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CN100362541C - 矩阵显示面板的驱动控制装置以及驱动控制方法 - Google Patents

矩阵显示面板的驱动控制装置以及驱动控制方法 Download PDF

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CN100362541C CNB2004100020590A CN200410002059A CN100362541C CN 100362541 C CN100362541 C CN 100362541C CN B2004100020590 A CNB2004100020590 A CN B2004100020590A CN 200410002059 A CN200410002059 A CN 200410002059A CN 100362541 C CN100362541 C CN 100362541C
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Abstract

本发明公开了一种矩阵显示面板的驱动控制装置，具有：从矩阵显示面板的多个行(Y1，Y2，～Y240)中至少选择1行的行选择电路(8)；对上述矩阵显示面板的多个列(X1，X2，～X480)提供基于象素数据(S0，S1，S2，S3，S4，S5)的调制信号(VXn)的列驱动电路(7)；和把控制上述调制信号的至少脉冲宽度的基准时钟提供给上述列驱动电路的时钟脉冲提供电路(100，40)，包括用于根据上述象素数据来对每一选择行设定上述选择期间的长度和上述基准时钟脉冲的周期的控制电路(100，10，40)；上述控制电路对上述选择期间长的选择行进行控制，使上述基准时钟脉冲的周期变长。能提高显示峰值亮度，降低黑色电平的亮度，实现对比度的进一步提高。

Description

矩阵显示面板的驱动控制装置以及驱动控制方法
技术领域
本发明涉及在电视图象信号的显示、计算机输出的图象信号的显示中使用的显示装置，或者在发射电子的电子源等中使用的、矩阵显示面板的驱动控制装置以及驱动控制方法。
背景技术
作为矩阵显示面板的应用例子，可以举出使用了电子射线的图象显示装置为例来进行说明。
以往，作为这种图象显示装置，已知有包括把在行方向设置N个，在列方向设置M个的合计N×M个冷阴极元件(图象显示用元件)在2维上排列成矩阵形状，由被设置在行方向上的M条行配线(扫描配线)和被设置在列方向上的N条列配线(调制配线)对它们进行单纯矩阵配线形成的作为矩阵显示面板的多电子源的结构。
作为驱动被矩阵配线的多个冷阴极元件的方法，一般是同时驱动矩阵的1行元件群(1行的件群与1条行配线连接)的方法。
即，在向1条行配线施加规定的选择电压的同时，在与该行配线连接的N个冷阴极元件中只向与成为驱动对象的元件连接的列配线施加规定的调制电压，用行配线电位和列配线电位的电位差同时驱动1行的多个元件。而后，通过一个个切换选择行配线扫描全部的行，利用视觉的视觉残留现象形成2维的图象。
如果采用此方法，因为和每次扫描1个元件的方法相比，分配给各元件的驱动时间可以确保N倍长度，所以具有可以提高图象显示装置亮度的优点。
在这种驱动方法中，作为解决黑色电平的亮度高，换句话说黑色电平亮致使对比度下降的问题的方法，在特开2002-221932号公报中，提出了为了提高对比度而控制扫描配线驱动时间降低黑色电平的亮度的方法。
在上述的驱动方法中，通过在预先确定的水平扫描期间内控制扫描配线驱动时间顺序驱动扫描配线，可以降低在画面质量中作为重要因素的黑色电平的亮度。但是，很难改善提高作为决定画面质量的另一主要因素的显示峰值亮度。
发明内容
鉴于以上问题的存在，本发明的目的在于：提供一种可以提高显示峰值亮度的矩阵显示面板的驱动控制装置以及驱动控制方法。
进而，本发明的另一目的在于：提供一种能降低黑色电平的亮度，还可以实现对比度的进一步提高的矩阵显示面板的驱动控制装置以及驱动控制方法。
为了实现上述目的，本发明提供一种矩阵显示面板的驱动控制装置，具有：在选择期间从矩阵显示面板的多个行中至少选择1行的行选择电路；与该选择期间同步，向上述矩阵显示面板的多个列提供基于象素数据的调制信号的列驱动电路；和把至少为了控制上述调制信号的脉冲宽度而使用的基准时钟脉冲提供给上述列驱动电路的时钟脉冲提供电路；其特征在于：包括：用于根据上述象素数据来对每一选择行设定上述选择期间的长度和上述基准时钟脉冲的周期的控制电路；上述多个行包括第1行和第2行；上述控制电路进行控制，使得上述选择期间比选择上述第1行的选择期间长的、选择了上述第2行的选择期间中的上述基准时钟脉冲的周期比选择了上述第1行的选择期间中的上述基准时钟脉冲的周期长。
本发明还提供一种矩阵显示面板的驱动控制方法，具有：在选择期间从矩阵显示面板的多个行中至少选择1行的行选择步骤；与该选择期间同步，向上述矩阵显示面板的多个列提供基于象素数据的调制信号的列驱动步骤；和把至少为了控制上述调制信号的脉冲宽度而使用的基准时钟脉冲提供给上述列选择电路的时钟脉冲提供步骤；其特征在于：包含：用于根据上述象素数据来对每一选择行设定上述选择期间的长度和上述基准时钟脉冲的周期的设定步骤；上述多个行包括第1行和第2行；在上述设定步骤中进行设定，使得上述选择期间比选择上述第1行的选择期间长的、选择了上述第2行的选择期间中的上述基准时钟脉冲的周期比选择了上述第1行的选择期间中的上述基准时钟脉冲的周期长。
