JP2006126525A - 表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
電子放出素子に蓄積された電荷を良好に除去して電子放出素子、並びに表示装置の長寿命化を図る。
【解決手段】
入力映像信号の非表示期間を、該入力映像の非表示期間よりも伸張して出力する非表示期間伸張回路(8)と、該非表示期間伸張回路から出力された映像信号に基づいて電子を放出する複数の電子放出素子(1a)と、前記非表示期間伸張回路によって伸張された前記映像信号の非表示期間において、前記電子放出素子にパルス信号を印加するパルス印加回路を有するスキャンドライバ(5)を備える。上記パルス信号のパルス幅は、伸張された非表示右記間に応じて長くされる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、電子放出素子からの戦死を蛍光体に衝突させて映像を形成するようにした表示装置に関する。

電子放出素子からの放出電子を蛍光体に衝突させて映像を形成する表示装置においては、上記電子放出素子に電荷が蓄積される場合がある。この蓄積電荷は、電子放出素子の劣化（寿命低下）の要因の一つとされる。

この電子放出素子内に蓄積された電荷を放出して電荷の蓄積を防止するための従来技術としては、例えば特許文献１に記載のものが知られている。この特許文献１は、電子放出素子を走査するため走査パルスとは逆極性を持つパルス（以下、逆極性パルスと称する）を、垂直帰線期間において電子放出素子に印加することで上記電荷の蓄積を防止することを開示する。

特開平11-095716号公報（段落0035、図１）

上記特許文献１に記載のように、電子放出素子に逆極性パルスを印加することは、電子放出素子に逆方向のバイアスを与えることとなる。電子放出素子に逆方向バイアスに対する耐圧は例えば数V程度であり、逆極性パルスの電圧は、この耐圧よりも低くする必要がある。

従って、特許文献１に記載のものは、垂直帰線期間という比較的短い期間内において、上記耐圧以下の比較的低電圧の逆極性パルスを印加することになる。このため、良好に蓄積電荷の放出を行うことが困難となる。電子放出素子を用いた表示装置においては該電子放出素子の蓄積電荷の放出を良好にして、電子放出素子の長寿命化、そして表示装置の長寿命化を図ることが重要となる。

本発明は、上記課題に鑑みて為されたものであり、その目的は、長寿命の表示装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明では、例えば垂直帰線期間などの、映像信号の非表示期間において電子放出素子に印加されるパルス信号のパルス幅を制御するようにしたことを特徴とするものである。具体的には、電子放出素子に供給される映像信号の非表示期間を、入力映像信号、例えばテレビジョン信号の非表示期間（垂直帰線期間）よりも長くし、それに応じて上記パルス信号のパルス幅を長くするものである。このパルス信号は、電子放出素子を行単位で選択するための選択電圧と逆極性を持ち、そのパルス幅は、入力映像信号の非表示期間よりも長いことが好ましい。

上記本発明の構成によれば、電子放出素子の逆方向バイアスに対する耐圧以下の比較的低電圧のパルス信号を用いつつも、そのパルス幅を長くするよう制御することで、パルス信号の電子放出素子に対する印加期間を長くできる。よって、本発明によれば、上記蓄積電荷の放出を良好にすることを可能にする。更に、電子放出素子に供給される映像信号の非表示期間を伸張すれば、その分上記パルス信号のパルス幅を長くすることができ、上記蓄積電荷の放出効果がより大きくなる。

また、上記パルス信号のパルス幅を、入力映像信号の種類、例えば標準テレビジョン信号か、もしくは高精細テレビジョン信号かによって変化させるようにしてもよい。例えば標準テレビジョン信号の場合は、その垂直帰線期間である1.428〔ms〕よりも上記パルス信号のパルス幅を長くし、高精細テレビジョン信号の場合は、その垂直帰線期間である0.666〔ｍｓ〕よりも上記パルス信号のパルス幅を長くしてもよい。

本発明によれば、電子放出素子を備えた表示装置の長寿命化が可能となる。

以下、本発明の最良の形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、各図において共通な機能を有する構成要素には同一符号を付して示し、一度述べたものについては、煩雑さを避けるために、その繰り返した説明を省略する。

電子放出型の表示装置（ＦＥＤとも呼ばれる）に用いられる電子源である電子放出素子画素としては、様々な種類のものがある。例えば、表面伝導型、カーボンナノチューブ型、スピント型、ＭＩＭ（金属−絶縁体−金属）型、ＭＩＳ（金属−絶縁体−半導体）型等が存在する。また、ＭＩＭ型やＭＩＳ型において、絶縁層の代わりに、絶縁体と半導体との積層膜を用いたもの、即ち、金属−絶縁層−半導体層−金属（または半導体）の４層構成としたものもある。上記ＭＩＭ型やＭＩＳ型は、薄膜型電子放出素子とも呼ばれており、２つの金属層または金属層と半導体層で絶縁層をサンドイッチしているので、コンデンサと同様に容量性の構造を持つ。このため、薄膜型電子放出素子は、表面伝導型等の他の電子放出素子に比べその内部（絶縁層）に電荷が蓄積しやすい。従って、特に薄膜型電子放出素子対しては、その蓄積電荷を放出する必要性が大きくなる。このため、以下の実施形態は、電子放出素子として薄膜型電子放出素子を用いた表示装置を例にして説明する。しかしながら、他の型の電子放出素子においても、その内部に電子が蓄積されるものであれば、同様に本発明を適用でき、本発明と同様な効果を得られる。

