KR20000058061A

KR20000058061A - 전계방출형 화상표시장치

Info

Publication number: KR20000058061A
Application number: KR1020000007245A
Authority: KR
Inventors: 다나카미츠루; 다카야마가츠미
Original assignee: 니시무로 아츠시; 후다바 덴시 고교 가부시키가이샤
Priority date: 1999-02-17
Filing date: 2000-02-16
Publication date: 2000-09-25
Also published as: FR2789793A1; JP2000242214A; FR2789793B1; US6329759B1

Abstract

(과제) 형광체의 발광휘도가 다른 경우에도 적정한 백 밸런스가 얻어지도록 한다.

(해결수단) 입력되는 화상데이터에 의거하여 FED 패널에 화상표시를 행하는 경우는 FED 패널에 표시되는 표시화상의 각 계조에 있어서의 백 밸런스가 적정하게 되도록, 각 색의 화상데이터를 보정하는 보정 데이터를 룩업테이블(33)에 미리 유지시켜 둔다. 그리고 입력되는 화상데이터를 룩업테이블(33)에 유지되어 있는 보정 데이터에 의하여 보정하는 것으로, FED 패널에 표시되는 표시화상의 백 밸런스가 거의 일정하게 된다.

Description

전계방출형 화상표시장치{FIELD EMISSION IMAGE DISPLAY}

본 발명은 전계방출형 화상표시장치에 관한 것이고, 특히 전계방출형의 컬러 디스플레이장치에 적용하여 알맞는 것이다.

금속 또는 반도체 표면의 인가 전계를 10⁹[V/m] 정도로 하면 터널 효과에 의하여, 전자가 장벽을 통과하여 상온에서도 진공중에 전자방출이 행해진다. 이것을 전계방출(Fied Emission)이라 하고, 이와같은 원리로 전자를 방출하는 캐소드를 전계방출형 캐소드라 부르고 있다.

근래, 반도체 가공기술을 구사하여, 미크론사이즈의 전계방출 캐소드(Field Emission Cathode: 이하, 단순히 「FEC」로 표기한다) 어레이로 이루어지는 면방출형의 FEC를 제작하는 것이 가능하게 되고, FEC를 전자방출원으로서 사용한 전계방출형 화상표시장치(Field Emission Display: 이하, 단순히 「FED」로 표기한다)가 개발되어 있다.

도 7은 면방출형의 전계방출 캐소드를 이용한 평면형의 컬러 FED의 개요 설명도이다.

이 도 7에 있어서, 글라스 등으로 이루어지는 캐소드기판(101)상에는 알루미늄 등의 금속에 의하여 스트라이프형상의 캐소드전극(102)이 증착 등에 의하여 형성되어 있고, 이 캐소드전극(102)상에 콘형상의 이미터(105)가 다수 형성되어 있다. 또, 이미터(105)가 형성되어 있지 않는 영역에는 이산화실리콘(SiO₂) 등으로 이루어지는 절연층(103)이 형성되어 있고, 그 상부에는 게이트전극(104)이 형성되어 있다. 이 절연층(103) 및 게이트전극(104)에는 개구부가 설치되어 있고, 그 속에 상기 콘형상의 이미터(105)가 배열설치되어 있다. 즉, 이미터(105)의 선단부분이 상기 게이트전극(104)의 개구부로 부터 면하도록 구성되어 있다.

한편, 캐소드기판(101)과 대향하는 위치에는 글라스제의 애노드기판(110)이 배치되어 있고, 이 애노드기판(110)에는 ITO(산화인듐)의 박막으로 이루어지는 애노드전극(111)이 형성되어 있다.

그리고, 이 애노드전극(111)상의 상기 게이트전극(104)의 개구부와 대응하는 위치에 적, 녹, 청의 형광체 112(R), 113(G), 114(B)가 각각 도포되어 있다.

이와같이 구성된 컬러 FED에서는 예를들면 상기 게이트전극(104)이 스트라이프형상이면, 게이트전극(104)을 1라인식 순차 주사하여 구동함과 동시에, 스트라이프형상의 캐소드전극(102)에 게이트전극(104)으로 선택된 1라인에 대응하는 R, G, B의 화상데이터를 각각 공급한다.

이로서, 구동되어 있는 라인의 게이트전극(104)과 상기 캐소드전극(102)과의 교차부에 설치된 상기 이미터(105)로부터 이 화상데이터에 대응하는 양의 전자가 전계방출되어, 대향하는 위치에 배치되어 있는 상기 형광체(112∼114)에 사돌하여 대응하는 형광체가 발광한다.

따라서, 상기 게이트전극(104)이 순차 주사되고, 모든 게이트전극(104)이 선택구동되면, 애노드기판(110)에 1프레임의 풀컬러의 화상이 표시되는 것으로 된다.

