KR100552361B1

KR100552361B1 - 표시 장치

Info

Publication number: KR100552361B1
Application number: KR1020030074540A
Authority: KR
Inventors: 와따나베도시미쯔; 가부또노부아끼; 스즈끼무쯔미; 오오이시요시히사; 나까지마미쯔오; 이꼬마준이찌
Original assignee: 가부시키가이샤 히타치세이사쿠쇼
Priority date: 2003-06-18
Filing date: 2003-10-24
Publication date: 2006-02-20
Anticipated expiration: 2023-10-24
Also published as: CN1573850A; US7295174B2; GB2403055B; CN100382118C; JP2005010319A; KR20040110965A; GB0322625D0; JP3985736B2; GB2403055A; US20050001792A1

Abstract

본 발명은 전자 방출 소자를 선택하기 위한 스캔선의 배선 저항에 의한 전압 강하에 의해 생기는 스미어를 저감하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 따른 표시 장치는, 스캔선, 데이터선, 및 데이터선과 스캔선과의 교점부에 제공된 전자 방출 소자가 형성된 FED 패널(1)과, 스캔선에 선택 신호를 공급하는 스캔 드라이버(2)와, 데이터선에 구동 신호를 공급하는 데이터 드라이버(4)를 구비하고 있다. 상기 선택 신호에 의해 선택된 복수 전자 방출 소자는 상기 구동 신호에 의해 구동된다. 그리고, 본 발명은 이러한 표시 장치에, 상기 스캔선의 각 열의 배선 저항에서의 전압 강하를 보상하도록 상기 각 데이터선에 공급되는 구동 신호를 개별적으로 보정하는 신호 보정 회로(30)를 제공한 것을 특징으로 한다.

인터페이스부, 표시 패널, MIM형 전자 방출 소자, 타이밍 컨트롤러, 스캔 드라이버

Description

표시 장치{DISPLAY DEVICE}

도 1은 본 발명에 따른 표시 장치의 제1 실시예를 나타내는 블록도.

도 2는 도 1에 도시한 표시 패널(1)의 배선 패턴의 일례를 나타내는 도면.

도 3은 MIM형 전자 방출 소자의 동작을 설명하기 위한 도면.

도 4는 도 1에 도시한 제1 실시예의 동작을 설명하는 도면.

도 5는 도 1에 도시한 제1 실시예의 신호 보정 회로(30)에서의 보정 데이터 작성 동작을 설명하는 도면.

도 6은 본 발명에 따른 표시 장치의 제2 실시예를 나타내는 블록도.

도 7은 도 6에 도시한 제2 실시예의 신호 보정 회로(30)의 구체적인 회로 구성의 일례를 나타내는 도면.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

2 : 스캔 드라이버

8 : 고압 제어 회로

13 : 타이밍 컨트롤러

16 : 비디오 신호 단자

17 : 비디오 신호 처리 회로

20 : FED 모듈

30 : 신호 보정 회로

본 발명은 예를 들면, Field Emission Display(이하 FED라 함) 등의 화소가 매트릭스 형상으로 배치된 매트릭스형 표시 장치에 관한 것이다.

FED의 구성에 대해서는 일본 특허 공개 평8-248921호 공보(문헌 1)의 도 1, 및 단락 번호 0071∼0079에 기재되어 있다. 즉, 행 방향(화면 수평 방향)으로 연장되는 복수의 행 전극(스캔선)과 열 방향(화면 수평 방향)으로 연장되는 복수의 열 전극(데이터선)과의 교점부에 복수의 전자 방출 소자를 매트릭스 형상으로 배치하며, 상기 스캔선에 주사 신호를 인가하여 행 단위로 전자 방출 소자를 선택한다. 그리고, 선택된 1행의 전자 방출 소자에 영상 신호에 기초하는 구동 신호를 공급하여 전자를 방출시키고, 이것을 전자 방출 소자에 대향하여 배치된 형광체에 충돌시켜 발광시켜서 영상을 형성한다.

이러한 구성의 FED에서, 스캔선, 데이터선의 배선 저항에 의해 발생하는 전압 강하(혹은 전압 상승)에 의해 영상에 휘도 불균일이 생기는 것이 예를 들면, 상기 문헌 1, 일본 특허 공개 평11-149273호 공보(문헌 2) 또는 일본 특허 공개 제2003-22044호 공보(문헌 3)에 개시되어 있다.

그런데, 전자 방출 소자의 종류로서는, 카본 나노 튜브(CNT)형, 표면 전도형 방출 소자(SCE)형, 금속-절연층-금속형 방출 소자(MIM)형 등이 존재한다. 상기 SCE형, MlM형은 그것에 가해지는 선택 신호 및 구동 신호와의 전위차에 따른 전류가 그 내부에 흐름으로써 전자를 방출하고 있다. 이 전자 방출량은 전자 방출 소자 내부를 흐르는 전류(이하, 내부 전류라 함)의 크기에 따라 증가하지만, SCE형, MIM형의 경우, 전자 방출량과 내부 전류의 크기와의 비율, 즉 에미터 효율은 5% 전후이다. 이 때문에, SCE형, MIM형의 경우에는 그것에 접속되는 스캔선의 배선 저항에 상기 내부 전류가 흐름으로써 발생하는 전압 강하의 영향이 특히 커진다. 이 전압 강하는 내부 전류, 즉 구동 신호가 커질수록 현저해진다. 따라서, 예를 들면, 구동 신호의 기초로 되는 영상 신호가 임의의 영역에서 고휘도의 영상을 나타내는 경우(예를 들면, 백을 표시하는 경우), 상기 전압 강하의 영향에 의해 영상에 스미어(임의의 영역과 상하 좌우로 인접하는 장소에서, 고스트 형상의 색, 휘도 불균일이 생기는 현상)가 발생한다.

