JP6171585B2 - 表示装置 - Google Patents

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Description

本発明は、表示装置に関する。
ダイナミック点灯制御方式の表示装置が知られている(特許文献1参照)。
特開平11−161230号公報
しかしながら、上記従来の表示装置では、発光素子を点灯する場合においては、駆動ラインの寄生容量に起因して、予定していた明るさよりも暗く点灯してしまうという問題があった。また、発光素子を非点灯にする場合においては、駆動ラインの寄生容量に起因して、共通ラインへの電圧印加時に発光素子が意図せずに微少に点灯してしまうという問題があった。
そこで、本発明は、発光素子を所望の明るさで点灯するとともに、発光素子が意図せずに微少に点灯することを抑制可能な表示装置を提供することを目的とする。
本発明によれば、上記課題は、次の手段により解決される。すなわち、複数の共通ラインと、複数の駆動ラインと、前記複数の共通ラインと前記複数の駆動ラインとに接続される複数の発光素子と、前記複数の共通ラインに時分割で電圧を印加するソースドライバと、前記複数の共通ラインの電圧印加期間内に前記複数の駆動ラインのうち点灯対象となる発光素子に接続された駆動ラインから電流を引き込むシンクドライバと、を備えた表示装置であって、前記駆動ラインは、共通ラインの非電圧印加期間のうち、前記シンクドライバにより電流が引き込まれる電圧印加期間の直前の非電圧印加期間内には放電部に接続され、前記シンクドライバにより電流が引き込まれない電圧印加期間の直前の非電圧印加期間内には電圧供給部に接続されることを特徴とする表示装置である。
本発明の実施形態に係る表示装置の概略回路図である。 本発明の実施形態に係る表示装置のタイミングチャートである。
以下に、添付した図面を参照しつつ、本発明を実施するための形態について説明する。
図1は、本発明の実施形態に係る表示装置の概略回路図であり、図2は、本発明の実施形態に係る表示装置のタイミングチャートである。
図1、2に示すように、本発明の実施形態に係る表示装置は、複数の共通ライン(COM1〜3)と、複数の駆動ライン(SEG1〜3)と、複数の共通ライン(COM1〜3)と複数の駆動ライン(SEG1〜3)とに接続される複数の発光素子(LED1〜9)と、複数の共通ライン(COM1〜3)に時分割で電圧を印加するソースドライバと、複数の共通ライン(COM1〜3)の電圧印加期間(X1、X2、・・・)内に複数の駆動ライン(SEG1〜3)のうち点灯対象となる発光素子に接続された駆動ラインから電流を引き込むシンクドライバと、を備えた表示装置であって、駆動ライン(SEG1〜3)は、共通ライン(COM1〜3)の非電圧印加期間(Y1、Y2、・・・)のうち、シンクドライバから電流が引き込まれる電圧印加期間の直前の非電圧印加期間内には放電部(GND)に接続され、シンクドライバにより電流が引き込まれない電圧印加期間の直前の非電圧印加期間内には電圧供給部(Vup)に接続される表示装置である。
以下、順に説明する。
[複数の共通ライン、複数の駆動ライン]
複数の共通ライン(COM1〜3)や複数の駆動ライン(SEG1〜3)には、銅箔等を用いる。例えば、プリント配線基板の配線の一部が共通ライン(COM1〜3)及び駆動ライン(SEG1〜3)に相当する。
[複数の発光素子]
複数の発光素子には、図1に示したとおり、例えば発光ダイオード(LED1〜9)を用いる。複数の発光素子(LED1〜9)は、複数の共通ライン(COM1〜3)と複数の駆動ライン(SEG1〜3)とに接続される。
[ソースドライバ]