図１は、本発明に係る表示装置の第１実施例を示すブロック図である。本実施例は、非表示期間を伸ばす非表示期間伸張回路８と、逆極性信号生成機能およびその逆極性信号の逆極性信号期間を伸ばす伸張機能を有するタイミングコントローラ７を具備することを特徴とする。

図１に示すように、本実施例の表示装置は、複数の薄膜型電子放出素子がマトリクス状に配設された表示パネル１と、表示パネル１を駆動するスキャンドライバ（走査線駆動回路）２，３およびデータドライバ（データ線駆動回路）４，５と、表示パネル１に印加される高電圧の加速電圧を生成する高圧生成回路と、ビデオ入力端子１０から入力される映像信号に対して表示パネル１で表示できるように所定の信号処理を行うビデオ信号処理回路９と、非表示期間を伸ばす非表示期間伸張回路８と、入力映像信号に基づいて、スキャンドライバ２，３およびデータドライバ４，５の制御を行うタイミングコントローラ７とを備える。

先ず、表示パネル１と、その駆動回路であるスキャンドライバ２，３、データドライバ４，５、及び高圧発生回路６について説明する。

表示パネル１は、パッシブマトリクス方式の映像表示パネルであり、互いに対向する背面基板（図示せず）と前面基板（図示せず）を有している。背面基板には、列方向(画面垂直方向であるＹ方向)に延びる複数のデータ線３２，３３が行方向(画面水平方向であるＸ方向)に配列され、行方向(Ｘ方向)に延びる複数の走査線３１が列方向（Ｙ方向）に配列されている。そして、複数のデータ線と複数の走査線の各交点部に薄膜型電子放出素子（以下、単に「電子放出素子」と呼ぶ）１ａを設ける。これにより、複数の電子放出素子１ａは、マトリクス状に配置される。前面基板には、各電子表出素子と対向する位置に、図示しない蛍光体が配置されている。

表示パネル１の走査線３１には、スキャンドライバ２および３が接続されている。スキャンドライバ２および３が表示パネル１の左右に配置されている理由は、走査線の有する抵抗で生じる電圧降下に起因する輝度傾斜を低減するためである。本実施形態では、２つのスキャンドライバ２、３により、左右同時に走査線３１に走査信号を供給するシステムとしている。スキャンドライバ２および３は、タイミングコントローラ７からのタイミング信号であるスキャン制御信号Ｓｓｃａｎに基づき、複数の電子放出素子１ａを行単位(１または２行)で選択するための選択信号（走査信号）を出力する。この選択信号は、列方向に順次走査線に印加され、次々に行の選択動作が為される。これにより、走査線が列方向に順次走査される。

また、表示パネル１のデータ線は、走査線とデータ線との結合容量によるパルスノイズで生じる誤点灯を低減するために、表示パネルの画面上側領域と画面下側領域で分割される。そして、分割された画面上側領域と画面下側領域とは、それぞれ個別に駆動される。画面上側領域のデータ線３２にはデータドライバ４が接続され、画面下側領域のデータ線３３にはデータドライバ５が接続されている。

データドライバ４、５には、タイミングコントローラ７から出力された映像データが供給される。データドライバ４、５は、スキャンドライバ２，３による行選択に対応して、上記映像データに基づく駆動信号をデータ線３２または３３を介して１行の電子放出素子に供給する。またデータドライバ４、５は、タイミングコントローラ７からのタイミング信号に基づき、表示パネル１の１行分のデータ、すなわちタイミングコントローラからの１ラインの映像データを１水平期間保持し、また１水平周期毎にデータを書き換える。なお、画面上側領域の表示期間ではデータドライバ４から、画面下側領域の表示期間ではデータドライバ５から駆動信号が供給される。

また、表示パネル１のアノード線３４には、電子放出素子１ａからの電子を加速するための加速電圧(例えば７ｋＶ)を生成する高圧生成回路６が接続されている。電子放出素子１ａからの電子は、この加速電圧により、図示しない背面基板側から前面基板側へ加速される。

