WO2023058571A1 - 表示装置 - Google Patents

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WO2023058571A1
WO2023058571A1 PCT/JP2022/036698 JP2022036698W WO2023058571A1 WO 2023058571 A1 WO2023058571 A1 WO 2023058571A1 JP 2022036698 W JP2022036698 W JP 2022036698W WO 2023058571 A1 WO2023058571 A1 WO 2023058571A1
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switch
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turning
display device
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耀博 小川
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株式会社ジャパンディスプレイ
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    • G09G2320/06Adjustment of display parameters
    • G09G2320/0626Adjustment of display parameters for control of overall brightness

Definitions

  • the embodiments of the present invention relate to display devices.
  • LED displays using light emitting diodes which are self-luminous elements
  • a display device using the hereinafter referred to as a micro LED display
  • this micro LED display is formed by mounting a large number of chip-shaped micro LEDs in the display area, so it is easy to achieve both high definition and large size. , is attracting attention as a next-generation display.
  • micro LEDs have the characteristic that their luminance efficiency (which may be simply referred to as luminance) decreases as the temperature rises. There is a problem that the longer the lighting time of the LED is, the lower it is.
  • One object of the present disclosure is to provide a display device capable of suppressing deterioration in display quality.
  • a display device includes a display region for displaying an image, and a plurality of pixels arranged in a matrix in the display region, the plurality of pixels comprising a first light source and a second light source. and a first drive circuit for controlling operations of the first light source and the second light source, wherein the first drive circuit turns off the second light source when turning on the first light source, and the When turning on the second light source, the first light source is turned on.
  • FIG. 1 is a perspective view showing one configuration example of a display device according to one embodiment.
  • FIG. 2 is a plan view showing one configuration example of a display area according to the embodiment.
  • FIG. 3 is an equivalent circuit diagram showing one configuration example of a sub-pixel according to the embodiment.
  • FIG. 4 is an equivalent circuit diagram showing another configuration example of the sub-pixel according to the same embodiment.
  • FIG. 5 is a diagram for explaining the lighting operation of the light source according to the embodiment.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining temperature characteristics of a micro LED.
  • FIG. 7 is a plan view showing another configuration example of the display area of the embodiment.
  • FIG. 1 is a perspective view schematically showing the configuration of a display device 1 according to one embodiment.
  • FIG. 1 shows a three-dimensional space defined by a first direction X, a second direction Y perpendicular to the first direction X, and a third direction Z perpendicular to the first direction X and the second direction Y.
  • first direction X and the second direction Y are orthogonal to each other, they may intersect at an angle other than 90 degrees.
  • viewing the display device 1 from a direction parallel to the third direction Z is called planar viewing.
  • the display device 1 is a micro LED display using micro LEDs, which are self-luminous elements, as a light source.
  • the display device 1 includes a display panel 2, a first circuit board 3, a second circuit board 4, and the like.
  • the display panel 2 is rectangular in one example.
  • the short side EX of the display panel 2 is parallel to the first direction X
  • the long side EY of the display panel 2 is parallel to the second direction Y.
  • FIG. The third direction Z corresponds to the thickness direction of the display panel 2 .
  • the first direction X can be read as a direction parallel to the short sides of the display device 1
  • the second direction Y can be read as a direction parallel to the long sides of the display device 1
  • the third direction Z can be read as a thickness direction of the display device 1.
  • the main surface of the display panel 2 is parallel to the XY plane defined by the first direction X and the second direction Y.
  • the display panel 2 has a display area DA (display section) and a peripheral area SA outside the display area DA.
  • the peripheral area SA has a terminal area MT.
  • the peripheral area SA surrounds the display area DA.
  • the display area DA is an area for displaying an image, and includes, for example, a plurality of pixels PX arranged in a matrix.
  • the pixel PX includes a light source (micro LED), a switching element (drive transistor) for driving the light source, and the like.
  • the terminal area MT is provided along the short side EX of the display panel 2 and includes terminals for electrically connecting the display panel 2 to an external device or the like.
  • the first circuit board 3 is mounted on the terminal area MT and electrically connected to the display panel 2 .
  • the first circuit board 3 is, for example, a flexible printed circuit board.
  • the first circuit board 3 includes a driving IC chip (hereinafter referred to as a panel driver) 5 for driving the display panel 2 and the like.
  • a panel driver driving IC chip
  • the panel driver 5 is arranged above the first circuit board 3 in the illustrated example, it may be arranged below the first circuit board 3 .
  • the panel driver 5 may be mounted on something other than the first circuit board 3 .
  • the panel driver 5 may be mounted on the peripheral area SA of the display panel 2 or may be mounted on the second circuit board 4 .
  • the second circuit board 4 is, for example, a rigid printed circuit board.
  • the second circuit board 4 is connected to the first circuit board 3 below the first circuit board 3, for example.
  • the panel driver 5 is connected to a control board (not shown) via the second circuit board 4, for example.
  • the panel driver 5 executes control for displaying an image on the display panel 2 by driving a plurality of pixels PX based on, for example, video signals output from the control board.
  • the display panel 2 may have a bending area BA indicated by diagonal lines.
  • the bending area BA is an area that is bent when the display device 1 is housed in a housing of an electronic device or the like.
  • the bending area BA is located on the terminal area MT side of the peripheral area SA.
  • the first circuit board 3 and the second circuit board 4 are arranged to face the display panel 2 in a state in which the bending area BA is bent.
  • FIG. 2 is a plan view schematically showing the display area DA according to this embodiment.
  • a plurality of pixels PX are arranged in a matrix in the first direction X and the second direction Y in the display area DA.
  • the pixel PX includes a sub-pixel SP1 that emits red (R) light, a sub-pixel SP2 that emits green (G) light, and a sub-pixel SP3 that emits blue (B) light.
  • the pixel PX may include sub-pixels that emit light other than red, green, and blue.
  • the sub-pixels SP1 to SP3 may be simply referred to as sub-pixels SP when there is no need to distinguish them.
  • the sub-pixels SP1 to SP3 each include a plurality of light sources LED1 and LED2 and a drive circuit DR for driving these light sources LED1 and LED2. More specifically, the sub-pixel SP1 is a light source that emits red light, and includes two light sources LED1R and LED2R with the same performance, and a drive circuit DRR for driving these light sources LED1R and LED2R. Similarly, the sub-pixel SP2 is a light source that emits green light, and includes two light sources LED1G and LED2G with the same performance, and a drive circuit DRG for driving these light sources LED1G and LED2G.
