[go: up one dir, main page]

JP2009086278A - 液晶表示素子の駆動方法 - Google Patents

液晶表示素子の駆動方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2009086278A
JP2009086278A JP2007255799A JP2007255799A JP2009086278A JP 2009086278 A JP2009086278 A JP 2009086278A JP 2007255799 A JP2007255799 A JP 2007255799A JP 2007255799 A JP2007255799 A JP 2007255799A JP 2009086278 A JP2009086278 A JP 2009086278A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
red
green
blue
luminance
pixels
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2007255799A
Other languages
English (en)
Other versions
JP5358918B2 (ja
JP2009086278A5 (ja
Inventor
Tetsuya Kusuno
哲也 楠野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Casio Computer Co Ltd
Original Assignee
Casio Computer Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Casio Computer Co Ltd filed Critical Casio Computer Co Ltd
Priority to JP2007255799A priority Critical patent/JP5358918B2/ja
Publication of JP2009086278A publication Critical patent/JP2009086278A/ja
Publication of JP2009086278A5 publication Critical patent/JP2009086278A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5358918B2 publication Critical patent/JP5358918B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Liquid Crystal (AREA)
  • Liquid Crystal Display Device Control (AREA)
  • Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)

Abstract

【課題】赤緑青及び白の4色の画素により1つの表示要素を構成した液晶表示素子に色再現性の良いカラー画像を表示させる。
【解決手段】入力された赤緑青の3色の階調データに基づいて、赤緑青及び白の4色の画素それぞれの最大階調輝度に対するこれらの画素を駆動するための階調データに対応する輝度の割合を輝度率、複数の表示要素毎の赤緑青の3色の画素相互の輝度率の差の絶対値のうちの最大値を最大輝度率差とするとき、複数の表示要素毎の輝度率がそれぞれ、赤緑青の3色の画素それぞれの輝度率に、白色画素の特性に応じて予め定めた任意の値の設定輝度率の最大輝度率差に相当する階調数以外の階調数に対応する割合の輝度率を加算して得られる値に、1フレームにおける全ての表示要素の最大輝度率差に応じて定められる係数を乗じ、且つ白色画素の前記輝度率を差し引いた値となるように、複数の表示要素毎の赤緑青及び白の4色の駆動階調データを設定する。
【選択図】図1

