JP5308540B2 - 表示装置、及び表示装置の駆動方法 - Google Patents

表示装置、及び表示装置の駆動方法 Download PDF

Info

Publication number
JP5308540B2
JP5308540B2 JP2011548909A JP2011548909A JP5308540B2 JP 5308540 B2 JP5308540 B2 JP 5308540B2 JP 2011548909 A JP2011548909 A JP 2011548909A JP 2011548909 A JP2011548909 A JP 2011548909A JP 5308540 B2 JP5308540 B2 JP 5308540B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pixel
pixel electrode
luminance
gradation
reconstruction
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2011548909A
Other languages
English (en)
Other versions
JPWO2011083606A1 (ja
Inventor
英利 宮田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sharp Corp filed Critical Sharp Corp
Priority to JP2011548909A priority Critical patent/JP5308540B2/ja
Publication of JPWO2011083606A1 publication Critical patent/JPWO2011083606A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5308540B2 publication Critical patent/JP5308540B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/34Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
    • G09G3/36Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source using liquid crystals
    • G09G3/3611Control of matrices with row and column drivers
    • G09G3/3685Details of drivers for data electrodes
    • G09G3/3688Details of drivers for data electrodes suitable for active matrices only
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/34Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
    • G09G3/36Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source using liquid crystals
    • G09G3/3611Control of matrices with row and column drivers
    • G09G3/3614Control of polarity reversal in general
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2320/00Control of display operating conditions
    • G09G2320/02Improving the quality of display appearance
    • G09G2320/0209Crosstalk reduction, i.e. to reduce direct or indirect influences of signals directed to a certain pixel of the displayed image on other pixels of said image, inclusive of influences affecting pixels in different frames or fields or sub-images which constitute a same image, e.g. left and right images of a stereoscopic display
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2320/00Control of display operating conditions
    • G09G2320/02Improving the quality of display appearance
    • G09G2320/0242Compensation of deficiencies in the appearance of colours

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Liquid Crystal Display Device Control (AREA)
  • Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)

