JP2006184461A - Display device and driving method therefor - Google Patents

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Yutaka Saito
裕 斉藤
Satoshi Yamada
智 山田
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Toshiba Corp
Toshiba Development and Engineering Corp
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Toshiba Corp
Toshiba Electronic Engineering Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the luminance lifetime of a display panel, by correcting the luminance of the display panel falling off, dependent on the accumulated total of the operation time, based on the accumulated total of the operation time or the fall off of the luminance in an image display device. <P>SOLUTION: A video processing circuit 4 to supply a video signal to the display panel 11 of the image display device is characterized in that the amount of correction set at the drive voltage ought to be outputted at the initial period, in a state in which the characteristics in the initial period are corrected by a correction circuit 40 is instructed to the signal driver, based on the driving voltage capable of providing the luminance to be increased, when the luminance of the video signal falls off. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

この発明は、画像表示装置およびその製造方法に係わり、さらに詳しくは、真空容器内に、電子源と、この電子源から放出される電子線の照射により画像を表示する蛍光面と、を備えた画像表示装置およびその駆動方法(画像表示方法)に関する。   The present invention relates to an image display device and a method for manufacturing the same, and more specifically, an electron source and a phosphor screen for displaying an image by irradiation of an electron beam emitted from the electron source are provided in a vacuum vessel. The present invention relates to an image display device and a driving method thereof (image display method).

陰極線管(CRT)に代わる画像表示装置として、電子放出素子(電子源)を平面状、かつマトリクス状に配列し、所定間隔で対向させた平面状の蛍光面(前面基板)に選択的に電子線を照射することにより、蛍光面から任意の色の光を出力させて画像を表示させる画像表示装置が開発されている。この種の画像表示装置は、フィールド・エミッション・ディスプレイと呼ばれている(以下、FEDと称する)。また、FEDのうち、電子源として表面伝導型エミッタを用いた表示装置は、表面伝導型電子放出ディスプレイ(以下、SEDと呼称する)として区分されることもあるが、本願においては、SEDも含む総称として、FEDという用語を用いる。   As an image display device that replaces a cathode ray tube (CRT), electron-emitting devices (electron sources) are arranged in a planar and matrix form, and electrons are selectively applied to a planar fluorescent screen (front substrate) facing each other at a predetermined interval. 2. Description of the Related Art Image display devices that display an image by emitting light of an arbitrary color from a phosphor screen by irradiating a line have been developed. This type of image display apparatus is called a field emission display (hereinafter referred to as FED). In addition, among FEDs, a display device using a surface conduction type emitter as an electron source is sometimes classified as a surface conduction type electron emission display (hereinafter referred to as SED). As a generic term, the term FED is used.

FEDは、上述した電子源側の基板と蛍光面側の基板との隙間を数mm以下に設定することができ、周知のCRTと比較して厚さを薄くすることが可能で、LCD装置のような画像表示装置と比較しても同等か、それ以下の厚さにできる。従って、軽量化の面でも、期待がされる。   The FED can set the gap between the electron source side substrate and the phosphor screen side substrate to several mm or less, and can be made thinner than a known CRT. The thickness can be equal to or less than that of such an image display device. Therefore, it is expected in terms of weight reduction.

また、CRTやプラズマディスプレイと同様の自己発光型であるため、表示画像の輝度も、得やすい特徴がある。   In addition, since it is a self-luminous type similar to a CRT or plasma display, the brightness of the display image is also easy to obtain.

前面基板の内面に設けられる蛍光面には、赤(R)、青(B)、緑(G)の蛍光体が、所定の大きさ、かつ所定の順に配列されている。蛍光面の個々の蛍光体には、それぞれの蛍光体に所定の掃引電圧を与えるアノード電極が接続されている。   On the phosphor screen provided on the inner surface of the front substrate, red (R), blue (B), and green (G) phosphors are arranged in a predetermined size and in a predetermined order. An anode electrode for applying a predetermined sweep voltage to each phosphor is connected to each phosphor on the phosphor screen.

電子源側の基板には、任意の位置のエミッタと対向される蛍光面を発光させるための、予め特定されたエミッタから所定量の電子を放出させるための走査線および信号線がそれぞれ、マトリックス状に接続されている。   The substrate on the electron source side has a matrix of scanning lines and signal lines for emitting a predetermined amount of electrons from a previously specified emitter for emitting a phosphor screen facing an emitter at an arbitrary position. It is connected to the.

上述のFEDは、一般に、表示パネルと、この表示パネルを駆動する駆動ユニットとを備える。表示パネルは、横(水平)方向に伸びる複数の走査線と、個々の走査線に交差して、縦(垂直)方向に伸びる複数の信号線と、それぞれの走査線および信号線の交差位置に配置される複数の表示画素を含む(例えば、特許文献1参照)。
特開2002−221933号公報
The above-described FED generally includes a display panel and a drive unit that drives the display panel. The display panel has a plurality of scanning lines extending in the horizontal (horizontal) direction, a plurality of signal lines extending in the vertical (vertical) direction intersecting with the individual scanning lines, and at the intersections of the respective scanning lines and signal lines. It includes a plurality of display pixels arranged (see, for example, Patent Document 1).
JP 2002-221933 A

ところで、蛍光面すなわち表示パネルの表示画素の素子特性、具体的には蛍光面に用いられる蛍光体の輝度特性は、表示時間(動作時間)の累計に依存して劣化あるいは過電流や放電等に起因する蛍光体損傷等により、次第に低下する問題がある。   By the way, the element characteristics of the display pixels of the phosphor screen, that is, the display panel, specifically, the luminance characteristics of the phosphors used in the phosphor screen depend on the accumulated display time (operation time), and are deteriorated or overcurrent or discharged. There is a problem of gradually decreasing due to phosphor damage caused by the phenomenon.