  • the sub-pixel SP3 is a light source that emits blue light, and includes two light sources LED1B and LED2B with the same performance, and a drive circuit DRB for driving these light sources LED1B and LED2B.
  • the light source LED1R, the light source LED1G, and the light source LED1B may be simply referred to as the light source LED1 when it is not necessary to distinguish them.
  • the light source LED2R, the light source LED2G, and the light source LED2B they may be simply referred to as the light source LED2.
  • the drive circuit DRR, the drive circuit DRG, and the drive circuit DRB need not be distinguished, they may be simply referred to as the drive circuit DR.
  • the two light sources LED1 and LED2 included in the sub-pixel SP are lit at different timings by the drive circuit DR. That is, when the light source LED1 included in the sub-pixel SP is lit, the light source LED2 is extinguished, and when the light source LED2 is lit, the light source LED1 is extinguished.
  • FIG. 3 is an equivalent circuit diagram of the sub-pixel SP included in the pixel PX.
  • the sub-pixel SP includes two light sources LED1 and LED2 connected in parallel and a drive circuit DR that supplies drive currents to these light sources LED1 and LED2.
  • the drive circuit DR of the sub-pixel SP is a voltage signal type drive circuit that controls turning on/off of the light sources LED1 and LED2 according to the video signal Vsig composed of voltage signals, and includes a reset switch RST, a pixel selection switch SST, It has an initialization switch IST, an output switch BCT, a drive transistor DRT, lighting control switches LCT1 and LCT2, a holding capacitor Cs, and an auxiliary capacitor Cad.
  • the holding capacitance Cs and the auxiliary capacitance Cad are capacitors.
  • the auxiliary capacitor Cad is an element provided for adjusting the amount of drive current, and may be unnecessary in some cases.
  • the reset switch RST, pixel selection switch SST, initialization switch IST, output switch BCT, drive transistor DRT, and lighting control switches LCT1 and LCT2 are formed of TFTs (thin film transistors).
  • the reset switch RST, the pixel selection switch SST, the initialization switch IST, the output switch BCT, the drive transistor DRT, and the lighting control switch LCT1 are composed of, for example, N-channel TFTs.
  • the lighting control switch LCT2 is composed of, for example, a P-channel TFT. Note that the reset switch RST, the pixel selection switch SST, the initialization switch IST, the output switch BCT, and the lighting control switches LCT1 and LCT2 only need to function as switches, and need not be formed of TFTs.
  • the reset switch RST, pixel selection switch SST, initialization switch IST, output switch BCT, drive transistor DRT, and lighting control switches LCT1 and LCT2 each have a source electrode, a drain electrode and a gate electrode.
  • the drive transistor DRT and the output switch BCT are connected in series with the light source LED1 between the first power line SL1 and the second power line SL2.
  • the drive transistor DRT and the output switch BCT are also connected in series with the light source LED2 between the first power line SL1 and the second power line SL2.
  • the first power line SL1 is a high potential power line fixed to the high potential PVDD
  • the second power line SL2 is a low potential power line fixed to the low potential PVSS.
  • the light sources LED1 and LED2 are supplied with a drive current by the potential difference between the high potential PVDD and the low potential PVSS to light up.
  • the high potential PVDD has a potential difference with respect to the low potential PVSS that is sufficient to turn on the light sources LED1 and LED2.
  • the high potential PVDD is set to a potential of 10V, for example, and the low potential PVSS is set to a potential of 1.5V, for example.
  • the drain electrode is connected to the first power supply line SL1
  • the source electrode is connected to the drain electrode of the drive transistor DRT
  • the gate electrode is connected to the output control signal line L1.
  • the output switch BCT is controlled to be on (conducting state) and off (non-conducting state) by a control signal BG applied to the output control signal line L1.
  • the output switch BCT controls lighting times of the light sources LED1 and LED2 in response to the control signal BG.
  • the drain electrode is connected to the source electrode of the output switch BCT, and the source electrode is connected to the node N1.
  • the drive transistor DRT outputs a drive current having an amount corresponding to the video signal Vsig to the light sources LED1 and LED2.
  • the drain electrode is connected to the node N1
  • the source electrode is connected to one electrode (anode) of the light source LED1
  • the gate electrode is connected to the lighting control signal line L2.
  • the other electrode (cathode) of the light source LED1 is connected to the second power line SL2.
  • the lighting control switch LCT1 is on/off controlled by a control signal LG applied to the lighting control signal line L2. More specifically, the lighting control switch LCT1 is rendered conductive by the H level control signal LG applied to the lighting control signal line L2, and is rendered non-conductive by the L level control signal LG.
  • the lighting control switch LCT1 controls on (lighting) and off (extinguishing) of the light source LED1 in response to the control signal LG.
  • the source electrode is connected to the node N1
  • the drain electrode is connected to one electrode (anode) of the light source LED2
  • the gate electrode is connected to the lighting control signal line L2.
  • the other electrode (cathode) of the light source LED2 is connected to the second power line SL2.
  • the lighting control switch LCT2 is on/off controlled by a control signal LG applied to the lighting control signal line L2. More specifically, the lighting control switch LCT2 is rendered conductive by the L level control signal LG applied to the lighting control signal line L2, and is rendered non-conductive by the H level control signal LG.
  • the lighting control switch LCT2 controls on (lighting) and off (extinguishing) of the light source LED2 in response to the control signal LG.
  • the source electrode is connected to the video signal line VL
  • the drain electrode is connected to the gate electrode of the driving transistor DRT
  • the gate electrode is connected to the pixel selection control signal line L3.
  • the pixel selection switch SST is on/off controlled by a control signal SG supplied from the pixel selection control signal line L3.
  • the pixel selection switch SST controls connection/disconnection between the drive circuit DR and the video signal line VL in response to the control signal SG, and takes in the video signal Vsig from the video signal line VL to the drive circuit.
  • the source electrode is connected to the initialization wiring Sgi
  • the drain electrode is connected to the gate electrode of the drive transistor DRT
  • the gate electrode is connected to the initialization control signal line L4.
