JP2001092406A - ディスプレイ駆動装置 - Google Patents

ディスプレイ駆動装置

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JP2001092406A
JP2001092406A JP26521199A JP26521199A JP2001092406A JP 2001092406 A JP2001092406 A JP 2001092406A JP 26521199 A JP26521199 A JP 26521199A JP 26521199 A JP26521199 A JP 26521199A JP 2001092406 A JP2001092406 A JP 2001092406A
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JP
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electrodes
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JP26521199A
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Inventor
Tsutomu Sakamoto
務 坂本
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Toshiba Corp
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Toshiba Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】映像処理系の量子化数を増やさずとも、滑らか
なガンマ補正を実現し、大幅なコストダウンを可能とす
る。 【解決手段】FEDパネル7は、縦横にマトリックス状
に電極を持ち電極の交差する位置に画素を形成し、縦方
向の前記電極をデータ線としている。Xドライバー装置
5は、縦方向のデータ線に各画素の輝度に応じた時間長
で駆動信号を出力する。ここで、基準信号発生回路4
は、12ビットカウンタ41とその出力を変換するルッ
クアップテーブル42とを有し、前記駆動信号の時間長
を管理するための基準信号を与える場合、前記基準信号
に非直線性を持たせて与えている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、いわゆるフィー
ルド・エミッション・ディスプレイ(FED)と称され
るディスプレイ装置に関する。
【0002】
【従来の技術】図4に従来のFEDのドライブ装置の全
体ブロックを示す。
【0003】1は映像処理回路で、入力したビデオ信号
を復調し、輝度と色差信号(YUV)に変換する。色差
信号(YUV)は、マトリックス回路2に入力される。
このマトリックス回路2は、入力した輝度/色差(YU
V)信号を赤、緑、青(RGB)の3原色信号に変換す
る。3はタイミング発生回路で、入力映像信号から分離
された同期信号を元に、各種タイミング信号を発生す
る。
【0004】タイミング信号は、基準信号発生回路4に
も供給される。この基準信号発生回路4は、後述するX
ドライバー装置5で用いる基準信号を発生して出力す
る。Xドライバー装置5は、入力するRGB信号をサン
プリングし、後述するFEDパネル7に出力する。Yド
ライバー装置6は、入力する水平同期信号に同期してF
EDパネル7の横方向の電極を1ラインずつオンする。
【0005】FEDパネル7は、図5、図6のような構
造になっている。
【0006】図5は、素子の断面図であり、71はゲー
ト電極、72はカソード電極で後述するエミッタとの距
離が数μmになるよう穴が空いている。73は先端の曲
率半径が数十nm以下の形状をした円錐形状のエミッタ
で、カソード電極の穴の中心に位置するよう、1画素当
たり数十個設けられる。74はRGBそれぞれの蛍光
体、75はガラス製の対向基板である。
【0007】図6には、1画素当たり48個の素子が配
列された状態を斜視図で示している。
【0008】ある画素を光らせる場合は、ゲート電極7
1と、カソード電極72との電位差を数十Vにすること
で、電界は109 V/m程度になり、トンネル効果によ
り、常温でも真空中に電子放出が行われる。この電子を
蛍光体に当てることで、CRT並の効率、色純度で、発
光させることが可能となる。
【0009】FEDの素子はオン/オフの2値表示に向
いているが、個々の素子のばらつきが大きいため、アナ
ログ的中間調を出すことは不向きである。
【0010】そこで、パルス幅を用いた書き込み方法を
用いることで、中間調を実現している。その動作を図7
を用いて説明する。図7には、水平同期信号と、画素1
に与えるパルス幅、画素2に与えるパルス幅の例を示し
ている。この場合は、画素2の方が明るい表示となる。
つまり、1水平期間に画素に与えるパルス長を制御する
ことにより中間調を実現している。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】とこれで、FEDは、
ブラウン管とは違った独特の電圧−輝度特性を持ってお
り、γ補正は必須の技術である。通常ブラウン管では、
γ補正処理は、ブラウン管に入力する映像信号に対して
アナログ的に施されている。しかしながら、FEDの場
合、デジタル信号入力を実現しており、通常のγ補正テ
ーブル以降入力信号が10ビットであれば、12ビット
は必要であり、回路規模の増大が問題となる。
