JP6361096B2 - 表示装置 - Google Patents

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Description

本発明は、複数の発光素子がダイナミック点灯方式で駆動制御される表示装置に関する。
従来、共通ラインの寄生容量が駆動ラインに流れ込むことによる発光素子の誤点灯を防止するため、ソースドライバによって共通ラインに電圧が印加されていない期間に共通ラインの寄生容量を放電する表示装置が提案された(特許文献1参照)。
特開2005−156870号公報
しかしながら、従来の表示装置では、共通ラインの電圧がその寄生容量の過放電により必要以上に低下してしまい、発光素子に大きな逆電圧が掛かるという問題があった。
そこで、本発明は、ソースドライバによって共通ラインに電圧が印加されていない期間において共通ラインの電圧が所定の値に保持される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、前記共通ラインに接続されるとともに、前記接続されている共通ラインの電圧が前記ソースドライバによって電圧が印加されていない期間において所定の値より低い場合にこれを所定の値にまで引き上げる充電装置と、前記共通ラインに接続されるとともに、前記接続されている共通ラインの電圧が前記ソースドライバによって電圧が印加されていない期間において所定の値より高い場合にこれを所定の値にまで引き下げる放電装置と、を備えたことを特徴とする表示装置である。
本発明によれば、ソースドライバによって共通ラインに電圧が印加されていない期間において共通ラインの電圧が所定の値に保持されるため、発光素子に大きな逆電圧が掛かることを防止することができる。
本発明の実施形態1に係る表示装置の回路図(a)及びタイミングチャート(b)である。 本発明の実施形態2に係る表示装置の回路図(a)及びタイミングチャート(b)である。 本発明の実施形態3に係る表示装置の回路図(a)及びタイミングチャート(b)である。 本発明の実施形態4に係る表示装置の回路図(a)及びタイミングチャート(b)である。 本発明の実施形態5に係る表示装置の回路図(a)及びタイミングチャート(b)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。
[本発明の実施形態1に係る表示装置]
図1は、本発明の実施形態1に係る表示装置の回路図(a)及びタイミングチャート(b)である。図1(b)中の「ON」は、半導体スイッチの両端が電気的に接続されること(スイッチが「閉じる」こと)を意味している。
図1に示すように、本発明の実施形態1に係る表示装置は、複数の共通ラインL11〜13と、複数の駆動ラインL21、22と、複数の共通ラインL11〜13と複数の駆動ラインL21、22とに接続される複数の発光素子1〜6と、複数の共通ラインL11〜13に時分割で電圧を印加するソースドライバと、複数の駆動ラインL21、22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、共通ラインL11〜13に接続されるとともに、接続されている共通ラインL11〜13の電圧がソースドライバによって電圧が印加されていない期間において所定の値より低い場合にこれを所定の値にまで引き上げる充電装置A1〜3と、共通ラインL11〜13に接続されるとともに、接続されている共通ラインL11〜13の電圧がソースドライバによって電圧が印加されていない期間において所定の値より高い場合にこれを所定の値にまで引き下げる放電装置B1〜3と、を備えた表示装置である。
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L11〜13や複数の駆動ラインL21、22には、例えば銅箔を用いる。例えば、プリント配線基板の配線の一部が共通ラインL11〜13及び駆動ラインL21、22に相当する。
(複数の発光素子)
複数の発光素子1〜6には、例えば図1に示した発光ダイオードを用いる。複数の発光素子1〜6は、複数の共通ラインL11〜13と複数の駆動ラインL21、22とに接続される。
(ソースドライバ)
ソースドライバは、例えば半導体スイッチCOM1〜3を有している。ソースドライバが有する半導体スイッチCOM1〜3には、例えば図1に示したPチャネル型FET(Field Effect Transistor:電界効果トランジスタ)などのほか、PNPトランジスタなどを用いることができる。ソースドライバは、例えば半導体スイッチCOM1〜3を時分割で開閉して複数の共通ラインL11〜13を時分割で電圧供給部V1に接続することにより、複数の共通ラインL11〜13に時分割で電圧を印加する。なお、具体的な数値を挙げて理解を容易にするため、図1では、一例として、電圧供給部V1が供給する電圧を5Vとしているが、電圧供給部V1が供給する電圧は5Vに限定されない。