그런데, 이와같은 컬러 FED에서는 상기 콘형상의 이미터(105)로부터 방출되는 전자는 약 30도의 퍼짐을 갖고 애노드전극(111)에 도달한다고 알려져 있고, 애노드전극(111)에 도달하는 전자는 어느 정도의 퍼짐을 갖는 것으로 된다. 이 때문에, 이미터(105)로부터 방출된 전자는 애노드전극(111)상에 인접하여 배치되어 있는 다른 색의 형광체 까지도 발광시켜 버려, 표시되는 컬러화상은 색이 번진 것으로 되어 버린다라는 문제점이 있었다.

그래서, 이와같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 출원인은 이미터(105)로부터 방출되는 전자를 집속시켜 색의 번짐이 없는 컬러 화상을 표시할 수 있는 전계방출형의 화상표시장치를 제안하고 있다(일본, 특개평 8-298075호 공보).

도 8은 본 출원인으로 부터 제안되고 있는 FED의 애노드전극과 캐소드전극의 배치예를 도시한 도면이다.

이 도 8에 도시하는 게이트전극(104)는 각각 하나의 도트에 대응하도록 패치상으로 형성되어 있고, 이 도 8에는 도시하지 않는 캐소드전극상에 2차원 매트릭스상으로 배열설치되어 있다.

1점 쇄선으로 도시한 애노드전극(111)은 애노드기판(110)에 형성된 스트라이프형상의 애노드전극이고, 이 애노드전극(111)상에는 상기 패치형상의 게이트전극(104)과 대향하는 위치에 각각 R, G, B의 형광체가 도포되어 있다. 더욱이, 이 도면에서 각 패치형상의 게이트전극(104)중에 기재되어 있는 R, G, B라는 기호는 애노드전극(111)상에 도포되어 있는 형광체 도트의 발광색을 나타낸 것이다.

상기 스트라이프형상의 애노드전극(111)은 1열 마다 애노드 인출라인(A1, A2)에 접속되어 있다.

또, 각 라인의 패치형상의 게이트전극(104)에는 도시하는 바와같이 각각 2개의 게이트 인출전극이 설치되어 있고, 예를들면 제 1 라인(행)의 패치형상의 게이트전극(104)중, 홀수번째의 R, B, G의 도트에 대응하는 패치형상의 게이트전극(104)이 게이트 인출전극(G1)과 접속되고, 제 1 라인의 나머지 짝수 번째의 G, R, B의 도트에 대응하는 패치형상의 게이트전극(104)에 게이트 인출전극(G2)과 접속되어 있다.

또, 제 2 라인의 패치형상의 게이트전극(104)중, 홀수번째의 G, B, R의 도트에 대응하는 패치형상의 게이트전극(104)은 게이트 인출전극(G3)과 접속되어 제 2 라인의 나머지 짝수번째의 R, G, B의 도트에 대응하는 패치형상의 게이트전극(104)은 게이트 인출전극(G3)과 접속되어 있다.

그리고, 이들 게이트 인출전극(G1, G2…)에는 순차 게이트 구동전압이 인가되고, 예를들면 게이트 인출전극(G2)이 구동되면, 해칭을 실시한 제 1 라인의 짝수번째의 G, B, R의 도트가 발광한다.

따라서, 이 게이트 인출전극(G1, G2…)의 주사타이밍에 맞추어서, 주사되는 패치형상의 게이트전극(104)에 대응하는 화상데이터를 캐소드전극에 공급하는 것으로 화상표시를 행할 수가 있다.

또, 이때 구동되어 있지 않는 게이트 인출전극(G1, G3, G4…)의 전위를 구동되어 있는 게이트 인출전극(G2) 보다 낮은 레벨, 바람직하게는 접지레벨로 함으로써, 해칭을 실시한 구동되는 패치형상의 게이트전극(104)에 인접하는 게이트전극(104)의 전위가 저레벨로 된다. 이로서 구동되어 있는 패치형상의 게이트전극(104)으로 부터 방출되는 전자를 집속시켜 애노드전극에 도달시킬 수가 있고, 색의 번짐을 없게 할수가 있다.

도 9는 상기 도 8에 도시한 바와 같은 FED의 구동방법을 구현화한 구동회로의 구성을 도시한 블록도, 도 10은 그 동작타이밍을 도시한 도면이다.

이 도 9에 있어서, 50은 m ×n의 화소의 매트릭스로 이루어지는 FED, 51은 인가된 동기신호에 동기한 클록을 발생하는 클록제네레이터, 52는 클록제네레이트(51)로부터 발생된 클록을 사용하여 표시타이밍을 제어하는 표시타이밍 제어회로, 53은 입력되는 화상데이터의 비디오 메모리(54)에의 기록을 제어하는 메모리기록 제어회로, 54는 R, G, B의 화상데이터를 축적하는 프레임 메모리 혹은 라인 메모리(54-1, 54-2, 54-3)로 이루어지는 비디오메모리(55-1, 55-2, 55-3)는 비디오메모리(54)로부터 판독된 R, G, B의 화상데이터가 유지되는 버퍼 레지스터이다.

