JP2000267624A

JP2000267624A - マトリクス型表示装置の駆動回路

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Publication number: JP2000267624A
Application number: JP7326799A
Authority: JP
Inventors: Makoto Yoshimura; 真吉村
Original assignee: Victor Company of Japan Ltd
Current assignee: Victor Company of Japan Ltd
Priority date: 1999-03-18
Filing date: 1999-03-18
Publication date: 2000-09-29
Anticipated expiration: 2019-03-18
Also published as: JP4096441B2

Abstract

(57)【要約】【課題】ピーク輝度を大幅に向上させることができる
マトリクス型表示装置の駆動回路を提供する。【解決手段】相関検出回路５は、表示パネル１０に供
給するデータの行方向の相関を検出する。白ピーク検出
回路１１は、表示パネル１０に供給するデータの輝度レ
ベルを検出する。スキャン多相化回路６は、相関検出回
路５によって相関があると検出され、かつ、白ピーク検
出回路１１によってデータの輝度レベルが所定レベル以
上（白ピーク）であると検出されたときのみ、相関があ
ると検出された他の行を併せて走査する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、冷陰極電子放出素
子等の電子放出源を用いた表示装置（いわゆるフィール
ドエミッション表示装置）やエレクトロルミネセンス
（以下、ＥＬと略記する）表示装置等のマトリクス型表
示装置の駆動回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】マトリクス型表示装置としては、冷陰極
電子放出素子を用いたフィールドエミッション表示装置
やＥＬ表示装置等の１行同時表示型の表示装置が知られ
ている。１行同時表示型の表示装置では、１行単位で同
時に表示が行われ、一般的には上から下へ線順次走査さ
れ、各行の表示は走査期間中において全列同時に行われ
る。

【０００３】さらに詳細には、１行同時表示型とは、あ
る任意の行の表示が行われている際には、他行の表示が
行われない表示装置のことである。例えば、プラズマデ
ィスプレイパネルやＴＦＴ液晶表示装置等は線順次駆動
を行っているが、セル毎にメモリ機能を有し、複数行の
表示が同時に行われるので、この範疇ではない。但し、
表示装置が複数の配線ブロックに完全に分割されている
場合は、各ブロック内で複数行の同時表示期間がなけれ
ば１行同時表示型の表示装置である。

【０００４】図４は従来の１行同時表示型であるマトリ
クス型表示装置の駆動回路を示すブロック図である。図
４において、表示パネル１０は例えば冷陰極電子放出素
子を用いた表示パネルであり、一例として図５に示すよ
うに、走査電極Ｌ１〜ＬＭに接続された複数の行配線
と、データ電極Ｄ１〜ＤＮに接続された複数の列配線と
によって、画素を構成するセル１０ｓがマトリクス状に
配置されている。なお、セル１０ｓは、電子放出源であ
る電子放出素子と、この電子放出素子からの電子照射を
受ける蛍光体とで構成される。

【０００５】端子１に入力された映像信号は、シフトレ
ジスタ２に書き込まれる。シフトレジスタ２において１
行分のデータが書き込まれた後、ラッチ回路３によって
ラッチされ、変調回路４にデータが入力される。変調回
路４は、データの大小に応じたパルスを表示パネル１０
のデータ電極Ｄ１〜ＤＮに入力する。

【０００６】また、端子７に入力された同期信号は、タ
イミング制御回路８に入力される。タイミング制御回路
８はシフトレジスタ２にシフトクロックを供給し、ラッ
チ回路３にラッチクロックを供給する。タイミング制御
回路８は、また、シフトレジスタ９に１ライン幅のパル
スを供給する。シフトレジスタ９はそのパルスを表示パ
ネル１０の走査電極Ｌ１〜ＬＭにスキャンパルスとして
１行目から順次入力する。

【０００７】さらに、図４に示すマトリクス型表示装置
を駆動する場合の動作について詳細に説明する。上記の
ように、表示パネル１０の走査電極Ｌ１〜ＬＭには、順
次、シフトレジスタ９によってスキャンパルスが印加さ
れる。また、表示パネル１０のデータ電極Ｄ１〜ＤＮに
は、変調回路４によって、選択されたラインに対応した
データに応じて一例としてパルス幅（ＰＷＭ）変調され
たパルスが印加される。

【０００８】即ち、ｉ行ｊ列のデータに対しては、走査
電極Ｌｉが選択されている期間にデータ電極Ｄｊに電圧
を印加する。変調回路４がＰＷＭ変調の場合、階調は、
データ電極Ｄ１〜ＤＮに印加するパルスの印加時間（パ
ルス幅）で表現される。変調回路４の変調方法はＰＷＭ
方式に限らず、電圧変調等のように発光の強弱が表現で
きる方法であればよい。

