JPWO2007039957A1 - 表示装置 - Google Patents

Abstract

本発明の表示装置は、複数のサブ画素によって規定される画素を有する。複数のサブ画素は、赤を表示する赤サブ画素と、緑を表示する緑サブ画素と、青を表示する青サブ画素と、黄を表示する黄サブ画素とを有し、画素が白を表示するとき、赤サブ画素の輝度は最高階調に対応する輝度よりも低い。好ましい実施形態では、画素が白を表示するとき、赤サブ画素の輝度は、好ましくは、最高階調に対応する輝度の２５％以上９６％以下の輝度である。また、画素によって表示される白の色温度は、好ましくは、４２００Ｋよりも大きく、より好ましくは、５０００Ｋ以上である。

Description

本発明は、４原色を用いて表示を行う表示装置に関する。

カラーテレビ、カラーモニター等のカラー表示装置は、通常、ＲＧＢ原色（すなわち、赤、緑および青）を加法混色することにより色表現を行っている。カラー表示装置（例えば、液晶表示装置）の各画素は、ＲＧＢ原色に対応して赤、緑および青サブ画素を有しており、赤、緑および青サブ画素の輝度を所望の輝度に設定することにより、多様な色が表現される。

各サブ画素の輝度は、各サブ画素の最低階調（例えば、階調０）に対応する輝度から最高階調（例えば、階調２５５）に対応する輝度までの範囲内で変化する。すべてのサブ画素、すなわち、赤、緑および青サブ画素の輝度が最低輝度であるとき、画素によって表示される色は黒である。反対に、すべてのサブ画素の輝度が最高輝度であるとき、画素によって表示される色は白である。

図１６は、従来の液晶表示装置における画素を示す模式図である。図１６に示すように、１つの画素は、３つのサブ画素（すなわち、赤、緑および青サブ画素）を有している。短冊状の赤、緑および青サブ画素はこの順番にストライプ状に配列されている。赤、緑および青サブ画素は、カラーフィルタ（図示せず）において１つの画素領域に３つのサブ画素領域を形成することによって実現される。

表１は、従来の液晶表示装置において画素によって表示される色のＸＹＺ表色系における値の一例を示している。

表１において、Ｒｅｄは赤サブ画素の輝度を最高輝度にし、緑および青サブ画素の輝度を最低輝度にしたときの画素によって表示される色のＸＹＺ表色系における値を示している。同様に、Ｇｒｅｅｎは、緑サブ画素の輝度を最高輝度にし、赤および青サブ画素の輝度を最低輝度にしたときの画素によって表示される色のＸＹＺ表色系における値を示しており、Ｂｌｕｅは、青サブ画素の輝度を最高輝度にし、赤および緑サブ画素の輝度を最低輝度にしたときの画素によって表示される色のＸＹＺ表色系における値を示している。また、Ｗｈｉｔｅは、赤、緑および青サブ画素の輝度をそれぞれ最高輝度にすることによって表示される白のＸＹＺ表色系における値を示している。

また、表１において、Ｘ、Ｙ、Ｚ、ｘ、ｙおよびｚはＸＹＺ表色系におけるＸ、Ｙ、Ｚ、ｘ、ｙおよびｚを示している。なお、ここで、Ｘ、ＹおよびＺは、小数点第２位以下を四捨五入し小数点第１位で示しており、ｘ、ｙおよびｚは、小数点第４位以下を四捨五入し小数点第３位で示している。当業者には明らかであるように、ＸＹＺ表色系において、ｘ＝Ｘ／（Ｘ＋Ｙ＋Ｚ）であり、ｙ＝Ｙ／（Ｘ＋Ｙ＋Ｚ）であり、ｚ＝Ｚ／（Ｘ＋Ｙ＋Ｚ）である。ここで、ｘｙは色度ともいわれ、また、Ｙは明度に対応している。なお、表１は、以下の特性を有するバックライト、液晶層およびカラーフィルタを用いた結果である。

図１７は、従来の液晶表示装置におけるバックライト（図示せず）から出射された光のスペクトルを示すグラフである。このバックライトは、色度（ｘｙ）が（０．３１、０．３０）の白色光を出射する。図１８は、従来の液晶表示装置における液晶層の波長−透過光強度特性を示すグラフである。

図１９は、赤、緑および青サブ画素のそれぞれのカラーフィルタの波長特性を示すグラフである。図１９において、Ｒｅｄは赤サブ画素のカラーフィルタの波長に対する透過率を示しており、Ｇｒｅｅｎは緑サブ画素のカラーフィルタの波長に対する透過率を示しており、Ｂｌｕｅは青サブ画素のカラーフィルタの波長に対する透過率を示している。

図２０は、従来の液晶表示装置において白を表示するときの赤、緑および青サブ画素の輝度を示す模式図である。図２０のＲ、ＧおよびＢは、それぞれ、赤、緑および青サブ画素に対応している。白を表示するときの赤、緑および青サブ画素の輝度は最高輝度である。

従来の液晶表示装置における白についてのＸはＲｅｄ、ＢｌｕｅおよびＧｒｅｅｎのＸの和である。同様に、白についてのＹは、Ｒｅｄ、ＢｌｕｅおよびＧｒｅｅｎのＹの和であり、白についてのＺはＲｅｄ、ＢｌｕｅおよびＧｒｅｅｎのＺの和である。したがって、表１に示すように、白についてのＸ、Ｙ、Ｚは、それぞれ、２１０．５（＝９４．７＋７５．８＋４０．１）、２１８．５（＝４８．２＋１５５．７＋１４．６）、２５３．８（＝３．５＋１９．１＋２３１．２）となる。このとき、ｘ、ｙ、ｚは、それぞれ０．３０８、０．３２０、０．３７２となる。従来の液晶表示装置において、色温度は、表１に示すように、６８００Ｋである。

図２１は、ＸＹＺ表色系色度図を示すグラフである。図２１のグラフの横軸および縦軸は、それぞれ、ＸＹＺ表色系におけるｘ、ｙである。図２１のグラフには、スペクトル軌跡および主波長を示しており、スペクトル軌跡内に黒体軌跡の色温度と色度との関係を示している。黒体（完全放射体）の温度を上昇させると、黒体の発する光の色は変化する。このとき黒体の絶対温度Ｔ［Ｋ］を色温度という。一般に、表示装置における白は色温度によって表される。

従来、上述したような３原色の表示装置が一般的に用いられていたが、近年、４原色を加法混色する表示装置が提案されている。この表示装置では、ＲＧＢという３つの色に加えてＹｅを追加した多原色化を行うことにより、色表現範囲を拡大している（たとえば、特許文献１から３参照）。
特開２００１−３０６０２３号公報 特表２００４−５２９３９６号公報 特開２００１−２０９０４７号公報

例えば、図２２は、特許文献１から３に開示された表示装置における画素を示す模式図である。図２２に示すように、１つの画素は、４つのサブ画素（赤、緑、青および黄サブ画素）を有しており、各サブ画素はモザイク状に配列されている。

この表示装置のカラーフィルタは、図２３に示すような波長特性を示す。図２３のＲｅｄ、ＧｒｅｅｎおよびＢｌｕｅは、それぞれ、図１９に示したのと同様の、赤、緑および青サブ画素のそれぞれのカラーフィルタの波長に対する透過率を示しており、図２３のＹｅｌｌｏｗは黄サブ画素のカラーフィルタの波長に対する透過率を示している。この表示装置が、図１７に示したようなスペクトルを有するバックライトを用いており、図１８に示したような液晶層の波長−透過光強度特性を有しているとすると、以下に示すような表示が行われる。

表２は、この表示装置において画素によって表示される色のＸＹＺ表色系における値を示している。

ここで、Ｙｅｌｌｏｗは、黄サブ画素の輝度を最高輝度にしたときの画素によって表示される色のＸＹＺ表色系における値を示している。なお、ここで、４原色の液晶表示装置における赤、緑および青サブ画素は、図１６に示した３原色の液晶表示装置における赤、緑および青サブ画素と、面積が３/４倍である点を除いて、同様の構成を有しているので、表２におけるＲｅｄ、ＧｒｅｅｎおよびＢｌｕｅのそれぞれのＸ、ＹおよびＺの値は、表１の約３/４になっている。この表示装置でも、３原色の表示装置と同様に、白を表示するときすべてのサブ画素の輝度を最高輝度にする。

