JPWO2006080237A1

JPWO2006080237A1 - 表示装置

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Publication number: JPWO2006080237A1
Application number: JP2007500478A
Authority: JP
Inventors: 古川　智朗; 智朗古川
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2005-01-26
Filing date: 2006-01-19
Publication date: 2008-06-19
Anticipated expiration: 2026-01-19
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Abstract

３色の各色信号を前フレームの輝度に応じて輝度圧縮した各圧縮後色信号をそれぞれ出力する輝度圧縮部を設ける。各圧縮後色信号の最小輝度値と最大輝度値との比ｔを変数とする関数Ｆ（ｔ）に基づく輝度拡張率Ｓにより各圧縮後色信号を輝度拡張した各輝度拡張色信号から、前記最小輝度値に係数ｋを乗算した補正最小輝度値をそれぞれ引いて、３色の各輝度拡張変換色信号を出力する輝度拡張部を設ける。最小輝度値を白色信号として出力するＷ算出部を設ける。関数Ｆ（ｔ）は、４色の各絵素の各発光率に基づく定数を備える。係数ｋは、前記Ｗ（白）色信号の輝度が、前記３色の各輝度拡張変換色信号における最小輝度以下となるように設定されている。

Description

本発明は、映像の色相を維持しながら輝度を調整してカラー映像の鮮明化できるカラー液晶表示装置などの表示装置に関するものである。

従来から、カラー液晶ディスプレイは、通常１ドットにＲＧＢの３ピクセルを有するが、近年輝度向上のための方策として白（Ｗ）ピクセルを追加した、１ドットにＲＧＢＷの４ピクセルを有するカラー液晶ディスプレイが提案されている。このＲＧＢＷカラー液晶ディスプレイは、輝度向上の点では有利であるが、その反面彩度の淡色化をまねきやすく、Ｗピクセルの構造や出力階調の決定方法を慎重に検討する必要がある。

例えば、日本国公開特許公報である特開２００４−１０２２９２（２００４年４月２日公開：以下、特許文献１）においてはＷピクセル構造に関する記載があり、ＷピクセルをＲＧＢの各ピクセルよりも小さくすることが提案されている。これはＷピクセルの表示信号により発生する彩度の淡色化を抑えることが目的である。

さらに、特許文献１においては、入力ＲＧＢデータをＲＧＢＷデータに変換したあと、これを最適化データＲ’Ｇ’Ｂ’Ｗ’に変換するという記述がある。特許文献１には、ＲＧＢからＲＧＢＷへのデータ変換方法について、具体的な記述がないが、それによって得られたＲＧＢＷをさらにデータ変換することは、輝度向上と彩度保持を両立させることを目的としている。

しかしながら、ＷピクセルサイズをＲＧＢピクセルサイズよりも小さくすることは、それだけ輝度向上効果を損ねることになる。特許文献１における実施例にて、算出されている輝度５０％アップという計算結果はＲＧＢＷ画素すべてが同一サイズの場合であり、元の各色のピクセルサイズを１とした場合、例えばＲ＝Ｇ＝Ｂ＝１．０５、Ｗ＝０．８５とした場合は約４２％の輝度アップにとどまる。また、ＲＧＢ入力信号をＲＧＢＷ信号に変換してからさらにＲ’Ｇ’Ｂ’Ｗ’信号に変換する場合、駆動回路内部での演算処理がさらに増加することになり、回路の肥大化、コストアップにつながる。

ＲＧＢ信号からＲＧＢＷ信号を算出する手法として最も簡便な方法が日本国公開特許公報である特開平５−２４１５５１（１９９３年９月２１日公開：以下、特許文献２）に記載されている。これは、入力された複数の色成分信号から白色信号を抽出する手段（ｍｉｎ検出部１）と、抽出された白色信号と前記複数の色成分信号とを用いて、少なくとも白色を含む４色の表示信号を出力する手段とを有することを特徴とする。また、抽出された白色信号を非線形処理し、前記複数の色成分信号と非線型変換された白色信号とに基づき表示信号を出力する手段とを有することを特徴とする。

この方法では、白信号ＷはＲＧＢ信号の最小値として抽出され、必要に応じてＷからＷ’への非線形変換が行われ、
ＯＵＴ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝ＩＮ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）−ＯＵＴ（Ｗ）
ＯＵＴ（Ｗ）＝ＷまたはＷ’
として算出される。

この方法ではＷが非線形処理されなければＲＧＢ出力のいずれかは必ず０となる。特に白もしくはグレー表示のときはＲｏｕｔ＝Ｇｏｕｔ＝Ｂｏｕｔ＝０、Ｗ＝ｍｉｎ（Ｒｉｎ，Ｇｉｎ，Ｂｉｎ）となって、輝度向上につながらないし、彩度の淡色化も顕著になる。Ｗを非線形処理してＷ’とすれば、彩度の淡色化の問題については、多少、解決するが、入力信号を輝度拡張するわけではないので、輝度向上につながらないことに変わりはない。

ＲＧＢ信号からＲＧＢＷ信号を算出する、より複雑な手法は例えば日本国公開特許公報である特開２００１−１１９７１４（２００１年４月２７日公開：以下、特許文献３）に記載されている。特許文献３では、所定の色信号を構成する基本色成分の輝度増加量を各基本色成分別に求めるステップと、基本色成分の輝度増加量から白色信号成分の輝度増加量を抽出するステップと、白色信号成分の輝度増加量を所定の色信号の白色信号成分として設定するステップと、を含む、白色信号成分を求める方法が提案されている。

特許文献３の具体的な手法については、図７を参照した以下の説明になる。図７においては、簡略化のため、ＲとＧの２系統信号についてのみ考える。例えば、Ｒが最小輝度信号Ｌｍｉｎ、Ｇが最大輝度信号Ｌｍａｘの場合、Ａの色に対してはＯＡの延長線にある最大輝度Ａ’まで拡張し、Ａの色とＲＧ輝度比率が同じＣ色に対しても、Ｓ＝ＯＡ’／ＯＡの輝度拡張を行う。同様にＤの色に対してはＳ＝ＯＢ’／ＯＢの拡張率を適用する。従って、輝度拡張率Ｓとｔ（＝Ｌｍｉｎ／Ｌｍａｘ）との関係は、図８に示す通りになる。

しかしながら、上記従来の特許文献３に記載の発明は、表示画質が劣化するという問題点を有している。すなわち、上記従来では、原色がまったく輝度拡張されないので、原色と白色が互いに隣り合った場合、原色が彩度低下しているように見えて表示画質が劣化するという問題点、また、図８に示すように、ｔ＝０．５で輝度拡張率Ｓが飽和し、かつ輝度拡張率Ｓの曲線が折れ曲がってしまうので、映像が不自然に見えるパターンが存在して表示画質が劣化するという問題点を生じる。