なお、輝度の低下を蛍光体の寿命(輝度寿命)と考えると、輝度寿命は、例えば初期時の輝度が概ね1/2まで低下する時点と考えることが一般的である。また、輝度寿命は、オーバーロードにより、蛍光体の発光能力が低下する時期であることが知られている。   If the decrease in luminance is considered as the lifetime of the phosphor (luminance lifetime), the luminance lifetime is generally considered to be a point in time when the initial luminance decreases to approximately ½, for example. In addition, it is known that the luminance life is a time when the light emitting ability of the phosphor is reduced due to overload.

この発明の目的は、蛍光面を有する表示基板と表示基板の蛍光面に向けて電子を放出する電子源基板とからなる画像表示装置において、表示基板の蛍光面の輝度寿命を高めることである。   An object of the present invention is to increase the luminance life of a phosphor screen of a display substrate in an image display device including a display substrate having a phosphor screen and an electron source substrate that emits electrons toward the phosphor screen of the display substrate.

この発明は、電子線源を保持した第1基板と、前記電子線源から出力された電子線が照射されることで所定の色の光を出力する蛍光体層を保持し、前記第1基板に所定間隔で対向された第2基板と、前記第1基板および前記第2基板を密閉構造とする側壁と、を備える表示パネルの駆動方法において、前記蛍光体層と前記電子線源との間に供給され、前記蛍光体層から放出される光の輝度を規定する駆動電圧は、初期時の第1の輝度に対して動作時間の累計により生じる第2の輝度を、前記第2の輝度よりも高い第3の輝度を提供可能な駆動電圧に設定されることを特徴とする画像表示装置の駆動方法である。   The present invention holds a first substrate holding an electron beam source, and a phosphor layer that outputs light of a predetermined color when irradiated with an electron beam output from the electron beam source. In a method for driving a display panel, comprising: a second substrate opposed to each other at a predetermined interval; and a sidewall having a closed structure of the first substrate and the second substrate. Between the phosphor layer and the electron beam source The driving voltage that regulates the luminance of the light emitted from the phosphor layer has a second luminance generated by the cumulative operating time with respect to the first luminance at the initial time, compared to the second luminance. The driving method of the image display device is characterized in that the driving voltage is set to be capable of providing a high third luminance.

また、この発明は、複数の走査線と、前記複数の走査線に交差する複数の信号線と、前記複数の走査線および前記複数の信号線との交差位置に配置され各々一対の走査線および信号線間の画素電圧に対応して駆動される複数の表示画素と、前記複数の走査線を順次駆動する走査線ドライバと、前記走査線ドライバによって前記複数の走査線の各々が駆動される間に前記複数の信号線を駆動する信号線ドライバと、映像信号の輝度が低下した際に増加すべき輝度を提供可能な駆動電圧に基づいて初期時の特性が補正された状態で初期時に出力されるべき駆動電圧に設定された補正量を前記信号線ドライバに指示する補償回路と、を有することを特徴とする画像表示装置を提供するものである。   According to another aspect of the present invention, a plurality of scanning lines, a plurality of signal lines intersecting with the plurality of scanning lines, a plurality of scanning lines and a plurality of signal lines are disposed at intersections of the plurality of scanning lines and the plurality of signal lines, respectively. A plurality of display pixels driven corresponding to pixel voltages between the signal lines, a scanning line driver that sequentially drives the plurality of scanning lines, and a period during which each of the plurality of scanning lines is driven by the scanning line driver The signal line driver for driving the plurality of signal lines and the drive voltage that can provide the brightness that should be increased when the brightness of the video signal is reduced are output in the initial state with the initial characteristics corrected. And a compensation circuit for instructing the signal line driver of a correction amount set to a driving voltage to be provided.

また、この発明は、複数の走査線と、前記複数の走査線に交差する複数の信号線と、前記複数の走査線および前記複数の信号線との交差位置にそれぞれ配置され、各々一対の走査線および信号線間の画素電圧に対応して駆動される複数の表示画素とを備える画像表示装置の駆動方法であって、前記複数の信号線には、輝度低下(輝度半減)時に増加されるべき輝度を提供可能な駆動電圧に基づいて初期時の特性が補正された状態で規定された駆動電圧を本来の初期時の駆動電圧に設定した電圧値が供給されることを特徴とする画像表示装置の駆動方法である。   According to the present invention, a plurality of scanning lines, a plurality of signal lines intersecting with the plurality of scanning lines, and a plurality of scanning lines and the plurality of signal lines are respectively arranged at intersection positions, and each of the pair of scanning lines. An image display device driving method comprising: a plurality of display pixels driven corresponding to a pixel voltage between a line and a signal line, wherein the plurality of signal lines are increased when the luminance is reduced (luminance halved). An image display characterized by being supplied with a voltage value in which a driving voltage defined with an initial characteristic corrected based on a driving voltage capable of providing a desired luminance is set to the original initial driving voltage It is a drive method of an apparatus.

本発明によれば、蛍光面を有する表示基板と、表示基板の蛍光面に向けて電子を放出する電子源基板と、を備える画像表示装置において、表示基板の輝度寿命が向上される。   According to the present invention, in an image display device including a display substrate having a phosphor screen and an electron source substrate that emits electrons toward the phosphor screen of the display substrate, the luminance life of the display substrate is improved.

以下、図面を参照して、この発明の実施の形態について詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1は、この発明が適用される平面画像表示装置の回路構成の一例を示す。   FIG. 1 shows an example of a circuit configuration of a flat image display device to which the present invention is applied.

