JPWO2016088467A1 - 表示装置および電子機器 - Google Patents

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Abstract

表示装置は、2次元配置されると共に、各々が1または複数の発光素子を含む複数の画素と、複数の画素を時分割で発光駆動する駆動回路とを備え、複数の画素は、1フレーム期間において所定の発光順序で発光する2以上の画素の組を発光ユニットとして複数有し、複数の発光ユニットは、発光順序が互いに異なる2種以上の発光ユニットを含むものである。

Description

本開示は、発光素子を含む画素を時分割で発光駆動する表示装置およびそれを備えた電子機器に関する。
様々な電子機器に用いられる表示装置の分野では、画素の発光素子として、例えば有機EL(electro luminescence)素子などの自発光素子が注目を集めている。このような自発光素子を用いた表示装置では、光源(バックライト)が不要なので、光源を必要とする液晶表示装置などに比べて、軽量化、薄型化および高輝度化を実現することができる。
このような表示装置の駆動方式としては、例えばアクティブマトリクス駆動により、1フレーム期間にわたって全画素を一括して発光させ、画像を表示する方式が一般的である。これに対し、近年では、全画素をいくつかのグループに分け、1フレームの映像データを各グループに分配すると共に、各グループの発光時間をずらして順次発光させる方式(いわゆる時分割駆動方式)を用いた表示装置が提案されている(例えば、特許文献1)。この時分割駆動方式により、一括発光方式に比べて画素回路を削減することができる。
特開2010−27943号公報
しかしながら、時分割発光方式を用いた表示装置では、特定の画像を表示した場合に、局所的に明るい(あるいは暗い)部分が視認されることがある。表示品位の向上が望まれている。
したがって、時分割駆動による画像表示において表示品位を高めることが可能な表示装置および電子機器を提供することが望ましい。
本開示の一実施の形態の表示装置は、2次元配置されると共に、各々が1または複数の発光素子を含む複数の画素と、複数の画素を時分割で発光駆動する駆動回路とを備え、複数の画素は、1フレーム期間において所定の発光順序で発光する2以上の画素の組を発光ユニットとして複数有し、複数の発光ユニットは、発光順序が互いに異なる2種以上の発光ユニットを含むものである。
本開示の一実施の形態の電子機器は、上記本開示の一実施の形態の表示装置を備えたものである。
本開示の一実施の形態の表示装置および電子機器では、1フレーム期間において所定の順序で発光する2以上の画素の組が発光ユニットとして複数設けられ、これら複数の発光ユニットは、発光順序が互いに異なる2種以上の発光ユニットを含む。これにより、特定の画像を時分割駆動で表示した場合にも、サブフレーム間において、明るい部分(表示部分,発光部分)同士または暗い部分(非表示部分,消灯部分)同士が、広範囲において近接して表示されにくくなる。
本開示の一実施の形態の表示装置および電子機器によれば、1フレーム期間において所定の順序で発光する2以上の画素の組を発光ユニットとして複数設け、これら複数の発光ユニットが、発光順序の異なる2種以上の発光ユニットを含む。ここで、特定の画像を時分割駆動で表示した場合、仮に、サブフレーム間において明るい部分同士または暗い部分同士が広範囲にわたって近接して表示されると、ユーザの視線が特定の方向に沿って動いたときなどに、それらの部分同士が重なり、局所的に明るい部分または暗い部分となって視認される。これに対し、複数の発光ユニットが、発光順序の異なる2種以上の発光ユニットを含むことで、特定の画像を時分割駆動で表示する場合にも、サブフレーム間において明るい部分同士または暗い部分同士が、広範囲において近接して表示されにくくなる。この結果、局所的に明るい部分または暗い部分として視認されることを抑制できる。よって、時分割駆動による画像表示において表示品位を高めることが可能となる。
尚、上記内容は本開示の一例である。本開示の効果は、上述したものに限らず、他の異なる効果であってもよいし、更に他の効果を含んでいてもよい。
本開示の第1の実施の形態に係る表示装置の概略構成図である。 図1に示した表示装置の画素配列と時分割駆動における発光順序を説明するための模式図である。 図2Aに示した単位配列の詳細を説明するための模式図である。 図1に示した画素の回路構成の一例を表す模式図である。 図2Aに示した画素配列を用いた時分割発光動作を説明するための模式図である。 一括発光動作を説明するための模式図である。 図4に示した時分割発光によりベタ画像(全面発光画像)を表示する場合の各サブフレームの画像を説明するための模式図である。 比較例1に係る表示装置の画素配列と時分割駆動における発光順序を説明するための模式図である。 図7Aに示した発光ユニット(単位配列)の詳細を説明するための模式図である。 図7Aに示した画素の回路構成の一例を表す模式図である。 図7Aに示した画素配列を用いた時分割発光動作を説明するための模式図である。 図9に示した時分割発光によりベタ画像(全面発光画像)を表示する場合の各サブフレームの画像を説明するための模式図である。 図9に示した時分割発光により、特定の画像(Ck1)を表示する場合の各サブフレームの画像を説明するための模式図である。 図4に示した時分割発光により、特定の画像(Ck1)を表示する場合の各サブフレームの画像を説明するための模式図である。 図4に示した時分割発光により、特定の画像(Ck2)を表示する場合の各サブフレームの画像を説明するための模式図である。 本開示の第2の実施の形態に係る表示装置の画素配列と時分割駆動における発光順序を説明するための模式図である。 図14Aに示した単位配列の詳細を説明するための模式図である。 図14Aに示した画素配列を用いた時分割発光動作を説明するための模式図である。 図15に示した時分割発光によりベタ画像(全面発光画像)を表示する場合の各サブフレームの画像を説明するための模式図である。 比較例2に係る表示装置の画素配列と時分割駆動における発光順序を説明するための模式図である。 図17Aに示した発光ユニット(単位配列)の詳細を説明するための模式図である。 図17Aに示した画素配列を用いた時分割発光動作を説明するための模式図である。 