液晶ディスプレイのバックライト及び同バックライトの発光制御方法
【課題】 液晶ディスプレイの画像の液晶配向遅れに起因する画像のボヤケを改善することができるバックライトを提供すること。
【解決手段】 ｎ行ｍ列のマトリクス状に配列された複数の液晶表示素子１１を備えるとともに、一定時間の行走査を行順に行うことにより各液晶表示素子の光の透過率を変更する液晶ディスプレイに適用されるバックライトであって、複数の電子放出素子２１と蛍光体とを備える。各電子放出素子は、互いに隣接する複数の液晶表示素子からなる液晶表示素子群に蛍光体を挟んで対向配置されている。行走査が完了し光の透過率が安定した状態となった時点の液晶表示素子に対向する電子放出素子に、電子放出電圧が付与される。その電子放出素子は電子を蛍光体に照射する。蛍光体は、その電子の照射により、光の透過率が安定した状態となっている液晶表示素子に対して光を発生する。
【解決手段】 ｎ行ｍ列のマトリクス状に配列された複数の液晶表示素子１１を備えるとともに、一定時間の行走査を行順に行うことにより各液晶表示素子の光の透過率を変更する液晶ディスプレイに適用されるバックライトであって、複数の電子放出素子２１と蛍光体とを備える。各電子放出素子は、互いに隣接する複数の液晶表示素子からなる液晶表示素子群に蛍光体を挟んで対向配置されている。行走査が完了し光の透過率が安定した状態となった時点の液晶表示素子に対向する電子放出素子に、電子放出電圧が付与される。その電子放出素子は電子を蛍光体に照射する。蛍光体は、その電子の照射により、光の透過率が安定した状態となっている液晶表示素子に対して光を発生する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示素子によって光の透過率を制御することにより、表示される画像を切り換える液晶ディスプレイに適用されるバックライト及び同バックライトの発光制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から知られる液晶ディスプレイのバックライトは、管状の冷陰極放電ランプを複数有し、これらのランプを互いに平行に配列させ、その上部に拡散板及び複数の拡散シートを配置した構造を備えている（例えば、特許文献１を参照。）。このようなバックライトは、冷陰極放電ランプによって常に一定の光量の光を発生させている。
【特許文献１】特開２００４−２３５１０３号公報
【０００３】
一方、液晶ディスプレイは、各液晶表示素子の液晶の配向を変更することにより光の透過率を変化させている。液晶の配向を変化させるには、ある程度の時間が必要である。従って、液晶表示素子は、光の透過率を瞬時に変化させることができない。換言すると、液晶表示素子によって変更される光の透過率は、表示したい画像に応じた所望の透過率へと徐々に変化する。この結果、従来のバックライトを適用した液晶ディスプレイにおいては、透過率が所望の透過率に到る途中であって透過率が変化している段階においてもバックライトからの光が透過される。このため、表示される画像にボヤケが生じるという問題がある。
【発明の開示】
【０００４】
本発明の目的の一つは、液晶ディスプレイのこのような画像のボヤケを改善することができるバックライトを提供することにある。
【０００５】
上記目的を達成するための本発明によるバックライトは、
ｎ行ｍ列のマトリクス状に配列された複数の液晶表示素子を備えるとともに、１つのフレーム期間において一定時間の行走査を行順に総ての行に対して行うことにより同複数の液晶表示素子の光の透過率を変更して、同複数の液晶表示素子により表示される画像を切り換える液晶ディスプレイに適用されるバックライトであって、電子放出装置と、蛍光体と、駆動電圧付与回路と、を備える。
【０００６】
前記電子放出装置は、
誘電体からなるエミッタ部と同エミッタ部の下部に形成された下部電極と同エミッタ部を挟んで同下部電極に対向するように同エミッタ部の上部に形成されるとともに微細貫通孔が複数形成されてなる上部電極とを有し、所定の書込み電圧が同上部電極と同下部電極との間に付与されたときに多数の電子を同エミッタ部に蓄積するとともに所定の電子放出電圧が同上部電極と同下部電極との間に付与されたときに同エミッタ部に蓄積した電子を同エミッタ部から同微細貫通孔を通して放出する電子放出素子を複数備え、同複数の電子放出素子のそれぞれが前記液晶ディスプレイの互いに隣接する複数の前記液晶表示素子からなる液晶表示素子群のそれぞれに対向するようにマトリクス状に配列されている。
【０００７】
前記蛍光体は、
前記電子放出素子の上部電極と前記液晶ディスプレイとの間において同上部電極と対向するように配置されるとともに電子の衝突により同液晶ディスプレイに向けて発光するようになっている。
【０００８】
前記駆動電圧付与回路は、
前記液晶表示素子群のうちの一つの液晶表示素子群に対する前記行走査が総て終了した後に同一つの液晶表示素子群に属する各液晶表示素子の光の透過率が安定した状態となってから同一つの液晶表示素子群に対する次の行走査が開始するまでの期間において前記複数の電子放出素子のうちの同一つの液晶表示素子群に対向する電子放出素子に前記電子放出電圧を所定時間だけ付与するとともに、同電子放出電圧が付与された電子放出素子に次の前記電子放出電圧を付与するまでの期間において前記書込み電圧を付与するようになっている。
【０００９】
これによれば、光の透過率が安定した状態となっている液晶表示素子に対して蛍光体を挟んで実質的に対向している電子放出素子に電子放出電圧が付与される。この電子放出素子には、それまでに書込み電圧が付与されているので、その電子放出素子のエミッタ部には電子が蓄積されている。この結果、光の透過率が安定した状態となっている液晶表示素子に対向している蛍光体（又は蛍光体の部分）に電子が照射され、同蛍光体（又は蛍光体の部分）が光を発生する。そして、その光は、光の透過率が安定した状態となっている液晶表示素子に照射される。従って、液晶配向動作の遅れに起因する画像のボヤケを解消することができる。
【００１０】
本発明の好ましい実施態様において、
前記数値ｎは２以上の整数Ｎの倍数であり、前記数値ｍは２以上の整数Ｍの倍数であり、前記液晶表示素子群は前記ｎを前記Ｎで除したｎ／Ｎ行であって前記ｍを前記Ｍで除したｍ／Ｍ列のマトリクス状に配列され、
前記駆動電圧付与回路は、
１つの前記液晶表示素子群を構成する前記液晶表示素子の総てに対する前記行走査が完了した時点を開始時点とし同開始時点から前記Ｎ行分の前記行走査に要する時間が経過した時点を終了時点とする１つのサブフレーム期間において、同サブフレーム期間の終了時点において前記行走査が開始される予定の前記液晶表示素子を含む前記液晶表示素子群に対向する前記電子放出素子に前記書込み電圧と前記電子放出電圧とを付与するように構成されることが好適である。
【００１１】
この態様は、電子放出装置がｎ／Ｎ行ｍ／Ｍ列のマトリクス状に電子放出素子を配列されてなる場合に対応している。この場合、液晶表示素子の一行分の行走査に要する時間をＴｇとすると、１つのフレーム期間Ｔｆはｎ・Ｔｇであり、サブフレーム期間は（Ｎ・Ｔｇ）となる。駆動電圧付与回路は、このような一つのサブフレーム期間において、同サブフレーム期間の終了時点において前記行走査が開始される予定の前記液晶表示素子を含む液晶表示素子群に対向する前記電子放出素子に前記書込み電圧と前記電子放出電圧とを付与し、その電子放出素子に対向している蛍光体（又は蛍光体の部分）から光を発生させる。従って、蛍光体からの光が照射される液晶表示素子は、直前の行走査から十分な時間が経過しているので、その配向の変更が完了して光の透過率が安定している。この結果、液晶の配向作動遅れに起因する表示画像のボヤケを解消することができる。
【００１２】
更に、このようなバックライトにおいて、
前記駆動電圧付与回路は、
前記書込み電圧を、同書込み電圧が付与される電子放出素子に対向する前記液晶表示素子群に属する前記複数の液晶表示素子の光の透過率に応じた電圧に設定するように構成されることが好適である。
【００１３】
これによれば、各液晶表示素子群に属する複数の液晶表示素子の光の透過率に応じた量の電子が、各液晶表示素子群に対向配置されている電子放出素子から放出される。従って、各液晶表示素子群に対向配置されている部分の蛍光体が、各液晶表示素子群に属する複数の液晶表示素子の光の透過率に応じた量の光を発生する。
【００１４】
従って、例えば、表示画像のうちの暗い部分を表示しようとしている液晶表示素子群に対向している蛍光体（又は蛍光体の部分）は、表示画像のうちの明るい部分を表示しようとしている液晶表示素子群に対向している蛍光体（又は蛍光体の部分）よりも少ない量の光を発生する。この結果、電子放出装置及び蛍光体は、液晶表示素子によって無駄に遮蔽されてしまう光の量を低下させることができるので、消費電力の小さいバックライトが提供される。更に、液晶表示素子は、表示画像の暗い部分において蛍光体（又は蛍光体の部分）から発せられた小さな光量の光を遮断し、表示画像の明るい部分において蛍光体（又は蛍光体の部分）から発せられた大きな光量の光を透過させるので、表示画像のコントラストを向上することも可能となる。
【００１５】
更に、本発明は上記バックライトにおいて実行されるバックライトの発光制御方法も提供する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明によるバックライト及び同バックライトの発光制御方法が適用された液晶表示装置の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、本明細書において、「電子の蓄積」と「電子の書込み」は同義として用いられる。
【００１７】
（構成）
図１は、この液晶表示装置ＬＤの概略部分断面図である。液晶表示装置ＬＤは、液晶ディスプレイ１０とバックライト２０とを備えている。液晶ディスプレイ１０は、バックライト２０の上面側（Ｚ軸正方向側）に配置されている。
【００１８】
図２は、液晶ディスプレイ１０の平面図である。液晶ディスプレイ１０の平面視における形状は長方形である。液晶ディスプレイ１０は、液晶表示素子１１を、７６８行（ｎ行）×１０２４列（ｍ列）のマトリクス状に配列した周知の液晶ディスプレイである。１つの液晶表示素子１１は、１つの赤色用液晶素子Ｒ、１つの緑色用液晶素子Ｇ及び１つの青色用液晶素子Ｂからなっている。
【００１９】
赤色用液晶素子Ｒは、白色光に含まれる赤色光を透過させる赤色フィルタを備えるとともに、配向制御によって赤色フィルタを透過した赤色光の透過率を変更するようになっている。緑色用液晶素子Ｇは、白色光に含まれる緑色光を透過させる緑色フィルタを備えるとともに、配向制御によって緑色フィルタを透過した緑色光の透過率を変更するようになっている。青色用液晶素子Ｂは、白色光に含まれる青色光を透過させる青色フィルタを備えるとともに、配向制御によって青色フィルタを透過した青色光の透過率を変更するようになっている。
【００２０】
同一の行に属する液晶表示素子１１には、行走査信号（行選択信号）Ｓｃが図示を省略した表示制御回路から入力されるようになっている（図１５を参照。）。同一の列に属する液晶表示素子１１には、赤色用液晶素子Ｒ、緑色用液晶素子Ｇ及び青色用液晶素子Ｂのそれぞれに対する画像制御信号Ｓｖが表示制御回路から入力されるようになっている。
【００２１】
バックライト２０は、図１に示したように、電子放出装置２０Ａと、電子放出装置２０Ａの上方に配置された発光部２０Ｂとからなっている。
【００２２】
電子放出装置２０Ａは、図２及び電子放出装置２０Ａの平面図である図３に示したように、複数の電子放出素子２１を備えている。電子放出素子２１のそれぞれは、８行（Ｎ行）８列（Ｍ列）のマトリクス状に配列された複数（６４個）の液晶表示素子１１からなる液晶表示素子群の一つに対向するように配置されている。即ち、複数の電子放出素子２１は、９６行（＝ｎ／Ｎ行）１２８列（＝ｍ／Ｍ列）のマトリクス状に配列されている。
【００２３】
図４は、液晶ディスプレイ１０、電子放出装置２０Ａ及び発光部２０Ｂの部分拡大断面図である。図４に示したように、電子放出装置２０Ａの電子放出素子２１は、基板２１ａ、下部電極（下部電極層）２１ｂ、エミッタ部２１ｃ及び上部電極（上部電極層）２１ｄから構成されている。
【００２４】