Description

この発明は、三原色及び白の各色1つずつの4つの画素を1単位とする複数の表示要素によりカラー画像を表示する液晶表示素子の駆動方法に関する。
従来、カラー液晶表示素子(以下、3色画素表示素子という)は、赤、緑、青の3色の画素により1つの表示要素を構成し、1つの色を定義するために入力された赤、緑、青の3色の階調データに応して、前記3色の階調データに対応する赤、緑、青の3色のデータ信号を前記赤、緑、青の3色の画素にそれぞれ供給することにより駆動されている。
この3色画素表示素子に対して、明るい画像を表示するために、例えば赤、緑、青の三原色及び白の4色の複数の画素が交互にマトリックス状に配列させて形成され、互いに隣合う赤、緑、青及び白の各色1つずつの4つの画素を1単位とする複数の表示要素によりカラー画像を表示する液晶表示素子が提案されている(特許文献1参照)。
この液晶表示素子は、赤、緑、青の3色の画素に白色の画素を加えた4色の画素により1つの表示要素を構成しているため、画面を明るくすることができる。
前記赤、緑、青及び白の4色の画素により1つの表示要素を構成した液晶表示素子は、入力された赤、緑、青の3色の階調データに基づいて、これらの3色の階調データのうちの最小値の階調データからバイアス値を演算により定めてその値を白色画素の駆動階調データとし、前記入力された赤、緑、青の3色の階調データからそれぞれ前記白色画素の駆動階調データの階調値を減算して赤、緑、青の3色の画素それぞれの駆動階調データを求め、これらの駆動階調データにそれぞれ対応した赤、緑、青及び白の4色のデータ信号を赤、緑、青及び白の4色の画素にそれぞれ供給する方法で駆動されている(特許文献2参照)。
特開平1−259396号公報 特開平4−130395号公報
しかし、前記赤、緑、青及び白の4色の画素により1つの表示要素を構成した液晶表示素子(以下、4色画素表示素子という)を上記従来の駆動方法で駆動する液晶表示装置は、入力された赤、緑、青の3色の階調データに対応した色再現性の良いカラー画像を表示することができない。
前記4色画素表示素子を上記従来の駆動方法で駆動する液晶表示装置は、入力された赤、緑、青の3色の階調データの階調値が互いに異なるとき、つまり前記赤、緑、青の3色の階調データが、赤、緑、青の3色を互いに異なる比率で混色させた中間色を定めたデータであるときに、前記4色画素表示素子による表示色に、従来の3色画素表示素子の表示色に対する色ずれが生じる。
例えば、入力された赤、緑、青の3色の階調データがそれぞれ階調値が0〜63の64階調のデータであり、また、前記3色画素表示素子及び4色画素表示素子の各色の画素それぞれの輝度がこれらの画素を駆動するための駆動階調データの階調値に比例する場合、入力された赤、緑、青の3色の階調データのうちの赤の階調データの階調値が47、緑の階調データの階調値が29、青の階調データの階調値が15のとき、1つの表示要素の表示の色度、つまりx,yコーディネイト値は、前記3色画素表示素子を前記赤、緑、青の3色の階調データに対応した3色のデータ信号を赤、緑、青の3色の画素にそれぞれ供給することにより駆動したときはx=0.38,y=0.38であるのに対して、前記4色画素表示素子を前記従来の駆動方法により駆動したときはx=0.35,y=0.36である。
このように、前記4色画素表示素子を上記従来の駆動方法で駆動する液晶表示装置は、入力された赤、緑、青の3色の階調データが中間色を定めたデータであるときに表示色に色ずれが生じ、入力された赤、緑、青の3色の階調データに対応した色再現性の良いカラー画像を表示することができない。
この発明は、三原色及び白の4色の画素により1つの表示要素を構成した液晶表示素子を色再現性の良く表示させることができる駆動方法を提供することを目的としたものである。
この発明の請求項1に記載の液晶表示素子の駆動方法は、
三原色及び白の4色の複数の画素が交互にマトリックス状に配列させて形成され、互いに隣合う前記三原色及び白の各色1つずつの4つの画素を1単位とする複数の表示要素によりカラー画像を表示する液晶表示素子の駆動方法において、
入力された三原色の階調データに基づいて、
前記三原色及び白の4色の画素それぞれの最大階調輝度に対するこれらの画素を駆動するための駆動階調データに対応する輝度の割合を輝度率、前記複数の表示要素毎の前記三原色の画素相互の前記輝度率の差の絶対値のうちの最大値を最大輝度率差とするとき、
前記複数の表示要素毎の前記三原色及び白の4色の画素の前記輝度率がそれぞれ、前記三原色の画素それぞれの前記輝度率に、前記白色画素の特性に応じて予め定めた任意の値の設定輝度率の前記最大輝度率差に相当する階調数以外の階調数に対応する割合の輝度率を加算して得られる値に、1画面のカラー画像を表示するための1フレームにおける全ての表示要素の前記最大輝度率差に応じて定められる係数を乗じ、且つ前記白色画素の前記輝度率を差し引いた値となるように、前記複数の表示要素毎の三原色及び白の4色の階調値を設定し、これらの諧調値の駆動階調データにそれぞれ対応した前記4色のデータ信号を前記複数の表示要素の三原色及び白の4色の画素にそれぞれ供給することを特徴とする。
請求項2に記載の発明は、前記請求項1に記載の液晶表示素子の駆動方法において、前記1フレームにおける全ての表示要素の最大輝度率差に応じて定められる係数は、前記全ての表示要素それぞれの最大輝度率差のうちの最も大きい値に応じて設定されることを特徴とする。
この発明の請求項3に記載の液晶表示素子の駆動方法は、
赤、緑、青び白の4色の複数の画素が交互にマトリックス状に配列させて形成され、互いに隣合う前記赤、緑、青及び白の各色1つずつの4つの画素を1単位とする複数の表示要素によりカラー画像を表示する液晶表示素子の駆動方法において、
入力された赤、緑、青の3色の階調データに基づいて、
前記赤、緑、青及び白の4色の画素それぞれの最大階調輝度をLmaxR,LmaxG,LmaxB,LmaxW
前記赤、緑、青の3色の画素それぞれの前記入力された赤、緑、青の3色の階調データに対応する輝度を入力データ対応輝度L,L,L
前記赤、緑、青の3色の画素それぞれの前記最大階調輝度LmaxR,LmaxG,LmaxBに対する前記入力データ対応輝度L,L,Lの割合L/LmaxR,L/LmaxG,L/RmaxBをそれぞれ入力データ対応輝度率R,R,R
前記複数の表示要素毎の前記赤、緑、青の3色の画素相互の前記入力データ対応輝度率R,R,Rの差の絶対値|R−R|,|R−R|,|R−R|のうちの最大値を最大輝度率差dmax
1画面のカラー画像を表示するための1フレームにおける全ての表示要素それぞれの前記最大輝度率差dmaxのうちの最も大きい値をdmaxALL
前記赤、緑、青及び白の4色の画素それぞれのこれらの画素を駆動するための駆動階調データに対応する輝度を駆動データ対応輝度L′,L′,L′,L′
前記赤、緑、青及び白の4色の画素それぞれの前記最大階調輝度LmaxR,LmaxG,LmaxB,LmaxWに対する前記駆動データ対応輝度L′,L′,L′,L′の割合L′/LmaxR,L′/LmaxG,L′/LmaxB,L′/LmaxWをそれぞれ駆動データ対応輝度率R′,R′,R′,R′とするとき、
前記駆動データ対応輝度率R′,R′,R′,R′が、
R′=R{1+t(1−dmax)}t−R′・LmaxW/(LmaxR+LmaxG+LmaxB
R′=R{1+t(1−dmax)}t−R′・LmaxW/(LmaxR+LmaxG+LmaxB
R′=R{1+t(1−dmax)}t−R′・LmaxW/(LmaxR+LmaxG+LmaxB
ただし、tは、0≦t≧LmaxW/(LmaxR+LmaxG+LmaxB)の範囲の任意の設定値、tは、1/[{1+t(1−dmaxALL)}dmaxALL]≦{1+LmaxW/(LmaxR+LmaxG+LmaxB)}/(1+t)のとき、t=1/[{1+t(1−dmaxALL)}dmaxALL]に設定され、{1+LmaxW/(LmaxR+LmaxG+LmaxB)}/(1+t)<[{1+t(1−dmaxALL)}dmaxALL]のとき、t={1+LmaxW/(LmaxR+LmaxG+LmaxB)}/(1+t)に設定される係数、
を満足する階調値の前記複数の表示要素毎の赤、緑、青及び白の4色の駆動階調データを生成し、これらの駆動階調データにそれぞれ対応した前記4色のデータ信号を前記複数の表示要素の赤、緑、青及び白の4色の画素にそれぞれ供給することを特徴とする。
請求項4に記載の発明は、前記請求項3に記載の液晶表示素子の駆動方法において、
前記液晶表示素子は、赤、緑、青及び白の4色の画素それぞれの輝度がこれらの画素を駆動するための駆動階調データの階調値に比例する特性を有しており、
複数の表示要素毎の赤、緑、青及び白の4色の駆動階調データは、
入力された赤、緑、青の3色の階調データの階調値をD,D,D、前記赤、緑、青及び白の4色の駆動階調データの階調値をD′,D′,D′,D′とするとき、
D′はD{1+t(1−dmax)}t−Cを整数化した値
D′はD{1+t(1−dmax)}t−Cを整数化した値
D′はD{1+t(1−dmax)}t−Cを整数化した値
D′はCを整数化した値
ただし、Cは、D{1+t(1−dmax)}t,D{1+t(1−dmax)}t,D{1+t(1−dmax)}tのうちの最も小さい値をD2minとするとき、前記D2minが最大階調未満の場合はその値D2minを整数化した値、前記D2minが最大階調以上の場合は前記最大階調の値とする、
の諧調値にそれぞれ設定されることを特徴とする。
この発明の駆動方法によれば、色再現性の良いカラー画像を表示させることができる。
図1は液晶表示装置の構成図であり、この液晶表示装置は、加法混色における赤、緑、青の三原色及び白の4色の複数の画素13R,13G,13B,13W(図2参照)が交互にマトリックス状に配列させて形成された液晶表示素子1と、入力された前記三原色(赤、緑、青の3色)の階調データに基づいて赤、緑、青及び白の4色の階調データを生成し、4つの各画素を備えた前記液晶表示素子1を駆動する駆動手段15とにより構成されている。
図2は前記液晶表示素子1の一部分の断面図であり、この液晶表示素子1は、予め定めた間隙を設けて対向配置された一対の透明基板2,3と、これらの基板2,3間の間隙に封入された液晶層4と、前記一対の基板2,3の一方、例えば観察側(図において上側)とは反対側の基板2の内面に、行方向(画面の左右方向)及び列方向(画面の上下方向)にマトリックス状に配列させて形成された複数の透明な画素電極5と、他方の基板、つまり観察側の基板3の内面に、前記複数の画素電極5の配列領域に対応させて形成された一枚膜状の透明な対向電極6と、前記一対の基板2,3の外面にそれぞれ配置された一対の偏光板12,13とからなっている。