  • the initialization switch IST is on/off controlled by a control signal IG supplied from an initialization control signal line L4.
  • the initialization switch IST controls connection/disconnection between the drive circuit DR and the initialization wiring Sgi in response to the control signal IG.
  • the source electrode is connected to the reset wiring Sgr
  • the drain electrode is connected to the gate electrode of the drive transistor DRT
  • the gate electrode is connected to the reset control signal line L5.
  • the reset wiring Sgr is connected to a reset power supply and fixed to a constant reset potential Vrst.
  • the reset switch RST is on/off controlled by a control signal RG applied through a reset control signal line L5. By turning on the reset switch RST, the potential of the source electrode of the drive transistor DRT can be reset to the reset potential Vrst.
  • the holding capacitor Cs is connected between the gate electrode and the source electrode of the driving transistor DRT.
  • the auxiliary capacitor Cad is connected between the source electrode of the drive transistor DRT and the first power supply line SL1 as a constant potential wiring.
  • the panel driver 5 shown in FIG. 1 controls the scanning line driving circuits YDR1 and YDR2 and the signal line driving circuit XDR.
  • the panel driver 5 receives a digital video signal and a synchronizing signal supplied from the outside, and generates a vertical scanning control signal for controlling vertical scanning timing and a horizontal scanning control signal for controlling horizontal scanning timing based on the synchronizing signal.
  • a vertical scanning control signal for controlling vertical scanning timing
  • a horizontal scanning control signal for controlling horizontal scanning timing based on the synchronizing signal.
  • the panel driver 5 supplies these vertical scanning control signals and horizontal scanning control signals to the scanning line driving circuits YDR1 and YDR2 and the signal line driving circuit XDR, respectively, and also outputs a digital image in synchronization with the horizontal scanning timing and the vertical scanning timing.
  • a signal and an initialization signal are supplied to the signal line driving circuit XDR.
  • the signal line drive circuit XDR converts the video signals sequentially obtained in each horizontal scanning period into analog format under the control of the horizontal scanning control signal, and supplies the video signals Vsig corresponding to the gradation to the plurality of video signal lines VL.
  • the panel driver 5 fixes the first power supply line SL1 to the high potential PVDD, the second power supply line SL2 to the low potential PVSS, the reset wiring Sgr to the reset potential Vrst, and the initialization wiring Sgi to the initialization potential. Fixed to Vini.
  • the potential of the first power supply line SL1, the potential of the second power supply line SL2, the potential of the reset wiring Sgr, and the potential of the initialization wiring Sgi may be set via the signal line driving circuit XDR.
  • the circuit configuration of the sub-pixel SP illustrated in FIG. 3 is an example, and the circuit configuration of the sub-pixel SP includes at least the driving transistor DRT, the lighting control switches LCT1 and LCT2, and the light sources LED1 and LED2. may have other configurations.
  • both the lighting control switches LCT1 and LCT2 are composed of N-channel TFTs, the gate electrode of the lighting control switch LCT1 is connected to the lighting control signal line L2A, and the gate electrode of the lighting control switch LCT2 is connected to the lighting control signal line L2A.
  • the lighting control switch LCT1 is on/off controlled by the control signal LG1 applied to the lighting control signal line L2A
  • the lighting control switch LCT2 is on/off controlled by the control signal LG2 applied to the lighting control signal line L2B.
  • the control signal LG1 is applied to the lighting control signal line L2A at a timing different from that of the control signal LG2
  • the control signal LG2 is applied to the lighting control signal line L2B at a timing different from that of the control signal LG1.
  • FIG. 5 is a diagram for explaining the lighting operation of the light sources LED1 and LED2.
  • the driving circuit DR switches one of the light sources LED1 and LED2 from off to on and the other from on to off every horizontal scanning period in which the scanning line driving circuit YDR2 gives the control signal LG to the lighting control switches LCT1 and LCT2. switch to
  • the drive circuit DR outputs drive currents based on the generated drive potentials to the light sources LED1 and LED2.
  • the L-level control signal LG is applied to the gate electrodes of the lighting control switches LCT1 and LCT2.
  • Control switch LCT2 is conductive. That is, in the lighting period LT1, the driving current output from the driving circuit DR flows only to the light source LED2, the light source LED2 is turned on, and the light source LED1 is turned off.
  • the drive circuit DR when the voltage of the control signal LG shifts from the L level to the H level during the reset period RST2 included in the second horizontal scanning period H2 following the first horizontal scanning period H1, the drive circuit DR generates the potential following the reset period RST2. A driving potential is generated in the period PGT2. Note that in the reset period RST2, the potential of the source electrode of the driving transistor DRT is reset to the reset potential Vrst.
  • the drive circuit DR outputs drive currents based on the generated drive potentials to the light sources LED1 and LED2.
  • the H-level control signal LG is applied to the gate electrodes of the lighting control switches LCT1 and LCT2.
  • Switch LCT2 is in a non-conducting state. That is, in the lighting period LT2, the driving current output from the driving circuit DR flows only to the light source LED1, the light source LED1 is turned on, and the light source LED2 is turned off.
  • the light sources LED1 and LED2 are alternately turned on every horizontal scanning period. It may be lit.
  • FIG. 6 is a diagram showing the relationship between temperature and luminance efficiency for each emission color of micro LEDs.
  • the solid line indicates the temperature characteristics of the red micro-LEDs
  • the dashed line indicates the temperature characteristics of the green micro-LEDs
  • the one-dot chain line indicates the temperature characteristics of the blue micro-LEDs.
  • the micro LED has the characteristic that the luminance efficiency (which may be simply referred to as luminance) decreases as the temperature increases, regardless of the emission color. Since the micro LED generates heat when lit, the temperature of the micro LED rises in proportion to the lighting time. That is, the luminance efficiency of the micro LED decreases in proportion to the lighting time. A decrease in the luminance efficiency of micro LEDs may degrade the display quality of a display device using micro LEDs.
  • the display device 1 according to the present embodiment includes sub-pixels SP (including pixels PX) including two light sources LED1 and LED2 and a drive circuit DR that alternately lights these light sources LED1 and LED2. ing.
  • sub-pixels SP including pixels PX
  • a drive circuit DR that alternately lights these light sources LED1 and LED2. ing.
