JP4707381B2 - 可変の階調表現力を有する電子放出ディスプレイ装置 - Google Patents

Description

本発明は、電子放出ディスプレイパネルのデータ電極ラインに印加されるデータ信号のパルス幅を調節する電子放出ディスプレイ装置に係り、より詳細には、水平同期信号のアクティブパルス幅によって予め定義された波形、または予め定義されたポインタでデータ信号のパルス幅を能動的に調節する電子放出ディスプレイ装置に関する。

通常的な電子放出ディスプレイ装置は、大きく電子放出ディスプレイパネル及びその駆動装置で構成され、駆動装置が電子放出ディスプレイパネルのアノード電極に正極性電圧を印加した状態で、ゲート電極に正極性電圧、カソード電極に負極性電圧を印加すれば、カソード電極から電子が放出されてゲート電極に向けて加速され、アノード電極に向けて収束して、アノード電極の前にある蛍光セルに衝突して光を放射する。

図１は、従来の電子放出ディスプレイ装置の概略的なブロック図である。

電子放出ディスプレイ装置は、電子放出ディスプレイパネル１０及びその駆動装置１５〜１９を含む。電子放出ディスプレイパネル１０の駆動装置は、映像処理部１５、パネル制御部１６、走査駆動部１７、データ駆動部１８、及び電源供給部１９を含む。

映像処理部１５は、外部アナログ映像信号をデジタル信号に変換して内部映像信号、例えば、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）及び青色（Ｂ）映像データ、クロック信号、垂直及び水平同期信号を発生させる。

パネル制御部１６は、映像処理部１５からの内部映像信号によってデータ−駆動制御信号Ｓ_Ｄ、及び走査−駆動制御信号Ｓ_Ｓよりなる駆動制御信号Ｓ_Ｄ、Ｓ_Ｓを発生させる。データ駆動部１８は、パネル制御部１６からの駆動制御信号Ｓ_Ｄ、Ｓ_Ｓのうち、データ−駆動制御信号Ｓ_Ｄを処理して表示データ信号を発生させ、発生した表示データ信号を電子放出ディスプレイパネル１０のデータ電極ラインＣ_Ｒ１〜Ｃ_Ｂｍに印加する。走査駆動部１７は、パネル制御部１６からの駆動制御信号Ｓ_Ｄ、Ｓ_Ｓのうち、走査−駆動制御信号Ｓ_Ｓを処理して走査電極ラインＧ_１〜Ｇ_ｎに印加する。

電源供給部１９は、映像処理部１５、パネル制御部１６、走査駆動部１７、データ駆動部１８、及び電子放出ディスプレイパネル１０のアノード電極に、例えば、１ないし４キロボルト（ＫＶ）の電位を印加する。

例えば、電子放出ディスプレイパネル１０のカソード電極にデータ電極ラインＣ_Ｒ１〜Ｃ_Ｂｍが接続され、ゲート電極に走査電極ラインＧ_１〜Ｇ_ｎが接続されている場合、アノード電極に正極性電圧を印加した状態で走査電極ラインＧ_１〜Ｇ_ｎを通じてゲート電極に正極性電圧を印加し、データ電極ラインＣ_Ｒ１〜Ｃ_Ｂｍを通じてカソード電極に負極性電圧を印加すれば、カソード電極から電子が放出されてゲート電極に向かって加速され、アノード電極に向かって収束し、アノード電極の前にある蛍光セルに衝突して光を発散する。

電子放出ディスプレイパネル１０の輝度を調節するための階調制御方式には、データ信号パルスの印加時間を制御するパルス幅変調（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ：以下、ＰＷＭ）方式、及びデータ信号パルスの電圧大きさを制御するＰＡＭ（Ｐｕｌｓｅ Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ：以下、ＰＡＭ）方式がある。以下、ＰＷＭ方式について簡略に説明する。図１の基準信号発生部５から発生した基準信号ＲＦ＿ＣＫは階調信号発生部７でカウントされ、適切な基準信号パルス毎に計数された階調信号ＧＬがデータ駆動部１８に向かって出力される。データ駆動部１８は、階調信号ＧＬによってＰＷＭされたデータ信号をデータ電極ラインＣ_Ｒ１〜Ｃ_Ｂｍに出力する。

図２は、ＰＷＭ方式を採用する電子放出ディスプレイ装置において、データ信号をＰＷＭさせる変調モジュールのブロック図である。基準信号発生部５は高速のシステムクロックＳＹＳ＿ＣＫによって、データ信号をＰＷＭさせるための基準信号ＲＦ＿ＣＫを生成する。基準信号ＲＦ＿ＣＫの波形は電子放出ディスプレイパネル１０に印加される水平同期信号に適するように、パルス波形のアクティブ区間（波形の（＋）または（−）区間）、またはパルスの１周期が固定されている。

階調信号発生部７では、基準信号ＲＦ＿ＣＫをカウントして階調信号ＧＬを発生させる。階調信号ＧＬはクリア信号の入力を受けてゼロ状態になった直後から、基準信号ＲＦ＿ＣＫが印加される度にカウントされる信号である。階調信号ＧＬはカウントによってパルス幅が増加する波形を有するか、またはカウントによってパルスの位置が水平方向にシフトされる波形を有する。階調信号ＧＬは変調用比較部８に入力され、変調用比較部８では映像データと階調信号ＧＬとを比較して同じデータ値である時、それに該当するパルス幅を有する信号を出力する。したがって、映像データの大きさによって出力されるデータ信号のパルス幅が変わる。結果的に、相異なるパルス幅によって光量が調節できるデータ信号が、データ電極ラインＣ_Ｒ１〜Ｃ_Ｂｍに出力される。変調用比較部８は通常的にデータ駆動部１８の内部に存在する。

