(57)【要約】【課題】表示基板の蛍光面から出力される画像を色ムラや輝度のばらつきのない安定な状態で出力させることのできる画像表示装置および表示駆動方法を提供する。【解決手段】画像表示装置の表示パネル１に映像信号を供給する映像処理回路４において、補正回路４０を、入力された条件（γ値）に基づいて映像信号を補正する特性演算回路４０−３、特性演算回路４０−３で補正すべきγ値が格納されるメモリ４０−２、メモリに記憶されているγ値を補正するための係数が格納されるメモリ４０−１を設け、各色成分ごとに異なる補正対象（値）と、その補正対象（値）に対する補正係数または演算式とを用い、任意の表示画素ごとに、各画素のＶＩ特性などを補正し、各画素の輝度バラツキを抑制する。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子線源を保持した第１基板と、前記電子線源から出力された電子線が照射されることで所定の色の光を出力する蛍光体層を保持し、前記第１基板に所定間隔で対向された第２基板と、前記第１基板および前記第２基板を密閉構造とする側壁と、を備える表示パネルの駆動方法において、
各色成分ごとに異なる補正対象値と、その補正対象値に対する補正係数または演算式とを用い、任意の表示画素ごとに、各画素のＶＩ特性などを補正し、各画素の輝度バラツキを抑制することを特徴とする画像表示装置の駆動方法。
【請求項２】
複数の走査線と、
前記複数の走査線に交差する複数の信号線と、
前記複数の走査線および前記複数の信号線との交差位置に配置され各々一対の走査線および信号線間の画素電圧に対応して駆動される複数の表示画素と、
前記複数の走査線を順次駆動する走査線ドライバと、
前記走査線ドライバによって前記複数の走査線の各々が駆動される間に前記複数の信号線を駆動する信号線ドライバと、
各色成分ごとに異なる補正対象値を保持した第１の記憶部と、この第１の記憶部に保持されている補正対象値に対する補正係数または演算式を保持した第２の記憶部と、を有し、前記第１の記憶部に保持されている補正対象値を前記第２の記憶部に記憶されている補正係数または演算式を用いて、任意の表示画素ごとに、各画素のＶＩ特性などを補正し、各画素の輝度バラツキを抑制する補正回路と、
を有することを特徴とする画像表示装置。
【請求項３】
複数の走査線と、
前記複数の走査線に交差する複数の信号線と、
前記複数の走査線および前記複数の信号線との交差位置に配置され各々一対の走査線および信号線間の画素電圧に対応して駆動される複数の表示画素とを備える画像表示装置の駆動方法であって、
前記複数の走査線を順次駆動し、前記複数の走査線の各々が駆動される間に複数の信号線を駆動し、前記複数の信号線は、各色成分ごとに異なる補正対象値と、その補正対象値に対する補正係数または演算式とを用いて任意の表示画素ごとに補正された駆動電圧を前記それぞれの画素に画素電圧として供給することを特徴とする駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、画像表示装置およびその表示駆動方法に係わり、さらに詳しくは、蛍光面を有する表示基板と表示基板の蛍光面に向けて電子を放出する電子源基板とからなる画像表示装置において、表示基板の蛍光面から出力される画像を色ムラや輝度のばらつきのない安定な状態で出力可能な画像表示装置およびその駆動方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