  • micro LEDs which are minute diode elements, are used for the light sources LED1 and LED2, even if two light sources LED1 and LED2 are provided for one sub-pixel SP, the size of the sub-pixel SP is larger than the conventional one. Also, the size of the display device does not become larger than necessary, and it is possible to sufficiently cope with the increase in definition and the size of the display device.
  • the blue micro-LED has the characteristic that the luminance efficiency does not decrease much even when the temperature rises compared to the red and green micro-LEDs. Therefore, in the display device 1 according to the present embodiment, as shown in FIG. 7, the red sub-pixel SP1 and the green sub-pixel SP2 are provided with two light sources LED1 (LED1R, LED1G) and LED2 (LED2R, LED2G). and a drive circuit DR (DRR, DEG) for alternately turning on these light sources LED1 and LED2, and the blue subpixel SP3 includes one light source LEDB and a drive circuit DRB for controlling on/off of the light source LEDB. and may be applied.
  • the blue sub-pixel is less susceptible to temperature. It is possible to simplify the configuration of the pixel SP3.
  • the light sources LED1 and LED2 are alternately turned on so that the heat generated when the light source LED is turned off is greater than the heat generated when the light source LED is turned on.
  • the temperature rise is suppressed, it is not limited to this, and any configuration can be applied to the display device 1 according to the present embodiment as long as it can suppress the temperature rise of the light source LED.
  • the optical characteristics of the light source LED1 and the light source LED2 there are variations in the optical characteristics of the light source LED1 and the light source LED2, there is a possibility that the display quality will deteriorate when they are alternately lit. Therefore, it is necessary to make the optical characteristics of the light sources LED1 and LED2 of the same color uniform as much as possible, and it is not desired that the optical characteristics of the light sources LED1 and LED2 have significant variations.
  • the display device 1 capable of suppressing deterioration in display quality.
  • DA... display area SA... peripheral area, PX... pixel, SP1, SP2, SP3... sub-pixel, DRR, DRG, DRB... drive circuit, LED1R, LED2R, LED1G, LED2G, LED1B, LED2B... light source.

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Abstract

表示品位の低下を抑制することが可能な表示装置を提供することを目的の1つとする。 一実施形態に係る表示装置は、画像を表示する表示領域と、表示領域にマトリクス状に配列される複数の画素と、を備え、複数の画素は、第1光源(LED1)と、第2光源(LED2)と、前記第1光源(LED1)および前記第2光源(LED2)の動作を制御する第1駆動回路と、をそれぞれ含み、前記第1駆動回路は、前記第1光源(LED1)を点灯させる場合、前記第2光源(LED2)を消灯させ、前記第2光源(LED2)を点灯させる場合、前記第1光源(LED1)を点灯させる。

Description

表示装置
 本発明の実施形態は、表示装置に関する。
 一般に、自発光素子である発光ダイオード(LED: Light Emitting Diode)を用いたLEDディスプレイが知られているが、近年では、より高精細化した表示装置として、マイクロLEDと称される微小なダイオード素子を用いた表示装置(以下では、マイクロLEDディスプレイと表記する)が開発されている。
 このマイクロLEDディスプレイは、従来の液晶表示ディスプレイや有機ELディスプレイとは異なり、表示領域にチップ状の多数のマイクロLEDが実装されて形成されるため、高精細化と大型化の両立が容易であり、次世代ディスプレイとして注目されている。