【０００９】図６は、一例としてｊ列を表示する際の動
作を示す波形図であり、走査電極に印加するスキャンパ
ルスと、データ電極に印加するパルスとを示している。
ここでは、映像信号が、ｉ行ｊ列は黒、ｉ＋１行ｊ列は
グレー、ｉ＋２行ｊ列は白である場合について示してい
る。図６に示すように、ｉ行の水平走査期間Ｈ０におい
て、ｉ行の走査電極Ｌｉには電圧−Ｖｓがかかってお
り、その他の走査電極には電圧がかかっていない。この
とき、ｉ行ｊ列での表示が黒であるため、ｊ列のデータ
電極Ｄｊは常に０電位である。

【００１０】次に、ｉ＋１行の水平走査期間Ｈ１におい
ては、ｉ＋１行の走査電極Ｌ（ｉ＋１）には電圧−Ｖｓ
がかかっており、その他の走査電極には電圧がかかって
いない。このとき、ｉ＋１行ｊ列での表示がグレーであ
るため、ｊ列のデータ電極Ｄｊには水平走査期間Ｈ１の
約半分の期間だけ電圧＋Ｖｄがかかり、その後の約半分
の期間は０電位となる。さらに、ｉ＋２行の水平走査期
間Ｈ２においては、ｉ＋２行の走査電極Ｌ（ｉ＋２）は
電圧−Ｖｓがかかっており、その他の走査電極には電圧
がかかっていない。このとき、ｉ＋２行ｊ列での表示が
白であるため、ｊ列のデータ電極Ｄｊには水平走査期間
Ｈ２の全期間において電圧＋Ｖｄがかかっている。

【００１１】ところで、冷陰極電子放出素子を用いた表
示パネル１０の場合は、電子放出素子が電子放出するた
めのしきい値を有している。そして、走査電極Ｌ１〜Ｌ
Ｍにかかる電圧とデータ電極Ｄ１〜ＤＮにかかる電圧と
の差がしきい値以上で表示状態となり、それ以下では非
表示状態となる。この例では、電圧Ｖｄと電圧Ｖｓはい
ずれもしきい値Ｖｔｈより小さく、電圧（Ｖｄ＋Ｖｓ）
はしきい値Ｖｔｈより大きく設定する。即ち、データ電
極Ｄ１〜ＤＮと走査電極Ｌ１〜ＬＭの内の一方のみの電
圧印加だけでは発光は起こらず、両方に印加された場合
にのみ発光する。

【００１２】ここでは、ｉ行からｉ＋２行目までの表示
過程についてのみ説明したが、実際には、表示パネル１
０の走査電極Ｌ１〜ＬＭには、１行からＭ行まで順次、
スキャンパルスが印加され、この走査タイミングに合わ
せて、データ電極Ｄ１〜ＤＮにＰＷＭ変調されたパルス
が印加される。なお、有効画素が４８０行×６４０列の
表示の場合には、走査電極が４８０本、データ電極が６
４０本存在し、ＲＧＢストライプ構造のカラー表示の場
合には１９２０本のデータ電極が存在する。

【００１３】以上のような構成及び動作により、１フィ
ールド内での各行の表示タイミングは、図７に示すよう
になる。なお、ここでは、走査電極が４８０行の場合で
あり、太実線の部分が表示期間となっている。図７に示
すように、１フィールド内で１行目から４８０行目まで
順次に表示が行われる。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】上述した１行同時表示
型のマトリクス型表示装置においては、各行において１
フィールド中で１水平走査期間だけに表示が集中する。
このため、連続電子放出に起因して電子放出素子や蛍光
体（即ち、セル１０ｓ）に経時変化（焼き付き）が起き
る。また、蛍光体の飽和現象によって、パルス幅（発光
時間）と輝度（発光強度）とが比例関係にならず、図８
に示すように、緩やかなガンマ特性を有することによ
り、輝度の効率低下を生じる。なお、パルス幅をｘ、発
光強度をｙとすると、図１１に示す特性はｙ＝ｘ^rと表
すことができ、０＜ｒ＜１で、通常、０．７＜ｒ＜０．
９程度である。