상기 문헌 1 및 2에서는 스캔선이나 데이터선의 배선 저항에 의해 발생하는 전압 강하에 의한 휘도 불균일을 저감하기 위해, 전압 강하분을 고려하여 미리 정한 보정 데이터를 구동 신호에 가하도록 하고 있다. 상기에서 설명한 바와 같이, 전압 강하는 각 전자 방출 소자에 공급되는 구동 전압, 즉 영상 신호에 따라 변화하지만, 문헌 1 및 2에는 영상 신호의 크기에 의한 전압 강하 변동분에 대해서는 고려되어 있지 않다. 상기 문헌 3은 영상 신호에 따라 보정 데이터값을 변화시키는 것을 개시하고 있지만, 이것은 화면 수평 방향을 복수의 노드로 분할하여 노드마다 보정 데이터를 연산하고 있으며, 각 데이터선에 공급되는 구동 신호마다 보정 데이터를 구하고 있지 않다.

본 발명은 상기한 바와 같은 과제에 감안하여 이루어진 것으로,그 목적은 상기 전압 강하에 의한 영상의 휘도 불균일을 적합히 저감하여 고화질의 영상을 표시하는 것이 가능한 표시 장치를 제공하는 것에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 표시 장치는, 스캔선에 접속되는 복수의 전자 방출 소자에 각각 공급되는 구동 신호에 대하여, 각각 해당 구동 신호의 기초로 되는 영상 신호에 따라 보정하는 것을 특징으로 하는 것이다. 이 보정은 상기 내부 전류가 선택 행의 복수 전자 방출 소자에 접속되는 스캔선에 흐름으로써 발생하는 전압 강하를 보상하도록 신호 보정 회로에서 행해진다.

스캔선의 1 화소수 당의(각 데이터선과 교차하는 위치마다의) 배선 저항을 r, 데이터선으로부터 스캔선에 흐르는 각 화소(전자 방출 소자)의 내부 전류를 Ii로 하면, 화소마다 r·Ii에 의한 전압 강하가 발생하게 된다. 즉, 본 발명에서는 이 전압 강하분을 보정값으로 하여, 각 화소에 대응하는 영상 신호를 미리 보정함으로써, 각 구동 신호의 진폭을 보정하는 구성으로 하고 있다.

이러한 구성에 따르면, 행 방향으로 배열된 각 전자 방출 소자에 공급되는 구동 신호 각각을 보정하기 때문에, 화소마다, 해당 화소에서의 영상 신호에 의존하는 전압 강하를 개별적으로 보상할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따르면, 정밀하게 휘도 불균일 보정을 행할 수 있어서, 스미어를 적절히 저감할 수 있다.

이하, 본 발명의 실시예에 대하여 도면을 참조하면서 설명한다. 도 1은 본 발명에 따른 표시 장치(FED)의 제1 실시예를 나타내는 도면이며, 화소마다 휘도 보정을 행하는 것이 가능한 신호 보정 회로(30)를 구비하는 것을 특징으로 하는 것이다.

비디오 신호 단자(16)에 입력된 영상 신호는 비디오 신호 처리 회로(17)에서 진폭, 흑 레벨, 색조 조정 등의 각종 신호 처리가 행해진다. 시스템 마이크로 컴퓨터(19)는 비디오 신호 처리 회로(17)에서의 진폭, 흑 레벨, 색조 조정에 필요한 설정 데이터 등을 기억하고, 이 설정 데이터에 기초하여 비디오 신호 처리 회로(17)에서의 신호 처리의 제어를 행한다. 비디오 신호 처리 회로(17)에서 신호 처리된 영상 신호는 인터페이스부의 송신부인 LVDSTx 회로(Low Voltage Digital Signaling Transmitter : 저전압 디지털 차동 신호 송신기)(18)에 공급되어, 디지털 형식의 영상 신호로서 FED 모듈(20)에 송신된다.

FED 모듈(20)은 LVDSRx 회로(LVRS Receiver : LVDS 수신기)(12), 신호 보정 회로(30), 타이밍 컨트롤러(13), 스캔 드라이버(2), 데이터 드라이버(4), FED 패널(1), 고압 발생 회로(7), 고압 제어 회로(8) 및 전원 회로(15) 등을 포함한다. 상기 LVDSTx 회로(18)로부터 송신된 디지털 형식의 영상 신호는 FED 모듈(20)에 제공된 인터페이스부의 수신부인 LVDSRx 회로(LVRS Receiver : LVDS 수신기)(12)에서 수신된다. LVDSRx 회로(12)가 수신한 디지털 형식의 영상 신호는, 신호 보정 회로(30)에 의해 상술한 전압 강하를 보상하기 위한 보정이 이루어진다. 이 보정의 상세에 대해서는 후술한다. 신호 보정 회로(30)에서 보정된 영상 신호는 타이밍 컨트롤러(13)에 입력된다. 타이밍 컨트롤러(13)는 스캔 드라이버(2), 데이터 드라이버(4), 및 고압 제어 회로(8)가 각각 최적의 타이밍에서 동작하도록 상기 영상 신호와 함께 입력된 수평 및 수직 동기 신호에 기초하는 타이밍 신호와 영상 데이터를 보낸다.

