(57)【要約】【課題】FEDでは電子源の電流と配線抵抗に起因する電圧降下を抑えるため、走査線制御回路を走査線の左右両端に配置するよう構成するが、走査線数の増加に伴い、製造原価が増大する。【解決手段】本発明に係る画像表示装置は、複数の走査線(51〜53)の一端に、この走査線に走査電圧を供給する走査線制御回路(5)を接続するとともに、他端に、走査線に所定電圧を供給するための電圧供給源(11)を、抵抗(101〜103)を介して接続したことを特徴とする。【選択図】  図１
2008262071.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像表示装置において、
画面水平方向に伸びる複数の走査線と、
該複数の走査線の左右いずれか一端に接続され、該複数の走査線のうち１または複数の走査線に走査電圧を垂直方向に順次印加する走査線制御回路と、
画面垂直方向に伸びる複数の信号線と、
該複数の信号線と接続され、該複数の信号線に対し、入力された映像信号に応じた信号電圧を印加する信号線制御回路と、
前記複数の走査線と前記複数の信号線との交点部にそれぞれ接続され、前記走査電圧と前記信号電圧との電位差である駆動電圧に応じて電子を放出する電子源と、
を備え、前記複数の走査線の他端に、該複数の走査線に対し所定電圧を供給する電圧供給源を、抵抗を介して接続したことを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像表示装置において、前記電圧供給源からの所定電圧のレベルが、前記走査電圧と略等しいことを特徴とする画像表示装置。
【請求項３】
請求項１に記載の画像表示装置において、前記電圧供給源は、前記複数の走査線の全てに前記所定電圧を供給するための定電圧源であることを特徴とする画像表示装置。
【請求項４】
請求項１に記載の画像表示装置において、前記電圧供給源は、前記複数の走査線のうち、所定数の走査線に順次前記所定電圧を供給するための別の走査線制御回路であることを特徴とする画像表示装置。
【請求項５】
請求項１に記載の画像表示装置において、前記抵抗は、前記複数の走査線のそれぞれに対応して設けられることを特徴とする画像表示装置。
【請求項６】
画像表示装置において、
画面水平方向に伸びる複数の走査線と、
該複数の走査線の左右いずれか一端に接続され、該複数の走査線のうち１または複数の走査線に走査電圧を垂直方向に順次印加する走査線制御回路と、
画面垂直方向に伸びる複数の信号線と、
該複数の信号線と接続され、該複数の信号線に対し、入力された映像信号に応じた信号電圧を印加する信号線制御回路と、
前記複数の走査線と前記複数の信号線との交点部にそれぞれ接続され、前記走査電圧と前記信号電圧との電位差である駆動電圧に応じて電子を放出する電子源と、
を備え、前記複数の走査線の他端に、該複数の走査線のそれぞれに対し所定電圧を供給するための定電圧源を接続したことを特徴とする画像表示装置。
【請求項７】
請求項６に記載の画像表示装置において、前記定電圧源が、各走査線に対応して設けられた抵抗を介して前記複数の走査線に接続されることを特徴とする画像表示装置。
【請求項８】
画像表示装置において、
画面水平方向に伸びる複数の走査線と、
該複数の走査線の左右いずれか一端に接続され、該複数の走査線に対し、走査電圧を１水平周期毎に順次印加する第一の走査線制御回路と、
画面垂直方向に伸びる複数の信号線と、
該複数の信号線と接続され、該複数の信号線に対し、入力された映像信号に応じた信号電圧を印加する信号線制御回路と、
前記複数の走査線と前記複数の信号線との交点部にそれぞれ接続され、前記走査電圧と前記信号電圧との電位差である駆動電圧に応じて電子を放出する電子源と、
を備え、前記複数の走査線の他端に、Ｎ本（Ｎ≧２）の走査線に共通に接続され、走査電圧をＮ水平周期毎に順次印加する第二の走査線制御回路を接続したことを特徴とする画像表示装置。
【請求項９】
請求項８に記載の画像表示装置において、前記第二の走査線制御回路が、各走査線に対応して設けられた抵抗を介して前記複数の走査線に接続されることを特徴とする画像表示装置。
【請求項１０】
請求項５、７または９に記載の画像表示装置において、前記各抵抗の抵抗値が、対応する走査線の配線抵抗の値とほぼ等しいことを特徴とする画像表示装置。
【請求項１１】
請求項５、７または９に記載の画像表示装置において、前記各抵抗の抵抗値をrd、各抵抗に対応する走査線の右端から左端までに有する配線抵抗をrとしたとき、以下の関係を満足することを特徴とする画像表示装置。
rd：r＝Vpp：（Vth-Vpp）
但し、Vppは、前記駆動電圧における映像信号の黒レベルから白レベルまでの振幅電圧、Vthは、前記駆動電圧における電子源が電子を放出する閾値電圧、である。
【請求項１２】
