JP2004251731A

JP2004251731A - Color prediction device of display panel, color prediction method, and color prediction program

Info

Publication number: JP2004251731A
Application number: JP2003041771A
Authority: JP
Inventors: Hidekuni Moriya; 英邦守屋
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2003-02-19
Filing date: 2003-02-19
Publication date: 2004-09-09
Anticipated expiration: 2023-02-19
Also published as: JP4415549B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To perform color prediction of a display panel highly accurately based on spectral characteristics of each component. <P>SOLUTION: This color prediction device of the display panel for predicting the color displayed on the display panel having a plurality of components is equipped with a monochromatic data generation means for calculating monochromatic data in each driving level of the display panel relative to RGB each color based on the characteristics of the plurality of components, and a correction means for correcting the monochromatic data by adding the monochromatic data in the non-driving level of other two colors to the monochromatic data on one color among RGB three colors. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、表示パネルの設計技術に関し、特にカラーフィルタの色予測方法に関する。
【０００２】
【背景技術】
カラー表示パネルにおいては、例えば電気光学素子を挟持する２枚の透明基板間に必要な電極や保護層が形成されるとともにカラーフィルタが配置される。透過型表示パネルの場合、バックライトなどの光源からの照明光は、カラーフィルタを含む表示パネルの各構成要素を透過して観察者の目に至る。よって、カラー表示パネルの色特性は、表示パネルの各構成要素の分光特性により影響を受けることになる。
【０００３】
表示装置の構成要素であるバックライトやカラーフィルタの分光特性を考慮して各色の電気光学セルの開口部の面積比率を決定し、色再現特性を制御する手法が提案されている（特許文献１を参照）。また、表示パネル全体の分光特性は、表示パネルを構成する各構成要素の分光特性の積により決定されることが報告されている（非特許文献１を参照）。
【０００４】
なお、表示パネルの色設計や色再現性の制御を行う際には、加法混色の手法がよく用いられる（特許文献２、非特許文献２などを参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平８−８４３４７号公報
【特許文献２】
特開２００２−１３１１３１号公報
【非特許文献１】
高橋達見、“カラーフィルタ”、日本画像学会誌、第４１巻、第１号（２００２）
【非特許文献２】
田村信彦他２名、“チャネル間相互作用を考慮した液晶ディスプレイの色再現特性のキャリブレーション”、映像情報メディア学会誌Ｖｏｌ．５６，Ｎｏ．８，ｐｐ．１３１５〜１３２０（２００２）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従って、表示パネルの色特性を予測する方法として、表示パネルの各構成要素の分光特性の積を計算する方法が考えられる。しかし、単純に表示パネルの各構成要素の分光特性の積を計算しただけでは、実際の表示パネルの色特性の実測値とは一致せず、十分な予測精度が得られないことがわかっている。
【０００７】
本発明は、以上の点に鑑みてなされたものであり、各構成要素の分光特性に基づいて、高精度に表示パネルの色予測を行うことを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の１つの観点では、表示パネルにより表示される色を予測する表示パネルの色予測装置は、色を構成する要素色のうちの１色の色予測を行う際に、当該１色の所定駆動レベルにおける予測色と、他の要素色の非駆動レベルにおける予測色とに基づいて、当該１色の予測色を決定する。
【０００９】
上記の色予測装置は、表示パネルが所定の駆動レベルで駆動された際の要素各色の色を計算により予測し、予測色のデータを生成する。色を構成する要素色は、例えばＲ（レッド）、Ｇ（グリーン）、Ｂ（ブルー）が代表的であるが、減法混色によるＣ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）や、ＲＧＢに紫色を加えた多色（マルチカラー）などであってもよい。ここで、例えばＲＧＢ３色により構成されるカラー表示パネルの場合、ある色の領域が所定の駆動レベルで駆動されたときの予測色は、その色自身の領域の光による色成分に加えて、隣接する他の２色が非駆動レベルにあるときの漏れ光による色成分を含む。これは、表示パネルの１画素がＲＧＢ３色の隣接する領域により構成されており、１色のみを駆動し、他の２色を非駆動とした場合でも、電気光学素子のシャッター機能が完全でないために他の２色の漏れ光が混入するからである。よって、そのような漏れ光が生じることを考慮し、他の２色の非駆動レベルにおける予測色も加味して当該１色の予測色を決定することにより、実測値と近い高精度の予測色を得ることができる。
【００１０】
本発明の他の観点では、複数の構成要素を有する表示パネルにより表示される色を予測する表示パネルの色予測装置は、前記複数の構成要素の特性に基づき、色を構成する要素色について、前記表示パネルの駆動レベル毎に単色データを算出する単色データ生成手段と、前記要素色のうちの１色についての前記単色データに、他の要素色の非駆動レベルにおける単色データを加算して単色データの補正を行う補正手段と、を備える。
【００１１】
また、同様の観点では、複数の構成要素を有する表示パネルにより表示される色を予測する表示パネルの色予測方法は、前記複数の構成要素の特性に基づき、色を構成する要素色について、前記表示パネルの駆動レベル毎に単色データを算出する単色データ生成工程と、前記要素色のうちの１色についての前記単色データに、他の要素色の非駆動レベルにおける単色データを加算して単色データの補正を行う補正工程と、を有する。
【００１２】
上記の色予測装置によれば、例えばＲＧＢ３色を要素色とする場合、まず表示パネルを構成する複数の構成要素の特性に基づいて、ＲＧＢ各色について所定の駆動レベルにあるときの単色データを算出する。そして、隣接する他の２色の漏れ光の影響を考慮し、得られた単色データに、他の２色の非駆動レベルにおける単色データを加算して補正を行う。これにより、実測値と近い高精度の色データを得ることができる。
【００１３】
上記の色予測装置の一実施例では、前記構成要素はカラーフィルタ及び光源を含み、前記特性は前記カラーフィルタの分光特性及び前記光源の輝度特性とすることができる。これにより、本色予測装置の色予測を利用してカラーフィルタの設計を行うことができる。
【００１４】
上記の色予測装置の一態様は、前記補正後の単色データを所定の基準階調特性に従って補間して前記表示パネルの階調数に相当する単色データを生成する手段をさらに備える。
【００１５】
表示パネルの階調数が多い場合は、単色データの生成を各駆動レベル毎に行うと、特性の入力や演算処理の負担が大きなる。そこで、単色データの生成は所定の駆動レベル数（例えば１６）で単色データを生成し、基準階調特性に従って補間を行うことにより、実際の表示パネルの階調数（例えば２５６）に対応する単色データを生成する。これにより、演算処理負担などが過大となることが防止できる。
【００１６】
