JP4453136B2 - Matrix type image display device - Google Patents

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  • Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)
  • Control Of El Displays (AREA)

Description

【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やエレクトロルミネセンス(以下、ELと称す)表示装置に代表されるマトリクス型画像表示装置に係り、特に画像表示装置の駆動方式に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、マトリクス型の平面表示装置として、冷陰極電子放出素子を用いた表示装置やEL表示装置が知られている。
【0003】
図7はマトリクス型の画像表示装置の従来構成例を示したものである。表示パネル10は、例えば、図8に示されるような走査電極に接続されている複数(m)の行配線とデータ電極に接続されている複数(n)の列配線によってマトリクス状に配置された冷陰極電子放出素子Eを用いた表示パネルである。
【0004】
端子1に入力された映像信号100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、PWM回路4にデータが送られる。PWM回路4ではデータの大小に応じたパルスでスイッチSd1〜Sdnを制御する。スイッチSd1〜SdnはPWM回路4から供給されるパルスがHighの時オンとなって表示パネル10のデータ電極D1〜Dnに定電圧+Vdを送る。一方、表示パネル10の走査電極側では、端子5に入力された同期信号200を元にタイミング制御回路6で発生した1ライン幅のスキャンパルスTsをシフトレジスタ7を介して1行目から順次に出力し、このパルスでスイッチSs1〜Ssmを制御する。スイッチSs1〜Ssmはシフトレジスタ7から供給されるスキャンパルスがHighの時オンとなって表示パネル10の走査電極S1〜Smに定電圧−Vsを送る。
【0005】
次に、M行N列に配置された単純マトリクス型の表示装置を駆動する場合を例にして動作原理を説明する。まず、走査電極側において、走査電極S1〜Smまで順次に駆動電圧が印加される。また、データ電極D1〜Dnには、選択されているラインに対応したデータに応じてパルス幅変調(PWM)された矩形電圧が加えられる。すなわち、i行j列のデータに対しては走査電極Si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。発光の強弱(階調)は、PWM変調された信号をデータ電極に印加し、そのパルス幅の期間だけ発光することにより表現される。
【0006】
図9は、例としてj列の表示を説明するものである。今、信号のビット数が8ビットとし完全な黒は0、完全な白は255として表現されている場合を考える。この場合、1走査期間は255単位時間(以下、Tで記す)で構成され、階調表現はデータ電極に印加するパルス幅が0T〜255Tで変化させることにより行われる(実際には1走査期間を255以上の単位時間で構成すればよい)。
【0007】
仮に、入力されている信号が、i行j列では0、i+1行j列は128、i+2行j列は255であるとする。i行の走査期間においては、i行の走査電極Siには−Vsがかかりその他の走査電極は0である。この時、i行j列の信号が“0”であるため、j列のデータ電極Djは常に0電位である。
【0008】
i行の走査期間が終了するとi+1行の走査期間に移る。i+1行の走査期間H1においては、i+1行の走査電極には−Vsがかかり、その他の走査電極は0である。この時、i+1行j列の信号が“128”であるため、j列のデータ電極には走査期間(255T)の約半分の期間(128T)だけ+Vdがかかりその後0となる。
【0009】
i+1行の走査期間が終了するとi+2行の走査期間に移る。i+2行の走査期間においては、i+2行の走査電極は−Vsがかかりその他の走査電極は0である。この時、i+2行j列の信号が“255”であるため、j列のデータ電極には走査期間の全期間(255T)において+Vdがかかっている。
【0010】
尚、冷陰極電子放出素子Eを用いた表示パネルは、一般的に、電子放出するためのしきい値を有している。図10の実線は、冷陰極電子放出素子Eにかかる電圧に対する放出電流の特性を示したものである。図10のVthは放出電流が生じるしきい値である。走査期間において走査電極側にかけられる電圧(絶対値)Vs及びデータ電極にかけられる電圧Vdは共にVth以下に設定され、Vd+VsはVthより大きく設定されればよい。冷陰極電子放出素子Eにかかる電圧とは、データ電極の電位と走査電極の電位の差であるから、この場合、データ電極と走査電極のうち一方のみの電圧(VdまたはVs)の印加では発光は起こらず、両方に印加された場合(Vd+Vs)にのみ発光する。
【0011】
図9の例では、i行j列の素子にかかる電圧は常にVth以下になっているため、発光は起こらない。i+1行j列の素子にかかる電圧は斜線部の128T期間だけVthを超えているので、128T期間だけ発光が起きる。i+2行j列の素子にかかる電圧は斜線部の255T期間だけVthを超えているので、255T期間発光が起きる。
【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1行からM行まで順次に走査パルスが加えられ、この走査タイミングに合わせて1列からN列のデータ電極にPWM変調されたパルスがかけられる。そして、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640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】
【発明が解決しようとする課題】
このようなPWM変調による階調表現においては、画像データに対してほぼリニアな発光特性を示すことができる。
【0014】
しかし、実際の画像データはガンマ特性をもっており、表示装置としては逆ガンマ特性を有していることが望ましい。
【0015】
