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CN1532885A - 显示装置 - Google Patents

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CN1532885A
CN1532885A CNA031523536A CN03152353A CN1532885A CN 1532885 A CN1532885 A CN 1532885A CN A031523536 A CNA031523536 A CN A031523536A CN 03152353 A CN03152353 A CN 03152353A CN 1532885 A CN1532885 A CN 1532885A
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���չ�˾
甲展明
渡边敏光
L
小寺喜衛
鈴木睦三
大石哲
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Hitachi Ltd
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Abstract

本发明提供一种显示装置，其具有超过了信号驱动器能输出的灰度电压(或电流)输出数的动态范围的高亮度·高分辨率。本发明将驱动各行的像素群的选择期间分成多个，信号驱动器在各个该分割驱动期间内将不同的电压输出供给经由信号电极选择的像素。该像素大致能实现(信号驱动器能输出的灰度电压输出数)×(该分割数)以上程度的灰度显示数。通过改变分割时间比或各分割时间的驱动电压(或电流)范围，能进一步扩大显示的动态范围。

Description

显示装置
技术领域
本发明涉及例如作为显示元件，使用呈矩阵状配置的电子发射元件、以及利用来自该电子发射元件的电子进行发光的荧光体的FED(场发射型显示器)等平面型的显示装置。
背景技术
已知在例如特开2001-83907号公报中记载了作为电子发射元件，使用由上部电极-绝缘膜-下部电极三层薄膜结构构成的MIM(金属-绝缘体-金属)型的电子源的、将上部电极连接在列电极(信号电极)上、将下部电极连接在行电极(扫描电极)上的FED驱动技术。在该文献中记载了使一个扫描电极对应于一行像素群，一行一行地依次驱动该像素群。
作为第二种现有技术，已知在例如特开2002-341365号公报中记载的技术。在该文献中记载了使用依次驱动的使一个扫描电极对应于两行像素群的双重矩阵电极图形的液晶驱动电路，记载了也能适用于FED。
上述第一种现有技术由于依次驱动一行中的一个一个像素群，所以在高分辨率面板中一行的选择期间短，驱动时间余裕容易不足。另外，由于发光期间短，所以存在难以高亮度化的课题。
另外，在第一种现有技术中，使加在信号电极上的电压(驱动电子发射元件用的驱动电压)的大小与图像信号一致，通过适当地变更，显示有灰度的图像。为了再现高质量的电视图像，最好使成为上述驱动电压的依据的数字视频数据的位数(即将该数字视频数据变换成模拟驱动电压的D/A(数字到模拟)变换器的对应位数)相当于8～12位。可是，作为将驱动电压加在信号电极上的驱动器，一般是具有6～8位的D/A变换器的驱动器。因此，在使用一般的D/A变换器的情况下，能显示的灰度数为64～256，不能用更大的灰度进行显示。因此，在FED中，希望进一步提高灰度显示性能(动态范围)。
在将上述第二种现有技术应用于例如第一种现有技术中记载的FED中的情况下，由于同时驱动两行像素群，所以各像素群的选择期间能达到两倍，容易确保驱动时间余裕。另外，由于发光期间也变长，所以具有高亮度化容易的优点。可是，它也与上述的第一种现有技术相同，由于发光的动态范围受信号驱动器的D/A变换器的制约，所以不能用比由D/A变换器的对应位数规定的灰度数大的灰度数进行显示。
发明内容
本发明就是鉴于上述的课题而完成的，其目的在于提高灰度显示性能，能显示高亮度、高分辨率的图像。具体地说，目的在于能用比由D/A变换器的对应位数规定的灰度数大的灰度数进行显示，提高灰度显示性能。
另外，本发明的第二个目的在于能高亮度化，提高上述灰度显示性能。
