JP2005062220A - Display panel and display device - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To decrease the number of subpixels without lowering user's visibility for a reproduced image. <P>SOLUTION: A liquid crystal display panel 107 whose pixels each consist of subpixels 109 of three colors R, G, and B is characterized in that subpixels of the two colors R and B are common to right or left adjacent pixels except subpixels at right and left ends of the liquid crystal display panel 107. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【００６２】
上述のように、液晶表示パネル１０７におけるＲＧＢのサブピクセル配置は図１のとおりとなっており、サブピクセルとピクセルとの関係は図３または図４のいずれかになる。この並びは各ライン共通で左から順に図３のピクセル、図４のピクセル、図３のピクセル、・・・・図４のピクセルの順に交互に並んでいる。
【００６３】
ここで、各ピクセルについて添え字の左側が行番号、右側が列番号を表すように番号を振り、式（２）のように表す。
【００６４】
【数２】

【００６５】
同様に、サブピクセルについて式（３）のように、番号を振ることにする。なお、添え字の左側が行番号、右側が列番号である。
【００６６】
【数３】

【００６７】
式（２）および式（３）から、各ピクセルのサブピクセルＲ，Ｇ，Ｂは式（４）で表される。
【００６８】
【数４】

【００６９】
データ変換部１０３では、式（１）および式（４）を使用して、各ピクセルのＹＵＶでの精度が、ビット数でＹ：Ｕ：Ｖ＝２：１：１になるように、各サブピクセルの表示データを計算する。そして、計算したサブピクセルの表示データをソース駆動部１０５に伝送する。なお、サブピクセルの表示データ生成方法はこれに限るものではない。
【００７０】
液晶駆動波形生成部１０４は、各サブピクセル１０９に順次データが書き込まれるように、ソース駆動部１０５およびゲート駆動部１０６を駆動するための制御波形（制御信号）を生成し、生成した信号をソース駆動部１０５およびゲート駆動部１０６に伝送する。
【００７１】
詳細には、ソース駆動部１０５のクロック信号、水平のデータのスタートをあらわすソーススタートパルス、データ変化のトリガーパルスであるラッチパルス、液晶の反転駆動を制御するリバース信号、ソース駆動部１０５のシフト方向を制御するシフトレジスタ信号などを生成して、ソース駆動部１０５へ伝送する。また、垂直のシフトを制御するゲートクロック、垂直のデータのスタートを表すゲートスタートパルス、ゲート駆動部１０６のシフト方向、ゲートの出力を停止するゲートマスク信号などを生成して、ゲート駆動部１０６に伝送する。
【００７２】
ソース駆動部１０５は、スタートパルスから始まる１ラインのデータを蓄積し、ラッチパルスで蓄積されたデータに準じた電圧を液晶表示パネル１０７の各ソースバスライン（図示せず）に出力する。そして、次のラッチパルスが入力されるまでその出力を維持する。
【００７３】
ゲート駆動部１０６は、ゲートスタートパルスの入力に基づき液晶表示パネル１０７のゲートバスラインの１ライン目を選択して、出力する。そして、ゲートクロックに基づき、出力を２ライン目、３ライン目と、１ラインずつ、ずらして選択出力していく。
【００７４】
液晶表示パネル１０７は複数のソースバスラインと複数のゲートバスラインおよび、ソースバスラインとゲートバスラインの交点に配置されたサブピクセル１０９で構成されている。サブピクセル１０９は、液晶を電極で挟んだ構造をしており、ゲートバスラインに備えられたＴＦＴが閉じている時、ソースバスラインの出力を受けて、一方の電極に電圧を印加する。そして、ゲートバスラインに備えられたＴＦＴが開いている間、サブピクセル１０９は、その電位を保持する。他方の電極にはコモン電位が印加されており、両電極間の電位差が液晶に印加される。印加された電位によって液晶分子が配向し、バックライトから放射された光の透過量を調整する。これによって、液晶表示装置１０１の表示が行われる。
【００７５】
以上のように、液晶表示パネル１０７では、液晶表示パネル１０７の左右端（ゲートバスラインの伸長方向に対する両端）のサブピクセルを除き、各ピクセルは、左右方向（ゲートバスラインの伸長方向）に隣接する２つのピクセルのうち一方のピクセルとＲのサブピクセルが共通であり、他方のピクセルとＢのサブピクセルが共通である。
【００７６】
これにより、サブピクセル数は約２／３に減少する。また、各ピクセルの輝度の５９％を担うＧのサブピクセルの数は変更していないため、Ｒ，Ｂのサブピクセルを隣接するピクセルと共有としても、輝度に対する影響は少ない。一方、人間の感覚特性における空間分解能は、輝度に対して敏感であるが、色度に対して鈍感である。このため、液晶表示パネル１０７をＵＸＧＡ相当のモニター用途として使用しても再現した像に対するユーザの視認性に対する影響は少ない。さらに、Ｇのサブピクセルは、各ピクセルの中心に位置するため、Ｇがピクセルの中心からずれることにより、表示全体がその方向にずれて認識されるといった問題が生じない。
【００７７】
また、本実施の形態における液晶表示装置１０１では、データ変換部１０３が、各ピクセルのＹＵＶ信号がＹ：Ｕ：Ｖ＝２：１：１となるように各サブピクセルの表示データを生成する。このため、色度は約１／２の精度、輝度は従来と同等の精度で表示される。すなわち、ＵＸＧＡのピクセル単位で輝度が正しく表示される。したがって、再現した像に対するユーザの視認性が問題となることはない。
【００７８】
また、本実施の形態では、上下方向（ソースバスラインの伸長方向）に対して同じ色のサブピクセルが配列される。このため、Ｒ，Ｂのサブピクセルに関する上下方向の定位がよくなり、上下方向に垂直な直線を表示する場合に、直線を精度よく表示することができる。これにより、例えば、ＣＡＤ用途として用いる場合などに、直線がぎざぎざに表示されるなどの弊害がなくなる。
【００７９】
また、液晶表示パネル１０７における各ピクセルは、上下対称、左右対称のため、上下反転や左右反転も制御信号（スタートパルスとシフト方向の制御）の変更だけで容易に実現することができる。
【００８０】
また、本実施の形態の液晶表示パネル１０７では、水平方向（ゲートバスラインの伸長方向）における各ラインについて、図３のピクセルと図４のピクセルとを交互に配しているが、この構成に限るものではない。例えば、垂直方向（ソースバスラインの伸長方向）における各ラインについて、図３のピクセルと図４のピクセルとを交互に配してもよい。このような構成によっても、本実施の形態の液晶表示パネル１０７と同様の効果を得ることができる。
【００８１】
さらに、液晶表示パネル１０７では、左右端となるサブピクセルがＲまたはＢとなり、Ｇが端に来ることがないので、エッジがはっきりするという障害がない。また、上下方向については、Ｇが従来の液晶表示パネルと同様に配置されるので、人間の感覚特性における空間分解能を考慮すると、再現した像に対するユーザの視認性が低下することはない。
【００８２】
また、液晶表示パネル１０７では、ゲートバスラインの伸長方向に対して両端となるＲ，ＢのサブピクセルはＧと同じ幅を持つとしているが、これに限るものではない。例えば、ゲートバスラインの伸長方向に対して両端となるＲ，Ｂのサブピクセルの幅をＧの２倍としてもよい。これにより、ゲートバスラインの伸長方向に対して両端となるＲ，Ｂのサブピクセルは、他のＲ，Ｂのサブピクセルと同じ幅となる。したがって、各色ごとのサブピクセルが、同じ幅（同じ面積）となるため、制御が容易になる。
さらに、この場合、図７に示すように、ゲートバスラインの伸長方向に対して両端となるＲ，Ｂのサブピクセルは、表示面の約半分（約半分の面積）をＢＭ（ブラックマトリクス）等の遮光部材１２０で遮光される構成としてもよい。これにより、適切な輝度表示を行うことができる。なお、図７には、便宜上、ゲートバスラインの伸長方向に対して片側の端部のみを示した。
【００８３】
したがって、本実施の形態にかかる液晶表示パネル１０７および液晶表示装置１０１によれば、再現した像に対するユーザの視認性を低下させることなくサブピクセル数を減少させ、コストダウンを実現することができる。
【００８４】
〔実施の形態２〕
本発明の液晶表示装置に関する他の実施形態について、図３〜図６に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前記実施の形態１にて説明した図面と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
【００８５】
図５は、本実施の形態に係る液晶表示装置２０１の構成図である。液晶表示装置２０１は、液晶表示パネル２０７におけるサブピクセル２０９の配列が異なる他は、実施の形態１と同様の装置構成である。
【００８６】
液晶表示パネル２０７は、格子状に配置されたサブピクセル２０９の状態が変化することによって、透過光の強さを変化させる回路である。そして、サブピクセル２０９は、電極の間に液晶を挟んだ構造をしており、その電極間の印加電圧によって液晶分子の配置が変化し、透過光量を変化させる。
【００８７】
図６は、液晶表示パネル２０７におけるサブピクセル２０９の配列を示している。なお、この図では、従来の液晶表示パネルとの差異を明確にするため、従来の液晶表示パネルにおけるサブピクセル９の配列を列記した。この図に示すように、液晶表示パネル２０７は、格子状に配置されたサブピクセル２０９から構成されている。また、図６では、ゲートバスラインが左右（水平）方向に伸長され、ソースラインが上下（垂直）方向に伸長されている。
【００８８】
液晶表示パネル２０７の解像度は、ＵＸＧＡ相当（１６００×１２００ピクセル）とする。そして、液晶表示パネル２０７は、図６に示したように、ゲートバスラインの伸長方向（走査線方向）に対して両端となるＲ，Ｂのサブピクセルを除くＲ，ＢのサブピクセルがＧのサブピクセルの２倍の幅を持つ。そして、ゲートバスラインの伸長方向に対して両端となるＲ，ＢのサブピクセルはＧと同じ幅である。すなわち、液晶表示パネル２０７では、水平方向に隣り合う２つのピクセル間で、ＲまたはＢのサブピクセルが共通である（共用される）。
【００８９】
なお、本実施の形態では、各ゲートバスラインに対応するサブピクセルが、ソースバスラインの伸長方向（信号線方向）に隣接するライン毎に、ＲとＢの位置が交互になるように配列されている。
【００９０】
このため、液晶表示パネル１０７は、水平方向に３２０１のサブピクセルが並び、垂直方向に１２００のサブピクセルが並んでいる。なお、サブピクセルの表示階調数は８ビットとする。
【００９１】
次に、本実施の形態における液晶表示装置２０１の動作を順を追って説明する。
【００９２】
まず、入力信号（入力データ）がデータ入力部１０２に入力されると、データ入力部１０２が、入力データを液晶表示パネルの解像度にあわせて１６００×１２００ピクセルのディジタルデータに変換する。
【００９３】
データ変換部１０３では、１６００×１２００ピクセルのデータをサブピクセルのデータに変換する。ここで、人間の感覚特性における空間分解能が輝度特性に対して、色度特性が鈍いことを利用する。すなわち、ＴＶ信号等では、Ｙ（輝度）信号およびＵ，Ｖ（色度）信号を、Ｙ：Ｕ：Ｖ＝４：２：２やＹ：Ｕ：Ｖ＝４：１：１としている。例えば、Ｙ：Ｕ：Ｖ＝４：２：２でＹ信号が８ビットの場合は、Ｕ，Ｖは２ピクセルに１情報となるので、１ピクセルあたりでは平均４ビットとなる。液晶表示装置２０１についても、Ｙ信号に対して、Ｕ，Ｖ信号に必要なビット数を半分にする。
【００９４】
なお、液晶表示装置２０１ではＲＧＢのサブピクセルを使用しているが、ＲＧＢ信号とＹＵＶ信号の変換は上記式（１）で表される。
【００９５】
上述のように、液晶表示パネル２０７におけるＲＧＢのサブピクセル２０９の配置は図６のとおりとなっている。すなわち、サブピクセル２０９とピクセルとの関係は図３または図４のいずれかになる。この並びは奇数ラインの場合、左から順に図３のピクセル、図４のピクセル、図３のピクセル、・・・・図４のピクセルの順に交互に並んでいる。また、偶数ラインの場合、左から順に図４のピクセル、図３のピクセル、図４のピクセル、・・・・図３のピクセルの順に交互に並んでいる。
【００９６】
ここで、各ピクセルについて添え字の左側が行番号、右側が列番号を表すように番号を振り、上記式（２）のように表す。
【００９７】
同様に、サブピクセルについて式（５）のように、番号を振ることにする。なお、添え字の左側が行番号、右側が列番号である。
【００９８】
【数５】

