JP2001324960A - ディスプレイシステム及びディスプレイの管理方法 - Google Patents

ディスプレイシステム及びディスプレイの管理方法

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JP2001324960A JP2000393396A JP2000393396A JP2001324960A JP 2001324960 A JP2001324960 A JP 2001324960A JP 2000393396 A JP2000393396 A JP 2000393396A JP 2000393396 A JP2000393396 A JP 2000393396A JP 2001324960 A JP2001324960 A JP 2001324960A
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幸久 武内
Tsutomu Nanataki
七瀧  努
Iwao Owada
大和田  巌
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NGK Insulators Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】静止画と動画とが混在した表示を行うことがで
きるディスプレイシステムを提供する。 【解決手段】ネットワーク704からの各種データを受
信して後段の回路系に出力するインターフェース回路7
06と、該インターフェース回路706から出力される
データから画像に関するファイル(静止画ファイルや動
画ファイル)と制御データとに分離するデータ分離回路
708と、該データ分離回路708からの制御データに
基づいて、表示コントローラ228を例えば表示素子1
4単位に制御(静止画に対応する制御と動画に対応する
制御)を行う出力制御回路710と、画像データ処理回
路224の前段に設置され、かつ、圧縮された画像に関
するファイルを解凍して静止画データと動画データに復
元する圧縮ファイルデコーダ回路712とを設ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ディスプレイを有
するディスプレイシステムとディスプレイの管理方法に
関し、例えば入力される画像信号の属性に応じて光導波
板に対するアクチュエータ部の接触・離隔方向の変位動
作を制御して、光導波板の所定部位の漏れ光を制御する
ことにより、光導波板に画像信号に応じた映像を表示さ
せるディスプレイに適用して好適なディスプレイシステ
ム及びディスプレイの管理方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来から、表示装置として、陰極線管
(CRT)、液晶表示装置、プラズマディスプレイ等の
表示装置が知られている。
【0003】陰極線管としては、通常のテレビジョン受
像機やコンピュータ用のモニタ装置等が知られている
が、画面は明るいものの、消費電力が大きく、また、画
面の大きさに比例して表示装置全体の奥行きが大きくな
るという問題がある。また、表示画像の周辺部で分解能
が低下し、像又は図形が歪む、記憶作用がない、大型表
示ができないなどの難点もある。
【0004】この理由は、電子銃から放射された電子ビ
ームを大きく偏向させることから、電子ビームがブラウ
ン管の蛍光面に斜めに到達する箇所では発光点(ビーム
スポット)が広がり、像が斜めに表示されるようにな
る。これにより、表示画像に歪みが生じることになる。
また、ブラウン管内部の大きな空間を真空に保つには限
度があるからである。
【0005】一方、液晶表示装置は、装置全体を小型化
でき、消費電力が少ないという利点があるものの、画面
の輝度が劣り、画面視野角度が狭いという問題がある。
また、電圧レベルにより階調表現を行うようにしている
ため、駆動回路の構成が非常に複雑になるという難点が
ある。
【0006】例えば、デジタルデータ線を用いた場合、
その駆動回路は、コンポーネントRGBデータ(各8ビ
ット)を所定期間保持するラッチ回路と、電圧セレクタ
と、階調数に応じた種類の電圧レベルに切り換えるマル
チプレクサと、該マルチプレクサからの出力データをデ
ジタルデータ線に加えるための出力回路を有して構成さ
れる。この場合、階調数が大きくなるとマルチプレクサ
において非常に多くのレベルの切換え動作が必要にな
り、それに伴って、回路構成が複雑になる。
【0007】アナログデータ線を用いた場合、その駆動
回路は、順次入力されるコンポーネントRGBデータ
(各8ビット)を水平方向に整列させるためのシフトレ
ジスタと、シフトレジスタからのパラレルデータを所定
期間保持するラッチ回路と、電圧レベルの調整をとるレ
ベルシフタと、レベルシフタからの出力データをアナロ
グ信号に変換するD/A変換器と、該D/A変換器から
の出力信号をアナログデータ線に加えるための出力回路
を有して構成される。この場合、D/A変換器におい
て、オペアンプを使用することにより、階調に応じた所
定の電圧を得るようにしているが、階調の範囲が広くな
ると、高精度の電圧を出力するオペアンプを使用する必
要があり、構造が複雑になると共に価格も高くなるとい
う欠点がある。
【0008】プラズマディスプレイは、液晶表示装置と
同様に、表示部自体が体積をとらないため、小型化が可
能であり、平板な表示面であるため、見やすいという長
所があり、特に、交流型プラズマディスプレイにおいて
は、セルの記憶作用により、リフレッシュメモリが不要
であるという長所も有する。
【0009】ところで、前記プラズマディスプレイにお
いては、セルに記憶作用を持たせるために、印加電圧の
極性を交番的に切り換えて放電を持続させる必要があ
る。そのため、駆動回路に、X方向のサスティンパルス
を発生させるための第1のパルス発生器と、Y方向のサ
スティンパルスを発生させるための第2のパルス発生器
を設ける必要があり、駆動回路の構成がどうしても複雑
になるという問題がある。
【0010】一方、本出願人は、前記CRT、液晶表示
装置やプラズマディスプレイでの問題を解消するため
に、新規な表示装置を提案した(例えば、特開平7−2
87176号公報参照)。この表示装置は、図74に示
すように、画素毎に配列されたアクチュエータ部100
0を有し、各アクチュエータ部1000は、圧電/電歪
層1002と該圧電/電歪層1002の上面及び下面に
それぞれ形成された上部電極1004と下部電極100
6とを具備したアクチュエータ部本体1008と、該ア
クチュエータ部本体1008の下部に配設された振動部
1010と固定部1012からなる基体1014とを有
して構成されている。アクチュエータ部本体1008の
下部電極1006は、振動部1010と接触して、振動
部1010により前記アクチュエータ部本体1008が
支持されている。
【0011】前記基体1014は、振動部1010及び
固定部1012が一体となってセラミックスにて構成さ
れ、更に、基体1014には、前記振動部1010が薄
肉になるように凹部1016が形成されている。
【0012】また、アクチュエータ部本体1008の上
部電極1004には、光導波板1018との接触面積を
所定の大きさにするための変位伝達部1020が接続さ
れており、図74の例では、前記変位伝達部1020
は、アクチュエータ部1000が静止している通常状態
において、光導波板1018に近接して配置され、励起
状態において前記光導波板1018に光の波長以下の距
離で接触するように配置されている。
【0013】そして、前記光導波板1018の例えば端
部から光1022を導入する。この場合、光導波板10
18の屈折率の大きさを調節することにより、全ての光
1022が光導波板1018の前面及び背面において透
過することなく内部で全反射する。この状態で、前記上
部電極1004及び下部電極1006を通してアクチュ
エータ部1000に画像信号の属性に応じた電圧信号を
選択的に印加して、該アクチュエータ部1000に通常
状態による静止と励起状態による変位を行わせることに
より、前記変位伝達部1020の光導波板1018への
接触・離隔が制御され、これにより、前記光導波板10
18の所定部位の散乱光(漏れ光)1024が制御され
て、光導波板1018に画像信号に応じた映像の表示が
なされる。
【0014】この表示装置によれば、(1)消費電力を
少なくできること、(2)画面輝度を大きくすることが
できること、(3)カラー画面にする場合において、画
素数を白黒画面の場合に比して増加させる必要がないこ
と等の利点を有する。
【0015】上述のような表示装置の周辺回路において
は、例えば図75に示すように、多数の画素が配列され
た表示部1030と、1つの行を構成する多数の画素
(画素群)に対して共通とされた垂直選択線1032が
必要な行数分導出された垂直シフト回路1034と、1
つの列を構成する多数の画素(画素群)に対して共通と
された信号線1036が必要な列数分導出された水平シ
フト回路1038を有して構成されている。
【0016】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のよう
な表示装置においては、多数の表示装置を並べて大画面
ディスプレイを構成する場合がある。その場合、大画面
に表示する形態としては静止画か動画のいずれかであっ
た。
【0017】また、従来の大画面ディスプレイに対する
メンテナンスにおいては、簡単な作業であっても、一
応、メンテナンス作業員が現場まで駆けつけて修理を行
うようにしている。そのため、メンテナンスにかかる費
用が莫大になり、大画面ディスプレイの普及にとって思
わしくない。
【0018】本発明はこのような課題を考慮してなされ
たものであり、静止画と動画とが混在した表示を行うこ
とができるディスプレイシステム及びディスプレイの管
理方法を提供することを目的とする。
【0019】また、本発明の他の目的は、単体の大画面
ディスプレイあるいは複数の大画面ディスプレイに対す
るメンテナンス等を例えばネットワーク等を通じて簡単
に行うことができ、大画面ディスプレイの普及に寄与す
ることができるディスプレイシステム及びディスプレイ
の管理方法を提供することにある。
【0020】
【課題を解決するための手段】本発明は、ディスプレイ
と、前記ディスプレイの表示領域を動画表示領域と静止
画表示領域に分離する表示領域分離部とを有することを
特徴とする。
【0021】これにより、静止画と動画とが混在した表
示を行うことができ、表示形態の多様化を図ることがで
きる。
【0022】そして、前記ディスプレイが多数の表示素
子を配列することによって構成されている場合に、前記
表示領域分離部は、前記表示素子を示すアドレスデータ
に基づいてディスプレイの表示領域を動画表示領域と静
止画表示領域に分離するようにしてもよい。この場合、
動画表示領域と静止画表示領域を任意に、かつ、容易に
変更することができ、例えばディスプレイを広告などに
使用する場合において、広告主の希望に沿った表示形態
を簡単に実現させることができる。
【0023】この場合、前記表示領域分離部をネットワ
ークに接続された集中局によって一括集中管理すれば、
様々な地域に設置した複数のディスプレイに対して、そ
れぞれ一括して動画表示領域と静止画表示領域を任意に
変更することができ、ディスプレイに対する管理が大幅
に簡略化される。
【0024】また、本発明は、ディスプレイと、前記デ
ィスプレイの電源電流を監視する監視部と、前記監視部
にて得られたステータス情報をネットワークを通じて集
中局に送信する一括故障診断部とを有することを特徴と
する。
【0025】これにより、様々な地域に設置した複数の
ディスプレイの故障状態を一括して監視することがで
き、故障に対する対応を迅速に行うことができる。
【0026】また、本発明は、ディスプレイと、前記デ
ィスプレイに供給される駆動電圧を調整して輝度低下を
補償する駆動電圧調整部とを有することを特徴とする。
【0027】この場合、メンテナンスを行う者がいちい
ち輝度補正をする必要がなくなり、ディスプレイに対す
る管理が簡単、かつ、確実となる。
【0028】特に、前記駆動電圧調整部を、ネットワー
クに接続された集中局によって一括集中管理することに
よって、様々な地域に設置した複数のディスプレイに対
する輝度補正を一括して行うことができるため、輝度補
正に関する作業を大幅に削減することができる。
【0029】また、前記駆動電圧調整部を、タイマを通
じてスケジュール管理するようにしてもよい。この場
合、例えば夜中などを指定して輝度補正を行うことがで
きるため、人が見ている状態でディスプレイの輝度補正
をすることがなくなり、ある広告の表示状態が不具合に
なるなどの不都合を回避することができる。
【0030】また、前記ディスプレイが、光源からの光
が導入される光導波板と、該光導波板の一方の板面に対
向して設けられ、かつ多数の画素に対応した数のアクチ
ュエータ部が配列された駆動部を具備し、入力される画
像信号の属性に応じて前記光導波板に対する前記アクチ
ュエータ部の接触・離隔方向の変位動作を制御して、前
記光導波板の所定部位の漏れ光を制御することにより、
前記光導波板に前記画像信号に応じた映像を表示させる
ディスプレイである場合に、前記駆動電圧調整部は、任
意の前記アクチュエータ部の変位状態に基づいて前記駆
動電圧を調整するようにしてもよい。
【0031】なお、前記駆動電圧調整部は、前記ディス
プレイの所定状態における発光輝度に基づいて前記駆動
電圧を調整するようにしてもよい。
【0032】また、本発明は、光源からの光が導入され
る光導波板と、該光導波板の一方の板面に対向して設け
られ、かつ多数の画素に対応した数のアクチュエータ部
が配列された駆動部を具備し、入力される画像信号の属
性に応じて前記光導波板に対する前記アクチュエータ部
の接触・離隔方向の変位動作を制御して、前記光導波板
の所定部位の漏れ光を制御することにより、前記光導波
板に前記画像信号に応じた映像を表示させるディスプレ
イと、予備光源と、前記光源の電流を監視する電流監視
部と、前記電流監視部からの情報に基づいて前記予備電
流を選択的に点灯又は消灯させる予備光源制御部とを有
することを特徴とする。
【0033】これにより、例えば光源が断線した場合や
輝度が急激に低下した場合などのように不測の状況にお
いて、予備光源が選択的に点灯して光源の断線や輝度の
低下を回避することとなるため、不具合が発生した時点
からメンテナンスに取りかかるまでの期間において、デ
ィスプレイでの表示を維持させることができる。
【0034】そして、前記予備光源のうち、一部又は全
部が退色対策用の予備光源であってもよい。また、冷却
ファンと、前記予備光源の選択的点灯に基づいて前記冷
却ファンを選択的に駆動する冷却制御部とを有するよう
にしてもよい。これにより、急激な温度変化を抑えるこ
とができ、長時間の使用が可能となると共に、温度変化
に伴う輝度むらなどを抑えることができる。
【0035】また、本発明は、ディスプレイと、前記デ
ィスプレイの輝度ばらつきを補正するための輝度補正デ
ータが格納されたメモリと、前記輝度補正データを書き
換えるデータ書換え部とを有することを特徴とする。
【0036】これにより、経時変化や温度変化によって
輝度特性が変化しても、その変化に対応させて輝度補正
データを書き換えることが可能となるため、表示輝度を
初期段階とほぼ同様のレベルに維持させることができ
る。
【0037】そして、前記データ書換え部を、ネットワ
ークに接続された集中局によって一括集中管理するよう
にしてもよいし、タイマを通じてスケジュール管理する
ようにしてもよい。
【0038】また、前記ディスプレイが、光源からの光
が導入される光導波板と、該光導波板の一方の板面に対
向して設けられ、かつ多数の画素に対応した数のアクチ
ュエータ部が配列された駆動部を具備し、入力される画
像信号の属性に応じて前記光導波板に対する前記アクチ
ュエータ部の接触・離隔方向の変位動作を制御して、前
記光導波板の所定部位の漏れ光を制御することにより、
前記光導波板に前記画像信号に応じた映像を表示させる
ディスプレイである場合に、前記データ書換え部を通じ
て、任意の前記アクチュエータ部の変位状態に基づいて
前記輝度補正データを書き換えるようにしてもよい。
【0039】この場合、前記データ書換え部は、前記デ
ィスプレイの所定状態における発光輝度に基づいて前記
輝度補正データを書き換えるようにしてもよい。更に、
前記データ書換え部は、前記色バランス調整も考慮して
前記輝度補正データを書き換えるようにしてもよい。
【0040】また、本発明は、光源からの光が導入され
る光導波板と、該光導波板の一方の板面に対向して設け
られ、かつ多数の画素に対応した数のアクチュエータ部
が配列された駆動部を具備し、入力される画像信号の属
性に応じて前記光導波板に対する前記アクチュエータ部
の接触・離隔方向の変位動作を制御して、前記光導波板
の所定部位の漏れ光を制御することにより、前記光導波
板に前記画像信号に応じた映像を表示させるディスプレ
イを有し、かつ、前記アクチュエータ部が、基準電位に
対して正極性又は負極性の電圧が印加された際に一方向
への変位動作を行う場合であって、任意のタイミングで
正極性の電圧又は負極性の電圧に切り換える切換え手段
を有することを特徴とする。
【0041】これによって、アクチュエータ部の応答速
度の低下や離隔不能などが生じても、切換え手段を通じ
て、正極性の電圧又は負極性の電圧に切り換わるため、
アクチュエータ部の変位能力が回復し、応答速度を初期
段階にまで復帰させることができる。
【0042】この場合、前記切換え手段を、ネットワー
クに接続された集中局によって一括集中管理してもよい
し、タイマを通じてスケジュール管理してもよい。
【0043】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係るディスプレイ
システム及びディスプレイの管理方法の実施の形態例を
図1〜図73を参照しながら説明するが、その前に、本
実施の形態に係るディスプレイシステム及びディスプレ
イの管理方法が適用されるディスプレイの構成について
図1〜図13を参照しながら説明する。
【0044】このディスプレイ10は、図1に示すよう
に、ディスプレイ10としての表示面積を有する導光板
12の背面に、複数個の表示素子14が配列されて構成
されている。
【0045】各表示素子14は、図2に示すように、光
源16からの光18が導入される光導波板20と、該光
導波板20の背面に対向して設けられ、かつ多数のアク
チュエータ部22が画素に対応してマトリックス状ある
いは千鳥状に配列された駆動部24を有して構成されて
いる。
【0046】画素の配列構成は、例えば図3に示すよう
に、垂直方向に並ぶ2つのアクチュエータ部22にて1
つのドット26が構成され、水平方向に並ぶ3つのドッ
ト26(赤色ドット26R、緑色ドット26G及び青色
ドット26B)で1つの画素28が構成されている。更
に、この表示素子14においては、画素28の並びを水
平方向に16個(48ドット)、垂直方向に16個(1
6ドット)としている。
【0047】そして、このディスプレイ10は、図1に
示すように、例えばVGAの規格に準拠すべく、水平方
向に640画素(1920ドット)が並び、垂直方向に
480画素(480ドット)が並ぶように、導光板12
の背面に、表示素子14を水平方向に40個、垂直方向
に30個配列させるようにしている。
【0048】導光板12は、ガラス板やアクリル板等の
可視光領域での光透過率が大であって均一なものが使用
され、各表示素子14間は、ワイヤボンディングや半田
付け、端面コネクタ、裏面コネクタ等で接続することに
より相互間の信号供給が行えるようになっている。
【0049】なお、前記導光板12と各表示素子14の
光導波板20は屈折率が類似したものが好ましく、導光
板12と光導波板20とを貼り合わせる場合には、透明
な接着剤を用いてもよい。この接着剤は、導光板12や
光導波板20と同様に、可視光領域で均一で、高い透過
率を有することが好ましく、また、屈折率も導光板12
や光導波板20と近いものに設定することが画面の明る
さを確保する上で望ましい。
【0050】ところで、各表示素子14においては、図
2に示すように、各アクチュエータ部22上に、それぞ
れ画素構成体30が積層されている。画素構成体30
は、光導波板20との接触面積を大きくして画素に応じ
た面積にする機能を有する。
【0051】駆動部24は、例えばセラミックスにて構
成されたアクチュエータ基板32を有し、該アクチュエ
ータ基板32の各画素28に応じた位置にアクチュエー
タ部22が配設されている。前記アクチュエータ基板3
2は、一主面が光導波板20の背面に対向するように配
置されており、該一主面は連続した面(面一)とされて
いる。アクチュエータ基板32の内部には、各画素28
に対応した位置にそれぞれ後述する振動部を形成するた
めの空所34が設けられている。各空所34は、アクチ
ュエータ基板32の他端面に設けられた径の小さい貫通
孔36を通じて外部と連通されている。
【0052】前記アクチュエータ基板32のうち、空所
34の形成されている部分が薄肉とされ、それ以外の部
分が厚肉とされている。薄肉の部分は、外部応力に対し
て振動を受けやすい構造となって振動部38として機能
し、空所34以外の部分は厚肉とされて前記振動部38
を支持する固定部40として機能するようになってい
る。
【0053】つまり、アクチュエータ基板32は、最下
層である基板層32Aと中間層であるスペーサ層32B
と最上層である薄板層32Cの積層体であって、スペー
サ層32Bのうち、アクチュエータ部22に対応する箇
所に空所34が形成された一体構造体として把握するこ
とができる。基板層32Aは、補強用基板として機能す
るほか、配線用の基板としても機能するようになってい
る。なお、前記アクチュエータ基板32は、一体焼成で
あっても、後付けであってもよい。
【0054】ここで、アクチュエータ部22と画素構成
