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【発明の名称】 表示装置、制御装置、及び制御方法
【発明者】 【氏名】土橋 守幸
【住所又は居所】神奈川県大和市下鶴間1623番地14 日本アイ・ビー・エム株式会社 大和事業所内

【要約】 【課題】低消費電力かつ高画質な表示装置等を提供する。

【解決手段】表示装置16は、主走査及び副走査の方向に複数の画素を配列した表示パネル160と、複数の画素の各々に、当該画素を駆動する駆動電圧を出力する駆動電圧制御部30と、複数の画素の各々において、当該画素の表示パネル160における副走査の方向の位置に応じて、駆動電圧に基づいて当該画素の輝度を補正する補正部184とを備える。
【特許請求の範囲】
【請求項1】 主走査及び副走査の方向に複数の画素を配列した表示パネルと、前記複数の画素の各々に、当該画素を駆動する駆動電圧を出力する駆動電圧制御部と、前記複数の画素の各々において、当該画素の前記表示パネルにおける前記副走査の方向の位置に応じて、前記駆動電圧に基づいて当該画素の輝度を補正する補正部とを備えることを特徴とする表示装置。
【請求項2】 前記補正部は、前記複数の画素の各々に同一の大きさの前記駆動電圧が出力された場合に前記複数の画素各々の前記輝度が均一となる補正を行うことを特徴とする請求項1記載の表示装置。
【請求項3】 前記駆動電圧制御部は、前記複数の画素に、前記表示パネルにおける前記副走査の方向の予め定められた行数毎に異なる極性の前記駆動電圧を出力し、前記補正部は、前記複数の画素の各々に、前記予め定められた行数の中における当該画素の位置に応じて前記画素の前記輝度を補正することを特徴とする請求項1記載の表示装置。
【請求項4】 前記駆動電圧制御部は、前記予め定められた行数として、2行毎に異なる極性の前記駆動電圧を出力し、前記補正部は、前記複数の画素のそれぞれに、当該画素が前記表示パネルにおける奇数行目又は偶数行目に配列されるかに応じて前記画素の前記輝度を補正することを特徴とする請求項3記載の表示装置。
【請求項5】 前記駆動電圧制御部は、前記複数の画素それぞれに表示するデータに応じた大きさの前記駆動電圧を出力するソースドライバであり、前記補正部による指示に基づき、前記ソースドライバにより出力された前記駆動電圧を、前記複数の画素に印加させる選択信号を出力することにより、前記輝度を補正するゲートドライバを更に備えることを特徴とする請求項3記載の表示装置。
【請求項6】 前記ゲートドライバに、複数の互いに異なる電圧を供給する電圧供給部を更に備え、前記ゲートドライバは、前記電圧供給部が供給する電圧を用いて、前記副走査の方向の位置に応じて波形が異なる前記選択信号を出力することを特徴とする請求項5記載の表示装置。
【請求項7】 前記補正部は、サイクル間隔を周期的に変化させたクロック信号を出力することにより前記副走査の方向の位置に応じて異なる前記選択信号を出力させることを特徴とする請求項5記載の表示装置。
【請求項8】 主走査及び副走査の方向に複数の画素を配列した表示パネルと、前記複数の画素それぞれに表示するデータを、当該画素の前記表示パネルにおける前記副走査の方向の位置に応じて変換した変換データを生成するデータ変換部と、前記変換データに対応付けられた大きさの駆動電圧を前記複数の画素それぞれに供給する駆動電圧制御部とを備えることを特徴とする表示装置。
【請求項9】 主走査及び副走査の方向に複数の画素を配列した表示パネルと、前記複数の画素の各々を駆動する駆動電圧を出力するソースドライバとを制御する制御装置であって、前記複数の画素の各々において、当該画素の前記表示パネルにおける前記副走査の方向の位置に応じて、前記駆動電圧に基づいて当該画素の輝度を補正する補正部を備えることを特徴とする制御装置。
【請求項10】 主走査及び副走査の方向に複数の画素を配列した表示パネルを制御する制御装置であって、前記複数の画素それぞれに表示するデータを、当該画素の前記表示パネルにおける前記副走査の方向の位置に応じて変換した変換データを生成するデータ変換部と、前記変換データに対応付けられた大きさの駆動電圧を前記複数の画素それぞれに供給させる駆動電圧制御部とを備えることを特徴とする制御装置。
【請求項11】 主走査及び副走査の方向に複数の画素を配列した表示パネルを制御する制御方法であって、前記複数の画素の各々に、当該画素を駆動する駆動電圧を出力させ、前記複数の画素の各々において、当該画素の前記表示パネルにおける前記副走査の方向の位置に応じて、前記駆動電圧に基づいて当該画素の輝度を補正することを特徴とする制御方法。
【請求項12】 主走査及び副走査の方向に複数の画素を配列した表示パネルを制御する制御方法であって、前記複数の画素それぞれに表示するデータを、当該画素の前記表示パネルにおける前記副走査の方向の位置に応じて異なる方法で変換した変換データを生成し、前記変換データに対応付けられた大きさの電圧を前記複数の画素の各々を駆動する駆動電圧として当該画素に供給することを特徴とする制御方法。
【発明の詳細な説明】【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、表示装置、制御装置、及び制御方法に関する。特に本発明は、表示装置、制御装置、及び制御方法に関する。
【0002】
【従来の技術】画素を駆動させる駆動電圧を表示パネルの予め定められた行数毎に反転させることにより画素に印加する電圧を反転させる周期を下げ、低消費電力を実現する表示装置が提案されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の表示装置は、表示パネル全体において均一の輝度の画質を表示するのが困難であった。そこで本発明は、上記の課題を解決することのできる表示装置、制御装置、及び制御方法を提供することを目的とする。この目的は特許請求の範囲における独立項に記載の特徴の組み合わせにより達成される。また従属項は本発明の更なる有利な具体例を規定する。
【0004】
【課題を解決するための手段】即ち、本発明の第1の形態によると、主走査及び副走査の方向に複数の画素を配列した表示パネルと、複数の画素の各々に、当該画素を駆動させる駆動電圧を出力する駆動電圧制御部と、駆動電圧により駆動される複数の画素の各々において、当該画素の表示パネルにおける副走査の方向の位置に応じて画素の輝度を補正する補正部とを備える表示装置、当該表示装置を制御する制御装置、及び制御方法を提案する。本発明の第2の形態によると、主走査及び副走査の方向に複数の画素を配列した表示パネルと、複数の画素それぞれに表示するデータを、当該画素の表示パネルにおける副走査の方向の位置に応じて変換した変換データを生成するデータ変換部と、変換データに対応付けられた大きさの駆動電圧を複数の画素それぞれに供給する駆動電圧制御部とを備える表示装置、当該表示装置を制御する制御装置、及び制御方法を提案する。
【0005】なお上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションも又発明となりうる。
【0006】
【発明の実施の形態】以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態はクレームにかかる発明を限定するものではなく、又実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【0007】図1は、表示装置16の機能ブロック図である。表示装置16は、ゲートドライバ20と、ソースドライバ30と、表示パネル160と、制御装置180とを有する。表示パネル160は、画素162a〜dと、トランジスタ164a〜dとを有する。制御装置180は、例えば表示パネル160を制御するLSIであり、電圧供給部182と、補正部184とを有する。ソースドライバ30は、本発明に係る駆動電圧制御部の一例である。
【0008】表示装置16は、複数の画素それぞれにおける表示データに対応付けられた大きさの駆動電圧を、表示パネル160の2行毎に異なる極性で出力する。この場合、表示装置16は、各画素を、その画素が表示パネル160の奇数行目又は偶数行目の何れに配列されるかに応じて異なる輝度で表示させてしまう。例えば、表示装置16は、利用者から均一の輝度の画像を表示する指示を受けた場合においても、結果的に、偶数行目及び奇数行目に配列される画素の輝度が互いに異なる縞模様を表示してしまう。よって、表示装置16は、ある画素の輝度を、この画素の表示パネル160における副走査の方向の位置に応じて補正することにより、表示パネル160全体にわたり均一な画質を提供することができる。
【0009】電圧供給部182は、外部から電源の供給を受け、駆動電圧を生成するための電圧をゲートドライバ20及びソースドライバ30に供給する。補正部184は、外部からクロック信号及び制御信号を受け取る。そして、補正部184は、クロック信号のサイクルを所定の方法で変換する。補正部184は、変換後のクロック信号を、制御信号と共にゲートドライバ20に送る。
【0010】画素162a〜dそれぞれは、荷電量により光の透過量を変化するコンデンサーであり、当該コンデンサーへ電圧を印加させるトランジスタ164a〜dと対応付けられて接続されている。ソースドライバ30は、画素162a〜dそれぞれに表示するデータを、外部から受け取り、このデータに応じた大きさの駆動電圧を出力する。そして、ゲートドライバ20は、補正部184からの指示及びクロック信号に基づき、トランジスタ164a〜dに選択信号を出力することにより、駆動電圧を画素162a〜dそれぞれに印加させる。
【0011】ソースドライバ30は、例えば、表示パネル160の行毎(例えば、まず画素162a及び画素162b、次に画素162c及び画素162d)に、それぞれの画素に表示すべきデータに応じた駆動電圧を出力する。この場合、ゲートドライバ20は、選択信号線166a〜cを介して表示パネル160の行毎にトランジスタ(例えば、まずトランジスタ164a及びトランジスタ164b、次にトランジスタ164c及びトランジスタ164d)に選択信号を出力することにより、その行の画素に駆動電圧を印加し、その画素の輝度を補正する。
【0012】図2は、ゲートドライバ20及びソースドライバ30が出力する信号の一例を表す図である。本図の各グラフの横軸は時間を表す。本図の各グラフの縦軸は、ゲートドライバ20による選択信号及びソースドライバ30による駆動電圧の大きさを示す。表示装置16は、均一の輝度のデータを表示する指示を外部から受けた場合に、以下に説明する駆動電圧及び駆動電圧を画素に印加させる選択信号を出力する。
【0013】ソースドライバ30は、表示パネル160における副走査方向の予め定められた行数である2行毎に異なる極性の駆動電圧を出力する(図3(1))。例えば、ソースドライバ30は、画素162a及び画素162cに正の極性の駆動電圧を出力し、副走査方向に続いて配列される画素に対しては負の極性の駆動電圧を出力する。そして、ゲートドライバ20は、それぞれの画素に駆動電圧が出力されている間に、当該画素の副走査方向の位置に該当する選択信号線(例えば、画素162aに対しては選択信号線166a)に選択信号を出力する。
【0014】この際、画素の輝度は、選択信号が立ち下がる時点における駆動電圧の大きさに影響される。従って、所望の駆動電圧を確実に画素に印加するために、ゲートドライバ20は、選択信号をずらし、駆動電圧の立ち下りより早く立ち下がらせることが望ましい。例えば、ゲートドライバ20は、選択信号線166bの選択信号の立ち下がりを、画素162cへの駆動電圧の立ち下がりより早くする。
【0015】一方、ゲートドライバ20は、選択信号の立ち下がりをずらすことにより、選択信号の立ち上がりのタイミングをもずらしてしまうことがある。例えば、ゲートドライバ20は、選択信号線166bの選択信号の立ち上がりを、画素162cへの駆動電圧の供給開始より早めてしまう。このことにより、画素162cの輝度は、画素162aへの駆動電圧の影響を受ける。ここで、画素162cは、当該画素162cの駆動電圧と同一の正の極性である画素162aの駆動電圧の影響を受ける。一方、画素162cの副走査方向に隣接する画素は、当該画素への駆動電圧と異なる極性である画素162cの駆動電圧の影響を受ける。このように、画素が奇数行目又は偶数行目に配列されるかに応じて選択信号と駆動電圧の重なり具合が異なる。その結果、表示装置16は、画素が表示パネル160の奇数行目又は偶数行目の何れに配列されるかに応じて各画素を異なる輝度で表示させてしまう。
【0016】そこで、補正部184は、サイクル間隔を周期的に変化させたクロック信号をゲートドライバ20に出力する。そして、ゲートドライバ20は、このクロック信号のサイクル間隔と同一の幅の選択信号を、表示パネルの主走査方向の行ごとに出力することにより、予め定められた行数の中における副走査の方向の位置に応じて異なる幅の選択信号を出力する。例えば、本図において、ゲートドライバ20は、奇数行目(例えば選択信号線166aを介したトランジスタ164a)に対して所定の幅の選択信号を出力する一方、偶数行目(例えば選択信号線166bを介したトランジスタ164c)に対してその幅より広い幅の選択信号(例えば長い印加時間の信号)を出力する。3行目以降についても同様である。補正部184は、副走査の方向の位置に応じた補正の他の例として、画素の各々が表示パネル160の奇数行目又は偶数行目に配列されるかに応じて異なる波形の選択信号を出力してもよい。例えば、補正部184は、奇数行目の画素には矩形の選択信号を出力し、偶数行目の画素には、台形の選択信号を出力してもよい。また、補正部184は、画素の配列位置に応じて異なる頻度で選択信号を出力してもよい。
【0017】このように、補正部184は、例えば生産者や利用者による設定等に基づき、表示パネル160における副走査の方向の位置に応じて、画素の輝度を補正することができる。この結果、表示装置16は、駆動電圧の波形の偏り等を補正し、表示パネル160全体にわたり均一な輝度の表示を行うことができる。
【0018】図3は、第1の変形例において、ゲートドライバ20及びソースドライバ30が出力する信号の一例を表す図である。本変形例における表示装置16の機能ブロック図は、図1における表示装置16の機能ブロック図と略同一であるので説明を省略する。本図のグラフの各軸及び図3(1)は、それぞれ図2のグラフの各軸及び図2(1)と略同一であるので説明を省略する。表示装置16は、均一の輝度のデータを表示する指示を外部から受けた場合に、以下に説明する駆動電圧及び選択信号を出力する。
【0019】補正部184は、複数の画素の各々が表示パネル160の奇数行目又は偶数行目に配列されるかに応じて波形の高さが異なる選択信号を出力することにより、当該画素の輝度を補正する(図3(2))。具体的には、電圧供給部182は、複数の互いに異なる大きさの電圧をゲートドライバ20に供給する。そして、ゲートドライバ20は、補正部184の指示に基づき、これらの電圧を交互に選択し、表示パネル160における副走査の方向の位置に応じて波形の高さが異なる選択信号を出力する。例えば、本図において、ゲートドライバ20は、トランジスタ164aに対してある高さの波形の選択信号を出力する一方、トランジスタ164cに対してその高さより高い波形の選択信号を出力する。3行目以降についても同様である。このように、第1の変形例において、補正部184は、表示パネル160における副走査の方向の位置に応じて高さの異なる波形の選択信号で駆動電圧を印加させることにより、駆動電圧の信号波形の偏りによる輝度のずれを補正し、表示パネル160全体にわたり輝度が均一の表示を行うことができる。
【0020】図4は、第2の変形例における表示装置16の機能ブロック図である。本図の表示装置16は、図1の表示装置16から補正部184を除き、図1の表示装置16に更にクロック供給部194及びデータ変換部192を加えた構成である。データ変換部192は、画素に表示すべきデータを受け取る。そして、データ変換部192は、この画素の表示パネル160における副走査の方向の位置に応じて、このデータを変換した変換データを生成し、ソースドライバ30に送る。例えば、データ変換部192は、所定の設定値(例えば0.7)を格納しており、画素に表示すべきデータにこの設定値を乗じることにより変換データを生成する。そして、ソースドライバ30は、この変換データに対応付けられた大きさの駆動電圧を画素162a〜dそれぞれに供給する。一方、クロック供給部194は、外部から基準クロックを取得し、所定のクロック信号を生成し、ゲートドライバ20に出力する。その他の構成は、図2と同様であるので説明を省略する。本図で示したように、第2の変形例において、表示装置16は、副走査の位置に応じてデータを変換することにより、各画素に印加する駆動電圧の大きさを変換し、画素の輝度を補正することができる。
【0021】図5は、第2の変形例において、ゲートドライバ20及びソースドライバ30が出力する信号の一例を表す図である。本図のグラフの各軸は、図2のグラフの各軸と略同一であるので説明を省略する。表示装置16は、均一の輝度のデータを表示する指示を外部から受けた場合に、以下に説明する駆動電圧及び選択信号を出力する。本図において、データ変換部192は、駆動すべき画素が表示パネル160の奇数行目に位置する場合に、予め格納している設定値(例えば0.7)をデータ値に乗じる変換を行い、変換データを生成する。一方、データ変換部192は、偶数行目に位置する画素のデータには変換を行わない。ソースドライバ30は、データ変換部192から受け取った変換データに基づき、表示パネル160における予め定められた行数である2行毎に異なる極性の駆動電圧を出力する(図5(1))。本図において、例えば、ゲートドライバ20は、画素162cへの駆動電圧に所定の設定値(例えば0.7)を乗じた大きさの駆動電圧を画素162aに出力する。一方、補正部184は、画素の配列位置に関わらず均一の選択信号をゲートドライバ20により出力させる(図5(2))。
【0022】このように、ソースドライバ30は、表示パネル160における副走査の方向の位置に応じて異なる大きさの駆動電圧を出力することにより、駆動電圧の波形の偏りを補い、表示パネル160全体にわたり輝度が均一の表示を行うことができる。
【0023】以上、本実施形態から明らかなように、表示装置16は、表示パネル160における予め定められた行数毎に異なる極性の駆動電圧を出力させる場合において、表示パネル160全体にわたり均一な輝度を表示できる。すなわち、表示装置16は、表示パネル160全体の画質を劣化させることなく、駆動電圧の極性を反転する頻度を低くすることができる。したがって、表示装置16は、駆動電圧の極性を反転する頻度が低いことにより消費電力を低減することができる。
【0024】以上に説明した実施形態によれば、以下の各項目に示す表示装置、制御装置、及び制御方法が実現される。
【0025】(項目1) 主走査及び副走査の方向に複数の画素を配列した表示パネルと、前記複数の画素の各々に、当該画素を駆動する駆動電圧を出力する駆動電圧制御部と、前記複数の画素の各々において、当該画素の前記表示パネルにおける前記副走査の方向の位置に応じて、前記駆動電圧に基づいて当該画素の輝度を補正する補正部とを備えることを特徴とする表示装置。
(項目2) 前記補正部は、前記複数の画素の各々に同一の大きさの前記駆動電圧が出力された場合に前記複数の画素各々の前記輝度が均一となる補正を行うことを特徴とする項目1記載の表示装置。
(項目3) 前記駆動電圧制御部は、前記複数の画素に、前記表示パネルにおける前記副走査の方向の予め定められた行数毎に異なる極性の前記駆動電圧を出力し、前記補正部は、前記複数の画素の各々に、前記予め定められた行数の中における当該画素の位置に応じて前記画素の前記輝度を補正することを特徴とする項目1記載の表示装置。
【0026】(項目4) 前記駆動電圧制御部は、前記予め定められた行数として、2行毎に異なる極性の前記駆動電圧を出力し、前記補正部は、前記複数の画素のそれぞれに、当該画素が前記表示パネルにおける奇数行目又は偶数行目に配列されるかに応じて前記画素の前記輝度を補正することを特徴とする項目3記載の表示装置。
(項目5) 前記駆動電圧制御部は、前記複数の画素それぞれに表示するデータに応じた大きさの前記駆動電圧を出力するソースドライバであり、前記補正部による指示に基づき、前記ソースドライバにより出力された前記駆動電圧を、前記複数の画素に印加させる選択信号を出力することにより、前記輝度を補正するゲートドライバを更に備えることを特徴とする項目3記載の表示装置。
(項目6) 前記ゲートドライバに、複数の互いに異なる電圧を供給する電圧供給部を更に備え、前記ゲートドライバは、前記電圧供給部が供給する電圧を用いて、前記副走査の方向の位置に応じて波形が異なる前記選択信号を出力することを特徴とする項目5記載の表示装置。
【0027】(項目7) 前記補正部は、サイクル間隔を周期的に変化させたクロック信号を出力することにより前記副走査の方向の位置に応じて異なる前記選択信号を出力させることを特徴とする項目5記載の表示装置。
(項目8) 主走査及び副走査の方向に複数の画素を配列した表示パネルと、前記複数の画素それぞれに表示するデータを、当該画素の前記表示パネルにおける前記副走査の方向の位置に応じて変換した変換データを生成するデータ変換部と、前記変換データに対応付けられた大きさの駆動電圧を前記複数の画素それぞれに供給する駆動電圧制御部とを備えることを特徴とする表示装置。
(項目9) 主走査及び副走査の方向に複数の画素を配列した表示パネルと、前記複数の画素の各々を駆動する駆動電圧を出力するソースドライバとを制御する制御装置であって、前記複数の画素の各々において、当該画素の前記表示パネルにおける前記副走査の方向の位置に応じて、前記駆動電圧に基づいて当該画素の輝度を補正する補正部を備えることを特徴とする制御装置。
【0028】(項目10) 主走査及び副走査の方向に複数の画素を配列した表示パネルを制御する制御装置であって、前記複数の画素それぞれに表示するデータを、当該画素の前記表示パネルにおける前記副走査の方向の位置に応じて変換した変換データを生成するデータ変換部と、前記変換データに対応付けられた大きさの駆動電圧を前記複数の画素それぞれに供給させる駆動電圧制御部とを備えることを特徴とする制御装置。
(項目11) 主走査及び副走査の方向に複数の画素を配列した表示パネルを制御する制御方法であって、前記複数の画素の各々に、当該画素を駆動する駆動電圧を出力させ、前記複数の画素の各々において、当該画素の前記表示パネルにおける前記副走査の方向の位置に応じて、前記駆動電圧に基づいて当該画素の輝度を補正することを特徴とする制御方法。
(項目12) 主走査及び副走査の方向に複数の画素を配列した表示パネルを制御する制御方法であって、前記複数の画素それぞれに表示するデータを、当該画素の前記表示パネルにおける前記副走査の方向の位置に応じて異なる方法で変換した変換データを生成し、前記変換データに対応付けられた大きさの電圧を前記複数の画素の各々を駆動する駆動電圧として当該画素に供給することを特徴とする制御方法。
【0029】以上、本発明を実施形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されない。上記実施形態に、多様な変更または改良を加えることができる。そのような変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。例えば、上記の実施形態、第1の変形例、及び第2の変形例について、これら全てを組み合わせた形態及びこれらのうちの何れか2つの形態を組み合わせた形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
【0030】
【発明の効果】上記説明から明らかなように、本発明によれば低消費電力かつ高画質な表示装置等を提供することができる。
【出願人】 【識別番号】390009531
【氏名又は名称】インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーション
【氏名又は名称原語表記】INTERNATIONAL BUSINESS MASCHINES CORPORATION
【住所又は居所】アメリカ合衆国10504、ニューヨーク州 アーモンク ニュー オーチャード ロード
【出願日】 平成14年4月23日(2002.4.23)
【代理人】 【識別番号】100086243
【弁理士】
【氏名又は名称】坂口 博 (外2名)
【公開番号】 特開2003−316327(P2003−316327A)
【公開日】 平成15年11月7日(2003.11.7)
【出願番号】 特願2002−121329(P2002−121329)