WO2006068224A1 - 表示装置及びその駆動方法 - Google Patents

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WO2006068224A1
WO2006068224A1 PCT/JP2005/023596 JP2005023596W WO2006068224A1 WO 2006068224 A1 WO2006068224 A1 WO 2006068224A1 JP 2005023596 W JP2005023596 W JP 2005023596W WO 2006068224 A1 WO2006068224 A1 WO 2006068224A1
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signal
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luminance
correction
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Inventor
Masayuki Katakami
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Sharp Kabushiki Kaisha
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    • G09G2300/0443—Pixel structures with several sub-pixels for the same colour in a pixel, not specifically used to display gradations
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    • G09G3/36—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source using liquid crystals
    • G09G3/3611—Control of matrices with row and column drivers

Definitions

  • the present invention relates to a display device such as a powerful liquid crystal display device that can sharpen a color image by adjusting luminance while maintaining the hue of the image, and a driving method thereof.
  • a liquid crystal display device is known as a display device that can be reduced in thickness and weight.
  • the liquid crystal display device has each liquid crystal display element (each pixel) arranged in a matrix, for example, 1024 x 768 pixels (XGA), and each signal line intersecting each horizontal scanning line (1 line 1024 pixels).
  • the corresponding video signal can be input to display the image.
  • a picture element (dot) having an R (red) finisher, a picture element having a G (green) filter, B It is widely known to use picture elements (dots) with a blue filter as a set of pixels.
  • Examples of the arrangement method of the picture elements of each color include a stripe type, a mosaic type, and a delta type.
  • Patent Document 1 Patent Open 2001_119714 (Japan, publication date: April 27, 2001)
  • Patent Document 2 JP 2004-102292 (Japan, publication date: April 2, 2004)).
  • Patent Document 1 discloses a minimum value among the increased values of the three-color signal for each color signal. Subtract from the increase value and use it as the input increase value of the white component, and output the increase of each color signal of red, green and blue other than the white subtraction amount to output the remaining color signals (red, green and blue) As signal The method used is disclosed.
  • Patent Document 2 extracts a white component from each binary color signal and extracts the white component. Is processed by a halftone process to generate each color signal (red, green, blue, white).
  • the present invention has been made in view of the above-described problems, and its purpose is to convert a three-color signal into a four-color signal to expand the brightness and to sharpen a display image.
  • the display device driving method uses R (red) 'G (green) ⁇ B (blue) input signals to the three color pixels as R' Converts signals to 4 color pixels of G 'B' W (white) and outputs each color signal to a display device equipped with R'G'B'W pixel in each pixel
  • the color signal input to the R′G • B picture element in one pixel is a driving method for driving the display device by performing L min (R, G , B) and Lmax (R, G, B) representing the maximum value, the luminance level obtained by subtracting Lmin (R, G, B) from the value generated based on the nonlinear function with the variable A signal that is output as a signal indicating that the signal is input to the W picture element in one pixel is output as a signal indicating the Lmin (R, G, B).
  • the hue of the pixel is determined by the luminance ratio of each RGB pixel.
  • the same ratio Lmax (R, G, B) / Lmin (R, G) , B)
  • the RGB luminance ratio does not change.
  • the above nonlinear function is a function that can maintain the RGB luminance ratio at a value below the maximum gradation value in any converted RGBW, so the luminance ratio change due to correction of the maximum gradation value over is also possible. Does not occur.
  • the luminance level of each output signal output to the R picture element, the G picture element, and the B picture element is set in advance and the maximum luminance level is set. If it exceeds, the luminance level of the output signal may be replaced with the maximum luminance level and output to the R picture element, G picture element, and B picture element.
  • the display device driving method counts the number of picture elements in which a luminance level of the output signal is replaced with a maximum luminance level in a certain frame, and based on the pixel count number, The nonlinear function of each pixel in the next frame of a certain frame may be bias-corrected.
  • the display device is a display device for displaying an image with a plurality of pixels arranged in a matrix, wherein each of the pixels includes R (Red) picture element, G (green) picture element, B (blue) picture element and W (white) picture element are provided, and the input red, green and blue color signals are reversed .
  • a correction processing unit that performs correction, a distribution process from each color signal that has undergone reverse correction, generates a processing color signal of four colors including white, and outputs a processing unit that outputs the four processing color signals.
  • each color signal that has been subjected to inverse ⁇ correction by the inverse ⁇ correction unit has a substantially linear relationship between the signal level and the luminance (that is, brightness) level.
  • the four color processing signals including white are generated by performing the sorting process from the inverse ⁇ -corrected color signals by the unit, the hue change in each of the processed color signals can be suppressed.
  • each processed color signal whose hue change is suppressed is corrected by the y correction unit in accordance with a desired display unit, for example, a display characteristic (that is, a ⁇ characteristic) on a liquid crystal panel.
  • the display image can be clarified. Therefore, the above configuration can adjust the luminance of each picture element of the display image while suppressing the hue change, and can sharpen the display image.
  • the distribution processing unit includes Lmin (R, G, and L ) indicating the minimum value of the luminance level (luminance component) in each color signal of R, G, and ⁇ in one pixel subjected to inverse correction.
  • B) and Lmax (R, G, B), which indicates the maximum value of the luminance level are used to perform the luminance level distribution conversion process for each color signal using a nonlinear function with a variable.
  • the luminance level distribution conversion processing of each color signal is performed by a nonlinear function having a ratio of Lmin (R, G, B) and Lmax (R, G, B) as a variable. Therefore, it is possible to reduce the hue change in each of the four processed color signals after the distribution conversion process.
  • the nonlinear function F (t) force F (t + At)> ⁇ F (t) + F (t + 2At) ⁇ / 2 the nonlinear function F (t) is Since it can be an upwardly convex increase function, the brightness can be further increased compared to a linear increase.
  • the nonlinear function F (t) may be set so as to vary depending on the video signal in the previous frame between F (0) ⁇ 1.0 and 1.4. Les.
  • the distribution processing unit has a preset maximum luminance level, and exceeds the maximum luminance level when the processing using the nonlinear function is performed by luminance expansion processing using a lookup table. If there is a pixel, the signal is replaced with the maximum luminance level, the number of pixels replaced in one frame is counted, and the nonlinear function F (0) applied in the next frame is calculated based on the number of pixel counts. The signal processing may be performed after adjustment.
  • the display device may be provided with a lookup table for processing at least one of the signal processing using the inverse ⁇ correction, the ⁇ correction, and the nonlinear function by reference.
  • the display device is provided with one or more look-up tables to be referred to in the processing using the nonlinear function, and the backlight brightness for display is determined by the selected look-up table. You may have the brightness
  • each of the pixels includes a liquid crystal for controlling light transmission, and a backlight for irradiating each liquid crystal with light for image display includes the brightness adjustment.
  • the brightness may vary depending on the signal from the unit.
  • the luminance for display is changed in accordance with the luminance level of each color signal of the display image, the luminance of the light source for display is improved by including white pixels. For example, the power consumption of the backlight for display can be reduced.
  • FIG. 1 is a block diagram of a main part of a liquid crystal display device according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic block diagram of the liquid crystal display device.