(シンクドライバ)
シンクドライバは、例えば半導体スイッチSEG1、2を有している。シンクドライバが有する半導体スイッチSEG1、2には、例えば図1に示したNPNトランジスタなどのほか、Nチャネル型FETなどを用いることができる。シンクドライバは、複数の駆動ラインL21、22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。
(充電装置)
充電装置A1〜3は、共通ラインL11〜13に接続されるとともに、接続されている共通ラインL11〜13の電圧がソースドライバによって電圧が印加されていない期間において所定の値より低い場合にこれを所定の値にまで引き上げる。本発明の実施形態1では、複数の共通ラインL11〜13に充電装置A1〜3がそれぞれ接続される。
充電装置A1〜3は、例えば、電圧供給部V2をそれぞれ有している。電圧供給部V2には、例えば、シリーズレギュレータやスイッチングレギュレータ(DC−DCコンバータ)などの安定化電源を用いることができる。なお、安定化電源の入力電圧をソースドライバにより共通ラインに印加される電圧以上の値とすることにより、共通ラインL11〜13から安定化電源への電流の逆流を防止することができる。安定化電源の入力電圧をソースドライバにより共通ラインに印加される電圧未満の値とする場合は、安定化電源と共通ラインL11〜13との間のどこかにダイオードを入れることにより、共通ラインL11〜13から安定化電源への電流の逆流を防止することができる。
充電装置A1〜3は、電圧供給部V2と共通ラインL11〜13との間に半導体スイッチなどを有しておらず、電圧供給部V2は、共通ラインL11〜13に常時接続されている。このため、共通ラインL11〜13の電圧は、表示装置の電源投入直後から共通ラインの走査(ソースドライバによる電圧の印加)が開始されるまでの間においても所定の値に保持される。なお、表示装置の電源投入直後から共通ラインの走査が開始されるまでの間は、ソースドライバによって電圧が印加されていない期間の一例である。
(放電装置)
放電装置B1〜3は、共通ラインL11〜13に接続されるとともに、接続されている共通ラインL11〜13の電圧がソースドライバによって電圧が印加されていない期間において所定の値より高い場合にこれを所定の値にまで引き下げる。本発明の実施形態1では、複数の共通ラインL11〜13に放電装置B1〜3がそれぞれ接続される。
放電装置B1〜3は、例えば、半導体スイッチSW1〜3(例:Nチャネル型FETやNPNトランジスタ)を有している。半導体スイッチSW1〜3は、その一端が共通ラインL11〜13側に接続され、その他端がグランド側に接続される。共通ラインL11〜13の電圧が所定の値にまでに引き下げられた後に半導体スイッチSW1〜3を開いて充電装置A1〜3とグランド側との導通を解除することにより、充電装置A1〜3から放電装置B1〜3に無駄な電流が流れることを抑制して、消費電力の低減を図ることができる。
(負荷)
放電装置B1〜3には、抵抗素子などの負荷Lを設けることができる。このようにすれば、放電装置B1〜3が有する半導体スイッチなどに過大な電流が流れることが抑制される。なお、充電装置A1〜3に抵抗素子などの負荷Lを設けることもできる。このようにしても、放電装置B1〜3が有する半導体スイッチなどに過大な電流が流れることが抑制される。
(動作)
図1(b)に示すように、本発明の実施形態1に係る表示装置では、表示装置の電源が投入されてから、所定の時間が経過すると、ソースドライバによる共通ラインL11〜13の走査が開始される。充電装置A1〜3の電圧供給部V2が共通ラインL11〜13に常時接続されているため、共通ラインL11〜13の電圧は、表示装置の電源投入直後から共通ラインL11〜13の走査が開始されるまでの間(ソースドライバによって電圧が印加されていない期間の一例)において所定の値にまで引き上げられる。具体的には、共通ラインL11の電圧は0Vから2.8Vにまで引き上げられ、共通ラインL12の電圧は0Vから2.0Vにまで引き上げられ、共通ラインL13の電圧は0Vから1.2Vにまで引き上げられる。
ソースドライバによる走査が開始すると、複数の共通ラインL11〜13に時分割で電圧が印加される。具体的には、半導体スイッチCOM1〜3が、半導体スイッチCOM1、半導体スイッチCOM2、半導体スイッチCOM3、半導体スイッチCOM1・・・の順に所定の時間間隔を空けて繰り返し開閉し、複数の共通ラインL11〜13に電圧が順次印加される。