陰極線管（ＣＲＴ）に代わる画像表示装置として、電子放出素子（電子源）を平面状、かつマトリクス状に配列し、所定間隔で対向させた平面状の蛍光面（前面基板）に選択的に電子線を照射することにより、蛍光面から任意の色の光を出力させて画像を表示させる画像表示装置が開発されている。この種の画像表示装置は、フィールド・エミッション・ディスプレイと呼ばれている（以下、ＦＥＤと称する）。また、ＦＥＤのうち、電子源として表面伝導型エミッタを用いた表示装置は、表面伝導型電子放出ディスプレイ（以下、ＳＥＤと呼称する）として区分されることもあるが、本願においては、ＳＥＤも含む総称として、ＦＥＤという用語を用いる。
【０００３】
ＦＥＤは、上述した電子源側の基板と蛍光面側の基板との隙間を数ｍｍ以下に設定することができ、周知のＣＲＴと比較して厚さを薄くすることが可能で、ＬＣＤ装置のような画像表示装置と比較しても同等か、それ以下の厚さにできる。従って、軽量化の面でも、期待がされる。
【０００４】
また、ＣＲＴやプラズマディスプレイと同様の自己発光型であるため、表示画像の輝度も、得やすい特徴がある。
【０００５】
前面基板の内面に設けられる蛍光面には、赤（Ｒ）、青（Ｂ）、緑（Ｇ）の蛍光体が、所定の大きさ、かつ所定の順に配列されている。蛍光面の個々の蛍光体には、それぞれの蛍光体に所定の掃引電圧を与えるアノード電極が接続されている。
【０００６】
電子源側の基板には、任意の位置のエミッタと対向される蛍光面を発光させるための、予め特定されたエミッタから所定量の電子を放出させるための走査線および信号線がそれぞれ、マトリックス状に接続されている。
【０００７】
上述のＦＥＤは、一般に、表示パネルと、この表示パネルを駆動する駆動ユニットとを備える。表示パネルは、横（水平）方向に伸びる複数の走査線、個々の走査線に交差して縦（垂直）方向に伸びる複数の信号線、並びにそれぞれの走査線および信号線の交差位置に配置される複数の表示画素を含む（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００２−２２１９３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、近年は、表示パネルの大きさが対角で４０インチを超えるような画面の大きなＦＥＤが広くユーザから求められている。
【０００９】
ＦＥＤの蛍光面すなわち表示パネルの表示画素の素子特性、特に、個々の表示画素が表示する画像の輝度ムラや、入力信号に対する出力信号の相関を示すγ特性の少なくとも一方が異なる場合、再現（出力）される画像の色（色味）や明るさが不揃いとなる問題がある。
【００１０】
特に、画面全体に、白画像や、Ｒ，Ｇ，Ｂのそれぞれが合成された中間色のうちの薄い色を表示する場合などにおいて、上述の色味や明るさの不揃いが目立ちやすい問題がある。
【００１１】
なお、個々の表示画素に対して独立にγ補正をすることで、上述の色味や明るさの不揃いの問題は、改善されるが、大きなメモリ容量が必要となる問題がある。
【００１２】
この発明の目的は、蛍光面を有する表示基板と表示基板の蛍光面に向けて電子を放出する電子源基板とからなる画像表示装置において、表示基板の蛍光面から出力される画像を色ムラや輝度のばらつきのない安定な状態で出力させることである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
この発明は、電子線源を保持した第１基板と、前記電子線源から出力された電子線が照射されることで所定の色の光を出力する蛍光体層を保持し、前記第１基板に所定間隔で対向された第２基板と、前記第１基板および前記第２基板を密閉構造とする側壁と、を備える表示パネルの駆動方法において、各色成分ごとに異なる補正対象値と、その補正対象値に対する補正係数または演算式とを用い、任意の表示画素ごとに、各画素のＶＩ特性などを補正し、各画素の輝度バラツキを抑制することを特徴とする画像表示装置の駆動方法である。
【００１４】
