JP2007041424A - 表示装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】
FEDなどの表示装置において、電力損失、特に非選択電圧が印加される場合に生じるリーク電流による電力損失を低減するための技術を提供する。
【解決手段】
本発明に係る表示装置は、マトリクス状に配置された複数の電子源を例えば1行ずつ選択するためのスキャンドライバ(2)を備える。スキャンドライバは、選択行に対しては第1電圧源(46)からの選択電圧を供給し、非選択行に対しては第2電圧源(47)からの非選択電圧を供給する。そして第2電圧源(47)には抵抗器(49)が接続されている。このため、非選択期間においては、非選択行に流れるリーク電流が抵抗器(49)により減少されるので、リーク電流による電力損失が低減できる。
【選択図】 図6
FEDなどの表示装置において、電力損失、特に非選択電圧が印加される場合に生じるリーク電流による電力損失を低減するための技術を提供する。
【解決手段】
本発明に係る表示装置は、マトリクス状に配置された複数の電子源を例えば1行ずつ選択するためのスキャンドライバ(2)を備える。スキャンドライバは、選択行に対しては第1電圧源(46)からの選択電圧を供給し、非選択行に対しては第2電圧源(47)からの非選択電圧を供給する。そして第2電圧源(47)には抵抗器(49)が接続されている。このため、非選択期間においては、非選択行に流れるリーク電流が抵抗器(49)により減少されるので、リーク電流による電力損失が低減できる。
【選択図】 図6
Description
本発明は、マトリクス状に配列された複数の電子源から放出される電子により映像を形成する表示装置に関する。
マトリクス状に配置された複数個の電子源からの電子を用いて映像を形成する表示装置は、例えばFED又はSEDと呼ばれている(以下、これらを「FED」と呼ぶ場合もある)。電子源には、映像信号に基づくパルス状の駆動電圧と選択電圧もしくは非選択電圧とが印加される。選択電圧は、例えば1行分の電子源を選択するためのもので、これが電子源の列方向(垂直方向)に順次印加されることにより順次走査が行われる。それ以外の行の電子源には、非選択電圧が印加される。選択電圧が印加された1行分の電子源は、駆動電圧のパルス高またはパルス幅に応じた量の電子を放出する。非選択電圧が印加された電子源は、通常、駆動電圧の大きさと関係なく電子を放出しないようにされる。このようなFEDの構成は、例えば下記特許文献1に開示されている。
上記構成のFEDにおいて、非選択電圧が印加される期間、すなわち非選択期間においては電子源が電子を放出しないので、基本的に走査に伴う電力損失が発生しないことが望ましい。
ところで、マトリクス配置された電子源に選択電圧又は非選択電圧を供給するための走査線(以下、「行配線」と呼ぶ)と駆動電圧を供給するためのデータ線(以下、「列配線」と呼ぶ)は、絶縁体を介して互いに交差している。このため、両方のラインが完全に絶縁されていない場合には、非選択期間であってもライン同士の交差部において微小電流が生じる。以下、この電流をリーク電流と呼ぶこととする。
すなわち、FEDは、非選択期間においても、上記駆動電圧と非選択電圧との電位差に応じたリーク電流が上記交差部において発生し、これにより電力損失を発生する。例えば、水平画素数(電子源数)が1280(RGB各色の電子源を水平配列している場合には3840個)、垂直画素数が720の場合には、選択されている1ラインを除いて、1280×3×(720-1)=2,760,960個の電子源分のリーク電流が流れることになる。仮に、電子源1個当たりのリーク電流が1μAとすると、リーク電流の総和は2.76Aとなる。従って、非選択期間であっても行配線に印加される非選択電圧が4Vの場合には、2.76×4=11Wの電力損失を生ずる事になる。
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、電力損失を低減するのに好適な技術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、電子源に非選択電圧を印加する場合に、例えば抵抗器等の電流抑制要素を介して上記非選択電圧を電子源に印加するようにしたことを特徴とするものである。この電流抑制要素によって非選択電圧が印加された場合に発生するリーク電流の電流値が減少されるので、該リーク電流に起因する電力損失が低減される。
