JPWO2011102260A1

JPWO2011102260A1 - 表示装置

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Publication number: JPWO2011102260A1
Application number: JP2012500561A
Authority: JP
Inventors: 俊植木; 中村　浩三; 浩三中村; 冨沢　一成; 一成冨沢; 智彦森; 悠一吉田
Original assignee: Sharp Corp
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Priority date: 2010-02-19
Filing date: 2011-02-08
Publication date: 2013-06-17
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Abstract

本発明による表示装置（１００）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（Ｒ）、緑を表示する緑サブ画素（Ｇ）、青を表示する青サブ画素（Ｂ）および黄を表示する黄サブ画素（Ｙｅ）である。本発明による表示装置（１００）は、ｓＲＧＢ色空間における緑に対応する入力信号が外部から入力されたとき、緑サブ画素（Ｇ）だけでなく黄サブ画素（Ｙｅ）も用いて表示を行う。本発明によると、ｓＲＧＢ色空間における緑に対応する入力信号が外部から入力されたときの表示品位の低下が抑制された多原色表示装置が提供される。

Description

本発明は、表示装置に関し、特に、４つ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２５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２５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２５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２６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２７に示す。図２７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。

また、特許文献１には、赤、緑、青、黄を表示する４つの画素によって１つの絵素が構成された液晶表示装置や、赤、緑、青、黄、シアンを表示する５つの画素によって１つの絵素が構成された液晶表示装置も開示されている。４つ以上の原色を用いることにより、三原色を用いて表示を行う従来の表示装置よりも色再現範囲を広くすることができる。本願明細書では、４つ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」と総称し、４つ以上の原色を用いて表示を行う液晶表示装置を「多原色液晶表示装置」と称する。

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、多原色表示装置に、ｓＲＧＢ色空間における緑に対応する入力信号が外部から入力されると、画素によって実際に表示される緑の輝度が、本来表示されるべき緑の輝度よりも大きく低下してしまう。

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、ｓＲＧＢ色空間における緑に対応する入力信号が外部から入力されたときの表示品位の低下が抑制された多原色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、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であり、ｓＲＧＢ色空間における緑に対応する入力信号が外部から入力されたとき、前記緑サブ画素だけでなく前記黄サブ画素も用いて表示を行う。

ある好適な実施形態において、前記入力信号の階調レベルの増加に対する、前記緑サブ画素および前記黄サブ画素の階調レベルの増加比率は、前記入力信号の階調レベルの最低レベルから所定の中間レベルまでの第１の範囲と、前記所定の中間レベルから最高レベルまでの第２の範囲とで異なっている。

ある好適な実施形態において、前記入力信号の階調レベルが前記所定の中間レベルであるとき、前記緑サブ画素の階調レベルは最高レベルであり、前記第２の範囲における前記緑サブ画素の前記増加比率はゼロである。

ある好適な実施形態において、前記第１の範囲において、前記入力信号に対応する緑の色相、彩度および明度と、前記画素によって表示される色の色相、彩度および明度とは実質的に一致する。

ある好適な実施形態において、前記第２の範囲において、前記入力信号に対応する緑の明度と、前記画素によって表示される色の明度とは実質的に一致する。

ある好適な実施形態において、前記第２の範囲において、前記入力信号に対応する緑の色相と、前記画素によって表示される色の色相とは実質的に一致する。

ある好適な実施形態において、本発明による表示装置は、前記入力信号が入力されたとき、前記第２の範囲においては、前記緑サブ画素および前記黄サブ画素に加えて前記青サブ画素を用いて表示を行う。

ある好適な実施形態において、本発明による表示装置は、前記入力信号が入力されたとき、前記第２の範囲においては、表示に前記青サブ画素を用いない。

ある好適な実施形態において、前記第２の範囲において、前記画素によって表示される色の明度は、前記入力信号に対応する緑の明度よりも低い。

ある好適な実施形態において、前記第２の範囲において、前記画素によって表示される色の色相、彩度および明度は一定である。

ある好適な実施形態において、前記第２の範囲における前記黄サブ画素の前記増加比率はゼロである。

ある好適な実施形態において、前記所定の中間レベルは、前記画素によって表示される白のＸＹＺ表色系におけるＹ値を１としたとき、前記入力信号に対応する緑のＹ値が０．３以上となるような階調レベルである。

あるいは、本発明による表示装置は、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、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であり、ｓＲＧＢ色空間における緑に対応する入力信号が外部から入力されたとき、前記入力信号の階調レベルの最低レベルから所定の中間レベルまでの第１の範囲では、前記緑サブ画素のみを用いて表示を行い、前記所定の中間レベルから最高レベルまでの第２の範囲では、前記緑サブ画素だけでなく前記黄サブ画素も用いて表示を行う。

ある好適な実施形態において、前記入力信号の階調レベルの増加に対する、前記緑サブ画素の階調レベルの増加比率は、前記第１の範囲と、前記第２の範囲とで異なっている。

ある好適な実施形態において、前記所定の中間レベルを第１中間レベルとするとき、前記入力信号の階調レベルの増加に対する、前記緑サブ画素の階調レベルの増加比率は、前記入力信号の階調レベルの最低レベルから前記第１中間レベルよりも高い第２中間レベルまでの第３の範囲と、前記第２中間レベルから最高レベルまでの第４の範囲とで異なっている。

ある好適な実施形態において、前記入力信号の階調レベルが前記第２中間レベルであるとき、前記緑サブ画素の階調レベルは最高レベルであり、前記第４の範囲における前記緑サブ画素の前記増加比率はゼロである。

ある好適な実施形態において、前記第１中間レベルは、前記画素によって表示される白のＸＹＺ表色系におけるＹ値を１としたとき、前記入力信号に対応する緑のＹ値が０．３以上となるような階調レベルである。

ある好適な実施形態において、前記入力信号の階調レベルが最高レベルであるとき、前記画素によって表示される色のＸＹＺ表色系における色度ｘ、ｙおよびＹ値は、前記画素が白を表示したときのＹ値を１とすると、０．２５≦ｘ≦０．３５、０．４５≦ｙ≦０．７０および０．３≦Ｙ≦０．８の関係を満足する。

