CN100410984C - 显示器件和显示方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及显示器件和显示方法。根据隔离体在显示单元上的布置来校正分别对应于显示单元上的第一、第二和第三显示颜色的第一、第二和第三灰度，所述显示单元具有在第一和第二基板之间设置的多个隔离体以及相互不同的第一、第二和第三显示颜色的像素。根据隔离体在显示单元上的布置来分别校正第一、第二和第三灰度，从而可以相应于第一、第二和第三显示颜色减弱隔离体附近的显示亮度的不规则性。

Description

显示器件和显示方法

对相关申请的引用

本申请基于2004年9月30日递交的在先日本专利申请No.2004-289378要求优先权。该申请的全部内容通过引用被结合于本申请中。

技术领域

本发明涉及显示器件，比如场致发射显示器，其中在基板之间设置隔离体和像素。本发明还涉及显示器件上的显示方法。

现有技术

在两个基板之间布置电子发射元件和荧光材料(荧光物质，荧光体)，从电子发射元件发射的电子导致荧光材料发光而显示图像的场致发射显示器的开发一直在进行中(参见日本专利申请公开No.2000-311607)。要使场致发射显示器工作，要求降低基板之间的压强。为此，在基板之间设置隔离体，以抗衡大气压力保持基板之间的距离。

发明内容

但是，在场致发射显示器的隔离体附近，由于隔离体的静电荷等，导致显示的不规则性。

考虑到上述问题，本发明的目的是提供一种能够消除所述隔离体附近的显示不规则性的显示器件和显示方法。

根据本发明一个方面的显示器件包括：具有相对设置的第一和第二基板、设置在第一和第二基板之间的多个隔离体和设置在第一和第二基板之间的具有相互不同的第一、第二和第三显示颜色的像素的显示单元；灰度校正单元，被配置为输入包括分别对应于第一、第二和第三显示颜色的第一、第二和第三灰度的信息的图像信号，并根据隔离体在显示单元上的布置分别校正所述第一、第二和第三灰度；以及驱动信号发生单元，被配置为基于在灰度校正单元校正后的灰度生成用于驱动所述显示单元的驱动信号。

附图说明

图1图示了本发明一个实施例的显示器件；

图2的俯视图示意性地图示了从上表面看图1中的显示板的状态；

图3的侧视图图示了从侧面看图1中的显示板的状态；

图4的曲线图图示了扫描线的位置和显示像素的相对亮度之间的对应关系；

图5的示意图图示了灰度校正表的内容的一个例子；

图6的曲线图图示了图5所示灰度校正表的内容；

图7A到7D的曲线图图示了信号线驱动信号的信号波形的一些例子。

具体实施方式

下面参照附图详细描述本发明的实施例。

图1图示了根据本发明一个实施例的显示器件D。显示器件D包括显示板10、信号线驱动电路20、扫描线驱动电路30、图像信号处理电路40、输入电路50以及定时信号发生电路60。

图像信号和同步信号被输入到输入电路50，并分别被单独地输出到图像信号处理电路40和定时信号发生电路60。图像信号处理电路40对输入电路50输入的图像信号进行校正等处理，以输出到信号线驱动电路20。定时信号发生电路60基于输入电路50输入的同步信号输出操作定时信号到扫描线驱动电路30、图像信号处理电路40和信号线驱动电路20。

信号线驱动电路20将图像信号处理电路40输入的图像信号转换为驱动信号，并将驱动信号输出到显示板10。扫描线驱动电路30将定时信号发生电路60输入的操作定时信号转换为扫描线信号，并将该扫描线信号输出到显示板10。显示板10基于从所述信号线驱动电路20和扫描线驱动电路30输入的驱动信号和扫描线信号显示图像。

图2的俯视图示意性地图示了从上表面看显示板10的状态。另外，图3的侧视图图示了从侧面看显示板的状态。显示板10具有面板FP、背板RP、侧壁W、隔离体SP、扫描线Y、信号线X和显示像素Px。附带说明，在图2和图3中，扫描线Y和信号线X没有图示出来，以便于理解显示像素Px和隔离体SP之间的布置关系。

面板FP、背板RP分别用作第一和第二基板，它们与侧壁W一起构成一个真空容器。也就是，由面板FP、背板RP和侧壁W形成的空间(真空容器的内部)被降压，以使显示板10工作，其处于高真空状态。

