JP6154305B2 - 表示装置及び電子機器 - Google Patents
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Description
1.表示装置の構成
2.表示装置の処理動作
3.変形例
4.適用例(電子機器)
5.本開示の態様
図1は、本実施形態に係る表示装置の構成の一例を示すブロック図である。図2は、本実施形態に係る画像表示パネルの画素配列を示す図である。図3は、本実施形態に係る表示装置の画像表示パネル及び画像表示パネル駆動回路の概念図である。
図4は、本実施形態の表示装置で再現可能な再現HSV色空間の概念図である。図5は、再現HSV色空間の色相と彩度との関係を示す概念図である。信号処理部20は、外部から表示する画像の情報である入力信号が入力される。入力信号は、各画素に対して、その位置で表示する画像(色)の情報を入力信号として含んでいる。具体的には、P0×Q0個の画素48がマトリクス状に配置された画像表示パネル30において、第(p、q)番目の画素48(ただし、1≦p≦P0、1≦q≦Q0)に対して、信号値がx1−(p、q)の第1副画素49Rの入力信号、信号値がx2−(p、q)の第2副画素49Gの入力信号及び信号値がx3−(p、q)の第3副画素49Bの入力信号(図1参照)が含まれる信号が信号処理部20に入力される。
Vmax(S)=(χ+1)・(2n−1)・・・(7)
Vmax(S)=(2n−1)・(1/S)・・・(8)
ここで、S0=1/(χ+1)である。
まず、信号処理部20は、複数の画素48における副画素49の入力信号値に基づき、これらの複数の画素48における彩度S及び明度V(S)を求める。具体的には、第(p、q)番目の画素48への第1副画素49Rの入力信号である信号値x1−(p、q)、第2副画素49Gの入力信号である信号値x2−(p、q)、第3副画素49Bの入力信号である信号値x3−(p、q)に基づき、式(7)及び式(8)からS(p、q)、V(S)(p、q)を求める。信号処理部20は、この処理を、すべての画素48に対して行う。
次いで、信号処理部20は、複数の画素48において求められたVmax(S)/V(S)に基づき伸張係数α(S)を求める。
次に、信号処理部20は、第(p、q)番目の画素48における信号値X4−(p、q)を、少なくとも、信号値x1−(p、q)、信号値x2−(p、q)及び信号値x3−(p、q)に基づいて求める。本実施形態にあっては、信号処理部20は、信号値X4−(p、q)を、Min(p、q)、伸張係数α及び定数χに基づいて決定する。より具体的には、信号処理部20は、上述したとおり、信号値X4−(p、q)を、上記の式(4)に基づいて求める。信号処理部20は、P0×Q0個の全画素48において信号値X4−(p、q)を求める。
その後、信号処理部20は、第(p、q)番目の画素48における信号値X1−(p、q)を、信号値x1−(p、q)、伸張係数α及び信号値X4−(p、q)に基づき求め、第(p、q)番目の画素48における信号値X2−(p、q)を、信号値x2−(p、q)、伸張係数α及び信号値X4−(p、q)に基づき求め、第(p、q)番目の画素48における信号値X3−(p、q)を、信号値x3−(p、q)、伸張係数α及び信号値X4−(p、q)に基づき求める。具体的には、信号処理部20は、第(p、q)番目の画素48における信号値X1−(p、q)、信号値X2−(p、q)及び信号値X3−(p、q)を、上記の式(1)〜(3)に基づいて求める。
図6は、本実施形態に係る画像表示パネルの回路パターンを説明するための模式図である。図7は、図6のVII−VII線断面図である。画像表示パネル30は、図7に示すように、画素基板70Aと、この画素基板70Aの表面に垂直な方向に対向して配置された対向基板70Bと、画素基板70Aと対向基板70Bとの間に挿設された液晶層70Cとを備えている。なお、画素基板70Aの液晶層70Cとは反対側の面には、バックライトとして上述した面状光源装置50(図1参照)が配置されている。
液晶表示パネルの駆動方式として、カラム反転駆動方式、ライン反転駆動方式、ドット反転駆動方式、フレーム反転駆動方式などの駆動方式が知られている。カラム反転駆動方式は、副画素又は副画素が組み合わされた画素の隣り合う1ライン(列)が互いに逆極性の電圧が印加され、印加する当該電圧の極性を所定の周期で反転する駆動方式である。これにより、ドット反転駆動方式に比較して、カラム反転駆動方式の駆動方式は信号線における充放電が少なく低消費電力になることが知られている。信号処理部20は、特公平5−43118号公報に記載されている各種回路が適用可能である。
