KR102308267B1 - 반도체 장치의 구동 방법 - Google Patents

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가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼
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Abstract

해상도가 낮은 화상을 해상도를 높게 하여 표시하면서, 입체감이 있는 화상을 표시하는 것을 과제로 한다.
초해상 처리를 사용하여 해상도를 높게 한다. 그 때, 윤곽 강조 처리를 한 후에 초해상 처리를 한다. 그 결과, 입체감이 있고, 해상도가 높은 고화질의 화상을 표시시킬 수 있다. 또는 화상을 분석하는 처리를 하고, 그 후, 윤곽 강조 처리와 초해상 처리를 동시에 행한다. 그 결과, 처리 시간을 짧게 할 수 있다.

Description

반도체 장치의 구동 방법{METHOD FOR DRIVING SEMICONDUCTOR DEVICE}
본 발명은 표시 장치, 액정 표시 장치, 반도체 장치, 이들을 생산하는 방법, 또는 그들을 사용한 방법에 관한 것이다. 특히, 표시 장치, 액정 표시 장치, 반도체 장치 등에 있어서의 구동 방법, 또는 그들에 있어서의 신호의 처리 방법에 관한 것이다.
최근, 액정 디스플레이로 대표되는 플랫 패널 디스플레이가 널리 보급되고 있다. 그리고, 플랫 패널의 여러가지 성능은 점점 향상되고 있다. 플랫 패널의 사양으로서, 해상도(또는 화소수)가 있지만, 해상도도 대단히 향상되었다.
그 때문에, 저해상도의 화상을 고해상도의 화상으로 변환하기 위한 기술인 초해상 처리 기술이 검토되었다(특허문헌 1 내지 3).
특개2008-160565호 특개2008-085411호 특개2008-252701호
한편, 액정 디스플레이에서는 화질을 향상시키기 위한 여러가지 기술이 검토되어 있다. 그 때문에, 액정 디스플레이로 대표되는 플랫 패널 디스플레이에 있어서, 화질을 향상시키기 위한 처리를 하는 경우, 다양한 문제가 생길 가능성이 있다. 예를 들면, 화질이 저하되거나, 올바른 화상을 표시할 수 없게 되거나, 소비전력이 커지거나, 노이즈가 많아지거나, 여분의 부품이 필요하게 되거나, 코스트가 높아지거나, 장치가 대형화되거나, 표시 장치의 프레임이 커지거나, 처리가 지연되거나, 표시가 지연되거나, 프레임 주파수가 낮아지거나 할 가능성이 있다.
이상으로부터, 본 발명의 일 형태는 화질이 향상된 장치, 그 구동 방법, 또는 그 제조 방법을 제공하는 것이 과제다. 또는 본 발명의 일 형태는 올바른 화상을 표시하는 장치, 그 구동 방법, 또는 그 제조 방법을 제공하는 것이 과제다. 또는 본 발명의 일 형태는 소비전력이 낮은 장치, 그 구동 방법, 또는 그 제조 방법을 제공하는 것이 과제다. 또는 본 발명의 일 형태는 노이즈가 적은 장치, 그 구동 방법, 또는 그 제조 방법을 제공하는 것이 과제다. 또는 본 발명의 일 형태는 부품이 적은 장치, 그 구동 방법, 또는 그 제조 방법을 제공하는 것이 과제다. 또는 본 발명의 일 형태는 코스트가 낮은 장치, 그 구동 방법, 또는 그 제조 방법을 제공하는 것이 과제다. 또는 본 발명의 일 형태는 소형화된 장치, 그 구동 방법, 또는 그 제조 방법을 제공하는 것이 과제다. 또는 본 발명의 일 형태는 반도체 장치, 그 구동 방법, 또는 그 제조 방법을 제공하는 것이 과제다. 또는 본 발명의 일 형태는 처리가 빠른 장치, 그 구동 방법, 또는 그 제조 방법을 제공하는 것이 과제다. 또는 본 발명의 일 형태는 표시가 빠른 장치, 그 구동 방법, 또는 그 제조 방법을 제공하는 것이 과제다. 또는 본 발명의 일 형태는 프레임 주파수가 낮지 않은 장치, 그 구동 방법, 또는 그 제조 방법을 제공하는 것이 과제다. 또는 본 발명의 일 형태는 잔상이 적은 장치, 그 구동 방법, 또는 그 제조 방법을 제공하는 것이 과제다. 본 발명의 일 형태는 콘트라스트가 높은 장치, 그 구동 방법, 또는 그 제조 방법을 제공하는 것이 과제다. 또, 이들의 과제의 기재는 다른 과제의 존재를 방해하는 것이 아니다. 또, 본 발명의 일 형태는 이들의 과제 모두를 해결할 필요는 없는 것으로 한다.
윤곽 강조 등의 화상 처리를 한 후, 초해상 처리 기술을 사용하여, 저해상도의 화상을 고해상도의 화상으로 변환한다. 또, 그 후, 백라이트를 사용한 국소 휘도 제어(로컬 디밍 : LOCAL DIMMING)를 위한 데이터 처리, 및/또는 오버드라이브 구동을 위한 데이터 처리 등을 행할 수 있다.
또는 윤곽 강조 등의 화상 처리, 및, 프레임 주파수를 높게 하여 표시하기 위한 프레임 데이터의 보간 처리를 한 후, 초해상 처리 기술을 사용하여, 저해상도의 화상을 고해상도의 화상으로 변환한다. 또, 그 후, 백라이트를 사용한 국소 휘도 제어(로컬 디밍 : LOCAL DIMMING)를 위한 데이터 처리, 및/또는 오버드라이브 구동을 위한 데이터 처리 등을 행할 수 있다.
또는 윤곽 강조 등의 화상 처리와, 초해상 처리(저해상도의 화상을 고해상도의 화상으로 변환)를 동시에 행한다. 또, 그 후, 백라이트를 사용한 국소 휘도 제어(로컬 디밍 : LOCAL DIMMING)를 위한 데이터 처리, 및/또는 오버드라이브 구동을 위한 데이터 처리 등을 행할 수 있다.
따라서, 윤곽 강조 처리를 하는 제 1 스텝과, 초해상 처리를 하는 제 2 스텝을 가지고, 상기 제 1 스텝 후에, 상기 제 2 스텝이 행하여지는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 구동 방법이 제공된다.
또는 화상을 분석하는 제 1 스텝과 윤곽 강조 처리를 하는 제 2 스텝과, 초해상 처리를 하는 제 3 스텝을 가지고, 상기 제 1 스텝 후에, 상기 제 2 스텝 또는 상기 제 3 스텝이 행하여지고, 상기 제 2 스텝과 상기 제 3 스텝이 동시에 행하여지는 기간을 가지는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 구동 방법이 제공된다.
또는 윤곽 강조 처리를 하는 제 1 스텝과, 프레임 보간 처리를 하는 제 2 스텝과, 제 1 초해상 처리를 하는 제 3 스텝과, 제 2 초해상 처리를 하는 제 4 스텝을 가지고, 상기 제 1 스텝, 또는 상기 제 2 스텝 후에, 상기 제 3 스텝, 또는 상기 제 4 스텝이 행하여지는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 구동 방법이 제공된다.
또는 윤곽 강조 처리를 하는 제 1 스텝과, 프레임 보간 처리를 하는 제 2 스텝과, 초해상 처리를 하는 제 3 스텝과, 로컬 디밍 처리를 하는 제 4 스텝을 가지고, 상기 제 1 스텝, 또는 상기 제 2 스텝 후에, 상기 제 3 스텝이 행하여지고, 상기 제 3 스텝 후에, 상기 제 4 스텝이 행하여지는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 구동 방법이 제공된다.
또는 윤곽 강조 처리를 하는 제 1 스텝과, 프레임 보간 처리를 하는 제 2 스텝과, 초해상 처리를 하는 제 3 스텝과, 오버드라이브 처리를 하는 제 4 스텝을 가지고, 상기 제 1 스텝, 또는 상기 제 2 스텝 후에, 상기 제 3 스텝이 행하여지고, 상기 제 3 스텝 후에, 상기 제 4 스텝이 행하여지는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 구동 방법이 제공된다.
또는 윤곽 강조 처리를 하는 제 1 스텝과, 프레임 보간 처리를 하는 제 2 스텝과, 초해상 처리를 하는 제 3 스텝과, 로컬 디밍 처리를 하는 제 4 스텝을 가지고, 오버드라이브 처리를 하는 제 5 스텝을 가지고, 상기 제 1 스텝, 또는 상기 제 2 스텝 후에, 상기 제 3 스텝이 행하여지고, 상기 제 3 스텝 후에, 상기 제 4 스텝이 행하여지고, 상기 제 4 스텝 후에, 상기 제 5 스텝이 행하여지는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 구동 방법이 제공된다.
또, 스위치로서는 여러가지 형태의 것을 사용할 수 있다. 스위치의 일 예로서는 전기적 스위치 또는 기계적인 스위치 등을 사용할 수 있다. 즉 스위치는 전류를 제어할 수 있는 것이면 좋고, 특별히 한정되지 않는다. 스위치의 일 예로서는 트랜지스터(예를 들면, 바이폴라 트랜지스터, MOS 트랜지스터 등), 다이오드(예를 들면, PN 다이오드, PIN 다이오드, 쇼트키 다이오드, MIM(Metal Insulator Metal) 다이오드, MIS(Metal Insulator Semiconductor) 다이오드, 다이오드 접속의 트랜지스터 등), 또는 이들을 조합한 논리회로 등이 있다. 기계적인 스위치의 일 예로서는 디지털 마이크로미러 디바이스(DMD)와 같이, MEMS(마이크로 일렉트로 메커니컬 시스템) 기술을 사용한 스위치가 있다. 그 스위치는 기계적으로 움직이는 것이 가능한 전극을 가지고, 그 전극이 움직임으로써, 도통과 비도통을 제어하여 동작한다.
또, 스위치로서 트랜지스터를 사용하는 경우, 그 트랜지스터는 단순한 스위치로서 동작하기 때문에, 트랜지스터의 극성(도전형)은 특별히 한정되지 않는다. 단, 오프 전류를 억제하고자 하는 경우, 오프 전류가 적은 쪽의 극성의 트랜지스터를 사용하는 것이 바람직하다. 오프 전류가 적은 트랜지스터의 일 예로서는 LDD 영역을 가지는 트랜지스터, 또는 멀티게이트 구조를 가지는 트랜지스터 등이 있다.
또, 스위치로서 트랜지스터를 사용하는 경우, 스위치로서 동작시키는 트랜지스터의 소스의 전위가 저전위측 전원(Vss, GND, 0V 등)의 전위에 가까운 값으로 동작하는 경우에는 스위치로서 N채널형 트랜지스터를 사용하는 것이 바람직하다. 반대로, 소스의 전위가 고전위측 전원(Vdd 등)의 전위에 가까운 값으로 동작하는 경우에는 스위치로서 P채널형 트랜지스터를 사용하는 것이 바람직하다. 왜냐 하면, N채널형 트랜지스터에서는 소스가 저전위측 전원의 전위에 가까운 값으로 동작할 때, P채널형 트랜지스터에서는 소스가 고전위측 전원의 전위에 가까운 값으로 동작할 때, 게이트와 소스의 사이의 전압의 절대치를 크게 할 수 있기 때문이다. 그 때문에, 스위치로서, 더욱 정확한 동작을 행할 수 있기 때문이다. 또는 트랜지스터가 소스 팔로워 동작을 하는 경우가 적기 때문에, 출력 전압의 크기가 작아지는 경우가 적기 때문이다.
또, 스위치로서, N채널형 트랜지스터와 P채널형 트랜지스터의 양쪽을 사용하고, CM0S형의 스위치를 사용하여도 좋다. CM0S형의 스위치로 하면, P채널형 트랜지스터와 N채널형 트랜지스터의 어느 한쪽이 도통하면, 전류가 흐르기 때문에, 스위치로서 기능하기 쉬워진다. 따라서, 스위치에 대한 입력 신호의 전압이 높은 경우라도, 또는 낮은 경우라도, 적절하게 전압을 출력시킬 수 있다. 또는 스위치를 온 또는 오프시키기 위한 신호의 전압 진폭값을 작게 할 수 있으므로, 소비전력을 작게 할 수 있다.
또, 스위치로서 트랜지스터를 사용하는 경우, 스위치는 입력 단자(소스 또는 드레인의 한쪽)와, 출력 단자(소스 또는 드레인의 다른쪽)와, 도통을 제어하는 단자(게이트)를 가지는 경우가 있다. 한편, 스위치로서 다이오드를 사용하는 경우, 스위치는 도통을 제어하는 단자를 가지지 않은 경우가 있다. 따라서, 트랜지스터보다도 다이오드를 스위치로서 사용하는 것이 단자를 제어하기 위한 배선을 적게 할 수 있다.
또, 표시 소자, 표시 소자를 가지는 장치인 표시 장치, 발광 소자, 및 발광 소자를 가지는 장치인 발광 장치는 여러가지 형태를 사용하는 것, 또는 여러가지 소자를 가질 수 있다. 표시 소자, 표시 장치, 발광 소자 또는 발광 장치의 일 예로서는 EL(일렉트로루미네선스) 소자(유기물 및 무기물을 포함하는 EL 소자, 유기 EL 소자, 무기 EL 소자), LED(백색 LED, 적색 LED, 녹색 LED, 청색 LED 등), 트랜지스터(전류에 따라서 발광하는 트랜지스터), 전자 방출 소자, 액정 소자, 전자 잉크, 전기영동 소자, 그레이팅 라이트 밸브(GLV), 플라즈마 디스플레이 패널(PDP), 디지털 마이크로미러 디바이스(DMD), 압전 세라믹 디스플레이, 카본나노튜브 등, 전기자기적 작용에 의해, 콘트라스트, 휘도, 반사율, 투과율 등이 변화하는 표시 매체를 가지는 것이 있다. EL 소자를 사용한 표시 장치의 일 예로서는 EL 디스플레이 등이 있다. 전자 방출 소자를 사용한 표시 장치의 일 예로서는 필드 이미션 디스플레이(FED) 또는 SED 방식 평면형 디스플레이(SED : Surface-conductionElectron-emitter Display) 등이 있다. 액정 소자를 사용한 표시 장치의 일 예로서는 액정 디스플레이(투과형 액정 디스플레이, 반투과형 액정 디스플레이, 반사형 액정 디스플레이, 직시형 액정 디스플레이, 투사형 액정 디스플레이) 등이 있다. 전자 잉크 또는 전기영동 소자를 사용한 표시 장치 일 예로서는 전자 페이퍼 등이 있다.
EL 소자의 일 예로서는 양극과, 음극과, 양극과 음극의 사이에 끼워진 EL층을 가지는 소자 등이 있다. EL층의 일 예로서는 1중항 여기자로부터의 발광(형광)을 이용하는 것, 3중항 여기자로부터의 발광(인광)을 이용하는 것, 1중항 여기자로부터의 발광(형광)을 이용하는 것과 3중항 여기자로부터의 발광(인광)을 이용하는 것을 포함하는 것, 유기물에 의해 형성된 것, 무기물에 의해 형성된 것, 유기물에 의해 형성된 것과 무기물에 의해 형성된 것을 포함하는 것, 고분자의 재료를 포함하는 것, 저분자의 재료를 포함하는 것, 또는 고분자의 재료와 저분자의 재료를 포함하는 것 등이 있다. 단, 이것에 한정되지 않고, EL 소자로서 여러가지 것을 사용할 수 있다.
전자 방출 소자의 일 예로서는 음극에 고전계를 집중하여 전자를 인출하는 소자 등이 있다. 구체적으로는 전자 방출 소자의 일 예로서는 스핀트형, 카본나노튜브(CNT)형, 금속-절연체-금속을 적층한 MIM(Metal-Insulator-Metal)형, 금속-절연체-반도체를 적층한 MIS(Metal-Insulator-Semiconductor)형, M0S형, 실리콘형, 박막 다이오드형, 다이아몬드형, 금속-절연체-반도체-금속형 등의 박막형, HEED형, EL형, 포러스 실리콘형, 또는 표면 전도(SCE)형 등이 있다. 단, 이것에 한정되지 않고, 전자 방출 소자로서 여러가지 것을 사용할 수 있다.
액정 소자의 일 예로서는 액정의 광학적 변조 작용에 의해 광의 투과 또는 비투과를 제어하는 소자가 있다. 그 소자는 한 쌍의 전극과 액정층에 의해 구조되는 것이 가능하다. 또, 액정의 광학적 변조 작용은 액정에 관계되는 전계(가로방향의 전계, 세로방향의 전계 또는 경사 방향의 전계를 포함함)에 의해 제어된다. 또, 구체적으로는 액정 소자의 일 예로서는 네마틱 액정, 콜레스테릭 액정, 스메틱 액정, 디스코틱 액정, 서모트로픽 액정, 리오트로픽 액정, 저분자 액정, 고분자 액정, 고분자 분산형 액정(PDLC), 강유전 액정, 반강유전 액정, 주쇄형 액정, 측쇄형 고분자 액정, 플라즈마 어드레스 액정(PALC), 바나나형 액정 등을 들 수 있다. 또한, 액정의 구동 방식으로서는 TN(Twisted Nematic) 모드, STN(Super Twisted Nematic) 모드, IPS(ln-Plane-Switching) 모드, FFS(Fringe Field Switching) 모드, MVA(Multi-domain Vertical Alignment) 모드, PVA(Patterned Vertical Alignment) 모드, ASV(Advanced SuperView) 모드, ASM(Axially Sy㎜etric aligned Micro-cell) 모드, 0CB(0ptically Compensated Birefringence) 모드, ECB(Electrically Controlled Birefringence) 모드, FLC(Ferroelectric Liquid Crystal) 모드, AFLC(AntiFerroelectric Liquid Crystal) 모드, PDLC(Polymer Dispersed Liquid Crystal) 모드, 게스트 호스트 모드, 블루상(Blue Phase) 모드 등이 있다. 단, 이것에 한정되지 않고, 액정 소자 및 그 구동 방법으로서 여러가지 것을 사용할 수 있다.
전자 페이퍼의 일 예로서는 분자에 의해 표시되는 것(광학 이방성, 염료 분자 배향 등), 입자에 의해 표시되는 것(전기영동, 입자 이동, 입자 회전, 상 변화 등), 필름의 일단이 이동함으로써 표시되는 것, 분자의 발색/상 변화에 의해 표시되는 것, 분자의 광 흡수에 의해 표시되는 것, 또는 전자와 홀이 결합하여 자발광에 의해 표시되는 것 등을 사용할 수 있다. 구체적으로는 전자 페이퍼의 표시 방법의 일 예로서는 마이크로캡슐형 전기영동, 수평 이동형 전기영동, 수직 이동형 전기영동, 구형(球狀) 트위스트 볼, 자기 트위스트 볼, 원주 트위스트 볼 방식, 대전 토너, 전자분 유체, 자기영동형, 자기감열식, 일렉트로웨팅, 광산란(투명/백탁 변화), 콜레스테릭 액정/광 도전층, 콜레스테릭 액정, 쌍안정성 네마틱 액정, 강유전성 액정, 2색성 색소·액정 분산형, 가동 필름, 로이코 염료에 의한 발소색, 포토크로믹, 일렉트로크로믹, 일렉트로디포지션, 플렉시블 유기 EL 등이 있다. 단, 이것에 한정되지 않고, 전자 페이퍼 및 그 표시 방식으로서 여러가지 것을 사용할 수 있다. 여기에서, 마이크로캡슐형 전기영동을 사용함으로써, 전기영동 방식의 결점인 영동 입자의 응집, 침전을 해결할 수 있다. 전자분 유체는 고속 응답성, 고반사율, 광시야각, 저소비전력, 메모리성 등의 메리트를 가진다.
플라즈마 디스플레이 패널의 일 예로서는 전극을 표면에 형성한 기판과, 전극 및 미소한 홈을 표면에 형성하고 또한 홈 내에 형광체층을 형성한 기판을 좁은 간격으로 대향시키고, 희가스를 봉입한 구조를 가지는 것 등이 있다. 그 외에도, 플라즈마 디스플레이 패널의 일 예로서는 플라즈마 튜브를 상하로부터 필름형의 전극으로 끼운 구조를 가지는 것 등이 있다. 플라즈마 튜브란 유리 튜브 내에, 방전 가스, RGB 각각의 형광체 등을 밀봉한 것이다. 전극간에 전압을 가함으로써 자외선을 발생시켜, 형광체를 발하게 하는 것으로, 표시를 할 수 있다. 또, 플라즈마 디스플레이 패널의 일 예로서는 DC형 PDP, 또는 AC형 PDP 등이 있다. 여기에서, 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방식으로서는 AWS(Address While Sustain)구동, 서브프레임을 리셋 기간, 어드레스 기간, 유지 기간으로 분할하는 ADS(Address Display Separated) 구동, CLEAR(HI-CONTRAST&LOW ENERGY ADDRESS&REDUCTION OF FALSE CONTOUR SEQUENCE) 구동, ALIS(Alternate Lighting of Surfaces)방식, TERES(Technology of Reciprocal Sustainer)구동 등을 사용할 수 있다. 단, 이것에 한정되지 않고, 플라즈마 디스플레이 패널로서 여러가지 것을 사용할 수 있다.
또, 광원을 필요로 하는 표시 장치, 예를 들면, 액정 디스플레이(투과형 액정 디스플레이, 반투과형 액정 디스플레이, 반사형 액정 디스플레이, 직시형 액정 디스플레이, 투사형 액정 디스플레이), 그레이팅 라이트 밸브(GLV)를 사용한 표시 장치, 디지털 마이크로미러 디바이스(DMD)를 사용한 표시 장치 등의 광원의 일 예로서는 일렉트로루미네선스, 냉음극관, 열음극관, LED, 레이저광원, 수은램프 등을 사용할 수 있다. 단, 이것에 한정되지 않고, 광원으로서 여러가지 것을 사용할 수 있다.
또, 트랜지스터로서, 여러가지 구조의 트랜지스터를 사용할 수 있다. 따라서, 사용하는 트랜지스터의 종류에 한정은 없다. 트랜지스터의 일 예로서는 비정질 실리콘, 다결정 실리콘, 미결정(마이크로크리스탈, 나노크리스탈, 세미아모퍼스라고도 함) 실리콘 등으로 대표되는 비결정 반도체막을 가지는 박막 트랜지스터(TFT) 등을 사용할 수 있다. TFT를 사용하는 경우, 여러가지 메리트가 있다. 예를 들면, 단결정 실리콘의 경우보다도 낮은 온도로 제조할 수 있기 때문에, 제조 코스트의 삭감, 또는 제조 장치의 대형화를 도모할 수 있다. 제조 장치를 크게 할 수 있기 때문에, 대형 기판 위에 제조할 수 있다. 그 때문에, 동시에 많은 개수의 표시 장치를 제조할 수 있기 때문에, 저코스트로 제조할 수 있다. 또는 제조 온도가 낮기 때문에, 내열성이 낮은 기판을 사용할 수 있다. 그 때문에, 투광성을 가지는 기판 위에 트랜지스터를 제조할 수 있다. 또는 투광성을 가지는 기판 위의 트랜지스터를 사용하여 표시 소자에서의 광의 투과를 제어할 수 있다. 또는 트랜지스터의 막 두께가 얇기 때문에, 트랜지스터를 형성하는 막의 일부는 광을 투과시킬 수 있다. 그 때문에, 개구율을 향상시킬 수 있다.
또, 다결정 실리콘을 제조할 때에, 촉매(니켈 등)를 사용함으로써, 결정성을 더욱 향상시켜, 전기 특성이 양호한 트랜지스터를 제조할 수 있다. 그 결과, 게이트 드라이버 회로(주사선 구동 회로), 소스 드라이버 회로(신호선 구동 회로), 및 신호 처리 회로(신호 생성 회로, 감마 보정 회로, DA 변환 회로 등)를 기판 위에 일체로 형성할 수 있다.
또, 미결정 실리콘을 제조할 때에, 촉매(니켈 등)를 사용함으로써, 결정성을 더욱 향상시켜, 전기 특성이 양호한 트랜지스터를 제조할 수 있다. 이때, 레이저 조사를 하지 않고, 열 처리를 가하는 것만으로, 결정성을 향상시킬 수도 있다. 그 결과, 소스 드라이버 회로의 일부(아날로그 스위치 등) 및 게이트 드라이버 회로(주사선 구동 회로)를 기판 위에 일체로 형성할 수 있다. 또, 결정화를 위해서 레이저 조사를 행하지 않는 경우에는 실리콘의 결정성의 불균일을 억제할 수 있다. 그 때문에, 화질이 향상된 화상을 표시할 수 있다. 단, 촉매(니켈 등)를 사용하지 않고, 다결정 실리콘 또는 미결정 실리콘을 제조하는 것은 가능하다.
또, 실리콘의 결정성을 다결정 또는 미결정 등으로 향상시키는 것은 패널 전체에서 행하는 것이 바람직하지만, 거기에 한정되지 않는다. 패널의 일부의 영역에서만, 실리콘의 결정성을 향상시켜도 좋다. 선택적으로 결정성을 향상시키는 것은 레이저광을 선택적으로 조사하는 것 등에 의해 가능하다. 예를 들면, 화소 이외의 영역인 주변회로 영역에만, 게이트 드라이버 회로 및 소스 드라이버 회로 등의 영역에만, 또는 소스 드라이버 회로의 일부(예를 들면, 아날로그 스위치)의 영역에만 레이저광을 조사하여도 좋다. 그 결과, 회로를 고속으로 동작시킬 필요가 있는 영역에만, 실리콘의 결정성을 향상시킬 수 있다. 화소 영역은 고속으로 동작시킬 필요성이 낮기 때문에, 결정성이 향상되지 않아도, 문제 없이 화소 회로를 동작시킬 수 있다. 이렇게 함으로써, 결정성을 향상시키는 영역이 적어도 되기 때문에, 제조 공정도 짧게 할 수 있다. 그 때문에, 스루풋이 향상되고, 제조 코스트를 저감시킬 수 있다. 또는 필요하게 되는 제조 장치의 수도 적은 수로 제조할 수 있기 때문에, 제조 코스트를 저감시킬 수 있다.
또, 트랜지스터의 일 예로서는 ZnO, a-InGaZnO, SiGe, GaAs, IZO, ITO, SnO, TiO, AlZnSnO(AZTO) 등의 화합물 반도체 또는 산화물 반도체를 가지는 트랜지스터 또는 이들의 화합물 반도체 또는 산화물 반도체를 박막화한 박막 트랜지스터 등을 사용할 수 있다. 이들에 의해, 제조 온도를 낮게 할 수 있으므로, 예를 들면, 실온에서 트랜지스터를 제조할 수 있다. 그 결과, 내열성이 낮은 기판, 예를 들면 플라스틱 기판 또는 필름 기판 등에 직접 트랜지스터를 형성할 수 있다. 또, 이들의 화합물 반도체 또는 산화물 반도체를 트랜지스터의 채널 부분에 사용할 뿐만 아니라, 그 이외의 용도로 사용할 수도 있다. 예를 들면, 이들의 화합물 반도체 또는 산화물 반도체를 배선, 저항 소자, 화소 전극, 또는 투광성을 가지는 전극 등으로서 사용할 수 있다. 그들을 트랜지스터와 동시에 성막 또는 형성하는 것이 가능하기 때문에, 코스트를 저감할 수 있다.
또, 트랜지스터의 일 예로서는 잉크젯법 또는 인쇄법을 사용하여 형성한 트랜지스터 등을 사용할 수 있다. 이들에 의해, 실온에서 제조할 수 있고, 저진공도로 제조할 수 있으며, 또는 대형 기판 위에 제조할 수 있다. 따라서, 마스크(레티클)를 사용하지 않아도 제조하는 것이 가능해지기 때문에, 트랜지스터의 레이아웃을 용이하게 변경할 수 있다. 또는 레지스트를 사용하지 않고 제조하는 것이 가능하므로, 재료비가 낮아지고, 공정수를 삭감할 수 있다. 또는 필요한 부분에만 막을 붙이는 것이 가능하므로, 전체 면에 성막한 후에 에칭하는 제법보다도 재료가 불필요하게 되지 않고, 저코스트로 할 수 있다.
또, 트랜지스터의 일 예로서는 유기 반도체나 카본나노튜브를 가지는 트랜지스터 등을 사용할 수 있다. 이들에 의해, 구부릴 수 있는 기판 위에 트랜지스터를 형성할 수 있다. 이러한 기판을 사용한 반도체 장치는 충격에 강하게 할 수 있다.
또, 트랜지스터로서는 그 외에도 여러가지 구조의 트랜지스터를 사용할 수 있다. 예를 들면, 트랜지스터로서, M0S형 트랜지스터, 접합형 트랜지스터, 바이폴라 트랜지스터 등을 사용할 수 있다. 트랜지스터로서 M0S형 트랜지스터를 사용함으로써, 트랜지스터의 사이즈를 작게 할 수 있다. 따라서, 다수의 트랜지스터를 탑재할 수 있다. 트랜지스터로서 바이폴라 트랜지스터를 사용함으로써, 큰 전류를 흘릴 수 있다. 따라서, 고속으로 회로를 동작시킬 수 있다. 또, M0S형 트랜지스터와 바이폴라 트랜지스터를 1개의 기판에 혼재시켜 형성하여도 좋다. 이것에 의해, 저소비전력, 소형화, 고속동작 등을 실현할 수 있다.
또, 트랜지스터의 일 예로서는 게이트 전극이 2개 이상의 멀티게이트 구조의 트랜지스터를 사용할 수 있다. 멀티게이트 구조로 하면, 채널 영역이 직렬로 접속되기 때문에, 복수의 트랜지스터가 직렬로 접속된 구조가 된다. 따라서, 멀티게이트 구조에 의해, 오프 전류의 저감, 트랜지스터의 내압 향상(신뢰성의 향상)을 도모할 수 있다. 또는 멀티게이트 구조에 의해, 포화 영역에서 동작할 때에, 드레인과 소스의 사이의 전압이 변화되어도, 드레인과 소스의 사이의 전류가 그다지 변화되지 않고, 전압·전류 특성의 치우침을 플랫으로 할 수 있다. 전압·전류 특성의 치우침이 플랫인 특성을 이용하면, 이상적인 전류원 회로, 또는 대단히 높은 저항치를 가지는 능동 부하를 실현할 수 있다. 그 결과, 특성이 양호한 차동 회로 또는 커런트 미러 회로 등을 실현할 수 있다.
또, 트랜지스터의 일 예로서는 채널의 상하에 게이트 전극이 배치되어 있는 구조의 트랜지스터를 적용할 수 있다. 채널의 상하에 게이트 전극이 배치되는 구조로 함으로써, 복수의 트랜지스터가 병렬로 접속된 회로 구성이 된다. 따라서, 채널 영역이 증가하기 때문에, 전류값의 증가를 도모할 수 있다. 또는 채널의 상하에 게이트 전극이 배치되어 있는 구조로 함으로써, 공핍층이 생기기 쉬워지기 때문에, S값의 개선을 도모할 수 있다.
또, 트랜지스터의 일 예로서는 채널 영역 위에 게이트 전극이 배치되어 있는 구조, 채널 영역 아래에 게이트 전극이 배치되어 있는 구조, 정스태거 구조, 역스태거 구조, 채널 영역을 복수의 영역으로 나눈 구조, 채널 영역을 병렬로 접속한 구조, 또는 채널 영역이 직렬로 접속하는 구조 등의 트랜지스터를 사용할 수 있다.
또, 트랜지스터의 일 예로서는 채널 영역(또는 그 일부)에 소스 전극이나 드레인 전극이 겹쳐 있는 구조의 트랜지스터를 사용할 수 있다. 채널 영역(또는 그 일부)에 소스 전극이나 드레인 전극이 겹치는 구조로 함으로써, 채널 영역의 일부에 전하가 고임으로써 동작이 불안정해지는 것을 막을 수 있다.
또, 트랜지스터의 일 예로서는 LDD 영역을 형성한 구조의 트랜지스터를 적용할 수 있다. LDD 영역을 형성함으로써, 오프 전류의 저감, 또는 트랜지스터의 내압 향상(신뢰성의 향상)을 도모할 수 있다. 또는 LDD 영역을 형성함으로써, 포화 영역에서 동작할 때에, 드레인과 소스의 사이의 전압이 변화되어도, 드레인 전류가 그다지 변화되지 않고, 전압·전류 특성의 치우침을 플랫으로 할 수 있다.
또, 여러가지 기판을 사용하여, 트랜지스터를 형성할 수 있다. 기판의 종류는 특정한 것에 한정되지 않는다. 그 기판의 일 예로서는 반도체 기판(예를 들면 단결정 기판 또는 실리콘 기판), SOI 기판, 유리 기판, 석영 기판, 플라스틱 기판, 금속 기판, 스테인리스스틸 기판, 스테인리스스틸 포일을 가지는 기판, 텅스텐 기판, 텅스텐 포일을 가지는 기판, 가요성 기판, 접합 필름, 섬유형의 재료를 포함하는 종이, 또는 기재 필름 등이 있다. 유리 기판의 일 예로서는 바륨보로실리케이트 유리, 알루미노보로실리케이트유리, 또는 소다 라임 유리 등이 있다. 가요성 기판의 일 예로서는 폴리에틸렌텔레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 폴리에테르설폰(PES)으로 대표되는 플라스틱, 또는 아크릴 등의 가요성을 가지는 합성수지 등이 있다. 접합 필름의 일 예로서는 폴리프로필렌, 폴리에스테르, 비닐, 폴리플루오르화 비닐, 또는 염화비닐 등이 있다. 기재 필름의 일 예로서는 폴리에스테르, 폴리아미드, 폴리이미드, 무기증착 필름, 또는 종이류 등이 있다. 특히, 반도체 기판, 단결정 기판, 또는 SOI 기판 등을 사용하여 트랜지스터를 제조함으로써, 특성, 사이즈, 또는 형상 등의 변동이 적고, 전류 능력이 높고, 사이즈가 작은 트랜지스터를 제조할 수 있다. 이러한 트랜지스터에 의해 회로를 구성하면, 회로의 저소비전력화, 또는 회로의 고집적화를 도모할 수 있다.
또, 어떤 기판을 사용하여 트랜지스터를 형성하고, 그 후, 다른 기판에 트랜지스터를 전치하고, 다른 기판 위에 트랜지스터를 배치하여도 좋다. 트랜지스터가 전치되는 기판의 일 예로서는 상술한 트랜지스터를 형성하는 것이 가능한 기판과 함께, 종이 기판, 셀로판 기판, 석재 기판, 목재 기판, 천 기판(천연섬유(견, 면, 마), 합성섬유(나일론, 폴리우레탄, 폴리에스테르) 또는 재생섬유(아세테이트, 큐프라, 레이온, 재생폴리에스테르) 등을 포함함), 피혁 기판, 또는 고무 기판 등이 있다. 이들의 기판을 사용함으로써, 특성이 양호한 트랜지스터의 형성, 소비전력이 작은 트랜지스터의 형성, 깨지기 어려운 장치의 제조, 내열성의 부여, 경량화, 또는 박형화를 도모할 수 있다.
또, 소정의 기능을 실현시키기 위해서 필요한 회로 모두를 동일한 기판(예를 들면, 유리 기판, 플라스틱 기판, 단결정 기판, 또는 SOI 기판 등)에 형성할 수 있다. 이렇게 하여, 부품 점수의 삭감에 의한 코스트의 저감, 또는 회로 부품과의 접속 점수의 저감에 의한 신뢰성의 향상을 도모할 수 있다.