  • FIG. 3 is a plan view showing an example of the arrangement of picture elements on the liquid crystal panel of the liquid crystal display device.
  • FIG. 4 is a plan view showing another example of the arrangement of the picture elements.
  • FIG. 6 is a graph showing a relationship (second ⁇ correction) between a luminance signal indicating gradation in the liquid crystal panel and a displayed luminance level.
  • FIG. 7 is a flowchart showing the operation of the liquid crystal display device.
  • FIG. 8 is a graph showing changes in each color signal at each step of the liquid crystal display device.
  • FIG. 9 is a block diagram of an LUT in a liquid crystal display device according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a flowchart showing an operation of the liquid crystal display device according to the second embodiment.
  • FIG. 11 is a plan view showing a conventional arrangement of picture elements of three colors.
  • TFT Thin Film Transistor
  • the active matrix type liquid crystal display device 110 includes a liquid crystal display unit (display unit) 110a and a liquid crystal driving circuit (driving signal output unit) as a liquid crystal driving device for driving the liquid crystal display unit 110a. 110b.
  • a liquid crystal display unit display unit
  • a liquid crystal driving circuit driving signal output unit
  • the liquid crystal display unit 110 a includes a TFT liquid crystal panel 101.
  • the liquid crystal panel 101 has pixels (pixels) arranged in a matrix (lattice), for example, 1024 ⁇ 768 pixels (XGA) in this embodiment. Images can be displayed by sequentially or intermittently displaying them vertically in each line). In the case of the above XGA, the total number of horizontal scanning lines is 768, and one horizontal scanning line is 1024 pixels. As the number of each pixel, 1280 ⁇ 1024 pixels (SXGA), 1600 ⁇ 1200 pixels (UXGA), 3200 ⁇ 2400 pixels (2.7p / J), etc. are used as necessary.
  • the liquid crystal driving circuit 110b includes a source driver (driving circuit) 103 and a gate driver 104 made of an IC (integrated circuit), a controller (control circuit, driving circuit) 105, and a liquid crystal driving power source 106. ing.
  • the controller 105 controls the brightness of the knock light and adjusts the brightness to the brightness conversion level of the brightness included in the video signal for each frame or for each of a plurality of (5 to 6) frames. Can be adjusted.
  • a video signal for color display input from the outside is input to the source driver 103 as display data D which is a digital signal via the controller 105.
  • the source driver 103 time-divides the input display data D and latches it for each of the first source driver to the n-th source driver, and then D is synchronized with the horizontal sync signal input to the controller 105. / A conversion.
  • the display data D thus time-divided is D / A converted to generate an analog display data signal that is an analog voltage for gradation display (hereinafter referred to as "gradation display voltage").
  • the analog display data signal is output to the corresponding liquid crystal display element (each pixel) in the liquid crystal panel 101 via a source signal line (not shown).
  • each source driver 103 is included in the video signal.
  • the controller 105 also includes an I / O circuit, a display RAM for storing video signals, a generation circuit and an output circuit for the various control signals.
  • each of the plurality of pixels arranged in a matrix has a four-color arrangement of two picture elements X two picture elements. ) Picture elements, G (green) picture elements, B (blue) picture elements, and W (white) picture elements.
  • a four-color stripe arrangement, or a mosaic arrangement [J and delta arrangement, not shown] can be used as the arrangement of the four color picture elements.
  • the liquid crystal display device includes an inverse ⁇ correction unit 2 that performs inverse ⁇ correction on the input red, green, and blue color signals 1.
  • the input red, green, and blue color signals 1 are subjected to first ⁇ correction in accordance with the ⁇ characteristics of the CRT used as the display unit.
  • the inverse ⁇ correction is a force for returning the first ⁇ -corrected color signal to a color signal having substantially linearity of the original chrominance signal. Any conversion processing is possible.
  • the upper limit of the deviation of the brightness level from the linearity is 10%, more preferably 6%, and even more preferably.
  • the lower limit of the brightness level deviation is 10%, more preferably 6%, and even more preferably 3%.
  • a luminance expansion rate calculation unit 4 for calculating the luminance expansion rate S is provided.
  • the nonlinear function can be variously changed according to need.
  • the nonlinear function F (t) is expressed as F (t + A t)> (F (t ) + F (t + 2 A t) ⁇ , in other words, when 0 ⁇ t ⁇ l, it is positive and increases with increasing t, and its rate of increase Should be a convex function that decreases with increasing t.
  • the nonlinear function can be varied between the curve L1 and the curve L2 by the variation of the adjustment value C.
  • the upper limit of C is set to 1.4 based on the actual evaluation results that the monochrome appears darker and dull as the luminance ratio between the monochrome and white increases.
  • a determination unit 5 for generating the adjustment value C in the previous frame is provided.
  • the determination unit 5 determines and adjusts the adjustment value C based on the number of dots P exceeding the luminance maximum value, and outputs the adjusted value C.
  • the adjustment value C force 0.05 of the previous frame is subtracted.
  • the number of dots is P, 0 ⁇ 05 is added to the adjustment value C of the previous frame.
  • the number of dots P to be determined is set to 6144. However, it can be set according to the number of pixels on one display screen, and one horizontal scanning line as in this embodiment.
  • the lower limit value of the number of dots P to be determined is the number of pixels of two horizontal scanning lines, more preferably four, and even more preferably five.
  • Maximum number of dots P Is the number of pixels for 10 lines in the horizontal scanning line, more preferably 8 lines, and even more preferably 7 lines.
  • the distribution processing unit (distribution processing unit) 6 uses the above-described luminance expansion rates S and Lmin (R, G, B) from the three color signals subjected to inverse ⁇ correction. It is arranged to generate and output each luminance level of each of the four processed color signals including white by performing a sorting process by calculation based on and.
  • the arithmetic expressions (1) to (4) are shown below.
  • Rout Rin X S -Lmin (R, G, B) (1)
  • Gout Gin X S -Lmin (R, G, B)---(2)
  • a dot whose luminance level exceeds the maximum luminance level (luminance max value) of 1.0 (corresponding to a gradation level of 255). Is set to replace its brightness level with 1.0.
  • the gradation level may be set to 210 gradations, that is, 1024 gradations (0 level to 1023 level).
  • a counter 7 that counts the number of dots replaced in one frame is provided so as to output the count number to the determination unit 5.
  • the ⁇ correction unit 8 converts each luminance level of each of the four processing color signals including white generated by the distribution processing unit 6 into a gradation level by the second ⁇ correction.
  • overshoot (hereinafter referred to as “hereinafter” referred to as “ reaction characteristics”) of the liquid crystal panel 101 with respect to each of the four color signals converted into the respective gradation levels from the wrinkle correction unit 8.
  • reaction characteristics It is abbreviated as “S”.
  • An OS circuit 9 may be provided to add an OS part for driving to the rising part of each color signal.
  • Each color signal with the OS part added in this way Is output to each source driver 103 described above.
  • each step showing a conversion method for converting a three-color signal into a four-color signal using the liquid crystal display device will be described in the order of the steps based on FIGS. 7 and 8. .