【００９９】
上記式（２）および上記式（５）から、各ピクセルのサブピクセルＲ，Ｇ，Ｂは式（６）で表される。
【０１００】
【数６】

【０１０１】
データ変換部１０３では、式（１）および式（６）を使用して、各ピクセルのＹＵＶでの精度が、ビット数でＹ：Ｕ：Ｖ＝２：１：１になるように、各サブピクセルの値を計算する。そして、計算したサブピクセルのデータをソース駆動部１０５に伝送する。
【０１０２】
液晶駆動波形生成部１０４は、各サブピクセル１０９に順次データが書き込まれるように、ソース駆動部１０５およびゲート駆動部１０６を駆動するための制御波形（制御信号）を生成し、生成した信号をソース駆動部１０５およびゲート駆動部１０６に伝送する。
【０１０３】
詳細には、ソース駆動部１０５のクロック信号、水平のデータのスタートをあらわすソーススタートパルス、データ変化のトリガーパルスであるラッチパルス、液晶の反転駆動を制御するリバース信号、ソース駆動部１０５のシフト方向を制御するシフトレジスタ信号などを生成して、ソース駆動部１０５へ伝送する。また、垂直のシフトを制御するゲートクロック、垂直のデータのスタートを表すゲートスタートパルス、ゲート駆動部１０６のシフト方向、ゲートの出力を停止するゲートマスク信号などを生成して、ゲート駆動部１０６に伝送する。
【０１０４】
ソース駆動部１０５は、スタートパルスから始まる１ラインのデータを蓄積し、ラッチパルスで蓄積されたデータに準じた電圧を液晶表示パネル２０７の各ソースバスラインに出力する。そして、次のラッチパルスが入力されるまでその出力を維持する。
【０１０５】
ゲート駆動部１０６は、ゲートスタートパルスの入力に基づき液晶表示パネル２０７のゲートバスラインの１ライン目を選択して、出力する。そして、ゲートクロックに基づき、出力を２ライン目、３ライン目と、１ラインずつ、ずらして選択出力していく。
【０１０６】
液晶表示パネル２０７は複数のソースバスラインと複数のゲートバスラインおよび、ソースバスラインとゲートバスラインの交点に配置されたサブピクセル２０９で構成されている。サブピクセル２０９は、液晶を電極で挟んだ構造をしており、ゲートバスラインに備えられたＴＦＴが閉じている時、ソースバスラインの出力を受けて、一方の電極に電圧を印加する。そして、ゲートバスラインに備えられたＴＦＴが開いている間、サブピクセル２０９は、その電位を保持する。他方の電極にはコモン電位が印加されており、両電極間の電位差が液晶に印加される。印加された電位によって液晶分子が配向し、バックライトから放射された光の透過量を調整する。これによって、液晶表示装置２０１の表示が行われる。
【０１０７】
以上のように、液晶表示パネル２０７では、液晶表示パネル２０７の左右端（ゲートバスラインの伸長方向に対する両端）のサブピクセルを除き、各ピクセルは、左右方向（ゲートバスラインの伸長方向）に隣接する２つのピクセルのうち一方のピクセルとＲのサブピクセルが共通であり、他方のピクセルとＢのサブピクセルが共通である。さらに、上下方向（ソースバスラインの伸長方向）に対してはＲＢが交互に配置されるように構成されている。
【０１０８】
これにより、サブピクセル数は約２／３に減少する。また、各ピクセルの輝度の５９％を担うＧのサブピクセルの数は変更していないため、Ｒ，Ｂのサブピクセルを隣接するピクセルと共有としても、輝度に対する影響は少ない。一方、人間の感覚特性における空間分解能は、輝度に対して敏感であるが、色度に対して鈍感である。このため、液晶表示パネル２０７をＵＸＧＡ相当のモニター用途として使用しても再現した像に対するユーザの視認性が問題となることはない。さらに、Ｇはピクセルの中心に位置するため、Ｇがピクセルの中心からずれることにより、表示全体がその方向にずれて認識されるといった問題が生じない。
【０１０９】
また、本実施の形態における液晶表示装置２０１では、データ変換部１０３が、各ピクセルのＹＵＶ信号がＹ：Ｕ：Ｖ＝２：１：１となるように各サブピクセルの表示データを生成する。このため、色度は約１／２の精度、輝度は従来と同等の精度で表示される。すなわち、ＵＸＧＡのピクセル単位で輝度が正しく表示される。したがって、再現した像に対するユーザの視認性が問題となることはない。
【０１１０】
また、実施の形態１と比較した場合、Ｒ，Ｂの位置が拡散されるため、色度の表示精度低下による視認性への影響を抑制でき、例えば、自然画の表示などに好適である。ただし、Ｒ，Ｂの垂直の定位が悪くなるので、Ｒ，Ｂの垂直の直線を描いた時の直線性が悪くなる（直線がぎざぎざになる）。したがって、ＣＡＤ用途には若干使いにくくなる。
【０１１１】
また、液晶表示パネル２０７における各ピクセルは、左右対称のため制御信号（スタートパルスとシフト方向の制御）の変更だけで左右反転を容易に実現することができる。ただし、上下反転については、データの入れ替えが発生するため、その分の回路が必要となる。
【０１１２】
さらに、液晶表示パネル２０７では、左右端となるサブピクセルがＲまたはＢとなり、Ｇが端に来ることがないので、エッジがはっきりするという障害がない。また、上下方向については、Ｇが従来の液晶表示パネルと同様に配置されるので、人間の感覚特性における空間分解能を考慮すると、再現した像に対するユーザの視認性が低下することはない。
【０１１３】
したがって、本実施の形態にかかる液晶表示パネル２０７および液晶表示装置２０１によれば、再現した像に対するユーザの視認性を低下させることなくサブピクセル数を減少させ、コストダウンを実現することができる。
【０１１４】
また、本実施の形態の液晶表示パネル２０７では、水平方向（ゲートバスラインの伸長方向）における各ラインについて、奇数ラインの場合、左から順に図３のピクセル、図４のピクセル、図３のピクセル、・・・・図４のピクセルを交互に配置し、偶数ラインの場合、左から順に図４のピクセル、図３のピクセル、図４のピクセル、・・・・図３のピクセルの順に交互に配置している。しかしながら、各ピクセルの構成は、これに限るものではない。
【０１１５】
例えば、垂直方向（ソースバスラインの伸長方向）における各ラインについて、奇数ラインの場合、左から順に図３のピクセル、図４のピクセル、図３のピクセル、・・・・図４のピクセルを交互に配置し、偶数ラインの場合、左から順に図４のピクセル、図３のピクセル、図４のピクセル、・・・・図３のピクセルをに交互に配置してもよい。このような構成によっても、本実施の形態の液晶表示パネル２０７と同様の効果を得ることができる。
【０１１６】
〔実施の形態３〕
本発明の液晶表示装置に関する他の実施形態について、図１〜図４に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、本実施の形態に係る液晶表示装置は、実施の形態１における液晶表示装置１０１と同様の装置構成であるので、説明の便宜上、実施の形態１にて説明した図面と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
【０１１７】
なお、本実施形態の液晶表示装置１０１は、隣接するピクセル間で共有されるＲ，Ｂのサブピクセルに対する輝度の演算が、実施の形態１よりも容易にできるようになっている。
【０１１８】
本実施の形態における液晶表示装置１０１の動作を順を追って説明する。
【０１１９】
まず、入力信号（入力データ）がデータ入力部１０２に入力されると、データ入力部１０２が、入力データを液晶表示パネルの解像度にあわせて１６００×１２００ピクセルのピクセル単位のディジタルデータに変換する。
【０１２０】
データ変換部１０３では、１６００×１２００ピクセルのピクセル単位のデータをサブピクセルのデータに変換する。ここで、人間の感覚特性における空間分解能が輝度特性に対して、色度特性が鈍いことを利用する。
【０１２１】
なお、液晶表示装置１０１ではＲＧＢのサブピクセルを使用しているが、ＲＧＢ信号とＹＵＶ信号の変換は上記式（１）で表される。
【０１２２】
この式から明らかなように、Ｙ（輝度）信号の５９％はＧが担っている。また、実際は人間の目にはＲはエネルギー以上に明るく見えるためエネルギーを下げている場合がある。例えば、通常のモニターでは、Ｒのエネルギーを１．０とした場合Ｇ，Ｂは１．６に設計している場合が多い。この場合には６６％がＧとなる。
【０１２３】
一方、人間の目は表示装置程度の輝度の場合は、輝度が明るいほど空間分解能が高くなる。そのため、Ｇに対してＲ，Ｂの解像度を落としても影響は少ない。そこで、本実施の形態における液晶表示装置１０１では、隣接するピクセル間で共有するサブピクセルの輝度を、データ入力部１０２に入力されたデータから得られるピクセル単位のデータのうち、そのサブピクセルを共有する隣接する２つのピクセルにおける共有するサブピクセルの色成分の輝度の平均値とする。すなわち、液晶表示装置１０１に備えられたデータ変換部１０３が、入力されたＲ，Ｇ，Ｂのサブピクセルのデータからなるピクセル単位のデータを基に共通のサブピクセルを含むサブピクセルのデータを生成し、共通のサブピクセルの輝度を、隣接する２つのピクセルについてのピクセル単位のデータのうち、Ｒ，Ｂのそれぞれの２つのサブピクセルの色成分の輝度の平均値とする。
【０１２４】
このような処理について、実施形態１のサブピクセル構成を使用して具体的に説明する。
【０１２５】
本実施の形態におけるＲＧＢのサブピクセル配置は図１のようになっており、サブピクセルとピクセルとの関係は図３または図４のいずれかになる。この並びは各ライン共通で左から順に図３のピクセル、図４のピクセル、図３のピクセル、・・・・図４のピクセルの順に交互に並んでいる。
【０１２６】
ここで、各ピクセルは、添え字の左側が行番号、右側が列番号を表すように番号を振ると、上記式（２）のように表わされる。
【０１２７】
同様に、サブピクセルについて上記式（３）のように、番号を振ることにする。なお、添え字の左側が行番号、右側が列番号である。
【０１２８】
次に、従来のＵＸＧＡピクセルの液晶表示パネルにおける、各ピクセルのＲ，Ｇ，Ｂ成分の輝度を下記式（７）のようにあらわす。
【０１２９】
【数７】

