JP2005107194A - Plane display device, display drive circuit and display drive method - Google Patents
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Abstract
Description
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。 The present invention relates to a flat display device such as a field emission display (FED) in which a plurality of display pixels are configured by using, for example, surface conduction electron-emitting devices, and a display driving circuit and a display for the flat display device. The present invention relates to a driving method.
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。 The FED generally includes a display panel and a drive circuit that drives the display panel. The display panel includes a plurality of scanning lines extending in the horizontal (horizontal) direction, a plurality of signal lines extending in the vertical (vertical) direction intersecting with the scanning lines, and a plurality of positions arranged at intersections of the scanning lines and the signal lines. Display pixels (see, for example, Patent Document 1). In a display panel for color display, for example, three display pixels adjacent in the horizontal direction are used as color display pixels. Each display pixel includes a surface conduction electron-emitting device and a red (R), green (G), or blue (B) phosphor that emits light by an electron beam emitted from the electron-emitting device.
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。 The drive circuit includes a Y driver connected to one end of the plurality of scanning lines and an X driver connected to one end of the plurality of signal lines. The Y driver sequentially drives a plurality of scanning lines using the scanning signal, and the X driver drives the plurality of signal lines by a driving signal having a pulse width corresponding to the gradation level of the video signal while each scanning line is driven. To do. Each display pixel emits light with a luminance corresponding to the pixel voltage between the corresponding signal line and the corresponding scanning line.
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。
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。 In recent years, display panels having a horizontal aspect ratio of horizontal: vertical = 16: 9 are becoming mainstream. In the case of such a screen size, since a large number of display pixels are connected to each scanning line, the influence of the wiring resistance of this scanning line cannot be ignored. For example, when the number of color display pixels is horizontal: vertical = 1280: 720, 1280 × 3 (RGB) surface conduction electron-emitting devices are connected to a common scanning line. In this case, a potential difference of at least 2 to 3 V occurs between both ends of the scanning line due to a voltage drop at the wiring resistance. This enlarges the difference in pixel voltage that occurs between display pixels in one horizontal line, and makes the luminance distribution of these display pixels more non-uniform, thereby significantly reducing the display quality.
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。 By the way, it is general that the element characteristics of the display pixel, specifically the luminance characteristics, vary as shown in FIG. 10 depending on the element arrangement. In addition, there are similar variations in element characteristics of a plurality of output units that output drive signals to a plurality of signal lines in the driver IC, respectively. Such variation makes it difficult to obtain a uniform luminance distribution when these display pixels are driven based on video signals of the same gradation level, for example.
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。 In recent years, display panels having a horizontal aspect ratio of horizontal: vertical = 16: 9 are becoming mainstream. The number of color display pixels is, for example, horizontal: vertical = 1280: 720, and 1280 × 3 (RGB) surface conduction electron-emitting devices are arranged along the scanning line. Thus, the larger the screen, the more noticeable the luminance difference between the pixels when displaying a white image on the entire screen. This luminance difference is a factor that significantly lowers the display quality. It is conceivable to correct the video signal in consideration of variations in element characteristics, but as a result, the overall luminance is lowered.
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。 An object of the present invention is to provide a flat display device, a display drive circuit, and a display drive method that can prevent pixel luminance from becoming uneven due to wiring resistance.
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。 According to the present invention, a plurality of scanning lines, a plurality of signal lines intersecting with the plurality of scanning lines, a plurality of scanning lines and a plurality of signal lines are arranged at the intersecting positions, and between each pair of scanning lines and signal lines. A plurality of display pixels driven in accordance with the pixel voltage, a scanning line driver for sequentially driving the plurality of scanning lines, and a plurality of signal lines while each of the plurality of scanning lines is driven by the scanning line driver. A signal line driver for driving, and the signal line driver outputs a drive signal having a pulse width corresponding to the gradation level of the video signal to each of the plurality of signal lines, and the drive signal output unit. Including an output control line for supplying a control voltage for shifting the pulse voltage level of the output drive signal, and the output control line has the potential distribution of the output control line with respect to the plurality of drive signal output units. Flat panel display is wired is provided such that the slope of the potential distribution opposite the corresponding scanning line for display pixels in each horizontal line are connected via a plurality of signal lines.
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。 According to the present invention, a plurality of scanning lines, a plurality of signal lines intersecting with the plurality of scanning lines, a plurality of scanning lines and a plurality of signal lines are arranged at the intersecting positions, and between each pair of scanning lines and signal lines. A display driving circuit of a flat panel display device including a plurality of display pixels driven corresponding to a pixel voltage of a plurality of scanning lines, a scanning line driver that sequentially drives the plurality of scanning lines, and a plurality of scanning lines by the scanning line driver A signal line driver that drives a plurality of signal lines while each of the plurality of signal lines is driven, and each of the signal line drivers outputs a drive signal having a pulse width corresponding to the gradation level of the video signal to each of the plurality of signal lines. Drive signal output units, and output control lines for supplying a control voltage for shifting the pulse voltage level of the drive signals output from these drive signal output units. The output control lines are output to a plurality of drive signal output units. The display is wired so that the potential distribution of the control line has an inclination opposite to the potential distribution of the corresponding scanning line for the display pixels of each horizontal line connected to the plurality of drive signal output units via the plurality of signal lines. A drive circuit is provided.