上記の色予測装置の一態様は、色を構成する要素色についての前記補正後の単色データを加算して得られる加算データと、前記要素色全てが非駆動状態にあるときの単色データとに基づいて、混色データを生成する混色データ生成手段をさらに備える。また、その一実施例では、前記混色データ生成手段は、前記加算データから、前記要素色全てが非駆動状態にあるときの単色データの２倍を減算する。これにより、ＲＧＢの単色データのみならず、混色データを得ることができる。この際、単色データの補正により他の２色の非駆動レベルにおける色成分が各色の単色データに含まれているので、その分を減算することにより、オフセット分を除去した正確な混色データを得ることができる。
【００１７】
上記の色予測装置の一態様では、前記単色データ及び混色データに基づいて、ＩＣＣプロファイルを生成する手段をさらに備えることができる。これにより、予測された色データを利用して、その表示パネルに対応するＩＣＣプロファイルを作成することができる。
【００１８】
本発明の他の観点では、コンピュータにより実行され、複数の構成要素を有する表示パネルにより表示される色を予測する表示パネルの色予測プログラムは、前記複数の構成要素の特性に基づき、色を構成する要素色について、前記表示パネルの駆動レベル毎に単色データを算出する単色データ生成手段、前記要素色のうちの１色についての前記単色データに、他の要素色の非駆動レベルにおける単色データを加算して単色データの補正を行う補正手段、として前記コンピュータを機能させる。この色予測プログラムをコンピュータ上で実行することにより、上記の色予測装置を実現することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施の形態について説明する。
【００２０】
本発明では、表示パネルとして液晶表示パネルを用い、液晶表示パネルの色予測において、液晶表示パネルの構造に起因して色特性に影響を与える要素、具体的にはセルからの漏れ光を考慮して色予測を行うことを特徴とする。
【００２１】
［液晶表示パネルの構造］
図１に透過型液晶表示パネル１００の概略構成を示す。図示のように、液晶表示パネル１００は、２枚のガラス基板２及び１０により液晶層７を挟持している。図中上側のガラス基板２の内面、即ち液晶層７側の面には、カラーフィルタ３及び保護膜４が設けられ、その下側にＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ−ＴｉｎＯｘｉｄｅ）により対向電極５が形成される。さらに、対向電極５の下側に配向膜６が設けられる。一方、図中下側のガラス基板１０の内面には画素毎に駆動素子であるＴＦＤ（ＴｈｉｎＦｉｌｍＤｉｏｄｅ）素子が設けられるとともに、ＩＴＯにより画素電極９及び信号線１６が形成され、さらにその上に配向膜８が設けられる。
【００２２】
また、上側のガラス基板２の外面（図中上側の面）上には偏光板１が配置され、下側のガラス基板１０の外面（図中下側の面）には偏光板１１が配置される。また、偏光板１１の下には集光フィルム１４が貼付されている。集光フィルム１４は、分光特性を変化させずに、光源からの照明光のゲインを上げる機能を有する。
【００２３】
このように構成された液晶表示パネル１００には、バックライト１２からの照明光が照射される。バックライト１２は、例えば所定数のＬＥＤと、ＬＥＤからの光を拡散して液晶表示パネル１００方向へ導く導光板などを備えて構成される。バックライト１２からの照明光が液晶表示パネル１００の各層を透過して観察者の目１８に至る。
【００２４】
［色予測］
次に、本発明による液晶表示パネルの色予測方法について説明する。まず、概要を説明すると、本発明の色予測方法では、液晶表示パネルの各構成要素の分光特性に基づいて、液晶表示パネルの分光特性をセル毎に演算する。その際に、セルからの漏れ光の影響を考慮する。そして、ＲＧＢ各色の単色としての色を計算により予測した後、単色以外の色（混色）の色予測を行う。
【００２５】
なお、以下に示す実施形態では、図１に示した液晶表示パネル１００の構成要素のうち、ガラス基板２及び１０、並びに配向膜６及び８は考慮しないものとする。これは、ガラス基板及び配向膜は、可視光の波長においてほぼフラットな形状の分光特性を持ち、色予測に対してほとんど影響を与えないことによる。但し、これらについてももちろん他の構成要素と同様に色予測の演算に加えることができる。その場合は、ガラス基板や配向膜毎に分光特性を求めて、本実施形態で演算に含める各構成要素と同様に独立の構成要素として演算に加えてもよいし、ガラス基板や配向膜の分光特性を本実施形態で演算に含めている各種透明膜の一部として演算することもできる。
【００２６】
本実施形態による色予測処理のフローチャートを図２に示す。
【００２７】
処理の開始前には、液晶表示パネルを構成する各構成要素毎の分光特性及び液晶表示パネルの開口率が予め測定などにより決定され、入力データとして用意される。そして、処理を開始すると、まず、各構成要素の分光特性及び開口率が入力される（ステップＳ１）。なお、「セル」とは１画素を構成する領域に含まれるＲＧＢ各色の領域を指す。
【００２８】
次に、それら入力データに基づいて、液晶表示パネルのセル単位で、各構成要素の分光特性の積が計算される（ステップＳ２）。次に、各セルを構成するＲ、Ｇ、Ｂ各色毎の三刺激値（Ｘ、Ｙ、Ｚ）を計算する（ステップＳ３）。このステップにおいて、本発明の特徴である、セルからの漏れ光を考慮した演算が行われる。
【００２９】
次に、得られた三刺激値を補間計算により、液晶表示パネルの階調数分のデータとする（ステップＳ４）。次に、補間計算により得られたＲＧＢ単色のＸ、Ｙ、Ｚを用いて、単色以外の混色について計算を行う（ステップＳ５）。そして、得られた結果を出力し（ステップＳ６）、処理は終了する。
【００３０】
次に、各ステップ毎に詳しく説明する。
【００３１】
（分光特性、開口率などの入力：ステップＳ１）
まず、ステップＳ１では、色予測を行うために、液晶表示パネル１００の各構成要素の分光特性及び開口率が入力される。具体的には、図３（ａ）に示す各データが入力される。図３（ａ）に示す入力データのうち、「液晶駆動」は液晶層７と偏光板１及び１１の分光特性データであり、その特性例を図４（ａ）に示す。なお、液晶層７と偏光板１及び１１の部分を以下、「液晶駆動部」とも呼ぶ。図４（ａ）の例は、液晶表示パネルの駆動レベル（階調数に相当する）を１６（即ち、ｎ＝０，．．，１５）とした場合の液晶駆動部の分光特性データであり、階調毎に分光特性が変わることがわかる。なお、液晶表示パネル１００への入力データが８ビット＝２５６階調である場合、２５６の駆動レベルの分光特性を入力することも可能であるが、その場合は入力する分光特性のデータ量が多くなる。このため、本実施形態では、１６の駆動レベルを入力し、後述の補間計算により２５６階調分のデータを作成することとしている。
【００３２】
入力データのうちの「カラーフィルタ」はカラーフィルタ３の分光特性データであり、その特性例を図４（ｂ）に示す。カラーフィルタはＲ、Ｇ及びＢの各色の領域からなるため、その分光特性はＲ、Ｇ、Ｂ毎に規定される。
【００３３】
「各種透明膜」は保護膜４、対向電極５及び画素電極９の各構成要素の分光特性データであり、その特性例を図４（ｃ）に示す。図４（ｃ）の例では、保護膜４と、ＩＴＯで形成される電極５及び９の分光特性が示されている。「バックライト」はバックライト１２の特性データであり、実際には図４（ｄ）に示すようにバックライトから出射される照明光の放射輝度の特性データである。よって、横軸は波長であり、縦軸は放射輝度となっている。
【００３４】
「開口率」は、液晶表示パネル１００の各セル内における画像表示領域の割合を示す値であり、液晶表示パネル上の電極、駆動素子、各種電極の配置などに依存して液晶表示パネル毎に決まる値である。「集光フィルム増加率」は、集光フィルム１４による照明光の増幅率に相当する。集光フィルムは分光特性に影響を与えずに照明光の明るさのみを増加ささせるため、集光フィルム増加率は波長に依存しない一定値となる。
【００３５】
これら入力データは、以下の計算式の説明では図（ｃ）に示す関数又は定数で記述することとする。即ち、液晶駆動部の分光特性はＬＣ（ｎ，λ）で記し、カラーフィルタの分光特性はＲ、Ｇ、Ｂ各色について、それぞれＣＦ_Ｒ（λ）、ＣＦ_Ｇ（λ）、ＣＦ_Ｂ（λ）で記す。また、各種透明膜は、保護膜４の分光特性をＦＬ_１（λ）で記し、対向電極５の分光特性をＦＬ_２（λ）で記し、画素電極９の分光特性をＦＬ_３（λ）で記す。また、バックライトの放射輝度特性をＢＬ（λ）で記し、開口率をＡ_１で記し、集光フィルム増加率をＡ_２で記す。
【００３６】
（セル単位の分光特性積の計算：ステップＳ２）
各構成要素の特性データの入力が完了すると、次にセル単位で分光特性の積を計算する。例えば、赤色（Ｒ）セル（以下、「Ｒセル」とも呼ぶ。）において駆動レベルｎ、波長λにおける分光特性の積は以下の式（１）により計算される（百分率（０〜１００）から比率（０〜１）への換算項は省略した）。
【００３７】
【数１】