 その一方で、マイクロLEDは、温度が高くなるにつれて輝度効率(単に輝度と称されてもよい)が低下するといった特性を有しているため、マイクロLEDを用いたマイクロLEDディスプレイの表示品位はマイクロLEDの点灯時間が長くなるほど低下するといった問題がある。
米国特許出願公開第2017/0025075号明細書 米国特許出願公開第2019/0244559号明細書
 本開示は、表示品位の低下を抑制することが可能な表示装置を提供することを目的の1つとする。
 一実施形態に係る表示装置は、画像を表示する表示領域と、前記表示領域にマトリクス状に配列される複数の画素と、を具備し、前記複数の画素は、第1光源と、第2光源と、前記第1光源および前記第2光源の動作を制御する第1駆動回路と、をそれぞれ備え、前記第1駆動回路は、前記第1光源を点灯させる場合前記第2光源を消灯させ、前記第2光源を点灯させる場合前記第1光源を点灯させる。
図1は一実施形態に係る表示装置の一構成例を示す斜視図である。 図2は同実施形態に係る表示領域の一構成例を示す平面図である。 図3は同実施形態に係る副画素の一構成例を示す等価回路図である。 図4は同実施形態に係る副画素の他の構成例を示す等価回路図である。 図5は同実施形態に係る光源の点灯動作を説明するための図である。 図6はマイクロLEDの温度特性を説明するための図である。 図7は同実施形態表示領域の他の構成例を示す平面図である。
 実施形態につき、図面を参照しながら説明する。
 なお、開示はあくまで一例に過ぎず、当業者において、発明の主旨を保っての適宜変更について容易に想到し得るものについては、当然に本発明の範囲に含有されるものである。また、図面は、説明をより明確にするため、実施の態様に比べて模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同一または類似した機能を発揮する構成要素には同一の参照符号を付し、重複する詳細な説明を省略することがある。
 図1は、一実施形態に係る表示装置1の構成を概略的に示す斜視図である。図1は、第1方向Xと、第1方向Xに垂直な第2方向Yと、第1方向Xおよび第2方向Yに垂直な第3方向Zによって規定される三次元空間を示している。なお、第1方向Xおよび第2方向Yは、互いに直交しているが、90度以外の角度で交差していてもよい。本明細書においては、表示装置1を第3方向Zと平行な方向から見ることを平面視と呼ぶ。
 以下、本実施形態においては、表示装置1が自発光素子であるマイクロLEDを光源として利用したマイクロLEDディスプレイである場合について主に説明する。
 図1に示すように、表示装置1は、表示パネル2、第1回路基板3および第2回路基板4、などを備える。
 表示パネル2は、一例では矩形状である。図示した例では、表示パネル2の短辺EXは第1方向Xと平行であり、表示パネル2の長辺EYは第2方向Yと平行である。第3方向Zは、表示パネル2の厚さ方向に相当する。第1方向Xは表示装置1の短辺と平行な方向と読み替えられ、第2方向Yは表示装置1の長辺と平行な方向と読み替えられ、第3方向Zは表示装置1の厚さ方向と読み替えられてもよい。表示パネル2の主面は、第1方向Xと第2方向Yとにより規定されるX-Y平面に平行である。表示パネル2は、表示領域DA(表示部)と、当該表示領域DAの外側の周辺領域SAとを有している。周辺領域SAは、端子領域MTを有している。図示した例では、周辺領域SAは、表示領域DAを囲んでいる。
 表示領域DAは、画像を表示する領域であり、例えばマトリクス状に配置された複数の画素PXを備えている。画素PXは、光源(マイクロLED)および当該光源を駆動するためのスイッチング素子(駆動トランジスタ)などを含む。
 端子領域MTは、表示パネル2の短辺EXに沿って設けられ、表示パネル2を外部装置などと電気的に接続するための端子を含んでいる。
 第1回路基板3は、端子領域MTの上に実装され、表示パネル2と電気的に接続されている。第1回路基板3は、例えばフレキシブルプリント回路基板(Flexible Printed Circuit Board)である。第1回路基板3は、表示パネル2を駆動する駆動ICチップ(以下では、パネルドライバと表記する)5などを備えている。なお、図示した例では、パネルドライバ5は、第1回路基板3の上に配置されているが、第1回路基板3の下に配置されてもよい。あるいは、パネルドライバ5は、第1回路基板3以外に実装されてもよい。この場合、パネルドライバ5は、表示パネル2の周辺領域SAに実装されてもよいし、第2回路基板4に実装されてもよい。第2回路基板4は、例えばリジットプリント回路基板である。第2回路基板4は、例えば第1回路基板3の下方において当該第1回路基板3と接続されている。
 パネルドライバ5は、例えば第2回路基板4を介して図示しない制御基板と接続されている。パネルドライバ5は、例えば制御基板から出力される映像信号に基づいて複数の画素PXを駆動することによって表示パネル2に画像を表示する制御を実行する。
 なお、表示パネル2は、斜線を付して示す折り曲げ領域BAを有していてもよい。折り曲げ領域BAは、表示装置1が電子機器などの筐体に収容される際に折り曲げられる領域である。折り曲げ領域BAは、周辺領域SAのうちの端子領域MT側に位置している。折り曲げ領域BAが折り曲げられた状態において、第1回路基板3および第2回路基板4は、表示パネル2と対向するように配置される。
 図2は、本実施形態に係る表示領域DAを概略的に示す平面図である。図2に示すように、表示領域DAには、複数の画素PXが第1方向Xおよび第2方向Yにマトリクス状に配列されている。画素PXは、赤色(R)の光を放つ副画素SP1と、緑色(G)の光を放つ副画素SP2と、青色(B)の光を放つ副画素SP3とを備えている。なお、画素PXは、赤色、緑色、青色以外の光を放つ副画素を備えていてもよい。本明細書においては、副画素SP1~SP3を区別して称する必要がない場合は、これらを単に副画素SPと称する場合がある。
 副画素SP1~SP3は、それぞれ、複数の光源LED1およびLED2と、これら光源LED1およびLED2を駆動するための駆動回路DRとを備えている。より詳しくは、副画素SP1は、赤色の光を放つ光源であって、同じ性能の2つの光源LED1RおよびLED2Rと、これら光源LED1RおよびLED2Rを駆動するための駆動回路DRRとを備えている。同様に、副画素SP2は、緑色の光を放つ光源であって、同じ性能の2つの光源LED1GおよびLED2Gと、これら光源LED1GおよびLED2Gを駆動するための駆動回路DRGとを備えている。また、副画素SP3は、青色の光を放つ光源であって、同じ性能の2つの光源LED1BおよびLED2Bと、これら光源LED1BおよびLED2Bを駆動するための駆動回路DRBとを備えている。本明細書においては、光源LED1R、光源LED1G、光源LED1Bを区別して称する必要がない場合は、これらを単に光源LED1と称する場合がある。同様に、光源LED2R、光源LED2G、光源LED2Bを区別して称する必要がない場合は、これらを単に光源LED2と称する場合がある。また、駆動回路DRR、駆動回路DRG、駆動回路DRBを区別して称する必要がない場合は、これらを単に駆動回路DRと称する場合がある。
