(57)【要約】【課題】配線抵抗に起因して画素輝度が不均一になることを防止する。【解決手段】平面表示装置は複数の走査線Ｙと、複数の走査線Ｙに交差する複数の信号線Ｘと、これら走査線Ｙおよび信号線Ｘ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ＰＸと、複数の走査線Ｙを順次駆動するＹドライバ３と、Ｙドライバ３によって各走査線Ｙが駆動される間に複数の信号線Ｘを駆動するＸドライバ２とを備える。Ｘドライバ２は映像信号の階調レベルに対応するパルス幅の駆動信号を複数の信号線Ｘにそれぞれ出力する複数の駆動信号出力部２２，２３、およびこれら駆動信号のパルス電圧レベルをシフトさせる制御電圧を供給する出力制御線ＰＬを含み、出力制御線ＰＬは出力制御線ＰＬの電位分布が各水平ラインの表示画素ＰＸに対する対応走査線Ｙの電位分布と逆の傾斜となるように配線される。【選択図】      図１
2005107194.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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を備え、前記信号線ドライバは映像信号の階調レベルに対応するパルス幅の駆動信号を複数の信号線にそれぞれ出力する複数の駆動信号出力部、および前記複数の駆動信号出力部から出力される駆動信号のパルス電圧レベルをシフトさせる制御電圧を供給する出力制御線を含み、前記出力制御線は前記複数の駆動信号出力部に対する出力制御線の電位分布が前記複数の駆動信号出力部に前記複数の信号線を介して接続された各水平ラインの表示画素に対する対応走査線の電位分布と逆の傾斜となるように配線されることを特徴とする平面表示装置。
【請求項２】
少なくとも１水平ラインの表示画素のうちで最も暗い表示画素の輝度を基準にして映像信号の階調レベルを補正する信号処理回路をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の平面表示装置。
【請求項３】
前記信号処理回路は１水平ライン分の映像信号を所定数のブロックに区分し、これらブロック単位に映像信号の平均階調レベルを求め、各表示画素に対する映像信号の補正係数を対応ブロックでの平均階調レベルに対応して変化させる補正回路を含むことを特徴とする請求項２に記載の平面表示装置。
【請求項４】
前記補正回路は外部制御信号に対応して映像信号の補正係数を変化させるように構成されることを特徴とする請求項３に記載の平面表示装置。
【請求項５】
前記信号処理回路はさらに少なくとも１フレーム分の映像信号および少なくとも１水平ライン分の映像信号の一方の平均階調レベルを検出する平均検出回路、および前記平均検出回路の検出結果に基づいて映像信号を一律に調整して前記補正回路に供給する輝度制限回路を含むことを特徴とする請求項３に記載の平面表示装置。
【請求項６】
前記平均検出回路は前記複数の表示画素に実際に流れる電流から平均階調レベルを検出するように構成されることを特徴とする請求項５に記載の平面表示装置。
【請求項７】
前記表示画素は電子ビームを放出する表面伝導型電子放出素子を含むことを特徴とする請求項１に記載の平面表示装置。
【請求項８】
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平面表示装置の表示用駆動回路であって、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する信号線ドライバとを備え、前記信号線ドライバは映像信号の階調レベルに対応するパルス幅の駆動信号を前記複数の信号線にそれぞれ出力する複数の駆動信号出力部、および前記複数の駆動信号出力部から出力される駆動信号のパルス電圧レベルをシフトさせる制御電圧を供給する出力制御線を含み、前記出力制御線は前記複数の駆動信号出力部に対する前記出力制御線の電位分布が前記複数の駆動信号出力部に前記複数の信号線を介して接続された各水平ラインの表示画素に対する対応走査線の電位分布と逆の傾斜となるように配線されることを特徴とする表示用駆動回路。