以上述べたように構成された表示パネルにおける、表示に係る動作について以下に説明する。上記スキャンドライバ２および３によって走査線３１を介して選択信号が印加された１行の電子放出素子１ａに、データドライバ４（５）からデータ線３２（３３）を介して駆動信号が与えられると、当該行の電子放出素子は、選択信号と駆動信号との電位差に応じた量の電子を放出する。選択時において印加される選択信号のレベルは、電子放出素子の位置に関わらず一定であるため、電子放出素子からの電子放出量は、駆動信号のレベルにより変化する。すなわち、電子放出量は、駆動信号の基となる映像信号のレベルによって定まる。表示パネル１のアノード線３４には、高圧生成回路６からの加速電圧(例えば７ｋＶ)が加えられている。このため、電子放出素子から放出された電子は、この加速電圧によって加速され、そして表示パネル１の前面基板に配置された蛍光体に衝突する。蛍光体は、この加速電子の衝突により励起し、発光する。これにより、選択された１水平ラインの映像が表示される。更に、スキャンドライバ２および３は、複数の走査線に対し、列方向に順次選択信号を印加することにより、１行ずつ電子放出素子の選択を行う。これにより、１フレームの映像を表示パネル１の表示面上に形成することができる。

次に、ビデオ信号処理回路９と、非表示期間伸張回路８と、タイミングコントローラ７の動作について説明する。

ビデオ信号端子１０に入力された映像信号は、まず、ビデオ信号処理回路９に入力される。ビデオ信号処理回路９は、入力された映像信号に対して、電子放出素子がマトリクス状に配設された表示パネル１に表示できるように、信号の画素数，同期信号の周波数等のフォーマット変換を行う。

ビデオ信号処理回路９にてフォーマット変換された映像信号は、非表示期間伸張回路８に入力される。非表示期間伸張回路８は、入力映像信号の非表示期間（例えば垂直帰線期間期間。以下、垂直非表示期間と称する）を伸張する。垂直非表示期間を伸張させる方法については後述する。なお、本実施例では、ビデオ信号処理回路９と非表示期間伸張回路８は別々の構成として記載したが、ビデオ信号処理回路９のフォーマット変換部に非表示期間の伸張の機能を持たせることも可能である。非表示期間伸張回路８によって非表示期間が伸張された映像信号、及び映像信号の同期信号（水平、垂直同期信号）は、タイミングコントローラ７に供給される。

タイミングコントローラ７は、入力された同期信号に基づいて、タイミング信号であるスキャン制御信号Ｓｓｃａｎを生成してスキャンドライバ２，３に供給する。このスキャン制御信号Ｓｓｃａｎは、スキャンドライバ２，３が複数の走査線を１つずつ選択して走査できるように制御するためのタイミング信号である。また、タイミングコントローラ７は、スキャン制御信号Ｓｓｃａｎの生成に同期して、入力された映像信号のデータの並び替えを行い、データドライバ４及び５に出力する。本実施例では、表示パネル１は画面上側領域と画面下側領域に２分割されており、画面を上下に分割して表示するための画素データの並べ替えは、タイミングコントローラ７で行う。なお、垂直非表示期間の伸張は、タイミングコントローラ７の画素の並べ替えにおいても実現が可能である。

また、タイミングコントローラ７は、電子放出素子を構成する絶縁層（あるいは絶縁層の代わりをする層）中の電荷の蓄積を防ぐために、電子放出素子に逆方向のバイアス電圧を与えるパルス信号を生成するパルス信号生成機能を有する。このパルス信号は、前述した選択電圧と逆極性を持つため、以下では逆極性信号と呼ぶ場合もある。また、タイミングコントローラ７は、非表示期間伸張回路８で伸張された垂直非表示期間内で、（伸張される前の）入力映像信号の垂直非表示期間よりも長いパルス幅を有するように、上記パルス信号のパルス幅を伸張する逆極性信号期間伸張機能（詳細は後述）も備える。

本実施例では、タイミングコントローラ７は、１フレーム期間の表示期間において、上記スキャン制御信号Ｓｓｃａｎを生成し、かつ１フレーム期間の伸張された垂直非表示期間において、所定電圧を有するパルス信号を生成し、各々スキャンドライバ２，３に供給する。スキャンドライバ２，３は、表示期間において、タイミングコントローラ７からのスキャン制御信号Ｓｓｃａｎを切り換えて、上述した選択信号を１水平周期で各走査線に順次に印加する。そして、垂直非表示期間において、全走査線に対して上述したパルス信号である逆極性信号を印加する。勿論、スキャンドライバ２，３で、タイミングコントローラ７からのパルス信号の電圧値が所定電圧値となるように調整してもよい。

上記パルス信号の極性は、上述したように、電子放出素子の通常動作時に与えられる電圧と逆方向とされる。すなわち、映像信号の垂直非表示期間においては、電子放出素子に逆方向バイアスが与えられるため、このときに電子放出素子に印加される電圧は、通常の逆方向となる。このため、映像信号の垂直非表示期間において、電子放出素子内に蓄積された電荷がより放出される。従って、蓄積電荷による電子放出素子の劣化を防止もしくは低減することができ、電子放出素子素子、並びに表示装置の長寿命化が図れる。

