JP2012032734A - 表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】動画の歪みを感じない表示が行える表示装置を提供する。
【解決手段】発光素子と、発光素子に階調表示データに応じた電流を供給する駆動トランジスタと、データ線と、発光期間制御線とを含む画素が２次元状に配列された画像表示部を有し、１フレーム毎に各画素に、データ線から画像ソースに応じた階調表示データが供給され、発光期間制御線から発光期間制御信号が供給され、発光期間制御信号に基づいて発光素子を発光させることにより、取り込んだ画像ソースを画像表示部に表示する表示装置であって、画像表示部に表示するときの表示走査方式を、画像ソースを取り込むときの取込走査方式と同じ走査方式に設定することを特徴とする表示装置。
【選択図】図３

Description

本発明は、高画質な表示が可能な画像表示装置に関する。

画像表示装置で画像ソースを取り込むとき及び画像ソースを表示するときの走査方式としては、面順次又は線順次の走査方式が一般的に用いられる。

画像ソースを取り込むときにおいては、物体が動いているところを線順次の走査方式で撮像すると、撮像素子の上側での物体の取り込み時間より走査時間分遅れて撮像素子の下側での物体の取り込みが行われる。従って、線順次の走査方式で画像ソースを取り込んだ場合、画像ソースは物体の上側に比べて下側が走査時間分、物体が動いた位置に取り込まれるので物体は歪んだ形となる［図４（ａ）］。一方、面順次の走査方式で画像ソースを取り込んだ場合、画像ソースは物体の上側も下側も同時に取り込まれるので物体は歪みのない形となる［図４（ｂ）］。

画像ソースを表示するときにおいては、線順次の走査方式で表示した場合、発光期間が走査とともに時間シフトする［図５（ａ）］。一方、面順次の走査方式で表示した場合、各走査ライン全てが同じ時間に発光する［図５（ｂ）］。

面順次の走査方式で取り込んだ画像ソースを線順次の走査方式で表示した場合、図６（ａ）の網膜上での見え方のように人間の目では物体が歪んでいると感じる。これは、人間の目は物体の動きを追って動くので、網膜上では物体が動いていないかのように感じるためである。図６（ａ）及び図６（ｂ）の横軸と縦軸はそれぞれ位置と時間の軸であり、点線は物体のエッジ部分を目がトレースする線を示している。このように、取込走査方式と表示走査方式が異なる場合、図７（ａ）及び図７（ｂ）のように人間の目では物体が歪んでいると感じる。図７（ａ）は面順次の走査方式で取り込んだ画像ソースを線順次の走査方式で表示した場合、図７（ｂ）は線順次の走査方式で取り込んだ画像ソースを面順次の走査方式で表示した場合である。一方、線順次の走査方式で取り込んだ画像ソースを線順次の走査方式で表示した場合、図６（ｂ）の網膜上での見え方のように人間の目では物体が歪んでいないと感じる。このように、取込走査方式と表示走査方式が同じ場合、図７（ｃ）のように人間の目では物体が歪んでいないと感じる。

特許文献１では、固体撮像素子を使用した撮像装置の面順次の画像ソースを重み付け係数で線順次の画像ソースに変換して線順次で表示することにより、図７（ａ）及び図７（ｂ）のように人間の目で物体が歪んでいると感じるという課題を解決している。

特開平６−８６１５０号公報

しかしながら、特許文献１では面順次の画像ソースを線順次の画像ソースに重み付け係数で変換しており、処理が複雑である。

そこで、本発明は、面順次の画像ソースを線順次の画像ソースに重み付け係数で変換する等の複雑な処理を行うことなく、動画の歪みを感じない表示が行える表示装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明は、発光素子と、該発光素子に階調表示データに応じた電流を供給する駆動トランジスタと、データ線と、発光期間制御線とを含む画素が２次元状に配列された画像表示部を有し、
１フレーム毎に前記各画素に、前記データ線から画像ソースに応じた階調表示データが供給され、前記発光期間制御線から発光期間制御信号が供給され、
前記発光期間制御信号に基づいて前記発光素子を発光させることにより、取り込んだ画像ソースを前記画像表示部に表示する表示装置であって、
前記画像表示部に表示するときの表示走査方式を、画像ソースを取り込むときの取込走査方式と同じ走査方式に設定することを特徴とする表示装置を提供するものである。

