JP4507936B2 - 画像表示装置および電子機器 - Google Patents

Description

本発明は、液晶装置などの電気光学装置及び電子機器の技術分野に属する。また、本発明は、電子ペーパなどの電気泳動装置、さらにはＥＬ（エレクトロルミネッセンス）装置などの技術分野にも属する。

近年、携帯電話、ＰＤＡなどの携帯端末装置には、カラー液晶表示装置などのカラー画像表示装置が使用されている。例えば液晶表示装置の場合、液晶を挟持してなる一対の透明基板の一方にカラーフィルタを設けることによりカラー表示を可能としている。一般的なカラーフィルタは加法混色系に従い、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）及び青（Ｂ）の３色のフィルタ領域が繰り返し配列されて構成される。即ち、赤のフィルタ領域、緑のフィルタ領域及び青のフィルタ領域が隣接して形成され、これらＲＧＢの３色のフィルタ領域によりカラー１画素が形成される。

このように、ＲＧＢ３色のカラーフィルタを利用したカラー画像表示装置においては、ＲＧＢ３色によりカラー表示を行う場合に表現可能な色は、いわゆるＣＩＥ色度図上におけるＲＧＢの色三角形により規定される領域内の色に限られる。

一方、ＲＧＢ３色に他の１色を加えた４色のサブ画素によりカラー１画素を構成する方法が特許文献１に記載されている。また、ＲＧＢ３色と白画素を用いて、カラー表示と、高精細な白黒表示とを実現する手法が特許文献２に記載されている。

特開平３−１０９５２５号公報 特開平１０−１０５１７号公報

本発明は、４色のサブ画素により１画素を構成する画像表示装置において、ＲＧＢ信号などのカラー入力画像信号を用いて、色再現性の豊かなカラー画像表示及び高解像度の白黒画像表示を行うことが可能な画像表示装置を提供することを課題とする。

本発明の１つの観点では、画像表示装置は、１画素の領域が４色のサブ画素の領域により構成される表示パネルと、外部からの入力画像信号に基づいて、前記４色のサブ画素についての色信号を生成する画像処理部と、前記色信号に基づいて、前記表示パネルの各サブ画素に画像を表示する制御部と、を備える画像表示装置において、前記画像処理部は、前記入力画像信号が白黒画像であるかカラー画像であるかを、隣接する複数の前記画素を含む所定単位毎に判定する判定部と、前記入力画像信号が白黒画像と判定された場合において、前記所定単位の前記入力画像信号から線分を構成する線分部分が検出されるか否かを判定し、前記線分部分が検出された場合に、前記所定単位毎に前記線分部分に対応する白黒画像用色信号を生成する白黒画像処理部と、前記所定単位の入力画像信号が、カラー画像であると判定された場合及び白黒画像と判定されるとともに前記白黒画像処理部によって前記線分部分が検出されないと判定された場合において、カラー画像用色信号を生成するカラー画像処理部と、を備え、前記白黒画像処理部が生成する前記白黒画像用色信号は、前記所定単位を構成する隣接した前記画素の互いのサブ画素の一部を用いて白黒画像表示をする前記白黒画像用色信号を含む。

上記の画像表示装置では、カラー１画素の領域が、例えばＲＧＢに加えて、Ｃ（シアン）又は白（Ｗ）などの４色のサブ画素領域により構成される。ＲＧＢ信号などの外部からの入力画像信号に基づいて、４色のサブ画素に対応する色信号が生成される。上記の例では、ＲＧＢの入力画像信号に基づいて、ＲＧＢＣ又はＲＧＢＷの４色についての色信号が生成される。そして、この４色の色信号に基づいて、表示パネルの各サブ画素上に表示が行われる。このように、ＲＧＢの他に１色のサブ画素を使用することにより、カラー画像表示における色再現範囲を拡大することができ、豊かな色再現が可能となる。