더욱더, 56은 비디오메모리(54)의 어드레스를 발생하는 어드레스 카운터, 57은 R, G, B의 화상데이터중 하나를 선택하는 색 선택회로, 58은 게이트전극(3)을 제어하는 데이터가 시프트되는 시프트 레지스터, 59은 시프트 레지스터(58)의 데이터를 래치하는 레치회로, 60은 FED(50)의 게이트전극을 래치회로(59)의 데이터에 의하여 구동하는 게이트 드라이버, 61은 버퍼 레지스터(55-1∼55-3)로부터 공급되는 화상데이터가 시프트 클록에 의하여 시프트되는 시프트 레지스터, 62은 시프트 레지스터(61)의 데이터를 래치하는 래치회로, 63은 캐소드전극에 래치회로(62)의 화상데이터 출력을 공급하는 캐소드 드라이버, 64은 표시타이밍 제어회로(52)의 제어에 의거하여 FED(50)의 애노드전극을 구동하는 애노드 드라이버이다.

이와같은 구동회로에서는 입력되는 화상데이터는 메모리 기록 제어회로(53)에 의하여 기록 타이밍이 제어됨과 동시에, 클록 제네레이터(51)에서 발생되는 클록에 동기하여 비디오 메모리(54)에 각색의 화상데이터 마다 메모리된다. 그리고, 비디오메모리(54)의 R, G, B의 각 화상데이터가 기억되는 메모리(54-1, 54-2, 54-3)로부터 색 선택회로(57)의 제어하에 동시에 어드레스 카운터(56)의 어드레스에 의거하여 판독된 화상데이터는 각각 버퍼 레지스터(55-1, 55-2, 55-3)에 유지된다.

버퍼 레지스터(55-1, 55-2, 55-3)는 그 출력타이밍이 색 선택회로(57)에 의하여 제어되어, 각 화상데이터가 시프트 레지스터회로(61)에 공급된다. 이 시프트 레지스터(61)는 표시타이밍 제어회로(52)로부터의 시프트클록 S-CLK에 의하여 시프트되어 간다.

1라인의 화소중 애노드 인출전극(A1)에 접속된 스트라이프형상의 애노드전극의 수에 대응하는 1행의 1/2의 수의 색 데이터가 시프트 레지스터(61)에 시프트되면, 이 색데이터는 표시타이밍 제어회로(52)로부터의 래치펄스에 의하여 래치회로(62)에 래치된다. 이 래치회로(62)의 출력데이터는 캐소드 드라이버(63)에 인가된다.

한편, 표시제어 타이밍회로(52)는 애노드 드라이버(64)를 제어하여 도 10a, 10b에 도시하는 바와 같이 애노드 인출전극(A1)에만 양의 애노드전압을 인가한다.

더욱더, 표시타이밍 제어회로(52)는 래치펄스를 시프트 레지스터(58)에 시프트 펄스로서 공급하고, 이 제어회로(52)로부터 공급되는 스캔신호를 시프트시켜 간다. 이 시프트 레지스터(58)의 출력은 상기 래치펄스에 의하여 래치회로(59)에 있어서 래치되기 때문에, 래치회로(59)로 부터는 래치펄스 마다 시프트되는 스캔신호가 출력되게 된다. 그리고, 이 스캔신호는 게이트 드라이버(60)에 인가된다.

그 결과, 게이트 드라이버(60)로부터는 도 10c∼10f에 도시하는 바와같이, FED(50)의 게이트 인출전극(G1, G3,…G2n-1)에 순차 게이트 구동전압이 인가되어, 이들의 게이트 인출전극(G1, G3,…G2n-1)이 주사된다. 이때 캐소드 드라이버(63)로부터는 구동되는 게이트 인출전극(G1, G3,…G2n-1)에 대응하는 G, B, R…의 화상데이터가 공급된다. 이와같은 주사를 순차 행하는 것으로, 최후의 행의 게이트 인출전극(G2n-1) 까지 주사되면, 1프레임의 1/2의 화소가 발광제어된다.

다음에 표시타이밍 제어회로(52)는 애노드 드라이버(64)를 제어하여 애노드 인출전극(A2)에 양의 애노드 전압을 인가하는 것과 같은 제어를 행함과 동시에 이 기간에서는 도 10g∼10j에 도시하는 바와 같이 게이트인출전극(G2, G4…G2n)에 순차 게이트 구동전압이 인가되고, 이들의 게이트 인출전극(G2, G4…G2n)이 주사된다.

따라서, 이경우는 구동되는 게이트 인출전극(G2, G4,…G2n)에 대응하는 G, B, R…의 화상데이터를 캐소드 드라이버(63)로부터 공급하는 것으로, 1프레임의 나머지 화소의 발광제어가 행해지고, 최후의 행의 게이트 인출전극(G2n)이 주사된 시점에서 1프레임의 화상을 FED(50)에 표시되는 것으로 된다.

