JP2006106143A - 表示装置および表示方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】スペーサ近傍での表示の乱れを低減できる表示装置および表示方法を提供する。
【解決手段】第1、第2の基板間に配置されるスペーサおよび画素を有する表示部における階調を表示部上でのスペーサの配置に対応して補正する。表示部上でのスペーサの配置および階調の大きさに対応して階調を補正することで、スペーサの近傍での表示輝度の乱れを階調レベルに依らず是正することが可能となる。
【選択図】図1
【解決手段】第1、第2の基板間に配置されるスペーサおよび画素を有する表示部における階調を表示部上でのスペーサの配置に対応して補正する。表示部上でのスペーサの配置および階調の大きさに対応して階調を補正することで、スペーサの近傍での表示輝度の乱れを階調レベルに依らず是正することが可能となる。
【選択図】図1
Description
本発明は、フィールド・エミッション・ディスプレイ等の基板間にスペーサおよび画素が配置される表示装置および表示方法に関する。
2つの基板間に電子放出素子と蛍光体とを配列し、電子放出素子から放出される電子によって蛍光体を発光させて表示を行うフィールド・エミッション・ディスプレイの開発が進められている(特許文献1参照)。
フィールド・エミッション・ディスプレイを動作させるためには基板間を減圧する必要がある。このため、大気圧に対抗すべくスペーサが基板間に配置され、基板間の距離を保持している。
特開2000−311607
フィールド・エミッション・ディスプレイを動作させるためには基板間を減圧する必要がある。このため、大気圧に対抗すべくスペーサが基板間に配置され、基板間の距離を保持している。
しかしながら、スペーサの帯電等によって、スペーサ近傍に表示の乱れが生じる可能性がある。
上記に鑑み、本発明はスペーサ近傍での表示の乱れを低減できる表示装置および表示方法を提供することを目的とする。
上記に鑑み、本発明はスペーサ近傍での表示の乱れを低減できる表示装置および表示方法を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明に係る表示装置は、互いに対向して配置される第1、第2の基板と、前記第1、第2の基板間に配置されるスペーサおよび複数の表示画素と、を有する表示部と、前記表示部上でのスペーサの配置および階調の大きさに対応して、前記表示画素を表示させる階調を補正する階調補正部と、前記階調補正部で補正される階調に基づき、前記表示部を表示させる駆動信号を生成する駆動信号生成部と、を具備することを特徴とする。
本発明によれば、スペーサ近傍での表示の乱れを低減できる表示装置および表示方法を提供できる。
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。
図1は本発明の一実施形態に係る表示装置Dを表す図である。
本発明に係る表示装置Dは、表示パネル10,信号線ドライバ20,走査線ドライバ30,映像信号処理回路40,タイミング発生回路60を備える。
図1は本発明の一実施形態に係る表示装置Dを表す図である。
本発明に係る表示装置Dは、表示パネル10,信号線ドライバ20,走査線ドライバ30,映像信号処理回路40,タイミング発生回路60を備える。
入力回路50に映像信号および同期信号が入力され、映像信号処理回路40およびタイミング発生回路60それぞれに分離して出力される。映像信号処理回路40は、入力回路50から入力される映像信号を補正等して信号線ドライバ20に出力する。タイミング発生回路60は、入力回路50からの入力される同期信号に基づく動作タイミングを走査線ドライバ30,映像信号処理回路40,信号線ドライバ20に出力する。
信号線ドライバ20は、映像信号処理回路40から入力される映像信号を駆動信号に変換して表示パネル10に出力する。走査線ドライバ30は、タイミング発生回路60から入力される動作タイミングを走査線信号に変換して表示パネル10に出力する。表示パネル10は、信号線ドライバ20および走査線ドライバ30から入力される駆動信号および走査線信号に基づき画像を表示する。
図2は、表示パネル10を上面から見た状態を模式的に表す上面図である。また、図3は、表示パネル10を横方向から見た状態を表す側面図である。
