JPWO2008114695A1 - 表示装置 - Google Patents

Abstract

色再現範囲が広く、且つ、明るい赤を表示することができる表示装置を提供する。本発明による表示装置は、複数のサブ画素によってそれぞれが規定される複数の画素を有する。複数のサブ画素は、赤を表示する第１および第２の赤サブ画素、緑を表示する緑サブ画素、青を表示する青サブ画素および黄を表示する黄サブ画素を含む。青サブ画素と黄サブ画素とは連続するように配置されている。

Description

本発明は、表示装置に関し、特に、４色以上の原色を用いて表示を行う多原色表示装置に関する。

現在、種々の表示装置が様々な用途に利用されている。一般的な表示装置では、光の三原色である赤、緑、青を表示する３つのサブ画素によって１つの画素が構成されており、そのことによってカラー表示が可能になっている。

しかしながら、従来の表示装置は、表示可能な色の範囲（「色再現範囲」と呼ばれる。）が狭いという問題を有している。図４９に、三原色を用いて表示を行う従来の表示装置の色再現範囲を示す。図４９は、ＸＹＺ表色系におけるｘｙ色度図であり、赤、緑、青の三原色に対応した３つの点を頂点とする三角形が色再現範囲を表している。また、図中には、Pointerによって明らかにされた、自然界に存在する様々な物体の色（非特許文献１参照）が×印でプロットされている。図４９からわかるように、色再現範囲に含まれない物体色が存在しており、三原色を用いて表示を行う表示装置では、一部の物体色を表示することができない。

そこで、表示装置の色再現範囲を広くするために、表示に用いる原色の数を４つ以上に増やす手法が提案されている。

例えば、特許文献１には、図５０に示すように、赤、緑、青、黄、シアン、マゼンタを表示する６つのサブ画素Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｙｅ、Ｃ、Ｍによって１つの画素Ｐが構成された液晶表示装置８００が開示されている。この液晶表示装置８００の色再現範囲を図５１に示す。図５１に示すように、６つの原色に対応した６つの点を頂点とする六角形によって表される色再現範囲は、物体色をほぼ網羅している。このように、表示に用いる原色の数を増やすことによって、色再現範囲を広くすることができる。本願明細書では、４色以上の原色を用いて表示を行う表示装置を「多原色表示装置」と総称する。
特表２００４−５２９３９６号公報 M. R. Pointer, "The gamut of real surface colors," Color Research and Application, Vol.5, No.3, pp.145-155 (1980)

しかしながら、本願発明者が多原色表示装置の表示品位について詳細な検討を行ったところ、単純に原色の数を増やすだけでは十分な表示品位が得られないことがわかった。例えば、特許文献１に開示されている表示装置では、表示される赤がどす黒い赤すなわち暗い赤になってしまい、実際には表示できない物体色が存在してしまう。

本発明は、上記問題に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、且つ、明るい赤を表示することができる表示装置を提供することにある。

本発明による表示装置は、複数のサブ画素によってそれぞれが規定される複数の画素を有する表示装置であって、前記複数のサブ画素は、赤を表示する第１および第２の赤サブ画素、緑を表示する緑サブ画素、青を表示する青サブ画素および黄を表示する黄サブ画素を含み、前記青サブ画素と前記黄サブ画素とが連続するように配置されている。

ある好適な実施形態において、前記青サブ画素と、前記黄サブ画素と、前記第１または第２の赤サブ画素とはこの順で連続するように配置されている。

ある好適な実施形態において、前記緑サブ画素と、前記青サブ画素と、前記黄サブ画素と、前記第１または第２の赤サブ画素とはこの順で連続するように配置されている。

ある好適な実施形態において、前記複数のサブ画素は、シアンを表示するシアンサブ画素をさらに含み、前記第１および第２の赤サブ画素の一方と、前記緑サブ画素と、前記青サブ画素と、前記黄サブ画素と、前記第１および第２の赤サブ画素の他方と、前記シアンサブ画素とはこの順で連続するように配置されている。

ある好適な実施形態において、前記複数のサブ画素は、シアンを表示するシアンサブ画素をさらに含み、前記シアンサブ画素と、前記緑サブ画素と、前記青サブ画素と、前記黄サブ画素と、前記第１および第２の赤サブ画素の一方と、前記第１および第２の赤サブ画素の他方とはこの順で連続するように配置されている。

ある好適な実施形態において、前記複数のサブ画素は、シアンを表示するシアンサブ画素をさらに含み、前記シアンサブ画素と、前記青サブ画素と、前記黄サブ画素と、前記第１または第２の赤サブ画素とはこの順で連続するように配置されている。

ある好適な実施形態において、前記第１および第２の赤サブ画素の一方と、前記シアンサブ画素と、前記青サブ画素と、前記黄サブ画素と、前記第１および第２の赤サブ画素の他方と、前記緑サブ画素とはこの順で連続するように配置されている。

ある好適な実施形態において、前記緑サブ画素と、前記シアンサブ画素と、前記青サブ画素と、前記黄サブ画素と、前記第１および第２の赤サブ画素の一方と、前記第１および第２の赤サブ画素の他方とはこの順で連続するように配置されている。

ある好適な実施形態において、前記緑サブ画素と、前記第１および第２の赤サブ画素の一方と、前記青サブ画素と、前記黄サブ画素と、前記第１および第２の赤サブ画素の他方とはこの順で連続するように配置されている。

ある好適な実施形態において、前記複数のサブ画素は、シアンを表示するシアンサブ画素をさらに含み、前記複数の画素のそれぞれ内で、前記第１および第２の赤サブ画素の一方と、前記シアンサブ画素と、前記緑サブ画素と、前記第１および第２の赤サブ画素の他方と、前記青サブ画素と、前記黄サブ画素とはこの順で連続するように配置されている。

ある好適な実施形態において、前記複数の画素のそれぞれ内で、前記青サブ画素および前記黄サブ画素の少なくとも一方は、他のサブ画素によって挟まれるように配置されている。

ある好適な実施形態において、前記複数の画素のそれぞれ内で、前記青サブ画素と前記黄サブ画素とが連続するように配置されており、連続するように配置された前記青サブ画素と前記黄サブ画素とが他のサブ画素によって挟まれるように配置されている。

ある好適な実施形態において、連続するように配置された前記青サブ画素と前記黄サブ画素とは、画素の中央付近に位置している。

あるいは、本発明による表示装置は、１行複数列に配置された複数のサブ画素によってそれぞれが規定される複数の画素を有する表示装置であって、前記複数のサブ画素は、赤を表示する第１および第２の赤サブ画素、緑を表示する緑サブ画素、青を表示する青サブ画素および黄を表示する黄サブ画素を含み、列方向に沿って隣接する２つの画素同士で、前記複数のサブ画素の配置が異なっている。

ある好適な実施形態において、列方向に沿って隣接する２つの画素同士で、前記緑サブ画素および前記黄サブ画素の少なくとも一方が異なる列に属している。

ある好適な実施形態において、列方向に沿って隣接する２つの画素同士で、前記緑サブ画素および前記黄サブ画素の両方が異なる列に属している。

あるいは、本発明による表示装置は、複数行複数列に配置された複数のサブ画素によってそれぞれが規定される複数の画素を有する表示装置であって、前記複数のサブ画素は、赤を表示する第１および第２の赤サブ画素、緑を表示する緑サブ画素、青を表示する青サブ画素および黄を表示する黄サブ画素を含み、行方向に沿って隣接する２つの画素同士で、前記複数のサブ画素の配置が異なっている。

ある好適な実施形態において、行方向に沿って隣接する２つの画素同士で、前記緑サブ画素および前記黄サブ画素の少なくとも一方が異なる行に属している。

ある好適な実施形態において、行方向に沿って隣接する２つの画素同士で、前記緑サブ画素および前記黄サブ画素の両方が異なる行に属している。

ある好適な実施形態において、本発明による表示装置は、液晶層を備えた液晶表示装置である。

ある好適な実施形態において、前記画素が白を表示したときのＸＹＺ表色系におけるＹ値を１００％としたとき、前記第１および第２の赤サブ画素のＹ値はそれぞれ５％以上１１％以下、前記緑サブ画素のＹ値は２０％以上３５％以下、前記青サブ画素のＹ値は５％以上１０％以下、前記黄サブ画素のＹ値は３０％以上５０％以下である。

ある好適な実施形態において、前記第１および第２の赤サブ画素の主波長はそれぞれ６０５ｎｍ以上６３５ｎｍ以下、前記緑サブ画素の主波長は５２０ｎｍ以上５５０ｎｍ以下、前記青サブ画素の主波長は４７０ｎｍ以下、前記黄サブ画素の主波長は５６５ｎｍ以上５８０ｎｍ以下である。

