CN113767326A - 液晶显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的在于避免液晶显示装置显示的颜色泛出特定色调。对于每一像素，红色子像素R和蓝色子像素B的面积均大于红绿子像素RG和蓝绿子像素BG的面积，红绿子像素RG的面积与蓝绿子像素BG的面积的总面积大于红色子像素R与蓝色子像素B中任何一个的面积，红色子像素R的面积与蓝色子像素B的面积以及红绿子像素RG的面积与蓝绿子像素BG的面积之比均为0.9以上1.1以下，当红色子像素R的面积大于或等于蓝色子像素B的面积时，红绿子像素RG的面积小于或等于蓝绿子像素BG的面积这一条件成立，当红色子像素R的面积小于蓝色子像素B的面积时，红绿子像素RG的面积大于蓝绿子像素BG的面积这一条件成立。

Description

液晶显示装置
技术领域
本发明涉及液晶显示装置，尤其涉及一种包括无色偏振片的液晶显示装置。
背景技术
智能手机、个人电脑、数字标牌等设备中使用液晶显示装置。液晶显示装置当中存在透射式液晶显示装置和反射式液晶显示装置。在透射式液晶显示装置中，由设于背面一侧的背光向设于正面一侧的像素发光，以实现屏幕的明亮显示。在反射式液晶显示装置中，从正面一侧入射的入射光在像素上发生反射，从而实现屏幕的明亮显示。对于在户外进行图像显示的情形，当使用透射式液晶显示装置时，需要通过增大背光亮度而提高观视效果，因此可能导致耗电量增大。与此相对，由于反射式液晶显示装置利用外部光线进行图像显示，因此在户外使用情形中，较之透射式液晶显示装置，能够减小耗电量。出于这一原因，有些户外设置的数字标牌使用反射式液晶显示装置。
液晶显示装置中通常使用偏振片。在反射式液晶显示装置中，从正面一侧入射的入射光在到达各像素并被其反射之前，先通过在偏振片中透射而使得偏振面对齐。在入射光被各像素发射时，由液晶根据待显示的图像，对偏振面进行调节。由于偏振片允许沿特定方向偏振的光透射，因此在被多个像素反射且偏振面得到调节后，入射光再次透射过偏振片后形成图像。
此外，各像素中设有允许不同颜色(波长)的光透过的多个彩色滤光片，而且各像素由发出多种颜色的光的多个子像素构成。各像素设置为通过对分别透过多个彩色滤光片的光的强度进行调节而调节各颜色的混合比例，从而发出与显示图像具有相应颜色的光。
作为与本申请发明相关的技术，下述专利文献1中具有与反射式液晶显示装置的彩色滤光片相关的内容，以及与用于发出不同颜色的光的多个子像素的面积相关的内容。专利文献2和专利文献3中具有与下述无色偏振片相关的内容。专利文献4描述了一种除红色、绿色及蓝色像素之外还使用白色像素的显示装置。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：公开号为2018-189945的日本专利申请
专利文献2：公开号为2018-054921的日本专利申请
专利文献3：公开号为2017-072823的日本专利申请
专利文献4：公开号为H04-130395的日本专利申请
发明内容
要解决的技术问题
在液晶显示装置中使用的偏振片当中，存在专利文献1中描述的碘类偏振片。碘类偏振片为在聚乙烯醇膜上吸附碘化物的偏振片。由于碘类偏振片具有短波长(蓝色)一侧的光比长波长(红色)一侧的光更难透射的性质，因此采用碘类偏振片的液晶显示装置可能存在显示图像泛黄且可显示的颜色范围(色域)较窄的问题。针对此类问题，专利文献1描述的反射式液晶显示装置使不同颜色的彩色滤光片具有不同的面积。然而，在与蓝色对应的彩色滤光片的面积增大等因素的作用下，各种颜色所对应的子像素的形状可能会变得复杂化。
本发明的目的在于避免液晶显示装置显示的颜色泛出特定色调。
解决问题的技术方法