또, 소정의 기능을 실현시키기 위해서 필요한 회로 모두를 같은 기판에 형성하지 않을 수 있다. 즉, 소정의 기능을 실현시키기 위해서 필요한 회로의 일부는 어떤 기판에 형성되고, 소정의 기능을 실현시키기 위해서 필요한 회로의 다른 일부는 다른 기판에 형성되어 있는 것이 가능하다. 예를 들면, 소정의 기능을 실현시키기 위해서 필요한 회로의 일부는 유리 기판에 형성되고, 소정의 기능을 실현시키기 위해서 필요한 회로의 다른 일부는 단결정 기판(또는 SOI 기판)에 형성되는 것이 가능하다. 그리고, 소정의 기능을 실현시키기 위해서 필요한 회로의 다른 일부가 형성되는 단결정 기판(IC 칩이라고도 함)을 COG(Chip On Glass)에 의해, 유리 기판에 접속하고, 유리 기판에 그 IC 칩을 배치할 수 있다. 또는 IC 칩을 TAB(Tape AutomatedBonding), COF(Chip On Film), SMT(Surface Mount Technology), 또는 프린트 기판 등을 사용하여 유리 기판과 접속할 수 있다. 이렇게, 회로의 일부가 화소부와 같은 기판에 형성되어 있는 것에 의해, 부품 점수의 삭감에 의한 코스트의 저감, 또는 회로 부품과의 접속 점수의 저감에 의한 신뢰성의 향상을 도모할 수 있다. 특히, 구동 전압이 큰 부분의 회로, 또는 구동 주파수가 높은 부분의 회로 등은 소비전력이 커지는 경우가 많다. 그래서, 이러한 회로를 화소부와는 다른 기판(예를 들면 단결정 기판)에 형성하고, IC 칩을 구성한다. 이 IC 칩을 사용함으로써, 소비전력의 증가를 막을 수 있다.
또, 1화소란 화상의 최소단위를 나타내는 것으로 한다. 따라서, R(빨강) G(초록) B(파랑)의 색 요소로 이루어지는 풀 컬러 표시 장치의 경우에는 1화소란 R의 색 요소의 도트와 G의 색 요소의 도트와 B의 색 요소의 도트로 구성되는 것으로 한다. 또, 색 요소는 3색에 한정되지 않고, 3색 이상을 사용하여도 좋고, RGB 이외의 색을 사용하여도 좋다. 예를 들면, 백색을 첨가하여 RGBW(W는 흰색)로 하여도 좋다. 또는 RGB에, 예를 들면, 옐로, 시안, 마젠타, 에메럴드 그린, 주색 등을 일색 이상 추가하여도 좋다. 또는 예를 들면, RGB 중의 적어도 일색과 유사한 색을 RGB에 추가하여도 좋다. 예를 들면, R, G, B1, B2로 하여도 좋다. B1과 B2는 모두 청색이지만, 조금 파장이 다르다. 마찬가지로, R1, R2, G, B로 하여도 좋다. 이러한 색 요소를 사용함으로써, 더욱 실물에 가까운 표시를 할 수 있다. 또는 이러한 색 요소를 사용함으로써, 소비전력을 저감할 수 있다. 또, 1화소에, 같은 색의 색 요소의 도트가 복수 개 있어도 좋다. 그 때, 그 복수의 색 요소는 각각, 표시에 기여하는 영역의 크기가 달라도 좋다. 또는 복수 개 있는, 같은 색의 색 요소의 도트를 각각 제어함으로써, 계조를 표현하여도 좋다. 이것을 면적 계조 방식이라고 부른다. 또는 복수 개 있는, 같은 색의 색 요소의 도트를 사용하여, 각각의 도트에 공급하는 신호를 약간 다르게 하고, 시야각을 넓히도록 하여도 좋다. 즉, 복수 개 있는, 같은 색의 색 요소가 각각 가지는 화소 전극의 전위가 각각 달라도 좋다. 그 결과, 액정 분자에 가해지는 전압이 각 화소 전극에 의해 각각 다르다. 따라서, 시야각을 넓게 할 수 있다.
또, 화소는 매트릭스형으로 배치(배열)되어 있는 경우가 있다. 여기에서, 화소가 매트릭스로 배치(배열)되어 있다는 것은 세로방향 또는 가로방향에 있어서, 화소가 직선상에 나열되어 배치되어 있는 경우, 또는 지그재그의 선상에 배치되어 있는 경우를 포함하기로 한다. 따라서, 예를 들면 3색의 색 요소(예를 들면 RGB)로 풀 컬러 표시를 행하기로 하면, 스트라이프 배치되어 있는 경우, 3개의 색 요소의 도트가 델타 배치되어 있는 경우, 베이어 배치되어 있는 경우도 포함하기로 한다. 또, 색 요소의 도트마다 그 표시 영역의 크기가 달라도 좋다. 이것에 의해, 저소비전력화, 또는 표시 소자의 장수명화를 도모할 수 있다.
또, 화소에 능동 소자를 가지는 액티브 매트릭스 방식, 또는 화소에 능동 소자를 가지지 않는 패시브 매트릭스 방식을 사용할 수 있다.
액티브 매트릭스 방식에서는 능동 소자(액티브 소자, 비선형 소자)로서, 트랜지스터뿐만 아니라, 여러가지 능동 소자(액티브 소자, 비선형 소자)를 사용할 수 있다. 예를 들면, MIM(Metal Insulator Metal), 또는 TFD(Thin Film Diode) 등을 사용할 수도 있다. 이들의 소자는 제조 공정이 적기 때문에, 제조 코스트의 저감, 또는 제조 수율의 향상을 도모할 수 있다. 또는 이들의 소자는 소자의 사이즈가 작기 때문에, 개구율을 향상시킬 수 있고, 저소비전력화나 고휘도화를 도모할 수 있다.
액티브 매트릭스 방식 이외의 것으로서, 능동 소자(액티브 소자, 비선형 소자)를 사용하지 않는 패시브 매트릭스형을 사용할 수도 있다. 능동 소자(액티브 소자, 비선형 소자)를 사용하지 않기 때문에, 제조 공정이 적어, 제조 코스트의 저감, 또는 제조 수율의 향상을 도모할 수 있다. 또는 능동 소자(액티브 소자, 비선형 소자)를 사용하지 않기 때문에, 개구율을 향상시킬 수 있고, 저소비전력화, 또는 고휘도화 등을 도모할 수 있다.
또, 트랜지스터란 게이트와, 드레인과, 소스를 포함하는 적어도 3개의 단자를 가지는 소자이며, 드레인 영역과 소스 영역의 사이에 채널 영역을 가지고 있고, 드레인 영역과 채널 영역과 소스 영역을 통하여 전류를 흘릴 수 있는 것이다. 여기에서, 소스와 드레인은 트랜지스터의 구조 또는 동작 조건 등에 따라 변하기 때문에, 어느 것이 소스 또는 드레인인지를 한정하는 것이 곤란하다. 그래서, 소스로서 기능하는 영역, 및 드레인으로서 기능하는 영역을 소스 또는 드레인이라고 부르지 않는 경우가 있다. 그 경우, 일 예로서, 소스와 드레인의 한쪽을 제 1 단자, 제 1 전극, 또는 제 1 영역이라고 표기하고, 소스와 드레인의 다른쪽을 제 2 단자, 제 2 전극, 또는 제 2 영역이라고 표기하는 경우가 있다.
또, 트랜지스터는 베이스와 이미터와 콜렉터를 포함하는 적어도 3개의 단자를 가지는 소자이어도 좋다. 이 경우도 동일하게, 일 예로서, 이미터와 콜렉터의 한쪽을 제 1 단자, 제 1 전극, 또는 제 1 영역이라고 표기하고, 이미터와 콜렉터의 다른쪽을 제 2 단자, 제 2 전극, 또는 제 2 영역이라고 표기하는 경우가 있다. 또, 트랜지스터로서 바이폴라 트랜지스터를 사용할 수 있는 경우, 게이트라는 표기를 베이스라고 바꿀 수 있다.
또, 반도체 장치란 반도체 소자(트랜지스터, 다이오드, 사이리스터 등)를 포함하는 회로를 가지는 장치를 말한다. 단, 반도체 특성을 이용하는 것으로 기능할 수 있는 장치 전반, 또는 반도체 재료를 가지는 장치를 반도체 장치라고 불러도 좋다.
또, 표시 장치란 표시 소자를 가지는 장치를 말한다. 또, 표시 장치는 표시 소자를 포함하는 복수의 화소를 포함하여도 좋다. 또, 표시 장치는 복수의 화소를 구동시키는 주변 구동 회로를 포함하여도 좋다. 또, 복수의 화소를 구동시키는 주변 구동 회로는 복수의 화소와 동일 기판 위에 형성되어도 좋다. 또, 표시 장치는 와이어 본딩이나 범프 등에 의해 기판 위에 배치된 주변 구동 회로, 즉, 칩 온 글래스(COG)로 접속된 IC 칩, 또는 TAB 등으로 접속된 IC 칩을 포함하여도 좋다. 또, 표시 장치는 IC 칩, 저항 소자, 용량 소자, 인덕터, 트랜지스터 등을 장착된 플렉시블 프린트 서킷(FPC)을 포함하여도 좋다. 또, 표시 장치는 플렉시블 프린트 서킷(FPC) 등을 통하여 접속되고, IC 칩, 저항 소자, 용량 소자, 인덕터, 트랜지스터 등을 장착된 프린트 배선 기판(PWB)을 포함하여도 좋다. 또, 표시 장치는 편광판 또는 위상차판 등의 광학 시트를 포함하여도 좋다. 또, 표시 장치는 조명 장치, 케이스, 음성 입출력 장치, 광 센서 등을 포함하여도 좋다.
또, 조명 장치는 백라이트 유닛, 도광판, 프리즘 시트, 확산 시트, 반사 시트, 광원(LED, 냉 음극관 등), 냉각 장치(수냉식, 공냉식) 등을 가져도 좋다.
또, 발광 장치란 발광 소자 등을 가지는 장치를 말한다. 표시 소자로서 발광 소자를 가지는 경우에는 발광 장치는 표시 장치의 구체예의 하나다.
또, 반사 장치란 광 반사 소자, 광 회절 소자, 광 반사 전극 등을 가지는 장치를 말한다.
또, 액정 표시 장치란 액정 소자를 가지는 표시 장치를 말한다. 액정 표시 장치에는 직시형, 투사형, 투과형, 반사형, 반투과형 등이 있다.
또, 구동 장치란 반도체 소자, 전기 회로, 전자회로를 가지는 장치를 말한다. 예를 들면, 소스 신호선으로부터 화소 내에 대한 신호의 입력을 제어하는 트랜지스터(선택용 트랜지스터, 스위칭용 트랜지스터 등이라고 부르는 경우가 있음), 화소 전극에 전압 또는 전류를 공급하는 트랜지스터, 발광 소자에 전압 또는 전류를 공급하는 트랜지스터 등은 구동 장치의 일 예다. 또, 게이트 신호선에 신호를 공급하는 회로(게이트 드라이버, 게이트선 구동 회로 등이라고 부르는 경우가 있음), 소스 신호선에 신호를 공급하는 회로(소스 드라이버, 소스선 구동 회로 등이라고 부르는 경우가 있음) 등은 구동 장치의 일 예다.
또, 표시 장치, 반도체 장치, 조명 장치, 냉각 장치, 발광 장치, 반사 장치, 구동 장치 등은 서로 중복해서 가지는 경우가 있다. 예를 들면, 표시 장치가 반도체 장치 및 발광 장치를 가지는 경우가 있다. 또는 반도체 장치가 표시 장치 및 구동 장치를 가지는 경우가 있다.
또, A와 B가 접속되어 있다고 명시적으로 기재하는 경우에는 A와 B가 전기적으로 접속되어 있는 경우와, A와 B가 기능적으로 접속되어 있는 경우와, A와 B가 직접 접속되어 있는 경우를 포함하기로 한다. 여기에서, A, B는 대상물(예를 들면, 장치, 소자, 회로, 배선, 전극, 단자, 도전막, 층 등)인 것으로 한다. 따라서, 소정의 접속 관계, 예를 들면, 도면 또는 문장에 표현된 접속 관계에 한정되지 않고, 도면 또는 문장에 표현된 접속 관계 이외의 것도 포함하기로 한다.
A와 B가 전기적으로 접속되어 있는 경우의 일 예로서는 A와 B의 전기적인 접속을 가능하게 하는 소자(예를 들면, 스위치, 트랜지스터, 용량 소자, 인덕터, 저항 소자, 다이오드 등)가 A와 B의 사이에 1개 이상 접속되는 것이 가능하다.
A와 B가 기능적으로 접속되어 있는 경우의 일 예로서는 A와 B의 기능적인 접속을 가능하게 하는 회로(예를 들면, 논리회로(인버터, NAND 회로, NOR 회로 등), 신호 변환 회로(DA 변환 회로, AD 변환 회로, 감마 보정 회로 등), 전위 레벨 변환 회로(전원 회로(승압 회로, 강압 회로 등), 신호의 전위 레벨을 바꾸는 레벨 시프터 회로 등), 전압원, 전류원, 전환 회로, 증폭 회로(신호 진폭 또는 전류량 등을 크게 할 수 있는 회로, OP 앰프, 차동 증폭 회로, 소스 팔로워 회로, 버퍼 회로 등), 신호 생성 회로, 기억 회로, 제어 회로 등)가 A와 B의 사이에 1개 이상 접속되는 것이 가능하다. 또, 일 예로서, A와 B의 사이에 다른 회로를 끼워도, A로부터 출력된 신호가 B에 전달되는 경우에는 A와 B는 기능적으로 접속되어 있는 것으로 한다.
또, A와 B가 전기적으로 접속되어 있다고 명시적으로 기재하는 경우에는 A와 B가 전기적으로 접속되어 있는 경우(즉, A와 B의 사이에 다른 소자 또는 다른 회로를 개재하여 접속되어 있는 경우)와, A와 B가 기능적으로 접속되어 있는 경우(즉, A와 B의 사이에 다른 회로를 개재하여 기능적으로 접속되어 있는 경우)와, A와 B가 직접 접속되어 있는 경우(즉, A와 B의 사이에 다른 소자 또는 다른 회로를 개재하지 않고 접속되어 있는 경우)를 포함하기로 한다. 즉, 전기적으로 접속되어 있다고 명시적으로 기재하는 경우에는 단지, 접속되어 있다고만 명시적으로 기재되어 있는 경우와 같은 것으로 한다.
또, A 위에 B가 형성되어 있거나, 또는 A 위에 B가 형성되어 있다고 명시적으로 기재하는 경우에는 A 위에 B가 직접 접하여 형성되어 있는 것에 한정되지 않는다. 직접 접하지 않은 경우, 즉, A와 B의 사이에 다른 대상물이 개재되는 경우도 포함하기로 한다. 여기에서, A, B는 대상물(예를 들면, 장치, 소자, 회로, 배선, 전극, 단자, 도전막, 층 등)인 것으로 한다.
따라서 예를 들면, 층 A 위에(또는 층 A 위에), 층 B가 형성되어 있다고 명시적으로 기재되어 있는 경우에는 층 A 위에 직접 접하여 층 B가 형성되어 있는 경우와, 층 A 위에 직접 접하여 다른 층(예를 들면 층 C나 층 D 등)이 형성되어 있고, 그 위에 직접 접하여 층 B가 형성되어 있는 경우를 포함하기로 한다. 또, 다른 층(예를 들면 층 C나 층 D 등)은 단층이어도 좋고, 복층이어도 좋다.
또, A의 상방에 B가 형성되어 있다고 명시적으로 기재되어 있는 경우에 대해서도 마찬가지이며, A 위에 B가 직접 접하고 있는 것에 한정되지 않고, A와 B의 사이에 다른 대상물이 개재되는 경우도 포함하기로 한다. 따라서 예를 들면, 층 A의 상방에, 층 B가 형성되어 있다고 하는 경우에는 층 A 위에 직접 접하여 층 B가 형성되어 있는 경우와, 층 A 위에 직접 접하여 다른 층(예를 들면 층 C나 층 D 등)이 형성되어 있고, 그 위에 직접 접하여 층 B가 형성되어 있는 경우를 포함하기로 한다. 또, 다른 층(예를 들면 층 C나 층 D 등)은 단층이어도 좋고, 복층이어도 좋다.
또, A 위에 B가 형성되어 있다, A 상에 B가 형성되어 있다, 또는 A의 상방에 B가 형성되어 있다고 명시적으로 기재하는 경우, 비스듬한 위에 B가 형성되는 경우도 포함하기로 한다.
또, A 아래에 B가 또는 A의 하방에 B가라는 경우에 대해서도 동일하다.
또, 명시적으로 단수로서 기재되어 있는 것에 대해서는 단수인 것이 바람직하다. 단, 이것에 한정되지 않고, 복수인 것도 가능하다. 마찬가지로, 명시적으로 복수로서 기재되어 있는 것에 대해서는 복수인 것이 바람직하다. 단, 이것에 한정되지 않고, 단수인 것도 가능하다.
또, 도면에 있어서, 크기, 층의 두께, 또는 영역은 명료화를 위해서 과장되어 있는 경우가 있다. 따라서, 반드시 그 스케일에 한정되지 않는다.
또, 도면은 이상적인 예를 모식적으로 도시한 것이며, 도면에 도시하는 형상 또는 값 등에 한정되지 않는다. 예를 들면, 제조 기술에 의한 형상의 변동, 오차에 의한 형상의 변동, 노이즈에 의한 신호, 전압, 또는 전류의 변동, 또는 타이밍의 차이에 의한 신호, 전압, 또는 전류의 변동 등을 포함할 수 있다.
또, 전문용어는 특정한 실시형태, 또는 실시예 등을 설명하는 목적으로 사용되는 경우가 많다. 단, 본 발명의 일 형태는 전문용어에 의해, 한정하여 해석되는 것이 아니다.
또, 정의되지 않은 문언(전문용어 또는 학술용어 등의 과학기술 문언을 포함함)은 통상의 당업자가 이해하는 일반적인 의미와 동등한 의미로서 사용할 수 있다. 사전 등에 의해 정의되어 있는 문언은 관련 기술의 배경과 모순이 없는 의미로 해석되는 것이 바람직하다.
또, 제 1, 제 2, 제 3 등의 어구는 여러가지 요소, 부재, 영역, 층, 구역을 다른 것과 구별하여 기술하기 위해서 사용할 수 있다. 따라서, 제 1, 제 2, 제 3 등의 어구는 요소, 부재, 영역, 층, 구역 등의 수를 한정하는 것이 아니다. 또, 예를 들면, 「제 1의」를 「제 2의」 또는 「제 3의」 등과 바꿀 수 있다.
또, 「위에」, 「상방에」, 「아래에」, 「하방에」, 「옆에」, 「오른쪽에」, 「왼쪽에」, 「비스듬하게」, 「안 쪽에」, 「앞에」, 「안에」, 「밖에」, 또는 「중에」 등의 공간적 배치를 나타내는 어구는 어떤 요소 또는 특징과, 다른 요소 또는 특징과의 관련을 도면에 의해 간단히 나타내기 위해서 사용되는 경우가 많다. 단, 이것에 한정되지 않고, 이들의 공간적 배치를 나타내는 어구는 도면에 그리는 방향과 함께, 다른 방향을 포함할 수 있다. 예를 들면, A 위에 B라고 명시적으로 나타내지는 경우에는 B가 A의 위에 있는 것에 한정되지 않는다. 도면 중의 디바이스는 반전, 또는 180° 회전하는 것이 가능하므로, B가 A의 아래에 있는 것을 포함할 수 있다. 이렇게, 「위에」라는 어구는 「위에」의 방향에 덧붙여, 「아래에」의 방향을 포함할 수 있다. 단, 이것에 한정되지 않고, 도면 중의 디바이스는 여러 방향으로 회전하는 것이 가능하므로, 「위에」라는 어구는 「위에」, 및 「아래에」의 방향에 덧붙여, 「옆에」, 「오른쪽에」, 「왼쪽에」, 「비스듬하게」, 「안 쪽에」, 「앞에」, 「안에」, 「밖에」, 또는 「중에」 등의 다른 방향을 포함할 수 있다. 즉, 상황에 따라서 적절하게 해석할 수 있다.
화질을 향상시킬 수 있게 된다.
도 1a, 1b는 실시형태의 일 예에 관계되는 플로를 설명하는 도면.
도 2a 내지 2d는 실시형태의 일 예에 관계되는 플로를 설명하는 도면.
도 3a 내지 3d는 실시형태의 일 예에 관계되는 플로를 설명하는 도면.
도 4a 내지 4c는 실시형태의 일 예에 관계되는 표시 화면을 설명하는 도면.
도 5a 내지 5c는 실시형태의 일 예에 관계되는 플로를 설명하는 도면.
도 6a, 6b는 실시형태의 일 예에 관계되는 플로를 설명하는 도면.
도 7a 내지 7c는 실시형태의 일 예에 관계되는 플로를 설명하는 도면.
도 8a 내지 8c는 실시형태의 일 예에 관계되는 회로를 설명하는 도면.
도 9a 내지 9d는 실시형태의 일 예에 관계되는 플로를 설명하는 도면.
도 10a 내지 10c는 실시형태의 일 예에 관계되는 플로를 설명하는 도면.
도 11a, 11b는 실시형태의 일 예에 관계되는 플로를 설명하는 도면.
도 12a, 12b는 실시형태의 일 예에 관계되는 플로를 설명하는 도면.
도 13a, 13b는 실시형태의 일 예에 관계되는 플로를 설명하는 도면.
도 14a, 14b는 실시형태의 일 예에 관계되는 플로를 설명하는 도면.
도 15a, 15b는 실시형태의 일 예에 관계되는 플로를 설명하는 도면.
도 16a, 16b는 실시형태의 일 예에 관계되는 플로를 설명하는 도면.
도 17은 실시형태의 일 예에 관계되는 장치를 설명하는 도면으로, 17a는 상면도, 17b는 단면도.
도 18은 실시형태의 일 예에 관계되는 장치를 설명하는 도면으로, 도 18a, 18c는 상면도, 도 18b, 18d는 단면도.
도 19는 실시형태의 일 예에 관계되는 표시 소자를 도시하는 도면으로, 도 19a, 19c, 19e는 전압을 설명하는 도면, 도 19b, 19d, 19f는 투과율을 설명하는 도면.
도 20a 내지 20c는 실시형태의 일 예에 관계되는 표시 화면을 설명하는 도면.
도 21a 내지 21g는 실시형태의 일 예에 관계되는 회로를 설명하는 도면.
도 22a 내지 22h는 실시형태의 일 예에 관계되는 회로를 설명하는 도면.
도 23a, 23b는 실시형태의 일 예에 관계되는 표시 장치의 구성을 설명하는 도면.
도 24a 내지 24e는 실시형태의 일 예에 관계되는 표시 장치의 구성을 설명하는 도면.
도 25a 내지 25c는 실시형태의 일 예에 관계되는 트랜지스터의 구성을 설명하는 단면도.
도 26a 내지 26h는 실시형태의 일 예에 관계되는 전자기기를 설명하는 도면.
도 27a 내지 27h는 실시형태의 일 예에 관계되는 전자기기를 설명하는 도면.
이하, 실시형태에 대해서 도면을 참조하면서 설명한다. 단, 실시형태는 많은 다른 형태로 실시하는 것이 가능하고, 취지 및 그 범위에서 일탈하지 않고 그 형태 및 상세한 것을 다양하게 변경할 수 있다는 것은 당업자이면 용이하게 이해할 수 있다. 따라서 실시형태의 기재 내용에 한정하여 해석되는 것이 아니다. 또, 이하에 설명하는 구성에 있어서, 동일 부분 또는 같은 기능을 가지는 부분은 다른 도면간에서 공통된 부호를 사용하여 나타내고, 동일 부분 또는 같은 기능을 가지는 부분의 상세한 설명은 생략한다.
또, 어떤 하나의 실시형태 중에서 설명하는 내용(일부의 내용이어도 좋음)은 그 실시형태에서 설명하는 다른 내용(일부의 내용이어도 좋음), 및/또는 1개 또는 복수의 다른 실시형태에서 설명하는 내용(일부의 내용이어도 좋음)에 대하여, 적용, 조합, 또는 치환 등을 행할 수 있다.
또, 실시형태 중에서 설명하는 내용은 각각의 실시형태에 있어서, 여러가지 도면을 사용하여 설명하는 내용, 또는 명세서에 기재되는 문장을 사용하여 설명하는 내용이다.
또, 어떤 하나의 실시형태에 있어서 설명하는 도면(일부라도 좋음)은 그 도면의 다른 부분, 그 실시형태에 있어서 설명하는 다른 도면(일부라도 좋음), 및/또는 1개 또는 복수의 다른 실시형태에 있어서 설명하는 도면(일부라도 좋음)에 대하여, 조합함으로써 더욱 많은 도면을 구성시킬 수 있다.
또, 어떤 하나의 실시형태에 있어서 설명하는 도면 또는 문장에 있어서, 그 일부분을 추출하여, 발명의 일 형태를 구성하는 것은 가능하다. 따라서, 어떤 부분을 설명하는 도면 또는 문장이 기재되어 있는 경우, 그 일부분의 도면 또는 문장을 추출한 내용도, 발명의 일 형태로서 개시되어 있는 것이며, 발명의 일 형태를 구성하는 것이 가능한 것으로 한다. 그 때문에, 예를 들면, 능동 소자(트랜지스터, 다이오드 등), 배선, 수동 소자(용량 소자, 저항 소자 등), 도전층, 절연층, 반도체층, 유기 재료, 무기 재료, 부품, 기판, 모듈, 장치, 고체, 액체, 기체, 동작 방법, 제조 방법 등이 단수 또는 복수 기재된 도면(단면도, 평면도, 회로도, 블록도, 플로차트, 공정도, 사시도, 입면도, 배치도, 타이밍 차트, 구조도, 모식도, 그래프, 표, 광로도, 벡터도, 상태도, 파형도, 사진, 화학식 등) 또는 문장에 있어서, 그 일부분을 추출하여, 발명의 일 형태를 구성하는 것이 가능한 것으로 한다. 일 예로서는 N개(N은 정수)의 회로 소자(트랜지스터, 용량 소자 등)를 가지고 구성되는 회로도로부터, M개(M은 정수로, M<N)의 회로 소자(트랜지스터, 용량 소자 등)를 빼내어, 발명의 일 형태를 구성하는 것은 가능하다. 다른 일 예로서는 N개(N은 정수)의 층을 가지고 구성되는 단면도로부터, M개(M은 정수로, M<N)의 층을 빼내어, 발명의 일 형태를 구성하는 것은 가능하다. 다른 일 예로서는 N개(N은 정수)의 요소를 가지고 구성되는 플로차트로부터, M개(M은 정수로, M<N)의 요소를 빼내어, 발명의 일 형태를 구성하는 것은 가능하다.
(실시형태 1)
초해상 처리란 해상도가 낮은 화상을 기본으로 하여, 해상도가 높은 화상을 생성하는 처리다. 또는 초해상 처리란 촬영시 또는 신호 전송시 등에 있어서, 손실된 정보를 복원하는 처리다. 따라서, 해상도가 낮기 때문에, 미세한 부분이 손상되어 평균화된 화상에, 초해상 처리를 함으로써, 미세한 부분까지, 정확하게 인식할 수 있는 화상을 생성할 수 있다. 그 때문에, 그러한 해상도가 높은 화상을 표시한 경우, 고화질의 화상을 표시시킬 수 있다. 예를 들면, 작은 돌이 다수 배치되어 있는 공원, 또는 자잘한 잎이 다수 배치되어 있는 수목 등의 화상에 있어서, 작은 돌 하나하나나, 자잘한 잎의 하나하나를 초해상 처리를 함으로써, 정확하게 식별하여 볼 수 있다. 마찬가지로, 흐릿하여 읽을 수 없는 글자를 초해상 처리를 함으로써, 미세한 부분을 인식할 수 있게 되기 때문에, 정확하게 읽을 수 있도록 할 수 있다. 즉, 마치 시력이 향상된 것처럼 볼 수 있다. 예를 들면, 초해상 처리는 1440×1080의 해상도(화소수)의 화상으로부터, 화상 정보를 복원함으로써, 1920×1080의 해상도(화소수)의 화상을 만들어 내는 것이다. 즉, 화상의 정보량을 원래의 화상의 정보량으로부터 증가시키면서 해상도 변환을 행하는 것이 초해상 처리 기술이라고 할 수 있다. 또는 포맷상의 화상의 해상도는 변화되지 않지만, 화상의 실질적인 해상도를 증가시키는 기술이 초해상 처리 기술이라고 할 수 있다. 또는 초해상 처리 기술이란 화상에 포함되는 정보 중, 입력 화상의 표본화 주파수로 결정되는 나이퀴스트 주파수보다도 높은 주파수 성분을 복원하는 기술이라고 할 수도 있다.
한편, 텔레비전 등의 표시 장치에 있어서는 원래의 화상을 충실하게 표시시키는 것보다도 시청자가 아름답다고 느끼는 화상을 표시시키는 것을 중시하는 경우가 있다. 예를 들면, 3차원의 현실의 세계를 2차원의 촬상 장치로 촬영한 경우, 안쪽의 정보가 손실된다. 그 때문에, 촬영한 화상을 충실하게 표시시킨 경우, 입체감이나 임장감(臨場感)을 표현하는 것은 어렵다. 그래서, 원래의 화상에 대하여, 여러가지 화상 처리가 행하여진다. 그러한 화상 처리의 일 예로서는 윤곽 강조 처리를 들 수 있다. 물체의 윤곽 부분을 강조하여 표시시킴으로써, 선명한 표시를 할 수 있고, 입체감이나 임장감을 나타낼 수 있다.
그래서, 윤곽 강조 처리와 초해상 처리 양쪽을 행함으로써, 임장감이 있고, 또, 미세한 부분까지 인식할 수 있는 표시를 할 수 있다. 만일, 윤곽 강조 처리를 하고, 초해상 처리를 하지 않는 경우에는 윤곽은 선명하게 볼 수 있지만, 화상이 흐릿한 표시가 되어 버린다. 한편, 초해상 처리를 하여 윤곽 강조 처리를 하지 않는 경우에는 미세한 부분까지 인식할 수 있는 표시를 할 수는 있지만, 윤곽이 흐릿하고, 입체감이 부족한 화상이 되어 버린다. 이상으로부터, 임장감이 있고, 또, 미세한 부분까지 인식할 수 있는 표시를 행하기 위해서는 윤곽 강조 처리와 초해상 처리 양쪽을 행하는 것이 중요하다고 할 수 있다. 단, 실시형태의 일 예는 이것에 한정되지 않는다.
또, 윤곽 강조 처리 등의 화상 처리에 대해서, 실시형태의 일 예는 상기 예에 한정되지 않고, 다른 화상 처리가 행하여질 수 있다. 다른 화상 처리로서, 예를 들면, 스무딩, 일그러짐 보정, 에러 처리, 상처 보정, 색 보정, 감마 보정, 역감마 보정 등을 윤곽 강조 처리 대신에, 또는 윤곽 강조 처리에 추가하여 행할 수 있다. 예를 들면, 색 보정을 행함으로써, NTSC비로 100% 이하의 화상을 100% 이상의 화상으로 변환할 수 있다. 이것에 의해, 색순도가 높은 화상을 표시할 수 있다.
또, 윤곽 강조 처리 등의 화상 처리를 복수 행할 수 있다. 그 경우, 연속해서 처리할 수 있다. 단, 실시형태의 일 예는 이것에 한정되지 않는다. 복수의 처리를 따로따로 할 수 있다. 예를 들면, 어떤 화상 처리는 어떤 처리 A 전에 행하고, 다른 화상 처리는 어떤 처리 B 후에 행하는 것도 가능하다.
그래서, 도 1에, 윤곽 강조 처리와 초해상 처리를 하는 경우의 처리 플로의 일 예를 도시한다. 또, 초해상 처리 전후, 또는 윤곽 강조 처리 전후 등에 있어서, 여러가지 처리를 하여 화상을 표시시킬 수 있다.
도 1a에서는 화상 소스로부터 얻은 화상 신호를 사용하여, 윤곽 강조 처리를 한 후에, 초해상 처리를 하고, 해상도를 올린 경우의 처리 플로를 도시한다. 초해상 처리가 행하여진 후에는 또 여러가지 처리가 행하여지고, 그 후, 화상을 표시시킬 수 있다.
도 1b에서는 화상 소스로부터 얻은 화상 신호에 대해서, 초해상 처리 또는 윤곽 강조 처리를 하기 전에, 우선, 화상을 분석한다. 그리고, 초해상 처리를 하는 영역과, 윤곽 강조 처리를 하는 영역을 인식한다. 그리고, 초해상 처리를 해야 하는 영역에서는 초해상 처리를 하고, 윤곽 강조 처리를 해야 하는 영역에서는 윤곽 강조 처리를 한다. 그리고, 마지막으로, 쌍방의 처리 결과를 합체시킨다. 즉, 1개의 화상에 있어서, 영역은 다르지만, 동시에, 초해상 처리와 윤곽 강조 처리를 한다. 이 경우, 에지부에서는 윤곽 강조 처리는 행하지만, 초해상 처리는 하지 않게 된다. 마찬가지로, 초해상 처리를 하는 부분에서는 윤곽 강조 처리는 행하여지지 않는다. 단, 실시형태의 일 예는 이것에 한정되지 않는다.
또, 화상의 분석 처리에 있어서는 예를 들면, 1개의 화상에 있어서, 에지부, 평탄부, 텍스처부 등으로 분류한다. 그리고, 윤곽 강조 처리는 에지부에 있어서 행하여진다. 한편, 초해상 처리는 텍스처부에 있어서 행하여진다. 단, 실시형태의 일 예는 이들에 한정되지 않는다.
여기서, 평탄부란 특정한 주파수 영역이나, 정리된 휘도 영역의 도수(회수)가 높게 분포되어 있는 부분이다. 따라서, 비교적 색 분포가 완만한 하늘, 흐릿한 배경 등이 이것에 상당한다. 따라서, 화상 중에서는 주로, 그라데이션 표현이 주체가 되는 영역으로 할 수 있다.
여기서, 텍스처부란 화상의 주파수가 높은 부분이다. 이 영역에서는 주파수가 높기 때문에, 더욱 상세한 부분이 존재할 가능성이 높다. 따라서, 텍스처부에 있어서 초해상 처리를 함으로써, 해상도를 올리는 것의 효과가 대단히 크다고 할 수 있다.
또, 화상의 분석 처리로서, 에지부, 평탄부, 텍스처부 등으로 분리하는 처리 대신에, 또는 추가하여, 화상의 해상도를 분석하는 처리를 할 수 있다. 예를 들면, 초해상 처리를 하는 경우, 화상의 여러가지 영역에 있어서, 각각 해상도를 인식하고, 영역마다, 다른 강도의 초해상 처리를 할 수도 있다. 따라서, 화상의 분석 처리로서, 윤곽 강조 처리와 초해상 처리 중 어떤 처리를 행할지를 분석하는 대신에, 또는 추가하여, 화상의 해상도를 분석할 수 있다.
