(57)【要約】【課題】画面の動的コントラスト比を高めて表示品質を高め、さらに消費電力を低くする表示装置、表示装置の駆動方法、および液晶表示装置を提供する。【解決手段】第１走査信号を伝達する複数の第１走査線と、第１データ信号を伝達する複数の第１データ線と、第１走査線および第１データ線によって定義され、それぞれの画素回路を有する複数の第１画素領域とを有するパネル組立体と、第２走査信号を伝達する複数の第２走査線と、第２データ信号を伝達する複数の第２データ線と、第２走査線および第２データ線によって定義される複数の第２画素領域とを有するバックライトユニットとを備え、第２画素領域は、複数の第１画素領域のうちの少なくとも２つの第１画素領域に対応し、少なくとも２つの第１画素領域のうち最も高い階調に対応して発光する表示装置が提供される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１走査信号を伝達する複数の第１走査線と、第１データ信号を伝達する複数の第１データ線と、前記第１走査線および前記第１データ線によって定義され、それぞれの画素回路を有する複数の第１画素領域とを有するパネル組立体と；
第２走査信号を伝達する複数の第２走査線と、第２データ信号を伝達する複数の第２データ線と、前記第２走査線および前記第２データ線によって定義される複数の第２画素領域とを有するバックライトユニットと；
を備え、
前記第２画素領域は、前記複数の第１画素領域のうちの少なくとも２つの第１画素領域に対応し、前記少なくとも２つの第１画素領域のうち最も高い階調に対応して発光することを特徴とする、表示装置。
【請求項２】
前記第２画素領域は、電界放出アレイ型電子放出素子にカソード電極とゲート電極を有して、前記ゲート電極とカソード電極の電圧差によって発光制御され、
前記ゲート電極には前記第２走査信号が印加され、前記カソード電極には前記第２データ信号が印加されることを特徴とする、請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記少なくとも２つの第１画素領域に対応する前記第２画素領域に印加される前記第２走査信号は、前記少なくとも２つの第１画素領域に対応する第１走査信号が印加される第１期間の間に前記第２走査線に印加され、
前記第２画素領域には、前記少なくとも２つの第１画素領域のうち、最初のデータ信号が印加される時点に対応して、前記最も高い階調に対応する第２データ信号が印加されることを特徴とする、請求項２に記載の表示装置。
【請求項４】
前記少なくとも２つの第１画素領域のうち最初のデータ信号が印加されるとき、前記第２データ信号は、最も高い階調を示すためのカソード電圧として前記カソード電極に印加されることを特徴とする、請求項３に記載の表示装置。
【請求項５】
前記バックライトユニットは、
前記少なくとも２つの第１画素領域のうち、最も高い階調に対応する階調を前記第２画素に表示するための発光信号を生成し、
前記最も高い階調を示すためのカソード電圧は、前記発光信号に対応することを特徴とする、請求項４に記載の表示装置。
【請求項６】
前記発光信号は、少なくとも６ビットのデジタルデータであることを特徴とする、請求項５に記載の表示装置。
【請求項７】
前記少なくとも２つの第１画素領域に対応する前記第２画素領域に伝えられる前記第２走査信号は、前記少なくとも２つの第１画素領域に対応する第１走査信号が伝えられる第１期間の間前記第２走査線に印加され、
前記第２画素領域には、前記少なくとも２つの第１画素領域のうち最初の第１データ信号が印加される時点に対応して、前記少なくとも２つの第１画素領域のうち最も高い階調に対応する期間の間に一定である第２データ信号が印加されることを特徴とする、請求項２に記載の表示装置。
【請求項８】
前記第２画素領域には、前記少なくとも２つの第１画素領域のうち最初のデータ信号が印加される時点に同期して、前記最も高い階調に対応する期間の間に前記第２データ信号が一定のカソード電圧として印加されることを特徴とする、請求項７に記載の表示装置。
【請求項９】
前記バックライトユニットは、
前記少なくとも２つの第１画素領域のうち、最も高い階調に対応する階調を前記第２画素領域に示すための発光信号を生成し、
前記最も高い階調に対応する期間は、前記発光信号に対応する期間であることを特徴とする、請求項８に記載の表示装置。
【請求項１０】
前記発光信号は、少なくとも６ビットのデジタルデータであることを特徴とする、請求項９に記載の表示装置。
【請求項１１】
第１選択信号を伝達する複数の第１走査ラインと、第１データ信号を伝達する複数の第１データラインと、前記第１走査ラインおよび前記第１データラインによって定義され、それぞれの画素回路を有する複数の第１画素領域とを有するパネル組立体と；
第２選択信号を伝達する複数の第２走査ラインと、第２データ信号を伝達する複数の第２データラインと、前記第２走査ラインおよび前記第２データラインによって定義される複数の第２画素領域とを有し、前記第２画素領域は前記複数の第１画素領域のうちの少なくとも２つの第１画素領域に対応するバックライトユニットと；
を備える表示装置の駆動方法であって：
前記少なくとも２つの第１画素領域に第１選択信号が伝えられる第１期間の間に前記第１画素領域に対応する前記第２画素領域の第２走査ラインに前記第２選択信号を印加するステップと；
前記少なくとも２つの第１画素領域のうち、最初の第１データ信号が印加される時点に対応して、前記第２画素領域の第２データラインに前記第２データ信号を印加するステップと；
を有することを特徴とする、表示装置の駆動方法。
【請求項１２】
前記少なくとも２つの第１画素領域のうち、最も高い階調を検出するステップをさらに有し、
前記第２データ信号を印加するステップは、前記検出されたステップに対応する第２データ信号を前記第２画素領域に印加することを特徴とする、請求項１１に記載の表示装置の駆動方法。
【請求項１３】
前記少なくとも２つの第１画素領域のうち、最も高い階調に対応する階調を前記第２画素領域に表示するための発光信号を生成するステップをさらに有し、
前記第２データ信号を印加するステップにおける第２データ信号は、前記発光信号に対応する電圧を有することを特徴とする、請求項１２に記載の表示装置の駆動方法。
【請求項１４】
前記発光信号は少なくとも６ビットのデジタルデータであることを特徴とする、請求項１３に記載の表示装置の駆動方法。
【請求項１５】
前記少なくとも２つの第１画素領域のうち、最も高い階調を検出するステップをさらに有し、
前記第２データ信号を印加するステップは、前記検出された階調に対応する第１期間の間に一定である第２データ信号を前記第２画素領域に印加することを特徴とする、請求項１１に記載の表示装置の駆動方法。
【請求項１６】
前記少なくとも２つの第１画素領域のうち、最も高い階調に対応する階調を前記第２画素領域に示すための発光信号を生成するステップをさらに有し、
前記第２データ信号を印加するステップの第１期間が前記発光信号に対応することを特徴とする、請求項１５に記載の表示装置の駆動方法。
【請求項１７】
前記発光信号は少なくとも６ビットのデジタルデータであることを特徴とする、請求項１６に記載の表示装置の駆動方法。
【請求項１８】
行方向と列方向に沿って複数のピクセルを有する液晶パネル組立体と；
前記液晶パネル組立体の後方に位置し、前記行方向および前記列方向に沿って前記液晶パネル組立体より小さい数のピクセルを有するバックライトユニットと；
を備え、
前記バックライトユニットは、
前記行方向および前記列方向のうちの一の方向に沿って位置する走査電極と、他の方向に沿って位置するデータ電極とをさらに有し、
前記走査電極と前記データ電極によって、前記ピクセルごとに互いに異なる強さの光を放出することを特徴とする、液晶表示装置。
【請求項１９】
前記液晶パネル組立体は、前記行方向に沿うＭ個のピクセルと前記列方向に沿うＮ個のピクセルを有し、
前記ＭとＮとはそれぞれ２４０以上の整数であることを特徴とする、請求項１８に記載の液晶表示装置。