体30の具体例を図4〜図13に基づいて説明する。な
お、図4〜図13の例では、後述する桟42と光導波板
20との間にギャップ形成層44を設けた場合を示す。
【0055】まず、アクチュエータ部22は、図4に示
すように、前記振動部38と固定部40のほか、該振動
部38上に直接形成された圧電/電歪層や反強誘電体層
等の形状保持層46と、該形状保持層46の上面と下面
に形成された一対の電極48(ロウ電極48a及びカラ
ム電極48b)とを有する。
【0056】一対の電極48は、図4に示すように、形
状保持層46に対して上下に形成した構造や片側だけに
形成した構造でもよいし、形状保持層46の上部のみに
一対の電極48を形成するようにしてもよい。
【0057】一対の電極48を形状保持層46の上部の
みに形成する場合、一対の電極48の平面形状として
は、図5に示すように、多数のくし歯が相補的に対峙し
た形状としてもよく、その他、特開平10−78549
号公報にも示されているように、渦巻き状や多枝形状な
どを採用することができる。
【0058】形状保持層46の平面形状を例えば楕円形
状とし、一対の電極48をくし歯状に形成した場合は、
図6A及び図6Bに示すように、形状保持層46の長軸
に沿って一対の電極48のくし歯が配列される形態や、
図7A及び図7Bに示すように、形状保持層46の短軸
に沿って一対の電極48のくし歯が配列される形態など
がある。
【0059】そして、図6A及び図7Aに示すように、
一対の電極48のくし歯の部分が形状保持層46の平面
形状内に含まれる形態や、図6B及び図7Bに示すよう
に、一対の電極48のくし歯の部分が形状保持層48の
平面形状からはみ出した形態などがある。図6B及び図
7Bに示す形態の方がアクチュエータ部22の屈曲変位
において有利である。
【0060】ところで、図4に示すように、一対の電極
48として、形状保持層46の上面に例えばロウ電極4
8aを形成し、形状保持層46の下面にカラム電極48
bを形成した場合においては、図2に示すように、アク
チュエータ部22を空所34側に凸となるように一方向
に屈曲変位させることも可能であり、その他、図8に示
すように、アクチュエータ部22を光導波板20側に凸
となるように、他方向に屈曲変位させることも可能であ
る。なお、図8に示す例は、ギャップ形成層44(図4
参照)を形成しない場合を示す。
【0061】一方、画素構成体30は、例えば図4に示
すように、アクチュエータ部22上に形成された変位伝
達部としての白色散乱体50と色フィルタ52と透明層
54の積層体で構成することができる。
【0062】更に、図9に示すように、白色散乱体50
の下層に光反射層56を介在させるようにしてもよい。
この場合、光反射層56とアクチュエータ部22間に絶
縁層58を形成することが望ましい。
【0063】画素構成体30の他の例としては、例えば
図10に示すように、アクチュエータ部22上に形成さ
れた変位伝達部を兼ねる有色散乱体60と透明層54の
積層体で構成することもできる。この場合も図11に示
すように、アクチュエータ部22と有色散乱体60との
間に光反射層56と絶縁層58を介在させるようにして
もよい。
【0064】また、この表示素子14においては、図
2、図4及び図8に示すように、光導波板20とアクチ
ュエータ基板32との間において、画素構成体30以外
の部分に形成された桟42を有して構成され、図8の例
では、桟42の上面に直接光導波板20が固着された場
合を示している。桟42の材質は、熱、圧力に対して変
形しないものが好ましい。
【0065】桟42は、例えば画素構成体30の四方に
形成することができる。ここで、画素構成体30の四方
とは、図12に示すように、例えば画素構成体30が平
面ほぼ矩形あるいは楕円であれば、各コーナー部に対応
した位置などが挙げられ、1つの桟42が隣接する画素
構成体30と共有される形態を示す。
【0066】桟42の他の例としては、図13に示すよ
うに、桟42に少なくとも1つの画素構成体30を囲む
窓部42aを有するように構成してもよい。代表的な構
成例としては、例えば、桟42自体を板状に形成し、更
に画素構成体30に対応した位置に画素構成体30の外
形形状に類似した形状の窓部(開口)42aを形成す
る。これによって、画素構成体30の側面全部が桟42
によって囲まれたかたちになり、アクチュエータ基板3
2と光導波板20との固着が更に強固なものとなる。
【0067】ここで、表示素子14の各構成部材、特に
各構成部材の材料等の選定について説明する。
【0068】まず、光導波板20に入射される光18と
しては、紫外域、可視域、赤外域のいずれでもよい。光
源16としては、白熱電球、重水素放電ランプ、蛍光ラ
ンプ、水銀ランプ、メタルハライドランプ、ハロゲンラ
ンプ、キセノンランプ、トリチウムランプ、発光ダイオ
ード、レーザー、プラズマ光源、熱陰極管(又はそのフ
ィラメント状熱陰極の代わりにカーボンナノチューブ−
フィールドエミッタを配置したもの)、冷陰極管などが
用いられる。
【0069】振動部38は、高耐熱性材料であることが
好ましい。その理由は、アクチュエータ部22を有機接
着剤等の耐熱性に劣る材料を用いずに、固定部40によ
って直接振動部38を支持させる構造とする場合、少な
くとも形状保持層46の形成時に、振動部38が変質し
ないようにするため、振動部38は、高耐熱性材料であ
ることが好ましい。
【0070】また、振動部38は、アクチュエータ基板
22上に形成される一対の電極48におけるロウ電極4
8aに通じる配線とカラム電極48bに通じる配線(例
えばデータ線)との電気的な分離を行うために、電気絶
縁材料であることが好ましい。
【0071】従って、振動部38は、高耐熱性の金属あ
るいはその金属表面をガラス等のセラミック材料で被覆
したホーロウ等の材料であってもよいが、セラミックス
が最適である。
【0072】振動部38を構成するセラミックスとして
は、例えば安定化された酸化ジルコニウム、酸化アルミ
ニウム、酸化マグネシウム、酸化チタン、スピネル、ム
ライト、窒化アルミニウム、窒化珪素、ガラス、これら
の混合物等を用いることができる。安定化された酸化ジ
ルコニウムは、振動部38の厚みが薄くても機械的強度
が高いこと、靭性が高いこと、形状保持層46及び一対
の電極48との化学反応性が小さいこと等のため、特に
好ましい。安定化された酸化ジルコニウムとは、安定化
酸化ジルコニウム及び部分安定化酸化ジルコニウムを包
含する。安定化された酸化ジルコニウムでは、立方晶等
の結晶構造をとるため、相転移を起こさない。
【0073】一方、酸化ジルコニウムは、1000℃前
後で、単斜晶と正方晶とで相転移し、この相転移のとき
にクラックが発生する場合がある。安定化された酸化ジ
ルコニウムは、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、酸
化イットリウム、酸化スカンジウム、酸化イッテルビウ
ム、酸化セリウム又は希土類金属の酸化物等の安定化剤
を、1〜30モル%含有する。振動部22の機械的強度
を高めるために、安定化剤が酸化イットリウムを含有す
ることが好ましい。このとき、酸化イットリウムは、好
ましくは1.5〜6モル%含有し、更に好ましくは2〜
4モル%含有することであり、更に0.1〜5モル%の
酸化アルミニウムが含有されていることが好ましい。
【0074】また、結晶相は、立方晶+単斜晶の混合
相、正方晶+単斜晶の混合相、立方晶+正方晶+単斜晶
の混合相などであってもよいが、中でも主たる結晶相
が、正方晶、又は正方晶+立方晶の混合相としたもの
が、強度、靭性、耐久性の観点から最も好ましい。
【0075】振動部38がセラミックスからなるとき、
多数の結晶粒が振動部38を構成するが、振動部38の
機械的強度を高めるため、結晶粒の平均粒径は、0.0
5〜2μmであることが好ましく、0.1〜1μmであ
ることが更に好ましい。
【0076】固定部40は、セラミックスからなること
が好ましいが、振動部38の材料と同一のセラミックス
でもよいし、異なっていてもよい。固定部40を構成す
るセラミックスとしては、振動部38の材料と同様に、
例えば、安定化された酸化ジルコニウム、酸化アルミニ
ウム、酸化マグネシウム、酸化チタン、スピネル、ムラ
イト、窒化アルミニウム、窒化珪素、ガラス、これらの
混合物等を用いることができる。
【0077】特に、この表示素子14で用いられるアク
チュエータ基板32は、酸化ジルコニウムを主成分とす
る材料、酸化アルミニウムを主成分とする材料、又はこ
れらの混合物を主成分とする材料等が好適に採用され
る。その中でも、酸化ジルコニウムを主成分としたもの
が更に好ましい。
【0078】なお、焼結助剤として粘土等を加えること
もあるが、酸化珪素、酸化ホウ素等のガラス化しやすい
ものが過剰に含まれないように、助剤成分を調節する必
要がある。なぜなら、これらガラス化しやすい材料は、
アクチュエータ基板32と形状保持層46とを接合させ
る上で有利ではあるものの、アクチュエータ基板32と
形状保持層46との反応を促進し、所定の形状保持層4
6の組成を維持することが困難となり、その結果、素子
特性を低下させる原因となるからである。
【0079】即ち、アクチュエータ基板32中の酸化珪
素等は重量比で3%以下、更に好ましくは1%以下とな
るように制限することが好ましい。ここで、主成分と
は、重量比で50%以上の割合で存在する成分をいう。
【0080】形状保持層46は、上述したように、圧電
/電歪層や反強誘電体層等を用いることができるが、形
状保持層46として圧電/電歪層を用いる場合、該圧電
/電歪層としては、例えば、ジルコン酸鉛、マグネシウ
ムニオブ酸鉛、ニッケルニオブ酸鉛、亜鉛ニオブ酸鉛、
マンガンニオブ酸鉛、マグネシウムタンタル酸鉛、ニッ
ケルタンタル酸鉛、アンチモンスズ酸鉛、チタン酸鉛、
チタン酸バリウム、マグネシウムタングステン酸鉛、コ
バルトニオブ酸鉛等、又はこれらの何れかの組合せを含
有するセラミックスが挙げられる。
【0081】主成分がこれらの化合物を50重量%以上
含有するものであってもよいことはいうまでもない。ま
た、前記セラミックスのうち、ジルコン酸鉛を含有する
セラミックスは、形状保持層46を構成する圧電/電歪
層の構成材料として最も使用頻度が高い。
【0082】また、圧電/電歪層をセラミックスにて構
成する場合、前記セラミックスに、更に、ランタン、カ
ルシウム、ストロンチウム、モリブデン、タングステ
ン、バリウム、ニオブ、亜鉛、ニッケル、マンガン等の
酸化物、若しくはこれらの何れかの組合せ、又は他の化
合物を、適宜、添加したセラミックスを用いてもよい。
【0083】例えば、マグネシウムニオブ酸鉛とジルコ
ン酸鉛及びチタン酸鉛とからなる成分を主成分とし、更
にランタンやストロンチウムを含有するセラミックスを
用いることが好ましい。
【0084】圧電/電歪層は、緻密であっても、多孔質
であってもよく、多孔質の場合、その気孔率は40%以
下であることが好ましい。
【0085】形状保持層46として反強誘電体層を用い
る場合、該反強誘電体層としては、ジルコン酸鉛を主成
分とするもの、ジルコン酸鉛とスズ酸鉛とからなる成分
を主成分とするもの、更にはジルコン酸鉛に酸化ランタ
ンを添加したもの、ジルコン酸鉛とスズ酸鉛とからなる
成分に対してジルコン酸鉛やニオブ酸鉛を添加したもの
が望ましい。
【0086】特に、下記の組成のようにジルコン酸鉛と
スズ酸鉛からなる成分を含む反強誘電体膜をアクチュエ
ータ部22のような膜型素子として適用する場合、比較
的低電圧で駆動することができるため、特に好ましい。
【0087】Pb0.99Nb0.02[(ZrxSn1-x1-y
Tiy0.983 但し、0.5 <x< 0.6,0.05<y< 0.063,0.01<Nb
< 0.03 また、この反強誘電体膜は、多孔質であってもよく、多
孔質の場合には気孔率30%以下であることが望まし
い。
【0088】そして、振動部38の上に形状保持層46
を形成する方法としては、スクリーン印刷法、ディッピ
ング法、塗布法、電気泳動法等の各種厚膜形成法や、イ
オンビーム法、スパッタリング法、真空蒸着法、イオン
プレーティング法、化学気相蒸着法(CVD)、めっき
等の各種薄膜形成法を用いることができる。
【0089】この実施の形態においては、振動部38上
に前記形状保持層46を形成するにあたっては、スクリ
ーン印刷法やディッピング法、塗布法、電気泳動法等に
よる厚膜形成法が好適に採用される。
【0090】これらの手法は、平均粒径0.01〜5μ
m、好ましくは0.05〜3μmの圧電セラミックスの
粒子を主成分とするペーストやスラリー、又はサスペン
ション、エマルジョン、ゾル等を用いて形成することが
でき、良好な圧電作動特性が得られるからである。
【0091】特に、電気泳動法は、膜を高い密度で、か
つ、高い形状精度で形成することができることをはじ
め、「電気化学および工業物理化学 Vol.53,N
o.1(1985),p63〜68 安斎和夫著」ある
いは「第1回電気泳動法によるセラミックスの高次成形
法 研究討論会 予稿集(1998),p5〜6,p2
3〜24」等の技術文献に記載されるような特徴を有す
る。従って、要求精度や信頼性等を考慮して、適宜、手
法を選択して用いるとよい。
【0092】また、前記振動部38の厚みと形状保持層
46の厚みは、同次元の厚みであることが好ましい。な
ぜなら、振動部38の厚みが極端に形状保持層46の厚
みより厚くなると(1桁以上異なると)、形状保持層4
6の焼成収縮に対して、振動部38がその収縮を妨げる
ように働くため、形状保持層46とアクチュエータ基板
22界面での応力が大きくなり、はがれ易くなる。反対
に、厚みの次元が同程度であれば、形状保持層46の焼
成収縮にアクチュエータ基板32(振動部38)が追従
し易くなるため、一体化には好適である。具体的には、
振動部38の厚みは、1〜100μmであることが好ま
しく、3〜50μmが更に好ましく、5〜20μmが更
になお好ましい。一方、形状保持層46は、その厚みと
して5〜100μmが好ましく、5〜50μmが更に好
ましく、5〜30μmが更になお好ましい。
【0093】前記形状保持層46の上面及び下面に形成
されるロウ電極48a及びカラム電極48b、あるいは
形状保持層46上に形成される一対の電極48は、用途
に応じて適宜な厚さとするが、0.01〜50μmの厚
さであることが好ましく、0.1〜5μmが更に好まし
い。また、前記ロウ電極48a及びカラム電極48b
は、室温で固体であって、導電性の金属で構成されてい
ることが好ましい。例えば、アルミニウム、チタン、ク
ロム、鉄、コバルト、ニッケル、銅、亜鉛、ニオブ、モ
リブデン、ルテニウム、ロジウム、銀、スズ、タンタ
ル、タングステン、イリジウム、白金、金、鉛等を含有
する金属単体又は合金が挙げられる。これらの元素を任
意の組合せで含有していてもよいことはいうまでもな
い。
【0094】光導波板20は、その内部に導入された光
18が前面及び背面において光導波板20の外部に透過
せずに全反射するような光屈折率を有するものであり、
導入される光18の波長領域での透過率が均一で、かつ
高いものであることが必要である。このような特性を具
備するものであれば、特にその材質は制限されないが、
具体的には、例えばガラス、石英、アクリル等の透光性
プラスチック、透光性セラミックスなど、あるいは異な
る屈折率を有する材料の複数層構造体、又は表面にコー
ティング層を設けたものなどが一般的なものとして挙げ
られる。
【0095】また、画素構成体30に含まれる色フィル
タ52及び有色散乱体60等の着色層とは、特定の波長
領域の光だけを取り出すために用いられる層であり、例
えば特定の波長の光を吸収、透過、反射、散乱させるこ
とで発色させるものや、入射した光を別の波長のものに
変換させるものなどがある。透明体、半透明体及び不透
明体を単独、もしくは組み合わせて用いることができ
る。
【0096】構成は、例えば染料、顔料、イオンなどの
色素や蛍光体を、ゴム、有機樹脂、透光性セラミック
ス、ガラス、液体等の内部に分散、溶解したものや、そ
れらの表面に塗布したもの、更には上述の色素や蛍光体
等の粉末を焼結させたり、プレスして固めたものなどが
ある。材質及び構造については、これらを単独で用いて
もよいし、これらを組み合わせて用いてもよい。
【0097】色フィルタ52と有色散乱体60との違い
は、光18を導入した光導波板20に画素構成体30を
接触させて発光状態にしたときに、着色層のみでの反
射、散乱による漏れ光の輝度値が、画素構成体30及び
アクチュエータ部22を含めた全構成体の反射、散乱に
よる漏れ光の輝度値の0.5倍以上であれば、その着色
層は有色散乱体60であると定義し、0.5倍未満であ
ればその着色層は色フィルタ52であると定義する。
【0098】測定法の具体例を挙げると、光18が導入
された光導波板20の背面に、前記着色層単体を接触さ
せたとき、該着色層から該光導波板20を通過し、前面
に漏れ出した光の正面輝度がA(nt)であり、また、
該着色層の光導波板20と接する反対側の面に更に画素
構成体30を接触させたとき、前面に漏れ出した光の正
面輝度がB(nt)であったとすると、A≧0.5×B
を満たすときは、前記着色層は有色散乱体60であり、
A<0.5×Bを満たすときは色フィルタ52である。
【0099】上述の正面輝度とは、輝度を測定する輝度
計と前記着色層とを結ぶ線が、前記光導波板20の前記
着色層と接する面に対して垂直であるように輝度計を配
置(輝度計の検出面は光導波板20の板面に平行)して
計測した輝度である。
【0100】有色散乱体60の利点は、層の厚みにより
色調や輝度が変化しにくいことであり、そのための層形
成法として、層厚の厳密な制御は難しいが、コストが安
いスクリーン印刷など、多種の適用が可能である。
【0101】また、有色散乱体60が変位伝達部を兼ね
ることにより、層形成プロセスを簡略化できるほか、そ
れら全体の層厚を薄くできるため、表示素子14全体の
厚みを薄くすることが可能であり、また、アクチュエー
タ部22の変位量低下の防止及び応答速度の向上が可能
である。
【0102】色フィルタ52の利点は、光導波板20が
フラットで表面平滑性が高いため、光導波板20側に層
を形成するときには、層形成が容易になり、プロセスの
選択の幅が広がり、安価になるだけでなく、色調、輝度
に影響を及ぼす層厚の制御が容易になる。
【0103】なお、色フィルタ52や有色散乱体60等
の着色層の膜形成法としては、特に制限はなく、公知の
各種の膜形成法を適用することができる。例えば光導波
板20やアクチュエータ部22の面上に、チップ状、フ
ィルム状の着色層を直接貼り付けるフィルム貼着法のほ
か、着色層の原材料となる粉末、ペースト、液体、気
体、イオン等を、スクリーン印刷、フォトリソグラフィ
法、スプレー・ディッピング、塗布等の厚膜形成手法
や、イオンビーム、スパッタリング、真空蒸着、イオン
プレーティング、CVD、めっき等の薄膜形成手法によ
り成膜し、着色層を形成する方法がある。
【0104】また、前記画素構成体30としてその全部
あるいは一部に発光層を設けるようにしてもよい。この
発光層としては蛍光体層が挙げられる。この蛍光体層
は、不可視光(紫外線や赤外線)によって励起され、可
視光を発光するものや、可視光によって励起されて可視
光を発光するものがあるが、いずれでもよい。
【0105】また、前記発光層として、蛍光顔料も用い
ることができる。この蛍光顔料を用いると、顔料自体の
色、即ち、反射色にほぼ一致する波長の蛍光が加わるも
のは、それだけ色刺激が大きく、鮮やかに発光するた
め、表示素子やディスプレイの高輝度化に対してより好
ましく用いられ、一般的な昼光蛍光顔料が好ましく用い
られる。
【0106】また、発光層として、輝尽性蛍光体や、燐
光体、あるいは蓄光顔料も用いられる。これらの材料
は、有機材料、無機材料のいずれでもよい。
【0107】そして、上述した発光材料を単独で用いて
発光層を形成したもの、これらの発光材料を樹脂に分散
させたものを用いて発光層を形成したもの、あるいはこ
れらの発光材料を樹脂に溶解させたもので発光層を形成
したものが好ましく用いられる。
【0108】発光材料の残光時間としては、1秒以下が
好ましく、より好ましくは30m秒がよい。更に好まし
くは数m秒以下がよい。
【0109】そして、画素構成体30の全部あるいはそ
の一部として前記発光層を用いた場合は、光源16とし
て、前記発光層を励起する波長の光を含み、励起に十分
なエネルギー密度を有していれば、特に制限はない。例
えば、冷陰極管、熱陰極管(又はそのフィラメント状熱
陰極の代わりにカーボンナノチューブ−フィールドエミ
ッタを配置したもの)、メタルハライドランプ、キセノ
ンランプ、赤外線レーザを含むレーザ、ブラックライ
ト、ハロゲンランプ、白熱電球、重水素放電ランプ、蛍
光ランプ、水銀ランプ、トリチウムランプ、発光ダイオ
ード、プラズマ光源などが用いられる。
【0110】次に、前記ディスプレイ10の動作を図2
を参照しながら簡単に説明する。この動作説明において
は、図14に示すように、各アクチュエータ部22のロ
ウ電極48aに印加されるオフセット電位として例えば
10Vを使用し、各アクチュエータ部22のカラム電極
48bに印加されるオン信号及びオフ信号の電位として
それぞれ0V及び60Vを使用した例を示す。
【0111】従って、カラム電極48bにオン信号が印
加されたアクチュエータ部22においては、カラム電極
48b及びロウ電極48a間に低レベル電圧(−10
V)がかかり、カラム電極48bにオフ信号が印加され
たアクチュエータ部22においては、カラム電極48b
及びロウ電極48a間に高レベル電圧(50V)がかか
ることになる。
【0112】そして、まず、光導波板20の例えば端部
から光18が導入される。この場合、画素構成体30が
光導波板20に接触していない状態で、光導波板20の
屈折率の大きさを調節することにより、全ての光18が
光導波板20の前面及び背面において透過することなく
内部で全反射させるようにする。光導波板20の反射率
nとしては、1.3〜1.8が望ましく、1.4〜1.