シンクドライバは、複数の駆動ラインL21、22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。ここでは、発光素子1、4が点灯対象となる発光素子であるとして、共通ラインL11に電圧が印加されている間に半導体スイッチSEG1が閉じて駆動ラインL21から電流が引き込まれ、共通ラインL12に電圧が印加されている間に半導体スイッチSEG2が閉じて駆動ラインL22から電流が引き込まれる。これにより、発光素子1、4が点灯する。
放電装置B1が有する半導体スイッチSW1は、ソースドライバが共通ラインL11への電圧の印加を終了してから共通ラインL12への電圧の印加を開始するまでの間(ソースドライバによって電圧が印加されていない期間の一例)、すなわち、半導体スイッチCOM1が閉じてから半導体スイッチCOM2が開くまでの間に閉じる。これにより、共通ラインL11の電圧が所定の値にまで引き下げられる。具体的には、5Vから2.8Vにまで引き下げられる。
同様に、放電装置B2が有する半導体スイッチSW2は、ソースドライバが共通ラインL12への電圧の印加を終了してから共通ラインL13への電圧の印加を開始するまでの間(ソースドライバによって電圧が印加されていない期間の一例)、すなわち、半導体スイッチCOM2が閉じてから半導体スイッチCOM3が開くまでの間に閉じる。これにより、共通ラインL12の電圧が所定の値にまで引き下げられる。具体的には、5Vから2.0Vにまで引き下げられる。
同様に、放電装置B3が有する半導体スイッチSW3は、ソースドライバが共通ラインL13への電圧の印加を終了してから共通ラインL11への電圧の印加を開始するまでの間(ソースドライバによって電圧が印加されていない期間の一例)、すなわち、半導体スイッチCOM3が閉じてから半導体スイッチCOM1が開くまでの間に閉じる。これにより、共通ラインL13の電圧が所定の値にまで引き下げられる。具体的には、5Vから1.2Vにまで引き下げられる。
以上説明した本発明の実施形態1によれば、充電装置A1〜3と放電装置B1〜3とにより、共通ラインL11〜13の電圧は、ソースドライバによって電圧が印加されていない期間において所定の値に保持される。したがって、本発明の実施形態1によれば、所定の値をソースドライバによって印加される電圧よりも低い値とすることにより、ソースドライバによって共通ラインL11〜13に電圧が印加されていない期間において、共通ラインL11〜13の電圧をほぼ零にまで低下させるのではなく適度に低下させることができるため、発光素子1〜6に大きな逆電圧が掛かることを防止することができる。
なお、所定の値を低くし過ぎた場合は、ある発光素子(例えば発光素子4)がショート故障すると、ソースドライバにより電圧を印加されている共通ライン(例えば共通ラインL11)からショート故障した発光素子(例えば発光素子4)に接続されている所定の値に電圧が保持されている共通ライン(例えば共通ラインL12)へ誤って電流が流れてしまい、ソースドライバにより電圧を印加されている共通ライン(例えば共通ラインL11)に接続された発光素子(例えば発光素子2)が誤点灯する。しかしながら、この発光素子(例えば発光素子2)の誤点灯は、ショート故障している発光素子(例えば発光素子4)に接続された共通ライン(例えば共通ラインL12)の電位が引き上げられ、「ソースドライバにより電圧を印加されている共通ライン(例えば共通ラインL11)の電圧−ショート故障した発光素子(例えば発光素子4)に接続されている共通ライン(例えば共通ラインL12)の電圧<発光素子(例えば発光素子2)の点灯電圧」の関係式が満たされた時点で止まる。したがって、上記の誤点灯は、発光素子(例えば発光素子2)の点灯電圧より低い範囲において所定の値を可能な限り高い値(所定の値の一例)とすることにより可能な限り速やかに止めることができる。
また、共通ラインL11〜13の電圧がソースドライバによって電圧が印加されていない期間において所定の値に保持される場合は、点灯対象となる発光素子(例えば発光素子4)がオープン故障すると、その発光素子(例えば発光素子4)と同じ駆動ライン上にある発光素子(例えば発光素子2)に接続された所定の値に電圧が保持されている共通ライン(例えば共通ラインL11)から誤って電流が引き込まれてしまい、オープン故障した発光素子(例えば発光素子4)と同じ駆動ライン上にある発光素子(例えば発光素子2)は、誤点灯し得る。しかしながら、この誤点灯する発光素子(例えば発光素子2)に流れる電流は、充電装置(例えば充電装置A1)から供給される電流にほかならないため、当該誤点灯は、逆電圧の値が許容できる範囲に収まる場合には、所定の値を発光素子(例えば発光素子2)の点灯電圧より低い値(所定の値の一例)とすることにより緩和または防止すればよい。
