JP2007140260A - 表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】反射モード時における色再現性を改善することによって画質を向上させることができる「表示装置」を提供すること。
【解決手段】表示パネル６の内部に表示画面１１に臨む所定の範囲にわたって複数個配設された外光を検出するための外光検出手段１６と、反射モードの表示の際に、表示画面１１上の各位置に表示される画像の色再現性を規定する画像調整値を、各位置にそれぞれ対応する外光検出手段１６の検出結果に応じた値に補正する画像調整値補正手段１７とを備えたこと。
【選択図】図１

Description

本発明は、表示装置に係り、特に、透過モードおよび反射モードの表示を行うのに好適な半透過型の表示装置に関する。

一般に、車載機や携帯端末機等に用いられる移動体用の表示装置は、直射日光下において使用されることがある。

このため、この種の表示装置としては、従来から、バックライト等の光源から照射された光源光を利用した透過モードの表示だけではなく、外部からパネル内に入射した外光（太陽光等）を利用した反射モードの表示も行うことができる半透過型の液晶表示装置が採用されていた。

このような半透過型の液晶表示装置は、光源の駆動による電力消費を抑えることができるため、消費電力の削減が求められているとともに、外光を有効利用することができる移動体用の表示装置として用いるのに適していた。

特開平６−８３２８７号公報 特開２０００−８９７３３号公報

しかしながら、従来の半透過型の液晶表示装置では、透過モード時における色再現性と反射モード時における色再現性とが互いに異なっていたため、両方のモード時においてともに最適な画質を得ることはできなかった。

すなわち、液晶表示装置において、画像の表示色は液晶表示パネル内のカラーフィルタによって再生されるが、そのカラーフィルタは、通常、バックライト（ＣＣＦＬ：Cathode Fluorescent Lamp等）の発光特性に合わせて作られており、反射モード時に用いられる外光（太陽光等）の波長に対しては、最適なカラーフィルタの特性になっていない。

具体的には、図５に示すように、カラーフィルタは、赤色（Ｒ）および緑色（Ｇ）の光に対しては強い透過特性を有するものの、青色（Ｂ）の光に対しては透過特性が弱い。これによって、表示画面上に表示される画像は、黄色が強調されたものとなっていた。

したがって、従来は、反射モード時の色再現性が乏しくなり、画像（特に、自然画等の表示色が多く、パターンが複雑なもの）の画質が悪くなるといった問題が生じていた。

そこで、本発明は、このような問題点に鑑みなされたものであり、反射モード時における色再現性を改善することによって画質を向上させることができる表示装置を提供することを目的とするものである。

前述した目的を達成するため、本発明に係る表示装置は、表示パネルの内部に表示画面に臨む所定の範囲にわたって複数個配設され、外光を検出可能とされた外光検出手段と、反射モードの表示の際に、前記表示画面上の各位置に表示される画像の画像調整値を、前記各位置にそれぞれ対応する前記外光検出手段の検出結果に応じた値に補正する画像調整値補正手段とを備えたことを特徴としている。

そして、このように構成された表示装置によれば、反射モード時に、複数個の外光検出手段によって、表示画面の各位置から入射する外光を確実に検出することが可能となり、画像調整値補正手段によって、表示画面上の各位置に表示される画像の画像調整値を、各位置にそれぞれ対応する外光検出手段の検出結果に応じた値に補正することが可能となる。

また、本発明に係る表示装置は、表示パネルが複数個のＴＦＴ部を備えた液晶表示パネルとされ、外光検出手段がＴＦＴ部に配設されていることを特徴としている。

そして、このように構成された表示装置によれば、既存の技術（例えば、http://www.tmdisplay.com/tm_dsp/press/2004/04-12-09_j.htm参照）を活用して外光を検出することが可能となる。

さらに、本発明に係る表示装置は、画像調整値が、色調値とされていることを特徴としている。

そして、このように構成された表示装置によれば、画像調整値補正手段によって、表示画面上の各位置に表示される画像の色調値を、各位置にそれぞれ対応する外光検出手段の検出結果に応じた値に補正することが可能となる。

本発明に係る表示装置によれば、反射モード時に、複数個の外光検出手段によって、表示画面の各位置から入射する外光を確実に検出することができ、画像調整値補正手段によって、表示画面上の各位置に表示される画像の画像調整値を、各位置にそれぞれ対応する外光検出手段の検出結果に応じた値に補正することができる結果、反射モード時における色再現性を改善することができ、画質を向上させることができる。

また、本発明に係る表示装置によれば、既存の技術を活用して外光を検出することができる結果、コストを削減することができる。

さらに、本発明に係る表示装置によれば、画像調整値補正手段によって、表示画面上の各位置に表示される画像の色調値を、各位置にそれぞれ対応する外光検出手段の検出結果に応じた値に補正することができる結果、反射モード時における色再現性をさらに有効に改善することができる。

