JP4484784B2 - カラーシーケンシャル表示方法 - Google Patents

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Description

関連出願
本願は、2004年8月3日に出願され、参照により本明細書にその内容が組み入れられた台湾出願第93123280号の優先権を主張する。
発明の分野
[0001]本発明は、一般に表示方法に関し、特にカラーシーケンシャル表示方法に関する。
関連技術の説明
[0002]近年の表示技術の急速な進歩に伴って、薄型、軽量及び低放射の特色を有する液晶ディスプレイ(LCD)が徐々に主流のディスプレイ製品になり始めている。
[0003]マトリクス状に配置された多数の画素を含む液晶パネルは、それぞれの画素の画像データの入力によってフレームを表示するためLCDパネル全体の画素の輝度を制御する。画素は明から暗までの階調しか表示できないので、色を表示するために他の手段が必要になる。
[0004]従来型のLCDは、画素の3原色成分を同時に表示するカラーフィルタによって色を表示する。上記のカラーフィルタの各画素は、赤色フィルタ、緑色フィルタ及び青色フィルタにそれぞれが対応した3台の表示ユニットを含む。フィルタを介して表示された赤色光、緑色光及び青色光は合成され、画素の色は観察者によって知覚される。
[0005]別の従来型のカラーシーケンシャル方式LCDは、画素の3原色の成分を順次に表示することにより色を表示する。上記のカラーシーケンシャルLCDの各画素は、バックライト源としての3台の光源のそれぞれから赤色光、緑色光及び青色光をそれぞれが放出する表示ユニットを含む。フレーム時間中に、画素は3個のデータを順次に表示し、赤色光源、緑色光源及び青色光源は対応してオンにされる。視覚の残像によって、観察者は画素の色を認識することができる。従来型のカラーシーケンシャル方式LCDディスプレイの一例は米国特許第5,260,625号に開示されている。
[0006]カラーフィルタ方式LCDと比べると、カラーシーケンシャル方式LCDはカラーフィルタを使用せずに色を表示するので、コスト削減の点で有利である。その上、画素の色を決定するために1個の画素だけを必要とするカラーシーケンシャル表示方法は、LCDの色を表示するため使用されるとき、解像度を3倍に増加する。
[0007]しかし、カラーシーケンシャル方式は、画像データを画素へ完全に入力するため3回に亘って画像データを画素へ入力することが必要であり、そのために、より高い周波数のパルスを必要とし、その結果としてより多くの電力を消費する。
[0008]これに対して、通常の電子装置は、低電力モードではエネルギー節約を実現するため表示のフレームレートを低下させる。例えば、フレームレートが60Hzから20Hzへ、すなわち、毎秒60フレームの表示から毎秒20フレームの表示へ低下させられる。しかし、フレームレートが低下するため、従来型のカラーシーケンシャル表示方法によって表示される画像データは、観察者が視覚の残像によってカラーとして知覚することはない。観察者が知覚するのは、赤色、緑色又は青色のフリッカリングである。
[0009]以上の説明からわかるように、LCD色を表示するためカラーシーケンシャル表示方法を使用することは、解像度を高める利点があるが、同時に欠点もある。したがって、画像データの伝送のために必要な電力を削減し、カラーシーケンシャル表示方法が低電力モードをサポートできるようにする方法が解決されるべき重要な課題になる。
発明の概要
[0010]本発明の目的によれば、画像表示の消費電力を削減し、低電力モードをサポートする利点を備えたカラーシーケンシャル表示方法が提供される。
[0011]したがって、本発明の目的は、電子装置のカラーシーケンシャル方式ディスプレイを駆動する表示方法を提供することである。電子装置が低電力モードではないとき、第1の画像が最初に表示され、第1の画像はディスプレイを駆動するため第1の画像の第2の色データ及び第1の色データを順次に使用する。次に、第2の画像が表示され、第2の画像はディスプレイを駆動するため第2の画像の第2の色データ及び第3の色データを順次に使用する。電子装置が低電力モードであるとき、第1の画像及び第2の画像のそれぞれの輝度が獲得される。最後に、第1の画像及び第2の画像のそれぞれの輝度はディスプレイを駆動するため順次に使用される。
