JP2010096894A - 表示装置及びその駆動方法 - Google Patents

Abstract

【課題】積層型の有機ＥＬ素子に代表される自発光素子を用いた表示装置を時間分割駆動した際に生じる色割れ現象を低減する。
【解決手段】表示装置は、複数の画素を含むパネルを備える。複数の画素は、１画素を時間順で複数の基本色に発光させる素子を有する。この表示装置は、各画素の表示色から、パネル上で近接する複数の近接画素に共通する色を決定し、基本色ごとの輝度の信号として出力する輝度情報発生部と、各画素の表示色とこの共通する色との差分を基本色ごとの輝度の信号として出力する差分抽出部とを備え、それぞれから出力された基本色ごとの輝度の信号を、複数の近接画素の間で基本色の色順が互いに異なるように時間順に並べ、１フレーム期間を分割した複数のフィールド期間の各々で、時間順に並べた基本色ごとの輝度の信号をパネルに送って複数の画素を発光させる。
【選択図】図１０

Description

本発明は、表示装置及びその駆動方法に係り、とくに有機ＥＬ素子に代表される自発光型デバイスを用いたフラットパネルディスプレイ等の表示装置及びその駆動方法に関する。

近年、フラットパネルディスプレイとして、自発光型デバイスである有機エレクトロルミネッセンス素子（有機ＥＬ素子）が注目されている。有機ＥＬ素子は、バックライトを必要とせず薄型化が可能であり、かつ、視認性や色再現範囲も広いことから、理想的な表示デバイスとして製品化に向けて多方面から研究開発活動が行われている。現在では、有機ＥＬ素子は、車載用コンポや携帯電話等のディスプレイの表示素子としてすでに実用化がなされている。

一般的に有機ＥＬ素子は、対向する陽極と陰極からなる一対の電極の間に有機発光層が狭持された有機ＥＬ層を基板（例えば、ガラスやフィルム）上に有する有機ＥＬ素子基板を備え、その外表面に封止層が設けられた構造を有する。一対の電極のうち光取り出し側の電極には、有機発光層の光を外部に取り出せるようにするため、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）等の透明電極が用いられる。この構成において、有機ＥＬ素子は、外部駆動回路により一対の電極間に電流を流すことにより発光する。

また、有機ＥＬ素子群からなる有機ＥＬパネルにおいて所謂カラー表示を実現する方法としては、各Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）に発光可能な有機ＥＬ素子を同一平面上に並列配置し、各表示色を混色表示させる空間分割表示方法がある。この方式は、従来のＣＲＴや液晶ディスプレイにおいても用いられてきたものである。

しかしながら、このような構成で素子を配置するとＲ、Ｇ、Ｂの３ドットでカラーの１画素を表示しているため、分解能が低くなるという問題があった。

これに対して、特許文献１においては、有機ＥＬ素子を積層し、同一の画素エリアから時間別に複数色の発光を短い時間で繰り返し行うことで混色させる時間分割駆動（面順次駆動）方式も提案されている。すなわち、１フレーム期間を複数の単色フィールド期間で順次点灯し、時間的に混色させ、１フレームの画像を形成させるものである。

時間分割駆動方式では、同一の画素が各Ｒ、Ｇ、Ｂ色の表示を順次行うため、一般的な空間分割表示方式のように、１画素内を各Ｒ、Ｇ、Ｂの副画素に分割形成する必要がなく小型ディスプレイや高解像度ディスプレイ作製時に特に有利な方式である。

また、特許文献２では、前述した空間分割表示方式と、時間分割表示方式とを組み合わせた表示をすることで有機ＥＬの課題の一つである青色材料の短寿命を改善する提案もなされている。

上述したように、高解像度のディスプレイとして時間分割駆動方式が有利であることを説明したが、実際には大きな問題点として色割れ現象がある。色割れ現象は、時間分割駆動に於いて画面上の表示と観察者の視線の相対的な位置ズレによって起こる現象で、分割像が観察者の網膜上で重ならないために生ずる。この現象に関しては、液晶ディスプレイの例では特許文献３などに詳しい。

このような色割れ現象は、液晶ディスプレイなどでは、現在までにいろいろな方法で低減されてきた。色割れの視認しやすさは、フィールドの切り換え表示速度、表示フィールドの輝度、表示フィールドの彩度等と関連がある。例えば、フィールドの切り換え速度を高速にした場合、フィールド間に起こる前述の視線と表示の位置ズレが小さいため視認しにくくなる。また、フィールド切り換え速度は高速でなくても、表示フィールドの各画素の輝度が小さい場合も同様に視認しにくくなる。また、フィールド表示で鮮やかな色を抑えた場合（彩度を低くした場合）も色割れは低減される。この方法については、特許文献４にもあるとおり、白や黒などの無彩色のフィールドを挿入することによって色割れ現象を低減することも可能である。
国際公開第２００４／０５１６１４号パンフレット 特開２００５−１７４６３９号公報 特許第３９９６１７８号公報 特開２００２−２２９５３１号公報

