(57)【要約】【課題】  入力画像の特徴に応じて特性の異なる第１の蛍光体と第二の蛍光体の使用比率を最適に変更することで、寿命性能と表示性能の両立する表示装置の提供が目的である。【解決手段】  本発明の表示装置では、第１の蛍光体と、該第１の蛍光体よりも寿命が長くかつ残光時間が長い第２の蛍光体と、該蛍光体を励起して発光させるための表示素子と、で１画素が形成される表示部と、入力画像信号の動き特性に応じて、１画素内での前記第１の蛍光体と前記第２の蛍光体との使用比率を最適に変更する制御回路と、を有する。  また、第１の蛍光体と、該第１の蛍光体よりも寿命が長くかつ広い色域を実現できる第２の蛍光体と、該蛍光体を励起して発光させるための表示素子と、で１画素が形成される表示部と、入力画像信号の動き特性に応じて、１画素内での前記第１の蛍光体と前記第２の蛍光体との使用比率を変更する制御回路と、を有することで実現する。【選択図】  図１
2007286418.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第1の蛍光体と、該第1の蛍光体よりも寿命が長くかつ残光時間が長い第2の蛍光体と、該蛍光体を励起して発光させるための表示素子と、で１画素が形成される表示部と、入力画像信号の動き特性に応じて、1画素内での前記第1の蛍光体と前記第2の蛍光体との使用比率を変更する制御回路と、を有する表示装置。
【請求項２】
第1の蛍光体と、該第1の蛍光体よりも寿命が長くかつ広い色域を実現できる第2の蛍光体と、該蛍光体を励起して発光させるための表示素子と、で１画素が形成される表示部と、入力画像信号の動き特性に応じて、1画素内での前記第1の蛍光体と前記第2の蛍光体との使用比率を変更する制御回路と、を有する表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１の目的に、電界放出素子において、エミッタに悪影響を与える蛍光体からのガス放出を解決し、寿命を改善する記載があり、特許文献２の課題に、４原色以上で映像を表示する映像表示装置において、既存のＲＧＢシステムとの互換性を保持して色域を拡大する事を目的とするという記載がある。
【０００３】
特許文献１の目的には、エミッタに悪影響を与える蛍光体からのガス放出を解決し、寿命を改善すると、記載されている。これは電子放出素子の劣化を抑制する提案であって、蛍光体そのものの寿命を改善する物ではない。本願では動画応答性能の優れた第１の蛍光体と、該第１の蛍光体より長寿命かつ高色純度の第２の蛍光体を具備し、第１と第２の蛍光体の使用比率を映像信号の動き特性に応じて変更することで、蛍光体の輝度劣化を主に軽減している点が異なる。
【０００４】
また、特許文献２では、４原色以上で映像を表示する映像表示装置について記載がされている。上記特許文献の課題では、既存のＲＧＢシステムとの互換性を保持して色域を拡大することを目的しており、請求項１では３原色についてｓＲＧＢと同一の光と限定し、かつ、Ｇ原色より低い輝度を持つ第４の原色の光を持つと事を特徴とする映像表示方法に限定している。
【０００５】
本願は入力画像信号の動き特性に応じて第１と第２の蛍光体の使用比率が変更している点が大きく異なる。
【特許文献１】特開２０００−２６０３６０号公報
【特許文献２】特開２００３−２２８３６０号公報
【特許文献３】特開平１１−２９７２２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
現在まで表示装置の輝度低下軽減方法として、表示素子の改良、蛍光体の改良、製造工程改善など、いくつか提案されてきている。
【０００７】