なお、本発明の実施形態1では、一例として、共通ラインL11が保持される所定の値を2.8Vとし、共通ラインL12が保持される所定の値を2.0Vとし、共通ラインL13が保持される所定の値を1.2Vとした。このように各共通ラインを異なる所定の値に保持すれば、ショート故障またはオープン故障による誤点灯のどちらの対策に重きを置くかを、共通ラインごとに変えることができる。
[本発明の実施形態2に係る表示装置]
図2は、本発明の実施形態2に係る表示装置の回路図(a)及びタイミングチャート(b)である。図2(b)中の「ON」は、半導体スイッチの両端が電気的に接続されること(スイッチが「閉じる」こと)を意味している。
図2に示すように、本発明の実施形態2に係る表示装置は、充電装置Aに複数の共通ラインL11〜13が接続されている点で、複数の共通ラインL11〜13に充電装置A1〜3がそれぞれ接続される本発明の実施形態1に係る表示装置と相違する。本発明の実施形態2に係る表示装置においても、本発明の実施形態1に係る表示装置と同様に、ソースドライバによって共通ラインに電圧が印加されていない期間において、共通ラインL11〜13の電圧をほぼ零にまで低下させるのではなく適度に低下させることができるため、発光素子1〜6に大きな逆電圧が掛かることを防止することができる。
なお、本発明の実施形態2では、一例として、各共通ラインL11〜13が保持される所定の値を2.8Vとした。
また、充電装置Aと共通ラインL11〜13との間には、ダイオードDが設けられている。ダイオードDは、ソースドライバによって電圧が印加されている共通ライン(例えば共通ラインL12)から、所定の値に電圧が保持されている共通ライン(例えば共通ラインL11)に電流が流れることを防止している。
(動作)
図2(b)に示すように、本発明の実施形態2に係る表示装置では、表示装置の電源が投入されてから、所定の時間が経過すると、ソースドライバによる共通ラインL11〜13の走査が開始される。充電装置Aの電圧供給部V2が共通ラインL11〜13に常時接続されているため、共通ラインL11〜13の電圧は、表示装置の電源投入直後から共通ラインの走査が開始されるまでの間(ソースドライバによって電圧が印加されていない期間の一例)において所定の値にまで引き上げられる。具体的には、共通ラインL11〜13の電圧は0Vから2.8Vにまで引き上げられる。
ソースドライバによる走査が開始すると、複数の共通ラインL11〜13に時分割で電圧が印加される。具体的には、半導体スイッチCOM1〜3が、半導体スイッチCOM1、半導体スイッチCOM2、半導体スイッチCOM3、半導体スイッチCOM1・・・の順に所定の時間間隔を空けて繰り返し開閉し、複数の共通ラインL11〜13に電圧が順次印加される。
シンクドライバは、複数の駆動ラインL21、22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。ここでは、発光素子1、4が点灯対象となる発光素子であるとして、共通ラインL11に電圧が印加されている間に半導体スイッチSEG1が閉じて駆動ラインL21から電流が引き込まれ、共通ラインL12に電圧が印加されている間に半導体スイッチSEG2が閉じて駆動ラインL22から電流が引き込まれる。これにより、発光素子1、4が点灯する。
放電装置B1〜3が有する半導体スイッチSW1〜3は、ソースドライバが共通ラインL11〜13のいずれかへの電圧の印加を終了してから共通ラインL11〜13のいずれかへの電圧の印加を開始するまでの間(ソースドライバによって共通ラインに電圧が印加されていない期間の一例)、すなわち、半導体スイッチCOM1〜3のいずれかが閉じてから半導体スイッチCOM1〜3のいずれかが開くまでの間に閉じる。これにより、共通ラインL11〜13の電圧が所定の値にまで引き下げられる、あるいは所定の値のまま保持される。具体的には、5Vから2.8Vにまで引き下げられる、あるいは2.8Vのまま保持される。
[本発明の実施形態3に係る表示装置]
図3は、本発明の実施形態3に係る表示装置の回路図(a)及びタイミングチャート(b)である。図3(b)中の「ON」は、半導体スイッチの両端が電気的に接続されること(スイッチが「閉じる」こと)を意味している。
図3に示すように、本発明の実施形態3に係る表示装置は、放電装置Bに複数の共通ラインL11〜13が接続されている点で、複数の共通ラインL11〜13に放電装置B1〜3がそれぞれ接続される本発明の実施形態1に係る表示装置と相違する。本発明の実施形態3に係る表示装置においても、本発明の実施形態1に係る表示装置と同様に、ソースドライバによって共通ラインL11〜13に電圧が印加されていない期間において、共通ラインL11〜13の電圧をほぼ零にまで低下させるのではなく適度に低下させることができるため、発光素子1〜6に大きな逆電圧が掛かることを防止することができる。