請求項１、６または８に記載の画像表示装置において、更に、前記走査線に流れる走査線電流と前記走査線に含まれる配線抵抗とによって生じる電圧降下を補償するように映像信号を補正する補正回路を備えることを特徴とする画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は例えば薄膜電子源等の電子放出素子を用いたマトリクス型画像表示装置であるField Emission Display（以下、FEDと略す）の画質補正技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
FEDは、水平方向に延びる複数の走査線と垂直方向に延びる複数の信号線との各交点に電子源を配置し、走査線に印加される走査電圧と信号線に印加される（映像信号に応じた）信号電圧とにより該電子源を駆動するように構成される。
【０００３】
このようなFEDにおいては、走査線に流れる走査線電流と配線抵抗によって電圧降下が生じるため、輝度むら等の画質劣化が生じる。この画質劣化を補正するための従来技術としては、例えば特許文献１に記載のものが知られている。
【０００４】
特許文献１には、走査線（行配線）を流れる走査線電流に基づいて電圧降下量を算出し、これに対応した補正を行う技術が開示されている。また特許文献１の図１３には、上記の電圧降下を低減するために、走査線に走査電圧を供給するための走査回路を表示パネル両端に接続することが開示されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−１６７５４２号公報（第２４頁、第１３図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、このような構成のFEDにおいて、表示パネルが大型化し走査線数が増えると走査回路内のドライバ回路の個数もそれに応じて増加し、製造原価の上昇に繋がる問題がある。なお、特許文献１では走査回路を片側だけで駆動する例（第２７頁、第２６図）も開示しているが、その場合電圧降下量が大幅に増大する。一方、前記電圧降下の補正は一般的に電圧降下分を映像信号に重畳して行うが、映像信号にその重畳電圧を加えた駆動電圧を映像処理回路内のドライバ回路が発生させる必要がある。ドライバ回路の出力電圧振幅は限られており、重畳電圧量が増えると映像信号に割当てられる電圧振幅が制限され映像の階調劣化に繋がる。
【０００７】
本発明は、上記の課題に鑑みて為されたものであり、その目的は、製造原価の上昇を抑えると共に輝度むらを低減した高画質な映像を表示可能な技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するための本発明に係る画像表示装置は、特許請求の範囲に記載された構成を特徴とする。すなわち、本発明に係る画像表示装置は、複数の走査線の一端に、走査線に走査電圧を供給する走査線制御回路を接続するとともに、他端に、走査線に所定電圧を供給するための電圧供給源を、抵抗を介して接続したことを特徴とするものである。この電圧供給源は、全ての走査線に所定電圧を供給する定電圧源でもよいし、所定水平周期で複数本の走査電圧を走査線に供給する別の走査線制御回路としてもよい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、良好に電圧降下量を抑えることを可能にして高画質な画像が表示可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面を参照しつつ、本発明を実施するための最良の形態について説明する。
【実施例１】
【００１１】
図１は、本発明に係る、電子放出素子型画像表示装置の第一の実施形態を示すものである。尚、本実施形態では、電子源としてＭＩＭ（Metal-Insulator-Metal）型の電子源を有するパッシブマトリクス駆動方式の電子放出素子型画像表示装置を例にして説明する。しかしながら、本発明は、ＭＩＭ以外の電子源、例えばＳＣＥ（Surface Conduction Electron Emitter）型やカーボンナノチューブ型、ＢＳＤ（Ballistic electron Surface-emitting Device）型、スピント(Spindt)型でも同様に適用できる。
【００１２】
映像信号は映像信号入力端子3に入力され、信号処理回路7に供給される。信号処理回路7では映像信号を表示パネル6の解像度に合わせる解像度変換が行われる他、コントラストやブライト、ガンマ補正など、ユーザの好みに合わせた画質調整が行われる。次に走査線電圧補正回路8に供給され、表示パネル6面内の走査線電圧降下の補正を行う。この補正回路8の詳細については別途説明する。
【００１３】