隔离体SP用于保持面板FP和背板RP之间的间隔。面板FP和背板RP之间的空间的压强被降低，因此，大气压产生一个力，使得中央的间隔会变得小于侧壁W附近的间隔。隔离体SP为柱形，其底面大致为长的矩形，横向宽度小，它们以预定的间隔纵向布置。

在背板RP上布置扫描线Y和信号线X。m(例如720)个扫描线Y(Y1到Ym)在横向(水平方向)上延伸。n(例如1280×3)个信号线X(X1到Xn)在纵向(竖直方向)上延伸，穿越所述扫描线Y1到Ym。

在这些扫描线Y1到Ym和信号线X1到Xn的交叉位置附近设置m×n(例如720×1280×3＝大约2,760,000)个显示像素Px。

显示像素Px具有电子发射元件11和荧光体12。电子发射元件11被设置在背板RP上，由对应的扫描线Y和信号线X驱动以发射电子。荧光体12被设置在面板FP上，在电子发射元件11发射的电子束的作用下发光。该荧光体12发射显示颜色为红(R)、绿(G)或者蓝(B)的光。也就是，显示像素Px对应于红(R)、绿(G)或者蓝(B)的显示颜色。

红(R)、绿(G)或者蓝(B)的显示像素Px被分别设置在纵向上。这里，在水平方向上相邻设置的红(R)、绿(G)和蓝(B)三个显示像素Px可以被整体视为一个彩色像素。通过控制这些红(R)、绿(G)和蓝(B)显示像素Px，可以实现全彩色显示。

如图2所示，显示像素Px被设置在隔离体SP之间。附带说明，在图2中，为了易于理解，在纵向设置的隔离体SP之间布置了五个像素Px，但这不是绝对的。在隔离体SP之间可以布置更多的显示像素SP。另外，设置在隔离体SP之间的显示像素Px的数量可以不是恒定的。

在隔离体SP附近，在显示板10上可能发生显示的不规则性。最靠近隔离体SP的显示像素Px(最近显示像素，图2中对应于扫描线Y5、Y6、Y10等的显示像素Px)倾向于比其原始亮度更暗。另外，与最近显示像素相比远离隔离体SP的显示像素Px(邻近显示像素，在图2中对应于扫描线Y4、Y7、Y9等的显示像素Px)倾向于比其原始亮度更亮。与它们相比离开隔离体SP的显示像素Px以其原始亮度发光。

也就是，根据离隔离体SP的距离，显示板10上的区域被划分为最近区、邻近区和正常区，各区的亮度分别变为低亮度、高亮度和正常亮度，从而在隔离体SP附近形成亮暗条纹。这样的条纹的出现是显示板10上的显示产生不规则性的原因，因此是不希望有的。

附带说明，在上面的说明中，被包括在每一个区域中的显示像素Px为一个，但是包括在这些区域中的显示像素Px可以是多个，在低亮度和高亮度的区域之间可以存在一个具有中间亮度的显示像素Px。

在隔离体SP附近出现的亮暗条纹可以用隔离体SP的静电荷(静电充电)来描述。当隔离体SP带电荷时，从电子发射元件11到荧光体12的电子的轨迹受到影响。例如，当隔离体SP被充负电时，在隔离体SP附近飞行的电子偏离隔离体。结果，到达最接近隔离体SP的荧光体12的电子数减少，到达相对于该最近荧光体12远离隔离体SP的荧光体12的电子数增加。结果，最接近隔离体SP的区域中的显示像素Px变为低亮度，隔离体SP邻近区域中的显示像素Px变为高亮度。

为了抑制隔离体SP的静电充电，可以想到增加隔离体SP的表面的导电性，以消除充电的电荷。但是，这难以完全消除隔离体SP附近的亮度的不规则性，最好通过别的手段校正亮度。

这里，表明了隔离体SP附近的显示像素Px中的不规则性也随显示像素Px的显示颜色红(R)、绿(G)或者蓝(B)而不同。

图4的曲线图图示了扫描线Y的位置和显示像素Px的相对亮度之间的对应关系。水平轴是扫描线号i，竖直轴是相对亮度RL(用基准亮度CL对每一个显示像素Px的亮度L进形归一化，相对亮度RL＝亮度L/基准亮度CL)。

相对亮度RL被分为分别对应于各显示颜色红(R)、绿(G)和蓝(B)的RLr、RLg和RLb。也就是，各相对亮度RLr、RLg和RLb对应于在纵向上布置的红(R)、绿(G)和蓝(B)的显示像素Px。

