(57)【要約】【課題】表示画像の明るさを著しく低下させることなく素子特性のバラツキに依存した輝度差を低減する。【解決手段】表示画面を構成する複数の表示画素ＰＸと、複数の表示画素ＰＸの素子特性の差異を補償するように複数の表示画素ＰＸに対する映像信号をそれぞれ補正する映像処理回路４と、映像処理回路４からの各映像信号に対応するパルス幅および差異の補償に伴う輝度低下をうち消すように増大させたパルス電圧を有する駆動信号により対応表示画素ＰＸを駆動するＸおよびＹドライバ２，３とを備える。特に、映像処理回路４は複数の表示画素ＰＸの素子特性の差異を補償しさらに所望の輝度分布を複数の表示画素ＰＸに持たせるように決定された複数の補正係数の各々を対応表示画素ＰＸに対する映像信号に乗じるように構成される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示画面を構成する複数の表示画素と、前記複数の表示画素の素子特性の差異を補償するように前記複数の表示画素に対する映像信号をそれぞれ補正する映像処理回路と、前記映像処理回路からの各映像信号に対応するパルス幅および前記差異の補償に伴う輝度低下をうち消すように増大させたパルス電圧を有する駆動信号により対応表示画素を駆動する駆動部とを備え、前記映像処理回路は前記複数の表示画素の素子特性の差異を補償しさらに所望の輝度分布を前記複数の表示画素に持たせるように決定された複数の補正係数の各々を対応表示画素に対する映像信号に乗じるように構成されることを特徴とする平面表示装置。
【請求項２】
前記所望の輝度分布は前記表示画面の中央からの距離に依存した視感許容度を反映す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】
前記複数の補正係数は前記複数の表示画素の輝度特性を実際に測定した測定結果から決定され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４】
前記画像処理回路は前記複数の補正係数を補正データテーブルとして保持するメモリ部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５】
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６】
表示画面を構成する複数の表示画素を備える平面表示装置の表示用駆動回路であって、前記複数の表示画素の素子特性の差異を補償するように前記複数の表示画素に対する映像信号をそれぞれ補正する映像処理回路と、前記映像処理回路からの各映像信号に対応するパルス幅および前記差異の補償に伴う輝度低下をうち消すように増大させたパルス電圧を有する駆動信号により対応表示画素を駆動する駆動部とを備え、前記映像処理回路は前記複数の表示画素の素子特性の差異を補償しさらに所望の輝度分布を前記複数の表示画素に持たせるように決定された複数の補正係数の各々を対応表示画素に対する映像信号に乗じるように構成されることを特徴とする表示用駆動回路。
【請求項７】
前記所望の輝度分布は前記表示画面の中央からの距離に依存した視感許容度を反映することを特徴とする請求項６に記載の表示用駆動回路。
【請求項８】
前記複数の補正係数は前記複数の表示画素の輝度特性を実際に測定した測定結果から決定されることを特徴とする請求項６に記載の表示用駆動回路。
【請求項９】
前記画像処理回路は前記複数の補正係数を補正データテーブルとして保持するメモリ部を含むことを特徴とする請求項６に記載の表示用駆動回路。
【請求項１０】
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６に記載の表示用駆動回路。
【請求項１１】
表示画面を構成する複数の表示画素を備える平面表示装置の表示用駆動方法であって、前記複数の表示画素の素子特性の差異を補償するように前記複数の表示画素に対する映像信号をそれぞれ補正し、補正された各映像信号に対応するパルス幅および前記差異の補償に伴う輝度低下をうち消すように増大させたパルス電圧を有する駆動信号により対応表示画素を駆動し、前記映像信号の補正は前記複数の表示画素の素子特性の差異を補償しさらに所望の輝度分布を前記複数の表示画素に持たせるように決定された複数の補正係数の各々を対応表示画素に対する映像信号に乗じることにより行われることを特徴とする表示用駆動方法。
【請求項１２】
前記所望の輝度分布は前記表示画面の中央からの距離に依存した視感許容度を反映することを特徴とする請求項１１に記載の表示用駆動方法。
【請求項１３】
前記複数の補正係数は前記複数の表示画素の輝度特性を実際に測定した測定結果から決定されることを特徴とする請求項１１に記載の表示用駆動方法。
【請求項１４】
前記複数の補正係数は補正データテーブルとして保持されることを特徴とする請求項１１に記載の表示用駆動方法。
【請求項１５】
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１１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、複数の表示画素が各々発光型または受光型の表示素子として形成される平面表示装置、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】