基板２１ａは、互いに直交するＸ軸及びＹ軸により形成される平面（Ｘ−Ｙ平面）に平行な上面及び下面を有し、Ｘ軸及びＹ軸のそれぞれに直交するＺ軸方向に厚み方向を有する薄板体である。基板２１ａの平面視における形状は、液晶ディスプレイ１０と略同一の長方形である。基板２１ａは、例えば、ガラス又はセラミックス（好ましくは、酸化ジルコニウムを主成分とした材料）からなっている。
【００２５】
下部電極２１ｂは、導電性物質（ここでは、銀又は白金）からなり、基板２１ａの上面の上に膜状に形成されている。下部電極２１ｂの平面視における形状はＸ軸方向に長手方向を有する帯状である。下部電極２１ｂのＹ軸方向の長さ（即ち、帯の幅）は、前述した１つの液晶表示素子群のＹ軸方向の長さ（即ち、液晶表示素子１１のＹ軸方向長さの約８倍の長さ）と略同一である。
【００２６】
エミッタ部２１ｃは、強誘電体（ここでは、マグネシウムニオブ酸鉛（ＰＭＮ）、チタン酸鉛（ＰＴ）及びジルコン酸鉛（ＰＺ）の３成分系材料ＰＭＮ−ＰＴ−ＰＺ）からなり、基板２１ａ及び下部電極２１ｂの上面の上に形成されている。エミッタ部２１ｃは、Ｚ軸方向に厚み方向を有する薄板体であり、平面視において基板２１ａと略同一の長方形状を有している。エミッタ部２１ｃの上面には、強誘電体の粒界による凹凸２１ｃ１が形成されている。
【００２７】
上部電極２１ｄは、導電性物質（ここでは、白金）からなり、エミッタ部２１ｃを挟んで下部電極２１ｂに対向するようにエミッタ部２１ｃの上部（エミッタ部２１ｃの上面の上）に膜状に形成されている。上部電極２１ｄの平面視における形状はＹ軸方向に長手方向を有する帯状である。上部電極２１ｄのＸ軸方向の長さ（即ち、帯の幅）は、前述した１つの液晶表示素子群のＸ軸方向の長さ（即ち、液晶表示素子１１のＸ軸方向長さの約８倍の長さ）と略同一である。上部電極２１ｄには、図４及び上部電極２１ｄの部分拡大平面図である図５に示したように、複数の微細な貫通孔２１ｄ１が形成されている。
【００２８】
上部電極２１ｄの厚みｔは、０．０１μｍ以上且つ１０μｍ以下であり、好ましくは、０．０５μｍ以上且つ１μｍ以下である。また、微細貫通孔２１ｄ１の周部であってエミッタ部２１ｃと対向する面は、エミッタ部２１ｃの上部から所定距離だけ離間している。この貫通孔２１ｄ１の周部（貫通孔の縁部）であってエミッタ部２１ｃと対向する面とエミッタ部２１ｃ（エミッタ部２１ｃの上面）との距離の最大値は０μｍより大きく且つ１０μｍ以下であり、好ましくは、０．０１μｍ以上且つ１μｍ以下である。
【００２９】
下部電極２１ｂ、エミッタ部２１ｃ及び白金レジネートペーストからなる上部電極２１ｄは焼成処理によって一体化させられている。この一体化のための焼成処理により、上部電極２１ｄとなる膜が例えば厚み１０μｍから厚み０．１μｍに収縮する。このとき、上部電極２１ｄには前述した複数の微細貫通孔２１ｄ１が形成される。
【００３０】
以上説明したように、下部電極２１ｂと上部電極２１ｄとは、平面視において重なり合っている。この下部電極２１ｂと上部電極２１ｄとが重なりあった部分は、その部分において下部電極２１ｂと上部電極２１ｄとの間に挟まれたエミッタ部２１ｃと共に、一つの電子放出素子２１を形成している。下部電極２１ｂ及び上部電極２１ｄは、後に詳述する駆動電圧付与回路３１に接続され、駆動電圧Ｖin（下部電極２１ｂには図３に示したラインＳａ上の行電圧、上部電極２１ｄには図３に示したラインＳｂ上の列電圧）が付与されるようになっている。なお、駆動電圧Ｖinは、下部電極２１ｂを基準としたときの下部電極２１ｂと上部電極２１ｄとの電位差であると定義することができる。
【００３１】
発光部２０Ｂは、図４に示したように、透明板２２、コレクタ電極２３及び蛍光体２４を備えている。
【００３２】
透明板２２は、互いに平行な上面及び下面を有し、これらの面に直交する方向に厚み方向を有する薄板体である。透明板２２の平面視における形状は、液晶ディスプレイ１０と略同一の長方形である。透明板２２は、透明な材質（ここでは、ガラス又はアクリル）からなっている。透明板２２は、電子放出素子２１の上方（Ｚ軸正方向）に、電子放出素子２１の上面（上部電極２１ｄの上面）から所定の距離だけ離れた位置に配設されている。透明板２２は、その下面が上部電極２１ｄ（即ち、電子放出素子２１の電子放出部）のなす平面と平行となるように配設されている。
【００３３】
コレクタ電極２３は、導電性物質（ここでは、透明導電膜，ITO）からなっている。コレクタ電極２３は、透明板２２の下面の全体に膜状に形成されている。コレクタ電極２３には、コレクタ電圧付与回路３２が接続され、正の所定電圧（コレクタ電圧）Ｖｃが付与されている。これにより、コレクタ電極２３は、電子放出素子２１から放出される電子を加速・吸引する電界を形成するようになっている。
【００３４】
蛍光体２４は、コレクタ電極２３を覆うように透明板２２の下面において膜状に形成されている。蛍光体２４は、電子が衝突すると、その電子により励起状態となり、その励起状態から基底状態へと遷移するときに白色の光を発生するようになっている。このような白色蛍光体としての代表例は、Ｙ２Ｏ２Ｓ：Ｔｂである。或いは、白色蛍光体は、赤色蛍光体（例えば、Ｙ２Ｏ２Ｓ：Ｅｕ）、緑色蛍光体（例えば、ＺｎＳ：Ｃｕ，Ａｌ）及び青色蛍光体（例えば、ＺｎＳ：Ａｇ，Ｃｌ）の蛍光体を混ぜ合わせることにより作製することもできる。蛍光体２４が発生した光は、透明板２２を通して発光部２０Ｂの上方に進行し、液晶ディスプレイ１０に入射する。
【００３５】
基板２１ａと透明板２２との間に形成される空間は略真空（１０２〜１０−６Ｐａが好ましく、より好ましくは１０−３〜１０−５Ｐａ）に維持されている。換言すると、基板２１ａ及び透明板２２は、図示しない電子放出装置２０Ａの側壁部とともに密閉空間を形成している。従って、電子放出素子２１は、空間形成部材により略真空状態に維持されている密閉空間内に配置されていることになる。
【００３６】
ここで、上記のように構成された電子放出素子２１の作動原理について説明する。
【００３７】
先ず、図６に示したように、下部電極２１ｂの電位を基準とした下部電極２１ｂと上部電極２１ｄの実際の電位差Ｖka（素子電圧Ｖka）が正の所定電圧Ｖｐに維持され、エミッタ部２１ｃの電子が総て放出した直後であって、電子がエミッタ部２１ｃに蓄積されていない状態から説明を開始する。このとき、エミッタ部２１ｃの双極子の負極はエミッタ部２１ｃの上面（Ｚ軸正方向、即ち、上部電極２１ｄ側）に向いた状態となっている。この状態は、図７に示したグラフ上の点ｐ１の状態である。図７のグラフは、横軸に素子電圧Ｖkaをとり、縦軸に上部電極２１ｄ近傍部分の電荷Ｑをとったエミッタ部２１ｃの電圧−分極特性のグラフである。
【００３８】
この状態において、駆動電圧付与回路３１は、駆動電圧Ｖinを負の所定電圧である書込み電圧（蓄積電圧）Ｖｍに変更する。これにより、素子電圧Ｖkaは図７の点ｐ２を経由して点ｐ３に向けて減少する。そして、素子電圧Ｖkaが図７に示した負の抗電界電圧Ｖａ（例えば、−１０Ｖ）の近傍の電圧になると、エミッタ部２１ｃの双極子の向きが反転し始める。即ち、図８に示したように、分極反転（負側分極反転）が開始する。
【００３９】
この負側分極反転により、エミッタ部２１ｃの上面と、上部電極２１ｄと、これらの周囲の媒質（この場合、真空）との接触箇所（トリプルジャンクション）及び／又は微細貫通孔２１ｄ１を形成している上部電極２１ｄの先端部分において電界が大きくなる（電界集中が発生する。）。その結果、図９に示したように、上部電極２１ｄからエミッタ部２１ｃに向けて電子が供給され始める。
【００４０】
この供給された電子は、主としてエミッタ部２１ｃの上部であって上部電極２１ｄの微細貫通孔２１ｄ１から露呈している部分の近傍及び微細貫通孔２１ｄ１を形成している上部電極２１ｄの端部近傍（以下、単に「微細貫通孔２１ｄ１近傍」とも言う。）に蓄積される。その後、所定の時間が経過して負側分極反転が完了すると、素子電圧Ｖkaは負の所定電圧Ｖｍに向けて急激に変化し負の所定電圧Ｖｍとなる。この結果、電子の蓄積が完了する（電子の蓄積飽和状態に至る）。この状態が、図７の点ｐ４の状態である。
【００４１】
次に、駆動電圧付与回路３１は、電子放出タイミングが到来すると、駆動電圧Ｖinを正の所定電圧である電子放出電圧Ｖｐに変更する。これにより、素子電圧Ｖkaは増大し始める。このとき、素子電圧Ｖkaが図７の点ｐ５に対応する正の抗電界電圧Ｖｄ（例えば、＋５０Ｖ）より僅かに小さい電圧Ｖｂ（点ｐ６）に到達するまでは、図１０に示したように、エミッタ部２１ｃの帯電状態が維持される。
【００４２】
その後、素子電圧Ｖkaは正の抗電界電圧Ｖｄの近傍の電圧に到達する。これにより、双極子の負極がエミッタ部２１ｃの上面側に向き始める。即ち、図１１に示したように、分極が再び反転する（正側分極反転が開始する。）。この状態が図７の点ｐ５近傍の状態である。
【００４３】
その後、正側分極反転が完了する時点の近傍の時点になると、負極がエミッタ部２１ｃの上面側に反転した双極子の数が多くなる。この結果、図１２に示したように、エミッタ部２１ｃの微細貫通孔２１ｄ１の近傍に蓄積されていた電子がクーロンの反発力により微細貫通孔２１ｄ１を通って上方（Ｚ軸正方向）に放出され始める。この場合、上部電極２１ｄには多数の微細貫通孔２１ｄ１が形成されているから、多数の電子はそれらの微細貫通孔２１ｄ１を通して平面状に放出される。放出された電子は、発光部２０Ｂの蛍光体２４に照射される。この結果、蛍光体２４は白色の光を発生する。発生した光は、透明板２２を通って上方に進行し、液晶ディスプレイ１０に入射する。
【００４４】
そして、正側分極反転が完了すると、素子電圧Ｖkaは急激に増大を開始し、電子が活発に放出される。その後、電子の放出は完了し、素子電圧Ｖkaは正の所定電圧Ｖｐに到達する。この結果、エミッタ部２１ｃの状態は図６に示した当初の状態（図７の点ｐ１の状態）に復帰する。以上が、電子の蓄積（電子の書込み）及び放出（蛍光体の発光）に係る一連の作動である。
【００４５】
このように、電子放出素子２１においては、駆動電圧Ｖinが負の抗電界電圧Ｖａ（例えば、−１０Ｖ）を超えないと（駆動電圧Ｖinが負の抗電界電圧Ｖａの絶対値よりも大きさが大きい負の電圧にならないと）負側分極反転が発生しないから、放出するための電子をエミッタ部２１ｃの微細貫通孔２１ｄ１近傍に蓄積することができない。従って、この電子放出素子２１の書込み電圧（電子の蓄積期間における駆動電圧Ｖin）と蛍光体２４の発光量との関係は、図１３に示したグラフのように変化する。なお、図１３から理解されるように、電子放出素子２１は、所定の範囲の書込み電圧（負の電圧、この例では−２０〜−１０（Ｖ））に対し、その電圧の絶対値が大きくなるほど多くの電子を蓄積し且つ多くの電子を放出できる素子でもある。
【００４６】
更に、電子放出素子２１においては、駆動電圧Ｖinが正の抗電界電圧Ｖｄ（例えば、＋５０Ｖ）を超えないと正側分極反転が発生しないから、エミッタ部２１ｃの微細貫通孔２１ｄ１近傍に蓄積している電子を放出することができない。従って、この電子放出素子２１の電子放出電圧（発光期間における駆動電圧Ｖin）と蛍光体２４の発光量との関係は、図１４に示したグラフのように変化する。
【００４７】
次に、駆動電圧付与回路３１について詳細に説明する。駆動電圧付与回路３１は、図１５に示したように、信号制御回路３１ａ、行信号回路（行選択回路）３１ｂ、列信号回路（信号供給回路）３１ｃを備えている。図１５において、符合Ｄ１１、Ｄ１２、…Ｄ３２、Ｄ３３などが付されたものは、それぞれ、前述した一つの電子放出素子２１を示している。なお、Ｄｘｙは、ｘ行ｙ列に位置する電子放出素子２１を示す。
【００４８】
信号制御回路３１ａは、液晶ディスプレイ１０の各液晶表示素子１１に前述した行走査信号Ｓｃ及び画像制御信号Ｓｖを供給する表示制御回路１２と接続され、行走査信号Ｓｃ及び画像制御信号Ｓｖを入力するようになっている。
【００４９】
行信号回路３１ｂは、信号制御回路３１ａに接続され、行信号制御信号Ｓｘを入力するようになっている。更に、行信号回路３１ｂは、複数の行選択線ＬＬと接続されている。複数の行選択線ＬＬのそれぞれは、同じ行上の電子放出素子２１の下部電極２１ｂと接続されている。例えば、行選択線ＬＬ１は第１行の素子Ｄ１１、Ｄ１２、Ｄ１３…の各下部電極２１ｂと接続され、行選択線ＬＬ２は第２行の素子Ｄ２１、Ｄ２２、Ｄ２３…の各下部電極２１ｂと接続され、行選択線ＬＬ３は第３行の素子Ｄ３１、Ｄ３２、Ｄ３３…の各下部電極２１ｂと接続されている。行信号回路３１ｂは、行信号制御信号Ｓｘに応じ、複数の行選択線ＬＬを介して各電子放出素子２１の下部電極２１ｂに後述する行電圧を付与するようになっている。