表示パネル10は、フェースプレートFP,リアプレートRP,側壁W,スペーサSP,走査線Y,信号線X,表示画素Pxを有する。なお、図2,3では、表示画素PxとスペーサSPの配置関係の判りやすさを考慮して、走査線Y,信号線Xの図示を省略している。
表示パネル10は、フェースプレートFP,リアプレートRP,側壁W,スペーサSP,走査線Y,信号線X,表示画素Pxを有する。なお、図2,3では、表示画素PxとスペーサSPの配置関係の判りやすさを考慮して、走査線Y,信号線Xの図示を省略している。
フェースプレートFP,リアプレートRPは、それぞれ第1、第2の基板として機能し、側壁Wと共に、真空容器を構成する。即ち、フェースプレートFP,リアプレートRP,側壁Wで形成される空間(真空容器内部)は、表示パネル10の動作のために減圧され、高真空状態となっている。
スペーサSPは、フェースプレートFP,リアプレートRPの間隔を保つためのものである。フェースプレートFP,リアプレートRPの間は、減圧されているために、大気圧による力が印加され、これらの中央が側壁Wの近傍に比べて間隔が小さくなる可能性がある。ここで、スペーサSPは横方向に細長い略長方形の底面を有する柱状形状をしており、所定の間隔をおいて縦方向に配列される。
スペーサSPは、フェースプレートFP,リアプレートRPの間隔を保つためのものである。フェースプレートFP,リアプレートRPの間は、減圧されているために、大気圧による力が印加され、これらの中央が側壁Wの近傍に比べて間隔が小さくなる可能性がある。ここで、スペーサSPは横方向に細長い略長方形の底面を有する柱状形状をしており、所定の間隔をおいて縦方向に配列される。
リアプレートRP上に走査線Y,信号線Xが配置される。m(=720)本の走査線Y(Y1〜Ym)が、横(水平)方向に伸びている。n(=1280×3)本の信号線X(X1〜Xn)が、これら走査線Y1〜Ymに交差して、縦(垂直)方向に伸びている。
m×n(=約276万)個の表示画素Pxが、これら走査線Y1〜Ym及び信号線X1〜Xnの交差位置近傍に配置される。
m×n(=約276万)個の表示画素Pxが、これら走査線Y1〜Ym及び信号線X1〜Xnの交差位置近傍に配置される。
表示画素Pxは、電子放出素子11および蛍光体12を有する。電子放出素子11は、リアプレートRP上に配置され、対応する走査線Y,信号線Xにより駆動され、電子を放出する。蛍光体12は、フェースプレートFP上に配置され、電子放出素子11から放出される電子ビームにより発光する。この蛍光体2は、赤(R)、緑(G)、及び青(B)いずれかの表示色で発光する。即ち、表示画素Pxは、赤(R)、緑(G)、及び青(B)の表示色のいずれかに対応する。
赤(R)、緑(G)、及び青(B)の表示画素Pxは、それぞれ縦方向に配置される。ここで、水平方向に隣接して配置される赤(R)、緑(G)、及び青(B)3つの表示画素Pxを、纏めて1つのカラー画素と考えることができる。これら赤(R)、緑(G)、及び青(B)の表示画素Pxを制御することで、フルカラーの表示が可能となる。
赤(R)、緑(G)、及び青(B)の表示画素Pxは、それぞれ縦方向に配置される。ここで、水平方向に隣接して配置される赤(R)、緑(G)、及び青(B)3つの表示画素Pxを、纏めて1つのカラー画素と考えることができる。これら赤(R)、緑(G)、及び青(B)の表示画素Pxを制御することで、フルカラーの表示が可能となる。
表示画素Pxは、図2に示すように、スペーサSPの間に配置される。なお、図2では、判りやすさのために、縦方向に配置されるスペーサSP間に5つの表示画素Pxが配置されることとしているが、これは絶対的なものでない。スペーサSP間により多い個数の表示画素Pxが配置されてもよい。また、スペーサSP間に配置される表示画素Pxの個数が一定でなくても差し支えない。
ここで、スペーサSPの近傍では、表示パネル10での表示に乱れが生じる。スペーサSPに最も近い表示画素(再近接表示画素)Px,図2では走査線Y5,Y6,Y10等に対応する表示画素Px,が本来の輝度より暗くなる傾向にある。また、再近接表示画素PxよりスペーサSPから遠い表示画素(近接表示画素)Px,図2では走査線Y4,Y7,Y9等に対応する表示画素Px,が本来の輝度より明るくなる傾向にある。これらよりスペーサSPから離れた表示画素Pxは、本来の輝度で発光する。