【００３８】
図３（ｃ）を参照するとわかるように、ＲＧＢ各色とも、分光特性の積Ｓ（ｎ，λ）は基本的にステップＳ１で入力された各データの積である。なお、式（１）において“１／３”を乗算しているのは、液晶表示パネル１００のセル構造がストライプ型であり、各色のセルの面積は１画素の面積の１／３に相当するからである。図５に、式１により計算した、各駆動レベル（階調）毎の赤色セルの分光特性変化を示す。
【００３９】
式（１）から理解されるように、Ｒセルにおける分光特性の積Ｓ_Ｒ（ｎ，λ）、緑色（Ｇ）セル（以下、「Ｇセル」とも呼ぶ。）における分光特性の積Ｓ_Ｇ（ｎ，λ）及び青色（Ｂ）セル（以下、「Ｂセル」とも呼ぶ。）における分光特性の積Ｓ_Ｂ（ｎ，λ）は、カラーフィルタの分光特性が各色で異なる以外は同じ計算により得られる。
【００４０】
（単色ＲＧＢのＸＹＺ計算：ステップＳ３）
次にステップＳ２で計算した分光特性の積を用いて、各セルの駆動による三刺激値を計算する。例えば駆動レベルをｎとすると、ＲＧＢ各セルのＸ値、Ｙ値、Ｚ値はそれぞれ以下の式（２）で得られる。
【００４１】
【数２】

【００４２】
なお、式（２）の定数ｋは放射輝度から輝度への換算定数６８３であり、この定数ｋを乗算することにより、Ｙ_Ｒ（ｎ）〜Ｙ_Ｂ（ｎ）は輝度［ｃｄ／ｍ^２］として得られることになる。また、ｘ（λ）、ｙ（λ）、ｚ（λ）は等色関数と呼ばれ、三刺激値ＸＹＺを得るための人間の目の感度関数に相当するものである。よって、セル毎の分光特性の積に等色関数を乗算し、波長で積分することにより、三刺激値ＸＹＺが求められる。
【００４３】
さて、こうしてＲＧＢ各色の三刺激値が得られるが、これらだけでは正確な単色ＲＧＢの色予測を行うためには十分ではない。その理由は、例えば赤（Ｒ）単色の予測を行う場合、ＧセルとＢセルからの漏れ光を考慮する必要があるからである。
【００４４】
図６に漏れ光発生の様子を模式的に示す。図６において、カラーフィルタ３の赤色領域を３Ｒ、緑色領域を３Ｇ、青色領域を３Ｂとする。液晶表示パネルは、照明光を液晶の配向によるシャッター機能により部分的に通過させ又は遮断することにより表示を実現している。例えば、液晶表示パネルにより赤色単色を表示する場合、図６の下方から照射される照明光が、カラーフィルタ３の赤色領域３Ｒを通過し、かつ、緑色領域３Ｇ及び青色領域３Ｂを通過しないように駆動電圧を印加して液晶分子の配向を制御する。これにより、赤色領域３Ｒを通過した光のみが観察者に至り、緑色領域３Ｇ及び青色領域３Ｂでは照明光が通過しない。その結果、観察者は赤色のみの表示を認識することになる。
【００４５】
しかし、実際には、液晶表示パネルの駆動レベルを「０」としても、液晶によるシャッター機能は完全ではなく、図６に模式的に示すように無視できない程度の漏れ光が発生する。この漏れ光が、観察者が実際に認識する色に影響を与える。その結果、単純に液晶表示パネルの各構成要素の分光特性の積を計算して色予測を行っても、その結果は実測値とは一致しない。
【００４６】
そこで、本発明では、この漏れ光の影響を考慮した演算を実行する。具体的には、図６のような場合、ＧセルとＢセルからの漏れ光の影響を考慮すると、ＲセルのＸ値Ｘ_Ｒ（ｎ）は次式（３）により補正され、補正後のＸ値はＸ’_Ｒ（ｎ）として得られる。また、他の色及びＹ、Ｚ値も同様に得られる。
【００４７】
【数３】

【００４８】
これらの値が最終的な単色の三刺激値となる。
【００４９】
なお、式（３）によれば、ＲＧＢ全てのセルがオフの場合、即ち表示データが黒の場合のＸＹＺ各値はＲＧＢの全てのセルで等しくなり、次式のように表せる（ＲＧＢで等しくなるため、あらためてＸ’（０）、Ｙ’（０）、Ｚ’（０）、として表す）。
【００５０】
【数４】

【００５１】
図７に、式（３）に従って単色ＲＧＢのＸＹＺ値を予測し、ｘｙ色度上にプロットした結果を示す。駆動レベルが変わるとき、単色のｘｙ色度が内側にシフトしていくことが確認できる。内側にシフトしているのは、漏れ光を考慮したためである。
【００５２】
（単色ＲＧＢのＸＹＺの補間計算：ステップＳ４）
分光特性及び開口率の入力の欄で述べたが、本実施形態の色予測処理では液晶表示パネルの駆動レベルとして１６駆動レベルを入力し、後で２５６駆動レベル（即ち２５６階調）分計算することとしている。よって、ステップＳ３で三刺激値の計算が終了した後、２５６階調分のＸＹＺ値を得るための補間計算を行う。これは、次式により求められる。
【００５３】
【数５】