このように、タイミングコントローラ７は、スキャンドライバ２，３を介して、映像信号の表示期間においては、走査線に対して走査線の選択信号を供給し、垂直非表示期間においては、逆極性のパルス信号を供給する。上述した例では、パルス信号は、１フレームの垂直非表示期間において、全ての走査線（つまり全ての電子放出素子）に印加されるように構成されている。しかしながら、走査線を数〜数十ラインに分割し、この分割された複数のライン単位で数〜数十フレーム期間おきに上記パルス信号を順次印加することにより、例えば１秒かけて全走査線にパルス信号を印加するようにしてもよい。

上記選択信号とパルス信号である逆極性信号の動作波形を図２に示す。図２に示すように、映像の１フレーム期間（以下、「１Ｖ期間」と称する）の中で、映像の表示期間中では、スキャンドライバ２，３は各行の電子放出素子を選択するために、画面上部の走査線から順次、列方向に１行ごとに選択信号４１をシフトして走査線に供給する。また、映像の垂直非表示期間（垂直帰線期間）では、タイミングコントローラ７から、上記の選択信号とは異なる極性の逆極性信号が供給され、スキャンドライバ２，３は全走査線に対して同時に逆極性信号４２を印加する。これにより、１Ｖ期間において、電子放出素子内の絶縁層内に蓄積された電荷を放出する。

電子放出素子内の絶縁層内に蓄積された電荷の除去を良好にするためには、逆極性信号はある一定のパルス幅ＶＴとパルス振幅ＶＡを必要とする。すなわち、逆極性信号による蓄積電荷の除去効果は、逆極性信号のパルス幅ＶＴとパルス振幅ＶＡとの積（つまりパルス面積）により決定される。蓄積電荷の除去効果を大きくするために、パルス振幅ＶＡを大きくすることが考えられる。しかしながら、その場合は、パルス振幅ＶＡが電子放出素子の逆方向バイアスに対する耐圧を越える可能性があり、電子放出素子が破壊する恐れがある。本実施例では、パルス振幅ＶＡを大きくすることと同等の蓄積電荷の除去効果を持たせるために、パルス振幅ＶＡを大きくせず（上記耐圧以下に抑えて）、パルス幅ＶＴを長くするようにしている。蓄積電荷の除去効果をより高めるためには、パルス幅ＶＴをより長くすればよい。しかしながら、逆極性信号を、垂直非表示期間を越えて（つまり表示期間にはみ出して）電子放出素子に印加すると表示映像に影響を与えることになるため、そのパルス幅ＶＴは、映像の垂直非表示期間以内とする必要がある。そこで、本実施例では、電子放出素子に供給される映像信号の垂直非表示期間を、入力映像の垂直非表示期間より長くすることにより、逆極性信号のパルス幅ＶＴをより長くすることを可能にしている。本実施例における逆極性信号のパルス幅ＶＴは、入力映像の垂直非表示期間よりも長くしている。

映像信号の垂直非表示期間を長くする方法の概念について、図３を用いて説明する。図３（ａ）は、例えば特許文献１に記載の１Ｖ期間の表示/非表示期間と選択信号期間/逆極性信号期間との関係を示す図、図３（ｂ）は、本発明による表示/非表示期間と選択信号期間/逆極性信号期間との関係を示す図である。すなわち、本実施例では、図３（ｂ）に示すように、映像の表示期間を短くし、その分、従来の映像の垂直非表示期間ＴＶ_ＯＦＦよりも垂直非表示期間ＴＶＥ_ＯＦＦを長くするとともに、逆極性信号期間ＴＥ_Ｒを長くするものである。従来における垂直非表示期間ＴＶ_ＯＦＦ、逆極性信号期間Ｔ_Ｒ、及び本実施例における伸張された垂直非表示期間ＴＶＥ_ＯＦＦ、伸張された逆極性信号期間ＴＥ_Ｒは、下記の数１の関係を満足する。

（数１） ＴＶＥ_ＯＦＦ＞ＴＥ_Ｒ＞ＴＶ_ＯＦＦ＞Ｔ_Ｒ
ここで、入力映像信号の垂直非表示期間（垂直帰線期間）ＴＶ_ＯＦＦの長さは、入力映像信号の１Ｖ当りの全走査線数をＮ、有効走査線数をＥ、垂直周波数をＦＶとすれば、下記数２により表される。

（数２） （Ｎ−Ｅ）／（Ｎ・ＦＶ）
例えば入力映像信号が標準テレビジョンの場合、Ｎ＝525、Ｅ＝480、ＦＶ＝60なので、ＴＶ_ＯＦＦは約1.428〔ms〕とる。すなわち、本実施例では、入力映像信号が標準テレビジョン信号の場合、逆極性信号のパルス幅ＴＥ_Ｒを1.428〔ms〕よりも長くする。標準テレビジョン信号よりも精細度が高い高精細テレビジョン信号の場合、例えばＮ＝1125、Ｅ＝1080、ＦＶ＝60である。この場合、ＴＶ_ＯＦＦは約0.667〔ms〕である。従って、本実施例では、入力映像信号が高精細テレビジョン信号の場合、逆極性信号のパルス幅ＴＥ_Ｒを0.666〔ｍｓ〕よりも長くする。表示装置が、これら２種類のテレビジョン信号に対応可能な場合は、入力映像信号の種類に応じて上記タイミングコントローラ７によって逆極性信号のパルス幅ＴＥ_Ｒを可変制御するようにしてもよい。すなわち、タイミングコントローラ７は、入力映像信号が標準テレビジョン信号の場合、逆極性信号のパルス幅ＴＥ_Ｒを1.428〔ms〕よりも長くし、入力映像信号が高精細テレビジョン信号の場合、逆極性信号のパルス幅ＴＥ_Ｒを0.666〔ｍｓ〕よりも長くするように、逆極性信号のパルス幅ＴＥ_Ｒを可変制御する。