本発明では、入力画像信号の動き特性に応じて第一の蛍光体と第二の蛍光体の使用比率を最適に使い分けることにより、表示性能と寿命性能のさらなる向上を目指している。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の表示装置では、残光時間が短く動画性能の優れた第１の蛍光体と、該第１の蛍光体よりも寿命が長くかつ残光時間が長い第２の蛍光体と、該蛍光体を励起して発光させるための表示素子と、で１画素が形成される表示部と、入力画像信号の動き特性に応じて、１画素内での前記第１の蛍光体と前記第２の蛍光体との使用比率を最適に変更する制御回路と、を有する。
【０００９】
また、第１の蛍光体と、該第１の蛍光体よりも寿命が長くかつ広い色域を実現できる第２の蛍光体と、該蛍光体を励起して発光させるための表示素子と、で１画素が形成される表示部と、入力画像信号の動き特性に応じて、１画素内での前記第１の蛍光体と前記第２の蛍光体との使用比率を変更する制御回路と、を有することで実現する。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１について、
［効果］動画応答性能が良く、長寿命な表示装置を提供できる。
【００１１】
［理由］入力画像信号の動き特性に応じて、第一の蛍光体と第二の蛍光体の使用比率を変更することで、動きの多く切れ味の良さを求められる映像では応答性が優れた第一の蛍光体を主に発光させ、動きが少なく輝度劣化や焼付き現象を起しやすい映像では第二の蛍光体を主に発光させることにより実現する。
【００１２】
請求２について、
［効果］動画応答性能が良く、長寿命で広色域な表示装置を提供できる。
【００１３】
［理由］入力画像信号の動き特性に応じて、第一の蛍光体と第二の蛍光体の使用比率を変更する部分は請求項１と同じ。請求項２では第二の蛍光体の特性が異なり、長寿命かつ第一の蛍光体より色純度が高い蛍光体を用いる為、動きの少ない静止画像などにおいては、より広色域で鮮やかな再現が可能となるとともに長寿命な画像表示装置が提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
残光時間が短く動画性能の優れた第１の蛍光体と、該第１の蛍光体よりも寿命が長くかつ残光時間が長い第２の蛍光体と、該蛍光体を励起して発光させるための表示素子と、で１画素が形成される表示部と、入力画像信号の動き特性に応じて、１画素内での前記第１の蛍光体と前記第２の蛍光体との使用比率を変更する制御回路と、を有することによって、入力映像信号で動きの多い画像の場合には第１の蛍光体の使用比率を高め、逆に動きの少ない画像の場合は、第２の蛍光体の使用比率を高める。第２の蛍光体は寿命特性に優れているため、輝度劣化や焼付きをおこしやすい動きの少ない画像を長時間表示する場合にも、表示品位の低下を軽減できる。
【００１５】
また、第１の蛍光体と、該第１の蛍光体よりも寿命が長くかつ広い色域を実現できる第２の蛍光体と、該蛍光体を励起して発光させるための表示素子と、で１画素が形成される表示部と、入力画像信号の動き特性に応じて、１画素内での前記第１の蛍光体と前記第２の蛍光体との使用比率を変更する制御回路と、を有することによって、動きの少ない画像においては、上記の効果に加え、色再現範囲が広くなるという利点がある。
【００１６】
図３、図４は表示素子の点灯状況を説明する図である。
【００１７】
（以後、動きの多い画像の説明）
図３は動きの多い画像の表示に適した表示素子の点灯例を示した図である。動きの多い画像とは、一般的にいう動画または動画像のことを指しており、テレビ映像やＤＶＤ・ビデオ映像、ＤＶ（デジタルビデオ）や携帯電話で撮影されたプライベートコンテンツ、ＰＣのＣＧやストリーミング映像などがある。動画像では応答性能が重要になるが、第１の蛍光体Ｇ1（３０２）は、第２の蛍光体（３０３）より応答が速く残光時間が短いという特徴がある。また、第２の蛍光体Ｇ2（３０３）は、第１の蛍光体（３０２）より高寿命で、色純度が高いという長所がある一方で、残光時間が長いという特徴をもっている。