我々は、逆ガンマ特性を持たせる方法として、素子に印加する波形をランプ状、ステップ状に変化する波形とする表示装置を既に発明した。(以下、先願参照)また、特開平8−137427においてはPWM回路に与えるクロック周波数を時間的に変化させることにより逆ガンマ特性を持たせる方法が示されている。
【0016】
しかし、前者の方法では、PWMにおけるパルス幅が最大になった時の発光強度が従来方式に対して小さくなるという問題があり、後者の方法ではパルス幅の狭い領域で周波数が高くなり、PWM回路の最大動作周波数を越えてしまうという問題がある。
【0017】
本発明は、上述の如き従来の課題を解決するためになされたもので、その目的は、逆ガンマ特性を持たせても、発光強度の劣化を抑え且つ、最大クロック周波数を抑えることができるマトリクス型画像表示装置を提供することである。
【0018】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項1の発明の特徴は、マトリクス型画像表示装置が、複数の行配線及び複数の列配線でマトリクス状に配置された複数の素子を有する表示パネルと、前記表示パネルに表示する画像データの1走査期間内で、前記1走査期間の始端位置から所定の中間位置までの第1の区間では電圧値または電流値が段階的に大きくなり、前記中間位置から終端位置までの第2の区間では前記中間位置における電圧値または電流値と同じ値の一定値が続く波形を発生する波形発生手段と、前記第1の区間では周期が一定であり、前記第2の区間では周期が段階的に長くなるクロック信号を発生するクロック発生手段と、それぞれの走査期間ごとに、前記クロック発生手段が発生するクロック信号で前記画像データの階調の大小に応じたパルス幅のパルス信号を発生し、前記波形発生手段が発生する波形を前記パルス信号に基づいて切り取った波形を、前記素子に印加して前記素子を発光させる駆動手段と、を備えることにある。
【0019】
請求項2の発明の特徴は、マトリクス型画像表示装置が、複数の行配線及び複数の列配線でマトリクス状に配置された複数の素子を有する表示パネルと、前記表示パネルに表示する画像データの1走査期間内で、前記1走査期間の始端位置から所定の中間位置までの第1の区間では電圧値または電流値が連続的に大きくなり、前記中間位置から終端位置までの第2の区間では前記中間位置における電圧値または電流値と同じ値の一定値が続く波形を発生する波形発生手段と、前記第1の区間では周期が一定であり、前記第2の区間では周期が連続的に長くなるクロック信号を発生するクロック発生手段と、それぞれの走査期間ごとに、前記クロック発生手段が発生するクロック信号で前記画像データの階調の大小に応じたパルス幅のパルス信号を発生し、前記波形発生手段が発生する波形を前記パルス信号に基づいて切り取った波形を、前記素子に印加して前記素子を発光させる駆動手段とを備えることにある。
【0020】
請求項3の発明の特徴は、前記素子が、電子線発生源とその電子線発生源から出力される電子線の照射を受ける蛍光体との組み合わせによる発光素子、またはエレクトロルミネセンス素子であることにある。
【0025】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図1は、本発明のマトリクス型画像表示装置の一実施形態の構成を示したブロック図である。但し、従来例と同様の部分は同一符号を用いて説明する。
【0026】
マトリクス型画像表示装置は、映像信号100が入力される端子1、1行分の映像信号100(データ)が書き込まれるシフトレジスタ2、シフトレジスタ2に書き込まれた1行分の映像信号100を保持するラッチ回路3、ラッチ回路3に保持されたデータの大小に応じた幅のパルスを発生するPWM回路4、同期信号200が入力される端子5、同期信号200に基づいて1ライン幅のスキャンパルスTsを生成するタイミング制御回路6、1列分のスキャンパルスTsが書き込まれるシフトレジスタ7、スキャンパルスTsの周期でステップ状またはランプ状の波形信号を発生する波形発生回路8、スキャンパルスTsに基づいて周期が変化するPWM回路駆動用クロックを発生するクロック発生回路9、冷陰極電子放出素子(図示せず)をマトリクス状に配列した表示パネル10、冷陰極電子放出素子を駆動する波形信号の表示パネル10への入切を行うスイッチSd1〜Sdn、スキャンパルスTsの表示パネル10への入切を行うスイッチSs1〜Ssmを有している。
【0027】
次に本実施形態の動作について説明する。
【0028】
実施例1
本例が従来例と異なる動作を行うために必要不可欠な回路は、波形発生回路8及びクロック発生回路9の部分である。この波形発生回路8は、走査期間周期で例えば図2(4)の波形発生回路出力で示したようなステップ状の波形を走査周期で繰り返す信号を出力する。
【0029】
ここで、図2(6)〜(8)に示されるような冷陰極電子放出素子に印加される波形の1周期分を図3に示す。図3に示されるように、ステップ状の波形はvd1〜vd2〜vd3と段階的に変化している。また、クロック発生回路9から出力されるクロック信号はその周期がτ1〜τ2〜τ3〜τ4と段階的に変化している。
【0030】
また、波形発生回路8の出力が変化している期間はクロック発生回路9から出力されるクロック信号の周期が一定(τ1)となり、波形発生回路8の出力が一定(vd3)となっている期間はクロック信号の周期が変化して行くようになっている。
【0031】
このような駆動方法においては、各冷陰極電子放出素子に加えられる電圧波形は図3で示される波形を画像データに応じたパルス幅(例えばtp)で切り取った波形(斜線部分)になる。尚、図3のクロック波形とパルス幅の刻みを示す縦線はそのイメージを示したものであり、画像データが256階調(8ビット)である場合には、0〜t6のクロック数は255周期になる。
【0032】
このような波形で表示パネル10の冷陰極電子放出素子を駆動した時の発光特性(図4)を具体的に説明する。まず、画像データが小さい時はPWM回路4に与えるクロック周期はτ1でPWM回路4に与える電圧はvd1である。すなわち冷陰極電子放出素子に加えられるパルス電圧は図3に示すように一番小さいv1(=vd1+vs)であり、画像データの1階調当たりに対するパルス幅の変化も一番小さいτ1である。この場合、画像データの1階調当たりに対する発光の変化量は最も小さく、図4で示されるように画像データ対発光量の特性の傾きが一番小さくなる(0〜t1区間)。
【0033】