그런데, 상기한 바와 같이 컬러 FED(50)에서는 발광강도(계조)를 얻기 위하여 PWM(Pulse Width Modulation)에 의하여 변조된 R, G, B의 화상데이터를 캐소드 드라이버(63)에 공급하도록 하고 있다. 즉, 형광체의 발광 강도는 충돌시키는 전자의 양(전류)과, 충돌시간에 대략 비례하기 때문에, 이들의 파라미터를 제어하여 일반적으로 발광강도(계조)를 얻도록 하고 있다.

그런데 FED(50)에 사용되는 RGB 각색의 형광체는 서로 다른 재료에 의하여 형성되어 있다. 예를들면 적(R)의 형광체는 Y₂O₃; Eu라는 재료에 의하여 형성되고, 녹(G)의 형광체는 ZnGa₂O₄, Mn라는 재료에 의하여 형성되고, 청(B)의 형광체는 Y₂SiO₅, Ce라는 재료에 의하여 형성되어 있기 때문에, 각색의 형광체에 있어서 전기-광학변환 특성은 각각 서로 다른 것으로 된다.

도 11은 RGB 각 형광체를 PWM시에 있어서의 광응답특성의 일예를 도시한 도면이다.

이 도 11의 가로축에는 0∼63까지의 64계조의 데이터가 도시되고, 또 세로측에는 RGB 및 백색(W)의 휘도비(계조데이터=63에 있어서의 휘도를 100%로 하였을 때의 각 계조 데이터에 있어서의 휘도비)가 도시되어 있다.

이 도 11로부터 RGB 각색의 형광체를 동일의 구동량(계조데이터)에 의하여 구동한 경우에도, 각색의 형광체의 재료 차이로 그 휘도비, 즉 발광효과가 서로 다르게 되어 있는 것을 알수 있다. 이 때문에, 이와 같은 발광휘도가 서로 다른 형광체를 사용하고 있는 FED(50)에서는 적정한 백색 색도(백 밸런스)를 얻는 것이 곤난하였다.

또, 도 11로부터 각 색의 형광체의 광응답속도도 계조데이터 마다 다르고, PWM 구동시에 있어서의 각색의 형광체의 계조표시 특성이 선형으로 되지 않는다.

이 때문에, 백 밸런스의 계조특성도 선형으로 되지 않고, 각 계조 마다 백 밸런스가 어긋나 버리고 만다라는 문제점도 있었다.

이와같이 RGB 각색의 형광체를 동일 구동량으로 구동하였을 때에 각색의 형광체의 발광량이 다른 경우는, 입력되었지만 화상데이터를 충실히 재현하는 것이 매우 곤난하였다.

그래서, 본 발명은 이와같은 문제점을 해결하기 위하여 이루어진 것이고, 형광체의 발광휘도가 다른 경우에도 적정한 백 밸런스를 얻을 수가 있고, 또, 그 계조특성을 선형으로한 전계방출형 화상표시장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

도 1는 본 발명의 본 실시형태의 전계방출형 화상표시장치의 사시도.

도 2는 본 실시형태의 구동방법을 설명하기 위한 구동회로의 블록도.

도 3은 본 실시형태의 구동회로의 컨트롤러의 내부 구성을 도시한 블록도.

도 4는 본 실시형태의 FED에 의한 보정전과 보정후의 각 계조 레벨에 있어서의 백 밸런스를 CIE 색도도에 의하여 도시한 도면.

도 5는 도 4에 도시한 CIE 색도도의 X축 방향의 각 계조 레벨에 있어서의 보정의 모양을 도시한 도면.

도 6은 도 4의 도시한 CIE 색도도의 Y축 방향의 각 계조 레벨에 있어서의 보정의 모양을 도시한 도면.

도 7은 화상표시장치의 단면도.

도 8는 화상표시장치의 애노드 전극과 게이트 전극의 전극 배치예를 도시한 도면.

도 9는 종래의 화상표시장치의 구동방법을 설명하기 위한 구동회로의 블록도.

도 10은 도 9에 도시하는 구동회로의 각 부의 타이밍도.

도 11는 RGB 각 색의 형광체의 PWM에 의한 광응답 특성의 일예를 도시한 도면.