【請求項２０】
前記バックライトユニットは、前記行方向に沿うＭ’個のピクセルと前記列方向に沿うＮ’個のピクセルを有し、
前記Ｍ’とＮ’とはそれぞれ２〜９９のうちのいずれか１つの整数であることを特徴とする、請求項１９に記載の液晶表示装置。
【請求項２１】
前記バックライトユニットの１つのピクセルが前記行方向と前記列方向のうちの少なくとも一方向に沿って２〜５０ｍｍの大きさを有することを特徴とする、請求項１８に記載の液晶表示装置。
【請求項２２】
前記液晶パネル組立体と前記バックライトユニットとは、下記の条件を満足することを特徴とする、請求項１９に記載の液晶表示装置。
２４０≦（液晶パネル組立体のピクセル数）／（バックライトユニットのピクセル数）≦５８５２
【請求項２３】
前記バックライトユニットの１つのピクセルは、１つの前記走査電極と１つの前記データ電極を含むことを特徴とする、請求項１８に記載の液晶表示装置。
【請求項２４】
前記バックライトユニットの１つのピクセルは、複数の前記走査電極と複数の前記データ電極を含むことを特徴とする、請求項１８に記載の液晶表示装置。
【請求項２５】
前記複数の走査電極は互いに電気的に連結され、前記複数のデータ電極は互いに電気的に連結されることを特徴とする、請求項２４に記載の液晶表示装置。
【請求項２６】
前記バックライトユニットの１つのピクセルは、電界放出アレイ型電子放出素子からなることを特徴とする、請求項１８に記載の液晶表示装置。
【請求項２７】
行方向と列方向に沿って複数のピクセルを有する液晶パネル組立体と；
前記液晶パネル組立体の後方に位置し、前記行方向と前記列方向に沿って前記液晶パネル組立体より小さい数のピクセルを有するバックライトユニットと；
を備え、
前記バックライトユニットは、
真空領域を間において対向配置される前面基板および後面基板と;
前記後面基板上で前記行方向と前記列方向のうちの一の方向に沿って位置する走査電極と;
前記後面基板上で前記行方向と前記列方向のうちの他の方向に沿って位置し、前記走査電極と組合わせて、ピクセルを形成するデータ電極と;
前記走査電極と前記データ電極のうちの１つの電極と電気的に連結する電子放出部と；
前記前面基板の一面に位置する蛍光層と；
を備えることを特徴とする、液晶表示装置。
【請求項２８】
前記電子放出部は、炭素系物質とナノメートルサイズ物質のうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする、請求項２７に記載の液晶表示装置。
【請求項２９】
前記走査電極と前記データ電極とは、絶縁層を間において交差領域を形成することを特徴とする、請求項２７に記載の液晶表示装置。
【請求項３０】
前記バックライトユニットの１つのピクセルごとに１つの前記交差領域が位置することを特徴とする、請求項２９に記載の液晶表示装置。
【請求項３１】
前記バックライトユニットの１つのピクセルごとに２以上の前記交差領域が位置することを特徴とする、請求項２９に記載の液晶表示装置。
【請求項３２】
前記蛍光層は白色蛍光層からなることを特徴とする、請求項２７に記載の液晶表示装置。
【請求項３３】
前記蛍光層は、赤色蛍光層、緑色蛍光層および青色蛍光層を含むことを特徴とする、請求項２７に記載の液晶表示装置。
【請求項３４】
前記前面基板は、光拡散機能を有することを特徴とする、請求項２７に記載の液晶表示装置。
【請求項３５】
前記バックライトユニットは、前記液晶パネル組立体に向かった前記前面基板の一面に位置する拡散板をさらに有することを特徴とする、請求項２７に記載の液晶表示装置。
【請求項３６】
前記液晶パネル組立体は、前記行方向に沿うＭ個のピクセルと前記列方向に沿うＮ個のピクセルを有し、
前記ＭとＮとはそれぞれ２４０以上の整数であることを特徴とする、請求項２７に記載の液晶表示装置。
【請求項３７】
前記バックライトユニットは、前記行方向に沿うＭ’個のピクセルと前記列方向に沿うＮ’個のピクセルを有し、
前記Ｍ'とＮ'とはそれぞれ２〜９９のうちのいずれか１つの整数であることを特徴とする、請求項３６に記載の液晶表示装置。
【請求項３８】
前記バックライトユニットの１つのピクセルは、前記行方向と前記列方向のうちの少なくとも一方向に沿って２〜５０ｍｍの大きさを有することを特徴とする、請求項２７に記載の液晶表示装置。
【請求項３９】
前記液晶パネル組立体と前記バックライトユニットは、下記の条件を満足することを特徴とする、請求項２７に記載の液晶表示装置。
２４０≦（液晶パネル組立体のピクセル数）／（バックライトユニットのピクセル数）≦５８５２
【請求項４０】
複数のゲートラインと複数のデータラインと、前記ゲートラインとデータラインによって定義され、それぞれのピクセル回路を有する複数のピクセルとを有する表示部と;
前記複数のゲートラインそれぞれにゲート信号を印加するゲート駆動部と;
前記複数のデータラインそれぞれにデータ信号を印加するデータ駆動部と；
外部から映像信号を受信し、前記映像信号に対応するゲート駆動信号とデータ駆動信号を生成して、前記ゲート駆動信号と前記データ駆動信号をそれぞれ前記ゲート駆動部とデータ駆動部とに印加する信号制御部と；
を備える液晶表示装置であって：
複数の走査ラインおよび複数のコラムラインを含み、前記走査ラインおよびコラムラインによって定義される複数の発光ピクセルと；
前記複数の走査ラインそれぞれに走査信号を印加する走査駆動部と；
前記複数のコラムラインそれぞれにコラム信号を印加するコラム駆動部と；
を有するバックライトユニットをさらに備え、
前記複数の発光ピクセルは前記複数のピクセルのうちの少なくとも２つに対応することを特徴とする、液晶表示装置。
【請求項４１】
前記信号制御部は、前記映像信号を利用して前記走査駆動部を制御するための走査駆動部制御信号および前記コラム駆動部を制御するためのコラム駆動部制御信号を生成することを特徴とする、請求項４０に記載の液晶表示装置。
【請求項４２】
前記バックライトユニットは、前記発光ピクセルごとに２〜８ビットの階調を表現することを特徴とする、請求項４０に記載の液晶表示装置。
【請求項４３】
前記複数のピクセルは、
前記ゲートラインに沿うＭ個のピクセルと前記データラインに沿うＮ個のピクセルとに形成され、
前記ＭとＮとはそれぞれ２４０以上の整数であることを特徴とする、請求項４０に記載の液晶表示装置。
【請求項４４】
前記複数の発光ピクセルは、
前記走査ラインに沿うＭ’個のピクセルと前記コラムラインに沿うＮ’個の発光ピクセルに形成され、
前記Ｍ’とＮ'とはそれぞれ２〜９９のうちのいずれか１つの整数であることを特徴とする、請求項４３に記載の液晶表示装置。
【請求項４５】
前記発光ピクセルは電界放出アレイ型電子放出素子であることを特徴とする、請求項４０に記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は表示装置、表示装置の駆動方法、および液晶表示装置に関し、より詳しくは表示映像に同期して動作するバックライトユニットを含む表示装置、表示装置の駆動方法、および液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
平板表示装置の一種である液晶表示装置は、印加電圧によりねじれ角が変化する液晶の誘電異方性を利用して、ピクセルごとに光透過量を変化させることにより、所定の画像を表現する表示装置である。このような液晶表示装置は、代表的な画像表示装置である陰極線管と比較すると、軽量化および薄形化および低消費電力化などの長所を有している。
【０００３】
液晶表示装置は、基本的に液晶パネル組立体と、液晶パネル組立体後方に位置して、液晶パネル組立体に光を提供するバックライトユニットを含む。
【０００４】
液晶パネル組立体が能動型液晶パネル組立体で構成される場合、この液晶パネル組立体は一対の透明基板と、透明基板の間に位置する液晶層と、透明基板外面に配置される偏光板と、一側の透明基板の内面に提供される共通電極と、他側の透明基板の内面に提供される画素電極およびスイッチング素子と、１つのピクセルを構成する３つのサブピクセルに赤色、緑色および青色を与えたカラーフィルターなどを含む。
