JP4995370B2 - 表示装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、アクティブマトリックス型の表示パネルを用いた表示装置に関し、さらに詳しくは、表示装置における動画像の画質向上に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来の技術による表示装置およびその駆動方法を、液晶を用いた表示装置を例として説明する。
【0003】
図10は、液晶を用いた表示装置について、その構成の概略を概念的に示した斜視図である。液晶表示装置1は、液晶パネル2、液晶パネル2に画像を表示するための制御を行なう画面駆動制御部3、液晶パネル2の後部から液晶パネル2に対して光を照射するための光源4、および光源4を駆動するための光源駆動部5などから構成されている。
【0004】
液晶パネル2は、2枚のガラスなどの透明な基板からなり、これら基板のあいだに液晶が封入されている。一方のガラス基板(アレイ基板)には、透明な画素電極と、これら画素電極に信号を印加するためのスイッチング素子(たとえば、TFT)が形成されている。他方のガラス基板(対向基板)には透明な対向電極が形成され、画素電極と対向電極のあいだに液晶が挟まれている。
【0005】
液晶パネル2の一部分について、その等価回路図を図11に示す。
【0006】
アレイ基板上に、走査線L1、L2、L3、・・・(L4以降は図示されていない)が互いに平行に配設され、これら走査線に直交して信号線D1、D2、D3、・・・(D4以降は図示されていない)がやはり互いに平行に配設されている。
【0007】
これらの走査線と信号線との交点に、画素部21が設けられる。各画素部21は、アレイ基板上に設けられた画素電極28と、対向基板上に設けられた対向電極27と、画素電極28と対向電極27とのあいだに挟まれた液晶などから構成される。この液晶によって、キャパシタ26が形成されている。キャパシタ26と並列に保持容量(蓄積容量とも称す)が設けられる場合もあるが、ここでは図示していない。
【0008】
各画素部21には、さらに、スイッチング素子が設けられる。各画素部に、たとえば薄膜トランジスタ(以下、「TFT」という)などの能動素子をスイッチング素子として備えたいわゆるアクティブマトリックス型の液晶表示装置(液晶パネル)は、隣接する画素部のあいだのクロストークがなく、高コントラストな表示が得られ、透過型表示が可能であり、かつ、大型化も容易であるなど多くの利点を有しているため、近年広く用いられている。図11には、スイッチング素子としてTFTが用いられている例を示した。
【0009】
TFT22のゲート電極25は対応する走査線に接続され、TFT22のドレイン電極23は対応する信号線に接続され、TFTのソース電極24は画素電極28に接続される。
【0010】
走査線に信号を与える(以下、「走査線を選択する」という)と、この走査線に接続されたすべてのTFT22がオン状態となり、各TFT22にそれぞれ接続された信号線から画素電極28に信号が印加され、キャパシタ26が充電される。
【0011】
図12を用いて、各画素部への信号の印加方法をさらに詳しく説明する。図12は、図10における液晶パネル2および画面駆動制御部3について、その構成の概略を示したブロック図である。
【0012】
すでに述べたように、液晶パネル2はマトリクス状に配置された複数の画素部21からなり、各画素部21に信号を印加するために、走査線L1〜L16および信号線D1〜D20が設けられている。
【0013】
一方、画面駆動制御部3は、クロック信号CLOCK、垂直信号HSYNCおよび水平同期信号VSYNCを受け取って制御信号S1、S2を出力する表示制御回路11と、映像信号VINと制御信号S1を受け取るXドライバ12と、表示制御回路11より制御信号S2を受け取るYドライバ15より構成されている。
【0014】
Xドライバ12は、表示制御回路11がクロック信号および同期信号にもとづいて出力する制御信号S1を受けて順次シフトするシフトレジスタ13と、シフトレジスタの出力にもとづいて、各信号線に対応する信号VIN2を取り込み、保持するサンプルホールド回路14を備えている。
【0015】
Yドライバ15は、表示制御回路11が水平同期信号および垂直同期信号にもとづいて出力する制御信号S2を受けて走査線を選択する。
【0016】
Yドライバ15によって、たとえば走査線L1が選択されると、走査線L1に接続されたすべてのTFT22がオン状態となり、サンプルホールド回路14に保持されている信号VIN2に対応した電圧が、各信号線D1,D2,D3,・・・,D20を経由して各画素部21の画素電極28に印加される。画素電極28と対向電極27との電位差によって、各画素部21の液晶が駆動される。走査線L1の選択期間が終了したあと、再度走査線L1が選択されるまでのあいだ、画素電極28の電位はキャパシタ26によって保持されている。
【0017】
Yドライバ15によって、走査線L1,L2,L3,・・・,L16を順次選択していくことにより、液晶パネル2を構成するすべての画素部21が駆動され、画面の更新が完了する。
【0018】
なお、図12においては、説明のため、液晶パネル2が縦16×横20の画素部21からなる構成を一例として示したが、画素部の配列や個数がこの例に限られるわけではない。
【0019】
TFTを使用したアクティブマトリックス型の液晶パネルにおいては、横方向の画素数が640、縦方向の画素数が480であり、60Hzの周波数で画面の更新が行なわれる規格が広く普及しているので、以下、この規格を例に説明を行なう。この規格では、縦方向の画素数が走査線の本数に相当し、液晶パネル上には480本の走査線が存在する。
【0020】
図13には、液晶パネル2に水平方向に互いに並行に配置されている480本の走査線L1〜L480が示されている。
【0021】
図14を用いて、これら走査線L1〜L480の選択順序を説明する。
【0022】