画像データがt1以上に大きくなった時、PWM回路4で与える電圧はvd2となり、冷陰極電子放出素子に加えるパルス電圧もv2(=vd2+vs)となるので、画像データ対発光量の特性の傾きは少し大きくなる(t1〜t2区間)。
【0034】
同様に、画像データがt2以上に大きくなった時PWM回路4で与える電圧はvd3となり、冷陰極電子放出素子に加えるパルス電圧もv3(=vd3+vs)となるので、画像データ対発光量の特性の傾きは更に大きくなる(t2〜t3区間)。
【0035】
更に、画像データがt3以上に大きくなった時はPWM回路4で与える電圧はvd3で変化はないが、クロック周期がτ2となり、画像データの1階調当たりに対するパルス幅の変化が少し大きくなる。この時、画像データ対発光量の特性の傾きは更に大きくなる(t3〜t4区間)。
【0036】
同様に、画像データがt4以上に大きくなった時はクロック周期がτ3となり画像データの1階調当たりに対するパルス幅の変化が更に大きくなる。この時、画像デー夕対発光量の特性の傾きは更に大きくなる(t4〜t5区間)。
【0037】
同様に、画像データがt5以上に大きくなった時はクロック周期がτ4となり、画像データの1階調当たりに対するパルス幅の変化が更に大きくなる。この時、画像デー夕対発光量の特性の傾きは更に大きくなる(t5〜t6区間)。
【0038】
この図のように、画像データ対発光量の特性は折れ線ではあるものの逆ガンマ特性に類似させることができる。
【0039】
仮に、クロック周期の設定だけで0〜t1期間のように画像データの1階調当りに対する発光の変化量が小さいものを得ようとすると、かなりクロック周期を小さくしなければならず、PWM回路4の動作保証スピードを上まってしまう恐れがある。また、全ての期間に亙ってPWM回路4に与える電圧を変化させていくと、画像データが100%の時の発光量が小さくなってしまう。
【0040】
この実施例のようにクロック周期と電圧の両方を変化させて駆動すれば、PWM回路4の動作速度も抑えられ且つ、画像データが100%時の発光量の低下も抑えられる。
【0041】
実施例2
波形発生回路8から出力される電圧は必ずしもステップ状に変化する必要はなく、またクロック発生回路9から発生されるクロック信号の周期は必ずしもステップ状に変化する必要はない。
【0042】
図5は実施例1の図4と異なり、波形発生回路8から出力される電圧がランプ状に(滑らかに)昇圧していくようにし、且つクロック発生回路9から発生されるクロック信号も滑らかにクロック周期が長くなるようにしたものである。
【0043】
実施例2では0〜t1までは電圧が変化してクロック周期は一定、t1〜t2の間は電圧が一定でクロック周期が変化している。この場合、画像データに対する発光量の関係は図6のように滑らかな曲線とすることができる。
【0044】
このような構成では、ほぼ逆ガンマ特性が得られ、しかも、PWM回路4の動作速度も抑えられ且つ、画像データが100%時の発光量の低下も抑えることができる。
【0045】
本実施の形態によれば、表示パネル10内の冷陰極電子放出素子に印加される波形の1周期の間で、当初はPWM回路4のクロック周期を一定として、その間、ドライバ電圧(冷陰極電子放出素子の印加電圧)をステップ状又はランプ状に変化させ、その後、ドライバ電圧を最大の一定にした期間では、PWM回路4のクロック周期を変化させる(段々長くする)ことによって、冷陰極電子放出素子の発光特性に逆ガンマ特性を持たせることにより、発光強度を前記1周期の全てに亙ってドライバ電圧を変化させるものに比べて大きくでき、ドライバ電圧を変化させない従来例に対してその発光強度を80〜90%程度回復させることができる。
【0046】
更に、冷陰極電子放出素子に印加される波形の1周期全てに亙ってPWM回路4のクロック周期を変化させている訳ではないため、PWM回路4の最大クロック周波数をそれ程大きくすることなく、逆ガンマ特性を持たせることができるため、動作周波数が極端に高いPWM回路4を用いなくて済み、通常のPWM回路を用いて安価且つ容易に逆ガンマ特性を持たせることができる。
【0047】
尚、図3、図5の波形図においては、PWM回路4のクロック周波数が一定領域と可変領域の境界となる所定のパルス幅に基づいて、冷陰極電子放出素子を駆動する電圧、即ちドライバ電圧を一定とする領域と、ドライバ電圧を段階的又は徐々に変化させる領域とに分けているが、前記所定のパルス幅ジャストでなく、この所定幅より若干前後する幅のパルス幅に基づいて、ドライバ電圧を一定とする領域と、ドライバ電圧を段階的又は徐々に変化させる領域とに分けても、同様の作用効果を得ることができる。
【0048】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明であるマトリクス型画像表示装置によれば、冷陰極電子放出素子やEL素子などをマトリクス状に配置した表示装置において、簡単な回路構成で、最高発光強度を低くすることなく、低輝度部分の階調特性を良くすることができ、その上、画像データに対する発光特性に逆ガンマ特性を持たせることができるというメリットがある。また、パルス幅変調のクロック信号を単純に切り替える方式に比較するとPWM回路の最大動作周波数を低くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のマトリクス型画像表示装置の一実施形態の構成を示したブロック図である。
【図2】図1に示した装置の動作を説明するための波形図(実施例1)である。
【図3】図1に示した表示パネル内の冷陰極電子放出素子の動作例を説明するための波形図(実施例1)である。
【図4】図1に示した表示パネル内の冷陰極電子放出素子の発光特性を示した特性図(実施例1)である。
【図5】図1に示した表示パネル内の冷陰極電子放出素子の他の動作例を説明するための波形図(実施例2)である。
【図6】図1に示した表示パネル内の冷陰極電子放出素子の他の発光特性を示した特性図(実施例2)である。
【図7】従来のマトリクス型画像表示装置の構成例を示したブロック図である。
【図8】従来の表示パネルにおける素子の配線イメージを示した図である。
【図9】図7に示した従来装置の動作を説明する波形図である。
【図10】従来の冷陰極電子放出素子に印加する電圧に対する放出電流の特性を示した特性図である。
【符号の説明】
1、5 端子
2、7 シフトレジスタ
3 ラッチ回路