図1に示す画像表示装置は、例えば横1280×縦768の表示画素が形成されたフィールド・エミッション・ディスプレイ(FED)装置である。画像表示装置は、表示パネル1、Xドライバ(信号線駆動回路)2、Yドライバ(走査線駆動回路)3、および映像信号処理回路4を有する。   The image display device shown in FIG. 1 is a field emission display (FED) device in which, for example, horizontal 1280 × vertical 768 display pixels are formed. The image display device includes a display panel 1, an X driver (signal line driving circuit) 2, a Y driver (scanning line driving circuit) 3, and a video signal processing circuit 4.

表示パネル1は、横(水平すなわちY)方向に、互いに概ね平行に設けられた768本の走査線Y(m=768,Y1〜Ym)、走査線Y1〜Ymに直交する縦(垂直すなわちX)方向に設けられた1280×3本の信号線X(n=1280,X1〜Xn)を有する。   The display panel 1 includes 768 scanning lines Y (m = 768, Y1 to Ym) provided substantially parallel to each other in the horizontal (horizontal or Y) direction, and a vertical (vertical or X) orthogonal to the scanning lines Y1 to Ym. ) × 1280 signal lines X (n = 1280, X1 to Xn) provided in the direction.

それぞれの走査線Y1〜Ymおよび信号線X1〜Xnの交差位置には、m×n(=約276万)個の表示画素PXが設けられている。各表示画素PXは、図示しないが水平方向において隣接する3個の表示画素PX(R,G,B)を含む。   At the intersections of the scanning lines Y1 to Ym and the signal lines X1 to Xn, m × n (= about 2.76 million) display pixels PX are provided. Each display pixel PX includes three display pixels PX (R, G, B) that are adjacent to each other in the horizontal direction (not shown).

表示パネル1の個々の表示画素PX(R,G,Bのそれぞれ)は、いずれも表面伝導型電子放出素子11および個々の電子放出素子11から放出される電子ビームにより発光する赤(R)、緑(G)、および青(B)の蛍光体12(図5に断面の一例を示す)を含む。   Each of the individual display pixels PX (R, G, and B) of the display panel 1 is red (R) that emits light by the surface conduction electron-emitting device 11 and the electron beam emitted from the individual electron-emitting device 11. The phosphor 12 of green (G) and blue (B) (an example of a cross section is shown in FIG. 5) is included.

各走査線Y1〜Ymは、対応する水平ライン(行)の表示画素PXの電子放出素子11に接続され、走査電極として用いられる。各信号線X1〜Xnは、対応する列(垂直方向)の表示画素PXの電子放出素子11に接続され、信号電極として用いられる。   Each scanning line Y1 to Ym is connected to the electron-emitting device 11 of the display pixel PX in the corresponding horizontal line (row) and used as a scanning electrode. Each signal line X1 to Xn is connected to the electron-emitting device 11 of the display pixel PX in the corresponding column (vertical direction) and used as a signal electrode.

信号線駆動回路2、走査線駆動回路3、および映像信号処理回路4は、表示用駆動ユニットとして表示パネル1の周囲に配置され、例えば外部に設けられるタイミングコントローラ(図示せず)から制御信号および画像信号が供給されることで、表示パネル1に画像を表示させる。   The signal line driving circuit 2, the scanning line driving circuit 3, and the video signal processing circuit 4 are arranged around the display panel 1 as a display driving unit. For example, a control signal and a control signal are transmitted from a timing controller (not shown) provided outside. The image is displayed on the display panel 1 by supplying the image signal.

映像信号処理回路4は、外部の信号源から供給され、R,G,B信号を含む映像信号をデジタル形式で処理する。走査線駆動回路3は、走査信号を用いて、走査線Y1〜Ymを順次駆動し、信号線駆動回路2は、走査線Y1〜Ymの各々が走査線駆動回路3によって駆動される間に映像信号処理回路4からの映像信号に対応して、信号線X1〜Xnを駆動する。   The video signal processing circuit 4 is supplied from an external signal source and processes a video signal including R, G, and B signals in a digital format. The scanning line driving circuit 3 sequentially drives the scanning lines Y1 to Ym using the scanning signal, and the signal line driving circuit 2 displays video while each of the scanning lines Y1 to Ym is driven by the scanning line driving circuit 3. In response to the video signal from the signal processing circuit 4, the signal lines X1 to Xn are driven.

映像処理回路4は、動作時間(表示時間)の累計に応じて次第に低下する蛍光面の蛍光体に印加すべき駆動電圧Vfを、所定のタイミングで変化(増大)させる、すなわちエミッタ11に印加される駆動電圧Vfを補正する補正回路40を含む。   The video processing circuit 4 changes (increases) the drive voltage Vf to be applied to the phosphor on the phosphor screen, which gradually decreases according to the cumulative operation time (display time), that is, is applied to the emitter 11. A correction circuit 40 for correcting the driving voltage Vf is included.

Xドライバ(信号線駆動回路)2は、映像処理回路4から供給される1水平ライン分の映像信号を、水平同期信号HDに同期してサンプリングし、保持するラインメモリ20、およびこのラインメモリ20から並列的に出力される1水平ライン分の映像信号にそれぞれ対応する、n個の駆動信号を発生する駆動信号発生部21を含む。   The X driver (signal line drive circuit) 2 samples and holds a video signal for one horizontal line supplied from the video processing circuit 4 in synchronization with the horizontal synchronization signal HD, and the line memory 20 Drive signal generation unit 21 for generating n drive signals respectively corresponding to video signals for one horizontal line output in parallel from.