여기서, FED 패널(1)에 대하여 설명한다. FED 패널(1)은 패시브 매트릭스 방식의 영상 표시 장치이며, 상호 대향하는 배면 기판과 전면 기판을 갖고 있다. 배면 기판에는 열 방향(화면 수직 방향)으로 연장되는 복수의 데이터선이 행 방향(화면 수평 방향)으로 배열되며, 행 방향으로 연장되는 복수의 스캔선이 열 방향으로 배열되어 있다. 그리고, 복수의 데이터선과 복수의 스캔선의 각 교점부에 전자 방출 소자를 제공함으로써, 복수의 전자 방출 소자를 매트릭스 형상으로 배치한다. 전면 기판에는 각 전자 방출 소자와 대향하여 형광체가 배치되어 있다.

FED 패널(1)의 스캔선에는 스캔 드라이버(2)가 접속된다. 이 스캔 드라이버(2)는 타이밍 컨트롤러(13)로부터의 타이밍 신호에 기초하여, 복수의 전자 방출 소자를 행 단위(1 또는 2행)로 선택하기 위한 선택 신호를 열 방향으로 순차적으로 스캔선에 인가하여 행의 선택 동작을 행한다. 이 선택 신호는 예를 들면, 선택 시에는 0V, 비선택 시에는 5V의 전압으로 설정된다. 또한, FED 패널(1)의 데이터선에는 데이터 드라이버(4)가 접속된다. 데이터 드라이버(4)는 타이밍 컨트롤러(13)로부터의 영상 데이터에 기초하여, 1행의 전자 방출 소자에 대하여 각각 입력 영상 신호에 기초하는 구동 신호를 데이터선에 공급한다. 또한, 데이터 드라이버(4)는 타이밍 컨트롤러(13)로부터의 타이밍 신호에 기초하여, FED 패널(1)의 1행의 데이터, 즉 타이밍 컨트롤러로부터의 1 라인의 영상 데이터를 1 수평 기간 유지 하여, 1 수평 주기마다 데이터를 재기입한다. 또한, 도 1에서는 FED 패널의 수평 화소 수를 1280×3, 수직 화소 수를 720으로 하고 있으며, 이 경우의 데이터 드라이버는 192 출력의 LSI를 사용하면 20개, 스캔 드라이버는 128 출력의 LSI를 사용하면 6개가 필요해진다. 도 1에서는 각각 회로 블록(2 및 4)으로 나타내고 있다.

FED 패널(1)의 애노드 단자에는 이 애노드 단자에 고압(예를 들면, 7kV)을 가하기 위한 고압 발생 회로(7)가 접속되어 있다. 이 고압은 전원 단자(10)에 공급되는 전원 전압에 기초하여 생성되며, 고압 제어 회로(8)에 의해 제어된다. 또한, 이 전원 전압은 FED 모듈(20)에 구비된 커넥터(15)에 공급되는 전원을 승압 등을 행함으로써 생성된다.

이러한 구성의 FED에서의 표시에 따른 동작에 대하여 이하에 설명한다. 상기 스캔 드라이버(2)에 의해 스캔선을 통해 선택 신호가 인가된(즉, 선택된) 1행의 전자 방출 소자에, 데이터 드라이버(4)로부터 데이터선을 통해 구동 신호가 주어지면, 해당 행의 전자 방출 소자는 선택 신호와 구동 신호와의 전위차에 따른 양(量)의 전자를 방출한다. 선택 시에서 인가되는 선택 신호의 레벨은 전자 방출 소자의 위치에 상관없이 일정하기 때문에, 전자 방출 소자로부터의 전자 방출량은 구동 신호 레벨에 의해 변화한다(즉, 구동 신호의 기초로 되는 영상 신호의 레벨에 의해서 정해짐). 그리고, FED 패널(1)의 애노드 단자에는 고압 회로(7)로부터의 가속 전압(예를 들면, 7kV)이 가해지고 있기 때문에, 전자 방출 소자로부터 방출된 전자는 이 가속 전압에 의해 가속되어, FED 패널(1)의 전면 기판에 배치된 형광체에 충돌한다. 형광체는 이 가속 전자가 충돌됨으로써 여기하여 발광을 행한다. 이것에 의해, 선택된 1 수평 라인의 영상이 표시된다. 또한, 스캔 드라이버(2)는 복수의 스캔선에 대하여, 열 방향으로 순차적으로 선택 신호를 인가함으로써, 1행씩 전자 방출 소자의 선택을 행한다. 이것에 의해, 1 프레임의 영상을 FED 패널의 표시면 상에 형성할 수가 있다. FED 패널(1)에 표시하는 영상이 밝은 경우에는 고압 회로(7)로부터의 부하 전류가 많으며, 영상이 어두운 경우에는 부하 전류가 적어진다. 고압 발생 회로(7)의 전압값은 부하 전류가 많아짐에 따라 저하되지만, 고압 제어 회로(8)에 의해 고압값을 일정하게 유지하도록 고압 안정화의 제어가 행해진다.

