(57)【要約】【課題】自発光型画素を持つアクテイブマトリックスディスプレイにおいて画面全体にマトリックス状に設置された全セルに半導体を設置する手間を省き、複雑な交流周波数制御装置も不要とした、高輝度、高コントラストで明暗階調調整段数の大きい、省エネルギー型ディスプレイを作る。【解決手段】継続的に電流を流し込む必要の無い、交流型アクテイブマトリックスディスプレイにおいて、注入電荷量の制御可能な1列のFET半導体列を設置する。【選択図】  図1
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画素を自発光させる事ができるアクティブ・マトリクス・ディスプレイにおいて、セルの点滅と明暗階調調整を制御する為に互いに接触せずに直交する縦の信号電極結合線と横の走査電極結合線を持ち、１フィールドを１または複数のサブフィールドに分割して、１サブフィールド毎に、上から順に、走査電極結合線内の各セルに、それぞれのセルに対応して付設された半導体列から、同時に、そのサブフィールドとセルに指定された明暗階調を実現する為に必要な調整された一定量の電荷を各セルに注入し、当該サブフィールドの当該走査線に特有な周波数と、当該サブフィールドの当該走査線に特有な、点灯電圧を超える高い交流電圧によって、電荷を駆動して、指定された明暗階調による発光を実現し、電流の継続的な流入が無くても、アクティブ性を保持するとともに、消灯を、そのサブフィールドの末尾に電荷をセルから引き上げる事によって行なう装置と駆動法を特徴とする、マトリックスディスプレイ構成法。
【請求項２】
請求項１のマトリックスディスプレイイにおいて、セルに電荷を供給する半導体を、FETなど、注入電荷量の制御可能な半導体を使い、一走査線内の各セルに、同時に、しかしセル毎に異なる電荷量を送り込むことを可能にし、１サブフィールドに供給される電荷量が幅広い階調調整に対応できるように、複数段階の電荷量設定を取る事ができるようにするとともに、走査線毎に最高電圧を印加するサブフィールドをランダムに分散した装置と駆動法を特徴とする、プラズマディスプレイ構成法。
【請求項３】
請求項２のプラズマディスプレイにおいて、駆動交流電圧の周波数変更による明暗階調制御を行なわず、従って、周波数制御の装置を持たないもの。
【請求項４】
請求項２のプラズマディスプレイにおいて、１フィールド内のサブフィールド数を７以下に設定すると同時に、明暗階調制御の階調数を２５７以上に設定したもの。
【請求項５】
請求項３と請求項４を同時に満たすもの。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラズマディスプレイ、やELD、LEDなど、画素を自発光させる事ができるアクティブ・マトリックスディスプレイに於いて、大型、長寿命にして、高輝度、高コントラスト、且つ幅広い明暗階調調整の可能な低廉なるディスプレイ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えばPDPでは、走査線上のセル列に、上から順次、電荷を注入しながら、注入された電荷がセルの中に閉じ込められ、交流電圧によって、駆動される事によって、継続的な電流の注入無しに、サブフィールド期間中の発光維持を行い、アクティブ性を発揮する事の出来る交流型において、特開２００２−２６８５８６の開示以後（公開日２００２年９月２０日）、点灯電圧を超える高電圧によるセルのアクティブ発光という技術思想を使った装置が開発され、大型ＰＤＰの輝度と鮮明度は飛躍的に向上した。しかしながら、２５６段階の明暗階調段数を確保する為に、交流周波数制御装置と８以上のサブフィールド数を保持しなければならず、装置の複雑性と半導体の負担は減らず、装置の価格と寿命と消費電力量の点で難があった。さらにCRTに比較して鮮明度も劣っていた。
また、画面上の全セルにマトリックス状に、FETなどの電流制御用半導体を設置する特開２００４−２４０４５０（公開日２００４年８月２６日）に開示された装置は、明暗階調段数のより多い、従って鮮明度のより高い装置を作ることが出来るうえに、多段階の高周波電圧の印加をしなくても十分な明暗階調調整が可能で、しかも、サブフィールド数を削減しうる利点はあったが、全セルにマトリックス状に半導体を設置する為、製造工程が複雑になり、製造装置が高額になり、LCDほどではなくても製品歩留まりを悪くするおそれが在った。
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−２６８５８６
【特許文献２】特開２００４−２４０４５０
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は全セルに半導体を設置する手間を省き、同時に、高周波制御装置を設置する手間を省き、サブフィールド数を減らして尚且つ、高輝度にして鮮明、十分な階調制御の出来る、アクテイブマトリックスディスプレイを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の課題を解決するため、当発明は次のような仕組みを提案する。即ち、特に交流型PDPにおいて、注入された電荷がセルの中に閉じ込められ、点灯電圧を超える交流電圧によって、駆動される事によって、継続的な電流の注入無しに、サブフィールド期間中の発光維持を行い、アクティブ性を発揮する事を利用して、画面全体に、セル毎に、マトリックス状に半導体を設置する事を避け、走査線毎に、上から順に、走査線上の各セルに、それぞれセル毎に指定された電荷量を注入する、一列のFETなどの電流制御型半導体列を設置する構造を持つ。
【０００６】