ここで、前記電子源の容量をC、前記抵抗器の抵抗値をR、行方向の電子源の個数をNとしたときに、下記数1の条件を満足するように前記抵抗器の抵抗値Rを設定することが好ましい。これにより、抵抗器の抵抗値Rと電子源の容量Cとの積によって定まる時定数の大幅な増加を抑え、電子源の応答性の低下を抑制できる。
(数1) R・(C・N)≦0.2〔μS〕
また、駆動電圧と非選択電圧との電位差によって非選択状態の1つの電子源に流れるリーク電流をIreek、行方向の電子源の個数をN、列方向の電子源の個数をM、非選択電圧の電圧値をV_REFとしたとき、下記数2の条件を満足するように前記抵抗器によってリーク電流Ireekを制御することが好ましい。これにより、非選択期間における電力損失が1W以下に抑えられる。
(数2) 〔Ireek・N・(M−1)〕・V_REF≦1〔W〕
更にまた、上記抵抗器の抵抗値をR、行配線の抵抗値をRs、列配線を駆動する電圧値をE、前記抑制する電流値をIとした場合に、下記数3の条件を満足するように前記抵抗器の抵抗値Rが設定されるようにしてもよい。
(数3) R=E/I−Rs
(数1) R・(C・N)≦0.2〔μS〕
また、駆動電圧と非選択電圧との電位差によって非選択状態の1つの電子源に流れるリーク電流をIreek、行方向の電子源の個数をN、列方向の電子源の個数をM、非選択電圧の電圧値をV_REFとしたとき、下記数2の条件を満足するように前記抵抗器によってリーク電流Ireekを制御することが好ましい。これにより、非選択期間における電力損失が1W以下に抑えられる。
(数2) 〔Ireek・N・(M−1)〕・V_REF≦1〔W〕
更にまた、上記抵抗器の抵抗値をR、行配線の抵抗値をRs、列配線を駆動する電圧値をE、前記抑制する電流値をIとした場合に、下記数3の条件を満足するように前記抵抗器の抵抗値Rが設定されるようにしてもよい。
(数3) R=E/I−Rs
本発明によれば、電力損失、特に非選択電圧が印加される場合に生じるリーク電流による電力損失を低減することが可能となる。
以下、本発明の好ましい実施形態について、図面を参照しつつ説明する。尚、以下の実施形態の説明においては、電子源としてMIM(Metal Insulator - Metal)型の電子源を用いた場合を例にして説明する。しかしながら、本実施形態は、電子源として、カーボンナノチューブ(CNT)で構成された素子、スピント素子、表面伝導型放出素子(SCE)を用いてもよい。すなわち本発明は、非選択期間においてリーク電流が生じる可能性のあるタイプの電子源全てに対し適用できるものである。
まず、本発明の第1実施例について図1乃至図6を参照しつつ説明する。図1は、本実施形態に係る映像表示装置の概要を示すブロック図であり、FEDである表示パネル1を備えている。表示パネル1は、その表示面上に映像を形成するためのパッシブマトリクス方式のパネルであり、データ線である列配線と走査線である行配線を有している。列配線は、画面垂直方向(表示パネル1の表示面の短手方向。以下、「列方向」と呼ぶ場合もある)に伸びて形成されており、かつ画面水平方向(表示パネル1の表示面の長手方向。以下、「行方向」と呼ぶ場合もある)にN本並んで配列されている。一方、行配線は画面水平方向に伸びて形成されており、かつ画面垂直方向にM本並んで配列されている。そして、列配線と行配線の交差部には、MIM型の電子源が接続されている。従って、表示パネル1が有する電子源の総数はM×N個、1行分の電子源の総数はN個、1列分の電子源の総数はM個となる。
行配線には、走査(スキャン)ドライバ2が、列配線にはデータドライバ5がそれぞれ接続されている。図1では、表示パネル1の水平画素数(行方向の電子源の個数)が1280×3個、垂直画素数(列方向の電子源の個数)が720個の例を示している。この場合、データドライバ5は、出力数が384のものを使用すると10個、走査ドライバは、出力数が120のものを使用すると6個必要となる。図1では、データドライバ5は、それぞれ回路ブロック6〜8、スキャンドライバ2は回路ブロック3及び4で示している。また表示パネル1のアノード端子には高圧発生回路9が接続され、高圧発生回路7で発生される高圧が印加される。この高圧は、例えば10kV程度とする。