図18に示した時分割発光によりベタ画像(全面発光画像)を表示する場合の各サブフレームの画像を説明するための模式図である。 図18に示した時分割発光により、特定の画像(Ck3)を表示する場合の各サブフレームの画像を説明するための模式図である。 図15に示した時分割発光により、特定の画像(Ck3)を表示する場合の各サブフレームの画像を説明するための模式図である。 図15に示した時分割発光により、特定の画像(Ck4)を表示する場合の各サブフレームの画像を説明するための模式図である。 本開示の第3の実施の形態に係る表示装置の画素配列と時分割駆動における発光順序を説明するための模式図である。 図23Aに示した単位配列の詳細を説明するための模式図である。 図23Aに示した画素配列を用いた時分割発光動作を説明するための模式図である。 図24に示した時分割発光によりベタ画像(全面発光画像)を表示する場合の各サブフレームの画像を説明するための模式図である。 図24に示した時分割発光により、特定の画像(Ck3)を表示する場合の各サブフレームの画像を説明するための模式図である。 適用例の外観を表す斜視図である。
以下、本開示の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
1.第1の実施の形態(時分割発光の発光ユニットを2画素構成とし、2種類の発光ユニットの組み合わせにより4×4の画素を単位配列とした表示装置の例)
2.第2の実施の形態(時分割発光の発光ユニットを4画素構成とし、4種類の発光ユニットの組み合わせにより4×4の画素を単位配列とした表示装置の例)
3.第3の実施の形態(時分割発光の発光ユニットを4画素構成とし、2種類の発光ユニットの組み合わせにより2×4の画素を単位配列とした表示装置の例)
4.適用例(電子機器の例)
<実施の形態>
[構成]
図1は、本開示の一実施の形態に係る表示装置1の概略構成を表したものである。この表示装置1は、表示パネル10と、外部から入力された映像信号20Aおよび同期信号20Bに基づいて表示パネル10を駆動する駆動回路20とを備えている。駆動回路20は、例えば、タイミング生成回路21、映像信号処理回路22、信号線駆動回路23、走査線駆動回路24および電源回路25を有している。
(表示パネル10)
表示パネル10は、表示領域10A内に複数の画素Pが2次元配置されたものである。この表示パネル10は、駆動回路20によって各画素Pがアクティブマトリクス駆動されることにより、外部から入力された映像信号20Aに基づく画像を表示するものである。本実施の形態では、これらの複数の画素Pが1フレーム期間を分割したサブフレーム期間に発光駆動(時分割発光駆動)される。画素Pは、2以上の画素Pの組(後述の発光ユニットU)毎に、1フレーム期間において所定の発光順序で駆動される。
図2Aは、本実施の形態の画素配列と時分割発光における発光順序を模式的に示したものである。図2Bは、単位配列の詳細を示したものである。これらの図において、画素内に示した数字は、1フレーム期間内の発光順序を表している。「1」は、1フレーム期間内の1番目(1つ目のサブフレームで)、「2」は、1フレーム期間内の2番目(2つ目のサブフレームで)、それぞれ発光駆動されることを表している。
本実施の形態では、発光ユニットUが2画素構成であり、即ち1フレーム期間が2分割され、発光ユニットU内の2つの画素が所定の順序で発光するように駆動される。例えば、列方向(上下方向)において隣接する2つの画素(画素P1,P2)を、発光ユニットUとして、この発光ユニットUが複数配置されている。これらの発光ユニットUは、1フレーム期間における画素P1,P2の発光順序が互いに異なる複数種類の発光ユニットを含んでいる。ここでは、図2Bに示したように、各発光ユニットUは、画素P1,P2の順に発光駆動される発光ユニット(発光ユニットU11)と、画素P2,P1の順に発光駆動される発光ユニット(発光ユニットU12)とのうちのいずれかからなる。尚、発光ユニットUを構成する画素P1,P2は、行方向(左右方向)において隣接する2画素としてもよい。
本実施の形態の表示領域10Aでは、単位配列G1が繰り返し複数配置されている。単位配列G1は、発光ユニットU11,U12をそれぞれ、1または複数組み合わせて構成されている。一例としては、図2Bに示したように、単位配列G1は、発光ユニットU11,U12をそれぞれ4つずつ組み合わせて、4×4の画素からなる単位配列G1が構成されている。但し、単位配列G1は、この構成に限定されるものではなく、発光ユニットUの種類(発光順序のパターン)およびそれらの組み合わせに応じて様々な構成をとりうる。また、発光ユニットUの画素数、単位配列G1の画素数も例示したものに限定されず、表示パネル10のサイズや精細度などに応じて適切なものが選択されればよい。
図3は、時分割で発光駆動される画素Pの回路構成の一例を表したものである。尚、図3では、図2Bに示した単位配列G1に対応する4×4の画素を示している。
各画素Pは、例えば、光源A1(10r,10g,10b)と画素回路PXLCとを有している。画素回路PXLCは、発光ユニットU毎に設けられ、発光ユニットUを構成する複数の画素(画素P1,P2)の間で共有されている。
光源A1は、1または複数の発光素子を含むものである。発光素子は、例えば有機EL(electro luminescence)素子である。ここでは、光源A1は、例えば赤色光(R),緑色光(G),青色光(B)をそれぞれ発する有機EL素子10r,10g,10bを含む。但し、光源A1に含まれる発光素子としては、有機EL素子の他にも、例えば無機EL素子あるいは発光ダイオード(LED)などが用いられてもよい。
画素回路PXLCは、光源A1の発光および消光を制御する(発光素子に流れる駆動電流を制御する)ものであり、例えば各種トランジスタおよび保持容量など(図示せず)を含むと共に、画素P1,P2のそれぞれの光源A1のカソード端子との接続および非接続を切り替えるスイッチSWを含んで構成されている。光源A1のカソード端子Esと、スイッチSWの接点a,bとの接続の組み合わせを部分的に変えることにより、発光ユニットUを構成する画素間で発光順序を異なるように構成することができる(発光ユニットU11,U12を形成することができる)。