 詳細については後述するが、副画素SPに含まれる2つの光源LED1およびLED2は、駆動回路DRにより互いに異なるタイミングで点灯される。つまり、副画素SPに含まれる光源LED1が点灯される場合光源LED2は消灯され、光源LED2が点灯される場合光源LED1は消灯される。
 図3は、画素PXに含まれる副画素SPの等価回路図である。副画素SPは、並列に接続された2つの光源LED1およびLED2と、これら光源LED1およびLED2に駆動電流を与える駆動回路DRと、を含んでいる。
 副画素SPの駆動回路DRは、電圧信号からなる映像信号Vsigに応じて光源LED1およびLED2の点灯・消灯を制御する電圧信号方式の駆動回路であり、リセットスイッチRSTと、画素選択スイッチSSTと、初期化スイッチISTと、出力スイッチBCTと、駆動トランジスタDRTと、点灯制御スイッチLCT1およびLCT2と、保持容量Csと、補助容量Cadとを有している。保持容量Csおよび補助容量Cadはキャパシタである。補助容量Cadは駆動電流量を調整するために設けられる素子であり、不要な場合もあり得る。
 リセットスイッチRSTと、画素選択スイッチSSTと、初期化スイッチISTと、出力スイッチBCTと、駆動トランジスタDRTと、点灯制御スイッチLCT1およびLCT2とは、TFT(薄膜トランジスタ)により構成されている。本実施形態において、リセットスイッチRST、画素選択スイッチSST、初期化スイッチIST、出力スイッチBCT、駆動トランジスタDRTおよび点灯制御スイッチLCT1は、例えばNチャネル型のTFTにより構成されている。一方、点灯制御スイッチLCT2は、例えばPチャネル型のTFTにより構成されている。なお、リセットスイッチRSTと、画素選択スイッチSSTと、初期化スイッチISTと、出力スイッチBCTと、点灯制御スイッチLCT1およびLCT2とは、スイッチとして機能すればよく、TFTで構成されていなくてもよい。
 リセットスイッチRSTと、画素選択スイッチSSTと、初期化スイッチISTと、出力スイッチBCTと、駆動トランジスタDRTと、点灯制御スイッチLCT1およびLCT2とは、それぞれ、ソース電極、ドレイン電極およびゲート電極を有している。
 副画素SPの駆動回路DRにおいて、駆動トランジスタDRTおよび出力スイッチBCTは、第1電源線SL1と第2電源線SL2との間で光源LED1と直列に接続されている。また、副画素SPの駆動回路DRにおいて、駆動トランジスタDRTおよび出力スイッチBCTは、第1電源線SL1と第2電源線SL2との間で光源LED2とも直列に接続されている。第1電源線SL1は高電位PVDDに固定される高電位電源線であり、第2電源線SL2は低電位PVSSに固定される低電位電源線である。光源LED1およびLED2は、理想的には高電位PVDDと低電位PVSSとの電位差により駆動電流が供給され点灯する。つまり、高電位PVDDは、低電位PVSSに対し、光源LED1およびLED2を点灯させるだけの電位差を有している。具体的には、高電位PVDDは例えば10Vの電位に設定され、低電位PVSSは例えば1.5Vの電位に設定されている。
 出力スイッチBCTにおいて、ドレイン電極は第1電源線SL1に接続され、ソース電極は駆動トランジスタDRTのドレイン電極に接続され、ゲート電極は出力制御信号線L1に接続されている。出力スイッチBCTは、出力制御信号線L1に与えられる制御信号BGによりオン(導通状態)、オフ(非導通状態)制御される。出力スイッチBCTは、制御信号BGに応答して、光源LED1およびLED2の点灯時間を制御する。
 駆動トランジスタDRTにおいて、ドレイン電極は出力スイッチBCTのソース電極に接続され、ソース電極はノードN1に接続されている。駆動トランジスタDRTは、映像信号Vsigに応じた電流量の駆動電流を光源LED1およびLED2に向けて出力する。
 点灯制御スイッチLCT1において、ドレイン電極はノードN1に接続され、ソース電極は光源LED1の一方の電極(陽極)に接続され、ゲート電極は点灯制御信号線L2に接続されている。なお、光源LED1の他方の電極(陰極)は、第2電源線SL2に接続されている。点灯制御スイッチLCT1は、点灯制御信号線L2に与えられる制御信号LGによりオン、オフ制御される。より詳しくは、点灯制御スイッチLCT1は、点灯制御信号線L2に与えられるHレベルの制御信号LGにより導通状態となり、Lレベルの制御信号LGにより非導通状態となる。点灯制御スイッチLCT1は、制御信号LGに応答して、光源LED1のオン(点灯)、オフ(消灯)を制御する。
 点灯制御スイッチLCT2において、ソース電極はノードN1に接続され、ドレイン電極は光源LED2の一方の電極(陽極)に接続され、ゲート電極は点灯制御信号線L2に接続されている。なお、光源LED2の他方の電極(陰極)は、第2電源線SL2に接続されている。点灯制御スイッチLCT2は、点灯制御信号線L2に与えられる制御信号LGによりオン、オフ制御される。より詳しくは、点灯制御スイッチLCT2は、点灯制御信号線L2に与えられるLレベルの制御信号LGにより導通状態となり、Hレベルの制御信号LGにより非導通状態となる。点灯制御スイッチLCT2は、制御信号LGに応答して、光源LED2のオン(点灯)、オフ(消灯)を制御する。
 画素選択スイッチSSTにおいて、ソース電極は映像信号線VLに接続され、ドレイン電極は駆動トランジスタDRTのゲート電極に接続され、ゲート電極は画素選択制御信号線L3に接続されている。画素選択スイッチSSTは、画素選択制御信号線L3から供給される制御信号SGによりオン、オフ制御される。画素選択スイッチSSTは、制御信号SGに応答して、駆動回路DRと映像信号線VLとの接続、非接続を制御し、映像信号線VLから映像信号Vsigを駆動回路に取り込む。
 初期化スイッチISTにおいて、ソース電極は初期化配線Sgiに接続され、ドレイン電極は駆動トランジスタDRTのゲート電極に接続され、ゲート電極は初期化制御信号線L4に接続されている。初期化スイッチISTは、初期化制御信号線L4から供給される制御信号IGによりオン、オフ制御される。初期化スイッチISTは、制御信号IGに応答して、駆動回路DRと初期化配線Sgiとの接続、非接続を制御する。駆動回路DRと初期化配線Sgiとを初期化スイッチISTにて接続することにより、初期化配線Sgiから初期電位(初期化電圧)Viniを駆動回路DRに取り込むことができる。
 リセットスイッチRSTにおいて、ソース電極はリセット配線Sgrに接続され、ドレイン電極は駆動トランジスタDRTのゲート電極に接続され、ゲート電極はリセット制御信号線L5に接続されている。リセット配線Sgrは、リセット電源に接続され、定電位であるリセット電位Vrstに固定される。リセットスイッチRSTは、リセット制御信号線L5を通して与えられる制御信号RGによりオン、オフ制御される。リセットスイッチRSTがオンに切り替えられることにより、駆動トランジスタDRTのソース電極の電位をリセット電位Vrstにリセットすることができる。