【００５４】
ここで、式（５）における変数ｍは、液晶表示パネル１００に供給される２５６階調のデータとなる。
【００５５】
図８に補間計算のフローチャートを示し、図９に補間計算課過程の階調特性のグラフを示す。基準となる階調特性に従ってデータ補間を行うため、まず、基準階調特性（γ２．２：データと輝度が指数２．２として表される特性など）を入力する（ステップＳ１０）。続いて、補間元データとして、先に得られた１６階調分のＸＹＺ値を入力し、正規化を行う（ステップＳ１１）。
【００５６】
次に、ステップＳ１２〜Ｓ１４により構成されるループでは、補間元データが基準階調特性のどの位置に該当するかを決定する。具体的には、補間元データに最も近い基準階調特性上の値を探索し（ステップＳ１２）、探索により得られた値に近いデータをその階調レベルに対応する値として記録する（ステップＳ１３）。これを全ての補間元データについて実行する（ステップＳ１４）。なお、ステップＳ１２〜Ｓ１５の処理は、液晶表示パネルの各駆動レベルが基準階調特性のどこに該当するかを決定しているので、ＲＧＢのＸＹＺ値のいずれか１つを利用してこの対応付けを行い、他についてはその決定された対応付けを利用すればよい。図９の例は、Ｇセルの輝度Ｙ’_Ｇ（ｎ）を用いて、液晶駆動レベルの対応付けを行っている。
【００５７】
次に、ステップＳ１５及びＳ１６により構成されるループでは、隣接データ間の補間を行う。即ち、ステップＳ１３で得られた複数のデータのうち、隣接するデータ間を基準階調特性に沿って補間して値を記録し（ステップＳ１５）、これをステップＳ１３で得られた全てのデータについて実行する（ステップＳ１６）。こうして、１６駆動レベル（階調レベル）分の入力データを補間して２５６階調分のデータを得ることができる。
【００５８】
（混色計算：ステップＳ５）
次に、補間計算によって求めた単色ＲＧＢのＸＹＺ値を用いて、単色以外の色を計算する。基本的には加法混色とするが、このとき黒のオフセット分を重ねて加算しないようにする。具体的には、液晶表示パネルへ供給するデータを（ｍ_Ｒ，ｍ_Ｇ，ｍ_Ｂ）とするとき、式（４）と式（５）を用いて、黒のオフセット分が重複しないように加法混色を行う式を以下に示す。
【００５９】
【数６】