4 PWM回路
6 タイミング制御
8 波形発生回路
9 クロック発生回路
10 表示パネル
Sd1〜Sdn、Ss1〜Ssm スイッチ
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a display device using an electron emission source such as a cold cathode electron-emitting device or a matrix type image display device typified by an electroluminescence (hereinafter referred to as EL) display device, and in particular, driving of the image display device. It relates to the method.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as a matrix type flat display device, a display device using a cold cathode electron-emitting device and an EL display device are known.
[0003]
FIG. 7 shows an example of a conventional configuration of a matrix type image display apparatus. The display panel 10 is arranged in a matrix by, for example, a plurality (m) of row wirings connected to the scanning electrodes and a plurality of (n) column wirings connected to the data electrodes as shown in FIG. This is a display panel using the cold cathode electron-emitting device E.
[0004]
The video signal 100 input to the terminal 1 is written into the shift register 2. After one row of data is written in the shift register 2, the data is latched by the latch circuit 3 and sent to the PWM circuit 4. The PWM circuit 4 controls the switches Sd1 to Sdn with a pulse corresponding to the magnitude of the data. The switches Sd1 to Sdn are turned on when the pulse supplied from the PWM circuit 4 is High and sends a constant voltage + Vd to the data electrodes D1 to Dn of the display panel 10. On the other hand, on the scan electrode side of the display panel 10, the scan pulse Ts having one line width generated by the timing control circuit 6 based on the synchronization signal 200 input to the terminal 5 is sequentially transmitted from the first row via the shift register 7. The switch Ss1 to Ssm is controlled by this pulse. The switches Ss1 to Ssm are turned on when the scan pulse supplied from the shift register 7 is High, and send a constant voltage −Vs to the scan electrodes S1 to Sm of the display panel 10.
[0005]
Next, the operation principle will be described by taking as an example the case of driving a simple matrix type display device arranged in M rows and N columns. First, on the scan electrode side, drive voltages are sequentially applied to the scan electrodes S1 to Sm. Further, a rectangular voltage pulse-modulated (PWM) according to data corresponding to the selected line is applied to the data electrodes D1 to Dn. That is, for the data of i rows and j columns, a voltage is applied to the data electrode Dj during the period when the scan electrode Si is selected. The intensity of light emission (gradation) is expressed by applying a PWM-modulated signal to the data electrode and emitting light only during the period of the pulse width.