(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)

1: 애노드기판 2: 캐소드기판

3: 캐소드전극 4: 게이트전극

5: 스페이서 6: 애노드전극

7: 형광체 도트 21: 입력버퍼

22: 컨트롤러 23: RAM

24: 게이트 드라이버 25: 애노드전원/스위치회로

26: 게이트 전압 제어회로 27: 게이트 전원

28: 캐소드 전원 29-1, 29-2: 캐소드 드라이버

30: FED 패널 31: 동기디코더부

32: 제어회로부 33: 룩업테이블

34: 메모리 제어부 35: 게이트 드라이버 제어부

36: 캐소드 드라이버 제어부 37: 애노드 드라이버 제어부

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 전계방출형 화상표시장치는 전계방출을 행하는 이미터를 구비하는 복수의 캐소드전극이 형성되어 있는 제 1 기판과, 3원색의 형광체가 도포되어 있는 애노드전극이 형성되어 있는 제 2 기판을 구비하고, 이미터로부터 방출된 전자가 애노드전극상에 도포되어 있는 3원색의 형광체에 도달함으로써 화상을 표시할 수 있는 화상표시부와, 화상표시부를 구동하는 구동수단을 구비하고 있는 전계방출형 화상표시장치에 있어서, 입력되는 화상데이터에 의거하여 구동수단에 의하여 화상표시부의 구동을 행한 경우에 화상표시부에 표시되는 표시화상의 백 밸런스가 적정하게 되도록 화상데이터를 보정하는 보정수단을 구비하도록 하였다.

또, 상기 보정수단은 화상표시부에 표시되는 표시화상의 각 계조에 있어서의 휘도레벨이, 각각 소정의 휘도레벨로 되도록, 화상데이터를 보정하는 보정데이터를 갖는 룩업테이블, 혹은 화상데이터를 보정하는 아날로그 연산회로로 구성하도록 하였다.

본 발명에 의하면, 입력되는 화상데이터에 의거하여, 구동수단에 의하여 화상표시부에 화상표시를 행하는 경우는 화상표시부에 표시되는 각 계조에 있어서의 표시화상의 백 밸런스가 적정하게 되도록, 각색의 화상데이터를 보정하는 보정데이터를 보정수단(룩업테이블)에 미리 보유하여 두는 것으로 고품위의 화상표시가 가능하게 된다.

이하, 본 발명의 전계방출형 화상표시장치의 본 실시형태에 대하여 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시형태로 되는 컬러 FED의 개략 구성을 도시한 도면이다.

이 도 1에 있어서, 1은 애노드기판, 2는 캐소드기판, 3-1∼3-4는 캐소드전극, 4는 게이트전극, 5는 스페이서, 6-1∼6-5는 애노드전극, 7은 형광체 도트를 각각 도시하고 있다.

이와같은 구성의 컬러 FED는 전계방출캐소드(FEC)가 형성된 캐소드기판(2)과, 애노드전극(6-1∼6-5)이 형성된 애노드기판(1)과 서로 대향 배치된 것으로, 스페이서(5)에 의하여 양자의 간극을 일정하게 지지함과 동시에, 양기판의 외주를 도시하지 않는 측면부에 의하여 봉지하고, 그 내부가 진공상태로 유지된 것이다. 더욱이, 이 도 1에서는 구조를 알기 쉽게 하기 위하여, 애노드기판(1)과 캐소드기판(2)과의 간극을 확대하여 도시하고 있다.

이 캐소드기판(2)상에는 캐소드전극(3-1∼3-4)이 스트라이프형상으로 형성되고, 그위에 도시하지는 않었지만 복수의 개구부를 갖는 절연층이 형성되어 있다. 그리고, 이 절연층의 개구부내의 캐소드전극(3-1∼3-4) 위에는 원뿔형상의 이미터콘이 형성되고, 절연층상에 복수의 게이트전극(4, 4…)이 형성되어 있다.

캐소드전극(3-1∼3-4)에는 도시하지는 않았지만 캐소드 인출전극이 접속되어 있고, 그 접속형태로서는 예를들면 각 캐소드전극(3-1∼3-4) 마다 캐소드 인출전극을 접속하거나, 혹은 인접하는 캐소드전극, 예를들면 캐소드전극(3-1, 3-2)과의 2개의 캐소드전극을 1개의 캐소드인출전극에 의하여 접속하는 것이 생각된다.

게이트전극(4)은 앞서 도 8에서 설명한 바와같이, 각각이 하나의 도트와 대응하는 패치형상으로 되어 있고, 이 패치형상의 게이트전극(4)에는 상술한 절연층의 개구부의 이미터콘에 대응하여 도시하는 바와같은 복수의 구멍이 형성되어 있다. 그리고 예를들면 캐소드전극(3)과 직교하는 방향(길이방향)의 패치형상의 게이트전극(4)에, 짝수번째에 위치하는 패치형상의 게이트전극(4)과 홀수번째에 위치하는 패치형상의 게이트전극(4)이 각각 다른 게이트 인출전극에 접속되어 있다.

한편, 투명의 애노드기판(1)의 하면에는 투명의 애노드전극(6-1∼6-5)이, 상술한 캐소드전극(4)의 캐소드전극(3-1∼3-4)과 병행하여 스트라이프형상으로 형성되고, 애노드전극(6-1, 6-3, 6-5,…)가 한쪽 단부에서 공통접속되고, 다른 애노드전극(6-2, 6-4,…)이 도시하지 않는 다른쪽의 단부에서 접속되어 있다. 즉, 애노드전극(6)은 하나씩 서로 즐치(櫛齒) 형상으로 공통접속되어 있다.