具体的には、入力画像信号が、その所定単位毎に白黒画像であるかカラー画像であるかが判定され、さらに白黒画像からは線分部分が検出される。そして、線分部分については白黒画像用色信号が生成され、これに基づいて白黒画像が表示される。一方、入力画像信号がカラー画像と判定された場合、及び、入力画像信号の書影単位の画像データが線分部分ではないと判定された場合については、カラー画像用色信号が生成され、カラー表示がなされる。ここで、あるカラー１画素を構成する４色のサブ画素は、隣接する他のカラー１画素を構成するサブ画素との組み合わせにより、カラー１画素の数より多数の白黒１画素を構成することができる。また、画像が白黒（無彩色）である場合には、その画像は主として文字、図形など、線分により構成される場合が多い。よって、それら白黒１画素単位で白表示及び黒表示を行えば、より高解像度の白黒画像表示が可能となる。

上記の画像表示装置の好適な例では、前記４色のサブ画素の領域が縦方向に配列されて縦方向の１画素を構成し、前記白黒画像用色信号は、前記縦方向の１画素単位で所定の白色又は黒色を示す白黒画像用色信号を生成する。他の好適な例では、前記４色のサブ画素の領域が横方向に配列されて横方向の１画素を構成し、前記白黒画像用色信号は、前記横方向の１画素単位で所定の白色又は黒色を示す白黒画像用色信号を生成する。

上記の画像表示装置の他の一態様では、前記判定部は、前記所定単位毎に前記入力画像信号を輝度信号及び色差信号に変換する手段と、前記色差信号が所定値未満のときに当該入力画像信号を白黒画像と判定し、前記色差信号が所定値以上であるときに当該入力画像信号をカラー画像と判定する手段と、を備える。

この態様では、例えば、ＲＧＢ信号である入力画像信号をＹＵＶ変換して輝度信号（Ｙ信号）成分と色差信号（Ｕ、Ｖ信号）成分を求め、色差信号成分の割合に基づいて、入力画像信号が白黒画像であるかカラー画像であるかを精度よく判定することができる。

上記の画像表示装置の他の一態様では、前記白黒画像処理部は、前記所定単位の入力画像信号における各サブ画素の輝度値に基づいて、当該サブ画素が白画素であるか黒画素であるかを判定する白黒判定部と、前記所定単位の入力画像信号に含まれる白画素及び黒画素のパターンが、予め用意された線分パターンと一致するか否かを判定し、一致する場合に当該所定単位の入力画像信号を前記線分部分であると判定する線分判定部と、を備える。これにより、所定単位の入力画像毎に用意された線分パターンとのマッチングにより、線分の検出を容易に行うことができる。

上記の画像表示装置の他の一態様では、前記入力画像信号は、前記表示パネルの画素数に対して縦横２倍の画素分の値を含み、前記画像処理部は、１つのサブ画素の色信号を、それに隣接する複数の同色のサブ画素の値に基づいて生成することができる。

また、上記の画像表示装置を利用して、電子機器を構成することにより、色再現範囲の広いカラー画像表示、及び、高解像度の白黒表示が可能な電子機器を提供することができる。

以下、図面を参照して本発明を実施するための最良の形態について説明する。なお、以下の説明では、本発明を適用した電気光学パネルの一例として、液晶表示パネルについて説明する。

［カラーフィルタ］
まず、本発明によるカラーフィルタについて説明する。本発明では、通常カラーフィルタとして使用されるＲＧＢ３色に加えて、他の１色の領域を備える計４色のカラーフィルタを使用する。他の１色としては、シアン、白（無色）、イエローなどが考えられるが、以下の説明ではシアン（Ｃ）を使用するものとする。

図１に、ＣＩＥ色度図上に示したカラーフィルタの色再現領域を示す。図示のように、人間が視認できる色領域７０は馬蹄形となっている。破線で示す３角形の色再現領域９０はＲＧＢ３色のカラーフィルタのものであり、各頂点９０Ｒ、９０Ｇ及び９０Ｂがそれぞれ赤、緑及び青の表示色に対応する。即ち、ＲＧＢ３色のカラーフィルタを用いた場合に再現可能な色は、色再現領域９０内の色ということになる。