또, 화상 소스는 방송국으로부터 보내지는 TV방송 신호, 및/또는 그 신호로부터 생성된 화상을 포함하고 있다. 또는 화상 소스는 DVD(블루레이용 등을 포함함)나 CD 등의 광기억 매체(자기 기억 매체 또는 광자기 기억 매체를 포함함), 스트리밍, 인터넷 등으로부터 얻어지는 신호, 및/또는 그 신호로부터 생성된 화상을 포함하고 있다. 또는 화상 소스는 휴대전화, 컴퓨터, CPU, 그래픽용 마이크로컴퓨터, 컨트롤러, 전자기기 등으로부터 얻어지는 신호, 및/또는 그 신호로부터 생성된 화상을 포함하고 있다. 그 밖에도, 화상 소스는 표시를 행하기 위한 기본이 되는 신호, 및/또는 그 신호로부터 생성된 화상을 포함하고 있다.
또, 화상은 정지화상, 및/또는 동화상, 및/또는 영상을 포함하고 있다.
또, 화상 소스는 인터레이스(비월 주사)의 화상, 또는 프로그레시브(논인터레이스, 비(非)비월 주사)의 화상인 것이 가능하다. 또는 화상 소스는 인터레이스의 화상을 프로그레시브의 화상으로 변환하는 처리인 IP 변환(인터레이스 프로그레시브 변환)이, 이미 행하여진 화상인 것이 가능하다. 또는 윤곽 강조 처리 전후, 또는 초해상 처리를 하기 전에 IP 변환을 행할 수 있다. 도 2a에, 프로그레시브의 화상을 사용하여 초해상 처리를 하는 경우의 처리 플로의 일부를 도시한다. 도 2b에, 인터레이스의 화상을 IP 변환한 후에, 윤곽 강조 처리를 하는 경우의 처리 플로의 일부를 도시한다. 도 2c에, 인터레이스의 화상을 IP 변환한 후에, 윤곽 강조 처리를 하고, 나중에, 초해상 처리를 하는 경우의 처리 플로의 일부를 도시한다. 도 2d에, 인터레이스의 화상을 IP 변환한 후에, 초해상 처리를 하는 경우의 처리 플로의 일부를 도시한다.
통상, 초해상 처리는 1장의 화상(또는 그 일부), 또는 복수 장(또는 그 일부)의 화상을 사용하여 행하여진다. 그리고, 초해상 처리는 그 화상을 사용하여 새로운 정보를 만들어 냄으로써, 해상도가 높은 화상을 만들어 내고 있다. 그 때문에, 정확하게 초해상 처리를 하기 위해서는 인터레이스와 같이, 화상의 정보의 일부가 결여되고 있는 것은 바람직하지 않다. 따라서, 초해상 처리가 행하여지는 화상은 프로그레시브(논인터레이스, 비(非)비월 주사)의 화상인 것이 바람직하다. 따라서, 인터레이스의 화상의 경우에는 초해상 처리를 하기 전에, IP 변환이 행하여지고 있고, 프로그레시브의 화상을 사용하여 초해상 처리를 하는 것이 바람직하다. 단, 실시형태의 일 예는 이들에 한정되지 않는다.
또, IP 변환은 초해상 처리 전 또는 후에 행할 수 있다. 또한, IP 변환은 윤곽 강조 처리 전 또는 후에 행할 수 있다. 또, IP 변환은 어떤 다른 처리 전 또는 후에 행할 수 있다.
또, 도 3a 등에 도시하는 바와 같이, 초해상 처리를 하기 전의 화상의 해상도(화소수)보다도 초해상 처리를 한 후의 화상 해상도(화소수)가 높은 것이 바람직하지만, 실시형태의 일 예는 이것에 한정되지 않는다. 예를 들면, 초해상 처리를 하기 전에, 확대 처리 등에 의해, 해상도(또는 화소수)가 이미 높아져 있는 것으로 한다. 즉, 화상의 포맷상의 해상도(또는 화소수)는 높아져 있는 것으로 한다. 그 경우에는 이미 해상도가 높아져 있기 때문에, 초해상 처리 전후에서는 해상도 자체는 변화되지 않는다. 즉, 화상의 포맷상의 해상도(또는 화소수)는 변화되지 않는다. 그러나, 초해상 처리를 하기 전의 확대 처리에서는 결락된 화상 정보가 복원된 것은 아니다. 즉, 단지 확대된 것뿐이기 때문에, 표시 자체가 고화질이 된 것은 아니다. 화상의 포맷상의 해상도(또는 화소수)가 높아졌을 뿐이며, 실질적인 해상도는 높아지지 않았다. 예를 들면, 작은 돌이 다수 배치되어 있는 공원, 또는 자잘한 잎이 다수 배치되어 있는 수목 등의 화상에 있어서, 작은 돌 하나하나나, 자잘한 잎의 하나하나가 확대 처리에 의해 정확하게 표시되는 것은 아니고, 흐릿한 상태인채로 단지 확대하여 표시되는 상태가 된다. 따라서, 초해상 처리를 함으로써, 화상의 해상도(화소수)는 변하지 않지만, 결락된 화상 정보가 복원되어, 미세한 부분까지 식별할 수 있는 고화질의 화상이 되는 것도 가능하다. 요컨대, 화상의 포맷상의 해상도는 바뀌지 않지만, 실질적인 해상도는 높아져 있는 것이 가능하다. 즉, 도 3b에 도시하는 바와 같이, 1440×1080의 화상을 1920×1080의 화상으로 확대 처리하고, 1920×108O의 화상을 1920×1080의 화상으로 초해상 처리를 할 수도 있다. 이때, 1440×1080의 화상을 1920×1080 화상으로 확대 처리하는 경우, 복원된 정보는 없다. 그러나, 초해상 처리를 한 후에는 정보가 복원되어 있기 때문에, 미세한 부분도 정확하게 식별해서 볼 수 있는 화상으로 할 수 있다.
또, 이러한 것은 화면의 전체에서 생기는 경우가 많지만, 실시형태의 일 예는 이들에 한정되지 않는다. 화면의 일부에서 생기는 것도 가능하다.
또, 확대 처리에 의해, 해상도를 높게 하고, 그 후, 초해상 처리에 의해, 더욱 해상도를 높게 할 수도 있다. 즉, 확대 처리에 의해, 포맷상의 해상도를 높게 하고, 그 후, 초해상 처리에 의해, 실질적인 해상도를 높게 할 수도 있다. 예를 들면, 800×600의 화상을 1440×1080의 화상으로 확대 처리하고, 그 1440×1080의 화상을 1920×1080의 화상으로 초해상 처리를 할 수도 있다. 단, 확대 처리에 의해, 해상도를 높게 한 경우에는 정보의 복원은 행하여지지 않았다. 그리고, 초해상 처리에 의해, 해상도를 높게 한 경우에는 정보의 복원이 행하여졌다. 단, 실시형태의 일 예는 이들에 한정되지 않는다.
또는 초해상 처리에 의해, 해상도를 높게 하고, 그 후, 확대 처리에 의해, 해상도를 높게 할 수도 있다. 즉, 초해상 처리에 의해, 실질적인 해상도를 높게 하고, 그 후, 확대 처리에 의해, 화상의 포맷상의 해상도를 높게 할 수도 있다. 예를 들면, 800×600의 화상을 1440×1080의 화상으로 초해상 처리하고, 그 1440×1080의 화상을 1920×1080의 화상으로 확대 처리를 할 수도 있다. 단, 확대 처리에 의해, 해상도를 높게 한 경우에는 정보의 복원은 행하여지지 않았다. 그리고, 초해상 처리에 의해, 해상도를 높게 한 경우에는 정보의 복원이 행하여졌다. 단, 실시형태의 일 예는 이들에 한정되지 않는다.
또, 확대 처리는 초해상 처리 전 또는 후에 행할 수 있다. 또는 확대 처리는 윤곽 강조 처리 전 또는 후에 행할 수 있다. 또는 확대 처리는 어떤 처리 전 또는 후에 행할 수 있다. 단, 실시형태의 일 예는 이들에 한정되지 않는다.
이와 같이, 확대 처리 및 초해상 처리 양쪽을 행할 수 있다. 예를 들면, 세로방향 또는 가로방향의 해상도를 2배 이상, 또 바람직하게는 5배 이상으로 하는 경우에는 확대 처리 및 초해상 처리 양쪽을 행하는 것이 적합하다. 단, 실시형태의 일 예는 이들에 한정되지 않는다.
또, 확대 처리로서는 일 예로서, 바이 리니어법 또는 바이 큐빅법 등을 이용할 수 있다. 바이 리니어법은 주위 4근방의 화소를 채취·계산하여, 확대시에 부족한 화소를 보간하는 방법이다. 또는 바이 큐빅법에서는 변환 후의 좌표계 기준으로 4×4의 16점의 픽셀 값을 변환원으로부터 추출한다. 그리고, 추출한 16점의 값에 가중을 하여 가중 평균적인 계산을 하여 변환 후의 픽셀 값을 결정한다. 그 외, 여러가지 확대 처리 방법을 사용할 수 있다.
또, 도 3c에 도시하는 바와 같이, 화상이, 확대 처리가 행하여졌는지, 행하여지지 않았는지를 분석하여, 화면의 일부 또는 전부에 있어서, 확대 처리가 행하여지고 있는 경우에는 초해상 처리를 하고, 확대 처리가 행하여지지 않은 경우, 즉, 원래, 해상도가 높은 경우에는 초해상 처리를 하지 않도록 하는 것도 가능하다. 화상 소스로서, 여러가지 화상이 있기 때문에, 화상 분석을 함으로써, 확대 처리가 행하여진 화상에 대해서도, 바르게 초해상 처리를 할 수 있다. 또, 화상 분석의 수법으로서는 일 예로서는 주파수를 분석하여, 높은 주파수를 가지고 있는지의 여부에 의해 판단하는 방법이 있다. 주파수가 낮은 경우는 확대 처리가 행하여진다고 판단한다.
또, 도 3c에서의 화상 분석은 도 1b에서의 화상 분석, 및/또는 화상의 해상도 분석 등으로 통합하여 행하여질 수 있다. 또는 도 3c에서의 화상 분석은 도 1b에서의 화상 분석, 및/또는 화상의 해상도의 분석 등과 동시에 행하여질 수 있다. 또는 도 3c에서의 화상 분석은 도 1b에서의 화상 분석, 및/또는 화상의 해상도의 분석 등과 연속해서 행하여질 수 있다. 단, 실시형태의 일 예는 이들에 한정되지 않는다.
또, 도 3b 또는 도 3c 등에 있어서, 확대 처리 전후에, 다른 처리를 할 수 있다. 예를 들면, 도 3b에 있어서, 확대 처리 후에, 윤곽 강조 처리를 하는 경우의 예를 도 3d에 도시한다.
또, 도 3a, 도 3b, 도 3c 등에 있어서, 도 1b와 마찬가지로, 초해상 처리와 동시에, 윤곽 강조 처리 등의 다른 처리를 할 수 있다.
또, 지금까지 설명한 내용, 및/또는 이 이하에 설명하는 내용에 있어서, 초해상 처리 대신에, 단순한 확대 처리 등을 할 수도 있다.
또, 본 실시형태에서 설명한 내용 또는 도면은 다른 처리를 하는 경우에도 동일하게 적용시킬 수 있다. 마찬가지로, 어떤 처리를 하는 경우에 설명한 내용 또는 도면은 다른 처리를 하는 경우에도 동일하게 적용시킬 수 있다.
(실시형태 2)
다음에, 초해상 처리 기술의 예에 대해서 설명한다. 초해상 처리를 함으로써, 해상도가 높은 화상을 표시할 수 있다.
우선, 움직임을 가지는 영역을 검출하고, 그 영역의 속도 정보를 추출한다. 즉, 임의의 시점에서 있어서의 화상에 대하여, 그 전후 2개의 화상으로부터 각 화소의 플로를 나타내는 벡터인 옵티컬 플로를 구한다. 그리고, 추출한 속도 정보로부터 상기 영역의 1화상당 위치 어긋남량을 1화소의 크기 미만의 정밀도로 검출한다. 즉, 구한 옵티컬 플로로부터 화상간의 위치 어긋남량을 구한다. 그리고, 검출한 위치 어긋남량에 기초해 화상열 중의 복수 장의 화상으로부터 화소간의 휘도값을 보간한다. 이러한 처리를 함으로써, 물리적인 해상도를 초과하는 고해상도의 화상을 생성할 수 있다. 이렇게, 초해상 처리 기술이란 고해상도의 화상 복원을 위한 정보를 저해상도 화상으로부터 움직임 벡터 정보 등을 기초로, 추출, 복원하기 위한 기술이라고 할 수 있다.
같은 초해상 처리 기술의 방법으로서, 예를 들면, 우선, 영상으로부터 상관성의 높은 연속하는 프레임을 선택한다. 그리고, 픽셀 단위에 가까운 미세함으로 영상의 움직임 벡터를 검출한다. 그리고, 픽셀 단위의 움직임을 추적하여, 각 프레임간의 그 추적 픽셀의 변화 정보로부터, 결락되어 있는 고해상도 픽셀을 추측한다. 그 때, 카메라가 미묘하게 흔들리고 있기 때문에, 같은 부분을 촬영하고 있음에도 불구하고, 촬영된 저해상도 부분의 손상 상태가 프레임간에서 다르다. 그래서, 이 정보를 이용하여, 결락되어 있는 픽셀을 보충하고, 고해상도화할 수 있다. 즉, 이 처리 방법은 시간방향으로 탐색을 깊게 가하는 타입의 초해상 처리 기술이라고 할 수 있다. 이 초해상 처리의 경우, 움직임 벡터를 정밀하게 파악할 수 있기 때문에, 촬영시에 카메라 해상도의 관계로 취득할 수 없는 프레임간의 결손 화소도 복원할 수도 있다.
또는 다른 초해상 처리로서, 복수의 프레임에 대하여 상사성(相似性)을 조사한다. 그리고, 상사성이 있는 프레임끼리 위치 맞춤을 하여, 각 화소의 시간적 변화를 파악한다. 그리고, 손실된 고해상 픽셀을 예측 생성하는 방법을 사용할 수 있다.
또는 다른 초해상 처리로서, 우선, 연속하는 복수의 화상 정보를 해석한다. 그리고, 피사체의 공통 개소를 보정하여 고주파 성분을 복원한다. 이것에 의해, 해상도가 높은 화상을 가질 수 있다.
또는 다른 초해상 처리로서, 재구성형 초해상 처리 방법을 사용할 수 있다. 재구성형 초해상 처리 방법에서는 우선, 원래의 저해상도의 화상으로부터, 고해상도 화상(초기 고해상도 화상)을 가정한다. 그리고, 가정한 고해상도 화상으로부터, 카메라 모델에 의해 얻어지는 점확산함수(PSF함수)에 기초하여, 모든 저해상도 화상의 화소마다, 그 화소값을 추정한다. 즉, 독자의 함수(촬상 모델 함수)에 의해 다운컨버트하여 원래의 저해상도의 화상과 같은 저해상도 화상을 만들어 낸다. 그리고, 그 추정값과, 관측된 화소값(관측 값)의 차를 취한다. 그리고, 다운컨버트 전의 화상에 대하여, 그 차가 작아지는 고해상도 화상을 탐색한다. 또, 이 탐색 처리를 수속할 때까지 반복하여, 정밀도를 향상시킬 수 있고, 탐색을 1회뿐으로 할 수도 있다. 이것에서 의해, 고해상도의 화상을 구할 수 있다.
또, 촬상 모델 함수로서는 예를 들면, 일차원 선형 필터를 종횡, 이차원적으로 건 촬상 소자 모델을 사용할 수 있다.
이 재구성형 초해상 처리 방법의 경우에는 초기 고해상도 화상을 필요로 하는 박복 계산에 의해, 고해상도 화상을 재구성하도록 하고 있다. 그리고, 그 때의 계산 방법으로서, ML(Maximum-likelihood)법, MAP(Maximum A Posterior)법, 또는 POCS(Projection On to Convex Sets)법 등을 사용할 수 있다.
ML법에서는 가정되어 있는 고해상도 화상으로부터의 추정 화소값과 실제로 관측된 화소값의 자승 오차를 평가 함수로 한다. 그리고, 그 평가 함수를 최소화하는 고해상도 화상을 추정 화상으로 하는 방법이다.
MAP법은 자승 오차에 고해상도 화상의 확률 정보를 부가한 평가 함수를 최소화하는 고해상도 화상을 추정하는 방법이다. 즉, MAP법은 고해상도 화상에 대한 어떤 선견 정보를 이용하여, 사후 확률을 최대화하는 최적화 문제로서 고해상도 화상을 추정하는 초해상 처리 방법이다.
POCS법은 고해상도 화상과 저해상도 화상의 화소값에 관해서 연립방정식을 작성하고, 그 방정식을 순차적으로 푸는 방법이다.
또, 화상의 복수의 프레임을 합성하여 1프레임으로 한다. 그리고, 이것에 의하여, 화소수를 늘려 화상을 고해상도화한다. 그 때, 받는 즉시 곧 성분을 캔슬하도록 하고, 고해상 처리를 할 수도 있다.
또는 초해상 처리의 수법으로서, 반복법, 주파수 영역법, 통계법 등을 사용할 수 있다. 반복법의 경우, 주로 3개의 단계로 이루어져 있다. 첫째 초기 추측을 행하고, 둘째 이미징 프로세스가 있고, 셋째 재구성 프로세스로 되어 있다.
또, 초해상 처리는 화면 전체에 대하여 처리를 할 수 있다. 단, 실시형태의 일 예는 이들에 한정되지 않는다. 화상의 내용에 따라서, 초해상 처리를 할 수 있다. 예를 들면, 화상에 있어서, 에지부나 평탄부에서는 초해상 처리를 하지 않고, 텍스처부에서는 초해상 처리를 할 수 있다. 그 경우, 화상에 대하여, 리얼타임 스펙트럼 해석을 한다. 그리고, 고주파를 가지는 영역에만, 초해상 처리를 할 수도 있다. 이렇게, 화상에 따라, 초해상 처리의 유무를 제어함으로써, 화상이 반대로 악화되는 것을 저감할 수 있다.
또, 평탄부란 특정한 주파수 영역이나, 통합된 휘도 영역의 도수(度數)가 높게 분포되어 있는 부분이다. 따라서, 비교적, 색 분포가 완만한 하늘, 흐릿한 배경 등이 이것에 상당한다. 따라서, 화상 중에서는 주로, 그라데이션 표현이 주체가 되는 영역으로 할 수 있다.
또, 텍스처부란 화상의 주파수가 높은 부분이다. 이 영역에서는 주파수가 높기 때문에, 더욱 상세한 부분이 존재할 가능성이 높다. 따라서, 텍스처부에 있어서 초해상 처리를 함으로써, 해상도를 올리는 것의 효과가 대단히 크다고 할 수 있다.
또, 초해상 처리를 하는 경우, 화상의 여러가지 영역에 있어서, 각각 해상도를 인식하고, 영역마다, 다른 강도의 초해상 처리를 할 수도 있다.
또, 원래의 화상의 해상도가 충분히 높은 경우에는 초해상 처리를 하지 않도록 할 수 있다. 원래의 화상의 해상도가 높은지의 여부를 판단하고, 그 결과에 따라, 초해상 처리를 하는지의 여부를 제어하는 것도 가능하다.
이와 같이, 여러가지 초해상 처리 기술이 있지만, 본 명세서에 있어서의 초해상 처리 기술은 이들에 한정되지 않는다.
(실시형태 3)
초해상 처리 전후, 또는 윤곽 강조 처리 전후에 있어서, 여러가지 처리를 하여 표시시킬 수 있다. 따라서, 다른 실시형태에서 설명한 내용을 본 실시형태에 적용, 조합, 또는 치환 등을 할 수 있다.
액정 표시 장치 등과 같은 홀드형의 디스플레이에서는 움직임이 빠른 영상을 표시하는 경우, 동화상의 흐릿한 상태가 생기고, 잔상이 보이는 경우가 있다. 예를 들면, 텔롭으로 문자를 상하 또는 좌우로 움직이면서 표시하는 경우, 문자가 흐릿하여 정확하게 식별할 수 없는 경우가 있다.
그 때문에, 프레임 보간 처리를 함으로써, 프레임 주파수를 향상시켜, 동화상의 해상도를 향상시킬 수 있다. 프레임 보간 처리란 잔상 등을 줄이기 위해서, 프레임 주파수를 올려 표시할 때에, 프레임의 데이터를 보간하여 작성하는 처리다. 예를 들면, 도 4a에 도시하는 바와 같이, 1프레임째의 화상에서는 원이 좌단에 표시되어 있고, 2프레임째의 화상에서는 원이 왼쪽에서 오른쪽으로 움직였기 때문에, 원이 우단에 표시되어 있는 것으로 한다. 이때, 원이 중앙에 표시되어 있는 데이터를 작성한다. 이렇게 데이터를 작성하는 처리가 프레임 보간 처리다. 그리고, 프레임 보간 처리에 의해, 보간한 프레임수 만큼, 표시에 있어서의 프레임 주파수도 높게 할 수 있다. 이렇게 프레임 보간 처리를 하여 프레임 주파수를 높게 하여 표시를 행함으로써, 원이 왼쪽에서 오른쪽으로 이동하는 완만한 화상을 정확하게 표시할 수 있고, 잔상을 저감할 수 있게 된다. 따라서, 동화상을 흐릿하지 않게 표시시킬 수 있으므로, 동화상에서의 해상도를 향상시킬 수 있다.
이와 같이, 프레임 보간 처리를 하고, 그 만큼 프레임 주파수를 높게 하여 행하는 구동을 배속 구동이라고 한다. 예를 들면, 프레임 주파수가 2배일 때에는 2배속 구동이라고 하고, 프레임 주파수가 4배일 때에는 4배속 구동이라고 한다. 2배속 구동의 경우에는 프레임 보간 처리에 의해, 원래의 프레임수와 같은 만큼의 프레임 화상을 작성한다. 그 결과, 데이터량이 합계로 2배가 되기 때문에, 프레임 주파수를 2배로 하여 표시할 수 있다. 마찬가지로, 4배속 구동의 경우에는 프레임 보간 처리에 의해, 원래의 프레임수의 3배의 프레임 화상을 작성한다. 그 결과, 데이터량이 합계로 4배가 되기 때문에, 프레임 주파수를 4배로 하여 표시할 수 있다. 이러한 배속 구동을 행함으로써, 동화상 특성을 양호하게 할 수 있고, 잔상을 저감시킬 수 있다. 적용하는 표시 장치로서는 홀드형의 표시 장치인 것이 바람직하고, 예를 들면, 액정 디스플레이, 유기 EL 디스플레이 등에 적용하는 것이 적합하다. 홀드형의 표시 장치는 잔상이 보이기 쉽기 때문에, 배속 구동을 사용함으로써, 잔상을 저감할 수 있다.
그래서, 프레임 보간 처리와 초해상 처리 양쪽을 행함으로써, 정지화상과 동화상 양쪽에서 해상도를 향상시킬 수 있다. 만일, 초해상 처리만 행하고, 프레임 보간 처리를 하지 않고, 배속 구동을 하지 않는 경우에는 일부러, 초해상 처리에 의해 해상도를 올렸음에도 불구하고, 잔상 등에 의해, 화상이 흐릿하기 때문에, 해상도를 높게 한 것을 시인하기 어려워진다. 즉, 초해상 처리를 한 효과가 반감된다. 또는 프레임 보간 처리만을 하고, 배속 구동을 하고, 초해상 처리를 하지 않는 경우에는 일부러, 동화상에서도 바르게 시인할 수 있게 되어 있음에도 불구하고, 표시되는 화상 자체의 해상도가 낮기 때문에, 고화질의 영상을 표시시킬 수 없게 된다. 이상으로부터, 정지화상이어도, 동화상이어도, 해상도가 높은 화상을 정확하게 표시하기 위해서는 프레임 보간 처리와 초해상 처리 양쪽을 행하는 것이 중요하다고 할 수 있다. 단, 실시형태의 일 예는 이것에 한정되지 않는다.
그래서, 도 5a에서는 윤곽 강조 처리를 한 후, 프레임 보간 처리를 하고, 그리고 나서, 초해상 처리를 하는 경우의 처리 플로를 도시한다. 또는 도 5b에서는 프레임 보간 처리를 한 후, 윤곽 강조 처리를 하고, 그리고 나서, 초해상 처리를 하는 경우의 처리 플로를 도시한다. 또는 도 5c에서는 프레임 보간 처리를 한 후, 화상 분석을 하고, 초해상 처리 및 윤곽 강조 처리를 하는 경우의 처리 플로를 도시한다. 또, 화상 분석을 한 후, 프레임 보간 처리를 하고, 그 후, 초해상 처리 및 윤곽 강조 처리를 할 수도 있다. 이렇게, 도 5a로부터 도 5c에 도시하는 바와 같은 처리 후에는 더욱 여러가지 처리가 행하여지고, 그 후, 화상을 표시시킬 수 있다. 도 5a 또는 도 5b의 처리 플로는 도 1a의 처리 플로에 대하여, 또 프레임 보간 처리를 한 경우에 상당한다. 마찬가지로, 도 5c의 처리 플로는 도 1b의 처리 플로에 대하여, 또 프레임 보간 처리를 한 경우에 상당한다.
또, 처리 플로에서의 각 단계 전후에 있어서, 다른 여러가지 처리가 행하여지는 것은 가능하다. 다른 여러가지 처리의 예로서는 IP 변환 처리, 확대 처리 등이 있고, 또, 다른 처리도 가능하다.
또, 도 5a에 도시하는 바와 같이, 윤곽 강조 처리를 한 후, 프레임 보간 처리를 함으로써, 윤곽 강조 처리를 하는 회수를 저감할 수 있다. 프레임 보간 처리를 하기 전에는 프레임수가 적다. 그 때문에, 프레임 보간 처리를 하기 전에는 윤곽 강조 처리를 하는 프레임수도 적다. 그 때문에, 처리 회수를 저감할 수 있다.
또, 도 5b, 또는 도 5c에 도시하는 바와 같이, 윤곽 강조 처리를 하기 전에, 프레임 보간 처리를 함으로써, 정확하게 프레임 보간 데이터를 작성할 수 있다. 그리고, 더욱 정확하고, 해상도가 높은 화상을 사용하여, 윤곽 강조 처리를 할 수 있기 때문에, 화상 중의 물체의 윤곽을 더욱 정확하게 취득할 수 있으므로, 더욱 선명한 화상을 가질 수 있다.
이와 같이, 윤곽 강조 처리를 하기 전에, 프레임 보간 처리를 함으로써, 더욱 정확하게 프레임 보간 처리를 할 수 있다. 윤곽 강조 처리에서는 화상의 일부를 변경하게 된다. 그 때문에, 변경 전의 데이터를 사용하여, 프레임 보간 처리를 함으로써, 정확하게 처리를 할 수 있다.
다음에, 가로의 해상도(화소수)가 A, 세로의 해상도(화소수)가 B인 화상에 대하여, 초해상 처리를 함으로써, 가로의 해상도(화소수)가 C, 세로의 해상도(화소수)가 D의 화상이 된 것으로 한다. 또는 가로의 해상도(화소수)가 A, 세로의 해상도(화소수)가 B인 화상에 대하여, 확대 처리 및 초해상 처리를 함으로써, 가로의 해상도(화소수)가 C, 세로의 해상도(화소수)가 D의 화상이 된 것으로 한다. 그 때, 초해상 처리를 함으로써, 해상도를 높게 했을 때의 배율은 C를 A로 제산한 수인 C/A, 또는 D를 B로 제산한 수인 D/B라고 할 수 있다. 한편, 배속 구동을 한 경우, 프레임 주파수를 N배로 한다.
또, 여기에서, 해상도인 A, B, C, D에 대해서는 화상 포맷상의 해상도, 또는 실질적인 해상도인 것이 바람직하다. 단, 실시형태의 일 예는 이것에 한정되지 않는다.
이때, N>(C/A), 또는 N>(D/B)인 것이 바람직하다. 또는 N≥(C/A), 또, N≥(D/B)인 것이 바람직하다. 단, 실시형태의 일 예는 이것에 한정되지 않는다. 또, 여기에서, A, B, C, D, N은 자연수다.
배속 구동을 위해, 프레임 보간 처리를 하는 경우, 보간하는 프레임 데이터의 수는 많게 하여도 문제없이 데이터를 작성할 수 있다. 예를 들면, 도 4a의 경우에는 2배속이었지만, 도 4b와 같이, 원의 위치를 조정함으로써, 용이하게 3배속으로 할 수 있다. 즉, 배속 구동을 위한 프레임 보간 처리는 보간되는 프레임 데이터의 수가 많아져도, 화상에는 큰 문제는 생기지 않는다. 또는 보간되는 프레임 데이터의 수를 많게 함으로써, 동화상 특성을 더욱 향상시킬 수 있고, 잔상을 더욱 저감할 수 있다.
한편, 초해상 처리는 촬영시나 신호 전송시 등에 있어서, 손실된 해상도 정보를 복원하는 처리다. 따라서, 너무 많은 정보가 손실된 경우에는 이것을 충분히 복원하는 것이 곤란하게 된다. 따라서, (C/A), 또는 (D/B)를 지나치게 크게 하면, 화상 자체에 문제가 생겨 화상이 흐트러진다.
이상으로부터, 프레임 보간 처리와 초해상 처리 양쪽을 행하는 경우에는 N>(C/A), 또는 N>(D/B)인 것이 바람직하다. 또는 N≥(C/A), 또, N≥(D/B)인 것이 바람직하다. 따라서, 초해상 처리와 프레임 보간 처리의 양쪽의 처리를 한 경우, 이 관계를 충족하도록 함으로써, 미세한 부분까지 선명해 보이고, 또, 잔상감이 없는 고품질의 화상을 표시시킬 수 있다. 단, 실시형태의 일 예는 이것에 한정되지 않는다.
또, 프레임 보간 처리를 하는 경우, 화면 중에서, 움직임이 있는 영역에 있어서, 프레임 보간 처리를 위해서, 데이터가 새롭게 작성되는 경우가 많다. 그리고, 화면 중에서, 움직임이 없는 영역에 있어서는 데이터는 새롭게 작성되지 않는 경우가 많다. 즉, 화면 내에서 프레임 보간 처리에 의해, 새로운 데이터가 작성되는 영역과, 새로운 데이터가 작성되지 않는 영역이 존재한다. 예를 들면, 도 4a와 같은 경우, 도 4c에 도시하는 바와 같이, 영역(301) 및 영역(303)에서는 보간 전의 1프레임째의 데이터와, 보간 전의 2프레임째의 데이터에서 변화가 없다. 그 때문에, 보간된 프레임의 데이터에서도 변화는 없어 데이터는 새롭게 작성되지 않았고, 보간 전의 1프레임째의 데이터, 또는 보간 전의 2프레임째의 데이터를 이용하여 데이터가 작성되어 있다. 한편, 영역(302)에서는 보간 전의 1프레임째의 데이터와, 보간 전의 2프레임째의 데이터에서 변화가 있기 때문에, 원을 지우는 영역과, 원을 만들어 내는 영역이 있기 때문에, 새롭게 데이터를 작성하게 된다.
이와 같이, 프레임 보간 처리를 하는 경우, 화면 내에서 새로운 데이터가 작성되는 영역과, 새로운 데이터가 작성되지 않는 영역이 존재하는 경우가 있다. 그리고, 그 영역은 시시각각 변화된다. 예를 들면, 데이터가 작성되는 영역의 예로서는 텔롭 등으로 문자가 표시되고, 그 문자가 상하 또는 좌우 등으로 움직이는 영역을 들 수 있다. 문자나 기호 등의 경우, 잔상이 생겨 보기 어려워지면, 어떤 문자나 기호인지를 판단할 수 없게 되기 때문에, 큰 문제가 된다.
이와 같이, 프레임 보간 처리를 할 때에, 화면 중의 일부의 영역에서만 새롭게 데이터를 작성하도록 하는 것은 처리 속도의 향상, 저소비전력화, 또는 처리 정밀도의 향상 등의 이점이 있다.
한편, 초해상 처리에서도, 화면 중에서, 모든 영역에서 행하는 것이 아니라, 일부의 영역에서만 행하는 것도 가능하다. 예를 들면, 화면의 일부에 있어서, 스트리밍 방송을 표시하는 경우, 그 영역에만, 해상도가 낮은 화상을 확대하여 표시하고 있는 경우가 있다. 그 경우, 스트리밍 방송을 표시하고 있는 영역에만, 초해상 처리를 하여 화질을 향상시킬 수 있다.
이와 같이, 화면 중의 일부의 영역에서만 초해상 처리를 하는 경우에는 처리 속도의 향상, 저소비전력화, 처리 정밀도의 향상, 또는 화질 불량의 저감 등의 이점이 있다.
따라서, 화면 내에서 프레임 보간 처리를 위해서 새로운 데이터가 작성되는 제 1 영역과, 초해상 처리가 행하여지는 제 2 영역이 존재한다. 또, 프레임 보간 처리를 위해서 새로운 데이터가 작성되지 않고, 또한 초해상 처리가 행하여지지 않는 제 3 영역이 존재하는 것도 가능하다. 그리고, 제 1 영역과, 제 2 영역이 겹치지 않는 영역이 화면 내에 존재할 수 있다. 또는 상기 제 1 영역과 상기 제 2 영역이 겹치는 영역이 화면 내에 존재할 수 있다.
프레임 보간 처리를 위해서 새로운 데이터가 작성되는 것은 텔롭 등의 문자나 기호의 정보가 표시되는 경우가 많고, 초해상 처리가 행하여지는 것은 움직임이 적은 영역에서 행하여지는 경우가 많다. 따라서, 화면 내에서 프레임 보간 처리를 위해서 새로운 데이터가 작성되는 제 1 영역과, 초해상 처리가 행하여지는 제 2 영역이 겹치지 않는 영역을 가지는 것이 적합하다. 그 이유는 다음과 같다. 즉, 프레임 보간 처리를 위해서 새로운 데이터가 작성되는 제 1 영역에서는 움직임이 있는 영역이기 때문에, 잔상이 보이지 않도록 하기 위해서, 프레임 보간 처리를 위해서 새로운 데이터가 작성되지만, 그러한 움직임이 있는 영역에서는 초해상 처리를 하고, 해상도를 높게 해도, 눈으로 그 해상도를 인식하는 것이 곤란하게 될 가능성이 있다. 그 때문에, 그러한 움직임이 있는 영역에서는 초해상 처리가 행하여지지 않은 경우가 있다고 할 수 있다. 그리고, 초해상 처리가 행하여지는 제 2 영역에서는 미세한 부분까지 정확히 보이는 것이 바람직한 영역이며, 움직임이 없는, 정지화상과 같은 화상을 표시하고 있는 경우에, 미세한 부분까지 명료하게 보이게 되었다고 할 수 있다. 이러한 상황이 생길 가능성이 있기 때문에 프레임 보간 처리와 초해상 처리 양쪽의 처리가 행하여지고, 양쪽의 이점을 가지는 화면을 표시할 수 있게 되면서, 또, 프레임 보간 처리를 위해서 새로운 데이터가 작성되는 제 1 영역과, 초해상 처리가 행하여지는 제 2 영역이 겹치지 않는 영역을 가질 수 있다. 그 결과, 더욱 적절한 화상을 표시할 수 있다. 단, 실시형태의 일 예는 이것에 한정되지 않는다.
이와 같이, 프레임 보간 처리를 하고, 또, 초해상 처리를 함으로써, 정지화상에서의 해상도 및 동화상 해상도가 높은 화상을 표시할 수 있다.