  • each color signal 1 of RGB indicating the gradation level of each color signal on a certain screen, for example, the N screen is input to the inverse ⁇ correction unit 2 (step 1, step hereafter).
  • step 1, step hereafter Abbreviated as S, see Figure 8 (a)).
  • the reverse color correction unit 2 performs reverse color correction to obtain each processed color signal indicating the luminance level (S2, see FIG. 8B). Subsequently, each processed color signal is subjected to a ratio (t, 0 ⁇ ) between Lmin (R, G, B) and Lmax (R, G, B) indicating the maximum value of the luminance level in the luminance ratio calculation unit 3. t ⁇ 1) is calculated (S3). Thereafter, the luminance expansion rate calculation unit 4 calculates the luminance expansion rate S from the t value and the adjustment value C of the previous frame (S4).
  • the distribution processing unit 6 expands each processed color signal to S times while maintaining the luminance ratio between them with the luminance expansion rate S ((c) in Fig. 8).
  • Lmin (R, G, B) described above is assigned, and each processed color signal expanded to S times is used as Lmin (R, R, Subtract G, B) (see (d) in Figure 8).
  • each color processing signal of the four colors obtained by the calculation in one frame exceeds a luminance level of 1.0 (255 at the gradation level).
  • Wout is set for each pixel unit, rather than making Wout indicating the brightness level of all white (W) colors in one frame constant.
  • the counter 7 counts the number of dots P exceeding that, and outputs the result to the discriminating unit 5.
  • the discriminating unit 5 adjusts the adjustment value C when the dot number P of the previous frame exceeds 6144.
  • the adjustment value C is increased (for example, 0.05), and the adjustment value C to be applied to this frame is determined (S6 ).
  • adjustment value C is set to 1.0, and when adjustment value C exceeds 1.4 (more preferably 1.35), adjustment value C is 1.
  • Set 4 beam preferably 1.35).
  • the ⁇ correction unit 8 converts each of the four color signals obtained in this way from the luminance level to the gradation level by the second ⁇ correction, and the driver of the liquid crystal panel 101 Output to each source driver 103.
  • the OS part described above may be further added to each converted color signal.
  • each color signal subjected to the inverse ⁇ correction by the inverse ⁇ correction unit 2 has a relationship between the signal level and the luminance (that is, brightness) level. Therefore, when each of the color signals subjected to the inverse ⁇ correction is generated by the distribution processing unit 6 and four processed color signals including white are generated, the above processing is performed. Hue change can be suppressed in image display by additive color mixing with a color signal.
  • each of the processed color signals whose hue change is suppressed is adjusted to a desired display unit, for example, a display characteristic (that is, the second ⁇ characteristic) on the liquid crystal panel 101, and a y correction unit. Since it is corrected by 8, the displayed image can be sharpened. Therefore, the above configuration can adjust the luminance of each picture element of the display image while suppressing the hue change, and can sharpen the display image.
  • a desired display unit for example, a display characteristic (that is, the second ⁇ characteristic) on the liquid crystal panel 101, and a y correction unit. Since it is corrected by 8, the displayed image can be sharpened. Therefore, the above configuration can adjust the luminance of each picture element of the display image while suppressing the hue change, and can sharpen the display image.
  • LUT Look-up table
  • R, G, and ⁇ are a specific example of the LUT.
  • Dpram dual port random access memory
  • the reference data Rout reverse ⁇ corrected value
  • Rin input indicating the red color signal.
  • LUTs only integers can be handled for processing, so they are multiplied and extracted as integers.
  • the above combinations may be provided for all combinations, the number of combinations provided can be reduced by dividing the blocks into a plurality of blocks smaller than the number of combinations.
  • at least one of inverse 0 / correction, nonlinear function and second ⁇ correction may be replaced with LUT.
  • the conversion method inputs R, G, and ⁇ color signals (S11), and then converts the processed color signals to luminance values.
  • Lmi The ratio (t, 0 ⁇ t ⁇ 1) between n (R, G, B) and Lmax (R, G, B) indicating the maximum luminance level is calculated (S12). Thereafter, the luminance expansion rate S is calculated from the t value and one of the LUTs selected in the previous frame (S13).
  • the distribution processing unit 6 expands each processed color signal to S times while maintaining the luminance ratio between them with the luminance expansion rate S ((c) in Fig. 8).
  • the above-mentioned Lmin (R, G, B) is allotted, and each processed color signal expanded to S times is set to Lmin (R, R, Subtract G, B) (see (d) in Figure 8).
  • the luminance Level 1.0 is set and each RGBW color signal is calculated (S14).
  • Wout is set for each pixel rather than making Wout indicating the luminance level of the white (W) color of one frame constant.
  • the counter 7 counts the number of dots P exceeding that, and outputs the result to the discriminating unit 5. Is selected (for example, 0.05), and when the number of dots P in the previous frame is 0, the adjustment value C is increased (for example, 0.05). A new LUT is selected (S16). In this determination, when adjustment value C falls below 1.0, adjustment value C is set to 1.0, and when adjustment value C exceeds 1 • 4 (more preferably 1.35), adjustment value C is set to 1. Set to 4 (more preferably 1.35). In the present embodiment, another appropriate numerical value may be selected depending on the power panel resolution and the expansion rate setting function to be used, where the dot number P count number condition is 6144.
  • the luminance expansion rate S is extracted from the LUT based on the ratio t of LminZLmax of luminance data of one pixel in the RGB W array. Assume that multiple LUTs are switched based on the data on the previous screen. By extending the brightness in this way, it is possible to increase the brightness by minimizing the hue change of the original signal.
  • a plurality of lookup tables to be referred to in the processing by the nonlinear function are provided, and the controller 105 described above varies the luminance for display according to the selected lookup table. It is set to function as a brightness adjustment unit.
  • the brightness to be adjusted may be backlight brightness.
  • the luminance for display is changed in accordance with the luminance expansion level of each color signal of the display image.
  • the expansion rate is low, the number of single colors is increased, and the backlight luminance is increased on the screen.
  • the brightness of the backlight can be reduced on a screen that is bright and bright and has a high expansion rate, so that the power consumption of the backlight can be reduced.
  • the display unit that is not particularly limited may be a color display unit that performs additive color mixing.
  • the display unit may be a color display unit that performs additive color mixing.
  • flat panel displays such as plasma displays and electoluminescence displays, and color display units using so-called cathode ray tubes such as CRT (Cathode Ray Tube).
  • the display device of the present invention has a brightness increase while suppressing a hue change in color display. Therefore, it can be suitably used in the field of image display such as a color liquid crystal display device.

Abstract

　マトリクス状に配列された複数の各画素は、Ｒ（赤）絵素、Ｇ（緑）絵素、Ｂ（青）絵素およびＷ（白）絵素の４色の絵素をそれぞれ備える。入力される赤、緑、青の各色信号１を逆γ補正する逆γ補正部（２）を設ける。逆γ補正された各色信号から振り分け処理して、白を含む４色の各処理色信号を生成し、出力するための輝度比算出部（３）、輝度拡張率算出部（４）および振り分け処理部（６）を分配処理部として設ける。４色の各処理色信号に対しそれぞれγ補正して出力するγ補正部（８）を設ける。これにより、カラー表示における色相変化を抑制しながら、輝度ＵＰによる画像表示の鮮明化が可能である表示装置、及び当該表示装置の駆動方法を提供することができる。

Description

明 細 書
表示装置及びその駆動方法
技術分野
[0001] 本発明は、画像の色相を維持しながら輝度を調整してカラー画像を鮮明化できる力 ラー液晶表示装置などの表示装置、及びその駆動方法に関するものである。
背景技術
[0002] 従来から、薄型化や軽量化が可能な表示装置として、液晶表示装置が知られてい る。液晶表示装置は、各液晶表示素子 (各画素）をマトリックス状に、例えば 1024 X 76 8画素 (XGA)に配列されて有し、各水平走査線（1ライン 1024画素）と交差する各信 号線に、対応する映像信号がそれぞれ入力されて画像を表示できるようになつてい る。
[0003] このような液晶表示装置においてカラー表示するには、画素毎に、 R (赤）のフィノレ ターを備えた絵素（ドット）、 G (緑）のフィルターを備えた絵素、 B (青）のフィルターを 備えた絵素（ドット）を一組の一画素として用いることが広く知られている。上記各色の 絵素の配列方法としては、ストライプ型、モザイク型、およびデルタ型が挙げられる。
[0004] ところ力 R (赤)絵素、 G (緑)絵素、 B (青)絵素の 3色の各絵素に基づいて一つの 画素を表示する一般的な液晶表示装置では、光効率が低下する、つまり表示の輝度 が小さくなつて表示品質が劣化するという不都合を有している。
[0005] そこで、上記不都合を回避するために、 R (赤)絵素、 G (緑)絵素、 B (青)絵素の 3 色の各絵素に対し、さらに W (白）の絵素をカ卩え、 4色の各絵素を用いて、一つの画 素を表示することで、光効率を向上し、表示品質を改善することが提案されている（特 許文献 1：特開 2001 _ 119714 (日本国、公開日： 2001年 4月 27日）、特許文献 2： 特開 2004— 102292 (曰本国、公開曰： 2004年 4月 2曰）参照）。
[0006] このような 3色の色信号を演算して 4色の色信号に変換する方法として、特許文献 1 には、 3色の色信号における増加値の内の最小値を各色信号毎に増加値から差し 引いて、これを白色成分の入力増加値として活用し、白色差し引き量以外の、赤、緑 および青の各色信号の増加分を残りの各色信号 (赤、緑および青）の出力信号として 用いる方法が開示されている。
[0007] また、 3色の色信号を演算して 4色の色信号に変換する方法として、特許文献 2で は、 2進数の 3色の各色信号をから、それぞれ白色成分を抽出し、これをハーフトー ンプロセスで処理して、 4色の各色信号 (赤、緑、青、白）を生成することが記載されて いる。
[0008] しかしながら、上記従来の構成は、 4色の各色信号 (赤、緑、青、白）を用いて輝度 拡張を行う場合、色相変化が生じるという問題点を有している。
[0009] そこで本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、 3色の 色信号を 4色の色信号に変換して輝度拡張を行い、表示画像の鮮明化を図りながら 、色相変化を抑制して色再現性を向上できる表示装置、及びその駆動方法を実現 することにある。
発明の開示
[0010] 本発明に係る表示装置駆動方法は、上記課題を解決するために、 R (赤） 'G (緑） · B (青）の 3色の絵素への各入力信号を、 R'G' B 'W (白）の 4色の絵素への信号に変 換して、当該変換した各色信号を、 R'G'B'Wの絵素を各画素に備えた表示装置に 出力することによって当該表示装置を駆動する駆動方法であって、一画素内の R'G •B絵素に入力される各色信号は、入力信号における輝度レベルの最小値を示す L min (R, G， B)と、最大値を示す Lmax (R， G， B)との比を変数とする非線形関数に 基づいて生成された値から、前記 Lmin (R， G， B)を減算した輝度レベルを示す信 号として出力され、前記一画素内の W絵素に入力される信号は、上記 Lmin (R， G, B)を示す信号として出力されることを特徴としている。
[0011] 上記の方法によれば、 4色信号による表示画像の色相変化を抑制できる。すなわち 、画素の色相は RGB各絵素の輝度比で決まる力 上記の方法によれば、 1画素内の RGB各輝度レベルに全て同じ比率（Lmax (R, G, B) /Lmin (R, G, B) )を乗ずる ので RGB輝度比に変化は生じなレ、（信号の RGB階調値を輝度レベルに置き換えて から信号処理)。また、上記非線形関数は、変換後の RGBWいずれも最大階調値以 下の値で RGB輝度比率を保つことができるような関数であるため、最大階調値ォー バー是正による輝度比率変化も生じない。 [0012] また、本発明に係る表示装置駆動方法は、前記 R絵素、 G絵素、 B絵素に出力され る各出力信号の輝度レベルが、予め設定してレ、た最大輝度レベルを超える場合は、 当該出力信号の輝度レベルを当該最大輝度レベルに置き換えて、 R絵素、 G絵素、 B絵素に出力するものであってもよい。
[0013] また、本発明に係る表示装置駆動方法は、或るフレーム内における、前記出力信 号の輝度レベルを最大輝度レベルに置き換えた絵素数をカウントし、絵素カウント数 に基づいて、当該或るフレームの次のフレームにおける各画素の前記非線形関数を バイアス補正するものであってもよい。
[0014] また、本発明に係る表示装置は、上記課題を解決するために、マトリクス状に配列さ れた複数の画素により画像を表示するための表示装置であって、前記各画素は、 R ( 赤)絵素、 G (緑)絵素、 B (青)絵素および W (白）絵素の 4色の絵素をそれぞれ備え、 入力される赤、緑、青の各色信号を逆 Ί補正する逆 補正部と、逆 Ί補正された各 色信号から振り分け処理して、白を含む 4色の各処理色信号を生成し、出力する分 配処理部と、 4色の各処理色信号に対しそれぞれ γ補正して出力する γ補正部とを 有することを特徴としている。
[0015] 上記構成によれば、逆 γ補正部により逆 γ補正された各色信号は、信号レベルと 輝度（つまり明るさ）レベルとの関係力 ほぼ直線性を具備することになるので、分配 処理部による、逆 γ補正された各色信号から振り分け処理して、白を含む 4色の各処 理色信号を生成したときに、上記各処理色信号での色相変化を抑制できる。
[0016] また、上記構成では、色相変化が抑制された上記各処理色信号を、所望する表示 部、例えば液晶パネルでの表示特性 (すなわち γ特性）に合わせて、 y補正部により 補正するから、表示画像を鮮明化できる。よって、上記構成は、色相変化を抑制しな がら、表示画像の各絵素の輝度を調整できて、上記表示画像を鮮明化できる。
[0017] 上記表示装置では、前記分配処理部は、逆 Ί補正された一画素内の R, G, Βの 各色信号における、輝度レベル (輝度成分）の最小値を示す Lmin (R， G, B)と、輝 度レベルの最大値を示す Lmax (R， G, B)との比を変数とする非線形関数により各 色信号の輝度レベルの振り分け変換処理が行われるようになつていることが好ましい [0018] 上記構成によれば、各色信号の輝度レベルの振り分け変換処理が、 Lmin(R, G, B)と、 Lmax(R, G, B)との比を変数とする非線形関数により行われるので、振り分 け変換処理後の 4色の各処理色信号での色相変化を低減できる。
[0019] 上記表示装置においては、前記 Lmin(R, G, B)/Lmax(R, G, B)の比を t(0≤ t≤l)としたとき、前記非線形関数 F(t)は、 F(t+ At) >{F(t) +F(t + 2At)}/2 であるように設定されてレ、ることが望ましレ、。
[0020] 上記構成によれば、非線形関数 F(t)力 F(t+At) >{F(t)+F(t + 2At)}/2 であるので、非線形関数 F(t)を、上に凸状の増加関数にできるから、直線増加と比 ベて、輝度をより高めることができる。
[0021] 上記表示装置では、前記非線形関数 F(t)は、 F(0)^1.0から 1.4までの間にて 、前フレームでの映像信号により変動するように設定されてレ、てもよレ、。
[0022] 上記表示装置においては、前記分配処理部は、予め設定された最大輝度レベル を備え、前記非線形関数を用いた処理がルックアップテーブルによる輝度拡張処理 によりなされたとき、最大輝度レベルを超える絵素があれば、その信号を最大輝度レ ベルに置き換え、 1フレーム内で置き換えた絵素数をカウントし、その絵素カウント数 を元に次のフレームで適応される非線形関数 F (0)を調整して信号処理を行うもので あってもよい。
[0023] 上記表示装置では、前記の逆 γ補正、 γ補正及び非線形関数による各信号処理 における少なくとも一つを参照により処理するためのルックアップテーブルが設けられ ていてもよい。
[0024] 上記表示装置にぉレ、ては、前記の非線形関数による処理にて参照するルックアツ プテーブルを 1つもしくは複数備え、さらに、選択されたルックアップテーブルにより、 表示のためのバックライト輝度を変動させる輝度調整部を有してもよい。
[0025] 上記表示装置では、前記画素は、光の透過を制御するための液晶をそれぞれ備え 、さらに、各液晶に対し画像表示のための光を照射するためのバックライトを、前記輝 度調整部からの信号により輝度が変動するように有してもょレ、。
[0026] 上記構成によれば、表示のための輝度を表示画像の各色信号の輝度レベルに合 わせて変動させるので、表示のための光源輝度を、白絵素を入れて透過率を向上さ せた分、より低くできるから、表示のための、例えばバックライトの消費電力を低減で きる。
[0027] 本発明のさらに他の目的、特徴、および優れた点は、以下に示す記載によって十 分判るであろう。また、本発明の利益は、添付図面を参照した次の説明で明白になる であろう。
図面の簡単な説明
[0028] [図 1]本発明の実施の第一形態に係る液晶表示装置の要部ブロック図である。
[図 2]上記液晶表示装置の概略ブロック図である。
[図 3]上記液晶表示装置の液晶パネルでの各絵素の配置の一例を示す平面図であ る。
[図 4]上記各絵素の配置における他の例を示す平面図である。
[図 5]上記液晶表示装置における、 Lmin (R, G, B) /Lmax (R, G, B)の比と、輝 度拡張率 Sとの非線形な関係と、その関係が変動する範囲とを示すグラフである。
[図 6]上記液晶パネルでの階調を示す輝度信号と、表示される輝度レベルとの関係（ 第二 γ補正）を示すグラフである。
[図 7]上記液晶表示装置の動作を示すフローチャートである。
[図 8]上記液晶表示装置の各ステップでの各色信号の変化をそれぞれ示す各グラフ である。
[図 9]本発明に係る実施の第二形態の液晶表示装置における LUTのブロック図であ る。
[図 10]上記実施の第二形態に係る液晶表示装置の動作を示すフローチャートである
[図 11]従来の 3色の各絵素の配列を示す平面図である。
発明を実施するための最良の形態
[0029] 本発明の表示装置としての液晶表示装置に係る実施の各形態について図 1ないし 図 10に基づいて説明すると以下の通りである。
[0030] (実施の第一形態）
液晶表示装置における種々の表示方式のうち、高精細な表示を行える方式として、 スイッチング素子に TFT (Thin Film Transistor:薄膜トランジスタ）を用いたアクティブ マトリックス方式が知られている。
[0031] 図 2に示すように、上記アクティブマトリックス方式の液晶表示装置 110は、液晶表 示部 (表示部） 110aと、それを駆動する液晶駆動装置としての液晶駆動回路 (駆動 信号出力部） 110bとを備えている。
[0032] 上記液晶表示部 110aは、 TFT方式の液晶パネル 101を有している。液晶パネル 1 01は、各画素（ピクセル）がマトリックス (格子）状に、本実施の形態では例えば 1024 X 768画素 (XGA)にて配列されたものであり、映像信号に基づき、水平走査線 (ライ ン）毎に順次または間欠的に順次垂直方向に表示することで画像を表示できるように なっている。上記 XGAの場合、水平走査線の数は計 768本となり、一水平走査線は 1024画素となる。上記各画素の数としては、必要に応じて、 1280 X 1024画素（SXG A)、 1600 X 1200画素（UXGA)、 3200 X 2400画素（2.7p/J)などが用いられる。
[0033] また、液晶パネル 101の背面側には、図示しないが、バックライトが取り付けられて いる。一方、上記液晶駆動回路 110bには、 IC (集積回路)からなるソースドライバ（駆 動回路） 103およびゲートドライバ 104と、コントローラ（制御回路、駆動回路） 105と、 液晶駆動電源 106とが搭載されている。コントローラ 105は、ノくックライトの輝度を制 御して、上記輝度を、一フレーム毎、または複数の（5〜6)フレーム毎に、それらの映 像信号に含まれる輝度の輝度変換レベルに合わせて調整できるようになつている。
[0034] 上記構成において、外部から入力されたカラー表示のための映像信号は、上記コ ントローラ 105を介してデジタル信号である表示データ Dとしてソースドライバ 103に 入力される。ソースドライバ 103は、入力された表示データ Dを、時分割して、第 1ソ ースドライバ〜第 nソースドライバに対しそれぞれラッチし、その後、コントローラ 105 力 入力される上記水平同期信号に同期して D/A変換する。
[0035] このように時分割された表示データ Dを D/A変換して、階調表示用のアナログ電 圧 (以下、「階調表示電圧」と言う）であるアナログ表示データ信号が作成される。上 記アナログ表示データ信号は、図示しないソース信号ラインを介して、液晶パネル 10 1内における対応する上記液晶表示素子 (各画素）にそれぞれ出力されている。
[0036] さらに、上記コントローラ 105から、各ソースドライバ 103へは、映像信号に含まれる 、各色信号 R、 G、 Bや、制御信号として水平同期信号 (スタートパルス信号 SPゃラッ チ信号 Lsに相当）、クロック信号 elkが、また、ゲートドライバ 104へは垂直同期信号 や水平同期信号が出力されている。また、コントローラ 105は、 I/O回路、映像信号 を格納するための表示 RAM、上記各種の制御信号のための生成回路や出力回路 等も備えている。
[0037] そして、本発明に係る液晶表示装置では、マトリクス状に配列された複数の各画素 は、図 3に示すように、 2絵素 X 2絵素の 4色配列にて、 R (赤)絵素、 G (緑)絵素、 B ( 青)絵素および W (白）絵素の 4色の絵素（ドット）をそれぞれ備えている。なお、 4色の 各絵素の配列としては、図 4に示すように、 4色のストライプ配列や、図示しないがモ ザイク型の配歹 [J、およびデルタ型の配列を用いることもできる。
[0038] また、上記液晶表示装置においては、図 1に示すように、入力される赤、緑、青の各 色信号 1を逆 γ補正する逆 γ補正部 2が設けられている。一般に、入力される赤、緑 、青の各色信号 1には、表示部として使用される CRTの γ特性に合わせて第一 γ補 正が施されている。 γ特性とは、 CRTにおける入力信号レベル Ε対輝度 Lの特性を 示し、 L = KE7 (Kは定数、 γは一般に 2. 2〜3)にて表される。よって、第一 γ補正 は、上記 γ特性を補償するものであるから、 E = K' L1/ Y ( y = 2. 2)またはそれに近 い特性となる。上記逆 γ補正とは、上記第一 γ補正された各色信号を元の色信号の 、ほぼ線形性を有する色信号に戻すためのものである力 色相変化を抑制できれば 、上記線形性に近づくように変換処理するものであればよい。例えば、逆 γ補正され た各色信号 1において、その線形性 (各色信号レベル対明るさレベル)からの、明るさ レベルのずれの上限値は、 10%、より好ましくは 6%、より一層好ましくは 3%であり、 上記明るさレベルのずれの下限値は、 10%、より望ましくは 6%、より一層望ましくは 3 %である。
[0039] さらに、上記液晶表示装置では、逆 Ί補正された一画素内の R, G, Βの各色信号 がそれぞれ入力され、上記各色信号における、輝度レベルの最小値を示す Lmin (R , G, B)と、輝度レベルの最大値を示す Lmax (R, G， B)との比である変数 t (0≤t≤ 1)を算出するための輝度比算出部（分配処理部） 3が設けられている。
[0040] また、上記液晶表示装置においては、上記変数 tと、前フレームでの調整値 Cとから 、輝度拡張率 Sを算出するための輝度拡張率算出部 4が設けられている。輝度拡張 率 Sを算出するための関数は、非線形関数であり、本実施の形態では、例えば図 5に 示すように、 S = -0. 5t2 + l . 15t + Cと二次関数により表されるものである。上記非 線形関数は、必要に応じて、種々代えることができるものであるが、本実施の形態に おいては、前記非線形関数 F (t)は、 F (t+ A t) > {F (t) + F (t + 2 A t) } である ように設定されており、言い換えると、 0≤t≤lにおいて、正数であり、 tの増加にした 力つて増加し、かつ、その増加率が tの増加に伴って低下する、上に凸な関数であれ ばよレ、。また、上記非線形関数は、調整値 Cの変動によって、曲線 L1と曲線 L2との 間にて変動可能なものとなっている。
[0041] さらに、前記非線形関数 F (0)、つまり調整値 Cが 1. 0から 1. 4までの間が望ましい ことが実評価結果から確認されている。すなわち、 t = 0のとき、すなわち、 R, G, Bの 何れかの単色の場合、輝度拡張率は、前記二次関数の式より、 S = Cとなるが、拡張 しないときが下限値の C= lとなる。また、 Cの上限値を 1. 4に設定したのは、単色と 白色との輝度比が大きくなると、単色が暗くくすんで見えるという、実評価結果に基づ いている。
[0042] さらに、前フレーム（前画面）での調整値 Cを生成するための判別部 5が設けられて いる。判別部 5は、前フレームにおいて、輝度拡張した際に、輝度 max値を超えるドッ トがあれば、その超えたドット数 Pにより調整値 Cを判別し調整して出力するものであ る。本実施の形態では、例えばドット数 Pが 6144を超えると、前フレームの調整値 C 力 0. 05を引く。ただし、調整値 Cが 1. 0を下回るときには、 C = l . 0に設定される 一方、ドット数 P力 のとき、前フレームの調整値 Cに対し 0· 05を足す。ただし、調整 値 Cが 1. 35を上回るときには、 C= l . 35に設定されるようになっている。よって、ドッ ト数 Pが 1から 6144までのときは、前フレームの調整値 Cがそのまま維持されることに なる。
[0043] なお、上記実施の形態では、判別するドット数 Pを、 6144に設定したが、 1表示画 面での画素の数に応じて設定でき、本実施の形態のように一水平走査線が 1024画 素の場合には、判別するドット数 Pの下限値は、上記一水平走査線の 2本分の画素 数、より好ましくは 4本分、さらに好ましくは 5本分であり、判別するドット数 Pの上限値 は、上記一水平走査線の 10本分の画素数、より好ましくは 8本分、さらに好ましくは 7 本分である。
[0044] また、上記液晶表示装置においては、振り分け処理部（分配処理部） 6が、逆 γ補 正された 3色の各色信号から前述の輝度拡張率 Sおよび Lmin (R, G， B)とに基づく 演算による振り分け処理して、白を含む 4色の各処理色信号の各輝度レべノレを生成 し出力するように設けられている。以下にその各演算式（1)〜（4)を示す。
Rout=Rin X S -Lmin (R, G, B) ■·■ (1)
Gout = Gin X S -Lmin (R, G, B) - - - (2)
Bout = Bin X S -Lmin (R, G, B) ■·■ (3)
Wout = Lmin (R, G， B) ■·■ (4)
上記振り分け処理部 6では、輝度拡張された各ドット（絵素）の内、輝度レベルが最 大輝度レベル (輝度 max値）である 1. 0 (階調レベルでは 255に対応）を超えるドット については、その輝度レベルを 1. 0に置き換えるように設定されている。一般に、画 像表示においては、階調レベルが 28階調数つまり 256階調数（0レベル〜 255レべ ノレ)あれば、十分な画像品質が得られることが分かっている。ただし、さらに画像品質 を改善するために、上記階調レベルを 210階調数つまり 1024階調数（0レベル〜 10 23レベル）に設定してもよい。
[0045] その上、上記液晶表示装置では、 1フレーム内で置き換えたドット数をカウントする カウンタ 7が、そのカウント数を判別部 5に出力するように設けられている。また、上記 液晶表示装置においては、振り分け処理部 6により生成された、白を含む 4色の各処 理色信号の各輝度レベルを、階調レベルに第二 γ補正により変換する γ補正部 8が 、前述の液晶パネル 101での画像表示を鮮明化できるように設けられている。輝度レ ベルと階調レベルとの関係を示す第二 γ補正は、もとの γ特性（Τ = 2. 2〜3)に戻 すためのものである。
[0046] また、上記液晶表示装置では、 Ί補正部 8からの各階調レベルに変換された 4色の 各色信号に対し、それぞれ、液晶パネル 101の応答特性を改善するオーバーシユー ト（以下、〇Sと略記する）駆動するための OS部を各色信号の立ち上がり部に付加す るための OS回路 9が設けられていてもよレ、。このように OS部が付加された各色信号 は前述の各ソースドライバ 103に出力される。
[0047] 次に、上記液晶表示装置を用いた、 3色の色信号を 4色の色信号に変換する変換 方法を示す各工程について、図 7および図 8に基づいて上記各工程順に説明する。 まず、図 7に示すように、ある画面、例えば N画面での、各色信号の階調レベルを示 す RGBの各色信号 1が逆 γ補正部 2に入力される（ステップ 1、以下、ステップを Sと 略記する、図 8の（a)参照）。
[0048] 逆 Ί補正部 2にて逆 Ί補正して輝度レベルを示す各処理色信号を得る（S2、図 8 の（b)参照）。続いて、上記各処理色信号を輝度比算出部 3にて、 Lmin (R， G, B)と 、輝度レベルの最大値を示す Lmax (R, G, B)との比（t、 0≤t≤ 1)を算出する（S3) 。その後、輝度拡張率算出部 4において、上記 t値及び前フレームの調整値 Cから輝 度拡張率 Sを算出する（S4)。
[0049] その次に、振り分け処理部 6にて、輝度拡張率 Sにより、各処理色信号に対し、それ らの間での輝度比率を保ちながら、 S倍に拡張（図 8の（c)参照）する一方、白（W)色 の輝度レベルを設定するために、前述の Lmin (R, G, B)を割り当て、 S倍に拡張し た各処理色信号から、それぞれ、 Lmin (R, G， B)分を差し引く（図 8の（d)参照）。
[0050] さらに、振り分け処理部 6では、一フレーム内において、そのように演算により得られ た 4色の各色処理信号が、輝度レベル 1. 0 (階調レベルでは 255)を超えるものにつ いては、輝度レベル 1. 0に設定する（S5)。本実施の形態においては、一フレームの 全白（W)色の輝度レベルを示す Woutを一定とするのではなぐそれぞれの画素単 位にて Woutを設定する。
[0051] 一方、カウンタ 7は、その超えたドット数 Pをカウントして、その結果を判別部 5に出力 し、判別部 5は、前フレームのドット数 Pが 6144を超えると、調整値 Cを低減（例えば 0 . 05)し、前フレームのドット数 Pが 0のとき、調整値 Cを増カロ（例えば 0. 05)して、本フ レームに適用する調整値 Cを決定する（S6)。この決定の際に、調整値 Cが 1. 0を下 回るとき、調整値 Cを 1. 0とし、調整値 Cが 1. 4 (より好ましくは 1. 35)を超えるとき、 調整値 Cを 1. 4はり好ましくは 1. 35)に設定する。
[0052] 続いて、 γ補正部 8において、このようにして得られた 4色の各色信号を輝度レベル にから階調レベルに第二 γ補正により変換して、液晶パネル 101の駆動ドライバであ る、各ソースドライバ 103に出力される。このとき、変換した各色信号に対しさらに前 述の OS部が付加されてもよい。
[0053] このように本発明に係る液晶表示装置及びその変換方法では、逆 γ補正部 2により 逆 γ補正された各色信号は、信号レベルと輝度（つまり明るさ）レベルとの関係が、よ り直線性を具備することになるので、振り分け処理部 6による、逆 γ補正された各色信 号から振り分け処理して、白を含む 4色の各処理色信号を生成したときに、上記各処 理色信号での加法混色による画像表示において色相変化を抑制できる。
[0054] また、上記構成では、色相変化が抑制された上記各処理色信号を、所望する表示 部、例えば液晶パネル 101での表示特性 (すなわち第二 Ί特性）に合わせて、 y補 正部 8により補正するから、表示画像を鮮明化できる。よって、上記構成は、色相変 化を抑制しながら、表示画像の各絵素の輝度を調整できて、上記表示画像を鮮明化 できる。
[0055] (実施の第二形態）
本実施の第二形態では、上記実施の第一形態において、演算により実行されてい た前記の逆 γ補正、非線形関数及び第二 γ補正による各信号処理に代えて、図 9 に示すように、参照により処理するためのルックアップテーブル (LUT)力 R, G, Β の各色信号の各組み合わせに合わせてそれぞれ設けられてレ、る。上記 LUTの具体 例としては、例えば図 9に示すように、デュアルポートランダムアクセスメモリ（Dpram) が挙げられる。このような Dpramによる LUTでは、例えば逆 γ補正のとき、赤の色信 号を示す Rinの入力に対し、参照データ Rout (逆 γ補正した値）を読み出し出力す る。このような LUTにおいては、処理上、整数しか扱えないので Ν倍し、整数として取 り出している。
[0056] なお、上記組み合わせについては、全ての組み合わせに対して設けてもよいが、 上記組み合わせ数より少ない数の複数のブロックに分けて、その設ける組み合わせ 数を減らすこともできる。また、逆 0 /補正、非線形関数及び第二 γ補正の少なくとも 一つを LUTに置き換えてもよレヽ。
[0057] このような実施の第二形態では、その変換方法は、図 10に示すように、 R, G, Βの 各色信号を入力し (S11)、続いて、上記各処理色信号を輝度比算出部 3にて、 Lmi n (R, G, B)と、輝度レベルの最大値を示す Lmax (R, G, B)との比（t、 0≤t≤ 1)を 算出する（S12)。その後、上記 t値と、前フレームにて選択された上記各 LUTの一つ とから輝度拡張率 Sを算出する（S13)。
[0058] その次に、振り分け処理部 6にて、輝度拡張率 Sにより、各処理色信号に対し、それ らの間での輝度比率を保ちながら、 S倍に拡張（図 8の（c)参照）する一方、白（W)色 の輝度レベルを設定するために、前述の Lmin (R， G， B)を割り当て、 S倍に拡張し た各処理色信号から、それぞれ、 Lmin (R， G， B)分を差し引く（図 8の（d)参照）。
[0059] さらに、振り分け処理部 6では、一フレーム内において、そのように演算により得られ た 4色の各色信号が、輝度レベル 1. 0 (階調レベルでは 255)を超えるものについて は、輝度レベル 1. 0に設定して、 RGBWの各色信号が演算される（S14)。本実施の 形態においては、一フレームの全白（W)色の輝度レベルを示す Woutを一定とする のではなぐそれぞれの画素単位にて Woutを設定する。
[0060] 一方、カウンタ 7は、その超えたドット数 Pをカウントして、その結果を判別部 5に出力 し、判別部 5は、前フレームのドット数 Pが 6144を超えると、調整値 Cを低減（例えば 0 . 05)したことに相当する新たな LUTを選択し、前フレームのドット数 Pが 0のとき、調 整値 Cを増加（例えば 0. 05)したことに相当する別の新たな LUTを選択する（S16) 。この決定の際に、調整値 Cが 1. 0を下回るとき、調整値 Cを 1. 0とし、調整値 Cが 1 • 4 (より好ましくは 1. 35)を超えるとき、調整値 Cを 1. 4 (より好ましくは 1. 35)に設定 する。なお、本実施の形態では、ドット数 Pのカウント数条件を 6144とした力 パネル 解像度や使用する拡張率設定関数により別の適当な数値を選択してもよい。
[0061] 続いて、このようにして得られた RGBWの各色信号に対する後の各処理に関して は、前述の実施の第一形態と同様である。
[0062] このように本実施の第二形態に係る液晶表示装置及びその変換方法では、 RGB W配列で輝度拡張率 Sは 1画素の輝度データの LminZLmaxの比 tをもとに LUTか ら取り出すものとし、前画面のデータを元に複数の LUTを切り替えるものとする。この ような方法で輝度拡張すれば元信号の色相変化を最小限にして輝度 UPが可能とな る。
[0063] また、本実施の第一形態では、色相変化が生じない輝度拡張率 Sを算出する為に は逆 γ補正した後、 RGBW出力輝度値を演算し、再び γ補正する必要があり、この 逆 γ補正、 γ補正にぉレ、て、その演算処理するマイクロプロッセッサとレ、つた LSIに 負荷力 Sかかりコストアップの要因であったという問題を生じる力 S、本実施の第二形態 においては、上記問題を回避できる。
[0064] (実施の第三形態）
本実施の第三形態においては、前記の非線形関数による処理にて参照するルック アップテーブルを複数備え、さらに、前述のコントローラ 105は、選択されたルックアツ プテーブルにより、表示のための輝度を変動させる輝度調整部としても機能するよう に設定されている。上記調整する輝度は、バックライト輝度であってもよい。
[0065] 上記構成によれば、表示のための輝度を表示画像の各色信号の輝度拡張レベル に合わせて変動させるので、例えば拡張率の低レ、単色の多レ、画面ではバックライト 輝度を上げて明るくし、拡張率の高い画面ではバックライトの輝度を低下できるので、 バックライトの消費電力を低減できる。
[0066] なお、上記実施の各形態では、表示部として液晶パネルを用いた例を挙げたが、 上記の特に限定されるものではなぐ表示部としては、加法混色するカラー表示部で あればよぐ液晶パネル以外に、プラズマディスプレイやエレクト口ルミネッセンスディ スプレイといったフラットパネルディスプレイ、 CRT (Cathode Ray Tube)といった、レヽ わゆるブラウン管を用いたカラー表示部が挙げられる。
[0067] なお、本発明は上述した各実施の形態に限定されるものではなぐ請求項に示した 範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手 段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれ る。
[0068] 尚、発明を実施するための最良の形態の項においてなした具体的な実施態様また は実施例は、あくまでも、本発明の技術内容を明らかにするものであって、そのような 具体例にのみ限定して狭義に解釈されるべきものではなぐ本発明の精神と次に記 載する特許請求の範囲内で、いろいろと変更して実施することができるものである。 産業上の利用の可能性
[0069] 本発明の表示装置は、カラー表示における色相変化を抑制しながら、輝度 UPによ る画像表示の鮮明化が可能であるので、カラー液晶表示装置といった画像表示の分 野に好適に利用できる。

Claims

請求の範囲
[1] R (赤） 'G (緑） ·Β (青）の 3色の絵素への各入力信号を、 R'G'B 'W (白）の 4色の 絵素への信号に変換して、当該変換した各色信号を、 R'G'B'Wの絵素を各画素に 備えた表示装置に出力することによって当該表示装置を駆動する駆動方法であって 一画素内の R'G' B絵素に入力される各色信号は、入力信号における輝度レベル の最小値を示す Lmin (R, G, B)と、最大値を示す Lmax (R, G, B)との比を変数と する非線形関数に基づいて生成された値から、前記 Lmin (R， G， B)を減算した輝 度レベルを示す信号として出力され、
前記一画素内の W絵素に入力される信号は、上記 Lmin (R, G, B)を示す信号と して出力されることを特徴とする駆動方法。
[2] 前記 R絵素、 G絵素、 B絵素に出力される各色信号の輝度レベルが、予め設定して いた最大輝度レベルを超える場合は、当該色信号の輝度レベルを当該最大輝度レ ベルに置き換えて出力されることを特徴とする請求項 1に記載の駆動方法。
[3] 或るフレーム内における、前記各色信号の輝度レベルを最大輝度レベルに置き換 えた絵素数をカウントし、絵素カウント数に基づいて、当該或るフレームの次のフレー ムにおける各画素の前記非線形関数をバイアス補正することを特徴とする請求項 2に 記載の駆動方法。
[4] マトリクス状に配列された複数の画素により画像を表示するための表示装置であつ て、
前記各画素は、 R (赤)絵素、 G (緑)絵素、 B (青)絵素および W (白）絵素の 4色の 絵素をそれぞれ備え、
入力される赤、緑、青の各色信号を逆 Ί補正する逆 補正部と、
逆 γ補正された各色信号から振り分け処理して、白を含む 4色の各処理色信号を 生成し、出力する分配処理部と、
4色の各処理色信号に対しそれぞれ γ補正して出力する γ補正部とを有することを 特徴とする表示装置。
[5] 前記分配処理部は、逆 γ補正された一画素内の R, G, Βの各色信号における、輝 度レベルの最小値を示す Lmin (R, G, B)と、輝度レベルの最大値を示す Lmax (R , G, B)との比を変数とする非線形関数により各色信号の輝度レベルの振り分け変 換処理が行われるようになつていることを特徴とする請求項 4記載の表示装置。
[6] 前記 Lmin (R, G， B) /Lmax (R, G， B)の比を t (0≤t≤ 1)としたとき、
前記非線形関数 F (t)は、 F (t+ Δ t) > {F (t) + F (t + 2 Δ t) }Z2であるように設定 されてレ、ることを特徴とする請求項 5記載の表示装置。
[7] 前記非線形関数 F (t)は、 F (0)が 1. 0から 1. 4までの間にて、前フレームでの映像 信号により変動するように設定されていることを特徴とする請求項 6記載の表示装置。
[8] 前記分配処理部は、予め設定された最大輝度レベルを備え、前記非線形関数を 用いた処理がルックアップテーブルによる輝度拡張処理によりなされたとき、最大輝 度レベルを超える絵素があれば、その信号を最大輝度レベルに置き換え、 1フレーム 内で置き換えた絵素数をカウントし、その絵素カウント数を元に次のフレームで適応さ れる非線形関数 F (0)を調整して信号処理を行うものであることを特徴とする請求項 6 または 7記載の表示装置。
[9] 前記の逆 γ補正、 γ補正及び非線形関数による各信号処理における少なくとも一 つを参照により処理するためのルックアップテーブルが設けられていることを特徴とす る請求項 4ないし 8の何れか 1項に記載の表示装置。
[10] 前記の非線形関数による処理にて参照するルックアップテーブルを 1つもしくは複 数備え、
さらに、選択されたルックアップテーブルにより、表示のためのバックライト輝度を変 動させる輝度調整部を有することを特徴とする請求項 9記載の表示装置。
[11] 前記画素は、光の透過を制御するための液晶をそれぞれ備え、
さらに、各液晶に対し画像表示のための光を照射するためのバックライトを、前記輝 度調整部からの信号により輝度が変動するように有することを特徴とする請求項 10 記載の表示装置。
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