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。 According to the present invention, a plurality of scanning lines, a plurality of signal lines intersecting with the plurality of scanning lines, a plurality of scanning lines and a plurality of signal lines are arranged at the intersecting positions, and between each pair of scanning lines and signal lines. A display driving method for a flat panel display device including a plurality of display pixels driven corresponding to a pixel voltage of the plurality of scanning lines, wherein the plurality of scanning lines are sequentially driven and each of the plurality of scanning lines is driven. A plurality of signal lines are driven, each of the plurality of signal lines is driven by a drive signal having a pulse width corresponding to the gradation level of the video signal, and the pulse voltage level of these drive signals is connected to each of the plurality of signal lines. Provided is a display driving method that is shifted by a control voltage from an output control line that is wired so as to have a potential distribution having a slope opposite to that of a corresponding scanning line with respect to a display pixel of a horizontal line.
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。 In these flat display devices, display drive circuits, and display drive methods, a plurality of signal lines are respectively driven by a drive signal having a pulse width corresponding to the gradation level of the video signal, and a plurality of pulse voltage levels of these drive signals are provided. Each of the horizontal lines connected to the signal line is shifted by a control voltage from an output control line wired so as to have a potential distribution having a slope opposite to that of the corresponding scanning line. Specifically, the pulse voltage level of the drive signal supplied to the display pixels of each horizontal line reflects the potential distribution of the output control line. In this case, even if the difference in pixel voltage occurs between display pixels on each horizontal line due to a voltage drop that depends on the wiring resistance of the scanning line, it is possible to eliminate the difference in pixel voltage by shifting the pulse voltage level. is there. Therefore, it is possible to prevent the pixel luminance from becoming non-uniform due to the wiring resistance.
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。 Hereinafter, a flat display device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. This flat display device is, for example, a field emission display (FED) device having a 720P high-vision XGA resolution in which the number of color display pixels is horizontal: vertical = 1280: 720.
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。
FIG. 1 schematically shows a circuit configuration of the flat display device. The flat display device includes a display panel 1, an
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。
The
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。
The
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。
The
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。
In FIG. 1, z is a wiring resistance distributed in each of the scanning lines Y1 to Yn, i11 to imn are light-emitting currents that flow when mxn surface conduction electron-emitting
これらΔV1,ΔV2,ΔV3,…ΔVmは、次のような値である。 These ΔV1, ΔV2, ΔV3,... ΔVm have the following values.
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。
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
When the display pixels PX of each horizontal line are driven via the signal lines X1 to Xn, light emission currents flow through the electron-emitting
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。
A display pixel PX farther from the
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。
The output control line PL extends along the first to nth pulse
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。
When the pulse
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。
The
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。
The
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。
The
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。
The correction
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。
Specifically, the output
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。
That is, the video
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。
Here, the correction operation for the luminance gradient of one horizontal line will be further described. For example, the video signal has the maximum gradation level shown in FIG. 6 for all the display pixels PX of one horizontal line, and the control voltage VC is the uniform level VC0 shown in FIG. When supplied to the
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。
The output
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。 In the flat display device of the above-described embodiment, n signal lines X are driven by drive signals having a pulse width corresponding to the gradation level of the video signal, and the pulse voltage levels of these drive signals are connected to these signal lines X. Each horizontal line is shifted by a control voltage from an output control line PL that is wired so as to have a potential distribution having a slope opposite to the potential distribution of the corresponding scanning line Y with respect to the display pixel PX of each horizontal line. Specifically, the pulse voltage level of the drive signal supplied to the display pixel PX on each horizontal line reflects the potential distribution of the output control line PL depending on the wiring resistance z ′. In this case, even if the difference in the pixel voltage VC occurs between the display pixels PX in each horizontal line due to a voltage drop depending on the wiring resistance z of the scanning line Y, the difference in the pixel voltage is eliminated by the shift of the pulse voltage level. It is possible. Therefore, it is possible to prevent the pixel luminance from becoming non-uniform due to the wiring resistance z of the scanning line Y.
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。 Further, since the pulse voltage level of the drive signal is shifted in order to eliminate the inclination of the pixel luminance due to the wiring resistance z, the darkest of the display pixels PX on one horizontal line without using this configuration. It is possible to avoid a decrease in luminance of the entire image that occurs when the gradation level of the video signal is corrected in alignment with the display pixel PX. This also reduces the degree of correction of the gradation level of the video signal, so that the reduction in dynamic range in gradation can be mitigated.
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。 Furthermore, since the correction coefficient of the video signal changes according to the average gradation level obtained by dividing the video signal for one horizontal line into a predetermined number of blocks, the brightness difference is a conspicuous bright image pattern. It is also possible to reflect the display status of whether or not there is in the correction coefficient.
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。
In the above-described embodiment, the three display pixels PX constituting the color pixel are arranged in a stripe in the horizontal direction. However, the present invention is also effective in a delta arrangement. The present invention can be applied not only to a method in which the
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。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Display panel, 2 ... X driver, 3 ... Y driver, 4 ... Output voltage control circuit, 5 ... Image processing circuit, 11 ... Surface conduction electron-emitting device, 12 ... Phosphor, 50 ... APL detection circuit, 51 ... ABL circuit, 52... Correction circuit, 55... Signal analysis circuit, 56... 1H delay circuit, 57... Correction value calculation unit, X .. signal line, Y .. scanning line, PX.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2003340977A JP2005107194A (en) | 2003-09-30 | 2003-09-30 | Plane display device, display drive circuit and display drive method |
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JP2010085945A (en) * | 2008-10-03 | 2010-04-15 | Hitachi Displays Ltd | Display device |
-
2003
- 2003-09-30 JP JP2003340977A patent/JP2005107194A/en active Pending
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