本发明的驱动控制装置，具有：在选择期间从矩阵显示面板的多个行中至少选择1行的行选择电路；
与该选择期间同步，向上述矩阵显示面板的多个列提供基于象素数据的调制信号的列驱动电路；和
把为了控制上述调制信号的至少脉冲宽度而使用的基准时钟提供给上述列驱动电路的时钟脉冲提供电路；其特征在于：
包括用于根据上述象素数据，对每一选择行设定上述选择期间的长度和上述基准时钟脉冲的周期的控制电路；
上述控制电路对上述选择期间长的选择行进行控制，使上述基准时钟脉冲的周期变长。
本发明的矩阵显示面板的驱动控制方法，具有：在选择期间从矩阵显示面板的多个行中至少选择1行的行选择步骤；
与该选择期间同步，向上述矩阵显示面板的多个列提供基于象素数据的调制信号的列驱动步骤；和
把为了控制上述调制信号的至少脉冲宽度而使用的基准时钟提供给上述列驱动电路的时钟脉冲提供步骤；其特征在于：
包含用于根据上述象素数据，在每一选择行中设定上述选择期间的长度和上述基准时钟脉冲的周期的设定步骤，
在上述设定步骤中，对上述选择期间长的选择行进行分配，使上述基准时钟脉冲的周期变长。
在此，理想的是，具有把可以根据上述象素数据选择的至少3个电平的调制用基准电压，提供给上述列驱动电路的电源电路，在第1调制范围中，具有采用第1调制用基准电压进行脉冲宽度调制的期间，在比其亮度高的第2调制范围中，具有采用比上述第1调制用基准电压高的第2调制用基准电压进行脉冲宽度调制的期间。
另外，理想的是，根据上述象素数据的最大值，对每一选择行，在可变范围内选择设定上述选择期间和上述基准时钟脉冲的周期。
进而，理想的是，具有用于根据上述选择期间的长度和/或上述基准时钟脉冲的周期，补偿在选择期间的象素亮度偏离希望值的偏差的、进行信号处理的补偿电路。
而且，理想的是，当把对每一选择行根据上述象素数据的最大值确定的单位波形数设定为Mh，把涉及上述Mh的多个选择期间的合计数设置为Mf，把涉及上述多个选择期间的可以显示的单位波形的合计数设定为Mfx，把根据需要对上述象素数据进行乘法运算的乘法运算系数设置为GAIN时，上述GAIN根据Mfx/Mf来确定。
附图说明
图1是表示用于说明本发明的实施方式1的矩阵显示面板的驱动控制方法的时间图。
图2是表示在本发明中使用的矩阵显示面板的驱动控制装置的方框图。
图3是表示在本发明实施方式1的矩阵显示面板驱动控制方法中使用的调制信号的图。
图4是表示在本发明实施方式1的矩阵显示面板驱动控制方法中使用的相对调制信号的亮度数据的显示亮度特性的图。
图5是用于说明本发明实施方式1的矩阵显示面板驱动控制方法的相对亮度数据的显示亮度特性的图。
图6是表示在本发明实施方式2的矩阵显示面板的驱动控制方法中使用的调制信号的图。
图7是表示在本发明实施方式2的矩阵显示面板的驱动控制方法中使用的相对调制信号的亮度数据的显示亮度特性的图。
图8是表示用于说明本发明实施方式2的矩阵显示面板的驱动控制方法的时间图。
图9是表示在本发明实施方式3的矩阵显示面板的驱动控制方法中使用的调制信号的图。
图10是表示在本发明实施方式3的矩阵显示面板的驱动控制方法中使用的相对调制信号的亮度数据的显示亮度特性的图。
图11是表示用于说明本发明实施方式3的矩阵显示面板的驱动控制方法的时间图。
图12是表示在本发明中使用的另一矩阵显示面板的驱动控制装置的方框图。
图13是表示用于说明在本发明中使用的矩阵显示面板的驱动控制方法的时间图。
图14是表示相对图象数据的亮度数据特性一例的图。
图15是表示变换表特性的图。
具体实施方式
(实施方式1)
参照图1～图5说明本发明的适宜的实施方式。
本实施方式的特征清楚地表示在图1(b)中，但在其说明前，说明矩阵显示面板驱动方法的基本动作。
图2表示为了说明基本动作而表示的具有2行2列的矩阵配线的矩阵显示面板。
1是矩阵显示面板，1001是如冷阴极元件那样的象素，象素1001被形成在玻璃等的衬板上。另外，当使用了冷阴极元件的显示用矩阵显示面板的情况下，有与象素1001相对涂抹未图示的荧光体被施加高电压的玻璃等的衬板，靠从冷阴极元件发射的电子荧光体发光。
1002是列配线，1003是行配线，物理上交点被绝缘，在矩阵配线的电路的交点上，连接构成象素1001的冷阴极元件。
在图2的构成中，行配线1003与输入的图象信号的水平同步信号对应地顺序被选择，在该选择期间从行选择电路8施加规定的选择电位。另一方面，在选择期间从列驱动电路7向列配线1002施加与被选择的行配线的亮度数据对应的调制信号。通过对全部行进行这样的选择期间，1垂直扫描期间结束，形成1画面的图象。
在一般的驱动方法中，如果假设没有水平消隐的情况下，例如，选择期间，与输入的图象信号的水平扫描期间对应，被确定为一定的值，并且即使在任意行中也是同样的值。
即，当是如图2所示的2行2列的矩阵显示面板的情况下，如图1(a)所示，选择时间是输入的图象信号的1帧时间的1/2。在此VY1、VY2表示施加在各行Y1、Y2的行配线上的驱动波形，VXn表示在施加于列配线X1、X2上的调制信号波形中最大的驱动波形。