駆動信号発生部21は、各々対応する画素の映像信号の階調レベルに比例するパルス幅のパルス信号を発生するn個のパルス幅変調回路22、および各々対応パルス幅変調回路22からのパルス信号のパルス幅に等しい期間だけ駆動用基準電圧端子からの基準電圧Vrefを、信号線X1〜Xnに、所定タイミングで出力するn個の出力バッファ(AMP)23を含む。   The drive signal generator 21 generates n pulse width modulation circuits 22 that generate pulse signals having a pulse width proportional to the gradation level of the video signal of each corresponding pixel, and pulse signals from the corresponding pulse width modulation circuits 22. In this case, n output buffers (AMP) 23 for outputting the reference voltage Vref from the drive reference voltage terminal to the signal lines X1 to Xn at a predetermined timing for a period equal to the pulse width of.

パルス幅変調回路22および出力バッファ23は、1信号線Xに対する駆動信号出力部として機能する。すなわち、パルス幅変調回路22から発生されるパルス信号として、例えば基準電圧Vrefが出力され、n個のパルス幅変調回路22に供給される。   The pulse width modulation circuit 22 and the output buffer 23 function as a drive signal output unit for one signal line X. That is, as the pulse signal generated from the pulse width modulation circuit 22, for example, the reference voltage Vref is output and supplied to the n pulse width modulation circuits 22.

Yドライバ(走査線駆動回路)3は、シフトレジスタ31に接続されたm個の出力バッファ(AMP)32を介して、それぞれに対応する走査線Y1〜Ymのそれぞれに、走査信号を供給する。すなわち、全ての走査線Y1,Y2,Y3,…,Ym−1,Ymには、順に、1ラインごとに、走査信号が供給される。   The Y driver (scanning line driving circuit) 3 supplies a scanning signal to each of the corresponding scanning lines Y1 to Ym via m output buffers (AMP) 32 connected to the shift register 31. That is, a scanning signal is supplied to every scanning line Y1, Y2, Y3,..., Ym-1, Ym in order for each line.

従って、任意の走査線に走査信号が供給されている状態で、Xドライバ2の任意のAMP(バッファ)23通じて補正回路40により補正された所定の大きさ(電圧または制御パルス)の画像信号(輝度信号)Vfが供給されることで、それぞれのラインが交差する位置の表示画素PXの電子放出素子(電子源すなわちエミッタ)11が選択的にオンされ、対応する画素PXから所定の色の光が出力される。   Accordingly, an image signal having a predetermined magnitude (voltage or control pulse) corrected by the correction circuit 40 through an arbitrary AMP (buffer) 23 of the X driver 2 in a state where a scanning signal is supplied to an arbitrary scanning line. By supplying the (luminance signal) Vf, the electron-emitting devices (electron sources or emitters) 11 of the display pixels PX at the positions where the respective lines intersect are selectively turned on, and a predetermined color is output from the corresponding pixels PX. Light is output.

ところで、図2に曲線aで示すように、表示画素PXから放射される光の強度(画像光の輝度)は、動作時間(累計表示時間)に比例して、次第に低下する。曲線aで示す輝度の低下は、例えばオーバーロード等により蛍光体の発光能力が低下することに起因する。すなわち、図3に示すように、個々のエミッタ11に供給される駆動電圧Vfの大きさが一定に維持されているにもかかわらず、任意の画素PXから出力される画像光の輝度が動作時間の累計(累計表示時間)に応じて低下する。なお、輝度が所定のレベルまで低下した状態を輝度寿命とすると、例えば初期時の輝度が、概ね1/2まで低下する時点を(輝度寿命)と考えることが一般的である。   By the way, as indicated by a curve a in FIG. 2, the intensity of light emitted from the display pixel PX (the luminance of the image light) gradually decreases in proportion to the operation time (cumulative display time). The decrease in luminance indicated by the curve a is caused by a decrease in the light emission ability of the phosphor due to, for example, overload. That is, as shown in FIG. 3, the luminance of the image light output from any pixel PX is the operating time even though the magnitude of the drive voltage Vf supplied to each emitter 11 is kept constant. Decreases according to the cumulative total (cumulative display time). If the state where the luminance has decreased to a predetermined level is defined as the luminance life, for example, the time when the initial luminance decreases to approximately ½ is generally considered as (luminance life).

換言すると、蛍光体の発光能力の低下に合わせてエミッタ11に供給する駆動電圧Vfを増大することにより、輝度寿命を延ばすことができる。例えば、図2にカーブbで示すように、初期時の輝度が予め規定された輝度に低下した時点thでエミッタ11に供給する駆動電圧Vfを、所定レベルに増大することで、輝度寿命を増大できる。   In other words, the luminance life can be extended by increasing the drive voltage Vf supplied to the emitter 11 in accordance with the decrease in the light emission capability of the phosphor. For example, as shown by a curve b in FIG. 2, the luminance life is increased by increasing the drive voltage Vf supplied to the emitter 11 to a predetermined level at the time point th when the initial luminance is reduced to a predetermined luminance. it can.

なお、駆動電圧Vfを増大させる時点thは、例えば初期時の輝度が概ね1/2まで低下する時点(輝度半減時)である。また、輝度の変化すなわち輝度半減を検出する方法としては、例えば駆動電圧Vfに対して一義的に決まる駆動電流Ifの変化を検出することにより可能である、もちろん、例えば図示しないカウンタ等により動作時間の累計を計数(積算)してもよい。   Note that the time point th at which the drive voltage Vf is increased is, for example, the time point when the initial luminance is reduced to approximately half (when the luminance is halved). Further, as a method of detecting a change in luminance, that is, a half luminance, for example, it is possible to detect a change in the drive current If that is uniquely determined with respect to the drive voltage Vf. May be counted (integrated).

