JP5544740B2 - 画像表示装置及びその製造方法 - Google Patents

画像表示装置及びその製造方法 Download PDF

Info

Publication number
JP5544740B2
JP5544740B2 JP2009089755A JP2009089755A JP5544740B2 JP 5544740 B2 JP5544740 B2 JP 5544740B2 JP 2009089755 A JP2009089755 A JP 2009089755A JP 2009089755 A JP2009089755 A JP 2009089755A JP 5544740 B2 JP5544740 B2 JP 5544740B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
max
color
display device
formula
image display
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2009089755A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2010097176A (ja
Inventor
守 石▲崎▼
克宏 鈴木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toppan Inc
Original Assignee
Toppan Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toppan Inc filed Critical Toppan Inc
Priority to JP2009089755A priority Critical patent/JP5544740B2/ja
Publication of JP2010097176A publication Critical patent/JP2010097176A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5544740B2 publication Critical patent/JP5544740B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Liquid Crystal (AREA)
  • Electrochromic Elements, Electrophoresis, Or Variable Reflection Or Absorption Elements (AREA)
  • Liquid Crystal Display Device Control (AREA)
  • Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)

Description

本発明は、画像表示装置及びその製造方法に関し、特に、周囲が薄暗い状態でも見やすい反射型の画像表示装置及びその製造方法に関する。
光の3原色であるレッド(R)、グリーン(G)、ブルー(B)をサブピクセルとして用いた画像表示装置としては、バックライトを用いた液晶表示装置や、エレクトロルミネッセンス(EL)表示装置などが普及している。これらは明るくて見やすいが、消費電力が大きい。
一方、近年、バックライトを用いない反射型液晶などの反射型画像表示装置が開発され、省エネルギーの点で注目されている。特許文献1及び2に記載の反射型画像表示装置においては、RGBを用いると光の利用効率が悪く暗い表示しかできないので、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)をサブピクセルとしたものが開示されている。ただし、特許文献1には変換式の記載はなく、特許文献2には、下記の式が記載されている(特許文献1及び2参照)。
C=(G+B)/2 式7.1
M=(B+R)/2 式7.2
Y=(R+G)/2 式7.3
上述した式7.1〜式7.3は単純であるが、例えばGやBが大きくなるとCだけでなくMやYも必ず大きくなるため、全体的に必ず白っぽい表示になる。例えばR=0,G=B=1(シアン)の場合でも、C=1,M=Y=1/2となってシアンよりも白い表示になる。これは、例えば明るい環境下で反射型画像表示装置を用いるような、色がよく見える場合に、不利である。あるいは、次の式が記載されている。なお、特許文献2ではR,G,B=0〜255として記載されているが、ここでは0〜1として記載する。
C=(G+B+G+B−RG−GB−2BR+2RGB)/2 式8.1
M=(R+B+R+B−RG−2GB−BR+2RGB)/2 式8.2
Y=(R+G+R+G−2RG−GB−BR+2RGB)/2 式8.3
この式8.1〜式8.3はおそらく誤りで、下記の式を想定したと思われる。
C=(G+B+G+B−RG−2GB−BR+2RGB)/2 式8.4
M=(R+B+R+B−RG−GB−2BR+2RGB)/2 式8.5
Y=(R+G+R+G−2RG−GB−BR+2RGB)/2 式8.6
しかし、この式8.4〜式8.6は複雑である上、式7.1〜式7.3同様に全体的に必ず白っぽい表示になる。例えばR=0,G=B=1(シアン)の場合でも、C=1,M=Y=1/2となってシアンよりも白い表示になる。これは、例えば明るい環境下で反射型画像表示装置を用いるような、色がよく見える場合に、不利である。また、特許文献3においては、RGBにCを加えた、RGBCが開示されている(特許文献3参照)。
特開平5−241143号公報 特開平11−272244号公報 特開2007−121325号公報
本発明は、RGB方式やRGBC方式よりも明るく、CMY方式よりも原色に近い表示ができる画像表示装置及びその製造方法を提供することである。
本発明の請求項1に係る発明は、1画素が、レッド(R)、グリーン(G)、ブルー(B)のうちの2色とレッド(R)、グリーン(G)、ブルー(B)のうちの2色の補色との計4色のサブピクセルからなる画像表示装置に、RGB色データ(Ri、Gi、Bi。ただしRi、Gi、Biは0以上1以下の実数である)で表す色のうち、サブピクセルの色として使用しない1色X(ただし、Xはレッド(R)、グリーン(G)、ブルー(B)のいずれか)の単色に相当する色(即ち色データXiが0より大きく1以下の実数であり、Xi以外の2色が0である)を表示しようとする場合に、レッド(R)、グリーン(G)、ブルー(B)のうちX以外の2色の表示を0とし、かつ、レッド(R)、グリーン(G)、ブルー(B)のうちX以外の2色の補色の表示を色データXiに比例させる手段を有することを特徴とする画像表示装置としたものである。
本発明の請求項2に係る発明は、基板と、基板上に形成されたカラーフィルタと、カラーフィルタ上に形成された薄膜トランジスタアレイと、薄膜トランジスタアレイ上に形成された表示媒体と、表示媒体上に形成された対向電極と、を備える画像表示装置であって、画像表示装置が反射型表示装置または半透過型表示装置であることを特徴とする請求項1に記載の画像表示装置としたものである。
本発明の請求項3に係る発明は、表示媒体が液晶または電気泳動体であることを特徴とする請求項2に記載の画像表示装置としたものである。
本発明の請求項4に係る発明は、基板および薄膜トランジスタアレイが実質的に透明であり、基板側に表示を行うことを特徴とする請求項2または3に記載の画像表示装置としたものである。
本発明の請求項5に係る発明は、カラーフィルタがレッド(R)、グリーン(G)、ブルー(B)のうちの2色と、レッド(R)、グリーン(G)、ブルー(B)のうちの2色の補色との計4色のサブピクセルからなることを特徴とする請求項2乃至4のいずれかに記載の画像表示装置としたものである。
本発明の請求項に係る発明は、レッド(Ri)、グリーン(Gi)、ブルー(Bi)の色データから、Ri+Gi≧Bi>0の場合、C0=Bi×Gi/(Ri+Gi)、M0=Bi×Ri/(Ri+Gi)、R0=max(Ri−M0,0)、G0=max(Gi−C0,0)、C1=(Ri+Gi+Bi)/(R0+G0+2(C0+M0))×C0、M1=(Ri+Gi+Bi)/(R0+G0+2(C0+M0))×M0、MIN=min(R0,G0,C1,M1)、MAX=max(R0,G0,C1,M1)、C=C1×MIN/MAX+C1、M=M1×MIN/MAX+M1、R=R0×MIN/MAX+R0、G=G0×MIN/MAX+G0、Bi>Ri+Gi>0の場合、C0=Bi×(Gi−Ri+Bi)/(Ri+Gi+Bi)、M0=Bi×(Ri−Gi+Bi)/(Ri+Gi+Bi)、R0=max(Ri−M0,0)、G0=max(Gi−C0,0)、C1=(Ri+Gi+Bi)/(R0+G0+2(C0+M0))×C0、M1=(Ri+Gi+Bi)/(R0+G0+2(C0+M0))×M0、MIN=min(R0,G0,C1,M1)、MAX=max(R0,G0,C1,M1)、C=C×MIN/MAX+C1、M=M1×MIN/MAX+M1、R=R0×MIN/MAX+R0、G=G0×MIN/MAX+G0、Ri+Gi=0の場合、C=M=Bi/4、R=G=0、(ただし、Ri、Gi、Biは0以上1以下の実数)によってカラー表示用RGC(シアン)M(マゼンタ)の色データを得るデータ変換手段を有することを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれかに記載の画像表示装置としたものである。
本発明の請求項に係る発明は、レッド(Ri)、グリーン(Gi)、ブルー(Bi)の色データから、Gi+Bi≧Ri>0の場合、M0=Ri×Bi/(Gi+Bi)、Y0=Ri×Gi/(Gi+Bi)、G0=max(Gi−Y0,0)、B0=max(Bi−M0,0)、M1=(Ri+Gi+Bi)/(G0+B0+2(M0+Y0))×M0、Y1=(Ri+Gi+Bi)/(G0+B0+2(M0+Y0))×Y0、MIN=min(G0,B0,M1,Y1)、MAX=max(G0,B0,M1,Y1)、M=M1×MIN/MAX+M1、Y=Y1×MIN/MAX+Y1、G=G0×MIN/MAX+G0、B=B0×MIN/MAX+B0、Ri>Gi+Bi>0の場合、M0=Ri×(Bi−Gi+Ri)/(Ri+Gi+Bi)、Y0=Ri×(Gi−Bi+Ri)/(Ri+Gi+Bi)、G0=max(Gi−Y0,0)、B0=max(Bi−M0,0)、M1=(Ri+Gi+Bi)/(G0+B0+2(M0+Y0))×M0、Y1=(Ri+Gi+Bi)/(G0+B0+2(M0+Y0))×Y0、MIN=min(G0,B0,M1,Y1)、MAX=max(G0,B0,M1,Y1)、M=M1×MIN/MAX+M1、Y=Y1×MIN/MAX+Y1、G=G0×MIN/MAX+G0、B=B0×MIN/MAX+B0、Gi+Bi=0の場合、M=Y=Ri/4、G=B=0、(ただし、Ri、Gi、Biは0以上1以下の実数)によってカラー表示用GBM(マゼンタ)Y(イエロー)の色データを得るデータ変換手段を有することを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれかに記載の画像表示装置としたものである。
本発明の請求項に係る発明は、レッド(Ri)、グリーン(Gi)、ブルー(Bi)の色データから、Bi+Ri≧Gi>0の場合、Y0=Gi×Ri/(Bi+Ri)、C0=Gi×Bi/(Bi+Ri)、B0=max(Bi−C0,0)、R0=max(Ri−Y0,0)、Y1=(Ri+Gi+Bi)/(B0+R0+2(Y0+C0))×Y0、C1=(Ri+Gi+Bi)/(B0+R0+2(Y0+C0))×C0、MIN=min(B0,R0,Y1,C1)、MAX=max(B0,R0,Y1,C1)、Y=Y1×MIN/MAX+Y1、C=C1×MIN/MAX+C1、B=B0×MIN/MAX+B0、R=R0×MIN/MAX+R0、Gi>Bi+Ri>0の場合、Y0=Gi×(Ri−Bi+Gi)/(Ri+Gi+Bi)、C0=Gi×(Bi−Ri+Gi)/(Ri+Gi+Bi)、B0=max(Bi−C0,0)、R0=max(Ri−Y0,0)、Y1=(Ri+Gi+Bi)/(B0+R0+2(Y0+C0))×Y0、C1=(Ri+Gi+Bi)/(B0+R0+2(Y0+C0))×C0、MIN=min(B0,R0,Y1,C1)、MAX=max(B0,R0,Y1,C1)、Y=Y1×MIN/MAX+Y1、C=C1×MIN/MAX+C1、B=B0×MIN/MAX+B0、R=R0×MIN/MAX+R0、Bi+Ri=0の場合、Y=C=Gi/4、B=R=0、(ただし、Ri、Gi、Biは0以上1以下の実数)によってカラー表示用BRY(イエロー)C(シアン)の色データを得るデータ変換手段を有することを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれかに記載の画像表示装置としたものである。
本発明によれば、RGB方式やRGBC方式よりも明るく、CMY方式よりも色純度のよい表示が得られる画像表示装置を提供することができる。
(a)〜(j)は、本発明の実施の形態に係る画像表示装置のカラーフィルタの配置例を示す概略平面図及び色度図である。 (a)〜(j)は、本発明の実施の形態に係る画像表示装置のカラーフィルタの配置例を示す概略平面図及び色度図である。 (a)〜(j)は、本発明の実施の形態に係る画像表示装置のカラーフィルタの配置例を示す概略平面図及び色度図である。 (a)及び(b)は、本発明の実施の形態に係る画像表示装置の一例として電子ペーパを示す概略断面図である。 (a)及び(b)は、本発明の実施の形態に係る画像表示装置の一例として反射型液晶表示装置を示す概略断面図である。 (a)及び(b)は、本発明の実施の形態に係る画像表示装置の一例として半透過型液晶表示装置例を示す概略断面図である。 (a)〜(e)は、本発明の実施の形態に係る画像表示装置の製造工程の一例を示す概略平面図及び概略断面図である。 (a)〜(e)は、本発明の実施の形態に係る画像表示装置の製造工程の一例を示す概略平面図及び概略断面図である。