本発明の目的は、映像の色相を維持しながら輝度を調整してカラー映像の鮮明化でき、また表示画質を向上できる表示装置を実現することにある。

本発明に係る表示装置は、上記目的を達成するために、マトリクス状に配列された複数の画素により映像を表示するための表示装置であって、前記各画素は、Ｒ（赤）絵素、Ｇ（緑）絵素、Ｂ（青）絵素およびＷ（白）絵素の４色の絵素をそれぞれ備え、入力される赤、緑、青の３色の各色信号を前フレームの輝度に応じて輝度圧縮した各圧縮後色信号をそれぞれ生成して出力する輝度圧縮部と、前記各圧縮後色信号における、最小輝度値と最大輝度値との比ｔ（０≦ｔ≦１）を変数とする関数Ｆ（ｔ）に基づく、輝度拡張率Ｓにより前記各圧縮後色信号を輝度拡張して各輝度拡張色信号をそれぞれ生成し、前記最小輝度値に対し係数ｋを乗算した補正最小輝度値を前記各輝度拡張色信号からそれぞれ引いて、３色の各輝度拡張変換色信号をそれぞれ出力する輝度拡張部と、前記最小輝度値を、Ｗ（白）絵素のためのＷ（白）色信号として出力するＷ（白）算出部とを具備し、前記係数ｋは、前記Ｗ（白）色信号の輝度が、前記３色の各輝度拡張変換色信号における最小輝度以下となるように設定されている。

本発明に係る他の表示装置は、前記目的を達成するために、マトリクス状に配列された複数の画素により映像を表示するための表示装置であって、前記各画素は、Ｒ（赤）絵素、Ｇ（緑）絵素、Ｂ（青）絵素およびＷ（白）絵素の４色の絵素をそれぞれ備え、入力される赤、緑、青の３色の各色信号を前フレームの輝度に応じて輝度圧縮した各圧縮後色信号をそれぞれ生成して出力する輝度圧縮部と、前記各圧縮後色信号における、最小輝度値と最大輝度値との比ｔ（０≦ｔ≦１）を判定する判定部と、前記比ｔを変数とする関数Ｆ（ｔ）に基づく、輝度拡張率Ｓにより前記各圧縮後色信号を輝度拡張して各輝度拡張色信号をそれぞれ生成し、前記最小輝度値に対し係数ｋを乗算した補正最小輝度値を前記各輝度拡張色信号からそれぞれ引いて、３色の各輝度拡張変換色信号をそれぞれ出力する輝度拡張部と、前記最小輝度値を、Ｗ（白）絵素のためのＷ（白）色信号として出力するＷ（白）算出部とを具備し、前記関数Ｆ（ｔ）は、Ｒ（赤）絵素、Ｇ（緑）絵素、Ｂ（青）絵素およびＷ（白）絵素の各発光率に基づく定数を備え、前記係数ｋは、前記Ｗ（白）色信号の輝度が、前記３色の各輝度拡張変換色信号における最小輝度以下となるように設定されている。

上記構成によれば、最小輝度値を、Ｗ（白）絵素のためのＷ（白）色信号とし、輝度拡張して各輝度拡張色信号から、最小輝度値に対し係数ｋを乗算した補正最小輝度値を引いて、３色のＲ（赤）絵素、Ｇ（緑）絵素、Ｂ（青）絵素のための各輝度拡張変換色信号をそれぞれ出力するので、３色の色信号から、４色となるＷ（白）色信号および各輝度拡張変換色信号を生成して出力しているので、Ｗ（白）色信号を付加することによる輝度向上を図りながら、各輝度拡張変換色信号による発色の彩度の低下を抑制できて、表示画質を改善できる。

また、上記構成は、輝度拡張する前に、３色の各色信号を前フレームの輝度に応じて輝度圧縮するから、映像表示の前フレームに対応するシーンに応じてその圧縮率を変更することによって、映像シーンに応じた最適な輝度拡張を行うことができる。従って、原色もある程度は輝度拡張する事ができる結果、原色と白が隣り合う場面でも、原色の彩度低下感を最小限にできるというメリットにより表示画質を向上できる。

その上、上記構成は、補正最小輝度値を最小輝度値からその乗算により得るための係数ｋが、前記Ｗ（白）色信号の輝度を前記３色の各輝度拡張変換色信号における最小輝度以下となるように設定されているので、特にグレー表示時の白抜けを防止でき、表示画質を高めることができる。

本発明の表示装置としての液晶表示装置の要部ブロック図である。上記液晶表示装置の概略ブロック図である。上記液晶表示装置の各絵素の配置を示す平面図である。上記液晶表示装置の各絵素における他の配置を示す平面図である。上記液晶表示装置の各色信号における階調と輝度レベルとの関係を示すグラフである。上記液晶表示装置における、３色から４色への各変換工程を示すフローチャートである。従来の３色から４色への変換工程を示すグラフである。従来の３色から４色への他の変換工程を示すグラフである。

本発明の表示装置としての液晶表示装置に係る実施の一形態について図１ないし図８に基づいて説明すると以下の通りである。液晶表示装置における種々の表示方式のうち、高精細な表示を行える方式として、スイッチング素子にＴＦＴ（ＴｈｉｎＦｉｌｍＴｒａｎｓｉｓｔｏｒ：薄膜トランジスタ）を用いたアクティブマトリックス方式が知られている。図２に示すように、上記アクティブマトリックス方式の液晶表示装置１１０は、液晶表示部（表示部）１１０ａと、それを駆動する液晶駆動装置としての液晶駆動回路（駆動信号出力部）１１０ｂとを備えている。

上記液晶表示部１１０ａは、ＴＦＴ方式の液晶パネル１０１を有している。液晶パネル１０１は、各画素（ドット）がマトリックス（格子）状に、本実施の形態では例えば１０２４×７６８画素（ＸＧＡ）にて配列されたものであり、映像信号に基づき、水平走査線（ライン）毎に順次または間欠的に順次垂直方向に表示することで映像を表示できるようになっている。上記ＸＧＡの場合、水平走査線の数は計７６８本となり、一水平走査線は１０２４画素となる。上記各画素の数としては、必要に応じて、１２８０×１０２４画素（ＳＸＧＡ）、１６００×１２００画素（ＵＸＧＡ）、３２００×２４００画素（２．７ｐ／Ｊ）などが用いられる。また、上記の画面比が４：３以外の、ワイド画面である、例えばフルＨＤ：１９２０×１０８０、ＷＸＧＡ：１３６６×７６８なども用いられる。