ところで、図2および図3に示した時間thにおいて、エミッタ(電子源)11に供給される駆動電圧Vfの大きさを増大させると、表示領域(画面)の全域の輝度にムラ(輝度のばらつきが生じる虞がある。このため、図2に示した時間thにおいて、曲線bの輝度が得られる輝度曲線を動作時間の累計がほとんどない初期(工場出荷)時に相当する輝度(曲線c)に置き換えて、その輝度を提供可能な駆動電圧Vthを規定し、初期時には、その電圧を図2に示した曲線aの輝度を提供可能な駆動電圧Voとしてもよい。   By the way, when the magnitude of the drive voltage Vf supplied to the emitter (electron source) 11 is increased at the time th shown in FIG. 2 and FIG. 3, the luminance of the entire display area (screen) becomes uneven (brightness variation). For this reason, at the time th shown in FIG. 2, the luminance curve for obtaining the luminance of the curve b is replaced with the luminance (curve c) corresponding to the initial time (factory shipment) with almost no cumulative operation time. Thus, the drive voltage Vth that can provide the brightness may be defined, and at the initial stage, the voltage may be the drive voltage Vo that can provide the brightness of the curve a shown in FIG.

なお、図2において、時間thで曲線aで示される輝度を曲線bで示される輝度まで増大させるために、図3において、駆動電圧Vfは、VoからVthに増大されることになる。ここで、時間thにおける輝度の増分(図2の曲線b−曲線a)を、例えば25%とすると、寿命(図2のAとBの比率)は、概ね1.5倍であることが確認されている。また、輝度の増分(図2の曲線b−曲線a)を、例えば50%とすると、寿命は、概ね1.8倍であることが確認されている。 In FIG. 2, the drive voltage Vf is increased from Vo to Vth in order to increase the luminance indicated by the curve a at time th to the luminance indicated by the curve b in FIG. Here, when the luminance increment at time th (curve b-curve a in FIG. 2) is, for example, 25%, it is confirmed that the life (ratio of A and B in FIG. 2) is approximately 1.5 times. Has been. Further, when the luminance increment (curve b-curve a in FIG. 2) is 50%, for example, it has been confirmed that the lifetime is approximately 1.8 times.

一方、寿命を概ね2倍にするのであれば、輝度の増分(図2の曲線b−曲線a)を、概ね100%にすればよいが、初期時駆動電圧Voの大きさをいたずらに増大することは、蛍光体に対しては負荷の増加であるから、輝度の増分は、初期時駆動電圧と輝度寿命とを考慮して決定される。   On the other hand, if the lifetime is approximately doubled, the luminance increment (curve b-curve a in FIG. 2) may be approximately 100%, but the magnitude of the initial driving voltage Vo increases unnecessarily. This is an increase in the load on the phosphor, and the luminance increment is determined in consideration of the initial driving voltage and the luminance lifetime.

このように、動作時間の累計が所定時間に達する時点thと関連づけて所定の発光特性を提供可能に駆動電圧(輝度特性)の大きさを設定し、動作時間の累計が輝度が所定のレベルまで低下する時期thに達した時点で、駆動電圧Vfを増大させることで、動作時間の累計により輝度が低下した場合であっても、その輝度を、所定レベルまで高めることができる。このことは、オーバーロード等により蛍光体の発光能力が低下して輝度が低下することを実質的に防止できる。従って、輝度寿命を増大することができる。なお、この場合、動作時間の累計が所定時間に達した時点を想定して設定されたカーブBを用いてエミッタ11に所定の駆動電圧Vfが供給されることから、駆動電圧Vfを所定の時期thで増大させた場合であっても、輝度ムラ(輝度のばらつき)が生じることはない。   In this way, the magnitude of the drive voltage (luminance characteristic) is set so as to be able to provide a predetermined light emission characteristic in association with the time point th when the cumulative operating time reaches a predetermined time, and the cumulative operating time reaches a predetermined level of luminance. By increasing the drive voltage Vf at the time point when the decrease time th is reached, the luminance can be increased to a predetermined level even when the luminance is decreased due to the cumulative operation time. This can substantially prevent the luminance from being lowered due to the light emission ability of the phosphor due to overload or the like. Accordingly, the luminance life can be increased. In this case, since the predetermined drive voltage Vf is supplied to the emitter 11 using the curve B set on the assumption that the cumulative operation time reaches the predetermined time, the drive voltage Vf is set to the predetermined time. Even when it is increased by th, luminance unevenness (brightness variation) does not occur.

図4および図5に、図1に示した画像表示装置に組み込まれる表示パネルの構造の一例を示す。   4 and 5 show an example of the structure of the display panel incorporated in the image display device shown in FIG.

表示パネル1は、電子放出素子(電子源すなわちエミッタ)11を有する電子源側基板(第1基板、以下リアパネルと呼称する)100と、リアパネル100に所定の間隔で対向され、エミッタ11から出力された電子線が照射されることで蛍光を出力する蛍光面(R,G,B蛍光体12)を含む蛍光面側基板(第2基板、以下フェースプレートと呼称する)200とを有する。   The display panel 1 is opposed to an electron source side substrate (first substrate, hereinafter referred to as a rear panel) 100 having an electron emitting element (electron source or emitter) 11 at a predetermined interval, and is output from the emitter 11. And a phosphor screen side substrate (second substrate, hereinafter referred to as a face plate) 200 including a phosphor screen (R, G, B phosphor 12) that outputs fluorescence when irradiated with an electron beam.

リアパネル100およびフェースプレート200は、図5に示すように、それぞれ、所定面積が与えられた矩形状の背面(電子源側)ガラス基材101と前面(蛍光面側)201とを含み、それぞれの基材101および201の主要な部分すなわち表示領域相当部には、電子源(電子放出素子)と蛍光体(発光素子)とが所定数設けられている。   As shown in FIG. 5, each of the rear panel 100 and the face plate 200 includes a rectangular back surface (electron source side) glass substrate 101 and a front surface (phosphor screen side) 201 each having a predetermined area. A predetermined number of electron sources (electron-emitting devices) and phosphors (light-emitting devices) are provided in the main portions of the base materials 101 and 201, that is, the display region corresponding portions.

