JPH08254964A

JPH08254964A - 電界放射装置用のフレームメモリ・バイパス回路群

Info

Publication number: JPH08254964A
Application number: JP29161595A
Authority: JP
Inventors: Lester L Hodson; エル．ホッドソンレスター; E Prim Charles; イー．プリムチャールズ
Original assignee: Texas Instruments Inc
Current assignee: Texas Instruments Inc
Priority date: 1994-10-03
Filing date: 1995-10-03
Publication date: 1996-10-01
Also published as: EP0706164A1; CN1120284A; TW280899B

Abstract

(57)【要約】【課題】従来の電界放射表示装置は、特に携帯用とし
て使用する等の場合、低消費電力化が十分に図かれてい
ないという問題があった。【解決手段】電界放射カラー表示電子システムは、電
力低減装置４０を含む。表示システムは、マトリクス状
のアドレス指定可能のエミッタ板及び電圧切換え式３色
陽極板１０を含む。低減電力消費モードでは、表示装置
は、カラーモードから単色モードに切り換えられ、電力
低減装置４０によって、緑色の輝度情報（単色映像情報
を搬送する）が、フレームメモリ８０をバイパスすると
共に、３状態バッファ８６を介して、マルチプレクサ８
２からマルチプレクサ８４に直接結合する。バッファ８
６は、表示装置のカラー動作の際に、バイパスライこの
絶縁分離をもたらす。フレームメモリ８０は、単色動作
の際にバイパスできるようになったので、フレームメモ
リ８０を待機モードに置くことができることにより、略
１Ｗの電力を低減する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【関連出願】１９９４年９月１４日付出願の「低減電力
消費モードを有する電界放射装置（ＦｉｅｌｄＥｍｉ
ｓｓｉｏｎＤｅｖｉｃｅＨａｒｉｎｇＲｅｄｕｃ
ｅｄＰｏｗｅｒＣｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎＭｏｄ
ｅ）」と題する米国特許出願第０８／３０６，２８２
号）（テキサス・インスツルーメンツ社（Ｔｅｘａｓ
Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ，Ｉｎｃ．）事件整理番号Ｎ
ｏ．ＴＩ−１８７４３）。

【０００２】

【発明の属する技術分野】本発明は、一般に、電界放射
フラットパネル表示装置に関し、特に、表示をカラーか
ら単色に変え、クロック速度を低減し、陽極切換えを除
去し、かつ、フレームメモリを待機またはパワーオフモ
ードに置く電力低減装置を有する電界放射フラットパネ
ル・カラー表示装置に関する。

【０００３】

【従来技術の説明】半世紀以上の間、陰極線管（ＣＲ
Ｔ）が、視覚情報を表示する重要な電子装置であった。
ＣＲＴの広く行きわたった使用は、カラー、明るさ、コ
ントラスト及び解像度の分野におけるその表示特性の顕
著な品質に帰着し得る。実現すべきこれらの品質を許容
するＣＲＴの１つの主要な特徴は、透明な面板上のけい
光体塗料の使用である。

【０００４】しかしながら、従来のＣＲＴは、相当な物
理的深さ、即ち、実際の表面面後方の空間が必要であっ
て、この結果、粗大でかつ煩わしいものとなっていたと
いう欠点を有している。これらのＣＲＴは、こわれ易
く、かつ、部分的にその大きな真空容積のために、こわ
れた場合に、危険となり得るものである。更に、これら
の装置は、相当の量の電力を消費する。

【０００５】携帯用コンピュータの出現は、軽量で、コ
ンパクトで、かつ電力効率に優れたディスプレイに対す
る激烈な需要を生成してきた。これらの装置の表示機能
についての空間的及び重量的制限は、従来型ＣＲＴの使
用を排除するため、比較可能、即ち一層優れた表示特
性、例えば、明るさ、解像度、表示上の融通性、電力消
費等を有する満足のゆくフラットパネル・ディスプレイ
をもたらそうという努力に重要な関心が払われてきた。
或る応用には有益なフラットパネル・ディスプレイを生
産しながらも、これらの努力によって、従来型ＣＲＴと
比較することができるディスプレイは生産されなかっ
た。

【０００６】現在のところ、液晶ディスプレイ（ＬＣ
Ｄ）が、ラップトップ及びノートブック型式のコンピュ
ータに対して、最も一般に使用されている。ＣＲＴとの
比較において、これらのディスプレイは、コントラスト
が悪く、限られた範囲の視野角のみが可能であり、か
つ、カラー・バージョンでは、これらのディスプレイ
は、拡張バッテリー動作と両立できない割合で、電力を
消費する。また、カラー画面は、同等の画面寸法のＣＲ
Ｔに比して、はるかにコスト高になるきらいがある。

【０００７】液晶ディスプレイ技術の欠点の結果、薄膜
電界放射ディスプレイ技術が、工業的に非常に関心を高
めてきている。この種の技術を利用したフラットパネル
・ディスプレイは、けい光体発光画面を備えた陽極と組
み合わされた、とがった、薄膜の冷電界放射陰極のマト
リクス状のアドレス指定可能アレイを用いている。

【０００８】電界放射の現象は、１９５０年代に発見さ
れ、例えば、エス・アール・アイ・インターナショナル
（ＳＲＩＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ）のチャールズ
・エー・スピンドト（ＣｈａｒｌｅｓＡ．Ｓｐｉｎｄ
ｔ）等の多くの個人による広範囲に渡るリサーチによっ
て、経済的に有利で、低電力、高分解能、高コントラス
ト、全カラーのフラット・ディスプレイの製造に使用さ
れるその見通しに、見込みがあると思われる範囲まで、
技術が改良されてきた。