なお、充電装置A1〜3と放電装置Bとの間には、ダイオードDが設けられている。ダイオードDは、ソースドライバによって電圧が印加されている共通ライン(例えば共通ラインL12)から、所定の値に電圧が保持されている共通ライン(例えば共通ラインL11)に電流が流れることを防止している。
(動作)
図3(b)に示すように、本発明の実施形態3に係る表示装置では、表示装置の電源が投入されてから、所定の時間が経過すると、ソースドライバによる共通ラインL11〜13の走査が開始される。充電装置A1〜3の電圧供給部V2が共通ラインL11〜13に常時接続されているため、共通ラインL11〜13の電圧は、表示装置の電源投入直後から共通ラインの走査が開始されるまでの間(ソースドライバによって電圧が印加されていない期間の一例)において所定の値にまで引き上げられる。具体的には、共通ラインL11の電圧は0Vから2.8Vにまで引き上げられ、共通ラインL12の電圧は0Vから2.0Vにまで引き上げられ、共通ラインL13の電圧は0Vから1.2Vにまで引き上げられる。
ソースドライバによる走査が開始すると、複数の共通ラインL11〜13に時分割で電圧が印加される。具体的には、半導体スイッチCOM1〜3が、半導体スイッチCOM1、半導体スイッチCOM2、半導体スイッチCOM3、半導体スイッチCOM1・・・の順に所定の時間間隔を空けて繰り返し開閉し、複数の共通ラインL11〜13に電圧が順次印加される。
シンクドライバは、複数の駆動ラインL21、22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。ここでは、発光素子1、4が点灯対象となる発光素子であるとして、共通ラインL11に電圧が印加されている間に半導体スイッチSEG1が閉じて駆動ラインL21から電流が引き込まれ、共通ラインL12に電圧が印加されている間に半導体スイッチSEG2が閉じて駆動ラインL22から電流が引き込まれる。これにより、発光素子1、4が点灯する。
放電装置Bが有する半導体スイッチSW1は、ソースドライバが共通ラインL11〜13のいずれかへの電圧の印加を終了してから共通ラインL11〜13のいずれかへの電圧の印加を開始するまでの間(ソースドライバによって共通ラインに電圧が印加されていない期間の一例)、すなわち、半導体スイッチCOM1〜3のいずれかが閉じてから半導体スイッチCOM1〜3のいずれかが開くまでの間に閉じる。これにより、共通ラインL11〜13の電圧が所定の値にまで引き下げられる、あるいは所定の値のまま保持される。具体的には、共通ラインL11の電圧は5Vから2.8Vにまで引き下げられる、あるいは2.8Vのまま保持される。また、共通ラインL12の電圧は5Vから2.0Vにまで引き下げられる、あるいは2.0Vのまま保持される。また、共通ラインL13の電圧は5Vから1.2Vにまで引き下げられる、あるいは1.2Vのまま保持される。
[本発明の実施形態4に係る表示装置]
図4は、本発明の実施形態4に係る表示装置の回路図(a)及びタイミングチャート(b)である。図4(b)中の「ON」は、半導体スイッチの両端が電気的に接続されること(スイッチが「閉じる」こと)を意味している。
図4に示すように、本発明の実施形態4に係る表示装置は、充電装置Aと放電装置Bとに複数の共通ラインL11〜13が接続されている点で、複数の共通ラインL11〜13のそれぞれに充電装置A1〜3と放電装置B1〜3とが接続される本発明の実施形態1に係る表示装置と相違する。本発明の実施形態4に係る表示装置においても、本発明の実施形態1に係る表示装置と同様に、ソースドライバによって共通ラインに電圧が印加されていない期間において、共通ラインL11〜13の電圧をほぼ零にまで低下させるのではなく適度に低下させることができるため、発光素子1〜6に大きな逆電圧が掛かることを防止することができる。
なお、本発明の実施形態4では、一例として、各共通ラインL11〜13が保持される所定の値を2.8Vとした。
また、充電装置Aと放電装置Bとの間、及び充電装置Aと共通ラインL11〜13との間には、ダイオードDがそれぞれ設けられている。ダイオードDは、ソースドライバによって電圧が印加されている共通ライン(例えば共通ラインL12)から、所定の値に電圧が保持されている共通ライン(例えば共通ラインL11)に電流が流れることを防止している。
(動作)