【００１５】蛍光体の発光は、蛍光体中に存在する電子
が、電子ビームの照射によってより高い準位に励起した
後、元の準位に戻る際に差のエネルギーが可視光として
放出するものである。蛍光体の励起状態が回復する前に
次々と電子が照射してくると、照射される電子量に対す
る可視光の放出する割合が減少する。これを蛍光体の飽
和と言う。蛍光体の飽和現象によって図８に示すような
ガンマ特性を有するということは、パルス幅が２倍にな
っても輝度が２倍にはならないということであり、従来
のマトリクス型表示装置では、この輝度低下が問題であ
った。

【００１６】さらに、蛍光体の飽和が起きなくても、表
示時間が１水平走査期間であるため、高精細度化による
画素数の増加によって行が増加すると表示時間が短くな
り、輝度の低下が起こる。このように、従来のマトリク
ス型表示装置は、表示時間によって最大輝度が限定され
るため、陰極線管表示装置と同等以上の輝度（ピーク輝
度）を得ることができないという問題点があった。

【００１７】本発明はこのような問題点に鑑みなされた
ものであり、ピーク輝度を大幅に向上させることができ
るマトリクス型表示装置の駆動回路を提供することを目
的とする。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本発明は、上述した従来
の技術の課題を解決するため、複数の行及び複数の列に
よってセルがマトリクス状に配置された表示パネルを行
単位で走査して表示するマトリクス型表示装置の駆動回
路において、前記表示パネルに供給するデータの行方向
の相関を検出する相関検出回路（５）と、前記表示パネ
ルに供給するデータの輝度レベルを検出する輝度検出回
路（１１）と、前記相関検出回路によって相関があると
検出され、かつ、前記輝度検出回路によって前記データ
の輝度レベルが所定レベル以上であると検出されたとき
のみ、相関があると検出された他の行を併せて走査する
手段（６）とを備えて構成したことを特徴とするマトリ
クス型表示装置の駆動回路を提供するものである。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明のマトリクス型表示
装置の駆動回路について、添付図面を参照して説明す
る。図１は本発明のマトリクス型表示装置の駆動回路の
一実施例を示すブロック図、図２は本発明のマトリクス
型表示装置の駆動回路の動作を説明するための波形図、
図３は本発明のマトリクス型表示装置の駆動回路の動作
を説明するための図である。なお、図１において、図４
と同一部分には同一符号が付してある。

【００２０】図１において、表示パネル１０は例えば冷
陰極電子放出素子を用いた表示パネルであり、その具体
的構成は図５を用いて説明した通りである。端子１に入
力された映像信号は、シフトレジスタ２に書き込まれ
る。シフトレジスタ２において１行分のデータが書き込
まれた後、ラッチ回路３によってラッチされる。ラッチ
回路３より出力されたデータは、本発明により新たに加
えられた相関検出回路５及び白ピーク検出回路１１に入
力される。

【００２１】相関検出回路５は、１または複数のライン
メモリと、比較回路とを備えて構成され、ラッチ回路３
より出力されたデータのそれぞれの列において行方向の
相関を検出する。ラインメモリを１つ設け、比較回路に
よって２行分のデータを比較すれば、２行のデータの相
関を検出することができ、ラインメモリを２つ以上設け
れば、３行分以上のデータの相関を検出することができ
る。相関検出回路５による相関検出信号はＡＮＤ回路１
２の一方の端子に入力される。

【００２２】白ピーク検出回路１１は、ラッチ回路３よ
り出力されたデータによって、所定の輝度レベル以上の
部分が検出される。本実施例では、一例として、白ピー
クを検出する。白ピーク検出回路１１による白ピーク検
出信号はＡＮＤ回路１２のもう一方の端子に入力され
る。ＡＮＤ回路１２は、相関検出回路５より相関検出信
号が入力され、かつ、白ピーク検出回路１１より白ピー
ク検出信号が入力されたときのみ、本発明により新たに
加えられたスキャン多相化回路６に白ピーク相関検出信
号を入力する。

【００２３】ラッチ回路３より出力されたデータは、相
関検出回路５を経て変調回路４に入力される。変調回路
４は、データの大小に応じて例えばＰＷＭ変調されたパ
ルスを表示パネル１０のデータ電極Ｄ１〜ＤＮに入力す
る。

【００２４】また、端子７に入力された同期信号は、タ
イミング制御回路８に入力される。タイミング制御回路
８はシフトレジスタ２にシフトクロックを供給し、ラッ
チ回路３にラッチクロックを供給する。タイミング制御
回路８は、また、シフトレジスタ９に１ライン幅のパル
スを供給する。シフトレジスタ９はそのパルスをスキャ
ン多相化回路６に入力する。タイミング制御回路８は、
相関検出回路５や白ピーク検出回路１１のタイミングも
制御する。スキャン多相化回路６は後述するように入力
されたパルスを多相化し、そのパルスをスキャンパルス
として表示パネル１０の走査電極Ｌ１〜ＬＭに入力す
る。