【請求項９】
少なくとも１水平ラインの表示画素のうちで最も暗い表示画素の輝度を基準にして映像信号の階調レベルを補正する信号処理回路をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の表示用駆動回路。
【請求項１０】
前記信号処理回路は１水平ライン分の映像信号を所定数のブロックに区分し、これらブロック単位に映像信号の平均階調レベルを求め、各表示画素に対する映像信号の補正係数を対応ブロックでの平均階調レベルに対応して変化させる補正回路を含むことを特徴とする請求項９に記載の表示用駆動回路。
【請求項１１】
前記補正回路は外部制御信号に対応して映像信号の補正係数を変化させるように構成されることを特徴とする請求項１０に記載の表示用駆動回路。
【請求項１２】
前記信号処理回路はさらに少なくとも１フレーム分の映像信号および少なくとも１水平ライン分の映像信号の一方の平均階調レベルを検出する平均検出回路、および前記平均検出回路の検出結果に基づいて映像信号を一律に調整して前記補正回路に供給する輝度制限回路を含むことを特徴とする請求項１０に記載の表示用駆動回路。
【請求項１３】
前記平均検出回路は前記複数の表示画素に実際に流れる電流から平均階調レベルを検出するように構成されることを特徴とする請求項１２に記載の表示用駆動回路。
【請求項１４】
前記表示画素は電子ビームを放出する表面伝導型電子放出素子を含むことを特徴とする請求項８に記載の表示用駆動回路。
【請求項１５】
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平面表示装置の表示用駆動方法であって、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映像信号の階調レベルに対応するパルス幅の駆動信号によりそれぞれ駆動され、これら駆動信号のパルス電圧レベルは前記複数の信号線に接続された各水平ラインの表示画素に対する対応走査線の電位分布と逆の傾斜となる電位分布を持つように配線される出力制御線からの制御電圧によってそれぞれシフトされることを特徴とする表示用駆動方法。
【請求項１６】
少なくとも１水平ラインの表示画素のうちで最も暗い表示画素の輝度を基準にして映像信号の階調レベルをさらに補正することを特徴とする請求項１５に記載の表示用駆動方法。
【請求項１７】
１水平ライン分の映像信号を所定数のブロックに区分し、これらブロック単位に映像信号の平均階調レベルを求め、各表示画素に対する映像信号の補正係数を対応ブロックでの平均階調レベルに対応して変化させることを特徴とする請求項１６に記載の表示用駆動方法。
【請求項１８】
前記映像信号の補正係数が外部制御信号に対応して変化することを特徴とする請求項１７に記載の表示用駆動方法。
【請求項１９】
少なくとも１フレーム分の映像信号および少なくとも１水平ライン分の映像信号の一方の平均階調レベルを検出し、この検出結果に基づいて映像信号を一律に調整し、この調整後に前記映像信号の階調レベルの補正を行うことを特徴とする請求項１７に記載の表示用駆動方法。
【請求項２０】
前記複数の表示画素に実際に流れる電流から平均階調レベルを検出することを特徴とする請求項１９に記載の表示用駆動方法。
【請求項２１】
前記表示画素は電子ビームを放出する表面伝導型電子放出素子を含むことを特徴とする請求項１５に記載の表示用駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は複数の表示画素が例えば表面伝導型電子放出素子を用いて構成されるフィールド・エミッション・ディスプレイ（ＦＥＤ）のような平面表示装置、並びにこの平面表示装置のための表示用駆動回路および表示用駆動方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
