(57)【要約】  【課題】  電界放出等を利用した複数の電子源をマトリクス状に配列し、該電子源からの電子を蛍光体に射突させて発光させる表示装置において、その駆動電圧対エミッション電流特性の電子源毎のばらつき及び経時変化を低減する。  【解決手段】  １水平期間を分けて得られた２つの期間の内の始めの方の期間においては、カソード電極を、表示階調データに応じた電圧を出力する電圧駆動回路を介して所定の期間駆動した後、後の方の期間においては、前記カソード電極を、前記表示階調データに応じた電流を出力する定電流駆動回路を介して駆動する。【選択図】  図１
2007072288.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一部に透光部を備えた真空外囲器と、
第１の方向に延在する複数のカソード電極と、
前記第１の方向と交差する第２の方向に延在し、前記複数のカソード電極から離間されて該複数のカソード電極に対向するよう配設され、前記複数のカソード電極との交差点の各々に開口部を備えた複数のゲート電極と、
前記開口部の各々に対向するように、前記複数のカソード電極上に配設された複数の電子源と、
前記複数の電子源からの電子によって照射される蛍光体を備えたアノード電極とを備え、
前記複数のゲート電極には、該複数のゲート電極を順次選択するためのゲート駆動信号が供給され、
該複数のゲート電極が順次選択されるのに対応させて、前記複数のカソード電極のそれぞれを、表示階調データに対応した信号で駆動する表示装置において、
１水平期間を分けて得られた２つの期間の内の始めの方の期間においては、前記複数のカソード電極を、表示階調データに応じた電圧を出力する電圧駆動回路を介して所定の期間駆動した後、前記２つの期間の内の後の方の期間においては、前記複数のカソード電極を、前記表示階調データに応じた電流を出力する定電流駆動回路を介して駆動することを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記複数のカソード電極の各々には、前記電圧駆動回路と前記定電流駆動回路とが対になって設けられており、前記電圧駆動回路と前記定電流駆動回路の何れか一方の出力を、切り替えスイッチにより選択して前記複数のカソード電極に出力することを特徴とする請求項１記載の表示装置。
【請求項３】
少なくとも一部に透光部を備えた真空外囲器と、
第１の方向に延在する複数のカソード電極と、
前記第１の方向と交差する第２の方向に延在し、前記複数のカソード電極から離間されて該複数のカソード電極に対向するよう配設され、前記複数のカソード電極との交差点の各々に開口部を備えた複数のゲート電極と、
前記開口部の各々に対向するように、前記複数のカソード電極上に配設された複数の電子源と、
前記複数の電子源からの電子によって照射される蛍光体を備えたアノード電極とを備え、
前記複数のゲート電極には、該複数のゲート電極を順次選択するためのゲート駆動信号が供給され、
該複数のゲート電極が順次選択されるのに対応させて、前記複数のカソード電極のそれぞれを、表示階調データに対応した信号で駆動する表示装置において、
１水平期間を分けて得られた２つの期間の内の始めの方の期間においては、前記複数の電子源の中の対応する電子源からのエミッション電流が所定の値に達する迄、前記複数のカソード電極を、表示階調データに応じた電圧を出力する電圧駆動回路を介して駆動した後、前記２つの期間の内の後の方の期間においては、前記複数のカソード電極を、表示階調データに応じた電流を出力する定電流駆動回路を介して駆動することを特徴とする表示装置。
【請求項４】
前記複数のカソード電極の各々には、前記電圧駆動回路と前記定電流駆動回路とが対になって設けられており、前記電圧駆動回路と前記定電流駆動回路の何れか一方の出力を、切り替えスイッチにより選択して前記複数のカソード電極に出力することを特徴とする請求項３記載の表示装置。
【請求項５】
少なくとも一部に透光部を備えた真空外囲器と、
第１の方向に延在する複数のカソード電極と、
前記第１の方向と交差する第２の方向に延在し、前記複数のカソード電極から離間されて該複数のカソード電極に対向するよう配設され、前記複数のカソード電極との交差点の各々に開口部を備えた複数のゲート電極と、
前記開口部の各々に対向するように、前記複数のカソード電極上に配設された複数の電子源と、
前記複数の電子源からの電子によって照射される蛍光体を備えたアノード電極とを備え、
前記複数のゲート電極には、該複数のゲート電極を順次選択するためのゲート駆動信号が供給され、
該複数のゲート電極が順次選択されるのに対応させて、前記複数のカソード電極のそれぞれを、表示階調データに対応した信号で駆動する表示装置において、
１水平期間の開始時には、前記複数のカソード電極を、表示階調データに応じた電圧を出力する電圧駆動回路及び前記表示階調データに応じた電流を出力する定電流駆動回路の双方で駆動し、前記１水平期間内であって、所定の期間経過後は、前記複数のカソード電極を、前記定電流駆動回路のみで駆動することを特徴とする表示装置。
【請求項６】
前記複数のカソード電極の各々には、前記電圧駆動回路と前記定電流駆動回路とが対になって設けられており、切り替えスイッチにより、前記電圧駆動回路の出力を前記複数のカソード電極から切断できることを特徴とする請求項５記載の表示装置。
【請求項７】
少なくとも一部に透光部を備えた真空外囲器と、
第１の方向に延在する複数のカソード電極と、
前記第１の方向と交差する第２の方向に延在し、前記複数のカソード電極から離間されて該複数のカソード電極に対向するよう配設され、前記複数のカソード電極との交差点の各々に開口部を備えた複数のゲート電極と、
前記開口部の各々に対向するように、前記複数のカソード電極上に配設された複数の電子源と、
前記複数の電子源からの電子によって照射される蛍光体を備えたアノード電極とを備え、
前記複数のゲート電極には、該複数のゲート電極を順次選択するためのゲート駆動信号が供給され、
該複数のゲート電極が順次選択されるのに対応させて、前記複数のカソード電極のそれぞれを、表示階調データに対応した信号で駆動する表示装置において、
１水平期間の開始時には、前記複数のカソード電極を、表示階調データに応じた電圧を出力する電圧駆動回路及び前記表示階調データに応じた定電流を出力する電流駆動回路の双方で駆動し、前記１水平期間内であって、前記複数の電子源の中の対応する電子源からのエミッション電流が所定の値に達した後は、前記複数のカソード電極を、前記定電流駆動回路のみで駆動することを特徴とする表示装置。
【請求項８】
前記複数のカソード電極の各々には、前記電圧駆動回路と前記定電流駆動回路とが対になって設けられており、切り替えスイッチにより、前記電圧駆動回路の出力を前記複数のカソード電極から切断できることを特徴とする請求項７記載の表示装置。
【請求項９】
少なくとも一部に透光部を備えた真空外囲器と、
第１の方向に延在する複数のカソード電極と、
前記第１の方向と交差する第２の方向に延在し、前記複数のカソード電極から離間されて該複数のカソード電極に対向するよう配設され、前記複数のカソード電極との交差点の各々に開口部を備えた複数のゲート電極と、
前記開口部の各々に対向するように、前記複数のカソード電極上に配設された複数の電子源と、
前記複数の電子源からの電子によって照射される蛍光体を備えたアノード電極とを備え、
前記複数のゲート電極には、該複数のゲート電極を順次選択するためのゲート駆動信号が供給され、
該複数のゲート電極が順次選択されるのに対応させて、前記複数のカソード電極のそれぞれを、表示階調データに対応した信号で駆動する表示装置において、
１水平期間を分けて得られた２つの期間の内の始めの方の期間においては、前記複数のカソード電極を、電圧を出力する電圧駆動回路を介して所定の期間駆動した後、前記２つの期間の内の後の方の期間においては、前記複数のカソード電極を、表示階調データに応じた電流を出力する定電流駆動回路を介して駆動し、かつ
前記カソード電極を前記電圧駆動回路により駆動した時の前記電子源のエミッション電流が、前記カソード電極を前記定電流駆動回路により駆動した時の前記電子源のエミッション電流により近づく様、前記電圧駆動回路に使われる表示階調データを、前記電子源の駆動電圧対エミッション電流の平均的な特性に基づき、予め変換する変換テーブルを備えたことを特徴とする表示装置。
【請求項１０】
少なくとも一部に透光部を備えた真空外囲器と、
第１の方向に延在する複数のカソード電極と、
前記第１の方向と交差する第２の方向に延在し、前記複数のカソード電極から離間されて該複数のカソード電極に対向するよう配設され、前記複数のカソード電極との交差点の各々に開口部を備えた複数のゲート電極と、
前記開口部の各々に対向するように、前記複数のカソード電極上に配設された複数の電子源と、
前記複数の電子源からの電子によって照射される蛍光体を備えたアノード電極とを備え、
前記複数のゲート電極には、該複数のゲート電極を順次選択するためのゲート駆動信号が供給され、
該複数のゲート電極が順次選択されるのに対応させて、前記複数のカソード電極のそれぞれを、表示階調データに対応した信号で駆動する表示装置において、
１水平期間を分けて得られた２つの期間の内の始めの方の期間においては、前記複数の電子源の中の対応する電子源からのエミッション電流が所定の値に達する迄、前記複数のカソード電極を、表示階調データに応じた電圧を出力する電圧駆動回路を介して駆動した後、前記２つの期間の内の後の方の期間においては、前記複数のカソード電極を、表示階調データに応じた電流を出力する定電流駆動回路を介して駆動し、かつ
前記カソード電極を前記電圧駆動回路により駆動した時の前記電子源のエミッション電流が、前記カソード電極を前記定電流駆動回路により駆動した時の前記電子源のエミッション電流により近づく様、前記電圧駆動回路に使われる表示階調データを、前記電子源の駆動電圧対エミッション電流の平均的な特性に基づき、予め変換する変換テーブルを備えたことを特徴とする表示装置。
【請求項１１】
少なくとも一部に透光部を備えた真空外囲器と、
第１の方向に延在する複数のカソード電極と、
前記第１の方向と交差する第２の方向に延在し、前記複数のカソード電極から離間されて該複数のカソード電極に対向するよう配設され、前記複数のカソード電極との交差点の各々に開口部を備えた複数のゲート電極と、
前記開口部の各々に対向するように、前記複数のカソード電極上に配設された複数の電子源と、
前記複数の電子源からの電子によって照射される蛍光体を備えたアノード電極とを備え、
前記複数のゲート電極には、該複数のゲート電極を順次選択するためのゲート駆動信号が供給され、
該複数のゲート電極が順次選択されるのに対応させて、前記複数のカソード電極のそれぞれを、表示階調データに対応した信号で駆動する表示装置において、
１水平期間の開始時には、前記複数のカソード電極を、表示階調データに応じた電圧を出力する電圧駆動回路及び前記表示階調データに応じた電流を出力する定電流駆動回路の双方で駆動し、前記１水平期間内であって、所定の期間経過後は、前記複数のカソード電極を、前記定電流駆動回路のみで駆動し、かつ
前記カソード電極を前記電圧駆動回路により駆動した時の前記電子源のエミッション電流が、前記カソード電極を前記定電流駆動回路により駆動した時の前記電子源のエミッション電流により近づく様、前記電圧駆動回路に使われる表示階調データを、前記電子源の駆動電圧対エミッション電流の平均的な特性に基づき、予め変換する変換テーブルを備えたことを特徴とする表示装置。
【請求項１２】
少なくとも一部に透光部を備えた真空外囲器と、