図4(b)に示すように、本発明の実施形態4に係る表示装置では、表示装置の電源が投入されてから、所定の時間が経過すると、ソースドライバによる共通ラインL11〜13の走査が開始される。充電装置Aの電圧供給部V2が共通ラインL11〜13に常時接続されているため、共通ラインL11〜13の電圧は、表示装置の電源投入直後から共通ラインの走査が開始されるまでの間(ソースドライバによって電圧が印加されていない期間の一例)において所定の値にまで引き上げられる。具体的には、共通ラインL11〜13の電圧は0Vから2.8Vにまで引き上げられる。
ソースドライバによる走査が開始すると、複数の共通ラインL11〜13に時分割で電圧が印加される。具体的には、半導体スイッチCOM1〜3が、半導体スイッチCOM1、半導体スイッチCOM2、半導体スイッチCOM3、半導体スイッチCOM1・・・の順に所定の時間間隔を空けて繰り返し開閉し、複数の共通ラインL11〜13に電圧が順次印加される。
シンクドライバは、複数の駆動ラインL21、22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。ここでは、発光素子1、4が点灯対象となる発光素子であるとして、共通ラインL11に電圧が印加されている間に半導体スイッチSEG1が閉じて駆動ラインL21から電流が引き込まれ、共通ラインL12に電圧が印加されている間に半導体スイッチSEG2が閉じて駆動ラインL22から電流が引き込まれる。これにより、発光素子1、4が点灯する。
放電装置Bが有する半導体スイッチSW1は、ソースドライバが共通ラインL11〜13のいずれかへの電圧の印加を終了してから共通ラインL11〜13のいずれかへの電圧の印加を開始するまでの間(ソースドライバによって共通ラインに電圧が印加されていない期間の一例)、すなわち、半導体スイッチCOM1〜3のいずれかが閉じてから半導体スイッチCOM1〜3のいずれかが開くまでの間に閉じる。これにより、共通ラインL11〜13の電圧が所定の値にまで引き下げられる、あるいは所定の値のまま保持される。具体的には、5Vから2.8Vにまで引き下げられる、あるいは2.8Vのまま保持される。
[本発明の実施形態5に係る表示装置]
図5は、本発明の実施形態5に係る表示装置の回路図(a)及びタイミングチャート(b)である。図5(b)中の「ON」は、半導体スイッチの両端が電気的に接続されること(スイッチが「閉じる」こと)を意味している。
図5に示すように、本発明の実施形態5に係る表示装置は、充電装置Aの電圧供給部V2と共通ラインL11〜13との間に半導体スイッチSW1が接続されている点で、電圧供給部V2と共通ラインL11〜13との間に半導体スイッチが接続されていない本発明の実施形態4に係る表示装置と相違する。本発明の実施形態5に係る表示装置においても、本発明の実施形態4に係る表示装置と同様に、ソースドライバによって共通ラインに電圧が印加されていない期間において、共通ラインL11〜13の電圧をほぼ零にまで低下させるのではなく適度に低下させることができるため、発光素子1〜6に大きな逆電圧が掛かることを防止することができる。
図5(b)に示すように、半導体スイッチSW1は、表示装置の電源投入直後から共通ラインの走査(ソースドライバによる電圧の印加)が開始されるまでの間において少なくとも一度閉じられる。これにより、共通ラインL11〜13は、表示装置の電源投入直後から共通ラインの走査(ソースドライバによる電圧の印加)が開始されるまでの間において所定の値に保持され、当該期間においても、発光素子1〜6に大きな逆電圧が掛かることが防止される。
本発明の実施形態5に係る表示装置において、共通ラインL11〜13の電圧は、ソースドライバによって共通ラインに電圧が印加されていない期間のうち半導体スイッチSW1が開いている間は、自然放電や漏れ電流により、徐々に低下する。しかしながら、大きく低下する前に、半導体スイッチSW1が再び閉じて共通ラインL11〜13の電圧は再び引き上げられるため、本発明の実施形態1〜4に係る表示装置と比較すると保持の程度に多少の差はあるものの、本発明の実施形態5に係る表示装置においても、共通ラインL11〜13の電圧は所定の値に保持されている。
(動作)
図5(b)に示すように、本発明の実施形態5に係る表示装置では、表示装置の電源が投入されてから、ソースドライバによる共通ラインL11〜13の走査が開始されるまでの間に、充電装置Aが有する半導体スイッチSW1が閉じる。これにより、共通ラインL11〜13の電圧は、表示装置の電源投入直後から共通ラインの走査が開始されるまでの間(ソースドライバによって電圧が印加されていない期間の一例)において所定の値にまで引き上げられる。具体的には、共通ラインL11〜13の電圧は0Vから2.8Vにまで引き上げられる。
ソースドライバによる走査が開始すると、複数の共通ラインL11〜13に時分割で電圧が印加される。具体的には、半導体スイッチCOM1〜3が、半導体スイッチCOM1、半導体スイッチCOM2、半導体スイッチCOM3、半導体スイッチCOM1・・・の順に所定の時間間隔を空けて繰り返し開閉し、複数の共通ラインL11〜13に電圧が順次印加される。
