JP3762197B2 - 表示装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の発光素子をマトリクス配列してなる表示部を備えた発光装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
今日、１０００ｍｃｄ以上の高輝度の発光ダイオードかＲＧＢそれぞれ開発され、大型のＬＥＤディスプレイが作製されるようになった。このＬＥＤディスプレイは軽量、薄型化が可能で且つ消費電力が低いこと等の特徴を有し、屋外でも使用可能な大型ディスプレイとして需要が急激に増加している。
実際には、大型のＬＥＤディスプレイは、設置場所に合わせて複数のＬＥＤユニットを組み合わせることにより構成されており、そのＬＥＤユニットは、基板上にＲＧＢの発光ダイオードがドットマトリクス状に配置されて構成される。
【０００３】
また、ＬＥＤディスプレイには各発光ダイオードを個々に駆動することができる駆動回路が設けられている。具体的には、ＬＥＤディスプレイにおいて、各ＬＥＤユニットに対してそれぞれ表示データを転送する各ＬＥＤ制御装置が接続され、それらが複数個接続されて１つの大型ディスプレイを構成している。ＬＥＤディスプレイが大型になれば、使用されるＬＥＤユニットが増え、大きいものでは例えば、縦３００×横４００の合計１２万のＬＥＤユニットが使用される。
【０００４】
また、ＬＥＤディスプレイにおいて駆動方式としてはダイナミック駆動方式が用いられ、具体的には以下のように接続されて駆動される。
例えば、ｍ×ｎドットマトリクスで構成されたＬＥＤユニットの場合、各行に位置する各発光ダイオード（ＬＥＤ）のアノード端子が１つのコモンソースラインに共通に接続され、各列に位置する各発光ダイオード（ＬＥＤ）のカソード端子が１つの電流ラインに共通に接続される。
そして、ｍ行のコモンソースラインを所定の周期で順次ＯＮすることにより、表示させる。尚、ｍ行のコモンソースラインの切り換えは、例えば、アドレス信号に基いてデコーダ回路を介して行われる。
以上発光ダイオードを用いたＬＥＤ表示装置について説明したが、エレクトロルミネッセンス表示装置、フィールドエミッションタイプ表示装置（ＦＥＤ）おいても同様の駆動回路（方法）で駆動することができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のＬＥＤ表示装置等の表示装置では、選択されたコモンソースラインに接続された発光ダイオード（発光素子）を点灯させているときに、選択されていない非点灯状態にあるコモンソースラインに接続された発光ダイオード（発光素子）に電荷が蓄積し、そのコモンソースラインが選択された時に、非選択時に蓄積された電荷による余分な電流が生じるという問題点があった。これにより、発光しないように制御している発光ダイオードが微小に発光したり、表示画像において十分なコントラストを得ることができないなど、表示品質を低下させる原因となっていた。
【０００６】
そこで、本発明は蓄積電荷により影響を小さくでき、表示品質の高いＬＥＤ表示装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
以上の目的を達成するために、本発明に係る表示装置は、複数の発光ダイオードをｍ行ｎ列のマトリクス状に配列し、その各列に配置された各発光ダイオードのカソード端子をそれぞれ、各列ごとに設けられた電流ラインに接続しかつ各行に配置された各発光ダイオードのアノード端子をそれぞれ各行ごとに設けられたコモンソースラインに接続してなる表示部を備えた表示装置において、
入力されるアドレス信号により指定されたコモンソースラインを選択し、入力される点灯状態と非点灯状態とを示す点灯制御信号に基づいて、点灯制御信号が点灯状態であるときに上記選択されたコモンソースラインを駆動状態とし、点灯制御信号が非点灯状態であるときに上記選択されたコモンソースラインを非駆動状態にするデコーダ回路と、
順次入力される上記表示データのｎ個の階調データをそれぞれ記憶する記憶回路と、