図２４は、この表示装置において白を表示するときの赤、緑、青および黄サブ画素の輝度を示す模式図である。図２４のＲ、Ｇ、ＢおよびＹｅは、それぞれ、赤、緑、青および黄サブ画素に対応している。白を表示するときの赤、緑、青および黄サブ画素の輝度は最高輝度である。

この場合、この表示装置における白についてのＸは、Ｒｅｄ、Ｂｌｕｅ、ＧｒｅｅｎおよびＹｅｌｌｏｗのＸの和である。同様に、白についてのＹは、Ｒｅｄ、Ｂｌｕｅ、ＧｒｅｅｎおよびＹｅｌｌｏｗのＹの和であり、白についてのＺはＲｅｄ、Ｂｌｕｅ、ＧｒｅｅｎおよびＹｅｌｌｏｗのＺの和である。

したがって、白についてのＸ、Ｙ、Ｚは、それぞれ、３２１．１（＝６３．９＋５１．２＋２７．１＋１７９．０）、３４３．３（＝３２．６＋１０５．１＋９．８＋１９５．７）、１８２．９（＝２．４＋１２．９＋１５６．１＋１１．６）となる。このとき、ｘ、ｙ、ｚは、それぞれ、０．３７９、０．４０５、０．２１６となる。この表示装置における色温度は、表２に示すように、４２００Ｋである。ここで、再び図２１を参照すると、４原色の表示装置では、３原色の表示装置よりも色温度が低く、黄みを帯びた白が表示されることになる。その結果、４原色の表示装置では表示品位が低下することになる。

本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、その目的は、色再現範囲が広く、かつ、高い色温度を実現する表示装置を提供することにある。

本発明の表示装置は、複数のサブ画素によって規定される画素を有する表示装置であって、前記複数のサブ画素は、赤を表示する赤サブ画素と、緑を表示する緑サブ画素と、青を表示する青サブ画素と、黄を表示する黄サブ画素とを有し、前記画素が白を表示するとき、前記赤サブ画素の輝度は最高階調に対応する輝度よりも低い。

ある実施形態において、前記赤サブ画素の主波長は５９７ｎｍ以上７８０ｎｍ未満であり、前記緑サブ画素の主波長は４８８ｎｍ以上５５８ｎｍ未満であり、前記青サブ画素の主波長は３８０ｎｍ以上４８８ｎｍ未満であり、前記黄サブ画素の主波長は５５８ｎｍ以上５９７ｎｍ未満である。

ある実施形態において、前記画素が白を表示するとき、前記赤サブ画素の輝度は最高階調に対応する輝度の９６％以下の輝度である。

ある実施形態において、前記画素が白を表示するとき、前記赤サブ画素の輝度は最高階調に対応する輝度の２５％以上の輝度である。

ある実施形態において、前記画素が白を表示するとき、前記緑サブ画素、青サブ画素および黄サブ画素の輝度はそれぞれの最高階調に対応する輝度である。

ある実施形態において、前記画素によって表示される白の色温度は４２００Ｋよりも大きい。

ある実施形態において、前記画素によって表示される白の色温度は５０００Ｋ以上である。

本発明の表示装置は、画素を有し、前記画素が赤を表示するための赤サブフレームと、前記画素が緑を表示するための緑サブフレームと、前記画素が青を表示するための青サブフレームと、前記画素が黄を表示するための黄サブフレームとを含むフレームによって表示を行うフィールドシーケンシャル方式の表示装置であって、前記フレームにおいて前記画素が白を表示する場合、前記赤サブフレームにおける前記画素の輝度は最高階調に対応する輝度よりも低い。

本発明の表示装置によれば、輝度の低下を抑制しつつ高い色温度を実現することができる。

本発明による表示装置の第１の実施形態の模式的なブロック図である。 第１の実施形態において多色表示パネルの模式的なブロック図である。 第１の実施形態における画素を示す模式図である。 第１の実施形態において白を表示するときの赤、緑、青および黄サブ画素の輝度を示す模式図である。 第１の実施形態における色温度と輝度との関係を示すグラフである。 第１の実施形態におけるバックライトとそれ自体の色温度を上昇させたバックライトとから出射された光のスペクトルを示すグラフである。 第１の実施形態における色温度と輝度との関係を示すグラフである。 第１の実施形態における画像処理回路の模式的なブロック図である。 第１の実施形態において、赤の階調に対する赤サブ画素の階調の変化を説明するためのグラフである。 （ａ）〜（ｆ）は、それぞれ、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）および黄（Ｙｅ）サブ画素の輝度を示す模式図である。 ＸＹＺ表色系色度図を示す図である。 本発明による表示装置の第２の実施形態におけるバックライトから出射された光のスペクトルを示すグラフである。 第２の実施形態における色温度と輝度との関係を示すグラフである。 本発明による表示装置の第３の実施形態におけるバックライトから出射された光のスペクトルを示すグラフである。 第３の実施形態における色温度と輝度との関係を示すグラフである。 従来の液晶表示装置における画素を示す模式図である。 従来の液晶表示装置におけるバックライトから出射された光のスペクトルを示すグラフである。 従来の液晶表示装置において液晶層の波長−透過光強度特性を示すグラフである。 従来の液晶表示装置におけるＲＧＢの各カラーフィルタの波長特性を示すグラフである。 従来の液晶表示装置において白を表示するときの赤、緑および青サブ画素の輝度を示す模式図である。 ＸＹＺ表色系色度図を示すグラフである。 別の従来の液晶表示装置における画素を示す模式図である。 従来の液晶表示装置におけるＲＧＢＹｅの各カラーフィルタの波長特性を示すグラフである。 従来の液晶表示装置において白を表示するときの赤、緑、青および黄サブ画素の輝度を示す模式図である。

符号の説明

１００ 表示装置
２００ 多色表示パネル
３００ 画像処理回路

（実施形態１）
以下、図面を参照しながら、本発明による表示装置の第１の実施形態を説明する。

図１は、本実施形態の表示装置１００の模式的なブロック図である。図１に示すように、表示装置１００は、多色表示パネル２００と、多色表示パネル２００に入力する信号を生成する画像処理回路３００とを備える。多色表示パネル２００は、例えば、液晶パネルである。

本実施形態の表示装置１００において、多色表示パネル２００は、図２に示すように、表示素子２１０と、バックライト２２０とを有する。また、表示素子２１０は、アクティブマトリクス基板２１２と、対向基板２１４と、アクティブマトリクス基板２１２および対向基板２１４の間に配置された液晶層２１６とを有しており、対向基板２１４にはカラーフィルタ２１８が設けられている。また、バックライト２２０の光源にはＬＥＤを用いている。多色表示パネル２００は複数の画素を有しており、各画素は、複数のサブ画素によって規定されている。

図３は、表示装置１００における画素を示す模式図である。図３に示すように、１つの画素は、４つのサブ画素（赤、緑、青および黄サブ画素）を有しており、各サブ画素は正方形状であり、モザイク状に配列されている。１つの画素における４つのサブ画素は、カラーフィルタ２１８において１つの画素領域あたり４つの異なるサブ画素領域を形成することによって実現される。

本実施形態の表示装置１００において、バックライト２２０は、図１７に示したのと同様のスペクトルの光を出射する。また、表示装置１００は、図１８に示したのと同様の液晶層の波長−透過光強度特性を有しており、カラーフィルタ２１８は、図２３に示したのと同様の波長特性を有している。

各サブ画素の輝度は、各サブ画素の最低輝度（例えば、最低階調０に対応する輝度）から最高輝度（例えば、最高階調２５５に対応する輝度）までの範囲内で変化する。本明細書の以下の説明において、各サブ画素の階調が最低階調になるときの各サブ画素の輝度を最低輝度と称し、各サブ画素の階調が最高階調になるときの各サブ画素の輝度を最高輝度と称する。すべてのサブ画素、すなわち、赤、緑、青および黄サブ画素の輝度が最低輝度であるとき、画素によって表示される色は黒である。液晶層２１６（図２）に印加する電圧を変化させることにより、各サブ画素の輝度（階調）を変化させることができる。表示装置１００は、赤、緑、青および黄サブ画素の輝度を任意の輝度に設定することにより、多様な色を表示することができる。