また、テレビジョン信号やDVDからの再生信号等の映像信号及びその同期信号は、タイミングコントローラ10に供給される。タイミングコントローラは、その供給された映像信号及び同期信号に基づいて、走査ドライバ2及びデータドライバ5に対し、それぞれ表示パネル1の表示面上に映像を形成するために最適なタイミングの信号(水平、垂直同期信号に同期した信号)と映像データを送る。データドライバ5においては、表示パネル1の1ライン分の映像データを1水平期間保持するとともに、1水平周期毎にデータを書き換える。そしてデータドライバ5は、保持した1ライン分の映像データに基づき駆動電圧を生成して列電極に印加する。
一方、走査ドライバ2は、第1走査電圧である選択電圧と第2走査電圧である非選択電圧とを発生する。選択電圧は、タイミングコントローラ10から供給される水平同期の信号に応答して発生される。そして選択電圧は、例えば1行分の電子源を列方向に順次選択(走査)するように、表示パネル1の行配線に加えられる。本実施例では、M本の行配線を1本ずつ上から順に走査するように、1水平周期のタイミングで選択電圧を順次M本の行配線に印加する。選択電圧が印加された(すなわち選択された)1行分の電子源にデータドライバ2からの駆動電圧が印加されると、その電子源は、選択電圧と駆動電圧との電位差に応じた量の電子を放出する。電子源から放出された電子は、表示パネル1のアノード端子に印加10kVの高圧により加速され、各電子源に夫々対応して配置された蛍光体に衝突する。蛍光体は、この電子の衝突により励起されて発光する。
これにより、1水平ライン分の映像が表示パネル1の表示面上に表示される。そして走査ドライバ2により1フレーム期間にわたって全行の行配線に順次選択電圧が印加されると、1フレーム分の映像が表示される。尚、本実施例においては、選択電圧と駆動電圧とは互いに逆極性であるものとする。例えば選択電圧が正極性の場合は、駆動電圧は負極性とする。
上記M本の行配線のうち、選択電圧が印加されていない(すなわち非選択期間にある)行配線及びそれに接続される電子源に対しては、非選択電圧が印加される。非選択電圧は、駆動電圧の最大値との差分の絶対値が電子源の電子放出開始電圧よりも小さくなるように設定される。例えば電子源の電子放出開始電圧が6V、駆動電圧の最大値が−4Vの場合は、非選択電圧は2Vよりも小さい0Vに設定される。
次に、表示パネル1における走査の方法と非選択時のリーク電流発生の様子について、図2〜図5を用いて説明する。図2は表示パネル1の内部の一具体例を模式的に示している。図2において、下部ガラス基板60には、行配線65〜68及び列配線61〜64が形成されており、その交差部にはMIM型の電子源が設けられる。行配線に選択電圧が印加され、かつ列配線に駆動電圧が印加されると、各交差部に電流87〜90が流れ、その交差部に配置された電子源を駆動する。一方、上部ガラス基板85の内面には、電子源と対向する位置に蛍光体69〜84が設けられている。更に、蛍光体69〜84と上部ガラス基板85の間には、高圧発生回路9からの高圧が印加される、透過性を有する薄膜状の高圧電極86が設けられている。尚、列配線と行配線の末端に付された「No.〜」の数字は、それぞれ列配線の番号と行配線の番号を示している。図2では、列配線の番号がNo.1〜No.3840まであるので、列配線の本数Nが3840本であることを示している。また行配線の番号がNo.S1〜S720まであるので、行配線の本数Mが720本であることを示している。
いま、図4の「データドライバ波形」に示される波形を持つ駆動電圧が列配線61〜64に印加され、「走査ドライバ波形」に示されている波形を持つ選択電圧及び非選択電圧が行配線65〜68に印加されているとする。ここで、例えば2行目(No.S2)のラインに映像を表示する場合、行配線61〜64に映像信号の輝度情報に応じた駆動電圧(図4では0〜−4V)を印加するとともに、行配線NO.S2に、波形23で示される選択電圧(6Vの高さを持つパルス信号)を印加する。このパルス信号が加えられている期間、2行目の行配線である行配線66に接続された電子源は選択状態となり、上記駆動電圧に応じて電子を放出可能な状態となる。尚、選択電圧が印加されている選択期間以外の期間は、0Vの非選択電圧が印加されている。また、映像信号の垂直帰線期間(BLK期間)において、−3〜−4Vの電圧値を持つリセットパルスが走査ドライバ2から行配線に印加される。このリセットパルスは、電子源に蓄積された電子を抜き取って電子源を長寿命化するためのものであり、本実施例では選択電圧の極性と逆極性になっている。但し、非選択電圧よりも小さければ、選択電圧と同極性であってもよい。すなわち、行配線に印加される3つの電圧の大きさは、選択電圧、非選択電圧、リセットパルスの順となる。