本发明的特征在于，包括无色偏振片以及将透射通过该无色偏振片的光朝该无色偏振片反射的多个像素，每一所述像素包括：含有透光波长为红光波长的红色滤光片的红色子像素；含有透光波长为偏向红色的绿光波长的红绿色滤光片的红绿子像素；含有透光波长偏向蓝色的绿光波长的蓝绿色滤光片的蓝绿子像素；以及含有透光波长为蓝光波长的蓝色滤光片的蓝色子像素，其中，所述红色子像素将通过所述红色滤光片的反射光导向所述无色偏振片，所述红绿子像素将通过所述红绿色滤光片的反射光导向所述无色偏振片，所述蓝绿子像素将通过所述蓝绿色滤光片的反射光导向所述无色偏振片，所述蓝色子像素将通过所述蓝色滤光片的反射光导向所述无色偏振片，所述红色子像素和所述蓝色子像素当中任何一者的面积大于所述红绿子像素和所述蓝绿子像素当中任何一者的面积，所述红绿子像素面积和所述蓝绿子像素面积的总面积大于所述红色子像素和所述蓝色子像素当中任何一者的面积，所述红色子像素的面积与所述蓝色子像素的面积之比为0.9以上1.1以下，所述红绿子像素的面积与所述蓝绿子像素的面积之比为0.9以上1.1以下，当所述红色子像素的面积大于或等于所述蓝色子像素的面积时，所述红绿子像素的面积小于或等于所述蓝绿子像素的面积这一条件成立，当所述红色子像素的面积小于所述蓝色子像素的面积时，所述红绿子像素的面积大于所述蓝绿子像素的面积这一条件成立。
优选地，所述红色子像素的面积与所述蓝色子像素的面积相等，所述红绿子像素的面积与所述蓝绿子像素的面积相等。
优选地，所述红色子像素，所述红绿子像素，所述蓝绿子像素以及所述蓝色子像素当中三种子像素的颜色相互混合，以呈现各种色相。
本发明的特征在于，包括无色偏振片以及将透射通过该无色偏振片的光朝该无色偏振片反射的多个像素，每一所述像素包括：含有透光波长为红光波长的红色滤光片的红色子像素；含有透光波长为绿光波长的绿色滤光片的绿色子像素；以及含有透光波长为蓝光波长的蓝色滤光片的蓝色子像素，其中，所述红色子像素将通过所述红色滤光片的反射光导向所述无色偏振片，所述绿色子像素将通过所述绿色滤光片的反射光导向所述无色偏振片，所述蓝色子像素将通过所述蓝色滤光片的反射光导向所述无色偏振片，所述红色子像素的面积与所述绿色子像素的面积之比为0.95以上1.05以下，所述绿色子像素的面积与所述蓝色子像素的面积之比以及所述红色子像素的面积与所述蓝色子像素的面积之比为0.95以上。
优选地，所述绿色子像素的面积与所述蓝色子像素的面积之比以及所述红色子像素的面积与所述蓝色子像素的面积之比为1.0以上。
优选地，每一所述像素还包括含有允许红色、绿色及蓝色当中任何一种波长的光透射通过的白色滤光片的白色子像素，所述白色子像素在反射光通过所述白色滤光片后，将其导向所述无色偏振片。
优选地，所述红色子像素和所述绿色子像素当中任何一者的面积均大于所述蓝色子像素的面积。
优选地，包括计算单元，该计算单元根据与所述像素对应的像素数据，获得输入至所述液晶显示装置的输入像素数据，其中，所述计算单元在所述像素数据所表示的饱和度大于饱和度阈值且所述像素数据所表示的色值小于或等于色值阈值时，通过以使得色值增大的方式对所述像素数据进行转换而获得所述输入像素数据，并且在所述像素数据所表示的饱和度大于所述饱和度阈值且所述像素数据所表示的色值大于所述色值阈值时，通过以使得饱和度减小的方式对所述像素数据进行转换而获得所述输入像素数据。
优选地，所述计算单元根据所述液晶显示装置所处的光学环境，设置所述饱和度阈值和所述色值阈值当中的至少一者。
发明效果
根据本发明，可以避免液晶显示装置显示的颜色泛出特定色调。
附图说明
图1为反射式液晶显示装置的剖面图。
图2A为由四种颜色的子像素构成的像素图。
图2B为由四种颜色的子像素构成的像素图。
图2C为由四种颜色的子像素构成的像素图。
图2D为由四种颜色的子像素构成的像素图。
图3A为由三种颜色的子像素构成的像素图。
图3B为由三种颜色的子像素构成的像素图。
图4为在红色子像素、绿色子像素及蓝色子像素之外进一步含有白色子像素时的像素结构图。
图5为用于说明数据转换处理的色值-饱和度平面图。
图6为亮度-色值分布曲线图。
图7所示为数据转换装置与反射式液晶显示装置。
图8为包括光学传感器的数据转换装置图。
图9为xy饱和度图。
图10为xy饱和度图的放大图。
图11为xy饱和度图。
图12为xy饱和度图。
附图标记
10、衬底；12、反射电极；14、TFT；16、液晶层；20、滤光层；22、彩色滤光片；22R、红色滤光片；22RG、红绿色滤光片；22BG、蓝绿色滤光片；22B、蓝色滤光片；24、无色偏振片；30-1～30-3、饱和度-色值分布曲线；40、数据转换装置；42、计算单元；44、转换表；50、反射式液晶显示装置；60、钟形区域；62、U形曲线；64、直线；68、饱和度阈值三角形；70、转换三角形；74、饱和度阈值四边形；76、转换四边形；80、转换后区域。
