WO2007007472A1 - 表示装置 - Google Patents

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WO2007007472A1
WO2007007472A1 PCT/JP2006/310056 JP2006310056W WO2007007472A1 WO 2007007472 A1 WO2007007472 A1 WO 2007007472A1 JP 2006310056 W JP2006310056 W JP 2006310056W WO 2007007472 A1 WO2007007472 A1 WO 2007007472A1
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light emitting
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light
display
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PCT/JP2006/310056
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Inventor
Yoshihiro Izumi
Takashi Ishizumi
Yasukuni Yamane
Original Assignee
Sharp Kabushiki Kaisha
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    • G09G2360/16—Calculation or use of calculated indices related to luminance levels in display data

Definitions

  • the present invention relates to a display device, and more particularly to a display device that performs display using a display panel and a backlight (back light source).
  • LCD liquid crystal display
  • an active matrix drive type LCD in which a thin film transistor is arranged for each pixel is light and thin, low power consumption, high resolution, Taking advantage of its high-contrast features, it is widely used in flat-screen TVs, notebook computers, desktop monitors, and so on.
  • the active matrix drive LCD has a structure in which a color filter is arranged inside a liquid crystal panel (display panel) in which liquid crystal is sandwiched between two glass substrates.
  • a backlight is installed.
  • fluorescent lamps such as straight tubes and U-shaped tubes with a diameter of several millimeters are widely used as backlights used in active matrix drive type LCDs.
  • This fluorescent lamp can be directly arranged on the back side of the liquid crystal panel “directly below”, or a fluorescent lamp is arranged on the edge of the light guide plate and light is guided to the back of the liquid crystal panel through the light guide plate “edge light”.
  • a surface light source using the “method” is used.
  • a structure using LED as a backlight is increasing.
  • Patent Document 1 an FED (field emission display) having a light emitting pixel corresponding to a display pixel of a liquid crystal panel 1: 1 is used as a backlight.
  • a liquid crystal display device is disclosed.
  • liquid crystal display devices are said to be inferior to CRT display performance in terms of display dynamic range.
  • a technique has been proposed that expands the dynamic range of display by changing the backlight brightness, which has been constant over time, according to the video information.
  • Such a technique is disclosed in, for example, Patent Document 2, Patent Document 3, or Patent Document 4.
  • the indicated technology is mentioned.
  • the backlight is divided into a plurality of light emitting areas (illumination areas) of the NXM. Then, the optimum luminance based on the video information is calculated for each illumination area, and the brightness control of the knocklight and the image processing of the video signal are performed for each light emitting area.
  • this is referred to as split screen active backlight driving.
  • an image with a high dynamic range can be displayed by appropriately changing the light emission luminance in the light emission region of the backlight corresponding to the image information of the divided image.
  • the minimum light emission unit of the division pattern of the light emission region of the knocklight depends on the minimum module unit of the light source (fluorescent lamp, LED), the light emission region cannot be divided in a finer unit. Another problem arises.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 10-148829 (published on June 2, 1998)
  • Patent Document 2 Japanese Patent Laid-Open No. 2002-99250 (published April 5, 2002)
  • Patent Document 3 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-350179 (published on December 9, 2004)
  • Patent Document 4 JP 2000-321571 A (published on November 24, 2000)
  • Patent Document 5 JP 2004-228062 A (published on August 12, 2004)
  • Non-Patent Literature 1 Y. Takeuchi, T. Nanataki, I. Onwada, “Novei Display Panel Utilizing
  • the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a light emitting region of a backlight in a display device that performs display using a display panel and a knock light (back light source).
  • a knock light back light source
  • split screen active drive it is possible to divide the light emission area into screens in smaller units without depending on the minimum module unit of the light source used as the backlight, and the backlight manufacturing process and
  • the object is to provide a display device capable of minimizing the cost increase of the drive system.
  • a display device includes a display panel in which a plurality of unit display pixels are arranged, a planar light source disposed on the back surface of the display panel, and the planar light.
  • the display device includes a control unit that divides the light emitting region of the source into a plurality of divided light emitting regions and controls the luminance of the planar light source for each of the divided light emitting regions based on luminance information of an input video signal.
  • the planar light source includes a plurality of unit light-emitting pixels that can control light emission of the divided light-emitting regions by matrix driving, and each unit light-emitting pixel includes an electron-emitting device that emits electrons and the electron-emitting device power.
  • a phosphor that emits and emits light by emitted electrons, and the unit light emitting pixel has an occupied area corresponding to a plurality of pixels of the unit display pixel.
  • the display device of the present invention performs display using a display panel provided with a display screen and a planar light source disposed on the back surface of the display panel.
  • display is performed by transmitting light emitted from a planar light source to the display panel.
  • the light emitting area of the planar light source is divided into a plurality of divided light emitting areas.
  • the control unit controls the luminance of the planar light source for each divided light emission region based on the luminance information of the input video signal.
  • the brightness of the planar light source increases according to the brightness.
  • the brightness of the flat light source is reduced according to the brightness of the display part of the entire display screen of the display panel, where the brightness is relatively low and ( ⁇ ,) contains a lot of image information. .
  • the dynamic range of the entire display screen can be expanded.
  • the planar light source includes a plurality of unit light emission pixels, and the unit light emission pixels can control light emission of the divided light emission regions by matrix driving. That is, according to the above configuration, the luminance information of the planar light source that is controlled by the control unit is input to each unit light emitting pixel. In the configuration described above, the divided light-emitting areas are controlled based on the luminance information of the planar light source to which each unit light-emitting pixel is input.
  • Each unit light emitting pixel includes an electron emitting element that emits electrons and a phosphor that emits light by excitation with electrons emitted from the electron emitting elements. That is, when luminance information of a planar light source controlled by the control unit is input to each unit light emitting pixel (a voltage is applied), the electron emitting element force electrons are emitted from each unit light emitting pixel. This electron collides with the phosphor. The phosphor is excited and emits light when electrons collide.
  • a liquid crystal display device In a conventional liquid crystal display device (the liquid crystal display device described in Patent Document 1), a light emitting pixel corresponding to a display pixel of a liquid crystal panel in a 1: 1 ratio is used as a knock light. For this reason, it is required that the resolution of the planar light source is as high as that of the liquid crystal panel. Therefore, this liquid crystal display device has a problem in that it is difficult to manufacture a flat light source and the cost of the drive system is increased.
  • the unit light emitting pixels have an occupied area corresponding to a plurality of pixels of the unit display pixels. That is, the unit light emitting pixels of the planar light source have a sparser density than the unit display pixels of the display panel. Therefore, according to the above configuration, it is not necessary to use a high-resolution planar light source unlike the conventional liquid crystal display device. As a result, it becomes possible to manufacture a planar light source by a manufacturing process using many printing processes, and it is possible to suppress an increase in the cost of the entire display device. [0022] On the other hand, in the display devices described in Patent Documents 2 to 4, the screen division of the light emitting area depends on the minimum module unit of the light source, and the screen division cannot be performed more finely. There was a problem.
  • each unit light emitting pixel in the planar light source includes an electron emitting element that emits electrons and a phosphor that emits and emits light by the electrons emitted from the electron emitting element force. Therefore, the size of the minimum module (unit light emitting pixel) of the planar light source can be freely set according to the sizes of the electron-emitting device and the phosphor. Therefore, according to the above configuration, it becomes possible to divide the screen in units of V ⁇ more finely without depending on the minimum module unit of the light source.
  • the unit light emitting pixel power has an occupied area corresponding to a plurality of unit display pixels of the display panel, and is therefore coarser than the unit display pixel of the display panel and has a unit light emitting pixel with resolution.
  • a planar light source having can be used. For this reason, it is possible to minimize the cost of the planar light source manufacturing process and drive system.
  • the detailed module does not depend on the minimum module unit of the light source used as the backlight. It is possible to provide a display device that can divide the light-emitting area in units and that can minimize the cost of the backlight manufacturing process and drive system.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a schematic configuration of a display device of the present invention.
  • FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a control unit in the display device of FIG.
  • FIG. 3 (a) is a perspective view showing a schematic configuration of a display panel in the display device of FIG. 1, and showing a cross-sectional structure of the display panel.
  • FIG. 3 (b) is an equivalent circuit diagram showing a schematic configuration of a display panel in the display device of FIG.
  • FIG. 4 (a) is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a backlight in the display device of FIG.
  • FIG. 4 (b) is a perspective view of a cross-sectional structure showing a schematic configuration of a backlight in the display device of FIG.
  • [4 (c)] is an equivalent circuit diagram showing a schematic configuration of a backlight in the display device of FIG. [5 (a)]
  • FIG. 7 is a plan view illustrating a pixel layout of a display panel for explaining the relationship between the sizes of M (p, q) and unit display pixels L (m, n) of the display panel.
  • FIG. 5 (b) The unit light-emitting pixel N (j, k) of the planar light source and the divided light-emitting regions in the first embodiment
  • FIG. 5 (c) The unit light-emitting pixel N (j, k) of the planar light source and the divided light-emitting regions in the first embodiment
  • FIG. 5 is an explanatory diagram illustrating a horizontal scanning timing of a display panel, showing a panel and backlight driving operation.
  • FIG. 5 is an explanatory diagram showing a driving operation of the panel and the backlight and showing a horizontal scanning timing of the knock light.
  • FIG. 10 is a plan view showing a pixel layout of a display panel of a display device according to a second embodiment, for explaining a size relationship in FIG.
  • FIG. 7 (b) The unit light-emitting pixel N (j ′, k ′), the divided light-emitting region M ( ⁇ ′, q ′), and the unit display pixel L (m, n) of the planar light source in Embodiment 2. ) And the size relationship between the backlight and the light emission area of the backlight to perform split screen active backlight drive. It is a figure which shows the division
  • FIG. 4 is a plan view showing the layout of unit light-emitting pixels of a backlight, for explaining the size relationship in FIG.
  • FIG. 8B is an explanatory diagram showing the driving operation of the display panel 1 ′ and the backlight 2 ′ and showing the horizontal scanning timing of the display panel 1 ′.
  • FIG. 9 is an explanatory diagram showing the driving operation of the display panel 1 ′ and the backlight 2 ′ and showing the horizontal scanning timing of the knock light 2 ′.
  • ⁇ 9 (a)] The unit light emitting pixel N ( j '', k ''), to explain the size relationship between the divided emission region ⁇ ( ⁇ '', q, ') and the unit display pixel L (m, n).
  • FIG. 16 is a plan view showing a pixel layout of a display panel of a display device of form 3;
  • the unit light emission pixel N (j ′ ′, k ′ ′) of the planar light source, the divided light emission region ⁇ ( ⁇ ′ ′, q, ′), and the unit display pixel L (m , n) is a plan view showing the layout of unit light emitting pixels of the backlight, for explaining the relationship between the sizes, and [10]
  • FIG. 10 is a perspective view showing the configuration of a conventional display device.
  • a liquid crystal display device will be described as a display device.
  • the present invention is not limited to this, and other display devices using a back light source (backlight) such as an electrophoretic display may be used. Moyo.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a schematic configuration of a display device of the present invention.
  • the display device 100 includes a display panel 1 (here, a liquid crystal panel), a knock light 2, and a control unit 3.
  • a knock light 2 is arranged on the back side of the display panel 1 (surface opposite to the display surface).
  • the display panel 1 is a transmissive display panel that performs display by transmitting light emitted from the knocklight 2.
  • the backlight 2 is a flat light source having a light emitting surface.
  • the light emitting surface (light emitting area) is divided into m X n (predetermined number).
  • each of the divided light emitting surfaces can be individually controlled.
  • the number of divided light emitting areas in the light emitting area of the knocklight 2 is not limited to this.
  • the light emitting surface (light emitting region) is a region where the knocklight 2 can act as a light source.
  • the divided light-emitting region is specified as M (p, q).
  • p shows the integer of l-m
  • q shows the integer of 1-n.
  • a video signal is input to the display panel 1.
  • the control unit 3 individually controls and drives the luminance of the light emitting area of the backlight 2 (the luminance of the planar light source) for each divided light emitting area M (p, q). Yes.
  • screen split active backlight driving such driving by the control unit 3 is referred to as screen split active backlight driving.
  • FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the control unit in the display device of this embodiment.
  • the control unit 3 includes a frame memory 4, an image luminance calculation circuit 5, an image luminance data Data holding unit 6, plane light source luminance calculation circuit 7, plane light source luminance data holding unit 8, plane light source luminance control circuit 9, gradation conversion circuit 10, gradation correction LUT (lookup table) 11, gradation correction circuit 12 and LCD driver 13 are provided.
  • the frame memory 4 is for accumulating video signals (RGB input image signals) input from an external signal source.
  • the video signal is sequentially read out for each unit display pixel of the display panel 1.
  • the image luminance calculation circuit 5 calculates a luminance value (average luminance (APL)) for each divided light emitting area in the knocklight 2 based on the read video signal data.
  • the image brightness data holding unit 6 holds the brightness value data for each divided light emitting area calculated by the image brightness calculation circuit 5.
  • the planar light source luminance calculation circuit 7 calculates the luminance level for each divided light emitting region M (p, q) in the backlight 2 based on the luminance value data held in the image luminance data holding unit 6.
  • the planar light source luminance data holding unit 8 holds the luminance data for each divided light emitting area M (p, q) calculated by the planar light source luminance calculation circuit 7.
  • the planar light source luminance control circuit 9 controls the emission luminance of the knocklight 2 (planar light source) based on the calculation result of the planar light source luminance calculation circuit 7 (luminance level for each divided emission region M (p, q)). Control for each emission region M (p, q).
  • the gradation conversion circuit 10 converts the video signal (RGB input image signal) stored in the frame memory 4 for each divided light emitting area M (p, q) held in the planar light source luminance data holding unit 8. The tone modulation is performed based on the luminance data of the planar light source.
  • the gradation correction LUT (Look Up Table) 11 is an input / output comparison table used to correct digitized gradation data to an arbitrary gradation (such as gamma correction).
  • the gradation correction circuit 12 performs the following operation on the video signal subjected to gradation modulation by the gradation conversion circuit 10. Proper tone correction is performed. Then, the gradation correction circuit 12 converts the video signal into an RGB signal (R "G” B ") that is finally input to the LCD driver 13. At this time, the gradation correction circuit 12 Based on the data of the correction LUT 11 and the luminance data of the planar light source for each divided light emitting area M (p, q) held in the planar light source luminance data holding unit 8, the tone correction of the video signal is performed.
  • the LCD driver 13 receives the RGB signal converted by the gradation correction circuit 12.
  • the brightness of the knocklight 2 (planar light source) is controlled for each divided light emitting region M (p, q) based on the input video signal.
  • backlight 2 (planar light source) is adjusted according to the luminance. Brightness increases.
  • the luminance of the planar light source is lowered according to the luminance of a display portion including a lot of image information with relatively low (dark) luminance.
  • the display device 100 can increase the dynamic range of the entire display screen.
  • the display device 100 gradation conversion is performed based on the luminance data of the planar light source for each of the divided light emitting areas M (p, q) held in the planar light source luminance data holding unit 8.
  • the circuit 10 and the gradation correction circuit 12 are configured to correct the gradation of the video signal input to the display panel 1. That is, the display device 100 is configured to convert the input video signal in accordance with the luminance of the flat light source for each divided light emitting region M (p, q). For this reason, the brightness of the display image between the divided light emitting areas M (p, q) is determined by appropriate gradation information converted according to the brightness of the planar light source of each divided light emitting area M (p, q). Appropriate images without deviation can be obtained.
  • the display device 100 has a wide dynamic range, high contrast, and high-quality appropriateness even for an image having a large luminance gradient in the display screen. An image can be displayed.