上記映像信号に対応する同期信号は同期信号入力端子１に入力され、タイミングコントローラ2に供給される。タイミングコントローラ2では、同期信号に同期したタイミングパルスを生成し、走査線制御回路5、信号線制御回路4、及び走査線電圧補正回路8に供給する。
【００１４】
一方、表示パネル6は、画面水平方向に伸びる複数の走査線51〜53が画面垂直方向に並んで配置され、更に画面垂直方向に伸びる複数の信号線41〜43が画面水平方向に並んで配置されている。これら走査線51〜53と信号線41〜43は互いに直交しており、これらの各交点部には各走査線及び各信号線と接続される電子源61〜69（電子放出素子）が配置されている。
【００１５】
走査線51〜53の左端には走査線制御回路5が接続されている。この走査線制御回路5は、タイミングコントローラ2からの水平周期の信号に同期して、走査線51〜53を１または複数本ずつ選択するための走査電圧を走査線51〜53に対し供給する。即ち、走査線制御回路5は水平周期で１行の電子源を上から順に選択して垂直走査（以後、順次走査と呼ぶ）を行う。走査線51〜53の右端には抵抗101〜103が接続され、更にその抵抗101〜103には、走査線51〜53に所定電圧を供給するための電圧供給源である電圧源11が接続されている。本実施例では、電圧供給源は、全ての走査線51〜53に一定の電圧を常時供給する定電圧源としているが、以下では単に「電圧源」と称する。また、抵抗101〜103は、意図的に電圧降下を生じさせるためのものであるので、以下では「ダミー抵抗」と称する。この電圧源11とダミー抵抗101〜103の詳細については別途説明する。
【００１６】
信号線41〜43の上端には、信号電圧供給回路である信号線制御回路4が接続されている。信号線制御回路4は、走査線電圧補正回路8から供給された映像信号に基づいて、各信号線（電子源）に対応する信号電圧を供給する。
【００１７】
走査電圧によって選択された走査線に接続される各電子源に対し、信号線制御回路4からの信号電圧が供給されると、各電子源には走査電圧と信号電圧との電位差（以降駆動電圧）が生じる。この駆動電圧が所定の閾値を超えると、電子源は電子を放出する。この電子源からの電子の放出量は、駆動電圧が閾値以上の場合、この駆動電圧に略比例する。例えば図４のような関係があり、駆動電圧が所定の閾値を超えると電流が流れ出し、以降指数的に増加する。尚、信号電圧が正極性の場合は、走査電圧は負極性となり、信号電圧が負極性の場合は、走査電圧は正極性となる。各電子源の対向する位置には図示しない蛍光体及び加速電極が設けられている。また電子源と蛍光体との間の空間は真空雰囲気とされる。電子源から放出された電子は、高電圧制御回路9から加速電極に供給された高圧によって加速され、真空内を進行して蛍光体を励起し発光させる。その光は図示しない透明ガラス基板を通して外部に放出され、表示パネル6に画像が形成される。
【００１８】
次に図２の走査電圧と信号電圧の具体例を用いて電子源の順次走査を説明する。図２の信号S1は同期信号入力端子１から入力される垂直同期信号、信号S2は走査線制御回路5が走査線51に供給する走査電圧、同様に信号S3、S4は走査線52、53に供給する走査電圧、信号S5は信号線制御回路4が信号線41に供給する信号電圧である。図のように走査電圧は、非選択時は例えば6V、選択時は12Vの正極性とし、１水平周期で順次選択行を切り替えている。また信号電圧は黒レベルを例えば6V、白レベルを3Vの負極性としている。なお、電子源61〜63は図４のような電流特性をもっていることを前提としている。これら走査電圧、信号電圧が電子源に加わった際の駆動電圧の様子を図３に示す。
【００１９】
図３（ａ）は図２の時間t1での電子源61に掛かる駆動電圧を表している。また図３（ｂ）は時間t1での電子源63に掛かる駆動電圧を表している。時間t1では図２で示したように走査線51のみが選択電位（12V）、それ以外の走査線52、53は非選択電位（6V）が供給されている。一方、電子源61、63共通に接続されている信号線41は時間t1では黒レベルの電位（6V）が供給されている。その結果、図３（ａ）では電子源61は選択されているため6Vの駆動電圧が加わる。但し、図４の電流特性より駆動電圧6Vは閾値（Vth）であり、信号線電流は流れない。これは別の表現をすると黒の信号電位（6V）を加えた時には信号線電流が流れない（発光しない）ようにするために選択電位を12Vにして駆動電圧を6Vとした、と言い換えることができる。
【００２０】
図３（ｂ）は非選択のため電子源63の駆動電圧は0Vで閾値以下であり、信号線電流は流れない。次に図３（ｃ）は時間t2での電子源61に掛かる駆動電圧を表している。また図３（ｄ）は時間t2での電子源63に掛かる駆動電圧を表している。時間t2では図２で示したように走査線53のみが選択電位（12V）、それ以外の走査線51、52は非選択電位（6V）が供給されている。一方、電子源61、63共通に接続されている信号線41は時間t2では白レベルの電位（3V）が供給されている。その結果、図３（ｃ）では電子源61は非選択のため駆動電圧は3Vで閾値以下であり、信号線電流は流れない。図３（ｄ）では電子源63は選択されているため閾値以上の9Vの駆動電圧が加わる。この9Vは図４の白の電圧に相当する。