为了达到上述第一个目的，本发明的特征在于，在选择呈矩阵状配置的多个显示元件(电子发射元件)的至少一行的选择期间(选择电压被加在上述扫描电极上的期间)，将电平互相不同的至少两个驱动电压依次加在所选择的显示元件上。即，本发明是将上述选择期间分割成多个，在该各个分割期间中，将电平不同的驱动电压加在上述选择的电子发射元件上的发明。
如果采用这样的本发明的结构，则对应于被驱动的电子发射元件的像素能实现大致为(信号驱动器能输出的灰度电压输出数)×(选择期间的分割数)以上的灰度显示数。例如，如果信号驱动器的D/A变换器为8位，上述灰度电压输出数为256，上述分割数为2，则能实现2×256共计为512灰度显示数。即，如果采用本发明，则能超过用信号驱动器的D/A变换器的对应位数规定的最大灰度显示数，实现多灰度显示。
另外，为了达到本发明的第二个目的，特征在于在上述的本发明的结构的基础上，同时驱动多行的电子发射元件。作为同时驱动的行，也可以同时选择相邻的两行。另外，在此情况下，也可以在另一选择期间，重复地选择同时选择的两行中的一行。因此，由于能增加各行(对应的像素)的选择期间，所以容易高亮度化，而且能缓和由于该选择期间的分割引起的信号驱动器的高速工作速度。
附图说明
图1是表示应用本发明的显示装置的像素配置/电极布线的第一例的框图；
图2是本发明的显示装置的驱动波形图；
图3是表示本发明的信号驱动器的灰度显示例的驱动波形图；
图4是表示本发明的显示装置的一实施方案的框图；
图5是表示本发明的显示装置的另一实施方案的框图；
图6是表示图5所示的Ta/Tb信号变换器的一具体例的框图；
图7是表示图5所示的另一实施方案中使用的Ta/Tb信号变换器的工作例的真值表；
图8是表示应用本发明的显示装置的像素配置/电极布线的第二例的框图；
图9是图8所示的例中使用的驱动波形图；
图10是图8所示的例的电极图形图；
图11是本发明中使用的背面基板和隔离片的斜视图；
图12是表示应用本发明的显示装置的像素配置/电极布线的第三例的框图；
图13是表示应用本发明的显示装置的像素配置/电极布线的第四例的框图；
图14是图13所示的例中使用的驱动波形图；
具体实施方式
以下，参照附图说明本发明的实施方案。图1是表示应用本发明的显示装置的像素配置/电极布线的第一例的框图。本实施方案的显示装置有呈矩阵状配置的多个像素(P11、P12、…)；沿画面水平方向延伸、形成沿画面垂直方向排列的行的扫描电极(S1、S2、…)；沿画面垂直方向延伸、形成列的信号电极(DO1、DE1、…)；施加选择所希望的行用的选择电压的扫描驱动器201；以及将驱动像素用的驱动电压加在信号电极上的信号驱动器301。多个像素(P11、P12、…)分别配置在扫描电极和信号电极的交点上，而且与各个电极连接，通过这些电极供给选择电压及驱动电压。图1中模式地放大示出了水平1920×垂直1080个像素中的一部分(4×4)个像素。当然，全部像素数不限于1920×1080个。
连接在奇数行的扫描电极(S1、S3)上的像素与奇数列的信号电极(DO1、DO2、…)连接，连接在偶数行的扫描电极(S2、S4)上的像素与偶数列的信号电极(DE1、DE2、…)连接。以下，作为像素(P11、P12、…)，以使用专利文献1中记载的MIM型的电子发射元件(以下简称MIM)的FED为例，参照图2中的各电极驱动波形，说明图1所示部分的工作。
FED备有背面基板和前面基板，该背面基板和前面基板互相相对配置。在背面基板上按照图1所示的图形及上述的连接关系，配置或形成作为像素(P11、P12、…)的电子发射元件、扫描电极(S1、S3)、信号电极(DO1、DE1、…)、扫描驱动器201及信号驱动器301。另一方面，在前面基板上与呈矩阵状配置在背面基板上的多个电子发射元件分别对应地设置荧光体。荧光体使用发红色光的R荧光体、发绿色光的G荧光体、以及发蓝色光的B荧光体三种。
MIM备有上部电极和下部电极，一旦将驱动电压加在两个电极之间而将强电场加在绝缘膜上，下部电极内的电子便向绝缘膜内的传导带注入，进而上部电极注入，成为热电子。该热电子中具有高能量的一部分超过上部电极而被发射到真空中。该发射电子被加在配置在前面基板上的荧光体附近的加速电极上的高压(3～6kV)加速，入射到与各电子发射元件相对配置的荧光体中。荧光体被该入射的电子激发，发出与其发光特性对应的颜色的光。扫描电极(S1、S3)连接在上述下部电极上，由扫描驱动器201施加选择电压。另外，上述上部电极连接在信号电极(DO1、DE1、…)上，由信号驱动器301施加驱动电压。