この画素回路PXLCは、発光ユニットUを構成する複数の画素(ここでは、画素P1,P2)に対して1つ設けられている(画素P1,P2が画素回路PXLCを共有する)。スイッチSWは、図示しないセレクタ回路から入力されるセレクタ信号(Vsel)によって制御される。この画素回路PXLCには、図1に示した走査線WSL、信号線DTLおよび電源線DSLを通じて、走査信号(Von/Voff)および映像信号(Vsig)などの各種制御信号が供給される。また、画素回路PXLCには、電源電圧(VDD1,VDD2)および基準電位(Vref1,Vref2)が供給される。
表示パネル10には、図1に示したように、画素Pの行方向に沿って延在する複数の走査線WSLと、列方向に沿って延在する複数の信号線DTLと、行方向に沿って延在する複数の電源線DSLとが設けられている。これらの走査線WSL、信号線DTLおよび電源線DSLは、上記のように各画素P(発光ユニットU)に電気的に接続されている。走査線WSLは、発光ユニットUを行ごとに選択する選択パルス(Von/Voff)を画素回路PXLCに供給するものである。信号線DTLは、映像信号に応じた信号電位Vsigおよび基準電位Vref1,Vref2を、各画素Pへ供給するためのものである。電源線DSLは、電源電圧VDD1,VDD2を各画素Pに供給するためのものである。
(駆動回路20)
次に、駆動回路20について説明する。駆動回路20は、上述したように、例えば、タイミング生成回路21、映像信号処理回路22、信号線駆動回路23、走査線駆動回路24および電源回路25を有している。タイミング生成回路21は、駆動回路20内の各回路が連動して動作するように制御する。タイミング生成回路21は、例えば、外部から入力された同期信号20Bに応じて(同期して)、上述した各回路に対して制御信号21Aを出力する。駆動回路20は、発光ユニットU毎に画素Pを時分割で発光駆動するように構成されている。
映像信号処理回路22は、例えば、外部から入力されたデジタルの映像信号20Aに対して所定の補正を行い、それにより得られた映像信号22Aを信号線駆動回路23に出力するものである。所定の補正としては、例えば、ガンマ補正や、オーバードライブ補正などが挙げられる。
信号線駆動回路23は、例えば、制御信号21Aの入力に応じて(同期して)、映像信号処理回路22から入力された映像信号22Aに対応するアナログの信号電位Vsigを、各信号線DTLに印加するものである。具体的には、信号線駆動回路23は、走査線駆動回路24により選択された画素P(あるいは発光ユニットU)へ、信号線DTLを介して信号電位Vsigを供給する。信号電位Vsigは、映像信号20Aに対応する電圧値となっている。但し、本実施の形態では、後述するように2以上の画素Pの組を発光ユニットUとして発光駆動を行うことから、いわゆる市松模様状に(ドットが間引かれた状態で)発光する。このため、画素Pに供給される信号電位Vsigは、発光ユニットUの配列に対応したものに変更しておく必要がある。
走査線駆動回路24は、各走査線WSLに選択パルスを発光ユニットU毎に順次、出力する。走査線駆動回路24は、例えば、制御信号21Aの入力に応じて、複数の走査線WSLを所定のシーケンスで選択することにより、信号電位Vsigの書き込みを所望の順番で実行させる。
[作用/効果]
次に、本実施の形態の表示装置1の発光動作(時分割発光動作)について説明する。図4は、単位配列G1を有する表示装置1の時分割発光動作を説明するための模式図であり、画素Pの発光状態および消灯状態を時系列で表している。図4において、「B1」は、1フレーム期間における1番目(前半)のサブフレーム期間、「B2」は2番目(後半)のサブフレーム期間を示す。
本実施の形態では、サブフレーム期間B1では、発光ユニットU11において画素P1(上側の画素)を発光駆動し、画素P2(下側の画素)を非発光状態(消灯状態)とする。一方、発光ユニットU12では、画素P2(下側の画素)を発光駆動し、画素P1(上側の画素)を非発光状態とする。続いて、サブフレーム期間B2では、発光ユニットU11において画素P2(下側の画素)を発光駆動し、画素P1(上側の画素)を非発光状態とする。一方、発光ユニットU12では、画素P1(上側の画素)を発光駆動し、画素P2(下側の画素)を非発光状態とする。
このような時分割発光駆動により、図5に示したような一括発光駆動を行う場合に比べ、画素回路PXLCの削減、低消費電力化を実現することができる。図5は、1フレーム期間に1つの画像を表示することを示しており、画素P毎に線順次で発光駆動が行われる。
図6は、ベタ画像C1(全画面(全画素)発光画像)を、発光ユニットU11,U12を含む単位配列G1を用いた時分割駆動により表示する場合の、サブフレーム期間B1,B2の各表示画像を模式的に表したものである。このように、1フレーム期間にベタ画像C1を表示する場合、サブフレーム期間B1では、「1」が示された画素Pのみを選択的に発光させて構成された第1画像C11が表示される。サブフレーム期間B2では、「2」が示された画素Pのみを選択的に発光させて構成された第2画像C12が表示されることとなる。これらの2枚の第1画像C11および第2画像C12が、時間的に連続して表示されることで、ユーザには1枚の絵(ベタ画像C1)として視認される。
(比較例1)
ここで、本実施の形態の比較例(比較例1)について説明する。図7Aは、比較例1に係る表示装置の画素配列と時分割発光における発光順序を表したものである。図7Bは、比較例1の発光ユニット(発光ユニットU100)を抜き出して示したものである。このように、比較例1では、本実施の形態と同様、2つの画素P1,P2により発光ユニットU100が構成されると共に、サブフレーム期間B1,B2にわたって時分割発光が行われる。但し、比較例1では、本実施の形態と異なり、画素P1,P2の発光順序が、全ての発光ユニットU100において同じとなっている。図8に、このような比較例1の画素の回路構成の一例を示す。発光ユニットU100内の等価回路構成については、本実施の形態(図3)と略同じであるが、比較例では、光源A1のカソード端子Esと、スイッチSWの接点a,bとの接続の組み合わせが、全ての発光ユニットU100において同じである。
図9は、比較例1の発光ユニットU100を有する表示装置の時分割発光動作を説明するための模式図であり、画素Pの発光状態および消灯状態を時系列で表している。このように、比較例1では、サブフレーム期間B1では、発光ユニットU100において画素P1(上側の画素)を発光駆動し、画素P2(下側の画素)を非発光状態(消灯状態)とする。続いて、サブフレーム期間B2では、発光ユニットU100において画素P2(下側の画素)を発光駆動し、画素P1(上側の画素)を非発光状態とする。