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しつつ、説明する。
図1(a)〜(j)乃至図3(a)〜(j)は、本発明の実施の形態に係る画像表示装置のカラーフィルタの配置例を示す概略平面図及び色度図である。図1(a)〜(j)乃至図3(a)〜(j)に示すように、本発明の実施の形態に係る画像表示装置は、レッド(R)、グリーン(G)、ブルー(B)のうちの2色と、その2色の補色の計4色のサブピクセルを有している。ここで、R,G,Bの補色はそれぞれシアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)であるから、図1(a)〜(i)に示すようにRGCM、図2(a)〜(i)に示すようにGBMY、図3(a)〜(i)に示すようにBRYCのサブピクセルを有している。図1(a)〜(d)乃至図3(a)〜(d)のように、隣の画素でサブピクセルの上下を入れ替えたり、左右を入れ替えたり、上下左右を入れ替えたりしてもよい。また、図1(e)〜(i)乃至図3(e)〜(i)のように、サブピクセル内の配置も任意である。
なお、図1(a)〜(i)乃至図3(a)〜(i)のカラーフィルタ11のサブピクセル間には通常わずかな隙間があるが、その部分にはオーバーコート層だけを付けてホワイトの状態にしてもよいし、Crまたはブラックレジストを用いてブラックの状態にしてもよい。
ここで、1画素がRGBからなる場合には、カラーフィルタでの光の利用効率は理想的には各々1/3であり、全体平均でも1/3である。1画素がCMYの場合には、カラーフィルタでの光の利用効率は各々2/3であり、全体平均でも2/3である。また、1画素にCMYを用いた場合には、純粋な赤、緑、青を表示することはできないという欠点を有するが、明るいというメリットがある。
一方、1画素がRGBCの場合、一見、カラーフィルタでの光の利用効率は平均すると((1/3)×3+2/3)/4=5/12であるように思われる。しかしRGBCを全点灯した場合の色は白ではなくシアンがかった色になってしまうため、白の場合の利用効率はRGBのみ点灯した((1/3)×3+0)/4=1/4である。
図1(a)〜(i)に示すように、1画素がRGCMの場合には、カラーフィルタでの光の利用効率はRGが各々1/3であり、CMが2/3であるから、全体平均では1/2となる。また、全点灯で白になる。即ち、明るさに関しては、RGB方式やRGBC方式よりも明るい。図1(j)に示すように、1画素がRGCMの場合では、純粋なB付近は若干白みがかるが、G〜CやM〜Rの部分はRGBやCMYよりも色純度がよい。なぜなら、CおよびMとして、RGBの三角形よりも外側の色相の鮮やかなカラーフィルタを用いることができるからである。例えば色度(x,y)が、R(0.42,0.29)、G(0.30,0.44)、B(0.20,0.26)に対し、C(0.17,0.31)、M(0.40,0.21)は外側にある。この場合、G画素とB画素でCを表示したりB画素とR画素でMを表示したりするよりも、C画素やM画素で表示した方がより色純度のよい表示ができる。このC画素やM画素での表示を本発明の実施の形態では「鮮やかなC」、「鮮やかなM」と表現する。従って、G〜C成分やM〜R成分の多い食べ物の写真を表示する場合などに適している。ただし、その用途に限定するものではない。
RGBデータ(Ri、Gi、Bi)で与えられた色をRGCMでカラー表示するには、例えば次の式で行うことができる。ただし、Ri、Gi、Biは0〜1の値をとるものとする。
Ri+Gi>0の場合
C=Bi×Gi/(Ri+Gi) 式1.1
M=Bi×Ri/(Ri+Gi) 式1.2
R=max(Ri−M,0) 式1.3
G=max(Gi−C,0) 式1.4
Ri=Gi=0の場合
C=M=Bi/2 式1.5
R=G=0 式1.6
ただし、max(A,B)は、A,Bのうち最も大きい値をとる関数である。
式1.1〜式1.6において、純粋なBに近い場合、Ri−MやGi−Cは負になり、R=G=0になる。しかし、それ以外の色はそのまま保たれ、通常の画像表示にはほとんど影響しない。例えばRi=1,Gi=Bi=0(レッド)の場合、R=1,C=M=G=0となって純粋なレッドになる。Gi=1,Bi=Ri=0(グリーン)の場合、G=1,C=M=R=0となって純粋なグリーンになる。Bi=1,Ri=Gi=0(ブルー)の場合、C=M=1/2,R=G=0となる。例えばRi=0,Gi=Bi=1(シアン)の場合、C=1、M=R=G=0となって鮮やかなシアンになる。Gi=0,Bi=Ri=1(マゼンタ)の場合、M=1,C=R=G=0となって、鮮やかなマゼンタになる。Bi=0,Ri=Gi=1(イエロー)の場合、C=M=0,R=G=1となって純粋なイエローになる。また例えばRi=Gi=Bi=1(白)の場合、C=M=R=G=1/2となって、光の利用効率=((2/3)×(1/2)×2+(1/3)×(1/2)×2)/4=1/4である。
あるいは、RGBデータ(Ri、Gi、Bi)で与えられた色をRGCMでカラー表示するには、例えば次の式で行うことができる。ただし、Ri、Gi、Biは0〜1の値をとるものとする。
Ri+Gi>0の場合
C=(2+k)/(2+2k)×Bi×(Gi+k×Bi)/(Ri+Gi+k×Bi) 式1.1A
M=(2+k)/(2+2k)×Bi×(Ri+k×Bi)/(Ri+Gi+k×Bi) 式1.2A
R=max(Ri−M,0) 式1.3A
G=max(Gi−C,0) 式1.4A
Ri=Gi=0の場合
C=M=(2+k)/(k)×Bi 式1.5A
R=G=0 式1.6A
ただし、max(A,B)は、A,Bのうち最も大きい値をとる関数である。またkは0以上1以下の実数である。k=0の場合、式1.1A〜1.6Aは式1.1〜1.6に一致する。
式1.1A〜式1.6Aにおいて、純粋なBに近い場合、Ri−MやGi−Cは負になり、R=G=0になる。しかし、それ以外の色はほぼそのまま保たれ、通常の画像表示にはほとんど影響しない。例えばRi=1,Gi=Bi=0(レッド)の場合、R=1,C=M=G=0となって純粋なレッドになる。Gi=1,Bi=Ri=0(グリーン)の場合、G=1,C=M=R=0となって純粋なグリーンになる。Bi=1,Ri=Gi=0(ブルー)の場合、C=M=1/2,R=G=0となる。例えばRi=0,Gi=Bi=1(シアン)の場合、C=(2+k)/(2+2k)≒1,M=(2+k)k/(2(1+k))≒0,R=0、G=k/(2+2k)≒0となって、鮮やかなシアンに近い色になる。Gi=0,Bi=Ri=1(マゼンタ)の場合、C=(2+k)k/(2(1+k))≒0,M=(2+k)/(2+2k)≒1,R=k/(2+2k)≒0,G=0となって、鮮やかなマゼンタに近い色になる。Bi=0,Ri=Gi=1(イエロー)の場合、C=M=0,R=G=1となって純粋なイエローになる。また例えばRi=Gi=Bi=1(白)の場合、C=M=R=G=1/2となって、光の利用効率=((2/3)×(1/2)×2+(1/3)×(1/2)×2)/4=1/4である。
あるいは、RGBデータ(Ri,Gi,Bi)で与えられた色をRGCMでカラー表示するには、例えば次の式で行うことができる。ただし、Ri、Gi、Biは0〜1の値をとるものとする。
Ri+Gi>0の場合
C0=Bi×Gi/(Ri+Gi) 式2.1
M0=Bi×Ri/(Ri+Gi) 式2.2
R0=max(Ri−M0,0) 式2.3
G0=max(Gi−C0,0) 式2.4
MIN=min(R0,G0,C0,M0) 式2.5
MAX=max(R0,G0,C0,M0) 式2.6
C=C0×MIN/MAX+C0 式2.7
M=M0×MIN/MAX+M0 式2.8
R=R0×MIN/MAX+R0 式2.9
G=G0×MIN/MAX+G0 式2.10
Ri=Gi=0の場合
C=M=Bi/2 式2.11
R=G=0 式2.12
ただし、max(A,B,・・・)は、A,Bのうち最も大きい値をとる関数であり、min(A,B,・・・)は、A,Bのうち最も小さい値をとる関数である。
式2.1〜式2.12において、R、G、C、MはR0、G0、C0、M0よりも(MIN/MAX)分だけ明るくなる。例えばRi=Gi=Bi=1(白)の場合、R=G=C=M=1となって、光の利用効率=((2/3)×1×2+(1/3)×1×2)/4=1/2である。また例えばRi=1,Gi=Bi=0(レッド)の場合、R=1,C=M=G=0となって純粋なレッドになる。Gi=1,Bi=Ri=0(グリーン)の場合、G=1,C=M=R=0となって純粋なグリーンになる。Bi=1,Ri=Gi=0(ブルー)の場合、C=M=1/2,R=G=0となる。例えばRi=0,Gi=Bi=1(シアン)の場合、C=1,M=R=G=0となって、鮮やかなシアンになる。Gi=0,Bi=Ri=1(マゼンタ)の場合、M=1,C=R=G=0となって、鮮やかなマゼンタになる。Bi=0,Ri=Gi=1(イエロー)の場合、C=M=0,R=G=1となって純粋なイエローになる。
あるいは、RGBデータ(Ri,Gi,Bi)で与えられた色をRGCMでカラー表示するには、例えば次の式で行うことができる。ただし、Ri、Gi、Biは0〜1の値をとるものとする。
Ri+Gi>0の場合
C0=(2+k)/(2+2k)×Bi×(Gi+k×Bi)/(Ri+Gi+k×Bi) 式2.1A
M0=(2+k)/(2+2k)×Bi×(Ri+k×Bi)/(Ri+Gi+k×Bi) 式2.2A
R0=max(Ri−M0,0) 式2.3A
G0=max(Gi−C0,0) 式2.4A
MIN=min(R0,G0,C0,M0) 式2.5A
MAX=max(R0,G0,C0,M0) 式2.6A
C=C0×MIN/MAX+C0 式2.7A
M=M0×MIN/MAX+M0 式2.8A
R=R0×MIN/MAX+R0 式2.9A
G=G0×MIN/MAX+G0 式2.10A
Ri=Gi=0の場合
C=M=(2+k)/(k)×Bi 式2.11A
R=G=0 式2.12A
ただし、max(A,B,・・・)は、A,B,・・・のうち最も大きい値をとる関数であり、min(A,B,・・・)は、A,B,・・・のうち最も小さい値をとる関数である。また、kは0以上1以下の実数である。k=0の場合、式2.1A〜2.12Aは式2.1〜2.12に一致する。
式2.1A〜式2.12Aにおいて、R、G、C、MはR0、G0、C0、M0よりも(MIN/MAX)分だけ明るくなる。例えばRi=Gi=Bi=1(白)の場合、R=G=C=M=1となって、光の利用効率=((2/3)×1×2+(1/3)×1×2)/4=1/2である。また例えばRi=1,Gi=Bi=0(レッド)の場合、R=1,C=M=G=0となって純粋なレッドになる。Gi=1,Bi=Ri=0(グリーン)の場合、G=1,C=M=R=0となって純粋なグリーンになる。Bi=1,Ri=Gi=0(ブルー)の場合、C=M=1/2,R=G=0となる。例えばRi=0,Gi=Bi=1(シアン)の場合、C=(2+k)/(2+2k)≒1,M=(2+k)k/(2(1+k))≒0,R=0、G=k/(2+2k)≒0となって、鮮やかなシアンに近い色になる。Gi=0,Bi=Ri=1(マゼンタ)の場合、C=(2+k)k/(2(1+k))≒0,M=(2+k)/(2+2k)≒1,R=k/(2+2k)≒0,G=0となって、鮮やかなマゼンタに近い色になる。Bi=0,Ri=Gi=1(イエロー)の場合、C=M=0,R=G=1となって純粋なイエローになる。
あるいは、RGBデータ(Ri,Gi,Bi)で与えられた色をRGCMでカラー表示するには、例えば次の式で行うことができる。ただし、Ri、Gi、Biは0〜1の値をとるものとする。
Ri+Gi≧Bi>0の場合
C0=Bi×Gi/(Ri+Gi) 式2.1B
M0=Bi×Ri/(Ri+Gi) 式2.2B
R0=max(Ri−M0,0) 式2.3B
G0=max(Gi−C0,0) 式2.4B
C1=(Ri+Gi+Bi)/(R0+G0+2(C0+M0))×C0 式2.5B
M1=(Ri+Gi+Bi)/(R0+G0+2(C0+M0))×M0 式2.6B
MIN=min(R0,G0,C1,M1) 式2.7B
MAX=max(R0,G0,C1,M1) 式2.8B
C=C1×MIN/MAX+C1 式2.9B
M=M1×MIN/MAX+M1 式2.10B
R=R0×MIN/MAX+R0 式2.11B
G=G0×MIN/MAX+G0 式2.12B
Bi>Ri+Gi>0の場合
C0=Bi×(Gi−Ri+Bi)/(Ri+Gi+Bi) 式2.13B
M0=Bi×(Ri−Gi+Bi)/(Ri+Gi+Bi) 式2.14B
R0=max(Ri−M0,0) 式2.15B
G0=max(Gi−C0,0) 式2.16B
C1=(Ri+Gi+Bi)/(R0+G0+2(C0+M0))×C0 式2.17B
M1=(Ri+Gi+Bi)/(R0+G0+2(C0+M0))×M0 式2.18B
MIN=min(R0,G0,C1,M1) 式2.19B
MAX=max(R0,G0,C1,M1) 式2.20B
C=C1×MIN/MAX+C1 式2.21B
M=M1×MIN/MAX+M1 式2.22B