本発明によると、ｓＲＧＢ色空間における緑に対応する入力信号が外部から入力されたときの表示品位の低下が抑制された多原色表示装置が提供される。

本発明の好適な実施形態における液晶表示装置１００を模式的に示すブロック図である。（ａ）および（ｂ）は、液晶表示装置１００の画素構成の例を示す図である。実施例１における、入力される緑信号の階調レベル（入力階調レベル）と、各サブ画素の階調レベル（出力階調レベル）との関係を示すグラフである。実施例１における、緑信号の階調レベルと画素の輝度（相対値）との関係を示すグラフである。実施例１において画素によって表示される色のＣ^*−Ｌ^*特性（ｓＲＧＢの緑に対応する色相における彩度と明度との関係）を示すグラフである。ＸＹＺ表色系におけるｙ座標およびＹ値をそれぞれ横軸および縦軸にとってPointerの物体色（つまり実在色）をプロットしたグラフである。実施例２における、入力される緑信号の階調レベル（入力階調レベル）と、各サブ画素の階調レベル（出力階調レベル）との関係を示すグラフである。実施例１および実施例２について、最高レベルの緑信号が入力されたときに画素によって表示される色の色度ｘ、ｙを示すグラフである。マッカダムの楕円が示されたｘｙ色度図である。実施例１、２について、最高レベルの緑信号が入力されたときに画素によって表示される色の色度ｘ、ｙを示すグラフである。実施例３における、入力される緑信号の階調レベル（入力階調レベル）と、各サブ画素の階調レベル（出力階調レベル）との関係を示すグラフである。実施例３における、緑信号の階調レベルと画素の輝度（相対値）との関係を示すグラフである。実施例３において画素によって表示される色のＣ^*−Ｌ^*特性（ｓＲＧＢの緑に対応する色相における彩度と明度との関係）を示すグラフである。実施例３について、最高レベルの緑信号が入力されたときに画素によって表示される色の色度ｘ、ｙを示すグラフである。実施例４における、入力される緑信号の階調レベル（入力階調レベル）と、各サブ画素の階調レベル（出力階調レベル）との関係を示すグラフである。実施例４における、緑信号の階調レベルと画素の輝度（相対値）との関係を示すグラフである。実施例４において画素によって表示される色のＣ^*−Ｌ^*特性（ｓＲＧＢの緑に対応する色相における彩度と明度との関係）を示すグラフである。実施例４について、緑信号が入力されたときに画素によって表示される色の色度ｘ、ｙを示すグラフである。実施例５における、入力される緑信号の階調レベル（入力階調レベル）と、各サブ画素の階調レベル（出力階調レベル）との関係を示すグラフである。実施例５において画素によって表示される色のＣ^*−Ｌ^*特性（ｓＲＧＢの緑に対応する色相における彩度と明度との関係）を示すグラフである。実施例６における、入力される緑信号の階調レベル（入力階調レベル）と、各サブ画素の階調レベル（出力階調レベル）との関係を示すグラフである。実施例６において画素によって表示される色のＣ^*−Ｌ^*特性（ｓＲＧＢの緑に対応する色相における彩度と明度との関係）を示すグラフである。液晶表示装置１００が備える信号変換回路の好ましい構成の一例を示すブロック図である。液晶表示装置１００が備える信号変換回路の好ましい構成の他の一例を示すブロック図である。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ｘｙ色度図である。従来の多原色液晶表示装置８００を模式的に示す図である。多原色液晶表示装置８００の色再現範囲を示すｘｙ色度図である。従来例における、入力される緑信号の階調レベル（入力階調レベル）と、緑サブ画素の階調レベル（出力階調レベル）との関係を示すグラフである。従来例における、緑信号の階調レベルと画素の輝度（相対値）との関係を示すグラフである。従来例において画素によって表示される色のＣ^*−Ｌ^*特性（ｓＲＧＢの緑に対応する色相における彩度と明度との関係）を示すグラフである。

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、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。

図１に、本実施形態における液晶表示装置１００を示す。液晶表示装置１００は、図１に示すように、液晶表示パネル１０と、信号変換回路２０とを備え、４つの原色を用いてカラー表示を行う多原色液晶表示装置である。

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する。各画素は、複数のサブ画素によって規定される。図２（ａ）に、液晶表示装置１００の画素構成を示す。図２（ａ）に示すように、各画素を規定する複数のサブ画素は、赤を表示する赤サブ画素Ｒ、緑を表示する緑サブ画素Ｇ、青を表示する青サブ画素Ｂおよび黄を表示する黄サブ画素Ｙｅである。

なお、図２（ａ）には、画素内で赤サブ画素Ｒ、緑サブ画素Ｇ、青サブ画素Ｂおよび黄サブ画素Ｙｅが左側から右側に向かってこの順で配置されている構成を例示しているが、画素内におけるサブ画素の配置はこれに限定されない。画素内で赤サブ画素Ｒ、緑サブ画素Ｇ、青サブ画素Ｂおよび黄サブ画素Ｙｅがどのような順番で配置されていてもよい。また、これらのサブ画素の面積は、すべて同じである必要はない。例えば、赤サブ画素Ｒおよび／または青サブ画素Ｂの面積が、緑サブ画素Ｇおよび黄サブ画素Ｙｅの面積より大きくてもよい。また、図２（ａ）には、画素内で４つのサブ画素が１行４列に配置されている構成を例示しているが、図２（ｂ）に示すように、画素内で赤サブ画素Ｒ、緑サブ画素Ｇ、青サブ画素Ｂおよび黄サブ画素Ｙｅが２行２列に（すなわちマトリクス状に）配置されていてもよい。この場合にも、各画素を規定する複数のサブ画素の面積は、すべて同じである必要はない。例えば、赤サブ画素Ｒおよび／または青サブ画素Ｂの面積が、緑サブ画素Ｇおよび黄サブ画素Ｙｅの面積より大きくてもよい。

信号変換回路２０は、入力された映像信号を４つの原色に対応した多原色信号に変換する。信号変換回路２０は、例えば図１に示しているように、赤、緑および青のそれぞれの輝度を示す成分を含むＲＧＢフォーマットの入力信号（映像信号）を、赤、緑、青および黄のそれぞれの輝度を示す成分を含む多原色信号に変換する。なお、入力信号のフォーマットは、ＲＧＢフォーマットに限定されるわけではなく、ＸＹＺフォーマットやＹＣｒＣｂフォーマットなどであってもよい。

液晶表示パネル１０は、信号変換回路２０によって生成された多原色信号を受け取り、多原色信号に応じた色が各画素によって表示される。液晶表示パネル１０の表示モードとしては、種々の表示モードを用いることができ、例えば、広視野角特性を実現し得る垂直配向モード（ＶＡモード）を好適に用いることができる。

垂直配向モードとしては、具体的には、特開平１１−２４２２２５号公報に開示されているＭＶＡ（Multi-domain Vertical Alignment）モードや、特開２００３−４３５２５号公報に開示されているＣＰＡ（Continuous Pinwheel Alignment）モードを用いることができる。ＭＶＡモードやＣＰＡモードのパネルは、電圧無印加時に液晶分子が基板に対して垂直に配向する垂直配向型の液晶層を備えており、各サブ画素内で電圧印加時に液晶分子が複数の方位に傾斜することによって、広視野角の表示が実現される。勿論、ＴＮ（Twisted Nematic）モードやＩＰＳ（In-Plane Switching）モード、ＦＦＳ（Fringe Field Switching）モードなどの他の表示モードを用いてもよい。

あるいは、ＰＳＡ技術（Polymer Sustained Alignment Technology）を用いることも好ましい。ＰＳＡ技術は、例えば、特開２００２−３５７８３０号公報、特開２００３−１７７４１８号公報および特開２００６−７８９６８号公報に開示されている。ＰＳＡ技術は、液晶材料中に少量の重合性化合物（例えば光重合性モノマまたはオリゴマ）を混入しておき、液晶セルを組み立てた後、液晶層に所定の電圧を印加した状態で重合性材料に活性エネルギー線（例えば紫外線）を照射し、生成される重合体によって、液晶分子のプレチルト方向を制御する技術である。重合体が生成されるときの液晶分子の配向状態が、電圧を取り去った後（電圧を印加しない状態）においても維持（記憶）される。重合体で形成される層を、ここでは配向維持層ということにする。配向維持層は、配向膜の表面（液晶層側）に形成されるが、配向膜の表面を覆う膜の形態をとる必要は必ずしも無く、重合体の粒子が離散的に存在する形態であってもよい。

本実施形態における液晶表示装置１００は、ｓＲＧＢ色空間における緑（ＥＢＵ規格における緑と実質的に同じ）に対応する入力信号が外部から入力されたときの表示態様に特徴を有する。ｓＲＧＢ色空間の緑に対応する入力信号を、以下では単に「緑信号」とも呼ぶ。緑信号が、３つの原色を用いて表示を行う表示装置（三原色表示装置）に入力された場合、赤サブ画素Ｒおよび青サブ画素Ｂの輝度がゼロで、緑サブ画素Ｇの輝度が所定の大きさとなるように表示が行われる。従って、緑信号は、（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（０，Ｘ，０）と表される。ここで、Ｘは信号のビット数に応じた整数であり、本実施形態では８ビット信号を用いるため、０〜２５５である。Ｘの値の大きさを、以下では「緑信号の階調レベル」とも呼ぶ。

