CN1722201A - 显示模块、显示面板的驱动方法以及显示设备 - Google Patents

Abstract

一种可获得具有高图像质量和简单布线结构的高显示亮度的显示设备包括，列方向布线15和行方向布线16彼此垂直排列并且列方向布线15在屏幕的垂直方向上被分成N组的显示面板，驱动这些N组列方向布线15的每一组的驱动元件13，18，扫描行方向布线16的扫描元件14，和执行N次帧内插到输入视频信号的内插元件19；其中扫描元件14以视频信号垂直周期的大约1/N同时扫描分别对应于这些N组列方向布线15的行方向布线16，并且将从内插元件19输出的内插视频信号输入到驱动元件13，18中，驱动元件13，18通过具有移位输入视频信号垂直周期1/N的帧的内插视频信号来驱动列方向布线15的这些N组中的每一组。

Description

显示模块、显示面板的驱动方法以及显示设备

技术领域

本发明涉及一种显示模块、显示面板的驱动方法以及显示设备，特别是涉及合适地适用于利用场致发射阴极的FED显示设备、以及有机电致发光显示设备等的显示模块、显示面板的驱动方法以及显示设备。

背景技术

近来，一种平板型显示器被用来作为显示设备，例如，已经开发出了利用场致发射阴极的显示设备。利用场致发射阴极的显示设备，就是通常所说的场致发射显示器(下文中称为FED)。

FED可获得许多特性，例如，具有视图安全角的高灰度级显示、高图像质量和生产效率、高响应速度、在温度非常低的环境中操作、高亮度以及高功率效率。此外，与有源矩阵型液晶显示器的生产过程相比，FED的生产过程更简单化，并预计生产成本将比有源矩阵液晶显示器低40％到60％。

图1所示的是FED面板结构的例子。在FED面板中，阴极面板35和阳极面板37面对着位于他们中间的真空状态的间隙。所述阴极面板35由这样形成，多个阴极39和多个栅极311彼此垂直地形成在支承体313上，阴极39与栅极311中间具有绝缘层38，以及形成在阴极39与栅极311的每一个交叉点上的电子发射区域312。

另一方面，所述阳极面板37由这样形成，对应于光的R(红)、G(绿)和B(蓝)三原色的荧光体层31，32，33涂敷到由透明材料制成的基底30上，并且由透明材料制成的阳极36形成的层位于荧光体层31，32和33上。在该例子中，黑色矩阵34形成于荧光体层31，32，33以及阳极36之间。

图2是显示电子反射区域312内部结构的截面图。阴极21(相当于图1中的阴极39)形成在玻璃25(相当于图1中的基底30)上；栅极20(相当于图1中的栅极311)形成在阴极21上，栅极20和阴极21之间具有电阻24和绝缘层211(相当于图1中的绝缘层38)。如图1所示的开口310的多个开口提供在绝缘层211和栅极20之上，并且相应于每个开口的阴极元件(冷阴极)22形成在阴极21上来加强电场(图2只说明了一个开口和一个阴极元件22)。所述阴极元件和阴极是电连接的。换句话说，所述场致发射型阴极是由阴极21和多个阴极元件22形成。

如图1所述，每个电子发射区域312都面对阳极36的荧光体层31，32和33中的一个，并且三个相邻的电子发射区域312分别面对对应于一个像素的荧光体层31，32和33。

因此，通过在栅极311和电子发射区域312的阴极39之间施加电压，电子将从电子发射区域312的阴极元件22(图2)发射出来，并且通过在阳极面板37的阳极36和电子发射区域312的阴极39之间施加电压，上述发出的电子将被吸引到阳极36的一侧，并且这些电子与荧光体层31，32和33相撞击，由此光从荧光体层31，32和33发射出来。

接着，将说明用于上面所提及的FED的场致发射型阴极的驱动原理。在图2中，通过从可变电压源210给阴极21施加电压Vcol，和通过从可变电压源29给栅极20施加电压Vrow，以及相应地当表示为Vgc的电压差施加在阴极21与栅极20之间时，通过由施加的电压产生的电场，电子将从阴极元件22发射出来。此时，如果电压HV施加到阳极27上，在

HV＞Vrow                                                 (1)

的条件下，电子将被吸引到阳极27上，并且由此阳极电流Ia从图2中的阳极27流向阴极21。此时，当将荧光体26(相当于图1中的荧光体层31，32和33)应用于阳极27，荧光体26就通过上面描述的电子的能量而发光。

如果电压Vgc改变，从阴极元件22发射电子的数量将改变，由此，阳极电流Ia也改变。另外，从荧光体26发出的光量，即，光发射亮度L正比于阳极电流Ia并将表示如下：

L∝Ia                                                    (2)

因此，如果上面描述的电压Vgc改变，发射的光亮度L可以改变。于是，根据将要显示的信号，通过调制电压Vgc可以调制亮度。

图3表示的是FED显示系统的基本结构的例子，以上描述的FED面板将用在所述的FED显示系统中。支承体17是构成FED面板的阴极面板的支承体(相当于图1中的支承体313)。在支承体17上，形成多个列方向布线15与多个行方向布线16，并且栅极，阴极以及如图1中所示的电子发射区域存在于所述列方向布线15与所述行方向布线16每个交叉点上(虽然没有在图中示出，如图1中所示，阳极面板面对着位于阴极面板之上)。