다음으로, 신호 보정 회로(30)의 동작에 대하여, 도 2∼도 5를 병용하면서 설명한다. 도 2는 FED 패널(1) 내부의 배선 구조의 일례를 나타낸 것이다. 또한, 도 3은 도 2에서의 FED 패널의 1 화소의 단면을 모식적으로 나타낸 것이다. 도 4는 5×9의 매트릭스 표시예를 이용하여, 보정의 구체적인 동작을 설명하기 위한 도면이다. 도 5는 본 발명에서의 구체적인 신호 보정의 방법을 나타내고 있다. 도 2에서, 참조 부호 65∼68은 스캔선(행 선택선)을, 참조 부호 61∼64는 데이터선(열 선택선)을, 참조 부호 69∼84는 형광체를, 참조 부호 87∼90은 스캔선으로부터 데이터선에 흐르는 화소마다의 전류를, 참조 부호 60은 하부 유리 기판(배면 기판)을, 참조 부호 85는 상부 유리 기판(전면 기판)을 나타내고 있다. 또한, 데이터선과 스캔선의 말단에 기술한 숫자는 행 및 열 번호를 나타내는 것이다. 예를 들면, 2행째에 영상 신호를 표시하는 경우에는 스캔선(66)에 데이터 드라이버로부터 선택 신호를 인가하여 선택 상태로 함과 함께, 데이터선(61∼64)에 데이터 드라이버(4) 로부터 구동 신호인 소정의 아날로그 전압을 공급한다.

이 선택 상태에서의 2행째의 화소(즉, 2번째의 스캔선과 데이터선과의 교차부에 접속된 화소)의 동작을 도 3에 나타낸다. 도 3은 전자 방출 소자로서, MIM형의 전자 방출 소자(이하, 단순히 MIM이라 함)를 예로 하여 설명하고 있다. 스캔선(66)과 데이터선(61) 사이에 선택 신호와 구동 신호의 전위차로서, 수 V∼10V의 전압이 가해지면, MIM에서는 화살표로 나타낸 방향으로 전류(87)(이하, MIM 전류라 함)가 절연물(59)을 투과하여 흐른다. 이 MIM 전류(87)가 흐름으로써, 절연물(59)의 표면에 전자가 발생하는 상태로 된다. 그것과 동시에, 고압 발생 회로(7)로부터의 가속 전압에 의해 전자를 형광체측으로 가속하는 작용을 갖는 전계를 FED 패널(1)의 내부에 생성하여, 전자 빔(86)을 형성한다. 이 전자 빔(86)이 형광체(73)와 충돌하여, 형광체(73)를 여기함으로써 발광이 행해진다. 형광체로부터의 광은 상부 유리 기판(85)을 투과하여 외부로 방출된다.

형광체(73)로부터의 발광 강도는 전자 빔(86)의 전류 밀도에 대략 비례하며, 전류 밀도는 MIM 전류(87)에 비례한다. 즉, 고휘도 발광 시에는 MIN4 전류(87)는 많으며, 저휘도 발광시에는 MIM 전류(87)는 적어진다. 따라서, 도 2의 MIM 전류(87∼90)는 1 수평 라인을 표시하는 영상 내용에 의해 화소마다 다른 값으로 되며, 이 전류(87∼90)는 전부 스캔선(66)을 통해 스캔 드라이버(2)에 흐른다. 여기서, 스캔선은 통상 수 Ω∼수십 Ω의 배선 저항을 가지고 있기 때문에, 스캔선에 흐르는 전류에 의해 전압 강하가 발생한다. 스캔선과 데이터선과의 교점, 즉 화소를 1개의 단위로 하면, 각 화소 위치에서의 스캔선의 배선 저항값은 스캔 드라이버(2)로부터 멀어짐에 따라 커진다. 스캔선(66)의 배선 저항이 큰 경우에는, 이 MIM 전류에 의한 전압 강하 작용이 화소 위치와 영상 신호에 의해 크게 다르기 때문에, 화면 수평 방향에 걸쳐 휘도 불균일이 발생한다. 따라서, 이 전압 강하를 보상하는 보정이 없이는 휘도 불균일을 해소한 선명한 영상은 표시하기 어렵다. 본 발명에 따른 신호 보정 회로(30)는 이 전압 강하에 의한 전압 변화를 데이터 드라이버(4)로부터의 구동 신호를 제어함으로써 보정하는 것이다.

이 신호 보정 회로(30)에 의한 보정 동작의 상세를 도 4 및 도 5를 이용하여 설명한다. 도 4는 기본적으로 도 2와 동일하며, 5행 9열의 경우로 나타낸 예이다. 점선 프레임(91)으로 둘러싸인 부분이 고휘도의 백색 표시인 것으로 한다. 즉, 도 4의 예에서는 화면 전체가 흑색이며, 또한 점선 프레임(91)으로 둘러싸인 영역에 백 윈도우를 표시한 예이다. 지금, 제2 행에 주목하면, MIM 전류는 점선 프레임(91)의 백 윈도우 영역에 대응하는 화소에서 많으며(즉, 전류(92∼94)), 백 윈도우 이외의 흑색 영역에 대응하는 화소에서 적어지고 있다(즉, 전류(58, 95)). 이 때의 스캔선과 데이터선에 가해지는 전압 파형을 도 4의 하부에 나타내고 있다. 참조 부호 97은 스캔 드라이버(2)로부터의 선택 신호에 의한 스캔선 구동 파형을 나타내며, 참조 부호 96은 데이터선 구동 파형을 나타낸다. 데이터선 구동 파형(96)은 백 윈도우 영역에서 MIM 전류(92∼94)에 의해 전압 강하가 발생하기 때문에, 점선(98)으로 나타낸 바와 같이 해당 백 윈도우 영역에서 스텝 형상으로 변화하는 형상으로 된다. 이 때문에, 스캔선과 데이터선과의(선택 신호와 구동 신호와의) 전위차는 화살표(99)이어야 하지만, 실제로는 화살표(100)로 된다. 이 결 과, 전류(58)에 상당하는 구동 신호의 레벨은 작아져서 어두운 영상으로 된다. 이것을 방지하기 위하여, 데이터선의 구동 전압 평균값을 조정하여 일점 쇄선(102)으로 설정하면, 전위차는 화살표(101)로 되어 개선되지만, 전류(95)에 상당하는 전압 강하는 화살표(57)로 되어 작아지기 때문에 어두운 영상으로 된다. 이들을 정확히 보정하기 위해서는 스캔 드라이버(2)에 의해 선택된 스캔선과, 각 데이터선과의 사이에 흐르는 전류에 의한 전압 강하를, 대응하는 데이터선마다 산출하여 도 4의 파선(103)으로 되도록 보정하면 된다.