【００２１】
以上が電子源の順次走査の動作である。次に電圧降下補正について説明する。
【００２２】
図３のような駆動電圧が電子源に加わることが理想だが、実際には選択電圧に電圧降下が生じ、所望の電圧とは異なる駆動電圧となる。
【００２３】
電圧降下は走査線に流れる走査線電流と、走査線の配線抵抗により発生する。すなわち、走査電圧と信号電圧の電位差が所定の閾値を超えると信号線から走査線へ電流が流れ、この電流と走査線の配線抵抗により電圧降下が生じてしまう。また横線表示など、１水平周期に表示する情報量が多いほど走査線への電流も多くなり、電圧降下量も多くなる。
【００２４】
次に、このような電圧降下を補償するための走査線電圧補正回路8の詳細について図５を用いて説明する。図５は、当該走査線電圧補正回路8の一具体例を説明するためのブロック図である。
【００２５】
図５において、入力端子31には信号処理回路7からのデジタル映像信号が入力される。次に階調電流変換ブロック801は入力端子31に入力されたデジタル映像信号の階調を信号線電流値(図中のi)に変換する。信号線電流とは信号線からひとつの電子源に流れる電流である（走査線電流は全ての信号線電流が積算されて走査線に流れる電流）。映像信号と信号線電流には図６（ａ）のような関係があり、映像信号が所定の閾値を超えると信号線電流が流れ出し、以降信号線電流は指数的に増加する。階調電流変換ブロック801では図６（ａ）のような変換を行うため、ルックアップテーブル型メモリ（以後ＬＵＴ）や折れ点近似回路などを利用して映像信号値を信号線電流値に変換する。
【００２６】
走査線電流計算ブロック803では、キルヒホッフの定理を元に、前記階調電流変換ブロック801で計算される１水平期間の信号線電流iの積和演算、すなわち１本の走査線に接続された全信号線41〜43より流れる全信号線電流を積和演算し、１つの走査線抵抗Ｒに流れる走査線電流Iを計算する。次に電圧降下計算ブロック804では走査線電流計算ブロック803で計算された走査線電流Iに走査線抵抗Ｒを乗算して電圧降下量ΔVを計算する。一方、階調電流変換ブロック801の電流値は走査線電流計算ブロック803へ送られると同時に遅延回路802へも入力される。遅延回路802はＦＩＦＯメモリで構成され、電流値を１水平期間分記憶し、次の水平期間に記憶した電流値を出力することで、電流値を１水平期間分だけ遅延させる。これは走査線電流計算ブロック803にて１水平期間の全信号線電流を計算する際、走査線電流計算ブロック803の計算結果は１水平期間後になり、その走査線電流計算ブロック803の計算結果に同期させるため、遅延回路802で電流値も１水平期間分遅延させる。電流電圧変換ブロック805では１水平期間分遅延した電流値を電子源の駆動電圧Vに変換する。信号線電流と駆動電圧には例えば図６（ｂ）のような関係があり、信号線電流に対し駆動電圧は対数的に増加する。電流電圧変換ブロック805では図６（ｂ）のような変換を行うため、ＬＵＴや折れ点近似回路などを利用して信号線電流値を駆動電圧値に変換する。
【００２７】
加算演算ブロック806では上記駆動電圧Vに電圧降下量ΔVを加算する。電圧降下量ΔVを駆動電圧に加算することで、電圧降下を補正することができる。最後に電圧階調変換ブロック807にてデジタル映像信号の階調データに戻す。駆動電圧と映像信号には例えば図６（ｃ）のような関係があり、駆動電圧と映像信号はほぼ比例する。電圧階調変換ブロック807では図６（ｃ）のような変換を行うため、ＬＵＴや折れ点近似回路などを利用して駆動電圧値を映像信号値に変換する。なお、表示パネル６のガンマ特性を逆補正するため、この電圧階調変換ブロック807の駆動電圧対映像信号に逆ガンマ特性を掛けてもよい。
【００２８】
以上は補正回路8での電圧降下補正量を演算するための基本動作である。
【００２９】
次に電圧降下量の具体例をFEDの等価モデルを用いて説明する。図７は表示パネル6の中の走査線51に注目したFEDの等価モデルである。電子源は電子源61〜63の３個のみの簡易的な構成とし更にダイオードに置き換えた。これは図４に示した電子源の電流特性がダイオードの電流特性と類似しているためである。抵抗64〜67は走査線の配線抵抗である。信号線は電子源61〜63に対応して信号線41〜43が接続されている。信号線制御回路4は信号線41〜43に信号電圧を供給するための信号電圧源44〜46で構成され、各信号電圧源は図２図３で示したような3〜6Vの信号電圧を発生させる可変電圧源である。走査線制御回路5は走査線51に走査電圧を供給するための走査電圧源55、56で構成され、走査電圧源55は図２図３で示したような12Vの選択電圧を発生させ、走査電圧源56は6Vの非選択電圧を発生させる。スイッチ回路54は選択電圧と非選択電圧を切り替えて順次走査を行う。なお、図７は走査線制御回路5は表示パネル6の左片側のみに接続させ、右側はオープンとした。これは電圧降下モデルを簡単に説明するためであり、本実施例の構成（図１の右側に電圧源がある構成）とは異なっている。