上記駆動状態において上記各記憶回路に記憶された階調データに応じた階調幅で対応する電流ラインを通電状態とし、上記非駆動状態において上記表示部と非接続状態とする定電流制御回路部と、
上記各コモンソースラインの一端と接地端との間にそれぞれ設けられたスイッチを含んでなるスイッチ回路部と、
上記アドレス信号と上記点灯制御信号とに基づいて、点灯状態を示す点灯制御信号により駆動状態にあったコモンソースラインの一端を、当該点灯状態から非点灯状態になったときに接地し、他のコモンソースラインを当該非点灯状態において開放するようにするようにし、上記点灯制御信号が点灯状態を示す場合には上記スイッチを全て開放するようにスイッチ回路部を制御するスイッチングデコーダー回路とを備えたことを特徴とする。
【０００８】
このように構成すると、上記駆動状態において発光素子又はその周辺に蓄積された不要な電荷を、上記非駆動状態において上記各スイッチを介して放電するように構成することが可能となる。
【０００９】
これによって、所定の発光素子を点灯させる駆動状態において、蓄積電荷により影響を実質的になくすことができ、表示品質の高い表示装置を提供することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明に係る実施の形態について説明する。
実施の形態１．
図１は本発明に係る実施の形態１の表示装置の構成を概念的に示す概念図である。
本実施の形態１の表示装置は、図１の概念図に示すように、
（１）複数の発光ダイオード４がｍ行ｎ列のマトリクス状に配列され、各列の発光ダイオード４のカソード端子がそれぞれ電流ライン６に接続されかつ各行の発光ダイオード４のアノード端子がそれぞれコモンソースライン５に接続されることにより構成されたＬＥＤ表示部と、
（２）コモンソースライン５にそれぞれ対応して接続されたｍ個のスイッチ回路を備え、入力される点灯制御信号によって指定された点灯期間においてアドレス信号で指定されたコモンソースラインを電流源と接続することにより該コモンソースラインに接続された発光ダイオード４に電流を供給する電流源切り換え回路１と、
（３）順次入力されるｎ個の階調データをそれぞれ記憶する記憶回路を備え、入力される点灯制御信号によって指定された点灯期間において、各記憶回路に記憶された階調データに応じた階調幅で対応する電流ラインを駆動状態とする定電流制御回路部３と、
（４）入力される点灯制御信号によって指定される点灯期間において各コモンソースラインの他端を開放し、点灯制御信号によって指定される非点灯期間において各コモンソースラインの他端を接地するスイッチ回路部２とを備えている。
【００１１】
以上のように構成した実施の形態１のＬＥＤ表示装置において、電流源切り換え回路１と定電流制御回路部３とスイッチ回路部２のＯＮ／ＯＦＦの切り換えはいずれも点灯制御信号によって行い、点灯制御信号が点灯期間を示す場合には電流源切り換え回路１と定電流制御回路部３とを駆動状態とし、スイッチ回路部２を非駆動状態（コモンソースラインの他端に接続された各スイッチをすべてＯＦＦ）とする。そして、この駆動状態の時に、電流源切り換え回路１において入力されるアドレス信号で指定されたコモンソースラインを電流源と接続し、定電流制御回路部３において、各記憶回路に記憶された階調データに基いて該階調データに応じた階調幅で対応する電流ラインを駆動状態とすることにより、アドレス信号により指定されたコモンソースラインに接続された各発光ダイオード４を対応する階調データに応じた階調幅で点灯させる。また、非駆動状態の時には、電流源切り換え回路１及び定電流制御回路部３をいずれも非駆動とし、スイッチ回路部２を駆動状態（コモンソースラインの他端に接続された各スイッチをすべてＯＮ）とする。このようにすると、点灯制御信号が非点灯期間を示す場合に各発光ダイオード又はその周辺に蓄積された電荷が、スイッチ回路部２の閉じられた各スイッチを介して接地端に放電され、各発光ダイオード又はその周辺には電荷が蓄積されていない状態となる。
【００１２】
以下、順次点灯期間と非点灯期間が繰り返され、各点灯期間において順次各行に配列された発光ダイオードが点灯され、所望の画像がＬＥＤ表示部に表示される。