近年では、フィールド・エミッション・ディスプレイ（ＦＥＤ）が平面表示装置として注目されている。この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発光型の表示素子である。
【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に対応したパルス幅の駆動信号を用いて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、上述のようなＦＥＤでは、表示素子の製造プロセスにおいて発生する素子特性のバラツキをなくすことが困難であるために、例えば表示画像の明るさが輝度特性のような素子特性のバラツキに依存した輝度差によって不均一になり易い。近年では、表示パネルの画面サイズおよび解像度の増大を求める要望が多いため、表示品位がこれらの増大に伴ってさらに劣化する傾向にある。
【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】
上述のような輝度差は、例えば最も暗い表示画素の輝度に他の表示画素の輝度を合わせるように映像信号の階調レベルを低下させる補正を行うことにより解消可能である。しかし、この補正により表示画像の明るさが著しく低下してしまうことが避けられない。
【０００６】
本発明の目的は所望の輝度分布を複数の表示画素に持たせることが容易な平面表示装置、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】
【０００７】
本発明によれば、表示画面を構成する複数の表示画素と、複数の表示画素の素子特性の差異を補償するように複数の表示画素に対する映像信号をそれぞれ補正する映像処理回路と、映像処理回路からの各映像信号に対応するパルス幅および差異の補償に伴う輝度低下をうち消すように増大させたパルス電圧を有する駆動信号により対応表示画素を駆動する駆動部とを備え、映像処理回路は複数の表示画素の素子特性の差異を補償しさらに所望の輝度分布を複数の表示画素に持たせるように決定された複数の補正係数の各々を対応表示画素に対する映像信号に乗じるように構成される平面表示装置が提供される。
【０００８】
本発明によれば、表示画面を構成する複数の表示画素を備える平面表示装置の表示用駆動回路であって、複数の表示画素の素子特性の差異を補償するように複数の表示画素に対する映像信号をそれぞれ補正する映像処理回路と、映像処理回路からの各映像信号に対応するパルス幅および差異の補償に伴う輝度低下をうち消すように増大させたパルス電圧を有する駆動信号により対応表示画素を駆動する駆動部とを備え、映像処理回路は複数の表示画素の素子特性の差異を補償しさらに所望の輝度分布を複数の表示画素に持たせるように決定された複数の補正係数の各々を対応表示画素に対する映像信号に乗じるように構成される表示用駆動回路が提供される。
【０００９】
本発明によれば、表示画面を構成する複数の表示画素を備える平面表示装置の表示用駆動方法であって、複数の表示画素の素子特性の差異を補償するように複数の表示画素に対する映像信号をそれぞれ補正し、補正された各映像信号に対応するパルス幅および差異の補償に伴う輝度低下をうち消すように増大させたパルス電圧を有する駆動信号により対応表示画素を駆動し、映像信号の補正は複数の表示画素の素子特性の差異を補償しさらに所望の輝度分布を複数の表示画素に持たせるように決定された複数の補正係数の各々を対応表示画素に対する映像信号に乗じることにより行われることを特徴とする表示用駆動方法が提供される。
【発明の効果】
【００１０】
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、複数の補正係数が複数の表示画素の素子特性の差異を補償しさらに所望の輝度分布を複数の表示画素に持たせるように決定され、これら補正係数の各々が対応表示画素に対する映像信号に乗じられる。素子特性の差異を補償することによって生じる輝度低下は駆動信号のパルス電圧の増大により解消されるため、この補償が複数の表示画素に所望の輝度分布を持たせるための妨げとならない。従って、所望の輝度分布を複数の表示画素に持たせることが容易である。また、複数の補正係数がそれぞれ所望の輝度分布を得る機能と素子特性の差異の補償する機能を併せ持つため、機能毎に独立な回路を設ける場合よりも製造コストを低減することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の一実施形態に係る平面表示装置について添付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。
【００１２】
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、映像処理回路４、入力回路５、およびタイミング発生回路６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の交差位置近傍に配置され表示画面を構成するｍ×ｎ（＝約２７６万）個の表示画素ＰＸを支持基板上に有する。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は対応行の表示画素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。