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回路とを備える。表示パネルは、横（水平）方向に伸びる複数の走査線、これら走査線に交差して縦（垂直）方向に伸びる複数の信号線、並びにこれら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）。カラー表示用の表示パネルでは、例えば水平方向において隣接する３個の表示画素がカラー表示画素として用いられる。各表示画素は表面伝導型電子放出素子およびこの電子放出素子から放出される電子ビームにより発光する赤（Ｒ）、緑（Ｇ）または青（Ｂ）の蛍光体で構成される。
【０００３】
駆動回路は複数の走査線の一端に接続されるＹドライバと、複数の信号線の一端に接続されるＸドライバを含む。Ｙドライバは走査信号を用いて複数の走査線を順次駆動し、Ｘドライバは各走査線が駆動される間に映像信号の階調レベルに対応したパルス幅の駆動信号により複数の信号線を駆動する。各表示画素は対応信号線および対応走査線間の画素電圧に対応した輝度で発光する。
【０００４】
ところで、各走査線は配線抵抗（すなわち、分布定数ｚ）を持ち、Ｙドライバからの距離によって異なる電圧降下を発生させる。このため、例えば同一階調レベルの映像信号に対応して１水平ラインの表示画素を駆動しても、これら表示画素を均一な輝度分布で発光させることができない。画素電圧の実効値はＹドライバに近い表示画素ほど高くなり、Ｙドライバから遠い表示画素ほど低くなる。このため、図１０に示すような輝度のバラツキが生じる。
【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】
【０００５】
近年では、表示パネルのアスペクト比が横：縦＝１６：９と横長のものが主流になりつつある。このような画面サイズの場合、多数の表示画素が各走査線に接続されるため、この走査線の配線抵抗による影響を無視できない。例えばカラー表示画素数が横：縦＝１２８０：７２０の場合には、１２８０×３（ＲＧＢ）個の表面伝導型電子放出素子が共通の走査線に接続される。この場合、少なくとも２〜３Ｖの電位差が配線抵抗での電圧降下により走査線の両端間に生じる。これは１水平ラインの表示画素間に生じる画素電圧の差異を拡大し、これら表示画素の輝度分布をさらに不均一にして表示品位を著しく低下させる。
【０００６】
ところで、表示画素の素子特性、具体的には輝度特性には、素子配置に依存して図１０に示すようなバラツキがあることが一般的である。また、ドライバＩＣにおいて複数の信号線にそれぞれ駆動信号を出力する複数の出力部の素子特性にも同様のバラツキがある。このようなバラツキは、例えば同一階調レベルの映像信号に基づいてこれら表示画素を駆動した場合に均一な輝度分布を得ることを困難にする。
【０００７】
近年では、表示パネルのアスペクト比が横：縦＝１６：９と横長のものが主流になりつつある。カラー表示画素数は例えば横：縦＝１２８０：７２０であり、１２８０×３（ＲＧＢ）個の表面伝導型電子放出素子が走査線に沿って配置される。このように画面が大きくなればなるほど、画面全体に白画像を表示したときに画素間の輝度差が目立つようになる。この輝度差は表示品位を著しく低下させる要因である。素子特性のバラツキを考慮して映像信号を補正することも考えられるが、この結果として全体的な輝度が低下してしまうことになる。
【０００８】
本発明の目的は配線抵抗に起因して画素輝度が不均一になることを防止できる平面表示装置、表示用駆動回路、および表示用駆動方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明によれば、複数の走査線と、複数の走査線に交差する複数の信号線と、複数の走査線および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、複数の走査線を順次駆動する走査線ドライバと、走査線ドライバによって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する信号線ドライバとを備え、信号線ドライバは映像信号の階調レベルに対応するパルス幅の駆動信号を複数の信号線にそれぞれ出力する複数の駆動信号出力部、およびこれら駆動信号出力部から出力される駆動信号のパルス電圧レベルをシフトさせる制御電圧を供給する出力制御線を含み、出力制御線は複数の駆動信号出力部に対する出力制御線の電位分布がこれら複数の駆動信号出力部に複数の信号線を介して接続された各水平ラインの表示画素に対する対応走査線の電位分布と逆の傾斜となるように配線される平面表示装置が提供される。