【００２５】ここで、図１に示す駆動回路の動作を図２
を用いて詳細に説明する。図２の動作例は、映像信号が
図３に示すような状態の場合の動作について示してい
る。図３の例は、Ｘ列とＸ＋１列のｉ行〜ｉ＋２行で
は、白ピークで相関があり、Ｘ＋２列〜Ｘ＋ｎ列のｉ行
〜ｉ＋２行では、相関があるもののグレーであり、Ｘ列
〜Ｘ＋ｎ列のｉ＋３行では、黒である場合を示してい
る。

【００２６】Ｘ列とＸ＋１列のｉ行〜ｉ＋２行におい
て、相関検出回路５によって相関があることが検出さ
れ、また、白ピーク検出回路１１によって白ピークであ
ることが検出されるので、ＡＮＤ回路１２からは、ｉ行
〜ｉ＋２行の期間のみスキャン多相化回路６に白ピーク
相関検出信号を供給する。スキャン多相化回路６は、Ａ
ＮＤ回路１２から白ピーク相関検出信号が供給された期
間において、走査する行を多相化する。

【００２７】図２に示すように、ｉ行の水平走査期間Ｈ
０において、シフトレジスタ９がｉ番目の端子からスキ
ャンパルスを出力しているとき、ラッチ回路３からはｉ
行目の全データが同時に出力されている。ｉ行の走査電
極Ｌｉには電圧−Ｖｓがかかっている。このとき、Ｘ列
とＸ＋１列では白であるので、Ｘ列とＸ＋１列のデータ
電極ＤＸ，Ｄ（Ｘ＋１）には水平走査期間Ｈ０の全期間
において電圧＋Ｖｄがかかっている。Ｘ＋２列〜Ｘ＋ｎ
列ではグレーであるので、Ｘ＋２列〜Ｘ＋ｎ列のデータ
電極Ｄ（Ｘ＋２）〜Ｄ（Ｘ＋ｎ）には水平走査期間Ｈ０
の約半分の期間だけ電圧＋Ｖｄがかかり、その後の約半
分の期間は０電位となる。

【００２８】このｉ行の水平走査期間Ｈ０において、従
来では、他の行は走査しないが、本発明では、ｉ行〜ｉ
＋２行においては白ピークで相関があることが検出され
ているので、スキャン多相化回路６によって、ｉ＋１行
の走査電極Ｌ（ｉ＋１）とｉ＋２行の走査電極Ｌ（ｉ＋
２）にも併せて、例えば、水平走査期間Ｈ０後半の約半
分の期間Ｈ０ｂだけ電圧−Ｖｓをかけている。従って、
ｉ＋１行〜ｉ＋２行では、期間Ｈ０ｂにおいて白く発光
する。

【００２９】さらに、ｉ＋１行の水平走査期間Ｈ１にお
いて、シフトレジスタ９がｉ＋１番目の端子からスキャ
ンパルスを出力しているとき、ラッチ回路３からはｉ＋
１行目の全データが同時に出力されている。ｉ＋１行の
走査電極Ｌ（ｉ＋１）には電圧−Ｖｓがかかっている。
このとき、Ｘ列とＸ＋１列では白であるので、Ｘ列とＸ
＋１列のデータ電極ＤＸ，Ｄ（Ｘ＋１）には水平走査期
間Ｈ１の全期間において電圧＋Ｖｄがかかっている。Ｘ
＋２列〜Ｘ＋ｎ列ではグレーであるので、Ｘ＋２列〜Ｘ
＋ｎ列のデータ電極Ｄ（Ｘ＋２）〜Ｄ（Ｘ＋ｎ）には水
平走査期間Ｈ１の約半分の期間だけ電圧＋Ｖｄがかか
り、その後の約半分の期間は０電位となる。

【００３０】このｉ＋１行の水平走査期間Ｈ１におい
も、ｉ行〜ｉ＋２行においては白ピークで相関があるこ
とが検出されているので、スキャン多相化回路６によっ
て、ｉ行の走査電極Ｌｉとｉ＋２行の走査電極Ｌ（ｉ＋
２）にも併せて、水平走査期間Ｈ１後半の約半分の期間
Ｈ１ｂだけ電圧−Ｖｓをかけている。従って、ｉ行とｉ
＋２行では、期間Ｈ１ｂにおいて白く発光する。