図４は、本実施形態の表示装置１００において、白を表示するときの赤、緑、青および黄サブ画素の輝度を示す模式図である。図４のＲ、Ｇ、ＢおよびＹｅは、それぞれ、赤、緑、青および黄サブ画素に対応している。なお、図４のグラフにおける棒の長さは輝度に対応しているが、赤、緑、青および黄サブ画素の輝度の絶対値を示すものではなく、それぞれ、最高輝度に対する割合を示している。本明細書において、最高輝度に対する割合が同じ場合を出力レベル（輝度レベル）が同じと称する。本実施形態の表示装置１００では、画素が白を表示するとき、緑、青および黄サブ画素の輝度は最高輝度に設定されており、赤サブ画素の輝度は最高輝度よりも低い輝度に設定されている。これにより、表示装置１００において高い色温度が実現される。

以下、画素が白を表示するとき、赤サブ画素の輝度を最高輝度よりも低い輝度にする場合の詳細を説明する。まず、赤サブ画素の輝度を最低輝度にする場合を説明する。

表３は、本実施形態の表示装置１００において画素によって表示される色のＸＹＺ表色系における値を示す。

表３において、Ｒｅｄは赤サブ画素の輝度を最高輝度にし、緑、青および黄サブ画素の輝度を最低輝度にしたときの画素によって表示される色のＸＹＺ表色系における値を示している。同様に、ＧｒｅｅｎおよびＢｌｕｅは、それぞれ、緑および青サブ画素の輝度を最高輝度にし、他のサブ画素の輝度を最低輝度にしたときの画素によって表示される色のＸＹＺ表色系における値を示している。また、Ｙｅｌｌｏｗは黄サブ画素の輝度を最高輝度にし、他のサブ画素の輝度を最低輝度にしたときの画素によって表示される色のＸＹＺ表色系における値を示している。Ｗｈｉｔｅは、赤、緑、青および黄サブ画素によって表示される白のＸＹＺ表色系における値を示す。

また、表３のＸ、Ｙ、Ｚ、ｘ、ｙおよびｚはＸＹＺ表色系におけるＸ、Ｙ、Ｚ、ｘ、ｙおよびｚを示している。当業者には明らかであるように、ＸＹＺ表色系において、ｘ＝Ｘ／（Ｘ＋Ｙ＋Ｚ）であり、ｙ＝Ｙ／（Ｘ＋Ｙ＋Ｚ）であり、ｚ＝Ｚ／（Ｘ＋Ｙ＋Ｚ）である。ここで、ｘｙは色度ともいわれ、また、Ｙは明度に対応している。

表２を参照して説明したように、従来の４原色の表示装置では、画素が白を表示するとき、赤、青、緑および黄サブ画素のぞれぞれの輝度は最高輝度であり、この表示装置における白についてのＸ、ＹおよびＺは、それぞれ、Ｒｅｄ、Ｇｒｅｅｎ、ＢｌｕｅおよびＹｅｌｌｏｗのＸ、ＹおよびＺの和である。これに対して、本実施形態の表示装置１００では、白を表示するときの赤サブ画素の輝度は最低輝度であり、緑、青および黄サブ画素の輝度は最高輝度である。

そのため、本実施形態の表示装置１００における白についてのＸは、Ｒｅｄを除いたＢｌｕｅ、ＧｒｅｅｎおよびＹｅｌｌｏｗのＸの和である。同様に、白についてのＹは、Ｒｅｄを除いたＢｌｕｅ、ＧｒｅｅｎおよびＹｅｌｌｏｗのＹの和であり、白についてのＺは、Ｒｅｄを除いたＢｌｕｅ、ＧｒｅｅｎおよびＹｅｌｌｏｗのＺの和である。したがって、本実施形態の表示装置１００における白についてのＸ、Ｙ、Ｚは、それぞれ、２５７．２（＝５１．２＋２７．１＋１７９．０）、３１０．７（＝１０５．１＋９．８＋１９５．７）、１８０．６（＝１２．９＋１５６．１＋１１．６）となる。また、このとき、ｘ、ｙ、ｚは、それぞれ０．３４４、０．４１５、０．２４１となる。本実施形態の表示装置１００において、色温度は、表３に示すように、５２００Ｋである。したがって、本実施形態の表示装置１００によれば、表２を参照して説明した従来の４原色の表示装置における色温度（４２００Ｋ）よりも高い色温度を実現することができる。

なお、白を表示するときの赤サブ画素の輝度は最低輝度でなくてもよい。以下に、表４、５および６を参照して、白を表示するときの赤サブ画素の輝度を赤サブ画素の最高輝度の２５、５０、７５％に設定する場合を説明する。

表４は、本実施形態の表示装置１００において画素によって表示される色のＸＹＺ表色系における値を示す。ここでは、白を表示するときの赤サブ画素の輝度を赤サブ画素の最高輝度の２５％に設定している。

白を表示するとき、赤サブ画素の輝度は赤サブ画素の最高輝度の２５％であり、また、緑、青および黄サブ画素の輝度は最高輝度である。そのため、本実施形態の表示装置１００における白についてのＸは、ＲｅｄのＸの２５％、Ｂｌｕｅ、ＧｒｅｅｎおよびＹｅｌｌｏｗのＸの和である。同様に、白についてのＹは、ＲｅｄのＹの２５％、Ｂｌｕｅ、ＧｒｅｅｎおよびＹｅｌｌｏｗのＹの和であり、白についてのＺは、ＲｅｄのＺの２５％、Ｂｌｕｅ、ＧｒｅｅｎおよびＹｅｌｌｏｗのＺの和である。したがって、本実施形態の表示装置１００における白についてのＸ、Ｙ、Ｚは、それぞれ、２７３．１（＝（６３．９×０．２５）＋５１．２＋２７．１＋１７９．０）、３１８．８（＝（３２．６×０．２５）＋１０５．１＋９．８＋１９５．７）、１８１．２（＝（２．４×０．２５）＋１２．９＋１５６．１＋１１．６）となる。このとき、ｘ、ｙ、ｚは、それぞれ０．３５３、０．４１２、０．２３４となる。この場合、色温度は、表４に示すように、４９００Ｋである。

表５は、本実施形態の表示装置１００において画素によって表示される色のＸＹＺ表色系における値を示す。ここでは、白を表示するときの赤サブ画素の輝度を赤サブ画素の最高輝度の５０％に設定している。

白を表示するとき、赤サブ画素の輝度は赤サブ画素の最高輝度の５０％であり、また、緑、青および黄サブ画素の輝度は最高輝度であるので、本実施形態の表示装置１００における白についてのＸ、ＹおよびＺは、それぞれ、ＲｅｄのＸ、ＹおよびＺの５０％、Ｇｒｅｅｎ、ＢｌｕｅおよびＹｅｌｌｏｗのＸ、ＹおよびＺの和である。したがって、白についてのＸ、Ｙ、Ｚは、それぞれ、２８９．１（＝（６３．９×０．５）＋５１．２＋２７．１＋１７９．０）、３２７．０（＝（３２．６×０．５）＋１０５．１＋９．８＋１９５．７）、１８１．７（＝（２．４×０．５）＋１２．９＋１５６．１＋１１．６）となる。このとき、ｘ、ｙ、ｚは、それぞれ、０．３６２、０．４１０、０．２２８となる。この場合、色温度は、表５に示すように、４６００Ｋである。

表６は、本実施形態の表示装置１００において画素によって表示される色のＸＹＺ表色系における値を示す。ここでは、白を表示するときの赤サブ画素の輝度を赤サブ画素の最高輝度の７５％に設定している。

白を表示するとき、赤サブ画素の輝度は赤サブ画素の最高輝度の７５％であり、また、緑、青および黄サブ画素の輝度は最高輝度であるので、本実施形態の表示装置１００における白についてのＸ、ＹおよびＺは、それぞれ、ＲｅｄのＸ、ＹおよびＺの７５％、Ｇｒｅｅｎ、ＢｌｕｅおよびＹｅｌｌｏｗのＸ、ＹおよびＺの和である。したがって、白についてのＸ、Ｙ、Ｚは、それぞれ、３０５．１（＝（６３．９×０．７５）＋５１．２＋２７．１＋１７９．０）、３３５．１（＝（３２．６×０．７５）＋１０５．１＋９．８＋１９５．７）、１８２．３（＝（２．４×０．７５）＋１２．９＋１５６．１＋１１．６）となる。このとき、ｘ、ｙ、ｚは、それぞれ、０．３７１、０．４０７、０．２２２となる。この場合、色温度は、表６に示すように、４４００Ｋである。