【００１０】
本発明によれば、複数の走査線と、複数の走査線に交差する複数の信号線と、複数の走査線および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平面表示装置の表示用駆動回路であって、複数の走査線を順次駆動する走査線ドライバと、走査線ドライバによって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する信号線ドライバとを備え、信号線ドライバは映像信号の階調レベルに対応するパルス幅の駆動信号を複数の信号線にそれぞれ出力する複数の駆動信号出力部、およびこれら駆動信号出力部から出力される駆動信号のパルス電圧レベルをシフトさせる制御電圧を供給する出力制御線を含み、出力制御線は複数の駆動信号出力部に対する出力制御線の電位分布がこれら複数の駆動信号出力部に複数の信号線を介して接続された各水平ラインの表示画素に対する対応走査線の電位分布と逆の傾斜となるように配線される表示用駆動回路が提供される。
【００１１】
本発明によれば、複数の走査線と、複数の走査線に交差する複数の信号線と、複数の走査線および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平面表示装置の表示用駆動方法であって、複数の走査線を順次駆動し、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、これら複数の信号線は映像信号の階調レベルに対応するパルス幅の駆動信号によりそれぞれ駆動され、これら駆動信号のパルス電圧レベルは複数の信号線に接続された各水平ラインの表示画素に対する対応走査線の電位分布と逆の傾斜となる電位分布を持つように配線される出力制御線からの制御電圧によってそれぞれシフトされる表示用駆動方法が提供される。
【発明の効果】
【００１２】
これら平面表示装置、表示用駆動回路、および表示用駆動方法では、複数の信号線が映像信号の階調レベルに対応するパルス幅の駆動信号によりそれぞれ駆動され、これら駆動信号のパルス電圧レベルが複数の信号線に接続された各水平ラインの表示画素に対する対応走査線の電位分布と逆の傾斜となる電位分布を持つように配線される出力制御線からの制御電圧によってそれぞれシフトされる。具体的には、各水平ラインの表示画素にそれぞれ供給される駆動信号のパルス電圧レベルが出力制御線の電位分布を反映することになる。この場合、画素電圧の差異が走査線の配線抵抗に依存した電圧降下のために各水平ラインの表示画素間に生じても、パルス電圧レベルのシフトにより画素電圧の差異をうち消すことが可能である。従って、画素輝度が配線抵抗に起因して不均一になることを防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の一実施形態に係る平面表示装置について図面を参照して説明する。この平面表示装置は例えばカラー表示画素数が横：縦＝１２８０：７２０という７２０ＰハイビジョンＸＧＡ解像度を持つフィールド・エミッション・ディスプレイ（ＦＥＤ）装置である。
【００１４】