また、この発明は、複数の走査線と、前記複数の走査線に交差する複数の信号線と、前記複数の走査線および前記複数の信号線との交差位置に配置され各々一対の走査線および信号線間の画素電圧に対応して駆動される複数の表示画素と、前記複数の走査線を順次駆動する走査線ドライバと、前記走査線ドライバによって前記複数の走査線の各々が駆動される間に前記複数の信号線を駆動する信号線ドライバと、各色成分ごとに異なる補正対象値を保持した第１の記憶部と、この第１の記憶部に保持されている補正対象値に対する補正係数または演算式を保持した第２の記憶部と、を有し、前記第１の記憶部に保持されている補正対象値を前記第２の記憶部に記憶されている補正係数または演算式を用いて、任意の表示画素ごとに、各画素のＶＩ特性などを補正し、各画素の輝度バラツキを抑制する補正回路と、を有することを特徴とする画像表示装置を提供するものである。
【００１５】
また、この発明は、複数の走査線と、前記複数の走査線に交差する複数の信号線と、前記複数の走査線および前記複数の信号線との交差位置に配置され各々一対の走査線および信号線間の画素電圧に対応して駆動される複数の表示画素とを備える画像表示装置の駆動方法であって、前記複数の走査線を順次駆動し、前記複数の走査線の各々が駆動される間に複数の信号線を駆動し、前記複数の信号線は、各色成分ごとに異なる補正対象値と、その補正対象値に対する補正係数または演算式とを用いて任意の表示画素ごとに補正された駆動電圧を前記それぞれの画素に画素電圧として供給することを特徴とする駆動方法である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、蛍光面を有する表示基板と表示基板の蛍光面に向けて電子を放出する電子源基板とからなる画像表示装置において、表示基板の蛍光面から出力される画像の色（色味）や輝度のばらつきの少ない安定な状態で表示可能な画像表示装置が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、図面を参照して、この発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００１８】
図１は、この発明が適用される平面画像表示装置の回路構成の一例を示す。
【００１９】
図１に示す画像表示装置は、例えば横１２８０×縦７６８の表示画素が形成されたフィールド・エミッション・ディスプレイ（ＦＥＤ）装置である。画像表示装置は、表示パネル１、Ｘドライバ（信号線駆動回路）２、Ｙドライバ（走査線駆動回路）３、および映像信号処理回路４を有する。
【００２０】
表示パネル１は、横（水平すなわちＹ）方向に、概ね平行に設けられた７６８本の走査線Ｙ（ｍ＝７６８，Ｙ１〜Ｙｍ）、走査線Ｙ１〜Ｙｍに、直交する縦（垂直すなわちＸ）方向に設けられた１２８０×３本の信号線Ｘ（ｎ＝１２８０，Ｘ１〜Ｘｎ）を有する。
【００２１】
それぞれの走査線Ｙ１〜Ｙｍおよび信号線Ｘ１〜Ｘｎの交差位置には、ｍ×ｎ（＝約２７６万）個の表示画素ＰＸが設けられている。各表示画素ＰＸは、水平方向において隣接する３個の表示画素ＰＸ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）を含む。
【００２２】
表示パネル１の個々の表示画素ＰＸ（Ｒ，Ｇ，Ｂのそれぞれ）は、いずれも表面伝導型電子放出素子１１および個々の電子放出素子１１から放出される電子ビームにより発光する赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、および青（Ｂ）の蛍光体１２を含む。
【００２３】
各走査線Ｙ１〜Ｙｍは、対応する水平ライン（行）の表示画素ＰＸの電子放出素子１１に接続され、走査電極として用いられる。各信号線Ｘ１〜Ｘｎは、対応する列（垂直方向）の表示画素ＰＸの電子放出素子１１に接続され、信号電極として用いられる。
【００２４】