マトリクス状に配列された複数の各画素（ドット）は、図３に示すように、２絵素（ピクセル）×２絵素の４色配列にて、Ｒ（赤）絵素、Ｇ（緑）絵素、Ｂ（青）絵素およびＷ（白）絵素の４色の絵素をそれぞれ備えている。Ｒ（赤）絵素、Ｇ（緑）絵素、Ｂ（青）絵素には、それぞれ対応する色のカラーフィルター（図示せず）が光透過性のガラス基板に取り付けられている。Ｗ（白）絵素に対しては、フィルター無にて光透過性のガラス基板のみである。なお、４色の各絵素の配列としては、図４に示すように、４色のストライプ配列や、図示しないがモザイク型の配列、およびデルタ型の配列を用いることもできる。

また、図１に示す液晶パネル１０１の背面側には、図示しないが、白色の光源としてのバックライトが取り付けられている。一方、上記液晶駆動回路１１０ｂには、ＩＣ（集積回路）からなるソースドライバ（駆動回路）１０３およびゲートドライバ１０４と、コントローラ（制御回路、駆動回路）１０５と、液晶駆動電源１０６とが搭載されている。コントローラ１０５は、バックライトの輝度を制御して、上記輝度を、一フレーム毎、または複数の（５〜６）フレーム毎に、それらの映像信号に含まれる最大輝度となるように調整できるようになっている。

上記構成において、外部から入力されたカラー表示のための映像信号は、上記コントローラ１０５を介してデジタル信号である表示データＤとしてソースドライバ１０３に入力される。ソースドライバ１０３は、入力された表示データＤを、時分割して、第１ソースドライバ〜第ｎソースドライバに対しそれぞれラッチし、その後、コントローラ１０５から入力される上記水平同期信号に同期してＤ／Ａ変換する。上記映像信号の各色の輝度成分は、階調データであり、一般には、ＣＲＴのγ特性を補償するためにγ補正されたものとなっている。ただし、そのようなγ補正されていない映像信号にも、本発明は、３色の色信号を４色の色信号に変換するためのものであるから、適用可能である。

このように時分割された表示データＤをＤ／Ａ変換して、階調表示用のアナログ電圧（以下、「階調表示電圧」と言う）であるアナログ表示データ信号が作成される。上記アナログ表示データ信号は、図示しないソース信号ラインを介して、液晶パネル１０１内における対応する上記液晶表示素子（各画素）にそれぞれ出力されている。

さらに、上記コントローラ１０５から、各ソースドライバ１０３へは、映像信号に含まれる、各色信号Ｒ、Ｇ、Ｂや、制御信号として水平同期信号（スタートパルス信号ＳＰやラッチ信号Ｌｓに相当）、クロック信号ｃｌｋが、また、ゲートドライバ１０４へは垂直同期信号や水平同期信号が出力されている。また、コントローラ１０５は、Ｉ／Ｏ回路、映像信号を格納するための表示ＲＡＭ、上記各種の制御信号のための生成回路や出力回路等も備えている。

そして、本発明に係る液晶表示装置およびそれを用いた４色変換方法では、図１および図６に示すように、入力される赤、緑、青の各色信号（階調データ）がそれぞれ入力されて（ステップ１、以下、Ｓ１）、前フレームでの映像信号の合計輝度の大小（つまり、設定値より大きいか、それ以下）により、上記各色信号の階調データの輝度を圧縮する輝度圧縮部１が設けられている（Ｓ２）。また、輝度圧縮部１での輝度圧縮のための参照テーブルである輝度圧縮用ルックアップテーブル（ＬＵＴ）２が設けられている。上記階調データの階調数としては、２^８階調つまり２５６階調（０階調から２５５階調）が挙げられるが、２^１０階調すなわち１０２４階調でもよい。輝度圧縮用ＬＵＴ２は、後述する各調整値Ｃに対して輝度圧縮を行った変換データを予め格納しており、調整値Ｃの値に応じて対応データを読み出し出力するものである。

このような輝度圧縮の例としては、Ｌ’（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝Ｌｉｎ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＊Ｃ／１．３５が挙げられる。＊は積算を示し、Ｌｉｎ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）は、輝度圧縮前の各色信号の階調データを示し、Ｌ’（Ｒ，Ｇ，Ｂ）は、輝度圧縮後の各圧縮後色信号の階調データを示す。本実施の形態では、調整値Ｃは、連続的に変化せず、ステップワイズに、例えば０．０５ずつ変化するように設定されている。よって、輝度圧縮は８種類の各段階を有することになる。上記各段階の数としては、必要に応じて４段階としてもよいし、１６段階とすることも可能である。

また、このような輝度圧縮では、輝度圧縮による階調データの消失を回避するために、ビット拡張（例えば２^８階調から２^９階調に拡張）して輝度圧縮しており、輝度圧縮後の出力はビット拡張された階調データとなる。

このように輝度圧縮された各圧縮後色信号Ｌ’（ＲＧＢ）において、一ドット中での、最小輝度値をｍｉｎＬ’（Ｒ，Ｇ，Ｂ）、最大輝度値をｍａｘＬ’（Ｒ，Ｇ，Ｂ）とすると、ｍｉｎＬ’（Ｒ，Ｇ，Ｂ）とｍａｘＬ’（Ｒ，Ｇ，Ｂ）とを検出し、それらの比ｔ（０≦ｔ≦１）、つまりｔ＝ｍｉｎＬ’（Ｒ，Ｇ，Ｂ）／ｍａｘＬ’（Ｒ，Ｇ，Ｂ）を判定して出力するための判定部３が設けられている（Ｓ３）。本実施の形態では、ｍｉｎＬ’（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝ｍａｘＬ’（Ｒ，Ｇ，Ｂ）のときも含む。上記判定部３は、上記比を算出するものでもよい。また、そのような算出を後述の輝度拡張率Ｓ算出部４または輝度拡張部６に含めて、上記判定部３を省くことも可能である。

また、上記比ｔの値を用いて、輝度拡張率Ｓを算出するための輝度拡張率Ｓ算出部４が設けられている（Ｓ４）。さらに、輝度拡張率Ｓの算出のためのＳ値用ＬＵＴ５が設けられている。Ｓ値用ＬＵＴ５は、輝度拡張率Ｓに基づく輝度拡張の変換データを予め格納しておくものであり、輝度圧縮変換後の輝度圧縮された各圧縮後色信号Ｌ’（ＲＧＢ）の最大輝度値、最小輝度値の比ｔに基づいて上記変換データを読み出し出力するためのものである。上記輝度圧縮用ＬＵＴ２およびＳ値用ＬＵＴ５については、それらの仕様に合うものであれば、どのようなメモリでも使用可能であるが、例えば、デュアルポートランダムアクセスメモリ（Ｄｐｒａｍ）が挙げられる。