当表示某一图象的情况下，在输入的图象信号的1帧时间的前半的1/2时间(＝1H)，向行配线1003的Y1给予选择电位。而后，把与第1行的扫描线对应的调制信号给予列配线1002(X1，X2)显示第1行的图象。在输入的图象信号的1帧时间的后半的1/2时间(＝1H)，向行配线1003的Y2给予选择电位。而后，把与第2行的扫描线对应的调制信号给予列配线1002(X1，X2)显示第2行的图象。其结果显示1帧的图象。
与此相反，在本实施方式中，如图1(b)所示，可以对每行设定从规定的范围中选择出的选择时间，因而，可以设定各选择期间，使得每行为不同的选择时间。而后，选择期间，对选择期间相对长的选择行，通过控制电路100进行控制，使得基准时钟PCLK的周期相对变长，换句话说，对选择期间相对短的选择行，基准时钟PCLK的周期相对变短。
在此，说明被输入到列配线中的调制信号。
当调制信号，通过脉冲调制(PWM)从亮度数据中生成的情况下，该PWM动作，计数基准时钟PCLK，在等于对应的列配线的亮度数据前输出脉冲。
图3表示输出的调制信号波形的一例。图3表示调制的亮度数据是“1”的情况，是“5”的情况，是8的情况(最大亮度电平)的3种情况。
在图3中，调制信号的单位波形(长方形)内的数字(1～8)表示亮度数据，例如亮度数据是“5”时，直至长方形内的数字与从“1”到“5”对应的时间前的单位波形作为调制信号输出，以后的时间不输出。
该单位波形，在本实施方式中也被称为缝隙。
图4表示相对输入的亮度数据的象素显示亮度的特性。在此，显示亮度也以和亮度数据相同的数值被正规化。实际上，横轴的亮度数据和纵轴的显示亮度是离散的，而在以后的说明中用实线连接点的直线代表特性。
在本实施方式中因为采用1个调制用基准电位进行脉冲调制，所以象素的显示亮度表现出与被施加在象素上的相当于调制时间的脉冲宽度的时间成比例的特性。
再次参照图1，详细说明本实施方式。
例如，如图1的(a)所示，如果把第1行的亮度数据中的最大值设置为“2”，则如(a)的VXn那样的调制信号波形的继续时间是最大脉冲宽度，在第1行的行配线的选择时间(1H)中产生未驱动象素1001的无用时间。如果把第2行的亮度数据中的最大值设置为“8”，则在选择期间(1H)中，调制信号波形继续被给予，在第2行的选择时间(1H)中不产生未驱动象素1001的无用时间。
如(a)所示，因为在第1行的选择期间中上述的无用时间是6个缝隙(6个灰度)，所以知道实际驱动象素1001的驱动时间经过2个选择行只有10个缝隙。因为1帧的最大驱动时间是16个缝隙，所以每1帧是16/10倍，有可能增加驱动象素1001的时间。
理想的是，在把对每一选择行根据象素数据的最大值确定的单位波形的数设置为Mh(在此，Mh＝2或者8)，把经过上述Mh的多个选择期间的合计数设置为Mf(在此，Mf＝2+8)，把经过多个选择期间的可以显示的单位波形的合计数设置为Mfx(在此，Mfx＝2×8)，把根据需要对上述象素数据乘法运算的乘法运算系数设置为GAIN时，以Mfx/Mf为基础确定上述GAIN，使得满足GAIN＝Mfx/Mf，或者1＜GAIN＜Mfx/Mf。在此，把比16/10小的1.5作为GAIN选择.
因而，在本实施方式中，如图1(b)所示，把第2行的选择时间放1.5倍，具体地说设置为3/2H。随之与第2行的选择时间对应地从可变范围内选择基准时钟PCLK的周期，放大1.5倍。
另一方面，从可变范围内选择第1行的选择时间，确定为1/2H，随之与第1行的选择时间对应地把基准时钟PCLK缩小0.5倍。但是，此时，如果亮度数据维持2，则因为通过把基准时钟PCLK的周期缩小0.5倍，象素的显示亮度下降一半，所以为了补偿它恢复到原样，在第1行的亮度数据上乘作为乘法运算系数的时间增益TGi，信号补正亮度数据为2倍。这样，第1行象素的亮度，只恢复到和选择期间是固定情况下(图1(a))相同的亮度。进而，因为驱动第2行的象素1001的时间被扩大1.5倍，所以在第1行的亮度数据上乘法运算作为乘法运算系数的数据增益DGi，进行把被补正2倍的亮度数据进一步扩大为1.5倍的信号处理。据此，与选择期间是固定的情况下(图1(a))的象素的亮度相比，各选择行的象素的亮度在1.5倍明亮，保持和全部行的象素显示亮度的平衡。
这样，涉及2行的显示亮度的比，在基准时钟PCLK的变更前后不改变。即，把第1行的亮度数据扩大2倍，进而通过进一步扩大1.5倍，在帧内显示亮度一致。这样，理想的是，在控制电路100内设置补偿电路(未图示)，根据选择期间的长度和/或基准时钟脉冲的周期，进行用于补偿在选择期间的象素亮度偏离希望值的偏差的信号处理。
如上所述，把用于补偿由于把基准时钟PLCK的周期缩小0.5倍引起的显示亮度下降的乘法运算系数称为时间增益TGi，把考虑将驱动第2行象素的时间放大1.5倍确定的，用于使象素亮度上升的乘法运算系数称为数据增益DGi。
因为基准时钟PCLK全列是共同的时钟，所以相对亮度数据的乘法运算也对全部列的亮度数据，以行单位乘法运算同一系数。在亮度数据不足最大值的列中，明确看出了没有超过确定调制信号的脉冲宽度的选择期间。
图5表示本实施方式的相对被输入的亮度数据的显示亮度的特性。亮度数据以及显示亮度都用相同的数值标准化。在图5中，f1表示固定基准时钟PCLK的周期时的亮度数据和显示亮度的关系，f2、f3分别表示1.5倍、0.5倍放大基准时钟PCLK周期时的亮度数据和显示亮度的关系。
p1是表示相对基准时钟PCLK是1倍时的亮度数据“2”的显示亮度的点，p2是表示相对基准时钟PCLK是1倍时的亮度数据“8”的显示亮度的点，表示图1(a)的第1行和第2行的显示亮度。
与此相反，在本实施方式中，第2行的数据“8”的显示亮度，因为基准时钟PCLK的周期倍变更1.5倍，所以成为与特性f2上的点p5对应的显示亮度。另外，与第1行的亮度数据“2”对应的亮度，成为特性f3上的点p4。如果PCLK的周期被放大0.5倍则成为与特性f3上的点p3对应的显示亮度，但通过对亮度数据进行时间增益TGi的乘法运算，把亮度数据扩大2倍，进而通过数据增益DGi的乘法运算，亮度数据进一步扩大1.5倍，可以得到点p4的显示亮度。
结果，通过本实施方式的基准时钟和选择期间的变更，可知第1行的亮度数据“2”从点p1的显示亮度到点p4的显示亮度，第2行的亮度数据“8”从点p2的显示亮度到点p5的显示亮度，分别增加1.5倍。
另一方面，如图1(b)所示，在亮度低的第1行那样的情况下，因为由于选择时间短，使得在亮度数据是0的原本不想使其发光的象素中的由半选择电压引起的本底电平的发光时间缩短，所以可以降低黑色电平的亮度。这样一来，就可以提高对比度。
在现实中，在自然画面的显示中，亮度数据的值平均较小，当在行配线的选择期间如以往例子那样分配固定时间的情况下，因为知道产生哪个象素都不驱动的无用时间的可能性极大，所以通过上述本实施方式，可以把该无用时间高效率地分配在有实际效果的发光期间内。
另外，如果根据亮度数据适时地分配选择期间，使得行选择线的选择时间的合计在某一时间，例如在与1帧对应的时间以下，则增加每1帧象素的发光时间，可以得到明亮的图象。
PWM动作，计数基准时钟PCLK，在计数值与对应的列配线的亮度数据的值相等前输出调制用基准电位。因此，使基准时钟PCLK在每一选择行中可变，如果根据选择行的象素的亮度数据，使用从周期的规定范围内选择的周期的时钟，则即使是同样的亮度数据也可以输出不同脉冲宽度的调制信号。
(实施方式2)
本发明的实施方式2的矩阵显示面板的驱动方法，其调制方式和上述的实施方式1不同。
在本形态中，是组合脉冲宽度调制(PWM)和振幅调制(PHM)的调制方式，称为多值PWM。
本实施方式的调制方法，计数基准时钟PCLK确定与亮度数据对应的脉冲宽度和振幅。具体地说，当未在振幅方向堆积调制波形的情况下是拉长脉冲方向的调制方式。
图6表示调制的亮度数据是“1”的情况、“4”的情况、“12”的情况、“18”的情况(最大亮度电平的情况)。这种情况下也是调制信号被看作由单位波形组成。表示单位波形的长方形内的数字(1～18)表示亮度数据。
图6表示选择期间是1H的情况下的，与亮度数据对应的调制信号波形。
在图7中表示相对输入的亮度数据的显示亮度(标准化后)的特性。在该状态下如图6所示，通过根据构成象素的元件的特性，适当地选择确定振幅的调制用基准电压：GND、V1、V2、V3，相对亮度数据亮度特性呈线性。
在本实施方式中，作为调制用基准电压，使用了GND、V1、V2、V3，但如果是GND、V1、V2那样的3个值以上，例如是5个值，6个值、…10个值也可以。
实施方式2的驱动方法也和实施方式1的驱动方法一样。
说明的矩阵显示面板可以使用和在实施方式1中说明的图2相同的矩阵显示面板。
参照图8说明本实施方式的驱动方法。
如果把第1行的亮度数据的最大值设置为“5”，把第2行的亮度数据的最大值设置为“16”，则可以得到图8(a)的VXn那样的调制信号波形。在此也是如果不考虑消隐期间，则固定的选择期间(1H)的2倍是1帧的时间。
与此相反，本实施方式的调制信号波形如图8(b)的VXn所示。如图6所示可以施加在1帧上的单位波形是18×2缝隙(slot)，但给予发光的单位波形是5+16＝20缝隙。
在此，把第2行选择时间设置为1.5倍(＝3/2H)，随之把在第2行选择期间的基准时钟PCLK的周期放大1.5倍。另一方面，把第1行选择时间设置为剩下的时间，即1/2H，与此对应把在第1行的选择期间的基准时钟PCLK的周期缩小0.5倍。而后，如果维持这种状态，因为由于把基准时钟PCLK的周期缩小了0.5倍引起显示亮度下降，所以为了补偿它把第1行的亮度数据放大补正2倍。进而，因为第2行象素的驱动时间变为1.5倍，所以把第1行的亮度数据进一步放大1.5倍。这样，帧内的显示亮度对全行来说一致。即使在此，理想的也是以Mfx/Mf为基础确定上述GAIN，使得在把对每一选择行根据象素数据的最大值确定的单位波形的数设置为Mh(在此，Mh＝5或者16)，把经过上述Mh的多个选择期间的合计数设置为Mf(在此，Mf＝5+16)，把经过多个选择期间的可以显示的单位波形的合计数设置为Mfx(在此，Mfx＝2×18)，把根据需要对上述象素数据乘法运算的乘法运算系数设置为GAIN时，满足GAIN＝Mfx/Mf，或者1＜GAIN＜Mfx/Mf.在此，选择把小于36/21的1.5作为GAIN。
这样，本实施方式的调制信号波形为图8(b)所示，即使在使用多值PWM调制的情况下，也可以良好地对每行确定选择期间，可以起到和上述实施方式同样的效果。
(实施方式3)
本发明的实施方式3的矩阵显示面板的驱动方法，其调制方式和上述的实施方式1、2不同。
在本实施方式中，在组合脉冲宽度调制(PWM)和振幅调制(PHM)的调制方式这一点上，是和实施方式2相同的多值PWM，但单位波形的配置顺序和实施方式2不同。
本实施方式的调制方法，计数基准时钟PCLK确定与亮度数据对应的脉冲宽度和振幅。具体地说，在时间方向上拉长调制信号波形，当不能拉长的情况下是堆积振幅方向的调制方式。
图9分别表示调制的亮度数据是“2”、“12”、“16”、“18”的情况。在此，把选择期间表示为1H，表示在1H期间的与0～18的亮度数据对应的调制信号波形的样子。
图10表示相对输入的亮度数据的显示亮度(标准化后)的特性。在此，也是通过适宜地选择调制用基准电压：GND、V1、V2、V3，显示亮度特性相对亮度数据呈线性。
如果把第1行的亮度数据的最大值设置为“5”，把第2行的亮度数据的最大值设置为“16”，则可以得到如图11(a)那样的调制信号波形。如果未考虑消隐期间，则固定的选择期间(1H)的2倍是1帧的时间。
如图9、11所示，可以施加在1帧上的单位波形是18×2缝隙(slot)，实际给予发光的缝隙是5+16＝21缝隙，如果可以进行第1行、第2行的选择时间的再分配，则有可能增加驱动象素的时间和电压。
在此，把第2行的选择时间设置为1.5倍(＝3/2H)，随之把第2行的选择期间的基准时钟PCLK的周期放大1.5倍。另一方面，把第1行的选择时间设置为剩余的时间，即1/2H，与此对应把第1行的选择期间的基准时钟脉冲PCLK的周期缩小0.5倍。而后，如果维持这种状态，因为由于把基准时钟PCLK的周期缩小0.5倍引起显示亮度下降，所以为了补偿它把第1行的亮度数据放大补正2倍。进而，因为第2行象素的驱动时间为1.5倍，所以把第1行的亮度数据进一步放大1.5倍。帧内的显示亮度对全行来说一致。理想的是以Mfx/Mf为基础确定上述GAIN，在把对每一选择行根据象素数据的最大值确定的单位波形的数设置为Mh(在此，Mh＝5或者16)，把经过上述Mh的多个选择期间的合计数设置为Mf(在此，Mf＝5+16)，把经过多个选择期间的可以显示的单位波形的合计数设置为Mfx(在此，Mfx＝2×18)，把根据需要对上述象素数据乘法运算的乘法运算系数设置为GAIN时，满足GAIN＝Mfx/Mf，或者1＜GAIN＜Mfx/Mf。在此，选择比36/21小的1.5作为GAIN。
这样，本实施方式的调制信号波形为图11(b)所示，即使在使用图9所示那样形式的多值PWM调制的情况下，也可以良好地对每行确定选择期间，可以起到和上述实施方式1、2同样的效果。
另外，虽然是在每一选择行中确定选择期间和基准时钟，但只要全部行中的至少2行的选择期间和基准时钟脉冲的周期相互不同即可，不需要全部行的每行不同。
(实施方式4)
参照图12、13、14说明本实施方式。本实施方式，是把上述的实施方式1适用在具有多电子源的显示装置中时适宜的矩阵显示面板的驱动控制方法。
本实施方式的驱动控制方法的基本构成，和上述的实施方式1相同。
如图12所示，矩阵显示面板1，在薄型的真空容器内，相对配置在衬板上包括多个电子源，例如把排列冷阴极元件1001构成的多电子源，和通过电子照射形成图象的荧光体等的图象现成部件构成。而后，构成象素的冷阴极元件1001被配置在列配线1002、行配线1003的各交点附近与两配线连接。冷阴极元件1001，例如如果使用光刻法·蚀刻那样的制造技术，因为可以在衬板上精确地定位形成，所以可以以微小的间隔排列多个。而且，如果和以往在CRT等中使用的热阴极相比，因为冷阴极自身和周边部分可以在比较低温的状态下驱动，所以容易实现更微细排列间距的多电子源。
作为冷阴极元件，理想的是使用在特开平10-039825号公报等中揭示的表面传导型电子发射元件。
图14表示表面传导型电子发射元件的元件电压Vf和元件If、发射电流Ie的关系一例。在图14中，横轴表示表面传导型发射元件的元件电压Vf，纵轴表示元件电流If以及发射电流Ie。看图14可知在发射电流Ie中，阈值电压(约7.5V)存在，在阈值电压以下没有发射电流流动。另外在阈值电压以上的电压中根据所施加的元件电压发射电流Ie流动。利用该特性可以进行以下所示的单纯的矩阵驱动。
在图12中，1是在薄型的真空容器内，具有在衬板上排列冷阴极元件1001构成的多电子源的矩阵显示面板，如图1所示，例如在水平方向上排列480个元件，即160象素(RGB)×3，例如，在垂直方向上排列240个元件。有关元件数因为根据需要由产品用途确定，所以并没有限制。矩阵显示面板1的各冷阴极元件1001，与象素显示时的颜色一致，用Ru、v(u＝1、2、3、…240，v＝1、4、7、...478)，Gu、v(u＝1、2、3、…240，v＝2、5、8、...479)、Bu、v(u＝1、2、3、…240，v＝3、6、9、...480)表示。矩阵显示面板1，例如具有RGB条纹排列的象素配置。
2是模拟数字变换器(A/D变换器)，通过未图示的译码器例如把从NTSC信号译码为RGB信号的模拟RGB分量信号(假设信号名为S0)，各自例如变换为8bit宽度的数字RGB信号(S1)。
3是数据排列更改单元，具有输入A/D变换器2或者计算机等的数字RGB信号(S1)，与矩阵显示面板1的象素排列一致地排列更改输出各颜色数字数据(图象数据S2)的功能。
4是亮度数据变换器，是输入图象数据S2变换为所希望的亮度特性的变换表，例如变换为如作为显示系统的特性在CRT用中进行经伽马补正的信号的反变换那样的亮度数据S3。数据排列更改单元3，和亮度数据变换器4的处理顺序相反也可以。
