KR100744899B1

KR100744899B1 - 화상 표시 장치 및 전자기기

Info

Publication number: KR100744899B1
Application number: KR1020060026506A
Authority: KR
Inventors: 다카시 구루미사와
Original assignee: 엡슨 이미징 디바이스 가부시키가이샤
Priority date: 2005-03-24
Filing date: 2006-03-23
Publication date: 2007-08-01
Also published as: TWI328796B; JP4507936B2; JP2006267541A; TW200643891A; KR20060103181A; CN100394266C; CN1837908A; EP1705635A2; EP1705635A3

Abstract

본 발명은, 4색의 서브 화소에 의해 1화소를 구성하는 화상 표시 장치에 있어서, RGB 신호 등의 컬러 입력 화상 신호를 이용하여, 색 재현성이 풍부한 컬러 화상 표시 및 고해상도의 흑백 화상 표시를 행하는 것으로, 화상 표시 장치는 1화소를 구성하는 영역이 4색의 서브 화소 영역에 의해 구성되는 컬러 필터를 갖는 표시 패널과, 외부로부터의 입력 화상 신호에 근거하여, 상기 4색의 서브 화소에 대한 색 신호를 생성하는 화상 처리부와, 상기 색 신호에 근거하여, 상기 표시 패널의 각 서브 화소 영역에 화상을 표시하는 제어부를 구비한다. 컬러 1화소의 영역이, 예컨대, RGB에 더하여, C(시안색) 또는 W(백색) 등의 4색의 서브 화소 영역에 의해 구성되는 컬러 필터를 구비한다. RGB 신호 등의 외부로부터의 입력 화상 신호에 근거하여, 4색의 서브 화소에 대응하는 색 신호가 생성된다. 상기한 예에서는, RGB의 입력 화상 신호에 근거하여, RGBC 또는 RGBW의 4색에 대한 색 신호가 생성된다. 그리고, 이 4색의 색 신호에 근거하여, 표시 패널의 각 서브 화소 상에 표시가 행해진다.

Description

화상 표시 장치 및 전자기기{IMAGE DISPLAY DEVICE AND ELECTRONIC APPARATUS}

도 1은 본 발명의 컬러 필터의 색 재현 범위를 나타내는 색도도(色度圖),

도 2는 컬러 필터의 구성 및 흑백 화상 표시예를 나타내는 도면,

도 3은 흑백 화상에 있어서의 선분 패턴예를 나타내는 도면,

도 4는 컬러 서브 화소 렌더링 방법의 일례를 나타내는 도면,

도 5는 실시예 1에 따른 표시 장치의 개략 구성을 나타내는 블럭도,

도 6은 화상 처리부의 개략 구성을 나타내는 블럭도,

도 7은 화상 처리부의 기능 블럭도,

도 8은 화상 처리부에 의한 표시 처리의 흐름도,

도 9는 실시예 2에 따른 컬러 필터의 배열 및 선분 패턴을 나타내는 도면,

도 10은 본 발명을 적용한 액정 표시 패널의 구성을 나타내는 도면,

도 11은 본 발명을 적용한 전자기기가 예를 나타내는 도면이다.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

10 : 표시 장치 12 : 화상 처리부

14 : 액정 표시 패널 16 : 드라이버

18 : 액정 표시부 20 : RGB 신호

224 : 색 신호

본 발명은 액정 장치 등의 전기 광학 장치 및 전자기기의 기술 분야에 속한다. 또한, 본 발명은 전자 페이퍼 등의 전기 영동 장치, 그 위에 EL(전계 발광) 장치 등의 기술 분야에도 속한다.

최근, 휴대 전화, PDA 등의 휴대 단말 장치에는, 컬러 액정 표시 장치 등의 컬러 화상 표시 장치가 사용되고 있다. 예컨대, 액정 표시 장치의 경우, 액정을 사이에 유지하여 이루어지는 한 쌍의 투명 기판 중 한쪽에 컬러 필터를 마련함으로써 컬러 표시를 가능하게 하고 있다. 일반적인 컬러 필터는 가법(加法) 혼색계에 따라, 적색 R, 녹색 G 및 청색 B의 3색의 필터 영역이 반복해서 배열되어 구성된다. 즉, 적색의 필터 영역, 녹색의 필터 영역 및 청색의 필터 영역이 인접하여 형성되고, 이들 RGB 3색의 필터 영역에 의해 컬러 1화소가 형성된다.

이와 같이, RGB 3색의 컬러 필터를 이용한 컬러 화상 표시 장치에 있어서는, RGB 3색에 의해 컬러 표시를 행하는 경우에 표현할 수 있는 색은, 이른바 CIE 색도도 상에 있어서의 RGB의 색 삼각형(color triangle)에 의해 규정되는 영역 내의 색에 한정된다.

한편, RGB 3색에 다른 한 색을 더한 4색의 서브 화소에 의해 컬러 1화소를 구성하는 방법이 특허 문헌 1에 기재되어 있다. 또한, RGB 3색과 백 화소를 이용하여, 컬러 표시와, 고선명도의 흑백 표시를 실현하는 수법이 특허 문헌 2에 기재되어 있다.

(특허 문헌 1) 일본 공개 특허 공보 평3-109525호

(특허 문헌 2) 일본 공개 특허 공보 평10-10517호

본 발명은 4색의 서브 화소에 의해 1화소를 구성하는 화상 표시 장치에 있어서, RGB 신호 등의 컬러 입력 화상 신호를 이용하여, 색 재현성이 풍부한 컬러 화상 표시 및 고해상도의 흑백 화상 표시를 행할 수 있는 화상 표시 장치를 제공하는 것을 과제로 한다.

본 발명의 하나의 관점에서는, 화상 표시 장치는 1화소의 영역이 4색의 서브 화소의 영역에 의해 구성되는 표시 패널과, 외부로부터의 입력 화상 신호에 근거하여, 상기 4색의 서브 화소에 대한 색 신호를 생성하는 화상 처리부와, 상기 색 신호에 근거하여, 상기 표시 패널의 각 서브 화소에 화상을 표시하는 제어부를 구비하는 화상 표시 장치에 있어서, 상기 화상 처리부는 상기 입력 화상 신호가 흑백 화상인지 컬러 화상인지를 상기 입력 화상 신호의 소정 단위마다 판정하는 판정부 와, 상기 입력 화상 신호가 흑백 화상이라고 판정된 경우에, 상기 입력 화상 신호로부터 선분을 구성하는 선분 부분을 검출하고, 상기 선분 부분에 대응하는 흑백 화상용 색 신호를 생성하는 흑백 화상 처리부와, 상기 입력 화상 신호가 컬러 화상이라고 판정된 경우 및 소정 단위의 화상 데이터는 상기 선분 부분이 아니라고 판정된 경우에, 컬러 화상용 색 신호를 생성하는 컬러 화상 처리부를 구비한다.

상기한 화상 표시 장치에서는, 컬러 1화소의 영역이, 예컨대, RGB에 더하여, 시안색(cyan) 또는 백색(W) 등의 4색의 서브 화소 영역에 의해 구성된다. RGB 신호 등의 외부로부터의 입력 화상 신호에 근거하여, 4색의 서브 화소에 대응하는 색 신호가 생성된다. 상기한 예에서는, RGB의 입력 화상 신호에 근거하여, RGBC 또는 RGBW의 4색에 대한 색 신호가 생성된다. 그리고, 이 4색의 색 신호에 근거하여, 표시 패널의 각 서브 화소 상에 표시가 행해진다. 이와 같이, RGB 외에 한 색의 서브 화소를 사용함으로써, 컬러 화상 표시에 있어서의 색 재현 범위를 확대할 수 있어, 풍부한 색 재현이 가능해진다.

구체적으로는, 입력 화상 신호는 그 소정 단위마다 흑백 화상인지 컬러 화상인지가 판정되고, 또한 흑백 화상으로부터는 선분 부분이 검출된다. 그리고, 선분 부분에 대해서는 흑백 화상용 색 신호가 생성되고, 이것에 근거하여 흑백 화상이 표시된다. 한편, 입력 화상 신호가 컬러 화상이라고 판정된 경우 및 입력 화상 신호의 소정 단위의 화상 데이터가 선분 부분이 아니라고 판정된 경우에는, 컬러 화상용 색 신호가 생성되어 컬러 표시가 이루어진다. 여기서, 어떤 컬러 1화소를 구성하는 4색의 서브 화소는 인접하는 다른 컬러 1화소를 구성하는 서브 화소와의 조 합에 의하여, 컬러 1화소의 수보다 다수의 흑백 1화소를 구성할 수 있다. 또한, 화상이 흑백(무채색)인 경우에는, 그 화상은 주로 문자, 도형 등 선분에 의해 구성되는 경우가 많다. 따라서, 그들 흑백 1화소 단위로 백 표시 및 흑 표시를 하면, 보다 고해상도의 흑백 화상 표시가 가능해진다.

상기한 화상 표시 장치의 바람직한 예에서는, 상기 4색의 서브 화소의 영역이 세로 방향으로 배열되어 세로 방향의 1화소를 구성하고, 상기 흑백 화상용 색 신호는 상기 세로 방향의 1화소 단위로 소정의 백색 또는 흑색을 나타내는 흑백 화상용 색 신호를 생성한다. 다른 바람직한 예에서는, 상기 4색의 서브 화소의 영역이 가로 방향으로 배열되어 가로 방향의 1화소를 구성하고, 상기 흑백 화상용 색 신호는 상기 가로 방향의 1화소 단위로 소정의 백색 또는 흑색을 나타내는 흑백 화상용 색 신호를 생성한다.

상기한 화상 표시 장치의 다른 일 형태에서는, 상기 판정부는 상기 소정 단위마다 상기 입력 화상 신호를 휘도 신호 및 색차 신호로 변환하는 수단과, 상기 색차 신호가 소정값 미만일 때에 당해 입력 화상 신호를 흑백 화상이라고 판정하고, 상기 색차 신호가 소정값 이상일 때에 당해 입력 화상 신호를 컬러 화상이라고 판정하는 수단을 구비한다.

이 형태에서는, 예컨대, RGB 신호인 입력 화상 신호를 YUV 변환하여 휘도 신호(Y 신호) 성분과 색차 신호(U, V 신호) 성분을 구하고, 색차 신호 성분의 비율에 근거해서, 입력 화상 신호가 흑백 화상인지 컬러 화상인지를 정밀도 좋게 판정할 수 있다.

상기한 화상 표시 장치의 다른 일 형태에서는, 상기 흑백 화상 처리부는, 상기 소정 단위의 입력 화상 신호에 있어서의 각 서브 화소의 휘도값에 근거하여, 당해 서브 화소가 백 화소인지 흑 화소인지를 판정하는 흑백 판정부와, 상기 소정 단위의 입력 화상 신호에 포함되는 백 화소 및 흑 화소의 패턴이 미리 준비된 선분 패턴과 일치하는지 여부를 판정하여, 일치하는 경우에 당해 소정 단위의 입력 화상 신호를 상기 선분 부분이라고 판정하는 선분 판정부를 구비한다. 이에 따라, 소정 단위의 입력 화상마다 준비된 선분 패턴과의 매칭에 의해, 선분의 검출을 용이하게 실행할 수 있다.

상기한 화상 표시 장치의 다른 일 형태에서는, 상기 입력 화상 신호는 상기 표시 패널의 화소 수에 대하여 종횡 2배의 화소 분량의 값을 포함하고, 상기 화상 처리부는 하나의 서브 화소의 색 신호를 그것에 인접하는 복수의 동색(同色)의 서브 화소의 값에 근거하여 생성할 수 있다.

또한, 상기한 화상 표시 장치를 이용하여, 전자기기를 구성함으로써, 색 재현 범위가 넓은 컬러 화상 표시 및 고해상도의 흑백 표시가 가능한 전자기기를 제공할 수 있다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명을 실시하기 위한 최선의 형태에 대하여 설명한다. 또, 이하의 설명에서는, 본 발명을 적용한 전기 광학 패널의 일례로서, 액정 표시 패널에 대하여 설명한다.

[컬러 필터]

우선, 본 발명에 의한 컬러 필터에 대하여 설명한다. 본 발명에서는, 통상컬러 필터로서 사용되는 RGB 3색에 더하여, 다른 한 색의 영역을 구비하는 총 4색의 컬러 필터를 사용한다. 다른 한 색으로는, 시안색, 백색(무색), 황색 등이 생각되지만, 이하의 설명에서는 시안색 C를 사용하는 것으로 한다.

도 1에, CIE 색도도 상에 나타낸 컬러 필터의 색 재현 영역을 나타낸다. 도시와 같이, 인간이 시인할 수 있는 색 영역(70)은 말굽 형태로 되어있다. 파선으로 나타내는 3각형의 색 재현 영역(90)은 RGB 3색의 컬러 필터의 영역이고, 각 정점(90R, 90G, 90B)이 각각 적색, 녹색 및 청색의 표시색에 대응한다. 즉, RGB 3색의 컬러 필터를 이용한 경우에 재현 가능한 색은 색 재현 영역(90) 내의 색인 것으로 된다.

한편, RGB에 더하여 시안색 C를 사용한 4색 컬러 필터의 색 재현 영역(80)은 실선의 4각형으로 된다. 각 정점(80R, 80G, 80B, 80C)은 각각 적색, 녹색, 청색, 시안색에 대응한다. 도면 중에 나타내는 3색 컬러 필터의 색 재현 영역(90)을, 4색 컬러 필터의 색 재현 영역(80)과 비교하면 알 수 있는 바와 같이, RGB에 더하여 시안색의 컬러 필터를 사용함으로써, 그 표시 장치를 표시할 수 있는 색 재현 영역은 확대되어, 다채로운 색을 표시할 수 있게 된다.

[흑백 화상 표시]

다음에, 4색 컬러 필터를 이용한 표시 장치에 있어서의 흑백 화상 표시에 대 하여 설명한다. 도 2에, 4색 컬러 필터의 구성예를 나타낸다. 도 2(a)에 나타내는 바와 같이, R, G, B 및 C의 4색의 서브 화소에 의해 하나의 화소가 구성된다. 지금, 도 2(b)에 나타내는 바와 같이, 종횡 2×2개의 4화소의 영역을 생각하고, 각 화소마다 RGBC의 4색의 색 데이터가 있는 경우, 이들 4화소에 의해 표현할 수 있는 흑백 화상은 도 2(c) 및 (d)에 나타내는 바와 같이, 각 화소 단위로 된다.

그러나, 2화소를 가로 방향으로 나열한 경우, 도 2(e)에 나타내는 바와 같이, 중앙의 네 개의 서브 화소의 조합에 의해 1화소를 구성할 수 있다. 따라서, 각 서브 화소 단위로 RGBC의 색 데이터를 준비하고(즉, 표시 패널의 컬러 화소 수에 대하여 종횡 2배의 화소 수만큼), 도 2(e)의 중앙의 서브 화소 네 개에 의해 백 또는 흑을 표시하는 것이라고 하면, 도 2(f)에 나타내는 바와 같이, 해상도를 2배(본 예에서는 가로 방향으로 2배)로 개선할 수 있다.

이와 같이, 흑백 화상 표시에 대해서는, 1서브 화소만큼(즉, 0.5 컬러 화소만큼) 시프트한 단위로 표시함으로써, 같은 4색 컬러 필터를 이용하여 해상도를 향상시킬 수 있다. 이 방법에 의해, 종횡 2×2개의 컬러 화소(즉, 종횡 4×4개의 서브 화소)에 의해 표현할 수 있는 선분 패턴의 예를 도 3에 나타낸다.

입력 화상이 흑백 화상인 경우, 통상 그 화상은 문자, 도형 등 선분에 의해 구성되는 화상인 경우가 많다. 한편, 인간의 시인 감도는 컬러 화상에 대한 감도보다 흑백 화상에 대한 감도 쪽이 높다고 알려져 있다. 따라서, 본 발명의 4색 컬러 필터를 이용한 표시 장치에서, 입력 화상이 흑백 화상인 경우에는, 입력 화상 신호로부터 선분을 검출하고, 선분의 부분에 대해서는 도 3에 나타내는 흑백의 선 분 패턴을 표시하는 것으로 하면, 문자 등의 흑백 화상의 표시 해상도를 향상시키는 것이 가능해진다. 또, 선분의 검출은, 후술하는 바와 같이, 입력 화상 신호와 도 3에 나타내는 선분 패턴의 매칭에 의해 실행할 수 있다.

[컬러 화상 표시]

다음에, 4색 컬러 필터를 이용한 표시 장치에 있어서의 컬러 화상 표시에 대하여 설명한다. 입력 화상이 컬러 화상인 경우 및 입력 화상이 흑백 화상이더라도 선분을 포함하지 않는 영역에 대해서는, 입력 화상 데이터를 RGBC의 4색의 서브 화소로 렌더링하여 컬러 화상을 표시한다(이것을, 이하 「컬러 서브 화소 렌더링」이라 함). 도 4에, 컬러 서브 화소의 렌더링 방법을 나타낸다.

도 4에서, 도면 중 원(圓)은 각각이 하나의 서브 화소에 대응하고 있다. 입력 화상 데이터로서는, 전술한 바와 같이 표시 패널의 컬러 화소 수에 대하여 종횡 2배의 화소 수 분량의 색 데이터, 즉 하나의 서브 화소마다 RGBC 4색의 색 데이터가 입력되므로, 자신을 포함하는 주위의 9개의 동색 서브 화소의 색 데이터에 근거하여, 하나의 서브 화소의 색 데이터가 산출된다.

도 4에서, 사선을 부여한 서브 화소가 렌더링 대상으로 되는 화소이며, 여기서는 번호 「5」가 첨부된 화소의 값이 산출된다. 즉, 파선(95)으로 나타내는 하나의 컬러 화소의 출력값을, 그 자신을 포함하는 번호 「1」∼「9」의 서브 화소의 값에 근거하여 산출한다. 또한, 도 4에 있어서는, RGBC 4색의 색 데이터 중, 적색 R에 대해서만 설명하지만, 다른 3색의 색 데이터에 대해서도 마찬가지의 방법을 적 용할 수 있다.

도 4(a)는 가장 전형적인 예이며, 번호 1∼9까지의 서브 화소의 화소값을 각각 R1∼R9라고 하면, 파선(95)으로 나타내는 컬러 화소의 화소값 Rout은 도 4(a)에 나타내는 식에 의해 산출된다. 즉, 파선(95)에 포함되는 각 서브 화소의 화소값을, 파선(95) 내에 포함되는 면적에 따른 계수를 이용하여 콘볼루션하는 것에 의해, 파선(95)으로 나타내는 컬러 화소의 화소값이 산출된다.

도 4(b)는, 파선(95)으로 나타내는 컬러 화소가 한 장의 화상 데이터의 좌상단 모서리에 위치하는 경우이며, 도 4(c)는 파선(95)으로 나타내는 컬러 화소에 포함되는 중앙의 서브 화소가 한 장의 화상 데이터의 좌상단 모서리에 위치하는 경우이다. 또한, 도 4(d)는 파선(95)으로 나타내는 컬러 화소가 한 장의 화상 데이터의 상단에 위치하는 경우이며, 도 4(e)는 파선(95)으로 나타내는 컬러 화소가 한 장의 화상 데이터의 좌단에 위치하는 경우이다.

이와 같이, 4색 컬러 필터의 각 서브 화소마다 RGBC의 색 데이터를 포함하는 입력 화상 신호(즉, 4색 컬러 필터에 의해 구성되는 컬러 화소에 대하여 종횡 2배의 해상도의 입력 화상 데이터)를 이용하여, 4색 컬러 필터의 각 서브 화소에 대한 렌더링을 함으로써, 도 1에 나타내는 바와 같은 넓은 색 재현 영역에서의 컬러 화상 표시가 가능해진다. 또, 도 4의 예에서는, 컬러 화소(95)의 화소값을, 그것에 포함되는 서브 화소의 면적비에 따른 계수에 의해 콘볼루션 연산하고 있지만, 그 대신, 중앙의 서브 화소로부터의 거리에 따른 계수를 이용하여 콘볼루션 연산하여도 관계없다.

[화상 표시 장치]

(실시예 1)

다음에, 상술한 4색 컬러 필터를 적용한 표시 장치의 실시예 1에 대하여 설명한다. 도 5에, 실시예 1에 따른 표시 장치(10)의 구성예를 나타낸다. 이 표시 장치(10)는 휴대 전화, PDA 등의 휴대 단말에 적용할 수 있다. 도 5에서, 본 실시예의 표시 장치(10)는 화상 처리부(12)와, 액정 표시 패널(14)을 구비한다. 액정 표시 패널(14)은 액정 표시부(18)와 드라이버(16)를 구비한다.

표시 장치(10)에 대해서는, 외부로부터 RGB 신호(20)가 입력된다. RGB 신호(20)는 R 신호 Sr, G 신호 Sg 및 B 신호 Sb를 포함한다. 화상 처리부(12)는 입력된 RGB 신호(20)로부터, 4색 신호(22)를 생성한다. 4색 신호(22)는 R, G, B, C의 각 색에 대응하는 신호이며, 액정 표시 패널(14) 내의 드라이버(16)로 공급된다.

액정 표시부(18)는 전술한 4색 컬러 필터를 적용한 액정 표시부이다. 드라이버(16)는 입력된 4색 신호(22)에 근거하여 액정 표시부(18)의 각 화소를 구동한다. 이에 따라, 도 2 등에 예시한 바와 같이, 4색 컬러 필터에 의해 구성되는 각 화소가 구동되고, RGB 신호(20)로서 입력된 화상이 액정 표시부(18)에 표시된다.

다음에, 화상 처리부(12)의 상세에 대하여 설명한다. 화상 처리부(12)는 입력된 RGB 신호로부터, 액정 표시부(18)에 마련된 4색 컬러 필터의 각 서브 화소 영역에 대응하는 4색 신호를 생성한다.

이미 기술한 바와 같이, 본 발명의 4색 컬러 필터는 컬러 화상 신호에 대해서는 통상의 RGB만의 컬러 필터와 비교하여 넓은 색 재현 영역을 갖는다고 하는 이 점이 있다. 한편, 도 2 및 도 3을 참조하여 설명한 바와 같이, 흑백 화상에 포함되는 선분에 대해서는, 컬러 화소와 비교하여 해상도를 향상시킨 표시를 행할 수 있다고 하는 특징을 갖는다.

그래서, 본 발명에서는, 입력 화상이 흑백 화상(무채색)인지, 컬러 화상(유채색)인지를 판별하여, 각각의 경우에 다른 처리를 행한다. 구체적으로는, 입력 화상이 흑백 화상인 경우에는, 입력 화상으로부터 선분(세로선 및 가로선)을 검출하고, 각 화소에 백 또는 흑을 할당함으로써, 선분을 강조하는 표시를 행한다(이하, 「라인화 처리」라고도 함). 이에 따라, 입력 화상이 텍스트 등인 경우에, 문자, 도형 등을 분명히 표시할 수 있다.

한편, 입력 화상이 컬러 화상인 경우에는, 전술한 컬러 서브 화소 렌더링에 의해 컬러 화상을 표시한다.

도 6은 4색 컬러 필터로의 색 변환을 소프트웨어 처리로 실행하는 경우의 화상 처리부(12)의 개략 구성을 나타내는 블럭도이다. 화상 처리부(12)는 CPU(30)와, 프로그램 메모리(31)와, 네트워크 I/F(32)와, 디스플레이 I/F(33)와, I/O 장치(34)가 버스(35)에 접속되어 구성된다. 프로그램 메모리(31)는, 후술하는 표시 처리 프로그램을 기억하고 있다. 네트워크 I/F(32)는 네트워크로부터 RGB 신호 등의 소스 화상을 취득하는 경우 등에 사용된다. 디스플레이 I/F(33)는 화상 처리에 의해 얻어진 4색 신호(28)를 액정 표시 패널(14)로 공급하기 위한 인터페이스이다. I/O 장치(34)는 소스 화상의 선택 등을 포함하는 선택/지시를 사용자가 실행하기 위해 사용되는 장치이다. CPU(30)는 화상 처리부(12)의 각 구성 요소를 제어하는 외에, 프로그램 메모리(31)에 기억되어 있는 표시 처리 프로그램을 실행함으로써, 후술하는 표시 처리를 실행한다.

도 7은 화상 처리부(12)의 기능 블럭도이다. 화상 처리부(12)는, 기능적으로는, 판정부(41)와 흑백 화상 처리부(42)와 컬러 화상 처리부(43)와 출력부(44)를 구비한다. 또, 이들 구성 요소는 기본적으로 CPU(30)가 프로그램 메모리(31)에 기억되어 있는 소정의 프로그램을 실행함으로써 실현된다.

화상 처리부(12)에 입력된 RGB 신호(20)는 판정부(41), 흑백 화상 처리부(42) 및 컬러 화상 처리부(43)에 입력된다. 판정부(41)는 RGB 신호(20)를 YUV 변환하여, 휘도 신호 Y 및 색차 신호 U 및 V를 생성한다. 그리고, 얻어진 색차 신호에 근거하여, 입력된 RGB 신호가 흑백 화상인지 컬러 화상인지를 판정한다. 구체적으로는, 색차 신호 U 및 V가 소정값 X 미만인지 여부를 판정하여, 양쪽이 소정값 X 미만인 경우에는 입력 화상이 흑백 화상이라고 판정하고, 적어도 한쪽이 소정값 X 이상인 경우는 입력 화상이 컬러 화상이라고 판정한다. 소정값 X로는, 예컨대, 「0.1」(즉 10%) 정도를 사용할 수 있다. 이 경우, 색 성분이 10% 미만인 화상을 흑백 화상, 10% 이상인 화상을 컬러 화상이라고 판정하는 것으로 된다. 이렇게 하여 얻어진 판정 결과 신호(61)는 흑백 화상 처리부(42) 및 컬러 화상 처리부(43)로 보내진다.

흑백 화상 처리부(42)는 입력 화상이 흑백 화상인 것을 판정 결과 신호(61)가 나타내는 경우에 동작하고, 후술하는 라인화 처리를 행하여 라인이 강조된 화상 신호(62)를 생성하여 γ 변환부(44)로 보낸다. 한편, 컬러 화상 처리부(43)는 입 력 화상이 컬러 화상인 것을 판정 결과 신호(61)가 나타내고 있는 경우에 동작하고, 컬러 서브 화소 렌더링 처리에 의해 해상도를 향상시킨 화상 신호(63)를 생성하여 출력부(44)로 보낸다. 출력부(44)는 공급된 화상 신호(62) 또는 화상 신호(63)에 대하여 소정의 γ 특성에 근거해서 γ 변환 등을 하여, 4색 신호(28)로서 출력한다.

도 8은 화상 처리부(12)가 실행하는 표시 처리의 흐름도이다. 또, 이 표시 처리는 전술한 바와 같이 CPU(30)이 화상 표시 프로그램을 실행함으로써, 도 7에 나타내는 각 구성 요소로서 기능하여 실현된다. 우선, 판정부(41)는 외부로부터 화상 데이터(즉 RGB 신호(20))를 수취한다(단계 S1). 다음에, 판정부(41)는 화상 데이터를 YUV 변환하여 색차 신호 U 및 V를 생성하고, 그들을 소정값 X와 비교함으로써, 입력 화상이 흑백 화상(무채색)인지, 컬러 화상(유채색)인지를 판정한다(단계 S2).

또, 판정부(41)는 소정 단위의 화상 데이터마다 흑백 화상인지 컬러 화상인지를 판정한다. 소정 단위의 화상 데이터란, 예컨대, 도 2, 도 3 등에 나타내는 2×2개의 컬러 화소(즉, 4×4개의 서브 화소)라고 할 수 있다. 입력되는 화상 데이터는 통상의 컬러 화소의 종횡 2배의 해상도를 갖고, 즉 각 서브 화소마다 RGB의 색 데이터를 가지므로, 판정부(41)는 4×4개(총 16개)의 서브 화소에 의해 구성되는 소정 단위의 화상 데이터의 서브 화소마다 YUV 변환을 하고, 색차 신호 U 및 V에 근거하여, 그 서브 화소가 흑백 화소인지 컬러 화소인지를 판정한다. 그리고, 16개의 서브 화소 중 하나라도 컬러 화소가 포함되는 경우에는, 당해 소정 단위의 화상 데이터를 컬러 화상이라고 판정한다. 또한, 16개의 서브 화소의 모두가 흑백 화소라고 판정된 경우, 당해 소정 단위의 화상 데이터를 흑백 화상이라고 판정한다.

입력 화상이 흑백 화상이라고 판정된 경우(단계 S2; 예), 흑백 화상 처리부(42)가 라인 검출을 행한다. 라인 검출은 상기한 소정 단위의 화상 데이터, 본 예에서는 4×4개의 서브 화소의 각각에 대하여, 소정의 임계값을 이용하여 당해 서브 화소가 백 화소인지 흑 화소인지를 판정한다. 그리고, 16개의 모든 서브 화소가 백 화소 또는 흑 화소로 판정되고, 그 패턴이 도 3에 나타내는 선분 패턴 중 어느 하나와 일치하는 경우에는, 당해 소정 단위의 화상 데이터를 선분 부분이라고 판정한다(단계 S3; 예). 한편, 4×4개의 서브 화소에 백 화소 및 흑 화소 이외의 화소(즉, 회색 화소)가 포함되는 경우, 또는, 백 화소와 흑 화소의 패턴이 도 3에 나타내는 선분 패턴과 일치하지 않는 경우에는, 당해 소정 단위의 화상 데이터는 선분 부분이 아니라고 판정한다(단계 S3; 아니오).

소정 단위의 화상 데이터가 선분 부분이라고 판정된 경우(단계 S3; 예), 흑백 화상 처리부(42)는 당해 소정 단위의 화상 데이터를, 일치한다고 판단된 선분 패턴으로 치환한다. 즉, 당해 소정 단위의 화상 데이터의 각 서브 화소의 색 데이터를, 도 3 중 대응하는 선분 패턴의 백 화소값 및 흑 화소값으로 치환한다. 이에 따라, 선분 부분의 해상도를 향상시킬 수 있다. 그리고, 흑백 화상 처리부(42)는 그와 같이 하여 얻어진 색 데이터를, 출력부(44)를 통해 액정 표시 패널(14)로 출력하여 표시시킨다(단계 S6).

한편, 입력 화상이 컬러 화상이라고 판정된 경우(단계 S2; 아니오), 또는 입력 화상은 흑백 화상이라고 판정되었지만, 그 소정 단위의 화상 데이터는 선분 부분이 아니라고 판정된 경우(단계 S3; 아니오), 컬러 화상 처리부(43)는 도 4를 참조하여 설명한 컬러 서브 화소 렌더링 처리를 행하여, 컬러 화상 데이터를 생성해서 액정 표시 패널(14)로 공급한다(단계 S6). 여기서, 컬러 서브 화소 렌더링을 할 때에는, 단계 S2에서 얻어진 YUV의 화상 데이터를 RGBC의 4색의 화상 데이터로 변환한다. 이 변환 처리는, 예컨대, YUV의 값과, RGBC의 값의 대응을 규정한 3차원 LUT 등을 이용하여 실행할 수 있다.

이상과 같이, 본 발명의 실시예 1에서는, 4색 컬러 필터를 갖는 표시 장치에서, 입력 화상이 흑백 화상이며, 또한, 선분을 포함하는 경우에는, 라인화 처리에 의해 그 선분을 강조하도록 4색의 색 데이터를 결정한다. 이에 따라, 흑백 화상의 해상도를 높일 수 있다. 한편, 입력 화상이 컬러 화상인 경우 및 입력 화상이 흑백 화상이지만 선분이 포함되어 있지 않는 경우에는, 컬러 서브 화소 렌더링에 의해, 4색의 색 데이터를 작성한다. 이에 따라, 색 재현성이 양호한 컬러 화상 표시가 가능해진다.

(실시예 2)

실시예 2는, 기본적으로는 실시예 1과 마찬가지이지만, 4색 컬러 필터 내의 서브 화소의 배열을 연구함으로써, 세로 또는 가로 방향으로 더욱 해상도를 향상시키는 것이다.

도 9(a)에, 가로 방향으로 해상도를 향상시키는 경우의 4색 컬러 필터의 서브 화소 배열 예를 나타낸다. 도 9(a)의 예에 있어서는, 세로 방향으로 배열된 네 개의 서브 화소에 의해 하나의 흑백 1화소를 구성할 수 있다. 따라서, 도 9(b)에 나타내는 선분 패턴을 더욱 이용할 수 있고, 그에 따라 흑백 화상의 가로 방향의 해상도를 더욱 향상시킬 수 있다.

도 9(b)는 세로 방향으로 해상도를 향상시키는 경우의 4색 컬러 필터의 서브 화소 배열 예를 나타낸다. 도 9(b)의 예에서는, 가로 방향으로 배열된 네 개의 서브 화소에 의해 하나의 흑백 1화소를 구성할 수 있다. 따라서, 도 9(b)에 나타내는 선분 패턴을 더욱 이용할 수 있고, 그에 따라 흑백 화상의 세로 방향의 해상도를 더욱 향상시킬 수 있다.

[액정 표시 패널]

다음에, 본 발명의 컬러 필터 기판을 적용한 액정 표시 패널의 예에 대하여 설명한다. 본 예는 상술한 4색 컬러 필터를 적용한 컬러 필터 기판을 반투과 반사형 액정 표시 패널(14)에 적용한 예이며, 액정 표시부(18)의 단면도를 도 10에 나타낸다.

도 10에서, 액정 표시 패널(14)은 유리나 플라스틱 등으로 이루어지는 기판(101)과 기판(102)이 밀봉재(103)를 통해 접합되고, 내부에 액정(104)이 밀봉되어 이루어진다. 또한, 기판(102)의 외면상에는 위상차판(105) 및 편광판(106)이 순서대로 배치되고, 기판(101)의 외면상에는 위상차판(107) 및 편광판(108)이 순서대로 배치된다. 또, 편광판(108)의 아래쪽에는, 투과형 표시를 행할 때에 조명광을 발하는 백 라이트(109)가 배치된다.

기판(101)은 유리 등의 투명 기판이며, 그 위에 상술한 4색 컬러 필터 CF가 형성된다. 즉, RGBC의 4색의 필터 영역이 전술한 바와 같은 배열로 형성된다. 또한, 필요에 따라, 기판(101) 위에, 예컨대, 아크릴 수지 등에 의해 투명한 수지 산란층이 형성된다. 또한, 수지 산란층 위에는, 반사 영역에 있어서 금속막이 형성된다. 그리고, 반사 영역에서는, 금속 반사막 위에 각 색의 컬러 필터가 형성된다.

또한, 필요에 따라, 각 색의 컬러 필터의 경계에는, 블랙 매트릭스가 형성된다. 그리고, 컬러 필터 CF 위에 ITO(Indium Tin Oxide) 등의 투명 도전체로 이루어지는 투명 전극(17)이 형성된다. 이 투명 전극(17)은 본 실시예에서는 복수 병렬된 스트라이프 형상으로 형성되어 있다. 또한, 이 투명 전극(17)은 기판(102) 상에 마찬가지로 스트라이프 형상으로 형성된 투명 전극(121)에 대하여 직교하는 방향으로 연장하고, 투명 전극(17)과 투명 전극(121)의 교차 영역 내에 포함되는 액정 표시 패널(14)의 구성 부분이 화소 영역을 구성하게 되어 있다.

한편, 기판(102)의 내면상에는 투명 전극(121)이 형성되고, 대향하는 기판(101) 상의 투명 전극(17)과 교차하도록 구성되어 있다. 또, 기판(101) 상의 투명 전극(17) 상 및 기판(102) 상의 투명 전극(121) 상에는, 배향막 등이 필요에 따라 형성된다.

이 액정 표시 패널(14)에 있어서는, 반사형 표시가 이루어지는 경우에는, 금 속 반사막이 형성되어 있는 영역에 입사된 외광은, 도 10에 나타내는 경로 R을 따라 진행하고, 금속 반사막에 의해 반사되어 관찰자에 의해 시인된다. 한편, 투과형 표시가 이루어지는 경우에는, 백 라이트(109)로부터 출사된 조명광이 투과 영역에 입사되어, 경로 T로 나타내는 바와 같이, 진행하여 관찰자에 의해 시인된다.

또, 상기한 액정 표시 패널은 본 발명의 4색 컬러 필터를 적용한 단순한 일례에 지나지 않고, 본 발명의 4색 컬러 필터는 다른 각종 구성의 액정 표시 패널에 적용할 수 있다.

[전자기기]

다음에, 본 발명에 따른 액정 표시 패널을 적용할 수 있는 전자기기의 예에 대하여 도 11을 참조하여 설명한다.

우선, 본 발명에 따른 액정 표시 패널을, 휴대형 퍼스널 컴퓨터(이른바 노트북 컴퓨터)의 표시부에 적용한 예에 대하여 설명한다. 도 11(a)는 이 퍼스널 컴퓨터의 구성을 나타내는 사시도이다. 동 도면에 나타내는 바와 같이, 퍼스널 컴퓨터(41)는 키보드(411)를 구비한 본체부(412)와, 본 발명에 따른 액정 표시 패널을 적용한 표시부(413)를 구비하고 있다.

계속해서, 본 발명에 따른 액정 표시 패널을, 휴대 전화기의 표시부에 적용한 예에 대하여 설명한다. 도 11(b)는 이 휴대 전화기의 구성을 나타내는 사시도이다. 동 도면에 나타내는 바와 같이, 휴대 전화기(42)는 복수의 조작 버튼(421) 외에, 수화구(422), 송화구(423)와 함께, 본 발명에 따른 액정 표시 패널을 적용한 표시부(424)를 구비한다.

또, 본 발명에 따른 액정 표시 패널을 적용할 수 있는 전자기기로는, 도 11(a)에 나타낸 퍼스널 컴퓨터나 도 11(b)에 나타낸 휴대 전화기 외에도, 액정 텔레비전, 뷰파인더형·모니터 직시형 비디오 테이프 리코더, 카 네비게이션 장치, 호출기, 전자 수첩, 전자 계산기, 워드 프로세서, 워크 스테이션, 화상 전화, POS 단말, 디지털 스틸 카메라 등을 들 수 있다.

[변형예]

또, 상술한 반사층 및 컬러 필터를 갖는 기판 및 액정 장치 등은 상술한 예에만 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위 내에서 여러 가지의 변경이 가능한 것은 물론이다.

이상 설명한 실시예에서는 액정 표시 패널을 예시하고 있지만, 본 발명의 전기 광학 장치로는, 전자 페이퍼 등의 전기 영동 장치, 그 위에 EL(전계 발광) 장치 등에도 마찬가지로 적용할 수 있다.

본 발명에 의하면, RGB 신호 등의 컬러 입력 화상 신호를 이용하여, 색 재현성이 풍부한 컬러 화상 표시 및 고해상도의 흑백 화상 표시를 행할 수 있는 화상 표시 장치를 제공할 수 있다.

Claims

1 화소 영역이 4색의 서브 화소 영역으로 구성되는 표시 패널과, 외부로부터의 입력 화상 신호에 근거하여, 상기 4색의 서브 화소에 대한 색 신호를 생성하는 화상 처리부와, 상기 색 신호에 근거하여, 상기 표시 패널의 각 서브 화소에 화상을 표시하는 제어부를 구비하는 화상 표시 장치에 있어서,

상기 화상 처리부는

상기 입력 화상 신호가 흑백 화상인지 컬러 화상인지를 상기 입력 화상 신호의 소정 단위마다 판정하는 판정부와,

상기 입력 화상 신호가 흑백 화상이라고 판정된 경우에, 상기 입력 화상 신호로부터 선분을 구성하는 선분 부분을 검출하여, 상기 선분 부분에 대응하는 흑백 화상용 색 신호를 생성하는 흑백 화상 처리부와,

상기 입력 화상 신호가 컬러 화상이라고 판정된 경우 및 소정 단위의 화상 데이터가 상기 선분 부분이 아니라고 판정된 경우에, 컬러 화상용 색 신호를 생성하는 컬러 화상 처리부를 구비하는

것을 특징으로 하는 화상 표시 장치.

제 1 항에 있어서,

상기 4색의 서브 화소 영역은 세로 방향으로 배열되어 세로 방향의 1 화소 영역을 구성하고,

상기 흑백 화상용 색 신호는 상기 세로 방향의 1 화소 단위로 소정의 백 또는 흑을 나타내는 흑백 화상용 색 신호를 생성하는

것을 특징으로 하는 화상 표시 장치.

제 1 항에 있어서,

상기 4색의 서브 화소 영역은 가로 방향으로 배열되어 가로 방향의 1 화소 영역을 구성하고,

상기 흑백 화상용 색 신호는 상기 가로 방향의 1 화소 단위로 소정의 백 또는 흑을 나타내는 흑백 화상용 색 신호를 생성하는

것을 특징으로 하는 화상 표시 장치.

제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 판정부는

상기 소정 단위마다 상기 입력 화상 신호를 휘도 신호 및 색차 신호로 변환하는 수단과,

상기 색차 신호가 소정값 미만일 때에 당해 입력 화상 신호를 흑백 화상이라고 판정하고, 상기 색차 신호가 소정값 이상일 때에 당해 입력 화상 신호를 컬러 화상이라고 판정하는 수단을 구비하는

것을 특징으로 하는 화상 표시 장치.

제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 흑백 화상 처리부는

상기 소정 단위의 입력 화상 신호에 있어서의 각 서브 화소의 휘도값에 근거하여, 당해 서브 화소가 백 화소인지 흑 화소인지를 판정하는 흑백 판정부와,

상기 소정 단위의 입력 화상 신호에 포함되는 백 화소 및 흑 화소의 패턴이 미리 준비된 선분 패턴과 일치하는지 여부를 판정하고, 일치하는 경우에 당해 소정 단위의 입력 화상 신호를 상기 선분 부분이라고 판정하는 선분 판정부를 구비하는

것을 특징으로 하는 화상 표시 장치.

제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 입력 화상 신호는 상기 표시 패널의 화소수에 대하여 종횡 2배의 화소분의 값을 포함하고,

상기 화상 처리부는 하나의 서브 화소의 색 신호를, 그것에 인접하는 복수의 동색(同色)의 서브 화소의 값에 근거하여 생성하는

것을 특징으로 하는 화상 표시 장치.

청구항 1 내지 3 중 어느 한 항에 기재된 화상 표시 장치를 화상 표시부로서 구비하는 것을 특징으로 하는 전자기기.