以下、本実施形態の液晶表示装置１００に緑信号が入力されたときの表示態様を具体的に説明するが、それに先立ち、従来の多原色表示装置に緑信号が入力されたときに、画素によって表示される緑の輝度が大きく低下する理由を図２８〜図３０を参照しながら説明する。

図２８は、入力される緑信号の階調レベル（入力階調レベル：上記Ｘ）と、緑サブ画素Ｇの階調レベル（出力階調レベル）との関係を示すグラフである。図２９は、入力される緑信号の階調レベルと、画素の輝度（相対値）との関係を示すグラフであり、画素の輝度として、本来出力されるべき輝度と、実際に出力される輝度とを示している（γ＝２．２の場合）。図３０は、Ｌ^*Ｃ^*ｈ表色系における色調図であり、ｓＲＧＢ色空間における緑に対応する色相角ｈについて彩度Ｃ^*を横軸にとり、明度Ｌ^*を縦軸にとったグラフである。図３０中には、ｓＲＧＢ色空間の範囲が破線（ｓＲＧＢ）で示されており、多原色表示装置の色再現範囲が実線（ＲＧＢＹｅ）で示されている。図３０中に示されている白抜きの矢印が、緑信号の階調レベルを最低レベルから最高レベルまで変化させたときに画素によって表示される色の軌跡である。また、図３０中の一重丸および二重丸は、階調レベルが最高レベルである緑信号が入力されたときに本来表示されるべき緑と、実際に画素によって表示される色とを示している。

緑信号が従来の多原色表示装置に入力された場合、図２８に示すように、緑信号の階調レベルがそのまま緑サブ画素Ｇの階調レベルとなる。つまり、緑サブ画素Ｇ以外のサブ画素の輝度は、緑信号の階調レベルによらずゼロである。このとき、図２９に示すように、実際に出力される画素の輝度は、本来出力されるべき輝度よりも著しく低い。これは、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、各サブ画素の面積が必然的に小さくなり、そのため、緑を表示する緑サブ画素Ｇの面積も小さくなってしまうからである。従って、図３０に示すように、画素によって表示される緑の明度は、ｓＲＧＢの緑の明度よりも低くなってしまう。

上述したように、従来の多原色表示装置では、緑信号が入力されたときに緑サブ画素Ｇのみを用いて表示を行うので、画素によって実際に表示される緑の輝度（明度）が大きく低下してしまう。

本実施形態における液晶表示装置１００は、緑信号（ｓＲＧＢ色空間における緑に対応する入力信号）が外部から入力されたとき、緑サブ画素Ｇ以外のサブ画素も用いて表示を行う。具体的には、液晶表示装置１００では、緑信号が入力されたとき、緑サブ画素Ｇだけでなく、黄サブ画素Ｙｅも用いて表示が行われる。また、必要に応じて、さらに青サブ画素Ｂも用いて表示が行われる。従って、本実施形態における液晶表示装置１００では、緑信号が入力されたときの表示に、緑サブ画素Ｇ以外のサブ画素も寄与する。そのため、輝度の低下を抑制し、表示品位の低下を抑制することができる。

以下、液晶表示装置１００に緑信号が入力されたときの表示態様の具体例を説明する。

（実施例１）
表１に、本実施例における赤サブ画素Ｒ、緑サブ画素Ｇ、青サブ画素Ｂおよび黄サブ画素Ｙｅによって表示される各原色の色度ｘ、ｙおよび輝度比を示す。なお、表１に示す各原色の色度ｘ、ｙおよび輝度比の値は、以降の実施例についても同じである。

図３に、本実施例における、入力される緑信号の階調レベル（入力階調レベル）と、各サブ画素の階調レベル（出力階調レベル）との関係を示す。図３に示す例では、緑信号の階調レベルの最低レベル（つまりゼロ）から所定の中間レベルＬａまでの第１の範囲ｒ１においては、緑サブ画素Ｇおよび黄サブ画素Ｙｅを用いて表示が行われる。一方、中間レベルＬａから最高レベル（つまり２５５）までの第２の範囲ｒ２においては、緑サブ画素Ｇおよび黄サブ画素Ｙｅに加えて青サブ画素Ｂを用いて表示が行われる。

また、図３に示すように、緑信号の階調レベルの増加に対する、緑サブ画素Ｇおよび黄サブ画素Ｙｅの階調レベルの増加比率（図３中に示されている直線の勾配に相当し、以下では「出力増加比率」とも呼ぶ。）は、第１の範囲ｒ１と、第２の範囲ｒ２とで異なっている。

緑サブ画素Ｇの出力増加比率は、第２の範囲ｒ２において、第１の範囲ｒ１においてよりも低く、より具体的には、ゼロである。つまり、緑サブ画素Ｇの階調レベルは、緑信号の階調レベルが高くなるにつれて増加して中間レベルＬａで最高レベル（つまり２５５）に到達し、それ以後は一定である。これに対し、黄サブ画素Ｙｅの出力増加比率は、第２の範囲ｒ２において、第１の範囲ｒ１においてよりも高い。

緑信号の階調レベルが中間レベルＬａ（ここでは２０６）であるとき、黄サブ画素Ｙｅの階調レベルは、例えば１４０である。また、緑信号の階調レベルが最高レベルであるとき、青サブ画素Ｂおよび黄サブ画素Ｙｅの階調レベルは、例えばそれぞれ１０６、２４４である。

図３に示す例のように表示を行った場合の、緑信号の階調レベルと画素の輝度（相対値）との関係を図４に示し、画素によって表示される色のＣ^*−Ｌ^*特性（ｓＲＧＢの緑に対応する色相における彩度と明度との関係）を図５に示す。

図４に示すように、実際に出力される輝度は、本来出力されるべき輝度と実質的に一致している。そのため、図５に示すように、画素によって表示される色の明度は、ｓＲＧＢの緑の明度と実質的に一致している。また、画素によって表示される色の軌跡が１つの色調図（図５）に表されていることからわかるように、画素によって表示される色の色相は、ｓＲＧＢの緑の色相と実質的に一致している。さらに、図５からわかるように、緑信号の階調レベルの最低レベルから中間レベルＬａまでの範囲（つまり第１の範囲ｒ１）では、画素によって表示される色の彩度は、ｓＲＧＢの緑の彩度と実質的に一致している。

従って、本実施例のように表示を行うと、第１の範囲ｒ１においては、緑信号に対応する（つまり本来表示されるべき）緑の色相、彩度および明度と、画素によって実際に表示される色の色相、彩度および明度とが実質的に一致する。また、第２の範囲ｒ２においては、緑信号に対応する緑の色相および明度と、画素によって実際に表示される色の色相および明度とが実質的に一致する。つまり、第１の範囲ｒ１では色相、彩度および明度のすべてを忠実に出力することができ、第２の範囲ｒ２においても色相および明度を忠実に出力することができる。そのため、ｓＲＧＢ色空間における緑に対応する入力信号が外部から入力されたときの表示品位の低下が抑制される。