その算出式としては、Ｓ＝ａ＊ｔ^２＋ｂ＊ｔ＋Ｃｍａｘというように二次関数により表されるものが挙げられる。上記算出式中のＣｍａｘは、本実施の形態では、１．３５に設定されている。そのＣｍａｘが１．３５に設定されているのは、ｔ＝０のとき、すなわち、Ｒ，Ｇ，Ｂの何れかの単色の場合、輝度拡張率Ｓは、前記演算式より、Ｓ＝Ｃｍａｘ＝１．３５となるが、Ｓが１．３５を超えて単色と白色との輝度比が大きくなると、単色が暗くくすんで見えるという、実評価結果に基づいている。

すなわち、３色のＲＧＢ構造から４色のＲＧＢＷ構造に変換することで、ＲＧＢ各絵素の最大輝度は０．７５倍になる。従って、ＲＧＢ各絵素が元と同じ明るさを目指す場合、ＲＧＢ各絵素の輝度を１．３３倍に設定すればよい。Ｃは輝度拡張率Ｓに相当し、従って本来なら１．３３がＣｍａｘでよいが、制御上の点からＣを０．０５刻みで変化させることが好ましいので１．３５をＣｍａｘとした。

上記算出式の関数は、必要に応じて、種々代えることができるものであるが、本実施の形態においては、上記関数Ｆ（ｔ）は、Ｆ（ｔ＋Δｔ）＞｛Ｆ（ｔ）＋Ｆ（ｔ＋２Δｔ）｝／２であるように設定されており、言い換えると、０≦ｔ≦１において、正数であり、ｔの増加にしたがって単調増加し、かつ、その増加率がｔの増加に伴って低下する、上に凸な関数であればよい。

本実施の形態においては、上記関数Ｆ（ｔ）は、例えば、液晶パネル１０１に用いた各色（Ｒ，Ｇ，Ｂ）のカラーフィルター（ＣＦ）の平均透過率（発光効率）をＴｃ、白（Ｗ）色の透過率（発光効率）をＴｗに基づいて設定されることが望ましい。本実施の形態では、Ｆ（ｔ）＝ａ＊ｔ^２＋ｂ＊ｔ＋１．３５としたとき、最大輝度拡張率ｍ（ｍ＝（３Ｔｃ＋Ｔｗ）／３Ｔｃ）により、Ｆ（０）＝１．３５、Ｆ（１）＝ｍ、Ｆ（０．５）＝０．９ｍとなるように上記ＣＦに基づいて上記ａ、ｂを決定することが好ましい。この好ましい場合では、ａ＝２．７−１．６ｍ、ｂ＝２．６ｍ−４．０５となる。

さらに、Ｌ’（Ｒ，Ｇ，Ｂ）と、輝度拡張率Ｓとを用い、演算により、Ｌ’（Ｒ，Ｇ，Ｂ）をＬｏｕｔ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）に輝度拡張して３色（Ｒ，Ｇ，Ｂ）の輝度拡張変換信号として出力するための輝度拡張部６が設けられている（Ｓ５）。なお、前述の輝度拡張率Ｓ算出部４を輝度拡張部６に含めて省くことができる。

その演算式としては、Ｌｏｕｔ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝Ｌ’（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＊Ｓ−ｍｉｎ（Ｌ’（Ｒ，Ｇ，Ｂ））＊ｋが挙げられる。Ｌ’（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＊Ｓは、３色のそれぞれの輝度拡張色信号である。ｋは、用いた液晶パネル１０１における、白色に対する各色（Ｒ，Ｇ，Ｂ）の透過率比を示す、液晶パネル１０１に固有の定数であり、前述のＴｃ、Ｔｗを用いて、ｋ＝Ｔｗ／３Ｔｃで表されるものである。

また、前述のｍｉｎＬ’（Ｒ，Ｇ，Ｂ）から、白色の出力であるＬｏｕｔ（Ｗ）をＷ（白）色信号として算出して出力するＷ算出部７が設けられている（Ｓ５）。本実施の形態では、Ｌｏｕｔ（Ｗ）＝ｍｉｎＬ’（Ｒ，Ｇ，Ｂ）に設定されている。よって、本実施の形態では、上述した、輝度圧縮部１、輝度拡張部６およびＷ算出部７を設けたことにより、Ｗ（白）色信号の輝度を、前記３色の各輝度拡張変換色信号における最小輝度と等しく（ｔ＝１のとき）または上記最小輝度未満（０≦ｔ＜１のとき）となるように設定することができる。また、ｋ＝Ｔｗ／３Ｔｃとすることで、係数ｋは、比ｔが１のとき、前記各輝度拡張色信号における、輝度拡張率Ｓによる拡張により増加した分を相殺するように設定することが可能となる。

このように輝度拡張した後の、４色の各処理色信号を逆γ補正（階調から輝度へ変換）して、前述の液晶パネル１０１のγ特性に合わせて出力するための逆γ補正部８が設けられている（Ｓ７）。逆γ補正部８は、表示される映像をより鮮明化するために、γ＝２．４〜２．６となるように設定されていてもよい。逆γ補正部８における階調と輝度レベルとの関係については、例えば図５に示す関係が挙げられる。

さらに、輝度拡張部６での輝度拡張の結果、１フレーム内でのＲ、Ｇ、Ｂ各色別に最大階調である２５５階調よりも大きくなるピクセル数をカウントし、各色のカウント数が所定数、例えば全ドット数の２％を越えれば、カウントオーバーフラグを各色にそれぞれ立てる（ＲＯＶ、ＧＯＶ、ＢＯＶ）カウンタ９が設けられている（Ｓ５）。また、カウンタ９では、カウント数が０の場合はカウント０フラグを各色にそれぞれ立てる（Ｒ００、Ｇ００、Ｂ００）。上記所定数の下限値としては、全ドット数の１％、より好ましくは１．２％、さらに好ましくは１．５％が挙げられ、上記所定数の上限値としては、全ドット数の１０％、より望ましくは６％、さらに望ましくは４％が挙げられる。

さらに、カウンタ９においては、ＲＯＶ、ＧＯＶ、ＢＯＶの何れか一つでもフラグが立てば（１）、次フレームのＣ＝Ｃ−０．０５と、前フレームに用いた調整値Ｃを０．０５減じる一方、Ｒ００、Ｇ００、Ｂ００の全てのフラグが立てば（１）、次フレームのＣ＝Ｃ＋０．０５と、前フレームに用いた調整値Ｃに０．０５を加え、それ以外は次フレームの調整値Ｃを変化させないようになっている。よって、調整値Ｃは、本実施の形態では、８段階にて変化するものとなっている（Ｓ６）。

なお、本実施の形態では、輝度から階調への輝度−階調変換は、後段の逆γ補正部８にて行われているが、輝度圧縮部１で行うこともできる。しかしながら、輝度拡張率Ｓ算出部４での輝度拡張率Ｓの計算を行うところではＳ値用ＬＵＴ５の読み出しを行うため、その読み出しアドレスは階調データの方が都合よい。また、輝度圧縮部１で輝度−階調変換を行うと、輝度拡張率Ｓ算出部４での計算が煩雑になる。従って、輝度−階調変換機能は、後段の逆γ補正部８に含まれていることがより好ましい。

本発明により得られる効果について以下に説明する。本発明では、輝度拡張曲線は１本に固定であるが、輝度拡張前に一旦輝度を圧縮し、シーンに応じてその圧縮率を変更することによって、映像シーンに応じた最適な輝度拡張を行うことができる。従って、原色もある程度は輝度拡張することができる。この結果、原色と白とが互いに隣り合う場面でも、原色の彩度低下感を最小限にできるというメリットがある。

また、ＲＧＢ信号そのものを輝度拡張してからＷ成分を引くことにより、Ｗ信号印加による彩度低下を最小限に抑えることができる。また、ｔ＝１のとき（つまり、ＲＧＢの各輝度が互いに等しい、グレー表示または白表示）、Ｗの輝度をＲＧＢの各輝度と等しくできるので、グレー表示時の白（光）抜けを防止できて、表示品位を高めることができる。

さらには、ＲＧＢの輝度圧縮率が色別の輝度情報で決定されるので、シーンに応じた最適な輝度圧縮率が算出でき、その結果を輝度拡張することで、シーンに応じた最適な輝度拡張を行うことができる。

本発明と特許文献１との相違点を以下に記述する。特許文献１においては、ＷピクセルのサイズをＲＧＢよりも小さくして輝度向上と彩度維持を両立させようとしているが、本発明では、ＲＧＢ入力信号からＲＧＢＷ入力信号を計算する際に最適な輝度拡張率を算出してＲＧＢＷ信号を算出しており、Ｗピクセルサイズを小さくすることによる輝度アップの損失はない。

本発明と特許文献２との相違点を以下に示す。特許文献２においては、入力信号から白成分を抽出し、それを入力信号から単純に引き算しているため輝度拡張ができない、彩度の淡色化が防げないという問題がある。白成分のみを非線形化する手法も記載しているが、入力ＲＧＢ信号そのものを輝度拡張しているわけではないので、ディスプレイの輝度アップは望めない。

本発明では入力信号を一旦輝度圧縮し、そこから白成分を抽出して、圧縮した輝度信号を輝度拡張してから白成分を引くため、単色（つまり原色）においても輝度拡張が可能であり、かつ、彩度の淡色化も抑えられる。また、入力信号に対して単純に輝度圧縮と輝度拡張処理が行われ、非線形にデータを処理することは回避されている。

本発明と特許文献３との相違点を以下に説明する。特許文献３においては、輝度拡張率は色別に算出されるが、本発明では、輝度拡張率はＲＧＢ同一である。また、特許文献３では原色はまったく拡張できないが、本発明では原色もある程度輝度拡張することが可能である。

ＲＧＢ信号からＲＧＢＷ信号への各変換例を以下に示す。まず、（Ｒｉｎ，Ｇｉｎ，Ｂｉｎ）＝（２５５，１２８，６４）の場合の各変換結果を示す。

特許文献３（γ＝２．２で算出）では、（Ｒｏｕｔ，Ｇｏｕｔ，Ｂｏｕｔ，Ｗｏｕｔ）＝（２５５，１１７，１６，６４）である。

特許文献２においては、Ｗの非線形処理なしで（Ｒｏｕｔ，Ｇｏｕｔ，Ｂｏｕｔ，Ｗｏｕｔ）＝（１９１，６４，０，６４）、実施例記載の非線形処理をして（Ｒｏｕｔ，Ｇｏｕｔ，Ｂｏｕｔ，Ｗｏｕｔ）−（２４７，１２０，５６，８）である。

後述する他の変換手段（γ＝２．２で算出）では、Ｃ＝１で（Ｒｏｕｔ，Ｇｏｕｔ，Ｂｏｕｔ，Ｗｏｕｔ）＝（２５５，１１８，１６，６４）、Ｃ＝１．２で（Ｒｏｕｔ，Ｇｏｕｔ，Ｂｏｕｔ，Ｗｏｕｔ）＝（２７７，１３０，３０，６４）、Ｃ＝１．３５で（Ｒｏｕｔ，Ｇｏｕｔ，Ｂｏｕｔ，Ｗｏｕｔ）＝（２９２，１３８，４２，６４）である。

本発明（γ＝２．２で算出）においては、Ｃ＝１で（Ｒｏｕｔ，Ｇｏｕｔ，Ｂｏｕｔ，Ｗｏｕｔ）＝（２５５，１２０，３６，５５）、Ｃ＝１．２で（Ｒｏｕｔ，Ｇｏｕｔ，Ｂｏｕｔ，Ｗｏｕｔ）＝（２７７，１３１，４０，６０）、Ｃ＝１．３５で（Ｒｏｕｔ，Ｇｏｕｔ，Ｂｏｕｔ，Ｗｏｕｔ）＝（２９２，１３８，４２，６４）である。

中間のグレー色を示す（Ｒｉｎ，Ｇｉｎ，Ｂｉｎ）＝（１２８，１２８，１２８）の場合における各変換結果を以下に示す。

特許文献３（γ＝２．２で算出）では、（Ｒｏｕｔ，Ｇｏｕｔ，Ｂｏｕｔ，Ｗｏｕｔ）＝（１２８，１２８，１２８，１２８）である。

特許文献２においては、Ｗの非線形処理なしで（Ｒｏｕｔ，Ｇｏｕｔ，Ｂｏｕｔ，Ｗｏｕｔ）＝（０，０，０，１２８）、実施例記載の非線形処理をして（Ｒｏｕｔ，Ｇｏｕｔ，Ｂｏｕｔ，Ｗｏｕｔ）＝（８３，８３，８３，４５）である。

後述する他の変換手段（γ＝２．２で算出）では、Ｃ＝１で（Ｒｏｕｔ，Ｇｏｕｔ，Ｂｏｕｔ，Ｗｏｕｔ）＝（１０５，１０５，１０５，１２８）、Ｃ＝１．２で（Ｒｏｕｔ，Ｇｏｕｔ，Ｂｏｕｔ，Ｗｏｕｔ）＝（１１８，１１８，１１８，１２８）、Ｃ＝１．３５で（Ｒｏｕｔ，Ｇｏｕｔ，Ｂｏｕｔ，Ｗｏｕｔ）＝（１２８，１２８，１２８，１２８）である。

本発明（γ＝２．２で算出）においては、Ｃ＝１で（Ｒｏｕｔ，Ｇｏｕｔ，Ｂｏｕｔ，Ｗｏｕｔ）＝（１１１，１１１，１１１，１１１）、Ｃ＝１．２で（Ｒｏｕｔ，Ｇｏｕｔ，Ｂｏｕｔ，Ｗｏｕｔ）＝（１２１，１２１，１２１，１２１）、Ｃ＝１．３５で（Ｒｏｕｔ，Ｇｏｕｔ，Ｂｏｕｔ，Ｗｏｕｔ）＝（１２８，１２８，１２８，１２８）である。

白色を示す、（Ｒｉｎ，Ｇｉｎ，Ｂｉｎ）＝（２５５，２５５，２５５）の場合の変換した後の４色の色信号結果を示す。

特許文献３（γ＝２．２で算出）では、（Ｒｏｕｔ，Ｇｏｕｔ，Ｂｏｕｔ，Ｗｏｕｔ）＝（２５５，２５５，２５５，２５５）である。

特許文献２では、Ｗの非線形処理なしで、（Ｒｏｕｔ，Ｇｏｕｔ，Ｂｏｕｔ，Ｗｏｕｔ）＝（０，０，０，２５５）、実施例記載の非線形処理をして、（Ｒｏｕｔ，Ｇｏｕｔ，Ｂｏｕｔ，Ｗｏｕｔ）＝（０，０，０，２５５）である。

後述する他の変換手段（γ＝２．２で算出）においては、Ｃ＝１で（Ｒｏｕｔ，Ｇｏｕｔ，Ｂｏｕｔ，Ｗｏｕｔ）＝（２０９，２０９，２０９，２５５）、Ｃ＝１．２で（Ｒｏｕｔ，Ｇｏｕｔ，Ｂｏｕｔ，Ｗｏｕｔ）＝（２３６，２３６，２３６，２５５）、Ｃ＝１．３５で（Ｒｏｕｔ，Ｇｏｕｔ，Ｂｏｕｔ，Ｗｏｕｔ）＝（２５５，２５５，２５５，２５５）である。

本発明（γ＝２．２で算出）では、Ｃ＝１で（Ｒｏｕｔ，Ｇｏｕｔ，Ｂｏｕｔ，Ｗｏｕｔ）＝（２２３，２２３，２２３，２２３）、Ｃ＝１．２で（Ｒｏｕｔ，Ｇｏｕｔ，Ｂｏｕｔ，Ｗｏｕｔ）＝（２４２，２４２，２４２，２４２）、Ｃ＝１．３５で（Ｒｏｕｔ，Ｇｏｕｔ，Ｂｏｕｔ，Ｗｏｕｔ）＝（２５５，２５５，２５５，２５５）である。

本発明者らは、ＲＧＢ信号からＲＧＢＷ信号への他の変換手段として、以下に示す色信号変換方法を考えた。まず、入力された、階調を示す各色信号を、輝度を示す各処理色信号（Ｌ’）に変換し、次の式で出力輝度を計算する。
Ｌｏｕｔ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝Ｌ’（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＊Ｓ−ｍｉｎ（Ｌ’（Ｒ，Ｇ，Ｂ）），
Ｌｏｕｔ（Ｗ）＝ｍｉｎ（Ｌ’（Ｒ，Ｇ，Ｂ）），
Ｓ＝ａ＊ｔ^２＋ｂ＊ｔ＋Ｃ，
ｔ＝ｍｉｎ（Ｌ’（Ｒ，Ｇ，Ｂ））／ｍａｘ（Ｌ’（Ｒ，Ｇ，Ｂ））
このＬｏｕｔを逆γ変換してＲＧＢＷ各色の階調を示す各色信号出力を求める。Ｃは１から１．３５までの定数であり、以下の条件で変化する。１フレームのＲ、Ｇ、Ｂ各色が２５５階調よりも大きくなるピクセル数をカウントし、カウント数が全ドット数の２％を越えれば次フレームのＣ＝Ｃ−０．０５とし、カウント数が０の場合は次フレームのＣ＝Ｃ＋０．０５とし、それ以外の条件なら次フレームのＣを変化させない。

この方法では、輝度拡張曲線を複数備え、シーンに応じて輝度拡張曲線を変更することによって、映像シーンに応じた最適な輝度拡張を行うことができる。従って、原色もある程度は輝度拡張することができる。この結果、原色と白とが互いに隣り合う場面でも、原色の彩度低下感を最小限にできるというメリットがある。また、ＲＧＢ信号そのものを輝度拡張してからＷ成分を引くことにより、Ｗ信号印加による彩度低下を最小限に抑えることができる。

しかしながら、上記他の変換手段では、Ｃ＝１．３５以外の場合、前述したように、グレーまたは白出力時にＲ＝Ｇ＝Ｂ＜Ｗとなり、Ｗピクセルだけ高い階調が出力されることがある。従って、特に中間調グレー表示でＷピクセルによる白（光）抜けのような表示になり、表示品位上、不都合を生じることがあった。

また、Ｃの変化条件は、２５５階調オーバーカウンターが色別処理されないので、必要以上に輝度拡張率が抑えられる場合が発生し得るので、映像表示を鮮明化できず、表示映像品質が低下するという不都合を生じることがあった。

一方、本発明では、グレーまたは白出力時においてもＲ＝Ｇ＝Ｂ＝Ｗとなり、光抜けのような表示を防止でき、また、Ｃの変化条件についても、色別に処理されるので必要以上に輝度拡張率が抑えられることも防止されるから、上記各不都合の発生を回避できる。

すなわち、上記他の変換手段では、輝度拡張曲線が８本存在し、現フレームの輝度情報から次フレームが持つべき輝度拡張曲線を選択することを特徴としている。現フレームの輝度情報はＲＧＢをすべて同一カウントアップで処理している。

これに対し、本発明は、輝度拡張曲線が１本であることを特徴としており、他の変換手段に用いた、８本の輝度拡張曲線の代えて、８通りの輝度圧縮を行い、現フレームの輝度情報から次フレームが行う輝度圧縮の度合いを選択することを特徴としている。

本発明では、現フレーム輝度情報はＲＧＢ別に行い、フラグ処理を行うことを特徴とし、輝度拡張曲線は白およびグレー出力時にＲ＝Ｇ＝Ｂ＝Ｗとなるようにしているので、上記他の変換手段で生じるグレー表示時の白抜けは回避され、また、現フレーム輝度情報を色別に処理しているので、必要以上に輝度拡張を抑えこんでしまう誤差の発生も防止される。

なお、上記実施の形態では、表示部として液晶パネルを用いた例を挙げたが、上記の特に限定されるものではなく、表示部としては、加法混色するカラー表示部であればよく、液晶パネル以外に、発光型であるプラズマディスプレイ（ＰＤＰ）やエレクトロルミネッセンスディスプレイ（ＥＬ）といったフラットパネルディスプレイ、ＣＲＴ（ＣａｔｈｏｄｅＲａｙＴｕｂｅ）といった、いわゆるブラウン管を用いたカラー表示部が挙げられる。

このようなＰＤＰ、ＥＬ、ＣＲＴにおいては、カラーフィルターを備えた液晶パネル１０１に用いた光の透過率（Ｔｃ、Ｔｗ）に代えて、各色の画素での発光効率を用いることができる。

以上のように、本発明に係る表示装置は、マトリクス状に配列された複数の画素により映像を表示するための表示装置であって、前記各画素は、Ｒ（赤）絵素、Ｇ（緑）絵素、Ｂ（青）絵素およびＷ（白）絵素の４色の絵素をそれぞれ備え、入力される赤、緑、青の３色の各色信号を前フレームの輝度に応じて輝度圧縮した各圧縮後色信号をそれぞれ生成して出力する輝度圧縮部と、前記各圧縮後色信号における、最小輝度値と最大輝度値との比ｔ（０≦ｔ≦１）を変数とする関数Ｆ（ｔ）に基づく、輝度拡張率Ｓにより前記各圧縮後色信号を輝度拡張して各輝度拡張色信号をそれぞれ生成し、前記最小輝度値に対し係数ｋを乗算した補正最小輝度値を前記各輝度拡張色信号からそれぞれ引いて、３色の各輝度拡張変換色信号をそれぞれ出力する輝度拡張部と、前記最小輝度値を、Ｗ（白）絵素のためのＷ（白）色信号として出力するＷ（白）算出部とを具備し、前記係数ｋは、前記Ｗ（白）色信号の輝度が、前記３色の各輝度拡張変換色信号における最小輝度以下となるように設定されている。

本発明に係る他の表示装置は、マトリクス状に配列された複数の画素により映像を表示するための表示装置であって、前記各画素は、Ｒ（赤）絵素、Ｇ（緑）絵素、Ｂ（青）絵素およびＷ（白）絵素の４色の絵素をそれぞれ備え、入力される赤、緑、青の３色の各色信号を前フレームの輝度に応じて輝度圧縮した各圧縮後色信号をそれぞれ生成して出力する輝度圧縮部と、前記各圧縮後色信号における、最小輝度値と最大輝度値との比ｔ（０≦ｔ≦１）を判定する判定部と、前記比ｔを変数とする関数Ｆ（ｔ）に基づく、輝度拡張率Ｓにより前記各圧縮後色信号を輝度拡張して各輝度拡張色信号をそれぞれ生成し、前記最小輝度値に対し係数ｋを乗算した補正最小輝度値を前記各輝度拡張色信号からそれぞれ引いて、３色の各輝度拡張変換色信号をそれぞれ出力する輝度拡張部と、前記最小輝度値を、Ｗ（白）絵素のためのＷ（白）色信号として出力するＷ（白）算出部とを具備し、前記関数Ｆ（ｔ）は、Ｒ（赤）絵素、Ｇ（緑）絵素、Ｂ（青）絵素およびＷ（白）絵素の各発光率に基づく定数を備え、前記係数ｋは、前記Ｗ（白）色信号の輝度が、前記３色の各輝度拡張変換色信号における最小輝度以下となるように設定されている。

上記表示装置においては、前記比ｔが１のとき、前記各輝度拡張色信号における、輝度拡張率Ｓによる拡張により増加した分を相殺するように設定されていてもよい。上記構成によれば、Ｒ（赤）絵素、Ｇ（緑）絵素、Ｂ（青）絵素およびＷ（白）絵素での各輝度レベルを互いに合わせることができて、特にグレー表示時の白抜けを防止でき、表示画質を高めることができる。

上記表示装置では、前記Ｒ（赤）絵素、Ｇ（緑）絵素、Ｂ（青）絵素は、それぞれ対応する色のカラーフィルターを備え、前記各発光率は、各色のカラーフィルターの平均透過率（Ｔｃ）、および、Ｗ（白）絵素の透過率（Ｔｗ）であり、前記関数Ｆ（ｔ）は、平均透過率（Ｔｃ）および透過率（Ｔｗ）に基づく最大輝度拡張率ｍ（（３Ｔｃ＋Ｔｗ）／３Ｔｃ）により設定され、前記係数ｋは、（Ｔｗ／３Ｔｃ）により設定されていてもよい。

上記表示装置においては、前記関数Ｆ（ｔ）は、Ｆ（ｔ＋Δｔ）＞｛Ｆ（ｔ）＋Ｆ（ｔ＋２Δｔ）｝／２であるように設定されており、Ｆ（１）＝ｍであることが好ましい。上記Ｆ（ｔ）は、Ｆ（ｔ）＜Ｆ（ｔ＋Δｔ）＜Ｆ（ｔ＋２Δｔ）の有するものであることがより好ましい。

上記構成によれば、輝度拡張率Ｓを示す関数Ｆ（ｔ）が、Ｆ（ｔ＋Δｔ）＞｛Ｆ（ｔ）＋Ｆ（ｔ＋２Δｔ）｝／２であるように設定されているので、単調増加で、上に凸の関数に設定できて、従来の輝度拡張率Ｓの曲線のように折れ曲がることを回避できて、上記曲線の折れ曲がりに起因する、映像が不自然に見えるパターンの発生を防止できて、表示画質を向上できる。

上記表示装置では、前記輝度圧縮部での圧縮率は、Ｃ／１．３５と表され、前記Ｃは１．０から１．３５までの間にて、前フレームでの映像信号の輝度により変動するように設定されていてもよい。

上記表示装置においては、前記輝度拡張部は、予め設定された最大輝度レベルを備え、前記３色の各輝度拡張変換色信号について、最大輝度レベルを超える絵素の信号があれば、その信号を最大輝度レベルに置き換えて出力するようになっており、さらに、１フレーム内で置き換えた絵素数をカウントし、その絵素カウント数を元に次のフレームで適応される圧縮率を調整するカウンタを具備していることが望ましい。

上記表示装置では、前記輝度拡張部は、前記３色の各輝度拡張変換色信号について、最大輝度レベルを超えるか否かの判別を色別に実行するようになっていることが好ましい。

上記構成によれば、ＲＧＢの輝度圧縮率が色別の輝度情報で決定されるので、シーンに応じた最適な輝度圧縮率が算出でき、その結果により輝度拡張することで、シーンに応じた最適な輝度拡張を行うことができる。

上記表示装置においては、前記カウンタは、最大輝度レベルを超えた絵素数が所定値を越えた色が、３色の各色内の何れかに生じたときに、Ｃを減少させる一方、最大輝度レベルを超えた絵素数ゼロが、３色共に生じたときに、Ｃを増加させるようになっていてもよい。

本発明の表示装置は、カラー表示における色相変化を抑制しながら、輝度ＵＰによる映像表示の鮮明化が可能であるので、カラー液晶表示装置といった映像表示の分野に好適に利用できる。

Claims

マトリクス状に配列された複数の画素により映像を表示するための表示装置であって、
前記各画素は、Ｒ（赤）絵素、Ｇ（緑）絵素、Ｂ（青）絵素およびＷ（白）絵素の４色の絵素をそれぞれ備え、
入力される赤、緑、青の３色の各色信号を前フレームの輝度に応じて輝度圧縮した各圧縮後色信号をそれぞれ生成して出力する輝度圧縮部と、
前記各圧縮後色信号における、最小輝度値と最大輝度値との比ｔ（０≦ｔ≦１）を変数とする関数Ｆ（ｔ）に基づく、輝度拡張率Ｓにより前記各圧縮後色信号を輝度拡張して各輝度拡張色信号をそれぞれ生成し、前記最小輝度値に対し係数ｋを乗算した補正最小輝度値を前記各輝度拡張色信号からそれぞれ引いて、３色の各輝度拡張変換色信号をそれぞれ出力する輝度拡張部と、
前記最小輝度値を、Ｗ（白）絵素のためのＷ（白）色信号として出力するＷ（白）算出部とを具備し、
前記係数ｋは、前記Ｗ（白）色信号の輝度が、前記３色の各輝度拡張変換色信号における最小輝度以下となるように設定されている表示装置。
マトリクス状に配列された複数の画素により映像を表示するための表示装置であって、
前記各画素は、Ｒ（赤）絵素、Ｇ（緑）絵素、Ｂ（青）絵素およびＷ（白）絵素の４色の絵素をそれぞれ備え、
入力される赤、緑、青の３色の各色信号を前フレームの輝度に応じて輝度圧縮した各圧縮後色信号をそれぞれ生成して出力する輝度圧縮部と、
前記各圧縮後色信号における、最小輝度値と最大輝度値との比ｔ（０≦ｔ≦１）を判定する判定部と、
前記比ｔを変数とする関数Ｆ（ｔ）に基づく、輝度拡張率Ｓにより前記各圧縮後色信号を輝度拡張して各輝度拡張色信号をそれぞれ生成し、前記最小輝度値に対し係数ｋを乗算した補正最小輝度値を前記各輝度拡張色信号からそれぞれ引いて、３色の各輝度拡張変換色信号をそれぞれ出力する輝度拡張部と、
前記最小輝度値を、Ｗ（白）絵素のためのＷ（白）色信号として出力するＷ（白）算出部とを具備し、
前記係数ｋは、前記Ｗ（白）色信号の輝度が、前記３色の各輝度拡張変換色信号における最小輝度以下となるように設定されている表示装置。
前記係数ｋは、前記比ｔが１のとき、前記各輝度拡張色信号における、輝度拡張率Ｓによる拡張により増加した分を相殺するように設定されている請求項１または２記載の表示装置。
前記関数Ｆ（ｔ）は、Ｒ（赤）絵素、Ｇ（緑）絵素、Ｂ（青）絵素およびＷ（白）絵素の各発光率に基づく定数を有し、
前記Ｒ（赤）絵素、Ｇ（緑）絵素、Ｂ（青）絵素は、それぞれ対応する色のカラーフィルターを備え、
前記各発光率は、各色のカラーフィルターの平均透過率（Ｔｃ）、および、Ｗ（白）絵素の透過率（Ｔｗ）であり、
前記関数Ｆ（ｔ）は、平均透過率（Ｔｃ）および透過率（Ｔｗ）に基づく最大輝度拡張率ｍ（（３Ｔｃ＋Ｔｗ）／３Ｔｃ）により設定され、
前記係数ｋは、（Ｔｗ／３Ｔｃ）により設定されている請求項１ないし３の何れか１項に記載の表示装置。
前記関数Ｆ（ｔ）は、Ｆ（ｔ＋Δｔ）＞｛Ｆ（ｔ）＋Ｆ（ｔ＋２Δｔ）｝／２であるように設定されており、
Ｆ（１）＝ｍである請求項４記載の表示装置。
前記輝度圧縮部での圧縮率は、Ｃ／１．３５と表され、前記Ｃは１．０から１．３５までの間にて、前フレームでの映像信号の輝度により変動するように設定されている請求項１ないし５の何れか１項に記載の表示装置。
前記輝度拡張部は、予め設定された最大輝度レベルを備え、前記３色の各輝度拡張変換色信号について、最大輝度レベルを超える絵素の信号があれば、その信号を最大輝度レベルに置き換えて出力するようになっており、
さらに、１フレーム内で置き換えた絵素数をカウントし、その絵素カウント数を元に次のフレームで適応される圧縮率を調整するカウンタを具備している請求項６記載の表示装置。
前記輝度拡張部は、前記３色の各輝度拡張変換色信号について、最大輝度レベルを超えるか否かの判別を色別に実行するようになっている請求項７記載の表示装置。
前記カウンタは、最大輝度レベルを超えた絵素数が所定値を越えた色が、３色の各色内の何れかに生じたときに、Ｃを減少させる一方、最大輝度レベルを超えた絵素数ゼロが、３色共に生じたときに、Ｃを増加させるようになっている請求項８記載の表示装置。