具体的には、まずサブフレーム期間B1において、図8に示した画素回路PXLCに、行毎に(線順次で)、走査線WSLを通じてオン電位Vonが印加されることで、信号線DTLを通じて、信号電位Vsigが供給される。この後、画素回路PXLCのスイッチSWが、セレクタ信号Vselに応じて、上側の画素P1を選択する。そして、画素P1の光源A1の発光素子に駆動電流を流し、発光素子を駆動する。続いて、サブフレーム期間B2において、画素回路PXLCに、行毎に(線順次で)、走査線WSLを通じてオン電位Vonが印加されることで、信号線DTLを通じて、信号電位Vsigが供給される。この後、画素回路PXLCのスイッチSWが、セレクタ信号Vselに応じて、下側の画素P2を選択する。そして、画素P2の光源A1の発光素子に駆動電流を流し、発光素子を駆動する。
図10は、この比較例1の発光ユニットU100を用いた時分割駆動により、ベタ画像C1を表示する場合の、サブフレーム期間B1,B2の各表示画像を模式的に表したものである。このように、比較例1において、1フレーム期間にベタ画像C1を表示する場合、サブフレーム期間B1では、「1」が示された画素P(即ち全ての画素P1)のみを選択的に発光させて構成された第1画像C101が表示される。サブフレーム期間B2では、「2」が示された画素P(即ち全ての画素P2)のみを選択的に発光させて構成された第2画像C102が表示されることとなる。これらの2枚の第1画像C101および第2画像C102が、時間的に連続して表示されることで、ユーザには1枚の絵(ベタ画像C1)として視認される。
図11は、比較例1の発光ユニットU100を用いた時分割駆動により、特定の画像Ck1を表示する場合の、サブフレーム期間B1,B2の各表示画像を模式的に表したものである。このように、1フレーム期間に、特定の表示パターン(キラーパターン)をもつ画像Ck1を表示する場合、サブフレーム期間B1では、上半分程度が明るく、下半分程度が暗い第1画像C103が表示される。サブフレーム期間B2では、上半分程度が暗く、下半分程度が明るい第2画像C104が表示されることとなる。これらの2枚の第1画像C103および第2画像C104が、時間的に連続して表示されることで、ユーザには1枚の絵(画像Ck1)として視認される。
ところが、第1画像C103および第2画像C104では、上記のように広範囲にわたって明るい部分(表示部分,発光部分)および暗い部分(非表示部分,消灯部分)が生じ、これらの部分がサブフレーム間で近接する。換言すると、第1画像C103と第2画像C104とを重ね合わせたときに、各画像の明るい部分同士または暗い部分同士が部分的に近づく、接する、あるいは重畳する。このような第1画像C103と第2画像C104とを時間的に連続して表示すると、ユーザが目(視線)を例えば上から下へ向かって動かした時などに、それらの明るい部分同士が網膜上で重なり、実際よりも(画像Ck1よりも)2倍程度輝度の明るい表示(例えば、行方向に沿って帯状に明るくなる部分または暗くなる部分)として視認されてしまう。逆に、ユーザが目(視線)を例えば下から上へ向かって動かした時は、暗い部分同士が網膜上で重なり、黒い帯が視認されてしまう。
これに対し、本実施の形態では、上述のように、2つの画素P1,P2の組が発光ユニットUを構成し、複数の発光ユニットUが、画素P1,P2の発光順序の異なる2種類の発光ユニットU11,U12を含んでいる。また、これらの発光ユニットU11,U12を組み合わせた単位配列G1の繰り返しによって表示領域10Aが構成されている。
図12は、本実施の形態の単位配列G1を用いた時分割駆動により、特定の画像(画像Ck1)を表示する場合の、サブフレーム期間B1,B2の各表示画像を模式的に表したものである。このように、本実施の形態では、キラーパターンとなり得る画像Ck1を表示する場合、サブフレーム期間B1では、第1画像C13が、サブフレーム期間B2では、第2画像C14が、それぞれ表示されることとなる。これらの第1画像C13および第2画像C14間では、広範囲にわたって明るい部分同士あるいは暗い部分同士が近接しない。換言すると、第1画像C13と第2画像C14とはいずれも、発光画素と消灯画素とが適度に離散して配置されており、広範囲にわたって発光画素の偏りあるいは消灯画素の偏りは生じない。したがって、上記比較例1の時分割駆動では局所的に明るい部分または暗い部分が視認されるような画像Ck1を表示する場合にも、本実施の形態の単位配列G1を用いた時分割駆動では、そのような部分が視認されにくい。
但し、上記のような特定の表示パターン(キラーパターン)は数多く存在する。本実施の形態の単位配列G1を用いた時分割駆動においても、別の表示パターンを持つ特定の画像を表示する場合には、局所的に明るいまたは暗い部分が視認されてしまうこともある。例えば図13に示したような特定の画像Ck2を表示する場合には、サブフレーム期間B1において明るい部分および暗い部分を含む第1画像C15が、サブフレーム期間B2において明るい部分および暗い部分を含む第2画像C16が、それぞれ表示されることとなる。このため、これらの第1画像C15および第2画像C16を時間的に連続して表示すると、局所的に明るい部分または暗い部分が視認される。このように、本実施の形態の単位配列G1を用いた時分割駆動においても、キラーパターンは存在する。しかしながら、上記の画像Ck1の表示頻度に比べ、画像Ck2の表示頻度は極めて少ないものであるため、実用上問題になることは少ない。したがって、単位配列G1を用いることで、比較例1に比べ、ユーザの視認性に影響を与えるようなキラーパターンとなる画像を減らし、視認性に影響を与える確率を低くすることができる。
