(57)【要約】【課題】画素レイアウトの設計が容易であるとともに、フルカラー画素の表示色の重心が安定している平面表示装置及び画素信号処理方法を提供する。【解決手段】この発明の一実施の形態では、複数の同一面積のフルカラー画素が２次元に配置される表示パネルにおいて、同一面積のＲ、Ｇ、Ｂ、Ｗ画素により前記フルカラー画素の１つが形成されるもので、前記Ｒ，Ｇ，Ｂ画素のうち２つの第１、第２の画素が互いの１辺をずれなくつき合わせて境目を形成し、残りの第３の画素がその１辺の中心を前記第１、第２画素の境目に合わせて配置され、前記Ｗ画素は、前記第１と第３画素が形成したコーナー部若しくは第２と第３の画素が形成したコーナー部に配置されている。またフルカラー画素の重心調整のために画素に供給される画素信号が補正される。【選択図】      図１
2008170693.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の同一面積のフルカラー画素が２次元に配置される表示パネルにおいて、
同一面積のＲ、Ｇ、Ｂ、Ｗ画素により前記フルカラー画素の１つが形成されており、
前記Ｒ，Ｇ，Ｂ画素のうち２つの第１、第２の画素が互いの１辺をずれなくつき合わせて境目を形成し、
残りの第３の画素がその１辺の中心を前記第１、第２画素の境目に合わせて配置され、
前記Ｗ画素は、前記第１と第３画素が形成したコーナー部若しくは第２と第３の画素が形成したコーナー部に配置されている
ことを特徴とする平面表示装置。
【請求項２】
前記第１と第２の画素がＲとＢ画素であり、前記第３の画素がＧ画素であることを特徴とする請求項１記載の平面表示装置。
【請求項３】
前記第１と第２の画素がＧとＲ画素であり、前記第３の画素がＢ画素であることを特徴とする請求項１記載の平面表示装置。
【請求項４】
前記第１と第２の画素がＧとＢ画素であり、前記第３の画素がＲ画素であることを特徴とする請求項１記載の平面表示装置。
【請求項５】
前記Ｗ画素に供給されるＷ画素信号として、
前記Ｗ画素の水平方向の左側とその下方に位置するＧ、Ｒ、Ｂ画素グループに供給する信号から得られた輝度信号Ｙ１１と、
前記Ｗ画素の水平方向の右側とその下方に位置するＧ、Ｒ、Ｂ画素グループに供給する信号から得られた輝度信号Ｙ１２と、
前記Ｗ画素の水平方向の左上方に位置するＲ、Ｂ、Ｇ画素グループに供給する信号から得られた輝度信号Ｙ０１と、
前記Ｗ画素の水平方向の右上方に位置するＲ、Ｂ、Ｇ画素グループに供給する信号から得られた輝度信号Ｙ０２と、
が用いられて生成する手段を有することを特徴とする請求項１記載の平面表示装置。
【請求項６】
複数の同一面積のフルカラー画素が２次元に配置され、同一面積のＲ、Ｇ、Ｂ、Ｗ画素により前記フルカラー画素の１つが形成されており、前記Ｒ，Ｇ，Ｂ画素のうち２つの第１、第２の画素が互いの１辺をずれなくつき合わせて境目を形成し、残りの第３の画素がその１辺の中心を前記第１、第２画素の境目に合わせて配置され、前記Ｗ画素は、前記第１と第３画素が形成したコーナー部若しくは第２と第３の画素が形成したコーナー部に配置されている表示パネルと、前記Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｗ画素に対して供給する画素信号を（成生）生成する輝度信号発生回路及び遅延調整回路を有し、
前記Ｗ画素の水平方向の左側とその下方に位置するＧ、Ｒ、Ｂ画素グループに供給する信号から輝度信号Ｙ１１を生成し、
前記Ｗ画素の水平方向の右側とその下方に位置するＧ、Ｒ、Ｂ画素グループに供給する信号から輝度信号Ｙ１２を生成し、
前記Ｗ画素の水平方向の左上方に位置するＲ、Ｂ、Ｇ画素グループに供給する信号から輝度信号Ｙ０１を生成し、
前記Ｗ画素の水平方向の右上方に位置するＲ、Ｂ、Ｇ画素グループに供給する信号から輝度信号Ｙ０２を生成し、