ある好適な実施形態において、前記第１および第２の赤サブ画素のそれぞれの色純度は９０％以上、前記緑サブ画素の色純度は６５％以上８０％以下、前記青サブ画素の色純度は９０％以上９５％以下、前記黄サブ画素の色純度は８５％以上９５％以下である。

ある好適な実施形態において、前記複数のサブ画素は、実質的に同じ大きさを有する。

ある好適な実施形態において、前記第１および第２の赤サブ画素は互いに独立に駆動される。

ある好適な実施形態において、前記第１および第２の赤サブ画素は同一のスイッチング素子によって駆動される。

ある好適な実施形態において、前記画素が白を表示したときのＸＹＺ表色系におけるＹ値を１００％としたとき、前記シアンサブ画素のＹ値は１０％以上３０％以下である。

ある好適な実施形態において、前記シアンサブ画素の主波長は４７５ｎｍ以上５００ｎｍ以下である。

ある好適な実施形態において、前記シアンサブ画素の色純度は６５％以上８０％以下である。

本発明による表示装置の画素は、赤、緑、青を表示するサブ画素に加え、他の色を表示するサブ画素を含んでいる。つまり、本発明による表示装置は、表示に用いる原色の数が３つよりも多く、そのため、従来の三原色を表示に用いる表示装置よりも色再現範囲が広い。また、本発明による表示装置の画素は、赤を表示するサブ画素を２つ有している。そのため、赤のＹ値を向上することができ、明るい赤を表示することができる。

本発明の好適な実施形態における液晶表示装置１００を模式的に示す図である。 液晶表示装置１００の色再現範囲を示す図である。 表１に例示した構成に対応するカラーフィルタの分光透過率特性を示すグラフである。 表１に例示した構成に対応するバックライトのスペクトルを示すグラフである。 表３に例示した構成に対応するカラーフィルタの分光透過率特性を示すグラフである。 表３に例示した構成に対応するバックライトのスペクトルを示すグラフである。 特許文献１の液晶表示装置８００および本発明による液晶表示装置１００の赤についてのＣ^*−Ｌ^*特性を示すグラフである。 特許文献１の液晶表示装置８００および本発明による液晶表示装置１００のマゼンタについてのＣ^*−Ｌ^*特性を示すグラフである。 （ａ）〜（ｃ）は、赤、緑、青について物体色のＣ^*−Ｌ^*特性を示すグラフである。 （ａ）〜（ｃ）は、黄、シアン、マゼンタについて物体色のＣ^*−Ｌ^*特性を示すグラフである。 実施例１に対応するカラーフィルタの分光透過率特性を示すグラフである。 実施例１に対応するバックライトのスペクトルを示すグラフである。 実施例２に対応するカラーフィルタの分光透過率特性を示すグラフである。 実施例２に対応するバックライトのスペクトルを示すグラフである。 実施例３に対応するカラーフィルタの分光透過率特性を示すグラフである。 実施例３に対応するバックライトのスペクトルを示すグラフである。 実施例４に対応するカラーフィルタの分光透過率特性を示すグラフである。 実施例４に対応するバックライトのスペクトルを示すグラフである。 実施例５に対応するカラーフィルタの分光透過率特性を示すグラフである。 実施例５に対応するバックライトのスペクトルを示すグラフである。 実施例６に対応するカラーフィルタの分光透過率特性を示すグラフである。 実施例６に対応するバックライトのスペクトルを示すグラフである。 実施例７に対応するカラーフィルタの分光透過率特性を示すグラフである。 実施例７に対応するバックライトのスペクトルを示すグラフである。 実施例８に対応するカラーフィルタの分光透過率特性を示すグラフである。 実施例８に対応するバックライトのスペクトルを示すグラフである。 （ａ）〜（ｌ）は、サブ画素の好ましい配置例を示す図である。 （ａ）および（ｂ）は、サブ画素の好ましい配置例を示す図である。 （ａ）〜（ｌ）は、サブ画素の好ましい配置例を示す図である。 （ａ）〜（ｌ）は、サブ画素の好ましい配置例を示す図である。 （ａ）〜（ｌ）は、サブ画素の好ましい配置例を示す図である。 （ａ）〜（ｌ）は、サブ画素の好ましい配置例を示す図である。 （ａ）〜（ｌ）は、サブ画素の好ましい配置例を示す図である。 （ａ）〜（ｌ）は、サブ画素の好ましい配置例を示す図である。 （ａ）〜（ｌ）は、サブ画素の好ましい配置例を示す図である。 （ａ）〜（ｌ）は、サブ画素の好ましい配置例を示す図である。 （ａ）は、三原色を表示に用いる従来の表示装置の１つの画素を示す図であり、（ｂ）は、多原色表示装置の１つの画素を示す図である。 （ａ）および（ｂ）は、三原色を表示に用いる従来の表示装置において緑色の線を表示したときの線幅を説明するための図である。 （ａ）〜（ｃ）は、多原色表示装置において線幅の減少が発生する理由を説明するための図である。 （ａ）〜（ｃ）は、多原色表示装置においてあるサブ画素配置を採用した場合に線幅の減少を防止できる理由を説明するための図である。 （ａ）は、三原色を表示に用いる従来の表示装置の１つの画素を示す図であり、（ｂ）は、多原色表示装置の１つの画素を示す図である。 （ａ）〜（ｃ）は、多原色表示装置において線幅の減少が発生する理由を説明するための図である。 （ａ）〜（ｄ）は、多原色表示装置においてあるサブ画素配置を採用した場合に線幅の減少を防止できる理由を説明するための図である。 液晶表示装置１００を模式的に示す断面図である。 スイッチング素子の配置例を示す図である。 スイッチング素子の他の配置例を示す図である。 液晶表示装置１００のカラーフィルタ基板を模式的に示す断面図である。 液晶表示装置１００の多原色コントローラを模式的に示すブロック図である。 三原色を表示に用いる従来の液晶表示装置の色再現範囲を示す図である。 従来の多原色液晶表示装置８００を模式的に示す図である。 液晶表示装置８００の色再現範囲を示す図である。

符号の説明

Ｒ１ 第１の赤サブ画素
Ｒ２ 第２の赤サブ画素
Ｇ 緑サブ画素
Ｂ 青サブ画素
Ｙｅ 黄サブ画素
Ｃ シアンサブ画素
１０ アクティブマトリクス基板
１１ スイッチング素子
２０ カラーフィルタ基板
２１ 透明基板
２２Ｒ１ 第１の赤カラーフィルタ
２２Ｒ２ 第２の赤カラーフィルタ
２２Ｇ 緑カラーフィルタ
２２Ｂ 青カラーフィルタ
２２Ｙｅ 黄カラーフィルタ
２２Ｃ シアンカラーフィルタ
２３ ブラックマトリクス
２４ 対向電極
３０ 液晶層
４０ 多原色コントローラ
４１ 変換マトリクス
４２ マッピングユニット
４３ ２次元ルックアップテーブル
４４ 乗算器
１００ 液晶表示装置

本発明の実施形態を説明する前に、まず、特許文献１に開示されている液晶表示装置８００において赤がどす黒くなる（暗くなる）理由を説明する。

表示に用いる原色の数を増やすと、１画素あたりのサブ画素の数が増えるので、各サブ画素の面積は必然的に小さくなり、そのため、各サブ画素が表示する色の明度（ＸＹＺ表色系におけるＹ値に相当）が低くなる。例えば、表示に用いる原色の数を３つから６つに増やすと、各サブ画素の面積は約半分となり、各サブ画素の明度（Ｙ値）も約半分となる。

「明度」は、「色相」や「彩度」とともに色を規定する３つの要素のうちの１つである。そのため、原色の数を増やすことによって図５１に示したようにｘｙ色度図上における色再現範囲（つまり再現可能な「色相」および「彩度」の範囲）が広がっても、「明度」が低下すると実際の色再現範囲（「明度」も含めた色再現範囲）を十分に広くすることはできない。

本願発明者が検討したところ、緑や青を表示するサブ画素については、明度が低下しても種々の物体色を十分に表示することができるが、赤を表示するサブ画素については、明度が低下すると一部の物体色を表示できなくなることがわかった。このように、用いる原色の数を増やすことによって明度（Ｙ値）が低下すると、赤の表示品位が低下し、赤がどす黒い赤（つまり暗い赤）となってしまう。

本願発明は、上記知見に基づいて想到されたものである。以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。なお、以下では液晶表示装置を例として本発明を説明するが、本発明は、液晶表示装置だけでなく、ＣＲＴ（ブラウン管）、有機ＥＬ表示装置、プラズマディスプレイパネル、ＳＥＤ（Surface-conduction Electron-emitter Display）などの種々の表示装置に好適に用いられる。

図１に、本実施形態における液晶表示装置１００を模式的に示す。液晶表示装置１００は、マトリクス状に配列された複数の画素を有している。図１には、液晶表示装置１００の複数の画素のうち４つの画素Ｐを示している。