【０００９】電界放射ディスプレイにおける進歩は、シ
ー・エー・スピンドト（Ｃ．Ａ．Ｓｐｉｎｄｔ）他によ
る、１９７３年８月２８日付発行の「電界放射陰極構造
体及びこの種の構造体を利用した装置（ＦｉｅｌｄＥ
ｍｉｓｓｉｏｎＣａｔｈｏｄｅＳｔｒｕｃｔｕｒｅ
ｓａｎｄＤｅｖｉｃｅｓＵｔｉｌｉｚｉｎｇＳｕ
ｃｈＳｔｒｕｃｔｕｒｅｓ）」と題する米国特許第
３，７５５，７０４号、ミッチェル・ボーレル（Ｍｉｃ
ｈｅｌＢｏｒｅｌ）他による、１９８９年８月１５日
付発行の「電界放射によって励起した陰極ルミネセンス
によるディスプレイ手段の製造のプロセス（Ｐｒｏｃｅ
ｓｓｆｏｒｔｈｅＰｒｏｄｕｃｔｉｏｎｏｆ
ａＤｉｓｐｌａｙＭｅａｎｓｂｙＣａｔｈｏｄ
ｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅＥｘｃｉｔｅｄｂｙ
ＦｉｅｌｄＥｍｉｓｓｉｏｎ）」と題する米国特許第
４，８５７，１６１号、ミッチェル・ボーレル（Ｍｉｃ
ｈｅｌＢｏｒｅｌ）他による、１９９０年７月１０日
付発行の「微点放射陰極を有する電子源及び該電子源を
使用して電界放射によって励起される陰極ルミネセンス
によるディスプレイ手段（ＥｌｅｃｔｒｏｎＳｏｕｒ
ｃｅｗｉｔｈＭｉｃｒｏｐｏｉｎｔＥｍｉｓｓｉ
ｖｅＣａｔｈｏｄｅｓａｎｄＤｉｓｐｌａｙＭ
ｅａｎｓｂｙＣａｔｈｏｄｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎ
ｃｅＥｘｃｉｔｅｄｂｙＦｉｅｌｄＥｍｉｓｓ
ｉｏｎＵｓｉｎｇＳａｉｄＳｏｕｒｃｅ）」と題
する米国特許第４，９４０，９１６号、ロバート・メイ
ヤー（ＲｏｂｅｒｔＭｅｙｅｒ）による、１９９３年
３月１６日付発行の「マイクロチップ放射陰極を有する
電子源（ＥｌｅｃｔｒｏｎＳｏｕｒｃｅｗｉｔｈＭ
ｉｃｒｏｃｈｉｐＥｍｉｓｓｉｖｅＣａｔｈｏｄｅ
ｓ）」と題する米国特許第５，１９４，７８０号、及び
ジェーン−フレデリック・クラーク（Ｊｅａｎ−Ｆｒｅ
ｄｅｒｉｃＣｌｅｒｃ）による、１９９３年７月６日
付発行の「マイクロチップ３色けい光スクリーン（Ｍｉ
ｃｒｏｃｈｉｐＴｒｉｃｈｒｏｍａｔｉｃＦｌｕｏ
ｒｅｓｃｅｎｔＳｃｒｅｅｎ）」と題する米国特許第
５，２２５，８２０号に開示されている。これらの特許
は、参照によって、本願に含まれる。

【００１０】ボーレル（Ｂｏｒｅｌ）他の特許（’１６
１）は、マトリクス状の導体が配置されたガラス基板を
有する電界放射フラットパネル・ディスプレイを開示し
ている。マトリクスの一方向において、陰極電極を備え
た導電性列は、マイクロチップを支持している。他の方
向において、列状導体の上方では、ゲート電極を備えた
導電性行が、穿孔されている。行及び列の導体は、マイ
クロチップを通す穴を有する絶縁層によって分離され、
行及び列の各交点は、画素に対応している。

【００１１】クラーク（Ｃｌｅｒｃ）の特許（’８２
０）は、陰極及びゲート電極を備えた第１の基板と、該
第１の基板に面して、陽極電極を備えた規則正しく離隔
し、並行な導電性ストリップを含む第２の基板とを有す
る３色電界放射フラットパネル・ディスプレイを開示し
ている。これらのストリップは、赤色に発光する第１の
材料、緑色に発光する第２の材料、及び青色に発光する
第３の材料によって交互に覆われ、同一の発光材料で覆
われた導電性ストリップは、電気的に相互接続されてい
る。

【００１２】クラーク（Ｃｌｅｒｃ）の特許による３色
電界放射フラットパネル・ディスプレイをアドレス指定
するプロセスは、選択された陽極ストリップの色に発光
する、即ち「切り換えられる」べき画素に対応する陰極
導体のマイクロチップによって放射された電子を引き付
けるのに十分な電位に、相互接続した陽極ストリップの
各セットを連続的、かつ周期的に上昇させることから成
っている。選択されていない陽極ストリップは、マイク
ロチップによって放射された電子が、はねつけられる、
即ち、これらの非選択陽極を覆う発光材料のしきい値陰
極ルミネセンス・エネルギーレベルを下回るエネルギー
レベルを有するように、より低い電位に保持される。

【００１３】前述した型式の電界放射フラットパネル・
カラーディスプレイは、比較可能な液晶表示装置に比し
て、はるかに少ないエネルギーしか消費しない。例とし
て、等価のカラー液晶ディスプレイは、約６Ｗを使用す
るように設計されているが、２５．４ｃｍ（１０イン
チ）対角線ＶＧＡ電界放射ディスプレイによる電力使用
は、２Ｗのオーダーであることが期待されている。ディ
スプレイの画面は、携帯用コンピュータシステム内では
最もエネルギーを消費する傾向にあるため、電界放射装
置をディスプレイとして使用することによって、液晶装
置を上回る拡張バッテリー動作寿命が可能となる。代替
的に、電界放射装置をディスプレイとして使用すること
によって、同一の動作寿命に対して液晶表示装置によっ
て要求されるよりも、より小型で、軽量のバッテリーの
使用が可能となる。たとえそうでも、本技術が、しばし
ばこの種のシステムに対する品質の標準として使用され
る、大陸横断または大陸間の飛行の間、単一のバッテリ
ーパックから、カラーノートブック型式のコンピュータ
を動作させる機能をもたらすようには思えない。従っ
て、携帯用コンピュータがバッテリー電力によって動作
し得る時間を拡張する及び／又はバッテリーに対する寸
法要求を低減するために、電界放射表示装置によって消
費される電力を一層低減できるようにすることが望まし
いと考えられる。

