JP5126276B2 - Image display device - Google Patents

Image display device Download PDF

Info

Publication number
JP5126276B2
JP5126276B2 JP2010084790A JP2010084790A JP5126276B2 JP 5126276 B2 JP5126276 B2 JP 5126276B2 JP 2010084790 A JP2010084790 A JP 2010084790A JP 2010084790 A JP2010084790 A JP 2010084790A JP 5126276 B2 JP5126276 B2 JP 5126276B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
state
selected state
impedance state
scanning
image display
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP2010084790A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2010224543A (en
Inventor
睦三 鈴木
雅一 佐川
敏明 楠
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP2010084790A priority Critical patent/JP5126276B2/en
Publication of JP2010224543A publication Critical patent/JP2010224543A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5126276B2 publication Critical patent/JP5126276B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Description

本発明は、画像表示装置および画像表示装置の駆動方法に係わり、特に、複数個の輝度変調素子をマトリクス状に配置した画像表示装置に適用して有効な技術に関する。   The present invention relates to an image display device and a driving method of the image display device, and more particularly to a technique effective when applied to an image display device in which a plurality of luminance modulation elements are arranged in a matrix.

複数個の輝度変調素子をマトリクス状に配置した画像表示装置には、液晶表示ディスプレイ、フィールド・エミッション・ディスプレイ(FED)、有機エレクトロルミネセンス・ディスプレイなどがある。輝度変調素子とは印加電圧により輝度を変化させるものである。ここで輝度とは、液晶ディスプレイの場合は透過率あるいは反射率、フィールド・エミッション・ディスプレイや有機エレクトロルミネセンス・ディスプレイのように発光素子を用いたディスプレイの場合は発光の明るさに対応する。   Examples of image display devices in which a plurality of luminance modulation elements are arranged in a matrix include a liquid crystal display, a field emission display (FED), and an organic electroluminescence display. The luminance modulation element is a device that changes luminance by an applied voltage. Here, the luminance corresponds to transmittance or reflectance in the case of a liquid crystal display, and brightness of light emission in the case of a display using a light emitting element such as a field emission display or an organic electroluminescence display.

このようなディスプレイは画像表示装置の厚さを薄くできるという利点がある。   Such a display has an advantage that the thickness of the image display device can be reduced.

したがって、特にポータブルな画像表示装置として有効である。   Therefore, it is particularly effective as a portable image display device.

これらの背景技術を示すものとして、特許文献1、非特許文献1、非特許文献2、非特許文献3、非特許文献4、非特許文献5等がある。これらの文献については、後に詳述する。   Examples of the background art include Patent Document 1, Non-Patent Document 1, Non-Patent Document 2, Non-Patent Document 3, Non-Patent Document 4, Non-Patent Document 5, and the like. These documents will be described in detail later.

特開平2002−162927JP-A-2002-162927

1997 SID International Symposium Digest of Technical Papers、1073頁〜1076頁(1997年5月発行)1997 SID International Symposium Digest of Technical Papers, pages 1073-1076 (issued in May 1997) 1999 SID International Symposium Digest of Technical Papers、 pp. 372〜375 (1999. 5月)1999 SID International Symposium Digest of Technical Papers, pp. 372-375 (May 1999) EURODISPLAY'90、 10 th International Display Research Conference Proceedings (vde-verlag、 Berlin、 1990)、 pp.374〜377EURODISPLAY '90, 10 th International Display Research Conference Proceedings (vde-verlag, Berlin, 1990), pp. 374-377 Japanese Journal of Applied Physics、Vol.34、Part 2、No.6A、pp.L705〜L707(1995)Japanese Journal of Applied Physics, Vol.34, Part 2, No.6A, pp. L705 ~ L707 (1995) Japanese Journal of Applied Physics、Vol.36、Part 2、No.7B、pp.L939〜L941(1997)Japanese Journal of Applied Physics, Vol.36, Part 2, No.7B, pp. L939 to L941 (1997)

ポータブルな画像表示装置においては、消費電力が小さいことが重要な特性である。また、据え置き型あるいはデスクトップ型の表示装置においても、エネルギーの有効利用の観点、あるいは表示装置の発熱を低くする点からも消費電力が小さいことが望ましい。
しかし、従来は、輝度変調素子の有する電気的容量の充放電に有する電力が大きいことが消費電力を大きくする要因になっていた。
In a portable image display device, low power consumption is an important characteristic. In a stationary or desktop display device, it is desirable that the power consumption is small from the viewpoint of effective use of energy or from the viewpoint of reducing heat generation of the display device.
However, conventionally, a large amount of electric power for charging and discharging the electric capacity of the luminance modulation element has been a factor for increasing the power consumption.

この問題を解決するために,単極性の輝度変調素子をマトリクス状に配置した画像表示装置において,非選択電極を高インピーダンスに設定することで充放電電力を低減する方法が,例えば本出願人の特開平2002−162927に開示されている。この方法は,非選択走査線を選択走査線よりも高インピーダンス状態に設定することにより,データ線回路の負荷容量を実質的に小さくし,それによって充放電電力を低減するものである。一方,この方法では,高インピーダンス状態の電極の電位はフローティング状態にあるため,電位は一定しない。すなわち,高インピーダンス状態の電極には意図しない電圧(誘起電圧)が誘起される。   In order to solve this problem, in an image display device in which unipolar luminance modulation elements are arranged in a matrix, a method for reducing charge / discharge power by setting non-selected electrodes to high impedance is, for example, the applicant's method. It is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-162927. In this method, the load capacitance of the data line circuit is substantially reduced by setting the non-selected scanning line in a higher impedance state than the selected scanning line, thereby reducing the charge / discharge power. On the other hand, in this method, since the potential of the electrode in the high impedance state is in a floating state, the potential is not constant. That is, an unintended voltage (induced voltage) is induced in the high impedance state electrode.

前述の開示例においては,この誘起電圧は特定極性になりやすいことに基づき,単極性輝度変調素子の輝度変調特性を組み合わせることにより,この誘起電圧が表示画像に影響を与えにくい画像表示方法を開示している。
しかしながら,高インピーダンス状態にある電極には原理的には不定であるため,時として意図しない電圧が誘起され,表示状態に影響を与えることもあり得る。
この問題に対し,選択走査線に隣接する走査線のみ低インピーダンス状態にすることで,誘起電圧の極性を制御する方法が,本出願人の特開平2002−162927に開示されている。しかしながら,高インピーダンス状態にある電極には原理的には不定であるため,前述の公知例に開示された方法を用いた場合でも,時として意図しない電圧が誘起され,表示状態に影響を与えることがあり得る。
In the above disclosed example, based on the fact that this induced voltage tends to have a specific polarity, an image display method in which this induced voltage hardly affects the display image by combining the luminance modulation characteristics of the unipolar luminance modulation element is disclosed. doing.
However, since the electrode in a high impedance state is indefinite in principle, an unintended voltage is sometimes induced, which may affect the display state.
To solve this problem, a method for controlling the polarity of the induced voltage by setting only the scanning line adjacent to the selected scanning line to a low impedance state is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-162927. However, since it is indefinite in principle for electrodes in a high impedance state, even when the method disclosed in the above-mentioned known example is used, an unintended voltage is sometimes induced and affects the display state. There can be.

本発明の特徴を述べるために,従来開示されている駆動方法の課題を詳述する。ここでは輝度変調素子として薄膜電子源と蛍光体との組合せを用いる例を述べる。
図2は、輝度変調素子マトリクスの概略構成を示す図である。行電極310と列電極311の各交点に輝度変調素子301が形成されている。なお、図2では3行×3列の場合を図示しているが、実際には表示装置を構成する画素、あるいはカラー表示装置の場合はサブ画素(sub-pixel)の個数だけ輝度変調素子301が配置されている。即ち、行数Nおよび列数Mは、典型的な例ではそれぞれN=数百〜数千行、M=数百〜数千列である。
In order to describe the features of the present invention, the problems of the conventionally disclosed driving method will be described in detail. Here, an example in which a combination of a thin film electron source and a phosphor is used as the luminance modulation element will be described.
FIG. 2 is a diagram showing a schematic configuration of the luminance modulation element matrix. A luminance modulation element 301 is formed at each intersection of the row electrode 310 and the column electrode 311. Note that FIG. 2 shows a case of 3 rows × 3 columns. However, in the case of a color display device, the luminance modulation element 301 is actually the same as the number of sub-pixels in the case of a color display device. Is arranged. That is, the number N of rows and the number M of columns are typically N = several hundreds to thousands of rows and M = several hundreds to thousands of columns, respectively.

なお、カラー画像表示の場合は、赤、青、緑の各サブ画素(sub-pixel)の組み合わせで1画素(pixel)を形成するが、本明細書では、カラー画像表示の場合のサブ画素(sub-pixel)に相当するものも「画素」と呼ぶことにする。あるいは、単色表示の場合の画素、カラー表示の場合のサブ画素を総称して「ドット」と呼ぶ場合もある。   In the case of color image display, one pixel is formed by a combination of red, blue, and green sub-pixels. In this specification, sub-pixels ( Sub-pixels) are also called “pixels”. Alternatively, a pixel for monochrome display and a sub-pixel for color display may be collectively referred to as “dot”.

図3は、従来の画像表示装置の駆動方法を説明するためのタイミングチャートである。行電極310のうちの1本(選択された行電極)に、行電極駆動回路41から振幅(VK)の負極性のパルス(走査パルス750)を印加し、同時に、列電極駆動回路42から列電極311の何本(選択された列電極)かに振幅(Vdata)の正極性パルス(データパルス760)を印加する。二つのパルスが重なった輝度変調素子301には発光をするのに十分な電圧が印加されるので発光する。振幅(Vdata)の正極性パルスを印加していない輝度変調素子301では十分な電圧が印加されず、発光しない。選択する行電極310、即ち、走査パルスを印加する行電極310を順次選択し、その行に対応して列電極311に印加するデータパルスも変化させる。1フィールド期間の中で全ての行をこのようにして走査すると、任意の画像に対応した画像を表示できる。マトリクス型表示装置では駆動回路の無効消費電力が問題になる。無効消費電力とは、駆動する素子の静電容量に電荷を充電・放電させるのに消費する電力であり、発光には寄与しない。   FIG. 3 is a timing chart for explaining a driving method of a conventional image display apparatus. A negative pulse (scanning pulse 750) having an amplitude (VK) is applied from one of the row electrodes 310 (selected row electrode) from the row electrode drive circuit 41, and at the same time from the column electrode drive circuit 42 to the column. A positive pulse (data pulse 760) having an amplitude (Vdata) is applied to how many electrodes 311 (selected column electrodes). The luminance modulation element 301 in which the two pulses are overlapped emits light because a voltage sufficient to emit light is applied. In the luminance modulation element 301 to which no positive pulse having an amplitude (Vdata) is applied, a sufficient voltage is not applied and light is not emitted. The row electrode 310 to be selected, that is, the row electrode 310 to which the scan pulse is applied is sequentially selected, and the data pulse to be applied to the column electrode 311 is also changed corresponding to the row. When all rows are scanned in this way during one field period, an image corresponding to an arbitrary image can be displayed. In the matrix display device, the invalid power consumption of the drive circuit becomes a problem. The reactive power consumption is power consumed to charge / discharge electric charges in the capacitance of the element to be driven, and does not contribute to light emission.

今、各輝度変調素子301の1個あたりの静電容量をCeとする。図2からわかるように,各列電極駆動回路42にはNCeの負荷容量が接続されている。したがって,1行当たりm個の輝度変調素子にデータパルスを印加する場合には,列電極駆動回路42全体で,mNCeなる負荷容量が接続されていることになる。この負荷容量を充放電させる電力が前述の無効消費電力である。1秒間に画面を書き換える回数(フィールド周波数)をfとすると、列電極駆動回路42での無効電力(Pdata)は下記(1)式で表される。   Now, let the capacitance per one of each luminance modulation element 301 be Ce. As can be seen from FIG. 2, each column electrode drive circuit 42 is connected to a load capacitance of NCe. Therefore, when a data pulse is applied to m luminance modulation elements per row, a load capacity of mNCe is connected in the entire column electrode drive circuit 42. The power for charging / discharging the load capacity is the above-described reactive power consumption. When the number of times the screen is rewritten per second (field frequency) is f, the reactive power (Pdata) in the column electrode drive circuit 42 is expressed by the following equation (1).

Pdata=f・N2・M・Ce・(Vdata)2 (1)
次に走査パルスを印加する走査線(選択状態の走査線と呼ぶ)以外をフローティング状態にした場合を考える(図4)。このようにすると,データ線回路の負荷容量が実質的に低減するので,列電極駆動回路42での無効電力が低減する。非選択状態の走査線をフローティング状態にするには非選択状態の走査線を高インピーダンス状態にすればよい。この方法による無効電力低減方法は,例えば本出願人の特開平2002−162927に開示されている。この場合のデータ線回路全体での負荷容量は,次式(2)式で表される。
(2)式
Pdata = f, N2, M, Ce, (Vdata) 2 (1)
Next, consider a case where the scanning lines other than the scanning line to which the scanning pulse is applied (referred to as the scanning line in the selected state) are in a floating state (FIG. 4). In this way, the load capacity of the data line circuit is substantially reduced, so that the reactive power in the column electrode drive circuit 42 is reduced. In order to place a non-selected scanning line in a floating state, the non-selected scanning line may be set to a high impedance state. A reactive power reduction method using this method is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-162927 by the present applicant. In this case, the load capacity of the entire data line circuit is expressed by the following equation (2).
(2) Formula

Figure 0005126276
Figure 0005126276

これはm=M/2で最大値をとる。非選択状態の走査線を低インピーダンスに接続する駆動方法ではデータ線の負荷容量はm=Mで最大値をとるが,この最大値に比べて,非選択状態の走査線を高インピーダンス状態にする駆動法での最大値は,1/4に低減する。一方,非選択走査線をフローティング状態にすると,それらの走査線は電位が不定状態になるので,表示画像に影響する恐れがある。しかしながら,本出願人の特開平2002−162927に開示されているように,非選択走査線に誘起される電圧の極性は,特定方向の電位が誘起される。すなわち,非選択走査線に誘起される電圧VF,scanは次式(3)式で表される。
(3)式
VF,scan= (m/M)Vdata = x Vdata
ここで,x = m/M は1行中のON状態にある輝度変調素子の個数の割合であり,点灯率と呼ぶ。Vdataはデータパルスの振幅電圧である。
点灯率xは正またはゼロである。したがって,図4の駆動波形のようにVdataを正電圧にした場合には,誘起電圧VF,scanは正またはゼロである。図4の場合,走査線に負電圧が印加された時に輝度が変調するので,この誘起電圧は輝度変調を起こさない極性である。したがって,単極性の輝度変調素子を用い,誘起電圧の極性では輝度が変調しないような方向に接続することにより,誘起電圧が表示画像に与える影響を十分小さくすることが可能である。
This takes a maximum value at m = M / 2. In the driving method in which the scanning line in the non-selected state is connected to low impedance, the load capacity of the data line takes the maximum value at m = M, but the scanning line in the non-selected state is set to the high impedance state compared to this maximum value. The maximum value in the driving method is reduced to 1/4. On the other hand, if the non-selected scanning lines are set in a floating state, the potentials of these scanning lines become indefinite, which may affect the display image. However, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-162927 of the present applicant, the polarity of the voltage induced in the non-selected scanning line is induced in a specific direction. That is, the voltage VF, scan induced in the non-selected scanning line is expressed by the following equation (3).
(3) Formula VF, scan = (m / M) Vdata = x Vdata
Here, x = m / M is a ratio of the number of luminance modulation elements in an ON state in one row and is called a lighting rate. Vdata is the amplitude voltage of the data pulse.
The lighting rate x is positive or zero. Therefore, when Vdata is set to a positive voltage as in the drive waveform of FIG. 4, the induced voltage VF, scan is positive or zero. In the case of FIG. 4, since luminance is modulated when a negative voltage is applied to the scanning line, this induced voltage has a polarity that does not cause luminance modulation. Therefore, the influence of the induced voltage on the display image can be made sufficiently small by using a unipolar luminance modulation element and connecting in a direction in which the luminance is not modulated with the polarity of the induced voltage.