【００５０】
列信号回路３１ｃは、信号制御回路３１ａに接続され、列信号制御信号Ｓｙを入力するようになっている。更に、列信号回路３１ｃは、複数の放出信号線ＵＬと接続されている。放出信号線ＵＬのそれぞれは、同じ列上の電子放出素子２１の上部電極２１ｄと接続されている。例えば、放出信号線ＵＬ１は第１列の素子Ｄ１１、Ｄ２１、Ｄ３１…の各上部電極２１ｄと接続され、放出信号線ＵＬ２は第２列の素子Ｄ１２、Ｄ２２、Ｄ３２…の各上部電極２１ｄと接続され、放出信号線ＵＬ３は第３列の素子Ｄ１３、Ｄ２３、Ｄ３３…の各上部電極２１ｄと接続されている。列信号回路３１ｃは、列信号制御信号Ｓｙに応じ、複数の放出信号線ＵＬを介して各電子放出素子２１の上部電極２１ｄに後述する列電圧を付与するようになっている。
【００５１】
（作動）
次に、このように構成された液晶表示装置ＬＤの作動について説明する。表示制御回路１２は、液晶ディスプレイによる表示技術として周知の行走査を行って各液晶表示素子１１（赤色用液晶素子Ｒ、緑色用液晶素子Ｇ及び青色用液晶素子Ｂ）の液晶の配向を制御し、液晶ディスプレイ１０上に画像を表示する。
【００５２】
より具体的に述べると、表示制御回路１２は、行走査を実行する行（選択行）に対応する行走査信号Ｓｃを所定の電圧に設定するとともに、他の行の行走査信号Ｓｃを別の電圧に設定する。これにより、行走査を実行する行の液晶表示素子１１にのみ画像制御信号Ｓｖに基づく電圧が印加される状態となる。そして、表示制御回路１２は、行走査を実行する行の液晶表示素子１１のそれぞれが表示すべき画像に応じた透過率を達成するように、画像制御信号Ｓｖを付与する。行走査を実行する行の液晶表示素子１１は、画像制御信号Ｓｖが付与されると、その画像制御信号Ｓｖに基づく透過率を達成するように配向の変更を開始し、１０ｍ秒程度後に配向動作を完了して安定した透過率を達成する状態となる。このような行走査は、図１６の（Ａ）に示したように、一定時間（Ｔｇ）毎に第１行から第７６８行まで順に繰り返し行われる。
【００５３】
第１行から第７６８行まで行走査がなされると、液晶ディスプレイ１０の総ての液晶表示素子１１の透過率が変化させられるので、新たな１フレームの画像が表示される。従って、第１行から第７６８行まで行走査がなされるのに必要な期間は、フレーム期間（１フレーム時間）Ｔｆと称呼される。
【００５４】
一方、バックライト２０の制御を行う信号制御回路３１ａは、サブフレーム期間Ｔsubを一つの周期として電子の蓄積（書込み）動作と放出（発光部２０Ｂからの発光）動作を行う。サブフレーム期間Ｔsubは、液晶ディスプレイ１０の８行分の行走査に要する時間（８・Ｔｇ）である。例えば、一つのサブフレーム期間Ｔsubは液晶ディスプレイ１０の第１行から第８行までの行走査に対応する期間であり、次のサブフレーム期間Ｔsubは液晶ディスプレイ１０の第９行から第１６行までの行走査に対応する期間である。
【００５５】
即ち、サブフレーム期間Ｔsubは、８行８列の液晶表示素子１１からなる１つの液晶表示素子群を構成する液晶表示素子１１の総てに対する行走査が完了した時点を開始時点とし、その開始時点から液晶表示素子１１の８（８＝Ｎ）行分の行走査に要する時間（８・Ｔｇ）が経過した時点を終了時点とする期間である。
【００５６】
より具体的には、信号制御回路３１ａは、表示制御回路１２から入力した行走査信号Ｓｃに基づいてサブフレーム期間Ｔsubが開始したと認識すると、そのサブフレーム期間Ｔsubの終了時点において液晶ディスプレイ１０の行走査の開始が予定されている行を含む液晶表示素子群に対応する（発光部２０Ｂを挟んで対向する）同一行上の電子放出素子２１に、駆動電圧Ｖinとして負の電圧（書込み電圧）を設定する。これにより、それらの電子放出素子２１のエミッタ部２１ｃへ電子が蓄積され始める。そして、このサブフレーム期間Ｔsubの開始時点から電子蓄積期間Ｔｄが経過すると、駆動電圧Ｖinとして正の電圧（電子放出電圧）を設定することにより蓄積した電子を放出させ、蛍光体２４から発光させる。
【００５７】
例えば、図１６に示したように、液晶ディスプレイ１０の第１行から第８行までの行走査に対応するサブフレーム期間（第１サブフレーム期間）Ｔsubの終了時点において、行走査を開始する予定の液晶表示素子群は、液晶ディスプレイ１０の第９行の液晶表示素子１１を含む液晶表示素子群である。従って、この液晶表示素子群に対応する電子放出素子２１は、電子放出装置２０Ａの第２行に属する１２８個の電子放出素子２１である。そのため、信号制御回路３１ａは、第１サブフレーム期間Ｔsubにおいて、電子放出装置２０Ａの第２行に属する電子放出素子２１に対し、電子の蓄積及び放出を行わせる。
【００５８】
第１サブフレーム期間Ｔsubにおいて、電子放出装置２０Ａの第２行に属する電子放出素子２１の電子の蓄積が完了した時点は、液晶ディスプレイ１０の第９行目の液晶表示素子１１が属する液晶表示素子群のうち最も遅く行走査がなされる第１６行の液晶表示素子１１に対する前回の行走査が完了してから十分な時間が経過した時点である。
【００５９】
従って、第１サブフレーム期間Ｔsubの電子蓄積完了時点において、液晶ディスプレイ１０の第９行の液晶表示素子１１を含む液晶表示素子群に属する複数の液晶表示素子１１は、総て配向動作が完了し、安定した光の透過率を達成し得る状態にある。バックライト２０は、このタイミングにてこれらの液晶表示素子１１に光を照射することになるので、液晶の配向動作遅れによる画像のボヤケを抑制することができる。
【００６０】
同様に、第９行から第１６行までの液晶ディスプレイ１０の行走査に対応するサブフレーム期間（第２サブフレーム期間）Ｔsubの終了時点において、行走査を開始する予定の液晶表示素子群は、液晶ディスプレイ１０の第１７行の液晶表示素子１１を含む液晶表示素子群である。従って、この液晶表示素子群に対応する電子放出素子２１は、電子放出装置２０Ａの第３行に属する１２８個の電子放出素子２１である。そのため、信号制御回路３１ａは、第２サブフレーム期間Ｔsubにおいて、電子放出装置２０Ａの第３行に属する電子放出素子２１に対し、電子の蓄積及び放出を行わせる。
【００６１】
この場合においても、第２サブフレーム期間Ｔsub内の電子蓄積完了時点は、液晶ディスプレイ１０の第１７行の液晶表示素子１１が属する液晶表示素子群のうち最も遅く行走査がなされる第２４行の液晶表示素子１１に対する前回の行走査が完了してから十分な時間が経過した時点である。従って、第２サブフレーム期間Ｔsub内の電子蓄積完了時点において、液晶ディスプレイ１０の第１７行の液晶表示素子１１を含む液晶表示素子群に属する液晶表示素子１１は、総て配向動作が完了し、安定した光の透過率を達成し得る状態にある。バックライト２０は、このタイミングにてこれらの液晶表示素子１１に光を照射することになるので、液晶の配向動作遅れによる画像のボヤケを抑制することができる。
【００６２】
更に、信号制御回路３１ａは、表示される画像の明るさに応じて発光部２０Ｂから発せられる光の量を制御する。この制御について、電子放出装置２０Ａの第１行に対応する発光部２０Ｂから発光させる場合を例に挙げ、図１７を参照しながら説明する。
【００６３】
先ず、信号制御回路３１ａは、表示制御回路１２から入力される画像制御信号Ｓｖに基づいて、各電子放出素子２１に対応する（各電子放出素子２１の直上に存在する）液晶表示素子群に属している液晶表示素子１１により表示される画像の部分の平均的な明るさ（即ち、これらの液晶表示素子１１の光の透過率の平均値）を計算により求める。
【００６４】
いま、電子放出装置２０Ａの１行１列に位置する電子放出素子（Ｄ１１）に対応する画像部分は非常に明るく、１行２列に位置する電子放出素子（Ｄ１２）に対応する画像部分は中程度に明るく、１行３列に位置する電子放出素子（Ｄ１３）に対応する画像部分は黒のみ（発光なし）と仮定して説明を続ける。
【００６５】
この場合、信号制御回路３１ａは、図１７に示したように、サブフレーム期間Ｔsubの電子蓄積期間（書込み期間）Ｔｄにおいて、行選択線ＬＬ１に１０（Ｖ）の行電圧、行選択線ＬＬ２に−１０（Ｖ）の行電圧、行選択線ＬＬ３に−１０（Ｖ）の行電圧、を行信号回路３１ｂによって付与する。同時に、信号制御回路３１ａは、その電子蓄積期間Ｔｄにおいて、放出信号線ＵＬ１に−１０（Ｖ）の列電圧、放出信号線ＵＬ２に−５（Ｖ）の列電圧、放出信号線ＵＬ３に０（Ｖ）の列電圧、を列信号回路３１ｃによって付与する。
【００６６】
この結果、１行１列に位置する電子放出素子（Ｄ１１）の下部電極２１ｂには１０（Ｖ）が付与され、上部電極２１ｄには−１０（Ｖ）が付与されるので、同素子に対する駆動電圧Ｖin（書込み電圧）は−２０Ｖとなる。従って、図１３からも理解できるように、１行１列に位置する電子放出素子（Ｄ１１）のエミッタ部２１ｃには、略飽和量の多量の電子が蓄積される。更に、１行２列に位置する電子放出素子（Ｄ１２）に対する駆動電圧Ｖinは−１５Ｖとなる。従って、図１３からも理解できるように、１行２列に位置する電子放出素子（Ｄ１２）のエミッタ部２１ｃには、飽和量の半分程度の電子が蓄積される。一方、１行３列に位置する電子放出素子（Ｄ１３）に対する駆動電圧Ｖinは−１０Ｖとなる。従って、１行３列に位置する電子放出素子（Ｄ１３）には電子が蓄積されない。
【００６７】
一方、第２行及び第３行の各電子放出素子に対する駆動電圧Ｖinは、図１７に示したようになる。即ち、ｘ行ｙ列の素子の駆動電圧をＶin（ｘ，ｙ）と表記すると、Ｖin（２，１）＝０（Ｖ）、Ｖin（２，２）＝５（Ｖ）、Ｖin（２，３）＝１０（Ｖ）、Ｖin（３，１）＝０（Ｖ）、Ｖin（３，２）＝５（Ｖ）、Ｖin（３，３）＝１０（Ｖ）となる。これらの駆動電圧Ｖinは何れも負の抗電界電圧Ｖａの−１０（Ｖ）より大きい電圧であるから、これらの電子放出素子２１のエミッタ部２１ｃに電子は蓄積されない。
【００６８】
次に、信号制御回路３１ａは、電子蓄積期間Ｔｄが経過して電子放出期間（発光期間）Ｔｈとなると、この電子放出期間Ｔｈにおいて、行選択線ＬＬ１に−２００（Ｖ）の行電圧、行選択線ＬＬ２に０（Ｖ）の行電圧、行選択線ＬＬ３に０（Ｖ）の行電圧、を行信号回路３１ｂによって付与する。同時に、信号制御回路３１ａは、その電子放出期間Ｔｈにおいて、放出信号線ＵＬ１乃至放出信号線ＵＬ３の総てに０（Ｖ）の列電圧、を列信号回路３１ｃによって付与する。
【００６９】
これにより、第１行の電子放出素子（Ｄ１１）、電子放出素子（Ｄ１２）及び電子放出素子（Ｄ１３）に対する駆動電圧Ｖinは、何れも２００Ｖとなる。
【００７０】
この結果、非常に多くの電子を蓄積していた電子放出素子（Ｄ１１）から多量の電子が放出されるので、その上部に位置する蛍光体２４は大光量の光を発生する。従って、電子放出素子（Ｄ１１）に対応する画像部分は非常に明るく表示される。
【００７１】
また、飽和量の半分程度の電子を蓄積していた電子放出素子（Ｄ１２）からは、電子放出素子（Ｄ１１）から放出される電子の量よりも少ない量の電子が放出されるので、その上部に位置する蛍光体２４は中程度の光量の光を発生する。従って、電子放出素子（Ｄ１２）に対応する画像部分は通常の明るさで表示される。
【００７２】
更に、電子が蓄積されていない１行３列に位置する電子放出素子（Ｄ１３）からは、電子が全く放出されない。従って、電子放出素子（Ｄ１３）に対応する画像部分は黒のみで表示される。
【００７３】
一方、第２行及び第３行の各電子放出素子に対する駆動電圧Ｖinは、電子放出期間Ｔｈにおいて０（Ｖ）であり、しかも、これらの素子には電子が蓄積されていない。従って、これらの素子から電子は放出されないので、これらの素子に対応する画像部分は黒のみで表示される。
【００７４】
図１８は、以上に説明した制御によって得られる発光部２０Ｂの平面視の様子を模式的に示した図である。図１８において、（Ａ）は第１行に属する電子放出素子２１の電子蓄積期間Ｔｄに対応する発光部２０Ｂの状態を示している。このように、電子蓄積期間Ｔｄにおいては、発光部２０Ｂは一切の光を発生しない。その後、第１行に属する電子放出素子２１に対する電子放出期間Ｔｈとなると、（Ｂ）に示したように、第１行に属する各電子放出素子２１に対応する発光部２０Ｂの部分は、第１行に属する各電子放出素子２１の電子放出量に応じた明るさで発光する。
【００７５】