両基板100,200は、1〜2mmのギャップ(間隔)で対向され、両基板100,200の周縁部に設けられる側壁301により、相互に接合されている。すなわち、表示パネル1は、2枚の基板100,200と側壁301とにより密閉構造の外囲器401となる。なお、外囲器401の内部は、例えば10−4Pa程度の真空度に維持される。 Both substrates 100 and 200 are opposed to each other with a gap (interval) of 1 to 2 mm, and are joined to each other by a side wall 301 provided at the peripheral edge of both substrates 100 and 200. That is, the display panel 1 becomes an envelope 401 having a sealed structure by the two substrates 100 and 200 and the side wall 301. The inside of the envelope 401 is maintained at a degree of vacuum of about 10 −4 Pa, for example.

リアパネル100およびフェースプレート200のガラス基材相互間には、外囲器401として組み立てられた状態で、それぞれに作用する大気圧に抗するため、板状あるいは柱状に形成された多数のスペーサ501が配置されている。   Between the glass substrates of the rear panel 100 and the face plate 200, a large number of spacers 501 formed in a plate shape or a column shape are provided in order to resist the atmospheric pressure acting on each of them in the assembled state as the envelope 401. Has been placed.

フェースプレート200に用いられるガラス基材201の一方の面、すなわち外囲器401として組み立てた際に内側に面する面には、上述したR,G,Bのそれぞれの蛍光体12が所定の順に配列された蛍光面211が設けられている。なお、蛍光面211には、後段に詳述するが、アノード電極として機能する金属薄膜(メタルバック層)が設けられる。なお、電子源とアノード電極との間に、例えば10〜15kVの掃引電圧が印加される。   On one surface of the glass substrate 201 used for the face plate 200, that is, the surface facing inward when assembled as the envelope 401, the phosphors 12 of R, G, and B described above are arranged in a predetermined order. Arranged phosphor screens 211 are provided. The phosphor screen 211 is provided with a metal thin film (metal back layer) that functions as an anode electrode, as will be described in detail later. A sweep voltage of 10 to 15 kV, for example, is applied between the electron source and the anode electrode.

蛍光面211には、図5に示すように、リアパネル100の個々のエミッタから放射される電子が衝突されることでR,G,Bの光を放出する3種類の蛍光体12−1(R),12−2(G),12−3(B)と、それぞれの蛍光体を区画するマトリックス状に配列された光遮光層(ブラックマスク)221が設けられている。   As shown in FIG. 5, the phosphor screen 211 has three types of phosphors 12-1 (R) that emit light of R, G, and B when electrons emitted from individual emitters of the rear panel 100 collide with each other. ), 12-2 (G), 12-3 (B), and light shielding layers (black masks) 221 arranged in a matrix for partitioning the respective phosphors.

各蛍光体12−1,12−2,12−3は、フェースプレート200(ガラス基材201)の長手方向を第1方向(X方向)、X方向(長手方向)と直交する幅方向を第2方向(Y方向)とした場合、例えばY方向に延びたストライプ状に形成されている。なお、各蛍光体12−1〜−3は、前に説明したが、3つを1単位として配列される。   Each phosphor 12-1, 12-2, 12-3 has a longitudinal direction of the face plate 200 (glass substrate 201) in the first direction (X direction) and a width direction orthogonal to the X direction (longitudinal direction). In the case of two directions (Y direction), for example, it is formed in a stripe shape extending in the Y direction. In addition, although each fluorescent substance 12-1 to -3 demonstrated previously, three are arranged as 1 unit.

光遮光層221は、例えばカーボンとバインダ材との混合物であって、その抵抗値が、例えば10〜10[Ω]に設定されている。なお、バインダ材の含有量は、最大で80%に規定されている。 The light shielding layer 221 is, for example, a mixture of carbon and a binder material, and its resistance value is set to, for example, 10 3 to 10 8 [Ω]. The content of the binder material is regulated to 80% at maximum.

光遮光層(ブラックマスク)221は、図4および図5から容易に理解できるとおり、X方向(列方向)とY方向(行方向)のそれぞれに、1280×3列および768行、配列されているとする。例えば、1画素の大きさを0.6mm四方とすると、個々の蛍光体層が帯状に伸びるY方向に関しては、その幅(X方向)に対応する領域の太さは、横線部の太さに比較して、狭い。一例を示すと、縦線部の幅は、R,G,Bからなる1画素間すなわちB(12−3)とR(12−1)との間で20〜100μm、より好ましくは40〜50μmで、残りの部分すなわちR(12−1)とG(12−2)もしくはG(12−2)とB(12−3)との間20〜100μm、より好ましくは20〜30μmである。これに対し、横線部の幅は、150〜450μm、より好ましくは300μmである。   As can be easily understood from FIGS. 4 and 5, the light shielding layer (black mask) 221 is arranged in 1280 × 3 columns and 768 rows in the X direction (column direction) and the Y direction (row direction), respectively. Suppose that For example, if the size of one pixel is 0.6 mm square, with respect to the Y direction in which each phosphor layer extends in a band shape, the thickness of the region corresponding to the width (X direction) is the thickness of the horizontal line portion. Compared with narrow. As an example, the width of the vertical line portion is 20 to 100 μm, more preferably 40 to 50 μm, between one pixel composed of R, G and B, that is, between B (12-3) and R (12-1). Then, the remaining portion, that is, between R (12-1) and G (12-2) or between G (12-2) and B (12-3) is 20 to 100 μm, more preferably 20 to 30 μm. On the other hand, the width | variety of a horizontal line part is 150-450 micrometers, More preferably, it is 300 micrometers.