Description

本発明は、薄膜トランジスタなどのスイッチング素子をマトリクス状に配置したアクティブマトリクス型の表示装置の駆動方法、およびその駆動方法を採用した表示装置に関するものである。
TFT液晶パネルなどのアクティブマトリクス型の表示装置は、各画素に電圧(データ)を印加すると次の電圧印加までその状態(輝度)が保たれ、1フレームの間その表示がなされる。通常TVなどの表示ではフレーム周波数ごとにデータが書き換えられるため、TFT液晶パネルの画素には1フレームの間、そのデータに対応する一定の輝度が保たれることになる。このような表示方式はホールドモードと呼ばれる。
TFT液晶パネルは、TFT基板と対向基板との間に液晶層が挟まれた構造をしている。対向基板には一面に対向電極が存在し、TFT基板には、画素毎にTFT素子が存在し、そのドレインが画素電極に接続されている。TFT基板には、TFT素子に対してデータ電圧を供給する複数のソースライン、および、TFTをONする複数のゲートラインが縦横に配列しており、各ソースラインおよびゲートラインの交差部近傍にTFT素子が形成されている。TFT素子のソースおよびゲートは、ソースラインおよびゲートラインにそれぞれ接続されている。
このような構成のTFT液晶パネルでは、ゲートラインの電圧(ゲート電圧)が高い値になったときに、TFTがONとなり、ソースラインの電圧(ソース電圧)がドレイン側の画素電極へ印加される。また、ゲート電圧が低い時、ゲートはOFFし、画素電極の電荷が保たれる。
上記説明はTN(Twisted Nematic)モードなど縦電界により液晶分子の配列を制御するパネル構造の説明であるが、IPSなど横電界により駆動する方式でも、対向電極がTFT基板上にあることを除いては、基本的には同じである。以下では、上記TNモードのTFTパネル場合を例に挙げて説明する。
(ドット反転駆動、ライン反転駆動の説明)
図19に、従来のTFT液晶パネルの等価回路を示す。従来、このようなTFT液晶パネルを駆動する場合には、ある階調の透過率となる液晶配向とするために、対向電極に対する画素電極の電位差が、その透過率に対応する電位差となり、フレーム毎に正、負極性が反転するように、画素電極に電圧を印加する。この場合の極性は、対向電極に対する電圧の極性を意味し、以下、極性はこの意味で使用する。このように、液晶は交流駆動される。パネル上の画素全体に同一の極性の電圧を印加し、フレーム毎に正負を変化させると、正負の微妙な電位差によりフリッカが起こり、画質が悪くなる。これを改善するために、1フレーム期間内で1ライン毎に極性を変えるライン反転駆動や、1画素毎に極性を変えるドット反転駆動がある。
ドット反転駆動では、1画面上において+極性と−極性が交互に存在するため、上記のようなフリッカなどが軽減する。パネルの解像度が低いVGAなどでは、ライン反転駆動も多く存在したが、現在のように解像度の高い高精細なパネル、および、大型のパネルでは、ほとんどがドット反転駆動となっている。
図19にあるような等価回路のパネルを駆動する場合には、送られてくる画素データをソースドライバに蓄え、1ラインのデータが蓄えられたときに、走査線(ゲート電圧)をHighにしTFTをONにすると同時に、ソースドライバにより、ソースラインにデータ電圧が印加される。ライン反転駆動、ドット反転駆動の場合には、TFTを介してソースラインに接続されている画素に印加する電圧がライン毎に逆極性となるため、1ライン毎に極性が異なる電圧が印加される。
(ドット反転駆動、ライン反転駆動において発生するカラークロストークの説明)
上記のように、1ソースラインごとに異なる電圧を印加する従来のTFTパネルでは、画素電極とソースラインとで発生する寄生容量によって画素電圧が変化してしまう。この画素電圧の変化は、「画素電圧引き込み」と呼ばれる。この画素電圧引き込みが発生すると、画素電極の電圧が変化してしまい、所望の階調を得ることができなくなってしまうという現象(この現象は、「クロストーク」と呼ばれる)が発生する。
特に、カラー画像を表示するTFTパネルでは、カラー画像の表示単位としてのR(赤)、G(緑)、B(青)の画素をそれぞれ形成するための3つの画素部が隣接して配置されており、各表示単位に対応する当該3つの画素部の間でクロストークによる画素電極の電位への影響(の程度や方向)が異なる場合には、所望の色彩を表示できないという現象(この現象は、「カラークロストーク」と呼ばれる)が生じる。
このクロストークについて、以下に説明する。
図20は、クロストークが発生する原理を説明するための図である。図20の(a)は、画素とその両側に配置されたソースラインとの間に発生する寄生容量を模式的に示す図であり、図20の(b)は、画素電圧引き込みが発生する様子を模式的に示す図である。
図20の(a)に示すように、パネル画素の両側にはソースラインがあり、画素と各ソースラインとの間に寄生容量が存在する。TFTパネルの画素に電圧を印加する場合、水平期間内にその画素のTFTにつながっているゲートラインの電圧がhighになりTFTがONし、ソースラインに印加された電圧がTFTを介して画素へ印加される。ゲートラインの電圧がlowになると、TFTがOFFし、その画素電極へ印加された電荷が保たれるため、当該画素における電圧が保たれる。しかしながら、上述したように、画素とソースラインとの間には寄生容量があるため、ソースラインの電圧が変化するとその電位差により画素電圧が変化する(図20の(b)参照)。
図21には、従来のTFTパネルにおいてドット反転駆動を行ったときの画素電圧の変化の一例を示す模式図である。図21では、4本の走査線を有するドット反転パネルにおいて、ある画素(当該画素)に対向電圧に対して大きな電位差を有する電圧を印加し、その画素の隣のソースラインには対向電極に対して電位差のない電圧が印加された場合の画素電位の引込みを表している。図21の(a)〜(c)には、自ソースライン(TFTを介して当該画素に接続されているソースライン)の電圧変化、隣接ソースラインの電圧変化、当該画素の電圧変化をそれぞれ示す。図21に示すように、上記の場合には、画素電圧が自ソースラインの電圧によって引き込まれていることがわかる。
一方、図22には、図21と同じドット反転パネルにおいて、自ソースラインと隣接ソースラインとに同じデータ電圧を印加した場合の画素電圧変化の例を示す図である。図22の(a)〜(c)には、自ソースライン(TFTを介して当該画素に接続されているソースライン)の電圧変化、隣接ソースラインの電圧変化、当該画素の電圧変化をそれぞれ示す。
図21と図22とを比べれば分かるように、例えば、Rのみの単色で表示を行った場合のように自ソースラインと隣接ソースラインとに異なる電圧が印加された場合と、例えば、全色で表示を行った場合のようにソースラインと隣接ソースラインとに同じ電圧が印加された場合とでは、画素の表示輝度が異なる。これがカラークロストークの原因である。
(カラークロストークの典型的な例)
以下には、カラークロストークが発生する例と発生しない例とを示す。
まず、カラークロストークが起こらない例として2つ説明する。
第1の例は、白べた表示の場合(例えば、全て96階調の図23のような場合)は、RGBともに図22で示されたような画素書込み電圧となり、引き込み電圧による画素電圧変化によるRGBの輝度比の変化は起こらない。
第2の例は、図24のように、1画素毎に0−96階調が繰り返される場合は、出力輝度は0階調と96階調との平均になるが、96階調を表示するRGBとも隣接画素が0階調であるため、図21で示されるような画素電圧となり、全体として輝度が低下する。しかしながら、その電圧の低下はRGBで同じであり、色度のシフトはない。
次に、カラークロストークが起こる例として3つ説明する。
第1の例は、図25に示すような1絵素毎に0−96階調が表示される場合である。ここで、1絵素とは、RGBの3画素を含んで構成される。この場合、青画素が隣接画素と常に異なる階調表示となる一方、赤、緑の画素は隣接画素と同じ96階調を表示するため、赤、緑の96階調表示をする画素の電圧は、図22に示すような引き込みのない電圧となるのに対して、青画素の電圧は、図21に示すような電圧引き込みのある値となる。このため、ノーマリーブラックパネルの場合、青の輝度が赤、緑に比べ低くなり、出力色度値が黄色側へシフトする。
第2の例は、図26のような階調表示を行う場合である。この場合には、上記と同様の理由により、緑画素の電圧(96階調表示画素電圧)は図21のようになり、赤、青画素は、図22のようになるため、色度値は紫色側へシフトする。
第3の例は、図27のような階調表示を行う場合である。この場合は、上記と同様の理由により、赤画素の電圧(96階調の画素電圧)は図21のように電圧引き込みがあり、緑、青画素は図22のように引き込みのない電圧になるため、色度値は水色側へシフトする。
(特許文献1について)
上記のようなカラークロストークを改善するための方法として、特許文献1には、補正値を予め計算して作成した2種類のルックアップテーブル(基本LUTおよび詳細LUT)を用いて、入力信号(データ)を変換するという方法が開示されている。ここで、基本LUTには、自画素に入力される第1の表示階調と、自画素に隣接する隣接画素に入力される第2の表示階調の組み合わせに対応付けて、所定の間隔をあけた第1表示階調および第2の表示階調ごとに階調補正量が格納されている。また、詳細LUTには、上記所定の間隔よりも小さい間隔の表示階調ごとに階調補正量が格納されている。そして、このような2種類のLUTを使用して階調補正量を求めることによって、より理想的な補正を可能とすると記載されている。
特開2007−178561号公報(2007年7月12日公開)
上記特許文献1の方法では、書き込み直前の自画素のデータおよび隣接画素のデータの組み合わせにより、LUTと演算を用いて補正値データを出力している。しかし、ソースラインとの結合容量により発生する画素電圧の変化は、画素に電圧が保持されている期間中、その画素の表示輝度に影響を与える(図21参照)。そのため、ソースラインとの容量結合による引込み電圧を考慮するには、書き込み直前の隣接画素及び自画素のデータだけでなく、それから1フレーム期間にソースラインに送られるデータを考慮する必要がある。つまり、書き込み直前のデータのみでは、適正な補正値を出力することができない。
また、上記のように、ソースラインの1フレーム期間のデータ変化が、任意の書き込み画素の電圧変化に影響を及ぼす。そのため、上記特許文献1の方法のように、自画素のデータを補正してソースラインにデータを送る場合は、書き込みが行われる画素の1垂直ライン(ソースライン)の補正後のデータと隣接画素の1垂直ラインのデータとを考慮し、引込み電圧が補正できているように計算しなければならない。このような場合、1フレームのデータを記憶するメモリが必要になる。また、莫大な量の演算を行わなければならず、LUTを用いた処理では不可能に近い。つまり、単純な補正計算による補正値では、補正することができない場合が数多く存在する。
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、複雑な補正計算を行うことなく、クロストークの発生を抑える方法を提供することを目的とする。
本発明にかかる表示装置は、上記の課題を解決するために、複数のゲートラインと、該ゲートラインに交差するように配置された複数のソースラインと、隣接する2本のソースラインおよび隣接する2本のゲートラインの間に設けられ、画像を構成する複数色のうちの何れかの色を有する画素電極と、上記ゲートラインと上記ソースラインとの交差部近傍に設けられ、上記ゲートラインの一つおよび上記ソースラインの一つと接続されているスイッチング素子とを備えたアクティブマトリクス基板を有し、上記スイッチング素子において、接続された上記ゲートラインに入力される走査信号が導通を指示した場合に、接続された上記ソースラインと上記画素電極とを電気的に接続させることで各画素電極が所定の階調値に基づく透過率の画像表示を行う表示装置であって、該表示装置の表示領域を、複数の画素電極を含む領域に分割し、該領域内に含まれる同色の画素電極間において、上記階調値の再構成を行うための再構成部を有しており、上記再構成部は、上記隣接する2本のソースラインの間に配置され、該2本のソースラインのうちの一方に接続された画素電極の階調値と、上記2本のソースラインのうちの他方に接続された画素電極の階調値との差分を算出し、上記差分が再構成前の差分と比較して小さくなるように、上記階調値の再構成を行うことを特徴とする。
また、本発明にかかる表示装置の駆動方法は、上記の課題を解決するために、複数のゲートラインと、該ゲートラインに交差するように配置された複数のソースラインと、隣接する2本のソースラインおよび隣接する2本のゲートラインの間に設けられ、画像を構成する複数色のうちの何れかの色を有する画素電極と、上記ゲートラインと上記ソースラインとの交差部近傍に設けられ、上記ゲートラインの一つおよび上記ソースラインの一つと接続されているスイッチング素子とを備えたアクティブマトリクス基板を有し、上記スイッチング素子において、接続された上記ゲートラインに入力される走査信号が導通を指示した場合に、接続された上記ソースラインと上記画素電極とを電気的に接続させることで各画素電極が所定の階調値に基づく透過率の画像表示を行う表示装置の駆動方法であって、該表示装置の表示領域を、複数の画素電極を含む領域に分割し、上記領域内に含まれる同色の画素電極間において、上記隣接する2本のソースラインの間に配置され、該2本のソースラインのうちの一方に接続された画素電極の階調値と、上記2本のソースラインのうちの他方に接続された画素電極の階調値との差分を算出し、上記差分が再構成前の差分と比較して小さくなるように、上記階調値の再構成を行うことを特徴とする。
ここで、「該領域内に含まれる同色の画素電極間において、上記階調値の再構成を行う」とは、領域内に含まれる同色の画素電極同士で、互いの階調値を入れ替えること、または、領域内に含まれる同色の画素電極全体で得られる輝度を変更することなく、該同色の画素電極の階調値の配分を、再構成前の階調値から変更することを意味する。
上記の構成または方法では、隣接する2本のソースラインのうちの一方に接続された画素電極の階調値と、他方に接続された画素電極の階調値との差分を算出し、上記差分が再構成前の差分と比較して小さくなるように階調値の再構成を行っている。これにより、上記一方のソースラインに接続された画素電極において、上記他方のソースラインの電圧との間で発生する寄生容量の影響によって画素電圧が変化してしまう、いわゆる「画素電圧引き込み」の発生を低減させることができる。これにより、クロストークの発生を抑えることができる。
また、上記の構成または方法では、上述した方法で画素電極の階調値の再構成を行うことによってクロストークの発生を抑えているため、従来の方法と比較して、より単純な演算で処理を行うことができる。
したがって、上記の構成または方法によれば、複雑な補正計算を行うことなく、クロストークの発生を抑えることができる。
本発明の表示装置または駆動方法によれば、複雑な補正計算を行うことなく、クロストークの発生を抑えることができる。
本発明の一実施の形態にかかる液晶表示装置の構成を示すブロック図である。 図1に示す液晶表示装置に備えられたTFT液晶パネルの構成を示す断面図である。 図1に示す液晶表示装置に備えられたTFT液晶パネルの構成を示す平面図である。 図3に示すTFT液晶パネル内の画素配列を示す模式図である。 図4に示す画素配列における再構成前の階調値の一例を示す模式図である。 (a)は、図5に示す画素配列を再構成した後の画素配列の一例を示す模式図である。(b)は、図5に示す画素配列を再構成した後の画素配列における階調値の一例を示す模式図である。 (a)は、あるTFT液晶パネルにおいて、表示領域の全画素に対して図6と同様の再構成処理を行った場合のx−y色度を示す表である。(b)は、あるTFT液晶パネルにおいて、表示領域の全画素に対して図6と同様の再構成処理を行った場合のx−y色度を示すグラフである。 (a)は、図5に示す画素配列を再構成した後の画素配列の別の一例を示す模式図である。(b)は、図5に示す画素配列を再構成した後の画素配列における階調値の別の一例を示す模式図である。 (a)は、あるTFT液晶パネルにおいて、表示領域の全画素に対して図8と同様の再構成処理を行った場合のx−y色度を示す表である。(b)は、あるTFT液晶パネルにおいて、表示領域の全画素に対して図8と同様の再構成処理を行った場合のx−y色度を示すグラフである。 輝度および色度の空間周波数特性を示すグラフである。 本発明の実施の形態2および実施の形態3にかかる液晶表示装置の構成を示すブロック図である。 実施の形態2におけるTFT液晶パネル内の画素配列を示す模式図である。 図12に示す画素配列における再構成前の階調値の一例を示す模式図である。 (a)は、図12に示す画素配列を再構成した後の画素配列の一例を示す模式図である。(b)は、図12に示す画素配列を再構成した後の画素配列における階調値の一例を示す模式図である。 実施の形態3におけるTFT液晶パネル内の画素配列を示す模式図である。 図15に示す画素配列における再構成前の階調値の一例を示す模式図である。 図16に示す画素配列を再構成した後の画素配列における階調値の一例を示す模式図である。 本発明の液晶表示装置に備えられたTFT液晶パネル内の画素配列の他の例を示す模式図である。 従来のTFT液晶パネルの等価回路図である。 クロストークが発生する原理を説明するための図である。 従来のTFTパネルにおいてドット反転駆動を行ったときの画素電圧の変化の一例を示す模式図である。 従来のTFTパネルにおいてドット反転駆動を行ったときの画素電圧の変化の別の例を示す模式図である。 カラークロストークが起こらない第1の例を示す模式図である。 カラークロストークが起こらない第2の例を示す模式図である。 カラークロストークが起こる第1の例を示す模式図である。 カラークロストークが起こる第2の例を示す模式図である。 カラークロストークが起こる第3の例を示す模式図である。