この液晶表示素子1は、TFT(薄膜トランジスタ)を能動素子としたアクティブマトリックス液晶表示素子であり、図1では省略しているが、前記複数の画素電極5が形成された反対側基板2の内面に、前記複数の画素電極5にそれぞれ対応させて配置され、これらの画素電極5にそれぞれ接続された複数のTFTと、各行のTFTにゲート信号を供給するための複数の走査線と、各列のTFTにデータ信号を供給するための複数のデータ線とが設けられている。
この液晶表示素子1は、その観察側とは反対側に配置された図示しない面光源から照射された光の透過を制御して画像を表示するものであり、前記複数の画素電極5と前記対向電極6とが互いに対向する領域により、前記データ信号の供給、つまり前記電極5,6間への前記データ信号に対応した電圧の印加により前記液晶層4の液晶分子の配向状態を変化させて光の透過を制御する複数の画素13R,13G,13B,13Wが形成されている。
前記複数の画素13R,13G,13B,13Wのうちの1/4の数の画素13Rは、赤色カラーフィルタ7Rを備えた赤色画素、他の1/4の数の画素13Gは、緑色カラーフィルタ7Gを備えた緑色画素、さらに他の1/4の数の画素13Bは、青色カラーフィルタ7Bを備えた青色画素、残りの1/4の数の画素13Wは、カラーフィルタを備えない白色画素であり、前記赤、緑、青及び白の各色の複数の画素13R,13G,13B,13Wが、交互にマトリックス状に配列させて形成されている。
前記カラーフィルタ7R,7G,7Bは、前記一対の基板2,3のいずれか一方、例えば観察側基板3の内面に形成されており、さらに前記観察側基板3の内面には、前記白色画素13Wにそれぞれ対応させて、この白色画素13Wの液晶層厚を、前記赤、緑、青の3色の画素13R,13G,13Bの液晶層厚と同程度に調整するための無色の透明膜8が形成されている。
なお、前記対向電極6は、前記カラーフィルタ7R,7G,7B及び前記無色の透明膜8の上に形成されており、また、前記一対の基板2,3の内面にはそれぞれ、前記複数の画素電極5及び対向電極6を覆って配向膜9,10が設けられている。
そして、前記一対の基板2,3は、予め定めた間隙を設けて対向配置され、前記複数の画素13R,13G,13B,13Wがマトリックス状に配列された画面領域を囲む枠状のシール材(図示せず)を介して接合されており、これらの基板2,3間の前記シール材で囲まれた領域に液晶層4が封入されている。
この液晶表示素子1は、前記液晶層4の液晶分子をツイスト配向させたTNまたはSTN型、液晶分子を基板2,3面に対して実質的に垂直に配向させた垂直配向型、液晶分子をツイストさせることなく基板2,3面に対して実質的に平行に配向させた水平配向型、液晶分子をベンド配向させるベンド配向型のいずれか、あるいは強誘電性または反強誘電性液晶表示素子であり、前記一対の偏光板11,12は、それぞれの透過軸の向きを、各画素13R,13G,13B,13Wの電極5,6間に電圧を印加しないときの表示が黒になるように設定して配置されている。
なお、図1に示した液晶表示素子1は、一対の基板2,3の内面それぞれに設けられた電極5,6間に電界を生じさせて液晶分子の配向状態を変化させるものであるが、それに限らず、一対の基板のいずれか一方の内面に、複数の画素を形成するための例えば櫛状の第1と第2の電極を設け、これらの電極間に横電界(基板面に沿う方向の電界)を生じさせて液晶分子の配向状態を変化させる横電界制御型のものでもよい。
前記液晶表示素子1は、互いに隣合う前記赤、緑、青及び白の各色1つずつの4つの画素13R,13G,13B,13Wを1単位とする複数の表示要素14によりカラー画像を表示する。
図3〜図6はそれぞれ前記液晶表示素子1の画素配列例を示しており、これらの図では、互いに隣合う4つの画素13R,13G,13B,13Wにより構成された複数の表示要素14をそれぞれ太線で囲んでいる。
図3に示した画素配列例は、各行毎に、赤、緑、青及び白の4色の画素13R,13G,13B,13Wを、同じ順序、例えば赤色画素13R、白色画素13W、緑色画素13G、青色画素13Bの順で交互に並べて配列したものであり、各行毎に、互いに隣合う赤、緑、青及び白の各色1つずつの4つの画素13R,13G,13B,13Wからなる複数の表示要素14が構成されている。
図4に示した画素配列例は、各行毎に、赤、緑、青及び白の4色の画素13R,13G,13B,13Wを交互に、且つ奇数行と偶数行とで並び順を異ならせて配列したものであり、各行毎に、互いに隣合う赤、緑、青及び白の各色1つずつの4つの画素13R,13G,13B,13Wからなる複数の表示要素14が構成されている。
図5に示した画素配列例は、奇数行に、赤、緑、青及び白の4色のうちの2つの色の画素、例えば赤色画素13Rと白色画素13Wとを交互に並べて配列し、偶数行に、前記赤、緑、青及び白の4色のうちの他の2つの色の画素、例えば緑色画素13Gと青色画素13Bとを交互に並べて配列したものであり、隣合う2つの行毎に、前記2つの行及び2つの列の赤、緑、青及び白の各色1つずつの4つの画素13R,13G,13B,13Wからなる複数の表示要素14が構成されている。
図6に示した画素配列例は、各行毎に、前記赤、緑、青及び白の4色の画素13R,13G,13B,13Wを交互に、且つ奇数行と偶数行とで並び順を異ならせて配列するとともに、前記奇数行の画素配列と前記偶数行の画素配列とを、行方向に1/2ピッチずらしたものであり、各行毎に、互いに隣合う赤、緑、青及び白の各色1つずつの4つの画素13R,13G,13B,13Wからなる複数の表示要素14が構成されている。
なお、前記液晶表示素子1の画素配列は、前記図3〜図6の配列に限らず、互いに隣合う赤、緑、青及び白の各色1つずつの4つの画素13R,13G,13B,13Wにより1つの表示要素14を構成する配列であればよい。
この液晶表示素子1は、赤、緑、青及び白の4色の画素13R,13G,13B,13Wにより1つの表示要素14を構成しているため、白色画素を備えず、赤、緑、青の3色の画素により1つの表示要素を構成した3色画素表示素子に比べて、画面を明るくすることができる。
次に、前記液晶表示素子1の駆動方法を説明すると、前記液晶表示素子1は、図1に示した駆動手段15により、外部から入力された映像信号の赤、緑、青の3色の階調データに基づいて、前記複数の表示要素14毎の赤、緑、青及び白の4色の画素13R,13G,13B,13Wを駆動するための赤、緑、青及び白の4色の駆動階調データを生成し、これらの駆動階調データにそれぞれ対応した前記4色のデータ信号を前記複数の表示要素14の赤、緑、青及び白の4色の画素13R,13G,13B,13Wにそれぞれ供給することにより駆動する。
前記駆動手段15は、前記液晶表示素子1の複数の走査線に順次前記TFTをオンさせるためのゲート信号を供給する走査駆動回路16と、前記液晶表示素子1の複数のデータ線にデータ信号を供給するデータ駆動回路17と、前記映像信号の赤、緑、青の3色の階調データに基づいて前記液晶表示素子1の複数の表示要素14毎の赤、緑、青及び白の4色の駆動階調データを生成するための演算部18と、前記ゲート信号に対応した電圧及び前記赤、緑、青及び白の4色の駆動階調データの階調数に対応した複数の値の電圧を発生する電源部19と、前記走査駆動回路16及びデータ駆動回路17と演算部18を制御するコントローラ20とからなっている。
前記映像信号は、表示する画像に対応した同期信号と、1つの表示要素それぞれ対応した表示色を定義する赤、緑、青の3色の階調データとを含む信号であり、前記コントローラ20に入力される。前記コントローラ20は、前記映像信号から、前記同期信号等を分離して前記走査駆動回路16とデータ駆動回路17とに供給し、また前記赤、緑、青の3色の階調データを前記演算部18に供給し、これらの回路の動作を制御する。
前記演算部18は、前記コントローラ20から入力された赤、緑、青の3色の階調データに基づいて、予め定めた演算手順に従った演算により、前記液晶表示素子1の複数の表示要素14毎の赤、緑、青及び白の4色の駆動階調データを生成し、その赤、緑、青及び白の4色の駆動階調データを前記データ駆動回路17に供給する。
そして、前記走査駆動回路16は、前記電源部19により発生された電圧値のゲート信号を、前記コントローラ20からの同期信号に対応して前記液晶表示素子1の複数の走査線に順次供給する、前記データ駆動回路17は、前記演算部18からの前記赤、緑、青及び白の4色の駆動階調データにそれぞれ対応した電圧を前記電源部19から選択し、これらの電圧値の赤、緑、青及び白の4色のデータ信号を、同期信号に対応させて前記液晶表示素子1の複数のデータ線に供給する。
すなわち、前記駆動手段15は、前記液晶表示素子1の複数の画素行を、前記複数の走査線へのゲート信号の供給により順次選択し、選択行の各画素13R,13G,13B,13Wの画素電極5に、前記演算部18において生成された前記複数の表示要素14毎の赤、緑、青及び白の4色の駆動階調データにそれぞれ対応した前記4色のデータ信号を前記複数の信号線及びTFTを介して供給する。
前記赤、緑、青及び白の4色の駆動階調データは、前記演算部18において、前記入力された赤、緑、青の3色の階調データに基づいて、以下のように演算することによって得ることができる。
すなわち、前記複数の表示要素14毎の前記赤、緑、青及び白の4色の画素13R,13G,13B,13Wそれぞれの最大階調輝度に対するこれらの画素13R,13G,13B,13Wを駆動するための前記駆動階調データに対応する輝度の割合を輝度率、前記複数の表示要素14毎の前記赤、緑、青の3色の画素13R,13G,13B相互の前記輝度率の差の絶対値のうちの最大値を最大輝度率差とするとき、前記複数の表示要素14毎の赤、緑、青及び白の4色の画素13R,13G,13B,13Wの前記輝度率がそれぞれ、前記赤、緑、青の3色の画素13R,13G,13Bそれぞれの前記輝度率に、前記白色画素13Wの特性に応じて予め定めた任意の値の設定輝度率の前記最大輝度率差に相当する階調数以外の階調数に対応する割合の輝度率を加算し、その加算値から前記白色画素13Wの前記輝度率を差し引いた値になるように、前記4色の駆動階調データが定められる。
ここで、前記赤、緑、青及び白の4色の画素13R,13G,13B,13Wの最大階調輝度は、これらの画素13R,13G,13B,13Wにそれぞれ最大階調値の階調データ(例えば入力された赤、緑、青の3色の階調データがそれぞれ階調値が0〜63の64段階のデータであるときは、階調値が63の階調データ)に対応したデータ信号を供給したときの出射光の強度である。