【００１３】
Ｘドライバ２、Ｙドライバ３、映像処理回路４、入力回路５、およびタイミング発生回路６は表示パネル１に対する表示用駆動回路として用いられ、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に接続され、Ｙドライバ３は走査線Ｙ１〜Ｙｍに接続される。入力回路５は外部の信号源から供給されるＲＧＢ映像信号および同期信号の入力処理を行い、映像信号を映像処理回路４に供給し、同期信号をタイミング発生回路６に供給する。映像処理回路４は映像信号に対してデジタル形式の信号処理を行う。タイミング発生回路６は同期信号に基づいてＸドライバ２、Ｙドライバおよび映像処理回路４の動作タイミングを制御する。この制御により、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映像処理回路４から出力される１水平ライン分の映像信号に対応して信号線Ｘ１〜Ｘｎを駆動する。ここで、走査信号は１水平走査期間だけ出力される負の電圧である。
【００１４】
Ｘドライバ２は１水平走査期間毎に１水平ライン分の映像信号をサンプリングして並列的に出力するラインメモリ、および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回路を含む。この駆動信号発生回路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、これらパルス幅変調回路からのパルス信号のパルス幅に等しい期間だけ電源電圧Ｖｘ（＝Ｖref＋ΔＶ）をＰＷＭ駆動信号として信号線Ｘ1からＸｎに出力するｎ個の出力バッファを含む。各電子放出素子１１では、信号電極および走査電極間の画素電圧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ＰＷＭ駆動信号のパルス幅とパルス電圧との積に依存する。
【００１５】
映像処理回路４はｍ×ｎ個の表示画素ＰＸに対する映像信号をそれぞれ補正するように構成される。この映像処理回路４は例えば補正データ処理回路２２、特性比較回路２３、および補正回路２４を含む。特性比較回路２３には、メモリ部ＭＲが設けられる。測定器２５は表示パネル１に試験的に画像を表示させて全表示画素ＰＸの例えば輝度特性のような素子特性を測定した結果をメモリ部ＭＲに格納する。特性比較回路２３はｍ×ｎ個の表示画素ＰＸの各々を補正対象画素とし、この補正対象画素の輝度特性と他の表示画素ＰＸの輝度特性とをメモリ部ＭＲに格納された測定結果において比較し、この補正対象画素に対する映像信号に乗じられる補正係数を表す補正データを作成してメモリ部ＭＲに格納する。この補正係数は補正対象画素の輝度特性を最大輝度が他のどれよりも低い状態にあるような最も暗い表示画素ＰＸの輝度特性と等価にし、さらにこの補正対象画素の輝度をこの補正対象画素の画素配置に依存した視感許容度に対応して変化させるために用いられる。すなわち、メモリ部ＭＲは全表示画素ＰＸにそれぞれ割り当てられたｍ×ｎ個の補正データを補正データテーブルとして保持する。補正データ処理回路２２は、映像信号が１水平走査期間毎に１水平ライン分の表示画素ＰＸに割り当てられた補正データをメモリ部ＭＲから読み出して補正回路２４に出力する。ここで、外部制御信号が例えば回路の保護等の目的で補正データ処理回路２２に供給される場合には、これら補正データの補正係数がこの外部制御信号に基づいて一律に調整される。補正回路２４は入力回路５から供給される上述した１水平ライン分の表示画素ＰＸに対する映像信号に補正データ処理回路２２から出力される補正データの補正係数をそれぞれ乗じることにより映像信号を補正してＸドライバ２に出力する。
【００１６】
複数の表示画素ＰＸは同一の輝度特性を持つように設計されていても、実際の輝度特性は製造プロセスの影響で図２に示すようにばらつく。図２において、Ｌ１は標準的なゲインで画素電圧Ｖｆを輝度に変換する表示画素ＰＸの輝度特性を表し、Ｌ２は輝度特性Ｌ１の表示画素ＰＸよりも高いゲインで画素電圧Ｖｆを輝度に変換する表示画素ＰＸの輝度特性を表し、Ｌ３は輝度特性Ｌ１の表示画素ＰＸよりも低いゲインで画素電圧Ｖｆを輝度に変換する表示画素ＰＸの輝度特性を表す。これら表示画素ＰＸは映像信号を最大階調レベルにしてＰＷＭ駆動信号のパルス電圧を基準電圧レベルＶrefとしたときに得られる共通の画素電圧Ｖｆに対して輝度レベルＢ１，Ｂ２，Ｂ３でそれぞれ発光することになる。輝度レベルＢ２は輝度レベルＢ１よりも高く、輝度レベルＢ３は輝度レベルよりも低い。例えば輝度特性Ｌ１（またはＬ２）の表示画素ＰＸを補正対象画素とした場合、この補正対象画素に対する映像信号に補正係数を乗じる補正を行うことにより補正対象画素の輝度を図２において矢印で示すように最も暗い輝度特性Ｌ３の表示画素ＰＸの輝度レベルＢ３に合わせることができる。
【００１７】