用图2更详细地说明图1所示的框图的工作。在t1～t3期间，扫描驱动器201将选择电位VS1供给连接在像素P11的MIM的下部电极上的扫描电极S1。同时在信号驱动器301中，将电位VD1供给连接在上部电极上的信号电极DO1。于是，电压(VD1-VS1)加在MIM的绝缘膜上，与该电压对应的量的发射电子照射在荧光体上，像素P11发光。同样在连接在扫描电极S1上的像素P12中，信号驱动器301将电位VD0供给信号电极DO2，电压(VD0-VS1)加在MIM的绝缘膜上。如果将电位VD0设定得不超过MIM的阈值(MIM工作所必需的施加电压的下限值)，则MIM不工作(即与其对应的荧光体不发光)。
在t3以后的期间，将非选择电位VS0供给扫描电极S1，以便即使将电位VD0～VD1中的任意的电位供给信号电极DO1，也不会超过MIM的阈值。如果这样做，则未被选择的行的MIM由于即使施加驱动电位VD1也不工作，所以对应的荧光体不发光。
这样，呈矩阵状配置在MIM中，属于由扫描驱动器施加了选择电位VS1的行(扫描电极S1、S2…中的一个或两个扫描电极)的MIM作为工作用MIM被选择，变成能工作的状态。通过再将驱动电位供给被选择的MIM，MIM发射出与驱动电位对应的量的电子。
同样，在t2～t4期间，第二行的扫描电极S2比第一行的扫描电极S1偏移选择期间的一半时间，成为选择电位VS1。从t2至t3期间成为同时选择扫描电极S1和S2的期间。可是，属于各个期间的像素群分别连接在奇数列的信号电极(DO1、DO2…)和偶数列的信号电极(DE1、DE2…)上，能进行独立的显示。以后，依次偏移选择期间的一半时间，依次进行选择工作，由于各行在选择期间独立发光，所以能进行任意的图像显示。
其次，说明本发明的灰度显示的结构。作为信号驱动器301，例如使用能进行256个台阶的电压输出的、内部安装了具有所谓8位的D/A变换功能的驱动器。如果这样做，可知能进行256灰度的显示。在本发明中，将由扫描驱动器201输出的选择电压的输出期间(即选择电位VS1的宽度)决定的MIM的选择期间分割成两部分，在其前半期间和后半期间分别独立地供给不同的256灰度的驱动电压。因此，能显示的灰度数能达到信号驱动器所具有的电压输出数的大约二倍即511灰度显示。
在某一行的选择期间内，如果将电平互不相同的(各自能独立地进行电平调整的)至少第一及第二驱动电压供给该行的MIM，则人的眼睛能看到由第一驱动电压表现的发光和由第二驱动电压表现的发光相加的光。因此，即使由第一及第二驱动电压之一表现的灰度数为k(发光量0、1、2…、k-1)，如果选择期间供给的驱动电压为两个，则由于它们相加，所以能用2k-1(发光量0、1、2…、k-1、k、k+1…、2k-2)灰度数表现图像。因此，如果分割选择期间，增加各个期间供给的驱动电压数，则能增加大约为该分割数(驱动电压数)一倍的灰度数。另外，示出了像素32和像素42分别在选择期间的前半期间Ta显示的情况的例。
另外，不使前半期间Ta和后半期间Tb均等，通过改变分配比，而不改变分割数，能进一步增加发光的动态范围。这里，将发光的动态范围定义为无发光的下一次灰度发光的最小亮度和最大亮度的比。例如，假设前半期间Ta和后半期间Tb的比率为1∶2，则作为动态范围能确保3倍。在此情况下，在接近最大亮度的灰度显示中，每一灰度的亮度差比低亮度部大二倍，但由于显示亮度高，所以相对来说没有问题。
图3中示出了信号驱动器301的输出电压波形和灰度的分配例。在长的后半期间Tb内输出电压电平0，在短的前半期间Ta内输出电压电平0～255，获得0至255灰度的光。另外，通过在前半期间Ta内经常输出电压电平255，在后半期间Tb内输出电压电平0～255，能获得255～510灰度的光。
在低亮度部(暗的图像区域)中，通过使长的一方的分割期间(后半期间Tb)内供给的驱动电压为0，使短的一方的分割期间(前半期间Ta)内供给的驱动电压变化，能缩小相邻灰度的亮度差，所以能进行相当细的灰度显示。另一方面，在高亮度部(亮的图像区域)中，使短的一方的分割期间(前半期间Ta)内供给的驱动电压为最大值，使长的一方的分割期间(后半期间Tb)内供给的驱动电压变化。因此，相邻灰度的亮度差增大，但由于亮度本身大，变化率小，视觉上几乎没有问题。即，在本发明中，根据图像的亮度，优先于灰度的控制，使用前半期间Ta和后半期间Tb中的某一期间。另外，具有以第255灰度为界限，能确保每一台阶的亮度差变化的发光量的单调增加性的优点。能用采用了LUT(Look UpTable，查询表)等的灰度修正电路(所谓γ修正电路等)，修正每一台阶的亮度差的变化。