또, 프레임 보간 처리를 하고 나서, 초해상 처리를 하는 경우, 프레임 보간 처리때문에, 프레임 주파수가 높아져 있다. 따라서, 초해상 처리의 처리 속도가 시간에 맞지 않는 경우가 있다. 그래서, 초해상 처리를 하는 처리계를 복수 개 설치할 수 있다. 예를 들면, 초해상 처리의 처리계를 2개 설치한 경우를 도 6a, 도 6b에 도시한다. 도 6a는 도 5a에 있어서, 초해상 처리의 처리계를 2개 설치한 경우에 상당한다. 도 6b는 도 5b에 있어서, 초해상 처리의 처리계를 2개 설치한 경우에 상당한다. 도 6과 마찬가지로, 임의수의 처리계를 배치할 수 있다.
복수의 처리계를 형성한 경우, 여러가지 방법으로, 처리를 각 처리계에 할당하는 것이 가능하다. 예를 들면, 화면의 우측 반을 초해상 처리 1로 행하고, 화면의 좌측 반을 초해상 처리 2로 행할 수 있다. 통상, 화상은 1행마다 정보가 전송되기 때문에, 1행분의 화상 데이터를 좌우로 2개로 나눔으로써, 초해상 처리 1과 초해상 처리 2로 처리를 할당하는 것이 가능해진다. 단, 실시형태의 일 예는 이것에 한정되지 않는다.
또는 어떤 프레임(예를 들면, 홀수번째의 프레임, 또는 프레임 보간 처리를 하지 않은 프레임)은 초해상 처리 1로 처리를 하고, 다른 프레임(예를 들면, 짝수번째의 프레임, 또는 프레임 보간 처리를 하여, 작성한 프레임)은 초해상 처리 2로 처리를 할 수 있다. 이것에 의해, 초해상 처리의 처리 속도가 프레임 주파수보다도 느려도, 교대로 처리를 함으로써, 정상적으로 처리를 끝낼 수 있다. 또는 1개의 처리계에서 행하는 처리 속도가 느려도 되기 때문에, 소비전력을 저감할 수 있다.
또, 실시형태의 일 예는 초해상 처리를 프레임 보간 처리가 끝나고 나서 행하는 것에 한정되지 않는다. 예를 들면, 도 7a에 도시하는 바와 같이, 프레임 보간 처리를 하면서, 초해상 처리를 할 수도 있다. 우선, 화상 데이터 A가 화상 소스로부터 공급된다. 그리고, 윤곽 강조 처리 등의 화상 처리가 행하여진다. 이 화상은 프레임 보간 처리에 의해 작성된 화상이 아니다. 따라서, 바로 초해상 처리를 할 수 있다. 다음에, 화상 데이터 B가 화상 소스로부터 공급된다. 그리고, 윤곽 강조 처리 등의 화상 처리가 행하여진다. 그리고, 이미 공급된 화상 데이터 A와 화상 데이터 B를 사용하여 프레임 데이터를 보간한다. 화상 데이터 A와 화상 데이터 B를 사용하여 프레임 보간 처리를 할 때에, 화상 데이터 A를 사용하여 초해상 처리를 할 수 있다. 즉, 화상 데이터 A는 프레임 보간 처리와 초해상 처리의 양쪽의 처리에 이용되게 된다. 따라서, 초해상 처리와 프레임 보간 처리가 동시에 행하여졌다고 할 수 있다. 그 후, 화상 데이터 A와 화상 데이터 B를 사용한 프레임 보간 처리에 의해, 화상 데이터 C가 생성된다. 그 후, 화상 데이터 A와 화상 데이터 B로부터 프레임 보간된 화상 데이터 C는 초해상 처리가 행하여진다. 이렇게 프레임 보간 처리와 초해상 처리를 동시에 처리함으로써, 화상 데이터 A를 보존하는 메모리의 수를 저감할 수 있다. 1개의 메모리에, 화상 데이터 A를 보존해 두면, 초해상 처리와 프레임 보간 처리에서 각각 데이터를 판독함으로써 처리를 할 수 있다. 단, 프레임 데이터가 작성된 화상 데이터는 프레임 보간 처리가 행하여진 후에, 초해상 처리가 행하여진다고 할 수 있다. 단, 실시형태의 일 예는 이들에 한정되지 않는다.
또, 도 6a와 마찬가지로, 초해상 처리에 관해서, 복수의 처리계를 형성하고, 초해상 처리와 프레임 보간 처리를 동시에 처리할 수 있다. 그 일 예를 도 7b에 도시한다. 예를 들면, 윤곽 강조 처리를 한 후, 적어도 화상 데이터 A에 대해서, 초해상 처리 2를 사용하여 초해상 처리를 한다. 동시에, 적어도 화상 데이터 A를 사용하여 프레임 보간 처리를 한다. 즉, 적어도 화상 데이터 A를 사용하여 동시에, 프레임 보간 처리와 초해상 처리를 한다. 그 후, 초해상 처리 1을 사용하여 프레임 보간된 화상 데이터에 대해서, 초해상 처리를 한다. 이렇게, 초해상 처리의 처리계를 복수 형성함으로써, 동시에 처리를 할 수 있다. 또한, 프레임 보간에 의해 작성된 것이 아닌 프레임 데이터는 초해상 처리 2를 사용함으로써, 재빠르게 초해상 처리를 할 수 있다. 그 때문에, 화상 데이터가 입력되면, 재빠르게 표시를 할 수 있다. 따라서, 게임과 같은 리얼타임 처리가 필요하게 되는 화상을 표시하는 경우에 적합하다. 단, 실시형태의 일 예는 이것에 한정되지 않는다.
또, 복수의 처리를 복수 동시에 행하는 경우, 각각의 처리 기간의 일부에서만 동시에 처리가 행하여지고 있는 것도 가능하다. 즉, 복수의 처리를 복수 동시에 행하는 경우에도, 동시에 복수의 처리를 하지 않은 기간을 가질 수 있다. 또는 각각의 처리 기간의 전체 기간에 있어서, 동시에 복수의 처리가 행하여지는 것도 가능하다.
또는 도 7c에 도시하는 바와 같이 하여도 좋다. 예를 들면, 윤곽 강조 처리를 한 후, 적어도 화상 데이터 A에 대해서, 초해상 처리 1 또는 초해상 처리 2를 사용하여 초해상 처리를 한다. 동시에, 적어도 화상 데이터 A를 사용하여 프레임 보간 처리를 한다. 즉, 적어도 화상 데이터 A를 사용하여, 동시에, 프레임 보간 처리와 초해상 처리를 한다. 그 후, 초해상 처리 2 또는 초해상 처리 1을 사용하여 프레임 보간된 화상 데이터에 대해서, 초해상 처리를 한다. 이렇게, 초해상 처리의 처리계를 복수 형성함으로써, 동시에 처리를 할 수 있다. 또한, 프레임 보간에 의해 작성된 것이 아닌 프레임 데이터는 초해상 처리 1 또는 초해상 처리 2를 사용함으로써, 재빠르게 초해상 처리를 할 수 있다. 그 때문에, 화상 데이터가 입력되면, 재빠르게 표시를 할 수 있다. 따라서, 게임과 같은 리얼타임 처리가 필요하게 되는 화상을 표시하는 경우에 적합하다. 단, 실시형태의 일 예는 이것에 한정되지 않는다.
또, 일 예로서, 도 1 내지 도 7에 있어서, 처리 플로에 대해서 도시하였지만, 이것을 실현하는 경우의 구성(블록도)의 일 예를 도 8a에 도시한다. 회로(101)의 입력 단자에, 예를 들면, 화상 소스가 입력된다. 그리고, 회로(101)의 출력 단자는 회로(102)의 입력 단자에 접속되어 있다. 회로(101)는 일 예로서는 프레임 보간 처리, 또는 윤곽 강조 처리를 하는 기능을 가지고 있다. 회로(102)는 일 예로서는 초해상 처리를 하는 기능을 가지고 있다. 회로(101) 또는 회로(102)는 정보를 기억하기 위한 기억 회로(메모리)를 가질 수 있다. 또는 회로(101) 또는 회로(102)는 계산하기 위한 유닛을 가질 수 있다.
또는 처리 플로를 실현하는 경우의 구성(블록도)의 다른 예를 도 8b에 도시한다. 도 8b는 일 예로서는 도 1b 또는 도 6에 대응하고 있다. 회로(101)의 입력 단자에, 예를 들면, 화상 소스가 입력된다. 그리고, 회로(101)의 출력 단자는 스위치(103a)를 통해서, 회로(102a)의 입력 단자에 접속되어 있다. 또, 회로(101)의 출력 단자는 스위치(103b)를 통해서, 회로(102b)의 입력 단자에 접속되어 있다. 회로(102a)의 출력 단자는 스위치(104a)를 통해서, 출력 단자에 접속되어 있다. 또, 회로(102b)의 출력 단자는 스위치(104b)를 통해서, 출력 단자에 접속되어 있다. 또, 도 8c에 도시하는 바와 같이, 스위치(103b)는 회로(102b)의 입력 단자와 회로(101)의 입력 단자의 사이에 접속되는 것도 가능하다. 또, 도 8c는 일 예로서는 도 7b에 대응하고 있다. 회로(101)는 프레임 보간 처리, 화상 분석 처리, 또는 윤곽 강조 처리를 하는 기능을 가지고 있다. 회로(102a) 및 회로(102b)는 초해상 처리, 또는 윤곽 강조 처리를 하는 기능을 가지고 있다. 회로(101), 회로(102a) 또는 회로(102b)는 정보를 기억하기 위한 기억 회로(메모리)를 가질 수 있다. 또는 회로(101), 회로(102a) 또는 회로(102b)는 계산하기 위한 유닛을 가질 수 있다. 스위치(103a), 스위치(103b), 스위치(104a), 및/또는 스위치(104b)를 각각 제어함으로써, 동시에 처리를 할 수 있다.
또, 회로(101), 회로(102), 회로(102a), 및/또는 회로(102b)는 각각이 가지는 기능을 하드웨어를 사용하여 실현하는 것도 가능하고, 소프트웨어를 사용하여 실현하는 것도 가능하고, 하드웨어와 소프트웨어 양쪽을 사용하여 실현할 수도 있다. 어떤 기능을 가지는 전용 하드웨어를 사용하여 실현함으로써, 처리 속도를 빠르게 할 수 있다. 또는 소비전력을 저감할 수 있다. 또는 소프트웨어를 사용하여 실현함으로써, 처리 내용을 변경하여, 여러가지 처리를 적당히 행할 수 있다.
또는 복수의 CPU 코어를 가지는 멀티코어의 CPU를 사용하여, 각각의 CPU 코어에 처리를 분산시킴으로써, 프레임 보간 처리, 윤곽 강조 처리, 복수의 초해상 처리 등을 할 수도 있다. 이렇게, 멀티코어의 CPU를 사용함으로써, 적은 부품수로, 고속으로 처리를 할 수 있다. 또, 이러한 멀티코어의 CPU는 SOI를 가지는 반도체 장치(또는 트랜지스터)를 가지고 구성될 수 있다. SOI를 사용함으로써, 저소비전력으로 동작시킬 수 있고, 동작 중의 발열도 낮게 억제할 수 있다.
또, 처리수가 증가한 경우에도, 회로(101), 회로(102), 회로(102a), 또는 회로(102b)와 같은 회로를 늘림으로써, 도 8과 마찬가지로 회로를 구성할 수 있다. 또, 회로(101), 회로(102), 회로(102a), 또는 회로(102b)가 행하는 처리는 초해상 처리, 윤곽 강조 처리, 프레임 보간 처리, 또는 화상 분석 처리에 한정되지 않는다. 다른 여러가지 처리를 할 수 있다.
(실시형태 4)
초해상 처리 등의 여러가지 처리 전후에, 여러가지 처리를 하고, 화상을 표시시킬 수 있다. 따라서, 다른 실시형태에서 설명한 내용을 본 실시형태에 적용, 조합, 또는 치환 등을 행할 수 있다.
일 예로서, 초해상 처리 후에 행하는 처리로서, 오버드라이브 처리를 하는 경우에 대해서, 처리 플로를 도 9a 및, 도 9b에 도시한다. 도 9a의 처리 플로는 도 5a의 처리 플로에 있어서, 오버드라이브 처리를 한 경우에 상당하고, 도 1a의 처리 플로에 있어서, 프레임 보간 처리 및 오버드라이브 처리를 한 경우에 상당한다. 마찬가지로, 도 9b의 처리 플로는 도 5b의 처리 플로에 있어서, 오버드라이브 처리를 한 경우에 상당하고, 도 1a의 처리 플로에 있어서, 프레임 보간 처리 및 오버드라이브 처리를 한 경우에 상당한다. 따라서, 이 설명한 내용 또는 도면은 오버드라이브 처리 등의 다른 처리를 하는 경우에도 동일하게 적용시킬 수 있다. 마찬가지로, 어떤 처리를 하는 경우에 설명한 내용 또는 도면은 다른 처리를 하는 경우에도 동일하게 적용시킬 수 있다.
또, 오버드라이브 처리란 액정 소자 등의 응답 속도를 빠르게 하기 위한 처리다. 통상, 화면 내의 각 화소에는 각 화소로 표시하고자 하는 계조에 일치한 신호가 공급된다. 그러나, 액정 소자의 경우, 응답 속도가 느리기 때문에, 계조에 일치한 신호를 공급해도, 1프레임 기간 동안에, 계조에 일치한 표시를 할 수 없고, 수 프레임 기간 경과하여, 드디어, 계조에 일치한 표시를 행하게 된다. 그래서, 액정 소자에 전압을 공급할 때에, 본래의 계조에 일치한 전압을 공급하는 것이 아니라, 진폭값이 커진 전압을 액정 소자에 공급한다. 그 결과, 액정 소자의 투과율이 급격하게 변화된다. 그 후, 본래의 계조에 일치한 전압을 공급한다. 이상의 동작에 의해, 액정 소자의 응답 속도를 향상시킬 수 있다. 이렇게, 본래의 계조에 일치한 전압보다도 진폭값이 큰 전압을 본래의 계조에 일치한 전압을 공급하기 전에, 일시적으로 액정 소자에 공급하는 것을 오버드라이브 구동이라고 부른다. 그리고, 본래의 계조에 일치한 전압보다도 진폭값이 큰 전압으로서, 어느 정도의 전압을 공급할지를 결정하는 처리를 오버드라이브 처리라고 부른다.
이와 같이, 초해상 처리를 한 후에, 오버드라이브 처리를 함으로써, 응답 속도를 빠르게 할 수 있고, 오버드라이브량을 적절한 크기로 할 수 있고, 잔상이 적은 표시를 할 수 있다. 또는 초해상 처리는 새로운 화상을 만들어 내는 처리이기 때문에, 그 처리에 의해, 화상이 변화된다. 그에 따라, 각 화소의 계조가 변화된다. 따라서, 초해상 처리를 한 후에, 오버드라이브 처리를 함으로써, 초해상 처리에 의해 생긴 변화량에 따라, 오버드라이브 처리도 변화시킬 수 있게 된다. 그 때문에, 초해상 처리를 한 후에, 오버드라이브 속도를 높게 처리를 함으로써, 오버드라이브량을 적절한 크기로 할 수 있으므로, 각 화소를 최적의 계조로 할 수 있다. 따라서, 응답 속도를 빠르게 할 수 있고, 정확하게 오버드라이브 구동을 할 수 있다. 또, 초해상 처리에 의해, 해상도가 높은 표시를 잔상 없이 얻을 수 있다. 따라서, 양호한 화질의 화상을 얻기 위해서는 오버드라이브 처리를 하기 전에, 초해상 처리를 하는 것이 중요하게 된다. 단, 실시형태의 일 예는 이것에 한정되지 않는다.
또, 여기에서, 오버드라이브량이란 오버드라이브 처리에 의해, 액정 소자 등에 공급되는 전압의 진폭값이 증가하지만, 그 때의 증가분의 전압량이다.
마찬가지로, 프레임 보간 처리를 한 후에, 오버드라이브 처리를 함으로써, 응답 속도를 빠르게 할 수 있고, 오버드라이브량을 적절한 크기로 할 수 있고, 잔상이 적은 표시를 할 수 있다. 또는 프레임 보간 처리는 새로운 프레임 데이터를 만들어 내는 처리이기 때문에, 그 처리에 의해, 변화된 화상을 만들어 내게 된다. 그에 따라, 각 화소의 계조가 변화된다. 따라서, 프레임 보간 처리를 한 후에, 오버드라이브 처리를 함으로써, 프레임 보간 처리에 의해 생긴 변화량에 따라, 오버드라이브 처리도 변화시킬 수 있게 된다. 그 때문에, 프레임 보간 처리를 한 후에, 오버드라이브 처리를 함으로써, 오버드라이브량을 적절한 크기로 할 수 있으므로, 각 화소를 최적의 계조로 할 수 있다. 따라서, 응답 속도를 빠르게 할 수 있고, 정확하게 오버드라이브 구동을 할 수 있다. 또, 프레임 보간 처리에 의해, 잔상이 적은 표시를 얻을 수 있다. 따라서, 양호한 화질의 화상을 얻기 위해서는 오버드라이브 처리를 하기 전에, 프레임 보간 처리를 하는 것이 중요하게 된다. 단, 실시형태의 일 예는 이것에 한정되지 않는다.
마찬가지로, 윤곽 강조 처리를 한 후에, 오버드라이브 처리를 함으로써, 응답 속도를 빠르게 할 수 있고, 오버드라이브량을 적절한 크기로 할 수 있고, 잔상이 적은 표시를 할 수 있다. 또는 윤곽 강조 처리는 화상의 일부를 변경하는 처리이기 때문에, 그 처리에 의해, 변화된 화상을 만들어 내게 된다. 그에 따라, 각 화소의 계조가 변화된다. 따라서, 윤곽 강조 처리를 한 후에, 오버드라이브 처리를 함으로써, 윤곽 강조 처리에 의해 생긴 변화량에 따라, 오버드라이브 처리도 변화시킬 수 있게 된다. 그 때문에, 윤곽 강조 처리를 한 후에, 오버드라이브 처리를 함으로써, 오버드라이브량을 적절한 크기로 할 수 있으므로, 각 화소를 최적의 계조로 할 수 있다. 따라서, 응답 속도를 빠르게 할 수 있고, 정확하게 오버드라이브 구동을 할 수 있다. 또, 윤곽 강조 처리에 의해, 강약이 있는 표시를 얻을 수 있다. 따라서, 양호한 화질의 화상을 얻기 위해서는 오버드라이브 처리를 하기 전에, 윤곽 강조 처리를 하는 것이 중요하게 된다. 단, 실시형태의 일 예는 이것에 한정되지 않는다.
또, 오버드라이브 처리가 행하여진 후, 또 여러가지 처리가 행하여지고, 그 후, 화상을 표시시킬 수 있다.
또, 화면 중에서, 움직임이 있는 영역에 있어서, 오버드라이브 처리가 행하여지는 경우가 많다. 그리고, 화면 중에서, 움직임이 없는 영역에서는 잔상이 생기지 않기 때문에, 오버드라이브 처리가 행하여지는 경우는 적다. 즉, 화면 내에서 오버드라이브 처리가 행하여지는 영역과, 오버드라이브 처리가 행하여지지 않는 영역이 존재한다. 그리고, 그들의 영역은 시시각각 변화된다. 이렇게, 화면 중의 일부의 영역에서만 오버드라이브 처리를 하는 경우에는 처리 속도의 향상, 저소비전력화, 또는 처리 정밀도의 향상 등의 이점이 있다.
한편, 초해상 처리에 있어서도, 화면 중에서, 모든 영역에서 행하는 것이 아니라, 일부의 영역에서만 행하는 것도 가능하다. 이렇게, 화면 중의 일부의 영역에서만 초해상 처리를 하는 경우에는 처리 속도의 향상, 저소비전력화, 처리 정밀도의 향상, 또는 화질 불량의 저감 등의 이점이 있다.
화면의 일부의 영역에서 처리가 행하여지는 경우, 화면 내에서 오버드라이브 처리가 행하여지는 제 1 영역과, 초해상 처리가 행하여지는 제 2 영역이 존재한다. 또, 양쪽의 처리가 행하여지지 않는 제 3 영역이 존재하는 것도 가능하다. 그리고, 제 1 영역과, 제 2 영역이 겹치지 않는 영역이 화면 내에 존재할 수 있다. 또는 상기 제 1 영역과 상기 제 2 영역이 겹치는 영역이 화면 내에 존재할 수 있다.
그래서, 오버드라이브 처리가 행하여지는 제 1 영역과, 초해상 처리가 행하여지는 제 2 영역이 겹치지 않는 영역에 대해서 생각한다. 그러한 상황에서는 오버드라이브 처리가 행하여지는 제 1 영역에서는 움직임이 있는 영역이기 때문에, 잔상이 보이지 않도록 하기 위해서, 오버드라이브 처리가 행하여진다. 그러나, 그러한 움직임이 있는 영역에서는 만일, 초해상 처리를 하여 해상도를 높게 해도, 눈으로 그 해상도를 인식하는 것이 곤란하게 될 가능성이 있다. 그 때문에, 그러한 움직임이 있는 영역에서는 초해상 처리가 행하여지지 않은 경우가 있고, 그 결과, 그러한 경우에는 오버드라이브 처리가 행하여지는 제 1 영역과, 초해상 처리가 행하여지는 제 2 영역이 겹치지 않는 영역을 가지는 경우가 있다고 할 수 있다. 그리고, 그러한 경우, 초해상 처리가 행하여지는 제 2 영역에서는 미세한 부분까지 정확히 보이는 것이 바람직한 영역이며, 움직임이 없는, 정지화상과 같은 화상을 표시하고 있는 경우에, 미세한 부분까지 명료하게 볼 수 있게 되어 있고, 그 결과, 오버드라이브 처리가 행하여지는 제 1 영역과, 초해상 처리가 행하여지는 제 2 영역이 겹치지 않는 영역을 가지는 경우가 있다고 말할 수 있다.
오버드라이브 처리가 행하여지는 제 1 영역과, 초해상 처리가 행하여지는 제 2 영역이 겹치는 영역에서는 응답 속도가 빠르고, 잔상이 적은 화상이고, 또, 미세한 부분까지 선명하게 볼 수 있기 때문에, 임장감이 있는 화상을 표시시킬 수 있다.
지금까지, 초해상 처리 후에, 오버드라이브 처리를 하는 경우에 대해서 설명했지만, 초해상 처리 후에 행하는 처리는 이들에 한정되지 않는다. 오버드라이브 처리를 하는 경우와 마찬가지로, 초해상 처리 후에, 로컬 디밍(백라이트의 국소 휘도 제어) 처리를 할 수도 있다. 그 경우의 처리 플로를 도 9c 및 도 9d에 도시한다. 도 9c의 처리 플로는 도 5a의 처리 플로에 있어서, 로컬 디밍 처리를 한 경우에 상당하고, 도 1a의 처리 플로에 있어서, 프레임 보간 처리 및 로컬 디밍 처리를 한 경우에 상당한다. 마찬가지로, 도 9d의 처리 플로는 도 5b의 처리 플로에 있어서, 로컬 디밍 처리를 한 경우에 상당하고, 도 1a의 처리 플로에 있어서, 프레임 보간 처리 및 로컬 디밍 처리를 한 경우에 상당한다. 따라서, 윤곽 강조 처리, 또는 오버드라이브 처리를 하는 경우에 설명한 내용 또는 도면은 로컬 디밍(백라이트의 국소 휘도 제어) 처리를 하는 경우에도 동일하게 적용시킬 수 있다. 마찬가지로, 로컬 디밍(백라이트의 국소 휘도 제어) 처리를 하는 경우에 설명한 내용 또는 도면은 다른 처리를 하는 경우에도 동일하게 적용시킬 수 있다.
여기서, 로컬 디밍(백라이트의 국소 휘도 제어)이란 화면 내의 각 영역에 있어서, 백라이트의 휘도를 변화시키고, 표시를 행하는 기술이다. 따라서, 화상에 따라, 1개의 화면 내에서, 영역마다 백라이트의 휘도가 다르게 된다. 예를 들면, 화면 내에서, 낮은 계조를 표시하는 영역이 있는 경우, 그 영역의 백라이트의 휘도를 작게 한다. 또, 화면 내에서, 높은 계조를 표시하는 영역이 있는 경우, 그 영역의 백라이트의 휘도를 크게 한다. 그리고, 그들의 백라이트 휘도를 전제로 하여, 각 화소의 투과율을 결정하고, 올바른 화상을 표시할 수 있게 한다. 이것에 의해, 화면 내에서, 낮은 계조를 표시하는 영역에서는 백라이트 자체의 휘도도 낮기 때문에, 광 누설의 영향을 저감할 수 있다. 그 때문에, 그러한 영역에 있어서, 흑색을 표시하고자 하는 경우에는 완전한 흑색으로서 표시할 수 있다. 또, 화면 내에서, 높은 계조를 표시하는 영역에서는 백라이트 자체의 휘도도 높기 때문에, 충분히 밝은 표시를 할 수 있다. 그 때문에, 그러한 영역에 있어서, 흰색을 표시하고자 하는 경우에는 휘도를 통상의 흰색의 경우보다도 높게 하고, 피크 휘도를 높게 하여, 표시할 수 있다. 그 때문에, 콘트라스트를 향상시킬 수 있고, 강약이 있는 화상을 표시할 수 있다. 또, 로컬 디밍에 의해, 백라이트 자체의 휘도도 낮게 할 수 있기 때문에, 소비전력을 저감시킬 수 있다. 따라서, 로컬 디밍을 행하기 위해서, 표시하고자 하는 화상에 따라, 각 영역의 백라이트의 휘도를 결정하기 위한 처리와, 그 백라이트 휘도를 전제로 하여, 표시하고자 하는 화상을 바르게 표시할 수 있도록, 각 화소의 투과율을 결정하기 위한 처리가 있다. 그 처리를, 또는 그 처리의 일부를 로컬 디밍 처리라고 부른다. 따라서, 로컬 디밍 처리에서는 각 영역의 백라이트의 휘도를 결정하는 처리를 한 후, 각 화소에 공급하는 비디오 신호를 결정하는 처리를 할 수 있다. 단, 실시형태의 일 예는 이것에 한정되지 않는다. 그래서, 일 예로서, 각 영역의 백라이트의 휘도를 결정하는 처리와, 각 화소에 공급하는 비디오 신호를 결정하는 처리를 나누어 기재한 경우의 처리 플로로서, 도 10a, 도 10b, 및, 도 10c와 같이 도시할 수도 있다. 도 10b의 처리 플로는 도 5a의 처리 플로에 있어서, 도 10a와 같은 로컬 디밍 처리를 한 경우에 상당하고, 도 10c의 처리 플로는 도 5b의 처리 플로에 있어서, 도 10a와 같은 로컬 디밍 처리를 한 경우에 상당한다.
이와 같이, 초해상 처리를 한 후에, 로컬 디밍 처리를 하는 것은 적합하다. 초해상 처리를 하면, 정보의 복원에 의해, 새로운 정보가 추가된 상태가 된다. 그 때문에, 각 화소의 계조수는 초해상 처리 전후에서 다른 경우가 있다. 또는 초해상 처리 전후에서, 화소의 계조수가 변화되는 영역이 화면 내에 존재하게 된다. 따라서, 초해상 처리에 의해, 화상 정보가 복원된 상태가 된 후에, 로컬 디밍 처리를 함으로써, 정확하게, 로컬 디밍 처리 전에 할 수 있기 때문에, 콘트라스트를 향상시킬 수 있고, 정확한 화상을 표시할 수 있다. 따라서, 양호한 화질의 화상을 얻기 위해서는 로컬 디밍 처리를 하기 전에, 초해상 처리를 하는 것이 중요하게 된다. 또는 로컬 디밍 처리에 있어서, 백라이트의 휘도를 결정하는 처리를 하기 전에, 초해상 처리를 하는 것이 중요하게 된다. 또는 로컬 디밍 처리에 있어서, 화소에 공급하는 비디오 신호를 결정하는 처리를 하기 전에, 초해상 처리를 하는 것이 중요하게 된다. 단, 실시형태의 일 예는 이들에 한정되지 않는다.
또, 로컬 디밍 처리를 하고 있는 경우, 백라이트의 휘도가 낮아져 있기 때문에, 화소의 투과율이 다소 변화되어도, 실제의 표시의 계조는 그다지 변화되지 않는다. 역으로 말하면, 백라이트의 휘도가 낮아져 있는 상태에서는 화소의 투과율을 변화시킴으로써, 더욱 미세한 계조도 표현할 수 있다. 즉, 표시할 수 있는 계조수가 커지도록 할 수 있다. 따라서, 로컬 디밍 처리와 초해상 처리 양쪽을 행함으로써, 고해상도의 화상을 미세한 부분도 분별할 수 있는 높은 표현력으로 표시할 수 있다. 특히, 화면 내의 어두운 계조의 영역에서, 적절하게 계조를 표현할 수 있고, 계조가 찌그러지는 표시를 하는 것을 피할 수 있다.
또, 화면 중에서, 계조수가 작은 표시가 많은 영역에 있어서, 로컬 디밍 처리가 행하여지는 경우가 많다. 그리고, 화면 중에서, 계조수가 큰 표시가 많은 영역에서는 즉 휘도가 높은, 밝은 표시가 많은 영역에서는 백라이트의 휘도를 내리기 어렵기 때문에, 로컬 디밍 처리가 행하여지는 경우는 적다. 즉, 화면 내에서 로컬 디밍 처리가 행하여지는 영역과, 로컬 디밍 처리가 행하여지지 않는 영역이 존재한다. 그리고, 그들의 영역은 시시각각 변화된다. 이렇게, 화면 중의 일부의 영역에서만 로컬 디밍 처리를 하는 경우에는 처리 속도의 향상, 저소비전력화, 또는 처리 정밀도의 향상 등의 이점이 있다.
한편, 초해상 처리에 있어서도, 화면 중에서, 모든 영역에서 행하는 것이 아니라, 일부의 영역에서만 행하는 것도 가능하다. 이렇게, 화면 중의 일부의 영역에서만 초해상 처리를 하는 경우에는 처리 속도의 향상, 저소비전력화, 처리 정밀도의 향상, 또는 화질 불량의 저감 등의 이점이 있다.
화면의 일부의 영역에서 처리가 행하여지는 경우, 화면 내에서 로컬 디밍 처리가 행하여지고, 백라이트의 휘도가 저감되는 제 1 영역과, 초해상 처리가 행하여지는 제 2 영역이 존재한다. 또, 로컬 디밍 처리 및 초해상 처리의 양쪽의 처리가 행하여지지 않는 제 3 영역이 존재하는 것도 가능하다. 그리고, 로컬 디밍 처리가 행하여지고, 백라이트 휘도가 저감되는 1 영역과, 초해상 처리가 행하여지는 제 2 영역이 겹치지 않는 영역이 화면 내에 존재할 수 있다. 또는 상기 제 1 영역과 상기 제 2 영역이 겹치는 영역이 화면 내에 존재할 수 있다.
로컬 디밍 처리가 행하여져, 백라이트의 휘도가 저감되는 제 1 영역과, 초해상 처리가 행하여지는 제 2 영역이 겹치는 영역에서는 콘트라스트가 높고, 부드러운 계조 표현이 가능한 화상이고, 또, 미세한 부분까지 선명히 볼 수 있는 때문에, 임장감이 있는 화상을 표시시킬 수 있다.
또, 로컬 디밍 처리가 행하여지는 경우, 화면 내가 복수의 영역으로 분할되어, 각 영역에 각각 백라이트가 배치되어 있다. 그 영역의 길이(또는 폭), 또는 그 영역의 피치와, 화면의 일부의 영역에서 초해상 처리가 행하여지고, 해상도가 향상된 화상의 영역을 표시하는 표시 장치의 화소의 길이(또는 폭), 또는 피치를 비교하면, 백라이트의 영역의 길이(또는 폭), 또는 그 영역의 피치의 쪽이 긴 것이 적합하다. 왜냐하면, 로컬 디밍 처리를 하는 경우, 각 영역의 백라이트의 휘도뿐만 아니라, 화소의 투과율도 제어하여 화상을 표시한다. 그 때문에, 초해상 처리를 한 화상을 표시하는 경우에도, 백라이트의 영역의 길이(또는 폭), 또는 그 영역의 피치가 길어도, 각 화소의 피치가 짧으면, 충분히 아름답게 고해상도의 표시를 할 수 있기 때문이다.
또, 백라이트의 휘도를 제어하는 영역을 화면 내에서 복수로 분할하여 형성하는 것이 바람직하지만, 실시형태의 일 예는 이들에 한정되지 않는다. 화면을 복수의 영역으로 분할하지 않고, 화면 전체의 휘도를 제어하도록 하는 것도 가능하다.
마찬가지로, 프레임 보간 처리를 한 후에, 로컬 디밍 처리를 하는 것은 적합하다. 프레임 보간 처리는 새로운 프레임 데이터를 만들어 내는 처리이기 때문에, 그 처리에 의해, 변화된 화상을 만들어 내게 된다. 그에 따라, 각 화소의 계조가 변화된다. 또는 프레임 보간 처리 전후에서, 화소의 계조수가 변화되는 영역이 화면 내에 존재하게 된다. 따라서, 프레임 보간 처리에 의해, 새로운 프레임 데이터가 작성된 후에, 로컬 디밍 처리를 함으로써, 정확하게, 로컬 디밍 처리를 할 수 있기 때문에, 콘트라스트를 향상시킬 수 있고, 정확한 화상을 표시할 수 있다. 따라서, 양호한 화질의 화상을 얻기 위해서는 로컬 디밍 처리를 하기 전에, 프레임 보간 처리를 하는 것이 중요하게 된다. 또는 로컬 디밍 처리에 있어서, 백라이트의 휘도를 결정하는 처리를 하기 전에, 프레임 보간 처리를 하는 것이 중요하게 된다. 또는 로컬 디밍 처리에 있어서, 화소에 공급하는 비디오 신호를 결정하는 처리를 하기 전에, 프레임 보간 처리를 하는 것이 중요하게 된다. 단, 실시형태의 일 예는 이들에 한정되지 않는다.
마찬가지로, 윤곽 강조 처리를 한 후에, 로컬 디밍 처리를 하는 것은 적합하다. 윤곽 강조 처리는 화상의 일부를 변경하는 처리이기 때문에, 그 처리에 의해, 변화된 화상을 만들어 내게 된다. 그에 따라, 각 화소의 계조가 변화된다. 따라서, 윤곽 강조 처리를 한 후에, 로컬 디밍 처리를 함으로써, 정확하게, 로컬 디밍 처리를 할 수 있기 때문에, 콘트라스트를 향상시킬 수 있고, 정확한 화상을 표시할 수 있다. 따라서, 양호한 화질의 화상을 얻기 위해서는 로컬 디밍 처리를 하기 전에, 윤곽 강조 처리를 하는 것이 중요하게 된다. 또는 로컬 디밍 처리에 있어서, 백라이트의 휘도를 결정하는 처리를 하기 전에, 윤곽 강조 처리를 하는 것이 중요하게 된다. 또는 로컬 디밍 처리에 있어서, 화소에 공급하는 비디오 신호를 결정하는 처리를 하기 전에, 윤곽 강조 처리를 하는 것이 중요하게 된다. 단, 실시형태의 일 예는 이들에 한정되지 않는다.
도 9a, 도 9b, 도 9c, 도 9d에 윤곽 강조 처리와 초해상 처리와 프레임 보간 처리와, 다른 처리, 예를 들면, 오버드라이브 처리, 로컬 디밍(백라이트의 국소 휘도 제어) 처리를 하는 경우의 예에 대해서 도시한다. 단, 실시형태의 일 예는 이들에 한정되지 않고, 그 이외에, 오버드라이브 처리, 로컬 디밍(백라이트의 국소 휘도 제어) 처리 등의 처리를 더욱 행하는 것도 가능하다. 따라서, 지금까지 설명한 내용 또는 도면은 또 다른 처리를 하는 경우에도 동일하게 적용시킬 수 있다.