信号線駆動回路２、走査線駆動回路３、および映像信号処理回路４は、表示用駆動ユニットとして表示パネル１の周囲に配置され、例えば外部に設けられるタイミングコントローラ（図示せず）から制御信号および画像信号が供給されることで、表示パネル１に画像を表示させる。
【００２５】
映像信号処理回路４は、外部の信号源から供給され、Ｒ，Ｇ，Ｂ信号を含む映像信号をデジタル形式で処理する。走査線駆動回路３は、走査信号を用いて、走査線Ｙ１〜Ｙｍを順次駆動し、信号線駆動回路２は、走査線Ｙ１〜Ｙｍの各々が走査線駆動回路３によって駆動される間に映像信号処理回路４からの映像信号に対応して、信号線Ｘ１〜Ｘｎを駆動する。
【００２６】
映像処理回路４は、各画素のＶＩ特性などを補正し、各画素の輝度バラツキを抑制する補正回路４０を含む。
【００２７】
Ｘドライバ（信号線駆動回路）２は、映像処理回路４から供給される１水平ライン分の映像信号を、水平同期信号ＨＤに同期してサンプリングし、保持するラインメモリ２０、およびこのラインメモリ２０から並列的に出力される１水平ライン分の映像信号にそれぞれ対応する、ｎ個の駆動信号を発生する駆動信号発生部２１を含む。
【００２８】
駆動信号発生部２１は、各々対応する画素の映像信号の階調レベルに比例するパルス幅のパルス信号を発生するｎ個のパルス幅変調回路２２、および各々対応するパルス幅変調回路２２からのパルス信号のパルス幅に等しい期間だけ駆動用基準電圧端子からの基準電圧Ｖｒｅｆを信号線Ｘ１〜Ｘｎに、所定タイミングで出力するｎ個の出力バッファ（ＡＭＰ）２３を含む。
【００２９】
パルス幅変調回路２２および出力バッファ２３は、１信号線Ｘに対する駆動信号出力部として機能する。すなわち、パルス幅変調回路２２から発生されるパルス信号として、例えば基準電圧Ｖｒｅｆが出力され、ｎ個のパルス幅変調回路２２に供給される。
【００３０】
Ｙドライバ（走査線駆動回路）３は、シフトレジスタ３１に接続されたｍ個の出力バッファ（ＡＭＰ）３２を介して、それぞれに対応する走査線Ｙ１〜Ｙｍのそれぞれに、走査信号を供給する。すなわち、全ての走査線Ｙ１，Ｙ２，Ｙ３，…，Ｙｍ−１，Ｙｍには、順に、１ラインごとに、走査信号が供給される。
【００３１】
従って、任意の走査線に走査信号が供給されている状態で、Ｘドライバ２の任意のＡＭＰ（バッファ）２３通じて画像信号（輝度信号）Ｖｆが供給されることで、それぞれのラインが交差する位置の表示画素ＰＸの電子放出素子（電子源すなわちエミッタ）１１が選択的にオンされ、対応する画素ＰＸから所定の色の光が出力される。
【００３２】
ところで、今日、ユーザの要求の高い横長の表示パネル１においては、既に説明したように、１２８０×７６８もの表示画素ＰＸが存在する（Ｒ，Ｇ，Ｂ単位では、合計数はその３倍である）。このため、個々の表示画素ＰＸにおいて、画素ごとの表示の色および明るさ（輝度）を揃えることは、実質的に困難である。
【００３３】
このため、映像処理回路４の補正回路４０において、Ｘドライバ２に供給すべき映像信号を、補正する必要がある。
【００３４】
補正回路４０は、図２に示す通り、例えば入力された条件（γ値）に基づいて映像信号を補正する特性演算回路（演算部）４０−３、特性演算回路４０−３で補正すべきγ値（Ｒ，Ｇ，Ｂのそれぞれに、独立）が格納されるメモリ２（第２記憶部すなわち補正対象特性保持部）４０−２、メモリ２に記憶されているγ値を補正するための係数が格納されるメモリ１（第１記憶部すなわち補正係数保持部）４０−１を有する。
【００３５】
すなわち、補正回路４０は、各色成分ごとに異なるγ値（メモリ２に記憶されている）と、そのγ値に対する補正係数または演算式（メモリ１に記憶されている）とを用い、任意の表示画素ごとに、特性を補正する。
【００３６】