[0006]
FIG. 9 illustrates the display of column j as an example. Consider a case where the number of bits of a signal is represented as 8 bits, complete black is represented as 0, and complete white is represented as 255. In this case, one scanning period is composed of 255 unit times (hereinafter referred to as T), and gradation expression is performed by changing the pulse width applied to the data electrode from 0T to 255T (actually, one scanning period). May be configured with a unit time of 255 or more).
[0007]
Assume that the input signal is 0 for i row and j column, 128 for i + 1 row and j column, and 255 for i + 2 row and j column. In the i-th scanning period, -Vs is applied to the i-th scanning electrode Si, and the other scanning electrodes are zero. At this time, since the signal in the i row and the j column is “0”, the data electrode Dj in the j column is always at the 0 potential.
[0008]
When the i-th scanning period ends, the i + 1-th scanning period starts. In the scan period H1 of the i + 1th row, −Vs is applied to the scan electrode of the i + 1th row, and the other scan electrodes are zero. At this time, since the signal of i + 1 row and j column is “128”, + Vd is applied to the data electrode of j column for about a half period (128T) of the scanning period (255T) and then becomes 0.
[0009]
When the scanning period for the (i + 1) th row ends, the scanning period starts for the (i + 2) th row. In the scanning period of i + 2 row, −Vs is applied to the scanning electrode of i + 2 row, and the other scanning electrodes are 0. At this time, since the signal of i + 2 row and j column is “255”, + Vd is applied to the data electrode of j column in the entire scanning period (255T).
[0010]
A display panel using the cold cathode electron-emitting device E generally has a threshold value for emitting electrons. The solid line in FIG. 10 shows the characteristics of the emission current with respect to the voltage applied to the cold cathode electron-emitting device E. Vth in FIG. 10 is a threshold value at which an emission current is generated. In the scanning period, the voltage (absolute value) Vs applied to the scan electrode side and the voltage Vd applied to the data electrode are both set to Vth or less, and Vd + Vs may be set to be larger than Vth. Since the voltage applied to the cold cathode electron-emitting device E is the difference between the potential of the data electrode and the potential of the scan electrode, in this case, light emission occurs when only one of the data electrode and the scan electrode (Vd or Vs) is applied. Does not occur and emits light only when applied to both (Vd + Vs).
[0011]
In the example of FIG. 9, since the voltage applied to the element in i row and j column is always equal to or lower than Vth, no light emission occurs. Since the voltage applied to the element in the (i + 1) th row and jth column exceeds Vth only for the 128T period in the shaded area, light emission occurs only for the 128T period. Since the voltage applied to the element in i + 2 rows and j columns exceeds Vth only for the 255T period in the shaded area, light emission occurs during the 255T period.
[0012]
Here, only the display process from the i-th row to the i + 2-th row has been described, but actually, the scan pulse is sequentially applied from the first row to the M-th row, and the data electrodes from the first column to the N-th column are adapted to this scanning timing. A PWM modulated pulse is applied. In the case of display of 480 rows × 640 columns of effective pixels, there are 480 scan electrodes and 640 data electrodes, and in the case of color display with an RGB stripe structure, there are 1920 data electrodes.
[0013]
[Problems to be solved by the invention]
In such gradation expression by PWM modulation, it is possible to show a substantially linear light emission characteristic with respect to image data.
[0014]
However, actual image data has a gamma characteristic, and the display device desirably has an inverse gamma characteristic.
[0015]
We have already invented a display device in which the waveform applied to the element is changed to a ramp shape or a step shape as a method of giving an inverse gamma characteristic. Japanese Patent Laid-Open No. 8-137427 discloses a method for providing an inverse gamma characteristic by temporally changing the clock frequency applied to the PWM circuit.
[0016]
However, the former method has a problem that the light emission intensity when the pulse width in the PWM is maximized is smaller than that in the conventional method, and the latter method increases the frequency in a narrow pulse width region, and the PWM circuit. There is a problem that it exceeds the maximum operating frequency.
[0017]
The present invention has been made in order to solve the conventional problems as described above, and an object of the present invention is to provide a matrix capable of suppressing the deterioration of the light emission intensity and the maximum clock frequency even if the inverse gamma characteristic is provided. Type image display device.
[0018]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a feature of the invention of claim 1 is that a matrix-type image display device includes a display panel having a plurality of elements arranged in a matrix with a plurality of row wirings and a plurality of column wirings, Within one scanning period of image data displayed on the display panel, the voltage value or current value increases stepwise in the first section from the start position of the one scanning period to a predetermined intermediate position, and ends from the intermediate position. Waveform generating means for generating a waveform in which a constant value equal to the voltage value or current value at the intermediate position continues in the second interval up to the position, and the cycle is constant in the first interval, a clock generating means for generating a clock signal period is stepwise increased in a section, for each scan period, the gradation magnitude of the image data by a clock signal, wherein the clock generating means generates Generates a pulse signal corresponding pulse width, the waveform in which the waveform generating means is cut based on a waveform generated in the pulse signal, to be provided with a driving means for emitting the device is applied to the element is there.