以上のように本実施の形態では、1フレーム期間において所定の順序で発光する2以上の画素Pの組(画素P1,P2)が発光ユニットUとして複数設けられ、これら複数の発光ユニットUが、発光順序が互いに異なる2種以上の発光ユニット(発光ユニットU11,U12)を含む。また、本実施の形態では、これらの発光ユニットU11,U12を複数組み合わせて単位配列G1が構成される。これにより、特定の画像(例えば、画像Ck1)を時分割駆動で表示した場合に、サブフレーム間において、明るい部分同士または暗い部分同士が、広範囲において近接して表示されにくい。仮に、サブフレーム間において明るい部分同士または暗い部分同士が広範囲にわたって近接すると、ユーザの視線が特定の方向に沿って動いたときなどに、それらの部分同士が重なり、局所的に明るい部分または暗い部分となって視認される。本実施の形態では、上記のように、サブフレーム間において明るい部分同士または暗い部分同士が、広範囲において近接して表示されにくいことから、局所的に明るい部分または暗い部分が視認されることを抑制できる。よって、時分割駆動による画像表示において表示品位を高めることが可能となる。
次に、上記第1の実施の形態の他の実施の形態について説明する。以下では、上記第1の実施の形態と同様の構成要素については同一の符号を付し、適宜説明を省略する。以下の実施の形態では、発光ユニットUおよび単位配列の構成が上記第1の実施の形態と異なるものであり、駆動回路20を含むその他の構成については、上記第1の実施の形態と同様である。
<第2の実施の形態>
図14Aは、本開示の第2の実施の形態の表示装置における画素配列と時分割発光における発光順序を模式的に示したものである。図14Bは、図14Aに示した単位配列の詳細を示したものである。これらの図において、画素内に示した数字は、1フレーム期間内の発光順序を表している。「1」は、1フレーム期間内の1番目(1つ目のサブフレームで)、「2」は、1フレーム期間内の2番目(2つ目のサブフレームで)、「3」は、1フレーム期間内の3番目(3つ目のサブフレームで)、「4」は、1フレーム期間内の4番目(4つ目のサブフレームで)、それぞれ発光駆動されることを表している。
本実施の形態では、発光ユニットUが4画素構成であり、即ち1フレーム期間が4分割され、発光ユニットU内の4つの画素が所定の順序で発光するように駆動される。例えば、2行2列で(2×2の領域に)配置された4つの画素(画素P1,P2,P3,P4)を、発光ユニットUとして、この発光ユニットUが複数配置されている。2行2列の画素Pのうち、左上に配置された画素Pを画素P1、右上に配置された画素Pを画素P2、右下に配置された画素Pを画素P3、左下に配置された画素Pを画素P4とする。
これらの発光ユニットUは、1フレーム期間における画素P1〜P4の発光順序が互いに異なる複数種類の発光ユニットを含んでいる。ここでは、図14Bに示したように、各発光ユニットUは、例えば、画素P1,P2,P3,P4の順に発光駆動される発光ユニット(発光ユニットU21)と、画素P3,P4,P1,P2の順に発光駆動される発光ユニット(発光ユニットU22)と、画素P2,P3,P4,P1の順に発光駆動される発光ユニット(発光ユニットU23)と、画素P4,P1,P2,P3の順に発光駆動される発光ユニット(発光ユニットU24)と、のうちのいずれかからなる。
本実施の形態の表示領域では、単位配列G2が繰り返し複数配置されている。単位配列G2は、発光ユニットU21〜U24をそれぞれ、1または複数組み合わせて構成されている。一例としては、図14Bに示したように、単位配列G2は、発光ユニットU21〜U24をそれぞれ1つずつ組み合わせた、4×4の画素から構成されている。但し、単位配列G2は、この構成に限定されるものではなく、発光ユニットUの種類(発光順序のパターン)およびそれらの組み合わせに応じて様々な構成をとりうる。また、発光ユニットUの画素数、単位配列G1の画素数も例示したものに限定されず、表示パネル10のサイズや精細度などに応じて適切なものが選択されればよい。
次に、本実施の形態の単位配列G2を用いた時分割発光動作について説明する。図15は、単位配列G2を用いた時分割発光動作を説明するための模式図であり、画素Pの発光状態および消灯状態を時系列で表している。図15において、「B1」は、1フレーム期間における1番目のサブフレーム期間、「B2」は2番目のサブフレーム期間、「B3」は3番目のサブフレーム期間、「B4」は4番目のサブフレーム期間をそれぞれ示す。
本実施の形態では、サブフレーム期間B1では、発光ユニットU21において画素P1(左上の画素)を発光駆動し、画素P2〜P4(右上,右下,左下の画素)を非発光状態(消灯状態)とする。発光ユニットU22では、画素P3(右下の画素)を発光駆動し、画素P1,P2,P4(左上,右上,左下の画素)を非発光状態とする。発光ユニットU23では、画素P2(右上の画素)を発光駆動し、画素P3,P4,P1(右下,左下,左上の画素)を非発光状態(消灯状態)とする。発光ユニットU24では、画素P4(左下の画素)を発光駆動し、画素P1〜P3(左上,右上,右下の画素)を非発光状態(消灯状態)とする。同様にして、サブフレーム期間B2,B3,B4において、発光ユニットU21〜U24のそれぞれにおいて、所定の順序で画素P1〜P4が発光駆動される。
図16は、ベタ画像C1を、単位配列G2を用いた時分割駆動により表示する場合の、サブフレーム期間B1〜B4の各表示画像を模式的に表したものである。このように、1フレーム期間にベタ画像C1を表示する場合、サブフレーム期間B1では、「1」が示された画素Pのみを選択的に発光させて構成された第1画像C17が表示される。サブフレーム期間B2では、「2」が示された画素Pのみを選択的に発光させて構成された第2画像C18が表示される。同様に、サブフレーム期間B3では、「3」が示された画素Pのみを選択的に発光させて構成された第3画像C19が表示され、サブフレーム期間B4では、「4」が示された画素Pのみを選択的に発光させて構成された第4画像C20が表示される。これらの4枚の第1画像C17,第2画像C18,第3画像C19および第4画像C20が、時間的に連続して表示されることで、ユーザには1枚の絵(ベタ画像C1)として視認される。
(比較例2)
ここで、本実施の形態の比較例(比較例2)について説明する。図17Aは、比較例2に係る表示装置の画素配列と時分割発光における発光順序を表したものである。図17Bは、比較例2の発光ユニット(発光ユニットU101)を抜き出して示したものである。このように、比較例2では、本実施の形態と同様、4つの画素P1〜P4により発光ユニットU101が構成されると共に、サブフレーム期間B1〜B4にわたって時分割発光が行われる。但し、比較例2では、本実施の形態と異なり、画素P1〜P4の発光順序が、全ての発光ユニットU101において同じとなっている。