各画素Ｐは、図１に示すように、複数のサブ画素によって規定されている。画素Ｐを規定する複数のサブ画素は、具体的には、赤を表示する第１および第２の赤サブ画素Ｒ１およびＲ２と、緑を表示する緑サブ画素Ｇと、青を表示する青サブ画素Ｂと、黄を表示する黄サブ画素Ｙｅと、シアンを表示するシアンサブ画素Ｃである。図１には、これらのサブ画素が画素Ｐ内で１行複数列に配置されている場合を示している。

本発明による液晶表示装置１００では、三原色を用いて表示を行う一般的な液晶表示装置よりも、表示に用いられる原色の数が多いので、色再現範囲が広い。図２に、液晶表示装置１００における色再現範囲の一例を示す。図２に示すように、液晶表示装置１００の色再現範囲は、種々の物体色を網羅している。

なお、図２において、色再現範囲が六角形で表されているのは、第１の赤サブ画素Ｒ１の表示する赤と第２の赤サブ画素Ｒ２の表示する赤とが異なっているためである。勿論、第１の赤サブ画素Ｒ１の表示する赤と第２の赤サブ画素Ｒ２の表示する赤とは同じであってもよい。その場合、色再現範囲は五角形で表される。いずれにしても、色再現範囲が三角形で表される一般的な液晶表示装置に比べると、色再現範囲を向上することができる。

また、本発明による液晶表示装置１００の画素は、赤を表示するサブ画素を２つ（第１および第２のサブ画素Ｒ１およびＲ２）含んでいるので、図５０に示した液晶表示装置８００よりも、赤の明度（Ｙ値）を向上することができ、明るい赤を表示することができる。つまり、ｘｙ色度図上に表される色相および彩度だけでなく、明度も含めた色再現範囲を広くすることができる。

ここで、液晶表示装置１００におけるＹ値の向上を、特許文献１の多原色液晶表示装置８００と比較しながら具体的に説明する。

表１に、特許文献１の多原色液晶表示装置８００における各サブ画素のＹ値、ｘｙ色度、主波長（マゼンタについては補色主波長）および色純度の一例とその表示品位とを示す。表１には、画素が白を表示したときのＹ値、ｘｙ色度および色温度も示している。各サブ画素のＹ値は、白表示時の画素のＹ値を１００％とし、それに対する相対的な値を示している。なお、主波長および補色主波長は、色相を大まかに表し、色純度は、彩度を大まかに表すものである。また、ここで例示した構成に対応するカラーフィルタの分光透過率特性と、バックライトのスペクトルとを図３および図４に示す。

表１に示すように、赤、青、黄を表示するサブ画素Ｒ、Ｂ、Ｙｅの表示品位が悪く、また、シアンを表示するサブ画素Ｃの表示品位も、緑、マゼンタを表示するサブ画素Ｇ、Ｍに比べるとやや悪い。しかしながら、表１に示す結果が、表示に用いる原色にそのままあてはまるわけではない。黄、シアン、マゼンタは、赤、緑、青の加法混色によっても表示することができるからである。これらの色（シアン、黄、マゼンタ）については、サブ画素Ｙｅ、ＣおよびＭがそれぞれ単独で表示する色と、加法混色によって表示する色とを合わせて評価する必要がある。

具体的には、黄については、赤サブ画素Ｒの表示する赤と緑サブ画素Ｇの表示する緑との混色によって表示される黄と、黄サブ画素Ｙｅが単独で表示する黄とを合わせて評価する必要がある。また、シアンについては、緑サブ画素Ｇの表示する緑と青サブ画素Ｂの表示する青との混色によって表示されるシアンと、シアンサブ画素Ｃが単独で表示するシアンとを合せて評価する必要がある。さらに、マゼンタについては、赤サブ画素Ｒの表示する赤と青サブ画素Ｂの表示する青との混色によって表示されるマゼンタと、マゼンタサブ画素Ｍが単独で表示するマゼンタとを合せて評価する必要がある。

表２に、液晶表示装置８００の表示に用いられる原色のＹ値、ｘｙ色度、主波長（マゼンタについては補色主波長）および色純度の一例とその表示品位とを示す。

表２に示すように、黄、シアンについても十分な表示品位が得られていることがわかる。これは、他のサブ画素の加法混色による色が加味される結果、Ｙ値が大きく向上する（ほぼ単純な算術和となる）からである。

しかしながら、表２に示したように、赤については、依然として表示品位が低いままである。これは、原色の数を増やすことによってＹ値が低下しているためである。なお、ここで示した例では、青についても表示品位が低くなっているが、これは、試作に使用したカラーフィルタおよびバックライトの仕様によって偶々Ｙ値が低くなりすぎたためである。青のＹ値の低下については、カラーフィルタおよびバックライトの仕様変更により解決し得るので、本質的な問題ではない。

続いて、表３に、本発明による液晶表示装置１００における各サブ画素のＹ値、ｘｙ色度、主波長および色純度の一例とその表示品位とを示す。また、ここで例示した構成に対応するカラーフィルタの分光透過率特性と、バックライトのスペクトルとを図５および図６に示す。

表３に示すように、サブ画素単独で評価した場合には、第１の赤サブ画素Ｒ１、第２の赤サブ画素Ｒ２、黄サブ画素Ｙｅの表示品位は良くない。また、シアンサブ画素Ｃの表示品位も、緑サブ画素Ｇや青サブ画素Ｂの表示品位にはやや劣る。しかしながら、本発明による液晶表示装置１００においても、表３に示す結果がそのまま表示に用いる原色にあてはまるわけではない。つまり、表３に示す表示品位は、あくまでも「サブ画素の表示品位」であり、表示に用いる「原色の表示品位」ではない。

黄やシアンについては、既に述べたように、黄サブ画素Ｙｅやシアンサブ画素Ｃが単独で表示する色と、加法混色によって表示される色とを合せて評価する必要があり、赤については、第１の赤サブ画素Ｒ１の表示する赤と第２の赤サブ画素Ｒ２の表示する赤とを合せて評価する必要がある。また、本発明による液晶表示装置１００においても、マゼンタを混色（第１および第２の赤サブ画素Ｒ１およびＲ２の表示する赤と青サブ画素Ｂの表示する青との混色）によって表示することができる。

表４に、本発明による液晶表示装置１００の表示に用いられる原色のＹ値、ｘｙ色度、主波長（マゼンタについては補色主波長）および色純度の一例とその表示品位とを示す。

表４からわかるように、黄、シアンについては非常に良好な表示品位が得られている。また、マゼンタについても、非常に良好な表示品位が得られていることがわかる。さらに、赤についても、Ｙ値が大きく向上し、そのことによって表示品位が大きく向上していることがわかる。

ここで、特許文献１の液晶表示装置８００と本発明による液晶表示装置１００との赤の再現範囲の違いをより具体的に説明する。

図７に、特許文献１の液晶表示装置８００および本発明による液晶表示装置１００のそれぞれの、赤についてのＣ^*−Ｌ^*特性を示す。図７は、Ｌ^*Ｃ^*ｈ表色系における色相角ｈ＝４０°（赤に相当）についてＣ^*とＬ^*との関係を示すグラフである。Ｃ^*は、Ｌ^*ａ^*ｂ^*表色系における√[（ａ^*）²＋（ｂ^*）²]に相当し、彩度を示す。また、Ｌ^*は、ＸＹＺ表色系におけるＹ値に相当し、明度を示す。図７中には、点線によって物体色の赤の範囲を示している。

図７からわかるように、液晶表示装置８００では、赤の明度（Ｌ^*）が低いために物体色の赤のすべてをカバーすることはできない。これに対し、本発明による液晶表示装置１００では、赤の明度が高いために、物体色の赤をほぼカバーできており、特に、最も彩度の高い赤（図７中に丸で囲んでいる部分）つまり最も鮮やかな赤を再現できるので、色再現範囲を広くし、且つ、明るい赤を表示することが可能になる。

また、特許文献１の液晶表示装置８００がマゼンタを表示するサブ画素を有しているのに対し、本発明による液晶表示装置１００は、マゼンタを表示するサブ画素を有していない。このことによるマゼンタ表示への影響を本願発明者は検討した。

図８に、特許文献１の液晶表示装置８００および本発明による液晶表示装置１００のそれぞれの、マゼンタについてのＣ^*−Ｌ^*特性を示す。図８は、Ｌ^*Ｃ^*ｈ表色系における色相角ｈ＝３５０°（マゼンタに相当）についてＣ^*とＬ^*との関係を示すグラフである。図８中には、点線によって物体色のマゼンタの範囲を示している。