【００６０】
以上の計算によって、液晶表示パネルの各構成要素の分光特性や開口率などに基づいて、色予測が行える。特に、ここで予測した三刺激値のＹは輝度であるため、データが（ｍ_Ｒ，ｍ_Ｇ，ｍ_Ｂ）＝（２５５，２５５，２５５）のときの輝度Ｙ’’’（２５５，２５５，２５５）については、バックライト単体の輝度に対する比率を計算することによって、透過率の予測も行うことができる。
【００６１】
［本色予測方法の評価］
以上説明した本発明の色予測方法によれば、液晶表示パネルの各構成要素の分光特性の積を単純に計算するのみでなく、液晶表示パネルの構造上不可避である漏れ光の影響を考慮して予測を行っているので、実測値に近い高精度の色予測が可能である。一例では、従来の分光特性の単純な積による予測による色予測精度がΔＥ_９４平均が８．０８程度だったのに対し、本実施形態の色予測手法による色予測精度はΔＥ_９４平均が３．９２程度であり、色予測精度が大幅に改善された。なお、ΔＥ_９４は予測値と実測値との差である色差を示す。
【００６２】
このように高精度で色予測を行うことができるので、液晶表示パネルの試作を行わずに液晶カラーフィルタの設計することが可能となる。従来からカラーフィルタ設計時に液晶表示パネルの色予測は行われていたが、試作なしで設計を行えるほどに高い予測精度は得られていなかった。本発明の色予測手法により、試作なしでも最適なカラーフィルタの設計が可能となる。
【００６３】
［変形例］
なお、ここで示した液晶表示パネルの構造は一例であり、例えばカラーフィルタが下側ガラス基板側に配置されるなど、各層や膜の配置が異なるタイプの液晶表示パネルに対しても本発明は適用可能である。また、ＴＦＤ駆動方式の透過型液晶表示パネルを例示したが、本発明の色予測方法は、ＴＦＴ駆動方式の液晶表示パネルや、半透過反射型液晶表示パネルなどにも適用が可能である。
【００６４】
また、液晶表示パネルに限らず、エレクトロルミネッセンスパネル、無機エレクトロルミネッセンスパネル、プラズマディスプレイパネル、電気泳動表示パネル、電界放出表示パネル、ＬＥＤ（ライトエミッティングダイオード）表示パネルなどの電気光学パネルにおいても本発明を同様に適用することが可能である。
【００６５】
さらに、上記の色予測処理では、ＲＧＢをカラーの構成要素色とする液晶表示パネルについて説明を行ったが、例えば、▲１▼ＣＭＹの減法混色によるカラー液晶表示パネル、▲２▼ＲＧＢに加えてオレンジ・紫等を設けた多色（マルチカラー）液晶表示パネル、など、カラーの構成要素色がＲＧＢ以外からなる液晶表示用パネルにも、本発明の色予測方法は適用が可能である。
【００６６】
上記の色予測処理は、データ入力部と演算部を備える色予測装置により実行される。また、上記の色予測処理を色予測プログラムとして構成し、データ入力部とＣＰＵなどの演算部を備えるコンピュータにより色予測プログラムを実行することも可能である。
【００６７】
［応用例］
近年では、各種表示装置間で同一の色を表示すべきとの要求が大きくなっており、そのためには各表示装置の色特性をデータとして求める必要がある。各種表示装置の色特性を記述するためのファイルのフォーマットはＩＣＣ（ＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＣｏｌｏｒＣｏｎｓｏｒｔｉｕｍ）で定められており、各種情報機器ではＩＣＣプロファイルを利用したカラーマネージメントシステムが導入されている。また、色特性データから、ＩＣＣプロファイルを作成するソフトウェアも開発され、市販されている。よって、そのようなソフトウェアを利用すれば、本発明の色予測方法により得られた色特性データからＩＣＣプロファイルを作成することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】透過型液晶表示パネルの概略構成を示す。
【図２】色予測処理のフローチャートである。
【図３】色予測処理における入出力データを示す。
【図４】色予測処理で入力される特性例を示す。
【図５】赤色（Ｒ）セルの駆動レベル毎の分光特性を示す。
【図６】セルからの漏れ光の様子を模式的に示す。
【図７】単色ＲＧＢのＸＹＺ予測時のｘｙ色度図である。
【図８】単色ＲＧＢの補間計算のフローチャートである。
【図９】補間計算過程における階調特性例を示す。
【符号の説明】
１、１１偏光板、２、１０ガラス基板、３カラーフィルタ、
４保護膜、５対向電極、６、８配向膜、７液晶層、９画素電極、
１２バックライト、１４集光フィルム、１６信号線、
１７ＴＦＤ素子１００液晶表示パネル[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a display panel design technique, and more particularly, to a color prediction method of a color filter.
[0002]
[Background Art]
In a color display panel, for example, necessary electrodes and a protective layer are formed between two transparent substrates sandwiching an electro-optical element, and a color filter is arranged. In the case of a transmissive display panel, illumination light from a light source such as a backlight passes through each component of the display panel including a color filter and reaches the eyes of an observer. Therefore, the color characteristics of the color display panel are affected by the spectral characteristics of each component of the display panel.
[0003]
A method of controlling the color reproduction characteristics by determining the area ratio of the openings of the electro-optical cells of each color in consideration of the spectral characteristics of a backlight or a color filter which is a component of the display device has been proposed (Patent Document 1). See). In addition, it is reported that the spectral characteristics of the entire display panel are determined by the product of the spectral characteristics of the components constituting the display panel (see Non-Patent Document 1).
[0004]
When controlling the color design and color reproducibility of the display panel, an additive color mixture method is often used (see Patent Document 2, Non-Patent Document 2, etc.).
[0005]
[Patent Document 1]
JP-A-8-84347
[Patent Document 2]
JP 2002-131131 A
[Non-patent document 1]
Tatsumi Takahashi, “Color Filters”, Journal of the Imaging Society of Japan, Vol. 41, No. 1 (2002)
[Non-patent document 2]
Nobuhiko Tamura et al., "Calibration of color reproduction characteristics of liquid crystal display considering channel interaction", Journal of the Institute of Image Information and Television Engineers, Vol. 56, No. 8, pp. 1315 to 1320 (2002)
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
Therefore, as a method of estimating the color characteristics of the display panel, a method of calculating the product of the spectral characteristics of the components of the display panel is conceivable. However, simply calculating the product of the spectral characteristics of each component of the display panel does not match the actual measured value of the color characteristics of the actual display panel, and it is known that sufficient prediction accuracy cannot be obtained. .
[0007]
The present invention has been made in view of the above points, and has as its object to perform color prediction of a display panel with high accuracy based on the spectral characteristics of each component.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
According to one aspect of the present invention, a color prediction device for a display panel that predicts a color displayed by a display panel performs a predetermined prediction of one of the element colors constituting the color when the color prediction is performed. The one predicted color is determined based on the predicted color at the driving level and the predicted color at the non-driving level of the other element colors.
[0009]
The color prediction device predicts the color of each element color by calculation when the display panel is driven at a predetermined drive level, and generates predicted color data. For example, R (red), G (green), and B (blue) are typical examples of the constituent colors of the color, but C (cyan), M (magenta), Y (yellow), and RGB by subtractive color mixing are used. It may be a multicolor (multicolor) or the like obtained by adding purple to the color. Here, for example, in the case of a color display panel composed of three colors of RGB, a predicted color when an area of a certain color is driven at a predetermined drive level is determined in addition to the color component of the light of the area of the color itself and the adjacent color. The other two colors are at the non-driving level. This is because the shutter function of the electro-optical element is not perfect even when one pixel of the display panel is formed of adjacent areas of three colors of RGB and only one color is driven and the other two colors are not driven. This is because the other two colors of leakage light are mixed into the light. Therefore, in consideration of the occurrence of such leakage light, the predicted color of one color is determined in consideration of the predicted colors at the non-driving level of the other two colors. Can be obtained.
[0010]
In another aspect of the present invention, a color prediction device for a display panel that predicts a color displayed by a display panel having a plurality of components, based on characteristics of the plurality of components, for an element color forming a color, A single-color data generating means for calculating single-color data for each drive level of the display panel, and a single-color data obtained by adding single-color data at a non-drive level of another element color to the single-color data for one of the element colors Correction means for correcting data.
[0011]
Further, from a similar viewpoint, a color prediction method of a display panel for predicting a color displayed by a display panel having a plurality of constituent elements is based on characteristics of the plurality of constituent elements. A single-color data generation step of calculating single-color data for each drive level of the display panel; and adding the single-color data of one of the element colors to the single-color data at a non-drive level of another element color. And a correction step of performing the correction.
[0012]
According to the above-described color prediction apparatus, when, for example, three colors of RGB are used as element colors, first, single-color data when each of the RGB colors is at a predetermined drive level is calculated based on characteristics of a plurality of components constituting a display panel. I do. Then, in consideration of the influence of the leakage light of the other two adjacent colors, the correction is performed by adding the single color data at the non-driving level of the other two colors to the obtained single color data. As a result, highly accurate color data close to the measured values can be obtained.
[0013]
In one embodiment of the above-described color prediction device, the components include a color filter and a light source, and the characteristics may be a spectral characteristic of the color filter and a luminance characteristic of the light source. This makes it possible to design a color filter using the color prediction of the present color prediction device.
[0014]
One aspect of the above-described color prediction device further includes a unit that interpolates the corrected single-color data according to a predetermined reference gray-scale characteristic to generate single-color data corresponding to the number of gray levels of the display panel.
[0015]
When the display panel has a large number of gradations, if the generation of the single color data is performed for each drive level, the input of the characteristics and the load of the arithmetic processing become large. Therefore, the generation of the single-color data is performed by generating the single-color data with a predetermined number of drive levels (for example, 16) and performing interpolation according to the reference gradation characteristics, thereby obtaining the single-color data corresponding to the actual number of gradations of the display panel (for example, 256) Generate data. As a result, it is possible to prevent the calculation processing load and the like from becoming excessive.
[0016]
One aspect of the above-described color prediction device is to add data obtained by adding the corrected single-color data for the component colors constituting the color, and to single-color data when all of the component colors are in the non-driving state. The image processing apparatus further includes a mixed color data generation unit that generates mixed color data based on the mixed color data. In one embodiment, the mixed-color data generation means subtracts twice the single-color data when all the component colors are in the non-driving state from the added data. As a result, not only RGB single color data but also mixed color data can be obtained. At this time, since the color components of the other two colors at the non-drive level are included in the single color data of each color due to the correction of the single color data, the color components are subtracted to obtain accurate mixed color data from which the offset is removed. be able to.
[0017]
In one aspect of the above-described color prediction device, a unit that generates an ICC profile based on the single color data and the mixed color data can be further provided. Thus, an ICC profile corresponding to the display panel can be created using the predicted color data.
[0018]
In another aspect of the present invention, a display panel color prediction program executed by a computer and predicting a color displayed by a display panel having a plurality of components configures a color based on the characteristics of the plurality of components. A single-color data generating means for calculating single-color data for each driving level of the display panel for the element colors to be converted, and the single-color data for one of the element colors is converted to the single-color data for the non-driving level of another element color. The computer is caused to function as correction means for adding and correcting the single color data. By executing this color prediction program on a computer, the above-described color prediction device can be realized.
[0019]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0020]
In the present invention, a liquid crystal display panel is used as a display panel, and in the color prediction of the liquid crystal display panel, factors that affect the color characteristics due to the structure of the liquid crystal display panel, specifically, light leakage from cells is considered. Color prediction.
[0021]
[Structure of LCD panel]
FIG. 1 shows a schematic configuration of a transmission type liquid crystal display panel 100. As shown, the liquid crystal display panel 100 has a liquid crystal layer 7 sandwiched between two