【０１３０】
これをもとに、本実施の形態における液晶表示装置１０１のサブピクセルＲ，Ｇ，Ｂの輝度をそれぞれ、下記式（８）〜（１０）のように求める。
【０１３１】
【数８】

【０１３２】
【数９】

【０１３３】
【数１０】

【０１３４】
以上によって計算されたサブピクセルのデータをソース駆動部１０５に伝送する。
【０１３５】
液晶駆動波形生成部１０４は、各サブピクセル１０９に順次データが書き込まれるように、ソース駆動部１０５およびゲート駆動部１０６を駆動するための制御波形を生成するブロックで、ソース駆動部１０５のクロック信号、水平のデータのスタートをあらわすソーススタートパルス、データ変化のトリガーパルスであるラッチパルス、液晶の反転駆動を制御するリバース信号、ソース駆動部１０６のシフト方向を制御するシフトレジスタ信号などを生成して、ソース駆動部１０５へ伝送し、垂直のシフトを制御するゲートクロック、垂直のデータのスタートを表すゲートスタートパルス、ゲート駆動部１０６のシフト方向、ゲートの出力を停止するゲートマスク信号などを生成して、ゲート駆動部１０６に伝送する。
【０１３６】
ソース駆動部１０５は、スタートパルスから始まる１ラインのデータを蓄積し、ラッチパルスで蓄積されたデータに準じた電圧を液晶表示パネル１０７の各ソースバスラインに出力する。そして、次のラッチパルスが入力されるまでその出力を維持する。
【０１３７】
ゲート駆動部１０６は、ゲートスタートパルスの入力に基づき液晶表示パネル１０７のゲートバスラインの１ライン目を選択して、出力する。そして、ゲートクロックに基づき、出力を２ライン目、３ライン目と、１ラインずつ、ずらして選択出力していく。
【０１３８】
液晶表示パネル１０７において、サブピクセル１０９は、液晶を電極で挟んだ構造をしており、ゲートバスラインに備えられたＴＦＴが閉じている時、ソースバスラインの出力を受けて、一方の電極に電圧を印加する。そして、ゲートバスラインに備えられたＴＦＴが開いている間、サブピクセル１０９は、その電位を保持する。他方の電極にはコモン電位が印加されており、両電極間の電位差が液晶に印加される。印加された電位によって液晶分子が配向し、バックライトから放射された光の透過量を調整する。これによって、液晶表示装置１０１の表示が行われる。
【０１３９】
以上のように、本実施の形態にかかる液晶表示装置１０１では、データ変換部１０３が、入力されたＲ，Ｇ，Ｂのサブピクセルのデータからなるピクセル単位のデータを基に共通のサブピクセルを含むサブピクセルのデータを生成し、共通のサブピクセルの輝度を、隣接する２つのピクセルについてのピクセル単位のデータのうち、Ｒ，Ｂのそれぞれの２つのサブピクセルの色成分の輝度の平均値としている。
【０１４０】
このため、隣接するピクセル間で共有するサブピクセルに対する輝度の演算が容易になり、演算を行うためのハードウェアに高度な性能を要求する必要がなくなるため、コストダウンを図ることができる。
【０１４１】
なお、本実施の形態における液晶表示装置は、実施の形態１と同様のサブピクセルパターンを備える構成としたが、実施の形態２のサブピクセルパターンに適用しても同様の効果を得ることができる。
【０１４２】
〔実施の形態４〕
本発明の液晶表示装置に関する他の実施形態について、図５および図８に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、本実施の形態に係る液晶表示装置は、実施の形態２における液晶表示装置２０１と同様の装置構成であるので、説明の便宜上、実施の形態２にて説明した図面と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
【０１４３】
なお、実施の形態２に記載した液晶表示装置では、データ変換部１０３にはＲＧＢ信号が入力され、これをもとに各サブピクセルの表示データを生成する。これに対して、本実施形態の液晶表示装置２０１におけるデータ変換部１０３には、ＹＵＶ信号が入力され、ＹＵＶ信号から直接、各サブピクセルの表示データを演算するようになっている。
【０１４４】
本実施の形態における液晶表示装置２０１の動作を順を追って説明する。
【０１４５】
まず、入力信号（入力データ）がデータ入力部１０２に入力されると、データ入力部１０２が、入力データを液晶表示パネルの解像度にあわせて１６００×１２００ピクセルのピクセル単位のディジタルデータに変換する。
【０１４６】
なお、本実施の形態では、外部からの入力データは、テレビの放送規格であるＮＴＳＣやＰＡＬ、ＳＥＣＡＭに用いられているＹＵＶ４２２信号である。ここで、ＹＵＶ４２２信号とは、Ｙ（輝度）信号およびＵ，Ｖ（色度）信号がＹ：Ｕ：Ｖ＝４：２：２となっている信号であり、２×２のピクセルに対して、輝度信号Ｙを４個、色差信号ＵＶを各２個持っている。
【０１４７】
したがって、データ入力部１０２は、外部から入力されたＹＵＶ４２２信号をピクセル単位に変換し、ピクセル単位に変換してＹＵＶ４２２信号をデータ変換部１０３に出力する。
【０１４８】
次に、データ変換部１０３では、１６００×１２００ピクセルのピクセル単位のデータ（ＹＵＶ４２２信号）をサブピクセルのデータに変換する。
【０１４９】
図８に、本実施の形態にかかる液晶表示パネルにおけるサブピクセルと、データ入力部１０２でピクセル単位のディジタルデータに変換され、データ変換部１０３に入力されたＹＵＶ４２２信号に含まれるＹ，Ｕ，Ｖの各信号および各ピクセルとの関係を示す模式図を示す。この図に示したように、ＹＵＶ４２２信号では、Ｙ信号が各ピクセルごとに１つ含まれる一方、Ｕ，Ｖ信号は隣接するピクセルと共通となっている。このため、Ｕ，Ｖ信号の情報量は、Ｙ信号の半分となる。
【０１５０】
なお、Ｕ信号は青色差信号、Ｖ信号は赤色差信号である。このため、ＹＵＶ４２２信号を本実施の形態における液晶表示装置２０１に適用する場合、サブピクセル配列は図８に示すように一意的に決まる。
【０１５１】
この図に示したように、各サブピクセルの配置は、各ピクセルに対応する信号に応じて一意的に決まる。すなわち、Ｙ信号はＧのサブピクセルと、Ｕ信号はＢのサブピクセルと、Ｖ信号はＲのサブピクセルと、それぞれ位置的に１対１に対応する。
【０１５２】
ここで、液晶表示パネル２０７におけるＲＧＢのサブピクセル２０９の配置は図６のとおりとなっている。すなわち、サブピクセル２０９とピクセルとの関係は図３または図４のいずれかになる。この並びは奇数ラインの場合、左から順に図３のピクセル、図４のピクセル、図３のピクセル、・・・・図４のピクセルの順に交互に並んでいる。また、偶数ラインの場合、左から順に図４のピクセル、図３のピクセル、図４のピクセル、・・・・図３のピクセルの順に交互に並んでいる。
【０１５３】
したがって、Ｒ，Ｇ，Ｂの各サブピクセルの表示データは、奇数ラインおよび偶数ラインそれぞれについて、下記式（１１）のように求められる。
【０１５４】
【数１１】