一方、ＰＷＭ方式ではデータ信号パルスの幅によって出力される光量が制御される一方、ＰＡＭ方式ではデータ信号パルスの電圧大きさを調節することによって出力される光量が制御される。ＰＡＭ方式は消費電力が少なく、輝度が高い長所があるが、電圧が若干上昇しても出力電流の急増によって電圧差による輝度を制御し難いという問題点がある。したがって、ＰＷＭ方式が一般的に広く使われている。

ＰＷＭ方式を使用する電子放出ディスプレイ装置において、階調数は水平同期信号に依存する。水平同期信号が１回印加される毎に、電子放出ディスプレイパネル１０の１ライン（すなわち、水平１行）に一度にそれぞれのデータが印加され、この時、あらゆる最小階調のデータ及び最大階調のデータが１水平同期信号が印加される途中に１ラインに印加される。したがって、例えば、２５６階調を使用する電子放出ディスプレイ装置では、１水平同期信号のアクティブパルス幅に該当する幅を最大階調として使用しうる。

しかし、このように階調に対して変調パルス幅が固定された従来の電子放出ディスプレイ装置では、利用しようとする階調数がレベル−アップされる場合に、１水平同期信号のアクティブパルス幅を超過する階調レベルは表示されず、したがって、パネルの輝度表現力が低減されて輝度が低下する問題点が発生する。また、高い階調数が必要ない電子放出ディスプレイ装置の場合、１水平同期信号のアクティブパルス幅を狭める場合、それによって、階調数に合せて新たな変調パルス幅によるシステムを全体的に設計し直さなければならない煩雑さが発生する。

図３は、従来の電子放出ディスプレイ装置において、水平同期信号のアクティブパルス幅に対する基準信号及び階調信号を示した波形図である。高周波のシステムクロックＳＹＳ＿ＣＫに対して水平同期信号Ｈｓｙｎｃ及び基準信号ＲＦ＿ＣＫが依存し、階調信号ＧＬは基準信号ＲＦ＿ＣＫを計数することによって生成される。図３で、電子放出ディスプレイ装置は２５６個の階調を使用しており、パネルは０〜２５５個の階調を表現する。あらゆる階調が水平同期信号Ｈｓｙｎｃのアクティブパルス幅以内に存在し、最大階調である２５５階調も水平同期信号Ｈｓｙｎｃのアクティブパルス幅内に存在する。しかし、システム変更により、２５５階調を超過する階調を表現しなければならない場合、または、水平同期信号Ｈｓｙｎｃのアクティブパルス幅が減少する場合には、水平同期信号Ｈｓｙｎｃのアクティブパルス幅を超過する階調の表現が不可能であるため、階調表現力が減少して輝度が低減する問題点が発生する。

本発明は、従来技術の問題点を解決するために創案されたものであって、本発明の目的は、水平同期信号のアクティブパルス幅によって予め定義された波形、または予め定義されたポインタをもってデータ信号のパルス幅を能動的に調節する電子放出ディスプレイ装置を提供するところにある。

前記の目的を達成するために本発明による電子放出ディスプレイ装置は、データ駆動部にて映像データをＰＷＭして得られた表示データ信号を走査駆動部の走査信号によって電子放出ディスプレイパネルに出力する電子放出ディスプレイ装置において、システムクロックによって定義される水平同期信号のアクティブパルス幅と、前記水平同期信号のアクティブパルス幅に対応する基準信号のルックアップ−テーブルが保存された基準信号メモリと、前記基準信号メモリのルックアップ−テーブルを参照して基準信号を出力する基準信号参照部と、前記基準信号を計数して前記データ駆動部に向かって階調信号を出力する階調信号発生部と、を含み、前記データ駆動部は、前記階調信号に対応する映像データを前記電子放出ディスプレイパネルのデータ電極ラインに出力することを特徴とする。

そして、前記電子放出ディスプレイ装置は水平同期信号のアクティブパルス幅を調べる同期信号カウンタをさらに備えられる。

そして、前記同期信号カウンタは、システムクロックによって前記水平同期信号をカウントし、前記基準信号参照部に前記水平同期信号のアクティブパルス幅値を出力しうる。

一方、前記基準信号メモリは、前記水平同期信号のアクティブパルス幅に対応する基準信号の波形データを有するルックアップ−テーブルを含みうる。

前記ルックアップ−テーブルは、前記水平同期信号のアクティブパルス幅に対応するように１パルス周期または周波数が調節された基準信号の波形データを有しうる。

そして、前記ルックアップ−テーブルは、前記水平同期信号のアクティブパルス幅に対応するようにパルス幅が調節された基準信号の波形データを有しうる。

一方、前記基準信号メモリは、前記システムクロックに関する前記水平同期信号のアクティブパルス幅に対応する基準信号のオフセットポインタを有するルックアップ−テーブルを含みうる。

前記基準信号のオフセットポインタは、前記システムクロックに関する前記基準信号の上昇時点及び下降時点を示しうる。

そして、前記データ駆動部は、１水平ラインのシリアル映像データが順次保存されるシフトレジスターと、前記シフトレジスターから前記シリアル映像データをパラレル映像データとして保存するラッチレジスターと、前記ラッチレジスターのパラレル映像データを前記階調信号発生部からの階調信号と比較して一致する時にＰＷＭ表示データ信号としてデータ電極ラインに向かって出力させる変調用比較部と、を含みうる。

一方、本発明による電子放出ディスプレイ装置の駆動方法は、データ駆動部にて映像データをＰＷＭして得られた表示データ信号を走査駆動部の走査信号によって電子放出ディスプレイパネルに出力する電子放出ディスプレイ装置の駆動方法において、水平同期信号のアクティブパルス幅、及び前記水平同期信号のアクティブパルス幅に対応する基準信号をシステムクロックによってルックアップ−テーブルとして作成する段階と、前記水平同期信号のアクティブパルス幅を調べる段階と、前記水平同期信号のアクティブパルス幅によって前記基準信号メモリのルックアップ−テーブルを参照して基準信号を出力する段階と、前記基準信号を計数して階調信号を発生させる段階と、前記階調信号のパルス幅に対応する映像データ信号を前記電子放出ディスプレイパネルのデータ電極ラインに出力する段階と、を含む。