ここで、映像信号を最大階調レベルに設定し出力バッファの電源電圧Ｖｘを基準電圧レベルＶrefに設定した場合に、１水平ラインの表示画素の輝度が例えば図３に示すように分布する場合を考える。映像処理回路４の補正回路２４は全表示画素ＰＸに対する映像信号にそれぞれ補正係数を乗じる補正により、図４に示すようにこれら表示画素ＰＸの輝度を表示パネル１内で最も暗い表示画素ＰＸの輝度にあわせて輝度特性の差異を補償することが可能である。これにより、全表示画素ＰＸの輝度が均一になり、これら表示画素ＰＸの輝度差が目立たなくなる。しかしながら、この補正は全表示画素ＰＸの輝度を設計値の１００％よりも低下させることになる。
【００１８】
一般に、観察者は表示画面の端部に比べて中央に表示される表示画像の明るさに対して敏感であるという傾向にある。従って、輝度特性の差異補償に伴う表示画面の輝度低下のうちで中央部での輝度低下が観察者に表示画像の暗さを印象づけてしまう結果となる。上述した傾向は表示画面の中央からの距離に依存した視感許容度として数値化できるものである。このため、出力バッファの電源電圧Ｖｘが例えば最も明るい表示画素ＰＸの輝度を最も暗い表示画素ＰＸの輝度に合わせることで生じるような輝度低下をうち消すような所定電圧レベルΔＶだけ基準レベルＶrefより増大したＶref+ΔＶに設定され、複数の補正係数が複数の表示画素ＰＸの輝度特性の差異を補償するだけでなく、表示画面の中央からの距離に依存した視感許容度を反映するような所望の輝度分布を複数の表示画素ＰＸに持たせるように決定される。従って、映像処理回路４の補正回路２４が各補正係数を対応映像信号に乗じる補正を行うと、その結果として図５に示すように表示画面の中央付近に位置する表示画素ＰＸの輝度が設計値よりも高くなり、表示画面の端部付近に位置する表示画素ＰＸの輝度が設計値よりも低くなる。すなわち、観察者に表示画像の暗さを印象づけることのない所望の輝度分布を得ることができる。
【００１９】
本実施形態に係る平面表示装置では、複数の補正係数が複数の表示画素ＰＸの輝度特性の差異を補償しさらに表示画面の中央からの距離に依存した視感許容度を反映するような所望の輝度分布を複数の表示画素ＰＸに持たせるように決定され、これら補正係数の各々が対応表示画素ＰＸに対する映像信号に乗じられる。複数の表示画素ＰＸの輝度特性の差異を補償することによって生じる輝度低下はＰＷＭ駆動信号のパルス電圧の増大により解消されるため、この補償が複数の表示画素ＰＸに所望の輝度分布を持たせるための妨げとならない。従って、所望の輝度分布を複数の表示画素ＰＸに持たせることが容易である。ちなみに、複数の補正係数はそれぞれ所望の輝度分布を得る機能と素子特性の差異の補償する機能を併せ持つため、機能毎に独立な回路を設ける場合よりも製造コストを低減することが可能である。また、表示画面の中央付近に位置する表示画素ＰＸの輝度を設計値よりも高めているが、表示画面の端部付近に位置する表示画素ＰＸの輝度を設計値よりも低くしているため、全体としての消費電力が実質的に増大することも避けられる。
【００２０】
尚、本発明は上述の実施形態に限定されず、その要旨を逸脱しない範囲で様々に変形可能である。
【００２１】
上述の実施形態では、補正データが表示画素の輝度特性のバラツキに対して用意されたが、この輝度特性以外の素子特性のバラツキ、あるいはその他の要因も反映するようにしてもよい。また、上述の実施形態では、発明を理解しやすくするために、所定の電圧レベルΔＶが最も明るい輝度特性の表示画素ＰＸの輝度低下をうち消すように設定されたが、電源電圧Ｖｘを基準電圧レベルＶrefより増大させるものであれば、表示画素ＰＸが安定に動作する範囲で任意に設定可能である。
【００２２】
また、上述の実施形態において、測定器２５は製造時に平面表示装置に接続して補正データを作成するために用いられるもので、補正データの作成が完了した製品段階で平面表示装置に接続される必要はない。また、特性比較回路２３についてもメモリ部ＭＲを除いて製造時に補正データを作成するために用いられることから、この特性比較回路２３は平面表示装置の外部に設けるようにしてもよい。この場合、メモリ部ＭＲが図６に示すように映像処理回路４に残され、全表示画素ＰＸにそれぞれ割り当てられたｍ×ｎ個の補正データを補正データテーブルとして保持する。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【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に示す複数の表示画素に生じる輝度特性のバラツキを示すグラフである。
【図３】図１に示す複数の表示画素の画素位置に対する輝度のバラツキを示すグラフである。
【図４】図３に示す輝度のバラツキを解消する補正係数を映像信号に乗じた場合に得られる画素輝度を示すグラフである。
【図５】図３に示す輝度のバラツキを解消する補正係数をさらに画素位置による視感許容度に対応して変化させた場合に得られる画素輝度を示すグラフである。
【図６】図１に示す平面表示装置の変形例の回路構成を示す図である。
【符号の説明】
【００２４】
１…表示パネル、２…Ｘドライバ、３…Ｙドライバ、４…映像処理回路、１１…表面伝導型電子放出素子、１２…蛍光体、２２…補正データ処理回路、２３…特性比較回路、２４…補正回路、２５…測定器、Ｘ…信号線、Ｙ…走査線、ＰＸ…表示画素、ＭＲ…メモリ部。
【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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