上記選択状態とされた電子源の様子を、2行目の行配線66と1列目の列配線61との交差部に設けられた電子源を例にして図3を用いて説明する。図3は、選択状態にされた電子源の例として、MIM型の電子源を例にしてそのときの様子の一例を示したものである。2番目の行配線である行配線66と列配線61の間に、選択電圧と駆動電圧との電位差である6V〜10Vの電圧が加わると、電子源に矢印87で示される電流が絶縁物59を透過して流れる。この電流87が絶縁物59流れることにより、絶縁物59の表面に電子が発生する状態となる。一方、上部ガラス基板85の内面に形成された高圧電極86には高圧発生回路9から高圧が印加されているため、上部ガラス基板85と下部ガラス基板60との間に、下部ガラス基板60から上部ガラス基板85へ向かう方向の電界が生じている。このため、絶縁物59の表面の電子は、上記電界によって蛍光体73に向かって加速され、電子ビーム91が形成される。この電子ビーム91が蛍光体73を励起することにより蛍光体73が発光する。蛍光体からの光は、高圧電極86及び上部ガラス基板85を通して外部へ出射される。
蛍光体73の発光強度は、電子ビーム91の電流密度に略比例する。電流密度は電流87に比例する。すなわち高輝度発光時には電流87は大きく、低輝度発光時には電流87は小さくなる。すなわち、電子ビームの電流密度を適宜制御することにより所望の階調を得ることができる。この電子源の特性について図5を用いて説明する。
図5は、本実施例に用いられるMIM型電子源の、電圧−電流特性の一例を示している。図5の横軸は、行配線線66と列配線61との間に加わる電圧、すなわち選択電圧と駆動電圧との電位差を示し、ここでは「MIM素子駆動電圧」または「MIM電圧」と呼ぶこととする。また図5の縦軸は、電子源を流れる電流87を示している。図5における特性31は、正常に製造された電子源の電圧−電流特性の一例であり、MIM電圧が6V付近以下までは電流値は数10pAと小さく一定値である。MIM素子駆動電圧が6V〜10V付近で電流値は大きく変化する。この電圧範囲における電流の変化は略リニアであるため、この電圧範囲内において所望の階調を得るようにする。すなわち、MIM電圧が6〜10Vの範囲では電子源から電子が放出され、6V以下では電子はほぼ放出されない。この電子源が電子を放出しない状態において、電子源に流れる電流(特性31では10pAの電流)を、以下ではリーク電流と呼ぶこととする。
一方、製造上何らかの問題によりリーク電流が増加して、電子源の電圧電流特性が特性32となった場合を考える。この場合、MIM電圧が0〜6V付近まではリーク電流は略1μAとなっている。これは、図4において行配線No.S2が選択される期間以外、すなわち該行配線に非選択電圧が印加される非選択期間であっても、駆動電圧が0〜−4V程加わることによって、比較的大きなリーク電流が流れていることを示している。線順次走査の場合、1フレーム中の選択期間は1ラインであり、その他のラインは非選択期間となる。本実施例では行配線の総数が720本、1行の電子源の数は、RGBの各色について1280個なので、1フレーム期間における非選択期間中に流れるリーク電流の総和は、1μA×128×3×(720-1)=2.76Aとなる。
この電流は、図3にも示されるように、行配線66を介して走査ドライバ2の出力端に流入することになり、走査ドライバ2の電源部において大きな電力損失を生ずることとなる。本実施例は、このようなリーク電流によって生じる電力損失を低減するものであり、その一具体例を図6に示す。
図6は、本実施例に係る表示装置に用いられる走査ドライバ2とその周辺の回路構成を示すものである。走査ドライバ2は、線順次走査を行うための制御パルスを生成する制御ロジック部41と、それぞれの行配線に対応するスイッチ素子42〜45を含んでいる。スイッチ素子42〜45は、3つの入力端子を備えており、夫々第1電圧源46、第2電圧源47と直列接続された抵抗器49、第3電圧源48と接続される。そしてスイッチ素子42〜45は、それぞれ制御ロジック部41からの制御パルスに応答して、第1電圧源46からの選択電圧V_SEL、第2電圧源47からの非選択電圧V_REF、及び第2電圧源からのリセット電圧V_INVのいずれか一つを選択して対応する行配線に供給するように動作する。本実施例では、図6に示されるように、第1、第2、第3電圧源は互いに直列接続されているが、並列接続するようにしてもよい。