本発明の目的は、積層型の有機ＥＬ素子に代表される自発光素子を用いた表示装置を時間分割駆動した際に生じる色割れ現象を低減する表示装置及びその駆動方法を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明に係る表示装置は、複数の画素を含むパネルを有し、前記複数の画素の各々が複数の基本色を時間別に発光する表示装置であって、前記パネル上で近接する複数の近接画素について、各画素が１フレーム期間に表示する表示色から前記複数の近接画素に共通する色を決定し、基本色ごとの輝度の信号として出力する共通色情報発生部と、各画素が１フレーム期間に表示する前記表示色と前記共通する色との差分を決定し、基本色ごとの輝度の信号として出力する差分抽出部と、前記共通する色の基本色ごとの輝度の信号を、前記複数の近接画素の間で基本色の色順が互いに異なるように時間順に並べ、前記差分の基本色ごとの輝度の信号を、前記複数の近接画素の間で基本色の色順が互いに異なるように時間順に並べて、１フレーム期間を分割した複数のフィールド期間の各々で、前記時間順に並べた共通する色の基本色ごとの輝度の信号および差分の基本色ごとの輝度の信号を順次出力する制御部と、前記制御部の出力した信号を前記パネルに送って前記複数の画素を発光させるドライバと、を有することを特徴とする。

また本発明は、複数の画素を含むパネルを有し、前記複数の画素の各々が複数の基本色を時間別に発光する表示装置の駆動方法であって、前記パネル上で近接する複数の近接画素について、各画素が１フレーム期間に表示する表示色から前記複数の近接画素に共通する色を決定して、基本色ごとの輝度の信号として出力し、各画素の前記表示色と前記共通する色との差分を、基本色ごとの輝度の信号として出力し、前記共通する色の基本色ごとの輝度の信号を、前記複数の基本色の色順が前記複数の近接画素で互いに異なるように時間順に並べ、前記差分の基本色ごとの輝度の信号を、前記複数の基本色の色順が前記複数の近接画素で互いに異なるように時間順に並べて、１フレーム期間を分割した複数のフィールド期間の各々で、前記時間順に並べた共通する色の基本色ごとの輝度の信号および差分の基本色ごとの輝度の信号を順次出力し、前記フィールド期間の各々で、前記輝度の信号を前記パネルに送り、前記画素を前記共通色の基本色ごとの輝度と前記差分の基本色ごとの輝度とで順次発光させることを特徴とする。

本発明によれば、積層型の有機ＥＬ素子に代表される自発光素子を用いた表示装置を時間分割駆動した際に生じる色割れ現象を低減する表示装置及びその駆動方法を提供することができる。

以下、本発明に係る表示装置及びその駆動方法の実施の形態について、図面を参照して具体的に説明する。

［第１の実施の形態］
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る表示装置であって、積層型の有機ＥＬ素子を用いた有機ＥＬ表示装置の画素構成を示すものである。

ガラス基板１０１上には、ＴＦＴ（Thin Film Transistor：薄膜トランジスタ）回路層１０２が配置される。ＴＦＴ回路層１０２上には、平坦化層１０３と最下層の有機ＥＬ層１０４の下側の電極層１１０が配置される。平坦化層１０３は、ＴＦＴ回路層１０２の凹凸を緩和し、後のプロセス工程の歩留まりを向上させるために設けられる電気絶縁性の膜であり、通常はアクリル樹脂などを用いて作成される。

電極１１０上には、最下層の有機ＥＬ層１０４が配置される。その有機ＥＬ層１０４上には、有機ＥＬ層１０４の上側電極層１０９が配置される。

電極層１０９上には、２番目の有機ＥＬ層１０５、電極層１０８、３番目（最上層）の有機ＥＬ層１０６、電極層１０７が配置される。

このようにして、３層の有機ＥＬ素子が積層される。各電極層１０７、１０８、１０９、１１０は、スルーホール加工によってＴＦＴ回路層１０２の配線と接続されている。

各有機ＥＬ層は、３つの基本色（赤、緑、青）のうち赤（以下、Ｒ）を発光させる有機ＥＬ層１０４と、緑（以下、Ｇ）を発光させる有機ＥＬ層１０５と、青（以下、Ｂ）を発光させる有機ＥＬ層１０６とで構成する。３層の有機ＥＬ層１０４、１０５、１０６の内、どの層を点灯するかによって、画素の表示色を決定することができる。

上記のような素子の場合、すべての層を独立に、または同時に駆動するためには、それぞれの層の駆動信号を別々に設定し出力できる画素回路が必要である。しかしながら、ディスプレイの高精細化によって１画素あたりの面積が限られているため、大規模な画素回路を構成することは現実的でない。そこで、すべての層を独立に駆動するのではなく、１つの画素回路をスイッチによってそれぞれの層に切り換えて駆動するフィールドシーケンシャル駆動が一般的である。

次に、図２〜図４を用いて、３つの基本色（Ｒ、Ｇ、Ｂ）の場合の駆動方法を説明する。

図２は、１フレームの画像を表示する場合の、近接した３画素１−３の出力色を示した図であり、本実施の形態の特徴的な部分である。同図に示す画素１から画素３は、画面（パネル）上のある近接した３画素（近接画素）で、たとえば図３に示すような配置の関係が考えられる。図３（ａ）の斜線部分は、最も近接する３つの画素の例、図３（ｂ）の斜線部分は、横に並んで接している３つの画素の例である。

本実施の形態の「３画素」は、これに限らず、画素が正方格子状ではなく、三角格子状やその他の画素配置に関しても適用可能であり、要はパネル上の複数の画素の内なるべく近接した３画素をとるものであればよい。

図２において、縦方向のＲＧＢの並びは、ｔ１〜ｔ７の時間における６つの表示フィールドの３画素の色を示している。

時刻ｔ１から始まる１つ目のフィールドでは、画素１がＢ、画素２がＲ、画素３がＧ（図中の６列のうち一番左列）となっている。時間が進んで次の時刻ｔ２で２つ目のフィールドになると、画素１はＲ、画素２はＧ、画素３はＢとなる。同様に時間が進んで行き、時刻ｔ７まで６つのフィールドが経過することによって、表示画像の１フレームを形成している。

図４（ａ）は、これら６つのフィールドにおける画素１−３の輝度を示したものである。

図中のＦ１〜Ｆ６は、表示画像の１フレームを構成する６つのフィールドを示している。各画素１〜３は、図２にしたがって、１つのフィールドでＲＧＢ３色のうち決められた単色のみ出力している。図中のＲＧＢの縦の帯は、それぞれの表示色とそのときの輝度を示している。

表示画像の画像データはフレーム単位で与えられる。それぞれの画素が１フレーム期間に表示しなければならないＲＧＢ各色の輝度を、図４（ａ）中の一番右側に「表示色」として示した。図中の例では、表示色を構成するＲＧＢ３色の色別の輝度Ｌは、画素１がＬ_Ｒ１、Ｌ_Ｇ１、Ｌ_Ｂ１、画素２がＬ_Ｒ２、Ｌ_Ｇ２、Ｌ_Ｂ２、画素３がＬ_Ｒ３、Ｌ_Ｇ３、Ｌ_Ｂ３である。

まず、前半の３つのフィールドＦ１〜Ｆ３では、各画素は、画素１〜３に共通する１つの色（図４（ｂ）に示す。この色の決め方は後で説明する）を、ＲＧＢ３色に分けて、時間順に、それぞれ決められたフィールドで表示する。画素１-３の色順序は図２に示すように１つずつずれているから、各画素がフィールドＦ１〜Ｆ３で表示した色の時間的な混色と、各フィールドで３画素が発光した色の空間的な混色とは、一致する。

図４（ｂ）では、各画素１〜３の共通色のＲＧＢをＲ_０、Ｇ_０、Ｂ_０で表し、その色別の輝度ＬをＬ_Ｒ０、Ｌ_Ｇ０、Ｌ_Ｂ０で表している。

後半の３つのフィールドＦ４〜Ｆ６では、画素１〜３は、それぞれが表示しなければならない図４（ａ）の右端に示した表示色と図４（ｂ）の共通色との差分を、ＲＧＢの色別の輝度として時分割で出力する。

この差分の輝度情報も、画素１-３で時間順が異なるように並べられて出力される。差分を表示するＦ４-Ｆ６における輝度ＬはＦ４，Ｆ５，Ｆ６の順に、画素１がＬ_Ｂ１−Ｌ_Ｂ０、Ｌ_Ｒ１−Ｌ_Ｒ０、Ｌ_Ｇ１−Ｌ_Ｇ０、画素２がＬ_Ｒ２−Ｌ_Ｒ０、Ｌ_Ｇ２−Ｌ_Ｇ０、Ｌ_Ｂ２−Ｌ_Ｂ０、画素３がＬ_Ｇ３−Ｌ_Ｇ０、Ｌ_Ｂ３−Ｌ_Ｂ０、Ｌ_Ｒ３−Ｌ_Ｒ０である。

図４（ｂ）の共通色は、ＲＧＢ３色の輝度Ｌ_Ｒ０、Ｌ_Ｇ０、Ｌ_Ｂ０を、それぞれ可能な限り大きくとることで、後半の３つのフィールドＦ４〜Ｆ６で出力する各画素１〜３の差分の輝度を小さくすることができる。差分を小さくすることができれば、異なる色が表示される後半の３つのフィールドで、高輝度になることが避けられるため、色割れがあっても目立たない。

一方、前半の３つのフィールドＦ１〜Ｆ３においては、３画素を空間的に合成すると、各フィールドとも同じ色で発光しているため、時間的にも同じ色が続くように感知される。このため、色割れは起こらない。

次に、近接する各画素１〜３の共通色の具体的な決定方法を説明する。

第１の方法は、最も簡単なもので、近接する各画素１〜３において、ＲＧＢ３色の色別に各色の輝度のうち最も小さい最小輝度Ｌ_Ｒｍｉｎ、Ｌ_Ｇｍｉｎ、Ｌ_Ｂｍｉｎを選び、共通色の色別の輝度Ｌ_Ｒ０、Ｌ_Ｇ０、Ｌ_Ｂ０として決定するものである。

第２の方法は、空間的な情報を使用するという観点から、近接する各画素１〜３において、ＲＧＢ３色の色別に各色の輝度の平均を算定し、その平均輝度Ｌ_Ｒａｖｇ、Ｌ_Ｇａｖｇ、Ｌ_Ｂａｖｇを共通色の色別の輝度Ｌ_Ｒ０、Ｌ_Ｇ０、Ｌ_Ｂ０として決定するものである。