表４、５および６を参照して説明したように、白を表示するときの赤サブ画素の輝度を赤サブ画素の最高輝度の２５、５０および７５％のいずれに設定しても、表２を参照して説明した従来の４原色の表示装置における色温度（４２００Ｋ）よりも高い色温度を実現することができる。なお、白を表示するときの赤サブ画素の輝度が低いほど、高い色温度を実現することができる。

以下、図５を参照して、白を表示するときの赤サブ画素の輝度を最高輝度よりも低い輝度にすることによって色温度を上昇させる利点を説明する。図５は、本実施形態の表示装置１００における色温度と輝度との関係を示すグラフである。図５のグラフにおいて、横軸は色温度を示し、縦軸は白を表示するときの輝度を示している。

図５のＥは、本実施形態の表示装置１００において、白を表示するときの赤サブ画素の輝度を赤サブ画素の最高輝度よりも低い輝度に設定した結果を示している。表３から表６を参照して説明したように、赤サブ画素の輝度を低くするほど、色温度を上昇させることができる。

なお、色温度の上昇は、上述したように、白を表示するときの赤サブ画素の輝度を低下させる手法だけでなく、別の手法によっても実現される。例えば、バックライトのＬＥＤを変更することにより、色温度を上昇させることができる。本実施形態の表示装置１００では、図６のＢＬ１に示したスペクトルの光を出射するバックライト２２０を用いているが、このバックライトを図６のＢＬ２に示すように青に相当する波長の強度が大きいスペクトルの光を出射するバックライトに変更すると、色温度を上昇させることができる。このようにバックライトを変更することにより色温度を上昇させたときの結果を図５のＸ１に示す。なお、図６に示すように、ＢＬ２では、出射光のうち青に相当する波長の光の強度が大きいので、ＢＬ２のスペクトルを示すバックライト自体の色温度は、本実施形態の表示装置１００におけるバックライト２２０自体の色温度よりも高い。なお、本明細書において、特にバックライトの色温度と言及しない限り、色温度は、表示装置における色温度を意味する。

また、別の手法として、白を表示するときの黄サブ画素の輝度を最高輝度よりも低い輝度にすることにより、色温度を上昇させることができる。表示装置１００における画素は、図１６に示した場合の画素と比べて黄サブ画素が追加されており、すべてのサブ画素の輝度を最高輝度にすると黄を帯びた白が表示されることから、白を表示するときの黄サブ画素の輝度を最高輝度よりも低い輝度にすることにより、色温度を上昇させることができる。この結果を図５のＸ２に示す。

あるいは、さらに別の手法として、表示モードの光学条件を変更することにより、色温度を上昇させることができる。具体的には、青サブ画素の透過率を上昇させるようにセル厚を小さくしてリタデーションを小さくすると、青に相当する波長の光の強度が大きくなり、色温度が上昇する。この結果を図５のＸ３に示す。

以上のように、色温度を上昇させるだけなら、白を表示するときの赤サブ画素の輝度を最高輝度よりも低い輝度にする手法以外にも他の手法がある。しかしながら、図５のＥとＸ１、Ｘ２およびＸ３との比較から理解されるように、図５のＸ１、Ｘ２およびＸ３に対応する別の手法と比べて、白を表示するときの赤サブ画素の輝度を最高輝度よりも低い輝度に設定する手法によれば、輝度の低下を防ぎつつ色温度を上昇させることができる。

バックライトを変更する場合、輝度が大きく低下するのは、図６のＢＬ２のほうが図６のＢＬ１よりも人の眼の視感度が高い黄の波長の光の強度が低いからである。

また、白を表示するときの黄サブ画素の輝度を最高輝度よりも低い輝度にする場合、輝度が大きく低下するのは以下のように考えられる。すべてのサブ画素の輝度を最高輝度にするときと比べて、図５のＥでは赤サブ画素の輝度を低下させているのに対して、図５のＸ２では黄サブ画素の輝度を低下させている。このとき、すべてのサブ画素の輝度を最高輝度にしたときの画素全体の輝度に対して黄サブ画素が寄与する割合は赤サブ画素が寄与する割合よりも大きいので、黄サブ画素の階調の低下によって生じる画素全体の輝度の低下は、赤サブ画素の階調の低下によって生じる画素全体の輝度の低下よりも大きい。

また、表示モードの光学条件を変更する場合、輝度が大きく低下するのは、青サブ画素の透過率を上昇させるようにセル厚を小さくしてリタデーションを小さくすると、青に相当する波長以外の波長の透過率が悪くなり、その結果、画素全体の透過率が低下するからである。

以上のように、白を表示するときの赤サブ画素の輝度を赤サブ画素の最高輝度よりも低い輝度に設定することにより、白を表示するときの画素の輝度が大きく低下することを防ぎつつ色温度を上昇させることができる。

図７は、本実施形態の表示装置１００における色温度と輝度との関係を示すグラフである。図７のグラフにおいて、Ａ１は、上述した表３に対応しており、本実施形態の表示装置１００において、白を表示するときの赤サブ画素の輝度が最低輝度であるときの結果を示している。Ａ２、Ａ３およびＡ４は、それぞれ、上述した表４、５および６に対応しており、白を表示するときの赤サブ画素の輝度が最高輝度の２５、５０および７５％であるときの結果を示している。

色温度が上昇するほど輝度は低くなっているが、これは、色温度を上昇させるために赤サブ画素の輝度を低くするほど、画素全体の輝度も低くなるからである。なお、図７の破線は、図５のＸ１に対応しており、バックライトを変更する場合の色温度および輝度の変化を示している。

本実施形態の表示装置１００では、画像処理回路３００（図１）は、テレビジョン信号に基づいて多色表示パネル２００に入力するための信号を生成してもよい。テレビジョン信号はＲＧＢの映像信号であるので、テレビジョン信号を多色表示パネル２００に適合させるために、画像処理回路３００は、ＲＧＢの映像信号を多色表示信号に変換する。

図８は、本実施形態の表示装置１００における画像処理回路３００の模式的なブロック図である。

画像処理回路３００は、ＲＧＢ信号からＸＹＺ信号を生成するマトリクス演算部３１０と、ＸＹＺ信号から（ｘ、ｙ）信号と明度に対応するＹ値を示すＹ値信号とを分離して生成する分離部３２０と、（ｘ、ｙ）信号から（ｒ、ｇ、ｂ、ｙｅ）信号を生成する変換回路３３０と、（ｒ、ｇ、ｂ、ｙｅ）信号およびＹ値信号に基づいて（Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｙｅ）信号を生成する合成部３４０とを有する。

ＲＧＢ信号のＲ、ＧおよびＢは、３原色で表示を行うときの赤、緑および青の階調を示している。マトリクス演算部３１０は、ＲＧＢ信号に基づいてＸＹＺ信号を生成する。マトリクス演算部３１０では、赤、緑および青の階調に基づいて赤、緑および青サブ画素の輝度を計算し、この赤、緑および青サブ画素の輝度を用いて所定の換算式を計算することによって得られたＸＹＺを示すＸＹＺ信号が生成される。

分離部３２０は、ＸＹＺ信号に示されたＸＹＺから所定の換算式を用いてｘおよびｙを計算し、ｘおよびｙを示す（ｘ、ｙ）信号を変換回路３３０に出力する。分離部３２０は、また、ＸＹＺのうちのＹを示すＹ値信号を生成し、Ｙ値信号を合成部３４０に出力する。Ｙ値は明度に対応している。ｘおよびｙによって色の色相および彩度が特定される。