【０１５５】
これにより、データ変換部１０３では、ビット数でＹ：Ｕ：Ｖ＝２：１：１になるように、各サブピクセルの値が計算される。そして、このように計算されたサブピクセルのデータが、ソース駆動部１０５に伝送される。
以降は、実施の形態２と同様の処理であるので、説明は省略する。
【０１５６】
以上のように、本実施の形態では、入力されたＹＵＶ４２２信号から直接、各サブピクセルの表示データを生成する。これにより、テレビの放送規格であるＮＴＳＣやＰＡＬ、ＳＥＣＡＭに用いられているＹＵＶ４２２信号をもとに、容易に各サブピクセルの表示データを生成することができる。したがって、隣接するピクセル間で共有するサブピクセルに対する輝度の演算が容易であり、演算を行うためのハードウェアに高度な性能を要求する必要がなく、コストダウンを図ることができる。
【０１５７】
なお、本実施の形態における液晶表示装置は、実施の形態２と同様のサブピクセルパターンを備える構成としたが、実施の形態１のサブピクセルパターンに適用しても同様の効果を得ることができる。
【０１５８】
また、本実施の形態では、液晶表示装置２０７に入力される信号をＹＵＶ４２２信号としているが、これに限るものではない。例えば、次期放送規格であるＨＤＴＶでは、Ｙ：Ｕ：Ｖ＝４：１：１の信号が用いられるが、このような信号が入力されるものであってもよい。
【０１５９】
また、液晶表示装置２０７に入力される信号は、ＹＵＶ信号に限るものではない。例えば、データ入力部１０２にＲＧＢ信号が入力されてもよい。この場合、例えば、式（１）を用いてＲＧＢ信号をＹＵＶ信号に変換し、Ｙをそのまま使用する一方、ＵＶについては、隣接する２ピクセルのデータを平均することによって演算すればよい。
【０１６０】
また、上記の各実施の形態では液晶表示パネルおよび液晶表示装置について説明したが、本発明を適用する対象はこれに限るものではなく、ＲＧＢのサブピクセルから構成される装置であればよい。したがって、例えば、プラズマ表示装置等であってもよい。
【０１６１】
また、本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【０１６２】
【発明の効果】
以上のように、本発明の液晶表示パネルは、互いに直交する走査線方向と信号線方向とにマトリクス状に配置されたピクセルを備え、各ピクセルが、Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）の３色のサブピクセルからなる表示パネルにおいて、各ピクセルは、上記表示パネルの上記走査線方向（または信号線方向）に対して両端となるサブピクセルを除き、該ピクセルと上記走査線方向（または信号線方向）に隣接する２つのピクセルのうちいずれか一方のピクセルとＲのサブピクセルが共通であり、他方のピクセルとＢのサブピクセルが共通である。
【０１６３】
それゆえ、サブピクセル数が約２／３に減少する。また、各ピクセルの輝度の５９％を担うＧのサブピクセルの数は変更していないため、Ｒ，Ｂのサブピクセルを隣接するピクセルと共有としても、輝度に対する影響は少ない。そして、人間の感覚特性における空間分解能は、輝度に対して敏感であるが、色度に対して鈍感であるため、再現した像に対するユーザの視認性に対する影響は少ない。さらに、Ｇはピクセルの中心に位置するため、Ｇがピクセルの中心からずれることにより、表示全体がその方向にずれて認識されるといった問題が生じない。したがって、再現した像に対するユーザの視認性の低下を抑制しつつ、サブピクセル数を減少させ、コストダウンを実現することができるという効果を奏する。
【０１６４】
また、上記隣接するピクセルと共通であるＲまたはＢのサブピクセルは、Ｇのサブピクセルの２倍の幅としてもよい。
【０１６５】
これにより、表示パネルに表示される画像の縦横比を正しく表示することができるという効果を奏する。
【０１６６】
また、上記走査線方向（または信号線方向）に対して両端となるサブピクセルが、Ｇのサブピクセルの２倍の幅を有する構成としてもよい。
【０１６７】
この場合、上記走査線方向（または信号線方向）に対して両端となるＲ，Ｂのサブピクセルは、他のＲ，Ｂのサブピクセルと同じ幅となる。したがって、各色ごとのサブピクセルが、同じ幅（同じ面積）となるため、制御が容易になるという効果を奏する。
【０１６８】
さらに、この場合、上記走査線方向（または信号線方向）に対して両端となるサブピクセルは、当該サブピクセルの面積の約半分が、表示面を遮光される構成としてもよい。これにより、適切な輝度表示を行うことができるという効果を奏する。
【０１６９】
また、上記Ｒ，Ｂのサブピクセルは、上記信号線方向（または走査線方向）に対して同じ色のサブピクセルが配列される構成としてもよい。
【０１７０】
この場合、Ｒ，Ｂのサブピクセルに関する上記信号線方向（または走査線方向）の定位がよくなるため、上記信号線方向（または走査線方向）に垂直な直線を表示する場合に、直線を精度よく表示することができるという効果を奏する。
【０１７１】
また、上記Ｒ，Ｂのサブピクセルは、上記信号線方向（または走査線方向）に対してＲ，Ｂが交互に配列される構成としてもよい。
【０１７２】
この場合、Ｒ，Ｂの位置が拡散されるため、色度の表示精度低下による視認性への影響を抑制できるという効果を奏する。
【０１７３】
また、上記表示パネルの上記走査線方向（または信号線方向）に対して両端となるサブピクセルは、Ｒ，Ｂいずれかのサブピクセルであることが好ましい。
【０１７４】
この場合、Ｇのサブピクセルが上記表示パネルの上記走査線方向（信号線方向）に対して両端に来ることがない。このため、Ｇの輝度がＲ，Ｂに比べて高いために、上記表示パネルの上記走査線方向（または信号線方向）に対して両端となる部分におけるエッジがはっきり視認されるという障害を防止できるという効果を奏する。
【０１７５】
本発明の表示装置は、上記の課題を解決するために、上記の表示パネルを備えていることを特徴としている。
【０１７６】
上記の構成によれば、再現した像に対するユーザの視認性の低下を抑制しつつ、表示パネルのサブピクセル数を減少させ、表示装置のコストダウンを実現することができる。
【０１７７】
また、上記表示装置は、上記サブピクセルの表示データを生成するデータ変換部を備えており、上記データ変換部は、各ピクセルのＹＵＶ信号が、Ｙ：Ｕ：Ｖ＝２：１：１となるように各サブピクセルの表示データを生成する構成としてもよい。
【０１７８】
この場合、各ピクセルにおける色度が１／２の精度となるものの、輝度を正確に表示することができる。このため、再現した像に対するユーザの視認性を低下させることなくサブピクセル数を減少させ、コストダウンを実現することができるという効果を奏する。
また、上記データ変換部は、入力されたＲ，Ｇ，Ｂのサブピクセルのデータからなるピクセル単位のデータを基に上記共通のサブピクセルを含むサブピクセルのデータを生成し、上記共通のサブピクセルの輝度を、隣接する２つのピクセルについての上記ピクセル単位のデータのうち、Ｒ，Ｂのそれぞれの２つのサブピクセルの色成分の輝度の平均値とする構成としてもよい。
【０１７９】
現行のＮＴＳＣ，ＰＡＬ，ＳＥＣＡＭ（Ｓｅｑｕｅｎｔｉａｌ ｃｏｕｌｅｕｒ ａ Ｍｅｍｏｉｒｅ），あるいはＨＤＴＶ（ｈｉｇｈ ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ）については、この構成でも情報量が減らないので、十分な表示精度を得ることができる。
また、この場合、各サブピクセルに対する輝度の演算が容易になり、演算を行うためのハードウェアに高度な性能を要求する必要がなくなるため、コストダウンを図ることができるという効果を奏する。
【０１８０】
また、上記データ変換部は、入力されたＹＵＶ信号をもとに、各サブピクセルの表示データを生成する構成としてもよい。
【０１８１】
この場合、各サブピクセルに対する輝度の演算が容易であり、演算を行うためのハードウェアに高度な性能を要求する必要がないので、コストダウンを図ることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の液晶表示パネルおよび本発明の一実施の形態にかかる液晶表示パネルにおけるサブピクセルの配列図である。
【図２】本発明の一実施の形態にかかる液晶表示装置の構成図である。
【図３】従来の液晶表示パネルの１ピクセルに対応するサブピクセルの配列図および本発明の一実施の形態にかかる液晶表示パネルにおける、１ピクセルに対応するサブピクセルの配列図である。
【図４】従来の液晶表示パネルの１ピクセルに対応するサブピクセルの配列図および本発明の一実施の形態にかかる液晶表示パネルにおける、１ピクセルに対応するサブピクセルの配列図である。
【図５】本発明の他の実施の形態にかかる液晶表示装置の構成図である。
【図６】従来の液晶表示パネルおよび本発明の他の実施の形態にかかる液晶表示パネルにおけるサブピクセルの配列図である。
【図７】本発明の液晶表示パネルにおける、走査線方向に対して両端となるサブピクセルの構成例を示した模式図である。
【図８】本発明の他の実施の形態にかかる液晶表示パネルにおけるサブピクセルと、ＹＵＶ４２２信号および各ピクセルとの関係を示す模式図である。
【符号の説明】
１０１，２０１ 液晶表示装置
１０２ データ入力部
１０３ データ変換部
１０４ 液晶駆動波形生成部
１０５ ソース駆動部
１０６ ゲート駆動部
１０７，２０７ 液晶表示パネル
１０９，２０９ サブピクセル
１２０ 遮光部材[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a display panel and a display device.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a liquid crystal display device includes a display device called a liquid crystal module and a portion that receives an input signal from a PC, a TV, or the like, processes an image, and drives the liquid crystal module. The liquid crystal module includes a liquid crystal display panel, a source driver, a gate driver, a liquid crystal control IC that controls the operation of the driver, and a backlight.
[0003]
Usually, in the liquid crystal display device having such a configuration, the following signal processing is performed in order to perform display.
[0004]
First, the input signal is subjected to scaling processing, and signal processing is performed so as to obtain the resolution of the liquid crystal module. Then, one-to-one data processing is performed in which one pixel data is displayed on one pixel of liquid crystal composed of three RGB sub-pixels.
[0005]
Therefore, the maximum display resolution of the liquid crystal display device is determined by the resolution of the liquid crystal module. For example, in order to perform UXGA (1600 × 1200 pixel) display, it is necessary to prepare a liquid crystal display panel of at least 1600 × 3 × 1200 subpixels.
[0006]
On the other hand, if the number of sub-pixels is reduced, the number of components of the liquid crystal display device can be reduced, thereby reducing the cost.
[0007]
Thus, as a technique for reducing the number of subpixels while maintaining substantial display capability, for example, there is a technique disclosed in Patent Document 2. This technology utilizes the fact that the human eye is less sensitive to chromaticity than luminance, and displays natural images and the like so that there is no difference in human appearance and reduces the number of subpixels. Can be made.
[0008]
[Patent Document 1]
Patent No. 2983027 (Publication date: April 3, 1991)
[0009]
[Patent Document 2]
Japanese Patent Laid-Open No. 2-826 (Publication date: January 5, 1990)
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
However, the conventional method as described above has no problem when a natural image is viewed on a TV or the like, but is not suitable when a fine display is required.
[0011]
For example, when it is used as a monitor, particularly as a CAD display device, it becomes a hindrance when a display such as a line of 1 pixel width is required.
[0012]
On the other hand, in a liquid crystal display device that performs color display, each pixel (pixel) is divided into three primary colors of red (R), green (G), and blue (B). That is, in a liquid crystal display device that performs color display, each pixel is composed of RGB sub-pixels.
[0013]
In the conventional method as described above, the G sub-pixel exists at the end of the display area of the liquid crystal module. However, RGB luminance characteristics are not uniform, and G luminance accounts for about 60%. For this reason, in the conventional method, the luminance difference with respect to black outside the active area at the edge of the display area is larger than that of the RGB vertical stripe pattern. Since the spatial resolution in human sensory characteristics is sensitive to changes in luminance, there arises a problem that it becomes easy to recognize the edge of the display area as an edge.
[0014]
In addition, among conventional subpixel reduction techniques, there is a technique in which G having a large influence on luminance is not at the center of the pixel. In this case, considering the spatial resolution in human sensory characteristics sensitive to luminance, the entire display is recognized in the direction shifted by the amount G is shifted from the center of the pixel. That is, the visibility of the user with respect to the reproduced image is deteriorated. Note that the deterioration of the visibility of the image becomes more remarkable as the number of pixels is smaller.
[0015]
Further, in a liquid crystal display device, a plasma display device, or the like, a non-light emitting portion is formed between subpixels. This is because, for example, in a liquid crystal display device, it is necessary to shield a bus line arranged between subpixels, and in a plasma display device or the like, the subpixels are partitioned. Therefore, by reducing the number of subpixels, the area of the non-light emitting portion is reduced, so that the luminance can be improved.
[0016]
The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to reduce the number of subpixels and suppress the luminance of the display panel and the display device while suppressing deterioration of the visibility of the user with respect to the reproduced image. This is to improve the cost and reduce the cost.
[0017]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the display panel of the present invention includes pixels arranged in a matrix in a scanning line direction and a signal line direction orthogonal to each other, and each pixel has R (red) and G (green). ), B (blue) in a display panel composed of three color sub-pixels, each pixel is a pixel other than the sub-pixels at both ends with respect to the scanning line direction (or signal line direction) of the display panel. One of the two pixels adjacent in the scanning line direction (or the signal line direction) is common to the R subpixel, and the other pixel is common to the B subpixel. .
[0018]
According to the above configuration, the R and B sub-pixels of the two colors are the scanning line direction (or signal) except for the sub-pixels at both ends with respect to the scanning line direction (or signal line direction) of the display panel. Common to any pixel adjacent in the line direction.
[0019]
This reduces the number of subpixels to about 2/3. Further, since the number of G sub-pixels that bear 59% of the luminance of each pixel is not changed, even if the R and B sub-pixels are shared with adjacent pixels, the influence on the luminance is small. The spatial resolution in human sensory characteristics is sensitive to luminance, but is insensitive to chromaticity, and thus has little influence on the user's visibility of the reproduced image. Further, since G is located at the center of the pixel, there is no problem that the entire display is recognized as being shifted in that direction when G is displaced from the center of the pixel. Therefore, it is possible to reduce the number of sub-pixels and realize cost reduction while suppressing a decrease in the visibility of the user with respect to the reproduced image.
[0020]
Also, the R or B sub-pixel common to the adjacent pixels may be twice as wide as the G sub-pixel.
[0021]
According to said structure, the aspect ratio of the image displayed on a display panel can be displayed correctly.
[0022]
Further, the subpixels at both ends with respect to the scanning line direction (or the signal line direction) may have a width twice that of the G subpixel.
[0023]
According to the above configuration, the R and B subpixels at both ends with respect to the scanning line direction (or the signal line direction) have the same width as the other R and B subpixels. Therefore, since the subpixels for each color have the same width (the same area), the control becomes easy.
[0024]