本発明によれば、画像ソースを取り込むときの取込走査方式と取り込んだ画像ソースを画像表示部に表示するときの表示走査方式を同じにすることで動画の歪みを感じない表示を実現できる。

本発明の表示装置の一例を示す図である。 取込走査方式を検知するシステム構成の一例を示す図である。 表示走査方式の切り替えを行う回路図である。 面順次・線順次の取込走査方式を説明する図である。 面順次・線順次の表示走査方式を説明する図である。 ディスプレイ上及び網膜上での見え方を示す図である。 取込走査方式と表示走査方式を組み合わせたときの見え方を示す図である。 一般的な画素回路及びその駆動方法を示す図である。

本発明の表示装置は、動画像を表示する画像表示装置である。図１は本発明の表示装置の一例であり、表示装置の全体構成を示している。

図１の表示装置は、画素１をｍ行×ｎ列（ｍ、ｎは自然数）の２次元状に配列した画像表示部（以下、「表示領域」ということもある。）を備えている。画素１は、ＲＧＢ原色数の発光素子と、発光素子に階調表示データに応じた電流を供給する駆動トランジスタと、データ線と、発光期間制御線とを含んでおり、発光素子、駆動トランジスタ、データ線、制御線等が不図示の画素回路２を構成している。

制御線５、６のうちの少なくとも一方は１フレーム毎に各画素１に発光期間制御信号を供給する発光期間制御線であり、発光期間制御信号に基づいて発光素子を発光させることにより、取り込んだ画像ソースを画像表示部に表示する。制御線５、６の一端にはゲート駆動回路３が接続されている。ゲート駆動回路３には例えば不図示の表示パネルコントローラから制御信号が入力され、ゲート駆動回路３の各出力端子から画素回路２の動作を制御する複数の制御信号Ｐ１（１）〜Ｐ１（ｍ）、Ｐ２（１）〜Ｐ２（ｍ）が出力される。ゲート駆動回路３の各出力端子から出力された制御信号の１つであるＰ１は、制御線５を介して各行の画素回路２に入力され、他の制御信号であるＰ２は制御線６を介して各行の画素回路２に入力される。なお、ゲート駆動回路３の各出力端子から出力される制御信号は、図１では２つとしたが、２つでなくても良く、画素回路の構成次第では制御線が１本であったり、逆に、もっと多かったりしても良い。

データ線７は１フレーム毎に各画素１に画像ソースに応じた階調表示データを供給する。データ線７の一端には信号駆動回路４が接続されている。信号駆動回路４には例えば不図示の表示パネルコントローラから画像ソースが入力され、信号駆動回路４の各出力端子から画像ソースに応じた階調表示データであるデータ電圧Ｖｄａｔａが出力される。信号駆動回路４から出力されたデータ電圧Ｖｄａｔａは、データ線７を介して各列の画素回路２に入力される。なお、図１では信号駆動回路４が表示領域近傍に描かれているが、電気的に接続されていればＣＯＧ等の別基板上にあっても良い。