変換回路３３０は、ルックアップテーブルを参照して（ｘ、ｙ）信号に基づいて（ｒ、ｇ、ｂ、ｙｅ）信号を生成する。（ｒ、ｇ、ｂ、ｙｅ）信号に示される（ｒ、ｇ、ｂ、ｙｅ）は、赤、緑、青および黄サブ画素の輝度の割合を示している。変換回路３３０では、ｒ、ｇ、ｂおよびｙｅのそれぞれのルックアップテーブルが用意されており、ｘおよびｙの値に基づいて、ｒ、ｇ、ｂおよびｙｅの値がそれぞれ決定される。なお、（ｒ、ｇ、ｂ、ｙｅ）によって色の色相および彩度が特定されるが、（ｒ、ｇ、ｂ、ｙｅ）によって特定される彩度はｘおよびｙによって特定される彩度よりも高く表現することがある。本表示装置１００は、従来の表示装置には表現できない彩度の色の表現を可能にすることもできる装置である。また、ルックアップテーブルは、例えば、シンクロナス・ダイナミック・ラム（ＳＤＲＡＭ）などのＲＡＭ、およびリード・オンリ・メモリ（ＲＯＭ）を用いて構成することができる。

変換回路３３０は、（ｒ、ｇ、ｂ、ｙｅ）を示す（ｒ、ｇ、ｂ、ｙｅ）信号を合成部３４０に出力する。合成部３４０は、（ｒ、ｇ、ｂ、ｙｅ）信号およびＹ値信号に基づいて（Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｙｅ）信号を生成する。（Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｙｅ）信号におけるＲ、Ｇ、ＢおよびＹｅは、各サブ画素の輝度（階調）を示している。合成部３４０は、（Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｙｅ）信号を多色表示パネル２００に出力する。

多色表示パネル２００は、各サブ画素の輝度（階調）が（Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｙｅ）信号に示されたＲ、Ｇ、ＢおよびＹｅとなるようにサブ画素の輝度（階調）を制御する。以上のように、本実施形態の表示装置１００によれば、入力信号がＲＧＢの３原色映像信号であっても、より広い色表現範囲で表示を行うことができる。また、本画像処理回路３００の処理方法は、一例にすぎず、他の方法で（Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｙｅ）信号を作成してもよい。

なお、上述した説明では、白を表示する場合を説明したが、表示装置１００は、実際には、多様な色を表示することが要求されており、例えば、赤サブ画素の輝度を最高輝度に近い輝度に設定した上で、他のサブ画素（緑、青および黄サブ画素）の輝度をある輝度に設定することで、ピンク、オレンジといった赤系統の色を表示することができる。

以下、図９および図１０を参照して、画素によって表示される色が黒から赤の色相における最明色を経て白に変化する場合の赤サブ画素の階調の変化を説明する。

図９は、黒から赤を経て白へ至る赤の階調に対する赤サブ画素の階調の変化を説明するためのグラフである。横軸は、画像処理回路３００に入力される信号によって示された色の階調を示しており、縦軸は、画像処理回路３００から多色表示パネル２００に出力される信号に示された赤サブ画素の階調を示している。

なお、赤の階調が上昇するほど、画素によって表示される色の明度は上昇する。赤の階調は、画素が黒を表示するとき、最低階調であり、画素が白を表示するとき、最高階調である。一方、赤サブ画素の階調が上昇するほど、赤の彩度は上昇する。

図１０（ａ）〜（ｆ）は、それぞれ、赤、緑、青および黄サブ画素の輝度を示す模式図である。図１０（ａ）〜（ｆ）のそれぞれにおいて、Ｒ、Ｇ、ＢおよびＹｅは、それぞれ、赤、緑、青および黄サブ画素に対応している。なお、図１０のグラフにおける棒の長さは輝度に対応しているが、赤、緑、青および黄サブ画素の輝度の絶対値を示すものではなく、最高輝度に対する割合を示している。

まず、参考のために、従来の表示装置における階調の変化を説明する。図９のＰ１は、従来の表示装置における赤の階調に対する赤サブ画素の階調の変化を示している。

画素によって表示される色が黒のとき、赤の階調は最低階調であり、赤サブ画素の階調も最低階調である。赤の階調が最低階調から上昇するにつれて、赤サブ画素の階調も上昇する。

図１０（ａ）に示すように、赤サブ画素の輝度が最高輝度となり（すなわち、赤サブ画素の階調は最高階調となり）、緑、青および黄サブ画素の輝度は最低輝度となると、画素によって表示される色は赤の色相における彩度がL^*a^*b^*表色系において最も高くなる。この場合、画素によって表示される色を赤の色相における最明色という。

次いで、赤サブ画素の輝度（階調）を最高輝度（最高階調）に保持したまま、赤サブ画素以外のサブ画素の輝度（階調）を最低輝度（最低階調）から増加させる。赤サブ画素以外のサブ画素の輝度（階調）を増加させると、赤の彩度は低下するが、赤の階調（すなわち、画素によって表示される色の明度）は増加する。

この場合、図１０（ｂ）に示すように、赤サブ画素の輝度を最高輝度に保持したまま緑、青および黄サブ画素の輝度を増加させると、画素によって表示される色は、最明色よりも明度の高い色になる。なお、ここでは、緑、青および黄サブ画素の出力レベル（輝度レベル）は同じである。

また、図１０（ｃ）に示すように、赤サブ画素の輝度を最高輝度に保持したまま緑、青および黄サブ画素の輝度をさらに増加させると、画素によって表示される色は、より高い明度の赤になる。また、ここでも、緑、青および黄サブ画素の出力レベル（輝度レベル）は同じである。

このとき、図１０（ｂ）および図１０（ｃ）に示すように、赤サブ画素の輝度のうち、緑、青および黄サブ画素と同じ出力レベルの部分を「白成分」と、残りの部分を「赤成分」と考えることができる。図１０（ｂ）では、赤成分は白成分よりも多く、表示される色の彩度が比較的高いのに対して、図１０（ｃ）では、赤成分は白成分よりも少なく、表示される色の彩度は比較的低い。

全てのサブ画素、すなわち、赤、緑、青および黄サブ画素の輝度（階調）が最高輝度（最高階調）になると、図２４を参照して上述したように、画素は白を表示する。ただし、この場合の白は、黄みを帯びた白である。

次いで、本実施形態の表示装置１００における階調の変化を説明する。図９のＭ１からＭ５は、表示装置１００における赤の階調に対する赤サブ画素の階調の変化を示している。本実施形態の表示装置１００において各サブ画素の輝度の変化は、赤の階調が最明色に対応する階調になるまで、従来の表示装置と同様である。

図９のＭ１からＭ５のいずれも、白を表示するときの赤サブ画素の階調が最高階調よりも低い階調である点が共通している。このとき、図１０（ｄ）に示すように、赤サブ画素の輝度は最高輝度よりも低い輝度であり、緑、青および黄サブ画素の輝度は最高輝度である。

しかしながら、図９のＭ１からＭ５は、赤サブ画素の階調の変化の大きさおよび／または変化の仕方の点で異なる。なお、以下の説明において、白を表示するときの赤サブ画素の階調を所定の階調と称することがある。また、赤サブ画素の階調が所定の階調であるときの赤サブ画素の輝度を所定の輝度と称することがある。

なお、図９のＭ１、Ｍ２およびＭ３では、白を表示するとき、赤サブ画素の輝度を最高輝度のおよそ５０％に設定している。同様に、図９のＭ４では、赤サブ画素の輝度を最高輝度のおよそ２５％に設定しており、図９のＭ５では、赤サブ画素の輝度を最高輝度のおよそ１０％に設定している。

図９のＭ１では、赤の階調の上昇に伴い赤サブ画素の階調を最高階調から所定の階調まで線形的に変化させている。この場合、赤の階調の変化に応じて赤サブ画素の階調を線形的に変化させればよいので、画像処理回路３００の変換回路３３０（図８）を容易に構成することができる。例えば、赤サブ画素の出力レベルの減少量は白成分の相関量として簡単な関数で決定される。

また、図９のＭ２では、赤の階調が上昇するほど赤サブ画素の階調の減少の程度が大きくなるように赤サブ画素の階調を最高階調から所定の階調まで変化させている。また、図９のＭ３では、赤の階調がある階調になるまで赤サブ画素の階調を最高階調に保持し、赤の階調がある階調を越えてから、赤サブ画素の階調を最高階調から所定の階調まで変化させている。なお、図９のＭ２およびＭ３のように出力レベルを非線形的に変化させることにより、より明度が高くかつより彩度の高い赤の領域の色を再現することが可能となる。