蛍光面211には、光遮光層221により区画されたそれぞれの蛍光体領域12−1,12−2,12−3を覆う全面に設けられ、表面に凹凸のある蛍光体領域に、以下に説明するように、アノード電極として機能するとともに各蛍光体領域で放出された光をガラス基板201側に反射させるために利用される金属薄層すなわちメタルバック層231が、所定の厚さに形成される。なお、メタルバック層という用語を用いているが、この層は、アノードとして機能することが可能であれば、金属(メタル)に限定されるものではなく、種々の材料を使うことが可能である。また、メタルバック層231が形成されるに先だって、蛍光体領域の全面に、例えば樹脂等の蛍光体粒子を相互に固定することのできる平滑化層が設けられてもよい。   The phosphor screen 211 is provided on the entire surface covering the phosphor regions 12-1, 12-2, and 12-3 partitioned by the light shielding layer 221, and the phosphor region having an uneven surface is described below. As described above, a thin metal layer, that is, a metal back layer 231 that functions as an anode electrode and is used to reflect light emitted from each phosphor region toward the glass substrate 201 is formed to a predetermined thickness. . Although the term metal back layer is used, this layer is not limited to metal (metal) as long as it can function as an anode, and various materials can be used. . In addition, before the metal back layer 231 is formed, a smoothing layer capable of mutually fixing phosphor particles such as a resin may be provided on the entire surface of the phosphor region.

以上説明したように、この発明によれば、蛍光面を有する表示基板と、表示基板の蛍光面に向けて電子を放出する電子源基板と、を備える画像表示装置において、動作時間の累計が所定時間に達する時点と関連づけて予め設定される輝度特性を提供可能に、駆動電圧が設定され、動作時間の累計が所定時間に到達した時点で、駆動電圧が増加される。これにより、表示基板の蛍光面から出力される光の輝度が、長期に亘って一定の輝度以上に維持される。従って、輝度寿命が増大され、画像表示装置としての寿命も長期化される。   As described above, according to the present invention, in an image display device that includes a display substrate having a phosphor screen and an electron source substrate that emits electrons toward the phosphor screen of the display substrate, the total operating time is predetermined. The driving voltage is set so that a preset luminance characteristic can be provided in association with the time point reaching the time, and the driving voltage is increased when the total operation time reaches a predetermined time. Thereby, the brightness | luminance of the light output from the fluorescent screen of a display substrate is maintained more than fixed brightness over a long period of time. Accordingly, the luminance life is increased, and the life as an image display device is extended.

すなわち、動作時間の累計にかかわりなく、表示画像の輝度が輝度寿命まで低下することなく、長期に亘って安定な画像を表示可能な画像表示装置が得られる。   In other words, an image display device capable of displaying a stable image over a long period of time without reducing the luminance of the display image until the luminance lifetime is obtained regardless of the total operation time.

上述の各実施形態では、駆動信号が電圧振幅駆動方式であってもパルス幅変調駆動方式であってもかまわない。また、両駆動方式を併用する場合にも適用可能である。   In each of the above-described embodiments, the drive signal may be a voltage amplitude drive system or a pulse width modulation drive system. Moreover, it is applicable also when using both drive systems together.

なお、この発明は、前記各実施の形態に限定されるものではなく、その実施の段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々な変形もしくは変更が可能である。また、各実施の形態は、可能な限り適宜組み合わせて実施されてもよく、その場合、組み合わせによる効果が得られる。   The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications or changes can be made without departing from the scope of the invention when it is implemented. Moreover, each embodiment may be implemented in combination as appropriate as possible, and in that case, the effect of the combination can be obtained.

この発明が適用される画像表示装置の回路構成の一例を示す概略図。Schematic which shows an example of the circuit structure of the image display apparatus with which this invention is applied. 図1に示した画像表示装置の動作時間と輝度の関係を説明する概略図。Schematic explaining the relationship between the operating time and the luminance of the image display device shown in FIG. 図1に示した画像表示装置の動作時間と駆動電圧の関係の関係を説明する概略図。Schematic explaining the relationship between the operating time and drive voltage of the image display apparatus shown in FIG. 図1に示した画像表示装置の表示パネルの構造の一例を示す概略図。Schematic which shows an example of the structure of the display panel of the image display apparatus shown in FIG. 図4に示した画像表示装置の表示パネルの構造の一例(断面)を示す概略図。Schematic which shows an example (cross section) of the structure of the display panel of the image display apparatus shown in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1…表示パネル、11…表面伝導型電子放出素子、12…蛍光体、12−1…蛍光体(R)、12−2…蛍光体(G)、12−3…蛍光体(B)、2…信号線駆動回路、3…走査線駆動回路、4…映像信号処理回路、40…補正回路、100…リアパネル(電子源側基板,第1基板)、101…第1基板の基材、200…フェースプレート(蛍光面側基板,第2基板)、201…第2基板の基材、211…蛍光面、221…光遮光層(ブラックマスク)、231…メタルバック層(金属薄膜,掃引電圧印加部)、241…ゲッタ(不純物吸着)層、301…側壁、401…密閉構造(外囲器)、501…スペーサ。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Display panel, 11 ... Surface conduction electron-emitting device, 12 ... Phosphor, 12-1 ... Phosphor (R), 12-2 ... Phosphor (G), 12-3 ... Phosphor (B), 2 Signal line drive circuit, 3 Scan line drive circuit, 4 Video signal processing circuit, 40 Correction circuit, 100 Rear panel (electron source side substrate, first substrate), 101 Base material of first substrate, 200 Face plate (phosphor surface side substrate, second substrate), 201 ... base material of second substrate, 211 ... phosphor surface, 221 ... light shielding layer (black mask), 231 ... metal back layer (metal thin film, sweep voltage application unit) , 241 ... getter (impurity adsorption) layer, 301 ... side wall, 401 ... sealed structure (envelope), 501 ... spacer.