第１の範囲ｒ１（色相、彩度および明度のすべてを忠実に再現できる範囲）の終端である中間レベルＬａは、画素によって表示される白のＸＹＺ表色系におけるＹ値を１としたとき、表示すべき緑（緑信号に対応する緑）のＹ値が０．３以上となるような階調レベルであることが好ましい。図６は、ＸＹＺ表色系におけるｙ座標およびＹ値をそれぞれ横軸および縦軸にとってPointerの物体色（つまり実在色）をプロットしたグラフである。図６に示すように、Ｙ≦０．３の領域では、ｓＲＧＢの緑（ほぼｙ＝０．６）付近に実在色が存在しており、そのような色に対応した信号が入力される可能性があることがわかる。中間レベルＬａをＹ≧０．３となるようなレベルに設定することにより、ｓＲＧＢの緑付近の実在色を忠実に再現することができる。

上述したように、本実施例では、第１の範囲ｒ１において、緑信号に対応する緑の色相、彩度および明度と、画素によって実際に表示される色の色相、彩度および明度とが実質的に一致する。つまり、緑信号に対応する緑と、画素によって表示される緑とが実質的に一致する。本願明細書において、色同士が「実質的に一致する」とは、Ｌ^*ａ^*ｂ^*表色系における色差ΔＥ^*ａｂが５以下であることを意味している。色差ΔＥ^*ａｂは、Ｌ^*ａ^*ｂ^*表色系における座標Ｌ^*、ａ^*、ｂ^*の差であるΔＬ^*、Δａ^*、Δｂ^*によって定義され、具体的には、ΔＥ^*ａｂ＝［（ΔＬ^*）²＋（Δａ^*）²＋（Δｂ^*）²］^1/2と表される。色差ΔＥ^*ａｂ＝５は、２つの色を隣に並べてはじめて違いが分かる程度の色差である。

なお、緑信号の階調レベルが中間レベルＬａであるときの、黄サブ画素Ｙｅの階調レベルは、図３中に例示した値（１４０）に限定されるものではないし、緑信号の階調レベルが最高レベルであるときの、青サブ画素Ｂおよび黄サブ画素Ｙｅの階調レベルは、図３中に例示した値（１０６、２４４）に限定されるものではない。

（実施例２）
図７に、本実施例における、入力される緑信号の階調レベル（入力階調レベル）と、各サブ画素の階調レベル（出力階調レベル）との関係を示す。図７に示す例では、図３に示した例と同様に、緑信号の階調レベルの第１の範囲ｒ１においては、緑サブ画素Ｇおよび黄サブ画素Ｙｅを用いて表示が行われ、第２の範囲ｒ２においては、緑サブ画素Ｇ、黄サブ画素Ｙｅおよび青サブ画素Ｂを用いて表示が行われる。

ただし、図７に示す例では、緑信号の階調レベルが最高レベルであるときの、青画素Ｂおよび黄サブ画素Ｙｅの階調レベルは、それぞれ８４、２４６であり、図３に示す例における値（１０６、２４４）と異なる。

図７に示す例のように表示を行った場合にも、実際に出力される輝度は、本来出力されるべき輝度と実質的に一致する。そのため、画素によって表示される色の明度は、ｓＲＧＢの緑の明度と実質的に一致する。また、図３に示した例では、第２の範囲ｒ２において、画素によって表示される色の彩度がｓＲＧＢの緑の彩度に比べて大きく低下するが（図５参照）、図７に示す例では、第２の範囲ｒ２においても彩度をある程度維持することができる。

図８に、図３に示した例（実施例１）と図７に示した例（実施例２）について、最高レベルの緑信号が入力されたときに画素によって表示される色の色度ｘ、ｙを示す。図８には、第１の範囲ｒ１（階調０〜Ｌａ）の緑信号が入力されたときに画素によって表示される色の色度（実施例１と実施例２とで同じである）と、Ｄ６５光源（太陽光とほぼ同じ色温度の標準光源）による白色光の色度も併せて示している。

図８に示すように、実施例１では、最高レベルの緑信号が入力されたときの色度が、階調０〜Ｌａの緑信号が入力されたときの色度と、Ｄ６５光源の色度との間に位置している。つまり、最高レベルの緑信号が入力されたときの色度は、階調０〜Ｌａの緑信号が入力されたときの色度から白色側にシフトしており、これは、彩度が低下していることを意味している。これに対し、実施例２では、最高レベルの緑信号が入力されたときの色度の、階調０〜Ｌａの緑信号が入力されたときの色度からのシフト量が実施例１よりも小さく、これは、彩度の低下が抑制されていることを意味している。

このように、実施例２では、実施例１よりも、第２の範囲ｒ２における彩度の低下を抑制できる。ただし、実施例２では、最高レベルの緑信号が入力されたときの色度は、階調０〜Ｌａの緑信号が入力されたときの色度と、Ｄ６５光源の色度とを結ぶ直線から外れている。これは、色相がずれてしまうことを意味している。つまり、実施例２では、彩度をある程度維持できる代わりに、色相がずれてしまう。これに対し、実施例１では、最高レベルの緑信号が入力されたときの色度が、階調０〜Ｌａの緑信号が入力されたときの色度と、Ｄ６５光源の色度とを結ぶ直線上に位置していることからもわかるように、色相のずれは発生しない。従って、第２の範囲ｒ２において、色相を重視する場合には実施例１のように表示を行うことが好ましく、彩度を重視する場合には実施例２のように表示を行うことが好ましい。

なお、緑信号の階調レベルが中間レベルＬａ（ここでは２０６）であるときの、黄サブ画素Ｙｅの階調レベルは、図７中に例示した値（１４０）に限定されない。さらに、緑信号の階調レベルが最高レベルであるときの、黄サブ画素Ｙｅおよび青画素Ｂの階調レベルも、図７中に例示した値（２４６、８４）に限定されない。

なお、既に述べたことからもわかるように、第２の範囲ｒ２では、緑信号の階調レベルが高くなるにつれて白色に向かって彩度が低下することになる。このときの色度のシフト方向は、マッカダムの楕円の長軸方向であることが好ましい。図９に、ｘｙ色度図におけるマッカダムの楕円を示す。マッカダムの楕円は、ｘｙ色度図上で同じ色に見える領域を示すものである。ただし、図９では、マッカダムの楕円は実際よりも１０倍拡大して示されている。色度のシフト方向を、マッカダムの楕円の長軸方向（図９中に示す矢印の方向）とすることにより、彩度の低下が色差として視認されにくくなる。

図１０に、実施例１および２について、最高レベル（２５５）の緑信号が入力されたときに画素によって表示される色の色度ｘ、ｙを示す。高階調レベルでの表示品位の低下（表示すべき緑と実際に表示される緑とのずれによるもの）をより確実に抑制する観点からは、最高レベルの緑信号が入力されたときの色度ｘ、ｙは、図１０に示されているように、０．２５≦ｘ≦０．３５、０．４５≦ｙ≦０．７０の範囲内にあることが好ましい。また、最高レベルの緑信号が入力されたときのＹ値は、画素が白を表示したときのＹ値を１とすると、０．３≦Ｙ≦０．８の範囲内にあることが好ましい。従って、緑信号の階調レベルが最高レベルであるときに画素によって表示される色のＸＹＺ表色系における色度ｘ、ｙおよびＹ値は、０．２５≦ｘ≦０．３５、０．４５≦ｙ≦０．７０および０．３≦Ｙ≦０．８の関係を満足することが好ましい。これは、上述した実施例１および２だけでなく、後述する実施例についても同様である。

（実施例３）
図１１に、本実施例における、入力される緑信号の階調レベル（入力階調レベル）と、各サブ画素の階調レベル（出力階調レベル）との関係を示す。図１１に示す例は、第２の範囲ｒ２において、表示に青サブ画素Ｂを用いない点において、図３に示した例および図７に示した例と異なっている。つまり、図１１に示す例では、第１の範囲ｒ１および第２の範囲ｒ２の両方において、緑サブ画素Ｇおよび黄サブ画素Ｙｅのみを用いて表示が行われる。