【００１８】
なお、本実施例では、Ｇ（緑）について、第１と第２の蛍光体を有した例をあげたが、Ｒ（赤）や、寿命特性の更なる向上が望まれているＢ（青）についても、同様の構成にしても良い。
【００１９】
１０５の動き検出器は入力画像信号に応じて、第１の蛍光体と第２の蛍光体の使用比率を動画応答性能、焼付き、輝度低下など、表示品位が最適となるように判定し、１０６の蛍光体使用比率変回路に蛍光体の使用率を変更・指示する部分である。図３の説明図では動きの多い画像を想定している為、３０２のＧ1の発光輝度を増やし、３０３のＧ2の発光輝度は少なくする指示を１０６に行っている。
【００２０】
１０６の蛍光体使用比率変更回路では、ＲＧＢの映像信号をＲＧ1Ｇ2Ｂの駆動信号に変換する部分で、３０２のＧ1と３０３のＧ2については、１０５で指示された比率で点灯させる為の駆動信号を発生機能し、１０７の表示装置に伝送する機能を有している。
【００２１】
１０７の表示装置では１０６で変換されたＲＧ1Ｇ2Ｂ形式の駆動信号を受けとり、
表示を行う。
【００２２】
（以後、動きの少ない画像の説明）
図４は、動きの少ない画像の表示に適した表示素子の点灯例を示した図である。
【００２３】
動きの少ない画像とは、静止画又は静止画像と言われ、一般的にはデジカメ（デジタルカメラ）で撮影された画像など、画面全体が止まっている見える画像を指す場合が多いが、ここではこれに加え、ＥＰＧ（電子番組表）やチャンネル番号やロゴ、時刻表示、アイコン類に加え、表示装置の各種設定する際に表示されるＯＳＤ（オンスクリーンディスプレイ）等、動画像と一緒に表示される画像であっても部分的に止って見える画像についてはその特定範囲については静止画像とみなす処理を行う。
【００２４】
静止画像など動きの少ない映像では、長時間にわたり同じ素子を明るく点灯するケースがあり、これが焼付きや輝度低下など、著しく表示品を低下してしまう原因の一つである。
【００２５】
これを回避又は軽減する為、動きの少ない画像では、図３とは逆の使用比率でＧ1とＧ2を点灯する。
【００２６】
第１の蛍光体Ｇ1（４０２）や、第２の蛍光体（４０３）は、それぞれ、図３の第１の蛍光体Ｇ1（３０２）や、第２の蛍光体（３０３）と全く同じ特性を有している。
【００２７】
１０５の動き検出器は、入力画像信号に応じて、第１の蛍光体と第２の蛍光体の使用比率を動画応答性能、焼付き、輝度低下など、表示品位が最適となるように判定し、１０６の蛍光体使用比率変回路に蛍光体の使用率を変更・指示する部分である。
【００２８】
図４の説明図では動きの少ない画像を想定している為、４０２のＧ1の発光輝度を減らし、４０３のＧ2の発光輝度は増やす指示を１０６に行っている。
【００２９】
１０６の蛍光体使用比率変更回路では、ＲＧＢの映像信号をＲＧ1Ｇ2Ｂの駆動信号に変換する部分で、３０２のＧ1と３０３のＧ2については、１０５で指示された比率で点灯させる為の駆動信号を発生機能し、１０７の表示装置に伝送する機能を有している。
【００３０】
１０７の表示装置では１０６で変換されたＲＧ1Ｇ2Ｂ形式の駆動信号を受けとり、
表示を行う。
【００３１】
以上説明のとおり、動きの多い画像では、Ｒ、Ｂと主にＧ1を点灯し、動きの少ない画像では、Ｒ、Ｂと主にＧ2を点灯するという、蛍光体の最適な使い分けによる効果と、単純にＧ1とＧ2とに点灯時間が分散されるという効果により、表示性能と寿命性能のさらなる向上が可能となる。
【実施例１】
【００３２】
次に、実施例１（実施条件）を示す。図１は本実施例１のブロック図である。
【００３３】
１０１又は１０２には映像信号入力端子である。
【００３４】
