JP6324207B2 - 表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、表示装置に関する。

近年、携帯電話及び電子ペーパー等のモバイル機器向け等の表示装置の需要が高くなっている。表示装置では、１つの画素が複数の副画素を備え、当該複数の副画素がそれぞれ異なる色の光を出力し、当該副画素の表示のオン、オフを切り換えることで、１つの画素で種々の色を表示させている。このような表示装置は、解像度及び輝度といった表示特性も年々向上してきている。しかし、解像度が高くなるにしたがって開口率が低下してくるため、高輝度を達成しようとした場合、バックライトの輝度を高くする必要があり、バックライトの消費電力が増大するという問題がある。これを改善するため、従来の赤、緑、青の副画素に第４の副画素である白画素を加える技術がある（例えば、特許文献１）。この技術は、白画素が輝度を向上させる分、バックライトの電流値を下げ、消費電力を低減する。また、バックライトの電流値を下げない場合は、白画素によって輝度が向上するため、これを利用して、屋外の外光下における視認性を向上させることもできる。

特開２０１１−１５４３２３号公報

特許文献１の技術は、第１副画素、第２副画素、第３副画素及び第４副画素から構成された画素が、２次元マトリクス状に配列されて成る画像表示パネルと、入力信号が入力され、出力信号を出力する信号処理部とを備えた表示装置が記載されている。特許文献１の図２、図２２及び図２３には、第１副画素、第２副画素、第３副画素及び第４副画素の配列が記載されている。特許文献１に記載の画素配列では、画素密度が高まると開口率が低下してしまう可能性がある。

本発明は、第１副画素、第２副画素、第３副画素及び第４副画素を配列した表示部を備え、画素密度を高めることができる表示装置を提供することを目的とする。

本発明の表示装置は、第１副画素、第２副画素、第３副画素及び第４副画素のうち３つの副画素を含む画素の配列であって、第１列、前記第１列の次列に配列する第２列、前記第２列の次列に配列する第３列及び前記第３列の次列に配列する第４列が周期的に配列される表示部と、前記第１列、前記第２列、前記第３列及び前記第４列の少なくとも１つに沿う列方向に延びる複数の信号線と、前記列方向と交差する行方向に延びる複数の走査線と、を備え、前記第１列及び前記第３列の少なくとも１つには、隣合う前記走査線の間に共に並んで配置された前記第１副画素及び前記第２副画素が前記列方向に交互に並べられており、前記第２列及び前記第４列の少なくとも１つには、前記第３副画素及び前記第４副画素の少なくとも１つが隣合う前記走査線の間に配置され、同一行かつ前記第１列、前記第２列、前記第３列及び前記第４列には、前記第１副画素、前記第２副画素、前記第３副画素及び前記第４副画素が含まれ、同一行かつ前記第１列及び前記第２列の副画素を含む第１画素は、前記第１画素と行方向に隣合いかつ前記第３列及び前記第４列に含まれる第２画素にはない副画素を有する。

図１は、本実施形態に係る表示装置の構成の一例を示すブロック図である。 図２は、本実施形態に係る表示装置の画像表示パネル及び画像表示パネル駆動回路の概念図である。 図３は、本実施形態に係る画像表示パネルの画素配列を示す説明図である。 図４は、本実施形態に係る表示装置の信号処理部を説明するためのブロック図である。 図５は、本実施形態の表示装置で再現可能な再現ＨＳＶ色空間の概念図である。 図６は、再現ＨＳＶ色空間の色相と彩度との関係を示す概念図である。 図７は、本実施形態に係る表示装置のパネル駆動について説明するための説明図である。 図８は、解像度と副画素の対角長さとの関係を示す説明図である。 図９は、比較例１に係る画素の大きさを説明するための説明図である。 図１０は、比較例２に係る画素の大きさを説明するための説明図である。 図１１は、比較例３に係る画素の大きさを説明するための説明図である。 図１２は、本実施形態に係る画素の大きさを説明するための説明図である。 図１３は、本実施形態の第１変形例に係る画像表示パネル及び画像表示パネル駆動回路の概念図である。 図１４は、本実施形態の第１変形例に係る画像表示パネルの画素配列を示す図である。 図１５は、本実施形態の第１変形例に係る表示装置のパネル駆動について説明するための説明図である。 図１６は、本実施形態の第２変形例に係る表示装置の構成の一例を示すブロック図である。 図１７は、本実施形態の第２変形例に係る画像表示パネルの断面を模式的に説明する模式図である。 図１８は、本実施形態の第２変形例に係る画像表示パネルの画素配列を示す図である。 図１９は、本実施形態に係る表示装置を備えた電子機器の一例を示す図である。 図２０は、本実施形態に係る表示装置を備えた電子機器の一例を示す図である。

発明を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。なお、開示はあくまで一例にすぎず、当業者において、発明の主旨を保っての適宜変更について容易に想到し得るものについては、当然に本発明の範囲に含有されるものである。また、図面は説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付して、詳細な説明を適宜省略することがある。

図１は、本実施形態に係る表示装置の構成の一例を示すブロック図である。図２は、本実施形態に係る画像表示パネルの画素配列を示す図である。図３は、本実施形態に係る表示装置の画像表示パネル及び画像表示パネル駆動回路の概念図である。図４は、本実施形態に係る表示装置の信号処理部を説明するためのブロック図である。

図１に示すように、表示装置１０は、制御装置１１の画像出力部１２からの入力信号（ＲＧＢデータ）が入力され所定のデータ変換処理を実行して出力する信号処理部２０と、信号処理部２０から出力された出力信号に基づいて画像を表示させる画像表示パネル３０と、画像表示パネル（表示部）３０の駆動を制御する画像表示パネル駆動回路４０と、画像表示パネル３０を背面から照明する光源装置５０と、光源装置５０の駆動を制御する光源装置制御回路６０と、を備える。

信号処理部２０は、画像表示パネル３０及び光源装置５０の動作を制御する演算処理部である。信号処理部２０は、画像表示パネル３０を駆動するための画像表示パネル駆動回路４０、及び、光源装置５０を駆動するための光源装置制御回路６０と接続されている。信号処理部２０は、外部から入力される入力信号を処理して出力信号Ｓｏｕｔ及び光源装置制御信号Ｓｐｗｍを生成する。つまり、信号処理部２０は、入力信号を、第１の色、第２の色、第３の色及び第４の色成分からなる出力信号に変換して生成し、生成した出力信号を画像表示パネル３０に出力する。信号処理部２０は、生成した出力信号を画像表示パネル駆動回路４０に出力し、生成した光源装置制御信号を光源装置制御回路６０に出力する。以上説明した信号処理部２０の色変換の処理は、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。

図２、図３に示すように、画像表示パネル３０は、画素４８Ａ及び画素４８Ｂを一組の画素として、画素４８が、Ｐ_０×Ｑ_０個（行方向にＰ_０個、列方向にＱ_０個）、２次元のマトリクス状に配列されている。図２、図３に示す例は、ＸＹの２次元座標系に複数の画素４８Ａ、画素４８Ｂが行方向及び列方向にそれぞれ交互に配列されて、画素４８がマトリクス状に配列されている例を示している。この例において、行方向がＸ方向、列方向はＹ方向である。

図３に示すように、画素４８Ａは、第１副画素４９Ｒ、第２副画素４９Ｇ、第３副画素４９Ｂ及び第４副画素４９Ｗのうち３つの第１副画素４９Ｒ、第２副画素４９Ｇ、第３副画素４９Ｂを含む画素の配列である。画素４８Ｂは、第１副画素４９Ｒ、第２副画素４９Ｇ、第３副画素４９Ｂ及び第４副画素４９Ｗのうち３つの第１副画素４９Ｒ、第２副画素４９Ｇ、第４副画素４９Ｗを含む画素の配列である。画像表示パネル３０は、Ｘ方向に延びる走査線Ｇｐ＋１、Ｇｐ＋２、Ｇｐ＋３と、Ｙ方向に延びる信号線Ｓｑ＋１、Ｓｑ＋２、Ｓｑ＋３、Ｓｑ＋４、Ｓｑ＋５、Ｓｑ＋６、Ｓｑ＋７とを備えている。

図３に示すように、Ｘ方向に第１列、第１列の次列に配列する第２列、第２列の次列に配列する第３列及び第３列の次列に配列する第４列が周期的に配列される。第１列及び第３列は、隣合う走査線Ｇｐ＋１と走査線Ｇｐ＋２との間に共に配置された第１副画素４９Ｒ及び第２副画素４９ＧがＹ方向に交互に並べられている。第２列及び第４列は、第３副画素４９Ｂ及び第４副画素４９Ｗのうちどちらか一方が隣合う走査線Ｇｐ＋１と走査線Ｇｐ＋２との間に配置され、第３副画素４９Ｂと第４副画素４９ＷとがＹ方向に交互に並べられている。行方向においても第３副画素４９Ｂ及び第４副画素４９Ｗが第２列と第４列とで交互に配置されている。