これにより、画素ごとの色（色味）や明るさ（輝度）の不均一さ（不揃い）は、同じ比率で補正される。このことは、図３に示すように、例えばメモリ４４−１，４４−２，…，４４−ｎとして用意される複数の補正パターン（定数）の中からメモリ定数選択回路４４Ｓにより好適なメモリ定数を選択する方法に比較して、メモリ容量（個数）を低減可能である。
【００３７】
なお、演算式や補正対象（γ値）を、補正対象の種類および個数に合わせて複数用意することで、異なる特性（パラメータ）についても同様に補正できる。
【００３８】
図４および図５に、図１に示した画像表示装置に組み込まれる表示パネルの構造の一例を示す。
【００３９】
表示パネル１は、電子放出素子（電子源すなわちエミッタ）１１を有する電子源側基板（第１基板、以下リアパネルと呼称する）１００と、リアパネル１００に所定の間隔で対向され、エミッタ１１から出力された電子線が照射されることで蛍光を出力する蛍光面（Ｒ，Ｇ，Ｂ蛍光体１２）を含む蛍光面側基板（第２基板、以下フェースプレートと呼称する）２００とを有する。
【００４０】
リアパネル１００およびフェースプレート２００は、図５に示すように、それぞれ、所定面積が与えられた矩形状の背面（電子源側）ガラス基材１０１と前面（蛍光面側）２０１とを含み、それぞれの基材１０１および２０１の主要な部分すなわち表示領域相当部には、電子源（電子放出素子）と蛍光体（発光素子）とが所定数設けられている。
【００４１】
両基板１００，２００は、１〜２ｍｍのギャップ（間隔）で対向され、両基板１００，２００の周縁部に設けられる側壁３０１により、相互に接合されている。すなわち、表示パネル１は、２枚の基板１００，２００と側壁３０１とにより密閉構造の外囲器４０１となる。なお、外囲器４０１の内部は、例えば１０−４Ｐａ程度の真空度に維持される。
【００４２】
リアパネル１００およびフェースプレート２００のガラス基材相互間には、外囲器４０１として組み立てられた状態で、それぞれに作用する大気圧に抗するため、板状あるいは柱状に形成された多数のスペーサ５０１が配置されている。
【００４３】
フェースプレート２００に用いられるガラス基材２０１の一方の面、すなわち外囲器４０１として組み立てた際に内側に面する面には、上述したＲ，Ｇ，Ｂのそれぞれの蛍光体１２が所定の順に配列された蛍光面２１１が設けられている。なお、蛍光面２１１には、後段に詳述するが、アノード電極として機能する金属薄膜（メタルバック層）が設けられる。なお、電子源とアノード電極との間に、例えば１０〜１５ｋＶの掃引電圧が印加される。
【００４４】
蛍光面２１１には、図４および図５に示すように、リアパネル１００の個々のエミッタから放射される電子が衝突されることでＲ，Ｇ，Ｂの光を放出する３種類の蛍光体１２−１（Ｒ），１２−２（Ｇ），１２−３（Ｂ）と、それぞれの蛍光体を区画するマトリックス状に配列された光遮光層（ブラックマスク）２２１が設けられている。
【００４５】
各蛍光体１２−１，１２−２，１２−３は、フェースプレート２００（ガラス基材２０１）の長手方向を第１方向（Ｘ方向）、Ｘ方向（長手方向）と直交する幅方向を第２方向（Ｙ方向）とした場合、例えばＹ方向に延びたストライプ状に形成されている。なお、各蛍光体１２−１〜−３は、前に説明したが、３つを１単位として配列される。
【００４６】
光遮光層２２１は、例えばカーボンとバインダ材との混合物であって、その抵抗値が、例えば１０３〜１０８［Ω］に設定されている。なお、バインダ材の含有量は、最大で８０％に規定されている。
【００４７】