即ち、スペーサSPからの距離に応じて、表示パネル10上の領域を最近接領域、近接領域、通常領域と区分すると、低輝度、高輝度、通常輝度となり、スペーサSPの近傍に明暗の縞が形成されることになる。このような縞の発生は、表示パネル10上の表示の乱れとなり、好ましくない。
なお、上記の説明では、これらの領域に含まれる表示画素Pxを1個として説明したが、これらの領域に含まれる表示画素Pxが複数個であってもよく、低輝度、高輝度の領域の間にこれらの中間的な輝度の表示画素Pxがあっても差し支えない。
即ち、スペーサSPからの距離に応じて、表示パネル10上の領域を最近接領域、近接領域、通常領域と区分すると、低輝度、高輝度、通常輝度となり、スペーサSPの近傍に明暗の縞が形成されることになる。このような縞の発生は、表示パネル10上の表示の乱れとなり、好ましくない。
なお、上記の説明では、これらの領域に含まれる表示画素Pxを1個として説明したが、これらの領域に含まれる表示画素Pxが複数個であってもよく、低輝度、高輝度の領域の間にこれらの中間的な輝度の表示画素Pxがあっても差し支えない。
スペーサSP近傍での明暗の発生は、スペーサSPの帯電によって説明可能である。
スペーサSPの近傍の電子放出素子11から発せられた電子の一部がスペーサSPに衝突することで、あるいは放出電子の作用で気体等がイオン化されたイオンがスペーサSPに付着することで、スペーサSPが帯電する可能性がある。さらには、フェースプレートFPに到達した電子が一部反射、散乱され、その一部がスペーサSPに衝突することでスペーサSPが帯電する可能性がある。
スペーサSPの近傍の電子放出素子11から発せられた電子の一部がスペーサSPに衝突することで、あるいは放出電子の作用で気体等がイオン化されたイオンがスペーサSPに付着することで、スペーサSPが帯電する可能性がある。さらには、フェースプレートFPに到達した電子が一部反射、散乱され、その一部がスペーサSPに衝突することでスペーサSPが帯電する可能性がある。
スペーサSPが帯電すると、電子放出素子11から蛍光体12へと向かう電子の軌道に影響を与える。例えば、スペーサSPが負に帯電するとスペーサSP近傍を飛翔する電子がスペーサSPから離れることになる。この結果、スペーサSPの最近傍の蛍光体12に到達する電子の個数が減少し、この最近傍の蛍光体12よりスペーサSPから離れた蛍光体12に到達する電子の個数が増加する。この結果、スペーサSPに対して、最近傍領域の表示画素Pxは低輝度、近傍領域の表示画素Pxは高輝度となる。
スペーサSPの帯電を抑制するために、スペーサSPの表面に導電性を付与し、帯電された電荷を除去することが考えられる。しかしながら、スペーサSP近傍での輝度の乱れを完全に排除することは困難であり、何らかの手段で輝度を補正することが好ましい。
スペーサSPの帯電を抑制するために、スペーサSPの表面に導電性を付与し、帯電された電荷を除去することが考えられる。しかしながら、スペーサSP近傍での輝度の乱れを完全に排除することは困難であり、何らかの手段で輝度を補正することが好ましい。
図4は、走査線Yの位置と表示画素Pxとの相対輝度の対応関係を表すグラフである。横軸が走査線番号Yi,縦軸が相対輝度RL(各表示画素Pxの輝度Lを基準輝度CLで規格化したもの、相対輝度RL=輝度L/基準輝度CL)である。
図4に示されるように、低輝度領域が走査線番号47〜49の範囲、高輝度領域が走査線番号46,50〜53の範囲に配置されている。
図4に示されるように、低輝度領域が走査線番号47〜49の範囲、高輝度領域が走査線番号46,50〜53の範囲に配置されている。
さらに、相対輝度RLが輝度Lの大きさに応じて変化することが判った。輝度Lが小さいときには基準輝度CLからのずれが小さいが、輝度Lが大きくなるに従って基準輝度CLからのずれが大きくなる傾向にある。
輝度Lに応じて相対輝度RLが変化することは、次のようにスペーサSPの帯電との関係で説明することができる。
輝度Lが0のときには電子放出素子11からの電子の放出は行われず、スペーサSPの帯電は生じない。輝度Lが大きくなることは電子放出素子11からの電子の放出量が大きくなることを意味し、スペーサSPの帯電量が大きくなる。この結果、輝度Lが大きくなると、スペーサSP近傍を飛翔する電子の軌跡の変化量が大きくなり、本来の輝度(基準輝度CL)からの輝度Lの変化量、即ち、相対輝度RLの変化が大きくなる。
このような相対輝度RLの輝度L依存性を考慮すると、輝度Lの大きさに応じて輝度Lの補正量を調節することが好ましい。この詳細は後述する。