R=R0×MIN/MAX+R0 式2.23B
G=G0×MIN/MAX+G0 式2.24B
Ri=Gi=0の場合
C=M=Bi/4 式2.25B
R=G=0 式2.26B
ただし、max(A,B,・・・)は、A,B,・・・のうち最も大きい値をとる関数であり、min(A,B,・・・)は、A,B,・・・のうち最も小さい値をとる関数である。
式2.1B〜式2.26Bにおいて、例えばRi=1,Gi=Bi=0(レッド)の場合、R=1,C=M=G=0となって純粋なレッドになる。Gi=1,Bi=Ri=0(グリーン)の場合、G=1,C=M=R=0となって純粋なグリーンになる。Bi=1,Ri=Gi=0(ブルー)の場合、C=M=1/4,R=G=0となる。例えばRi=0,Gi=Bi=1(シアン)の場合、C=1,M=R=G=0となって、鮮やかなシアンになる。Gi=0,Bi=Ri=1(マゼンタ)の場合、M=1、C=R=G=0となって、鮮やかなマゼンタになる。Bi=0,Ri=Gi=1(イエロー)の場合、C=M=0,R=G=1となって純粋なイエローになる。また例えばRi=Gi=Bi=1(白)の場合、R=G=C=M=1となって、光の利用効率=((2/3)×1×2+(1/3)×1×2)/4=1/2である。
図2(a)〜(i)に示すように、1画素がGBMYの場合、カラーフィルタでの光の利用効率はGBが各々1/3であり、MYが2/3であるから、全体平均では1/2となる。また、全点灯で白になる。即ち、明るさに関しては、RGB方式やRGBC方式よりも明るい。図2(j)に示すように、1画素がGBMYの場合では、純粋なR付近は若干白みがかるが、Y〜GやB〜Mの部分はRGBやCMYよりも色純度がよい。なぜなら、MおよびYとして、RGBの三角形よりも外側の色相の鮮やかなカラーフィルタを用いることができるからである。例えば色度(x,y)が、R(0.42,0.29)、G(0.30,0.44)、B(0.20,0.26)に対し、M(0.40,0.21)、Y(0.40,0.49)は外側にある。この場合、B画素とR画素でMを表示したりR画素とG画素でYを表示したりするよりも、M画素やY画素で表示した方がより色純度のよい表示ができる。このM画素やY画素での表示を本発明では「鮮やかなM」、「鮮やかなY」と表現する。従って、Y〜GやB〜M成分の多い風景写真などを表示する場合に適している。ただし、その用途に限定するものではない。
RGBデータ(Ri、Gi、Bi)で与えられた色をGBMYでカラー表示するには、例えば次の式で行うことができる。ただし、Ri、Gi、Biは0〜1の値をとるものとする。
Gi+Bi>0の場合
M=Ri×Bi/(Gi+Bi) 式3.1
Y=Ri×Gi/(Gi+Bi) 式3.2
G=max(Gi−Y,0) 式3.3
B=max(Bi−M,0) 式3.4
Gi=Bi=0の場合
M=Y=Ri/2 式3.5
G=B=0 式3.6
ただし、max(A,B)は、A,Bのうち最も大きい値をとる関数である。
式3.1〜式3.6において、純粋なRに近い場合、Gi−YやBi−Mは負になり、G=B=0になる。しかし、それ以外の色はそのまま保たれ、通常の画像表示にはほとんど影響しない。例えばRi=1,Gi=Bi=0(レッド)の場合、M=Y=1/2,G=B=0となる。Gi=1,Bi=Ri=0(グリーン)の場合、G=1,M=Y=B=0となって純粋なグリーンになる。Bi=1,Ri=Gi=0(ブルー)の場合、B=1,M=Y=G=0となって純粋なブルーになる。例えばRi=0,Gi=Bi=1(シアン)の場合、G=B=1、M=Y=0となって純粋なシアンになる。Gi=0,Bi=Ri=1(マゼンタ)の場合、M=1,G=B=Y=0となって、鮮やかなマゼンタに近い色になる。Bi=0,Ri=Gi=1(イエロー)の場合、Y=1,G=B=M=0となって、鮮やかなイエローに近い色になる。また例えばRi=Gi=Bi=1(白)の場合、M=Y=G=B=1/2となって、光の利用効率=((2/3)×(1/2)×2+(1/3)×(1/2)×2)/4=1/4である。
あるいは、RGBデータ(Ri、Gi、Bi)で与えられた色をGBMYでカラー表示
するには、例えば次の式で行うことができる。ただし、Ri、Gi、Biは0〜1の値を
とるものとする。
Gi+Bi>0の場合
M=(2+k)/(2+2k)×Ri×(Bi+k×Ri)/(Gi+Bi+k×Ri) 式3.1A
Y=(2+k)/(2+2k)×Ri×(Gi+k×Ri)/(Gi+Bi+k×Ri) 式3.2A
G=max(Gi−Y,0) 式3.3A
B=max(Bi−M,0) 式3.4A
Gi=Bi=0の場合
M=Y=(2+k)/(k)×Ri 式3.5A
G=B=0 式3.6A
ただし、max(A,B)は、A,Bのうち最も大きい値をとる関数である。また、kは0以上1以下の実数である。k=0の場合、式3.1A〜3.6Aは式3.1〜3.6に一致する。
式3.1A〜式3.6Aにおいて、純粋なRに近い場合、Gi−YやBi−Mは負になり、G=B=0になる。しかし、それ以外の色はほぼそのまま保たれ、通常の画像表示にはほとんど影響しない。例えばRi=1,Gi=Bi=0(レッド)の場合、M=Y=1/2,G=B=0となる。Gi=1,Bi=Ri=0(グリーン)の場合、G=1,M=Y=B=0となって純粋なグリーンになる。Bi=1,Ri=Gi=0(ブルー)の場合、B=1,M=Y=G=0となって純粋なブルーになる。例えばRi=0,Gi=Bi=1(シアン)の場合、M=Y=0,G=B=1となって純粋なシアンになる。Gi=0,Bi=Ri=1(マゼンタ)の場合、M=(2+k)/(2+2k)≒1,Y=(2+k)k/(2(1+k))≒0,G=0、B=k/(2+2k)≒0となって、鮮やかなマゼンタに近い色になる。Bi=0,Ri=Gi=1(イエロー)の場合、M=(2+k)k/(2(1+k))≒0,Y=(2+k)/(2+2k)≒1,G=k/(2+2k)≒0,B=0となって、鮮やかなイエローに近い色になる。また例えばRi=Gi=Bi=1(白)の場合、M=Y=G=B=1/2となって、光の利用効率=((2/3)×(1/2)×2+(1/3)×(1/2)×2)/4=1/4である。
あるいは、RGBデータ(Ri,Gi,Bi)で与えられた色をGBMYでカラー表示するには、例えば次の式で行うことができる。ただし、Ri、Gi、Biは0〜1の値をとるものとする。
Gi+Bi>0の場合
M0=Ri×Bi/(Gi+Bi) 式4.1
Y0=Ri×Gi/(Gi+Bi) 式4.2
G0=max(Gi−Y0,0) 式4.3
B0=max(Bi−M0,0) 式4.4
MIN=min(G0,B0,M0,Y0) 式4.5
MAX=max(G0,B0,M0,Y0) 式4.6
M=M0×MIN/MAX+M0 式4.7
Y=Y0×MIN/MAX+Y0 式4.8
G=G0×MIN/MAX+G0 式4.9
B=B0×MIN/MAX+B0 式4.10
Gi=Bi=0の場合
M=Y=Ri/2 式4.11
G=B=0 式4.12
ただし、max(A,B,・・・)は、A,B,・・・のうち最も大きい値をとる関数であり、min(A,B,・・・)は、A,B,・・・のうち最も小さい値をとる関数である。
式4.1〜式4.12において、G、B、M、YはG0、B0、M0、Y0よりも(MIN/MAX)分だけ明るくなる。例えばRi=Gi=Bi=1(白)の場合、G=B=M=Y=1となって、光の利用効率=((2/3)×1×2+(1/3)×1×2)/4=1/2である。また例えばRi=1,Gi=Bi=0(レッド)の場合、M=Y=1/2,G=B=0となる。Gi=1,Bi=Ri=0(グリーン)の場合、G=1,M=Y=B=0となって純粋なグリーンになる。Bi=1,Ri=Gi=0(ブルー)の場合、B=1,M=Y=G=0となって純粋なブルーになる。例えばRi=0,Gi=Bi=1(シアン)の場合、M=Y=0,G=B=1となって純粋なシアンになる。Gi=0,Bi=Ri=1(マゼンタ)の場合、M=1,Y=G=B=0となって、鮮やかなマゼンタになる。Bi=0,Ri=Gi=1(イエロー)の場合、Y=1,M=G=B=0となって、鮮やかなイエローになる。
あるいは、RGBデータ(Ri,Gi,Bi)で与えられた色をGBMYでカラー表示するには、例えば次の式で行うことができる。ただし、Ri、Gi、Biは0〜1の値をとるものとする。
Gi+Bi>0の場合
M0=(2+k)/(2+2k)×Ri×(Bi+k×Ri)/(Gi+Bi+k×Ri) 式4.1A
Y0=(2+k)/(2+2k)×Ri×(Gi+k×Ri)/(Gi+Bi+k×Ri) 式4.2A
G0=max(Gi−Y0,0) 式4.3A
B0=max(Bi−M0,0) 式4.4A
MIN=min(G0,B0,M0,Y0) 式4.5A
MAX=max(G0,B0,M0,Y0) 式4.6A
M=M0×MIN/MAX+M0 式4.7A
Y=Y0×MIN/MAX+Y0 式4.8A
G=G0×MIN/MAX+G0 式4.9A
B=B0×MIN/MAX+B0 式4.10A
Gi=Bi=0の場合
M=Y=(2+k)/(k)×Ri 式4.11A
G=B=0 式4.12A
ただし、max(A,B,・・・)は、A,B,・・・のうち最も大きい値をとる関数であり、min(A,B,・・・)は、A,B,・・・のうち最も小さい値をとる関数である。また、kは0以上1以下の実数である。k=0の場合、式4.1A〜4.12Aは式4.1〜4.12に一致する。
式4.1A〜式4.12Aにおいて、G、B、M、YはG0、B0、M0、Y0よりも(MIN/MAX)分だけ明るくなる。例えばRi=Gi=Bi=1(白)の場合、G=B=M=Y=1となって、光の利用効率=((2/3)×1×2+(1/3)×1×2)/4=1/2である。また例えばRi=1,Gi=Bi=0(レッド)の場合、M=Y=1/2,G=B=0となる。Gi=1,Bi=Ri=0(グリーン)の場合、G=1,M=Y=B=0となって純粋なグリーンになる。Bi=1,Ri=Gi=0(ブルー)の場合、B=1,M=Y=G=0となって純粋なブルーになる。例えばRi=0,Gi=Bi=1(シアン)の場合、M=Y=0,G=B=1となって純粋なシアンになる。Gi=0,Bi=Ri=1(マゼンタ)の場合、M=(2+k)/(2+2k)≒1,Y=(2+k)k/(2(1+k))≒0,G=0、B=k/(2+2k)≒0となって、鮮やかなマゼンタに近い色になる。Bi=0,Ri=Gi=1(イエロー)の場合、M=(2+k)k/(2(1+k))≒0,Y=(2+k)/(2+2k)≒1,G=k/(2+2k)≒0,B=0となって、鮮やかなイエローに近い色になる。
あるいは、RGBデータ(Ri,Gi,Bi)で与えられた色をGBMYでカラー表示するには、例えば次の式で行うことができる。ただし、Ri、Gi、Biは0〜1の値をとるものとする。
Gi+Bi≧Ri>0の場合
M0=Ri×Bi/(Gi+Bi) 式4.1B
Y0=Ri×Gi/(Gi+Bi) 式4.2B
G0=max(Gi−Y0,0) 式4.3B
B0=max(Bi−M0,0) 式4.4B
M1=(Ri+Gi+Bi)/(G0+B0+2(M0+Y0))×M0 式4.5B
Y1=(Ri+Gi+Bi)/(G0+B0+2(M0+Y0))×Y0 式4.6B
MIN=min(G0,B0,M1,Y1) 式4.7B
MAX=max(G0,B0,M1,Y1) 式4.8B
M=M1×MIN/MAX+M1 式4.9B
Y=Y1×MIN/MAX+Y1 式4.10B
G=G0×MIN/MAX+G0 式4.11B
B=B0×MIN/MAX+B0 式4.12B
Bi>Ri+Gi>0の場合
M0=Ri×(Bi−Gi+Ri)/(Ri+Gi+Bi) 式4.13B
Y0=Ri×(Gi−Bi+Ri)/(Ri+Gi+Bi) 式4.14B
G0=max(Gi−Y0,0) 式4.15B
B0=max(Bi−M0,0) 式4.16B
M1=(Ri+Gi+Bi)/(G0+B0+2(M0+Y0))×M0 式4.17B
Y1=(Ri+Gi+Bi)/(G0+B0+2(M0+Y0))×Y0 式4.18B
MIN=min(G0,B0,M1,Y1) 式4.19B
MAX=max(G0,B0,M1,Y1) 式4.20B
M=M1×MIN/MAX+M1 式4.21B
Y=Y1×MIN/MAX+Y1 式4.22B
G=G0×MIN/MAX+G0 式4.23B
B=B0×MIN/MAX+B0 式4.24B
Gi=Bi=0の場合
M=Y=Ri/4 式4.25B
G=B=0 式4.26B
ただし、max(A,B,・・・)は、A,B,・・・のうち最も大きい値をとる関数であり、min(A,B,・・・)は、A,B,・・・のうち最も小さい値をとる関数である。
式4.1B〜式4.26Bにおいて、例えばRi=1,Gi=Bi=0(レッド)の場合、M=Y=1/4,G=B=0となる。Gi=1,Bi=Ri=0(グリーン)の場合、G=1,M=Y=B=0となって純粋なグリーンになる。Bi=1,Ri=Gi=0(ブルー)の場合、B=1,M=Y=G=0となって純粋なブルーになる。例えばRi=0,Gi=Bi=1(シアン)の場合、M=Y=0,G=B=1となって純粋なシアンになる。Gi=0,Bi=Ri=1(マゼンタ)の場合、M=1,Y=G=B=0となって、鮮やかなマゼンタになる。Bi=0,Ri=Gi=1(イエロー)の場合、Y=1、M=G=B=0となって、鮮やかなイエローになる。また例えばRi=Gi=Bi=1(白)の場合、G=B=M=Y=1となって、光の利用効率=((2/3)×1×2+(1/3)×1×2)/4=1/2である。
