CN100386790C - 显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明的目的是保护FED内的高压电路。为了达到所述目的，本发明包含：高压发生电路和由该高压发生电路供给电压的场发射显示屏；向该场发射显示屏供给显示数据的数据驱动器；和检测从该高压发生电路流到该场发射显示屏内的电流的电流检测电路，其通过在该电流检测电路中检测出的电流值控制供给至该场发射显示屏的该数据驱动器的输出振幅。

Description

显示装置

技术领域

本发明涉及使用场发射显示装置(FED)等显示装置的辉度控制技术。

背景技术

在FDE中，作为在电子源中使用配置成矩阵状的SCE方式情况的实例，检测高压电源的电流，在驱动SCE像素的电路的波前值对电流值进行设定的演算，构成控制辉度的方式。例如，在以下的专利文献1、2、3中记载了有关SCE方式的辉度控制。

特开平11-288248号公报(以下称为专利文献1)的例如第7、8页或图1、图6中公开了根据来自驱动电源部的信号，通过控制施加到水平驱动器或垂直驱动器的电压来控制辉度。公开了或者通过降低来自高压发生部的高电压来控制辉度。公开了或者控制数字过程部的对比度或RGB信号电平。

在特开2000-242217号公报(以下称为专利文献2)的例如第1、8页或图1上公开了根据辉度信号或来自高压发生部的阳极电流，控制在水平驱动器上施加的电压，防止耗电增大或发热。

在特开2000-310970号公报(以下称为专利文献3)的例如第9页或图1上公开了根据来自阳极电流检测电路的信号，控制阳极电压控制电路。

可是，专利文献1-3公开了有关SCE方式的FED，至于MIM方式的FED是如何保护高压电路问题完全没有公开。专利文献1、2为对驱动器进行控制，然而由于是SCE方式的FED，所以控制的是所加电压波形的时间，不适用于控制辉度，倾向于在画面的一部分上产生不点亮的像素，图像品质差。此外，由于专利文献2不用来自高压电路的阳极电流，所以不谋求充分地保护高压电路。由于专利文献3控制并非驱动器的阳极电压控制电路，所以不谋求通过电流产生的保护。

发明内容

本发明的第一目的是提高使用MIM方式的FED的显示装置的可靠性。

本发明的第二目的是提高显示装置的可靠性。

为了达到上述第一目的，本发明作成如专利请求范围所示的构成，例如，检测提供高压到MIM方式的FED的阳极的高压电源的平均阳极电流，在平均阳极电流值超过某一定值时，控制与FED的扫描电极连接的扫描驱动器输出的电压振幅，使FED的数据线和扫描线间电压变小，限制电子束向阳极的发射量。或者检测提供高压给检测MIM方式FED的阳极的高压电源的平均阳极电流，在平均阳极电流值超过某一定值时，控制与FED的数据线连接的数据驱动器输出的电压振幅，使FED的数据线和扫描线间电压变小，限制电子束向阳极的发射量。

与公知技术中控制施加到扫描驱动器或数据驱动器的电压的施加时间相反，在本发明中构成为控制加到驱动器上的电压振幅，可以与CRT方式的显示装置同样地保持自然的图像显示。

为了达到本发明的第二目的，可如专利请求的范围所示那样构成，例如组合驱动器的输出控制和通过微机对视频信号的控制，而加以实现。

附图说明

图1是示出本发明的第一实施例的方框图。

图2是示出本发明的第二实施例的方框图。

图3是示出本发明的图4、图5一部分的方框图。

图4是示出本发明的第三实施例的方框图。

图5是示出本发明的第四实施例的方框图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式加以说明。图1是本发明的FED的辉度限制手段的第1实施方式的示意图。

FED屏1是无源矩阵方式的图像显示装置，具有数据线和扫描电极线。扫描电极线与扫描驱动器2、3连接，数据线与数据驱动器4、5、6连接。在图上，以FED屏的水平像素数为1280×3，垂直像素数为720的实例示出，这时，作为数据驱动器如果使用192输出的LSI，则必须20个，如果扫描驱动器使用128输出的LSI，则必须6个。在图上示出各自的电路方框2-6。在FED屏1的阳极端子上连接高压发生电路7、高压控制电路8、电流检测电路9。端子10是电源端子。扫描驱动器2、3、数据驱动器4-6、高压发生电路7、高压控制电路8经LVDS电路12以及定时控制器电路13连接，在数据驱动器4-6上连接振幅控制电路14。由点线框示出的内部作为FED组件20示出。连接器15示出对FED组件20的电源供给连接器。在FED组件20上连接视频信号输入端子16、视频信号处理电路17、微机19、LVDS电路18，构成图像显示装置。