glass substrates

2 and 10. A color filter 3 and a protective film 4 are provided on the inner surface of the glass substrate 2 on the upper side in the figure, that is, the surface on the liquid crystal layer 7 side, and a counter electrode 5 is formed therebelow by ITO (Indium-Tin Oxide). . Further, an alignment film 6 is provided below the counter electrode 5. On the other hand, a TFD (Thin Film Diode) element as a driving element is provided for each pixel on the inner surface of the glass substrate 10 on the lower side in the figure, and a pixel electrode 9 and a signal line 16 are formed by ITO. An alignment film 8 is provided.
[0022]
A polarizing plate 1 is arranged on the outer surface (upper surface in the drawing) of the upper glass substrate 2, and a polarizing plate 11 is arranged on an outer surface (lower surface in the drawing) of the lower glass substrate 10. You. A light-collecting film 14 is attached below the polarizing plate 11. The condensing film 14 has a function of increasing the gain of the illumination light from the light source without changing the spectral characteristics.
[0023]
The liquid crystal display panel 100 thus configured is irradiated with illumination light from the backlight 12. The backlight 12 includes, for example, a predetermined number of LEDs and a light guide plate that diffuses light from the LEDs and guides the light toward the liquid crystal display panel 100. Illumination light from the backlight 12 passes through each layer of the liquid crystal display panel 100 and reaches the viewer's eyes 18.
[0024]
[Color prediction]
Next, a method for predicting color of a liquid crystal display panel according to the present invention will be described. First, an outline will be described. In the color prediction method of the present invention, the spectral characteristics of the liquid crystal display panel are calculated for each cell based on the spectral characteristics of each component of the liquid crystal display panel. At that time, the influence of light leaked from the cell is taken into consideration. Then, after predicting a single color of each of the RGB colors by calculation, color prediction of a color (mixed color) other than the single color is performed.
[0025]
In the embodiment described below, among the components of the liquid crystal display panel 100 shown in FIG. 1, the

glass substrates

2 and 10 and the alignment films 6 and 8 are not considered. This is because the glass substrate and the alignment film have almost flat spectral characteristics at the wavelength of visible light, and hardly affect color prediction. However, these can be added to the calculation of the color prediction as well as other components. In this case, the spectral characteristics may be obtained for each glass substrate or alignment film, and may be added to the calculation as independent components similar to the components included in the calculation in the present embodiment, or the spectral characteristics of the glass substrate or the alignment film may be calculated. The characteristics can be calculated as a part of various transparent films included in the calculation in the present embodiment.
[0026]
FIG. 2 shows a flowchart of the color prediction processing according to the present embodiment.
[0027]
Before the start of the process, the spectral characteristics of each component constituting the liquid crystal display panel and the aperture ratio of the liquid crystal display panel are determined in advance by measurement or the like, and are prepared as input data. When the process is started, first, the spectral characteristics and the aperture ratio of each component are input (step S1). Note that the “cell” indicates a region of each color of RGB included in a region constituting one pixel.
[0028]
Next, based on the input data, the product of the spectral characteristics of each component is calculated for each cell of the liquid crystal display panel (step S2). Next, tristimulus values (X, Y, Z) are calculated for each of R, G, and B colors constituting each cell (step S3). In this step, an operation is performed in consideration of the light leakage from the cell, which is a feature of the present invention.
[0029]
Next, the obtained tristimulus values are converted into data for the number of gradations of the liquid crystal display panel by interpolation calculation (step S4). Next, by using X, Y, and Z of the RGB single colors obtained by the interpolation calculation, calculation is performed for mixed colors other than the single colors (step S5). Then, the obtained result is output (step S6), and the process ends.
[0030]
Next, each step will be described in detail.
[0031]
(Input of spectral characteristics, aperture ratio, etc .: step S1)
First, in step S1, the spectral characteristics and the aperture ratio of each component of the liquid crystal display panel 100 are input in order to perform color prediction. Specifically, each data shown in FIG. 3A is input. In the input data shown in FIG. 3A, "liquid crystal drive" is spectral characteristic data of the liquid crystal layer 7 and the

polarizing plates

1 and 11, and an example of the characteristic is shown in FIG. In addition, the part of the liquid crystal layer 7 and the

polarizing plates

1 and 11 is hereinafter also referred to as a “liquid crystal driving unit”. The example in FIG. 4A is the spectral characteristic data of the liquid crystal driving unit when the driving level (corresponding to the number of gradations) of the liquid crystal display panel is 16 (that is, n = 0,..., 15). It can be seen that the spectral characteristics change for each gradation. If the input data to the liquid crystal display panel 100 is 8 bits = 256 gradations, it is possible to input spectral characteristics of 256 drive levels, but in that case, the data amount of the spectral characteristics to be input is large. Become. For this reason, in the present embodiment, 16 drive levels are input, and data for 256 gradations is created by interpolation calculation described later.
[0032]
“Color filter” in the input data is spectral characteristic data of the color filter 3, and an example of the characteristic is shown in FIG. Since the color filter is composed of R, G, and B color regions, its spectral characteristics are defined for each of R, G, and B.
[0033]
“Various transparent films” are spectral characteristic data of respective components of the protective film 4, the counter electrode 5, and the pixel electrode 9, and an example of the characteristic is shown in FIG. In the example of FIG. 4C, the spectral characteristics of the protective film 4 and the

electrodes

5 and 9 formed of ITO are shown. “Backlight” is characteristic data of the backlight 12, and is actually characteristic data of the radiance of illumination light emitted from the backlight as shown in FIG. Therefore, the horizontal axis is wavelength and the vertical axis is radiance.
[0034]
“Aperture ratio” is a value indicating the ratio of the image display area in each cell of the liquid crystal display panel 100, and depends on the arrangement of electrodes, driving elements, various electrodes, etc. on the liquid crystal display panel. It is a determined value. The “increase rate of the light-condensing film” corresponds to the amplification rate of the illumination light by the light-condensing film 14. Since the light-collecting film increases only the brightness of the illumination light without affecting the spectral characteristics, the rate of increase of the light-collecting film is a constant value independent of the wavelength.
[0035]
These input data will be described by a function or a constant shown in FIG. That is, the spectral characteristic of the liquid crystal driving unit is represented by LC (n, λ), and the spectral characteristic of the color filter is CF for each of R, G, and B colors. _R (Λ), CF _G (Λ), CF _B (Λ). In addition, various transparent films make the spectral characteristics of the protective film 4 FL. ₁ (Λ), the spectral characteristic of the counter electrode 5 is FL ₂ (Λ), the spectral characteristic of the pixel electrode 9 is FL ₃ (Λ). The radiance characteristic of the backlight is indicated by BL (λ), and the aperture ratio is denoted by A. ₁ And the increase rate of the light-condensing film is A ₂ I will write it.
[0036]
(Calculation of spectral characteristic product in cell unit: Step S2)
When the input of the characteristic data of each component is completed, the product of the spectral characteristics is calculated for each cell. For example, in a red (R) cell (hereinafter also referred to as “R cell”), the product of the spectral characteristics at the drive level n and the wavelength λ is calculated by the following equation (1) (from the percentage (0 to 100) (The conversion term to (0-1) is omitted.)
[0037]
(Equation 1)

[0038]
As can be seen from FIG. 3C, for each of the RGB colors, the product S (n, λ) of the spectral characteristics is basically the product of the data input in step S1. In the expression (1), "1/3" is multiplied because the cell structure of the liquid crystal display panel 100 is a stripe type, and the area of the cell of each color is equivalent to 1/3 of the area of one pixel. Because. FIG. 5 shows the change in the spectral characteristics of the red cell for each drive level (gradation) calculated by Equation 1.
[0039]
As understood from the equation (1), the product S of the spectral characteristics in the R cell is obtained. _R (N, λ), product S of spectral characteristics in a green (G) cell (hereinafter also referred to as “G cell”). _G The product S of the spectral characteristics in the (n, λ) and blue (B) cells (hereinafter also referred to as “B cells”). _B (N, λ) is obtained by the same calculation except that the spectral characteristics of the color filters are different for each color.
[0040]
(XYZ calculation of monochrome RGB: step S3)
Next, a tristimulus value by driving each cell is calculated using the product of the spectral characteristics calculated in step S2. For example, if the drive level is n, the X value, Y value, and Z value of each of the RGB cells can be obtained by the following equation (2).
[0041]
(Equation 2)

[0042]
Note that the constant k in Expression (2) is a conversion constant 683 from radiance to luminance, and by multiplying this constant k, Y _R (N) -Y _B (N) is luminance [cd / m ² ]. Further, x (λ), y (λ), and z (λ) are called color matching functions and correspond to the sensitivity function of the human eye for obtaining tristimulus values XYZ. Therefore, the tristimulus value XYZ is obtained by multiplying the product of the spectral characteristics of each cell by the color matching function and integrating the product with the wavelength.
[0043]
By the way, although the tristimulus values of each color of RGB are obtained in this way, these alone are not enough to perform accurate single color RGB color prediction. The reason for this is that, for example, when predicting a single color of red (R), it is necessary to consider light leakage from G cells and B cells.
[0044]
FIG. 6 schematically shows how light leakage occurs. In FIG. 6, the red area of the color filter 3 is 3R, the green area is 3G, and the blue area is 3B. The liquid crystal display panel realizes a display by partially passing or blocking the illumination light by a shutter function based on the orientation of the liquid crystal. For example, when displaying a single red color on the liquid crystal display panel, the illumination light emitted from below in FIG. 6 should pass through the red region 3R of the color filter 3 and not pass through the green region 3G and the blue region 3B. A driving voltage is applied to control the alignment of liquid crystal molecules. Thereby, only the light that has passed through the red region 3R reaches the observer, and the illumination light does not pass through the green region 3G and the blue region 3B. As a result, the observer recognizes the display of only red.
[0045]
However, in practice, even when the driving level of the liquid crystal display panel is set to “0”, the shutter function of the liquid crystal is not perfect, and as shown schematically in FIG. This leakage light affects the color actually recognized by the observer. As a result, even if the product of the spectral characteristics of each component of the liquid crystal display panel is simply calculated to perform color prediction, the result does not match the measured value.
[0046]
Therefore, in the present invention, a calculation is performed in consideration of the influence of the leakage light. Specifically, in the case of FIG. 6, considering the influence of light leakage from the G cell and the B cell, the X value X of the R cell _R (N) is corrected by the following equation (3), and the corrected X value is X ′ _R (N). In addition, other colors and Y and Z values are obtained in the same manner.
[0047]
[Equation 3]

[0048]
These values are the final monochromatic tristimulus values.
[0049]
According to the equation (3), when all the RGB cells are off, that is, when the display data is black, the XYZ values are the same for all the RGB cells, and can be expressed by the following equation (Equal to RGB) Therefore, they are represented again as X '(0), Y' (0), and Z '(0)).
[0050]
(Equation 4)

[0051]
FIG. 7 shows the result of predicting the XYZ values of monochrome RGB in accordance with the equation (3) and plotting them on the xy chromaticity. When the drive level changes, it can be confirmed that the xy chromaticity of a single color shifts inward. The reason for shifting to the inside is that leakage light is taken into account.
[0052]
(Interpolation calculation of XYZ of monochrome RGB: Step S4)
As described in the column of inputting the spectral characteristics and the aperture ratio, in the color prediction processing of the present embodiment, 16 drive levels are input as the drive levels of the liquid crystal display panel, and calculation is performed for 256 drive levels (that is, 256 gradations) later. I'm supposed to. Therefore, after the calculation of the tristimulus values is completed in step S3, an interpolation calculation for obtaining XYZ values for 256 gradations is performed. This is obtained by the following equation.
[0053]
(Equation 5)

[0054]
Here, the variable m in Equation (5) is data of 256 gradations supplied to the liquid crystal display panel 100.
[0055]
FIG. 8 shows a flowchart of the interpolation calculation, and FIG. 9 shows a graph of the gradation characteristics in the interpolation calculation process. In order to perform data interpolation according to a reference gradation characteristic, first, a reference gradation characteristic (γ2.2: a characteristic in which data and luminance are expressed as an index 2.2) is input (step S10). Subsequently, the XYZ values for 16 tones obtained earlier are input as interpolation source data, and normalization is performed (step S11).
[0056]
Next, in a loop constituted by steps S12 to S14, it is determined which position of the reference gradation characteristic the interpolation source data corresponds to. Specifically, a value on the reference gradation characteristic closest to the interpolation source data is searched (step S12), and data close to the value obtained by the search is recorded as a value corresponding to the gradation level (step S13). ). This is executed for all interpolation source data (step S14). Note that the processing in steps S12 to S15 determines where each of the drive levels of the liquid crystal display panel corresponds to the reference gradation characteristic, so that this association is performed using one of the RGB XYZ values. Is performed, and for the others, the determined correspondence may be used. The example of FIG. 9 shows the luminance Y ′ of the G cell. _G Using (n), the liquid crystal drive levels are associated.
[0057]
Next, in a loop constituted by steps S15 and S16, interpolation between adjacent data is performed. That is, among a plurality of data obtained in step S13, values are recorded by interpolating between adjacent data along the reference gradation characteristic (step S15), and the values are recorded for all data obtained in step S13. Execute (step S16). In this manner, data for 256 gradations can be obtained by interpolating input data for 16 drive levels (gradation levels).
[0058]
(Color mixture calculation: step S5)
Next, a color other than a single color is calculated using the XYZ values of the single color RGB obtained by the interpolation calculation. Basically, an additive color mixture is used, but at this time, the black offset is not added while being overlapped. Specifically, the data supplied to the liquid crystal display panel is (m _R , M _G , M _B ), An equation for performing additive color mixture using Equations (4) and (5) so that the black offset does not overlap is shown below.
[0059]
(Equation 6)

[0060]
With the above calculations, color prediction can be performed based on the spectral characteristics, aperture ratio, and the like of each component of the liquid crystal display panel. In particular, since the tristimulus value Y predicted here is luminance, the data is (m _R , M _G , M _B ) = (255, 255, 255), the transmittance can be predicted by calculating the ratio of the brightness Y ′ ″ (255, 255, 255) to the brightness of the backlight alone.
[0061]
[Evaluation of true color prediction method]
According to the color prediction method of the present invention described above, not only the product of the spectral characteristics of each component of the liquid crystal display panel is simply calculated, but also the influence of leak light that is inevitable in the structure of the liquid crystal display panel is taken into consideration. Therefore, highly accurate color prediction close to the actual measurement value is possible. In one example, the color prediction accuracy based on the conventional simple product of spectral characteristics is ΔE ₉₄ While the average is about 8.08, the color prediction accuracy of the color prediction method of the present embodiment is ΔE ₉₄ The average was about 3.92, and the color prediction accuracy was greatly improved. Note that ΔE ₉₄ Indicates a color difference which is a difference between the predicted value and the actually measured value.
[0062]
Since color prediction can be performed with high precision as described above, it is possible to design a liquid crystal color filter without trial production of a liquid crystal display panel. Conventionally, the color prediction of a liquid crystal display panel has been performed at the time of designing a color filter, but the prediction accuracy was not high enough to design without trial production. According to the color prediction method of the present invention, it is possible to design an optimal color filter without trial production.
[0063]
[Modification]
Note that the structure of the liquid crystal display panel shown here is an example, and the present invention is also applicable to a liquid crystal display panel of a type in which the arrangement of each layer and film is different, for example, a color filter is arranged on the lower glass substrate side. Applicable. In addition, the transmissive liquid crystal display panel of the TFD driving method has been illustrated, but the color prediction method of the present invention can be applied to a liquid crystal display panel of a TFT driving method and a transflective liquid crystal display panel.
[0064]
The present invention is not limited to a liquid crystal display panel, but may be applied to an electro-optical panel such as an electroluminescent panel, an inorganic electroluminescent panel, a plasma display panel, an electrophoretic display panel, a field emission display panel, and an LED (light emitting diode) display panel. Can be similarly applied.
[0065]
Further, in the above-described color prediction processing, a liquid crystal display panel using RGB as a color component color has been described. For example, in addition to (1) a color liquid crystal display panel using CMY subtractive color mixing, and (2) RGB in addition to RGB The color prediction method of the present invention can also be applied to a liquid crystal display panel in which color component colors are other than RGB, such as a multi-color (multi-color) liquid crystal display panel provided with orange, purple, and the like.
[0066]
The above-described color prediction processing is executed by a color prediction device including a data input unit and a calculation unit. It is also possible to configure the above-described color prediction process as a color prediction program, and execute the color prediction program by a computer including a data input unit and an arithmetic unit such as a CPU.
[0067]
[Application example]
In recent years, there has been an increasing demand for displaying the same color among various display devices, and for that purpose, it is necessary to obtain color characteristics of each display device as data. The format of a file for describing the color characteristics of various display devices is defined by ICC (International Color Consortium), and a color management system using an ICC profile is introduced in various information devices. Also, software for creating an ICC profile from color characteristic data has been developed and is commercially available. Therefore, if such software is used, it is possible to create an ICC profile from the color characteristic data obtained by the color prediction method of the present invention.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 shows a schematic configuration of a transmission type liquid crystal display panel.
FIG. 2 is a flowchart of a color prediction process.
FIG. 3 shows input / output data in a color prediction process.
FIG. 4 shows an example of characteristics input in a color prediction process.
FIG. 5 shows spectral characteristics for each driving level of a red (R) cell.
FIG. 6 schematically shows how light leaks from a cell.
FIG. 7 is an xy chromaticity diagram at the time of XYZ prediction of monochromatic RGB.
FIG. 8 is a flowchart of a single color RGB interpolation calculation.
FIG. 9 shows an example of gradation characteristics in an interpolation calculation process.
[Explanation of symbols]
1, 11 polarizing plate, 2, 10 glass substrate, 3 color filter,
4 protective film, 5 counter electrode, 6, 8 alignment film, 7 liquid crystal layer, 9 pixel electrode,
12 backlight, 14 light-collecting film, 16 signal line,
17 TFD element 100 Liquid crystal display panel

Claims

In a color prediction device for a display panel for predicting a color to be displayed by a display panel, when performing color prediction of one of component colors constituting a color, the prediction color at a predetermined drive level of the one color and the other A color prediction device that determines the one predicted color on the basis of the predicted color at the non-driving level of the element color of (i).

In a color prediction device for a display panel for predicting a color displayed by a display panel having a plurality of components,
A single-color data generation unit configured to calculate single-color data for each drive level of the display panel for each component color forming a color based on the characteristics of the plurality of components;
A color correction device for correcting the single color data by adding the single color data of one of the component colors to the single color data at a non-driving level of another component color. .

The color prediction device according to claim 1, wherein the constituent elements include a color filter and a light source, and the characteristics include a spectral characteristic of the color filter and a luminance characteristic of the light source.

4. The color according to claim 2, further comprising: means for interpolating the corrected single-color data according to a predetermined reference gradation characteristic to generate single-color data corresponding to the number of gradations of the display panel. Prediction device.

Mixed-color data that generates mixed-color data based on addition data obtained by adding the corrected single-color data for the component colors constituting the color and single-color data when all of the component colors are in the non-driving state The color prediction device according to claim 2, further comprising a generation unit.

6. The color prediction apparatus according to claim 5, wherein the mixed color data generation unit subtracts twice the single color data when all of the element colors are in the non-driving state from the added data.

7. The color predicting apparatus according to claim 5, further comprising: means for generating an ICC profile based on the single color data and the mixed color data.

In a color prediction method of a display panel for predicting a color displayed by a display panel having a plurality of components,
A single-color data generation step of calculating single-color data for each drive level of the display panel, based on characteristics of the plurality of constituent elements, for element colors forming a color;
A correction step of adding the single-color data of one of the component colors to the single-color data of the other component color at a non-driving level to correct the single-color data. .

A computer-executed color prediction program for a display panel for predicting a color displayed by a display panel having a plurality of components,
Monochromatic data generating means for calculating monochromatic data for each of the drive levels of the display panel for element colors constituting the color based on the characteristics of the plurality of constituent elements,
The computer is caused to function as correction means for correcting single-color data by adding single-color data at a non-driving level of another element color to the single-color data of one of the element colors. Color prediction program.