走査線Ｇｐ＋１は、画素４８Ｂにおける第１副画素４９Ｒ及び第２副画素４９Ｇのうち一方の第２副画素４９Ｇのスイッチング素子に接続され（不図示）、次行の画素４８Ａにおける第１副画素４９Ｒ及び第２副画素４９Ｇのうち一方の第１副画素４９Ｒのスイッチング素子に接続されている。また、走査線Ｇｐ＋１は、画素４８Ａにおいて第２列の第３副画素４９Ｂのスイッチング素子及び画素４８Ｂにおいて第４列の第４副画素４９Ｗのスイッチング素子に接続されている。なお、副画素４９Ｂのスイッチング素子は、走査線Ｇｐ＋１ではなく、走査線Ｇｐ＋２に接続されていてもよい。また、第４列の第４副画素４９Ｗのスイッチング素子は、走査線Ｇｐ＋１ではなく、走査線Ｇｐ＋２に接続されていてもよい。

走査線Ｇｐ＋２は、画素４８Ａにおける第１副画素４９Ｒ及び第２副画素４９Ｇのうち一方の第２副画素４９Ｇのスイッチング素子に接続され、次行の画素４８Ｂにおける第１副画素４９Ｒ及び第２副画素４９Ｇのうち一方の第１副画素４９Ｒのスイッチング素子に接続されている。また、走査線Ｇｐ＋２は、画素４８Ａにおいて第４列の第３副画素４９Ｂ及び画素４８Ｂにおいて第２列の第４副画素４９Ｗのスイッチング素子に接続されている。

走査線Ｇｐ＋３は、画素４８Ｂにおける第１副画素４９Ｒ及び第２副画素４９Ｇのうち一方の第２副画素４９Ｇのスイッチング素子に接続され、次行の画素４８Ａにおける第１副画素４９Ｒ及び第２副画素４９Ｇのうち一方の第１副画素４９Ｒのスイッチング素子（不図示）に接続されている。また、走査線Ｇｐ＋３は、画素４８Ａにおいて第４列の第３副画素４９Ｂ及び画素４８Ｂにおいて第２列の第４副画素４９Ｗに接続されている。

以上説明したように、１つの画素４８Ａが含む３つの３つの第１副画素４９Ｒ、第２副画素４９Ｇ、第３副画素４９Ｂのうち第２副画素４９Ｇが他の副画素とは異なる走査線と接続されている。１つの画素４８Ｂが含む３つの３つの第１副画素４９Ｒ、第２副画素４９Ｇ、第４副画素４９Ｗのうち第２副画素４９Ｇが他の副画素とは異なる走査線と接続されている。

つまり、１つの画素４８Ａが含む第１副画素４９Ｒ及び第２副画素４９Ｇのうち一方の第１副画素４９Ｒと、当該画素４８Ａが含む第３画素４８Ｂとが接続されている走査線は、当該画素が含む他方の第２副画素４９Ｇが接続されている走査線とは異なる。また、１つの画素４８Ｂが含む第１副画素４９Ｒ及び第２副画素４９Ｇのうち一方の第１副画素４９Ｒと、当該画素４８Ｂが含む第４画素４８Ｗとが接続されている走査線は、当該画素が含む他方の第２副画素４９Ｇが接続されている走査線とは異なる。

信号線Ｓｑ＋１は、第１列の第１副画素４９Ｒのスイッチング素子に接続されている。信号線Ｓｑ＋２は、第１列の第２副画素４９Ｇのスイッチング素子に接続されている。信号線Ｓｑ＋３は、第２列の第３副画素４９Ｂ及び第４副画素４９Ｗのスイッチング素子に接続されている。信号線Ｓｑ＋４は、第３列の第１副画素４９Ｒのスイッチング素子に接続されている。信号線Ｓｑ＋５は、第３列の第２副画素４９Ｇのスイッチング素子に接続されている。信号線Ｓｑ＋６は、は、第４列の第３副画素４９Ｂ及び第４副画素４９Ｗのスイッチング素子に接続されている。信号線Ｓｑ＋７は、信号線Ｓｑ＋１と同様である。信号線Ｓｑ＋２と信号線Ｓｑ＋１との距離は、信号線Ｓｑ＋２と信号線Ｓｑ＋３との距離よりも大きい。このため、信号線Ｓｑ＋２と信号線Ｓｑ＋１との距離は、信号線Ｓｑ＋２と信号線Ｓｑ＋３との距離と異なる。同様に、信号線Ｓｑ＋５と信号線Ｓｑ＋４との距離は、信号線Ｓｑ＋５と信号線Ｓｑ＋６との距離よりも大きい。このため、信号線Ｓｑ＋５と信号線Ｓｑ＋４との距離は、信号線Ｓｑ＋５と信号線Ｓｑ＋６との距離と異なる。

この構造により、第１列の副画素４９と、第２列の副画素４９との間には、２本の信号線Ｓｑ＋２及び信号線Ｓｑ＋３が配置される。また、第３列の副画素４９と、第４列の副画素４９との間には、２本の信号線Ｓｑ＋５及び信号線Ｓｑ＋６が配置される。第４副画素４９Ｗは、第１副画素４９Ｒ及び第２副画素４９Ｇよりも高輝度であり、第１副画素４９Ｒ及び第２副画素４９Ｇよりも、輝度に対する有効開口幅の影響が小さい。このため、行方向（Ｘ方向）の第１副画素４９Ｒ及び第２副画素４９Ｇの有効開口幅は、第４副画素４９Ｗの有効開口幅よりも大きくすることで、第１副画素４９Ｒ及び第２副画素４９Ｇの開口率を高めることができる。このように、２本の信号線Ｓｑ＋２及び信号線Ｓｑ＋３は、第４副画素４９Ｗ側に偏っている方が望ましい。同様に、２本の信号線Ｓｑ＋５及び信号線Ｓｑ＋６の配線配置は、第４副画素４９Ｗ側に偏っている方が望ましい。このように２本の信号線Ｓｑ＋２及び信号線Ｓｑ＋３、並びに２本の信号線Ｓｑ＋５及び信号線Ｓｑ＋６の配線配置は、高輝度側に偏っている方が望ましい。

画素４８は、第１副画素４９Ｒと、第２副画素４９Ｇと、第３副画素４９Ｂと、第４副画素４９Ｗとを有する。第１副画素４９Ｒは、第１色成分（例えば、第１原色として赤色）を表示する。第２副画素４９Ｇは、第２色成分（例えば、第２原色として緑色）を表示する。第３副画素４９Ｂは、第３色成分（例えば、第３原色として青色）を表示する。第４副画素４９Ｗは、第４色成分（例えば白色）を表示する。以下において、第１副画素４９Ｒと、第２副画素４９Ｇと、第３副画素４９Ｂと、第４副画素４９Ｗとをそれぞれ区別する必要がない場合、副画素４９という。上述した画像出力部１２は、画素４８において第１色成分、第２色成分及び第３色成分で表示可能なＲＧＢデータを信号処理部２０の入力信号として出力する。第１色成分、第２色成分、第３色成分及び第４色成分は、原色に限られず、補色であってもよい。

図３に示すように、画素４８Ａ、画素４８Ｂは、行方向（Ｘ方向）及び列方向（Ｙ方向）にそれぞれ交互に配置されている。画素４８Ａ及び画素４８Ｂの配置は、この例に限られない。例えば、画素４８Ａ、画素４８Ｂは、行方向（Ｘ方向）にそれぞれ交互に配置されるが、画素４８Ａが列方向（Ｙ方向）に連続して配置され、画素４８Ｂが列方向（Ｙ方向）に連続して配置されていてもよい。あるいは、画素４８Ａ、画素４８Ｂは、列方向（Ｙ方向）にそれぞれ交互に配置されるが、画素４８Ａが行方向（Ｘ方向）に連続して配置され、画素４８Ｂが行方向（Ｘ方向）に連続して配置されていてもよい。いずれの画素４８Ａ及び画素４８Ｂの配置であっても、行方向（Ｘ方向）に２つの画素及び列方向（Ｙ方向）に２つの画素における、第３副画素４９Ｂの数と第４副画素４９Ｗの数とが同じになり、第３色成分を第４色成分で置き換えても色のバランスをとることができる。他の画素配置としても画素４８Ａ及び画素４８Ｂの配置が、行方向（Ｘ方向）に４つの画素及び列方向（Ｙ方向）に４つの画素における、第３副画素４９Ｂの数と第４副画素４９Ｗの数とを同じする配置であれば、第３色成分を第４色成分で置き換えても色のバランスをとることができる。

表示装置１０は、より具体的には、透過型のカラー液晶表示装置である。画像表示パネル３０は、カラー液晶表示パネルであり、第１副画素４９Ｒと画像観察者との間に第１原色を通過させる第１カラーフィルタが配置され、第２副画素４９Ｇと画像観察者との間に第２原色を通過させる第２カラーフィルタが配置され、第３副画素４９Ｂと画像観察者との間に第３原色を通過させる第３カラーフィルタが配置されている。また、画像表示パネル３０は、第４副画素４９Ｗと画像観察者との間にカラーフィルタが配置されていない。第４副画素４９Ｗには、カラーフィルタの代わりに透明な樹脂層が備えられていてもよい。このように画像表示パネル３０は、透明な樹脂層を設けることで、第４副画素４９Ｗにカラーフィルタを設けないことによって第４副画素４９Ｗに大きな段差が生じることを抑制することができる。なお、表示装置１０は、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）のような自発光体を点灯する表示装置であってもよい。