一方、ＲＧＢに加えてシアン（Ｃ）を使用した４色カラーフィルタの色再現領域８０は実線の４角形となる。各頂点８０Ｒ、８０Ｇ、８０Ｂ及び８０Ｃがそれぞれ赤、緑、青、シアンの色に対応する。図中に示す３色カラーフィルタの色再現領域９０を、４色カラーフィルタの色再現領域８０と比較するとわかるように、ＲＧＢに加えてシアンのカラーフィルタを使用することにより、その表示装置が表示可能な色再現領域は拡大し、多彩な色が表示可能となる。

［白黒画像表示］
次に、４色カラーフィルタを用いた表示装置における白黒画像表示について説明する。図２に、４色カラーフィルタの構成例を示す。図２（ａ）に示すように、Ｒ、Ｇ、Ｂ及びＣの４色のサブ画素により１つの画素が構成される。いま、図２（ｂ）に示すように縦横２×２個の４画素の領域を考え、各画素毎にＲＧＢＣの４色の色データがある場合、これら４画素により表現できる白黒画像は図２（ｃ）及び（ｄ）に示すように、各画素単位となる。

しかし、２画素を横方向に並べた場合、図２（ｅ）に示すように、中央の４つのサブ画素の組合せによっても１画素を構成することができる。従って、各サブ画素単位でＲＧＢＣの色データを用意し（即ち、表示パネルのカラー画素数に対して縦横２倍の画素数分）、図２（ｅ）の中央のサブ画素４つにより白又は黒を表示することとすれば、図２（ｆ）に示すように、解像度を２倍（この例では横方向に２倍）に改善することができる。

このように、白黒画像表示については、１サブ画素分（即ち、０．５カラー画素分）シフトした単位で表示することにより、同じ４色カラーフィルタを用いて解像度を向上させることができる。この方法により、縦横２×２個のカラー画素（即ち、縦横４×４個のサブ画素）により表現できる線分パターンの例を図３に示す。

入力画像が白黒画像である場合、通常その画像は文字、図形など線分により構成される画像であることが多い。一方で、人間の視認感度は、カラー画像に対する感度より白黒画像に対する感度の方が高いと言われている。よって、本発明の４色カラーフィルタを用いた表示装置において、入力画像が白黒画像である場合には、入力画像信号から線分を検出し、線分の部分については図３に示す白黒の線分パターンを表示することとすれば、文字などの白黒画像の表示解像度を向上することが可能となる。なお、線分の検出は、後述するように、入力画像信号と図３に示す線分パターンとのマッチングにより行うことができる。

［カラー画像表示］
次に、４色カラーフィルタを用いた表示装置におけるカラー画像表示について説明する。入力画像がカラー画像である場合、及び、入力画像が白黒画像であっても線分を含まない領域については、入力画像データをＲＧＢＣの４色のサブ画素にレンダリングしてカラー画像を表示する（これを、以下「カラーサブ画素レンダリング」と呼ぶ。）。図４に、カラーサブ画素レンダリングの方法を示す。

図４において、図中の円は各々が１つのサブ画素に対応している。入力画像データとしては、前述のように表示パネルのカラー画素数に対して縦横２倍の画素数分の色データ、即ち１つのサブ画素毎にＲＧＢＣの４色のいずれかの色データが入力されるので、自身を含む周囲の９個の同色サブ画素の色データに基づいて、１つのサブ画素の色データが算出される。

図４において、斜線を付したサブ画素がレンダリングの対象となる画素であり、ここでは番号「５」の付された画素の値が算出される。即ち、破線９５で示す１つのカラー画素の出力値を、それ自身を含む番号「１」〜「９」のサブ画素の値に基づいて算出する。また、図４においては、ＲＧＢＣの４色の色データのうち、赤（Ｒ）のみについて説明するが、他の３色の色データについても同様の方法を適用することができる。