FED模块是通过分别地将列方向像素驱动电压发生器13和行方向驱动像素选择电压发生器14分别连接到这个FED面板上的列方向布线15和行方向布线16而形成的。

另外，图3所示的FED显示系统是输入视频为模拟信号的例子，并且其包括A/D转换器10，其将输入到该FED面板显示系统的模拟信号转换成数字信号，视频信号处理器11，其输入从所述A/D转换器10出来的数字视频信号，以及控制信号发生器12。

提供行方向驱动像素选择电压发生器14来选择地施加可变的行方向选择电压Vrow(参照图2)到行方向布线16，并且例如，当选择时施加35V，以及当不选择时施加0V。

列方向像素驱动电压发生器13主要包括(虽然未在附图示出)用于输入一行(＝一水平周期)的所述数字视频信号(典型地是R(红)，G(绿)，B(蓝)的数字信号)的移位寄存器，用于保留上述的单个行周期的数字视频的线(line)存储器，D/A转换器，在该D/A转换器中上述单行视频被转换成用于单行周期上施加的模拟电压，等等；并同时通过单行施加可变列方向驱动电压Vcol(参考图2)到列方向布线15。

例如，当行方向选择电压Vrow被选择时，即当施加35V时，如果列方向驱动电压Vcol是0V，则栅极和阴极之间的电压差变为35V，并且从阴极元件22(参考图2)发射的电子数量增加，以及从荧光体26(参考附图2)发出的光变成高亮度。另外，相似地，当行方向选择电压Vrow被选择时，即当施加35V时，并且如果列方向驱动电压Vcol是15V，则栅极和阴极之间的电压差Vgc变为20V；但是，由于所述电子发射相对于Vgc有着如图12所示的发射特性，当Vgc为20V时，电子并不发射，从而没有光发出。因此，根据输入视频信号的量级，通过控制列方向驱动电压Vcol从0V到15V，可以完成具有理想亮度的显示。

在将图像显示在FED面板的情况，按单行并且同步地顺序驱动(扫描)行方向布线16，同时将单行图像调制信号施加到列方向布线15上，从而控制到所述荧光体上的电子束的辐射量，并且按行顺序显示图像。

视频信号处理器11对来自A/D转换器10的数字视频信号施加图像质量调整处理和矩阵处理，例如输出每个为8比特R，G和B的数字信号，并输出水平同步信号和垂直同步信号。将该R，G和B的数字信号直接输入到列方向像素驱动电压发生器13。另外，将水平同步信号和垂直同步信号输入到控制信号发生器12。

基于水平同步信号和垂直同步信号，控制信号发生器12产生列布线驱动电路视频采集起始脉冲，和列布线驱动起始脉冲，所述视频采集起始脉冲指示在列方向像素驱动电压发生器13中的视频采集起始定时，所述列布线驱动起始脉冲指示在列方向像素驱动电压发生器13内部的D/A转换器中的模拟视频电压发生定时。

另外，基于水平同步信号和垂直同步信号，控制信号发生器12产生行布线驱动起始脉冲和行布线选择移位时钟，所述布线驱动起始脉冲指示在行方向驱动像素选择电压发生器14中的行方向布线驱动电压的驱动起始定时，所述行布线移位时钟是用于按单行从顶部顺序地驱动行方向布线16的参考移位时钟。

图4所示的是图3的FED面板显示系统的FED面板的驱动定时。列布线驱动电路视频输入是每个为8比特的R，G和B数字信号，并且总共为24比特，例如，输入平行于列方向像素驱动电压发生器13(参考图3)，并且虽然没有在该图中示出，将通过用于数字视频信号再现的参考点时钟采样一个像素。

在列布线驱动电路视频输入前(例如，在一个点时钟之前)，所述列方向像素驱动电压发生器13立即检测上述的列布线驱动电路视频采样起始脉冲，并且此后，所述列布线驱动电路视频输入将进入线移位寄存器，所示线移位寄存器与所述点时钟同步地顺序存储一水平线像素。另外，与在完成用于单线的像素的采集之后检测的上述的列布线驱动起始脉冲同步地将单线视频数据传送到线存储器，并且例如，该保存的单线视频数据按一个像素同时进行D/A转换作为模拟电压的列布线驱动电压输出。在图4中，例如，用于驱动水平方向的第A个像素的列布线驱动电压，典型地被表示为第A列布线驱动电压。

行方向驱动像素选择电压发生器14检测到上述的行布线驱动起始脉冲处于ON状态，例如，在行布线驱动脉冲的上升沿，并且以上升沿作为参考点，通过与行布线选择移位时钟同步的单线，顺序地驱动(扫描)从第一行到最后行的行。

根据这样的定时，上述的电压Vgc将施加到栅极和阴极之间，所述电压Vgc是行布线驱动电压与列布线驱动电压之间的电压差，控制辐射到荧光体上的电子束的辐射量，并且借助于该线顺序驱动由单线显示图像。此时，将由输入视频信号的水平周期确定每条线发光的时间。

但是，在这种线顺序驱动中，如果在将来研制出具有增加面板像素数的高分辨率以及扩大来获得大屏幕显示器，会出现由于减少视频信号的水平周期而使每个线的发光时间减少所引起的亮度下降的问题。

例如，在800×600像素(传统地称为SVGA分辨率)的情况下，一个水平周期为26.4微秒；以及在1920×1080视频信号(传统地称为HD分辨率)的情况下，一个水平周期变为14.4微秒，并且发光时间将与垂直线数的增加成反比地降低，例如14.4/26.4约等于0.545，并且亮度将以同样的倍率减少。因此，有必要采用某种方法来补偿由于面板的高分辨率而导致所发出光的亮度的减少。

发明内容

现有技术的补偿方法粗略地分为：

(a)通过增加一个水平周期的发出光的亮度来提高发出光的亮度的方法，以及

(b)通过将发光时间延长到大于一个水平周期来提高发出光的亮度的方法。

在这些方法中，虽然方法(a)可以通过对于在上述的驱动原理中的每个水平周期的面板光发射元件的荧光体增加发光电流密度而获得，但是，考虑到荧光体的亮度饱和问题，仅通过这种方法可能难于轻易地获得实质上的改进。

因此，在现有技术中，除了方法(a)之外，还使用了方法(b)；根据FED面板的列方向布线的结构，方法(b)粗略地分为下面两种方法：

(c)在垂直方向上，划分列方向布线来连接到阴极的方法，以及

(d)在水平方向，将列方向布线数加倍来可替换地连接到每行的阴极的方法(例如参考专利文献1：已公开的日本专利申请2002-123210(第0014段-0018段，附图3))。

在方法(c)中，如图11A所示，将在垂直方向划分的列方向布线在面板的中央分开，以通过单独的顶部和底部的列方向驱动装置来控制。现有技术中的延长光发射时间的方法将利用方法(c)来说明。

首先，为了比较，将图3所示的FED面板的传统扫描定时表示在图5中。该示意图示，每线的光发射时间是传统显示中的一个水平周期(＝1H)，并且通过从最顶层的线单线(＝1H)开始完成扫描。

接着，图6表示的是在如方法(c)中所描述的在垂直方向划分列方向布线的情况下，FED面板扫描定时的例子。在该扫描定时的例子中，将每线光发射时间延长到两倍所述水平周期(＝2H)，并且将同时扫描相应像素的上面和下面的行布线与上面和下面列布线，因此，在一个垂直周期之内，完成具有两倍光发射时间的一屏显示。

但是，在这种情况下，当移动图像正位于布线在垂直方向被划分的屏幕(顶部和底部屏幕的边界)的中央部分被观看时，存在着感觉不连续的问题。所述不连续是由在视频信号的一垂直周期中的扫描顺序的不一致导致的。

因此，为了解决这个问题，图7所示的扫描定时的驱动方法已经被提出，在该方法中，改进了在顶部边界和底部边界的扫描顺序不连续。该驱动方法与图6中的方法是一样的，其中，光发射时间延长到2H并且同时扫描顶部和底部；并且除此之外，为了消除发生在顶部和底部边界的扫描顺序的不连续，底部屏幕的扫描顺序延迟一帧。因此，提供了在顶部和底部边界上扫描顺序的连续性。具有了如上所述的驱动，在屏幕中央的移动图像的不连续感觉肯定会消失。

但是，在这种驱动方法的情况下，如从图7中理解的，扫描一屏的视频垂直周期变为1/30秒，其是传统视频信号的两倍(一个周期＝1/60)。如果扫描由这种时间安排来完成，而物体的移动图像，例如，如图10所示，在屏幕上从左面水平地移动到右边，将发生比传统扫描更多的屏幕变形，并且显示变得不自然，这是个问题。

其次，将说明上述的方法(d)，在该方法中，在水平方向，将面板列方向布线加倍来可替换地线连接到每行。如图11B所示，在该方法中，一列的驱动由两个列方向布线完成，并且这两个列方向布线分别线连接到偶数行和奇数行，其中偶数行和奇数行可被独立扫描并分别发光。具有了这种布线结构，例如，通过如图8中所示的时间安排控制可以完成扫描。

在这种情况下，可减少有关图像质量的问题并且可改进亮度，但是，这种在其水平方向面板列布线加倍的布线结构具有制造这种实际的面板设计上本身存在困难的问题。

如上所描述，在诸如FED面板的平面显示面板中，希望利用简单的布线结构获得有利的显示亮度而不损害图像质量。

根据本发明实施例的显示模块包括：显示面板，其列方向布线和行方向布线彼此垂直排列，并且在屏幕的垂直方向将所述列方向布线分成N组(N为等于或大于2的整数)，用于驱动这些N组列方向布线的驱动装置，以及用于扫描所述行方向布线的扫描装置；其中所述扫描装置以视频信号垂直周期的大约1/N来同时扫描分别对应于所述这些N组列方向布线的所述行方向布线，以及驱动装置，将所述视频信号帧内插(frame-interpolated)N次的内插视频信号输入到所述驱动装置中，所述驱动装置通过具有所述视频信号垂直周期1/N帧移位的所述内插视频信号来驱动所述列方向布线的这些N组中的每一组。

在该显示模块中，所述显示面板具有在垂直方向划分列方向布线的布线结构。另外，所述扫描装置以所述视频信号的垂直周期的大约1/N来同时扫描分别对应于在垂直方向划分的所述N组列方向布线的所述行方向布线。另外，将是所述视频信号帧内插(frame-interpolated)N次的内插视频信号输入到驱动装置，所述驱动装置通过具有移位所述视频信号垂直周期1/N的帧的所述内插视频信号来驱动所述列方向布线N组中的每一组。

如上面描述的，由于以视频信号的垂直周期的大约1/N来同时扫描分别对应于在垂直方向划分的所述N组列方向布线的所述行方向布线，因此，每条线的视频扫描周期变为原始视频信号周期的1/N。但是，因为在视频信号扫描中每条线的显示周期保持着原始视频信号同样的水平周期(1H)，所以当变为输入视频信号的垂直扫描周期时，1H的光发射发生N次，这就等于光发射时间延长到N次，并且与传统扫描时间(参考图4和5)相比，亮度变高N次。

另外，关于图像质量，因为用于一屏视频扫描周期与原始视频信号的垂直扫描周期一致(在原始视频信号的每个垂直周期中，将每帧内插视频信号显示在屏幕上)，所以将防止了图7中所示的现有技术的驱动方法由于输入视频周期和显示定时周期之间的不协调所导致的这种相当大的变形(参考图10)出现在屏幕上。另外，因为列方向布线分成的N组由具有移位原始视频信号垂直周期1/N的的帧的内插视频信号驱动，所以当按照如图6所示的现有技术驱动方法显示移动图像时，屏幕中央不发生不连续的感觉。因此，显示高图像质量的视频成为可能。

另外，关于面板的布线结构，由于在垂直方向划分列方向布线，所以与在水平方向加倍面板列布线的情况相比，面板本身的设计变得简单，如图11B所示。

另外，在这种显示面板中，如一例子，所述列方向布线可分为两个，即顶部和底部。在这种情况下，亮度可制成两倍于所述传统扫描定时。

可选择地，在垂直方向上，列方向布线可分为三个或更多，并且列方向布线不同于那些在屏幕顶部和底部的布线，而且所述驱动装置可电连接到显示面板的后侧。在这种情况下，亮度可制成三倍于所述传统扫描定时。

接着，根据本发明实施例的显示面板的驱动方法，所述显示面板的列方向布线和行方向布线彼此垂直排列，并且在屏幕的垂直方向将所述列方向布线分成N组(N为大于等于2的整数)，包括步骤：产生是视频信号帧内插N次的内插视频信号，以所述视频信号垂直周期的大约1/N来同时扫描分别对应于所述N组列方向布线行方向布线，以及通过具有在视频信号的N次帧内插视频信号之中的具有移位视频信号垂直周期的1/N的帧的内插信号来驱动所述N组列方向布线的每一组。

根据此驱动方法，分别对应于在垂直方向划分的所述N组列方向布线的行方向布线以所述视频信号的所述垂直周期的大约1/N被同时扫描。另外，通过具有在这个视频信号的N次帧内插视频信号之中的具有移位视频信号垂直周期的1/N的帧的所述内插信号来驱动所述列方向布线N组中的每一组。

如上面描述的，由于分别对应于在垂直方向划分的所述N组列方向布线的行方向布线以所述视频信号的所述垂直周期的大约1/N被同时扫描，每条线的视频扫描周期变为原始视频信号周期的1/N。但是，因为在视频信号扫描中每条线的显示周期保持着原始视频信号同样的水平周期(H)，所以当变为输入视频信号的垂直扫描周期时，1H的光发射发生N次，这就等于光发射时间延长到N次，并且亮度变为传统扫描时间的N次(参考图4和5)。

另外，关于图像质量，因为用于一屏视频扫描周期与原始视频信号的垂直扫描周期一致(在原始视频信号的每个垂直周期中，将每帧内插视频信号显示在屏幕上)，所以将防止了图7中所示的现有技术的驱动方法由于输入视频周期和显示定时周期之间的不协调所导致的这种相当大的变形(参考图10)出现在屏幕上。另外，因为分成N组的列方向布线由具有移位原始视频信号垂直周期1/N的帧的内插视频信号驱动，所以当按照如图6所示的现有技术驱动方法显示移动图像时，屏幕中央不发生不连续的感觉。因此，显示高图像质量的视频成为可能。

另外，关于面板的布线结构，由于在垂直方向划分列方向布线，所以与在水平方向加倍面板列布线的情况相比，面板本身的设计变得简单，如图11B所示。

接着，根据本发明实施例的显示设备包括：显示面板，其列方向布线和行方向布线彼此垂直排列，并且在屏幕的垂直方向将所述列方向布线分成N组(N为大于或等于2的整数2)，用于驱动这些N组列方向布线的驱动装置，用于扫描所述行方向布线的扫描装置，以及用于帧内插输入视频信号N次的内插装置；其中所述扫描装置以所述输入视频信号垂直周期的大约1/N同时扫描分别对应于所述这些N组列方向布线的所述行方向布线，以及驱动装置，将从所述内插装置来的内插视频信号输入到所述驱动装置中，所述驱动装置通过具有移位所述视频信号垂直周期1/N的帧的所述内插视频信号来驱动所述列方向布线的这些N组中的每一组。

在该显示设备中，所述显示面板具有在垂直方向划分列方向布线的布线结构。另外，所述扫描装置以所述视频信号的垂直周期的大约1/N以相当于具有来同时扫描分别对应于在垂直方向划分的所述N组列方向布线的所述行方向布线。另外，通过内插装置得来的输入视频信号是帧内插N次得到的。另外，驱动装置，将从所述内插装置来的内插视频信号输入到所述驱动装置中，所述驱动装置通过具有移位所述输入视频信号垂直周期1/N的帧的所述内插视频信号来驱动所述列方向布线N组中的每一组。

如上面描述的，由于以所述视频信号的所述垂直周期的大约1/N同时扫描分别对应于在垂直方向划分的所述N组列方向布线的行方向布线，每条线的视频扫描周期变为原始视频信号周期的1/N。但是，因为在视频信号扫描中每条线的显示周期保持着原始视频信号同样的水平周期(H)，所以当变为输入视频信号的垂直扫描周期时，1H的光发射发生N次，这就等于光发射时间延长到N次，并且亮度变为传统地扫描时间的N次(参考图4和5)。