第１の方向に延在する複数のカソード電極と、
前記第１の方向と交差する第２の方向に延在し、前記複数のカソード電極から離間されて該複数のカソード電極に対向するよう配設され、前記複数のカソード電極との交差点の各々に開口部を備えた複数のゲート電極と、
前記開口部の各々に対向するように、前記複数のカソード電極上に配設された複数の電子源と、
前記複数の電子源からの電子によって照射される蛍光体を備えたアノード電極とを備え、
前記複数のゲート電極には、該複数のゲート電極を順次選択するためのゲート駆動信号が供給され、
該複数のゲート電極が順次選択されるのに対応させて、前記複数のカソード電極のそれぞれを、表示階調データに対応した信号で駆動する表示装置において、
１水平期間の開始時には、前記複数のカソード電極を、表示階調データに応じた電圧を出力する電圧駆動回路及び前記表示階調データに応じた定電流を出力する電流駆動回路の双方で駆動し、前記１水平期間内であって、前記複数の電子源の中の対応する電子源からのエミッション電流が所定の値に達した後は、前記複数のカソード電極を、前記定電流駆動回路のみで駆動し、かつ
前記カソード電極を前記電圧駆動回路により駆動した時の前記電子源のエミッション電流が、前記カソード電極を前記定電流駆動回路により駆動した時の前記電子源のエミッション電流により近づく様、前記電圧駆動回路に使われる表示階調データを、前記電子源の駆動電圧対エミッション電流の平均的な特性に基づき、予め変換する変換テーブルを備えたことを特徴とする表示装置。
【請求項１３】
前記２つの期間の内の始めの方の期間において、前記複数のゲート電極の内の該当するゲート電極を選択するための前記ゲート駆動信号が、前記複数のカソード電極を駆動する駆動電圧に対し、所定の期間遅れて開始することを特徴とする請求項１記載の表示装置。
【請求項１４】
前記２つの期間の内の始めの方の期間において、前記複数のゲート電極の内の該当するゲート電極を選択するための前記ゲート駆動信号が、前記複数のカソード電極を駆動する駆動電圧に対し、所定の期間遅れて開始することを特徴とする請求項３記載の表示装置。
【請求項１５】
前記２つの期間の内の始めの方の期間において、前記複数のゲート電極の内の該当するゲート電極を選択するための前記ゲート駆動信号が、前記複数のカソード電極を駆動する駆動電圧に対し、所定の期間遅れて開始することを特徴とする請求項５記載の表示装置。
【請求項１６】
前記２つの期間の内の始めの方の期間において、前記複数のゲート電極の内の該当するゲート電極を選択するための前記ゲート駆動信号が、前記複数のカソード電極を駆動する駆動電圧に対し、所定の期間遅れて開始することを特徴とする請求項７記載の表示装置。
【請求項１７】
少なくとも一部に透光部を備えた真空外囲器と、
第１の方向に延在する複数のカソード電極と、
前記第１の方向と交差する第２の方向に延在し、前記複数のカソード電極から離間されて該複数のカソード電極に対向するよう配設され、前記複数のカソード電極との交差点の各々に開口部を備えた複数のゲート電極と、
前記開口部の各々に対向するように、前記複数のカソード電極上に配設された複数の電子源と、
前記複数の電子源からの電子によって照射される蛍光体を備えたアノード電極とを備え、
前記複数のゲート電極には、該複数のゲート電極を順次選択するためのゲート駆動信号が供給され、
該複数のゲート電極が順次選択されるのに対応させて、前記複数のカソード電極のそれぞれを、表示階調データに対応した信号で駆動する表示装置において、
１水平期間を分けて得られた２つの期間の内の始めの方の期間においては、前記複数のカソード電極を、表示階調データに応じた電圧を出力する電圧駆動回路を介して所定の期間駆動した後、前記２つの期間の内の後の方の期間においては、前記複数のカソード電極を、前記表示階調データに応じた電流を出力する定電流駆動回路を介して駆動し、
前記２つの期間の内の始めの方の期間において前記複数のカソード電極を前記電圧駆動回路を介して駆動したときの表示階調データと、前記２つの期間の内の後の方の期間において前記複数のカソード電極を前記表示階調データに応じて前記定電流駆動回路を介して駆動したときの該複数のカソード電極の電圧を測定して得たサンプル値を表示階調データに換算した値との差をデータ補正値として算出したものを記憶する補正メモリを備え、
次のフレームにおいて、前記１水平期間に対応する１水平期間を分けて得られた２つの期間の内の始めの方の期間においては、供給される表示階調データを上記データ補正値で補正したものを表示階調データとして使って、前記複数のカソード電極を前記電圧駆動回路を介して駆動することを特徴とする表示装置。
【請求項１８】
前記データ補正値は、前記複数の電子源の各々に対し算出され、前記補正メモリは、前記複数の電子源の数に対応した数のアドレスを備えることを特徴とする請求項17記載の表示装置。
【請求項１９】
前記データ補正値が、前記複数の電子源の各々の、前記表示階調データが表現する階調レベルの少なくとも一部に対して算出されて、前記補正メモリに記憶されることを特徴とする請求項１７記載の表示装置。
【請求項２０】
前記電圧駆動回路及び前記定電流駆動回路は、前記複数のカソード電極の各々の一方の端部近傍に配設されていることを特徴とする請求項１，3，５，７，９，１０，１１，１２及び１７の内の何れ１項に記載の表示装置。
【請求項２１】
前記電圧駆動回路は、前記複数のカソード電極の各々の一方の端部近傍に配設され、前記定電流回路は前記複数のカソード電極の各々の他方の端部近傍に配設されていることを特徴とする請求項１，3，５，７，９，１０，１１，１２及び１７の内の何れか１項に記載の表示装置。
【請求項２２】
前記複数の電子源は、カーボンナノチューブから構成されていることを特徴とする請求項１，3，５，７，９，１０，１１，１２及び１７の内の何れか１項に記載の表示装置。
【請求項２３】
前記複数の電子源は、コーン状のスピント型電界放出カソードから構成されていることを特徴とする請求項１，3，５，７，９，１０，１１，１２及び１７の内の何れか１項に記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電界放出（Field Emission）等を利用した複数の電子源をマトリクス状に配列し、該電子源からの電子を蛍光体に射突させて発光させる表示装置に関し、特に、その駆動電圧対エミッション電流特性の電子源毎のばらつき及び経時変化を低減した表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
第１の従来技術として、表示パネルを構成する電子放出素子の経時変化等による特性の変化を自動的に調整する従来技術としては、表示画素マトリクスの行または列にダミー画素を設け、その特性を測定することで表示画素の駆動電圧もしくはパルス幅変調のパルス幅を微調整して発光特性の変化を補正するものがある（例えば、特許文献１参照）。この従来技術においては、ダミー画素を設置して、その特性の変化を見て表示パネル全体の特性の変化であるとする考え方である。表示パネル内の表示特性ばらつきの変動や経時変化はほぼ均一的であることを前提としている場合において、ダミー画素の特性を測定して表示画素の駆動に対して微調整することは効果がある方法である。しかし、例えば、電子源としてカーボンナノチューブ（carbon nanotube）を使用した電界放出(field emission)ディスプレイ装置(以下ＣＮＴ−ＦＥＤと称す)における、電子源の駆動電圧対エミッション電流の特性は、表示パネル面内で大きくばらつき、更にそれが隣接画素間であってもばらつきがある。従ってこの従来技術では、ＣＮＴ−ＦＥＤの表示パネル内の個々の画素特性ばらつきや経時変化に対しては対応できない。
【０００３】
第２の従来技術として、電界放出ディスプレイ装置（以下ＦＥＤと称す）のアノード電流をリアルタイムで測定して、階調駆動（電圧振幅変調と電圧パルス幅変調の組み合わせ）に対して補正することで表示ムラや経時変化に対応するものがある（例えば、特許文献２参照）。この従来技術においては、アノード電流の変化でもって、表示パネルの特性の変化を測定する。アノード電流は、各画素から放出されたエミッション電流の総和であるから、表示パネル全体の明るさの変化に対して補正することが可能である。しかし、アノード電流の測定では個々の画素の特性変化やばらつきに対しては測定できないので、表示ムラやその経時変化に対しては効果が無い。
【０００４】
第３の従来技術として、カソード電極、ゲート電極及びこれらの間に存在する絶縁層とから各画素を構成したＦＥＤにおいて、該画素の選択期間の始めの期間に該画素を、前記絶縁層厚に対応した電位（最小輝度を表示するの必要な電位）に設定し、次に続く期間においては該画素に、表示輝度に対応した電荷注入を行う駆動方法がある（例えば、特許文献３参照）。この従来技術においては、はじめに最小輝度を表示する電位になるよう電圧駆動し、次に表示輝度に対応した電流にて駆動する方法である。しかし、この方式では、ＣＮＴ−ＦＥＤを用いた大型で高精細パネルのようなカソード電極容量負荷の大きい表示パネルの場合、最小輝度から最大輝度の電圧レンジが５０Ｖにもなる。特に最大輝度で発光するエミッション電流１０μＡを与えても１ｍｓの時間がかかることになり、１水平期間内では駆動が完結しない。
【０００５】
第３の従来技術として、プラズマディスプレイパネルにおいて一般的な階調駆動方式である時分割サブフィールド駆動方式がある。この駆動方式においては、動画表示のときに映像の一部分に擬似輪郭が生じるという問題がある。これは１フィールド内で異なる階調を表示する画素がある場合、発光開始の時間と停止の時間とが異なり、加えて、被写体が移動したとき映像は刻々と変化していることにより、発光のタイミングのずれと時分割サブフィールド駆動による発光のタイミングに干渉が発生するため表示上のノイズとなって現れる現象である。
【０００６】
【特許文献１】特開平２００１−１９５０２６号公報
【特許文献２】特開平２００１−３５０４４２号公報
【特許文献３】特開平２００２−０５５６５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記問題点を解消し、主として、駆動電圧対エミッション電流特性の電子源毎のばらつき及び経時変化を低減した表示装置を提供することを目的とするものである。
【０００８】
本発明の前記及びその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって明らかにする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本書において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、下記のとおりである。
（１）  少なくとも一部に透光部を備えた真空外囲器と、第１の方向に延在する複数のカソード電極と、前記第１の方向と交差する第２の方向に延在し、前記複数のカソード電極から離間されて該複数のカソード電極に対向するよう配設され、前記複数のカソード電極との交差点の各々に開口部を備えた複数のゲート電極と、前記開口部の各々に対向するように、前記複数のカソード電極上に配設された複数の電子源と、前記複数の電子源からの電子によって照射される蛍光体を備えたアノード電極とを備え、前記複数のゲート電極には、該複数のゲート電極を順次選択するためのゲート駆動信号が供給され、該複数のゲート電極が順次選択されるのに対応させて、前記複数のカソード電極のそれぞれを、表示階調データに対応した信号で駆動する表示装置において、１水平期間を分けて得られた２つの期間の内の始めの方の期間においては、前記複数のカソード電極を、表示階調データに応じた電圧を出力する電圧駆動回路を介して所定の期間駆動した後、前記２つの期間の内の後の方の期間においては、前記複数のカソード電極を、前記表示階調データに応じた電流を出力する定電流駆動回路を介して駆動することを特徴とする表示装置。