図８からわかるように、液晶表示装置８００では、マゼンタのサブ画素が各画素に設けられているために、物体色のマゼンタがほぼカバーされており、最も彩度の高いマゼンタ（図８中に丸で囲んでいる部分）を再現できる。これに対し、本発明による液晶表示装置１００では、マゼンタのサブ画素が設けられていないにも関わらず、物体色のマゼンタがほぼカバーされており、最も彩度の高いマゼンタ（つまり最も鮮やかなマゼンタ）を再現できる。図８からもわかるように、むしろ、本発明による液晶表示装置１００の方が、カバーする範囲が広い。

なお、マゼンタサブ画素を省略しても十分に物体色のマゼンタを再現できる理由は、図２に示されているように、物体色のマゼンタの外延がほぼ直線状だからであり、赤サブ画素Ｒ１およびＲ２と青サブ画素Ｂの色純度が十分に高ければ、加法混色によって物体色のマゼンタを十分に再現できるからである。これに対し、物体色の黄やシアンの外延は、図２に示すように丸みを帯びているため、黄サブ画素Ｙｅやシアンサブ画素Ｃがなければ物体色の黄やシアンは再現しにくい。

上述したように、本発明による液晶表示装置においては、色再現範囲が広く、且つ、明るい赤を表示することができる。なお、第１の赤サブ画素Ｒ１が表示する赤と、第２の赤サブ画素Ｒ２が表示する赤とは、同じであってもよいし、異なっていてもよい。これらが同じである場合には、カラーフィルタの作成プロセスを短縮できる。一方、これらが異なっている場合には、サブ画素で表示される原色が６つとなる（つまり色再現範囲が色度図上で六角形で表される）ので、再現できる色の数（特に赤近傍の表示色数）が増える。

続いて、液晶表示装置１００の各サブ画素のＹ値、主波長および色純度の好ましい範囲を説明する。

忠実な色再現を行うためには、表示に用いる原色の明度すなわちＹ値を物体色の明度に従って決定することが好ましい。図９（ａ）〜（ｃ）および図１０（ａ）〜（ｃ）に、赤（ｈ＝４０°）、緑（ｈ＝１６０°）、青（ｈ＝３１０°）、黄（ｈ＝９０°）、シアン（ｈ＝２２０°）およびマゼンタ（ｈ＝３５０°）について物体色のＣ^*−Ｌ^*特性を示す。

彩度の高い色を再現するためには、図９（ａ）〜（ｃ）に示すように、赤のＬ^*は３８以上５４以下、緑のＬ^*は５２以上６６以下、青のＬ^*は２７以上３８以下であることが好ましい。Ｌ^*とＹ値とは、Ｌ^*＝１１６・Ｙ^1/3−１６の関係を満足するので、この条件をＬ^*ではなくＹ値で表すと、赤のＹ値は１０％以上２２％以下、緑のＹ値は２０％以上３５％以下、青のＹ値は５％以上１０％以下であることが好ましい。

また、同様に、彩度の高い色を再現するためには、図１０（ａ）〜（ｃ）に示すように、黄のＬ^*は８２以上９４以下、シアンのＬ^*は３８以上７９以下、マゼンタのＬ^*は４６以上６２以下であることが好ましい。この条件をＬ^*ではなくＹ値で表すと、黄のＹ値は６０％以上８５％以下、シアンのＹ値は１０％以上５５％以下、マゼンタのＹ値は１５％以上３０％以下であることが好ましい。

Ｙ値が低すぎると、たとえ彩度が高くても黒ずんだ色となる。例えば、赤は真紅、黄は黄土色、緑や青は黒に見えてしまう。逆にＹ値が高すぎると、発光色のような表示となり、違和感が生じる。特に、赤や緑についてはこの傾向が顕著である。なお、シアンについては、図１０（ｂ）からもわかるように比較的広いＹ値の範囲内で良好な表示が得られる。

表５に、液晶表示装置１００の表示に用いられる原色のＹ値、主波長、および色純度の好ましい範囲を示す。

既に説明したように、赤のＹ値は１０％以上２２％以下、緑のＹ値は２０％以上３５％以下、青のＹ値は５％以上１０％以下であることが好ましく、黄のＹ値は６０％以上８５％以下、シアンのＹ値は１０％以上５５％以下、マゼンタのＹ値は１５％以上３０％以下であることが好ましい。

また、赤の主波長は６０５ｎｍ以上６３５ｎｍ以下、緑の主波長は５２０ｎｍ以上５５０ｎｍ以下、青の主波長は４７０ｎｍ以下であることが好ましく、黄の主波長は５６５ｎｍ以上５８０ｎｍ以下、シアンの主波長は４７５ｎｍ以上５００ｎｍ以下であることが好ましい。

さらに、赤の色純度は９０％以上、緑の色純度は６５％以上８０％以下、青の色純度は９０％以上９５％以下であることが好ましく、黄の色純度は８５％以上９５％以下、シアンの色純度は６５％以上８０％以下、マゼンタの色純度は６０％以上８０％以下であることが好ましい。

赤については第１および第２の赤サブ画素Ｒ１およびＲ２が表示に寄与し、黄については第１、第２の赤サブ画素Ｒ１、Ｒ２、黄サブ画素Ｙｅおよび緑サブ画素Ｇが表示に寄与する。また、シアンについては緑サブ画素Ｇ、シアンサブ画素Ｃおよび青サブ画素Ｂが表示に寄与し、マゼンタについては第１、第２の赤サブ画素Ｒ１、Ｒ２および青サブ画素Ｂが表示に寄与する。これらのことを考慮すると、液晶表示装置１００の各サブ画素の主波長、Ｙ値、色純度の好ましい範囲は、表６に示す通りとなる。

表６に示すように、第１および第２の赤サブ画素Ｒ１およびＲ２のＹ値はそれぞれ５％以上１１％以下、緑サブ画素ＧのＹ値は２０％以上３５％以下、青サブ画素ＢのＹ値は５％以上１０％以下であることが好ましく、黄サブ画素ＹｅのＹ値は３０％以上５０％以下、シアンサブ画素ＣのＹ値は１０％以上３０％以下であることが好ましい。

また、第１および第２の赤サブ画素Ｒ１およびＲ２の主波長はそれぞれ６０５ｎｍ以上６３５ｎｍ以下、緑サブ画素Ｇの主波長は５２０ｎｍ以上５５０ｎｍ以下、青サブ画素Ｂの主波長は４７０ｎｍ以下であることが好ましく、黄サブ画素Ｙｅの主波長は５６５ｎｍ以上５８０ｎｍ以下、シアンサブ画素Ｃの主波長は４７５ｎｍ以上５００ｎｍ以下であることが好ましい。

さらに、第１および第２の赤サブ画素Ｒ１およびＲ２のそれぞれの色純度は９０％以上、緑サブ画素Ｇの色純度は６５％以上８０％以下、青サブ画素Ｂの色純度は９０％以上９５％以下であることが好ましく、黄サブ画素Ｙｅの色純度は８５％以上９５％以下、シアンサブ画素Ｃの色純度は６５％以上８０％以下であることが好ましい。

各サブ画素のＹ値、主波長、色純度を上述した好ましい範囲内に設定することによって、色再現範囲を広くし、且つ、明るい赤を表示するという本願発明の効果を高くすることができる。

ここで、本発明による液晶表示装置１００を、カラーフィルタおよびバックライトの仕様を変えて複数試作し、その表示品位を検証した結果を説明する。なお、以下では、表示品位の検証結果を表７から表２０に示すが、表７、９、１１、１３、１５、１７および１９中に示されている表示品位が「サブ画素の表示品位」であり、表８、１０、１２、１４、１６、１８および２０に示されている表示品位が「原色の表示品位」であることに留意されたい。

（実施例１）
表７に、本実施例における各サブ画素のＹ値、ｘｙ色度、主波長、色純度および表示品位を示し、表８に、本実施例における各原色のＹ値、ｘｙ色度、主波長（マゼンタについては補色主波長）、色純度および表示品位を示す。また、本実施例におけるカラーフィルタの分光透過率特性およびバックライトのスペクトルを、図１１および図１２に示す。

表７に示すように、各サブ画素のＹ値、主波長および色純度は、概ね表６に示した好ましい数値範囲内である。そのため、表８に示すように、各原色のＹ値、主波長および色純度は、概ね表５に示した好ましい数値範囲内であり、全ての原色について非常に良好な表示品位が得られた。

（実施例２）
表９に、本実施例における各サブ画素のＹ値等を示し、表１０に、本実施例における各原色のＹ値等を示す。また、本実施例におけるカラーフィルタの分光透過率特性およびバックライトのスペクトルを、図１３および図１４に示す。

表９に示すように、各サブ画素のＹ値、主波長および色純度は、概ね表６に示した好ましい数値範囲内である。そのため、表１０に示すように、各原色のＹ値、主波長および色純度は、概ね表５に示した好ましい数値範囲内であり、赤、緑、黄およびシアンについて非常に良好な表示品位が得られ、青およびマゼンタについても良好な表示品位が得られた。

