JP2014016436A - 表示装置および表示方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】1フレームを2個のサブフレームに分割して画像表示を行う表示装置であって、各画素の明副画素および暗副画素それぞれがサブフレームごとに入れ替わり、入力信号は表示パネルの2倍の垂直解像度を有し、各画素に供給する電圧をサブフレームごとに異ならせることにより入力信号に応じた画像を表示する。
【選択図】図10
Description
1フレームを、m個(m;2以上の整数)のサブフレームに分割して画像表示を行う表示装置であって、
表示部の各画素が、互いに輝度が異なる第1副画素および第2副画素を有しており、
各画素において、上記第1副画素および上記第2副画素それぞれが、高輝度および低輝度の画像を上記サブフレームごとに入れ替えて表示し、
外部から当該表示装置に入力される入力信号は、垂直解像度が表示パネルの垂直解像度とは異なっており、
各画素に供給する電圧を上記サブフレームごとに異ならせることにより、上記入力信号に応じた画像を表示することを特徴とする。
第1〜第mサブフレームの表示信号を上記表示部に出力する制御部とを備えており、
上記第1副画素および上記第2副画素は、同一のデータ信号線および同一の走査信号線に接続されているとともに、互いに異なる保持容量配線に接続されており、
上記制御部は、上記第1副画素に対応する保持容量配線に供給する保持容量配線信号と、上記第2副画素に対応する保持容量配線に供給する保持容量配線信号とを、互いに異なる方向にレベルシフトするとともに、それぞれについて1フレーム内でレベルシフトの方向を変更し、かつ、表示信号の電圧極性をフレーム周期で反転するとともに、該表示信号の電圧を上記サブフレームごとに異ならせることにより、上記第1副画素と上記第2副画素とに輝度差を与えることが好ましい。
1フレームは、2個のサブフレームに分割され、
上記第1副画素および上記第2副画素は、それぞれが行方向に並んで配されているとともに、列方向に交互に配されており、
上記入力信号は、垂直解像度が上記表示パネルの垂直解像度の2倍であることが好ましい。
1フレームを2つのサブフレームに分割する場合、
1本の保持容量配線に与えられる保持容量配線信号のレベルシフトの方向は、1フレーム内のサブフレーム間で互いに異なり、かつ、1フレームの最後のサブフレームと後続フレームの最初のサブフレームとで互いに等しいことが好ましい。
表示信号の輝度が最小となる階調から輝度が0.5となる階調までは、上記第1副画素のみを点灯させるとともに、
表示信号の輝度が0.5となる階調以上では、上記第1副画素および上記第2副画素を点灯させることが好ましい。
上記表示部が0階調から255階調を表示する場合、
輝度が0.5のときの階調が186階調となることが好ましい。
1本の保持容量配線に与えられる保持容量配線信号は、この保持容量配線と容量を形成する画素電極への信号電圧の書き込み中はレベルシフトせず、書き込みが終了するのと同期してあるいはそれ以後に、基準電圧に対してプラス方向あるいはマイナス方向にレベルシフトすることが好ましい。
1つの画素に含まれる2つの画素電極の一方と容量を形成する保持容量配線と、他方と容量を形成する保持容量配線とでは、保持容量配線信号のレベルシフトの向きが逆になっていることが好ましい。
走査方向に隣り合う2つの画素の一方に含まれる1つの画素電極と、他方に含まれる1つの画素電極とが同一の保持容量配線と容量を形成している構成とすることもできる。
上記各画素は、表示する色が互いに異なる4種類の色画素で構成されており、
上記4種類の色画素のそれぞれは、上記第1副画素および第2副画素を含んでいる構成とすることもできる。
上記4種類の色画素は、赤を表示する赤画素、緑を表示する緑画素、青を表示する青画素および黄を表示する黄画素であり、これら色画素がこの順に行方向に繰り返し並べられている構成とすることもできる。
1フレームを、m個(m;2以上の整数)のサブフレームに分割して画像表示を行う表示方法であって、
表示部の各画素が、互いに輝度が異なる第1副画素および第2副画素を有しており、
各画素において、上記第1副画素および上記第2副画素それぞれが、高輝度および低輝度の画像を上記サブフレームごとに入れ替えて表示し、
外部から当該表示装置に入力される入力信号は、垂直解像度が表示パネルの垂直解像度とは異なっており、
各画素に供給する電圧を上記サブフレームごとに異ならせることにより、上記入力信号に応じた画像を表示することを特徴とする。
第1〜第mサブフレームの表示信号を上記表示部に出力する出力工程を含み、
上記第1副画素および上記第2副画素は、同一のデータ信号線および同一の走査信号線に接続されているとともに、互いに異なる保持容量配線に接続されており、
上記出力工程では、上記第1副画素に対応する保持容量配線に供給する保持容量配線信号と、上記第2副画素に対応する保持容量配線に供給する保持容量配線信号とを、互いに異なる方向にレベルシフトするとともに、それぞれについて1フレーム内でレベルシフトの方向を変更し、かつ、表示信号の電圧極性をフレーム周期で反転するとともに、該表示信号の電圧を上記サブフレームごとに異ならせることにより、上記第1副画素と上記第2副画素とに輝度差を与えることが好ましい。
1フレームを2個のサブフレームに分割し、
上記第1副画素および上記第2副画素は、それぞれが行方向に並んで配されているとともに、列方向に交互に配されており、
上記入力信号は、垂直解像度が上記表示パネルの垂直解像度の2倍であることが好ましい。
〔実施の形態1〕
(画素分割駆動)
まず、本実施の形態に係る液晶表示装置における画素分割駆動の具体的な構成について説明する。なお、画素分割駆動は、例えば「WO 2006/098449」に記載の構成を適用することができる。
次に、本実施の形態に係る液晶表示装置におけるフレーム分割駆動(サブフレーム表示)の具体的な構成について説明する。
ここで、液晶表示装置において、行方向にライン状の画像を表示する例について以下に示す。ここでは、図9に示すように、0階調から160階調までは明副画素を点灯させ、160階調から255階調までは明副画素および暗副画素を点灯させる。
〔実施の形態2〕
図12は、本実施の形態に係る液晶表示装置の概略構成を示す模式図である。液晶表示装置は、フレームメモリ(FM)11、前段LUT12、後段LUT13、表示部14および制御部15を備えている。
次に、本実施の形態に係る液晶表示装置におけるフレーム分割駆動(サブフレーム表示)の具体的な構成について説明する。なお、フレーム分割駆動は、例えば「WO 2006/093163」に記載の構成を適用することができる。
((T−T0)/(Tmax−T0))=(L/Lmax)^γ・・・(1)
ここで、Lは1フレームで画像を表示する場合(通常ホールド表示で画像を表示する場合)の信号階調(フレーム階調)、Lmaxは最大の輝度階調(255)、Tは表示輝度、Tmaxは最大輝度(L=Lmax=255のときの輝度;白)、T0は最小輝度(L=0のときの輝度;黒)、γは補正値(通常2.2)である。なお、実際の液晶パネル21では、T0=0ではない。しかしながら、説明を簡略化するため、以下では、T0=0とする。
一方、視野角度を60度としたときには、実際輝度が、階調γ特性の変化によって、中間調の輝度で明るくなってしまう。
(a)「前サブフレームおよび後サブフレームのそれぞれにおいて表示部14によって表示される画像の輝度(表示輝度)の総和(1フレームにおける積分輝度)を、通常表示を行う場合の1フレームの表示輝度と等しくする」
(b)「一方のサブフレームを黒(最小輝度)、または白(最大輝度)にする」
を満たすように階調表現を行うように設計されている。
Lt=0.5^(1/γ)×Lmax ・・・(2)
ただし、Lmax=Tmax^γ ・・・(2a)
となる。
そして、このLがLt以下の場合、制御部15は、前段表示信号の輝度階調(Fとする)を、前段LUT12によって最小(0)とする。
R=0.5^(1/γ)×L ・・・(3)
となるように、後段LUT13を用いて設定する。
F=(L^γ−0.5×Lmax^γ)^(1/γ)・・・(4)
とする。
(c)最小輝度(黒;最小明度に相当)を表示している液晶に最大輝度(白;最大明度に相当)となるための電圧信号(表示信号に基づいてソースドライバ23によって生成されるもの)を与えたときに、短い方のサブフレーム期間内で、液晶の電圧(電極間電圧)が、電圧信号の電圧における90%以上の値に到達する(正面の実際明度が最大明度の90%に到達する。)
(d)最大輝度(白)を表示している液晶に最小輝度(黒)となるための電圧信号を与えたときに、短い方のサブフレーム期間内で、液晶の電圧(電極間電圧)が、電圧信号の電圧における5%以下の値に到達する(正面の実際明度が最小明度の5%に到達する)。
すなわち、ソースドライバ23が、信号階調に応じて、液晶に印加する電圧(電極間電圧)を微調整するように設定されていることが好ましい。
このため、ソースドライバ23をサブフレーム表示用に設計し、上記のような微調整を行えるようにしておくことが好ましい。
液晶表示装置は、上述のフレーム分割駆動(サブフレーム表示)に加えて、画素分割駆動(マルチ画素駆動)を行う。次に、画素分割構造(マルチ画素構造)の構成例について説明する。
ここで、液晶表示装置において、行方向にライン状の画像を表示する例は、図9、図10に示したとおりである。これにより、行方向に並ぶ複数の副画素SP1により、ライン状の画像を表示することができる。すなわち、1画素内の各副画素を独立に輝度制御することができる。よって、表示パネルの縦解像度の2倍の縦解像度を有する入力信号を表示することができる。
上記実施の形態1,2に係る液晶表示装置は、例えば、「WO 2011/102343」に記載の多原色表示装置に適用することができる。
CS電圧は、一般的に、広視野角を実現する場合は、明副画素が最大に明るくなる前に、暗副画素の点灯が開始されるように、その振幅が決定される。上記実施の形態1,2に係る液晶表示装置では、高解像度の効果を最大限に得るために、CS電圧を適切な振幅に調整することが好ましい。具体的には、明副画素が最大値になった後に暗副画素が点灯するようにCS電圧の振幅を決定する。
11 FM(フレームメモリ)
12 前段LUT
13 後段LUT
14 表示部
15 制御部
21 液晶パネル
22 ゲートドライバ(走査信号線駆動回路)
23 ソースドライバ(データ信号線駆動回路)
24 CSドライバ(保持容量配線駆動回路)
P 画素
SP 副画素
SP1 第1副画素
SP2 第2副画素
Claims (14)
- 1フレームを、m個(m;2以上の整数)のサブフレームに分割して画像表示を行う表示装置であって、
表示部の各画素が、互いに輝度が異なる第1副画素および第2副画素を有しており、
各画素において、上記第1副画素および上記第2副画素それぞれが、高輝度および低輝度の画像を上記サブフレームごとに入れ替えて表示し、
外部から当該表示装置に入力される入力信号は、垂直解像度が表示パネルの垂直解像度とは異なっており、
各画素に供給する電圧を上記サブフレームごとに異ならせることにより、上記入力信号に応じた画像を表示することを特徴とする表示装置。 - 第1〜第mサブフレームの表示信号を上記表示部に出力する制御部とを備えており、
上記第1副画素および上記第2副画素は、同一のデータ信号線および同一の走査信号線に接続されているとともに、互いに異なる保持容量配線に接続されており、
上記制御部は、上記第1副画素に対応する保持容量配線に供給する保持容量配線信号と、上記第2副画素に対応する保持容量配線に供給する保持容量配線信号とを、互いに異なる方向にレベルシフトするとともに、それぞれについて1フレーム内でレベルシフトの方向を変更し、かつ、表示信号の電圧極性をフレーム周期で反転するとともに、該表示信号の電圧を上記サブフレームごとに異ならせることにより、上記第1副画素と上記第2副画素とに輝度差を与えることを特徴とする請求項1に記載の表示装置。 - 1フレームは、2個のサブフレームに分割され、
上記第1副画素および上記第2副画素は、それぞれが行方向に並んで配されているとともに、列方向に交互に配されており、
上記入力信号は、垂直解像度が上記表示パネルの垂直解像度の2倍であることを特徴とする請求項1または2に記載の表示装置。 - 1フレームを2つのサブフレームに分割する場合、
1本の保持容量配線に与えられる保持容量配線信号のレベルシフトの方向は、1フレーム内のサブフレーム間で互いに異なり、かつ、1フレームの最後のサブフレームと後続フレームの最初のサブフレームとで互いに等しいことを特徴とする請求項2に記載の表示装置。 - 表示信号の輝度が最小となる階調から輝度が0.5となる階調までは、上記第1副画素のみを点灯させるとともに、
表示信号の輝度が0.5となる階調以上では、上記第1副画素および上記第2副画素を点灯させることを特徴とする請求項4に記載の表示装置。 - 上記表示部が0階調から255階調を表示する場合、
輝度が0.5のときの階調が186階調となることを特徴とする請求項5に記載の表示装置。 - 1本の保持容量配線に与えられる保持容量配線信号は、この保持容量配線と容量を形成する画素電極への信号電圧の書き込み中はレベルシフトせず、書き込みが終了するのと同期してあるいはそれ以後に、基準電圧に対してプラス方向あるいはマイナス方向にレベルシフトすることを特徴とする請求項2に記載の表示装置。
- 1つの画素に含まれる2つの画素電極の一方と容量を形成する保持容量配線と、他方と容量を形成する保持容量配線とでは、保持容量配線信号のレベルシフトの向きが逆になっていることを特徴とする請求項7に記載の表示装置。
- 走査方向に隣り合う2つの画素の一方に含まれる1つの画素電極と、他方に含まれる1つの画素電極とが同一の保持容量配線と容量を形成していることを特徴とする請求項7に記載の表示装置。
- 上記各画素は、表示する色が互いに異なる4種類の色画素で構成されており、
上記4種類の色画素のそれぞれは、上記第1副画素および第2副画素を含んでいることを特徴とする請求項1または2に記載の表示装置。 - 上記4種類の色画素は、赤を表示する赤画素、緑を表示する緑画素、青を表示する青画素および黄を表示する黄画素であり、これら色画素がこの順に行方向に繰り返し並べられていることを特徴とする請求項10に記載の表示装置。
- 1フレームを、m個(m;2以上の整数)のサブフレームに分割して画像表示を行う表示方法であって、
表示部の各画素が、互いに輝度が異なる第1副画素および第2副画素を有しており、
各画素において、上記第1副画素および上記第2副画素それぞれが、高輝度および低輝度の画像を上記サブフレームごとに入れ替えて表示し、
外部から当該表示装置に入力される入力信号は、垂直解像度が表示パネルの垂直解像度とは異なっており、
各画素に供給する電圧を上記サブフレームごとに異ならせることにより、上記入力信号に応じた画像を表示することを特徴とする表示方法。 - 第1〜第mサブフレームの表示信号を上記表示部に出力する出力工程を含み、
上記第1副画素および上記第2副画素は、同一のデータ信号線および同一の走査信号線に接続されているとともに、互いに異なる保持容量配線に接続されており、
上記出力工程では、上記第1副画素に対応する保持容量配線に供給する保持容量配線信号と、上記第2副画素に対応する保持容量配線に供給する保持容量配線信号とを、互いに異なる方向にレベルシフトするとともに、それぞれについて1フレーム内でレベルシフトの方向を変更し、かつ、表示信号の電圧極性をフレーム周期で反転するとともに、該表示信号の電圧を上記サブフレームごとに異ならせることにより、上記第1副画素と上記第2副画素とに輝度差を与えることを特徴とする請求項12に記載の表示方法。 - 1フレームを2個のサブフレームに分割し、
上記第1副画素および上記第2副画素は、それぞれが行方向に並んで配されているとともに、列方向に交互に配されており、
上記入力信号は、垂直解像度が上記表示パネルの垂直解像度の2倍であることを特徴とする請求項12または13に記載の表示方法。
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