図3(a)〜(i)に示すように、1画素がBRYCの場合には、カラーフィルタでの光の利用効率はBRが各々1/3であり、YCが2/3であるから、全体平均では1/2となる。また、全点灯で白になる。即ち、明るさに関しては、RGB方式やRGBC方式よりも明るい。図3(j)に示すように、1画素がBRYCの場合では、純粋なG付近は若干白みがかるが、C〜BやR〜Yの部分はRGBやCMYよりも色純度がよい。なぜなら、MおよびYとして、RGBの三角形よりも外側の色相の鮮やかなカラーフィルタを用いることができるからである。例えば色度(x,y)が、R(0.42,0.29)、G(0.30,0.44)、B(0.20,0.26)に対し、Y(0.40,0.49)、C(0.17,0.31)は外側にある。この場合、R画素とG画素でYを表示したりG画素とB画素でCを表示したりするよりも、Y画素やC画素で表示した方がより色純度のよい表示ができる。このY画素やC画素での表示を本発明では「鮮やかなY」、「鮮やかなC」と表現する。従って、例えばR〜Y成分の多い人間(の顔)の写真を表示する場合などに適している。ただし、その用途に限定するものではない。
RGBデータ(Ri、Gi、Bi)で与えられた色をBRYCでカラー表示するには、例えば次の式で行うことができる。ただし、Ri、Gi、Biは0〜1の値をとるものとする。
Bi+Ri>0の場合
Y=Gi×Ri/(Bi+Ri) 式5.1
C=Gi×Bi/(Bi+Ri) 式5.2
B=max(Bi−C,0) 式5.3
R=max(Ri−Y,0) 式5.4
Bi=Ri=0の場合
Y=C=Gi/2 式5.5
B=R=0 式5.6
ただし、max(A,B)は、A,Bのうち最も大きい値をとる関数である。
式5.1〜式5.6において、純粋なGに近い場合、Bi−CやRi−Yは負になり、B=R=0になる。しかし、それ以外の色はそのまま保たれ、通常の画像表示にはほとんど影響しない。例えばRi=1,Gi=Bi=0(レッド)の場合、M=Y=1/2,G=R=0となって純粋なレッドになる。Gi=1,Bi=Ri=0(グリーン)の場合、Y=C=1/2,G=B=0となる。Bi=1,Ri=Gi=0(ブルー)の場合、B=1,Y=C=R=0となって純粋なブルーになる。Ri=0,Gi=Bi=1(シアン)の場合、C=1、B=R=Y=0となって鮮やかなシアンになる。Gi=0,Bi=Ri=1(マゼンタ)の場合、Y=C=0,B=R=1となって純粋なマゼンタになる。Bi=0,Ri=Gi=1(イエロー)の場合、Y=1,C=B=R=0となって、鮮やかなイエローになる。また例えばRi=Gi=Bi=1(白)の場合、Y=C=B=R=1/2となって、光の利用効率=((2/3)×(1/2)×2+(1/3)×(1/2)×2)/4=1/4である。
あるいは、RGBデータ(Ri、Gi、Bi)で与えられた色をBRYCでカラー表示するには、例えば次の式で行うことができる。ただし、Ri、Gi、Biは0〜1の値をとるものとする。
Bi+Ri>0の場合
Y=(2+k)/(2+2k)×Gi×(Ri+k×Gi)/(Bi+Ri+k×Gi) 式5.1A
C=(2+k)/(2+2k)×Gi×(Bi+k×Gi)/(Bi+Ri+k×Gi) 式5.2A
B=max(Bi−C,0) 式5.3A
R=max(Ri−Y,0) 式5.4A
Bi=Ri=0の場合
Y=C=(2+k)/(k)×Gi 式5.5A
B=R=0 式5.6A
ただし、max(A,B)は、A,Bのうち最も大きい値をとる関数である。また、kは0以上1以下の実数である。k=0の場合、式5.1A〜5.6Aは式5.1〜5.6に一致する。
式5.1A〜式5.6Aにおいて、純粋なGに近い場合、Bi−CやRi−Yは負になり、B=R=0になる。しかし、それ以外の色はほぼそのまま保たれ、通常の画像表示にはほとんど影響しない。例えばRi=1,Gi=Bi=0(レッド)の場合、R=1,Y=C=B=0となって純粋なレッドになる。Gi=1,Bi=Ri=0(グリーン)の場合、Y=C=1/2,B=R=0となる。Bi=1,Ri=Gi=0(ブルー)の場合、B=1,Y=C=R=0となって純粋なブルーになる。例えばRi=0,Gi=Bi=1(シアン)の場合、Y=(2+k)k/(2(1+k))≒0,C=(2+k)/(2+2k)≒1,B=k/(2+2k)≒0,R=0となって、鮮やかなシアンに近い色になる。Gi=0,Bi=Ri=1(マゼンタ)の場合、Y=C=0,B=R=1となって純粋なマゼンタになる。Bi=0,Ri=Gi=1(イエロー)の場合、Y=(2+k)/(2+2k)≒1,C=(2+k)k/(2(1+k))≒0,B=0、R=k/(2+2k)≒0となって、鮮やかなイエローに近い色になる。また例えばRi=Gi=Bi=1(白)の場合、Y=C=B=R=1/2となって、光の利用効率=((2/3)×(1/2)×2+(1/3)×(1/2)×2)/4=1/4である。
あるいは、RGBデータ(Ri,Gi,Bi)で与えられた色をBRYCでカラー表示するには、例えば次の式で行うことができる。ただし、Ri、Gi、Biは0〜1の値をとるものとする。
Bi+Ri>0の場合
Y0=Gi×Ri/(Bi+Ri) 式6.1
C0=Gi×Bi/(Bi+Ri) 式6.2
B0=max(Bi−C0,0) 式6.3
R0=max(Ri−Y0,0) 式6.4
MIN=min(B0,R0,Y0,C0) 式6.5
MAX=max(B0,R0,Y0,C0) 式6.6
Y=Y0×MIN/MAX+Y0 式6.7
C=C0×MIN/MAX+C0 式6.8
B=B0×MIN/MAX+B0 式6.9
R=R0×MIN/MAX+R0 式6.10
Bi=Ri=0の場合
Y=C=Gi/2 式6.11
B=R=0 式6.12
ただし、max(A,B,・・・)は、A,B,・・・のうち最も大きい値をとる関数であり、min(A,B,・・・)は、A,B,・・・のうち最も小さい値をとる関数である。
式6.1〜式6.12において、B、R、Y、CはB0、R0、Y0、C0よりも(MIN/MAX)分だけ明るくなる。例えばRi=Gi=Bi=1(白)の場合、B=R=Y=C=1となって、光の利用効率=((2/3)×1×2+(1/3)×1×2)/4=1/2である。また例えばRi=1,Gi=Bi=0(レッド)の場合、R=1,Y=C=B=0となって純粋なレッドになる。Gi=1,Bi=Ri=0(グリーン)の場合、Y=C=1/2,B=R=0となる。Bi=1,Ri=Gi=0(ブルー)の場合、B=1,Y=C=R=0となって純粋なブルーになる。例えばRi=0,Gi=Bi=1(シアン)の場合、C=1,Y=B=R=0となって、鮮やかなシアンになる。Gi=0,Bi=Ri=1(マゼンタ)の場合、Y=C=0,B=R=1となって純粋なマゼンタになる。Bi=0,Ri=Gi=1(イエロー)の場合、M=1,C=B=R=0となって、鮮やかなイエローになる。
あるいは、RGBデータ(Ri,Gi,Bi)で与えられた色をBRYCでカラー表示するには、例えば次の式で行うことができる。ただし、Ri、Gi、Biは0〜1の値をとるものとする。
Bi+Ri>0の場合
Y0=(2+k)/(2+2k)×Gi×(Ri+k×Gi)/(Bi+Ri+k×Gi) 式6.1A
C0=(2+k)/(2+2k)×Gi×(Bi+k×Gi)/(Bi+Ri+k×Gi) 式6.2A
B0=max(Bi−C0,0) 式6.3A
R0=max(Ri−Y0,0) 式6.4A
MIN=min(B0,R0,Y0,C0) 式6.5A
MAX=max(B0,R0,Y0,C0) 式6.6A
Y=Y0×MIN/MAX+Y0 式6.7A
C=C0×MIN/MAX+C0 式6.8A
B=B0×MIN/MAX+B0 式6.9A
R=R0×MIN/MAX+R0 式6.10A
Bi=Ri=0の場合
Y=C=(2+k)/(k)×Gi 式6.11A
B=R=0 式6.12A
ただし、max(A,B,・・・)は、A,B,・・・のうち最も大きい値をとる関数であり、min(A,B,・・・)は、A,B,・・・のうち最も小さい値をとる関数である。また、kは0以上1以下の実数である。k=0の場合、式6.1A〜6.12Aは式6.1〜6.12に一致する。
式6.1A〜式6.12Aにおいて、B、R、Y、CはB0、R0、Y0、C0よりも(MIN/MAX)分だけ明るくなる。例えばRi=Gi=Bi=1(白)の場合、B=R=Y=C=1となって、光の利用効率=((2/3)×1×2+(1/3)×1×2)/4=1/2である。また例えばRi=1,Gi=Bi=0(レッド)の場合、R=1,Y=C=B=0となって純粋なレッドになる。Gi=1,Bi=Ri=0(グリーン)の場合、Y=C=1/2,B=R=0となる。Bi=1,Ri=Gi=0(ブルー)の場合、B=1,Y=C=R=0となって純粋なブルーになる。例えばRi=0,Gi=Bi=1(シアン)の場合、Y=(2+k)k/(2(1+k))≒0,C=(2+k)/(2+2k)≒1,B=k/(2+2k)≒0,R=0となって、鮮やかなシアンに近い色になる。Gi=0,Bi=Ri=1(マゼンタ)の場合、Y=C=0,B=R=1となって純粋なマゼンタになる。Bi=0,Ri=Gi=1(イエロー)の場合、Y=(2+k)/(2+2k)≒1,C=(2+k)k/(2(1+k))≒0,B=0、R=k/(2+2k)≒0となって、鮮やかなイエローに近い色になる。
あるいは、RGBデータ(Ri,Gi,Bi)で与えられた色をBRYCでカラー表示するには、例えば次の式で行うことができる。ただし、Ri、Gi、Biは0〜1の値をとるものとする。
Bi+Ri≧Gi>0の場合
Y0=Gi×Ri/(Bi+Ri) 式6.1B
C0=Gi×Bi/(Bi+Ri) 式6.2B
B0=max(Bi−C0,0) 式6.3B
R0=max(Ri−Y0,0) 式6.4B
Y1=(Ri+Gi+Bi)/(B0+R0+2(Y0+C0))×Y0 式6.5B
C1=(Ri+Gi+Bi)/(B0+R0+2(Y0+C0))×C0 式6.6B
MIN=min(B0,R0,Y1,C1) 式6.7B
MAX=max(B0,R0,Y1,C1) 式6.8B
Y=Y1×MIN/MAX+Y1 式6.9B
C=C1×MIN/MAX+C1 式6.10B
B=B0×MIN/MAX+B0 式6.11B
R=R0×MIN/MAX+R0 式6.12B
Gi>Bi+Ri>0の場合
Y0=Gi×(Ri−Bi+Gi)/(Ri+Gi+Bi) 式6.13B
C0=Gi×(Bi−Ri+Gi)/(Ri+Gi+Bi) 式6.14B
B0=max(Bi−C0,0) 式6.15B
R0=max(Ri−Y0,0) 式6.16B
Y1=(Ri+Gi+Bi)/(B0+R0+2(Y0+C0))×Y0 式6.17B
C1=(Ri+Gi+Bi)/(B0+R0+2(Y0+C0))×C0 式6.18B
MIN=min(B0,R0,Y1,C1) 式6.19B
MAX=max(B0,R0,Y1,C1) 式6.20B
Y=Y1×MIN/MAX+Y1 式6.21B
C=C1×MIN/MAX+C1 式6.22B
B=B0×MIN/MAX+B0 式6.23B
R=R0×MIN/MAX+R0 式6.24B
Bi=Ri=0の場合
Y=C=Bi/4 式6.25B
B=R=0 式6.26B
ただし、max(A,B,・・・)は、A,B,・・・のうち最も大きい値をとる関数であり、min(A,B,・・・)は、A,B,・・・のうち最も小さい値をとる関数である。
式6.1B〜式6.26Bにおいて、例えばRi=1,Gi=Bi=0(レッド)の場合、R=1,Y=C=B=0となって純粋なレッドになる。Gi=1,Bi=Ri=0(グリーン)の場合、Y=C=1/4,B=R=0となる。Bi=1,Ri=Gi=0(ブルー)の場合、B=1,Y=C=R=0となって純粋なブルーになる。例えばRi=0,Gi=Bi=1(シアン)の場合、C=1、Y=B=R=0となって、鮮やかなシアンになる。Gi=0,Bi=Ri=1(マゼンタ)の場合、Y=C=0,B=R=1となって純粋なマゼンタになる。Bi=0,Ri=Gi=1(イエロー)の場合、Y=1,C=B=R=0となって、鮮やかなイエローになる。また例えばRi=Gi=Bi=1(白)の場合、B=R=Y=C=1となって、光の利用効率=((2/3)×1×2+(1/3)×1×2)/4=1/2である。
なお、色データの変換(データ変換手段)としては、デジタルデータから計算で変換する方法や、ルックアップテーブルを用いる方法、アナログ信号から電気的に変換する方法などがある。いずれの方法を用いてもよい。通常、駆動においては、表示媒体や表示パネル部の特性を補正するためのガンマ変換を行う。また、色データにガンマ補正がかけられている場合、Ri、Gi、Biに逆ガンマ変換をかけてからデータ変換を行い、RGCM、GBMY、BRYRの各色データにガンマ変換をかけて駆動を行うとよい。なお、色データに補正がかけられていても逆ガンマ変換とガンマ変換を省略する(誤差を無視する)ことや、逆ガンマ変換・データ変換・ガンマ変換をまとめた近似式で変換することも可能である。
次に、本発明の実施の形態に係る画像表示装置50について説明する。画像表示装置50の例としては、図4(a)及び(b)に示す電子ペーパ、図5(a)、図5(b)、図6(a)及び図6(b)に示す液晶表示装置等が挙げられる。