Claims (7)

電子線源を保持した第1基板と、前記電子線源から出力された電子線が照射されることで所定の色の光を出力する蛍光体層を保持し、前記第1基板に所定間隔で対向された第2基板と、前記第1基板および前記第2基板を密閉構造とする側壁と、を備える表示パネルの駆動方法において、
前記蛍光体層と前記電子線源との間に供給され、前記蛍光体層から放出される光の輝度を規定する駆動電圧は、初期時の第1の輝度に対して動作時間の累計により生じる第2の輝度を、前記第2の輝度よりも高い第3の輝度を提供可能な駆動電圧に設定されることを特徴とする画像表示装置の駆動方法。
A first substrate holding an electron beam source and a phosphor layer that outputs light of a predetermined color by being irradiated with an electron beam output from the electron beam source are held on the first substrate at predetermined intervals. In a method for driving a display panel, comprising: an opposed second substrate; and a sidewall having the first substrate and the second substrate as a sealed structure.
The driving voltage that is supplied between the phosphor layer and the electron beam source and defines the luminance of the light emitted from the phosphor layer is generated by the cumulative operation time with respect to the initial first luminance. A driving method for an image display device, wherein the second luminance is set to a driving voltage capable of providing a third luminance higher than the second luminance.
複数の走査線と、
前記複数の走査線に交差する複数の信号線と、
前記複数の走査線および前記複数の信号線との交差位置に配置され各々一対の走査線および信号線間の画素電圧に対応して駆動される複数の表示画素と、
前記複数の走査線を順次駆動する走査線ドライバと、
前記走査線ドライバによって前記複数の走査線の各々が駆動される間に前記複数の信号線を駆動する信号線ドライバと、
映像信号の輝度が低下した際に増加すべき輝度を提供可能な駆動電圧に基づいて初期時の特性が補正された状態で初期時に出力されるべき駆動電圧に設定された補正量を前記信号線ドライバに指示する補償回路と、
を有することを特徴とする画像表示装置。
A plurality of scan lines;
A plurality of signal lines intersecting the plurality of scanning lines;
A plurality of display pixels disposed at intersections of the plurality of scanning lines and the plurality of signal lines and driven according to pixel voltages between the pair of scanning lines and the signal lines, respectively;
A scanning line driver for sequentially driving the plurality of scanning lines;
A signal line driver that drives the plurality of signal lines while each of the plurality of scanning lines is driven by the scanning line driver;
A correction amount set to the drive voltage to be output at the initial stage in a state where the characteristics at the initial stage are corrected based on the drive voltage capable of providing the brightness to be increased when the luminance of the video signal is reduced. A compensation circuit to instruct the driver;
An image display device comprising:
前記輝度補償回路は、所定タイミングで前記信号線ドライバに前記補正量を指示することを特徴とする請求項2記載の画像表示装置。   The image display apparatus according to claim 2, wherein the luminance compensation circuit instructs the correction amount to the signal line driver at a predetermined timing. 前記輝度補償回路は、初期時の第1の輝度に対して動作時間の累計により生じる第2の輝度を前記第2の輝度よりも高い第3の輝度を提供可能な駆動電圧を提供可能な駆動電圧を、前記信号線ドライバに指示することを特徴とする請求項2記載の画像表示装置。   The brightness compensation circuit is capable of providing a drive voltage capable of providing a third brightness higher than the second brightness, the second brightness generated by the cumulative operation time with respect to the initial first brightness. 3. The image display device according to claim 2, wherein the voltage is instructed to the signal line driver. 複数の走査線と、
前記複数の走査線に交差する複数の信号線と、
前記複数の走査線および前記複数の信号線との交差位置にそれぞれ配置され、各々一対の走査線および信号線間の画素電圧に対応して駆動される複数の表示画素とを備える画像表示装置の駆動方法であって、
前記複数の信号線には、輝度低下(輝度半減)時に増加されるべき輝度を提供可能な駆動電圧に基づいて初期時の特性が補正された状態で規定された駆動電圧を本来の初期時の駆動電圧に設定した電圧値が供給されることを特徴とする画像表示装置の駆動方法。
A plurality of scan lines;
A plurality of signal lines intersecting the plurality of scanning lines;
An image display device comprising: a plurality of display pixels which are respectively arranged at intersections of the plurality of scanning lines and the plurality of signal lines, and are driven corresponding to pixel voltages between the pair of scanning lines and the signal lines. A driving method comprising:
The plurality of signal lines have a driving voltage defined in a state in which initial characteristics are corrected based on a driving voltage capable of providing a luminance to be increased when luminance decreases (luminance halved). A driving method for an image display device, wherein a voltage value set as a driving voltage is supplied.
前記複数の信号線には、所定タイミングで前記電圧値が指示されることを特徴とする請求項5記載の画像表示装置の駆動方法。   6. The image display device driving method according to claim 5, wherein the voltage values are instructed to the plurality of signal lines at a predetermined timing. 前記複数の信号線には、初期時の第1の輝度に対して動作時間の累計により生じる第2の輝度を前記第2の輝度よりも高い第3の輝度を提供可能な駆動電圧に補正する際に前記第3の輝度を提供可能な駆動電圧を初期時の電圧として推測した駆動電圧が、供給されることを特徴とする請求項5記載の画像表示装置の駆動方法。   For the plurality of signal lines, the second luminance generated by the accumulated operation time with respect to the initial first luminance is corrected to a driving voltage that can provide a third luminance higher than the second luminance. 6. The driving method for an image display device according to claim 5, wherein a driving voltage estimated by using a driving voltage capable of providing the third luminance as an initial voltage is supplied.
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