以降、同様に、電子蓄積期間Ｔｄにおいて発光部２０Ｂは一切の光を発生せず、それに続く電子放出期間Ｔｈとなると、直前の電子蓄積期間Ｔｄにおいて電子が蓄積された特定の行に属する電子放出素子２１に対応する発光部２０Ｂの部分が、その行に属する電子放出素子２１のそれぞれの電子放出量に応じた明るさで発光する。そして、発光が終了すると、その発光が終了した部分に対応する液晶ディスプレイ１０の液晶表示素子１１に対する行走査が開始される。換言すると、前述した液晶表示素子群のうちの最後に行走査が行われる液晶表示素子１１についての行走査が行われてから、同じ液晶表示素子１１に対する次の行走査が開始されるまでの期間（実際には、この液晶表示素子群のうちの最初に行走査が行われる液晶表示素子１１についての次の行走査が開始されるまでの期間）のうち、最も遅いサブフレーム期間において、同液晶表示素子１１に対応する電子放出素子２１が電子を放出し、対応する部分の蛍光部２０Ｂが発光する。
【００７６】
以上、説明したように、本発明の実施形態に係る液晶ディスプレイのバックライト及び同バックライトの制御方法によれば、図１９にも示したように、液晶の配向動作か完了して透過率が安定した状態にある液晶表示素子に対して、光を照射することができる。従って、液晶の配向動作遅れに伴う画像のボヤケを抑制することができる。なお、図１９において、時刻ｔ１及びｔ３は、液晶ディスプレイ１０の特定の行（液晶表示素子群のうちの最初に行走査が行われる行）の液晶表示素子１１に対する連続する行走査開始時点である。
【００７７】
更に、上記液晶ディスプレイのバックライト及び同バックライトの制御方法によれば、画像の暗い部分を表現する液晶表示素子に対向する蛍光体に無駄な光を発生させず、且つ、その液晶表示素子に無駄な光を入射させないので、消費電力の小さな液晶表示装置を提供することができる。
【００７８】
加えて、図１９からも理解できるように、電子放出装置は発光量の種類（発光量レンジ、図１９において破線にて示す。）を多段階とすることができるので、液晶表示装置（液晶表示素子群）によって表現することができる階調は、液晶表示素子１１単体による透過率の大きさの種類（透過率レンジ）の数と、発光量レンジの数と、の積となる。即ち、システムの階調表現能力を格段に向上することができる。
【００７９】
本発明は上記各実施形態に限定されることはなく、本発明の範囲内において種々の変形例を採用することができる。例えば、上記実施形態において、蛍光体２４は複数の電子放出素子２１に対して一つであったが、各電子放出素子２１に一つの蛍光体が配設されてもよい。
【００８０】
また、発光部２０Ｂは、図２０に示したように、透明板２２の下面（上部電極２１ｄと対向する面）に蛍光体２４’を予め形成した後、その蛍光体２４’を覆うように厚さ１００〜２００ｎｍ程度のアルミニウム薄膜からなるコレクタ電極２３’を形成してなる構造を備えていてもよい。この場合、コレクタ電圧Ｖｃの印加に従って形成された電界により加速された電子は、コレクタ電極２３’を貫通して蛍光体２４’に到達する。このような構成によれば、コレクタ電極２３’は蛍光体２４’が発した光を透明板２２の方へ反射させるミラーとして機能する。従って、蛍光体２４’の発光を効率良く外部へ取り出すことができる。
【００８１】
更に、蛍光体２４は、上部電極２１ｄに対してエミッタ部２１ｃと反対側の面に同上部電極２１ｄに接するように形成されてもよい。これにより、上部電極２１ｄの微細貫通孔２１ｄ１を通って放出させられた電子が上部電極２１ｄの直上部に存在する蛍光体に衝突し、蛍光体を励起して光を発生させる発光素子が形成される。
【００８２】
加えて、電子放出装置は、下部電極、エミッタ部及び上部電極を備えてなる完全に独立した電子放出素子を基板上にＮ行Ｍ列のマトリクス状で配列し、同一行の電子放出素子の下部電極同士を導電体により接続するとともに、同一列の電子放出素子の上部電極同士を導電体により接続した構造を備えるものであってもよい。
【００８３】
また、上部電極に、鱗片状の物質（例えば黒鉛等）の集合体や、鱗片状の物質を含んだ導電性の物質の集合体を使用することもできる。このような物質の集合体は、元来、鱗片と鱗片とが離間している部分を有しているので、焼成などの熱処理を経なくても、その部分を上部電極の上記微細貫通孔として使用することができる。更に、エミッタ部上に有機樹脂と金属薄膜とをこの順に層状に形成した後で焼成し、有機樹脂を燃焼させることにより金属薄膜に微細貫通孔を形成し、上部電極としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】本発明の実施形態に係る液晶表示装置の概略部分断面図である。
【図２】図１に示した液晶ディスプレイの平面図である。
【図３】図１に示した電子放出装置の平面図である。
【図４】図１に示した液晶ディスプレイ、電子放出装置及び発光部の部分拡大断面図である。
【図５】図４に示した上部電極の拡大部分平面図である。
【図６】図４に示した電子放出素子の一つの状態を示した図である。
【図７】図４に示したエミッタ部の電圧−分極特性のグラフである。
【図８】図４に示した電子放出素子の他の状態を示した図である。
【図９】図４に示した電子放出素子の他の状態を示した図である。
【図１０】図４に示した電子放出素子の他の状態を示した図である。
【図１１】図４に示した電子放出素子の他の状態を示した図である。
【図１２】図４に示した電子放出素子の他の状態を示した図である。
【図１３】図４に示した電子放出素子の書込み電圧（電子の蓄積期間における駆動電圧）と蛍光体の発光量との関係を示したグラフである。
【図１４】図４に示した電子放出素子の電子放出電圧（発光期間における駆動電圧）と蛍光体の発光量との関係を示したグラフである。
【図１５】図１に示した電子放出装置の駆動電圧付与回路の回路図である。
【図１６】図１に示した液晶表示装置における液晶表示素子の行走査とバックライトの発光制御との関係を示したタイムチャートである。
【図１７】本発明によるバックライトの発光制御を説明するための図である。
【図１８】本発明によるバックライトの発光制御によって得られる発光部の平面視の様子を模式的に示した図である。
【図１９】本発明による液晶表示素子の透過率の変化と発光部の発光期間（電子放出装置の電子放出期間）との関係を示したグラフである。
【図２０】図１に示した発光部の変形例の部分断面図である。
【符号の説明】
【００８５】
１０…液晶ディスプレイ、１１…液晶表示素子、１２…表示制御回路、２０…バックライト、２０Ｂ…蛍光部、２０Ａ…電子放出装置、２０Ｂ…発光部、２１…電子放出素子、２１ａ…基板、２１ｂ…下部電極、２１ｃ…エミッタ部、２１ｄ…上部電極、２１ｄ１…微細貫通孔、２２…透明板、２３…コレクタ電極、２４…蛍光体、３１…駆動電圧付与回路、３２…コレクタ電圧付与回路。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示素子によって光の透過率を制御することにより、表示される画像を切り換える液晶ディスプレイに適用されるバックライト及び同バックライトの発光制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から知られる液晶ディスプレイのバックライトは、管状の冷陰極放電ランプを複数有し、これらのランプを互いに平行に配列させ、その上部に拡散板及び複数の拡散シートを配置した構造を備えている（例えば、特許文献１を参照。）。このようなバックライトは、冷陰極放電ランプによって常に一定の光量の光を発生させている。
【特許文献１】特開２００４−２３５１０３号公報
【０００３】
一方、液晶ディスプレイは、各液晶表示素子の液晶の配向を変更することにより光の透過率を変化させている。液晶の配向を変化させるには、ある程度の時間が必要である。従って、液晶表示素子は、光の透過率を瞬時に変化させることができない。換言すると、液晶表示素子によって変更される光の透過率は、表示したい画像に応じた所望の透過率へと徐々に変化する。この結果、従来のバックライトを適用した液晶ディスプレイにおいては、透過率が所望の透過率に到る途中であって透過率が変化している段階においてもバックライトからの光が透過される。このため、表示される画像にボヤケが生じるという問題がある。
【発明の開示】
【０００４】
本発明の目的の一つは、液晶ディスプレイのこのような画像のボヤケを改善することができるバックライトを提供することにある。
【０００５】
上記目的を達成するための本発明によるバックライトは、
ｎ行ｍ列のマトリクス状に配列された複数の液晶表示素子を備えるとともに、１つのフレーム期間において一定時間の行走査を行順に総ての行に対して行うことにより同複数の液晶表示素子の光の透過率を変更して、同複数の液晶表示素子により表示される画像を切り換える液晶ディスプレイに適用されるバックライトであって、電子放出装置と、蛍光体と、駆動電圧付与回路と、を備える。
【０００６】
前記電子放出装置は、
誘電体からなるエミッタ部と同エミッタ部の下部に形成された下部電極と同エミッタ部を挟んで同下部電極に対向するように同エミッタ部の上部に形成されるとともに微細貫通孔が複数形成されてなる上部電極とを有し、所定の書込み電圧が同上部電極と同下部電極との間に付与されたときに多数の電子を同エミッタ部に蓄積するとともに所定の電子放出電圧が同上部電極と同下部電極との間に付与されたときに同エミッタ部に蓄積した電子を同エミッタ部から同微細貫通孔を通して放出する電子放出素子を複数備え、同複数の電子放出素子のそれぞれが前記液晶ディスプレイの互いに隣接する複数の前記液晶表示素子からなる液晶表示素子群のそれぞれに対向するようにマトリクス状に配列されている。
【０００７】
前記蛍光体は、
前記電子放出素子の上部電極と前記液晶ディスプレイとの間において同上部電極と対向するように配置されるとともに電子の衝突により同液晶ディスプレイに向けて発光するようになっている。
【０００８】
前記駆動電圧付与回路は、
前記液晶表示素子群のうちの一つの液晶表示素子群に対する前記行走査が総て終了した後に同一つの液晶表示素子群に属する各液晶表示素子の光の透過率が安定した状態となってから同一つの液晶表示素子群に対する次の行走査が開始するまでの期間において前記複数の電子放出素子のうちの同一つの液晶表示素子群に対向する電子放出素子に前記電子放出電圧を所定時間だけ付与するとともに、同電子放出電圧が付与された電子放出素子に次の前記電子放出電圧を付与するまでの期間において前記書込み電圧を付与するようになっている。
【０００９】
これによれば、光の透過率が安定した状態となっている液晶表示素子に対して蛍光体を挟んで実質的に対向している電子放出素子に電子放出電圧が付与される。この電子放出素子には、それまでに書込み電圧が付与されているので、その電子放出素子のエミッタ部には電子が蓄積されている。この結果、光の透過率が安定した状態となっている液晶表示素子に対向している蛍光体（又は蛍光体の部分）に電子が照射され、同蛍光体（又は蛍光体の部分）が光を発生する。そして、その光は、光の透過率が安定した状態となっている液晶表示素子に照射される。従って、液晶配向動作の遅れに起因する画像のボヤケを解消することができる。
【００１０】
本発明の好ましい実施態様において、
前記数値ｎは２以上の整数Ｎの倍数であり、前記数値ｍは２以上の整数Ｍの倍数であり、前記液晶表示素子群は前記ｎを前記Ｎで除したｎ／Ｎ行であって前記ｍを前記Ｍで除したｍ／Ｍ列のマトリクス状に配列され、
前記駆動電圧付与回路は、
１つの前記液晶表示素子群を構成する前記液晶表示素子の総てに対する前記行走査が完了した時点を開始時点とし同開始時点から前記Ｎ行分の前記行走査に要する時間が経過した時点を終了時点とする１つのサブフレーム期間において、同サブフレーム期間の終了時点において前記行走査が開始される予定の前記液晶表示素子を含む前記液晶表示素子群に対向する前記電子放出素子に前記書込み電圧と前記電子放出電圧とを付与するように構成されることが好適である。
【００１１】
この態様は、電子放出装置がｎ／Ｎ行ｍ／Ｍ列のマトリクス状に電子放出素子を配列されてなる場合に対応している。この場合、液晶表示素子の一行分の行走査に要する時間をＴｇとすると、１つのフレーム期間Ｔｆはｎ・Ｔｇであり、サブフレーム期間は（Ｎ・Ｔｇ）となる。駆動電圧付与回路は、このような一つのサブフレーム期間において、同サブフレーム期間の終了時点において前記行走査が開始される予定の前記液晶表示素子を含む液晶表示素子群に対向する前記電子放出素子に前記書込み電圧と前記電子放出電圧とを付与し、その電子放出素子に対向している蛍光体（又は蛍光体の部分）から光を発生させる。従って、蛍光体からの光が照射される液晶表示素子は、直前の行走査から十分な時間が経過しているので、その配向の変更が完了して光の透過率が安定している。この結果、液晶の配向作動遅れに起因する表示画像のボヤケを解消することができる。