尚、入力映像信号がデジタルテレビジョン信号の場合、当該デジタルテレビジョン信号をデコードした後に垂直非表示期間が生成される。従って、本実施例においては、入力信号がデジタルテレビジョン信号の場合、逆極性信号のパルス幅ＴＥ_Ｒをデ、コードされたデジタルテレビジョン信号の垂直非表示期間よりも長くする。

上記の例において、逆極性信号のパルス振幅ＶＡに応じて、垂直非表示期間ＴＶＥ_ＯＦＦ及び逆極性信号期間ＴＥ_Ｒが最適な値に設定される。例えば、逆極性信号の複数のパルス振幅値に対応した、垂直非表示期間ＴＶＥ_ＯＦＦ，逆極性信号期間ＴＥ_Ｒのテーブルを予め持っておき、図示しない入力手段、あるいはメニュ−画面で逆極性信号のパルス振幅値を指定する。これにより、指定された逆極性信号のパルス振幅値に対応する最適な垂直非表示期間ＴＶＥ_ＯＦＦ，逆極性信号期間ＴＥ_Ｒをテーブルから読み出して設定することができる。

次に、映像の垂直非表示期間を長くする方法について図４を用いて具体的に説明する。図４（ａ）は従来の映像タイミング、図４（ｂ）は本実施例による映像タイミングである。従来および本実施例においても、映像の１Ｖ期間（１フレーム期間）及び映像の１ドットの時間（一般的には１ドット映像表示に用いるクロックの時間）は変わらないものとする。

図４（ａ）において、１Ｖ期間の総ライン数はＮライン、１Ｖ期間の表示期間のライン数はＥライン、１水平ライン（以下、「１Ｈ」と省略する）の表示期間はＬドット、１Ｈの非表示期間（水平非表示期間）はＨＢドットで構成されているものとする。また、表示パネル１には、映像の表示期間であるＥライン×Ｌドットが表示されるものとする。

本実施例による図４（ｂ）においては、１Ｈの非表示期間（ドット数ＨＢ）をβドットだけ少なくする。電子放出素子を用いた表示パネルでは、行方向に走査するブラウン管（ＣＲＴ：陰極線管）と異なり、前記したように、行選択と同時にその行の表示データが一斉に与えられる。このため、水平走査の際、電子銃からの電子ビームを開始位置までに戻すために設けられた１Ｈ非表示期間（水平帰線期間）は必要ではなく、この１Ｈ非表示期間を短くしても支障は生じない。また、１Ｈの表示期間のドット数Ｌは変えてないため、映像表示に関しては何の問題もない。

１Ｈの非表示期間をβドットだけ少なくすることにより、１Ｈの総ドット数（１Ｈ表示期間＋１Ｈ非表示期間のドット数）もβドットだけ少なくなる。その結果、１Ｈの総時間も短くなる。Ｅライン全てのラインにおいて、各ラインはβドットだけ少なくなるので、Ｅライン×βドットだけ１Ｖ期間の表示期間を短くできる。よって、表示期間を短くした分だけ、垂直非表示期間を長くすることができる。ここで、１Ｈの非表示期間を少なくすることにより生じたライン数をα_１ラインとすると、α_１ラインだけ垂直非表示期間を伸張できる。従って、逆極性信号のパルス幅も、このα_１ライン分長くすることができる。

上記した垂直非表示期間を伸張する処理は、非表示期間伸張回路８で行われる。具体的には、非表示期間伸張回路８はフレームメモリを内蔵し、このフレームメモリへの書き込み／読み出しを制御することにより上記垂直非表示期間の伸張処理が行われる。すなわちフレームメモリに入力映像信号の映像データ一水平ライン分を書き込み、この１水平ライン分の映像データをフレームメモリから読み出す際において、水平非表示期間に対応する映像データの書き込みクロック数よりも、読み出しクロック数を少なくする。例えば、水平非表示期間に対応する映像データの読み出しクロック数を書き込みクロック数の半分（すなわち、水平非表示期間における読み出しクロック周波数を書き込みクロック周波数の２倍）にすれば、フレームメモリから読み出された水平非表示期間を、入力映像信号の水平非表示期間の１／２にすることができる。この例において、入力テレビジョン信号が標準テレビジョン信号の場合、１Ｖ期間における垂直非表示期間を、水平帰線期間/2×525であらわされる期間分長くすることができる。伸張された垂直非表示期間内において逆極性信号のパルス幅より長くするための処理もしくは制御は、タイミングコントローラ７で行われる。