上記輝度信号Ｙ１１，Ｙ１２，Ｙ０１、Ｙ０２を合成して前記Ｗ画素に供給されるＷ画素信号を生成していることを特徴とする画素信号処理方法。
【請求項７】
前記Ｗ画素信号を非線形処理することを特徴とする請求項６記載の画素信号処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は平面表示装置及び画素信号処理方法に関するもので、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）などの単一色画素を配置してフルカラー画素を形成するためのレイアウト技術及びこれらの画素に信号を供給する技術に係わるものである。
【背景技術】
【０００２】
有機発光素子を用いたフルカラー画素の寿命を向上する方法として、４つの単一色画素（あるいは４つのサブピクセル）を用いる技術が提案されている。４つの単一色画素は、例えば赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）、白（Ｗ）の画素である。Ｗ画素が有効に利用されることにより、高輝度時に他のＲ，Ｇ，Ｂ画素に対して過電流を流す必要がないので、長寿命が得られる。
【０００３】
ここで、全体の発光効率が上がるように、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）、白（Ｗ）の単一色画素の各開口率が設計されている。各単一色画素の開口率は、画素面積及び画素レイアウト状態に依存している。
【特許文献１】特開２００５−１２９５０４公報
【特許文献２】特開２００５−１２９５０５公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
各単一色画素の開口率がそれぞれ異なる場合、画素レイアウトの設計が非常に複雑となり、製造も煩雑である。また、４つの単一色画素を１つのフルカラー画素としてみた場合、このフルカラー画素で表現された表示色の重心が、カラーの内容により一定箇所に安定しない。つまり、フルカラー画素の表示色の中心が、色変化に応じて振れることになる。
【０００５】
そこでこの発明は、画素レイアウトの設計が容易であるとともに、フルカラー画素の表示色の重心が安定している平面表示装置及びその画素信号処理方法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】
【０００６】
この発明の一実施の形態では、複数の同一面積のフルカラー画素が２次元に配置される表示パネルにおいて、同一面積のＲ、Ｇ、Ｂ、Ｗ画素により前記フルカラー画素の１つが形成されるもので、前記Ｒ，Ｇ，Ｂ画素のうち２つの第１、第２の画素が互いの１辺をずれなくつき合わせて境目を形成し、残りの第３の画素がその１辺の中心を前記第１、第２画素の境目に合わせて配置され、前記Ｗ画素は、前記第１と第３画素が形成したコーナー部若しくは第２と第３の画素が形成したコーナー部に配置されている。またフルカラー画素の重心調整のために画素に供給される画素信号が補正される。
【発明の効果】
【０００７】
上記の手段により、画素レイアウトの設計が容易であるとともに、フルカラー画素の表示色の重心が安定している。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、図面を参照してこの発明の実施の形態を説明する。図１にはこの発明が適用された平面表示装置の一実施の形態を示す。ＲＧＢ信号は、信号供給回路３００を構成する輝度信号発生回路１００内に設けられている演算回路１１０に入力されて、輝度信号Ｙに変換される。
【０００９】
次に輝度信号Ｙはフィルタ１２０内の遅延回路１２１に入力されて遅延される。遅延回路１２１は、１画素信号単位若しくは(1/2)画素単位で画素信号を遅延することができる。遅延回路１２１からは、複数の輝度信号Ｙ’０１，Ｙ’０２，Ｙ’０３、・・・Ｙ’０ｎを同時化して得ることができる。この輝度信号Ｙ’０１，Ｙ’０２，Ｙ’０３、・・・Ｙ’０ｎは、係数器１２２に入力され、それぞれ係数が乗算される。係数器１２２の出力は、加算器１２３に入力される。係数器１２２の出力は、例えば以下に示すような計算結果である（ｃ１−ｃｎが係数）。
【００１０】
ｃ１×Ｙ’０１
ｃ２×Ｙ’０２
ｃ３×Ｙ’０３、
・・・
ｃｎ×Ｙ’０ｎ
また前記演算回路１１０から出力された輝度信号Ｙは、１水平期間の遅延時間を持つ１Ｈ遅延回路１１１に入力される。この１Ｈ遅延回路１１１から出力された輝度信号Ｙは、遅延回路１２４に入力されて遅延される。遅延回路１２４は、１画素信号単位若しくは(1/2)画素単位で画素信号を遅延することができる。遅延回路１２４からは、複数の輝度信号Ｙ’１１，Ｙ’１２，Ｙ’１３、・・・Ｙ’１ｎを同時化して得ることができる。この輝度信号Ｙ’１１，Ｙ’１２，Ｙ’１３、・・・Ｙ’１ｎは、係数器１２５に入力され、それぞれ係数が乗算される。係数器１２５の出力は、加算器１２３に入力される。係数器１２５の出力は例えば以下に示すような計算結果である（ｄ１−ｄｎが係数）。
【００１１】
ｄ１×Ｙ’１１
ｄ２×Ｙ’１２
ｄ３×Ｙ’１３、
・・・
ｄｎ×Ｙ’１ｎ
加算器１２３では後述する計算式による加算処理を行い、輝度信号Ｙ’を出力する。この輝度信号Ｙ’が非線形処理回路１３０において非線形処理され、Ｗ信号として
Ｘドライバ２１０に入力される。このＸドライバ２１０には、ＲＧＢ信号が遅延調整回路１４０によってＷ信号との相対的な時間を調整されたＲ´Ｇ´Ｂ´信号が供給されている。Ｘドライバ２１０からの１ライン毎のＲＧＢＷ信号は、表示パネル２００に対して信号線を介して入力される。この表示パネル２００は、１ライン単位でＲＧＢＷ信号を取り込む。このためのライン走査信号は、Ｙドライバ２２０から出力されている。
【００１２】
Ｘドライバ２１０、Ｙドライバ２２０に対する制御信号は、タイミング信号生成回路１５０から出力されている。タイミング信号生成回路１５０はクロック及びＲＧＢ同期信号を用いて、輝度信号発生回路１００、Ｘドライバ２１０、Ｙドライバ２２０に対するタイミング信号及び制御信号を生成している。
【００１３】
表示パネル２００は、液晶表示パネルであり、その画素配列は、図２（Ａ）に示すようになっている。第１の水平ラインは、例えば、Ｇ画素，Ｗ画素、Ｇ画素、Ｗ画素、・・・の繰り返しである。第２の水平ラインは、例えばＲ画素，Ｂ画素，Ｒ画素，Ｂ画素，・・・の繰り返しである。また第３のラインは、Ｇ画素，Ｗ画素、Ｇ画素、Ｗ画素、・・・の繰り返しである。第４の水平ラインは、Ｒ画素，Ｂ画素，Ｒ画素，Ｂ画素，・・・の繰り返しである。なお丸印の意味については後述する。
【００１４】
ここで、それぞれの画素は同一面積であり、単一色画素であると定義し、Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｗ画素でフルカラー画素を構成していると定義する。すると、上記の構成は、複数の同一面積のフルカラー画素が２次元に配置される表示パネルである。そして、同一面積のＲ、Ｇ、Ｂ、Ｗ画素により前記フルカラー画素の１つが形成されている。そして、前記Ｒ，Ｇ，Ｂ画素のうち２つの第１、第２の画素（図２では、Ｒ，Ｂ画素）が互いの１辺をずれなくつき合わせて境目を形成している。残りの第３の画素（図２ではＧ画素）がその１辺の中心を前記第１、第２画素（図２では、Ｒ，Ｂ画素）の境目に合わせて配置されている。そして、前記Ｗ画素は、前記第１と第３画素が形成したコーナー部若しくは第２と第３の画素が形成したコーナー部に配置されている。
【００１５】
今、各Ｒ，Ｂ，Ｇ画素の視覚上の重心をそれぞれ、図２（Ｂ）に示すようにＰｒ，Ｐｂ，Ｐｇとし、またＷ画素の視覚上の重心をＰｗとする。すると、ＲＧＢ画素の視覚上の合成された重心は、図２（Ａ）の丸印の位置に存在するとみなしてよい。
【００１６】
図２（Ｃ）は、上記のルールに基づいて、複数のＲＧＢグループの重心と、その周囲の複数のＷ画素の重心Ｐｗとの配置関係を示している。
【００１７】
ここで水平方向に並ぶ同じ画素の重心間の水平距離をａ、垂直方向に並ぶ同じ画素の重心間の距離をｂとする。Ｐｗは、隣り合うＰｇとＰｇの中心付近に位置するので、１つのＰｇとＰｗ間の距離Ｘは、Ｘ＝（ａ／２）と表すことができる。また、三角形の重心は、中線を２：１に内分することから、Ｐｇと三角形の重心間の距離Ｙは、Ｙ＝（ｂ／３）と表すことができる。各画素が正方形であれば、ａ＝ｂとなる。ＲＧＢ画素による画像の重心の位置と、Ｗ画素の画像の重心の位置とのずれ量（Ｘ，Ｙ）は、上記した画素の間隔ａ、ｂが分かれば容易に算出できる。
【００１８】
Ｗ画素に与えるＷ信号の値は、ＲＧＢ画素に与えるＲＧＢ信号と上記ずれ量（Ｘ，Ｙ）を利用して、例えば直線近似などの手段により求めることができる。
【００１９】
図３には、Ｗ画素に与える信号を生成するために用いられる周辺画素の画素信号の計算例を示している。例えば丸印の位置のＷ画素に与える信号は、Ｙ０１，Ｙ０２，Ｙ１１，Ｙ１２が合成されて得られる。
【００２０】
輝度信号Ｙ０１は、水平ラインＨｎ１の左側のＧ信号と、水平ラインＨｎ２の左側のＲ信号、Ｂ信号から生成される。輝度信号Ｙ０２は、水平ラインＨｎ１の右側のＧ信号と、水平ラインＨｎ２の右側のＲ信号、Ｂ信号から生成される。
【００２１】
輝度信号Ｙ１１は、水平ラインＨｎ３の左側のＧ信号と、水平ラインＨｎ４の左側のＲ信号、Ｂ信号から生成される。輝度信号Ｙ１２は、水平ラインＨｎ３の右側のＧ信号と、水平ラインＨｎ４の右側のＲ信号、Ｂ信号から生成される。
【００２２】
輝度信号Ｙ０１，Ｙ０２，Ｙ１１，Ｙ１２には、それぞれ係数が乗算され、Ｗ１１に与える輝度信号を例えば以下のように表すことができる。
【００２３】
Ｗ１１＝Ｙ’´１１＝（Ｙ０１／ｃ１）＋（Ｙ０２／ｃ２）
＋（Ｙ１１／ｄ１）＋（Ｙ１２／ｄ２）
但し、
（１／ｃ１）＋（２／ｃ２）＋（１／ｄ１）＋（１／ｄ２）＝１
この式は、各画素が正方形であるとし、Ｗ＝Ｙ’（Ｙ´´）とした場合、上記の式は、
Ｙ’´１１＝｛（Ｙ０１＋Ｙ０２）／６｝＋｛Ｙ１１＋Ｙ１２）×２／６｝
となる。
【００２４】
上記の演算処理は、図１の遅延回路１２１、１２４から得られた出力Ｙに係数を乗算することで得られる。即ち、図１の演算回路１１０からは、単純にＲＧＢ信号から成生された輝度信号Ｙが得られる。この輝度信号Ｙは、遅延回路１２１、１Ｈ遅延回路１１１、遅延回路１２４において、時間調整を受けて、図３の同時化された輝度信号Ｙ０１，Ｙ０２，Ｙ１１，Ｙ１２となる。それぞれの輝度信号に対しては、上記した式のように係数が乗算され加算器１２３で合算される。つまりＹ´（Ｙ’´１１）が求められ、この輝度信号が非線形処理回路１３０に入力される。これにより、Ｗ画素に対しては、周囲画素の輝度とバランスしたＷ画素信号が与えられることになる。これによりＲＧＢＷ画素を含めたフルカラー画素の重心が安定し、絵柄によって重心がばらつくようなことも抑制される。
【００２５】
図４は、輝度信号発生回路１００の他の実施の形態である。その他の部分は、図１と同じ構成であるから、図１と同一符号を付している。演算回路１１０から出力された輝度信号Ｙ（＝Ｙ’０１）は、遅延器１５１に入力され、２画素クロック分の遅延を受けてＹ’０２として出力される。この輝度信号Ｙ’０２は、１Ｈ遅延回路１５２と係数器１２２に入力される。係数器１２２には、先の輝度信号Ｙ’０１も入力されている。
【００２６】
前記１Ｈ遅延回路１５２の出力Ｙ´１１は、遅延器１５３に入力される。この遅延器１５３からは、輝度信号Ｙ’１２が出力される。輝度信号Ｙ’１２は、輝度信号Ｙ’１１と共に係数器１２５に入力される。これにより、図３に示したような画素信号Ｗ１１を得るための４つの輝度信号が得られる。
【００２７】
図５（Ａ）−図５（Ｆ）には、上記非線形処理回路１３０の特性の各種の例を示している。この特性は、Ｙ’信号を例えばルックアップテーブルにより変換処理する方法で実現される。また非線形処理回路１３０は、複数の特性を選択的に実現するテーブルを内蔵してもよい。そして、表示パネル２００に最適な特性を選択できるようにしてもよい。ガンマ補正特性が実現できるようにテーブルが用意されていてもよい。このような補正によると、画像の輝度レベルが小さい特定の範囲において、Ｗ画素に供給する信号レベルを抑圧する。これにより画面上の白レベルとクロックレベルの比を大きくしコントラストを向上させることができる。
【００２８】
上記した実施の形態において、画素配列は同一面積のＲ、Ｇ、Ｂ、Ｗ画素によりフルカラー画素の１つが形成されており、Ｒ，Ｇ，Ｂ画素のうち２つの第１、第２の画素（Ｒ、Ｂ）が互いの１辺をずれなくつき合わせて境目を形成している。しかしこれに限らず各種の形態が可能である。
【００２９】
図６には、画素配列の各種の例を示している。上記第１、第２の画素としてはＲ，Ｂのほかに、Ｇ，Ｒ画素の組み合わせ、Ｂ，Ｇ画素の組み合わせが可能である。
【００３０】
図１に示した遅延調整回路１４０は、単純に時間調整だけでなく、補間回路を含むものであってもよい。補間回路は、表示パネル上の物理的な画素配列位置と、画素信号のサンプリング位相との整合を取るために用いられる。
【００３１】
図７には、補間処理の原理図を示している。今、ＲＧＢ画素信号が、サンプリングクロックにより転送されるものとする。この同時のＲＧＢ画素信号は、物理的位置が独立している対応する画素に供給される。Ｇ画素信号は、ＲＢ画素信号よりも１水平期間先行する。今Ｇ画素信号の利得を（ｘ１）としてＧ画素に供給するものとする。このときＲ画素信号とＢ画素信号は、Ｇ画素信号に対して、約１水平期間遅れて、対応するＲＢ画素に供給される。また、Ｒ画素信号は本来時間的に連続する信号であるが、画素に供給されるときは、分解されている。同様にＢ画素信号も時間的に連続する信号であるが、画素に供給されるときは、分解されている。
【００３２】
そこで、Ｒ発光が連続するように、Ｒ画素に供給する信号を、例えば［（1/R1）＋（1/R2）＋（1/R3）］×ａ，［（1/R2）＋（1/R3)＋（1/R4）］×ａ，［（1/R3）＋（1/R4）＋（1/R5）］×ａ，・・・・ように補正している。またＢ画素に供給する信号も、［（1/B1）＋（1/B2）＋（1/B3）］×ａ，［（1/B2）＋（1/B3)＋（1/B4）］×ａ，［（1/B3）＋（1/B4）＋（1/B5）］×ａ，・・・・ように補正している。ここで、ａは、Ｒ信号及びＢ信号がＧ信号より１ライン遅れるために、Ｇ信号とのバランスを取るための係数である。このような補正を行なうことにより、より自然なカラー再現画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】この発明に係る平面表示装置の一例を示す構成図である。
【図２】この発明の装置の画素配列例とその重心の説明図である。
【図３】この発明の一実施の形態におけるＷ画素信号の生成方法の例を示す説明図である。
【図４】この発明に係る平面表示装置の他の例を示す構成図である。
【図５】図１の非線形補正回路の特性の例を示す図である。
【図６】この発明に係る画素配列の各種の例を示す図である。
【図７】図１及び図４の遅延調整回路の動作原理の一例を示す説明図である。
【符号の説明】
【００３４】
１００…輝度信号発生回路、１１０…演算回路、１２０…フィルタ、１３０…非線形処理回路、１４０…遅延調整回路、１５０…タイミング信号生成回路、２００…表示パネル、２１０…Ｘドライバ、２２０…Ｙドライバ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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