【０００５】
このような液晶パネル組立体は、バックライトユニットから放出される光を受けて、この光を液晶層の作用で透過または遮断させることによって所定の画像を表現する。
【０００６】
バックライトユニットは光源の種類によって区分できるが、そのうちの１つとして冷陰極蛍光ランプ（ＣＣＦＬ、以下、'ＣＣＦＬ'という）方式が公知されている。ＣＣＦＬは、線光源であるため、ＣＣＦＬで発生した光を拡散シートと拡散板およびプリズムシートのような光学部材を通して、液晶パネル組立体に向かって均等に分散できる。
【０００７】
しかし、ＣＣＦＬ方式ではＣＣＦＬで発生した光が光学部材を経るため、相当光損失が発生する。通常ＣＣＦＬ方式の液晶表示装置において液晶パネル組立体を透過する光はＣＣＦＬ発生光の略３〜５％程度に相当することが知られている。また、ＣＣＦＬ方式のバックライトユニットは、消費電力が大きくて液晶表示装置全体消費電力の相当部分を占め、ＣＣＦＬ構造上、大面積化が難しいため３０インチ以上の大型液晶表示装置に適用するには限界がある。
【０００８】
そして、従来のバックライトユニットとして、発光ダイオード（ＬＥＤ、以下、'ＬＥＤ'という）方式が公知されている。ＬＥＤは点光源で、通常複数に備えられ、反射シート、導光板、拡散シート、拡散板およびプリズムシートなどの光学部材と組合わせてバックライトユニットを構成する。
【０００９】
このようなＬＥＤ方式は、応答速度が速く、色再現性が優れた長所があるが、値段が高くて厚さが厚い短所がある。
【００１０】
このように従来のバックライトユニットは、光源の種類によってそれぞれの問題を有している。また、従来のバックライトユニットは、液晶表示装置が駆動する時、一定の明るさで常に点灯されているため、液晶表示装置に要求される画質改善に適しない問題がある。
【００１１】
例えば、液晶パネル組立体が映像信号によって明るい部分と暗い部分を含む任意の画面を示す場合、バックライトユニットが明るい部分を示す液晶パネルピクセル部位と暗い部分を示す液晶パネルピクセル部位に互いに異なる強さの光を提供すると、動的コントラスト比（ｄｙｎａｍｉｃ  ｃｏｎｔｒａｓｔ）が優れた画面を得られる。
【００１２】
しかし、今までのバックライトユニットには前述した機能に欠けたため、従来の液晶表示装置は画面の動的コントラスト比を高めるには限界がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、画面の動的コントラスト比を高めて、優れた画面品質を実現することが可能な、新規かつ改良された表示装置、表示装置の駆動方法、および液晶表示装置を提供することにある。
【００１４】
また、本発明の他の目的とするところは、バックライトユニットの消費電力を減らし、光学部材による光損失を最小化することが可能な、新規かつ改良された表示装置、表示装置の駆動方法、および液晶表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記目的を達成するために、本発明の第１の観点によれば、第１走査信号を伝達する複数の第１走査線と、第１データ信号を伝達する複数の第１データ線と、上記第１走査線および上記第１データ線によって定義され、それぞれの画素回路を有する複数の第１画素領域とを有するパネル組立体と、第２走査信号を伝達する複数の第２走査線と、第２データ信号を伝達する複数の第２データ線と、上記第２走査線および上記第２データ線によって定義される複数の第２画素領域とを有するバックライトユニットとを備え、上記第２画素領域は、上記複数の第１画素領域のうちの少なくとも２つの第１画素領域に対応し、上記少なくとも２つの第１画素領域のうち最も高い階調に対応して発光する表示装置が提供される。
【００１６】
また、上記第２画素領域は、電界放出アレイ型電子放出素子にカソード電極とゲート電極を有して、上記ゲート電極とカソード電極の電圧差によって発光制御され、上記ゲート電極には上記第２走査信号が印加され、上記カソード電極には上記第２データ信号が印加されるとしてもよい。
【００１７】
また、上記少なくとも２つの第１画素領域に対応する上記第２画素領域に印加される上記第２走査信号は、上記少なくとも２つの第１画素領域に対応する第１走査信号が印加される第１期間の間に上記第２走査線に印加され、上記第２画素領域には、上記少なくとも２つの第１画素領域のうち、最初のデータ信号が印加される時点に対応して、上記最も高い階調に対応する第２データ信号が印加されるとしてもよい。
【００１８】
また、上記少なくとも２つの第１画素領域のうち最初のデータ信号が印加されるとき、上記第２データ信号は、最も高い階調を示すためのカソード電圧として上記カソード電極に印加されるとしてもよい。
【００１９】
また、上記バックライトユニットは、上記少なくとも２つの第１画素領域のうち、最も高い階調に対応する階調を上記第２画素に表示するための発光信号を生成し、上記最も高い階調を示すためのカソード電圧は、上記発光信号に対応するとしてもよい。
【００２０】
また、上記発光信号は、少なくとも６ビットのデジタルデータであるとしてもよい。
【００２１】
また、上記少なくとも２つの第１画素領域に対応する上記第２画素領域に伝えられる上記第２走査信号は、上記少なくとも２つの第１画素領域に対応する第１走査信号が伝えられる第１期間の間上記第２走査線に印加され、上記第２画素領域には、上記少なくとも２つの第１画素領域のうち最初の第１データ信号が印加される時点に対応して、上記少なくとも２つの第１画素領域のうち最も高い階調に対応する期間の間に一定である第２データ信号が印加されるとしてもよい。
【００２２】
また、上記第２画素領域には、上記少なくとも２つの第１画素領域のうち最初のデータ信号が印加される時点に同期して、上記最も高い階調に対応する期間の間に上記第２データ信号が一定のカソード電圧として印加されるとしてもよい。
【００２３】
また、上記バックライトユニットは、上記少なくとも２つの第１画素領域のうち、最も高い階調に対応する階調を上記第２画素領域に示すための発光信号を生成し、上記最も高い階調に対応する期間は、上記発光信号に対応する期間であるとしてもよい。
【００２４】
また、上記発光信号は、少なくとも６ビットのデジタルデータであるとしてもよい。
【００２５】
また、上記目的を達成するために、本発明の第２の観点によれば、第１選択信号を伝達する複数の第１走査ラインと、第１データ信号を伝達する複数の第１データラインと、上記第１走査ラインおよび上記第１データラインによって定義され、それぞれの画素回路を有する複数の第１画素領域とを有するパネル組立体と、第２選択信号を伝達する複数の第２走査ラインと、第２データ信号を伝達する複数の第２データラインと、上記第２走査ラインおよび上記第２データラインによって定義される複数の第２画素領域とを有し、上記第２画素領域は上記複数の第１画素領域のうちの少なくとも２つの第１画素領域に対応するバックライトユニットとを備える表示装置の駆動方法であって、（ａ）上記少なくとも２つの第１画素領域に第１選択信号が伝えられる第１期間の間に上記第１画素領域に対応する上記第２画素領域の第２走査ラインに上記第２選択信号を印加するステップと、（ｂ）上記少なくとも２つの第１画素領域のうち、最初の第１データ信号が印加される時点に対応して、上記第２画素領域の第２データラインに上記第２データ信号を印加するステップとを有する表示装置の駆動方法が提供される。
【００２６】
また、（ｃ）上記少なくとも２つの第１画素領域のうち、最も高い階調を検出するステップをさらに有し、上記（ｂ）第２データ信号を印加するステップは、上記検出されたステップに対応する第２データ信号を上記第２画素領域に印加するとしてもよい。
【００２７】
また、（ｄ）上記少なくとも２つの第１画素領域のうち、最も高い階調に対応する階調を上記第２画素領域に表示するための発光信号を生成するステップをさらに有し、上記（ｂ）第２データ信号を印加するステップにおける第２データ信号は、上記発光信号に対応する電圧を有するとしてもよい。
