特開2019-168595(P2019-168595A)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2015.5.11 β版

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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】特開2019-168595(P2019-168595A)
(43)【公開日】2019年10月3日
(54)【発明の名称】表示装置
(51)【国際特許分類】
   G09G 3/36 20060101AFI20190906BHJP
   G09G 3/20 20060101ALI20190906BHJP
   G02F 1/133 20060101ALI20190906BHJP
【FI】
   G09G3/36
   G09G3/20 642K
   G09G3/20 650C
   G09G3/20 680H
   G02F1/133 505
【審査請求】未請求
【請求項の数】6
【出願形態】OL
【全頁数】17
(21)【出願番号】特願2018-56402(P2018-56402)
(22)【出願日】2018年3月23日
(71)【出願人】
【識別番号】502356528
【氏名又は名称】株式会社ジャパンディスプレイ
(74)【代理人】
【識別番号】110002147
【氏名又は名称】特許業務法人酒井国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】冨沢 一成
【テーマコード(参考)】
2H193
5C006
5C080
【Fターム(参考)】
2H193ZA04
2H193ZD13
2H193ZD14
2H193ZD16
2H193ZD17
2H193ZF15
2H193ZG02
5C006AA16
5C006AA22
5C006AF47
5C006BB16
5C006BB28
5C006BC03
5C006BC11
5C006EA01
5C080AA06
5C080AA10
5C080AA13
5C080BB05
5C080CC03
5C080DD07
5C080EE01
5C080EE17
5C080EE29
5C080FF11
5C080KK08
(57)【要約】
【課題】所定数の画素データで構成される所定解像度の画像データを、より少ない数の副画素で表示することができる表示装置で表示することができる表示装置を提供する。
【解決手段】表示装置は、複数の副画素が行列方向に沿ってマトリクス状に配列された表示部と、赤色、緑色及び青色の3色で構成される画素データがマトリクス状に配列された画像の入力信号に基づいて表示部が画像を表示するための出力信号を表示部に出力する信号処理部と、を備え、副画素の色は、赤色、緑色、青色及び白色を含み、H方向に並ぶ緑色の副画素と白色の副画素との間には赤色の副画素又は青色の副画素があり、2つの画素データPix1,Pix2が含む色成分のうち画素データPix2が含む白成分の一部又は全部である第1色成分が白色の副画素に割り当てられ、当該色成分のうち第1色成分を除いた第2色成分が他の副画素に割り当てられる。
【選択図】図5
【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数の副画素が行列方向に沿ってマトリクス状に配列された表示部と、
赤色、緑色及び青色の3色で構成される画素データが前記マトリクス状に配列された画像の入力信号に基づいて前記表示部が画像を表示するための出力信号を前記表示部に出力する信号処理部と、を備え、
前記副画素は、赤色の第1副画素、緑色の第2副画素、青色の第3副画素及び白色の第4副画素を含み、
行方向と列方向のうち一方向に並ぶ前記第2副画素と前記第4副画素との間には前記第1副画素又は前記第3副画素があり、
前記信号処理部は、前記入力信号において前記一方向に並ぶ2つの画素データに割り当てられている色成分を前記表示部が有する副画素の組に割り当てる前記出力信号を出力し、
前記副画素の組は、前記第1副画素と前記第2副画素と前記第3副画素と前記第4副画素を1つずつ含み、
前記2つの画素データが含む色成分のうち1つの画素データが含む白成分の一部又は全部である第1色成分が前記第4副画素に割り当てられ、前記2つの画素データが含む色成分のうち前記第1色成分を除いた第2色成分が前記第1副画素と前記第2副画素と前記第3副画素に割り当てられる
表示装置。
【請求項2】
前記第1色成分は、前記2つの画素データのうち一方の画素データが含む白成分である
請求項1に記載の表示装置。
【請求項3】
前記第1副画素と前記第2副画素と前記第3副画素の組み合わせによって再現可能な最高輝度の白色は、前記第4副画素によって再現可能な最高輝度の白色よりも高輝度であり、
前記第1色成分は、前記2つの画素データのうち一方の画素データが含む白成分の一部である
請求項1に記載の表示装置。
【請求項4】
前記副画素の組は、行方向に沿って並ぶ前記第1副画素と前記第2副画素と前記第3副画素と前記第4副画素を1つずつ含み、
前記表示部は、列方向に沿って同一の色の副画素が並んでいる
請求項1から3のいずれか一項に記載の表示装置。
【請求項5】
前記表示部は、副画素が色毎に千鳥状に配置されている
請求項1から3のいずれか一項に記載の表示装置。
【請求項6】
前記副画素の組は、行方向に沿って並ぶ前記第1副画素と前記第2副画素と前記第3副画素と前記第4副画素を1つずつ含み、
前記表示部における前記副画素の駆動のための走査は、列方向に沿って行われ、
前記第1副画素と前記第2副画素と前記第3副画素の組み合わせによって再現可能な最高輝度の白色は、前記第4副画素によって再現可能な最高輝度の白色よりも高輝度であり、