図４（ａ）は最も典型的な例であり、番号１〜９までのサブ画素の画素値をそれぞれＲ１〜Ｒ９とすると、破線９５で示すカラー画素の画素値Ｒoutは図４（ａ）に示す式により算出される。即ち、破線９５に含まれる各サブ画素の画素値を、破線９５内に含まれる面積に応じた係数を用いて畳み込むことにより、破線９５で示すカラー画素の画素値が算出される。

図４（ｂ）は、破線９５で示すカラー画素が１枚の画像データの左上隅に位置する場合であり、図４（ｃ）は破線９５で示すカラー画素に含まれる中央のサブ画素が１枚の画像データの左上隅に位置する場合である。また、図４（ｄ）は破線９５で示すカラー画素が１枚の画像データの上端に位置する場合であり、図４（ｅ）は破線９５で示すカラー画素が１枚の画像データの左端に位置する場合である。

このように、４色カラーフィルタの各サブ画素毎にＲＧＢＣの色データを含む入力画像信号（即ち、４色カラーフィルタにより構成されるカラー画素に対して縦横２倍の解像度の入力画像データ）を用いて、４色カラーフィルタの各サブ画素に対するレンダリングを行うことにより、図１に示すような広い色再現領域でのカラー画像表示が可能となる。なお、図４の例では、カラー画素９５の画素値を、それに含まれるサブ画素の面積比に応じた係数により畳み込み演算しているが、その代わりに、中央のサブ画素からの距離に応じた係数を用いて畳み込み演算しても構わない。

［画像表示装置］
（第１実施例）
次に、上述の４色カラーフィルタを適用した表示装置の第１実施例について説明する。図５に、第１実施例に係る表示装置１０の構成例を示す。この表示装置１０は、携帯電話、ＰＤＡなどの携帯端末に適用可能である。図５において、本実施形態の表示装置１０は、画像処理部１２と、液晶表示パネル１４とを備える。液晶表示パネル１４は液晶表示部１８とドライバ１６を備える。

表示装置１０に対しては、外部からＲＧＢ信号２０が入力される。ＲＧＢ信号２０は、Ｒ信号Ｓｒ、Ｇ信号Ｓｇ及びＢ信号Ｓｂを含む。画像処理部１２は、入力されたＲＧＢ信号２０から、４色信号２２を生成する。４色信号２２は、Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｃの各色に対応する信号であり、液晶表示パネル１４内のドライバ１６へ供給される。

液晶表示部１８は前述の４色カラーフィルタを適用した液晶表示部である。ドライバ１６は、入力された４色信号２２に基づいて液晶表示部１８の各画素を駆動する。これにより、図２などに例示したように、４色カラーフィルタにより構成される各画素が駆動され、ＲＧＢ信号２０として入力された画像が液晶表示部１８に表示される。

次に、画像処理部１２の詳細について説明する。画像処理部１２は、入力されたＲＧＢ信号から、液晶表示部１８に設けられた４色カラーフィルタの各サブ画素領域に対応する４色信号を生成する。

既に述べたように、本発明の４色カラーフィルタは、カラー画像信号に対しては通常のＲＧＢのみのカラーフィルタと比較して広い色再現領域を有するという利点がある。一方、図２及び図３を参照して説明したように、白黒画像に含まれる線分に対しては、カラー画素と比較して解像を向上させた表示を行うことができるという特徴を有する。

そこで、本発明では、入力画像が白黒（無彩色）であるか、カラー画像（有彩色）であるかを判別し、それぞれの場合に異なる処理を行う。具体的には、入力画像が白黒画像である場合は、入力画像から線分（縦線及び横線）を検出し、各画素に白又は黒を割り付けることにより、線分を強調する表示を行う（以下、「ライン化処理」とも呼ぶ）。これにより、入力画像がテキストなどである場合に、文字、図形などをはっきりと表示することができる。