【００２８】
また、上記発光信号は少なくとも６ビットのデジタルデータであるとしてもよい。
【００２９】
また、（ｃ）上記少なくとも２つの第１画素領域のうち、最も高い階調を検出するステップをさらに有し、上記（ｂ）第２データ信号を印加するステップは、上記検出された階調に対応する第１期間の間に一定である第２データ信号を上記第２画素領域に印加するとしてもよい。
【００３０】
また、（ｄ）上記少なくとも２つの第１画素領域のうち、最も高い階調に対応する階調を上記第２画素領域に示すための発光信号を生成するステップをさらに有し、上記（ｂ）第２データ信号を印加するステップの第１期間が上記発光信号に対応するとしてもよい。
【００３１】
また、上記発光信号は少なくとも６ビットのデジタルデータであるとしてもよい。
【００３２】
また、上記目的を達成するために、本発明の第３の観点によれば、行方向と列方向に沿って複数のピクセルを有する液晶パネル組立体と、上記液晶パネル組立体の後方に位置し、上記行方向および上記列方向に沿って上記液晶パネル組立体より小さい数のピクセルを有するバックライトユニットとを備え、上記バックライトユニットは、上記行方向および上記列方向のうちの一の方向に沿って位置する走査電極と、他の方向に沿って位置するデータ電極とをさらに有し、上記走査電極と上記データ電極によって、上記ピクセルごとに互いに異なる強さの光を放出する液晶表示装置が提供される。
【００３３】
また、上記液晶パネル組立体は、上記行方向に沿うＭ個のピクセルと上記列方向に沿うＮ個のピクセルを有し、上記ＭとＮとはそれぞれ２４０以上の整数であるとしてもよい。
【００３４】
また、上記バックライトユニットは、上記行方向に沿うＭ’個のピクセルと上記列方向に沿うＮ’個のピクセルを有し、上記Ｍ’とＮ’とはそれぞれ２〜９９のうちのいずれか１つの整数であるとしてもよい。
【００３５】
また、上記バックライトユニットの１つのピクセルが上記行方向と上記列方向のうちの少なくとも一方向に沿って２〜５０ｍｍの大きさを有するとしてもよい。
【００３６】
また、上記液晶パネル組立体と上記バックライトユニットとは、下記の条件を満足するとしてもよい。
２４０≦（液晶パネル組立体のピクセル数）／（バックライトユニットのピクセル数）≦５８５２
【００３７】
また、上記バックライトユニットの１つのピクセルは、１つの上記走査電極と１つの上記データ電極を含むとしてもよい。
【００３８】
また、上記バックライトユニットの１つのピクセルは、複数の上記走査電極と複数の上記データ電極を含むとしてもよい。
【００３９】
また、上記複数の走査電極は互いに電気的に連結され、上記複数のデータ電極は互いに電気的に連結されるとしてもよい。
【００４０】
また、上記バックライトユニットの１つのピクセルは、電界放出アレイ型電子放出素子からなるとしてもよい。
【００４１】
また、上記目的を達成するために、本発明の第４の観点によれば、行方向と列方向に沿って複数のピクセルを有する液晶パネル組立体と、上記液晶パネル組立体の後方に位置し、上記行方向と上記列方向に沿って上記液晶パネル組立体より小さい数のピクセルを有するバックライトユニットとを備え、上記バックライトユニットは、真空領域を間において対向配置される前面基板および後面基板と、上記後面基板上で上記行方向と上記列方向のうちの一の方向に沿って位置する走査電極と、上記後面基板上で上記行方向と上記列方向のうちの他の方向に沿って位置し、上記走査電極と組合わせて、ピクセルを形成するデータ電極と、上記走査電極と上記データ電極のうちの１つの電極と電気的に連結する電子放出部と、上記前面基板の一面に位置する蛍光層とを備える液晶表示装置が提供される。
【００４２】
また、上記電子放出部は、炭素系物質とナノメートルサイズ物質のうちの少なくとも１つを含むとしてもよい。
【００４３】
また、上記走査電極と上記データ電極とは、絶縁層を間において交差領域を形成するとしてもよい。
【００４４】
また、上記バックライトユニットの１つのピクセルごとに１つの上記交差領域が位置するとしてもよい。
【００４５】
また、上記バックライトユニットの１つのピクセルごとに２以上の上記交差領域が位置するとしてもよい。
【００４６】
また、上記蛍光層は白色蛍光層からなるとしてもよい。
【００４７】
また、上記蛍光層は、赤色蛍光層、緑色蛍光層および青色蛍光層を含むとしてもよい。
【００４８】
また、上記前面基板は、光拡散機能を有するとしてもよい。
【００４９】
また、上記バックライトユニットは、上記液晶パネル組立体に向かった上記前面基板の一面に位置する拡散板をさらに有するとしてもよい。
【００５０】
また、上記液晶パネル組立体は、上記行方向に沿うＭ個のピクセルと上記列方向に沿うＮ個のピクセルを有し、上記ＭとＮとはそれぞれ２４０以上の整数であるとしてもよい。
【００５１】
また、上記バックライトユニットは、上記行方向に沿うＭ’個のピクセルと上記列方向に沿うＮ’個のピクセルを有し、上記Ｍ'とＮ'とはそれぞれ２〜９９のうちのいずれか１つの整数であるとしてもよい。
【００５２】
また、上記バックライトユニットの１つのピクセルは、上記行方向と上記列方向のうちの少なくとも一方向に沿って２〜５０ｍｍの大きさを有するとしてもよい。
【００５３】
また、上記液晶パネル組立体と上記バックライトユニットは、下記の条件を満足するとしてもよい。
２４０≦（液晶パネル組立体のピクセル数）／（バックライトユニットのピクセル数）≦５８５２
【００５４】
また、上記目的を達成するために、本発明の第５の観点によれば、複数のゲートラインと複数のデータラインと、上記ゲートラインとデータラインによって定義され、それぞれのピクセル回路を有する複数のピクセルとを有する表示部と、上記複数のゲートラインそれぞれにゲート信号を印加するゲート駆動部と、上記複数のデータラインそれぞれにデータ信号を印加するデータ駆動部と、外部から映像信号を受信し、上記映像信号に対応するゲート駆動信号とデータ駆動信号を生成して、上記ゲート駆動信号と上記データ駆動信号をそれぞれ上記ゲート駆動部とデータ駆動部とに印加する信号制御部とを備える液晶表示装置であって、複数の走査ラインおよび複数のコラムラインを含み、上記走査ラインおよびコラムラインによって定義される複数の発光ピクセルと、上記複数の走査ラインそれぞれに走査信号を印加する走査駆動部と、上記複数のコラムラインそれぞれにコラム信号を印加するコラム駆動部とを有するバックライトユニットをさらに備え、上記複数の発光ピクセルは上記複数のピクセルのうちの少なくとも２つに対応する液晶表示装置が提供される。
【００５５】
また、上記信号制御部は、上記映像信号を利用して上記走査駆動部を制御するための走査駆動部制御信号および上記コラム駆動部を制御するためのコラム駆動部制御信号を生成するとしてもよい。
【００５６】
また、上記バックライトユニットは、上記発光ピクセルごとに２〜８ビットの階調を表現するとしてもよい。
【００５７】
また、上記複数のピクセルは、上記ゲートラインに沿うＭ個のピクセルと上記データラインに沿うＮ個のピクセルとに形成され、上記ＭとＮとはそれぞれ２４０以上の整数であるとしてもよい。
【００５８】
また、上記複数の発光ピクセルは、上記走査ラインに沿うＭ’個のピクセルと上記コラムラインに沿うＮ’個の発光ピクセルに形成され、上記Ｍ’とＮ'とはそれぞれ２〜９９のうちのいずれか１つの整数であるとしてもよい。
【００５９】
また、上記発光ピクセルは電界放出アレイ型電子放出素子であるとしてもよい。
【発明の効果】
【００６０】
本発明によれば、画面の動的コントラスト比を高めて、優れた画面品質を実現することができる。より具体的には、低い解像度を有する表示パネルをバックライトユニットに用いることによって、画面の動的コントラスト比を高めて、表示品質を向上させることができる。
【００６１】
また、本発明によれば、バックライトユニットの消費電力を減らし、光学部材による光損失を最小化することができる。より具体的には、バックライトユニットの消費電力を減らし、全体消費電力を低下し、バックライトユニットの大型化により３０インチ以上の大型表示装置として容易に製造させることができる