【００３０】
駆動条件として信号電圧源44〜46が3Vを供給し、スイッチ回路54が選択電圧12Vを出力している場合を想定する。これは白の横線表示に相当する。電子源61〜63には9Vが供給され、それに応じて信号線電流i1〜3が発生する。これら信号線電流i1〜3はすべて走査電圧源55から供給される。よって抵抗64〜66にはそれぞれ走査線電流I0〜2が流れる。走査線電流I0〜2と信号線電流i1〜3は以下の関係が成り立つ。なお、電子源に9Vが供給されたときの信号線電流の絶対値をiとする。
【００３１】
I0=i1+i2+i3=i*3
I1=i2+i3   =i*2
I2=i3      =i
この走査線電流と各抵抗64〜66で以下の電圧降下が発生する。なお配線抵抗をrとする。
【００３２】
抵抗64:r*i*3
抵抗65:r*i*2
抵抗66:r*i
従って図７の走査線51上のA〜D点での電圧値は以下の関係が成り立つ。なお、仮にr*i=1Vとして簡略化する。実際の配線抵抗と信号線電流の積はそこまで大きくなくμV程度である。
【００３３】
A点：12V
B点：12V-r*i*3=9V
C点：12V-(r*i*3+r*i*2)=12V-r*i*5=7V
D点：12V-(r*i*3+r*i*2+r*i)=12V-r*i*6=6V
これを纏めると図８のようになり、表示パネル6の左から右にかけて選択電圧が大幅に下がることが判る。このように走査線制御回路5を表示パネル6の片側のみ接続し駆動した場合、オープン側の電圧降下が大きくなる。これは特許文献１の第２６図に相当する。なお、実際には電圧降下によって電子源61〜63に加わる駆動電圧が下がることで信号線電流も減少するため、本来の電圧降下量を計算するには反復計算が必要だが、ここでは簡易的に電圧降下量を説明するため１回のみの略計算とした。以後、別の簡易モデルを説明するが、その際も略計算にして相対的に電圧降下量を比較する。
【００３４】
次に走査線制御回路を表示パネル6の両側に配置した場合の等価モデルを図９を用いて説明する。これは特許文献１の第１３図に相当する。図９において図７と異なる点は表示パネル6の右側に走査線制御回路5Rを配置したことである。走査線制御回路5Lと5Rの構成は全く同じである。また走査線制御回路5Rを配置したため、抵抗67にも走査線電流I3が流れるようになった。その他構成、動作は図７と同じである。
【００３５】
駆動条件として片側駆動時と同様に信号電圧源44〜46が3Vを供給し、スイッチ回路54L、54Rが選択電圧12Vを出力している場合を想定する。これは白の横線表示に相当する。電子源61〜63には9Vが供給され、それに応じて信号線電流i1〜3が発生する。これら信号線電流i1〜3は走査電圧源55L、55Rの双方から供給され、抵抗64〜67にはそれぞれ走査線電流I0〜3が流れる。走査線電流I0〜3と信号線電流i1〜3はキルヒホッフの定理から以下の関係が成り立つ。なお、電子源に9Vが供給されたときの信号線電流の絶対値をiとする。なお、走査線電流I0〜3において右方向に流れる電流を正、左方向に流れる電流を負として表すこととする。
【００３６】
I0= i1*3/4+i2*2/4+i3*1/4= i*5/4
I1=-i1*1/4+i2*2/4+i3*1/4= i*2/4
I2=-i1*1/4-i2*2/4+i3*1/4=-i*2/4
I3=-i1*1/4-i2*2/4-i3*3/4=-i*5/4
この走査線電流と各抵抗64〜67で以下の電圧降下が発生する。なお配線抵抗をrとする。なお、以下の電圧降下は抵抗の左端から右端にかけての電圧降下であり、負の場合は電圧上昇になる。
【００３７】
抵抗65: r*i*5/4= r*i*1.25
抵抗65: r*i*2/4= r*i*0.5
抵抗66:-r*i*2/4=-r*i*0.5
抵抗67:-r*i*5/4=-r*i*1.25
従って図９の走査線51上のA〜E点での電圧値は以下の関係が成り立つ。なお、仮にr*i=1Vとし、簡略化する。
【００３８】
A点：12V
B点：12V-r*i*1.25=10.75V
C点：12V-(r*i*1.25+r*i*0.5)=12V-r*i*1.75=10.25V
D点：12V-(r*i*1.25+r*i*0.5-r*i*0.5)=12V-r*i*1.25=10.75V