另外，关于图像质量，因为用于一屏视频扫描周期与原始视频信号的垂直扫描周期一致(在原始视频信号的每个垂直周期中，将每帧内插视频信号显示在屏幕上)，所以将防止了图7中所示的现有技术的驱动方法由于输入视频周期和显示定时周期之间的不协调所导致的这种相当大的变形(参考图10)发生在屏幕上。另外，因为分成N组的列方向布线由具有移位原始视频信号垂直周期1/N的帧的内插视频信号驱动，所以当按照如图6所示的现有技术驱动方法显示移动图像时，屏幕中央不发生不连续的感觉。因此，显示高图像质量的视频成为可能。

另外，关于面板的布线结构，由于在垂直方向划分列方向布线，所以与在水平方向加倍面板列布线的情况相比，面板本身的设计变得简单，如图11B所示。

根据上面描述的实施例，在例如FED面板或类似的平面显示面板具有高分辨率且是大尺寸的情况下，具有简单的面板布线结构可获得具有高图像质量的极好显示亮度。

附图说明

通过下面参考附图对优选实施例的描述，本发明这些及其他的方面和特征将变得清楚，其中：

图1所示的是FED面板结构的例子的视图；

图2所示的是电子发射区域的内部结构的视图；

图3所示的是FED面板显示系统基本结构的示意图；

图4所示的是图3中所示的FED面板的驱动定时的示意图；

图5所示的是图3中所示的FED面板的扫描定时的示意图；

图6所示的是图11A中所示的FED面板的扫描定时的例子的示意图；

图7所示的是图11A中所示的FED面板的扫描定时的例子的示意图；

图8所示的是图11B中所示的FED面板的扫描定时的例子的示意图；

图9所示的是图13中所示的FED面板的扫描定时的例子的示意图；

图10所示的是在图7所示的扫描定时中的运动图像的变形的例子的视图；

图11A和11B所示的是有关在FED中补偿光发射亮度技术的方法的示意图；

图12所示的是阴极元件的电子发光特性的特征曲线；

图13所示的是根据本发明实施例的FED面板显示系统结构的示意图；

图14A和14B所示的是图13中所示的FED面板的扫描定时的示意图；

图15所示的是图13所示的FED面板的列方向布线结构的改进例子的示意图；

图16所示的是图15所示的改进例子的扫描定时的示意图；

图17所示的是图13所示的FED面板的列方向布线结构的改进例子的示意图；

图18所示的是图17中所示的FED面板的后视图；

图19所示的是图17中所示的FED面板的截面图；

图20所示的是图17到19所示的改进例子的FED面板的扫描定时的示意图。

具体实施方式

下文中，将参考附图详细说明根据本发明实施例的FED面板显示系统。图13所示的是根据本发明实施例的FED面板显示系统的结构的例子的示意图，并且与图3中相同的部分用相同的附图标记表示。

支承体17是构成FED面板的阴极面板的支承体(相当于图1中的支承体313)。多个列方向布线15与多个行方向布线16形成在支承体17上，并且栅极、阴极以及如图1中所示的电子发射区域存在于所述列方向布线与所述行方向布线每个交叉点上(虽然没有在该图中示出，但如上面图1中所示，阴极面板面对着阳极面板)。

这里，在屏幕的中央，在垂直方向将列方向布线分成两部分。分成两组的列方向布线，在上面的列方向布线15连接到屏幕上部的列方向像素驱动电压发生器13，在下面的列方向布线15连接到屏幕下部的列方向像素驱动电压发生器18，并且行方向布线16连接到行方向驱动像素选择电压发生器14，并因此构成FED模块。

另外，图13所示的是输入视频为模拟信号的例子，并且其包括把输入到FED面板显示系统的模拟信号转换成数字信号的A/D转换器10，输入来自A/D转换器10的数字视频信号的视频信号处理器11，帧内插图像发生器19，以及控制信号发生器12。

行方向驱动像素选择电压发生器14选择地施加可变的行方向选择电压Vrow(参考附图2)到行方向布线16，并且例如，当选择时施加35V，不选择时，施加0V。这个行方向驱动像素选择电压发生器14可同时驱动多个行。

虽然没有在图中示出，每个上部屏幕列方向像素驱动电压发生器13和下部屏幕列方向像素驱动电压发生器18都包括用于输入单行(即一个水平周期)数字视频信号(传统地，R(红)，G(绿)和B(蓝)的数字信号)的移位寄存器，用于保持上述的用于单线周期的数字视频信号的线存储器，D/A转换器，在该转换器中上述的单行视频将转换成用于单行周期施加的模拟信号，等等；以及将用于单线的可变列方向驱动电压Vcol(参考附图2)同时施加到列方向布线15。

例如，当行方向选择电压Vrow处于被选择状态，即当施加35V时，如果所述列方向驱动电压Vcol为0V，则栅极与阴极之间的电压差Vgc变为35V，从阴极元件22(参考图2)发出的电子数量增加，并且从荧光体26(参考图2)发出光的亮度变高。另外，相似地，当行方向选择电压Vrow处于被选择的状态，即当施加35V时并且如果列方向驱动电压Vcol为15V时，则栅极与阴极之间的电压差Vgc变为20V，但是，由于发射的电子相对于Vgc具有如图12中所示的发射特性，所以当Vgc为20V时并没有电子发射；从而，没有光发射发生。因此，可以根据输入视频信号的量级通过从0V到15V控制列方向驱动电压Vcol，来实现期望的亮度显示。

在将图像显示在FED面板上的情况，按照单线(one line)顺序地扫描行方向布线16，并且同时地将单线图像的同步调制信号施加到列方向布线15上，以便控制辐射到荧光体的电子束的辐射数量并顺序地按照单线显示图像。

视频信号处理器11对从A/D转换器10输入的数字视频信号施加图像质量调整处理和矩阵处理并输出例如8比特R，G和B的数字信号，并输出水平同步信号和垂直同步信号。将这些R，G和B的数字信号，水平同步信号以及垂直同步信号输入到帧内插图像发生器19。

如果输入视频信号的一帧时间为1/60秒，通过在前面和后面的两帧之间内插这种视频信号，帧内插图像发生器19每秒产生120帧视频信号。换句话说，产生一个内插视频信号，视频信号内插于其中而使其帧加倍。另外，从所述每秒产生120帧的视频信号之中，帧内插图像发生器19将用于上半屏幕的图像数据输出到上部屏幕列方向像素驱动电压发生器13，并将用于下半屏幕的图像数据输出到下部屏幕列方向像素驱动电压发生器18。

注意，作为实施例可以包括除上述例子之外的其他情况，如通过利用运动检测信息的内插，使所述帧内插图像发生器19产生视频信号的情况，以及通过基于信号处理的内插，使所述帧内插图像发生器19产生视频信号的情况，其中该信号处理通过视频顺序信息将一帧改变为参考帧，并且本发明并不局限于上述实施例。

另外，来自帧内插图像发生器19的水平同步信号和垂直同步信号被输出到控制信号发生器12。

基于所述水平同步信号和垂直同步信号，控制信号发生器12产生：指示在上部屏幕列方向像素驱动电压发生器13中的视频采集起始定时和下部屏幕列方向像素驱动电压发生器18中的视频采集起始定时的上部屏幕列布线驱动电路视频采集起始脉冲和下部屏幕列布线驱动电路视频采集起始脉冲；以及指示在上部屏幕列方向像素驱动电压发生器13和下部屏幕列方向像素驱动电压发生器18内部的所述D/A转换器中产生模拟视频电压定时的上部屏幕列布线驱动起始脉冲和下部屏幕列布线驱动起始脉冲。

此外，基于所述水平同步信号和垂直同步信号，控制信号发生器12产生：指示在行方向驱动像素选择电压发生器14中的行方向布线驱动电压的驱动定时的行布线驱动起始脉冲，以及用于同时地在上部屏幕和下部屏幕的每一个中按照单线从顶部顺序驱动行方向布线16的参考移位时钟的行布线选择移位时钟。

图14A和14B所示的是在图13所示的FED面板显示系统中的FED面板的驱动定时。上部屏幕列布线驱动电路视频输入是例如并行输入到上部屏幕列方向像素驱动电压发生器13(参考图13)的R，G和B的每个8比特并总共为24比特的数字信号，并且(虽然没有在这个图中示出)将通过参考点时钟取样一个像素以用于数字视频信号再现。

下部屏幕列布线驱动电路视频输入是例如并行输入到下部屏幕列方向像素驱动电压发生器18(参考图13)的R，G和B的每个8比特并总共为24比特的数字信号，并且(虽然没有在这个图中示出)将通过参考点时钟取样一个像素以用于数字视频信号再现。

在上部屏幕列布线驱动电路视频输入之前(例如，在一个点时钟之前)，上部屏幕列方向像素驱动电压发生器13立即检测上述的上部屏幕列布线驱动电路视频采集起始脉冲，并且此后，获得和保存输入到移位寄存器的所述上部屏幕列布线驱动电路视频，其中移位寄存器用于与点时钟同步地顺序存储一水平线的像素。另外，与在完成单线像素的采集之后检测的上述上部屏幕列布线驱动起始脉冲同步地，将这些单线视频数据传送到线存储器，并通过同时对在所保存线视频数据上的每个像素执行D/A转换，作为模拟电压的列布行驱动电压输出。

在下部屏幕列布线驱动电路视频输入之前(例如，一个点时钟之前)，下部屏幕列方向像素驱动电压发生器18立即检测上述的下部屏幕列布线驱动电路视频采集起始脉冲，并且比后，获得和保存输入到移位寄存器的所述下部屏幕列布线驱动电路视频，其中移位寄存器用于与点时钟同步地顺序存储一水平线的像素。另外，与在完成单线像素的采集之后检测的上述下部屏幕列布线驱动起始脉冲同步地，将这些单线视频数据传送到线存储器，并通过对同时在所保存线视频数据上的每个像素执行D/A转换，作为模拟电压的列布线驱动电压输出。

作为例子，图14A和14B示出了用于驱动在水平方向上第A个像素的列布线驱动电压，其表示成第A列布线驱动电压，此外，示出了在一帧周期中，第一行和第M行(下部屏幕最上部的行)同时位于屏幕中央的情况的例子。

所述行方向驱动像素选择电压发生器14检测上述的行布线驱动起始脉冲在例如所述行布线驱动起始脉冲的上升沿的ON状态，并且利用作为参考点的所述上升沿顺序驱动(扫描)行方向布线16，如上所述，必定使两个脉冲存在于一个帧内完成驱动。换句话说，从顶部顺序地同时驱动上部和下部屏幕行方向布线16的每一个中的单线。

接着，为了便于说明，图9示出了用宏观来说明在用上述的方法扫描面板的情况中每条线中的扫描定时的例子。图9中的时间T1与图14A、14B中的时间T1表示的是同样的时间。如图14A与14B所示，在时间T1中扫描位于屏幕中央的第一行和第M行。然后，在图9中所示的时间T1，对于视频数据的内容，在第一行中，扫描所述输入视频信号偶数帧的有效图像的第一线；并且在第M行中，利用偶数帧和先前的奇数帧(参考图13)扫描在帧内插图像发生器19中产生的帧内插的有效图像的第M行。