輝度Lに応じて相対輝度RLが変化することは、次のようにスペーサSPの帯電との関係で説明することができる。
輝度Lが0のときには電子放出素子11からの電子の放出は行われず、スペーサSPの帯電は生じない。輝度Lが大きくなることは電子放出素子11からの電子の放出量が大きくなることを意味し、スペーサSPの帯電量が大きくなる。この結果、輝度Lが大きくなると、スペーサSP近傍を飛翔する電子の軌跡の変化量が大きくなり、本来の輝度(基準輝度CL)からの輝度Lの変化量、即ち、相対輝度RLの変化が大きくなる。
このような相対輝度RLの輝度L依存性を考慮すると、輝度Lの大きさに応じて輝度Lの補正量を調節することが好ましい。この詳細は後述する。
信号線ドライバ20,走査線ドライバ30,映像信号処理回路40,入力回路50,及びタイミング発生回路60は、表示パネル10の駆動回路として用いられ、表示パネル10の周囲に配置される。信号線ドライバ20は、信号線X1〜Xnに接続され、走査線ドライバ30は走査線Y1〜Ymに接続される。
入力回路50は外部の信号源から供給されるアナログRGB映像信号及び同期信号を入力し、映像信号を映像信号処理回路40に供給し、同期信号をタイミング発生回路60に供給する。
映像信号処理回路40は入力回路50からの映像信号に対して信号処理を行う。
タイミング発生回路60は同期信号に基づいて信号線ドライバ20,走査線ドライバ30及び映像信号処理回路40の動作タイミングを制御する。この制御により、走査線ドライバ30は走査信号を用いて走査線Y1〜Ymを順次駆動し、信号線ドライバ20は走査線Y1〜Ymの各々が走査線ドライバ30によって駆動される間に電圧パルス方式の信号線駆動信号により信号線X1〜Xnを駆動する。
入力回路50は外部の信号源から供給されるアナログRGB映像信号及び同期信号を入力し、映像信号を映像信号処理回路40に供給し、同期信号をタイミング発生回路60に供給する。
映像信号処理回路40は入力回路50からの映像信号に対して信号処理を行う。
タイミング発生回路60は同期信号に基づいて信号線ドライバ20,走査線ドライバ30及び映像信号処理回路40の動作タイミングを制御する。この制御により、走査線ドライバ30は走査信号を用いて走査線Y1〜Ymを順次駆動し、信号線ドライバ20は走査線Y1〜Ymの各々が走査線ドライバ30によって駆動される間に電圧パルス方式の信号線駆動信号により信号線X1〜Xnを駆動する。
ここで、映像信号処理回路40は、AD変換回路41,画素配置対応補正部42,階調レベル対応補正部43,乗算器44,変換部45を有する。
AD変換回路41は、水平同期信号に同期して入力回路50から供給されるアナログRGB映像信号をデジタル形式に変換する。AD変換回路41では、アナログRGB映像信号が各表示画素Pxについて、例えば1024階調が表示可能な10ビット階調データに変換される。
AD変換回路41は、水平同期信号に同期して入力回路50から供給されるアナログRGB映像信号をデジタル形式に変換する。AD変換回路41では、アナログRGB映像信号が各表示画素Pxについて、例えば1024階調が表示可能な10ビット階調データに変換される。
画素配置対応補正部42,階調レベル対応補正部43,および乗算器44は全体として、表示パネル10上でのスペーサSPの配置および階調の大きさに対応して、階調を補正する階調補正部として機能する。
画素配置対応補正部42は、階調補正テーブル(図示せず)を有し、表示画素Pxの輝度を補正するための階調補正信号を出力する。タイミング発生回路60からのタイミング信号に基づき、走査線Yの番号Yiに応じて、階調補正信号を出力する。垂直同期信号から走査線Yの番号Yiが判断され、階調補正テーブルが参照されることで階調補正値が決定される。
画素配置対応補正部42は、階調補正テーブル(図示せず)を有し、表示画素Pxの輝度を補正するための階調補正信号を出力する。タイミング発生回路60からのタイミング信号に基づき、走査線Yの番号Yiに応じて、階調補正信号を出力する。垂直同期信号から走査線Yの番号Yiが判断され、階調補正テーブルが参照されることで階調補正値が決定される。
図5は、階調補正テーブルの内容の一例を表す模式図である。走査線Yの番号Yiと、階調補正値Aとが対応して表されている。また、図6は、図5にテーブルとして表されたものをグラフで表したものである。横軸が走査線番号Yiで、縦軸が階調補正値Aである。これら図5,6には、図4に表される相対輝度RLを補正するための階調補正値が表されている。