  • FIG. 3 (a) is a perspective view showing a cross-sectional structure of the display panel 1
  • FIG. 3 (b) is an equivalent circuit diagram thereof.
  • a liquid crystal display panel will be described as the display panel 1.
  • the display panel 1 is not particularly limited as long as it is a transmissive display panel that performs display by transmitting light from a backlight disposed on the back surface.
  • the display panel 1 has a configuration in which a liquid crystal layer is sandwiched between a counter substrate 14 and an active matrix substrate 15. Further, polarizing plates 23 and 24 are provided on the opposite substrate 14 and the active matrix substrate 15 on the surfaces opposite to the opposing surfaces of the two substrates, respectively.
  • the counter substrate 14 includes a glass substrate 16, a color filter 17, and an alignment film Z counter electrode 18.
  • a color filter 17 is formed on the surface of the glass substrate 16 on the liquid crystal layer side.
  • An alignment film Z counter electrode 18 is formed on the surface of the color filter 17 on the liquid crystal layer side.
  • the active matrix substrate 15 includes a glass substrate 19, a plurality of scanning signal lines GL1 to GLm (m represents an arbitrary integer of 2 or more), and a plurality of data signal lines SLl to SLn (n is 2 or more).
  • a plurality of scanning signal lines GLl to GLm, a plurality of data signal lines SLl to SLn, a switching element 20, and a pixel electrode 21 are formed on the surface of the glass substrate 19 on the liquid crystal layer side.
  • Each data signal line SLl to SLn is formed so as to intersect with each of the plurality of scanning signal lines GLl to GLm.
  • the pixel electrodes 21 are provided for each combination of the data signal lines SLl to SLn and the scanning signal lines GLl to GLm.
  • a switching element 20 is formed in the vicinity of the intersection of the data signal lines SLl to SLn and the scanning signal lines GLl to GLm.
  • the part where the switching element and the pixel electrode 21 are provided is simply defined as “pixel”.
  • pixel For each combination of data signal lines SLl to SLn and scanning signal lines GLl to GLm
  • the “pixel” provided in is a unit display pixel L (m, n).
  • the display panel 1 is a known one that is driven by active matrix driving.
  • the switching element 20 is mainly a TFT (thin film transistor).
  • the LCD driver for example, the LCB driver 13 shown in FIG. 2
  • the data signal lines SLl to SLn and the scanning signal lines GLl to GLm is driven.
  • the switching element 20 becomes conductive, not shown !
  • controller power input A signal voltage determined based on the displayed display data signal is applied to the display panel 1 via the data signal line SLi (i is an arbitrary integer of 1 or more).
  • the display panel 1 ideally continues to hold the voltage at the time of shutoff while the selection period of the scanning signal line GLi ends and the switching element 20 is shut off.
  • the display panel 1 is not limited to the above active matrix drive type.
  • the display panel 1 may be a passive matrix drive type without using a switching element.
  • the backlight (planar light source) 2 is a field emission type light source that includes an electron-emitting device and a phosphor, and emits light by excitation with electrons emitted from the electron-emitting device.
  • the electron emitting element is not particularly limited as long as it can emit electrons to the phosphor.
  • the electron-emitting device include an electron-emitting device having a ferroelectric material, a Spindt-type electron-emitting device, a carbon nanotube electron-emitting device, and a surface-conduction electron-emitting device.
  • the electron-emitting device preferably includes a layer having a ferroelectric force.
  • FIG. 4 (a) is a cross-sectional view showing a schematic configuration of knock light 2 (planar light source).
  • the knocklight 2 includes a substrate (ceramic substrate) 31, a power source 32, an electron-emitting device 33, and a counter substrate 34.
  • An electron-emitting device 33 is formed on the surface of the substrate 31 facing the counter substrate 34.
  • the electron-emitting device 33 includes a force sword electrode 28, an emitter layer 29, and an anode electrode 30, and the emitter layer 29 is sandwiched between the force sword electrode 28 and the anode electrode 30. . That is, the electron-emitting device 33 has a configuration in which the anode 31, the emitter layer 29, and the force sword electrode 28 are stacked in this order, with the substrate 31 side force also directed toward the counter substrate 34.
  • the force sword electrode 28 has a large number of minute holes (electron emission holes 35) through which electrons e ⁇ emitted from the emitter layer 29 pass.
  • the electron emission hole 35 is formed by etching or the like, and the portion is used for electron emission.
  • the counter substrate 34 includes a glass substrate 25, a transparent electrode (collector electrode) 26, and a phosphor layer 27.
  • a transparent electrode 26 is formed on the entire surface of the glass substrate 25 facing the electron-emitting device 33.
  • the transparent electrode 26 is connected to the power source 32.
  • a phosphor layer 27 is coated on the entire surface of the transparent electrode 26 facing the electron-emitting device 33.
  • the electron-emitting device 33 and the counter substrate 34 are disposed at a predetermined interval, and this gap is kept in a vacuum.
  • Y electrode and transparent electrode 26 are each connected to a drive circuit and applied with a predetermined voltage.
  • the electron e ⁇ passes from the emitter layer 29 through the electron emission hole 35 and is emitted from the electron emission element 33.
  • an acceleration voltage (5 to: LOkV) is applied to the transparent electrode 26 by the power source 32, the electron e ⁇ emitted from the electron-emitting device 33 collides with the phosphor layer 27 in an accelerated state. The phosphor layer 27 is excited and emits light when the electron e- collides.
  • the transparent electrode 26 functions as a collector electrode, and for example, ITO or the like is used as a material. Further, a metal back layer may be formed on the surface of the phosphor layer 27 on the electron-emitting device 33 side.
  • the substrate 31 is a ceramic substrate. More specifically, examples of the substrate 31 include a substrate composed of acid zirconium oxide, acid aluminum, or the like.
  • the emitter layer 29 is a layer made of a ferroelectric. Examples of the ferroelectric used for the emitter layer 29 include barium titanate.
  • the emitter layer 29 is Can be formed by baking paste formed by screen printing
  • an opposing substrate 34 is disposed so as to face the electron-emitting device 33.
  • a passive matrix type planar light source is configured by sealing in a vacuum state (10 _5 torr or more) while keeping the gap between the electron-emitting device 33 and the counter substrate 34 at a predetermined distance (l to 3 mm). Is done.
  • the phosphor layer 27 collides with the electron e- emitted from the electron-emitting device 33 in a state accelerated by the acceleration voltage (5-: LOkV) applied to the transparent electrode 26, the phosphor layer 27 as a whole It is formed from a mixed phosphor material containing multiple types of phosphors that emit white light.
  • mixed phosphor materials include ZnS: Ag, A1 (blue), ZnS: Cu, A1 (green), Y 2 O
  • FIG. 4 (b) is a cross-sectional perspective view showing a schematic configuration of the knocklight 2 (planar light source), and FIG. 4 (c) is an equivalent circuit thereof.
  • FIG. 4B the emitter layer 29 sandwiched between the cathode electrode 28 and the anode electrode 30 is omitted in order to prevent the drawing from being complicated.
  • a plurality of electrodes Xl to Xj (j is an arbitrary integer of 2 or more) as the anode electrode 30 are parallel to each other on the substrate 31. It is arranged to become.
  • a plurality of electrodes Y1 to Yk (k is an arbitrary integer greater than or equal to 2) as the force sword electrode 28 are arranged via force ferroelectric layers so as to be orthogonal to the electrodes Xl to Xj.
  • a unit light emitting pixel N (j, k) is provided for each combination of the plurality of electrodes Xl to Xj and the plurality of electrodes Yl to Yk.
  • the “unit light-emitting pixel” refers to a unit section formed by a plurality of electrodes XI to Xj and a plurality of electrodes Yl to Yk.
  • the driving of the unit light-emitting pixels N (j, k) is performed by a noisy matrix driving.
  • passive matrix driving of the unit light emitting pixel N (j, k) will be described in detail.
  • the anode electrode 30 and the force sword electrode 28 are processed in a stripe shape orthogonal to each other, and a scanning signal and an image signal are applied to each electrode.
  • the emitter layer 29 has nonlinear characteristics, in each unit light-emitting pixel N (j, k), the two electrodes are simultaneously printed.
  • the image signal is written (or emitted). That is, in passive matrix driving, driving is performed by scanning the operation line line-sequentially using the nonlinear characteristics of the electron-emitting device 33 itself, rather than separately forming an active element having nonlinear characteristics.
  • the drive of the unit light emitting pixel N (j, k) is not limited to the above passive matrix drive.
  • the unit light emitting pixel N (j, k) can be driven also by active matrix driving using an active element in combination.
  • the nosive matrix drive does not require the formation of active elements as compared to the active matrix drive, and therefore can suppress the cost increase. Therefore, it is preferable that the driving of the unit light emitting pixel N (j, k) is a passive matrix driving! /.
  • the reason why an electron-emitting device using a ferroelectric material is used as the emitter layer 29 is that, as disclosed in Non-Patent Document 1, a low voltage ( A high-efficiency electron emission is possible with a noisy matrix drive voltage (write voltage) between the anode and the power sword, and it is easy to achieve both low cost and high brightness of the drive circuit.
  • Patent Document 5 For a detailed method of forming an electron-emitting device using such a ferroelectric material, Patent Document 5 can be referred to.
  • FIG. 5 (a) is a plan view showing the pixel layout of the display panel 1.
  • FIG. 5 (b) is a diagram showing a division pattern when the light emitting area of the flat light source is divided into m (horizontal) X n (vertical) in order to perform the above-described screen division active backlight drive.
  • FIG. 5 (c) is a plan view showing a layout of unit light emitting pixels of the planar light source.
  • a large number of unit display pixels L (m, n) controlled by active matrix driving are arranged in a matrix.
  • the array of unit display pixels L (m, n) is 640 ⁇ 480.
  • the arrangement of unit display pixels L (m, n) is 1280 X 768.
  • the unit The array of display pixels L (m, n) is 1,366 ⁇ 768 to 1920 ⁇ 1080.
  • the display panel 1 has a very large number of pixels.
  • kl to kl2 in FIG. 5 (c) schematically show the arrangement positions of the plurality of electrodes X1 to X12 when the planar light source is driven in a passive matrix.
  • Jl to j9 schematically indicate the arrangement positions of the plurality of electrodes Y1 to Y9. That is, the backlight 2 is arranged so that 12 electrodes X and 9 electrodes ⁇ are orthogonal to each other, and for each combination of 12 electrodes ⁇ 1 to ⁇ 12 and 9 electrodes ⁇ 1 to ⁇ 9.
  • a unit light emitting pixel N (j, k) is provided.
  • the divided light-emitting regions M (p, q) have a one-to-one correspondence with the unit light-emitting pixels N (j, k). Yes. That is, in the backlight 2, the occupied area of the divided light emitting regions M (p, q) is substantially equal to the occupied area of the unit light emitting pixels N (j, k). Note that the unit light emitting pixel N (j, k) of the planar light source and the divided pattern of the light emitting region of the planar light source have substantially the same size.
  • the unit light emitting pixel N (j, k) when the unit light emitting pixel N (j, k) is driven, one corresponding divided light emitting region M (p, q) emits light. For example, in order to emit light in the divided light emitting region M (p2, q3), the unit light emitting pixel N (j2, k3) is driven.
  • the unit light emitting pixel N (j, k) is the same as the unit display pixel L (m, n) of the display panel 1. It has an occupation area corresponding to a plurality of parts.
  • the display device is characterized in that the unit light emitting pixels of the planar light source have an occupied area corresponding to a plurality of unit display pixels of the display panel. That is, the unit light emitting pixels of the planar light source are arranged so as to have a sparser density than the unit display pixels of the display panel.
  • the FED including the light emitting pixels corresponding to the display pixels of the liquid crystal panel 1: 1 is used as the back. It is used as a light. For this reason, the resolution of the planar light source is required to be as high as that of the liquid crystal panel. Therefore, in a liquid crystal display device using FED as a backlight, There was a problem that it was difficult to manufacture a flat light source and the cost of the drive system was increased.
  • the display device of the present embodiment performs display by the screen split active backlight driving method, and the unit light emitting pixels correspond to a plurality of pixels of the unit display pixels of the liquid crystal panel.
  • a planar light source having an occupied area is provided. Therefore, unlike the conventional liquid crystal display device, the display device of this embodiment does not need to use a planar light source with high resolution.
  • planar light source can be manufactured by a manufacturing process using many printing processes, and the cost of the entire display device can be suppressed.
  • the scale of the drive circuit for driving the planar light source can also be reduced.
  • the planar light source is a field emission type light source including a phosphor layer that emits light by excitation with electrons emitted from the electron-emitting device. Therefore, it is possible to divide the screen of the unit light emitting pixels driven by the noisy matrix drive in finer units.
  • the unit light emitting pixel of the planar light source that can be controlled by passive matrix driving has an occupied area corresponding to a plurality of unit display pixels of the display panel
  • the unit display pixel of the display panel It is possible to use a planar light source having unit light emitting pixels with a coarser resolution than that of the pixel light source. For this reason, it is possible to minimize the cost of manufacturing the planar light source and the drive system.
  • the planar light source is a passive matrix drive type field emission light source including a plurality of electron-emitting devices and a phosphor that emits and emits light by electrons emitted from the electron-emitting devices
  • a unit The size of the light-emitting pixel can be designed freely depending on the arrangement pitch of the matrix wiring (electrode X, electrode Y).
  • the gap between adjacent unit light-emitting pixels can be made much narrower than in the conventional case where fluorescent tubes and LEDs are laid down.
  • the advantage is that the luminance distribution in the unit light-emitting pixels is much more uniform than that of conventional fluorescent tubes and LEDs, and the above-described screen division active that performs luminance control for each divided light-emitting region. Useful for backlight drive.
  • FIGS. 6 (a) to 6 (c) are explanatory diagram showing the horizontal scanning timing of the display panel 1
  • FIG. 6 (b) is an explanatory diagram showing the light emission timing of the divided light emission region
  • FIG. FIG. 10 is an explanatory diagram showing horizontal scanning timing of the clock light 2.
  • the light emission area of the knocklight 2 emits light in line-sequential direction in the horizontal scanning direction.
  • the horizontal scanning timing of the display panel 1 conforms to the line-sequential driving of a normal liquid crystal panel. That is, in the display panel 1, video signals are written to the display panel 1 by sequentially selecting each scanning signal line. In other words, in each unit display pixel L (m, n), when the scanning signal lines GL1, GL2,... GLm are sequentially selected in that order, the unit display pixels L (l, n), Video signals are written sequentially to L (2, n), ⁇ , L (m, n) in that order.
  • the display panel 1 is a hold type display mode. For this reason, the display data of the unit display pixels is basically retained until the same scanning signal line is selected in the next frame.
  • the divided light emitting region M (p, q) has an area occupied by a plurality of pixels of the unit display pixel L (m, n). For this reason, in the display device 100, after the video signal is read into the unit display pixels L (m, n) corresponding to a plurality of pixels corresponding to the occupied area of the divided light emitting region M (p, q), the divided light emitting region M ( p, q) emit light. That is, as shown in FIG. 6 (b), the light emission timing of the divided light emission area is determined after the data writing of all the pixels of the display panel 1 corresponding to the divided light emission area M (pi, q) in the pi row is completed. , Pi line division The light emitting area M (pi, q) emits light at this timing.
  • the light emission timing of the divided light-emitting area is the pi-th line during the data writing of all the pixels of the display panel 1 corresponding to the divided light-emitting area M (p2, q) of the p2th line (that is, the period from time tl to t2) It can be said that this is the timing at which the divided emission region M (pl, q) emits light.