図４に示すように、信号処理部２０は、画像出力部１２からの入力信号Ｓｉｎ（ＲＧＢデータ）が入力されるガンマ変換部２１と、画像解析部２２と、データ変換部２３と、間引き処理および色補正部２４と、逆ガンマ変換部２５と、光源制御部２６と、を備える。ガンマ変換部２１は、入力信号Ｓｉｎ（ＲＧＢデータ）をガンマ変換処理する。画像解析部２２は、ガンマ変換処理した入力値に基づいて、後述する伸長係数αの制御情報Ｓαと、伸長係数αに基づいた光源装置制御信号Ｓｐｗｍを演算する。光源制御部２６は、光源装置制御信号Ｓｐｗｍに基づいた制御信号Ｓｂｌにより光源装置制御回路６０を制御する。

データ変換部２３は、ガンマ変換処理した入力値と、伸長係数αの制御情報Ｓαと、に基づいて、全画素４８における各副画素４９の出力中間信号Ｓｍｉｄを決定し、出力する。間引き処理および色補正部２４は、画像表示パネル３０の画素配列に合うように、間引き処理を行い、色補正を行う。逆ガンマ変換部２５は、間引き処理および色補正部２４の処理情報に基づいて、逆ガンマ変換を処理した出力信号Ｓｏｕｔを画像表示パネル駆動回路４０へ入力する。なお、データ変換部２３及び逆ガンマ変換部２５は、必須ではなく、ガンマ変換処理及び逆ガンマ変換処理をしなくてもよい。

画像表示パネル駆動回路４０は、信号出力回路４１及び走査回路４２を備えている。画像表示パネル駆動回路４０は、信号出力回路４１によって映像信号を保持し、順次、画像表示パネル３０に出力する。信号出力回路４１は、配線ＤＴＬによって画像表示パネル３０と電気的に接続されている。画像表示パネル駆動回路４０は、走査回路４２によって、画像表示パネル３０における副画素の動作（光透過率）を制御するためのスイッチング素子（例えば、ＴＦＴ）のオン／オフを制御する。走査回路４２は、配線ＳＣＬによって画像表示パネル３０と電気的に接続されている。

光源装置５０は、画像表示パネル３０の背面に配置され、画像表示パネル３０に向けて光を照射することで、画像表示パネル３０を照明する。光源装置５０は、画像表示パネル３０の全面に光を照射し、画像表示パネル３０を明るくする。光源装置制御回路６０は、光源装置５０から出力する光の光量等を制御する。具体的には、光源装置制御回路６０は、信号処理部２０から出力される光源装置制御信号に基づいて光源装置５０に供給する電圧又はｄｕｔｙ比を調整することで、画像表示パネル３０を照射する光の光量（光の強度）を制御する。次に、表示装置１０、より具体的には信号処理部２０が実行する処理動作について説明する。

図５は、本実施形態の表示装置で再現可能な再現ＨＳＶ色空間の概念図である。図６は、再現ＨＳＶ色空間の色相と彩度との関係を示す概念図である。信号処理部２０は、外部から表示する画像の情報である入力信号が入力される。入力信号は、各画素に対して、その位置で表示する画像（色）の情報を入力信号として含んでいる。具体的には、Ｐ_０×Ｑ_０個の画素４８がマトリクス状に配置された画像表示パネル３０において、第（ｐ、ｑ）番目の画素４８（ただし、１≦ｐ≦Ｐ_０、１≦ｑ≦Ｑ_０）に対して、信号値がｘ_{１−（ｐ、ｑ）}の第１副画素４９Ｒの入力信号、信号値がｘ_{２−（ｐ、ｑ）}の第２副画素４９Ｇの入力信号及び信号値がｘ_{３−（ｐ、ｑ）}の第３副画素４９Ｂの入力信号（図１参照）が含まれる信号が信号処理部２０に入力される。

図１に示す信号処理部２０は、入力信号を処理することで、第１副画素４９Ｒの表示階調を決定するための第１副画素の出力信号（信号値Ｘ_{１−（ｐ、ｑ）}）、第２副画素４９Ｇの表示階調を決定するための第２副画素の出力信号（信号値Ｘ_{２−（ｐ、ｑ）}）、第３副画素４９Ｂの表示階調を決定するための第３副画素の出力信号（信号値Ｘ_{３−（ｐ、ｑ）}）及び第４副画素４９Ｗの表示階調を決定するための第４副画素の出力信号（信号値Ｘ_{４−（ｐ、ｑ）}）を生成し、画像表示パネル駆動回路４０に出力する。

表示装置１０は、画素４８に第４色成分（例えば白色）を出力する第４副画素４９Ｗを備えることで、図５に示すように、ＨＳＶ色空間（再現ＨＳＶ色空間）における明度のダイナミックレンジを広げることができる。つまり、図５に示すように、第１副画素４９Ｒ、第２副画素４９Ｇ及び第３副画素４９Ｂに表示することのできる円柱形状のＨＳＶ色空間に、彩度Ｓが高くなるほど明度Ｖの最大値が低くなる略台形形状となる立体が載っている形状となる。

信号処理部２０は、第４色成分（例えば白色）を加えることで、拡大されたＨＳＶ色空間における彩度Ｓを変数とした明度の最大値Ｖｍａｘ（Ｓ）が、信号処理部２０に記憶されている。つまり、信号処理部２０は、図５に示すＨＳＶ色空間の立体形状について、彩度及び色相の座標（値）毎に明度の最大値Ｖｍａｘ（Ｓ）の値を記憶している。入力信号は、第１副画素４９Ｒ、第２副画素４９Ｇ及び第３副画素４９Ｂの入力信号を有するため、入力信号のＨＳＶ色空間は、円柱形状、つまり、再現ＨＳＶ色空間の円柱形状部分と同じ形状となる。

次に、信号処理部２０は、少なくとも第１副画素４９Ｒの入力信号（信号値ｘ_{１−（ｐ、ｑ）}）及び伸長係数αに基づいて、第１副画素４９Ｒの出力信号（信号値Ｘ_{１−（ｐ、ｑ）}）を算出し、第１副画素４９Ｒへ出力する。また、信号処理部２０は、少なくとも第２副画素４９Ｇの入力信号（信号値ｘ_{２−（ｐ、ｑ）}）及び伸長係数αに基づいて第２副画素４９Ｇの出力信号（信号値Ｘ_{２−（ｐ、ｑ）}）を算出し、第２副画素４９Ｇへ出力する。また、信号処理部２０は、少なくとも第３副画素４９Ｂの入力信号（信号値ｘ_{３−（ｐ、ｑ）}）及び伸長係数αに基づいて第３副画素４９Ｂの出力信号（信号値Ｘ_{３−（ｐ、ｑ）}）を算出し、第３副画素４９Ｂへ出力する。さらに、信号処理部２０は、第１副画素４９Ｒの入力信号（信号値ｘ_{１−（ｐ、ｑ）}）、第２副画素４９Ｇの入力信号（信号値ｘ_{２−（ｐ、ｑ）}）及び第３副画素４９Ｂの入力信号（信号値ｘ_{３−（ｐ、ｑ）}）に基づいて第４副画素４９Ｗの出力信号（信号値Ｘ_{４−（ｐ、ｑ）}）を算出し、第４副画素４９Ｗへ出力する。

具体的には、信号処理部２０は、第１副画素４９Ｒの伸長係数α及び第４副画素４９Ｗの出力信号に基づいて第１副画素４９Ｒの出力信号を算出し、第２副画素４９Ｇの伸長係数α及び第４副画素４９Ｗの出力信号に基づいて第２副画素４９Ｇの出力信号を算出し、第３副画素４９Ｂの伸長係数α及び第４副画素４９Ｗの出力信号に基づいて第３副画素４９Ｂの出力信号を算出する。

つまり、信号処理部２０は、χを表示装置１０に依存した定数としたとき、第（ｐ、ｑ）番目の画素（又は第１副画素４９Ｒ、第２副画素４９Ｇ及び第３副画素４９Ｂの組）への第１副画素４９Ｒの出力信号である信号値Ｘ_{１−（ｐ、ｑ）}、第２副画素４９Ｇの出力信号である信号値Ｘ_{２−（ｐ、ｑ）}及び第３副画素４９Ｂの出力信号である信号値Ｘ_{３−（ｐ、ｑ）}を、次に示す式（１）〜式（３）から求める。
Ｘ_{１−（ｐ、ｑ）}＝α・ｘ_{１−（ｐ、ｑ）}−χ・Ｘ_{４−（ｐ、ｑ）}・・・（１）
Ｘ_{２−（ｐ、ｑ）}＝α・ｘ_{２−（ｐ、ｑ）}−χ・Ｘ_{４−（ｐ、ｑ）}・・・（２）
Ｘ_{３−（ｐ、ｑ）}＝α・ｘ_{３−（ｐ、ｑ）}−χ・Ｘ_{４−（ｐ、ｑ）}・・・（３）