（２）  （１）に記載の表示装置において、前記複数のカソード電極の各々には、前記電圧駆動回路と前記定電流駆動回路とが対になって設けられており、前記電圧駆動回路と前記定電流駆動回路の何れか一方の出力を、切り替えスイッチにより選択して前記複数のカソード電極に出力することを特徴とする表示装置。
（３）  少なくとも一部に透光部を備えた真空外囲器と、第１の方向に延在する複数のカソード電極と、前記第１の方向と交差する第２の方向に延在し、前記複数のカソード電極から離間されて該複数のカソード電極に対向するよう配設され、前記複数のカソード電極との交差点の各々に開口部を備えた複数のゲート電極と、前記開口部の各々に対向するように、前記複数のカソード電極上に配設された複数の電子源と、前記複数の電子源からの電子によって照射される蛍光体を備えたアノード電極とを備え、前記複数のゲート電極には、該複数のゲート電極を順次選択するためのゲート駆動信号が供給され、該複数のゲート電極が順次選択されるのに対応させて、前記複数のカソード電極のそれぞれを、表示階調データに対応した信号で駆動する表示装置において、１水平期間を分けて得られた２つの期間の内の始めの方の期間においては、前記複数の電子源の中の対応する電子源からのエミッション電流が所定の値に達する迄、前記複数のカソード電極を、表示階調データに応じた電圧を出力する電圧駆動回路を介して駆動した後、前記２つの期間の内の後の方の期間においては、前記複数のカソード電極を、表示階調データに応じた電流を出力する定電流駆動回路を介して駆動することを特徴とする表示装置。
（４）  （３）に記載の表示装置において、前記複数のカソード電極の各々には、前記電圧駆動回路と前記定電流駆動回路とが対になって設けられており、前記電圧駆動回路と前記定電流駆動回路の何れか一方の出力を、切り替えスイッチにより選択して前記複数のカソード電極に出力することを特徴とする表示装置。
（５）  少なくとも一部に透光部を備えた真空外囲器と、第１の方向に延在する複数のカソード電極と、前記第１の方向と交差する第２の方向に延在し、前記複数のカソード電極から離間されて該複数のカソード電極に対向するよう配設され、前記複数のカソード電極との交差点の各々に開口部を備えた複数のゲート電極と、前記開口部の各々に対向するように、前記複数のカソード電極上に配設された複数の電子源と、前記複数の電子源からの電子によって照射される蛍光体を備えたアノード電極とを備え、前記複数のゲート電極には、該複数のゲート電極を順次選択するためのゲート駆動信号が供給され、該複数のゲート電極が順次選択されるのに対応させて、前記複数のカソード電極のそれぞれを、表示階調データに対応した信号で駆動する表示装置において、１水平期間の開始時には、前記複数のカソード電極を、表示階調データに応じた電圧を出力する電圧駆動回路及び前記表示階調データに応じた電流を出力する定電流駆動回路の双方で駆動し、前記１水平期間内であって、所定の期間経過後は、前記複数のカソード電極を、前記定電流駆動回路のみで駆動することを特徴とする表示装置。
（６）  （５）に記載の表示装置において、前記複数のカソード電極の各々には、前記電圧駆動回路と前記定電流駆動回路とが対になって設けられており、切り替えスイッチにより、前記電圧駆動回路の出力を前記複数のカソード電極から切断できることを特徴とする表示装置。
（７）  少なくとも一部に透光部を備えた真空外囲器と、第１の方向に延在する複数のカソード電極と、前記第１の方向と交差する第２の方向に延在し、前記複数のカソード電極から離間されて該複数のカソード電極に対向するよう配設され、前記複数のカソード電極との交差点の各々に開口部を備えた複数のゲート電極と、前記開口部の各々に対向するように、前記複数のカソード電極上に配設された複数の電子源と、前記複数の電子源からの電子によって照射される蛍光体を備えたアノード電極とを備え、前記複数のゲート電極には、該複数のゲート電極を順次選択するためのゲート駆動信号が供給され、該複数のゲート電極が順次選択されるのに対応させて、前記複数のカソード電極のそれぞれを、表示階調データに対応した信号で駆動する表示装置において、１水平期間の開始時には、前記複数のカソード電極を、表示階調データに応じた電圧を出力する電圧駆動回路及び前記表示階調データに応じた定電流を出力する電流駆動回路の双方で駆動し、前記１水平期間内であって、前記複数の電子源の中の対応する電子源からのエミッション電流が所定の値に達した後は、前記複数のカソード電極を、前記定電流駆動回路のみで駆動することを特徴とする表示装置。
（８）  （７）に記載の表示装置において、前記複数のカソード電極の各々には、前記電圧駆動回路と前記定電流駆動回路とが対になって設けられており、切り替えスイッチにより、前記電圧駆動回路の出力を前記複数のカソード電極から切断できることを特徴とする表示装置。
（９）  少なくとも一部に透光部を備えた真空外囲器と、第１の方向に延在する複数のカソード電極と、前記第１の方向と交差する第２の方向に延在し、前記複数のカソード電極から離間されて該複数のカソード電極に対向するよう配設され、前記複数のカソード電極との交差点の各々に開口部を備えた複数のゲート電極と、前記開口部の各々に対向するように、前記複数のカソード電極上に配設された複数の電子源と、前記複数の電子源からの電子によって照射される蛍光体を備えたアノード電極とを備え、前記複数のゲート電極には、該複数のゲート電極を順次選択するためのゲート駆動信号が供給され、該複数のゲート電極が順次選択されるのに対応させて、前記複数のカソード電極のそれぞれを、表示階調データに対応した信号で駆動する表示装置において、１水平期間を分けて得られた２つの期間の内の始めの方の期間においては、前記複数のカソード電極を、電圧を出力する電圧駆動回路を介して所定の期間駆動した後、前記２つの期間の内の後の方の期間においては、前記複数のカソード電極を、表示階調データに応じた電流を出力する定電流駆動回路を介して駆動し、かつ前記カソード電極を前記電圧駆動回路により駆動した時の前記電子源のエミッション電流が、前記カソード電極を前記定電流駆動回路により駆動した時の前記電子源のエミッション電流により近づく様、前記電圧駆動回路に使われる表示階調データを、前記電子源の駆動電圧対エミッション電流の平均的な特性に基づき、予め変換する変換テーブルを備えたことを特徴とする表示装置。
（１０）  少なくとも一部に透光部を備えた真空外囲器と、第１の方向に延在する複数のカソード電極と、前記第１の方向と交差する第２の方向に延在し、前記複数のカソード電極から離間されて該複数のカソード電極に対向するよう配設され、前記複数のカソード電極との交差点の各々に開口部を備えた複数のゲート電極と、前記開口部の各々に対向するように、前記複数のカソード電極上に配設された複数の電子源と、前記複数の電子源からの電子によって照射される蛍光体を備えたアノード電極とを備え、前記複数のゲート電極には、該複数のゲート電極を順次選択するためのゲート駆動信号が供給され、該複数のゲート電極が順次選択されるのに対応させて、前記複数のカソード電極のそれぞれを、表示階調データに対応した信号で駆動する表示装置において、１水平期間を分けて得られた２つの期間の内の始めの方の期間においては、前記複数の電子源の中の対応する電子源からのエミッション電流が所定の値に達する迄、前記複数のカソード電極を、表示階調データに応じた電圧を出力する電圧駆動回路を介して駆動した後、前記２つの期間の内の後の方の期間においては、前記複数のカソード電極を、表示階調データに応じた電流を出力する定電流駆動回路を介して駆動し、かつ前記カソード電極を前記電圧駆動回路により駆動した時の前記電子源のエミッション電流が、前記カソード電極を前記定電流駆動回路により駆動した時の前記電子源のエミッション電流により近づく様、前記電圧駆動回路に使われる表示階調データを、前記電子源の駆動電圧対エミッション電流の平均的な特性に基づき、予め変換する変換テーブルを備えたことを特徴とする表示装置。
（１１）  少なくとも一部に透光部を備えた真空外囲器と、第１の方向に延在する複数のカソード電極と、前記第１の方向と交差する第２の方向に延在し、前記複数のカソード電極から離間されて該複数のカソード電極に対向するよう配設され、前記複数のカソード電極との交差点の各々に開口部を備えた複数のゲート電極と、前記開口部の各々に対向するように、前記複数のカソード電極上に配設された複数の電子源と、前記複数の電子源からの電子によって照射される蛍光体を備えたアノード電極とを備え、前記複数のゲート電極には、該複数のゲート電極を順次選択するためのゲート駆動信号が供給され、該複数のゲート電極が順次選択されるのに対応させて、前記複数のカソード電極のそれぞれを、表示階調データに対応した信号で駆動する表示装置において、１水平期間の開始時には、前記複数のカソード電極を、表示階調データに応じた電圧を出力する電圧駆動回路及び前記表示階調データに応じた電流を出力する定電流駆動回路の双方で駆動し、前記１水平期間内であって、所定の期間経過後は、前記複数のカソード電極を、前記定電流駆動回路のみで駆動し、かつ前記カソード電極を前記電圧駆動回路により駆動した時の前記電子源のエミッション電流が、前記カソード電極を前記定電流駆動回路により駆動した時の前記電子源のエミッション電流により近づく様、前記電圧駆動回路に使われる表示階調データを、前記電子源の駆動電圧対エミッション電流の平均的な特性に基づき、予め変換する変換テーブルを備えたことを特徴とする表示装置。
（１２）  少なくとも一部に透光部を備えた真空外囲器と、第１の方向に延在する複数のカソード電極と、前記第１の方向と交差する第２の方向に延在し、前記複数のカソード電極から離間されて該複数のカソード電極に対向するよう配設され、前記複数のカソード電極との交差点の各々に開口部を備えた複数のゲート電極と、前記開口部の各々に対向するように、前記複数のカソード電極上に配設された複数の電子源と、前記複数の電子源からの電子によって照射される蛍光体を備えたアノード電極とを備え、前記複数のゲート電極には、該複数のゲート電極を順次選択するためのゲート駆動信号が供給され、該複数のゲート電極が順次選択されるのに対応させて、前記複数のカソード電極のそれぞれを、表示階調データに対応した信号で駆動する表示装置において、１水平期間の開始時には、前記複数のカソード電極を、表示階調データに応じた電圧を出力する電圧駆動回路及び前記表示階調データに応じた定電流を出力する電流駆動回路の双方で駆動し、前記１水平期間内であって、前記複数の電子源の中の対応する電子源からのエミッション電流が所定の値に達した後は、前記複数のカソード電極を、前記定電流駆動回路のみで駆動し、かつ前記カソード電極を前記電圧駆動回路により駆動した時の前記電子源のエミッション電流が、前記カソード電極を前記定電流駆動回路により駆動した時の前記電子源のエミッション電流により近づく様、前記電圧駆動回路に使われる表示階調データを、前記電子源の駆動電圧対エミッション電流の平均的な特性に基づき、予め変換する変換テーブルを備えたことを特徴とする表示装置。
（１３）  （１）に記載の表示装置において、前記２つの期間の内の始めの方の期間において、前記複数のゲート電極の内の該当するゲート電極を選択するための前記ゲート駆動信号が、前記複数のカソード電極を駆動する駆動電圧に対し、所定の期間遅れて開始することを特徴とする表示装置。