[0019]
A feature of the invention of claim 2 is that a matrix type image display device includes a display panel having a plurality of elements arranged in a matrix with a plurality of row wirings and a plurality of column wirings, and image data to be displayed on the display panel. Within one scanning period, the voltage value or the current value continuously increases in the first section from the start end position to the predetermined intermediate position in the one scanning period, and in the second section from the intermediate position to the end position. Waveform generating means for generating a waveform having a constant value that is the same value as the voltage value or current value at the intermediate position, and the cycle is constant in the first section, and the cycle is continuously long in the second section. a clock generating means for generating a clock signal comprising, for each scan period, a pulse signal having a pulse width said clock generating means in accordance with the magnitude of the gradation of the image data with a clock signal generated Was generated, a waveform the waveform generating means is cut based on a waveform generated in the pulse signal, is applied to the element is to comprise a driving means for emitting the element.
[0020]
A feature of the invention of claim 3 is that the element is a light emitting element or an electroluminescence element by a combination of an electron beam generation source and a phosphor that is irradiated with an electron beam output from the electron beam generation source. It is in.
[0025]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an embodiment of a matrix type image display device of the present invention. However, the same parts as those in the conventional example will be described using the same reference numerals.
[0026]
The matrix type image display device holds a video signal 100 input terminal 1, a row of video signals 100 (data) shift register 2, and a row of video signals 100 written to the shift register 2. The latch circuit 3, the PWM circuit 4 that generates a pulse having a width corresponding to the magnitude of the data held in the latch circuit 3, the terminal 5 to which the synchronization signal 200 is input, and a scan pulse having a line width of 1 line based on the synchronization signal 200. A timing control circuit 6 for generating Ts, a shift register 7 in which scan pulses Ts for one column are written, a waveform generation circuit 8 for generating a step-like or ramp-like waveform signal at the period of the scan pulse Ts, and a scan pulse Ts. A clock generation circuit 9 for generating a PWM circuit driving clock whose period changes, and a cold cathode electron-emitting device (not shown) ) Arranged in a matrix, switches Sd1 to Sdn for turning on / off the waveform signal for driving the cold cathode electron-emitting devices, and switches for turning on / off the scan pulse Ts to the display panel 10 Ss1 to Ssm.
[0027]
Next, the operation of this embodiment will be described.
[0028]
Example 1
Circuits indispensable for the operation of this example to be different from the conventional example are the waveform generation circuit 8 and the clock generation circuit 9. The waveform generation circuit 8 outputs a signal that repeats, for example, a stepped waveform as shown by the waveform generation circuit output in FIG.
[0029]
Here, one cycle of the waveform applied to the cold cathode electron-emitting device as shown in FIGS. 2 (6) to (8) is shown in FIG. As shown in FIG. 3, the step-like waveform changes stepwise from vd1 to vd2 to vd3 . The period of the clock signal output from the clock generation circuit 9 changes stepwise from τ1 to τ2 to τ3 to τ4.
[0030]
Further, during the period when the output of the waveform generation circuit 8 is changing, the period of the clock signal output from the clock generation circuit 9 is constant (τ1) and the output of the waveform generation circuit 8 is constant (vd3). The clock signal cycle changes.
[0031]
In such a driving method, the voltage waveform applied to each cold cathode electron-emitting device is a waveform (shaded portion) obtained by cutting the waveform shown in FIG. 3 with a pulse width (for example, tp) corresponding to image data. The vertical lines indicating the clock waveform and the step of the pulse width in FIG. 3 indicate the image. When the image data has 256 gradations (8 bits), the number of clocks from 0 to t6 is 255. It becomes a cycle.
[0032]
The light emission characteristics (FIG. 4) when the cold cathode electron-emitting device of the display panel 10 is driven with such a waveform will be specifically described. First, when the image data is small, the clock cycle applied to the PWM circuit 4 is τ1, and the voltage applied to the PWM circuit 4 is vd1. That is, the pulse voltage applied to the cold cathode electron-emitting device is the smallest v1 (= vd1 + vs) as shown in FIG. 3, and the change in the pulse width per gradation of image data is also the smallest τ1. In this case, the amount of change in light emission per gradation of image data is the smallest, and the slope of the characteristics of the image data versus the amount of light emission is the smallest as shown in FIG. 4 (0 to t1 interval).
[0033]
When the image data becomes larger than t1, the voltage applied by the PWM circuit 4 is vd2, and the pulse voltage applied to the cold cathode electron-emitting device is also v2 (= vd2 + vs). A little larger (t1-t2 interval).
[0034]
Similarly, when the image data becomes larger than t2, the voltage applied by the PWM circuit 4 is vd3, and the pulse voltage applied to the cold cathode electron-emitting device is also v3 (= vd3 + vs). The inclination is further increased (t2 to t3 interval).