ソースドライバには、例えばPチャネル型FET(Field Effect Transistor:電界効果トランジスタ)やICチップなどを用いる。ソースドライバは、複数の共通ライン(COM1〜3)に時分割で電圧を印加する。つまり、図2に示すとおり、ソースドライバは、非電圧印加期間(Y1、Y2、・・・)と電圧印加期間(X1、X2、・・・)とが交互に繰り返されるように、共通ライン(COM1〜3)に電圧を印加する。
[シンクドライバ]
シンクドライバには、例えばLEDドライバICなどのICチップを用いる。シンクドライバは、複数の共通ライン(COM1〜3)の電圧印加期間(X1、X2、・・・)内に複数の駆動ライン(SEG1〜3)のうち点灯対象となる発光素子に接続された駆動ラインから電流を引き込む。これにより、共通ライン(COM1〜3)から駆動ライン(SEG1〜3)を介して電流が引き込まれ、点灯対象となる発光素子が点灯する。なお、図2中、駆動ライン(SEG1〜3)は、電流が引き込まれている間はそのレベルがLになり、電流が引き込まれていない間はそのレベルがHになる。
シンクドライバは、クロック信号(CLK1〜3)と点灯信号とに基づいて制御され、シンクドライバが、駆動ライン(SEG1〜3)から電流を引き込むかどうか、駆動ライン(SEG1〜3)から電流を引き込む場合はどの程度の時間電流を引き込むか、また駆動ライン(SEG1〜3)から電流を引き込む場合にどの駆動ライン(SEG1〜3)から電流を引き込むかは、クロック信号(CLK1〜3)と点灯信号とに基づいて決定される。クロック信号と点灯信号とは、ともに、表示装置を制御する装置(図示せず)から出力され、非電圧印加期間(Y1、Y2、・・・)内にシンクドライバに入力される。
クロック信号は、第1クロック信号(CLK1)、第2クロック信号(CLK2)、及び第3クロック信号(CLK3)から構成されており(図2中の破線で囲み拡大して示した部分を参照。)、第1クロック信号(CLK1)、第2クロック信号(CLK2)、及び第3クロック信号(CLK3)は、それぞれ、駆動ライン(SEG1)、駆動ライン(SEG2)、及び駆動ライン(SEG3)に対応している。
シンクドライバは、第1クロック信号(CLK1)の立ち上がり時に点灯信号のレベルがHである場合、非電圧印加期間の直後の電圧印加期間に駆動ライン(SEG1)から電流を引き込む。例えば、図2に示したタイミングチャートでは、非電圧印加期間Y1、Y4、Y5、Y7において、第1クロック信号(CLK1)の立ち上がり時に点灯信号のレベルがHであるため、非電圧印加期間Y1、Y4、Y5、Y7の直後の電圧印加期間X1、X4、X5、X7に、シンクドライバは駆動ライン(SEG1)から電流を引き込む。
同様に、シンクドライバは、第2クロック信号(CLK2)の立ち上がり時に点灯信号のレベルがHである場合、非電圧印加期間(Y1、Y2、・・・)の直後の電圧印加期間(X1、X2、・・・)に駆動ライン(SEG2)から電流を引き込む。例えば、図2に示したタイミングチャートでは、非電圧印加期間Y2、Y4、Y6、Y7において、第2クロック信号(CLK2)の立ち上がり時に点灯信号のレベルがHであるため、非電圧印加期間Y2、Y4、Y6、Y7の直後の電圧印加期間X2、X4、X6、X7に、シンクドライバは駆動ライン(SEG2)から電流を引き込む。
同様に、シンクドライバは、第3クロック信号(CLK3)の立ち上がり時に点灯信号のレベルがHである場合、非電圧印加期間(Y1、Y2、・・・)の直後の電圧印加期間(X1、X2、・・・)に駆動ライン(SEG3)から電流を引き込む。例えば、図2に示したタイミングチャートでは、非電圧印加期間Y3、Y5、Y6、Y7において、第3クロック信号(CLK3)の立ち上がり時に点灯信号のレベルがHであるため、非電圧印加期間Y3、Y5、Y6、Y7の直後の電圧印加期間X3、X5、X6、X7に、シンクドライバは駆動ライン(SEG3)から電流を引き込む。