E点：12V-(r*i*1.25+r*i*0.5-r*i*0.5-r*i*1.25)=12V-r*i*0=12V
これを纏めると図１０のようになり、表示パネル6の中央で選択電圧が下がるが、左右端では電圧降下が少ないことが判る。また電圧降下の最大値も片側駆動時に6Vだったのに対し、両側駆動では1.75Vと約30％に低減することができる。ただし、この構成では走査線制御回路が倍必要になり、製造原価の増加に繋がる。
【００３９】
次に本実施例の図１の構成、すなわち左側は走査線制御回路5、右側は電圧源のみの等価モデルを図１１を用いて説明する。図１１において図７と異なる点は表示パネル6の右側に電圧源11とダミー抵抗101を配置したことである。その他構成、動作は図７と同じである。なおダミー抵抗101は走査線の総配線抵抗値（r×４）と同じ値を設ける。その理由は後述する。
【００４０】
駆動条件として片側駆動時と同様に信号電圧源44〜46が3Vを供給し、スイッチ回路54が選択電圧12Vを出力し、電圧源11も選択電圧12Vを出力している場合を想定する。これは白の横線表示に相当する。電子源61〜63には9Vが供給され、それに応じて信号線電流i1〜3が発生する。これら信号線電流i1〜3は走査電圧源55と電圧源11の双方から供給され、抵抗64〜67及びダミー抵抗101にはそれぞれ走査線電流I0〜4が流れることになる。走査線電流I0〜4と信号線電流i1〜3はキルヒホッフの定理から以下の関係が成り立つ。なお、電子源に9Vが供給されたときの信号線電流の絶対値をiとする。なお、走査線電流I0〜3において右方向に流れる電流を正、左方向に流れる電流を負として表すこととする。
【００４１】
I0= i1*7/8+i2*6/8+i3*5/8= i*18/8
I1=-i1*1/8+i2*6/8+i3*5/8= i*10/8
I2=-i1*1/8-i2*2/8+i3*5/8= i*2/8
I3=-i1*1/8-i2*2/8-i3*3/8=-i*6/8
I3=I4
この走査線電流と各抵抗64〜67及びダミー抵抗101で以下の電圧降下が発生する。なお配線抵抗をrとする。なお、以下の電圧降下は抵抗の左端から右端にかけての電圧降下であり、負の場合は電圧上昇になる。
【００４２】
抵抗64: r*i*18/8= r*i*2.25
抵抗65: r*i*10/8= r*i*1.25
抵抗66: r*i*2/8= r*i*0.25
抵抗67:-r*i*6/8=-r*i*0.75
ダミー抵抗101:-r*4*i*6/8=-r*i*3
従って図１１の走査線51上のA〜F点での電圧値は以下の関係が成り立つ。なお、仮にr*i=1Vとし、簡略化する。
【００４３】
A点：12V
B点：12V-r*i*2.25=9.75V
C点：12V-(r*i*2.25+r*i*1.25)=12V-r*i*3.5=8.5V
D点：12V-(r*i*2.25+r*i*1.25+r*i*0.25)=12V-r*i*3.75=8.25V
E点：12V-(r*i*2.25+r*i*1.25+r*i*0.25-r*i*0.75)=12V-r*i*3=11V
F点：12V-(r*i*2.25+r*i*1.25+r*i*0.25-r*i*0.75-r*i*3)=12V-r*i*0=12V
これを纏めると図１２のようになり、表示パネル6の中央右よりで選択電圧が下がる。もしダミー抵抗101がなければ図９と等価的に同じ構成となり電圧降下も少なくなるが、ダミー抵抗101分のため電圧降下が多くなっている。ただし図７の片側駆動時の電圧降下量6Vに比較すると3.75Vと約63%に低減することができる。
【００４４】
次にダミー抵抗101の役割を説明する。図１３は図１１においてダミー抵抗101を0とし、スイッチ54を非選択電圧6Vにしたときの走査線51上のA〜F点での電圧値である。また同じ図面上に信号電圧3Vを表示させている。この条件はダミー抵抗101がない状態で走査線51を非選択状態にして発光させないように意図したものである。
【００４５】
非選択時は信号線電流i1〜3が流れないと仮定すると、走査線51上のA〜E点での電圧値は左端A点の6Vと右端E点の12Vを単に抵抗分圧するだけなので図１３の一点鎖線のようになる。一方信号電圧は図１３の二点鎖線のように非選択時も3Vが掛かっている。すると右端のE点では走査電圧12Vと信号電圧3Vの差分、すなわち9Vの駆動電圧が印加されている状態となる。かかる状態においては、当該E点の電子源は非選択とはならず誤発光してしまうことになる。
【００４６】
そこで本実施例は、走査線51〜53のそれぞれにダミー抵抗101を接続し、このダミー抵抗101を介して走査線51〜53と電圧源11とを接続したものである。ここで、ダミー抵抗101の抵抗値を、対応する走査線の総配線抵抗と等しくした場合の各点の電圧を図１４に示す。図１４は図１１において、スイッチ54を非選択電圧6Vにしたときの走査線51上のA〜F点での電圧値である。また同じ図面上に信号電圧3Vを表示させている。この条件はダミー抵抗101がある状態で走査線51を非選択状態にして発光させないように意図したものである。