 保持容量Csは、等価回路としては、駆動トランジスタDRTのゲート電極とソース電極との間に接続されている。補助容量Cadは、等価回路としては、駆動トランジスタDRTのソース電極と定電位の配線としての第1電源線SL1との間に接続されている。
 図1に示したパネルドライバ5は、走査線駆動回路YDR1およびYDR2と、信号線駆動回路XDRとを制御する。パネルドライバ5は、外部から供給されるデジタル映像信号および同期信号を受け取り、垂直走査タイミングを制御する垂直走査制御信号と、水平走査タイミングを制御する水平走査制御信号とを、同期信号に基づいて発生させる。なお、ここでは、2つの走査線駆動回路YDR1およびYDR2が設けられる構成を例示したが、走査線駆動回路は1つであってもよい。
 パネルドライバ5は、これら垂直走査制御信号および水平走査制御信号をそれぞれ走査線駆動回路YDR1およびYDR2と、信号線駆動回路XDRとに供給すると共に、水平走査タイミングおよび垂直走査タイミングに同期してデジタル映像信号および初期化信号を信号線駆動回路XDRに供給する。
 信号線駆動回路XDRは、水平走査制御信号の制御により各水平走査期間において順次得られる映像信号をアナログ形式に変換し階調に応じた映像信号Vsigを複数の映像信号線VLに供給する。パネルドライバ5は、第1電源線SL1を高電位PVDDに固定し、第2電源線SL2を低電位PVSSに固定し、リセット配線Sgrをリセット電位Vrstに固定し、初期化配線Sgiを初期化電位Viniに固定する。なお、第1電源線SL1の電位、第2電源線SL2の電位、リセット配線Sgrの電位および初期化配線Sgiの電位は、信号線駆動回路XDRを介して設定されてもよい。
 なお、図3において例示した副画素SPの回路構成は一例であり、少なくとも駆動トランジスタDRTと、点灯制御スイッチLCT1およびLCT2と、光源LED1およびLED2とを含むものであれば、副画素SPの回路構成は他の構成であってもよい。例えば図4に示すように、点灯制御スイッチLCT1およびLCT2の両方がNチャネル型のTFTにより構成され、点灯制御スイッチLCT1のゲート電極に点灯制御信号線L2Aが接続され、点灯制御スイッチLCT2のゲート電極に点灯制御信号線L2Bが接続される回路構成であってもよい。この構成の場合、点灯制御スイッチLCT1は点灯制御信号線L2Aに与えられる制御信号LG1によりオン、オフ制御され、点灯制御スイッチLCT2は点灯制御信号線L2Bに与えられる制御信号LG2によりオン、オフ制御される。制御信号LG1は制御信号LG2とは異なるタイミングに点灯制御信号線L2Aに与えられ、制御信号LG2は制御信号LG1とは異なるタイミングに点灯制御信号線L2Bに与えられる。
 図5は、光源LED1およびLED2の点灯動作を説明するための図である。駆動回路DRは、走査線駆動回路YDR2が点灯制御スイッチLCT1およびLCT2に制御信号LGを与える1水平走査期間毎に、光源LED1およびLED2のうちの一方をオフからオンに切り替え、他方をオンからオフに切り替える。
 具体的には、図5に示すように、第1水平走査期間H1に含まれるリセット期間RST1において制御信号LGの電圧がHレベルからLレベルにシフトすると、駆動回路DRは、リセット期間RST1に続く電位生成期間PGT1において、光源LED1およびLED2を駆動するための電位(駆動電位)を生成する。なお、リセット期間RST1において、駆動トランジスタDRTのソース電極の電位はリセット電位Vrstにリセットされる。
 電位生成期間PGT1に続く点灯期間LT1において、駆動回路DRは、生成された駆動電位に基づく駆動電流を光源LED1およびLED2に出力する。上記したように、点灯制御スイッチLCT1およびLCT2のゲート電極には、Lレベルの制御信号LGが与えられているため、Nチャネル型の点灯制御スイッチLCT1は非導通状態であり、Pチャネル型の点灯制御スイッチLCT2は導通状態である。つまり、点灯期間LT1においては、駆動回路DRから出力された駆動電流は光源LED2にのみ流れ、光源LED2は点灯状態となり、光源LED1は消灯状態となる。
 一方、第1水平走査期間H1に続く第2水平走査期間H2に含まれるリセット期間RST2において制御信号LGの電圧がLレベルからHレベルにシフトすると、駆動回路DRは、リセット期間RST2に続く電位生成期間PGT2において、駆動電位を生成する。なお、リセット期間RST2において、駆動トランジスタDRTのソース電極の電位はリセット電位Vrstにリセットされる。
 電位生成期間PGT2に続く点灯期間LT2において、駆動回路DRは、生成された駆動電位に基づく駆動電流を光源LED1およびLED2に出力する。上記したように、点灯制御スイッチLCT1およびLCT2のゲート電極には、Hレベルの制御信号LGが与えられているため、Nチャネル型の点灯制御スイッチLCT1は導通状態であり、Pチャネル型の点灯制御スイッチLCT2は非導通状態である。つまり、点灯期間LT2においては、駆動回路DRから出力された駆動電流は光源LED1にのみ流れ、光源LED1は点灯状態となり、光源LED2は消灯状態となる。
 以上のような点灯動作が繰り返し実行されることにより、副画素SPに含まれる2つの光源LED1およびLED2のうちの一方のみを点灯させ、他方を消灯させることが可能である。言い換えると、副画素SPに含まれる2つの光源LED1およびLED2を交互に点灯させることが可能である。
 なお、ここでは、光源LED1およびLED2が1水平走査期間毎に交互に点灯される場合について説明したが、これに限定されず、光源LED1およびLED2は例えば1秒毎(60フレーム毎)に交互に点灯されるとしてもよい。
 ここで、図6に示すマイクロLEDの温度特性を参照しながら、本実施形態に係る表示装置1の効果について説明する。
 図6は、マイクロLEDの発光色毎に、温度と輝度効率の関係を示した図である。図6において、実線は赤色のマイクロLEDの温度特性を示し、破線は緑色のマイクロLEDの温度特性を示し、一点鎖線は青色のマイクロLEDの温度特性を示している。図6に示すように、マイクロLEDは、いずれの発光色であっても、温度が高くなるにつれて輝度効率(単に輝度と称されてもよい)が低下するといった特性を有している。マイクロLEDは点灯時に発熱するため、マイクロLEDの温度は点灯時間に比例して高くなる。つまり、マイクロLEDの輝度効率は点灯時間に比例して低下する。マイクロLEDの輝度効率の低下は、マイクロLEDを用いた表示装置の表示品位を低下させる恐れがある。