7がより望ましい。
【0113】この例においては、アクチュエータ部22
の自然状態において、画素構成体30の端面が光導波板
20の背面に対して光18の波長以下の距離で接触して
いるため、光18は、画素構成体30の表面で反射し、
散乱光62となる。この散乱光62は、一部は再度光導
波板20の中で反射するが、散乱光62の大部分は光導
波板20で反射されることなく、光導波板20の前面
(表面)を透過することになる。これによって、全ての
アクチュエータ部22がオン状態となり、そのオン状態
が発光というかたちで具現され、しかも、その発光色は
画素構成体30に含まれる色フィルタ52や有色散乱体
60あるいは上述した発光層の色に対応したものとな
る。この場合、全てのアクチュエータ部22がオン状態
となっているため、ディスプレイ10の画面からは白色
が表示されることになる。
【0114】この状態から、あるドット26に対応する
アクチュエータ部22にオフ信号が印加されると、当該
アクチュエータ部22が図2に示すように、空所20側
に凸となるように屈曲変位、即ち、一方向に屈曲変位し
て、画素構成体30の端面が光導波板20から離間し、
当該アクチュエータ部22がオフ状態となり、そのオフ
状態が消光というかたちで具現される。
【0115】つまり、このディスプレイ10は、画素構
成体30の光導波板20への接触の有無により、光導波
板20の前面における光の発光(漏れ光)の有無を制御
することができる。
【0116】特に、このディスプレイ10では、光導波
板20に対して画素構成体30を接近・離隔方向に変位
動作させる1つの単位を垂直方向に並べたものを1ドッ
トとし、このドットが水平方向に3つ並んだもの(赤色
ドット26R、緑色ドット26G及び青色ドット26
B)を1画素とし、この画素を多数マトリックス状、あ
るいは各行に関し千鳥状に配列するようにしているた
め、入力される画像信号の属性に応じて各画素での変位
動作を制御することにより、陰極線管や液晶表示装置並
びにプラズマディスプレイと同様に、光導波板20の前
面、即ち、表示面に画像信号に応じたカラー映像(文字
や図形等)を表示させることができる。
【0117】そして、このディスプレイ10において、
前記ロウ電極48a及びカラム電極48bに通じる配線
は、図15に示すように、多数のアクチュエータ部22
の行数に応じた本数の配線70と、全アクチュエータ部
22の数に応じた本数のデータ線72とを有する。配線
70は途中で共通配線74とされる。
【0118】また、このディスプレイ10は、アクチュ
エータ部22のカラム電極48bとデータ線72とが接
続され、1行のアクチュエータ部22に対して共通の配
線70が接続され、前記データ線72はアクチュエータ
基板32の例えば背面側に形成されている。
【0119】配線70は、前列のアクチュエータ部22
に関するロウ電極48aから導出されて当該アクチュエ
ータ部22に関するロウ電極48aに接続されて、一つ
の行に関し、シリーズに配線された形となっている。ま
た、カラム電極48bとデータ線72とはアクチュエー
タ基板32に形成されたスルーホール78を通じて電気
的に接続される。
【0120】なお、各配線70と各データ線72とが交
差する部分には、互いの配線70及び72間の絶縁をと
るためにシリコン酸化膜、ガラス膜、樹脂膜等からなる
図示しない絶縁膜が介在されている。
【0121】そして、第1の実施の形態に係る駆動装置
200Aは、図15に示すように、ディスプレイ10の
周辺に実装されたロウ電極駆動回路202と、カラム電
極駆動回路204と、少なくともカラム電極駆動回路2
04を制御する信号処理回路206とを有して構成され
ている。
【0122】ロウ電極駆動回路202は、共通配線74
及び各配線70を介して全アクチュエータ部22のロウ
電極48aにオフセット電位(バイアス電位)を供給す
るように構成されており、1種類のオフセット用電源電
圧が電源部208を通じて供給されている。
【0123】カラム電極駆動回路204は、全ドット数
に対応した数のドライバ出力210と、所定数のドライ
バ出力210が組み込まれた複数のドライバIC210
Bとを有して構成され、前記ディスプレイ10の各デー
タ線72にパラレルにデータ信号を出力して、全ドット
にそれぞれデータ信号を供給するように構成されてい
る。
【0124】各ドライバIC210Bは、図16に示す
ように、例えば240ビット構成のシフトレジスタ21
2を有し、該シフトレジスタ212の各ビットに対して
それぞれデータ転送部230とドライバ出力210が接
続されて構成されている。シフトレジスタ212に供給
される240ビットのデータ(ブロックデータDb)の
各ビットデータは、それぞれ対応するドットに供給する
ためのドットデータDdである。
【0125】データ転送部230は、2つのシフトレジ
スタ(第1及び第2のシフトレジスタ250及び25
2)で構成することができる。
【0126】第1のシフトレジスタ250は、一定のシ
フトクロックPc1(=T/6)に基づくビットシフト
動作によってドットデータDdをシリーズに受け取り、
6ビットのドットデータDdが受け取られた段階で該6
ビットのドットデータDdをパラレルに出力する直列入
力並列出力のシフトレジスタにて構成することができ
る。
【0127】第2のシフトレジスタ252は、前記第1
のシフトレジスタ250に格納されたドットデータDd
をパラレルに受け取り、前記ドットデータDdのビット
情報を前記サブフィールドSF1〜SF6の時間的長さ
に応じたタイミング(T/2、T/4、・・・、T/6
4)を有するシフトクロックPc2に基づいて順次出力
する並列入力直列出力のシフトレジスタで構成すること
ができる。
【0128】即ち、この第2のシフトレジスタ252に
おいては、第1のシフトレジスタ250から転送された
時点で、LSBに格納された0ビット目のビット情報が
そのままカラム電極駆動回路204の対応するドライバ
出力210に供給され、最初のシフトクロックPc2
(=T/2)が経過した時点で、全体のビット情報が右
側にビットシフトし、LSBに位置する1ビット目のビ
ット情報がそのままドライバ出力210に供給されるこ
とになる。
【0129】次いで、シフトクロックPc2(=T/
4)が経過した時点で、全体のビット情報が右側にビッ
トシフトし、LSBに位置する2ビット目のビット情報
がそのままドライバ出力210に供給されることにな
る。同様に、シフトクロックPc2がT/8、T/1
6、T/32及びT/64というように順次経過するた
びに、全体のビット情報がビットシフトし、ビットシフ
トするたびにLSBに位置することになる3ビット目、
4ビット目、5ビット目及び6ビット目のビット情報が
順次ドライバ出力210に供給されることになる。
【0130】そして、各ドライバ出力210には、2種
類のデータ用電源電圧が同じく電源部208を通じて供
給されている。
【0131】カラム電極駆動回路204から全ドットに
対してデータ線72が接続されることから、データ線7
2を引き回すための広い領域を確保する必要があり、し
かも、データ線72の配線長の増加に伴う配線容量及び
配線抵抗による時定数の影響(信号の減衰等)を考慮す
る必要があるが、この例では、ディスプレイ10を12
00個の表示素子14に分割しているため、カラム電極
駆動回路204からのデータ線72の引き回しは、表示
素子14単位に考慮すればよく、広い配線形成のための
領域を確保する必要はない。また、配線容量及び配線抵
抗についても表示素子14単位に考慮すればよいため、
信号の減衰等は生じない。
【0132】前記2種類のデータ用電源電圧は、後述す
るようにアクチュエータ部22を下方に屈曲変位させる
のに十分な高レベル電圧とアクチュエータ部22を元の
状態に復帰させるのに十分な低レベル電圧である。
【0133】信号処理回路206は、少なくとも時間変
調方式で階調制御すべく前記カラム電極駆動回路204
を制御するように構成されている。
【0134】ここで、時間変調方式による階調制御につ
いて、図17及び図18を参照しながら説明する。ま
ず、1枚の画像の表示期間を1フレームとし、該1フレ
ームを例えば6つに分割した際の1つの分割期間をサブ
フィールドとしたとき、最初のサブフィールド(第1サ
ブフィールドSF1)が最も長く、サブフィールドの経
過毎に1/2の割合で短くなるように設定される。
【0135】このサブフィールドの長さをデータ値の大
きさで表した場合、図17に示すように、第1サブフィ
ールドSF1の期間を例えば「64」としたとき、第2
サブフィールドSF2は「32」、第3サブフィールド
SF3は「16」、第4サブフィールドSF4は
「8」、第5サブフィールドSF5は「4」、第6サブ
フィールドSF6は「2」として設定される。
【0136】そして、信号処理回路206において、全
ドットについて、それぞれの階調レベルに応じた表示時
間を各サブフィールドSF1〜SF6に割り当ててドッ
トデータを作成し、これらドットデータをそれぞれデー
タ信号としてカラム電極駆動回路204を通じて各サブ
フィールドSF1〜SF6の期間に出力する。
【0137】ここで、1つのドットデータでみた場合、
そのドットの階調レベルに応じた表示時間が各サブフィ
ールドに割り当てられた時間幅に振り分けられるため、
すべてのサブフィールドに振り分けられる場合やいくつ
かのサブフィールドに振り分けられる場合とがある。
【0138】例えば、当該ドットの階調レベルが例えば
126である場合、すべてのサブフィールドSF1〜S
F6が選択されることになり、ドットデータとしては、
「000000」のビット列となる。また、階調レベル
が78である場合は、第1、第4、第5及び第6サブフ
ィールドSF1、SF4、SF5及びSF6が選ばれる
ことになり、ドットデータとしては、「011000」
のビット列となる。
【0139】データ信号は、ドットデータを構成するビ
ット列の各ビット情報に応じて高レベル及び低レベルに
変化するアナログ信号であり、ビット情報が論理的に
「0」であれば、低レベル電圧(オン信号)とされ、ビ
ット情報が論理的に「1」であれば、高レベル電圧(オ
フ信号)とされる。
【0140】即ち、当該アクチュエータ部22に対して
出力されるデータ信号の出力形態としては、例えば選択
されたサブフィールドについてはオン信号(低レベル電
圧)が出力され、選択されないサブフィールドについて
はオフ信号(高レベル電圧)が出力されるという形態と
なる。
【0141】そして、前記信号処理回路206は、具体
的には、図18に示すように、動画出力機器220から
の例えばプログレッシブ方式の動画信号Sv(例えばア
ナログ動画信号)と同期信号Ssを入力して、フレーム
単位にデジタルの画像データDvに変換し、画像メモリ
222(フレームバッファ)に書き込む画像データ処理
回路224と、ドット単位に設定された階調補正データ
Dcが記録される補正データメモリ226と、画像メモ
リ222からの画像データDvと補正データメモリ22
6からの階調補正データDcを読み出し、これらを乗算
して補正済画像データDhとする表示コントローラ22
8とを有して構成されている。
【0142】動画出力機器220としては、例えば記録
媒体に記録された動画あるいは通信(電波、ケーブル等
を含む)によって送られてくる動画を受け取って出力す
るVTRやパーソナルコンピュータ等が挙げられる。
【0143】表示コントローラ228は、画像メモリ2
22から画像データDvを読み出す第1の読出し回路2
32と、補正データメモリ226からの階調補正データ
Dcを読み出す第2の読出し回路234と、第1及び第
2の読出し回路232及び234から読み出された画像
データDv及び階調補正データDcを乗算して補正済画
像データDhとする乗算回路236と、該乗算回路23
6にて得られた補正済画像データDhを並列に出力する
出力ポート238とを有する。
【0144】ここで、この第1の実施の形態に係る駆動
装置200Aにおけるデータ転送レートを考えると、1
フレームの期間T内に1ドット当たり6ビットのデータ
を伝送する必要から、43Hz×6bit×(640×
3×480)=238Mbpsとなる。そして、カラム
電極駆動回路204として動作クロックが例えば1MH
zのICを用いた場合は、238MHz/1MHz=2
38並列の1ビット伝送が必要となる。
【0145】従って、表示コントローラ228における
出力ポートOPは、データ伝送のための出力端子を23
8個有し、乗算回路236から出力される補正済画像デ
ータDhをそれぞれ出力端子に対応させて並べ替えて、
各出力端子からそれぞれブロックデータDbとして並列
に出力するようになっている。この場合、各出力端子か
ら並列にそれぞれ1ビット単位に転送されるレート(転
送レート)は1MHzとなっている。
【0146】第1の実施の形態に係る駆動装置200A
は、基本的には以上のように構成されるものであり、次
にその作用効果について説明する。
【0147】まず、画像データ処理回路224に動画出
力機器220からの動画信号Svと同期信号Ssが入力
される。該画像データ処理回路224は、入力された動
画信号Svを同期信号Ssに基づいてフレーム単位にデ
ジタルの画像データDvに変換し、画像メモリ222
(フレームバッファ)に書き込む。
【0148】表示コントローラ228は、画像メモリ2
22に書き込まれた画像データDvと補正データメモリ
226からの階調補正データDcを読み出し、これらを
乗算して補正済画像データDh(1ドット単位に6ビッ
トのドットデータが配列された画像データ)とする。
【0149】補正済画像データDhは、出力ポートOP
において、それぞれ出力端子に対応させたデータ形態に
並べ替えられた後、該出力ポートOPから238並列で
1ビット/1MHzの転送レートで出力され、それぞれ
対応するドライバIC210Bに供給される。
【0150】各ドライバIC210Bでは、出力ポート
OPから送られてくるブロックデータDbがシフトレジ
スタ212に供給され、該シフトレジスタ212に24
0個のビット列が揃った段階で、該ビット列がそれぞれ
対応するデータ転送部230にドットデータDdとして
並列に送られるようになっている。
【0151】即ち、各データ転送部230は、シフトレ
ジスタ212から送られてくるドットデータDdを一定
のシフトクロックPc1で読み込んで、各サブフィール
ドSF1〜SF6の開始タイミング(T/2、T/4、
・・・、T/64)に応じたタイミングでドットデータ
Ddを出力するという動作を行う。
【0152】各データ転送部230から出力されたドッ
トデータDdは、それぞれ対応するドライバ出力210
に供給される。ドライバ出力210は、ドットデータD
dに含まれるビット情報に基づいたデータ信号に変換し
てそれぞれ対応するドットにデータ線72を通じて出力
する。
【0153】即ち、各ドットには、対応するドットデー
タDdに含まれるビット情報が、各サブフィールドSF
1〜SF6の開始タイミングに同期してインクリメント
されながらデータ信号として供給されることになる。
【0154】これによって、ディスプレイ10の画面上
には、画像データDvに応じたカラー映像が表示される
ことになる。
【0155】このように、第1の実施の形態に係る駆動
装置200Aにおいては、1つ以上のアクチュエータ部
22にて1つのドット26が構成され、1つ以上のドッ
ト26で1つの画素28が構成される場合に、全アクチ
ュエータ部22に対してオフセット電位(バイアス電
位)を印加するロウ電極駆動回路202と、画像データ
Dvに基づいてドット毎にオン信号とオフ信号からなる
データ信号を出力するカラム電極駆動回路204と、ロ
ウ電極駆動回路202及びカラム電極駆動回路204を
制御する信号処理回路206とを具備し、該信号処理回
路206において、少なくとも時間変調方式で階調制御
すべくカラム電極駆動回路204を制御するようにした
ので、ロウ電極駆動回路202に供給すべき電源電圧と
して1種類のオフセット用電源電圧で済む。これによ
り、ロウ電極駆動回路202のカスタムIC化が容易に
なり、駆動装置200Aの設計、製作の自由度を大きく
することができ、低消費電力化も可能となる。
【0156】更に、カラムドライバIC(カラム電極駆
動回路204)についても、IC自身に例えばPWM変
調等の高機能を有するような高価なものを必要とせず、
基本的にデータ入力シフトレジスタとレベルシフタを有
するだけの多出力、低価格ICを使用することができ
る。これらはベア・チップ、TCP等の実装外形サイズ
を小型化する上でも有利であり、駆動ICが実装される
部分の省スペース化がしやすいことから、ディスプレイ
10の薄型化も容易になる。これは、ディスプレイ10
の製造コストの低廉化につながる。
【0157】上述の例では、各アクチュエータ部22の
ロウ電極48aに印加されるオフセット電位を10Vに
した場合を示したが、その他、図19に示すように、前
記オフセット電位を0Vにしてもよい。この場合、オフ
セット電位として接地電位を使用すればよいため、電源
の数を1つ減らすことができる。
【0158】また、その他の例としては、図20に示す
ように、電圧印加の極性を逆にするようにしてもよい。
例えばオフセット電位を+50Vとし、オン信号及びオ
フ信号の各電位を60V及び0Vとすればよい。この場
合、形状保持層46の分極方向も逆になる。
【0159】次に、第2の実施の形態に係る駆動装置2
00Bについて図21〜図27を参照しながら説明す
る。
【0160】この第2の実施の形態に係る駆動装置20
0Bは、信号処理回路206での時間変調方式による階
調制御が一部異なり、図21に示すように、1枚の画像
の表示期間を1フレームとし、該1フレームを複数に等
分割した際の1つの分割期間をリニアサブフィールドと
したとき、信号処理回路206は、各ドットについて、
それぞれの階調レベルに応じた表示時間を必要なリニア
サブフィールドに連続的に割り当ててドットデータを作
成するようになっている。
【0161】例えば、最大階調が64階調であれば1フ
レームの期間に63個のリニアサブフィールドLSF1
〜LSF63が割り付けられ、ドットデータDdは、1
つのリニアサブフィールド当たり1ビットのデータ構成
となる。
【0162】具体的には、あるドットの階調レベルが6
2であれば、図22Aに示すように、0ビットと1ビッ
トがそれぞれ「1」であり、残りの連続する2ビットか
ら63ビットにわたって「0」であるドットデータが作
成され、階調レベルが8であれば、図22Bに示すよう
に、連続する0ビットから55ビット目にわたって
「1」であり、残りの連続する56ビットから63ビッ
トにわたって「0」であるドットデータが作成されるこ
とになる。
【0163】そして、この第2の実施の形態に係る駆動
装置200Bは、図23に示すように、第1の実施の形
態に係る駆動装置200A(図18参照)とほぼ同様の
構成を有するが、信号処理回路206のデータ出力系の
構成と、カラム電極駆動回路204における各ドライバ
IC210Bの構成が以下のように異なる。
【0164】即ち、信号処理回路206のデータ出力
系、即ち、表示コントローラ228の後段にデータ転送
部230が接続されている。そして、表示コントローラ
228の乗算回路236は、第1及び第2の読出し回路
232及び234から読み出された画像データDv及び
階調補正データDcを乗算して補正済画像データDh
(ドット単位に最大階調に応じたビット数のドットデー
タが配列された画像データ)とし、出力ポートOPを介
してそのまま後段のデータ転送部230に出力する。
【0165】ドライバIC210Bは、図24に示すよ
うに、例えば240ビット構成のシフトレジスタ212
を有し、該シフトレジスタ212の各ビットに対してド
ライバ出力210が接続されて構成されている。
【0166】ここで、この第2の実施の形態に係る駆動
装置200Bにおけるデータ転送レートを考えると、1
/64フレームの期間(T/64)内に1ビットのデー
タを伝送する必要から、(43×64Hz)×1bit
×(640×3×480)=2.5Gbpsとなる。そ
して、カラム電極駆動回路204として動作クロックが
例えば1MHzのICを用いた場合は、2.5GHz/
1MHz=2500並列の1ビット伝送が必要となる。
【0167】従って、前記データ転送部230として
は、前記ドットデータDdを構成するビット情報を各リ
ニアサブフィールドLSF1〜LSF64の開始タイミ
ングに合わせて出力する回路構成が採用され、例えば図
25に示すように、1つの第1データ出力回路270
と、該第1データ出力回路270の出力端子の数に応じ
た第2データ出力回路272を有して構成される。
【0168】前記第1データ出力回路270は、全ドラ
イバIC210Bを複数にグループ分けし、ドライバI
C210B1個当たりの出力数(ドライバIC210B
が出力するドット数)をk、1つのグループにおけるド
ライバIC210Bの割当て数をm、最大階調に応じた
ビット数をnとしたとき、1フレームの期間Tに、各出
力端子に対し、k×m×nで構成されるデータ群が割り
当てられ、各出力端子において、前記データ群を所定の
タイミング毎にドット順次に出力するように構成されて
いる。
【0169】前記第2データ出力回路272は、前記ド
ライバIC210Bの割当て数mに応じた出力端子を有
し、前記第1データ出力回路270から供給されたデー
タを前記複数の出力端子を通じてパラレルに、割り当て