図4(a)及び(b)に示すように、本発明の実施の形態に係る電子ペーパは反射型表示装置である。図4(a)に示すように、本発明の実施の形態に係る電子ペーパは、基板1、薄膜トランジスタアレイ20、電気泳動体30、対向電極31、カラーフィルタ11、対向基板32を備えている。本発明の実施の形態に係る電子ペーパは、基板1上に薄膜トランジスタアレイ20を形成したものと、別の対向基板32上にカラーフィルタ11及び対向電極31を形成したものを貼り合わせる際に電気泳動体30をはさみこむことで作製できる。あるいは、基板1上に薄膜トランジスタアレイ20を形成したものに、別の対向基板上32にカラーフィルタ11及び対向電極31を形成したものを貼り合わせることで作製できる。画像の表示は対向基板32側で行われる。電気泳動体30としては、電気泳動カプセル、電子粉流体などを用いることができる。サブピクセルごとに壁を形成して電気泳動体30を閉じ込めてもよい。この方式では、対向基板32を貼り合わせる際にカラーフィルタ11と薄膜トランジスタアレイ20の精密な位置合わせが必要である。あるいは、図4(b)に示すように、本発明の実施の形態に係る電子ペーパは、基板1、カラーフィルタ11、薄膜トランジスタアレイ20、電気泳動体30、対向電極31、対向基板32を備えている。あるいは、基板1上にカラーフィルタ11を形成し、その上に薄膜トランジスタアレイ20を形成したものに、別の対向基板上32に対向電極31と電気泳動体30を形成したものを貼り合わせることで作製できる。本発明の実施の形態に係る電子ペーパは、基板1上にカラーフィルタ11を形成し、その上に薄膜トランジスタアレイ20を形成し、別の対向基板32上に対向電極31を形成したものの間に電気泳動体30をはさみこむことで作製できる。画像の表示は基板1側で行われる。図4(b)に示す電子ペーパの場合、製造過程で既にカラーフィルタ11と薄膜トランジスタアレイ20との位置合わせは済んでいるため、対向基板32を貼り合わせる際に精密な位置合わせは不要である。
液晶表示装置には、透過型、反射型、半透過型があるが、本発明の実施の形態に係る液晶表示装置は光を有効に使うことを目的としているので、反射型や半透過型が適している。図5(a)に示すように、本発明の実施の形態に係る反射型液晶表示装置は、基板1、薄膜トランジスタアレイ(電極が反射電極)20、液晶層33、対向電極31、カラーフィルタ11、対向基板32、1/4波長板34、偏光板35を備えている。画像の表示は偏光板35側で行われる。あるいは図5(b)に示すように、本発明の実施の形態に係る反射型液晶表示装置は、対向基板32、反射性の対向電極31、液晶層33、薄膜トランジスタアレイ20、カラーフィルタ11、基板1、1/4波長板34、偏光板35を備えている。画像の表示は偏光板35側で行われる。また、液晶を封入するために、シール部36を用いている。ここで、1/4波長板34は波長の位相差を90度(π/2)にさせるために用いるものであり、例えばポリカーボネート、ポリビニルアルコール、ポリアリレート、ポリサルフォン、シクロオレフィン等の延伸フィルムから形成される。偏光板35は一方向の直線偏光のみを透過させ、例えばポリビニルアルコール膜にヨウ素を吸着させて形成される。なお、図示しないが、液晶を配向させるための配向膜や光配向が用いられ、空隙を一定にするためにスペーサが用いられる。
図6(a)に示すように、本発明の実施の形態に係る半透過型液晶表示装置は、バックライト39、第2の偏光板38、第2の1/4波長板37、基板1、薄膜トランジスタアレイ20、液晶層33、対向電極31、カラーフィルタ11、対向基板32、1/4波長板34、第1の偏光板35を備えている。画像の表示は第1の偏光板35側で行われる。あるいは、図6(b)に示すように、本発明の実施の形態に係る反射型液晶表示装置は、バックライト39、第2の偏光板38、第2の1/4波長板37、対向基板32、対向電極31、液晶層33、薄膜トランジスタアレイ20、カラーフィルタ11、基板1、第1の1/4波長板34、第1の偏光板35を備えている。画像の表示は第1の偏光板35側で行われる。また、液晶を封入するために、シール部36を用いている。ここで、第1及び第2の1/4波長板34、37は波長の位相差を90度(π/2)にさせるために用いるものであり、例えばポリカーボネート、ポリビニルアルコール、ポリアリレート、ポリサルフォン、シクロオレフィン等の延伸フィルムから形成される。第1及び第2の偏光板35、38は一方向の直線偏光のみを透過させ、例えばポリビニルアルコール膜にヨウ素を吸着させて形成される。なお、図示していないが、液晶を配向させるための配向膜や光配向が用いられ、空隙を一定にするためにスペーサが用いられる。
以下、本発明の実施の形態に係る電子ペーパ及び液晶表示装置の構成について詳細に述べる。
本実施の形態に係る基板1及び対向基板32の材料としては、例えば、ガラスが最適であるが、プラスチックも用いることができる。プラスチックとしては、例えば、ポリメチルメタクリレート、ポリアクリレート、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリエチレンサルファイド、ポリエーテルスルホン、ポリオレフィン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、シクロオレフィンポリマー、ポリエーテルサルフォン、トリアセチルセルロース、ポリビニルフルオライドフィルム、エチレン-テトラフルオロエチレン共重合樹脂、耐候性ポリエチレンテレフタレート、耐候性ポリプロピレン、ガラス繊維強化アクリル樹脂フィルム、ガラス繊維強化ポリカーボネート、透明性ポリイミド、フッ素系樹脂、環状ポリオレフィン系樹脂等を使用することもできるが本発明ではこれらに限定されるものではない。これらは単独の基板1及び対向基板32として使用してもよいが、二種以上を積層した複合の基板1及び対向基板32として使用することもできる。
本実施の形態に係るカラーフィルタ11としては、例えば、染料を用いたもの、顔料を用いたもの、干渉を利用したものなどがあるが、顔料を分散したレジストを用いて露光・現像で形成する方法を用いることが好ましい。カラーフィルタ11の膜厚または顔料濃度を調整することによって、カラーフィルタ11の光透過率を調整することができる。1画素がRGCMの場合には、レッド11R、グリーン11G、シアン11C、マゼンタ11Mを、塗布・露光・現像によって順次形成する。形成順序は任意である。1画素がGBMYの場合には、グリーン11G、ブルー11B、マゼンタ11M、イエロー11Yを、塗布・露光・現像によって順次形成する。形成順序は任意である。1画素がBRYCの場合には、ブルー11B、レッド11R、イエロー11Y、シアン11Cを、塗布・露光・現像によって順次形成する。形成順序は任意である。さらに、透明なオーバーコート11OCを形成することで、段差を低減することができる。
基板1とカラーフィルタ11の間、もしくはカラーフィルタ11と薄膜トランジスタアレイ20との間には、薄膜トランジスタアレイ20の耐久性を向上させるために透明のガスバリア層(図示せず)を形成することができる。ガスバリア層としては酸化アルミニウム(Al)、酸化ケイ素(SiO)、窒化ケイ素(SiN)、酸化窒化ケイ素(SiON)、炭化ケイ素(SiC)及びダイヤモンドライクカーボン(DLC)などが挙げられるが本発明ではこれらに限定されるものではない。またこれらのガスバリア層は2層以上積層して使用することもできる。ガスバリア層は有機物フィルムを用いた基板1の片面だけに形成してもよいし、両面に形成してもよい。ガスバリア層は真空蒸着法、イオンプレーティング法、スパッタリング法、レーザアブレーション法、プラズマCVD(Chemical Vapor Deposition)法、ホットワイヤCVD法及びゾルゲル法などを用いて形成することができるが本発明ではこれらに限定されるものではない。
次に、本実施の形態に係る薄膜トランジスタアレイ20について説明する。本実施の形態に係る薄膜トランジスタアレイ20の電極、半導体層、絶縁膜として実質的に透明な材料を用いたものである。ここで「実質的に透明」とは、可視光である波長領域400nm以上700nm以下の範囲内で透過率が70%以上であることをいう。
本実施の形態に係る実質的に透明な薄膜トランジスタ20の電極、即ちゲート電極2、ゲート配線2’、キャパシタ電極9、キャパシタ配線9’、ソース電極4、ソース配線4’、ドレイン電極5、画素電極5’、上部画素電極10には、実質的に透明な導電材料の薄膜を用いることが好ましい。実質的に透明な導電材料としては、酸化インジウム(In)、酸化スズ(SnO)、酸化亜鉛(ZnO)、酸化カドミウム(CdO)、酸化インジウムカドミウム(CdIn)、酸化カドミウムスズ(CdSnO)及び酸化亜鉛スズ(ZnSnO)などの酸化物材料を使用することができるが本発明ではこれらに限定されるものではない。また、これらの酸化物材料に不純物をドープしたものも好適に用いられる。例えば、酸化インジウムにスズ(Sn)やモリブデン(Mo)、チタン(Ti)、タングステン(W)、ガリウム(Ga)、セリウム(Ce)及び亜鉛(Zn)をドープしたもの、酸化亜鉛にアルミニウム(Al)やガリウム(Ga)をドープしたものなどである。この中で特に酸化インジウムにスズをドープした酸化インジウムスズ(通称:「ITO」)や酸化インジウムに亜鉛をドープした酸化インジウム亜鉛(通称:「IZO」)はこの中でも透明性と抵抗率との点で優れているため、特に好適に用いることができる。
あるいは、実質的に透明な導電材料に接触して、補助配線(図示せず)を設けることもできる。補助配線としては、例えば、金(Au)、銀(Ag)、銅(Cu)、コバルト(Co)、タンタル(Ta)、モリブデン(Mo)、クロム(Cr)、アルミニウム(Al)、ニッケル(Ni)、タングステン(W)、白金(Pt)及びチタン(Ti)を使用することができるが本発明ではこれらに限定されるものではない。またこれらの金属の合金や不純物をドープしたもの、これらの金属の薄膜を複数積層したものも使用できる。補助配線の線幅は、画像表示装置30の開口率を低下させないために、実質的に透明な導電材料を用いた電極よりも細くパターニングすることが望ましい。細くパターニングすることにより、補助配線は透明でなくても、薄膜トランジスタアレイ20は実質的に透明とすることができる。
実質的に透明な導電材料の薄膜及び補助配線の形成方法は、真空蒸着法、イオンプレーティング法、スパッタリング法、レーザアブレーション法、プラズマCVD法、光CVD法、ホットワイヤCVD法などで形成することができるが本発明ではこれらに限定されるものではない。
実質的に透明な半導体層6としては、金属酸化物を主成分とする酸化物半導体材料が使用できる。酸化物半導体材料は亜鉛(Zn)、インジウム(In)、スズ(Sn)、タングステン(W)、マグネシウム(Mg)及びガリウム(Ga)のうち一種類以上の元素を含む酸化物である、酸化亜鉛(ZnO)、酸化インジウム(In)、酸化インジウム亜鉛(In−Zn−O)、酸化スズ(SnO)、酸化タングステン(WO)及び酸化亜鉛ガリウムインジウム(In−Ga−Zn−O)などの材料が挙げられるが本発明ではこれらに限定されるものではない。これらの材料は実質的に透明であり、バンドギャップが2.8eV以上、好ましくはバンドギャップが3.2eV以上であることが好ましい。これらの材料の構造は単結晶、多結晶、微結晶、結晶とアモルファスとの混晶、ナノ結晶散在アモルファス、アモルファスのいずれであってもかまわない。実質的に透明な半導体層6の膜厚は20nm以上が望ましい。
実質的に透明な半導体層6に用いられる酸化物半導体の材料は可視光領域において光感度を持たないため、実質的に透明な薄膜トランジスタアレイ20の作製ができ、アクティブマトリクス型の表示装置の開口率の向上や、新たな表示装置構成を実現できる。
実質的に透明な半導体層6の形成方法は、スパッタリング法、パルスレーザ堆積法、真空蒸着法、CVD法、MBE(Molecular Beam Epitaxy)法、ALD(Atomic Layer Deposition)法及びゾルゲル法などの方法を用いて形成されるが、好ましくはスパッタリング法、パルスレーザ堆積法、真空蒸着法、CVD法である。スパッタリング法ではRFマグネトロンスパッタリング法及びDCスパッタリング法、真空蒸着法では抵抗加熱蒸着法、電子ビーム蒸着法及びイオンプレーティング法、CVD法ではホットワイヤCVD法及びプラズマCVD法などが挙げられるが本発明ではこれらに限定されるものではない。
本発明の実施の形態に係る実質的に透明な薄膜トランジスタアレイ20のゲート絶縁膜3に使用される材料は特に限定されないが、酸化ケイ素、窒化ケイ素、酸化窒化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化タンタル(Ta)、酸化イットリウム(Y)、酸化ハフニウム(HfO)、ハフニウムアルミネート(HfAlO)、酸化ジルコニウム(ZrO)及び酸化チタン(TiO)などの無機材料、またはポリメチルメタクリレート(PMMA)などのポリアクリレート、ポリビニルアルコール(PVA)、ポリスチレン(PS)、透明性ポリイミド、ポリエステル、エポキシ樹脂及びポリビニルフェノールなどの有機材料が挙げられるが本発明ではこれらに限定されるものではない。ゲートリーク電流を抑えるためには、絶縁材料の抵抗率が1011Ω・cm以上、望ましくは1014Ω・cm以上であることが好ましい。ゲート絶縁層3は真空蒸着法、イオンプレーティング法、スパッタリング法、レーザアブレーション法、プラズマCVD法、光CVD法、ホットワイヤCVD法、スピンコート法、ディップコート法、スクリーン印刷法などの方法を用いて形成することができるが本発明ではこれらに限定されるものではない。ゲート絶縁層3の膜厚は50nm以上2μm以下であることが好ましい。これらのゲート絶縁膜3は単層として用いても構わないし、複数の層を積層したものを用いても構わないし、また成長方向に向けて組成を傾斜したものでも構わない。
本発明の実施の形態に係る実質的に透明な薄膜トランジスタアレイ20の構成は特に限定されないが、ボトムゲートトップコンタクト型、ボトムゲートボトムコンタクト型、トップゲートトップコンタクト型、トップゲートボトムコンタクト型を用いることができる。