図18は、比較例2の発光ユニットU101を有する表示装置の時分割発光動作を説明するための模式図であり、画素Pの発光状態および消灯状態を時系列で表している。このように、比較例2では、サブフレーム期間B1では、発光ユニットU101において画素P1(左上の画素)を発光駆動し、画素P2〜P4(右上,右下,左下の画素)を非発光状態(消灯状態)とする。同様に、サブフレーム期間B2では画素P2(右上の画素)のみを、サブフレーム期間B3では画素P3(右下の画素)のみを、サブフレーム期間B4では画素P4(左下の画素)のみを、それぞれ選択的に発光駆動する。
図19は、この比較例2の発光ユニットU101を用いた時分割駆動により、ベタ画像C1を表示する場合の、サブフレーム期間B1〜B4の各表示画像を模式的に表したものである。このように、比較例2において、1フレーム期間にベタ画像C1を表示する場合、サブフレーム期間B1では、「1」が示された画素P(即ち全ての画素P1)のみを選択的に発光させて構成された第1画像C105が表示される。サブフレーム期間B2では、「2」が示された画素P(即ち全ての画素P2)のみを選択的に発光させて構成された第2画像C106が表示される。サブフレーム期間B3では、「3」が示された画素P(即ち全ての画素P3)のみを選択的に発光させて構成された第3画像C107が表示される。サブフレーム期間B4では、「4」が示された画素P(即ち全ての画素P4)のみを選択的に発光させて構成された第4画像C108が表示される。これらの4枚の第1画像C105〜第4画像C108が、時間的に連続して表示されることで、ユーザには1枚の絵(ベタ画像C1)として視認される。
図20は、比較例2の発光ユニットU101を用いた時分割駆動により、特定の画像(画像Ck3)を表示する場合の、サブフレーム期間B1〜B4の各表示画像を模式的に表したものである。このように、1フレーム期間に、特定の表示パターン(キラーパターン)をもつ画像Ck3を表示する場合、サブフレーム期間B1では、左半分程度が明るく、右半分程度が暗い第1画像C109が表示される。サブフレーム期間B2では、左半分程度が暗く、右半分程度が明るい第2画像C110が表示される。サブフレーム期間B3,B4では、全面において暗い第3画像C111,第4画像C112が表示される。これらの4枚の第1画像C109〜第4画像C112が、時間的に連続して表示されることで、ユーザには1枚の絵(画像Ck3)として視認される。
ところが、第1画像C109〜第4画像C112では、上記のように広範囲にわたって明るい部分または暗い部分が生じ、これらの部分がサブフレーム間で近接する。このような第1画像C109〜第4画像C112を時間的に連続して表示されると、ユーザが目(視線)を例えば左から右へ向かって動かした時などに、上述したような理由から、局所的に明るい部分(輝度が2倍程度となる部分)または暗い部分が視認されてしまう。
これに対し、本実施の形態では、上述のように、4つの画素P1〜P4の組が発光ユニットUを構成し、複数の発光ユニットUが、画素P1〜P4の発光順序の異なる4種類の発光ユニットU21〜U24を含んでいる。また、これらの発光ユニットU21〜U24を組み合わせた単位配列G2の繰り返しによって表示領域が構成されている。
図21は、本実施の形態の単位配列G2を用いた時分割駆動により、特定の画像(画像Ck3)を表示する場合の、サブフレーム期間B1〜B4の各表示画像を模式的に表したものである。このように、本実施の形態では、キラーパターンとなり得る画像Ck3を表示した場合、サブフレーム期間B1では、第1画像C21が、サブフレーム期間B2では、第2画像C22が、サブフレーム期間B3では、第3画像C23が、サブフレーム期間B4では、第4画像C24が、それぞれ表示されることとなる。これらの第1画像C21,第2画像C22,第3画像C23および第4画像C24間では、広範囲にわたって明るい部分同士あるいは暗い部分同士が近接しない。換言すると、第1画像C21,第2画像C22,第3画像C23および第4画像C24はいずれも、発光画素と消灯画素とが適度に離散して配置されており、広範囲にわたって発光画素の偏りあるいは消灯画素の偏りは生じない。したがって、上記比較例2の時分割駆動においてキラーパターンとなる得る画像Ck3を表示する場合にも、本実施の形態の単位配列G2を用いた時分割駆動では、そのような部分が視認されにくい。
但し、上述のように、特定の表示パターン(キラーパターン)は数多く存在する。本実施の形態の単位配列G2を用いた時分割駆動においても、別の表示パターンを持つ特定の画像を表示する場合には、局所的に明るいまたは暗い部分が視認されてしまうこともある。例えば図22に示したような特定の画像Ck4を表示する場合には、サブフレーム期間B1において明るい部分および暗い部分を含む第1画像C25が、サブフレーム期間B2において全面が暗くなる第2画像C26が、それぞれ表示される。また、サブフレーム期間B3では、明るい部分および暗い部分を含む第3画像C27が、サブフレーム期間B4では、全面が暗くなる第4画像C28が、それぞれ表示される。このため、これらの第1画像C25、第2画像C26、第3画像C27および第4画像C28が、時間的に連続して表示されると、局所的に明るい部分または暗い部分が視認される可能性がある。このように、本実施の形態の単位配列G2を用いた時分割駆動においても、キラーパターンは存在する。しかしながら、上記の画像Ck3の表示頻度に比べ、画像Ck4の表示頻度は極めて少ないものである。したがって、単位配列G2を用いることで、比較例2に比べ、ユーザの視認性に影響を与えるようなキラーパターンとなる画像を減らし、視認性に影響を与える確率を低くすることができる。
以上のように本実施の形態では、1フレーム期間において所定の順序で発光する2以上の画素Pの組(画素P1〜P4)が発光ユニットUとして複数設けられ、これら複数の発光ユニットUが、発光順序が互いに異なる2種以上の発光ユニット(発光ユニットU21〜U24)を含む。また、本実施の形態では、これらの発光ユニットU21〜U24を組み合わせて単位配列G2が構成される。これにより、特定の画像(例えば、画像Ck3)を時分割駆動で表示した場合に、サブフレーム間において、明るい部分同士または暗い部分同士が、広範囲において近接して表示されにくい。よって、上記第1の実施の形態と同等の効果を得ることができる。
<第3の実施の形態>
図23Aは、本開示の第3の実施の形態の表示装置における画素配列と時分割発光における発光順序を模式的に示したものである。図23Bは、図23Aに示した単位配列の詳細を示したものである。これらの図において、画素内に示した数字は、1フレーム期間内の発光順序を表している。「1」は、1フレーム期間内の1番目(1つ目のサブフレームで)、「2」は、1フレーム期間内の2番目(2つ目のサブフレームで)、「3」は、1フレーム期間内の3番目(3つ目のサブフレームで)、「4」は、1フレーム期間内の4番目(4つ目のサブフレームで)、それぞれ発光駆動されることを表している。
本実施の形態においても、上記第2の実施の形態と同様、発光ユニットUが4画素構成であり、即ち1フレーム期間が4分割され、発光ユニットU内の4つの画素が所定の順序で発光するように駆動される。例えば、2行2列で(2×2の領域に)配置された4つの画素(画素P1〜P4)を、発光ユニットUとして、この発光ユニットUが複数配置されている。また、これらの発光ユニットUは、1フレーム期間における画素P1〜P4の発光順序が互いに異なる複数種類の発光ユニットを含んでいる。
但し、本実施の形態では、上記第2の実施の形態と異なり、単位配列G3が2種類の発光ユニット(発光ユニットU31,U32)により構成されている。具体的には、図23Bに示したように、各発光ユニットUは、画素P1,P2,P3,P4の順に発光駆動される発光ユニット(発光ユニットU31)と、画素P3,P4,P1,P2の順に発光駆動される発光ユニット(発光ユニットU32)と、のうちのいずれかからなる。
本実施の形態の単位配列G3は、発光ユニットU31と発光ユニットU32とを行方向に並べたものである。発光ユニットU31と発光ユニットU32とをそれぞれ1つずつ組み合わせて、2×4の画素からなる単位配列G3が構成されている。
次に、本実施の形態の単位配列G3を用いた時分割発光動作について説明する。図24は、単位配列G3を用いた時分割発光動作を説明するための模式図であり、画素Pの発光状態および消灯状態を時系列で表している。図23において、「B1」は、1フレーム期間における1番目のサブフレーム期間、「B2」は2番目のサブフレーム期間、「B3」は3番目のサブフレーム期間、「B4」は4番目のサブフレーム期間をそれぞれ示す。
本実施の形態では、サブフレーム期間B1では、発光ユニットU31において画素P1(左上の画素)を発光駆動し、画素P2〜P4(右上,右下,左下の画素)を非発光状態(消灯状態)とする。発光ユニットU32では、画素P3(右下の画素)を発光駆動し、画素P1,P2,P4(左上,右上,左下の画素)を非発光状態とする。同様にして、サブフレーム期間B2,B3,B4において、発光ユニットU31,U32のそれぞれにおいて、所定の順序で画素P1〜P4が発光駆動される。
図25は、ベタ画像C1を、発光ユニットU31,U32を含む単位配列G3を用いた時分割駆動により表示する場合の、サブフレーム期間B1〜B4の各表示画像を模式的に表したものである。このように、1フレーム期間にベタ画像C1を表示する場合、サブフレーム期間B1では、「1」が示された画素Pのみを選択的に発光させて構成された第1画像C29が表示される。サブフレーム期間B2では、「2」が示された画素Pのみを選択的に発光させて構成された第2画像C30が表示される。同様に、サブフレーム期間B3では、「3」が示された画素Pのみを選択的に発光させて構成された第3画像C31が表示され、サブフレーム期間B4では、「4」が示された画素Pのみを選択的に発光させて構成された第4画像C32が表示される。これらの4枚の第1画像C29,第2画像C30,第3画像C31および第4画像C32が、時間的に連続して表示されることで、ユーザには1枚の絵(ベタ画像C1)として視認される。
図26は、本実施の形態の単位配列G3を用いた時分割駆動により、特定の画像(画像Ck3)を表示する場合の、サブフレーム期間B1〜B4の各表示画像を模式的に表したものである。このように、本実施の形態では、キラーパターンとなり得る画像Ck3を表示した場合、サブフレーム期間B1では、第1画像C33が、サブフレーム期間B2では、第2画像C34が、サブフレーム期間B3では、第3画像C35が、サブフレーム期間B4では、第4画像C36が、それぞれ表示されることとなる。これらの第1画像C33,第2画像C34,第3画像C35および第4画像C36では、明るい部分の偏りがあり、この結果、局所的に明るい部分が視認されることがある。但し、このときの輝度は1.5倍程度であることから、比較例2と比べると明るさが軽減される。よって、上記第1および第2の実施の形態と同様に、特定の画像による視認性への影響を軽減することができる。
このように、発光ユニットUの画素数および発光順序のパターン数は特に限定されないが、発光ユニットUの画素数および発光順序のパターン数はより多いことが望ましく、これらを組み合わせることで、キラーパターンとなる特定の画像を効果的に減らすことができる。
<適用例>
以下、上記実施の形態で説明した表示装置の適用例について説明する。上記実施の形態の表示装置は、テレビジョン装置、デジタルカメラ、ノート型パーソナルコンピュータ、携帯電話等の携帯端末装置あるいはビデオカメラなど、外部から入力された映像信号あるいは内部で生成した映像信号を、画像あるいは映像として表示するあらゆる分野の電子機器の表示装置に適用することが可能である。
図27は、テレビジョン装置の外観を表したものである。このテレビジョン装置は、例えば、フロントパネル310およびフィルターガラス320を含む映像表示画面部300を有しており、この映像表示画面部300は、上記実施の形態等の表示装置1により構成されている。
以上、実施の形態および適用例を挙げて本開示を説明したが、本開示は上記実施の形態等に限定されるものではなく、種々変形が可能である。例えば、上記実施の形態では、4行4列(4×4)あるいは2行4列(2×4)の画素を単位配列として、画素Pを配置させた構成について例示したが、単位配列の画素構成は、これらに限定されるものではない。例えば、より少なく、またはより多くの発光ユニットUを組み合わせて単位配列を構成しても構わない。また、発光ユニットUの画素構成についても、上述したものに限定されない。画素の高精細化が進むと、上述した1×2および2×2の画素構成に限らず、例えば3×3の画素を発光ユニットUとすることも可能である。