られたドライバIC210Bに出力するように構成され
ている。
【0170】例えば、ドライバIC210B1個当たり
の出力数(ドライバIC210Bが出力するドット数)
を240とし、グループ毎に40個のドライバIC21
0Bを割り当て、第1データ出力回路270の出力端子
の数を96個とした場合、第1データ出力回路270の
各出力端子φ1〜φ96には、それぞれ40個の出力端
子φ100〜φ139を有する第2データ出力回路27
2が接続されることになり、この場合、96×40=3
840個の並列出力が可能となる。
【0171】そして、前記第1データ出力回路270
は、図26に示すように、表示コントローラ228から
供給された補正済画像データDhを240×40個=9
600個のドットデータ毎に分割し、各出力端子φ1〜
φ96毎に、9600個のドットデータDdを割り当て
る。
【0172】1つの出力端子(例えば出力端子φ1)を
みた場合、図27に示すように、9600個のドットデ
ータDdの同一ビット位置にあるビット情報をドット単
位に並べてなる9600ビットのビット列300をドッ
トデータDdの0〜63ビットについて作成し、更に、
これらビット列を0〜63ビットの順番に並べてなるビ
ット列データ302を作成する。
【0173】そして、このビット列データ302をT/
64の時間内に240×40=9600ビット(ビット
列300の長さ)だけ第1データ出力回路270の基準
クロックに同期させてビットシフトさせながら出力端子
φ1から出力する。基準クロックを例えば40MHzと
したとき、9600ビット構成のビット列300を構成
する40ビット構成のビット列300Bの転送周波数が
1MHzとなり、カラム電極駆動回路204の転送周波
数と同じにすることができる。従って、この第1データ
出力回路270として、基準クロックが40MHz以上
(例えば44.9MHz)のICを使用することによ
り、時間的余裕をもってビット列300を転送すること
ができる。
【0174】第2データ出力回路272は、40ビット
構成のビット列300Bがラッチされる毎に40個の出
力端子φ100〜φ139よりパラレルにカラム電極駆
動回路204の対応する40個のドライバIC210B
に出力する。この一連の動作が240回繰り返されて、
各ドライバIC210Bのシフトレジスタ212に24
0ビット構成のビット列が格納される。
【0175】シフトレジスタ212に格納されたビット
列の各ビット情報はそれぞれドットデータDdとなる。
この時点で、シフトレジスタ212から240個のドッ
トデータDdがそれぞれ対応する240個のドライバ出
力210に並列に出力される。ドライバ出力210は、
ドットデータDdに含まれるビット情報に基づいたデー
タ信号に変換してそれぞれ対応するドットにデータ線7
2を通じて出力する。
【0176】上述の動作がすべてのドットに対して順次
繰り返されることによって、ディスプレイ10の画面上
には、画像データに応じたカラー映像が表示されること
になる。
【0177】このように、第2の実施の形態に係る駆動
装置200Bにおいても、前記第1の実施の形態に係る
駆動装置200Aと同様に、ロウ電極駆動回路202の
カスタムIC化が容易になり、駆動装置200Bの設
計、製作の自由度を大きくすることができ、低消費電力
化も可能となる。
【0178】更に、カラムドライバICについても、I
C自身に例えばPWM変調等の高機能を有するような高
価なものを必要とせず、基本的にデータ入力シフトレジ
スタとレベルシフタを有するだけの多出力、低価格IC
を使用することができる。これらはベア・チップ、TC
P等の実装外形サイズを小型化する上でも有利であり、
駆動ICが実装される部分の省スペース化がしやすいこ
とから、ディスプレイ10の薄型化も容易になる。これ
は、ディスプレイ10の製造コストの低廉化につなが
る。
【0179】次に、第3の実施の形態に係る駆動装置2
00Cについて図28〜図33を参照しながら説明す
る。
【0180】この第3の実施の形態に係る駆動装置20
0Cは、図28に示すように、第1の実施の形態に係る
駆動装置200Aと同様の構成を有するが、ロウ電極駆
動回路202が、インターレース方式の画像信号に合わ
せて奇数行の画素と偶数行の画素を交番的に選択するよ
うに構成されている点と、カラム電極駆動回路204を
構成するドライバ出力210の数が、全ドット数の1/
2である点、即ち、ドライバIC210Bの数が第1の
実施の形態に係る駆動装置200Aにおける数の1/2
である点で異なる。垂直方向に並ぶ2つのドットの駆動
を1つのドライバ出力210が受け持つようになってい
る。
【0181】第3の実施の形態に係る駆動装置200C
の信号処理回路206での時間変調方式による階調制御
は、図29に示すように、1枚の画像の表示期間を1フ
レーム、該1フレームを2つに分離した期間を1フィー
ルドとし、該1フィールドを例えば6つに分割した際の
1つの分割期間をサブフィールドとしたとき、最初のサ
ブフィールド(第1サブフィールドSF1)が最も長
く、サブフィールドの経過毎に1/2の割合で短くなる
ように設定される。
【0182】そして、ロウ電極駆動回路202は、奇数
行に対して共通に設けられた第1のドライバ280と、
偶数行に対して共通に設けられた第2のドライバ282
を有し、各ドライバ280及び282は、1フィールド
毎に選択信号と非選択信号を交番的に出力するように構
成されている。奇数行を選択する場合は、第1及び第2
のドライバ280及び282からそれぞれ選択信号及び
非選択信号が出力され、偶数行を選択する場合は、第1
及び第2のドライバ280及び282からそれぞれ非選
択信号及び選択信号が出力される。
【0183】第1及び第2のドライバ280及び282
での選択信号及び非選択信号の切換えは、図30に示す
ように、信号処理回路206に設けられたタイミング発
生回路284からの検出信号Sjの入力に基づいて行わ
れる。このタイミング発生回路284は、動画出力機器
220から供給される同期信号Ssに基づいてフィール
ド期間の開始タイミングを検出する回路である。
【0184】また、カラム電極駆動回路204のドライ
バ出力210に対応して設けられるデータ転送部230
としては、第1の実施の形態に係る駆動装置200Aに
おけるデータ転送部230(図16参照)を使用するこ
とができる。垂直方向に並ぶ2ドットに対して1つのド
ライバ出力210が割り当てられることから、データ転
送部230から出力されるドットデータDdは2ドット
に対するデータとなる。即ち、2ドット毎のドットデー
タDdとなる。
【0185】また、この第3の実施の形態に係る駆動装
置200Cでは、図31に示すように、ロウ電極駆動回
路202の第1及び第2のドライバ280及び282か
ら出力される選択信号として10V、非選択信号として
−50Vを使用し、また、カラム電極駆動回路204の
各ドライバ出力210を通じて出力されるオン信号とし
て0V、オフ信号として60Vを使用した例を示す。
【0186】従って、ロウ電極48aに選択信号が印加
され、カラム電極48bにオン信号が印加されたアクチ
ュエータ部22においては、カラム電極48b及びロウ
電極48a間に低レベル電圧(−10V)がかかること
になり、当該アクチュエータ部22は自然状態、つま
り、発光状態となる。
【0187】ロウ電極48aに選択信号が印加され、カ
ラム電極48bにオフ信号が印加されたアクチュエータ
部22においては、カラム電極48b及びロウ電極48
a間に高レベル電圧(50V)がかかることになり、当
該アクチュエータ部22は一方向に屈曲変位し、消光状
態となる。
【0188】ロウ電極48aに非選択信号が印加された
アクチュエータ部22においては、カラム電極48bに
印加されるオン信号又はオフ信号に拘わらず、カラム電
極48b及びロウ電極48a間に高レベル電圧(50V
又は110V)がかかることになり、当該アクチュエー
タ部22は一方向に屈曲変位し、消光状態となる。
【0189】第3の実施の形態に係る駆動装置200C
は、基本的には以上のように構成されるものであり、次
にその作用効果について説明する。
【0190】まず、図30に示すように、画像データ処
理回路224に動画出力機器220からの例えばインタ
ーレース方式の動画信号Sv(例えばアナログ動画信
号)と同期信号Ssが入力され、タイミング発生回路2
84には、動画出力機器220からの同期信号Ssが入
力される。
【0191】前記画像データ処理回路224は、入力さ
れた動画信号Svを同期信号Ssに基づいてフィールド
単位にデジタルの画像データDvに変換し、画像メモリ
222(フィールドバッファ)に書き込む。タイミング
発生回路284は、同期信号Ssから1フィールド期間
Tfの開始タイミングを検出して検出信号Sjとしてロ
ウ電極駆動回路202に出力する。
【0192】表示コントローラ228は、画像メモリ2
22からの画像データDvと補正データメモリ226か
らの階調補正データDcを読み出し、これらを乗算して
補正済画像データDh(2ドット単位に6ビットのドッ
トデータが配列された画像データ)とする。
【0193】補正済画像データDhは、出力ポートOP
において、それぞれ出力端子に対応させたデータ形態に
並べ替えられた後、該出力ポートOPから238並列で
1ビット/1MHzの転送レートで出力され、それぞれ
対応するドライバIC210Bに供給される。
【0194】そして、各ドライバIC210Bにおける
シフトレジスタ212において240個のビット列が揃
った段階で、該ビット列がそれぞれ対応するデータ転送
部230に並列に送られる。
【0195】2ドット単位に設けられたデータ転送部2
30は、表示コントローラ228から送られてくるドッ
トデータDdを一定クロック(Tf/6)で読み込ん
で、サブフィールドSF1〜SF6の開始タイミングに
応じたタイミングでドットデータDdを出力するという
動作を行う。2ドット毎に出力されたドットデータDd
はそれぞれ対応するドライバ出力210に供給される。
【0196】一方、ロウ電極駆動回路202において
は、タイミング発生回路284からの検出信号Sjの入
力に基づいて1フィールド毎に奇数行及び偶数行を交番
的に選択する。
【0197】そして、カラム電極駆動回路204は、ド
ットデータDdに含まれるビット情報に基づいたデータ
信号に変換して、垂直方向に並ぶ2ドット単位にデータ
線72を通じて出力する。
【0198】即ち、垂直方向に並ぶ2ドットには、対応
するドットデータDdに含まれるビット情報が、サブフ
ィールドSF1〜SF6の開始タイミングに同期してイ
ンクリメントされながらデータ信号として供給されるこ
とになるが、垂直方向に並ぶ2ドットのうち、ロウ電極
駆動回路202によって選択された行のドットに対して
実質的にデータ信号が供給されることになる。次のフィ
ールド期間では、前回非選択とされた行のドットに対し
て実質的にデータ信号が供給されることになる。
【0199】上述の動作が順次繰り返されることで、デ
ィスプレイ10の画面上には、画像データDvに応じた
カラー映像が表示されることになる。
【0200】このように、第3の実施の形態に係る駆動
装置200Cにおいては、1つ以上のアクチュエータ部
22にて1つのドット26が構成され、1つ以上のドッ
ト26で1つの画素28が構成される場合に、奇数行の
画素と偶数行の画素を交番的に選択するロウ電極駆動回
路202と、選択行の画素に対し、前記画像信号に基づ
いてドット毎に発光信号と消光信号からなるデータ信号
を出力するカラム電極駆動回路204と、ロウ電極駆動
回路202及びカラム電極駆動回路204を制御する信
号処理回路206とを具備し、前記信号処理回路206
において、少なくとも時間変調方式で階調制御すべく前
記ロウ電極駆動回路202及びカラム電極駆動回路20
4を制御するようにしたので、ロウ電極駆動回路202
に供給すべき電源電圧として2種類の電源電圧で済む。
これにより、ロウ電極駆動回路202のカスタムIC化
が容易になり、駆動装置200Cの設計、製作の自由度
を大きくすることができ、低消費電力化も可能となる。
【0201】更に、カラムドライバICについても、I
C自身に例えばPWM変調等の高機能を有するような高
価なものを必要とせず、基本的にデータ入力シフトレジ
スタとレベルシフタを有するだけの多出力、低価格IC
を使用することができる。これらはベア・チップ、TC
P等の実装外形サイズを小型化する上でも有利であり、
駆動ICが実装される部分の省スペース化がしやすいこ
とから、ディスプレイ10の薄型化も容易になる。これ
は、ディスプレイ10の製造コストの低廉化につなが
る。
【0202】上述の例では、ロウ電極駆動回路202の
第1及び第2のドライバ280及び282から出力され
る選択信号として10V、非選択信号として−50Vを
使用した場合を示したが、その他、図32に示すよう
に、選択信号を0Vとし、非選択信号を−60Vとして
もよい。この場合、選択信号の電位として接地電位を使
用すればよいため、電源の数を1つ減らすことができ
る。
【0203】また、その他の例としては、図33に示す
ように、電圧印加の極性を逆にするようにしてもよい。
例えば選択信号として50V、非選択信号として110
Vを使用し、オン信号及びオフ信号の各電位を60V及
び0Vとすればよい。この場合、形状保持層46の分極
方向も逆になる。
【0204】次に、第4の実施の形態に係る駆動装置2
00Dについて図34及び図35を参照しながら説明す
る。
【0205】この第4の実施の形態に係る駆動装置20
0Dは、信号処理回路206での時間変調方式による階
調制御が一部異なり、図34に示すように、1枚の画像
の表示期間を1フレーム、該1フレームを2つに分離し
た期間を1フィールドとし、該1フィールドを複数に等
分割した際の1つの分割期間をリニアサブフィールドと
したとき、信号処理回路206は、各2ドットについ
て、それぞれの階調レベルに応じた表示時間を必要なリ
ニアサブフィールドに連続的に割り当ててドットデータ
を作成するようになっている。
【0206】この第4の実施の形態に係る駆動装置20
0Dにおける信号処理回路は、図35に示すように、第
2の実施の形態に係る駆動装置200Bの信号処理回路
206(図23参照)とほぼ同じ構成を有するが、動画
出力機器220から供給される同期信号Ssに基づいて
フィールド期間の開始タイミングを検出するタイミング
発生回路284を有する点で異なる。
【0207】そして、表示コントローラ228の後段に
接続されるデータ転送部としては、第2の実施の形態に
係る駆動装置200Bにおけるデータ転送部230を使
用することができる。
【0208】この第4の実施の形態に係る駆動装置20
0Dにおいても、前記第2の実施の形態に係る駆動装置
200Bと同様に、ロウ電極駆動回路202のカスタム
IC化が容易になり、駆動装置200Dの設計、製作の
自由度を大きくすることができ、低消費電力化も可能と
なる。
【0209】更に、カラムドライバICについても、I
C自身に例えばPWM変調等の高機能を有するような高
価なものを必要とせず、基本的にデータ入力シフトレジ
スタとレベルシフタを有するだけの多出力、低価格IC
を使用することができる。これらはベア・チップ、TC
P等の実装外形サイズを小型化する上でも有利であり、
駆動ICが実装される部分の省スペース化がしやすいこ
とから、ディスプレイ10の薄型化も容易になる。これ
は、ディスプレイ10の製造コストの低廉化につなが
る。
【0210】上述の第3及び第4の実施の形態に係る駆
動装置200C、200Dにおいては、ロウ電極駆動回
路202において奇数行の画素と偶数行の画素を交番的
に選択するようにしたが、その他、ロウ電極駆動回路2
02において3行以上の画素を順番に選択するようにし
てもよい。
【0211】次に、第5の実施の形態に係る駆動装置2
00Eについて図36〜図39を参照しながら説明す
る。
【0212】この第5の実施の形態に係る駆動装置20
0Eが適用される表示素子における画素の配列構成は、
例えば図36に示すように、水平方向に並ぶ2つのアク
チュエータ部22にて1つのドット26が構成され、垂
直方向に並ぶ3つのドット26(赤色ドット26R、緑
色ドット26G及び青色ドット26B)で1つの画素2
8が構成されている。
【0213】そして、第5の実施の形態に係る駆動装置
200Eの信号処理回路206での時間変調方式による
階調制御は、図37に示すように、1枚の画像の表示期
間を1フレーム、該1フレームを3つに分離した期間を
1フィールド(第1フィールド、第2フィールド及び第
3フィールド)とし、該1フィールドを例えば6つに分
割した際の1つの分割期間をサブフィールドとしたと
き、最初のサブフィールド(第1サブフィールドSF
1)が最も長く、サブフィールドの経過毎に1/2の割
合で短くなるように設定される。
【0214】図38に示すように、ロウ電極駆動回路2
02は、3n−2行に対して共通に設けられた第1のド
ライバ500と、3n−1行に対して共通に設けられた
第2のドライバ502と、3n行に対して共通に設けら
れた第3のドライバ504とを有し、各ドライバ50
0、502及び504は、1フィールド毎に選択信号と
非選択信号を順番に出力するように構成されている。
【0215】3n−2行を選択する場合は、第1、第2
及び第3のドライバ500、502及び504からそれ
ぞれ選択信号、非選択信号及び非選択信号が出力され、
3n−1行を選択する場合は、第1、第2及び第3のド
ライバ500、502及び504からそれぞれ非選択信
号、選択信号及び非選択信号が出力され、3n行を選択
する場合は、第1、第2及び第3のドライバ500、5
02及び504からそれぞれ非選択信号、非選択信号及
び選択信号が出力される。
【0216】第1、第2及び第3のドライバ500、5
02及び504での選択信号及び非選択信号の切換え
は、図39に示すように、信号処理回路206に設けら
れたタイミング発生回路506からの検出信号Skの入
力に基づいて行われる。即ち、ロウ電極駆動回路202
は、タイミング発生回路506からの同期信号Ssに合
わせて、3n−2行のドットと3n−1行のドットと3
n行のドット(n=1、2、・・・)をそれぞれ順番に
選択する。
【0217】このタイミング発生回路506は、動画出
力機器220から供給される同期信号Ssに基づいて1
フレーム期間を3分割したタイミングの検出信号Skを
生成して出力する。
【0218】信号処理回路206の画像データ処理回路
224は、動画出力機器220からの例えばプログレッ
シブ方式の動画信号Sv(例えばアナログ動画信号)と
タイミング発生回路506からの検出信号Skが入力さ
れて、例えば3原色(赤、緑及び青)単位にデジタルの
画像データDvに変換し、それぞれ赤用画像メモリ22
2R、緑用画像メモリ222G及び青用画像メモリ22
2Bに書き込むように構成されている。
【0219】第1の読出し回路232は、タイミング発
生回路506からの検出信号Skの入力に基づいて3種
類の画像メモリ222R、222G及び222Bから順
次画像データDvを読み出すように構成されている。
【0220】光源16は、タイミング発生回路506か
らの検出信号Skの入力に基づいて3種類の光(例えば
赤色光、緑色光及び青色光)を順次切り換えて出射する
ように構成されている。
【0221】また、カラム電極駆動回路204は、ドラ
イバ出力210の数が、全ドット数の1/3であって、
ドライバIC210Bの数が第1の実施の形態に係る駆
動装置200Aにおける数の1/3となっており、垂直
方向に並ぶ3つのドットの駆動を1つのドライバ出力2
10が受け持つようになっている。
【0222】カラム電極駆動回路204のドライバ出力
210に対応して設けられるデータ転送部としては、第
1の実施の形態に係る駆動装置200Aにおけるデータ
転送部230(図16参照)を使用することができる。
垂直方向に並ぶ3ドットに対して1つのドライバ出力2
10が割り当てられることから、データ転送部230か
ら出力されるドットデータDdは3ドットに対するデー
タとなる。即ち、3ドット毎のドットデータDdとな
る。
【0223】また、この第5の実施の形態に係る駆動装
置200Eでは、例えば図31に示すように、ロウ電極
駆動回路202の第1、第2及び第3のドライバ50
0、502及び504から出力される選択信号として1
0V、非選択信号として−50Vを使用し、また、カラ
ム電極駆動回路204の各ドライバ出力210から出力
されるオン信号として0V、オフ信号として60Vを使
用することができる。
【0224】第5の実施の形態に係る駆動装置200E
は、基本的には以上のように構成されるものであり、次
にその作用効果について説明する。
【0225】まず、図39に示すように、画像データ処
理回路224に動画出力機器220からの例えばプログ
レッシブ方式の動画信号Sv(例えばアナログ動画信
号)と同期信号Ssが入力され、タイミング発生回路5
06には、動画出力機器220からの同期信号Ssが入
力される。タイミング発生回路506は、入力される同
期信号Ssに基づいて1フレーム期間を3分割したタイ
ミングの検出信号Skを生成して出力する。
【0226】前記画像データ処理回路224は、入力さ
れた動画信号Svをタイミング発生回路506からの検
出信号Skに基づいて、3原色(赤、緑及び青)単位に
デジタルの画像データDvに変換し、それぞれ赤用画像
メモリ222R、緑用画像メモリ222G及び青用画像
メモリ222Bに書き込む。
【0227】表示コントローラ228は、各画像メモリ
222R、222G及び222Bからの画像データDv
と補正データメモリ226からの階調補正データDcを
読み出し、これらを乗算して補正済画像データDh(3
ドット単位に6ビットのドットデータが配列された画像
データ)とする。
【0228】補正済画像データDhは、出力ポートOP
において、それぞれ出力端子に対応させたデータ形態に
並べ替えられた後、該出力ポートOPから238並列で
1ビット/1MHzの転送レートで出力され、それぞれ
対応するドライバICに供給される。
【0229】そして、各ドライバIC210Bにおける
シフトレジスタ212において240個のビット列が揃
った段階で、該ビット列がそれぞれ対応するデータ転送
部230に並列に送られる。
【0230】3ドット単位に設けられたデータ転送部2
30は、シフトレジスタ212から送られてくるドット
データDdを一定クロック(Tf/6)で読み込んで、
サブフィールドSF1〜SF6の開始タイミングに応じ
たタイミングでドットデータDdを出力するという動作
を行う。3ドット毎に出力されたドットデータDdはそ
れぞれ対応するドライバ出力210に供給される。
【0231】一方、ロウ電極駆動回路202において
は、タイミング発生回路506からの検出信号Skの入
力に基づいて1フィールド毎に3n−2行、3n−1行
及び3n行を順番に選択する。このとき、光源16から
はタイミング発生回路506からの検出信号Skの入力
に基づいて1フィールド毎に赤色光、緑色光及び青色光
が順番に出射される。
【0232】そして、カラム電極駆動回路204は、ド
ットデータDdに含まれるビット情報に基づいたデータ
信号に変換して、垂直方向に並ぶ3ドット単位にデータ
線72を通じて出力する。
【0233】即ち、垂直方向に並ぶ3ドットには、対応
するドットデータDdに含まれるビット情報が、サブフ
ィールドSF1〜SF6の開始タイミングに同期してイ
ンクリメントされながらデータ信号として供給されるこ
とになるが、垂直方向に並ぶ3ドットのうち、第1フィ
ールドの期間(例えば赤色光が出射されている期間)に
おいては、ロウ電極駆動回路202によって選択された
3n−2行(赤色に関する行)のドットに対して実質的
にデータ信号が供給されることになる。次の第2フィー
ルドの期間(例えば緑色光が出射されている期間)で
は、前回非選択とされた3n−1行(緑色に関する行)
のドットに対して実質的にデータ信号が供給され、次の
第3フィールドの期間(例えば青色光が出射されている
期間)では、前回非選択とされた3n行(青色に関する
行)のドットに対して実質的にデータ信号が供給される
ことになる。
【0234】上述の動作が順次繰り返されることで、デ
ィスプレイ10の画面上には、画像データDvに応じた
カラー映像が表示されることになる。
【0235】このように、第5の実施の形態に係る駆動
装置200Eにおいては、1つ以上のアクチュエータ部
22にて1つのドット26が構成され、1つ以上のドッ
ト26で1つの画素28が構成される場合に、3n−2
行の画素、3n−1行の画素及び3n行の画素(n=
1、2、・・・)を順番に選択するロウ電極駆動回路2
02と、選択行の画素に対し、前記画像信号に基づいて
ドット毎に発光信号と消光信号からなるデータ信号を出
力するカラム電極駆動回路204と、ロウ電極駆動回路
202及びカラム電極駆動回路204を制御する信号処
理回路206とを具備し、前記信号処理回路206にお
いて、少なくとも時間変調方式で階調制御すべく前記ロ
ウ電極駆動回路202及びカラム電極駆動回路204を
制御するようにしたので、ロウ電極駆動回路202に供
給すべき電源電圧として2種類の電源電圧で済む。これ
により、ロウ電極駆動回路202のカスタムIC化が容
易になり、駆動装置200Eの設計、製作の自由度を大
きくすることができ、低消費電力化も可能となる。
【0236】更に、カラムドライバIC(カラム電極駆
動回路204)についても、IC自身に例えばPWM変
調等の高機能を有するような高価なものを必要とせず、
基本的にデータ入力シフトレジスタとレベルシフタを有
するだけの多出力、低価格ICを使用することができ
る。これらはベア・チップ、TCP等の実装外形サイズ
を小型化する上でも有利であり、駆動ICが実装される
部分の省スペース化がしやすいことから、ディスプレイ
10の薄型化も容易になる。これは、ディスプレイ10
の製造コストの低廉化につながる。
【0237】特に、この第5の実施の形態に係る駆動装
置200Eにおいては、光源16から3原色の光を出射
するようにしているため、白色光源を使用した場合と比
して、ブランク輝度(画素発光部以外の光導波板の欠陥
等による発光輝度)が1/3となり、コントラストの向
上を図ることができる。
【0238】また、光源16から例えば赤色光が出射さ
れている場合に、赤色に関するドットを発光させるよう
にしているため、色純度が向上し、画質の改善を有効に
図ることができる。
【0239】次に、第6の実施の形態に係る駆動装置2
00Fについて図40及び図41を参照しながら説明す
る。
【0240】この第6の実施の形態に係る駆動装置20
0Fは、信号処理回路206での時間変調方式による階
調制御が一部異なり、図40に示すように、1枚の画像
の表示期間を1フレーム、該1フレームを3つに分離し
た期間を1フィールドとし、該1フィールドを複数に等
分割した際の1つの分割期間をリニアサブフィールドと
したとき、信号処理回路206は、各3ドットについ
て、それぞれの階調レベルに応じた表示時間を必要なリ
ニアサブフィールドに連続的に割り当ててドットデータ
を作成するようになっている。
【0241】この第6の実施の形態に係る駆動装置20
0Fにおける信号処理回路は、図41に示すように、第
4の実施の形態に係る駆動装置200Dの信号処理回路
206(図35参照)とほぼ同じ構成を有するが、動画
出力機器220から供給される同期信号Ssに基づいて
フィールド期間の開始タイミングに応じた検出信号Sk
を出力するタイミング発生回路506を有する点で異な
る。
【0242】そして、表示コントローラ228の後段に
接続されるデータ転送部としては、第2の実施の形態に
係る駆動装置200Bにおけるデータ転送部230を使
用することができる。
【0243】この第6の実施の形態に係る駆動装置20
0Fにおいても、前記第2の実施の形態に係る駆動装置
200Bと同様に、ロウ電極駆動回路202のカスタム
IC化が容易になり、駆動装置200Fの設計、製作の
自由度を大きくすることができ、低消費電力化も可能と
なる。
【0244】更に、カラムドライバIC(カラム電極駆
動回路204)についても、IC自身に例えばPWM変
調等の高機能を有するような高価なものを必要とせず、
基本的にデータ入力シフトレジスタとレベルシフタを有
するだけの多出力、低価格ICを使用することができ
る。これらはベア・チップ、TCP等の実装外形サイズ
を小型化する上でも有利であり、駆動ICが実装される
部分の省スペース化がしやすいことから、ディスプレイ
10の薄型化も容易になる。
【0245】第1〜第6の実施の形態に係る駆動装置2
00A〜200Fが適用されるディスプレイ10あるい
は表示素子14においては、例えば図2に示すように、
アクチュエータ部22の自然状態において発光とし、ア
クチュエータ部22のロウ電極48aとカラム電極48
b間に高レベル電圧を印加したときにアクチュエータ部
22を空所34側に凸となるように屈曲変位させて消光
させるようにしたが、その他、光導波板20の背面に画
素構成体30を接触・離隔することにより、アクチュエ
ータ部22をオン動作/オフ動作させる際に、形状保持
層46に電圧を印加して発生する歪みに加えて、光導波
板20の背面と画素構成体30の接触面(端面)との間
に静電気を発生させ、この静電気による引力、斥力をア
クチュエータ部22のオン動作/オフ動作に利用するよ
うにしてもよい。
【0246】結果として、アクチュエータ部22の駆動
中に、誘電分極を発生させて静電気による引力を利用し
てアクチュエータ部22のオン特性(画素構成体30の
接触性や接触方向への応答性等)の向上を図る構成や、
静電気による引力のみならず、斥力も利用することによ
り、アクチュエータ部22のオン特性以外にオフ特性
(画素構成体30の離隔性や離隔方向への応答性等)の
向上をも図ることができる。
【0247】例えば、アクチュエータ部22のオン特性
のみの向上を図る場合は、単に画素構成体30の接触面
(端面)及び光導波板20自体又は光導波板20の背面
にコーティング材を配して、これらを誘電分極させれば
よい。
【0248】更に、例えばアクチュエータ部22のオン
特性とオフ特性の両方を向上させる場合は、誘電分極さ
れた画素構成体30の接触面に対して、静電気による引
力、斥力のいずれも発生するように、光導波板20の背
面に透明電極や金属薄膜を配してその電気極性を切り換
えればよい。
【0249】具体的に、前記構成について図42A〜図
43Bを参照しながら説明する。アクチュエータ部22
の自然状態において発光とし、例えば図4に示すよう
に、形状保持層46の上面にロウ電極48a、下面にカ
ラム電極48bが形成された図42A及び図42Bに示
す表示素子14において、光導波板20の背面のうち、
アクチュエータ部22に対応した位置にそれぞれ透明電
極290を形成する。
【0250】そして、アクチュエータ部22をオン動作
させて発光させる場合は、図42Aに示すように、当該
アクチュエータ部22に対応する透明電極290とロウ
電極48aとの間に電圧(Vc>Va)を印加し、ロウ
電極48aとカラム電極48bとの間の電圧をほぼゼロ
としておく(Va≒Vb)。
【0251】これにより、透明電極290とロウ電極4
8aとの間に働く静電引力で画素構成体30は光導波板
20側に押し付けられる。この押圧力により、輝度の向
上、応答速度の向上が図られる。
【0252】一方、アクチュエータ部22をオフ動作さ
せて消光させる場合は、図42Bに示すように、当該ア
クチュエータ部22に対応する透明電極290とロウ電
極48aとの間の電圧をほぼゼロにしておき(Vc≒V
a)、ロウ電極48aとカラム電極48bとの間に電圧
(Va<Vb)を印加する。
【0253】これにより、アクチュエータ部22は空所
34側に凸となるように屈曲変位し、画素構成体30は
光導波板20から離隔することになる。
【0254】ところで、前記透明電極290を、光導波
板20の背面や、画素構成体30の端面のいずれに形成
してもよいが、画素構成体30の端面に形成する方が好
ましい。これは、アクチュエータ部22上のロウ電極4
8aとの距離が小さくなり、より大きな静電力を発生さ
せることができるからである。
【0255】また、光導波板20の背面に形成された透
明電極290は、画素構成体30の離隔性を向上させる
効果がある。一般に、画素構成体30の接触、離隔によ
って画素構成体30や光導波板20に生ずる局所的な表
面電荷を生ずるが、これは、画素構成体30が光導波板
20に接触するのを助ける。しかし、この場合、画素構
成体30が光導波板20に貼り付いてしまうという不都
合が生じやすくなる。
【0256】そこで、光導波板20の背面に透明電極2
90を形成することで、局所的な表面電荷の発生を緩和
し、前記不都合(貼り付き)が低減され、画素構成体3
0の離隔性が向上する。
【0257】前記透明電極290を形成して静電気を利
用する構成は、図43A及び図43Bに示すような表示
素子14、即ち、形状保持層46の上面に一対の電極
(ロウ電極48aとカラム電極48b)を形成した表示
素子14にも適用することができる。
【0258】つまり、光導波板20の背面に透明電極2
90を形成し、この透明電極290とアクチュエータ部
22の上面に設けられた一対の電極48a及び48bと
の間に電圧(Vc>Va、Vc>Vb)を印加すると、
両者の間に静電気が発生する。
【0259】ここで、アクチュエータ部22の自然状態
において消光の場合を考えたとき、当該アクチュエータ
部22をオン動作させて発光させる場合、一対の電極4
8a及び48b間の電圧(Va<Vb<Vc)によって
アクチュエータ部22が光導波板20に向かって屈曲変
位すると共に、前記静電気の引力によって、画素構成体
30が光導波板20側に急速に接近し、発光状態とな
る。反対に、透明電極290と一対の電極48a及び4
8bとの間に電圧を印加しない状態(Va≒Vb≒V
c)では、アクチュエータ部22がオフ動作し、アクチ
ュエータ部22の剛性によって光導波板20から離隔
し、消光状態となる。
【0260】このような静電気を利用した表示素子14
を多数配列させて構成されたディスプレイ10に対して
も、第1〜第6の実施の形態に係る駆動装置200A〜
200Fを適用させることができる。
【0261】上述の第1〜第6の実施の形態に係る駆動
装置200A〜200Fが適用されるディスプレイ10
においては、アクチュエータ部22の構成、特に、形状
保持層46を1層構造としたが、その他、図44に示す
ように、形状保持層46を多層構造とし、各層に一対の
電極48a及び48bを互い違いに形成するようにして
もよい。図44の例では、1層目の形状保持層46aの
下面と2層目の形状保持層46bの上面にカラム電極4
8bを形成し、1層目と2層目の間にロウ電極48aを
形成した例を示す。このように、形状保持層46を多層
にして一対の電極48a及び48bを互い違いに形成す
ることにより、アクチュエータ部22のパワー(変位
力)を向上させることができ、画素構成体30(図2参
照)の離隔性を向上させることができる。
【0262】ところで、上述の第1〜第6の実施の形態
に係る駆動装置200A〜200Fにおいては、補正デ
ータメモリ226に格納する補正のための情報として、
図45に示すように、少なくともドット毎の輝度ばらつ
きを補正するための輝度補正データが展開された輝度補
正テーブル600を用いるようにしてもよい。この場
合、補正データメモリ226に展開された輝度補正テー
ブル600と第2の読出し回路234が輝度補正手段6
02として機能することになる。
【0263】ここで、輝度補正機能について図46及び
図47を参照しながら説明する。まず、輝度補正テーブ
ル600の作成を行うが、その前提としてディスプレイ
10の各ドットの輝度ばらつきを測定する。
【0264】具体的には、ディスプレイ10の全ドット
に対して例えばグレースケールの中間レベル(フルスケ
ールとして256の階調レベルとしたとき、例えば12
8の階調レベル)の信号を与えて表示させ、この状態で
例えばCCDカメラで全ドットの各輝度を測定して、こ
のディスプレイ10の実測輝度分布を求める。
【0265】その後、測定した各ドットの輝度実測値に
基づいて、前記実測輝度分布の平滑化処理を行い、理論
輝度分布を求める。平滑化処理としては、例えば平均化
処理、最小自乗法、高次曲線近似等が挙げられる。
【0266】なお、図46及び図47に、例えば1行目
の各ドットの輝度分布を示す。これらの図において、×
で示すプロットが実測輝度分布であり、●で示すプロッ
トが理論輝度分布を示す。
【0267】図46に示すように、実測輝度分布におけ
る各ドットの輝度実測値のばらつきが小さく、平滑化処
理によって滑らかな理論輝度分布(曲線B参照)となる
場合は、すべてのドットについて輝度補正を行う。
【0268】輝度補正の具体的手法について説明する
と、図46のドット#1、#3、#4、#6等に示すよ
うに、輝度実測値が輝度理論値よりも大きい場合は、補
正係数として1未満の値を用い、輝度実測値×補正係数
≒輝度理論値となる補正係数を当該ドットの輝度補正デ
ータとして輝度補正テーブル600に登録する。
【0269】一方、図46のドット#2、#5、#7等
に示すように、輝度実測値が輝度理論値よりも小さい場
合は、補正係数として1を用い、該補正係数を当該ドッ
トの輝度補正データとして輝度補正テーブル600に登
録する。この結果、×をプロットした実測輝度分布より
も均一化された輝度分布(曲線A参照)が得られる。
【0270】完成したディスプレイ10によっては、図
47に示すように、局部的に輝度実測値が低い場合があ
る。図47では、ドット#3と#7が極端に低くなって
おり、そのまま平滑化処理しても、曲線Cに示すよう
に、理論輝度分布が滑らかにならないだけでなく、平均
輝度を不要に低下させてしまう場合がある。
【0271】このような場合は、輝度実測値が極端に低
いドットを無視して平滑化処理を行うことにより、曲線
Dに示すように、滑らかな曲線を有する理論輝度分布を
求める。輝度補正の具体的手法は上述と同様である。
【0272】このように、前記輝度補正手段602を用
いることにより、製造上の各ドットの輝度ばらつきが吸
収され、画質の向上を図ることができる。
【0273】また、上述の第1〜第6の実施の形態に係
る駆動装置200A〜200Fにおいては、補正データ
メモリ226に格納する補正のための情報として、図4
8に示すように、各ドットの階調レベルに対する表示特
性を線形的にするための線形補正データが展開された線
形補正テーブル610を用いるようにしてもよい。この
場合、補正データメモリ226に展開された線形補正テ
ーブル610と第2の読出し回路234が線形補正手段
612として機能することになる。
【0274】ここで、線形補正機能について図49A〜
図49Cを参照しながら説明する。まず、線形補正テー
ブル610の作成を行うが、上述の輝度補正の場合と同
様に、その前提としてディスプレイ10の各ドットの輝
度を測定する。
【0275】具体的には、ディスプレイ10の全ドット
に対して例えばグレースケールを段階的に増加させた信
号を与えて表示させ、この状態で例えばCCDカメラを
用いて、全ドットについてグレースケールの階調レベル
の変化に対する輝度の変化特性(発光輝度特性)を測定
する。各ドットに対するプロット数は、補正データメモ
リ226の容量や演算速度に応じて決定される。図49
Aに、ある1つのドットについての発光輝度特性を示
す。
【0276】その後、測定した各ドットの発光輝度特性
に基づいて、各ドットについて、それぞれ発光輝度特性
を線形化するための重み係数を求める。図49Bに、あ
る1つのドットの発光輝度特性に対応する重み係数の変
化特性を示す。
【0277】各ドットについての重み係数は上述の発光
輝度特性を求める際にプロットした分だけ求められ、こ
れらプロット数に応じた数分の重み係数の配列が当該ド
ットに関する線形化のためのルックアップテーブルとし
て定義される。そして、このようなルックアップテーブ
ルが各ドットについて求められ、線形補正テーブル61
0として補正データメモリ226に登録される。なお、
プロット間の重み係数は表示段階において例えば一次近
似(折れ線近似)等で求めるようにしてもよい。
【0278】そして、実際の表示段階においては、第1
の読出し回路232を通じてあるドットの入力階調レベ
ルが読み出され、第2の読出し回路234を通じて、当
該ドットに関するルックアップテーブルから読み出され
た前記入力階調レベルに対応する重み係数あるいは一次
近似で求められた重み係数が読み出され、後段の乗算回
路236において、入力階調データ値×重み係数が計算
され、線形化階調データとして出力されることになる
(図49C参照)。
【0279】このように、前記線形補正手段612を用
いることにより、各ドットにおいて、階調レベルの変化
に応じて表示特性が線形的に変化することになるため、
正確な画像表示が可能になるだけでなく、コントラスト
の向上を図ることができ、表示画像に鮮鋭感を持たせる
ことができる。
【0280】ところで、ディスプレイ10を通じてテレ
ビ信号の映像を表示する場合は、以下のような線形補正
処理が行われる。即ち、例えば現行のカラーテレビ方式
では、受像機のコスト低減を図るために送像(送出)側
でガンマ補正を行うようにしている。このガンマ補正は
あくまでもブラウン管を対象としたものであるため、図
50Aに示すような発光輝度特性となる。そのため、ガ
ンマ補正がかけられたテレビ信号の映像をディスプレイ
10を通じてそのまま表示すると、画像の高彩度部分の
解像度が低下し、鮮鋭感が失われるという問題が生じ
る。
【0281】そこで、本実施の形態では、図50Bに示
すように、ガンマ補正を打ち消すような重み係数の配列
を各ドットに関する線形化のためのルックアップテーブ
ルとして定義するようにしてもよい。
【0282】これにより、図50Cに示すように、送出
系(送像系)における階調レベルに対する表示特性(ガ
ンマ補正がかけられた表示特性)を線形的に補正するこ
とができるため、ガンマ補正されたテレビ信号を表示す
る場合であっても画像の高彩度部分の解像度が低下する
ということがなくなり、表示画像に鮮鋭感を持たせるこ
とが可能となる。
【0283】また、第1〜第6の実施の形態に係る駆動
装置200A〜200Fにおいては、図51に示すよう
に、1フレーム内の任意のタイミングにおいて光源16
のパワーを少なくとも2段階で切り換える調光制御手段
640を有するようにしてもよい。
【0284】この調光制御手段640による光源16の
パワーの切換えは、信号処理回路206に設けられたタ
イミング発生回路284からの検出信号Smの入力に基
づいて光源駆動回路642で行うようにしてもよい。こ
のタイミング発生回路284は、動画出力機器220か
ら供給される同期信号Ssに基づいて光源16のパワー
の切換えタイミングを検出する。
【0285】例えば、第2の実施の形態に係る駆動装置
200Bに基づいて説明すると、該第2の実施の形態に
係る駆動装置200Bにおいては、図21に示すよう
に、1枚の画像の表示期間を1フレームとし、該1フレ
ームを例えば63個に等分割した際の1つの分割期間を
リニアサブフィールドとしたとき、信号処理回路206
は、各ドットについて、それぞれの階調レベルに応じた
表示時間を必要なリニアサブフィールドに連続的に割り
当ててドットデータを作成するようになっている。
【0286】そこで、この例では、図52Aに示すよう
に、63個のリニアサブフィールドの後ろに3つのリニ
アサブフィールドを加え、第1のリニアサブフィールド
LSF1から第63のリニアサブフィールドLSF63
までの期間については光源16のパワーを100%と
し、後ろの第64のリニアサブフィールドLSF64か
ら第66のリニアサブフィールドLSF66までの期間
については光源16のパワーを25%とする。
【0287】これにより、各リニアサブフィールドの表
示期間がすべて同じであっても、第1のリニアサブフィ
ールドLSF1から第63のリニアサブフィールドLS
F63までの各リニアサブフィールドは、第64のリニ
アサブフィールドLSF64から第66のリニアサブフ
ィールドLSF66までの各リニアサブフィールドの4
倍の輝度を有することになる。
【0288】従って、図52Bに示すように、階調レベ
ル1を表現する場合は、第64のリニアサブフィールド
LSF64にオン信号が出力され、階調レベル2を表現
する場合は、第64及び第65のリニアサブフィールド
LSF64及びLSF65に連続してオン信号が出力さ
れることになる。また、階調4を表現する場合は、第6
3のリニアサブフィールドLSF63にオン信号が出力
され、階調レベル5を表現する場合は、第63及び第6
4のリニアサブフィールドLSF63及びLSF64に
オン信号が連続して出力されることになる。また、階調
レベル14を表現する場合は、第61〜第65のリニア
サブフィールドLSF61〜LSF65にオン信号が連
続して出力されることになる。
【0289】つまり、この例では、3つのリニアサブフ
ィールドLSF64〜LSF66を加えただけで、いま
まで64階調だけしか表現できなかったものが、256
階調(0〜255)まで表現することが可能となる。ま
た、3つのリニアサブフィールドLSF64〜LSF6
6を加えるだけであるため、1フレームが64個のリニ
アサブフィールドで構成されたものに対して、1リニア
サブフィールドの表示期間をほとんど変更する必要がな
く、設計変更の問題はほとんどない。また、光源16の
パワーが25%となっている期間が1フレームの3/6
6という短い期間であるため、白表示を行ったときの輝
度低下はほとんどない。
【0290】上述の例では、63個のリニアサブフィー
ルドLSF1〜LSF63の後ろに3つのリニアサブフ
ィールドLSF64〜LSF66を加えて、光源16の
パワーを100%と25%で切り換えるようにしたが、
その他、図53Aに示すように、63個のリニアサブフ
ィールドLSF1〜LSF63のうち、前半の32個の
リニアサブフィールドLSF1〜LSF32について光
源16のパワーを100%とし、後半の31個のリニア
サブフィールドLSF33〜LSF63について光源1
6のパワーを50%としてもよい。
【0291】この場合は、各リニアサブフィールドの表
示期間がすべて同じであっても、前半の第1〜第32の
リニアサブフィールドLSF1〜LSF32における各
リニアサブフィールドは、後半の第33〜第63のリニ
アサブフィールドLSF33〜LSF63における各リ
ニアサブフィールドの2倍の輝度を有することになる。
【0292】従って、図53Bに示すように、階調レベ
ル1を表現する場合は、第33のリニアサブフィールド
LSF33にオン信号が出力され、階調レベル2を表現
する場合は、第32のリニアサブフィールドLSF32
にオン信号が出力されることになり、階調3を表現する
場合は、第32及び第33のリニアサブフィールドLS
F32及びLSF33にオン信号が連続して出力され、
階調5を表現する場合は、第31〜第33のリニアサブ
フィールドLSF31〜LSF33にオン信号が連続し
て出力されることになる。
【0293】つまり、この例では、いままで64階調だ
けしか表現できなかったものが、96階調(0〜95)
まで表現することが可能となる。また、63個のリニア
サブフィールドLSF1〜LSF63に対してすべて光
源16のパワーを100%とした場合は、低レベルの階
調表現をする場合でも光源16のパワーが100%であ
るのに比して、この例では、光源16のパワーが50%
の期間が任意のタイミングで入ってくるため、低消費電
力を実現することができる。
【0294】また、この例においては、画像メモリ22
2に蓄積された次のフレームの画像の平均輝度を解析し
て、その平均輝度が高い画像であれば、該次のフレーム
は光源16のパワーを100%に固定して63個のリニ
アサブフィールドLSF1〜LSF63による階調表現
を行うようにしてもよい。この場合、全体的に輝度が低
下して見えるということを防ぐことができる。
【0295】なお、光源16としては、応答特性の優れ
た高速冷陰極管(立ち上がり速度0.1ms以内)やL
ED(立ち上がり速度20ns以内)又はカーボンナノ
チューブ−フィールドエミッタを陰極に配置した蛍光管
を用いることができる。
【0296】次に、第1〜第6の実施の形態に係る駆動
装置200A〜200Fにおいて、以下に示すような駆
動方法を取り入れるようにしてもよい。
【0297】まず、例えば第2の実施の形態に係る駆動
装置200Bでの通常の駆動について説明すると、図5
4Aに示すように、1つのドットについて見た場合に、
該ドットの階調レベルに応じてオフ信号を出力すべき期
間とオン信号を出力すべき期間が決定される。
【0298】そして、オフ信号を出力すべき期間におい
ては、図54Aに示すように、カラム電極48bに例え
ば0V、図54Bに示すように、ロウ電極48aに例え
ば55V(固定)がそれぞれ印加され、図54Cに示す
ように、当該ドットにはその電位差である55Vが印加
されて、結果的に消光状態となる。そして、オン信号を
出力すべき期間に差し掛かった時点で、図54Aに示す
ように、カラム電極48bに例えば最大60V、図54
Bに示すように、ロウ電極48aに例えば55V(固
定)がそれぞれ印加され、図54Cに示すように、当該
ドットにはその電位差である−5Vが印加されて、発光
状態となる。
【0299】この通常の動作では、ドット毎に1フレー
ムの開始時点から階調表現が行われるため、フレームの
開始時点で画素構成体30を光導波板20から十分に離
隔させる必要があるが、画素構成体30の離隔時の応答
が遅いことに起因して、もしくは経時的に画素構成体3
0の離隔性が損なわれていき、画素構成体30の離隔時
の応答が遅くなり、最悪の場合は、画素構成体30が光
導波板20にくっついたまま離隔しないことが生じる可
能性がある。
【0300】図55A及び図55Bに、前記通常動作で
のドット26の発光特性を測定した実験結果を示す。こ
の実験は、あるドット26への印加電圧Vcの波形(図
55A参照)を計測しながら、当該ドット26から散乱
される光の強度変化(Ld)をアバランシェ・フォト・
ダイオード(APD)で測定したものである。図55B
から、この発光特性は1フレームの開始時点からゆっく
りとオフ状態に向かっており、1フレーム内でのオフ応
答が遅いことがわかる。
【0301】これを防止するために、ロウ電極48aに
印加すべき電圧を例えば100Vにした場合、オン信号
の出力期間において発光状態を実現させるためには、オ
ン信号の期間においてカラム電極48bに印加すべき電
圧を105Vにしなければならない。この場合、ドライ
バIC210Bの耐圧を大きくする必要があり、その
分、ドライバIC210Bが大きくなり、高価となる。
【0302】そこで、本例では、図56A〜図56Cに
示すように、1フレームの最初の所定期間(準備期間T
p)において、全ドットを確実に離隔させるための電圧
(離隔電圧)を印加する。この準備期間Tpとしては、
1フレーム全体(例えば1/60Hz=16.7ms)
に対して、発光輝度にほとんど影響を与えない程度の時
間(例えば1msec)を割り当てる。
【0303】そして、例えば1フレームが開始した時点
で準備期間Tpに入り、図56Aに示すように、全ドッ
トのカラム電極48bに例えば0V、図56Bに示すよ
うに、ロウ電極48aに離隔電圧、例えば100V以上
をそれぞれ印加し、図56Cに示すように、全ドットに
その電位差である100V以上を印加させる。これによ
って、全ドットは、1フレームの開始と共に、確実に消
光状態となり、ほとんど部品を追加することなく、画素
構成体30の離隔特性の向上を図ることができ、ディス
プレイ10の歩留まりを向上させることができる。
【0304】図57A及び図57Bに、前記準備期間を
設けた場合でのドット26の発光特性を測定した実験結
果を示す。この実験も、あるドット26への印加電圧V
cの波形(図57A参照)を計測しながら、当該ドット
26から散乱される光の強度変化(Ld)をアバランシ
ェ・フォト・ダイオード(APD)で測定したものであ
る。図57Bから、この発光特性は1フレームの開始時
点から急峻にオフ状態に向かっており、1フレーム内で
のオフ応答が非常に速いことがわかる。
【0305】この準備期間Tpに印加される離隔電圧は
ロウドライバで発生されるため、ドライバIC210B
の耐圧以上の電圧、即ち、画素構成体30を十分に離隔
方向に変位させる電圧を設定することができる。従っ
て、ドライバIC210Bを変更する必要はない。
【0306】また、ロウ電極駆動回路202は、例えば
図58に示すように、全ドットを共通に駆動できる回路
であり、簡単に、かつ、安価に実現可能である。図58
に示す回路の動作について簡単に説明すると、準備期間
Tpでは、第1の入力端子620に高レベル信号、第2
の入力端子622に低レベル信号がそれぞれ入力され
る。これにより、第1のフォトカプラ624がオン状
態、第2のフォトカプラ626がオフ状態となって、後
段のCMOSトランジスタ628の各ゲートに高レベル
信号が印加され、その結果、NMOSトランジスタTr
1がオンとなり、出力端子630から高レベル信号(1
00V)が出力されることになる。
【0307】一方、準備期間Tp以外の期間では、第1
の入力端子620に低レベル信号、第2の入力端子62
2に高レベル信号がそれぞれ入力される。これにより、
第1のフォトカプラ624がオフ状態、第2のフォトカ
プラ626がオン状態となって、後段のCMOSトラン
ジスタ628の各ゲートに低レベル信号が印加され、そ
の結果、PMOSトランジスタTr2がオンとなり、出
力端子630から低レベル信号(55V)が出力される
ことになる。
【0308】更に、上述の第1、第3及び第5の実施の
形態に係る駆動装置200A、200C及び200Eが
示すサブフィールド駆動や第2、第4及び第6の実施の
形態に係る駆動装置200B、200D及び200Fが
示すリニアサブフィールド駆動において、画像処理によ
る多階調化(例えば誤差拡散法やディザ法など)を加え
ることによって、表現できる階調数を増やすことができ
る。
【0309】また、上述のようなサブフィールド駆動や
リニアサブフィールド駆動を用いずに、画像処理による
階調表現のみを使用することで、各ドットはオン状態あ
るいはオフ状態で固定となるため、消費電力の低い静止
画像を表示することができ、例えば電子ポスターに用い
て好適である。この場合、表示する静止画像を別の画像
に描き替えるときのみ、ドットを変位駆動すればよいた
め、消費電力を大幅に低減することができる。
【0310】更に、表示パターンによっては、一定の静
止画像を表示する領域と動画像を表示する領域を混在さ
せる場合があるが、このような表示パターンに対応させ
るために、表示コントローラを動画対応の回路系(サブ
フィールド駆動やリニアサブフィールド駆動)と静止画
対応の回路系(画像処理による階調表現のみ)の2系統
を用意することで、動画/静止画の混在表示を消費電力
を大幅に抑えて行うことができる。
【0311】これらの表示形態は、例えば地上波、イン
ターネット、電話回線、衛星あるいはケーブルテレビに
おける集中局からコンテンツ(デジタルコンテンツやア
ナログコンテンツ)を配信する広告等の表示に好適であ
る。
【0312】特に、インターネットを用いた場合、圧縮
処理された静止画もしくは動画ファイルを、コンテンツ
配信用集中局から配信することが好ましい。集中局から
配信されたファイルは、インターネット接続されたディ
スプレイ側で解凍され、表示データとなる。この場合、
画像データ処理回路224の前段に、圧縮ファイルデコ
ーダ回路を設ければよい。また、ディスプレイ側(コン
テンツ受信側)に、ハードディスク等の外部記憶装置を
設けることで、画像コンテンツを記憶させておき、表示
時には、この外部記憶装置から画像コンテンツを読み出
すようにしてもよい。この場合、集中局から配信される
コンテンツを、一旦、ディスプレイ側の外部記憶装置に
蓄積することができる。
【0313】このような方法により、インターネット等
で複数のディスプレイと集中局を接続させることで、集
中局から、ディスプレイの設置場所、時間帯等に合わせ
た最適なコンテンツの表示を一括集中管理することがで
きる。
【0314】ここで、上述の機能を実現する1つの使用
形態(第1の実施の形態に係るディスプレイシステム)
を図59に基づいて説明する。
【0315】この第1の実施の形態に係るディスプレイ
システムは、図59に示すように、例えば画像メモリ2
22として、静止画用のフレームバッファ700と動画
用のフレームバッファ702を設置する。そして、例え
ばネットワーク704からの各種データを受信して後段
の回路系に出力するインターフェース回路706と、該
インターフェース回路706から出力されるデータから
画像に関するファイル(静止画ファイルや動画ファイ
ル)と制御データとに分離するデータ分離回路708
と、該データ分離回路708からの制御データに基づい
て、表示コントローラ228を例えば表示素子14単位
に制御(静止画に対応する制御と動画に対応する制御)
を行う出力制御回路710と、画像データ処理回路22
4の前段に設置され、かつ、圧縮された画像に関するフ
ァイルを解凍して静止画データと動画データに復元する
圧縮ファイルデコーダ回路712とを設けることで実現
することができる。
【0316】これにより、集中局714からネットワー
ク704を介してインターフェース回路706にて受信
されたデータがデータ分離回路708にて画像に関する
ファイルと制御データとに分離され、それぞれ圧縮ファ
イルデコーダ回路712及び出力制御回路710に供給
される。
【0317】圧縮ファイルデコーダ回路712は、供給
された画像に関するファイルを解凍して静止画データと
動画データに復元し、後段の画像データ処理回路224
に出力する。画像データ処理回路224は、復元した静
止画データを静止画用のフレームバッファ700に格納
し、動画データを動画用のフレームバッファ702に格
納する。
【0318】一方、出力制御回路710は、データ分離
回路708からの制御データに基づいて表示コントロー
ラ228を制御する。ここで、制御データとしては、例
えば静止画を表示する表示素子14のアドレスデータ等
を用いることができる。出力制御回路710は、この制
御データに基づいて表示コントローラ228における第
1及び第2の読出し回路232及び234やデータ転送
部230を静止画用と動画用に分離する。
【0319】これにより、表示コントローラ228のう
ち、静止画用に振り分けられた回路系によって、静止画
用のフレームバッファ700から静止画データが読み出
されて、アドレスデータが示す複数の表示素子14を通
じて静止画が表示され、動画用に振り分けられた回路系
によって、動画用のフレームバッファ702から動画デ
ータが読み出されて、アドレスデータが示す複数の表示
素子14以外の複数の表示素子14を通じて動画が表示
されることになる。
【0320】更に、第2の実施の形態に係るディスプレ
イシステムとしては、個々のディスプレイ10におい
て、電源電流等をモニタし、その結果を、それぞれディ
スプレイ10のステータス情報として、集中局714に
定期的に送信するようにしてもよい。
【0321】この場合、図60に示すように、電源部2
08に監視回路720を設け、その出力をステータス情
報として送信するインターフェース回路706を設ける
ことで実現される。これにより、集中局714から遠隔
地にある複数のディスプレイ10が故障しているかどう
かを管理することが可能となる。
【0322】次に、第3の実施の形態に係るディスプレ
イシステムは、経時変化に伴う輝度低下を補正するとい
うものである。つまり、長時間、表示駆動をさせている
と、時間の経過に伴って、ドットのオン特性(画素構成
体30が光導波板20の一主面に接触する特性)が悪く
なり、表示輝度の低下を引き起こすおそれがある。これ
を防止するために、ドットのオン電圧を小さく(絶対値
を大きく)することで、表示輝度を初期段階とほぼ同様
のレベルに維持させることができる。
【0323】具体的な回路構成としては、図61に示す
ように、電源部208内に設置された各種電圧生成系
(ロウ電極48aに印加されるロウ電圧を生成するロウ
電圧生成系722、カラム電極48bに印加されるオン
電圧を生成するオン電圧生成系724及びカラム電極4
8bに印加されるオフ電圧を生成するオフ電圧生成系7
26)のうち、例えばオン電圧生成系724において、
可変電圧が生成できるようにする。図61の例では、可
変抵抗728を設けた例を示す。そして、電源部208
の前段に集中局714からの電圧変更に関する情報を受
信するインターフェース回路706と、該インターフェ
ース回路706からの前記情報に基づいて可変抵抗72
8を制御して前記オン電圧を所望の電圧に設定する電圧
制御回路730とを設けて構成する。
【0324】そして、工場において、輝度低下の監視に
使用されるディスプレイ10で計測を行った結果を集中
局714で管理し、各地域に設置されたディスプレイ1
0のうち、輝度が低下する時期に該当するディスプレイ
10に対して電圧変更に関する情報をネットワーク70
4を介して送信する。ディスプレイ10側では、集中局
714からの前記情報をインターフェース回路706を
介して受信し、オン電圧生成系724で生成されるオン
電圧を所望の電圧に変更する。
【0325】例えば、設置時点において、ロウ電圧が5
0V、オン電圧が50Vである場合、オン動作すべきド
ットには0Vが印加されることになる。そして、経時変
化によって、輝度が低下し始めた時期に、電圧変更の情
報が供給されることで、オン電圧が例えば52Vに変更
される。これによって、オン動作すべきドットには0V
よりも低い−2Vが印加され、画素構成体30は更に光
導波板20に向かって変位することになり、オン時の輝
度が向上することになる。
【0326】更に時間が経過して輝度が低下する時期
に、再び電圧変更の情報が供給されることで、オン電圧
が例えば54Vに変更される。これによって、オン動作
すべきドットには0Vよりも低い−4Vが印加され、画
素構成体30は更に光導波板20に向かって変位するこ
とになり、オン時の輝度が向上することになる。
【0327】上述の使用形態では、工場での監視用のデ
ィスプレイ10を使って輝度が低下する時期を割り出す
ようにしたが、その他、現場の管理人から電子メールや
電話等を使って輝度が低下していることを連絡してもら
い、この輝度低下の連絡に基づいて、当該ディスプレイ
10に向かって集中局714から電圧変更の情報を送信
するという方法も好ましく採用される。
【0328】上述の例では、ネットワーク704を使用
して遠隔操作した例を示したが、もちろん、ディスプレ
イ10自体に電圧を変更する機能を持たせるようにして
もよい。例えば、電圧制御回路730内に設置された複
数のレジスタに、予め輝度が低下する時期を示す時間情
報と可変抵抗728に供給する電圧値をそれぞれ格納し
ておき、該電圧制御回路730の前段に接続されたタイ
マー732(図61参照)からの時間情報がレジスタ内
の時間情報の1つと一致したときに、当該レジスタに格
納された電圧値によって可変抵抗728を制御して、所
望のオン電圧にすることで輝度の低下を抑えることがで
きる。
【0329】また、他の例としては、複数の表示素子1
4のうち、例えば表示画面の周辺に配列された表示素子
14にダミーのアクチュエータ部22を作り込んでお
き、このアクチュエータ部22の変位状態をセンサ(歪
みゲージなど)で検出し、該ダミーのアクチュエータ部
22におけるオン動作時の変位に基づいて輝度が低下し
ているか否かを判別する、というものである。
【0330】この判別の手法としては、図62に示すよ
うに、多数のダミーのアクチュエータ部22の群734
からそれぞれセンサを通じて出力される検出信号を発光
輝度計算部736に供給し、該発光輝度計算部736に
おいて、前記検出信号の束から表示画面の全体の輝度を
近似計算させる。一方、電圧制御回路730内のレジス
タにしきい値を格納しておく。そして、電圧制御回路7
30は、発光輝度計算部736からの近似値が該しきい
値よりも低下したときに、全体の輝度が低下したものと
して、オン電圧生成系724の可変抵抗728を制御
し、所望のオン電圧にする。これによって、発光輝度を
初期状態に維持させることができる。
【0331】また、他の例としては、図63に示すよう
に、ディスプレイ10の表示面を左右に移動するライン
センサ740を設置し、定期的にディスプレイ10にお
いて白表示を行いながらラインセンサ740を駆動し、
発光輝度をラインセンサ740で検出するという手法も
好ましく採用される。
【0332】この場合も、ラインセンサ740から順次
出力される撮像信号を発光輝度計算部736に供給し、
該発光輝度計算部736において、連続的に供給される
撮像信号に基づいて表示画面の全体の輝度を計算させ
る。電圧制御回路730内のレジスタにはしきい値を格
納しておき、発光輝度計算部736からの計算値が該し
きい値よりも低下したときに、全体の輝度が低下したも
のとして、オン電圧生成系724の可変抵抗728を制
御し、所望のオン電圧にする。これによって、発光輝度
を初期状態に維持させることができる。
【0333】上述の例は、カラム電極48bに印加され
るオン電圧を制御することによって輝度補正を行った場
合であるが、その他、光源16を制御することでも輝度
補正を実現することができる(第4の実施の形態に係る
ディスプレイシステム)。
【0334】光源16として、例えば冷陰極管等を用い
た場合は、図64に示すように、複数本の冷陰極管74
2を束ねてリフレクタ(図示せず)内に設置することで
1つの光源16を構成することができる。この場合、規
定の数(例えば12本)の冷陰極管742Aに加えて、
複数(例えば4本)の予備の冷陰極管724Bを設置
し、予備の冷陰極管724Bと電源744との間にそれ
ぞれスイッチSw1、Sw2、・・・、Swnを挿入接
続しておく。そして、光源16の電流を電流検出手段7
46を用いて監視し、電流検出手段746からの電流値
に基づいて、光源16から発する光量が低下したか否か
を判別し、低下した場合は、スイッチング制御回路74
8を通じて、予備の冷陰極管742Bの中から所定数
(例えば1本)の冷陰極管742Bに対応するスイッチ
をオンにして、光量を増大させる。
【0335】もちろん、この光源16による輝度補正
は、以下のような手法を採用するようにしてもよい。ま
ず、現場の管理人から輝度が低下していることを連絡し
てもらい、この連絡に基づいて集中局714からネット
ワーク704を介して輝度補正を行うべき情報を流す。
該当するディスプレイ10は、インターフェース回路7
06を通じて、当該情報を受け取って、スイッチング制
御回路748に供給する。スイッチング制御回路748
は、供給された情報に基づいて予備の冷陰極管742B
の中から所定数(例えば1本)の冷陰極管742Bに対
応するスイッチをオンにする。これによって光源16の
光量が増大し、輝度が向上することとなる。
【0336】ところで、使用時間の経過に伴って、色フ
ィルタの蛍光顔料の退色が進み、特に青色の色フィルタ
の退色が進行することが知られている。そこで、予備の
冷陰極管742Bとして少なくとも1本の青色を発光す
る冷陰極管を設置しておき、現場からの退色している旨
の連絡に基づいて、前記予備としての青色の冷陰極管を
点灯させるようにしてもよい。
【0337】また、予備の冷陰極管742Bの選択的点
灯に加えて、光源16を冷却するためのファン750の
出力を調整するようにしてもよい。これにより、急激な
温度変化を抑えることができ、長時間の使用が可能とな
ると共に、温度変化に伴う輝度むらなどを抑えることが
できる。この場合、図64に示すように、例えばインタ
ーフェース回路706からの選択的点灯に関する情報に
基づいてファン750を駆動制御するファン駆動制御回
路752を設ければよい。
【0338】上述の例では、表示コントローラ228の
周辺装置を制御することで輝度調整を行った場合を示し
たが、その他、図65に示すように、表示コントローラ
228の補正データメモリ226内に論理的に割り付け
られた輝度補正テーブル600内の値を変えることで、
輝度調整を行うようにしてもよい(第5の実施の形態に
係るディスプレイシステム)。
【0339】この場合、図65に示すように、あるディ
スプレイ10の輝度が低下した時点で、例えば集中局7
14から当該ディスプレイ10に対して、輝度が低下し
たときに使用すべき輝度補正値の群をネットワーク70
4を介して送信する。当該ディスプレイ10において
は、集中局714からの補正値をインターフェース回路
706を通じて受け取る。後段のテーブル作成部760
は、受け取られた補正値に基づいて新たな輝度補正テー
ブルを作成し、補正データメモリ226に格納されてい
る輝度補正テーブル600に上書きする。
【0340】新たな輝度補正テーブル600からの各種
輝度補正値によって、輝度の低下が抑えられるように各
ドットが動作するため、表示輝度を初期段階とほぼ同様
のレベルに維持させることができる。
【0341】この輝度補正テーブル600を上書きする
手法は、集中局714からの供給のほか、図61と同様
に、タイマー732からの時間情報に基づいてテーブル
作成部760で新たな輝度補正テーブル600を作成す
るようにしてもよいし、図62や図63と同様に、ダミ
ーのアクチュエータ部22の群734あるいはラインセ
ンサ740から発光輝度計算部736を通じて出力され
た計算値に基づいて、テーブル作成部760で新たな輝
度補正テーブル600を作成するようにしてもよい。
【0342】輝度補正テーブル600の書換えは、輝度
低下の補償手段としてだけでなく、退色によるホワイト
バランスのいずれも補償することができる。例えば、青
色が退色した場合、青色のみの輝度レベルを向上させる
ように、輝度補正係数の書換えを行うことで、ホワイト
バランスを初期段階とほぼ同じレベルに維持させること
ができる。
【0343】このように、図60〜図65に示す第2〜
第5の実施の形態に係るディスプレイシステムを採用す
ることで、ディスプレイ10に対するメンテナンスをネ
ットワーク704を利用して、あるいは自己診断的に自
動的に行うことが可能となる。通常、多数の表示素子1
4が配列されたディスプレイ10に対するメンテナンス
においては、簡単な作業であっても、一応、メンテナン
ス作業員が現場まで駆けつけて修理を行うようにしてい
る。そのため、メンテナンスにかかる費用が莫大にな
り、ディスプレイ10の普及にとって思わしくない。
【0344】しかし、上述の第2〜第5の実施の形態に
係るディスプレイシステムを採用すれば、輝度調整など
の簡単なメンテナンス作業を自動的に行うことができ、
メンテナンスにかかる費用の大幅なる低減を図ることが
できる。また、1つの輝度調整でも各種使用形態に応じ
てメンテナンス料金を設定することで、きめ細かなメン
テナンスサービスを提供することができ、ディスプレイ
10の普及に貢献することができる。
【0345】ところで、本実施の形態に係るディスプレ
イ10においては、導光板12から散乱光が発生する原
理により、ほぼ180°の広視野角を有する。しかも、
ほとんど輝度が低下することなく、広視野角を得ること
ができる。
【0346】ここで、1つの実験例を示す。この実験例
は、実施例と比較例に関し、それぞれ視野角θでの輝度
値を測定したものである。輝度測定は、図66に示すよ
うに、ディスプレイの表示面12aにおけるある領域
を、視野角θをパラメータにして輝度計800により輝
度測定したものである。実施例は本実施の形態に係るデ
ィスプレイ10と同様の構成を有し、比較例は通常のC
RTである。
【0347】図66に示すように、輝度計800が測定
する面積802は、視野角θが大きくなるほど大きくな
る。そこで、視野角θでの輝度値は、輝度計800の測
定値をKa[cd/m2]とすると、測定面積を一定に
した補正輝度値dKaは、Ka×sin(90°−|θ
|)となる。
【0348】図67に測定結果を示す。この図67は前
記補正輝度値dKaをプロットしたものであるが、実施
例(■で示す)は、ほぼ180°の広視野角を有し、比
較例(●で示す)と比して、ほとんど輝度が低下するこ
となく、広視野角が得られていることがわかる。
【0349】また、アクチュエータ部18は、印加電圧
に対して、図68に示すような変位特性を有する。ここ
で、変位の正方向が画素構成体30の離隔方向に対応し
ている。アクチュエータ部18の応答特性を図69A及
び図69Bに示す。図69Aは、アクチュエータ部18
に印加する電圧波形を示し、印加電圧を0Vから60V
に立ち上がり、続いて60Vから0Vに立ち下がるよう
に制御したものである。このとき、立ち上がり時間及び
立ち下がり時間はいずれも5μsecとしている。
【0350】図69Bは、前記印加電圧に対するアクチ
ュエータ部18の変位の変化を示すもので、印加電圧が
60Vになった段階で、約2μm程度下向き変位してい
ることがわかる。
【0351】図68に示すアクチュエータ部18の変位
特性から、可視光の波長以上の変位が、LCDや蛍光表
示管のドライバICの耐圧で実現されることで、画素構
成体30のON/OFF動作が達成されることがわか
る。
【0352】また、図69A及び図69Bの応答特性か
ら時間階調のみで各色256階調以上のフルカラーが達
成されることがわかる。
【0353】また、本実施の形態に係るディスプレイ1
0においては、図70に示すように、大型の導光板12
に対して多数の表示素子14を貼り合わせて構成される
いわゆる分割パネル方式のディスプレイであることか
ら、画面の大きさ、アスペクト比、形状、解像度等を自
由に設計することができる。
【0354】また、ディスプレイ10の厚さは、図70
に示すように、表示素子14の厚みよりも大型の導光板
12(例えばアクリル板)の厚さLtによって支配され
るため、薄型の大画面ディスプレイを構成することが可
能となる。例えば80インチ型のディスプレイで厚み1
0〜13cmを実現することができる。
【0355】また、本実施の形態に係るディスプレイ1
0においては、例えば厚膜印刷によって顔料・染色・蛍
光顔料、もしくは、これらの組合せで構成された色材を
もって画素構成体30を形成することにより、安価にか
つ導光板に貼り合わされた全ての表示素子14にわたっ
て均一な色度をもたせることが可能である。
【0356】また、赤・緑・青の3原色のほかに、例え
ば白画素を形成すれば、高輝度な文字表示に好適とな
る。また、他の色も形成可能である。
【0357】本実施の形態に係るディスプレイ10の色
度特性は、図71に示すように、CRT相当の特性を有
する。なお、図71において、実線は、本実施の形態に
係るディスプレイ10の色度特性を示し、破線はCRT
の色度特性を示し、一点鎖線はNTSC規格による色度
特性を示し、二点鎖線はCIEを示す。
【0358】そして、多数の表示素子14が配列されて
構成されたディスプレイ10においては、例えば小売店
の店先や自動販売機内に設置されるメッセージ表示板等
に用いて好適である。
【0359】即ち、現在の表示板は、多数のLEDを配
列したディスプレイを用いているが、この場合、専用の
インターフェース及び専用のソフトウエアによる表示デ
ータの作成が必要である。その理由は、LEDを多数配
列させたディスプレイは、解像度が低いため、例えば文
字を表示する際に、その文字データを、点灯すべきLE
Dを1個ずつ指定させるデータ構造に編集する必要があ
るからである。
【0360】しかも、LEDの場合、解像度を上げる
と、その分、LEDチップが必要となり、高価になると
いう問題がある。
【0361】また、従来のドットピッチ6〜9mmのL
EDによるディスプレイは、文字や簡単な図柄の表示は
可能であるが、コンピュータグラフィックスや複雑な図
柄などを含む多彩な表示が不可能であることと、専用イ
ンターフェースと接続するための制御ユニット、画素メ
モリが必要であるという問題がある。
【0362】一方、本実施の形態に係るディスプレイ1
0においては、アクチュエータ基板32上にアクチュエ
ータ部18を一体形成しており、各色に対応した画素構
成体30も印刷にて一体形成されているため、例えばド
ットピッチが2〜3mmという解像度の高い表示画面が
安価に作製できる。更に、パーソナルコンピュータのD
TPソフトウエアで作成したメッセージをそのまま取り
込むことが可能であり、専用のソフトウエアが不要とな
る。即ち、汎用のPCインターフェースで十分である。
【0363】本実施の形態に係るディスプレイ10にお
いては、多数の表示素子14が配列されたいわゆる分割
パネル方式のディスプレイであることから、以下のよう
な構成例並びに使用形態が可能となる。
【0364】まず、第1の構成例は、図72に示すよう
に、横方向にあるいは縦方向に長細いディスプレイ90
0とする例である。このディスプレイ900を用いた使
用形態としては、該ディスプレイ900を例えば通路の
壁に設置し、更に、人が通過するのを感知するセンサも
設置する。
【0365】そして、ディスプレイ900のそばを人が
通過するのをセンサで検知し、人の進行方向に合わせて
広告等のメッセージをスクロール表示する。これによ
り、ディスプレイ900に表示されたメッセージが人の
進行に合わせて追従していく形態となる。
【0366】次に、第2の構成例は、図73に示すよう
に、大型の導光板12に多数の表示素子14を様々な組
合せで貼り合わせる例である。図73の例では、多数の
表示素子14を組み合わせて構成した横長のディスプレ
イブロック902と、多数の表示素子14を組み合わせ
て例えば16:9のワイド型ディスプレイブロック90
4を大型の導光板12に貼り合わせた例を示す。なお、
ワイド型ディスプレイブロック904の任意の位置に数
10個のディスプレイを組み合わせて構成された小型の
横長ディスプレイブロック906をはめ込むようにして
もよい。
【0367】そして、横長のディスプレイブロック90
2や小型の横長ディスプレイブロック906を、例えば
単色(例えば白色)のメッセージ表示領域として使用
し、ワイド型ディスプレイブロック904を、例えば高
精細度のカラー動画表示領域として使用する。
【0368】この場合、横長のディスプレイブロック9
02及び小型の横長ディスプレイブロック906におい
て、白画素は発光効率が高いので、行走査しても十分な
輝度を得ることができる。従って、1/(行走査数)の
ドライバICを組み込めばよく、インターフェースとし
ては、RS−422や485あるいはLANでJPEG
の静止画像を表示させるようにしてもよい。また、高精
細度を必要しない場合は、画素サイズを大きくしてもよ
い。
【0369】一方、ワイド型ディスプレイブロック90
4は、高精細度の動画像を表示することから、上述した
第1〜第6の実施の形態に係る駆動装置200A〜20
0Fを使用すればよい。この場合、インターフェースと
しては、ビデオ信号やRGB信号に対応したものを使用
できるほか、LANでMPEGによる動画像を表示させ
るようにしてもよい。
【0370】なお、小型の横長ディスプレイブロック9
06の代わりに単なる表示盤(例えば広告主のロゴなど
が表示された板)を貼り付けてもよい。
【0371】従来では、1つの大画面ディスプレイでメ
ッセージ表示領域と動画像領域を得るためには、文字表
示用のLEDディスプレイと、高精細度のカラー動画用
PDP並びに固定メッセージ看板の3つを組み合わせる
必要があったが、前記第2の構成例では、多数の表示素
子14を様々な形態に組み合わせることでメッセージ表
示領域と動画像領域を併せ持つディスプレイを容易に作
製することができる。
【0372】本実施の形態に係るディスプレイ10のよ
うに、大型の導光板12に対して多数の表示素子14を
貼り合わせて構成されるいわゆる分割パネル方式のディ
スプレイにおいては、導光板12に貼り合わせる表示素
子14の数量や貼り合わせ位置を自在に設計することが
できるため、ディスプレイ10の大きさ、アスペクト
比、形状等を自由に設計することができる。
【0373】また、上述の例では、図1に示すように、
導光板12として、主面が平板とされた導光板12を使
用した例を示したが、その他、主面が曲面を有する導光
板を使用するようにしてもよい。
【0374】このような導波板を用いた場合は、設置ス
ペースもしくは曲面を主にしたディスプレイの形状規格
に対応させることが可能である。例えばプラネタリウム
で天体を表示する大画面ディスプレイでは曲面が要求さ
れるが、このようなディスプレイにも対応が可能とな
る。この場合、導光板の端面から入射した光が曲面形状
の主面から漏れないように入射角制御が必要となる。
【0375】ところで、本実施の形態に係るディスプレ
イ10の表示原理を用いれば、そのまま、光出力のON
/OFF及び選択的な光出力を行う光スイッチを構成す
ることができる。即ち、光が導入され、漏れることなく
伝える光導波路として機能する光導波体と、該光導波体
の一方に対向して設けられ、かつ、1つ又は多数の光ス
イッチ接点に対応した数のアクチュエータ部が配列され
た駆動部を具備し、入力される光スイッチ制御信号に応
じて前記光導波体に対する前記アクチュエータ部の接触
・離隔方向の変位動作を制御して、前記光導波体の所定
部位の漏れ光を制御することにより、光出力のON/O
FF及び選択的に特定の出力にのみ光を取り出す光スイ
ッチを構成することができる。
【0376】この発明に係るディスプレイシステム及び
ディスプレイの管理方法は、上述の実施の形態に限ら
ず、この発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を
採り得ることはもちろんである。
【0377】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るディ
スプレイシステム及びディスプレイの管理方法によれ
ば、静止画と動画とが混在した表示を行うことができ
る。
【0378】また、単体の大画面ディスプレイあるいは
複数の大画面ディスプレイに対するメンテナンス等を例
えばネットワーク等を通じて簡単に行うことができ、大
画面ディスプレイの普及に寄与することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施の形態に係るディスプレイシステムが適
用されるディスプレイの概略構成を示す斜視図である。
【図2】表示素子の構成を示す断面図である。
【図3】表示素子の画素構成を示す説明図である。
【図4】アクチュエータ部と画素構成体の第1の構成例
を示す断面図である。
【図5】アクチュエータ部に形成される一対の電極の平
面形状の一例を示す図である。
【図6】図6Aは形状保持層の長軸に沿って一対の電極
のくし歯を配列させた1つの例を示す説明図であり、図
6Bは他の例を示す説明図である。
【図7】図7Aは形状保持層の短軸に沿って一対の電極
のくし歯を配列させた1つの例を示す説明図であり、図
7Bは他の例を示す説明図である。
【図8】表示素子の他の構成を示す断面図である。
【図9】アクチュエータ部と画素構成体の第2の構成例
を示す断面図である。
【図10】アクチュエータ部と画素構成体の第3の構成
例を示す断面図である。
【図11】アクチュエータ部と画素構成体の第4の構成
例を示す断面図である。
【図12】画素構成体の四方にそれぞれ桟を形成した場
合の構成を示す説明図である。
【図13】桟の他の構成を示す説明図である。
【図14】ロウ電極駆動回路から出力されるオフセット
電位(バイアス電位)と、カラム電極駆動回路から出力
されるオン信号及びオフ信号の電位並びにロウ電極とカ
ラム電極間に加わる電圧の関係を示す表図である。
【図15】第1及び第2の実施の形態に係る駆動装置の
構成を示す回路図である。
【図16】第1の実施の形態に係る駆動装置のカラム電
極駆動回路におけるドライバICの構成を示すブロック
図である。
【図17】第1の実施の形態に係る駆動装置での階調制
御を説明するために、特に、1フレームを複数のサブフ
ィールドに分割した例を示す図である。
【図18】第1の実施の形態に係る駆動装置における信
号処理回路を示すブロック図である。
【図19】ロウ電極駆動回路から出力されるオフセット
電位(バイアス電位)と、カラム電極駆動回路から出力
されるオン信号及びオフ信号の電位並びにロウ電極とカ
ラム電極間に加わる電圧の関係の他の例を示す表図であ
る。
【図20】ロウ電極駆動回路から出力されるオフセット
電位(バイアス電位)と、カラム電極駆動回路から出力
されるオン信号及びオフ信号の電位並びにロウ電極とカ
ラム電極間に加わる電圧の関係の更に他の例を示す表図
である。
【図21】第2の実施の形態に係る駆動装置での階調制
御を説明するために、特に、1フレームを複数のリニア
サブフィールドに等分割した例を示す図である。
【図22】図22Aは第2の実施の形態に係る駆動装置
で作成されるドットデータにおいて、階調レベルが62
の場合のビット配列を示す説明図であり、図22Bは同
じく階調レベルが8の場合のビット配列を示す説明図で
ある。
【図23】第2及び第4の実施の形態に係る駆動装置に
おける信号処理回路を示すブロック図である。
【図24】第2の実施の形態に係る駆動装置で使用され
るドライバICの構成を示すブロック図である。
【図25】第2の実施の形態に係る駆動装置で使用され
るデータ転送部の構成を示すブロック図である。