以上説明したように、表示装置10は、赤、緑、青の第1副画素49R、第2副画素49G、第3副画素49B及び第3副画素49B’に第4の副画素49W及び第4の副画素49W’である白副画素を加えることができる。このため、白副画素が輝度を向上させる分、バックライトの電流値を下げ、消費電力を低減する。また、表示装置10は、カラム反転駆動方式での駆動を行う。このため、信号線DTL毎の充放電が抑制され、より消費電力が低減する。
(第1変形例)
図18は、本実施形態の第1変形例に係る表示装置の画像表示パネル及び画像表示パネル駆動回路の概念図である。本実施形態の第1変形例に係る表示装置は、同じ行にある第3列の画素48A及び画素48Bを挟んで、副画素49R’、副画素49G’、副画素49B’、副画素49R、副画素49G、副画素49Bとが接続する走査線SCLと、副画素49R’、副画素49G’、副画素49W’、副画素49R、副画素49G、副画素49Wとが接続する走査線SCLとが交互配列されている。第3列の同一行において、行方向に沿う方向に隣り合う第3列同士の副画素49は、第3副画素49B’及び第4副画素49Wを交互に配置している。また、第3列の同一行において、行方向に沿う方向に隣り合う第3列同士の副画素49は、第3副画素49B及び第4副画素49W’を交互に配置している。第3列の同一行にある、第3副画素49B’と、第4副画素49Wとは、交互に異なる走査線SCLに接続されている。第3列の同一行にある、第3副画素49Bと、第4副画素49W’とは、交互に異なる走査線SCLに接続されている。その結果、1つの走査線SCLが選択する第3列の副画素49は、第3副画素49B及び第3副画素49B’である。又は、1つの走査線SCLが選択する第3列の副画素49は、第4副画素49W及び第4副画素49W’である。本実施形態の第1変形例に係る、表示装置は、赤、緑、青の第1副画素49R、第1副画素49R’、第2副画素49G、第2副画素49G’、第3副画素49B、第3副画素49B’に白副画素である第4副画素49W、第4副画素49W’を加えることができる。このため、白副画素が輝度を向上させる分、バックライトの電流値を下げ、消費電力を低減する。また、表示装置10は、カラム反転駆動方式での駆動を行う。このため、信号線DTL毎の充放電が抑制され、より消費電力が低減する。
図19は、本実施形態の第2変形例に係る表示装置の画像表示パネル及び画像表示パネル駆動回路の概念図である。画像表示パネル30の画素48A及び画素48Bは、白色の第1副画素49Wを並べた第1列と、この第1列の次列に配列する緑色の第2副画素49Gを並べた第2列と、前記第1列と前記第2列との間に配列される第3列と、が繰り返し配列されている。第3列は、青色の第3副画素49B及び赤色の第4副画素49Rが行方向に交互に並べられており、かつ第3列の同一列において、第3副画素49B及び第4副画素49Rが列方向に交互に配置されている。このような配列とすることにより、白色の第1副画素49Wの輝度が高くなり、より明るい画像表示パネルにすることができる。
図20は、本実施形態の第3変形例に係る表示装置の画像表示パネル及び画像表示パネル駆動回路の概念図である。画像表示パネル30の画素48A及び画素48Bは、赤色の第1副画素49Rを並べた第1列と、この第1列の次列に配列する緑色の第2副画素49Gを並べた第2列と、第2列の次列に配列される第3列と、が繰り返し配列されている。第3列は、青色の第3副画素49B及び黄色の第4副画素49Yが行方向に交互に並べられており、かつ第3列の同一列において、第3副画素49B及び第4副画素49Yが列方向に交互に配置されている。第4副画素49Yは、例えば黄色のカラーフィルタを画像観察者との間に配置している。このような配列とすることにより、より色表現の幅に広い画像表示パネルにすることができる。
図21は、本実施形態の第4変形例に係る画像表示パネルの画素配列を示す図である。図22は、本実施形態の第4変形例に係る表示装置の画像表示パネル及び画像表示パネル駆動回路の概念図である。画像表示パネル30の画素48A及び画素48Bは、赤色の第1副画素49Rを含む第1列と、この第1列の次列に配列する第2列と、第2列の次列に配列される第3列と、が繰り返し、周期的に配列されている。第3列は、青色の第3副画素49B及び白色の第4副画素49Wが行方向に交互に並べられており、かつ第3列の同一列において、第3副画素49B及び第4副画素49Wが列方向に交互に配置されている。第2列は、緑色の第2副画素49G及び黄色の第5副画素49Yが行方向に交互に並べられており、かつ第2列の同一列において、第2副画素49G及び第5副画素49Yが列方向に交互に配置されている。第5副画素49Yは、例えば黄色のカラーフィルタを画像観察者との間に配置している。このような配列とすることにより、より色表現の幅に広い画像表示パネルにすることができる。
図23は、本実施形態の第5変形例に係る画像表示パネルの画素配列を示す図である。図24は、本実施形態の第5変形例に係るカラム反転駆動方式で駆動した表示領域を説明するための模式図である。図25は、本実施形態の第5変形例に係るカラム反転駆動方式で駆動した表示領域を説明するための模式図である。画像表示パネル30の画素48A及び画素48Bは、赤色の第5副画素49Rを含む第4列と、この第4列の次列に配列する緑色の第2副画素49Gを含む第1列と、この第1列の次列に配列する青色の第2副画素49Bを含む第2列と、第2列の次列に配列される第3列と、が繰り返し、周期的に配列されている。第3列は、黄色の第3副画素49Y及び白色の第4副画素49Wが行方向に交互に並べられており、かつ第3列の同一列において、第3副画素49Y及び第4副画素49Wが列方向に交互に配置されている。第3副画素49Yは、例えば黄色のカラーフィルタを画像観察者との間に配置している。このような配列とすることにより、より色表現の幅に広い画像表示パネルにすることができる。
図26は、タッチ検出装置が前記画像表示パネルの上に一体化される本実施形態に係る表示装置の概念図である。図26に示すように、表示装置10は、画素基板2と、この画素基板2の表面に垂直な方向に対向して配置された対向基板3と、画素基板2と対向基板3との間に挿設された液晶層70Cとを備えている。
本開示の適用例として、上述した表示装置10を電子機器に適用した例を説明する。
図29に示す電子機器は、表示装置10が適用されるテレビジョン装置である。当該テレビジョン装置は、例えば、フロントパネル511及びフィルターガラス512を含む映像表示画面部510を有しており、当該映像表示画面部510に、表示装置10が適用される。すなわち、当該テレビジョン装置の画面は、画像を表示する機能の他に、タッチ動作を検出する機能を有していてもよい。
図30及び図31に示す電子機器は、表示装置10が適用されるディジタルカメラである。当該ディジタルカメラは、例えば、フラッシュ用の発光部521、表示部522、メニュースイッチ523及びシャッターボタン524を有しており、表示部522には、表示装置10が適用されている。したがって、当該ディジタルカメラの表示部522は、画像を表示する機能の他に、タッチ動作を検出する機能を有していてもよい。
図32に示す電子機器は、表示装置10が適用されるビデオカメラの外観を表すものである。当該ビデオカメラは、例えば、本体部531、当該本体部531の前方側面に設けられた被写体撮影用のレンズ532、撮影時のスタート/ストップスイッチ533及び表示部534を有している。そして、表示部534には、表示装置10が適用されている。したがって、このビデオカメラの表示部534は、画像を表示する機能の他に、タッチ動作を検出する機能を有していてもよい。
図33に示す電子機器は、表示装置10が適用されるノート型パーソナルコンピュータである。このノート型パーソナルコンピュータは、例えば、本体541、文字等の入力操作のためのキーボード542及び画像を表示する表示部543を有している。表示部543は、表示装置10が適用されている。このため、当該ノート型パーソナルコンピュータの表示部543は、画像を表示する機能の他に、タッチ動作を検出する機能を有していてもよい。
図34乃至図40に示す電子機器は、表示装置10が適用される携帯電話機である。当該携帯電話機は、例えば、上側筐体551と下側筐体552とを連結部(ヒンジ部)553で連結したものであり、ディスプレイ554、サブディスプレイ555、ピクチャーライト556及びカメラ557を有している。当該ディスプレイ554は、表示装置10が取り付けられている。このため、当該携帯電話機のディスプレイ554は、画像を表示する機能の他に、タッチ動作を検出する機能を有していてもよい。
図41に示す電子機器は、携帯型コンピュータ、多機能な携帯電話、音声通話可能な携帯コンピュータ又は通信可能な携帯コンピュータとして動作し、いわゆるスマートフォン、タブレット端末と呼ばれることもある、情報携帯端末である。当該情報携帯端末は、例えば筐体561の表面に表示部562を有している。当該表示部562は、表示装置10が取り付けられている。当該表示部562は、画像を表示する機能の他に、タッチ動作を検出する機能を有していてもよい。
本開示は、次のような態様を含むことができる。
前記画像表示パネルに画像を表示する画像表示機能を有する表示機能層と、
前記第1列、前記第2列及び前記第3列の各列に接続された信号線と、
画像信号に基づいて、前記信号線に印加される電圧が隣り合う前記副画素間又は隣り合う前記画素間で異なり、印加する当該電圧の極性を所定の周期で反転するカラム反転駆動方式で前記表示機能を駆動する制御装置と、
前記制御装置が前記副画素の各行を順次選択する走査線と、を備え、
前記第3列において、第3副画素及び第4副画素が当該第3列に沿う方向に交互に配置され、かつ前記第3列の同一行において、前記第3副画素及び前記第4副画素が交互に配置され、
前記走査線のそれぞれは、前記第3列において、選択する副画素として、隣り合う前記第3副画素及び隣り合う前記第4副画素のうち、どちらか一方に接続されている、表示装置。
前記画像表示パネルに画像を表示する画像表示機能を有する表示機能層と、
前記第1列、前記第2列及び前記第3列の各列に設けられた信号線と、
画像信号に基づいて、前記信号線に印加される電圧が隣り合う前記副画素間又は隣り合う前記画素間で異なり、印加する当該電圧の極性を所定の周期で反転するカラム反転駆動方式で前記表示機能を駆動する制御装置と、
前記制御装置が前記副画素の各行を順次選択する走査線と、を備え、
前記第3列において、第3副画素及び第4副画素が当該第3列に沿う方向に交互に配置され、かつ前記第3列の同一行において、前記第3副画素及び前記第4副画素が交互に配置され、
前記走査線のそれぞれは、前記第3列において、選択する副画素として、隣り合う前記第3副画素及び隣り合う前記第4副画素のうち、どちらか一方に接続されている、表示装置を有する電子機器。
20 信号処理部
30 画像表示パネル
40 画像表示パネル駆動回路
41 信号出力回路
42 走査回路
48 画素
48A 画素
48B 画素
49 副画素
49R 第1副画素
49G 第2副画素
49B 第3副画素
49W 第4副画素
50 面状光源装置
60 面状光源装置制御回路
Claims (6)
- 複数の副画素を含む画素の配列であって、第1副画素を含む第1列と、前記第1列の次列に配列され、第2副画素を含む第2列と、前記第2列の次列に配列される第3列と、が周期的に配列された前記画素の配列を含む画像表示パネルと、
前記画像表示パネルに画像を表示する画像表示機能を有する表示機能層と、
前記第1列、前記第2列及び前記第3列の各列に接続された信号線と、
画像信号に基づいて、前記信号線に印加される電圧が隣り合う前記副画素間又は隣り合う前記画素間で異なり、印加する当該電圧の極性を所定の周期で反転するカラム反転駆動方式で前記表示機能層を駆動する制御装置と、
前記制御装置が前記副画素の各行を順次選択する走査線と、を備え、
前記第3列において、第3副画素及び第4副画素が当該第3列に沿う方向に交互に配置され、かつ前記第3列の同一行において、前記第3副画素及び前記第4副画素が交互に配置され、
前記同一行にある前記第1列の前記第1副画素及び前記第2列の前記第2副画素が同一の前記走査線に接続され、前記同一行において交互に配置された前記第3副画素及び前記第4副画素が異なる前記走査線に接続され、前記同一行における前記第3副画素が同一の前記走査線に接続され、前記同一行における前記第4副画素が同一の前記走査線に接続される、表示装置。 - 複数の副画素を含む画素の配列であって、第1副画素を含む第1列と、前記第1列の次列に配列される第2列と、前記第2列の次列に配列される第3列と、が周期的に配列された前記画素の配列を含む画像表示パネルと、
前記画像表示パネルに画像を表示する画像表示機能を有する表示機能層と、
前記第1列、前記第2列及び前記第3列の各列に接続された信号線と、
画像信号に基づいて、前記信号線に印加される電圧が隣り合う前記副画素間又は隣り合う前記画素間で異なり、印加する当該電圧の極性を所定の周期で反転するカラム反転駆動方式で前記表示機能層を駆動する制御装置と、
前記制御装置が前記副画素の各行を順次選択する走査線と、を備え、
前記第2列において、第2副画素及び第5副画素が当該第2列に沿う方向に交互に配置され、かつ前記第2列の同一行において、前記第2副画素及び前記第5副画素が交互に配置され、
前記第3列において、第3副画素及び第4副画素が当該第3列に沿う方向に交互に配置され、かつ前記第3列の同一行において、前記第3副画素及び前記第4副画素が交互に配置され、