虽然图中未示出，但即使将后半期间Tb内供给的驱动电压(或电流)范围扩大到前半期间Ta内供给的驱动电压(或电流)范围以上，也能改变每一台阶的亮度差。另外，Ta期间和Tb期间的长度相等，而且电压(或电流)范围即使程度相同，在Tb期间即使提高加在荧光体上的放电电子加速用的高电压，也有同样的效果。
另外，即使在将前半期间Ta和后半期间Tb的宽度设定得相同的情况下，由于驱动波形的偏差等，与只在前半期间Ta发光的情况相比，除了前半期间Ta以外在后半期间Tb也连续发光时的亮度达到两倍以上。如果有上述的灰度修正电路，也能修正该亮度台阶的差。
其次，在图2所示的驱动波形中，为了防止互相干扰，而且获得稳定的显示灰度，在t2时扫描电极S2开始向选择电位VS1转移，转移到选择状态后，信号电极DE1延迟转移到电位VD1，另外，在t3时扫描电极S2开始向非选择电位VS0转移之前，信号电极DE1向电位VD0转移结束。即，如果对应于扫描驱动器201的输出变化开始的时刻(t1、t2、…)，信号驱动器的上升延迟规定时间进行，而下降超前规定时间进行，则具有作为驱动系统没有必要设定多余的时刻的优点。在此情况下，一行的选择期间的一半变成长的后半期间Tb，前半期间Ta也可以设定为从后半期间Tb减去扫描电极波形的延迟或相当于波形偏差的期间后的时间。
在该例中，将发光期间分割成前半期间Ta和后半期间Tb两个期间，但如上所述，如果分割成三个以上的期间，则能进一步增加动态范围，这是不言而喻的。
图4表示本发明的显示装置(个人计算机用的显示器、电视接收机等)的一实施方案的图，是表示图1所示的信号驱动器301和生成供给它的信号的信号处理系统的一例的框图。图1中的信号驱动器301包括分别驱动奇数信号电极群(DO1、DO2…)和偶数信号电极群(DE1、DE2…)的信号驱动器320和330。信号驱动器320和330的结构相同，有将输入信号分配给各列的数据分配电路321；暂时存储该信号的锁存器322；以及将存储在锁存器322中的数字信号变换成规定的模拟电压的D/A变换电路323。以下，说明该信号处理系统的工作。
该显示装置构成得能输入或接收模拟视频信号和数字视频信号两者。输入模拟视频信号在A/D(模拟到数字)变换器311中被数字化。另一方面，输入数字视频信号在含有数字译码器的接收接口(Rx)312中被译码。A/D变换器311的输出信号和接收接口312的输出信号分别被输入开关313。然后，由开关313选择其中的某一个，供给作为驱动信号发生器的灰度修正电路314。被选择的视频信号(数字形式的视频信号)在例如用LUT(Look Up Table)构成的灰度修正电路314中进行视频信号与显示装置的显示灰度对应的γ修正等灰度修正。
这里，灰度修正电路314有变换从开关313输出的数字视频信号的位数，生成两个驱动信号的功能。例如，信号驱动器320和330中安装的D/A变换电路323的对应位数为8位的情况下，本实施方案的灰度修正电路314将上述数字视频信号的位数变换成16位的信号。即，灰度修正电路314具有变换成比输入给它的数字视频信号的位数更多的位数的信号的功能。该变换后的16位的信号被分成在前半期间Ta内成为供给信号电极的驱动电压的依据的8位的第一驱动信号、以及在后半期间Tb内成为供给信号电极的驱动电压的依据的8位的第二驱动信号。以作为中间灰度的255为界限，在其以下的灰度的情况下，第一驱动信号具有对应于输入视频信号的任意的值，第二驱动信号具有对应于输入视频信号的任意的值，第一驱动信号的各位全部为“1”(即255)。
如上述图3所说明的，利用这样的灰度修正电路314的工作，能获得对应于前半期间Ta和后半期间Tb的各个第一及第二驱动信号。而且，对应于前半期间Ta的第一驱动信号从灰度修正电路314下侧的端子输出，分别被供给作为切换器的开关316的左侧端子、以及作为同样的切换器的开关317的右侧端子。另一方面，对应于后半期间Tb的第二驱动信号从灰度修正电路314上侧的端子输出，被输入行存储器315。行存储器315将第二驱动信号延迟相当于前半期间Ta的时间后，供给开关316的右侧端子和317的左侧端子。