【００１４】

【発明の概要】本発明の原理によれば、フレーム逐次表
示に対してフォーマット化した映像データを記憶するフ
レームメモリを含む、電界放射カラー表示装置が、ここ
に開示される。該装置は、通常の電力消費モード及び低
減した電力消費モードの間で前記装置を切り換える手段
と、前記装置が、低減電力消費モードにあるとき、単色
表示をもたらす手段とを備えている。前記装置は、前記
単色表示がもたらされたとき、前記フレームメモリをバ
イパスする手段を付加的に備えている。

【００１５】更に、本発明の原理によれば、電界放射カ
ラー表示装置が、ここに開示される。該装置は、複数の
行導体と交差する複数の列導体を備えたエミッタ板と、
各行及び列導体の交点にある電子エミッタとを備えてい
る。前記装置はまた、カラー発光材料によって交互に覆
われた導電性ストリップを備え、前記エミッタ板に隣接
する陽極板を具備しており、同一の発光材料で覆われた
前記導電性ストリップは、各カラーに対応するくし状構
造体を形成すべく、電気的に相互接続されている。前記
装置は、フレーム逐次映像情報信号を列導体に結合する
ための混合映像信号に応答するデータ・フォーマッタ及
びタイミング制御装置を付加的に備え、該データ・フォ
ーマッタ及びタイミング制御装置は、フレーム逐次表示
に対してフォーマット化した映像データを記憶するフレ
ームメモリを含んでいる。前記装置は更に、通常の電力
消費モード及び低減電力消費モードの間で前記装置を切
り換える手段と、前記装置が、低減電力消費モードにあ
るとき、単色表示をもたらす手段とを備えている。最後
に、前記装置は、前記単色表示がもたらされたとき、前
記フレームメモリをバイパスする手段を備えている。

【００１６】また更に、本発明によれば、フレーム逐次
表示に対してフォーマット化した映像データを記憶する
フレームメモリを含んだ、電界放射カラー表示装置が、
ここに開示される。該装置は、該装置を第１の電源に結
合する手段を備えて、該装置が、制限された時間の間、
前記第１の電源から動作できるようになっている。前記
装置は更に、通常の電力消費モード及び低減電力消費モ
ードの間で前記装置を切り換える手段と、前記装置が、
低減電力消費モードにあるとき、単色表示をもたらす手
段とを備えている。最後に、前記装置は、前記単色表示
がもたらされたとき、前記フレームメモリをバイパスす
る手段を含んでいる。

【００１７】

【発明の実施の形態】最初に、図１を参照すると、本発
明による電力低減装置を含む電界放射ディスプレイ電子
システムのブロック図が示されている。該システムは、
ボーレル（Ｂｏｒｅｌ）他の前記米国特許第４，８５
７，１６１号で説明した型式のものであって良いマトリ
クス状のアドレス指定可能エミッタ板１４と、クラーク
（Ｃｌｅｒｃ）の前記米国特許第５，２２５，８２０号
で説明した型式であって良い３色陽極板１０とを含んで
いる。陽極板１０は、集合的にストリップ１２と称し、
陽極電極を備えた、多数の規則正しく離隔した、平行導
電性ストリップ１２_Ｒ、１２_Ｇ及び１２_Ｂを含んでい
る。これらのストリップ１２は、赤色に発光する第１の
材料、緑色に発光する第２の材料、及び青色に発光する
第３の材料によって交互に覆われており、同一の発光材
料で覆われた導電性ストリップが、くし状構造体を形成
するように、電気的に相互接続されるようになってい
る。先に説明したように、板１０及び１４は、対向する
関係で位置決めされており、この結果、エミッタ板１４
から放射された電子が、陽極板１０の高電位の陽極スト
リップ１２_Ｒ、１２_Ｇ及び１２_Ｂに向って引っ張られる
ようになっている。

【００１８】陽極電源３４は、一般に、３００から８０
０Ｖのオーダの高電圧を陽極電圧切換え制御３６にもた
らす電力変換装置３０に応答する。データ・フォーマッ
ト化及びタイミング制御装置１６から出された命令に応
答する陽極電圧切換え制御３６は、（画像が単色であれ
ば）電圧を同時に、陽極ストリップ１２_Ｒ、１２_Ｇ及び
１２_Ｂの３つのくし状体にもたらし、この際、これらの
電圧のおのおのは、対応する発光材料の輝度特性に応じ
たレベルに設定されている。

【００１９】マトリクス状のアドレス指定可能エミッタ
板１４の列ライン（陰極電極）（図示せず）は、列ドラ
イバ１８に個々に結合されている。ドライバ１８は、デ
ータ・フォーマッタ及びタイミング制御装置１６によっ
て、最初の混合信号から、個別の赤、緑及び青の表示フ
レームにフォーマット化された、上位装置からの映像デ
ータを受信する。この例において、データ・フォーマッ
タ及びタイミング制御装置１６は、ＶＧＡ規格によっ
て、映像データを処理することができると共に、一般
に、６４０個の列ドライバ１８に、６４０個のデータを
並行ラインを介して出力することができ、これによっ
て、表示の単一の行の１つのカラー成分がもたらされ
る。データ・フォーマッタ及びタイミング制御装置１６
からのデータは、ＣＬＫ入力端子で受信されたクロック
信号が発生する毎に直ちに、列ドライバ１８にラッチさ
れる。

【００２０】マトリクス状のアドレス指定可能エミッタ
板１４の行ライン（ゲート電極）（図示せず）は、個々
に行ドライバ２２に結合されている。ドライバ２２は、
行アドレスカウンタ／デコーダ２０からイネーブル信号
を受信する。装置２０は、ＣＬＫ入力端子で受信したク
ロック信号の各発生に応答するカウンタと、行ドライバ
２２のおのおのに、イネーブル信号を逐次的に送給する
デコーダとを含んでいる。この例において、装置２０の
カウンタは、４８０まで計数することができ、この際、
装置２０のデコーダ部は、４８０個の行ドライバ２２の
おのおのに、イネーブル信号を逐次的に送給するように
なっている。