（１４）  （３）に記載の表示装置において、前記２つの期間の内の始めの方の期間において、前記複数のゲート電極の内の該当するゲート電極を選択するための前記ゲート駆動信号が、前記複数のカソード電極を駆動する駆動電圧に対し、所定の期間遅れて開始することを特徴とする表示装置。
（１５）  （５）に記載の表示装置において、前記２つの期間の内の始めの方の期間において、前記複数のゲート電極の内の該当するゲート電極を選択するための前記ゲート駆動信号が、前記複数のカソード電極を駆動する駆動電圧に対し、所定の期間遅れて開始することを特徴とする表示装置。
（１６）  （７）に記載の表示装置において、前記２つの期間の内の始めの方の期間において、前記複数のゲート電極の内の該当するゲート電極を選択するための前記ゲート駆動信号が、前記複数のカソード電極を駆動する駆動電圧に対し、所定の期間遅れて開始することを特徴とする表示装置。
（１７）  少なくとも一部に透光部を備えた真空外囲器と、第１の方向に延在する複数のカソード電極と、前記第１の方向と交差する第２の方向に延在し、前記複数のカソード電極から離間されて該複数のカソード電極に対向するよう配設され、前記複数のカソード電極との交差点の各々に開口部を備えた複数のゲート電極と、前記開口部の各々に対向するように、前記複数のカソード電極上に配設された複数の電子源と、前記複数の電子源からの電子によって照射される蛍光体を備えたアノード電極とを備え、前記複数のゲート電極には、該複数のゲート電極を順次選択するためのゲート駆動信号が供給され、該複数のゲート電極が順次選択されるのに対応させて、前記複数のカソード電極のそれぞれを、表示階調データに対応した信号で駆動する表示装置において、１水平期間を分けて得られた２つの期間の内の始めの方の期間においては、前記複数のカソード電極を、表示階調データに応じた電圧を出力する電圧駆動回路を介して所定の期間駆動した後、前記２つの期間の内の後の方の期間においては、前記複数のカソード電極を、前記表示階調データに応じた電流を出力する定電流駆動回路を介して駆動し、前記２つの期間の内の始めの方の期間において前記複数のカソード電極を前記電圧駆動回路を介して駆動したときの表示階調データと、前記２つの期間の内の後の方の期間において前記複数のカソード電極を前記表示階調データに応じて前記定電流駆動回路を介して駆動したときの該複数のカソード電極の電圧を測定して得たサンプル値を表示階調データに換算した値との差をデータ補正値として算出したものを記憶する補正メモリを備え、次のフレームにおいて、前記１水平期間に対応する１水平期間を分けて得られた２つの期間の内の始めの方の期間においては、供給される表示階調データを上記データ補正値で補正したものを表示階調データとして使って、前記複数のカソード電極を前記電圧駆動回路を介して駆動することを特徴とする表示装置。
（１８）  （１７）に記載の表示装置において、前記データ補正値は、前記複数の電子源の各々に対し算出され、前記補正メモリは、前記複数の電子源の数に対応した数のアドレスを備えることを特徴とする表示装置。
（１９）  （１７）に記載の表示装置において、前記データ補正値が、前記複数の電子源の各々の、前記表示階調データが表現する階調レベルの少なくとも一部に対して算出されて、前記補正メモリに記憶されることを特徴とする表示装置。
（２０）  (1), (3), (5), (7), (9), (10), (11), (12) 及び(17)の内の何れか１項に記載の表示装置において、前記電圧駆動回路及び前記定電流駆動回路は、前記複数のカソード電極の各々の一方の端部近傍に配設されていることを特徴とする表示装置。
（２１）  (1), (3), (5), (7), (9), (10), (11), (12) 及び(17)の内の何れか１項に記載の表示装置において、前記電圧駆動回路は、前記複数のカソード電極の各々の一方の端部近傍に配設され、前記定電流回路は前記複数のカソード電極の各々の他方の端部近傍に配設されていることを特徴とする表示装置。
（２２）  (1), (3), (5), (7), (9), (10), (11), (12) 及び(17)の内の何れか１項に記載の表示装置において、前記複数の電子源は、カーボンナノチューブから構成されていることを特徴とする表示装置。
（２３）  (1), (3), (5), (7), (9), (10), (11), (12) 及び(17)の内の何れか１項に記載の表示装置において、前記複数の電子源は、コーン状のスピント型電界放出カソードから構成されていることを特徴とする表示装置。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の構成によれば、駆動電圧対エミッション電流特性の電子源毎のばらつき及び経時変化を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明する。なお、実施例を説明する全図において、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。
【００１２】
本発明は、電界放出等を利用した複数の電子源をマトリクス状に配列し、該電子源からの電子を蛍光体に射突させて蛍光体を発光させる表示装置に適用可能である。即ち、例えば、特開平11−162383号公報、特開2002−55652号公報等に開示されている、その電子源がカーボンナノチューブから構成されている表示装置（以下ＣＮＴ−ＦＥＤと称す）、或いは、同じく特開平11−162383号公報、特開2002−55652号公報等に開示されている、その電子源がコーン状のスピント(Spindt)型電界放出カソードから構成されている表示装置に適用可能である。従って、以下の説明においては、ＣＮＴ−ＦＥＤを例に採って実施例を説明するが、本発明が、ＣＮＴ−ＦＥＤ、スピント型カソードを使用した表示装置以外の、電界放出等を利用した電子源をマトリクス状に配列し、該電子源からの電子を蛍光体に射突させて蛍光体を発光させる表示装置に適用可能であることは言うまでもない。
【実施例１】
【００１３】
図１は本発明の第１の実施例の構成を示す図である。参照符号１は、本ディスプレイパネルの制御信号や表示データを処理するためのコントローラ、２は水平駆動回路、３は垂直駆動回路、４はカソード電極、５はゲート電極、６は電子源を示す。コントローラ１から出力された表示データは、順次水平駆動回路２に取り込まれ、垂直駆動回路３からゲート電極５に出力されるライン選択信号のタイミングに応じて、表示データに対応した信号がカソード電極４に出力される。これにより、選択されたゲート電極５に関連付けられた電子源６から、カソード電極４に出力された信号に応じて電子が放出される。
【００１４】
コントローラ１は、コンピュータやテレビジョンの信号処理回路など図示せぬ表示信号源から出力される水平同期信号１４、垂直同期信号１５、ドットクロック１６、表示データ１７を入力信号としている。また表示データ１７はＲＧＢ信号やコンポジット信号などのカラー表示データを含む。コントローラ１は、これら入力信号から、水平スタート信号１８、水平クロック１９、水平表示データ２０、ラインラッチクロック２１、切り替え信号２２を水平駆動回路２に対して出力する一方、垂直駆動回路３には垂直スタート信号２３と垂直クロック２４を出力する。
【００１５】
水平駆動回路２は、シフトレジスタ回路７、データラッチ回路８、ラインラッチ回路９、カソード駆動回路１０で構成されている。ここで、カソード駆動回路１０は、表示データに応じた電圧を出力する電圧駆動回路１１と、表示データに応じた電流を出力する電流駆動回路１２と、電圧駆動回路１１から出力される電圧と電流駆動回路１２から出力される電流を切り替え信号２２により切り替えるスイッチ１３、スイッチ１３で選択された電圧信号もしくは電流信号をカソード電極４に出力する信号出力線２５で構成されている。
【００１６】
垂直駆動回路３は、コントローラ１から入力された垂直スタート信号２３と垂直クロック２４から、ゲート電極５を駆動するための信号を出力するゲート信号線２６を備え、ゲート電極５を順次走査することで線順次駆動を実現している。
【００１７】
なお図１は、カソード電極４は５本、ゲート電極は４本で記載してあるが、これは説明のための一例であって、コンピュータディスプレイに応用するならばＸＧＡ（１０２４（ＲＧＢ）×７６８）、ＳＸＧＡ（１２８０（ＲＧＢ）×１０２４）、ＵＸＧＡ（１６００（ＲＧＢ）×１２００）といった数のカソード電極とゲート電極を配置する。またテレビジョンに応用するならば１２８０（ＲＧＢ）×７２０といった数のカソード電極とゲート電極を配置する。さらに図１では、各画素をマトリクスに配置しているが各画素をいわゆるデルタ配置としても良い。
【００１８】
次に図２０により、カソード電極４とゲート電極５の交差点上に配置される画素の断面構造を説明する。カソード電極４とゲート電極５、電子源６は基板６５上に形成されている。一方、該基板６５に対向する基板６８上にアノード電極６７と蛍光体６６が形成されている。各基板６５，６８間の空間を高い真空状態（超低圧状態）とし、ゲート電極５とアノード電極６７間に数キロボルトから数十キロボルトの電圧を高電圧電源６９で印加することで、電子源６からアノード電極６７に向かって電子が放出され、エミッション電流が流れる。放出された電子は蛍光体６６に到達しこのエネルギーにより蛍光体６６が発光しアノード電極６７および基板６８越しに光が放出される。１つ１つの画素はこのようにして発光することで全体としてディスプレイが構成される。
【００１９】
また、図２０に示した電子源６のエミッション電流の特性を図２１に示す。カソード電極４に印加した電圧とゲート電極５に印加した電圧の電位差を駆動電圧と定義すると、図２１のように駆動電圧の上昇とともにエミッション電流も増加する。従ってこの駆動電圧を制御することでエミッション電流を増減させることが出来る。また、蛍光体６６はエミッション電流の増加とともに発光量も増加するため、駆動電圧の制御で発光輝度を制御することが出来る。しかしながら駆動電圧とエミッション電流の特性には大きくばらつきが発生する。例えばエミッション電流が流れ始める最小輝度を表示するための駆動電圧を、しきい値電圧Ｖｔｈと定義すると、しきい値電圧Ｖｔｈは画素毎に大きくばらつきが生じる。また同一の駆動電圧を与えたときのエミッション電流もばらつきがある。さらに駆動電圧対エミッション電流の特性曲線の傾きや曲線の形状にも画素毎に差異がある。
【００２０】
本発明の第１の実施例では、このような特性の電子源に対して安定的にエミッション電流を流し、以って輝度ばらつきを低減したディスプレイを提供するものである。以下詳細にその構成と動作を図１から図３を用いて説明する。
【００２１】
図２は、水平駆動回路２に内蔵されているカソード駆動回路１０の詳細な構成を示す。図１と同じ部分には同じ符号を付与してある。カソード駆動回路１０は、ＤＡ変換器２７と電圧駆動のためのバッファアンプ２８、電流駆動のためのバッファアンプ２９、トランジスタ３０、抵抗器３１で構成されている。電流駆動のための回路は、バッファアンプ２９とトランジスタ３０と抵抗器３１で構成されている。この構成によりＤＡ変換器２７からバッファアンプ２９のプラス極性入力端子に入力された電圧がトランジスタ３０と抵抗３１により電流に変換されてトランジスタ３０のコレクタ端子に現れる。なおカソード駆動回路１０は、図１にも示されているようにカソード電極４の数に対応して水平駆動回路２に配置されている。
【００２２】