도 5는 데이터선마다 구동 신호의 보정을 행하기 위한, 신호 보정 회로(30)에서의 보정 데이터 작성의 일 구체예를 나타내고 있다. LVDSRx12로부터의 영상 신호 데이터는 신호 보정 회로(30) 내의 메모리(104)에 한번 기억된다. 영상 신호는 점순차 데이터이기 때문에, 화살표(106) 방향(순서)으로 각 열의 영상 데이터 D0∼D8을 기억하게 된다. 이 데이터를 역방향(화살표(107)의 방향)으로 판독함과 함께, 데이터의 보정값(보정 데이터(1))을 연산하며, 동일하게 신호 보정 회로(30) 내의 메모리(105)에 순차적으로 기억한다. 소정 계수를 k로 하며, D8에 대응하는 보정값 데이터(1)는 k×D8의 값을 B0으로서 기억한다. D7의 보정값 데이터(1)는 k×D7의 값에 B0을 가산한 값이며 B1로서 기억한다. D6의 보정값 데이터(1)는 k×D6의 값에 B1을 가산하여 B2로서 기억한다. 순차적으로 D0까지 연산하여 B8까지 기억한다. 다음으로, 메모리(105)를 (화살표(108)의 방향으로) 순차적으로 판독하며, 동일하게 신호 보정 회로(30) 내의 메모리(109)에 보정 데이터(2)를 연산하여 기억한다. 이것을 C0∼C8로 한다. C0은 B8의 값으로서 보정 데이터(2)로 한 다. C1은 B7에 C0을 가산하여 보정 데이터(2)로 한다. C2는 B6에 C1을 가산하며, 이하 순차적으로 C8까지 연산하여 기억한다. 메모리(109)에 기억된 보정 데이터(2)는 각각 D0∼D8에 대응하는 보정값이기 때문에, Di+Ci를 보정 후의 영상 신호로서 이용한다. 보정값 Ci의 연산식은 도 5에서의 식으로 나타내고 있다. 또한, 상기 소정의 계수 k는 스캔선의 비저항이나 MIM의 효율, FED 패널(1) 전체의 화소 수 등으로 결정되는 계수이다. 본 발명에 따른 신호 보정 회로(30)에서의 보정 데이터 산출을 위한 일반식을 수학식 1로 나타낸다.

이와 같이, 본 발명은 전압 강하의 크기가 각 화소(전자 방출 소자)에 공급되는 구동 신호 각각의 크기, 및 각 화소의 수평 위치에서의 배선 저항의 크기에 따라 변화하는 것에 주목하여, 상기 수학식 1에 나타낸 바와 같은 보정 데이터의 연산식을 도출한 것이다. 즉, 본 발명자들은 임의의 화소에서의 전압 강하는 그 화소에 대응하는 스캔선과 데이터선과의 교점에 유입되는 전류값의 총합, 즉 그 화소보다도 스캔 드라이버(2)로부터 멀어진 위치에 있는 하나 또는 복수의 화소에 흐르는 각 전류(영상 데이터)의 적산값에 대략 비례하는 것을 발견하였다. 그리고, 본 발명은 그 적산값을 각 화소에서의 전압 강하를 보정하기 위한 보정 데이터의 산출에 반영시켜서, 각 화소에 공급되는 구동 신호를 개별적으로 보정한 것이다. 따라서, 본 발명에서는 화면 상에 전면이 흑색인 영역에 백 윈도우를 표시하는 경우, 예를 들면, 도 4에 도시한 바와 같이, 흑색 영역은 영상 신호 레벨이 0 혹은 그것에 가까운 레벨이기 때문에, 흑색 영역에 대응하는 화소(전자 방출 소자)로의 구동 신호에 대해서는 대략 일정한 보정 데이터를 제공한다(즉, 보정 데이터값은 전자 방출 소자의 행 방향의 위치에 상관없이 일정). 한편, 백 윈도우 영역에 대응하는 화소로의 구동 신호에 대해서는 해당 영역의 영상 신호는 높은 레벨에 있기 때문에 전압 강하가 큰 것을 고려하여, 데이터 드라이버(2)로부터 멀어짐에 따라 서서히 혹은 열마다 단계적으로 증가하는 보정 데이터를 가한다.