そして、前記水平同期信号のアクティブパルス幅を調べる段階は、システムクロックによって前記水平同期信号をカウントしてアクティブパルス幅値を算出する段階を含む。

一実施例において、前記ルックアップ−テーブル作成段階は、前記水平同期信号のアクティブパルス幅に対応する基準信号の波形データを、システムクロックによってルックアップ−テーブルとして作成する段階を含みうる。他の実施例において、前記ルックアップ−テーブル作成段階は、前記水平同期信号のアクティブパルス幅に対応する基準信号のオフセットポインタを、システムクロックによって前記基準信号の上昇時点及び下降時点に関するルックアップ−テーブルとして作成する段階を含みうる。

一方、前記データ信号出力段階は、１水平ラインのシリアル映像データを順次シフトレジスターに保存する段階と、前記シフトレジスターから受信された前記シリアル映像データをパラレル映像データとしてラッチレジスターに保存する段階と、前記ラッチレジスターのパラレル映像データを前記階調信号発生部からの階調信号と比較して一致する時にＰＷＭ表示データ信号としてデータ電極ラインに向かって出力させる比較段階と、を含みうる。

本発明による電子放出表示装置及びその駆動方法によれば、可変の階調表現力を有する電子放出ディスプレイ装置及びその駆動方法が提供される。特に、本発明によれば、水平同期信号のアクティブパルス幅によって予め定義された波形、または予め定義されたポインタによってデータ信号のパルス幅を能動的に調節する電子放出ディスプレイ装置及びその駆動方法が提供される。

したがって、本発明による電子放出表示装置及びその駆動方法によれば、階調表現範囲を広げようとする場合に、水平同期信号のアクティブパルス幅に対する階調信号波形を定義したルックアップ−テーブルのみを変更することで、階調表現範囲拡張の目的を達成しうる。また、水平同期信号のアクティブパルス幅が狭まる場合、狭まったアクティブパルス幅に対応する階調信号波形によるルックアップ−テーブルのみを変更することで、階調表現力低下及び輝度低下を防止しうる。

以下、添付された図面を参照して、本発明による電子放出ディスプレイ装置及び方法について望ましい実施例を説明する。

図４は、本発明の一実施例による電子放出ディスプレイ装置のうち、電子放出ディスプレイパネルの斜視図である。

図４を参照すれば、本発明の一実施例において電子放出ディスプレイパネル１は前方パネル２及び後方パネル３がスペースバー４１〜４３によって支持される。

後方パネル３は後方基板３１、カソード電極ラインＣ_Ｒ１〜Ｃ_Ｂｍ、電子放出源Ｅ_Ｒ１１〜Ｅ_Ｂｎｍ、絶縁層３３、ゲート電極ラインＧ_１〜Ｇ_ｎを含む。

データ信号が印加されるカソード電極ラインＣ_Ｒ１〜Ｃ_Ｂｍは電子放出源Ｅ_Ｒ１１〜Ｅ_Ｂｎｍと電気的に連結される。第１絶縁層３３、ゲート電極ラインＧ_１〜Ｇ_ｎには電子放出源Ｅ_Ｒ１１〜Ｅ_Ｂｎｍに対応する貫通口Ｈ_Ｒ１１〜Ｈ_Ｂｎｍが形成される。したがって、走査信号が印加されるゲート電極ラインＧ_１〜Ｇ_ｎのカソード電極ラインＣ_Ｒ１〜Ｃ_Ｂｍと交差される領域に貫通口Ｈ_Ｒ１１〜Ｈ_Ｂｎｍが形成される。

前方パネル２は、前方透明基板２１、アノード電極２２、及び蛍光セルＦ_Ｒ１１〜Ｆ_Ｂｎｍを含む。アノード電極２２には、電子放出源Ｅ_Ｒ１１〜Ｅ_Ｂｎｍからの電子が蛍光セルに移動するように１ないし４ＫＶの高い正極性電位が印加される。

図５は、本発明の一実施例による電子放出ディスプレイ装置のブロック図である。

電子放出ディスプレイ装置は、電子放出ディスプレイパネル１０及びその駆動装置を含む。電子放出ディスプレイパネル１０の駆動装置は映像処理部１５、パネル制御部１６、走査駆動部１７、データ駆動部１８、及び電源供給部１９を含む。

映像処理部１５はコンピュータからの映像信号、ＤＶＤプレーヤーからの映像信号、ＴＶセットトップボックスからの映像信号などの外部アナログ映像信号をデジタル信号に変換し、内部映像信号を発生させる。内部映像信号は、例えば、それぞれ８ビットのＲ、Ｇ及びＢ映像データ、クロック信号、垂直及び水平同期信号などである。

パネル制御部１６は、映像処理部１５からの内部映像信号によってデータ−駆動制御信号Ｓ_Ｄ及び走査−駆動制御信号Ｓ_Ｓよりなる駆動制御信号Ｓ_Ｄ、Ｓ_Ｓを発生させる。データ駆動部１８は、パネル制御部１６からの駆動制御信号Ｓ_Ｄ、Ｓ_Ｓのうち、データ−駆動制御信号Ｓ_Ｄを処理して表示データ信号を発生させ、発生した表示データ信号を電子放出ディスプレイパネル１０のデータ電極ラインＣ_Ｒ１〜Ｃ_Ｂｍに印加する。走査駆動部１７はパネル制御部１６からの駆動制御信号Ｓ_Ｄ、Ｓ_Ｓのうち、走査−駆動制御信号Ｓ_Ｓを処理して走査電極ラインＧ_１〜Ｇ_ｎに印加する。