一方、入力画像がカラー画像である場合には、前述のカラーサブ画素レンダリングにより、カラー画像を表示する。

図６は、４色カラーフィルタへの色変換をソフトウェア処理で行う場合の画像処理部１２の概略構成を示すブロック図である。画像処理部１２は、ＣＰＵ３０と、プログラムメモリ３１と、ネットワークＩ／Ｆ３２と、ディスプレイＩ／Ｆ３３と、Ｉ／Ｏデバイス３４とがバス３５に接続されて構成される。プログラムメモリ３１は、後述する表示処理プログラムを記憶している。ネットワークＩ／Ｆ３２は、ネットワークからＲＧＢ信号などのソース画像を取得する場合などに使用される。ディスプレイＩ／Ｆ３３は、画像処理により得られた４色信号２８を液晶表示パネル１４へ供給するためのインタフェースである。Ｉ／Ｏデバイス３４は、ソース画像の選択などを含む選択／指示をユーザが行うために使用されるデバイスである。ＣＰＵ３０は、画像処理部１２の各構成要素を制御する他、プログラムメモリ３１に記憶されている表示処理プログラムを実行することにより、後述する表示処理を実行する。

図７は画像処理部１２の機能ブロック図である。画像処理部１２は、機能的には、判定部４１と、白黒画像処理部４２と、カラー画像処理部４３と、出力部４４とを備える。なお、これらの構成要素は基本的にＣＰＵ３０がプログラムメモリ３１に記憶されている所定のプログラムを実行することにより実現される。

画像処理部１２に入力されたＲＧＢ信号２０は、判定部４１、白黒画像処理部４２及びカラー画像処理部４３に入力される。判定部４１は、ＲＧＢ信号２０をＹＵＶ変換し、輝度信号Ｙ、並びに色差信号Ｕ及びＶを生成する。そして、得られた色差信号に基づいて、入力されたＲＧＢ信号が白黒画像であるかカラー画像であるかを判定する。具体的には、色差信号Ｕ及びＶが所定値Ｘ未満か否かを判定し、両方が所定値Ｘ未満である場合には入力画像が白黒画像であると判定し、少なくとも一方が所定値Ｘ以上である場合は入力画像がカラー画像であると判定する。所定値Ｘとしては例えば「０．１」（即ち１０％）程度を使用することができる。この場合、色成分が１０％未満である画像を白黒画像、１０％以上である画像をカラー画像と判定することになる。こうして得られた判定結果信号６１は、白黒画像処理部４２及びカラー画像処理部４３へ送られる。

白黒画像処理部４２は、入力画像が白黒画像であることを判定結果信号６１が示している場合に動作し、後述のライン化処理を行ってライン強調した画像信号６２を生成してγ変換部４４へ送る。一方、カラー画像処理部４３は、入力画像がカラー画像であることを判定結果信号６１が示している場合に動作し、カラーサブ画素レンダリング処理により解像度を向上させた画像信号６３を生成して出力部４４へ送る。出力部４４は、供給された画像信号６２又は６３に対して所定のγ特性に基づいてγ変換などを行い、４色信号２８として出力する。

図８は、画像処理部１２が実行する表示処理のフローチャートである。なお、この表示処理は前述のようにＣＰＵ３０が画像表示プログラムを実行することにより、図７に示す各構成要素として機能して実現される。まず、判定部４１は外部から画像データ（即ちＲＧＢ信号２０）を受け取る（ステップＳ１）。次に、判定部４１は、画像データをＹＵＶ変換して色差信号Ｕ及びＶを生成し、それらを所定値Ｘと比較することにより、入力画像が白黒画像（無彩色）であるか、カラー画像（有彩色）であるかを判定する（ステップＳ２）。

なお、判定部４１は、所定単位の画像データ毎に白黒画像であるかカラー画像であるかの判定を行う。所定単位の画像データとは、例えば図２、図３などに示す２×２個のカラー画素（即ち、４×４個のサブ画素）とすることができる。入力される画像データは、通常のカラー画素の縦横２倍の解像度を有し、即ち各サブ画素毎にＲＧＢＣのいずれかの色データを有しているので、判定部４１は４×４個（計１６個）のサブ画素により構成される所定単位の画像データのサブ画素毎にＹＵＶ変換を行い、色差信号Ｕ及びＶに基づいて、そのサブ画素が白黒画素であるかカラー画素であるかを判定する。そして、１６個のサブ画素のうち１つでもカラー画素が含まれる場合には、当該所定単位の画像データをカラー画像であると判定する。また、１６個のサブ画素の全てが白黒画素であると判定された場合、当該所定単位の画像データを白黒画像であると判定する。