以上述べたように、本実施例においては、入力映像信号の垂直非表示期間を伸張させることにより、逆極性信号のパルス幅を長くすることが可能となる。従って、元の入力映像信号の垂直非表示期間よりも長く、逆極性信号を電子放出素子に印加することが可能となる。よって、本実施例によれば、逆極性信号のパルス振幅を薄膜型電子放出素子の破壊電圧に対して十分低くしながらも、比較的長く上記逆極性信号を電子放出素子に印加させるできるので、薄膜型電子放出素子の絶縁層中の蓄積電荷を良好に除去するが可能となる。従って、薄膜型電子放出素子及びそれを用いた表示装置の信頼性を向上し、かつその寿命を延ばすことができる。

次に、映像の垂直非表示期間を長くする第２実施例について図５を用いて説明する。なお、本実施例に係わる表示装置のブロック図は図１に同じであり、本実施例においても、共通な機能を有する構成要素には同一符号を付して示し、その説明を省略する。

図５（ａ）は従来の映像タイミング、図５（ｂ）は本実施例による映像タイミングである。従来および本実施例においても、映像の１Ｖ期間（１フレーム期間）は変わらないものとする。図５（ａ）は、図４（ａ）と同じで、本実施例との差異を示すために示したものであり、その説明を省略する。

本実施例は、１Ｈ非表示期間のドット数を減少させる第１の実施例とは異なり、図５（ｂ）に示すように、１Ｈの表示期間のドット数Ｌ、１Ｈの非表示期間（水平非表示期間）のドット数ＨＢは変えずに、１ドット期間を短くする。従って、総１Ｈ期間（１Ｈ表示期間＋１Ｈ非表示期間）は１クロックが短くなった分だけ短くなる。１Ｈの表示期間のドット数Ｌ、１Ｖ期間の表示期間のライン数Ｅは変化してないため、映像表示に関しては何の問題もない。１Ｖ期間の表示期間のＥラインにわたり、総１Ｈ期間が短くなった分だけ、１Ｖ期間の表示期間を短くできる。このため、表示期間を短くした分だけ、垂直非表示期間を長くすることができる。ここで、１ドット期間を短くすることにより生じたライン数をα_２ラインとすると、α_２ラインだけ垂直非表示期間を伸張できる。従って、逆極性信号のパルス幅も、このα_２ライン分長くすることができる。

上記のような１ドット期間を短くして垂直非表示期間を伸張する処理は、非表示期間伸張回路８で行われる。１Ｖ期間の表示時間の短縮は、一般的には、メモリの書き込みクロックと読み出しクロックを換えることで容易に実現できる。具体的には、非表示期間伸張回路８はフレームメモリを内蔵し、このフレームメモリへの書き込み／読み出しを制御することにより上記垂直非表示期間の伸張処理が行われる。すなわち、フレームメモリに入力映像信号の映像データ一水平ライン分を書き込み、この１水平ライン分の映像データをフレームメモリから読み出す際において、読み出しクロック周波数を書き込みクロック周波数よりも高くする。例えば、読み出しクロック周波数を書き込みクロック周波数の1.2倍とする。これにより、フレームメモリから読み出された映像データの１水平期間（並びに１ドット期間）は、書き込まれた映像データの１水平期間に比べ、1/1.2倍に時間軸圧縮される。従って、1/1.2倍に時間軸圧縮され水平期間と総ライン数の積の分、垂直非表示期間を長くすることができる。勿論、ビデオ処理回路９のフォーマット変換部、タイミングコントローラ７のデータ並べ替え部のメモリにおいてもクロック周波数の変換が可能である。この第２実施例も第１実施例と同様に、伸張された垂直非表示期間内において逆極性信号のパルス幅より長くするための処理もしくは制御は、タイミングコントローラ７で行われる。

この実施例でも、第１実施例と同様な効果を得ることができるが、本実施例では、フレームメモリの読み出しクロックの周波数を高くすることで実現できる。このため、第１実施例に比べ簡単な構成で垂直非表示期間の伸張処理が可能となる。

次に、映像の垂直非表示期間を長くする第３実施例について図６を用いて説明する。なお、本実施例に係わる表示装置のブロック図は図１に同じであり、本実施例においても、共通な機能を有する構成要素には同一符号を付して示し、その説明を省略する。

図６（ａ）は従来の映像タイミング、図６（ｂ）は本実施例による映像タイミングである。従来および本実施例においても、映像の１Ｖ期間（１フレーム期間）は変わらないものとする。図６（ａ）は、図４（ａ）と同じで、本実施例との差異を示すために示したものであり、その説明を省略する。

第３の実施例は、第１実施例と第２実施例を組み合わせたもので、図６（ｂ）に示すように、１ドット期間を短くするとともに、１Ｈの非表示期間（水平非表示期間）のドット数ＨＢをβドットだけ少なくする。１Ｈの表示期間のドット数Ｌは変えてないため、映像表示に関しては何の問題もない。