如图4所示，在各红(R)、绿(G)和蓝(B)中，例如，低亮度区被设置在扫描线编号47到49的范围，高亮度区被设置在扫描线编号46和50到53的范围。但是，红(R)、绿(G)和蓝(B)的这些在大约1行(线)(一个显示像素)内相互不一致。另外，在相对亮度RL的大小方面，也可以观察到轻微的不一致。如上所述，红(R)、绿(G)和蓝(B)各自的相对亮度RLr、RLg和RLb不一定对应。

对于相对亮度RLr、RLg和RLb的不一致的原因，可以想到红(R)、绿(G)和蓝(B)的荧光体12的材料和制造工艺的不同。例如，当制造荧光体12时，通过印刷等手段，分别在面板FP上涂覆红(R)、绿(G)和蓝(B)荧光材料12。此时，由于红(R)、绿(G)和蓝(B)的印刷的偏移，可能会导致红(R)、绿(G)和蓝(B)的相对亮度RLr、RLg和RLb的偏移。

红(R)、绿(G)和蓝(B)的荧光体12的偏移和材料的差异影响隔离体SP的静电充电状态等，因此有可能是隔离体SP附近的亮度差异的原因。由于难以完全消除隔离体SP附近的红(R)、绿(G)和蓝(B)亮度的不规则性，因此最好用一些别的手段来校正红(R)、绿(G)和蓝(B)的亮度。

信号线驱动电路20、扫描线驱动电路30、图像信号处理电路40、输入电路50以及定时信号发生电路60用作显示板10的驱动电路，它们围绕显示板10布置。信号线驱动电路20被连接到信号线X1到Xn，扫描线驱动电路30连接到扫描线Y1到Ym。

输入电路50输入从外部信号源提供的模拟RGB图像信号和同步信号，将所述图像信号提供给图像信号处理电路40，并将所述同步信号提供给定时信号发生电路60。

图像信号处理电路40对来自输入电路50的图像信号进行信号处理。

定时信号发生电路60基于所述同步信号控制所述信号线驱动电路20、扫描线驱动电路30和图像信号处理电路40的操作定时。通过该控制，扫描线驱动电路30使用扫描信号顺序驱动扫描线Y1到Ym。在扫描线驱动电路30驱动各扫描线Y1到Ym的同时，信号线驱动电路20以电压脉冲方法用信号线驱动信号驱动信号线X1到Xn。

图像信号处理电路40具有AD转换电路41、灰度校正数据输出单元42、灰度校正表43、乘法器44、转换器45以及转换表46。

AD转换电路41将输入电路50提供的模拟RGB图像信号与水平同步信号同步地转换为数字格式。在AD转换电路41中，模拟RGB图像信号例如被转为对各显示像素Px能够显示1024级灰度的10位灰度数据。

灰度校正数据输出单元42、灰度校正表43和乘法器44整体用作灰度校正单元，以根据隔离体在显示单元上的布置校正相应的第一、第二和第三灰度。

灰度校正数据输出单元42输出灰度校正数据以校正显示像素Px的亮度。基于来自定时信号发生电路60的定时信号输出灰度校正数据，并根据扫描线Y的编号i和红(R)、绿(G)或者蓝(B)的显示颜色来改变灰度校正数据。根据垂直同步信号决定扫描线Y的编号i，根据水平同步信号决定显示颜色，参照灰度校正表43，从而决定灰度校正值。

灰度校正表43是用于在灰度校正数据输出单元42输出灰度校正数据的表。

图5示意性地图示了灰度校正表43的内容的一个例子。对应地图示了扫描线Y的编号i和各颜色红(R)、绿(G)和蓝(B)的灰度校正值Ar、Ag和Ab。另外，图6的曲线图图示了图5中图示为表格的内容。水平轴是扫描线编号i，竖直轴是各颜色红(R)、绿(G)和蓝(B)的灰度校正值Ar、Ag和Ab。在图5和图6中，图示了用于校正图4所示的相对亮度RLr、RLg和RLb的灰度校正值。

乘法器44将AD转换电路41输出的灰度值乘以灰度校正数据输出单元42输出的灰度校正值。作为该乘法的结果，校正了灰度数据，校正了图4所示的在隔离体附近的各红(R)、绿(G)和蓝(B)灰度的不均匀性。