영상 데이터의 보정이 종료한 후, 신호 보정 회로(30)는 화살표(110) 방향으로 영상 데이터를 판독하여, 보정된 영상 데이터 Di+Ci를 타이밍 컨트롤러(13)로 출력한다. 타이밍 컨트롤러(13)는 소정의 타이밍에서 이 보정된 영상 데이터 Di+Ci를 데이터 드라이버(4)에 공급한다. 데이터 드라이버(4)는 보정된 영상 데이터 Di+Ci를 구동 신호로 하여, 번호 i에 대응하는 각 데이터선(열)에 분배하여 공급한다. 이것에 의해, 각 데이터선에 대하여, 배선 저항에 의한 전압 강하(혹은 전압 상승)가 보정된 원하는 구동 신호 파형을 얻을 수 있다. 이와 같이, 제1 실시예에 따르면, 스캔선과 데이터선의 차 전압을 입력되는 영상 신호의 구동 전압과 동일하게 할 수 있어서, 휘도 불균일, 즉 스미어의 발생을 저감시킨 FED를 제공하는 것이 가능해진다.

도 6은 본 발명에 따른 FED의 제2 실시예를 나타내는 도면이다. 도 6의 구 성 요소에서 도 4와 동일한 구성 요소인 것에는 동일한 번호를 붙이며, 그 상세한 설명을 생략한다. 도 6에서, 도 4와 다른 부분에 대하여 설명한다. 스캔 드라이버(2)는 스캔선의 우측에 배치되어 있으며, 데이터선으로부터의 전류는 전류(41 내지 45)로 나타내는 바와 같이 우측을 향해 흐르게 된다. 이 때, 스캔선의 배선 저항에 의해 화소마다의 전극 사이에 가해지는 전압이 변화하지만, 이들 화소로의 구동 신호를 이 전류(41 내지 45)를 순차적으로 적산하여 보정한다. 전류(41)는 스캔 드라이버(2)를 향해 흐르기 때문에, 데이터선 No.3∼9와 교차하는 화소에서는 전부 영향이 발생한다. 따라서, 전류(41)의 성분은 이후의 데이터선 No.3∼9에서 보정하고, 전류(42)의 성분은 이후의 데이터선 No.4∼9에서 보정하며, 전류(43)의 성분은 데이터선 No.5∼9에서 보정이 행해지도록 한다. 즉, 각각의 전류에 상당하는 영상 데이터를 Di, 소정의 계수를 k로 하면, 수학식 2에 나타내는 식으로 누적 가산함으로써 실현할 수 있다.

데이터 드라이버(4)에 입력되는 신호는 원래 점순차 주사의 영상 신호이기 때문에, 데이터 드라이버(4)의 데이터선 No.1에 데이터를 제공한 후 No.2에 데이터를 제공하는 수순이 된다. 따라서, 도 7에 도시하는 회로를 보정 회로로서 이용함으로써 데이터선과 스캔선과의 사이의 구동 신호 진폭을 배선 저항에 의한 강하분(상승분)을 보정할 수 있다. 이 보정은 제1 실시예와 마찬가지로 신호 보정 회로(30)에서 행한다. 이 제2 실시예에 따른 신호 보정 회로의 구체적 회로 구성의 일례를 도 7에 나타낸다. 이 보정 회로는 메모리를 이용할 필요는 없으며, 데이터의 입력 단자(120), 플립 플롭(121, 123), 가산기(122, 124), 계수 승산기(126), 데이터 출력 단자(125)로 구성되어 있다. 이들 플립 플롭, 가산기의 비트 폭에 대해서는 수평 화소 수, 영상 데이터의 비트 폭, 보정 정밀도를 고려하여 결정한다. 데이터 입력 단자(120)로부터 입력된 영상 신호는 점순차 데이터이며, 클럭에 동기하여 보내진다. 플립 플롭(121)으로 래치되어, 다음 클럭에서 가산기(124)에서 계수 승산기(126)의 출력과 가산된다. 이 때, 계수 승산기 출력은 0이기 때문에, 보정은 되지 않고 D0이 출력된다. 다음 클럭에서, 플립 플롭(123)의 출력은 D0으로 되어, 출력 단자(125)에서 데이터 D1+k·D0을 출력한다. 동시에, 가산기(122)의 출력은 D1+D0으로 되어 있다. 다음 클럭에서, 플립 플롭(123)의 출력은 D1+D0으로 변하여, 출력(125)에서는 D2+k·(D1+D0)가 얻어진다. 순차적으로 이 출력을 데이터 드라이버(4)에 공급하여 보정함으로써, 인접 화소의 구동 신호를 보정할 수 있기 때문에, 이 실시예에서도, 완전하지 않지만 스미어 등의 발생을 경감하는 것이 가능해진다.

이상과 같이, 본 발명에 따르면, 각 화소를 흐르는 전류, 및 스캔선의 각 데이터선과의 교점 위치에서의 배선 저항에 기인하는 전압 강하를 각 화소(전류 방출 소자)에 공급하는 구동 전류를 개별적으로 보정함으로써 보상할 수 있다. 따라서, 화면 전체에 걸쳐 휘도 불균일의 발생을 억제하여, 스미어가 저감된 고화질의 영상 을 표시하는 것이 가능해진다. 상기 본 발명의 실시예에서는 MIM형의 전자 방출 소자를 예로 하여 설명하였지만, SCE형이나 BSD형 등, 전자 방출 소자 내부에 전류를 흘려 전자를 방출하는 타입의 것이면, 그것에도 마찬가지로 적용할 수 있으며, 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다. 따라서, 본 발명에 따르면, 고화질의 영상을 표시할 수 있는 영상 표시 장치를 제공할 수 있다.