具体实施方式
以下，参考附图，描述本发明的实施方式。各附图中，相同元件采用相同附图标记，而且不重复赘述。
图1为本发明实施方式反射式液晶显示装置的剖面示意图。该反射式液晶显示装置包括衬底10、反射电极12、薄膜晶体管(Thin Film Transistor(TFT))14、液晶层16、滤光层20以及无色偏振片24。
衬底10顶面上设置多个反射电极12和多个TFT 14。各反射电极12中分别设置用于控制该反射电极12的电压的TFT 14。液晶层16设于衬底10的设置反射电极12和TFT 14的顶侧。滤光层20设于液晶层16的顶侧。滤光层20中设置供不同波长的光透过的多个彩色滤光片22。图1所示例如为透光波长为红光波长的红色滤光片22R，透光波长为偏向红色的绿光波长的红绿色滤光片22RG，透光波长为偏向蓝色的绿光波长的蓝绿色滤光片22BG，以及透光波长为蓝光波长的蓝色滤光片22B。无色偏振片24设于滤光层20的顶侧。
无色偏振片24可以为上述专利文献2和专利文献3中定义的偏振片。无色偏振片24可例如定义为满足以下条件的偏振片：
(1)偏振片单独条件下的视觉灵敏度校正后透射率为35～45％；
(2)L*a*b*色彩空间中a*值和b*值的绝对值在偏振片单独测量时为1以下；
(3)当将两片该偏振片以吸收轴方向相互平行或垂直的方式重叠后测量时，L*a*b*色彩空间中a*值和b*值的绝对值均为2以下。
此外，无色偏振片24还可例如定义为满足以下条件的偏振片。其中，第一透射率为将绝对偏振光以偏振方向与偏振片吸收轴方向正交的方式入射至偏振片上时测得的透射率，第二透射率为将绝对偏振光以偏振方向与偏振片吸收轴方向平行的方式入射至偏振片上时测得的透射率。
(a)550nm～600nm下第一透射率的平均值与400nm～460nm下第一透射率的平均值之差为4％以下。
(b)600nm～670nm下第一透射率的平均值与550nm～600nm下第一透射率的平均值之差为3％以下。
(c)550nm～600nm下第二透射率的平均值与400nm～460nm下第二透射率的平均值之差为1％以下。
(d)600nm～670nm下第二透射率的平均值与550nm～600nm下第二透射率的平均值之差为1％以下。
在反射式液晶显示装置中，红色滤光片22R，红绿色滤光片22RG，蓝绿色滤光片22BG，蓝色滤光片22B，无色偏振片24分别覆盖这些彩色滤光片22的各个区域，与这些彩色滤光片22分别相对的反射电极12和TFT 14，以及液晶层16处于各彩色滤光片22与各反射电极12之间的区域构成一个像素。此外，在一个像素中，红色滤光片22R与其上下方区域构成红色子像素。在一个像素中，红绿色滤光片22RG与其上下方区域构成红绿子像素。在一个像素中，蓝绿色滤光片22BG与其上下方区域构成蓝绿子像素。在一个像素中，蓝色滤光片22B与其上下方区域构成蓝色子像素。
从反射式液晶显示装置的正面，即从图1上方入射的入射光在透射通过无色偏振片24后偏振面对齐，并随后入射至各反射电极12上发生反射。经各反射电极12反射的反射光由液晶根据待显示图像进行偏振面调节。也就是说，TFT14使反射电极12的电压发生变化，以使得液晶上施加的电压发生变化，从而使得透射通过液晶的反射光的偏振面得到调节。各彩色滤光片22从反射光中分别提取特定颜色的光，而各种颜色的光通过无色偏振片24后向上方射出。由于无色偏振片24允许朝特定方向偏振的光透射通过，因此经无色偏振片24透射而出的光形成图像。
在本实施方式反射式液晶显示装置中，红色子像素R，红绿子像素RG，蓝绿子像素BG以及蓝色子像素B各自的面积符合以下关系。其中，红色子像素R，红绿子像素RG，蓝绿子像素BG及蓝色子像素B的面积分别定义为红色滤光片22R，红绿色滤光片22RG，蓝绿色滤光片22BG及蓝色滤光片22B的面积。
(i)红色子像素R和蓝色子像素B当中任何一者的面积均大于红绿子像素RG和蓝绿子像素BG当中任何一者的面积。
(ii)红绿子像素RG面积与蓝绿子像素BG面积的总面积大于红色子像素R和蓝色子像素B当中任何一者的面积。
(iii)红色子像素R的面积与蓝色子像素B的面积之比为0.9以上1.1以下。