本例では１０１がＹＰｂＰｒ信号であるため、１０３の色変換器にてＲＧＢ信号に変換され、変換後に１０４の入力切替器に接続される。１０２の映像信号は本例ではＲＧＢ信号で、１０４の入力切替器には変換なしに接続される。
【００３５】
１０４の入力切換器で選択された映像信号は１０６の蛍光体使用比率変換回路へ伝送されるとともに、１０５の動き検出器にも同様に伝送される。
【００３６】
１０５の動き検出部では入力された画像の動き量を１画素単位で検出し、第１の蛍光体と第２の蛍光体の使用比率が、動画応答性能、焼付き、輝度劣化など、表示品位が最適になるように１０６の蛍光体使用比率変換回路に対し指示する部分である。
【００３７】
１０６の蛍光体使用比率変更回路では、ＲＧＢの映像信号をＲＧ1Ｇ2Ｂの駆動信号に変換する部分で、第１の蛍光体であるＧ1と第２の蛍光体であるＧ2については、１０５で指示された使用比率で点灯させる駆動信号を発生し、１０７の表示装置に伝送する。
【００３８】
１０７の表示装置では１０６で変換されたＲＧ1Ｇ2Ｂ形式の駆動信号を受けとり、表示素子が点灯する。
【００３９】
図２は図１の１０７上に具備された表示素子の一部を示した図である。表示素子の配置は（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）でも良い。図２の（ａ）は（ｂ）を広範囲に示した図である。
【００４０】
本実施例１では、図２のＲ（赤）蛍光体とＢ（青）蛍光体にはＰ２２（ＪＥＤＥＣ）を用い、Ｇ1（緑）の第１の蛍光体にはＰ２２、Ｇ2の第２の蛍光体にはＰ１（ＪＥＤＥＣ）を用いている。Ｐ２２は一般的にＣＲＴで使用されている蛍光体で、ＪＥＤＥＣの残光特性区分は短残光と定義されている。我々の測定では減衰時間（１００％→１０％）がおおよそ０．０３〜１ｍｓであった。
【００４１】
一方、Ｇ2のＰ１蛍光体はＪＥＤＥＣでの残光特性区分が中残光と定義されている。我々が測定したところ減衰時間（１００％→１０％）が約１２ｍｓと、動画応答性能は劣っている。
【００４２】
しかしながら、Ｇ2のＰ１蛍光体はレーダーやオシロスープの表示装置に使用されており、蛍光体劣化し少なく輝度低下のしにくい特性をもっている。
【００４３】
なお、前述の特許文献３では、長蛍光寿命蛍光体（残光時間が長い）と短蛍光寿命蛍光体（残光時間が短い）とを、混合または積層し具備することで、各色の蛍光寿命を略一致させ、動画表示時の疑似輪郭や色付きなどを防止する提案がなされているが、本実施例では、混合または積層するのではなく、画像の動き量に応じて第１の蛍光体と第２の蛍光体の使用比率を変更している点が大きく異なる。
【００４４】
これにより本実施例では、動きの多い画像では、Ｒ、Ｂと第１の蛍光体Ｇ1の使用比率を高め、残像や色付きのない動画応答性能に優れた表示が可能となり、また、動きの少ない画像では、Ｒ、Ｂと第２の蛍光体Ｇ2の使用比率を高めることで、輝度低下や焼付きをなどを軽減し寿命性能のさらなる向上が可能になる。
【実施例２】
【００４５】
次に、実施例２（実施条件）では色再現範囲について示す。
【００４６】
画像表示装置構成の図１と、表示素子配列の図２は本実施例１と同様である。
【００４７】
本実施例１の図２と同様に、Ｒ（赤）蛍光体とＢ（青）蛍光体にはＰ２２（ＪＥＤＥＣ）を用いる。また、Ｇ1（緑）の第１の蛍光体にはＰ２２、Ｇ2の第２の蛍光体にはＰ１（ＪＥＤＥＣ）を用いる点も同様であるが、Ｐ２２−Ｇ（緑）とＰ１−Ｇ（緑）とで色純度が異なる。
【００４８】
図６はＲＧ1ＢとＲＧ2Ｂとで構成される色再現範囲の比較をおこなった図である。
【００４９】
Ｐ２２蛍光体は一般的にＣＲＴでの使用されており、短残光であるとともに、ＲＧ1Ｂの三角形で表す色再現範囲はほぼＥＢＵとなる。
【００５０】
一方、Ｐ１蛍光体を用いたＧ2は中残光であるが寿命性能が優れているとともに、色純度が高いという特性を持っており、ＲＧ2Ｂの三角形で表す色再現範囲がＥＢＵより広くなるという特徴がある。
【００５１】
本実施例１と同様に、１０５の動き検出部では入力された画像の動き量に応じて、第１の蛍光体と第２の蛍光体の使用比率を、動画応答性能、焼付き、輝度劣化など、表示品位が最適になるように判定し、１０６の蛍光体使用比率変更回路では、ＲＧＢの映像信号をＲＧ1Ｇ2Ｂの駆動信号に変換する部分で、１０５で指示された使用比率で点灯させる為の駆動信号を発生機能し、１０７の表示装置で変換されたＲＧ1Ｇ2Ｂ形式の駆動信号にしたがって表示素子を点灯することで、動きの多い画像では、動画応答性能に優れた表示を行い、動きの少ない画像では寿命性能の向上と同時にＥＢＵより広色域な色再現が実現できる。
【実施例３】
【００５２】
次に、実施例３（実施条件）を示す。
【００５３】
表示素子配列及び蛍光体は実施例２と同様である。
【００５４】
図５は本実施例３のブロック図である。５０１又は５０２には映像信号入力端子である。本例では５０１をＴＶ映像などのＹＰｂＰｒ信号が入力される事を想定している。５０１のＹＰｂＰｒ信号は５０３の色変換器にてＲＧＢ信号に変換されると共に、変換後に５０４の入力切替器では動きの多い画像信号として識別される。
【００５５】
５０２の映像信号はＰＣ（パーソナル・コンピュータ）から出力されるＲＧＢ信号で、５０４の入力切替器に変換なしで接続され、動きの少ない画像信号として識別される。
【００５６】
５０４の入力切換器では、５０１または５０２のいづれかを選択する共に、蛍光体使用比率指定信号が５０６の蛍光体使用比率変換回路へ伝送され、また、選択された映像信号は５０６の蛍光体使用比率変換回路へ伝送される。
【００５７】
本実施例３では、５０１から入力されるＴＶ映像は動きの多い画像が大半をしめると判断し、また、５０２から入力されるＰＣ（パーソナルコンピュータ）映像は動きの少ない画像と判断する事で、実施例１の１０５の動き検出器を省略し、蛍光体の使用比率を切替える構成をとっている。使用比率指定値としては、蛍光体Ｇ1：Ｇ2の比が１００：０や８０：２０などに設定する事が可能である。
【００５８】
これにより、５０１から入力されたＴＶ映像では、動画応答性能に優れた表示を行い、５０２から入力されたＰＣ映像では寿命性能向上と同時にＥＢＵより広色域な色再現が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】実施例１の形態における構成を説明する図である。
【図２】実施例の形態における表示素子の配置を説明する図である。
【図３】表示素子の点灯状況を説明する図である。
【図４】表示素子の点灯状況を説明する図である。
【図５】実施例３の形態における構成を説明する図である。
【図６】実施例２の形態において色再現範囲を示す図である。
【符号の説明】
【００６０】
１０１  映像信号ＹＰｂＰｒ
１０２  映像信号ＲＧＢ
１０３  色変換機
１０４  入力切替機
１０５  動き検出器
１０６  蛍光体使用比率変更回路
１０７  表示回路
３０１  Ｒ（赤）
３０２  Ｇ1（第１緑）
３０３  Ｇ2（第２緑）
３０４  Ｂ（青）
４０１  Ｒ（赤）
４０２  Ｇ1（第１緑）
４０３  Ｇ2（第２緑）
４０４  Ｂ（青）
５０１  映像信号ＹＰｂＰｒ（ＴＶ映像）
５０２  映像信号ＲＧＢ（ＰＣ映像）
５０３  色変換機
５０４  入力切替機
５０６  蛍光体使用比率変更回路
５０７  表示回路
【図１】
2007286418.tif 000003
【図２】
2007286418.tif 000004
【図３】
2007286418.tif 000005
【図４】
2007286418.tif 000006
【図５】
2007286418.tif 000007
【図６】
2007286418.tif 000008