前記第1色成分は、前記入力信号において行方向に並ぶ2つの画素データのうち、前記副画素の組における前記第4副画素の行方向の配置に近い一方の画素データが含む白成分の一部であり、
副画素の色の配置が千鳥状であり、
前記一方の画素データ及び前記一方の画素データと行方向に連続する他の画素データを点灯させる前記入力信号が入力された場合、前記一方の画素データが含む色成分のうち前記第1色成分に含まれない色成分が、前記他の画素データに対応する配置の前記第1副画素と前記第2副画素と前記第3副画素に割り当てられ、前記一方の画素データを点灯させ、かつ、前記他の画素データを点灯させない前記入力信号が入力された場合、前記一方の画素データが含む色成分のうち前記第1色成分に含まれない色成分が、前記第1色成分が割り当てられる前記第4副画素に対して前記走査の方向に配置されている前記第1副画素と前記第2副画素と前記第3副画素に割り当てられる
請求項1に記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、表示装置に関する。
【背景技術】
【0002】
所定数の画素で構成される所定解像度の画像データを、当該所定数よりも少ない数の画素で表示する方法が知られている(例えば特許文献1)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2015−197461号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本発明は、所定数の画素データで構成される所定解像度の画像データを、より少ない数の副画素で表示することができる表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本発明の一態様による表示装置は、複数の副画素が行列方向に沿ってマトリクス状に配列された表示部と、赤色、緑色及び青色の3色で構成される画素データが前記マトリクス状に配列された画像の入力信号に基づいて前記表示部が画像を表示するための出力信号を前記表示部に出力する信号処理部と、を備え、前記副画素は、赤色の第1副画素、緑色の第2副画素、青色の第3副画素及び白色の第4副画素を含み、行方向と列方向のうち一方向に並ぶ前記第2副画素と前記第4副画素との間には前記第1副画素又は前記第3副画素があり、前記信号処理部は、前記入力信号において前記一方向に並ぶ2つの画素データに割り当てられている色成分を前記表示部が有する副画素の組に割り当てる前記出力信号を出力し、前記副画素の組は、前記第1副画素と前記第2副画素と前記第3副画素と前記第4副画素を1つずつ含み、前記2つの画素データが含む色成分のうち1つの画素データが含む白成分の一部又は全部である第1色成分が前記第4副画素に割り当てられ、前記2つの画素データが含む色成分のうち前記第1色成分を除いた第2色成分が前記第1副画素と前記第2副画素と前記第3副画素に割り当てられる。
【図面の簡単な説明】
【0006】
図1図1は、実施形態1に係る表示装置の構成の一例を示すブロック図である。
図2図2は、実施形態1に係る画像表示パネルの画素及び副画素の配列を示す模式図である。
図3図3は、実施形態1に係る表示装置の画像表示パネル及び画像表示パネル駆動回路の概念図である。
図4図4は、入力信号に基づいた画像データの模式図である。
図5図5は、信号処理部による信号処理の一例を示す説明図である。
図6図6は、信号処理部による信号処理の一例を示す説明図である。
図7図7は、実施形態2に係る画像表示パネルの画素及び副画素の配列を示す模式図である。
図8図8は、入力信号に基づいた画像データの一例を示す模式図である。
図9図9は、例外処理を適用しなかった場合の点灯パターン例を示す模式図である。
図10図10は、例外処理の一パターンを示す説明図である。
図11図11は、例外処理の一パターンを示す説明図である。
図12図12は、例外処理の一パターンを示す説明図である。
図13図13は、例外処理を適用した場合の点灯パターン例を示す模式図である。
図14図14は、変形例における副画素の形状及び配置例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【0007】
以下に、実施形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、開示はあくまで一例にすぎず、当業者において、発明の主旨を保っての適宜変更について容易に想到し得るものについては、当然に本発明の範囲に含有されるものである。また、図面は説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付して、詳細な説明を適宜省略することがある。
【0008】
(実施形態)
図1は、実施形態1に係る表示装置10の構成の一例を示すブロック図である。図2は、実施形態1に係る画像表示パネルの画素48及び副画素49の配列を示す模式図である。図3は、実施形態1に係る表示装置10の画像表示パネル及び画像表示パネル駆動回路の概念図である。
【0009】
図1に示すように、表示装置10は、制御装置11の画像出力部12からの入力信号IP(RGBデータ)が入力され所定のデータ変換処理を実行して出力信号OPを出力する信号処理部20と、信号処理部20から出力された出力信号OPに基づいて画像を表示させる画像表示パネル30と、画像表示パネル30の駆動を制御する画像表示パネル駆動回路40と、画像表示パネル30を、例えばその背面から照明する面状光源装置50と、面状光源装置50の駆動を制御する光源制御回路60と、を備える。実施形態において、画像表示パネル30と画像表示パネル駆動回路40を含む構成は、表示部25として機能する。
【0010】
信号処理部20は、画像表示パネル30及び面状光源装置50のそれぞれの動作を同期して制御する。信号処理部20は、画像表示パネル30を駆動するための画像表示パネル駆動回路40、及び、面状光源装置50を駆動するための光源制御回路60と接続されている。信号処理部20は、外部から入力される入力信号IPを処理して出力信号OP及び光源制御信号を生成する。より具体的には、信号処理部20は、RGB3色の色成分を示す入力信号IPの入力HSV色空間の入力値(入力信号IP)を、RGBW4色の色成分で再現される再現HSV色空間の再現値(出力信号OP)に変換して生成し、これに基づく出力信号OPを画像表示パネル駆動部40に出力する。また、信号処理部20は、出力信号OPに対応する光源制御信号を光源制御回路60に出力する。
【0011】
図4は、入力信号IPに基づいた画像データの模式図である。画像出力部12は、例えば図4に示すような、RGB3色の組み合わせによる画素データPixがマトリクス状に配列された画像データを構成する信号を入力信号IPとして出力する。なお、画素データPixとは、入力信号における画素である。図4等では、画素データPixを構成する3色のサブ画素データのうち、赤色のサブ画素データにSpixRを付し、緑色のサブ画素データにSpixGを付し、青色のサブ画素データにSpixBを付している。
【0012】
図2図3に示すように、画像表示パネル30は、HVの2次元座標系に複数の画素48がマトリクス状に配列されている。この例において、行方向がH方向、列方向がV方向である。なお、画素48の配列と画素データPixの配列を区別する目的で、画素48の配列における行方向、列方向をH方向、V方向とし、画素データPixの配列における行方向、列方向をx方向、y方向としている。
【0013】
画素48は、第1副画素49Rと、第2副画素49Gと、第3副画素49Bと、第4副画素49Wとを有する。第1副画素49Rは、赤色(R)の光を発する。第2副画素49Gは、緑色(G)の光を発する。第3副画素49Bは、青色(B)の光を発する。第4副画素49Wは、白色(W)の光を発する。以下において、第1副画素49Rと、第2副画素49Gと、第3副画素49Bと、第4副画素49Wとをそれぞれ区別する必要がない場合、副画素49という。すなわち、画素48は、第1副画素49Rと、第2副画素49Gと、第3副画素49Bと、第4副画素49Wとを1つずつ含む副画素の組の一形態である。第4副画素49Wによる白色(W)の色度は、第1副画素49Rと第2副画素49Gと第3副画素49Bの3色の副画素49が均等に点灯することで再現される白色の色度と実質一致している。
【0014】
表示装置10は、例えば透過型のカラー液晶表示装置である。この例において、画像表示パネル30は、カラー液晶表示パネルであり、第1副画素49Rと画像観察者との間に赤色(R)の光を通過させる第1カラーフィルタが配置され、第2副画素49Gと画像観察者との間に緑色(G)の光を通過させる第2カラーフィルタが配置され、第3副画素49Bと画像観察者との間に青色(B)の光を通過させる第3カラーフィルタが配置されている。また、画像表示パネル30は、第4副画素49Wと画像観察者との間にカラーフィルタが配置されていない。第4副画素49Wには、カラーフィルタの代わりに透明な樹脂層が備えられていてもよい。このように画像表示パネル30は、透明な樹脂層を設けることで、第4副画素49Wにカラーフィルタを設けないことによって第4副画素49Wに大きな段差が生じることを抑制することができる。
【0015】
画像表示パネル30は、図2に示す例では、H方向の一方から他方に向かって第1副画素49R、第2副画素49G、第3副画素49B、第4副画素49Wの順で周期的に副画素49が配置されている。すなわち、一方向(例えば、H方向)に並ぶ第2副画素49Gと第4副画素49Wとの間には第1副画素49R又は第3副画素49Bがある。また、図2に示す例では、他方向(例えば、V方向)に沿って同一の色の副画素49が並ぶ所謂ストライプ配列になっている。一般的には、ストライプ配列に類似した配列は、パーソナルコンピュータ等においてデータや文字列を表示するのに好適である。
【0016】
画像表示パネル駆動回路40は、信号出力回路41及び走査回路42を備えている。画像表示パネル駆動回路40は、信号出力回路41によって映像信号を保持し、順次、画像表示パネル30に出力する。信号出力回路41は、配線DTLによって画像表示パネル30と電気的に接続されている。画像表示パネル駆動回路40は、走査回路42によって、画像表示パネル30における副画素の動作(例えば表示輝度で、この場合は光透過率)を制御するためのスイッチング素子(例えば、薄膜トランジスタ(TFT))のON/OFFを制御する。走査回路42は、配線SCLによって画像表示パネル30と電気的に接続されている。表示部25において、走査回路42による副画素49の駆動のための走査は、行方向又は列方向のうち他方向(例えば、V方向)、すなわち、配線SCLの並び方向に沿って行われる。
【0017】
面状光源装置50は、画像表示パネル30の背面に配置され、画像表示パネル30に向けて光を照射することで、画像表示パネル30を照明する。面状光源装置50は、画像表示パネル30の全面にわたり光を照射し、画像表示パネル30を照明する。面状光源装置50は、画像表示パネル30の前面に配置したフロントライト構成であってもよい。また画像表示パネル30として自発光のディスプレイ、例えばOLED(Organic Light Emitting Diode)ディスプレイ等を用いることができ、この場合にはこの面状光源装置50を不要にできる。
【0018】
光源制御回路60は、面状光源装置50から出力する光の照射光量等を制御する。具体的には、光源制御回路60は、信号処理部20から出力される光源制御信号に基づいて面状光源装置50に供給する電流、電圧又は信号のduty比を調整することで、画像表示パネル30を照射する光の照射光量(光の強度)を制御する。
【0019】
次に、信号処理部20による信号処理について説明する。信号処理部20は、入力信号IPにおいて行方向又は列方向のうち一方向(例えば、x方向)に並ぶ2つの画素データPixに割り当てられている色成分を、画像表示パネル30が有する1つの画素48に割り当てる出力信号OPを、表示部25の画像表示パネル駆動回路40に出力する。具体的には、画像表示パネル30は、2つの画素データPixが含む色成分のうち1つの画素データPixが含む白成分の一部又は全部である第1色成分を当該1つの画素48が有する第4副画素49Wに割り当て、当該2つの画素データPixが含む色成分のうち当該第1色成分を除いた第2色成分を第1副画素49Rと第2副画素49Gと第3副画素49Bに割り当てる。
【0020】
白成分とは、色成分のうち白色に変換可能な色成分である。白色に変換可能な色成分とは、入力信号IPにおける赤色(R)、緑色(G)、青色(B)の階調値(R,G,B)のうち、最低の階調値に対応する色成分を3色から等しく抽出した成分の組み合わせである。例えば、(R,G,B)=(100,150,50)の場合、最低の階調値は青色(B)の階調値(50)である。この場合、白成分は、(R,G,B)=(50,50,50)になる。
【0021】
図5及び図6は、信号処理部20による信号処理の一例を示す説明図である。図5及び図6では、入力信号IPに含まれる2つの画素データPix1,Pix2の色成分を、1つの画素48に割り当てる出力信号OPを生成する信号処理部20の信号処理について説明する。
【0022】
図5及び図6に示す入力信号IPは、2つの画素データPix1,Pix2の両方とも(R,G,B)=(max,max,max)であること、すなわち、2つの画素データPix1,Pix2の両方とも最高輝度の白色であることを示している。maxは、入力信号における赤色(R)、緑色(G)、青色(B)の階調値の最大値である。例えば、赤色(R)、緑色(G)、青色(B)の各々が8ビットの値で表される場合、max=255である。すなわち、この場合、(R,G,B)=(255,255,255)である。
【0023】
信号処理部20は、入力信号IPに基づいて、出力信号OPを生成する。具体的には、図5に示す例の場合、信号処理部20は、2つの画素データPix1,Pix2の一方(例えば、画素データPix2)が示す色成分のうち白色の色成分を第1色成分71として第4副画素49Wに割り当てる。また、信号処理部20は、2つの画素データPix1,Pix2の他方(例えば、画素データPix1)が示す色成分を第2色成分72として第1副画素49Rと第2副画素49Gと第3副画素49Bに割り当てる。
【0024】
実施形態における第1色成分71は、入力信号IPにおいて一方向(例えば、x方向)に隣接する2つの画素データPixのうち、1つの画素48における第4副画素49Wの相対的位置に対応する一方の画素データPixが含む白成分である。例えば、実施形態における第4副画素49Wは、図5等で右側に位置する。従って、2つの画素データPixのうち、右側に位置する画素データPix2が第4副画素49Wの相対的位置に対応する一方の画素データPixになる。このように、入力信号における隣接する2つの画素データPixにおいて第1色成分71の元になる1つの画素データPixの配置と、当該入力信号に対応した出力信号の対象になる1つの画素48が含む第4副画素49Wの配置とは対応している。従って、図5に示す例では、第1色成分71として扱われる白成分を含む画素は、画素データPix2になる。後述する図6における第1色成分81の元になる1つの画素データPixの配置と、当該入力信号に対応した出力信号の対象になる1つの画素48が含む第4副画素49Wの配置についても同様である。
【0025】
信号処理部20は、画素データPix1の白成分を第1副画素49Rと第2副画素49Gと第3副画素49Bに割り当て、画素データPix2の白成分を第4(W)副画素に割り当てる。また、信号処理部20は、画素データPix1及び画素データPix2の白以外の色成分を第1副画素49Rと第2副画素49Gと第3副画素49Bに割り当てる。図5では、第1色成分71による白色の輝度と、第2色成分72による白色の輝度との比が1:1である。すなわち、第1副画素49Rと第2副画素49Gと第3副画素49Bの組み合わせによって再現される白色の輝度と、第4副画素49Wによって再現される白色の輝度とが等しい。言い換えれば、2つの画素データPix1,Pix2の一方(例えば、画素データPix2)が示す色成分のうち白色の色成分を全て第1色成分71として第4副画素49Wに割り当てる場合、第4副画素49Wは、第1副画素49Rと第2副画素49Gと第3副画素49Bの組み合わせにより再現される白色と同等の輝度を出力可能に設けられている。すなわち、図5に示す例では、画素48は、(R,G,B)=(max,max,max)に対応する白色の再現を、第1副画素49Rと第2副画素49Gと第3副画素49Bの組み合わせ及び第4副画素49Wのいずれでも行うことができるよう設けられている。
【0026】
図6に示す例の場合、信号処理部20は、隣接する2つの画素データPix1,Pix2の一方(例えば、画素データPix2)が示す色成分のうち白色の色成分の一部分を第1色成分81として第4副画素49Wに割り当てる。また、信号処理部20は、2つの画素データPix1,Pix2の一方(例えば、画素データPix2)が示す色成分のうち当該一部分を除いた成分(残成分82a)と他方(例えば、画素データPix1)が示す色成分82bを第2色成分82として第1副画素49Rと第2副画素49Gと第3副画素49Bに割り当てる。
【0027】
具体的には、信号処理部20は、画素データPix1の白成分を第1副画素49Rと第2副画素49Gと第3副画素49Bに割り当て、画素データPix2の白成分を第4(W)副画素に割り当てる。また、信号処理部20は、画素データPix1及び画素データPix2の白以外の色成分を第1副画素49Rと第2副画素49Gと第3副画素49Bに割り当てる。また、画素データPix2の白成分の輝度が第4副画素49Wで表示できる輝度よりも大きい場合、画素データPix2の白成分を第1副画素49Rと第2副画素49Gと第3副画素49Bに割り当てることでアシスト可能である。図6では、第1色成分81による白色の輝度と、第2色成分82による白色の輝度との比が1:1でない。具体的には、図6に示す例の場合、第1副画素49Rと第2副画素49Gと第3副画素49Bは、組み合わせによって、第1副画素49R、第2副画素49G及び第3副画素49Bの最高輝度未満(図6では、max未満の0.8)の輝度で画素データPix1の(R,G,B)=(max,max,max)に対応する白色を再現することができる。一方、第4副画素49Wは、最高輝度の出力(max:1.0)を行ったとしても、画素データPix2の(R,G,B)=(max,max,max)に対応する白色を再現することができない。すなわち、第4副画素49Wに対応する入力データ上の画素データPix(例えば、画素データPix2)の白成分は、第4副画素49Wで再現可能な白色の輝度よりも高い。画素データPix2の(R,G,B)=(max,max,max)に対応する白色を再現するためには、第4副画素49Wによる最高輝度(max:1.0)に加えて、第1副画素49R、第2副画素49G及び第3副画素49Bの出力(例えば、0.2)による輝度を必要とする。
【0028】
言い換えれば、図6に示す例では、第4副画素49Wの最高輝度(max:1.0)に第1副画素49R、第2副画素49G及び第3副画素49Bの出力(例えば、0.2)を足した輝度と、第1副画素49R、第2副画素49G及び第3副画素49Bの最高輝度未満(図6では、max未満の0.8)の輝度とが等しい。これは、すなわち、第1副画素49Rと第2副画素49Gと第3副画素49Bの組み合わせによって再現可能な最高輝度の白色が、第4副画素49Wによって再現可能な最高輝度の白色よりも高輝度であることを示している。
【0029】
第1副画素49Rと第2副画素49Gと第3副画素49Bの組み合わせによって再現可能な最高輝度の白色と、第4副画素49Wによって再現可能な最高輝度の白色との輝度比は、予め定められる。一例として、画素48において割り当てられる第1副画素49Rと第2副画素49Gと第3副画素49Bの組み合わせによる面積と第4副画素49Wの面積との比率が挙げられる。また、一例として、副画素49の各々に配置されたカラーフィルタ(第1カラーフィルタ、第2第2カラーフィルタ、第3カラーフィルタ等)の各々の光の透過率の差異が挙げられる。
【0030】
なお、図2のように、行方向又は列方向のうち他方向(例えば、V方向)に沿って同一の色の副画素49が並んでいる場合、信号処理部20は、第1副画素49Rと第2副画素49Gと第3副画素49Bに第2色成分72,82を割り当てる。ここで、第1色成分71,81が割り当てられる第4副画素49Wと、第2色成分72,82が割り当てられる第1副画素49R、第2副画素49G及び第3副画素49Bとは、同じ1つの画素48に含まれる。これは、図5を参照して説明した信号処理と図6を参照して説明した信号処理のどちらが行われるかを問わない。
【0031】
以上説明したように、実施形態によれば、信号処理部20が、入力信号IPにおいて行方向又は列方向のうち一方向(例えば、x方向)に隣接して並ぶ2つの画素データPixに割り当てられている色成分を、画像表示パネル30が有する1つの画素48に割り当てる。画素データPixは赤色(R)の副画素SpixR、緑色(G)の副画素SpixG、青色(B)の副画素SpixBを含む。画素48は赤色(R)の第1副画素49R、緑色(G)の第2緑副画素49G、緑色(G)の第3副画素49B、白色(W)の第4副画素49Wを含む。これによって、所定数の画素データPixで構成される所定解像度の画像データを、当該所定数よりも少ない数の画素48で表示することができる。
【0032】
また、図5を参照した説明で例示したように、第1色成分71を、2つの画素データPix1,Pix2のうち一方の画素(例えば、画素データPix2)が含む白成分とすることができる。これによって、より簡便な処理内容で白成分の割り当てを行うことができる。
【0033】
また、図6を参照した説明で例示したように、第1副画素49Rと第2副画素49Gと第3副画素49Bの組み合わせによって再現可能な最高輝度の白色が、第4副画素49Wによって再現可能な最高輝度の白色よりも高輝度である場合、第1色成分81を、2つの画素データPix1,Pix2のうち一方の画素(例えば、画素データPix2)が含む白成分の一部とすることで、1つの画素48による2つの画素データPix1,Pix2の再現を行うことができる。
【0034】
また、行方向と列方向のいずれかの方向(例えば、V方向)に沿って同一の色の副画素49が並ぶ。このため、第1色成分71,81が割り当てられる第4副画素49Wを有する1つの画素48が有する第1副画素49Rと第2副画素49Gと第3副画素49Bに第2色成分72,82を割り当てることができる。
【0035】
(実施形態2)
次に、実施形態2について説明する。実施形態2の説明において、実施形態1と同様の構成については同じ符号を付して説明を省略することがある。
【0036】
図7は、実施形態2に係る画像表示パネルの画素48及び副画素49の配列を示す模式図である。実施形態2では、画像表示パネル30において画素48が千鳥状に配置されている。具体的には、図7に示すように、V方向に沿って2つの色の副画素49が交互に並んでいる。具体的には、V方向に沿って第1副画素49Rと第3副画素49Bとが交互に並ぶ副画素49の列と、第2副画素49Gと第4副画素49Wとが交互に並ぶ副画素49の列とが、H方向に交互に配置されている。すなわち、第1副画素49Rは、千鳥状に配置されている。第2副画素49G、第3副画素49B及び第4副画素49Wも、第1副画素49Rと同様、千鳥状に配置されている。このように、実施形態2では、副画素49の色の配置が千鳥状である。
【0037】
実施形態2において、図5を参照して説明した信号処理を行う場合、実施形態1と同様、信号処理部20は、第1色成分71,81が割り当てられる副画素49と、第2色成分72,82が割り当てられる副画素49とを、1つの画素48内で完結させてよい。一方、実施形態2において、図6を参照して説明した信号処理を行う場合、第1色成分71,81が割り当てられる副画素49と、第2色成分72,82が割り当てられる副画素49とを、1つの画素48内に限定しない例外処理を行った方がよいことがある。
【0038】
図8は、入力信号IPに基づいた画像データの一例を示す模式図である。図9は、例外処理を適用しなかった場合の点灯パターン例を示す模式図である。図8には、x方向に並ぶ画素データPixの配置にa1,a2,b1,b2,c1,c2,d1,d2,e1,e2,f1,f2…の座標を付している。また、図8には、y方向に並ぶ画素データPixの配置に1,2,3,4,5,6,7…の座標を付している。また、図9には、H方向に並ぶ画素48の配置にa,b,c,d,e,f…の座標を付している。また、図9には、V方向に並ぶ画素48の配置に1,2,3,4,5,6,7…の座標を付している。なお、表示部25における画素48の駆動のための走査は、図9及び後述する図13におけるV方向のより小さい数字の方からより大きい数字の方に向かって行われるものとする。
【0039】
ここで、第1色成分71,81が割り当てられる副画素49と、第2色成分72,82が割り当てられる副画素49とを、1つの画素48内に限定した場合の入力信号IPと出力信号OPとの関係を図8及び図9の座標で説明する。例えば、x方向の座標が「a1」であり、y方向の座標が「m」(mは、自然数の奇数)である画素データPixと、x方向の座標が「a2」であり、y方向の座標が「m」である画素データPixの入力信号IPの色成分は、出力信号OPにおいて、H方向の座標が「a1,a2」であり、V方向の座標が「m」である画素48に割り当てられる。この入力信号IPと出力信号OPの関係を、(a1+a2,m)→(a,m)と表すものとする。同様に、(b1+b2,m)→(b,m)、(c1+c2,m)→(c,m)、(d1+d2,m)→(d,m)、(e1+e2,m)→(e,m)、(f1+f2,m)→(f,m)…である。また、x方向の座標が「a2」であり、y方向の座標が「n」(nは、自然数の偶数)である画素データPixと、x方向の座標が「b1」であり、y方向の座標が「n」である画素データPixの入力信号IPの色成分は、出力信号OPにおいて、H方向の中心に「ab」の一点鎖線が通り、V方向の座標が「n」である画素48に割り当てられる。この入力信号IPと出力信号OPの関係を、(a2+b1,n)→(ab,n)と表すものとする。同様に、(b2+c1,n)→(bc,n)、(c2+d1,n)→(cd,n)、(d2+e1,n)→(de,n)、(e2+f1,n)→(ef,n)…である。
【0040】
図8に示す画像データは、x方向の座標c1においてy方向に沿う白色の画素データPixの列と、y方向の座標4においてx方向に沿う白色の画素データPixの行と、を有する。この白色の画素データPixの行及び列を構成する画素データPix以外の画素データPixは、黒色である。図8では、白色の画素データPixを構成するサブ画素データSpixR、サブ画素データSpixG及びサブ画素データSpixBにマスキングを施し、黒色の画素データPixを構成するサブ画素データSpixR、サブ画素データSpixG及びサブ画素データSpixBにマスキングを施していない。後述する図10図11及び図12でも同様である。
【0041】
実施形態2において、図8のような画像データに対応する入力信号IPに対して、図6を参照して説明した信号処理を行い、かつ、第1色成分71,81が割り当てられる副画素49と、第2色成分72,82が割り当てられる副画素49とを、1つの画素48内に限定した場合、図9のような出力が得られる。具体的には、(b2+c1,2)→(bc,2)の入力信号IP→出力信号OP変換によって、座標(b,2)に含まれる第1副画素49R及び第2副画素49Gが点灯している。一方、座標(b,1)及び座標(b,3)の画素48に含まれる副画素49は点灯していない。より具体的には、図8の(c1,1)は図9では(c,1)のRGBの位置に対応しているため、図9では第1副画素49R、第2副画素49G、第3副画素49Bの組み合わせのみで白を表示している。また、図8の(c1,2)は図9では(c,2)の第4副画素49Wに対応している。このため、第4副画素49で白を表示しているが、さらに、当該第4副画素49を含む画素48の第1副画素49R、第2副画素49G、第3副画素49Bで白色の輝度をアシストしている。このため、座標(b,1)−(b,2)−(b,3)とV方向に連続する副画素49列において、座標(b,2)の位置で座標c側から座標b側に突出する点灯パターンが生じている。同様に、(b2+c1,6)→(bc,6)の入力信号IP→出力信号OP変換によって、座標(b,6)に含まれる第1副画素49R及び第2副画素49Gが点灯している。一方、座標(b,5)及び座標(b,7)の画素48に含まれる副画素49は点灯していない。このため、座標(b,5)−(b,6)−(b,7)とV方向に連続する副画素49列において、座標(b,6)の位置で座標c側から座標b側に突出する点灯パターンが生じている。すなわち、入力信号IPでは座標c1においてy方向に沿う白色の画素データPixの列であった画像が、出力信号OPでは座標(b,2)及び座標(b,6)において座標c側から座標b側に突出する点灯パターンを有する画像になっている。
【0042】
図9に示すような点灯パターンが生じるのは、図6を参照して説明したように、入力信号IPにおける画素データPixが画像表示パネル30の第4副画素49Wに対応する場合である。すなわち、第1副画素49Rと第2副画素49Gと第3副画素49Bの組み合わせによって再現可能な最高輝度の白色が、第4副画素49Wによって再現可能な最高輝度の白色よりも高輝度である場合である。言い換えれば、第1副画素49R、第2副画素49G、第3副画素49Bで白色の輝度をアシストする場合である。この場合に、「色成分の割り当てを1つの画素48内に限定する」ことに対して例外を設けなかった場合に、図9のような出力信号OPに対応する出力が生じることがある。そこで、実施形態2では、第2色成分の割り当て先に例外処理を設けることで、図9における座標(b,2)及び座標(b,6)の突出する点灯パターンの発生を抑制することができる。以下、例外処理について、図10から図12を参照して説明する。
【0043】
図10図11及び図12はそれぞれ、例外処理の一パターンを示す説明図である。図10図11及び図12では、入力信号における2つの画素データPixにおいて第1色成分81の元になる1つの画素データPixを入力対象T1とし、当該入力対象T1に対応した出力信号の対象である第4副画素49Wを出力対象T2としている。また、図10図11及び図12では、第1色成分81が割り当てられる第4副画素49Wならびに第2色成分82が割り当てられる第1副画素49R、第2副画素49G及び第3副画素49Bにマスキングを施している。
【0044】
図10に示すように、白色である入力対象T1の画素データPixに対してx方向に連続する画素データPixAが白色である場合、信号処理部20は、出力対象T2に対して画素データPixAに対応する配置の第1副画素49Rと第2副画素49Gと第3副画素49Bの組み合わせに対して残成分82aを割り当てる。これによって、出力対象T2の第4副画素49Wは第1色成分81に応じて点灯し、画素データPixAに対応する配置の第1副画素49Rと第2副画素49Gと第3副画素49Bは第2色成分82に応じて点灯する。
【0045】
また、図11に示すように、白色である入力対象T1の画素データPixに対してx方向に連続する画素データPixBが白色である場合、信号処理部20は、出力対象T2に対して画素データPixBに対応する配置の第1副画素49Rと第2副画素49Gと第3副画素49Bの組み合わせに対して残成分82aを割り当てる。これによって、出力対象T2の第4副画素49Wは第1色成分81に応じて点灯し、画素データPixBに対応する配置の第1副画素49Rと第2副画素49Gと第3副画素49Bは第2色成分82に応じて点灯する。なお、図10に示す画素データPixAと、図11に示す画素データPixBとは、入力対象T1を挟んでx方向の反対側に位置する。このため、画素データPixAに対応する配置の第1副画素49R、第2副画素49G及び第3副画素49Bと、画素データPixBに対応する配置の第1副画素49R、第2副画素49G及び第3副画素49Bとは、出力対象T2を挟んでH方向の反対側に位置する。
【0046】
図10及び図11を参照して説明したように、実施形態2の信号処理部20は、ある画素データPix(例えば、入力対象T1)及び入力対象T1と一方向(例えば、x方向)に連続する他の画素データPix(例えば、画素データPixA又は画素データPixB)を点灯させる入力信号IPが入力された場合、入力対象T1が含む色成分のうち第1色成分81に含まれない色成分(残成分82a)を、他の画素データPixに対応する配置の第1副画素49Rと第2副画素49Gと第3副画素49Bに割り当てる。
【0047】
また、図12に示すように、白色である入力対象T1の画素データPixに対して、走査回路42による画素48の走査方向に対応する方向に向かってy方向に連続する画素データPixCが白色である場合、画像表示パネル30においても画素データPixCの白成分の残成分82aがV方向に隣接する第1副画素49R、第2副画素49G、第3副画素49Bに割り当てられる。すなわち、信号処理部20は、出力対象T2に対して画素データPixCに対応する配置の第1副画素49Rと第2副画素49Gと第3副画素49Bの組み合わせに対して残成分82aを割り当てる。これによって、出力対象T2の第4副画素49Wは第1色成分81に応じて点灯し、画素データPixCに対応する配置の第1副画素49Rと第2副画素49Gと第3副画素49Bは第2色成分82に応じて点灯する。
【0048】
図12を参照して説明したように、信号処理部20は、ある画素データPix(例えば、入力対象T1)を点灯させ、かつ、入力対象T1と一方向(例えば、x方向)に連続する他の画素データPixを点灯させない入力信号IPが入力された場合、入力対象T1が含む色成分のうち第1色成分81に含まれない色成分(残成分82a)を、第1色成分81が割り当てられる第4副画素49W(出力対象T2)に対して走査の方向に配置されている第1副画素49Rと第2副画素49Gと第3副画素49Bに割り当てる。図10図11及び図12を参照して説明した通り、例外処理では、画素48という副画素の組の一形態に例外を設ける。信号処理部20は、入力対象T1と出力対象T2との関係及び入力対象T1に隣接する画素データPixの点灯の有無に基づいて、出力対象T2の第4副画素49Wと組になる第1副画素49Rと第2副画素49Gと第3副画素49Bを決定する。
【0049】
なお、入力対象T1の画素データPixに対してx方向及びy方向に隣接する他の画素データPixがいずれも点灯しない場合、図12に示す例と同様、出力対象T2に対して走査方向に対応する配置の第1副画素49Rと第2副画素49Gと第3副画素49Bの組み合わせに対して残成分82aを割り当てるようにしてもよい。また、この場合、残成分82aを切り捨てるようにしてもよい。すなわち、出力対象T2の第4副画素49Wを第1色成分81に応じて点灯させるのみとしてもよい。
【0050】
図13は、例外処理を適用した場合の点灯パターン例を示す模式図である。図13における座標は、図9における座標と同様である。図13に示す例では、(b2+c1,2)→(bc,2)の入力信号IP→出力信号OP変換において、図12を参照して説明した例外処理が適用されている。すなわち、(c1,2)の画素データPixを入力対象T1とし、(c1,3)の画素データPixを画素データPixCとして扱うことで、(bc,2)の画素48が有する副画素49に対して走査方向に配置されている(c,3)の画素48が有する第1副画素49Rと第2副画素49Gと第3副画素49Bに残成分82aを割り当てている。このため、(bc,2)の画素48が有する第1副画素49R、第2副画素49G及び第3副画素49Bが点灯しなくなる。これによって、図9において座標(b,2)の位置で座標c側から座標b側に突出していた点灯パターンの発生を抑制している。同様に、(c1,6)の画素データPixを入力対象T1とし、(c1,7)の画素データPixを画素データPixCとして扱うことで、(bc,6)の画素48が有する副画素49に対して走査方向に配置されている(c,7)の画素48が有する第1副画素49Rと第2副画素49Gと第3副画素49Bに残成分82aを割り当てている。このため、(bc,6)の画素48が有する第1副画素49R、第2副画素49G及び第3副画素49Bが点灯しなくなる。これによって、図9において座標(b,6)の位置で座標c側から座標b側に突出していた点灯パターンの発生を抑制している。図9及び図13では、(c,2)と(c,6)に基づいて生じた残成分82aが割り当てられている第1副画素49Rと第2副画素49Gと第3副画素49Bに「射線で図示した濃いハッチング」を施している。
【0051】
以上、実施形態2によれば、第1副画素49Rと第2副画素49Gと第3副画素49Bの組み合わせによって再現可能な最高輝度の白色が第4副画素49Wによって再現可能な最高輝度の白色よりも高輝度であり、第1色成分81が、入力信号IPにおいて一方向(例えば、x方向)に並ぶ2つの画素のうち、1つの画素48における第4副画素49Wの一方向(例えば、H方向)の配置に近い一方の画素データPixが含む白成分の一部であり、副画素49の色の配置が千鳥状であっても、入力信号IPの画像データにより忠実な画像を表示することができる。
【0052】
(変形例)
図14は、変形例における副画素49の形状及び配置例を示す模式図である。実施形態2で図7等を参照して説明した画素48が有する副画素49は色を問わず形状及び大きさが同様であったが、副画素49は、色によって形状、大きさの少なくとも一方が異なっていてもよい。例えば、図14に示すように、第1副画素49R及び第3副画素49Bと、第2副画素49G及び第4副画素49WのH方向の幅が異なっていてもよい。また、第2副画素49Gと第4副画素49WのV方向の幅が異なっていてもよい。図14では、第1副画素49R及び第3副画素49BのH方向の幅が第2副画素49G及び第4副画素49WのH方向の幅より大きく、第2副画素49GのV方向の幅が第1副画素49R、第2副画素49G及び第4副画素49WのV方向の幅より大きく、第4副画素49WのV方向の幅が第1副画素49R及び第2副画素49GのV方向の幅より小さい。図14に示す副画素49の色毎の形状及び大きさはあくまで一例であってこれに限られるものでない。
【0053】
また、図14では、H方向の一方から他方に向かって第1副画素49R、第2副画素49G、第3副画素49B、第4副画素49Wの順に並ぶ画素48と、H方向の一方から他方に向かって第3副画素49B、第4副画素49W、第1副画素49R、第2副画素49Gの順に並ぶ画素48AとがV方向に並ぶ例を示している。画素48Aが有する副画素は、実施形態2のように、画素48に対して千鳥状に配置された2つの画素48の一部分であってもよい。
【0054】
なお、上述の説明における行方向(H方向)と列方向(V方向)の関係は逆であってもよい。この場合、x方向とy方向も逆になる。また、上述の説明では、表示装置10が透過型のカラー液晶表示装置である場合を例示したが、これに限られるものでない。その他の表示装置の適用例として、半透過型又は反射型の液晶表示装置、有機エレクトロルミネセンス(EL:Electroluminescence)を利用した表示装置、その他の自発光型表示装置、あるいは電気泳動素子等を有する電子ペーパー型表示装置等、あらゆるフラットパネル型の画像表示装置が挙げられる。また、中小型から大型まで、特に限定することなく適用が可能であることは言うまでもない。
【0055】
また、実施形態において述べた態様によりもたらされる他の作用効果について本明細書記載から明らかなもの、又は当業者において適宜想到し得るものについては、当然に本発明によりもたらされるものと解される。
【符号の説明】
【0056】
10 表示装置
20 信号処理部
25 表示部
30 画像表示パネル
40 画像表示パネル駆動回路
41 信号出力回路
42 走査回路
48 画素
49 副画素
49R 第1副画素
49G 第2副画素
49B 第3副画素
49W 第4副画素
50 面状光源装置
60 光源制御回路
Pix 画素データ
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10
図11
図12
図13
図14