  • the divided light emitting region M (p, q) is substantially equal to the area occupied by the unit light emitting pixel N (j, k). That is, the divided light-emitting areas M (p, q) and the unit light-emitting pixels N (j, k) have a one-to-one correspondence. For this reason, for example, in order to emit the divided emission region M (pi, q) in the first row, p, the unit emission pixel N (jl, k) corresponding to the unit emission pixel in the pi row is scanned horizontally. Do it!
  • the shelf 1 is selected, and pl Luminance data is written to the unit light emission pixel N (jl, k) corresponding to the unit light emission pixel in the row.
  • the luminance data writing timing (backlight 2 horizontal scanning timing) with respect to the unit light emitting pixels and the light emitting timing of the divided light emitting areas are different.
  • the ferroelectric material used as the electron-emitting device has a memory property.
  • the knock light 2 can memorize the state in which the data is written in the unit light emitting pixels. Therefore, after the luminance data is written to the unit light emitting pixel N (j, k), the polarity of the electron emitting element is reversed, so that the knock light 2 emits electrons at an arbitrary timing to emit light. It becomes possible to make it.
  • the timing of writing luminance data to the unit light emitting pixel and the timing of light emission of the divided light emitting region can be arbitrarily set.
  • other electron-emitting devices may be used as the electron-emitting device, in which an example using a ferroelectric material having a memory property is used.
  • the luminance data writing timing (horizontal scanning timing of the backlight 2) to the unit light emitting pixel and the light emission timing of the divided light emitting region may be set to be the same.
  • the display device of the present embodiment is different from the display device of the first embodiment in the size relationship between the unit light emission pixels, the divided light emission regions, and the unit display pixels.
  • the configuration of the display panel, the knocklight, and the control unit is the same as that of the first embodiment, and thus the description thereof is omitted here.
  • FIG. 7A is a plan view showing a pixel layout of the display panel of the display device of the present embodiment.
  • Fig. 7 (b) is a diagram showing the division pattern when the backlight emission area is divided into m (horizontal) and Xn (vertical) in order to perform split screen active backlight drive.
  • FIG. 7 (c) is a plan view showing the layout of the unit light emitting pixels of the backlight.
  • a large number of unit display pixels L (m, n) controlled by active matrix driving are arranged in a matrix.
  • the array of unit display pixels L (m, n) is 640 ⁇ 480.
  • the array of unit display pixels L (m, n) is 1280 ⁇ 768.
  • the array of unit display pixels L (m, n) is 1,366 ⁇ 768 to 1920 ⁇ 1080.
  • the display panel 1 ′ has a very large number of pixels.
  • the division pattern force 4 X 3 is obtained when the light emitting area is divided into m (horizontal) Xn (vertical).
  • k'l to k'12 in Fig. 7 (c) schematically show the arrangement positions of the plurality of electrodes X1 to X12 when the planar light source is driven in a passive matrix.
  • J'1 ⁇ ; j'9 is The arrangement positions of the plurality of electrodes Y1 to Y9 are schematically shown. That is, knock light 2 is arranged so that 12 electrodes X and 9 electrodes ⁇ are orthogonal to each other, and for each combination of 12 electrodes ⁇ 1 to ⁇ 12 and 9 electrodes ⁇ 1 to ⁇ 9.
  • Unit light emitting pixels N (j ′, k ′) are provided.
  • the unit light-emitting pixels N (j ', k') are 16 of the unit display pixels L (m, n) of the display panel 1 '. Occupied area corresponding to minutes.
  • the display device of this embodiment is characterized in that the unit light emitting pixels of the planar light source have an occupied area corresponding to a plurality of unit display pixels of the display panel. That is, the unit light emitting pixels of the planar light source are arranged so as to have a sparser density than the unit display pixels of the display panel.
  • the divided light-emitting regions M (p ', q') correspond to nine unit light-emitting pixels N (j ', k'). It has an occupied area. That is, in the display device of the present embodiment, the divided light emitting area has a size substantially equal to the occupied area corresponding to a plurality of pixels of the unit light emitting pixels of the planar light source. In this way, a configuration in which one light emitting area is irradiated by a plurality of unit light emitting pixels may be used.
  • the same effect as in the first embodiment can be obtained.
  • the planar light source has a common resolution between the unit light emitting pixel and the divided light emitting region, but the number of divisions is different (that is, the unit light emitting pixel and the divided light emitting region have different sizes), one divided light source is also used. By changing the number of unit light emitting pixels corresponding to the light emitting region, it is possible to cope with it appropriately, which is useful.
  • FIGS. 8 (a) to 8 (c) The driving operation of the display panel 1 ′ and the backlight 2 ′ will be described with reference to FIGS. 8 (a) to 8 (c).
  • Fig. 8 (a) is an explanatory diagram showing the horizontal scanning timing of the display panel 1 '
  • Fig. 8 (b) is an explanatory diagram showing the emission timing of the divided emission regions
  • Fig. 8 (c) is an illustration.
  • FIG. 6 is an explanatory diagram showing horizontal scanning timing of the knocklight 2 ′.
  • the horizontal scanning timing of the display panel 1 ′ is in accordance with the line-sequential driving of a normal liquid crystal panel. That is, in the display panel 1 ′, the scanning signal line The video signals are sequentially selected and written to the display panel 1 ′.
  • the unit display pixel L (l, n) when the scanning signal lines GL1, GL2,..., GLm are sequentially selected in that order, the unit display pixel L (l, n) , L (2, n), ..., L (m, n), video signals are written sequentially in that order.
  • Display panel 1 is a hold-type display mode. For this reason, the display data of the unit display pixels is basically retained until the same scanning signal line is selected in the next frame.
  • the divided light emitting region M (p ', q') has an occupation area corresponding to a plurality of pixels of the unit display pixel L (m, n) as in the first embodiment. Therefore, after the video signal is read into the unit display pixels L (m, n) for a plurality of pixels corresponding to the occupied area of the divided light emitting region M (p ′, q ′), the divided light emitting region M (p ′, , Q ') emit light. That is, as shown in FIG. 8 (b), the light emission timing of the divided light emitting region is the data writing of all the pixels of the display panel 1 ′ corresponding to the divided light emitting region M (p′l, q) of the p′l row. After ending, the timing is such that the divided emission region '( ⁇ ′ 1, q) in the first row of p ′ emits light.
  • the light emission timing of the divided light emission area is determined during the data writing of all the pixels of the display panel 1 corresponding to the divided light emission area M (p'2, q) in the p 'second row (ie, the time t ′ l to t It can be said that the timing is such that the divided emission region M ( ⁇ ′ 1, q) in the first row of p ′ emits light during the period “2”.
  • the divided light emitting region M (p ′, q ′) has a size substantially equal to the occupied area corresponding to a plurality of pixels (here, 9 pixels) of the unit light emitting pixel N (j ′, k ′). is there.
  • one divided light emitting region M (p ′, q ′) emits light by driving a plurality of unit light emitting pixels N (j ′, k ′).
  • unit light emitting pixels corresponding to the unit light emitting pixels in the p ′ 1st row that is, j ′ 1 to J ′ unit light emitting pixels N (j′l, k) to N (j′3, k) in the third row may be scanned horizontally.
  • a ferroelectric material is used for the electron-emitting device of the backlight 2 ', as shown in Fig. 8 (c)
  • data is displayed in the pixels of the display panel 1 corresponding to the light-emitting region of the P' row.
  • select multiple scanning signal lines (multiple electrodes Yj ') corresponding to the p' line split emission region of the planar light source, and select the brightness of the unit light emission pixel corresponding to p 'line Data is written line-sequentially.
  • Electricity shelf 1 ⁇ ; select T3, write brightness data of unit light emission pixels N (j'l, k) ⁇ N (j'3, k) corresponding to the unit light emission pixels in the pi row .
  • the luminance data writing timing (backlight 2 horizontal scanning timing) with respect to the unit light emitting pixels and the light emission timing of the divided light emitting areas are different.
  • the ferroelectric material used as the electron-emitting device has a memory property.
  • the knock light 2 can memorize the state in which the data is written in the unit light emitting pixels. Therefore, after the luminance data is written in the unit light emitting pixel N (j ′, k ′), the polarity of the electron emission element is inverted, so that the knock light 2 emits electrons at an arbitrary timing. Can be emitted.
  • the luminance data writing timing (backlight 2 'horizontal scanning timing) to the unit light-emitting pixels should be set to be the same as the light emission timing of the divided light-emitting areas. ,.
  • the display device according to the present embodiment is compared with the display devices according to the first and second embodiments described above.
  • the layout of light emitting unit pixels is different.
  • the configuration of the display panel and the control unit is the same as that of the first embodiment, and thus the description thereof is omitted here.
  • FIG. 9A is a plan view showing a pixel layout of the display panel of the display device of the present embodiment.
  • FIG. 9 (b) is a diagram showing a division pattern when the backlight emission area is divided into m (horizontal) and Xn (vertical) in order to perform screen division active backlight driving.
  • FIG. 9 (c) is a plan view showing the layout of the unit light emitting pixels of the backlight.
  • a large number of unit display pixels L (m, n) controlled by active matrix driving are arranged in a matrix.
  • the array of unit display pixels L (m, n) is 640 ⁇ 480.
  • the array of unit display pixels L (m, n) is 1280 ⁇ 768.
  • the array of unit display pixels L (m, n) is 1,366 ⁇ 768 to 1920 ⁇ 1080.
  • the display panel 1 ′ ′ has a very large number of pixels.
  • the divided pattern force 4 X 3 is obtained when the light emitting area is divided into m (horizontal) Xn (vertical).
  • FIG. 9 (c) schematically show the arrangement positions of the plurality of electrodes X1 to X12 when the planar light source is driven in a passive matrix.
  • ⁇ ′ 1 ⁇ ; j ′ ′ 9 schematically show the arrangement positions of the plurality of electrodes Y1 ⁇ Y9. That is, the backlight 2 is arranged so that 12 electrodes X and 9 electrodes ⁇ are orthogonal to each other. 1 For each combination of 2 electrodes ⁇ 1 to ⁇ 12 and 9 electrodes ⁇ 1 to ⁇ 9 Unit light emitting pixels N (j ′′, k ′′) are provided.
  • the backlight 2 '' is provided with a small planar light source 40 having 3X3 unit light-emitting pixels N (j ", k '') as one unit. It is arranged in tiles.
  • the size of the small planar light source can be reduced.
  • the advantage is that it is easier to use a ceramic substrate as the substrate material for the light source (ceramic substrates have a larger area than glass substrates).
  • a flat light source when a flat light source is manufactured, it is manufactured in units of a small flat light source having a small size force S compared to the case of manufacturing a single flat light source. Therefore, it is possible to use a material having a large area that is difficult for the substrate material of the planar light source.
  • the planar light source emits light in a line sequential manner in synchronization with the line sequential driving in the horizontal scanning direction of the liquid crystal display panel. As a result, impulse light emission driving can be realized.
  • the display device of the present application can obtain a high-contrast image having a wide dynamic range with respect to an image having a large luminance gradient in the screen, and can display a moving image by using the innocence light emission. It is also possible to obtain a high-quality image suitable for the above.
  • the unit light emitting pixel power of the flat light source has an occupied area corresponding to a plurality of unit display pixels of the display panel, and should be appropriately designed under the above conditions.
  • the display device of the present invention includes a transmissive display panel in which a plurality of unit display pixels are arranged, and a planar light source disposed on the back surface of the transmissive display panel, and has a light emitting region of the planar light source.
  • a control circuit is provided that divides the light into the predetermined areas and individually controls the luminance of the planar light source for each of the divided light emitting areas based on the luminance information of the input video signal.
  • the planar light source is a passive matrix driving type field emission light source having a plurality of electron emission sources and a phosphor that emits and emits light by electrons emitted from the electron emission elements. It can also be said that the unit light emitting pixel of the planar light source that can be controlled by passive matrix driving has an occupied area corresponding to a plurality of unit display pixels of the transmissive display panel.
  • the display device of the present invention may be configured such that the divided light-emitting region has a configuration substantially equal to the area occupied by the unit light-emitting pixels of the planar light source.
  • the display device of the present invention may be configured such that the divided light-emitting region has substantially the same area as an occupied area corresponding to a plurality of unit light-emitting pixels of the planar light source.
  • the display device of the present invention has a configuration in which the planar light source includes a plurality of small planar light sources arranged in a tile shape, each unit including a plurality of unit light-emitting pixels of the planar light source. It can be said that.
  • the electron-emitting device has a configuration made of a ferroelectric material.
  • the display device of the present invention is configured such that the light emitting region emits light in a line sequential manner in the horizontal scanning direction in synchronization with the line sequential drive in the horizontal scanning direction of the transmissive display panel.
  • the planar light source includes a plurality of unit light emitting pixels that can control light emission of the divided light emitting regions by matrix driving, and each unit light emitting pixel.
  • each unit light emitting pixel in the planar light source includes an electron-emitting device that emits electrons and a phosphor that emits and emits light by the electrons emitted from the electron-emitting device force.
  • the size of the minimum module (unit light emitting pixel) of the planar light source can be freely set according to the sizes of the electron-emitting device and the phosphor. Therefore, according to the above configuration, it is possible to divide the screen into units with less power without depending on the minimum module unit of the light source.
  • the unit light-emitting pixel power has an occupied area corresponding to a plurality of unit display pixels of the display panel, and is therefore coarser than the unit display pixel of the display panel.
  • a planar light source having can be used. For this reason, it is possible to minimize the cost of the planar light source manufacturing process and drive system.
  • the divided light emitting region may have a configuration equal to the area occupied by the unit light emitting pixels.
  • the divided light-emitting region may have a configuration such as an occupied area corresponding to a plurality of pixels of the unit light-emitting pixels.
  • the planar light source has a common resolution between the unit light emitting pixel and the divided light emitting region, but the number of divisions is different (that is, the unit light emitting pixel and the divided light emitting region have different sizes). Even in such a case, it is useful because it can be appropriately handled by changing the number of unit light emitting pixels corresponding to one divided light emitting region.
  • the planar light source further includes a small planar light source having a plurality of unit light emitting pixels as a unit, and the small planar light sources are arranged in a plurality of tiles. It is preferable to become. “To be arranged in a tile shape” means that a plurality of planar light sources having a rectangular shape are arranged in a grid pattern or a matrix pattern!
  • the planar light source has a configuration in which a plurality of small planar light sources are arranged with a small planar light source as one unit. Therefore, when manufacturing a flat light source, one flat light source is used. Compared to the case of manufacturing, it is manufactured in a small flat light source unit having a small size. Therefore, it is possible to use a material that is difficult to have a large area as the substrate material of the planar light source.
  • the electron-emitting device preferably includes an emitter layer having a ferroelectric material force.
  • the emitter layer also has a ferroelectric material force, high-efficiency electron emission at a low voltage (passive matrix drive voltage (write voltage) between the anode and force sword) is achieved. Therefore, it is easy to achieve both low cost and high luminance of the drive circuit.
  • the matrix drive is a noisy matrix drive.
  • the unit light emitting pixel controls the light emission of the divided light emitting region by the nosed matrix driving. Since passive matrix driving does not require the formation of active elements as compared with active matrix driving in which active elements are used in combination, cost increase can be suppressed.
  • the light emitting region emits light in a line sequential manner in the horizontal scanning direction in synchronization with the line sequential driving in the horizontal scanning direction of the display panel.
  • the display device of the present invention does not depend on the minimum module unit of the light source used as the knock light, and can divide the light-emitting area into screens in finer units, and the backlight manufacturing process and driving system.
  • image display devices such as televisions and monitors, office automation equipment such as word processors (word processors) and personal computers, video cameras, digital cameras, and mobile phones.
  • word processors word processors
  • the present invention can be widely applied to image display devices provided in information terminals for talking and the like.