[0012]本発明のその他の目的、特徴及び効果は、以下の好ましいが限定的ではない実施形態の詳細な説明から明らかになる。以下の説明は、添付図面を参照して行われる。
本発明の詳細な説明
[第1の実施形態]
[0019]図1を参照すると、従来型のカラーシーケンシャル方式ディスプレイの表示プロセスを表す図が示されている。例えば、第1の画像及び第2の画像を例として挙げる。第1の画像及び第2の画像は、赤色データR、緑色データG及び青色データBを含み、第1の画像は第1のフレーム時間FT1に表示され、第2の画像は第2のフレーム時間FT2に表示される。ディスプレイは、赤、緑及び青のバックライト源を有する。従来型のカラーシーケンシャル表示方法は、時刻t1からt2までの第1のフレーム時間FT1が時間領域TA1、TA2及びTA3に分割され、その3個の時間領域の間に赤色データR1、緑色データG1及び青色データB1を順次に一つ一つ表示する。したがって、観察者は視覚の残像性によって第1のフレーム時間FT1のカラー画像を認識可能である。
[0020]より厳密に説明すると、第1の画像の赤色データR1は、時間領域TA1の書き込み期間R1Wの間に最初にディスプレイの全画素へ書き込まれる。次に、赤色バックライト源は、赤色データR1をディスプレイに表示するため時間領域TA1のターンオン期間RLの間にオンにされる。同様に、第1の画像の緑色データG1は時間領域TA2の書き込み期間G1Wの間にディスプレイの全画素へ書き込まれる。その後、緑色バックライト源は、時間領域TA2のターンオン期間GLの間に緑色データG1をディスプレイに表示するためオンにされる。第1の画像の青色データB1は時間領域TA3の書き込み期間B1Wの間にディスプレイの全画素へ書き込まれる。その後、青色バックライト源は、時間領域TA3のターンオン期間BLの間に青色データB1をディスプレイに表示するためオンにされる。
[0021]時刻t2から時刻t3までの第2のフレーム時間FT2は、同様に、3個の時間領域、すなわち、時間領域TB1、TB2及びTB3のそれぞれに分割される。第2のフレーム時間FT2中に第2の画像を表示する方法は、第1のフレーム時間FT1の間に第1の画像を表示する方法と基本的に同じであり、時間領域TB1、TB2及びTB3の間に赤色データR2、緑色データG2及び青色データB2を順次に一つ一つ表示する。
[0022]図2の(A)を参照すると、本発明の第1の実施形態によるカラーシーケンシャル方式ディスプレイの表示プロセスを表す図が示されている。従来型のカラーシーケンシャル表示方法と同様に、本実施形態によるカラーシーケンシャル表示方法も第1のフレーム時間及び第2のフレーム時間をそれぞれ3個の時間領域に分割する。しかし、赤色データR、緑色データR及び青色データBのシーケンスに従って第1の画像及び第2の画像を表示する従来型のカラーシーケンシャル表示方法とは異なり、本実施形態のカラーシーケンシャル表示方法は、赤色データR、緑色データR及び青色データBの固定した順序に従って第1の画像と第2の画像を表示しない。
[0023]第1の実施形態による表示方法において、第1のフレーム時間FT1は3個の時間領域TA1、TA2及びTA3に分割され、第1の画像の赤色データR1、緑色データG1及び青色データB1は3個の時間領域の間に順次に一つ一つ表示される。第2のフレーム時間FT2は同様に3個の時間領域、すなわち、時間領域TB1、TB2及びTB3にそれぞれ分割されるが、第2の画像の青色データB2、緑色データG2及び赤色データR2は第2の時間フレームFT2の3個の時間領域の間に順次に一つ一つ表示される。
[0024]図2の(B)を参照すると、本発明の第1の実施形態による別のカラーシーケンシャル表示方法の表示プロセスを表す図が示されている。電子装置が低電力モードであるとき、図2の(A)の代わりに図2の(B)の表示方法が電子装置のカラーシーケンシャル方式ディスプレイを駆動するため使用される。図2の(B)の表示方法は、最初に表示されるべき画像の輝度を獲得し、それに応じてディスプレイを駆動するため画像の輝度を使用する。
[0025]すなわち、電子装置が低電力モードであり、第1のフレーム時間FT1の間に第1の画像を表示しようとするとき、例えば、RGB領域における第1の画像はYUV画像データへ変換され、YUV画像データのY成分を輝度として使用して第1のフレーム時間FT1の書き込み期間Y1Wの間にディスプレイの全画素へ書き込まれ、その後に、バックライト源が第1の画像の輝度をディスプレイに表示させるため第1のフレーム時間FT1のターンオン期間TLの間にオンにされる。RGB領域からYUV領域へ画像データを変換する方法において、第1のフレーム時間FT1のターンオン期間TLの間にバックライト源をオンにするモードは、必要なエネルギー節約レベルに応じてバックライト源をオンにするため種々のターンオンモードを使用する。例えば、赤色バックライト源、緑色バックライト源及び青色バックライト源を同時にオンにし、3台のバックライト源を低輝度でオンにし、3台のバックライト源のうちの少なくとも1台をオンにし、又は、バックライト源をオンにしない。このようにすることによって、第1の実施形態の表示方法は低電力モードをサポートすることができる。
[第2の実施形態]
[0026]図3の(A)を参照すると、本発明の第2の実施形態によるカラーシーケンシャル表示方法の表示プロセスを表す図が示されている。従来型のカラーシーケンシャル表示方法と比べると、第2の実施形態のカラーシーケンシャル表示方法は、第1のフレーム時間FT1及び第2のフレーム時間FT2のそれぞれを2個の時間領域に分割する。時間領域TA1及びTA2に分割された第1のフレーム時間FT1は、2個の時間領域の間に第1の画像の緑色データG1及び赤色データR1を順次に一つ一つ表示する。時間領域TB1及びTB2に分割された第2のフレーム時間FT2は、2個の時間領域の間に第2の画像の緑色データG2及び青色データB2を順次に一つ一つ表示する。
[0027]すなわち、第1の画像の緑色データG1は、時間領域TA1の書き込み期間G1Wの間に最初にディスプレイの全画素へ書き込まれ、その後に、緑色バックライト源が時間領域TA1のターンオン期間GLの間に緑色データG1をディスプレイに表示するためオンにされる。第1の画像の赤色データG1は時間領域TA2の書き込み期間R1Wの間にディスプレイの全画素へ書き込まれ、その後に、赤色バックライト源が時間領域TA2のターンオン期間RLの間に赤色データR1をディスプレイに表示するためオンにされる。第2の画像の緑色データG2は時間領域TB1の書き込み期間G2Wの間にディスプレイの全画素へ書き込まれ、その後に、緑色バックライト源が時間領域TB1のターンオン期間GLの間に緑色データG2をディスプレイに表示するためオンにされる。第2の画像の青色データB2は時間領域TB2の書き込み期間B2Wの間にディスプレイの全画素へ書き込まれ、その後に、青色バックライト源が時間領域TB2のターンオン期間BLの間に青色データB2をディスプレイに表示するためオンにされる。
[0028]3個の色データの中で、フレーム時間中に、2個の色データだけが第2の実施形態の表示方法において表示され、それによって、画像を伝送するための電力を削減する。例えば、図2の(A)を参照すると、第1の実施形態では、ディスプレイは、2個の色データ、すなわち、第1の画像の青色データB1と第2の画像の青色データB2を順次に表示する。2個の色データは隣接フレームにあるので、差が小さい。2個の色データの両方はバックライトとして青色バックライト源を使用するので、2個の順次色データのうちの2番目のデータは第2の実施形態では画質を低下させることなく除外される。さらに、消費電力は効果的に削減され得る。図3の(A)に示されるように、第1の画像の赤色データR1だけがディスプレイの全画素へ書き込まれ、第2の画像の赤色データR2は時間領域TA2の書き込み期間R1Wの間に除外され、その後、赤色バックライト源が時間領域TA2のターンオン期間RLの間に赤色データR1をディスプレイに表示するためオンにされる。
[0029]第2の実施形態の表示方法によれば、緑色バックライト源は、赤色バックライト源及び青色バックライト源の2倍の回数に亘ってオンにされる。表示内容を完全に保つために、ディスプレイの3色のバックライト源は好ましくはそれに応じて調節される。例えば、緑色バックライト源の輝度は赤色バックライト源及び青色バックライト源の半分になるように調節される。すなわち、赤色バックライト源の輝度と緑色バックライト源の輝度と青色バックライト源の輝度との間の比が2:1:2となるように調節され、又は、図4に示されるように、時間領域TA1及びTB1のターンオン期間GLは時間領域TA2のターンオン期間RL及び時間領域TB2のターンオン期間BLの半分になるように調節される。すなわち、赤色バックライト源のターンオン期間と緑色バックライト源のターンオン期間と青色バックライト源のターンオン期間との間の比が2:1:2になるように調節される。
[0030]上記の開示からわかるように、第2の実施形態のカラーシーケンシャル表示方法は、第1のフレーム時間FT1と第2のフレーム時間FT2を問わず、2個の色データだけを表示し、伝送されるべき色データの個数を効果的に削減するだけでなく、画像を伝送するための電力を削減する。
[0031]図3の(A)を参照すると、第2の実施形態の表示方法は、赤色データR1及び赤色データR2を表示するため、赤色データR1が時間領域TA2のターンオン期間RLの間に書き込み期間R1Wへ書き込まれた後、書き込み期間R2Wに書き込まれた第2の画像の赤色データR2を保持する。その結果として、第2の画像の色データはより完全になる。注意すべきことは、赤色データR2が書き込まれた書き込み期間R2Wは必ずしも書き込み期間R1Wの直後でなくてもよく、時間間隔が許容されることである。その上、書き込み期間R2Wはターンオン期間RLで始まる必要がなく、それよりも早く開始することが許容される。
[第3の実施形態]
[0032]図3の(B)を参照すると、本発明の第3の実施形態によるカラーシーケンシャル方式ディスプレイの表示プロセスを表す図が示されている。図3の(B)は第2の実施形態の変形であり、第2の実施形態と同じ要素はここでは繰り返されない。図3の(B)に示すように、時間領域TB1の書き込み期間R2Wの間に、第2の画像の赤色データR2だけがディスプレイの全画素へ書き込まれ、第1の画像の赤色データR1は除外される。その後、時間領域TB1のターンオン期間RLの間に、赤色バックライト源が赤色データR2をディスプレイに表示するためオンにされる。簡単に説明すると、第2の実施形態は赤色データR2を除外し、第3の実施形態はその代わりに元の順次表示データB1、G1、R1、R2、G2、B2から赤色データR1を除外する。
[0033]これに対して、第2の実施形態又は第3の実施形態では、電子装置が低電力モードであるとき、図3の(A)、図3の(B)又は図4の表示方法は何れも電子装置のカラーシーケンシャル方式ディスプレイを駆動するため使用されない。表示されるべき画像の輝度が最初に獲得され、その後、画像の輝度がディスプレイを駆動するため使用される。電子装置が低電力モードであるとき、第2の実施形態又は第3の実施形態のカラーシーケンシャル表示方法は図2の(B)と類似しているので、ここでは繰り返されない。上記の開示からわかるように、第2の実施形態又は第3の実施形態の表示方法は低電力モードをさらにサポートする。
[0034]本発明の上記の実施形態において開示された表示方法は、画像表示の消費電力を削減し、低電力モードをサポートするという利点がある。
[0035]本発明は、一例として、好ましい実施形態の観点から記載されているが、本発明はそれらに限定されないことが認められるべきである。それどころが、種々の変形、並びに、類似した配置及び手順に及ぶことが意図され、したがって、特許請求の範囲は、このような変形、並びに、類似した配置及び手続の全てを包含するように、最広義の解釈で認められるべきである。
従来型のカラーシーケンシャル方式ディスプレイの表示プロセスを示す図である。 (A)は本発明の第1の実施形態によるカラーシーケンシャル方式ディスプレイの表示プロセスを示す図であり、(B)は本発明の第1の実施形態による別のカラーシーケンシャル方式ディスプレイの表示プロセスを示す図である。 (A)は本発明の第2の実施形態によるカラーシーケンシャル方式ディスプレイの表示プロセスを示す図であり、(B)は本発明の第3の実施形態によるカラーシーケンシャル方式ディスプレイの表示プロセスを示す図である。 本発明の第2の実施形態による別のカラーシーケンシャル方式ディスプレイの表示プロセスを示す図である。
符号の説明
FT1…第1のフレーム時間、FT2…第2のフレーム時間、TA1,TA2,TA3,TB1,TB2,TB3…時間領域、RL,GL,BL…ターンオン期間、t1,t2,t3…時刻、R1W,G1W,B1W,R2W,G2W,B2W…書き込み期間。

Claims (21)

  1. バックライトとして第1の光源、第2の光源及び第3の光源を使用するカラーシーケンシャル方式ディスプレイを駆動する表示方法であって、
    前記ディスプレイを駆動するため第1の画像の第2の色データ及び第1の色データを順次に使用することのみにより前記第1の画像を表示するステップと、
    前記ディスプレイを駆動するため第2の画像の第2の色データ及び第3の色データを順次に使用することのみにより前記第2の画像を表示するステップと、
    を含み、
    前記第1の画像の前記第1の色データによって駆動される表示期間は、第1の書き込み期間及び第1のターンオン期間に分割され、
    前記第2の画像の前記第2の色データによって駆動される表示期間は、第2の書き込み期間及び第2のターンオン期間に分割され、
    前記第1の書き込み期間中に前記第1の画像の前記第1の色データを前記ディスプレイに書き込むステップと、
    前記第1のターンオン期間中に前記第1の光源をオンにするステップと、
    前記第2の書き込み期間中に前記第2の画像の前記第2の色データを前記ディスプレイに書き込むステップと、
    前記第2のターンオン期間中に前記第2の光源をオンにするステップと、
    を含む表示方法。
  2. 前記第2の光源の輝度が前記第1の光源の輝度よりも低い、請求項記載の表示方法。
  3. 前記第2の光源の前記輝度が前記第1の光源の前記輝度の半分と実質的に等しい、請求項記載の表示方法。
  4. 前記第2の光源のターンオン時間が前記第1の光源のターンオン時間よりも短い、請求項記載の表示方法。
  5. 前記第2の光源の前記ターンオン時間が前記第1の光源の前記ターンオン時間の半分と実質的に等しい、請求項記載の表示方法。
  6. バックライトとして第1の光源、第2の光源及び第3の光源を使用するカラーシーケンシャル方式ディスプレイを駆動する表示方法であって、
    前記ディスプレイを駆動するため第1の画像の第3の色データ及び第2の色データを順次に使用することのみにより前記第1の画像を表示するステップと、
    前記ディスプレイを駆動するため第2の画像の第1の色データ及び第2の色データを順次に使用することのみにより前記第2の画像を表示するステップと、
    を含み、
    前記第1の画像の前記第2の色データによって駆動される表示期間は、第1の書き込み期間及び第1のターンオン期間に分割され、
    前記第2の画像の前記第1の色データによって駆動される表示期間は、第2の書き込み期間及び第2のターンオン期間に分割され、
    前記第1の書き込み期間中に前記第1の画像の前記第2の色データを前記ディスプレイに書き込むステップと、
    前記第1のターンオン期間中に前記第2の光源をオンにするステップと、
    前記第2の書き込み期間中に前記第2の画像の前記第1の色データを前記ディスプレイに書き込むステップと、
    前記第2のターンオン期間中に前記第1の光源をオンにするステップと、
    を更に含む表示方法。
  7. 前記第2の光源の輝度が前記第1の光源の輝度よりも低い、請求項記載の表示方法。
  8. 前記第2の光源の前記輝度が前記第1の光源の前記輝度の半分と実質的に等しい、請求項記載の表示方法。
  9. 前記第2の光源のターンオン時間が前記第1の光源のターンオン時間よりも短い、請求項記載の表示方法。
  10. 前記第2の光源の前記ターンオン時間が前記第1の光源の前記ターンオン時間の半分と実質的に等しい、請求項記載の表示方法。
  11. バックライトとして第1の光源、第2の光源及び第3の光源を使用する、電子装置のカラーシーケンシャル方式ディスプレイを駆動する表示方法であって、
    前記電子装置が低電力モードであるかどうかを判定するステップと、
    前記電子装置が低電力モードではない場合に、
    前記ディスプレイを駆動するため第1の画像の第2の色データ及び第1の色データを順次に使用することのみにより前記第1の画像を表示するステップと、
    前記ディスプレイを駆動するため第2の画像の第2の色データ及び第3の色データを順次に使用することのみにより前記第2の画像を表示するステップと、
    を実行するステップと、
    を含み、
    前記第1の画像の前記第1の色データによって駆動される表示期間は、第1の書き込み期間及び第1のターンオン期間に分割され、
    前記第2の画像の前記第2の色データによって駆動される表示期間は、第2の書き込み期間及び第2のターンオン期間に分割され、
    前記第1の書き込み期間中に前記第1の画像の前記第1の色データを前記ディスプレイに書き込むステップと、
    前記第1のターンオン期間中に前記第1の光源をオンにするステップと、
    前記第2の書き込み期間中に前記第2の画像の前記第2の色データを前記ディスプレイに書き込むステップと、
    前記第2のターンオン期間中に前記第2の光源をオンにするステップと、
    含む表示方法。
  12. 前記第2の光源の輝度が前記第1の光源の輝度の半分と実質的に等しいか、又は、前記第2の光源のターンオン時間が前記第1の光源のターンオン時間の半分と実質的に等しい、請求項11記載の表示方法。
  13. 前記電子装置が低電力モードである場合に、
    前記第1の画像及び前記第2の画像のそれぞれの輝度を獲得するステップと、
    前記ディスプレイを順次に駆動するため、前記第1の画像及び前記第2の画像の前記それぞれの輝度を使用するステップと、
    を実行する、請求項11記載の表示方法。
  14. 前記第1の画像及び前記第2の画像がRGB領域にある、請求項13記載の表示方法。
  15. 前記獲得するステップが、
    前記第1の画像及び前記第2の画像をYUV画像へそれぞれ変換する工程と、
    前記第1の画像の前記YUV画像のY成分及び前記第2の画像の前記YUV画像のY成分を前記輝度としてそれぞれに使用する工程と、
    を含む、請求項14記載の表示方法。
  16. 画素がバックライトとして第1の光源、第2の光源及び第3の光源を使用する、請求項13記載の表示方法。
  17. 前記第1の光源、前記第2の光源及び前記第3の光源を同時にオンにするステップをさらに含む、請求項16記載の表示方法。
  18. 前記第1の光源、前記第2の光源及び前記第3の光源を同時に低輝度でオンにするステップをさらに含む、請求項16記載の表示方法。
  19. 前記第1の光源、前記第2の光源及び前記第3の光源のうちの少なくとも1台をオンにするステップをさらに含む、請求項16記載の表示方法。
  20. バックライトとして第1の光源、第2の光源及び第3の光源を使用する、電子装置のカラーシーケンシャル方式ディスプレイを駆動する表示方法であって、
    前記電子装置が低電力モードであるかどうかを判定するステップと、
    前記電子装置が低電力モードではない場合に、
    前記ディスプレイを駆動するため第1の画像の第3の色データ及び第2の色データを順次に使用することのみにより前記第1の画像を表示する工程と、
    前記ディスプレイを駆動するため第2の画像の第1の色データ及び第2の色データを順次に使用することのみにより前記第2の画像を表示する工程と、
    を実行するステップと、
    を含み、
    前記第1の画像の前記第2の色データによって駆動される表示期間は、第1の書き込み期間及び第1のターンオン期間に分割され、
    前記第2の画像の前記第1の色データによって駆動される表示期間は、第2の書き込み期間及び第2のターンオン期間に分割され、
    前記第1の書き込み期間中に前記第1の画像の前記第2の色データを前記ディスプレイに書き込むステップと、
    前記第1のターンオン期間中に前記第2の光源をオンにするステップと、
    前記第2の書き込み期間中に前記第2の画像の前記第1の色データを前記ディスプレイに書き込むステップと、
    前記第2のターンオン期間中に前記第1の光源をオンにするステップと、
    を更に含む表示方法。
  21. 前記電子装置が低電力モードである場合に、
    前記第1の画像及び前記第2の画像のそれぞれの輝度を獲得するステップと、
    前記ディスプレイを順次に駆動するため、前記第1の画像及び前記第2の画像の前記それぞれの輝度を使用するステップと、
    を実行する、請求項20記載の表示方法。
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