上記制御ロジック部41は、上述したタイミングコントローラ10からの水平同期、垂直同期の信号に応じてスイッチ素子42〜45を制御する。例えば制御ロジック部41は、行配線(スキャン線)No.S1を選択する場合、第1電圧源46からの選択電圧V_SELを選択するようにスイッチ素子42を制御し、それ以外は第2電圧源47からの非選択電圧V_REFを選択するようにスイッチ素子43〜45を制御する。また行配線(スキャン線)No.S2を選択する場合は、第1電圧源46からの選択電圧V_SELを選択するようにスイッチ素子43を制御し、それ以外は第2電圧源47からの非選択電圧V_REFを選択するようにスイッチ素子42、44及び45を制御する。すなわちスイッチ素子42〜45は、水平期間毎に選択電圧V_SELまたは非選択電圧V_REFを切り替える動作を行う。また映像信号の垂直帰線期間においては、第2電圧源48からのリセット電圧V_INVを選択するようにスイッチ素子42〜45を制御する。
上述したように、非選択電圧V_REFが選択されている場合でも比較的大きなリーク電流が流れる場合がある。本実施例では、そのリーク電流を低減するために、電流抑制素子として抵抗器49を設けている。この抵抗器49の一端は第2電圧源47と接続されており、他端はスイッチ素子42〜45の入力端子の一つと接続されている。そして、非選択期間においては、非選択の行配線及び電子源が前記スイッチ42〜45によって抵抗器49と接続される。これにより、第2電圧源47で発生する非選択電圧V_REFは、抵抗器49を介してスイッチ素子並びに各行配線に印加される。この抵抗器49にリーク電流が流れることによって電圧降下を生ずるため、MIM電圧は小さい方向に変化する(図5の特性32の左側へ移動する方向となる)。このため、非選択期間におけるリーク電流が減少され、リーク電流による電源部での電力損失が非常に小さくなる。
ここで、本実施例の動作条件として、駆動電圧を4Vpp、選択電圧V_SELを12V、非選択電圧V_REFを6V、リセット電圧V_INVを2Vとした場合の本実施例の効果について説明する。上記動作条件において抵抗器49が無い場合は、1電子源あたりのリーク電流が1μA、電力損失11Wとなった。しかしながら抵抗値4.7Ωの抵抗器49を図6のように接続した場合、この抵抗器49によって約1.5V電圧降下が発生する。この結果、1電子源あたりのリーク電流は0.1μAまで低下し、電力損失は1.1Wまで低下した。つまり本実施例によって、約1桁の改善効果が得られた。
ここで、抵抗器49の抵抗値の設定について説明する。抵抗器49の抵抗値をR、電子源の容量をC、行方向の電子源の個数をNとしたときに、下記数1の条件を満足するように抵抗値Rを設定することが好ましい。
(数1) R・(C・N)≦0.2〔μS〕
抵抗器49の抵抗値が大きすぎると、抵抗器の抵抗値Rと電子源の容量Cとの積CRによって定まる時定数が大幅に増加するため、応答速度が遅くなる。画素数が1280×720のWXGAパネルの場合、1水平期間は約20μSである。1水平期間における応答の遅れは、その1/10以下にすることが好ましい。従って、上記数1に示されるように、抵抗器49を用いることによる1行の電子源における時定数は、20μSの1/10である0.2μS以下とすることが好ましい。これにより、抵抗器49を追加することによる電子源の応答性の低下を抑制できる。
(数1) R・(C・N)≦0.2〔μS〕
抵抗器49の抵抗値が大きすぎると、抵抗器の抵抗値Rと電子源の容量Cとの積CRによって定まる時定数が大幅に増加するため、応答速度が遅くなる。画素数が1280×720のWXGAパネルの場合、1水平期間は約20μSである。1水平期間における応答の遅れは、その1/10以下にすることが好ましい。従って、上記数1に示されるように、抵抗器49を用いることによる1行の電子源における時定数は、20μSの1/10である0.2μS以下とすることが好ましい。これにより、抵抗器49を追加することによる電子源の応答性の低下を抑制できる。
また駆動電圧と非選択電圧V_REFとの電位差によって非選択状態の1つの電子源に流れるリーク電流をIreek、行方向の電子源の個数をN、列方向の電子源の個数をM、非選択電圧をV_REFとしたとき、下記数2の条件を満足するように、抵抗器49でリーク電流Ireekを抑制することが好ましい。
(数2) 〔Ireek・N・(M−1)〕・V_REF≦1〔W〕