20是帧存储器，在输入的图象信号的时刻存储亮度数据1帧份，在后述的时刻读出1帧前存储的亮度数据。30是亮度数据乘法运算单元，把以扫描线(行配线)单位确定的系数乘法运算在亮度数据S4上。
5是移位寄存器，把从亮度数据乘法运算单元30输出的亮度数据S5与移位时钟SCLK一致地顺序移位转送，并行输出与矩阵显示面板1的各个元件对应的亮度数据。6是栓锁电路，用和水平同步信号同步的输入信号LD并列栓锁来自移位寄存器5的亮度数据，保持输入下一输入信号LD的期间。
7是列驱动电路，如上所述计数脉冲宽度调制用的基准时钟PCLK，把具有与输入的亮度数据对应的脉冲宽度的调制信号提供给矩阵显示面板1的列配线，分别驱动全列配线。
17是把根据象素数据可以选择的2个电平的调制用基准电压(V1、GND)提供给上述列驱动电路7的电源电路。如后述，当是多值的PWM的情况下，调制用基准电压至少可以是3个以上(V1、V2、V3、GND)。
8是作为行选择电路的扫描驱动器，与矩阵显示面板1的行配线1003连接，81是扫描信号发生单元，以由时刻控制单元10确定的信号KHD顺序移位与输入图象信号的垂直同步信号同步的KYST信号，而后把选择/非选择信号与行配线数对应并行输出。82是由MOS晶体管等构成的开关装置，由扫描信号发生单元81的选择/非选择信号的输出电平切换开关输出选择电位(-Vss)·非选择电位(GND)。
10是时刻控制单元，根据输入图象的同步信号HD、VD以及数据采样时钟DCLK、亮度数据S3等制成在各功能块中所希望的时刻控制信号。
另外制成根据亮度数据变换器4的输出S3进行显示时的行选择时间和帧存储器20的读出时刻和驱动电路7的输入时刻等，输出KHD信号等。
40是生成调制用的基准时钟脉冲的基准时钟生成单元，在以扫描线(行配线)单位确定的每一选择时间确定基准时钟PCLK的周期输出。基准时钟生成单元40，例如也可以用未图示的电压控制发振器和相位锁定环等生成时钟，通过切换多个时钟输出实现。
图13是用于说明图12所示的矩阵显示面板的驱动控制方法的时间图。
在图12中，A/D变换器2，把用未图示的译码器，例如从NTSC信号译码为RGB信号的模拟RGB分量信号S0，各自变换为例如8bit宽度的数字RGB信号S1。虽然未图示，但如果以同步信号为基础用PLL生成采样时钟DCLK则适宜。数据排列更改单元3，输入A/D变换器2或者计算机等的数字RGB信号S1。这时，1扫描线(1H)的数据数，如果用矩阵显示面板1的列排配线一侧的象素数确定则处理简单。在本实施方式的情况下，把矩阵显示面板1的列配线一侧的象素数确定为160。A/D变换器2或者计算机等的数字RGB信号(S1)和未图示的数据采样时钟(DCLK)同步输出。
数据排列更改单元3的输入信号S1，在作为数据采样时钟DCLK的3倍频率的时钟的未图示的时钟(3DCLK)的时刻切换RGB并行信号，根据矩阵显示面板1的RGB象素排列顺序输出。数据排列更改单元3的输出信号S2，被输入亮度数据变换器4。亮度数据变换器4，预先用存储有所希望数据的未图示的变换表ROM，例如把数据更改单元3的8bit宽度的输出信号S2变换为例如显示系统特性和CRT的γ(伽马)特性相同的亮度特性那样的亮度数据S3。变换表的特性例如使用图15那样的特性。0093没有γ
如图13所示，作为亮度数据变换器4的输出的亮度数据S3，在输入的图象信号的时刻被写入帧存储器20。同时，帧存储器在由时刻控制单元确定的时刻被读出。即与在时刻控制单元10中生成的KHD信号同步，1帧前的亮度数据S4从帧存储器中被读出。在图13中记载有亮度信号S3、S4的yq(r)表示帧号码第r号的第q行的亮度数据。
以下，作为补偿电路的数据乘法运算单元30把由时刻控制单元10确定的行单位的系数乘法运算在亮度数据S4上，输出到移位寄存器5(S5)。
被送到移位寄存器5，用移位时钟SCLK顺序移位转送，串并行变换输出与矩阵显示面板1各自的元件对应的亮度数据。而后栓锁6栓锁在与KHD信号同步的输入信号LD的上升边被串并行变换的亮度数据，在输入下一输入信号LD前保持输出数据。
看图13可知，被转送到移位寄存器5中的移位转送时间，设置成比时刻控制单元10确定的最小选择时间还短。例如，把基准时钟PCLK的周期设置为1/2倍以上，如在对应的时间内为移位转送时间那样确定移位时钟SCLK的周期。另外也可以控制移位时钟SCLK自身的周期，使得改变后述的基准时钟PCLK的周期，在变化的选择时间内移位转送数据。
另外，在本实施方式中，因为需要在比以往的移位转送时间短的时间进行移位转送，所以适合多层化亮度数据S5不提高移位时钟的频率，并列同时向移位积存器5转送亮度数据。
以输入信号LD的时刻为基准，驱动电路7与基准时钟PCLK同步把由亮度数据确定的长度的调制信号输出到列配线X1～X480驱动。在图13中VX1(3)、VX2(255)的括弧内的数字表示亮度数据的一例。
扫描驱动器8，通过与时钟KHD同步地顺序转送确定扫描开始时刻的信号，即，与图13的输入图象信号的垂直同步信号同步的信号KYST，驱动行配线。而后顺序扫描行配线形成图象。
在本实施方式中，扫描驱动器8，与KHD同步地以选择电压-Vss(例如-7.5V)顺序驱动顺序从第1(Y1)至第240(Y240)的行配线。这时，扫描驱动器8，把未选择的另一行配线的电压驱动为非选择电压0V。