Note that in this case, the subpixels at both ends with respect to the scanning line direction (or the signal line direction) may have a configuration in which about half of the area of the subpixel is shielded from the display surface. Thereby, appropriate luminance display can be performed.
[0025]
The R and B sub-pixels may be configured such that sub-pixels of the same color are arranged in the signal line direction (or scanning line direction).
[0026]
According to the above configuration, the localization in the signal line direction (or the scanning line direction) with respect to the R and B sub-pixels is improved. For this reason, for example, when displaying a straight line perpendicular to the signal line direction (or scanning line direction), the straight line can be displayed with high accuracy. That is, there is no harmful effect such as a straight line being displayed in a jagged manner, and it is suitable for use as a CAD application, for example.
[0027]
The R and B sub-pixels may be configured such that R and B are alternately arranged with respect to the signal line direction (or scanning line direction).
[0028]
According to said structure, since the position of R and B is spread | diffused, the influence on the visibility by the display accuracy fall of chromaticity can be suppressed, for example, it is suitable for the display of a natural image etc.
[0029]
Moreover, it is preferable that the sub-pixels at both ends with respect to the scanning line direction (or signal line direction) of the display panel are either R or B sub-pixels.
[0030]
According to the above configuration, the sub-pixels at both ends with respect to the scanning line direction (or signal line direction) of the display panel are R or B, and G is the scanning line direction (or signal line direction) of the display panel. ) Against both ends. For this reason, since the luminance of G is higher than that of R and B, it is possible to prevent an obstacle that the edges at both ends of the display panel are clearly visible with respect to the scanning line direction (or signal line direction). .
[0031]
In order to solve the above-described problems, a display device of the present invention includes the above-described display panel.
[0032]
According to said structure, the number of subpixels of a display panel can be reduced and the cost reduction of a display apparatus can be implement | achieved, without reducing a user's visibility with respect to the reproduced image.
[0033]
In addition, the display device includes a data conversion unit that generates display data of the sub-pixel, and the YUV signal of each pixel is Y: U: V = 2: 1: 1. In this way, the display data of each subpixel may be generated.
[0034]
According to said structure, although the chromaticity in each pixel becomes a 1/2 precision, a brightness | luminance can be displayed correctly. For this reason, it is possible to reduce the number of sub-pixels and reduce the cost without reducing the user's visibility of the reproduced image. In the YUV signal, the Y signal represents luminance, and the UV signal represents chromaticity.
[0035]
The data conversion unit generates subpixel data including the common subpixel based on pixel-unit data including input R, G, and B subpixel data, and the common subpixel. May be the average value of the color components of the two R and B sub-pixels of the pixel unit data for two adjacent pixels.
[0036]
With regard to the current NTSC, PAL, SECAM (Sequential couure a Memoire), or HDTV (high definition television), the amount of information is not reduced even in this configuration, so that sufficient display accuracy can be obtained.
In addition, according to the above configuration, it is easy to calculate the luminance for each subpixel. For this reason, it is not necessary to request high performance from hardware for performing computation, and cost can be reduced.
[0037]
The data conversion unit may generate display data for each sub-pixel based on the input YUV signal.
[0038]
According to the above configuration, it is easy to calculate the luminance for each sub-pixel, and it is not necessary to request high performance from the hardware for performing the calculation. Therefore, the cost can be reduced.
[0039]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
[Embodiment 1]
A liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
[0040]
FIG. 2 is a configuration diagram of a liquid crystal display device 101 as a display device according to the present embodiment. As shown in this figure, the liquid crystal display device 101 includes a data input unit 102, a data conversion unit 103, a liquid crystal drive waveform generation unit 104, a source drive unit 105, a gate drive unit 106, a liquid crystal display panel 107, a backlight (not shown). )).
[0041]
The liquid crystal display device 101 is connected to a device that outputs image data, such as a PC or a TV tuner, for example.
[0042]
In the liquid crystal display panel 107, the state of the sub-pixels 109 arranged in a grid-like rectangular portion formed by a plurality of source bus lines and a plurality of gate bus lines (none of which are shown) being orthogonal is changed. This circuit changes the intensity of transmitted light. The sub-pixel 109 has a structure in which a liquid crystal is sandwiched between electrodes, and the arrangement of liquid crystal molecules changes depending on the voltage applied between the electrodes, thereby changing the amount of transmitted light.
[0043]
The data input unit 102 receives analog signals such as analog RGB for PC and NTSC (National Television System Committee) signal for TV, Phase Alternation by Line color television (PAL) signal, and digital digital interface (DVI) signal. The circuit converts the resolution into a digital signal having the resolution of the liquid crystal display panel 107, and transmits the converted digital signal to the data converter 103.
[0044]
The data conversion unit 103 is a circuit that converts data in units of pixels so as to match the sub-pixels of the liquid crystal display panel 107, and transmits the converted data to the source driving unit 105.
[0045]
The liquid crystal driving waveform generation unit 104 generates a control signal for driving the source driving unit 105 and the gate driving unit 106, and transmits the control signal to the source driving unit 105 and the gate driving unit 106.
[0046]
The source driver 105 is a circuit that generates a signal voltage to be applied to each subpixel of the liquid crystal display panel 107, and applies the signal voltage to each source bus line (signal line) of the liquid crystal display panel 107.
[0047]
The gate driver (gate driver) 106 is a circuit that generates a signal for opening and closing the TFT of the liquid crystal display panel 107, and applies a voltage to each gate bus line (scanning line) of the liquid crystal display panel 107.
[0048]
The backlight is a light source and is provided on the opposite side of the display surface of the liquid crystal display panel 107. An image is displayed on the liquid crystal display panel by changing the transmission amount of the light emitted from the backlight.
[0049]
FIG. 1 shows an arrangement of subpixels 109 in the liquid crystal display panel 107. In this figure, the arrangement of the sub-pixels 9 in the conventional liquid crystal display panel is listed in order to clarify the difference from the conventional liquid crystal display panel. In FIG. 1, the gate bus line is extended in the left-right (horizontal) direction, and the source line is extended in the up-down (vertical) direction.
[0050]
As shown in this figure, the liquid crystal display panel 107 is composed of sub-pixels 109 arranged in a grid pattern.
[0051]
The resolution of the liquid crystal display panel 107 is equivalent to UXGA (1600 × 1200 pixels). In the case of the same resolution, in a conventional liquid crystal display panel, a vertical stripe pattern in which one pixel is horizontally arranged with three sub-pixels of RGB is standard. That is, in the conventional liquid crystal display panel, 1600 × 3 = 4800 subpixels are arranged in the horizontal direction, and 1200 subpixels are arranged in the vertical direction.
[0052]
On the other hand, as shown in FIG. 1, the liquid crystal display panel 107 according to the present embodiment has R and B except for R subpixels at both ends with respect to the extending direction (scanning line direction) of the gate bus line. Subpixels are twice as wide as G subpixels. The R and B subpixels at both ends with respect to the extending direction of the gate bus line have the same width as G.
[0053]
In the present embodiment, the subpixels corresponding to each gate bus line are arranged in the same manner for each line adjacent to the extension direction (signal line direction) of the source bus line. That is, subpixels of the same color are always arranged in the extension direction of the source bus line. Therefore, the sub-pixels at both ends with respect to the extending direction of the gate bus line are constant for each line, and only R is used in the example of FIG. However, the arrangement of the sub-pixels is not limited to the example of FIG. 1. For example, the sub-pixels at both ends with respect to the extending direction of the gate bus line may be configured as B only. , B may be configured.
[0054]
3 and 4 show the configuration of sub-pixels in one pixel in a conventional liquid crystal display panel and liquid crystal display panel 107. FIG. That is, each of FIGS. 3 and 4 illustrates a subpixel corresponding to one pixel. As shown in these drawings, in the liquid crystal display panel 107, the R or B subpixel is shared as a common subpixel between two adjacent pixels in the horizontal direction.
[0055]
In this embodiment, the R or B subpixel shared as described above has twice the width of the G subpixel, but the present invention is not limited to this. However, in order not to change the width of the subpixel G and to change the aspect ratio of the image displayed on the liquid crystal display panel 107, it is preferable to double the width of the R and B subpixels.
[0056]
Therefore, the liquid crystal display panel 107 has 3201 sub-pixels arranged in the horizontal direction and 1200 sub-pixels arranged in the vertical direction. The display gradation number of the subpixel is 8 bits.
[0057]
Next, the operation of the liquid crystal display device 101 in this embodiment will be described in order.
[0058]
First, when an input signal (input data) is input to the data input unit 102, the data input unit 102 converts the input data into digital data (RGB signals) of 1600 × 1200 pixels in accordance with the resolution of the liquid crystal display panel. .
[0059]
The data conversion unit 103 converts 1600 × 1200 pixel data into sub-pixel data. Here, it is utilized that the spatial resolution in human sensory characteristics is dull with respect to luminance characteristics. That is, in the TV signal or the like, the Y (luminance) signal and the U and V (chromaticity) signals are set to Y: U: V = 4: 2: 2 and Y: U: V = 4: 1: 1. For example, if Y: U: V = 4: 2: 2 and the Y signal is 8 bits, U and V are 1 information per 2 pixels, so the average is 4 bits per pixel. In the liquid crystal display device 101 as well, the number of bits required for the U and V signals is halved with respect to the Y signal.
[0060]
The liquid crystal display device uses RGB sub-pixels, but the conversion between the RGB signal and the YUV signal is as shown in Equation (1).
[0061]
[Expression 1]