図１はこの平面表示装置の回路構成を概略的に示す。平面表示装置は表示パネル１、Ｘドライバ２、Ｙドライバ３、出力電圧制御回路４、および映像処理回路５を備える。表示パネルは横（水平）方向に伸びるｍ（＝７２０）本の走査線Ｙ（Ｙ１〜Ｙｍ）、これら走査線Ｙ１〜Ｙｍに交差して縦（垂直）方向に伸びるｎ（＝１２８０×３）本の信号線Ｘ（Ｘ１〜Ｘｎ）、並びにこれら走査線Ｙ１〜Ｙｍおよび信号線Ｘ１〜Ｘｎの交差位置に配置されるｍ×ｎ（＝約２７６万）個の表示画素ＰＸを含む。各カラー表示画素は水平方向において隣接する３個の表示画素ＰＸにより構成される。このカラー表示画素では、３個表示画素ＰＸがそれぞれ表面伝導型電子放出素子１１およびこれら電子放出素子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により構成される。各走査線Ｙは対応水平ラインの表示画素ＰＸの電子放出素子１１に接続される走査電極として用いられ、各信号線Ｘは対応列の表示画素ＰＸの電子放出素子１１に接続される信号電極として用いられる。
【００１５】
Ｘドライバ２、Ｙドライバ３、出力電圧制御回路４および映像処理回路５は表示用駆動回路として表示パネル１の周囲に配置される。Ｘドライバ２は信号線Ｘ１〜Ｘｎの一端に接続される信号線ドライバであり、Ｙドライバ３は走査線Ｙ１〜Ｙｍの一端に接続される走査線ドライバである。映像処理回路５は外部の信号源から供給されるＲＧＢ映像信号をデジタル形式で処理する。Ｙドライバ３は走査信号を用いて走査線Ｙ１〜Ｙｍを順次駆動し、Ｘドライバ２は走査線Ｙ１〜Ｙｍの各々がＹドライバ３によって駆動される間に信号線Ｘ１〜Ｘｎを駆動する。出力電圧制御回路４は映像処理回路５の処理結果としてＸドライバ２から出力される出力電圧を制御する。
【００１６】
映像処理回路５は例えば１フレーム分のＲＧＢ映像信号のレベルを合計して平均レベルを検出するＡＰＬ検出回路（平均検出回路）５０、高輝度部分の面積が多い画像パターンについて輝度を一律に低下させるためにＡＰＬ検出回路５０によって検出された平均レベルに基づいてＲＧＢ映像信号を調整するＡＢＬ回路（輝度制限回路）５１、ＡＢＬ回路５１から出力されるＲＧＢ映像信号の階調レベルを補正する補正回路５２を含む。尚、ＡＰＬ検出回路５０は１または複数フレーム分のＲＧＢ映像信号の平均階調レベルおよび１または複数水平ライン分のＲＧＢ映像信号の平均階調レベルの少なくとも一方を検出するように構成されても良い。また、ＡＰＬ検出回路５０は１または複数フレーム分の映像信号、あるいは１または複数水平ライン分の映像信号の平均階調レベルを複数の表示画素ＰＸに実際に流れる発光電流あるいは放電電流から検出するように構成されても良い。
【００１７】
Ｘドライバ２は映像処理回路５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ＰＷＭ駆動信号を発生する駆動信号発生部２１を含む。駆動信号発生部２１は各々対応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に図２に示すＰＷＭ駆動信号として出力するｎ個の出力バッファ２３を含む。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を構成する。出力電圧制御回路５３はｎ個のパルス幅変調回路２２に出力制御線ＰＬを介して接続され、パルス幅変調回路２２から発生されるパルス信号の電圧レベルを変化させてＰＷＭ駆動信号の電圧レベルを基準電圧Ｖrefから増分ΔＶだけシフトさせる制御電圧ＶＣとして電源電圧をｎ個のパルス幅変調回路２２に供給する。
【００１８】
図１において、ｚは走査線Ｙ１〜Ｙnの各々において分布する配線抵抗であり、i11からimnはｍ×ｎ個の表面伝導型電子放出素子１１の放電時にそれぞれ流れる発光電流であり、ＶｙはＹドライバ３の出力端電圧であり、ΔＶ１〜ΔＶｍは、ｎ個の表面伝導型電子放出素子１１の放電時に発光電流が走査線Ｙ１〜Ｙnの配線抵抗を介して流れることにより起きる電圧降下の合計値である。
【００１９】
これらΔＶ１，ΔＶ２，ΔＶ３，…ΔＶｍは、次のような値である。
【００２０】
ΔＶ１＝ｚ×i11 ＋２×ｚ×i12＋ - - - - ＋ n×ｚ×i1n
ΔＶ２＝ｚ×i21 ＋２×ｚ×i22＋ - - - - ＋ n×ｚ×i2n
ΔＶ３＝ｚ×i31 ＋２×ｚ×i32＋ - - - - ＋ n×ｚ×i3n 
ΔＶｍ＝ｚ×im1 ＋２×ｚ×im2＋ - - - - ＋ n×ｚ×imn 