電源供給部１９は映像処理部１５、パネル制御部１６、走査駆動部１７、データ駆動部１８、同期信号カウンタ１１、基準信号メモリ１２、基準信号参照部１３、階調信号発生部１４、及び電子放出ディスプレイパネル１０のアノード電極に、例えば１ないし４ＫＶの電位を印加する。

基準信号メモリ１２は水平同期信号のアクティブパルス幅に対応する基準信号のルックアップ−テーブルを有する。一実施例において、ルックアップ−テーブルは水平同期信号Ｈｓｙｎｃのアクティブパルス幅に対応する基準信号の波形データを有しうる。また、他の実施例において、ルックアップ−テーブルは水平同期信号Ｈｓｙｎｃのアクティブパルス幅に対応する基準信号のオフセットポインタを有しうる。基準信号メモリ１２は基準信号参照部１３からアドレス信号の入力を受け、アドレス信号による基準信号データをルックアップ−テーブルから捜し出して基準信号参照部１３に向かって出力する。

ルックアップ−テーブルが水平同期信号Ｈｓｙｎｃのアクティブパルス幅に対応する基準信号の波形データを有する場合、ルックアップ−テーブルは水平同期信号のアクティブパルス幅に対応するように１パルス周期または周波数が調節された基準信号の波形データを有しうる。他の実施例において、ルックアップ−テーブルは水平同期信号のアクティブパルス幅に対応するようにパルス幅が調節された基準信号の波形データを有しうる。

図７及び図８は、本発明の一実施例による電子放出ディスプレイ装置における、水平同期信号による基準信号及び階調信号の波形図である。

ルックアップ−テーブルが１パルス周期または周波数が調節された基準信号ＲＦ＿ＣＫの波形データを有する場合には、基準信号ＲＦ＿ＣＫの１パルス周期はシステムクロックＳＹＳ＿ＣＫのクロックパルス幅（１周期または１／２周期のパルス幅）の倍数で定義されうる。例えば、図７に示されたように、基準信号のパルス周期はシステムクロックＳＹＳ＿ＣＫの３周期クロックで定義されうる。この場合、（＋）パルス周期及び（−）パルス周期はそれぞれシステムクロックＳＹＳ＿ＣＫの１．５周期クロックで定義される。本実施例によれば、図３の波形に比べてシステムクロックＳＹＳ＿ＣＫに対する基準信号ＲＦ＿ＣＫの周期を２５％程減少させた波形を定義しうる。基準信号ＲＦ＿ＣＫの波形で周期が２５％減少（すなわち、周波数は２５％増加）した場合、階調信号ＧＬはそれぞれ２５％カウントパルスが減少し、結果的に２５％程階調表現力が向上する。図７の実施例で、波形図を参照すれば、電子放出ディスプレイ装置は総３２０階調の階調表現力を有するようになり、２５６階調に比べて２５％上昇した階調表現力を有する。

ルックアップ−テーブルが水平同期信号のアクティブパルス幅に対応するようにパルス幅が調節された基準信号ＲＦ＿ＣＫの波形データを有する場合には、基準信号ＲＦ＿ＣＫのパルスパルス幅はシステムクロックＳＹＳ＿ＣＫのクロックパルス幅（１周期または１／２周期のパルス幅）の倍数で定義されうる。例えば、図８に示されたように、基準信号ＲＦ＿ＣＫの（＋）パルス幅はシステムクロックＳＹＳ＿ＣＫの２周期クロックで、（−）パルス幅はシステムクロックＳＹＳ＿ＣＫの１周期クロックで定義されうる。本実施例によれば、図３の波形に比べてシステムクロックＳＹＳ＿ＣＫに対する基準信号ＲＦ＿ＣＫの（＋）パルス幅は同一であって、（−）パルス幅のみが５０％程減少した波形を定義しうる。基準信号ＲＦ＿ＣＫの波形で（＋）パルス幅は同一であって（−）パルス幅が５０％減少（すなわち、１周期のパルス幅は２５％増加）した場合、階調信号ＧＬはそれぞれ２５％カウントパルスが減少し、結果的に２５％程階調表現力が向上する。図８の実施例で、波形図を参照すれば、電子放出ディスプレイ装置は総３２０階調の階調表現力を有するようになり、２５６階調に比べて２５％上昇した階調表現力を有する。

また、他の実施例において、ルックアップ−テーブルが水平同期信号Ｈｓｙｎｃのアクティブパルス幅に対応する基準信号のオフセットポインタを有する場合には、オフセットポインタが基準信号ＲＦ＿ＣＫの上昇時点ｔ１及び下降時点ｔ２を定義しうる。そして、オフセットポインタは、システムクロックＳＹＳ＿ＣＫのクロックパルス幅（１周期または１／２周期のパルス幅）の倍数毎に定義されうる。

例えば、図７に示されたように、システムクロックＳＹＳ＿ＣＫの開始時点である第０ポインタＰ_０が基準信号ＲＦ＿ＣＫの上昇時点ｔ１に、第３ポインタＰ_３が下降時点ｔ２に定義され、第６ポインタＰ_６がその次の基準信号ＲＦ＿ＣＫの上昇時点ｔ３に定義されうる。それ以後のクロックの上昇時点及び下降時点も定義されうるが、基準信号ＲＦ＿ＣＫが同一波形で反復される場合には、前記３個の時点ｔ１、ｔ２、ｔ３のみで基準信号ＲＦ＿ＣＫがいずれも定義されうる。したがって、ルックアップ−テーブルは、それぞれの水平同期信号のアクティブパルス幅に対して基準信号の波形を定義する少なくとも３個のオフセットポインタを有すれば十分である。