なお、シンクドライバは、第1クロック信号(CLK1)の立ち上がり時、第2クロック信号(CLK2)の立ち上がり時、第3クロック信号(CLK3)の立ち上がり時に点灯信号のレベルがLである場合、非電圧印加期間(Y1、Y2、・・・)の直後の電圧印加期間(X1、X2、・・・)において、各クロック信号に対応する駆動ライン(SEG1〜3)から電流を引き込まない。例えば、図2に示したタイミングチャートでは、非電圧印加期間Y8では、第1クロック信号(CLK1)の立ち上がり時、第2クロック信号(CLK2)の立ち上がり時、及び第3クロック信号(CLK3)の立ち上がり時のいずれにおいても点灯信号のレベルがLであるため、非電圧印加期間Y8の直後の電圧印加期間X8において、シンクドライバはいずれの駆動ライン(SEG1〜3)からも電流を引き込まない。
[第1スイッチ部]
第1スイッチ部(SW11〜13)には、例えばNチャネル型FETを用いる。第1スイッチ部(SW11〜13)は、スイッチ制御部から出力される信号(信号11、信号12、信号13)がHレベルである場合に閉じ、Lレベルである場合に開く。したがって、各駆動ライン(SEG1〜3)は、スイッチ制御部から出力される信号(信号11、信号12、信号13)がHレベルである場合に放電部(GND)に接続される。第1スイッチ部(SW11〜13)により、各駆動ライン(SEG1〜3)は、共通ライン(COM1〜3)の非電圧印加期間(Y1、Y2、・・・)のうち、シンクドライバから電流が引き込まれる電圧印加期間の直前の非電圧印加期間内には放電部(GND)に接続され、複数の駆動ライン(SEG1〜2)の寄生容量(C1〜3)が放電される。放電は、寄生容量(C1〜3)の一部を放電するものであってもよいし、全部を放電するものであってもよい。
[第2スイッチ部]
第2スイッチ部(SW21〜23)には、例えばPチャネル型FETを用いる。第2スイッチ部(SW21〜23)は、スイッチ制御部から出力される信号(信号21、信号22、信号23)がHレベルである場合に開き、Lレベルである場合に閉じる。したがって、各駆動ライン(SEG1〜3)は、スイッチ制御部から出力される信号(信号11、信号12、信号13)がLレベルである場合に電圧供給部(Vup)に接続される。第2スイッチ部(SW21〜23)により、各駆動ライン(SEG1〜3)は、共通ライン(COM1〜3)の非電圧印加期間(Y1、Y2、・・・)のうち、シンクドライバにより電流が引き込まれない電圧印加期間の直前の非電圧印加期間内には電圧供給部(Vup)に接続され、複数の駆動ライン(SEG1〜3)の寄生容量(C1〜3)が充電される。充電は、寄生容量(C1〜3)の一部を充電するものであってもよいし、全部を充電するものであってもよい。
[スイッチ制御部]
スイッチ制御部には、例えばFPGA(Field Programmable Gate Array)などのICチップを用いる。スイッチ制御部は、非電圧印加期間(Y1、Y2、・・・)内に入力されたクロック信号(CLK1〜3)と点灯信号とに基づいて、第1スイッチ部(SW11〜13)及び第2スイッチ部(SW21〜23)を制御する。