各水平ラインの表示画素ＰＸが信号線Ｘ１〜Ｘｎを介して駆動されると、これら表示画素ＰＸのうちで黒表示のものを除いた表示画素ＰＸの電子放出素子１１にそれぞれ発光電流が流れ、さらにこれら発光電流の全てが１走査線Ｙを介してＹドライバ３に流れる。具体的には、各表示画素ＰＸの最大電流を最大５００μＡとすると、電流は合計で１．９２Ａになる。
【００２１】
Ｙドライバ３から遠い表示画素ＰＸほど、配線抵抗および発光電流に依存した電圧降下ΔＶ１〜ΔＶｍの影響を受ける。各走査線Ｙの全配線抵抗を４Ωとし、電流（１．９２Ａ）×配線抵抗（４Ω）で単純に電圧降下を求めると、この電圧降下は７．６８Ｖになる。実際は配線抵抗と電流が分散するので２Ｖ程度となる。このような、電圧降下があると、表面伝導型電子放出素子１１に加わる画素電圧が低下して本来の発光能力を発揮できない。
【００２２】
出力制御線ＰＬはＸドライバ２において信号線Ｘ１から信号線Ｘｎにそれぞれ割り当てられた第１から第ｎのパルス幅変調回路２２に沿って伸び、上述のように走査線Ｙに生じる電圧降下をうち消すために用いられる。具体的には、出力制御線ＰＬが第１から第ｎのパルス幅変調回路２２と出力電圧制御回路４との電気的な配線長を第１から第ｎのパルス幅変調回路２２の順番で短くするように配線される。ここで、出力制御線ＰＬは２個の隣接パルス幅変調回路２２間、並びに第ｎのパルス幅変調回路２２および出力電圧制御回路４間で共通の配線抵抗ｚ’を有する。出力制御線ＰＬの配線抵抗z'は各走査線Ｙの配線抵抗ｚと同じである必要はないが、電源電圧ＶＣを出力制御線ＰＬに出力した状態で各走査線Ｙにおいてｎ個の表示画素ＰＸに対してそれぞれ生じる電圧降下に見合う値である必要がある。また、各信号線Ｘはｍ個の表示画素ＰＸに対して走査線Ｙと同様に例えば配線抵抗ｚを有するため、電源電圧ＶＣは第１から第ｍの走査線Ｙでの電圧降下ΔＶ１からΔＶｍの差異に見合うように変化する。
【００２３】
パルス幅変調回路２２が映像信号の最小レベルに対応する第０階調から映像信号の最大レベルに対応する第１０２３階調までの１０２４階調分のパルス幅を設定する場合には、図２に示すように駆動信号のパルス幅は第０階調のときに０に設定され、第１階調のときにＴに設定され、第ｊ階調のときにＴのｊ倍に設定される。ここで、Ｔは映像信号の階調レベルが最大となる第１０２３階調のときでも、ＰＷＭ駆動信号のパルス幅が１水平走査期間を超えないように例えば１水平走査期間のうちの有効映像期間の１／１０２３に等しい期間に予め設定される。
【００２４】
Ｙドライバ３は垂直同期信号ＶＤを１水平走査期間毎にシフトしてｍ個の出力端の１つから出力するシフトレジスタ３１、およびこれらｍ個の出力端から走査信号として出力されるパルスにそれぞれ応答して走査信号を１水平走査期間づつ走査線Ｙ１〜Ｙｍに出力するｍ個の出力バッファ３２を含む。この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、図２に示すように１水平走査期間だけ出力される。各電子放出素子１１では、信号電極の電圧Ｖx(＝Ｖref+ΔＶ)と走査電極の電圧Ｖyとの和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。
【００２５】
図１に示す補正回路５２は例えば図３に示すように信号解析回路５５、１Ｈ遅延回路５６、および補正値算出部５７を備える。
【００２６】
信号解析回路５５は１水平走査期間毎に供給される１水平ライン分の映像信号を例えば図４に示すようにｋ個のブロックに区分しこれらブロックの映像信号を解析する。１水平ラインの表示画素数ｎ＝３８４０の場合に１ブロックの表示画素数を例えば１２８×３個に設定すると、ブロック数ｋ＝ｎ／１２８×３＝１０となる。信号解析回路５５は各々互いに異なる１ブロック分の映像信号の階調レベルを合計して平均するｋ個の映像信号集計部５５Ａおよびこれら映像信号集計部５５Ａから得られる平均レベルに対して別々の係数を乗じる演算処理をそれぞれ行うｋ個の演算部５５Ｂにより構成される。１Ｈ遅延回路５６はＲＧＢ映像信号を１水平走査期間遅延させて補正値算出部５７に出力する。