用开关313选择的视频信号在特征抽出电路319中抽出视频信号的白色峰值电平和平均亮度电平、亮度不同的直方图等的特征，将其抽出的结果供给Ta/Tb控制电路318。Ta/Tb控制电路318根据特征抽出电路319的抽出结果，控制Tb和Ta期间的时间分配等，进行最佳的图案制作。例如，在暗的图案显示主体视频的情况下，使前半期间Ta长，为了使前半期间Ta和后半期间Tb大致相等，调整两个期间。如上所述，不仅控制后半期间Tb和前半期间Ta的时间分配，而且也可以控制后半期间Tb和前半期间Ta内的信号驱动器的驱动电压(或电流)范围或供给荧光体的高压等。另外，与这些控制一致地通过改变灰度修正电路314中生成的驱动信号电平的变化范围和修正特性，能进行更好的图案制作。另外，前半期间Ta和后半期间Tb的分配也可以按照帧单位切换，或者按照行单位切换。
另外，虽然图中未示出，但用户利用遥控器等设定亮度或对比度时，如果不仅控制视频信号电平的修正，而且控制后半期间Tb和前半期间Ta的时间分配、信号驱动器301的驱动电压(或电流)范围、供给荧光体的高压等，则能实现良好的图像显示。
Ta/Tb控制电路318根据水平及垂直同步等的同步信号，例如将两个水平扫描周期作为选择期间，还形成表示选择期间的前半期间Ta和后半期间Tb的控制信号。该控制信号有奇数行用和偶数行用两种，偶数行用是比奇数行用大致延迟了1水平扫描周期的信号波形。这些控制信号控制开关316和317，例如在t1～t2期间，将大致延迟了前半期间Ta的对第一行的第二驱动信号供给信号驱动器320，将未延迟的对第二行的第二驱动信号供给信号驱动器330。这些驱动信号在数据分配电路321中被分配给各列。然后，接着在t2～t3期间，将所供给的驱动信号暂时存储在锁存器322中，在D/A变换器323中变换成模拟的驱动电压，加在各信号电极(DO1、DO2、…)上。
在t2～t3期间，开关316和317选择与图示相反的信号。将未延迟的对第三行的第一驱动信号供给信号驱动器330。这些驱动信号在数据分配电路321中被分配给各列。接着在t3～t4期间，暂时存储在锁存器322中。然后，在D/A变换器323中变换成模拟的驱动电压，加在各信号电极(DO1、DO2、…)上。以下，同样地依次进行选择工作。
在图1中，将奇数列的信号电极向上方引出，连接在信号驱动器320上，将偶数列的信号电极向下方引出，连接在信号驱动器330上，如果这样构成，则具有仍能使用现有的单纯矩阵方式用信号驱动器实施本发明的优点。
图5是表示本发明的显示装置的第二实施方案的图，是表示图1中的信号驱动器301和形成供给它的信号的信号处理系统之一例的框图。在图5中，图1所示的信号驱动器301由分别驱动奇数信号电极群(DO1、DO2…)和偶数信号电极群(DE1、DE2…)的信号驱动器340和350构成。信号驱动器340和350的结构相同，将作为切换器的Ta/Tb信号变换器324设置在图4所示的信号驱动器320和330的D/A变换电路323之前。
作为驱动信号发生器的灰度修正电路314与图4所示的相同，具有将数字视频信号的位数变换成信号驱动器的输入位数的信号的功能。但是，变换后的位数与图4所示的实施方案不同。在本实施方案中，将8位的数字视频信号变换成9位的信号。在前半期间Ta和后半期间Tb中作为公用的驱动信号，例如输出9位的0～511灰度，在Ta/Tb信号变换器324中生成Ta/Tb期间供给的信号。
将表示Ta/Tb信号变换器324的具体结构的一例的框图示于图6中，将其真值示于图7中。在驱动信号为0～255(驱动信号的最高位：b8＝0)的情况下，Ta期间直接输出b0～b7，Tb期间输出“0”。在驱动信号为256～511(驱动信号的最高位：b8＝1)的情况下，Ta期间输出“1”(即255)，Tb期间直接输出b0～b7。即，在本实施方案中，参照在灰度修正电路314中变换的9位的驱动信号的最高位，将该值作为基准，决定分别分配给前半期间Ta和后半期间Tb的第一及第二驱动信号。但是，在此情况下，驱动信号255和256时，信号驱动器的输出电压波形相同。因此，可以认为灰度修正电路314的修正输出255和256为同一灰度显示，例如可以进行LUT数据设定等，以便不使用255或256的修正输出。