또, 로컬 디밍 처리가 행하여진 후, 또 여러가지 처리가 행하여지고, 그 후, 화상을 표시시킬 수 있다.
또, 로컬 디밍 처리와 오버드라이브 처리 양쪽을 행하는 경우에는 로컬 디밍 처리를 한 후에, 오버드라이브 처리를 하는 것이 적합하다. 단, 실시형태의 일 예는 이것에 한정되지 않는다. 또, 처리 플로에서의 각 단계 전후에 있어서, 다른 여러가지 처리가 행하여질 수 있다. 다른 여러가지 처리의 예로서는 초해상 처리, 윤곽 강조 처리, 프레임 보간 처리, 오버드라이브 처리, 로컬 디밍 처리, IP 변환 처리, 확대 처리 등이 있고, 또, 다른 처리도 가능하다.
따라서, 도 9c, 도 9d, 도 10b, 도 10c에 있어서, 오버드라이브 처리를 하는 경우, 또는 도 9a 또는 도 9b에 있어서, 로컬 디밍 처리를 하는 경우에는 도 11a, 도 11b, 도 12a, 도 12b에 도시하는 바와 같은 처리 플로인 것이 적합하다. 단, 실시형태의 일 예는 이것에 한정되지 않는다.
이와 같이, 프레임 보간 처리, 초해상 처리, 윤곽 강조 처리 및 로컬 디밍 처리를 한 후에, 오버드라이브 처리를 함으로써, 응답 속도를 빠르게 할 수 있고, 오버드라이브량을 적절한 크기로 할 수 있고, 잔상이 적은 표시를 할 수 있다. 또는 프레임 보간 처리, 초해상 처리, 윤곽 강조 처리 및 로컬 디밍 처리에 의해, 화상이나 백라이트의 휘도가 변화됨에 따라, 각 화소의 계조가 변화되기 때문에, 그 변화량에 따라, 오버드라이브 처리도 변화시킬 수 있게 된다. 그 때문에, 프레임 보간 처리, 초해상 처리, 윤곽 강조 처리 및 로컬 디밍 처리를 한 후에, 오버드라이브 처리를 함으로써, 오버드라이브량을 적절한 크기로 할 수 있으므로, 각 화소를 최적의 계조로 할 수 있다. 따라서, 응답 속도를 빠르게 할 수 있고, 정확하게 오버드라이브 구동을 할 수 있다. 또, 초해상 처리에 의해, 해상도가 높은 표시를 잔상 없이 얻을 수 있다. 또한, 로컬 디밍 처리에 의해, 콘트라스트가 높은 화상을 표시시킬 수 있다. 또는 프레임 보간 처리에 의해, 잔상을 저감하여 정확하게 동화상을 표시할 수 있다. 또는 윤곽 강조 처리에 의해, 강약이 있는 화상을 표시할 수 있다. 따라서, 양호한 화질의 화상을 얻기 위해서는 오버드라이브 처리를 하기 전에, 프레임 보간 처리, 초해상 처리, 윤곽 강조 처리 및 로컬 디밍 처리를 하는 것이 중요하게 된다. 단, 실시형태의 일 예는 이것에 한정되지 않는다.
(실시형태 5)
다음에, 처리 플로의 일부를 변형한 경우에 대해서 설명한다. 따라서, 다른 실시형태에서 설명한 내용을 본 실시형태에 적용, 조합, 또는 치환 등을 행할 수 있다.
도 13a, 도 13b에, 도 10b, 도 10c, 도 12a, 도 12b 등의 일부를 변형한 경우의 예에 대해서 도시한다.
도 13a에서는 우선, 초해상 처리를 한다. 그리고, 동시에, 초해상 처리가 행하여지지 않은 화상 데이터를 사용하여, 로컬 디밍 처리에 있어서의 백라이트의 휘도 제어 처리를 한다. 그리고, 초해상 처리를 하고, 해상도가 높아진 데이터와, 해상도는 낮지만, 결정된 각 영역의 백라이트의 휘도의 데이터를 사용하여, 로컬 디밍 처리에 있어서의 각 화소에 공급하는 비디오 신호를 결정하는 처리를 한다.
초해상 처리를 한 경우, 처리 전후에 있어서, 그다지 크게 화상은 변화되지 않는 경우가 있다. 한편, 백라이트의 배치 피치는 화소 피치와 비교하면 훨씬 크다. 따라서, 초해상 처리를 하기 전의 데이터를 사용하여, 로컬 디밍 처리에 있어서의 각 영역의 백라이트의 휘도를 결정하는 처리를 해도, 실용상 거의 문제는 없다.
이러한 처리를 함으로써, 초해상 처리와, 로컬 디밍 처리에 있어서의 백라이트의 휘도 제어 처리를 동시에 행할 수 있기 때문에, 전체의 처리 시간을 단축할 수 있다. 따라서, 게임 등의 리얼타임성이 요구되는 표시를 행하는 경우에 있어서도, 지연 없이 표시시킬 수 있다.
예를 들면, 복수의 CPU 코어를 가지는 멀티코어의 CPU를 사용하여, 각각의 CPU 코어에 처리를 분산시킴으로써, 초해상 처리와 로컬 디밍 처리를 동시에 할 수도 있다. 이렇게, 멀티코어의 CPU를 사용함으로써, 적은 부품수로, 고속으로 처리를 할 수 있다. 또, 이러한 멀티코어의 CPU는 SOI를 가지는 반도체 장치(또는 트랜지스터)를 가지고 구성될 수 있다. SOI를 사용함으로써, 저소비전력으로 동작시킬 수 있고, 동작 중의 발열도 낮게 억제할 수 있다.
또, 도 13a에 있어서, 윤곽 강조 처리, 오버드라이브 처리, 프레임 보간 처리 등도 추가로 행할 수 있다. 예로서, 윤곽 강조 처리를 한 경우의 플로 도면을 도 13b에 도시한다. 윤곽 강조 처리를 한 후, 초해상 처리를 하고 있다. 단, 실시형태의 일 예는 이들에 한정되지 않는다.
또는 도 14a, 도 14b에, 도 10b, 도 10c, 도 12a, 도 12b 등의 일부를 변형한 경우의 다른 예에 대해서 도시한다. 도 14a에서는 우선, 프레임 보간 처리를 한다. 그리고, 동시에, 프레임 주파수가 높아지기 전의 데이터를 사용하여, 로컬 디밍 처리에 있어서의 백라이트의 휘도 제어 처리를 한다. 그리고, 프레임 보간 처리가 되어, 프레임 주파수가 높아진 데이터를 사용하여 초해상 처리를 한다. 그리고, 해상도가 높아진 데이터와, 해상도는 낮지만, 결정된 각 영역의 백라이트의 휘도의 데이터를 사용하여, 로컬 디밍 처리에 있어서의 각 화소에 공급하는 비디오 신호를 결정하는 처리를 한다.
또, 로컬 디밍 처리에 있어서의 백라이트의 휘도 제어 처리는 초해상 처리와 동시에 할 수도 있다.
예를 들면, 복수의 CPU 코어를 가지는 멀티코어의 CPU를 사용하여, 각각의 CPU 코어에 처리를 분산시킴으로써, 프레임 보간 처리와 초해상 처리와 로컬 디밍 처리를 동시에 할 수도 있다. 이렇게, 멀티코어의 CPU를 사용함으로써, 적은 부품수로, 고속으로 처리를 할 수 있다. 또, 이러한 멀티코어의 CPU는 SOI를 가지는 반도체 장치(또는 트랜지스터)를 가지고 구성될 수 있다. SOI를 사용함으로써, 저소비전력으로 동작시킬 수 있고, 동작 중의 발열도 낮게 억제할 수 있다.
프레임 보간 처리를 한 경우, 처리 전후에 있어서, 그다지 크게 화상은 변화되지 않는 경우가 있다. 한편, 백라이트의 배치 피치는 화소 피치와 비교하면 상당히 크다. 따라서, 프레임 보간 처리를 하기 전의 데이터를 사용하여, 로컬 디밍 처리에 있어서의 각 영역의 백라이트의 휘도를 결정하는 처리를 해도, 실용상 거의 문제는 없다.
이러한 처리를 함으로써, 프레임 보간 처리와, 로컬 디밍 처리에 있어서의 백라이트의 휘도 제어 처리를 동시에 행할 수 있기 때문에, 전체의 처리 시간을 단축할 수 있다. 따라서, 게임 등의 리얼타임성이 요구되는 표시를 행하는 경우에 있어서도, 지연 없이 표시시킬 수 있다.
또, 도 14a에 있어서, 윤곽 강조 처리, 오버드라이브 처리 등도 추가로 행할 수 있다. 일 예로서, 윤곽 강조 처리도 한 경우의 예를 도 14b에 도시한다. 도 14b에서는 프레임 보간 처리 후에, 윤곽 강조 처리를 하고 있다. 단, 실시형태의 일 예는 이들에 한정되지 않는다. 프레임 보간 처리 전에, 윤곽 강조 처리를 할 수도 있다.
또, 예를 들면, 도 14a에 있어서, 복수의 처리계를 사용하여 초해상 처리를 할 수 있다. 그 경우의 일 예를 도 15a 및 도 15b에 도시한다. 도 15a의 처리 플로는 도 6a 또는 도 6b의 처리 플로를 적용시킨 경우에 상당하고, 도 15b의 처리 플로는 도 7b의 처리 플로를 적용시킨 경우에 상당한다. 마찬가지로, 도 14b에 있어서, 복수의 처리계를 사용하여 초해상 처리를 하는 경우의 예를 도 16a 및 도 16b에 도시한다. 도 16a에서는 윤곽 강조 처리 후에, 복수의 처리계를 사용하여 초해상 처리를 하는 경우를 도시한다. 도 16b에서는 프레임 보간 처리를 한 후의 데이터와 프레임 보간 처리를 하기 전의 데이터를 사용하여, 각각, 윤곽 강조 처리를 한다. 따라서, 도 16b에서는 복수의 처리계를 사용하여 윤곽 강조 처리를 할 수 있다. 단, 실시형태의 일 예는 이들에 한정되지 않는다.
이와 같이, 다른 실시형태에서 설명한 내용을 본 실시형태에 적용시킬 수 있고, 다른 내용에 대해서도, 동일하게 적용시킬 수 있다.
(실시형태 6)
본 실시형태에서는 조명 장치의 일 예에 대해서 도시한다. 조명 장치는 액정 표시 장치의 백라이트, 또는 실내등 등으로서 사용할 수 있다. 단, 실시형태의 일 예는 이것에 한정되지 않는다.
도 17a, 도 17b에, 점광원을 사용한 경우의 백라이트, 또는 조명 장치에 대해서 도시한다. 도 17a에 도시하는 바와 같이, 장치(1001)에는 점광원(1002)이 복수 배치되어 있다. 배열형으로 점광원(1002)을 배치함으로써, 균일한 면광원을 구성할 수 있다. 장치(1001)는 액정 표시 장치의 백라이트, 또는 그 일부로서 이용할 수 있다.
그리고, 칸막이(1003)가 가로방향으로 신장하여 배치되어 있다. 또한, 칸막이(1004)가 세로방향으로 신장하여 배치되어 있다. 이들의 칸막이(1003) 및 칸막이(1004)를 복수 배치함으로써, 면광원을 복수의 영역으로 나눌 수 있다. 도 17a에서는 세로방향이 3개의 영역으로 나누어지고, 가로방향이 9개의 영역으로 나누어져 있다. 그 때문에, 칸막이에 의해, 다른 영역으로 광이 누설되는 것을 저감할 수 있다. 그리고, 각 영역의 점광원(1002)의 휘도를 제어함으로써, 로컬 디밍(백라이트의 국소 휘도 제어, LOCAL DIMMING)을 실현할 수 있다. 특히, 칸막이를 배치함으로써, 다른 영역으로 광이 누설되는 것을 저감할 수 있기 때문에, 영역마다의 휘도 제어를 정밀하게 할 수 있게 된다. 그 때문에, 각 화소의 액정 소자의 투과율의 도출이 용이해진다. 또는 광 누설이 적기 때문에, 콘트라스트를 향상시킬 수 있다. 단, 실시형태의 일 예는 이것에 한정되지 않는다.
또는 광원의 일부를 비점등 상태로 하고, 그 비점등 상태를 화면 내에서 이동하도록 할 수 있다. 즉, 화면 내의 점광원을 부분적으로 오프로 하고, 오프로 한 영역을 스캔하는 것이 가능하다. 예를 들면, 위에서 아래로 주사할 수 있다. 이러한 백라이트 스캔을 행함으로써, 잔상을 저감하여, 동화상 특성을 향상시킬 수 있다.
또, 칸막이로서는 칸막이(1003) 등과 같이, 가로방향으로 신장하여 배치되어 있는 것만을 배치할 수도 있다. 또는 칸막이로서는 칸막이(1004) 등과 같이, 세로방향으로 신장하여 배치되어 있는 것만을 배치할 수도 있다. 또는 칸막이 자체를 설치하지 않을 수도 있다.
또, 칸막이(1003) 또는 칸막이(1004)의 표면은 경면, 또는 백색으로 되어 있는 것이 적합하다. 단, 실시형태의 일 예는 이것에 한정되지 않는다. 경면의 경우에는 광을 반사시킬 수 있기 때문에, 광을 유효하게 이용할 수 있다. 그 때문에, 소비전력을 저감할 수 있다. 백색의 경우에는 광을 확산시킬 수 있다. 그 때문에, 영역의 경계가 보기 어려워지기 때문에, 시인성을 향상시킬 수 있게 된다.
또, 칸막이(1003) 또는 칸막이(1004)의 투과율은 50% 이하, 더욱이 30% 이하인 것이 바람직하다. 또는 칸막이(1003) 또는 칸막이(1004)의 투과율은 1% 이상, 더욱이 5% 이상인 것이 바람직하다. 단, 실시형태의 일 예는 이들에 한정되지 않는다. 투과율이 낮은 것에 의해, 광 누설을 저감시켜, 영역마다의 휘도 제어를 정밀하게 할 수 있게 된다. 단, 광을 완전히 투과하지 않는 경우에는 영역의 경계가 보여, 시인성이 저하될 가능성이 있다. 그 때문에, 약간 광을 투과시킴으로써, 영역의 경계가 보기 어려워져, 시인성을 향상시킬 수 있다.
또, 칸막이(1003) 또는 칸막이(1004)는 아크릴, 플라스틱, 폴리카보네이트, PET 등, 유기물을 가지고 구성되는 것이 가능하다. 단, 실시형태의 일 예는 이것에 한정되지 않는다.
또, 스페이서(1005)를 형성할 수도 있다. 단, 실시형태의 일 예는 이것에 한정되지 않고, 스페이서(1005)를 형성하지 않을 수도 있다. 스페이서(1005)는 점광원(1002), 칸막이(1003), 또는 칸막이(1004) 등 위에 배치되는 시트가 휘는 것을 방지하는 기능을 가지고 있다.
또, 스페이서(1005)를 형성하는 경우, 그다지 많은 수로 형성하지 않고, 적은 수로 형성할 수 있다. 따라서, 예를 들면, 도 17a에서는 세로방향에 3개의 영역, 가로방향에 9개의 영역으로 나누어지고, 합계 27개의 영역을 가지고 있지만, 스페이서(1005)가 형성되어 있는 영역과, 스페이서(1005)가 형성되지 않은 영역을 만드는 것이 가능하다. 또는 스페이서(1005)의 수는 영역의 수보다도 적게 하여 형성할 수 있다. 이렇게, 모든 영역에 스페이서(1005)를 형성하지 않음으로써, 제조를 쉽게 하는 것, 및/또는 코스트를 저감할 수 있다.
또, 스페이서(1005)는 투명, 흑색, 또는 백색인 것이 적합하다. 투명, 흑색, 또는 흰색을 사용함으로써, 스페이서(1005)의 유무에 의해, 휘도 불균일함이 생기거나, 색 엇갈림이 생기거나 하는 것을 저감할 수 있다. 단, 실시형태의 일 예는 이것에 한정되지 않는다.
또, 스페이서(1005)는 아크릴, 플라스틱, 폴리카보네이트, PET 등, 유기물을 가지고 구성되는 것이 가능하다. 단, 실시형태의 일 예는 이것에 한정되지 않는다.
또, 점광원(1002)은 예를 들면, 3색분의 발광 다이오드, 또는 3색분의 레이저로 구성되어 있다. 그리고, 각각의 발광 다이오드, 또는 레이저는 빨강, 파랑, 초록의 색을 가지고 있다. 그리고, 예를 들면, 3색의 발광 다이오드를 사용함으로써, 백색으로 바꿀 수 있다. 따라서, 백색으로 할 수 있게 되면, 색은 빨강, 파랑, 초록에 한정되지 않는다. 예를 들면, 시안, 마젠타, 옐로 등의 CMYK를 점광원으로서 사용할 수도 있다.
이와 같이, 색마다 휘도를 제어할 수 있는 경우에는 더욱 정밀하게 로컬 디밍을 행할 수 있기 때문에, 소비전력의 저감, 또는 콘트라스트의 향상 등을 실현할 수 있다.
또, 각 색의 발광 다이오드의 수는 같은 것이 적합하다. 단, 실시형태의 일 예는 이들에 한정되지 않는다. 어떤 색만, 발광 다이오드의 수를 늘리는 것도 가능하다. 예를 들면, 녹색의 발광 다이오드의 수를 빨강, 또는 파랑 발광 다이오드의 수의 배로 할 수 있다. 이렇게, 발광 다이오드의 수를 색마다 다르게 함으로써, 색도의 조정을 용이하게 할 수 있게 된다. 또한, 발광 다이오드의 수명이, 색마다 달라져 버리는 것을 저감할 수도 있다.
또, 발광 다이오드는 3색인 것에 한정되지 않는다. 예를 들면, 어떤 색에 가까운 색을 가지는 발광 다이오드도 사용함으로써, 색도를 넓게 할 수 있다. 예를 들면, 빨강, 파랑, 초록 이외에, 녹색에 가까운 색도 추가하여, 4색으로 구성할 수도 있다.
또, 발광 다이오드는 빨강, 파랑, 초록 이외에, 백색의 발광 다이오드도 사용할 수 있다. 백색의 발광 다이오드를 사용함으로써, 발광 다이오드의 수명을 연장시킬 수 있다. 또는 백색의 발광 다이오드를 사용함으로써, 온도에 의한 색 변화를 저감할 수 있게 된다.
또, 백색의 발광 다이오드만을 사용하고, 빨강, 파랑, 초록 등의 흰색 이외의 발광 다이오드를 사용하지 않을 수도 있다. 백색만을 사용함으로써, 색이 서로 섞이지 않는 것을 막을 수 있다. 또는 백색만을 사용함으로써, 열화에 의해, 색 엇갈림이 보이는 것을 저감할 수 있다.
또, 점광원(1002)의 가로방향의 피치(1007)는 점광원(1002)의 세로방향의 피치(1006)보다도 짧은 것이 적합하다. 단, 실시형태의 일 예는 이들에 한정되지 않는다.
또, 영역의 수는 세로방향의 영역의 수보다도 가로방향의 영역의 수가 많은 것이 적합하다. 예를 들면, 도 17a에서는 세로방향의 영역의 수는 3이며, 가로방향의 영역의 수는 9이다.
또, 1개의 화면 중의 영역의 수는 어떤 색의 발광 다이오드의 수보다도 적은 것이 적합하다. 즉, 1개의 영역이 어떤 하나의 색에 대해서, 복수의 점광원을 가지는 것이 바람직하다. 그리고, 1개의 영역에 있어서 배치되어 있는 점광원에 대해서, 어떤 하나의 색을 가지는 복수의 점광원의 휘도는, 동시에 같은 휘도가 되도록 제어되는 것이 적합하다. 즉, 1개의 영역에 있어서, 색마다, 휘도가 제어되는 것이 적합하다. 예를 들면, 1개의 영역에 있어서, 적색의 발광 다이오드가 3개 있는 경우, 3개의 발광 다이오드는 휘도를 올릴 때에는 3개 모두 휘도를 올리고, 휘도를 내릴 때에는 3개 모두 휘도를 내리도록 하는 것이 적합하다. 단, 발광 다이오드 등에서는 특성이 변동이 있기 때문에, 완전히 같은 휘도가 되는 것은 어렵다. 따라서, 특성 변동을 포함하는 정도에 있어서, 같은 휘도로 발광시키는 것이 바람직하다. 예를 들면, 30% 정도의 변동을 가지고, 같은 휘도로 발광시키는 것이 바람직하다. 이렇게, 1개의 영역에, 복수의 점광원을 배치함으로써, 휘도 불균일을 저감할 수 있다. 또는 점광원의 열화를 저감할 수 있다. 단, 실시형태의 일 예는 이들에 한정되지 않는다.
도 17b에는 도 17a의 단면의 일부의 일 예를 도시한다. 장치(1001) 위에는 확산판(1011)이 배치되어 있다. 확산판(1011)에 의해, 휘도 불균일을 저감하였다. 확산판(1011)은 스페이서(1005)에 의해, 화면의 중앙부에서도 휘지 않도록 지지되어 있다.
확산판(1011) 위에는 표시 패널(1012)이 배치되어 있다. 표시 패널은 예를 들면, 화소, 구동 회로, 액정 소자, 유리 기판, 박막 트랜지스터, 편광판, 위상차판, 컬러 필터, 및/또는 프리즘 시트를 가지고 있다. 표시 패널(1012)과, 백라이트를 연계시켜 동작시킴으로써, 적절한 표시를 실현할 수 있다.
또, 확산판(1011)은 광을 투과시키면서, 광을 확산시키는 기능을 가지고 있다. 따라서, 광을 확산시키는 기능을 가지면서, 투과율은 높은 것이 적합하다. 그 때문에, 확산판(1011)의 투과율은 칸막이(1003)의 투과율보다도 높은 것이 적합하다. 확산판(1011)의 투과율이 높은 것에 의해, 칸막이(1003)에서 반사된 광이, 확산판(1011)을 투과하는 것이 가능하다. 그 때문에, 다른 영역에 광이 누설되는 것을 저감하면서, 화면에는 광이 나오기 쉽게 할 수 있다. 따라서, 영역마다의 휘도 제어를 정밀하게 할 수 있게 되고, 로컬 디밍을 적절하게 행할 수 있다. 단, 실시형태의 일 예는 이들에 한정되지 않는다.
또, 점광원(1002)의 높이(1013)보다도 칸막이(1003)의 높이(1014)가 높은 것이 적합하다. 점광원(1002)으로부터 나온 광이, 다른 영역으로 누설되기 어렵게 하기 위해서는 칸막이(1003)의 높이(1014)가 높은 것이 바람직하다. 단, 실시형태의 일 예는 이들에 한정되지 않는다.
또, 칸막이(1003)와 확산판(1011)의 간격(1015)은 칸막이(1003)의 높이(1014)보다도 짧은 것이 적합하다. 간격(1015)이 길 경우, 광이 지나치게 누설된다. 그 때문에, 간격(1015)은 칸막이(1003)의 높이보다도 짧은 것이 바람직하다. 단, 실시형태의 일례는 이들에 한정되지 않는다.
또, 칸막이(1003)와 확산판(1011)의 간격(1015)은 점광원(1002)의 높이(1013)보다도 긴 것이 적합하다. 간격(1015)이 지나치게 작은 경우, 영역의 경계가 지나치게 선명하기 때문에, 화면에도 경계가 보일 가능성이 있다. 따라서, 화면에 영역의 경계가 시인되지 않도록 하기 위해서는 약간의 광이 누설될 정도의 길이가 필요하다. 그래서, 칸막이(1003)의 높이(1014)를 점광원(1002)의 높이(1013)보다도 길게 함으로써, 적량의 광을 누설시킬 수 있다. 단, 실시형태의 일 예는 이들에 한정되지 않는다.
또, 칸막이(1003)의 높이(1014)와, 칸막이(1004)의 높이는 거의 같은 것이 적합하다. 거의 같다는 것은 제조 오차나 변동을 포함하고, 또 약간의 차이를 가지는 경우가 있는 것을 상정한 상태에서 같다는 것이다. 예로서는 10% 정도 이내의 변동을 가질 수 있다. 칸막이의 높이를 대강 같게 함으로써, 광의 누설량이 균등해지기 때문에, 휘도 불균일을 저감할 수 있다. 단, 실시형태의 일 예는 이들에 한정되지 않는다.
또, 도 17에서는 각 영역 내에, 점광원을 배치했지만, 실시형태의 일 예는 이것에 한정되지 않는다. 영역마다, 작은 면광원을 배치할 수도 있다. 도 18에, 각 영역에 면광원을 배치한 경우의 일 예를 도시한다. 면광원을 사용하는 경우도, 점광원을 사용한 경우와 동일하게 구성시키는 것이 가능해진다. 따라서, 도 17에서 설명한 내용(일부라도 좋음), 도면(일부라도 좋음)을 도 18에 적용시킬 수 있다.
도 18a에서는 각 영역에, 면광원(1102)이 배치되어 있다. 면광원(1102)은 여러가지 구성을 사용하여 실현할 수 있다.
또, 도 18a에서는 칸막이(1003) 및 칸막이(1004)를 설치하지 않는 경우에 대해서 나타냈지만, 실시형태의 일 예는 이것에 한정되지 않는다. 칸막이(1003) 등과 같이, 가로방향으로 신장하여 배치되어 있는 칸막이만을 배치할 수도 있다. 또는 칸막이(1004) 등과 같이, 세로방향으로 신장하여 배치되어 있는 칸막이만을 배치할 수도 있다. 또는 양쪽의 칸막이를 설치할 수도 있다.
또, 스페이서(1005)를 형성할 수도 있다. 단, 실시형태의 일 예는 이것에 한정되지 않고, 스페이서(1005)를 형성하지 않을 수도 있다. 스페이서(1005)는 면광원(1102) 등의 위에 배치되는 시트가 휘는 것을 방지하는 기능을 가지고 있다. 단, 면광원의 경우, 영역 내에서 공동(空洞)이 생기는 면적이 작기 때문에, 스페이서(1005)를 형성하지 않는 것이 가능해진다.
또, 면광원(1102)의 가로방향의 피치는 면광원(1102)의 세로방향의 피치보다도 짧은 것이 적합하다. 단, 실시형태의 일 예는 이들에 한정되지 않는다.
또, 칸막이를 설치하는 경우에는 면광원(1102)의 높이보다도 칸막이의 높이가 높은 것이 적합하다. 면광원(1102)으로부터 나온 광이, 다른 영역에 누설되기 어렵게 하기 위해서는 칸막이의 높이가 높은 것이 바람직하다. 단, 실시형태의 일 예는 이들에 한정되지 않는다.
또, 면광원(1102) 위에 확산판을 설치하는 경우, 칸막이와 확산판의 간격은 면광원(1102)의 높이보다도 긴 것이 적합하다. 간격이 지나치게 작은 경우, 영역의 경계가 지나치게 선명하기 때문에, 화면에도 경계가 보일 가능성이 있다. 따라서, 화면에 영역의 경계가 시인되지 않도록 하기 위해서는 다소의 광이 누설될 정도의 길이가 필요하다. 그래서, 면광원(1102)의 높이보다도 칸막이를 길게 함으로써, 적량의 광을 누설시킬 수 있다. 단, 실시형태의 일 예는 이들에 한정되지 않는다.
다음에, 면광원(1102)의 일 예로서, 도광판과 선광원(또는 점광원의 집합)을 가지고, 작은 면광원을 구성한 경우의 단면도를 도 18b에 도시한다. 도 18b에서는 3개분의 면광원의 단면도를 도시한다. 선광원(1103)으로부터 도광판(1104)에 광이 입사된다. 도광판(1104) 중에서는 광은 전체 반사를 반복하여, 전파되어 간다. 그리고, 도광판(1104)의 저면(底面; 1105)에는 가공이 되어 있다. 그 때문에, 도광판(1104)의 표면으로부터 광이 나와 면광원이 실현된다.
저면(1105)의 가공에 대해서는 일 예로서는 프리즘형으로 요철이 형성되어 있는 경우, 또는 잉크가 인쇄되어 있는 경우 등이 있다. 이들의 밀도 또는 형상 등을 제어함으로써, 균일한 면광원을 실현할 수 있다.
또, 도 18a와 같은 면광원을 사용한 경우에 있어서, 면광원 위에, 확산판(1011)을 설치할 수 있다. 이것에 의해, 휘도 불균일을 저감할 수 있다. 단, 면광원(1102)을 사용하는 경우, 점광원의 경우와는 달리, 이미, 어느 정도, 영역 내에서 휘도가 균일화되어 있기 때문에, 확산판(1011)을 설치하지 않을 수도 있다.
면광원(1102)의 다른 예로서는 평면 형광관(평면 음극관)을 사용할 수 있다.
또는 도 18c와 같이, 형광관(1106; 음극관)을 영역 내에서 구부려 배치하고, 평면 형광관(평면 음극관)에 가까운 상태로 하여, 면광원을 실현할 수도 있다. 그 경우, 도 18d의 단면도에 도시하는 바와 같이, 형광관(1106; 음극관)의 주위, 특히, 상측에, 확산판(1107)을 배치하고, 균일한 면광원에 가깝게 하도록 하는 것도 가능하다. 단, 실시형태의 일 예는 이들에 한정되지 않는다.
(실시형태 7)
다음에, 표시 장치의 다른 구성예 및 그 구동 방법에 대해서 설명한다. 본 실시형태에 있어서는 신호 기록에 대한 휘도의 응답이 느린(응답 시간이 긴) 표시 소자를 사용한 표시 장치의 경우에 대해서 설명한다. 본 실시형태에 있어서는 응답 시간이 긴 표시 소자로서 액정 소자를 예로서 설명하지만, 본 실시형태에 있어서의 표시 소자는 이것에 한정되지 않고, 신호 기록에 대한 휘도의 응답이 느린 여러가지 표시 소자를 사용할 수 있다.
일반적인 액정 표시 장치의 경우, 신호 기록에 대한 휘도의 응답이 늦고, 액정 소자에 신호 전압을 계속 가한 경우에도, 응답이 완료할 때까지 1프레임 기간 이상의 시간이 걸리는 경우가 있다. 이러한 표시 소자로 동화상을 표시해도, 동화상을 충실하게 재현할 수는 없다. 또, 액티브 매트릭스 구동의 경우, 1개의 액정 소자에 대한 신호 기록의 시간은 통상, 신호 기록 주기(1프레임 기간 또는 1서브프레임 기간)를 주사선수로 나눈 시간(1주사선 선택 기간)에 지나지 않고, 액정 소자는 이 약간의 시간 내에 전부 응답할 수 없는 경우가 많다. 따라서, 액정 소자의 응답의 대부분은 신호 기록이 행하여지지 않는 기간에서 행하여지게 된다. 여기에서, 액정 소자의 유전율은 상기 액정 소자의 투과율에 따라서 변화되지만, 신호 기록이 행하여지지 않는 기간에 있어서 액정 소자가 응답한다고 하는 것은 액정 소자의 외부와 전하의 교환이 행하여지지 않는 상태(정전하 상태)에서 액정 소자의 유전율이 변화되는 것을 의미한다. 즉, (전하)=(용량)·(전압)의 식에 있어서, 전하가 일정한 상태에서 용량이 변화되는 것이기 때문에, 액정 소자에 가해지는 전압은 액정 소자의 응답에 따라, 신호 기록시의 전압으로부터 변화되어 버리게 된다. 따라서, 신호 기록에 대한 휘도의 응답이 느린 액정 소자를 액티브 매트릭스로 구동하는 경우, 액정 소자에 가해지는 전압은 신호 기록시의 전압에 원리적으로 도달할 수 없다.
본 실시형태에 있어서의 표시 장치는 표시 소자를 신호 기록 주기 내에 원하는 휘도까지 응답시키기 위해서, 신호 기록시의 신호 레벨을 미리 보정된 것(보정 신호)으로 하는 것으로, 상기한 문제점을 해결할 수 있다. 또, 액정 소자의 응답 시간은 신호 레벨이 클수록 짧아지므로, 보정 신호를 기록함으로써, 액정 소자의 응답 시간을 짧게 할 수도 있다. 이러한 보정 신호를 가하는 구동 방법은 오버드라이브라고도 불린다. 본 실시형태에 있어서의 오버드라이브는 신호 기록 주기가 표시 장치에 입력되는 화상 신호의 주기(입력 화상 신호 주기 Tin)보다도 짧은 경우에도, 신호 기록 주기에 맞추어 신호 레벨이 보정되는 것으로, 신호 기록 주기 내에 표시 소자를 원하는 휘도까지 응답시킬 수 있다. 신호 기록 주기가 입력 화상 신호 주기 Tin보다도 짧은 경우에는 예를 들면, 1개의 원화상을 복수의 서브 화상으로 분할하고, 상기 복수의 서브 화상을 1프레임 기간 내에 순차적으로 표시시키는 경우를 들 수 있다.
다음에, 액티브 매트릭스 구동의 표시 장치에 있어서 신호 기록시의 신호 레벨을 보정하는 방법의 예에 대해서, 도 19a 및 도 19b를 참조하여 설명한다. 도 19a는 가로축을 시간, 세로축을 신호 기록시의 신호 레벨로 하고, 어떤 1개의 표시 소자에 있어서의 신호 기록시의 신호 레벨의 시간 변화를 모식적으로 도시한 그래프다. 도 19b는 가로축을 시간, 세로축을 표시 레벨로 하고, 어떤 1개의 표시 소자에 있어서의 표시 레벨의 시간 변화를 모식적으로 도시한 그래프다. 또, 표시 소자가 액정 소자인 경우에는 신호 기록시의 신호 레벨은 전압, 표시 레벨은 액정 소자의 투과율로 할 수 있다. 이 이후에는 도 19a의 세로축은 전압, 도 19b의 세로축은 투과율이라고 하여 설명한다. 또, 본 실시형태에 있어서의 오버드라이브는 신호 레벨이 전압 이외(듀티비, 전류 등)인 경우도 포함한다. 또, 본 실시형태에 있어서의 오버드라이브는 표시 레벨이 투과율 이외(휘도, 전류 등)인 경우도 포함한다. 또, 액정 소자에는 전압이 0일 때에 흑색 표시가 되는 노멀리 블랙형(예 : VA 모드, IPS 모드 등)과, 전압이 0일 때에 흰색 표시가 되는 노멀리 화이트형(예 : TN 모드, OCB 모드 등)이 있지만, 도 19b에 도시하는 그래프는 어느 쪽에나 대응하고 있고, 노멀리 블랙형의 경우에는 세로축의 값이 클수록 투과율이 큰 것으로 하고, 노멀리 화이트형의 경우에는 세로축의 값이 작을수록 투과율이 큰 것으로 하면 좋다. 즉, 본 실시형태에 있어서의 액정 모드는 노멀리 블랙형이어도 좋고, 노멀리 화이트형이어도 좋다. 또, 시간축에서는 신호 기록 타이밍이 점선으로 나타내져 있고, 신호 기록이 행하여지고 나서 다음의 신호 기록이 행하여질 때까지의 기간을 유지 기간 Fi라고 부르기로 한다. 본 실시형태에 있어서는 i는 정수이며, 각각의 유지 기간을 의미하는 인덱스로 한다. 도 19a 및 도 19b에 있어서는 i는 0부터 2까지로 도시하였지만, i는 이 이외의 정수도 취할 수 있다(0부터 2 이외에 관해서는 도시하지 않음). 또, 유지 기간 Fi에 있어서, 화상 신호에 대응하는 휘도를 실현하는 투과율을 Ti로 하고, 정상 상태에 있어서 투과율 Ti를 부여하는 전압을 Vi로 한다. 또, 도 19a 중의 파선(5101)은 오버드라이브를 행하지 않는 경우의 액정 소자에 가해지는 전압의 시간 변화를 나타내고, 실선(5102)은 본 실시형태에 있어서의 오버드라이브를 행하는 경우의 액정 소자에 가해지는 전압의 시간 변화를 나타내고 있다. 마찬가지로, 도 19b 중의 파선(5103)은 오버드라이브를 행하지 않는 경우의 액정 소자의 투과율의 시간 변화를 나타내고, 실선(5104)은 본 실시형태에 있어서의 오버드라이브를 행하는 경우의 액정 소자의 투과율의 시간 변화를 나타내고 있다. 또, 유지 기간 Fi의 최종 시점에 있어서의, 원하는 투과율 Ti와 실제의 투과율의 차이를 오차 αi라고 표기하기로 한다.