信号処理部２０は、第４の色を加えることで拡大されたＨＳＶ色空間における彩度Ｓを変数とした明度の最大値Ｖｍａｘ（Ｓ）を求め、複数の画素における副画素の入力信号値に基づき、これらの複数の画素における彩度Ｓ及び明度Ｖ（Ｓ）を求め、明度Ｖ（Ｓ）と伸長係数αの積から求められた伸長された明度の値が最大値Ｖmax（Ｓ）を超える画素の全画素に対する割合が限界値β（Ｌｉｍｉｔ値）以下となるように伸長係数αを決定する。ここで、限界値βは、色相及び彩度の値の組み合わせにおいて再現ＨＳＶ色空間の明度の最大値に対して当該最大値を超える幅の割合の上限の値（割合）となる。

ここで、彩度Ｓ及び明度Ｖ（Ｓ）は、Ｓ＝（Ｍａｘ−Ｍｉｎ）／Ｍａｘ及びＶ（Ｓ）＝Ｍａｘで表される。彩度Ｓは０から１までの値をとることができ、明度Ｖ（Ｓ）は０から（２^ｎ−１）までの値をとることができ、ｎは表示階調ビット数である。また、Ｍａｘは、画素への第１副画素の入力信号値、第２副画素の入力信号値及び第３副画素の入力信号値の３つの副画素の入力信号値の最大値である。Ｍｉｎは、画素への第１副画素の入力信号値、第２副画素の入力信号値及び第３副画素の入力信号値の３つの副画素の入力信号値の最小値である。また、色相Ｈは、図６に示すように０°から３６０°で表される。０°から３６０°に向かって、赤（Ｒｅｄ）、黄色（Ｙｅｌｌｏｗ）、緑（Ｇｒｅｅｎ）、シアン（Ｃｙａｎ）、青（Ｂｌｕｅ）、マゼンタ（Ｍａｇｅｎｔａ）、赤となる。本実施形態では、角度０°を含む領域が赤となり、角度１２０°を含む領域が緑となり、角度２４０°を含む領域が青となる。

本実施形態において、信号値Ｘ_{４−（ｐ、ｑ）}は、Ｍｉｎ_{（ｐ、ｑ）}と伸長係数αとの積に基づき求めることができる。具体的には、下記の式（４）に基づいて信号値Ｘ_{４−（ｐ、ｑ）}を求めることができる。式（４）では、Ｍｉｎ_{（ｐ、ｑ）}と伸長係数αとの積をχで除しているが、これに限定するものではない。χについては後述する。また、伸長係数αは、１画像表示フレーム毎に決定される。
Ｘ_{４−（ｐ、ｑ）}＝Ｍｉｎ_{（ｐ、ｑ）}・α／χ・・・（４）

一般に、第（ｐ、ｑ）番目の画素において、第１副画素４９Ｒの入力信号（信号値ｘ_{１−（ｐ、ｑ）}）、第２副画素４９Ｇの入力信号（信号値ｘ_{２−（ｐ、ｑ）}）及び第３副画素４９Ｂの入力信号（信号値ｘ_{３−（ｐ、ｑ）}）に基づき、円柱のＨＳＶ色空間における彩度（Saturation）Ｓ_{（ｐ、ｑ）}及び明度（Brightness）Ｖ（Ｓ）_{（ｐ、ｑ）}は、次の式（５）、式（６）から求めることができる。
Ｓ_{（ｐ、ｑ）}＝（Ｍａｘ_{（ｐ、ｑ）}−Ｍｉｎ_{（ｐ、ｑ）}）／Ｍａｘ_{（ｐ、ｑ）}・・・（５）
Ｖ（Ｓ）_{（ｐ、ｑ）}＝Ｍａｘ_{（ｐ、ｑ）}・・・（６）

ここで、Ｍａｘ_{（ｐ、ｑ）}は、（ｘ_{１−（ｐ、ｑ）}、ｘ_{２−（ｐ、ｑ）}、ｘ_{３−（ｐ、ｑ）}）の３個の副画素４９の入力信号値の最大値であり、Ｍｉｎ_{（ｐ、ｑ）}は、（ｘ_{１−（ｐ、ｑ）}、ｘ_{２−（ｐ、ｑ）}、ｘ_{３−（ｐ、ｑ）}）の３個の副画素４９の入力信号値の最小値である。本実施形態ではｎ＝８とした。すなわち、表示階調ビット数を８ビット（表示階調の値を０から２５５の２５６階調）とした。

白色を表示する第４副画素４９Ｗには、カラーフィルタが配置されていない。第１副画素４９Ｒに第１副画素の出力信号の最大信号値に相当する値を有する信号が入力され、第２副画素４９Ｇに第２副画素の出力信号の最大信号値に相当する値を有する信号が入力され、第３副画素４９Ｂに第３副画素の出力信号の最大信号値に相当する値を有する信号が入力されたときの、画素４８又は画素４８の群が備える第１副画素４９Ｒ、第２副画素４９Ｇ及び第３副画素４９Ｂの集合体の輝度をＢＮ_１−３とする。また、画素４８又は画素４８の群が備える第４副画素４９Ｗに、第４副画素４９Ｗの出力信号の最大信号値に相当する値を有する信号が入力されたときの第４副画素４９Ｗの輝度をＢＮ_４としたときを想定する。すなわち、第１副画素４９Ｒ、第２副画素４９Ｇ及び第３副画素４９Ｂの集合体によって最大輝度の白色が表示され、この白色の輝度がＢＮ_１−３で表される。すると、χを表示装置１０に依存した定数としたとき、定数χは、χ＝ＢＮ_４／ＢＮ_１−３で表される。

具体的には、第１副画素４９Ｒ、第２副画素４９Ｇ及び第３副画素４９Ｂの集合体に、次の表示階調の値を有する入力信号として、信号値ｘ_{１−（ｐ、ｑ）}＝２５５、信号値ｘ_{２−（ｐ、ｑ）}＝２５５、信号値ｘ_{３−（ｐ、ｑ）}＝２５５が入力されたときにおける白色の輝度ＢＮ_１−３に対して、第４副画素４９Ｗに表示階調の値２５５を有する入力信号が入力されたと仮定したときの輝度ＢＮ_４は、例えば、１．５倍である。すなわち、本実施形態にあっては、χ＝１．５である。

ところで、信号値Ｘ_{４−（ｐ、ｑ）}が、上述した式（４）で与えられる場合、Ｖｍａｘ（Ｓ）は、次の式（７）、式（８）で表すことができる。
Ｓ≦Ｓ_０の場合、
Ｖｍａｘ（Ｓ）＝（χ＋１）・（２^ｎ−１）・・・（７）
Ｓ_０＜Ｓ≦１の場合、
Ｖｍａｘ（Ｓ）＝（２^ｎ−１）・（１／Ｓ）・・・（８）
ここで、Ｓ_０＝１／（χ＋１）である。

このようにして得られた、第４色成分を加えることによって拡大されたＨＳＶ色空間における彩度Ｓを変数とした明度の最大値Ｖｍａｘ（Ｓ）が、例えば、信号処理部２０に一種のルック・アップ・テーブルとして記憶されている。あるいは、拡大されたＨＳＶ色空間における彩度Ｓを変数とした明度の最大値Ｖｍａｘ（Ｓ）は、都度、信号処理部２０において求められる。

次に、第（ｐ、ｑ）番目の画素４８における出力信号である信号値Ｘ_{１−（ｐ、ｑ）}、Ｘ_{２−（ｐ、ｑ）}、Ｘ_{３−（ｐ、ｑ）}、Ｘ_{４−（ｐ、ｑ）}の求め方（伸長処理）を説明する。次の処理は、（第１副画素４９Ｒ＋第４副画素４９Ｗ）によって表示される第１原色の輝度、（第２副画素４９Ｇ＋第４副画素４９Ｗ）によって表示される第２原色の輝度、（第３副画素４９Ｂ＋第４副画素４９Ｗ）によって表示される第３原色の輝度の比を保つように行われる。しかも、色調を保持（維持）するように行われる。さらには、階調−輝度特性（ガンマ特性、γ特性）を保持（維持）するように行われる。また、いずれかの画素４８又は画素４８の群において、入力信号値のすべてが０である場合又は小さい場合、このような画素４８又は画素４８の群を含めることなく、伸長係数αを求めればよい。

（第１工程）
まず、信号処理部２０は、複数の画素４８における副画素４９の入力信号値に基づき、これらの複数の画素４８における彩度Ｓ及び明度Ｖ（Ｓ）を求める。具体的には、第（ｐ、ｑ）番目の画素４８への第１副画素４９Ｒの入力信号である信号値ｘ_{１−（ｐ、ｑ）}、第２副画素４９Ｇの入力信号である信号値ｘ_{２−（ｐ、ｑ）}、第３副画素４９Ｂの入力信号である信号値ｘ_{３−（ｐ、ｑ）}に基づき、式（５）及び式（６）からＳ_{（ｐ、ｑ）}、Ｖ（Ｓ）_{（ｐ、ｑ）}を求める。信号処理部２０は、この処理を、すべての画素４８に対して行う。

（第２工程）
次いで、信号処理部２０は、複数の画素４８において求められたＶｍａｘ（Ｓ）／Ｖ（Ｓ）に基づき伸長係数α（Ｓ）を求める。

α（Ｓ）＝Ｖｍａｘ（Ｓ）／Ｖ（Ｓ）・・・（９）

そして、複数の画素（本実施形態にあっては全てのＰ_０×Ｑ_０個の画素）４８において求められた伸長係数α（Ｓ）の値を昇順に並べ、Ｐ_０×Ｑ_０個の伸長係数α（Ｓ）の値の内、最小値からβ×Ｐ_０×Ｑ_０個のところに相当する伸長係数α（Ｓ）を伸長係数αとする。こうして、明度Ｖ（Ｓ）と伸長係数αの積から求められた伸長された明度の値が最大値Ｖmax（Ｓ）を越える画素の全画素に対する割合が所定の値（β）以下となるように伸長係数αを決定することができる。

（第３工程）
次に、信号処理部２０は、第（ｐ、ｑ）番目の画素４８における信号値Ｘ_{４−（ｐ、ｑ）}を、少なくとも、入力信号の信号値ｘ_{１−（ｐ、ｑ）}、信号値ｘ_{２−（ｐ、ｑ）}及び信号値ｘ_{３−（ｐ、ｑ）}に基づいて求める。本実施形態にあっては、信号処理部２０は、信号値Ｘ_{４−（ｐ、ｑ）}を、Ｍｉｎ_{（ｐ、ｑ）}、伸長係数α及び定数χに基づいて決定する。より具体的には、信号処理部２０は、上述したとおり、信号値Ｘ_{４−（ｐ、ｑ）}を、上記の式（４）に基づいて求める。信号処理部２０は、Ｐ_０×Ｑ_０個の全画素４８において信号値Ｘ_{４−（ｐ、ｑ）}を求める。

（第４工程）
その後、信号処理部２０は、第（ｐ、ｑ）番目の画素４８における信号値Ｘ_{１−（ｐ、ｑ）}を、信号値ｘ_{１−（ｐ、ｑ）}、伸長係数α及び信号値Ｘ_{４−（ｐ、ｑ）}に基づき求め、第（ｐ、ｑ）番目の画素４８における信号値Ｘ_{２−（ｐ、ｑ）}を、信号値ｘ_{２−（ｐ、ｑ）}、伸長係数α及び信号値Ｘ_{４−（ｐ、ｑ）}に基づき求め、第（ｐ、ｑ）番目の画素４８における信号値Ｘ_{３−（ｐ、ｑ）}を、信号値ｘ_{３−（ｐ、ｑ）}、伸長係数α及び信号値Ｘ_{４−（ｐ、ｑ）}に基づき求める。具体的には、信号処理部２０は、第（ｐ、ｑ）番目の画素４８における信号値Ｘ_{１−（ｐ、ｑ）}、信号値Ｘ_{２−（ｐ、ｑ）}及び信号値Ｘ_{３−（ｐ、ｑ）}を、上記の式（１）〜（３）に基づいて求める。

信号処理部２０は、式（４）に示したとおり、Ｍｉｎ_{（ｐ、ｑ）}の値をαによって伸長する。このように、Ｍｉｎ_{（ｐ、ｑ）}の値がαによって伸長されることで、白色表示副画素（第４副画素４９Ｗ）の輝度が増加するだけでなく、上記式に示すとおり、赤色表示副画素、緑色表示副画素及び青色表示副画素（それぞれ第１副画素４９Ｒ、第２副画素４９Ｇ及び第３副画素４９Ｂに対応する）の輝度も増加する。このため、色のくすみが発生するといった問題を回避することができる。すなわち、Ｍｉｎ_{（ｐ、ｑ）}の値が伸長されていない場合と比較して、Ｍｉｎ_{（ｐ、ｑ）}の値がαによって伸長されることで、画像全体として輝度はα倍となる。したがって、例えば、静止画等の画像表示を高輝度で行うことができ、好適である。

第（ｐ、ｑ）番目の画素４８における出力信号Ｘ_{１−（ｐ、ｑ）}、Ｘ_{２−（ｐ、ｑ）}、Ｘ_{３−（ｐ、ｑ）}、Ｘ_{４−（ｐ、ｑ）}によって表示される輝度は、入力信号ｘ_{１−（ｐ、ｑ）}、ｘ_{２−（ｐ、ｑ）}、ｘ_{３−（ｐ、ｑ）}から形成される輝度のα倍に伸長されている。このため、表示装置１０は、伸長されていない状態の画素４８の輝度と同じ画素の輝度とするためには、光源装置５０の輝度を、伸長係数αに基づき減少させればよい。具体的には、光源装置５０の輝度を、（１／α）倍とすればよい。

また、上述したように、本実施形態の表示装置１０は、入力信号の１フレーム毎に限界値（Ｌｉｍｉｔ値）βを設定することで、画質を維持しつつ、消費電力を低減することができる値を伸長係数とすることができる。

（パネル駆動）
図７は、本実施形態に係る表示装置のパネル駆動について説明するための説明図である。図７には、図４に示すデータ変換部２３が出力する出力中間信号Ｓｍｉｄの表示データと、間引き処理および色補正部２４が処理した出力信号Ｓｏｕｔとなるパネル駆動順番に応じた表示データを示している。図２及び図３に示すように、走査回路４２は、制御装置として、第１列又は第３列における第２副画素４９Ｇに伝送する画像信号を、第２副画素４９Ｇがある同じ画素４８Ａ及び画素４８Ｂの第１副画素４９Ｒに伝送する画像信号よりも１水平画素分（１行分）ずらして伝送する。図４に示す間引き処理および色補正部２４は、第１列又は第３列における第２副画素４９Ｇに伝送する画像信号を、第２副画素４９Ｇがある同じ画素４８Ａ及び画素４８Ｂの第１副画素４９Ｒに伝送する画像信号よりも１水平画素分（１行分）ずらすため、間引きおよび色補正処理を行う。

上述したように、第３副画素４９Ｂのスイッチング素子は、走査線Ｇｐ＋１又は走査線Ｇｐ＋２のいずれかに接続できる。また、第４列の第４副画素４９Ｗのスイッチング素子は、走査線Ｇｐ＋１又は走査線Ｇｐ＋２のいずれかに接続できる。第３副画素４９Ｂのスイッチング素子及び第４列の第４副画素４９Ｗのスイッチング素子が、走査線Ｇｐ＋２に接続されている場合、最初の画素（１，１）のうち第２副画素４９Ｇに相当するＧ（１，１）と、第３副画素４９Ｂに相当するＢ（１，１）の表示データを入れ替える必要があり、表示データＧ（１，１）及びＢ（１，１）を一時記憶するメモリの記憶容量が必要である。これに対し、第３副画素４９Ｂのスイッチング素子及び第４列の第４副画素４９Ｗのスイッチング素子が、走査線Ｇｐ＋１に接続されている場合、図７に示すように、最初の画素（１，１）のうち第２副画素４９Ｇに相当するＧ（１，１）の表示データを入れ替えればよく、表示データＧ（１，１）を一時記憶するメモリの記憶容量を低減できる。このように、本実施形態に係る表示装置１０は、第３副画素４９Ｂのスイッチング素子及び第４列の第４副画素４９Ｗのスイッチング素子が、走査線Ｇｐ＋１に接続されていることがより好ましい。

以上説明したように、本実施形態に係る表示装置１０は、第１副画素４９Ｒ、第２副画素４９Ｇ、第３副画素４９Ｂ及び第４副画素４９Ｗのうち３つの副画素４９を含む画素４８Ａ及び画素４８Ｂを有し、第１列、第１列の次列に配列する第２列、第２列の次列に配列する第３列及び第３列の次列に配列する第４列が周期的に配列される画像表示パネル３０を備える。画像表示パネル３０は、表示部として、第１列、第２列、第３列及び第４列の少なくとも１つに沿う列方向（Ｙ方向）に延びる複数の信号線Ｓｑ＋１、Ｓｑ＋２、Ｓｑ＋３、Ｓｑ＋４、Ｓｑ＋５、Ｓｑ＋６、Ｓｑ＋７と、列方向と交差する行方向（Ｘ方向）に延びる複数の走査線Ｇｐ＋１、Ｇｐ＋２、Ｇｐ＋３と、を備える。

画像表示パネル３０は、第１列及び第３列の少なくとも１つには、隣合う走査線Ｇｐ＋１と走査線Ｇｐ＋２との間に共に並んで配置された第１副画素４９Ｒ及び第２副画素４９Ｇが列方向に交互に並べられており、第２列及び第４列の少なくとも１つには、第３副画素４９Ｂ及び第４副画素４９Ｗの少なくとも１つが隣合う走査線Ｇｐ＋１と走査線Ｇｐ＋２との間に配置される。画素の同一行かつ副画素の第１列、第２列、第３列及び第４列には、第１副画素４９Ｒ、第２副画素４９Ｇ、第３副画素４９Ｂ及び第４副画素４９Ｗが含まれ、画素の同一行かつ第１列及び第２列の副画素を含む画素４８Ａ（第１画素）は、画素４８と行方向に隣合いかつ第３列及び第４列に含まれる画素４８Ｂ（第２画素）にはない第３副画素４９Ｂを有する。

図８は、解像度と副画素の対角長さとの関係を示す説明図である。縦軸は、解像度を示し、横軸は副画素の対角長さを示し、５００ｐｐｉ（一インチあたりの画素数：pixel per inch）の領域をＡ５００として示している。図９は、比較例１に係る画素の大きさを説明するための説明図である。図１０は、比較例２に係る画素の大きさを説明するための説明図である。図１１は、比較例３に係る画素の大きさを説明するための説明図である。図１２は、本実施形態に係る画素の大きさを説明するための説明図である。図１０に示す第１副画素、第２副画素、第３副画素及び第４副画素を有する画素は、同じ５００ｐｐｉ領域で比較すると、図９に示す第１副画素、第２副画素及び第３副画素を有する画素の副画素の開口面積Ｗａ×Ｄａに対して、開口面積Ｗｂ×Ｄａが小さくなってしまう。図１０に示す比較例２の画素は、画素密度が高くなると、図９に示す比較例１の画素に比べ開口率が確保できない可能性がある。

これに対して、図１１に示す画素は、正方画素であり、長さＷｃ、Ｗｄを確保できるため、図１０に示す画素よりも開口率を向上させることができる。図１１に示す画素は、走査線数を増やさず、信号線数を増やすようにすれば駆動できるが、本実施形態に係る画素よりも信号線を多く必要とするため、開口率が低下する。また、信号線の増加は、信号出力回路の増大をもたらし、好ましくない。これに対して、図１１に示す画素は、走査線数を増大させると、駆動周波数が高く（例えば２倍）なり、消費電力が増加する可能性がある。そこで、上述した特許文献１の図１８に記載の画素によれば、行方向の長さを図１０に示す比較例２の画素よりは大きくできるものの、白色度点を調整するため、実際には第１副画素、第２副画素、第３副画素及び第４副画素のそれぞれの開口を異形とするので、画素密度を高めるには限界がある。

図１２に示すように、本実施形態に係る画素は、上述したように、画素の同一行かつ副画素の第１列、第２列、第３列及び第４列には、第１副画素４９Ｒ、第２副画素４９Ｇ、第３副画素４９Ｂ及び第４副画素４９Ｗが含まれ、画素の同一行かつ副画素の第１列及び第２列の副画素を含む画素４８Ａ（第１画素）は、画素４８と行方向に隣合いかつ第３列及び第４列に含まれる画素４８Ｂ（第２画素）にはない第３副画素４９Ｂを有する。１つの第１副画素４９Ｒと、１つの第３副画素４９Ｂとの比は、１つの第２副画素４９Ｇと、１つの第４副画素４９Ｗとの比と同じである。このため、第１副画素４９Ｒの開口面積がＤｃ×Ｗｄ、第２副画素４９Ｇの開口面積がＤｃ×Ｗｄ、第３副画素４９Ｂ又は第４副画素４９Ｗの開口面積がＤａ×Ｗｄである。図１２に示すように、本実施形態に係る画素は、隣合う画素４８Ａ、４８Ｂを２つ加算した場合に各第１副画素４９Ｒ、第２副画素４９Ｇ、第３副画素４９Ｂ及び第４副画素４９Ｗの面積は、Ｄａ×Ｗｄ＝２×Ｄｃ×Ｗとなり、白色度点を調整できる。このように、本実施形態に係る画素４８Ａ及び画素４８Ｂの２つを合わせると、画素の同一行かつ副画素の第１列、第２列、第３列及び第４列に含まれる第１副画素４９Ｒ、第２副画素４９Ｇ、第３副画素４９Ｂ及び第４副画素４９Ｗは、それぞれ同じ面積を有している。また、本実施形態に係る表示装置１０は、開口を異形としなくてもよいので、量産性に優れ、低コストとなる。また、本実施形態に係る表示装置１０は、画素ピッチが大きくなるので、欠陥が低減できる。そして、本実施形態に係る副画素４９は、画素ピッチが大きいことにより、視野角混色が抑制される。

本実施形態に係る画素４８Ａ、４８Ｂは、隣合う走査線Ｇｐ＋１と走査線Ｇｐ＋２との間に共に配置されるので、走査線の増加を抑制でき、駆動周波数の増加を抑制できる。このため、本実施形態に係る表示装置１０は、低消費電力となる。

（第１変形例）
図１３は、本実施形態の第１変形例に係る画像表示パネル及び画像表示パネル駆動回路の概念図である。図１４は、本実施形態の第１変形例に係る画像表示パネルの画素配列を示す図である。図１５は、本実施形態の第１変形例に係る表示装置のパネル駆動について説明するための説明図である。なお、上述した要素と同じ要素について、詳細な説明は省略する。

図１３及び図１４に示すように、画素４８Ａは、第１副画素４９Ｒ、第２副画素４９Ｇ、第３副画素４９Ｂ及び第４副画素４９Ｗのうち３つの第１副画素４９Ｒ、第２副画素４９Ｇ、第４副画素４９Ｗを含む。画素４８Ｂは、第１副画素４９Ｒ、第２副画素４９Ｇ、第３副画素４９Ｂ及び第４副画素４９Ｗのうち３つの第２副画素４９Ｇ、第３副画素４９Ｂ、第４副画素４９Ｗを含む。画像表示パネル３０は、Ｘ方向に延びる走査線Ｇｐ＋１、Ｇｐ＋２、Ｇｐ＋３と、Ｙ方向に延びる信号線Ｓｑ＋１、Ｓｑ＋２、Ｓｑ＋３、Ｓｑ＋４、Ｓｑ＋５、Ｓｑ＋６、Ｓｑ＋７とを備えている。画素の同一行かつ副画素の第１列、第２列、第３列及び第４列には、第１副画素４９Ｒ、第２副画素４９Ｇ、第３副画素４９Ｂ及び第４副画素４９Ｗが含まれ、画素の同一行かつ第１列及び第２列の副画素を含む画素４８Ａ（第１画素）は、画素４８Ａと行方向に隣合いかつ第３列及び第４列に含まれる画素４８Ｂ（第２画素）にはない第１副画素４９Ｒを有する。つまり、画素４８Ａ、及び画素４８Ｂは、視感度の高い緑成分及び白成分の画素を同程度備えているので、画質を高めることができる。

また、第４副画素４９Ｗは、第１副画素４９Ｒ、第２副画素４９Ｇ、第３副画素４９Ｂよりも高輝度である。第２副画素４９Ｇは、第１副画素４９Ｒ及び第３副画素４９Ｂよりも高輝度である。このため、図１３及び図１４に示すように、画素４８Ａ、及び画素４８Ｂは、２つの画素に占める副画素４９の面積を比較した場合、第１副画素４９Ｒ、第２副画素４９Ｇ、第３副画素４９Ｂのうち最も輝度の高い第２副画素４９Ｇの面積が大きくなるように配置される。このような配置とすることで、高輝度の副画素４９の面積が確保され、透過率解像度の低下を視認しにくくすることができる。

図１３及び図１４に示すように、Ｘ方向に第１列、第１列の次列に配列する第２列、第２列の次列に配列する第３列及び第３列の次列に配列する第４列が周期的に配列される。第１列は、隣合う走査線Ｇｐ＋１と走査線Ｇｐ＋２との間に共に配置された第１副画素４９Ｒ及び第２副画素４９ＧがＹ方向に交互に並べられている。第３列は、隣合う走査線Ｇｐ＋１と走査線Ｇｐ＋２との間に共に配置された第３副画素４９Ｂ及び第２副画素４９ＧがＹ方向に交互に並べられている。第２列及び第４列は、第４副画素４９Ｗが隣合う走査線Ｇｐ＋１と走査線Ｇｐ＋２との間に配置され、第４副画素４９ＷがＹ方向に並べられている。

走査線Ｇｐ＋１は、画素４８Ｂにおける第３副画素４９Ｂ及び第２副画素４９Ｇのうち一方の第３副画素４９Ｂのスイッチング素子に接続され、隣合う画素４８Ａにおける第１副画素４９Ｒ及び第２副画素４９Ｇのうち一方の第１副画素４９Ｒのスイッチング素子に接続されている。また、走査線Ｇｐ＋１は、第４副画素４９Ｗのスイッチング素子に接続されている。

走査線Ｇｐ＋２は、画素４８Ａにおける第１副画素４９Ｒ及び第２副画素４９Ｇのうち一方の第２副画素４９Ｇのスイッチング素子に接続され、次行の画素４８Ｂにおける第３副画素４９Ｂ及び第２副画素４９Ｇのうち一方の第３副画素４９Ｂのスイッチング素子に接続されている。また、走査線Ｇｐ＋２は、第４副画素４９Ｗのスイッチング素子に接続されている。

走査線Ｇｐ＋３は、画素４８Ｂにおける第３副画素４９Ｂ及び第２副画素４９Ｇのうち一方の第２副画素４９Ｇのスイッチング素子に接続され、次行の画素４８Ａにおける第１副画素４９Ｒ及び第２副画素４９Ｇのうち一方の第１副画素４９Ｒのスイッチング素子（不図示）に接続されている。また、走査線Ｇｐ＋３は、第４副画素４９Ｗに接続されている。

以上説明したように、１つの画素４８Ａが含む３つの３つの第１副画素４９Ｒ、第２副画素４９Ｇ、第４副画素４９Ｗのうち第２副画素４９Ｇが他の副画素とは異なる走査線と接続されている。１つの画素４８Ｂが含む３つの３つの第２副画素４９Ｇ、第３副画素４９Ｂ、第４副画素４９Ｗのうち第２副画素４９Ｇが他の副画素とは異なる走査線と接続されている。

つまり、１つの画素４８Ａが含む第１副画素４９Ｒ及び第２副画素４９Ｇのうち一方の第１副画素４９Ｒと、当該画素４８Ａが含む第４画素４８Ｗとが接続されている走査線は、当該画素が含む他方の第２副画素４９Ｇが接続されている走査線とは異なる。また、１つの画素４８Ｂが含む第２副画素４９Ｇ及び第３副画素４９Ｂのうち一方の第３副画素４９Ｂと、当該画素４８Ｂが含む第４画素４８Ｗとが接続されている走査線は、当該画素が含む他方の第２副画素４９Ｇが接続されている走査線とは異なる。

信号線Ｓｑ＋１は、第１列の第１副画素４９Ｒ及び第３副画素４９Ｂのスイッチング素子に接続されている。信号線Ｓｑ＋２は、第１列の第２副画素４９Ｇのスイッチング素子に接続されている。信号線Ｓｑ＋３は、第２列の第４副画素４９Ｗのスイッチング素子に接続されている。信号線Ｓｑ＋４は、第３列の第３副画素４９Ｂ及び第１副画素４９Ｒのスイッチング素子に接続されている。Ｓｑ＋５は、第３列の第２副画素４９Ｇのスイッチング素子に接続されている。信号線Ｓｑ＋６は、第４列の第４副画素４９Ｗのスイッチング素子に接続されている。信号線Ｓｑ＋７は、信号線Ｓｑ＋１と同様である。信号線Ｓｑ＋２と信号線Ｓｑ＋１との距離は、信号線Ｓｑ＋２と信号線Ｓｑ＋３との距離よりも大きい。このため、信号線Ｓｑ＋２と信号線Ｓｑ＋１との距離は、信号線Ｓｑ＋２と信号線Ｓｑ＋３との距離と異なる。同様に、信号線Ｓｑ＋５と信号線Ｓｑ＋４との距離は、信号線Ｓｑ＋５と信号線Ｓｑ＋６との距離よりも大きく。このため、信号線Ｓｑ＋５と信号線Ｓｑ＋４との距離は、信号線Ｓｑ＋５と信号線Ｓｑ＋６との距離と異なる。

この構造により、第１列の副画素４９と、第２列の副画素４９との間には、２本の信号線Ｓｑ＋２及び信号線Ｓｑ＋３が配置される。また、第３列の副画素４９と、第４列の副画素４９との間には、２本の信号線Ｓｑ＋５及び信号線Ｓｑ＋６が配置される。第４副画素４９Ｗは、第１副画素４９Ｒ、第２副画素４９Ｇ、第３副画素４９Ｂよりも高輝度であり、第１副画素４９Ｒ、第２副画素４９Ｇ、第３副画素４９Ｂよりも、輝度に対する有効開口幅の影響が小さい。このため、行方向（Ｘ方向）の第１副画素４９Ｒ、第２副画素４９Ｇ、第３副画素４９Ｂの有効開口幅は、第４副画素４９Ｗの有効開口幅よりも大きくすることで、第１副画素４９Ｒ、第２副画素４９Ｇ、第３副画素４９Ｂの開口率を高めることができる。このように、２本の信号線Ｓｑ＋２及び信号線Ｓｑ＋３は、第４副画素４９Ｗ側に偏った配置となっている。同様に、２本の信号線Ｓｑ＋５及び信号線Ｓｑ＋６の配線配置は、第４副画素４９Ｗ側に偏った配置となっている。

図１５には、図４に示すデータ変換部２３が出力する出力中間信号Ｓｍｉｄの表示データと、間引き処理および色補正部２４が処理した出力信号Ｓｏｕｔとなるパネル駆動順番に応じた表示データを示している。図１３及び図１４に示すように、走査回路４２は、制御装置として、第１列における第２副画素４９Ｇに伝送する画像信号を、第２副画素４９Ｇがある同じ画素４８の第１副画素４９Ｒに伝送する画像信号よりも１水平画素分（１行分）ずらして伝送する。走査回路４２は、制御装置として、第１列第２副画素４９Ｇに伝送する画像信号を、第２副画素４９Ｇがある同じ画素４８Ｂの第３副画素４９Ｂに伝送する画像信号よりも１水平画素分（１行分）ずらして伝送する。このように、図４に示す間引き処理および色補正部２４は、第１列又は第３列における第２副画素４９Ｇに伝送する画像信号を、第２副画素４９Ｇがある同じ画素４８Ａの第１副画素４９Ｒ及び画素４８Ｂの第３副画素４９Ｂに伝送する画像信号よりも１水平画素分（１行分）ずらすため、間引きおよび色補正処理を行う。

（第２変形例）
図１６は、本実施形態の第２変形例に係る表示装置の構成の一例を示すブロック図である。図１７は、本実施形態の第２変形例に係る画像表示パネルの断面を模式的に説明する模式図である。図１８は、本実施形態の第２変形例に係る画像表示パネルの画素配列を示す図である。なお、上述した要素と同じ要素について、詳細な説明は省略する。

図１６に示すように、本実施形態の第２変形例に係る表示装置１０は、制御装置１１の画像出力部１２からの入力信号（ＲＧＢデータ）が入力され所定のデータ変換処理を実行して出力する信号処理部２０と、信号処理部２０から出力された出力信号に基づいて画像を表示させる画像表示パネル３０と、画像表示パネル（表示部）３０の駆動を制御する画像表示パネル駆動回路４０と、を備える。本実施形態の第２変形例に係る表示装置１０は、反射型の表示装置であり、フロントライトの光又は外部からの環境光により、画像表示パネル３０に映像を表示することができる。

図１７に示すように、画像表示パネル３０は、第１基板（画素基板）７０と、この第１基板７０の表面に垂直な方向に対向して配置された第２基板（対向基板）８０と、第１基板７０と第２基板８０との間に挿設された液晶層７９とを備えている。なお、上述した実施形態では、画像表示パネル３０は、第１基板（画素基板）７０の液晶層７９とは反対側に、光源装置５０が配置されていたが、第２変形例に係る画像表示パネルは、光源装置５０を有していない。

第１基板７０は、透光性基板７１に各種回路が形成された基板であり、この透光性基板７１上にマトリクス状に配設された複数の第１電極（画素電極）７８と、第２電極（共通電極）７６と、を含む。図１７に示すように、第１電極７８と第２電極７６とは、絶縁層７７で絶縁され、透光性基板７１の表面に垂直な方向において、対向している。第１電極７８及び第２電極７６は、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）等の透光性導電材料（透光性導電酸化物）で形成される透光性電極である。

上述した各副画素４９のスイッチング素子である薄膜トランジスタをトランジスタＴｒとする場合、第１基板７０は、透光性基板７１に、上述した各副画素４９のスイッチング素子であるトランジスタＴｒが形成された半導体層７４、各第１電極７８に画素信号を供給する信号線Ｓｑ（０≦ｑ≦ｍ）、トランジスタＴｒを駆動する走査線Ｇｐ（０≦ｐ≦ｎ）等の配線が絶縁層７２、７３、７５で絶縁されて積層されている。

本実施形態の第２変形例に係る表示装置１０は、図３に示すように、画素４８Ａは、第１副画素４９Ｒ、第２副画素４９Ｇ、第３副画素４９Ｂ及び第４副画素４９Ｗのうち３つの第１副画素４９Ｒ、第２副画素４９Ｇ、第３副画素４９Ｂを含む画素の配列である。画素４８Ｂは、第１副画素４９Ｒ、第２副画素４９Ｇ、第３副画素４９Ｂ及び第４副画素４９Ｗのうち３つの第１副画素４９Ｒ、第２副画素４９Ｇ、第４副画素４９Ｗを含む画素の配列である。画像表示パネル３０は、Ｘ方向に延びる走査線Ｇｐ＋１、Ｇｐ＋２、Ｇｐ＋３と、Ｙ方向に延びる信号線Ｓｑ＋１、Ｓｑ＋２、Ｓｑ＋３、Ｓｑ＋４、Ｓｑ＋５、Ｓｑ＋６、Ｓｑ＋７とを備えている。本実施形態の第２変形例に係る表示装置１０は、光源装置５０の透過光Ｌ３を利用しなくても、図３に示すような画素４８Ａ及び画素４８Ｂの配置とすることで、高精細で入射光Ｌ１を第１電極７８で反射した反射光Ｌ２の反射率を高めることができる。

また、図１７に示すように、信号線Ｓｑ（０≦ｑ≦ｍ）は、反射板として作用する第１電極７８に影響を与えにくい。このため、光源装置５０の透過光Ｌ３を信号線Ｓｑ（０≦ｑ≦ｍ）が遮蔽する影響を考慮せず、例えば、図１８に示すような画素４８Ａ及び画素４８Ｂの配置も可能である。

図１８に示すように、第１列の副画素４９と、第２列の副画素４９との間には、１本の信号線Ｓｑ＋３が配置される。第２列の副画素４９と、第３列の副画素４９との間には、２本の信号線Ｓｑ＋４及び信号線Ｓｑ＋５が配置される。また、第３列の副画素４９と、第４列の副画素４９との間には、１本の信号線Ｓｑ＋６が配置される。信号線Ｓｑ＋２と信号線Ｓｑ＋１との距離は、信号線Ｓｑ＋２と信号線Ｓｑ＋３との距離よりも小さい。このため、信号線Ｓｑ＋１と信号線Ｓｑ＋３との距離は、信号線Ｓｑ＋２と信号線Ｓｑ＋３との距離とほぼ同じとなる。同様に、信号線Ｓｑ＋４と信号線Ｓｑ＋６との距離は、信号線Ｓｑ＋５と信号線Ｓｑ＋６との距離とほぼ同じとなる。なお、本実施形態の第２変形例に係る表示装置１０のような反射型液晶ディスプレイの場合は、図１７で示す通り、信号線と表示面との間に反射層(ここでは画素電極７８)を有するため、外光の輝度に信号線の位置は影響しない。そのため、信号線の位置は任意であり、各副画素の中央を通るように等間隔に配置してもよい。

なお、本実施形態の第２変形例に係る表示装置１０は、第１電極７８を画素電極とし、第２電極７６を共通電極としてもよい。

（適用例）
次に、図１９及び図２０を参照して、本実施形態及び変形例で説明した表示装置１０の適用例について説明する。図１９及び図２０は、本実施形態に係る表示装置を備えた電子機器の一例を示す図である。本実施形態に係る表示装置１０は、図１９に示すカーナビゲーションシステム、テレビジョン装置、デジタルカメラ、ノート型パーソナルコンピュータ、図２０に示す携帯電話等の携帯端末装置あるいはビデオカメラなどのあらゆる分野の電子機器に適用することが可能である。言い換えると、本実施形態に係る表示装置１０は、外部から入力された映像信号あるいは内部で生成した映像信号を、画像あるいは映像として表示するあらゆる分野の電子機器に適用することが可能である。電子機器は、表示装置に映像信号を供給し、表示装置の動作を制御する制御装置１１（図１参照）を備える。

図１９に示す電子機器は、本実施形態及び変形例に係る表示装置１０が適用されるカーナビゲーション装置である。表示装置１０は、自動車の車内のダッシュボード３００に設置される。具体的にはダッシュボード３００の運転席３１１と助手席３１２の間に設置される。カーナビゲーション装置の表示装置１０は、ナビゲーション表示、音楽操作画面の表示、又は、映画再生表示等に利用される。

図２０に示す電子機器は、本実施形態及び変形例に係る表示装置１０が適用される携帯型コンピュータ、多機能な携帯電話、音声通話可能な携帯コンピュータまたは通信可能な携帯コンピュータとして動作し、いわゆるスマートフォン、タブレット端末と呼ばれることもある、情報携帯端末である。この情報携帯端末は、例えば筐体５６２の表面に表示部５６１を有している。この表示部５６１は、本実施形態及び変形例に係る表示装置１０と外部近接物体を検出可能なタッチ検出（いわゆるタッチパネル）機能とを備えている。

また、上述した内容により実施形態が限定されるものではない。また、上述した実施形態の構成要素には、当業者が容易に想到できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。さらに、上述の実施形態の要旨を逸脱しない範囲で構成要素の種々の省略、置換及び変更を行うことができる。

１０ 表示装置
２０ 信号処理部
３０ 画像表示パネル
４０ 画像表示パネル駆動回路
４１ 信号出力回路
４２ 走査回路
４８、４８Ａ、４８Ｂ 画素
４９ 副画素
４９Ｒ 第１副画素
４９Ｇ 第２副画素
４９Ｂ 第３副画素
４９Ｗ 第４副画素
５０ 光源装置
６０ 光源装置制御回路

Claims (6)

1. 第１副画素、第２副画素、第３副画素及び第４副画素のうち３つの副画素で構成される画素の配列であって、前記副画素の第１列、前記第１列の次列に配列する前記副画素の第２列、前記第２列の次列に配列する前記副画素の第３列及び前記第３列の次列に配列する前記副画素の第４列が周期的に配列される表示部と、
   前記第１列、前記第２列、前記第３列及び前記第４列の少なくとも１つに沿う列方向に延びる複数の信号線と、
   前記列方向と交差する行方向に延びる複数の走査線と、
   複数のスイッチング素子と、を備え、
   前記第１列及び前記第３列の少なくとも１つには、隣合う前記走査線の間に共に並んで配置された前記第１副画素及び前記第２副画素が前記列方向に交互に並べられており、
   前記第２列及び前記第４列の少なくとも１つには、前記第３副画素及び前記第４副画素の少なくとも１つが隣合う前記走査線の間に配置され、
   前記画素の同一行かつ前記第１列、前記第２列、前記第３列及び前記第４列には、前記第１副画素、前記第２副画素、前記第３副画素及び前記第４副画素が含まれ、前記画素の同一行かつ前記第１列及び前記第２列の副画素を含む第１画素は、前記第１画素と行方向に隣合いかつ前記第３列及び前記第４列に含まれる第２画素にはない副画素を有し、
   前記第２列及び前記第４列に含まれる１つの副画素は、前記第１列及び前記第３列に含まれる１つの副画素の面積よりも大きく、
   １つの前記第１画素における前記第２副画素の前記スイッチング素子に接続される前記信号線と、当該第１画素における前記第１副画素の前記スイッチング素子に接続される前記信号線までの前記行方向の距離は、当該第１画素における前記第２副画素の前記スイッチング素子に接続される前記信号線と、当該第１画素における前記第３副画素又は前記第４副画素の前記スイッチング素子に接続される前記信号線までの前記行方向の距離よりも大きく、
   １つの前記画素が含む第１副画素及び第２副画素のいずれか一方の前記スイッチング素子と、当該画素が含む第３画素又は第４画素のいずれかの前記スイッチング素子に接続されている走査線は、当該画素が含む第１副画素及び第２副画素の他方の前記スイッチング素子が接続されている走査線とは異なり、
   １つの前記第１画素における前記第１副画素の前記スイッチング素子の前記行方向の位置は、当該第１画素における前記第３副画素の前記スイッチング素子の前記行方向の位置と異なる位置にあり、かつ当該第１画素における前記第２副画素の前記スイッチング素子の行方向の位置と異なる位置にあり、
   １つの前記第１画素における前記第１副画素の前記スイッチング素子は、当該第１画素における前記第３副画素の前記スイッチング素子の前記列方向の位置と同じ前記列方向の位置にあり、当該第１画素における前記第２副画素の前記スイッチング素子の列方向の位置とは、異なる列方向の位置にある
   表示装置。
2. 前記第１列及び前記第３列は、隣合う前記走査線の間に共に配置された前記第１副画素及び前記第２副画素が前記列方向に交互に並べられており、
   前記第２列及び前記第４列は、前記第３副画素及び前記第４副画素のうちどちらか一方が隣合う前記走査線の間に配置され、前記第３副画素と前記第４副画素とが前記列方向に交互に並べられており、かつ前記画素の同一行において前記第３副画素及び前記第４副画素が交互に配置されている、請求項１に記載の表示装置。
3. 前記第１列は、隣合う前記走査線の間に共に配置された前記第１副画素及び前記第２副画素が前記列方向に交互に並べられており、
   前記第３列は、隣合う前記走査線の間に共に配置された前記第１副画素及び前記第３副画素が前記列方向に交互に並べられており、
   前記第２列及び前記第４列は、前記第４副画素が隣合う前記走査線の間に配置されている、請求項１に記載の表示装置。
4. １つの前記第１画素における前記第２副画素の前記スイッチング素子に接続される前記信号線は、当該第１画素における前記第１副画素の前記スイッチング素子に接続される前記信号線までの距離と、当該第１画素における前記第４副画素の前記スイッチング素子に接続される前記信号線までの距離と、が異なる請求項３に記載の表示装置。
5. 前記画素の同一行かつ前記第１列、前記第２列、前記第３列及び前記第４列に含まれる前記第１副画素、前記第２副画素、前記第３副画素及び前記第４副画素は、同じ面積を有している請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の表示装置。
6. 前記信号線に画像信号を伝送する制御装置をさらに備え、
   前記制御装置は、１つの前記第１画素の前記第２副画素に伝送する画像信号を当該第１画素における前記第１副画素に伝送する画像信号よりも１水平画素分ずらして伝送する、請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の表示装置。

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