ここで,「単極性」の輝度変調素子について説明する。
逆極性の電圧が印加されても発光しない、より一般的に表現すれば輝度変調状態が選択状態にならない素子を、正極性のみで輝度変調するという意味で「単極性の輝度変調素子」と呼ぶことにする。これに対し、逆極性の電圧が印加されても発光したり、輝度変調状態が選択状態になる素子を、正・逆2つの極性で輝度変調するという意味で「両極性の輝度変調素子」と呼ぶことにする。
Here, a “unipolar” luminance modulation element will be described.
An element that does not emit light even when a reverse polarity voltage is applied, and more generally, an element whose luminance modulation state is not selected is called a “unipolar luminance modulation element” in the sense of luminance modulation only with positive polarity. I will decide. On the other hand, an element that emits light even when a voltage of opposite polarity is applied, or an element whose luminance modulation state is selected, is referred to as a “bipolar luminance modulation element” in the sense that luminance modulation is performed with two positive and reverse polarities. I will call it.

先述から明らかなように「逆極性で輝度変調しない」とは、逆極性電圧が印加されても表示のクロストークが発生しない程度であればよい。逆極性電圧印加でごくわずかに輝度変調する素子であっても、それが人間の目で見えない、あるいは表示装置として問題にならない範囲の輝度変調状態であれば、実質的に「輝度変調しない」と見なせるので、「単極性」の輝度変調素子と見なせる。   As is apparent from the above description, “does not modulate the luminance with the reverse polarity” is sufficient if the crosstalk of the display does not occur even when the reverse polarity voltage is applied. Even if an element that modulates brightness only slightly by applying a reverse polarity voltage is virtually invisible to the human eye, or is in a range that does not cause a problem as a display device, it is substantially “no brightness modulation”. Therefore, it can be regarded as a “unipolar” luminance modulation element.

単極性の輝度変調素子について更に詳述する。図5(a),(b)に示した輝度−電圧特性を有する輝度変調素子を考える。ここでは輝度変調素子として発光素子を例に説明する。図5においては縦軸は輝度,すなわち発光素子の場合は明るさを示し,横軸は輝度変調素子への印加電圧を示す。図5(a)の特性では,正極性の電圧を印加すると輝度が増加するが,負極性の電圧を印加した場合には輝度が実質的にゼロである。すなわち,(a)の特性を有する輝度変調素子は単極性である。一方,図5(b)では,負極性の電圧を印加した場合も輝度が変化している。すなわち,(b)の特性を有する輝度変調素子は両極性である。   The unipolar luminance modulation element will be further described in detail. Consider a luminance modulation element having the luminance-voltage characteristics shown in FIGS. 5 (a) and 5 (b). Here, a light emitting element will be described as an example of the luminance modulation element. In FIG. 5, the vertical axis represents the luminance, that is, the brightness in the case of the light emitting element, and the horizontal axis represents the voltage applied to the luminance modulation element. In the characteristics shown in FIG. 5A, the luminance increases when a positive voltage is applied, but the luminance is substantially zero when a negative voltage is applied. That is, the luminance modulation element having the characteristic (a) is unipolar. On the other hand, in FIG. 5B, the luminance also changes when a negative voltage is applied. That is, the luminance modulation element having the characteristic (b) is bipolar.

これらの輝度変調素子でN行×M列のマトリクスを構成し,図4の駆動電圧を印加した場合を考える。選択された行には負電圧VKの走査パルスを印加し,半選択状態("half-selected")とする。選択行の中で点灯させようとする輝度変調素子のデータ線には正電圧Vdataのデータパルスを印加する。したがって,選択走査線と選択データ線の交点にある輝度変調素子にはVdata−VK=|Vdata|+|VK|なる電圧が印加され,これにより輝度変調素子が発光する(図中C点)。   Consider a case where a matrix of N rows × M columns is constituted by these luminance modulation elements and the drive voltage shown in FIG. 4 is applied. A scanning pulse having a negative voltage VK is applied to the selected row, and a half-selected state ("half-selected") is set. A data pulse of a positive voltage Vdata is applied to the data line of the luminance modulation element to be lit in the selected row. Therefore, a voltage Vdata−VK = | Vdata | + | VK | is applied to the luminance modulation element at the intersection of the selected scanning line and the selected data line, whereby the luminance modulation element emits light (point C in the figure).

このとき非選択状態の走査線には(3)式で表される電圧VF,scanが誘起される。したがって,非選択走査線と非選択データ線との交点にある輝度変調素子には−VF,scanなる電圧が印加されることになる(図中D点)。図5(b)の両極性の輝度変調素子の場合,この誘起電圧−VF,scanによりわずかに発光する(図中D点)。すなわち,意図しない輝度変調素子が発光してしまう。このため表示画像が乱れる。これが非選択走査線を高インピーダンスにする場合の問題点である。   At this time, the voltage VF, scan expressed by the equation (3) is induced in the scanning line in the non-selected state. Therefore, a voltage of −VF, scan is applied to the luminance modulation element at the intersection of the non-selected scanning line and the non-selected data line (point D in the figure). In the case of the bipolar luminance modulation element shown in FIG. 5B, the induced voltage −VF, scan emits light slightly (point D in the figure). That is, an unintended luminance modulation element emits light. For this reason, the display image is disturbed. This is a problem when the non-selected scanning line is set to high impedance.

単極性の輝度変調素子を用いることでこの問題を解決できる。図5(a)に示した単極性の輝度変調素子の場合には,−VF,scanが印加されても発光しない(図中D点)。したがって,非選択走査線を高インピーダンスにしても表示の乱れは発生しない。   This problem can be solved by using a unipolar luminance modulation element. In the case of the unipolar luminance modulation element shown in FIG. 5A, no light is emitted even when −VF, scan is applied (point D in the figure). Therefore, even if the non-selected scanning line has a high impedance, the display is not disturbed.

なお,以上の説明では,走査パルスが負電圧,データパルスが正電圧の場合を述べた。逆に,走査パルスが正電圧,データパルスが負電圧の場合も全く同様であることは言うまでもない。この場合も(6)式が成り立ち,走査電極に誘起される電圧VFG,scanは負電圧になる。これは,輝度変調素子にとって逆極性であるから,単極性の輝度変調素子を用いれば上述の通り,誤表示は発生しない。   In the above description, the scanning pulse is a negative voltage and the data pulse is a positive voltage. Conversely, it goes without saying that the same applies when the scanning pulse is a positive voltage and the data pulse is a negative voltage. In this case as well, equation (6) holds, and the voltage VFG, scan induced on the scan electrode becomes a negative voltage. Since this has a reverse polarity for the luminance modulation element, if a unipolar luminance modulation element is used, no erroneous display occurs as described above.

両極性の輝度変調素子の例は、液晶素子、薄膜型無機エレクトロルミネセンス素子などがある。単極性の輝度変調素子には、有機エレクトロルミネセンス素子や、蛍光体と組み合わせた電子放出素子などがある。
有機エレクトロルミネセンス素子は、有機発光ダイオードとも呼ばれ、順方向電圧を印加すると発光するが、逆極性電圧では発光しないというダイオード特性を有する。有機エレクトロルミネセンス素子は例えば、非特許文献1に記載されている。あるいは、ポリマー型の有機エレクトロルミネセンス素子は非特許文献2に記されている。
Examples of the bipolar luminance modulation element include a liquid crystal element and a thin film type inorganic electroluminescence element. Examples of the unipolar luminance modulation element include an organic electroluminescence element and an electron emission element combined with a phosphor.
The organic electroluminescence element is also called an organic light emitting diode, and has a diode characteristic that it emits light when a forward voltage is applied, but does not emit light with a reverse polarity voltage. The organic electroluminescent element is described in Non-Patent Document 1, for example. Alternatively, a polymer-type organic electroluminescent element is described in Non-Patent Document 2.

蛍光体と電子放出素子とを組み合わせた輝度変調素子の例は、例えば、非特許文献3に記載されている。この例では、電子放出素子は、電子放出エミッタ・チップとエミッタ・チップに電界を印加するゲート電極とから構成される。ゲート電極にエミッタ・チップに対して正の電圧を印加すれば電子がエミッタ・チップから放出して蛍光体を発光させるが、負の電圧を印加した場合には電子は放出しない。すなわち、単極性の輝度変調素子である。   An example of a luminance modulation element in which a phosphor and an electron-emitting element are combined is described in Non-Patent Document 3, for example. In this example, the electron-emitting device includes an electron-emitting emitter tip and a gate electrode that applies an electric field to the emitter tip. When a positive voltage is applied to the gate electrode with respect to the emitter tip, electrons are emitted from the emitter tip to cause the phosphor to emit light, but when a negative voltage is applied, no electrons are emitted. That is, it is a unipolar luminance modulation element.

以上のように,単極性の輝度変調素子を用いることで,誘起電圧による表示画像への影響を小さくすることが出来ることが,本出願人の特許文献1に開示されている。しかしながら,フローティング状態の走査電極に,時として輝度変調素子の順極性の電圧が誘起されることがある。
例えば,隣接する走査電極間の容量結合により,走査パルスを印加した際に隣接する走査線に順極性の電圧が誘起される場合がある。これを防ぐために,走査パルスを印加する走査線に隣接する走査線のみを低インピーダンス状態にする方法が,本出願人の特許文献1に開示されている。
As described above, Patent Document 1 of the present applicant discloses that the influence of an induced voltage on a display image can be reduced by using a unipolar luminance modulation element. However, the forward polarity voltage of the luminance modulation element is sometimes induced in the scanning electrode in the floating state.
For example, due to capacitive coupling between adjacent scan electrodes, a forward polarity voltage may be induced in the adjacent scan line when a scan pulse is applied. In order to prevent this, Patent Document 1 of the present applicant discloses a method of setting only the scanning line adjacent to the scanning line to which the scanning pulse is applied to a low impedance state.

しかし,特許文献1に開示されている方法では,順極性の誘起電圧の発生を防げない場合もある。本発明は,そのような場合についても,順極性の誘起電圧の発生を最小限に押さえ,単極性の輝度変調素子で構成される表示装置において,表示画像への影響を最小限にする方法を提供するものである。   However, the method disclosed in Patent Document 1 may not prevent the generation of forward polarity induced voltage. Even in such a case, the present invention provides a method for minimizing the influence on a display image in a display device including a unipolar luminance modulation element while minimizing the generation of a forward polarity induced voltage. It is to provide.

本発明は、前記従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、画像表示装置において、輝度変調素子マトリクスでの無効電力を低減することが可能となる技術を提供することにある。
さらに本発明の別の目的は,高インピーダンス状態にある電極の誘起電圧を一層安定化させ,それにより安定に画像表示を行う技術を提供することにある。
また,電子放出素子と蛍光体とを組み合わせた輝度変調素子を用いた表示装置においては,フローティング状態の電極があると,蛍光体に印加する高電圧により異常放電が発生しやすくなるという問題があった。
The present invention has been made in order to solve the above-described problems of the prior art, and an object of the present invention is to provide a technique capable of reducing reactive power in a luminance modulation element matrix in an image display device. It is to provide.
Still another object of the present invention is to provide a technique for further stabilizing the induced voltage of an electrode in a high impedance state, thereby stably displaying an image.
In addition, in a display device using a luminance modulation element in which an electron-emitting element and a phosphor are combined, if there is a floating electrode, abnormal discharge is likely to occur due to a high voltage applied to the phosphor. It was.

本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、下記の通りである。
正極性の電圧印加で輝度が変調し、かつ逆極性の電圧印加では輝度変調しない輝度変調素子を複数個有し、互いに平行な複数の走査電極と,互いに平行な複数のデータ電極とを有し,前記走査電極と前記データ電極との交点に前記輝度変調素子が配置されており,前記複数の走査電極に結線され走査パルスを出力する第1の駆動手段と,前記複数のデータ電極に結線された第2の駆動手段とを有する画像表示装置において,走査期間中のある時点において,前記走査電極は,走査パルスを印加された選択状態にあるものとそれ以外の非選択状態にあるものとに分けられ,
前記選択状態にある走査線の本数をn1本とし,
前記非選択状態にある走査線は,高インピーダンス状態の非選択状態走査線と低インピーダンス状態の非選択状態走査線とに分けられ,前記高インピーダンス状態の非選択状態走査線は,前記選択状態にある走査線よりも高インピーダンス状態であり,かつ前記低インピーダンス状態の非選択状態走査線は,前記高インピーダンス状態の非選択状態走査線よりも低インピーダンス状態であり,
前記低インピーダンス状態の非選択状態走査線の本数をn1×2本以上であることを特徴とする。
Of the inventions disclosed in this application, the outline of typical ones will be briefly described as follows.
It has a plurality of luminance modulation elements that modulate the luminance by applying a positive voltage and do not modulate the luminance by applying a reverse polarity voltage, and have a plurality of parallel scan electrodes and a plurality of parallel data electrodes. The luminance modulation element is disposed at the intersection of the scan electrode and the data electrode, and is connected to the plurality of scan electrodes and connected to the plurality of data electrodes. In the image display device having the second driving means, at a certain point in the scanning period, the scanning electrode is in a selected state to which a scanning pulse is applied and in a non-selected state other than that. Divided,
The number of scanning lines in the selected state is n1,
The scanning line in the non-selected state is divided into a non-selected scanning line in a high impedance state and a non-selected scanning line in a low impedance state, and the non-selected scanning line in the high impedance state is in the selected state. A non-selected scanning line in a low impedance state that is in a higher impedance state than a certain scanning line is in a lower impedance state than a non-selected scanning line in the high impedance state;
The number of the non-selected scanning lines in the low impedance state is n1 × 2 or more.