도 19a에 도시하는 그래프에 있어서, 유지 기간 F0에 있어서는 파선(5101)과 실선(5102) 모두 원하는 전압 V0이 가해지고 있고, 도 19b에 도시하는 그래프에 있어서도, 파선(5103)과 실선(5104) 모두 원하는 투과율 T0이 얻어지는 것으로 한다. 그리고, 오버드라이브가 행하여지지 않는 경우, 파선(5101)으로 나타내는 바와 같이, 유지 기간 F1의 초두에 있어서 원하는 전압 V1이 액정 소자에 가해지지만, 이미 설명한 바와 같이 신호가 기록되는 기간은 유지 기간에 비해 극히 짧고, 유지 기간의 우리 대부분의 기간은 정전하 상태가 되기 때문에, 유지 기간에 있어서 액정 소자에 관계되는 전압은 투과율의 변화와 함께 변화되고, 유지 기간 F1의 최종 시점에 있어서는 원하는 전압 V1과 크게 다른 전압이 되어 버린다. 이때, 도 19b에 도시하는 그래프에 있어서의 파선(5103)도, 원하는 투과율 T1과 크게 다른 것이 되어 버린다. 그 때문에, 화상 신호에 충실한 표시를 할 수 없고, 화질이 저하되어 버린다. 한편, 본 실시형태에 있어서의 오버드라이브가 행하여지는 경우, 실선(5102)에 도시하는 바와 같이, 유지 기간 F1의 초두에 있어서, 원하는 전압 V1보다도 큰 전압 V1'이 액정 소자에 가해지도록 한다. 즉, 유지 기간 F1에 있어서 서서히 액정 소자에 가해지는 전압이 변화되는 것을 예측하여, 유지 기간 F1의 최종 시점에 있어서 액정 소자에 가해지는 전압이 원하는 전압 V1 근방의 전압이 되도록 유지 기간 F1의 초두에 있어서 원하는 전압 V1로부터 보정된 전압 V1'을 액정 소자에 가하는 것으로, 정확하게 원하는 전압 V1을 액정 소자에 가할 수 있다. 이때, 도 19b에 도시하는 그래프에 있어서의 실선(5104)에 도시하는 바와 같이, 유지 기간 F1의 최종 시점에 있어서 원하는 투과율 T1이 얻어진다. 즉, 유지 기간 중의 대부분의 기간에 있어서 정전하 상태가 됨에도 불구하고, 신호 기록 주기 내에서의 액정 소자의 응답을 실현할 수 있다. 다음에, 유지 기간 F2에 있어서는 원하는 전압 V2가 V1보다도 작은 경우를 나타냈지만, 이 경우도 유지 기간 F1과 마찬가지로, 유지 기간 F2에 있어서 서서히 액정 소자에 가해지는 전압이 변화되는 것을 예측하여, 유지 기간 F2의 최종 시점에 있어서 액정 소자에 가해지는 전압이 원하는 전압 V2 근방의 전압이 되도록 유지 기간 F2의 초두에 있어서 원하는 전압 V2로부터 보정된 전압 V2'를 액정 소자에 가하면 좋다. 이렇게 하는 것으로, 도 19b에 도시하는 그래프에 있어서의 실선(5104)으로 도시하는 바와 같이, 유지 기간 F2의 최종 시점에 있어서 원하는 투과율 T2가 얻어진다. 또, 유지 기간 F1과 같이, Vi이 Vi-1과 비교하여 커지는 경우에는 보정된 전압 Vi'은 원하는 전압 Vi보다도 커지도록 보정되는 것이 바람직하다. 또, 유지 기간 F2와 같이, Vi가 Vi-1과 비교하여 작아지는 경우에는 보정된 전압 Vi'는 원하는 전압 Vi보다도 작아지도록 보정되는 것이 바람직하다. 또, 구체적인 보정값에 대해서는 미리 액정 소자의 응답 특성을 측정하는 것으로 도출할 수 있다. 장치에 실장하는 방법으로서는 보정식을 정식화하여 논리회로에 내장하는 방법, 보정값을 룩업 테이블로서 메모리에 보존해 두고, 필요에 따라서 보정값을 판독하는 방법 등을 사용할 수 있다.
또, 본 실시형태에 있어서의 오버드라이브를 실제로 장치로서 실현하는 경우에는 여러가지 제약이 존재한다. 예를 들면, 전압의 보정은 소스 드라이버의 정격 전압의 범위 내에서 행하여져야만 한다. 즉, 원하는 전압이 원래 큰 값이며, 이상적인 보정 전압이 소스 드라이버의 정격 전압을 초과하는 경우에는 전부 보정할 수 없게 된다. 이러한 경우의 문제점에 대해서, 도 19c 및 도 19d를 참조하여 설명한다. 도 19c는 도 19a와 같이, 가로축을 시간, 세로축을 전압으로 하고, 어떤 1개의 액정 소자에 있어서의 전압의 시간 변화를 실선(5105)으로서 모식적으로 도시한 그래프다. 도 19d는 도 19b와 같이, 가로축을 시간, 세로축을 투과율로 하고, 어떤 1개의 액정 소자에 있어서의 투과율의 시간 변화를 실선(5106)으로서 모식적으로 도시한 그래프다. 또, 그 밖의 표기 방법에 대해서는 도 19a 및 도 19b와 같기 때문에, 설명을 생략한다. 도 19c 및 도 19d는 유지 기간 F1에 있어서의 원하는 투과율 T1을 실현하기 위한 보정 전압 V1'이 소스 드라이버의 정격 전압을 초과해 버리기 때문에, V1'=V1로 해야만 하고, 충분한 보정을 할 수 없는 상태를 나타내고 있다. 이때, 유지 기간 F1의 최종 시점에 있어서의 투과율은 원하는 투과율 T1과 오차 α1만큼 벗어난 값이 되어 버린다. 단, 오차 α1이 커지는 것은 원하는 전압이 원래 큰 값일 때으로 한정되기 때문에, 오차 α1의 발생에 의한 화질 저하 자체는 허용 범위 내인 경우도 많다. 그렇지만, 오차 α1이 커짐으로써, 전압 보정의 알고리즘 내의 오차도 커진다. 즉, 전압 보정의 알고리즘에 있어서, 유지 기간의 최종 시점에 원하는 투과율을 가질 수 있다고 가정하고 있는 경우, 실제는 오차 α1가 커졌음에도 불구하고, 오차 α1이 작은 것으로서 전압의 보정을 행하기 때문에, 다음의 유지 기간 F2에 있어서의 보정에 오차가 포함되게 되고, 그 결과, 오차 α2까지도 커진다. 또, 오차 α2가 커지면, 그 다음의 오차 α3이 더욱 커지는 것처럼 오차가 연쇄적으로 커져 결과적으로 화질 저하가 현저한 것이 되어 버린다. 본 실시형태에 있어서의 오버드라이브에 있어서는 이렇게 오차가 연쇄적으로 커지는 것을 억제하기 위해서, 유지 기간 Fi에 있어서 보정 전압 Vi'이 소스 드라이버의 정격 전압을 초과할 때, 유지 기간 Fi의 최종 시점에 있어서의 오차 αi를 추정하고, 상기 오차 αi의 크기를 고려하여, 유지 기간 Fi+1에 있어서의 보정 전압을 조정할 수 있다. 이렇게 하는 것으로, 오차 αi가 커져도, 이것이 오차 αi+1에 주는 영향을 최소한으로 할 수 있기 때문에, 오차가 연쇄적으로 커지는 것을 억제할 수 있다. 본 실시형태에 있어서의 오버드라이브에 있어서, 오차 α2를 최소한으로 하는 예에 대해서, 도 19e 및 19f를 참조하여 설명한다. 도 19e에 도시하는 그래프는 도 19c에 도시하는 그래프의 보정 전압 V2'를 더욱 조정하여, 보정 전압 V2''로 한 경우의 전압의 시간 변화를 실선(5107)으로서 나타내고 있다. 도 19f에 도시하는 그래프는 도 19e에 도시하는 그래프에 의해 전압의 보정이 이루어진 경우의 투과율의 시간 변화를 나타내고 있다. 도 19d에 도시하는 그래프에 있어서의 실선(5106)에서는 보정 전압 V2'에 의해 과잉 보정이 발생하였지만, 도 19f에 도시하는 그래프에 있어서의 실선(5108)에서는 오차 α1을 고려하여 조정된 보정 전압 V2''에 의해 과잉 보정을 억제하여, 오차 α2를 최소한으로 하고 있다. 또, 구체적인 보정값에 대해서는 미리 액정 소자의 응답 특성을 측정하는 것으로 도출할 수 있다. 장치에 실장하는 방법으로서는 보정식을 정식화하여 논리회로에 넣는 방법, 보정값을 룩업 테이블로서 메모리에 보존해 두고, 필요에 따라서 보정값을 판독하는 방법 등을 사용할 수 있다. 그리고, 이들의 방법을 보정 전압 Vi'을 계산하는 부분과는 달리 추가하거나 또는 보정 전압 Vi'을 계산하는 부분에 넣을 수 있다. 또, 오차 αi-1을 고려하여 조정된 보정 전압 Vi''의 보정량(원하는 전압 Vi와의 차)은 Vi'의 보정량보다도 작은 것으로 하는 것이 바람직하다. 즉, ｜Vi''-Vi｜<｜V1'-Vi｜로 하는 것이 바람직하다.
또, 이상적인 보정 전압이 소스 드라이버의 정격 전압을 초과하는 것에 의한 오차 αi는 신호 기록 주기가 짧을수록 커진다. 왜냐하면, 신호 기록 주기가 짧을수록 액정 소자의 응답 시간도 짧게 할 필요가 있고, 그 결과, 더욱 큰 보정 전압이 필요하게 되기 때문이다. 또, 필요하게 되는 보정 전압이 커진 결과, 보정 전압이 소스 드라이버의 정격 전압을 초과하는 빈도 커지기 때문에, 큰 오차 αi가 발생하는 빈도도 커진다. 따라서, 본 실시형태에 있어서의 오버드라이브는 신호 기록 주기가 짧은 경우일수록 유효하다고 할 수 있다. 구체적으로는 1개의 원화상을 복수의 서브 화상으로 분할하고, 상기 복수의 서브 화상을 1프레임 기간 내에 순차적으로 표시시키는 경우, 복수의 화상으로부터 화상에 포함되는 움직임을 검출하고, 상기 복수의 화상의 중간 상태의 화상을 생성하고, 상기 복수의 화상의 사이에 삽입하여 구동하는(즉 움직임 보상 배속 구동) 경우, 또는 이들을 조합하는 경우 등의 구동 방법이 행하여지는 경우에, 본 실시형태에 있어서의 오버드라이브가 사용되는 것은 각별한 효과를 갖게 된다.
또, 소스 드라이버의 정격 전압은 상술한 상한 이외에, 하한도 존재한다. 예를 들면, 전압 O보다도 작은 전압이 가해지지 않는 경우를 들 수 있다. 이때, 상술한 상한의 경우와 마찬가지로, 이상적인 보정 전압이 가해지지 않게 되기 때문에, 오차 αi가 커진다. 하지만, 이 경우에도, 상술한 방법과 마찬가지로, 유지 기간 Fi의 최종 시점에 있어서의 오차 αi를 추정하고, 상기 오차 αi의 크기를 고려하여, 유지 기간 Fi+1에 있어서의 보정 전압을 조정할 수 있다. 또, 소스 드라이버의 정격 전압으로서 전압 O보다도 작은 전압(부의 전압)을 가할 수 있는 경우에는 보정 전압으로서 액정 소자에 부의 전압을 가해도 좋다. 이렇게 하는 것으로, 정전하 상태에 의한 전위의 변동을 예측하여, 유지 기간 Fi의 최종 시점에 있어서 액정 소자에 가해지는 전압이 원하는 전압 Vi 근방의 전압이 되도록 조정할 수 있다.
또, 액정 소자의 열화를 억제하기 위해, 액정 소자에 가하는 전압의 극성을 정기적으로 반전시키는, 즉 반전 구동을 오버드라이브와 조합하여 실시할 수 있다. 즉, 본 실시형태에 있어서의 오버드라이브는 반전 구동과 동시에 행하여지는 경우도 포함한다. 예를 들면, 신호 기록 주기가 입력 화상 신호 주기 Tin의 1/2인 경우에, 극성을 반전시키는 주기와 입력 화상 신호 주기 Tin이 같은 정도이면, 정극성의 신호의 기록과 부극성의 신호의 기록이 2회마다 교대로 행하여지게 된다. 이렇게, 극성을 반전시키는 주기를 신호 기록 주기보다도 길게 하는 것으로, 화소의 충방전의 빈도를 저감할 수 있으므로, 소비전력을 저감할 수 있다. 단, 극성을 반전시키는 주기를 너무 길게 하면, 극성의 차이에 의한 휘도차가 플리커로서 인식되는 불량이 생기는 경우가 있기 때문에, 극성을 반전시키는 주기는 입력 화상 신호 주기 Tin과 같은 정도이거나 짧은 것이 바람직하다.
(실시형태 8)
다음에, 표시 장치의 다른 구성예 및 그 구동 방법에 대해서 설명한다. 본 실시형태에 있어서는 표시 장치의 외부로부터 입력되는 화상(입력 화상)의 움직임을 보간하는 화상을 복수의 입력 화상을 기본으로 하여 표시 장치의 내부에서 생성하고, 상기 생성된 화상(생성 화상)과, 입력 화상을 순차적으로 표시시키는 방법에 대해서 설명한다. 또, 생성 화상을 입력 화상의 움직임을 보간하는 화상으로 하는 것으로, 동화상의 움직임을 매끄럽게 할 수 있고, 또, 홀드 구동에 의한 잔상 등에 의해 동화상의 품질이 저하되는 문제를 개선할 수 있다. 여기에서, 동화상의 보간에 대해서, 이하에 설명한다. 동화상의 표시는 이상적으로는 개개의 화소의 휘도를 리얼타임으로 제어하는 것으로 실현되는 것이지만, 화소의 리얼타임 개별 제어는 제어 회로의 수가 방대해지는 문제, 배선 스페이스의 문제, 및 입력 화상 데이터량이 방대해지는 문제 등이 존재하여 실현이 곤란하다. 따라서, 표시 장치에 의한 동화상의 표시는 복수의 정지화상을 일정한 주기로 순차적으로 표시하는 것으로, 표시가 동화상으로 보이도록 하여 행하여지고 있다. 이 주기(본 실시형태에 있어서는 입력 화상 신호 주기로 부르고, Tin이라고 나타냄)는 규격화되어 있고, 예로서, NTSC 규격에서는 1/60초, PAL 규격에서는 1/50초다. 이 정도의 주기라도, 임펄스형 표시 장치인 CRT에 있어서는 동화상 표시에 문제는 일어나지 않았다. 그러나, 홀드형 표시 장치에 있어서는 이들의 규격에 준한 동화상을 그대로 표시하면, 홀드형인 것에 기인하는 잔상 등에 의해 표시가 선명하지 않게 되는 불량(홀드 흐릿함 : hold blur)이 발생한다. 홀드 흐릿함은 사람의 눈의 추종에 의한 무의식적인 움직임의 보간과, 홀드형의 표시의 불일치(discrepancy)로 인식되는 것이므로, 종래의 규격보다도 입력 화상 신호 주기를 짧게 하는(화소의 리얼타임 개별 제어에 가깝게 함) 것으로 저감시킬 수 있지만, 입력 화상 신호 주기를 짧게 하는 것은 규격의 변경을 수반하고, 또, 데이터량도 증대하게 되므로 곤란하다. 그렇지만, 규격화된 입력 화상 신호를 기초로 하여, 입력 화상의 움직임을 보간하는 화상을 표시 장치 내부에서 생성하고, 상기 생성 화상에 의해 입력 화상을 보간하여 표시하는 것으로, 규격의 변경 또는 데이터량의 증대 없이, 홀드 흐릿함을 저감할 수 있다. 이렇게, 입력 화상 신호를 기초로 하여 표시 장치 내부에서 화상 신호를 생성하고, 입력 화상의 움직임을 보간하는 것을 동화상의 보간이라고 부르기로 한다.
본 실시형태에 있어서의 동화상의 보간 방법에 의해, 동화상 흐릿함을 저감시킬 수 있다. 본 실시형태에 있어서의 동화상의 보간 방법은 화상 생성 방법과 화상 표시 방법으로 나눌 수 있다. 그리고, 특정한 패턴의 움직임에 대해서는 다른 화상 생성 방법 및/또는 화상 표시 방법을 사용하는 것으로, 효과적으로 동화상 흐릿함을 저감시킬 수 있다. 도 20a 및 도 20b는 본 실시형태에 있어서의 동화상의 보간 방법의 일 예를 설명하기 위한 모식도다. 도 20a 및 도 20b에 있어서, 가로축은 시간이며, 가로방향의 위치에 의해, 각각의 화상이 취급되는 타이밍을 도시하고 있다. 「입력」이라고 기록된 부분은 입력 화상 신호가 입력되는 타이밍을 나타내고 있다. 여기에서는 시간적으로 인접하는 2개의 화상으로서, 화상(5121) 및 화상(5122)에 착안하고 있다. 입력 화상은 주기 Tin의 간격으로 입력된다. 또, 주기 Tin 1개분의 길이를 1프레임 또는 1프레임 기간으로 기록하는 경우가 있다. 「생성」이라고 기록된 부분은 입력 화상 신호로부터 새롭게 화상이 생성되는 타이밍을 나타내고 있다. 여기에서는 화상(5121) 및 화상(5122)을 기본으로 하여 생성되는 생성 화상인, 화상(5123)에 착안하고 있다. 「표시」라고 기록된 부분은 표시 장치에 화상이 표시되는 타이밍을 나타내고 있다. 또, 착안하고 있는 화상 이외의 화상에 대해서는 파선으로 기록되어 있을 뿐이지만, 착안하고 있는 화상과 동일하게 취급함으로써, 본 실시형태에 있어서의 동화상의 보간 방법의 일 예를 실현할 수 있다.
본 실시형태에 있어서의 동화상의 보간 방법의 일 예는 도 20a에 도시되는 바와 같이, 시간적으로 인접한 2개의 입력 화상을 기본으로 하여 생성된 생성 화상을 상기 2개의 입력 화상이 표시되는 타이밍의 틈에 표시시키는 것으로, 동화상을 보간할 수 있다. 이때, 표시 화상의 표시 주기는 입력 화상의 입력 주기의 1/2로 하는 것이 바람직하다. 단, 이것에 한정되지 않고, 여러가지 표시 주기로 할 수 있다. 예를 들면, 표시 주기를 입력 주기의 1/2보다 짧게 하는 것으로, 동화상을 더욱 매끄럽게 표시할 수 있다. 또는 표시 주기를 입력 주기의 1/2보다 길게 하는 것으로, 소비전력을 저감할 수 있다. 또, 여기에서는 시간적으로 인접한 2개의 입력 화상을 기본으로 하여 화상을 생성하였지만, 기초로 하는 입력 화상은 2개에 한정되지 않고, 여러가지 수를 사용할 수 있다. 예를 들면, 시간적으로 인접한 3개(3개 이상이어도 좋음)의 입력 화상을 기본으로 하여 화상을 생성하면, 2개의 입력 화상을 기초로 하는 경우보다도 정밀도가 좋은 생성 화상을 가질 수 있다. 또, 화상(5121)의 표시 타이밍을 화상(5122)의 입력 타이밍과 동 시각, 즉 입력 타이밍에 대한 표시 타이밍을 1프레임 지연으로 하였지만, 본 실시형태에 있어서의 동화상의 보간 방법에 있어서의 표시 타이밍은 이것에 한정되지 않고, 여러가지 표시 타이밍을 사용할 수 있다. 예를 들면, 입력 타이밍에 대한 표시 타이밍을 1프레임 이상 늦출 수 있다. 이렇게 하는 것으로, 생성 화상인 화상(5123)의 표시 타이밍을 느리게 할 수 있으므로, 화상(5123)의 생성에 관계되는 시간에 여유를 가질 수 있고, 소비전력 및 제조 코스트의 저감으로 이어진다. 또, 입력 타이밍에 대한 표시 타이밍을 너무 느리게 하면, 입력 화상을 유지해 두는 기간이 길어져, 유지에 드는 메모리 용량이 증대되므로, 입력 타이밍에 대한 표시 타이밍은 1프레임 지연부터 2프레임 지연 정도가 바람직하다.
여기서, 화상(5121) 및 화상(5122)을 기본으로 하여 생성되는 화상(5123)의, 구체적인 생성 방법의 일 예에 대해서 설명한다. 동화상을 보간하기 위해서는 입력 화상의 움직임을 검출할 필요가 있지만, 본 실시형태에 있어서는 입력 화상의 움직임을 검출하기 위해서, 블록 매칭법이라고 불리는 방법을 사용할 수 있다. 단, 이것에 한정되지 않고, 여러가지 방법(화상 데이터의 차분을 취하는 방법, 푸리에 변환을 이용하는 방법 등)을 사용할 수 있다. 블록 매칭법에 있어서는 우선, 입력 화상 1장분의 화상 데이터(여기서는 화상(5121)의 화상 데이터)를 데이터 기억 수단(반도체 메모리, RAM 등의 기억 회로 등)에 기억시킨다. 그리고, 다음의 프레임에 있어서의 화상(여기서는 화상(5122))을 복수의 영역으로 분할한다. 또, 분할된 영역은 도 20a와 같이, 같은 형상의 직사각형으로 할 수 있지만, 이것에 한정되지 않고, 여러가지 것(화상에 의해 형상 또는 크기를 바꾸는 등)으로 할 수 있다. 그 후, 분할된 영역마다, 데이터 기억 수단에 기억시키기 전의 프레임 화상 데이터(여기서는 화상(5121)의 화상 데이터)와 데이터를 비교하여, 화상 데이터가 비슷한 영역을 탐색한다. 도 20a의 예에 있어서는 화상(5122)에 있어서의 영역(5124)과 데이터가 비슷한 영역을 화상(5121) 중으로부터 탐색하고, 영역(5126)이 탐색된 것으로 하고 있다. 또, 화상(5121) 중을 탐색할 때, 탐색 범위는 한정되는 것이 바람직하다. 도 20a의 예에 있어서는 탐색 범위로서, 영역(5124)의 면적의 4배 정도의 크기인 영역(5125)을 설정하였다. 또, 탐색 범위를 이것보다 크게 하는 것으로, 움직임이 빠른 동화상에 있어서도 검출 정밀도를 높게 할 수 있다. 단, 너무 넓게 탐색을 하면 탐색 시간이 방대해져, 움직임 검출 실현이 곤란해지기 때문에, 영역(5125)은 영역(5124)의 면적의 2배부터 6배 정도의 크기인 것이 바람직하다. 그 후, 탐색된 영역(5126)과, 화상(5122)에서 있어서의 영역(5124)의 위치의 차이를 움직임 벡터(5127)로서 구한다. 움직임 벡터(5127)는 영역(5124)에 있어서의 화상 데이터의 1프레임 기간의 움직임을 나타내는 것이다. 그리고, 움직임의 중간 상태를 나타내는 화상을 생성하기 위해서, 움직임 벡터의 방향은 그대로 크기를 바꾼 화상 생성용 벡터(5128)를 만들고, 화상(5121)에 있어서의 영역(5126)에 포함되는 화상 데이터를 화상 생성용 벡터(5128)에 따라서 이동시키는 것으로, 화상(5123)에 있어서의 영역(5129) 내의 화상 데이터를 형성시킨다. 이들의 일련의 처리를 화상(5122)에 있어서의 전체 영역에 대해서 행하는 것으로, 화상(5123)이 생성된다. 그리고, 화상(5121), 화상(5123), 화상(5122)을 순차적으로 표시하는 것으로, 동화상을 보간할 수 있다. 또, 화상 중의 물체(5130)는 화상(5121) 및 화상(5122)에 있어서 위치가 다르지만(즉 움직이고 있지만), 생성된 화상(5123)은 화상(5121) 및 화상(5122)에 있어서의 물체의 중간점으로 되어 있다. 이러한 화상을 표시하는 것으로, 동화상의 움직임을 매끄럽게 할 수 있고, 잔상 등에 의한 화상의 비선명함을 개선할 수 있다.
또, 화상 생성용 벡터(5128)의 크기는 화상(5123)의 표시 타이밍에 따라 결정될 수 있다. 도 20a의 예에서는 화상(5123)의 표시 타이밍은 화상(5121) 및 화상(5122)의 표시 타이밍의 중간점(1/2)으로 하였기 때문에, 화상 생성용 벡터(5128)의 크기는 움직임 벡터(5127)의 1/2로 하였지만, 그 외에도, 예를 들면, 표시 타이밍이 1/3의 시점이면, 크기를 1/3로 하고, 표시 타이밍이 2/3의 시점이면, 크기를 2/3로 할 수 있다.
또, 이렇게, 여러가지 움직임 벡터를 가진 복수의 영역을 각각 움직여 새로운 화상을 만드는 경우에는 이동처의 영역 내에 다른 영역이 이미 이동하고 있는 부분(중복)이나, 어떤 영역으로부터도 이동되지 않는 부분(공백)이 생기는 경우도 있다. 이들의 부분에 대해서는 데이터를 보정할 수 있다. 중복 부분의 보정 방법으로서는 예를 들면, 중복 데이터의 평균을 취하는 방법, 움직임 벡터의 방향 등에서 우선도를 부여하여 두고, 우선도가 높은 데이터를 화상 내의 데이터로 하는 방법, 색(또는 밝기)은 어느 하나를 우선시키지만 밝기(또는 색)는 평균을 취하는 방법 등을 사용할 수 있다. 공백부분의 보정 방법으로서는 화상(5121) 또는 화상(5122)의 상기 위치에 있어서의 화상 데이터를 그대로 생성 화상 내의 데이터로 하는 방법, 화상(5121) 또는 화상(5122)의 상기 위치에 있어서의 화상 데이터의 평균을 취하는 방법 등을 사용할 수 있다. 그리고, 생성된 화상(5123)을 화상 생성용 벡터(5128)의 크기에 따른 타이밍으로 표시시키는 것으로, 동화상의 움직임을 매끄럽게 할 수 있고, 또, 홀드 구동에 의한 잔상 등에 의해 동화상의 품질이 저하되는 문제를 개선할 수 있다.
본 실시형태에 있어서의 동화상의 보간 방법의 다른 예는 도 20b에 도시되는 바와 같이, 시간적으로 인접한 2개의 입력 화상을 기본으로 하여 생성된 생성 화상을 상기 2개의 입력 화상이 표시되는 타이밍의 틈에 표시시킬 때에, 각각의 표시 화상을 복수의 서브 화상으로 더욱 분할하여 표시하는 것으로, 동화상을 보간할 수 있다. 이 경우, 화상 표시 주기가 짧아지는 것에 의한 이점뿐만 아니라, 어두운 화상이 정기적으로 표시되는(표시 방법이 임펄스형에 가까워짐) 것에 의한 이점도 얻을 수 있다. 즉, 화상 표시 주기가 화상 입력 주기에 비해 1/2의 길이로 할 뿐인 경우보다도 잔상 등에 의한 동화상의 비선명함을 더욱 개선할 수 있다. 도 20b의 예에 있어서는 「입력」 및 「생성」에 대해서는 도 20a의 예와 같은 처리를 할 수 있으므로, 설명을 생략한다. 도 20b의 예에 있어서의 「표시」는 1개의 입력 화상 또는/및 생성 화상을 복수의 서브 화상으로 분할하여 표시할 수 있다. 구체적으로는 도 20b에 도시하는 바와 같이, 화상(5121)을 서브 화상(5121a 및 5121b)으로 분할하여 순차적으로 표시하는 것으로, 사람의 눈에는 화상(5121)이 표시된 것처럼 지각시키고, 화상(5123)을 서브 화상(5123a 및 5123b)으로 분할하여 순차적으로 표시하는 것으로, 사람의 눈에는 화상(5123)이 표시된 것처럼 지각시키고, 화상(5122)을 서브 화상(5122a 및 5122b)으로 분할하여 순차적으로 표시하는 것으로, 사람의 눈에는 화상(5122)이 표시된 것처럼 지각시킨다. 즉, 사람의 눈에 지각되는 화상으로서는 도 20a의 예와 같은 것으로 하면서, 표시 방법을 임펄스형에 가깝게 할 수 있으므로, 잔상 등에 의한 동화상의 비선명함을 더욱 개선할 수 있다. 또, 서브 화상의 분할수는 도 20b에 있어서는 2개로 하였지만, 이것에 한정되지 않고 여러가지 분할수를 사용할 수 있다. 또, 서브 화상이 표시되는 타이밍은 도 20b에 있어서는 등간격(1/2)으로 하였지만, 이것에 한정되지 않고 여러가지 표시 타이밍을 사용할 수 있다. 예를 들면, 어두운 서브 화상(5121b, 5122b, 5123b)의 표시 타이밍을 빠르게 하는(구체적으로는 1/4부터 1/2의 타이밍) 것으로, 표시 방법을 임펄스형에 가깝게 할 수 있기 때문에, 잔상 등에 의한 동화상의 비선명함을 더욱 개선할 수 있다. 또는 어두운 서브 화상의 표시 타이밍을 느리게 하는(구체적으로는 1/2부터 3/4의 타이밍) 것으로, 밝은 화상의 표시 기간을 길게 할 수 있으므로, 표시 효율을 높일 수 있고, 소비전력을 저감할 수 있다.
본 실시형태에 있어서의 동화상의 보간 방법의 다른 예는 화상 내에서 움직이고 있는 물체의 형상을 검출하고, 움직이고 있는 물체의 형상에 의해 다른 처리를 행하는 예다. 도 20c에 도시하는 예는 도 20b의 예와 마찬가지로 표시하는 타이밍을 나타내고 있지만, 표시되어 있는 내용이, 움직이는 문자(스크롤 텍스트, 자막, 텔롭 등이라고도 불림)인 경우를 나타내고 있다. 또, 「입력」 및 「생성」에 대해서는 도 20b와 동일하게 하여도 되기 때문에 도시하지 않았다. 홀드 구동에 있어서의 동화상의 비선명함은 움직이고 있는 것의 성질에 따라 정도가 다른 경우가 있다. 특히, 문자가 움직이는 경우에 현저하게 인식되는 경우가 많다. 왜냐하면, 움직이는 문자를 읽을 때에는 꼭 시선을 문자에 추종시키므로, 홀드 흐릿함이 발생하기 쉬워지기 때문이다. 또, 문자는 윤곽이 명확한 경우가 많기 때문에, 홀드 흐릿함에 의한 비선명함이 더욱 강조되어 버리는 경우도 있다. 즉, 화상 내를 움직이는 물체가 문자인지를 여부를 판별하여, 문자인 경우에는 더욱 특별한 처리를 행하는 것은, 홀드 흐릿함의 저감을 위해서는 유효하다. 구체적으로는 화상 내를 움직이고 있는 물체에 대하여, 윤곽 검출 또는/및 패턴 검출 등을 행하고, 상기 물체가 문자라고 판단된 경우에는 같은 화상으로부터 분할된 서브 화상끼리도 움직임 보간을 행하여, 움직임의 중간 상태를 표시하도록 하고, 움직임을 매끄럽게 할 수 있다. 상기 물체가 문자가 아니라고 판단된 경우에는 도 20b에 도시하는 바와 같이, 같은 화상으로부터 분할된 서브 화상이면 움직이고 있는 물체의 위치는 바꾸지 않고 표시할 수 있다. 도 20c의 예에서는 문자라고 판단된 영역(5131)이, 상방향으로 움직이고 있는 경우를 도시하였지만, 서브 화상(5121a)과 서브 화상(5121b)에서 영역(5131)의 위치를 다르게 하고 있다. 서브 화상(5123a)과 서브 화상(5123b), 서브 화상(5122a)과 서브 화상(5122b)에 대해서도 동일하다. 이렇게 하는 것으로, 홀드 흐릿함이 특히 인식되기 쉬운 움직이는 문자에 대해서는 통상의 움직임 보상 배속 구동보다도 더욱 움직임을 매끄럽게 할 수 있으므로, 잔상 등에 의한 동화상의 비선명함을 더욱 개선할 수 있다.
(실시형태 9)
본 실시형태에 있어서는 액정 표시 장치에 적용할 수 있는 화소의 구성 및 화소의 동작에 대해서 설명한다. 또, 본 실시형태에 있어서의 액정 소자의 동작 모드로서, TN(Twisted Nematic) 모드, IPS(In-Plane-Switching) 모드, FFS(Fringe Field Switching) 모드, MVA(Multi-domain Vertical Alignment) 모드, PVA(Patterned Vertical Alignment) 모드, ASM(Axially Sy㎜etric aligned Micro-cell) 모드, 0CB(Optically Compensated Birefringence) 모드, FLC(Ferroelectric Liquid Crystal) 모드, AFLC(AntiFerroelectric Liquid Crystal) 등을 사용할 수 있다.
도 21a는 액정 표시 장치에 적용할 수 있는 화소 구성의 일 예를 도시하는 도면이다. 화소(5080)는 트랜지스터(5081), 액정 소자(5082) 및 용량 소자(5083)를 가지고 있다. 트랜지스터(5081)의 게이트는 배선(5085)과 전기적으로 접속된다. 트랜지스터(5081)의 제 1 단자는 배선(5084)과 전기적으로 접속된다. 트랜지스터(5081)의 제 2 단자는 액정 소자(5082)의 제 1 단자와 전기적으로 접속된다. 액정 소자(5082)의 제 2 단자는 배선(5087)과 전기적으로 접속된다. 용량 소자(5083)의 제 1 단자는 액정 소자(5082)의 제 1 단자와 전기적으로 접속된다. 용량 소자(5083)의 제 2 단자는 배선(5086)과 전기적으로 접속된다. 또, 트랜지스터의 제 1 단자란 소스 또는 드레인의 어느 한 쪽이며, 트랜지스터의 제 2 단자란 소스 또는 드레인의 다른쪽이다. 즉, 트랜지스터의 제 1 단자가 소스인 경우에는 트랜지스터의 제 2 단자는 드레인이 된다. 마찬가지로, 트랜지스터의 제 1 단자가 드레인인 경우에는 트랜지스터의 제 2 단자는 소스가 된다.
배선(5084)은 신호선으로서 기능시킬 수 있다. 신호선은 화소의 외부로부터 입력된 신호 전압을 화소(5080)에 전달하기 위한 배선이다. 배선(5085)은 주사선으로서 기능시킬 수 있다. 주사선은 트랜지스터(5081)의 온/오프를 제어하기 위한 배선이다. 배선(5086)은 용량선으로서 기능시킬 수 있다. 용량선은 용량 소자(5083)의 제 2 단자에 소정의 전압을 가하기 위한 배선이다. 트랜지스터(5081)는 스위치로서 기능시킬 수 있다. 용량 소자(5083)는 유지 용량으로서 기능시킬 수 있다. 유지 용량은 스위치가 오프의 상태에 있어서도, 신호 전압이 액정 소자(5082)에 계속해서 가해지도록 하기 위한 용량 소자다. 배선(5087)은 대향 전극으로서 기능시킬 수 있다. 대향 전극은 액정 소자(5082)의 제 2 단자에 소정의 전압을 가하기 위한 배선이다. 또, 각각의 배선이 가질 수 있는 기능은 이것에 한정되지 않고, 여러가지 기능을 가질 수 있다. 예를 들면, 용량선에 가하는 전압을 변화시키는 것으로, 액정 소자에 가해지는 전압을 조정할 수도 있다. 또, 트랜지스터(5081)는 스위치로서 기능하면 되기 때문에, 트랜지스터(5081)의 극성은 P채널형이어도 좋고, N채널형이어도 좋다.
도 21b는 액정 표시 장치에 적용할 수 있는 화소 구성의 일 예를 도시하는 도면이다. 도 21b에 도시하는 화소 구성예는 도 21a에 도시하는 화소 구성예와 비교하여, 배선(5087)이 생략되고, 또, 액정 소자(5082)의 제 2 단자와 용량 소자(5083)의 제 2 단자가 전기적으로 접속되어 있는 점이 다른 것 이외에는 도 21a에 도시하는 화소 구성예와 같은 구성으로 하고 있다. 도 21b에 도시하는 화소 구성예는 특히, 액정 소자가 횡전계 모드(IPS 모드, FFS 모드를 포함함)인 경우에 적용할 수 있다. 왜냐하면, 액정 소자가 횡전계 모드인 경우, 액정 소자(5082)의 제 2 단자 및 용량 소자(5083)의 제 2 단자를 동일한 기판 위에 형성시킬 수 있기 때문에, 액정 소자(5082)의 제 2 단자와 용량 소자(5083)의 제 2 단자를 전기적으로 접속시키는 것이 용이하기 때문이다. 도 21b에 도시하는 바와 같은 화소 구성으로 하는 것으로, 배선(5087)을 생략할 수 있으므로, 제조 공정을 간략한 것으로 할 수 있고, 제조 코스트를 저감할 수 있다.
도 21a 또는 도 21b에 도시하는 화소 구성은 매트릭스형으로 복수 배치될 수 있다. 이렇게 하는 것으로, 액정 표시 장치의 표시부가 형성되고, 여러가지 화상을 표시할 수 있다. 도 21c는 도 21a에 도시하는 화소 구성이 매트릭스형으로 복수 배치되어 있는 경우의 회로 구성을 도시하는 도면이다. 도 21c에 도시하는 회로 구성은 표시부가 가지는 복수의 화소 중, 4개의 화소를 빼내어 도시한 도면이다. 그리고, i열j행(i,j는 자연수)에 위치하는 화소를 화소(5080_i,j)라고 표기하고, 화소(5080_i,j)에는 배선(5084_i), 배선(5085_j), 배선(5086_j)이 각각 전기적으로 접속된다. 마찬가지로, 화소(5080_i+1,j)에 대해서는 배선(5084_i+1), 배선(15085_j), 배선(5086_j)과 전기적으로 접속된다. 마찬가지로, 화소(5080_i,j+1)에 대해서는 배선(5084_i), 배선(5085_j+1), 배선(5086_j+1)과 전기적으로 접속된다. 마찬가지로, 화소(5080_i+1,j+1)에 대해서는 배선(5084_i+1), 배선(5085_j+1), 배선(5086_j+1)과 전기적으로 접속된다. 또, 각 배선은 같은 열 또는 행에 속하는 복수의 화소에 의해 공유시킬 수 있다. 또, 도 21c에 도시하는 화소 구성에 있어서 배선(5087)은 대향 전극이며, 대향 전극은 모든 화소에 있어서 공통된 것이기 때문에, 배선(5087)에 대해서는 자연수 i 또는 j에 의한 표기는 하지 않기로 한다. 또, 도 21b에 도시하는 화소 구성을 사용하는 것도 가능하기 때문에, 배선(5087)이 기재되어 있는 구성이어도 배선(5087)은 필수가 아니며, 다른 배선과 공유되는 것 등에 의해 생략될 수 있다.
도 21c에 도시하는 화소 구성은 여러가지 방법에 의해 구동될 수 있다. 특히, 교류 구동이라고 불리는 방법에 의해 구동됨으로써, 액정 소자의 열화(소결)를 억제할 수 있다. 도 21d는 교류 구동의 하나인, 도트 반전 구동이 행하여지는 경우의, 도 21c에 도시하는 화소 구성에 있어서의 각 배선에 가해지는 전압의 타이밍 차트를 의미하는 도면이다. 도트 반전 구동이 행하여짐으로써, 교류 구동이 행하여지는 경우에 시인되는 플리커(깜박거림)를 억제할 수 있다.
도 21c에 도시하는 화소 구성에 있어서, 배선(5085_j)과 전기적으로 접속되어 있는 화소에 있어서의 스위치는 1프레임 기간 중의 제 j 게이트 선택 기간에 있어서 선택 상태(온 상태)가 되고, 그 이외의 기간에서는 비선택 상태(오프 상태)가 된다. 그리고, 제 j 게이트 선택 기간 후에, 제 j+1 게이트 선택 기간이 형성된다. 이렇게 순차 주사가 행하여지는 것으로, 1프레임 기간 내에 모든 화소가 차례로 선택 상태가 된다. 도 21d에 도시하는 타이밍 차트에서는 전압이 높은 상태(하이 레벨)가 되는 것으로, 상기 화소에 있어서의 스위치가 선택 상태가 되고, 전압이 낮은 상태(로우 레벨)가 되는 것으로 비선택 상태가 된다. 또, 이것은 각 화소에 있어서의 트랜지스터가 N채널형인 경우이며, P채널형의 트랜지스터가 사용되는 경우, 전압과 선택 상태의 관계는 N채널형의 경우와는 반대가 된다.
도 21d에 도시하는 타이밍 차트에서는 제 k 프레임(k는 자연수)에 있어서의 제 j 게이트 선택 기간에 있어서, 신호선으로서 사용하는 배선(5084_i)에 양의 신호 전압이 가해지고, 배선(5084_i+1)에 음의 신호 전압이 가해진다. 그리고, 제 k 프레임에 있어서의 제 j+1 게이트 선택 기간에 있어서, 배선(5084_i)에 음의 신호 전압이 가해지고, 배선(5084_i+1)에 양의 신호 전압이 가해진다. 그 후도, 각각의 신호선은 게이트 선택 기간마다 극성이 반전된 신호가 교대로 가해진다. 그 결과, 제 k 프레임에 있어서는 화소(5080_i,j)에는 양의 신호 전압, 화소(5080_i+1,j)에는 음의 신호 전압, 화소(5080_i,j+1)에는 음의 신호 전압, 화소(5080_i+1,j+1)에는 양의 신호 전압이 각각 가해지게 된다. 그리고, 제 k+1 프레임에 있어서는 각각의 화소에 있어서, 제 k 프레임에 있어서 기록된 신호 전압과는 반대의 극성의 신호 전압이 기록된다. 그 결과, 제 k+1 프레임에 있어서는 화소(5080_i,j)에는 음의 신호 전압, 화소(5080_i+1,j)에는 양의 신호 전압, 화소(5080_i,j+1)에는 양의 신호 전압, 화소(5080_i+1,j+1)에는 음의 신호 전압이, 각각 가해지게 된다. 이렇게, 같은 프레임에 있어서는 인접하는 화소끼리에서 다른 극성의 신호 전압이 가해지고, 또, 각각의 화소에 있어서는 1프레임마다 신호 전압의 극성이 반전되는 구동 방법이 도트 반전 구동이다. 도트 반전 구동에 의해, 액정 소자의 열화를 억제하면서, 표시되는 화상 전체 또는 일부가 균일한 경우에 시인되는 플리커를 저감할 수 있다. 또, 배선(5086_j), 배선(5086_j+1)을 포함하는 모든 배선(5086)에 가해지는 전압은 일정한 전압으로 할 수 있다. 또, 배선(5084)의 타이밍 차트에 있어서의 신호 전압의 표기는 극성만으로 되어 있지만, 실제는 표시된 극성에 있어서 여러가지 신호 전압의 값을 취할 수 있다. 또, 여기에서는 1도트(1화소)마다 극성을 반전시키는 경우에 대해서 설명하였지만, 이것에 한정되지 않고, 복수의 화소마다 극성을 반전시킬 수도 있다. 예를 들면, 2게이트 선택 기간마다 기록하는 신호 전압의 극성을 반전시키는 것으로, 신호 전압의 기록에 드는 소비전력을 저감시킬 수 있다. 그 외에도, 1열마다 극성을 반전(소스 라인 반전)시킬 수 있고, 1행마다 극성을 반전(게이트 라인 반전)시킬 수도 있다.
또, 화소(5080)에 있어서의 용량 소자(5083)의 제 2 단자에는 1프레임 기간에 있어서 일정한 전압이 가해지면 좋다. 여기에서, 주사선으로서 사용하는 배선(5085)에 가해지는 전압은 1프레임 기간의 대부분에 있어서 로우 레벨이며, 거의 일정한 전압이 가해지고 있기 때문에, 화소(5080)에 있어서의 용량 소자(5083)의 제 2 단자의 접속처는 배선(5085)이어도 좋다. 도 21e는 액정 표시 장치에 적용할 수 있는 화소 구성의 일 예를 도시하는 도면이다. 도 21e에 도시하는 화소 구성은 도 21c에 도시하는 화소 구성과 비교하면, 배선(5086)이 생략되고, 또, 화소(5080) 내의 용량 소자(5083)의 제 2 단자와, 1개 전의 행에 있어서의 배선(5085)이 전기적으로 접속되어 있는 것을 특징으로 하고 있다. 구체적으로는 도 21e에 표기되어 있는 범위에 있어서는 화소(5080_i,j+1) 및 화소(5080_i+1,j+1)에 있어서의 용량 소자(5083)의 제 2 단자는 배선(5085_j)과 전기적으로 접속된다. 이렇게, 화소(5080) 내의 용량 소자(5083)의 제 2 단자와, 1개 전의 행에 있어서의 배선(5085)을 전기적으로 접속시키는 것으로, 배선(5086)을 생략할 수 있으므로, 화소의 개구율을 향상시킬 수 있다. 또, 용량 소자(5083)의 제 2 단자의 접속처는 1개 전의 행에 있어서의 배선(5085)이 아니라, 다른 행에 있어서의 배선(5085)이어도 좋다. 또, 도 21e에 도시하는 화소 구성의 구동 방법은 도 21c에 도시하는 화소 구성의 구동 방법과 같은 것을 사용할 수 있다.
또, 용량 소자(5083) 및 용량 소자(5083)의 제 2 단자에 전기적으로 접속되는 배선을 사용하여, 신호선으로서 사용하는 배선(5084)에 가하는 전압을 작게 할 수 있다. 이때의 화소 구성 및 구동 방법에 대해서, 도 21f 및 도 21g를 사용하여 설명한다. 도 21f에 도시하는 화소 구성은 도 21a에 도시하는 화소 구성과 비교하여, 배선(5086)을 1화소열당 2개로 하고, 또, 화소(5080)에 있어서의 용량 소자(5083)의 제 2 단자와의 전기적인 접속을 인접하는 화소에서 교대로 행하는 것을 특징으로 하고 있다. 또, 2개로 한 배선(5086)은 각각 배선(5086-1) 및 배선(5086-2)이라고 부르기로 한다. 구체적으로는 도 21f에 표기되어 있는 범위에 있어서는 화소(5080_i,j)에 있어서의 용량 소자(5083)의 제 2 단자는 배선(5086-1_j)과 전기적으로 접속되고, 화소(5080_i+1,j)에 있어서의 용량 소자(5083)의 제 2 단자는 배선(5086-2_j)과 전기적으로 접속되고, 화소(5080_i,j+1)에 있어서의 용량 소자(5083)의 제 2 단자는 배선(5086-2_j+1)과 전기적으로 접속되고, 화소(5080_i+1,j+1)에 있어서의 용량 소자(5083)의 제 2 단자는 배선(5086-1_j+1)과 전기적으로 접속된다.
그리고, 예를 들면, 도 21g에 도시하는 바와 같이, 제 k 프레임에 있어서 화소(5080_i,j)에 양의 극성의 신호 전압이 기록되는 경우, 배선(5086-1_j)은 제 j 게이트 선택 기간에 있어서는 로우 레벨로 하고, 제 j 게이트 선택 기간의 종료 후, 하이 레벨로 변화시킨다. 그리고, 1프레임 기간 중에는 그대로 하이 레벨을 유지하고, 제 k+1 프레임에 있어서의 제 j 게이트 선택 기간에 음의 극성의 신호 전압이 기록된 후, 로우 레벨로 변화시킨다. 이렇게, 양의 극성의 신호 전압이 화소에 기록된 후에, 용량 소자(5083)의 제 2 단자에 전기적으로 접속되는 배선의 전압을 양의 방향으로 변화시키는 것으로, 액정 소자에 가해지는 전압을 양의 방향으로 소정의 양만큼 변화시킬 수 있다. 즉, 그 만큼 화소에 기록하는 신호 전압을 작게 할 수 있기 때문에, 신호 기록에 드는 소비전력을 저감시킬 수 있다. 또, 제 j 게이트 선택 기간에 음의 극성의 신호 전압이 기록되는 경우에는 음의 극성의 신호 전압이 화소에 기록된 후에, 용량 소자(5083)의 제 2 단자에 전기적으로 접속되는 배선의 전압을 음의 방향으로 변화시키는 것으로, 액정 소자에 가해지는 전압을 음의 방향에 소정의 양만큼 변화시킬 수 있으므로, 양의 극성의 경우와 마찬가지로, 화소에 기록하는 신호 전압을 작게 할 수 있다. 즉, 용량 소자(5083)의 제 2 단자에 전기적으로 접속되는 배선은 같은 프레임의 같은 행에 있어서, 양의 극성의 신호 전압이 가해지는 화소와, 음의 극성의 신호 전압이 가해지는 화소에서, 각각 다른 배선인 것이 바람직하다. 도 21f는 제 k 프레임에 있어서 양의 극성의 신호 전압이 기록되는 화소에는 배선(5086-1)이 전기적으로 접속되고, 제 k 프레임에 있어서 음의 극성의 신호 전압이 기록되는 화소에는 배선(5086-2)이 전기적으로 접속되는 예다. 단, 이것은 일 예이며, 예를 들면, 양의 극성의 신호 전압이 기록되는 화소와 음의 극성의 신호 전압이 기록되는 화소가 2화소마다 나타내는 구동 방법의 경우에는 배선(5086-1) 및 배선(5086-2)의 전기적 접속도 이것에 맞추어, 2화소마다 교대로 행하여지는 것이 바람직하다. 또 말하자면, 1행 전체 화소에서 같은 극성의 신호 전압이 기록되는 경우(게이트 라인 반전)도 생각할 수 있지만, 그 경우에는 배선(5086)은 1행당 1개이어도 좋다. 즉, 도 21c에 도시하는 화소 구성에 있어서도, 도 21f 및 도 21g를 사용하여 설명한 것 처럼, 화소에 기록하는 신호 전압을 작게 하는 구동 방법을 사용할 수 있다.
다음에, 액정 소자가 MVA 모드 또는 PVA 모드 등으로 대표되는 수직 배향(VA) 모드인 경우에 특히 바람직한 화소 구성 및 그 구동 방법에 대해서 설명한다. VA 모드는 제조시에 러빙 공정이 불필요하고, 흑색 표시시의 광 누설이 적고, 구동 전압이 낮다는 등의 우수한 특징을 가지지만, 화면을 비스듬한 곳에서 보았을 때에 화질이 열화된다(시야각이 좁다)는 문제점도 가진다. VA 모드의 시야각을 넓게 하기 위해서는 도 22a 및 도 22b에 도시하는 바와 같이, 1화소에 복수의 부화소(서브 픽셀)를 가지는 화소 구성으로 하는 것이 유효하다. 도 22a 및 도 22b에 도시하는 화소 구성은 화소(5080)가 2개의 부화소(부화소(5080-1), 부화소(5080-2))를 포함하는 경우의 일 예를 도시하는 것이다. 또, 1개의 화소에 있어서의 부화소의 수는 2개에 한정되지 않고, 여러가지 수의 부화소를 사용할 수 있다. 부화소의 수가 클수록, 시야각을 더욱 넓게 할 수 있다. 복수의 부화소는 서로 동일한 회로 구성으로 할 수 있고, 여기에서는 모든 부화소가 도 21a에 도시하는 회로 구성과 같은 것으로 설명한다. 또, 제 1 부화소(5080-1)는 트랜지스터(5081-1), 액정 소자(5082-1), 용량 소자(5083-1)를 가지는 것으로 하고, 각각의 접속 관계는 도 21a에 도시하는 회로 구성에 준하는 것으로 한다. 마찬가지로, 제 2 부화소(5080-2)는 트랜지스터(5081-2), 액정 소자(5082-2), 용량 소자(5083-2)를 가지는 것으로 하고, 각각의 접속 관계는 도 21a에 도시하는 회로 구성에 준하는 것으로 한다.
도 22a에 도시하는 화소 구성은 1화소를 구성하는 2개의 부화소에 대하여, 주사선으로서 사용하는 배선(5085)을 2개(배선(5085-1), 배선(5085-2)) 가지고, 신호선으로서 사용하는 배선(5084)을 1개 가지고, 용량선으로서 사용하는 배선(5086)을 1개 가지는 구성을 의미하는 것이다. 이렇게, 신호선 및 용량선을 2개의 부화소에서 공용함으로써, 개구율을 향상시킬 수 있다. 또, 신호선 구동 회로를 간단한 것으로 할 수 있으므로 제조 코스트를 저감할 수 있고, 또, 액정 패널과 구동 회로 IC의 접속 점수를 저감할 수 있으므로, 제조 수율을 향상시킬 수 있다. 도 22b에 도시하는 화소 구성은 1화소를 구성하는 2개의 부화소에 대하여, 주사선으로서 사용하는 배선(5085)을 1개 가지고, 신호선으로서 사용하는 배선(5084)을 2개(배선(5084_1), 배선(5084_2)) 가지고, 용량선으로서 사용하는 배선(5086)을 1개 가지는 구성을 의미하는 것이다. 이렇게, 주사선 및 용량선을 2개의 부화소에서 공용함으로써, 개구율을 향상시킬 수 있다. 또, 전체의 주사선 개수를 저감할 수 있으므로, 고정세의 액정 패널에 있어서도 1개당 게이트선 선택 기간을 충분히 길게 할 수 있고, 각각의 화소에 적절한 신호 전압을 기록할 수 있다.
도 22c 및 도 22d는 도 22b에 도시하는 화소 구성에 있어서, 액정 소자를 화소 전극의 형상으로 바꾼 다음, 각 소자의 전기적 접속 상태를 모식적으로 도시한 예다. 도 22c 및 도 22d에 있어서, 전극(5088-1)은 제 1 화소 전극을 도시하고, 전극(5088-2)은 제 2 화소 전극을 도시하는 것으로 한다. 도 22c에 있어서, 제 1 화소 전극(5088-1)은 도 22b에 있어서의 액정 소자(5082-1)의 제 1 단자에 상당하고, 제 2 화소 전극(5088-2)은 도 22b에 있어서의 액정 소자(5082-2)의 제 1 단자에 상당한다. 즉, 제 1 화소 전극(5088-1)은 트랜지스터(5081-1)의 소스 또는 드레인의 한쪽과 전기적으로 접속되고, 제 2 화소 전극(5088-2)은 트랜지스터(5081-2)의 소스 또는 드레인의 다른쪽과 전기적으로 접속된다. 한편, 도 22d에 있어서는 화소 전극과 트랜지스터의 접속 관계를 반대로 한다. 즉, 제 1 화소 전극(5088-1)은 트랜지스터(5081-2)의 소스 또는 드레인의 한쪽과 전기적으로 접속되고, 제 2 화소 전극(5088-2)은 트랜지스터(5081-1)의 소스 또는 드레인의 다른쪽과 전기적으로 접속되는 것으로 한다.
도 22c 및 도 22d에서 도시한 바와 같은 화소 구성을 매트릭스형으로 교대로 배치하는 것으로, 특별한 효과를 가질 수 있다. 이러한 화소 구성 및 그 구동 방법의 일 예를 도 22e 및 도 22f에 도시한다. 도 22e에 도시하는 화소 구성은 화소(5080_i,j) 및 화소(5080_i+1,j+1)에 상당하는 부분을 도 22c에 도시하는 구성으로 하고, 화소(5080_i+1,j) 및 화소(5080_i,j+1)에 상당하는 부분을 도 22d에 도시하는 구성으로 한 것이다. 이 구성에 있어서, 도 22f에 도시하는 타이밍 차트와 같이 구동하면, 제 k 프레임의 제 j 게이트 선택 기간에 있어서, 화소(5080_i,j)의 제 1 화소 전극 및 화소(5080_i+1,j)의 제 2 화소 전극에 양의 극성의 신호 전압이 기록되고, 화소(5080_i,j)의 제 2 화소 전극 및 화소(5080_i+1,j)의 제 1 화소 전극에 음의 극성의 신호 전압이 기록된다. 또, 제 k 프레임의 제 j+1 게이트 선택 기간에 있어서, 화소(5080_i,j+1)의 제 2 화소 전극 및 화소(5080_i+1,j+1)의 제 1 화소 전극에 양의 극성의 신호 전압이 기록되고, 화소(5080_i,j+1)의 제 1 화소 전극 및 화소(5080_i+1,j+1)의 제 2 화소 전극에 음의 극성의 신호 전압이 기록된다. 제 k+1 프레임에 있어서는 각 화소에 있어서 신호 전압의 극성이 반전된다. 이렇게 함으로써, 부화소를 포함하는 화소 구성에 있어서 도트 반전 구동에 상당하는 구동을 실현하면서, 신호선에 가해지는 전압의 극성을 1프레임 기간 내에서 동일한 것으로 할 수 있다. 그 때문에, 화소의 신호 전압 기록에 드는 소비전력을 대폭적으로 저감할 수 있다. 또, 배선(5086_j), 배선(5086_j+1)을 포함하는 모든 배선(5086)에 가해지는 전압은 일정한 전압으로 할 수 있다.
또, 도 22g 및 도 22h에 도시하는 화소 구성 및 그 구동 방법에 의해, 화소에 기록되는 신호 전압의 크기를 작게 할 수 있다. 이것은 각각의 화소가 가지는 복수의 부화소에 전기적으로 접속되는 용량선을 부화소마다 다르게 하는 것이다. 즉, 도 22e 및 도 22f에 도시하는 화소 구성 및 그 구동 방법에 의해, 동일한 프레임 내에서 동일한 극성이 기록되는 부화소에 대해서는 동일 행 내에서 용량선을 공통으로 하고, 동일한 프레임 내에서 다른 극성이 기록되는 부화소에 대해서는 동일 행 내에서 용량선을 다르게 한다. 그리고, 각 행의 기록이 종료한 시점에서, 각각의 용량선의 전압을 양의 극성의 신호 전압이 기록된 부화소에서는 양의 방향, 음의 극성의 신호 전압이 기록된 부화소에서는 음의 방향으로 변화시키는 것으로, 화소에 기록되는 신호 전압의 크기를 작게 할 수 있다. 구체적으로는 용량선으로서 사용하는 배선(5086)을 각 행에서 2개(배선(5086-1), 배선(5086-2))로 하고, 화소(5080_i,j)의 제 1 화소 전극과, 배선(5086-1_j)이 용량 소자를 통하여 전기적으로 접속되고, 화소(5080_i,j)의 제 2 화소 전극과, 배선(5086-2_j)이 용량 소자를 통하여 전기적으로 접속되고, 화소(5080_i+1,j)의 제 1 화소 전극과, 배선(5086-2_j)이 용량 소자를 통하여 전기적으로 접속되고, 화소(5080_i+1,j)의 제 2 화소 전극과, 배선(5086-1_j)이 용량 소자를 통하여 전기적으로 접속되고, 화소(5080_i,j+1)의 제 1 화소 전극과, 배선(5086-2_j+1)이 용량 소자를 통하여 전기적으로 접속되고, 화소(5080_i,j+1)의 제 2 화소 전극과, 배선(5086-1_j+1)이 용량 소자를 통하여 전기적으로 접속되고, 화소(5080_i+1,j+1)의 제 1 화소 전극과, 배선(5086-1_j+1)이 용량 소자를 통하여 전기적으로 접속되고, 화소(5080_i+1,j+1)의 제 2 화소 전극과, 배선(5086-2_j+1)이 용량 소자를 통하여 전기적으로 접속된다. 단, 이것은 일 예이며, 예를 들면, 양의 극성의 신호 전압이 기록되는 화소와 음의 극성의 신호 전압이 기록되는 화소가 2화소마다 나타내는 구동 방법의 경우에는 배선(5086-1) 및 배선(5086-2)의 전기적 접속도 이것에 맞추어, 2화소마다 교대로 행하여지는 것이 바람직하다. 또 말하자면, 1행 전체 화소에서 같은 극성의 신호 전압이 기록되는 경우(게이트 라인 반전)도 생각할 수 있지만, 그 경우에는 배선(5086)은 1행당 1개이어도 좋다. 즉, 도 22e에 도시하는 화소 구성에 있어서도, 도 22g 및 도 22h를 사용하여 설명한, 화소에 기록하는 신호 전압을 작게 하는 구동 방법을 사용할 수 있다.
(실시형태 10)
본 실시형태에서는 표시 장치의 일 예에 대해서 설명한다.
우선, 도 23a를 참조하여, 액정 표시 장치의 시스템 블록의 일 예에 대해서 설명한다. 액정 표시 장치는 회로(5361), 회로(5362), 회로(5363_1), 회로(5363_2), 화소부(5364), 회로(5365), 및 조명 장치(5366)를 가진다. 화소부(5364)에는 복수의 배선(5371)이 회로(5362)로부터 연신하여 배치되고, 복수의 배선(5372)이 회로(5363_1), 및 회로(5363_2)로부터 연신하여 배치되어 있다. 그리고, 복수의 배선(5371)과 복수의 배선(5372)의 교차 영역에는 각각, 액정 소자 등의 표시 소자를 가지는 화소(5367)가 매트릭스형으로 배치되어 있다.
회로(5361)는 영상 신호(5360)에 따라, 회로(5362), 회로(5363_1), 회로(5363_2), 및 회로(5365)에, 신호, 전압, 또는 전류 등을 공급하는 기능을 가지고, 컨트롤러, 제어 회로, 타이밍 제너레이터, 전원 회로, 또는 레귤레이터 등으로서 기능할 수 있다. 본 실시형태에서는 일 예로서, 회로(5361)는 회로(5362)에, 신호선 구동 회로용 스타트 신호(SSP), 신호선 구동 회로용 클록 신호(SCK), 신호선 구동 회로용 반전 클록 신호(SCKB), 비디오 신호용 데이터(DATA), 래치 신호(LAT)를 공급하는 것으로 한다. 또는 회로(5361)는 일 예로서, 회로(5363_1), 및 회로(5363_2)에, 주사선 구동 회로용 스타트 신호(GSP), 주사선 구동 회로용 클록 신호(GCK), 및 주사선 구동 회로용 반전 클록 신호(GCKB)를 공급하는 것으로 한다. 또는 회로(5361)는 회로(5365)에, 백라이트 제어 신호(BLC)를 공급하는 것으로 한다. 단, 이것에 한정되지 않고, 회로(5361)는 그 외에도 여러가지 신호, 여러가지 전압, 또는 여러가지 전류 등을 회로(5362), 회로(5363_1), 회로(5363_2), 및 회로(5365)에 공급할 수 있다.
또, 회로(5361)에 있어서, 초해상 처리, 윤곽 강조 처리, 프레임 보간 처리, 오버드라이브 처리, 로컬 디밍 처리, IP 변환 처리, 및/또는 확대 처리 등을 행할 수 있다.
또, 회로(5365)에 있어서, 로컬 디밍 처리 등을 행할 수 있다. 또는 회로(5365)에 있어서, 로컬 디밍 처리에 있어서의 각 영역의 백라이트의 휘도를 결정하는 처리를 할 수 있다.
또, 회로(5361) 또는 회로(5365)에 있어서, 여러가지 처리를 할 수 있다. 따라서, 회로(5361) 또는 회로(5365) 중에는 또 수 많은 회로로 구성되는 것이 가능하다. 즉, 회로(5361) 또는 회로(5365)는 복수의 회로로 구성되는 것이 가능하다. 그 경우, 회로(5361) 또는 회로(5365)가 가지는 복수의 회로는 1개의 IC 칩 위에 형성되는 것이 가능하다. 단, 실시형태의 일 예는 이것에 한정되지 않는다. 복수의 IC 칩으로 나누어져 배치되는 것이 가능하다. 그 경우에는 회로(5361) 또는 회로(5365)는 복수의 IC 칩을 사용하여 구성된다.
그 경우, 회로(5362)는 회로(5361)로부터 공급되는 신호(예를 들면, SSP, SCK, SCKB, DATA, LAT)에 따라서, 비디오 신호를 복수의 배선(5371)에 출력하는 기능을 가지고, 신호선 구동 회로로서 기능할 수 있다. 회로(5363_1), 및 회로(5363_2)는 회로(5361)로부터 공급되는 신호(GSP, GCK, GCKB)에 따라서, 주사 신호를 복수의 배선(5372)에 출력하는 기능을 가지고, 주사선 구동 회로로서 기능할 수 있다. 회로(5365)는 회로(5361)로부터 공급되는 신호(BLC)에 따라, 조명 장치(5366)에 공급하는 전력의 양, 또는 시간 등을 제어함으로써, 조명 장치(5366)의 휘도(또는 평균 휘도)를 제어하는 기능을 가지고, 전원 회로로서 기능할 수 있다.
또, 복수의 배선(5371)에 비디오 신호가 입력되는 경우, 복수의 배선(5371)은 신호선, 비디오 신호선, 또는 소스선 등으로서 기능할 수 있다. 복수의 배선(5372)에 주사 신호가 입력되는 경우, 복수의 배선(5372)은 신호선, 주사선, 또는 게이트선 등으로서 기능할 수 있다. 단, 실시형태의 일 예는 이것에 한정되지 않는다.
또, 회로(5363_1), 및 회로(5363_2)에, 같은 신호가 회로(5361)로부터 입력되는 경우, 회로(5363_1)가 복수의 배선(5372)에 출력하는 주사 신호와, 회로(5363_2)가 복수의 배선(5372)에 출력하는 주사 신호는 거의 같은 타이밍이 되는 경우가 많다. 따라서, 회로(5363_1), 및 회로(5363_2)가 구동하는 부하를 작게 할 수 있다. 따라서, 표시 장치를 크게 할 수 있다. 또는 표시 장치를 고정세하게 할 수 있다. 또는 회로(5363_1), 및 회로(5363_2)가 가지는 트랜지스터의 채널 폭을 작게 할 수 있으므로, 협(狹)프레임의 표시 장치를 가질 수 있다. 단, 이것에 한정되지 않고, 회로(5361)는 회로(5363_1)와 회로(5363_2)에 따로따로 신호를 공급할 수 있다.
또, 회로(5363_1)와 회로(5363_2)의 한쪽을 생략할 수 있다.
또, 화소부(5364)에는 용량선, 전원선, 주사선 등의 배선을 새롭게 배치할 수 있다. 그리고, 회로(5361)는 이들의 배선에 신호 또는 전압 등을 출력할 수 있다. 또는 회로(5363_1) 또는 회로(5363_2)와 같은 회로를 새롭게 추가하고, 이 새롭게 추가한 회로는 새롭게 추가한 배선에 주사 신호 등의 신호를 출력할 수 있다.
또, 화소(5367)가 표시 소자로서 EL 소자 등의 발광 소자를 가질 수 있다. 이 경우, 도 23b에 도시하는 바와 같이, 표시 소자가 발광하는 것이 가능하므로, 회로(5365), 및 조명 장치(5366)는 생략될 수 있다. 그리고, 표시 소자에 전력을 공급하기 위해서, 전원선으로서 기능하는 것이 가능한 복수의 배선(5373)을 화소부(5364)에 배치할 수 있다. 회로(5361)는 전압(ANO)이라는 전원전압을 배선(5373)에 공급할 수 있다. 이 배선(5373)은 화소의 색 요소별로 접속되는 것이 가능하고, 모든 화소에 공통으로 접속되는 것이 가능하다.
또, 도 23b에서는 일 예로서, 회로(5361)는 회로(5363_1)와 회로(5363_2)에 따로따로 신호를 공급하는 경우의 일 예를 도시한다. 회로(5361)는 주사선 구동 회로용 스타트 신호(GSP1), 주사선 구동 회로용 클록 신호(GCK1), 및 주사선 구동 회로용 반전 클록 신호(GCKB1) 등의 신호를 회로(5363_1)에 공급한다. 그리고, 회로(5361)는 주사선 구동 회로용 스타트 신호(GSP2), 주사선 구동 회로용 클록 신호(GCK2), 및 주사선 구동 회로용 반전 클록 신호(GCKB2) 등의 신호를 회로(5363_2)에 공급한다. 이 경우, 회로(5363_1)는 복수의 배선(5372) 중 홀수행째의 배선만을 주사하고, 회로(5363_2)는 복수의 배선(5372) 중 짝수행째의 배선만을 주사하는 것이 가능하게 된다. 따라서, 회로(5363_1), 및 회로(5363_2)의 구동 주파수를 작게 할 수 있으므로, 소비전력의 저감을 도모할 수 있다. 또는 1단계분의 플립플롭을 레이아웃하는 것이 가능한 면적을 크게 할 수 있다. 따라서, 표시 장치를 고정세하게 할 수 있다. 또는 표시 장치를 대형으로 할 수 있다. 단, 이것에 한정되지 않고, 도 23a와 마찬가지로, 회로(5361)는 회로(5363_1)와 회로(5363_2)에 같은 신호를 출력할 수 있다.
또, 도 23b와 마찬가지로, 도 23a에 있어서도, 회로(5361)는 회로(5363_1)와 회로(5363_2)에 따로따로 신호를 공급할 수 있다.
이상, 표시 장치의 시스템 블록의 일 예에 대해서 설명했다.
다음에, 표시 장치의 구성의 일 예에 대해서, 도 24a 내지 도 24e를 참조하여 설명한다.
도 24a에서는 화소부(5364)에 신호를 출력하는 기능을 가지는 회로(예를 들면, 회로(5362), 회로(5363_1), 및 회로(5363_2) 등)는 화소부(5364)와 같은 기판(5380)에 형성된다. 그리고, 회로(5361)는 화소부(5364)와는 다른 기판에 형성된다. 이렇게 하여, 외부 부품의 수가 감소하므로, 코스트의 저감을 도모할 수 있다. 또는 기판(5380)에 입력되는 신호 또는 전압의 수가 감소하므로, 기판(5380)과 외부 부품의 접속수를 절감할 수 있다. 따라서, 신뢰성의 향상, 또는 제조 수율의 향상을 도모할 수 있다.
또, 회로가 화소부(5364)와는 다른 기판에 형성되는 경우, 상기 기판은 TAB(Tape AutomatedBonding) 방식에 의해 FPC(Flexible Printed Circuit)에 실장되는 것이 가능하다. 또는 상기 기판은 COG(Chip on Glass) 방식에 의해 화소부(5364)와 같은 기판(5380)에 실장할 수 있다.
또, 회로가 화소부(5364)와는 다른 기판에 형성되는 경우, 상기 기판에는 단결정 반도체를 사용한 트랜지스터를 형성할 수 있다. 따라서, 상기 기판에 형성되는 회로는 구동 주파수의 향상, 구동 전압의 향상, 출력 신호의 변동의 저감 등의 메리트를 가질 수 있다.
또, 외부회로로부터는 입력 단자(5381)를 통하여 신호, 전압, 또는 전류 등이 입력되는 경우가 많다.
도 24b에서는 구동 주파수가 낮은 회로(예를 들면, 회로(5363_1), 회로(5363_2))는 화소부(5364)와 같은 기판(5380)에 형성된다. 그리고, 회로(5361), 및 회로(5362)는 화소부(5364)와는 다른 기판에 형성된다. 이렇게 하여, 이동도가 작은 트랜지스터에 의해, 기판(5380)에 형성되는 회로를 구성하는 것이 가능하게 된다. 따라서, 트랜지스터의 반도체층으로서, 비결정 반도체, 미결정 반도체, 유기 반도체, 또는 산화물 반도체 등을 사용하는 것이 가능하게 된다. 따라서, 표시 장치의 대형화, 공정수의 삭감, 코스트의 저감, 또는 제조 수율의 향상 등을 도모할 수 있다.
또, 도 24c에 도시하는 바와 같이, 회로(5362)의 일부(회로(5362a))가 화소부(5364)와 같은 기판(5380)에 형성되고, 나머지의 회로(5362(회로(5362b))가 화소부(5364)와는 다른 기판에 형성되는 것이 가능하다. 회로(5362a)는 이동도가 낮은 트랜지스터에 의해 구성하는 것이 가능한 회로(예를 들면, 시프트 레지스터, 셀렉터, 스위치 등)를 가지는 경우가 많다. 그리고, 회로(5362b)는 이동도가 높고, 특성 변동이 작은 트랜지스터에 의해 구성하는 것이 바람직한 회로(예를 들면, 시프트 레지스터, 래치 회로, 버퍼 회로, DA 변환 회로, AD 변환 회로 등)를 가지는 경우가 많다. 이렇게 함으로써, 도 24b와 동일하게, 트랜지스터의 반도체층으로서, 비결정 반도체, 미결정 반도체, 유기 반도체, 또는 산화물 반도체 등을 사용하는 것이 가능해지고, 또 외부 부품의 삭감을 도모할 수 있다.
도 24d에서는 화소부(5364)에 신호를 출력하는 기능을 가지는 회로(예를 들면, 회로(5362), 회로(5363_1), 및 회로(5363_2)) 등, 및 이들의 회로를 제어하는 기능을 가지는 회로(예를 들면, 회로(5361))는 화소부(5364)와는 다른 기판에 형성된다. 이렇게 하여, 화소부와, 그 주변회로를 따로따로 기판에 형성하는 것이 가능하게 되므로, 제조 수율의 향상을 도모할 수 있다.
또, 도 24d와 마찬가지로, 도 24a 내지 24c에 있어서도, 회로(5363_1), 및 회로(5363_2)를 화소부(5364)와는 다른 기판에 형성할 수 있다.
도 24e에서는 회로(5361)의 일부(회로(5361a))가 화소부(5364)와 같은 기판(5380)에 형성되고, 나머지의 회로(5361(회로(5361b))가 화소부(5364)와는 다른 기판에 형성된다. 회로(5361a)는 이동도가 작은 트랜지스터에 의해 구성하는 것이 가능한 회로(예를 들면, 스위치, 셀렉터, 레벨 시프트 회로 등)를 가지는 경우가 많다. 그리고, 회로(5361b)는 이동도가 높고, 변동이 작은 트랜지스터를 사용하여 구성하는 것이 바람직한 회로(예를 들면, 시프트 레지스터, 타이밍 제너레이터, 오실레이터, 레귤레이터, 또는 아날로그 버퍼 등)를 가지는 경우가 많다.
또, 도 24a 내지 도 24d에 있어서도, 회로(5361a)를 화소부(5364)와 같은 기판에 형성하고, 회로(5361b)를 화소부(5364)와는 다른 기판에 형성할 수 있다.
(실시형태 11)
본 실시형태에서는 트랜지스터의 구조의 일 예에 대해서 도 25a, 25b, 및 25c를 참조하여 설명한다.
도 25a는 탑 게이트형의 트랜지스터의 구조의 일 예와, 그 위에 형성되는 표시 소자의 일 예를 도시하는 도면이다. 도 25b는 보텀 게이트형의 트랜지스터의 구조의 일 예와, 그 위에 형성되는 표시 소자의 일 예를 도시하는 도면이다.
도 25a의 트랜지스터의 일 예는 기판(5260)과, 기판(5260) 위에 형성되는 절연층(5261)과, 절연층(5261) 위에 형성되고, 영역(5262a), 영역(5262b), 영역(5262c), 영역(5262d, 및 5262e)을 가지는 반도체층(5262)과, 반도체층(5262)을 덮도록 형성되는 절연층(5263)과, 반도체층(5262) 및 절연층(5263) 위에 형성되는 도전층(5264)과, 절연층(5263) 및 도전층(5264) 위에 형성되고, 개구부를 가지는 절연층(5265)과, 절연층(5265) 위 및 절연층(5265)의 개구부에 형성되는 도전층(5266)을 가진다.
도 25b의 트랜지스터의 일 예는 기판(5300)과, 기판(5300) 위에 형성되는 도전층(5301)과, 도전층(5301)을 덮도록 형성되는 절연층(5302)과, 도전층(5301) 및 절연층(5302) 위에 형성되는 반도체층(5303a)과, 반도체층(5303a) 위에 형성되는 반도체층(5303b)과, 반도체층(5303b) 위 및 절연층(5302) 위에 형성되는 도전층(5304)과, 절연층(5302) 위 및 도전층(5304) 위에 형성되고, 개구부를 가지는 절연층(5305)과, 절연층(5305) 위 및 절연층(5305)의 개구부에 형성되는 도전층(5306)을 가진다.
도 25c의 트랜지스터의 일 예는 영역(5353) 및 영역(5355)을 가지는 반도체 기판(5352)과, 반도체 기판(5352) 위에 형성되는 절연층(5356)과, 반도체 기판(5352) 위에 형성되는 절연층(5354)과, 절연층(5356) 위에 형성되는 도전층(5357)과, 절연층(5354), 절연층(5356), 및 도전층(5357) 위에 형성되고, 개구부를 가지는 절연층(5358)과, 절연층(5358) 위 및 절연층(5358)의 개구부에 형성되는 도전층(5359)을 가진다. 이렇게 하여, 영역(5350)과 영역(5351)에, 각각, 트랜지스터가 제작된다.
또, 도 25a 내지 도 25c에서 설명하는 트랜지스터의 구조에 있어서, 도 25a에 도시하는 바와 같이, 트랜지스터 위에, 도전층(5266) 위 및 절연층(5265) 위에 형성되고, 개구부를 가지는 절연층(5267)과, 절연층(5267) 위 및 절연층(5267)의 개구부에 형성되는 도전층(5268)과, 절연층(5267) 위 및 도전층(5268) 위에 형성되고, 개구부를 가지는 절연층(5269)과, 절연층(5269) 위 및 절연층(5269)의 개구부에 형성되는 발광층(5270)과, 절연층(5269) 위 및 발광층(5270) 위에 형성되는 도전층(5271)을 형성할 수 있다.
또, 도 25a 내지 도 25c에서 설명하는 트랜지스터의 구조에 있어서, 도 25b에 도시하는 바와 같이, 트랜지스터 위에, 절연층(5305) 위 및 도전층(5306) 위에 배치되는 액정층(5307)과, 액정층(5307) 위에 형성되는 도전층(5308)을 형성할 수 있다.
절연층(5261)은 하지막으로서 기능할 수 있다. 절연층(5354)은 소자간 분리층(예를 들면 필드 산화막)으로서 기능한다. 절연층(5263), 절연층(5302), 절연층(5356)은 게이트 절연막으로서 기능할 수 있다. 도전층(5264), 도전층(5301), 도전층(5357)은 게이트 전극으로서 기능할 수 있다. 절연층(5265), 절연층(5267), 절연층(5305), 및 절연층(5358)은 층간막, 또는 평탄화막으로서 기능할 수 있다. 도전층(5266), 도전층(5304), 및 도전층(5359)은 배선, 트랜지스터의 전극, 또는 용량 소자의 전극 등으로서 기능할 수 있다. 도전층(5268), 및 도전층(5306)은 화소 전극, 또는 반사 전극 등으로서 기능할 수 있다. 절연층(5269)은 격벽으로서 기능할 수 있다. 도전층(5271), 및 도전층(5308)은 대향 전극, 또는 공통 전극 등으로서 기능할 수 있다.
기판(5260), 및 기판(5300)의 일 예로서는 유리 기판, 석영 기판, 반도체 기판(예를 들면 실리콘 기판, 또는 단결정 기판), SOI 기판, 플라스틱 기판, 금속 기판, 스테인리스 기판, 스테인리스스틸 포일을 가지는 기판, 텅스텐 기판, 텅스텐 포일을 가지는 기판 또는 가요성 기판 등이 있다. 유리 기판의 일 예로서는 바륨보로실리케이트 유리, 알루미노보로실리케이트 유리 등이 있다. 가요성 기판의 일 예로서는 폴리에틸렌텔레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 폴리에테르설폰(PES)으로 대표되는 플라스틱, 또는 아크릴 등의 가요성을 가지는 합성수지 등이 있다. 그 외에도, 접합 필름(폴리프로필렌, 폴리에스테르, 비닐, 폴리플루오르화 비닐, 염화비닐 등), 섬유형의 재료를 포함하는 종이, 기재 필름(폴리에스테르, 폴리아미드, 폴리이미드, 무기증착 필름, 종이류 등) 등이 있다.
반도체 기판(5352)으로서는, 일 예로서 n형 또는 p형의 도전형을 가지는 단결정 Si 기판을 사용할 수 있다. 단, 이것에 한정되지 않고, 반도체 기판(5352)에 사용할 수 있는 기판을 일부 또는 전부에 사용하여 반도체 기판(5352)으로 할 수도 있다. 영역(5353)은 일 예로서, 반도체 기판(5352)에 불순물이 첨가된 영역이며, 웰로서 기능한다. 예를 들면, 반도체 기판(5352)이 p형의 도전형을 가지는 경우, 영역(5353)은 n형의 도전형을 가지고, n웰로서 기능한다. 한편, 반도체 기판(5352)이 n형의 도전형을 가지는 경우, 영역(5353)은 p형의 도전형을 가지고, p웰로서 기능한다. 영역(5355)은 일 예로서, 불순물이 반도체 기판(5352)에 첨가된 영역이며, 소스 영역 또는 드레인 영역으로서 기능한다. 또, 반도체 기판(5352)에, LDD 영역을 형성할 수 있다.
절연층(5261)의 일 예로서는 산화규소(SiOx), 질화규소(SiNx), 산화질화규소(SiOxNy)(x>y>0), 질화산화규소(SlNxOy)(x>y>0) 등의 산소 또는 질소를 가지는 막, 또는 이들의 적층 구조 등이 있다. 절연층(5261)이 2층 구조로 형성되는 경우의 일 예로서는 1층째의 절연층으로서 질화규소막을 형성하고, 2층째의 절연층으로서 산화규소막을 형성할 수 있다. 절연층(5261)이 3층 구조로 형성되는 경우의 일 예로서는 1층째의 절연층으로서 산화규소막을 형성하고, 2층째의 절연층으로서 질화규소막을 형성하고, 3층째의 절연층으로서 산화규소막을 형성할 수 있다.
반도체층(5262), 반도체층(5303a), 및 반도체층(5303b)의 일 예로서는 비결정 반도체(예를 들면, 비정질(아모퍼스) 실리콘, 다결정 실리콘, 미결정 실리콘 등), 단결정 반도체, 화합물 반도체 또는 산화물 반도체(예를 들면, ZnO, InGaZnO, SiGe, GaAs, IZO(인듐아연산화물), ITO(인듐주석산화물), SnO, TiO, AlZnSnO(AZTO)), 유기 반도체, 또는 카본나노튜브 등이 있다.
또, 예를 들면, 영역(5262a)은 불순물이 반도체층(5262)에 첨가되지 않은 진성의 상태이며, 채널 영역으로서 기능한다. 단, 영역(5262a)에 불순물을 첨가하는 것이 가능하고, 영역(5262a)에 첨가되는 불순물은 영역(5262b), 영역(5262c), 영역(5262d), 또는 영역(5262e)에 첨가되는 불순물의 농도보다도 낮은 것이 바람직하다. 영역(5262b), 및 영역(5262d)은 영역(5262c) 또는 영역(5262e)보다도 저농도의 불순물이 첨가된 영역이며, LDD(Lightly Doped Drain) 영역으로서 기능한다. 단, 영역(5262b), 및 영역(5262d)을 생략할 수 있다. 영역(5262c), 및 영역(5262e)은 고농도로 불순물이 반도체층(5262)에 첨가된 영역이며, 소스 영역 또는 드레인 영역으로서 기능한다.
또, 반도체층(5303b)은 불순물 원소로서 인 등이 첨가된 반도체층이며, n형의 도전형을 가진다.
또, 반도체층(5303a)으로서, 산화물 반도체, 또는 화합물 반도체가 사용되는 경우, 반도체층(5303b)을 생략할 수 있다.
절연층(5263), 절연층(5302), 및 절연층(5356)의 일 예로서는 산화규소(SiOx), 질화규소(SiNx), 산화질화규소(SiOxNy)(x>y>0), 질화산화규소(SiNxOy)(x>y>0) 등의 산소 또는 질소를 가지는 막, 또는 이들의 적층 구조 등이 있다.
도전층(5264), 도전층(5266), 도전층(5268), 도전층(5271), 도전층(5301), 도전층(5304), 도전층(5306), 도전층(5308), 도전층(5357), 및 도전층(5359)의 일 예로서는 단층 구조의 도전막, 또는 이들의 적층 구조 등이 있다. 상기 도전막의 일 예로서는 알루미늄(Al), 탄탈(Ta), 티타늄(Ti), 몰리브덴(Mo), 텅스텐(W), 네오디뮴(Nd), 크롬(Cr), 니켈(Ni), 백금(Pt), 금(Au), 은(Ag), 구리(Cu), 망간(Mn), 코발트(Co), 니오브(Nb), 실리콘(Si), 철(Fe), 팔라듐(Pd), 탄소(C), 스칸듐(Sc), 아연(Zn), 갈륨(Ga), 인듐(In), 주석(Sn), 지르코늄(Zr), 세륨(Ce)에 의해 구성되는 군, 이 군으로부터 선택된 하나의 원소의 단체막, 또는 이 군으로부터 선택된 하나의 원소 또는 복수의 원소를 포함하는 화합물 등이 있다. 또, 상기 단체막 또는 상기 화합물은 인(P), 붕소(B), 비소(As), 및/또는 산소(O) 등을 포함할 수 있다. 또는 상기 도전막의 일 예로서는 고분자막을 포함하는 막, 또는 도전성 플라스틱(예를 들면 폴리에틸렌디옥시티오펜(PEDOT) 등)을 포함하는 막 등이 있다.
상기 화합물의 일 예로서는 상기한 복수의 원소로부터 선택된 하나의 원소 또는 복수의 원소를 포함하는 화합물(예를 들면 합금), 상기한 복수의 원소로부터 선택된 하나의 원소 또는 복수의 원소와 질소의 화합물(예를 들면 질화막), 상기한 복수의 원소로부터 선택된 하나의 원소 또는 복수의 원소와 실리콘의 화합물(예를 들면 실리사이드 막), 또는 나노튜브 재료 등이 있다. 합금의 일 예로서는 인듐주석산화물(ITO), 인듐아연산화물(IZO), 산화규소를 포함하는 인듐주석산화물(ITSO), 산화아연(ZnO), 산화주석(SnO), 산화주석카드뮴(CTO), 알루미늄네오디뮴(Al-Nd), 알루미늄텅스텐(Al-W), 알루미늄지르코늄(Al-Zr), 알루미늄티타늄(Al-Ti), 알루미늄세륨(Al-Ce), 마그네슘 은(Mg-Ag), 몰리브덴니오브(Mo-Nb), 몰리브덴텅스텐(Mo-W), 몰리브덴탄탈(Mo-Ta) 등이 있다. 질화막의 일 예로서는 질화티타늄, 질화탄탈, 질화몰리브덴 등이 있다. 실리사이드막의 일 예로서는 텅스텐 실리사이드, 티타늄 실리사이드, 니켈 실리사이드, 알루미늄실리콘, 몰리브덴 실리콘 등이 있다. 나노튜브 재료의 일 예로서는 카본나노튜브, 유기 나노튜브, 무기 나노튜브, 또는 금속 나노튜브 등이 있다.
또, 실리콘(Si)은 n형 불순물(인 등), 또는 p형 불순물(붕소 등)을 포함할 수 있다. 실리콘이 불순물을 포함함으로써, 도전율의 향상을 도모할 수 있다. 또는 통상의 도체와 같은 거동을 하는 것이 가능하게 되므로, 배선 또는 전극 등으로서 이용하기 쉬워진다.
또, 실리콘으로서, 단결정, 다결정(폴리실리콘), 미결정(마이크로크리스탈 실리콘) 등, 여러가지 결정성을 가지는 실리콘, 또는 비정질(아모퍼스 실리콘) 등의 결정성을 가지지 않는 실리콘 등을 사용할 수 있다. 실리콘으로서, 단결정 실리콘 또는 다결정 실리콘을 사용함으로써, 배선, 전극, 도전층, 도전막, 단자 등의 저항을 작게 할 수 있다. 실리콘으로서, 비정질 실리콘 또는 미결정 실리콘을 사용함으로써, 간단한 공정으로 배선 등을 형성할 수 있다.
또, 도전층으로서, 실리콘 등의 반도체 재료를 사용하는 경우, 실리콘 등의 반도체 재료를 트랜지스터가 가지는 반도체층과 동시에 형성할 수 있다.
또, 알루미늄, 또는 은은 도전율이 높기 때문에, 신호 지연을 저감할 수 있다. 또, 알루미늄, 또는 은은 에칭하기 쉬우므로, 패터닝하기 쉽고, 미세 가공을 행할 수 있다.
또, 구리는 도전율이 높기 때문에, 신호 지연을 저감할 수 있다. 구리가 도전층으로서 사용되는 경우, 밀착성을 향상시키기 위해서 적층 구조로 하는 것이 바람직하다.
또, 몰리브덴 또는 티타늄은 산화물 반도체(ITO, IZO 등), 또는 실리콘과 접촉해도, 불량을 일으키기 어렵고, 에칭하기 쉽고, 내열성이 높은 등의 이점을 가지므로 바람직하다. 따라서, 산화물 반도체, 또는 실리콘과 접촉하는 도전층으로서는 몰리브덴 또는 티타늄을 사용하는 것이 바람직하다.
또, 텅스텐은 내열성이 높은 등의 이점을 가지기 때문에 바람직하다.
또, 네오디뮴은 내열성이 높은 등의 이점을 가지기 때문에 바람직하다. 특히, 도전층으로서 네오디뮴과 알루미늄의 합금 재료를 사용함으로써, 알루미늄이 힐록을 일으키기 어려워진다. 단, 이것에 한정되지 않고, 알루미늄과, 탄탈, 지르코늄, 티타늄, 또는 세륨과의 합금 재료를 사용함으로써도, 알루미늄이 힐록을 일으키기 어려워진다. 특히, 알루미늄과 세륨의 합금 재료는 아킹(arcing)을 대폭적으로 저감할 수 있다.
또, ITO, IZO, ITSO, ZnO, Si, SnO, CTO, 또는 카본나노튜브 등은 투광성을 가지고 있으므로, 이들의 재료를 화소 전극, 대향 전극, 또는 공통 전극 등의 광을 투과시키는 부분에 사용할 수 있다. 특히, IZO는 에칭하기 쉽고, 가공하기 쉽기 때문에 바람직하다. IZO는 에칭했을 때에, 잔사가 남기 어렵다. 따라서, 화소 전극으로서 IZO를 사용하면, 액정 소자나 발광 소자에 불량(쇼트, 배향 산란 등)을 초래하는 것을 저감할 수 있다.
또, 도전층은 단층 구조로 하는 것이 가능하고, 다층 구조로 할 수 있다. 단층 구조로 함으로써, 배선, 전극, 도전층, 도전막, 단자 등의 제조 공정을 간략화할 수 있고, 공정수를 적게 할 수 있고, 코스트를 저감할 수 있다. 한편, 다층 구조로 함으로써, 각각의 재료의 메리트를 살리면서, 디메리트를 저감시켜, 성능이 양호한 배선, 전극 등을 형성할 수 있다. 예를 들면, 저저항 재료(알루미늄 등)를 다층 구조 중에 포함함으로써, 배선의 저저항화를 도모할 수 있다. 다른 예로서, 저내열성의 재료를 고내열성의 재료로 끼우는 적층 구조로 함으로써, 저내열성의 재료가 가지는 메리트를 살리면서, 배선, 전극 등의 내열성을 높게 할 수 있다. 이러한 적층 구조의 일 예로서는 알루미늄을 포함하는 층을 몰리브덴, 티타늄, 네오디뮴 등을 포함하는 층으로 끼우는 적층 구조로 하면 바람직하다.
또, 배선, 전극 등끼리가 직접 접하는 경우, 서로 악영향을 미치는 경우가 있다. 예를 들면, 한쪽의 배선, 전극 등이 다른쪽의 배선, 전극 등 재료 중에 들어가, 성질을 바꾸어, 본래의 목적을 달성할 수 없게 되는 경우가 있다. 다른 예로서, 고저항의 부분을 형성 또는 제조할 때에 문제가 생겨 정상적으로 제조할 수 없게 되는 경우가 있다. 이러한 경우, 다른 재료에 반응하여 성질이 바뀌는 재료를 상기 다른 재료에 반응하기 어려운 재료에 의해 끼우거나, 덮거나 하는 것이 가능하다. 예를 들면, ITO와 알루미늄을 접속시키는 경우에는 ITO와 알루미늄의 사이에, 네오디뮴 합금, 티타늄, 몰리브덴 등을 끼우는 것이 가능하다. 예를 들면, 실리콘과 알루미늄을 접속시키는 경우에는 실리콘과 알루미늄의 사이에, 네오디뮴 합금, 티타늄, 몰리브덴을 끼우는 것이 가능하다.
또, 이들의 재료는 배선, 전극, 도전층, 도전막, 단자, 비어, 플러그 등에도 사용할 수 있다.
절연층(5265), 절연층(5267), 절연층(5269), 절연층(5305), 및 절연층(5358)의 일 예로서는 단층 구조의 절연층, 또는 이들의 적층 구조 등이 있다. 상기 절연층의 일 예로서는 산화규소(SiOx), 질화규소(SiNx), 또는 산화질화규소(SiOxNy)(x>y>0), 질화산화규소(SiNxOy)(x>y>0) 등의 산소 또는 질소를 포함하는 막, DLC(다이아몬드라이크카본) 등의 탄소를 포함하는 막, 또는 실록산 수지, 에폭시, 폴리이미드, 폴리아미드, 폴리비닐페놀, 벤조사이클로부텐, 또는 아크릴 등의 유기 재료 등이 있다.
발광층(5270)의 일 예로서는 유기 EL 소자, 또는 무기 EL 소자 등이 있다. 유기 EL 소자의 일 예로서는 정공 주입 재료로 이루어지는 정공 주입층, 정공 수송 재료로 이루어지는 정공 수송층, 발광 재료로 이루어지는 발광층, 전자 수송 재료로 이루어지는 전자 수송층, 전자 주입 재료로 이루어지는 전자 주입층 등, 또는 이들의 재료 중 복수의 재료를 혼합한 층의 단층 구조, 또는 이들의 적층 구조 등이 있다.
액정층(5307)의 일 예, 액정층(5307)에 적용 가능한 액정 재료의 일 예, 또는 액정층(5307)을 포함하는 액정 소자에 적용 가능한 액정 모드의 일 예로서는 네마틱 액정, 콜레스테릭 액정, 스메틱 액정, 디스코틱 액정, 서모트로픽 액정, 리오트로픽 액정, 저분자 액정, 고분자 액정, 고분자 분산형 액정(PDLC), 강유전 액정, 반강유전 액정, 주쇄형 액정, 측쇄형 고분자 액정, 플라즈마 어드레스 액정(PALC), 바나나형 액정, TN(Twisted Nematic) 모드, STN(Super Twisted Nematic) 모드, IPS(In-Plane-Switching) 모드, FFS(Fringe Field Switching) 모드, MVA(Multi-domain Vertical Alignment) 모드, PVA(Patterned Vertical Alignment) 모드, ASV(Advanced SuperView) 모드, ASM(Axially Sy㎜etric aligned Micro-cell) 모드, 0CB(0ptically Compensated Birefringence) 모드, ECB(Electrically Controlled Birefringence) 모드, FLC(Ferroelectric Liquid Crystal) 모드, AFLC(AntiFerroelectric Liquid Crystal) 모드, PDLC(Polymer Dispersed Liquid Crystal) 모드, 게스트 호스트 모드, 블루상(Blue Phase) 모드 등이 있다.
또, 절연층(5305) 위 및 도전층(5306) 위에는 배향막으로서 기능하는 절연층, 돌기부로서 기능하는 절연층 등을 형성할 수 있다.
또, 도전층(5308) 위에는 컬러 필터, 블랙 매트릭스, 또는 돌기부로서 기능하는 절연층 등을 형성할 수 있다. 도전층(5308) 아래에는 배향막으로서 기능하는 절연층을 형성할 수 있다.
또, 도 25a의 단면 구조에 있어서, 절연층(5269), 발광층(5270), 및 도전층(5271)을 생략하고, 도 25b에 도시하는 액정층(5307), 도전층(5308)을 절연층(5267) 위 및 도전층(5268) 위에 형성할 수 있다.
또, 도 25b의 단면 구조에 있어서, 액정층(5307), 도전층(5308)을 생략하고, 도 25a에 도시하는 절연층(5269), 발광층(5270), 및 도전층(5271)을 절연층(5305) 위 및 도전층(5306) 위에 형성할 수 있다.
또, 도 25c의 단면 구조에 있어서, 절연층(5358) 및 도전층(5359) 위에, 도 25a에 도시하는 절연층(5269), 발광층(5270), 및 도전층(5271)을 형성할 수 있다. 또는 도 25b에 도시하는 액정층(5307), 도전층(5308)을 절연층(5267) 위 및 도전층(5268)에 형성할 수 있다.
(실시형태 12)
본 실시형태에 있어서는 전자기기의 예에 대해서 설명한다.
도 26a 내지 도 26h, 도 27a 내지 도 27d는 전자기기를 도시하는 도면이다. 이들의 전자기기는 케이스(5000), 표시부(5001), 스피커(5003), LED 램프(5004), 조작키(5005(전원 스위치, 또는 조작 스위치를 포함함)), 접속 단자(5006), 센서(5007(힘, 변위, 위치, 속도, 가속도, 각 속도, 회전수, 거리, 광, 액, 자기, 온도, 화학물질, 음성, 시간, 경도, 전체 길이, 전류, 전압, 전력, 방사선, 유량, 습도, 경도, 진동, 냄새 또는 적외선을 측정하는 기능을 포함하는 것)), 마이크로폰(5008) 등을 가질 수 있다.
도 26a는 모바일 컴퓨터이며, 상술한 것 이외에, 스위치(5009), 적외선 포트(5010) 등을 가질 수 있다. 도 26b는 기록 매체를 구비한 휴대형의 화상 재생 장치(예를 들면, DVD 재생 장치)이며, 상술한 것 이외에는, 제 2 표시부(5002), 기록 매체 판독부(5011) 등을 가질 수 있다. 도 26c는 고글형 디스플레이이며, 상술한 것 이외에, 제 2 표시부(5002), 지지부(5012), 이어폰(5013) 등을 가질 수 있다. 도 26d는 휴대형 유기기이며, 상술한 것 이외에, 기록 매체 판독부(5011) 등을 가질 수 있다. 도 26e는 프로젝터이며, 상술한 것 이외에, 광원(5033), 투사 렌즈(5034) 등을 가질 수 있다. 도 26f는 휴대형 유기기이며, 상술한 것 이외에, 제 2 표시부(5002), 기록 매체 판독부(5011) 등을 가질 수 있다. 도 26g는 텔레비전 수상기이며, 상술한 것 이외에, 튜너, 화상 처리부 등을 가질 수 있다. 도 26h는 이동 가능형 텔레비전 수상기이며, 상술한 것 이외에, 신호의 송수신이 가능한 충전기(5017) 등을 가질 수 있다. 도 27a는 디스플레이이며, 상술한 것 이외에, 지지대(5018) 등을 가질 수 있다. 도 27b는 카메라이며, 상술한 것 이외에, 외부 접속 포트(5019), 셔터 버튼(5015), 수상부(5016) 등을 가질 수 있다. 도 27c는 컴퓨터이며, 상술한 것 이외에, 포인팅 디바이스(5020), 외부 접속 포트(5019), 리더/라이터(5021) 등을 가질 수 있다. 도 27d는 휴대전화기이며, 상술한 것 이외에, 안테나(5014), 휴대전화·이동 단말을 향한 1세그먼트 부분 수신 서비스용 튜너 등을 가질 수 있다.
도 26a 내지 도 26h, 도 27a 내지 도 27d에 도시하는 전자기기는 여러가지 기능을 가질 수 있다. 예를 들면, 여러가지 정보(정지화상, 동화상, 텍스트 화상 등)를 표시부에 표시하는 기능, 터치 패널 기능, 카렌더, 날짜 또는 시간 등을 표시하는 기능, 여러가지 소프트웨어(프로그램)에 의해 처리를 제어하는 기능, 무선통신 기능, 무선통신 기능을 사용하여 여러가지 컴퓨터 네트워크에 접속하는 기능, 무선통신 기능을 사용하여 여러가지 데이터의 송신 또는 수신을 행하는 기능, 기록 매체에 기록되어 있는 프로그램 또는 데이터를 판독하여 표시부에 표시하는 기능 등을 가질 수 있다. 또, 복수의 표시부를 가지는 전자기기에 있어서는 하나의 표시부를 주로 하여 화상 정보를 표시하고, 다른 하나의 표시부를 주로 하여 문자정보를 표시하는 기능, 또는 복수의 표시부에 시차를 고려한 화상을 표시하는 것으로 입체적인 화상을 표시하는 기능 등을 가질 수 있다. 또, 수상부를 가지는 전자기기에 있어서는 정지화상을 촬영하는 기능, 동화상을 촬영하는 기능, 촬영한 화상을 자동 또는 수동으로 보정하는 기능, 촬영한 화상을 기록 매체(외부 또는 카메라에 내장)에 보존하는 기능, 촬영한 화상을 표시부에 표시하는 기능 등을 가질 수 있다. 또, 도 26a 내지 도 26h, 도 27a 내지 도 27d에 도시하는 전자기기가 가질 수 있는 기능은 이들에 한정되지 않고, 여러가지 기능을 가질 수 있다.
본 실시형태에 있어서 설명한 전자기기는 어떠한 정보를 표시하기 위한 표시부를 가지는 것을 특징으로 한다.
다음에, 반도체 장치의 응용예를 설명한다.
도 27e에, 반도체 장치를 건조물과 일체로 하여 설치한 예에 대해서 도시한다. 도 27e는 케이스(5022), 표시부(5023), 조작부인 리모콘 장치(5024), 스피커(5025) 등을 포함한다. 반도체 장치는 벽걸이형으로서 건물과 일체로 되어 있어, 설치하는 스페이스를 넓게 필요로 하지 않고 설치 가능하다.
도 27f에, 건조물 내에 반도체 장치를 건조물과 일체로 하여 형성한 다른 예에 대해서 도시한다. 표시 패널(5026)은 유닛 버스(5027)와 일체로 장착되어 있고, 입욕자는 표시 패널(5026)의 시청이 가능하게 된다.
또, 본 실시형태에 있어서, 건조물로서 벽, 유닛 버스를 예로 했지만, 본 실시형태는 이것에 한정되지 않고, 여러가지 건조물에 반도체 장치를 설치할 수 있다.
다음에, 반도체 장치를 이동체와 일체로 하여 설치한 예에 대해서 개시한다.
도 27g는 반도체 장치를 자동차에 설치한 예에 대해서 도시한 도면이다. 표시 패널(5028)은 자동차 차체(5029)에 장착되어 있고, 차체의 동작 또는 차체 내외로부터 입력되는 정보를 온 디맨드(on demand)로 표시할 수 있다. 또, 네비게이션 기능을 가져도 좋다.
도 27h는 반도체 장치를 여객용 비행기와 일체로 하여 설치한 예에 대해서 도시한 도면이다. 도 27h는 여객용 비행기의 좌석 상부의 천정(5030)에 표시 패널(5031)을 형성하였을 때의, 사용시의 형상에 대해서 도시한 도면이다. 표시 패널(5031)은 천정(5030)과 힌지부(5032)를 통하여 일체로 장착되어 있고, 힌지부(5032)의 신축에 의해 승객은 표시 패널(5031)의 시청이 가능하게 된다. 표시 패널(5031)은 승객이 조작하는 것으로 정보를 표시하는 기능을 가진다.
또, 본 실시형태에 있어서, 이동체로서는 자동차 차체, 비행기 기체에 대해서 예시했지만 이것에 한정되지 않고, 자동 2륜차, 자동 4륜차(자동차, 버스 등을 포함함), 전차(모노 레일, 철도차량 등을 포함함), 선박 등, 여러가지에 설치할 수 있다.
101 : 회로
102 : 회로
102a : 회로
102b : 회로
103a : 스위치
103b : 스위치
104a : 스위치
104b : 스위치
301 : 영역
302 : 영역
303 : 영역
1001 : 장치
1002 : 점광원
1003 : 칸막이
1004 : 칸막이

Claims (3)

  1. 표시 장치를 구동하는 방법에 있어서, 상기 표시 장치는:
    배열형으로 배치된 복수의 점광원; 및
    배열형으로 배치된 복수의 칸막이를 포함하고,
    상기 복수의 점광원은 상기 복수의 칸막이에 의해 복수의 영역으로 분할되고,
    상기 방법은:
    화상 데이터를 제 1 데이터 및 제 2 데이터로 분할하는 단계;
    상기 제 1 데이터 상에 제 1 초해상 처리를 수행하는 단계;
    상기 제 2 데이터 상에 제 2 초해상 처리를 수행하는 단계; 및
    상기 복수의 점광원 및 상기 복수의 칸막이를 이용하여 로컬 디밍 처리를 수행하는 단계를 포함하는, 표시 장치를 구동하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 데이터는 홀수번째의 프레임 데이터이고,
    상기 제 2 데이터는 짝수번째의 프레임 데이터인, 표시 장치를 구동하는 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 데이터는, 프레임 보간 처리가 수행되지 않는 프레임 데이터이고,
    상기 제 2 데이터는, 프레임 보간 처리에 의해 생성되는 프레임 데이터인, 표시 장치를 구동하는 방법.
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