１ドット期間を短くすることによって１Ｈ期間が短くなるので、１Ｖ期間の表示期間を短くでき、表示期間を短くした分だけ垂直非表示期間を長くすることができる。加えて、１Ｈの非表示期間のドット数をβドットだけ少なくすることにより、更に１Ｖ期間の表示期間を短くでき、その分だけ、より垂直非表示期間を長くすることができる。ここで、上記処理により生じたライン数をα_３ラインとすると、α_３ラインだけ垂直非表示期間を伸張することができる。従って、従って、逆極性信号のパルス幅も、このα_３ライン分長くすることができる。この第３実施例も第１及び第２実施例と同様に、伸張された垂直非表示期間内において逆極性信号のパルス幅より長くするための処理もしくは制御は、タイミングコントローラ７で行われる。本実施例においても第１、第２実施例と同様な効果を得ることができる。また、第１、第２実施例と比べ、より大きく垂直非表示期間を伸張することができ、これとともに逆極性信号のパルス幅を更に伸張することができる。

以上述べた第１乃至第３実施例では、垂直非表示期間を伸張する非表示期間伸張回路８と、逆極性信号の生成並びにそのパルス幅を制御するタイミングコントローラ７とを別々に構成している。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、タイミングコントローラ７に非表示期間伸張回路８の機能をもたせるようにしてもよい。

図７は、本実施例によるブロック図であり、入力映像信号の垂直非表示期間伸張の動作をタイミングコントローラ１１に持たせたものである。なお、図７において、図１と同じ機能を有する要素には同一符号を付して、その説明を省略する。

図７において、ビデオ信号端子１０に入力された映像信号は、ビデオ信号処理回路９で表示パネル１に表示可能なように信号の画素数，同期信号の周波数等がフォーマット変換され、タイミングコントローラ１１に入力される。

タイミングコントローラ１１は、スキャン制御信号Ｓｓｃａｎを生成し、該スキャン制御信号Ｓｓｃａｎをスキャンドライバ２，３に出力する。更に、これに同期させて、表示パネル１に映像を表示できるように、入力された映像データの並び替えを行い、データドライバ４及び５に出力する。そして、データドライバ４，５およびスキャンドライバ２，３を介して表示パネル１に映像を表示させる。また、タイミングコントローラ１１は、上述した逆極性信号を生成する機能を有するとともに、入力映像信号の垂直非表示期間を伸張する機能も有している。さらに、垂直非表示期間の伸張に対応して、逆極性信号のパルス幅を入力映像信号の垂直非表示期間より伸張させるための機能も備える。垂直非表示期間の伸張、並び逆極性信号のパルス幅の伸張処理については、第１実施例の説明と同様であり、その説明を省略する。

本実施例では、回路構成を簡単にしつつ、上述した第１実施例と同様な効果を得ることが可能となる。

以上説明したように、本発明の実施形態では、入力映像信号の垂直非表示期間を伸張させることにより、逆極性信号のパルス幅を長くすることが可能となる。従って、元の入力映像信号の垂直非表示期間よりも長く、逆極性信号を電子放出素子に印加することが可能となる。よって、本実施形態によれば、逆極性信号のパルス振幅を薄膜型電子放出素子の破壊電圧に対して十分低くしながらも、比較的長く上記逆極性信号を電子放出素子に印加させるできるので、薄膜型電子放出素子の絶縁層中の蓄積電荷を良好に除去するが可能となる。従って、薄膜型電子放出素子及びそれを用いた表示装置の信頼性を向上し、かつその寿命を延ばすことができる。

本発明に係る表示装置の第１実施例を示す図 選択信号と逆極性信号の動作波形を示す図 非表示期間を長くする方法の概念を説明するための図 第１実施形態における垂直非表示期間を長くするための動作を説明する図 本発明に係る表示装置の第２実施例を示す図 本発明に係る表示装置の第３実施例を示す図 本発明に係る表示装置の第４実施例を示す図

符号の説明

１…表示パネル、２，３…スキャンドライバ、４，５…データドライバ、６…高圧発生回路、７…タイミングコントローラ、８…非表示期間伸張回路、９…ビデオ信号処理回路、１０…ビデオ信号端子、１１…タイミングコントローラ、３１…走査線、３２，３３…データ線、３４…アノード線。

Claims (17)