光遮光層（ブラックマスク）２２１は、図４および図５から容易に理解できるとおり、Ｘ方向（列方向）とＹ方向（行方向）のそれぞれに、１２８０×３列および７６８行、配列されているとする。例えば、１画素の大きさを０．６ｍｍ四方とすると、個々の蛍光体層が帯状に伸びるＹ方向に関しては、その幅（Ｘ方向）に対応する領域の太さは、横線部の太さに比較して、狭い。一例を示すと、縦線部の幅は、Ｒ，Ｇ，Ｂからなる１画素間すなわちＢ（１２−３）とＲ（１２−１）との間で２０〜１００μｍ、より好ましくは４０〜５０μｍで、残りの部分すなわちＲ（１２−１）とＧ（１２−２）もしくはＧ（１２−２）とＢ（１２−３）との間２０〜１００μｍ、より好ましくは２０〜３０μｍである。これに対し、横線部の幅は、１５０〜４５０μｍ、より好ましくは３００μｍである。
【００４８】
蛍光面２１１には、光遮光層２２１により区画されたそれぞれの蛍光体領域１２−１，１２−２，１２−３を覆う全面に設けられ、表面に凹凸のある蛍光体領域に、以下に説明するように、アノード電極として機能するとともに各蛍光体領域で放出された光をガラス基板２０１側に反射させるために利用される金属薄層すなわちメタルバック層２３１が、所定の厚さに形成される。なお、メタルバック層という用語を用いているが、この層は、アノードとして機能することが可能であれば、金属（メタル）に限定されるものではなく、種々の材料を使うことが可能である。また、メタルバック層２３１が形成されるに先だって、蛍光体領域の全面に、例えば樹脂等の蛍光体粒子を相互に固定することのできる平滑化層が設けられてもよい。
【００４９】
以上説明したように、この発明によれば、映像処理回路において、任意の表示画素における色味（色）や輝度（明るさ）のばらつきは、補正係数と補正されるべきγ値とを用いた特性演算部による演算により、画素ごとに補正される。また、演算式や補正対象を、補正対象の種類および個数に合わせて複数用意することで、異なる特性（パラメータ）についても同様に補正できる。
【００５０】
上述の各実施形態では、駆動信号が電圧振幅駆動方式であってもパルス幅変調駆動方式であってもかまわない。また、両駆動方式を併用する場合にも適用可能である。
【００５１】
なお、この発明は、前記各実施の形態に限定されるものではなく、その実施の段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々な変形もしくは変更が可能である。また、各実施の形態は、可能な限り適宜組み合わせて実施されてもよく、その場合、組み合わせによる効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】この発明が適用される画像表示装置の回路構成の一例を示す概略図。
【図２】図１に示した画像表示装置の画素の特性を補正する補正回路の一例を示す概略図。
【図３】図１に示した画像表示装置の画素の特性を補正する補正回路の一例を示す概略図。
【図４】図１に示した画像表示装置の表示パネルの構造の一例を示す概略図。
【図５】図４に示した画像表示装置の表示パネルの構造の一例（断面）を示す概略図。
【符号の説明】
【００５３】
１…表示パネル、１１…表面伝導型電子放出素子、１２…蛍光体、１２−１…蛍光体（Ｒ）、１２−２…蛍光体（Ｇ）、１２−３…蛍光体（Ｂ）、２…信号線駆動回路、３…走査線駆動回路、４…映像信号処理回路、４０…補正回路、４０−１…補正係数保持部、４０−２…補正対象特性保持部、４０−３…演算部、４４…補正回路、４４−１，４４−２，…，４４−ｎ…メモリ、４４Ｓ…メモリ定数選択回路、１００…リアパネル（電子源側基板，第１基板）、１０１…第１基板の基材、２００…フェースプレート（蛍光面側基板，第２基板）、２０１…第２基板の基材、２１１…蛍光面、２２１…光遮光層（ブラックマスク）、２３１…メタルバック層（金属薄膜，掃引電圧印加部）、２４１…ゲッタ（不純物吸着）層、３０１…側壁、４０１…密閉構造（外囲器）、５０１…スペーサ。
【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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