【００２７】
補正値算出部５７は１水平ラインの表示画素ＰＸのうちで最も暗い表示画素ＰＸの輝度を基準としてこれら演算部５５Ｂからブロック単位に得られた演算結果に対応して変化する補正係数を決定し、この補正係数で補正した補正値を算出する。各ブロックでは、階調レベルが直線的に変化するとして、補正係数は図５においてブロック境界部に位置する黒丸の値に設定される。補正回路５２において、映像信号の解析および補正係数の決定は映像信号が１Ｈ遅延回路５６によって遅延される間に行われる。また、補正係数は図３に示すように補正値算出部５７に補助的に設けられる制御端子に供給される外部制御信号により所望の補正度合いとなるようにさらに変化させることも可能である。出力電圧制御回路４は、補正値算出部５７で補正される映像信号に対応する表示画素ＰＸの水平ラインの変更に伴って電源電圧ＶＣを一律に変化させる。
【００２８】
具体的には、出力電圧制御回路４は互いに異なるレベルに設定された複数のＰＷＭ出力用電源電圧を発生し、これらＰＷＭ出力用電源電圧のうちから各水平ラインに対して選択される１つを対応パルス幅変調回路２２に制御電圧ＶＣとして供給する。この場合、各パルス幅変調回路２２は対応制御電圧ＶＣ、すなわちＰＷＭ出力用電源電圧の電圧レベルでパルス信号を発生する。さらに、各出力バッファ２３は対応パルス幅変調回路２２からのパルス信号の電圧レベルに対応する増分ΔＶだけ駆動用基準電圧端子からの電圧Ｖrefをレベルシフトさせた出力電圧Ｖx(＝Ｖref+ΔＶ)を発生し、この出力電圧Ｖxをパルス信号のパルス幅にそれぞれ等しい期間だけ信号線Ｘ１〜Ｘｎに図２に示すＰＷＭ駆動信号として出力する。
【００２９】
すなわち、映像信号処理回路５は各水平ライン分の映像信号の階調レベルを解析し、配線パターンに依存した走査線Ｙの配線抵抗ｚおよび出力制御線ＰＬの配線抵抗ｚ’自体の差異による各水平ライン内の輝度傾斜を緩和するように映像信号の階調レベルを変化させるために用いられいている。尚、Ｘドライバ２として用いられるドライバＩＣにおいて複数の信号線にそれぞれ駆動信号を出力する複数の出力部、出力バッファ２３の素子特性にバラツキがある場合には、このバラツキを考慮して補正係数を決定すればよい。
【００３０】
ここで、１水平ラインの輝度傾斜に対する補正動作についてさらに説明する。映像信号が１水平ラインの表示画素ＰＸの全てに対して例えば図６に示す最大階調レベルであり、制御電圧ＶＣが図７に示す一律なレベルＶＣ０で出力電圧制御回路４からｎ個のパルス幅変調回路２２にそれぞれ供給される場合、Ｘドライバ２の出力電圧、すなわちＰＷＭ駆動信号のパルス電圧レベルがこれら表示画素ＰＸの全てに対して図８に示す一定の基準電圧レベルＶrefに維持される。この場合、１水平ラインの表示画素ＰＸの輝度は例えば図９に破線で示すように傾斜する。
【００３１】
出力電圧制御回路４はこのような輝度傾斜を解消するため、レベルＶＣ０よりも一定レベル高くなるように変更された制御電圧ＶＣを出力制御線ＰＬに出力する。第１から第ｎのパルス幅変調回路２２に対する出力制御線ＰＬの電位分布は配線抵抗ｚ’に依存して１水平ラインの第１から第ｎの表示画素ＰＸに対する走査線の電位分布と逆の傾斜となる。すなわち、制御電圧ＶＣは図７に実線で示すようにＹドライバからの距離が近いほど、厳密には出力電圧制御回路４からの距離が遠いほど低下して、ｎ個のパルス幅変調回路２２に供給される。この結果、Ｘドライバの出力電圧、すなわち信号線Ｘ１〜Ｘｎに出力される駆動信号のパルス電圧レベルが図８に実線で示すように基準電圧レベルＶrefからシフトされ、１水平ラインの表示画素ＰＸに走査線Ｙの配線抵抗ｚによって生じる画素電圧の差異をうち消して、図９に示すように均一な最大輝度レベルに維持する。ここで、映像処理回路５は、上述したように配線パターンに依存した走査線Ｙの配線抵抗ｚおよび出力制御線ＰＬの配線抵抗ｚ’自体の差異によって若干生じる１水平ライン内の画素輝度のバラツキに対して映像信号を補正すると共に、映像信号の階調レベルの平均値をこの補正に反映させる。具体的には、補正値算出部５７が信号解析回路５５からの解析結果に対応して補正係数を変化させ、映像信号の階調レベルを補正する。