Claims

표시 장치에 있어서,

매트릭스 형상으로 배열된 복수의 전자 방출 소자;

상기 복수의 전자 방출 소자 중 행 방향으로 배열된 전자 방출 소자와 접속되는 복수의 스캔선;

상기 복수의 전자 방출 소자 중 열 방향으로 배열된 전자 방출 소자와 접속되는 데이터선;

전자 방출 소자를 행 단위로 열 방향으로 순차적으로 선택하기 위한 선택 신호를 상기 스캔선에 공급하는 스캔 드라이버;

상기 전자 방출 소자를 구동하기 위한, 영상 데이터에 기초하는 구동 신호를 상기 복수의 데이터선 각각에 공급하는 데이터 드라이버; 및

상기 복수의 데이터선에 공급되는 구동 신호를 각각 보정하는 신호 보정 회로를 포함하며,

상기 신호 보정 회로는 상기 구동 신호 각각을, 상기 각 전자 방출 소자에 있어서의 상기 구동 신호에 대응하는 상기 영상 데이터의 적산값을 이용하여 보정하는 표시장치.
표시 장치에 있어서,

매트릭스 형상으로 배열된 복수의 전자 방출 소자를 행 단위로 선택하기 위한 선택 신호가 공급되는 스캔선과, 상기 복수의 전자 방출 소자를 구동하기 위한, 영상 데이터에 기초하는 구동 신호가 공급되는 데이터선이 형성된 표시 패널; 및

신호 보정 회로

를 포함하며,

상기 선택된 행의 복수 전자 방출 소자에, 상기 선택 신호와 상기 구동 신호와의 전위차에 따른 전류를 상기 행의 복수 전자 방출 소자에 접속되는 스캔선을 통해 흘림으로써, 상기 전자 방출 소자가 상기 전류에 따른 전자를 방출하고,

상기 신호 보정 회로는 상기 전류가 상기 선택 행의 복수 전자 방출 소자에 접속되는 스캔선에 흐름으로써 발생하는 전압 강하를 보상하도록 상기 선택 행의 복수 전자 방출 소자에 공급되는 구동 신호 각각을 상기 각 전자 방출 소자에 있어서의 상기 구동 신호에 대응하는 상기 영상 데이터의 적산값을 이용하여 보정하는 표시 장치.
표시 장치에 있어서,

행 방향으로 연장되어 형성되며, 열 방향으로 복수 배열된 스캔선;

열 방향으로 연장되어 형성되며, 행 방향으로 복수 배열된 데이터선;

상기 복수의 스캔선과 복수의 데이터선과의 각 교점부에 제공된 전자 방출 소자;

상기 복수의 스캔선에, 상기 복수의 전자 방출 소자를 행 단위로 선택하기 위한 선택 신호를 열 방향으로 순차적으로 공급하는 스캔 드라이버;

상기 복수의 데이터선 각각에, 상기 전자 방출 소자를 구동하기 위한, 영상 데이터에 기초하는 구동 신호를 공급하는 데이터 드라이버; 및

상기 복수 전자 방출 소자에 각각 공급되는 구동 신호를 개별적으로 보정하기 위한 신호 보정 회로를 포함하며,

상기 신호 보정 회로는 상기 행 방향의 복수 전자 방출 소자에 각각 대응하는 보정값을 상기 영상 데이터에 가함으로써 상기 각 구동 신호를 보정하는 것으로, 상기 각 보정값은 상기 행 방향으로 배열된 상기 전자 방출 소자의 수평 위치에 따른 레벨을 가지며, 상기 각 전자 방출 소자에 있어서의 상기 구동 신호에 대응하는 상기 영상 데이터의 적산값을 이용해서 구해지는 표시 장치.
제3항에 있어서,

상기 보정값을 상기 복수 전자 방출 소자의 행 방향 위치에 따라 다르게 하도록 한 표시 장치.
제3항에 있어서,

상기 스캔선의 일단에 상기 스캔 드라이버가 접속되어 있으며, 상기 영상 신호가 일정한 경우에, 상기 스캔선에 접속되는 전자 방출 소자의 위치가 상기 스캔 드라이버로부터 멀어짐에 따라 상기 보정값이 커지는 표시 장치.
제3항에 있어서,

상기 보정값이, 상기 스캔선에 접속되는 복수 전자 방출 소자의 각 위치에서의 전압 강하의 크기에 기초하여 구해지는 표시 장치.
제3항에 있어서,

상기 선택 행의 복수 전자 방출 소자에 공급되는 선택 신호와 구동 신호와의 전위차에 따라 각 전자 방출 소자에 전류가 흘러서, 상기 전류값과 행 방향의 복수 전자 방출 소자의 각 위치에서의 상기 스캔선의 배선 저항에 의해 정해지는 상기 복수 전자 방출 소자 각각의 행 방향 위치에서의 전압 강하를 보상하도록 상기 보정값이 구해지는 표시 장치.
표시 장치에 있어서,

m개의 스캔선 및 n개의 데이터선의 교점부에 (m×n)개의 전자 방출 소자가 매트릭스 형상으로 배치됨과 함께, 상기 전자 방출 소자에 대향하여 형광체가 배치된 표시 패널;

상기 n개의 데이터선에, 영상 데이터에 기초하는 구동 신호를 공급하는 데이터 드라이버;

상기 m개의 스캔선에, 상기 전자 방출 소자를 행 단위로 선택하기 위한 선택 신호를 열 방향으로 순차적으로 공급하기 위한 스캔 드라이버; 및

각 n개의 열 배선으로부터 상기 선택 행의 스캔 배선에 흐르는 전류값 Ii(i= 1∼n)에 의한 전압 상승을 보정하는 신호 보정 회로를 포함하며

상기 신호 보정 회로는 상기 구동 신호 각각을 상기 각 전자 방출 소자에 있어서의 상기 구동 신호에 대응하는 상기 영상 데이터의 적산값을 이용해서 보정하는 표시 장치.
제8항에 있어서,

상기 신호 보정 회로는 상기 데이터 드라이버에 공급하는 영상 데이터를 보정하는 것이며, 상기 스캔 드라이버에 가까운 열부터 순서대로 1,2,..., n으로 하며, 제i 열의 영상 신호 진폭을 Di로 하고, 소정의 계수를 k로 했을 때에, 영상 데이터의 보정량 Ci는 하기 수학식 1에 의해 구해지며, Di+Ci를 상기 데이터 드라이버에 공급되는 영상 데이터로서 이용하는 표시 장치.

<수학식 1>
제8항에 있어서,

상기 신호 보정 회로는 상기 영상 신호를 구동하는 데이터 드라이브 회로에 공급하는 영상 데이터를 보정하는 것이며, 보내지는 점순차 영상 신호의 개시 열부터 순서대로 1, 2,..., n으로 했을 경우, n 열측에 상기 스캔 드라이브 회로를 배치하며, 제i 열의 영상 신호 진폭을 Di로 하고, 임의의 계수를 k로 했을 때에, 영상 신호의 보정량 Ci는 하기 수학식 2에 의해 구해지며, Di+Ci를 영상 신호로서 이용하는 표시 장치.

<수학식 2>
삭제
표시 장치에 있어서,

행 방향으로 신장되는 복수의 스캔선이 열 방향으로 배열됨과 함께, 열 방향으로 연장되는 복수의 데이터선이 행 방향으로 배열되며, 또한 상기 복수의 스캔선과 상기 복수의 데이터선과의 교점부 각각에 전자 방출 소자가 배치된 표시 패널;

상기 복수의 전자 방출 소자를 행 단위로 선택하기 위한 선택 신호를 상기 복수의 스캔선에 열 방향으로 순차적으로 공급하는 스캔 드라이버;

상기 복수의 데이터선 각각에, 상기 전자 방출 소자를 구동하기 위한, 구동 신호를 공급하는 데이터 드라이버;

입력된 영상 신호를 처리해서 디지털 형식의 영상 데이터로서 출력하는 비디오 신호 처리 회로;

상기 비디오 처리 회로로부터의 영상 데이터를 송신/수신하는 인터페이스부; 및

상기 인터페이스부에서 송신된 디지털 영상 데이터에 보정값을 가산하여, 보정 영상 데이터를 생성해서 상기 데이터 드라이버에 공급하는 신호 보정 회로를 포함하며,

상기 데이터 드라이버는 상기 신호 보정 회로로부터 공급된 상기 보정 비디오 데이터 기초하여 상기 구동 신호를 생성하고, 상기 각 보정값은 상기 행 방향으로 배열된 상기 전자 방출 소자의 수평 위치에 따른 레벨을 가지며, 상기 각 전자 방출 소자에 있어서의 상기 구동 신호에 대응하는 상기 영상 데이터의 적산값을 이용해서 구해지는 표시 장치.
제12항에 있어서,

상기 표시 패널, 스캔 드라이버 및 데이터 드라이버로 표시 모듈을 구성하며, 상기 인터페이스부의 수신 부분이 상기 표시 모듈측에 제공되고, 상기 인터페이스부의 송신 부분이 상기 비디오 처리 회로로부터의 영상 신호를 디지털 형식으로 상기 수신 부분에 송신하는 표시 장치.
표시 장치에 있어서,

행 방향으로 신장되는 복수의 스캔선이 열 방향으로 배열됨과 함께, 열 방향으로 연장되는 복수의 데이터선이 행 방향으로 배열되며, 또한 상기 복수의 스캔선과 상기 복수의 데이터선과의 교점부 각각에 전자 방출 소자가 배치된 표시 패널;

상기 복수의 스캔선과 접속되며, 상기 복수의 전자 방출 소자를 행 단위로 선택하기 위한 선택 신호를 상기 복수의 스캔선에 열 방향으로 순차적으로 공급하는 스캔 드라이버; 및

상기 복수의 스캔선 각각에, 상기 전자 방출 소자를 구동하기 위한, 영상 신호에 기초하는 구동 신호를 공급하는 데이터 드라이버를 포함하며,

상기 표시 패널의 면 상에, 전면이 흑색으로 소정 영역에 백색을 표시한 경우에, 상기 흑의 영역에 대응하는 복수 전자 방출 소자로의 상기 구동 신호가 일정한 레벨로 되며, 상기 백색의 영역에 대응하는 복수 전자 방출 소자로의 상기 구동 신호가, 상기 스캔 드라이버로부터 행 방향으로 멀어짐에 따라 점차적으로 혹은 단계적으로 커지도록 상기 구동 신호가 보정되는 표시 장치.