次に、水平駆動回路２の動作について説明する。水平駆動回路２は、コントローラ１から水平スタート信号１８を受け、水平クロック１９によりシフトレジスタ回路７を駆動し、シフトレジスタ回路７はデータラッチ回路８に対して順次選択信号を出力する。データラッチ回路８は、シフトレジスタ回路７からの選択信号によりコントローラ１から出力された水平表示データ２０を内部に取り込みそのデータを一時保持するとともにラインラッチ回路９に出力する。そしてシフトレジスタ回路７により順次データラッチ回路８は選択されることにより水平表示データ２０が順次データラッチ回路８に取り込まれる。そして１水平分の表示データ全てがデータラッチ回路８に取り込まれた後、コントローラ１はラインラッチクロック２１を出力し、ラインラッチ回路９を駆動し一斉にカソード駆動回路１０に対してラインラッチ回路９に保持された表示データを出力する。
【００２３】
更に、カソード駆動回路１０の動作を図２を用いて説明する。カソード駆動回路１０は、ラインラッチ回路９から出力された表示データを、ＤＡ変換器２７により、表示データに従ったアナログの電圧に変換する。このアナログ電圧は、バッファアンプ２８を介して電圧としてスイッチ１３の端子ａに導かれる。一方、ＤＡ変換器２７から出力されたアナログ電圧はもう一方のバッファアンプ２９にも入力される。バッファアンプ２９がトランジスタ３０のベースを駆動することで、トランジスタ３０のエミッタに接続された抵抗３１の値Ｒに応じた電流Ｉが、トランジスタ３０のコレクタからスイッチ１３の端子ｂに導かれる。このときの電流Ｉと，ＤＡ変換器２７から出力された電圧Ｖと，抵抗Ｒとの間には、Ｉ＝Ｖ／Ｒの関係が有る。このことから、バッファアンプ２９とトランジスタ３０、抵抗３１からなる構成は、ＤＡ変換器２７から出力されたアナログ電圧を、対応する電流に変換する電圧電流変換器として動作する。
【００２４】
次に、このカソード駆動回路１０を用いてカソード電極４に出力されるカソード駆動波形と、ゲート電極５を駆動するゲート駆動波形との関係を図３を用いて説明する。図３は複数本あるゲート電極５のうちのある１つを選択して当該ゲート電極を駆動したときの駆動波形である。１つのゲート電極を選択して駆動する期間を、１水平期間と定義する。そして本実施例においては、この１水平駆動期間を２つの期間すなわちそれぞれステップＡ，ステップＢの２つに分けて、カソード電極４およびゲート電極５を駆動する。
【００２５】
まず初めにステップＡでは、カソード駆動回路１０からは、バッファアンプ２８から出力されるアナログ電圧を信号出力線２５に出力してカソード電極４を電圧駆動する。すなわちステップＡにおいて当該ゲート電極５を選択するために、当該ゲート電極５を、これまで非選択レベルであった０Ｖの電圧レベルから、選択レベルである５０Ｖの電圧レベルへと変化させる。それとともに、スイッチ１３を端子ａと接続して、バッファアンプ２８から出力されたアナログ電圧を信号出力線２５に出力してカソード電極４に与える。このときカソード駆動回路１０は電圧駆動回路として動作するため低出力インピーダンス状態となり、カソード電極がＤＡ変換器２７から出力されたアナログ電圧で駆動されるため、カソード電極が急速に黒レベル＋５０Ｖから白レベル０Ｖに向かって駆動される。
【００２６】
次にステップＢでは、ゲート駆動波形は選択レベル５０Ｖの状態を保ちながら、スイッチ１３を端子ａから端子ｂに接続することで、信号出力線２５をトランジスタ３０のコレクタと接続する。トランジスタ３０のコレクタには、上記説明したように、ＤＡ変換器２７から出力されたアナログ電圧に対応した電流が現れているので、信号出力線２５には定電流が流れ、カソード電極４は定電流駆動状態となる。
【００２７】
以上のように、１水平期間を２つの期間に分けて上記ゲート電極を駆動したが、次のゲート電極を駆動する期間は、上記説明におけるゲート電極をＮ行目のゲート電極とすると、Ｎ＋１行目のゲート電極を駆動する期間である。このＮ＋１行目のゲート電極を駆動する１水平期間も、上記同様にステップＡ及びステップＢの２つの期間に分け、同様に駆動する。なお、上記Ｎ行目のゲート電極を選択レベルから非選択レベルにするためには、Ｎ＋１行目の１水平期間中のステップＡ期間を用いる。すなわち、Ｎ行目の当該ゲート電極５を、これまで選択レベルであった５０Ｖから非選択レベルの０Ｖにするとともに、各カソード駆動回路１０のスイッチ１３を端子ａと接続して、バッファアンプ２８によりカソード駆動電圧を次のＮ＋１行目の表示に必要な駆動電圧に設定する。なお、第３図では黒レベル＋５０Ｖ、白レベル０Ｖの２値を示してあるが、階調表示の場合には０Ｖから５０Ｖの間の電圧がバッファアンプ２８から出力される。以上のステップＡ，ステップＢの一連の動作により、ゲート電極５を選択してカソード電極４を駆動する。
【００２８】
以上のような駆動により当該選択されたゲート電極５とカソード電極４のマトリクス上にある電子源６から放出された電子が、アノード電極に流れ込む様子、即ちエミッション電流について、以下説明する。
【００２９】
ステップＡでは、ゲート駆動波形が、非選択レベルから選択レベルに遷移する過程であり、一方で、カソード駆動波形も、電圧駆動により黒レベルから白レベルに向かって電圧が遷移する過程である。そのためカソード駆動電圧とゲート駆動電圧の電圧差によりエミッション電流が徐々に流れ始める。次にステップＢでは、ゲート駆動電圧は選択レベルにあり、またカソード駆動電圧もエミッション電流を流すに十分な電圧となっているため、定電流駆動した場合において、当該定電流がエミッション電流として流れ、すなわちアノード電極６７に対して電子が放出される。これにより蛍光体６６が発光する。この電流は定電流のため発光に必要な電子量は一定となり安定した発光、すなわち表示ムラを低減する発光が可能となる。
【００３０】
以上のように、本発明の第１の実施例において、特に大画面、高精細なＣＮＴ−ＦＥＤパネルのような電子源を持ちこれにより蛍光体を発光させるディスプレイパネルにおいて定電流発光させる事が可能になり、電子源の印加電圧対エミッション電流などの特性ばらつきを低減する事が出来るので表示ムラを大幅に低減する効果がある。
【実施例２】
【００３１】
次に図４および図５を用いて第２の実施例を説明する。図４は本発明の第２の実施例を実現するカソード駆動回路１０の変形例であり、第１の実施例と同じ部分には同じ符号を付与してある。参照符号３２はバッファアンプで、ＤＡ変換器２７から出力されたアナログ電圧を出力するとともに、切り替え信号２２によりバッファアンプ３２自身の消費電力を制御、すなわち電圧駆動状態と低消費電力待機状態にする事の出来る回路である。バッファアンプ３２の出力はスイッチ３３に接続され、切り替え信号２２によりバッファアンプ３２の出力を信号出力線２５に接続するか切断するかどうかを制御する。一方、定電流駆動回路を形成するバッファアンプ２９とトランジスタ３０、抵抗３１は第１の実施例と同じ構成であるが、トランジスタ３０のコレクタ出力はそのまま信号出力線２５に接続されている点が異なる。
【００３２】
また図５は、第２の実施例の動作を示す駆動波形図である。図５は、第１の実施例の場合と同様に複数本あるゲート電極５のうちのある１つを選択して当該ゲート電極を駆動したときの駆動波形である。１つのゲート電極を選択して駆動する期間を１水平期間と定義する。そして第１の実施例と同様に１水平駆動期間を２つの期間すなわちそれぞれステップＡ，ステップＢの２つに分けてカソード電極４およびゲート電極５を駆動する。
【００３３】
このような構成の第２の実施例の動作を図４および図５を用いて説明する。ラインラッチ回路９から出力されたデジタル表示データは、カソード駆動回路１０内のＤＡ変換器２７に入力され、デジタル表示データに対応したアナログの電圧に変換されて、バッファアンプ３２およびバッファアンプ２９に出力される。そしてステップＡにおいてバッファアンプ３２はＤＡ変換器２７から出力されたアナログ電圧をスイッチ３３に伝える。またステップＡの期間は、コントローラ１により、切り替え信号２２はスイッチ３３がオンとなる状態に制御されるため、バッファアンプ３２の出力電圧はそのまま信号出力線２５に出力され、カソード電極４に伝わる。それとともにステップＡの期間は、バッファアンプ２９およびトランジスタ３０、抵抗３１からなる電圧電流変換回路も動作する。すなわちＤＡ変換器２７から出力された表示データに対応したアナログ電圧はバッファアンプ２９に入力され、当該電圧電流変換回路によりトランジスタ３０のコレクタ端子に変換された定電流が信号出力線２５に出力される。一般に電圧駆動回路の出力インピーダンスは電流駆動回路の出力インピーダンスよりも低いためカソード電極４のカソード駆動波形は電圧駆動の信号が支配的となり、その波形は図５のカソード駆動波形のようになる。またこのステップＡの期間においてゲート駆動波形を非選択レベルから選択レベルに遷移させて当該ゲート電極５を選択する。
【００３４】
つぎにステップＢにおいては、バッファアンプ２９とトランジスタ３０、抵抗３１からなる定電流駆動回路の定電流出力動作はそのままに、切り替え信号２２によりスイッチ３３をオフとする。これによりバッファアンプ３２の電圧出力は、信号出力線２５から電気的に切り離され、ステップＢの期間は、定電流駆動で信号出力線２５が駆動され、カソード電極４に定電流が流れる。また一方で、切り替え信号２２はバッファアンプ３２の消費電力の制御を行う。すなわちステップＢの期間は、バッファアンプ３２の出力は、スイッチ３３により信号出力線２５と電気的に切り離されるので、バッファアンプ３２の動作は不要である。したがって切り替え信号２２がスイッチ３３をオフ状態とする信号レベルの時にはバッファアンプ３２の動作を停止させることによりカソード駆動回路１０全体の消費電力を低減させることができる。
【００３５】
以上のような駆動により当該選択されたゲート電極５とカソード電極４のマトリクス上にある電子源６から、アノード電極に電子が放出される様子、すなわち電流エミッションは、ステップＡではゲート駆動波形が非選択レベルから選択レベルに遷移する過程であり、一方でカソード駆動波形も電圧駆動および定電流駆動により黒レベルから白レベルに向かって電圧が遷移する過程である。そのためカソード駆動電圧とゲート駆動電圧の電圧差によりエミッション電流が徐々に流れ始める。次にステップＢではゲート駆動電圧は選択レベルにあり、またカソード駆動電圧もエミッション電流を流すに十分な電圧となっているため、電圧駆動バッファアンプを電気的に切り離した状態でも定電流駆動となり当該定電流がエミッション電流として流れ、すなわちアノード電極に対して電子が放出される。これにより蛍光体６６が発光する。この電流は定電流のため発光に必要な電子量は一定となり安定した発光、すなわち表示ムラを低減する発光が可能となる。
【００３６】
以上のように本発明の第２の実施例において、特に大画面、高精細なＣＮＴ−ＦＥＤパネルのような電子源を持ち、これにより蛍光体を発光させるディスプレイパネルにおいて定電流発光させる事が可能になり、電子源の印加電圧対エミッション電流などの特性ばらつきを低減する事が出来るので表示ムラを大幅に低減する効果がある。さらにまた定電流駆動時のステップＢの期間においては低電圧駆動のバッファアンプを停止状態とすることができるのでカソード駆動回路１０全体の消費電力を低減させることができる。なお、このようなバッファアンプの動作を停止状態にすることは、第１の実施例においても適用可能であり、その効果も同様にカソード駆動回路１０全体の消費電力を低減させることが可能である。低電圧バッファアンプ自体の動作は同様であるのでその説明は省略する。
【実施例３】
【００３７】