在扫描驱动器8选择的行配线中，并且在驱动电路7输出了脉冲宽度调制信号(驱动信号)的列冷阴极元件1001上，对应地流过Ie。而且与驱动电路7没有输出驱动信号的列配线对应的元件没有元件电流If流动，因而因为没有发射电流Ie流过所以不发光。而后扫描驱动器8与KHD同步地以选择电压顺序驱动顺序从第1至第240的行配线。在对应的行配线上驱动电路7以与亮度数据对应的驱动信号S17驱动，形成图象。
另外，扫描驱动器8，为了提高亮度，同时选择2条以上的行配线动作也是理想的。
以下说明选择时间的分配，即，KHD、PCLK、数据乘法运算单元的系数的生成方法。
时刻控制单元10，接收亮度数据S3在每一扫描行中，即对每一选择行，从与全列对应的亮度数据群中求亮度数据的最大值MDi。这里i是扫描线号码。
以下，把第i扫描配线的第1乘法运算系数(时间增益)设置为TGi。把时间增益设置为TGi，相当于相对在本实施方式中的基准时钟PCLK周期的未改变扫描配线的选择时间的一般驱动的情况下的假想固定基准时钟PCLK’的周期的比。如果本实施方式的基准时钟PCLK的周期变更为1/2倍，则时间增益TGi为2。把与第i条扫描线对应的第2乘法运算系数(数据增益)设置为DGi。
进而，把驱动电路7内的调制器的输入数据的上限值设置为DataMAX，把未改变扫描配线的选择时间的通常驱动情况下的基准选择时间设置为H。另外，把进行显示的1帧的时间设置为Tv。在此进行显示的1帧时间Tv，如果和通常输入的图象信号的帧时间相同则更好。
如果把帧单位的显示亮度上升率设置为GAIN，则需要以下的式1)至式3)成立的GAIN≥1，时刻控制单元10计算在大的GAIN下成立那样的TGi、DGi。该计算处理可以用高速的CPU进行，也可以例如用得到近似解的硬件进行。
TGi×DGi＝GAIN
(对任意的i成立)  ……式1)
MDi×DGi≤DataMAX
(对任意的i成立)  ……式2)
240
∑((1/TGi)×H)≤Tv    ……式3)
I＝1
而且，时刻控制单元10把基准时钟PCLK的周期确定为1/(TGi)输出，作为在数据乘法运算单元30中乘法运算的第2乘法运算系数输出DGi。
如上所述，可以根据输入的图象数据(严格说是亮度数据S3)分配各扫描配线的选择时间。
作为满足式1)至式3)条件的解，对输入的亮度数据S3，有GAIN非常大的情况。例如图象全体暗的情况等相当。因为引起原本暗的图象明亮显示的结果，所以对GAIN设定上限值更适宜。
另外，为了确保向上述的移位寄存器5发送亮度数据的移位转送时间，还为了规定基准时钟PCLK的频率的上限，最好设定时间增益TGi的上限。例如，如果把时间增益TGi的上限设定为2则动作频率为2倍。实际的上限可以根据所使用的器件的动作频率的上限值确定。
另外，显示亮度上升率GAIN有可能以帧单位变动，如果变动大则以帧单位画面亮度改变，有时产生闪烁。这种情况下如果通过计算还允许在场景变化时急剧变化，使得在GAIN连续的场景中平稳地变化，则运动图象的情况下更适合。
进而，以各扫描线的每条的Mdi确定的缝隙的合计除在1帧中可以调制的缝隙确定GAIN，如果计算式1)、式2)、式3)则计算量少。
在本实施方式中，与如以往那样选择时间固定的驱动方法相比，可以提高自然图象那样的平均换算亮度(APL)小的图象的显示亮度，同时降低黑色电平的亮度，还可以提高对比度。
这样的选择时间的分配，即，KHD、PCLK、数据换算单元系数的生成方法，不用说即使在实施方式2和3中也同样可以适用。
如本实施方式所示，根据选择期间的长度和/或基准时钟脉冲的周期，当设置用于补偿在选择期间中的象素亮度偏离希望值的偏差的，进行信号处理的补偿电路30的情况下，例如，在把对每一选择行根据上述象素数据的最大值确定的单位波形的数设置为Mh，把经过上述Mh的多个选择期间的合计数设置为Mf，把经过上述多个选择期间的可以显示的单位波形的合计数设置为Mfx，把根据需要在上述象素数据上乘法运算的乘法运算系数设置为GAIN时，可以进行根据Mfx/Mf确定上述GAIN等。
另外，如果变更图1 2所示的驱动电路的调制器的构成，则在图12的构成中，可以实现采用了实施方式2和3的调制方式的矩阵显示面板的驱动控制方法。
在这样的调制方式中使用的调制器可以使用和在欧洲专利公开1267319号公报中揭示的调制器一样的调制器。
特别是在用图12的构成实现实施方式3的情况下，设置把根据象素数据可以选择的至少3个电平的调制用基准电压(V1、V2、V3、GND)，提供给上述列驱动电路7的电源电路(17)，构成列驱动电路7的调制器，使得在第1调制范围(缝隙1～8)中，具有采用第1调制用基准电压V1进行脉冲宽度调制的期间，在比其亮度电平高的第2调制范围(缝隙9至14)中，具有采用比上述第1调制用基准电压高的第2调制用基准电压V2进行脉冲宽度调制的期间。据此，在选择期间，因为流过矩阵配线和阳极的电流在时间方向上分散，所以可以抑制电流集中。即使在这样复杂的调制信号的情况下，也变更基准时钟PCLK的周期，确定选择期间，所以容易根据数据进行选择期间的变更。
(其他实施方式)
在本发明的说明中从对每一扫描线，即每一选择行应该用该行的多个象素表示的亮度数据群中求亮度数据的最大值MDi，但例如也可以把求得的最大值的95％的值作为亮度数据MDi处理。这种情况下，因为与超过最大值的95％的亮度数据相比选择时间短，所以希望在数据乘法运算单元30后面追加未图示的限制电路，对亮度数据加以限制。因此峰值亮度虽然稍微受到抑制，但因为在其他的灰度中可以明亮地进行显示，所以作为亮度低的矩阵显示面板的驱动控制方法有效。