1. 表示装置において、
   映像信号に応じて電子を放出する複数の電子放出素子と、
   前記映像信号の非表示期間に、前記電子放出素子にパルス信号を印加するパルス印加回路と、
   前記パルス印加回路からの前記パルス信号のパルス幅を制御するコントローラと、
   を備えることを特徴とする表示装置。
2. 前記映像信号の非表示期間は、該映像信号の垂直帰線期間であることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
3. 前記電子放出素子を行単位で選択するための選択電圧を生成するスキャンドライバを更に備え、該スキャンドライバは前記パルス印加回路を含み、該パルス印加回路からのパルス信号は、前記選択電圧と逆極性を有することを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
4. 前記コントローラは、前記映像信号の種類に応じて前記パルス信号のパルス幅を制御することを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
5. 前記電子放出素子が、薄膜型の電子放出素子であり、前記パルス信号によって該薄膜型電子の放出素子に蓄積された電荷を除去するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
6. 表示装置において、
   入力映像信号の非表示期間を、該入力映像の非表示期間よりも伸張して出力する非表示期間伸張回路と、
   該非表示期間伸張回路から出力された映像信号に基づいて電子を放出する複数の電子放出素子と、
   前記非表示期間伸張回路によって伸張された前記映像信号の非表示期間において、前記電子放出素子にパルス信号を印加するパルス印加回路と、
   を備えることを特徴とする表示装置。
7. 表示装置において、
   入力映像信号の非表示期間を、該入力映像の非表示期間よりも伸張して出力する非表示期間伸張回路と、
   該非表示期間伸張回路から出力された映像信号に基づいて電子を放出する複数の電子放出素子と、
   前記非表示期間伸張回路によって伸張された前記映像信号の非表示期間に、前記電子放出素子にパルス信号を印加するパルス印加回路とを備え、
   前記パルス信号印加回路からのパルス信号のパルス幅が、少なくとも前記入力映像信号の非表示期間よりも長いことを特徴とする表示装置。
8. 前記映像信号の非表示期間は、該映像信号の垂直帰線期間であり、
   前記パルス信号印加回路からのパルス信号のパルス幅が、前記入力映像信号の垂直帰線期間よりも長いことを特徴とする請求項７に記載の表示装置。
9. 前記パルス信号印加回路からのパルス信号のパルス幅を、少なくとも前記入力映像信号の非表示期間よりも長くするように、該パルス幅を制御するコントローラを更に備えることを備えることを特徴とする請求項７に記載の表示装置。
10. 表示装置において、
    入力映像信号の非表示期間を、該入力映像の非表示期間よりも長くして出力する非表示期間伸張回路と、
    該非表示期間伸張回路から出力された映像信号に基づいて電子を放出する複数の電子放出素子と、
    前記非表示期間伸張回路からの映像信号の非表示期間に、前記電子放出素子にパルス信号を印加するパルス印加回路と、
    前記パルス信号印加回路からのパルス信号のパルス幅を、前記入力映像信号の種類に応じて制御するコントローラと、
    を備えることを特徴とする表示装置。
11. 前記コントローラは、前記入力映像信号が標準テレビジョン信号の場合、前記パルス信号印加回路からのパルス信号のパルス幅を、1.428〔ms〕よりも長くし、前記入力映像信号が前記標準テレビジョン信号よりも精細度が高い高精細テレビジョン信号の場合、前記パルス信号印加回路からのパルス信号のパルス幅を、0.666〔ｍｓ〕よりも長くするように制御することを特徴とする請求項７に記載の表示装置。
12. 表示装置において、
    前記表示装置に入力される映像信号の垂直非表示期間を伸張する垂直非表示期間調整回路と、
    該垂直非表示期間が伸張された映像信号に基づいて電子を放出するための、マトリクス状に配列された複数の電子放出素子と、
    行方向に配列された前記電子放出素子と接続される複数の走査線と、
    列方向に配列された前記電子放出素子と接続されるデータ線と、
    前記電子放出素子を行単位で列方向に順次選択するための選択信号を前記走査線に供給するスキャンドライバと、
    前記電子放出素子を駆動するための、映像信号に基づく駆動信号を前記複数のデータ線の各々に供給するデータドライバと、
    前記複数の走査線に供給される選択信号と極性の異なる逆極性信号を、前記伸張された垂直非表示期間において、前記電子放出素子に印加する逆極性信号発生回路と、
    を備えることを特徴とする表示装置。
13. 前記逆極性信号の出力期間が、前記垂直非表示期間調整回路によって伸張される前の映像信号の垂直非表示期間よりも長いことを特徴とする請求項１２に記載の表示装置。
14. 前記逆極性信号発生回路は、前記逆極性信号の発生期間を、該逆極性信号の振幅に応じて制御することを特徴とする請求項１３に記載の表示装置。
15. 前記垂直非表示期間調整回路は、前記表示装置に入力される映像信号の水平非表示期間を短くすることにより、前記垂直非表示期間を長くすることを特徴する請求項１２記載の表示装置。
16. 前期垂直非表示期間調整回路は、前記表示装置に入力される水平映像期間と水平非表示期間を、該水平映像期間と水平非表示期間両方の1ドットの期間短くすることにより、該垂直非表示期間を長くすることを特徴する請求項１２記載の表示装置。
17. 前期垂直非表示期間調整回路は、前記表示装置に入力される水平映像期間と水平非表示期間を、該水平映像期間と水平非表示期間両方の1ドットの期間短くし、
    かつ前記表示装置に入力される映像信号の水平非表示期間を短くすることにより、前記垂直非表示期間を長くすることを特徴する請求項１２記載の表示装置。

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