また、例えば、図８に示されたように、システムクロックＳＹＳ＿ＣＫの開始時点である第０ポインタＰ_０が基準信号ＲＦ＿ＣＫの上昇時点ｔ１として、第４ポインタＰ_４が下降時点ｔ２として定義され、第６ポインタＰ_６がその次の基準信号ＲＦ＿ＣＫの上昇時点ｔ３として定義されうる。それ以後のクロックの上昇時点及び下降時点が定義されうるが、基準信号ＲＦ＿ＣＫが同一波形で反復される場合には前記３個の時点ｔ１、ｔ２、ｔ３のみで基準信号がいずれも定義されうる。したがって、ルックアップ−テーブルは、それぞれの水平同期信号のアクティブパルス幅に対して基準信号の波形を定義する少なくとも３個のオフセットポインタを有すれば十分である。

図７及び図８の波形図を参照すれば、電子放出ディスプレイ装置は総３２０階調の階調表現力を有するようになり、２５６階調に比べて２５％上昇した階調表現力を有する。

一方、同期信号カウンタ１１は水平同期信号のアクティブパルス幅を調べる。例えば、同期信号カウンタ１１はシステムクロックＳＹＳ＿ＣＫによって水平同期信号Ｈｓｙｎｃのアクティブパルス幅をカウントし、そのパルス幅に対するｎビットデータを基準信号参照部１３に出力する。水平同期信号のアクティブパルス幅は水平同期信号がオンになっているパルスの維持期間を意味する。

基準信号参照部１３は、同期信号カウンタ１１で算出された水平同期信号のアクティブパルス幅情報に依存して、基準信号メモリ１２のルックアップ−テーブルを参照して必要とする変調パルス幅を得るための基準信号ＲＦ＿ＣＫを選択する。基準信号メモリ１２に保存されたルックアップ−テーブルが水平同期信号Ｈｓｙｎｃのアクティブパルス幅に対応する基準信号の波形データを有する場合（すなわち、周期またはパルス幅などの波形データ）には、基準信号参照部１３はその波形の形態をそのまま基準信号ＲＦ＿ＣＫとして出力する。また、基準信号メモリ１２に保存されたルックアップ−テーブルが基準信号のオフセットポインタを有する場合には、システムクロックＳＹＳ＿ＣＫを基準にした基準信号ＲＦ＿ＣＫの波形を演算して生成した後、基準信号ＲＦ＿ＣＫとして出力する。

基準信号参照部１３から選択的に出力された基準信号ＲＦ＿ＣＫは階調信号発生部１４に入力される。階調信号発生部１４は基準信号ＲＦ＿ＣＫを計数して得られる階調信号ＧＬをデータ駆動部１８に入力させる。データ駆動部１８では変調用比較部１８５にて階調信号ＧＬを利用して映像データをＰＷＭする。

一方、図６は本発明の一実施例による電子放出ディスプレイ装置のうち、データ駆動部の変調用比較部が、階調信号ＧＬを利用して映像データをＰＷＭできるように、階調信号発生部と結合されたブロック図である。

図６を参照すれば、データ駆動部１８は映像データが入力されるシフトレジスター１８１と、映像データの集合を並列に一時保存するラッチレジスター１８３と、パラレル映像データをそれぞれ階調信号ＧＬと比較して一致する時ごとに出力させる変調用比較部１８５と、変調された信号を最終的にデータ電極ラインＣ_Ｒ１〜Ｃ_Ｂｍに出力するための論理ゲート１８７と、高電圧バッファ部１８９と、を含む。

シフトレジスター１８１は１水平ラインの映像データの入力を順次受け、順次保存する。映像データはパネル制御部１６から入力される。データ駆動部１８のシフトレジスター１８１は映像データをシフトさせるものではなく、１水平ラインのシリアル映像データを保存してパラレル映像データに出力する役割をする。ラッチレジスター１８３はシフトレジスター１８１から１水平ラインのパラレル映像データの入力を受けて保存した後、例えば出力イネーブル信号を印加されれば、変調用比較部１８５に１水平ラインのパラレル映像データを一度に伝送する。

変調用比較部１８５は、ラッチレジスター１８３のパラレル映像データをカウンタ比較部１３からの階調信号ＧＬと比較し、パラレル映像データと階調信号ＧＬとが一致する時に、パラレル映像データをＰＷＭ表示データ信号としてデータ電極ラインＣ_Ｒ１〜Ｃ_Ｂｍに向けて出力させる。論理ゲート１８７は変調されたパラレル映像データのＰＷＭ表示データ信号を必要に応じて論理の組み合わせに調節する。例えば、データ電極ラインＣ_Ｒ１〜Ｃ_Ｂｍに連結された電極がカソード電極である場合には、データ信号の電圧パルスを逆像に反転させる。高電圧バッファ部１８９はＰＷＭ表示データ信号の大きさをデータ電極ラインＣ_Ｒ１〜Ｃ_Ｂｍに連結された電極（例えば、カソード電極またはゲート電極）に該当する高電圧レベルに上昇させる。

一方、以下に本発明による電子放出ディスプレイ装置の駆動方法を説明する。前記電子放出ディスプレイ装置についての説明と同一であるか、重複する説明は省略する。

図９は、本発明による電子放出ディスプレイ装置の駆動方法のフローチャートである。本発明による電子放出ディスプレイ装置の駆動方法は、データ駆動部にて映像データをＰＷＭして得られた表示データ信号を走査駆動部の走査信号によって電子放出ディスプレイパネルに出力する電子放出ディスプレイ装置の駆動方法である。本発明の駆動方法は、水平同期信号のアクティブパルス幅よりも表現しようとする階調のデータ信号パルス幅が狭い場合、該当階調が表現できないことを防止するために、水平同期信号を分析した後、それによってデータ信号の変調パルス幅をルックアップ−テーブルを参照して調節する。

まず、水平同期信号のアクティブパルス幅、及び前記水平同期信号のアクティブパルス幅に対応する基準信号が、システムクロックによってルックアップ−テーブルとして作成される（Ｓ１０）。

一実施例において、前記ルックアップ−テーブル作成段階は、前記水平同期信号のアクティブパルス幅に対応する基準信号の波形データをシステムクロックによってルックアップ−テーブルとして作成する段階を含む。

ルックアップ−テーブルが１パルス周期または周波数が調節された基準信号ＲＦ＿ＣＫの波形データを有する場合には、基準信号ＲＦ＿ＣＫの１パルス周期はシステムクロックＳＹＳ＿ＣＫのクロックパルス幅（１周期または１／２周期のパルス幅）の倍数で定義されうる。例えば、図７に示されたように、基準信号のパルス周期はシステムクロックＳＹＳ＿ＣＫの３周期クロックで定義されうる。この場合、（＋）パルス周期及び（−）パルス周期がシステムクロックＳＹＳ＿ＣＫの１．５周期クロックで定義される。本実施例によれば、図３の波形に比べてシステムクロックＳＹＳ＿ＣＫに対する基準信号ＲＦ＿ＣＫの周期を２５％程減少させた波形を定義しうる。基準信号ＲＦ＿ＣＫの波形で周期が２５％減少（すなわち、周波数は２５％増加）した場合、階調信号ＧＬはそれぞれ２５％カウントパルスが減少し、結果的に２５％程階調表現力が向上する。図７の実施例で、波形図を参照すれば、電子放出ディスプレイ装置は総３２０階調の階調表現力を有するようになり、２５６階調に比べて２５％上昇した階調表現力を有する。

ルックアップ−テーブルが、水平同期信号のアクティブパルス幅に対応するようにパルス幅が調節された基準信号ＲＦ＿ＣＫの波形データを有する場合には、基準信号ＲＦ＿ＣＫのパルス幅はシステムクロックＳＹＳ＿ＣＫのクロックパルス幅（１周期または１／２周期のパルス幅）の倍数で定義されうる。例えば、図８に示されたように、基準信号ＲＦ＿ＣＫの（＋）パルス幅はシステムクロックＳＹＳ＿ＣＫの２周期クロックで、（−）パルス幅はシステムクロックＳＹＳ＿ＣＫの１周期クロックで定義されうる。本実施例によれば、図３の波形に比べてシステムクロックＳＹＳ＿ＣＫに関わる基準信号ＲＦ＿ＣＫの（＋）パルス幅は同一であって（−）パルス幅のみが５０％程減少した波形を定義しうる。基準信号ＲＦ＿ＣＫの波形で（＋）パルス幅は同一であって（−）パルス幅が５０％減少（すなわち、１周期のパルス幅は２５％増加）した場合、階調信号ＧＬはそれぞれ２５％カウントパルスが減少し、結果的に２５％程階調表現力が向上する。図８の実施例で、波形図を参照すれば、電子放出ディスプレイ装置は総３２０階調の階調表現力を有するようになり、２５６階調に比べて２５％上昇した階調表現力を有する。

他の実施例において、前記ルックアップ−テーブル作成段階は、前記水平同期信号のアクティブパルス幅に対応する基準信号のオフセットポインタを、システムクロックによって前記基準信号の上昇時点及び下降時点に関するルックアップ−テーブルとして作成する段階を含む。

また他の実施例において、ルックアップ−テーブルが水平同期信号Ｈｓｙｎｃのアクティブパルス幅に対応する基準信号のオフセットポインタを有する場合には、オフセットポインタが基準信号ＲＦ＿ＣＫの上昇時点ｔ１及び下降時点ｔ２を定義しうる。そして、オフセットポインタは、システムクロックＳＹＳ＿ＣＫのクロックパルス幅（１周期または１／２周期のパルス幅）の倍数毎に定義されうる。

例えば、図７に示されたように、システムクロックＳＹＳ＿ＣＫの開始時点である第０ポインタＰ_０が基準信号ＲＦ＿ＣＫの上昇時点ｔ１として、第３ポインタＰ_３が下降時点ｔ２として定義され、第６ポインタＰ_６がその次の基準信号ＲＦ＿ＣＫの上昇時点ｔ３として定義されうる。それ以後のクロックの上昇時点及び下降時点が定義されうるが、基準信号ＲＦ＿ＣＫが同一波形で反復される場合には前記３個の時点ｔ１、ｔ２、ｔ３のみで基準信号ＲＦ＿ＣＫがいずれも定義されうる。したがって、ルックアップ−テーブルは、それぞれの水平同期信号のアクティブパルス幅に対して基準信号の波形を定義する少なくとも３個のオフセットポインタを有すれば十分である。

また、例えば、図８に示されたように、システムクロックＳＹＳ＿ＣＫの開始時点である第０ポインタＰ_０が基準信号ＲＦ＿ＣＫの上昇時点ｔ１として、第４ポインタＰ_４が下降時点ｔ２として定義され、第６ポインタＰ_６がその次の基準信号ＲＦ＿ＣＫの上昇時点ｔ３として定義されうる。それ以後のクロックの上昇時点及び下降時点が定義されうるが、基準信号ＲＦ＿ＣＫが同一波形で反復される場合には前記３個の時点ｔ１、ｔ２、ｔ３のみで基準信号がいずれも定義されうる。したがって、ルックアップ−テーブルは、それぞれの水平同期信号のアクティブパルス幅に対して基準信号の波形を定義する少なくとも３個のオフセットポインタを有すれば十分である。

図７及び図８の波形図を参照すれば、電子放出ディスプレイ装置は総３２０階調の階調表現力を有するようになり、２５６階調に比べて２５％上昇した階調表現力を有する。

次に、前記水平同期信号のアクティブパルス幅が調べられる（Ｓ２０）。

一実施例において、前記水平同期信号のアクティブパルス幅を調べる段階は、システムクロックによって前記水平同期信号をカウントし、アクティブパルス幅値を算出する段階を含む。例えば、同期信号カウンタ１１がシステムクロックＳＹＳ＿ＣＫによって水平同期信号Ｈｓｙｎｃのアクティブパルス幅をカウントし、そのパルス幅に対するｎビットデータを基準信号参照部１３に出力しうる。水平同期信号のアクティブパルス幅は水平同期信号がオンになっているパルスの維持期間を意味する。

次いで、前記水平同期信号のアクティブパルス幅によって前記基準信号メモリのルックアップ−テーブルが参照され、基準信号が出力される（Ｓ３０）。基準信号の出力は基準信号参照部１３からなりうる。基準信号参照部１３は同期信号カウンタ１１で算出された水平同期信号のアクティブパルス幅の情報により、基準信号メモリ１２のルックアップ−テーブルを参照して必要とする変調パルス幅を得るための基準信号ＲＦ＿ＣＫを選択する。基準信号メモリ１２に保存されたルックアップ−テーブルが水平同期信号Ｈｓｙｎｃのアクティブパルス幅に対応する基準信号の波形データを有する場合（すなわち、周期またはパルス幅などの波形データ）には、基準信号参照部１３はその波形の形態をそのまま基準信号ＲＦ＿ＣＫとして出力する。また、基準信号メモリ１２に保存されたルックアップ−テーブルが基準信号のオフセットポインタを有する場合には、システムクロックＳＹＳ＿ＣＫを基準にした基準信号の波形を演算して生成した後、基準信号ＲＦ＿ＣＫとして出力する。

そして、前記基準信号が計数され、前記データ駆動部１８に向かって階調信号が出力される（Ｓ４０）。基準信号参照部１３から選択的に出力された基準信号ＲＦ＿ＣＫは階調信号発生部１４に入力される。階調信号発生部１４は基準信号ＲＦ＿ＣＫを計数して得られる階調信号ＧＬをデータ駆動部１８に入力させる。データ駆動部１８では変調用比較部１８５にて階調信号ＧＬを利用して映像データをＰＷＭする。

最後に、データ駆動部１８にて映像データ信号と階調信号ＧＬとを比較して一致する時に、ＰＷＭ表示データ信号としてデータ電極ラインに出力する（Ｓ５０）。まず、データ駆動部１８では１水平ラインのシリアル映像データが順次シフトレジスターに保存される段階が行われ、その後、前記シフトレジスターから受信された前記シリアル映像データがパラレル映像データとしてラッチレジスターに保存される段階が行われる。そして、前記ラッチレジスターのパラレル映像データを、前記階調信号発生部からの階調信号と比較して一致する時、ＰＷＭ表示データ信号としてデータ電極ラインに向かって出力する比較段階が行われる。前記比較段階で、データ駆動部１８内の変調用比較部１８５にてラッチレジスター１８３からのパラレル映像データと階調信号発生部１４からの階調信号ＧＬとが一致する時、パラレル映像データＳ_Ｃ１、Ｓ_Ｃ２、Ｓ_Ｃ３がＰＷＭ表示データ信号としてデータ電極ラインＣ_Ｒ１〜Ｃ_Ｂｍに向かって出力される。

前記駆動方法によれば、水平同期信号のアクティブパルス幅によってルックアップ−テーブル内に予め定義された基準信号を通じてデータ信号のパルス幅を能動的に調節することが可能である。

一方、本発明を最も望ましい実施例を基準にして説明したが、前記実施例は本発明の理解を助けるためのものにすぎず、本発明の内容がそれに限定されるものではない。本発明の構成に関する一部構成要素の付加、削減、変更、修正などがあっても特許請求の範囲によって定義される本発明の技術的思想に属する限り、本発明の範囲に該当する。

例えば、前記実施例では同期信号カウンタ１１、基準信号メモリ１２、基準信号参照部１３、階調信号発生部１４などがパネル制御部１６の外部に存在すると示されたが、これは説明の便宜上、別途に表現したものであって、パネル制御部１６の内部に存在するように設計することは当業者が容易に設計変更しうる程度のものであって本発明の均等範囲に属するものと理解しなければならない。

本発明は輝度を調節するための階調制御方式であって、ＰＷＭ方式を使用するディスプレイに適用されうる。

従来の電子放出ディスプレイ装置の概略的なブロック図である。 従来の電子放出ディスプレイ装置において基準信号及び階調信号を生成する変調モジュールのブロック図である。 従来の電子放出ディスプレイ装置において水平同期信号による基準信号及び階調信号の波形図である。 本発明の一実施例による電子放出ディスプレイ装置のうち、電子放出ディスプレイパネルの斜視図である。 本発明の一実施例による電子放出ディスプレイ装置のブロック図である。 本発明の一実施例による電子放出ディスプレイ装置のうち、データ駆動部の変調用比較部が階調信号を利用して映像データをＰＷＭしうるように、階調信号発生部と結合されたブロック図である。 本発明の一実施例による電子放出ディスプレイ装置において、水平同期信号による基準信号及び階調信号の波形図である。 本発明の一実施例による電子放出ディスプレイ装置において、水平同期信号による基準信号及び階調信号の波形図である。 本発明による電子放出ディスプレイ装置の駆動方法のフローチャートである。

符号の説明

１０ 電子放出ディスプレイパネル
１１ 同期信号カウンタ
１２ 基準信号メモリ
１３ 基準信号参照部
１４ 階調信号発生部
１５ 映像処理部
１６ パネル制御部
１７ 走査駆動部
１８ データ駆動部
１９ 電源供給部
Ｃ_Ｒ１〜Ｃ_Ｂｍ カソード電極ライン
Ｇ_１〜Ｇ_ｎ ゲート電極ライン
ＧＬ 階調信号
Ｈｓｙｎｃ 水平同期信号
ＲＦ＿ＣＫ 基準信号
Ｓ_Ｄ、Ｓ_Ｓ 駆動制御信号
ＳＹＳ＿ＣＫ システムクロック

Claims (14)

1. データ駆動部にて映像データをパルス幅変調して得られた表示データ信号を走査駆動部の走査信号によって電子放出ディスプレイパネルに出力する電子放出ディスプレイ装置において、
   システムクロックによって定義される水平同期信号のアクティブパルス幅、及び前記水平同期信号のアクティブパルス幅に対応する基準信号のルックアップ−テーブルが保存された基準信号メモリと、
   前記基準信号メモリのルックアップ−テーブルを参照して基準信号を出力する基準信号参照部と、
   前記基準信号を計数して前記データ駆動部に向かって階調信号を出力する階調信号発生部と、を含み、
   前記データ駆動部は、前記階調信号に対応する映像データを前記電子放出ディスプレイパネルのデータ電極ラインに出力することを特徴とする電子放出ディスプレイ装置。
2. 前記水平同期信号のアクティブパルス幅を調べる同期信号カウンタをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の電子放出ディスプレイ装置。
3. 前記同期信号カウンタは、前記システムクロックによって前記水平同期信号をカウントし、前記基準信号参照部に前記水平同期信号のアクティブパルス幅値を出力することを特徴とする請求項２に記載の電子放出ディスプレイ装置。
4. 前記基準信号メモリは、前記水平同期信号のアクティブパルス幅に対応する基準信号の波形データを有するルックアップ−テーブルを含み、
   前記ルックアップ−テーブルは、前記水平同期信号のアクティブパルス幅に対応するように１パルス周期が調節された基準信号の波形データを有し、
   基準信号の波形データが示す前記パルス幅は前記システムクロックのクロックパルス幅の倍数であることを特徴とする請求項１に記載の電子放出ディスプレイ装置。
5. 基準信号の波形データが示す前記１パルス周期は前記システムクロックのクロックパルス幅の倍数であることを特徴とする請求項４に記載の電子放出ディスプレイ装置。
6. 前記ルックアップ−テーブルは、前記水平同期信号のアクティブパルス幅に対応するようにパルス幅が調節された基準信号の波形データを有することを特徴とする請求項４に記載の電子放出ディスプレイ装置。
7. 前記基準信号メモリは、前記システムクロックに関する前記水平同期信号のアクティブパルス幅に対応する基準信号のオフセットポインタを有するルックアップ−テーブルを含み、
   前記基準信号のオフセットポインタは、前記システムクロックに関する前記基準信号の上昇時点及び下降時点を示すことを特徴とする請求項１に記載の電子放出ディスプレイ装置。
8. 前記オフセットポインタは前記システムクロックのクロックパルス幅の倍数毎に設定されることを特徴とする請求項７に記載の電子放出ディスプレイ装置。
9. 前記データ駆動部は、
   １水平ラインのシリアル映像データが順次保存されるシフトレジスターと、
   前記シフトレジスターから前記シリアル映像データをパラレル映像データに変換するラッチレジスターと、
   前記ラッチレジスターのパラレル映像データを、前記階調信号発生部からの階調信号と比較して、一致する時、ＰＷＭ表示データ信号としてデータ電極ラインに向かって出力させる変調用比較部と、
   を含むことを特徴とする請求項１に記載の電子放出ディスプレイ装置。
10. データ駆動部にて映像データをパルス幅変調して得られた表示データ信号を走査駆動部の走査信号によって電子放出ディスプレイパネルに出力する電子放出ディスプレイ装置の駆動方法において、
    水平同期信号のアクティブパルス幅、及び前記水平同期信号のアクティブパルス幅に対応する基準信号をシステムクロックによってルックアップ−テーブルとして作成する段階と、
    前記水平同期信号のアクティブパルス幅を調べる段階と、
    前記水平同期信号のアクティブパルス幅によって前記基準信号メモリのルックアップ−テーブルを参照して基準信号を出力する段階と、
    前記基準信号を計数して階調信号を発生させる段階と、
    前記階調信号のパルス幅に対応する映像データ信号を前記電子放出ディスプレイパネルのデータ電極ラインに出力する段階と、
    を含むことを特徴とする電子放出ディスプレイ装置の駆動方法。
11. 前記水平同期信号のアクティブパルス幅を調べる段階は、システムクロックによって前記水平同期信号をカウントしてアクティブパルス幅値を算出する段階を含むことを特徴とする請求項１０に記載の電子放出ディスプレイ装置の駆動方法。
12. 前記ルックアップ−テーブル作成段階は、前記水平同期信号のアクティブパルス幅に対応する基準信号の波形データを、システムクロックによってルックアップ−テーブルとして作成する段階を含むことを特徴とする請求項１０に記載の電子放出ディスプレイ装置の駆動方法。
13. 前記ルックアップ−テーブル作成段階は、前記水平同期信号のアクティブパルス幅に対応する基準信号のオフセットポインタを、システムクロックによって前記基準信号の上昇時点及び下降時点に関するルックアップ−テーブルとして作成する段階を含むことを特徴とする請求項１０に記載の電子放出ディスプレイ装置の駆動方法。
14. 前記データ信号出力段階は、
    １水平ラインのシリアル映像データが順次シフトレジスターに保存される段階と、
    前記シフトレジスターから受信された前記シリアル映像データがパラレル映像データとしてラッチレジスターに保存される段階と、
    前記ラッチレジスターのパラレル映像データを前記階調信号と比較して、一致する時に、ＰＷＭ表示データ信号としてデータ電極ラインに向かって出力させる比較段階と、
    を含むことを特徴とする請求項１０に記載の電子放出ディスプレイ装置の駆動方法。

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