第３の方法は、近接する各画素１〜３に加え、もっと広い範囲、たとえば図３に示すような表示画素（斜線部分）だけではなく、その周辺の画素も対象とする。すなわち、この方法は、近接する各画素１〜３とその周辺の画素において、ＲＧＢ３色の色別に、各色の輝度の平均を算定し、その平均輝度Ｌ_Ｒａｖｇ、Ｌ_Ｇａｖｇ、Ｌ_Ｂａｖｇを共通色の色別の輝度Ｌ_Ｒ０、Ｌ_Ｇ０、Ｌ_Ｂ０として決定するものである。

第２、第３の方法による平均化などの操作は解像度の変更をあらわしている。

第４の方法は、例えば４つの画素の平均をとる代りに、解像度を元画像の解像度の４分の１にした低解像度画像を作成する。そして、作成した低解像度画像の対応する部分のＲＧＢ３色の色別の輝度を共通色の色別の輝度Ｌ_Ｒ０、Ｌ_Ｇ０、Ｌ_Ｂ０として決定する。低解像度画像の解像度は、元の画像の解像度の４分の１に限らず、元の画像の解像度の２分の１、３分の１等、いずれでもよい。

上記第２、第３の方法では、平均化の操作によって共通色の各色の輝度Ｌ_Ｒ０、Ｌ_Ｇ０、Ｌ_Ｂ０を決定するので、共通色のＲＧＢいずれかの輝度が本来表示しなければならない表示色の輝度よりも大きくなる場合がある。この場合、表示色の各色の輝度から共通色の各色の輝度を差し引いた差分輝度が負になってしまい、表示できない。

負の差分輝度が生じないようにするため、共通色の各色の輝度は表示色の各色の必要輝度よりも大きくすることができない。そこで、共通色の各色の輝度と表示色の各色の必要輝度を比較して、表示色の各色の必要輝度よりも共通色の各色の輝度が大きい場合には、表示色の各色の必要輝度を共通色の各色の輝度として表示する。これを図５（ａ）に示す。

図５（ａ）において、１つ目のフィールド期間Ｆ１では、各画素１〜３ともに共通色の各色の輝度が表示色の各色の必要輝度よりも小さいため問題は無い。しかし、２つ目のフィールド期間Ｆ２では、画素１の表示色のＲ（Ｒ_１）の必要輝度Ｌ_Ｒ１よりも共通色（図５（ｂ）参照）のＲ（Ｒ_０）の輝度Ｌ_Ｒ０の方が大きい。このため、画素１では共通色のＲ（Ｒ_０）の輝度を表示色のＲ（Ｒ_１）の必要輝度Ｌ_Ｒ１まで落として表示している（図中の斜線部参照）。これによって、２つ目のフィールド期間Ｆ２の表示で色度が若干ずれるが、自然画などの連続的な画像の場合には、共通色の各色の輝度の一例として用いる平均輝度と表示色の各色の必要輝度が大きくずれることは少ないため、大きく色割れが発生することはない。

上述の説明で、表示画像の１フレーム期間を構成する６つのフィールド期間Ｆ１〜Ｆ６のうち、前半の３つのフィールド期間Ｆ１〜Ｆ３を共通色を出力する期間、後半の３つのフィールド期間Ｆ４〜Ｆ６を差分を出力する期間としている。しかし、この逆の場合でも、色割れに対する効果は変わらない。また、共通色と差分色を交互に出力する場合には、彩度が高い可能性がある差分を出力するフィールド期間の間に彩度の低い共通色を出力するフィールド期間をはさむことができるため、差分を出力するフィールド期間の色割れを更に抑えることが可能である。

図１０は、上記の駆動方法を実現するための色割れ低減手段を備えた表示装置の一例である。

同図に示す表示装置は、図１に示したような複数の基本色（Ｒ、Ｇ、Ｂ）を時間別に発光させる素子を画素とする有機ＥＬ表示装置である。この表示装置は、画素を並べたフラットディスプレイパネル（以下、パネル）１０と、このパネル１０を駆動するドライバ１１と、ドライバ１１の動作を制御する色割れ低減手段１２とで構成される。ドライバ１１と色割れ低減手段１２は、本発明の表示装置の駆動回路を構成している。

色割れ低減手段１２は、共通色情報発生部１３、第１フレームメモリ１４、差分抽出部１５、共通色情報フィールド構成部１６、差分情報フィールド構成部１７、第２フレームメモリ１８、ならびにフィールド制御部１９を備えている。

共通色情報フィールド構成部１６と差分情報フィールド構成部１７とは、フィールド信号の発生部に対応している。

共通色情報発生部１３は、表示画像の画像データを入力し、パネル１０上で近接する複数（例えば３つ）の近接画素の表示する表示色から、それらの画素に共通する色（共通色）を決定し、その輝度情報を発生する。輝度情報は、基本色ごとの輝度の値の組、（Ｌ_Ｒ，Ｌ_Ｇ，Ｌ_Ｂ）からなる。共通色の決定方法は、前述した第１〜第４の方法その他である。

差分抽出部１５は、各画素の表示する表示色と、共通色情報発生部１３が決定した共通色との差分情報を発生する。この差分情報も、表示色と共通色の基本色ごとの輝度の差分の組からなる。