图5中的信号驱动器340和350分别进行与属于奇数扫描电极群的像素连接的奇数信号电极群、与属于偶数扫描电极群的像素连接的偶数信号电极群的驱动。因此，Tb/Ta控制电路318控制驱动器340和350的控制波形成为偏离的1行选择期间的一半(在上述的说明例中是视频信号的1水平周期)时间的波形。
在图5所示的系统中，与图4相比，有必要准备包括Tb/Ta信号变换电路的专用水平驱动器。可是，由于Tb/Ta信号变换电路的逻辑电路本身能比较简单地实现，不需要行存储器315，所以能将电路规模抑制得比较小。因此，与图4所示的实施方案相比，在成本等方面有利。
图8是表示应用本发明的显示装置的像素配置/电极布线的第二例的框图。另外，图9是表示其各电极驱动波形例的波形图。在图1所示的例中，将扫描电极配置在每一行中，与此不同，在图8所示的例中，用同一个扫描电极驱动两行。因此，能谋求降低扫描电极的个数，提高制造工序的合格率。扫描电极驱动器202可以是图1所示的扫描电极驱动器201的输出数的一半。与图2中的驱动波形例不同，在图9所示的驱动波形例中，将连接在奇数行的像素上的奇数列信号电极DO1和DO2的波形延迟1水平扫描周期。为了获得该延迟信号，信号处理电路中需要相当于行存储器的电路。
图10是形成了图8所示例中的电子发射元件的背面基板上的电极图形例的布局图，图11是带有隔离片的背面基板的斜视图。背面基板备有玻璃基板421、扫描电极422、信号电极423、以及电子发射元件424。
为了构成FED，需要与背面基板相对的形成了荧光体和阳极电极的前面基板(图中未示出)。为了实现没有光斑的均匀的图像显示，形成背面基板和前面基板的例如高度为2mm左右的隔离片10，维持一定的间隔。该隔离片410避开像素配置，以便不妨碍从背面基板射出的电子的行程。在像素间隔为0.3mm左右的情况下，隔离片410的厚度为0.05～0.1mm左右，高度为2mm左右。如图11所示，预先用具有与隔离片相同程度以下厚度的支撑体411将两个隔离片结合起来，适合构成箱形形状。
可是，一部分电子碰撞隔离片，有时电荷被蓄积在隔离片中。为了使该电荷逃逸，使隔离片的表面稍微具有导电性，同时将隔离片配置在扫描电极上。如果采用本发明，则由于能用一个扫描电极选择两行像素群，所以能使一个一个扫描电极的宽度比图1所示的宽。因此，作为竖立在扫描电极上的隔离片，能采用厚的隔离片。因此，能确保隔离片的强度，另外在隔离片和扫描电极的配合精度上能取得余裕。
组装FED时，为了对背面基板和前面基板加力粘接，进入两基板之间的隔离片多少也进入基底上的扫描电极上。因此，为了起缓冲作用而比较厚地形成扫描电极。这时，支撑体411安装得比隔离片410的下端提高扫描电极的厚度以上，以便不致损伤扫描电极。另外，为了避免电荷蓄积的影响，支撑体411的前面基板侧比隔离片410低。一般说来，FED沿画面垂直方向呈矩阵状排列红、绿和蓝色的像素，进行全色化，所以像素间隔容易沿水平方向窄、垂直方向宽。因此，来自电子发射元件424的电子受水平方向的各像素之间存在的隔离片等中蓄积的电荷的影响，有可能不能良好地入射到荧光体中。因此，考虑到水平方向的像素间隔窄，配置在水平方向的像素之间的支撑体411的厚度可以比隔离片410薄。
图12是表示应用本发明的显示装置的像素配置/电极布线的第三例的框图。与图8所示例的差异在于：偶数行的像素群相对于奇数行的像素群向右偏移半像素间隔；以及奇数列的信号电极向上侧引出，连接在信号电极302上，偶数列的信号电极向下侧引出，连接在信号电极303上。
由于偶数行和奇数行偏移半个像素，所以在外观上，水平方向的像素数增多，有提高水平方向的分辨率的优点。另外，由于将信号电极从上向下引出，所以能确保信号电极和信号驱动器的连接间距大，能谋求提高可连接性。
图13是表示应用本发明的显示装置的像素配置/电极布线的第四例的框图，图14是表示其各电极驱动波形例的波形图。该例适合于将画面上下一分为二，分别独立地进行驱动的结构的显示装置。扫描电极驱动器203的输出数等于显示装置的垂直方向像素数，扫描电极SU1和SD1、SU2和SD2用同一波形驱动。连接在上侧扫描电极(SU1、SU2)上的像素(P11、P12、…)与上侧信号驱动器304驱动的上侧信号电极(DU1、DU2、…)连接。同样，连接在下侧扫描电极(SD1、SD2)上的像素(P31、P32、…)与下侧信号驱动器305驱动的上侧信号电极(DU1、DU2、…)连接。图13的实施例能看作与图8所示的实施例中的将奇数行像素群配置在上侧画面上，将偶数行像素群配置在下侧画面上的例等同。动作相同，详细说明从略。
