JP2004145156A - 画像表示パネル - Google Patents
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- G02F1/133514—Colour filters
Abstract
【課題】表示品位を向上させることができる画像表示パネルを提供する。
【解決手段】画像表示パネル1は、複数の画素2をマトリクス状に配列して構成される画像表示パネル1であって、各画素2は、カラー画像を形成する赤、緑及び青の3原色に対応する赤色セル2R、緑色セル2G及び青色セル2Bを配列してなり、各セル2R,2G,2Bの配列方向に対して直交方向に隣接する画素2毎に、セル2R,2G,2Bの配列方向の両端に位置する各セル2R,2Bを交互に入替えて配置して構成されている。
【選択図】 図2
【解決手段】画像表示パネル1は、複数の画素2をマトリクス状に配列して構成される画像表示パネル1であって、各画素2は、カラー画像を形成する赤、緑及び青の3原色に対応する赤色セル2R、緑色セル2G及び青色セル2Bを配列してなり、各セル2R,2G,2Bの配列方向に対して直交方向に隣接する画素2毎に、セル2R,2G,2Bの配列方向の両端に位置する各セル2R,2Bを交互に入替えて配置して構成されている。
【選択図】 図2
Description
【0001】
【発明が属する技術分野】
本発明は、3原色に対応するセルから構成される画素がマトリックス状に配列されてなる画像表示パネルに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来から、LCD(Liquid Crystal Display)等の表示素子を用いたディスプレイが知られている。例えば、表示素子として液晶素子を用いたカラー液晶ディスプレイにおいては、画像表示のための液晶表示パネルは、複数の画素をマトリックス状に配列して構成されており、各画素から放出される色光の組合わせで画像を表示するようになっている。
【0003】
従来の画像表示パネルの画素の構成の一例について、図9(a)を参照して説明する。図9(a)は、従来の画像表示パネルの画素の構成の概略を説明する図である。
図9(a)に示すように、画像表示パネルが有する各画素7は、赤色光のみを透過する赤色セル7Rと、緑色光のみを透過する緑色セル7Gと、青色光のみを透過する青色セル7Bとで構成され、各セル7R,7G,7Bが、画素7の一端側(図9(a)中A辺側)から他端側(図9(a)中A´辺側)にかけて、赤色セル7R、緑色セル7G及び青色セル7Bの順序で配置されて構成されている。
【0004】
このような構成の画像表示パネルは、その裏面側に配置されたバックライトから発せられる光が、各セル7R,7G,7Bを透過して、その透過光が混色した状態で各画素7に表示され、各画素7に表示される混色の組み合わせにより画像を表示するようになっている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
この場合、この画像表示パネルにおいては、各画素7は、それぞれ赤色セル7R、緑色セル7G及び青色セル7Bが配列されて構成されていることから、画素7を構成する各セル7R,7G,7Bから放出される色光の輝度がつりあう位置、即ち、観察者が個々の画素7における色光が放出されていると認識する位置(中心位置)は、画素7の中心に配置された緑色セル7Gの付近となる。
【0006】
しかし、個々のセル7R,7G,7Bから放出される色光の中心位置は、各セル7R,7G,7Bの中央付近に存在することから、画素7全体としての赤色光、緑色光、及び青色光の中心位置が、各セルの配置間隔だけ離れて位置し、各セル7R,7G,7Bから放出される色光の中心位置が分散して位置することになる。このため、画像表示パネルには、本来3原色が混色した状態で表示されるべきであるのに、画像の輪郭部や微細な線等を表示する場合には、3原色が十分に混色せずに色にじみが生じる。
【0007】
画像表示パネルが、図9(a)に示すように、画像表示パネルを構成する全ての画素7を、画素7の一側(図9(a)中のA辺側)から他側(図9(a)中のA´辺側)にかけて、赤色セル7R、緑色セル7G、青色セル7Bの順で、画像表示パネルの水平方向に沿って配列してなる構成では、黒色の背景に白色の線をカラー液晶表示パネルの垂直方向(図9(a)中のA辺及びA´辺の延設方向)に沿って表示する場合には、白色の線一方の縁部が青色ににじみ、他方の縁部が赤色ににじむ色にじみが生じる。
【0008】
この場合、人間の視覚にとってどの色に見えるかという度合いは、画像表示パネルの画素から発せられる赤、緑及び青の各色光の信号レベルの差として考えることができ、例えば、赤色光の信号レベルの値が他の色光の信号レベルの値より大きければ人間の視覚にとって赤さが強調され、赤色光の信号レベルの値が他の色の色光の信号レベルの値より小さければ赤さが弱く感じられるようになっている。通常、画像表示パネルではデジタル信号が入力されるが、デジタル信号では、一画素を構成する各セル7R,7G,7B間で信号レベルが急激に変化することがあるため、この傾向が特に強く、色にじみが生じやすい。
【0009】
例えば、画像表示パネルにおいて一般的に用いられている、図9(a)に示すような、正方形状を呈する一画素7の一辺の長さL1=1とし、赤色セルと、緑色セルと、青色セルとが、一画素中における一側(図9(a)中のA辺側)から他側(図9(a)中のA´辺側)にかけて均等に配置された色フィルタを用いた場合における一画素中における一側(図9(a)中のA辺側)から他側(図9(a)中のA´辺側)にかけての赤っぽく見える度合いΔRの変化の状態は、図9(b)に示すようになる。図9(b)に示すように、各セルを一画素中における一側(図9(a)中のA辺側)から他側(図9(a)中のA´辺側)にかけて均等に配置する構成によれば、赤っぽく見える度合いΔRは、赤色セルと緑色セルとの境目において急激に変化するため、色にじみが生じやすい。
【0010】
そこで、平滑化フィルタを用いた輪郭補正により色にじみを改善することも考えられるが、従来から用いられている平滑化フィルタは、3原色に対して同一の特性を持ったフィルタで平滑化するので、3原色の中心位置を移動させることはできず、色にじみを十分に改善できない。また、一画素を構成する各セルのサイズを小さくすることも考えられるが、製造上の困難性やコスト等から小型化には限界があり色にじみを十分に改善できない。
【0011】
本発明は、前記事情に鑑みてなされたものであり、色にじみを改善して表示画像の画質を向上させることができる画像表示パネルを提供することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するため、本発明の画像表示パネルは、複数の画素をマトリックス状に配列して構成される画像表示パネルであって、前記各画素は、カラー画像を形成する赤、緑及び青の3原色に対応する赤色セル、緑色セル及び青色セルを配列してなり、前記セルの配列方向に対して直交方向に隣接する前記画素毎に、前記セルの配列方向の両端に位置する前記各セルを交互に入替えて配置して構成されていることを特徴とする。
【0013】
この画像表示パネルは、カラー画像を形成する赤、緑及び青の3原色に対応する赤色セル、緑色セル及び青色セルを配列して構成される画素をマトリックス状に配列して構成されており、各画素を構成する赤色セル、緑色セル及び青色セルから放出された赤、緑及び青の各色光が混色された状態で各画素に表示され、各画素に表示される混色の組合わせで画像を表示するようになっている。
【0014】
この場合、本発明の画像表示パネルでは、各画素が、赤色セル、緑色セル及び青色セルを配列して構成されているが、セルの配列方向に対して直交方向に隣接する画素毎に、セルの配列方向の両端に位置する各セルを交互に入替えて配置して構成されている。
【0015】
この構成によれば、セルの配列方向の両端に位置する各セルが、それぞれ非常に微小な領域に交互に並んでいることから、画像表示パネル上では微小な色の変化となり、色の変化に対して低い空間周波数特性しか認知しない人間の視覚では、このような微小な色の変化が平均化されて捉えられるため、観察される色にじみが全体として軽減され、表示画像の画質を向上させることができる。
【0016】
また、本発明は、前記課題を解決するため、複数の画素をマトリックス状に配列して構成される画像表示パネルであって、前記各画素は、カラー画像を形成する赤、緑及び青の3原色に対応する赤色セル、緑色セル及び青色セルを配列してなり、前記各セルの形状を異ならせると共に一画素中での面積を等しくしたことを特徴とする画像表示パネルを提供する。
【0017】
この画像表示パネルは、カラー画像を形成する赤、緑及び青の3原色に対応する赤色セル、緑色セル及び青色セルを配列して構成される各画素をマトリックス状に配列して構成されており、各画素を構成する赤色セル、緑色セル及び青色セルから放出された赤、緑及び青の各色光が混色された状態で各画素に表示され、各画素に表示される混色の組合わせで画像を表示するようになっている。
【0018】
この場合、この画像表示パネルでは、各画素を構成する赤色セル、緑色セル及び青色セルは、それぞれ異なる形状を呈すると共に一画素中に占める面積が等しくなるように構成されている。
【0019】
この構成によれば、一画素を構成する赤色セル、緑色セル及び青色セルが、それぞれ異なる形状を呈すると共に一画素中に占める面積が等しくなるように構成されているため、各画素を構成する各セル7R,7G,7Bから発せられる赤、緑、及び青の各色光の信号レベルを、一画素全体として均一に保ちつつ、各セル7R,7G,7B間での信号レベルの変化を緩やかにすることができ、色にじみを改善できる。このためこの画像表示パネルによれば、表示画像の画質を向上させられる。
【0020】
従って、本発明は、本発明の好適な実施形態として、複数の画素をマトリックス状に配列して構成される画像表示パネルであって、前記各画素は、カラー画像を形成する赤、緑及び青の3原色に対応する赤色セル、緑色セル及び青色セルを配列してなり、前記各画素は、中央に所定角度(例えば画素の一辺に対して45°の角度)で帯状に配置した緑色セルに沿って前記赤色セル及び青色セルを配置すると共に各セルの面積を等しくしたことを特徴とする画像表示パネルを提供する。
【0021】
この画像表示パネルにおいては、前記各セルの配列方向に対して直交方向に隣接する画素毎に、前記青色セルと前記赤色セルとを交互に配置してもよい。この構成によれば、赤色セル及び青色セルが、それぞれ非常に微小な領域に交互に並んでいるため、画像表示パネル全体としては微小な色の変化となり、色の変化に対しては低い空間周波数特性しか認知しない人間の視覚では、このような微小な色の変化が平均化されて捉えられるため、観察される色にじみを画像表示パネル全体としても軽減させることができ、表示画像の画質を更に向上させることができる。
【0022】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。参照する図面において、図1は本発明の一実施形態に係る画像表示パネル1の構成の概略を説明する図である。
【0023】
画像表示パネル1は、例えば、表示素子としてLCDを用いたカラー液晶表示パネルであり、カラー画像を形成する赤、緑及び青の3原色の各色に対応して配置された赤色セル、緑色セル及び青色セルを一組として構成される画素がマトリックス状に配列されてなる。
【0024】
画像表示パネル1は、図1に示すように、一対のガラス基板3,4が細隙をもって対向配置されると共に、両ガラス基板3,4の周縁部に図示しないスペーサが配設され、これらで囲まれる内部空間に、例えば、シアノ系のマネティック液晶等の液晶材料を封止して構成される液晶セル6を有する。
【0025】
一方のガラス基板3は、ガラス基板4に対向する主面にスイッチング素子としての図示しないTFT(Thin Film Transister)と、ITO(Indium Tin Oxide)等から形成された液晶を駆動するための透明電極31とを備え、さらに透明電極31等と共にガラス基板3の一主面を覆うように配向膜32を形成して構成されたTFTアレイ基板である。
【0026】
他方のガラス基板4は、ガラス基板3に対向する主面に透明電極41を有し、更に透明電極41上にカラーフィルタ5を備え、これら透明電極41及びカラーフィルタ5と共にガラス基板4におけるガラス基板3に対向する主面を覆うように配向膜42が形成されている。
【0027】
ガラス基板4に設けられているカラーフィルタ5は、図1及び図2に示すように、赤色光のみを透過する赤色フィルタ部5Rと、緑色光のみを透過する緑色フィルタ部5Gと、青色光のみを透過する青色フィルタ部5Bとから構成されており、これらのうちの何れかの色の色光を透過させるフィルタ部5R,5G,5Bが、ガラス基板4の透明電極41上に配置されており、それぞれ透明基板31,41と共に、赤色セル2Rと、緑色セル2Gと、青色セル2Bとを構成しており、各セル2R,2G,2Bが一組となって一個の画素2を構成している。
【0028】
画像表示パネル1では、図2に示すように、赤色光のみを透過させる赤色セル2Rと、緑色光のみを透過させる緑色セル2Gと、青色光のみを透過させる青色セル2Bとが、画素2a,2bの一側(図2中A辺側)から他側(図2中A´辺側)にかけての水平方向に沿って赤色セル2R、緑色セル2G、青色セル2Bの順で配置されて構成された画素2aと、赤色セル2R、緑色セル2G、青色セル2Bの順で配置されて構成された画素2bとが、垂直方向及び水平方向に沿って交互に配置されて構成されている。
【0029】
この画像表示パネル1は、その裏面側に配置された図示しないバックライトから発せられた光が、画像表示パネル1の各画素2を構成する赤色セル2Rと、緑色セル2Gと、青色セル2Bとを透過して、各セル2R,2G,2Bを透過した色光が混色した状態で各画素2に表示され、各画素2に表示される混色の組み合わせによりカラー画像を表示するようになっている。
【0030】
この場合、この画像表示パネル1では、図2に示すように、赤色光のみを透過させる赤色セル2Rと、緑色光のみを透過させる緑色セル2Gと、青色光のみを透過させる青色セル2Bとが、画素2の一側(図2中A辺側)から他側(図2中A´辺側)にかけて、赤色セル2R、緑色セル2G、青色セル2Bの順で配置されて構成された画素2aと、青色セル2B、緑色セル2G、赤色セル2Rの順で配置されて構成された画素2bとが、画像表示パネル1の垂直方向に沿って交互に配置されて構成されている。
【0031】
このため、例えば、図3に示すように、画像表示パネル1の黒色の背景上に画像表示パネル1の縦方向に沿って白線を表示した場合には、図3(a)に示すように、赤っぽく見える領域と青っぽく見える領域とが、白線と黒色の背景の境目に沿って、それぞれ非常に微細な領域として交互並んで生じる。このため、色の変化に対しては低い空間周波数特性しか認知しない人間の視覚によって、このような微細な色の変化が図3(b)に示すように平均化され、観察者に観察される色にじみが全体として軽減される。
【0032】
このように、この画像表示パネル1によれば、一画素を構成する各セル2R,2G,2Bを一画素の一側(図2中A辺側)から他側(図2中A´辺側)にかけて赤色セル2R、緑色セル3G、青色セル3Bの順に配置した画素2aと、青色セル2B、緑色セル2G、赤色セル2Rの順に配置した画素2bとを、垂直方向に隣接する画素毎に、交互に入替えて配置して構成することにより、色にじみを改善して表示画像の画質を向上させることができる。
【0033】
次に、本発明の第2の実施形態に係る画像表示パネルを図面を参照して説明する。図4は、第2の実施の形態に係る画像表示パネル11の構成の概略を説明する図である。
画像表示パネル11は、第1の実施形態に係る画像表示パネル1の個々の画素2を構成するセルの配置態様を変更した構成を有する。
【0034】
画像表示パネル11の各画素2は、図5に示すように、正方形状を呈する一画素2の一辺の長さL1=1とし、画素2の互いに対向する隅部をそれぞれ頂点としてこの頂点を挟む各辺の長さL2=(2/3)1/2となる直角二等辺三角形状を呈する領域を赤色セル2Rと青色セル2Bとし、これら直角二等辺三角形で挟まれる領域を緑色セル2Gとする構成を有し、中央に所定角度(図5では画素の一辺に対して45°の角度)で帯状に配置した緑色セル2Gに沿って赤色セル2Rおよび青色セル2Bを配置して、各セル2R,2G,2Bがそれぞれ異なる形状を呈し、かつ、一画素2全体として各セル2R,2G,2Bが同じ面積を占めるようになっている。
【0035】
この構成によれば、画像表示パネル11を構成する各画素における、赤っぽく見える度合いΔRは、次式1の演算を実行することにより得られ、一画素中における一側(図6(a)中のA辺側)から他側(図6(a)中のB辺側)にかけての赤っぽく見える度合いΔRの変化の状態は、図6(b)に示すようになる。
【0036】
(式1)
ΔR=2/3・R−(B+G)/3
ここでR、G、Bは、それぞれ赤色セル2R、緑色セル2G、青色セル2Bから放出される色光の輝度の値である。
【0037】
図6に示すように、一画素中における一側(図6(a)中のA辺側)から他側(図6(a)中のB辺側)にかけての赤っぽく見える度合いΔRは、図9に示す各セルが一画素7の一側(図9(a)中のA辺側)から他側(図9(a)中のA´辺側)にかけて均等に配置された構成とした場合における赤っぽく見える度合いΔRの変化の割合よりも小さいことが確認できる。このことは、青っぽく見える度合いΔBについても同様であり、画素を図5に示すように構成した場合には、図9(a)に示すように構成した場合における青っぽく見える度合いΔBよりも変化の割合を小さくできる。
【0038】
このように、画像表示パネル11の各画素2を、中央に所定角度(図5では45°)で帯状に配置した緑色セル2Gに沿って赤色セル2Rおよび青色セル2Bを配置して、各セル2R,2G,2Bがそれぞれ異なる形状を呈し、かつ、一画素2全体として各セル2R,2G,2Bが同じ面積を占めるように構成することにより、一画素2中における赤っぽく見える度合いΔR及び青っぽく見える度合いΔBの変化の割合を小さく抑えられることから、人間の視覚にとって赤さ及び青さが強調されるのを防止できるため、色にじみを改善できる。このため、この画像表示パネル11によれば、色にじみを改善して表示画像の画質を向上させることができる。
【0039】
以上説明したように、本発明の第1の実施形態に係る画像表示パネル1によれば、画素2a,2bを構成する各セル2R,2G,2Bの配列方向に対して直交方向に隣接する画素2a,2b毎に、各セル2R,2G,2Bの配列方向の両端に位置する各セル2R,2Bを交互に入替えて配置して構成することにより、色にじみを改善して表示画像の画質を向上させられる。また、本発明の第2の実施形態に係る画像表示パネル11によれば、各画素2を、中央に所定角度で帯状に配置した緑色セル2Gに沿って赤色セル2Rおよび青色セル2Bを配置して、各セル2R,2G,2Bがそれぞれ異なる形状を呈し、かつ、一画素2全体として各セル2R,2G,2Bが同じ面積を占めるように構成することにより、人間の視覚にとって赤さ及び青さが強調されるのを防止できるため、色にじみを改善して表示画像の画質を向上させることができる。
【0040】
なお、本発明の画像表示パネルは、第1及び第2の実施形態での画像表示パネル1、11に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない限り、適宜変更して差し支えない。例えば、前記実施の形態では、表示素子として液晶素子を用いた液晶ディスプレイに本発明を適用した場合について説明した。しかし、本発明は、例えば、PDP(Plasma Display Panel)、LED(Light−Emitting Diode)、EL(Electronic Luminescence)等の他の表示素子を用いたマトリックス型の表示デバイスにも好適に適用できる。この場合でも、画素を構成する各セルの配列方向に対して直交方向に隣接する画素毎に、各セルの配列方向の両端に位置する各セルを交互に入替えて配置し、また、各画素を、中央に所定角度で帯状に配置した緑色セルに沿って赤色セルおよび青色セルを配置して、各セルがそれぞれ異なる形状を呈し、かつ、各セルが一画素全体に占める面積を等しくすることにより、人間の視覚にとって赤さ及び青さが強調されるのを防止できるため、色にじみを改善して表示画像の画質を向上させることができる。
【0041】
第2の実施の形態では、画像表示パネル11の各画素2が、図5に示すように、正方形を呈する一画素2の一辺の長さL1=1とし、互いに対向する隅部をそれぞれ頂点として、この頂点を挟む各辺の長さL2=(2/3)1/2となる直角二等辺三角形状を呈する領域を赤色セル2Rと青色セル2Bとし、これら直角二等辺三角形で挟まれる領域を緑色セル2Gとする構成とした。しかしながら、各画素2の中央に所定角度で帯状に配置した緑色セル2Gに沿って赤色セル2Rおよび青色セル2Bを配置して、各セル2R,2G,2Bがそれぞれ異なる形状を呈し、かつ、一画素2全体として各セル2R,2G,2Bが同じ面積を占めるのであれば、各セル2R,2G,2Bの構成は任意であり、例えば、図7(a)に示すような構成としても、図7(b)に示すような構成としても、また図7(c)に示すような構成としてもよい。さらに、図8に示すように、図5に示す構成の画素2を、画素2を構成する各セル2R,2G,2Bの配列方向に対して直交方向に隣接する画素毎に、青色セル2Bと赤色セル2Rとを交互に配置するように構成してもよい。これらの構成によっても、人間の視覚にとって赤さ及び青さが強調されるのを防止できるため、色にじみを改善して表示画像の画質を向上させることができる。
【0042】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の請求項1に記載の画像表示パネルによれば、画像表示パネル上の微小な色の変化を平均化することができるため、色にじみを改善して表示画像の画質を向上させることができる。
【0043】
本発明の請求項2に記載の画像表示パネルによれば、画素を構成する各セルの形状を異形とすることにより、セル間での信号レベルの変化を緩やかにできるため、色にじみを改善して表示画像の画質を向上させることができる。
【0044】
本発明の請求項3に記載の画像表示パネルによれば、中央に所定角度で帯状に配置された緑色セルに沿って赤色セル及び青色セルを配置することにより、画素を構成する各セル間での信号レベルの変化を緩やかにできるため、色にじみを改善して表示画像の画質を向上させることができる。
【0045】
本発明の請求項4に記載の画像表示パネルによれば、画素を構成する各セル間での信号レベルの変化を緩やかにでき、また、画像表示パネル上の微小な色の変化を平均化することができるため、色にじみを改善して表示画像の画質を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態に係る画像表示パネルの構成の概略を説明する図である。
【図2】同画像表示パネルを構成する画素の概略を説明する図である。
【図3】(a),(b)は同画像表示パネルを用いた場合の色にじみの発生状態を説明する図である。
【図4】本発明の第2の実施形態に係る画像表示パネルの画素の配置態様を説明する図である。
【図5】同画素の構成の概略を説明する図である。
【図6】(a),(b)は図5に示す画素の構成とした場合における赤っぽさの度合いを説明する図である。
【図7】画素を構成するセルの配置態様の他の例を説明する図である。
【図8】画素を構成するセルの配置態様の他の例を説明する図である。
【図9】(a)は従来の画像表示パネルの画素の構成を説明する図であり、(b)は図9(a)に示す構成の画素を用いた場合における赤っぽさの度合いを説明する図である。
【符号の説明】
1、11 画像表示パネル
2 画素
2R 赤色セル
2G 緑色セル
2B 青色セル
3、4 ガラス基板
31、41 透明電極
5 カラーフィルタ
5R 赤色フィルタ部
5G 緑色フィルタ部
5B 青色フィルタ部
6 液晶セル
【発明が属する技術分野】
本発明は、3原色に対応するセルから構成される画素がマトリックス状に配列されてなる画像表示パネルに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来から、LCD(Liquid Crystal Display)等の表示素子を用いたディスプレイが知られている。例えば、表示素子として液晶素子を用いたカラー液晶ディスプレイにおいては、画像表示のための液晶表示パネルは、複数の画素をマトリックス状に配列して構成されており、各画素から放出される色光の組合わせで画像を表示するようになっている。
【0003】
従来の画像表示パネルの画素の構成の一例について、図9(a)を参照して説明する。図9(a)は、従来の画像表示パネルの画素の構成の概略を説明する図である。
図9(a)に示すように、画像表示パネルが有する各画素7は、赤色光のみを透過する赤色セル7Rと、緑色光のみを透過する緑色セル7Gと、青色光のみを透過する青色セル7Bとで構成され、各セル7R,7G,7Bが、画素7の一端側(図9(a)中A辺側)から他端側(図9(a)中A´辺側)にかけて、赤色セル7R、緑色セル7G及び青色セル7Bの順序で配置されて構成されている。
【0004】
このような構成の画像表示パネルは、その裏面側に配置されたバックライトから発せられる光が、各セル7R,7G,7Bを透過して、その透過光が混色した状態で各画素7に表示され、各画素7に表示される混色の組み合わせにより画像を表示するようになっている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
この場合、この画像表示パネルにおいては、各画素7は、それぞれ赤色セル7R、緑色セル7G及び青色セル7Bが配列されて構成されていることから、画素7を構成する各セル7R,7G,7Bから放出される色光の輝度がつりあう位置、即ち、観察者が個々の画素7における色光が放出されていると認識する位置(中心位置)は、画素7の中心に配置された緑色セル7Gの付近となる。
【0006】
しかし、個々のセル7R,7G,7Bから放出される色光の中心位置は、各セル7R,7G,7Bの中央付近に存在することから、画素7全体としての赤色光、緑色光、及び青色光の中心位置が、各セルの配置間隔だけ離れて位置し、各セル7R,7G,7Bから放出される色光の中心位置が分散して位置することになる。このため、画像表示パネルには、本来3原色が混色した状態で表示されるべきであるのに、画像の輪郭部や微細な線等を表示する場合には、3原色が十分に混色せずに色にじみが生じる。
【0007】
画像表示パネルが、図9(a)に示すように、画像表示パネルを構成する全ての画素7を、画素7の一側(図9(a)中のA辺側)から他側(図9(a)中のA´辺側)にかけて、赤色セル7R、緑色セル7G、青色セル7Bの順で、画像表示パネルの水平方向に沿って配列してなる構成では、黒色の背景に白色の線をカラー液晶表示パネルの垂直方向(図9(a)中のA辺及びA´辺の延設方向)に沿って表示する場合には、白色の線一方の縁部が青色ににじみ、他方の縁部が赤色ににじむ色にじみが生じる。
【0008】
この場合、人間の視覚にとってどの色に見えるかという度合いは、画像表示パネルの画素から発せられる赤、緑及び青の各色光の信号レベルの差として考えることができ、例えば、赤色光の信号レベルの値が他の色光の信号レベルの値より大きければ人間の視覚にとって赤さが強調され、赤色光の信号レベルの値が他の色の色光の信号レベルの値より小さければ赤さが弱く感じられるようになっている。通常、画像表示パネルではデジタル信号が入力されるが、デジタル信号では、一画素を構成する各セル7R,7G,7B間で信号レベルが急激に変化することがあるため、この傾向が特に強く、色にじみが生じやすい。
【0009】
例えば、画像表示パネルにおいて一般的に用いられている、図9(a)に示すような、正方形状を呈する一画素7の一辺の長さL1=1とし、赤色セルと、緑色セルと、青色セルとが、一画素中における一側(図9(a)中のA辺側)から他側(図9(a)中のA´辺側)にかけて均等に配置された色フィルタを用いた場合における一画素中における一側(図9(a)中のA辺側)から他側(図9(a)中のA´辺側)にかけての赤っぽく見える度合いΔRの変化の状態は、図9(b)に示すようになる。図9(b)に示すように、各セルを一画素中における一側(図9(a)中のA辺側)から他側(図9(a)中のA´辺側)にかけて均等に配置する構成によれば、赤っぽく見える度合いΔRは、赤色セルと緑色セルとの境目において急激に変化するため、色にじみが生じやすい。
【0010】
そこで、平滑化フィルタを用いた輪郭補正により色にじみを改善することも考えられるが、従来から用いられている平滑化フィルタは、3原色に対して同一の特性を持ったフィルタで平滑化するので、3原色の中心位置を移動させることはできず、色にじみを十分に改善できない。また、一画素を構成する各セルのサイズを小さくすることも考えられるが、製造上の困難性やコスト等から小型化には限界があり色にじみを十分に改善できない。
【0011】
本発明は、前記事情に鑑みてなされたものであり、色にじみを改善して表示画像の画質を向上させることができる画像表示パネルを提供することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するため、本発明の画像表示パネルは、複数の画素をマトリックス状に配列して構成される画像表示パネルであって、前記各画素は、カラー画像を形成する赤、緑及び青の3原色に対応する赤色セル、緑色セル及び青色セルを配列してなり、前記セルの配列方向に対して直交方向に隣接する前記画素毎に、前記セルの配列方向の両端に位置する前記各セルを交互に入替えて配置して構成されていることを特徴とする。
【0013】
この画像表示パネルは、カラー画像を形成する赤、緑及び青の3原色に対応する赤色セル、緑色セル及び青色セルを配列して構成される画素をマトリックス状に配列して構成されており、各画素を構成する赤色セル、緑色セル及び青色セルから放出された赤、緑及び青の各色光が混色された状態で各画素に表示され、各画素に表示される混色の組合わせで画像を表示するようになっている。
【0014】
この場合、本発明の画像表示パネルでは、各画素が、赤色セル、緑色セル及び青色セルを配列して構成されているが、セルの配列方向に対して直交方向に隣接する画素毎に、セルの配列方向の両端に位置する各セルを交互に入替えて配置して構成されている。
【0015】
この構成によれば、セルの配列方向の両端に位置する各セルが、それぞれ非常に微小な領域に交互に並んでいることから、画像表示パネル上では微小な色の変化となり、色の変化に対して低い空間周波数特性しか認知しない人間の視覚では、このような微小な色の変化が平均化されて捉えられるため、観察される色にじみが全体として軽減され、表示画像の画質を向上させることができる。
【0016】
また、本発明は、前記課題を解決するため、複数の画素をマトリックス状に配列して構成される画像表示パネルであって、前記各画素は、カラー画像を形成する赤、緑及び青の3原色に対応する赤色セル、緑色セル及び青色セルを配列してなり、前記各セルの形状を異ならせると共に一画素中での面積を等しくしたことを特徴とする画像表示パネルを提供する。
【0017】
この画像表示パネルは、カラー画像を形成する赤、緑及び青の3原色に対応する赤色セル、緑色セル及び青色セルを配列して構成される各画素をマトリックス状に配列して構成されており、各画素を構成する赤色セル、緑色セル及び青色セルから放出された赤、緑及び青の各色光が混色された状態で各画素に表示され、各画素に表示される混色の組合わせで画像を表示するようになっている。
【0018】
この場合、この画像表示パネルでは、各画素を構成する赤色セル、緑色セル及び青色セルは、それぞれ異なる形状を呈すると共に一画素中に占める面積が等しくなるように構成されている。
【0019】
この構成によれば、一画素を構成する赤色セル、緑色セル及び青色セルが、それぞれ異なる形状を呈すると共に一画素中に占める面積が等しくなるように構成されているため、各画素を構成する各セル7R,7G,7Bから発せられる赤、緑、及び青の各色光の信号レベルを、一画素全体として均一に保ちつつ、各セル7R,7G,7B間での信号レベルの変化を緩やかにすることができ、色にじみを改善できる。このためこの画像表示パネルによれば、表示画像の画質を向上させられる。
【0020】
従って、本発明は、本発明の好適な実施形態として、複数の画素をマトリックス状に配列して構成される画像表示パネルであって、前記各画素は、カラー画像を形成する赤、緑及び青の3原色に対応する赤色セル、緑色セル及び青色セルを配列してなり、前記各画素は、中央に所定角度(例えば画素の一辺に対して45°の角度)で帯状に配置した緑色セルに沿って前記赤色セル及び青色セルを配置すると共に各セルの面積を等しくしたことを特徴とする画像表示パネルを提供する。
【0021】
この画像表示パネルにおいては、前記各セルの配列方向に対して直交方向に隣接する画素毎に、前記青色セルと前記赤色セルとを交互に配置してもよい。この構成によれば、赤色セル及び青色セルが、それぞれ非常に微小な領域に交互に並んでいるため、画像表示パネル全体としては微小な色の変化となり、色の変化に対しては低い空間周波数特性しか認知しない人間の視覚では、このような微小な色の変化が平均化されて捉えられるため、観察される色にじみを画像表示パネル全体としても軽減させることができ、表示画像の画質を更に向上させることができる。
【0022】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。参照する図面において、図1は本発明の一実施形態に係る画像表示パネル1の構成の概略を説明する図である。
【0023】
画像表示パネル1は、例えば、表示素子としてLCDを用いたカラー液晶表示パネルであり、カラー画像を形成する赤、緑及び青の3原色の各色に対応して配置された赤色セル、緑色セル及び青色セルを一組として構成される画素がマトリックス状に配列されてなる。
【0024】
画像表示パネル1は、図1に示すように、一対のガラス基板3,4が細隙をもって対向配置されると共に、両ガラス基板3,4の周縁部に図示しないスペーサが配設され、これらで囲まれる内部空間に、例えば、シアノ系のマネティック液晶等の液晶材料を封止して構成される液晶セル6を有する。
【0025】
一方のガラス基板3は、ガラス基板4に対向する主面にスイッチング素子としての図示しないTFT(Thin Film Transister)と、ITO(Indium Tin Oxide)等から形成された液晶を駆動するための透明電極31とを備え、さらに透明電極31等と共にガラス基板3の一主面を覆うように配向膜32を形成して構成されたTFTアレイ基板である。
【0026】
他方のガラス基板4は、ガラス基板3に対向する主面に透明電極41を有し、更に透明電極41上にカラーフィルタ5を備え、これら透明電極41及びカラーフィルタ5と共にガラス基板4におけるガラス基板3に対向する主面を覆うように配向膜42が形成されている。
【0027】
ガラス基板4に設けられているカラーフィルタ5は、図1及び図2に示すように、赤色光のみを透過する赤色フィルタ部5Rと、緑色光のみを透過する緑色フィルタ部5Gと、青色光のみを透過する青色フィルタ部5Bとから構成されており、これらのうちの何れかの色の色光を透過させるフィルタ部5R,5G,5Bが、ガラス基板4の透明電極41上に配置されており、それぞれ透明基板31,41と共に、赤色セル2Rと、緑色セル2Gと、青色セル2Bとを構成しており、各セル2R,2G,2Bが一組となって一個の画素2を構成している。
【0028】
画像表示パネル1では、図2に示すように、赤色光のみを透過させる赤色セル2Rと、緑色光のみを透過させる緑色セル2Gと、青色光のみを透過させる青色セル2Bとが、画素2a,2bの一側(図2中A辺側)から他側(図2中A´辺側)にかけての水平方向に沿って赤色セル2R、緑色セル2G、青色セル2Bの順で配置されて構成された画素2aと、赤色セル2R、緑色セル2G、青色セル2Bの順で配置されて構成された画素2bとが、垂直方向及び水平方向に沿って交互に配置されて構成されている。
【0029】
この画像表示パネル1は、その裏面側に配置された図示しないバックライトから発せられた光が、画像表示パネル1の各画素2を構成する赤色セル2Rと、緑色セル2Gと、青色セル2Bとを透過して、各セル2R,2G,2Bを透過した色光が混色した状態で各画素2に表示され、各画素2に表示される混色の組み合わせによりカラー画像を表示するようになっている。
【0030】
この場合、この画像表示パネル1では、図2に示すように、赤色光のみを透過させる赤色セル2Rと、緑色光のみを透過させる緑色セル2Gと、青色光のみを透過させる青色セル2Bとが、画素2の一側(図2中A辺側)から他側(図2中A´辺側)にかけて、赤色セル2R、緑色セル2G、青色セル2Bの順で配置されて構成された画素2aと、青色セル2B、緑色セル2G、赤色セル2Rの順で配置されて構成された画素2bとが、画像表示パネル1の垂直方向に沿って交互に配置されて構成されている。
【0031】
このため、例えば、図3に示すように、画像表示パネル1の黒色の背景上に画像表示パネル1の縦方向に沿って白線を表示した場合には、図3(a)に示すように、赤っぽく見える領域と青っぽく見える領域とが、白線と黒色の背景の境目に沿って、それぞれ非常に微細な領域として交互並んで生じる。このため、色の変化に対しては低い空間周波数特性しか認知しない人間の視覚によって、このような微細な色の変化が図3(b)に示すように平均化され、観察者に観察される色にじみが全体として軽減される。
【0032】
このように、この画像表示パネル1によれば、一画素を構成する各セル2R,2G,2Bを一画素の一側(図2中A辺側)から他側(図2中A´辺側)にかけて赤色セル2R、緑色セル3G、青色セル3Bの順に配置した画素2aと、青色セル2B、緑色セル2G、赤色セル2Rの順に配置した画素2bとを、垂直方向に隣接する画素毎に、交互に入替えて配置して構成することにより、色にじみを改善して表示画像の画質を向上させることができる。
【0033】
次に、本発明の第2の実施形態に係る画像表示パネルを図面を参照して説明する。図4は、第2の実施の形態に係る画像表示パネル11の構成の概略を説明する図である。
画像表示パネル11は、第1の実施形態に係る画像表示パネル1の個々の画素2を構成するセルの配置態様を変更した構成を有する。
【0034】
画像表示パネル11の各画素2は、図5に示すように、正方形状を呈する一画素2の一辺の長さL1=1とし、画素2の互いに対向する隅部をそれぞれ頂点としてこの頂点を挟む各辺の長さL2=(2/3)1/2となる直角二等辺三角形状を呈する領域を赤色セル2Rと青色セル2Bとし、これら直角二等辺三角形で挟まれる領域を緑色セル2Gとする構成を有し、中央に所定角度(図5では画素の一辺に対して45°の角度)で帯状に配置した緑色セル2Gに沿って赤色セル2Rおよび青色セル2Bを配置して、各セル2R,2G,2Bがそれぞれ異なる形状を呈し、かつ、一画素2全体として各セル2R,2G,2Bが同じ面積を占めるようになっている。
【0035】
この構成によれば、画像表示パネル11を構成する各画素における、赤っぽく見える度合いΔRは、次式1の演算を実行することにより得られ、一画素中における一側(図6(a)中のA辺側)から他側(図6(a)中のB辺側)にかけての赤っぽく見える度合いΔRの変化の状態は、図6(b)に示すようになる。
【0036】
(式1)
ΔR=2/3・R−(B+G)/3
ここでR、G、Bは、それぞれ赤色セル2R、緑色セル2G、青色セル2Bから放出される色光の輝度の値である。
【0037】
図6に示すように、一画素中における一側(図6(a)中のA辺側)から他側(図6(a)中のB辺側)にかけての赤っぽく見える度合いΔRは、図9に示す各セルが一画素7の一側(図9(a)中のA辺側)から他側(図9(a)中のA´辺側)にかけて均等に配置された構成とした場合における赤っぽく見える度合いΔRの変化の割合よりも小さいことが確認できる。このことは、青っぽく見える度合いΔBについても同様であり、画素を図5に示すように構成した場合には、図9(a)に示すように構成した場合における青っぽく見える度合いΔBよりも変化の割合を小さくできる。
【0038】
このように、画像表示パネル11の各画素2を、中央に所定角度(図5では45°)で帯状に配置した緑色セル2Gに沿って赤色セル2Rおよび青色セル2Bを配置して、各セル2R,2G,2Bがそれぞれ異なる形状を呈し、かつ、一画素2全体として各セル2R,2G,2Bが同じ面積を占めるように構成することにより、一画素2中における赤っぽく見える度合いΔR及び青っぽく見える度合いΔBの変化の割合を小さく抑えられることから、人間の視覚にとって赤さ及び青さが強調されるのを防止できるため、色にじみを改善できる。このため、この画像表示パネル11によれば、色にじみを改善して表示画像の画質を向上させることができる。
【0039】
以上説明したように、本発明の第1の実施形態に係る画像表示パネル1によれば、画素2a,2bを構成する各セル2R,2G,2Bの配列方向に対して直交方向に隣接する画素2a,2b毎に、各セル2R,2G,2Bの配列方向の両端に位置する各セル2R,2Bを交互に入替えて配置して構成することにより、色にじみを改善して表示画像の画質を向上させられる。また、本発明の第2の実施形態に係る画像表示パネル11によれば、各画素2を、中央に所定角度で帯状に配置した緑色セル2Gに沿って赤色セル2Rおよび青色セル2Bを配置して、各セル2R,2G,2Bがそれぞれ異なる形状を呈し、かつ、一画素2全体として各セル2R,2G,2Bが同じ面積を占めるように構成することにより、人間の視覚にとって赤さ及び青さが強調されるのを防止できるため、色にじみを改善して表示画像の画質を向上させることができる。
【0040】
なお、本発明の画像表示パネルは、第1及び第2の実施形態での画像表示パネル1、11に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない限り、適宜変更して差し支えない。例えば、前記実施の形態では、表示素子として液晶素子を用いた液晶ディスプレイに本発明を適用した場合について説明した。しかし、本発明は、例えば、PDP(Plasma Display Panel)、LED(Light−Emitting Diode)、EL(Electronic Luminescence)等の他の表示素子を用いたマトリックス型の表示デバイスにも好適に適用できる。この場合でも、画素を構成する各セルの配列方向に対して直交方向に隣接する画素毎に、各セルの配列方向の両端に位置する各セルを交互に入替えて配置し、また、各画素を、中央に所定角度で帯状に配置した緑色セルに沿って赤色セルおよび青色セルを配置して、各セルがそれぞれ異なる形状を呈し、かつ、各セルが一画素全体に占める面積を等しくすることにより、人間の視覚にとって赤さ及び青さが強調されるのを防止できるため、色にじみを改善して表示画像の画質を向上させることができる。
【0041】
第2の実施の形態では、画像表示パネル11の各画素2が、図5に示すように、正方形を呈する一画素2の一辺の長さL1=1とし、互いに対向する隅部をそれぞれ頂点として、この頂点を挟む各辺の長さL2=(2/3)1/2となる直角二等辺三角形状を呈する領域を赤色セル2Rと青色セル2Bとし、これら直角二等辺三角形で挟まれる領域を緑色セル2Gとする構成とした。しかしながら、各画素2の中央に所定角度で帯状に配置した緑色セル2Gに沿って赤色セル2Rおよび青色セル2Bを配置して、各セル2R,2G,2Bがそれぞれ異なる形状を呈し、かつ、一画素2全体として各セル2R,2G,2Bが同じ面積を占めるのであれば、各セル2R,2G,2Bの構成は任意であり、例えば、図7(a)に示すような構成としても、図7(b)に示すような構成としても、また図7(c)に示すような構成としてもよい。さらに、図8に示すように、図5に示す構成の画素2を、画素2を構成する各セル2R,2G,2Bの配列方向に対して直交方向に隣接する画素毎に、青色セル2Bと赤色セル2Rとを交互に配置するように構成してもよい。これらの構成によっても、人間の視覚にとって赤さ及び青さが強調されるのを防止できるため、色にじみを改善して表示画像の画質を向上させることができる。
【0042】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の請求項1に記載の画像表示パネルによれば、画像表示パネル上の微小な色の変化を平均化することができるため、色にじみを改善して表示画像の画質を向上させることができる。
【0043】
本発明の請求項2に記載の画像表示パネルによれば、画素を構成する各セルの形状を異形とすることにより、セル間での信号レベルの変化を緩やかにできるため、色にじみを改善して表示画像の画質を向上させることができる。
【0044】
本発明の請求項3に記載の画像表示パネルによれば、中央に所定角度で帯状に配置された緑色セルに沿って赤色セル及び青色セルを配置することにより、画素を構成する各セル間での信号レベルの変化を緩やかにできるため、色にじみを改善して表示画像の画質を向上させることができる。
【0045】
本発明の請求項4に記載の画像表示パネルによれば、画素を構成する各セル間での信号レベルの変化を緩やかにでき、また、画像表示パネル上の微小な色の変化を平均化することができるため、色にじみを改善して表示画像の画質を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態に係る画像表示パネルの構成の概略を説明する図である。
【図2】同画像表示パネルを構成する画素の概略を説明する図である。
【図3】(a),(b)は同画像表示パネルを用いた場合の色にじみの発生状態を説明する図である。
【図4】本発明の第2の実施形態に係る画像表示パネルの画素の配置態様を説明する図である。
【図5】同画素の構成の概略を説明する図である。
【図6】(a),(b)は図5に示す画素の構成とした場合における赤っぽさの度合いを説明する図である。
【図7】画素を構成するセルの配置態様の他の例を説明する図である。
【図8】画素を構成するセルの配置態様の他の例を説明する図である。
【図9】(a)は従来の画像表示パネルの画素の構成を説明する図であり、(b)は図9(a)に示す構成の画素を用いた場合における赤っぽさの度合いを説明する図である。
【符号の説明】
1、11 画像表示パネル
2 画素
2R 赤色セル
2G 緑色セル
2B 青色セル
3、4 ガラス基板
31、41 透明電極
5 カラーフィルタ
5R 赤色フィルタ部
5G 緑色フィルタ部
5B 青色フィルタ部
6 液晶セル
Claims (4)
- 複数の画素をマトリックス状に配列して構成される画像表示パネルであって、
前記各画素は、カラー画像を形成する赤、緑及び青の3原色に対応する赤色セル、緑色セル及び青色セルを配列してなり、
前記各セルの配列方向に対して直交方向に隣接する前記画素毎に、前記セルの配列方向の両端に位置する前記各セルを交互に入替えて配置して構成したことを特徴とする画像表示パネル。 - 複数の画素をマトリックス状に配列して構成される画像表示パネルであって、
前記各画素は、カラー画像を形成する赤、緑及び青の3原色に対応する赤色セル、緑色セル及び青色セルを配列してなり、
前記各セルの形状を異形とすると共に一画素中での面積を等しくしたことを特徴とする画像表示パネル。 - 複数の画素をマトリックス状に配列して構成される画像表示パネルであって、
前記各画素は、カラー画像を形成する赤、緑、及び青の3原色に対応する赤色セル、緑色セル、及び青色セルを配列してなり、
前記各画素は、中央に所定角度で帯状に配置した緑色セルに沿って前記赤色セルおよび青色セルを配置すると共に各セルの面積を等しくしたことを特徴とする画像表示パネル。 - 前記各セルの配列方向に対して直交方向に隣接する前記画素毎に、前記青色セルと前記赤色セルとを交互に配置することを特徴とする請求項3に記載の画像表示パネル。
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