（実施例３）
表１１に、本実施例における各サブ画素のＹ値等を示し、表１２に、本実施例における各原色のＹ値等を示す。また、本実施例におけるカラーフィルタの分光透過率特性およびバックライトのスペクトルを、図１５および図１６に示す。

表１１に示すように、各サブ画素のＹ値、主波長および色純度は、概ね表６に示した好ましい数値範囲内である。そのため、表１２に示すように、各原色のＹ値、主波長および色純度は、概ね表５に示した好ましい数値範囲内であり、赤、黄、シアンおよびマゼンタについて非常に良好な表示品位が得られ、緑および青についても良好な表示品位が得られた。

（実施例４）
表１３に、本実施例における各サブ画素のＹ値等を示し、表１４に、本実施例における各原色のＹ値等を示す。また、本実施例におけるカラーフィルタの分光透過率特性およびバックライトのスペクトルを、図１７および図１８に示す。

表１３に示すように、各サブ画素のＹ値、主波長および色純度は、概ね表６に示した好ましい数値範囲内である。そのため、表１４に示すように、各原色のＹ値、主波長および色純度は、概ね表５に示した好ましい数値範囲内であり、赤、緑、黄、シアンおよびマゼンタについて非常に良好な表示品位が得られ、青についても良好な表示品位が得られた。

（実施例５）
表１５に、本実施例における各サブ画素のＹ値等を示し、表１６に、本実施例における各原色のＹ値等を示す。また、本実施例におけるカラーフィルタの分光透過率特性およびバックライトのスペクトルを、図１９および図２０に示す。

表１５に示すように、各サブ画素のＹ値、主波長および色純度は、概ね表６に示した好ましい数値範囲内である。そのため、表１６に示すように、各原色のＹ値、主波長および色純度は、概ね表５に示した好ましい数値範囲内であり、赤、青、黄、シアンおよびマゼンタについて非常に良好な表示品位が得られ、緑についても良好な表示品位が得られた。

（実施例６）
表１７に、本実施例における各サブ画素のＹ値等を示し、表１８に、本実施例における各原色のＹ値等を示す。また、本実施例におけるカラーフィルタの分光透過率特性およびバックライトのスペクトルを、図２１および図２２に示す。

表１７に示すように、各サブ画素のＹ値、主波長および色純度は、概ね表６に示した好ましい数値範囲内である。そのため、表１８に示すように、各原色のＹ値、主波長および色純度は、概ね表５に示した好ましい数値範囲内であり、赤、緑、黄およびマゼンタについて非常に良好な表示品位が得られ、青およびシアンについても良好な表示品位が得られた。

（実施例７）
表１９に、本実施例における各サブ画素のＹ値等を示し、表２０に、本実施例における各原色のＹ値等を示す。また、本実施例におけるカラーフィルタの分光透過率特性およびバックライトのスペクトルを、図２３および図２４に示す。

表１９に示すように、各サブ画素のＹ値、主波長および色純度は、概ね表６に示した好ましい数値範囲内である。そのため、表２０に示すように、各原色のＹ値、主波長および色純度は、概ね表５に示した好ましい数値範囲内であり、緑、黄、青、シアンおよびマゼンタについて非常に良好な表示品位が得られ、赤についても良好な表示品位が得られた。

（実施例８）
表２１に、本実施例における各サブ画素のＹ値等を示し、表２２に、本実施例における各原色のＹ値等を示す。また、本実施例におけるカラーフィルタの分光透過率特性およびバックライトのスペクトルを、図２５および図２６に示す。

表２１に示すように、第１および第２の赤サブ画素Ｒ１およびＲ２のＹ値は、表６に示した好ましい数値範囲（５％以上１１％以下）内にはなく、４％とやや低い。そのため、赤のＹ値を十分に高くすることができず、表２２に示すように、赤のＹ値は、表５に示した好ましい数値範囲（１０％以上２２％以下）内ではなく、７．９％とやや低い。従って、実施例１〜７に比べると、赤の表示がやや暗くなる。また、第１および第２の赤サブ画素Ｒ１およびＲ２のＹ値がやや低いため、マゼンタのＹ値を十分に高くすることができず、表２２に示すように、マゼンタのＹ値は、表５に示した好ましい数値範囲（１５％以上３０％以下）内ではなく、１３．１％とやや低い。従って、実施例１〜７に比べると、マゼンタの表示もやや暗くなる。

続いて、画素内におけるサブ画素の好ましい配置を説明する。

まず、図２７（ａ）〜（ｌ）に、青サブ画素Ｂおよび黄サブ画素Ｙｅの好ましい配置例を示す。なお、図２７では、青サブ画素Ｂおよび黄サブ画素Ｙｅ以外のサブ画素を区別する必要がないので、これらを単にＸ１、Ｘ２、Ｘ３およびＸ４と表記している。このように図２７以降の図面においては、着目しているサブ画素以外のサブ画素をＸ１、Ｘ２などと表記することにする。

青サブ画素Ｂと黄サブ画素Ｙｅとは、図２７（ａ）〜（ｌ）に示すように、連続するように配置されていることが好ましい。以下、この理由を説明する。

三原色を用いて表示を行う従来の表示装置のように、１つの画素が赤サブ画素、緑サブ画素および青サブ画素から構成される場合には、３つのサブ画素からの色光が容易に混色する。しかしながら、多原色表示装置のように、１つの画素がさらに多くのサブ画素から構成される場合には、サブ画素の配置によっては各サブ画素からの色光が混色しにくく、視認性に問題が生じることがある。特に、白表示において一様な表示を行えないことがある。

白表示時には、全てのサブ画素が最大輝度となるので、各サブ画素の色相および明度は互いに大きく異なっている。あるサブ画素からの色光が隣接するサブ画素からの色光とどの程度混色するかは、それぞれのサブ画素の色相と明度とによって決まる。したがって、このようなサブ画素の特性を考慮しなければ、一様な白表示を行うことはできず、例えば、暗線や明線が視認されたり、色付いた線が視認されたりしてしまう。

多原色表示装置の画素を構成する複数のサブ画素のうち、黄サブ画素は非常に明度が高いので、明線の原因となりやすい。図２７（ａ）〜（ｌ）に示すように、青サブ画素Ｂと黄サブ画素Ｙｅとが連続するように配置されていると、明度の非常に高い黄サブ画素Ｙｅと明度の最も低い青サブ画素Ｂとが隣接するので、明線が視認されにくい。また、黄サブ画素Ｙｅと青サブ画素Ｂとは互いに補色の関係にあるので、黄サブ画素Ｙｅと青サブ画素Ｂとが連続した領域は、色付きの少ない良好な白が表示される領域となる。このように、青サブ画素Ｂと黄サブ画素Ｙｅとを連続するように配置することにより、明度および色相をうまく平均化することができ、一様な白表示を行いやすくなる。

なお、図２７（ａ）〜（ｅ）および（ｇ）〜（ｋ）に示した配置例では、青サブ画素Ｂが同じ画素内の黄サブ画素Ｙｅと連続しているのに対し、図２７（ｆ）および（ｌ）に示した配置例では、青サブ画素Ｂは、隣接する画素内の黄サブ画素Ｙｅと連続する。図２７（ｆ）および（ｌ）に示した配置例を採用した場合の、行方向に沿って隣接する２つの画素Ｐを図２８（ａ）および（ｂ）に示す。図２８（ａ）および（ｂ）に示すように、青サブ画素Ｂは、同じ画素内の黄サブ画素Ｙｅとは連続しないが、隣接する画素内の黄サブ画素Ｙｅと連続している。

このように、青サブ画素Ｂと黄サブ画素Ｙｅとは、図２７（ａ）〜（ｅ）および（ｇ）〜（ｋ）に示したように同じ画素内で連続していてもよいし、図２７（ｆ）および（ｌ）や図２８（ａ）および（ｂ）に示したように隣接する２つの画素にわたって連続していてもよい。本願明細書において、「サブ画素（２つ以上のサブ画素）が連続するように配置されている」とは、同じ画素内でサブ画素が連続している場合と、隣接する２つの画素にわたってサブ画素が連続している場合の両方を指す。これは、以下に説明する好ましい配置についても同様である。

青サブ画素Ｂと黄サブ画素Ｙｅとが連続するように配置されている場合、さらに、第１の赤サブ画素Ｒ１または第２の赤サブ画素Ｒ２を黄サブ画素Ｙｅに隣接させることが好ましい。すなわち、図２９（ａ）〜（ｌ）に示すように、青サブ画素Ｂと、黄サブ画素Ｙｅと、第１または第２の赤サブ画素Ｒとがこの順で連続するように（図２９（ａ）〜（ｆ）では図中左から右にこの順であり、図２９（ｇ）〜（ｌ）では図中右から左にこの順である。）配置されていることが好ましい。なお、図２９では、第１の赤サブ画素Ｒ１と第２の赤サブ画素Ｒ２とを区別する必要がないので、これらを単に「Ｒ」と表記している。図２９中において「Ｒ」と付されているサブ画素は、第１の赤サブ画素Ｒ１および第２の赤サブ画素Ｒ２のどちらであってもよい。以降の図面においても同様である。