[0035]
Further, when the image data becomes larger than t3, the voltage applied by the PWM circuit 4 does not change with vd3, but the clock period becomes τ2, and the change of the pulse width per gradation of the image data becomes slightly larger. At this time, the gradient of the characteristics of the image data versus the light emission amount is further increased (section t3 to t4).
[0036]
Similarly, when the image data becomes larger than t4, the clock cycle becomes τ3, and the change of the pulse width per gradation of the image data becomes further larger. At this time, the inclination of the characteristics of the image data evening light emission amount further increases (t4 to t5 interval).
[0037]
Similarly, when the image data becomes larger than t5, the clock period becomes τ4, and the change of the pulse width per gradation of the image data becomes further larger. At this time, the gradient of the characteristics of the image data evening light emission amount is further increased (t5 to t6 interval).
[0038]
As shown in this figure, the image data versus light emission characteristic can be made similar to the inverse gamma characteristic although it is a polygonal line.
[0039]
If an attempt is made to obtain a small amount of change in light emission per gradation of image data, such as a period of 0 to t1, by simply setting the clock cycle, the clock cycle must be considerably reduced, and the PWM circuit 4 There is a risk that the operation guarantee speed of will be increased. Further, if the voltage applied to the PWM circuit 4 is changed over the entire period, the light emission amount when the image data is 100% becomes small.
[0040]
If driving is performed by changing both the clock cycle and the voltage as in this embodiment, the operation speed of the PWM circuit 4 can be suppressed, and a decrease in the light emission amount when the image data is 100% can be suppressed.
[0041]
Example 2
The voltage output from the waveform generation circuit 8 does not necessarily change stepwise, and the cycle of the clock signal generated from the clock generation circuit 9 does not necessarily change stepwise.
[0042]
5 differs from FIG. 4 of the first embodiment in that the voltage output from the waveform generation circuit 8 is stepped up (smoothly) in a ramp shape and the clock signal generated from the clock generation circuit 9 is also smooth. The clock cycle is made longer .
[0043]
In the second embodiment, the voltage changes from 0 to t1 and the clock cycle is constant, and the voltage is constant and the clock cycle changes from t1 to t2. In this case, the relationship between the light emission amount and the image data can be a smooth curve as shown in FIG.
[0044]
With such a configuration, an almost inverse gamma characteristic can be obtained, the operation speed of the PWM circuit 4 can be suppressed, and a decrease in light emission when the image data is 100% can be suppressed.
[0045]
According to the present embodiment, during one period of the waveform applied to the cold cathode electron-emitting devices in the display panel 10, the clock period of the PWM circuit 4 is initially constant, and during that period, the driver voltage (cold cathode electrons The applied voltage of the emission element) is changed stepwise or ramped, and then the clock cycle of the PWM circuit 4 is changed (increased stepwise) during a period in which the driver voltage is set to the maximum constant value, thereby causing cold cathode electron emission. By giving the light emission characteristic of the element an inverse gamma characteristic, the light emission intensity can be made larger than that in which the driver voltage is changed over the entire one period, and the light emission is compared with the conventional example in which the driver voltage is not changed. The strength can be recovered by about 80 to 90%.
[0046]
Furthermore, since the clock period of the PWM circuit 4 is not changed over the entire period of the waveform applied to the cold cathode electron-emitting device, the maximum clock frequency of the PWM circuit 4 is not increased so much. Since the reverse gamma characteristic can be provided, it is not necessary to use the PWM circuit 4 having an extremely high operating frequency, and the reverse gamma characteristic can be provided inexpensively and easily using a normal PWM circuit.
[0047]
In the waveform diagrams of FIGS. 3 and 5, the voltage for driving the cold cathode electron-emitting device, that is, the driver voltage, based on a predetermined pulse width where the clock frequency of the PWM circuit 4 is a boundary between the constant region and the variable region. Is divided into a region in which the driver voltage is constant and a region in which the driver voltage is changed stepwise or gradually. The driver voltage is not based on the predetermined pulse width just, but on the basis of a pulse width of a width slightly around this predetermined width. Similar effects can be obtained by dividing the voltage constant region into the driver voltage stepwise or gradually changing region.
[0048]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the matrix type image display device of the present invention, the maximum emission intensity can be obtained with a simple circuit configuration in a display device in which cold cathode electron-emitting devices and EL devices are arranged in a matrix. There is an advantage that the gradation characteristic of the low luminance part can be improved without lowering, and the light emission characteristic with respect to the image data can have an inverse gamma characteristic. In addition, the maximum operating frequency of the PWM circuit can be lowered as compared with a method of simply switching the pulse width modulation clock signal.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an embodiment of a matrix type image display device of the present invention.
FIG. 2 is a waveform diagram (Example 1) for explaining the operation of the apparatus shown in FIG. 1;
3 is a waveform diagram (Example 1) for explaining an operation example of the cold cathode electron-emitting device in the display panel shown in FIG.