本実施例においては、非選択状態における許容できる電力損失を1W以下に設定している。通常、低消費電力型のテレビジョン受像機においては、待機状態の電力消費を1W前後にしているため、本実施例においても非選択状態のときの電力損失を1Wにすれば、その損失は十分に許容されるものと考えられる。従って、上記数2の条件を満足するように、非選択状態の電子源に流れるリーク電流を抵抗器49によって抑制すれば、非選択期間における電力損失を好適に(1W以下に)抑えることができる。
(数2) 〔Ireek・N・(M−1)〕・V_REF≦1〔W〕
本実施例においては、非選択状態における許容できる電力損失を1W以下に設定している。通常、低消費電力型のテレビジョン受像機においては、待機状態の電力消費を1W前後にしているため、本実施例においても非選択状態のときの電力損失を1Wにすれば、その損失は十分に許容されるものと考えられる。従って、上記数2の条件を満足するように、非選択状態の電子源に流れるリーク電流を抵抗器49によって抑制すれば、非選択期間における電力損失を好適に(1W以下に)抑えることができる。
更に抵抗器49の抵抗値R、行配線の抵抗値Rs、列配線を駆動する電圧値E、抑制される電流、すなわちリーク電流Ireek場合は、下記数3の関係を有している。
(数3) R=E/Ireek−Rs
すなわち、抵抗器49の抵抗値Rは、行配線の配線抵抗を考慮して定めるようにしてもよい。このとき、抵抗器49と配線抵抗との合成抵抗値が、上記数1に示される時定数に関する条件式を満足することが好ましい。
(数3) R=E/Ireek−Rs
すなわち、抵抗器49の抵抗値Rは、行配線の配線抵抗を考慮して定めるようにしてもよい。このとき、抵抗器49と配線抵抗との合成抵抗値が、上記数1に示される時定数に関する条件式を満足することが好ましい。
次に、図7を用いて本発明の第2実施例を説明する。図7は、電力損失を低減させるのに好適な走査ドライバ2とその周辺回路の第2の具体例を示している。図7において、図6と同様の機能を有する要素又は素子には同一の番号を付している。この第2実施例が図6の示された第1実施例と異なる点は、第1実施例では走査ドライバ2内のスイッチ素子52〜55が3つの接点を有しているのに対し、第2実施例では、スイッチ素子52〜55は2つの接点を有している点である。更に、走査ドライバ2の外部に、非選択電圧V_REFとリセット電圧V_INVを選択的に切り替える別のスイッチ素子50を設けている点もまた、第1実施例と異なる点である。
本実施例の走査ドライバ2は、線順次走査を行うための制御パルスを生成する制御ロジック部41と、それぞれの行配線に対応するスイッチ素子42〜45を含んでいる。制御ロジック部41は、スイッチ素子42〜45以外に、別のスイッチ素子50にも制御パルスを供給する。
スイッチ素子42〜45は、それぞれ制御ロジック部41からの制御パルスに応答して、選択電圧V_SELと別のスイッチ素子50の出力信号とのいずれか一つを選択して対応する行配線に供給するように動作する。また、別のスイッチ素子50の出力端子はスイッチ素子42〜45に接続されている。更にスイッチ素子50の第1入力端子には、第2電圧発生部の抵抗器49と接続され、第2入力端子には、第3電圧発生部である第3電圧源48と接続されている。そして別のスイッチ素子50は、制御ロジック部41からの制御パルスに応答して、第2電圧源47からの非選択電圧V_REFと第3電圧源48からのリセット電圧V_INVとのいずれかを切り替えて出力する。リセット電圧V_INVは、映像信号の垂直帰線期間において別のスイッチ素子50により選択される。すなわち、スイッチ素子42〜45は、選択期間においては第2入力端子、すなわち第1電圧源46を選択し、非選択期間及び映像信号の垂直帰線期間においては第2入力端子、すなわち別のスイッチ素子50の出力を選択する。第1実施例と同様に、本実施例においても、第1〜第3電圧源は直列接続されているが、並列接続してもよい。
例えば行配線(スキャン線)No.S1を選択する場合は、制御ロジック部41は、第1電圧源46からの選択電圧V_SELを選択するようにスイッチ素子42を制御し、それ以外は別のスイッチ素子50からの出力信号を選択するようにスイッチ素子43〜45を制御する。このとき、別のスイッチ素子50は、制御ロジック部41からの制御パルスによって抵抗器49が選択されているので、行配線No.S2〜No.S720には抵抗器49を介して非選択電圧V_REFが供給される。また行配線(スキャン線)No.S2を選択する場合は、第1電圧源46からの選択電圧V_SELを選択するようにスイッチ素子43を制御し、それ以外は別のスイッチ素子50からの出力信号を選択するようにスイッチ素子42、44及び45を制御する。別のスイッチ素子の動作は上記と同様である。