図２９（ａ）〜（ｌ）に示した配置例では、最も明度の低い青サブ画素が黄サブ画素Ｙｅに隣接するとともに、比較的明度の低い第１または第２の赤サブ画素Ｒも黄サブ画素Ｙｅに隣接している。つまり、黄サブ画素Ｙｅの両隣に青サブ画素Ｂと第１または第２の赤サブ画素Ｒとが配置されている。そのため、明線がいっそう視認されにくくなる。

なお、青サブ画素Ｂと黄サブ画素Ｙｅとの配置について説明したのと同様に、青サブ画素Ｂと、黄サブ画素Ｙｅと、第１または第２の赤サブ画素Ｒとは、図２９（ａ）〜（ｄ）および（ｈ）〜（ｋ）に示したように同じ画素内で連続していてもよいし、図２９（ｅ）〜（ｇ）および（ｌ）に示したように隣接する２つの画素にわたって連続していてもよいことは勿論である。

また、青サブ画素Ｂは明度が低く、青サブ画素Ｂからの色光は他のサブ画素からの色光と混色しやすいので、青サブ画素Ｂの隣に明度の低いサブ画素を配置すると、暗線が視認されやすくなる。そのため、青サブ画素Ｂの隣には、比較的明度の高い緑サブ画素Ｇまたはシアンサブ画素Ｃを配置することが好ましい。

つまり、図３０（ａ）〜（ｌ）に示すように、緑サブ画素Ｇと、青サブ画素Ｂと、黄サブ画素Ｙｅと、第１または第２の赤サブ画素Ｒとがこの順で連続するように配置されているか、あるいは、図３１（ａ）〜（ｌ）に示すように、シアンサブ画素Ｃと、青サブ画素Ｂと、黄サブ画素Ｙｅと、第１または第２の赤サブ画素Ｒとがこの順で連続するように配置されていることが好ましい。このような配置により、暗線の視認されにくい表示を行うことができる。

なお、緑サブ画素Ｇと、青サブ画素Ｂと、黄サブ画素Ｙｅと、第１または第２の赤サブ画素Ｒとは、図３０（ｂ）〜（ｄ）および（ｈ）〜（ｊ）に示したように同じ画素内で連続していてもよいし、図３０（ａ）、（ｅ）〜（ｇ）、（ｋ）および（ｌ）に示したように隣接する２つの画素にわたって連続していてもよい。また、シアンサブ画素Ｃと、青サブ画素Ｂと、黄サブ画素Ｙｅと、第１または第２の赤サブ画素Ｒとは、図３１（ｂ）〜（ｄ）および（ｈ）〜（ｊ）に示したように同じ画素内で連続していてもよいし、図３１（ａ）、（ｅ）〜（ｇ）、（ｋ）および（ｌ）に示したように隣接する２つの画素にわたって連続していてもよい。

図３０に示したように、緑サブ画素Ｇと、青サブ画素Ｂと、黄サブ画素Ｙｅと、第１または第２の赤サブ画素Ｒとをこの順で連続するように配置した場合、残りの２つのサブ画素をどの順で配置してもよい。具体的には、図３２（ａ）〜（ｌ）に示すように、第１および第２の赤サブ画素の一方Ｒと、緑サブ画素Ｇと、青サブ画素Ｂと、黄サブ画素Ｙｅと、第１および第２の赤サブ画素の他方Ｒと、シアンサブ画素Ｃとがこの順で連続するように配置されていてもよいし、図３３（ａ）〜（ｌ）に示すように、シアンサブ画素Ｃと、緑サブ画素Ｇと、青サブ画素Ｂと、黄サブ画素Ｙｅと、第１および第２の赤サブ画素の一方Ｒと、第１および第２の赤サブ画素の他方Ｒとがこの順で連続するように配置されていてもよい。

また、図３１に示したように、シアンサブ画素Ｃと、青サブ画素Ｂと、黄サブ画素Ｙｅと、第１または第２の赤サブ画素Ｒとをこの順で連続するように配置した場合も、残りの２つのサブ画素をどの順で配置してもよい。具体的には、図３４（ａ）〜（ｌ）に示すように、第１および第２の赤サブ画素の一方Ｒと、シアンサブ画素Ｃと、青サブ画素Ｂと、黄サブ画素Ｙｅと、第１および第２の赤サブ画素の他方Ｒと、緑サブ画素Ｇとがこの順で連続するように配置されていてもよいし、図３５（ａ）〜（ｌ）に示すように、緑サブ画素Ｇと、シアンサブ画素Ｃと、青サブ画素Ｂと、黄サブ画素Ｙｅと、第１および第２の赤サブ画素の一方Ｒと、第１および第２の赤サブ画素の他方Ｒとがこの順で連続するように配置されていてもよい。

図３０および図３１を参照しながら、青サブ画素Ｂの隣には、比較的明度の高い緑サブ画素Ｇまたはシアンサブ画素Ｃを配置することが好ましいことを既に述べた。例えば、青サブ画素Ｂの隣に比較的明度の低い第１または第２の赤サブ画素Ｒを配置すると、青サブ画素Ｂからの色光とそれに隣接する第１または第２の赤サブ画素Ｒからの色光との混色により、マゼンタに色付いた暗線が視認されることがある。しかしながら、この場合、青サブ画素Ｂに隣接した第１または第２の赤サブ画素Ｒの隣にさらに緑サブ画素Ｇを配置することにより、このような暗線を視認されにくくすることができる。

つまり、図３６（ａ）〜（ｌ）に示すように、緑サブ画素Ｇと、第１および第２の赤サブ画素の一方Ｒと、青サブ画素Ｂと、黄サブ画素Ｙｅと、第１および第２の赤サブ画素の他方Ｒとがこの順で連続するように配置されていると、明度が比較的高く、マゼンタの補色である緑を表示する緑サブ画素Ｇが、青サブ画素Ｂに隣接した第１または第２の赤サブ画素Ｒの隣に位置するので、マゼンタに色付いた暗線の発生を問題のないレベルにまで緩和することができる。また、図３６（ａ）〜（ｌ）に示すように、第１および第２の赤サブ画素Ｒが等間隔に配置されていると、赤表示の均一性を高くする（縦縞感を少なくする）効果が得られる。

また、文字やグラフィックを表示する場合、サブ画素の配置によっては、パターンエッジの色付きが発生することがある。パターンエッジの色付きの発生を抑制するためには、画素の両端の少なくとも一方が、明度の非常に高い黄サブ画素Ｙｅや明度のもっとも低い青サブ画素Ｂではない（すなわち第１または第２の赤サブ画素Ｒや緑サブ画素Ｇ、シアンサブ画素である）ことが好ましい。つまり、図３２〜図３６の（ａ）〜（ｅ）および（ｇ）〜（ｋ）に示したように、複数の画素のそれぞれ内で、青サブ画素Ｂおよび黄サブ画素Ｙｅの少なくとも一方が、他のサブ画素によって挟まれるように（画素の端に位置しないように）配置されていることが好ましい。

また、パターンエッジの色付きの発生をより確実に抑制するためには、画素の両端が黄サブ画素Ｙｅや青サブ画素Ｂではないことがより好ましく、黄サブ画素Ｙｅや青サブ画素Ｂが画素の中央付近に位置することがさらに好ましい。つまり、図３２〜図３６の（ｂ）〜（ｄ）および（ｈ）〜（ｊ）に示したように、複数の画素のそれぞれ内で、青サブ画素Ｂと黄サブ画素Ｙｅとが連続するように配置されており、連続するように配置された青サブ画素Ｂと黄サブ画素Ｙｅとが他のサブ画素によって挟まれるように（画素の端に位置しないように）配置されていることがより好ましく、図３２〜図３６の（ｃ）および（ｉ）に示したように、連続するように配置された青サブ画素Ｂと黄サブ画素Ｙｅとが、画素の中央付近に位置している（ここでは１行６列にサブ画素が配置された画素内で３列目および４列目に位置している）ことがさらに好ましい。

ここまでは、一様な白表示を行う点からサブ画素の好ましい配置を説明したが、続いて、これとは異なる点からサブ画素の好ましい配置を説明する。

既に述べたように、表示に用いる原色の数を増やすと、１画素あたりのサブ画素の数が増えるので、各サブ画素のサイズは小さくなる。例えば、図３７（ａ）に示すように１行３列に配置された３つのサブ画素によって構成される三原色表示装置の画素を、図３７（ｂ）に示すように１行６列に配置された６つのサブ画素によって構成される多原色表示装置の画素に置換する（画素サイズを保ったまま置換する）場合、各サブ画素の行方向（図中の左右方向）に沿った幅が半分となる。そのため、サブ画素の配置によっては、列方向に延びる単色の線を表示すると線幅が半分になるという問題が発生する。以下、この問題をより具体的に説明する。