4 is a characteristic diagram (Example 1) showing light emission characteristics of the cold cathode electron-emitting devices in the display panel shown in FIG. 1. FIG.
5 is a waveform diagram (Example 2) for explaining another operation example of the cold cathode electron-emitting device in the display panel shown in FIG. 1. FIG.
6 is a characteristic diagram (Example 2) showing another light emission characteristic of the cold cathode electron-emitting device in the display panel shown in FIG. 1. FIG.
FIG. 7 is a block diagram illustrating a configuration example of a conventional matrix type image display device.
FIG. 8 is a diagram showing a wiring image of elements in a conventional display panel.
9 is a waveform diagram for explaining the operation of the conventional apparatus shown in FIG. 7;
FIG. 10 is a characteristic diagram showing a characteristic of an emission current with respect to a voltage applied to a conventional cold cathode electron-emitting device.
[Explanation of symbols]
1, 5 Terminals 2, 7 Shift register 3 Latch circuit 4 PWM circuit 6 Timing control 8 Waveform generation circuit 9 Clock generation circuit 10 Display panel Sd1 to Sdn, Ss1 to Ssm switch

Claims (3)

複数の行配線及び複数の列配線でマトリクス状に配置された複数の素子を有する表示パネルと、
前記表示パネルに表示する画像データの1走査期間内で、前記1走査期間の始端位置から所定の中間位置までの第1の区間では電圧値または電流値が段階的に大きくなり、前記中間位置から終端位置までの第2の区間では前記中間位置における電圧値または電流値と同じ値の一定値が続く波形を発生する波形発生手段と、
前記第1の区間では周期が一定であり、前記第2の区間では周期が段階的に長くなるクロック信号を発生するクロック発生手段と、
それぞれの走査期間ごとに、前記クロック発生手段が発生するクロック信号で前記画像データの階調の大小に応じたパルス幅のパルス信号を発生し、前記波形発生手段が発生する波形を前記パルス信号に基づいて切り取った波形を、前記素子に印加して前記素子を発光させる駆動手段と、
を備えることを特徴とするマトリクス型画像表示装置。
A display panel having a plurality of elements arranged in a matrix with a plurality of row wirings and a plurality of column wirings;
Within one scanning period of the image data displayed on the display panel, the voltage value or current value increases stepwise in the first section from the start position of the one scanning period to a predetermined intermediate position. Waveform generating means for generating a waveform in which a constant value of the same value as the voltage value or current value at the intermediate position continues in the second section to the end position;
Clock generating means for generating a clock signal having a constant period in the first interval and a stepwise increase in the period in the second interval;
In each scanning period, a pulse signal having a pulse width corresponding to the gradation level of the image data is generated by the clock signal generated by the clock generation unit, and the waveform generated by the waveform generation unit is converted into the pulse signal. waveforms taken based, driving means for emitting the device is applied to the element,
A matrix-type image display device comprising:
複数の行配線及び複数の列配線でマトリクス状に配置された複数の素子を有する表示パネルと、
前記表示パネルに表示する画像データの1走査期間内で、前記1走査期間の始端位置から所定の中間位置までの第1の区間では電圧値または電流値が連続的に大きくなり、前記中間位置から終端位置までの第2の区間では前記中間位置における電圧値または電流値と同じ値の一定値が続く波形を発生する波形発生手段と、
前記第1の区間では周期が一定であり、前記第2の区間では周期が連続的に長くなるクロック信号を発生するクロック発生手段と、
それぞれの走査期間ごとに、前記クロック発生手段が発生するクロック信号で前記画像データの階調の大小に応じたパルス幅のパルス信号を発生し、前記波形発生手段が発生する波形を前記パルス信号に基づいて切り取った波形を、前記素子に印加して前記素子を発光させる駆動手段と
を備えることを特徴とするマトリクス型画像表示装置。
A display panel having a plurality of elements arranged in a matrix with a plurality of row wirings and a plurality of column wirings;
Within one scanning period of image data to be displayed on the display panel, the voltage value or current value continuously increases in the first section from the start position of the one scanning period to a predetermined intermediate position. Waveform generating means for generating a waveform in which a constant value of the same value as the voltage value or current value at the intermediate position continues in the second section to the end position;
A clock generating means for generating a clock signal having a constant period in the first section and a period continuously increasing in the second section;
In each scanning period, a pulse signal having a pulse width corresponding to the gradation level of the image data is generated by the clock signal generated by the clock generation unit, and the waveform generated by the waveform generation unit is converted into the pulse signal. Driving means for applying a waveform cut out based on the element to cause the element to emit light ;
A matrix-type image display device comprising:
前記素子は、電子線発生源とその電子線発生源から出力される電子線の照射を受ける蛍光体との組み合わせによる発光素子、またはエレクトロルミネセンス素子であることを特徴とする請求項1または2に記載のマトリクス型画像表示装置。  The element is a light emitting element or an electroluminescence element by a combination of an electron beam generation source and a phosphor that is irradiated with an electron beam output from the electron beam generation source. The matrix type image display device described in 1.
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