【0012】そこでこの発明は、回路規模の増大を最小
に抑えつつγ補正を容易に行うことができるディスプレ
イ駆動装置を提供することを目的とするものである。
【0013】
【課題を解決するための手段】この発明は上記の目的を
達成するために、パルス幅駆動の基準となる比較用基準
電圧にγカーブを乗せ、レベルは10ビットであるが、
時間軸精度を12ビットとすることで、回路規模の増大
を最小限にしたまま、12ビット精度のγカーブが可能
とするものである。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面を参照して説明する。
【0015】図1はこの発明の一実施の形態である。
【0016】51は1920段のシフトレジスタであ
り、1水平走査期間の有効表示期間に1水平期間分デー
タを取り込みパルスを出力するよう、タイミング信号、
クロックを与えられる。
【0017】52はRGB用の1920組の10ビット
ラッチ回路(ラインメモリ)であり、水平方向へ576
0個のラッチ部がある。このラッチ回路52は、シフト
レジスタ51から出力されるパルスをラッチパルスと
し、左から順番に入力するRGB信号をRGB同時にサ
ンプリングし、1水平走査期間に5760個のラッチ部
に保持する。
【0018】53も5760個の10ビットラッチ部を
有したラッチ回路(ラインメモリ)であり、ラッチ回路
52でサンプリングした1水平走査期間分のデータを水
平走査帰線期間に転送、保持する。そのタイミング信号
がSaveとして示されている。
【0019】54はコンパレータで、一方の入力Aはラ
ッチ回路53から、もう一方の入力Bは基準信号発生回
路4からの10ビットデータであり、入力Aの方が大き
い場合にハイレベル‘Hi’を出力する。基準信号発生
回路4の出力Bは、1水平期間毎に鋸波を繰り返す。
【0020】したがって、コンパレータ54の出力がハ
イレベルからローレベルになる期間は、入力Aの値の大
小に応じて異なり、中間調を表現することができる。
【0021】55は出力制御機能付きバッファ増幅器
で、コンパレーター54からの各出力をFEDパネル7
へ出力する。
【0022】基準信号発生回路4内の、41は12ビッ
トのカウンタで、1水平走査期間に4096個のクロッ
クを入力とし、0からFFFH までリニアに変化する。
【0023】このカウンタ41の出力は、ルックアップ
テーブル(LUT)42に入力される。このルックアッ
プテーブル42は、12ビットの入力を10ビットに変
換して出力している。
【0024】FEDパネル7においては、Yドライバー
装置6が入力する水平同期信号に同期してFEDパネル
7の横方向の電極を1ラインずつオンする。FEDパネ
ル7は、さきに説明したように、ゲート電極71、カソ
ード電極72である。そして、画素を発光させるとき
は、ゲート電極71と、カソード電極72との電位差を
数十Vにする。これにより、電界は109 V/m程度に
なり、トンネル効果により、常温でも真空中に電子放出
が行われ、この電子が蛍光体に当たり、CRT並の効
率、色純度で、発光する。
【0025】図2を用いて動作を説明する。
【0026】波形1は水平同期信号HDを示している。
【0027】波形2はラッチ部1Rにデータがラッチさ
れ、確定するタイミングを示している。水平走査期間の
前半にシフトレジスタ51からのラッチパルスによりサ
ンプリングを行うため、前半で切り替わる。
【0028】波形3はラッチ部mBにデータがラッチさ
れ、確定するタイミングを示している。水平走査期間の
後半にシフトレジスタ51からのラッチパルスによりサ
ンプリングを行うため、後半で切り替わっている。
【0029】波形4はラッチ回路53へのラッチタイミ
ングパルスSaveで、ラッチ回路53のすべてのラッ
チ部1R’−mB’へ同時に加わるため、波形5のラッ
チ1R’も波形6のラッチ部mB’も同時に切り替わっ
ている。
【0030】波形7はルックアップテーブル42からの
基準信号(Standard Data)であり、γ補正処理を実現
する特性を有する。アナログレベル状態で表記すると、
この図の様に曲線形になっている。
【0031】波形8、9はバッファアンプ55の出力を
示している。
【0032】ラッチ部1Rにある値Aが保持されている
場合にはルックアップテーブル42からの入力がAにな
るまでは、コンパレータ54の出力は‘Hi’を保ち、
out 1の波形となる。ラッチmBにある値Zが保持
されている場合にはカウンタ41からの入力がZになる
までは、コンパレータ54の出力は‘Hi’を保ち、o
ut mの波形となる。
【0033】波形10はバッファアンプ55の出力許可
信号を示している。
【0034】波形11〜13は,Yドライバー装置61
の出力信号を示し、out−p端子、out−q端子、
out−r端子の動きを示している。
【0035】ラッチ部1R’にA、ラッチmB’にZが
保持されている時にYout−q端子が‘Hi’とな
り、out−q端子のラインにそれらのデータが書き込
まれる。
【0036】この様な方式により、各画素に信号レベル
に応じた長さ‘Hi’となるため、パルス幅書き込みが
実現し、黒から白へのなめらかな階調表現が可能とな
る。
【0037】次に、図3を元に、本発明の特徴となるル
ックアップテーブルにおける多階調実現方法を説明す
る。
【0038】図3(a)は入出力とも10ビットの場
合。ルックアップテーブル(LUT)42の中に予め保
持するデータで、滑らかな曲線、なだらかなカーブを実
現するにも、入出力の関係が2倍、3倍、1/2、1/
3などの間隔しかとり得ないために、理想的なカーブと
の乖離が大きくなる。
【0039】図3(b)は本発明の特徴とする、入力1
2ビット、出力10ビットのルックアップテーブルの概
念を示す。図3(a)と出力の階調は同一であるが、入
力が4倍きめ細かく制御できるために、より滑らかなカ
ーブを実現することができる。
【0040】入力はカウンタ41の出力であり、リニア
に増加する値である。それを元に出力値を可変させるわ
けであるが、同じ値を出している時間が結果的に画素に
加わるパルスの時間になり、その時間を12ビット精度
で制御できていることになる。よって、コンパレータ5
4へ出している比較用基準信号Bは、10ビットであっ
ても、その信号の切り替えタイミングは12ビットで制
御できているため、リニア以外の曲線ガンマカーブを実
現しても、12ビットの階調を持たせた場合と同等の階
調を実現することになる。つまり上記の回路4は、発光
時間の時間長を管理する基準信号の量子化数よりも、カ
ウンタ側でる時間を管理する量子化数の方を大きくして
いる。
【0041】なお上記の説明では、ルックアップテーブ
ル42から出力されるデータの出力特性が滑らかの曲線
を得るとして説明しているが、複数に区分されて、1つ
の区分期間は直線的に変化してもよく、全体的には折線
グラフの如く変化してもよいことは勿論である。
【0042】また上記の例ではガンマ補正を行うことを
主として説明しているが、このテーブルの内容を入れ替
えることにより各種の補正を行うことができる。例えば
ダイナミックレンジの切換えも行うことができる。
【0043】
【発明の効果】以上説明したようにこの発明は、映像処
理系の量子化数を増やさずとも、滑らかなガンマ補正が
実現し、大幅なコストダウンが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施の形態を示す構成図。
【図2】図1の回路の動作を説明するために示した波形
図。
【図3】基準信号発生回路の出力特性を示す説明図。
【図4】フィールド・エミッション・ディスプレイ(F
ED)の全体構成を示す説明図。
【図5】FEDの画素を構成する素子の説明図。
【図6】FEDの画素の駆動形態を説明するための信号
波形図。
【図7】FEDにおける階調の実現方法を説明するため
に示した図。
【符号の説明】
1…映像復調回路、2…マトリックス回路、3…タイミ
ング発生回路、4…基準信号発生回路、5…Xドライバ
ー装置、6…Yドライバー装置、7…FEDパネル、8
…電源、41…12ビットカウンタ、42…ルックアッ
プテーブル、51…シフトレジスタ、52、53…ラッ
チ回路、54…コンパレータ、55…バッファ増幅器、
71…ゲート電極、72…カソード電極。

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 縦横にマトリックス状に電極を持ち電極
    の交差する位置に画素を形成し、縦方向の前記電極をデ
    ータ線として用いるフラットディスプレイ装置におい
    て、 縦方向の前記データ線に各画素の輝度に応じた時間長で
    駆動信号を出力する第1のドライバー手段と、 前記第1のドライバー手段に対して、前記駆動信号の時
    間長を管理するための基準信号を与える場合、前記基準
    信号に非直線性を持たせて与える基準信号発生装置とを
    有したことを特徴とするディスプレイ駆動装置。
  2. 【請求項2】 前記基準信号の非直線性により、映像の
    ガンマ補正を行うよう構成したことを特徴とする請求項
    1記載のディスプレイ駆動装置。
  3. 【請求項3】 前記時間長さを管理する基準信号の量子
    化数よりも、時間を管理する量子化数の方を大きくした
    ことを特徴とする請求項1記載のディスプレイ駆動装
    置。
  4. 【請求項4】 縦横にマトリックス状に電極を持ち、電
    極の交差する位置に画素を形成したフラットディスプレ
    イ装置において、 少なくとも1水平走査線分のラインメモリ装置と、 1水平走査期間中に値が増減する基準信号発生装置と、 前記ラインメモリの出力と前記基準信号発生装置の出力
    を入力とする大小比較器と、 前記大小比較器の出力を縦方向のマトリックス電極に出
    力する手段とを有することを特徴とするディスプレイ駆
    動装置。
  5. 【請求項5】 その増減曲線が直線である基準信号発生
    装置を備えることを特徴とした請求項4記載のディスプ
    レイ駆動装置。
  6. 【請求項6】 その増減曲線が曲線である基準信号発生
    装置を備えることを特徴とした請求項4記載のディスプ
    レイ駆動装置。
  7. 【請求項7】 基準信号発生装置において、時間の長さ
    を管理する基準信号の量子化数よりも、時間を管理する
    量子化数の方を大きくしたことを特徴とする請求項4記
    載のディスプレイ駆動装置。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100428031C (zh) * 2002-07-17 2008-10-22 三洋电机株式会社 显示装置及其γ修正方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN100428031C (zh) * 2002-07-17 2008-10-22 三洋电机株式会社 显示装置及其γ修正方法

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