次に本発明の第３の実施例を、図６および図７、図２１を用いて説明する。図６は、本発明の第３の実施例を実現するコントローラ１および水平駆動回路２の変形例であり、第１の実施例および第２の実施例と同じ部分には同じ符号を付与してある。
【００３８】
図６において、コントローラ１は、電圧駆動する時に使われる表示データを予め、補正変換するデータ変換テーブル３７を備えている。また水平駆動回路２においては、第１の実施例および第２の実施例におけると同様の表示データをそのままラッチして一時、表示データを保持するデータラッチ回路８ｂと、上記データ変換テーブル３７で変換された表示データをラッチして、一時、表示データを保持するデータラッチ回路８ａからなる。またラインラッチ回路９は、データラッチ回路８ａとデータラッチ回路８ｂの出力を一括して１ライン分保持するラッチ回路である。ラインラッチ回路９は、ＤＡ変換器３４ａおよびＤＡ変換器３４ｂにそれぞれ表示データを出力する。表示データの対応関係は、データラッチ回路８ｂに保持された表示データは、ラインラッチ回路９を介してＤＡ変換器３４ｂに出力され、データ変換テーブル３７により変換された後データラッチ回路８ａに保持された表示データはラインラッチ回路９を介してＤＡ変換器３４ａに出力される。
【００３９】
ここでデータ変換テーブル３７の目的について説明する。データ変換テーブル３７は、入力された表示データを、電圧駆動時に適した表示データに補正変換するためのものである。すなわち図２１に示すように、一般的に、ＣＮＴ−ＦＥＤの電子源の、駆動電圧対エミッション電流特性はリニアではなく曲線である。またＣＮＴ−ＦＥＤにおいては、蛍光体が電流に依存した発光を行うため、本発明の第１および第２の実施例では、定電流をカソード電極４に流すことで発光のムラを低減させようとするものであった。そこで、予め、図２１に示す駆動電圧対エミッション電流の平均的な特性をデータ変換テーブル３７に組み込んでおき、当該テーブル３７にて表示データを予め補正変換しておき、当該補正変換された表示データを用いて電圧駆動を行うことで、電圧駆動時において既に、所望の発光のための電流に近い電流を流し得る電圧にすることができ、定電流駆動時の精度を向上させることができ、以ってさらに表示ムラを低減したパネルを実現することができる。
【００４０】
つぎに第３の実施例の動作について説明する。コントローラ１は、入力された表示データを、水平駆動回路２にそのまま出力するとともに、当該入力された表示データをデータ変換テーブル３７を用いてデータ変換したものを水平駆動回路２に出力する。水平駆動回路２では、上記表示データをそれぞれデータラッチ回路８ｂとデータラッチ回路８ａにラッチする。表示データの対応関係は、データ変換テーブル３７で変換された表示データをデータラッチ回路８ａにラッチする。そして、第１および第２の実施例と同様に１水平分の表示データ全てがデータラッチ回路８ａおよび８ｂに取り込まれた後、コントローラ１はラインラッチクロック２１を出力し、ラインラッチ回路９を駆動し一斉にカソード駆動回路１０に対してラインラッチ回路９に保持された表示データを出力する。
【００４１】
つぎにカソード駆動回路１０は、データラッチ回路８ａからラインラッチ回路９を介して出力された表示データをＤＡ変換器３４ａの表示データ入力とし、データラッチ回路８ｂからラインラッチ回路９を介して出力された表示データをＤＡ変換器３４ｂの表示データ入力とする。ＤＡ変換器３４ａは、入力された表示データをアナログ電圧に変換しバッファアンプ３５に出力する。同様にＤＡ変換器３４ｂは、入力された表示データをアナログ電圧に変換しバッファアンプ２９に出力する。なおバッファアンプ２９および３５以降のトランジスタ３０、抵抗器３１、スイッチ３６等の動作については第２の実施例と同様なので、それらについての説明は省略する。
【００４２】
以上のように動作する第３の実施例の駆動波形について、図７を用いて説明する。第３の実施例の駆動波形の特徴は、第１および第２の実施例における駆動波形に比べて、カソード駆動波形のステップＡの期間の電圧駆動時において、所定のエミッション電流を流しうる電圧に達する収束の精度が向上する点にある。カソード電極４の負荷容量はおよそ２００ｐＦ程度あるが、これを、最大輝度で発光させるためのエミッション電流１０μＡで定電流駆動するときの単位時間当たりの電圧変化は５０ｍＶ／１μｓである。
【００４３】
大画面で高精細なテレビジョンへの応用を考えたとき、その画素数は、例えば１２８０×７２０画素となり、ステップＡ、Ｂ合計の１水平期間にかけられる時間は、フレーム周波数を６０Ｈｚとしたとき最大で２３μｓである。それぞれのステップＡ、Ｂに割り当てる期間にも依存するが、ステップＡの電圧駆動時において、駆動電圧対エミッション電流特性における所定の電圧に到達する精度が悪い場合（図７におけるΔＶが大きい場合に相当）には、ステップＢの期間においても所定のエミッション電流に到達することが出来ないままでステップＢの期間が終了する可能性がある。すなわち所定の発光輝度が得られないということである。しかしながら本第３の実施例においては、電圧駆動時に、駆動電圧対エミッション電流特性に対応させて、予め、表示データをデータ変換テーブル３７で補正変換しているので、ステップＡでの所定電圧に到達する精度を向上させることが出来るので、ステップＢの期間において所定のエミッション電流に到達することが可能となり、さらに精度が高く、かつ表示ムラの少ない表示パネルを実現することが可能となる。
【００４４】
以上のように本発明第３の実施例においては、駆動電圧対エミッション電流特性に対応させて、表示データをカソード駆動回路１０へ入力する前に、予めデータ変換するためのデータ変換テーブル３７を設けることにより、表示ムラを大幅に低減した表示パネルを実現することが出来る。
【実施例４】
【００４５】
つぎに図８を用いて第４の実施例を説明する。第４の実施例は、第１もしくは第２の実施例に対する変形例であり、その回路構成についてもそれぞれの実施例と同様である。ここでは第１の実施例を示す図１および図２を用いて説明する。
【００４６】
第４の実施例の特徴は、図８におけるゲート駆動波形にある。すなわちステップＡをステップＡ１とステップＡ２の２つの期間にさらに細分した点である。これは第１の実施例の動作の説明にも述べたが、ステップＡの期間は、ゲート駆動波形が非選択レベルから選択レベルに遷移する過程であり、一方でカソード駆動波形も電圧駆動により黒レベルから白レベルに向かって電圧が遷移する過程である。そのためカソード駆動電圧とゲート駆動電圧の電圧差によりエミッション電流が徐々に流れ始める。このことは、すなわち第１の実施例におけるステップＡの期間から徐々にエミッション電流が流れ始めるということであり、それに伴い徐々に発光が開始されるということである。この微発光は所定のエミッション電流による発光ではないため、その量によっては、１フレームで平均化したときの表示輝度に誤差を生じさせる可能性がある。そのため第４の実施例では、ステップＡの期間での徐々に発光することを低減することで表示輝度の誤差をも低減することが可能となる表示パネルを提供する。
【００４７】
図８とともに図１および図２を用いて駆動の詳細を説明する。図８に示すように１水平期間をステップＡ、ステップＢの２つの期間に区分する。さらにステップＡ期間を、ステップＡ１期間とステップＡ２期間に細分する。ステップＡの期間において、信号出力線２５は端子ａに接続されるのでバッファアンプ２８の出力がカソード電極４に与えられる。そのためステップＡ１の期間ではバッファアンプ２８の出力がカソード電極４に与えられるので、黒レベルから白レベルに向かって駆動電圧が変化する。一方、このステップＡ１の期間はゲート駆動波形は非選択レベルのままで保持する。そのため第１の実施例の場合とは異なり、ステップＡの期間に徐々にエミッション電流が流れはじめることはなく、したがってこの期間の微発光はほとんど発生しない。次にステップＡ２の期間にゲート駆動電圧を非選択から選択レベルに遷移させるため、この期間から発光が開始される。なおステップＢ以降の動作については第１の実施例の場合と同様なので説明は省略する。
【００４８】
以上により第４の実施例においてはステップＡ期間においての微発光を低減することができるので、１フレーム期間で平均化したときの表示輝度の誤差を低減することができ、高画質な表示パネルを実現できる。また、本実施例は、第１の実施例のみならず第２および第３の実施例にも適用可能であることは言うまでもない。さらに以降説明する実施例にも同様に適用可能である。
【実施例５】
【００４９】
次に第５の実施例を、図９、図１０、図１１、図１２、図１３を用いて説明する。第５の実施例の各図において、第１の実施例と同じ部分には同じ符号を付与してある。第５の実施例の主な特徴は、図９に示すように水平駆動回路２の出力である，信号出力線２５の電圧を測定する電圧測定回路３８を表示パネルに内蔵した点にある。また図１１に示すようなデータ補正回路５２をコントローラ１に内蔵した点にある。
【００５０】
図９において、電圧測定回路３８には、信号出力線２５の電圧をサンプリングして一時ホールドするサンプルホールド回路３９と、サンプルホールド回路３９でホールドされた電圧を順次デジタルデータに変換するＡＤ変換器４０とが内蔵されている。また、電圧測定回路３８は、信号出力線２５の電圧をサンプリングして，それをホールドするようサンプルホールド回路３９に対し指示するサンプルホールド制御信号４１と、ホールドされたアナログ電圧を順次読み出すための読み出しクロック４２と、サンプルホールド回路３９にホールドされているアナログ電圧の読み出し開始を指示する読み出しスタート信号４４と、その読み出しスタート信号４４を次段のサンプルホールド回路３９に伝える次段スタート信号４５により制御される。ＡＤ変換器４０により変換されたデジタル信号は、デジタルサンプリングデータ４３によってコントローラ１に転送される。これらの信号は、コントローラ１から出力されるか、またはコントローラ１に入力される。
【００５１】
次にサンプルホールド回路３９の詳細な構成について、図１０を用いて説明する。サンプルホールド回路３９は、信号出力線２５の電圧を取り込みバッファリングするバッファアンプ４６と、サンプルホールド制御信号４１によりバッファアンプ４６の出力を開閉するスイッチ４７と、スイッチ４７がオン状態のときにバッファアンプ４６の出力電圧を取り込み、オフ状態のときに電圧をホールドするコンデンサ４８と、コンデンサ４８にホールドされた電圧をバッファリングして出力するバッファアンプ４９と、バッファアンプ４９の出力をＡＤ変換器４０のアナログ入力に接続するスイッチ５１と、読み出しクロック４２とスタート信号４４の入力によりスイッチ５１のオンオフを制御するフリップフロップ５０で構成されている。
【００５２】
次にデータ補正回路５２の詳細な構成について、図１１を用いて説明する。データ補正回路５２は、ＡＤ変換器４０により変換された，信号出力線２５のアナログ電圧に相当するデジタルデータを元に、次のフレームにおける電圧駆動時に書き込む表示データに対してあらかじめ補正値を記憶しておき、当該補正値により電圧駆動のための表示データに対してデータ補正を行い、電圧駆動時においてあらかじめ所望するものに近い輝度を得るためのエミッション電流を放出させるようにするためのものである。
【００５３】