本実施の形態に係る層間絶縁膜8としては絶縁性で実質的に透明であれば特に限定されない。例えば、酸化ケイ素、窒化ケイ素、酸化窒化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化タンタル、酸化イットリウム、酸化ハフニウム、ハフニウムアルミネート、酸化ジルコニウム及び酸化チタン等の無機材料、または、ポリメチルメタクリレート(PMMA)などのポリアクリレート、ポリビニルアルコール(PVA)、ポリスチレン(PS)、透明性ポリイミド、ポリエステル、エポキシ樹脂及びポリビニルフェノールなどの有機材料が挙げられるが本発明ではこれらに限定されるものではない。層間絶縁膜8はゲート絶縁膜4と同じ材料であっても構わないし、異なる材料であっても構わない。これらの層間絶縁膜8は単層として用いても構わないし、複数の層を積層したものを用いても構わない。なお、層間絶縁膜8は、ソース配線4’やゲート配線2’が表示に与える影響を低減するために、少なくともこれらを覆うように形成される。
本実施の形態に係る実質的に透明な薄膜トランジスタアレイ20の構造がボトムゲート型の場合は、実質的に透明な半導体層6の上を覆うような封止層(図示せず)を設けることができる。封止層を用いることで、実質的に透明な半導体層6が湿度などで経時変化を受けたり、層間絶縁膜8から影響を受けたりすることを防ぐことができる。封止層としては酸化ケイ素、窒化ケイ素、酸化窒化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化タンタル、酸化イットリウム、酸化ハフニウム、ハフニウムアルミネート、酸化ジルコニウム及び酸化チタン等の無機材料、または、ポリメチルメタクリレート(PMMA)などのポリアクリレート、ポリビニルアルコール(PVA)、ポリスチレン(PS)、透明性ポリイミド、ポリエステル、エポキシ樹脂、ポリビニルフェノール及びフッ素系樹脂等の有機材料が挙げられるが本発明ではこれらに限定されるものではない。これらの封止層は単層として用いても構わないし、複数の層を積層したものを用いても構わない。
さらに、本発明の実施の形態では、画素電極5’と電気的に接続された上部画素電極10を有してもよい。具体的には、層間絶縁膜8をスクリーン印刷法などの方法でパターン印刷して画素電極5’の部分に層間絶縁膜8を設けない方法や、透明なレジストを塗布・露光・現像して画素電極5’上に穴の開いた層間絶縁膜8とした上に形成すれば、画素電極5’と接続することができる。
なお、実質的に透明な薄膜トランジスタアレイ20は図4(b)、図5(b)、図6(b)のような画像表示装置に最適であるが、図4(a)、図5(a)、図6(a)のような画像表示装置にももちろん使用できる。
以下、本発明の実施の形態に係る実施例1乃至実施例5について説明する。なお、本発明は実施例1乃至実施例5に限定されるわけではない。
まず、図7(a)に示すように、基板1としてガラス基板を用いた。次に、基板1上にレッド11R、グリーン11G、シアン11C及びマゼンタ11Mのレジストを塗布・露光・現像・焼成して、パターンを形成した。ここで、レッド11R、グリーン11G、シアン11C及びマゼンタ11Mのカラーフィルタ11の配置を図1(a)〜(i)に示す。次に、全体に透明なオーバーコート剤を塗布・焼成することで、オーバーコート層11OCを形成した。
次に、図7(b)に示すように、オーバーコート層11OC上にITOをスパッタリング法により成膜し、フォトリソグラフィ及びウェットエッチングによってパターニングして、ゲート電極2、ゲート配線2’、キャパシタ電極9、キャパシタ配線9’を形成した。
次に、図7(c)に示すように、ゲート電極2、ゲート配線2’、キャパシタ電極9、キャパシタ配線9’を覆うように、ゲート絶縁膜3及び半導体層6をスパッタリング法により連続成膜した。ゲート絶縁膜3にはSiONを用いて、半導体層6にはInGaZnOを用いた。そして半導体層6をフォトリソグラフィ及びウェットエッチングによってパターニングした。
次に、図7(d)に示すように、半導体層6を跨いで、ソース電極4、ソース配線4’、ドレイン電極5、画素電極5’と逆パターンのレジストパターンを予め形成後にITOを成膜し、リフトオフによってソース電極4、ソース配線4’、ドレイン電極5、画素電極5’を形成した。
次に、図7(e)に示すように、フッ素樹脂をスクリーン印刷することによってゲート配線2’、ソース配線4’および半導体層6上に層間絶縁膜8を形成した。この層間絶縁膜8は、封止の役割も有している。こうしてカラーフィルタ11付き薄膜トランジスタ基板を作製した。
一方、図4(b)に示すように、対向基板32としてのポリエチレンテレフタレート基板上に対向電極31としてITOが成膜され、さらに電気泳動体30として電気泳動カプセルが塗布されたものを、作製したカラーフィルタ11付き薄膜トランジスタ基板と貼り合わせることにより、画像表示装置50を作製した。
Ri、Gi、Biで与えられた画像データを計算でRGCMに変換したデータを用いて駆動を行い、式1.1〜式1.6のカラー表示、式2.1〜式2.12のカラー表示を行えることを確認した。
実施例1と同様の工程によって、GBMYのカラーフィルタ11を有する画像表示装置を作製した。ここで、GBMYのカラーフィルタ11の配置を図2(a)〜(i)に示す。
Ri、Gi、Biで与えられた画像データを計算でGBMYに変換したデータを用いて駆動を行い、式3.1〜式3.6のカラー表示、式4.1〜式4.12のカラー表示を行えることを確認した。
実施例1と同様の工程によって、BRYCのカラーフィルタ11を有する画像表示装置を作製した。ここで、BRYCのカラーフィルタ11の配置を図3(a)〜(i)に示す。
Ri、Gi、Biで与えられた画像データを計算でBRYCに変換したデータを用いて駆動を行い、式5.1〜式5.6のカラー表示、式6.1〜式6.12のカラー表示を行えることを確認した。
実施例3と同様に作製したカラーフィルタ11付き薄膜トランジスタ基板上に配向膜(図示せず)を塗布し、ラビング処理を行った。対向基板32としてのガラス基板上に対向電極31としてAlを成膜し、さらに配向膜(図示せず)を塗布し、ラビング処理を行ったものの周囲にシール部36を形成し、スペーサ(図示せず)を介して、実施例3と同様に作製したカラーフィルタ11付き薄膜トランジスタ基板と貼り合わせ、液晶層33としてTNモード液晶を封入することにより、図5(b)に示す画像表示装置を作製した。
Ri、Gi、Biで与えられた画像データをルックアップテーブルでBRYCに変換したデータを用いて駆動を行い、式5.1〜式5.6のカラー表示、式6.1〜式6.12のカラー表示を行えることを確認した。
まず、図8(a)に示すように、基板1としてポリエチレンナフタレート基板を用いた。次に、基板1上にガスバリア層(図示せず)としてSiOをCVD法により成膜した。その後、グリーン11G、ブルー11B、マゼンタ11M及びイエロー11Yのレジストを塗布・露光・現像・焼成してパターンを形成した。ここで、グリーン11G、ブルー11B、マゼンタ11M及びイエロー11Yのカラーフィルタ11の配置を図2(a)〜(i)に示す。次に、全体に透明なオーバーコート剤を塗布・焼成することで、オーバーコート層11OCを形成した。
次に、図8(b)に示すように、オーバーコート層11OC上にITOをスパッタリング法により成膜し、フォトリソグラフィ及びウェットエッチングによってゲート電極2、ゲート配線2’、キャパシタ電極9、キャパシタ配線9’を形成した。
次に、図8(c)に示すように、ゲート電極2、ゲート配線2’、キャパシタ電極9、キャパシタ配線9’を覆うように、ゲート絶縁膜3及び半導体層6をスパッタリング法により連続成膜した。ゲート絶縁膜3にはSiONを用いて、半導体層6にはInGaZnOを用いた。そして、InGaZnOをフォトリソグラフィ及びウェットエッチングによってパターニングした。
次に、図8(d)に示すように、半導体層6を跨いで、ソース電極4、ソース配線4’、ドレイン電極5、画素電極5’と逆パターンのレジストパターンを予め形成後にITOを成膜し、リフトオフによってソース電極4、ソース配線4’、ドレイン電極5、画素電極5’を形成した。
次に、図8(e)に示すように、ソース電極4、ソース配線4’、ドレイン電極5、画素電極5’上に封止層(図示せず)と逆パターンのレジストパターンを予め形成後にSiONを成膜し、リフトオフによって封止層を形成した。その後、レジストを塗布・露光・現像・焼成することによって画素電極5’上に開口を有する層間絶縁膜8を形成した。次に、スパッタリング法によりITOを成膜し、フォトリソグラフィ及びウェットエッチングによって上部画素電極10を形成した。
一方、図4(b)に示すように、対向基板32としてのポリエチレンテレフタレート基板上に対向電極31としてITOが成膜され、さらに電気泳動体30として電気泳動カプセルが塗布されたものを、作製したカラーフィルタ11付き薄膜トランジスタ基板と貼り合わせることにより、画像表示装置を作製した。
Ri、Gi、Biのアナログ信号を、加算器、除算器、リミッタ等を用いてGBMY信号に変換して駆動を行い、式5.1〜式5.6のカラー表示、式6.1〜式6.12のカラー表示を行えることを確認した。
実施例1と同様の工程によって、RGCMのカラーフィルタ11を有する画像表示装置を作製した。ここで、RGCMのカラーフィルタ11の配置を図2(a)〜(i)に示す。
Ri、Gi、Biで与えられた画像データを計算でRGCMに変換したデータを用いて駆動を行い、式1.1A〜式1.6Aのカラー表示、式2.1A〜式2.12Aのカラー表示を行えることを確認した。ただし、k=0.2とした。
実施例1と同様の工程によって、RGCMのカラーフィルタ11を有する画像表示装置を作製した。ここで、RGCMのカラーフィルタ11の配置を図2(a)〜(i)に示す。
Ri、Gi、Biで与えられた画像データを計算でRGCMに変換したデータを用いて駆動を行い、式1.1A〜式1.6Aのカラー表示、式2.1A〜式2.12Aのカラー表示を行えることを確認した。ただし、k=1とした。
実施例1と同様の工程によって、RGCMのカラーフィルタ11を有する画像表示装置を作製した。ここで、RGCMのカラーフィルタ11の配置を図2(a)〜(i)に示す。
Ri、Gi、Biで与えられた画像データを計算でRGCMに変換したデータを用いて駆動を行い、式2.1B〜式2.26Bのカラー表示を行えることを確認した。
実施例1と同様の工程によって、GBMYのカラーフィルタ11を有する画像表示装置を作製した。ここで、GBMYのカラーフィルタ11の配置を図2(a)〜(i)に示す。
Ri、Gi、Biで与えられた画像データを計算でGBMYに変換したデータを用いて駆動を行い、式3.1A〜式3.6Aのカラー表示、式4.1A〜式4.12Aのカラー表示を行えることを確認した。ただし、k=0.2とした。
実施例1と同様の工程によって、GBMYのカラーフィルタ11を有する画像表示装置を作製した。ここで、GBMYのカラーフィルタ11の配置を図2(a)〜(i)に示す。
Ri、Gi、Biで与えられた画像データを計算でGBMYに変換したデータを用いて駆動を行い、式3.1A〜式3.6Aのカラー表示、式4.1A〜式4.12Aのカラー表示を行えることを確認した。ただし、k=1とした。
実施例1と同様の工程によって、GBMYのカラーフィルタ11を有する画像表示装置を作製した。ここで、GBMYのカラーフィルタ11の配置を図2(a)〜(i)に示す。
Ri、Gi、Biで与えられた画像データを計算でGBMYに変換したデータを用いて駆動を行い、式4.1B〜式4.26Bのカラー表示を行えることを確認した。
実施例1と同様の工程によって、BRYCのカラーフィルタ11を有する画像表示装置を作製した。ここで、BRYCのカラーフィルタ11の配置を図3(a)〜(i)に示す。
Ri、Gi、Biで与えられた画像データを計算でBRYCに変換したデータを用いて駆動を行い、式5.1A〜式5.6Aのカラー表示、式6.1A〜式6.12Aのカラー表示を行えることを確認した。ただし、k=0.2とした。
実施例1と同様の工程によって、BRYCのカラーフィルタ11を有する画像表示装置を作製した。ここで、BRYCのカラーフィルタ11の配置を図3(a)〜(i)に示す。
Ri、Gi、Biで与えられた画像データを計算でBRYCに変換したデータを用いて駆動を行い、式5.1A〜式5.6Aのカラー表示、式6.1A〜式6.12Aのカラー表示を行えることを確認した。ただし、k=1とした。
実施例1と同様の工程によって、BRYCのカラーフィルタ11を有する画像表示装置を作製した。ここで、BRYCのカラーフィルタ11の配置を図3(a)〜(i)に示す。
Ri、Gi、Biで与えられた画像データを計算でBRYCに変換したデータを用いて駆動を行い、式6.1B〜式6.26Bのカラー表示を行えることを確認した。
1…基板、2…ゲート電極、2’ゲート配線、3…ゲート絶縁膜、4…ソース電極、4’ソース配線、5…ドレイン電極、5’画素電極、6…半導体層、8…層間絶縁膜、9…キャパシタ電極、9’キャパシタ配線、10…上部画素電極、11…カラーフィルタ、11R…レッド、11G…グリーン、11B…ブルー、11C…シアン、11M…マゼンタ、11Y…イエロー、11OC…オーバーコート、20…薄膜トランジスタアレイ、30…電気泳動体、31…対向電極、32…対向基板、33…液晶層、34…第1の1/4波長板、35…第1の偏光板、36…シール部、37…第2の偏光板、38…第2の1/4波長板、39…バックライト、50…画像表示装置