[0062]
As described above, the RGB sub-pixel arrangement in the liquid crystal display panel 107 is as shown in FIG. 1, and the relationship between the sub-pixel and the pixel is either FIG. 3 or FIG. This arrangement is common to each line, and the pixels in FIG. 3, the pixels in FIG. 4, the pixels in FIG. 3,...
[0063]
Here, for each pixel, a number is assigned so that the left side of the subscript represents the row number and the right side represents the column number, and is expressed as in Expression (2).
[0064]
[Expression 2]

[0065]
Similarly, numbers are assigned to the sub-pixels as in Expression (3). The left side of the subscript is the row number, and the right side is the column number.
[0066]
[Equation 3]

[0067]
From Expression (2) and Expression (3), the subpixels R, G, and B of each pixel are expressed by Expression (4).
[0068]
[Expression 4]

[0069]
The data conversion unit 103 uses each of the sub-expressions (1) and (4) so that the YUV accuracy of each pixel is Y: U: V = 2: 1: 1 in terms of the number of bits. Calculate display data for pixels. Then, the calculated display data of the subpixel is transmitted to the source driver 105. Note that the subpixel display data generation method is not limited to this.
[0070]
The liquid crystal driving waveform generation unit 104 generates a control waveform (control signal) for driving the source driving unit 105 and the gate driving unit 106 so that data is sequentially written in each subpixel 109, and the generated signal is used as a source. The data is transmitted to the driving unit 105 and the gate driving unit 106.
[0071]
Specifically, the clock signal of the source driving unit 105, the source start pulse indicating the start of horizontal data, the latch pulse which is a data change trigger pulse, the reverse signal for controlling the inversion driving of the liquid crystal, the shift direction of the source driving unit 105 A shift register signal for controlling the signal is generated and transmitted to the source driver 105. In addition, a gate clock for controlling the vertical shift, a gate start pulse indicating the start of vertical data, a shift direction of the gate driver 106, a gate mask signal for stopping the output of the gate, and the like are generated. To transmit.
[0072]
The source driver 105 accumulates one line of data starting from the start pulse, and outputs a voltage corresponding to the data accumulated by the latch pulse to each source bus line (not shown) of the liquid crystal display panel 107. The output is maintained until the next latch pulse is input.
[0073]
The gate driver 106 selects and outputs the first gate bus line of the liquid crystal display panel 107 based on the input of the gate start pulse. Then, based on the gate clock, the output is shifted to the second line, the third line, and one line at a time.
[0074]
The liquid crystal display panel 107 includes a plurality of source bus lines, a plurality of gate bus lines, and sub-pixels 109 arranged at intersections of the source bus lines and the gate bus lines. The subpixel 109 has a structure in which liquid crystal is sandwiched between electrodes. When the TFT provided on the gate bus line is closed, the subpixel 109 receives the output of the source bus line and applies a voltage to one of the electrodes. Then, while the TFT provided in the gate bus line is open, the subpixel 109 holds the potential. A common potential is applied to the other electrode, and a potential difference between the two electrodes is applied to the liquid crystal. The liquid crystal molecules are aligned by the applied potential, and the transmission amount of light emitted from the backlight is adjusted. Thereby, the display of the liquid crystal display device 101 is performed.
[0075]
As described above, in the liquid crystal display panel 107, each pixel is adjacent in the left-right direction (extension direction of the gate bus line) except for the sub-pixels at the left and right ends (both ends with respect to the extension direction of the gate bus line) of the liquid crystal display panel 107. Of the two pixels, one pixel and the R subpixel are common, and the other pixel and the B subpixel are common.
[0076]
This reduces the number of subpixels to about 2/3. Further, since the number of G sub-pixels that bear 59% of the luminance of each pixel is not changed, even if the R and B sub-pixels are shared with adjacent pixels, the influence on the luminance is small. On the other hand, the spatial resolution in human sensory characteristics is sensitive to luminance but insensitive to chromaticity. For this reason, even if the liquid crystal display panel 107 is used for a monitor equivalent to UXGA, there is little influence on the visibility of the user with respect to the reproduced image. Further, since the G sub-pixel is located at the center of each pixel, there is no problem that the entire display is recognized by being shifted in the direction when G is shifted from the center of the pixel.
[0077]
In the liquid crystal display device 101 according to the present embodiment, the data conversion unit 103 generates display data for each subpixel so that the YUV signal of each pixel is Y: U: V = 2: 1: 1. For this reason, the chromaticity is displayed with an accuracy of about ½, and the luminance is displayed with the same accuracy as before. That is, the luminance is correctly displayed in units of UXGA pixels. Therefore, the visibility of the user with respect to the reproduced image does not become a problem.
[0078]
In the present embodiment, sub-pixels of the same color are arranged in the vertical direction (the extension direction of the source bus line). For this reason, the localization in the vertical direction with respect to the R and B sub-pixels is improved, and when a straight line perpendicular to the vertical direction is displayed, the straight line can be displayed with high accuracy. Thereby, for example, when used as a CAD application, there are no adverse effects such as a straight line being displayed in a jagged manner.
[0079]
In addition, since each pixel in the liquid crystal display panel 107 is vertically symmetric and horizontally symmetric, vertical inversion and horizontal inversion can be easily realized only by changing the control signal (control of the start pulse and the shift direction).
[0080]
Further, in the liquid crystal display panel 107 of the present embodiment, the pixels of FIG. 3 and the pixels of FIG. 4 are alternately arranged for each line in the horizontal direction (extension direction of the gate bus line). It is not limited. For example, the pixels in FIG. 3 and the pixels in FIG. 4 may be alternately arranged for each line in the vertical direction (extension direction of the source bus line). Even with such a configuration, the same effect as the liquid crystal display panel 107 of the present embodiment can be obtained.
[0081]
Further, in the liquid crystal display panel 107, the subpixels at the left and right ends are R or B, and G does not come to the end, so that there is no obstacle that the edges are clear. Further, in the vertical direction, G is arranged in the same manner as a conventional liquid crystal display panel. Therefore, when the spatial resolution in human sensory characteristics is taken into consideration, the user's visibility with respect to the reproduced image does not deteriorate.
[0082]
Further, in the liquid crystal display panel 107, the R and B sub-pixels at both ends with respect to the extending direction of the gate bus line are assumed to have the same width as G. However, the present invention is not limited to this. For example, the widths of the R and B subpixels at both ends with respect to the extending direction of the gate bus line may be twice as large as G. As a result, the R and B subpixels at both ends with respect to the extending direction of the gate bus line have the same width as the other R and B subpixels. Therefore, since the subpixels for each color have the same width (the same area), the control becomes easy.
Further, in this case, as shown in FIG. 7, the R and B subpixels at both ends with respect to the extending direction of the gate bus line take about half of the display surface (about half the area) as BM (black matrix) or the like. It is good also as a structure shielded by the light shielding member 120. Thereby, appropriate luminance display can be performed. In FIG. 7, for convenience, only one end of the gate bus line in the extending direction is shown.
[0083]
Therefore, according to the liquid crystal display panel 107 and the liquid crystal display device 101 according to the present embodiment, the number of subpixels can be reduced and cost reduction can be realized without reducing the user's visibility of the reproduced image.
[0084]
[Embodiment 2]
Another embodiment relating to the liquid crystal display device of the present invention will be described below with reference to FIGS. For convenience of explanation, members having the same functions as those in the drawings described in the first embodiment are given the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted.
[0085]
FIG. 5 is a configuration diagram of the liquid crystal display device 201 according to the present embodiment. The liquid crystal display device 201 has the same device configuration as that of the first embodiment except that the arrangement of the subpixels 209 in the liquid crystal display panel 207 is different.
[0086]
The liquid crystal display panel 207 is a circuit that changes the intensity of transmitted light when the state of the sub-pixels 209 arranged in a lattice shape changes. The subpixel 209 has a structure in which a liquid crystal is sandwiched between electrodes, and the arrangement of liquid crystal molecules changes depending on the voltage applied between the electrodes, thereby changing the amount of transmitted light.
[0087]
FIG. 6 shows an arrangement of subpixels 209 in the liquid crystal display panel 207. In this figure, the arrangement of the sub-pixels 9 in the conventional liquid crystal display panel is listed in order to clarify the difference from the conventional liquid crystal display panel. As shown in this figure, the liquid crystal display panel 207 is composed of sub-pixels 209 arranged in a grid pattern. In FIG. 6, the gate bus line is extended in the left-right (horizontal) direction, and the source line is extended in the up-down (vertical) direction.
[0088]
The resolution of the liquid crystal display panel 207 is equivalent to UXGA (1600 × 1200 pixels). In the liquid crystal display panel 207, as shown in FIG. 6, the R and B subpixels except for the R and B subpixels at both ends with respect to the extending direction (scanning line direction) of the gate bus line are G. It has twice the width of the subpixel. The R and B subpixels at both ends in the extending direction of the gate bus line have the same width as G. That is, in the liquid crystal display panel 207, R or B subpixels are common (shared) between two pixels adjacent in the horizontal direction.
[0089]
In this embodiment, the subpixels corresponding to each gate bus line are arranged so that the positions of R and B are alternated for each line adjacent to the extension direction (signal line direction) of the source bus line. ing.
[0090]
Therefore, the liquid crystal display panel 107 has 3201 sub-pixels arranged in the horizontal direction and 1200 sub-pixels arranged in the vertical direction. The display gradation number of the subpixel is 8 bits.
[0091]
Next, the operation of the liquid crystal display device 201 in this embodiment will be described in order.
[0092]
First, when an input signal (input data) is input to the data input unit 102, the data input unit 102 converts the input data into digital data of 1600 × 1200 pixels in accordance with the resolution of the liquid crystal display panel.
[0093]
The data conversion unit 103 converts 1600 × 1200 pixel data into sub-pixel data. Here, it is utilized that the spatial resolution in human sensory characteristics is dull with respect to luminance characteristics. That is, in the TV signal or the like, the Y (luminance) signal and the U and V (chromaticity) signals are set to Y: U: V = 4: 2: 2 and Y: U: V = 4: 1: 1. For example, if Y: U: V = 4: 2: 2 and the Y signal is 8 bits, U and V are 1 information per 2 pixels, so the average is 4 bits per pixel. The liquid crystal display device 201 also halves the number of bits required for the U and V signals with respect to the Y signal.
[0094]
The liquid crystal display device 201 uses RGB subpixels, but the conversion between the RGB signal and the YUV signal is expressed by the above equation (1).
[0095]
As described above, the arrangement of the RGB sub-pixels 209 in the liquid crystal display panel 207 is as shown in FIG. That is, the relationship between the sub-pixel 209 and the pixel is either FIG. 3 or FIG. In the case of an odd line, this arrangement is alternately arranged from the left in the order of the pixel in FIG. 3, the pixel in FIG. 4, the pixel in FIG. In the case of even lines, the pixels in FIG. 4, the pixels in FIG. 3, the pixels in FIG. 4,...
[0096]
Here, for each pixel, a number is assigned so that the left side of the subscript represents the row number and the right side represents the column number, and is expressed as in the above equation (2).
[0097]
Similarly, numbers are assigned to the sub-pixels as in Expression (5). The left side of the subscript is the row number, and the right side is the column number.
[0098]
[Equation 5]

[0099]
From the above formula (2) and the above formula (5), the sub-pixels R, G, B of each pixel are represented by the following formula (6).
[0100]
[Formula 6]