애노드전극(6-1∼6-5)에는 ITO(도전성 산화인듐)의 박막이 사용되고, 이 하면에는 복수개의 형광체 도트(7)가 애노드전극(6-1∼6-5)의 길이방향으로 소정간격을 두고 도트형상으로 도포형성되고, 예를들면 애노드전극(6-1)에는 적(R), 애노드전극(6-2)에는 녹(G), 애노드전극(6-3)에는 청(B), 애노드전극(6-4)에는 적(R), 이와같이, R, G, B의 3종류의 형광체 도트(7)가 번갈아 배치되어 컬러 FED의 표시부가 구성되어 있다.

더욱이, 상기 도 1에 도시한 FED의 구성은 어디까지나 일예이고, 캐소드전극(3)이나 게이트전극(4), 애노드전극(6)의 패턴은 이에 한정되는 것은 아니고, 예를들면 캐소드 전극이나 애노드전극이 지그재그 형상으로 되어 있어도 좋다.

도 2는 본 실시의 형태의 컬러 FED를 구동하는 회로모듈의 블록도의 일예를 도시한 도면이다.

이 도 2에 있어서, 30은 상기 도 1에 도시한 바와같은 컬러 FED로 이루어지는 FED패널, 21은 입력되는 화상데이터를 유지하기 위한 입력버퍼이다. 22는 컨트롤러이고, 예를들면 입력되는 화상데이터에 대하여 소정의 처리를 실시함과 동시에 각 회로블록을 제어한다.

23은 컨트롤러(22)에 있어서 소정의 처리가 실시된 화상데이터가 일시적으로 유지되는 RAM(Random Access Memory), 24는 컨트롤러(22)의 제어에 의거하여 FED패널(30)의 게이트 전극을 구동하는 게이트 드라이버이다.

25는 동일하게 컨트롤러(22)의 제어에 의거하여 FED패널(30)의 애노드전극을 스위칭 구동하기 위한 애노드전원과 스위치회로로 이루어지는 애노드전원/스위치회로, 26은 같이 컨트롤러(22)의 제어에 의거하여, 게이트 드라이버(26)에 공급하는 게이트 전압을 컨트롤하는 게이트 전압제어회로, 27은 게이트전압 제어회로(26)에 소요의 전압을 공급하는 게이트 전원이다.

29은 컨트롤러(22)의 제어에 의거하여 FED패널(30)의 캐소드전극을 구동하는 캐소드 드라이버이고, 이 도면에는 캐소드전극내, 홀수열째의 캐소드전극을 컨트롤하는 캐소드 드라이버(29-1)와 짝수열째의 캐소드 전극을 컨트롤하는 캐소드 드라이버(29-2)가 각각 설치되어 있다. 28은 캐소드 드라이버(29-1, 29-2)에 소정의 PWM에 의한 캐소드 전압을 공급하는 캐소드 전원이다.

도 3은 도 2에 도시한 컨트롤러(22)의 내부 구성의 일예를 도시한 블록도이다.

이 도 3에 도시하는 컨트롤러(22)는 예를들면 게이트 어레이(gate array)에 의하여 1칩화하여 구성한 것이다.

이 도 3에 있어서, 31은 동기 디코더부이고, 도 2에 도시한 입력버퍼(21)로부터 공급되는 동기신호, 혹은 도트 클록(DOT CLK)이라 하는 동기신호를 디코딩하는 동기 디코더부, 32는 동기 디코드부(31)로부터의 제어신호에 의거하여 각 회로블록의 제어를 행하는 제어회로부이다.

33은 입력버퍼(21)로부터 입력되는 각 8비트의 RGB의 화상데이터에 대하여 소정의 보정을 행하는 룩업테이블이다.

룩업테이블(33)에는 이미 FED패널(30)에 사용하는 RGB 각색의 형광체의 재료특성에 따른 보정데이터가 기억되어 있고, 입력되는 각 8비트의 RGB의 화상데이터(이하, 「RGB 데이터」로 표기한다)를 RGB의 화상데이터 마다 보정데이터에 의하여 보정하여, 8비트의 RGB의 보정화상데이터(이하, 「RGB데이터 1」라함)로 변환하여 출력한다.

즉, 룩업테이블(33)은 후술하는 바와 같이 FED패널(30)에 표시되는 각 계조레벨에 있어서의 백색 색도표(백 밸런스)을 적정하게, 게다가 그 계조특성이 선형으로 되도록 RGB데이터를 RGB데이터 1로 보정하여 출력되도록 한다.