以上のように構成することにより、点灯期間において非点灯状態にあった発光ダイオード又はその周辺に蓄積された電荷が、次の非点灯期間で放電されるので、点灯期間においては常に各発光ダイオード及びその周辺に不用な電荷が蓄積されていない状態で点灯制御することができる。
これにより、本実施の形態１のＬＥＤ発光装置では、蓄積電荷による影響を受けることなく点灯制御できるので、表示画像において十分なコントラストを得ることができ、品質の高い表示が可能となる。
【００１３】
（本実施の形態１の具体的な構成例）
以下、図２を参照して本実施の形態１に係るＬＥＤ表示装置の具体的構成を説明する。
尚、図２において、図１と同様のものには同様の符号を付して示している。
本具体例では、図２に示すように、電流源切り換え回路１はデコーダ回路１１とコモンソースドライバ１２とからなり、デコーダ回路１１は点灯制御信号がＬＯＷレベルの時にアドレス信号に従って指定されたコモンソースライン５と電流源を接続するように、コモンソースドライバ１２のＯＮ／ＯＦＦ制御をする。
尚、電流源切り換え回路１において、点灯制御信号がＨＩＧＨレベルの時には、デコーダ回路１１は全てのコモンソースラインと電流源とを切り離すようにコモンソースドライバ１２を制御する。
このように構成された電流源切り換え回路１により、ＬＥＤ表示部１０のコモンソースライン５は、点灯制御信号がＬＯＷレベルの時にアドレス信号により指定されたコモンソースライン５のみが電流源と接続される。
【００１４】
また、定電流制御回路部３は、シフトレジスタ３１と記憶回路３２とカウンタ３３とデータ比較器３４と定電流駆動部３５とによって構成する。
以上のように構成した定電流制御回路部３は、シフトレジスタ３１によってシフトクロックに同期して階調データをｎ回シフトして、ラッチクロックに応答してｎ本の電流ラインの各ラインに対応する階調データをそれぞれ記憶回路３２に入力して記憶させる。そして、点灯制御信号がＬＯＷレベルの間において、階調基準クロックを計数クロックとして、カウンタ３３で計数した値と階調データとをデータ比較器３４で比較して定電流駆動部３５に入力し、定電流駆動部３５により階調データ値に対応した駆動パルス幅の間、一定の電流が各電流ラインに流れるように制御する。
【００１５】
以上のようにして、電流源切り換え回路１と定電流制御回路部３とによって、点灯制御信号がＬＯＷレベルの間においてＬＥＤ表示階調制御を行う。尚、点灯制御信号がＨＩＧＨレベルの間は、ＬＥＤ表示部１０は、電流源切り換え回路１及び定電流制御回路部３とは接続されていない状態である。
また、スイッチ回路部２は、点灯制御信号がＨＩＧＨレベルの時にスイッチをＯＮとし、全てのコモンソースライン５を接地し、点灯制御信号がＬＯＷレベルの時にスイッチをＯＦＦとし、全てのコモンソースライン５をＯＦＦ（開放状態）にする。
【００１６】
以上のように構成された図２のＬＥＤ表示装置は、点灯制御信号がＬＯＷレベルの時に、ＬＥＤ表示部１０が定電流駆動されることによって所定の発光ダイオードが点灯され、点灯制御信号がＨＩＧＨレベルの時にはＬＥＤ表示部１０の定電流駆動が停止され、ＬＥＤ表示部１０の各発光ダイオード及びその周辺に蓄積された残留電荷がスイッチ回路部２を介して放電される。
【００１７】
以上の図２の具体例では、点灯制御信号がＬＯＷレベルの時に、ＬＥＤ表示部１０を定電流駆動し、点灯制御信号がＨＩＧＨレベルの時にスイッチ回路部２をＯＮとするように構成したが、本発明はこれに限らず、ＬＯＷレベル，ＨＩＧＨレベルを逆にして制御するようにしてもよい。
【００１８】
実施の形態２．
次に、本発明に係る実施の形態２の表示装置について説明する。
本実施の形態２の表示装置は、図３に示すように、スイッチ回路部２の各スイッチＳＷ１〜６を別々に制御するスイッチング用デコーダ回路１３を備えている点が図１の実施の形態１の表示装置とは異なり、その他の点は、本実施の形態１の表示装置と同様に構成される。
なお、図３において、図１および図２と同様のものには同様の符号を示している。
【００１９】