共通色情報フィールド構成部１６は、共通色情報発生部１３から共通色の輝度情報を受けて、決められた基本色の順序でフィールドごとの輝度信号を発生させる。すなわち、フィールド期間の１つ１つで、基本色ごとの輝度信号（共通色フィールド信号）を出力する。このフィールド期間の数は、基本色の数またはその整数倍に等しい。

さらに、共通色情報フィールド構成部１６は、基本色の色順が近接画素で互いに異なるように、画素ごとに色順序をずらせる制御を行う。

同様に、差分情報フィールド構成部１７は、差分抽出部１５からの差分情報を受けて、フィールドごとの輝度信号を発生させる。すなわち、フィールド期間の１つ１つで、各基本色の輝度信号（差分フィールド信号）を出力する。このフィールド期間の数も、基本色の数またはその整数倍に等しいが、共通色のフィールド期間の数とは必ずしも同じでなくてよい。

さらに、差分情報フィールド構成部１７も、基本色の色順が近接画素で互いに異なるように、画素ごとにフィールドの順序をずらせる制御を行う。しかし、色の順序は共通色フィールド信号の色順とは必ずしも同じでなくてよい。

フィールド制御部１９は、共通色情報フィールド構成部１６から受けた共通色フィールド信号を、１フレーム期間を構成する複数のフィールド期間のうちの前半のフィールド期間に割り当てる。同時に、差分情報フィールド構成部１７から受けた差分フィールド信号を、１フレーム期間を構成する複数のフィールド期間のうち、上記共通色フィールド信号が割り当てられたフィールド期間を除く後半のフィールド期間に割り当てる。これらのフィールド期間ごとの信号はドライバ１１に送られる。

上記、共通色フィールド期間と差分フィールド期間の順序は、逆、すなわち、１フレーム期間の前半のフィールド期間で差分フィールド信号を送り、後半のフィールド期間で共通色信号を送ってもよい。

共通色情報フィールド構成部１６、差分情報フィールド構成部１７、およびフィールド制御部１９は、時間順の信号を生成し、画素を基本色別に発光させるので、本発明の表示装置の中心をなす。これらをまとめて制御部と呼ぶ。

ドライバ1１は、フィールド制御部１９からのフィールド信号をパネル１０に送り、各画素を発光させる。

上記構成の表示装置を駆動方法として説明する。

まず、共通色情報発生部１３が、パネル上で近接する複数の近接画素の表示するそれぞれの表示色から、それら複数の近接画素に共通する１つの色の輝度情報を発生する。共通色の輝度情報は、複数の基本色のそれぞれの輝度の組として与えられる。

次に、差分抽出部１５が、複数の近接画素の表示する表示色と、共通色の差分情報を、これも複数の基本色のそれぞれについて発生する。

これらの共通色と差分の輝度情報を受けて、制御部（１７、１８、１９）が、ドライバ１１を介して、複数の近接画素をそれぞれ発光させる。この発光は、各画素が、複数の基本色の色順を互いに変え、まず、共通色の輝度情報を時分割で発光して共通色を表示し、その後、差分情報時分割発光して差分の色を表示する。

制御部は、１回の発光を１フィールドとして、１フレームの画像を複数のフィールドで構成する。複数のフィールド信号として、共通色情報フィールド構成部１６が発生する共通色フィールド信号と、差分情報フィールド構成部１７が発生する差分フィールド信号とを用いる。すなわち、複数の画素をセットとして、それら複数の画素のすべてに表示する共通色を出力するフィールド信号と、その共通色と各々の画素が表示すべき表示色との差分を出力するフィールド信号とを順次出力することによって、１フレームの画像を構成する。

本実施の形態によれば、時間分割表示するフィールドの画像を、表示する画像の２次元的な色、輝度情報より決定することができる。これにより、表示画像と無関係な色割れによって視認される彩度と輝度の高いフィールドを避け、自然な表示を行うことが可能となる。とくに、積層型有機ＥＬ素子を用いたディスプレイにおいて、フィールドシーケンシャル駆動を行う際の色割れを大幅に抑制することができる。

共通色（共通する同一色同一輝度の色別の輝度情報）は、前述したように、複数の近接画素の表示色、又は前記複数の近接画素及びその周辺の画素の表示色によって決定する。例えば、複数の近接画素の表示色から基本色ごとの輝度情報の最小値を選び、その最小値を、共通色の基本色別の輝度として決定してもよい。或いは、複数の近接画素の表示色の基本色ごとの輝度の平均値、又は複数の近接画素とその周辺の画素も含めて、平均輝度情報を決定し、それを共通色の輝度情報としてもよい。その他、複数の近接画素において表示画像の低解像度画像を作成し、その低解像度画像の色別の輝度情報を、共通する同一色同一輝度の色別の輝度情報に決定してもよい。

また、本実施形態の表示装置の駆動方法は、１画素を複数の基本色に発光させることができる素子より構成されたフラットパネルディスプレイの各画素を、以下のステップで駆動するものである。

（ステップＡ１）パネル上で近接する複数の画素について共通する色の基本色ごとの輝度を決定し、基本色別に時分割により順次発光させる。

（ステップＡ２）各画素が１フレームの期間で本来表示すべき色、すなわち表示色、の基本色ごとの輝度と、ステップＡ１で決めた共通色の基本色ごとの輝度の差分を求め、これを基本色ごとの時分割で順次発光させる。

１フィールドで基本色の１つを発光させるので、基本色の数のフィールドで上記ステップＡ１を実行し，さらに同じ数のフィールドで上記ステップＡ２を実行することにより、１フレームの画像を完成する。

本実施形態の表示装置の駆動方法は、以下のステップを有するものであってもよい。

（ステップＢ１）ある画素が表示を行う際に、出力する色、輝度情報を該画素の出力しようとする画像における該画素の周辺の色、及び輝度の情報より決定する。

（ステップＢ２）該画素を時分割により複数の基本色に順次発光させる。この発光させるステップ１回の発光を１フィールドとして、１フレームの画像を複数のフィールドで構成する。

本実施形態の表示装置のさらに別の駆動方法は、以下のステップを有するものである。

（ステップＣ１）表示しようとする画像（元画像）の低解像度の画像を構成し、その低解像度画像の１画素の色、輝度情報を、元画像上で対応する複数の画素に適応して表示させる。

（ステップＣ２）元画像の各色の必要輝度と前記ステップで表示させた色、輝度情報との差分を表示させる。この表示させるステップ１回を１フィールドとして、１フレームの画像を複数のフィールドで構成する。

［第２の実施の形態］
次に、図６〜図９を用いて、本発明の第２の実施の形態について説明する。

第１の実施の形態では、画像の表示色を構成する複数の基本色としてＲ、Ｇ、Ｂの３色を用いた場合を説明しているが、本実施の形態では、Ｒ、Ｇ、Ｂの３色の内の２色を組み合わせたものである。

図６は、本実施の形態に係る表示装置に用いられる２層の積層型の有機ＥＬ素子を有する有機ＥＬ表示装置のパネル構造における画素構成の概略を示すものである。同図に示す素子は、有機ＥＬ素子を２層に積層した構造を示す。ガラス基板２０１上には、ＴＦＴ回路層２０２が配置される。そのＴＦＴ回路層２０２上には、平坦化層２０３と隣り合う２つの電極層２１０、２１３が配置される。平坦化層２０３は、ＴＦＴ回路層２０２の凹凸を緩和し、後のプロセス工程の歩留まりを向上させるために設けられる電気絶縁性の膜であり、通常はアクリル樹脂などを用いて作成される。２つの電極層２１０、２１３上には、それぞれ下層の有機ＥＬ層２０４、２０７が配置される。各有機ＥＬ層２０４、２０７上には、それぞれ上層の電極層２０９、２１２が配置される。各電極層２０９、２１２上には、それぞれ上層の有機ＥＬ層２０５、２０６、電極層２０８、２１１が配置される。このようにして、２層の有機ＥＬ素子が積層される。各電極層２０８〜２１３は、スルーホール加工によってＴＦＴ回路層２０２の所定の配線と接続されている。

一般的に表示ディスプレイは、所定の色空間を表示するため、ＲＧＢなどの３色を用いる。そのため、２層の有機ＥＬ素子では２色の表示となってしまうため、画素の構成の際には隣り合う２素子を１画素として用いることで３色以上を表示している。色の構成方法としては、たとえば、有機ＥＬ層２０５と２０６を同じＢ発光層として作製してＧＢとＲＢとする組み合わせが良い。理由としては、一般的に有機ＥＬ素子は青素子（Ｂ）の寿命が小さい傾向にあるため、Ｂの面積を増やすことにより輝度を下げ負荷を下げることが可能であるためである。

図７に示したものが１フレームの画像を表示する場合の各画素の出力色を示した図であり、本実施の形態で特徴的な部分である。画素１と画素２は画面上のある近接した２画素（近接画素）で、たとえば図８に示すような配置の関係が考えられる。図８（ａ）の斜線部分は、斜めに近接する２つの画素の例、図８（ｂ）は、横に並んで接している２つの画素の例である。本実施の形態の「２画素」は、これに限らず、画素が正方格子状ではなく、三角格子状やその他の画素配置に関しても適用可能であり、要はパネル上の複数の画素の内なるべく近接した２画素をとるものであればよい。

図７において、縦方向のＢＧ、ＲＢの並びは、ある時刻における表示フィールド中の２画素を示している。ある時刻ｔ１のフィールドで画素１がＢＧ、画素２がＲＢとなっていた場合（図中の４列のうち一番左列）、時間が進んで次の時刻ｔ２のフィールドになると、画素１はＲＢ、画素２はＢＧとなる。同様に時間が進んで行き、４フィールド経過することによって、１フレームを形成している。これら４フィールドの働きについて図９（ａ）に示した。

図９（ａ）において、各画素１〜２は、ＲＧＢ３色のうち２色を同時に出力している。図中のＦ１〜Ｆ４は、表示画像の１フレームを構成する４つのフィールドを示している。図中のＲＧＢの縦の帯は、第１の実施の形態と同様にそれぞれの表示色とそのときの輝度を示している。それぞれの画素は、同一フィールドで同時に２色表示することが可能なため、２色の帯が入っている。画像データとしてそれぞれの画素が表示しなければならないＲ、Ｇ、Ｂの表示パターンは、図中の一番左側に「表示色」として示した。図中の例では、表示色を構成するＲ、Ｇ、Ｂの各輝度Ｌは、画素１はＬ_Ｒ１、Ｌ_Ｇ１、Ｌ_Ｂ１、画素２はＬ_Ｒ２、Ｌ_Ｇ２、Ｌ_Ｂ２で表している。

まず、前半の２つのフィールドＦ１〜Ｆ２では、各画素１〜２の共通色（図９（ｂ）参照）のＲＧＢ３色の色別の輝度を表示する。これは、各画素がフィールドＦ１〜Ｆ２を表示した後の時間的な混色と各フィールドで２画素（４色）が同時に発光して得られる空間的な混色とが同様になるように決定する。図中の例では、各画素１、２の共通色のＲＧＢをＲ_０、Ｇ_０、Ｂ_０で表し、その色別の輝度ＬをＬ_Ｒ０、Ｌ_Ｇ０、Ｌ_Ｂ０で表している。各画素１、２の共通色の決定方法の詳細は、後述する。

そして、後半の２つのフィールドＦ３〜Ｆ４においては、各画素１、２が表示しなければならない表示色のＲＧＢ３色の輝度Ｌと共通色（図９（ｂ）参照）のＲＧＢ３色（Ｒ_０、Ｇ_０、Ｂ_０）の輝度Ｌとの色別の差分の輝度Ｌを出力する。図中の例では、色別の差分の輝度Ｌは、画素１はＬ_Ｒ１−Ｌ_Ｒ０、Ｌ_Ｇ１−Ｌ_Ｇ０、Ｌ_Ｇ１−Ｌ_Ｇ０、画素２はＬ_Ｒ２−Ｌ_Ｒ０、Ｌ_Ｇ２−Ｌ_Ｇ０、Ｌ_Ｇ２−Ｌ_Ｇ０である。

ここで、この共通色（図９（ｂ）参照）のＲＧＢ３色の輝度Ｌ_Ｒ０、Ｌ_Ｇ０、Ｌ_Ｂ０を可能な限り大きくとることで、後半の２つのフィールドＦ３〜Ｆ４で出力する差分の輝度を小さくすることができる。差分を小さくすることができれば、彩度の高いフィールドを高輝度で出力することが避けられるため、色割れを低減することが可能である。また一方、前半の２つのフィールドＦ１〜Ｆ２についても、時分割では２画素が互いに色順を変えて異なる色を発しているが、同時に２画素が各フィールドとも同じ色の割合で発光しているため、空間的に見ると同じ色が続くように感知される。このため、第１の実施の形態で示したものと同じように、色割れは起こらない。

次に、近接する各画素１、２の共通色の決定方法を説明する。

第１の方法は、最も簡単なもので、近接する各画素１、２において、ＲＧＢ３色の色別に各色の輝度のうち最も小さい最小輝度Ｌ_Ｒｍｉｎ、Ｌ_Ｇｍｉｎ、Ｌ_Ｂｍｉｎを選び、共通色の色別の輝度Ｌ_Ｒ０、Ｌ_Ｇ０、Ｌ_Ｂ０として決定するものである。

第２の方法は、空間的な情報を使用するという観点から、近接する各画素１、２において、ＲＧＢ３色の色別に各色の輝度の平均を算定し、その平均輝度Ｌ_Ｒａｖｇ、Ｌ_Ｇａｖｇ、Ｌ_Ｂａｖｇを共通色の色別の輝度Ｌ_Ｒ０、Ｌ_Ｇ０、Ｌ_Ｂ０として決定するものである。

第３の方法は、近接する各画素１〜３に加え、もっと広い範囲、たとえば図８に示すような表示画素（斜線部分）だけではなく、その周辺の画素も対象とする。すなわち、この方法は、近接する各画素１〜３とその周辺の画素において、ＲＧＢ３色の色別に、各色の輝度の平均を算定し、その平均輝度Ｌ_Ｒａｖｇ、Ｌ_Ｇａｖｇ、Ｌ_Ｂａｖｇを共通色の色別の輝度Ｌ_Ｒ０、Ｌ_Ｇ０、Ｌ_Ｂ０として決定するものである。

第２、第３の方法による平均化などの操作は解像度の変更をあらわしている。このため、第４の方法は、例えば４つの画素の平均をとる代りに、解像度を元画像の解像度の例えば４分の１にした低解像度画像を作成する。そして、作成した低解像度画像の対応する部分のＲＧＢ３色の色別の輝度を共通色の色別の輝度Ｌ_Ｒ０、Ｌ_Ｇ０、Ｌ_Ｂ０として決定する。低解像度画像の解像度は、元の画像の解像度の４分の１に限らず、元の画像の解像度の２分の１、３分の１等、いずれでもよい。

また、図９（ａ）における色Ｂの表示について、画素１と画素２において共通色（図９（ｂ））を表示するには、共通色のＢの輝度Ｌ_Ｇ０の半分ずつを画素１と２に均等に表示することが望ましい。それによって両画素の表示が等価になり、色割れ、色ずれを生じない。

上述の説明で、表示画像の１フレームを構成する４つのフィールドＦ１〜Ｆ４のうち、前半の３つのフィールドＦ１〜Ｆ２を共通色を出力するフィールド、後半の３つのフィールドＦ３〜Ｆ４を差分を出力するフィールドとしている。しかし、この逆の場合でも、色割れに対する効果は変わらない。また、共通色と差分色を交互に出力する場合には、彩度が高い可能性がある差分を出力するフィールドの間に彩度の低い共通色を出力するフィールドをはさむことができるため、差分を出力するフィールドの色割れを更に抑えることが可能である。

以上、実施の形態を参照して本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の構成や詳細には、本発明の範囲内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。

本発明は、有機ＥＬ素子に代表される自発光型デバイスを用いたフラットパネルディスプレイ等の表示装置及びその駆動方法に利用可能である。

本発明の第１の実施の形態に係る表示装置で用いる有機ＥＬディスプレイの画素構造を説明する概略図である。 図１に示す表示装置において、所定の３画素の１フレーム表示内の表示色の時間変化を説明する図である。 図１に示す表示装置において、所定の３画素のディスプレイパネル上の配置を示す図である。 図１に示す表示装置において、所定の３画素が表示する各フィールドの関係を説明する図である。 図１に示す表示装置において、所定の３画素が表示する各フィールドの関係を説明する図である。 本発明の第２の実施の形態に係る表示装置で用いる有機ＥＬディスプレイの画素構造を説明する概略図である。 図６に示す表示装置において、所定の２画素の１フレーム表示内の表示色の時間変化を説明する図である。 図６に示す表示装置において、所定の２画素のディスプレイパネル上の配置を示す図である。 図６に示す表示装置において、所定の２画素が表示する各フィールドの関係を説明する図である。 本発明の第１、第２の実施の形態に係る表示装置の構成を示す概略ブロック図である。

符号の説明

１０ パネル
１１ ドライバ
１２ 色割れ低減手段
１３ 共通色情報発生部
１４ 第１フレームメモリ
１５ 差分抽出部
１６ 差分情報フィールド構成部
１７ 共通色情報フィールド構成部
１８ 第２フレームメモリ
１９ フィールド制御部

Claims (7)

1. 複数の画素を含むパネルを有し、前記複数の画素の各々が複数の基本色を時間別に発光する表示装置であって、
   前記パネル上で近接する複数の近接画素について、各画素が１フレーム期間に表示する表示色から前記複数の近接画素に共通する色を決定し、基本色ごとの輝度の信号として出力する共通色情報発生部と、
   各画素が１フレーム期間に表示する前記表示色と前記共通する色との差分を決定し、基本色ごとの輝度の信号として出力する差分抽出部と、
   前記共通する色の基本色ごとの輝度の信号を、前記複数の近接画素の間で基本色の色順が互いに異なるように時間順に並べ、前記差分の基本色ごとの輝度の信号を、前記複数の近接画素の間で基本色の色順が互いに異なるように時間順に並べて、１フレーム期間を分割した複数のフィールド期間の各々で、前記時間順に並べた共通する色の基本色ごとの輝度の信号および差分の基本色ごとの輝度の信号を順次出力する制御部と、
   前記制御部の出力した信号を前記パネルに送って前記複数の画素を発光させるドライバと、
   を有することを特徴とする表示装置。
2. 前記共通色情報発生部が、前記表示色の基本色ごとの輝度の前記複数の近接画素のなかでの最小値を、前記共通する色の基本色ごとの輝度として出力することを特徴とする請求項１記載の表示装置。
3. 前記共通色情報発生部が、前記表示色の基本色ごとの輝度の前記複数の近接画素のなかでの平均値を、前記共通する色の基本色ごとの輝度として出力することを特徴とする請求項１記載の表示装置。
4. 前記共通色情報発生部が、前記複数の近接画素において表示画像の低解像度画像を作成し、前記低解像度画像の基本色ごとの輝度を前記共通する色の基本色ごとの輝度として出力することを特徴とする請求項１記載の表示装置。
5. 前記複数の基本色がＲ、Ｇ、Ｂの３色であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の表示装置。
6. 前記複数の基本色がＲ、Ｇ、Ｂの３色の内の２色を組み合わせたものであることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の表示装置。
7. 複数の画素を含むパネルを有し、前記複数の画素の各々が複数の基本色を時間別に発光する表示装置の駆動方法であって、
   前記パネル上で近接する複数の近接画素について、各画素が１フレーム期間に表示する表示色から前記複数の近接画素に共通する色を決定して、基本色ごとの輝度の信号として出力し、
   各画素の前記表示色と前記共通する色との差分を、基本色ごとの輝度の信号として出力し、
   前記共通する色の基本色ごとの輝度の信号を、前記複数の基本色の色順が前記複数の近接画素で互いに異なるように時間順に並べ、
   前記差分の基本色ごとの輝度の信号を、前記複数の基本色の色順が前記複数の近接画素で互いに異なるように時間順に並べて、
   １フレーム期間を分割した複数のフィールド期間の各々で、前記時間順に並べた共通する色の基本色ごとの輝度の信号および差分の基本色ごとの輝度の信号を順次出力し、前記フィールド期間の各々で、前記輝度の信号を前記パネルに送り、前記画素を前記共通する色の基本色ごとの輝度と前記差分の基本色ごとの輝度とで順次発光させることを特徴とする表示装置の駆動方法。