【００４７】
非選択時は信号線電流i1〜3が流れないと仮定すると、走査線51上のA〜F点での電圧値は左端A点の6Vと右端F点の12Vを単に抵抗分圧するだけなので図１３の一点鎖線のようになる。E点は総配線抵抗とダミー抵抗101(=総配線抵抗値)の中点に位置するため、12Vと6Vの中間電位（9V）となる。一方信号電圧は図１３の二点鎖線のように非選択時も3Vが掛かっている。するとE点では走査電圧9Vと信号電圧3Vの差分、すなわち駆動電圧は6Vかかっている状態となる。これは電流特性の閾値であり電流が流れないので、非選択となり誤発光もおこらない。このようにダミー抵抗101は非選択時にその接続端の駆動電圧が閾値を超えないように電圧降下を発生させる働きをしている。
【００４８】
本実施例では選択電圧を12V、非選択電圧を6V、白表示の信号電圧を3Vなどと仮定して説明してきたが、ダミー抵抗101の値は総配線抵抗値と同じでなくてもよい。ダミー抵抗101の値は、その接続端の駆動電圧が閾値を超えないような必要最低限の電圧降下量となるようにし、本来の目的である選択時の電圧降下を抑制可能にする。例えば図１５のように閾値電圧が6Vで白表示の駆動電圧が8V（黒レベルと白レベルの差は2V）の電子源であれば、白表示の信号電圧は4Vとなり、E点を非選択状態（閾値）にするための走査電圧は10Vであるので、ダミー抵抗101で2V降下するようにする。その際、総配線抵抗とダミー抵抗101は2:1の比率となる。
【００４９】
以上、図１４と図１５から明らかなように、ダミー抵抗101での電圧降下量は信号電圧の黒レベルと白レベルの差に等しくすればよく、すなわちダミー抵抗101と総配線抵抗値の比はVpp:（Vth-Vpp）となるように設定すればよい（ただしVppは黒レベルと白レベルの信号電圧差）。つまり、走査線の配線抵抗の値をr、ダミー抵抗101の抵抗値をrdとしたとき、rd：r＝Vpp：（Vth-Vpp）の関係を満足するように、ダミー抵抗101の抵抗値を設定する
以上のように、本実施例によれば、走査線51〜53の、走査線制御回路5が接続される反対側の端に、走査線51〜53に走査電圧と略等しい電圧を選択期間及び非選択期間にわたって供給する電圧源11を接続したので、安価な構成で上述の電圧降下を抑制することができる。更に、ダミー抵抗101を介して電圧源11を走査線51〜53に接続したので、非選択状態における走査線に印加される電圧を低下させることができ、非選択状態の電子源の発光（誤発光）を防止することが可能となる。
【実施例２】
【００５０】
図１６は、本発明に係る、電子放出素子型画像表示装置の第二の実施形態を示すものである。第一の実施形態の構成例である図１に対応する部分には同一符号をつけている。異なる部分は電圧源11に変えて走査線制御回路12で構成している点である。本実施例の特徴は第一の実施形態に比べて消費電力を抑えることができることである。
【００５１】
第一の実施形態において、図１４、図１５のようにダミー抵抗101を用いて非選択電圧を閾値（Vth）まで下げることを説明した。駆動電圧を閾値まで下げることで信号線電流が流れず誤発光しないようにできたが、信号線電流は完全に0ではなく発光しない程度のわずかな微小電流が流れる可能性がある。表示パネル6がWXGAの解像度の場合、走査線は例えば768本ある。順次走査中は１本選択中は残り767本が非選択状態である。非選択状態の上記微小電流は１本程度であれば問題ないが、767本分の微小電流となるとその分電力を無駄に消費することになる。したがって非選択状態では出来るだけ駆動電圧を閾値以下に下げて消費電力を抑えることが要求される。本実施例では走査線制御回路12により上記課題を解決している。
【００５２】
図１７は走査線制御回路12の内部構成例である。表示パネル6、信号線制御回路4、走査線制御回路5の構成は第一の実施形態と同じである。なお、走査線制御回路5内のドライブ回路5A〜5G及び走査線制御回路12内のドライブ回路12A〜12Gは第一の実施形態の図１１で説明した走査線制御回路の等価回路と同じ構成（走査電圧源55、56、スイッチ回路54）である。走査線制御回路12の特徴として、ドライブ回路12A一つにつき走査線51A、51B、51Cの３本を駆動するよう接続されている点である。ドライブ回路12D、12Gも同様である。走査線制御回路12の動作について図１８を基に説明する。
【００５３】
