説明

表示装置及び電子機器

【課題】3原色の副画素に白や補色系の副画素を加えて1つの画素(絵素)を構成するに当たって、白色の色度が補色系側にシフトするのを軽減できる表示装置及び当該表示装置を有する電子機器を提供する。
【解決手段】3原色を表示する3つの副画素から成る第1の画素と、3原色の中の2色及び3原色以外の所定色を表示する3つの副画素から成る第2の画素とを有する表示装置において、第1の画素について、第2の画素で欠落した3原色の中の1色を表示する副画素の表示面の大きさを他の2色を表示する副画素の表示面の大きさよりも大きくした画素配列とする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、表示装置及び電子機器に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、液晶表示装置、エレクトロルミネッセンス表示装置、プラズマ表示装置などといった表示装置では、装置の高性能化に伴い、消費電力の増大が問題となっている。特に、高精細化、色再現範囲の拡大、あるいは、高輝度化に伴い、例えば液晶表示装置の場合では、バックライトの消費電力が増大してしまう。
【0003】
この問題を解決するために、カラー画像を形成する単位となる1つの画素(絵素/ピクセル)を、赤(R;Red)、緑(G;Green)、青(B;Blue)の3原色を表示する副画素(サブピクセル)に、例えば白(W;White)を表示する副画素を加えて構成する技術がある(例えば、特許文献1参照)。
【0004】
3原色の副画素に白の副画素を加えることで、輝度の向上を図ることができる。また、RGBWの4つの副画素により、3原色の副画素から成る従来と同じ消費電力にて輝度の向上を図ることができるため、輝度を従来と同じにする場合は、消費電力を下げることが可能になる。
【0005】
しかしながら、特許文献1に記載の従来技術では、Wの副画素を追加する分、信号線や走査線の数が増加するため、開口率(光を通す量)が減少し、Wの副画素が追加されているにも関わらず輝度が大きく増加しないという不具合がある。また、駆動ライン数が増えることにより、画素アレイ部を駆動するための周波数が高くなるため、消費電力が増加してしまうという不具合もある。
【0006】
このような不具合を解決するために、例えば、映像全体の輝度をより向上させ、その結果として、バックライトの消費電力を大幅に低減し、適正な輝度の画像を表示し、且つ、開口率の減少を最小限に抑えつつWの副画素を挿入する技術が提案されている(例えば、特許文献2参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【特許文献1】特許第3167026号明細書
【特許文献2】特開2010−33014号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
特許文献2に記載の従来技術では、例えば図10に示すように、RGBWの副画素のうち、Bの副画素とWの副画素とを、2画素(2ピクセル)につき1つの個数の割合で配列する画素配列とした場合、RGBWの副画素は、同一サイズ(ピクセルサイズ)で構成されることになる。
【0009】
この場合、全副画素の点灯(例えば、8bitで出力255)で表示される白色の色度は、図11に示すように、ターゲットとしてきた色度(例えば、x=0.31、y=0.33@CIE色度図)から補色系側、即ち、黄色側にシフトする、所謂、黄色化するという不具合が生じる。
【0010】
これは、Wの副画素を加えない画素構成にて、白色の色度のターゲット(図中、○印)を満足するように設計されているためである。そして、この設計から単純にBの副画素の1/2をWの副画素に置き換えてしまうと、青色の成分が不足することにより、黄色化が発生することになる。
【0011】
一方、副画素間を遮光するブラックマトリクスと称される遮光膜、または、TFTアレイ側の遮光メタル等にて、所望の副画素、例えば、Gの副画素、もしくは、R,Gの副画素の両方を遮光する手法を採ることにより、白色の色度の黄色化を抑制することが可能となる。但し、この場合、単純に副画素を遮光してしまうことにより、表示パネルの透過率が著しく低下するという不具合が生じる。
【0012】
以上では、RGBの3原色の副画素のうちのBの副画素を欠落させ、この欠落したBの副画素に代えてWの副画素を加える場合の黄色化の不具合について述べたが、RやGの副画素を欠落させてWの副画素を加える場合にも、白色の色度が補色系側にシフトする不具合が生ずる。また、3原色の副画素に対してWの副画素を加える場合に限らず、イエロー(Y;Yellow)やシアン(C;Cyan)などの補色系を表示する副画素を加える場合についても同様の不具合が生ずる。
【0013】
そこで、本開示は、3原色の副画素に白や補色系の副画素を加えて1つの画素(絵素)を構成するに当たって、白色の色度が補色系側にシフトするのを軽減できる表示装置及び当該表示装置を有する電子機器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】
【0014】
上記の目的を達成するために、本開示の表示装置は、
3原色を表示する3つの副画素から成る第1の画素と、
3原色の中の2色及び3原色以外の所定色を表示する3つの副画素から成る第2の画素とを有し、
前記第1の画素は、前記第2の画素で欠落した3原色の中の1色を表示する副画素の表示面の大きさが、他の2色を表示する副画素の表示面の大きさよりも大きい
ことを特徴としている。この本開示による表示装置は、表示部を備える各種の電子機器において、その表示部として用いることができる。
【0015】
第1の副画素と第2の副画素との組合せにおいて、第2の副画素で3原色の中の1色を表示する副画素を欠落させ、その代わりに所定色を表示する副画素を加えると、欠落した1色の色成分が減るため、白色の色度が補色系側にシフトする。これに対して、第1の画素側において、第2の画素側で欠落した1色を表示する副画素の表示面の大きさを、他の2色を表示する副画素の表示面の大きさよりも大きくすることで、当該欠落した1色の実効的な色成分が増える。従って、第2の画素側で1色が欠落することに伴って白色の色度が補色系側にシフトするのを軽減できる。
【0016】
上記の目的を達成するために、本開示の他の表示装置は、
3原色及び3原色以外の所定色を表示する4つの副画素から成る画素を有し、
3原色の中の1色を表示する副画素のサイズは、他の2色を表示する副画素のサイズよりも小さく、且つ、他の2色を表示する副画素のサイズの1/2よりも大きい
ことを特徴としている。この本開示による他の表示装置は、表示部を備える各種の電子機器において、その表示部として用いることができる。
【0017】
個々の画素において、3原色の中の1色を表示する副画素のサイズが、他の2色を表示する副画素のサイズよりも小さいことで、当該1色を表示する副画素のサイズが小さくなって空いた領域に所定色を表示する副画素を配置することができる。そして、個々の画素が、所定色を表示する副画素を有することで、表示性能の向上、例えば、輝度の向上を図ることができる。また、3原色の中の1色を表示する副画素のサイズが、他の2色を表示する副画素のサイズの1/2よりも大きいことにより、当該1色の成分を1/2のサイズの場合よりも増やすことができるため、白色の色度が補色系側にシフトするのを軽減できる。
【発明の効果】
【0018】
本開示の表示装置によれば、第1の画素側において、第2の画素側で欠落した1色の実効的な色成分を増やすことができるため、当該1色が欠落することに伴って白色の色度が補色系側にシフトするのを軽減できる。
【0019】
また、本開示の他の表示装置によれば、3原色の中の1色を表示する副画素を縮小し、空いた領域に所定色を表示する副画素を加えた上で、当該1色の成分を増やすことができるため、白色の色度が補色系側にシフトするのを軽減できる。
【図面の簡単な説明】
【0020】
【図1】本開示が適用されるアクティブマトリクス型液晶表示装置の構成の概略を示すシステム構成図である。
【図2】画素の基本的な回路構成を示す回路図である。
【図3】第1実施形態の実施例1に係る画素配列を示す平面図である。
【図4】Gの副画素の表示面の大きさとB,Wの副画素の表示面の大きさとの対応関係を示す図である。
【図5】実施例1の場合の白色の色度特性を示す図である。
【図6】実施例1の場合の開口率とパネル透過率(輝度)との関係を示す図である。
【図7】第1実施形態の実施例2に係る画素配列を示す平面図である。
【図8】第1実施形態の実施例3に係る画素配列を示す平面図である。
【図9】第2実施形態の実施例に係る画素配列を示す平面図である。
【図10】RGBWの副画素の各サイズが同一の画素配列を示す図である。
【図11】白色の色度の黄色化について説明するxy色度図である。
【発明を実施するための形態】
【0021】
以下、本開示の技術を実施するための形態(以下、「実施形態」と記述する)について図面を用いて詳細に説明する。本開示は実施形態に限定されるものではなく、実施形態における種々の数値などは例示である。以下の説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には同一符号を用いることとし、重複する説明は省略する。尚、説明は以下の順序で行う。
1.本開示の表示装置、全般に関する説明
2.本開示が適用される液晶表示装置
2−1.システム構成
2−2.画素回路
3.第1実施形態(1つの画素が3つの副画素から成る場合)
3−1.実施例1
3−2.実施例2
3−3.実施例3
4.第2実施形態(1つの画素が4つの副画素から成る場合)
4−1.実施例
5.横電界モードの液晶表示装置
6.電子機器
7.本開示の構成
【0022】
<1.本開示の表示装置、全般に関する説明>
本開示の表示装置は、カラー表示対応の表示装置であり、カラー画像を形成する単位となる1つの画素(絵素/ピクセル)が、3つの副画素(サブピクセル)から成る画素配列と、4つの副画素から成る画素配列とを採ることができる。カラー表示対応の表示装置としては、液晶表示装置、エレクトロルミネッセンス表示装置、プラズマ表示装置などといった、周知の表示装置を用いることができる。
【0023】
1つの画素が3つの副画素から成る画素配列の場合でも、4つの副画素から成る画素配列の場合でも、赤(R;Red)、緑(G;Green)、青(B;Blue)の3原色を表示する3つの副画素を含むこととする。これら3つの副画素の全てを同時に点灯することによって白色を表示することができ、点灯する副画素の組合せによって所望の色を表示することができる。
【0024】
RGBの3原色を表示する3つの副画素に加えて、3原色以外の所定色を表示する副画素を加えることで、表示性能の向上を図ることができる。具体的には、所定色として、例えば、白(W;White)を表示する副画素を加えることで、輝度の向上を図ることができる。また、所定色として、イエロー(Y;Yellow)やシアン(C;Cyan)などの補色系を表示する副画素を加えることで、色再現範囲の拡大を図ることができる。
【0025】
(1つの画素が3つの副画素から成る場合)
1つの画素が3つの副画素から成る画素配列を採る場合は、3原色を表示する3つの副画素から成る第1の画素と、3原色の中の2色及び3原色以外の所定色を表示する3つの副画素から成る第2の画素とを、行方向及び列方向において交互に配置する構成を採るのが好ましい。ここで、「行方向」とは、画素行に沿った方向、即ち、画素行の各画素の配列方向を言う。また、「列方向」とは、画素列に沿った方向、即ち、画素列の各画素の配列方向を言う。
【0026】
第1の画素において、第2の画素で欠落した3原色の中の1色を表示する副画素の表示面の大きさ(面積)を、他の2色を表示する副画素の表示面の大きさよりも大きい構成とするのが好ましい。ここで、「大きい」とは、厳密に大きい場合の他、実質的に大きい場合も含む。設計上あるいは製造上生ずる種々のばらつきの存在は許容される。
【0027】
また、「副画素の表示面」とは、副画素の画像表示に寄与する面を言う。そして、「表示面の大きさ」は、副画素そのもののサイズによって決まる。あるいは、副画素間を遮光する、所謂、ブラックマトリクスと称される遮光膜によって表示面上に形成される開口部の大きさ(開口面積)を「表示面の大きさ」とする場合もある。
【0028】
第2の画素において、所定色を表示する副画素の表示面の大きさを、他の2色を表示する副画素の表示面の大きさよりも大きい構成とすることができる。このとき、第1,第2の画素において、3原色の中の1色を表示する副画素の表示面の大きさと所定色を表示する副画素の表示面の大きさとを等しくするのが好ましい。このようにすることで、3原色の中の1色を表示する副画素と所定色を表示する副画素とが列方向において直線状に配列されるストライプ配列とすることができる。
【0029】
第2の画素において、欠落させる3原色の中の1色を、比視感度が3原色の中で最も低い青色(B)とするのが好ましい。但し、青色(B)以外の2色、即ち、赤色(R)や緑色(G)を排除するものではない。また、欠落させる3原色の中の1色に代えて加える所定色を白色とするのが好ましい。
【0030】
第2の画素で欠落させる3原色の中の1色を青色とし、所定色を白色として青色に代えて加える場合、第1の画素において、青色を表示する副画素の表示面の大きさを、緑色を表示する副画素の表示面の大きさよりも大きい構成とするのが好ましい。ここで、「等しい」とは、厳密に等しい場合の他、実質的に等しい場合も含む。設計上あるいは製造上生ずる種々のばらつきの存在は許容される。
【0031】
また、第2の画素において、白色を表示する副画素の表示面の大きさについても、緑色を表示する副画素の表示面の大きさよりも大きい構成とするのが好ましい。このとき、第1,第2の画素において、赤色を表示する副画素の表示面の大きさについては、緑色を表示する副画素の表示面の大きさよりも大きい構成とすることができる。
【0032】
あるいは又、第1,第2の画素において、赤色を表示する副画素の表示面の大きさと緑色を表示する副画素の表示面の大きさとを等しい構成とすることができる。このとき、青色を表示する副画素及び白色を表示する副画素の各表示面の大きさについては、赤色を表示する副画素の表示面の大きさと緑色を表示する副画素の表示面の大きさとを合わせた大きさよりも大きい構成とするのが好ましい。
【0033】
あるいは又、第1,第2の画素において、緑色を表示する副画素の表示面の大きさについては、赤色を表示する副画素の表示面の大きさよりも大きい構成とすることができる。
【0034】
上述した、第1の副画素と第2の副画素との組合せにおいて、第2の副画素で3原色の中の1色を表示する副画素を欠落させ、その代わりに所定色を表示する副画素を加える画素配列とすると、欠落した1色の色成分が減る、即ち、半減するため、白色の色度が補色系側にシフトする。
【0035】
これに対して、本開示の表示装置では、第1の画素側において、第2の画素側で欠落した1色を表示する副画素の表示面の大きさを、他の2色を表示する副画素の表示面の大きさよりも大きくするようにしている。これにより、第2の画素側で欠落した1色の実効的な色成分が増えるため、第2の画素側で1色が欠落することに伴って白色の色度が補色系側にシフトするのを軽減できる。
【0036】
しかも、遮光膜(ブラックマトリクス)、または、TFTアレイ側の遮光メタル等にて副画素を遮光する手法を採らなくても、白色の色度が補色系側にシフトするのを軽減できるため、パネルの透過率を維持した状態で、白色の色度の黄色化を改善することが可能となる。
【0037】
(1つの画素が4つの副画素から成る場合)
1つの画素が4つの副画素から成る画素配列を採る場合は、3原色及び3原色以外の所定色を表示する4つの副画素から成る画素を、行方向(即ち、画素行に沿った方向)、及び、列方向(即ち、画素列に沿った方向)において繰り返して配置する構成を採るのが好ましい。
【0038】
個々の画素については、3原色の中の1色を表示する副画素のサイズを、他の2色を表示する副画素のサイズよりも小さい構成とし、更に、他の2色を表示する副画素のサイズの1/2よりも大きい構成とするのが好ましい。ここで、「小さい」とは、厳密に小さい場合の他、実質的に小さい場合も含み、また、「大きい」とは、厳密に大きい場合の他、実質的に大きい場合も含む。設計上あるいは製造上生ずる種々のばらつきの存在は許容される。
【0039】
また、「副画素のサイズ」とは、副画素そのもののサイズを言い、ブラックマトリクスと称される遮光膜は含まない。換言すれば、副画素間には列方向に信号線が配されることから、信号線間の距離によって「副画素のサイズ」が決まると言うこともできる。
【0040】
個々の画素において、3原色の中の1色を表示する副画素のサイズと所定色を表示する副画素のサイズとを等しい構成とすることができる。ここで、「等しい」とは、厳密に等しい場合の他、実質的に等しい場合も含む。設計上あるいは製造上生ずる種々のばらつきの存在は許容される。
【0041】
副画素のサイズが小さい1色については、比視感度が3原色の中で最も低い青色(B)とするのが好ましい。但し、青色以外の2色、即ち、赤色(R)や緑色(G)を排除するものではない。また、3原色に加える所定色を白色とするのが好ましい。
【0042】
副画素のサイズが小さい1色を青色とし、所定色を白色とする場合、青色を表示する副画素のサイズを、赤色を表示する副画素及び緑色を表示する副画素の各サイズよりも小さく、且つ、各サイズの1/2よりも大きいサイズとすることができる。このとき、赤色を表示する副画素のサイズと緑色を表示する副画素のサイズとを等しいサイズとするのが好ましい。
【0043】
上述したように、3原色の中の1色を表示する副画素のサイズが、他の2色を表示する副画素のサイズよりも小さいことで、当該1色を表示する副画素のサイズが小さくなって空いた領域に所定色を表示する副画素を配置することができる。そして、個々の画素が、所定色を表示する副画素を有することで、表示性能の向上、例えば、所定色が白色の場合には、輝度の向上を図ることができる。
【0044】
また、3原色の中の1色を表示する副画素のサイズが、他の2色を表示する副画素のサイズの1/2よりも大きいことにより、当該1色の成分を1/2のサイズの場合よりも増やすことができるため、白色の色度が補色系側にシフトするのを軽減できる。更に、個々の画素が3原色の全てを表示する副画素を含むことによって解像度感を向上できる。しかも、遮光膜(ブラックマトリクス)、または、TFTアレイ側の遮光メタル等にて副画素を遮光する手法を採らなくても、白色の色度が補色系側にシフトするのを軽減できるため、パネルの透過率を維持した状態で、白色の色度の黄色化を改善することが可能となる。
【0045】
<2.本開示が適用される液晶表示装置>
[2−1.システム構成]
図1は、本開示が適用される表示装置、例えば、アクティブマトリクス型液晶表示装置の構成の概略を示すシステム構成図である。ここでは、本開示が適用される表示装置として液晶表示装置を例に挙げて説明するが、これに限られるものではない。すなわち、エレクトロルミネッセンス表示装置、プラズマ表示装置などといった、周知の表示装置であってもよい。
【0046】
液晶表示装置は、少なくとも一方が透明な2枚の基板(図示せず)が所定の間隔をもって対向して配置され、これら2枚の基板間に液晶が封入されたパネル構造となっている。液晶表示装置(液晶表示パネル)の動作モードは特に限定するものではない。所謂TNモードで駆動される構成であってもよいし、VAモードあるいはIPSモードで駆動される構成であってもよい。
【0047】
図1に示すように、本適用例に係る液晶表示装置10は、液晶容量を含む複数の画素20が行列状に2次元配列されてなる画素アレイ部30と、当該画素アレイ部30の周辺に配置された駆動部とを有する構成となっている。当該駆動部は、信号線駆動部40、走査線駆動部50、及び、駆動タイミング発生部60等から成り、例えば、画素アレイ部30と同じ基板(液晶表示パネル11A)上に集積された状態で、画素アレイ部30の各画素20を駆動する。
【0048】
図1において、画素アレイ部30のm行n列の画素配列に対して、列方向に沿って信号線311〜31n(以下、単に「信号線31」と記述する場合もある)が画素列毎に配線されている。また、行方向に沿って走査線321〜32m(以下、単に「走査線32」と記述する場合もある)が画素行毎に配線されている。
【0049】
信号線311〜31nの各一端は、信号線駆動部40の列に対応した各出力端に接続されている。信号線駆動部40は、任意の階調を反映した信号電位を、対応する信号線31に対して出力するように動作する。
【0050】
走査線321〜32mの各一端は、走査線駆動部50の行に対応した各出力端に接続されている。走査線駆動部50は、信号線駆動部40から信号線311〜31nに出力された、階調を反映した信号電位の画素20に対する書き込み動作の制御を行う。
【0051】
駆動タイミング発生部(TG;タイミングジェネレータ)60は、信号線駆動部40及び走査線駆動部50に対して、これら駆動部40,50を駆動するための各種の駆動パルス(タイミング信号)を供給する。
【0052】
[2−2.画素回路]
次いで、画素アレイ部30を構成する画素20の基本的な回路構成について、図2を用いて説明する。
【0053】
図2に示すように、複数の信号線31(311〜31n)と、複数の走査線32(321〜32m)とが交差するように配線され、その交差部に画素20が配されている。
【0054】
画素20は、例えば、薄膜トランジスタ(Thin Film Transistor:TFT)から成る画素トランジスタ21、液晶容量22、及び、保持容量23を有する構成となっている。画素トランジスタ21は、ゲート電極が走査線32(321〜32m)に接続され、一方のソース/ドレイン電極が信号線31(311〜31n)に接続されている。
【0055】
液晶容量22は、画素電極とこれに対向して形成される対向電極との間で発生する液晶材料の容量成分を意味する。液晶容量22の画素電極は、画素トランジスタ21の他方のソース/ドレイン電極に接続されている。液晶容量22の対向電極には、直流電圧のコモン電圧VCOMが全画素共通に印加される。保持容量23は、一方の電極が液晶容量22の画素電極に、他方の電極が液晶容量22の対向電極にそれぞれ接続されている。
【0056】
因みに、カラー表示対応の表示装置(本例では、液晶表示装置)の場合、図1及び図2において、個々の画素20は、カラー画像を形成する単位となる1つの画素を構成する個々の副画素に相当することになる。
【0057】
<3.第1実施形態>
第1実施形態に係る画素配列は、カラー画像を形成する単位となる1つの画素が3つの副画素から成る画素配列となっている。そして、第1実施形態に係る画素配列は、3原色を表示する3つの副画素から成る第1の画素と、3原色の中の2色及び3原色以外の所定色を表示する3つの副画素から成る第2の画素とを有し、これら第1,第2の画素が行方向及び列方向において交互に配置されている。
【0058】
第1実施形態に係る画素配列は、第1の画素において、第2の画素で欠落した3原色の中の1色を表示する副画素の表示面の大きさが、他の2色を表示する副画素の表示面の大きさよりも大きいことを特徴としている。この第1実施形態に係る画素配列の具体的な実施例について、第2の画素で欠落させる3原色の中の1色を青色(B)とし、この青色に代えて加える所定色を白色(W)とする場合を例に挙げて以下に説明する。
【0059】
[3−1.実施例1]
図3は、第1実施形態の実施例1に係る画素配列を示す平面図である。ここでは、図面の簡略化のために、上下左右に隣接する4つの画素について示している。
【0060】
図3に示すように、実施例1に係る画素配列は、3原色を表示する3つの副画素から成る第1の画素201と、3原色の中の2色及び3原色以外の所定色を表示する3つの副画素から成る第2の画素202とが、行方向及び列方向において交互に、即ち、行列状に配置されている。
【0061】
第1の画素201は、RGBの3原色を表示する3つの副画素20R,20G,20Bから成る構成となっている。この第1の画素201において、Rの副画素20Rの表示面の大きさは、第1の画素201の全体の大きさのほぼ1/3の大きさとなっている。また、Gの副画素20Gの表示面の大きさは、Rの副画素20Rの表示面の大きさよりも小さく、例えば、80%程度の大きさに設定されている。
【0062】
そして、空いた領域にBの副画素20Bが配置されている。これにより、第1の画素201において、3つの副画素20R,20G,20Bの表示面の大きさは、Bの副画素20Bが一番大きく、次いでRの副画素20Rが大きく、Gの副画素20Gが一番小さいといった大小関係となっている。
【0063】
第2の画素202は、R,Gの2原色を表示する2つの副画素20R,20Gと、所定色である白色を表示する副画素20Wの計3つの副画素から成る構成となっている。この第2の画素202において、Rの副画素20Rの表示面の大きさは、第2の画素202の全体の大きさのほぼ1/3の大きさとなっている。すなわち、第1,第2の画素201,202において、Rの副画素20Rの表示面の大きさはほぼ等しくなっている。これにより、Rの副画素20Rは、列方向において直線状に配列されるストライプ配列となっている。
【0064】
第2の画素202において、Gの副画素20Gの表示面の大きさは、Rの副画素20Rの表示面の大きさよりも小さく、例えば、80%程度の大きさに設定されている。すなわち、第1,第2の画素201,202において、Gの副画素20Gの表示面の大きさはほぼ等しくなっている。これにより、Gの副画素20Gは、列方向において直線状に配列されるストライプ配列となっている。そして、空いた領域にWの副画素20Wが配置されている。
【0065】
Wの副画素20Wの表示面の大きさは、Bの副画素20Bの表示面の大きさとほぼ等しくなっている。これにより、Bの副画素20BとWの副画素20Wとは、列方向において交互に直線状に配列されるストライプ配列となっている。また、第2の画素202において、3つの副画素20R,20G,20Wの表示面の大きさは、Wの副画素20Wが一番大きく、次いでRの副画素20Rが大きく、Gの副画素20Gが一番小さいといった大小関係となっている。
【0066】
上述したように、実施例1に係る画素配列は、RGBの3原色を表示する3つの副画素20R,20G,20Bから成る第1の画素201と、R,Gの2原色を表示する2つの副画素20R,20G及び白色を表示する副画素20Wから成る第2の画素202とを有する構成となっている。そして、第2の画素202側でBの副画素20Bを欠落させ、その代わりにWの副画素20Wを加えるに当たり、Gの副画素20Gの表示面の大きさ(面積)を縮小し、その縮小した分だけBの副画素20Bの表示面の大きさを拡大する構成を採っている。
【0067】
かかる構成を採ることにより、第2の画素202側で欠落したBの実効的な色成分が増えるため、第2の画素側で1色が欠落することに伴って白色の色度が補色系側にシフトするのを軽減できる。しかも、遮光膜(ブラックマトリクス)、または、TFTアレイ側の遮光メタル等にて副画素を遮光する手法を採らなくても、白色の色度が補色系側にシフトするのを軽減できるため、パネルの透過率を維持した状態で、白色の色度の黄色化を改善することが可能となる。
【0068】
ここで、図4に示すように、Gの副画素20Gの表示面の大きさの変更幅を1.0〜0.8倍まで、B,Wの副画素の表示面の大きさの変更幅を1.0〜1.2倍までの設計1〜5の設計を考える。これらの設計の場合の白色の色度を図5に示し、パネル透過率を図6に示す。尚、表示面の大きさの変更幅の倍率は、1つの画素を3つの副画素で3等分したときの各副画素の表示面の大きさを1としたときの倍率である。
【0069】
先ず、白色の色度については、設定1〜5への変化をみた場合、Gの副画素20Gの表示面の大きさが縮小され、且つ、Bの副画素20Bの表示面の大きさが拡大される効果により、白色の色度の黄色化が改善されていき、徐々に白色の色度がターゲット色度と一致していくことが図5からわかる。
【0070】
一方、パネル透過率については、設定1〜5への変化をみた場合、Gの副画素20Gの表示面の大きさが縮小することにより、Gの副画素20Gの透過率は低下することになるが、同時にWの副画素20Wの表示面の大きさは拡大することになる。これにより、Wの副画素20Wの透過率が向上するため、パネル透過率としては低下しないことがわかる。つまり、上記の設定1〜5への変化をみた場合、パネル透過率を維持した状態で、白色の色度の黄色化を改善することが可能となる。
【0071】
[3−2.実施例2]
図7は、第1実施形態の実施例2に係る画素配列を示す平面図である。ここでも、図面の簡略化のために、上下左右に隣接する4つの画素について示している。
【0072】
図7に示すように、実施例2に係る画素配列は、実施例1に係る画素配列と同様に、3原色を表示する3つの副画素から成る第1の画素201と、3原色の中の2色及び3原色以外の所定色を表示する3つの副画素から成る第2の画素202とが行列状に配置されている。
【0073】
第1の画素201は、RGBの3原色を表示する3つの副画素20R,20G,20Bから成る構成となっている。この第1の画素201において、R,Gの副画素20R,20Gの表示面の大きさは、第1の画素201の全体の1/3よりも小さい大きさ、例えば、80%程度の大きさに設定されている。そして、残りの領域に、Bの副画素20Bが配されている。これにより、第1の画素201において、3つの副画素20R,20G,20Bの表示面の大きさは、Bの副画素20BがR,Gの副画素20R,20Gに比べて非常に大きい大小関係となっている。
【0074】
第2の画素202は、R,Gの2原色を表示する2つの副画素20R,20Gと、所定色である白色を表示する副画素20Wの計3つの副画素から成る構成となっている。この第2の画素202において、R,Gの副画素20R,20Gの表示面の大きさは、第2の画素202の全体の1/3の大きさよりも小さい大きさ、例えば、80%程度の大きさに設定されている。そして、残りの領域に、Wの副画素20Wが配されている。
【0075】
これにより、第2の画素202において、3つの副画素20R,20G,20Wの表示面の大きさは、Wの副画素20WがR,Gの副画素20R,20Gに比べて非常に大きい大小関係となっている。また、第1,第2の画素201,202において、R,Gの副画素20R,20Gはそれぞれ、列方向において直線状に配列されるストライプ配列となり、Bの副画素20BとWの副画素20Wとが列方向において交互に直線状に配列されるストライプ配列となっている。
【0076】
上述したように、実施例2に係る画素配列は、第2の画素202側でBの副画素20Bを欠落させ、その代わりにWの副画素20Wを加えるに当たり、R,Gの副画素20R,20Gの表示面の大きさを縮小し、その縮小した分だけB,Wの副画素20B,20Wの表示面の大きさを拡大する構成を採っている。
【0077】
かかる構成を採ることにより、実施例1に係る画素配列の場合と同様の作用、効果を得ることができる。加えて、R,Gの副画素20R,20Gの両方の表示面の大きさを調整するようにしているため、白色の色度の調整範囲の自由度を、実施例1に係る画素配列の場合よりも向上できる利点がある。
【0078】
[3−3.実施例3]
図8は、第1実施形態の実施例3に係る画素配列を示す平面図である。ここでも、図面の簡略化のために、上下左右に隣接する4つの画素について示している。
【0079】
図8に示すように、実施例3に係る画素配列も、実施例1に係る画素配列と同様に、3原色を表示する3つの副画素から成る第1の画素201と、3原色の中の2色及び3原色以外の所定色を表示する3つの副画素から成る第2の画素202とが行列状に配置されている。
【0080】
第1の画素201は、RGBの3原色を表示する3つの副画素20R,20G,20Bから成る構成となっている。この第1の画素201において、Gの副画素20Gの表示面の大きさは、第1の画素201の全体の大きさのほぼ1/3の大きさとなっている。また、Rの副画素20Rの表示面の大きさは、Gの副画素20Gの表示面の大きさよりも小さく、例えば、80%程度の大きさに設定されている。
【0081】
そして、空いた領域にBの副画素20Bが配置されている。これにより、第1の画素201において、3つの副画素20R,20G,20Bの表示面の大きさは、Bの副画素20Bが一番大きく、次いでGの副画素20Gが大きく、Rの副画素20Rが一番小さいといった大小関係となっている。
【0082】
第2の画素202は、R,Gの2原色を表示する2つの副画素20R,20Gと、所定色である白色を表示する副画素20Wの計3つの副画素から成る構成となっている。この第2の画素202において、Gの副画素20Gの表示面の大きさは、第2の画素202の全体の大きさのほぼ1/3の大きさとなっている。すなわち、第1,第2の画素201,202において、Gの副画素20Gの表示面の大きさはほぼ等しくなっている。これにより、Gの副画素20Gは、列方向において直線状に配列されるストライプ配列となっている。
【0083】
第2の画素202において、Rの副画素20Rの表示面の大きさは、Gの副画素20Gの表示面の大きさよりも小さく、例えば、80%程度の大きさに設定されている。すなわち、第1,第2の画素201,202において、Gの副画素20Gの表示面の大きさはほぼ等しくなっている。これにより、Gの副画素20Gは、列方向において直線状に配列されるストライプ配列となっている。そして、空いた領域にWの副画素20Wが配置されている。
【0084】
Wの副画素20Wの表示面の大きさは、Bの副画素20Bの表示面の大きさとほぼ等しくなっている。これにより、Bの副画素20BとWの副画素20Wとは、列方向において交互に直線状に配列されるストライプ配列となっている。また、第2の画素202において、3つの副画素20R,20G,20Wの表示面の大きさは、Wの副画素20Wが一番大きく、次いでGの副画素20Gが大きく、Rの副画素20Rが一番小さいといった大小関係となっている。
【0085】
このように、第2の画素202側でBの副画素20Bを欠落させ、その代わりにWの副画素20Wを加えるに当たり、Rの副画素20Rの表示面の大きさを縮小し、その縮小した分だけBの副画素20Bの表示面の大きさを拡大するようにしても、実施例1に係る画素配列の場合と同様の作用、効果を得ることができる。
【0086】
<4.第2実施形態>
第2実施形態に係る画素配列は、カラー画像を形成する単位となる1つの画素が、3原色を表示する3つの副画素と、3原色以外の所定色を表示する副画素の計4つの副画素から成り、行方向及び列方向において繰り返して配置されている。
【0087】
そして、第2実施形態に係る画素配列は、3原色の中の1色を表示する副画素のサイズが、他の2色を表示する副画素のサイズよりも小さく、且つ、他の2色を表示する副画素のサイズの1/2よりも大きいことを特徴としている。この第2実施形態に係る画素配列の具体的な実施例について、3原色の中の1色を青色(B)とし、所定色を白色とする場合を例に挙げて以下に説明する。
【0088】
[4−1.実施例]
図9は、第2実施形態の実施例に係る画素配列を示す平面図である。ここでも、図面の簡略化のために、上下左右に隣接する4つの画素について示している。
【0089】
図9に示すように、本実施例に係る画素配列は、カラー画像を形成する単位となる1つの画素20Aが、RGBの3原色を表示する3つの副画素30R,20G,20Bと、所定色である白色を表示する副画素20Wの計4つの副画素から成り、行方向及び列方向において繰り返して配置されている。
【0090】
ここで、R,Gの副画素30R,20Gのサイズは、1つの画素20Aを3等分したときのサイズよりも小さいサイズに設定されている。また、本例では、R,Gの副画素30R,20Gの各サイズは等しいサイズに設定されている。これにより、R,Gの副画素30R,20Gを除いた領域のサイズは、1つの画素20Aを3等分したときのサイズよりも大きいサイズとなる。尚、R,Gの副画素30R,20Gの各サイズは、必ずしも等しいサイズである必要はない。
【0091】
そして、R,Gの副画素30R,20Gを除いた領域に、Bの副画素20B及びWの副画素20Wが配置されている。また、本例では、B,Wの副画素20B,20Wのサイズは等しいサイズに設定されている。これにより、Bの副画素20Wのサイズは、R,Gの副画素30R,20Gのサイズよりも小さく、且つ、これら副画素30R,20Gのサイズの1/2よりも大きいサイズ関係となる。尚、B,Wの副画素20B,20Wのサイズは必ずしも等しいサイズである必要はない。
【0092】
上述したように、3原色の中の1色、即ち、青色を表示する副画素20Bのサイズが、他の2色を表示する副画素30R,20Gのサイズよりも小さいことで、Bの副画素20Bのサイズが小さくなって空いた領域にWの副画素20Wを配置することができる。そして、個々の画素20Aが、Wの副画素20Wを有することで、輝度の向上を図ることができる。また、個々の画素20Aが3原色の全てを表示する副画素30R,20G,20Bを含むことによって解像度感を向上できる。
【0093】
ところで、Bの副画素20Bのサイズを、R,Gの副画素30R,20Gのサイズの1/2に設定した場合、青色の成分は他の色成分の1/2となる、即ち、従来技術に係る画素配列(図10参照)の場合と同様な光学特性となる。この光学特性の下では、従来技術に係る画素配列について述べたときと同じ理由により、白色の色度が黄色化する不具合が発生する。
【0094】
これに対し、本実施例に係る画素配列では、Bの副画素20Bのサイズを、R,Gの副画素30R,20Gのサイズの1/2よりも大きいサイズに設定した構成を採っている。これにより、Bの副画素20BのサイズがR,Gの副画素30R,20Gのサイズの1/2のサイズの場合よりも青色の成分を増やすことができるため、白色の色度が黄色化するのを軽減できる。しかも、遮光膜(ブラックマトリクス)、または、TFTアレイ側の遮光メタル等にて副画素を遮光する手法を採らなくても、白色の色度が黄色化するのを軽減できるため、パネルの透過率を維持した状態で、白色の色度の黄色化を改善することが可能となる。
【0095】
<5.横電界モードの液晶表示装置>
以上では、カラー表示対応の表示装置として液晶表示装置を用いる場合を例に挙げて説明した。液晶表示装置の動作モードについては特に限定するものではない。但し、横電界モードの場合は次のような対策をとるのが好ましい。
【0096】
横電界モードの場合、透明な画素電極のパターンがくし歯状になる。そして、副画素のサイズを変更する場合、くし歯の本数を変更することによって開口率を調整することになる。そして、くし歯の本数を変更すると、画素電極の面積が副画素毎に異なることにため画素容量が変化することになる。画素容量の変化は、フリッカの悪化や焼付きの悪化などの不具合を招く場合がある。
【0097】
従って、光学的に影響のない遮光領域など、表示パネルの透過率に寄与しない領域を活用して、できうる限り画素電極の面積を合わせ込むような設計を行うのが望ましい。具体的には、くし歯の本数を減らした副画素については画素電極の面積を増やすなどして、副画素間で画素電極の面積の均一化を図るようにする。ここで、「均一」とは、厳密に均一の場合の他、実質的に均一の場合も含む。設計上あるいは製造上生ずる種々のばらつきの存在は許容される。
【0098】
また、上記のフリッカの悪化や焼付きの悪化の原因が、副画素の画素容量が個々に変化した際の各副画素のコモン電圧VCOM(図2参照)の最適値からのズレの場合は次のようにするのが望ましい。
【0099】
コモン電圧VCOMのズレが原因の場合、液晶表示装置のドライバICに、各副画素の信号レベルのセンター値を、それぞれ独立にオフセット(制御)できる機能を持たせるようにする。このようにすることで、各副画素での画素容量の変化により生じるコモン電圧VCOMのズレをキャンセルすることができるため、フリッカや焼付きを防止することが可能となる。
【0100】
<6.電子機器>
以上説明した本開示の表示装置は、電子機器に入力された映像信号、若しくは、電子機器内で生成した映像信号を、画像若しくは映像として表示する表示部を有するあらゆる分野の電子機器において、その表示部(表示装置)として用いることが可能である。
【0101】
先述した各実施形態の説明から明らかなように、本開示の表示装置は、表示性能(例えば、輝度)の向上を図りつつ、白色の色度が補色系側へシフトするのを軽減できるため、より優れたカラー表示を実現できる、という特徴を持っている。従って、あらゆる分野の電子機器において、その表示部として本開示に係る表示装置を用いることで、より優れたカラー画像を表示できる。
【0102】
本開示の表示装置を表示部として用いる電子機器としては、例えば、デジタルカメラ、ビデオカメラ、PDA(Personal Digital Assistant)、ゲーム機、ノート型パーソナルコンピュータ、電子書籍等の携帯情報機器、携帯電話機等の携帯通信機器などを例示することができる。
【0103】
<7.本開示の構成>
尚、本開示は以下のような構成を採ることができる。
(1)3原色を表示する3つの副画素から成る第1の画素と、
3原色の中の2色及び3原色以外の所定色を表示する3つの副画素から成る第2の画素とを有し、
前記第1の画素は、前記第2の画素で欠落した3原色の中の1色を表示する副画素の表示面の大きさが、他の2色を表示する副画素の表示面の大きさよりも大きい
表示装置。
(2)前記第2の画素は、前記所定色を表示する副画素の表示面の大きさが他の2色を表示する副画素の表示面の大きさよりも大きい
前記(1)に記載の表示装置。
(3)前記第1,第2の画素において、前記3原色の中の1色を表示する副画素の表示面の大きさと前記所定色を表示する副画素の表示面の大きさとが等しい
前記(1)または前記(2)に記載の表示装置。
(4)前記第1の画素と前記第2の画素とは、画素行に沿った方向及び画素列に沿った方向において交互に配置されている
前記(1)から前記(3)のいずれかに記載の表示装置。
(5)前記所定色は白色である
前記(1)から前記(4)のいずれかに記載の表示装置。
(6)前記第2の画素で欠落した3原色の中の1色は青色である
前記(1)から前記(5)のいずれかに記載の表示装置。
(7)前記第1の画素において、青色を表示する副画素の表示面の大きさは、緑色を表示する副画素の表示面の大きさよりも大きく、
前記第2の画素において、白色を表示する副画素の表示面の大きさは、緑色を表示する副画素の表示面の大きさよりも大きい
前記(6)に記載の表示装置。
(8)前記第1,第2の画素において、赤色を表示する副画素の表示面の大きさは、緑色を表示する副画素の表示面の大きさよりも大きい
前記(7)に記載の表示装置。
(9)前記第1,第2の画素において、赤色を表示する副画素の表示面の大きさと緑色を表示する副画素の表示面の大きさとが等しい
前記(7)に記載の表示装置。
(10)前記第1,第2の画素において、青色を表示する副画素及び白色を表示する副画素の各表示面の大きさは、赤色を表示する副画素の表示面の大きさと緑色を表示する副画素の表示面の大きさとを合わせた大きさよりも大きい
前記(9)に記載の表示装置。
(11)前記第1,第2の画素において、緑色を表示する副画素の表示面の大きさは、赤色を表示する副画素の表示面の大きさよりも大きい
前記(7)に記載の表示装置。
(12)3原色及び3原色以外の所定色を表示する4つの副画素から成る画素を有し、
3原色の中の1色を表示する副画素のサイズは、他の2色を表示する副画素のサイズよりも小さく、且つ、他の2色を表示する副画素のサイズの1/2よりも大きい
表示装置。
(13)前記3原色の中の1色を表示する副画素のサイズと前記所定色を表示する副画素のサイズとが等しい
前記(12)に記載の表示装置。
(14)前記画素は、画素行に沿った方向及び画素列に沿った方向において繰り返して配置されている
前記(12)または前記(13)に記載の表示装置。
(15)前記所定色は白色である
前記(12)から前記(14)のいずれかに記載の表示装置。
(16)前記3原色の中の1色は青色である
前記(12)から前記(15)のいずれかに記載の表示装置。
(17) 青色を表示する副画素のサイズと前記所定色を表示する副画素のサイズとが等しい
前記(16)に記載の表示装置。
(18)赤色を表示する副画素のサイズと緑色を表示する副画素のサイズとが等しい
前記(16)に記載の表示装置。
(19)3原色を表示する3つの副画素から成る第1の画素と、
3原色の中の2色及び3原色以外の所定色を表示する3つの副画素から成る第2の画素とを有し、
前記第1の画素は、前記第2の画素で欠落した3原色の中の1色を表示する副画素の表示面の大きさが、他の2色を表示する副画素の表示面の大きさよりも大きい
表示装置を有する電子機器。
(20)3原色及び3原色以外の所定色を表示する4つの副画素から成る画素を有し、
3原色の中の1色を表示する副画素及び前記所定色を表示する副画素の各サイズは、他の2色を表示する副画素のサイズよりも小さい
表示装置を有する電子機器。
【符号の説明】
【0104】
10・・・液晶表示装置、20,201,202,20A・・・画素、20R・・・R(赤)の副画素、20G・・・G(緑)の副画素、20B・・・B(青)の副画素、21・・・画素トランジスタ、22・・・液晶容量、23・・・保持容量、30・・・画素アレイ部、31(311〜31n)・・・信号線、32(321〜32m)・・・走査線、40・・・信号線駆動部、50・・・走査線駆動部、60・・・駆動タイミング発生部

【特許請求の範囲】
【請求項1】
3原色を表示する3つの副画素から成る第1の画素と、
3原色の中の2色及び3原色以外の所定色を表示する3つの副画素から成る第2の画素とを有し、
前記第1の画素は、前記第2の画素で欠落した3原色の中の1色を表示する副画素の表示面の大きさが、他の2色を表示する副画素の表示面の大きさよりも大きい
表示装置。
【請求項2】
前記第2の画素は、前記所定色を表示する副画素の表示面の大きさが他の2色を表示する副画素の表示面の大きさよりも大きい
請求項1に記載の表示装置。
【請求項3】
前記第1,第2の画素において、前記3原色の中の1色を表示する副画素の表示面の大きさと前記所定色を表示する副画素の表示面の大きさとが等しい
請求項1に記載の表示装置。
【請求項4】
前記第1の画素と前記第2の画素とは、画素行に沿った方向及び画素列に沿った方向において交互に配置されている
請求項1に記載の表示装置。
【請求項5】
前記所定色は白色である
請求項1に記載の表示装置。
【請求項6】
前記第2の画素で欠落した3原色の中の1色は青色である
請求項1に記載の表示装置。
【請求項7】
前記第1の画素において、青色を表示する副画素の表示面の大きさは、緑色を表示する副画素の表示面の大きさよりも大きく、
前記第2の画素において、白色を表示する副画素の表示面の大きさは、緑色を表示する副画素の表示面の大きさよりも大きい
請求項6に記載の表示装置。
【請求項8】
前記第1,第2の画素において、赤色を表示する副画素の表示面の大きさは、緑色を表示する副画素の表示面の大きさよりも大きい
請求項7に記載の表示装置。
【請求項9】
前記第1,第2の画素において、赤色を表示する副画素の表示面の大きさと緑色を表示する副画素の表示面の大きさとが等しい
請求項7に記載の表示装置。
【請求項10】
前記第1,第2の画素において、青色を表示する副画素及び白色を表示する副画素の各表示面の大きさは、赤色を表示する副画素の表示面の大きさと緑色を表示する副画素の表示面の大きさとを合わせた大きさよりも大きい
請求項9に記載の表示装置。
【請求項11】
前記第1,第2の画素において、緑色を表示する副画素の表示面の大きさは、赤色を表示する副画素の表示面の大きさよりも大きい
請求項7に記載の表示装置。
【請求項12】
3原色及び3原色以外の所定色を表示する4つの副画素から成る画素を有し、
3原色の中の1色を表示する副画素のサイズは、他の2色を表示する副画素のサイズよりも小さく、且つ、他の2色を表示する副画素のサイズの1/2よりも大きい
表示装置。
【請求項13】
前記3原色の中の1色を表示する副画素のサイズと前記所定色を表示する副画素のサイズとが等しい
請求項12に記載の表示装置。
【請求項14】
前記画素は、画素行に沿った方向及び画素列に沿った方向において繰り返して配置されている
請求項12に記載の表示装置。
【請求項15】
前記所定色は白色である
請求項12に記載の表示装置。
【請求項16】
前記3原色の中の1色は青色である
請求項12に記載の表示装置。
【請求項17】
青色を表示する副画素のサイズと前記所定色を表示する副画素のサイズとが等しい
請求項16に記載の表示装置。
【請求項18】
赤色を表示する副画素のサイズと緑色を表示する副画素のサイズとが等しい
請求項16に記載の表示装置。
【請求項19】
3原色を表示する3つの副画素から成る第1の画素と、
3原色の中の2色及び3原色以外の所定色を表示する3つの副画素から成る第2の画素とを有し、
前記第1の画素は、前記第2の画素で欠落した3原色の中の1色を表示する副画素の表示面の大きさが、他の2色を表示する副画素の表示面の大きさよりも大きい
表示装置を有する電子機器。
【請求項20】
3原色及び3原色以外の所定色を表示する4つの副画素から成る画素を有し、
3原色の中の1色を表示する副画素及び前記所定色を表示する副画素の各サイズは、他の2色を表示する副画素のサイズよりも小さい
表示装置を有する電子機器。

【図1】
image rotate

【図2】
image rotate

【図3】
image rotate

【図4】
image rotate

【図6】
image rotate

【図7】
image rotate

【図8】
image rotate

【図9】
image rotate

【図10】
image rotate

【図5】
image rotate

【図11】
image rotate


【公開番号】特開2013−113880(P2013−113880A)
【公開日】平成25年6月10日(2013.6.10)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−257336(P2011−257336)
【出願日】平成23年11月25日(2011.11.25)
【出願人】(598172398)株式会社ジャパンディスプレイウェスト (90)
【Fターム(参考)】