以下、本発明に係る表示装置の実施形態について、図１乃至図４を参照して説明する。

図１および図２に示すように、本実施形態における表示装置１は、使用状態においてユーザによって視認される視認側に配置されたフロント側パネル基板３と、反視認側に配置されたリア側パネル基板２との二枚のパネル基板２，３の間に液晶５が封入されてなる液晶表示パネル６と、図示しないバックライトユニットとを備えた半透過型の液晶表示装置とされている。

図１に示すように、リア側パネル基板２は、透明基板８の内側（液晶５側）の表面上に、Ｘ方向（図１における横方向）およびＹ方向（縦方向）に所定の間隔を設けて配設された複数個の透明の画素電極１０を有している。画素電極１０は、表示画面１１上に表示される画像の最小単位となる。

各画素電極１０と透明基板８との間には、図示はしないが、カラーフィルタおよび半透過反射膜が配設されている。

各画素電極１０をＸ方向に隔てる画素電極１０間の間隙部には、Ｙ方向に延びる信号線１２（ソース線）が配線され、各画素電極１０をＹ方向に隔てる画素電極１０間の間隙部には、Ｘ方向に延びる走査線１３（ゲート線）が配線されている。

そして、信号線１２と走査線１３との交差位置には、信号線１２と画素電極１０との導通または非導通を制御するための画素電極１０と同数の複数個のＴＦＴ部１５が配設されている。

各ＴＦＴ部１５には、外光検出手段としての複数個のフォトセンサ１６がそれぞれ配設されており、各フォトセンサ１６は、表示画面１１から入射した外光を検出して、検出結果を各フォトセンサ１６の座標を示す座標データとともに出力するようになっている。

図２に示すように、各フォトセンサ１６は、液晶表示パネル６全体としてみれば、表示画面１１の全面に臨む広い範囲にわたって配設されているため、表示画面１１におけるすべての位置から液晶表示パネル６の内部に入射する外光を、いずれかのフォトセンサ１６によって確実に検出することができるようになっている。

一方、フロント側パネル基板３は、図示はしないが、透明基板の内側（液晶５側）の表面上に、リア側パネル基板２の画素電極１０に対向する透明の対向電極を有している。

図３に示すように、本実施形態における表示装置１は、各フォトセンサ１６の出力側に、画像調整値補正手段としての画質補正処理回路１７を有している。

画質補正処理回路１７は補正部１９を有しており、この補正部１９の入力側には、各フォトセンサ１６が接続されている。

補正部１９には、各フォトセンサ１６から出力された検出結果が、座標データとともに入力されるようになっている。

さらに、画質補正処理回路１７は、色調補正値記憶部２０を有しており、この色調補正値記憶部２０の出力側には、補正部１９が接続されている。

図４に示すように、色調補正値記憶部２０には、表示画面１１上に表示される画像の画像調整値の補正値として、色調値の補正値（以下、色調補正値と称する）が、画像の表示色および外光の照度〔ｌｘ〕と対応関係を有した状態（テーブル）として記憶されている。

なお、図４においては、外光の照度が大きいほど、赤色（Ｒ）および緑色（Ｇ）の色調補正値が大きくなっている。例えば、外光の照度が最大値ＭＡＸ〔ｌｘ〕（例えば、直射日光に相当する値）をとる場合における赤色および緑色の色調補正値は、各色の色調値を１５％弱くする値となっている。一方、青色（Ｂ）については、外光の照度にかかわらず色調を補正しないようになっている。また、外光が全く検出されない場合（照度０〔ｌｘ〕の場合）には、すべての表示色の色調を補正しないようになっている。

補正部１９は、表示画面１１上の各位置に画素電極１０を表示単位とした画像の表示が行われる際に、各画素電極１０に対応するＴＦＴ部１５に配設されたフォトセンサ１６の検出結果に応じた色調補正値を、色調補正値記憶部２０から読出して出力するようになっている。

このとき、補正部１９は、前述した座標データに基づいて、表示画面１１上におけるいずれの位置に表示を行う画素電極１０に対して、いずれの色調補正値を割り当てるのかを適切に決定した上で、各画素電極１０ごとの色調補正値を読出すようになっている。

画質補正処理回路１７の出力側には、液晶コントロール信号制御回路２１が接続されており、この液晶コントロール信号制御回路２１には、コンテンツの画像信号と、補正部１９から出力された色調補正値とがそれぞれ入力されるようになっている。

そして、液晶コントロール信号制御回路２１は、画像信号の色調値に、補正部１９側から入力された色調補正値を加算することによって表示信号を生成し、生成した表示信号を出力するようになっている。

液晶コントロール信号制御回路２１の出力側には、液晶用Ｘドライバ２２が接続されており、この液晶用Ｘドライバ２２には、液晶コントロール信号制御回路２１から出力された表示信号が入力されるようになっている。

液晶用Ｘドライバ２２は、液晶コントロール信号制御回路２１から入力された表示信号を、液晶表示パネル６の信号線１２に出力するようになっている。

また、液晶表示装置１は、液晶用Ｙドライバ２３を有しており、この液晶用Ｙドライバ２３は、液晶コントロール信号制御回路２１の制御によって走査線１３に低電圧または高電圧を印加することによって、ＴＦＴ部１５における画素電極１０と信号線１２との導通または非導通を制御するようになっている。

そして、信号線１２と導通された画素電極１０が、この画素電極１０とフロント側パネル基板３の対向電極との間に表示信号に応じた液晶駆動電圧を印加することによって、表示画面１１上に、表示信号に応じた表示色の画像を表示することができるようになっている。

次に、本実施形態の作用について説明する。

本実施形態において、表示画面１１上にＤＶＤまたはテレビ等のコンテンツの画像を反射モードで表示する際には、複数個のフォトセンサ１６により、表示画面１１の各位置から液晶表示パネル６の内部に入射する外光を検出し、検出結果を座標データとともに画質補正処理回路１７の補正部１９に出力する。

次いで、補正部１９により、各フォトセンサ１６から出力された検出結果に応じた色調補正値を色調補正値記憶部２０から読出して液晶コントロール信号制御回路２１に出力する。

次いで、液晶コントロール信号制御回路２１により、ＤＶＤまたは通信を通じて入力された画像信号に、色調補正値を加算することによって表示信号を生成し、生成した表示信号を液晶用Ｘドライバ２２に出力する。

次いで、液晶用Ｘドライバ２２により、液晶コントロール信号制御回路２１から出力された表示信号を信号線１２に出力する。

このとき、液晶用Ｙドライバ２３によって走査線１３に高電圧を印加することにより、信号線１２と画素電極１０とを導通させておく。

これにより、画素電極１０と対向電極との間に、表示信号に応じた液晶駆動電圧が印加され、表示画面１１上に画像が表示される。

このとき、画像の表示色は、外光に応じた好適な表示色に補正されているため、透過モード時の画像と同等の画質の画像を表示することができる。具体的には、赤色および緑色の色調値を最大１５％弱くすることによって、黄色が強調されない画像を表示することができる。

以上述べたように、本実施形態における表示装置１によれば、反射モード時に、複数個のフォトセンサ１６によって、表示画面１１の各位置から入射する外光を確実に検出することができ、画質補正処理回路１７によって、表示画面１１上の各位置に表示される画像の色調値を、各位置にそれぞれ対応するフォトセンサ１６の検出結果に応じた好適な値に補正することができる。

この結果、反射モード時における色再現性を改善することができ、画質を向上させることができる。

なお、本発明は、前述した実施の形態に限定されるものではなく、必要に応じて種々の変更が可能である。

例えば、フォトセンサ１６は、タッチパネルの座標検出用のセンサであってもよい。

また、画質補正処理回路１７や液晶コントロール信号制御回路２１は、ＣＯＧ（Chip on Glass）方式によって透明基板８上に直接搭載されるものであってもよく、または、ＴＣＰ（Tape Carrier Packege）方式によって透明基板８に接続された可撓配線基板上に搭載されるものであっもよい。

さらに、本発明は、反射モードおよび透過モードの表示を行うことができる表示装置であれば、液晶表示装置以外の表示装置に適用してもよいことは勿論である。

本発明に係る表示装置の実施形態において、外光検出手段としてのフォトセンサが配設されたリア側パネル基板を示す拡大図 本発明に係る表示装置の実施形態を模式的に示す平面概略図 本発明に係る表示装置の実施形態を示すブロック図 本発明に係る表示装置の実施形態において、色調補正値記憶部に記憶された色調補正値のデータを示す図 カラーフィルタの特性を示すグラフ

符号の説明

１ 表示装置
６ 液晶表示パネル
１６ フォトセンサ
１７ 画質補正処理回路

Claims (3)

1. 表示パネルにおける表示画面上に、光源光を利用した透過モードの表示および外光を利用した反射モードの表示を行う表示装置であって、
   前記表示パネルの内部に、前記表示画面に臨む所定の範囲にわたって複数個配設され、前記外光を検出可能とされた外光検出手段と、
   前記反射モードの表示の際に、前記表示画面上の各位置に表示される画像の画像調整値を、前記各位置にそれぞれ対応する前記外光検出手段の検出結果に応じた値に補正する画像調整値補正手段と
   を備えたことを特徴とする表示装置。
2. 前記表示パネルが複数個のＴＦＴ部を備えた液晶表示パネルとされ、
   前記外光検出手段が、前記ＴＦＴ部に配設されていること
   を特徴とする請求項１に記載の表示装置。
3. 前記画像調整値が、色調値とされていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の表示装置。

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