階調レベル対応補正部43は、画素配置対応補正部42から出力される階調補正値Aを階調レベルに基づき補正する。
このとき、補正後の階調補正値Acは次の式(1)で表される。
Ac=K・(A−1)+1 ……式(1)
ここで、K: 補正係数 である。
この式(1)は、階調補正値Aが1に等しい場合には補正係数Kによる補正が行われないことを表す。即ち、階調補正値Aによる補正がされない表示画素Px(A=1の表示画素Px、いいかえれば輝度Lが基準輝度CLに等しい表示画素Px)には、階調レベルによる階調補正値Aの補正も必要がない。階調補正値Aから1を減算した量「A−1」(輝度Lと基準輝度CLの差(L−CL)に対応する量)が表示画素Pxの輝度Lの補正部分だからである。
この式(1)および次の図7で表されるテーブルが階調レベル対応補正部43に記憶され、階調レベル対応補正部43から補正後の階調補正値Acが出力される。
このとき、補正後の階調補正値Acは次の式(1)で表される。
Ac=K・(A−1)+1 ……式(1)
ここで、K: 補正係数 である。
この式(1)は、階調補正値Aが1に等しい場合には補正係数Kによる補正が行われないことを表す。即ち、階調補正値Aによる補正がされない表示画素Px(A=1の表示画素Px、いいかえれば輝度Lが基準輝度CLに等しい表示画素Px)には、階調レベルによる階調補正値Aの補正も必要がない。階調補正値Aから1を減算した量「A−1」(輝度Lと基準輝度CLの差(L−CL)に対応する量)が表示画素Pxの輝度Lの補正部分だからである。
この式(1)および次の図7で表されるテーブルが階調レベル対応補正部43に記憶され、階調レベル対応補正部43から補正後の階調補正値Acが出力される。
図7,8はそれぞれ、補正値Kと階調レベルLiの対応関係を表すテーブルおよびグラフである。
ここでは階調レベルLiと補正値Kが比例するものとし、階調レベル512のときに補正係数Kが1、即ち、階調補正値Aの補正が不要であるとしている。
但し、これは単純化されたものであり、階調レベルLiと補正値Kが常に比例しなければならないことを意味しない。例えば、補正係数Kが階調レベルLiの二次関数で表されても差し支えない。この意味では、図7,8は補正値Kを階調レベルLiの一次近似で表現したものと言える。
ここでは階調レベルLiと補正値Kが比例するものとし、階調レベル512のときに補正係数Kが1、即ち、階調補正値Aの補正が不要であるとしている。
但し、これは単純化されたものであり、階調レベルLiと補正値Kが常に比例しなければならないことを意味しない。例えば、補正係数Kが階調レベルLiの二次関数で表されても差し支えない。この意味では、図7,8は補正値Kを階調レベルLiの一次近似で表現したものと言える。
また、階調レベル512のときに補正係数Kが1であるのは、階調レベル512を階調補正値Aの基準としたためである。階調レベルLiの基準を512以外に設定することも可能であり、その場合には補正比率A、補正係数Kの双方を図5〜図8と異なる値に設定することになる。式(1)から算出される補正後の階調補正値Acに変わりがなければ、階調補正値Aおよび補正係数Kの決め方に自由度が認められる。
階調レベルLiが基準値より大きければ補正係数Kが1より大きく、階調補正値Aの補正量(Ac−1)の絶対値も大きくなる。階調レベルLiが基準値より小さければ補正係数Kが1より小さく、階調補正値Aの補正量(Ac−1)の絶対値も小さくなる。
階調レベルLiが基準値より大きければ補正係数Kが1より大きく、階調補正値Aの補正量(Ac−1)の絶対値も大きくなる。階調レベルLiが基準値より小さければ補正係数Kが1より小さく、階調補正値Aの補正量(Ac−1)の絶対値も小さくなる。
乗算器44は、AD変換回路41から出力される階調値に、階調レベル対応補正部43から出力される補正された階調補正値Acを乗算する。この乗算の結果、階調データが補正され、図4に表されるようなスペーサ近傍での階調の不均一が、階調レベルLiの如何に依らず、是正される。
変換部45は、変換テーブル(図示せず)を有し、乗算器44から出力される階調データを信号線駆動信号の電圧パルス方式に適合する値に変換する。この変換の際に、変換テーブルが参照される。
変換テーブルは、乗算器44から出力される階調データの全階調値に割り当てられる1024個の11ビット変換データを格納している。