本実施の形態２のＬＥＤ表示装置において、電流源切り換え回路１のデコーダ回路１１は、入力されるアドレス信号により指定されたコモンソースライン５を選択し、入力される点灯制御信号が点灯状態を示すときは選択されたコモンソースラインが電流源と接続されるように、入力される点灯制御信号が非点灯状態を示すときは選択されたコモンソースラインと電流源とを切り離すように、コモンソースドライバ１２を制御する。尚、選択されていないコモンソースライン５は、電流源とは切り離されている。
また、定電流制御回路部３は、各点灯期間において、各記憶回路に記憶された階調データに応じた階調幅で対応する電流ラインを通電状態とする。
【００２０】
さらに、本実施の形態２において、スイッチング用デコーダ回路１３は、アドレス信号と点灯制御信号とが入力されており、これ等の入力信号に基づいてスイッチ回路部２の各スイッチＳＷ１〜６のＯＮ／ＯＦＦを制御する。スイッチング用デコーダ回路１３は、点灯制御信号がＨＩＧＨレベルの時に、アドレス信号で指定されたスイッチのみをＯＮに制御して、このスイッチに接続されたコモンソースラインのみを接地する。このとき、アドレス信号で指定されていない残りのスイッチは全てＯＦＦとして、アドレス信号で指定されていないスイッチに接続された残りのコモンソースラインを開放状態にする。
【００２１】
この表示装置において、電流源切り換え回路１のコモンソースドライバ１２と、スイッチ回路部２の各スイッチＳＷ１〜６を制御する状態を、図４のタイミングチャートで示す。この図４において、コモンライン１〜６として示しているのは、スイッチ回路部２の各スイッチＳＷ１〜６に対応して接続されているコモンソースラインの番号である。
【００２２】
図４に示すように、電流源切り換え回路１は、点灯制御信号がＬＯＷレベルの時に、アドレス信号により指定されたコモンソースラインのみ電流源と接続するように制御する。さらに、スイッチング用デコーダ回路１３は、点灯制御信号がＨＩＧＨレベルの時に、アドレス信号により指定されたスイッチのみＯＮとして接地する。たとえば、アドレス信号が０で点灯制御信号がＬＯＷレベルの時には、電流源切り換え回路１により、コモンラインＮｏ．１が電流源と接続される。このとき、全てのスイッチＳＷ１〜６は、ＯＦＦに制御されている。さらに、アドレス信号が０の状態で点灯制御信号がＨＩＧＨレベルになると、コモンラインＮｏ．１が電流源と切り離されると共に、コモンソースラインＮｏ．１の他端に接続されたＳＷ１のみがＯＮに制御されて、このコモンソースラインＮｏ．１のみを接地する。
【００２３】
すなわち、実施の形態１の表示装置では、全ての行の点灯が終了した後にスイッチ回路部２のスイッチをすべてＯＮにして蓄積された電荷を放電しているのに対して、本実施の形態２の表示装置では、１つのコモンセンスラインに接続されている発光ダイオードの点灯が終了する毎に、そのコモンセンスラインに接続されたスイッチをＯＮし、蓄積された電荷を放電するように構成している。
【００２４】
このように実施の形態２では、スイッチング用デコーダ回路１３が点灯状態にあった発光ダイオードが非点灯状態になると、直ちに点灯状態にあった発光ダイオードに接続されたコモンソースラインを接地するようにスイッチ回路部２を制御するので、点灯状態にあった発光ダイオードをＯＦＦにしたとき（電流源から切り離した時）に電荷が蓄積されるのを有効に阻止することができる。
また、この１つのコモンソースラインを接地することにより、他のコモンソースラインに接続されていた発光ダイオードに蓄積された電荷を接地されたコモンソースラインを介して放電することができる。
【００２５】
以上のように、この実施の形態２の表示装置は、アドレス信号によってコモンラインＮｏ．１〜６とスイッチＳＷ１〜６のいずれかを選択し、点灯制御信号のＬＯＷレベルとＨＩＧＨレベルで選択されたコモンラインとスイッチのＯＮ／ＯＦＦを制御しながら、発光ダイオードの点灯とコモンソースラインの接地とを順次繰り返して所望の画像をＬＥＤドットマトリクスに表示する。
【００２６】
以上のように構成された実施の形態２の表示装置は、選択したコモンソースラインに接続されて点灯状態にあった発光ダイオードを非点灯状態にした後にそのコモンソースラインに接続されたスイッチを選択的にＯＮにするので、点灯状態にあった発光ダイオードを非点灯状態にしたときにその発光ダイオードに微小電流が流れるのを確実に阻止することができ、その発光ダイオードが微小点灯するのを防止できる。