Claims (8)

  1. 1画素が、レッド(R)、グリーン(G)、ブルー(B)のうちの2色と、前記レッド(R)、グリーン(G)、ブルー(B)のうちの2色の補色との計4色のサブピクセルからなる画像表示装置に、
    RGB色データ(Ri、Gi、Bi。ただしRi、Gi、Biは0以上1以下の実数である)で表す色のうち、前記サブピクセルの色として使用しない1色X(ただし、Xはレッド(R)、グリーン(G)、ブルー(B)のいずれか)の単色に相当する色(即ち色データXiが0より大きく1以下の実数であり、Xi以外の2色が0である)を表示しようとする場合に、前記レッド(R)、グリーン(G)、ブルー(B)のうちX以外の2色の表示を0とし、かつ、前記レッド(R)、グリーン(G)、ブルー(B)のうちX以外の2色の補色の表示を前記色データXiに比例させる手段を有することを特徴とする画像表示装置。
  2. 基板と、
    前記基板上に形成されたカラーフィルタと、
    前記カラーフィルタ上に形成された薄膜トランジスタアレイと、
    前記薄膜トランジスタアレイ上に形成された表示媒体と、
    前記表示媒体上に形成された対向電極と、を備える画像表示装置であって、
    前記画像表示装置が反射型表示装置または半透過型表示装置であることを特徴とする請求項1に記載の画像表示装置。
  3. 前記表示媒体が液晶または電気泳動体であることを特徴とする請求項2に記載の画像表示装置。
  4. 前記基板および薄膜トランジスタアレイが実質的に透明であり、
    前記基板側に表示を行うことを特徴とする請求項2または3に記載の画像表示装置。
  5. 前記カラーフィルタがレッド(R)、グリーン(G)、ブルー(B)のうちの2色と、前記レッド(R)、グリーン(G)、ブルー(B)のうちの2色の補色との計4色のサブピクセルからなることを特徴とする請求項2乃至4のいずれかに記載の画像表示装置。
  6. レッド(Ri)、グリーン(Gi)、ブルー(Bi)の色データから、
    Ri+Gi≧Bi>0の場合
    C0=Bi×Gi/(Ri+Gi)
    M0=Bi×Ri/(Ri+Gi)
    R0=max(Ri−M0,0)
    G0=max(Gi−C0,0)
    C1=(Ri+Gi+Bi)/(R0+G0+2(C0+M0))×C0
    M1=(Ri+Gi+Bi)/(R0+G0+2(C0+M0))×M0
    MIN=min(R0,G0,C1,M1)
    MAX=max(R0,G0,C1,M1)
    C=C1×MIN/MAX+C1
    M=M1×MIN/MAX+M1
    R=R0×MIN/MAX+R0
    G=G0×MIN/MAX+G0
    Bi>Ri+Gi>0の場合
    C0=Bi×(Gi−Ri+Bi)/(Ri+Gi+Bi)
    M0=Bi×(Ri−Gi+Bi)/(Ri+Gi+Bi)
    R0=max(Ri−M0,0)
    G0=max(Gi−C0,0)
    C1=(Ri+Gi+Bi)/(R0+G0+2(C0+M0))×C0
    M1=(Ri+Gi+Bi)/(R0+G0+2(C0+M0))×M0
    MIN=min(R0,G0,C1,M1)
    MAX=max(R0,G0,C1,M1)
    C=C1×MIN/MAX+C1
    M=M1×MIN/MAX+M1
    R=R0×MIN/MAX+R0
    G=G0×MIN/MAX+G0
    Ri+Gi=0の場合
    C=M=Bi/4
    R=G=0
    ただし、Ri、Gi、Biは0以上1以下の実数
    によってカラー表示用RGC(シアン)M(マゼンタ)の色データを得るデータ変換手段を有することを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれかに記載の画像表示装置。
  7. レッド(Ri)、グリーン(Gi)、ブルー(Bi)の色データから、
    Gi+Bi≧Ri>0の場合
    M0=Ri×Bi/(Gi+Bi)
    Y0=Ri×Gi/(Gi+Bi)
    G0=max(Gi−Y0,0)
    B0=max(Bi−M0,0)
    M1=(Ri+Gi+Bi)/(G0+B0+2(M0+Y0))×M0
    Y1=(Ri+Gi+Bi)/(G0+B0+2(M0+Y0))×Y0
    MIN=min(G0,B0,M1,Y1)
    MAX=max(G0,B0,M1,Y1)
    M=M1×MIN/MAX+M1
    Y=Y1×MIN/MAX+Y1
    G=G0×MIN/MAX+G0
    B=B0×MIN/MAX+B0
    Ri>Gi+Bi>0の場合
    M0=Ri×(Bi−Gi+Ri)/(Ri+Gi+Bi)
    Y0=Ri×(Gi−Bi+Ri)/(Ri+Gi+Bi)
    G0=max(Gi−Y0,0)
    B0=max(Bi−M0,0)
    M1=(Ri+Gi+Bi)/(G0+B0+2(M0+Y0))×M0
    Y1=(Ri+Gi+Bi)/(G0+B0+2(M0+Y0))×Y0
    MIN=min(G0,B0,M1,Y1)
    MAX=max(G0,B0,M1,Y1)
    M=M1×MIN/MAX+M1
    Y=Y1×MIN/MAX+Y1
    G=G0×MIN/MAX+G0
    B=B0×MIN/MAX+B0
    Gi+Bi=0の場合
    M=Y=Ri/4
    G=B=0
    ただし、Ri、Gi、Biは0以上1以下の実数
    によってカラー表示用GBM(マゼンタ)Y(イエロー)の色データを得るデータ変換手段を有することを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれかに記載の画像表示装置。
  8. レッド(Ri)、グリーン(Gi)、ブルー(Bi)の色データから、
    Bi+Ri≧Gi>0の場合
    Y0=Gi×Ri/(Bi+Ri)
    C0=Gi×Bi/(Bi+Ri)
    B0=max(Bi−C0,0)
    R0=max(Ri−Y0,0)
    Y1=(Ri+Gi+Bi)/(B0+R0+2(Y0+C0))×Y0
    C1=(Ri+Gi+Bi)/(B0+R0+2(Y0+C0))×C0
    MIN=min(B0,R0,Y1,C1)
    MAX=max(B0,R0,Y1,C1)
    Y=Y1×MIN/MAX+Y1
    C=C1×MIN/MAX+C1
    B=B0×MIN/MAX+B0
    R=R0×MIN/MAX+R0
    Gi>Bi+Ri>0の場合
    Y0=Gi×(Ri−Bi+Gi)/(Ri+Gi+Bi)
    C0=Gi×(Bi−Ri+Bi)/(Ri+Gi+Bi)
    B0=max(Bi−C0,0)
    R0=max(Ri−Y0,0)
    Y1=(Ri+Gi+Bi)/(B0+R0+2(Y0+C0))×Y0
    C1=(Ri+Gi+Bi)/(B0+R0+2(Y0+C0))×C0
    MIN=min(B0,R0,Y1,C1)
    MAX=max(B0,R0,Y1,C1)
    Y=Y1×MIN/MAX+Y1
    C=C1×MIN/MAX+C1
    B=B0×MIN/MAX+B0
    R=R0×MIN/MAX+R0
    Bi+Ri=0の場合
    Y=C=Gi/4
    B=R=0
    ただし、Ri、Gi、Biは0以上1以下の実数
    によってカラー表示用BRY(イエロー)C(シアン)の色データを得るデータ変換手段を有することを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれかに記載の画像表示装置。
JP2009089755A 2008-09-17 2009-04-02 画像表示装置及びその製造方法 Expired - Fee Related JP5544740B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009089755A JP5544740B2 (ja) 2008-09-17 2009-04-02 画像表示装置及びその製造方法