[0101]
The data conversion unit 103 uses each of the sub-expressions (1) and (6) so that the YUV accuracy of each pixel is Y: U: V = 2: 1: 1 in terms of the number of bits. Calculate the pixel value. Then, the calculated sub-pixel data is transmitted to the source driver 105.
[0102]
The liquid crystal driving waveform generation unit 104 generates a control waveform (control signal) for driving the source driving unit 105 and the gate driving unit 106 so that data is sequentially written in each subpixel 109, and the generated signal is used as a source. The data is transmitted to the driving unit 105 and the gate driving unit 106.
[0103]
Specifically, the clock signal of the source driving unit 105, the source start pulse indicating the start of horizontal data, the latch pulse which is a data change trigger pulse, the reverse signal for controlling the inversion driving of the liquid crystal, the shift direction of the source driving unit 105 A shift register signal for controlling the signal is generated and transmitted to the source driver 105. In addition, a gate clock for controlling the vertical shift, a gate start pulse indicating the start of vertical data, a shift direction of the gate driver 106, a gate mask signal for stopping the output of the gate, and the like are generated. To transmit.
[0104]
The source driver 105 accumulates one line of data starting from the start pulse, and outputs a voltage corresponding to the data accumulated by the latch pulse to each source bus line of the liquid crystal display panel 207. The output is maintained until the next latch pulse is input.
[0105]
The gate driver 106 selects and outputs the first gate bus line of the liquid crystal display panel 207 based on the input of the gate start pulse. Then, based on the gate clock, the output is shifted to the second line, the third line, and one line at a time.
[0106]
The liquid crystal display panel 207 includes a plurality of source bus lines, a plurality of gate bus lines, and sub-pixels 209 arranged at intersections of the source bus lines and the gate bus lines. The subpixel 209 has a structure in which liquid crystal is sandwiched between electrodes. When the TFT provided on the gate bus line is closed, the subpixel 209 receives the output of the source bus line and applies a voltage to one of the electrodes. The subpixel 209 holds the potential while the TFT provided in the gate bus line is open. A common potential is applied to the other electrode, and a potential difference between the two electrodes is applied to the liquid crystal. The liquid crystal molecules are aligned by the applied potential, and the transmission amount of light emitted from the backlight is adjusted. Thereby, the display of the liquid crystal display device 201 is performed.
[0107]
As described above, in the liquid crystal display panel 207, each pixel is adjacent to the left and right direction (extending direction of the gate bus line) except for the subpixels at the left and right ends (both ends with respect to the extending direction of the gate bus line) of the liquid crystal display panel 207. Of the two pixels, one pixel and the R subpixel are common, and the other pixel and the B subpixel are common. Further, RBs are alternately arranged in the vertical direction (extending direction of the source bus line).
[0108]
This reduces the number of subpixels to about 2/3. Further, since the number of G sub-pixels that bear 59% of the luminance of each pixel is not changed, even if the R and B sub-pixels are shared with adjacent pixels, the influence on the luminance is small. On the other hand, the spatial resolution in human sensory characteristics is sensitive to luminance but insensitive to chromaticity. For this reason, even if the liquid crystal display panel 207 is used as a monitor application equivalent to UXGA, the user's visibility with respect to the reproduced image does not become a problem. Further, since G is located at the center of the pixel, there is no problem that the entire display is recognized as being shifted in that direction when G is displaced from the center of the pixel.
[0109]
In the liquid crystal display device 201 according to the present embodiment, the data conversion unit 103 generates display data for each subpixel so that the YUV signal for each pixel is Y: U: V = 2: 1: 1. For this reason, the chromaticity is displayed with an accuracy of about ½, and the luminance is displayed with the same accuracy as before. That is, the luminance is correctly displayed in units of UXGA pixels. Therefore, the visibility of the user with respect to the reproduced image does not become a problem.
[0110]
In addition, since the positions of R and B are diffused as compared with the first embodiment, it is possible to suppress the influence on the visibility due to a decrease in display accuracy of chromaticity, which is suitable for display of natural images, for example. However, since the vertical orientation of R and B is deteriorated, the linearity when the R and B vertical straight lines are drawn is deteriorated (the straight lines are jagged). Therefore, it is slightly difficult to use for CAD applications.
[0111]
In addition, since each pixel in the liquid crystal display panel 207 is bilaterally symmetric, the horizontal inversion can be easily realized only by changing the control signal (control of the start pulse and the shift direction). However, for upside down, data exchange occurs, so that circuit is required.
[0112]
Further, in the liquid crystal display panel 207, the subpixels at the left and right ends are R or B, and G does not come to the ends, so there is no obstacle that the edges are clear. Further, in the vertical direction, G is arranged in the same manner as a conventional liquid crystal display panel. Therefore, when the spatial resolution in human sensory characteristics is taken into consideration, the user's visibility with respect to the reproduced image does not deteriorate.
[0113]
Therefore, according to the liquid crystal display panel 207 and the liquid crystal display device 201 according to the present embodiment, it is possible to reduce the number of sub-pixels and reduce the cost without reducing the user's visibility with respect to the reproduced image.
[0114]
Further, in the liquid crystal display panel 207 of the present embodiment, for each line in the horizontal direction (extension direction of the gate bus line), in the case of an odd line, the pixel in FIG. 3, the pixel in FIG. 4, and the pixel in FIG. 4 are alternately arranged, and in the case of an even line, the pixels in FIG. 4, the pixels in FIG. 3, the pixels in FIG. It is arranged. However, the configuration of each pixel is not limited to this.
[0115]
For example, for each line in the vertical direction (extension direction of the source bus line), in the case of odd lines, the pixels in FIG. 3, the pixels in FIG. 4, the pixels in FIG. In the case of even lines, the pixels in FIG. 4, the pixels in FIG. 3, the pixels in FIG. 4,..., And the pixels in FIG. Even with such a configuration, the same effect as that of the liquid crystal display panel 207 of the present embodiment can be obtained.
[0116]
[Embodiment 3]
Other embodiments relating to the liquid crystal display device of the present invention will be described below with reference to FIGS. Note that the liquid crystal display device according to the present embodiment has the same device configuration as that of the liquid crystal display device 101 according to the first embodiment, and therefore, for convenience of explanation, a member having the same function as the drawing described in the first embodiment. Are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
[0117]
Note that the liquid crystal display device 101 according to the present embodiment can more easily calculate the luminance for the R and B subpixels shared between adjacent pixels than in the first embodiment.
[0118]
The operation of the liquid crystal display device 101 in this embodiment will be described step by step.
[0119]
First, when an input signal (input data) is input to the data input unit 102, the data input unit 102 converts the input data into digital data of pixel units of 1600 × 1200 pixels in accordance with the resolution of the liquid crystal display panel.
[0120]
The data converter 103 converts 1600 × 1200 pixel unit data into subpixel data. Here, it is utilized that the spatial resolution in human sensory characteristics is dull with respect to luminance characteristics.
[0121]
The liquid crystal display device 101 uses RGB subpixels, but the conversion between the RGB signal and the YUV signal is expressed by the above equation (1).
[0122]
As apparent from this equation, 59% of the Y (luminance) signal is carried by G. Moreover, in reality, R appears to be brighter than energy in human eyes, so the energy may be lowered. For example, in an ordinary monitor, G and B are often designed to be 1.6 when the energy of R is 1.0. In this case, 66% is G.
[0123]
On the other hand, in the case where the human eye has the brightness of a display device, the brighter the brightness, the higher the spatial resolution. Therefore, even if the resolutions of R and B are reduced with respect to G, the influence is small. Therefore, in the liquid crystal display device 101 according to the present embodiment, the luminance of the subpixel shared between adjacent pixels is shared among the pixel unit data obtained from the data input to the data input unit 102. The average value of the luminance values of the color components of the subpixels shared by two adjacent pixels. That is, the data conversion unit 103 provided in the liquid crystal display device 101 generates subpixel data including common subpixels based on pixel-unit data including input R, G, and B subpixel data. Then, the luminance of the common sub-pixel is set as the average value of the luminance of the color components of the two R and B sub-pixels out of the pixel unit data for two adjacent pixels.
[0124]
Such processing will be specifically described using the subpixel configuration of the first embodiment.
[0125]
The RGB sub-pixel arrangement in the present embodiment is as shown in FIG. 1, and the relationship between the sub-pixel and the pixel is either in FIG. 3 or FIG. This arrangement is common to each line, and the pixels in FIG. 3, the pixels in FIG. 4, the pixels in FIG. 3,...
[0126]
Here, each pixel is represented by the above formula (2) when numbers are assigned so that the left side of the subscript represents the row number and the right side represents the column number.
[0127]
Similarly, numbers are assigned to the sub-pixels as in the above equation (3). The left side of the subscript is the row number, and the right side is the column number.
[0128]
Next, the luminance of the R, G, and B components of each pixel in the conventional UXGA pixel liquid crystal display panel is expressed by the following equation (7).
[0129]
[Expression 7]

[0130]
Based on this, the luminances of the sub-pixels R, G, and B of the liquid crystal display device 101 in the present embodiment are obtained as shown in the following equations (8) to (10).
[0131]
[Equation 8]

[0132]
[Equation 9]

[0133]
[Expression 10]

[0134]
The subpixel data calculated as described above is transmitted to the source driver 105.
[0135]
The liquid crystal driving waveform generation unit 104 is a block that generates a control waveform for driving the source driving unit 105 and the gate driving unit 106 so that data is sequentially written in each sub pixel 109. Generating a source start pulse representing the start of horizontal data, a latch pulse as a data change trigger pulse, a reverse signal for controlling the inversion driving of the liquid crystal, a shift register signal for controlling the shift direction of the source driving unit 106, and the like. , And transmitted to the source driver 105 to generate a gate clock for controlling the vertical shift, a gate start pulse indicating the start of vertical data, a shift direction of the gate driver 106, a gate mask signal for stopping the output of the gate, and the like. To the gate driver 106.
[0136]
The source driver 105 accumulates one line of data starting from the start pulse, and outputs a voltage corresponding to the data accumulated by the latch pulse to each source bus line of the liquid crystal display panel 107. The output is maintained until the next latch pulse is input.
[0137]
The gate driver 106 selects and outputs the first gate bus line of the liquid crystal display panel 107 based on the input of the gate start pulse. Then, based on the gate clock, the output is shifted to the second line, the third line, and one line at a time.
[0138]
In the liquid crystal display panel 107, the sub-pixel 109 has a structure in which liquid crystal is sandwiched between electrodes. When the TFT provided in the gate bus line is closed, the output of the source bus line is received and one electrode is applied to the sub-pixel 109. Apply voltage. Then, while the TFT provided in the gate bus line is open, the subpixel 109 holds the potential. A common potential is applied to the other electrode, and a potential difference between the two electrodes is applied to the liquid crystal. The liquid crystal molecules are aligned by the applied potential, and the transmission amount of light emitted from the backlight is adjusted. Thereby, the display of the liquid crystal display device 101 is performed.
[0139]
As described above, in the liquid crystal display device 101 according to the present embodiment, the data conversion unit 103 selects a common sub-pixel based on pixel-unit data including input R, G, and B sub-pixel data. The subpixel data including the luminance of the common subpixel is generated as the average value of the luminance of the color components of the two subpixels R and B, among the pixel unit data for the two adjacent pixels. Yes.
[0140]
For this reason, the calculation of the luminance for the sub-pixel shared between adjacent pixels is facilitated, and it is not necessary to request high performance from the hardware for performing the calculation, so that the cost can be reduced.
[0141]
Note that the liquid crystal display device according to the present embodiment is configured to include the same subpixel pattern as that of the first embodiment, but the same effect can be obtained even when applied to the subpixel pattern of the second embodiment. .
[0142]
[Embodiment 4]
Another embodiment of the liquid crystal display device of the present invention will be described as follows with reference to FIGS. Note that the liquid crystal display device according to the present embodiment has the same device configuration as that of the liquid crystal display device 201 in the second embodiment, and therefore, for convenience of explanation, a member having the same function as the drawing described in the second embodiment. Are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
[0143]
In the liquid crystal display device described in Embodiment 2, RGB signals are input to the data conversion unit 103, and display data for each subpixel is generated based on the RGB signals. On the other hand, the YUV signal is input to the data conversion unit 103 in the liquid crystal display device 201 of the present embodiment, and the display data of each subpixel is directly calculated from the YUV signal.
[0144]
The operation of the liquid crystal display device 201 in this embodiment will be described step by step.
[0145]
First, when an input signal (input data) is input to the data input unit 102, the data input unit 102 converts the input data into digital data of pixel units of 1600 × 1200 pixels in accordance with the resolution of the liquid crystal display panel.
[0146]
In the present embodiment, input data from the outside is a YUV422 signal used in NTSC, PAL, and SECAM, which are television broadcast standards. Here, the YUV422 signal is a signal in which the Y (luminance) signal and the U and V (chromaticity) signals are Y: U: V = 4: 2: 2, and for a 2 × 2 pixel, 4 luminance signals Y and 2 color difference signals UV.
[0147]
Therefore, the data input unit 102 converts the YUV422 signal input from the outside into the pixel unit, converts the YUV422 signal into the pixel unit, and outputs the YUV422 signal to the data conversion unit 103.
[0148]
Next, the data conversion unit 103 converts 1600 × 1200 pixel unit data (YUV422 signal) into sub-pixel data.
[0149]
FIG. 8 shows subpixels in the liquid crystal display panel according to the present embodiment, and Y, U, V included in the YUV422 signal converted into pixel-unit digital data by the data input unit 102 and input to the data conversion unit 103. The schematic diagram which shows the relationship between each signal and each pixel is shown. As shown in this figure, in the YUV422 signal, one Y signal is included for each pixel, while the U and V signals are common to adjacent pixels. For this reason, the amount of information of the U and V signals is half that of the Y signal.
[0150]
The U signal is a blue difference signal, and the V signal is a red difference signal. Therefore, when the YUV422 signal is applied to the liquid crystal display device 201 in this embodiment, the subpixel arrangement is uniquely determined as shown in FIG.
[0151]
As shown in this figure, the arrangement of each sub-pixel is uniquely determined according to a signal corresponding to each pixel. That is, the Y signal corresponds to the G subpixel, the U signal corresponds to the B subpixel, and the V signal corresponds to the R subpixel in a one-to-one correspondence.
[0152]
Here, the arrangement of the RGB sub-pixels 209 in the liquid crystal display panel 207 is as shown in FIG. That is, the relationship between the sub-pixel 209 and the pixel is either FIG. 3 or FIG. In the case of an odd line, this arrangement is alternately arranged from the left in the order of the pixel in FIG. 3, the pixel in FIG. 4, the pixel in FIG. In the case of even lines, the pixels in FIG. 4, the pixels in FIG. 3, the pixels in FIG. 4,...
[0153]
Therefore, the display data of each of the R, G, and B subpixels is obtained by the following equation (11) for each of the odd and even lines.
[0154]
## EQU11 ##