画面上部の走査線L1から画面下部の走査線L480にむかって、480本の走査線L1〜L480を順次選択していくことにより、画面の更新が行なわれる。1回の画面の更新に要する期間はフレームと呼ばれ、図中の記号Fで表わされている。
【0023】
すでに述べたように、この1フレーム期間F(以下、1Fという)において、すべての走査線が各1回ずつ選択される。各走査線が選択されている期間は水平走査期間と呼ばれ、図中の記号Hで表わされている。
【0024】
すでに述べたように、この規格では60Hz、つまり毎秒60回の画面の更新が行なわれ、走査線は480本設けられているため、1水平走査期間(以下、1Hという)は、
1〔s〕/60〔回〕/480〔本〕=34.72〔μs〕
となる。
【0025】
したがって、各画素部のキャパシタの充電は、この34.72〔μs〕のあいだに完了されなければならない。なお現実には、走査線の駆動以外の制御にも時間が必要なため、実際に走査線が選択されている時間はさらに短い。
【0026】
ところで、1秒に60回の画面の更新では、動きの激しい動画を忠実に表示することはできない。画面の更新周波数をさらに上げることにより、動画像の表示品質を向上させることができる。
【0027】
しかし、TFTを使用した液晶パネルにおいて画面の更新周波数を上げた場合、各走査線の選択期間(1水平走査期間)が減少してしまい、画素部のキャパシタを充分に充電することができなくなり、画質が劣化するなどの問題があった。
【0028】
【発明が解決しようとする課題】
以上説明したように、動画の表示品質を向上させるためには、画面の更新周波数を上げればよい。しかし、従来の表示装置およびその駆動方法においては、各画素部の選択時間が減少し画質が劣化してしまうといった問題があった。たとえば、液晶を用いた表示装置においては、各画素部の充電時間が不足し画質の劣化を引き起こす。
【0029】
そこで、本発明は、各画素部の選択時間を減少させることなく、高品位の動画像を表示することのできる表示装置およびその駆動方法を提供することを目的とする。
【0030】
【課題を解決するための手段】
本発明による第1の表示装置は、複数の走査線と信号線が互いに交差して設けられ、それぞれの交点に画素電極がマトリックス状に形成された表示パネルと、前記複数の走査線を選択するとともに、前記複数の信号線に信号を与え、前記表示パネルの画面に表示される画像を駆動制御する画面駆動制御部とを備え、前記画面駆動制御部は、画面を、動画を表示する領域と静止画像を表示する領域とをそれぞれ少なくとも1つ有する複数の領域に分け、少なくとも1つの前記動画を表示する領域においては、隣接する複数の走査線を同時に選択し、前記動画を表示する領域および前記静止画像を表示する領域での走査線の時間当たりの選択回数を異ならせ、かつ、その比を静止画像の変化に応じて変えることを特徴とする。
【0033】
少なくとも1つの前記静止画像を表示する領域においては、飛び越し走査することを特徴とする。
【0036】
前記表示装置は、表示パネルに液晶を用いることができる。
【0037】
前記表示装置は、表示パネルに有機ELを用いることができる。
【0038】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面にもとづいて説明する。なお、図において、同一の構成要素または同一の機能を有する構成要素については、同一の参照番号を使用している。
【0039】
実施の形態1
本実施の形態による表示装置および表示装置の駆動方法は、480本の走査線からなる画面領域を、それぞれ240本の走査線からなる2つの領域に分割することを特徴とする。分割した2つの領域のうち、画面上部を第1の領域として、隣り合う複数本の走査線を同時に選択し、画面下部を第2の領域として、通常どおり走査線を1本づつ選択することを特徴とする。
【0040】
以下、図1および図2を用いて詳細に説明する。
【0041】
図1において、液晶表示装置の480本の走査線L1〜L480は、240本の走査線L1〜L240からなる第1の領域101と、240本の走査線L241〜L480からなる第2の領域102とに分割されている。
【0042】
すでに説明したように、これら480本の走査線がそれぞれ1回づつ選択されることにより、1フレームの画像が構成される。
【0043】
本実施の形態による走査線の選択を図2に示す。
【0044】
時刻t1から始まるあるフレームにおいて、まず、前記第1の領域101の走査線L1およびL2が同時に選択される。つぎに、走査線L3およびL4が同時に選択され、さらにそのつぎに、走査線L5およびL6が同時に選択される。このようにして、第1の領域101では、隣り合う2本の走査線が同時に選択される。第1の領域101の最後の走査線L239およびL240が同時に選択されたあと、引き続いて第2の領域102の走査線L241が選択される。第2の領域102では、各走査線は1本ずつ順に選択される。第2の領域102の最後の走査線L480の選択が終了した時刻t2で、1フレームの更新が完了する。
【0045】
各走査線が選択されている時間は、第1の領域と第2の領域とで同一にする。
これにより、第1の領域内の各画素部の充電時間は、第2の領域の通常に走査される画素部の充電時間と同一になるため、画素部の充電不足が発生することがない。
【0046】
このような走査により、第1の領域101の更新に必要な時間は、走査線120本分を選択する時間になる。第2の領域102の更新に必要な時間は、従来どおり、走査線240本を選択する時間である。
【0047】
したがって、1水平走査期間(1H)が従来と同一であるとすれば、1フレームの更新に必要な時間Fは、
34.72〔μs〕×(120+240)=12.5〔ms〕
となり、画面の更新周波数は、
1/12.5〔ms〕=80〔Hz〕
である。
【0048】
このように、本実施の形態により、各画素部のキャパシタの充電時間を短くすることなく、フレームの更新周波数を従来の60Hzよりも高くすることができ、充電不足による画質の劣化を生じることなく、動画の動きをより忠実に表示することが可能になる。
【0049】
一方、人間の目は、動画に対しては分解能が低下するため、2本の走査線が同時に選択されるため解像度が低い第1の領域に動画を表示し、第2の領域に静止画像を表示することで、高品位の動画像と静止画像とを表示することのできる表示装置を提供することができる。
【0050】
なお、本実施の形態では、走査線の本数が480本であり、60Hzの周波数で画面の更新が行なわれる表示装置を例として説明を行なったが、走査線の本数および/または画面の更新周波数が異なる他の表示装置においても、本実施の形態の考え方を適用することができ、充電不足による画質の劣化を生じることなく、動画の動きをより忠実に表示することが可能になる。
【0051】
また、本実施の形態では、480本の走査線からなる画面領域を、それぞれ240本の走査線からなる2つの領域に分割する例を示したが、2つの領域の走査線の本数が同一である必要はない。
【0052】
また、本実施の形態では、複数本の走査線を同時に選択する領域と、通常どおり1本ずつ走査線を選択する領域とを、それぞれ1つづつ設けた場合を示したが、各領域の双方またはどちらか一方を複数設けても同様の効果がある。
【0053】
また、同時に選択する走査線の本数を2本として説明したが、3本あるいは4本など、2本以外の本数とした場合でも同様の効果を得ることができる。
【0054】
実施の形態2
本発明の他の実施の形態を、図1および図3を用いて説明する。
【0055】
本実施の形態による表示装置および表示装置の駆動方法は、表示装置の画面領域を複数の領域に分割し、少なくとも1つの領域においては隣接する複数の走査線を同時に選択するとともに、それぞれの領域のあいだで、時間当たりの走査線選択回数を異なるものとすることを特徴とする。
【0056】
図1に示すように、液晶表示装置の480本の走査線L1〜L480が、240本の走査線L1〜L240からなる第1の領域101と、240本の走査線L241〜L480からなる第2の領域102とに分割されている。
【0057】
本実施の形態による走査線の選択を図3に示す。
【0058】
図3(a)に示すように、時刻t1から始まるあるフレームF1において、まず、第1の領域101の走査線L1およびL2が同時に選択される。つぎに、走査線L3およびL4が同時に選択され、さらにそのつぎに、走査線L5およびL6が同時に選択される。このようにして、第1の領域101では、隣り合う2本の走査線が同時に選択される。第1の領域101の最後の走査線L239およびL240が同時に選択されたあと、引き続いて第2の領域102の走査線L241が選択される。第2の領域102では、各走査線は1本ずつ順に選択される。第2の領域102の最後の走査線L480の選択が終了した時刻t2で、1フレームの更新が完了する。
【0059】
したがって、1水平走査期間(1H)が従来と同一であるとすれば、このフレームの更新に必要な時間F1は、
34.72〔μs〕×(120+240)=12.5〔ms〕
である。
【0060】
続くフレームF2においては、図3(b)に示すように、まず、第1の領域101の走査線L1およびL2が同時に選択される。つぎに、走査線L3およびL4が同時に選択され、さらにそのつぎに、走査線L5およびL6が同時に選択される。このようにして、第1の領域101の隣り合う2本の走査線が同時に選択される。第1の領域101の最後の走査線L239およびL240が同時に選択され、フレームの更新が完了する。このフレームにおいては、第2の領域102の走査線は選択されず、画面の第2の領域は更新されない。
【0061】
1水平走査期間(1H)が従来と同一であるとすれば、このフレームの更新に必要な時間F2は、
34.72〔μs〕×120=4.166〔ms〕
である。
【0062】
本実施の形態においては、図3(c)に示すように、まず図3(a)に示したすべての領域の走査線を選択するフレームF1のあとに、図3(b)に示した第1の領域101の走査線だけを選択するフレームF2を9回繰り返す。
【0063】
その後ふたたび、図3(a)に示したすべての領域の走査線を選択するフレームF1に戻り、再度、図3(b)に示した第1の領域101の走査線だけを選択するフレームF2を9回繰り返す。
【0064】
このように走査線の選択を行なった場合、単位時間あたりの走査線の選択回数は、第1の領域の走査線:第2の領域の走査線=10:1、つまり第1の領域の走査線が10回選択されるごとに、第2の領域の走査線が1回選択されることになる。
【0065】
この場合、平均のフレーム更新時間は、{(F1+F2×9)/10}で求められ、
(12.5+4.166×9)/10=5ms
であり、画面の更新周波数は、
1〔s〕/5〔ms〕=200〔Hz〕
となる。
【0066】
このように、本実施の形態によれば、各画素部のキャパシタの充電時間を短くすることなく、フレームの更新周波数を従来の60Hzよりも高くすることができ、充電不足による画質の劣化を生じることなく、動画の動きをより忠実に表示することが可能になる。
【0067】
なお、液晶表示装置(液晶パネル)は、CRTなどとは異なり、輝度の減衰が小さいため、動きのない静止画像であれば60Hzで画面を更新する必要はない。そこで、本実施の形態では、静止画像を表示する第2の領域では、画素部のキャパシタに蓄えられた電荷のリークによる輝度減衰を補う目的で、10フレームにつき1回だけ走査線の選択を行なうこととした。
【0068】
2本の走査線が同時に選択されるため解像度が低い第1の領域に動画を表示し、第2の領域に静止画像を表示することで、高品位の動画像と静止画像とを表示することのできる表示装置を提供することができる。
【0069】
なお、本実施の形態では、走査線の本数が480本であり、60Hzの周波数で画面の更新が行なわれる表示装置を例として説明を行なったが、走査線の本数および/または画面の更新周波数が異なる他の表示装置においても、本実施の形態の考え方を適用することができ、充電不足による画質の劣化を生じることなく、動画の動きをより忠実に表示することが可能になる。
【0070】
また、本実施の形態では、480本の走査線からなる画面領域を、それぞれ240本の走査線からなる2つの領域に分割する例を示したが、2つの領域の走査線の本数が同一である必要はない。
【0071】
また、本実施の形態では、すべてのフレームにおいて複数本の走査線が同時に選択される領域と、10フレームにつき1回だけ通常どおり1本ずつ走査線が選択される領域とを、それぞれ1つづつ設けた場合を示したが、各領域の双方またはどちらか一方を複数設けても同様の効果がある。
【0072】
また、同時に選択する走査線の本数を2本として説明したが、3本あるいは4本など、2本以外の本数とした場合でも同様の効果を得ることができる。
【0073】
また、各領域間の単位時間あたりの走査線選択回数の比を10:1としたが、たとえば5:1や20:1など、これ以外の値としても同様の効果を得ることができる。
【0074】
実施の形態3
本発明の他の実施の形態を、図1および図4を用いて説明する。
【0075】
前記実施の形態2においては、表示装置の画面領域を複数の領域に分割し、少なくとも1つの領域においては隣接する複数の走査線を同時に選択するとともに、それぞれの領域のあいだで、時間当たりの走査線選択回数を異なるものとした。そして、各領域間の時間当たりの走査線選択回数の比は、常に一定値とした。
【0076】
本実施の形態においては、各領域間の時間当たりの走査線選択回数の比を、基本的には一定とするものの、時間当たりの走査線選択回数の少ない領域において画面の表示を変化させる必要が生じた場合には、走査線選択回数の比とは無関係に、この領域の走査線を選択することとした。
【0077】
図1に示すように、液晶表示装置の480本の走査線L1〜L480が、240本の走査線L1〜L240からなる第1の領域101と、240本の走査線L241〜L480からなる第2の領域102とに分割されている。
【0078】
本実施の形態による走査線の選択を図4に示す。
【0079】
図4(a)に示すように、時刻t1から始まるあるフレームF1において、まず、第1の領域101の走査線L1およびL2が同時に選択される。つぎに、走査線L3およびL4が同時に選択され、さらにそのつぎに、走査線L5およびL6が同時に選択される。このようにして、第1の領域101では、隣り合う2本の走査線が同時に選択される。第1の領域101の最後の走査線L239およびL240が同時に選択されたあと、引き続いて第2の領域102の走査線L241が選択される。第2の領域102では、各走査線は1本ずつ順に選択される。第2の領域102の最後の走査線L480の選択が終了した時刻t2で、1フレームの更新が完了する。
【0080】
続くフレームF2においては、図4(b)に示すように、まず、第1の領域101の走査線L1およびL2が同時に選択される。つぎに、走査線L3およびL4が同時に選択され、さらにそのつぎに、走査線L5およびL6が同時に選択される。このようにして、第1の領域101の隣り合う2本の走査線が同時に選択される。第1の領域101の最後の走査線L239およびL240が同時に選択され、フレームの更新が完了する。このフレームにおいては、第2の領域の走査線は選択されず、画面は更新されない。
【0081】
画面の第2の領域の表示に変化がない場合、本実施の形態は前記した第2の実施の形態と同様、図4(c)に示すように、まず図4(a)に示したすべての領域の走査線を選択するフレームF1のあとに、図4(b)に示した第1の領域101の走査線だけを2本ずつ同時に選択するフレームF2を9回繰り返す。
【0082】
その後ふたたび、図4(a)に示したすべての領域の走査線を選択するフレームF1に戻り、再度、図4(b)に示した第1の領域101の走査線だけを2本ずつ同時に選択するフレームF2を9回繰り返す。
【0083】
このように走査線を選択することにより、動画の動きをより忠実に表示することが可能になることは、実施の形態2で述べたとおりである。
【0084】
もし、第2の領域の画面表示を変化させる必要がある場合、画面駆動制御部3は入力される信号からこれを検知し、図4(c)の符号αで示すように、すべての走査線を選択するフレームF1を挿入する。これにより、すみやかにこの第2の領域の走査線の選択が行なわれるため、静止画像の変化をスムーズに表示することができる。
【0085】
本実施の形態によれば、2本の走査線が同時に選択されるため解像度が低い第1の領域に動画を表示し、第2の領域に静止画像を表示することで、高品位の動画像と静止画像とを表示することのできる表示装置を提供することができるとともに、第2の領域の表示に変化が生じた場合には、すみやかにこの領域の走査線の選択が行なわれるため、静止画像の変化をスムーズに表示することができる。
【0086】
なお、図4(c)には、第2の領域の表示に変化がある場合、すべての走査線を選択するフレームF1を2回続けて挿入する例を図示したが、この挿入回数は1回でも、また3回以上でもよい。また、すべての走査線を選択するフレームF1を連続して挿入する必要はない。第2の領域の表示に変化がない場合に比べ、時間当たりの走査線選択回数が増やされるように構成されていれば、静止画像の変化をスムーズに表示することができるという本実施の形態の効果を得ることが可能である。
【0087】
また、本実施の形態では、走査線の本数が480本であり、60Hzの周波数で画面の更新が行なわれる表示装置を例として説明を行なったが、走査線の本数および/または画面の更新周波数が異なる他の表示装置においても、本実施の形態の考え方を適用することができ、充電不足による画質の劣化を生じることなく、動画の動きをより忠実に表示することが可能になる。
【0088】
また、本実施の形態では、480本の走査線からなる画面領域を、それぞれ240本の走査線からなる2つの領域に分割する例を示したが、2つの領域の走査線の本数が同一である必要はない。
【0089】
また、本実施の形態では、すべてのフレームにおいて複数本の走査線が同時に選択される領域と、10フレームにつき1回だけ通常どおり1本ずつ走査線が選択される領域とを、それぞれ1つづつ設けた場合を示したが、各領域の双方またはどちらか一方を複数設けても同様の効果がある。
【0090】
また、同時に選択する走査線の本数を2本として説明したが、3本あるいは4本など、2本以外の本数とした場合でも同様の効果を得ることができる。
【0091】
また、第2の領域の表示に変化がない場合の、各領域間の単位時間あたりの走査線選択回数の比を10:1としたが、たとえば5:1や20:1など、これ以外の値としても同様の効果を得ることができる。
【0092】
実施の形態4
本発明の他の実施の形態を、図1および図5を用いて説明する。
【0093】
本実施の形態による表示装置および表示装置の駆動方法は、表示装置の画面領域を複数の領域に分割し、少なくとも1つの領域においては隣接する複数の走査線を同時に選択するとともに、残りの少なくとも1つの領域においては、走査線を1つおきに選択していくいわゆる飛び越し走査を行なうことを特徴とする。
【0094】
図1に示すように、液晶表示装置の480本の走査線L1〜L480が、240本の走査線L1〜L240からなる第1の領域101と、240本の走査線L241〜L480からなる第2の領域102とに分割されている。
【0095】
本実施の形態による走査線の選択を図5に示す。
【0096】
図5(a)に示すように、時刻to1から始まるあるフレームFo1において、まず、第1の領域101の走査線L1およびL2が同時に選択される。つぎに、走査線L3およびL4が同時に選択され、さらにそのつぎに、走査線L5およびL6が同時に選択される。このようにして、第1の領域101では、隣り合う2本の走査線が同時に選択される。第1の領域101の最後の走査線L239およびL240が同時に選択されたあと、引き続いて第2の領域102の走査線L241が選択される。その後、第2の領域102では、走査線L243,L245,L247・・・といった順に、各走査線が1つおきに順に選択される。第2の領域102の走査線L479の選択が終了した時刻to2で、1フレームの更新が完了する。
【0097】
したがって、1水平走査期間(1H)が従来と同一であるとすれば、このフレームの更新に必要な時間Fo1は、
34.72〔μs〕×(120+120)=8.33〔ms〕
である。
【0098】
図5(b)に示すように、時刻te1から始まるフレームFe1においては、まず、第1の領域101の走査線L1およびL2が同時に選択される。つぎに、走査線L3およびL4が同時に選択され、さらにそのつぎに、走査線L5およびL6が同時に選択される。このようにして、第1の領域101では、隣り合う2本の走査線が同時に選択される。第1の領域101の最後の走査線L239およびL240が同時に選択されたあと、引き続いて第2の領域102の走査線L242が選択される。その後、第2の領域102では、走査線L244,L246,L248・・・といった順に、各走査線が1つおきに順に選択される。第2の領域102の最後の走査線L480の選択が終了した時刻te2で、1フレームの更新が完了する。
【0099】
したがって、1水平走査期間(1H)が従来と同一であるとすれば、このフレームの更新に必要な時間Fe1は、
34.72〔μs〕×(120+120)=8.33〔ms〕
である。
【0100】
本実施の形態においては、図5(c)に示すように、フレームFo1とフレームFe1とを交互に繰り返す。したがって、画面の更新周波数は、
1〔s〕/8.33〔ms〕=120〔Hz〕
となる。
【0101】
このように、本実施の形態によれば、各画素部のキャパシタの充電時間を短くすることなく、フレームの更新周波数を従来の60Hzよりも高くすることができ、充電不足による画質の劣化を生じることなく、動画の動きをより忠実に表示することが可能になる。
【0102】
なお、液晶表示装置(液晶パネル)は、CRTなどとは異なり、輝度の減衰が小さいため、動きのない静止画像であれば60Hzで画面を更新する必要はない。そこで、本実施の形態では、静止画像を表示する第2の領域では、画素部のキャパシタに蓄えられた電荷のリークによる輝度減衰を補うために、飛び越し走査を行なうこととした。
【0103】
2本の走査線が同時に選択されるため解像度が低い第1の領域に動画を表示し、第2の領域に静止画像を表示することで、高品位の動画像と静止画像とを表示することのできる表示装置を提供することができる。
【0104】
なお、本実施の形態では、走査線の本数が480本であり、60Hzの周波数で画面の更新が行なわれる表示装置を例として説明を行なったが、走査線の本数および/または画面の更新周波数が異なる他の表示装置においても、本実施の形態の考え方を適用することができ、充電不足による画質の劣化を生じることなく、動画の動きをより忠実に表示することが可能になる。
【0105】
また、本実施の形態では、480本の走査線からなる画面領域を、それぞれ240本の走査線からなる2つの領域に分割する例を示したが、2つの領域の走査線の本数が同一である必要はない。
【0106】
また、本実施の形態では、すべてのフレームにおいて複数本の走査線が同時に選択される領域と、飛び越し走査を行なう領域とを、それぞれ1つづつ設けた場合を示したが、各領域の双方またはどちらか一方を複数設けても同様の効果がある。
【0107】
また、同時に選択する走査線の本数を2本として説明したが、3本あるいは4本など、2本以外の本数とした場合でも同様の効果を得ることができる。
【0108】
また、飛び越し走査において、走査線を1本おきに選択する例を示したが、その他の本数としても本実施の形態の効果を得ることが可能である。
【0109】
実施の形態5
本発明の他の実施の形態を、図1および図6を用いて説明する。
【0110】
本実施の形態による表示装置および表示装置の駆動方法は、表示装置の画面領域を複数の領域に分割し、各フレームにおいて、少なくとも1つの領域においては隣接する複数の走査線を同時に選択するとともに、残りの少なくとも1つの領域においては、走査線を1つおきに選択していくいわゆる飛び越し走査を行ない、さらにこの飛び越し走査が行なわれる領域の走査線を全く選択しないフレームを設けることを特徴とする。
【0111】
図1に示すように、液晶表示装置の480本の走査線L1〜L480が、240本の走査線L1〜L240からなる第1の領域101と、240本の走査線L241〜L480からなる第2の領域102とに分割されている。
【0112】
本実施の形態による走査線の選択を図6に示す。
【0113】
図6(a)に示すように、時刻to1から始まるあるフレームFo1において、まず、第1の領域101の走査線L1およびL2が同時に選択される。つぎに、走査線L3およびL4が同時に選択され、さらにそのつぎに、走査線L5およびL6が同時に選択される。このようにして、第1の領域101では、隣り合う2本の走査線が同時に選択される。第1の領域101の最後の走査線L239およびL240が同時に選択されたあと、引き続いて第2の領域102の走査線L241が選択される。その後、第2の領域102では、走査線L243,L245,L247・・・といった順に、各走査線が1つおきに順に選択される。第2の領域102の走査線L479の選択が終了した時刻to2で、1フレームの更新が完了する。
【0114】
したがって、1水平走査期間(1H)が従来と同一であるとすれば、このフレームの更新に必要な時間Fo1は、
34.72〔μs〕×(120+120)=8.33〔ms〕
である。
【0115】
図6(b)に示すように、時刻te1から始まるあるフレームFe1においては、まず、第1の領域101の走査線L1およびL2が同時に選択される。つぎに、走査線L3およびL4が同時に選択され、さらにそのつぎに、走査線L5およびL6が同時に選択される。このようにして、第1の領域101では、隣り合う2本の走査線が同時に選択される。第1の領域101の最後の走査線L239およびL240が同時に選択されたあと、引き続いて第2の領域102の走査線L242が選択される。その後、第2の領域102では、走査線L244,L246,L248・・・といった順に、各走査線が1つおきに順に選択される。第2の領域102の最後の走査線L480の選択が終了した時刻te2で、1フレームの更新が完了する。
【0116】
したがって、1水平走査期間(1H)が従来と同一であるとすれば、このフレームの更新に必要な時間Fe1は、
34.72〔μs〕×(120+120)=8.33〔ms〕
である。
【0117】
図6(c)に示すように、時刻t2から始まるあるフレームF2においては、まず、第1の領域101の走査線L1およびL2が同時に選択される。つぎに、走査線L3およびL4が同時に選択され、さらにそのつぎに、走査線L5およびL6が同時に選択される。このようにして、第1の領域101の隣り合う2本の走査線が同時に選択される。第1の領域101の最後の走査線L239およびL240が同時に選択され、フレームの更新が完了する。このフレームにおいては、第2の領域の走査線は選択されず、画面は更新されない。
【0118】
したがって、1水平走査期間(1H)が従来と同一であるとすれば、このフレームの更新に必要な時間F2は、
34.72〔μs〕×120=4.16〔ms〕
である。
【0119】
本実施の形態においては、図6(d)に示すように、まず図6(a)に示したフレームFo1の表示を行ない、つぎに図6(b)に示したフレームF2を9回繰り返す。つづいて、図6(b)に示したフレームFe1の表示を行ない、つぎに図6(c)に示したフレームF2を9回繰り返す。これらを繰り返すことにより、画面の表示を行なう。
【0120】
このように走査線の選択を行なうことにより、第1の領域101の各走査線は毎フレームごとに選択され、第2の領域102の各走査線は20フレームにつき1回選択されることになる。
【0121】
この場合、平均のフレーム更新時間は、〔{(Fo1+F2×9)+(Fe1+F2×9)}/20〕で求められ、
{(8.33+4.166×9)+(8.33+4.166×9)}/20=4.58ms
であり、画面の更新周波数は、
1〔s〕/4.58〔ms〕=218〔Hz〕
となる。
【0122】
このように、本実施の形態によれば、各画素部のキャパシタの充電時間を短くすることなく、フレームの更新周波数を従来の60Hzよりも高くすることができ、充電不足による画質の劣化を生じることなく、動画の動きをより忠実に表示することが可能になる。
【0123】
なお、液晶表示装置(液晶パネル)は、CRTなどとは異なり、輝度の減衰が小さいため、動きのない静止画像であれば60Hzで画面を更新する必要はない。そこで、本実施の形態では、静止画像を表示する第2の領域では、10フレームに1回だけ走査線の選択が行なわれることとし、さらに飛び越し走査を行なうこととして、画素部のキャパシタに蓄えられた電荷のリークによる輝度減衰を補うこととした。
【0124】
2本の走査線が同時に選択されるため解像度が低い第1の領域に動画を表示し、第2の領域に静止画像を表示することで、高品位の動画像と静止画像とを表示することのできる表示装置を提供することができる。
【0125】
なお、本実施の形態では、走査線の本数が480本であり、60Hzの周波数で画面の更新が行なわれる表示装置を例として説明を行なったが、走査線の本数および/または画面の更新周波数が異なる他の表示装置においても、本実施の形態の考え方を適用することができ、充電不足による画質の劣化を生じることなく、動画の動きをより忠実に表示することが可能になる。
【0126】
また、本実施の形態では、480本の走査線からなる画面領域を、それぞれ240本の走査線からなる2つの領域に分割する例を示したが、2つの領域の走査線の本数が同一である必要はない。
【0127】
また、本実施の形態では、すべてのフレームにおいて複数本の走査線が同時に選択される領域と、飛び越し走査を行なう領域とを、それぞれ1つづつ設けた場合を示したが、各領域の双方またはどちらか一方を複数設けても同様の効果がある。
【0128】
また、同時に選択する走査線の本数を2本として説明したが、3本あるいは4本など、2本以外の本数とした場合でも同様の効果を得ることができる。
【0129】
また、飛び越し走査において、走査線を1本おきに選択する例を示したが、その他の本数としても本実施の形態の効果を得ることが可能である。
【0130】
また、第2の領域においては、10フレームに1回だけ走査線の選択が行なわれることとしたが、たとえば5フレームに1回あるいは20フレームに1回といったように、その他の回数としても本実施の形態の効果を得ることができる。
【0131】
実施の形態6
本発明の他の実施の形態を、図1および図7を用いて説明する。
【0132】
前記実施の形態5では、表示装置の画面領域を複数の領域に分割し、各フレームにおいて、少なくとも1つの領域においては隣接する複数の走査線を同時に選択するとともに、残りの少なくとも1つの領域においては、走査線を1つおきに選択していくいわゆる飛び越し走査を行ない、さらにこの飛び越し走査が行なわれる領域の走査線を全く選択しないフレームを設けた。そして、両フレームの割合、つまり各領域における時間当たりの走査線選択回数は、常に一定値とした。
【0133】
本実施の形態では、各領域における時間当たりの走査線選択回数を、基本的には一定とするものの、飛び越し走査が行なわれる領域の表示を変化させる必要が生じた場合には、時間当たりの走査線選択回数とは無関係に、この領域の走査線を飛び越し走査するフレームを挿入することとした。
【0134】
図1に示すように、液晶表示装置の480本の走査線L1〜L480が、240本の走査線L1〜L240からなる第1の領域101と、240本の走査線L241〜L480からなる第2の領域102とに分割されている。
【0135】
本実施の形態による走査線の選択を図7に示す。
【0136】
図7(a)に示すように、時刻to1から始まるあるフレームFo1において、まず、第1の領域101の走査線L1およびL2が同時に選択される。つぎに、走査線L3およびL4が同時に選択され、さらにそのつぎに、走査線L5およびL6が同時に選択される。このようにして、第1の領域101では、隣り合う2本の走査線が同時に選択される。第1の領域101の最後の走査線L239およびL240が同時に選択されたあと、引き続いて第2の領域102の走査線L241が選択される。その後、第2の領域102では、走査線L243,L245,L247・・・といった順に、各走査線が1つおきに順に選択される。第2の領域102の走査線L479の選択が終了した時刻to2で、1フレームの更新が完了する。
【0137】
図7(b)に示すように、時刻te1から始まるあるフレームFe1においては、まず、第1の領域101の走査線L1およびL2が同時に選択される。つぎに、走査線L3およびL4が同時に選択され、さらにそのつぎに、走査線L5およびL6が同時に選択される。このようにして、第1の領域101では、隣り合う2本の走査線が同時に選択される。第1の領域101の最後の走査線L239およびL240が同時に選択されたあと、引き続いて第2の領域102の走査線L242が選択される。その後、第2の領域102では、走査線L244,L246,L248・・・といった順に、各走査線が1つおきに順に選択される。第2の領域102の最後の走査線L480の選択が終了した時刻te2で、1フレームの更新が完了する。
【0138】
図7(c)に示すように、時刻t2から始まるあるフレームF2においては、まず、第1の領域101の走査線L1およびL2が同時に選択される。つぎに、走査線L3およびL4が同時に選択され、さらにそのつぎに、走査線L5およびL6が同時に選択される。このようにして、第1の領域101の隣り合う2本の走査線が同時に選択される。第1の領域101の最後の走査線L239およびL240が同時に選択され、フレームの更新が完了する。このフレームにおいては、第2の領域の走査線は選択されず、画面は更新されない。
【0139】
本実施の形態においては、基本的には、図7(d)に示すように、まず図7(a)に示したフレームFo1の表示を行ない、つぎに図7(b)に示したフレームF2を9回繰り返す。つづいて、図7(b)に示したフレームFe1の表示を行ない、つぎに図7(c)に示したフレームF2を9回繰り返す。これらを繰り返すことにより、表示を行なう。
【0140】
このように走査線を選択することにより、動画の動きをより忠実に表示することが可能になることは、実施の形態5で述べたとおりである。
【0141】
もし、第2の領域の画面表示を変化させる必要がある場合、画面駆動制御部3は入力される信号からこれを検知し、図7(d)の符号βで示すように、第2の領域の走査線の選択が行なわれるフレームFo1およびFe1を挿入する。これにより、第2の領域の表示に変化が生じた場合には、すみやかにこの領域の走査線の選択が行なわれるため、静止画像の変化をスムーズに表示することができる。
【0142】
本実施の形態によれば、2本の走査線が同時に選択されるため解像度が低い第1の領域に動画を表示し、第2の領域に静止画像を表示することで、高品位の動画像と静止画像とを表示することのできる表示装置を提供することができるとともに、第2の領域の表示に変化が生じた場合には、すみやかにこの領域の走査線の選択が行なわれるため、静止画像の変化をスムーズに表示することができる。
【0143】
なお、液晶表示装置(液晶パネル)は、CRTなどとは異なり、輝度の減衰が小さいため、動きのない静止画像であれば60Hzで画面を更新する必要はない。そこで、本実施の形態では、静止画像を表示する第2の領域では、通常は10フレームに1回だけ走査線の選択が行なわれることとし、さらに飛び越し走査を行なうこととして、画素部のキャパシタに蓄えられた電荷のリークによる輝度減衰を補うこととした。
【0144】
2本の走査線が同時に選択されるため解像度が低い第1の領域に動画を表示し、第2の領域に静止画像を表示することで、高品位の動画像と静止画像とを表示することのできる表示装置を提供することができる。
【0145】
なお、本実施の形態では、走査線の本数が480本であり、60Hzの周波数で画面の更新が行なわれる表示装置を例として説明を行なったが、走査線の本数および/または画面の更新周波数が異なる他の表示装置においても、本実施の形態の考え方を適用することができ、充電不足による画質の劣化を生じることなく、動画の動きをより忠実に表示することが可能になる。
【0146】
また、本実施の形態では、480本の走査線からなる画面領域を、それぞれ240本の走査線からなる2つの領域に分割する例を示したが、2つの領域の走査線の本数が同一である必要はない。
【0147】
また、本実施の形態では、すべてのフレームにおいて複数本の走査線が同時に選択される領域と、飛び越し走査を行なう領域とを、それぞれ1つづつ設けた場合を示したが、各領域の双方またはどちらか一方を複数設けても同様の効果がある。
【0148】
また、同時に選択する走査線の本数を2本として説明したが、3本あるいは4本など、2本以外の本数とした場合でも同様の効果を得ることができる。
【0149】
また、飛び越し走査において、走査線を1本おきに選択する例を示したが、その他の本数としても本実施の形態の効果を得ることが可能である。
【0150】
また、第2の領域においては、通常は10フレームに1回だけ走査線の選択が行なわれることとしたが、たとえば5フレームに1回あるいは20フレームに1回といったように、その他の回数としても本実施の形態の効果を得ることができる。
【0151】
実施の形態7
実施の形態1〜6においては、TFTを用いたアクティブマトリックス方式の液晶表示装置を例として説明を行なったが、本発明をその他の表示装置に適用することも当然可能である。
【0152】
本発明による表示装置およびその駆動方法を、有機ELを用いた表示パネルに適用した例を説明する。
【0153】
図8に、有機ELを用いた表示パネルの断面図を示す。有機EL表示パネル30は、カソード電極31、有機EL層32、ガラス基板33、透明電極34から構成される。有機ELは印加された電圧に応じて発光する特性を有する。有機ELからの発光35は、ガラスおよび透明電極を通して外部に透過される。
【0154】
図9は、有機EL表示パネル30の斜視図を示す。ガラス基板33上に、トランジスタなどからなるスイッチング素子36が設けられている。スイッチング素子36には、それぞれ走査線L1,L2,L3および信号線D1,D2,D3が接続されている。走査線を選択し信号を与えると、この走査線に接続されたスイッチング素子36がオン状態になり、信号線の信号が透明電極34に印加される。透明電極34とカソード電極31との間の電位差が有機EL層32に印加され、発光が生じる。
【0155】
このような有機ELを用いた表示パネルにおいても、前記実施の形態1〜6の走査線選択方法を適用することができ、同様の効果を得ることが可能である。
【0156】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、各画素部のキャパシタの充電時間を短くすることなく、フレームの更新周波数を従来よりも高くすることができ、充電不足による画質の劣化を生じることなく、動画の動きをより忠実に表示することが可能になる。
【0157】
したがって、高品位の動画像と静止画像とを表示することのできる表示装置を提供することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明による表示装置の走査線の選択を説明するための図である。
【図2】 本発明の実施の形態1による走査線の選択を示した図である。
【図3】 本発明の実施の形態2による走査線の選択を示した図である。
【図4】 本発明の実施の形態3による走査線の選択を示した図である。
【図5】 本発明の実施の形態4による走査線の選択を示した図である。
【図6】 本発明の実施の形態5による走査線の選択を示した図である。
【図7】 本発明の実施の形態6による走査線の選択を示した図である。
【図8】 有機ELを用いた表示パネルの断面図である。
【図9】 有機ELを用いた表示パネルの分解斜視図である。
【図10】 液晶を用いた表示装置について、その構成の概略を概念的に示した斜視図である。
【図11】 液晶パネルの一部分を拡大して示した等価回路図である。
【図12】 各画素部への信号の印加方法を説明するための図である。
【図13】 従来の表示装置の走査線の選択を説明するための図である。
【図14】 従来の技術による走査線の選択を示した図である。
【符号の説明】
1 液晶表示装置、2 液晶パネル、3 画像駆動制御部、4 光源、5 光源駆動部、10 表示制御回路、11 Xドライバ、12 シフトレジスタ、13 サンプルホールド回路、14 Yドライバ、L1〜L16 走査線、D1〜D20 信号線、21 画素部、22 TFT、27 対向電極、28 画素電極、30 有機EL表示パネル、31 カソード電極、32 有機EL層、33 ガラス基板、34 透明電極、35 発光、36 スイッチング素子。
Claims (4)
- 複数の走査線と信号線が互いに交差して設けられ、それぞれの交点に画素電極がマトリックス状に形成された表示パネルと、
前記複数の走査線を選択するとともに、前記複数の信号線に信号を与え、前記表示パネルの画面に表示される画像を駆動制御する画面駆動制御部とを備え、
前記画面駆動制御部は、画面を、動画を表示する領域と静止画像を表示する領域とをそれぞれ少なくとも1つ有する複数の領域に分け、少なくとも1つの前記動画を表示する領域においては、隣接する複数の走査線を同時に選択し、
前記動画を表示する領域および前記静止画像を表示する領域での走査線の時間当たりの選択回数を異ならせ、かつ、その比を静止画像の変化に応じて変えることを特徴とする表示装置。 - 少なくとも1つの前記静止画像を表示する領域においては、飛び越し走査を行なうことを特徴とする請求項1記載の表示装置。
- 前記表示パネルに液晶を用いることを特徴とする請求項1または2記載の表示装置。
- 前記表示パネルに有機ELを用いることを特徴とする請求項1または2記載の表示装置。
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