(iv)红绿子像素RG的面积与蓝绿子像素BG的面积之比为0.9以上1.1以下。
(v)当红色子像素R的面积大于或等于蓝色子像素B的面积时，红绿子像素RG的面积小于或等于蓝绿子像素BG的面积。
(vi)当红色子像素R的面积小于蓝色子像素B的面积时，红绿子像素RG的面积大于蓝绿子像素BG的面积。
此外，当红色子像素R的面积与蓝色子像素B的面积相等时，红绿子像素RG的面积可与蓝绿子像素BG的面积相等。
图2A～图2D所示为符合上述条件(i)～(vi)的像素结构。在图2A所示像素中，各个子像素均为长边位于纵向的长方形，而且红色子像素R，红绿子像素RG，蓝绿子像素BG及蓝色子像素B以从左到右分别为红色子像素R、红绿子像素RG、蓝绿子像素BG、蓝色子像素B的顺序排列。在图2B所示像素中，红色子像素R，红绿子像素RG，蓝绿子像素BG及蓝色子像素B以从左上方开始顺时针分别为红色子像素R、红绿子像素RG、蓝绿子像素BG、蓝色子像素B的顺序排列。在图2C和图2D所示像素中，红色子像素R，蓝绿子像素BG，红绿子像素RG及蓝色子像素B以从左上方开始顺时针分别为红色子像素R、蓝绿子像素BG、红绿子像素RG、蓝色子像素B的顺序排列。在图2A～图2D所示像素中，与专利文献1所述采用碘类偏振片的反射式液晶显示装置相比，蓝色子像素B在一个像素中所占的面积比例有所减小。
在本实施方式反射式液晶显示装置中，通过使用无色偏振片24，并且使红色子像素R，红绿子像素RG，蓝绿子像素BG及蓝色子像素B的面积满足如上条件(i)～(vi)，解决了显示图像泛出特定的问题，并扩大了可显示的颜色范围(色域)。也就是说，减小了所显示的白色泛有特定色调的现象，并扩大了可显示的颜色范围(色域)。此外，与专利文献1所述的显示装置相比，蓝色子像素B所占的面积比例更小，从而使得布线更为容易。
图3A和图3B为由红色子像素R，绿色子像素G及蓝色子像素B这三种颜色的子像素构成的像素的示意图。对于按此方式由三种颜色的子像素组成一个像素且偏振片采用无色偏振片的反射式液晶显示装置，通过使其满足以下条件(I)和(II)，可以获得与在上述条件(i)～(vi)下使用四种颜色的子像素时相同的效果。
(I)红色子像素R面积与蓝色子像素B面积之比以及绿色子像素G面积与蓝色子像素B面积之比均为0.95以上。
(II)红色子像素R面积与绿色子像素G面积之比为0.95以上1.05以下。此外，通过使其满足以下条件(III)和(IV)，还可能进一步扩大色域：
(III)红色子像素R面积与蓝色子像素B面积之比以及绿色子像素G面积与蓝色子像素B面积之比均为1.0以上。
(IV)红色子像素R面积与绿色子像素G面积之比为0.95以上1.05以下。
图4所示为在红色子像素R、绿色子像素G及蓝色子像素B之外进一步含有白色子像素W时的像素结构。白色子像素W为含有白色滤光片的子像素，该白色滤光片也作为一种彩色滤光片22，允许红色、绿色及蓝色当中任一波长的光透射通过。对于此类结构，通过使其满足以下条件(α)和(β)，可以获得与在上述条件(i)～(vi)下使用四种颜色的子像素时相同的效果。
(α)红色子像素R面积与蓝色子像素B面积之比以及绿色子像素G面积与蓝色子像素B面积之比均为0.95以上。
(β)红色子像素R面积与绿色子像素G面积之比为0.95以上1.05以下。
当像素含有红色子像素R，绿色子像素G，蓝色子像素B及白色子像素W时，除了上述条件(α)和(β)，还可满足以下条件(γ)：
(γ)红色子像素R和绿色子像素G当中任何一者的面积大于蓝色子像素B的面积。
以下，对图像数据的数据转换处理进行说明。在该数据转换处理中，对于显示对象的某个色相，如果该色相的饱和度S超出饱和度阈值TS且色值V小于或等于色值阈值TV时，以使得色值V增大的方式进行图像数据的转换。此外，对于显示对象的某个色相，如果该色相的饱和度S超出饱和度阈值TS且色值V超出色值阈值TV时，以掺入其他色相的方式进行图像数据的转换。
图像数据由分别表示多个像素的像素数据的集合构成。通过对像素数据进行数据转换处理，可生成待输入反射式液晶显示装置的输入像素数据。此外，表示图像的多个输入像素数据构成输入图像数据，该输入图像数据输入反射式液晶显示装置。
图5所示为用于说明数据转换处理的色值-饱和度平面。其中，横轴表示色值V，纵轴表示饱和度S。在该色值-饱和度平面中，饱和度S小于或等于饱和度阈值TS的第一饱和度区域中的像素数据直接作为输入像素数据。与此相对，在色值-饱和度平面中饱和度S大于饱和度阈值TS的第二饱和度区域内，色值V小于或等于色值阈值TV的区域B中的像素数据以使色值V增大的方式转换后的像素数据作为输入像素数据。此外，在第二饱和度区域内，色值V大于色值阈值TV的区域A中的像素数据以通过掺入其他色相而降低饱和度S的方式转换后的像素数据作为输入像素数据。
也就是说，当像素数据表示的像素饱和度S小于或等于饱和度阈值TS时，像素数据直接作为输入像素数据。此外，当像素数据表示的像素饱和度S大于饱和度阈值TS且色值V小于或等于色值阈值TV时，以使色值V增大的方式进行转换后的像素数据作为输入像素数据。其中，可通过将原始色值乘以大于1的常数，求得色值V。然而，当色值V存在预设最大值时，当原始色值与所述常数的乘积大于该最大值时，可将该最大值作为新色值V。
当像素数据表示的像素饱和度S大于饱和度阈值TS且色值V大于色值阈值TV时，将通过掺入其他色相而降低饱和度S的方式转换后的像素数据作为输入像素数据。其中，可将饱和度S减去饱和度阈值TS后的值乘以小于1的正常数k后再加上饱和度阈值TS的值，即k×(S-TS)+TS，作为输入像素数据的新饱和度S。
举例而言，如图5中饱和度-色值分布曲线30-1所示，由于饱和度S＝0.5所表示的像素数据的饱和度S小于或等于饱和度阈值TS＝0.8，因此该像素数据直接作为输入像素数据。如图5中饱和度-色值分布曲线30-2所示，由于饱和度S＝0.9所表示的像素数据的饱和度S大于饱和度阈值TS＝0.8，因此当色值V小于或等于色值阈值TV时，将该像素数据以使色值V增大的方式进行转换后作为输入像素数据，而当色值V大于色值阈值TV时，将该像素数据以使饱和度S降低至小于原始值0.9的方式进行转换后作为输入像素数据。如图5中饱和度-色值分布曲线30-3所示，由于饱和度S＝1.0所表示的像素数据的饱和度S大于饱和度阈值TS＝0.8，因此当色值V小于或等于色值阈值TV时，将该像素数据以使色值V增大的方式进行转换后作为输入像素数据，而当色值V大于色值阈值TV时，将该像素数据以使饱和度S降低至小于原始值1.0的方式进行转换后作为输入像素数据。
图6所示为饱和度S大于饱和度阈值TS且像素数据所表示的像素处于第二饱和度区域时的亮度-色值分布曲线。其中，横轴表示色值V，纵轴表示归一化亮度L。归一化亮度L表示人眼感知的亮度。归一化亮度L随色值V的增大而增大。与色值V小于或等于色值阈值TV时的情形相比，当色值V超出色值阈值TV时，归一化亮度L随色值V的增大而以更大的速率增大。
图7所示为反射式液晶显示装置50与数据转换装置40，该数据转换装置40作为用于执行数据转换处理的硬件。数据转换装置40包括计算单元42和转换表44。转换表44中以对应关系保存像素数据与输入像素数据。也就是说，针对第二饱和度区域的区域A中的像素数据，对应保存使饱和度S变小的输入像素数据。对于第二饱和度区域的区域B中的像素数据，对应保存使色值V增大的输入像素数据。此外，对于表示第一饱和度区域内像素数据的像素数据，对应保存与该像素数据为相同数据的输入像素数据。
计算单元42可以为用于执行程序的处理器。计算单元42从输入图像数据中提取像素数据后，参照转换表44，获取与像素数据对应的输入像素数据。计算单元42将针对各像素获得的输入像素数据输出至反射式液晶显示装置50。
以下，参考图3A和图3B，对由三种颜色的子像素构成一个像素的情形中的具体处理示例进行说明。像素数据由红色子像素R，绿色子像素G及蓝色子像素B的像素值X，Y，Z表示。每一像素值可取0以上255以下的值。当像素值X，Y，Z当中的最大值和最小值分别设为M和m时，饱和度S例如定义为S＝(M-m)/M。其中，当M＝m＝0时，S＝0。色值V例如定义为像素值X，Y，Z当中最大值以255进行归一化后的值。此外，饱和度阈值TS设为TS＝0.8，色值阈值TV设为TV＝0.9。
像素数据(X，Y，Z)＝(255，128，128)的饱和度S为0.498，色值V为1。在该情形中，由于像素数据所表示的像素处于第一饱和度区域，因此获得与像素数据(255，128，128)相同的输入像素数据(255，128，128)。
像素数据(X，Y，Z)＝(186，0，0)的饱和度S为1，色值V为0.729。在该情形中，由于像素数据所表示的像素处于第二饱和度区域的区域B，因此获得使像素数据(186，0，0)的色值V增大的输入像素数据(204，0，0)。
像素数据(X，Y，Z)＝(245，0，0)的饱和度S为1，色值V为0.96。在该情形中，由于像素数据所表示的像素处于第二饱和度区域的区域A，因此获得使像素数据(245，0，0)的饱和度S降低的输入像素数据(255，26，26)。
此外，色值阈值TV和饱和度阈值TS当中的至少一者可随反射式液晶显示装置50周围环境的亮度等因素以及反射式液晶显示装置50所处的光学环境变化。例如，如图8所示，数据转换装置40可包括光学传感器46。光学传感器46用于测量反射式液晶显示装置50周围环境的照度，并将测量值输出至计算单元42。此外，数据转换装置40包括色值阈值TV或饱和度阈值TS彼此不同的多个转换表44。计算单元42根据多个转换表44当中与照度测量值相应的转换表44进行数据转换处理。计算单元42例如根据照度测量值越大色值阈值TV越小的转换表44进行数据转换处理。此外，计算单元42也可根据照度测量值越大饱和度阈值TS越小的转换表44进行数据转换处理。另外，虽然此处以照度为例对表示明亮程度的物理量的测量进行了说明，但是还可对其他表示明亮程度的物理量进行测量。
根据本实施方式反射式液晶显示装置，对于饱和度S大于饱和度阈值TS且色值V大于色值阈值TV的区域A，针对原始像素数据，通过将多种色相混合而生成饱和度减小的输入图像数据。如此，对于色值V较大的区域A，可以使得原始颜色更加接近白色，从而增大表示人眼感知的明亮程度的亮度值。此外，对于饱和度S大于饱和度阈值TS且色值V小于或等于色值阈值TV的区域B，针对原始像素数据，生成色值增大的输入图像数据，从而提高表示人眼感知的明亮程度的亮度值。
图9所示为用于以另一角度说明数据转换处理的xy饱和度图。其中，以三种颜色的子像素构成一个像素的情形为例进行说明。横轴x表示红色、绿色及蓝色当中红色的混合比例，纵轴y表示绿色的混合比例。xy饱和度图中定义有钟形区域60。钟形区域60是指左上方外凸的U形曲线62以及连接该U形曲线62开放端的直线64所形成的闭合曲线围成的区域，该区域包括所述闭合曲线在内。虽然图9中未着色，但是实际的钟形区域60为着色区域。构成钟形区域60外周一部分的U形曲线62称为光谱轨迹。从光谱轨迹右端开始沿光谱轨迹向左端过渡的过程中，色相从红色经绿色向蓝色过渡。
图9所示的点r，点g以及点b分别对应于红色子像素R，绿色子像素G以及蓝色子像素B的发光颜色。反射式液晶显示装置能够自由地呈现虚线所示显示色域三角形r-g-b所围区域内及该三角形三条边上的颜色。当红色子像素R，绿色子像素G以及蓝色子像素B以相等色值发光时，像素所发出的光为点WH表示的白色光。
对于反射式液晶显示装置，显示色域三角形r-g-b各边上的点所表示的颜色的饱和度S为最大值。此外，随着从显示色域三角形r-g-b边上的点向点WH逐渐过渡，饱和度S越来越小，并在点WH上变为0。虽然xy饱和度图中未示出，但针对显示色域三角形r-g-b三条边上的点以及显示色域三角形r-g-b内的点，定义有表示颜色明亮程度的色值V。
显示色域三角形r-g-b的内侧定义有如图中一点划线表示的饱和度阈值三角形68。饱和度阈值三角形68的三条边及其内侧区域为与饱和度S小于或等于阈值TS的颜色对应的第一饱和度区域。当像素数据所表示的颜色处于第一饱和度区域内时，该像素数据直接作为输入像素数据。
处于饱和度阈值三角形68外侧且包含显示色域三角形r-g-b三条边在内的显示色域三角形r-g-b内侧区域为反射式液晶显示装置能够呈现的颜色当中与饱和度S大于阈值TS的颜色对应的第二饱和度区域。当像素数据所表示的颜色处于第二饱和度区域内时，如果像素数据所表示的颜色的色值V小于或等于色值阈值TV，则将该像素数据以使得色值变大的方式转换后作为输入像素数据。此外，如果图像数据所表示的颜色的色值V大于色值阈值TV，则将其以通过掺入其他色相而使得饱和度S变小的方式转换后作为输入像素数据。
图9中以实线表示处于饱和度阈值三角形68外侧以及显示色域三角形r-g-b内侧的转换三角形70。在像素数据表示的颜色处于第二饱和度区域且图像数据表示的颜色的色值V大于色值阈值TV的情形中，先通过使图像数据所表示的颜色变为处于饱和度阈值三角形68外侧且包含转换三角形70三条边在内的内侧转换后区域80内的颜色的方式进行转换，然后作为输入像素数据。
在概念上，上述处理以如下方式进行：将原始像素数据表示的像素数据点沿自该像素数据点向点WH方向延伸的直线朝前方转换后区域80内的点移动。图10为xy饱和度图的放大图。其中，原始像素数据点P0处于点g处。原始像素数据点P0沿自像素数据点P0向点WH方向延伸的直线朝前方转换三角形70的顶点移动变为输入像素数据点P1，也就是说，像素数据点P0表示的像素数据转换为输入像素数据点P1表示的输入像素数据。此外，原始像素数据点Q0沿自像素数据点Q0向点WH方向延伸的直线朝前方移动变为输入像素数据点Q1，即像素数据点Q0表示的像素数据转换为输入像素数据点Q1表示的输入像素数据。
以下，参考图11所示xy饱和度图，对由四种颜色的子像素构成一个像素的情形进行说明。图11所示的点r，点rg，点bg以及点b分别对应于红色子像素R，红绿子像素RG，蓝绿子像素BG以及蓝色子像素B的发光颜色。反射式液晶显示装置能够自由地呈现虚线所示显示色域四边形r-rg-bg-b所围区域内及其四条边上的颜色。当红色子像素R，红绿子像素RG，蓝绿子像素BG及蓝色子像素B以相等色值发光时，像素所发出的光为点WH表示的白色光。
对于反射式液晶显示装置，显示色域四边形r-rg-bg-b各边上的点所表示的颜色的饱和度S为最大值。此外，随着从显示色域四边形r-rg-bg-b边上的点向点WH逐渐过渡，所显示颜色的饱和度S越来越小，饱和度S在点WH上变为0。虽然xy饱和度图中未示出，但针对显示色域四边形r-rg-bg-b四条边上的点以及显示色域四边形r-rg-bg-b内的点，定义有表示颜色明亮程度的色值V。
显示色域四边形r-rg-bg-b的内侧定义有如图中一点划线表示的饱和度阈值四边形74。饱和度阈值四边形74的四条边及其内侧区域为与饱和度S小于或等于阈值TS的颜色对应的第一饱和度区域。当像素数据所表示的颜色处于第一饱和度区域内时，该像素数据直接作为输入像素数据。
处于饱和度阈值四边形74外侧且包含显示色域四边形r-rg-bg-b四条边在内的显示色域四边形r-rg-bg-b内侧区域为反射式液晶显示装置能够呈现的颜色当中与饱和度S大于阈值TS的颜色对应的第二饱和度区域。当像素数据所表示的颜色处于第二饱和度区域内时，如果像素数据所表示的颜色的色值V小于或等于色值阈值TV，则将该像素数据以使得色值V变大的方式转换后作为输入像素数据。此外，如果图像数据所表示的颜色的色值V大于色值阈值TV，则将其以通过掺入其他色相而使得饱和度S变小的方式转换后作为输入像素数据。
图11中以实线表示处于饱和度阈值四边形74外侧以及显示色域四边形r-rg-bg-b内侧的转换四边形76。在像素数据表示的颜色处于第二饱和度区域且图像数据表示的颜色的色值V大于色值阈值TV的情形中，先通过使图像数据变为处于饱和度阈值四边形74外侧且包含转换四边形76四条边在内的内侧转换后区域80内的颜色的方式进行转换，然后作为输入像素数据。
与由三种颜色的子像素构成一个像素的情形类似，上述转换在概念上以如下方式进行：将原始像素数据表示的像素数据点沿自该像素数据点向点WH方向延伸的直线朝前方转换后区域80内的点移动。
在本实施方式反射式液晶显示装置中，也可通过将红色子像素R、红绿子像素RG、蓝绿子像素BG以及蓝色子像素B当中的三种颜色进行混合的方式进行图像显示。在该情形中，各种色相以图12所示的显示色域三角形r-rg-bg、显示色域三角形r-rg-b、显示色域三角形r-bg-b或显示色域三角形rg-bg-b所示色域表示。
虽然上文以反射式液晶显示装置为例进行了描述，但是本发明还可用于半透射式液晶显示装置。在该情形中，图1中的衬底10允许光透射通过，且衬底10下方设置偏振片和背光。一般而言，反射式液晶显示装置的对比度小于透射式液晶显示装置，因此在单色显示时易于掺入其他颜色的光，因此色域较窄。然而，在半透射式液晶显示装置中，可以通过设置背光，缓解反射式液晶显示装置的上述缺点。

Claims (9)

1.一种液晶显示装置，其特征在于，包括无色偏振片以及将透射通过所述无色偏振片的光朝所述无色偏振片反射的多个像素，
每一所述像素包括：
含有透光波长为红光波长的红色滤光片的红色子像素；
含有透光波长为偏向红色的绿光波长的红绿色滤光片的红绿子像素；
含有透光波长为偏向蓝色的绿光波长的蓝绿色滤光片的蓝绿子像素；以及
含有透光波长为蓝光波长的蓝色滤光片的蓝色子像素，
其中，所述红色子像素用于将通过所述红色滤光片的反射光导向所述无色偏振片，
所述红绿子像素用于将通过所述红绿色滤光片的反射光导向所述无色偏振片，
所述蓝绿子像素用于将通过所述蓝绿色滤光片的反射光导向所述无色偏振片，
所述蓝色子像素用于将通过所述蓝色滤光片的反射光导向所述无色偏振片，
所述红色子像素和所述蓝色子像素中任何一个的面积均大于所述红绿子像素和所述蓝绿子像素中任何一个的面积，
所述红绿子像素的面积和所述蓝绿子像素的面积的总面积大于所述红色子像素和所述蓝色子像素中任何一个的面积，
所述红色子像素的面积与所述蓝色子像素的面积之比为0.9以上1.1以下，
所述红绿子像素的面积与所述蓝绿子像素的面积之比为0.9以上1.1以下，
当所述红色子像素的面积大于或等于所述蓝色子像素的面积时，所述红绿子像素的面积小于或等于所述蓝绿子像素的面积这一条件成立，
当所述红色子像素的面积小于所述蓝色子像素的面积时，所述红绿子像素的面积大于所述蓝绿子像素的面积这一条件成立。
2.如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，
所述红色子像素的面积与所述蓝色子像素的面积相等，
所述红绿子像素的面积与所述蓝绿子像素的面积相等。
3.如权利要求1或权利要求2所述的液晶显示装置，其特征在于，
所述红色子像素、所述红绿子像素、所述蓝绿子像素以及所述蓝色子像素中三种子像素的颜色相互混合，以呈现各种色相。
4.一种液晶显示装置，其特征在于，包括无色偏振片以及将透射通过所述无色偏振片的光朝所述无色偏振片反射的多个像素，
每一所述像素包括：
含有透光波长为红光波长的红色滤光片的红色子像素；
含有透光波长为绿光波长的绿色滤光片的绿色子像素；以及
含有透光波长为蓝光波长的蓝色滤光片的蓝色子像素，
其中，所述红色子像素用于将通过所述红色滤光片的反射光导向所述无色偏振片，
所述绿色子像素用于将通过所述绿色滤光片的反射光导向所述无色偏振片，
所述蓝色子像素用于将通过所述蓝色滤光片的反射光导向所述无色偏振片，
所述红色子像素的面积与所述绿色子像素的面积之比为0.95以上1.05以下，所述绿色子像素的面积与所述蓝色子像素的面积之比以及所述红色子像素的面积与所述蓝色子像素的面积之比为0.95以上。
5.如权利要求4所述的液晶显示装置，其特征在于，
所述绿色子像素的面积与所述蓝色子像素的面积之比以及所述红色子像素的面积与所述蓝色子像素的面积之比为1.0以上。
6.如权利要求4所述的液晶显示装置，其特征在于，
每一所述像素还包括含有允许红色、绿色及蓝色中任何一种波长的光透射通过的白色滤光片的白色子像素，
所述白色子像素用于将通过所述白色滤光片的反射光导向所述无色偏振片。
7.如权利要求6所述的液晶显示装置，其特征在于，
所述红色子像素和所述绿色子像素中任何一个的面积均大于所述蓝色子像素的面积。
8.如权利要求1至权利要求7中任一项所述的液晶显示装置，其特征在于，
包括计算单元，所述计算单元根据与所述像素对应的像素数据，获得输入至所述液晶显示装置的输入像素数据，其中，
所述计算单元在所述像素数据所表示的饱和度大于饱和度阈值且所述像素数据所表示的色值小于或等于色值阈值时，通过以使得色值增大的方式对所述像素数据进行转换而获得所述输入像素数据，并且
在所述像素数据所表示的饱和度大于所述饱和度阈值且所述像素数据所表示的色值大于所述色值阈值时，通过以使得饱和度减小的方式对所述像素数据进行转换而获得所述输入像素数据。
9.如权利要求8所述的液晶显示装置，其特征在于，
所述计算单元根据所述液晶显示装置所处的光学环境，设置所述饱和度阈值和所述色值阈值中的至少一个。
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