JP2006269280A - 画像表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】４原色以上のカラー画像表示装置において、白輝度及び階調性能の低下を起すことなく、サブ画素を各々フル駆動した場合においてもホワイトバランスが取れる画像表示装置を提供すること。
【解決手段】複数のサブ画素を隣接配列して１つの画素を構成し、該画素をマトリクス状に配置してカラー画像を形成する画像表示装置において、前記１画素は、複数の電子放出素子から放出された電子により発光する蛍光体と、前記複数の電子放出素子とは異なる数の電子放出素子から放出された電子により発光する蛍光体とを含んで構成されていることを特徴とする。即ち、発光輝度に寄与する電子放出素子の個数をサブ画素ごとに変えて配置する。
【選択図】図１

Description

本発明は、画像表示装置に関するものである。

気体放電型表示装置及びその製造方法が特許文献１に提案されているが、これによれば、基板上に形成する蛍光体面の形状を、赤、青、緑の各色で異なった形状とし、好ましくは、発光輝度の高い緑色の蛍光体面の形状の高さを低くし、残りの赤、青の各色の蛍光体面はそれより高くする。この構造にすることで、階調を犠牲にせずにホワイトバランスをとる方法が提案されている。

上記特許文献１によると、蛍光体の高さが低くなると輝度が下がるという特性が示されている。この特性を用い、赤（Ｒ）、青（Ｂ）、緑（Ｇ）の、蛍光体面の主に高さを各色毎に異なった形状とすることでホワイトバランスを取る提案がなされている。

しかしながら、特許文献１では電子放出素子の個数を赤（Ｒ）、青（Ｂ）、緑（Ｇ）で変えることによりホワイトバランスを取る方法であるため、蛍光体面の主に高さを各色毎に変更させた方法とは大きく異なる。

特開平１０−２４７４５８号公報

ＣＲＴ、ＬＣＤ、ＰＤＰ、ＦＥＤ等の画像表示装置では、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３原色から構成されるのが一般的である。図２は３原色方式の画像表示装置の一例を示し、電子放出素子の個数が２個と、同数であることが特徴である。

しかしながら、３原色方式であるため、色再現範囲は狭いという欠点があった。

近年においては、Ｒ、Ｇ、Ｂの３原色に何かしらの原色を加えた４以上の原色を用いて、色再現範囲の広い画像表示装置を実現する試みがなされている。

例えば、特開２００１−３０６０２３号公報においては、現行の３原色方式の映像信号を、４原色以上のサブ画素で表示する画像表示装置が提案されている。

しかしながら、４原色以上で構成される画像表示装置では現行の３原色方式に比べ、ホワイトバランスが取りづらいという欠点がある。

図４のｂ）は４原色方式のカラー画像表示装置の画素構成を示した一例である。

又、図３は図４の電子放出素子の配列を示した一例で、Ｒ、Ｇ₁、Ｇ₂、Ｂ全てのサブ画素に対し２個と、各色で同数の電子放出素子を有することが特徴である。

４原色はＲ（赤）、Ｇ₁（緑）、Ｇ₂（緑）、Ｂ（青）のサブ画素から１画素が構成され、且つ、１サブ画素当たり１つの電子放出素子を有する構成において全サブ画素をフル駆動すると、ＲＧＢ比（Ｇ＝Ｇ₁＋Ｇ₂）がおおよそ１：２：１となってしまう。

図５は前記状態の白色を示すｘｙ色度図である。本来は４原色構成であっても白色はＷにくるべきだが、緑がかったＷ’へとホワイトバランスが取れなくなってしまう。尚、全サブ画素をフル駆動せず、Ｇの発光輝度を抑えることでホワイトバランスをとることは可能であるが、この場合白輝度の低下や階調性能の低下が生じてしまうという問題がある。

そこで、本発明は、４原色以上のカラー画像表示装置において、白輝度及び階調性能の低下を起すことなく、サブ画素を各々フル駆動した場合においてもホワイトバランスが取れる画像表示装置を提供することを目的としている。

上記目的を達成するため、本発明は、複数のサブ画素を隣接配列して１つの画素を構成し、該画素をマトリクス状に配置してカラー画像を形成する画像表示装置において、前記１画素は、複数の電子放出素子から放出された電子により発光する蛍光体と、前記複数の電子放出素子とは異なる数の電子放出素子から放出された電子により発光する蛍光体とを含んで構成されていることを特徴とする。