変換テーブルは、乗算器44から出力される階調データの全階調値に割り当てられる1024個の11ビット変換データを格納している。
具体的には、階調0〜256を0〜256に、階調257〜512を512〜769に、階調513〜768を1024〜1280に、階調769〜1024を1536〜1792に、それぞれ変換する。変換後の階調データは、上位2ビット、下位9ビットがそれぞれ、信号線駆動信号のパルス振幅(素子電圧V1〜V4)およびパルス幅(0〜256の時間長)に対応している。なお、信号線駆動信号の詳細は、後に図9で説明する。
信号線ドライバ20は、ラインメモリ21,22,及び駆動信号生成部23を含んでいる。
ラインメモリ21は、各水平走査期間においてタイミング発生回路60から供給されるクロックCK1に同期して1水平ライン分の映像信号をサンプリングし、これら映像信号、すなわちn個の階調データを並列的に出力する。
ラインメモリ22は全ての階調データがラインメモリ21から出力された状態でタイミング発生回路60から供給されるラッチパルスDLに応答してこれら階調データをラッチし、ラインメモリ21が再びサンプリング動作する後続の1水平走査期間において階調データを保持する。
ラインメモリ21は、各水平走査期間においてタイミング発生回路60から供給されるクロックCK1に同期して1水平ライン分の映像信号をサンプリングし、これら映像信号、すなわちn個の階調データを並列的に出力する。
ラインメモリ22は全ての階調データがラインメモリ21から出力された状態でタイミング発生回路60から供給されるラッチパルスDLに応答してこれら階調データをラッチし、ラインメモリ21が再びサンプリング動作する後続の1水平走査期間において階調データを保持する。
駆動信号生成部23は、ラインメモリ22から並列的に出力される階調データにそれぞれ対応するパルス振幅及びパルス幅を有するn個の電圧パルスを信号線駆動信号として発生して信号線X1〜Xnに供給する。駆動信号生成部23はカウンタ24,n個のパルス幅変調回路25,及びn個の出力バッファ・アンプ26を含む。
カウンタ24は10ビットの構成であり、各水平走査期間の開始に伴ってタイミング発生回路60から供給されるリセット信号RSTに応答して初期化される。そして、カウンタ24は、このリセット信号RSTに続いてタイミング発生回路60から供給されるクロックCK2によってカウントアップされる。その後、カウンタ24は各水平走査期間のうちの有効映像期間を1024段階の時間長で表す10ビットのカウントデータを出力する。
各パルス幅変調回路25は、例えば、コンパレータからなり、ラインメモリ22から供給される対応階調データと、カウンタ24から供給されるカウントデータとを比較し、カウントデータが階調データに到達するまでの期間に等しいパルス幅の電圧パルスを出力する。
各出力バッファ・アンプ26は、対応パルス幅変調回路25に供給される階調データの上位2ビットに基づいて、外部から供給される正の素子電圧V1,V2,V3,及びV4を選択し、出力する。このため、パルス幅変調回路25からの電圧パルスが、これら素子電圧V1,V2,V3,及びV4のうちのいずれかに等しいパルス振幅に増幅される。このとき、このパルス幅変調回路25からのパルス電圧のパルス幅に等しい期間だけ選択素子電圧が出力バッファ・アンプ26から出力される。即ち、出力バッファ・アンプ26は、階調データの階調値に依存したパルス振幅及びパルス幅を有する信号線駆動信号を出力する。
図9は、信号線駆動信号の信号波形の一例を表すグラフである。
信号線駆動信号は、映像信号の大きさに応じて4個の領域(A)乃至(D)に区分され、領域ごとに異なる振幅値V1乃至V4を有する。これら領域(A)乃至(D)はそれぞれ、変換部45で変換される前の階調値0〜256,257〜512,513〜768,769〜1024および変換部45で変換後の階調データの上位2ビット「00」,「01」,「10」,「11」に対応する。
駆動信号の振幅値V1乃至V4を各領域で段階的に大きくしていき、更に、各領域において、映像信号の値に対応させてパルス幅を可変することで、きめ細かな階調表現を可能としている。
信号線駆動信号は、映像信号の大きさに応じて4個の領域(A)乃至(D)に区分され、領域ごとに異なる振幅値V1乃至V4を有する。これら領域(A)乃至(D)はそれぞれ、変換部45で変換される前の階調値0〜256,257〜512,513〜768,769〜1024および変換部45で変換後の階調データの上位2ビット「00」,「01」,「10」,「11」に対応する。