在实施方式2以及实施方式3中表示了驱动调制信号波形电压的叠层一方，使得上升、下降为阶梯状，但也可以不设置成阶梯状而是在单纯叠层的，例如图9的单位波形1上配置单位波形9的调制波形。这样的波形，被记载在特开平7-181917号等中。
如以上详细说明的那样，如果采用本发明的各实施方式，则在具有在选择期间从矩阵显示面板的多个行中至少选择1行的行选择步骤；与该选择期间同步，对上述矩阵显示面板的多个列提供基于象素数据的调制信号的列驱动步骤；把为了控制上述调制信号的至少脉冲宽度而使用的基准时钟，提供给上述列驱动电路的时钟脉冲提供步骤的矩阵显示面板的驱动控制方法中，
包含用于根据上述象素数据，对每一选择行设定上述选择期间的长度和上述基准时钟脉冲的周期的设定步骤，在上述设定步骤中，对上述选择期间长的选择行，分配上述基准时钟脉冲的周期长。据此，可以实现高对比度的图象显示。
选择期间和时钟的周期的各自的可变范围的上限、下限，可以根据帧频率和行和列的数等适宜地设定，并未限定于特别的值。
另外，在本发明中使用的象素，并不限于发出可见光的象素，也可以是发射电子射线的象素。即，在本发明中使用的象素，并不限定于冷阴极元件、组合冷阴极元件和荧光体的电子发射型显示元件，可以适用于有机EL元件、无机EL元件、有机LED、无机LED等。另外，冷阴极元件并不限于表面传导型电子发射元件，还可以使用把称为CNT和GNF的碳纤维作为电子发射体使用的电场发射冷阴极元件。或者也可以用MIM型发射元件构成。
综上所述，如果采用本发明，则在具有在选择期间从矩阵显示面板的多个行(例如，Y1，Y2，～Y240)中至少选择1行的行选择电路(例如8)；与该选择期间同步，对上述矩阵显示面板的多个列(例如，X1，X2，～X480)提供基于象素数据(例如，S0，S1，S2，S3，S4，S5)的调制信号(例如VXn)的列驱动电路(例如7)；把为了控制上述调制信号的至少脉冲宽度而使用的基准时钟，提供给上述列驱动电路的时钟脉冲提供电路(例如，100，40)的矩阵显示面板的驱动控制装置中，包括用于根据上述象素数据，对每一选择行设定上述选择期间的长度和上述基准时钟脉冲的周期的控制电路(例如，100，10，40)，上述控制电路对上述选择期间长的选择行进行控制，使上述基准时钟脉冲的周期变长。据此，就能提高显示峰值亮度，降低黑色电平的亮度，实现对比度的进一步提高。

Claims (6)

1.一种矩阵显示面板的驱动控制装置，具有：
在选择期间从矩阵显示面板的多个行中至少选择1行的行选择电路；
与该选择期间同步，向上述矩阵显示面板的多个列提供基于象素数据的调制信号的列驱动电路；和
把至少为了控制上述调制信号的脉冲宽度而使用的基准时钟脉冲提供给上述列驱动电路的时钟脉冲提供电路；
其特征在于：
包括：用于根据上述象素数据来对每一选择行设定上述选择期间的长度和上述基准时钟脉冲的周期的控制电路；
上述多个行包括第1行和第2行；
上述控制电路进行控制，使得上述选择期间比选择上述第1行的选择期间长的、选择了上述第2行的选择期间中的上述基准时钟脉冲的周期比选择了上述第1行的选择期间中的上述基准时钟脉冲的周期长。
2.根据权利要求1所述的矩阵显示面板的驱动控制装置，其特征在于：
具有把根据上述象素数据可以选择的至少3个电平的调制用基准电压提供给上述列驱动电路的电源电路，
在第1调制范围中，具有采用第1调制用基准电压进行脉冲宽度调制的期间，在比其亮度电平高的第2调制范围中，具有采用比上述第1调制用基准电压高的第2调制用基准电压来进行脉冲宽度调制的期间。
3.根据权利要求1或者2所述的矩阵显示面板的驱动控制装置，其特征在于：
根据每一选择行的上述象素数据的最大值，对每一选择行，从可变范围内选择设定上述选择期间和上述基准时钟脉冲的周期。
4.根据权利要求1至3中任意1项所述的矩阵显示面板的驱动控制装置，其特征在于：
具有根据上述选择期间的长度和/或上述基准时钟脉冲的周期来进行用于补偿上述选择期间的象素亮度偏离所希望值的偏差的信号处理的补偿电路。
5.根据权利要求1至4中任意1项所述的矩阵显示面板的驱动控制装置，其特征在于：
当把对每一选择行根据上述象素数据的最大值来确定的单位波形数设为Mh，把涉及上述Mh的多个选择期间的合计数设为Mf，把涉及上述多个选择期间的可以显示的单位波形的合计数设为Mfx，把根据需要而与上述象素数据进行乘法运算的乘法运算系数设为GAIN时，根据Mfx/Mf来确定上述GAIN。
6.一种矩阵显示面板的驱动控制方法，具有：
在选择期间从矩阵显示面板的多个行中至少选择1行的行选择步骤；
与该选择期间同步，向上述矩阵显示面板的多个列提供基于象素数据的调制信号的列驱动步骤；和
把至少为了控制上述调制信号的脉冲宽度而使用的基准时钟脉冲提供给上述列选择电路的时钟脉冲提供步骤；
其特征在于：
包含：用于根据上述象素数据来对每一选择行设定上述选择期间的长度和上述基准时钟脉冲的周期的设定步骤；
上述多个行包括第1行和第2行；
在上述设定步骤中进行设定，使得上述选择期间比选择上述第1行的选择期间长的、选择了上述第2行的选择期间中的上述基准时钟脉冲的周期比选择了上述第1行的选择期间中的上述基准时钟脉冲的周期长。
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