【００３１】次に、ｉ＋２行の水平走査期間Ｈ２におい
も同様に、スキャン多相化回路６によって、ｉ行の走査
電極Ｌｉとｉ＋１行の走査電極Ｌ（ｉ＋１）にも併せ
て、水平走査期間Ｈ１後半の約半分の期間Ｈ２ｂだけ電
圧−Ｖｓをかけている。従って、ｉ行とｉ＋１行では、
期間Ｈ２ｂにおいて白く発光する。なお、本実施例で
は、ある行を走査しているとき、白ピークで相関のある
他の行も同時に発光させる際に、水平走査期間の約半分
の期間だけ発光させるようにしたが、半分より長くした
り、短くしてもよい。

【００３２】以上のようにして、本発明の駆動回路によ
れば、表示パネル１０は、白ピークで相関のある複数行
が同じ１水平走査期間内で併せて表示されることとな
る。複数行を併せて発光させるので、１００％白を表示
する（８ビット表現では２５５のデータ）場合、１画素
分のデータに対して印加するスキャンパルスの幅は、大
幅に増加する。図２の例では、ｉ行目ではＨ０＋Ｈ１ｂ
＋Ｈ２ｂ、ｉ＋１行目ではＨ０ｂ＋Ｈ１＋Ｈ２ｂ、ｉ＋
２行目ではＨ０ｂ＋Ｈ１ｂ＋Ｈ２となり、従来の約２倍
である約２水平走査期間、セル１０ｓに電流を流すこと
が可能となる。白ピークではないグレーや黒において
は、従来と同じ走査であり、従来と全く同じ輝度とな
る。

【００３３】本実施例では、白ピークで相関のある他の
行に対して、水平走査期間における後半の約半分の期間
だけ発光させるようにしているので、概ね、１つのセル
１０ｓにおいて水平走査期間の全ての期間が連続して発
光しないようにし、１つの水平走査期間における発光と
次の水平走査期間における発光との間に、水平走査期間
の約半分の休止期間（非表示期間）を設けることができ
る。従って、非表示期間における休止によって蛍光体の
励起状態が収まり、初期状態に回復するので、蛍光体の
飽和による輝度低下を防止することができる。また、水
平走査期間の約半分の休止期間を設けることにより、ガ
ンマ補正効果も併せ持つことができる。

【００３４】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明のマ
トリクス型表示装置の駆動回路は、表示パネルに供給す
るデータの行方向の相関を検出する相関検出回路と、表
示パネルに供給するデータの輝度レベルを検出する輝度
検出回路と、相関検出回路によって相関があると検出さ
れ、かつ、輝度検出回路によってデータの輝度レベルが
所定レベル以上であると検出されたときのみ、相関があ
ると検出された他の行を併せて走査する手段とを備えて
構成したので、蛍光体の飽和による輝度低下があっても
輝度を補うことができ、ピーク輝度を大幅に向上させる
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すブロック図である。

【図２】本発明の動作を説明するための波形図である。

【図３】本発明の動作を説明するための図である。

【図４】従来例を示すブロック図である。

【図５】マトリクス型表示装置の表示パネルの構成を示
す図である。

【図６】従来例の動作を説明するための波形図である。

【図７】従来例による表示タイミングを説明するための
図である。

【図８】従来例によるパルス幅と発光強度との関係を示
す図である。

【符号の説明】

１，７端子２，９シフトレジスタ３ラッチ回路４変調回路５相関検出回路６スキャン多相化回路８タイミング制御回路１０表示パネル１１白ピーク検出回路（輝度検出回路）１２ＡＮＤ回路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の行及び複数の列によってセルがマト
リクス状に配置された表示パネルを行単位で走査して表
示するマトリクス型表示装置の駆動回路において、前記表示パネルに供給するデータの行方向の相関を検出
する相関検出回路と、前記表示パネルに供給するデータの輝度レベルを検出す
る輝度検出回路と、前記相関検出回路によって相関があると検出され、か
つ、前記輝度検出回路によって前記データの輝度レベル
が所定レベル以上であると検出されたときのみ、相関が
あると検出された他の行を併せて走査する手段とを備え
て構成したことを特徴とするマトリクス型表示装置の駆
動回路。
【請求項２】前記マトリクス型表示装置は、フィールド
エミッション表示装置もしくはエレクトロルミネセンス
表示装置であることを特徴とする請求項１記載のマトリ
クス型表示装置の駆動回路。