このように、本実施例では、スイッチ素子42〜45及び別のスイッチ素子50の動作によって、非選択状態とされた行配線及びそれに接続される電子源に抵抗器49が接続される。そして、この抵抗器49を介して非選択状態の行配線に非選択電圧V_REFが供給される。上記第1実施例と同様に、この抵抗器49にリーク電流が流れることによって電圧降下を生ずるため、MIM電圧は小さい方向に変化する(図5の特性32の左側へ移動する方向となる)。このため、非選択期間におけるリーク電流が減少され、リーク電流による電源部での電力損失が非常に小さくなる。抵抗器49の抵抗値の一例として4.7Ωに設定した場合の電力損失改善効果は、第1実施例の場合と同様である。つまり、本実施例の回路構成でも第1実施例と同様な効果を得ることができる。また、抵抗器49の設定についても、上述した第1実施例と同様にすることができる。
このように、本発明の実施形態によれば、非選択期間におけるリーク電流を抑制して当該非選択期間における電力損失を良好に低減することができる。特FED(電子源)の製造プロセスにおける様々な要因によって、電子源のリーク電流が通常の値よりも高くなる場合に本実施例は有効である。また本実施例では、リーク電流を抑制する電流抑制要素として抵抗器49を用いたが、リーク電流を抑制する機能を持つものであれば、抵抗器に限られるものではない。そのような機能を持つものであれば、様々な素子や回路が適用され得ることは容易に理解されるだろう。また、本実施例では、すべての行配線に対して抵抗器49を介して非選択電圧を供給するようにしたが、リーク電流が特に大きい特定の行配線にのみ抵抗器49を介して非選択電圧を供給するように構成してもよい。
また、本実施例にとれば、製造ばらつきによる行配線と列配線間のリーク電流が増減した場合であっても、走査に伴う電力損失を一定の値以下とすることができる。これにより歩留まりの向上させることができる。また、非選択電圧を高く設定することもでき、列配線を駆動する信号電圧を低減することも可能となる。よって、データドライバの電力低減も可能となり、データドライブ回路の高集積化によるコスト低減が可能となる効果もある。
本発明は、行配線と列配線とが交差する部分にリーク電流が発生するメカニズムを持つ方式のディスプレイデバイスに適用可能である。特に、FED、有機EL、マトリクス配置LED表示装置などにおける走査電力を低減する場合に有用である。
1…表示パネル、2…走査ドライバ、5…データドライバ、9…高圧発生、10…タイミングコントローラ、49…抵抗器。
Claims (15)
- 表示装置において、
マトリクス状に配置された複数の電子源と、
前記複数の電子源のうち、少なくとも1行分の電子源に選択電圧を印加するとともに、他行の電子源に非選択電圧を印加する走査ドライバと、
を備え、前記走査ドライバは、電流抑制要素を介して前記非選択電圧を前記他行の電子源に印加することを特徴とする表示装置。 - 請求項1に記載の表示装置において、前記電流抑制素子は、抵抗器であることを特徴とする表示装置。
- 請求項2に記載の表示装置において、前記抵抗器によって、前記非選択電圧が印加される電子源に流れるリーク電流を減少させることを特徴とする表示装置。
- 表示装置において、
マトリクス状に配置された複数の電子源と、
行方向に配列された前記電子源に、入力映像信号に基づく駆動信号を印加するデータドライバと、
第1電圧源と、
第2電圧源と、
前記第2電圧源と接続される電流抑制素子と、
前記複数の電子源のうち、選択状態とされる少なくとも1行分の電子源に前記第1電圧源を接続し、それ以外の行の電子源に前記電流抑制要素を介して前記第2電圧源と接続するように切り替え動作を行うスイッチ部を含む走査ドライバと、
を備えることを特徴とする表示装置。 - 請求項4に記載の表示装置において、前記電流抑制素子は抵抗器であり、前記第1電圧源は、前記電子源を選択状態にするための選択電圧を発生し、前記第2電圧源は、前記電子源を非選択状態にするための非選択電圧を発生し、該抵抗器を介して前記非選択電圧が前記電子源に印加されることを特徴とする表示装置。
- 請求項5に記載の表示装置において、前記電子源の容量をC、前記抵抗器の抵抗値をR、行方向の電子源の個数をNとしたときに、下記条件を満足するように前記抵抗器の抵抗値Rが設定されることを特徴とする表示装置。