转换器45将乘法器44输出的灰度数据转换为与信号线驱动信号的电压脉冲方法兼容的值。在该转换过程中参照(访问)转换表46。

该转换表46存储被分派给从乘法器44输出的灰度数据的每一个灰度值的1024个11位转换数据。具体来讲，分别地，0到256的灰度被转换为0到256，257到512的灰度被转换为512到769，513到768的灰度被转换为1024到1280，769到1024的灰度被转换为1536到1792。转换后的灰度数据的高两位和低九位分别对应于信号线驱动信号的脉冲幅度(元电压(element voltage)V1到V4)和脉冲宽度(0到256的时间长度)。附带说明，后面将结合图7A到7D描述信号线驱动信号的细节。

信号线驱动电路20包括线存储器21和22，以及驱动信号发生单元23。

在各水平扫描周期中，线存储器21与定时信号发生电路60提供的时钟CK1同步地对一个水平线内的图像信号采样，输出这些图像信号，也就是并行地输出n个灰度数据。

在从线存储器21输出每一个灰度数据的状态下，响应于从定时信号发生电路60提供的锁存脉冲DL，线存储器22锁存所述灰度数据，并在线存储器21再次进行采样操作时的下一个水平扫描周期保持所述灰度数据。

驱动信号发生单元23生成由n个电压脉冲组成的信号线驱动信号(所述n个电压脉冲的脉冲幅度和脉冲宽度分别对应于从线存储器22并行输出的灰度数据)，并提供给信号线X1到Xn。驱动信号发生单元23包括计数器24、n个脉冲宽度调制电路25和n个输出缓冲放大器26。

计数器24为10位配置，响应于从定时信号发生电路60根据各水平扫描周期的开始提供的重置信号RST被初始化。然后由定时信号发生电路60在重置信号RST之后提供的时钟CK2使计数器24向前计数。之后，计数器24输出代表1024步时间长度的各水平扫描周期内的有效图像周期的10位计数数据。

各脉冲宽度调制电路25例如由比较器构成，比较从线存储器22提供的对应的灰度数据和从计数器24提供的计数数据，并输出脉冲宽度与一个周期相同的电压脉冲，直到计数数据达到所述灰度数据。

各输出缓冲放大器26基于提供给对应的脉冲宽度调制电路25的灰度数据的高两位选择和输出从外部提供的正元电压V1、V2、V3和V4。从而，来自脉冲宽度调制电路25的电压脉冲被放大到与这些元电压V1、V2、V3和V4中的任何一个相同的脉冲幅度。此时，在与来自脉冲宽度调制电路25的脉冲电压的脉冲宽度相同的期间内从输出缓冲放大器26输出选定的元电压。也就是，输出缓冲放大器26输出的信号线驱动信号的脉冲幅度和脉冲宽度取决于灰度数据的灰度值。

图7A到7D的曲线图图示了信号线驱动信号的信号波形的例子。

根据图像信号的强度，信号线驱动信号被分割为(A)到(D)四个区，每一个区具有不同的幅度值V1到V4。这些区(A)到(D)分别对应于在转换器45进行转换之前的下述灰度值：0到256，257到512，513到768和769到1024，以及在转换器45进行转换之后的灰度数据的高两位：″00″，″01″，″10″和″11″。

驱动信号幅度值V1到V4在各区中被逐步放大，另外还使脉冲宽度根据各区中的图像信号的值而变，从而能够实现细粒度的灰度表现。

如图7A所示，当灰度值为0到256时，信号线驱动信号的脉冲具有元电压V1的脉冲幅度，脉冲宽度为0到256的时间长度。如图7B所示，当灰度值为257到512时，信号线驱动信号为具有元电压V2的脉冲幅度和0到256的时间长度的脉冲宽度的脉冲和具有元电压V1的脉冲幅度和其余(到256)时间长度的脉冲宽度的脉冲的组合。如图7C所示，当灰度值为513到768时，信号线驱动信号为下面两个脉冲的组合：具有元电压V3的脉冲幅度，脉冲宽度为0到256的时间长度的脉冲，以及具有元电压V2的脉冲幅度，脉冲宽度为其余(到256)的时间长度的脉冲。如图7D所示，当灰度值为769到1024时，信号线驱动信号为下面两个脉冲的组合：具有元电V4的脉冲幅度，脉冲宽度为0到256的时间长度的脉冲，以及具有元电压V3的脉冲幅度，脉冲宽度为其余(到256)的时间长度的脉冲。

扫描线驱动电路30包括一个移位寄存器31和一个输出缓冲放大器32。

移位寄存器31根据每一个水平扫描周期移动垂直同步信号，以从m个输出端子中的一个输出。输出缓冲放大器32响应分别来自移位寄存器31的m个输出端子的脉冲，输出扫描信号给扫描线Y1到Ym。

从输出缓冲放大器32输出的扫描信号为扫描电压端子提供的负电压Vyon，它们仅在一个水平扫描周期内被输出。

在每一个电子发射元件11处，当由信号线X和扫描线Y构成的电极之间的元电压Vf超过一个阈值时，就可以发生放电，由此发出的电子束激励荧光体12。由电子发射元件11中流动的取决于信号线驱动信号的脉冲宽度和脉冲幅度的驱动电流Ie控制各显示像素Px的亮度。

由灰度校正数据输出单元42校正隔离体SP附近的各红(R)、绿(G)和蓝(B)灰度，从而校正隔离体SP附近的亮度的不均匀性，从而使显示在显示板10上的图像变得更清楚。

其它实施例

不限于上述实施例，可以扩展/修改本发明的实施例，这样的扩展/修改的实施例也在本发明的技术范围之内。

Claims (12)

1. 一种显示器件，包括：

显示单元，具有相对设置的第一和第二基板，设置在第一和第二基板之间的多个隔离体和设置在第一和第二基板之间的像素，每一个像素具有分别与相互不同的第一、第二和第三显示颜色相对应的第一、第二和第三子像素；

灰度校正表，表示与相对于隔离体的每一个像素的位置和每一种显示颜色相对应的原始灰度和校正后的灰度之间的关系，灰度校正表包括与相同的位置、相同的原始灰度和不同的显示颜色相对应的不同的校正后的灰度；

灰度校正单元，被配置为输入包括分别对应于第一、第二和第三显示颜色的第一、第二和第三灰度的信息的图像信号，并根据灰度校正表校正所述第一、第二和第三灰度；以及

驱动信号发生单元，被配置为基于校正后的灰度生成在显示单元上显示的驱动信号。

2. 如权利要求1所述的显示器件，其中，第一、第二和第三子像素中的每一个包括电子发射元件以及在所述电子发射元件发射的电子的作用下发第一、第二和第三显示颜色中的每一种颜色的光的荧光体。

3. 如权利要求1所述的显示器件，其中，第一、第二和第三子像素被分别布置为与所述隔离体交叉。

4. 如权利要求1所述的显示器件，其中，所述灰度校正单元校正与所述隔离体附近的像素相关的灰度。

5. 如权利要求3所述的显示器件，其中，所述灰度校正单元进行校正，使得与最靠近隔离体的像素相关的灰度变大，与同最靠近位置相比远离隔离体的次靠近的像素相关的灰度变小。

6. 如权利要求1所述的显示器件，其中，所述驱动信号发生单元根据所述灰度改变所述驱动信号的幅度和脉冲宽度。

7. 一种显示方法，包括：

输入包括分别对应于显示单元上的第一、第二和第三显示颜色的第一、第二和第三灰度的信息的图像信号，所述显示单元具有相对设置的第一和第二基板、设置在第一和第二基板之间的多个隔离体和设置在第一和第二基板之间的像素，每一个像素具有分别对应于相互不同的第一、第二和第三显示颜色的第一、第二和第三子像素；

根据灰度校正表校正分别在输入的图像信号中所包括的第一、第二和第三灰度，灰度校正表表示与相对于隔离体的每一个像素的位置和每一种显示颜色相对应的原始灰度和校正后的灰度之间的关系，灰度校正表包括与相同的位置、相同的原始灰度和不同的显示颜色相对应的不同的校正后的灰度；以及

基于校正后的灰度生成在显示单元上显示的驱动信号。

8. 如权利要求7所述的显示方法，其中，第一、第二和第三子像素中的每一个包括电子发射元件以及在所述电子发射元件发射的电子的作用下发第一、第二和第三显示颜色中的每一种颜色的光的荧光体。

9. 如权利要求7所述的显示方法，其中，第一、第二和第三子像素被分别布置为与所述隔离体交叉。

10. 如权利要求7所述的显示方法，其中，所述灰度校正步骤包括校正与所述隔离体附近的像素相关的灰度的步骤。

11. 如权利要求7所述的显示方法，其中，所述灰度校正步骤包括下述步骤：进行校正，使得与最靠近隔离体的像素相关的灰度变大，与同最靠近位置相比远离隔离体的次靠近的像素相关的灰度变小。

12. 如权利要求7所述的显示方法，其中，所述驱动信号发生步骤包括根据所述灰度改变所述驱动信号的幅度和脉冲宽度的步骤。

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