【００１２】
更に、このようなバックライトにおいて、
前記駆動電圧付与回路は、
前記書込み電圧を、同書込み電圧が付与される電子放出素子に対向する前記液晶表示素子群に属する前記複数の液晶表示素子の光の透過率に応じた電圧に設定するように構成されることが好適である。
【００１３】
これによれば、各液晶表示素子群に属する複数の液晶表示素子の光の透過率に応じた量の電子が、各液晶表示素子群に対向配置されている電子放出素子から放出される。従って、各液晶表示素子群に対向配置されている部分の蛍光体が、各液晶表示素子群に属する複数の液晶表示素子の光の透過率に応じた量の光を発生する。
【００１４】
従って、例えば、表示画像のうちの暗い部分を表示しようとしている液晶表示素子群に対向している蛍光体（又は蛍光体の部分）は、表示画像のうちの明るい部分を表示しようとしている液晶表示素子群に対向している蛍光体（又は蛍光体の部分）よりも少ない量の光を発生する。この結果、電子放出装置及び蛍光体は、液晶表示素子によって無駄に遮蔽されてしまう光の量を低下させることができるので、消費電力の小さいバックライトが提供される。更に、液晶表示素子は、表示画像の暗い部分において蛍光体（又は蛍光体の部分）から発せられた小さな光量の光を遮断し、表示画像の明るい部分において蛍光体（又は蛍光体の部分）から発せられた大きな光量の光を透過させるので、表示画像のコントラストを向上することも可能となる。
【００１５】
更に、本発明は上記バックライトにおいて実行されるバックライトの発光制御方法も提供する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明によるバックライト及び同バックライトの発光制御方法が適用された液晶表示装置の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、本明細書において、「電子の蓄積」と「電子の書込み」は同義として用いられる。
【００１７】
（構成）
図１は、この液晶表示装置ＬＤの概略部分断面図である。液晶表示装置ＬＤは、液晶ディスプレイ１０とバックライト２０とを備えている。液晶ディスプレイ１０は、バックライト２０の上面側（Ｚ軸正方向側）に配置されている。
【００１８】
図２は、液晶ディスプレイ１０の平面図である。液晶ディスプレイ１０の平面視における形状は長方形である。液晶ディスプレイ１０は、液晶表示素子１１を、７６８行（ｎ行）×１０２４列（ｍ列）のマトリクス状に配列した周知の液晶ディスプレイである。１つの液晶表示素子１１は、１つの赤色用液晶素子Ｒ、１つの緑色用液晶素子Ｇ及び１つの青色用液晶素子Ｂからなっている。
【００１９】
赤色用液晶素子Ｒは、白色光に含まれる赤色光を透過させる赤色フィルタを備えるとともに、配向制御によって赤色フィルタを透過した赤色光の透過率を変更するようになっている。緑色用液晶素子Ｇは、白色光に含まれる緑色光を透過させる緑色フィルタを備えるとともに、配向制御によって緑色フィルタを透過した緑色光の透過率を変更するようになっている。青色用液晶素子Ｂは、白色光に含まれる青色光を透過させる青色フィルタを備えるとともに、配向制御によって青色フィルタを透過した青色光の透過率を変更するようになっている。
【００２０】
同一の行に属する液晶表示素子１１には、行走査信号（行選択信号）Ｓｃが図示を省略した表示制御回路から入力されるようになっている（図１５を参照。）。同一の列に属する液晶表示素子１１には、赤色用液晶素子Ｒ、緑色用液晶素子Ｇ及び青色用液晶素子Ｂのそれぞれに対する画像制御信号Ｓｖが表示制御回路から入力されるようになっている。
【００２１】
バックライト２０は、図１に示したように、電子放出装置２０Ａと、電子放出装置２０Ａの上方に配置された発光部２０Ｂとからなっている。
【００２２】
電子放出装置２０Ａは、図２及び電子放出装置２０Ａの平面図である図３に示したように、複数の電子放出素子２１を備えている。電子放出素子２１のそれぞれは、８行（Ｎ行）８列（Ｍ列）のマトリクス状に配列された複数（６４個）の液晶表示素子１１からなる液晶表示素子群の一つに対向するように配置されている。即ち、複数の電子放出素子２１は、９６行（＝ｎ／Ｎ行）１２８列（＝ｍ／Ｍ列）のマトリクス状に配列されている。
【００２３】
図４は、液晶ディスプレイ１０、電子放出装置２０Ａ及び発光部２０Ｂの部分拡大断面図である。図４に示したように、電子放出装置２０Ａの電子放出素子２１は、基板２１ａ、下部電極（下部電極層）２１ｂ、エミッタ部２１ｃ及び上部電極（上部電極層）２１ｄから構成されている。
【００２４】
基板２１ａは、互いに直交するＸ軸及びＹ軸により形成される平面（Ｘ−Ｙ平面）に平行な上面及び下面を有し、Ｘ軸及びＹ軸のそれぞれに直交するＺ軸方向に厚み方向を有する薄板体である。基板２１ａの平面視における形状は、液晶ディスプレイ１０と略同一の長方形である。基板２１ａは、例えば、ガラス又はセラミックス（好ましくは、酸化ジルコニウムを主成分とした材料）からなっている。
【００２５】
下部電極２１ｂは、導電性物質（ここでは、銀又は白金）からなり、基板２１ａの上面の上に膜状に形成されている。下部電極２１ｂの平面視における形状はＸ軸方向に長手方向を有する帯状である。下部電極２１ｂのＹ軸方向の長さ（即ち、帯の幅）は、前述した１つの液晶表示素子群のＹ軸方向の長さ（即ち、液晶表示素子１１のＹ軸方向長さの約８倍の長さ）と略同一である。
【００２６】
エミッタ部２１ｃは、強誘電体（ここでは、マグネシウムニオブ酸鉛（ＰＭＮ）、チタン酸鉛（ＰＴ）及びジルコン酸鉛（ＰＺ）の３成分系材料ＰＭＮ−ＰＴ−ＰＺ）からなり、基板２１ａ及び下部電極２１ｂの上面の上に形成されている。エミッタ部２１ｃは、Ｚ軸方向に厚み方向を有する薄板体であり、平面視において基板２１ａと略同一の長方形状を有している。エミッタ部２１ｃの上面には、強誘電体の粒界による凹凸２１ｃ１が形成されている。
【００２７】
上部電極２１ｄは、導電性物質（ここでは、白金）からなり、エミッタ部２１ｃを挟んで下部電極２１ｂに対向するようにエミッタ部２１ｃの上部（エミッタ部２１ｃの上面の上）に膜状に形成されている。上部電極２１ｄの平面視における形状はＹ軸方向に長手方向を有する帯状である。上部電極２１ｄのＸ軸方向の長さ（即ち、帯の幅）は、前述した１つの液晶表示素子群のＸ軸方向の長さ（即ち、液晶表示素子１１のＸ軸方向長さの約８倍の長さ）と略同一である。上部電極２１ｄには、図４及び上部電極２１ｄの部分拡大平面図である図５に示したように、複数の微細な貫通孔２１ｄ１が形成されている。
【００２８】
上部電極２１ｄの厚みｔは、０．０１μｍ以上且つ１０μｍ以下であり、好ましくは、０．０５μｍ以上且つ１μｍ以下である。また、微細貫通孔２１ｄ１の周部であってエミッタ部２１ｃと対向する面は、エミッタ部２１ｃの上部から所定距離だけ離間している。この貫通孔２１ｄ１の周部（貫通孔の縁部）であってエミッタ部２１ｃと対向する面とエミッタ部２１ｃ（エミッタ部２１ｃの上面）との距離の最大値は０μｍより大きく且つ１０μｍ以下であり、好ましくは、０．０１μｍ以上且つ１μｍ以下である。
【００２９】
下部電極２１ｂ、エミッタ部２１ｃ及び白金レジネートペーストからなる上部電極２１ｄは焼成処理によって一体化させられている。この一体化のための焼成処理により、上部電極２１ｄとなる膜が例えば厚み１０μｍから厚み０．１μｍに収縮する。このとき、上部電極２１ｄには前述した複数の微細貫通孔２１ｄ１が形成される。
【００３０】
以上説明したように、下部電極２１ｂと上部電極２１ｄとは、平面視において重なり合っている。この下部電極２１ｂと上部電極２１ｄとが重なりあった部分は、その部分において下部電極２１ｂと上部電極２１ｄとの間に挟まれたエミッタ部２１ｃと共に、一つの電子放出素子２１を形成している。下部電極２１ｂ及び上部電極２１ｄは、後に詳述する駆動電圧付与回路３１に接続され、駆動電圧Ｖin（下部電極２１ｂには図３に示したラインＳａ上の行電圧、上部電極２１ｄには図３に示したラインＳｂ上の列電圧）が付与されるようになっている。なお、駆動電圧Ｖinは、下部電極２１ｂを基準としたときの下部電極２１ｂと上部電極２１ｄとの電位差であると定義することができる。
【００３１】
発光部２０Ｂは、図４に示したように、透明板２２、コレクタ電極２３及び蛍光体２４を備えている。
【００３２】
透明板２２は、互いに平行な上面及び下面を有し、これらの面に直交する方向に厚み方向を有する薄板体である。透明板２２の平面視における形状は、液晶ディスプレイ１０と略同一の長方形である。透明板２２は、透明な材質（ここでは、ガラス又はアクリル）からなっている。透明板２２は、電子放出素子２１の上方（Ｚ軸正方向）に、電子放出素子２１の上面（上部電極２１ｄの上面）から所定の距離だけ離れた位置に配設されている。透明板２２は、その下面が上部電極２１ｄ（即ち、電子放出素子２１の電子放出部）のなす平面と平行となるように配設されている。
【００３３】
コレクタ電極２３は、導電性物質（ここでは、透明導電膜，ITO）からなっている。コレクタ電極２３は、透明板２２の下面の全体に膜状に形成されている。コレクタ電極２３には、コレクタ電圧付与回路３２が接続され、正の所定電圧（コレクタ電圧）Ｖｃが付与されている。これにより、コレクタ電極２３は、電子放出素子２１から放出される電子を加速・吸引する電界を形成するようになっている。
【００３４】
蛍光体２４は、コレクタ電極２３を覆うように透明板２２の下面において膜状に形成されている。蛍光体２４は、電子が衝突すると、その電子により励起状態となり、その励起状態から基底状態へと遷移するときに白色の光を発生するようになっている。このような白色蛍光体としての代表例は、Ｙ２Ｏ２Ｓ：Ｔｂである。或いは、白色蛍光体は、赤色蛍光体（例えば、Ｙ２Ｏ２Ｓ：Ｅｕ）、緑色蛍光体（例えば、ＺｎＳ：Ｃｕ，Ａｌ）及び青色蛍光体（例えば、ＺｎＳ：Ａｇ，Ｃｌ）の蛍光体を混ぜ合わせることにより作製することもできる。蛍光体２４が発生した光は、透明板２２を通して発光部２０Ｂの上方に進行し、液晶ディスプレイ１０に入射する。
【００３５】
基板２１ａと透明板２２との間に形成される空間は略真空（１０２〜１０−６Ｐａが好ましく、より好ましくは１０−３〜１０−５Ｐａ）に維持されている。換言すると、基板２１ａ及び透明板２２は、図示しない電子放出装置２０Ａの側壁部とともに密閉空間を形成している。従って、電子放出素子２１は、空間形成部材により略真空状態に維持されている密閉空間内に配置されていることになる。
【００３６】
ここで、上記のように構成された電子放出素子２１の作動原理について説明する。
【００３７】
先ず、図６に示したように、下部電極２１ｂの電位を基準とした下部電極２１ｂと上部電極２１ｄの実際の電位差Ｖka（素子電圧Ｖka）が正の所定電圧Ｖｐに維持され、エミッタ部２１ｃの電子が総て放出した直後であって、電子がエミッタ部２１ｃに蓄積されていない状態から説明を開始する。このとき、エミッタ部２１ｃの双極子の負極はエミッタ部２１ｃの上面（Ｚ軸正方向、即ち、上部電極２１ｄ側）に向いた状態となっている。この状態は、図７に示したグラフ上の点ｐ１の状態である。図７のグラフは、横軸に素子電圧Ｖkaをとり、縦軸に上部電極２１ｄ近傍部分の電荷Ｑをとったエミッタ部２１ｃの電圧−分極特性のグラフである。
【００３８】
この状態において、駆動電圧付与回路３１は、駆動電圧Ｖinを負の所定電圧である書込み電圧（蓄積電圧）Ｖｍに変更する。これにより、素子電圧Ｖkaは図７の点ｐ２を経由して点ｐ３に向けて減少する。そして、素子電圧Ｖkaが図７に示した負の抗電界電圧Ｖａ（例えば、−１０Ｖ）の近傍の電圧になると、エミッタ部２１ｃの双極子の向きが反転し始める。即ち、図８に示したように、分極反転（負側分極反転）が開始する。
【００３９】
この負側分極反転により、エミッタ部２１ｃの上面と、上部電極２１ｄと、これらの周囲の媒質（この場合、真空）との接触箇所（トリプルジャンクション）及び／又は微細貫通孔２１ｄ１を形成している上部電極２１ｄの先端部分において電界が大きくなる（電界集中が発生する。）。その結果、図９に示したように、上部電極２１ｄからエミッタ部２１ｃに向けて電子が供給され始める。