シンクドライバは、複数の駆動ラインL21、22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。ここでは、発光素子1、4が点灯対象となる発光素子であるとして、共通ラインL11に電圧が印加されている間に半導体スイッチSEG1が閉じて駆動ラインL21から電流が引き込まれ、共通ラインL12に電圧が印加されている間に半導体スイッチSEG2が閉じて駆動ラインL22から電流が引き込まれる。これにより、発光素子1、4が点灯する。
放電装置Bが有する半導体スイッチSW2は、ソースドライバが共通ラインL11〜13のいずれかへの電圧の印加を終了してから共通ラインL11〜13のいずれかへの電圧の印加を開始するまでの間(ソースドライバによって共通ラインに電圧が印加されていない期間の一例)、すなわち、半導体スイッチCOM1〜3のいずれかが閉じてから半導体スイッチCOM1〜3のいずれかが開くまでの間に閉じる。これにより、共通ラインL11〜13の電圧が所定の値にまで引き下げられる、あるいは所定の値のまま保持される。具体的には、5Vから2.8Vにまで引き下げられる、あるいは2.8Vのまま保持される。なお、放電装置Bが有する半導体スイッチSW2とともに、充電装置Aが有する半導体スイッチSW1が閉じるため、共通ラインL11〜13の電圧が2.8Vより低い値にまで引き下げられることは抑制される。
以上の本発明の実施形態1から5について説明したが、本発明の実施形態1から5では、複数の共通ラインL11〜13のすべてが充電装置と放電装置とに接続される形態について説明した。しかしながら、複数の共通ラインのL11〜13中には、充電装置や放電装置に接続されていないものが含まれていてもよい。例えば、発光素子(赤)はスタティック(1/1Duty)、発光素子(緑)及び発光素子(青)は1/2Dutyなどのように色毎にダイナミック点灯方式が異なる表示装置においては、発光素子(赤)が接続された共通ライン(例えば共通ラインL11)には充電装置や放電装置を接続しないものとし、発光素子(緑)及び発光素子(青)が接続された共通ライン(例えば共通ラインL12、13)には充電装置や放電装置を接続するものとすることができる。
次に、本発明の実施例1に係る表示装置について説明する。
本発明の実施例1に係る表示装置では、24本の共通ラインと48本の駆動ラインとを交差して配置し、共通ラインと駆動ラインとを交差してできる各交点に、1152個の発光ダイオード(Red、Green、Blueからなる3種類の発光ダイオードチップが含まれる。)をそれぞれ配置した。
ソースドライバには5Vで動作するPチャネル型FETを用い、シンクドライバには15mA程度に設定した定電流駆動のNPNトランジスタを用いた。充電装置は、出力電圧が3.3VとなるLDOレギュレータ(Low Drop−Out レギュレータ:シリーズレギュレータの一例)を電圧供給部の一例として有しており、また、Nチャネル型FETと抵抗270Ωとを負荷の一例として有している。これにより、共通ラインは、ソースドライバによって電圧を印加されている期間においては、発光ダイオードを駆動するため5Vになり、ソースドライバによって電圧を印加されていない期間においては、その寄生容量が放電され、その電圧が3.3V(所定の値の一例)に保持される。
この本発明の実施例1に係る表示装置を、1/24のDuty比でダイナミック駆動させ、共通ラインの走査周期を86.8usとし、走査される共通ラインにおいてソースドライバが電圧を印加する期間を76.8usとし、電圧を印加していない期間を10us、その内、放電装置のスイッチングを3usとした。
また、誤点灯が発生しているか、また逆電圧がかかっているかが分かりやすいように、あえて斜め点灯、すなわち、マトリクス状に配置された1152個の発光ダイオードのうち斜め方向に配置されたものを点灯させた。
このような表示装置について、誤点灯は目視により確認し、逆電圧はオシロスコープにより確認したところ、発光ダイオードの誤点灯は見られず、非点灯の発光ダイオードに掛かる逆電圧は小さく抑えられていた。また、電源投入直後において、ソースドライバにより各共通ラインに電圧を1度も印加していない時においてもすべての共通ラインの電圧が3.3Vに保持されており、すべての共通ラインが1通り(1回以上)ソースドライバによって電圧印加されるまでの間においても発光ダイオードに掛かる逆電圧は小さく抑えられていた。
したがって、本発明の実施例1に係る表示装置は、品質の高い表示装置であると評価することができる。
[比較例1]
次に、比較例1に係る表示装置について検討する。