如果采用图13的例子，则与图1所示的例相比，具有能将信号处理所必要的帧存储器的信号电极布线数减少一半的优点。在图14所示的驱动波形例中，由于驱动上侧画面下端的像素群和下侧画面上端的像素群的时序偏移，所以发生动画显示时序的偏移，例如有时发生纵线左右动能看成中央部分成的纵线的现象。通过使驱动上侧画面下端的像素群和下侧画面上端的像素群的时序一致，能解决该现象。即，使上侧画面和下侧画面的扫描方向大致相反即可。
在以上说明的本发明的实施方案中，作为FED的电子发射元件，虽然以MIM型的为例进行了说明，但也能适用于主轴型、表面电驱动型、碳纳米管型等各种类型的电子发射元件。另外，在以上的说明中，作为显示装置虽然以FED为例进行了说明，但本发明不限定于FED，同样能适用于使用ELD(电致发光型显示器)或OLED(有机发光二极管)等的显示装置等。即，本发明也能适用于包括注入电子的电子注入元件、以及被照射来自该电子注入元件的注入电子(或空穴)而发光的发光层，利用加在所连接的上述扫描电极上的选择电压、以及加在上述信号电极上的驱动电压，控制上述电子注入元件的注入电子(或空穴)量这样构成的显示装置。
这样，如果采用本发明，则能提高灰度显示性能，能显示高亮度、高分辨率的图像。因此，在FED等平面型的显示装置中，能显示高质量的图像。

Claims (21)

1.一种显示装置，包括：
设置了荧光体的前面基板；
与上述前面基板相对配置、呈矩阵状配置了将电子照射在上述荧光体上用的多个电子发射元件的背面基板；以及
在选择上述多个电子发射元件中的至少一行的电子发射元件的选择期间内，能将根据输入视频信号生成的具有互不相同的电平的至少两个驱动电压加在上述选择的电子发射元件上的驱动器。
2.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于：上述输入视频信号是数字形式的视频信号，根据变换该数字形式的视频信号的位数获得的数字信号，生成上述至少两个驱动电压。
3.一种显示装置，包括：
设置了沿画面水平方向延伸的多个扫描电极、沿画面垂直方向延伸的多个信号电极、以及配置在该多个扫描电极和该多个信号电极的各交点上的发射电子用的多个电子发射元件的背面基板；
与上述背面基板相对配置、设置了被照射来自上述电子发射元件的电子而发光的荧光体的前面基板；
将在规定期间选择上述多个电子发射元件中的至少一行的电子发射元件用的选择电压加在上述扫描电极上的扫描驱动器；以及
将具有对应于驱动上述电子发射元件用的输入视频信号的电平的驱动电压加在上述信号电极上的信号驱动器，
其中，将用上述选择电压的输出期间规定的选择期间分割成多个期间，在分割期间的各个期间内，供给上述驱动电压。
4.根据权利要求3所述的显示装置，其特征在于：在每个上述分割期间内改变加在上述信号电极上的驱动电压的电平。
5.一种显示装置，包括：
沿画面水平方向延伸的多个扫描电极；
沿画面垂直方向延伸的多个信号电极；
配置在该多个扫描电极和该多个信号电极的各交点上的显示元件，通过呈矩阵状地配置该显示元件构成画面；
将在规定期间选择上述多个显示元件中至少一行的显示元件用的选择电压加在上述扫描电极上的扫描驱动器；以及
根据输入视频信号，能生成驱动上述显示元件用的具有互不相同的值的第一及第二驱动信号的驱动信号发生器，
其中，在根据来自上述扫描驱动器的选择电压规定的上述一行的显示元件的选择期间，将根据来自上述驱动信号发生器的第一及第二驱动信号获得的驱动电压依次加在上述信号电极上。
6.一种显示装置，包括：
沿画面水平方向延伸的多个扫描电极；
沿画面垂直方向延伸的多个信号电极；
配置在该多个扫描电极和该多个信号电极的各交点上的显示元件，通过呈矩阵状地配置该显示元件构成画面；
将在规定期间选择上述多个显示元件中至少一行的显示元件用的选择电压加在上述扫描电极上的扫描驱动器；
变换输入的数字视频信号的位数，能生成驱动上述显示元件用的具有互不相同的值的第一及第二驱动信号的驱动信号发生器；
在由来自上述扫描驱动器的选择电压的输出期间规定的选择期间内的第一期间内，输出来自上述驱动信号发生器的第一驱动信号，在该选择期间的第二期间内输出来自上述驱动信号发生器的第二驱动信号的切换器；以及