〔実施の形態1〕
本発明の一実施形態について図1〜図10に基づいて説明すると以下の通りである。なお、本発明はこれに限定されるものではない。
本実施の形態では、本発明の表示装置の一例として、スイッチング素子としてTFTを有し、ドット反転駆動を行うアクティブマトリクス型のカラー液晶表示装置を挙げて説明する。
(液晶表示装置の概略構成)
図1には、本実施の形態にかかる液晶表示装置の構成を示す。本実施の形態の液晶表示装置10は、フルHD、または、4K2Kなどの高解像度および高精細のTFT液晶パネルを備えている。図1に示すように、液晶表示装置10は、ラインバッファ部11、RGB再構成部12、データバッファ部13、タイミング制御部14、および、TFT液晶パネル(表示部)15を主な構成として備えている。図2には、TFT液晶パネル15の断面の概略構成を示す。また、図3には、TFT液晶パネル15の平面構成を示す。
図2に示すように、TFT液晶パネル15は、TFT基板21と対向基板22との間に液晶層23が挟まれた構造をしている。対向基板22には一面に対向電極36が存在し、TFT基板21には、画素毎にTFT素子が存在し、そのドレインが画素電極34に接続されている。
また、図3に示すように、TFT基板21上には、TFT素子33に対してデータ電圧を供給する複数のソースライン31・31…、および、TFTをONする複数のゲートライン32・32…が縦横に配列しており、各ソースラインおよびゲートラインの交差部近傍にTFT素子33が形成されている。TFT素子33のソースおよびゲートは、ソースライン31およびゲートライン32にそれぞれ接続されている。また、上記したように、TFT素子33のドレインは、画素電極34に接続されている。画素電極34上には、それぞれ赤(R)、緑(G)、青(B)のカラーフィルタが設けられており、RGBの各画素を構成する。本実施の形態では、図3の破線で囲んだ部分を1画素とし、RGB3色の画素を1個ずつ含む3画素(図3の一点鎖線で囲んだ部分)を1絵素とする。
上記の構成を有するTFT液晶パネル15のソースライン31には、図1に示すラインバッファ部11、RGB再構成部12(再構成部)、データバッファ部13、タイミング制御部14を経由してデータ処理が行われた画像信号が、データ電圧として供給される。
ラインバッファ部11は、図示しない画像処理回路において生成されたRGB画像データ(入力データ信号)を一旦格納するためのバッファである。このラインバッファ部11では、データ信号が次に送信されるRGB再構成部12において、隣接する複数の画素のデータ信号を同時に処理できるように、入力データ信号を一時的に蓄えておく。
RGB再構成部12は、ある画素(自画素)とそれに隣接する画素との間でデータ(階調値)の差を比較し、各色間でその差が最も小さくなるように、RGB各色の画素についてそれぞれ再構成(再配置)し、データバッファ部13へ出力する。なお、ここで自画素とは、TFTパネル内の任意の各画素のことを意味し、自画素に隣接する画素とは、自画素において上述した画素電圧引き込みを発生させる原因となるソースラインにTFTを介して接続されている画素のことをいう。
図1には、ある一領域に含まれる12画素分の画像データで構成される入力データの一例をDataAとして示す。また、RGB再構成部12によって画像データの再構成が行われた後のデータの一例をDataBとして示す。なお、ここに示すDataAからDataBへの変換は一例に過ぎず、本発明はこれに限定はされない。
データバッファ部13は、タイミング制御部14へデータ信号を送信する前に、データ信号の並びを元の順序(タイミング)に戻す。
タイミング制御部14は、データバッファ部13から送信されたデータ信号を所定のタイミングでTFT液晶パネル15へデータ信号を送信する。
本実施の形態の液晶表示装置10は、RGB再構成部12において、RGB各色の画素について、データ(階調値)を隣接する画素との間で交換するという処理が行われる。そして、この処理によりカラークロストークの発生を抑えている。
(RGB構成部12で行われるデータ処理について)
以下には、RGB再構成部12において行われるデータ処理の具体例について説明する。
このデータ処理では、画像表示領域に含まれる全絵素を、縦2絵素×横2絵素(縦画素×横画素)の合計4絵素(12画素)ごとに分割し、分割された各領域を一つの領域として選択する。RGB再構成部12では、この各領域内に含まれる画素について再構成(最配置)を行う。図1には、ある一領域に含まれる12画素分の画像データで構成される入力データの一例をDataAとして示す。
ここで、画像データの再構成の方法について、具体的に説明する。図4には、データ処理が行われる画素配列を模式的に示す。図4に示す画素配列では、赤色の画素50をRn(ここで、nは1〜16までの整数)、緑色の画素50をGn(ここで、nは1〜16までの整数)、青色の画素50をBn(ここで、nは1〜16までの整数)とし、左上の角の絵素に含まれるRGB各画素を1として順に番号を付している。
ここで、図4に示す画素配列中の破線で囲んだ部分を上記の一領域D1とし、この領域に対して画像データの再構成を行う方法について説明する。
RGB再構成部12では、上記の一領域D1について画像データの再構成処理を行う場合には、ラインバッファ部11から入力された各画素の画像データのうち、一点鎖線で囲んだ部分の領域D2内の各画素のデータ(階調値)を参照する。
まず、領域D1内のR,G,Bの各画素について、画素電圧引き込みに関係するソースラインに接続されている画素(便宜上、この画素を隣接画素と呼ぶ)のデータ(階調値)と、自画素のデータ(階調値)との差を求める。本実施の形態では、上記隣接画素は自画素の右隣に位置する画素である。そして、Rの各画素、Gの各画素、Bの各画素について、上記の差の積算値をそれぞれ求める。
ここで、RGB各色の差の積算値をそれぞれ、SR_m、SG_m、SB_mとすると、図4の領域D1に関しては、上記積算値を以下のような式で求めることができる。なお、以下の式において、abs(x−y)とは、xとyとの差の絶対値を意味する。また、Rp,Gp,Bp,Rq,Gq,Bq(p、qは1以上の整数)は、該当する画素の階調値を意味する。
SR_m=Σabs(Rp−Gq) 式(A)
(ここで、p,qは、それぞれ2,3,6,7の任意の組合せ)
SG_m=Σabs(Gp−Bq) 式(B)
(ここで、p,qは、それぞれ2,3,6,7の任意の組合せ)
SB_m=Σabs(Bp−Rq) 式(C)
(ここで、pは2,3,6,7、qは3,4,7,8の任意の組合せ)
次に、RGB各色の差の積算値SR_m、SG_m、及びSB_mについて、互いの差分の合計Sを、以下の式に基づいて求める。
S=abs(SR_m−SG_m)+abs(SR_m−SB_m)
+abs(S_m−S_m) 式(D)
RGB再構成部12では、上記に式に基づいて算出されるSが最も小さくなるような上記p、qの組合せを抽出する。そして、この抽出されたp、qの組合せに基づいて、領域D1内の各画素の配置を変更する。
(データ処理の具体例1)
続いて、上述したデータ処理方法を、具体的な画素配列に適用した場合の例について説明する。なお、これは一例であり、本発明はこれに限定はされない。
図5には、図4に示す画素配列における階調値の一例を示す。ここでは、図5に示すような各階調値を有する入力画像データの領域D1に対して、上記のデータ処理を行う。
ここで、上記の式(A)(B)(C)を用いて、入力画像データの領域D1におけるSR_m、SG_m、およびSB_mを求めると、以下のようになる。
SR_m=abs(R2−G2)+abs(R3−G3)+abs(R6−G6)+abs(R7−G7)=abs(0−0)+abs(96−96)+abs(0−0)+abs(96−96)=0
SG_m=abs(G2−B2)+abs(G3−B3)+abs(G6−B6)+abs(G7−B7)=abs(0−0)+abs(96−96)+abs(0−0)+abs(96−96)=0
SB_m=abs(B2−R3)+abs(B3−R4)+abs(B6−R7)+abs(B7−R8)=abs(0−96)+abs(96−0)+abs(0−96)+abs(96−0)=384
また、上記の式(D)を用いて、入力画像データの領域D1におけるRGB各色の互いの差分の合計Sを求めると、以下のようになる。
S=abs(0−0)+abs(0−384)+abs(0−384)
=0+384+384=768
以上のように、入力画像データの差分の合計Sは768となり、その値が大きいため、カラークロストークが発生してしまう(図7の(b)参照)。そこで、RGB再構成部12では、以下のようにして、各画素の配置の再構成を行う。
なお、以下に説明する画素配置の再構成のための演算は、既存の演算回路(FPGA)を用いて行うことができる。また、専用のIC(ASIC)により実現することもできる。
まず、領域D2内の各画素のデータを参照しながら、領域D1における各画素の全ての組合せにおけるSR_m、SG_m、およびSB_mを算出し、さらに、RGB各色の互いの差分の合計Sを求める。そして、得られた値Sが最も小さくなる各画素の組合せを選出する。
図6の(a)には、選出された各画素の組合せを示す。また、図6の(b)には、画素配置の再構成が行われた後の各画素の階調値を示す。
図6の(a)に示すように、選出された組合せでは、入力画像データからG2とG3とが入れ替わり、G6とG7とが入れ替わっている。RGB再構成部12では、選出されたこの組合せに基づいて、入力画像データ(DataA)の各画素の階調値を入れ替える。これにより、出力画像データ(DataB)の各画素の階調値は、図6の(b)に示すようになる。
図6の(b)に示すような配置となった場合のSR_m、SG_m、及びSB_mは、それぞれ、SR_m=384、SG_m=384、SB_m=384となり、その値は全て同じになる。
したがって、互いの差分の合計Sは、
S=0+0+0=0となり、最も小さくなる。
以上より、図5に示す入力画像データの領域D1に関しては、図6(b)に示すように画素配置の再構成を行うことで、RGB各色における画素電圧引き込みの割合は同じとなる。
ここでは、一領域D1についての例を示したが、上記のデータ処理を表示領域内の全ての画素に対して行うことにより、パネル全体で色度のシフトが起こらなくなり、カラークロストークを改善することができる。
図7には、あるTFT液晶パネルにおいて、上記の処理を表示領域の全画素に対して行った場合のx−y色度を示す。図7では、比較のために、白べた表示(RGB全画素が最大階調である96階調のときの表示)のx−y色度、および、再構成前の入力画像データのx−y色度についても示す。
図7の(a)の表に示すように、白べたの場合のx,yに対して、再構成前(縦1絵素ラインごとに白−黒を交互に配置)の場合は、x,yともに値が大きくなる方向にシフトしている。すなわち、黄色方向へ色度がシフトしている。これに対して、再構成後(RGB再構成部12によるデータ処理後)の場合は、白べたの場合のx,yに対して、x、yともに値の変化がほとんどない。
この結果を図7の(b)のグラフで示すと、再構成前の画像データでは、白べた表示から色度が大きく変化しているのに対して、再構成後の画像データでは、白べた表示からの色度の変化が少ないことがわかる。
ここで、上記「白べた表示」とは、全画素が最大階調である96階調のときの表示のことをいう。
以上のように、本実施の形態の液晶表示装置10では、一方のソースラインに接続された画素電極の階調値と、他方のソースラインに接続された画素電極の階調値との差分を色ごとに算出し、さらに、各色間での上記差分が再構成前の差分と比較して小さくなるように階調値の再構成を行っている。上記のような構成により、各色間での画素電圧引き込みの発生の程度の差を小さくすることができる。したがって、高精細または高解像度のTFT液晶パネルにおいて、カラークロストークを抑えることができる。
(データ処理の具体例2)
上述したように、具体例1の方法で画像データの再構成を行えば、色シフトを少なくすることができる。しかし、その一方で、領域D1内で画素配列を変換することによって、輝度の解像度が犠牲になる。
そこで、以下に示す具体例2では、解像度の低下を抑えつつ、カラークロストークを減少させる方法について説明する。ここでの方法は、RGBのうち輝度に最も寄与する色がGであることに基づき、輝度に最も寄与するGの画素については再構成を行わないという条件を加えた上で、上記と同様に画素配列の再構成を行う方法である。
本具体例2においても、具体例1と同様に、図5に示すような各階調値を有する入力画像データの領域D1に対して、データ処理を行う場合の例を示す。なお、これは一例であり、本発明はこれに限定はされない。
ここでは、図5に示す画像データの領域D1について、Gの画素については、その階調値を固定した上で、具体例1と同様に、各画素の全ての組合せにおけるSR_m、SG_m、およびSB_mを算出し、さらに、RGB各色の互いの差分の合計Sを求める。そして、得られた値Sが最も小さくなる各画素の階調値の組合せを選出する。
その結果を、図8に示す。図8の(a)には、選出された各画素の組合せを示す。また、図8の(b)には、画素配置の再構成が行われた後の各画素の階調値を示す。
図8の(a)に示すように、選出された組合せでは、入力画像データからB6とB7とが入れ替わっている。RGB再構成部12では、選出されたこの組合せに基づいて、入力画像データ(DataA)の各画素の階調値を入れ替える。これにより、出力画像データ(DataB)の各画素の階調値は、図8の(b)に示すようになる。
図8の(b)に示すような配置となった場合のSR_m、SG_m、及びSB_mは、それぞれ、SR_m=0、SG_m=192、SB_m=192となる。
したがって、互いの差分の合計Sは、
S=192+192+0=384となり、具体例1と比較して差分はやや大きくなるが、Gの階調値を固定した場合の各組合せの中では最も小さくなる。
ここでは、一領域D1についての例を示したが、上記のデータ処理を表示領域内の全ての画素に対して行うことにより、解像度の悪化を減少させつつ、パネル全体で色度のシフトを低下させ、カラークロストークを改善することができる。
図9には、あるTFT液晶パネルにおいて、上記の具体例2の処理を表示領域の全画素に対して行った場合のx−y色度を示す。図9では、比較のために、白べた表示(RGB全画素が最大階調である96階調のときの表示)のx−y色度、および、再構成前の入力画像データのx−y色度についても示す。
図9の(a)の表に示すように、再構成後の画像データでは、白べたの場合のx,yに対する変化の量を、再構成前の場合と比較して小さくすることができる。
この結果を図9の(b)のグラフで示すと、再構成前の画像データでは、白べた表示から色度が大きく変化しているのに対して、再構成後の画像データでは、白べた表示からの色度の変化が少ないことがわかる。
また、再構成後の画像データにおけるGの階調値を、入力画像データと同じにすることで、解像度の低下を最小限に抑えることができる。以下には、輝度に最も寄与するGの階調値を固定することで解像度の低下が抑えられる理由について説明する。
同じ階調値の表示をしても、例えば、赤96階調表示と緑96階調表示ではその輝度に差がある。赤、緑、青の輝度比率は、各種の表示に対する規格があり、例えば、ハイビジョンTV放送の規格では、下記の式のようにその輝度に対するRGBの寄与が規格化されている。
Y=0.213R+0.715G+0.072B
上記の式において、Yは輝度信号、R,G,Bはそれぞれ赤、緑、青の信号である。
このように、Gの輝度への寄与は大きい。したがって、その表示色にもよるが、絵素の輝度解像度は、緑の輝度を基本にして決まる場合の映像が多い。そのため、一般的な表示パネルにおいて、RGBの各画素の構成される絵素の真ん中にGの画素が位置するように設計される。
以上のような理由により、本具体例のように、緑の画素を固定した上で画像データの再構成を行うことで、自然画表示においては輝度解像度の劣化を小さくすることができる。
(本発明の原理について)