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008238565 2008-09-17
JP2008238565 2008-09-17
JP2009089755A JP5544740B2 (ja) 2008-09-17 2009-04-02 画像表示装置及びその製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2010097176A JP2010097176A (ja) 2010-04-30
JP5544740B2 true JP5544740B2 (ja) 2014-07-09

Family

ID=42258875

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009089755A Expired - Fee Related JP5544740B2 (ja) 2008-09-17 2009-04-02 画像表示装置及びその製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5544740B2 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10768469B2 (en) 2017-04-28 2020-09-08 Japan Display Inc. Active matrix display device

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8891051B2 (en) * 2010-10-25 2014-11-18 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Backlight and display device
CN103529588B (zh) * 2012-11-26 2016-04-27 Tcl集团股份有限公司 一种显示面板及像素结构
CN103149733B (zh) * 2013-03-29 2016-02-24 京东方科技集团股份有限公司 彩膜基板、显示面板及显示装置
US10317725B2 (en) 2017-06-02 2019-06-11 Japan Display Inc. Display device
JP2019078848A (ja) 2017-10-23 2019-05-23 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101090247B1 (ko) * 2004-04-19 2011-12-06 삼성전자주식회사 4색 표시 장치의 구동 장치 및 방법
JP4717506B2 (ja) * 2004-05-14 2011-07-06 キヤノン株式会社 カラー表示装置
JP5298407B2 (ja) * 2006-04-28 2013-09-25 凸版印刷株式会社 反射型表示装置および反射型表示装置の製造方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10768469B2 (en) 2017-04-28 2020-09-08 Japan Display Inc. Active matrix display device

Also Published As

Publication number Publication date
JP2010097176A (ja) 2010-04-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US12029098B2 (en) Display panel and display device
US10319792B2 (en) Display device
JP5540517B2 (ja) 画像表示装置
WO2022028183A1 (zh) 显示基板及其制备方法、显示装置
JP5544740B2 (ja) 画像表示装置及びその製造方法
CN109257943B (zh) 有机发光二极管显示面板、设备及其驱动方法和制造方法
JP5720887B2 (ja) 表示装置および電子機器
WO2022028190A1 (zh) 显示基板及其制备方法、显示装置
KR102228269B1 (ko) 표시 기판 및 이의 제조 방법
JP2014235418A (ja) 表示装置および電子機器
US11502274B2 (en) Display substrate and preparation method thereof, and display apparatus
JP5396913B2 (ja) 画像表示装置
KR101375855B1 (ko) 산화물 박막 트랜지스터의 제조방법
KR20100069430A (ko) 시야각 제어가 가능한 액정표시장치 및 그 제조방법
TW201133098A (en) Active matrix substrate and display device
WO2022012235A1 (zh) 显示基板及其制备方法、显示装置
WO2018188354A1 (zh) 光源面板和显示装置
US20220131111A1 (en) Display apparatus
JP6387555B2 (ja) 表示装置および電子機器
JP5109424B2 (ja) 反射型表示装置
JP5169896B2 (ja) 薄膜トランジスタ及び画像表示装置
JP5391931B2 (ja) 画像表示装置及びその製造方法
KR20170005944A (ko) 반사형 액정 표시 장치 및 그 제조 방법
US11672143B2 (en) Organic light emitting diode display device
CN111554828B (zh) 一种显示基板及其制备方法、显示装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20120316

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20130313

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20130319

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20130517

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20130723

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20130920

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20140415

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20140428

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5544740

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees