説明

液晶表示装置

【課題】狭視野角モードで表示させた場合に、正面からみた画像の品位が低下することを抑制する液晶表示装置を提供する。
【解決手段】マトリクス状に配置された複数の表示画素PXからなる表示部DYPと、表示部DYPを駆動する駆動手段SD、GDと、駆動手段SD、GDの動作を制御する制御手段5と、を備え、複数の表示画素PXは、映像信号が供給される映像表示画素PXR、PXG、PXBと、狭視野角画像信号が供給されるサブ画素PXSとを備え、制御手段5は、駆動手段SD、GDを制御して、サブ画素PXSに映像信号Vsの輝度反転信号を狭視野角信号として供給させる狭視野角表示制御手段50を備える液晶表示装置。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は液晶表示装置に関し、特に、アクティブマトリクス型の液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、様々な機器のディスプレイとして液晶表示装置が搭載されている。ディスプレイは、機器を使用する目的に応じて、要求される視野角が異なる。例えば、ユーザの個人情報をディスプレイに表示させる場合には、視野角を狭くすることが要求される。また、放送信号を受信して表示させるテレビ受像機のディスプレイでは、視野角を広くすることが要求される。
【0003】
従来、広視野角モードと狭視野角モードとを切り替えて、狭視野角モードの場合には、画素間の階調差を縮小させて覗き見を抑制させる携帯情報端末が提案されている(特許文献1参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2008−20750号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
上記のように、狭視野角モードにおいて画素間の階調差を縮小させる場合、正面から見た場合であっても、表示される画像が見えづらくなることがあった。
【0006】
本発明は上記事情に鑑みて成されたものであって、狭視野角モードで表示させた場合に、正面からみた画像の品位が低下することを抑制する液晶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】
【0007】
本発明の一態様による液晶表示装置は、マトリクス状に配置された複数の表示画素からなる表示部と、前記表示部を駆動する駆動手段と、前記駆動手段の動作を制御する制御手段と、を備え、前記複数の表示画素は、映像信号が供給される映像表示画素と、狭視野角画像信号が供給されるサブ画素を備え、前記制御手段は、前記駆動手段を制御して、前記サブ画素に前記映像信号の輝度反転信号を前記狭視野角信号として供給させる狭視野角表示制御手段を備える液晶表示装置である。
【発明の効果】
【0008】
本発明によれば、狭視野角モードで表示させた場合に、正面からみた画像の品位が低下することを抑制する液晶表示装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】本発明の一実施形態に係る液晶表示装置の一構成例を説明するための図である。
【図2】図1に示す液晶表示装置の表示部の一構成例を説明するための図である。
【図3】図1に示す液晶表示装置の表示部の他の構成例を説明するための図である。
【図4】本発明の一実施形態に係る液晶表示装置における狭視野角モードの表示例を示す図である。
【図5】映像表示画素とサブ画素とを異なる透過率特性として狭視野角表示をさせた場合の一例について説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、本発明の一実施形態に係る液晶表示装置について図面を参照して説明する。図1に示すように、本実施形態に係る液晶表示装置は、液晶表示パネルDP、この液晶表示パネルDPを照明するバックライトBL、および液晶表示パネルDPおよびバックライトBLを制御するコントローラCNTを備えている。
【0011】
液晶表示パネルDPは一対の基板、すなわち、アレイ基板1および対向基板2と、アレイ基板1および対向基板2間に挟持された液晶層3と、を有している。また、液晶表示パネルDPは、略マトリクス状に配置された表示画素PXからなる表示部DYPを有している。アレイ基板1は、例えばガラス等の透明絶縁基板(図示せず)を有している。この透明絶縁基板上には、各表示画素PXに対応する複数の画素電極PEが配置されている。
【0012】
対向基板2は、例えば、ガラス等の透明絶縁基板上に配置された赤、緑、青の着色層からなるカラーフィルタ(図示せず)、および複数の画素電極PEに対向してカラーフィルタ上に配置される対向電極CE等を有している。
【0013】
各画素電極PEおよび対向電極CEは、例えばITO等の透明電極材料からなるとともに、互いに平行な方向にラビング処理される配向膜(図示せず)でそれぞれ覆われている。各画素電極PEおよび対向電極CEは、画素電極PEおよび対向電極CEからの電界に対応した液晶分子配列に制御される液晶層3の一部である画素領域と共に表示画素PXを構成する。
【0014】
さらに、図2に示すように、表示部DYPにおいて、アレイ基板1は、複数の画素電極PEが配列する行に沿って配置された複数の走査線G(G1、G2、G3、…)、複数の画素電極PEが配列する列に沿って配置された複数の信号線S(S1、S2、S3、…)、および、これら走査線Gおよび信号線Sの交差位置近傍に配置された複数の画素スイッチSWを有している。
【0015】
各画素スイッチSWは、例えば、薄膜トランジスタ(TFT:Thin Film Transistor)からなる。画素スイッチSWのゲートが走査線Gに接続され、ソース−ドレインパスが信号線Sと画素電極PEとの間に接続されている。各画素スイッチSWは、各々対応走査線Gを介して駆動されたときに対応信号線Sと対応画素電極PEとの間で導通する。
【0016】
複数の表示画素PXは各々画素電極PEおよび対向電極CE間に保持される液晶層3によって構成される液晶容量を有する。液晶容量は、液晶材料の比誘電率、画素電極面積、液晶セルギャップによって決まる。
【0017】
図2に示すように、複数の表示画素PXは、3種類の映像表示画素PXR、PXG、PXBとサブ画素PXSとを備えている。赤色のカラーフィルタが配置された赤表示画素PXRと、緑色のカラーフィルタが配置された緑表示画素PXGと、青色のカラーフィルタが配置された青表示画素PXBとは、例えば走査線Gが延びる方向に並んで配置される。赤表示画素PXR、緑表示画素PXG、および青表示画素PXBの輝度を制御することにより表示させる画像の色を表現させている。本実施形態に係る液晶表示装置では、赤表示画素PXR、緑表示画素PXG、および青表示画素PXBに並んで、サブ画素PXSが配置されている。
【0018】
なお、これらの表示画素PXは図2に示すように配置される他、例えば図3に示すように配置されてもよい。図3に示す場合では、赤表示画素PXRと青表示画素PXBとが走査線Gが延びる方向に並んで配置されるとともに、緑表示画素PXGとサブ画素PXSとが走査線Gが延びる方向に並んで配置されている。また、赤表示画素PXRと緑表示画素PXGとが信号線Sが延びる方向に並んで配置されるとともに、青表示画素PXBとサブ画素PXSとが信号線Sが延びる方向に並んで配置されている。
【0019】
制御回路5は、走査線Gに接続されたゲートドライバGD、信号線Sに接続されたソースドライバSD、バックライトBLを駆動するバックライト駆動部LDを制御する。
【0020】
制御回路5には外部信号源SSから電源信号と外部制御信号とが供給されている。制御回路5は、外部信号源SSから入力される外部制御信号に基づいて発生される制御信号CTGをゲートドライバGDに出力し、外部信号源SSから入力される外部制御信号に基づいて発生される制御信号CTS、および外部信号源SSから入力される映像信号をソースドライバSDに出力する。さらに、制御回路5は、対向電極CEに印加される対向電位Vcomを対向基板2の対向電極CEに対して出力する。
【0021】
ソースドライバSDは、制御信号CTSに基づいて、各行の画素スイッチSWが対応走査線Gの駆動によって導通する期間において映像信号Vsを複数の信号線S1〜Snにそれぞれ出力する。
【0022】
ソースドライバSDによって信号線S1〜Snに印加された映像信号Vsは、対応する画素スイッチSWを介して選択行の表示画素PXの画素電極PEに印加される。画素電極PEに印加された電圧信号と対向電極CEに印加された対向電位Vcomとの電位差が液晶容量として保持される。
【0023】
制御回路5は、ゲートドライバGDおよびソースドライバSDを制御して、サブ画素PXSに映像信号Vsの輝度反転信号を狭視野角信号として供給させる狭視野角表示制御手段50を備えている。
【0024】
本実施形態に係る液晶表示装置では、制御回路5は、狭視野角表示制御手段50として、記憶手段と、輝度算出部5Aと、を備えている。記憶手段は、例えばラインメモリMである。制御回路5は、ユーザの操作により供給された制御信号に基づいて広視野角モードと狭視野角モードとを切り替える切り替え部5Bをさらに備えている。ラインメモリMには、外部信号源SSから供給された映像信号のうち、例えば、走査ライン一行分が記憶される。
【0025】
切り替え部5Bによって広視野角モードに切り替えられた場合、制御回路5は、サブ画素PXSに黒表示に対応した映像信号を供給する。切り替え部5Bによって狭視野角モードに切り替えられた場合、輝度算出部5Aは、ラインメモリMに記憶された映像信号から、サブ画素PXSに表示させる映像の輝度を算出する。
【0026】
例えば、図2に示す赤表示画素PXRの輝度がVR、緑表示画素PXGの輝度がVG、青表示画素PXBの輝度がVBのとき、輝度算出部5Aは、VRとVGとVBから平均輝度Vavを算出して、255(最高輝度値)からVavを減算して(255−Vav)サブ画素PXSの輝度を算出する。
【0027】
上記のように算出された輝度に対応する狭視野角画像信号がサブ画素PXSの画素電極PEに供給される。このように狭視野角モードにおいて映像を表示させると、図4に示すように、視野角が小さい場合であっても、狭視野角表示画像が視認されることなく、画像が混ざりこむことがない。なお、図4に示す視野角とは、表示画面に対して垂直な方向を0度とし、左右方向に表示画面側に傾くほど大きくなる角度である。
【0028】
また、切り替え部5Bによって広視野角モードに切り替えられた場合、制御回路5は、サブ画素PXSに黒表示に対応する映像信号を供給する。
【0029】
例えば、図5に示す透過率特性となる映像表示画素PXR、PXG、PXBとサブ画素PXSとを備える液晶表示装置の場合に、サブ画素PXSをチェック模様に配置して、サブ画素PXSに映像表示画素PXR、PXG、PXBとは異なる画像を表示させると、視野角が小さい場合に、サブ画素PXSに表示させた画像が視認されて、映像表示画素PXR、PXG、PXBに表示させた画像の品位が低下することがあった。
【0030】
しかし、本実施形態に係る液晶表示装置では、図4に示すように、視野角が小さい場合に、狭視野角画像が視認されることがないため、映像表示画素PXR、PXG、PXBに表示させた表示画像が劣化することがない。
【0031】
すなわち、本実施形態に係る液晶表示装置によれば、狭視野角モードで表示させた場合であっても、正面からみた画像の品位が低下することを抑制する液晶表示装置を提供することができる。
【0032】
また、上記のように映像信号の輝度反転信号を狭視野角画像信号として供給すると、映像表示画素PXR、PXG、PXBと同様の透過率特性のサブ画素PXSを設けることにより上記効果を得ることができ、簡易に狭視野角表示を実現することが可能である。
【0033】
なお、この発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。例えば、図1に示す液晶表示装置は、記憶手段としてラインメモリMを備えていたが、1フレーム分の映像信号を記憶するフレームメモリを備えていてもよい。その場合であっても、上述の実施形態に係る液晶表示装置と同様の効果を得ることができる。
【0034】
また、上記実施形態に係る液晶表示装置は、カラー表示タイプの液晶表示装置であったが、白黒表示タイプの液晶表示装置にも本願発明を適用することができる。その場合には、輝度算出部5Aは、映像表示画素の輝度の平均値を算出する必要はなく、255(最高輝度値)から映像表示画素の輝度を減算して、サブ画素PXSの輝度を算出する。このことにより上述の実施形態に係る液晶表示装置と同様の効果を得ることができる。
【0035】
また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【0036】
また、上記実施形態では、一般的な液晶表示装置を例として説明したが、本発明はIPS方式やFFS方式の液晶表示装置にも適用可能である。
【符号の説明】
【0037】
PX…表示画素、DYP…表示部、GD…ゲートドライバ、SD…ソースドライバ、5…制御回路、50…狭視野角表示制御手段、PXR…赤表示画素、PXG…緑表示画素、PXB…青表示画素、PXS…サブ画素、Vs…映像信号

【特許請求の範囲】
【請求項1】
マトリクス状に配置された複数の表示画素からなる表示部と、
前記表示部を駆動する駆動手段と、
前記駆動手段の動作を制御する制御手段と、を備え、
前記複数の表示画素は、映像信号が供給される映像表示画素と、狭視野角画像信号が供給されるサブ画素とを備え、
前記制御手段は、前記駆動手段を制御して、前記サブ画素に前記映像信号の輝度反転信号を前記狭視野角信号として供給させる狭視野角表示制御手段を備える液晶表示装置。
【請求項2】
前記表示部には前記複数の表示画素が配列する行方向に延びる走査線と、前記複数の表示画素が配列する列方向に延びる信号線と、が配置され、
前記複数の表示画素は、前記走査線が延びる方向に延びる複数種類の映像表示画素と、前記複数種類の表示画素に並ぶ前記サブ画素とを備える請求項1記載の液晶表示装置。
【請求項3】
前記映像信号は複数種類の映像表示画素に供給される複数種類の信号を含み、
前記狭視野角表示制御手段は、前記複数種類の映像信号を記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶された前記複数種類の映像信号から平均輝度を算出し、最高輝度値から前記平均輝度を引いて輝度反転信号を算出する算出手段と、を備える請求項1記載の液晶表示装置。
【請求項4】
前記制御手段は、前記サブ画素に前記狭視野角信号を供給するように切り替える切り替え手段を備える請求項1記載の液晶表示装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【公開番号】特開2010−217343(P2010−217343A)
【公開日】平成22年9月30日(2010.9.30)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−61982(P2009−61982)
【出願日】平成21年3月13日(2009.3.13)
【出願人】(302020207)東芝モバイルディスプレイ株式会社 (2,170)
【Fターム(参考)】