【００２１】クロック発生器２４は、本発明の表示装置
のカラー動作の際に、マルチプレクサ２６を通して、入
力Ａを介し、列ドライバ１８及び行アドレス・カウンタ
／デコーダ２０に、クロック入力信号をもたらす。クロ
ック信号が発生する毎に、映像データ信号の列が列ドラ
イバ１８にラッチされると共に、行ドライバ２２のうち
の唯一のものが使用可能にされる。各表示フレームは、
行ドライバ２２の各１つが、３色のおのおのに対して使
用可能となることを要求する。こうして、本例では、完
全な３色表示フレームに対して、４８０×３＝１，４４
０個のクロックパルスが要求されることが判かる。

【００２２】本発明の表示装置の電力システムは、該表
示装置内の他の各回路によって要求される他の電圧（図
示せず）は勿論のこと、陽極電圧切換え制御３６に結合
した陽極電圧、行ドライバ２２に結合したゲート電圧、
列ドライバ１８に結合した陰極電圧を含む、システム電
力要求をもたらすための交流電源４４またはバッテリ３
２に応答する電力変換装置３０を含んでいる。好ましい
構成において、電力変換装置は、該電力変換装置が交流
電源４４に結合しているとき、バッテリ３２に対して充
電電流をもたらす。電力変換装置３０が電源４４から切
り離されたとき、即ち、表示装置が携帯用装置として使
用されているとき、バッテリ３２には、全てのシステム
電力要求をもたらすことが要求される。

【００２３】電力低減装置４０は、前述した表示装置内
に含まれており、この際、この種の装置４０は、表示装
置の電力消費の低減を可能にすることによって、所定の
動作寿命の間、バッテリ３２から電力を引き出しなが
ら、またはバッテリ３２の寸法及び重量を低減しなが
ら、表示装置の動作寿命を拡大するようになっている。
低減電力消費モードにおいて、電力低減装置４０は、デ
ィスプレイをカラーモードから単色モードに切り換える
と共に、電力低減装置４０は、おのおのが、表示装置の
電力低減に寄与する種々の機能を実行する。関連出願で
説明した第１の機能は、陽極板１０の陽極ストリップ１
２_Ｒ、１２_Ｇ及び１２_Ｂから成る３つのくし状体に対す
る逐次的高電圧の切換え印加を無効にする効果をもたら
す。関連出願でまた説明した第２の機能は、行アドレス
・カウンタ／デコーダ２０及び列ドライバ回路１８に印
加されるクロック信号の周波数を低下させる。

【００２４】本発明によれば、電力低減装置は第３の機
能をもたらすことによって、データ・フォーマッタ及び
タイミング制御装置１６内で消費される電力は、表示シ
ステムが、カラーモードから単色モードに切り換ったと
きに低減される。この機能は、図２に関連して説明さ
れ、図２においては、詳細なブロック図を通して、デー
タ・フォーマッタ及びタイミング制御装置１６の顕著な
要素が示されている。

【００２５】図２を参照すると、カラー輝度信号の３つ
のセットを備えた混合映像信号は、入力として、１：２
マルチプレクサ８２に加えられる。本例では、入力Ｒ
は、ディスプレイの単一画素の赤色輝度に対応する、６
ビットの赤色輝度情報を搬送する６本の信号ラインを備
えている。同様に、入力Ｇは、６ビットの緑色輝度情報
を搬送する６本の信号ラインを備え、かつ、入力Ｂは、
６ビットの青色輝度情報を搬送する６本の信号ラインを
備えている。マルチプレクサ８２は、フレームメモリ８
０への記憶の便宜上、カラーデータの各セットを、おの
おのが２つの画素に対するカラー輝度情報を備えている
１２ビットのワードにアレンジする。図示の簡略化のた
め、図２の要素内の刻時機能については、当業者が、こ
れらの機能を容易にもたらすことができるのは明瞭であ
るので、図示してはいない。

【００２６】マルチプレクサ８２は、３６個の出力信号
をもたらし、１２個の信号が、２つの赤色画素に対応す
る輝度情報に対応し、１２個の信号が、２つの緑色画素
に対応する輝度情報に対応し、かつ、１２個の信号が、
２つの青色画素に対応する輝度情報に対応する。これら
の３６個の信号は、フレームメモリ８０に加えられ、該
フレームメモリ８０は、この例では、３つの映像メモリ
８０_Ｒ、８０_Ｇ及び８０_Ｂを備えている。更に、例証と
して、各映像メモリ８０_Ｒ、８０_Ｇ及び８０_Ｂは、１２
ビット長の３０７，２００ワードを備えており、これ
は、４８０行×６４０列の表示システムの各画素に対す
る６ビットの輝度情報の２つの全フレームを記憶するの
に必要な容量である。

【００２７】動作の電界逐次モードによれば、赤色の輝
度情報の全フレームは、１：２マルチプレクサ８４を介
して、赤色映像メモリ８０_Ｒからクロック信号に同期し
て取り出されて、列ドライバ１８（図１）に加えられ
る。マルチプレクサ８４は、映像メモリ８０_Ｒからの１
２ビットワードを、本例によれば、列ドライバ１８によ
って要求される２４ビットワードに変換する。赤色輝度
情報の全フレームが、マルチプレクサ８４を介して、赤
色映像メモリ８０_Ｒから列ドライバ１８に転送された
後、緑色映像メモリ８０_Ｇからの緑色輝度情報の全フレ
ームに対して、同様のプロセスが繰り返され、これに続
いて、青色映像メモリ８０_Ｂからの青色輝度情報の全フ
レームに対して、同様のプロセスが繰り返され、こうし
て、全プロセスが連続的に繰り返される。

【００２８】各映像メモリ８０_Ｒ、８０_Ｇ及び８０
_Ｂは、３つの状態出力を有している。即ち、メモリの選
択（ＳＥＬ）ラインが真のとき、その出力は、１または
０であるが、選択されないときは、その出力は、開回路
となる（高インピーダンスを有する）。こうして、３つ
の映像メモリ８０_Ｒ、８０_Ｇ及び８０_Ｂからの１２本の
出力ラインは、１つの映像メモリ８０_Ｒ、８０_Ｇ及び８
０_Ｂが、任意の時間に選択される限りにおいて、相互に
干渉すること無しに、マルチプレクサ８４の入力に結合
することができる。

【００２９】本発明によれば、バッファ８６の入力端子
は、緑色輝度情報に対応するマルチプレクサ８２からの
１２個の信号出力に結合されている。バッファ８６の出
力端子は、映像メモリ８０_Ｒ、８０_Ｇ及び８０_Ｂからの
１２本の出力ラインの３つのセットと共に、マルチプレ
クサ８４の入力に結合している。バッファ８６は、３状
態装置であり、このため、選択されないときは、それら
の出力ラインは、映像メモリ８０_Ｒ、８０_Ｇ及び８０_Ｂ
からの出力と干渉することはない。

【００３０】単色映像表示の実際によれば、単色映像情
報は、緑色信号ライン上で搬送される。こうして、図２
の構成によって、単色映像情報は、フレームメモリ８０
をバイパスすることができると共に、バッファ８６を介
して、マルチプレクサ８２からマルチプレクサ８４にパ
スすることができる。バッファ８６は、ディスプレイの
カラー動作の際に、バイパスラインの絶縁分離をもたら
す。本発明によって、単色動作の際、フレームメモリを
バイパスすることができるので、フレームメモリ８０を
待機モードに置くことができ、これによって、現在の評
価によれば、略電力の１Ｗを減ずることができる。

【００３１】図３Ａ、３Ｂ及び３Ｃは、図１のシステム
の電力低減装置を制御する３つの代替略図を示すブロッ
ク図である。これらの略図は、通常のモード及びエネル
ギー保存（即ち、低減電力消費）モードの間で、表示シ
ステムの動作を切り換える構造体の単なる機能的図式を
もたらそうとするものである。図３Ａないし図３Ｃは、
図１の電力低減装置４０に結合されたモード制御回路群
４２の各構成要素の３つの実施例を図示している。図１
及び図３Ａないし３Ｃの２つ以上の回路要素の参照番号
が、百の桁でのみ異なるところでは、この種の要素は、
類似または実質的に同等である。例えば、図１の電力低
減装置４０は、図３Ｂの装置１４０、図３Ｃの装置２４
０及び図３Ｃの装置３４０と同様である。

【００３２】図３Ａについて説明すると、電力低減装置
１４０は、論理「１」のレベルまたは論理「０」（即
ち、接地）のレベルを取り得るＥＮＡＢＬＥ入力を含ん
でいる。この例証のために、装置１４０は、論理「１」
レベルに応答して、エネルギー保存（ＥＣ）モードにす
ることができると共に、論理「０」レベルに応答して、
通常の電力消費モードにすることができる。ＥＣＭＯ
ＤＥスイッチ１４６は、閉塞位置に起動されたとき、論
理「０」レベルを論理インバータ１４８の入力に結合さ
せ、該論理インバータ１４８の出力端子は、電力低減装
置１４０のＥＮＡＢＬＥ入力端子に結合されている。こ
うして、図３Ａにおいて機能的に示す実施例では、ＥＣ
ＭＯＤＥスイッチ１４６は、本発明の表示システムの
電力消費動作モードの手動トグル制御をもたらす。

【００３３】ここで、図３Ｂについて説明すると、電力
低減装置２４０は、ＥＮＡＢＬＥ入力を含んでおり、該
入力は、図３Ａの装置と同様に、論理「１」レベルに応
答して、装置２４０をＥＣモードにすることができると
共に、論理「０」レベルに応答して、通常の電力消費モ
ードにすることができる。この実施例は、バッテリ２３
２に結合したしきい値検出器２５０を含んでおり、該検
出器２５０は、バッテリ２３２の電圧レベルが、所定の
しきい値レベルを下回って降下したとき、論理「０」レ
ベルの出力信号をもたらす。この信号は、論理ＮＡＮＤ
ゲート２５２及び論理ＡＮＤゲート２５６を介して結合
されて、電力低減装置２４０に対して、ＥＣモードイネ
ーブル信号をもたらすようになっている。ＥＣＭＯＤ
Ｅスイッチ２４６は、その閉塞位置に起動されたとき、
接地レベル（論理「０」）電圧を、ＮＡＮＤゲート２５
２の第２の入力に結合させることによって、ＥＮＡＢＬ
Ｅを装置２４０にもたらすようになっている。ＯＶＲス
イッチ２５４は、その閉塞位置に起動されたとき、接地
レベル（論理「０」）電圧を、ＡＮＤゲート２５６の第
２の入力に結合させることによって、しきい値検出器２
５０またはＥＣモードスイッチ２４６の何れかのイネー
ブル効果を無効にするようになっている。こうして、図
３Ｂに機能的に示した実施例において、しきい値検出器
２５０は、表示システムのバッテリ電圧が、所定のレベ
ルを下回って降下したときに、ＥＣモードの自動イネー
ブルをもたらすと共に、ＥＣＭＯＤＥスイッチ２４６
は、ＥＣモードの手動イネーブルをもたらし、一方、Ｏ
ＶＲスイッチ２５４は、前記イネーブル機能の何れかを
無効にすることができ、これによって、本発明の表示シ
ステムを、通常の電力消費動作モードにする。

【００３４】最後に、図３Ｃについて説明すると、電力
低減装置３４０は、ＥＮＡＢＬＥ入力を含み、該入力
は、図３Ａの装置１４０と同様に、論理「１」に応答し
て、装置３４０をＥＣモードにすることができると共
に、論理「０」レベルに応答して、通常の電力消費モー
ドにすることができる。この実施例では、電力変換装置
３３０は、交流電源に結合されないことを指示すべく、
論理「１」レベルの出力信号ＮＯＡＣをもたらす。こ
の信号は、論理ＡＮＤゲート３５６を介して結合され
て、電力低減装置３４０に対して、ＥＣモード・イネー
ブル信号をもたらすようになっている。ＯＶＲスイッチ
３５４は、その閉塞位置に起動されたとき、接地レベル
（論理「０」）電圧を、ＡＮＤゲート３５６の第２の入
力に結合することによって、電力変換装置３３０からの
ＮＯＡＣ出力信号のイネーブル効果を無効にするよう
になっている。こうして、図３Ｃに機能的に示す実施例
において、電力変換装置３３０は、交流電源がないと
き、ＥＣモードの自動イネーブルをもたらし、一方、Ｏ
ＶＲスイッチ３５４は、この自動機能を無効にすること
ができ、これによって、本発明の表示システムを、通常
の電力消費動作モードにするようになっている。

【００３５】スイッチ及び論理要素用の従来の記号が、
図面に示されると共に、添付のテキストの説明に使用さ
れているが、この種の表現は、単に機能的なものである
こと、及び本発明の装置の実際の実施は、これらの目的
に対してコンピュータのキーボードの機能キーに例証的
に応ずるコンピュータのソフトウェアと関連して、固体
装置を多分含むこととなることが、どれに関係するか
は、当業者によって認識されよう。

【００３６】表示装置の動作機能を変えることによっ
て、表示装置によって消費される電力量を低減する電力
低減装置を含み、ここに開示する電界放射フラットパネ
ル表示装置は、従来技術の表示装置をしのぐ利点をもた
らす。第１に、システムをカラーモードではなくて単色
で動作させることによって、全ての陽極ストリップは、
一定の電位に保持され、陽極切換えは生じない。こうし
て、陽極切換え電力は、零に低減される。

【００３７】第２に、単色での動作では、各カラー表示
電界に対する３つの掃引（赤、緑及び青）とは対照的
に、各表示フレームに対するエミッタ板をさし渡る単一
の掃引のみが必要とされるので、行及び列ドライバ回路
それにエミッタパネルは、ここで説明した型式のカラー
ディスプレイの電力容量の１／３を消費することとな
る。

【００３８】本発明によれば、エネルギー保存モードで
の電界放射表示動作の付加的電力低減利益は、フレーム
メモリ・バイパス機能から実現され、これによって、フ
レームメモリ８０での電力損失のうちの略ＩＷを低減す
る。単色信号を搬送する緑色輝度情報は、バッファ８
６、バイパス用フレームメモリ８０を介して送られ、メ
モリ８０は、この動作モードでは待機状態に置くことが
できる。

【００３９】本発明によってもたらされる多くの利点が
ある。第１に、エネルギ一保存モードは、バッテリの寿
命を延ばす。従って、より小型のバッテリを表示装置中
に組み込むことができ、これによって、装置をより軽量
にすると共に、運び易くする。より小型のバッテリの使
用はまた、表示装置のコストを低減し、これによって、
より競合的に値段を付けることができるようになる。こ
の発明の別の利点は、グレースケールの最大使用が維持
されることである。列ドライバ１８は、単色モード及び
全カラーモードにおいて同一の表示情報をもたらすの
で、今日の単色システムに典型的な１６個のグレースケ
ール・レベルと比較して、略２^６＝６４個のグレースケ
ール・レベルを、この発明によって達成することができ
る。

【００４０】この発明のまた別の利点は、陽極電圧切換
え制御３６は、現在のフレームの完了と同時に、全ての
陽極ストリップ１２_Ｒ、１２_Ｇ及び１２_Ｂに対して、切
り換えられていない電力を供給するので、全カラーから
単色表示への変化は、１フレーム内で行うことができ
る。ここで開示した本発明は、低減電カレベルで、全カ
ラーモードにおける輝度に等しいかまたはこれを超え
る、単色モードでの表示輝度を助長する。全カラーモー
ドに対して説明した逐次プロセスとは対照的に、全ての
陽極ストリップ１２_Ｒ、１２_Ｇ及び１２_Ｂは、同時に発
光するので、単色モードにおける表示輝度は、より低レ
ベルの電力消費に維持することができる。また、全ての
陽極ストリップ１２_Ｒ、１２_Ｇ及び１２_Ｂが付勢され
て、全ての放射された電子を収集するため、全てのマイ
クロチップによって放射された電子が利用されるので、
単色表示における輝度は、より低電カレベルで達成され
る。全カラーモードでは、単一のカラーの付勢された陽
極ストリップに達した電子のみが、輝度に対して利用さ
れる。更に、単色モードでは、３つのカラー全てのけい
光体が、フレームの１／３の間の代わりに全フレームを
通して付勢される。付勢におけるこの増大によって、け
い光体をより効率的にする。

【００４１】エネルギー保存モードで表示システムが動
作する結果、２５．４ｃｍ（１０インチ）対角線ＶＧＡ
電界放射ディスプレイの電力消費は、全カラーモードで
の少なくとも２Ｗから約１／２Ｗまで、低減することが
できる。液晶表示装置は、裏面照光式表示面を必要とし
ているので、この種の装置には、カラーから単色に切り
換える電力低減利益はない。更に、ＬＣＤ表示装置は、
フレーム逐次表示面フォーマット化を用いていないの
で、この種の装置において、フレームメモリをバイパス
することから得られる電力低減利益はあり得ない。最後
に、電界放射表示装置の赤色、緑色及び青色の陽極スト
リップに対する電圧レベル要求は、カラーモードでの略
７００〜８００Ｖから、単色モードでの略３００〜５０
０Ｖに低減されることが判かる。

【００４２】以上、本発明の原理を、特にここで開示し
た構造体及び方法に関して説明したが、この発明の実際
において、種々の試みをし得ることが認められよう。例
えば、この開示は、切換え式陽極構造体を説明している
が、本発明は、放射された電子を所望のカラーの陽極ス
トリップに収束させる四極構成を使用する電界放射表示
装置に等しく適用し得ることが認められよう。また、こ
の開示は、図２に示すように、ディスプレイ中に物理的
に位置しているフレームメモリ８０を説明したが、該フ
レームメモリは、上位システム中にも位置し得る。ま
た、この開示は、ＶＧＡ規格に従って映像データを処理
するデータ・フォーマッタ及びタイミング制御装置１６
を説明したが、他の映像解像度及びアレイ寸法を適応し
得る。更に、この開示は、３原色表示装置を説明した
が、電界放射を用いる任意のカラー表示発生機構を含も
うとすることができる。この発明の範囲は、ここで開示
した特定の構造体及び方法に制限されようとするもので
はなく、その代わりに、特許請求の範囲の広さによって
評価すべきである。