比較例1に係る表示装置としては、本発明の実施例1に係る表示装置と基本的には同じ構成を有しているが、放電装置を備えていない表示装置を用いた。これにより、共通ラインは、ソースドライバによって電圧を印加されていない期間において、その寄生容量が放電されず、その電圧が所定の値に保持されない。
比較例1に係る表示装置は充電装置を備えているため、各共通ラインには、ソースドライバによって電圧印加されていない期間(電源投入直後を含む。)において3.3V以上の電圧が掛かっており、発光ダイオードに掛かる逆電圧は、小さく抑えられていた。
しかしながら、比較例1に係る表示装置は、充電装置とともに放電装置を備えていないため、斜め点灯、すなわち、マトリクス状に配置された1152個の発光ダイオードのうち斜め方向に配置されたものを点灯させたところ、点灯させている発光ダイオードと同じ駆動ラインに接続された発光ダイオードであって、点灯させている発光ダイオードが接続された共通ラインから数本程度の範囲で離れている共通ラインに接続されるいくつかの発光ダイオードについて、誤点灯が確認された。
このように、比較例1に係る表示装置は、充電装置とともに放電装置を備えていないため、発光ダイオードに掛かる逆電圧は小さく抑えられるが、品質の悪い表示装置であると評価することができる。
[比較例2]
次に、比較例2に係る表示装置について検討する。
比較例2に係る表示装置は、本発明の実施例1に係る表示装置と基本的には同じ構成を有しているが、充電装置を備えていない表示装置を用いた。これにより、共通ラインは、ソースドライバによって電圧を印加されていない期間において、放電装置により、その寄生容量がほとんど放電され、その電圧が所定の値に保持されることになくほぼ零になる。
比較例2に係る表示装置は、放電装置を備えているため、斜め点灯、すなわち、マトリクス状に配置された1152個の発光ダイオードのうち斜め方向に配置されたものを点灯させたところ、誤点灯は確認されなかった。
しかしながら、比較例2に係る表示装置は、充電装置を備えていないため、非点灯の発光ダイオードに大きな逆電圧が掛かっていた。また、電源投入直後においても、発光ダイオードに大きな逆電圧が掛かっていた。
このように、比較例2に係る表示装置は、放電装置とともに充電装置を備えていないため、発光ダイオードに大きな逆電圧が掛かる表示装置であると評価することができる。
以上、本発明の実施形態及び実施例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。
L11〜13 共通ライン
L21、22 駆動ライン
1〜6 発光素子
COM1〜3 半導体スイッチ
SEG1、2 半導体スイッチ
A、A1〜3 充電装置
B、B1〜3 放電装置
V1、V2 電圧供給部
SW1〜3 半導体スイッチ
D ダイオード

Claims (4)

  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
    前記共通ラインの電圧が前記ソースドライバによって電圧が印加されていない期間において所定の値(0<前記所定の値<前記ソースドライバにより印加される電圧値)より低い場合にこれを前記所定の値にまで引き上げる充電装置と、
    前記充電装置とは別の装置であり、前記充電装置に配線を介して接続され、前記共通ラインの電圧が前記ソースドライバによって電圧が印加されていない期間において前記所定の値より高い場合にこれを前記所定の値にまで引き下げる放電装置と、を備え
    前記共通ラインは、前記充電装置と前記放電装置とを接続する前記配線に接続され、
    前記放電装置は、
    半導体スイッチと前記半導体スイッチに直列接続された負荷とを有する回路を有し、前記回路の一端は前記共通ライン側に接続され、前記回路の他端はグランド側に接続され、
    前記共通ラインの電圧が前記所定の値にまでに引き下げられた後に前記半導体スイッチを開いて前記充電装置と前記グランド側との導通を解除することを特徴とする表示装置。
  2. 前記充電装置は、電圧供給部と、一端が前記電圧供給部側に接続され他端が前記共通ライン側に接続される半導体スイッチと、を備えていることを特徴とする請求項1に記載の表示装置。
  3. 前記充電装置に2以上の共通ラインが接続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。
  4. 前記放電装置に2以上の共通ラインが接続されていることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の表示装置。
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