R・(C・N)≦0.2〔μS〕 - 請求項5に記載の表示装置において、前記駆動電圧と前記非選択電圧との電位差によって非駆動状態の1つの電子源に流れるリーク電流をIreek、行方向の電子源の個数をN、列方向の電子源の個数をM、前記非選択電圧の電圧値をV_REFとしたとき、下記条件を満足するように前記抵抗器によって前記リーク電流Ireekを制御することを特徴とする表示装置。
〔Ireek・N・(M−1)〕・V_REF≦1〔w〕 - 表示装置において、
M本の行配線とN本の列配線との交差部に配置された(M×N)個の電子源と、各電子放出素子に対向して配置され、該電子源から放出された電子により励起され発光する蛍光体とを含む表示パネルと、
前記N本の列配線に、映像信号に基づく駆動信号を印加するデータドライバと、
前記M本の行配線のうち少なくとも1つに選択電圧を印加するとともに、それ以外の行配線に非選択電圧を印加する走査ドライバと、
前記N本の列配線から前記非選択電圧が印加された行配線へ流れる電流を抑制するための電流抑制要素と、
を備えることを特徴とする表示装置。 - 請求項8に記載の表示装置において、前記電流抑制要素は抵抗器であり、前記非選択電圧が該抵抗器と接続された電圧源を含む回路により生成されることを特徴とする表示装置。
- 請求項9に記載の表示装置において、前記走査ドライバは、前記映像信号の帰線期間において前記電子源にリセットパルスを印加するように動作し、
前記選択電圧が印加される期間においては、前記電子源に順バイアス電圧が加わり、前記リセット電圧が印加される期間においては、前記電子源に逆バイアス電圧が加わるように、前記非選択電圧が前記選択電圧と該リセット電圧との中間電位として設定されることを特徴とする表示装置。 - 請求項8に記載の表示装置において、更に、
前記選択電圧を発生するための第1電圧源と、
前記非選択電圧を発生するための、前記電流抑制要素と接続された第2電圧源と、
リセット電圧を発生する第3電圧源と、を備え、
前記走査ドライバは、少なくとも1行分の列配線に接続される電子源を駆動する選択期間では前記第1電圧源からの前記選択電圧を、前記選択期間以外の非選択期間では前記第2電圧源からの前記非選択電圧を、前記映像信号の帰線期間では前記第3電圧源からのリセット電圧を選択するように動作することを特徴とする表示装置。 - 請求項8に記載の表示装置において、更に、
前記選択電圧を発生するための第1電圧源と、
前記非選択電圧を発生するための、前記電流抑制要素と接続された第2電圧源と、
リセット電圧を発生する第3電圧源と、
前記第2電圧源からの非選択電圧と前記第3電圧源からのリセット電圧とのいずれか一方を選択するためのスイッチ部と、備え、
前記走査ドライバは、少なくとも1行分の列配線に接続される電子源を駆動する選択期間では前記第1電圧源からの前記選択電圧を、前記選択期間以外の非選択期間または前記映像信号の帰線期間では前記スイッチ部の出力を選択するように動作することを特徴とする表示装置。 - 請求項8に記載の表示装置において、前記抵抗器の抵抗値をR、前記行配線の抵抗値をRs、前記列配線を駆動する電圧値をE、前記抑制する電流値をIとした場合に、下記条件を満足するように前記抵抗器の抵抗値Rが設定されることを特徴とする表示装置。
R=E/I−Rs - 表示装置において、
マトリクス状に配置された複数の電子源と、
行方向に配列された前記電子源に、入力映像信号に基づく駆動信号を印加するデータドライバと、
第1電圧を生成するための第1電圧源と、
第2走査電圧を生成するための第2電圧源と、
前記複数の電子源のうち少なくとも1行分の電子源を動作させる場合に、該1行分の電子源に前記第1走査電圧を印加し、それ以外の行の電子源に前記第2走査電圧を印加するように、前記第1電圧源からの第1走査電圧と前記第2電圧源からの第2走査電圧とのいずれかを選択する走査ドライバと、
を備え、前記駆動信号と前記第2走査電圧との電位差によって非駆動状態の1つの電子源に流れるリーク電流をIreek、行方向の電子源の個数をN、列方向の電子源の個数をM、前記第2走査電圧の電圧値をV_REFとしたとき、下記条件を満足するように前記リーク電流Ireekが制御されることを特徴とする表示装置。
〔Ireek・N・(M−1)〕・V_REF≦1〔w〕 - 請求項14に記載の表示装置において、前記第2電圧源と接続される抵抗器により前記リーク電流Ireekが制御されることを特徴とする表示装置。
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