図８（ａ）は、自発光型の発光素子を有する表示装置に一般的に用いられる画素回路の一例である。５は制御線（リセット線）、６は制御線（発光期間制御線）、７はデータ線、８は電源線、９は有機ＥＬ素子（ＯＬＥＤ素子）、１０は記憶容量、１１はリセットＴＦＴ、１２は駆動ＴＦＴ、１３は点灯ＴＦＴである。記憶容量１０の一端はデータ線７に接続され、他端は駆動ＴＦＴ１２のゲート電極に接続されている。リセットＴＦＴ１１のゲート電極は制御線５に接続され、ソース電極・ドレイン電極は駆動ＴＦＴ１２のゲート電極・ドレイン電極とそれぞれ接続されている。駆動ＴＦＴ１２のソース電極は電源線８と直列接続され、ドレイン電極は点灯ＴＦＴ１３のドレイン電極・ソース電極を介して有機ＥＬ素子９と直列接続されている。点灯ＴＦＴ１３のゲート電極は制御線６と接続されている。リセットＴＦＴ１１、点灯ＴＦＴ１３はＮチャネルＴＦＴであり、ゲートに入る信号がＨの場合ＯＮする。駆動ＴＦＴ１２はＰチャネルＴＦＴであり、ゲートに入る信号がＬの場合ＯＮする。

図８（ｂ）は、図８（ａ）に示す一般的な画素回路の駆動方法を示すタイミングチャートである。プリチャージ期間（Ａ）、書込み期間（Ｂ）で画素回路内の駆動ＴＦＴ１２の閾値がキャンセルされる（データ電圧Ｖ（ｉ−１）の履歴が消される）と同時に、データ電圧Ｖ（ｉ）が画素に書き込まれる。（Ａ）の期間において、プリチャージ動作時に画像データに関らず、Ｐ２がＨのため、点灯ＴＦＴ１３が閉じて有機ＥＬ素子９に電流が流れ、一瞬発光するが、階調表示には影響を与えない発光である。そして、他行書込み期間（Ｃ）において、該当行以降の行の画素に同様に、駆動ＴＦＴ１２の閾値がキャンセルされると同時にデータ電圧が書き込まれる。その後、発光期間（Ｄ）において、データ線７に発光時の参照電圧（データ線７の電圧）が印加され、全ての行で同時に、駆動ＴＦＴ１２の電流駆動能力に応じた電流が有機ＥＬ素子９に供給される。

１フレーム期間内では、（Ｄ）の発光期間において、駆動ＴＦＴ１２の電流駆動能力に応じてプログラムされた階調表示データに対応する一定の電流が有機ＥＬ素子９に供給されることになる。そして、図８（ｂ）の発光パターン（ｄ）のように、１フレーム期間内では有機ＥＬ素子９は一定の輝度で発光し続ける。

図８に示した画素回路及び駆動方法では、表示走査方式は面順次に限られる。しかし、例えば制御線６（発光期間制御線）の走査順序を切り替えることができれば、線順次の走査方式で表示することも可能である。本発明では、以下の実施形態に示す方法で取込走査方式に応じた表示走査方式の切り替えを実現している。

（実施形態）
本発明では、画像表示部に表示するときの表示走査方式を、画像ソースを取り込むときの取込走査方式と同じ走査方式に設定する。本発明の好適な実施形態として、画像ソースの取込走査方式（面順次又は線順次）を検知し、検知した走査方式に基づいて表示走査方式（面順次又は線順次）を切り替える（発光期間制御線の走査順序を切り替える）表示装置を以下に示す。

本実施形態の表示装置は図１の構成を有し、更に動画検知部、エッジ検知部、Ｉ／Ｆ検知部等を有する表示装置であり、その構成は図２のとおりである。各画素に配置される画素回路は図３の画素回路である。本発明は、切替手段（点灯スイッチＯＲゲート１６、点灯制御線１７）を有する。このため、取り込む画像ソースが面順次の走査方式で取り込まれた場合には面順次の走査方式で表示し、取り込む画像ソースが線順次の走査方式で取り込まれた場合には線順次の走査方式で表示することが可能となる。図２及び図３を用いて本実施形態について説明する。

まず、画像ソースの取込走査方式を検知する方法について説明する。

図２は画像ソースの取込走査方式を検知するシステム構成の一例を示す図である。３はゲート駆動回路、４は信号駆動回路、２０は画像表示部、２１は表示パネルコントローラ、２２はマイクロプロセッサ、２３は画像メモリである。２４は動画検知部、２５はエッジ検知部、２６はＩ／Ｆ検知部、２７はＩ／Ｏ回路部、２８はＩ／Ｆ回路部、２９はデータバスである。

画像ソースの取込走査方式を検知する一つ目の方法として、動画検知部２４とエッジ検知部２５を使って検知する方法を説明する。まず、動画検知部２４で画像メモリ２３から画像表示部２０に表示する画像ソースのＮフレーム目と（Ｎ＋１）フレーム目の画像を抜き出し、両フレーム間の画像の差分をとり、同じ画像である場合には静止画、異なる画像である場合には動画と識別する。動画と識別した場合には、エッジ検知部２５で画像のエッジを認識させ、画像のエッジにおける画像信号の変化分を、微分値を用いる等の方法で検出する。取り出したエッジにおける画像信号の変化が直線である場合には面順次、取り出したエッジにおける画像信号の変化が直線でない場合には線順次と識別する。

画像ソースの取込走査方式を検知する二つ目の方法として、Ｉ／Ｆ検知部２６を使って検知する方法を説明する。Ｉ／Ｆ検知部２６でＩ／Ｆ回路部２８に画像ソースを出力する装置を識別させ、その装置がＰＣである場合には面順次、その装置がＴＶである場合には線順次と識別する。

以上の二つの方法で、画像ソースの取込走査方式を検知し、面順次であるか線順次であるかを識別することができる。

次に、検知した走査方式に基づいて表示走査方式を切り替える方法を説明する。

図３は画像表示部２０に表示するときの表示走査方式の切り替えを行う回路図（画素回路）である。画素回路に用いられるトランジスタとしてはＴＦＴが好適である。３はゲート駆動回路、５は制御線（リセット線）、６は制御線（発光期間制御線）、７はデータ線、８は電源線、９は有機ＥＬ素子（ＯＬＥＤ素子）、１０は記憶容量、１１はリセットＴＦＴ、１２は駆動ＴＦＴ、１３は点灯ＴＦＴである。１４は選択制御線、１５は参照電圧線、１６は点灯スイッチＯＲゲート、１７は点灯制御線、１８は入力ＴＦＴ、１９は選択ＴＦＴである。入力ＴＦＴ１８のゲート電極は選択制御線１４に接続され、ドレイン電極はデータ線７に接続されている。選択ＴＦＴ１９のゲート電極は選択制御線１４に接続され、ソース電極は参照電圧線１５に接続されている。記憶容量１０の一端は入力ＴＦＴ１８のソース電極及び選択ＴＦＴ１９のドレイン電極に接続されている。点灯スイッチＯＲゲート１６の入力側はゲート駆動回路３及び点灯制御線１７に接続され、出力側は点灯ＴＦＴ１３のゲート電極に接続されている。上記以外の接続は図８（ａ）の画素回路と同じであるため説明を省略する。リセットＴＦＴ１１、点灯ＴＦＴ１３、入力ＴＦＴ１８はＮチャネルＴＦＴであり、ゲートに入る信号がＨの場合ＯＮする。駆動ＴＦＴ１２、選択ＴＦＴ１９はＰチャネルＴＦＴであり、ゲートに入る信号がＬの場合ＯＮする。リセットＴＦＴ１１、点灯ＴＦＴ１３、入力ＴＦＴ１８はＰチャネルＴＦＴでも良く、駆動ＴＦＴ１２、選択ＴＦＴ１９はＮチャネルＴＦＴでも良い。図３では発光素子として有機ＥＬ素子を用いているが、有機ＥＬ素子に限定されるわけではなく、自発光型の発光素子であれば良い。

面順次の走査方式で表示する際は、全画素一斉に発光するため、入力ＴＦＴ１８をＯＮしてデータ線７に参照電圧を印加する。一方、線順次の走査方式で表示する際は、行毎に発光するため、次の行の画素にデータを書き込むために使われるデータ線７を切り離すために入力ＴＦＴ１８をＯＦＦして選択ＴＦＴ１９をＯＮして、選択ＴＦＴ１９に参照電圧を印加して、その行の画素を発光させる。

図３の選択制御線１４を制御することと、点灯スイッチＯＲゲート１６の入力側に接続する点灯制御線１７を追加することで、線順次の表示走査方式と面順次の表示走査方式を切り替えることができる。

動画検知部２４が画像ソースを動画として識別した時点から説明する。まず、エッジ検知部２５又はＩ／Ｆ検知部２６から画像ソースの取込走査方式の信号を表示パネルコントローラ２１に送る。画像ソースの取込走査方式が線順次と識別された場合には点灯制御線１７をＬにする。これにより、点灯スイッチＯＲゲート１６を介して制御線６（発光期間制御線）にゲート駆動回路３の信号が入り、線順次の走査方式で表示を行うことができる。画像ソースの取込走査方式が面順次と識別された場合には選択制御線１４をＨにし、線順次発光を行う参照電圧を入力する参照電圧線１５からの信号をＯＦＦする。また、ゲート駆動回路３からの信号をＯＦＦすることで、点灯制御線１７の信号が制御線６（発光期間制御線）に入力できるため、面順次の走査方式で表示を行うことができる。

以上、本実施形態では画像ソースの取込走査方式に応じて、線順次の表示走査方式と面順次の表示走査方式を切り替え、取込走査方式と表示走査方式を同じ走査方式に設定することができ、動画の歪みを感じない表示を実現できる。

１：画素、６：制御線（発光期間制御線）、７：データ線、９：有機ＥＬ素子（ＯＬＥＤ素子）、１２：駆動ＴＦＴ、１３：点灯ＴＦＴ、１６：点灯スイッチＯＲゲート、１７：点灯制御線、２０：画像表示部、２４：動画検知部、２５：エッジ検知部、２６：Ｉ／Ｆ検知部

Claims (6)

1. 発光素子と、該発光素子に階調表示データに応じた電流を供給する駆動トランジスタと、データ線と、発光期間制御線とを含む画素が２次元状に配列された画像表示部を有し、
   １フレーム毎に前記各画素に、前記データ線から画像ソースに応じた階調表示データが供給され、前記発光期間制御線から発光期間制御信号が供給され、
   前記発光期間制御信号に基づいて前記発光素子を発光させることにより、取り込んだ画像ソースを前記画像表示部に表示する表示装置であって、
   前記画像表示部に表示するときの表示走査方式を、画像ソースを取り込むときの取込走査方式と同じ走査方式に設定することを特徴とする表示装置。
2. 前記取込走査方式と前記表示走査方式は、面順次又は線順次であることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
3. 前記表示走査方式の設定は、前記発光期間制御線の走査順序を切り替えることにより行われることを特徴とする請求項２に記載の表示装置。
4. 前記発光期間制御線の切り替えは、前記取込走査方式を検知し、検知した走査方式に基づいて行われることを特徴とする請求項３に記載の表示装置。
5. 動画検知部と、エッジ検知部とを更に有し、
   前記取込走査方式の検知は、前記動画検知部で画像ソースが動画であるか静止画であるかを識別し、動画と識別した場合には前記エッジ検知部で画像ソースのエッジの変化に基づいて面順次であるか線順次であるかを識別することにより行われることを特徴とする請求項４に記載の画像表示装置。
6. Ｉ／Ｆ検知部を更に有し、
   前記取込走査方式の検知は、前記Ｉ／Ｆ検知部で画像ソースを出力した装置がＰＣであるかＴＶであるかを識別し、ＰＣと識別した場合には面順次、ＴＶと識別した場合には線順次と識別することにより行われることを特徴とする請求項４に記載の表示装置。

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