[0155]
As a result, the data conversion unit 103 calculates the value of each subpixel so that the number of bits is Y: U: V = 2: 1: 1. Then, the subpixel data calculated in this way is transmitted to the source driver 105.
Since the subsequent processing is the same as that of the second embodiment, description thereof is omitted.
[0156]
As described above, in the present embodiment, display data for each subpixel is generated directly from the input YUV422 signal. Accordingly, display data for each subpixel can be easily generated based on the YUV422 signal used in NTSC, PAL, and SECAM, which are broadcasting standards for television. Therefore, it is easy to calculate the luminance for the sub-pixels shared between adjacent pixels, and it is not necessary to request high performance from the hardware for performing the calculation, and the cost can be reduced.
[0157]
Note that the liquid crystal display device according to the present embodiment is configured to have the same subpixel pattern as that of the second embodiment, but the same effect can be obtained even when applied to the subpixel pattern of the first embodiment. .
[0158]
In this embodiment, the signal input to the liquid crystal display device 207 is a YUV422 signal, but the present invention is not limited to this. For example, in the next broadcast standard HDTV, a signal of Y: U: V = 4: 1: 1 is used, but such a signal may be input.
[0159]
Further, the signal input to the liquid crystal display device 207 is not limited to the YUV signal. For example, RGB signals may be input to the data input unit 102. In this case, for example, the RGB signal is converted into a YUV signal using Equation (1) and Y is used as it is, while UV may be calculated by averaging the data of two adjacent pixels.
[0160]
In each of the above embodiments, the liquid crystal display panel and the liquid crystal display device have been described. However, the object to which the present invention is applied is not limited to this, and any device including RGB sub-pixels may be used. Therefore, for example, a plasma display device or the like may be used.
[0161]
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications are possible within the scope shown in the claims, and the invention can be obtained by appropriately combining technical means disclosed in different embodiments. Embodiments are also included in the technical scope of the present invention.
[0162]
【The invention's effect】
As described above, the liquid crystal display panel of the present invention includes pixels arranged in a matrix in the scanning line direction and the signal line direction orthogonal to each other, and each pixel is R (red), G (green), B In the display panel composed of (blue) subpixels, each pixel and the scanning line except for the subpixels at both ends with respect to the scanning line direction (or signal line direction) of the display panel. Either one of the two pixels adjacent in the direction (or the signal line direction) and the R subpixel are common, and the other pixel and the B subpixel are common.
[0163]
Therefore, the number of subpixels is reduced to about 2/3. Further, since the number of G sub-pixels that bear 59% of the luminance of each pixel is not changed, even if the R and B sub-pixels are shared with adjacent pixels, the influence on the luminance is small. The spatial resolution in human sensory characteristics is sensitive to luminance, but is insensitive to chromaticity, and thus has little influence on the user's visibility of the reproduced image. Further, since G is located at the center of the pixel, there is no problem that the entire display is recognized as being shifted in that direction when G is displaced from the center of the pixel. Therefore, there is an effect that it is possible to reduce the number of sub-pixels and realize cost reduction while suppressing a decrease in the visibility of the user with respect to the reproduced image.
[0164]
Also, the R or B sub-pixel common to the adjacent pixels may be twice as wide as the G sub-pixel.
[0165]
Thereby, there is an effect that the aspect ratio of the image displayed on the display panel can be correctly displayed.
[0166]
Further, the subpixels at both ends with respect to the scanning line direction (or the signal line direction) may have a width twice that of the G subpixel.
[0167]
In this case, the R and B subpixels at both ends with respect to the scanning line direction (or the signal line direction) have the same width as the other R and B subpixels. Therefore, since the subpixels for each color have the same width (the same area), there is an effect that the control becomes easy.
[0168]
Further, in this case, the subpixels at both ends with respect to the scanning line direction (or the signal line direction) may have a configuration in which about half of the area of the subpixel is shielded from the display surface. Thereby, there is an effect that appropriate luminance display can be performed.
[0169]
The R and B sub-pixels may be configured such that sub-pixels of the same color are arranged in the signal line direction (or scanning line direction).
[0170]
In this case, since the localization in the signal line direction (or scanning line direction) with respect to the R and B sub-pixels is improved, the straight line is accurately displayed when displaying a straight line perpendicular to the signal line direction (or scanning line direction). There is an effect that it can be displayed.
[0171]
The R and B sub-pixels may be configured such that R and B are alternately arranged with respect to the signal line direction (or scanning line direction).
[0172]
In this case, since the positions of R and B are diffused, there is an effect that it is possible to suppress the influence on visibility due to a decrease in display accuracy of chromaticity.
[0173]
Moreover, it is preferable that the sub-pixels at both ends with respect to the scanning line direction (or signal line direction) of the display panel are either R or B sub-pixels.
[0174]
In this case, the G subpixel does not come to both ends of the display panel with respect to the scanning line direction (signal line direction). For this reason, since the luminance of G is higher than that of R and B, it is possible to prevent an obstacle that the edges at both ends of the display panel are clearly visible with respect to the scanning line direction (or signal line direction). There is an effect.
[0175]
In order to solve the above-described problems, a display device of the present invention includes the above-described display panel.
[0176]
According to the above configuration, it is possible to reduce the number of sub-pixels of the display panel and reduce the cost of the display device while suppressing a decrease in the visibility of the user with respect to the reproduced image.
[0177]
In addition, the display device includes a data conversion unit that generates display data of the sub-pixel, and the YUV signal of each pixel is Y: U: V = 2: 1: 1. In this way, the display data of each subpixel may be generated.
[0178]
In this case, although the chromaticity of each pixel is ½ the accuracy, the luminance can be accurately displayed. For this reason, there is an effect that the number of subpixels can be reduced and the cost can be reduced without reducing the visibility of the reproduced image by the user.
The data conversion unit generates subpixel data including the common subpixel based on pixel-unit data including input R, G, and B subpixel data, and the common subpixel. May be the average value of the color components of the two R and B sub-pixels of the pixel unit data for two adjacent pixels.
[0179]
With regard to the current NTSC, PAL, SECAM (Sequential couure a Memoire), or HDTV (high definition television), the amount of information is not reduced even in this configuration, so that sufficient display accuracy can be obtained.
Further, in this case, it is easy to calculate the luminance for each sub-pixel, and it is not necessary to request high performance from the hardware for performing the calculation, so that the cost can be reduced.
[0180]
The data conversion unit may generate display data for each sub-pixel based on the input YUV signal.
[0181]
In this case, it is easy to calculate the luminance for each sub-pixel, and it is not necessary to request high performance from the hardware for performing the calculation, so that the cost can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an arrangement diagram of subpixels in a conventional liquid crystal display panel and a liquid crystal display panel according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a configuration diagram of a liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is an array diagram of subpixels corresponding to one pixel of a conventional liquid crystal display panel and an array diagram of subpixels corresponding to one pixel in a liquid crystal display panel according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is an array diagram of subpixels corresponding to one pixel of a conventional liquid crystal display panel and an array diagram of subpixels corresponding to one pixel in the liquid crystal display panel according to one embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a configuration diagram of a liquid crystal display device according to another embodiment of the present invention.
FIG. 6 is an arrangement diagram of sub-pixels in a conventional liquid crystal display panel and a liquid crystal display panel according to another embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a schematic diagram showing a configuration example of sub-pixels at both ends in the scanning line direction in the liquid crystal display panel of the present invention.
FIG. 8 is a schematic diagram showing the relationship among sub-pixels, YUV422 signals, and pixels in a liquid crystal display panel according to another embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
101, 201 liquid crystal display device
102 Data input part
103 Data converter
104 Liquid crystal drive waveform generator
105 Source driver
106 Gate driver
107,207 Liquid crystal display panel
109,209 subpixels
120 Shading member

Claims (18)

A display panel having pixels arranged in a matrix in a scanning line direction and a signal line direction orthogonal to each other, and each pixel is composed of sub-pixels of three colors of R (red), G (green), and B (blue) In
Each pixel, except for subpixels at both ends in the scanning line direction of the display panel, one of the two pixels adjacent in the scanning line direction and the R subpixel are common. A display panel, wherein the other pixel and the B sub-pixel are common. R or B sub-pixels that are common to the adjacent pixels are:
The display panel according to claim 1, wherein the display panel has a width twice as large as a G sub-pixel. 3. The display panel according to claim 2, wherein the sub-pixels at both ends with respect to the scanning line direction have a width twice as large as that of the G sub-pixel. 4. The display panel according to claim 3, wherein the sub-pixels at both ends with respect to the scanning line direction are shielded from the display surface by about half of the area of the sub-pixels. The R and B subpixels are
The display panel according to claim 1, wherein the display panels are arranged to have the same color with respect to the signal line direction. The R and B subpixels are
The display panel according to claim 1, wherein R and B are alternately arranged with respect to the signal line direction. The display panel according to claim 1, wherein subpixels at both ends of the display panel with respect to the scanning line direction are either R or B subpixels. A display panel having pixels arranged in a matrix in a scanning line direction and a signal line direction orthogonal to each other, and each pixel is composed of sub-pixels of three colors of R (red), G (green), and B (blue) In
Each pixel, except for the sub-pixels at both ends with respect to the signal line direction of the display panel, one of the two pixels adjacent to the pixel in the signal line direction and the R sub-pixel are common. A display panel, wherein the other pixel and the B sub-pixel are common. R or B sub-pixels that are common to the adjacent pixels are:
9. The display panel according to claim 8, wherein the display panel has a width twice as large as a G sub-pixel. 10. The display panel according to claim 9, wherein the sub-pixels at both ends with respect to the signal line direction have a width twice that of the G sub-pixel. 11. The display panel according to claim 10, wherein the display surface of the subpixels at both ends with respect to the signal line direction is shielded from about half of the area of the subpixels. The R and B subpixels are
The display panel according to claim 8, wherein the display panels are arranged so as to have the same color in the scanning line direction. The R and B subpixels are
The display panel according to claim 8, wherein R and B are alternately arranged with respect to the scanning line direction. 14. The display panel according to claim 8, wherein sub-pixels at both ends in the signal line direction of the display panel are either R or B sub-pixels. A display device comprising the display panel according to claim 1. The display device includes a data conversion unit that generates display data of the sub-pixels.
The display device according to claim 15, wherein the data conversion unit generates display data of each sub-pixel so that a YUV signal of each pixel is Y: U: V = 2: 1: 1. . The data conversion unit generates sub-pixel data including the common sub-pixel based on pixel-unit data including input R, G, and B sub-pixel data, and the luminance of the common sub-pixel. 16. The display device according to claim 15, wherein the average value of luminances of color components of two sub-pixels R and B of the data in units of pixels for two adjacent pixels is set. . The display device according to claim 15, wherein the data converter generates display data for each sub-pixel based on the input YUV signal.

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