JP5860933B2 - ピクセルアレイ - Google Patents

Description

本発明は、フラットパネルディスプレイの技術分野に関するものであり、特に、ピクセルアレイとこれを具備するフラットパネルディスプレイに関するものである。

人間の肉眼は、輝度（luminance）に対する知覚と色度（chrominance）に対する知覚を持ち、これらの知覚は網膜の錐体細胞（cone）により具現される。

錐体細胞は光色素の種類により3つの種類に分類され、それぞれの光スペクトル中の赤、緑、青の3原色を受信する。錐体細胞は、赤の錐体細胞と緑の錐体細胞が大多数であり、青の錐体細胞は極めて少ない。輝度の知覚は、全く赤の錐体細胞と緑の錐体細胞により感知される強度によって決められ、青の錐体細胞は輝度の知覚にほとんど寄与せず、肉眼はこれにより映像の輪郭、すなわち映像のコントラストが比較的高いエッジ（edge）を見ることができる。色度の知覚は、第1段階で、3種類の錐体細胞により感知される強度によって決められ、その出力は、直接脳に伝達されるのではなく、第2段階で、網膜の神経において赤/緑と黄/青の2つの信号にエンコードされる。この2つの信号に対する肉眼の解像度が輝度に対する知覚の解像度に比べて明らかに低いため、色度信号の解像度を下げたとしても、肉眼により感知されない。

しかし、従来技術におけるフラットパネルディスプレイのピクセルアレイは、同数量の赤、緑、青の3種類のサブピクセルで構成されるのが一般的であり、これは、肉眼の網膜の三種類の錐体細胞の個数の割合とは異なっている。図1は、従来技術に係るストライプ状の赤/緑/青の色配列（RGB-stripe）を有するフラットパネルディスプレイにおけるピクセルの配列方式を図示したもので、4×4ピクセルのピクセルアレイが示されており、各ピクセルのそれぞれは、1つの赤サブピクセル、1つの青サブピクセル及び1つの緑サブピクセルで構成されて、異なる信号に対する肉眼の解像度に関して全く考慮していなかった。また、各ピクセルが3つのサブピクセルを含んでいるので、比較的多くのサブピクセル数が必要になるなどの問題もあった。

このため、従来技術に係るストライプ状の赤/緑/青の色配列を有するフラットパネルディスプレイにおけるピクセルアレイの配列方式を改善して新しいピクセルアレイを開発することにより、サブピクセルの数を減らせるだけでなく、フラットパネルディスプレイの視覚効果をさらに向上させることができるようにすることは、この技術分野の重要な課題である。

本発明は、従来技術に存在する上記の問題を解消するためになされたものであり、その一つの目的は、従来技術に係るピクセルアレイが肉眼の視覚形成法則を満たさず、視覚的効果が低く且つ比較的多い数のサブピクセルを使用している技術的問題を解決できるようなピクセルアレイを提供することである。

本発明のもう一つの目的は、本発明に係るピクセルアレイを具備するフラットパネルディスプレイを提供することにより、従来技術に係るフラットパネルディスプレイにおけるピクセルアレイが不合理的で、視覚的効果が低く且つ比較的多い数のサブピクセルを使用している技術的問題を解決することである。

上記の目的を達成するための本発明は、
本発明に係るピクセルアレイは、青サブピクセル、赤サブピクセル及び緑サブピクセルを備えるサブピクセル基本ユニットを複数行複数列含み、各サブピクセル基本ユニットは複数のピクセルを具現し、水平方向と垂直方向の各方向においての青サブピクセルの配置割合は、2つのピクセルごとに1つの青サブピクセルを配置することであり、水平方向と垂直方向の各方向において、赤サブピクセル同士は互いに隣接せず、緑サブピクセル同士も互いに隣接しないピクセルアレイを提供する。

本発明に係るフラットパネルディスプレイが具備するピクセルアレイは、本発明に係る前記ピクセルアレイである。

以上により、本発明の下記のような有益な効果を有する。
本発明に係るピクセルアレイとこれを具備するフラットパネルディスプレイにおいて、当該ピクセルアレイのサブピクセル基本ユニットは、8つのサブピクセルを具備し、4つのピクセルを具現することができる。従来技術に係るストライプ状の赤/緑/青の色配列の配列方式であれば、12個のサブピクセルにより4つのピクセルを具現できることと比べて、必要なサブピクセルの数がより少なくなる。また、本発明に係るピクセルアレイのサブピクセル基本ユニットは、赤サブピクセルと緑サブピクセルをそれぞれ3つ、青サブピクセルを2つ含んでいる。これらの各種のサブピクセルの割合は、肉眼の網膜における錐体細胞の特徴に近似（赤と緑の錐体細胞数が大体同じで且つ青の錐体細胞よりも多い）しているので、従来技術に係るフラットパネルディスプレイに比べて、より優れた視覚効果を有する。

従来技術に係るフラットパネルディスプレイのピクセルアレイを模式的に示す説明図である。 本発明の第1実施例に係るピクセルアレイを模式的に示す説明図である。 本発明の第1実施例に係るピクセルアレイのサブピクセル基本ユニットを模式的に示す説明図である。 本発明の第2実施例に係るピクセルアレイのサブピクセル基本ユニットを模式的に示す説明図である。 本発明の第3の実施例に係るピクセルアレイのサブピクセル基本ユニットを模式的に示す説明図である。

以下に、本発明の特徴と利点を具現する典型的実施例について詳細に説明する。本発明は、各実施例において様々な変形を有しているが、これらは本発明の範囲を離脱したものではなく、本願明細書中の説明及び図面は、本質的に本発明を説明するためのものであって本発明を限定するためのものでないと理解すべきである。

本発明において、図面のある紙面を基準とする時、行方向/水平方向は紙面の左右方向を言って、列方向/垂直方向は紙面の上下方向を言う。前/後はそれぞれ紙面の左側、右側を示す。

本発明の実施例に係るピクセルアレイは、本発明の実施例に係るフラットパネルディスプレイに使用することができる。本発明の実施例に係るフラットパネルディスプレイは、本発明の実施例に係るピクセルアレイを備えている。

本発明の実施例に係るピクセルアレイについて、4×4ピクセルのピクセルアレイを例に挙げて説明する。当該ピクセルアレイは、4つのサブピクセル基本ユニットを具備し、各サブピクセル基本ユニットは、2行4列に配列されている8つのサブピクセルを具備している。ここで、2行は、第1サブピクセル行及び第2サブピクセル行を含み、4列は、第1サブピクセル列、第2サブピクセル列、第3サブピクセル列及び第4サブピクセル列を含む。本発明は、4×4ピクセルのピクセルアレイのみに限定されず、且つ、各サブピクセル基本ユニットも8つのサブピクセルの構造のみに限定されない。

前記8つのサブピクセルは、それぞれ3つの赤サブピクセル及び緑サブピクセルと2つの青サブピクセルであり、また、前記8つのサブピクセルは4つのピクセルを具現する。具体的に、前記8つのサブピクセルの配列方式として、行方向において、4つのサブピクセルにより構成された前記第1サブピクセル行と、4つのサブピクセルにより構成された前記第2サブピクセル行とを含み、また、各サブピクセル行とサブピクセル列において、赤サブピクセル同士が互いに隣接せず且つ緑サブピクセル同士も互いに隣接しないとともに、水平方向（すなわち、サブピクセル行の方向）と垂直方向（すなわち、サブピクセル列の方向）の各方向における青サブピクセルの配置割合は、いずれも2つのピクセルごとに一つの青サブピクセルが配置されている。

本発明の実施例に係るピクセルアレイは、水平方向において隣接する2つのサブピクセルにより一つの前記ピクセルを具現することが好ましい。

以下に、本発明の実施例に係るピクセルアレイについて具体的に説明することにする。
第1実施例：
図2に示すように、本実施例に係るピクセルアレイは、2行2列の同一のサブピクセル基本ユニットにより構成される。各サブピクセル基本ユニットは、2行4列に配列された8つのサブピクセルにより構成される。図3に示すように、前記8つのサブピクセルは、それぞれ赤サブピクセルR、緑サブピクセルG及び青サブピクセルBの3種類に分類される。また、肉眼の網膜の赤、緑、青の錐体細胞の特徴として、赤錐体細胞と緑錐体細胞は、その数が大体同じであるとともに、青錐体細胞の数より多くなっている。同様に、前記8つのサブピクセルも、3つの赤サブピクセルR、3つの緑サブピクセルG及び2つの青サブピクセルBになっている。水平方向において隣接する2つのサブピクセルにより一つのピクセルが具現されるため、本実施例に係るピクセルアレイは、32個のサブピクセルにより4×4ピクセルの配列方式が具現されており、図1に示されたピクセルアレイと比較して16個のサブピクセルを少なく使用したので、サブピクセルを33％減らしている。

図3に示すように、行方向において、第1サブピクセル行は青サブピクセルB、緑サブピクセルG、赤サブピクセルR及び緑サブピクセルGの順になり、第2サブピクセル行は緑サブピクセルG、赤サブピクセルR、青サブピクセルB及び赤サブピクセルRの順になっている。

図3に示すように、第1サブピクセル行の緑サブピクセルGは赤サブピクセルRによって離間され、第2サブピクセル行の赤サブピクセルRは青サブピクセルBによって離間されているとともに、第1サブピクセル行と第2サブピクセル行それぞれにおいて隣接するサブピクセルは互いに異なっている。列方向において、各列に赤サブピクセルR同士又は緑サブピクセルG同士は互いに隣接していない。青サブピクセルBの配置方式として、行方向と列方向の各方向において、2つのピクセルごとに一つの青サブピクセルBが配置されている。図3に示すように、行方向において、第1サブピクセル行と第2サブピクセル行それぞれにおいての青サブピクセルBの配置割合は、いずれも2つのピクセルごとに一つの青サブピクセルBが配置されているようになっている。つまり、第1サブピクセル行及び第2サブピクセル行にそれぞれ一つの青サブピクセルBを配置する必要があり、列方向において、第1サブピクセル列及び第2サブピクセル列で構成される2つのピクセルと、第3サブピクセル列及び第4サブピクセル列で構成される2つのピクセルとに、それぞれ一つの青サブピクセルBが配置されている。つまり、第1サブピクセル列あるいは第2サブピクセル列、第3サブピクセル列あるいは第4サブピクセル列に、それぞれ一つの青サブピクセルBを配置する必要がある。

第2実施例：
本実施例は、ピクセルアレイのサブピクセルの数とピクセルの数が第1実施例と同一であり、ピクセルの具現方法、各サブピクセル基本ユニットの行数及び列数、サブピクセルの割合がすべて第1実施例と同一である。但し、サブピクセル基本ユニットにおけるサブピクセルの具体的な配置が第1実施例と異なっている。

図4に示すように、本実施例のピクセルアレイのサブピクセル基本ユニットは、その第1サブピクセル行が緑サブピクセル、赤サブピクセル、緑サブピクセル及び青サブピクセルの順になり、第2サブピクセル行が赤サブピクセル、青サブピクセル、赤サブピクセル及び緑サブピクセルの順になっている。

本実施例では、図4に示すように、第1サブピクセル行の緑サブピクセルG同士が青サブピクセルBによって離間され、第2サブピクセル行の赤サブピクセルRが緑サブピクセルGによって離間されているとともに、行方向と列方向の各方向において、緑サブピクセル同士又は赤サブピクセル同士は互いに隣接していない。青サブピクセルBの配列方式として、行方向において、2つのピクセルごとに一つの青サブピクセルBが割り当てられている。つまり、各サブピクセル行ごとに一つの青サブピクセルBが割り当てられている。また、列方向において、各ピクセルごとに一つの青サブピクセルBが割り当てられている。つまり、2つのサブピクセル列ごとに一つの青サブピクセルBが割り当てられている。

第3実施例：
本実施例は、サブピクセル基本ユニットにおけるサブピクセルの具体的な配置が第1実施例と異なっている。

図5に示すように、本実施例のピクセルアレイのサブピクセル基本ユニットは、その前記第1サブピクセル行が緑サブピクセル、赤サブピクセル、緑サブピクセル及び青サブピクセルの順になり、前記第2サブピクセル行が赤サブピクセル、青サブピクセル、赤サブピクセル及び緑サブピクセルの順になっている。

本実施例では、図5に示すように、第1サブピクセル行の緑サブピクセルG同士が赤サブピクセルRによって離間され、第2サブピクセル行の赤サブピクセルR同士が青サブピクセルBによって離間されるとともに、行方向と列方向の各方向において、緑サブピクセル同士又は赤サブピクセル同士は互いに隣接していない。青サブピクセルBの配列方式として、行方向において、2つのピクセルごとに一つの青サブピクセルBが割り当てられている。つまり、各サブピクセル行ごとに一つの青サブピクセルBが割り当てられている。また、列方向において、各ピクセルごとに一つの青サブピクセルBが割り当てられている。つまり、2つのサブピクセル列ごとに一つの青サブピクセルBが割り当てられている。

本発明の請求の範囲により規定される本発明の範囲及びその思想を逸脱しない限り、本発明に対する様々な変更や修飾はすべて本発明の請求の範囲により要求される保護範囲内に属することを、当業者であれば理解すべきであろう。

Claims (6)

1. 青サブピクセル、赤サブピクセル及び緑サブピクセルを備えるサブピクセル基本ユニットを複数行複数列含み、
   水平方向と垂直方向の各方向においての青サブピクセルの配置割合は、2つのピクセルごとに1つの青サブピクセルを配置することであり、
   水平方向と垂直方向の各方向において、赤サブピクセル同士は互いに隣接せず、緑サブピクセル同士も互いに隣接せず、
   各サブピクセル基本ユニットは8つのサブピクセルを有し、前記8つのサブピクセルは3つの赤サブピクセル、3つの緑サブピクセル及び2つの青サブピクセルであり、
   各サブピクセル基本ユニットは4つのピクセルを具現し、
   水平方向において隣接する2つのサブピクセルにより一つの前記ピクセルを具現することを特徴とする、ピクセルアレイ。
2. 前記ピクセルアレイは、2行2列の前記サブピクセル基本ユニットを含むことを特徴とする、請求項１に記載のピクセルアレイ。
3. 前記サブピクセル基本ユニットは2行4列のサブピクセルにより構成され、
   前記2行は、第1サブピクセル行及び第2サブピクセル行で、前記4列は、第1サブピクセル列、第2サブピクセル列、第3サブピクセル列及び第4サブピクセル列であり、
   前記青サブピクセルは第1列と第3列に配置されるか、あるいは第2列と第4列に配置されることを特徴とする、請求項１に記載のピクセルアレイ。
4. 前記第1サブピクセル行は、青サブピクセル、緑サブピクセル、赤サブピクセル及び緑サブピクセルの順になり、
   前記第2サブピクセル行は、緑サブピクセル、赤サブピクセル、青サブピクセル及び赤サブピクセルの順になることを特徴とする、請求項３に記載のピクセルアレイ。
5. 前記第1サブピクセル行は、緑サブピクセル、青サブピクセル、緑サブピクセル及び赤サブピクセルの順になり、
   前記第2サブピクセル行は、赤サブピクセル、緑サブピクセル、赤サブピクセル及び青サブピクセルの順になることを特徴とする、請求項３に記載のピクセルアレイ。
6. 前記第1サブピクセル行は、緑サブピクセル、赤サブピクセル、緑サブピクセル及び青サブピクセルの順になり、
   前記第2サブピクセル行は、赤サブピクセル、青サブピクセル、赤サブピクセル及び緑サブピクセルの順になることを特徴とする、請求項３に記載のピクセルアレイ。