从视频信号端子16输入的图像信号通过视频信号处理电路17进行振幅、黑电平、色调等的调整，经LVDS电路18加到FED组件20的LVDS电路12上。LVDS电路具有把TTL电平的数字图像信号与低电压的数字差动电压信号相互变换的作用，即使信号线延长也可以进行不会变差的信号传输。微机19对用于进行视频信号处理电路17的振幅、黑电平、色调等控制的设定数据等进行储存、控制。输入到 LVDS电路12的图像信号输入到定时控制器13，把最佳的定时信号和数据分别输送到扫描驱动器2、3、数据驱动器4-6、高压控制电路8上。在数据驱动器4-6上，1水平周期保持FED屏1行的数据，在每1水平周期重写数据。扫描驱动器2-3顺序在垂直方向选择FED屏1的扫描电极线。例如，使用选择时加0V电压，非选择时设定为5V电压等方法。在选择扫描电极线的情况下，根据数据驱动器4-6的输出数据，由于把来自高压发生电路7的电压数kV加到FED屏1的阳极端子上，所以在各像素上进行电子发射，通过由电子激励产生的荧光体发光，使1水平线的图像显示。通过扫描驱动器2-3顺序选择时，显示1桢图像。

在FED屏1显示的图像明亮时，从高压发生电路7来的负荷电流变大，图像暗时，负荷电流变小。高压发生电路7的电压值随着负荷电流变大而降低，而以通过高压控制电路8保持高压值一定的方式进行高压稳定化控制。在进行更明亮的图像显示时，通过增大数据驱动器4-6的输出振幅而得到。在明亮的图像显示状态，高压发生电路7的平均负荷电流变得过大，一旦变为高压稳定化的控制范围之外，则高压下降，辉度降低，产生所谓切断高压电路，不能进行图像显示的不合适情况。因此，通过电流检测电路9，连接电阻等进行检测从高压发生电路来的平均负荷电流，以便不使平均负荷电流过大，在流过一定值以上的高压电流时加以控制，以便通过振幅控制电路14抑制数据驱动器4-6的输出振幅。具体的控制方法是在外部设置控制内藏于数据驱动器4-6的DA变换器的变换增益，控制其端子。控制端子在数据驱动器4-6中通过串连，可以对全部的数据驱动器进行所希望的控制。通过抑制振幅，即通过可以保持图像显示的辉度在一定值，可以把高压发生电路7的平均负荷电流抑制在一定值。这时，由于控制图像增益，以使平均负荷电流为一定值，由于在显示的图像小面积上的高辉度部(峰值辉度)的辉度抑制变少，通常可以显示对比度优良的图像。另外，因为不发生高压电路的电压降低，所以可以经常维持明亮的图像显示。由于不产生所谓的切断高压电路的现象，所以从安全性方面说也是优良的。

图2是本发明的FED的辉度限制手段的第2实施方式的示意图。

在图2，由于同一构成要素具有与图1同一功能，所以省略说明。只说明图2与图1的不同点。在图1中，振幅控制电路14是构成要素，然而在图2没有振幅控制电路。此外，在构成要素中添加驱动电压控制电路11。

此外，在第1实施方式中，通过振幅控制电路14抑制数据驱动器4-6的输出振幅，与此相反，在第2实施方式中，如以下所示地动作。由于对于其它的动作，与第1实施方式相同，所以省略说明。

即，通过电流检测电路9进行高压电流的检测，在流过一定值以上的高压电流时，通过驱动电压控制电路11，进行控制，以使扫描驱动器2-3的选择电压从通常的0V变成非选择时的5V间的电压值。通过以下方式具体的控制方法是可能的，例如作为构成扫描驱动器一例，如果用MOS晶体管使5V电压源作成开关形式，则通过驱动电压控制电路11控制该电压源的电压是可能的。由于决定FED屏1的各像素的电子束电流的要素是加上扫描驱动器2-3电压的扫描电极线和数据线之间电位差，所以可通过使选择时的电压从0V控制在非选择时的电压方向，限制电子束电流，其结果，可以把高压发生电路7的平均负荷电流抑制在一定值。这种情况下，由于控制图像增益，以使平均负荷电流为一定值，由于显示的图像的小面积上的高辉度部(峰辉度)的辉度抑制变小，所以可以经常显示对比度优良的图像。此外，因为不发生高压电路的电压降低，所以可以经常维持明亮的图像显示。由于不产生所谓切断高压电路的现象，所以从安全性方面说也是优良的。

图3是通过作为图4、5的一部分使用的微机产生的辉度限制的示意图。

在图3中，由于同一构成要素具有与图1同样的功能，所以省略说明，只对图3与图1之间的不同点加以说明。在图1中，振幅控制电路14是构成要素，然而在图3中没有振幅控制电路14，此外，从端子21及端子21到微机19的信号线添加到构成要素之中。

在第1实施方式中，通过振幅控制电路14加以控制，以抑制数据驱动器4-6的输出振幅，与此相反，在第3实施方式中，如以下所示动作。由于其它动作与第1实施方式相同，省略其说明。