最近の大型TVでは、フルHD(FHD)化が進み高精細パネルが用いられ、また、展示会などでは4K2K(画素数4096×2160)というFHDの約4倍の解像度のディスプレイが発表されており、今後も高精細化が進んでいくことが予想される。また、小型ディスプレイにおいても携帯電話でWVGAパネルが使用されるなど、高精細化の方向に進んでいるといえる。人間の視覚特性は、図10に示すように、空間解像度周波数特性が輝度と色度において異なっており、輝度に比べて色度の空間解像度は低いことが知られている。
図10は、人間の視覚特性のうちの空間解像度の周波数特性を表すグラフである。空間解像度の周波数特性とは、単純に言えば、いくつもの縦線を表示した場合、その隙間と線の幅がどのくらいの大きさまで認識できるかを数値化して表したものである。
つまり、輝度の空間解像度周波数特性は、白黒の線で、それぞれの線の幅が変わったときに、どの解像度周波数(白線および黒線の幅)まで人間が認識できるかを表す。また、色度の空間解像度周波数特性は、例えば赤と緑が隣り合う縞模様の間隔が変わったときに、どの解像度周波数(赤と緑の幅)まで認識できるのかを表している。
本発明では、この人間の視覚特性を利用することにより、カラークロストークを改善する。
つまり、高精細のパネルにおいては、条件を満たせば、自画素と隣接する画素との階調値の組合せは、入力された階調値と同一である必要はなく、表示上でカラークロストークが起こりにくい自画素と隣接画素との組合せを見つけることができる。
上記したように、人間の空間解像度の視覚特性は、輝度がバンドパス特性になっており、色度がローパス特性になっている。人間の視覚では、輝度の解像度の識別のほうが、色度の解像度の識別と比べて、高い周波数まで可能である(図10参照)。
ここで、上記の高精細のパネルとは、その解像度が、輝度を識別できる周波数よりも低く、色度を識別できる周波数よりも高い解像度を持つパネルのことをいう。特に、本実施形態では、人間が識別できる輝度の空間解像度が、人間が識別できる色度の空間解像度に比べて、およそ4倍以上となるような解像度を有する高精細なパネルを想定している。このような高精細のパネルでは、例えば、パネルの解像度が人間の識別できる輝度の空間解像度とほぼ同じであるときに、人間の視覚における色度は、隣接する4つの絵素の平均値として認識される。したがって、RGB各画素において、それぞれの色内で再構成を(隣接絵素間で)行っても、人間の色度空間解像度特性により人間には識別できない。
カラークロストークは、RGBのバランス(比率)が、ソースラインによる画素電圧引き込みにより、入力信号(入力階調値)に対してその比率が変わることによって起こる。ここでのRGBバランスとは、RGBの各画素間において、入力階調データと隣接画素の入力階調データとの差分(例えば、Rの場合は、R用のソースラインとG用のソースラインの電圧(入力階調データ)の差)のバランスのことである。
したがって、例えば、各R、G、Bが単色出力の場合(例えば、図24に示すようなRGB出力の場合)は、色度が変化することはない。また、自画素と隣接画素との組合せによる画素電圧引き込みの発生の程度が、RGB間で同程度である場合にも、カラークロストークは発生しない。
したがって、本実施の形態では、複数の画素を含む一領域内のRGB出力(階調値)において、自画素と隣接画素との値が近いもの及び自画素と隣接画素との値が大きく離れているものの両方を含む場合に、その出力配置を換えてしまうことにより、色度のシフトを抑えることができる。
(他の構成例)
次に、本実施の形態の他の構成例について説明する。
上述した実施の形態では、画像表示領域に含まれる全絵素を、縦2絵素×横2絵素(縦画素×横画素)の合計4絵素(12画素)ごとに分割し、分割された各領域を一つの領域として選択した。しかし、本発明はこのような構成に限定はされず、例えば、図4に示す領域D1内の12画素に、R10,G10,B10およびR11,G11,B11の6画素をさらに加えた合計6絵素(18画素)を一つの領域とするような例も可能である。
上記一領域に含むことができる画素の数は、画素ピッチに依存する。つまり、画素ピッチが0.3mm程度の場合には、一領域に含まれる画素数は、図4に示すように12個であることが望ましい。一方、画素ピッチが0.2mm程度の場合には、一領域に含まれる画素数を増加し、上記した18画素程度にすることができる。この数値は、人間の目の分解能によって決められる。つまり、人間が解像度の低下を認識できない程度までは、領域を拡げることができる。
なお、人間が認識できる解像度は、視認距離によっても決められる。上記した画素ピッチと一領域内の画素数の関係は、モニタ表示部の縦(垂直方向)の長さをhとしたときに、その視認距離を1h〜1.5h程度とする場合の例である。
また、本発明は、RGBの3原色に黄色(Y)を加えた多原色RGBYのパネルに適応することもできる。図18には、RGBYという4色の画素50で構成されたTFT液晶パネルの画素配列を示す。図18に示す画素配列では、RGBYの4つの画素50で一つの絵素が構成される。多原色RGBYのパネルにおいても、図18に示すように、領域D1および領域D2に分割し、各領域内で色ごとに階調値の再構成を行う。
〔実施の形態2〕
本発明の第2の実施形態について図11〜図14に基づいて説明すると以下の通りである。なお、本発明はこれに限定されるものではない。
上述した実施の形態1では、カラークロストークの改善を図ることを目的としていたが、本実施の形態では、画素電圧引き込みに起因して発生する輝度変化(クロストーク)の改善を図ることを目的として構成された表示装置について説明する。本実施の形態では、その一例として、スイッチング素子としてTFTを有し、ドット反転駆動を行うアクティブマトリクス型のカラー液晶表示装置を挙げて説明する。
(液晶表示装置の概略構成)
図11には、本実施の形態にかかる液晶表示装置の構成を示す。図11に示すように、液晶表示装置60は、ラインバッファ部11、RGB階調−輝度変換部61(階調輝度変換部)、RGB再構成部62、データバッファ部13、タイミング制御部14、および、TFT液晶パネル(表示部)15を主な構成として備えている。
TFT液晶パネル15の断面構成および平面構成は、図2および図3に示す実施の形態1の構成と同じであるため、ここではその説明を省略する。
TFT液晶パネル15のソースライン31には、図11に示すラインバッファ部11、RGB再構成部12、データバッファ部13、タイミング制御部14を経由してデータ処理が行われた画像信号が、データ電圧として供給される。
ラインバッファ部11は、図示しない画像処理回路において生成されたRGB画像データ(入力データ信号)を一旦格納するためのバッファである。このラインバッファ部11では、データ信号が次に送信されるRGB再構成部12において、隣接する複数の画素のデータ信号を同時に処理できるように、入力データ信号を一時的に蓄えておく。
RGB階調−輝度変換部61は、RGB画像データにおける階調値を輝度値へ変換する。変換されたデータは、RGB再構成部62へ送信される。
RGB再構成部62は、RGB階調−輝度変換部61から送信された輝度値のデータに基づいて、ある領域内に含まれる複数の画素のうち輝度値の最も大きい画素の階調値を固定し、その画素(これを自画素とする)とそれに隣接する画素との間でデータ(階調値)の差を比較し、その階調値の差が最も小さくなるように、RGB各色の画素についてそれぞれ再構成(再配置)し、データバッファ部13へ出力する。なお、ここで自画素に隣接する画素とは、自画素において上述した画素電圧引き込みを発生させる原因となるソースラインにTFTを介して接続されている画素のことをいう。
図11には、ある一領域に含まれる12画素分の画像データで構成される入力データの一例をDataAとして示す。また、RGB再構成部12によって画像データの再構成が行われた後のデータの一例をDataBとして示す。なお、ここに示すDataAからDataBへの変換は一例に過ぎず、本発明はこれに限定はされない。
データバッファ部13は、タイミング制御部14へデータ信号を送信する前に、データ信号の並びを元の順序(タイミング)に戻す。
タイミング制御部14は、データバッファ部13から送信されたデータ信号を所定のタイミングでTFT液晶パネル15へデータ信号を送信する。
本実施の形態の液晶表示装置60は、RGB再構成部62において、最も輝度の高い画素を自画素とし、該自画素と隣接画素との間の階調値の差を小さくすることで、クロストークの発生し得る画像データにおいて、クロストークの発生しない場合の画像データに対する輝度の変化量を減少させるという処理が行われる。そして、この処理によりクロストークの発生を抑えている。
(RGB構成部62で行われるデータ処理について)
以下には、RGB階調−輝度変換部61およびRGB再構成部62において行われるデータ処理の具体例について説明する。
このデータ処理では、画像表示領域に含まれる全絵素を、縦2絵素×横2絵素(縦画素×横画素)の合計4絵素(12画素)ごとに分割し、分割された各領域を一つの領域として選択する。RGB再構成部62では、この各領域内に含まれる画素について再構成(最配置)を行う。図11には、ある一領域に含まれる12画素分の画像データで構成される入力データの一例をDataAとして示す。
ここで、画像データの再構成の方法について、具体的に説明する。図12には、データ処理が行われる画素配列を模式的に示す。図12に示す画素配列では、赤色の画素50をRn(ここで、nは1〜16までの整数)、緑色の画素50をGn(ここで、nは1〜16までの整数)、青色の画素50をBn(ここで、nは1〜16までの整数)とし、左上の絵素に含まれるRGB各画素を1として順に番号を付している。
ここで、図12に示す画素配列中の破線で囲んだ部分を上記の一領域D1とし、この領域に対して画像データの再構成を行う方法について説明する。
RGB再構成部62では、上記の一領域D1について画像データの再構成処理を行う場合には、ラインバッファ部11から入力された各画素の画像データのうち、一点鎖線で囲んだ部分の領域D2内の各画素のデータ(階調値)を参照する。
RGB再構成部62において画像データの再構成を行うにあたって、まず、RGB階調−輝度変換部61が、領域D1内に含まれる各画素50の輝度値を算出する。ここで各画素の輝度を算出する場合、階調値が同じ値であっても、RGBの色ごとに出力輝度値は異なるため、RGBごとに階調値から輝度値に変換するという処理を行う。
具体的には、RGB各色の画素の輝度値をそれぞれ、RTp、GTp、BTpとすると、図12の領域D1に関しては、上記輝度値を以下のような式で求めることができる。なお、以下の式において、Lr(x)、Lg(x)、Lb(x)とは、階調値xからRGBそれぞれ色における輝度値への変換関数を意味する。また、Rp,Gp,Bp(pは1以上の整数)は、該当する画素の階調値を意味する。
RTp=Lr(Rp) 式(E)
(ここで、pは、それぞれ2,3,6,7の何れか)
GTp=Lg(Gp) 式(F)
(ここで、pは、それぞれ2,3,6,7の何れか)
BTp=Lb(Bp) 式(G)
(ここで、pは、それぞれ2,3,6,7の何れか)
ここで、上記Lr(x)、Lg(x)、Lb(x)は、階調値が同じであってもその輝度値は色ごとに異なるため、それぞれ異なる関数となる。
例えば、デジタルテレビ放送(HDTV)信号の場合、輝度Yに対するRGBそれぞれの寄与率は、以下の式(H)で表される。
Y=0.213R+0.715G+0.072B 式(H)
そこで、上記の式(H)に基づいて、例えば、γ=2.2に調整されたディスプレイにおいてそれぞれの関数を決定すると以下のようになる。
Lr(x)=(L_max−L_0)×0.213×(x/x_max)2.2
Lg(x)=(L_max−L_0)×0.715×(x/x_max)2.2
Lb(x)=(L_max−L_0)×0.072×(x/x_max)2.2
ここで、L_max、L_0、および、x_maxは、それぞれ最高輝度(白輝度)、最低輝度(黒輝度)、最高階調(例えば、8ビットの場合255階調)となる。但し、xおよびx_maxは、送られてくる信号がTV信号の場合、そのY信号値(階調データ値)として、規格上16〜235階調(8ビット時)しか使用していない(すなわち、16階調が黒、235階調が白)。そのため、この場合は、送信されたY信号値を、液晶表示装置の対応する階調値xに変換する必要がある。
なお、RGBごとに階調値から輝度値を求める別の方法としては、あらかじめディスプレイの出力特性をRGB別に測定し、その輝度値から最低輝度値(L_0)を引いた値をそれぞれの関数Lr(x)、Lg(x)、Lb(x)の出力値としてメモリに保存し、LUTを作成するという方法も挙げられる。
すなわち、RGBそれぞれの色ごとに、各階調値に対する輝度値を予め測定しておき、RGB各色ごとに、階調値とその階調値において得られる輝度値とを対応付けたルックアップテーブル(LUT)を作成するという方法である。この場合には、装置内のメモリに格納されたRGBそれぞれのLUTを参照することで、階調値から輝度値を求めることができる。
以上のようにして、RGB階調−輝度変換部61で得られた輝度値RTp、GTp、BTpは、階調値Rp,Gp,BpとともにRGB再構成部62へ入力される。
RGB再構成部62では、入力された領域D1内の輝度値RTp、GTp、BTpのうち、最も輝度の高い画素を選出する。そして、選出した最も輝度の高い画素の位置は、そのまま固定し、当該画素を上記自画素とする。
次に、領域D2内の各画素の階調値Rp,Gp,Bpを参照しながら、上記自画素とそれに隣接する画素(画素電圧引き込みを発生させる原因となる画素)との間でデータ(階調値)の差を比較し、その階調値の差が0か、あるいは、最も小さくなるように、領域D1内の画素についてRGBごとにそれぞれ再構成(再配置)し、データバッファ部13へ出力する。
(データ処理の具体例1)
続いて、上述したデータ処理方法を、具体的な画素配列に適用した場合の例について説明する。なお、これは一例であり、本発明はこれに限定はされない。
図13には、図12に示す画素配列における階調値の一例を示す。ここでは、図13に示すような各階調値を有する入力画像データの領域D1に対して、上記のデータ処理を行う。
なお、図13で示すような各階調値の配列は、「青96階調−黄96階調」と表現することもできる。これは、D1で囲われている領域内の4つの絵素を見た場合、左側の絵素列は青色の表示となり、右側の絵素列は黄色(赤+緑)の表示となるためである。
RGB階調−輝度変換部61で得られた輝度値を参照した結果、図13の領域D1内において最も輝度が高くなるのは、Gの96階調の画素(すなわち、G3およびG7)である。
つまり、G3およびG7が上記自画素となるため、その右隣の画素B3およびB7が、上記の自画素に隣接する画素となる。そこで、RGB再構成部62では、画素G3と画素B3との階調値の差、および、画素G7と画素B7との階調値の差が最も小さくなるように、各画素の配置の再構成を行う。
具体的には、領域D1内に含まれるBの全画素(B2,B3,B6,B7)のうちから、差分abs(G3−Bp)およびabs(G7−Bp)(ここで、pは2,3,6,7の何れか)が最も小さくなるBp(ここでは、B2およびB6)を選び出し、選び出されたBp(B2およびB6)とB3およびB7とを入れ替えるという処理を行う。
図14の(a)には、入れ替えを行った後の各画素の配列を示す。また、図14の(b)には、画素配置の再構成が行われた後の各画素の階調値を示す。
図14の(a)に示すように、入力画像データからB2とB3とが入れ替わり、B6とB7とが入れ替わっている。RGB再構成部62では、選出されたこの組合せに基づいて、入力画像データ(DataA)の各画素の階調値を入れ替える。これにより、出力画像データ(DataB)の各画素の階調値は、図14の(b)に示すようになる。
(実施例)
以下に、本実施の形態を実際のTFT液晶パネルに適用した場合の実施例について説明する。
例えば、あるTFT液晶パネルにおいて、白べた表示(RGB全画素が最大階調である96階調のときの表示)を行った場合、その表示輝度は27.2cd/mとなる。そのため、図13に示すような階調パターンの場合には、ソースラインによる画素電圧引き込みがなければ、上記の27.2cd/mの半分の13.6cd/mとなるのが理想である。
しかしながら、上記の処理を行わない場合(すなわち、図13に示すような再構成前の画像データの場合)には、その表示輝度は11.7cd/mとなり、理想値より大きく低下してしまう。
これに対して、上記の処理を表示領域の全画素に対して行った場合、再構成後の画像データによる表示輝度は13.3cd/mとなり、理想値により近い値となる。
このように、上記の処理を行うことによって、若干の輝度変化は発生するが、再構成前の画像データと比較して輝度の変化量を小さく抑えることができることがわかる。また、この処理により、通常の映像の場合において、輝度の空間解像度が損なわれることもない。これは、本実施例の場合、絵素の輝度中心(輝度に最も寄与する画素)は、Gの画素であり、Bの画素はGに対して1/10程度の寄与しかない。そのため、Bの画素同士の階調値が入れ替わって再構成されたとしても、輝度表示としての空間解像度への影響はほとんどないと推定されるからである。
以上のように、本実施の形態の液晶表示装置60は、最も輝度の高い画素電極については、その階調値を変更せず、上記最も輝度の高い画素電極の階調値と、該画素電極を間に挟む隣接する2本のソースラインのうちの上記最も輝度の高い画素電極と(スイッチング素子を介して)接続されていないソースラインと接続された画素電極の階調値との差分が、再構成前の差分と比較して小さくなるように、階調値の再構成を行っている。
上記の構成によれば、最も輝度の高い画素を自画素とし、該自画素と隣接画素との間の階調値の差を小さくするという単純な方法で、クロストークの発生し得る画像データにおいて、クロストークの発生しない場合の画像データに対する輝度変化を小さくすることができる。したがって、高精細または高解像度のTFT液晶パネルにおいて、輝度の変化量を減少させクロストークを抑えることができる。
〔実施の形態3〕
本発明の第3の実施形態について、図11、および、図15〜図17に基づいて説明すると以下の通りである。なお、本発明はこれに限定されるものではない。
上述した実施の形態1では、色度変化(カラークロストーク)の改善を図ることを目的とし、上述した実施の形態では、輝度変化(カラークロストーク)の改善を図ることを目的としていた。これに対して、本実施の形態では、色度および輝度の両方の変化を小さくすることを目的として構成された表示装置について説明する。本実施の形態では、その一例として、スイッチング素子としてTFTを有し、ドット反転駆動を行うアクティブマトリクス型のカラー液晶表示装置を挙げて説明する。
(液晶表示装置の概略構成)
図11には、本実施の形態にかかる液晶表示装置の構成を示す。図11に示すように、液晶表示装置70は、ラインバッファ部11、RGB階調−輝度変換部61、RGB再構成部72、データバッファ部13、タイミング制御部14、および、TFT液晶パネル(表示部)15を主な構成として備えている。
上記の各構成のうち、RGB再構成部72以外の構成については、実施の形態2で説明した液晶表示装置60の構成と同じであるため、ここではその説明を省略する。
RGB再構成部72は、RGB階調−輝度変換部61から送信された画素50の輝度値のデータおよび絵素51の輝度値のデータ、さらに、ラインバッファ部11から送信された入力画像データ(階調値)を考慮した上で、実施の形態1と同様に、画素配列の再構成を行う。すなわち、自画素とそれに隣接する画素との間でデータ(階調値)の差を比較し、各色間でその差が再構成前におけるその差と比較して小さくなるように、RGB各色の画素についてそれぞれ再構成を行う。なお、ここで自画素に隣接する画素とは、自画素において上述した画素電圧引き込みを発生させる原因となるソースラインにTFTを介して接続されている画素のことをいう。
本実施の形態の液晶表示装置70では、RGB再構成部72において、自画素とそれに隣接する画素との間でデータ(階調値)の差を比較し、各色間でその差が再構成前におけるその差と比較して小さくなり、さらに、再構成前の絵素の輝度と、再構成後の絵素の輝度とが変化せず、かつ、領域D1内における各絵素全体で得られる色度が再構成の前後で変化しないように、階調値の再構成を行うという処理が行われる。そして、この処理により輝度変化および色度変化を抑えている。
(RGB構成部72で行われるデータ処理について)
以下には、RGB階調−輝度変換部61およびRGB再構成部72において行われるデータ処理の具体例について説明する。
このデータ処理では、画像表示領域に含まれる全絵素を、縦2絵素×横2絵素(縦画素×横画素)の合計4絵素(12画素)ごとに分割し、分割された各領域を一つの領域として選択する。RGB再構成部72では、この各領域内に含まれる画素について再構成を行う。なお、上述の実施の形態1および2では、画素の階調値自体を変えるのではなく、表示させる画素を4つの絵素内で再配置することにより再構成を行っていたが、本実施の形態では、4つの絵素の出力輝度は変えることなく、4絵素内のRGB画素の輝度の割り振り(分配)を変更することにより再構成を行う。
ここで、画像データの再構成の方法について、具体的に説明する。図15には、データ処理が行われる画素配列を模式的に示す。図15に示す画素配列では、赤色の画素50をRn(ここで、nは1〜16までの整数)、緑色の画素50をGn(ここで、nは1〜16までの整数)、青色の画素50をBn(ここで、nは1〜16までの整数)とし、左上の絵素に含まれるRGB各画素を1として順に番号を付している。
ここで、図15に示す画素配列中の破線で囲んだ部分を上記の一領域D1とし、この領域に対して画像データの再構成を行う方法について説明する。
RGB再構成部72では、上記の一領域D1について画像データの再構成処理を行う場合には、ラインバッファ部11から入力された各画素の画像データのうち、一点鎖線で囲んだ部分の領域D2内の各画素のデータ(階調値)を参照する。
RGB再構成部72において画像データの再構成を行うにあたって、まず、RGB階調−輝度変換部61が、領域D2内に含まれる各画素50の輝度値を算出する。ここで各画素の輝度を算出する場合、階調値が同じ値であっても、RGBの色ごとに出力輝度値は異なるため、RGBごとに階調値から輝度値に変換するという処理を行う。ここでのRGB階調値から輝度値への変換方法については、実施の形態2と同様の方法を適用できる。
具体的には、RGB各色の画素の輝度値をそれぞれ、RTp、GTp、BTpとすると、図15の領域D2に関しては、上記輝度値を以下のような式で求めることができる。なお、以下の式において、Lr(x)、Lg(x)、Lb(x)とは、階調値xからRGBそれぞれ色における輝度値への変換関数を意味する。また、Rp,Gp,Bp(pは1以上の整数)は、該当する画素の階調値を意味する。
RTp=Lr(Rp) 式(E)
(ここで、pは、それぞれ2,3,6,7,4,8の何れか)
GTp=Lg(Gp) 式(F)
(ここで、pは、それぞれ2,3,6,7の何れか)
BTp=Lb(Bp) 式(G)
(ここで、pは、それぞれ2,3,6,7の何れか)
以上のようにして、RGB階調−輝度変換部61で得られた輝度値RTp、GTp、BTpは、階調値Rp,Gp,BpとともにRGB再構成部72へ入力される。
RGB再構成部72では、入力された輝度値および階調値のデータに基づいて、各画素の出力輝度の分配を再構成する。具体的には、高解像度を維持しながら、輝度および色度の変化量を小さくするために、領域D1内の4つの絵素51(RGB各一画素で構成される単位)の輝度が、再構成の前後で変化しないように再構成を行い、かつ、領域D1内の4つの絵素51の色度が、再構成の前後で変化しないように再構成を行う。
なお、絵素51の輝度は、それ構成する各色の画素50の輝度の合計で決まる。すなわち、R2、G2、およびB2で構成される絵素の輝度は、RT2+GT2+BT2で得られる。
ここで、再構成後の輝度値をそれぞれRTp’、GTp’、BTp’とすると、領域D1内の4つの絵素51の輝度が、再構成の前後で変化しないような条件は、以下の式で表される。
RT2+GT2+BT2=RT2’+GT2’+BT2’ 式(H−1)
RT3+GT3+BT3=RT3’+GT3’+BT3’ 式(H−2)
RT6+GT6+BT6=RT6’+GT6’+BT6’ 式(H−3)
RT7+GT7+BT7=RT7’+GT7’+BT7’ 式(H−4)
また、領域D1内の4つの絵素51の色度が、再構成の前後で変化しないような条件は、以下の式で表される。
RT2+RT3+RT6+RT7:GT2+GT3+GT6+GT7:BT2+BT3+BT6+BT7=RT2’+RT3’+RT6’+RT7’:GT2’+GT3’+GT6’+GT7’:BT2’+BT3’+BT6’+BT7’ 式(I)
ここで、再構成前の階調値をそれぞれRp、Gp、Bpとしたときに、以下の式(J)によって表される自画素とそれに隣接する画素との階調値の差を算出する。そして、上記の条件式(H−1)〜(H−4)および(I)を満たしつつ、さらに、再構成後の階調値をそれぞれRp’、Gp’、Bp’としたときに、以下の式(K)で得られる自画素とそれに隣接する画素との階調値の差の積算値δD’が最小となるような、画素配列の再構成を求める。
δD=|R2−G2|+|G2−B2|+|B2−R3|+|R3−G3|+|G3−B3|+|B3−R4|+|R6−G6|+|G6−B6|+|B6−R7|+|R7−G7|+|G7−B7|+|B7−R8| 式(J)
δD’=|R2’−G2’|+|G2’−B2’|+|B2’−R3’|+
|R3’−G3’|+|G3’−B3’|+|B3’−R4’|+
|R6’−G6’|+|G6’−B6’|+|B6’−R7’|+
|R7’−G7’|+|G7’−B7’|+|B7’−R8’| 式(K)
但し、後述の具体例に示すように、領域D1内の4つの絵素において、再構成前の輝度値の差が隣接絵素間で100cd/m以下の場合には、上記の条件式(H−1)〜(H−4)については必ずしも満たす必要はなく、上記の式(I)を満たし、かつ、上記の積算値δD’が最小となるように、RGB各画素の階調値の分配を再構成すればよい。
また、以上の各条件式から、最適な画素の再構成を決定する方法については、種々の方法があり、本発明ではどのような演算方法を用いてもよい。
例えば、コンピュータのような繰り返しの演算処理を行うことにより、算出する方法が多く存在する。最も一般的な方法としては、最小二乗法を使った方法がある。
この方法では、上記の式(K)においてδD’が最小となる場合、
δD’=(R2’−G2’)+(G2’−B2’)+(B2’−R3’)+(R3’−G3’)+(G3’−B3’)+(B3’−R4’)+(R6’−G6’)+(G6’−B6’)+(B6’−R7’)+(R7’−G7’)+(G7’−B7’)+(B7’−R8’) 式(L)
のような2乗式のδD’も最小になることを利用する。
そして、上記の2乗式を展開するとそれぞれの2乗の式になる。ここで、各値での変微分を取ると、これが0となる場合が最も値が低くなる場合となる。
δD’/δR2’=0
δD’/δG2’=0
δD’/δB2’=0
・・・ 式(M)
δD’/δR7’=0
δD’/δG7’=0
δD’/δB7’=0
したがって、上記の式(L)、式(M)の連立方程式を解けば、それぞれの値(Rp’、Gp’、Bp’)が求められる。
(データ処理の具体例1)
続いて、上述したデータ処理方法を、具体的な画素配列に適用した場合の例について説明する。なお、これは一例であり、本発明はこれに限定はされない。
図16には、図15に示す画素配列における階調値の一例を示す。ここでは、図16に示すような各階調値を有する入力画像データの領域D1に対して、上記のデータ処理を行う。なお、図16で示すような各階調値の配列は、「青96階調−黄96階調」と表現することもできる。
図16のような階調値の場合、あるTFT液晶パネルにおいて得られる領域D1内の4つの絵素の輝度値は、例えば、以下のようになる。ここで、上記4つの絵素のうち、左上の絵素の輝度値をUL、右上の絵素の輝度値をUR、左下の絵素の輝度値をDL、下の絵素の輝度値をDRとする。
UL=RT2+GT2+BT2=Lr(0)+Lg(0)+Lb(96)=4.3
UR=RT3+GT3+BT3=Lr(96)+Lg(96)+Lb(0)=23.0
DL=RT6+GT6+BT6=Lr(0)+Lg(0)+Lb(96)=4.3
R=RT7+GT7+BT7=Lr(96)+Lg(96)+Lb(0)=23.0
また、4絵素全てを含むRGB各色の輝度RT,GT,BTの比は、以下のようにして求められる。
RT2+RT3+RT6+RT7=Lr(0)+Lr(96)+Lr(0)+Lr(96)=12.8
GT2+GT3+GT6+GT7=Lg(0)+Lg(96)+Lg(0)+Lg(96)=33.2
BT2+BT3+BT6+BT7=Lb(96)+Lb(0)+Lb(96)+Lb(0)=8.6
RT:GT:BT=RT2+RT3+RT6+RT7:GT2+GT3+GT6+GT7:BT2+BT3+BT6+BT7=12.8:33.2:8.6
上記のようにして得られた4つの絵素の輝度値UL、UR、DL、DRを平均し、さらに、RGB各画素の階調値の分配を再構成すると、再構成後の4絵素内のRGB各画素の階調値Rp’,Gp’,Bp’(ここで、pは2,3,6、及び7)は、以下のようになる。
Rp’=70
p’=69
Bp’=69
また、RGBの各画素がそれぞれ上記のような階調値である場合の各画素の輝度値RTp’、GTp’、BTp’(ここで、pは2,3,6、及び7)は、以下のようになる。
RTp’=Lr(70)=3.2
GTp’=Lg(69)=8.3
BTp’=Lb(69)=2.2
また、このときの自画素とそれに隣接する画素との階調値の差の積算値δD’は、以下のようになる。
δD’=4
この値は、種々の組合せの中で最小の値である。
図17には、画素配置の再構成が行われた後の各画素の階調値を示す。
領域D1内の各画素が、図17に示すような階調値になるように再構成が行われた場合、上記の条件式(H−1)〜(H−4)は満たしていない。しかし、上記の例の場合、領域D1内の隣接絵素間の輝度の差が100cd/m以下(23.0−4.3<100)となる。ここで、絵素ピッチ0.3mm程度、視認距離90cm程度の高精細な表示パネルの場合、隣接絵素間の輝度の差が100cd/m以下であれば、その輝度差を認識しにくい。つまり、100cd/mの輝度のグレー線と輝度0の黒線が1絵素毎にあるような表示では線とは認識されず、50cd/mのグレーの表示として認識される。
そのため、上記のように、領域D1内の4つの絵素の輝度値UL、UR、DL、DRを平均し、さらに、この4つの絵素においてRGB各画素の階調値の分配を再構成することにより、δD’が最小となるような階調値の組合せを得ることができ、カラークロストークを抑えることができる。
なお、もし隣接絵素間の輝度の差が100cd/mよりも大きいのであれば、以下のような処理がさらに行われる。
例えば、上記の再構成後、左上の絵素の輝度値UL’は、
UL’=RT2’+GT2’+BT2’=Lr(79)+Lg(69)+Lb(69)=12.7
である。ここで、条件式(H−1)を満たすために、上記UL’=12.7を4.3にする。すなわち、8.4cd/mだけ隣接絵素へ輝度を分配移動する。つまり、UL’において、8.4cd/mだけ輝度が低下するように、8.4cd/mに相当する階調値を算出し、得られた階調値分だけ、階調値を下げる処理を行う。このとき、絵素全体、すなわちRGBとも同じ階調分だけ変化させて分配させると、上記δD’を小さく抑えることができる。したがって、UL’を構成するRGB各画素を同じ階調値だけ低くして、絵素全体で8.4cd/mだけ輝度が低下するような階調値を見つけ出す処理を行う。
また、UR’の場合は、条件式(H−2)を満たすために、上記UL’=12.7を23.0にする。すなわち、10.3cd/m分の輝度を隣接絵素から分配して上乗せする。
以上をまとめると、RGB再構成部72では以下のようなアルゴリズムで演算処理が行われる。
まず、隣接画素間で階調データの差を小さくするために、4つの絵素の輝度値を平均化する。これにより、隣接画素間における階調データの差は最も小さくなる。その後、隣接絵素間の輝度の差が100cd/mよりも大きい場合は、各絵素内のRGB画素が同じ階調値だけ変化するように、輝度値を再分配すれば、隣接画素間での階調データの差を最も少なくすることができる。
以上のような演算処理を行うと、各画素の輝度は、
RT2’=Lr(51)=1.24
GT2’=Lg(51)=3.21
BT2’=Lb(51)=0.85
RT3’=Lr(79)=5.16
GT3’=Lg(78)=13.39
BT3’=Lb(78)=3.55
RT6’=Lr(51)=1.24
GT6’=Lg(51)=3.21
BT6’=Lb(51)=0.85
RT7’=Lr(79)=5.16
GT7’=Lg(78)=13.39
BT7’=Lb(78)=3.55
のように分配される。
このとき、最終的なδD’は、δD’=56となり、分配前のδD=192よりも小さな値となる。
なお、上記のような演算処理を行う方法以外に、上記の式(L)、式(M)の連立方程式を解くという演算処理を行うことによって、階調値の再構成を行うこともできる。
以上のように、人間の視感度の特性から、4絵素の輝度値を平均化すると、問題なく色度の変化は最小になる。しかしながら、人間の輝度差の視感度は色度よりも高い。そこで、絵素ピッチ0.3mm、視認距離90cmを想定した場合、上記の輝度に相当する値で4絵素内の隣接絵素間の差が100cd/m以上であれば、その輝度差を識別できるため、さらに分配をする必要がある。上記の例の場合は、上記の輝度差が100cd/m未満であるため問題ないが、もしその差が100cd/m以上であれば、さらに再構成していく。このとき、Gの階調データに対する輝度への寄与が、R、Bに比べて高いことを利用して再構成していくとよい。
(実施例)
以下に、本実施の形態を実際のTFT液晶パネルに適用した場合の実施例について説明する。
例えば、あるTFT液晶パネルにおいて、白べた表示(RGB全画素が最大階調である96階調のときの表示)を行った場合、その表示輝度は27.2cd/mとなる。そのため、図16に示すような階調パターンの場合には、ソースラインによる画素電圧引き込みがなければ、上記の27.2cd/mの半分の13.6cd/mとなるのが理想である。
しかしながら、上記の処理を行わない場合(すなわち、図16に示すような再構成前の画像データの場合)には、その表示輝度は11.7cd/mとなり、理想値より大きく低下してしまう。
これに対して、上記の処理を表示領域の全画素に対して行った場合、再構成後の画像データによる表示輝度は13.7cd/mとなり、理想値により近い値となる。
このように、上記の処理を行うことによって、若干の輝度変化は発生するが、再構成前の画像データと比較して輝度の変化量を小さく抑えることができることがわかる。すなわち、ソースラインの画素電圧引込みによる輝度の変化量が十分に抑えられている結果となることがわかる。
また、色度に関しても、白べた表示では、x=0.288、y=0.294であり、再構成前では、x=0.262、y=0.211であるのに対し、再構成後では、x=0.282、y=0.296となり、色シフトも抑えられていることがわかる。
以上のように、実施の形態1が色度の変化量を小さくしてカラークロストークを改善し、実施の形態2が輝度の変化量を小さくしてクロストークを改善するのに対して、本実施の形態は、色度および輝度の両方の変化量を小さくして、カラークロストークおよびクロストークを改善するというものである。
さらに、実施の形態1および2では、4つの絵素51からなる領域D1内のRGB各画素においてデータ(階調値)の配置を再構成しているのに対して、本実施の形態では、領域D1内の4つの絵素51で出力輝度の分配を再構成している。
すなわち、領域D1内の4絵素の出力輝度を変えることなく、各絵素内のRGB画素の輝度値を変えて、カラークロストークの原因となる画素電圧の引き込み(ソースラインとの容量結合による引き込み)が最小限になるようにしている。
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る。すなわち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段、あるいは、他の実施の形態において説明した技術的手段を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。
本発明にかかる表示装置は、上記の課題を解決するために、複数のゲートラインと、該ゲートラインに交差するように配置された複数のソースラインと、隣接する2本のソースラインおよび隣接する2本のゲートラインの間に設けられ、画像を構成する複数色のうちの何れかの色を有する画素電極と、上記ゲートラインと上記ソースラインとの交差部近傍に設けられ、上記ゲートラインの一つおよび上記ソースラインの一つと接続されているスイッチング素子とを備えたアクティブマトリクス基板を有し、上記スイッチング素子において、接続された上記ゲートラインに入力される走査信号が導通を指示した場合に、接続された上記ソースラインと上記画素電極とを電気的に接続させることで各画素電極が所定の階調値に基づく透過率の画像表示を行う表示装置であって、該表示装置の表示領域を、複数の画素電極を含む領域に分割し、該領域内に含まれる同色の画素電極間において、上記階調値の再構成を行うための再構成部を有しており、上記再構成部は、上記隣接する2本のソースラインの間に配置され、該2本のソースラインのうちの一方に接続された画素電極の階調値と、上記2本のソースラインのうちの他方に接続された画素電極の階調値との差分を算出し、上記差分が再構成前の差分と比較して小さくなるように、上記階調値の再構成を行うことを特徴とする。
また、本発明にかかる表示装置の駆動方法は、上記の課題を解決するために、複数のゲートラインと、該ゲートラインに交差するように配置された複数のソースラインと、隣接する2本のソースラインおよび隣接する2本のゲートラインの間に設けられ、画像を構成する複数色のうちの何れかの色を有する画素電極と、上記ゲートラインと上記ソースラインとの交差部近傍に設けられ、上記ゲートラインの一つおよび上記ソースラインの一つと接続されているスイッチング素子とを備えたアクティブマトリクス基板を有し、上記スイッチング素子において、接続された上記ゲートラインに入力される走査信号が導通を指示した場合に、接続された上記ソースラインと上記画素電極とを電気的に接続させることで各画素電極が所定の階調値に基づく透過率の画像表示を行う表示装置の駆動方法であって、該表示装置の表示領域を、複数の画素電極を含む領域に分割し、上記領域内に含まれる同色の画素電極間において、上記隣接する2本のソースラインの間に配置され、該2本のソースラインのうちの一方に接続された画素電極の階調値と、上記2本のソースラインのうちの他方に接続された画素電極の階調値との差分を算出し、上記差分が再構成前の差分と比較して小さくなるように、上記階調値の再構成を行うことを特徴とする。
ここで、「該領域内に含まれる同色の画素電極間において、上記階調値の再構成を行う」とは、領域内に含まれる同色の画素電極同士で、互いの階調値を入れ替えること、または、領域内に含まれる同色の画素電極全体で得られる輝度を変更することなく、該同色の画素電極の階調値の配分を、再構成前の階調値から変更することを意味する。
上記の構成または方法では、隣接する2本のソースラインのうちの一方に接続された画素電極の階調値と、他方に接続された画素電極の階調値との差分を算出し、上記差分が再構成前の差分と比較して小さくなるように階調値の再構成を行っている。これにより、上記一方のソースラインに接続された画素電極において、上記他方のソースラインの電圧との間で発生する寄生容量の影響によって画素電圧が変化してしまう、いわゆる「画素電圧引き込み」の発生を低減させることができる。これにより、クロストークの発生を抑えることができる。
また、上記の構成または方法では、上述した方法で画素電極の階調値の再構成を行うことによってクロストークの発生を抑えているため、従来の方法と比較して、より単純な演算で処理を行うことができる。
したがって、上記の構成または方法によれば、複雑な補正計算を行うことなく、クロストークの発生を抑えることができる。
本発明の表示装置において、上記再構成部は、上記隣接する2本のソースラインのうちの一方に接続された画素電極の階調値と、上記隣接する2本のソースラインのうちの他方に接続された画素電極の階調値との差分を色ごとに算出し、さらに、各色間での上記差分が再構成前の差分と比較して小さくなるように、上記階調値の再構成を行うことが好ましい。
また、本発明の表示装置の駆動方法において、上記階調値の再構成を行う工程では、上記隣接する2本のソースラインのうちの一方に接続された画素電極の階調値と、上記隣接する2本のソースラインのうちの他方に接続された画素電極の階調値との差分を色ごとに算出し、さらに、各色間での上記差分が再構成前の差分と比較して小さくなるように、上記階調値の再構成を行うことが好ましい。
上記の構成または方法によれば、一方のソースラインに接続された画素電極の階調値と、他方のソースラインに接続された画素電極の階調値との差分を色ごとに算出し、さらに、各色間での上記差分が再構成前の差分と比較して小さくなるように階調値の再構成を行うことで、各色間での画素電圧引き込みの発生の程度の差を小さくすることができる。これにより、カラークロストークの発生し得る画像データにおいて、カラークロストークの発生しない場合の画像データに対する色度変化を小さくすることができるため、カラークロストークの発生を抑えることができる。
また、上記の構成または方法によれば、複雑な補正計算を行うことによって得られた補正値データを出力するという方法ではなく、複数の画素を含む領域内において階調値の配分を変えることにより自画素と隣接画素との間の階調値の差を小さくするという単純な方法で、カラークロストークを抑えることができる。なお、本発明のように、複数の画素を含む領域内において階調値の配分を変えるという方法は、高精細、高解像度の表示パネルに適用することが望ましい。
これは、人間の視覚において、輝度の空間解像度と色度の空間解像度とは、その特性が異なっているからである。つまり、輝度の空間解像度は、色度の空間解像度よりも高い空間周波数領域にあり、厳密に言うと、輝度の感度はバンドパスフィルタ、色度の感度はローパスフィルタになっているからである(図10参照)。
なお、ここで高精細パネルとは、その解像度が輝度の視覚特性よりも低く、色度の視覚特性よりも高くなるようなパネルが該当する。本発明では、特にこのような高精細のパネルに対して画素の再構成を行うことにより、人間の視覚において色度空間解像度の低下を感じさせることなく、カラークロストークを改善することができる。
本発明の表示装置において、上記再構成部は、各色間での上記差分が最も小さくなるように画素電極の階調値の組合せを再構成することが好ましい。
上記の構成によれば、各色間での画素電圧引き込みの発生の程度の差をより小さくすることができる。これにより、カラークロストークの発生をより確実に抑えることができる。
本発明の表示装置において、上記画像を構成する複数色は、赤、緑、青の3色であり、上記再構成部は、上記3色のうちの緑の画素電極については、上記階調値の再構成を行わず、各色間での上記差分が再構成前の差分と比較して小さくなるように、赤および青の画素電極について上記階調値の再構成を行うことが好ましい。
上記の構成によれば、輝度の最も寄与する緑色の画素については、階調値の再構成を行わないため、階調値を再構成することによって発生し得る解像度の低下を抑えることができる。
本発明の表示装置は、上記画素電極に入力される階調値のデータによって得られる輝度を画素電極の色ごとに見積もる階調輝度変換部をさらに備え、上記再構成部は、上記階調輝度変換部において得られた上記領域内の各画素電極の輝度から、最も輝度の高い画素電極を選び出し、その画素電極の階調値は固定し、上記最も輝度の高い画素電極の階調値と、該画素電極を間に挟む隣接する2本のソースラインのうちの上記他方のソースラインと接続された画素電極の階調値との差分が、再構成前の差分と比較して小さくなるように、上記階調値の再構成を行うことが好ましい。
また、本発明の表示装置の駆動方法は、上記画素電極に入力される階調値のデータによって得られる輝度を画素電極の色ごとに見積もる階調輝度変換工程をさらに含み、上記階調値の再構成を行う工程では、上記階調輝度変換工程において得られた上記領域内の各画素電極の輝度から、最も輝度の高い画素電極を選び出し、その画素電極の階調値は固定し、上記最も輝度の高い画素電極の階調値と、該画素電極を間に挟む隣接する2本のソースラインのうちの上記他方のソースラインと接続された画素電極の階調値との差分が、再構成前の差分と比較して小さくなるように、上記階調値の再構成を行うことが好ましい。
上記の構成または方法では、最も輝度の高い画素電極については、その階調値を変更せず、上記最も輝度の高い画素電極の階調値と、該画素電極を間に挟む隣接する2本のソースラインのうちの上記他方のソースライン(すなわち、上記最も輝度の高い画素電極と(スイッチング素子を介して)接続されていないソースライン)と接続された画素電極の階調値との差分が、再構成前の差分と比較して小さくなるように、上記階調値の再構成を行う。
したがって、上記の構成または方法によれば、最も輝度の高い画素を自画素とし、該自画素と隣接画素との間の階調値の差を小さくするという単純な方法で、クロストークの発生し得る画像データにおいて、クロストークの発生しない場合の画像データに対する輝度変化を小さくすることができるため、クロストークを抑えることができる。
本発明の表示装置において、上記再構成部は、上記最も輝度の高い画素電極の階調値と上記他方のソースラインと接続された画素電極の階調値との差分が最も小さくなるように、画素電極の階調値の組合せを再構成することが好ましい。
上記の構成によれば、最も輝度の高い画素電極において、画素電圧引き込みの発生の程度をより小さくすることができる。これにより、クロストークの発生をより確実に抑えることができる。
本発明の表示装置において、上記階調輝度変換部は、各色の階調値と当該階調値における出力輝度とを対応付けたルックアップテーブルを用いて、輝度を算出することが好ましい。
上記の構成によれば、ルックアップテーブルを用いて輝度を算出することで、複雑な演算を行うことなく容易に輝度を求めることができる。
本発明の表示装置において、上記再構成部では、さらに、再構成前の絵素の輝度と、再構成後の絵素の輝度とが変化せず、かつ、上記領域内における各絵素全体で得られる色度が上記再構成の前後で変化しないように、上記階調値の再構成を行うことが好ましい。
また、本発明の表示装置の駆動方法において、上記階調値の再構成を行う工程では、さらに、再構成前の絵素の輝度と、再構成後の絵素の輝度とが変化せず、かつ、上記領域内における各絵素全体で得られる色度が上記再構成の前後で変化しないように、上記階調値の再構成を行うことが好ましい。
上記の構成または方法では、領域内の各絵素の出力輝度を変えることなく、各絵素を構成する画素の輝度値を変えて、カラークロストークの原因となる画素電圧の引き込み(ソースラインとの容量結合による引き込み)が小さくなるように、階調値の再構成を行っている。したがって、上記の構成または方法によれば、色度および輝度の両方の変化量を小さくして、カラークロストークおよびクロストークを改善することができる。
本発明の表示装置において、上記再構成部では、上記領域内における隣接絵素間での輝度値の差が所定値以下の場合には、上記領域内における各絵素の輝度値を平均化し、さらに、上記領域内における各絵素全体で得られる色度が上記再構成の前後で変化しないように各色の画素の階調値を配分することで、上記の階調値の再構成を行い、上記領域内における隣接絵素間での輝度値の差が所定値よりも大きい場合には、上記領域内における各絵素の輝度値を平均化し、さらに、上記領域内における各絵素全体で得られる色度が上記再構成の前後で変化しないように各色の画素の階調値を配分した後に、再構成前の絵素の輝度と、再構成後の絵素の輝度とが変化しないように、1つの絵素内の各色の画素について同じ階調分だけ変化させて、隣接絵素間で輝度を再分配することで、上記階調値の再構成を行うことが好ましい。
また、本発明の表示装置の駆動方法において、上記階調値の再構成を行う工程では、上記領域内における隣接絵素間での輝度値の差が所定値以下の場合には、上記領域内における各絵素の輝度値を平均化し、さらに、上記領域内における各絵素全体で得られる色度が上記再構成の前後で変化しないように各色の画素の階調値を配分することで、上記の階調値の再構成を行い、上記領域内における隣接絵素間での輝度値の差が所定値よりも大きい場合には、上記領域内における各絵素の輝度値を平均化し、さらに、上記領域内における各絵素全体で得られる色度が上記再構成の前後で変化しないように各色の画素の階調値を配分した後に、再構成前の絵素の輝度と、再構成後の絵素の輝度とが変化しないように、1つの絵素内の各色の画素について同じ階調分だけ変化させて、隣接絵素間で輝度を再分配することで、上記階調値の再構成を行うことが好ましい。
ここで、「1つの絵素内の各色の画素について同じ階調分だけ変化させて、隣接絵素間で輝度を再分配する」とは、例えば、RGBの各画素で構成される絵素の場合、Rの画素で階調値を10増加させたときには、GBの画素においても階調値を10増加させるということを意味する。
領域内における隣接絵素間での輝度値の差が所定値以下(例えば、100cd/m以下)の場合には、再構成前の絵素の輝度と再構成後の絵素の輝度とが変化しても、人間の視覚的に隣接絵素間の輝度差を認識しにくい。そのため、上記の構成または方法では、領域内における隣接絵素間での輝度値の差が所定値以下の場合には、領域内の各絵素の輝度値を平均化することで、色度の変化を最小化することができる。
これにより、領域内における隣接絵素間での輝度値の差が所定値以下の場合には、演算を簡略化しつつ、色度の変化を小さくすることができる。一方、領域内における隣接絵素間での輝度値の差が所定値よりも大きい場合には、色度および輝度の両方の変化量を小さくして、カラークロストークおよびクロストークを改善することができる。
したがって、上記の構成または方法によれば、領域内における隣接絵素間での輝度値の差に応じて、適した処理を行うことができる。
発明の詳細な説明の項においてなされた具体的な実施形態または実施例は、あくまでも、本発明の技術内容を明らかにするものであって、そのような具体例にのみ限定して狭義に解釈されるべきものではなく、本発明の精神と次に記載する請求の範囲内において、いろいろと変更して実施することができるものである。
本発明は、高解像度および高精細の表示装置に適用できる。
10,60,70 液晶表示装置(表示装置)
11 ラインバッファ部
12,62,72 RGB再構成部(再構成部)
13 データバッファ部
14 タイミング制御部
15 TFT液晶パネル
21 TFT基板
22 対向基板
23 液晶層
31 ソースライン
32 ゲートライン
33 TFT素子
34 画素電極
36 対向電極
50 画素
51 絵素

Claims (14)

  1. 複数のゲートラインと、
    該ゲートラインに交差するように配置された複数のソースラインと、
    隣接する2本のソースラインおよび隣接する2本のゲートラインの間に設けられ、画像を構成する複数色のうちの何れかの色を有する画素電極と、
    上記ゲートラインと上記ソースラインとの交差部近傍に設けられ、上記ゲートラインの一つおよび上記ソースラインの一つと接続されているスイッチング素子とを備えたアクティブマトリクス基板を有し、
    上記スイッチング素子において、接続された上記ゲートラインに入力される走査信号が導通を指示した場合に、接続された上記ソースラインと上記画素電極とを電気的に接続させることで各画素電極が所定の階調値に基づく透過率の画像表示を行う表示装置であって、
    該表示装置の表示領域を、複数の画素電極を含む領域に分割し、該領域内に含まれる同色の画素電極間において、上記階調値の再構成を行うための再構成部を有しており、
    上記再構成部は、上記の分割された領域内における、上記隣接する2本のソースラインの間に配置され、該2本のソースラインのうちの一方に接続された画素電極の階調値と、上記2本のソースラインのうちの他方に接続された画素電極の階調値との差の絶対値を積算した積算値を色ごとに算出し、さらに、各色間での上記積算値の差分の合計を算出して、各色間での上記積算値の差分の合計が再構成前の上記積算値の差分の合計と比較して小さくなるように、上記階調値の再構成を行うことを特徴とする表示装置。
  2. 上記再構成部は、各色間での上記積算値の差分の合計が最も小さくなるように画素電極の階調値の組合せを再構成することを特徴とする請求項に記載の表示装置。
  3. 上記画像を構成する複数色は、赤、緑、青の3色であり、
    上記再構成部は、上記3色のうちの緑の画素電極については、上記階調値の再構成を行わず、各色間での上記積算値の差分の合計が再構成前の上記積算値の差分の合計と比較して小さくなるように、赤および青の画素電極について上記階調値の再構成を行うことを特徴とする請求項またはに記載の表示装置。
  4. 複数のゲートラインと、
    該ゲートラインに交差するように配置された複数のソースラインと、
    隣接する2本のソースラインおよび隣接する2本のゲートラインの間に設けられ、画像を構成する複数色のうちの何れかの色を有する画素電極と、
    上記ゲートラインと上記ソースラインとの交差部近傍に設けられ、上記ゲートラインの一つおよび上記ソースラインの一つと接続されているスイッチング素子とを備えたアクティブマトリクス基板を有し、
    上記スイッチング素子において、接続された上記ゲートラインに入力される走査信号が導通を指示した場合に、接続された上記ソースラインと上記画素電極とを電気的に接続させることで各画素電極が所定の階調値に基づく透過率の画像表示を行う表示装置であって、
    該表示装置の表示領域を、複数の画素電極を含む領域に分割し、該領域内に含まれる画素の階調値の再構成を行うための再構成部を有しており、
    上記画像を構成する複数色は、赤、緑、青の3色であり、赤、緑、青の3色の画素を1個ずつ含む3画素を1絵素とすると、
    上記再構成部では、上記の分割された領域内における、上記隣接する2本のソースラインの間に配置され、該2本のソースラインのうちの一方に接続された画素電極の階調値と、上記2本のソースラインのうちの他方に接続された画素電極の階調値との差分の合計を算出し、上記差分の合計が再構成前の差分の合計と比較して小さくなるとともに、再構成前の絵素の輝度と、再構成後の絵素の輝度とが変化せず、かつ、上記領域内における各絵素全体で得られる色度が上記再構成の前後で変化しないように、上記階調値の再構成を行うことを特徴とする表示装置。
  5. 複数のゲートラインと、
    該ゲートラインに交差するように配置された複数のソースラインと、
    隣接する2本のソースラインおよび隣接する2本のゲートラインの間に設けられ、画像を構成する複数色のうちの何れかの色を有する画素電極と、
    上記ゲートラインと上記ソースラインとの交差部近傍に設けられ、上記ゲートラインの一つおよび上記ソースラインの一つと接続されているスイッチング素子とを備えたアクティブマトリクス基板を有し、
    上記スイッチング素子において、接続された上記ゲートラインに入力される走査信号が導通を指示した場合に、接続された上記ソースラインと上記画素電極とを電気的に接続させることで各画素電極が所定の階調値に基づく透過率の画像表示を行う表示装置であって、
    該表示装置の表示領域を、複数の画素電極を含む領域に分割し、該領域内に含まれる画素の階調値の再構成を行うための再構成部を有しており、
    上記画像を構成する複数色は、赤、緑、青の3色であり、赤、緑、青の3色の画素を1個ずつ含む3画素を1絵素とすると、
    上記再構成部では、
    上記の分割された領域内における、上記隣接する2本のソースラインの間に配置され、該2本のソースラインのうちの一方に接続された画素電極の階調値と、上記2本のソースラインのうちの他方に接続された画素電極の階調値との差分の合計を算出し、上記差分の合計が再構成前の差分の合計と比較して小さくなるとともに、上記領域内における隣接絵素間での輝度値の差が所定値以下の場合には、上記領域内における各絵素の輝度値を平均化し、さらに、上記領域内における各絵素全体で得られる色度が上記再構成の前後で変化しないように各色の画素の階調値を配分することで、上記の階調値の再構成を行い、
    上記領域内における隣接絵素間での輝度値の差が所定値よりも大きい場合には、上記領域内における各絵素の輝度値を平均化し、さらに、上記領域内における各絵素全体で得られる色度が上記再構成の前後で変化しないように各色の画素の階調値を配分した後に、再構成前の絵素の輝度と、再構成後の絵素の輝度とが変化しないように、1つの絵素内の各色の画素について同じ階調分だけ変化させて、隣接絵素間で輝度を再分配することで、上記階調値の再構成を行うことを特徴とする表示装置。
  6. 複数のゲートラインと、
    該ゲートラインに交差するように配置された複数のソースラインと、
    隣接する2本のソースラインおよび隣接する2本のゲートラインの間に設けられ、画像を構成する複数色のうちの何れかの色を有する画素電極と、
    上記ゲートラインと上記ソースラインとの交差部近傍に設けられ、上記ゲートラインの一つおよび上記ソースラインの一つと接続されているスイッチング素子とを備えたアクティブマトリクス基板を有し、
    上記スイッチング素子において、接続された上記ゲートラインに入力される走査信号が導通を指示した場合に、接続された上記ソースラインと上記画素電極とを電気的に接続させることで各画素電極が所定の階調値に基づく透過率の画像表示を行う表示装置であって、
    該表示装置の表示領域を、複数の画素電極を含む領域に分割し、該領域内に含まれる同色の画素電極間において、上記階調値の再構成を行うための再構成部を有しており、
    上記再構成部は、上記隣接する2本のソースラインの間に配置され、該2本のソースラインのうちの一方に接続された画素電極の階調値と、上記2本のソースラインのうちの他方に接続された画素電極の階調値との差分を算出し、上記差分が再構成前の差分と比較して小さくなるように、上記階調値の再構成を行うことを特徴とする表示装置。
  7. 上記画素電極に入力される階調値のデータによって得られる輝度を画素電極の色ごとに見積もる階調輝度変換部をさらに備え、
    上記再構成部は、上記階調輝度変換部において得られた上記領域内の各画素電極の輝度から、最も輝度の高い画素電極を選び出し、その画素電極の階調値は固定し、上記最も輝度の高い画素電極の階調値と、該画素電極を間に挟む隣接する2本のソースラインのうちの上記他方のソースラインと接続された画素電極の階調値との差分が、再構成前の差分と比較して小さくなるように、上記階調値の再構成を行うことを特徴とする請求項に記載の表示装置。
  8. 上記再構成部は、上記最も輝度の高い画素電極の階調値と上記他方のソースラインと接続された画素電極の階調値との差分が最も小さくなるように、画素電極の階調値の組合せを再構成することを特徴とする請求項に記載の表示装置。
  9. 上記階調輝度変換部は、各色の階調値と当該階調値における出力輝度とを対応付けたルックアップテーブルを用いて、輝度を算出することを特徴とする請求項またはに記載の表示装置。
  10. 複数のゲートラインと、
    該ゲートラインに交差するように配置された複数のソースラインと、
    隣接する2本のソースラインおよび隣接する2本のゲートラインの間に設けられ、画像を構成する複数色のうちの何れかの色を有する画素電極と、
    上記ゲートラインと上記ソースラインとの交差部近傍に設けられ、上記ゲートラインの一つおよび上記ソースラインの一つと接続されているスイッチング素子とを備えたアクティブマトリクス基板を有し、
    上記スイッチング素子において、接続された上記ゲートラインに入力される走査信号が導通を指示した場合に、接続された上記ソースラインと上記画素電極とを電気的に接続させることで各画素電極が所定の階調値に基づく透過率の画像表示を行う表示装置の駆動方法であって、
    該表示装置の表示領域を、複数の画素電極を含む領域に分割し、
    上記領域内に含まれる同色の画素電極間において、上記隣接する2本のソースラインの間に配置され、該2本のソースラインのうちの一方に接続された画素電極の階調値と、上記2本のソースラインのうちの他方に接続された画素電極の階調値との差の絶対値を積算した積算値を色ごとに算出し、さらに、各色間での上記積算値の差分の合計を算出し、
    各色間での上記積算値の差分の合計が再構成前の上記積算値の差分の合計と比較して小さくなるように、上記階調値の再構成を行うことを特徴とする表示装置の駆動方法。
  11. 複数のゲートラインと、
    該ゲートラインに交差するように配置された複数のソースラインと、
    隣接する2本のソースラインおよび隣接する2本のゲートラインの間に設けられ、画像を構成する複数色のうちの何れかの色を有する画素電極と、
    上記ゲートラインと上記ソースラインとの交差部近傍に設けられ、上記ゲートラインの一つおよび上記ソースラインの一つと接続されているスイッチング素子とを備えたアクティブマトリクス基板を有し、
    上記スイッチング素子において、接続された上記ゲートラインに入力される走査信号が導通を指示した場合に、接続された上記ソースラインと上記画素電極とを電気的に接続させることで各画素電極が所定の階調値に基づく透過率の画像表示を行う表示装置の駆動方法であって、
    上記画像を構成する複数色は、赤、緑、青の3色であり、赤、緑、青の3色の画素を1個ずつ含む3画素を1絵素とすると、
    該表示装置の表示領域を、複数の画素電極を含む領域に分割し、
    上記領域内に含まれる画素電極間において、上記隣接する2本のソースラインの間に配置され、該2本のソースラインのうちの一方に接続された画素電極の階調値と、上記2本のソースラインのうちの他方に接続された画素電極の階調値との差分の合計を算出し、
    上記差分の合計が再構成前の差分の合計と比較して小さくなるとともに、再構成前の絵素の輝度と、再構成後の絵素の輝度とが変化せず、かつ、上記領域内における各絵素全体で得られる色度が上記再構成の前後で変化しないように、上記階調値の再構成を行うことを特徴とする表示装置の駆動方法。
  12. 複数のゲートラインと、
    該ゲートラインに交差するように配置された複数のソースラインと、
    隣接する2本のソースラインおよび隣接する2本のゲートラインの間に設けられ、画像を構成する複数色のうちの何れかの色を有する画素電極と、
    上記ゲートラインと上記ソースラインとの交差部近傍に設けられ、上記ゲートラインの一つおよび上記ソースラインの一つと接続されているスイッチング素子とを備えたアクティブマトリクス基板を有し、
    上記スイッチング素子において、接続された上記ゲートラインに入力される走査信号が導通を指示した場合に、接続された上記ソースラインと上記画素電極とを電気的に接続させることで各画素電極が所定の階調値に基づく透過率の画像表示を行う表示装置の駆動方法であって、
    上記画像を構成する複数色は、赤、緑、青の3色であり、赤、緑、青の3色の画素を1個ずつ含む3画素を1絵素とすると、
    該表示装置の表示領域を、複数の画素電極を含む領域に分割し、
    上記領域内に含まれる画素電極間において、上記隣接する2本のソースラインの間に配置され、該2本のソースラインのうちの一方に接続された画素電極の階調値と、上記2本のソースラインのうちの他方に接続された画素電極の階調値との差分の合計を算出し、
    上記差分の合計が再構成前の差分の合計と比較して小さくなるとともに、上記領域内における隣接絵素間での輝度値の差が所定値以下の場合には、上記領域内における各絵素の輝度値を平均化し、さらに、上記領域内における各絵素全体で得られる色度が上記再構成の前後で変化しないように各色の画素の階調値を配分することで、上記の階調値の再構成を行い上記領域内における隣接絵素間での輝度値の差が所定値よりも大きい場合には、上記領域内における各絵素の輝度値を平均化し、さらに、上記領域内における各絵素全体で得られる色度が上記再構成の前後で変化しないように各色の画素の階調値を配分した後に、再構成前の絵素の輝度と、再構成後の絵素の輝度とが変化しないように、1つの絵素内の各色の画素について同じ階調分だけ変化させて、隣接絵素間で輝度を再分配することで、上記階調値の再構成を行うことを特徴とする表示装置の駆動方法。
  13. 複数のゲートラインと、
    該ゲートラインに交差するように配置された複数のソースラインと、
    隣接する2本のソースラインおよび隣接する2本のゲートラインの間に設けられ、画像を構成する複数色のうちの何れかの色を有する画素電極と、
    上記ゲートラインと上記ソースラインとの交差部近傍に設けられ、上記ゲートラインの一つおよび上記ソースラインの一つと接続されているスイッチング素子とを備えたアクティブマトリクス基板を有し、
    上記スイッチング素子において、接続された上記ゲートラインに入力される走査信号が導通を指示した場合に、接続された上記ソースラインと上記画素電極とを電気的に接続させることで各画素電極が所定の階調値に基づく透過率の画像表示を行う表示装置の駆動方法であって、
    該表示装置の表示領域を、複数の画素電極を含む領域に分割し、
    上記領域内に含まれる同色の画素電極間において、上記隣接する2本のソースラインの間に配置され、該2本のソースラインのうちの一方に接続された画素電極の階調値と、上記2本のソースラインのうちの他方に接続された画素電極の階調値との差分を算出し、
    上記差分が再構成前の差分と比較して小さくなるように、上記階調値の再構成を行うことを特徴とする表示装置の駆動方法。
  14. 上記画素電極に入力される階調値のデータによって得られる輝度を画素電極の色ごとに見積もる階調輝度変換工程をさらに含み、
    上記階調値の再構成を行う工程では、上記階調輝度変換工程において得られた上記領域内の各画素電極の輝度から、最も輝度の高い画素電極を選び出し、その画素電極の階調値は固定し、上記最も輝度の高い画素電極の階調値と、該画素電極を間に挟む隣接する2本のソースラインのうちの上記他方のソースラインと接続された画素電極の階調値との差分が、再構成前の差分と比較して小さくなるように、上記階調値の再構成を行うことを特徴とする請求項13に記載の表示装置の駆動方法。
JP2011548909A 2010-01-08 2010-10-15 表示装置、及び表示装置の駆動方法 Expired - Fee Related JP5308540B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011548909A JP5308540B2 (ja) 2010-01-08 2010-10-15 表示装置、及び表示装置の駆動方法

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010003389 2010-01-08
JP2010003389 2010-01-08
PCT/JP2010/068201 WO2011083606A1 (ja) 2010-01-08 2010-10-15 表示装置、及び表示装置の駆動方法
JP2011548909A JP5308540B2 (ja) 2010-01-08 2010-10-15 表示装置、及び表示装置の駆動方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2011083606A1 JPWO2011083606A1 (ja) 2013-05-13
JP5308540B2 true JP5308540B2 (ja) 2013-10-09

Family

ID=44305346

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011548909A Expired - Fee Related JP5308540B2 (ja) 2010-01-08 2010-10-15 表示装置、及び表示装置の駆動方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20120281030A1 (ja)
EP (1) EP2523183A1 (ja)
JP (1) JP5308540B2 (ja)
CN (1) CN102696068A (ja)
RU (1) RU2012133454A (ja)
WO (1) WO2011083606A1 (ja)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013011744A1 (ja) * 2011-07-15 2013-01-24 シャープ株式会社 液晶表示装置およびその駆動方法
US8525927B1 (en) * 2012-08-17 2013-09-03 Shenzhen China Star Optoelectronics Technology Co., Ltd. Method for enlarging 4K2K resolution and 4K2K resolution enlarging system using same
TWI558211B (zh) 2015-11-19 2016-11-11 晶相光電股份有限公司 影像處理方法與裝置
US11216995B2 (en) * 2017-06-26 2022-01-04 Kabushiki Kaisha Toshiba Visualization system
US10971055B2 (en) * 2018-11-21 2021-04-06 HKC Corporation Limited Display adjustment method and display device
CN110349530B (zh) * 2019-06-12 2021-07-23 北海惠科光电技术有限公司 文字边界的处理方法、显示面板及计算机可读存储介质
CN110827779B (zh) * 2019-11-15 2021-06-22 昆山龙腾光电股份有限公司 公共电压生成电路、公共电压生成方法及液晶显示装置
KR20230050536A (ko) * 2021-10-07 2023-04-17 삼성디스플레이 주식회사 광 스트레스를 보상하는 표시 장치

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007178561A (ja) * 2005-12-27 2007-07-12 Sharp Corp 表示装置およびその駆動方法
JP2009104055A (ja) * 2007-10-25 2009-05-14 Seiko Epson Corp 駆動装置及び駆動方法、並びに電気光学装置及び電子機器
JP2009104053A (ja) * 2007-10-25 2009-05-14 Seiko Epson Corp 駆動装置及び駆動方法、並びに電気光学装置及び電子機器

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4184334B2 (ja) * 2003-12-17 2008-11-19 シャープ株式会社 表示装置の駆動方法、表示装置、およびプログラム
CN101441859B (zh) * 2004-05-13 2012-09-05 夏普株式会社 串扰消除电路和液晶显示装置以及显示控制方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007178561A (ja) * 2005-12-27 2007-07-12 Sharp Corp 表示装置およびその駆動方法
JP2009104055A (ja) * 2007-10-25 2009-05-14 Seiko Epson Corp 駆動装置及び駆動方法、並びに電気光学装置及び電子機器
JP2009104053A (ja) * 2007-10-25 2009-05-14 Seiko Epson Corp 駆動装置及び駆動方法、並びに電気光学装置及び電子機器

Also Published As

Publication number Publication date
EP2523183A1 (en) 2012-11-14
CN102696068A (zh) 2012-09-26
WO2011083606A1 (ja) 2011-07-14
RU2012133454A (ru) 2014-02-20
US20120281030A1 (en) 2012-11-08
JPWO2011083606A1 (ja) 2013-05-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5308540B2 (ja) 表示装置、及び表示装置の駆動方法
JP4143323B2 (ja) 液晶表示装置
TWI597709B (zh) 顯示裝置
JP4781351B2 (ja) 表示装置
US9928786B2 (en) Display device and signal converting device
JP5085268B2 (ja) 液晶表示装置とその駆動方法
US8704744B2 (en) Systems and methods for temporal subpixel rendering of image data
JP4578915B2 (ja) アクティブマトリクス型液晶表示装置およびそれに用いる液晶表示パネル
WO2018121302A1 (zh) 液晶显示器
US20140118423A1 (en) Liquid crystal display apparatus
US20040246213A1 (en) Display panel having crossover connections effecting dot inversion
JPH11338423A (ja) カラー表示方法、この表示方法に適するマトリックス駆動用液晶表示モジュール、及び、この液晶表示モジュールを含むpcシステム、並びに、プロジェクションタイプ表示装置
JP2006259135A (ja) 表示装置およびカラーフィルタ基板
US7206005B2 (en) Image display device and method for displaying multi-gray scale display
TW201340091A (zh) 顯示設備
KR20060047359A (ko) 액정 표시 장치 및 그 구동 방법
US8373809B2 (en) Display apparatus having an input gradation set to have a relationship along a gamma curve
JP2008233803A (ja) 表示装置
JP5358918B2 (ja) 液晶表示素子の駆動方法
JP2008299270A (ja) 表示装置の駆動装置、電子機器
WO2011077802A1 (ja) 液晶駆動回路、それを備えた液晶表示装置、及び液晶駆動回路の駆動方法
JP5029266B2 (ja) 液晶表示素子の駆動方法
JP5621182B2 (ja) 表示素子の駆動方法
JP2008065174A (ja) 表示装置
JP2007171413A (ja) 画像表示装置、多階調表示方法及びコンピュータプログラム

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20130226

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20130404

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20130625

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20130628

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5308540

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees