(57)【要約】【課題】１本の走査線上の複数の画素にて表示を行う場合、１本の走査線の選択期間の立ち上がり時に消費エネルギーが集中し、瞬間的な電源電圧変動やクロストークノイズが発生し、表示画像への輝度変動などの影響や、駆動回路からの不要輻射の悪化をもたらす。【解決手段】ＰＷＭ階調制御方式の画像表示装置において、Ｒ信号、Ｇ信号及びＢ信号の各階調に応じて、選択期間内における各色のパルス幅を独立に設定し、そのパルス幅の発生時間分布のピークが互いに重ならないような表示データを各色別に生成してデータ駆動回路に供給して画像表示を行う。これにより、１本の走査線上の全画素で１選択期間で消費されるエネルギーの総和は、Ｒ信号のみ表示のときの消費エネルギーIと、Ｇ信号のみ表示のときの消費エネルギーIIと、Ｂ信号のみ表示のときの消費エネルギーIIIとの合計となり、選択期間の立ち上がり時の消費エネルギーの集中を防止できる。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示パネルの各画素が複数種類の各色相をそれぞれ表示する複数のサブピクセルの組から構成され、前記複数のサブピクセルを発光させる表示用データのパルス幅を制御することにより、前記複数のサブピクセルの発光輝度の階調を制御する画像表示装置において、
前記表示パネルの各水平走査線を順次選択する走査線駆動手段と、
入力された前記複数種類の色相毎の表示用データのパルス幅に相当する時間、前記表示パネルの各画素を構成する前記複数のサブピクセルのうち、対応する色相のサブピクセルを発光させるデータ駆動手段と、
前記複数種類の色相をそれぞれ示す複数種類の映像信号が別々に入力され、その入力映像信号の階調に応じて予め割り当てられた階調対表示用データ出力タイミング特性テーブルに従ったタイミングのパルス幅となるようにパルス幅変調された前記表示用データを生成し、前記データ駆動手段へ出力する複数種類の信号制御手段と
を有し、前記複数種類の信号制御手段で用いる前記階調対表示用データ出力タイミング特性テーブルは、前記サブピクセルで表示する最小階調と最大階調を除いた階調範囲内での表示階調と前記走査線駆動手段による１走査線の選択期間内において出力する前記表示用データの出力タイミングが互いに異なるように設定されたテーブルであることを特徴とする画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は画像表示装置に係り、特に表示パネルの１ピクセルが、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）等の複数のサブピクセルによって構成され、パルス幅変調方式を用いて駆動される画像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像表示素子として、液晶素子やエレクトロルミネセンス（Electro Luminescence）を用いた画像表示装置は、従来は例えば図７のブロック図に示す如き構成とされている。同図において、表示パネル１には、データ駆動回路３に接続された複数本のデータ線と、走査線駆動回路４に接続された複数本の走査線とが互いに直交するように配置され、それらの各交差部に対応する位置に表示画素（ピクセル）１ａが設けられている。一つの表示画素１ａは、水平方向に連続して並ぶ３つのサブピクセルである赤色用表示素子Ｒ、緑色用表示素子Ｇ及び青色用表示素子Ｂを一組として構成される。電源装置６は制御回路２、データ駆動回路３及び走査線駆動回路４にそれぞれ電源を印加する。
【０００３】
制御回路２は映像信号が入力されると、その映像信号に応じた制御信号を制御信号線５ａ、５ｂを介してデータ駆動回路３、走査線駆動回路４に供給して所定の動作を行わせる。走査線駆動回路４は、表示パネル１の複数の表示画素１ａを各走査線単位で、１水平走査期間毎に上から下方向へ順次駆動する。一方、データ駆動回路３はパルス幅変調（ＰＷＭ）回路を備えており、走査線駆動回路４により選択駆動されている走査線上にあり、かつ、データ駆動回路３から映像信号に応じてパルス幅変調された表示パルス（駆動電圧又は電流）が印加されたデータ線上の表示画素１ａのみ、その時間長（パルス幅）に応じた輝度で発光されるので、映像信号に基づいた階調制御が行える。
【０００４】
すなわち、走査線駆動回路４により走査線が選択駆動されている期間（以下、「選択期間」という）のうち、画素を駆動させる電圧又は電流をデータ線に対して印加する時間長（パルス幅）を、各画素の階調を指示する階調データに応じて変化させることにより、各選択期間における表示画素１ａへの電圧又は電流実効値を制御して、表示画素１ａの表示階調を制御させるようになっている。
【０００５】
このような、パルス幅変調方式を用いて画素を複数の階調により表示させるＰＷＭ階調制御方式では、そのパルス幅の取得方法として、階調の段階を示す階調レベルに比例したパルス幅を表示画素１ａに印加することで、輝度の出力を得ている。また、低輝度域において、分解能の不足する人間の視覚特性と表示パネル１の入出力非直線特性とを考慮し、良好な画像表示を行うために、階調レベルと表示パルスのパルス幅とを非線形な関係にする方法が従来知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
図８は階調レベルによるパルス幅パターンの設定例を示す。同図に示すように、最小の階調０ではパルス幅が０であり、表示画素は発光しない。階調が大きくなるに従って、表示パルスのパルス幅は長くなり、最大階調１５でパルス幅が最長となる。
【０００７】
図７に示す画像表示装置において、図９に示すように、１本の走査線上に配置されるＮ個の画素のそれぞれに対して、図９に示す階調レベルが各々割り当てられる場合の例を考える。各画素の選択期間において、各画素を駆動するために印加される表示パルスのパルス幅は、図１０に示すように、選択期間の立ち上がりから図８で設定された階調レベルとパルス幅パターンの関係に従って印加される。
【０００８】
【特許文献１】特開２００４-２５２２８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかるに、従来の画像表示装置において、１個の表示画素１ａを構成する３つのサブピクセルはいずれも、サブピクセルの種類に関係なく、同一の図８に示した階調とパルス幅のパターンに従って印加されるため、図９に示した１本の走査線上のＮ個の画素（サブピクセル）により表示を行う場合、図１０に示したようにＮ個の画素（サブピクセル）に対してパルス幅が印加され、選択期間内で１本の走査線上のＮ個の画素（サブピクセル）によって消費されるエネルギーの総和の推移は、図１１に示すようになり、選択期間の立ち上がり時に１本の走査線上のＮ個の全画素が一斉に駆動されることから、選択期間の立ち上がり時に消費エネルギーが集中する。
【００１０】
この立ち上がり時のエネルギーの集中に起因して、電源ラインのインピーダンスが十分に低くない場合には、瞬間的な電源電圧変動が生じる。また、同様に、この立ち上がり時のエネルギー集中により、ライン間の近接に起因するクロストークノイズが発生する。このため、従来の画像表示装置では、これらの電源電圧変動やクロストークノイズ等により、表示画像への輝度変動などの影響や、駆動回路からの不要輻射の悪化をもたらしている。
【００１１】
本発明は以上の点に鑑みなされたもので、選択期間の立ち上がり時のエネルギーの集中に起因する電源電圧変動やクロストークノイズの発生を低減し得る画像表示装置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】
【００１２】
本発明は上記の目的を達成するため、表示パネルの各画素が複数種類の各色相をそれぞれ表示する複数のサブピクセルの組から構成され、複数のサブピクセルを発光させる表示用データのパルス幅を制御することにより、複数のサブピクセルの発光輝度の階調を制御する画像表示装置において、表示パネルの各水平走査線を順次選択する走査線駆動手段と、入力された複数種類の色相毎の表示用データのパルス幅に相当する時間、表示パネルの各画素を構成する複数のサブピクセルのうち、対応する色相のサブピクセルを発光させるデータ駆動手段と、複数種類の色相をそれぞれ示す複数種類の映像信号が別々に入力され、その入力映像信号の階調に応じて予め割り当てられた階調対表示用データ出力タイミング特性テーブルに従ったタイミングのパルス幅となるようにパルス幅変調された表示用データを生成し、データ駆動手段へ出力する複数種類の信号制御手段とを有し、複数種類の信号制御手段で用いる階調対表示用データ出力タイミング特性テーブルは、サブピクセルで表示する最小階調と最大階調を除いた階調範囲内での表示階調と走査線駆動手段による１走査線の選択期間内において出力する表示用データの出力タイミングが互いに異なるように設定されたテーブルであることを特徴とする。
【００１３】
この発明では、表示パネルの１走査線上の、一の種類の色相表示用のサブピクセルで１走査線の選択期間内で表示したときにおける消費エネルギーのピークが、複数種類の色相で互いに異なるようにしたため、１本の走査線上の全画素により１選択期間で消費されるエネルギーの総和が選択期間の立ち上がりに集中することを防止できる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、表示パネルの１走査線上の、一の種類の色相表示用のサブピクセルで１走査線の選択期間内で表示したときにおける消費エネルギーのピークが、複数種類の色相で互いに異なるようにすることで、１本の走査線上の全画素により１選択期間で消費されるエネルギーの総和が選択期間の立ち上がりに集中しないようにしたため、選択期間の立ち上がり時のエネルギーの集中に起因して従来生じていた、電源ラインのインピーダンスが十分に低くない場合の瞬間的な電源電圧変動や、ライン間の近接に起因するクロストークノイズを低減でき、その結果、表示画像への輝度変動などの影響や、駆動回路からの不要輻射の悪化を従来に比べて低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
次に、本発明の実施の形態について図面と共に説明する。図１は本発明になる画像表示装置の一実施の形態の構成図を示す。同図中、図１と同一構成部分には同一符号を付し、その説明を省略する。図１に示す実施の形態は、図７と同様に、パルス幅変調方式を用いて画素を複数の階調により表示させるＰＷＭ階調制御方式の画像表示装置であるが、図７の制御回路２に替えて、Ｒ信号制御回路１１、Ｇ信号制御回路１２及びＢ信号制御回路１３を設け、Ｒ信号、Ｇ信号及びＢ信号の各階調に応じて、選択期間内における各色のパルス幅を独立に設定し、そのパルス幅の発生時間分布のピークが互いに重ならないような階調対パルス幅パターンに従った表示データを生成してデータ駆動回路３に供給する点に特徴がある。
【００１６】
Ｒ信号制御回路１１、Ｇ信号制御回路１２及びＢ信号制御回路１３には電源装置６から電源が供給されており、また、それらで互いに独立して生成されたＲ信号用表示データ、Ｇ信号用表示データ及びＢ信号用表示データは、データ駆動回路３に供給される。
【００１７】
Ｒ信号制御回路１１は、入力されるＲ信号の階調に対して、図２（ａ）に示すように、階調の値が大きくなるにつれて、選択期間の立ち上がり時点からのパルス幅が長くなるようなパルス幅変調を行って、Ｒ信号用表示データを生成して出力する。図２（ａ）に示す特性は図８に示した従来の特性と同一であるので、ある１走査線上でＲ信号用表示素子のみを、ある階調で表示した場合、消費されるエネルギーの総和の推移は、図２（ｂ）に示すようになり、選択期間の立ち上がり時に消費エネルギーが集中する。
【００１８】
また、Ｇ信号制御回路１２は、入力されるＧ信号の階調に対して、図３（ａ）に示すように、階調の値が大きくなるにつれて、パルス幅が長くなるが、そのパルス幅の中心位置が、選択期間の中心位置になるような特性に従って、パルス幅変調を行いＧ信号用表示データを生成して出力する。従って、図３（ａ）に示すように、階調が小さいほど、Ｇ信号用表示データは、パルス幅が短くなり、かつ、選択期間の立ち上がり時点より遅れて出力される。
【００１９】
これにより、ある１走査線上でＧ信号用表示素子のみを、ある階調で表示した場合、消費されるエネルギーの総和の推移は、図３（ｂ）に示すようになり、選択期間の中心時刻で消費エネルギーが集中するが、選択期間の立ち上がり時点、及び終了時点ではいずれも消費されるエネルギーが最小となる。
【００２０】
また、Ｂ信号制御回路１３は、入力されるＢ信号の階調に対して、図４（ａ）に示すように、階調の値が大きくなるにつれて、パルス幅が長くなるが、そのパルス幅は選択期間の終了時刻（立ち下り時間）で終了するような特性に従って、パルス幅変調を行いＢ信号用表示データを生成して出力する。従って、図４（ａ）に示すように、階調が小さいほど、Ｂ信号用表示データは、パルス幅が短くなり、かつ、選択期間の立ち上がり時点より遅れて出力されるが、同じ階調の場合は、Ｇ信号用表示データよりも遅れて出力され、どの階調でもＢ信号用表示データは選択期間の終了時点で終了する。
【００２１】
これにより、ある１走査線上でＢ信号用表示素子のみを、ある階調で表示した場合、消費されるエネルギーの総和の推移は、図４（ｂ）に示すようになり、選択期間の立ち下がり時間（終了時刻）付近で消費エネルギーが集中するが、選択期間の立ち上がり時点では消費されるエネルギーが最小となる。
【００２２】
データ駆動回路３は上記のＲ信号制御回路１１からのＲ信号用表示データと、Ｇ信号制御回路１２からのＧ信号用表示データと、Ｂ信号制御回路１３からのＢ信号用表示データとを入力として受け、これらの表示データのパルス幅に相当する時間、表示パネル１内の対応する３種類の表示素子（サブピクセル）を互いに独立して駆動するので、１本の走査線上の全画素で１選択期間で消費されるエネルギーの総和は、図２（ｂ）、図３（ｂ）及び図４（ｂ）に示した消費エネルギーの合計となり、図５に示すような消費エネルギーとなる。図５において、Iは図２（ｂ）の消費エネルギー、IIは図３（ｂ）の消費エネルギー、IIIは図４（ｂ）の消費エネルギーを示す。
【００２３】
このように、本実施の形態では、Ｒ信号制御回路１１、Ｇ信号制御回路１２及びＢ信号制御回路１３は、それぞれ互いに同一階調では同一パルス幅の表示データを発生し、また、最小階調０ではパルス幅０、最大階調１５ではパルス幅が選択期間に略等しい表示データを発生する点で共通するが、最小階調と最大階調とを除いた階調範囲内におけるパルス幅の発生タイミングが図２（ａ）、図３（ａ）、図４（ａ）に示したように、互いに異なるようにされているため、選択期間での各色の消費エネルギーの総和のピークが互いに重なることはない。
【００２４】
従って、本実施の形態による１本の走査線上の全画素により１選択期間で消費されるエネルギーの総和は、図５に示すようになり、これは、図６あるいは図１１に示す従来の画像表示装置の消費エネルギーの推移のように、選択期間の立ち上がりに集中することはない。なお、図６中の点線IVは、３種類の表示素子（サブピクセル）のうちの任意の１種類の表示素子（サブピクセル）のみを表示したときの消費エネルギーの推移を示す。
【００２５】
従って、本実施の形態によれば、選択期間の立ち上がり時のエネルギーの集中に起因して従来生じていた、電源ラインのインピーダンスが十分に低くない場合の瞬間的な電源電圧変動や、ライン間の近接に起因するクロストークノイズを低減でき、その結果、表示画像への輝度変動などの影響や、駆動回路からの不要輻射の悪化を従来に比べて低減することができる。
【００２６】
なお、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、例えば、Ｒ信号制御回路１１は、図３（ａ）又は図４（ａ）の特性でもよく、Ｇ信号制御回路１２は図２（ａ）又は図４（ａ）の特性でもよく、Ｂ信号制御回路１３は、図２（ａ）又は図３（ａ）の特性でもよく、要は互いに異なる特性であればよい。
【００２７】
また、上記の実施の形態では、サブピクセルは、Ｒ、Ｇ及びＢの三原色信号を表示する３種類として説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、複数色のサブピクセルに１ピクセルが構成されている画像表示装置に適用できるものである。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の一実施の形態の構成図である。
【図２】図１中のＲ信号制御回路による入力Ｒ信号の表示階調と出力パルス幅との関係を示す図、及びＲ信号用表示素子のみで表示したときに消費されるエネルギーの総和の推移を示す図である。
【図３】図１中のＧ信号制御回路による入力Ｇ信号の表示階調と出力パルス幅との関係を示す図、及びＧ信号用表示素子のみで表示したときに消費されるエネルギーの総和の推移を示す図である。
【図４】図１中のＢ信号制御回路による入力Ｂ信号の表示階調と出力パルス幅との関係を示す図、及びＢ信号用表示素子のみで表示したときに消費されるエネルギーの総和の推移を示す図である。
【図５】本発明の一実施の形態による１走査線上の全画素により１選択期間で消費されるエネルギーの総和を示す図である。
【図６】従来の画像表示回路による１走査線上の全画素により１選択期間で消費されるエネルギーの総和を示す図である。
【図７】従来の画像表示装置の一例の構成図である。
【図８】従来の画像表示装置の制御回路によるサブピクセルの表示階調と出力パルス幅との関係を示す図である。
【図９】１本の走査線上の画素とその表示階調の一例を示す図である。
【図１０】図９の表示階調で表示するときの各画素に供給されるパルス幅を示す図である。
【図１１】従来の画像表示回路による１走査線上の全画素により１選択期間で消費されるエネルギーの総和を示す図である。
【符号の説明】
【００２９】
１  表示パネル
１ａ  表示画素
３  データ駆動回路
４  走査線駆動回路
６  電源装置
１１  Ｒ信号制御回路
１２  Ｇ信号制御回路
１３  Ｂ信号制御回路
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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