すなわち,数式を用いて述べると以下のようになる。選択状態にある走査線のインピーダンスをZ(SEL),高インピーダンス状態の非選択状態でのインピーダンスをZ(NS, HZ),低インピーダンス状態の非選択状態でのインピーダンスをZ(NS, LZ)とし,選択状態にある走査線の本数をN(SEL),高インピーダンス状態の非選択状態にある走査線の本数N(NS, HZ),低インピーダンス状態の非選択状態にある走査線の本数をN(NS, LZ)とすると,Z(SEL)<Z(NS, HZ),かつZ(NS, LZ)<Z(NS, HZ),かつN(NS, LZ)≧2×N(SEL)が成り立つことを特徴とする。   In other words, using mathematical formulas, it is as follows. The impedance of the scanning line in the selected state is Z (SEL), the impedance in the unselected state in the high impedance state is Z (NS, HZ), and the impedance in the unselected state in the low impedance state is Z (NS, LZ). The number of scanning lines in the selected state is N (SEL), the number of scanning lines in the non-selected state in the high impedance state N (NS, HZ), and the number of scanning lines in the non-selected state in the low impedance state is N If (NS, LZ), Z (SEL) <Z (NS, HZ), Z (NS, LZ) <Z (NS, HZ), and N (NS, LZ) ≧ 2 × N (SEL) It is characterized by being satisfied.

正極性の電圧印加で輝度が変調し、かつ逆極性の電圧印加では輝度変調しない輝度変調素子を複数個有し、互いに平行な複数の走査電極と,互いに平行な複数のデータ電極とを有し,前記複数の走査電極に結線され走査パルスを出力する第1の駆動手段と,前記複数のデータ電極に結線された第2の駆動手段とを有する画像表示装置において,前記走査電極は,走査パルスが印加された選択状態と,高インピーダンス状態の非選択状態と,低インピーダンスの非選択状態のすくなくとも3つの状態に設定され,前記前記低インピーダンス状態の非選択状態走査線は,前記高インピーダンス状態の非選択状態走査線よりも低インピーダンス状態であり,前記低インピーダンス状態の非選択状態と前記高インピーダンス状態の非選択状態とが交互に繰り返されることを特徴とする。   It has a plurality of luminance modulation elements that modulate the luminance by applying a positive voltage and do not modulate the luminance by applying a reverse polarity voltage, and have a plurality of parallel scan electrodes and a plurality of parallel data electrodes. , An image display device having a first driving means connected to the plurality of scanning electrodes and outputting a scanning pulse, and a second driving means connected to the plurality of data electrodes, wherein the scanning electrode comprises a scanning pulse. Is set to at least three states: a high impedance state non-selected state and a low impedance non-selected state, and the low impedance state non-selected state scanning line is in the high impedance state. The non-selected state is a lower impedance state than the scanning line, and the low-impedance state non-selected state and the high-impedance state non-selected state alternate Characterized in that it is repeated.

正極性の電圧印加で輝度が変調し、かつ逆極性の電圧印加では輝度変調しない輝度変調素子を複数個有し、互いに平行な複数の走査電極と,互いに平行な複数のデータ電極とを有し,前記複数の走査電極に結線され走査パルスを出力する第1の駆動手段と,前記複数のデータ電極に結線された第2の駆動手段とを有する画像表示装置において,前記第1の駆動手段は,走査パルスを印加する選択状態と,高インピーダンス状態の非選択状態と,低インピーダンスの非選択状態のすくなくとも3つの状態を有し,前記低インピーダンス状態の非選択状態を出力する時の出力インピーダンスは,前記高インピーダンス状態の非選択状態を出力する時の出力インピーダンスよりも低インピーダンスであり,前記低インピーダンス状態の非選択状態と前記高インピーダンス状態の非選択状態とを交互に繰り返すことを特徴とする。   It has a plurality of luminance modulation elements that modulate the luminance by applying a positive voltage and do not modulate the luminance by applying a reverse polarity voltage, and have a plurality of parallel scan electrodes and a plurality of parallel data electrodes. , An image display device having a first driving means connected to the plurality of scanning electrodes and outputting a scanning pulse, and a second driving means connected to the plurality of data electrodes, wherein the first driving means is , Having at least three states, a selected state in which a scan pulse is applied, a non-selected state in a high impedance state, and a non-selected state in a low impedance state, and an output impedance when outputting the unselected state in the low impedance state is , The impedance is lower than the output impedance when outputting the non-selected state of the high impedance state, and the non-selected state of the low impedance state and And repeating the non-selected state of the serial high-impedance state alternately.

電子放出素子と蛍光体との組合せで構成した輝度変調素子を複数個有し,互いに平行な複数の走査電極と,互いに平行な複数のデータ電極とを有し,前記複数の走査電極に結線され走査パルスを出力する第1の駆動手段と,前記複数のデータ電極に結線された第2の駆動手段とを有する画像表示装置において,前記走査電極は,走査パルスが印加された選択状態と,高インピーダンス状態の非選択状態と,低インピーダンスの非選択状態のすくなくとも3つの状態を有し,前記前記低インピーダンス状態の非選択状態走査線は,前記高インピーダンス状態の非選択状態走査線よりも低インピーダンス状態であり,前記低インピーダンス状態の非選択状態と前記高インピーダンス状態の非選択状態とが交互に繰り返されることを特徴とする。   It has a plurality of luminance modulation elements composed of a combination of an electron-emitting device and a phosphor, and has a plurality of scan electrodes parallel to each other and a plurality of data electrodes parallel to each other, and is connected to the plurality of scan electrodes. In an image display device having a first driving means for outputting a scanning pulse and a second driving means connected to the plurality of data electrodes, the scanning electrode has a selected state to which a scanning pulse is applied, and a high state. The low-impedance state non-selected scanning line has at least three states, ie, an impedance state non-selected state and a low-impedance non-selected state. The non-selected state of the low impedance state and the non-selected state of the high impedance state are alternately repeated.

図6は、ある行電極310に、動作時に現れる電圧波形を示したものである。図6では,行電極310が60本,列電極311が60本で構成された薄膜電子源マトリクスでの観測波形である。この図では水平1目盛りが2ms、垂直1目盛りが2Vである。負極性のパルス(図中a)は走査パルス、図面右側の正極性のパルス(図中b)は反転パルスである。この2つのパルスを印加するときのみが低インピーダンス状態であり,それ以外の期間は高インピーダンス状態である。それ以外に現れている正極性のパルス(図中c)は、高インピーダンスの期間に誘導された誘導電位である。これは先に述べたように薄膜電子源にとって逆極性なので電子放出は起こらない。一方、走査パルスを印加直後から反転パルスを印加するまでの期間(図中d)は、負極性の電圧が誘起されている。これは負極性の走査パルスを印加したことによる影響、および隣接する行電極310に負極性の走査パルスを印加したことにより誘導電位である。   FIG. 6 shows a voltage waveform that appears in a certain row electrode 310 during operation. FIG. 6 shows an observation waveform in a thin film electron source matrix composed of 60 row electrodes 310 and 60 column electrodes 311. In this figure, the horizontal scale is 2 ms and the vertical scale is 2V. A negative pulse (a in the figure) is a scanning pulse, and a positive pulse (b in the figure) on the right side of the figure is an inversion pulse. Only when these two pulses are applied is the low impedance state, and the other periods are the high impedance state. The positive pulse (c in the figure) appearing other than that is an induced potential induced in a high impedance period. As described above, since this is a reverse polarity for the thin film electron source, no electron emission occurs. On the other hand, a negative voltage is induced during a period (d in the figure) immediately after applying the scanning pulse until applying the inversion pulse. This is an induced potential due to the influence of applying a negative scan pulse and the application of a negative scan pulse to the adjacent row electrode 310.

この図からわかるように,順極性の誘起電圧は,いったん誘起されると,持続する傾向があることがわかる。
そこで,本発明では,非選択状態にある走査線を適宜低インピーダンスの非選択電圧に設定することで,非選択状態の走査線に順極性の誘起電圧が継続的あるいは持続的に印加されることを防ぐ。これにより画像表示の安定化を図る。
As can be seen from this figure, the induced voltage of forward polarity tends to persist once induced.
Therefore, in the present invention, an induced voltage having a forward polarity is applied continuously or continuously to a non-selected scanning line by appropriately setting the scanning line in the non-selected state to a low-impedance non-selected voltage. prevent. This stabilizes the image display.

このように本発明においては,低インピーダンス状態にある非選択走査線の本数が増加する。したがって,無効電力が増加してしまうことが懸念される。そこで,本発明による画像表示装置での無効電力を計算する。   Thus, in the present invention, the number of non-selected scanning lines in a low impedance state increases. Therefore, there is a concern that reactive power will increase. Therefore, the reactive power in the image display device according to the present invention is calculated.

有効走査線の本数がN本,データ線の本数がM本のマトリクス・ディスプレイを考える。ある瞬間において,走査パルスが印加されている走査線が1本,低インピーダンス状態の非選択走査線の本数をn0−1本とする。ここで有効走査線数とは,走査電極の本数N0を,同時に走査する走査線の本数で割ったものである。例えば,ある時間には1本の走査線しか走査しない(「1行同時駆動方法」)の場合は,N=N0である。また,画面の上下を2分割し,上半分領域中と下半分領域中の走査線をそれぞれ1本ずつを同時に走査する駆動方法の場合(「2行同時駆動方法」)には,N=N0/2である。   Consider a matrix display with N effective scan lines and M data lines. At a certain moment, one scanning line is applied with a scanning pulse, and the number of non-selected scanning lines in a low impedance state is n0-1. Here, the number of effective scanning lines is the number of scanning electrodes N0 divided by the number of scanning lines that are scanned simultaneously. For example, if only one scanning line is scanned at a certain time (“one-row simultaneous driving method”), N = N0. In the case of a driving method in which the upper and lower portions of the screen are divided into two, and one scanning line in each of the upper half area and the lower half area is simultaneously scanned (“two rows simultaneous driving method”), N = N0 / 2.

図7はこの場合の等価回路図である。m本の列電極311を選択し、(M−m)本の非選択列電極311をグラウンド電位に固定した場合の等価回路を示す図である。図7に示すように、1本の選択走査線と(n0−1)本の非選択走査線とを合わせた合計n0本の走査線が低インピーダンス状態であり,残りの(N−n0)本の走査線がフローティング状態になっている。この時のm本の選択列電極311全体の負荷容量は以下の式(4)式で表される。
(4)式
FIG. 7 is an equivalent circuit diagram in this case. It is a figure which shows the equivalent circuit at the time of selecting m column electrodes 311 and fixing (Mm) non-selected column electrodes 311 to the ground potential. As shown in FIG. 7, a total of n0 scanning lines including one selected scanning line and (n0-1) non-selected scanning lines are in a low impedance state, and the remaining (N-n0) scanning lines. Are in a floating state. The load capacity of the entire m selected column electrodes 311 at this time is expressed by the following equation (4).
(4) Formula

Figure 0005126276
Figure 0005126276


ここでb=n0/Nは低インピーダンス状態の走査線数を有効走査線数で除したもの(以下本明細書では,低インピーダンス比率と呼ぶ),x=m/Mは1行中で点灯しているドットの割合(点灯率)である。
前述の通りデータ線の無効電力は(4)式で表されるデータ線の負荷容量に比例する。したがって,データ線の負荷容量の値を知れば無効電力の大きさがわかる。
図8はデータ線の負荷容量を点灯率の関数としてプロットしたものである。この図はN=500として計算してある。低インピーダンス走査線の本数n0=1,10,50,100について求めてある。
このようにデータ線の負荷容量は点灯率xにより変化する。負荷容量の点灯率に関する最大値は次式(5)式で表される。
(5)式
Ccol(max) = NMCe/{4(1-b)}
n0=1は,選択走査線のみが低インピーダンスになっている場合に対応するので,従来の駆動方法に相当する。従来の駆動方法(n0=1)に対する負荷容量の増加分を見ると,n0=10(低インピーダンス比率b=10/500)では2%の増加にとどまっている。
n0=50(b=10%)においても負荷容量の増加は10%にとどまる。

Here, b = n0 / N is obtained by dividing the number of scanning lines in a low impedance state by the number of effective scanning lines (hereinafter referred to as a low impedance ratio in this specification), and x = m / M is lit in one row. It is the ratio (lighting rate) of the dots.
As described above, the reactive power of the data line is proportional to the load capacity of the data line expressed by equation (4). Therefore, knowing the value of the load capacity of the data line can determine the magnitude of reactive power.
FIG. 8 is a plot of data line load capacity as a function of lighting rate. This figure is calculated with N = 500. The number of low impedance scanning lines n0 = 1, 10, 50, 100 is obtained.
As described above, the load capacity of the data line varies depending on the lighting rate x. The maximum value regarding the lighting rate of the load capacity is expressed by the following equation (5).
(5) Formula Ccol (max) = NMCe / {4 (1-b)}
Since n0 = 1 corresponds to the case where only the selected scanning line has a low impedance, it corresponds to the conventional driving method. Looking at the increase in load capacity relative to the conventional driving method (n0 = 1), the increase is only 2% at n0 = 10 (low impedance ratio b = 10/500).
Even when n0 = 50 (b = 10%), the increase in load capacity is only 10%.

非選択走査線をすべて低インピーダンスの非選択電位に設定する駆動方法(「固定電位駆動」と呼ぶ)に比べて,非選択走査線をすべて高インピーダンスに設定する駆動方法ではデータ線回路の無効電力が1/4(=25%)に低減することは前述の通りである。したがって低インピーダンス比率bを10%程度にとどめておけば,本発明の画像表示装置でのデータ線回路の無効電力は,固定電位駆動に場合の28%にとどまり,低電力効果を損なうことなく表示画像の安定化効果が得られる。   Compared to the drive method in which all non-selected scan lines are set to low impedance non-select potential (referred to as “fixed potential drive”), the drive method in which all non-selected scan lines are set to high impedance is the reactive power of the data line circuit. Is reduced to ¼ (= 25%) as described above. Therefore, if the low impedance ratio b is limited to about 10%, the reactive power of the data line circuit in the image display device of the present invention is only 28% in the case of the fixed potential driving, and the display is performed without impairing the low power effect. An image stabilization effect can be obtained.

なお,ここで「固定電位」とはフローティング電位に対する「固定電位」という意味である。すなわち、設定値と実際の配線上の電位とが一致しているという状態を指しており、低インピーダンス状態であることが本質的である。言い換えれば、必ずしも時間的に一定電位に固定されていることを意味しない。
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって明らかにする。
Here, “fixed potential” means “fixed potential” with respect to the floating potential. That is, it indicates a state in which the set value and the potential on the actual wiring match, and is essentially in a low impedance state. In other words, it does not necessarily mean that it is fixed at a constant potential in time.
The above and other objects and novel features of the present invention will become apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.

本願において開示される発明のうち代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下記の通りである。
本発明の画像表示装置によれば、輝度変調素子の有する容量成分の充放電に伴う無効電力を低減し、消費電力を低減することが可能となる。
The effects obtained by the representative ones of the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows.
According to the image display device of the present invention, it is possible to reduce reactive power accompanying charging / discharging of the capacitive component of the luminance modulation element, and to reduce power consumption.

本発明の画像表示装置の駆動方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the drive method of the image display apparatus of this invention. 輝度変調素子マトリクスの概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of a brightness | luminance modulation element matrix. 輝度変調素子マトリクスを用いた従来の画像表示装置の駆動方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the drive method of the conventional image display apparatus using a luminance modulation element matrix. 輝度変調素子マトリクスを用いた従来の画像表示装置の駆動方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the drive method of the conventional image display apparatus using a luminance modulation element matrix. 単極性と両極性の輝度変調素子の輝度変調特性の電圧依存性を模式的に示した図である。It is the figure which showed typically the voltage dependence of the luminance modulation characteristic of the unipolar and bipolar luminance modulation element. 従来の画像表示装置において,高インピーダンス状態の走査電極上の電圧を観測した図である。It is the figure which observed the voltage on the scanning electrode of a high impedance state in the conventional image display apparatus. 本発明の画像表示装置の等価回路を表す図である。It is a figure showing the equivalent circuit of the image display apparatus of this invention. 本発明の画像表示装置における,点灯率と負荷容量の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between a lighting rate and load capacity in the image display apparatus of this invention. 本発明の実施の形態1の電子源板の薄膜電子源マトリクスの一部の構成を示す平面図である。It is a top view which shows the structure of a part of thin film electron source matrix of the electron source plate of Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1の電子源板と蛍光表示板との位置関係を示す平面図である。It is a top view which shows the positional relationship of the electron source plate of Embodiment 1 of this invention, and a fluorescence display board. 本発明の実施の形態1の画像表示装置の構成を示す要部断面図である。It is principal part sectional drawing which shows the structure of the image display apparatus of Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1の表示パネルに、駆動回路を接続した状態を示す結線図である。It is a connection diagram which shows the state which connected the drive circuit to the display panel of Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1における駆動波形を示す図である。It is a figure which shows the drive waveform in Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施例2の電子源板の薄膜電子源マトリクスの一部の構成を示す平面図である。It is a top view which shows the structure of a part of thin film electron source matrix of the electron source plate of Example 2 of this invention. 本発明の実施例2の画像表示装置の構成を示す要部断面図である。It is principal part sectional drawing which shows the structure of the image display apparatus of Example 2 of this invention. 本発明の実施例2の表示パネルに、駆動回路を接続した状態を示す結線図である。It is a connection diagram which shows the state which connected the drive circuit to the display panel of Example 2 of this invention. 本発明の実施例2における駆動波形を示す図である。It is a figure which shows the drive waveform in Example 2 of this invention. 本発明において輝度変調素子と電極とを抜き出した概略図である。It is the schematic which extracted the brightness | luminance modulation element and the electrode in this invention. 本発明の実施例2における行電極駆動回路の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the row electrode drive circuit in Example 2 of this invention. 本発明の実施例2における行電極駆動回路の別の一例を示す図である。It is a figure which shows another example of the row electrode drive circuit in Example 2 of this invention. 本発明の実施例3の電子源板の薄膜電子源マトリクスの一部の構成を示す平面図である。It is a top view which shows the structure of a part of thin film electron source matrix of the electron source plate of Example 3 of this invention. 本発明の実施例3の画像表示装置の構成を示す要部断面図である。It is principal part sectional drawing which shows the structure of the image display apparatus of Example 3 of this invention. 本発明の実施例3の表示パネルに、駆動回路を接続した状態を示す結線図である。It is a connection diagram which shows the state which connected the drive circuit to the display panel of Example 3 of this invention. 本発明の実施例3における駆動波形を示す図である。It is a figure which shows the drive waveform in Example 3 of this invention. 本明細書における走査期間,非走査期間の定義を示す電圧波形図である。It is a voltage waveform diagram which shows the definition of the scanning period and non-scanning period in this specification.

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。
なお、実施の形態を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
Note that components having the same function are denoted by the same reference symbols throughout the drawings for describing the embodiment, and the repetitive description thereof will be omitted.

本発明の実施の形態1の画像表示装置は、電子放出電子源である薄膜電子源マトリクスと蛍光体との組み合わせによって、各ドットの輝度変調素子を形成した表示パネルを用い、当該表示パネルの行電極及び列電極に駆動回路を接続して構成される。   The image display apparatus according to Embodiment 1 of the present invention uses a display panel in which a luminance modulation element of each dot is formed by a combination of a thin film electron source matrix, which is an electron emission electron source, and a phosphor, and a row of the display panel. A drive circuit is connected to the electrode and the column electrode.

薄膜電子源とは2つの電極(上部電極と下部電極)の間に絶縁層などの電子加速層を挿入した構造を有する電子放出素子で、電子加速層中で加速したホットエレクトロンを上部電極を経由して真空中に放出させるものである。薄膜電子源の例としては、金属−絶縁体−金属とで構成されたMIM電子源や、電子加速層にポーラスシリコンなどを用いたバリスティック電子面放出素子(例えば、非特許文献4)、電子加速層に半導体−絶縁体積層膜を用いたもの(例えば、非特許文献5)、などが知られている。   A thin-film electron source is an electron-emitting device having a structure in which an electron acceleration layer such as an insulating layer is inserted between two electrodes (an upper electrode and a lower electrode). Hot electrons accelerated in the electron acceleration layer are passed through the upper electrode. Then, it is discharged in a vacuum. Examples of thin-film electron sources include MIM electron sources composed of metal-insulator-metal, ballistic electron surface emitting devices using porous silicon or the like for the electron acceleration layer (for example, Non-Patent Document 4), electrons Those using a semiconductor-insulator laminated film as an acceleration layer (for example, Non-Patent Document 5) are known.

以下ではMIM電子源を用いた例を記す。
ここで、表示パネルは、薄膜電子源マトリクスが形成された電子源板と蛍光体パターンが形成された蛍光表示板とから構成される。
Hereinafter, an example using the MIM electron source will be described.
Here, the display panel includes an electron source plate on which a thin film electron source matrix is formed and a fluorescent display plate on which a phosphor pattern is formed.

図9は、本実施の形態の電子源板の薄膜電子源マトリクスの一部の構成を示す平面図であり、図10は、本実施の形態の電子源板と蛍光表示板との位置関係を示す平面図である。
また、図11は、本実施の形態の画像表示装置の構成を示す要部断面図であり、同図(a)は、図9および図10に示すA−B切断線に沿う断面図、同図(b)は、図9および図10に示すC−D切断線に沿う断面図である。但し、図9および図10においては、基板14の図示は省略している。
FIG. 9 is a plan view showing a partial configuration of the thin film electron source matrix of the electron source plate of the present embodiment, and FIG. 10 shows the positional relationship between the electron source plate and the fluorescent display plate of the present embodiment. FIG.
FIG. 11 is a cross-sectional view of the main part showing the configuration of the image display apparatus according to the present embodiment. FIG. 11 (a) is a cross-sectional view taken along the line AB shown in FIGS. FIG. (B) is a cross-sectional view taken along the line C-D shown in FIGS. 9 and 10. However, in FIG. 9 and FIG. 10, the illustration of the substrate 14 is omitted.

さらに、図11では、高さ方向の縮尺は任意である。即ち、下部電極13や上部電極バスライン32などは数μm以下の厚さであるが、基板14と基板110との距離は1〜3mm程度の長さである。
また、以下の画像表示装置の構造の説明では、3行×3列の電子源マトリクスの図面を用いて説明するが、これらの図は多数の行数、列数の電子源マトリクスのうちの一部を示した図面である。典型的な表示パネルでの行・列数は、数100行〜数1000行、および数千列にである。
Furthermore, in FIG. 11, the scale in the height direction is arbitrary. That is, the lower electrode 13 and the upper electrode bus line 32 have a thickness of several μm or less, but the distance between the substrate 14 and the substrate 110 is about 1 to 3 mm.
Further, in the following description of the structure of the image display device, description will be made with reference to a drawing of an electron source matrix of 3 rows × 3 columns. These drawings are ones of electron source matrices having a large number of rows and columns. It is drawing which showed the part. The number of rows / columns in a typical display panel is several hundreds to thousands of rows and thousands of columns.

図9および図11において,下部電極13(走査線として働く)と上部電極バスライン32(データ線として働く)の交差部分に薄膜電子源が構成されている。薄膜電子源は,上部電極11,トンネル絶縁層12,下部電極13を積層した構造である。上部電極11は上部電極バスライン32に結線されている。
上部電極11と下部電極13との間に,上部電極11が正極性になる電圧を印加すると,トンネル絶縁層12で電子が加速されてホットエレクトロンを生成し,上部電極11を経由して真空中に電子が放出される。
また、図9において、点線で囲まれた領域35は電子放出部(本発明の電子源素子)を示す。
9 and 11, a thin film electron source is formed at the intersection of the lower electrode 13 (acting as a scanning line) and the upper electrode bus line 32 (acting as a data line). The thin film electron source has a structure in which an upper electrode 11, a tunnel insulating layer 12, and a lower electrode 13 are stacked. The upper electrode 11 is connected to the upper electrode bus line 32.
When a voltage at which the upper electrode 11 becomes positive is applied between the upper electrode 11 and the lower electrode 13, electrons are accelerated in the tunnel insulating layer 12 to generate hot electrons, and are passed through the upper electrode 11 in vacuum. Electrons are emitted to
In FIG. 9, a region 35 surrounded by a dotted line indicates an electron emission portion (electron source element of the present invention).

この電子放出部35はトンネル絶縁層12で規定された場所で、この領域内から電子が真空中に放出される。
電子放出部35は上部電極11で覆われるため平面図には現れないので、点線で図示してある。
The electron emitting portion 35 is a place defined by the tunnel insulating layer 12, and electrons are emitted from this region into a vacuum.
Since the electron emission portion 35 is covered with the upper electrode 11 and does not appear in the plan view, it is shown by a dotted line.

本実施の形態の蛍光表示板は、ソーダガラス等の基板110に形成されるブラックマトリクス120と、赤(R)・緑(G)・青(B)の蛍光体(114A〜114C)と、これらの上に形成されるメタルバック膜122(電子加速電極)とで構成される。
また、基板110と基板14との間の距離は、1〜3mm程度とした。
The fluorescent display panel according to the present embodiment includes a black matrix 120 formed on a substrate 110 such as soda glass, red (R), green (G), and blue (B) phosphors (114A to 114C), and And a metal back film 122 (electron acceleration electrode) formed thereon.
The distance between the substrate 110 and the substrate 14 was about 1 to 3 mm.

スペーサ60は、表示パネル内部を真空にしたときに、大気圧の外部からの力による表示パネルの破損を防ぐために挿入される。
したがって、基板14、基板110に厚さ3mmのガラスを用いて、幅4cm×長さ9cm程度以下の表示面積の表示装置を製作する場合には、基板110と基板14自体の機械強度で大気圧に耐え得るので、スペーサ60を挿入する必要はない。
The spacer 60 is inserted to prevent the display panel from being damaged by a force from outside the atmospheric pressure when the inside of the display panel is evacuated.
Therefore, when manufacturing a display device having a display area of about 4 cm wide × 9 cm long using glass having a thickness of 3 mm for the substrate 14 and the substrate 110, the atmospheric pressure is obtained by the mechanical strength of the substrate 110 and the substrate 14 itself. Therefore, it is not necessary to insert the spacer 60.

スペーサ60の形状は、例えば、図10に示すように、直方体形状とする。
また、ここでは、3行毎にスペーサ60の支柱を設けているが、機械強度が耐える範囲で、支柱の数(配置密度)を減らしてかまわない。
スペーサ60としては、ガラス製またはセラミクス製で、板状あるいは柱状の支柱を並べて配置する。
The shape of the spacer 60 is, for example, a rectangular parallelepiped shape as shown in FIG.
Here, the support columns of the spacer 60 are provided every three rows, but the number of support columns (arrangement density) may be reduced as long as the mechanical strength can withstand.
The spacer 60 is made of glass or ceramics, and plate-like or columnar columns are arranged side by side.

封着した表示パネルは、1×10-7Torr程度の真空に排気して、封止する。
表示パネル内の真空度を高真空に維持するために、封止の直前あるいは直後に、表示パネル内の所定の位置(図示せず)でゲッター膜の形成またはゲッター材の活性化を行う。
図9,図10,図11に示した構成の表示パネルの製造方法は,例えば本出願人の特開平2002−162927に開示されている。
図12は、本実施の形態の表示パネルに、駆動回路を接続した状態を示す結線図である。
The sealed display panel is evacuated to a vacuum of about 1 × 10 −7 Torr and sealed.
In order to maintain a high degree of vacuum in the display panel, a getter film is formed or a getter material is activated at a predetermined position (not shown) in the display panel immediately before or after sealing.
The manufacturing method of the display panel having the configuration shown in FIGS. 9, 10, and 11 is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-162927 of the present applicant.
FIG. 12 is a connection diagram illustrating a state in which a drive circuit is connected to the display panel of the present embodiment.

行電極310(本実施の形態では下部電極13と一致)は行電極駆動回路41に接続され、列電極311(本実施の形態では上部電極バスライン32と一致)は列電極駆動回路42に接続される。   The row electrode 310 (matches the lower electrode 13 in the present embodiment) is connected to the row electrode drive circuit 41, and the column electrode 311 (matches the upper electrode bus line 32 in the present embodiment) is connected to the column electrode drive circuit 42. Is done.

ここで、各駆動回路(41、42)と、電子源板との接続は、例えば、テープキャリアパッケージを異方性導電膜で圧着したものや、各駆動回路(41、42)を構成する半導体チップを、電子源板の基板14上に直接実装するチップオングラス等によって行う。
メタルバック膜122には、加速電圧源43から3〜6KV程度の加速電圧が常時印加される。
Here, the connection between each drive circuit (41, 42) and the electron source plate is, for example, a tape carrier package bonded with an anisotropic conductive film, or a semiconductor constituting each drive circuit (41, 42). The chip is formed by chip-on-glass or the like that is directly mounted on the substrate 14 of the electron source plate.
An acceleration voltage of about 3 to 6 KV is constantly applied to the metal back film 122 from the acceleration voltage source 43.

図1は、図12に示す各駆動回路から出力される駆動電圧の波形の一例の全体像を示すタイミングチャートである。
なお、同図において、点線は高インピーダンス出力であることを示している。
実際には、出力インピーダンスを1〜10MΩ程度とすれば良く、本実施例では5MΩとした。
FIG. 1 is a timing chart showing an overall image of an example of a waveform of a drive voltage output from each drive circuit shown in FIG.
In the figure, the dotted line indicates a high impedance output.
Actually, the output impedance may be about 1 to 10 MΩ, and in this embodiment, it is set to 5 MΩ.

行電強310(走査電極)には,走査パルス750を順次印加する。列電極311にはデータパルス760を印加する。走査パルス750とデータパルス760とが同時に印加された画素では,上部電極11と下部電極13との間に十分な電圧が印加され,電子が放出される。蛍光板上の加速電極122に印加された加速電圧により,この電子が加速され,その後,蛍光体114に衝突して蛍光体を励起発光させる。   A scanning pulse 750 is sequentially applied to the row power intensity 310 (scanning electrode). A data pulse 760 is applied to the column electrode 311. In a pixel to which the scan pulse 750 and the data pulse 760 are applied simultaneously, a sufficient voltage is applied between the upper electrode 11 and the lower electrode 13 to emit electrons. The electrons are accelerated by the acceleration voltage applied to the acceleration electrode 122 on the phosphor plate, and then collide with the phosphor 114 to cause the phosphor to excite and emit light.

全ての行電極310を走査することで表示パネル上に画像が表示される。
映像信号の1フィールド期間内に1回,行電極310に反転パルス755を印加する。反転パルス755により薄膜電子源には,電子放出時とは逆極性の電圧が印加され,これにより,薄膜電子源の寿命特性が向上する。反転パルス755は,映像信号の帰線期間中に印加すると,映像信号との整合性がよい。
An image is displayed on the display panel by scanning all the row electrodes 310.
An inversion pulse 755 is applied to the row electrode 310 once within one field period of the video signal. A voltage having a polarity opposite to that at the time of electron emission is applied to the thin film electron source by the inversion pulse 755, thereby improving the life characteristics of the thin film electron source. When the inversion pulse 755 is applied during the blanking period of the video signal, the consistency with the video signal is good.

図13は,図1のタイミングチャートの詳細図である。
時刻t(1)において,行電極310R1に走査パルス750を印加して選択状態にする。
同時に列電極311C1,C2とにデータパルス760を印加すると,画素(R1,C1)と(R1,C2)の蛍光体が発光する。
FIG. 13 is a detailed diagram of the timing chart of FIG.
At time t (1), a scanning pulse 750 is applied to the row electrode 310R1 to make it a selected state.
When the data pulse 760 is simultaneously applied to the column electrodes 311C1 and C2, the phosphors of the pixels (R1, C1) and (R1, C2) emit light.

時刻t(2)においては,行電極310R2に走査パルス750を印加して選択状態にする。同時に列電極311C1にデータパルス760を印加すると,画素(R2,C1)の蛍光体が発光する。
このようにして,図13に電圧波形を印加すると,図12の斜線部の画素が発光する。データパルス760の波形を変えることにより,任意の画素を発光させることが出来る。
図13において,行電極310に印加する電圧波形図で点線部分は高インピーダンス状態にある。時刻t(2)において,行電極310R2に走査パルス750が印加されるが,この期間,隣接する行電極310R1は低インピーダンス状態の非選択状態751になっている。低インピーダンス状態の非選択状態とは,駆動回路の出力インピーダンスを高インピーダンス状態時よりも低く設定し,かつ,非選択状態,すなわち本実施例においては走査パルス750を印加しない状態を指す。
At time t (2), a scanning pulse 750 is applied to the row electrode 310R2 to select it. At the same time, when the data pulse 760 is applied to the column electrode 311C1, the phosphor of the pixel (R2, C1) emits light.
In this manner, when the voltage waveform is applied to FIG. 13, the hatched pixels in FIG. 12 emit light. By changing the waveform of the data pulse 760, any pixel can be made to emit light.
In FIG. 13, the dotted line portion in the voltage waveform diagram applied to the row electrode 310 is in a high impedance state. At time t (2), a scan pulse 750 is applied to the row electrode 310R2, and during this period, the adjacent row electrode 310R1 is in the low impedance state non-selected state 751. The non-selected state in the low impedance state refers to a state in which the output impedance of the drive circuit is set lower than that in the high impedance state and the non-selected state, that is, the state in which the scan pulse 750 is not applied in this embodiment.

時刻t(5)およびt(8)において,行電極310R1は,再度低インピーダンス状態の非選択状態751とする。
図13からわかるように,ある時刻,例えば時刻t(8)において走査パルス750を印加することにより選択状態にある行電極の本数n1は,行電極R8の1本である。一方,低インピーダンス状態の非選択走査線の本数は,行電極R1,R4とR7の3本であり,n1×2以上となっている。
At time t (5) and t (8), the row electrode 310R1 is again set to a low impedance state non-selected state 751.
As can be seen from FIG. 13, the number n1 of row electrodes selected by applying the scan pulse 750 at a certain time, for example, time t (8), is one of the row electrodes R8. On the other hand, the number of non-selected scanning lines in the low impedance state is three of the row electrodes R1, R4 and R7, which is n1 × 2 or more.

走査パルス750が印加される行電極R8も低インピーダンス状態であるから,低インピーダンス状態にある行電極の本数n0は4本である。これは(4)式におけるn0に相当する。通常,行電極の本数Nは500本〜1000本程度であるから,b=n0/Nは0.6%〜0.3%程度である。したがって,(4)式から計算される通り,低インピーダンス状態の非選択状態を設定することに起因する無効電力は十分小さい。   Since the row electrode R8 to which the scan pulse 750 is applied is also in the low impedance state, the number n0 of row electrodes in the low impedance state is four. This corresponds to n0 in the equation (4). Usually, since the number N of row electrodes is about 500 to 1000, b = n0 / N is about 0.6% to 0.3%. Therefore, as calculated from the equation (4), the reactive power due to setting the non-selected state of the low impedance state is sufficiently small.

本発明の第2の実施例を図14,図15,図16,図17を用いて説明する。第2の実施例の画像表示装置は、電子放出電子源である薄膜電子源マトリクスと蛍光体との組み合わせによって、各ドットの輝度変調素子を形成した表示パネルを用い、当該表示パネルの行電極及び列電極に駆動回路を接続して構成される。   A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 14, 15, 16, and 17. FIG. The image display apparatus according to the second embodiment uses a display panel in which a luminance modulation element of each dot is formed by a combination of a thin film electron source matrix, which is an electron emission electron source, and a phosphor. A drive circuit is connected to the column electrode.

図14は実施例2の画像表示装置を構成する表示パネルのうち,陰極板の平面図を示す。図15、図16は実施例2の画像表示装置を構成する表示パネルの断面図である。図14に示したA−B間断面が図15(a)、C−D間断面が図15(b)に対応する。本実施例では行電極310(上部電極バスライン32と同一)と列電極311(下部電極13と同一)との交点に薄膜電子源を形成する。図14において電子放出部35から電子が放出される。放出された電子はメタルバック膜122に印加された電圧で加速された後、蛍光体114A、114B、114Cに照射され、蛍光体を励起発光させる。   FIG. 14 is a plan view of a cathode plate among the display panels constituting the image display device of the second embodiment. 15 and 16 are cross-sectional views of the display panel constituting the image display apparatus according to the second embodiment. The cross section between A and B shown in FIG. 14 corresponds to FIG. 15A, and the cross section between C and D corresponds to FIG. In this embodiment, a thin film electron source is formed at the intersection of the row electrode 310 (same as the upper electrode bus line 32) and the column electrode 311 (same as the lower electrode 13). In FIG. 14, electrons are emitted from the electron emission portion 35. The emitted electrons are accelerated by the voltage applied to the metal back film 122 and then irradiated to the phosphors 114A, 114B, and 114C, and the phosphors are excited to emit light.

図14,図15,図16では4行×3列のマトリクスを図示したが,実際の表示装置では行数が数百行〜数千行,列数が数千列になる。これらの図は,そのうちの一部を示したものである。
図14および図15(a)に示した通り、2行目の行電極310と3行目の行電極310との間に、スペーサ電極315を設置する。スペーサ電極315はアース電位とした。そしてスペーサ電極315の上にスペーサ60を設置する。スペーサ60は適切な抵抗値の導電性を付与する。スペーサ60の上端はメタルバック膜122に接続され、下端はスペーサ電極315に接続される。したがって、スペーサ60の近傍の電界分布は、蛍光面板110と基板14との間で均一となる。また,電子がスペーサ60に照射してスペーサを帯電させた場合でも,帯電した電荷をメタルバック膜112またはスペーサ電極315に流れるため帯電が除去される。このようにして,スペーサ60近傍の電界分布が均一に保たれ,電子ビーム軌道を歪めさせるなどの悪影響を防げる。
スペーサ本数は,用いる基板の厚さや電極のピッチなどによっても異なる。本実施例では,行電極40本に1本程度にした。
14, 15, and 16 illustrate a matrix of 4 rows × 3 columns, but an actual display device has hundreds to thousands of rows and thousands of columns. These figures show some of them.
As shown in FIGS. 14 and 15A, a spacer electrode 315 is provided between the row electrode 310 of the second row and the row electrode 310 of the third row. The spacer electrode 315 was at ground potential. Then, the spacer 60 is installed on the spacer electrode 315. The spacer 60 provides conductivity with an appropriate resistance value. The upper end of the spacer 60 is connected to the metal back film 122, and the lower end is connected to the spacer electrode 315. Therefore, the electric field distribution near the spacer 60 is uniform between the phosphor screen 110 and the substrate 14. Further, even when electrons are irradiated to the spacer 60 to charge the spacer, the charged charge is removed because the charged charge flows to the metal back film 112 or the spacer electrode 315. In this way, the electric field distribution in the vicinity of the spacer 60 is kept uniform, and adverse effects such as distorting the electron beam trajectory can be prevented.
The number of spacers varies depending on the thickness of the substrate used and the pitch of the electrodes. In this embodiment, the number is about one for every 40 row electrodes.

図16は本実施例における表示パネルと駆動回路との結線を示す。各行電極310は行電極駆動回路41に結線され,各列電極311は列電極駆動回路42に結線される。スペーサ電極315は,行電極310あるいは列電極311と概ね同じ電位に設定すればよい。本実施例では,アース電位に設定した。メタルバック膜122は加速電圧源43に接続
する。
FIG. 16 shows the connection between the display panel and the drive circuit in this embodiment. Each row electrode 310 is connected to the row electrode drive circuit 41, and each column electrode 311 is connected to the column electrode drive circuit 42. The spacer electrode 315 may be set to substantially the same potential as the row electrode 310 or the column electrode 311. In this embodiment, the ground potential is set. The metal back film 122 is connected to the acceleration voltage source 43.

図17は行電極駆動回路41の出力電圧波形(R1,R2,...)および列電極駆動回路42の出力電圧波形(C1,C2,...)を示す。図中点線は行電極駆動回路41の出力が高インピーダンス状態であることを示す。本実施例では,高インピーダンス状態でのインピーダンスを5MΩに設定した。   FIG. 17 shows output voltage waveforms (R1, R2,...) Of the row electrode drive circuit 41 and output voltage waveforms (C1, C2,...) Of the column electrode drive circuit 42. The dotted line in the figure indicates that the output of the row electrode drive circuit 41 is in a high impedance state. In this embodiment, the impedance in the high impedance state is set to 5 MΩ.

時刻t(1)において行電極310R1に正電圧の走査パルス750を印加する。本実施例では走査パルスの振幅Vscanを+5Vにした。同時に列電極311C1,C2に負電圧のデータパルス760を印加する。ここではデータパルスの振幅Vdataを−3Vとした。すると,ドット(1,1)および(1,2)では走査パルスとデータパルスとが重畳されて印加されるため薄膜電子源に8Vの電圧が印加され,電子放出がおこる。放出した電子はメタルバック膜112により加速された後,蛍光体114に衝突し,蛍光体を励起・発光させる。
時刻t(2)においては,行電極R2には走査パルス750を印加する。同時に列電極311C1にデータパルス760を印加する。すると,ドット(2,1)が発光する。また,時刻t(2)においては,行電極R1を低インピーダンス状態の非選択電圧に設定する。ここでは0Vにした。
At time t (1), a positive scan pulse 750 is applied to the row electrode 310R1. In this embodiment, the scan pulse amplitude Vscan is set to + 5V. At the same time, a negative voltage data pulse 760 is applied to the column electrodes 311C1 and C2. Here, the amplitude Vdata of the data pulse is set to -3V. Then, since the scanning pulse and the data pulse are superimposed and applied to the dots (1, 1) and (1, 2), a voltage of 8V is applied to the thin film electron source, and electrons are emitted. The emitted electrons are accelerated by the metal back film 112 and then collide with the phosphor 114 to excite and emit the phosphor.
At time t (2), a scanning pulse 750 is applied to the row electrode R2. At the same time, a data pulse 760 is applied to the column electrode 311C1. Then, the dot (2, 1) emits light. At time t (2), the row electrode R1 is set to a non-selection voltage in a low impedance state. Here, it was set to 0V.

このように走査パルスとデータパルスとを組み合わせることで、任意のドットを発光させることが出来る。図17の駆動波形では図16の斜線部分のドットが発光する。これは標準的な線順次駆動方法である。
全ての行電極(すなわち走査線)を走査すると1枚の画像が表示される。これを1フィールド期間とよぶ。この動作を繰り返すことにより動画像を表示する。
In this way, any dot can be emitted by combining the scan pulse and the data pulse. In the drive waveform of FIG. 17, the shaded dots in FIG. 16 emit light. This is a standard line sequential drive method.
When all the row electrodes (that is, scanning lines) are scanned, one image is displayed. This is called a one-field period. A moving image is displayed by repeating this operation.

1フィールド期間は,走査パルス750を走査線に順次印加する「走査期間」と,いずれの走査線にも走査パルスが印加されない「非走査期間」とに分けられる(図25)。本明細書で定義される「走査期間」とは,図25に示したように,いずれかの走査線に走査パルスが印加されている期間を指す。非走査期間は映像信号の帰線期間に対応させると映像信号との整合性がよい。本実施例では,非走査期間の間に反転パルス755を印加する。前述の通り,反転パルスは電子放出を起こすのと逆極性の電圧なので電子放出は起こさず発光には寄与しない。しかし,薄膜電子源の長寿命化に寄与する。   One field period is divided into a “scan period” in which the scan pulse 750 is sequentially applied to the scan lines and a “non-scan period” in which the scan pulse is not applied to any of the scan lines (FIG. 25). The “scan period” defined in this specification refers to a period in which a scan pulse is applied to any one of the scan lines as shown in FIG. When the non-scanning period corresponds to the blanking period of the video signal, the consistency with the video signal is good. In this embodiment, the inversion pulse 755 is applied during the non-scanning period. As described above, since the inversion pulse has a voltage opposite to that of electron emission, electron emission does not occur and does not contribute to light emission. However, it contributes to extending the life of thin film electron sources.

走査期間の中で走査パルス750が印加されない期間(図17において,例えば行電極R1の場合は時刻t(2)以降の期間)は、非選択期間である。走査パルス750を印加した後、いったん低インピーダンス状態の非選択状態751にした(時刻t(2))後、高インピーダンス状態にする(図17中の点線、時刻t(3)からt(5)の期間)。その後、時刻t(5)において低インピーダンス状態の非選択状態751にする。そして時刻t(6)以降再び高インピーダンス状態にする。このように非選択期間においては、高インピーダンス状態の低インピーダンス状態の非選択状態とを適宜繰り返す。これにより、上述の通り、無効電力を低減すると共に、クロストークを無くすことが出来る。走査期間において任意の時刻において,低インピーダンス状態の走査線をn0本に設定する1つの方法を図17を用いて以下に述べる。ここで,走査期間とは,1フィールド期間から帰線期間を除いた期間を指す。言い換えれば,走査期間は走査パルスを順次印加する期間に相当する。   A period during which the scan pulse 750 is not applied in the scan period (in FIG. 17, for example, a period after time t (2) in the case of the row electrode R1) is a non-selection period. After applying the scanning pulse 750, the non-selected state 751 of the low impedance state is once set (time t (2)), and then the high impedance state is set (dotted line in FIG. 17, times t (3) to t (5)). Period). Thereafter, the low-impedance state non-selected state 751 is set at time t (5). Then, after the time t (6), the high impedance state is set again. Thus, in the non-selection period, the high impedance state and the low impedance state unselected state are repeated as appropriate. Accordingly, as described above, reactive power can be reduced and crosstalk can be eliminated. One method for setting n0 scanning lines in a low impedance state at an arbitrary time in the scanning period will be described below with reference to FIG. Here, the scanning period refers to a period obtained by removing a blanking period from one field period. In other words, the scanning period corresponds to a period in which scanning pulses are sequentially applied.

以下の説明では,1行の選択期間の時間幅を1Hとし,1Hを単位として時間幅を表示する(図17参照)。
行電極1行目R1に走査パルス750を印加した後,1Hの期間低インピーダンス状態の非選択状態751にする。その後,np[H]毎に低インピーダンスの非選択状態751に設定する。2行目R2は,1行目R1の波形を1Hの時間分シフトした波形にする。3行目R3以降も同様に,前の行の波形を1Hの時間分シフトした形にする。このようにすると,走査期間の任意の時刻において,低インピーダンスの非選択状態751にある行電極の本数がN/npになる。ここでNは行電極の本数である。選択状態にある行電極の本数n1と合わせると,低インピーダンス状態にある行電極の本数n0は
(7)式
n0 = (N/np) + n1
になる。したがって,低インピーダンス状態にある行電極の割合(低インピーダンス比率)b=n0/Nとnpとの間には条件は以下の関係式が成り立つ。
(8)式
In the following description, the time width of the selection period in one row is 1H, and the time width is displayed in units of 1H (see FIG. 17).
After applying the scan pulse 750 to the first row electrode R1, the low impedance state is set to the non-selected state 751 for 1H. Thereafter, the low impedance non-selected state 751 is set every np [H]. The second row R2 is a waveform obtained by shifting the waveform of the first row R1 by the time of 1H. Similarly, after the third row R3, the waveform in the previous row is shifted by 1H. In this way, at any time in the scanning period, the number of row electrodes in the low impedance unselected state 751 becomes N / np. Here, N is the number of row electrodes. When combined with the number n1 of row electrodes in the selected state, the number n0 of row electrodes in the low impedance state is given by equation (7).
n0 = (N / np) + n1
become. Therefore, the following relational expression holds between the ratio of the row electrodes in the low impedance state (low impedance ratio) b = n0 / N and np.
(8) Formula

Figure 0005126276
Figure 0005126276

図17では低インピーダンス状態の非選択状態751の設定パターンを見やすくするためにnp=3[H]としているが,実際には例えばnp=20[H],N=480,n1=1とするとb=5.2%となるので,図8に示した通り,無効電力の増加分はわずかに抑えられるため好ましい。   In FIG. 17, np = 3 [H] is set to make it easy to see the setting pattern of the non-selected state 751 in the low impedance state, but in practice, for example, np = 20 [H], N = 480, and n1 = 1, b = 5.2%, and as shown in FIG. 8, the increase in reactive power can be suppressed slightly, which is preferable.

なお,輝度変調素子として電子放出素子と蛍光体との組合せを用いる表示装置においては,真空表面に接する電極をフローティング電位にしておくと,蛍光体に印加した高電圧によりアーク放電などの異常放電を誘発することがある,という問題があった。これは,真空中に放出された電荷によりフローティング状態の電極に帯電が起こるためである。本実施例では行電極310が真空表面に接している。本発明の駆動方式によれば,1フィールド中に適宜,行電極310が低インピーダンス状態に設定されるため,電荷の帯電を防ぎ,異常放電の発生を無くすことができる。例えば,図17の例ではnp [H]毎に行電極310が低インピーダンス状態に設定される。このように,本発明は,輝度変調素子として電子放出素子と蛍光体との組合せを用いる表示装置に特に有効である。   In a display device using a combination of an electron-emitting device and a phosphor as a luminance modulation element, if the electrode in contact with the vacuum surface is set to a floating potential, abnormal discharge such as arc discharge is caused by a high voltage applied to the phosphor. There was a problem that it might trigger. This is because the floating electrode is charged by the electric charge released into the vacuum. In this embodiment, the row electrode 310 is in contact with the vacuum surface. According to the driving method of the present invention, the row electrode 310 is appropriately set in a low impedance state in one field, so that charge charging can be prevented and occurrence of abnormal discharge can be eliminated. For example, in the example of FIG. 17, the row electrode 310 is set to a low impedance state every np [H]. Thus, the present invention is particularly effective for a display device using a combination of an electron-emitting device and a phosphor as a luminance modulation device.

本発明における高インピーダンス状態でのインピーダンス値の好ましい範囲は以下のように設定される。
図18は,表示パネルにおいて輝度変調素子301と,行電極310,列電極311とを抜き出した模式図である。行電極310は表示パネルにおける走査線に相当する。抵抗Rは行電極駆動回路の出力インピーダンスを表す。本実施例においては,輝度変調素子301は薄膜電子源と蛍光体との組合せである。
The preferable range of the impedance value in the high impedance state in the present invention is set as follows.
FIG. 18 is a schematic diagram in which the luminance modulation element 301, the row electrode 310, and the column electrode 311 are extracted from the display panel. The row electrode 310 corresponds to a scanning line in the display panel. The resistor R represents the output impedance of the row electrode driving circuit. In this embodiment, the luminance modulation element 301 is a combination of a thin film electron source and a phosphor.

列電極311に振幅ΔVの電圧変化があった場合を考える。行電極駆動回路から供給される電流は抵抗Rで制限されるため,輝度変調素子の端子間電圧VELの変化量ΔVELは次式(9)式に従って変化する。
(9)式
ΔVEL=ΔV(1−exp[−t/τ]),
τ=RCL
ここでCLは行電極の負荷容量である。すなわち,1本の行電極に接続された輝度変調素子のうちΔVパルスを印加した全てのものの容量と配線間浮遊容量を足し合わせた値である。
Consider a case where there is a voltage change of amplitude ΔV at the column electrode 311. Since the current supplied from the row electrode driving circuit is limited by the resistor R, the change amount ΔVEL of the inter-terminal voltage VEL of the luminance modulation element changes according to the following equation (9).
(9) Formula ΔVEL = ΔV (1−exp [−t / τ]),
τ = RCL
Here, CL is the load capacity of the row electrode. That is, the value is the sum of the capacitance of all the luminance modulation elements connected to one row electrode to which the ΔV pulse is applied and the inter-wiring stray capacitance.

1本の走査線の選択時間幅を1Hとする。τ=5Hの場合,列電極にΔVの電圧変化を与えても,1H後の素子間電圧の変化量ΔVELは0.18×ΔVにしかならない。本発明で問題にしている無効電力は(ΔVEL)の2乗に比例するので,τ=5Hの場合,十分な低電力効果が得られることがわかる。   The selection time width of one scanning line is 1H. In the case of τ = 5H, even if a voltage change of ΔV is given to the column electrode, the change amount ΔVEL of the element voltage after 1H is only 0.18 × ΔV. Since the reactive power which is a problem in the present invention is proportional to the square of (ΔVEL), it can be seen that a sufficiently low power effect can be obtained when τ = 5H.

すなわち,τ≧5HとなるようにインピーダンスRの値を設定すれば,本発明の効果が得られる。これが本発明での高インピーダンス状態の定義である。
図19は行電極駆動回路41の構成の一例を示したものである。outputが各行電極310に接続される。ある行電極を選択する際には,スイッチ回路SW1を選択(SEL)側に接続するとスキャンパルス発生回路から出力された走査パルスがその行電極に印加され,選択状態になる。一方,その行電極を非選択状態にする場合は,スイッチ回路SW1を非選択(NS)側に接続する。スイッチ回路SW2を切り離した場合は,抵抗Rで出力インピーダンスが規定される高インピーダンス状態になる。逆にスイッチ回路SW2を接続した場合は,行電極は低インピーダンス状態の非選択状態になる。図19において,V(NS,LZ)は低インピーダンス状態の非選択状態の電位を示し,V(NS,HZ)は高インピーダンス状態の非選択状態の電位を示す。
That is, if the value of the impedance R is set so that τ ≧ 5H, the effect of the present invention can be obtained. This is the definition of the high impedance state in the present invention.
FIG. 19 shows an example of the configuration of the row electrode drive circuit 41. output is connected to each row electrode 310. When a certain row electrode is selected, when the switch circuit SW1 is connected to the selection (SEL) side, the scan pulse output from the scan pulse generation circuit is applied to the row electrode, and the selected state is obtained. On the other hand, when the row electrode is not selected, the switch circuit SW1 is connected to the non-selected (NS) side. When the switch circuit SW2 is disconnected, a high impedance state is established in which the output impedance is defined by the resistor R. On the other hand, when the switch circuit SW2 is connected, the row electrodes are in a low impedance state and not selected. In FIG. 19, V (NS, LZ) indicates a potential in a non-selected state in a low impedance state, and V (NS, HZ) indicates a potential in a non-selected state in a high impedance state.

本実施例では,V(NS, LZ), V(NS,HZ)ともアース電位に設定した。
図20は行電極駆動回路41の構成の別の例を示したものである。この例では,図19の構成に加えて,電圧リミッタ回路を追加してある。すなわち,高インピーダンス状態時の行電極の電位変動を一定範囲に制限するために,ダイオードを介して高レベル・リミッタ電位VLHと低レベル・リミッタ電位VLLとに接続する。この回路構成では,高インピーダンス状態時の行電極の電位変動は,VLHとVLLの範囲に制限される。
In this embodiment, V (NS, LZ) and V (NS, HZ) are set to the ground potential.
FIG. 20 shows another example of the configuration of the row electrode drive circuit 41. In this example, a voltage limiter circuit is added to the configuration of FIG. In other words, in order to limit the potential fluctuation of the row electrode in a high impedance state to a certain range, the high level limiter potential VLH and the low level limiter potential VLL are connected via a diode. In this circuit configuration, the potential fluctuation of the row electrode in the high impedance state is limited to the range of VLH and VLL.

本実施例では,VLH=1V, VLL=−5Vとした。VLHとVLLの設定値の絶対値が異なるのは,表示パネルを構成する輝度変調素子が単極性デバイスであるためである。すなわち,本実施例においては,行電極が正電位に変動するのは順方向の変動なので表示クロストークを引き起こす可能性があるので電位変動許容度が小さい。一方,行電極が負電位に変動するのは逆極性の変動なので表示クロストークは引き起こさない。したがって,負電圧側の電位変動許容度は大きい。
後述のように,電圧リミッタ回路が作動すると,その走査線は低インピーダンスになるため,低電力効果が一時的に低減する。したがって,低電力効果を最大限得るためには,電圧リミッタの許容電圧範囲を出来るだけ大きくし,リミッタを作動させないことが好ましい。本発明では,輝度変調素子の単極性特性を活用して逆極性方向の許容電圧を大きく設定し,これを実現している。
あるいは,輝度変調素子の順極性電圧側にのみ電圧リミッタを設定し,逆極性電圧側にはリミッタを設けなくてもよい。例えば,本実施例に即して言えば,図20において,VLH側のリミッタ回路のみ設け,VLL側のリミッタ回路を設けなくてもよい。
In this embodiment, VLH = 1V and VLL = −5V. The reason why the absolute values of the set values of VLH and VLL are different is that the luminance modulation element constituting the display panel is a unipolar device. That is, in this embodiment, since the row electrode changes to a positive potential in the forward direction, it may cause display crosstalk, so the potential change tolerance is small. On the other hand, since the change of the row electrode to the negative potential is the change of the reverse polarity, display crosstalk is not caused. Therefore, the potential fluctuation tolerance on the negative voltage side is large.
As will be described later, when the voltage limiter circuit is activated, the scanning line becomes low impedance, so that the low power effect is temporarily reduced. Therefore, in order to maximize the low power effect, it is preferable that the allowable voltage range of the voltage limiter be as large as possible and the limiter not be operated. In the present invention, the allowable voltage in the reverse polarity direction is set to be large by utilizing the unipolar characteristics of the luminance modulation element, and this is realized.
Alternatively, the voltage limiter may be set only on the forward polarity voltage side of the luminance modulation element, and the limiter may not be provided on the reverse polarity voltage side. For example, in accordance with the present embodiment, in FIG. 20, only the VLH side limiter circuit may be provided, and the VLL side limiter circuit may not be provided.

このように電圧リミッタ回路を用いることで,より一層表示画像の安定化を図ることが出来る。
行電極の誘起電圧がリミッタ電圧を超えてリミッタ回路が作動すると,その行電極は低インピーダンスになる。一例として,図17において,時刻t(6)において行電極310R1の誘起電位がリミッタ電圧が超えた場合を考える。すると,時刻t(6)において行電極310R1はリミッタ回路を介した低インピーダンスになるため,電力低減効果が一時的に低減する。しかし,時刻t(8)において低インピーダンスの非選択状態751に設定されるため,リミッタ電圧範囲内に引き戻される。したがって,時刻t(9)以降,再度高インピーダンス状態に復帰する。
By using the voltage limiter circuit in this way, it is possible to further stabilize the display image.
When the induced voltage of the row electrode exceeds the limiter voltage and the limiter circuit is activated, the row electrode becomes low impedance. As an example, consider the case in FIG. 17 where the limiter voltage exceeds the induced potential of the row electrode 310R1 at time t (6). Then, at time t (6), the row electrode 310R1 has a low impedance through the limiter circuit, so that the power reduction effect is temporarily reduced. However, since it is set to the low impedance non-selected state 751 at time t (8), it is pulled back into the limiter voltage range. Therefore, after time t (9), the state again returns to the high impedance state.

本発明の第3の実施例を図21,図22,図23,図24を用いて説明する。第3の実施例の画像表示装置は、電子放出電子源である薄膜電子源マトリクスと蛍光体との組み合わせによって、各ドットの輝度変調素子を形成した表示パネルを用い、当該表示パネルの行電極及び列電極に駆動回路を接続して構成される。   A third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 21, 22, 23, and 24. FIG. The image display apparatus of the third embodiment uses a display panel in which a luminance modulation element of each dot is formed by a combination of a thin film electron source matrix, which is an electron emission electron source, and a phosphor. A drive circuit is connected to the column electrode.

本実施例では行電極のうち何本かはスペーサ電極315の機能を兼ねている。スペーサ電極の機能を兼ねる行電極をスペーサ設置行電極316と呼ぶ。すなわち,図21,図22に示したように,スペーサ60をスペーサ設置行電極316の上に設置する。スペーサ設置行電極316の形状,構成は他の行電極310と同じでよい。図21において,点線部にスペーサ60が設置される。
なお,第2の実施例と同様,スペーサ60には適度な導電性を付与することで,スペーサ60の帯電を防止する。
In this embodiment, some of the row electrodes also function as the spacer electrode 315. A row electrode that also functions as a spacer electrode is referred to as a spacer-installed row electrode 316. That is, as shown in FIGS. 21 and 22, the spacer 60 is installed on the spacer installation row electrode 316. The shape and configuration of the spacer-installed row electrode 316 may be the same as the other row electrodes 310. In FIG. 21, the spacer 60 is installed in a dotted line part.
As in the second embodiment, the spacer 60 is prevented from being charged by imparting appropriate conductivity to the spacer 60.

本実施例に記載の表示パネルは,第2の実施例と同様の方法で製作出来る。
図23は本実施例の表示パネルと駆動回路との結線方法を示した図である。スペーサ設置行電極316は,他の行電極と同様に行電極駆動回路41に結線する。
The display panel described in this embodiment can be manufactured by the same method as in the second embodiment.
FIG. 23 is a diagram showing a method of connecting the display panel and the drive circuit of this embodiment. The spacer-installed row electrode 316 is connected to the row electrode drive circuit 41 in the same manner as the other row electrodes.

図24は行電極駆動回路41の出力電圧波形(R1,R2,...)および列電極駆動回路42の出力電圧波形(C1,C2,...)を示す。図中点線は行電極駆動回路41の出力が高インピーダンス状態であることを示す。本実施例では,高インピーダンス状態でのインピーダンスを5MΩに設定した。   FIG. 24 shows output voltage waveforms (R1, R2,...) Of the row electrode drive circuit 41 and output voltage waveforms (C1, C2,...) Of the column electrode drive circuit 42. The dotted line in the figure indicates that the output of the row electrode drive circuit 41 is in a high impedance state. In this embodiment, the impedance in the high impedance state is set to 5 MΩ.

本実施例においては,スペーサ設置行電極316(R3)は画像表示動作中,常時低インピーダンス状態の非選択状態751に設定する。メタルバック膜122には高電圧が印加されているので,適度な導電性を付与したスペーサ60を介してスペーサ設置行電極316に微小なリーク電流が流れる。このようにすることで,スペーサの耐電を防ぎ,スペーサ周辺の電界を均一に保つ。   In this embodiment, the spacer-installed row electrode 316 (R3) is always set to the non-selected state 751 in the low impedance state during the image display operation. Since a high voltage is applied to the metal back film 122, a minute leak current flows to the spacer-installed row electrode 316 through the spacer 60 imparted with appropriate conductivity. This prevents the spacer from withstanding electricity and keeps the electric field around the spacer uniform.

スペーサ60の導電性はスペーサの耐電を防ぐ程度であれば十分であり,わずかな導電性で十分である。したがって,スペーサの抵抗値は,行電極駆動回路41の出力インピーダンスよりも十分に高く設定される。したがって,スペーサ設置行電極316にも走査パルス750を印加することが出来る。
表示パネル中において,スペーサ設置行電極316の本数をns本とする。すると,走査期間中の任意の時刻における,低インピーダンス状態の走査線の本数は:
(10)式
n0 = (N/np) + n1+ns
になる。ここで,N,n0, n1の記号の定義は,前述のものと同じである。したがって,低インピーダンス状態にある行電極の割合(低インピーダンス比率)b=n0/Nとnpとの間
には条件は以下の関係式が成り立つ。
(11)式
The conductivity of the spacer 60 is sufficient as long as it prevents the spacer from withstanding electricity, and a slight conductivity is sufficient. Therefore, the resistance value of the spacer is set sufficiently higher than the output impedance of the row electrode drive circuit 41. Therefore, the scanning pulse 750 can be applied to the spacer-installed row electrode 316 as well.
In the display panel, the number of spacer-installed row electrodes 316 is ns. Then the number of low impedance scan lines at any time during the scan period is:
(10) Formula
n0 = (N / np) + n1 + ns
become. Here, the definitions of the symbols N, n0 and n1 are the same as those described above. Therefore, the following relational expression holds between the ratio of the row electrodes in the low impedance state (low impedance ratio) b = n0 / N and np.
(11) Formula

Figure 0005126276
Figure 0005126276


図24では低インピーダンス状態の非選択状態751の設定パターンを見やすくするためにnp=3[H]としているが,実際には例えばnp=20[H]にする。スペーサ設置行電極316の本数をnS=10本とし,N=480,n1=1とするとb=7.3%となるので,図8に示した通り,無効電力の増加分はわずかに抑えられるため好ましい。

In FIG. 24, np = 3 [H] is set in order to make the setting pattern of the non-selected state 751 in the low impedance state easy to see, but actually, for example, np = 20 [H]. Assuming that the number of spacer-installed row electrodes 316 is nS = 10, N = 480, and n1 = 1, then b = 7.3%. Therefore, as shown in FIG. .

以上の説明では,輝度変調素子として薄膜電子源と蛍光体とを組み合わせた画像表示装置について述べた。他の単極性の輝度変調素子を用いた画像表示装置にも本発明が適用出来ることは自明である。   In the above description, an image display device in which a thin film electron source and a phosphor are combined as a luminance modulation element has been described. It is obvious that the present invention can be applied to an image display device using other unipolar luminance modulation elements.

10…真空、11…上部電極、12…トンネル絶縁層、13…下部電極、14、110…基板、15…保護絶縁層、32…上部電極バスライン、35…電子放出部、41…行電極駆動回路、42…列電極駆動回路、43…加速電圧源、60…スペーサ、114A…赤色蛍光体、114B…緑色蛍光体、114C…青色蛍光体、120…ブラックマトリクス、122…メタルバック膜、301…輝度変調素子、310…行電極、311…列電極,750・・・走査パルス,751・・・低インピーダンス状態の非選択状態,755・・・反転パルス,760・・・データパルス,
315・・・スペーサ電極,316・・・スペーサ設置行電極。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Vacuum, 11 ... Upper electrode, 12 ... Tunnel insulating layer, 13 ... Lower electrode, 14, 110 ... Substrate, 15 ... Protective insulating layer, 32 ... Upper electrode bus line, 35 ... Electron emission part, 41 ... Row electrode drive Circuits 42... Column electrode driving circuit 43... Acceleration voltage source 60. Spacer 114 A. Red phosphor 114 B Green phosphor 114 C Blue phosphor 120 Black matrix 122 Metal back film 301 Luminance modulation element, 310... Row electrode, 311... Column electrode, 750... Scan pulse, 751 .. non-selection state in low impedance state, 755.
315... Spacer electrode, 316.

Claims (16)

正極性の電圧印加で輝度が変調しかつ逆極性の電圧印加では輝度変調しない輝度変調素子を複数個有し互いに平行な複数の走査電極と,互いに平行な複数のデータ電極とを有する表示パネルと,前記複数の走査電極に結線され走査パルスを出力する第1の駆動手段と,前記複数のデータ電極に結線された第2の駆動手段とを有する画像表示装置において,前記走査電極は,走査パルスが印加された選択状態と,高インピーダンス状態の非選択状態と,低インピーダンス状態の非選択状態のすくなくとも3つの状態に設定され,前記低インピーダンス状態の非選択状態走査線は,前記高インピーダンス状態の非選択状態走査線よりも低インピーダンス状態であり,前記低インピーダンス状態の非選択状態と前記高インピーダンス状態の非選択状態とが交互に繰り返され
前記第1の駆動手段は,非選択状態にある前記走査電極の電位があらかじめ設定した電圧範囲を超えようとすると,低インピーダンス状態になり,前記走査電極の電位を前記設定した電圧範囲内にとどめる手段を有することを特徴とする画像表示装置。
Modulated luminance in the positive polarity voltage application, and has a plurality of luminance modulation element without intensity modulation at a voltage application of a reverse polarity, the display having a plurality of scanning electrodes are parallel to each other, and a plurality of parallel data electrodes to each other In the image display device having a panel, a first drive unit connected to the plurality of scan electrodes and outputting a scan pulse, and a second drive unit connected to the plurality of data electrodes, the scan electrode includes: At least three states are set: a selected state to which a scan pulse is applied, a non-selected state in a high impedance state, and a non-selected state in a low impedance state, and the unselected scanning line in the low impedance state is set in the high impedance state. The non-selected state is a lower impedance state than the scanning line, and the low-impedance state non-selected state and the high-impedance state unselected state Status and are repeated alternately,
The first driving means enters a low impedance state when the potential of the scanning electrode in the non-selected state exceeds a preset voltage range, and keeps the potential of the scanning electrode within the set voltage range. An image display device comprising means.
前記あらかじめ設定した電圧範囲は,前記輝度変調素子の逆極性側の設定電圧の絶対値を,前記輝度変調素子の正極性側の設定電圧の絶対値よりも大きく設定することを特徴とする請求項に記載の画像表示装置。 The predetermined voltage range is characterized in that an absolute value of a setting voltage on the reverse polarity side of the luminance modulation element is set larger than an absolute value of a setting voltage on the positive polarity side of the luminance modulation element. 2. The image display device according to 1. 正極性の電圧印加で輝度が変調し,かつ逆極性の電圧印加では輝度変調しない輝度変調素子を複数個有し,互いに平行な複数の走査電極と,互いに平行な複数のデータ電極とを有する表示パネルと,前記複数の走査電極に結線され走査パルスを出力する第1の駆動手段と,前記複数のデータ電極に結線された第2の駆動手段とを有する画像表示装置において,前記走査電極は,走査パルスが印加された選択状態と,高インピーダンス状態の非選択状態と,低インピーダンス状態の非選択状態のすくなくとも3つの状態に設定され,前記低インピーダンス状態の非選択状態走査線は,前記高インピーダンス状態の非選択状態走査線よりも低インピーダンス状態であり,前記低インピーダンス状態の非選択状態と前記高インピーダンス状態の非選択状態とが交互に繰り返され,
同時に選択状態にある前記走査電極の本数をn1本,前記走査電極の本数をN本,前記低インピーダンス状態の非選択状態と前記高インピーダンス状態の非選択状態とが繰り返される平均周期をnp[H]とすると,以下の式を満足することを特徴とする画像表示装置。
(1/np)+(n1/N)≦0.1
A display having a plurality of luminance modulation elements whose luminance is modulated by applying a positive polarity voltage and not modulated by applying a reverse polarity voltage, and having a plurality of scanning electrodes parallel to each other and a plurality of data electrodes parallel to each other In the image display device having a panel, a first drive unit connected to the plurality of scan electrodes and outputting a scan pulse, and a second drive unit connected to the plurality of data electrodes, the scan electrode includes: At least three states are set: a selected state to which a scan pulse is applied, a non-selected state in a high impedance state, and a non-selected state in a low impedance state, and the unselected scanning line in the low impedance state is set in the high impedance state. The non-selected state is a lower impedance state than the scanning line, and the low-impedance state non-selected state and the high-impedance state unselected state Status and are repeated alternately,
At the same time, the number of the scanning electrodes in the selected state is n1, the number of the scanning electrodes is N, and the average period in which the low impedance state non-selected state and the high impedance state non-selected state are repeated is np [H ], An image display device satisfying the following expression:
(1 / np) + (n1 / N) ≦ 0.1
線順次駆動方法により画像表示動作を行うことを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の画像表示装置。 4. The image display device according to claim 1, wherein an image display operation is performed by a line sequential driving method. 前記走査電極の静電容量をCL,前記高インピーダンス状態の非選択状態に設定された時の前記第1の駆動手段の出力インピーダンスをZ,1走査線の選択期間の時間幅をHとした時,Z×CL>5×Hを満たすことを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の画像表示装置。 When the capacitance of the scanning electrode is CL, the output impedance of the first driving means when the high impedance state is set to the non-selected state is Z, and the time width of the selection period of one scanning line is H , Z × CL> 5 × H is satisfied, The image display device according to claim 1 . 前記高インピーダンス状態の非選択状態走査線のインピーダンスは1MΩ以上とすることを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の画像表示装置。 The image display apparatus according to any one of claims 1 to 5 impedance of the non-selected state scanning lines of the high impedance state is characterized by a higher 1 M.OMEGA. 前記輝度変調素子として有機発光ダイオードを用いたことを特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載の画像表示装置。 The image display apparatus according to any one of claims 1 to 6, wherein the organic light emitting diode as the luminance modulation element. 電子放出素子と蛍光体との組合せで構成した輝度変調素子を複数個有し,互いに平行な複数の走査電極と,互いに平行な複数のデータ電極とを有し,前記複数の走査電極に結線され走査パルスを出力する第1の駆動手段と,前記複数のデータ電極に結線された第2の駆動手段とを有する画像表示装置において,前記走査電極は,走査パルスが印加された選択状態と,高インピーダンス状態の非選択状態と,低インピーダンスの非選択状態のすくなくとも3つの状態を有し,前記低インピーダンス状態の非選択状態走査線は,前記高インピーダンス状態の非選択状態走査線よりも低インピーダンス状態であり,前記低インピーダンス状態の非選択状態と前記高インピーダンス状態の非選択状態とが交互に繰り返され,
前記第1の駆動手段は,非選択状態にある前記走査電極の電位があらかじめ設定した電圧範囲を超えようとすると,低インピーダンス状態になり,前記走査電極の電位を前記設定した電圧範囲内にとどめる手段を有する画像表示装置。
It has a plurality of luminance modulation elements composed of a combination of an electron-emitting device and a phosphor, and has a plurality of scan electrodes parallel to each other and a plurality of data electrodes parallel to each other, and is connected to the plurality of scan electrodes. In an image display device having a first driving means for outputting a scanning pulse and a second driving means connected to the plurality of data electrodes, the scanning electrode has a selected state to which a scanning pulse is applied, and a high state. There are at least three states, a non-selected state of impedance state and a non-selected state of low impedance, and the non-selected state scanning line in the low impedance state has a lower impedance state than the non-selected state scanning line in the high impedance state. And the non-selected state of the low impedance state and the non-selected state of the high impedance state are alternately repeated,
The first driving means enters a low impedance state when the potential of the scanning electrode in the non-selected state exceeds a preset voltage range, and keeps the potential of the scanning electrode within the set voltage range. An image display device having means.
前記あらかじめ設定した電圧範囲は,前記輝度変調素子の逆極性側の設定電圧の絶対値を,前記輝度変調素子の正極性側の設定電圧の絶対値よりも大きく設定することを特徴とする請求項記載の画像表示装置。 The predetermined voltage range is characterized in that an absolute value of a setting voltage on the reverse polarity side of the luminance modulation element is set larger than an absolute value of a setting voltage on the positive polarity side of the luminance modulation element. 8. The image display device according to 8 . 電子放出素子と蛍光体との組合せで構成した輝度変調素子を複数個有し,互いに平行な複数の走査電極と,互いに平行な複数のデータ電極とを有し,前記複数の走査電極に結線され走査パルスを出力する第1の駆動手段と,前記複数のデータ電極に結線された第2の駆動手段とを有する画像表示装置において,前記走査電極は,走査パルスが印加された選択状態と,高インピーダンス状態の非選択状態と,低インピーダンスの非選択状態のすくなくとも3つの状態を有し,前記低インピーダンス状態の非選択状態走査線は,前記高インピーダンス状態の非選択状態走査線よりも低インピーダンス状態であり,前記低インピーダンス状態の非選択状態と前記高インピーダンス状態の非選択状態とが交互に繰り返され,
同時に選択状態にある前記走査電極の本数をn1本,前記走査電極の本数をN本,前記低インピーダンス状態の非選択状態と前記高インピーダンス状態の非選択状態とが繰り返される平均周期をnp[H]とすると,以下の式を満足することを特徴とする画像表示装置。
(1/np)+(n1/N)≦0.1
It has a plurality of luminance modulation elements composed of a combination of an electron-emitting device and a phosphor, and has a plurality of scan electrodes parallel to each other and a plurality of data electrodes parallel to each other, and is connected to the plurality of scan electrodes. In an image display device having a first driving means for outputting a scanning pulse and a second driving means connected to the plurality of data electrodes, the scanning electrode has a selected state to which a scanning pulse is applied, and a high state. There are at least three states, a non-selected state of impedance state and a non-selected state of low impedance, and the non-selected state scanning line in the low impedance state has a lower impedance state than the non-selected state scanning line in the high impedance state. And the non-selected state of the low impedance state and the non-selected state of the high impedance state are alternately repeated,
At the same time, the number of the scanning electrodes in the selected state is n1, the number of the scanning electrodes is N, and the average period in which the low impedance state non-selected state and the high impedance state non-selected state are repeated is np [H ], An image display device satisfying the following expression:
(1 / np) + (n1 / N) ≦ 0.1
電子放出素子と蛍光体との組合せで構成した輝度変調素子を複数個有し,互いに平行な複数の走査電極と,互いに平行な複数のデータ電極とを有し,前記複数の走査電極に結線され走査パルスを出力する第1の駆動手段と,前記複数のデータ電極に結線された第2の駆動手段とを有する画像表示装置において,前記走査電極は,走査パルスが印加された選択状態と,高インピーダンス状態の非選択状態と,低インピーダンスの非選択状態のすくなくとも3つの状態を有し,前記低インピーダンス状態の非選択状態走査線は,前記高インピーダンス状態の非選択状態走査線よりも低インピーダンス状態であり,前記低インピーダンス状態の非選択状態と前記高インピーダンス状態の非選択状態とが交互に繰り返され,
前記走査電極のうち何本かはスペーサに接しており,前記スペーサに接している走査電極は,表示動作期間中に常時,低インピーダンス状態に設定することを特徴とする画像表示装置。
It has a plurality of luminance modulation elements composed of a combination of an electron-emitting device and a phosphor, and has a plurality of scan electrodes parallel to each other and a plurality of data electrodes parallel to each other, and is connected to the plurality of scan electrodes. In an image display device having a first driving means for outputting a scanning pulse and a second driving means connected to the plurality of data electrodes, the scanning electrode has a selected state to which a scanning pulse is applied, and a high state. There are at least three states, a non-selected state of impedance state and a non-selected state of low impedance, and the non-selected state scanning line in the low impedance state has a lower impedance state than the non-selected state scanning line in the high impedance state. And the non-selected state of the low impedance state and the non-selected state of the high impedance state are alternately repeated,
Some of the scanning electrodes are in contact with a spacer, and the scanning electrode in contact with the spacer is always set in a low impedance state during a display operation period.
電子放出素子と蛍光体との組合せで構成した輝度変調素子を複数個有し,互いに平行な複数の走査電極と,互いに平行な複数のデータ電極とを有し,前記複数の走査電極に結線され走査パルスを出力する第1の駆動手段と,前記複数のデータ電極に結線された第2の駆動手段とを有する画像表示装置において,前記走査電極は,走査パルスが印加された選択状態と,高インピーダンス状態の非選択状態と,低インピーダンスの非選択状態のすくなくとも3つの状態を有し,前記低インピーダンス状態の非選択状態走査線は,前記高インピーダンス状態の非選択状態走査線よりも低インピーダンス状態であり,前記低インピーダンス状態の非選択状態と前記高インピーダンス状態の非選択状態とが交互に繰り返され,
同時に選択状態にある前記走査電極の本数をn1本,前記走査電極の本数をN本,スペーサに接している走査電極の本数をns本,前記低インピーダンス状態の非選択状態と前記高インピーダンス状態の非選択状態とが繰り返される平均周期をnp[H]とすると,以下の式を満足することを特徴とする画像表示装置。
(1/np)+(n1+ns)/N≦0.1
It has a plurality of luminance modulation elements composed of a combination of an electron-emitting device and a phosphor, and has a plurality of scan electrodes parallel to each other and a plurality of data electrodes parallel to each other, and is connected to the plurality of scan electrodes. In an image display device having a first driving means for outputting a scanning pulse and a second driving means connected to the plurality of data electrodes, the scanning electrode has a selected state to which a scanning pulse is applied, and a high state. There are at least three states, a non-selected state of impedance state and a non-selected state of low impedance, and the non-selected state scanning line in the low impedance state has a lower impedance state than the non-selected state scanning line in the high impedance state. And the non-selected state of the low impedance state and the non-selected state of the high impedance state are alternately repeated,
At the same time, the number of scan electrodes in the selected state is n1, the number of scan electrodes is N, the number of scan electrodes in contact with the spacer is ns, the low-impedance state non-selected state and the high-impedance state An image display device characterized by satisfying the following expression, where np [H] is an average period in which the non-selected state is repeated.
(1 / np) + (n1 + ns) /N≦0.1
線順次駆動方法で画像表示動作を行うことを特徴とする請求項8乃至12のいずれかに記載の画像表示装置。 The image display device according to claim 8, wherein the image display operation is performed by a line sequential driving method. 前記走査電極の静電容量をCL,前記高インピーダンス状態の非選択状態に設定された時の前記第1の駆動手段の出力インピーダンスをZ,1走査線の選択期間の時間幅をHとした時,Z×CL>5×Hを満たすことを特徴とする請求項8乃至13のいずれかに記載の画像表示装置。 When the capacitance of the scanning electrode is CL, the output impedance of the first driving means when the high impedance state is set to the non-selected state is Z, and the time width of the selection period of one scanning line is H , Z × CL> 5 × H is satisfied, The image display device according to claim 8 . 前記走査電極が前記データ電極よりも真空に近い側に形成されていることを特徴とする請求項8乃至14のいずれかに記載の画像表示装置。 15. The image display device according to claim 8, wherein the scanning electrode is formed on a side closer to a vacuum than the data electrode. 前記走査電極は真空に接していることを特徴とする請求項8乃至15のいずれかに記載の画像表示装置。 The image display device according to claim 8, wherein the scanning electrode is in contact with a vacuum.
JP2010084790A 2003-02-17 2010-04-01 Image display device Expired - Lifetime JP5126276B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010084790A JP5126276B2 (en) 2003-02-17 2010-04-01 Image display device

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003037604 2003-02-17
JP2003037604 2003-02-17
JP2010084790A JP5126276B2 (en) 2003-02-17 2010-04-01 Image display device

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003414111A Division JP2004272213A (en) 2003-02-17 2003-12-12 Image display device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2010224543A JP2010224543A (en) 2010-10-07
JP5126276B2 true JP5126276B2 (en) 2013-01-23

Family

ID=43041722

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010084790A Expired - Lifetime JP5126276B2 (en) 2003-02-17 2010-04-01 Image display device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5126276B2 (en)

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0650428B2 (en) * 1983-10-18 1994-06-29 関西日本電気株式会社 EL panel drive
JPH02184890A (en) * 1989-01-12 1990-07-19 Matsushita Electric Ind Co Ltd Matrix display device
FR2698201B1 (en) * 1992-11-13 1994-12-16 Commissariat Energie Atomique Multiplex type matrix display screen and its control method.
JP3052232B2 (en) * 1995-04-28 2000-06-12 双葉電子工業株式会社 Driving method and driving circuit for image display device
JPH11338401A (en) * 1998-05-28 1999-12-10 Denso Corp Driving circuit of matrix type display device
JP3915400B2 (en) * 2000-11-28 2007-05-16 株式会社日立製作所 Image display device and driving method of image display device
JP3494146B2 (en) * 2000-12-28 2004-02-03 日本電気株式会社 Organic EL drive circuit, passive matrix organic EL display device, and organic EL drive method
JP5191075B2 (en) * 2001-08-30 2013-04-24 ラピスセミコンダクタ株式会社 Display device, display device drive method, and display device drive circuit
JP2003248458A (en) * 2002-02-25 2003-09-05 Asahi Kasei Microsystems Kk Device and method for driving matrix circuit

Also Published As

Publication number Publication date
JP2010224543A (en) 2010-10-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3915400B2 (en) Image display device and driving method of image display device
JP2004272213A (en) Image display device
KR100447117B1 (en) Flat Display Panel
JP5126276B2 (en) Image display device
KR100687150B1 (en) Driving method for flat-panel display device and driving system therefor
KR100793576B1 (en) Method for operating plasma display panel
JP3981113B2 (en) Driving method of plasma display panel
KR100351027B1 (en) Driver for field emission light-emitting devices
KR100359020B1 (en) Field Emission Display
KR100302134B1 (en) Active Plasma Display Panel and Method for Driving the same
KR100448478B1 (en) Metal-Insulator-Metal Field Emission Display and Driving Method Thereof
KR100546584B1 (en) Active Plasma Display Panel and Method for Driving the same
KR100498283B1 (en) Structure for matrix of mim fed
KR100415614B1 (en) Active type Metal Insulator Metal Field Emission Display and Driving Method Thereof
KR100430085B1 (en) Flat Display Panel and Driving Method Thereof
US20080007489A1 (en) Apparatus for driving plasma display panel
KR100469975B1 (en) Apparatus for driving metal-insulator-metal field emission display using constant-current circuit
KR100565729B1 (en) Field Emission Display and Method of Driving The Same
KR100415601B1 (en) Active type Metal Insulator Metal Field Emission Display and Driving Method Thereof
KR20020014551A (en) Field Emission Display and Driving Method thereof
KR20010020048A (en) Active Plasma Display Panel Using High Frequency and Method for Driving the same
KR20060124028A (en) Electron emission display and driving method thereof
US20080117130A1 (en) Method of driving plasma display panel
KR20050009580A (en) Transient cross-talk preventing method of big matrix display
KR20010002340A (en) Method For Driving Display Of Passive Matrix Type and Apparatus Thereof

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110830

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20110928

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20121002

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20121015

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 5126276

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20151109

Year of fee payment: 3

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

EXPY Cancellation because of completion of term