図９のＭ１からＭ３のいずれにおいても、赤サブ画素の階調は、赤の色相における色表現範囲がポインターガマット（Ｐｏｉｎｔｅｒ Ｇａｍｕｔ）を囲むように変化することが好ましい。ポインターガマットは、自然界に存在する物体の物体色の色域であり、自然界に存在する物体の物体色の彩度および明度の最大範囲を示している。

図９のＭ４では、白を表示するときの赤サブ画素の輝度を最高輝度のおよそ１０％に設定しており、赤の階調の上昇に伴い赤サブ画素の階調を最高階調から所定の階調まで線形的に変化させている。図９のＭ５では、赤の階調の上昇に伴い赤サブ画素の階調を最高階調から所定の階調までステップ状に変化させている。

図９のＭ４のように、白を表示するときの赤サブ画素の輝度が最高輝度の２５％未満であると、白を表示するとき、図１０（ｅ）に示すように、赤サブ画素の輝度は、緑、青および黄サブ画素の輝度と比べてかなり低い。この場合、ピンク、オレンジといった赤系統の色を表示するとき、図１０（ｆ）に示すように、緑、青および黄サブ画素の輝度を赤サブ画素の所定の輝度よりもさらに低くすることにより、赤成分を形成することができ、それにより、明るい赤を表示することができる。しかしながら、画素によって表示される色の輝度は、各サブ画素の輝度の合計であるので、所定の輝度が低いと、画素全体の輝度が低くなってしまう。また、この場合、図１０（ｂ）に示したように、赤成分を大きくできない。したがって、所定の輝度が低いと、明度および彩度の高い赤（すなわち、淡い赤）を表示することができない。

したがって、図９のＭ１〜Ｍ３に示すように、所定の輝度は最高輝度の２５％以上１００％未満、例えば、９６％以下であることが好ましい。最高輝度の９６％の輝度は、階調数が６４である場合の６３階調目の輝度に相当し、階調数が２５６である場合の２５１階調目の輝度に相当する。

また、図９のＭ５のように、赤サブ画素の階調をステップ状に変化させる場合、その段差部分では、赤の階調が１つ変化すると、赤サブ画素の階調が大きく変化することになり、色トビが生じる。したがって、図９のＭ１〜Ｍ３に示すように、赤サブ画素の階調（輝度）は最高階調（輝度）から所定の階調（輝度）まで連続的に変化することが好ましい。

図９のＨ１は、比較例の表示装置において、画素によって表示される色の階調を最低階調から最高階調まで変化させる場合における赤サブ画素の階調の変化を示している。図９のＭ１〜Ｍ５とＨ１との比較から明らかであるように、図９のＨ１では、赤の色相における最明色において、赤サブ画素の階調を最高階調よりも低い階調にしているので、この場合、広い色表現範囲で色を表示することができない。

図１１は、ＸＹＺ表色系色度図を示すグラフである。図１１には、スペクトル軌跡および主波長を示している。本明細書では、ＸＹＺ表色系色度図において、主波長が５９７ｎｍ以上７８０ｎｍ未満のサブ画素を赤サブ画素と称し、主波長が４８８ｎｍ以上５５８ｎｍ未満のサブ画素を緑サブ画素と称し、主波長が３８０ｎｍ以上４８８ｎｍ未満のサブ画素を青サブ画素と称し、主波長が５５８ｎｍ以上５９７ｎｍ未満のサブ画素を黄サブ画素と称する。このような主波長と色相との関係は、例えば、Ｋｅｌｌｙ， Ｋ．Ｌ．（１９４３） Ｃｏｌｏｒ ｄｅｓｉｇｎａｔｉｏｎｓ ｏｆ ｌｉｇｈｔｓ： Ｊ． Ｏｐｔ． Ｓｏｃ． Ａｍ． ３３， ６２７に記載されている。

本実施形態の表示装置１００によれば、従来の液晶表示装置の構成を大きく変更することなく、白を表示するときの赤サブ画素の輝度を最高輝度よりも低い輝度にすることにより、輝度の低下を抑えつつ色温度を上昇させることができる。

なお、上述した説明では、カラーフィルタ２１８は対向基板２１４に設けられていたが、カラーフィルタ２１８はアクティブマトリクス基板２１２に設けられてもよい。

また、上述した説明では、サブ画素はモザイク状に配列されていたが、本実施形態はこれに限定されない。各サブ画素は、赤、緑、青および黄サブ画素は短冊状の形状を有しており、ストライプ状に配列されていてもよい。

また、上述した説明では、白を表示するときに最高輝度よりも低い輝度に設定したのは赤サブ画素のみであったが、本実施形態はこれに限定されない。赤サブ画素だけでなく他のサブ画素の輝度を最高輝度よりも低い輝度に設定してもよい。例えば、白を表示するとき、赤サブ画素だけでなく黄サブ画素および緑サブ画素の輝度を最高輝度より低い輝度に設定してもよい。このように白を表示するときに３つのサブ画素の輝度を最高輝度よりも低い輝度にすることで、カラーバランスを取ることができ、表示全体で自然な色表現が可能となる。

（実施形態２）
上述した実施形態１の表示装置では、従来の液晶表示装置と同様のバックライト２２０を用いたが、本発明の表示装置はこれに限定されない。

以下、図面を参照して、本発明による表示装置の第２の実施形態を説明する。本実施形態の表示装置１００は、バックライト２２０がスペクトルの異なる光を出射する点を除いて、図１、図２および図８を参照して説明した実施形態１の表示装置と同様の構成を有しており、冗長さを避けるために、重複する説明を省略する。

図１２は、本実施形態の表示装置１００におけるバックライト２２０から出射された光のスペクトルを示すグラフである。本実施形態の表示装置１００におけるバックライト２２０は、実施形態１の表示装置におけるバックライトよりも、青に対応する波長の強度が大きく、緑から赤に対応する波長の強度が小さい光を出射し、その色度（ｘｙ）は（０．２８、０．２５）である。このバックライト２２０の色温度は、実施形態１の表示装置におけるバックライトよりも色温度が高い。なお、表示装置１００は、実施形態１の表示装置と同様の液晶層の波長−透過光強度特性を有しており、カラーフィルタ２１８も、実施形態１の表示装置と同様の波長特性を有している。

表７は、本実施形態の表示装置１００において画素によって表示される色のＸＹＺ表色系における値を示す。

本実施形態の表示装置１００におけるバックライト２２０は、実施形態１の表示装置におけるバックライトと異なるため、表７に示したＸ、ＹおよびＺは、表３〜表６に示したＸ、ＹおよびＺとは異なっている。なお、カラーフィルタ２１８および液晶層２１６は実施形態１の表示装置と同様のカラーフィルタおよび液晶層を用いているため、表７と表３〜表６との比較から理解されるように、本実施形態の表示装置１００におけるｘ、ｙおよびｚは実施形態１の表示装置におけるｘ、ｙおよびｚとほとんど同じである。本実施形態の表示装置１００は実施形態１の表示装置と同様に動作する。

ここで、白を表示するときの赤サブ画素の輝度は最低輝度であるので、本実施形態の表示装置１００における白についてのＸは、Ｒｅｄを除いたＢｌｕｅ、ＧｒｅｅｎおよびＹｅｌｌｏｗのＸの和である。同様に、白についてのＹは、Ｒｅｄを除いたＢｌｕｅ、ＧｒｅｅｎおよびＹｅｌｌｏｗのＹの和であり、白についてのＺは、Ｒｅｄを除いたＢｌｕｅ、ＧｒｅｅｎおよびＹｅｌｌｏｗのＺの和である。したがって、本実施形態の表示装置１００における白についてのＸ、Ｙ、Ｚは、２３０．２（＝４３．６＋３４．７＋１５１．９）、２６７．７（＝９０．１＋１１．４＋１６６．２）、２２６．４（＝１３．６＋１９９．６＋１３．１）となる。

このとき、表示装置１００における色温度は、表７に示すように６１００Ｋである。したがって、本実施形態の表示装置１００によれば、表３を参照して説明した実施形態１の表示装置における色温度（５２００Ｋ）よりもさらに高い色温度を実現することができる。これは、表示装置１００におけるバックライト２２０は、実施形態１の表示装置におけるバックライトよりも、青に対応する波長の強度が大きく、緑から赤に対応する波長の強度が小さい光を出射するからである。

なお、白を表示するときの赤サブ画素の輝度は最低輝度でなくてもよい。以下に、表８、９および１０を参照して、白を表示するときの赤サブ画素の輝度を赤サブ画素の最高輝度の２５、５０、７５％に設定する場合を説明する。

表８は、本実施形態の表示装置１００において画素によって表示される色のＸＹＺ表色系における値を示す。ここでは、白を表示するときの赤サブ画素の輝度を赤サブ画素の最高輝度の２５％に設定している。

ここで、白を表示するときの赤サブ画素の輝度は赤サブ画素の最高輝度の２５％であるので、本実施形態の表示装置１００における白についてのＸ、ＹおよびＺは、それぞれ、ＲｅｄのＸ、ＹおよびＺの２５％、Ｇｒｅｅｎ、ＢｌｕｅおよびＹｅｌｌｏｗのＸ、ＹおよびＺの和である。この場合、色温度は、表８に示すように、５７００Ｋである。

表９は、本実施形態の表示装置１００において画素によって表示される色のＸＹＺ表色系における値を示す。ここでは、白を表示するときの赤サブ画素の輝度を赤サブ画素の最高輝度の５０％に設定している。

ここで、白を表示するときの赤サブ画素の輝度は赤サブ画素の最高輝度の５０％であるので、本実施形態の表示装置１００における白についてのＸ、ＹおよびＺは、それぞれ、ＲｅｄのＸ、ＹおよびＺの５０％、Ｇｒｅｅｎ、ＢｌｕｅおよびＹｅｌｌｏｗのＸ、ＹおよびＺの和である。この場合、色温度は、表９に示すように、５４００Ｋである。

表１０は、本実施形態の表示装置１００において画素によって表示される色のＸＹＺ表色系における値を示す。ここでは、白を表示するときの赤サブ画素の輝度を赤サブ画素の最高輝度の７５％に設定している。

ここで、白を表示するときの赤サブ画素の輝度は赤サブ画素の最高輝度の７５％であるので、本実施形態の表示装置１００における白についてのＸ、ＹおよびＺは、それぞれ、ＲｅｄのＸ、ＹおよびＺの７５％、Ｇｒｅｅｎ、ＢｌｕｅおよびＹｅｌｌｏｗのＸ、ＹおよびＺの和である。この場合、色温度は、表１０に示すように、５０００Ｋである。

図１３は、本実施形態の表示装置１００における色温度と輝度との関係を示すグラフである。図１３のグラフにおいて、Ｂ１は、上述した表７に対応しており、本実施形態の表示装置１００において、白を表示するときの赤サブ画素の輝度が最低輝度であるときの結果を示している。また、Ｂ２、Ｂ３およびＢ４は、それぞれ、上述した表８、９および１０に対応しており、白を表示するときの赤サブ画素の輝度が最高輝度の２５、５０および７５％であるときの結果を示している。このように、白を表示するときの赤サブ画素の輝度が低いほど、高い色温度を実現することができる。

図１３のグラフには、また、参考のために、図７を参照して説明した実施形態１の表示装置の結果Ａ１〜Ａ４を示している。また、図７に示したグラフと同様に、図１３のグラフにおいても、破線で、バックライトを変更することにより色温度を上昇させる場合の色温度および輝度の変化を示している。バックライトのみの変更によって色温度を上昇させる場合には輝度が大きく低下するのに対して、本実施形態の表示装置１００では、バックライト２２０自体の色温度を上昇させるとともに、白を表示するときの赤サブ画素の輝度を赤サブ画素の最高輝度よりも低い輝度に設定しているので、輝度の低下を抑制しつつより高い色温度を実現することができる。

（実施形態３）
以下、図面を参照して、本発明による表示装置の第３の実施形態を説明する。

本実施形態の表示装置１００は、バックライト２２０がスペクトルの異なる光を出射する点を除いて、図１、図２および図８を参照して説明した実施形態１および２の表示装置と同様の構成を有しており、冗長さを避けるために、重複する説明を省略する。

図１４は、本実施形態の表示装置１００におけるバックライト２２０から出射された光のスペクトルを示すグラフである。本実施形態の表示装置１００におけるバックライト２２０は、実施形態２の表示装置におけるバックライトよりも、青に対応する波長の強度がさらに大きく、緑から赤に対応する波長成分の強度がさらに小さい光を出射し、その色度（ｘｙ）は（０．２５、０．２２）である。なお、表示装置１００は、実施形態１の表示装置と同様の液晶層の波長−透過光強度特性を有しており、カラーフィルタ２１８も、実施形態１の表示装置と同様の波長特性を有している。

表１１は、本実施形態の表示装置１００において画素によって表示される色のＸＹＺ表色系における値を示す。

本実施形態の表示装置１００におけるバックライト２２０は、実施形態１および２の表示装置におけるバックライトと異なるため、表１１に示したＸ、ＹおよびＺは、表３〜表６および表７〜１０に示したＸ、ＹおよびＺとは異なっている。なお、カラーフィルタ２１８および液晶層２１６は実施形態１および２の表示装置と同様のカラーフィルタ液晶層を用いているため、表１１と表３〜表６との比較および表１１と表７〜表１０との比較から理解されるように、本実施形態の表示装置１００におけるｘ、ｙおよびｚは実施形態１および２の表示装置におけるｘ、ｙおよびｚとほとんど同じである。本実施形態の表示装置１００は実施形態１および２の表示装置と同様に動作する。

ここで、白を表示するときの赤サブ画素の輝度は最低輝度であるので、本実施形態の表示装置１００における白についてのＸ、ＹおよびＺは、それぞれ、Ｒｅｄを除いたＧｒｅｅｎ、ＢｌｕｅおよびＹｅｌｌｏｗのＸ、ＹおよびＺの和、すなわち、２０８．４（＝３７．６＋４０．７＋１３０．１）、２３３．０（＝７８．０＋１２．６＋１４２．４）、２６２．８（＝１４．２＋２３４．２＋１４．３）となる。

このとき、表示装置１００における色温度は、表１１に示すように、７５００Ｋである。したがって、本実施形態の表示装置１００によれば、表７を参照して説明した実施形態２の表示装置における色温度（６１００Ｋ）よりもさらに高い色温度を実現することができる。これは、本実施形態の表示装置１００におけるバックライト２２０は、実施形態２の表示装置におけるバックライトよりも、青に対応する波長の強度が大きく、緑から赤に対応する波長の強度が小さい光を出射するからである。

また、白を表示するときの赤サブ画素の階調は最低階調でなくてもよい。以下に、表１２、１３および１４を参照して、白を表示するときの赤サブ画素の輝度を赤サブ画素の最高輝度の２５、５０、７５％に設定する場合を説明する。

表１２は、本実施形態の表示装置１００において画素によって表示される色のＸＹＺ表色系における値を示す。ここでは、白を表示するときの赤サブ画素の輝度を赤サブ画素の最高輝度の２５％に設定している。

ここで、白を表示するときの赤サブ画素の輝度は赤サブ画素の最高輝度の２５％であるので、本実施形態の表示装置１００における白についてのＸ、ＹおよびＺは、それぞれ、ＲｅｄのＸ、ＹおよびＺの２５％、Ｇｒｅｅｎ、ＢｌｕｅおよびＹｅｌｌｏｗのＸ、ＹおよびＺの和である。この場合、色温度は、表１２に示すように、７０００Ｋである。

表１３は、本実施形態の表示装置１００において画素によって表示される色のＸＹＺ表色系における値を示す。ここでは、白を表示するときの赤サブ画素の輝度を赤サブ画素の最高輝度の５０％に設定している。

ここで、白を表示するときの赤サブ画素の輝度は赤サブ画素の最高輝度の５０％であるので、本実施形態の表示装置１００における白についてのＸ、ＹおよびＺは、それぞれ、ＲｅｄのＸ、ＹおよびＺの５０％、Ｇｒｅｅｎ、ＢｌｕｅおよびＹｅｌｌｏｗのＸ、ＹおよびＺの和である。この場合、色温度は、表１３に示すように、６５００Ｋである。

表１４は、本実施形態の表示装置１００において画素によって表示される色のＸＹＺ表色系における値を示す。ここでは、白を表示するときの赤サブ画素の輝度を赤サブ画素の最高輝度の７５％に設定している。

ここで、白を表示するときの赤サブ画素の輝度は赤サブ画素の最高輝度の７５％であるので、本実施形態の表示装置１００における白についてのＸ、ＹおよびＺは、それぞれ、ＲｅｄのＸ、ＹおよびＺの７５％、Ｇｒｅｅｎ、ＢｌｕｅおよびＹｅｌｌｏｗのＸ、ＹおよびＺの和である。この場合、色温度は、表１４に示すように、６１００Ｋである。

図１５は、本実施形態の表示装置１００における色温度と輝度との関係を示すグラフである。図１５のグラフにおいて、Ｃ１は、上述した表１１に対応しており、本実施形態の表示装置１００において、白を表示するときの赤サブ画素の輝度が最低輝度であるときの結果を示している。また、Ｃ２、Ｃ３およびＣ４は、それぞれ、上述した表１２、１３および１４に対応しており、白を表示するときの赤サブ画素の輝度が最高輝度の２５、５０および７５％であるときの結果を示している。このように、白を表示するときの赤サブ画素の輝度が低いほど、高い色温度を実現することができる。

図１５のグラフには、また、参考のために、図７を参照して説明した実施形態１の表示装置の結果Ａ１〜Ａ４および図１３を参照して説明した実施形態２の表示装置の結果Ｂ１〜Ｂ４を示している。また、図７および図１３に示したグラフと同様に、図１５のグラフにおいても、破線で、バックライトを変更することにより色温度を上昇させる場合の色温度および輝度の変化を示している。バックライトのみの変更によって色温度を上昇させる場合には輝度が大きく低下するのに対して、本実施形態の表示装置１００では、バックライト２２０自体の色温度を上昇させるとともに、白を表示するときの赤サブ画素の輝度を赤サブ画素の最高輝度よりも低い輝度に設定しているので、輝度の低下を抑制しつつより高い色温度を実現することができる。

なお、色温度は５０００Ｋ以上であることが好ましい。また、色温度は５５００Ｋ以上であることがさらに好ましい。これにより、黄を帯びていない自然な色調の白表示が可能となる。

また、上述した実施形態１〜３の表示装置１００では、各画素が複数のサブ画素を有する場合を説明したが、本発明はこれに限定されない。本発明による表示装置は、フィールドシーケンシャル方式で駆動されてもよい。フィールドシーケンシャル方式では、１フレームを各原色に対応した複数のサブフレームで構成することによって、カラー表示が行われる。フレームは、画素が赤を表示するための赤サブフレームと、画素が緑を表示するための緑サブフレームと、画素が青を表示するための青サブフレームと、画素が黄を表示するための黄サブフレームとを含んでおり、あるフレームにおいて画素が白を表示する場合、図４などに示したように赤サブフレームにおける画素の輝度を最高階調に対応する輝度よりも低くすることにより、同様の効果を得ることができる。この場合、多色表示パネル２００は、赤、緑、青および黄の４つの光源を有しており、１フィールド内において各光源は順番に点灯する。光源は、蛍光管であってもＬＥＤであってもよい。

また、上述した実施形態１〜３の表示装置１００では、多色表示パネルとして液晶パネルを説明してきたが、本実施形態はこれに限定されない。多色表示パネルは、ＣＲＴ、プラズマ表示パネル（ＰＤＰ）、ＳＥＤ表示パネル、液晶プロジェクタなどの多色表示が可能な任意の表示装置であってもよい。

なお、上述した実施形態１〜３の表示装置１００の画像処理回路３００が備えている構成要素は、ハードウェアによって実現できるほか、これらの一部または全部をソフトウェアによって実現することもできる。これらの構成要素をソフトウェアによって実現する場合、コンピュータを用いて構成してもよく、このコンピュータは、各種プログラムを実行するためのＣＰＵ（ｃｅｎｔｒａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｕｎｉｔ）や、それらのプログラムを実行するためのワークエリアとして機能するＲＡＭ（ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｍｅｍｏｒｙ）などを備えるものである。そして各構成要素の機能を実現するためのプログラムをコンピュータにおいて実行し、このコンピュータを各構成要素として動作させる。

また、プログラムは、記録媒体からコンピュータに供給されてもよく、あるいは、通信ネットワークを介してコンピュータに供給されてもよい。記録媒体は、コンピュータと分離可能に構成されてもよく、コンピュータに組み込むようになっていてもよい。この記録媒体は、記録したプログラムコードをコンピュータが直接読み取ることができるようにコンピュータに装着されるものであっても、外部記憶装置としてコンピュータに接続されたプログラム読取装置を介して読み取ることができるように装着されるものであってもよい。記録媒体としては、例えば、磁気テープやカセットテープなどのテープ：フレキシブルディスク／ハードディスク等の磁気ディスク、ＭＯ、ＭＤ等の光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ、ＣＤ―Ｒ等の光ディスクを含むディスク：ＩＣカード（メモリカードを含む）、光カード等のカード：あるいは、マスクＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ（Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、フラッシュＲＯＭ等の半導体メモリなどを用いることができる。また、通信ネットワークを介してプログラムを供給する場合、プログラムは、そのプログラムコードが電子的な伝送で具現化された搬送波あるいはデータ信号の形態をとる。

本発明による表示装置は、例えば、パソコンのモニター、液晶テレビ、液晶プロジェクタ、携帯電話の表示パネルなどに好適に用いることができる。特に、携帯電話の表示パネルなど小型の表示装置に適用することが好ましい。一般的に、携帯電話、デジタルカメラ、ノートＰＣなどのモバイル機器はバッテリーで動作される場合が多く、電源の確保に制約がある。そのようなモバイル機器の表示装置では、画素が小さく、それにより、開口率も小さい。そのため小型の表示装置ほど輝度効率が低くなる傾向があるが、本発明の表示装置によれば、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）および青（Ｂ）に輝度効率の高い黄（Ｙｅ）を追加することで、表示装置の輝度効率を高めることができる。さらに彩度の高い黄（Ｙｅ）を用いることによって色再現範囲を損なうことなく輝度効率を高めることができる。

Claims (8)

1. 複数のサブ画素によって規定される画素を有する表示装置であって、
   前記複数のサブ画素は、赤を表示する赤サブ画素と、緑を表示する緑サブ画素と、青を表示する青サブ画素と、黄を表示する黄サブ画素とを有し、
   前記画素が白を表示するとき、前記赤サブ画素の輝度は最高階調に対応する輝度よりも低い、表示装置。
2. 前記赤サブ画素の主波長は５９７ｎｍ以上７８０ｎｍ未満であり、前記緑サブ画素の主波長は４８８ｎｍ以上５５８ｎｍ未満であり、前記青サブ画素の主波長は３８０ｎｍ以上４８８ｎｍ未満であり、前記黄サブ画素の主波長は５５８ｎｍ以上５９７ｎｍ未満である、請求項１に記載の表示装置。
3. 前記画素が白を表示するとき、前記赤サブ画素の輝度は最高階調に対応する輝度の９６％以下の輝度である、請求項１または２に記載の表示装置。
4. 前記画素が白を表示するとき、前記赤サブ画素の輝度は最高階調に対応する輝度の２５％以上の輝度である、請求項１から３のいずれかに記載の表示装置。
5. 前記画素が白を表示するとき、前記緑サブ画素、青サブ画素および黄サブ画素の輝度はそれぞれの最高階調に対応する輝度である、請求項１から４のいずれかに記載の表示装置。
6. 前記画素によって表示される白の色温度は４２００Ｋよりも大きい、請求項１から５のいずれかに記載の表示装置。
7. 前記画素によって表示される白の色温度は５０００Ｋ以上である、請求項６に記載の表示装置。
8. 画素を有し、
   前記画素が赤を表示するための赤サブフレームと、前記画素が緑を表示するための緑サブフレームと、前記画素が青を表示するための青サブフレームと、前記画素が黄を表示するための黄サブフレームとを含むフレームによって表示を行うフィールドシーケンシャル方式の表示装置であって、
   前記フレームにおいて前記画素が白を表示する場合、前記赤サブフレームにおける前記画素の輝度は最高階調に対応する輝度よりも低い、表示装置。

Images