また、上記実施の形態等では、信号線駆動回路23、走査線駆動回路24、電源回路25の駆動をタイミング生成回路21および映像信号処理回路22が制御していたが、他の回路がこれらの駆動を制御するようにしてもよい。また、信号線駆動回路23、走査線駆動回路24、電源回路25の制御は、ハードウェア(回路)で行われていてもよいし、ソフトウェア(プログラム)で行われていてもよい。
また、例えば、本開示は以下のような構成を取ることができる。
(1)
2次元配置されると共に、各々が1または複数の発光素子を含む複数の画素と、
前記複数の画素を時分割で発光駆動する駆動回路と
を備え、
前記複数の画素は、1フレーム期間において所定の発光順序で発光する2以上の画素の組を発光ユニットとして複数有し、
前記複数の発光ユニットは、前記発光順序が互いに異なる2種以上の発光ユニットを含む
表示装置。
(2)
前記2種以上の発光ユニットをそれぞれ、1または複数組み合わせてなる画素配列を単位配列として、前記複数の画素が2次元配置されている
上記(1)に記載の表示装置。
(3)
前記複数の発光ユニットはそれぞれ、2つの画素の組からなる
上記(2)に記載の表示装置。
(4)
前記複数の発光ユニットはそれぞれ、行方向または列方向に沿って隣接して配置された第1および第2の画素を含み、
前記単位配列は、前記第1および第2の画素の発光順序が互いに異なる第1および第2の発光ユニットを複数組み合わせてなる4行4列の画素配列である
上記(2)に記載の表示装置。
(5)
前記複数の発光ユニットはそれぞれ、2行2列で配置された4つの画素の組からなる
上記(2)に記載の表示装置。
(6)
前記複数の発光ユニットはそれぞれ、2行2列で配置された第1ないし第4の画素を含み、
前記単位配列は、前記第1ないし第4の画素の発光順序が互いに異なる第1ないし第4の発光ユニットを組み合わせてなる4行4列の画素配列である
上記(5)に記載の表示装置。
(7)
前記複数の発光ユニットはそれぞれ、2行2列で配置された第1ないし第4の画素を含み、
前記単位配列は、前記第1ないし第4の画素の発光順序が互いに異なる第1および第2の発光ユニットを組み合わせてなる2行4列の画素配列である
上記(5)に記載の表示装置。
(8)
前記画素は、前記発光素子に駆動電流を供給するための画素回路を含み、
前記発光ユニットを構成する2以上の画素の組が1つの前記画素回路を共有する
上記(1)〜(7)のいずれかに記載の表示装置。
(9)
前記複数の画素はそれぞれ、赤色光を発する発光素子と、緑色光を発する発光素子と、青色光を発する発光素子とを含む
上記(1)〜(8)のいずれかに記載の表示装置。
(10)
2次元配置されると共に、各々が1または複数の発光素子を含む複数の画素と、
前記複数の画素を時分割で発光駆動する駆動回路と
を備え、
前記複数の画素は、1フレーム期間において所定の発光順序で発光する2以上の画素の組を発光ユニットとして複数有し、
前記複数の発光ユニットは、前記発光順序が互いに異なる2種以上の発光ユニットを含む
表示装置を備えた電子機器。
本出願は、日本国特許庁において2014年12月5日に出願された日本特許出願番号第2014−247065号を基礎として優先権を主張するものであり、この出願のすべての内容を参照によって本出願に援用する。
当業者であれば、設計上の要件や他の要因に応じて、種々の修正、コンビネーション、サブコンビネーション、および変更を想到し得るが、それらは添付の請求の範囲やその均等物の範囲に含まれるものであることが理解される。

Claims (10)

  1. 2次元配置されると共に、各々が1または複数の発光素子を含む複数の画素と、
    前記複数の画素を時分割で発光駆動する駆動回路と
    を備え、
    前記複数の画素は、1フレーム期間において所定の発光順序で発光する2以上の画素の組を発光ユニットとして複数有し、
    前記複数の発光ユニットは、前記発光順序が互いに異なる2種以上の発光ユニットを含む
    表示装置。
  2. 前記2種以上の発光ユニットをそれぞれ、1または複数組み合わせてなる画素配列を単位配列として、前記複数の画素が2次元配置されている
    請求項1に記載の表示装置。
  3. 前記複数の発光ユニットはそれぞれ、2つの画素の組からなる
    請求項2に記載の表示装置。
  4. 前記複数の発光ユニットはそれぞれ、行方向または列方向に沿って隣接して配置された第1および第2の画素を含み、
    前記単位配列は、前記第1および第2の画素の発光順序が互いに異なる第1および第2の発光ユニットを複数組み合わせてなる4行4列の画素配列である
    請求項3に記載の表示装置。
  5. 前記複数の発光ユニットはそれぞれ、2行2列で配置された4つの画素の組からなる
    請求項2に記載の表示装置。
  6. 前記複数の発光ユニットはそれぞれ、2行2列で配置された第1ないし第4の画素を含み、
    前記単位配列は、前記第1ないし第4の画素の発光順序が互いに異なる第1ないし第4の発光ユニットを組み合わせてなる4行4列の画素配列である
    請求項5に記載の表示装置。
  7. 前記複数の発光ユニットはそれぞれ、2行2列で配置された第1ないし第4の画素を含み、
    前記単位配列は、前記第1ないし第4の画素の発光順序が互いに異なる第1および第2の発光ユニットを組み合わせてなる2行4列の画素配列である
    請求項5に記載の表示装置。
  8. 前記画素は、前記発光素子に駆動電流を供給するための画素回路を含み、
    前記発光ユニットを構成する2以上の画素の組が1つの前記画素回路を共有する
    請求項1に記載の表示装置。
  9. 前記複数の画素はそれぞれ、赤色光を発する発光素子と、緑色光を発する発光素子と、青色光を発する発光素子とを含む
    請求項1に記載の表示装置。
  10. 2次元配置されると共に、各々が1または複数の発光素子を含む複数の画素と、
    前記複数の画素を時分割で発光駆動する駆動回路と
    を備え、
    前記複数の画素は、1フレーム期間において所定の発光順序で発光する2以上の画素の組を発光ユニットとして複数有し、
    前記複数の発光ユニットは、前記発光順序が互いに異なる2種以上の発光ユニットを含む
    表示装置を備えた電子機器。
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