【図26】第1データ出力回路でのデータ分割を示す説
明図である。
【図27】第1データ出力回路から第2データ出力回路
へのデータの転送形態を示す説明図である。
【図28】第3及び第4の実施の形態に係る駆動装置の
構成を示す回路図である。
【図29】第3の実施の形態に係る駆動装置での階調制
御を説明するために、特に、1フレームを2つのフィー
ルドに分割し、更に1フィールドを複数のサブフィール
ドに分割した例を示す図である。
【図30】第3の実施の形態に係る駆動装置における信
号処理回路を示すブロック図である。
【図31】ロウ電極駆動回路から出力される選択信号及
び非選択信号の電位とカラム電極駆動回路から出力され
るオン信号及びオフ信号の電位並びにロウ電極とカラム
電極間に加わる電圧の関係を示す表図である。
【図32】ロウ電極駆動回路から出力される選択信号及
び非選択信号の電位とカラム電極駆動回路から出力され
るオン信号及びオフ信号の電位並びにロウ電極とカラム
電極間に加わる電圧の関係の他の例を示す表図である。
【図33】ロウ電極駆動回路から出力される選択信号及
び非選択信号の電位とカラム電極駆動回路から出力され
るオン信号及びオフ信号の電位並びにロウ電極とカラム
電極間に加わる電圧の関係の更に他の例を示す表図であ
る。
【図34】第4の実施の形態に係る駆動装置での階調制
御を説明するために、特に、1フレームを2つのフィー
ルドに分割し、更に1フィールドを複数のリニアサブフ
ィールドに等分割した例を示す図である。
【図35】第4の実施の形態に係る駆動装置における信
号処理回路を示すブロック図である。
【図36】第5の実施の形態に係る駆動装置が適用され
る表示素子の画素構成を示す説明図である。
【図37】第5の実施の形態に係る駆動装置での階調制
御を説明するために、特に、1フレームを3つのフィー
ルドに分割し、更に1フィールドを複数のサブフィール
ドに分割した例を示す図である。
【図38】第5及び第6の実施の形態に係る駆動装置の
構成を示す回路図である。
【図39】第5の実施の形態に係る駆動装置における信
号処理回路を示すブロック図である。
【図40】第6の実施の形態に係る駆動装置での階調制
御を説明するために、特に、1フレームを3つのフィー
ルドに分割し、更に1フィールドを複数のリニアサブフ
ィールドに等分割した例を示す図である。
【図41】第6の実施の形態に係る駆動装置における信
号処理回路を示すブロック図である。
【図42】図42Aは静電気を利用した表示素子の一例
において、その発光状態の場合を示す断面図であり、図
42Bはその消光状態の場合を示す断面図である。
【図43】図43Aは静電気を利用した表示素子の他の
例において、その発光状態の場合を示す断面図であり、
図43Bはその消光状態の場合を示す断面図である。
【図44】アクチュエータ部の他の構成を示す断面図で
ある。
【図45】輝度補正手段を説明するためのブロック図で
ある。
【図46】各ドットの輝度分布の一例を示す特性図であ
る。
【図47】各ドットの輝度分布の他の例を示す特性図で
ある。
【図48】線形補正手段を説明するためのブロック図で
ある。
【図49】図49Aはある1つのドットの発光輝度特性
を示す図であり、図49Bは発光輝度特性を線形化する
ための重み係数を示す特性図であり、図49Cは線形化
された後の発光輝度分布を示す特性図である。
【図50】図50Aはガンマ補正がかけられたテレビ信
号の発光輝度特性を示す図であり、図50Bはガンマ補
正を打ち消すための重み係数を示す特性図であり、図5
0Cは線形化された後の発光輝度分布を示す特性図であ
る。
【図51】調光制御手段を説明するためのブロック図で
ある。
【図52】図52Aは光源の切換えタイミングの一例を
示すタイミングチャートであり、図52Bは階調レベル
に応じて選択されるリニアサブフィールドの組合せの一
例を示すタイミングチャートである。
【図53】図53Aは光源の切換えタイミングの他の例
を示すタイミングチャートであり、図53Bは階調レベ
ルに応じて選択されるリニアサブフィールドの組合せの
他の例を示すタイミングチャートである。
【図54】図54Aは通常の駆動においてカラム電極に
印加される信号を示す波形図であり、図54Aはロウ電
極に印加される信号を示す波形図であり、図54Cはド
ットに印加される電圧を示す波形図である。
【図55】図55Aは通常動作における印加電圧波形を
示す図であり、図55Bはその光強度分布を示す図であ
る。
【図56】図56Aは準備期間を設けた場合においてカ
ラム電極に印加される信号を示す波形図であり、図56
Aはロウ電極に印加される信号を示す波形図であり、図
56Cはドットに印加される電圧を示す波形図である。
【図57】図57Aは準備期間を設けた場合における印
加電圧波形を示す図であり、図57Bはその光強度分布
を示す図である。
【図58】ロウ電極駆動回路に用いられる回路の一例を
示す図である。
【図59】第1の実施の形態に係るディスプレイシステ
ムを示すブロック図である。
【図60】第2の実施の形態に係るディスプレイシステ
ムを示すブロック図である。
【図61】第3の実施の形態に係るディスプレイシステ
ムを示すブロック図である。
【図62】第3の実施の形態に係るディスプレイシステ
ムの第1の変形例を示すブロック図である。
【図63】第3の実施の形態に係るディスプレイシステ
ムの第2の変形例を示すブロック図である。
【図64】第4の実施の形態に係るディスプレイシステ
ムを示すブロック図である。
【図65】第5の実施の形態に係るディスプレイシステ
ムを示すブロック図である。
【図66】輝度計が測定する面積と視野角との関係を示
す図である。
【図67】視野角に対する相対輝度値を測定した結果を
示す特性図である。
【図68】アクチュエータ部の変位特性を示す特性図で
ある。
【図69】図69Aはアクチュエータ部に印加する電圧
波形を示す図であり、図69Bは印加電圧に対するアク
チュエータ部の変位特性を示す図である。
【図70】分割パネル方式のディスプレイを一部省略し
て示す斜視図である。
【図71】本実施の形態に係るディスプレイの色度特性
を示す図である。
【図72】分割パネル方式のディスプレイにおける第1
の構成例を示す説明図である。
【図73】分割パネル方式のディスプレイにおける第2
の構成例を示す説明図である。
【図74】提案例に係る表示装置を示す構成図である。
【図75】表示装置の周辺回路を示すブロック図であ
る。
【符号の説明】
10…ディスプレイ 12…導光板 14…表示素子 16…光源 18…光 20…光導波板 22…アクチュエータ部 24…駆動部 30…画素構成体 32…アクチュエ
ータ基板 38…振動部 40…固定部 46…形状保持層 48a…ロウ電極 48b…カラム電極 62…散乱光 70…配線 72…データ線 74…共通配線 76…バリスタ 200A〜200F…駆動装置 202…ロウ電極
駆動回路 204…カラム電極駆動回路 206…信号処理
回路 208…電源部 210…ドライバ
出力 220…動画出力機器 222…画像メモ
リ 224…画像データ処理回路 226…補正デー
タメモリ 228…表示コントローラ 230…データ転
送部 250…第1のシフトレジスタ 252…第2のシ
フトレジスタ 260…シフトレジスタ 262…出力回路 270…第1データ出力回路 272…第2デー
タ出力回路 280…第1のドライバ 282…第2のド
ライバ 290…透明電極 600…輝度補正
テーブル 602…輝度補正手段 610…線形補正
テーブル 612…線形補正手段 640…調光制御
手段 642…光源駆動回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G09G 3/20 660 G09G 3/20 660U 660V 660P 670 670H (72)発明者 大和田 巌 愛知県名古屋市瑞穂区須田町2番56号 日 本碍子株式会社内 Fターム(参考) 5C080 AA18 BB05 CC06 DD14 EE19 EE26 EE29 FF12 GG02 JJ01 JJ02 JJ04 JJ05 JJ06 KK33 5C094 AA07 AA08 AA14 AA41 AA54 AA56 BA41 BA66 BA87 BA92 BA97 CA19 CA24 DB02 EA04 ED01 ED20 FA01 FA02 GA10 5G435 AA12 CC13 FF08 GG23

Claims (30)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ディスプレイと、 前記ディスプレイの表示領域を動画表示領域と静止画表
    示領域に分離する表示領域分離部とを有することを特徴
    とするディスプレイシステム。
  2. 【請求項2】請求項1記載のディスプレイシステムにお
    いて、 前記ディスプレイが多数の表示素子を配列することによ
    って構成されている場合に、 前記表示領域分離部は、前記表示素子を示すアドレスデ
    ータに基づいてディスプレイの表示領域を動画表示領域
    と静止画表示領域に分離することを特徴とするディスプ
    レイシステム。
  3. 【請求項3】請求項1又は2記載のディスプレイシステ
    ムにおいて、 前記表示領域分離部は、ネットワークに接続された集中
    局によって一括集中管理されていることを特徴とするデ
    ィスプレイシステム。
  4. 【請求項4】ディスプレイと、 前記ディスプレイの電源電流を監視する監視部と、 前記監視部にて得られたステータス情報をネットワーク
    を通じて集中局に送信する一括故障診断部とを有するこ
    とを特徴とするディスプレイシステム。
  5. 【請求項5】請求項1〜4のいずれか1項に記載のディ
    スプレイシステムにおいて、 前記ディスプレイが、光源からの光が導入される光導波
    板と、該光導波板の一方の板面に対向して設けられ、か
    つ多数の画素に対応した数のアクチュエータ部が配列さ
    れた駆動部を具備し、入力される画像信号の属性に応じ
    て前記光導波板に対する前記アクチュエータ部の接触・
    離隔方向の変位動作を制御して、前記光導波板の所定部
    位の漏れ光を制御することにより、前記光導波板に前記
    画像信号に応じた映像を表示させるディスプレイである
    ことを特徴とするディスプレイシステム。
  6. 【請求項6】ディスプレイと、 前記ディスプレイに供給される駆動電圧を調整して輝度
    低下を補償する駆動電圧調整部とを有することを特徴と
    するディスプレイシステム。
  7. 【請求項7】請求項6記載のディスプレイシステムにお
    いて、 前記駆動電圧調整部は、ネットワークに接続された集中
    局によって一括集中管理されていることを特徴とするデ
    ィスプレイシステム。
  8. 【請求項8】請求項6記載のディスプレイシステムにお
    いて、 前記駆動電圧調整部は、タイマを通じてスケジュール管
    理されていることを特徴とするディスプレイシステム。
  9. 【請求項9】請求項6〜8のいずれか1項に記載のディ
    スプレイシステムにおいて、 前記ディスプレイが、光源からの光が導入される光導波
    板と、該光導波板の一方の板面に対向して設けられ、か
    つ多数の画素に対応した数のアクチュエータ部が配列さ
    れた駆動部を具備し、入力される画像信号の属性に応じ
    て前記光導波板に対する前記アクチュエータ部の接触・
    離隔方向の変位動作を制御して、前記光導波板の所定部
    位の漏れ光を制御することにより、前記光導波板に前記
    画像信号に応じた映像を表示させるディスプレイである
    場合に、 前記駆動電圧調整部は、任意の前記アクチュエータ部の
    変位状態に基づいて前記駆動電圧を調整することを特徴
    とするディスプレイシステム。
  10. 【請求項10】請求項6〜8のいずれか1項に記載のデ
    ィスプレイシステムにおいて、 前記駆動電圧調整部は、前記ディスプレイの所定状態に
    おける発光輝度に基づいて前記駆動電圧を調整すること
    を特徴とするディスプレイシステム。
  11. 【請求項11】請求項10記載のディスプレイシステム
    において、 前記ディスプレイが、光源からの光が導入される光導波
    板と、該光導波板の一方の板面に対向して設けられ、か
    つ多数の画素に対応した数のアクチュエータ部が配列さ
    れた駆動部を具備し、入力される画像信号の属性に応じ
    て前記光導波板に対する前記アクチュエータ部の接触・
    離隔方向の変位動作を制御して、前記光導波板の所定部
    位の漏れ光を制御することにより、前記光導波板に前記
    画像信号に応じた映像を表示させるディスプレイである
    ことを特徴とするディスプレイシステム。
  12. 【請求項12】光源からの光が導入される光導波板と、
    該光導波板の一方の板面に対向して設けられ、かつ多数
    の画素に対応した数のアクチュエータ部が配列された駆
    動部を具備し、入力される画像信号の属性に応じて前記
    光導波板に対する前記アクチュエータ部の接触・離隔方
    向の変位動作を制御して、前記光導波板の所定部位の漏
    れ光を制御することにより、前記光導波板に前記画像信
    号に応じた映像を表示させるディスプレイと、 予備光源と、 前記光源の電流を監視する電流監視部と、 前記電流監視部からの情報に基づいて前記予備電流を選
    択的に点灯又は消灯させる予備光源制御部とを有するこ
    とを特徴とするディスプレイシステム。
  13. 【請求項13】請求項12記載のディスプレイシステム
    において、 前記予備光源のうち、一部又は全部が退色対策用の予備
    光源であることを特徴とするディスプレイシステム。
  14. 【請求項14】請求項12又は13記載のディスプレイ
    システムにおいて、 更に、 冷却ファンと、 前記予備光源の選択的点灯に基づいて前記冷却ファンを
    選択的に駆動する冷却制御部とを有することを特徴とす
    るディスプレイシステム。
  15. 【請求項15】ディスプレイと、 前記ディスプレイの輝度ばらつきを補正するための輝度
    補正データが格納されたメモリと、 前記輝度補正データを書き換えるデータ書換え部とを有
    することを特徴とするディスプレイシステム。
  16. 【請求項16】請求項15記載のディスプレイシステム
    において、 前記データ書換え部は、ネットワークに接続された集中
    局によって一括集中管理されていることを特徴とするデ
    ィスプレイシステム。
  17. 【請求項17】請求項15記載のディスプレイシステム
    において、 前記データ書換え部は、タイマを通じてスケジュール管
    理されていることを特徴とするディスプレイシステム。
  18. 【請求項18】請求項15〜17のいずれか1項に記載
    のディスプレイシステムにおいて、 前記ディスプレイが、光源からの光が導入される光導波
    板と、該光導波板の一方の板面に対向して設けられ、か
    つ多数の画素に対応した数のアクチュエータ部が配列さ
    れた駆動部を具備し、入力される画像信号の属性に応じ
    て前記光導波板に対する前記アクチュエータ部の接触・
    離隔方向の変位動作を制御して、前記光導波板の所定部
    位の漏れ光を制御することにより、前記光導波板に前記
    画像信号に応じた映像を表示させるディスプレイである
    場合に、 前記データ書換え部は、任意の前記アクチュエータ部の
    変位状態に基づいて前記輝度補正データを書き換えるこ
    とを特徴とするディスプレイシステム。
  19. 【請求項19】請求項15〜17のいずれか1項に記載
    のディスプレイシステムにおいて、 前記データ書換え部は、前記ディスプレイの所定状態に
    おける発光輝度に基づいて前記輝度補正データを書き換
    えることを特徴とするディスプレイシステム。
  20. 【請求項20】請求項19記載のディスプレイシステム
    において、 前記ディスプレイが、光源からの光が導入される光導波
    板と、該光導波板の一方の板面に対向して設けられ、か
    つ多数の画素に対応した数のアクチュエータ部が配列さ
    れた駆動部を具備し、入力される画像信号の属性に応じ
    て前記光導波板に対する前記アクチュエータ部の接触・
    離隔方向の変位動作を制御して、前記光導波板の所定部
    位の漏れ光を制御することにより、前記光導波板に前記
    画像信号に応じた映像を表示させるディスプレイである
    ことを特徴とするディスプレイシステム。
  21. 【請求項21】請求項15〜20のいずれか1項に記載
    のディスプレイシステムにおいて、 前記データ書換え部は、前記色バランス調整も考慮して
    前記輝度補正データを書き換えることを特徴とするディ
    スプレイシステム。
  22. 【請求項22】光源からの光が導入される光導波板と、
    該光導波板の一方の板面に対向して設けられ、かつ多数
    の画素に対応した数のアクチュエータ部が配列された駆
    動部を具備し、入力される画像信号の属性に応じて前記
    光導波板に対する前記アクチュエータ部の接触・離隔方
    向の変位動作を制御して、前記光導波板の所定部位の漏
    れ光を制御することにより、前記光導波板に前記画像信
    号に応じた映像を表示させるディスプレイを有し、か
    つ、前記アクチュエータ部が、基準電位に対して正極性
    又は負極性の電圧が印加された際に一方向への変位動作
    を行う場合であって、 任意のタイミングで正極性の電圧又は負極性の電圧に切
    り換える切換え手段を有することを特徴とするディスプ
    レイシステム。
  23. 【請求項23】請求項22記載のディスプレイシステム
    において、 前記切換え手段は、ネットワークに接続された集中局に
    よって一括集中管理されていることを特徴とするディス
    プレイシステム。
  24. 【請求項24】請求項22記載のディスプレイシステム
    において、 前記切換え手段は、タイマを通じてスケジュール管理さ
    れていることを特徴とするディスプレイシステム。
  25. 【請求項25】ディスプレイが多数の表示素子を配列す
    ることによって構成されている場合であって、 ネットワークに接続された集中局からの前記表示素子を
    示すアドレスデータに基づいて前記ディスプレイの表示
    領域を動画表示領域と静止画表示領域に分離することを
    特徴とするディスプレイの管理方法。
  26. 【請求項26】ディスプレイの電源電流を監視し、 前記監視によって得られたステータス情報をネットワー
    クを通じて集中局に送信することを特徴とするディスプ
    レイの管理方法。
  27. 【請求項27】ネットワークに接続された集中局による
    一括集中管理あるいはタイマを通じてのスケジュール管
    理に基づいて、 ディスプレイに供給される駆動電圧を調整して輝度低下
    を補償することを特徴とするディスプレイの管理方法。
  28. 【請求項28】ネットワークに接続された集中局による
    一括集中管理あるいはタイマを通じてのスケジュール管
    理に基づいて、 ディスプレイの輝度ばらつきを補正するための輝度補正
    データを書き換えることを特徴とするディスプレイの管
    理方法。
  29. 【請求項29】請求項25〜28のいずれか1項に記載
    のディスプレイの管理方法において、 前記ディスプレイが、光源からの光が導入される光導波
    板と、該光導波板の一方の板面に対向して設けられ、か
    つ多数の画素に対応した数のアクチュエータ部が配列さ
    れた駆動部を具備し、入力される画像信号の属性に応じ
    て前記光導波板に対する前記アクチュエータ部の接触・
    離隔方向の変位動作を制御して、前記光導波板の所定部
    位の漏れ光を制御することにより、前記光導波板に前記
    画像信号に応じた映像を表示させるディスプレイである
    ことを特徴とするディスプレイの管理方法。
  30. 【請求項30】光源からの光が導入される光導波板と、
    該光導波板の一方の板面に対向して設けられ、かつ多数
    の画素に対応した数のアクチュエータ部が配列された駆
    動部を具備し、入力される画像信号の属性に応じて前記
    光導波板に対する前記アクチュエータ部の接触・離隔方
    向の変位動作を制御して、前記光導波板の所定部位の漏
    れ光を制御することにより、前記光導波板に前記画像信
    号に応じた映像を表示させるディスプレイを有し、か
    つ、前記アクチュエータ部が、基準電位に対して正極性
    又は負極性の電圧が印加された際に一方向への変位動作
    を行う場合であって、 ネットワークに接続された集中局による一括集中管理あ
    るいはタイマを通じてのスケジュール管理に基づいて、 任意のタイミングで正極性の電圧又は負極性の電圧に切
    り換えることを特徴とするディスプレイの管理方法。
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