図１１において、データ補正回路５２は、コントローラ１に入力された表示データを一時記憶するためのラインメモリ５３と、デジタルサンプリングデータ４３とラインメモリ５３に記憶された表示データとから補正値をあらかじめ演算する補正値演算回路５４と、補正値を記憶し少なくともディスプレイパネルの持つ画素数に相当するアドレスを持つ電圧補正メモリ５７と、補正値演算回路５４から出力された補正データを電圧補正メモリ５７に書き込むための制御を行うメモリ書き込み回路５５と、ディスプレイパネルのゲート電極５のアドレスに対応したメモリアドレスを生成する垂直アドレス生成回路５６と、電圧補正メモリ５７に記憶された補正データを読み出すメモリ読み出し回路５８と、入力された表示データとメモリ読み出し回路５８から読み出された補正データとの間で演算処理する演算器５９とで構成されている。
【００５４】
次に第５の実施例の動作を、図１２および図１３を用いて説明する。図１２において、カソード駆動波形、ゲート駆動波形、選択信号については第１の実施例と同様である。すなわち、既に説明したように１水平期間をステップＡ、ステップＢの２つの期間に区分して、それぞれの期間において電圧駆動、定電流駆動を行う。そして本実施例ではステップＢの定電流駆動期間において、カソード電極４の電圧が十分安定した状態で、その電圧を測定する動作を行う点が特徴の１つである。これはサンプルホールド制御信号４１によりカソード電極４の電圧をバッファアンプ４６およびスイッチ４７をオンとして、カソード電極４の電圧をコンデンサ４８にサンプルする。次にスイッチ４７をオフとしてカソード電極４の電圧をコンデンサ４８にホールドする。このコンデンサ４８にホールドされた電圧はバッファアンプ４９でバッファリングされてスイッチ５１に導かれる。
【００５５】
一方、読み出しクロック４２の１クロックの入力とスタート信号４４の入力によりフリップフロップ５０が作動することでスイッチ５１はオンとなる。そしてバッファアンプ４９の出力がＡＤ変換器４０のアナログ入力となり、当該ＡＤ変換器４０によりデジタルサンプリングデータ４３としてコントローラ１に入力される。
【００５６】
またフリップフロップ５０の出力は、上記スイッチ５１をオンするとともに次の段のサンプルホールド回路３９のスタート信号となり出力される。そして読み出しクロック４２が次に入力されると、現在の段のサンプルホールド回路３９のスイッチ５１はオフとなるとともに、次の段のフリップフロップ５０が作動することでスイッチ５１がオンとなる。このように順次、読み出しクロック４２を入力していくことで、各サンプルホールド回路３９でホールドされたカソード電極４の電圧が順次ＡＤ変換器４０のアナログ入力となり、加えてＡＤ変換器４０は順次アナログ入力をデジタルサンプリングデータ４３としてコントローラ１に出力する。
【００５７】
また図１１に示す、コントローラ１に内蔵されたデータ補正回路５２は、当該サンプリングデータ４３を補正値演算回路５４の入力とする。補正値演算回路５４は入力されたサンプリングデータ４３とラインメモリ５３に記憶された電圧駆動時の表示データとの間の差異すなわちデータ補正値を演算する。ラインメモリ５３に記憶された電圧駆動時の表示データは、今現在、定電流駆動（ステップＢ）しているカソード電圧に対応したサンプリングデータ４３に対して、その直前に電圧駆動（ステップＡ）したときの表示データが記憶されている。従って当該サンプリングデータ４３と、ラインメモリ５３に記憶されている電圧駆動時の表示データの差を計算することにより、後述する演算器５９を用いて次のフレームでの電圧駆動時の表示データに対してこの差分を補正演算することで、電圧駆動時に所望のエミッション電流が得られるような状態にすることが可能となる。
【００５８】
補正値演算回路５４により計算されたデータ補正値は、メモリ書込み回路５５および垂直アドレス生成回路５６により電圧補正メモリ５７の所定のアドレスに書き込まれる。この電圧補正メモリ５７は表示パネルの水平画素数と垂直画素数に対応したものである。これは各画素の電子源の印加電圧対エミッション電流特性がそれぞればらつきを持つため、それぞれに対応したデータ補正値を持つ必要があるためである。従って、例えば表示パネルの水平および垂直の画素数がそれぞれ１２８０画素、７２０画素の場合にはそれに対応したアドレスビットを持ち、各表示画素の１つ１つに対応したメモリ領域を電圧補正メモリ５７は備えている。更に表示パネルがカラー表示の場合には１つの画素に対して赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３原色を発光させることになるため、それぞれＲＧＢの各画素が例えば縦ストライプに配置されるならば、これに対応した本数のカソード電極４を備える。すなわち水平の画素数が１２８０画素ならば、カソード電極４はその３倍の３８４０本を備えることになり、これに伴い電圧補正メモリ５７のメモリ容量も上記の３倍の容量が必要となる。
【００５９】
次に電圧補正メモリ５７に記憶されたデータ補正値は、メモリ読出し回路５８と垂直アドレス生成回路５６により、所定のアドレスに記憶されているデータ補正値を読み出し演算器５９に出力する。演算器５９は、入力された表示データに対して、電圧補正メモリ５７から読み出されたデータ補正値を用いて電圧駆動時の表示データに対して補正演算を行う。そして、当該補正演算された表示データを用いることで、電圧駆動時に既に所望値に近いエミッション電流が得られるような駆動電圧をカソード電極４に与えることが可能となる。
【００６０】
この様子を図１３を用いて説明する。図１３は、既に説明した図１２に対して、上記表示データを演算補正することにより電圧駆動期間すなわちステップＡの期間における、カソード電極４に印加される駆動波形の、補正前と補正後の違いを示した図である。同図に示すように、補正前のカソード電極４の駆動波形で定電流駆動時のカソード電極の駆動電圧を測定しておくことにより、次のフレームにおいてカソード電極４の電圧駆動時すなわちステップＡの期間には既に補正演算された表示データにて電圧駆動されるために、この段階で既にほぼ所定のエミッション電流を放出することの出来る駆動電圧を得ることが出来る。
【００６１】
以上のように本発明第５の実施例によると、水平駆動回路２の出力である信号出力線２５の電圧すなわちカソード電極４に印加された電圧を測定する電圧測定回路３８を表示パネルに内蔵し、さらに、これを基に、電圧駆動時の表示電圧を補正するデータ補正回路５２をコントローラ１に内蔵したことにより、電圧駆動時すなわちステップＡの期間において既にほぼ所定のエミッション電流を放出することの出来る駆動電圧を得ることが出来るので、電子源６の駆動電圧対エミッション電流特性が、画素毎に異なったとしてもその特性を補正することが可能となり表示ムラの無い高画質な表示パネルを実現することが出来る。
【実施例６】
【００６２】
次に第６の実施例を図１４および図１５を用いて説明する。第６の実施例は、第５の実施例におけるデータ補正回路５２に対して更に高精度に表示データの補正を行うことの出来るコントローラ１の構成の実施例である。なお第５の実施例と同じ部分には同じ符号を付与してあるのでその説明は省略する。
【００６３】
第６の実施例の大きな特徴は、電圧補正メモリの容量を所望の階調数に対応して増加させることにより、表示データのデータ補正の精度をより向上させることにある。本実施例では、階調ビット数を１０ビットすなわち１０２４階調の表示パネルであると仮定して以下説明する。なお階調ビット数はこれに限ることなく、表示パネルの利用目的やコストなどを総合的に勘案して自由に定めることが出来る。なお表示パネルの画素数は第５の実施例と同様に１２８０×７２０画素のＲＧＢカラー表示と仮定した。
【００６４】
本実施例の解決課題は、図２１に示すような駆動電圧対エミッション電流特性がそれぞれ画素毎にばらつきを持ち、尚且つその曲線の形状もばらついていることに対するものである。さらに言うならば、駆動電圧を各階調データに対応させたとき、階調データに対するエミッション電流は一定増加でなく曲線的に増加する特性を持つ。これは第５の実施例で説明した電圧補正メモリにより、表示データを補正して電圧駆動する場合、補正前の表示電圧に対してその補正量は常に一定ではないことを表している。この点に鑑み、本第６の実施例においては、各階調データに一つ一つ対応した補正データを電圧補正メモリに持たせることにより、更なる精度の高い階調駆動を行うことを狙うものである。
【００６５】
図１４は電圧補正メモリの論理的な構成図であり、Ｘ軸方向はカソード電極４の数に対応させて１２８０画素×３（ＲＧＢ）の３８４０のアドレスをもち、Ｙ軸方向はゲート電極５の数に対応させて７２０のアドレスを持つ。またＺ軸方向は１０ビットの階調数に対応させて１０２４のアドレスを持つようなメモリ論理構造である。このように本実施例ではメモリの論理構造は、第５の実施例に対して、階調ビットに対応するＺ軸方向のアドレスを持つ３次元的な論理構造をもつ。
【００６６】
図１５は、コントローラ１に内蔵されているデータ補正回路５２の、本実施例に対応した構成例である。図１５において、階調ビットアドレス生成回路６０は、入力された表示データのビット数に対応して電圧補正メモリ６１のＺ軸方向のアドレスに対応したメモリアドレスを生成する回路である。このような構成により、入力された表示データの各階調にそれぞれ対応したデータ補正量を電圧補正メモリ６１に持つ事が出来る。
【００６７】
入力された表示データは、階調ビットアドレス生成回路６０に入力される。階調ビットアドレス生成回路６０は、入力された表示データに対応して電圧補正メモリ６１のＺ軸方向に相当するアドレスを生成する。そして、階調ビットアドレス生成回路６０は、メモリ読出し回路５８および垂直アドレス生成回路５６とともに、電圧補正メモリ６１の中から入力された表示データに対応する補正データを読出し、読み出された補正データとともに入力された表示データは、演算器５９にて補正演算される。そして補正演算された表示データにより、ステップＡの期間に電圧駆動を行う。このとき本実施例においては、各階調にも対応した補正データを電圧補正メモリ６１に持っているために、各階調それぞれに精度の高い階調駆動が可能となる。
【００６８】
一方、電圧補正メモリ６１に対する補正データの書込みに関しては、ラインメモリ５３に一時記憶されている表示データを順次読出し、補正値演算回路５４に出力して補正データを演算するとともに、メモリ書込み回路５５に対しても表示データを出力する。メモリ書込み回路５５は、この表示データにより、図１４のＺ軸方向に相当するアドレスを生成して、電圧補正メモリ６１の対応するアドレスに、補正値演算回路５４から演算された補正データを書き込む。これによりカソード電極４およびゲート電極５の交差点上にある各電子源の駆動電圧対エミッション電流特性を補正する補正データを電圧補正メモリ６１に記憶することが出来る。
【００６９】
以上のように、本発明の第６の実施例に拠れば、各画素の、それぞれ異なる特性をもった階調データに一つ一つ対応した補正データを電圧補正メモリ６１に持たせることにより、更なる精度の高い階調駆動を行うことが出来るようになり、高画質な表示を得ることが可能となる。
【実施例７】
【００７０】
次に第７の実施例を、図１６、図１７、図１８、図１９を用いて説明する。本実施例は、第６の実施例の電圧補正メモリ６１の記憶容量を低減しつつ、高画質な表示を得るためのものである。図１６に示すように、Ｘ軸方向およびＹ軸方向のアドレスはそのままに、Ｚ軸方向を、第６の実施例における１０２４のアドレスに対して６４のアドレスに低減した。
【００７１】
図１７は、電圧補正メモリ６３内の１つのＸ軸方向アドレスと、１つのＹ軸方向アドレスに対して、Ｚ軸方向の各アドレスに対応した電圧補正メモリ６３を抜き出したものである。また第６の実施例の図１５に示した階調ビットアドレス生成回路６０には、電圧補正メモリ６３の読出しアドレスを生成する隣接基準アドレスビット生成回路６２が含まれ、また当該アドレス数を６４とした電圧補正メモリ６３、同様に図１５のメモリ読出し回路５８には、補正データ補間回路６４が含まれて構成されている。