【００４３】以上の説明に関して更に以下の項を開示す
る。（１）フレーム逐次表示に対してフォーマット化した映
像データを記憶するフレームメモリを含んだ電界放射カ
ラー表示装置において、通常の電力消費モード及び低減
電力消費モードの間で、前記装置を切り換える手段と、
前記装置が、前記低減電力消費モードのときに、単色表
示をもたらす手段と、前記単色表示がもたらされたと
き、前記フレームメモリをバイパスする手段と、を具備
したことを特徴とする前記装置。

【００４４】（２）第１項記載の装置において、前記バ
イパス手段がバッファを含み、該バッファが、映像情報
のソースに結合した入力端子を有すると共に、前記フレ
ームメモリの出力端子に結合した出力端子を有してなる
ことを特徴とする前記装置。

【００４５】（３）第２項記載の装置において、前記バ
ッファ及び前記フレームメモリは３状態装置で、その前
記出力端子が、対応する装置が選択されたとき、デジタ
ル出力信号をもたらすと共に、対応する装置が選択され
ないとき、開回路として機能してなることを特徴とする
前記装置。

【００４６】（４）第３項記載の装置において、前記フ
レームメモリは、前記バッファが選択されたとき、選択
されないことを特徴とする前記装置。（５）電界放射カラー表示装置において、複数の行導体
と交差する複数の列導体、及び前記行及び列導体のおの
おのの交点にある電子エミッタを備えたエミッタ板と、
前記エミッタ板に隣接した陽極板であって、カラールミ
ネセンスの材料によって交互に覆われた導電性ストリッ
プを備え、同一の発光材料で覆われた前記導電性ストリ
ップが、各カラーに対応するくし状構造体を形成すべ
く、電気的に相互接続されてなる前記陽極板と、フレー
ム逐次映像情報信号を前記列導体に結合させる混合映像
入力信号に応答し、フレーム逐次表示に対してフォーマ
ット化した映像データを記憶するフレームメモリを含ん
だデータフォーマッタ及びタイミング制御装置と、通常
の電力消費モード及び低減電力消費モードの間で、前記
装置を切り換える手段と、前記装置が、前記低減電力消
費モードにあるとき、単色表示をもたらす手段と、前記
単色表示がもたらされたとき、前記フレームメモリをバ
イパスする手段と、を具備したことを特徴とする前記装
置。

【００４７】（６）第５項記載の装置において、前記バ
イパス手段がバッファを含み、該バッファが、映像情報
のソースに結合した入力端子を有すると共に、前記フレ
ームメモリの出力端子に結合した出力端子を有すること
を特徴とする前記装置。

【００４８】（７）第６項記載の装置において、前記バ
ッファ及び前記フレームメモリは、３状態装置であり、
その前記出力端子は、対応する装置が選択されたとき、
デジタル出力信号をもたらすと共に、対応する装置が選
択されないとき、開回路として機能することを特徴とす
る前記装置。

【００４９】（８）第７項記載の装置において、前記フ
レームメモリは前記バッファが選択されたとき選択され
ないことを特徴とする前記装置。

【００５０】（９）フレーム逐次表示に対してフォーマ
ット化した映像データを記憶するフレームメモリを含む
電界放射カラー表示装置において、前記装置を第１の電
源に結合させる手段であって、前記装置が、制限された
時間の間、前記第１の電源から動作可能となるようにし
た前記手段と、通常の電力消費モード及び低減電力消費
モードの間で、前記装置を切り換える手段と、前記装置
が、前記低減電力消費モードにあるとき、単色表示をも
たらす手段と、前記単色表示がもたらされたとき、前記
フレームメモリをバイパスする手段と、を具備したこと
を特徴とする前記装置。

【００５１】（１０）第９項記載の電界放射カラー表示
装置において、前記装置と第２の電源に結合させる手段
を更に含み、前記第１の電源は、前記装置が、前記第２
の電源から離隔しているとき、前記装置に電力をもたら
すようになっていることを特徴とする前記電界放射カラ
ー表示装置。

【００５２】（１１）第９項記載の電界放射カラー表示
装置において、前記切換え手段は、前記第１の電源の電
圧レベルが、いつ所定のしきい値まで降下したかを決定
する手段を備えたことを特徴とする前記電界放射カラー
表示装置。

【００５３】（１２）第９項記載の電界放射カラー表示
装置において、前記第１の電源が、バッテリを備えたこ
とを特徴とする前記電界放射カラー表示装置。

【００５４】（１３）第９項記載の電界放射カラー表示
装置において、前記切換え手段は、前記第２の電源から
の電位が無いことを検知する手段を備えたことを特徴と
する前記電界放射カラー表示装置。

【００５５】（１４）第９項記載の電界放射カラー表示
装置において、前記第２の電源は、交流電流源を備えた
ことを特徴とする前記電界放射カラー表示装置。

【００５６】（１５）電界放射カラー表示装置におい
て、複数の行導体と交差する複数の列導体、及び前記行
及び列導体のおのおのの交点にある電子エミッタを備え
たエミッタ板と、前記エミッタ板に隣接した陽極板であ
って、カラールミネセンスの材料によって交互に覆われ
た導電性ストリップを備え、同一の発光材料で覆われた
前記導電性ストリップが、各カラーに対応するくし状構
造体を形成すべく、電気的に相互接続されてなる前記陽
極板と、フレーム逐次映像情報信号を前記列導体に結合
させる混合映像入力信号に応答し、フレーム逐次表示に
対してフォーマット化した映像データを記憶するフレー
ムメモリを含んだデータフォーマッタ及びタイミング制
御装置と、前記装置を第１の電源に結合させる手段であ
って、前記装置が、制限された時間の間、前記第１の電
源から動作できるようになっている前記手段と、前記装
置を第２の電源に結合させる手段であって、前記第１の
電源は、前記装置が前記第２の電源から離隔していると
き、前記装置に電力をもたらすようになっている前記手
段と、通常の電力消費モード及び低減電力消費モードの
間で、前記装置を切り換える手段と、前記装置が、前記
低減電力消費モードにあるとき、単色表示をもたらす手
段と、前記単色表示がもたらされたとき、前記フレーム
メモリをバイパスする手段と、を具備したことを特徴と
する前記装置。