駆動信号の振幅値V1乃至V4を各領域で段階的に大きくしていき、更に、各領域において、映像信号の値に対応させてパルス幅を可変することで、きめ細かな階調表現を可能としている。
図9の(A)に示すように、階調値が0〜256の場合、信号線駆動信号は、パルス振幅が素子電圧V1でパルス幅が0〜256の時間長のパルスとなる。
図9の(B)に示すように、階調値が257〜512の場合、信号線駆動信号は、パルス振幅が素子電圧V2でパルス幅が0〜256の時間長のパルスと、パルス振幅が素子電圧V1でパルス幅が残りの時間長(〜256)のパルスとの組み合わせとなる。
図9の(C)に示すように、階調値が513〜768の場合、信号線駆動信号は、パルス振幅が素子電圧V3でパルス幅が0〜256の時間長のパルスと、パルス振幅が素子電圧V2でパルス幅が残りの時間長(〜256)のパルスとの組み合わせとなる。
図9の(D)に示すように、階調値が769〜1024の場合、信号線駆動信号は、パルス振幅が素子電圧V4でパルス幅が0〜256の時間長のパルスと、パルス振幅が素子電圧V3でパルス幅が残りの時間長(〜256)のパルスとの組み合わせとなる。
図9の(B)に示すように、階調値が257〜512の場合、信号線駆動信号は、パルス振幅が素子電圧V2でパルス幅が0〜256の時間長のパルスと、パルス振幅が素子電圧V1でパルス幅が残りの時間長(〜256)のパルスとの組み合わせとなる。
図9の(C)に示すように、階調値が513〜768の場合、信号線駆動信号は、パルス振幅が素子電圧V3でパルス幅が0〜256の時間長のパルスと、パルス振幅が素子電圧V2でパルス幅が残りの時間長(〜256)のパルスとの組み合わせとなる。
図9の(D)に示すように、階調値が769〜1024の場合、信号線駆動信号は、パルス振幅が素子電圧V4でパルス幅が0〜256の時間長のパルスと、パルス振幅が素子電圧V3でパルス幅が残りの時間長(〜256)のパルスとの組み合わせとなる。
走査線ドライバ30は、シフトレジスタ31,出力バッファ・アンプ32を含む。
シフトレジスタ31は、垂直同期信号を1水平走査期間毎にシフトしてm個の出力端の1つから出力する。出力バッファ・アンプ32は、シフトレジスタ31のm個の出力端からのパルスにそれぞれ応答して走査信号を走査線Y1〜Ymに出力する。
出力バッファ・アンプ32から出力される走査信号は走査電圧端子から供給される負の電圧Vyonであり、1水平走査期間だけ出力される。
シフトレジスタ31は、垂直同期信号を1水平走査期間毎にシフトしてm個の出力端の1つから出力する。出力バッファ・アンプ32は、シフトレジスタ31のm個の出力端からのパルスにそれぞれ応答して走査信号を走査線Y1〜Ymに出力する。
出力バッファ・アンプ32から出力される走査信号は走査電圧端子から供給される負の電圧Vyonであり、1水平走査期間だけ出力される。
各電子放出素子11では、信号線X及び走査線Yからなる電極間の素子電圧Vfがスレッショルドを越えたときに放電が起き、これにより放出される電子ビームが蛍光体12を励起する。各表示画素Pxの輝度は、信号線駆動信号のパルス幅及びパルス振幅に依存して電子放出素子11に流れる駆動電流Ieによって制御される。
画素配置対応補正部42および階調レベル対応補正部43によってスペーサSP近傍での階調が補正されることから、スペーサSP近傍での輝度の不均一が是正され、表示パネル10上に表示される画像がより鮮明となる。このとき、階調レベルLiの大きさに応じて補正比率が調節されることから、階調レベルが変化しても常に適正な補正が行われる。
画素配置対応補正部42および階調レベル対応補正部43によってスペーサSP近傍での階調が補正されることから、スペーサSP近傍での輝度の不均一が是正され、表示パネル10上に表示される画像がより鮮明となる。このとき、階調レベルLiの大きさに応じて補正比率が調節されることから、階調レベルが変化しても常に適正な補正が行われる。
(その他の実施形態)
本発明の実施形態は上記の実施形態に限られず拡張、変更可能であり、拡張、変更した実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
本発明の実施形態は上記の実施形態に限られず拡張、変更可能であり、拡張、変更した実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