走査線制御回路5内のドライブ回路5A〜5Gは第一の実施形態と同様に１水平周期毎に選択電圧を順次切り替える（S1〜S8）。一方、走査線制御回路12内のドライブ回路12A、12D、12Gは3水平周期毎に選択電圧を順次切り替えるようにする（S9〜S11）。走査線51A上の電子源61Aに着目すると、時間t1では電子源61Aは選択状態であり、走査線制御回路5A、12Aは共に選択電圧（図中のa、b点）であるので従来の両側駆動と同等であり電圧降下は少なくて済む。時間t2では電子源61Aは非選択状態であり、ドライブ回路5Aは非選択電圧（図中のc点）、ドライブ回路12Aは選択電圧（図中のd点）となり第一の実施形態と同等であり発光はしないが微小電流が流れる可能性がある期間である。時間t3では電子源61Aは非選択状態であり、ドライブ回路5A、12Aは共に非選択電圧（図中のe、f点）となり従来の両側駆動と同等であり発光はせず微小電流も抑えることができる。t3以降もドライブ回路5A、12Aとも非選択電圧であり微小電流も抑えることができる。すなわち本実施例では微小電流が流れる期間は一つの電子源につき3水平周期のみにすることができる。
【００５４】
このように走査線制御回路12Aで非選択電圧を供給することで消費電力を従来の両側駆動並みに抑えることができる。第一の実施形態に比べドライブ回路12Aが増える分だけ製造原価は上がるが、かかるドライブ回路12Aは、3水平周期毎に選択電圧を印加しているので、１水平周期毎に１本ずつ走査電圧を印加する従来の両側駆動に比べると1/3に製造原価を下げることができる。すなわち、本実施例では、走査線制御回路12として、選択電位と非選択電位を切り替えて供給するためのドライブ回路12Aよりも1/3にしたものを用いることができ、消費電力を抑えつつ製造原価を下げることができる。更に、ダミー抵抗101を介して走査線制御回路12（ドライブ回路12A）を走査線と接続しているので、
走査線制御回路5が選択電圧を印加していないが走査線制御回路12によって選択電圧が印加されている走査線の電子源の誤発光を防止できる。
【００５５】
なお、本実施例では３本の走査線を一つのドライブ回路で駆動する例を示したが、これに限る必要はなく、３本以外でもよい。例えば１０本を纏めて駆動するようにすればドライブ回路が減り、その分製造原価を下げることができるが、微小電流が流れる期間が１０水平周期になるため消費電力が増える。したがって製造原価と消費電力のトレードオフ関係にあるので、例えば消費電力の許容値を決め、それに応じてドライブ回路の個数を決めるなどすればよい。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明に係る画像表示装置の第１実施例を示すブロック図。
【図２】図１に示された画像表示装置の動作を説明する図。
【図３】図１に示された画像表示装置の動作を説明する図。
【図４】電子源の駆動電圧−信号線電流量特性の一例を示す図。
【図５】図１に示された走査線電圧補正回路の一例を示すブロック図。
【図６】図５に示された走査線電圧補正回路の動作を説明するブロック図。
【図７】画像表示装置の等価モデルの一例を示すブロック図。
【図８】図７に示された等価モデルの動作を説明する図。
【図９】画像表示装置の等価モデルの一例を示すブロック図。
【図１０】図９に示された等価モデルの動作を説明する図。
【図１１】画像表示装置の等価モデルの一例を示すブロック図。
【図１２】図１１に示された等価モデルの動作を説明する図。
【図１３】図１１に示された等価モデルの動作を説明する図。
【図１４】図１１に示された等価モデルの動作を説明する図。
【図１５】図１１に示された等価モデルの動作を説明する図。
【図１６】本発明に係る画像表示装置の第２実施例を示すブロック図。
【図１７】図１６に示された走査線制御回路の一例を示すブロック図。
【図１８】図１６に示された画像表示装置の動作を説明する図。
【符号の説明】
【００５７】
1…同期信号入力端子、2…タイミングコントローラ、3…映像信号入力端子、4…信号線制御回路、5…走査線制御回路、6…表示パネル、7…信号処理回路、8…走査線電圧補正回路、9…高電圧制御回路、10…カメラ、11…ＡＤ変換回路、12…制御回路、13…不揮発性メモリ、41〜43…信号線、51〜53…走査線、801…階調電流変換ブロック、802…遅延回路、803…走査線電流計算ブロック、804…電圧降下計算ブロック、805…電流電圧変換ブロック、806…加算演算ブロック、807…電圧階調変換ブロック、808…メモリＩＦ回路、809…メモリ、811…アドレス発生回路、812…スイッチ、813…測定パターン発生回路、101…アンプ、102…シャント抵抗、501…電源、502…走査ドライバ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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