将从上述切换器输出的第一及第二驱动信号分别变换成模拟信号，作为第一及第二驱动电压加在上述信号电极上的D/A变换器。
7.根据权利要求6所述的显示装置，其特征在于：上述显示元件包括注入电子的电子注入元件、以及被照射来自该电子注入元件的注入电子(或空穴)而发光的发光层，利用加在所连接的上述扫描电极上的选择电压、以及加在上述信号电极上的驱动电压，控制上述电子注入元件的注入电子(或空穴)量。
8.根据权利要求6所述的显示装置，其特征在于：使上述选择期间内的第一期间和上述第二期间的时间宽度互相不同。
9.根据权利要求6所述的显示装置，其特征在于：
使上述选择期间内的第一期间比上述第二期间短，
在进行暗的灰度显示的情况下，使该第二期间内施加的上述第二驱动电压大致呈非发光的一定电平，而且改变该第一期间内施加的上述第一驱动电压，进行灰度控制，
在进行亮的灰度显示的情况下，使该第一期间内施加的上述第一驱动电压大致呈最大发光的一定电平，而且改变该第二期间内施加的上述第二驱动电压，进行灰度控制。
10.根据权利要求6所述的显示装置，其特征在于包括：还抽出输入视频信号的特征的抽出电路，根据该抽出电路的特征抽出结果，改变上述第一及第二期间的长度、或各自的分割期间内的驱动电压的范围。
11.根据权利要求6所述的显示装置，其特征在于还包括：亮度或对比度设定器，根据该亮度或对比度设定值，改变上述第一及第二期间的长度、或各自的分割期间内的驱动电压的范围。
12.根据权利要求6所述的显示装置，其特征在于：上述驱动信号发生器是灰度修正电路，该灰度修正电路具有修正由上述第一及第二分割期间施加的第一及第二驱动电压的组合引起的灰度特性的不连续性的功能。
13.根据权利要求6所述的显示装置，其特征在于：上述驱动信号发生器变换成具有比上述数字视频信号的位数多的位数的信号，生成上述第一及第二驱动信号。
14.根据权利要求6所述的显示装置，其特征在于：从上述驱动信号发生器输出的上述第一及第二驱动信号的位数的合计比上述数字视频信号的位数多。
15.根据权利要求6所述的显示装置，其特征在于：从上述驱动信号发生器输出的上述第一及第二驱动信号各自的位数与上述D/A变换器能对应的数字信号的位数相等。
16.根据权利要求6所述的显示装置，其特征在于：上述扫描驱动器输出沿着画面垂直方向对每两行依次选择上述多个显示元件用的选择电压。
17.根据权利要求6所述的显示装置，其特征在于：上述扫描驱动器输出沿着画面垂直方向对每两行、而且使其中的一行不同的选择期间重复地依次选择上述多个显示元件用的选择电压。
18.根据权利要求6所述的显示装置，其特征在于：上述扫描驱动器输出同时选择位于画面上半部分的上述多个显示元件的至少一行、以及位于画面上半部分的上述多个显示元件的至少一行用的选择电压。
19.一种信号驱动器，它被用于备有沿画面水平方向延伸的多个扫描电极；沿画面垂直方向延伸的多个信号电极；以及配置在该多个扫描电极和该多个信号电极的各交点上的显示元件，同时呈矩阵状地配置该显示元件构成画面的显示装置中，将驱动上述显示元件用的驱动电压加在上述信号电极上，该信号驱动器的特征在于备有：
n位的灰度信号输入端子，n≥8；
输入表示将上述扫描电极的选择期间分割成m个期间中的哪一个期间的信号的端子，m≥2；
输出k个电压电平的输出电路，k≤2n/m；以及
决定选择由n位的灰度信号和分割期间指示信号规定的k个电压(或电流)电平中的哪一个的信号变换器。
20.一种显示装置，其特征在于包括：
设置了沿画面水平方向延伸的多个扫描电极、沿画面垂直方向延伸的多个信号电极、以及配置在该多个扫描电极和该多个信号电极的各交点上的发射电子用的多个电子发射元件的背面基板；
与上述背面基板相对配置、设置了被照射来自上述电子发射元件的电子而发光的荧光体的前面基板；以及
在上述背面基板和前面基板之间形成空间用的隔离片，
其中，一个上述扫描电极与两行上述电子发射元件群连接，该两行电子发射元件群分别与不同的信号电极连接，
上述隔离片配置在上述扫描电极上、且大致在上述两行电子发射元件群的中央。
21.根据权利要求20所述的显示装置，其特征在于：
竖立在不同的扫描电极上的两个隔离片利用支撑体互相结合构成箱形隔离片，
上述支撑体比上述隔离片的高度低，该支撑体的底面部位于比该隔离片的底面部高出上述扫描电极的厚度以上的位置。
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