【００３２】
上述の実施形態の平面表示装置では、ｎ本の信号線Ｘが映像信号の階調レベルに対応するパルス幅の駆動信号によりそれぞれ駆動され、これら駆動信号のパルス電圧レベルがこれら信号線Ｘに接続された各水平ラインの表示画素ＰＸに対する対応走査線Ｙの電位分布と逆の傾斜となる電位分布を持つように配線される出力制御線ＰＬからの制御電圧によってそれぞれシフトされる。具体的には、各水平ラインの表示画素ＰＸに供給される駆動信号のパルス電圧レベルが配線抵抗ｚ’に依存した出力制御線ＰＬの電位分布をそれぞれ反映することになる。この場合、画素電圧ＶＣの差異が走査線Ｙの配線抵抗ｚに依存した電圧降下のために各水平ラインの表示画素ＰＸ間に生じても、パルス電圧レベルのシフトにより画素電圧の差異をうち消すことが可能である。従って、画素輝度が走査線Ｙの配線抵抗ｚに起因して不均一になることを防止できる。
【００３３】
また、この配線抵抗ｚに起因する画素輝度の傾斜を解消するために駆動信号のパルス電圧レベルをシフトする構成であるため、この構成を用いずに１水平ラインの表示画素ＰＸのうちで最も暗い表示画素ＰＸに揃えて映像信号の階調レベルを補正する場合に生じるような画像全体の輝度低下を回避することができる。これは、映像信号の階調レベルの補正度合いを低減することにもなるため、階調におけるダイナミックレンジの低下を緩和することができる。
【００３４】
さらに、映像信号の補正係数が１水平ライン分の映像信号を所定数のブロックに区分しブロック単位に求められた平均階調レベルに対応して変化するため、輝度差が目立ちやすい明るい画像パターンであるかどうかの表示状況を補正係数に反映させることも可能である。
【００３５】
尚、上述の実施形態では、カラー画素を構成する３個の表示画素ＰＸが水平方向に一列に並ぶストライプ配列になっているが、デルタ配列でも本発明は有効である。また、本発明はＹドライバ３を走査線Ｙ１〜Ｙｍの片側のみに配置される方式だけでなく、２個のＹドライバを走査線Ｙ１〜Ｙｍの両側に配置する方式にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の一実施形態に係る平面表示装置の回路構成を概略的に示す図である。
【図２】図１に示す平面表示装置の動作を説明するためのタイムチャートである。
【図３】図１に示す映像処理回路の回路構成を示す図である。
【図４】図３に示す信号解析回路において区分される映像信号のブロックを示す図である。
【図５】図４に示す映像信号のブロックに対して設定される補正係数を示すグラフである。
【図６】図１に示す映像処理回路によってＹドライバからの距離で特定した表示画素毎に処理される１水平ライン分の映像信号を示すグラフである。
【図７】図１に示すＸドライバの駆動信号出力部にＹドライバからの距離で特定した表示画素毎に供給される制御電圧を示すグラフである。
【図８】図１に示すＸドライバの駆動信号出力部がＹドライバからの距離で特定した表示画素毎に駆動信号として出力する出力電圧を示すグラフである。
【図９】図１に示すＸドライバの駆動信号出力部がＹドライバからの距離で特定した表示画素毎に出力する駆動信号により得られる画素輝度を示すグラフである。
【図１０】図１に示す表面伝導型電子放出素子の輝度のバラツキが画素電圧の差異によって生じることを示すグラフである。
【符号の説明】
【００３７】
１…表示パネル、２…Ｘドライバ、３…Ｙドライバ、４…出力電圧制御回路、５…映像処理回路、１１…表面伝導型電子放出素子、１２…蛍光体、５０…ＡＰＬ検出回路、５１…ＡＢＬ回路、５２…補正回路、５５…信号解析回路、５６…１Ｈ遅延回路、５７…補正値算出部、Ｘ…信号線、Ｙ…走査線、ＰＸ…表示画素。
【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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