入力画像が白黒画像であると判定された場合（ステップＳ２；Yes）、白黒画像処理部４２がライン検出を行う。ライン検出は、上記の所定単位の画像データ、本例では４×４個のサブ画素の各々について、所定の閾値を用いて当該サブ画素が白画素であるか黒画素であるかを判定する。そして、１６個全てのサブ画素が白画素又は黒画素と判定され、そのパターンが図３に示す線分パターンのいずれかと一致する場合には、当該所定単位の画像データを線分部分であると判定する（ステップＳ３；Yes）。一方、４×４個のサブ画素に白画素及び黒画素以外の画素（即ち、グレー画素）が含まれる場合、又は、白画素と黒画素のパターンが図３に示す線分パターンと一致しない場合には、当該所定単位の画像データは線分部分でないと判定する（ステップＳ３；No）。

所定単位の画像データが線分部分であると判定された場合（ステップＳ３；Yes）、白黒画像処理部４２は、当該所定単位の画像データを、一致すると判断された線分パターンと置き換える。即ち、当該所定単位の画像データの各サブ画素の色データを、図３中の対応する線分パターンの白画素値及び黒画素値に置き換える。これにより、線分部分の解像度を向上させることができる。そして、白黒画像処理部４２は、そうして得られた色データを、出力部４４を介して液晶表示パネル１４に出力し、表示させる（ステップＳ６）。

一方、入力画像がカラー画像であると判定された場合（ステップＳ２；No）、又は、入力画像は白黒画像であると判定されたが、その所定単位の画像データは線分部分でないと判定された場合（ステップＳ３；No）、カラー画像処理部４３は、図４を参照して説明したカラーサブ画素レンダリング処理を行い、カラー画像データを生成して液晶表示パネル１４へ供給する（ステップＳ６）。ここで、カラーサブ画素レンダリングを行う際には、ステップＳ２で得られたＹＵＶの画像データをＲＧＢＣの４色の画像データに変換する。この変換処理は、例えばＹＵＶの値と、ＲＧＢＣの値との対応を規定した３次元ＬＵＴなどを利用して行うことができる。

以上のように、本発明の第１実施例では、４色カラーフィルタを有する表示装置において、入力画像が白黒画像であり、かつ、線分を含む場合には、ライン化処理によりその線分を強調するように４色の色データを決定する。これにより、白黒画像の解像度を高めることができる。一方、入力画像がカラー画像である場合、及び、入力画像が白黒画像であるが線分が含まれていない場合には、カラーサブ画素レンダリングにより、４色の色データを作成する。これにより、色再現性の良好なカラー画像表示が可能となる。

（第２実施例）
第２実施例は、基本的には第１実施例と同様であるが、４色カラーフィルタ内のサブ画素の配列を工夫することにより、縦又は横方向にさらに解像度を向上させるものである。

図９（ａ）に、横方向に解像度を向上させる場合の４色カラーフィルタのサブ画素配列例を示す。図９（ａ）の例においては、縦方向に配列された４つのサブ画素によって１つの白黒１画素が構成できる。よって、図９（ｂ）に示す線分パターンをさらに利用することができ、これにより白黒画像の横方向の解像度をさらに向上させることができる。

図９（ｂ）は、縦方向に解像度を向上させる場合の４色カラーフィルタのサブ画素配列例を示す。図９（ｂ）の例においては、横方向に配列された４つのサブ画素によって１つの白黒１画素が構成できる。よって、図９（ｂ）に示す線分パターンをさらに利用することができ、これにより白黒画像の縦方向の解像度をさらに向上させることができる。