이와같은 룩업테이블(33)에 보유되고 있는 보정데이터는 예를들면, FED패널(30)에 사용되는 각색의 형광체의 재료에 의하여 결정되기 때문에, 공장조정시에 있어서 형광체 재료에 따른 소정의 보정데이터를 룩업테이블(33)에 기록하도록 하거나, 혹은 공장조정시 등에 있어서 각 계조레벨에 있어서의 백색 색도치의 측정을 행하여, 그 측정결과로 부터 얻어지는 보정데이터를 기록하도록 하고 있다.

그러나, 컬러표시의 경우, 각 형광체의 발광효율의 변화가 일률적이지 않고, 예를들면 100시간 후, 1000시간 후에도 색 밸런스를 조정할 필요가 있습니다.

그 경우, 미리 100시간 후, 1000시간 후의 발광색에 따른 휘도를 상정하여, 그 밸런스를 조정하기 위하여 보정데이터를 메모리에 기억하여 두고, 시간이 경과하면, 보정데이터를 전환하도록 하여도 좋다.

34는 메모리 제어회로부이고, 제어회로부(32)로부터의 제어신호에 의거하여, 룩업테이블(33)로부터 화상보정이 행해진 RGB데이터 1를 6비트의 캐소드 데이터(계조데이터)로의 변환처리를 행함과 동시에, 변환후의 캐소드 데이터를 RAM(23)에 기록하거나, 혹은 RAM(23)에 기록되어 있는 캐소드 데이터를 판독하는 RAM(23)의 메모리 제어를 행한다.

35는 게이트 드라이버 제어부이고, 제어회로부(32)로부터의 제어신호에 의거하여, FED패널(30)의 게이트를 구동하는 게이트 드라이버(24)를 제어하기 위한 게이트 드라이버 제어신호나 게이트 데이터를 생성하여 게이트 드라이버(24)에 공급한다.

36은 캐소드 드라이버 제어부이고, 제어회로부(32)로부터의 제어신호에 의거하여, FED패널(30)의 캐소드를 구동하는 캐소드 드라이버(29)를 제어하기 위한 캐소드 드라이버 제어신호를 생성하여 게이트 드라이버(24)에 공급함과 동시에, 메모리 제어회로부(34)로부터 공급되는 6비트의 캐소드 데이터를 캐소드 드라이버(29)에 공급한다.

37은 애노드 드라이버 제어부이고, 제어회로부(32)로부터의 제어신호에 의거하여, 애노드 스위치회로(26)를 제어하기 위한 애노드 제어신호를 생성하여 애노드 스위치회로(26)에 공급한다.

38은 시퀀스회로 제어부이고, 제어회로부(32)로부터의 제어신호에 의거하여, 시퀀스회로(30)를 제어하기 위한 고압제어신호를 생성하여 시퀀스회로(30)에 공급한다.

본 실시의 형태의 FED에 의한 보정전과 보정후의 각계조 레벨에 있어서의 백 밸런스를 도 4∼도 6에 도시하다.

도 4는 보정전과 보정후의 각 계조 레벨에 있어서의 백 밸런스를 CIE 색도도에 의하여 도시한 도면이다.

또한, 도 5a는 도 4에 도시한 CIE 색도도의 X축 방향의 각 계조레벨에 있어서의 보정의 모양을 도시한 도면, 도 5b는 그 일부의 확대도이고, 도 6a는 도 4에 도시한 CIE 색도도의 Y축 방향의 각 계조레벨에 있어서의 보정의 모양을 도시한 도면, 도 6b는 그 일부를 확대하여 도시한 확대도이다.

이 도 4에 도시하는는 계조레벨「3」, ■는 계조레벨「15」, ▲는 계조레벨「23」, ◆는 계조레벨「31」, X는 계조레벨「39」, -는 계조레벨「47」, ＋는 계조레벨「55」,는 계조레벨「63」에 있어서의 백색 색도치를 각각 도시하고 있다.

또, 도 5 및 도 6에 있어서,는 보정전의 백색 색도치, ■는 보정후의 백색 색도치를 각각 도시한 것이다.

이 도 4∼도 6로부터 알수 있는 바와같이, 본 실시의 형태의 FED에 의하여 화상데이터에 보정을 행한 경우는, FED패널(30)에 표시되는 표시화상의 각 계조레벨에 있어서의 백 밸런스를 거의 일정하게 할 수가 있다. 또, 그 계조특성도 선형으로 되는 것을 알수 있다.

이와같이 본 실시의 형태에서는 각 색의 형광체의 재료의 특성에 따라, 입력되는 RGB 데이터를 보정하는 보정데이터를 룩업테이블(33)에 유지시키도록 하고 있기 때문에, FED패널(30)에 표시되는 표시화상의 각 계조레벨에 있어서의 백 밸런스를 거의 일정하게, 동시에 백 밸런스의 계조특성을 선형으로 할 수가 있다.

또, 이와같이 입력되는 화상데이터를 보정데이터에 의하여 보정하는 것으로, 입력되는 화상데이터에 충실한 화상을 FED패널(30)에 표시시킬 수가 있다.

또, 예를들면 NTSC 방식의 영상신호에는 수상관(CRT: cathode-Ray Tube)의 특성에 맞춘보정이 시행되고 있지만, 본 실시의 형태의 FED 패널(30)에서는 이와같은보정이 필요없다.

이 때문에, 입력되는 NTSC 방식의 영상신호로부터보정데이터를 제거하기 위한 역보정데이터를 룩업테이블(33)에 미리 유지시켜 두는 것으로, 입력되는 영상신호에 대하여 역보정을 시행하는 것이 가능하다. 즉, 본 실시의 형태의 FED에서는 미리 그 특성을 알고 있는 경우에는 룩업테이블(33)에, 보정데이터로서 유지시켜 두는 것으로 보정을 행할 수가 있다.

또, 본 실시형태에서는 룩업테이블(33)를 설치하는 경우를 예로 들어 설명하였지만, FED패널(30)의 발광특성은 형광체 재료의 특성에 의하여 거의 일정하게 되기 때문에, 예를들면 아날로그 연산회로 등의 연산에 의하여 보정을 행하는 것도 가능하다.

또, 예를들면 룩업테이블(33) 대신에, 예를들면 CPU(Central Processing Unit) 등의 신호연산처리회로를 설치하고, 입력되는 화상데이터에 따라 보정데이터를 변경하는 것도 가능하다.

예를들면 외부 상황을 검출하는 센서를 설치하고, 그 센서에 의하여 검출된 검출정보에 의거하여, 예를들면 주위가 어두운 경우는 화면 전체의 휘도를 저하시키는 감광처리를 행하기 위하여 보정데이터의 보정계수를 변경하는 것도 가능하다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명의 전계방출형 화상표시장치에 의하면, 입력되는 화상데이터에 의거하여, 구동수단에 의하여 화상표시부에 화상표시를 행하는 경우는 화상표시부에 표시되는 각 계조에 있어서의 표시화상의 백 밸런스가 적정하게 되도록, 각 색의 화상데이터를 보정할 수 있는 보정수단을 설치하도록 하고 있기 때문에, 각 계조레벨에 있어서의 백 밸런스를 거의 일정하게, 게다가 그 계조특성을 거의 선형으로 할수가 있다.

또, 예를들면 역보정와 같이, 미리 그 특성을 알고 있는 경우에는 보정수단에 보정데이터를 기억시켜 두는 것으로 그 보정을 용이하게 행할수가 있다.

나아가, 보정수단을 신호처리회로에 의하여 구성함과 동시에, 외부상황을 모니터하는 모니터수단을 설치하는 것으로, 예를들면 외부환경의 변화에 따라 보정데이터를 변경할 수 있다.

Claims

전계방출을 행하는 이미터를 구비하는 복수의 캐소드전극이 형성되어 있는 제 1 기판과, 3원색의 형광체가 도포되어 있는 애노드전극이 형성되어 있는 제 2 기판을 구비하고, 상기 이미터로부터 방출된 전자가 상기 애노드전극상에 도포되어 있는 상기 3원색의 형광체에 도달함으로서 화상을 표시할 수 있는 화상표시부와, 상기 화상표시부를 구동하는 구동수단을 구비하고 있는 전계방출형 화상표시장치에 있어서,

입력되는 화상데이터에 의거하여 상기 구동수단에 의하여 상기 화상표시부의 구동을 행한 경우에 상기 화상표시부에 표시되는 표시화상의 백 밸런스가 적정하게 되도록 상기 화상데이터를 보정하는 보정수단을 구비하도록 한 것을 특징으로 하는 전계방출형 화상표시장치.
제 1 항에 있어서, 상기 보정수단은 상기 화상표시부에 표시되는 표시화상의 각 계조에 있어서의 휘도레벨이, 각각 소정의 휘도레벨로 되도록, 상기 화상데이터를 보정하는 보정데이터를 갖는 룩업테이블로 구성한 것을 특징으로 하는 전계방출형 화상표시장치.
제 1 항에 있어서, 상기 보정수단은 상기 화상표시부에 표시되는 표시화상의 각 계조에 있어서의 휘도레벨이, 각각 소정의 휘도레벨로 되도록, 상기 화상데이터를 보정하는 아날로그 연산회로로 구성하는 것을 특징으로 하는 전계방출형 화상표시장치.
제 1 항에 있어서, 상기 보정수단은 입력되는 화상데이터에 의거하여 보정데이터를 연산할 수 있는 연산처리회로로 구성하는 것을 특징으로 하는 전계방출형 화상표시장치.
제 4 항에 있어서, 외부상황을 모니터하는 센서수단을 구비하고, 상기 보정수단에 의하여 보정데이터의 연산을 행하는 경우에, 상기 센서수단에 검출된 검출정보에 의거하여, 상기 보정데이터의 보정계수를 변경하는 것을 특징으로 하는 전계방출형 화상표시장치.