即：通过电流检测电路9进行高压电流的检测，把检测出的信号从端子21输出到FED组件20的外部，把信号传送到微机19，微机19进行数据设定，以在检测电流值达到某一定值以上时，使视频信号处理17中对比度设定值小，通过视频信号处理17进行控制，以使图像信号的信号振幅变小(受到限制)。在这里，所谓对比度设定值指的是保持直到进行下一个由微机19更新的数据设定为止。这样一来，通过抑制信号振幅，即，通过把图像显示的平均辉度抑制在一定值，可以把高压发生电路7的平均负荷电流抑制在一定值。这时，由于抑制图像增益，使平均负荷电流为一定值，由于在显示的图像的小面积上的高辉度部(峰值辉度)的辉度抑制少，所以经常可以显示对比度优良的图像。此外，因为不发生高压电路的电压降低，所以可以经常维持明亮的图像显示。由于也不引起所谓切断高压电路的现象，在安全性方面说也是优良的。

图4是本发明的FED的辉度限制手段的第3实施方式的示意图。

在图4中，由于同一构成要素具有与图1相同功能，省略说明。只说明图4与图1的不同点。在图4中把端子21及从端子21到微机19的信号线添加到构成要素之中。此外，基本的动作与图1及图3说明的相同。

在本实施例中，只在并用振幅控制电路14和经端子21通过微机19控制对比度这一点与其它实施方式不同。由于FED组件20的内部设置的振幅控制电路14对数据驱动器4-6每条线加以控制，所以以图像的桢单位看时，有可能产生不适感，并用通过视频信号处理电路17对图像信号的每桢加以控制方案，可显示更加自然的图像，经常显示明亮的图像。例如，通过对振幅控制电路14设定的控制阈值比微机19产生的控制阈值还高，在通常的图像显示状态下可成为由微机19的对比度控制状态，和通过高压电路的放电等，使微机19闭锁，处于不能控制的状态等时，通过振幅控制电路14使辉度控制发生作用，具有保护高压电路等的作用。

上述适合于接收TV信号进行显示的情况，然而在接收来自个人计算机的PC信号的情况下，相反地通过对振幅控制电路设定的控制阈值比对微机19的控制阈值还低，在通常的图像显示状态下通过振幅控制电路14进行辉度控制，可以不过度明亮地显示DOS启动时的画面显示等高辉度文字，同时，还具有保护高压电路的效果。

图5是示出本发明的FED的辉度限制手段的第4实施方式的图。

在图5，由于同一构成要素具有与图2同样的功能，省略其说明。只说明图5与图2的不同点。在图5中，在构成要素内添加端子21及从端子21到微机19的信号线。基本的动作与图2及图3说明的相同。在本实施例中，并用驱动电压控制电路11和经端子21通过微机产生的对比度的控制。因为在FED组件20内部设置的驱动电压控制电路11对扫描驱动器2-3每行加以控制，所以选择其控制的扫描电极线的全部像素产生了黑色钝化现象。因此，并用通过视频信号处理电路17的图像信号的对比度控制方案显示更自然的图像，可以经常显示明亮的图像。例如通过对驱动电压控制电路11设定的控制阈值比通过微机19产生的对比度控制阀值还高，可在通常的图像显示状态下成为由微机19产生的对比度控制状态，在通过高压电路放电等微机19闭锁而不能控制的状态等时，通过驱动电压控制电路11使辉度控制发挥作用，具有保护高压电路等的效果。

即使在本实施例中，也与图4同样地在接收来自个人计算机等的PC信号的情况下，相反地，通过对电压控制电路11设定的控制阀值比由微机19产生的控制阈值还低，在通常的图像显示状态下通过电压控制电路11进行辉度控制，可以不过度明亮地显示DOS启动时的画面显示等的高辉度文字，同时，还具有保护高压电路的效果。

在以上说明的图4、5记载的实施例中，不限于MIM方式的FED，不消说也可以使用于SCE方式的FED等中。这时，驱动器的控制不是所加电压振幅的控制，不消说而为时间的控制。

在图4、5中记载的实施例中，由于也存在包含PC输入端子的TV等，所以优选储存两种控制阈值，以便检测是作为PC而使用还是作为TV而使用，在PC使用时，各自使用对电压控制电路11或对振幅控制电路14的控制阈值为比对微机19的控制阈值还低的设定值，在TV使用时，各自使用对电压控制电路11或对振幅控制电路14的控制阈值成为比对微机19的控制阈值还低那样的设定值。

在图4、5记载的实施例中，不限于FED，不消说即使在其它显示装置中也是可以适用的。

通过以上所述，可以保护FED的高压电路，还可以提高显示装置的可靠性。

根据本发明，可以提高显示装置的可靠性。

Claims (1)

1.一种显示装置，其特征在于，包含：高压发生电路和由该高压发生电路供给电压的MIM型场发射显示屏；具有用于向该场发射显示屏供给对应于显示数据振幅发生改变的驱动信号的D/A变换器的数据驱动器；和检测从该高压发生电路流到该场发射显示屏内的平均负荷电流的电流检测电路，

其在该电流检测电路中检测出的电流值为规定值以上的情况下，控制来自供给至该场发射显示屏的该数据驱动器的驱动信号的振幅，使所述高压发生电路的平均负荷电流抑制在所述规定值以下。

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