【発明を実施するための最良の形態】
【００６２】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００６３】
ここで、本明細書において、ある部分が他の部分と“連結”されているというとき、これは“直接的に連結”されている場合だけでなく、その中間に他の素子を間において“電気的に連結”されている場合も含む。また、ある部分がある構成要素を“含む”というとき、これは特に反対の記載がない限り、他の構成要素を除くのではなく他の構成要素をさらに含むことを意味する。
【００６４】
（本発明の実施形態に係る液晶表示装置）
図１は、本発明の実施形態に係る液晶表示装置の分解斜視図である。
【００６５】
図１を参照すると、本発明の実施形態に係る液晶表示装置１００は、行方向と列方向に沿って任意のピクセルを有する液晶パネル組立体１０と、行方向と列方向に沿って液晶パネル組立体１０より少ない数のピクセルを有して液晶パネル組立体１０後方に位置して、液晶パネル組立体１０に光を提供するバックライトユニット４０を含む。
【００６６】
ここで行方向は液晶表示装置１００の一方向、例えば、液晶パネル組立体１０が表現する画面の水平方向（例えば図面のｘ軸方向）として定義され、列方向は液晶表示装置１００の他の一方向、例えば、液晶パネル組立体１０が表現する画面の垂直方向（例えば図面のｙ軸方向）として定義される。
【００６７】
行方向による液晶パネル組立体１０のピクセル数とバックライトユニット４０のピクセル数をそれぞれＭとＭ’とし、列方向による液晶パネル組立体１０のピクセル数とバックライトユニット４０のピクセル数をそれぞれＮとＮ’とすると、液晶パネル組立体１０の解像度はＭ・Ｎで表現でき、バックライトユニット４０の解像度はＭ’・Ｎ’で表現できる。
【００６８】
本発明の実施形態において、液晶パネル組立体１０のピクセル数を示すＭとＮは、例えば、それぞれ２４０以上の整数と定義でき、バックライトユニット４０のピクセル数を示すＭ'とＮ'は、例えば、それぞれ２〜９９のうちのいずれか１つの整数に定義できる。バックライトユニット４０はこのようなＭ’・Ｎ’の解像度を有する自発光表示パネルで構成される。
【００６９】
これによって、バックライトユニット４０の１つのピクセルが２つ以上の液晶パネル組立体１０のピクセルに対応して位置する。そして、バックライトユニット４０のピクセルはマトリックス状に配列された駆動電極、例えば互いに直交方向に沿って位置する走査電極とデータ電極によって、導通／遮断と発光強さが個別的に制御される。
【００７０】
本発明の実施形態において、バックライトユニット４０の１つのピクセルは、電界放出アレイ（ＦＥＡ、以下、'ＦＥＡ'という）型電子放出素子で構成される。
【００７１】
ＦＥＡ型電子放出素子は、走査電極とデータ電極、走査電極とデータ電極中、一方の電極に電気的に連結する電子放出部および蛍光層などを含む。電子放出部は、仕事関数が低いか縦横比が大きい物質、例えば炭素系物質またはナノメートルサイズ物質で構成できる。
【００７２】
ＦＥＡ型電子放出素子は、走査電極とデータ電極の電圧差を利用して電子放出部周囲に電界を形成し、これから電子を放出させ、放出した電子で蛍光層を励起させて、電子ビーム放出量に応じる強さの可視光を放出させる。
【００７３】
図２は、図１に示した液晶パネル組立体の部分切開斜視図である。
【００７４】
図２を参照すると、液晶パネル組立体１０は、互いに対向配置される透明な第１基板１２および第２基板１４と、第１基板１２と第２基板１４の間に注入される液晶層１６と、第１基板１２の内面に位置する共通電極１８と、第２基板１４の内面に位置する画素電極２０およびスイッチング素子２２を含む。第１基板１２と第２基板１４の周縁には密封部材（図示せず）が位置する。
【００７５】
第１基板１２は液晶パネル組立体１０の前面基板となり、第２基板１４は液晶パネル組立体１０の後面基板となる。第１基板１２と第２基板１４の外面には偏光軸が互いに直交する一対の偏光板２４、２６が位置する。そして共通電極１８が位置する第１基板１２の内面と画素電極２０およびスイッチング素子２２が位置する第２基板１４の内面は配向膜２８で覆われる。
【００７６】
第２基板１４の内面には、ゲート信号（“走査信号”ともいう）を伝達する複数のゲートライン３０と、データ信号を伝達する複数のデータライン３２が形成される。ゲートライン３０は行方向に沿って互いに並行に位置して、データライン３２は列方向に沿って互いに並行に位置する。
【００７７】
画素電極２０はサブピクセルごとに１つずつ位置し、各サブピクセルにはゲートライン３０およびデータライン３２に連結するスイッチング素子２２と、スイッチング素子２２に連結する液晶蓄電器（Ｃｌｃ、図示せず）および維持蓄電器（Ｃｓｔ、図示せず）が形成される。なお、維持蓄電器（Ｃｓｔ）は不要ならば省略できる。
【００７８】
スイッチング素子２２は薄膜トランジスタで構成でき、その制御端子および入力端子がそれぞれゲートライン３０とデータライン３２に連結され、出力端子は液晶蓄電器（Ｃｌｃ）に連結される。
【００７９】
そして、第１基板１２と共通電極１８の間にはカラーフィルター３４が配置される。カラーフィルター３４は、１つのサブピクセルに対応する赤色と緑色および青色フィルターで構成され、赤色、緑色および青色の３つフィルターが位置する３つのサブピクセルが１つのピクセルを構成する。
【００８０】
上述した構成の液晶パネル組立体１０において、スイッチング素子２２である薄膜トランジスタが導通されると、画素電極２０と共通電極１８の間に電界が形成される。この電界によって、液晶層１６に位置する液晶分子のねじれ角が変わって、サブピクセルごとに光透過量を制御することによって所定のカラー映像を表現する。
【００８１】
次に、図３と図４を参照して、本発明の実施形態に係るバックライトユニットの第１の例について説明する。また、図５を参照して、本発明の実施形態に係るバックライトユニットの第２の例について説明する。なお、以下では、上記第１、第２の例に係る全てのバックライトユニットは、ＦＥＡ型電子放出素子を含むＦＥＡ型電子放出表示パネルで構成されるとして説明するが、本発明の実施形態に係るバックライトユニットが上記に限られないことは、言うまでもない。
【００８２】
[バックライトユニットの第１の例]
図３は、本発明の実施形態に係るバックライトユニットの第１の例の部分切開斜視図であり、図４は図３に示した第４基板と電子放出ユニットの部分断面図である。
【００８３】
図３、図４を参照すると、バックライトユニット４０は、所定の間隔をおいて対向配置される第３基板４２と第４基板４４を含む。第３基板４２と第４基板４４の周縁には密封部材４６が配置されて、両基板が接合されている。ここで、第３基板４２、第４基板４４および密封部材４６は、内部空間が略１０-６Ｔｏｒｒの真空度に排気され、真空容器を構成する。
【００８４】
第３基板４２は、液晶パネル組立体に向かったバックライトユニット４０の前面基板となり、第４基板４４は、バックライトユニット４０の後面基板となる。第３基板４２に向かった第４基板４４の一面には電子放出のための電子放出ユニット４８が備えられ、第４基板４４に向かった第３基板４２の一面には発光ユニット５０が備えられる。
【００８５】
まず、電子放出ユニット４８について説明すると、電子放出ユニット４８は第４基板４４の一方向に沿って帯状パターンで形成されるカソード電極５２と、絶縁層５４を間においてカソード電極５２と直交方向に沿って帯状パターンで形成されるゲート電極５６と、カソード電極５２に電気的に連結する電子放出部５８を含む。
【００８６】
ゲート電極５６は第４基板４４の行方向に沿って並行に配置されて、走査駆動電圧を印加されて走査電極として機能することができる。カソード電極５２は第４基板４４の列方向に沿って並行に配置されて、データ駆動電圧を印加されてデータ電極として機能できる。
【００８７】