 これに対し、本実施形態に係る表示装置1は、2つの光源LED1およびLED2と、これら光源LED1およびLED2を交互に点灯させる駆動回路DRと、を含む副画素SP(を含む画素PX)を備えている。これによれば、本実施形態に係る表示装置1においては、光源LED1およびLED2のうちの一方が点灯している最中に、他方は消灯して放熱することができるため、光源LED1およびLED2の温度が高くなり過ぎることを抑制することが可能であり、光源LED1およびLED2の輝度効率が低下してしまうことを抑制することが可能である。なお、光源LED1およびLED2には微小なダイオード素子であるマイクロLEDが用いられるため、1つの副画素SPに対して2つの光源LED1およびLED2が設けられたとしても、副画素SPのサイズが従来よりも必要以上に大きくなることがなく、表示装置の高精細化および大型化にも十分に対応することが可能である。
 なお、図6に示したように、青色のマイクロLEDは、赤色および緑色のマイクロLEDに比べて、温度が高くなっても輝度効率があまり低下しないという特性を有している。このため、本実施形態に係る表示装置1には、図7に示すように、赤色の副画素SP1および緑色の副画素SP2は、2つの光源LED1(LED1R,LED1G)およびLED2(LED2R,LED2G)と、これら光源LED1およびLED2を交互に点灯させる駆動回路DR(DRR,DEG)とを含み、青色の副画素SP3は、1つの光源LEDBと、当該光源LEDBのオン、オフを制御する駆動回路DRBとを含む構成が適用されてもよい。この構成によれば、温度の影響を受け易い赤色の副画素SP1および緑色の副画素SP2にそれぞれ含まれる光源LED1およびLED2の輝度効率の低下を抑制しつつ、温度の影響を受け辛い青色の副画素SP3の構成を簡略化することが可能である。
 また、本実施形態においては、光源LED1およびLED2を交互に点灯させることで、光源LEDの点灯に伴う発熱よりも光源LEDの消灯に伴う放熱の方が大きくなるようにして、光源LEDの温度の上昇を抑制するとしたが、これに限定されず、本実施形態に係る表示装置1には、光源LEDの温度の上昇を抑制可能な構成であれば任意の構成を適用することが可能である。
 また、光源LED1と光源LED2の光学特性にバラツキがあると、交互に点灯する際に表示品位の低下が発生する可能性がある。そのため、同色の光源LED1と光源LED2の光学特性はなるべく均一となるように揃える必要があり、光源LED1と光源LED2の光学特性に顕著なバラツキを持たせることは望まれるものではない。
 以上説明した少なくとも1つの実施形態によれば、表示品位の低下を抑制することが可能な表示装置1を提供することが可能である。
 本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
 DA…表示領域、SA…周辺領域、PX…画素、SP1,SP2,SP3…副画素、DRR,DRG,DRB…駆動回路、LED1R,LED2R,LED1G,LED2G,LED1B,LED2B…光源。

Claims (10)

  1.  画像を表示する表示領域と、
     前記表示領域にマトリクス状に配列される複数の画素と、を具備し、
     前記複数の画素は、
     第1光源と、第2光源と、前記第1光源および前記第2光源の動作を制御する第1駆動回路と、をそれぞれ備え、
     前記第1駆動回路は、
      前記第1光源を点灯させる場合前記第2光源を消灯させ、前記第2光源を点灯させる場合前記第1光源を点灯させる、
     表示装置。
  2.  前記複数の画素は、赤色に対応する第1副画素と、緑色に対応する第2副画素と、青色に対応する第3副画素と、をそれぞれ含み、
     前記第1副画素は、赤色の光を放つ前記第1光源および前記第2光源と、前記第1駆動回路と、を備え、
     前記第2副画素は、緑色の光を放つ前記第1光源および前記第2光源と、前記第1駆動回路と、を備え、
     前記第3副画素は、青色の光を放つ前記第1光源および前記第2光源と、前記第1駆動回路と、を備える、
     請求項1に記載の表示装置。
  3.  前記複数の画素は、赤色に対応する第1副画素と、緑色に対応する第2副画素と、青色に対応する第3副画素と、をそれぞれ含み、
     前記第1副画素は、赤色の光を放つ前記第1光源および前記第2光源と、前記第1駆動回路と、を備え、
     前記第2副画素は、緑色の光を放つ前記第1光源および前記第2光源と、前記第1駆動回路と、を備え、
     前記第3副画素は、青色の光を放つ光源と、前記光源の動作を制御する第2駆動回路と、を備える、
     請求項1に記載の表示装置。
  4.  前記第1駆動回路は、前記第1光源および前記第2光源に向けて駆動電流を出力する駆動トランジスタと、第1スイッチと、第2スイッチと、を含み、
     前記第1スイッチは、前記駆動トランジスタと前記第1光源の間に配置され、
     前記第2スイッチは、前記駆動トランジスタと前記第2光源の間に配置される、
     請求項1に記載の表示装置。
  5.  前記第1駆動回路は、
     前記第1光源を点灯させる場合、前記第1スイッチをオンし、前記第2スイッチをオフし、
     前記第2光源を点灯させる場合、前記第1スイッチをオフし、前記第2スイッチをオンする、
     請求項4に記載の表示装置。
  6.  前記第1スイッチは、Nチャネル型のトランジスタであり、
     前記第2スイッチは、Pチャネル型のトランジスタであり、
     前記第1スイッチおよび前記第2スイッチのゲート電極には、前記第1スイッチおよび前記第2スイッチのうちの一方をオンし、他方をオフする制御信号が同じタイミングに与えられる、
     請求項5に記載の表示装置。
  7.  前記第1スイッチおよび前記第2スイッチは、Nチャネル型のトランジスタであり、
     前記第1スイッチのゲート電極には、前記第1スイッチをオンする第1制御信号が与えられ、
     前記第2スイッチのゲート電極には、前記第2スイッチをオンする第2制御信号が、前記第1制御信号が前記第1スイッチに与えられるタイミングとは異なるタイミングに与えられる、
     請求項5に記載の表示装置。
  8.  前記第1光源の陰極および前記第2光源の陰極のそれぞれは、共通する低電位の電源線に接続され、
     前記第1光源の陽極は、前記第1スイッチのソース電極に接続され、
     前記第2光源の陽極は、前記第2スイッチのドレイン電極に接続される、
     請求項6に記載の表示装置。
  9.  前記第1光源の陰極および前記第2光源の陰極のそれぞれは、共通する低電位の電源線に接続され、
     前記第1光源の陽極は、前記第1スイッチのソース電極に接続され、
     前記第2光源の陽極は、前記第2スイッチのソース電極に接続される、
     請求項7に記載の表示装置。
  10.  前記第1光源および前記第2光源は、マイクロLEDである、
     請求項1に記載の表示装置。
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