［液晶表示パネル］
次に、本発明のカラーフィルタ基板を適用した液晶表示パネルの例について説明する。この例は、上述の４色カラーフィルタを適用したカラーフィルタ基板を半透過反射型の液晶表示パネル１４に適用した例であり、液晶表示部１８の断面図を図１０に示す。

図１０において、液晶表示パネル１４は、ガラスやプラスチックなどからなる基板１０１と基板１０２とがシール材１０３を介して貼り合わせられ、内部に液晶１０４が封入されてなる。また、基板１０２の外面上には位相差板１０５及び偏光板１０６が順に配置され、基板１０１の外面上には位相差板１０７及び偏光板１０８が順に配置される。なお、偏光板１０８の下方には、透過型表示を行う際に照明光を発するバックライト１０９が配置される。

基板１０１はガラスなどの透明基板であり、その上に上述の４色カラーフィルタＣＦが形成される。即ち、ＲＧＢＣの４色のフィルタ領域が前述のような配列で形成される。また、必要に応じて、基板１０１の上に例えばアクリル樹脂などにより透明な樹脂散乱層が形成される。また、樹脂散乱層の上には、反射領域において金属膜が形成される。そして、反射領域においては、金属反射膜の上に各色のカラーフィルタが形成される。

さらに、必要に応じて、各色のカラーフィルタの境界には、ブラックマトリクスが形成される。そして、カラーフィルタＣＦの上にＩＴＯ（インジウムスズ酸化物）などの透明導電体からなる透明電極１７が形成される。この透明電極１７は本実施形態においては複数並列したストライプ状に形成されている。また、この透明電極１７は、基板１０２上に同様にストライプ状に形成された透明電極１２１に対して直交する方向に延び、透明電極１７と透明電極１２１との交差領域内に含まれる液晶表示パネル１４の構成部分が画素領域を構成するようになっている。

一方、基板１０２の内面上には透明電極１２１が形成され、対向する基板１０１上の透明電極１７と交差するように構成されている。なお、基板１０１上の透明電極１７上、及び、基板１０２上の透明電極１２１上には、配向膜などが必要に応じて形成される。

この液晶表示パネル１４においては、反射型表示がなされる場合には、金属反射膜が形成されている領域に入射した外光は、図１０に示す経路Ｒに沿って進行し、金属反射膜により反射されて観察者により視認される。一方、透過型表示がなされる場合には、バックライト１０９から出射した照明光が透過領域に入射し、経路Ｔに示すように進行し、観察者により視認される。

なお、上記の液晶表示パネルは、本発明の４色カラーフィルタを適用した単なる一例に過ぎず、本発明の４色カラーフィルタは他の各種の構成の液晶表示パネルに適用可能である。

［電子機器］
次に、本発明に係る液晶表示パネルを適用可能な電子機器の例について図１１を参照して説明する。

まず、本発明に係る液晶表示パネルを、可搬型のパーソナルコンピュータ（いわゆるノート型パソコン）の表示部に適用した例について説明する。図１１（ａ）は、このパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。同図に示すように、パーソナルコンピュータ４１は、キーボード４１１を備えた本体部４１２と、本発明に係る液晶表示パネルを適用した表示部４１３とを備えている。

続いて、本発明に係る液晶表示パネルを、携帯電話機の表示部に適用した例について説明する。図１１（ｂ）は、この携帯電話機の構成を示す斜視図である。同図に示すように、携帯電話機４２は、複数の操作ボタン４２１のほか、受話口４２２、送話口４２３とともに、本発明に係る液晶表示パネルを適用した表示部４２４を備える。

なお、本発明に係る液晶表示パネルを適用可能な電子機器としては、図１１（ａ）に示したパーソナルコンピュータや図１１（ｂ）に示した携帯電話機の他にも、液晶テレビ、ビューファインダ型・モニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、ディジタルスチルカメラなどが挙げられる。

［変形例］
なお、上述の反射層及びカラーフィルタを有する基板及び液晶装置などは、上述の例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変更が可能であることは勿論である。