前記同一行にある前記第2列の前記第2副画素及び前記第3列の前記第4副画素が同一の前記走査線に接続され、前記同一行において交互に配置された前記第2副画素及び前記第5副画素が異なる前記走査線に接続され、前記同一行において交互に配置された前記第3副画素及び前記第4副画素が異なる前記走査線に接続され、前記同一行における前記第2副画素が同一の前記走査線に接続され、前記同一行における前記第3副画素が同一の前記走査線に接続され、前記同一行における前記第4副画素が同一の前記走査線に接続され、前記同一行における前記第5副画素が同一の前記走査線に接続され、
かつ前記同一行において前記第1副画素、前記第2副画素及び前記第4副画素が同一の前記走査線に接続された行の次の行では、前記第1副画素と、前記第2副画素及び前記第4副画素とは、異なる前記走査線に接続される、表示装置。 - 前記制御装置は、行方向に沿って並んだ1つおきの前記第3列の副画素に伝達する画像信号を同じ行の他の副画素よりも1水平画素分ずらして伝送する、請求項1に記載の表示装置。
- 前記画像表示パネルの上に装着又は一体化され、外部から近接する外部近接物体を検出可能なタッチ検出装置をさらに備える、請求項1から3のいずれか1項に記載の表示装置。
- 複数の副画素を含む画素の配列であって、第1副画素を含む第1列と、前記第1列の次列に配列され、第2副画素を含む第2列と、前記第2列の次列に配列される第3列と、が周期的に配列された前記画素の配列を含む画像表示パネルと、
前記画像表示パネルに画像を表示する画像表示機能を有する表示機能層と、
前記第1列、前記第2列及び前記第3列の各列に設けられた信号線と、
画像信号に基づいて、前記信号線に印加される電圧が隣り合う前記副画素間又は隣り合う前記画素間で異なり、印加する当該電圧の極性を所定の周期で反転するカラム反転駆動方式で前記表示機能層を駆動する制御装置と、
前記制御装置が前記副画素の各行を順次選択する走査線と、を備え、
前記第3列において、第3副画素及び第4副画素が当該第3列に沿う方向に交互に配置され、かつ前記第3列の同一行において、前記第3副画素及び前記第4副画素が交互に配置され、
前記同一行にある前記第1列の前記第1副画素及び前記第2列の前記第2副画素が同一の前記走査線に接続され、前記同一行において交互に配置された前記第3副画素及び前記第4副画素が異なる前記走査線に接続され、前記同一行における前記第3副画素が同一の前記走査線に接続され、前記同一行における前記第4副画素が同一の前記走査線に接続される、表示装置を有する電子機器。 - 複数の副画素を含む画素の配列であって、第1副画素を含む第1列と、前記第1列の次列に配列される第2列と、前記第2列の次列に配列される第3列と、が周期的に配列された前記画素の配列を含む画像表示パネルと、
前記画像表示パネルに画像を表示する画像表示機能を有する表示機能層と、
前記第1列、前記第2列及び前記第3列の各列に設けられた信号線と、
画像信号に基づいて、前記信号線に印加される電圧が隣り合う前記副画素間又は隣り合う前記画素間で異なり、印加する当該電圧の極性を所定の周期で反転するカラム反転駆動方式で前記表示機能層を駆動する制御装置と、
前記制御装置が前記副画素の各行を順次選択する走査線と、を備え、
前記第2列において、第2副画素及び第5副画素が当該第2列に沿う方向に交互に配置され、かつ前記第2列の同一行において、前記第2副画素及び前記第5副画素が交互に配置され、
前記第3列において、第3副画素及び第4副画素が当該第3列に沿う方向に交互に配置され、かつ前記第3列の同一行において、前記第3副画素及び前記第4副画素が交互に配置され、
前記同一行にある前記第2列の前記第2副画素及び前記第3列の前記第4副画素が同一の前記走査線に接続され、前記同一行において交互に配置された前記第2副画素及び前記第5副画素が異なる前記走査線に接続され、前記同一行において交互に配置された前記第3副画素及び前記第4副画素が異なる前記走査線に接続され、前記同一行における前記第2副画素が同一の前記走査線に接続され、前記同一行における前記第3副画素が同一の前記走査線に接続され、前記同一行における前記第4副画素が同一の前記走査線に接続され、前記同一行における前記第5副画素が同一の前記走査線に接続され、
かつ前記同一行において前記第1副画素、前記第2副画素及び前記第4副画素が同一の前記走査線に接続された行の次の行では、前記第1副画素と、前記第2副画素及び前記第4副画素とは、異なる前記走査線に接続される、表示装置を有する電子機器。
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