Abstract

　画面分割アクティブ駆動を行う際に、光源の最小モジュール単位に依存せず、より細かい単位で発光領域の画面分割が可能であり、かつ平面光源の製造プロセスや駆動システムのコストアップを最小限に抑えることを目的として、本発明の表示装置は、単位表示画素（Ｌ（ｍ，ｎ））が配列された表示パネル（１）と、その背面に配設された平面光源と、その発光領域を分割発光領域（Ｍ（ｐ，ｑ））に分割し、入力された映像信号の輝度情報に基づいて、平面光源の輝度を、分割発光領域（Ｍ（ｐ，ｑ））毎に制御する制御部とを備え、平面光源は、マトリクス駆動により分割発光領域（Ｍ（ｐ，ｑ））の発光を制御可能な単位発光画素（Ｎ（ｊ，ｋ））を備えていると共に、各単位発光画素（Ｎ（ｊ，ｋ））は、電子を放出する電子放出素子と該電子放出素子から発せられた電子により励起発光する蛍光体とを備え、単位発光画素（Ｎ（ｊ，ｋ））が、単位表示画素（Ｌ（ｍ，ｎ））の複数画素分に相当する占有面積を有することを特徴とする。

Description

明 細 書
表示装置
技術分野
[0001] 本発明は、表示装置に関するものであり、より詳しくは、表示パネルとバックライト（ 背面光源)を用いて表示を行う表示装置に関するものである。
背景技術
[0002] 近年、表示装置として液晶表示装置 (LCD)が多く用いられているが、特に薄膜トラ ンジスタを画素毎に配設したアクティブマトリクス駆動型 LCDは、軽薄、低消費電力、 高解像度性、高コントラストの特徴を活力ゝして、薄型 TV、ノートブック型コンピュータ、 デスクトップモニター等に広く利用されている。
[0003] 現在、使用されて!、るアクティブマトリクス駆動型 LCDの構造は、 2つのガラス基板 の間に液晶が挟持された液晶パネル (表示パネル)の内部にカラーフィルタを配置し 、液晶パネル背面にバックライトを設置する構造を有する。
[0004] この時、アクティブマトリクス駆動型 LCDに利用されるバックライトとしては、直径数 mmの直管、 U字管等の蛍光ランプ (冷陰極管）が広く使用される。この蛍光ランプは 、液晶パネルの背面に直接配置する方式「直下方式」や、導光板の端辺に蛍光ラン プを配置して該導光板を介して液晶パネル背面に光を導く方式「エッジライト方式」を 利用した面光源が使用されている。また、最近では、上記蛍光ランプに代わって、 LE Dをバックライトに使用する構造も増えてきて 、る。
[0005] さらに、例えば特許文献 1には、図 10に示すように、液晶パネルの表示画素に 1： 1 で対応する発光画素を備えた FED (電界放出型ディスプレイ)をバックライトとして使 用した液晶表示装置が開示されている。
[0006] 一方、液晶表示装置は、表示のダイナミックレンジの点で、 CRTの表示性能に及ば ないとされている。そこで、従来、時間的に一定であったバックライトの輝度を映像情 報に応じて可変することにより、表示のダイナミックレンジを広げる技術が提案されて いる。
[0007] このような技術としては、例えば、特許文献 2、特許文献 3、または特許文献 4に開 示された技術が挙げられる。これら特許文献に開示された技術では、バックライトが N X Mの複数の発光領域 (照明領域）に分割されている。そして、照明領域毎に、映像 情報に基づく最適輝度が算出され、発光領域毎に、ノ ックライトの輝度制御と映像信 号の画像処理とが行われている。以下、画面分割アクティブバックライト駆動と称する
[0008] このように、分割された画像の映像情報に基づき、それに対応するバックライトの発 光領域における発光輝度を適宜変化させることによって、ダイナミックレンジの高い映 像を表示することができる。
[0009] し力しながら、上記特許文献 1に開示された技術、及び特許文献 2〜4に開示され た画面分割アクティブバックライト駆動には、以下の問題が生じる。
[0010] まず、液晶表示装置にお!、て、上記特許文献 2〜4に記載の画面分割アクティブバ ックライト駆動を行う場合、ノ ックライトの発光領域の分割パターン自由度が、ノ ックラ イトに使用する光源の配列形状によって制限されてしまうといった問題が発生する。
[0011] 例えば、上記特許文献 4に記載のように、バックライトとして蛍光ランプを使用する場 合では、直径数 mmの直管や U字管を所定の間隔を空けて配列させる必要がある。 このため、発光領域の分割数と形状とは、蛍光ランプの形状や配置場所に大きく依 存することになる。また、上記特許文献 2に記載のように、ノ ックライトとして LED (発 光ダイオード)を使用する場合には、発光領域の分割数と形状とは LEDの配列バタ ーンに依存することになる。
[0012] また、ノ ックライトの発光領域の分割パターンの最小発光単位は、光源 (蛍光ランプ 、 LED)の最小モジュール単位に依存するため、それ以上に細かい単位で発光領域 を分割できな 、と 、つた問題も生じる。
[0013] 一方、特許文献 1に記載のように、ノ ックライトに、液晶パネルの表示画素に 1： 1で 対応する単位発光画素を備えた FEDを用いると、液晶パネルと同じ解像度 (画素数 )の FEDが必要となり、 FEDの製造プロセス及び駆動システムがコスト高となる。 特許文献 1：特開平 10— 148829号公報（1998年 6月 2日公開）
特許文献 2 :特開 2002— 99250号公報（2002年 4月 5曰公開）
特許文献 3 :特開 2004— 350179号公報（2004年 12月 9日公開） 特許文献 4：特開 2000— 321571号公報（ 2000年 11月 24日公開） 特許文献 5：特開 2004— 228062号公報（2004年 8月 12日公開）
非特干文献 1 :Y. Takeuchi, T. Nanataki, I. Onwada, 「Novei Display Panel Utilizing
Field Effect - Ferroelectric Electron Emitters J , 第 11回国際ディスプレイワークショ ップ予稿集 (Proceedings of the 11th International Display Workshops (IDW' 04) ) , p p.1193— 1196 (2004) , 2004年 12月 8日発行
発明の開示
[0014] 本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、表示パネルと ノ ックライト (背面光源）とを用いて表示を行う表示装置において、バックライトの発光 領域を分割して画面分割アクティブ駆動を行う際に、バックライトとして用いる光源の 最小モジュール単位に依存せず、より細カ^、単位で発光領域の画面分割が可能で あり、かつバックライトの製造プロセスや駆動システムのコストアップを最小限に抑える ことが可能な表示装置を提供することにある。
[0015] 本発明の表示装置は、上記の課題を解決するために、複数の単位表示画素が配 列された表示パネルと、該表示パネルの背面に配設された平面光源と、上記平面光 源の発光領域を複数の分割発光領域に分割し、入力された映像信号の輝度情報に 基づいて、上記平面光源の輝度を、分割発光領域毎に制御する制御部とを備えた 表示装置であって、上記平面光源は、マトリクス駆動により上記分割発光領域の発光 を制御可能な複数の単位発光画素を備えていると共に、各単位発光画素は、電子を 放出する電子放出素子と該電子放出素子力 発せられた電子により励起発光する 蛍光体とを備え、上記単位発光画素が、上記単位表示画素の複数画素分に相当す る占有面積を有することを特徴として 、る。
[0016] 本発明の表示装置は、表示画面を備えた表示パネルと表示パネルの背面に配設 された平面光源とを用いて表示を行うものである。この表示装置では、平面光源から 出射した光を表示パネルに透過させることにより表示が行われている。
[0017] そして、平面光源の発光領域は、複数の分割発光領域に分割されて 、る。上記制 御部は、入力された映像信号の輝度情報に基づいて、平面光源の輝度を、分割発 光領域毎に制御するものである。これにより、表示パネルの表示画面全体のうち、輝 度が相対的に高い（明るい)画像情報を多く含むような表示部分に対しては、その輝 度に応じて平面光源の輝度が高くなる。逆に、表示パネルの表示画面全体のうち、 輝度が相対的に低 、（喑 、)画像情報を多く含むような表示部分に対しては、その輝 度に応じて平面光源の輝度が低くなる。その結果、表示画面全体のダイナミックレン ジを拡大させることができる。
[0018] また、上記の構成によれば、上記平面光源は複数の単位発光画素を備えており、 この単位発光画素は、マトリクス駆動により上記分割発光領域の発光を制御可能に なっている。すなわち、上記の構成によれば、上記制御部による制御を受けた平面 光源の輝度情報が、各単位発光画素に入力される。そして、上記の構成では、各単 位発光画素が入力された平面光源の輝度情報に基づき、分割発光領域を制御する ようになっている。
[0019] また、各単位発光画素は、電子を放出する電子放出素子と該電子放出素子から発 せられた電子により励起発光する蛍光体とを備えている。すなわち、制御部による制 御を受けた平面光源の輝度情報が、各単位発光画素に入力される (電圧が印加され る）と、各単位発光画素では、電子放出素子力 電子が発せられる。そして、この電 子は、蛍光体に衝突する。蛍光体は、電子が衝突した際に、励起され発光する。
[0020] 従来の液晶表示装置 (特許文献 1に記載の液晶表示装置)では、液晶パネルの表 示画素に 1： 1で対応する発光画素を備えたものがノ ックライトとして使用されている。 このため、平面光源の解像度が液晶パネルの解像度並みに高いことが要求される。 それゆえ、この液晶表示装置では、平面光源の製造が難しぐかつ駆動システムのコ ストアップを伴うと!、つた問題があった。
[0021] し力しながら、上記の構成によれば、上記単位発光画素が、上記単位表示画素の 複数画素分に相当する占有面積を有するようになつている。すなわち、平面光源の 単位発光画素は、表示パネルの単位表示画素に比べて疎な密度となるようになって いる。それゆえ、上記の構成によれば、上記従来の液晶表示装置のように、解像度 の高い平面光源を用いる必要はない。この結果、印刷工程を多用した製造プロセス で平面光源を製造することができるようになり、表示装置全体のコストアップを抑制す ることが可能になる。 [0022] その一方で、上記特許文献 2〜4に記載された表示装置では、発光領域の画面分 割が光源の最小モジュール単位に依存し、より細力 、画面分割ができな 、と 、う問 題があった。
[0023] し力しながら、上記の構成によれば、平面光源における各単位発光画素は、電子を 放出する電子放出素子と該電子放出素子力 発せられた電子により励起発光する 蛍光体とを備えているので、電子放出素子及び蛍光体のサイズに応じて、平面光源 の最小モジュール (単位発光画素）のサイズを自由に設定することができる。それゆ え、上記の構成によれば、光源の最小モジュール単位に依存することなぐより細か Vヽ単位で画面分割することが可能になる。
[0024] さらに、単位発光画素力 上記表示パネルの単位表示画素の複数画素分に相当 する占有面積を有して 、るので、表示パネルの単位表示画素よりも粗!、解像度の単 位発光画素を有する平面光源を使用することができる。このため、平面光源の製造 プロセスや駆動システムのコストアップを最小限に抑えることが可能となる。
[0025] 以上のように、上記の構成によれば、ノ ックライトの発光領域を分割して画面分割ァ クティブ駆動を行う際に、バックライトとして用いる光源の最小モジュール単位に依存 せず、より細かい単位で発光領域の画面分割が可能であり、かつバックライトの製造 プロセスや駆動システムのコストアップを最小限に抑えることが可能な表示装置を提 供することができる。
[0026] 本発明のさらに他の目的、特徴、および優れた点は、以下に示す記載によって十 分わかるであろう。
図面の簡単な説明
[0027] [図 1]本発明の表示装置の概略構成を示す斜視図である。
[図 2]図 1の表示装置における制御部の構成を示すブロック図である。
[図 3(a)]図 1の表示装置における表示パネルの概略構成を示し、表示パネルの断面 構造を示す斜視図である。
[図 3(b)]図 1の表示装置における表示パネルの概略構成を示す等価回路図である。
[図 4(a)]図 1の表示装置におけるバックライトの概略構成を示す断面図である。
[図 4(b)]図 1の表示装置におけるバックライトの概略構成を示す断面構造斜視図であ る。
圆 4(c)]図 1の表示装置におけるバックライトの概略構成を示す等価回路図である。 圆 5(a)]実施の形態 1における平面光源の単位発光画素 N (j, k)と、分割発光領域
M (p, q)と、表示パネルの単位表示画素 L (m, n)と〖こおける、サイズの関係を説明 するためのものであり、表示パネルの画素レイアウトを示す平面図である。
[図 5(b)]実施の形態 1における平面光源の単位発光画素 N (j, k)と、分割発光領域
M (p, q)と、表示パネルの単位表示画素 L (m, n)と〖こおける、サイズの関係を説明 するためのものであり、画面分割アクティブバックライト駆動を行うために平面光源の 発光領域を m (横） X n (縦)に分割した際の分割パターンを示す図である。
[図 5(c)]実施の形態 1における平面光源の単位発光画素 N (j, k)と、分割発光領域
M (p, q)と、表示パネルの単位表示画素 L (m, n)と〖こおける、サイズの関係を説明 するためのものであり、平面光源の単位発光画素のレイアウトを示す平面図である。 圆 6(a)]実施の形態 1における単位表示画素 L (m, n)、分割発光領域 M (p, q)、及 び単位発光画素 N (j, k)を備えた表示装置における、表示パネル及びバックライトの 駆動動作を示し、表示パネルの水平走査タイミングを示す説明図である。
圆 6(b)]実施の形態 1における単位表示画素 L (m, n)、分割発光領域 M (p, q)、及 び単位発光画素 N (j, k)を備えた表示装置における、表示パネル及びバックライトの 駆動動作を示し、分割発光領域の発光タイミングを示す説明図である。
圆 6(c)]実施の形態 1における単位表示画素 L (m, n)、分割発光領域 M (p, q)、及 び単位発光画素 N (j, k)を備えた表示装置における、表示パネル及びバックライトの 駆動動作を示し、ノ ックライトの水平走査タイミングを示す説明図である。
圆 7(a)]実施の形態 2における平面光源の単位発光画素 N (j '， k' )と、分割発光領 域 M (ρ' , q' )と、単位表示画素 L (m, n)とにおける、サイズの関係を説明するため のものであり、実施の形態 2の表示装置の表示パネルの画素レイアウトを示す平面図 である。
[図 7(b)]実施の形態 2における平面光源の単位発光画素 N (j '， k' )と、分割発光領 域 M (ρ' , q' )と、単位表示画素 L (m, n)とにおける、サイズの関係を説明するため のものであり、画面分割アクティブバックライト駆動を行うためにバックライトの発光領 域を m (横） Xn (縦)に分割した際の分割パターンを示す図である。
圆 7(c)]実施の形態 2における平面光源の単位発光画素 N(j'， k')と、分割発光領 域 M (ρ' , q' )と、単位表示画素 L (m, n)とにおける、サイズの関係を説明するため のものであり、バックライトの単位発光画素のレイアウトを示す平面図である。
圆 8(a)]実施の形態 2における単位表示画素 L(m, n)、分割発光領域 Μ(ρ' , q')、 及び単位発光画素 N(j'， k')を備えた表示装置における、表示パネル 1'及びバック ライト 2'の駆動動作を示し、表示パネル 1 'の水平走査タイミングを示す説明図である 圆 8(b)]実施の形態 2における単位表示画素 L(m, n)、分割発光領域 M(p'， q')、 及び単位発光画素 N(j'， k')を備えた表示装置における、表示パネル 1'及びバック ライト 2'の駆動動作を示し、分割発光領域の発光タイミングを示す説明図である。 圆 8(c)]実施の形態 2における単位表示画素 L(m, n)、分割発光領域 M(p'， q')、 及び単位発光画素 N(j'， k')を備えた表示装置における、表示パネル 1'及びバック ライト 2'の駆動動作を示し、ノ ックライト 2'の水平走査タイミングを示す説明図である 圆 9(a)]実施の形態 3における平面光源の単位発光画素 N(j' ', k' ')と、分割発光 領域 Μ(ρ' ', q， '）と、単位表示画素 L(m, n)とにおける、サイズの関係を説明する ためのものであり、実施の形態 3の表示装置の表示パネルの画素レイアウトを示す平 面図である。
圆 9(b)]実施の形態 3における平面光源の単位発光画素 N(j' ', k' ')と、分割発光 領域 Μ(ρ' ', q， '）と、単位表示画素 L(m, n)とにおける、サイズの関係を説明する ためのものであり、画面分割アクティブバックライト駆動を行うためにバックライトの発 光領域を m (横） Xn (縦)に分割した際の分割パターンを示す図である。
圆 9(c)]実施の形態 3における平面光源の単位発光画素 N(j' ', k' ')と、分割発光 領域 Μ(ρ' ', q， '）と、単位表示画素 L(m, n)とにおける、サイズの関係を説明する ためのものであり、上記バックライトの単位発光画素のレイアウトを示す平面図である 圆 10]従来の表示装置の構成を示す斜視図である。 発明を実施するための最良の形態
[0028] 〔実施の形態 1〕
本発明の表示装置の実施の一形態について、図 1〜図 6 (a)、図 6 (b)、及び図 6 (c )に基づいて説明すれば、以下の通りである。
[0029] なお、本実施の形態では、表示装置として、液晶表示装置について説明するが、 必ずしもこれに限らず、電気泳動ディスプレイ等，背面光源 (バックライト）を利用した 他の表示装置であってもよ 、。
[0030] 図 1は、本発明の表示装置の概略構成を示す斜視図である。図 1に示すように、表 示装置 100は、表示パネル 1 (ここでは液晶パネル）と、ノ ックライト 2と、制御部 3とを 備えている。表示パネル 1の背面 (表示する面と反対側の面)側には、ノ ックライト 2が 配置されている。そして、表示パネル 1は、ノ ックライト 2からの発光を透過させること で表示を行う透過型表示パネルである。また、バックライト 2は、発光面を有する平面 光源である。
[0031] ノ ックライト 2では、その発光面 (発光領域)が m X n (所定の数）に分割されて 、る。
そして、この分割された個々の発光面 (分割発光領域）について、輝度を個別に制御 できるような仕組みになっている。なお、図 1では、分割発光領域の数を m X n= 12 X 9としている。し力しながら、ノ ックライト 2の発光領域における分割発光領域の数は 、これに限定されるものではない。なお、発光面 (発光領域)とは、ノ ックライト 2が光 源として作用しえる領域のことを 、う。
[0032] 以下、分割発光領域を M (p, q)と明記する。ただし、 pは l〜mの整数を示し、 qは 1 〜nの整数を示す。
[0033] 表示パネル 1には、映像信号が入力される。制御部 3は、この映像信号の輝度情報 に基づき、バックライト 2の発光領域の輝度 (平面光源の輝度)を分割発光領域 M (p , q)毎に個別に制御し駆動するようになっている。以下、本明細書では、このような制 御部 3による駆動を、画面分割アクティブバックライト駆動と称する。
[0034] ここで、制御部 3の構成について、図 2に基づいて、さらに具体的に説明する。図 2 は、本実施形態の表示装置における制御部の構成を示すブロック図である。
[0035] 図 2に示すように、制御部 3は、フレームメモリ 4、画像輝度演算回路 5、画像輝度デ ータ保持部 6、平面光源輝度演算回路 7、平面光源輝度データ保持部 8、平面光源 輝度制御回路 9、階調変換回路 10、階調補正用 LUT (ルックアップテーブル） 11、 階調補正回路 12、及び LCDドライバ 13を備えている。
[0036] フレームメモリ 4は、外部の信号源から入力される映像信号 (RGB入力画像信号） をー且蓄積するものである。フレームメモリ 4に蓄積された映像信号は、ノ ックライト 2 における分割発光領域 M (p, q) (例えば図 1の場合、 mX n= 12 X 9〖こ分割された 分割発光領域)毎に読み出される。その一方で、上記映像信号は、表示パネル 1の 単位表示画素毎にも順次読み出される。
[0037] まず、ノ ックライト 2における分割発光領域に読み出される映像信号の処理につい て、説明する。
[0038] 画像輝度演算回路 5は、読み出された映像信号のデータに基づいて、ノ ックライト 2における分割発光領域毎の輝度値 (平均輝度 (APL) )を算出する。そして、画像輝 度データ保持部 6は、画像輝度演算回路 5にて算出された分割発光領域毎の輝度 値のデータを保持する。平面光源輝度演算回路 7は、画像輝度データ保持部 6にて 保持された輝度値のデータに基づき、バックライト 2における分割発光領域 M (p, q) 毎の輝度レベルを算出する。そして、平面光源輝度データ保持部 8は、平面光源輝 度演算回路 7にて算出された分割発光領域 M (p, q)毎の輝度データを保持する。
[0039] 平面光源輝度制御回路 9は、平面光源輝度演算回路 7の演算結果 (分割発光領 域 M (p, q)毎の輝度レベル）に基づき、ノ ックライト 2 (平面光源)の発光輝度を発光 領域 M (p, q)毎に制御する。
[0040] 次に、表示パネル 1の単位表示画素毎に順次読み出される映像信号の処理につ いて、説明する。
[0041] 階調変換回路 10は、フレームメモリ 4に蓄積された映像信号 (RGB入力画像信号） を、上記平面光源輝度データ保持部 8にて保持された分割発光領域 M (p, q)毎の 平面光源の輝度データに基づいて、階調変調を行う。階調補正用 LUT (ルックアツ プテーブル） 11は、デジタルィ匕された階調データを任意の階調に補正 (ガンマ補正 等)するために使用される入力と出力の対照表である。
[0042] 階調補正回路 12は、階調変換回路 10にて階調変調を受けた映像信号について、 適正な階調補正を行う。そして、階調補正回路 12は、映像信号を、最終的に LCDド ライバ 13に入力される RGB信号 (R"G"B")に変換する。この際、階調補正回路 12 は、階調補正用 LUT11のデータと平面光源輝度データ保持部 8にて保持された分 割発光領域 M (p, q)毎の平面光源の輝度データとに基づいて、映像信号の階調補 正を行う。
[0043] そして、最終的に、 LCDドライバ 13は、階調補正回路 12にて変換された RGB信号
(R"G"B")を表示パネル 1に入力し、表示パネル 1を駆動する。
[0044] このように、表示装置 100では、入力される映像信号に基づいて、ノ ックライト 2 (平 面光源）の輝度が分割発光領域 M (p, q)毎に制御されている。これにより、表示パネ ル 1の表示画面全体のうち、輝度が相対的に高い（明るい)画像情報を多く含むよう な表示部分に対しては、その輝度に応じてバックライト 2 (平面光源)の輝度が高くな る。逆に、表示パネル 1の表示画面全体のうち、輝度が相対的に低い（暗い)画像情 報を多く含むような表示部分に対しては、その輝度に応じて平面光源の輝度が低く なる。その結果、表示装置 100では、表示画面全体のダイナミックレンジを拡大させ ることがでさる。
[0045] ただし、分割発光領域 M (p, q)毎に平面光源の輝度を変化させることで、入力画 像信号がそのままの階調で表示パネル 1に供給された場合、表示画像の輝度が各 分割発光領域 M (p, q)間でずれてしまう恐れがある。
[0046] しカゝしながら、表示装置 100では、平面光源輝度データ保持部 8にて保持された分 割発光領域 M (p, q)毎の平面光源の輝度データに基づいて、階調変換回路 10及 び階調補正回路 12が、表示パネル 1に入力される映像信号の階調を補正する構成 になっている。すなわち、表示装置 100では、各分割発光領域 M (p, q)に対する平 面光源の輝度に応じて、入力映像信号を変換する構成になっている。このため、各 分割発光領域 M (p, q)の平面光源の輝度に応じて変換された適正な階調情報によ り、各分割発光領域 M (p, q)間で表示画像の輝度にずれのない適正な画像を得る ことができる。
[0047] このように、表示装置 100では、表示画面内に大きな輝度傾斜があるような画像に 対しても、広いダイナミックレンジを有し、かつ、コントラストの高い、高品位の適正な 画像を表示することが可能となる。
[0048] 次に、図 3 (a)〜図 3 (b)に基づいて、表示パネル 1の構成について説明する。図 3 ( a)は、表示パネル 1の断面構造を示す斜視図であり、図 3 (b)は、その等価回路図で ある。なお、ここでは、表示パネル 1として、液晶表示パネルについて説明する。しか しながら、表示パネル 1は、背面に配置されたバックライトからの光を透過させることで 表示を行う透過型表示パネルであれば、特に限定されるものではな 、。
[0049] 図 3 (a)及び図 3 (b)に示すように、表示パネル 1は、対向基板 14とアクティブマトリ タス基板 15とにより液晶層が狭持された構成である。また、対向基板 14及びァクティ ブマトリクス基板 15における、基板両基板の対向面とは反対側の面には、それぞれ 偏光板 23および 24が備えられて 、る。
[0050] 対向基板 14は、ガラス基板 16、カラーフィルタ 17、及び配向膜 Z対向電極 18を備 えている。ガラス基板 16における液晶層側の面には、カラーフィルタ 17が形成されて いる。そして、カラーフィルタ 17の液晶層側の面に、配向膜 Z対向電極 18が形成さ れている。
[0051] また、アクティブマトリクス基板 15は、ガラス基板 19、複数の走査信号線 GL1〜GL m (mは 2以上の任意の整数を示す）、複数のデータ信号線 SLl〜SLn (nは 2以上 の任意の整数を示す）、スイッチング素子 20、及び画素電極 21、及び配向膜 22を備 えている。
[0052] ガラス基板 19における液晶層側の面には、複数の走査信号線 GLl〜GLm、複数 のデータ信号線 SLl〜SLn、スイッチング素子 20、及び画素電極 21が形成されて いる。
[0053] 各データ信号線 SLl〜SLnは、複数の走査信号線 GLl〜GLmそれぞれに交差 するように形成されている。そして、これらデータ信号線 SLl〜SLnおよび走査信号 線 GLl〜GLmの組み合わせ毎に、上記画素電極 21· ··が設けられている。また、デ ータ信号線 SLl〜SLnおよび走査信号線 GLl〜GLmの交差部近傍には、スィッチ ング素子 20が形成されて 、る。
[0054] 以下、スイッチング素子と画素電極 21とが設けられた部位を単に「画素」と定義する 。そして、データ信号線 SLl〜SLnおよび走査信号線 GLl〜GLmの組み合わせ毎 に設けられた「画素」を単位表示画素 L (m, n)とする。
[0055] この表示パネル 1は、アクティブマトリクス駆動によって駆動される公知のものである 。また、上記スイッチング素子 20としては、 TFT (薄膜トランジスタ）が主に用いられる
[0056] すなわち、 LCDドライバ（例えば図 2に示された LCBドライバ 13)に、表示パネル 1 にて表示を行うための電圧が供給されると、データ信号線 SLl〜SLnおよび走査信 号線 GLl〜GLmが駆動される。各単位表示画素 L (m, n)において、走査信号線 G Li (iは 1以上の任意の整数を示す）が選択されると、スイッチング素子 20が導通し、 図示しな!、コントローラ力 入力される表示データ信号に基づ 、て決定される信号電 圧が、データ信号線 SLi(iは 1以上の任意の整数を示す)を介して表示パネル 1に印 加される。表示パネル 1は上記走査信号線 GLiの選択期間が終了してスイッチング 素子 20が遮断されている間、理想的には、遮断時の電圧を保持し続ける。
[0057] なお、表示パネル 1は、上記のアクティブマトリクス駆動型に限定されるものでなぐ 例えば、スイッチング素子を使用しな 、パッシブマトリクス駆動型であってもよ 、。
[0058] 次に、表示パネル 1におけるバックライト 2の構成について説明する。
[0059] バックライト (平面光源) 2は、電子放出素子と蛍光体とを備え、電子放出素子から 発せられた電子により励起発光する電界放出型光源である。また、上記電子放出素 子としては、上記蛍光体へ電子を放出することが可能なものであれば、特に限定され るものではない。電子放出素子としては、例えば、強誘電体を有する電子放出素子、 スピント型電子放出素子、カーボンナノチューブ電子放出素子、表面伝導型電子放 出素子 (Surface- conduction Electron- emitter)等が挙げられる。
[0060] その中でも、電子放出素子は、強誘電体力もなる層を備えていることが好ましい。以 下、電子放出素子が強誘電体力もなる層を備えた場合におけるバックライト 2 (平面 光源）の構成の一例について、図 4 (a)に基づいて、説明する。図 4 (a)は、ノ ックライ ト 2 (平面光源)の概略構成を示す断面図である。
[0061] 図 4 (a)に示すように、ノ ックライト 2は、基板 (セラミック基板) 31と、電源 32と、電子 放出素子 33と、対向基板 34とを備えている。基板 31の対向基板 34と対向する面に は、電子放出素子 33が形成されている。 [0062] また、電子放出素子 33は、力ソード電極 28、ェミッタ層 29、及びアノード電極 30を 備え、ェミッタ層 29が力ソード電極 28とアノード電極 30とにより狭持された構成にな つている。すなわち、電子放出素子 33は、基板 31側力も対向基板 34側に向力 て 、アノード電極 30、ェミッタ層 29、及び力ソード電極 28が、この順で積層された構成 である。また、力ソード電極 28には、ェミッタ層 29から放出した電子 e—が通過するた めに、多数の微小な多数の孔 (電子放出孔 35)が形成されている。電子放出孔 35は 、エッチング等により形成され、その部分が電子放出に使われる。
[0063] また、対向基板 34は、ガラス基板 25、透明電極 (コレクタ電極） 26、及び蛍光体層 27を備えている。そして、ガラス基板 25の電子放出素子 33と対向する面には、透明 電極 26が全面に形成されている。なお、透明電極 26は、電源 32と接続している。さ らに、透明電極 26の電子放出素子 33と対向する面には、蛍光体層 27が全面に塗 布されている。
[0064] また、バックライト 2では、電子放出素子 33と対向基板 34とは、所定の間隔で隔て て配設されており、この間隙は真空に保たれている。
[0065] また、図 4 (a)では図示して!/ヽな 、が、アノード電極 30 (X電極）、力ソード電極 28 (
Y電極)、及び透明電極 26は、各々駆動回路に接続され、所定の電圧が印加される
[0066] 力ソード電極 28及びアノード電極 30に電圧が印加されると、ェミッタ層 29から電子 e—が、電子放出孔 35を通過し、電子放出素子 33から放出される。そして、電源 32に より透明電極 26に加速電圧（5〜： LOkV)が印加されると、電子放出素子 33から放出 された電子 e—は、加速された状態で蛍光体層 27に衝突する。蛍光体層 27は、電子 e—が衝突した際に、励起され発光する。
[0067] 透明電極 26は、コレクタ電極として機能し、材料として例えば ITOなどが用いられる 。また，蛍光体層 27の電子放出素子 33側の面に，メタルバック層を形成してもよい。
[0068] 基板 31は、セラミック基板である。より具体的には、基板 31として、酸ィ匕ジルコユウ ム、酸ィ匕アルミニウム等で構成された基板が挙げられる。
[0069] ェミッタ層 29は、強誘電体から構成された層である。ェミッタ層 29に用いられる強 誘電体としては、例えば、チタン酸バリウム等が挙げられる。また、このェミッタ層 29は 、スクリーン印刷によって形成されたペーストを焼成する方法で形成することができる
[0070] 図 4 (a)に示すように、バックライト 2では、上記電子放出素子 33と対向して対向基 板 34が離間配置されている。さらに、電子放出素子 33と対向基板 34との間隙を所 定の間隔（l〜3mm)を保ちながら、真空状態（10_5torr以上）に封止することで、パ ッシブマトリクス型の平面光源が構成される。
[0071] 蛍光体層 27は、電子放出素子 33から放出される電子 e—が、透明電極 26に印加さ れる加速電圧（5〜： LOkV)により加速された状態で衝突した際に、全体として白色の 発光を行う複数種の蛍光物質を含む混合蛍光体物質から形成されて!ヽる。このよう な混合蛍光体物質としては、例えば、 ZnS :Ag, A1 (青）、 ZnS : Cu, A1 (緑）、 Y O
2 2
S： Eu (赤）の混合材などが挙げられる。
[0072] 以下、ノ ックライト 2における、「単位発光画素」、及び力ソード電極 28とアノード電 極 30との配置構成について、図 4 (b)及び図 4 (c)に基づいて、さらに詳細に説明す る。図 4 (b)は、ノ ックライト 2 (平面光源)の概略構成を示す断面構造斜視図であり、 図 4 (c)はその等価回路である。なお、図 4 (b)では、図面の煩雑を防ぐため、カソー ド電極 28とアノード電極 30とにより狭持されたェミッタ層 29を省略している。
[0073] 図 4 (b)及び図 4 (c)に示すように、基板 31上にアノード電極 30としての複数の電 極 Xl〜Xj (jは 2以上の任意の整数を示す）が互いに平行になるように配置されてい る。そして、各電極 Xl〜Xjと直交するように、力ソード電極 28としての複数の電極 Y1 〜Yk (kは 2以上の任意の整数を示す）力 強誘電体層を介して配置される。そして、 複数の電極 Xl〜Xj及び複数の電極 Yl〜Ykの組み合わせ毎に単位発光画素 N (j , k)が設けられている。ここで、「単位発光画素」とは、複数の電極 XI〜Xjと複数の 電極 Yl〜Ykとによって形成される単位区画のことをいう。
[0074] 単位発光画素 N (j, k)の駆動は、ノッシブマトリクス駆動により行われる。以下に、 単位発光画素 N (j, k)のパッシブマトリクス駆動について、詳しく説明する。
[0075] アノード電極 30と力ソード電極 28が互いに直行するストライプ状に加工されており、 それぞれの電極には、走査信号と画像信号が印加される。ェミッタ層 29が非線形特 性を有している場合、各単位発光画素 N (j, k)では、上記二つの電極から同時に印 加された信号の合成電圧が、ェミッタ層 29の動作閾値電圧を超えた場合に、画像信 号の書き込み (又は電子の放出）が行われるように設計される。すなわち、パッシブマ トリタス駆動では、非線形特性を有するアクティブ素子を別途形成するのではなぐ電 子放出素子 33自身の非線形特性を利用して線順次に動作ラインを走査して駆動を 行っている。
[0076] 単位発光画素 N (j, k)の駆動は、上記のパッシブマトリクス駆動に限定されるもので はない。例えば、アクティブ素子を併用したアクティブマトリクス駆動によっても、単位 発光画素 N (j, k)を駆動することが可能である。しかしながら、ノッシブマトリクス駆動 は、アクティブマトリクス駆動と比較してアクティブ素子の形成を必要としないためにコ ストアップを抑制することができる。それゆえ、単位発光画素 N (j, k)の駆動は、パッ シブマトリクス駆動であることが好まし!/、。
[0077] なお、本実施の形態にぉ 、て、ェミッタ層 29として強誘電体材料を用いた電子放 出素子を使用した理由は、非特許文献 1に開示されているように、低電圧 (アノード' 力ソード間のノッシブマトリクス駆動電圧 (書き込み電圧) )で高効率な電子放出が可 能であり、駆動回路の低コスト化と高輝度化が両立しやすいという点にある。このよう な強誘電体を用いた電子放出素子の詳細な形成方法に関しては、特許文献 5などを 参考にすることができる。
[0078] 次に、上述の平面光源の単位発光画素 N (j, k)と、分割発光領域 M (p, q)と、表 示パネル 1の単位表示画素 L (m, n)とにおける、サイズの関係について、図 5 (a)〜 図 5 (c)に基づいて、説明する。図 5 (a)は、表示パネル 1の画素レイアウトを示す平 面図である。図 5 (b)は、上述した画面分割アクティブバックライト駆動を行うために平 面光源の発光領域を m (横） X n (縦)に分割した際の分割パターンを示す図である。 図 5 (c)は、上記平面光源の単位発光画素のレイアウトを示す平面図である。
[0079] 図 5 (a)に示すように、表示パネル 1では、アクティブマトリクス駆動によって制御され る単位表示画素 L (m, n)がマトリクス状に多数配列されている。例えば、表示パネル 1が VGAモニタである場合には、単位表示画素 L (m, n)の配列は 640 X 480である。 また、表示パネル 1が WXGAモニタである場合には、単位表示画素 L (m, n)の配列 は 1280 X 768である。さらに、表示パネル 1がハイビジョン TVである場合には、単位 表示画素 L (m, n)の配列は 1,366 X 768〜1920 X 1080である。このように、表示パネ ル 1は、非常に多くの画素数を有している。
[0080] また、図 5 (b)に示すように、ノ ックライト 2では、発光領域を m (横） X n (縦）に分割 した際の分割パターンが、 12 X 9である。
[0081] また、図 5 (c)における kl〜kl2は、平面光源のパッシブマトリクス駆動する際の複 数の電極 X1〜X12の配列位置を模式的に示したものである。また、 j l〜j9は、複数 の電極 Y1〜Y9の配列位置を模式的に示したものである。すなわち、バックライト 2は 、 12個の電極 Xと 9個の電極 Υとが互いに直交するように配置されており、 12個の電 極 Χ1〜Χ12及び 9個の電極 Υ1〜Υ9の組み合わせ毎に単位発光画素 N (j, k)が設 けられている。
[0082] 図 5 (b)及び図 5 (c)に示すように、分割発光領域 M (p, q)は、単位発光画素 N (j, k)と 1対 1で対応するようになっている。すなわち、バックライト 2では、分割発光領域 M (p, q)の占有面積は、単位発光画素 N (j, k)の占有面積と略等しい構成になって いる。なお、平面光源の単位発光画素 N (j, k)と、平面光源の発光領域の分割バタ ーンとは、略同じサイズである。
[0083] それゆえ、ノ ックライト 2では、単位発光画素 N (j, k)が駆動されると、それに対応す る 1つの分割発光領域 M (p, q)が発光するようになる。例えば、分割発光領域 M (p2 , q3)を発光するためには、単位発光画素 N (j2, k3)が駆動される。
[0084] これに対して、図 5 (a)及び図 5 (c)に示すように、単位発光画素 N (j, k)は、表示パ ネル 1の単位表示画素 L (m, n)の複数個分に相当する占有面積を有する。
[0085] このように本実施形態の表示装置は、平面光源の単位発光画素が、表示パネルの 単位表示画素の複数画素分に相当する占有面積を有していることを特徴としている 。すなわち、平面光源の単位発光画素は、表示パネルの単位表示画素に比べて疎 な密度となるように配設されて 、る。
[0086] 図 10に示したような、従来の液晶表示装置 (特許文献 1に記載の液晶表示装置)で は、液晶パネルの表示画素に 1： 1で対応する発光画素を備えた FEDをバックライトと して使用している。このため、平面光源の解像度が液晶パネルの解像度並みに高い ことが要求される。それゆえ、 FEDをバックライトとして使用した液晶表示装置では、 平面光源の製造が難しぐかつ駆動システムのコストアップを伴うといった問題があつ た。
[0087] し力しながら、本実施形態の表示装置は、画面分割アクティブバックライト駆動方式 により表示が行われており、単位発光画素が、液晶パネルの単位表示画素の複数画 素分に相当する占有面積を有している平面光源を備えている。それゆえ、本実施形 態の表示装置では、上記従来の液晶表示装置のように、解像度の高い平面光源を 用いる必要はない。
[0088] この結果、印刷工程を多用した製造プロセスで平面光源を製造することができるよ うになり、表示装置全体のコストアップを抑制することが可能となった。もちろん平面 光源を駆動する駆動回路の規模も小さくすることができる。
[0089] 特許文献 2〜4に記載された、ノ ックライトとして蛍光管や LEDを使用した画面分割 アクティブバックライト駆動方式の表示装置では、発光領域の画面分割が光源の最 小モジュール単位に依存し、より細力 、画面分割ができな 、と!/、う問題があった。
[0090] し力しながら、本実施形態の表示装置では、平面光源は、電子放出素子から発せ られた電子により励起発光する蛍光体層を備えた電界放出型光源である。それゆえ 、 ノッシブマトリクス駆動によって駆動される単位発光画素を、より細かい単位で画面 分割することが可能になる。
[0091] さらに、パッシブマトリクス駆動によって制御可能な平面光源の単位発光画素が、 上記表示パネルの単位表示画素の複数画素分に相当する占有面積を有しているの で、表示パネルの単位表示画素よりも粗!ヽ解像度の単位発光画素を有する平面光 源を使用することができる。このため、平面光源の製造プロセスや駆動システムのコス トアップを最小限に抑えることが可能となる。
[0092] 特に、上記平面光源が、複数の電子放出素子と該電子放出素子から発せられた電 子によって励起発光する蛍光体を備えたパッシブマトリクス駆動型の電界放出型光 源である場合、単位発光画素のサイズを、マトリクス配線 (電極 X、電極 Y)の配設ピッ チ次第で自由に設計できる。
[0093] また、従来のように蛍光管や LEDが敷き詰められた場合と比較して、隣接する単位 発光画素間の隙間を遥かに狭くすることができる。 [0094] さらに、単位発光画素内における輝度分布が従来の蛍光管や LEDに比べて遥か に均一である点がメリットであり、分割された発光領域毎に輝度制御を行う上述の画 面分割アクティブバックライト駆動に有用である。
[0095] 次に、上記単位表示画素 L (m, n)、上記分割発光領域 M (p, q)、及び上記単位 発光画素 N (j, k)を備えた表示装置における、表示パネル 1及びバックライト 2の駆 動動作について、図 6 (a)〜図 6 (c)に基づいて説明する。図 6 (a)は、表示パネル 1 の水平走査タイミングを示す説明図であり、図 6 (b)は、分割発光領域の発光タイミン グを示す説明図であり、図 6 (c)は、ノ ックライト 2の水平走査タイミングを示す説明図 である。表示装置 100では、表示パネル 1の水平走査方向の線順次駆動に同期し、 ノ ックライト 2の発光領域が水平走査方向に線順次に発光するようになって 、る。
[0096] まず、図 6 (a)に示すように、表示パネル 1の水平走査タイミングは、通常の液晶パ ネルの線順次駆動に準じたものである。すなわち、表示パネル 1では、走査信号線毎 に順次選択されて、表示パネル 1に映像信号が書き込まれていく。さらに換言すれば 、各単位表示画素 L (m, n)において、走査信号線 GL1, GL2, · ··, GLmが、その 順序で順次選択されると、単位表示画素 L (l, n) , L (2, n) , · ··, L (m, n)に、その 順序で順次映像信号が書き込まれて ヽく。
[0097] 表示パネル 1はホールド型の表示モードである。このため、次のフレームで同じ走 查信号線が選択されるまでは、基本的に、単位表示画素の表示データは保持される
[0098] 上述したように、分割発光領域 M (p, q)は、単位表示画素 L (m, n)の複数画素分 の占有面積を有する。このため、表示装置 100では、分割発光領域 M (p, q)の占有 面積に相当する複数画素分の単位表示画素 L (m, n)に映像信号が読み込まれた 後に、分割発光領域 M (p, q)が発光するようになっている。すなわち、図 6 (b)に示 すように、分割発光領域の発光タイミングは、 pi行目の分割発光領域 M (pi, q)に 相当する表示パネル 1の全画素のデータ書き込みが終わった後に、 pi行目の分割 発光領域 M (pi, q)が発光するようなタイミングである。
[0099] また、表示装置 100では、 pi行目の分割発光領域 M (pi, q)に相当する表示パネ ル 1の全画素のデータ書き込みは、時間 tOから開始し、時間 tlで終わるようになって いる。そして、時間 tlから、 p2行目の分割発光領域 M (p2, q)に相当する表示パネ ル 1の全画素のデータ書き込みが開始するようになっている。分割発光領域の発光 タイミングは、 p2行目の分割発光領域 M (p2, q)に相当する表示パネル 1の全画素 のデータ書き込みの最中（すなわち時間 tl〜t2の期間）に、 pi行目の分割発光領 域 M (pl, q)が発光するようなタイミングであるともいえる。
[0100] 次に、ノ ックライト 2の水平走査タイミングについて説明する。上述したように、分割 発光領域 M (p, q)は、単位発光画素 N (j, k)の占有面積と略等しい。つまり、分割 発光領域 M (p, q)と単位発光画素 N (j, k)とは、 1対 1で対応する。このため、例え ば、 p 1行目の分割発光領域 M (pi, q)を発光させるために、 pi行目の単位発光画 素に対応する単位発光画素 N (j l, k)を水平走査させればよ!、。
[0101] 例えば、バックライト 2の電子放出素子 33に強誘電体材料を用いた場合、図 6 (c) に示すように、 p行目の発光領域に相当する表示パネル 1の画素にデータを書き込 んで 、る最中に、ノ ックライト 2の p番目の走査信号線 (電極 Yj)を選択し、 p行目に相 当する単位発光画素の輝度データ書き込みを行う。例えば、 pl行目の分割発光領 域 M (pl, q)に相当する表示パネル 1の全画素のデータ書き込みの最中（すなわち 時間 tO〜tlの期間）に、電棚 1を選択し、 pl行目の単位発光画素に対応する単位 発光画素 N (j l, k)の輝度データ書き込みを行う。こうすることで、図 6 (b)に示される 分割発光領域の発光タイミングを実現することができる。
[0102] ここで、単位発光画素に対する輝度データ書き込みのタイミング (バックライト 2の水 平走査タイミング）と分割発光領域の発光タイミングとが異なっている。これは、電子 放出素子として用いた強誘電体材料が、メモリー性を有するためである。この場合、 ノ ックライト 2は、データが単位発光画素に書き込まれた状態をメモリーすることがで きる。それゆえ、単位発光画素 N (j, k)に輝度データが書き込まれた後、電子放出素 子に印加する極性を反転させることにより、ノ ックライト 2は、任意のタイミングで電子 を放出させて発光させることが可能になる。このように、電子放出素子としてメモリー 性を有する強誘電体材料を用いることにより、単位発光画素への輝度データ書き込 みタイミングと分割発光領域の発光のタイミングとを任意に設定できるといったメリット がある。 [0103] なお、ここでは、電子放出素子としてメモリー性を有する強誘電体材料を用いた例 を示した力 他の電子放出素子を用いてもよい。他の電子放出素子を用いる場合に は、単位発光画素への輝度データ書き込みタイミング (バックライト 2の水平走査タイミ ング）と分割発光領域の発光のタイミングとが同じになるように設定すればよい。
[0104] 〔実施の形態 2〕
本発明の表示装置の実施の他の形態について説明する。
[0105] 本実施形態の表示装置は、上記実施の形態 1の表示装置と比較して、単位発光画 素、分割発光領域、及び単位表示画素における、サイズの関係が異なる。本実施形 態の液晶表示装置において、表示パネル、ノ ックライト、及び、制御部の構成は、上 記実施の形態 1と同様であるので、ここでは説明を省略する。
[0106] 本実施形態の表示装置の、平面光源の単位発光画素 N (j ' , k' )と、分割発光領域 M(p', q')と、単位表示画素 L(m, n)とにおける、サイズの関係について、図 7(a) 〜図 7(c)に基づいて、説明する。図 7 (a)は、本実施形態の表示装置の表示パネル の画素レイアウトを示す平面図である。図 7(b)は、画面分割アクティブバックライト駆 動を行うためにバックライトの発光領域を m (横） Xn (縦）に分割した際の分割パター ンを示す図である。図 7(c)は、上記バックライトの単位発光画素のレイアウトを示す 平面図である。
[0107] 図 7 (a)に示すように、表示パネル 1'では、アクティブマトリクス駆動によって制御さ れる単位表示画素 L(m, n)がマトリクス状に多数配列されている。例えば、表示パネ ル 1が VGAモニタである場合には、単位表示画素 L(m, n)の配列は 640X480であ る。また、表示パネル 1'が WXGAモニタである場合には、単位表示画素 L(m, n)の 配列は 1280X768である。さらに、表示パネル 1'がハイビジョン TVである場合には、 単位表示画素 L(m, n)の配列は 1,366X768〜1920X1080である。このように、表示 パネル 1'は、非常に多くの画素数を有している。
[0108] また、図 7(b)に示すように、ノ ックライト 2，では、発光領域を m (横） Xn (縦）に分割 した際の分割パターン力 4 X 3である。
[0109] また、図 7(c)における k' l〜k' 12は、平面光源のパッシブマトリクス駆動する際の 複数の電極 X1〜X12の配列位置を模式的に示したものである。また、 j' 1〜； j' 9は、 複数の電極 Y1〜Y9の配列位置を模式的に示したものである。すなわち、ノ ックライ ト 2は、 12個の電極 Xと 9個の電極 Υとが互いに直交するように配置されており、 12個 の電極 Χ1〜Χ12及び 9個の電極 Υ1〜Υ9の組み合わせ毎に単位発光画素 N(j' , k ')が設けられている。
[0110] 図 7 (a)及び図 7(c)に示すように、単位発光画素 N(j'， k')は、表示パネル 1'の単 位表示画素 L (m, n)の 16個分に相当する占有面積を有する。
[0111] このように本実施形態の表示装置は、平面光源の単位発光画素が、表示パネルの 単位表示画素の複数画素分に相当する占有面積を有していることを特徴としている 。すなわち、平面光源の単位発光画素は、表示パネルの単位表示画素に比べて疎 な密度となるように配設されて 、る。
[0112] 図 7(b)及び図 7(c)に示すように、分割発光領域 M(p'， q')は、単位発光画素 N( j', k')の 9個分に相当する占有面積を有している。すなわち、本実施形態の表示装 置では、分割発光領域が、平面光源の単位発光画素の複数画素分に相当する占有 面積と略等しいサイズである。このように、複数の単位発光画素により、 1つの発光領 域を照射した構成であってもよ ヽ。
[0113] この場合であっても、上述の実施の形態 1と同様の効果を得ることができる。また、 平面光源が、単位発光画素と分割発光領域とで共通の解像度を有する一方、分割 数が異なる (すなわち単位発光画素と分割発光領域とでサイズが異なる)ような場合 にも、 1つの分割発光領域に相当する単位発光画素の数を変えることにより、適宜対 応することが可能となり有用である。
[0114] 次に、上記単位表示画素 L (m, n)、上記分割発光領域 Μ (ρ' , q' )、及び上記単 位発光画素 N(j'， k')を備えた表示装置における、表示パネル 1'及びバックライト 2 'の駆動動作について、図 8 (a)〜図 8(c)に基づいて説明する。図 8(a)は、表示パ ネル 1'の水平走査タイミングを示す説明図であり、図 8(b)は、分割発光領域の発光 タイミングを示す説明図であり、図 8(c)は、ノ ックライト 2'の水平走査タイミングを示 す説明図である。
[0115] まず、図 8 (a)に示すように、表示パネル 1'の水平走査タイミングは、通常の液晶パ ネルの線順次駆動に準じたものである。すなわち、表示パネル 1'では、走査信号線 毎に順次選択されて、表示パネル 1'に映像信号が書き込まれていく。さらに換言す れば、各単位表示画素 L(m, n)において、走査信号線 GL1, GL2, ···, GLmが、 その順序で順次選択されると、単位表示画素 L(l, n), L(2, n), ···, L(m, n)に、 その順序で順次映像信号が書き込まれて 、く。
[0116] 表示パネル 1，はホールド型の表示モードである。このため、次のフレームで同じ走 查信号線が選択されるまでは、基本的に、単位表示画素の表示データは保持される
[0117] また、分割発光領域 M(p'， q')は、上記実施の形態 1と同様に、単位表示画素 L( m, n)の複数画素分の占有面積を有する。このため、分割発光領域 M(p'， q')の占 有面積に相当する複数画素分の単位表示画素 L(m, n)に映像信号が読み込まれ た後に、分割発光領域 M(p'， q')が発光するようになっている。すなわち、図 8(b) に示すように、分割発光領域の発光タイミングは、 p'l行目の分割発光領域M(p'l , q)に相当する表示パネル 1'の全画素のデータ書き込みが終わった後に、 p' 1行目 の分割発光領域 Μ(ρ' 1, q)が発光するようなタイミングである。
[0118] また、 p' 1行目の分割発光領域 Μ(ρ' 1, q)に相当する表示パネル 1 'の全画素の データ書き込みは、時間 t'Oから開始し、時間 t'lで終わるようになつている。そして、 時間 t' 1から、 p' 2行目の分割発光領域 M (p， 2, q)に相当する表示パネル 1，の全 画素のデータ書き込みが開始するようになっている。分割発光領域の発光タイミング は、 p' 2行目の分割発光領域 M (p'2, q)に相当する表示パネル 1，の全画素のデー タ書き込みの最中（すなわち時間 t' l〜t' 2の期間）に、 p' 1行目の分割発光領域 M (ρ' 1, q)が発光するようなタイミングであるともいえる。
[0119] 次に、ノ ックライト 2の水平走査タイミングについて説明する。上述したように、分割 発光領域 M(p'， q')は、単位発光画素 N(j'， k')の複数画素分 (ここでは 9画素分） に相当する占有面積と略等しいサイズである。すなわち、複数の単位発光画素 N(j' , k')の駆動により、 1つの分割発光領域 M(p'， q')が発光する構成である。このた め、例えば、 p' 1行目の分割発光領域 M (p'l, q)を発光させるために、 p' 1行目の 単位発光画素に対応する単位発光画素、すなわち j ' 1〜； j ' 3行目の単位発光画素 N (j'l, k)〜N(j'3, k)を水平走査させればよい。 [0120] 例えば、バックライト 2'の電子放出素子に強誘電体材料を用いた場合、図 8 (c)に 示すように、 P'行目の発光領域に相当する表示パネル 1の画素にデータを書き込ん で 、る最中に、平面光源の p '行目の分割発光領域に相当する複数の走査信号線 ( 複数の電極 Yj ' )を選択し p '行目に相当する単位発光画素の輝度データ書き込みを 線順次に行う。例えば、 P' 1行目の分割発光領域 M (p' l, q)に相当する表示パネ ル 1 'の全画素のデータ書き込みの最中（すなわち時間 t' 0〜t' 1の期間）に、電棚， 1〜； T 3を選択し、 pi行目の単位発光画素に対応する、単位発光画素 N(j ' l, k)〜 N (j ' 3, k)の輝度データ書き込みを行う。こうすることで、図 8 (b)に示される分割発 光領域の発光タイミングを実現することができる。なお、例えば pi行目の発光領域輝 度データを書き込む場合には、; T 1〜； T 3の走査信号線 (電極 Yj ' l〜Yj， 3)に順次 データを書き込む。
[0121] ここで、単位発光画素に対する輝度データ書き込みのタイミング (バックライト 2の水 平走査タイミング）と分割発光領域の発光タイミングとが異なっている。これは、電子 放出素子として用いた強誘電体材料が、メモリー性を有するためである。この場合、 ノ ックライト 2は、データが単位発光画素に書き込まれた状態をメモリーすることがで きる。それゆえ、単位発光画素 N (j '， k' )に輝度データが書き込まれた後、電子放出 素子に印加する極性を反転させることにより、ノ ックライト 2は、任意のタイミングで電 子を放出させて発光させることが可能になる。このように、電子放出素子としてメモリ 一性を有する強誘電体材料を用いることにより、単位発光画素への輝度データ書き 込みタイミングと分割発光領域の発光のタイミングとを任意に設定できるといったメリツ トがある。
[0122] なお、ここでは、電子放出素子としてメモリー性を有する強誘電体材料を用いた例 を示した力 他の電子放出素子を用いてもよい。他の電子放出素子を用いる場合に は、単位発光画素への輝度データ書き込みタイミング (バックライト 2'の水平走査タイ ミング）と分割発光領域の発光のタイミングとが同じになるように設定すればょ 、。
[0123] 〔実施の形態 3〕
本発明の表示装置の実施のさらに他の形態について説明する。
[0124] 本実施形態の表示装置は、上記実施の形態 1及び 2の表示装置と比較して、バック ライトの単位発光画素のレイアウトが異なる。本実施形態の液晶表示装置において、 表示パネル、及び、制御部の構成は、上記実施の形態 1と同様であるので、ここでは 説明を省略する。
[0125] 以下に、本実施形態の表示装置におけるバックライトの単位発光画素のレイアウト について、図 9 (a)〜図 9(c)に基づいて、説明する。図 9 (a)は、本実施形態の表示 装置の表示パネルの画素レイアウトを示す平面図である。図 9(b)は、画面分割ァク ティブバックライト駆動を行うためにバックライトの発光領域を m (横） Xn (縦）に分割 した際の分割パターンを示す図である。図 9(c)は、上記バックライトの単位発光画素 のレイアウトを示す平面図である。
[0126] 図 9 (a)に示すように、表示パネル 1' 'では、アクティブマトリクス駆動によって制御さ れる単位表示画素 L(m, n)がマトリクス状に多数配列されている。例えば、表示パネ ル 'が VGAモニタである場合には、単位表示画素 L(m, n)の配列は 640X480で ある。また、表示パネル 1' 'が WXGAモニタである場合には、単位表示画素 L(m, n )の配列は 1280X768である。さらに、表示パネル 1' 'がハイビジョン TVである場合に は、単位表示画素 L(m, n)の配列は 1,366X768〜1920X1080である。このように、 表示パネル 1' 'は、非常に多くの画素数を有している。
[0127] また、図 9(b)に示すように、バックライト 2"では、発光領域を m (横） Xn (縦）に分 割した際の分割パターン力 4 X 3である。
[0128] また、図 9 (c)における k'， l〜k'， 12は、平面光源のパッシブマトリクス駆動する際 の複数の電極 X1〜X12の配列位置を模式的に示したものである。また、 Γ ' 1〜； j' ' 9 は、複数の電極 Y1〜Y9の配列位置を模式的に示したものである。すなわち、バック ライト 2は、 12個の電極 Xと 9個の電極 Υとが互いに直交するように配置されており、 1 2個の電極 Χ1〜Χ12及び 9個の電極 Υ1〜Υ9の組み合わせ毎に単位発光画素 N(j ", k'')が設けられている。
[0129] さらに、バックライト 2''は、 3X3の単位発光画素 N(j", k' ')を 1ユニットとする小 型平面光源 40を備えている。そして、小型平面光源 40は、 4X3のタイル状に配設さ れている。
[0130] この結果、上述の効果に加えて、小型平面光源のサイズを小さくできることから平面 光源の基板材料としてセラミック基板を使用しやすくなるといったメリットを得ることが できる（セラミックス基板はガラス基板に比べて大面積ィ匕が難し ヽ)。
[0131] すなわち、平面光源製造時に、 1枚の平面光源を製造する場合と比較して、サイズ 力 S小さな小型平面光源単位で製造することになる。したがって、平面光源の基板材 料として、大面積ィ匕が困難な材料を使用することが可能になる。
[0132] さらに、 1枚の大きな平面光源を線順で駆動する場合に比べると、解像度の小さい 小型平面光源を全て同時に駆動する方が平面光源の駆動信号の遅延が生じ難いた め大面積が容易であり、かつ，各々の平面光源の解像度が小さいために駆動回路も 簡素化できる。
[0133] (a)液晶パネル水平走査タイミング、（b)分割された発光領域の発光タイミング、 (c) 平面光源の水平走査タイミングについては、実施の形態 1で説明した図 6のタイミン グと同じである。
[0134] 上述した画面分割アクティブバックライトの駆動では、液晶表示パネルの水平走査 方向の線順次駆動に同期させて、平面光源の発光も線順次発光することになる。こ の結果、インパルス発光駆動が実現できる。
[0135] 従って、本願の表示装置は、画面内に大きな輝度傾斜があるような画像に対して、 広いダイナミックレンジを有するコントラストの高い画像を得ることができるとともに、ィ ンノ ルス発光により、動画表示にも適した高品位な画像を得ることも可能となる。
[0136] なお、表示装置の発光領域の分割パターン (m X n)の数や、平面光源の単位発光 画素の数 (密度）については、実施の形態で例示したものに限定されるものではなく 、平面光源の単位発光画素力 表示パネルの単位表示画素の複数画素分に相当す る占有面積を有して 、る条件下にお 、て、適宜設計すればょ 、。
[0137] また、実施の形態 2で説明した小型平面光源のタイル配置数についても限定される ものではない。
[0138] 本発明の表示装置は、複数の単位表示画素が配列された透過型表示パネルと、 該透過型表示パネルの背面に配設された平面光源とを備え、上記平面光源の発光 領域を所定の複数の領域に分割し、入力された映像信号の輝度情報に基づき、上 記平面光源の輝度を、上記分割された発光領域毎に個別に制御する制御回路を備 えた表示装置であって、上記平面光源は、複数の電子放出源と該電子放出素子か ら発せられた電子によって励起発光する蛍光体を備えたパッシブマトリクス駆動型の 電界放出型光源力 なり、上記パッシブマトリクス駆動によって制御可能な平面光源 の単位発光画素が、上記透過型表示パネルの単位表示画素の複数画素分に相当 する占有面積を有する構成であるとも 、える。
[0139] さらに、本発明の表示装置は、上記分割された発光領域が、上記平面光源の単位 発光画素の占有面積と略等 、構成であるとも 、える。
[0140] さらに、本発明の表示装置は、上記分割された発光領域が、上記平面光源の単位 発光画素の複数画素分に相当する占有面積と略等 、構成であるとも 、える。
[0141] さらに、本発明の表示装置は、上記平面光源が、上記平面光源の単位発光画素の 複数画素分を 1ユニットとする小型平面光源が、複数枚タイル状に配設されてなる構 成であるともいえる。
[0142] さらに、本発明の表示装置は、上記電子放出素子が、強誘電体材料からなる構成 であるともいえる。
[0143] さらに、本発明の表示装置は、上記透過型表示パネルの水平走査方向の線順次 駆動に同期し、上記発光領域が水平走査方向に線順次に発光する構成であるとも いえる。
[0144] 本発明は上述した実施形態に限定されるものではなぐ請求の範囲に示した範囲 で種々の変更が可能である。すなわち、請求の範囲に示した範囲で適宜変更した技 術的手段を組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含ま れる。
[0145] 本発明の表示装置は、以上のように、上記平面光源は、マトリクス駆動により上記分 割発光領域の発光を制御可能な複数の単位発光画素を備えて 、ると共に、各単位 発光画素は、電子を放出する電子放出素子と該電子放出素子力 発せられた電子 により励起発光する蛍光体とを備え、上記単位発光画素が、上記単位表示画素の複 数画素分に相当する占有面積を有する構成である。
[0146] それゆえ、平面光源における各単位発光画素は、電子を放出する電子放出素子と 該電子放出素子力 発せられた電子により励起発光する蛍光体とを備えているので 、電子放出素子及び蛍光体のサイズに応じて、平面光源の最小モジュール (単位発 光画素）のサイズを自由に設定することができる。それゆえ、上記の構成によれば、 光源の最小モジュール単位に依存することなぐより細力 、単位で画面分割すること が可能になる。
[0147] さらに、単位発光画素力 上記表示パネルの単位表示画素の複数画素分に相当 する占有面積を有して 、るので、表示パネルの単位表示画素よりも粗!、解像度の単 位発光画素を有する平面光源を使用することができる。このため、平面光源の製造 プロセスや駆動システムのコストアップを最小限に抑えることが可能となる。
[0148] 本発明の表示装置は、上記分割発光領域が、上記単位発光画素の占有面積と等 しい構成であってもよい。
[0149] この構成により、両者の区画がずれることが無く，違和感のない表示が実現できると いう効果を奏する。なお、上記「等しい」とは、分割発光領域が単位発光画素の占有 面積と実質的に等しいことをいう。このため、上記分割発光領域の占有面積と上記単 位発光画素の占有面積とは、実使用上の表示装置の設計範囲内で等しければよい
[0150] 本発明の表示装置は、上記分割発光領域が、上記単位発光画素の複数画素分に 相当する占有面積と等 、構成であってもよ 、。
[0151] この構成により、例えば、平面光源が、単位発光画素と分割発光領域とで共通の解 像度を有する一方、分割数が異なる (すなわち単位発光画素と分割発光領域とでサ ィズが異なる）ような場合でも、 1つの分割発光領域に相当する単位発光画素の数を 変えることにより、適宜対応することが可能となり有用である。
[0152] 本発明の表示装置では、上記平面光源は、さらに、上記単位発光画素の複数画素 分を丄ユニットとする小型平面光源を備え、小型平面光源は、複数枚タイル状に配設 されてなることが好ましい。なお、「タイル状に配設されてなる」とは、長方形の形状を 有する複数の平面光源が碁盤目状、あるいはマトリクス状に配設されて!/、ることを 、う
[0153] 上記平面光源は、小型平面光源を 1ユニットとして、複数ユニットの小型平面光源 が配設された構成になっている。それゆえ、平面光源製造時に、 1枚の平面光源を 製造する場合と比較して、サイズが小さな小型平面光源単位で製造することになる。 したがって、平面光源の基板材料として、大面積ィ匕が困難な材料を使用することが可 會 になる。
[0154] さらに、 1枚の大きな平面光源を駆動する場合と比較して、解像度の小さい小型平 面光源を全て同時に駆動する方が平面光源の駆動信号の遅延が生じ難いため、大 面積が容易であり、かつ，各々の平面光源の解像度が小さいために駆動回路も簡素 化できる。
[0155] 本発明の表示装置では、上記電子放出素子は、強誘電体材料力 なるェミッタ層 を備えたことが好ましい。
[0156] 上記の構成によれば、ェミッタ層が強誘電体材料力もなつているので、低電圧 (ァノ ード '力ソード間のパッシブマトリクス駆動電圧 (書き込み電圧) )で高効率な電子放出 が可能であり、駆動回路の低コスト化と高輝度化が両立しやすくなる。
[0157] さらに、電子放出素子としてメモリー性を有する強誘電体材料を用いることにより、 単位発光画素への輝度情報書き込みタイミングと分割発光領域の発光のタイミングと を任意に設定できるといったメリットがある。
[0158] また、本発明の表示装置では、上記マトリクス駆動が、ノッシブマトリクス駆動である ことが好ましい。
[0159] 上記の構成によれば、上記単位発光画素は、ノッシブマトリクス駆動により上記分 割発光領域の発光を制御することになる。パッシブマトリクス駆動は、アクティブ素子 を併用したアクティブマトリクス駆動と比較してアクティブ素子の形成を必要としないた め、コストアップを抑制することができる。
[0160] また、本発明の表示装置では、上記表示パネルの水平走査方向の線順次駆動に 同期し、上記発光領域が水平走査方向に線順次に発光するようになっていることが 好ましい。
[0161] これにより、ホールド型表示の欠点である動画表示性能を向上できるという効果を 奏する。
[0162] 尚、発明を実施するための最良の形態の項においてなした具体的な実施態様また は実施例は、あくまでも、本発明の技術内容を明らかにするものであって、そのような 具体例にのみ限定して狭義に解釈されるべきものではなぐ本発明の精神と次に記 載する特許請求の範囲内で、いろいろと変更して実施することができるものである。 産業上の利用の可能性
本発明の表示装置は、以上のように、ノ ックライトとして用いる光源の最小モジユー ル単位に依存せず、より細かい単位で発光領域の画面分割が可能であり、かつバッ クライトの製造プロセスや駆動システムのコストアップを最小限に抑えることができるの で、例えば、テレビやモニタ等の画像表示装置や、ワードプロセッサ（ワープロ）ゃパ 一ソナルコンピュータ等の OA機器、あるいは、ビデオカメラ、デジタルカメラ、携帯電 話等の情報端末等に備えられる画像表示装置に、広く適用することができる。

Claims

請求の範囲
[1] 複数の単位表示画素が配列された表示パネルと、表示パネルの背面に配設された 平面光源と、
上記平面光源の発光領域を複数の分割発光領域に分割し、入力された映像信号 の輝度情報に基づいて、上記平面光源の輝度を、分割発光領域毎に制御する制御 部とを備えた表示装置であって、
上記平面光源は、マトリクス駆動により上記分割発光領域の発光を制御可能な複 数の単位発光画素を備えていると共に、各単位発光画素は、電子を放出する電子放 出素子と該電子放出素子力 発せられた電子により励起発光する蛍光体とを備え、 上記単位発光画素が、上記単位表示画素の複数画素分に相当する占有面積を有 することを特徴とする表示装置。
[2] 上記分割発光領域が、上記単位発光画素の占有面積と等 ヽこと特徴とする請求 の範囲 1に記載の表示装置。
[3] 上記分割発光領域が、上記単位発光画素の複数画素分に相当する占有面積と等
LV、ことを特徴とする請求の範囲 1に記載の表示装置。
[4] 上記平面光源は、さらに、上記単位発光画素の複数画素分を 1ユニットとする小型 平面光源を備え、
小型平面光源は、複数枚タイル状に配設されてなることを特徴とする請求の範囲 1
〜3の何れか 1項に記載の表示装置。
[5] 上記電子放出素子は、強誘電体材料力 なるェミッタ層を備えたことを特徴とする 請求の範囲 1〜3の何れか 1項に記載の表示装置。
[6] 上記マトリクス駆動が、ノッシブマトリクス駆動であることを特徴とする請求の範囲 1
〜3の何れか 1項に記載の表示装置。
[7] 上記表示パネルの水平走査方向の線順次駆動に同期し、上記発光領域が水平走 查方向に線順次に発光するようになっていることを特徴とする請求の範囲 1〜3の何 れか 1項に記載の表示装置。
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Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007310369A (ja) * 2006-05-19 2007-11-29 Samsung Sdi Co Ltd 表示装置、表示装置の駆動方法、および液晶表示装置
US20080252666A1 (en) * 2007-04-12 2008-10-16 Samsung Electronics Co., Ltd. Display apparatus and method for adjusting brightness thereof
JP2009042712A (ja) * 2007-08-08 2009-02-26 Samsung Sdi Co Ltd 電子放出素子及びこれを利用した液晶表示装置
JP2009109974A (ja) * 2007-10-30 2009-05-21 Samsung Electronics Co Ltd 液晶表示装置及びその駆動方法
EP2126787A1 (en) * 2007-01-31 2009-12-02 Dolby Laboratories Licensing Corporation Multiple modulator displays and related methods
JP2010008871A (ja) * 2008-06-30 2010-01-14 Funai Electric Co Ltd 液晶表示装置
US20100134512A1 (en) * 2008-12-01 2010-06-03 Yong-Hoon Kwon Liquid crystal display device and method of driving the same
JP2011507155A (ja) * 2007-12-17 2011-03-03 韓國電子通信研究院 電界放出型バックライトユニットとこれに利用されるカソード構造物及びその製造方法
JP2015114443A (ja) * 2013-12-11 2015-06-22 キヤノン株式会社 表示装置及び表示装置の制御方法

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI370424B (en) * 2007-05-14 2012-08-11 Novatek Microelectronics Corp Apparatus and method for controlling backlight source
KR100881954B1 (ko) * 2007-11-09 2009-02-06 한국전자통신연구원 반응성 스퍼터링 증착 장치
KR20090109336A (ko) * 2008-04-15 2009-10-20 삼성에스디아이 주식회사 발광 장치 및 이를 이용하는 표시 장치
KR101337142B1 (ko) * 2008-09-10 2013-12-05 엘지디스플레이 주식회사 액정표시장치 및 그 구동 방법
CN102349021B (zh) * 2009-04-15 2016-05-04 杜比实验室特许公司 具有空间可变背光源的薄显示器
US20110050739A1 (en) * 2009-08-31 2011-03-03 Kabushiki Kaisha Toshiba Image processor and image processing method
JP2012205051A (ja) * 2011-03-25 2012-10-22 Sanyo Electric Co Ltd 表示装置
US20140176615A1 (en) * 2012-12-24 2014-06-26 Uygar E. Avci Transparent display using selective light filtering
KR20150109533A (ko) * 2014-03-19 2015-10-02 삼성디스플레이 주식회사 표시장치
JP6796757B2 (ja) * 2015-12-10 2020-12-09 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 表示装置およびバックライトの制御方法
CN112689867A (zh) * 2018-09-18 2021-04-20 松下知识产权经营株式会社 显示器驱动装置及显示器的驱动方法
CN109143683A (zh) * 2018-09-26 2019-01-04 深圳市华星光电半导体显示技术有限公司 一种显示装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10148829A (ja) * 1996-09-18 1998-06-02 Toshiba Corp 平板型表示装置
JP2002099250A (ja) * 2000-09-21 2002-04-05 Toshiba Corp 表示装置
WO2003077013A2 (en) * 2002-03-13 2003-09-18 The University Of British Columbia High dynamic range display devices
JP2004228062A (ja) * 2002-11-29 2004-08-12 Ngk Insulators Ltd 電子放出素子
JP2005070690A (ja) * 2003-08-28 2005-03-17 Matsushita Electric Ind Co Ltd 液晶表示装置

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2582644B2 (ja) 1989-08-10 1997-02-19 富士写真フイルム株式会社 平面型画像表示装置
US5646702A (en) 1994-10-31 1997-07-08 Honeywell Inc. Field emitter liquid crystal display
US5748164A (en) * 1994-12-22 1998-05-05 Displaytech, Inc. Active matrix liquid crystal image generator
KR100286828B1 (ko) * 1996-09-18 2001-04-16 니시무로 타이죠 플랫패널표시장치
JP3766231B2 (ja) 1999-05-10 2006-04-12 Ｎｅｃビューテクノロジー株式会社 液晶表示装置
JP4032696B2 (ja) 2001-10-23 2008-01-16 日本電気株式会社 液晶表示装置
KR100825107B1 (ko) * 2002-07-19 2008-04-25 삼성전자주식회사 액정 표시 장치
US20040104669A1 (en) 2002-11-29 2004-06-03 Ngk Insulators, Ltd. Electron emitter
JP2004228065A (ja) 2002-11-29 2004-08-12 Ngk Insulators Ltd 電子パルス放出装置
US6975074B2 (en) 2002-11-29 2005-12-13 Ngk Insulators, Ltd. Electron emitter comprising emitter section made of dielectric material
JP3867065B2 (ja) 2002-11-29 2007-01-10 日本碍子株式会社 電子放出素子及び発光素子
US20040104688A1 (en) 2002-11-29 2004-06-03 Ngk Insulators, Ltd. Electron emitting method of electron emitter
US7129642B2 (en) 2002-11-29 2006-10-31 Ngk Insulators, Ltd. Electron emitting method of electron emitter
US20050062400A1 (en) 2002-11-29 2005-03-24 Ngk Insulators, Ltd. Electron emitter
US7187114B2 (en) 2002-11-29 2007-03-06 Ngk Insulators, Ltd. Electron emitter comprising emitter section made of dielectric material
JP4290479B2 (ja) 2003-05-26 2009-07-08 船井電機株式会社 液晶テレビジョン装置
US7081705B2 (en) * 2003-06-13 2006-07-25 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Luminescent device, display device, and display device control method
CN1570728A (zh) * 2004-04-27 2005-01-26 东南大学 带场发射显示背光源的高分辨率液晶显示器件

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10148829A (ja) * 1996-09-18 1998-06-02 Toshiba Corp 平板型表示装置
JP2002099250A (ja) * 2000-09-21 2002-04-05 Toshiba Corp 表示装置
WO2003077013A2 (en) * 2002-03-13 2003-09-18 The University Of British Columbia High dynamic range display devices
JP2004228062A (ja) * 2002-11-29 2004-08-12 Ngk Insulators Ltd 電子放出素子
JP2005070690A (ja) * 2003-08-28 2005-03-17 Matsushita Electric Ind Co Ltd 液晶表示装置

Cited By (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007310369A (ja) * 2006-05-19 2007-11-29 Samsung Sdi Co Ltd 表示装置、表示装置の駆動方法、および液晶表示装置
EP2126787A4 (en) * 2007-01-31 2011-01-05 Dolby Lab Licensing Corp MULTIPLE MODULATATE DISPLAYS AND METHOD THEREOF
EP2126787A1 (en) * 2007-01-31 2009-12-02 Dolby Laboratories Licensing Corporation Multiple modulator displays and related methods
US8531353B2 (en) 2007-01-31 2013-09-10 Dolby Laboratories Licensing Corporation Multiple modulator displays and related methods
US20080252666A1 (en) * 2007-04-12 2008-10-16 Samsung Electronics Co., Ltd. Display apparatus and method for adjusting brightness thereof
JP2008263586A (ja) * 2007-04-12 2008-10-30 Samsung Electronics Co Ltd ディスプレイ装置およびその輝度調整方法
US8619102B2 (en) 2007-04-12 2013-12-31 Samsung Electronics Co., Ltd. Display apparatus and method for adjusting brightness thereof
KR101333680B1 (ko) 2007-04-12 2013-12-02 삼성전자주식회사 디스플레이장치 및 그의 밝기 조정방법
JP2009042712A (ja) * 2007-08-08 2009-02-26 Samsung Sdi Co Ltd 電子放出素子及びこれを利用した液晶表示装置
JP2009109974A (ja) * 2007-10-30 2009-05-21 Samsung Electronics Co Ltd 液晶表示装置及びその駆動方法
JP2011507155A (ja) * 2007-12-17 2011-03-03 韓國電子通信研究院 電界放出型バックライトユニットとこれに利用されるカソード構造物及びその製造方法
JP2010008871A (ja) * 2008-06-30 2010-01-14 Funai Electric Co Ltd 液晶表示装置
KR20100062089A (ko) * 2008-12-01 2010-06-10 삼성전자주식회사 액정 표시 장치 및 그 구동 방법
US20100134512A1 (en) * 2008-12-01 2010-06-03 Yong-Hoon Kwon Liquid crystal display device and method of driving the same
US8896618B2 (en) * 2008-12-01 2014-11-25 Samsung Display Co., Ltd. Liquid crystal display device and method of driving the same
KR101591652B1 (ko) 2008-12-01 2016-02-11 삼성디스플레이 주식회사 액정 표시 장치 및 그 구동 방법
JP2015114443A (ja) * 2013-12-11 2015-06-22 キヤノン株式会社 表示装置及び表示装置の制御方法

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