即ち、本発明では、発光輝度に寄与する電子放出素子の個数をサブ画素ごとに変えて配置する。

例えば、Ｒ（赤）、Ｇ₁（緑）、Ｇ₂（緑）、Ｂ（青）の４つのサブ画素で１画素が構成される４原色カラー画像表示装置においては、ＲとＢのサブ画素に対応する電子放出素子の個数を２個とし、緑色を原色とするＧ₁とＧ₂のサブ画素に対応する電子放出素子の個数は１つにする。これによりＲＧＢ比がおおよそ１：１：１となり、各サブ画素をフル駆動した際においてもホワイトバランスが取れる。

本発明によれば、カラー画像表示装置において、白輝度及び階調性能の低下を起すことなく、サブ画素を各々フル駆動した場合においてもホワイトバランスが取れる。

Ｒ（赤）、Ｇ₁（緑）、Ｇ₂（緑）、Ｂ（青）の４サブ画素で１画素が構成され、且つ、１サブ画素当たり１つの電子放出素子を有するカラー画像表示装置では、ＲＧＢ比（Ｇ＝Ｇ₁＋Ｇ₂）が１：２：１を取るため、各サブ画素をフル駆動した際にホワイトバランスが取れなくなってしまう。

そこで、本発明では、発光輝度に寄与する電子放出素子の個数を各サブ画素に対して最適配置すべく、例えば、各電子放出素子の個数をＲが２つ、Ｇ₁が１つ、Ｇ₂が１つ、Ｂ２つとすると、ＲＧＢ比がおおよそ１：１：１となり、各サブ画素をフル駆動した際においてもホワイトバランスが取れるようになる。

以下発明を実施するための最良の形態について説明する。

先ず、電子放出素子の配列について示す。

図１は本提案の電子放出素子の配列を示しており、サブ画素内の電子放出素子の個数が発光色によって異なっており、Ｒ（赤）、Ｇ１
（緑）、Ｇ₂（緑）、Ｂ（青）のサブ画素を有した４原色構成の画像表示装置である。本構成の場合、電子放出素子の個数はＲとＢに対応する電子放出素子が２個、Ｇ₁とＧ₂の電子放出素子が１個であることが好ましいが、４個と２個や、８個と４個といった組合せでも良い。又、Ｒ₁Ｒ₁Ｇ₂Ｂ以外の４原色から成る組合せや、Ｒ₁Ｒ₂Ｇ₁Ｇ₂Ｂといった５原色でから構成されても良い。

次に、図６は本発明で４原色方式の場合の画像処理方法を示すブロック図である。

入力端子６０１より入力された色差系信号（ＹＰｂＰｒ）は、色変換器６０３でＲＧＢ信号に変換され、入力切替器６０４に接続される。又、入力端子６０２より入力されたＲＧＢ信号についても入力切替器６０４に接続されている。

入力切替器６０４では、どちらか一方の映像信号を選択し、選択された映像信号が駆動回路６０５に伝送される。

駆動回路６０５では３原色のＲＧＢ映像信号から４原色の表示装置で画像が表示できるようにＲＧ₁Ｇ₂Ｂ信号を変換する部分である。

例えば、入力端子６０２より入力されたＲＧＢ映像データが各々１００％であった場合、駆動回路６０５ではＲＧ₁ＧＢを各々に対し１００％で駆動する信号を発生し、表示装置６０６に伝送される。この際、表示装置６０６内の構成される電子放出素子のパワーバランスＲＧ₁Ｇ₂Ｂは２：１：１：２となるが、ＲＧＢのパワーバランスは１：１：１となるため、ホワイトバランスが取ることが可能となる。

次に、本発明の実施例を示す。

図６は本発明で４原色方式の場合の画像処理方法を示すブロック図である。

入力端子６０１は主にＴＶ信号を入力し、入力端子６０２は主にＰＣ系の映像信号を入力する端子であるが、本実施例ではＰＣ系の映像信号を入力した際について説明する。

ＰＣから出力されたＲＧＢ映像信号は入力端子６０２を介し、入力切替器６０４に接続されている。入力切替器６０４ではＲＧＢ映像信号を選択し、映像信号が駆動回路６０５に伝送される。

駆動回路６０５では３原色のＲＧＢ映像信号から４原色の表示装置で画像が表示できるようにＲＧ₁ＧＢ信号を変換される。例えば、入力端子６０２より入力されたＲＧＢ映像データが各々１００％であった場合、駆動回路６０５ではＲＧ₁Ｇ₂Ｂを各々に対し１００％で駆動する信号を発生し、表示装置６０６に伝送される。この際、表示装置６０６内の構成される電子放出素子のパワーバランスＲＧ₁Ｇ₂Ｂは２：１：１：２となるが、ＲＧＢのパワーバランスは１：１：１となる。

図１は電子放出素子と蛍光体の配列を示している。蛍光体はＲ（赤）、Ｇ₁（緑）、Ｇ₂（緑）、Ｂ（青）の４原色構成で、色再現範囲は図１のサブ画素内に具備される蛍光体によって変ってくる。本実施例では、Ｒ（赤）とＧ₁（緑）とＢ（青）の蛍光体にはＰ２２（ＪＥＤＥＣ）を用い、Ｇ₂の蛍光体にはＰ１（ＪＥＤＥＣ）を用いてる。Ｐ２２蛍光体は一般的にはＣＲＴで使用されている蛍光体で色再現範囲はほぼｓＲＧＢと同等である。

一方、Ｐ１蛍光体は色純度が高く、この４つの原色を用いる事に色再現範囲が広がる。

図２は３原色で構成された画像表示装置の一例を示し、電子放出素子の個数が２個と、同数であることが特徴である。３原色方式であるため、色再現範囲は狭いがフル駆動時についてもホワイトバランスは取れる。

図３は４原色方式の画像表示装置の一例で、ＲＧ₁Ｇ₂Ｂ全てのサブ画素に対し２個と、各色で同数の電子放出素子を有することが特徴である。４原色方式であるため、色再現範囲は広いがフル駆動時にホワイトバランスが取れないという欠点がある。

図５は本実施例の色再現範囲とフル駆動時の白をｘｙ色度で示した図である。

図５のＷ’は図３の構成において、全サブ画素フル駆動した際の白色ｘｙ色度を示した図で、緑がかった白が発光しホワイトバランスが取れない。これは、ＲＧ₁Ｇ₂Ｂ比が１：１：１：１となっていることにより、ＲＧＢ比（Ｇ＝Ｇ₁＋Ｇ₂）に直すとおおよそ１：２：１になるためである。

一方、図５のＷは図１のようにＲとＢの電子放出素子が２個、Ｇ₁とＧ₂の電子放出素子が１個という構成で、全サブ画素フル駆動した場合の白色ｘｙ色度図で、ホワイトバランスがとれていることを示している。これは、ＲＧ₁Ｇ₂Ｂ比では２：１：１：２であるが、ＲＧＢ比にするとおおよそ１：１：１と、バランスするためである。

以上のように、本発明では４原色以上のカラー画像表示装置において、広い色再現範囲を有し、白輝度及び階調性能の低下を起すことなく、サブ画素を各々フル駆動した場合においてもホワイトバランスが取れる画像表示装置の提供が可能である。

本発明の実施の形態における電子放出素子の配列を示してた図である。 ３原色方式の電子放出素子の配列を示した一例の図である。 ４原色方式で同数個の電子放出素子を持った構成の配列を示した図である。 ３又は４原色方式のカラー画像表示装置の画素構成を示す図である。 本実施例の色再現範囲とフル駆動時の白をｘｙ色度で示した図である。 本発明の画像処理方法を示すブロック図である。

符号の説明

６０１ 映像信号ＹＰｂＰｒ
６０２ 映像信号ＲＧＢ
６０３ 色変換器
６０４ 入力切替器
６０５ 駆動回路
６０６ 表示装置

Claims (1)

1. 複数のサブ画素を隣接配列して１つの画素を構成し、該画素をマトリクス状に配置してカラー画像を形成する画像表示装置において、
   前記１画素は、複数の電子放出素子から放出された電子により発光する蛍光体と、前記複数の電子放出素子とは異なる数の電子放出素子から放出された電子により発光する蛍光体とを含んで構成されていることを特徴とする画像表示装置。

Images