すなわち、スイッチ制御部は、第1クロック信号(CLK1)の立ち上がり時に点灯信号のレベルがHである場合、信号11を出力し、第1スイッチ部(S11)を閉じて駆動ライン(SEG1)を放電部(GND)に接続する。これにより、駆動ライン(SEG1)の寄生容量(C1)は、シンクドライバにより電流が引き込まれる電圧印加期間の直前の非電圧印加期間内に放電される。例えば、図2に示したタイミングチャートでは、非電圧印加期間Y1、Y4、Y5、Y7において、第1クロック信号(CLK1)の立ち上がり時に点灯信号のレベルがHであるため、非電圧印加期間Y1、Y4、Y5、Y7内(シンクドライバにより駆動ライン(SEG1)から電流が引き込まれる電圧印加期間X1、X4、X5、X7の直前の非電圧印加期間内)に、第1スイッチ部(S11)が閉じられ、駆動ライン(SEG1)が放電部(GND)に接続されて、駆動ライン(SEG1)の寄生容量(C1)が放電される。
同様に、スイッチ制御部は、第2クロック信号(CLK2)の立ち上がり時に点灯信号のレベルがHである場合、信号12を出力し、第1スイッチ部(S12)を閉じて駆動ライン(SEG2)を放電部(GND)に接続する。これにより、駆動ライン(SEG2)の寄生容量(C2)は、シンクドライバにより電流が引き込まれる電圧印加期間の直前の非電圧印加期間に放電される。例えば、図2に示したタイミングチャートでは、非電圧印加期間Y2、Y4、Y6、Y7において、第2クロック信号(CLK2)の立ち上がり時に点灯信号のレベルがHであるため、非電圧印加期間Y2、Y4、Y6、Y7内(シンクドライバにより駆動ライン(SEG2)から電流が引き込まれる電圧印加期間X2、X4、X6、X7の直前の非電圧印加期間内)に、第1スイッチ部(S12)が閉じられ、駆動ライン(SEG2)が放電部(GND)に接続されて、駆動ライン(SEG2)の寄生容量(C2)が放電される。
また、同様に、スイッチ制御部は、第3クロック信号(CLK3)の立ち上がり時に点灯信号のレベルがHである場合、信号13を出力し、第1スイッチ部(S13)を閉じて駆動ライン(SEG3)を放電部(GND)に接続する。これにより、駆動ライン(SEG3)の寄生容量(C3)は、シンクドライバにより電流が引き込まれる電圧印加期間の直前の非電圧印加期間に放電される。例えば、図2に示したタイミングチャートでは、非電圧印加期間Y3、Y5、Y6、Y7において、第3クロック信号(CLK3)の立ち上がり時に点灯信号のレベルがHであるため、非電圧印加期間Y3、Y5、Y6、Y7内(シンクドライバにより駆動ライン(SEG3)から電流が引き込まれる電圧印加期間X3、X5、X6、X7の直前の非電圧印加期間内)に、第1スイッチ部(S13)が閉じられ、駆動ライン(SEG3)が放電部(GND)に接続されて、駆動ライン(SEG3)の寄生容量(C3)が放電される。
他方、スイッチ制御部は、第1クロック信号(CLK1)の立ち上がり時に点灯信号のレベルがLである場合、信号21を出力し、第2スイッチ部(S21)を閉じて駆動ライン(SEG1)を電圧供給部(Vup)に接続する。これにより、駆動ライン(SEG1)の寄生容量(C1)は、シンクドライバにより電流が引き込まれない電圧印加期間の直前の非電圧印加期間に充電される。例えば、図2に示したタイミングチャートでは、非電圧印加期間Y2、Y3、Y6、Y8において、第1クロック信号(CLK1)の立ち上がり時に点灯信号のレベルがLであるため、非電圧印加期間Y2、Y3、Y6、Y8内(シンクドライバにより駆動ライン(SEG1)から電流が引き込まれない電圧印加期間X2、X3、X6、X8の直前の非電圧印加期間内)に、第2スイッチ部(S21)が閉じられ、駆動ライン(SEG1)が電圧供給部(Vup)に接続されて、駆動ライン(SEG1)の寄生容量(C1)が充電される。
同様に、スイッチ制御部は、第2クロック信号(CLK2)の立ち上がり時に点灯信号のレベルがLである場合、信号22を出力し、第1スイッチ部(S22)を閉じて駆動ライン(SEG2)を電圧供給部(Vup)に接続する。これにより、駆動ライン(SEG2)の寄生容量(C2)は、シンクドライバにより電流が引き込まれない電圧印加期間の直前の非電圧印加期間に充電される。例えば、図2に示したタイミングチャートでは、非電圧印加期間Y1、Y3、Y5、Y8において、第2クロック信号(CLK2)の立ち上がり時に点灯信号のレベルがLであるため、非電圧印加期間Y1、Y3、Y5、Y8内(シンクドライバにより駆動ライン(SEG2)から電流が引き込まれない電圧印加期間X1、X3、X5、X8の直前の非電圧印加期間内)に、第2スイッチ部(S22)が閉じられ、駆動ライン(SEG2)が電圧供給部(Vup)に接続されて、駆動ライン(SEG2)の寄生容量(C2)が充電される。
同様に、スイッチ制御部は、第3クロック信号(CLK3)の立ち上がり時に点灯信号のレベルがLである場合、信号23を出力し、第2スイッチ部(S23)を閉じて駆動ライン(SEG3)を電圧供給部(Vup)に接続する。これにより、駆動ライン(SEG3)の寄生容量(C3)は、シンクドライバにより電流が引き込まれない電圧印加期間の直前の非電圧印加期間に充電される。例えば、図2に示したタイミングチャートでは、非電圧印加期間Y1、Y2、Y4、Y8において、第3クロック信号(CLK3)の立ち上がり時に点灯信号のレベルがLであるため、非電圧印加期間Y1、Y2、Y4、Y8内(シンクドライバにより駆動ライン(SEG3)から電流が引き込まれない電圧印加期間X1、X2、X4、X8の直前の非電圧印加期間内)に、第2スイッチ部(S23)が閉じられ、駆動ライン(SEG3)が電圧供給部(Vup)に接続されて、駆動ライン(SEG3)の寄生容量(C3)が充電される。
以上説明した本発明の実施形態に係る表示装置によれば、各駆動ライン(SEG1〜3)は、共通ライン(COM1〜3)の非電圧印加期間(Y1、Y2、・・・)のうち、シンクドライバから電流が引き込まれる電圧印加期間の直前の非電圧印加期間内には放電部(GND)に接続され、シンクドライバにより電流が引き込まれない電圧印加期間の直前の非電圧印加期間内には電圧供給部(Vup)に接続されるため、各駆動ライン(SEG1〜3)は、その寄生容量(C1〜3)が、発光素子を点灯させる前には放電され、発光素子を点灯させない場合には充電される。
したがって、本発明の実施形態に係る表示装置によれば、発光素子を点灯させる場合においては、駆動ラインの寄生容量が小さくなる(あるいは0)になり、共通ラインから十分な大きさの電流を引き込み易くなる。よって、所望の明るさで発光素子を点灯させることができる。
また、本発明の実施形態に係る表示装置によれば、発光素子を非点灯にする場合においては、共通ラインと駆動ラインとの電位差が小さくなり、共通ラインの寄生容量が駆動ラインに引き込まれ難くなる。よって、共通ラインへの電圧印加時に発光素子が微少に点灯してしまうことが抑制される。
つまり、本発明の実施形態に係る表示装置によれば、共通ラインへの電圧印加時において、発光素子を所望の明るさで点灯させることができる一方で、意図せずに発光素子が微少に点灯してしまうことを抑制することができる。
なお、複数の駆動ライン(SEG1〜3)が放電部(GND)に接続される時間間隔は、複数の駆動ライン(SEG1〜3)に対して同じ値が設定されていてもよい。しかしながら、図2に示す例のように、この時間間隔は、各駆動ラインごとに設定されていることが好ましい。このようにすれば、各駆動ラインの寄生容量を各駆動ラインの寄生容量の大きさに応じて適度に放電して、各駆動ラインに均一の電流を流すことが可能になるため、複数の発光素子(LED1〜9)を所望の明るさで均一に点灯させることができるようになる。
なお、図2では、信号11、12、13のHレベル期間を変えることにより、複数の駆動ライン(SEG1〜3)が放電部(GND)に接続される時間間隔を各駆動ラインごとに設定している。具体的には、信号11のHレベル期間>信号12のHレベル期間>信号13のHレベル期間であるため、各駆動ライン(SEG1〜3)が放電部(GND)に接続される時間間隔は、駆動ライン(SEG1)>駆動ライン(SEG2)>駆動ライン(SEG3)の順になる。
また、複数の駆動ライン(SEG1〜3)が電圧供給部(Vup)に対して接続される時間間隔は、複数の駆動ライン(SEG1〜3)に対して同じ値が設定されていてもよい。しかしながら、図2に示す例のように、この時間間隔は、各駆動ラインごとに設定されていることが好ましい。このようにすれば、各駆動ラインの寄生容量を各駆動ラインの寄生容量の大きさに応じて適度に充電して、各共通ラインから各駆動ラインへのリーク電流をより確実に小さくすることが可能になるため、共通ラインへの電圧印加時に発光素子が微少に点灯してしまうことをより確実に抑制できるようになる。
なお、図2では、信号21、22、23のLレベル期間を変えることにより、複数の駆動ライン(SEG1〜3)が電圧供給部(Vup)に接続される時間間隔を各駆動ラインごとに設定している。具体的には、信号21のLレベル期間>信号22のLレベル期間>信号23のLレベル期間であるため、各駆動ライン(SEG1〜3)が電圧供給部(Vup)に接続される時間間隔は、駆動ライン(SEG1)>駆動ライン(SEG2)>駆動ライン(SEG3)の順になる。
以上、本発明の実施形態について説明したが、これらの説明は、本発明の一例に関するものであり、本発明は、これらの説明によって何ら限定されるものではない。一例を挙げると、例えば、複数の共通ライン(COM1〜3)や複数の駆動ライン(SEG1〜3)の本数、複数の発光素子(LED1〜9)の個数、第1スイッチ部(SW11〜13)や第2スイッチ部(SW21〜23)の個数などは、本発明を何ら限定するものではない。
COM1〜3 共通ライン
SEG1〜3 駆動ライン
LED1〜9 発光素子
SW11〜13 第1スイッチ部
SW21〜23 第2スイッチ部
C1〜C3 寄生容量
GND 放電部
Vup 電圧供給部
X1〜8 電圧印加期間
Y1〜8 非電圧印加期間

Claims (3)

  1. 複数の共通ラインと、複数の駆動ラインと、前記複数の共通ラインと前記複数の駆動ラインとに接続される複数の発光素子と、前記複数の共通ラインに時分割で電圧を印加するソースドライバと、前記複数の共通ラインの電圧印加期間内に前記複数の駆動ラインのうち点灯対象となる発光素子に接続された駆動ラインから電流を引き込むシンクドライバと、を備えた表示装置であって、
    前記駆動ラインは、共通ラインの非電圧印加期間のうち、前記シンクドライバにより電流が引き込まれる電圧印加期間の直前の非電圧印加期間内には放電部に接続されて放電され、前記シンクドライバにより電流が引き込まれない電圧印加期間の直前の非電圧印加期間内には電圧供給部に接続されて充電されることを特徴とする表示装置。
  2. 前記複数の駆動ラインが前記放電部に接続される時間間隔は、駆動ラインごとに設定されていることを特徴とする請求項1に記載の表示装置。
  3. 前記複数の駆動ラインが前記電圧供給部に接続される時間間隔は、駆動ラインごとに設定されていることを特徴とする請求項1または2に記載の表示装置。
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