この駆動方法は、前記入力された赤、緑、青の3色の階調データから、前記液晶表示素子1の赤、緑、青の3色の画素13R,13G,13B相互の前記輝度率の差と、1フレームにおける全ての表示要素14の前記最大輝度率差に基づいて、前記複数の表示要素14毎の赤、緑、青及び白の4色の駆動階調データの諧調値演算によって求め、これらの諧調値の階調データにそれぞれ対応した前記4色のデータ信号を前記赤、緑、青及び白の4色の画素13R,13G,13B,13Wにそれぞれ供給することにより、前記入力された赤、緑、青の3色の階調データの階調値が互いに異なるときの、前記赤、緑、青の3色の階調データによって定められた色に対する前記表示要素14の表示色の色ずれを低減しようとするものである。
この駆動方法において、前記赤、緑、青及び白の4色の駆動階調データは、前記複数の表示要素14毎に、前記入力された赤、緑、青の3色の階調データの階調値にそれぞれ、前記赤、緑、青の3色の画素13R,13G,13B相互の前記輝度率の差を加算し、さらに前記1フレームにおける全ての表示要素14の前記最大輝度率差に応じて定められる係数を乗じた値のうちの最も小さい値を白の駆動階調データに割り当て、前記入力された赤、緑、青の3色の階調データの階調値からそれぞれ前記白の駆動階調データに割り当てた階調数を差し引いた値をそれぞれ前記赤、緑、青の3色の駆動階調データとする。
さらに詳述すると、前記入力された赤、緑、青の3色の階調データが、これらの3色相互の階調差が大きいデータ、つまり1つの表示要素14の表示色を濃い色に定めるデータであるときは、前記白色画素13Wの輝度を低くするように前記赤、緑、青及び白の4色の駆動階調データを設定し、前記入力された赤、緑、青の3色の階調データが、これらの3色相互の階調差の小さいデータ、つまり1つの表示要素14の表示色を薄い色に定めるデータであるときは、前記白色画素13Wの輝度を高くするような前記赤、緑、青及び白の4色の駆動階調データを生成する。
前記赤、緑、青及び白の4色の駆動階調データを生成するため、この駆動方法においては、前記複数の表示要素14毎に、前記赤、緑、青の3色の画素13R,13G,13Bそれぞれの前記最大階調輝度に対する前記入力された赤、緑、青の3色の階調データに対応する輝度(入力された赤、緑、青の3色の階調データに対応したデータ信号を供給したときの出射光の強度)の割合である入力データ対応輝度率を求め、さらに、前記複数の表示要素14毎の前記赤、緑、青の3色の画素13R,13G,13B相互の前記入力データ対応輝度率の差の絶対値のうちの最大値を求める。また、前記1フレームにおける全ての表示要素14の最大輝度率差に応じた係数は、例えば、前記全ての表示要素14それぞれの最大輝度率差のうちの最も大きい値に応じて設定する。
ここで、前記赤、緑、青及び白の4色の画素13R,13G,13B,13Wそれぞれの最大階調輝度をLmaxR,LmaxG,LmaxB,LmaxW、前記赤、緑、青の3色の画素13R,13G,13Bそれぞれの前記入力された赤、緑、青の3色の階調データに対応する輝度を入力データ対応輝度L,L,Lとすると、前記最大階調輝度LmaxR,LmaxG,LmaxB,LmaxWに対する前記入力データ対応輝度L,L,Lの割合である入力データ対応輝度率R,R,Rは、それぞれR=L/LmaxR,R=L/LmaxG,R=L/RmaxBであり、前記3色の画素13R,13G,13B相互の前記入力データ対応輝度率R,R,Rの差の絶対値のうちの最大値を最大輝度率差dmaxは、|R−R|,|R−R|,|R−R|のうちの最大値である。
また、前記1フレームにおける全ての表示要素14それぞれの前記最大輝度率差dmaxのうちの最も大きい値をdmaxALLとすると、このdmaxALLは、前記液晶表示素子1の表示要素数をnとし、前記複数の表示要素14それぞれの赤、緑、青の3色の画素13R,13G,13Bの入力データ対応輝度L,L,Lに前記表示要素14の番号(1)(2)(3),……(n)を付したとき、|RR(1)−RG(1)|,|RG(1)−RB(1)|,|RB(1)−RR(1)|,|RR(2)−RG(2)|,|RG(2)−RB(2)|,|RB(2)−RR(2)|,|RR(3)−RG(3)|,|RG(3)−RB(3)|,|RB(3)−RR(3)|,……|RR(n)−RG(n)|,|RG(n)−RB(n)|,|RB(n)−RR(n)|のうちの最大値である。
前記1フレームにおける全ての表示要素14それぞれの最大輝度率差dmaxのうちの最も大きい値dmaxALLは、各フレーム毎に、そのフレームの全ての赤、緑、青の3色の階調データをメモリに保存することにより、その保存データに基づいて算出する。
ただし、フレームレートが1秒間に2フレーム以上の動画表示においては、連続する前後のフレーム相互の赤、緑、青の3色の階調データの類似性が高いため、前のフレームにおける全ての表示要素14それぞれの最大輝度率差dmaxのうちの最も大きい値を、次のフレームのdmaxALLとしてもよく、このようにすることにより、1フレームの全ての赤、緑、青の3色の階調データを保存するためのメモリを省略することができる。
さらに、前記赤、緑、青及び白の4色の画素13R,13G,13B,13Wそれぞれの前記駆動階調データに対応する輝度を駆動データ対応輝度をL′,L′,L′,L′、前記赤、緑、青及び白の4色の画素13R,13G,13B,13Wそれぞれの前記最大階調輝度LmaxR,LmaxG,LmaxB,LmaxWに対する前記駆動データ対応輝度L′,L′,L′,L′の割合L′/LmaxR,L′/LmaxG,L′/LmaxB,L′/LmaxWをそれぞれ駆動データ対応輝度率R′,R′,R′,R′とすると、これらの駆動データ対応輝度率のうちの赤、緑、青の3色の画素13R,13G,13Bの駆動データ対応輝度率R′,R′,R′はそれぞれ、前記表示要素14毎の前記最大輝度率差dmaxに応じて定められる輝度率に、前記1フレームにおける全ての表示要素14の全ての表示要素14それぞれの最大輝度率差dmaxのうちの最も大きい値dmaxALLに応じて定められる係数を乗じた輝度率を、前記それぞれのデータ階調輝度率R,R,Rに加算し、且つ前記白色画素13Wの駆動データ対応輝度率R′を差し引いた値によって表される。
ここで、前記白色画素13Wの特性に応じて予め定めた任意の値の設定輝度率をtとすると、前記表示要素14毎の前記最大輝度率差dmaxに対応する輝度率は、0〜LmaxW/(LmaxR+LmaxG+LmaxB)の範囲で、前記白色画素13Wの特性に応じて予め定めた任意の値の設定輝度率tに、前記入力データ対応輝度率R,R,Rの全階調数のうちの前記最大輝度率差dmaxの階調数に対応する階調数を除いた他の階調数を乗じ、さらに前記入力データ対応輝度率R,R,Rを乗じた値、すなわち前記入力データ対応輝度率R,R,Rの全階調数のうちの前記最大輝度率差dmaxの階調数に対応する階調数を除いた他の階調数に対応する部分に相当する。
さらに、前記1フレームにおける全ての表示要素14の全ての表示要素14それぞれの最大輝度率差dmaxのうちの最も大きい値dmaxALLに応じて定められる係数をtとすると、この係数tは、1/[{1+t(1−dmaxALL)}dmaxALL]で表される値と、{1+LmaxW/(LmaxR+LmaxG+LmaxB)}/(1+t)で表される値とのうちの小さい方の値である。
また、前記表示要素14毎の白色画素13Wの輝度率は、同じ表示要素14の赤、緑、青の3色の画素13R,13G,13Bそれぞれの最大階調輝度LmaxR,LmaxG,LmaxBの和に対する前記白色画素13Wの最大階調輝度LmaxWの割合に、この白色画素13Wの駆動データ対応輝度率R′を乗じた値で表される。
そこで、この駆動方法においては、前記入力された赤、緑、青の3色の階調データに基づいて、
上述したように前記赤、緑、青及び白の4色の画素13R,13G,13B,13Wそれぞれの最大階調輝度をLmaxR,LmaxG,LmaxB,LmaxW
前記赤、緑、青の3色の画素13R,13G,13Bそれぞれの前記入力された赤、緑、青の3色の階調データに対応する輝度を入力データ対応輝度L,L,L
前記赤、緑、青の3色の画素13R,13G,13Bそれぞれの前記最大階調輝度LmaxR,LmaxG,LmaxBに対する前記入力データ対応輝度L,L,Lの割合L/LmaxR,L/LmaxG,L/RmaxBをそれぞれ入力データ対応輝度率R,R,R
前記複数の表示要素14毎の前記赤、緑、青の3色の画素13R,13G,13B相互の前記入力データ対応輝度率R,R,Rの差の絶対値|R−R|,|R−R|,|R−R|のうちの最大値を最大輝度率差dmax
1画面のカラー画像を表示するための1フレームにおける全ての表示要素14それぞれの前記最大輝度率差dmaxのうちの最も大きい値をdmaxALL
前記赤、緑、青及び白の4色の画素13R,13G,13B,13Wそれぞれのこれらの画素を駆動するための駆動階調データに対応する輝度を駆動データ対応輝度L′,L′,L′,L′
前記赤、緑、青及び白の4色の画素13R,13G,13B,13Wそれぞれの前記最大階調輝度LmaxR,LmaxG,LmaxB,LmaxWに対する前記駆動データ対応輝度L′,L′,L′,L′の割合L′/LmaxR,L′/LmaxG,L′/LmaxB,L′/LmaxWをそれぞれ駆動データ対応輝度率R′,R′,R′,R′とするとき、
前記駆動データ対応輝度率R′,R′,R′,R′が、
R′=R{1+t(1−dmax)}t−R′・LmaxW/(LmaxR+LmaxG+LmaxB
R′=R{1+t(1−dmax)}t−R′・LmaxW/(LmaxR+LmaxG+LmaxB
R′=R{1+t(1−dmax)}t−R′・LmaxW/(LmaxR+LmaxG+LmaxB
ただし、tは、0≦t≧LmaxW/(LmaxR+LmaxG+LmaxB)の範囲の任意の設定値、tは、1/[{1+t(1−dmaxALL)}dmaxALL]≦{1+LmaxW/(LmaxR+LmaxG+LmaxB)}/(1+t)のとき、t=1/[{1+t(1−dmaxALL)}dmaxALL]に設定され、{1+LmaxW/(LmaxR+LmaxG+LmaxB)}/(1+t)<[{1+t(1−dmaxALL)}dmaxALL]のとき、t={1+LmaxW/(LmaxR+LmaxG+LmaxB)}/(1+t)に設定される係数、
を満足する階調値に設定された前記複数の表示要素14毎の赤、緑、青及び白の4色の駆動階調データを生成する。
より具体的には、前記液晶表示素子1が、赤、緑、青及び白の4色の画素13R,13G,13B,13Wそれぞれの輝度がこれらの画素を駆動するための駆動階調データの階調値に比例する特性を有している場合、これらの画素13R,13G,13B,13Wの輝度は前記駆動階調データの階調値として扱うことができ、上記の条件は、下記のように表すことができる。
すなわち、前記複数の表示要素14毎の赤、緑、青及び白の4色の駆動階調データは、
入力された赤、緑、青の3色の階調データの階調値をD,D,D、前記赤、緑、青及び白の4色の駆動階調データの階調値をD′,D′,D′,D′とするとき、
D′はD{1+t(1−dmax)}t−Cを整数化した値
D′はD{1+t(1−dmax)}t−Cを整数化した値
D′はD{1+t(1−dmax)}t−Cを整数化した値
D′はCを整数化した値
ただし、Cは、D{1+t(1−dmax)}t,D{1+t(1−dmax)}t,D{1+t(1−dmax)}tのうちの最も小さい値をD2minとするとき、前記D2minが最大階調未満の場合はその値D2minを整数化した値、前記D2minが最大階調以上の場合は前記最大階調の値とする、
の諧調値にそれぞれ設定される。
なお、前記D′,D′,D′,D′の値は、小数点以下の値の四捨五入による整数化値が好ましいが、整数化は、他の手段、例えば小数点以下の値の切り捨てまたは切り上げ等によってもよい。
このように、この駆動方法は、前記入力された赤、緑、青の3色の階調データに基づいて、前記複数の表示要素14毎の赤、緑、青及び白の4色の画素13R,13G,13B,13Wの駆動データ対応輝度率R′,R′,R′,R′がそれぞれ、前記赤、緑、青の3色の画素13R,13G,13Bそれぞれの駆動データ対応輝度率R′,R′,R′に、前記白色画素13Wの特性に応じて予め定めた任意の値の設定輝度率tの前記最大輝度率差dmaxに相当する階調数以外の階調数に対応する割合の輝度率を加算して得られる値に、1フレームにおける全ての表示要素14それぞれの前記最大輝度率差dmaxのうちの最も大きい値dmaxALLに応じて設定される係数を乗じ、且つ前記白色画素13Wの駆動データ対応輝度率R′を差し引いた値となるように、前記複数の表示要素14毎の赤、緑、青び白の4色の階調データを設定し、これらの駆動階調データにそれぞれ対応した前記4色のデータ信号を前記複数の表示要素14の赤、緑、青及び白の4色の画素13R,13G,13B,13Wにそれぞれ供給するようにしたものである。
この駆動方法によれば、赤、緑、青及び白の4色の画素13R,13G,13B,13Wにより1つの表示要素14を構成した前記液晶表示素子1に、入力された三原色の階調データに対応した色再現性の良いカラー画像を表示させることができる。
このように本駆動方法は、前記入力された赤、緑、青の3色の階調データに基づいて、前記複数の表示要素14毎の赤、緑、青及び白の4色の画素13R,13G,13B,13Wの駆動データ対応輝度率R′,R′,R′,R′がそれぞれ、前記赤、緑、青の3色の画素13R,13G,13Bそれぞれの駆動データ対応輝度率R′,R′,R′に、前記白色画素13Wの特性に応じて予め定めた任意の値の設定輝度率tの前記最大輝度率差dmaxに相当する階調数以外の階調数に対応する割合の輝度率を加算して得られる値に、1画面のカラー画像を表示するための1フレームにおける全ての表示要素14の前記最大輝度率差dmaxに応じて定められる係数を乗じ、且つ前記白色画素13Wの駆動データ対応輝度率R′を差し引いた値となるように、前記複数の表示要素14毎の赤、緑、青び白の4色の階調データの諧調値を定めているため、前記先願の駆動方法に比べて、白表示の輝度をさらに高くすることができる。
すなわち、前記液晶表示素子1が、赤、緑、青及び白の4色の画素13R,13G,13B,13Wそれぞれの輝度がこれらの画素13R,13G,13B,13Wを駆動するための駆動階調データの階調値に比例する特性を有している場合、前記入力された赤、緑、青の3色の階調データがそれぞれ、例えば階調値が0〜63の64段階のデータであるとすると、前記赤、緑、青及び白の4色の画素13R,13G,13B,13Wそれぞれの最大階調輝度(階調値が63の階調データに対応したデータ信号を供給したときの輝度)LmaxR,LmaxG,LmaxB,LmaxWは、
maxR=22cd/m
maxG=62cd/m
maxB=16cd/m
maxW=100cd/m
である。
図7は前記液晶表示素子1の赤、緑、青及び白の4色の画素13R,13G,13B,13Wにそれぞれ前記最大階調の階調データに対応したデータ信号を供給したときの各色の画素13R,13G,13B,13Wから出射する赤、緑、青及び白の4色の光の分光特性を示している。
前記赤、緑、青の3色の画素13R,13G,13Bの入力データ対応輝度率R,R,R(R=L/LmaxR,R=L/LmaxG,R=L/RmaxB)は、前記液晶表示素子1の赤、緑、青及び白の4色の画素13R,13G,13B,13Wそれぞれの輝度がこれらの画素13R,13G,13B,13Wを駆動するための駆動階調データの階調値に比例する場合、R=L/63,R=L/63,R=L/63で表せる。
また、前記1つの表示要素14を構成する赤、緑、青及び白の4色の画素13R,13G,13B,13Wのうちの1色の画素に階調値が63の階調データに対応するデータ信号を供給し、他の3色の画素に階調値が0の階調データに対応するデータ信号を供給したときの前記表示要素14の表示の色度x,y(xコーディネイト値とyコーディネイト値)は、
赤色画素13Rに階調値が63の階調データに対応したデータ信号を供給し、他の色の画素13G,13B,13Wに階調値が0の階調データに対応したデータ信号を供給したとき、x=0.56,y=0.36
緑色画素13Gに階調値が63の階調データに対応したデータ信号を供給し、他の色の画素13R,13B,13Wに階調値が0の階調データに対応したデータ信号を供給したとき、x=0.34,y=0.54
青色画素13Bに階調値が63の階調データに対応したデータ信号を供給し、他の色の画素13R,13G,13Wに階調値が0の階調データに対応したデータ信号を供給したとき、x=0.16,y=0.13
白色画素13Wに階調値が63の階調データに対応したデータ信号を供給し、他の色の画素13R,13G,13Bに階調値が0の階調データに対応したデータ信号を供給したとき、x=0.31,y=0.32
である。
比較例としての駆動方法を例示する。この比較例の駆動方法は、入力された赤、緑、青の3色の階調データの階調値をD,D,D、赤、緑、青及び白の4色の駆動階調データの階調値D′,D′,D′,D′を、
D′=D{1+t(1−dmax)}−Cの整数化値
D′=D{1+t(1−dmax)}−Cの整数化値
D′=D{1+t(1−dmax)}−Cの整数化値
D′=Cの整数化値
ただし、t=1,係数Cは、入力された赤、緑、青の3色の階調データの最大階調値が63である場合、前記D{1+t(1−dmax)},D{1+t(1−dmax)},D{1+t(1−dmax)}のうちの最も小さい値Dminが63未満であるときはC=Dminとし、前記値Dminが63以上のときはC=63とする、
の条件を満たす諧調値にそれぞれ設定された4色の駆動階調データを生成するのである。
それに対して、本駆動方法では、前記赤、緑、青及び白の4色の駆動階調データの階調値D′,D′,D′,D′を、
D′=D{1+t(1−dmax)}t−Cの整数化値
D′=D{1+t(1−dmax)}t−Cの整数化値
D′=D{1+t(1−dmax)}t−Cの整数化値
D′=Cの整数化値
に設定する。
本駆動方法において、前記入力された赤、緑、青の3色の階調データの最大階調値が63である場合、前記D{1+t(1−dmax)}t,D{1+t(1−dmax)}t,D{1+t(1−dmax)}tのうちの最も小さい値D2minに対応した係数Cは、前記D2minが63未満であるときはC=D2minとし、前記値D2minが63以上のときはC=63とした。
前記比較例の駆動方法による1フレーム中の1つの表示要素14の表示と、本駆動方法による1フレーム中の1つの表示要素14の表示とを比較する。なお、ここでは、先願の駆動方法における前記tの値をt=0.5とし、本駆動方法における前記tとdmaxALLの値をt=0.5、dmaxALL=0.76とした。
例えば、前記1つの表示要素14に対する赤、緑、青の3色の階調データが白色を定めたデータであるとき、つまり前記赤、緑、青の3色の階調データの階調値D,D,Dが、D=63,D=63,D=63のときは、
max=63/63−63/63=0
である。
そして、dmax=0のとき、前記比較例の駆動方法では、t=0.5とすると、
{1+t(1−dmax)}=63{1+0.5(1−0)}=94.50
{1+t(1−dmax)}=63{1+0.5(1−0)}=94.50
{1+t(1−dmax)}=63{1+0.5(1−0)}=94.50
min=94.50
C=63
であり、
{1+t(1−dmax)}t−C=94.50−63=31.50
{1+t(1−dmax)}t−C=94.50−63=31.50
{1+t(1−dmax)}t−C=94.50−63=31.50
となるため、
D′=32
D′=32
D′=32
D′=32
となり、輝度が151cd/mの白表示が得られる。
これに対して本駆動方法では、t=0.5、dmaxALL=0.76とすると、
1/[{1+t(1−dmaxALL)}dmaxALL
=1/[{1+0.5(1−0.76)}0.76]=1.17
{1+LmaxW/(LmaxR+LmaxG+LmaxB)}/(1+t
=(1+1)/(1+0.5)=1.33
であり、したがって、
1/[{1+t(1−dmaxALL)}dmaxALL
≦{1+LmaxW/(LmaxR+LmaxG+LmaxB)}
であるため、
=1/[{1+t(1−dmaxALL)}dmaxALL]=1,17
になる。
そして、dmax=0のときは、
{1+t(1−dmax)}t
=63{1+0.5(1−0)}1.17=110.84
{1+t(1−dmax)}t
=63{1+0.5(1−0)}1.17=110.84
{1+t(1−dmax)}t
=63{1+0.5(1−0)}1.17=110.84
2min=110.84
C=63
であり、
D′=D{1+t(1−dmax)}t−C=110.8−63=47.84
D′=D{1+t(1−dmax)}t−C=110.8−63=47.84
D′=D{1+t(1−dmax)}t−C=110.8−63=47.84
となるため、
D′=48
D′=48
D′=48
D′=63
となり、輝度が176cd/mの白表示が得られる。
この白表示の輝度(176cd/m)は、前記比較例の駆動方法による白表示の輝度(151cd/m)に比べて25cd/m高い。
なお、ここでは赤、緑、青の3色の階調データの階調値D,D,Dがそれぞれ63のときの白表示について説明したが、前記赤、緑、青の3色の階調データの階調値D,D,Dがそれぞれ0のときは黒が表示され、前記階調値D,D,Dがそれぞれ0以上、63未満の範囲の同じ値のときは灰色(白と黒の中間色)が表示される。
また、前記1つの表示要素14に対する赤、緑、青の3色の階調データが、赤、緑、青の3色を互いに異なる比率で混色させた中間色を定めたデータであるとき、例えば前記赤、緑、青の3色の階調データの階調値D,D,Dが、D=55,D=31,D=7のときは、dmax=55/63−7/63=48/63である。
そして、dmax=48/63のとき、前記比較例の駆動方法では、t=0.5とすると、
{1+t(1−dmax)}=55{1+0.5(1−48/63)}=61.55
{1+t(1−dmax)}=31{1+0.5(1−48/63)}=34.69
{1+t(1−dmax)}=7{1+0.5(1−48/63)}=7.83
min=7.83
C=7.83
であり、
{1+t(1−dmax)}t−C=61.55−7.83=53.71
{1+t(1−dmax)}t−C=34.69−7.83=26.86
{1+t(1−dmax)}t−C=7.83−7.83=0
となるため、
D′=54
D′=27
D′=0
D′=8
となり、輝度が58cd/mの中間色表示が得られる。
この中間色表示の色度は、前記3色画素表示素子における、1つの表示要素の赤、緑、青の3色の画素に、赤、緑、青の階調値がそれぞれ55,31,7の3色の階調データに対応したデータ信号を供給したときの前記表示要素の表示の色度と実質的に同じであり、また、この中間色表示の輝度(58cd/m)は、この比較例の駆動方法による前記白表示の輝度(151cd/m)の約39%である。
これに対して本駆動方法では、t=0.5、dmaxALL=0.76とすると、上記のようにt=1,17であるため、dmax=48/63のときは、
{1+t(1−dmax)}t
=55{1+0.5(1−48/63)}1.17=72.19
{1+t(1−dmax)}t
=31{1+0.5(1−48/63)}1.17=40.69
{1+t(1−dmax)}t
=7{1+0.5(1−48/63)}1.17=9.19
2min=9.19
C=9.19
であり、
D′=D{1+t(1−dmax)}t−C=72.19−9.19=63.00
D′=D{1+t(1−dmax)}t−C=40.69−9.19=31.50
D′=D{1+t(1−dmax)}t−C=9.19−9.19=0
となるため、
D′=63
D′=32
D′=0
D′=9
となり、輝度が68cd/mの中間色表示が得られる。
この中間色表示の色度は、前記比較例の駆動方法による色度と同じであり、したがって、前記3色画素表示素子における、1つの表示要素の赤、緑、青の3色の画素に、赤、緑、青の階調値がそれぞれ55,31,7の3色の階調データに対応したデータ信号を供給したときの前記表示要素の表示の色度と実質的に同じである。また、この中間色表示の輝度(68cd/m)は、本駆動方法による前記白表示の輝度(176cd/m)の約39%であり、前記比較例の駆動方法による前記白表示と中間色表示との輝度比と同等である。
また、前記1つの表示要素14に対する赤、緑、青の3色の階調データが、他の中間色を定めたデータであるとき、例えば前記赤、緑、青の3色の階調データの階調値D,D,Dが、D=47,D=31,D=15のときは、dmax=47/63−15/63=32/63である。
そして、dmax=32/63のとき、比較例の駆動方法では、t=0.5とすると、
{1+t(1−dmax)}=47{1+0.5(1−32/63)}=58.56
{1+t(1−dmax)}=31{1+0.5(1−32/63)}=38.63
{1+t(1−dmax)}=15{1+0.5(1−32/63)}=18.69
min=18.69
C=18.69
であり、
{1+t(1−dmax)}t−C=58.56−18.69=39.87
{1+t(1−dmax)}t−C=38.63−18.69=19.94
{1+t(1−dmax)}t−C=18.69−18.69=0
となるため、
D′=40
D′=20
D′=0
D′=19
となり、輝度が64cd/mの中間色表示が得られる。
この中間色表示の色度は、前記3色画素表示素子における、1つの表示要素の赤、緑、青の3色の画素に、赤、緑、青の階調値がそれぞれ47,31,15の3色の階調データに対応したデータ信号を供給したときの前記表示要素の表示の色度と実質的に同じであり、また、この中間色表示の輝度(64cd/m)は、この比較例の駆動方法による前記白表示の輝度(151cd/m)の約42%である。
これに対して本駆動方法では、t=0.5、dmaxALL=0.76とすると、上記のようにt=1,17であるため、dmax=32/63のときは、
{1+t(1−dmax)}t
=47{1+0.5(1−32/63)}1.17=68.69
{1+t(1−dmax)}t
=31{1+0.5(1−32/63)}1.17=45.30
{1+t(1−dmax)}t
=15{1+0.5(1−32/63)}1.17=21.92
2min=21.92
C=21.92
であり、
D′=D{1+t(1−dmax)}t−C=68.69−21.92=46.77
D′=D{1+t(1−dmax)}t−C=45.30−21.92=23.38
D′=D{1+t(1−dmax)}t−C=21.92−21.92=0
となるため、
D′=47
D′=23
D′=0
D′=22
となり、輝度が74cd/mの中間色表示が得られる。
この中間色表示の色度は、前記比較例の駆動方法による色度と同じであり、したがって、前記3色画素表示素子における、1つの表示要素の赤、緑、青の3色の画素に、赤、緑、青の階調値がそれぞれ47,31,15の3色の階調データに対応したデータ信号を供給したときの前記表示要素の表示の色度と実質的に同じである。また、この中間色表示の輝度(74cd/m)は、本駆動方法による前記白表示の輝度(176cd/m)の約42%であり、前記比較例の駆動方法による赤、緑、青の3色の階調データの階調値D,D,Dが、D=47,D=31,D=15のときの白表示と中間色表示との輝度比と同等である。
また、前記1つの表示要素14に対する赤、緑、青の3色の階調データが、赤、緑、青の3色のうちのいずれか1色の原色を定めたデータであるとき、例えば前記赤、緑、青の3色の階調データの階調値D,D,Dが、D=63,D=0,D=0のときは、dmax=63/63−0/63=1である。
そして、dmax=1のとき、前記比較例の駆動方法では、t=0.5とすると、
{1+t(1−dmax)}=63{1+0.5(1−1)}=63.00
{1+t(1−dmax)}=0{1+0.5(1−1)}=0
{1+t(1−dmax)}=0{1+0.5(1−1)}=0
min=0
C=0
であり、
{1+t(1−dmax)}t−C=63.00
{1+t(1−dmax)}t−C=0
{1+t(1−dmax)}t−C=0
となるため、
D′=63
D′=0
D′=0
D′=0
となり、輝度が22cd/mの赤色の原色表示が得られる。
これに対して本駆動方法では、t=0.5、dmaxALL=1.00とすると、
1/[{1+t(1−dmaxALL)}dmaxALL
=1/[{1+0.5(1−1)}1.00]=63.00
{1+LmaxW/(LmaxR+LmaxG+LmaxB)}/(1+t
=(1+1)/(1+0.5)=1.33
であり、したがって、
1/[{1+t(1−dmaxALL)}dmaxALL
≦{1+LmaxW/(LmaxR+LmaxG+LmaxB)}/(1+t
であるため、
=1/[{1+t(1−dmaxALL)}dmaxALL]=1,00
になる。
そして、dmax=1のときは、
{1+t(1−dmax)}t
=63{1+0.5(1−1)}1.00=63.00
{1+t(1−dmax)}t
=0{1+0.5(1−1)}1.00=0
{1+t(1−dmax)}t
=0{1+0.5(1−1)}1.17=0
2min=0
C=0
であり、
D′=D{1+t(1−dmax)}t−C=63
D′=D{1+t(1−dmax)}t−C=0
D′=D{1+t(1−dmax)}t−C=0
となるため、
D′=63
D′=0
D′=0
D′=0
となり、輝度が22cd/mの赤色の原色表示が得られる。この原色表示の輝度は、前記比較例の駆動方法による原色表示の輝度と実質的に同じである。
なお、ここではdmaxALL=1.00としたが、前記dmaxALLが他の値であるときは、前記原色表示の輝度を前記比較例の駆動方法による原色表示の輝度よりも高くなる。
このように、本駆動方法によれば、入力された赤、緑、青の3色の階調データの階調値が互いに異なるときの前記表示要素14の中間色表示の色度が、前記3色画素表示素子と実質的に同じであるため、各表示要素14に、前記赤、緑、青の3色の階調データにより定められた中間色を色ずれ無く表示させ、色再現性の良いカラー画像を表示することができる。
また、本駆動方法によれば、前記比較例の駆動方法に比べて、白表示の輝度をさらに高くすることができる。
しかも、本駆動方法によれば、前記白表示と中間色表示との輝度比が、前記比較例の駆動方法による白表示と中間色表示との輝度比と実質的に同じであるため、前記比較例の駆動方法に比べて中間色表示の輝度も高くすることができる。
なお、本駆動方法において、上述したように、前のフレームにおける全ての表示要素14それぞれの最大輝度率差dmaxのうちの最も大きい値を次のフレームのdmaxALLとする場合は、
{1+t(1−dmax)}t−Cの整数化値
{1+t(1−dmax)}t−Cの整数化値
{1+t(1−dmax)}t−Cの整数化値
のいずれか1つまたは2つ以上の値が63を超えることがあり、63を超えた値は、そのまま駆動階調データの階調値D′,D′,D′とすることができない。
その場合は、赤、緑、青の3色の駆動階調データの階調値D′,D′,D′を、
{1+t(1−dmax)}t−C>63のときはD′=63
{1+t(1−dmax)}t−C>63のときはD′=63
{1+t(1−dmax)}t−C>63のときはD′=63
にすればよく、このようにすることにより、ほとんどのカラー画像を、視観上の問題を生じること無く表示することができる。
液晶表示装置の構成図。 液晶表示素子の一部分の断面図。 前記液晶表示素子の画素配列例を示す図。 前記液晶表示素子の他の画素配列例を示す図。 前記液晶表示素子の他の画素配列例を示す図。 前記液晶表示素子の他の画素配列例を示す図。 前記液晶表示素子の赤、緑、青及び白の4色の画素にそれぞれ前記最大階調の階調データに対応したデータ信号を供給したとき各色の画素から出射する赤、緑、青及び白の4色の光の分光特性図。
符号の説明
1…液晶表示素子、13R…赤色画素、13G…緑色画素、13B…青色画素、13W…白色画素、14…表示要素、15…駆動手段。

Claims (4)

  1. 三原色及び白の4色の複数の画素が交互にマトリックス状に配列させて形成され、互いに隣合う前記三原色及び白の各色1つずつの4つの画素を1単位とする複数の表示要素によりカラー画像を表示する液晶表示素子の駆動方法において、
    入力された三原色の階調データに基づいて、
    前記三原色及び白の4色の画素それぞれの最大階調輝度に対するこれらの画素を駆動するための駆動階調データに対応する輝度の割合を輝度率、前記複数の表示要素毎の前記三原色の画素相互の前記輝度率の差の絶対値のうちの最大値を最大輝度率差とするとき、
    前記複数の表示要素毎の前記三原色及び白の4色の画素の前記輝度率がそれぞれ、前記三原色の画素それぞれの前記輝度率に、前記白色画素の特性に応じて予め定めた任意の値の設定輝度率の前記最大輝度率差に相当する階調数以外の階調数に対応する割合の輝度率を加算して得られる値に、1画面のカラー画像を表示するための1フレームにおける全ての表示要素の前記最大輝度率差に応じて定められる係数を乗じ、且つ前記白色画素の前記輝度率を差し引いた値となるように、前記複数の表示要素毎の三原色及び白の4色の階調値を設定し、これらの諧調値の駆動階調データにそれぞれ対応した前記4色のデータ信号を前記複数の表示要素の三原色及び白の4色の画素にそれぞれ供給することを特徴とする液晶表示素子の駆動方法。
  2. 1フレームにおける全ての表示要素の最大輝度率差に応じて定められる係数は、前記全ての表示要素それぞれの最大輝度率差のうちの最も大きい値に応じて設定されることを特徴とする請求項1に記載の液晶表示素子の駆動方法。
  3. 赤、緑、青び白の4色の複数の画素が交互にマトリックス状に配列させて形成され、互いに隣合う前記赤、緑、青及び白の各色1つずつの4つの画素を1単位とする複数の表示要素によりカラー画像を表示する液晶表示素子の駆動方法において、
    入力された赤、緑、青の3色の階調データに基づいて、
    前記赤、緑、青及び白の4色の画素それぞれの最大階調輝度をLmaxR,LmaxG,LmaxB,LmaxW
    前記赤、緑、青の3色の画素それぞれの前記入力された赤、緑、青の3色の階調データに対応する輝度を入力データ対応輝度L,L,L
    前記赤、緑、青の3色の画素それぞれの前記最大階調輝度LmaxR,LmaxG,LmaxBに対する前記入力データ対応輝度L,L,Lの割合L/LmaxR,L/LmaxG,L/RmaxBをそれぞれ入力データ対応輝度率R,R,R
    前記複数の表示要素毎の前記赤、緑、青の3色の画素相互の前記入力データ対応輝度率R,R,Rの差の絶対値|R−R|,|R−R|,|R−R|のうちの最大値を最大輝度率差dmax
    1画面のカラー画像を表示するための1フレームにおける全ての表示要素それぞれの前記最大輝度率差dmaxのうちの最も大きい値をdmaxALL
    前記赤、緑、青及び白の4色の画素それぞれのこれらの画素を駆動するための駆動階調データに対応する輝度を駆動データ対応輝度L′,L′,L′,L′
    前記赤、緑、青及び白の4色の画素それぞれの前記最大階調輝度LmaxR,LmaxG,LmaxB,LmaxWに対する前記駆動データ対応輝度L′,L′,L′,L′の割合L′/LmaxR,L′/LmaxG,L′/LmaxB,L′/LmaxWをそれぞれ駆動データ対応輝度率R′,R′,R′,R′とするとき、
    前記駆動データ対応輝度率R′,R′,R′,R′が、
    R′=R{1+t(1−dmax)}t−R′・LmaxW/(LmaxR+LmaxG+LmaxB
    R′=R{1+t(1−dmax)}t−R′・LmaxW/(LmaxR+LmaxG+LmaxB
    R′=R{1+t(1−dmax)}t−R′・LmaxW/(LmaxR+LmaxG+LmaxB
    ただし、tは、0≦t≧LmaxW/(LmaxR+LmaxG+LmaxB)の範囲の任意の設定値、tは、1/[{1+t(1−dmaxALL)}dmaxALL]≦{1+LmaxW/(LmaxR+LmaxG+LmaxB)}/(1+t)のとき、t=1/[{1+t(1−dmaxALL)}dmaxALL]に設定され、{1+LmaxW/(LmaxR+LmaxG+LmaxB)}/(1+t)<[{1+t(1−dmaxALL)}dmaxALL]のとき、t={1+LmaxW/(LmaxR+LmaxG+LmaxB)}/(1+t)に設定される係数、
    を満足する階調値の前記複数の表示要素毎の赤、緑、青及び白の4色の駆動階調データを生成し、これらの駆動階調データにそれぞれ対応した前記4色のデータ信号を前記複数の表示要素の赤、緑、青及び白の4色の画素にそれぞれ供給することを特徴とする液晶表示素子の駆動方法。
  4. 液晶表示素子は、赤、緑、青及び白の4色の画素それぞれの輝度がこれらの画素を駆動するための駆動階調データの階調値に比例する特性を有しており、
    複数の表示要素毎の赤、緑、青及び白の4色の駆動階調データは、
    入力された赤、緑、青の3色の階調データの階調値をD,D,D、前記赤、緑、青及び白の4色の駆動階調データの階調値をD′,D′,D′,D′とするとき、
    D′はD{1+t(1−dmax)}t−Cを整数化した値
    D′はD{1+t(1−dmax)}t−Cを整数化した値
    D′はD{1+t(1−dmax)}t−Cを整数化した値
    D′はCを整数化した値
    ただし、Cは、D{1+t(1−dmax)}t,D{1+t(1−dmax)}t,D{1+t(1−dmax)}tのうちの最も小さい値をD2minとするとき、前記D2minが最大階調未満の場合はその値D2minを整数化した値、前記D2minが最大階調以上の場合は前記最大階調の値とする、
    の諧調値にそれぞれ設定されることを特徴とする請求項3に記載の液晶表示素子の駆動方法。
JP2007255799A 2007-09-28 2007-09-28 液晶表示素子の駆動方法 Active JP5358918B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007255799A JP5358918B2 (ja) 2007-09-28 2007-09-28 液晶表示素子の駆動方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007255799A JP5358918B2 (ja) 2007-09-28 2007-09-28 液晶表示素子の駆動方法

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2009086278A true JP2009086278A (ja) 2009-04-23
JP2009086278A5 JP2009086278A5 (ja) 2010-08-12
JP5358918B2 JP5358918B2 (ja) 2013-12-04

Family

ID=40659791

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007255799A Active JP5358918B2 (ja) 2007-09-28 2007-09-28 液晶表示素子の駆動方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5358918B2 (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011010637A1 (ja) * 2009-07-22 2011-01-27 シャープ株式会社 液晶表示装置の製造方法
WO2011061966A1 (ja) 2009-11-20 2011-05-26 シャープ株式会社 液晶表示装置及びその制御方法
CN102522073A (zh) * 2011-10-27 2012-06-27 友达光电股份有限公司 节能的图像处理方法及其显示装置
JP2016035561A (ja) * 2014-07-31 2016-03-17 三星ディスプレイ株式會社Samsung Display Co.,Ltd. 表示装置及びその駆動方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05241551A (ja) * 1991-11-07 1993-09-21 Canon Inc 画像処理装置
JP2001147666A (ja) * 1999-11-12 2001-05-29 Koninkl Philips Electronics Nv 液晶表示装置
JP2005196184A (ja) * 2003-12-30 2005-07-21 Samsung Electronics Co Ltd 4色表示装置の映像信号変換装置及び方法、そしてこれを含む表示装置
WO2006080237A1 (ja) * 2005-01-26 2006-08-03 Sharp Kabushiki Kaisha 表示装置
US20070052984A1 (en) * 2004-01-06 2007-03-08 Samsung Electronics Co., Ltd. Apparatus and method of converting image signal for four color display device
JP2007171907A (ja) * 2005-12-20 2007-07-05 Lg Phillips Lcd Co Ltd 液晶表示装置の駆動装置及び駆動方法
JP2007206560A (ja) * 2006-02-03 2007-08-16 Toshiba Matsushita Display Technology Co Ltd 表示装置

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05241551A (ja) * 1991-11-07 1993-09-21 Canon Inc 画像処理装置
JP2001147666A (ja) * 1999-11-12 2001-05-29 Koninkl Philips Electronics Nv 液晶表示装置
JP2005196184A (ja) * 2003-12-30 2005-07-21 Samsung Electronics Co Ltd 4色表示装置の映像信号変換装置及び方法、そしてこれを含む表示装置
US20070052984A1 (en) * 2004-01-06 2007-03-08 Samsung Electronics Co., Ltd. Apparatus and method of converting image signal for four color display device
WO2006080237A1 (ja) * 2005-01-26 2006-08-03 Sharp Kabushiki Kaisha 表示装置
JP2007171907A (ja) * 2005-12-20 2007-07-05 Lg Phillips Lcd Co Ltd 液晶表示装置の駆動装置及び駆動方法
JP2007206560A (ja) * 2006-02-03 2007-08-16 Toshiba Matsushita Display Technology Co Ltd 表示装置

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011010637A1 (ja) * 2009-07-22 2011-01-27 シャープ株式会社 液晶表示装置の製造方法
CN102472907A (zh) * 2009-07-22 2012-05-23 夏普株式会社 液晶显示装置的制造方法
JPWO2011010637A1 (ja) * 2009-07-22 2012-12-27 シャープ株式会社 液晶表示装置の製造方法
WO2011061966A1 (ja) 2009-11-20 2011-05-26 シャープ株式会社 液晶表示装置及びその制御方法
US8872743B2 (en) 2009-11-20 2014-10-28 Sharp Kabushiki Kaisha Liquid crystal display device and control method therefor
CN102522073A (zh) * 2011-10-27 2012-06-27 友达光电股份有限公司 节能的图像处理方法及其显示装置
JP2016035561A (ja) * 2014-07-31 2016-03-17 三星ディスプレイ株式會社Samsung Display Co.,Ltd. 表示装置及びその駆動方法
US9728116B2 (en) 2014-07-31 2017-08-08 Samsung Display Co., Ltd. Display apparatus and method of driving the same
US10157564B2 (en) 2014-07-31 2018-12-18 Samsung Display Co., Ltd. Display apparatus with shared sub-pixel and method of driving the same

Also Published As

Publication number Publication date
JP5358918B2 (ja) 2013-12-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102687194B (zh) 液晶显示装置
CN101523478B (zh) 显示装置和信号转换装置
US8179502B2 (en) Multi-color liquid crystal display
US7893904B2 (en) Displaying method and image display device
US20140118423A1 (en) Liquid crystal display apparatus
CN101414451B (zh) 驱动具有三栅式排列的液晶显示面板的方法
CN108122544B (zh) 显示装置及其驱动方法
JP5308540B2 (ja) 表示装置、及び表示装置の駆動方法
KR102520697B1 (ko) 서브픽셀 렌더링 디스플레이 장치 및 그의 영상 처리 방법
JP2006259135A (ja) 表示装置およびカラーフィルタ基板
JP2011242605A (ja) 液晶表示装置
US10783841B2 (en) Liquid crystal display device and method for displaying image of the same
JP5358918B2 (ja) 液晶表示素子の駆動方法
JP2009186800A (ja) 表示装置および表示装置のフリッカ判定方法。
TWI575506B (zh) 顯示控制單元、顯示裝置以及顯示控制方法
JP5621182B2 (ja) 表示素子の駆動方法
JP5029266B2 (ja) 液晶表示素子の駆動方法
JP2018169554A (ja) 液晶表示装置
JP5526490B2 (ja) 表示素子の駆動方法
JP2008065174A (ja) 表示装置
JP2008065175A (ja) 表示装置
JP2006133292A (ja) モノクロ表示装置

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100629

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20100629

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20120529

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20130226

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20130430

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20130806

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20130819

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5358918

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250