以上説明してきた実施形態においては液晶表示パネルを例示しているが、本発明の電気光学装置としては、電子ペーパなどの電気泳動装置、さらにはＥＬ（エレクトロルミネッセンス）装置などにも同様に適用することが可能である。

本発明のカラーフィルタの色再現範囲を示す色度図である。 カラーフィルタの構成及び白黒画像表示例を示す。 白黒画像における線分パターン例を示す。 カラーサブ画素レンダリング方法の一例を示す。 第１実施例に係る表示装置の概略構成を示すブロック図である。 画像処理部の概略構成を示すブロック図である。 画像処理部の機能ブロック図である。 画像処理部による表示処理のフローチャートである。 第２実施例に係るカラーフィルタの配列及び線分パターンを示す。 本発明を適用した液晶表示パネルの構成を示す。 本発明を適用した電子機器の例を示す。

符号の説明

１０ 表示装置、 １２ 画像処理部、 １４ 液晶表示パネル、
１６ ドライバ、 １８ 液晶表示部、２０ ＲＧＢ信号、 ２２ ４色信号

Claims (7)

1. １画素の領域が４色のサブ画素の領域により構成される表示パネルと、外部からの入力画像信号に基づいて、前記４色のサブ画素についての色信号を生成する画像処理部と、前記色信号に基づいて、前記表示パネルの各サブ画素に画像を表示する制御部と、を備える画像表示装置において、
   前記画像処理部は、
   前記入力画像信号が白黒画像であるかカラー画像であるかを、隣接する縦２個×横２個の４個の前記画素からなる所定単位毎に判定する判定部と、
   前記入力画像信号が白黒画像と判定された場合において、前記所定単位の前記入力画像信号から線分を構成する線分部分が検出されるか否かを判定し、前記線分部分が検出された場合に、前記所定単位毎に前記線分部分に対応する白黒画像用色信号を生成する白黒画像処理部と、
   前記所定単位の入力画像信号が、カラー画像であると判定された場合及び白黒画像と判定されるとともに前記白黒画像処理部によって前記線分部分が検出されないと判定された場合において、カラー画像用色信号を生成するカラー画像処理部と、を備え、
   前記白黒画像処理部が生成する前記白黒画像用色信号は、前記所定単位を構成する隣接した前記画素の互いのサブ画素の一部を用いて白黒画像表示をする前記白黒画像用色信号を含むことを特徴とする画像表示装置。
2. 前記４色のサブ画素の領域が縦方向に配列されて縦方向の１画素の領域を構成し、
   前記白黒画像用色信号は、前記縦方向の１画素単位で所定の白又は黒を示す白黒画像用色信号を生成することを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
3. 前記４色のサブ画素の領域が横方向に配列されて横方向の１画素の領域を構成し、
   前記白黒画像用色信号は、前記横方向の１画素単位で所定の白又は黒を示す白黒画像用色信号を生成することを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
4. 前記判定部は、
   前記所定単位毎に前記入力画像信号を輝度信号及び色差信号に変換する手段と、
   前記色差信号が所定値未満のときに当該入力画像信号を白黒画像と判定し、前記色差信号が所定値以上であるときに当該入力画像信号をカラー画像と判定する手段と、を備えることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の画像表示装置。
5. 前記白黒画像処理部は、
   前記所定単位の入力画像信号における各サブ画素の輝度値に基づいて、当該サブ画素が白画素であるか黒画素であるかを判定する白黒判定部と、
   前記所定単位の入力画像信号に含まれる白画素及び黒画素のパターンが、予め用意された線分パターンと一致するか否かを判定し、一致する場合に当該所定単位の入力画像信号を前記線分部分であると判定する線分判定部と、を備えることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の画像表示装置。
6. 前記入力画像信号は、前記表示パネルの画素数に対して縦横２倍の画素分の値を含み、
   前記画像処理部は、１つのサブ画素の色信号を、それに隣接する複数の同色のサブ画素の値に基づいて生成することを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
7. 請求項１乃至６のいずれか一項に記載の画像表示装置を画像表示部として備えることを特徴とする電子機器。

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