【００５７】（１６）第１５項記載の装置において、前
記バイパス手段はバッファを含み、該バッファは、映像
情報のソースに結合した入力端子を有すると共に、前記
フレームメモリの出力端子に結合した出力端子を有する
ことを特徴とする前記装置。

【００５８】（１７）第１６項記載の装置において、前
記バッファ及び前記フレームメモリは、３状態装置であ
り、その前記出力端子は、対応する装置が選択されたと
き、デジタル出力信号をもたらすと共に、対応する装置
が選択されないとき、開回路として機能することを特徴
とする前記装置。

【００５９】（１８）第１７項記載の装置において、前
記フレームメモリは、前記バッファが選択されたとき、
選択されないことを特徴とする前記装置。

【００６０】（１９）第１５項記載の装置において、前
記切換え手段は、前記第１の電源の電圧レベルが、いつ
所定のしきい値まで降下したかを決定する手段を備えた
ことを特徴とする前記装置。

【００６１】（２０）第１５項記載の電界放射カラー表
示装置において、前記切換え手段は、前記第２の電源か
らの電位が無いことを検知する手段を備えたことを特徴
とする前記装置。

【００６２】（２１）電界放射カラーディスプレイを有
するシステムにおいて、複数の行導体と交差する複数の
列導体、及び前記行及び列導体のおのおのの交点にある
電子エミッタを備えたエミッタ板と、前記エミッタ板に
隣接した陽極板であって、カラールミネセンスの材料に
よって交互に覆われた導電性ストリップを備え、同一の
発光材料で覆われた前記導電性ストリップが、各カラー
に対応するくし状構造体を形成すべく、電気的に相互接
続されてなる前記陽極板と、フレーム逐次映像情報信号
を前記列導体に結合させる混合映像入力信号に応答し、
フレーム逐次表示に対してフォーマット化した映像デー
タを記憶するフレームメモリを含んだデータフォーマッ
タ及びタイミング制御装置と、前記装置を第１の電源に
結合させる手段であって、前記装置が、制限された時間
の間、前記第１の電源から動作できるようになっている
前記手段と、前記装置を第２の電源に結合させる手段で
あって、前記第１の電源は、前記装置が前記第２の電源
から離隔しているとき、前記装置に電力をもたらすよう
になっている前記手段と、通常の電力消費モード及び低
減電力消費モードの間で、前記装置を切り換える手段
と、前記装置が、前記低減電力消費モードにあるとき、
単色表示をもたらす手段と、前記単色表示がもたらされ
たとき、前記フレームメモリをバイパスする手段と、を
具備したことを特徴とする前記装置。

【００６３】（２２）第２１項記載の装置において、前
記バイパス手段はバッファを含み、該バッファは、映像
情報のソースに結合した入力端子を有すると共に、前記
フレームメモリの出力端子に結合した出力端子を有する
ことを特徴とする前記装置。

【００６４】（２３）第２２項記載の装置において、前
記バッファ及び前記フレームメモリは、３状態装置であ
り、その前記出力端子は、対応する装置が選択されたと
き、デジタル出力信号をもたらすと共に、対応する装置
が選択されないとき、開回路として機能することを特徴
とする前記装置。

【００６５】（２４）第２３項記載の装置において、前
記フレームメモリは、前記バッファが選択されたとき、
選択されないことを特徴とする前記装置。

【００６６】（２５）第２１項記載の電界放射カラー表
示装置において、前記切換え手段は、前記第１の電源の
電圧レベルが、いつ所定のしきい値まで降下したかを決
定する手段を備えたことを特徴とする前記電界放射カラ
ー表示装置。

【００６７】（２６）第２１項記載の電界放射カラー表
示装置において、前記切換え手段は、前記第２の電源か
らの電位が無いことを特徴とする前記電界放射カラー表
示装置。

【００６８】（２７）電界放射カラー表示電子システム
は、電力低減装置４０を含んでいる。該表示システム
は、マトリクス状のアドレス指定可能のエミッタ板１４
及び電圧切換え式３色陽極板１０を含んでいる。低減電
力消費モードでは、表示装置は、カラーモードから単色
モードに切り換えられ、電力低減装置４０によって、緑
色の輝度情報（単色映像情報を搬送する）が、フレーム
メモリ８０をバイパスすると共に、３状態バッファ８６
を介して、マルチプレクサ８２からマルチプレクサ８４
に直接結合する。バッファ８６は、表示装置のカラー動
作の際、バイパスラインの絶縁分離をもたらす。本発明
によって、フレームメモリ８０は、単色動作の際にバイ
パスできるようになったので、フレームメモリ８０を待
機モードに置くことができることによって、略７Ｗの電
力を低減する。低減電力消費モードへのエントリに対す
る３つの代替的スキーマが開示される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による電界放射表示電子システムのブロ
ック図である。

【図２】図１のデータフォーマッタ及びタイミング制御
装置のフレームメモリ・バイパス回路群を詳細に示すブ
ロック図である。

【図３】それぞれ図１のシステムの電力低減装置を制御
する３つの代替的スキーマを図示するブロック図であ
る。

【符号の説明】

１０陽極板１４エミッタ板、１６データフォーマッタ及びタイミング制御装置３０，３３０電力変換装置４０，１４０，２４０，３４０電力低減装置８０フレームメモリ８２，８４１：２マルチプレクサ８６バッファ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】フレーム逐次表示に対してフォーマット
化した映像データを記憶するフレームメモリを含んだ電
界放射カラー表示装置において、通常の電力消費モード及び低減電力消費モードの間で、
前記装置を切り換える手段と、前記装置が、前記低減電力消費モードのときに、単色表
示をもたらす手段と、前記単色表示がもたらされたとき、前記フレームメモリ
をバイパスする手段と、を具備したことを特徴とする前
記装置。