D…表示装置、10…表示パネル、FP…フェースプレート、RP…リアプレート、W…側壁、SP…スペーサ、Px…表示画素、X(X1-Xn)…信号線、Y(Y1-Ym)…走査線、11…電子放出素子、12…蛍光体、20…信号線ドライバ、21,22…ラインメモリ、23…駆動信号生成部、24…カウンタ、25…パルス幅変調回路、26…出力バッファ・アンプ、30…走査線ドライバ、31…シフトレジスタ、32…出力バッファ・アンプ、40…映像信号処理回路、41…AD変換回路、42…画素配置対応補正部、43…階調レベル対応補正部、44…乗算器、45…変換部、50…入力回路、60…タイミング発生回路
Claims (14)
- 互いに対向して配置される第1、第2の基板と、前記第1、第2の基板間に配置されるスペーサおよび複数の表示画素と、を有する表示部と、
前記表示部上でのスペーサの配置および前記表示画素を表示させる階調の大きさに対応して、前記階調を補正する階調補正部と、
前記階調補正部で補正される階調値に基づき、前記表示部を表示させる駆動信号を生成する駆動信号生成部と、
を具備することを特徴とする表示装置。 - 前記表示画素が、電子放出素子と、前記電子放出素子から放出される電子によって発光する蛍光体と、を含む
ことを特徴とする請求項1記載の表示装置。 - 前記階調補正部が、前記スペーサの近傍の画素に係る階調を補正する
ことを特徴とする請求項1記載の表示装置。 - 前記階調補正部が、前記スペーサの第1の近傍の画素に係る階調が大きくなり、前記第1の近傍よりも前記スペーサから離れた第2の近傍の画素に係る階調が小さくなるように補正する
ことを特徴とする請求項3記載の表示装置。 - 前記階調補正部が、
前記表示部上での画素の配置に対応する補正信号を出力する画素配置対応補正部と、
所定の基準値に対する前記階調の大きさに応じて、前記画素配置対応補正部から出力される補正信号を補正する階調レベル対応補正部と、
を有することを特徴とする請求項1記載の表示装置。 - 前記階調レベル対応補正部が、前記階調が前記所定の基準値より大きいときに前記補正信号の補正量の絶対値が大きく、前記階調が前記所定の基準値より小さいときに前記補正信号の補正量の絶対値が小さくなるように補正する
ことを特徴とする請求項5記載の表示装置。 - 前記駆動信号生成部が、前記階調に対応して、前記駆動信号の振幅とパルス幅とを変化させる
ことを特徴とする請求項1記載の表示装置。 - 互いに対向して配置される第1、第2の基板と、前記第1、第2の基板間に配置されるスペーサおよび複数の表示画素と、を有する表示部上でのスペーサの配置および前記表示画素を表示させる階調の大きさに対応して、前記階調を補正するステップと、
前記補正される階調に基づき、前記表示部を表示させる駆動信号を生成するステップと、
を具備することを特徴とする表示方法。 - 前記表示画素が、電子放出素子と、前記電子放出素子から放出される電子によって発光する蛍光体と、を含む
ことを特徴とする請求項8記載の表示方法。 - 前記階調を補正するステップが、前記スペーサの近傍の画素に係る階調を補正するステップを含む
ことを特徴とする請求項8記載の表示方法。 - 前記階調を補正するステップが、前記スペーサの第1の近傍の画素に係る階調が大きくなり、前記第1の近傍よりも前記スペーサから離れた第2の近傍の画素に係る階調が小さくなるように補正するステップを含む
ことを特徴とする請求項8記載の表示方法。 - 前記階調を補正するステップが、
前記表示部上での画素の配置に対応する補正信号を生成するステップと、
所定の基準値に対する前記階調の大きさに応じて、前記生成される補正信号を補正するステップと、
を含むことを特徴とする請求項8記載の表示方法。 - 前記補正信号を生成するステップが、前記階調が前記所定の基準値より大きいときに前記補正信号の補正量の絶対値が大きく、前記階調が前記所定の基準値より小さいときに前記補正信号の補正量の絶対値が小さくなるように補正するステップを含む
ことを特徴とする請求項12記載の表示方法。 - 前記駆動信号を生成するステップが、前記階調に対応して、前記駆動信号の振幅とパルス幅とを変化させるステップを含む
ことを特徴とする請求項8記載の表示方法。
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