まず、図３７（ａ）に示した三原色表示装置の画素を図３８（ａ）に示すようにマトリクス状に配置したとする。このとき、緑サブ画素Ｇを最高輝度にするとともに他のサブ画素を最低輝度にして緑色の線を表示すると、図３８（ｂ）に示すように、その線幅は、行方向についても列方向についてもサブ画素１つ分である。

次に、図３２（ｃ）に示したサブ画素の配置パターンをＡと呼び、このパターンＡを有する画素Ｐを図３９（ａ）に示すように単純にマトリクス状に配置すると、図３９（ｂ）に示す配置となる。この配置において、緑サブ画素Ｇを最高輝度にするとともに他のサブ画素を最低輝度にして緑色の線を表示すると、図３９（ｃ）に示すように、列方向に延びる緑色の線の幅は、図３８（ｂ）に示した場合の１／２（つまり三原色表示装置のサブ画素の半分に相当する幅）である。

このような線幅の減少を防止するためには、列方向に沿って隣接する２つの画素同士で、複数のサブ画素の配置が異なっていることが好ましい。例えば、図３２（ｂ）に示したサブ画素の配置パターンをＢと呼び、図４０（ａ）に示すように、パターンＡを有する画素ＰとパターンＢを有する画素Ｐ’とを列方向に交互に配置する（つまり奇数行にパターンＡの画素Ｐを配置し、偶数行にパターンＢの画素Ｐ’を配置する）と、図４０（ｂ）に示す配置となる。

パターンＡの画素ＰとパターンＢの画素Ｐ’とでは、画素内におけるサブ画素の配置が一列ずつずれているので、図４０（ｂ）に示した配置では、列方向に沿って隣接する２つの画素Ｐ、Ｐ’同士で、同じ色を表示するサブ画素が異なる列に属している。例えば、緑サブ画素Ｇは、画素Ｐでは２列目に属しているのに対し、画素Ｐ’では一列目に属している。そのため、この配置において、緑サブ画素Ｇを最高輝度にするとともに他のサブ画素を最低輝度にして緑色の線を表示すると、図４０（ｃ）に示すように、列方向に延びる緑色の線の幅は、図３８（ｂ）に示した場合と同じ（つまり三原色表示装置のサブ画素１つ分の幅）である。

線幅の減少をより確実に防止するためには、列方向に沿って隣接する２つの画素同士ですべての色のサブ画素が異なる列に属していることがもっとも好ましいが、明度の高い緑サブ画素Ｇおよび黄サブ画素Ｙｅの少なくとも一方が異なる列に属していれば、十分な効果が得られ、緑サブ画素Ｇおよび黄サブ画素Ｙｅの両方が異なる列に属していれば、より十分な効果が得られる。

なお、ここまでは、１つの画素内で複数のサブ画素が１行複数列に配置されている場合（ストライプ配列）を例として説明を行ったが、上述した線幅の減少という問題は、１つの画素内で複数のサブ画素が複数行複数列に配置される場合（モザイク配列）にも生じ得る。

例えば、図４１（ａ）に示すように１行３列に配置された３つのサブ画素によって構成される三原色表示装置の画素を、図４１（ｂ）に示すように２行３列に配置された６つのサブ画素によって構成される多原色表示装置の画素に置換する場合、各サブ画素の列方向（図中の上下方向）に沿った幅が半分となる。そのため、サブ画素の配置によっては、行方向に延びる単色の線を表示すると線幅が半分になるという問題が発生する。以下、より具体的に説明する。

図４１（ｂ）に示したサブ画素の配置パターンをＣと呼び、このパターンＣを有する画素Ｐを図４２（ａ）に示すように単純にマトリクス状に配置すると、図４２（ｂ）に示す配置となる。この配置において、緑サブ画素Ｇを最高輝度にするとともに他のサブ画素を最低輝度にして緑色の線を表示すると、図４２（ｃ）に示すように、行方向に延びる緑色の線の幅は、図３８（ｂ）に示した場合の１／２（つまり三原色表示装置のサブ画素の半分に相当する幅）である。

このような線幅の減少を防止するためには、行方向に沿って隣接する２つの画素同士で、複数のサブ画素の配置が異なっていることが好ましい。例えば、図４３（ａ）に示すサブ画素の配置パターン（図４１（ｂ）に示したパターンＣとは異なる配置パターン）をＤと呼び、図４３（ｂ）に示すように、パターンＣを有する画素ＰとパターンＤを有する画素Ｐ’とを行方向に交互に配置する（つまり奇数列にパターンＣの画素Ｐを配置し、偶数列にパターンＤの画素Ｐ’を配置する）と、図４３（ｃ）に示す配置となる。

パターンＣの画素ＰとパターンＤの画素Ｐ’とでは、画素内における緑サブ画素Ｇ、青サブ画素Ｂ、黄サブ画素Ｙｅおよびシアンサブ画素Ｃの配置が異なっているので、図４３（ｃ）に示した配置では、行方向に沿って隣接する２つの画素Ｐ、Ｐ’同士で、緑サブ画素Ｇ、青サブ画素Ｂ、黄サブ画素Ｙｅおよびシアンサブ画素Ｃが異なる行に属している。具体的には、黄サブ画素Ｙｅおよび青サブ画素Ｂは、画素Ｐでは１行目に属しているのに対し、画素Ｐ’では２行目に属している。また、緑サブ画素Ｇおよびシアンサブ画素Ｃは、画素Ｐでは２行目に属しているのに対し、画素Ｐ’では１行目に属している。

そのため、この配置において、例えば緑サブ画素Ｇを最高輝度にするとともに他のサブ画素を最低輝度にして緑色の線を表示すると、図４３（ｄ）に示すように、行方向に延びる緑色の線の幅は、図３８（ｂ）に示した場合と同じ（つまり三原色表示装置のサブ画素１つ分の幅）である。

線幅の減少をより確実に防止するためには、行方向に沿って隣接する２つの画素同士でなるべく多くの色のサブ画素が異なる行に属していることが好ましいが、明度の高い緑サブ画素Ｇおよび黄サブ画素Ｙｅの少なくとも一方が異なる行に属していれば、十分な効果が得られ、緑サブ画素Ｇおよび黄サブ画素Ｙｅの両方が異なる行に属していれば、より十分な効果が得られる。

なお、ここまでの説明では、６つのサブ画素によって１つの画素が規定される構成を例示したが、本発明はこれに限定されるものではない。さらに多く（７つ以上）のサブ画素によって１つの画素が規定される構成や、５つのサブ画素によって１つの画素が規定される構成（例えばシアンサブ画素を省略）においても、画素が第１の赤サブ画素Ｒ１と第２の赤サブ画素Ｒ２とを含むことにより、明るい赤を表示するという効果が得られる。また、上述したようにサブ画素を配置する（具体的には、青サブ画素と黄サブ画素とを連続するように配置したり、隣接する２つの画素同士でサブ画素の配置パターンを異ならせたりする）ことにより、一様な白表示を行ったり、線幅の減少を防止したりすることができる。

また、これまでは、画素を規定する複数のサブ画素が実質的に同じ大きさを有する構成を図示したが、画素を規定する複数のサブ画素は異なった大きさを有してもよい。ただし、大きさの異なるサブ画素を設けると、表示装置の設計を困難にしたり、表示装置の製造工程を複雑にしたりすることがある。画素を規定する複数のサブ画素が実質的に同じ大きさを有していると、このような問題が発生しない。

続いて、本実施形態における液晶表示装置１００のより具体的な構造を説明する。

液晶表示装置１００は、例えば、図４４に示すように、アクティブマトリクス基板１０と、カラーフィルタ基板２０と、これらの間に設けられた液晶層３０とを有している。

アクティブマトリクス基板１０上には、図示していないが、複数のスイッチング素子（例えばＴＦＴ）と、各スイッチング素子に電気的に接続された画素電極とが設けられている。

典型的には、図４５に示すように、各サブ画素に対応してスイッチング素子１１が設けられており、各サブ画素は独立に駆動される。ただし、第１の赤サブ画素Ｒ１と第２の赤サブ画素Ｒ２とが画素内で連続するように配置されている場合には、図４６に示すように、第１の赤サブ画素Ｒ１および第２の赤サブ画素Ｒ２の一方に対応したスイッチング素子１１を省略し、第１の赤サブ画素Ｒ１と第２の赤サブ画素Ｒ２とを同一のスイッチング素子１１で駆動してもよい。

第１の赤サブ画素Ｒ１と第２の赤サブ画素Ｒ２とが互いに独立に駆動される構成を用いると、表示面を正面方向から観察したときのγ特性と斜め方向から観察したときのγ特性とが異なるというγ特性の視角依存性を低減することができる。