図１１に示すように、緑サブ画素Ｇおよび黄サブ画素Ｙｅの出力増加比率は、第１の範囲ｒ１と、第２の範囲ｒ２とで異なっている。

緑サブ画素Ｇの出力増加比率は、第２の範囲ｒ２において、第１の範囲ｒ１においてよりも低く、より具体的には、ゼロである。つまり、緑サブ画素Ｇの階調レベルは、緑信号の階調レベルが高くなるにつれて増加して中間レベルＬａで最高レベル（つまり２５５）に到達し、それ以後は一定である。

黄サブ画素Ｙｅの出力増加比率は、第２の範囲ｒ２において、第１の範囲ｒ１においてよりも低いが、ゼロではない。緑信号の階調レベルが中間レベルＬａ（ここでは２０６）であるとき、黄サブ画素Ｙｅの階調レベルは、例えば１４０である。また、緑信号の階調レベルが最高レベルであるとき、黄サブ画素Ｙｅの階調レベルは、例えば１９０である。

図１１に示す例のように表示を行った場合の、緑信号の階調レベルと画素の輝度（相対値）との関係を図１２に示し、画素によって表示される色のＣ^*−Ｌ^*特性（ｓＲＧＢの緑に対応する色相における彩度と明度との関係）を図１３に示す。

図１２に示すように、緑信号の最低レベル（０）から中間レベルＬａ（ここでは２０６）までは、実際に出力される輝度は、本来出力されるべき輝度と実質的に一致している。これに対し、緑信号の中間レベルＬａから最高レベル（２５５）までは、実際に出力される輝度は、本来出力される輝度よりも低い。そのため、図１３に示すように、画素によって表示される色の明度は、第１の範囲ｒ１ではｓＲＧＢの緑の明度と実質的に一致しており、第２の範囲ｒ２ではｓＲＧＢの緑の明度よりも低い。

また、図１３からわかるように、画素によって表示される色の彩度は、第１の範囲ｒ１ではｓＲＧＢの緑の彩度と実質的に一致しており、第２の範囲ｒ２では緑サブ画素Ｇから出力される輝度は不変であるのに対して、黄サブ画素Ｙｅから出力される輝度が増加するためその彩度はｓＲＧＢの緑の彩度よりも低くなってゆく。また、これと同時にその色相が少しずつ黄色方向へずれていく。ただし、図１３と図５との比較からわかるように、本実施例における第２の範囲ｒ２での彩度の低下は、実施例１よりも小さい。

図１４に、図１１に示した例（実施例３）について、最高レベル（２５５）の緑信号が入力されたときに画素によって表示される色の色度ｘ、ｙを示す。図１４には、第１の範囲ｒ１（階調０〜Ｌａ）の緑信号が入力されたときに画素によって表示される色の色度と、Ｄ６５光源による白色光の色度も併せて示している。

図１４に示すように、最高レベルの緑信号が入力されたときの色度は、階調０〜Ｌａの緑信号が入力されたときの色度とＤ６５光源の色度との間よりも右に位置しており、階調０〜Ｌａの緑信号が入力されたときの色度から黄色側にシフトしている。ただし、図１４と図８との比較からもわかるように、そのシフト量は、実施例１におけるシフト量よりも小さく、彩度の低下が抑制されている。また、色相のずれもそれほど大きなものではない。

上述したように、本実施例のように表示を行うと、第２の範囲ｒ２において、明度はやや低下するものの、彩度の低下を抑制でき、また、色相のずれも抑制することが出来る。つまり、本実施例によれば、第１の範囲ｒ１では、色相、彩度および明度のすべてを忠実に出力することができ、第２の範囲ｒ２では、彩度、色相および明度をある程度維持することができる。

なお、図１１に示す例では、黄サブ画素Ｙｅの出力増加比率が、第２の範囲ｒ２において第１の範囲ｒ１においてよりも低いが、これとは逆に、第２の範囲ｒ２において第１の範囲ｒ１においてより高くてもよい。

また、緑信号の階調レベルが中間レベルＬａであるときの、黄サブ画素Ｙｅの階調レベルは、図１１中に例示した値（１４０）に限定されないし、緑信号の階調レベルが最高レベルであるときの、黄サブ画素Ｙｅの階調レベルも、図１１中に例示した値（１９０）に限定されない。

（実施例４）
図１５に、本実施例における、入力される緑信号の階調レベル（入力階調レベル）と、各サブ画素の階調レベル（出力階調レベル）との関係を示す。図１５に示す例では、第１の範囲ｒ１および第２の範囲ｒ２の両方において、緑サブ画素Ｇおよび黄サブ画素Ｙｅを用いて表示が行われる。

図１５に示すように、緑サブ画素Ｇおよび黄サブ画素Ｙｅの出力増加比率は、第１の範囲ｒ１と、第２の範囲ｒ２とで異なっている。

緑サブ画素Ｇの出力増加比率は、第２の範囲ｒ２において、第１の範囲ｒ１においてよりも低く、より具体的には、ゼロである。緑サブ画素Ｇの階調レベルは、緑信号の階調レベルが高くなるにつれて増加して中間レベルＬａで最高レベル（つまり２５５）に到達し、それ以後は一定である。

また、黄サブ画素Ｙｅの出力増加比率も、第２の範囲ｒ２において、第１の範囲ｒ１においてよりも低く、より具体的には、ゼロである。黄サブ画素Ｙｅの階調レベルは、緑信号の階調レベルが高くなるにつれて増加して中間レベルＬａであるレベル（例えば１４０）に到達し、それ以後は一定である。

図１５に示す例では、第２の範囲ｒ２において、緑サブ画素Ｇおよび黄サブ画素Ｙｅの出力増加比率がゼロである。そのため、画素によって表示される色は第２の範囲ｒ２内では同じである。つまり、第２の範囲ｒ２において、画素によって表示される色の色相、彩度および明度は一定である。

図１５に示す例のように表示を行った場合の、緑信号の階調レベルと画素の輝度（相対値）との関係を図１６に示し、画素によって表示される色のＣ^*−Ｌ^*特性（ｓＲＧＢの緑に対応する色相における彩度と明度との関係）を図１７に示す。

図１６に示すように、緑信号の最低レベル（０）から中間レベルＬａ（ここでは２０６）までは、実際に出力される輝度は、本来出力されるべき輝度と実質的に一致している。これに対し、緑信号の中間レベルＬａから最高レベル（２５５）までは、実際に出力される輝度は、一定である。そのため、図１７に示すように、画素によって表示される色の明度は、第１の範囲ｒ１ではｓＲＧＢの緑の明度と実質的に一致しており、第２の範囲ｒ２では一定である。

また、図１７からわかるように、画素によって表示される色の彩度は、第１の範囲ｒ１ではｓＲＧＢの緑の彩度と実質的に一致しており、第２の範囲ｒ２では一定である。さらに、画素によって表示される色の軌跡が１つの色調図（図１７）に表されていることからわかるように、画素によって表示される色の色相は、ｓＲＧＢの緑の色相と実質的に一致している（つまり第１の範囲ｒ１および第２の範囲ｒ２の両方にわたって一定である）。

図１８に、図１５に示した例（実施例４）について、緑信号が入力されたときに画素によって表示される色の色度ｘ、ｙを示す。図１８には、Ｄ６５光源による白色光の色度も併せて示している。図１８に示すように、緑信号が入力されたときの色度は、すべての階調レベルで同じである。

上述したように、本実施例のように表示を行うと、第２の範囲ｒ２において、色相、彩度および明度が一定である。そのため、第１の範囲ｒ１だけでなく、第２の範囲ｒ２においても常にｓＲＧＢの緑と色度座標が実質的に一致する表示色が出力されることになる。つまり、第２の範囲ｒ２において、明度は本来の出力より低下するものの、多原色液晶表示装置１００で可能な範囲で最も彩度が高い状態でｓＲＧＢの緑と実質的に色相が同じ緑の表示を行うことができる。

なお、緑信号の階調レベルが第２の範囲ｒ２内にあるときの、黄サブ画素Ｙｅの階調レベルは、図１５中に例示した値（１４０）に限定されない。

（実施例５）
図１９に、本実施例における、入力される緑信号の階調レベル（入力階調レベル）と、各サブ画素の階調レベル（出力階調レベル）との関係を示す。図１９に示す例では、緑信号の階調レベルの最低レベル（つまりゼロ）から所定の中間レベルＬｂまでの第１の範囲ｒ１においては、緑サブ画素Ｇのみを用いて表示が行われる。一方、中間レベルＬｂから最高レベル（つまり２５５）までの第２の範囲ｒ２においては緑サブ画素Ｇおよび黄サブ画素Ｙｅを用いて表示が行われる。

また、中間レベルＬｂを第１中間レベルとするとき、図１９に示すように、黄サブ画素Ｙｅの出力増加比率は、緑信号の階調レベルの最低レベルから第１中間レベルＬｂまでの第１の範囲ｒ１と、第１中間レベルＬｂから最高レベルまでの第２の範囲ｒ２とで異なっている。また、緑サブ画素Ｇの出力増加比率は、緑信号の階調レベルの最低レベルから第２中間レベルＬｃまでの第３の範囲ｒ３と、第２中間レベルＬｃから最高レベルまでの第４の範囲ｒ４とで異なっている。なお、第２中間レベルＬｃは、第１中間レベルＬｂよりも高い。

黄サブ画素Ｙｅの出力増加比率は、第１の範囲ｒ１において、第２の範囲ｒ２においてよりも低く、ゼロである。それ故、緑信号の階調レベルが第１中間レベルＬｂであるとき、黄サブ画素Ｙｅの階調レベルは、０である。また、緑信号の階調レベルが第２中間レベルＬｃであるとき、黄サブ画素Ｙｅの階調レベルは、例えば１４０であり、緑信号の階調レベルが最高レベルであるとき、黄サブ画素Ｙｅの階調レベルは、例えば１９０である。

緑サブ画素Ｇの出力増加比率は、第４の範囲ｒ４において、第３の範囲ｒ３においてよりも低く、より具体的には、ゼロである。つまり、緑サブ画素Ｇの階調レベルは、緑信号の階調レベルが高くなるにつれて増加して第２中間レベルＬｃで最高レベル（つまり２５５）に到達し、それ以後は一定である。緑信号の階調レベルが第１中間レベルＬｂであるときの緑サブ画素Ｇの階調レベルは、例えば２１５である。

このように、本実施例では、緑サブ画素Ｇと、黄サブ画素Ｙｅとで、出力増加比率が変化する入力階調レベルが異なっている。図１９に示す例のように表示を行った場合の、画素によって表示される色のＣ^*−Ｌ^*特性（ｓＲＧＢの緑に対応する色相における彩度と明度との関係）を図２０に示す。

図２０に示すように、画素によって表示される色の軌跡は、第１の範囲ｒ１においては、多原色液晶表示装置１００の色再現範囲の外縁に沿っている。つまり、本実施例では、既に述べた実施例１〜４とは異なり、第１の範囲ｒ１において、ｓＲＧＢの緑に対して彩度および明度の忠実な出力は行われない。

第２の範囲ｒ２の始端（第１中間レベルＬｂ）から黄サブ画素Ｙｅが点灯し始める（つまり黄サブ画素Ｙｅの階調レベルが増加し始める）と、画素によって表示される色の軌跡は、多原色液晶表示装置１００の色再現範囲の外縁からは外れる。緑信号の階調レベルが中間レベルＬｃであるときに、緑サブ画素Ｇの階調レベルが最高レベル（２５５）となり、画素によってもっとも彩度の高い緑が表示される。緑信号の階調レベルが第２中間レベルＬｃよりも高くなると、緑サブ画素Ｇの階調レベルはそれ以上高くならないので、それによって、画素によって表示される緑の彩度は少しずつ低くなってゆく。従って、第１中間レベルＬｂまでは、画素によって表示される色は緑サブ画素Ｇのみにより表示される色と同一であり、第１中間レベルＬｂから第２中間レベルＬｃの間では画素によって表示される色の彩度はｓＲＧＢの緑の彩度よりも高く、第２中間レベルＬｃから第２の範囲ｒ２の終端（最高レベル）までは、画素によって表示される色の彩度はｓＲＧＢの緑の彩度よりも低い。

図１１と図２０との比較からわかるように、本実施例では、実施例３に比べ、広い緑の色域を使って階調表示が行われている。そのため、多原色液晶表示装置１００で緑の階調表示を行う場合に、黒から緑を経て白に至るどの領域においても階調感が自然で、かつ、なめらかな表現が可能となる。

第１の範囲ｒ１（色相、彩度および明度のすべてを忠実に再現できる範囲）の終端である第１中間レベルＬｂは、実施例１の中間レベルＬａについて説明したのと同じ理由から、表示すべき緑（緑信号に対応する緑）のＹ値が０．３以上となるような階調レベルであることが好ましい。

また、緑信号の階調レベルが第１中間レベルＬｂであるときの、緑サブ画素Ｇの階調レベルは、図１９中に例示した値（２１５）に限定されないし、緑信号の階調レベルが第２中間レベルＬｃにあるときおよび最高レベルであるときの、黄サブ画素Ｙｅの階調レベルも、図１９中に例示した値（１４０、１９０）に限定されない。

（実施例６）
図２１に、本実施例における、入力される緑信号の階調レベル（入力階調レベル）と、各サブ画素の階調レベル（出力階調レベル）との関係を示す。図２１に示す例では、緑信号の階調レベルの最低レベル（つまりゼロ）から所定の中間レベルＬｄまでの第１の範囲ｒ１においては、緑サブ画素Ｇのみを用いて表示が行われる。一方、中間レベルＬｄから最高レベル（つまり２５５）までの第２の範囲ｒ２においては、緑サブ画素Ｇだけでなく、黄サブ画素Ｙｅも用いて表示が行われる。

図２１に示すように、緑サブ画素Ｇの出力増加比率は、第１の範囲ｒ１と、第２の範囲ｒ２とで異なっている。

緑サブ画素Ｇの出力増加比率は、第２の範囲ｒ２において、第１の範囲ｒ１においてよりも低く、より具体的には、ゼロである。つまり、緑サブ画素Ｇの階調レベルは、緑信号の階調レベルが高くなるにつれて増加して中間レベルＬｄで最高レベル（つまり２５５）に到達し、それ以後は一定である。

緑信号の階調レベルが最高レベルであるとき、黄サブ画素Ｙｅの階調レベルは、例えば１４０である。

図２１に示す例のように表示を行った場合の、画素によって表示される色のＣ^*−Ｌ^*特性（ｓＲＧＢの緑に対応する色相における彩度と明度との関係）を図２２に示す。

図２２に示すように、画素によって表示される色の軌跡は、多原色液晶表示装置１００の色再現範囲の外縁に沿っている。つまり、本実施例では、既に述べた実施例１〜４とは異なり、第１の範囲ｒ１において、彩度および明度の忠実な出力は行われない。ただし、本実施例は、以下の点において、図２８〜図３０を参照しながら説明した従来例と異なっている。

従来例では、図２８に示したように、緑信号の階調レベルがそのまま緑サブ画素Ｇの階調レベルとなる。そのため、図３０に示したように、緑信号の階調レベルが最高レベルであるときに、もっとも彩度の高い（つまり濃い）緑が画素によって表示される。

これに対し、本実施例では、緑信号の階調レベルが中間レベルＬｄであるときに、緑サブ画素Ｇの階調レベルが最高レベルとなり、画素によってもっとも彩度の高い緑が表示される。緑信号の階調レベルが中間レベルＬｄよりも高くなると、黄サブ画素Ｙｅの階調レベルが高くなるので、それによって、画素によって表示される緑の明度が高くなる。

そのため、図２２に示されているように、本実施例において画素によって表示される色の軌跡は、従来例において画素によって表示される色の軌跡（図３０に示されている）よりも、明度の高い緑を含んでいる。従って、本実施例によれば、緑信号が入力されたときの明るさが従来例よりも向上する。また、本実施例において画素によって表示される色の軌跡は、従来例において画素によって表示される色の軌跡よりも長い。そのため、本実施例によれば、自然な階調感を実現することができる。

また、緑信号の階調レベルが最高レベルであるときの、黄サブ画素Ｙｅの階調レベルは、図２１中に例示した値（１４０）に限定されない。

第１の範囲ｒ１の終端（緑サブ画素Ｇの階調レベルが最高レベルに到達する入力階調レベル）である中間レベルＬｄは、実施例１の中間レベルＬａについて説明したのと同じ理由から、表示すべき緑（緑信号に対応する緑）のＹ値が０．３以上となるような階調レベルであることが好ましい。

（信号変換回路の具体的な構成）
続いて、信号変換回路２０のより具体的な構成の例を説明する。

信号変換回路２０は、例えば、映像信号（三次元信号）によって特定される色に対応したサブ画素輝度を示すデータを含むルックアップテーブルを有することにより、入力された映像信号に応じてこのルックアップテーブルを参照して多原色信号を生成することができる。ただし、サブ画素輝度を示すデータをすべての色についてルックアップテーブルに含めると、ルックアップテーブルのデータ量が多くなってしまい、容量の小さな安価なメモリを用いてルックアップテーブルを簡便に構成することが難しい。

図２３に、信号変換回路２０の好ましい構成の一例を示す。図２３に示す信号変換回路２０は、色座標変換部２１、ルックアップテーブルメモリ２２および演算部２３を有している。

色座標変換部２１は、三原色の輝度を示す映像信号を受け取り、ＲＧＢ色空間における色座標をＸＹＺ色空間における色座標に変換する。具体的には、色座標変換部２１は、下記式（１）に示すように、ＲＧＢ信号（赤、緑、青のそれぞれの輝度に対応した成分Ｒｉ、Ｇｉ、Ｂｉを含む）に対してマトリクス変換を行うことによって、ＸＹＺ値を得る。式（１）中に例示している３行３列のマトリクスは、ＢＴ．７０９規格に基づいて定められたものである。

ルックアップテーブルメモリ２２にはルックアップテーブルが格納されている。このルックアップテーブルは、映像信号に示されている三原色の輝度Ｒｉ、Ｇｉ、Ｂｉに対応する黄サブ画素Ｙｅの輝度を示すデータを有している。なお、ここでは、輝度Ｒｉ、Ｇｉ、Ｂｉは、２５６階調で表現された階調値を逆γ補正したものであり、映像信号によって特定され得る色の数は２５６×２５６×２５６である。それに対して、ルックアップテーブルメモリ２２におけるルックアップテーブルは、映像信号によって特定され得る色の数に対応する２５６×２５６×２５６の３次元マトリクス構造のデータを有している。ルックアップテーブルメモリ２２のルックアップテーブルを参照することにより、輝度Ｒｉ、Ｇｉ、Ｂｉに対応する黄サブ画素Ｙｅの輝度を得ることができる。

演算部２３は、色座標変換部２１によって得られたＸＹＺ値と、ルックアップテーブルメモリ２２によって得られた黄サブ画素Ｙｅの輝度とを用いた演算を行うことによって、赤サブ画素Ｒ、緑サブ画素Ｇおよび青サブ画素Ｂの輝度を算出する。演算部２３は、具体的には、下記式（２）に従って演算を行う。

以下、式（２）に示す演算を行うことによって赤サブ画素Ｒ、緑サブ画素Ｇおよび青サブ画素Ｂの輝度が算出される理由を、下記式（３）および（４）を参照しながら説明する。

信号変換回路２０に入力される映像信号によって特定される色と、信号変換回路２０から出力される多原色信号によって特定される色とが同じであるとすると、３原色の輝度Ｒｉ、Ｂｉ、Ｇｉを変換して得られるＸＹＺ値は、式（３）に示すように、赤サブ画素Ｒ、緑サブ画素Ｇ、青サブ画素Ｂおよび黄サブ画素Ｙｅの輝度についてのマトリクス変換式によっても表される。式（３）中に示されている３行４列の変換マトリクスの係数Ｘ_R、Ｙ_R、Ｚ_R・・・Ｚ_Yeは、液晶表示パネル１０の各サブ画素のＸＹＺ値に基づいて決定される
。

式（３）の右辺は、式（４）に示しているように、赤サブ画素Ｒ、緑サブ画素Ｇ、青サブ画素Ｂの輝度（式中にＲ、Ｇ、Ｂと表記している）に３行３列の変換マトリクスを乗じたものと、黄サブ画素Ｙｅの輝度（式中にＹｅと表記している）に３行１列の変換マトリクスを乗じたものとの和に変形することができる。この式（４）をさらに変形することにより、式（２）が得られるので、式（２）に従った演算を行うことにより、赤サブ画素Ｒ、緑サブ画素Ｇおよび青サブ画素Ｂの輝度を算出することができる。

このように、演算部２３は、色座標変換部２１によって得られたＸＹＺ値と、ルックアップテーブルメモリ２２によって得られた黄サブ画素Ｙｅの輝度とに基づいて、赤サブ画素Ｒ、緑サブ画素Ｇおよび青サブ画素Ｂの輝度を得ることができる。

上述したように、図２３に示した信号変換回路２０では、まず、ルックアップテーブルメモリ２２に格納されたルックアップテーブルを用いて１つのサブ画素の輝度を求め、その後、演算部２３によって残りの３つのサブ画素の輝度を求めている。従って、ルックアップテーブルメモリ２２に格納されるルックアップテーブルは、４つのサブ画素のすべての輝度を示すデータを含んでいる必要はなく、４つのサブ画素のうちの１つのサブ画素の輝度を示すデータのみを含んでいればよい。従って、図２３に示すような構成を採用すると、容量の小さい安価なメモリを用いてルックアップテーブルを簡便に構成することができる。

図２４に、信号変換回路２０の好ましい構成の他の一例を示す。図２４に示す信号変換回路２０は、色座標変換部２１、ルックアップテーブルメモリ２２および演算部２３に加えて、補間部２４をさらに有している点において、図２３に示した信号変換回路２０と異なっている。

また、図２３に示した信号変換回路２０では、ルックアップテーブルメモリ２２に格納されているルックアップテーブルのデータは、映像信号によって特定される色の数と同じ数の色に対応しているのに対し、図２４に示す変換回路２０では、ルックアップテーブルのデータが、映像信号によって特定される色の数よりも少ない数の色に対応している。

ここでは、映像信号に示された３原色の輝度Ｒｉ、Ｇｉ、Ｂｉは、それぞれ２５６階調であり、映像信号によって特定される色の数は２５６×２５６×２５６である。これに対して、ルックアップテーブルメモリ２２のルックアップテーブルは、輝度Ｒｉ、Ｇｉ、Ｂｉのそれぞれについて０、１６、３２、・・・、２５６階調といった１６階調おきの階調に対応する１７×１７×１７の３次元マトリクス構造のデータを有している。つまり、ルックアップテーブルは、２５６×２５６×２５６を間引いた１７×１７×１７のデータを有している。

補間部２４は、ルックアップテーブルに含まれているデータ（黄サブ画素Ｙｅの輝度）を用いて、間引かれた階調に対応した黄サブ画素Ｙｅの輝度を補間する。補間部２４は、例えば、線形近似によって補間を行う。このようにして、３原色の輝度Ｒｉ、Ｇｉ、Ｂｉに対応した黄サブ画素Ｙｅの輝度をすべての階調について得ることができる。

演算部２３は、色座標変換部２１によって得られたＸＹＺ値と、ルックアップテーブルメモリ２２および補間部２４によって得られた黄サブ画素Ｙｅの輝度を用いて、赤サブ画素Ｒ、緑サブ画素Ｇおよび青サブ画素Ｂの輝度を算出する。

上述したように、図２４に示した信号変換回路２０では、ルックアップテーブルメモリ２２に格納されたルックアップテーブルのデータに対応する色は、映像信号によって特定される色の数よりも少ないので、ルックアップテーブルのデータ量をさらに少なくすることができる。

なお、上記の説明では、ルックアップテーブルには黄サブ画素Ｙｅの輝度を示すデータを含め、演算部２３によって残りの赤サブ画素Ｒ、緑サブ画素Ｇおよび青サブ画素Ｂの輝度を算出する例を述べたが、本発明はこれに限定されるものではない。ルックアップテーブルに任意の１つのサブ画素の輝度を示すデータを含めれば、演算部２３によって残りの３つのサブ画素の輝度を算出することができる。

信号変換回路２０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（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）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（ＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓＭｅｍｏｒｙ）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（ＥｒａｓａｂｌｅＰｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅＲｅａｄＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）、ＥＥＰＲＯＭ（ＥｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙＥｒａｓａｂｌｅＰｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅＲｅａｄＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）、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ってもよい。

なお、上記の説明では液晶表示装置を例示したが、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。

本発明によると、ｓＲＧＢ色空間における緑に対応する入力信号が外部から入力されたときの表示品位の低下が抑制された多原色表示装置が提供される。本発明は、赤、緑、青および黄を用いて表示を行う４原色表示装置に特に好適に用いられる。本発明による多原色表示装置は、高品位の表示を行うことができるので、液晶テレビをはじめとする種々の電子機器に好適に用いられる。

１０液晶表示パネル
２０信号変換回路
２１色座標変換部
２２ルックアップテーブルメモリ
２３演算部
２４補間部
１００液晶表示装置

Claims

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、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であり、
ｓＲＧＢ色空間における緑に対応する入力信号が外部から入力されたとき、前記緑サブ画素だけでなく前記黄サブ画素も用いて表示を行う、表示装置。
前記入力信号の階調レベルの増加に対する、前記緑サブ画素および前記黄サブ画素の階調レベルの増加比率は、前記入力信号の階調レベルの最低レベルから所定の中間レベルまでの第１の範囲と、前記所定の中間レベルから最高レベルまでの第２の範囲とで異なっている、請求項１に記載の表示装置。
前記入力信号の階調レベルが前記所定の中間レベルであるとき、前記緑サブ画素の階調レベルは最高レベルであり、
前記第２の範囲における前記緑サブ画素の前記増加比率はゼロである、請求項２に記載の表示装置。
前記第１の範囲において、前記入力信号に対応する緑の色相、彩度および明度と、前記画素によって表示される色の色相、彩度および明度とが実質的に一致する、請求項３に記載の表示装置。
前記第２の範囲において、前記入力信号に対応する緑の明度と、前記画素によって表示される色の明度とが実質的に一致する、請求項４に記載の表示装置。
前記第２の範囲において、前記入力信号に対応する緑の色相と、前記画素によって表示される色の色相とが実質的に一致する、請求項５に記載の表示装置。
前記入力信号が入力されたとき、前記第２の範囲においては、前記緑サブ画素および前記黄サブ画素に加えて前記青サブ画素を用いて表示を行う、請求項４から６のいずれかに記載の表示装置。
前記入力信号が入力されたとき、前記第２の範囲においては、表示に前記青サブ画素を用いない、請求項４または５に記載の表示装置。
前記第２の範囲において、前記画素によって表示される色の明度は、前記入力信号に対応する緑の明度よりも低い、請求項４に記載の表示装置。
前記第２の範囲において、前記入力信号に対応する緑の色相と、前記画素によって表示される色の色相とが実質的に一致する、請求項９に記載の表示装置。
前記第２の範囲において、前記画素によって表示される色の色相、彩度および明度は一定である、請求項４に記載の表示装置。
前記第２の範囲における前記黄サブ画素の前記増加比率はゼロである、請求項４または１１に記載の表示装置。
前記所定の中間レベルは、前記画素によって表示される白のＸＹＺ表色系におけるＹ値を１としたとき、前記入力信号に対応する緑のＹ値が０．３以上となるような階調レベルである、請求項２から１２のいずれかに記載の表示装置。
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、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であり、
ｓＲＧＢ色空間における緑に対応する入力信号が外部から入力されたとき、前記入力信号の階調レベルの最低レベルから所定の中間レベルまでの第１の範囲では、前記緑サブ画素のみを用いて表示を行い、前記所定の中間レベルから最高レベルまでの第２の範囲では、前記緑サブ画素だけでなく前記黄サブ画素も用いて表示を行う、表示装置。
前記入力信号の階調レベルの増加に対する、前記緑サブ画素の階調レベルの増加比率は、前記第１の範囲と、前記第２の範囲とで異なっている、請求項１４に記載の表示装置。
前記入力信号の階調レベルが前記所定の中間レベルであるとき、前記緑サブ画素の階調レベルは最高レベルであり、
前記第２の範囲における前記緑サブ画素の前記増加比率はゼロである、請求項１５に記載の表示装置。
前記所定の中間レベルは、前記画素によって表示される白のＸＹＺ表色系におけるＹ値を１としたとき、前記入力信号に対応する緑のＹ値が０．３以上となるような階調レベルである、請求項１４から１６のいずれかに記載の表示装置。
前記所定の中間レベルを第１中間レベルとするとき、
前記入力信号の階調レベルの増加に対する、前記緑サブ画素の階調レベルの増加比率は、前記入力信号の階調レベルの最低レベルから前記第１中間レベルよりも高い第２中間レベルまでの第３の範囲と、前記第２中間レベルから最高レベルまでの第４の範囲とで異なっている、請求項１４に記載の表示装置。
前記入力信号の階調レベルが前記第２中間レベルであるとき、前記緑サブ画素の階調レベルは最高レベルであり、
前記第４の範囲における前記緑サブ画素の前記増加比率はゼロである、請求項１８に記載の表示装置。
前記第１中間レベルは、前記画素によって表示される白のＸＹＺ表色系におけるＹ値を１としたとき、前記入力信号に対応する緑のＹ値が０．３以上となるような階調レベルである、請求項１８または１９に記載の表示装置。
前記入力信号の階調レベルが最高レベルであるとき、
前記画素によって表示される色のＸＹＺ表色系における色度ｘ、ｙおよびＹ値は、前記画素が白を表示したときのＹ値を１とすると、０．２５≦ｘ≦０．３５、０．４５≦ｙ≦０．７０および０．３≦Ｙ≦０．８の関係を満足する、請求項１から２０のいずれかに記載の表示装置。