因此，如图14A和14B所示，此时在第A列线中，将是第一行布线驱动电压与表示偶数帧有效图像的第A列第一线的下部屏幕第A列布线驱动电压之间的电压差的上述的电压Vgc施加到栅极和阴极之间，以使在第A列第一行的位置发生电子束发射，且其上的荧光体发光；并且将是第M行布线驱动电压与表示帧内插的有效图像的第A列第M线的上部屏幕第A列布线驱动电压之间的电压差的电压Vgc施加到栅极和阴极之间，以使在第A列第M行的位置发生电子束发射，且其上的荧光体发光。

然后，在从时间T1到时间T2的中间，对于每个视频数据的内容，在第1行中，利用该偶数帧和随后的奇数帧扫描由帧内插图像发生器19产生的帧内插的有效图像的第1线(参考图13)，以及在第M行中，扫描该偶数帧的有效图像的第M线。

类似地，在图14A和14B中的时间T2，扫描发生在第2行和M+1行，并且在第2行第A列和第M+1行第A列的位置之上的荧光体发光。在时间T3和时间T3之后，在图14A和14B中发生同样的动作。

这里，虽然只说明了在图9的扫描定时的例子中的时间T1周围的动作，但是如图9所示，利用帧内插的这种两线的同时扫描是连续周期性的。在利用这种定时驱动FED面板中，如图9所示，每线的视频扫描周期变为原始输入视频信号的1/2。换句话说，如果输入视频一帧周期为1/60秒，则该扫描视频的每线的扫描周期变为1/120秒。

但是，如图9，14A和14B所示，因为用于视频信号扫描的单线的显示周期与输入视频信号的水平周期1H是相同的，所以对于输入视频信号的垂直扫描周期来说1H光发射发生两次。换句话说，相当于光发射时间加倍，并且与传统的扫描定时(参考图4和5)相比亮度加倍。

另外，当考虑图像质量时，因为用于一个屏幕的视频扫描周期与输入视频信号的垂直扫描一致，所以将防止了图7中所示的相关技术的驱动方法中由于输入视频周期和显示定时周期之间的不协调所导致的这种相当大的变形(参考图10)出现在屏幕上，并且也不出现图6所示的相关技术的屏幕中央的不连续的感觉。另外，因为分成的两组的列方向布线由具有移位输入视频信号垂直周期1/2的帧的内插视频信号驱动，所以当按照如图6所示的相关技术驱动方法显示移动图像时，屏幕中央没有上述的不连续的感觉发生。因此，可以显示高质量的图像。

另外，如图11B所示，面板的布线结构可以是列方向布线在垂直方向是分开的结构，以致和在水平方向将面板列布线加倍的情况相比，面板设计本身变得容易。

另外，作为如图13的例子的改进，所述FED面板可以有面板列布线在水平方向加倍并交替地连接到每行的布线结构(同样的结构如图11B)，并且可用如图16所示的定时扫描所述FED面板。在这种情况，虽然在列方向的布线结构变得复杂，但是与传统的驱动方法(参考图5)相比，亮度理论上增加四倍而不产生图像质量问题。

另外，虽然图13所示的FED的例子具有列方向布线在垂直方向分为两部分的布线结构，但是，布线结构可以是FED面板的列方向布线在垂直方向分为3部分或更多的情况。图17到图19所示的是上述FED面板的列方向布线结构改进例子的示意图(图18和19是FED面板的后视图和截面图)，并且与图13中相同的部分用相同的附图标记表示。

在上述改进的例子中，在垂直方向将列方向布线15被等分为4部分。如图17所示，分开的四组中最上部的列方向布线15连接到上部屏幕列方向像素驱动电压发生器13并且底部列方向布线15连接到下部屏幕列方向像素驱动电压发生器18。另外，如图18所示，产生给列方向布线15的剩余两组提供驱动电压的两个中间屏幕(mid-screen)列方向像素驱动电压发生器51分别通过位于所述FED面板的支承体17背面的PFC(柔性印刷电缆)电路板52连接到连接器53。

如图19所示，通孔54开孔于两组列方向布线15的每个布线位置的中间，且布线55连接连接器53，并且这些独立的布线形成在这些通孔中。

本发明的申请人已经在日本专利申请号为2000-11992(日本专利公开号2000-298446)中提出了具有如本发明的图18和19所示的背面布线结构的显示装置。

在该改进的例子中，例如，如果输入视频信号的一帧为1/60秒，通过从视频信号的前后二帧产生三个帧内插，则帧内插图像发生器19每秒产生240帧视频信号。换句话说，将产生具有四倍帧内插的内插有视频信号的内插视频信号。另外，在产生的每秒240帧的视频信号中，帧内插图像发生器19将最上部屏幕的图像数据输出到上部屏幕列方向像素驱动电压发生器13，并将两个中间屏幕的图像数据分别输出到中间屏幕列方向像素驱动电压发生器51(图18)，以及将底部屏幕的图像数据输出到下部屏幕列方向像素驱动电压发生器18。

另外，控制信号发生器12产生一个行布线选择移位时钟，即用于同时从顶部顺序单线驱动最上部屏幕，两个中间屏幕和底部屏幕的每一个中的行布线16的参考移位时钟。因此，在一帧周期内，行方向驱动像素选择电压发生器14同时驱动第一行、两个中间屏幕的最上部行以及底部屏幕最上部行。

图20所示的是将这个改进例子中的每线中的扫描定时利用类似于图9的宏观图来说明的例子，这里YA表示上部屏幕，YB和YC表示两个中间屏幕；和YD表示下部屏幕。时间T1是当第一行(上部屏幕的最上部行)，两个中间屏幕YB、YC的最上部行(称为M1、M2行)及下部屏幕YD的最上部行(称为M3行)被开始扫描时的时间，并且在该时间T1，对于每个视频数据的内容，在第一行中，将扫描输入视频信号的偶数帧的有效图像的第一线，在屏幕YB，YC和YD的最上部的行中，将利用偶数帧和先前的奇数帧分别扫描帧内插图像发生器19(参考图13)中产生的第一，第二和第三帧内插的有效图像的M1，M2和M3线。

在改进例子的情况下，因为面板的布线结构可以是将列方向布线在垂直方向分开的结构，所以设计本身变得简单，并且与传统的驱动方法(参考图5)相比，亮度理论上增加四倍而不产生图像质量问题。

另外，虽然在上述实施例中输入视频信号的垂直扫描周期为1/60秒，但是也可使用和该周期相比的另一个任意的周期来获得相似的结果和效果，不用说这些都位于本发明的范围之内。

另外，在上述实施例中，虽然可根据栅极和阴极之间的电压量级改变亮度的量级，但是当将栅极与阴极之间的电平设为常数之后，在栅极与阴极之间施加电压时，本发明被应用于基于时间周期表示等级脉冲驱动方法的情况下，可简单地采用相似的步骤并且明显地这种情况是在本发明的范围之内。

另外，对于根据本发明实施例的驱动方法，虽然只做了关于FED面板显示的说明，但是理论上该发明可充分地应用于利用其他相似像素驱动方法的矩阵型平面面板显示(例如，有机EL显示)，不用说本发明可应用于那些设备。

虽然已经参考选择来用于说明的具体实施例对本发明做了描述，但是，很明显在不脱离本发明基本内容和范围的情况下，本领域技术人员可以对此作出众多的改进。

Claims (11)

1、一种显示模块，包括：

显示面板，其列方向布线和行方向布线彼此垂直排列，并且所述列方向布线在屏幕的垂直方向上被分成N组(N是等于或大于2的整数)；

驱动装置，用于驱动所述N组的所述列方向布线的每一组；

扫描装置，用于扫描所述行方向布线；

其中所述扫描装置以视频信号的垂直周期的大约1/N同时扫描分别对应于所述N组的所述列方向布线的所述行方向布线；以及

将内插视频信号，即所述视频信号的N次帧内插，输入到所述驱动装置中，所述驱动装置通过具有移位所述视频信号垂直周期1/N的帧的所述内插视频信号来驱动所述N组的所述列方向布线中的每一组。

2、根据权利要求1的显示模块，

其中在所述显示面板内的所述列方向布线在屏幕的垂直方向分为两部分。

3、根据权利要求1的显示模块，

其中在所述显示面板内的所述列方向布线在屏幕的垂直方向分为三部分或更多，并且所述驱动装置和除了在所述列方向布线的三个或更多组之间的、屏幕的上端和下端的那些列方向布线的其他列方向布线电连接到述显示面板后侧。

4、根据权利要求1的显示模块，

其中所述显示面板是FED面板。

5、根据权利要求1的显示面板，

其中所述显示面板是有机EL面板。

6、一种显示面板的驱动方法，其中所述显示面板的列方向布线和行方向布线彼此垂直排列，并且所述列方向布线在屏幕的垂直方向上被分成N组(N为等于或大于2的整数)，包括步骤：

产生是视频信号帧内插N次的内插视频信号，

以所述视频信号的垂直周期的大约1/N同时扫描分别对应于N组所述列方向布线的所述行方向布线，以及

通过所述多个内插视频信号中的一个帧内插视频信号来驱动所述N组所述列方向布线的每一组，该一个帧内插视频信号具有移位所述视频信号垂直周期的1/N的帧，该多个内插视频信号是所述视频信号帧内插N次而得到的。

7、一种显示设备，包括：

显示面板，其列方向布线和行方向布线彼此垂直排列，并且所述列方向布线在屏幕的垂直方向上分成N组(N为等于或大于2的整数)；

驱动装置，用于驱动所述N组所述列方向布线的每一组；

扫描装置，用于扫描所述行方向布线；

内插装置，用于内插所述输入视频信号的帧所述N次；

其中所述扫描装置以所述输入视频信号垂直周期的大约1/N同时扫描分别对应于所述N组所述列方向布线的所述行方向布线；并且

将从所述内插装置输出的内插视频信号输入到所述驱动装置中，所述驱动装置通过具有移位所述输入视频信号垂直周期1/N的帧的所述内插视频信号来驱动所述列方向布线的所述N组中的每一组。

8、根据权利要求1的显示设备，

其中在所述显示面板内的所述列方向布线在屏幕的垂直方向分为两部分。

9、根据权利要求7的显示设备，

其中在所述显示面板内的所述列方向布线在屏幕的垂直方向分为三部分或更多，并且所述驱动装置和除了在所述列方向布线的三个或更多组之间的、屏幕的上端和下端的那些列方向布线的其他列方向布线电连接到述显示面板后侧。

10、根据权利要求7的显示设备，

其中所述显示面板是FED面板。

11、根据权利要求7的显示设备，

其中所述显示面板是有机EL面板。

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