カソード電極５２とゲート電極５６の交差領域ごとに、カソード電極５２に電子放出部５８が形成される。そして絶縁層５４とゲート電極５６には各電子放出部５８に対応する開口部５４１、５６１が形成されて、第４基板４４上に電子放出部５８を露出させる。第１の例においてカソード電極５２とゲート電極５６の交差領域がバックライトユニット４０の１つのピクセル領域に対応する。
【００８８】
電子放出部５８は真空中に電界が印加されると、電子を放出する物質、例えば炭素系物質またはナノメートルサイズ物質で構成される。電子放出部５８は、例えば炭素ナノチューブ、黒鉛、黒鉛ナノファイバー、ダイヤモンド、ダイヤモンド状炭素、Ｃ６０、シリコンナノワイヤーまたはこれらを組合わせた物質を含むことができ、その製造法にはスクリーン印刷、直接成長、化学気相蒸着またはスパッタリングなどを含むことができる。
【００８９】
また、電子放出部５８は、モリブデン（Ｍｏ）またはシリコン（Ｓｉ）等を主材質とする先端が尖っているチップ構造物で構成できる。
【００９０】
第３基板４２に備えられる発光ユニット５０は、蛍光層６０と、蛍光層６０の一面に位置するアノード電極６２を含む。蛍光層６０は白色蛍光層で構成でき、赤色と緑色および青色蛍光層が組み合わせられた構造で構成できる。ここで、図では前者の構成を示した。
【００９１】
白色蛍光層は、第３基板４２全体に形成されたり、ピクセル領域ごとに１つの白色蛍光層が位置するように所定のパターンで区分されて形成できる。赤色と緑色および青色蛍光層は、１つのピクセル領域中で所定のパターンに区分されて、位置することができる。
【００９２】
アノード電極６２は、蛍光層６０の表面を覆うアルミニウム（Ａｌ）のような金属膜で構成できる。アノード電極６２は、電子ビームを引寄せる加速電極として高電圧（略数千ボルトの直流電圧）を印加されて蛍光層６０を高電位状態に維持させ、蛍光層６０から放射した可視光中、第４基板４４に向かって放射した可視光を第３基板４２側に反射させて、画面の輝度を高める役割を果たす。
【００９３】
上述した構成におけるＦＥＡ型電子放出素子は、１つのピクセルを構成するカソード電極５２とゲート電極５６、電子放出部５８およびこれに対応する蛍光層６０で構成される。
【００９４】
上述した構成におけるカソード電極５２とゲート電極５６に所定の駆動電圧を印加すると、２つの電極の電圧差が臨界値以上のピクセル領域で電子放出部５８周縁に電界が形成されて、これから電子が放出される。放出した電子は、アノード電極６２に印加された高電圧によって引寄せられて対応する蛍光層６０部位に衝突することによってこれを発光させる。ピクセル毎の蛍光層６０の発光の強さは当該ピクセルの電子ビーム放出量に比例する。
【００９５】
[バックライトユニットの第２の例]
図５は本発明の実施形態に係るバックライトユニットの第２の例における、電子放出ユニット４８'の部分平面図である。
【００９６】
図５を参照すると、バックライトユニットの第２の例では、カソード電極５２'とゲート電極５６'の交差領域を２つ以上組合わせて、１つのピクセル領域（Ａ）を構成する。このとき、２つ以上のカソード電極５２'と、２つ以上のゲート電極５６'を組合わせて、１つのピクセル領域（Ａ）を構成する場合、この２つ以上のカソード電極５２'が互いに電気的に連結されて同じ駆動電圧を印加され、２つ以上のゲート電極５６'も互いに電気的に連結されて同じ駆動電圧を印加される。
【００９７】
このために、上記２つ以上のカソード電極５２'と２つ以上のゲート電極５６'は第４基板の周縁に延長されて、可撓性印刷回路基板（ＦＰＣＢ）等の接続部材（図示せず）に実装される端部が互いに連結される。
【００９８】
図５には一例として３つのカソード電極５２'と３つのゲート電極５６'が交差する９個の交差領域が１つのピクセル領域（Ａ）を構成することを示した。
【００９９】
上述した本発明の実施形態に係るバックライトユニットの第１の例、第２の例では、第３基板４２と第４基板４４の間に真空容器に加えられる圧縮力を支持すると共に両基板の間隔を一定に維持させるスペーサ６４（図４参考）が配置される。ここで、スペーサ６４はピクセル領域の中央ではなく、ピクセル領域の外側に位置するのが望ましい。
【０１００】
[バックライトユニットの第３の例]
また、必要に応じて前面基板の第３基板４２自体が光拡散機能を備えて拡散板として機能し、図６に示すように液晶パネル組立体に向かった第３基板４２の外面に光拡散機能を有する拡散板６６が位置できる。
【０１０１】
このように本実施形態の液晶表示装置１００は、液晶パネル組立体１０より少ない数のピクセルを有する一種の低解像度表示パネルをバックライトユニット４０として用いる。
このようなバックライトユニット４０は、走査電極とデータ電極を利用したパッシブマトリックス方式で駆動しながら、ピクセルごとにこれに対応する液晶パネル組立体１０ピクセルに互いに異なる強さの光を提供する。
【０１０２】
表１は、任意の解像度を有する液晶パネル組立体１０に対してバックライトユニット４０のピクセル数を変更しながら表示品質と駆動回路部の製作費用および製造の容易性などを検証して、その結果により導出された液晶パネル組立体１０の解像度別バックライトユニット４０の最適ピクセル数を示す。
【０１０３】
【表１】
2007310369.tif 000003
【０１０４】
表１を参照すると、（液晶パネル組立体ピクセル数）／（バックライトユニットピクセル数）は、２４０〜５８５２の範囲が望ましことが分かる。上記数値が５８５２を超えるとバックライトユニットによる動的コントラスト比の向上効果が不十分となり、上記数値が２４０未満であるとバックライトユニット製作と駆動が難しくなって製造費用が上昇する。
【０１０５】
また、本発明の実施形態に係るバックライトユニット４０の１つのピクセルは、行方向および／または列方向に沿って２〜５０ｍｍの大きさで形成できる。行方向および／または列方向によるピクセルの大きさが２ｍｍ未満の場合、バックライトユニット４０が相当数のピクセルを有するようになって回路的な信号処理が困難となり、行方向および／または列方向によるピクセルの大きさが５０ｍｍを超える場合、逆にバックライトユニット４０がとても少数のピクセルを有するようになって、バックライトユニット４０による画質改善効果が不十分となる。
【０１０６】
このように本発明の実施形態に係る液晶表示装置１００は、上述した構成のバックライトユニット４０を用いることによって、従来のＣＣＦＬ（冷陰極蛍光ランプ）方式および発光ダイオード（以下、“ＬＥＤ”という）方式のバックライトユニットと比べると、下記の長所を有する。
【０１０７】
本発明の実施形態のバックライトユニット４０は、面光源であるためＣＣＦＬ方式のバックライトユニットとＬＥＤ方式のバックライトユニットに用いられる多数の光学部材を要しない。したがって、本発明の実施形態に係るバックライトユニット４０では光学部材を通りながら発生する光損失が殆どなく、光損失を考慮してバックライトユニット４０で過度な強さの光を放出しなくても良いため、低い消費電力で優れた効率を得ることができる。
【０１０８】
また本発明の実施形態に係るバックライトユニット４０は、基本的にＣＣＦＬ方式のバックライトユニットより消費電力が低く、光学部材を使わないことによりこれに伴う費用を節減でき、ＬＥＤ方式のバックライトユニットより製造費用が低い。また、本発明の実施形態のバックライトユニット４０は大型化が容易であるので、３０インチ以上の大型液晶表示装置に容易に適用できる。
【０１０９】
（本発明の実施形態に係る表示装置）
図７は本発明の実施形態に係る表示装置を示すブロック図である。ここで、以下では、本発明の実施形態に係る表示装置として液晶パネル組立体を用いる構成について説明するが、本発明の実施形態が上記に限られないことは、言うまでもない。
【０１１０】
図７に示すように、本発明の実施形態に係る表示装置は、液晶パネル組立体１０と、液晶パネル組立体１０に連結されたゲート駆動部１０２およびデータ駆動部１０４と、データ駆動部１０４に連結された階調電圧生成部１０６と、バックライトユニット４０'およびこれらを制御する信号制御部１０８を含む。
【０１１１】
液晶パネル組立体１０は、等価回路から見ると、複数の信号線Ｇ１〜Ｇｎ、Ｄ１〜Ｄｍ（ｎ、ｍは、２以上の整数）と、この信号線に連結されていて行列状に配列された複数の画素ＰＸを含む。信号線Ｇ１〜Ｇｎ、Ｄ１〜Ｄｍは、ゲート信号（"走査信号"ともいう。）を伝達する複数のゲートラインＧ１〜Ｇｎと、データ信号を伝達する複数のデータラインＤ１-Ｄｍを含む。
【０１１２】
各画素ＰＸ、例えば、ｉ（ｉ=１、２、…、ｎ）番目のゲートラインＧｉと、ｊ（ｊ=１、２、…、ｍ）番目のデータラインＤｊに連結された画素１１は、信号線Ｇｉ、Ｄｊに連結されたスイッチング素子Ｑと、これに連結された液晶蓄電器Ｃｌｃおよび維持蓄電器Ｃｓｔを含む。なお、維持蓄電器Ｃｓｔは必要に応じて省略することができる。
【０１１３】
スイッチング素子Ｑは、下部基板（図示せず）に備えられる薄膜トランジスタなどの三端子素子として、その制御端子はゲートラインＧｉに連結されており、入力端子はデータラインＤｊに連結されており、出力端子は液晶蓄電器Ｃｌｃおよび維持蓄電器Ｃｓｔと連結されている。
【０１１４】
階調電圧生成部１０６は、画素ＰＸの透過率と関連する二組の階調電圧集合（または基準階調電圧集合）を生成する。二対のうちの一対は共通電圧Ｖｃｏｍに対して正の値を有し、他の一対は負の値を有する。
【０１１５】
ゲート駆動部１０２は、液晶パネル組立体１０のゲートラインＧ１〜Ｇｎと連結され、ゲートオン電圧Ｖｏｎとゲートオフ電圧Ｖｏｆｆを組み合わせで構成されたゲート信号をゲートラインＧ１〜Ｇｎに印加する。
【０１１６】
データ駆動部１０４は、液晶パネル組立体１０のデータラインＤ１〜Ｄｍに連結されており、階調電圧生成部１０６から階調電圧を選択し、これをデータ信号としてデータラインＤ１〜Ｄｍに印加する。しかし、階調電圧生成部１０６がすべての階調に対する電圧を全て提供するのではなく、定められた数の基準階調電圧だけを提供する場合に、データ駆動部１０４は基準階調電圧を分圧して全体階調に対する階調電圧を生成して、この中でデータ信号を選択する。
【０１１７】
信号制御部１０８は、ゲート駆動部１０２、データ駆動部１０４およびバックライトユニット制御部１１０等を制御する。信号制御部１０８は、外部のグラフィック制御器（図示せず）から入力映像信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ）およびその表示を制御する入力制御信号を受信する。
【０１１８】
入力映像信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ）は、各画素ＰＸの輝度情報を含んでおり、輝度は定められた数、例えば、１０２４（=２１０）、２５６（=２８）または６４（=２６）個の階調を有している。入力制御信号の例としては、垂直同期信号Ｖｓｙｎｃと水平同期信号Ｈｓｙｎｃ、メインクロックＭＣＬＫ、データイネーブル信号ＤＥ等がある。
【０１１９】
信号制御部１０８は、入力映像信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ）と入力制御信号に基づいて入力映像信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ）を液晶パネル組立体１０の動作条件に合うように適切に処理してゲート制御信号ＣＯＮＴ１およびデータ制御信号ＣＯＮＴ２等を生成した後、ゲート制御信号ＣＯＮＴ１をゲート駆動部１０２に出力して、データ制御信号ＣＯＮＴ２と処理した映像信号ＤＡＴをデータ駆動部１０４に伝達する。また、信号制御部１０８はゲート制御信号ＣＯＮＴ１、データ制御信号ＣＯＮＴ２および処理した映像信号ＤＡＴをバックライトユニット制御部１１０に伝達する。本発明の実施形態に係るゲート制御信号ＣＯＮＴ１は、ゲートクロック信号および開始信号ＳＴＳを含む。ゲートクロック信号はゲート駆動部に伝えられる信号として、水平同期信号Ｈｓｙｎｃと同じ周期を有して、ゲートクロック信号の１周期間の間、ゲートラインＧ１〜Ｇｎそれぞれにゲートオン電圧が伝えられる。
【０１２０】
バックライトユニット４０'は、バックライトユニット制御部１１０、コラム駆動部１１２、走査駆動部１１４および表示部１１６を含む。
【０１２１】
表示部１１６は、走査信号を伝達する複数の走査ラインＳ１〜Ｓｐ（ｐは、２以上の整数）と、コラム信号を伝達する複数のコラムラインＣ１〜Ｃｑ（ｑは、２以上の整数）および複数の発光ピクセルＥＰＸを含む。
【０１２２】
複数の発光ピクセルＥＰＸそれぞれは、走査ラインＳ１〜Ｓｐと走査ラインと交差するコラムラインＣ１〜Ｃｑによって定義される領域に位置する。走査ラインＳ１〜Ｓｐは、走査駆動部１１４に連結され、コラムラインＣ１〜Ｃｑはコラム駆動部１１２と連結される。そして、走査駆動部１１４とコラム駆動部１１２は、バックライトユニット制御部１１０に連結され、バックライトユニット制御部１１０の制御信号によって動作する。
【０１２３】
上記において、複数の走査ラインＳ１〜Ｓｐは、上述したバックライトユニットの走査電極であり、コラムラインＣ１〜Ｃｑは、データ電極などで構成され、それぞれの発光ピクセルＥＰＸはＦＥＡ型電子放出素子で構成される。
【０１２４】
バックライトユニット制御部１１０は、バックライトユニットの１つの画素ＥＰＸに対応する複数の液晶画素ＰＸに対する映像信号ＤＡＴを利用して、バックライトユニットの１つの画素ＥＰＸに対応する複数の画素ＰＸ中、最も高い階調を検出し、検出された階調に対応するバックライトユニット画素ＥＰＸの階調を算出して、これをデジタルデータに変換して、発光信号ＣＬＳをコラム駆動部１１２に伝達する。
【０１２５】
本発明の実施形態に係る発光信号ＣＬＳは、バックライトユニット画素ＥＰＸの階調により６ビット以上のデジタルデータを含む。また、バックライトユニット制御部１１０はゲート制御信号を利用して、走査駆動制御信号ＣＳを生成する。そして、バックライトユニット制御部１１０は、データ制御信号ＣＯＮＴ２を利用して、発光制御信号ＣＣを生成して、コラム駆動部１１２に伝達する。
【０１２６】
走査駆動部１１４は、複数の走査ラインＳ１〜Ｓｐに連結されており、走査駆動制御信号ＣＳにより各バックライトユニット画素ＥＰＸが自分と対応する複数の液晶画素ＥＸと同期されて発光できるように、ゲート電極に走査信号を伝達する。
【０１２７】
コラム駆動部１１２は、複数のコラムラインＣ１〜Ｃｑに連結されており、発光制御信号ＣＣおよび発光信号ＣＬＳにより、各バックライトユニット画素ＥＰＸが自分と対応する複数の液晶画素ＥＸの階調に対応して発光できるように制御する。また、コラム駆動部１１２は、発光信号ＣＬＳにより複数の発光データ信号を生成して、発光制御信号ＣＣにより複数のコラムラインＣ１〜Ｃｑに伝達する。つまり、１つのバックライトユニット画素ＥＰＸに対応する複数の液晶画素ＥＸに映像が表示されることに合わせて、コラム駆動部１１２は、発光画素ＥＰＸが所定の階調に発光できるように同期させる。
【０１２８】
以下、図８を参照して、本発明の実施形態に係る表示装置の動作を具体的に説明する。
【０１２９】
本発明の実施形態に係るデータ駆動信号ＣＯＮＴ２は、データイネーブル信号ＤＥを含み、データイネーブル信号ＤＥがハイレベルの区間の間、データ駆動部１０４からデータ信号Ｄ１〜Ｄｍが出力される。
【０１３０】
図８は、データイネーブル信号ＤＥ、ゲートクロック信号ＣＰＶ、ゲート信号Ｇ１〜Ｇｎ、走査信号ｓ１〜ｓ３、発光イネーブル信号ＬＥを示した図である。
【０１３１】
図８に示したように、ゲート信号Ｇ１〜Ｇｎは、ゲートクロック信号ＣＰＶのライジングエッジ（ｒｉｓｉｎｇ‐ｅｄｇｅ）タイミングで同期されて、ゲートクロック信号ＣＰＶの一周期間のゲートオン電圧を有する。このとき、開始信号ＳＴＳは、スイッチオン電圧を出力させる信号として、開始信号ＳＴＳが発生した後、次のゲートクロック信号ＣＰＶのライジングエッジタイミングＲ２からスイッチオン電圧が発生する。バックライトユニット制御部１１０は、一行のバックライトユニット画素ＥＰＸごとに対応する複数の液晶画素ＰＸのゲートクロック信号ＣＰＶを認識して、走査駆動制御信号ＣＳを生成する。つまり、バックライトユニット制御部１１０は、一行のバックライトユニット画素ＥＰＸに対応する複数のゲート信号が伝えられる期間Ｔ１を予め算出する。
【０１３２】
バックライトユニット制御部１１０は、上記算出された期間を周期として有し、ゲート信号Ｇ１のライジングエッジタイミングＲ２に同期されて発生する第１クロック信号ＣＬＫを生成する。そして時点Ｒ１で開始信号ＳＴＳを認識して、開始信号ＳＴＳに同期されて発生する第１パルスＳＰを生成する。走査駆動制御信号ＣＳは、第１クロック信号ＣＬＫおよび第１パルスＳＰを含む。
【０１３３】
以下、図８にしたように、走査駆動部１１４は第１パルスＳＰおよび第１クロック信号ＣＬＫを含む走査駆動制御信号ＣＳにより、液晶パネル組立体１０に伝えられるゲート信号Ｇ１に同期されて、第１レベルＶＨとなり、第１行の複数のバックライトユニット画素ＥＰＸに対応する最後の行のゲート信号Ｇｗのフォーリングエッジ（ｆａｌｌｉｎｇ‐ｅｄｇｅ）タイミングＦ２に同期されて第２レベルになる走査信号ｓ１を生成する。ここで、本発明の実施形態に係る第１レベルはハイレベルであり、第２レベルＶＬはローレベルとすることができる。このような方法で走査信号ｓ２、および走査信号ｓ３などが順次に生成される。
【０１３４】
そして、バックライトユニット制御部１１０は、一行のバックライトユニット画素ＥＰＸに対応する複数の液晶画素ＰＸにデータ信号が伝えられる期間を、データイネーブル信号ＤＥを用いて感知し、発光イネーブル信号ＬＥを生成する。つまり、液晶パネル組立体１０で一行のバックライトユニット画素ＥＰＸに対応する複数のゲート線に対応する複数の液晶画素にデータ信号が伝えられる区間Ｔ２を感知して、その区間の間、第３レベルを有する発光イネーブル信号ＬＥを生成する。ここで、本発明の実施形態に係る第３レベルはハイレべルとすることができる。
【０１３５】
コラム駆動部１１２は、発光イネーブル信号ＬＥを含む発光制御信号ＣＣにより、コラムラインＣ１〜Ｃｑに発光データ信号を伝達する。
【０１３６】
具体的には、最初の行の走査ラインＳ１に連結されている複数のバックライトユニット画素ＥＰＸに対応する複数の液晶画素ＥＸ中、最初の行にデータ信号Ｄ１〜Ｄｍが伝えられる期間が第１期間ＴＤ１である。このとき、データイネーブル信号ＤＥは、第１期間ＴＤ１の開始点Ｒ３でハイレベルに上昇し、この時点において発光イネーブル信号ＬＥは、同期して第３レベルに上昇する。
【０１３７】
そして、最初の行の走査ラインＳ１に連結されている複数のバックライトユニット画素ＥＰＸに対応する複数の液晶画素中、最後の行に位置した複数の液晶画素にデータ信号Ｄ１〜Ｄｍが伝達完了する時点Ｆ1で発光イネーブル信号ＬＥは第４レベルに下降する。複数の発光データ信号ＤＬ１〜ＤＬｑは、開始点Ｒ３に同期して複数のコラムラインＣ１〜Ｃｑに伝えられ、時点Ｆ１まで複数のコラムラインＣ１〜Ｃｑに維持される。つまり、期間Ｔ２の間、複数の発光データ信号が複数のコラムラインＣ１〜Ｃｑに伝えられて、複数のバックライトユニットの画素それぞれは発光データ信号によって発光する。
【０１３８】
同様の方法により、複数の走査ラインＳ２〜Ｓｐそれぞれに第１レベルの走査信号ｓ２〜ｓｑが順次に伝えられると、複数のコラムラインＣ１〜Ｃｑに複数の発光データ信号ＤＬ１〜ＤＬｑが伝えられて、複数のバックライトユニットの画素は発光する。
【０１３９】
本発明の実施形態に係る表示装置は、複数の階調を表現するために複数の発光データ信号ＤＬ１〜ＤＬｑの電圧レベルを異ならせて、カソード電圧のレベルを階調により調節するＰＡＭ（ＰＵＬＳＥ  ＡＭＰＬＩＴＵＤＥ  ＭＯＤＵＬＡＴＥ）方式を使用できる。
【０１４０】
また、本発明は上記に限定されず、本発明の実施形態に係る表示装置は、複数の階調を表現するために複数の発光データ信号ＤＬ１〜ＤＬｑのパルス幅を階調に対応して、変調するＰＷＭ方式を使用できる。ＰＷＭ方式を使用する場合、複数の発光データ信号ＤＬ１〜ＤＬｑは一定の電圧レベルを有し、各バックライトユニット画素に対応する複数の液晶画素中、最高の階調に対応する期間の間カソード電極に印加される。このとき、コラム駆動部１１２に伝えられる発光信号ＣＬＳは６ビットのデジタルデータでありうるが、本発明は上記に限定されず、例えば、２〜８ビットのデジタルデータであってもよい。
【０１４１】
上記のように、本発明の実施形態に係る表示装置におけるバックライトユニットは、１フレームの映像データが表示される間の複数の液晶画素に対応して、発光画素の階調を表現することによって、画面の動的コントラスト比を向上させることができる。
【０１４２】
上述した構成によって、バックライトユニット４０'の表示部１１６は、映像信号と同期された駆動信号を印加されて、各ピクセル毎の輝度情報により適正な強さの光を放出させ、これを液晶パネル組立体１０に提供する。バックライトユニット４０'表示部１１５の各発光ピクセル（ＥＰＸ）は、例えば、２〜８ビットの階調表現ができるように駆動するのが望ましい。
【０１４３】
これによって、液晶パネル組立体１０が位置別に互いに異なる明るさの画面を示す場合、バックライトユニット４０'は明るい部分を示す液晶パネル組立体１０のピクセル部位に強い光を提供し、暗い部分を示す液晶パネル組立体１０のピクセル部位に弱い光を提供できる。また、黒色を示す液晶パネル組立体１０のピクセルに対応するバックライトユニット４０'の発光ピクセルは遮断できる。
【０１４４】
その結果、本発明の実施形態に係る表示装置は、上述した過程を通して画面の動的コントラスト比を向上できる。なお、上記では、液晶パネル組立体を用いる表示装置を利用する実施形態について説明したが、本発明はこれに限られない。本発明は、自発光でない表示装置として、バックライトユニットから受光して映像を示す表示装置に全て適用できる。
【０１４５】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【図面の簡単な説明】
【０１４６】
【図１】本発明の実施形態に係る液晶表示装置の分解斜視図である。
【図２】図１に示した液晶パネル組立体の部分切開斜視図である。
【図３】本発明の実施形態に係るバックライトユニットの第１の例における部分切開斜視図である。
【図４】図３に示した第４基板と電子放出ユニットの部分断面図である。
【図５】本発明の実施形態に係るバックライトユニット第２の例における電子放出ユニットの部分平面図である。
【図６】本発明の実施形態に係るバックライトユニット第３の例における部分切開斜視図である。
【図７】本発明の実施形態に係る表示装置を示した図である。
【図８】本発明の実施形態に係る表示装置の駆動波形を示した図である。
【符号の説明】
【０１４７】
１０    液晶パネル組立体
１２    第１基板
１４    第２基板
１６    液晶層
１８    共通電極
２０    画素電極
２２    スイッチング素子
２４、２６      偏光板
２８    配向膜
３０    ゲートライン
３２    データライン
３４    カラーフィルター
４０    バックライトユニット
４２    第３基板
４４    第４基板
４６    密封部材
４８    電子放出ユニット
５０    発光ユニット
５２    カソード電極
５４    絶縁層
５６    ゲート電極
５８    電子放出部
６０    蛍光層
６２    アノード電極
１００  液晶表示装置
１０２  ゲート駆動部
１０４  データ駆動部
１０６  階調電圧生成部
１０８  信号制御部
１１０  バックライトユニット制御部
１１２  コラム駆動部
１１４  走査駆動部
１１６  表示部
５４１、５６１  開口部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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