【００４０】
この供給された電子は、主としてエミッタ部２１ｃの上部であって上部電極２１ｄの微細貫通孔２１ｄ１から露呈している部分の近傍及び微細貫通孔２１ｄ１を形成している上部電極２１ｄの端部近傍（以下、単に「微細貫通孔２１ｄ１近傍」とも言う。）に蓄積される。その後、所定の時間が経過して負側分極反転が完了すると、素子電圧Ｖkaは負の所定電圧Ｖｍに向けて急激に変化し負の所定電圧Ｖｍとなる。この結果、電子の蓄積が完了する（電子の蓄積飽和状態に至る）。この状態が、図７の点ｐ４の状態である。
【００４１】
次に、駆動電圧付与回路３１は、電子放出タイミングが到来すると、駆動電圧Ｖinを正の所定電圧である電子放出電圧Ｖｐに変更する。これにより、素子電圧Ｖkaは増大し始める。このとき、素子電圧Ｖkaが図７の点ｐ５に対応する正の抗電界電圧Ｖｄ（例えば、＋５０Ｖ）より僅かに小さい電圧Ｖｂ（点ｐ６）に到達するまでは、図１０に示したように、エミッタ部２１ｃの帯電状態が維持される。
【００４２】
その後、素子電圧Ｖkaは正の抗電界電圧Ｖｄの近傍の電圧に到達する。これにより、双極子の負極がエミッタ部２１ｃの上面側に向き始める。即ち、図１１に示したように、分極が再び反転する（正側分極反転が開始する。）。この状態が図７の点ｐ５近傍の状態である。
【００４３】
その後、正側分極反転が完了する時点の近傍の時点になると、負極がエミッタ部２１ｃの上面側に反転した双極子の数が多くなる。この結果、図１２に示したように、エミッタ部２１ｃの微細貫通孔２１ｄ１の近傍に蓄積されていた電子がクーロンの反発力により微細貫通孔２１ｄ１を通って上方（Ｚ軸正方向）に放出され始める。この場合、上部電極２１ｄには多数の微細貫通孔２１ｄ１が形成されているから、多数の電子はそれらの微細貫通孔２１ｄ１を通して平面状に放出される。放出された電子は、発光部２０Ｂの蛍光体２４に照射される。この結果、蛍光体２４は白色の光を発生する。発生した光は、透明板２２を通って上方に進行し、液晶ディスプレイ１０に入射する。
【００４４】
そして、正側分極反転が完了すると、素子電圧Ｖkaは急激に増大を開始し、電子が活発に放出される。その後、電子の放出は完了し、素子電圧Ｖkaは正の所定電圧Ｖｐに到達する。この結果、エミッタ部２１ｃの状態は図６に示した当初の状態（図７の点ｐ１の状態）に復帰する。以上が、電子の蓄積（電子の書込み）及び放出（蛍光体の発光）に係る一連の作動である。
【００４５】
このように、電子放出素子２１においては、駆動電圧Ｖinが負の抗電界電圧Ｖａ（例えば、−１０Ｖ）を超えないと（駆動電圧Ｖinが負の抗電界電圧Ｖａの絶対値よりも大きさが大きい負の電圧にならないと）負側分極反転が発生しないから、放出するための電子をエミッタ部２１ｃの微細貫通孔２１ｄ１近傍に蓄積することができない。従って、この電子放出素子２１の書込み電圧（電子の蓄積期間における駆動電圧Ｖin）と蛍光体２４の発光量との関係は、図１３に示したグラフのように変化する。なお、図１３から理解されるように、電子放出素子２１は、所定の範囲の書込み電圧（負の電圧、この例では−２０〜−１０（Ｖ））に対し、その電圧の絶対値が大きくなるほど多くの電子を蓄積し且つ多くの電子を放出できる素子でもある。
【００４６】
更に、電子放出素子２１においては、駆動電圧Ｖinが正の抗電界電圧Ｖｄ（例えば、＋５０Ｖ）を超えないと正側分極反転が発生しないから、エミッタ部２１ｃの微細貫通孔２１ｄ１近傍に蓄積している電子を放出することができない。従って、この電子放出素子２１の電子放出電圧（発光期間における駆動電圧Ｖin）と蛍光体２４の発光量との関係は、図１４に示したグラフのように変化する。
【００４７】
次に、駆動電圧付与回路３１について詳細に説明する。駆動電圧付与回路３１は、図１５に示したように、信号制御回路３１ａ、行信号回路（行選択回路）３１ｂ、列信号回路（信号供給回路）３１ｃを備えている。図１５において、符合Ｄ１１、Ｄ１２、…Ｄ３２、Ｄ３３などが付されたものは、それぞれ、前述した一つの電子放出素子２１を示している。なお、Ｄｘｙは、ｘ行ｙ列に位置する電子放出素子２１を示す。
【００４８】
信号制御回路３１ａは、液晶ディスプレイ１０の各液晶表示素子１１に前述した行走査信号Ｓｃ及び画像制御信号Ｓｖを供給する表示制御回路１２と接続され、行走査信号Ｓｃ及び画像制御信号Ｓｖを入力するようになっている。
【００４９】
行信号回路３１ｂは、信号制御回路３１ａに接続され、行信号制御信号Ｓｘを入力するようになっている。更に、行信号回路３１ｂは、複数の行選択線ＬＬと接続されている。複数の行選択線ＬＬのそれぞれは、同じ行上の電子放出素子２１の下部電極２１ｂと接続されている。例えば、行選択線ＬＬ１は第１行の素子Ｄ１１、Ｄ１２、Ｄ１３…の各下部電極２１ｂと接続され、行選択線ＬＬ２は第２行の素子Ｄ２１、Ｄ２２、Ｄ２３…の各下部電極２１ｂと接続され、行選択線ＬＬ３は第３行の素子Ｄ３１、Ｄ３２、Ｄ３３…の各下部電極２１ｂと接続されている。行信号回路３１ｂは、行信号制御信号Ｓｘに応じ、複数の行選択線ＬＬを介して各電子放出素子２１の下部電極２１ｂに後述する行電圧を付与するようになっている。
【００５０】
列信号回路３１ｃは、信号制御回路３１ａに接続され、列信号制御信号Ｓｙを入力するようになっている。更に、列信号回路３１ｃは、複数の放出信号線ＵＬと接続されている。放出信号線ＵＬのそれぞれは、同じ列上の電子放出素子２１の上部電極２１ｄと接続されている。例えば、放出信号線ＵＬ１は第１列の素子Ｄ１１、Ｄ２１、Ｄ３１…の各上部電極２１ｄと接続され、放出信号線ＵＬ２は第２列の素子Ｄ１２、Ｄ２２、Ｄ３２…の各上部電極２１ｄと接続され、放出信号線ＵＬ３は第３列の素子Ｄ１３、Ｄ２３、Ｄ３３…の各上部電極２１ｄと接続されている。列信号回路３１ｃは、列信号制御信号Ｓｙに応じ、複数の放出信号線ＵＬを介して各電子放出素子２１の上部電極２１ｄに後述する列電圧を付与するようになっている。
【００５１】
（作動）
次に、このように構成された液晶表示装置ＬＤの作動について説明する。表示制御回路１２は、液晶ディスプレイによる表示技術として周知の行走査を行って各液晶表示素子１１（赤色用液晶素子Ｒ、緑色用液晶素子Ｇ及び青色用液晶素子Ｂ）の液晶の配向を制御し、液晶ディスプレイ１０上に画像を表示する。
【００５２】
より具体的に述べると、表示制御回路１２は、行走査を実行する行（選択行）に対応する行走査信号Ｓｃを所定の電圧に設定するとともに、他の行の行走査信号Ｓｃを別の電圧に設定する。これにより、行走査を実行する行の液晶表示素子１１にのみ画像制御信号Ｓｖに基づく電圧が印加される状態となる。そして、表示制御回路１２は、行走査を実行する行の液晶表示素子１１のそれぞれが表示すべき画像に応じた透過率を達成するように、画像制御信号Ｓｖを付与する。行走査を実行する行の液晶表示素子１１は、画像制御信号Ｓｖが付与されると、その画像制御信号Ｓｖに基づく透過率を達成するように配向の変更を開始し、１０ｍ秒程度後に配向動作を完了して安定した透過率を達成する状態となる。このような行走査は、図１６の（Ａ）に示したように、一定時間（Ｔｇ）毎に第１行から第７６８行まで順に繰り返し行われる。
【００５３】
第１行から第７６８行まで行走査がなされると、液晶ディスプレイ１０の総ての液晶表示素子１１の透過率が変化させられるので、新たな１フレームの画像が表示される。従って、第１行から第７６８行まで行走査がなされるのに必要な期間は、フレーム期間（１フレーム時間）Ｔｆと称呼される。
【００５４】
一方、バックライト２０の制御を行う信号制御回路３１ａは、サブフレーム期間Ｔsubを一つの周期として電子の蓄積（書込み）動作と放出（発光部２０Ｂからの発光）動作を行う。サブフレーム期間Ｔsubは、液晶ディスプレイ１０の８行分の行走査に要する時間（８・Ｔｇ）である。例えば、一つのサブフレーム期間Ｔsubは液晶ディスプレイ１０の第１行から第８行までの行走査に対応する期間であり、次のサブフレーム期間Ｔsubは液晶ディスプレイ１０の第９行から第１６行までの行走査に対応する期間である。
【００５５】
即ち、サブフレーム期間Ｔsubは、８行８列の液晶表示素子１１からなる１つの液晶表示素子群を構成する液晶表示素子１１の総てに対する行走査が完了した時点を開始時点とし、その開始時点から液晶表示素子１１の８（８＝Ｎ）行分の行走査に要する時間（８・Ｔｇ）が経過した時点を終了時点とする期間である。
【００５６】
より具体的には、信号制御回路３１ａは、表示制御回路１２から入力した行走査信号Ｓｃに基づいてサブフレーム期間Ｔsubが開始したと認識すると、そのサブフレーム期間Ｔsubの終了時点において液晶ディスプレイ１０の行走査の開始が予定されている行を含む液晶表示素子群に対応する（発光部２０Ｂを挟んで対向する）同一行上の電子放出素子２１に、駆動電圧Ｖinとして負の電圧（書込み電圧）を設定する。これにより、それらの電子放出素子２１のエミッタ部２１ｃへ電子が蓄積され始める。そして、このサブフレーム期間Ｔsubの開始時点から電子蓄積期間Ｔｄが経過すると、駆動電圧Ｖinとして正の電圧（電子放出電圧）を設定することにより蓄積した電子を放出させ、蛍光体２４から発光させる。
【００５７】
例えば、図１６に示したように、液晶ディスプレイ１０の第１行から第８行までの行走査に対応するサブフレーム期間（第１サブフレーム期間）Ｔsubの終了時点において、行走査を開始する予定の液晶表示素子群は、液晶ディスプレイ１０の第９行の液晶表示素子１１を含む液晶表示素子群である。従って、この液晶表示素子群に対応する電子放出素子２１は、電子放出装置２０Ａの第２行に属する１２８個の電子放出素子２１である。そのため、信号制御回路３１ａは、第１サブフレーム期間Ｔsubにおいて、電子放出装置２０Ａの第２行に属する電子放出素子２１に対し、電子の蓄積及び放出を行わせる。
【００５８】
第１サブフレーム期間Ｔsubにおいて、電子放出装置２０Ａの第２行に属する電子放出素子２１の電子の蓄積が完了した時点は、液晶ディスプレイ１０の第９行目の液晶表示素子１１が属する液晶表示素子群のうち最も遅く行走査がなされる第１６行の液晶表示素子１１に対する前回の行走査が完了してから十分な時間が経過した時点である。
【００５９】
従って、第１サブフレーム期間Ｔsubの電子蓄積完了時点において、液晶ディスプレイ１０の第９行の液晶表示素子１１を含む液晶表示素子群に属する複数の液晶表示素子１１は、総て配向動作が完了し、安定した光の透過率を達成し得る状態にある。バックライト２０は、このタイミングにてこれらの液晶表示素子１１に光を照射することになるので、液晶の配向動作遅れによる画像のボヤケを抑制することができる。
【００６０】
同様に、第９行から第１６行までの液晶ディスプレイ１０の行走査に対応するサブフレーム期間（第２サブフレーム期間）Ｔsubの終了時点において、行走査を開始する予定の液晶表示素子群は、液晶ディスプレイ１０の第１７行の液晶表示素子１１を含む液晶表示素子群である。従って、この液晶表示素子群に対応する電子放出素子２１は、電子放出装置２０Ａの第３行に属する１２８個の電子放出素子２１である。そのため、信号制御回路３１ａは、第２サブフレーム期間Ｔsubにおいて、電子放出装置２０Ａの第３行に属する電子放出素子２１に対し、電子の蓄積及び放出を行わせる。
【００６１】
この場合においても、第２サブフレーム期間Ｔsub内の電子蓄積完了時点は、液晶ディスプレイ１０の第１７行の液晶表示素子１１が属する液晶表示素子群のうち最も遅く行走査がなされる第２４行の液晶表示素子１１に対する前回の行走査が完了してから十分な時間が経過した時点である。従って、第２サブフレーム期間Ｔsub内の電子蓄積完了時点において、液晶ディスプレイ１０の第１７行の液晶表示素子１１を含む液晶表示素子群に属する液晶表示素子１１は、総て配向動作が完了し、安定した光の透過率を達成し得る状態にある。バックライト２０は、このタイミングにてこれらの液晶表示素子１１に光を照射することになるので、液晶の配向動作遅れによる画像のボヤケを抑制することができる。
【００６２】
更に、信号制御回路３１ａは、表示される画像の明るさに応じて発光部２０Ｂから発せられる光の量を制御する。この制御について、電子放出装置２０Ａの第１行に対応する発光部２０Ｂから発光させる場合を例に挙げ、図１７を参照しながら説明する。
【００６３】
先ず、信号制御回路３１ａは、表示制御回路１２から入力される画像制御信号Ｓｖに基づいて、各電子放出素子２１に対応する（各電子放出素子２１の直上に存在する）液晶表示素子群に属している液晶表示素子１１により表示される画像の部分の平均的な明るさ（即ち、これらの液晶表示素子１１の光の透過率の平均値）を計算により求める。
【００６４】
いま、電子放出装置２０Ａの１行１列に位置する電子放出素子（Ｄ１１）に対応する画像部分は非常に明るく、１行２列に位置する電子放出素子（Ｄ１２）に対応する画像部分は中程度に明るく、１行３列に位置する電子放出素子（Ｄ１３）に対応する画像部分は黒のみ（発光なし）と仮定して説明を続ける。
【００６５】
この場合、信号制御回路３１ａは、図１７に示したように、サブフレーム期間Ｔsubの電子蓄積期間（書込み期間）Ｔｄにおいて、行選択線ＬＬ１に１０（Ｖ）の行電圧、行選択線ＬＬ２に−１０（Ｖ）の行電圧、行選択線ＬＬ３に−１０（Ｖ）の行電圧、を行信号回路３１ｂによって付与する。同時に、信号制御回路３１ａは、その電子蓄積期間Ｔｄにおいて、放出信号線ＵＬ１に−１０（Ｖ）の列電圧、放出信号線ＵＬ２に−５（Ｖ）の列電圧、放出信号線ＵＬ３に０（Ｖ）の列電圧、を列信号回路３１ｃによって付与する。
【００６６】
この結果、１行１列に位置する電子放出素子（Ｄ１１）の下部電極２１ｂには１０（Ｖ）が付与され、上部電極２１ｄには−１０（Ｖ）が付与されるので、同素子に対する駆動電圧Ｖin（書込み電圧）は−２０Ｖとなる。従って、図１３からも理解できるように、１行１列に位置する電子放出素子（Ｄ１１）のエミッタ部２１ｃには、略飽和量の多量の電子が蓄積される。更に、１行２列に位置する電子放出素子（Ｄ１２）に対する駆動電圧Ｖinは−１５Ｖとなる。従って、図１３からも理解できるように、１行２列に位置する電子放出素子（Ｄ１２）のエミッタ部２１ｃには、飽和量の半分程度の電子が蓄積される。一方、１行３列に位置する電子放出素子（Ｄ１３）に対する駆動電圧Ｖinは−１０Ｖとなる。従って、１行３列に位置する電子放出素子（Ｄ１３）には電子が蓄積されない。
【００６７】
一方、第２行及び第３行の各電子放出素子に対する駆動電圧Ｖinは、図１７に示したようになる。即ち、ｘ行ｙ列の素子の駆動電圧をＶin（ｘ，ｙ）と表記すると、Ｖin（２，１）＝０（Ｖ）、Ｖin（２，２）＝５（Ｖ）、Ｖin（２，３）＝１０（Ｖ）、Ｖin（３，１）＝０（Ｖ）、Ｖin（３，２）＝５（Ｖ）、Ｖin（３，３）＝１０（Ｖ）となる。これらの駆動電圧Ｖinは何れも負の抗電界電圧Ｖａの−１０（Ｖ）より大きい電圧であるから、これらの電子放出素子２１のエミッタ部２１ｃに電子は蓄積されない。
【００６８】
次に、信号制御回路３１ａは、電子蓄積期間Ｔｄが経過して電子放出期間（発光期間）Ｔｈとなると、この電子放出期間Ｔｈにおいて、行選択線ＬＬ１に−２００（Ｖ）の行電圧、行選択線ＬＬ２に０（Ｖ）の行電圧、行選択線ＬＬ３に０（Ｖ）の行電圧、を行信号回路３１ｂによって付与する。同時に、信号制御回路３１ａは、その電子放出期間Ｔｈにおいて、放出信号線ＵＬ１乃至放出信号線ＵＬ３の総てに０（Ｖ）の列電圧、を列信号回路３１ｃによって付与する。
【００６９】
これにより、第１行の電子放出素子（Ｄ１１）、電子放出素子（Ｄ１２）及び電子放出素子（Ｄ１３）に対する駆動電圧Ｖinは、何れも２００Ｖとなる。
【００７０】
この結果、非常に多くの電子を蓄積していた電子放出素子（Ｄ１１）から多量の電子が放出されるので、その上部に位置する蛍光体２４は大光量の光を発生する。従って、電子放出素子（Ｄ１１）に対応する画像部分は非常に明るく表示される。
【００７１】
また、飽和量の半分程度の電子を蓄積していた電子放出素子（Ｄ１２）からは、電子放出素子（Ｄ１１）から放出される電子の量よりも少ない量の電子が放出されるので、その上部に位置する蛍光体２４は中程度の光量の光を発生する。従って、電子放出素子（Ｄ１２）に対応する画像部分は通常の明るさで表示される。
【００７２】
更に、電子が蓄積されていない１行３列に位置する電子放出素子（Ｄ１３）からは、電子が全く放出されない。従って、電子放出素子（Ｄ１３）に対応する画像部分は黒のみで表示される。
【００７３】
一方、第２行及び第３行の各電子放出素子に対する駆動電圧Ｖinは、電子放出期間Ｔｈにおいて０（Ｖ）であり、しかも、これらの素子には電子が蓄積されていない。従って、これらの素子から電子は放出されないので、これらの素子に対応する画像部分は黒のみで表示される。
【００７４】
図１８は、以上に説明した制御によって得られる発光部２０Ｂの平面視の様子を模式的に示した図である。図１８において、（Ａ）は第１行に属する電子放出素子２１の電子蓄積期間Ｔｄに対応する発光部２０Ｂの状態を示している。このように、電子蓄積期間Ｔｄにおいては、発光部２０Ｂは一切の光を発生しない。その後、第１行に属する電子放出素子２１に対する電子放出期間Ｔｈとなると、（Ｂ）に示したように、第１行に属する各電子放出素子２１に対応する発光部２０Ｂの部分は、第１行に属する各電子放出素子２１の電子放出量に応じた明るさで発光する。
【００７５】
以降、同様に、電子蓄積期間Ｔｄにおいて発光部２０Ｂは一切の光を発生せず、それに続く電子放出期間Ｔｈとなると、直前の電子蓄積期間Ｔｄにおいて電子が蓄積された特定の行に属する電子放出素子２１に対応する発光部２０Ｂの部分が、その行に属する電子放出素子２１のそれぞれの電子放出量に応じた明るさで発光する。そして、発光が終了すると、その発光が終了した部分に対応する液晶ディスプレイ１０の液晶表示素子１１に対する行走査が開始される。換言すると、前述した液晶表示素子群のうちの最後に行走査が行われる液晶表示素子１１についての行走査が行われてから、同じ液晶表示素子１１に対する次の行走査が開始されるまでの期間（実際には、この液晶表示素子群のうちの最初に行走査が行われる液晶表示素子１１についての次の行走査が開始されるまでの期間）のうち、最も遅いサブフレーム期間において、同液晶表示素子１１に対応する電子放出素子２１が電子を放出し、対応する部分の蛍光部２０Ｂが発光する。
【００７６】
以上、説明したように、本発明の実施形態に係る液晶ディスプレイのバックライト及び同バックライトの制御方法によれば、図１９にも示したように、液晶の配向動作か完了して透過率が安定した状態にある液晶表示素子に対して、光を照射することができる。従って、液晶の配向動作遅れに伴う画像のボヤケを抑制することができる。なお、図１９において、時刻ｔ１及びｔ３は、液晶ディスプレイ１０の特定の行（液晶表示素子群のうちの最初に行走査が行われる行）の液晶表示素子１１に対する連続する行走査開始時点である。
【００７７】
更に、上記液晶ディスプレイのバックライト及び同バックライトの制御方法によれば、画像の暗い部分を表現する液晶表示素子に対向する蛍光体に無駄な光を発生させず、且つ、その液晶表示素子に無駄な光を入射させないので、消費電力の小さな液晶表示装置を提供することができる。
【００７８】
加えて、図１９からも理解できるように、電子放出装置は発光量の種類（発光量レンジ、図１９において破線にて示す。）を多段階とすることができるので、液晶表示装置（液晶表示素子群）によって表現することができる階調は、液晶表示素子１１単体による透過率の大きさの種類（透過率レンジ）の数と、発光量レンジの数と、の積となる。即ち、システムの階調表現能力を格段に向上することができる。
【００７９】
本発明は上記各実施形態に限定されることはなく、本発明の範囲内において種々の変形例を採用することができる。例えば、上記実施形態において、蛍光体２４は複数の電子放出素子２１に対して一つであったが、各電子放出素子２１に一つの蛍光体が配設されてもよい。
【００８０】
また、発光部２０Ｂは、図２０に示したように、透明板２２の下面（上部電極２１ｄと対向する面）に蛍光体２４’を予め形成した後、その蛍光体２４’を覆うように厚さ１００〜２００ｎｍ程度のアルミニウム薄膜からなるコレクタ電極２３’を形成してなる構造を備えていてもよい。この場合、コレクタ電圧Ｖｃの印加に従って形成された電界により加速された電子は、コレクタ電極２３’を貫通して蛍光体２４’に到達する。このような構成によれば、コレクタ電極２３’は蛍光体２４’が発した光を透明板２２の方へ反射させるミラーとして機能する。従って、蛍光体２４’の発光を効率良く外部へ取り出すことができる。
【００８１】
更に、蛍光体２４は、上部電極２１ｄに対してエミッタ部２１ｃと反対側の面に同上部電極２１ｄに接するように形成されてもよい。これにより、上部電極２１ｄの微細貫通孔２１ｄ１を通って放出させられた電子が上部電極２１ｄの直上部に存在する蛍光体に衝突し、蛍光体を励起して光を発生させる発光素子が形成される。
【００８２】
加えて、電子放出装置は、下部電極、エミッタ部及び上部電極を備えてなる完全に独立した電子放出素子を基板上にＮ行Ｍ列のマトリクス状で配列し、同一行の電子放出素子の下部電極同士を導電体により接続するとともに、同一列の電子放出素子の上部電極同士を導電体により接続した構造を備えるものであってもよい。
【００８３】
また、上部電極に、鱗片状の物質（例えば黒鉛等）の集合体や、鱗片状の物質を含んだ導電性の物質の集合体を使用することもできる。このような物質の集合体は、元来、鱗片と鱗片とが離間している部分を有しているので、焼成などの熱処理を経なくても、その部分を上部電極の上記微細貫通孔として使用することができる。更に、エミッタ部上に有機樹脂と金属薄膜とをこの順に層状に形成した後で焼成し、有機樹脂を燃焼させることにより金属薄膜に微細貫通孔を形成し、上部電極としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】本発明の実施形態に係る液晶表示装置の概略部分断面図である。
【図２】図１に示した液晶ディスプレイの平面図である。
【図３】図１に示した電子放出装置の平面図である。
【図４】図１に示した液晶ディスプレイ、電子放出装置及び発光部の部分拡大断面図である。
【図５】図４に示した上部電極の拡大部分平面図である。
【図６】図４に示した電子放出素子の一つの状態を示した図である。
【図７】図４に示したエミッタ部の電圧−分極特性のグラフである。
【図８】図４に示した電子放出素子の他の状態を示した図である。
【図９】図４に示した電子放出素子の他の状態を示した図である。
【図１０】図４に示した電子放出素子の他の状態を示した図である。
【図１１】図４に示した電子放出素子の他の状態を示した図である。
【図１２】図４に示した電子放出素子の他の状態を示した図である。
【図１３】図４に示した電子放出素子の書込み電圧（電子の蓄積期間における駆動電圧）と蛍光体の発光量との関係を示したグラフである。
【図１４】図４に示した電子放出素子の電子放出電圧（発光期間における駆動電圧）と蛍光体の発光量との関係を示したグラフである。
【図１５】図１に示した電子放出装置の駆動電圧付与回路の回路図である。
【図１６】図１に示した液晶表示装置における液晶表示素子の行走査とバックライトの発光制御との関係を示したタイムチャートである。
【図１７】本発明によるバックライトの発光制御を説明するための図である。
【図１８】本発明によるバックライトの発光制御によって得られる発光部の平面視の様子を模式的に示した図である。
【図１９】本発明による液晶表示素子の透過率の変化と発光部の発光期間（電子放出装置の電子放出期間）との関係を示したグラフである。
【図２０】図１に示した発光部の変形例の部分断面図である。
【符号の説明】
【００８５】
１０…液晶ディスプレイ、１１…液晶表示素子、１２…表示制御回路、２０…バックライト、２０Ｂ…蛍光部、２０Ａ…電子放出装置、２０Ｂ…発光部、２１…電子放出素子、２１ａ…基板、２１ｂ…下部電極、２１ｃ…エミッタ部、２１ｄ…上部電極、２１ｄ１…微細貫通孔、２２…透明板、２３…コレクタ電極、２４…蛍光体、３１…駆動電圧付与回路、３２…コレクタ電圧付与回路。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ｎ行ｍ列のマトリクス状に配列された複数の液晶表示素子を備えるとともに、１つのフレーム期間において一定時間の行走査を行順に総ての行に対して行うことにより同複数の液晶表示素子の光の透過率を変更して、同複数の液晶表示素子により表示される画像を切り換える液晶ディスプレイに適用されるバックライトであって、
誘電体からなるエミッタ部と同エミッタ部の下部に形成された下部電極と同エミッタ部を挟んで同下部電極に対向するように同エミッタ部の上部に形成されるとともに微細貫通孔が複数形成されてなる上部電極とを有し、所定の書込み電圧が同上部電極と同下部電極との間に付与されたときに多数の電子を同エミッタ部に蓄積するとともに所定の電子放出電圧が同上部電極と同下部電極との間に付与されたときに同エミッタ部に蓄積した電子を同エミッタ部から同微細貫通孔を通して放出する電子放出素子を複数備え、同複数の電子放出素子のそれぞれが前記液晶ディスプレイの互いに隣接する複数の前記液晶表示素子からなる液晶表示素子群のそれぞれに対向するようにマトリクス状に配列された電子放出装置と、
前記電子放出素子の上部電極と前記液晶ディスプレイとの間において同上部電極と対向するように配置されるとともに電子の衝突により同液晶ディスプレイに向けて発光する蛍光体と、
前記液晶表示素子群のうちの一つの液晶表示素子群に対する前記行走査が総て終了した後に同一つの液晶表示素子群に属する各液晶表示素子の光の透過率が安定した状態となってから同一つの液晶表示素子群に対する次の行走査が開始するまでの期間において前記複数の電子放出素子のうちの同一つの液晶表示素子群に対向する電子放出素子に前記電子放出電圧を所定時間だけ付与するとともに、同電子放出電圧が付与された電子放出素子に次の前記電子放出電圧を付与するまでの期間において前記書込み電圧を付与する駆動電圧付与回路と、
を備えたバックライト。
【請求項２】
請求項１に記載のバックライトにおいて、
前記数値ｎは２以上の整数Ｎの倍数であり、前記数値ｍは２以上の整数Ｍの倍数であり、前記液晶表示素子群は前記ｎを前記Ｎで除したｎ／Ｎ行であって前記ｍを前記Ｍで除したｍ／Ｍ列のマトリクス状に配列され、
前記駆動電圧付与回路は、
１つの前記液晶表示素子群を構成する前記液晶表示素子の総てに対する前記行走査が完了した時点を開始時点とし同開始時点から前記Ｎ行分の前記行走査に要する時間が経過した時点を終了時点とする１つのサブフレーム期間において、同サブフレーム期間の終了時点において前記行走査が開始される予定の前記液晶表示素子を含む前記液晶表示素子群に対向する前記電子放出素子に前記書込み電圧と前記電子放出電圧とを付与するように構成されたバックライト。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載のバックライトにおいて、
前記駆動電圧付与回路は、
前記書込み電圧を、同書込み電圧が付与される電子放出素子に対向する前記液晶表示素子群に属する前記複数の液晶表示素子の光の透過率に応じた電圧に設定するように構成されたバックライト。
【請求項４】
ｎ行ｍ列のマトリクス状に配列された複数の液晶表示素子を備えるとともに、１つのフレーム期間において一定時間の行走査を行順に総ての行に対して行うことにより同複数の液晶表示素子の光の透過率を変更して、同複数の液晶表示素子により表示される画像を切り換える液晶ディスプレイに適用され、
誘電体からなるエミッタ部と同エミッタ部の下部に形成された下部電極と同エミッタ部を挟んで同下部電極に対向するように同エミッタ部の上部に形成されるとともに微細貫通孔が複数形成されてなる上部電極とを有し、所定の書込み電圧が同上部電極と同下部電極との間に付与されたときに多数の電子を同エミッタ部に蓄積するとともに所定の電子放出電圧が同上部電極と同下部電極との間に付与されたときに同エミッタ部に蓄積した電子を同エミッタ部から同微細貫通孔を通して放出する電子放出素子を複数備え、同複数の電子放出素子のそれぞれが前記液晶ディスプレイの互いに隣接する複数の前記液晶表示素子からなる液晶表示素子群のそれぞれに対向するようにマトリクス状に配列された電子放出装置と、
前記電子放出素子の上部電極と前記液晶ディスプレイとの間において同上部電極と対向するように配置されるとともに電子の衝突により同液晶ディスプレイに向けて発光する蛍光体と、
を備えたバックライトの発光制御方法であって、
前記液晶表示素子群のうちの一つの液晶表示素子群に対する前記行走査が総て終了した後に同一つの液晶表示素子群に属する各液晶表示素子の光の透過率が安定した状態となってから同一つの液晶表示素子群に対する次の行走査が開始するまでの期間において前記複数の電子放出素子のうちの同一つの液晶表示素子群に対向する電子放出素子に前記電子放出電圧を所定時間だけ付与するとともに、同電子放出電圧が付与された電子放出素子に次の前記電子放出電圧を付与するまでの期間において前記書込み電圧を付与する発光制御方法。
【請求項５】
請求項４に記載のバックライトの発光制御方法において、
前記数値ｎは２以上の整数Ｎの倍数であり、前記数値ｍは２以上の整数Ｍの倍数であり、前記液晶表示素子群は前記ｎを前記Ｎで除したｎ／Ｎ行であって前記ｍを前記Ｍで除したｍ／Ｍ列のマトリクス状に配列され、
１つの前記液晶表示素子群を構成する前記液晶表示素子の総てに対する前記行走査が完了した時点を開始時点とし同開始時点から前記Ｎ行分の前記行走査に要する時間が経過した時点を終了時点とする１つのサブフレーム期間において、同サブフレーム期間の終了時点において前記行走査が開始される予定の前記液晶表示素子を含む前記液晶表示素子群に対向する前記電子放出素子に前記書込み電圧と前記電子放出電圧とを付与する発光制御方法。
【請求項６】
請求項４又は請求項５に記載のバックライトの発光制御方法において、
前記書込み電圧を、同書込み電圧が付与される電子放出素子に対向する前記液晶表示素子群に属する前記複数の液晶表示素子の光の透過率に応じた電圧に設定する発光制御方法。
【請求項１】
ｎ行ｍ列のマトリクス状に配列された複数の液晶表示素子を備えるとともに、１つのフレーム期間において一定時間の行走査を行順に総ての行に対して行うことにより同複数の液晶表示素子の光の透過率を変更して、同複数の液晶表示素子により表示される画像を切り換える液晶ディスプレイに適用されるバックライトであって、
誘電体からなるエミッタ部と同エミッタ部の下部に形成された下部電極と同エミッタ部を挟んで同下部電極に対向するように同エミッタ部の上部に形成されるとともに微細貫通孔が複数形成されてなる上部電極とを有し、所定の書込み電圧が同上部電極と同下部電極との間に付与されたときに多数の電子を同エミッタ部に蓄積するとともに所定の電子放出電圧が同上部電極と同下部電極との間に付与されたときに同エミッタ部に蓄積した電子を同エミッタ部から同微細貫通孔を通して放出する電子放出素子を複数備え、同複数の電子放出素子のそれぞれが前記液晶ディスプレイの互いに隣接する複数の前記液晶表示素子からなる液晶表示素子群のそれぞれに対向するようにマトリクス状に配列された電子放出装置と、
前記電子放出素子の上部電極と前記液晶ディスプレイとの間において同上部電極と対向するように配置されるとともに電子の衝突により同液晶ディスプレイに向けて発光する蛍光体と、
前記液晶表示素子群のうちの一つの液晶表示素子群に対する前記行走査が総て終了した後に同一つの液晶表示素子群に属する各液晶表示素子の光の透過率が安定した状態となってから同一つの液晶表示素子群に対する次の行走査が開始するまでの期間において前記複数の電子放出素子のうちの同一つの液晶表示素子群に対向する電子放出素子に前記電子放出電圧を所定時間だけ付与するとともに、同電子放出電圧が付与された電子放出素子に次の前記電子放出電圧を付与するまでの期間において前記書込み電圧を付与する駆動電圧付与回路と、
を備えたバックライト。
【請求項２】
請求項１に記載のバックライトにおいて、
前記数値ｎは２以上の整数Ｎの倍数であり、前記数値ｍは２以上の整数Ｍの倍数であり、前記液晶表示素子群は前記ｎを前記Ｎで除したｎ／Ｎ行であって前記ｍを前記Ｍで除したｍ／Ｍ列のマトリクス状に配列され、
前記駆動電圧付与回路は、
１つの前記液晶表示素子群を構成する前記液晶表示素子の総てに対する前記行走査が完了した時点を開始時点とし同開始時点から前記Ｎ行分の前記行走査に要する時間が経過した時点を終了時点とする１つのサブフレーム期間において、同サブフレーム期間の終了時点において前記行走査が開始される予定の前記液晶表示素子を含む前記液晶表示素子群に対向する前記電子放出素子に前記書込み電圧と前記電子放出電圧とを付与するように構成されたバックライト。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載のバックライトにおいて、
前記駆動電圧付与回路は、
前記書込み電圧を、同書込み電圧が付与される電子放出素子に対向する前記液晶表示素子群に属する前記複数の液晶表示素子の光の透過率に応じた電圧に設定するように構成されたバックライト。
【請求項４】
ｎ行ｍ列のマトリクス状に配列された複数の液晶表示素子を備えるとともに、１つのフレーム期間において一定時間の行走査を行順に総ての行に対して行うことにより同複数の液晶表示素子の光の透過率を変更して、同複数の液晶表示素子により表示される画像を切り換える液晶ディスプレイに適用され、
誘電体からなるエミッタ部と同エミッタ部の下部に形成された下部電極と同エミッタ部を挟んで同下部電極に対向するように同エミッタ部の上部に形成されるとともに微細貫通孔が複数形成されてなる上部電極とを有し、所定の書込み電圧が同上部電極と同下部電極との間に付与されたときに多数の電子を同エミッタ部に蓄積するとともに所定の電子放出電圧が同上部電極と同下部電極との間に付与されたときに同エミッタ部に蓄積した電子を同エミッタ部から同微細貫通孔を通して放出する電子放出素子を複数備え、同複数の電子放出素子のそれぞれが前記液晶ディスプレイの互いに隣接する複数の前記液晶表示素子からなる液晶表示素子群のそれぞれに対向するようにマトリクス状に配列された電子放出装置と、
前記電子放出素子の上部電極と前記液晶ディスプレイとの間において同上部電極と対向するように配置されるとともに電子の衝突により同液晶ディスプレイに向けて発光する蛍光体と、
を備えたバックライトの発光制御方法であって、
前記液晶表示素子群のうちの一つの液晶表示素子群に対する前記行走査が総て終了した後に同一つの液晶表示素子群に属する各液晶表示素子の光の透過率が安定した状態となってから同一つの液晶表示素子群に対する次の行走査が開始するまでの期間において前記複数の電子放出素子のうちの同一つの液晶表示素子群に対向する電子放出素子に前記電子放出電圧を所定時間だけ付与するとともに、同電子放出電圧が付与された電子放出素子に次の前記電子放出電圧を付与するまでの期間において前記書込み電圧を付与する発光制御方法。
【請求項５】
請求項４に記載のバックライトの発光制御方法において、
前記数値ｎは２以上の整数Ｎの倍数であり、前記数値ｍは２以上の整数Ｍの倍数であり、前記液晶表示素子群は前記ｎを前記Ｎで除したｎ／Ｎ行であって前記ｍを前記Ｍで除したｍ／Ｍ列のマトリクス状に配列され、
１つの前記液晶表示素子群を構成する前記液晶表示素子の総てに対する前記行走査が完了した時点を開始時点とし同開始時点から前記Ｎ行分の前記行走査に要する時間が経過した時点を終了時点とする１つのサブフレーム期間において、同サブフレーム期間の終了時点において前記行走査が開始される予定の前記液晶表示素子を含む前記液晶表示素子群に対向する前記電子放出素子に前記書込み電圧と前記電子放出電圧とを付与する発光制御方法。
【請求項６】
請求項４又は請求項５に記載のバックライトの発光制御方法において、
前記書込み電圧を、同書込み電圧が付与される電子放出素子に対向する前記液晶表示素子群に属する前記複数の液晶表示素子の光の透過率に応じた電圧に設定する発光制御方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【公開番号】特開２００７−８６７２４（Ｐ２００７−８６７２４Ａ）
【公開日】平成１９年４月５日（２００７．４．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−７６０５２（Ｐ２００６−７６０５２）
【出願日】平成１８年３月２０日（２００６．３．２０）
【出願人】（０００００４０６４）日本碍子株式会社 (2,325)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年４月５日（２００７．４．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年３月２０日（２００６．３．２０）
【出願人】（０００００４０６４）日本碍子株式会社 (2,325)
【Ｆターム（参考）】
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