【００７２】
隣接基準アドレスビット生成回路６２は、入力された表示データから、電圧補正メモリ６３に記憶されている補正データを２つ読み出すためのアドレスを生成するための回路である。本実施例では補正データのアドレス数として６４の数しかもたないため、例えば第６の実施例と同様に１０２４階調の表示データを表示する場合には、補正データとして不足している。そのため１０２４階調の１つに対して、２つの読出しアドレスを電圧補正メモリ６３に対して生成し、読み出された２つの補正データから、入力されたの表示データとともに補正データ補間回路６４にて補正値を補間演算して演算器５９に出力する。
【００７３】
隣接基準アドレスビット生成回路６２の動作としては、図１８に示すように、入力された階調データを１６段階ずつに等区分して、１つの階調データから２つの電圧補正メモリ６３のＺ軸方向に対する読出しアドレスを生成する。電圧補正メモリ６３はこの２つの読出しアドレスから２つの補正データ１および２を出力する。
【００７４】
補正データ補間回路６４は当該読み出された補正データ１および２と、先に入力された表示データから、電圧駆動時に表示データを補正すべき量を補間演算した上で、演算器５９に出力する。
【００７５】
また、隣接基準アドレスビット生成回路６２の出力する読出しアドレスとして、図１９に示すように階調データを不等間隔に区分して１つの階調データから２つの電圧補正メモリ６３のＺ軸方向に対する読出しアドレスを生成してもよい。これは図２１に示すように電子源の駆動電圧対エミッション電流はリニアではなく、特性の傾斜の大きな領域と小さな領域があるために、それに対応して階調データを不等間隔に区分することで特性の傾斜の違いによる演算誤差等を緩和することが出来る。
【００７６】
以上のように、本発明の第７の実施例に拠れば、各画素の、それぞれ異なる特性をもった階調データに対応した補正データを少ない容量の電圧補正メモリ６３に持たせることにより、更なる精度の高い階調駆動を行うことが出来るようになり、また少ない容量のメモリで実現できるので、低価格で高画質な表示を得ることが可能となる。
【実施例８】
【００７７】
次に図２２を用いて、本発明の第８の実施例を説明する。第８の実施例は、本発明で説明した各実施例の表示パネルをテレビジョン７１に応用した例である。各実施例で説明した表示パネル７０は、コントローラ１と水平駆動回路２、垂直駆動回路３、カソード電極４、ゲート電極５、電子源６が主な構成要素である。また各実施例で説明したようにコントローラ１や水平駆動回路２には本発明の特徴的な回路が内蔵されている。
【００７８】
テレビジョン７１として構成するため、地上波電波や衛星電波を受信するためのアンテナ端子７２と、受信した放送電波から輝度信号とカラー信号に分離するチューナ７３、輝度信号とカラー信号から表示パネル７０に入力するための赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）信号に変換したり、インタレース信号をプログレッシブ信号に変換する回路、ビデオ端子７５から直接映像信号を入力して処理するなどテレビジョンとして必要な映像信号を処理するための信号処理回路７４で構成されている。
【００７９】
このような構成をとることで、電子源を用いた表示パネルを用いてテレビジョン装置を実現することが可能となる。
【実施例９】
【００８０】
図２３は、水平駆動回路２に内蔵されている電圧駆動回路１１と定電流駆動回路１２を表示パネルの上下に分離配置した応用例である。上述した各実施例で説明した水平駆動回路２のうち、電圧駆動回路１１を水平駆動回路Ａとし、定電流駆動回路１２を水平駆動回路Ｂに分離した。また同様の回路には同じ符号を付与して、水平駆動回路Ａに適用した回賂には接尾記号としてaを、また水平駆動回路Ｂに適用した回路には接尾記号としてbを付した。これまで説明した各実施例と同様に１水平期間をステップＡおよびステップＢの２つの期間に分け、ステップＡでは電圧駆動とし、ステップＢでは定電流駆動とする。
【００８１】
ステップＡでは、カソード駆動回路１０aから出力されるアナログ電圧を信号出力線２５aに出力してカソード電極４を電圧駆動する。すなわちステップＡにおいて当該ゲート電極５を選択するために、当該ゲート電極５を、これまで非選択レベルであった０Ｖの電圧レベルから、選択レベルである５０Ｖの電圧レベルとする。それとともにスィッチ１３aをオンとしてカソード駆動回路１０aから出力されたアナログ電圧を信号出力線２５に出力してカノード電極４に与える。このときカソード駆動回略１０aは電圧駆動回路として動作するため低出力インピーダンス状態となって、カソード電極４がＤＡ変換器から出力されたアナログ電圧で駆動されるため、カソード電極４は急速に黒レべル＋５０Ｖから白レベル０Ｖに向かって駆動される。
【００８２】
次にステップＢでは、ゲート駆動波形は選択レベル５０Ｖの状態を保ちながら、スイッチ１３bをオンとすることで、信号出力線２５ｂはトランジスタ３０のコレクタに接続される。トランジスタ３０のコレクタには、上記説明したようにＤＡ変換器から出力されたアナログ電圧に対応した電流が現れているので、信号出力線２５には定電流が流れ、カソード電極４は定電流駆動状態となる。
【００８３】
以上のように、本発明の第９の実施例においては、１水平期間の始めの期間に電圧駆動をして表示階調に応じた所定のエミッション電流が取り出せるような電圧までカソード電極を駆動し、次に階調表示に応じたエミッション電流を定電流駆動にて与えることで発光を安定に行うことが可能となる。そのため電子源の、印加電圧対エミッション電流などの特性ばらつきを低減する事が出来るので表示ムラを大幅に低減する効果がある。
【００８４】
更に本実施例では電圧駆動回路と定電流駆動回路を上下に分離配置したことにより、各回路の実装を容易にすることが出来る。本発明では電圧駆動回路と定電流駆動回路が１つのカソード電極に接続されているため比較的回路規模が大きくなるが、それぞれを上下に分割することにより水平駆動回路の実装を容易にする効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】本発明の実施例１による表示装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施例１による表示装置の水平駆動回路に内蔵されているカソード駆動回路の構成図である。
【図３】本発明の実施例１におけるカソード駆動波形とゲート駆動波形との関係を示すタイムチャートである。
【図４】本発明の実施例２による表示装置の水平駆動回路に内蔵されているカソード駆動回路の構成図である。
【図５】本発明の実施例２におけるカソード駆動波形とゲート駆動波形との関係を示すタイムチャートである。
【図６】本発明の実施例３による表示装置のコントローラ及び水平駆動回路の概略構成図である。
【図７】本発明の実施例３におけるカソード駆動波形とゲート駆動波形との関係を示すタイムチャートである。
【図８】本発明の実施例４におけるカソード駆動波形とゲート駆動波形との関係を示すタイムチャートである。
【図９】本発明の実施例５による表示装置の概略構成を示すブロック図である。
【図１０】本発明の実施例５における電圧測定回路に内蔵されているサンプルホールド回路の構成図である。
【図１１】本発明の実施例５におけるコントローラに内蔵されているデータ補正回路の構成図である。
【図１２】本発明の実施例５におけるカソード駆動波形、ゲート駆動波形及びカソード電圧サンプルホールド波形の関係を示すタイムチャートである。
【図１３】本発明の実施例５におけるカソード駆動波形の補正の効果を説明するタイムチャートである。
【図１４】本発明の実施例６における電圧補正メモリの論理的な構成図である。
【図１５】本発明の実施例６におけるコントローラに内蔵されているデータ補正回路の構成例である。
【図１６】本発明の実施例７における電圧補正メモリの構成図である。
【図１７】本発明の実施例７における電圧補正メモリの、ある一つのＸ軸方向アドレス、Ｙ軸方向アドレスの組み合わせに対する、Ｚ軸方向の各アドレスに対応した電圧補正メモリを説明する図である。
【図１８】本発明の実施例７における隣接基準アドレスビット生成回路の一例の動作を説明する図である。
【図１９】本発明の実施例７における隣接基準アドレスビット生成回路の他の例の動作を説明する図である。
【図２０】本発明の実施例１による表示装置における画素の概略構成を示す断面図である。
【図２１】本発明の実施例１による表示装置における電子源の駆動電圧対エミッション電流特性の一例を説明するグラフである。
【図２２】本発明の各実施例による表示パネルをテレビジョンに応用した、本発明の実施例８の概略を説明する図である。
【図２３】本発明による水平駆動回路に内蔵されている、電圧駆動回路と定電流駆動回路を表示パネルの上下に分離配置した本発明の実施例９による表示装置の概略構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００８６】
１...コントローラ、 ２...水平駆動回路、３...垂直駆動回路、４...カソード電極、５...ゲート電極、６...電子源、７...シフトレジスタ回路、８，８ａ，８ｂ...データラッチ回路、９...ラインラッチ回路、１０，１０ａ...カソード駆動回路、１１...電圧駆動回路、１２...電流駆動回路、１３，１３ａ，１３ｂ...スイッチ、１４...水平同期信号、１５...垂直同期信号、１６...ドットクロック、１７...表示データ、１８...水平スタート信号、１９...水平クロック、２０...水平表示データ、２１...ラインラッチクロック、２２...切り替え信号、２３...垂直スタート信号、２４...垂直クロック、２５，２５ａ，２５ｂ...信号出力線、２６...ゲート信号線、２７...ＤＡ変換器、２８...バッファアンプ、２９...バッファアンプ、３０...トランジスタ、３１...抵抗器、３２...バッファアンプ、３３...スイッチ、３４ａ，３４ｂ...ＤＡ変換器、３５...バッファアンプ、３６...スイッチ、３７...データ変換テーブル、３８...電圧測定回路、３９...サンプルホールド回路、４０...ＡＤ変換器、４１...サンプルホールド制御信号、４２...読み出しクロック、４３...デジタルサンプリングデータ、４４...スタート信号、４５...次段スタート信号、４６...バッファアンプ、４７...スイッチ、４８...コンデンサ、４９...バッファアンプ、５０...フリップフロップ、５１...スイッチ、５２...データ補正回路、５３...ラインメモリ、５４...補正値演算回路、５５...メモリ書き込み回路、５６...垂直アドレス生成回路、５７...電圧補正メモリ、５８...メモリ読み出し回路、５９...演算器、６０...階調ビットアドレス生成回路、６１...電圧補正メモリ、６２...隣接基準アドレスビット生成回路、６３...電圧補正メモリ、６４...補正データ補間回路、６５...基板、６６...蛍光体、６７...アノード電極、６８...基板、６９...高電圧電源、７０...表示パネル、７１...テレビジョン、７２...アンテナ端子、７３...チューナ、７４...信号処理回路、７５...ビデオ端子。
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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