また、選択したコモンソースラインを点灯状態からを非点灯状態に切り換えた後にそのコモンソースラインに接続されたスイッチをＯＮにすることにより、選択されていないコモンソースラインに接続されていた発光ダイオードに蓄積された電荷を放電することができるので、実施の形態１と同様、選択されていない非点灯状態にある発光ダイオードの電荷の蓄積を防止できる。
【００２７】
以上の実施の形態１，２においては、発光ダイオードを発光素子として用いたＬＥＤ表示装置について説明したが、本発明はこれに限られるものではなく、本実施の形態１，２の駆動回路及び駆動方法は、エレクトロルミネッセンス表示装置、フィールドエミッションタイプ表示装置（ＦＥＤ）等の他の発光素子を用いた表示装置においても同様に適用することができる。
【００２８】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明に係る表示装置は、駆動状態において上記コモンソースラインの各他端を開き、上記非駆動状態において、上記コモンソースラインの各他端を接地するスイッチを備えているので、発光素子又はその周辺に蓄積された不要な電荷を、上記非駆動状態において放電することができ、蓄積電荷による微小点灯を防止が可能となり、表示品質を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る実施の形態１の表示装置の構成を概念的に示す概念図である。
【図２】 本発明に係る実施の形態１の表示装置の具体例を示すブロック図である。
【図３】 本発明に係る実施の形態２の表示装置の構成を示すブロック図である。
【図４】 本発明に係る実施の形態２の表示装置の動作を示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
１…電流源切り換え回路、
２…スイッチ回路部、
３…定電流制御回路部、
４…発光ダイオード、
５…コモンソースライン、
６…電流ライン、
１０…ＬＥＤ表示部、
１１…デコーダ回路、
１２…コモンソースドライバ、
１３…スイッチングデコーダ回路、
３１…シフトレジスタ、
３２…記憶回路、
３３…カウンタ、
３４…データ比較器、
３５…定電流駆動部。

Claims (1)

1. 複数の発光ダイオードをｍ行ｎ列のマトリクス状に配列し、その各列に配置された各発光ダイオードのカソード端子をそれぞれ、各列ごとに設けられた電流ラインに接続しかつ各行に配置された各発光ダイオードのアノード端子をそれぞれ各行ごとに設けられたコモンソースラインに接続してなる表示部を備えた表示装置において、
   入力されるアドレス信号により指定されたコモンソースラインを選択し、入力される点灯状態と非点灯状態とを示す点灯制御信号に基づいて、点灯制御信号が点灯状態であるときに上記選択されたコモンソースラインを駆動状態とし、点灯制御信号が非点灯状態であるときに上記選択されたコモンソースラインを非駆動状態にするデコーダ回路と、
   順次入力される上記表示データのｎ個の階調データをそれぞれ記憶する記憶回路と、
   上記駆動状態において上記各記憶回路に記憶された階調データに応じた階調幅で対応する電流ラインを通電状態とし、上記非駆動状態において上記表示部と非接続状態とする定電流制御回路部と、
   上記各コモンソースラインの一端と接地端との間にそれぞれ設けられたスイッチを含んでなるスイッチ回路部と、
   上記アドレス信号と上記点灯制御信号とに基づいて、点灯状態を示す点灯制御信号により駆動状態にあったコモンソースラインの一端を、当該点灯状態から非点灯状態になったときに接地し、他のコモンソースラインを当該非点灯状態において開放するようにするようにし、上記点灯制御信号が点灯状態を示す場合には上記スイッチを全て開放するようにスイッチ回路部を制御するスイッチングデコーダー回路とを備えたことを特徴とする表示装置。

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