次に、輝度に大きな影響を与える発光時間については、１フィールドを1または複数のサブフィールドに分割して、１サブフィールド毎に、走査電極結合線内の各セルに、それぞれのセルに対応して付設された半導体列から、同時に、各セルに指定された明暗階調に固有の電荷量を注入し、サブフィールド毎に異なる、点灯電圧を越える駆動電圧を印加する事と相俟って多様な明暗階調を実現する。輝度を高め、明暗階調制御をする為の、複雑な高周波制御装置は付けず、半導体の負担を増やすサブフィールド数を削減する。
【０００７】
こうする事によって、下の例に見るように輝度を高め、サブフィールド数を減らしながら、明暗階調段数を増やすことができる。
例えば固有の電圧で駆動される１サブフィールドの中で、0を入れれば4段の電荷量を取る事とし、１フィールドを５サブフィールドで構成する事にすれば、
第一サブフィールド      0、  256、  512、  768
第二サブフィールド      0、  64、  128、  192
第三サブフィールド      0、  16、  32、    48  
第四サブフィールド      0、  4、    8、    12
第五サブフィールド      0、  1、    2、    3                                                            
全サブフィールドの点灯と0によって、1024階調の明暗が表示できる。
0を入れた４段階、４サブフィールドで構成するならば256階調である。
0を入れた５段階で４サブフィールドなら625階調、3サブフィールドなら125階調である。
0を入れた10段階で2サブフィールドなら100階調、3サブフィールドなら1000階調である。
【発明の効果】
【０００８】
以上に説明したような装置とその運転方法により、高輝度、高コントラスト、且つ、良好なる階調制御性能を有し、長寿命で歩留まり低下の小さいアクティブマトリックスディスプレイを作る事ができた。主たる効用は、高額の高周波制御装置を使わず、高輝度、高コントラストで階調調整段数の大きい装置を作ることが出来た事であり、全セルに半導体を設置する方式に較べて、工程数の少ない、歩留まりの高い、低廉なアクティブマトリックスディスプレイを作る事ができたことである。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
発明の実施の形態を実施例に基づき説明する。
【実施例１】
【００１０】
図1に示すように画面上にはマトリックス状にセルが配置されている。各セルの位置で縦の信号電極線と横の走査電極線が接触せずに直交している。図2に示すように、１フィールド期間中の第一サブフィールド期間に、上から順番に走査電極線上の各セルにそれぞれの信号電極線を通して、それぞれの注入電荷量制御FETから、それぞれのセルに必要な電荷量を注入する。その際、信号電極電位調整器と走査電極電位調整器とは連携しながら、目的のセルに電荷を注入する。最下段のセルまで注入したら電荷注入期間は終わり、次は全てのセルに第一サブフィールド固有の交流電圧を印加して、それぞれのセルを指定された階調で発光させる。それぞれの走査線毎に交流電圧の電圧高さと周波数を変える事も出来るので、階調調整効果を狙って、周波数を変える事も行なうが、主たる発明は周波数制御をしない事を目的の一つに上げているので、周波数制御はしないことが原則である。各サブフィールドの明暗の差が画像の早い動きに際して、ギラつきを生じ、且つ、最高電圧が印加されるサブフィールドと最小電圧が印加されるサブフィールドが、全てのセルで一致して、装置全体で使用電力が大きく波打つ事を避ける為に最高電圧を印加するサブフィールドは走査線毎にランダムに変える事も考える。また、電荷注入の際に、一定の電荷量を余りにも短期間に注入する事によって、大電流になってしまう事を避けるために、電荷注入パルスの時間幅を十分長く取る。発光期間が終ったら、再び信号電極電位調整器と走査電極電位調整器とが連携しながら、走査線毎に順次、セルから電荷を引き上げる。電荷引き上げに際しては、注入時のように電荷量に気を配る必要がないので、引き上げ時間を短縮する為に同時に全体を引き上げる事も考える。第二フィールドにおいては、電荷の注入と引き上げは、第一フィールドと同じであるが、駆動電圧は階調調整に従って変える。
【実施例２】
【００１１】
第3図に示される実施例では、電荷の引き上げを１パルスで瞬間的に行なう。
【実施例３】
【００１２】
第4図に示される実施例では、負荷が時間的に分散される。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】アクティブマトリックスディスプレイの画面を正面から見た配線図である。
【図２】各セルに掛かる電圧が時間とともにどう変わるか表わしたダイアグラムである。
【図３】第2図と同じく、各セルに掛かる電圧が時間とともにどう変わるか表わしたダイアグラムであるが、サブフィールドの終わりに、１パルスで全セルの電荷を引き上げる実施例を示したものである。
【図４】第2図と同じく、各セルに掛かる電圧が時間とともにどう変わるか表わしたダイアグラムであるが、最高電圧から最低電圧までの印加の順番がランダムに変えられて、負荷が時間的に分散された実施例を示したものである。
【符号の説明】
【００１４】
１  電源
２  注入電荷量制御FET
３  信号電極電位調整器
４  セル
５  画面
６  走査電極電位調整器
７  信号電極線
８  走査電極線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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