γ特性の視角依存性を低減する手法としては、特開２００４−６２１４６号公報や特開２００４−７８１５７号公報にマルチ画素駆動と呼ばれる手法が提案されている。この手法では、１つのサブ画素を２つの領域に分割し、それぞれの領域に異なる電圧を印加することによってγ特性の視角依存性を低減している。

第１の赤サブ画素Ｒ１と第２の赤サブ画素Ｒ２とが互いに独立に駆動される構成を用いると、当然ながら、第１の赤サブ画素Ｒ１の液晶層と第２の赤サブ画素Ｒ２の液晶層とに互いに異なる電圧を印加することができる。そのため、上記特開２００４−６２１４６号公報や特開２００４−７８１５７号公報に開示されているマルチ画素駆動と同様に、γ特性の視角依存性を低減するという効果が得られる。

図４７に、カラーフィルタ基板２０の具体的な構成の一例を示す。カラーフィルタ基板２０は、透明な基板（例えばガラス基板やプラスチック基板）２１と、基板２１上の画素に対応する領域内に設けられた複数のカラーフィルタとを備えている。

複数のカラーフィルタは、具体的には、赤色の光を透過する第１および第２の赤カラーフィルタ２２Ｒ１および２２Ｒ２と、緑色の光を透過する緑カラーフィルタ２２Ｇと、青色の光を透過する青カラーフィルタ２２Ｂと、黄色の光を透過する黄カラーフィルタ２２Ｙｅと、シアン色の光を透過するシアンカラーフィルタ２２Ｃである。

カラーフィルタ同士の間には、ブラックマトリクス２３が設けられている。また、カラーフィルタおよびブラックマトリクス２３上に、対向電極２４が設けられている。

カラーフィルタは、公知の手法を用いて形成することができ、例えば、インクジェット法を用いて形成することができる。

液晶表示装置１００は、既に述べたように、多原色表示を行う。そのため、外部から入力される画像信号を受け取って多原色表示用の各種制御信号を生成する多原色コントローラを備えている。多原色コントローラの一例を図４８に示す。

図４８に示す多原色コントローラ４０は、変換マトリクス４１、マッピングユニット４２、複数の２次元ルックアップテーブル４３および乗算器４４を有している。

外部から入力されたＲＧＢ信号は、変換マトリクス４１によってＸＹＺ表色系の色空間に対応した信号（ＸＹＺ信号）に変換される。ＸＹＺ信号は、マッピングユニット４２によってｘｙ座標空間に写像され、それによってＹ値と色度座標（ｘ, ｙ）に対応した信号が生成される。原色の数だけ用意された複数の二次元ルックアップテーブル４３によって、色度座標（ｘ, ｙ）から、各サブ画素で表示すべき色の色相および彩度に対応したデータ（ｒ, ｇ, ｂ, ｙｅ, ｃ）が生成される。これらのデータとＹ値とが乗算器４４で乗算されることによって、各原色に対応した信号Ｒ, Ｇ, Ｂ, Ｙｅ, Ｃが生成される。なお、ここで説明した手法は一例であり、多原色表示用の信号を生成する手法はこれに限定されるものではない。

本発明によると、色再現範囲が広く、且つ、明るい赤を表示することができる表示装置が提供される。また、本発明によると、そのような表示装置に用いられるカラーフィルタ基板が提供される。

本発明は、種々の表示装置に好適に用いられ、例えば、液晶表示装置、ＣＲＴ（ブラウン管）、有機ＥＬ表示装置、プラズマディスプレイパネル、ＳＥＤ（Surface-conduction Electron-emitter Display）に好適に用いられる。

Claims (20)

1. 複数のサブ画素によってそれぞれが規定される複数の画素を有する表示装置であって、
   前記複数のサブ画素は、赤を表示する第１および第２の赤サブ画素、緑を表示する緑サブ画素、青を表示する青サブ画素および黄を表示する黄サブ画素を含み、
   前記青サブ画素と前記黄サブ画素とが連続するように配置されている表示装置。
2. 前記青サブ画素と、前記黄サブ画素と、前記第１または第２の赤サブ画素とがこの順で連続するように配置されている請求項１に記載の表示装置。
3. 前記緑サブ画素と、前記青サブ画素と、前記黄サブ画素と、前記第１または第２の赤サブ画素とがこの順で連続するように配置されている請求項２に記載の表示装置。
4. 前記複数のサブ画素は、シアンを表示するシアンサブ画素をさらに含み、
   前記第１および第２の赤サブ画素の一方と、前記緑サブ画素と、前記青サブ画素と、前記黄サブ画素と、前記第１および第２の赤サブ画素の他方と、前記シアンサブ画素とがこの順で連続するように配置されている請求項３に記載の表示装置。
5. 前記複数のサブ画素は、シアンを表示するシアンサブ画素をさらに含み、
   前記シアンサブ画素と、前記緑サブ画素と、前記青サブ画素と、前記黄サブ画素と、前記第１および第２の赤サブ画素の一方と、前記第１および第２の赤サブ画素の他方とがこの順で連続するように配置されている請求項３に記載の表示装置。
6. 前記複数のサブ画素は、シアンを表示するシアンサブ画素をさらに含み、
   前記シアンサブ画素と、前記青サブ画素と、前記黄サブ画素と、前記第１または第２の赤サブ画素とがこの順で連続するように配置されている請求項２に記載の表示装置。
7. 前記第１および第２の赤サブ画素の一方と、前記シアンサブ画素と、前記青サブ画素と、前記黄サブ画素と、前記第１および第２の赤サブ画素の他方と、前記緑サブ画素とがこの順で連続するように配置されている請求項６に記載の表示装置。
8. 前記緑サブ画素と、前記シアンサブ画素と、前記青サブ画素と、前記黄サブ画素と、前記第１および第２の赤サブ画素の一方と、前記第１および第２の赤サブ画素の他方とがこの順で連続するように配置されている請求項６に記載の表示装置。
9. 前記緑サブ画素と、前記第１および第２の赤サブ画素の一方と、前記青サブ画素と、前記黄サブ画素と、前記第１および第２の赤サブ画素の他方とがこの順で連続するように配置されている請求項２に記載の表示装置。
10. 前記複数のサブ画素は、シアンを表示するシアンサブ画素をさらに含み、
    前記複数の画素のそれぞれ内で、前記第１および第２の赤サブ画素の一方と、前記シアンサブ画素と、前記緑サブ画素と、前記第１および第２の赤サブ画素の他方と、前記青サブ画素と、前記黄サブ画素とがこの順で連続するように配置されている請求項９に記載の表示装置。
11. 前記複数の画素のそれぞれ内で、前記青サブ画素および前記黄サブ画素の少なくとも一方が、他のサブ画素によって挟まれるように配置されている請求項１から１０のいずれかに記載の表示装置。
12. 前記複数の画素のそれぞれ内で、前記青サブ画素と前記黄サブ画素とが連続するように配置されており、連続するように配置された前記青サブ画素と前記黄サブ画素とが他のサブ画素によって挟まれるように配置されている請求項１から１１のいずれかに記載の表示装置。
13. 連続するように配置された前記青サブ画素と前記黄サブ画素とが、画素の中央付近に位置している請求項１２に記載の表示装置。
14. １行複数列に配置された複数のサブ画素によってそれぞれが規定される複数の画素を有する表示装置であって、
    前記複数のサブ画素は、赤を表示する第１および第２の赤サブ画素、緑を表示する緑サブ画素、青を表示する青サブ画素および黄を表示する黄サブ画素を含み、
    列方向に沿って隣接する２つの画素同士で、前記複数のサブ画素の配置が異なっている表示装置。
15. 列方向に沿って隣接する２つの画素同士で、前記緑サブ画素および前記黄サブ画素の少なくとも一方が異なる列に属している請求項１４に記載の表示装置。
16. 列方向に沿って隣接する２つの画素同士で、前記緑サブ画素および前記黄サブ画素の両方が異なる列に属している請求項１５に記載の表示装置。
17. 複数行複数列に配置された複数のサブ画素によってそれぞれが規定される複数の画素を有する表示装置であって、
    前記複数のサブ画素は、赤を表示する第１および第２の赤サブ画素、緑を表示する緑サブ画素、青を表示する青サブ画素および黄を表示する黄サブ画素を含み、
    行方向に沿って隣接する２つの画素同士で、前記複数のサブ画素の配置が異なっている表示装置。
18. 行方向に沿って隣接する２つの画素同士で、前記緑サブ画素および前記黄サブ画素の少なくとも一方が異なる行に属している請求項１７に記載の表示装置。
19. 行方向に沿って隣接する２つの画素同士で、前記緑サブ画素および前記黄サブ画素の両方が異なる行に属している請求項１８に記載の表示装置。
20. 液晶層を備えた液晶表示装置である請求項１から１９のいずれかに記載の表示装置。

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