JP2018021963A - 表示装置及び表示方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 ４以上の原色の加法混色により高輝度な色を表現する表示装置及び表示方法を提供すること。
【解決手段】 実施形態によれば、表示装置は複数のサブ画素からなる単位画素を具備する。複数のサブ画素は、第１の色相を有する第１の色を表示する第１サブ画素と、第２の色相を有する第２の色を表示する第２サブ画素と、第３の色相を有する第３の色を表示する第３サブ画素と、第４の色相を有する第４の色を表示する第４サブ画素とを具備する。第４の色相は、ＣＩＥ１９３1色度図上で第１、第２、第３の色相に対応する点により定義される三角形の内側の点に対応する。単位画素により表示される色の色相が黒から所定の色相を経て白まで変化する場合、第１サブ画素の輝度を増加し、第１サブ画素の輝度が所定の輝度に達すると、第３サブ画素の輝度を増加することなく第４サブ画素の輝度を増加するように、複数のサブ画素の輝度が設定されている。
【選択図】図６

Description

本発明の実施形態は、３以上の原色に基づいて色を表現する表示装置及び表示方法に関する。

カラーテレビ、カラーモニター等のカラー表示装置は、通常、赤、緑、青の３原色を加法混色して色を表現している。そのため、一般的なカラー表示装置の１画素（単位画素とも称する）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に分割され、赤サブ画素、緑サブ画素、青サブ画素それぞれの輝度を所望の値に設定することにより、カラー表示装置は多様な色を表現することができる。

各サブ画素の輝度は、例えば８ビットで表されるとすると、“０”から“２５５”までの範囲内で制御される。単位画素を構成する全てのサブ画素、すなわち、赤サブ画素、緑サブ画素、青サブ画素の輝度が“０”であるとき、単位画素によって表示される色は黒である。反対に、単位画素を構成する全てのサブ画素の輝度が“２５５”であるとき、単位画素によって表示される色は白である。

一方、上述したような３原色の表示装置とは異なり、４以上の原色を加法混色する表示装置が提案されている。このような表示装置は多原色表示装置とも呼ばれる。多原色表示装置では、赤、緑、青以外に別の色、例えば白が追加されており、広い色表現範囲で表示を行うことができる。

特許第４５４９８８１号明細書 特許第４３６４２８１号明細書 特許第５４２７２４６号明細書

従来の４以上の原色を加法混色する表示装置の１画素は４以上のサブ画素に分割されているので、光の利用効率が悪く、３原色を加法混色する表示装置に比べて輝度が低下するという課題があった。

本発明の目的は、４以上の原色の加法混色により高輝度な色を表現する表示装置及び表示方法を提供することである。

実施形態によれば、表示装置は複数のサブ画素からなる単位画素を具備する。複数のサブ画素は、第１の色相を有する第１の色を表示する第１サブ画素と、第２の色相を有する第２の色を表示する第２サブ画素と、第３の色相を有する第３の色を表示する第３サブ画素と、第４の色相を有する第４の色を表示する第４サブ画素とを具備する。第４の色相は、ＣＩＥ１９３1色度図上で第１の色相に対応する点、第２の色相に対応する点、第３の色相に対応する点により定義される三角形の内側の点に対応する。単位画素により表示される色相が黒から所定の色相の色を経て白まで変化する場合、第１サブ画素の輝度を増加し、第１サブ画素の輝度が所定の輝度に達すると、第３サブ画素の輝度を増加することなく第４サブ画素の輝度を増加するように、複数のサブ画素の輝度が設定されている。

図１は、実施形態による液晶表示装置の構成の一例を示す概略平面図である。 図２は、実施形態による液晶表示装置の断面構造の一例を示す概略断面図である。 図３は、画素アレイの一例を示す回路図である。 図４は、画素アレイを構成する単位画素を構成するサブ画素の一例の等価回路図である。 図５は、実施形態による液晶駆動装置の一例を示すブロック図である。 図６は、第１実施形態の色変換回路の動作の一例を説明するための図である。 図７は、第２実施形態の色変換回路の動作の一例を説明するための図である。 図８は、第３実施形態の色変換回路の動作の一例を説明するための図である。 図９は、実施形態の色変換回路のルックアップテーブルの一例を説明するための図である。 図１０は、第４実施形態の色変換回路の動作の一例を説明するための図である。 図１１は、第５実施形態の色変換回路の動作の一例を説明するための図である。

以下、実施形態について図面を参照して詳細に説明する。実施形態として、液晶表示装置、例えば反射型の液晶表示装置を説明するが、これに限らず透過型の液晶表示装置や有機発光ダイオード表示装置の実施形態でもよい。開示はあくまで一例にすぎず、以下の実施形態に記載した内容により開示が限定されるものではない。当業者が容易に想到し得る変形は、当然に開示の範囲に含まれる。説明をより明確にするため、図面において、各部分のサイズ、形状等について実際の実施態様に対して変更して模式的に表している場合もある。複数の図面において、対応する要素には同じ参照数字を付して、詳細な説明を省略する場合もある。

［全体構成］
図１は、第１の実施形態である反射型の液晶表示装置の一例を示す概略平面図である。液晶表示装置は、液晶表示パネル１２、液晶駆動装置１４、ホスト装置１６、ＦＰＣ（flexible printed circuit）基板１８、バックライト（図示せず）等を備えている。液晶表示パネル１２はいわゆる「タッチ検出機能」を備えるものであってもよいし、備えないものであってもよい。液晶表示パネル１２は、ガラス、樹脂等の透明な第１基板（図３に示すように、画素がマトリクス状に形成されるので、アレイ基板とも称する）２と、アレイ基板２に所定の隙間を置いて対向配置された第２基板（対向基板とも称する）４と、これら両基板間に挟持された液晶層６とを備えている。液晶駆動装置１４は、ＩＣ化されていても良いし、個別の回路から構成されていても良い。

ホスト装置１６は、液晶表示装置の動作を統括して制御する。ＦＰＣ基板１８は、ホスト装置１６とアレイ基板２とを接続し、液晶表示パネル１２を駆動するための信号を授受するための通信路である。液晶表示パネル１２の表示領域ＡＡには、画素がマトリクス状に配置されている。

［断面構造］
図２は、第１の実施形態の液晶表示装置の一例を示す概略断面図である。
アレイ基板２は、透明な絶縁性の基板として、例えばガラス基板２ａを備えている。ガラス基板２ａの液晶層６と対向する面には、画素電極（反射電極）や画素回路を構成する後述する走査線、信号線、スイッチング素子等が積層されている。アレイ基板２の外面部（液晶層６と反対の面）には第１光学層２２が設けられている。第１光学層２２は、例えば偏光板である。

対向基板４は、透明な絶縁基板として、例えばガラス基板４ａを備えている。図示しないが、ガラス基板４ａ上には、カラーフィルタ、対向電極（共通電極）及び配向膜が順に形成され、対向基板４を形成している。対向基板４の外面部（液晶層６と反対の面）には第２光学層２４が設けられている。第２光学層２４は、例えば偏光板である。第２光学層２４の外面は表示面である。

アレイ基板２及び対向基板４間の隙間はスペーサ、例えば柱状スペーサ２６により保持されている。アレイ基板２及び対向基板４は、これら両基板の周縁部に配置されたシール材２８により接合されている。

［画素アレイ］
図３は、表示領域ＡＡに形成された画素アレイの一例を示す回路図である。アレイ基板２の中央部には、２次元マトリクス状の多数（例えば、１０８０×１９２０）の単位画素３２−１１、３２−１２、…、３２−２１、３２−２２、…からなる画素アレイが形成される。各単位画素３２（３２−１１、３２−１２、…、３２−２１、３２−２２、…）は１次元アレイ状に配列された赤、緑、青、白の４色のサブ画素３４ｒ、３４ｇ、３４ｂ、３４ｗからなる。サブ画素３４ｒ、３４ｇ、３４ｂ、３４ｗに対応するガラス基板４ａ上には赤、緑、青、白に対応するカラーフィルタが配置される。各単位画素３２（３２−１１、３２−１２、…、３２−２１、３２−２２、…）を構成するサブ画素３４ｒ、３４ｇ、３４ｂ、３４ｗの配列は１次元アレイ状に限らず、２×２の２次元アレイ状でもよい。４色目のサブ画素３４ｗの色成分は白に限らず、他の色でもよい。他の色は、ＣＩＥ１９３１色度図（あるいはＸＹ色度図と称する）上で赤の色相に対応する点、緑の色相に対応する点、青の色相に対応する点により定義される三角形の内側の点に対応する色相であればよい。他の色は、１色に限らず、２色以上でもよい。

各サブ画素３４ｒ、３４ｇ、３４ｂ、３４ｗは、図４に示すように、薄膜ＭＯＳＦＥＴからなるスイッチング素子４２、画素電極４４、共通電極４６を有する。スイッチング素子４２のソースがソース線３５に接続され、ゲートがゲート線３７に接続され、ドレインが画素電極４４に接続される。画素電極４４に対向する共通電極４６が共通電極線３９に接続される。

図３において、各列のサブ画素３４ｒ、３４ｇ、３４ｂ、３４ｗのスイッチング素子４２のソースは、共通のソース線（信号線とも称する）３５に接続される。１つの単位画素３２（３２−１１、３２−１２、…、３２−２１、３２−２２、…）に含まれるサブ画素３４ｒ、３４ｇ、３４ｂ、３４ｗが接続される４本のソース線３５は、ＲＧＢＷ選択スイッチ３６を介してソース増幅器５１に接続される。各行のサブ画素３４ｒ、３４ｇ、３４ｂ、３４ｗのスイッチング素子４２のゲートは、共通のゲート線（走査線とも称する）３７に接続される。ゲート線３７の一端は、ゲートドライバ３８に接続される。各行のサブ画素３４ｒ、３４ｇ、３４ｂ、３４ｗの共通電極４６は、共通電極線３９に接続される。共通電極線３９の一端は、共通電極ドライバ５２に接続される。すなわち、ゲート線３７と共通電極線３８は画素アレイの行の数だけ設けられ、ゲート線３７と共通電極線３８は互いに平行に配置される。ソース線３５はサブ画素３４ｒ、３４ｇ、３４ｂ、３４ｗの列の数だけ設けられ、ゲート線３７と共通電極線３８とに交差するように、配置される。すなわち、ゲート線３７とソース線３５との交差部付近にサブ画素３４ｒ、３４ｇ、３４ｂ、３４ｗが形成される。

［液晶駆動装置１４］
図５は、液晶駆動装置１４の電気的構成の一例を示すブロック図である。液晶駆動装置１４は、ホスト装置１６と接続されるホストＩ／Ｆ５３を含む。ホスト装置１６から出力される画像信号は、ホストＩ／Ｆ５３で受信され、色変換回路５４、映像メモリ５５、ラインラッチ回路５６、ソース増幅器５１、ＲＧＢＷ選択スイッチ３６を介してサブ画素３４ｒ、３４ｇ、３４ｂ、３４ｗに供給される。ホスト装置１６から供給される画像信号は、各画素の赤、緑、青の３原色の輝度ｒ、ｇ、ｂを示す画素信号が時分割多重されたものである。ホストＩ／Ｆ５３は、ホスト装置１６から供給された３原色画像信号を表示装置の表示に適するように、補間処理及び合成処理等する。色変換回路５４は、３原色画像信号を多原色、例えば例えば赤、緑、青、白の４原色の輝度Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｗを示す画像信号に変換する。色変換回路５４は、変換のための演算を行うプロセッサを備えてもよいし、各ｒｇｂの値に対して予め求めておいたＲＧＢＷの値を記憶するルックアップテーブル（メモリからなる）５４Ａを備えていてもよい。色変換回路５４は、４原色画像信号を映像メモリ５５に供給する。映像メモリ５５は、例えば１フレームの画像信号を格納可能であるＳＲＡＭあるいはＤＲＡＭ等からなる。

ラインラッチ回路５６は、映像メモリ５５から出力された１行分の画像信号をラッチする。ラインラッチ回路５６の出力は、ソース増幅器５１で輝度に応じたアナログ画像信号に変換される。画像信号は、選択信号に基づいて動作するＲＧＢＷ選択スイッチ３６により赤、緑、青、白の輝度Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｗを示す画素信号に分離される。赤、緑、青、白の輝度Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｗを示す画素信号が赤、緑、青、白サブ画素３４ｒ、３４ｇ、３４ｂ、３４ｗのソースにそれぞれ供給される。

図３に示したように、ゲートドライバ３８によりゲート線３７を介して１行のサブ画素３４ｒ、３４ｇ、３４ｂ、３４ｗのスイッチング素子４２がオンされる。ゲートドライバ３８は複数のゲート線３７を順次駆動して、画素アレイ内でオンする行が順次シフトする。ＲＧＢＷ選択スイッチ３６から出力された各色のサブ画素の輝度Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｗを示す画素信号はオンしている行のサブ画素３４のスイッチング素子４２を通して画素電極４４に対応するサブ画素に書込まれる。ＲＧＢＷ選択スイッチ３６やゲートドライバ３８の動作タイミングは、液晶駆動装置１４内のパネル制御信号生成回路５７から供給される制御信号により制御される。

サブ画素３４ｒ、３４ｇ、３４ｂ、３４ｗの共通電極４６は、液晶駆動装置１４内の共通電極ドライバ５２により駆動され、共通電極ドライバ５２の動作タイミングもパネル制御信号生成回路５７から供給される制御信号により制御される。表示期間は、共通電極ドライバ５２から表示用の一定の直流電圧が共通電極線３９を介して全ての共通電極４６に印加されるので、画素信号が書き込まれたサブ画素３４ｒ、３４ｇ、３４ｂ、３４ｗは画素信号に応じた輝度で発光し、画像を表示する。

液晶駆動装置１４は、例えば、ホスト装置１６から受けた同期信号やコマンド等に基づいて各部の動作タイミングを決めるタイミングコントローラ５８を含む。

［第１実施形態（色変換）］
色変換回路５４はホスト装置１６から出力される３原色画像信号を画素アレイの単位画素を構成する４色のサブ画素に応じた多原色画像信号に変換する。３原色信号は、例えば、赤、緑、青の輝度ｒ、ｇ、ｂを示すが、赤、緑、青の輝度ｒ、ｇ、ｂに変換可能な値を示す信号、例えば、ＹＣｒＣｂ信号であってもよい。３原色信号が示す輝度ｒ、ｇ、ｂ、４原色信号が示す輝度Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｗは一般に８ビットで表記される。

図６は、３原色信号からなる画像信号により表される色の色相が「黒」から「赤」に変化し、その後「白」に変化する場合の色変換回路５４の動作を説明する。図６（ａ）は、参考例１における画像と輝度Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｗとの関係、図６（ｂ）は、本実施形態における画像と色変換回路５４から出力される輝度Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｗとの関係を示す。

図６（ａ）、（ｂ）の左側の矩形が液晶表示パネル１２の表示領域に表示される画像を示し、画像（表示画面）の最下端が「黒」、最上端が「白」を示す。図６（ａ）、（ｂ）の右側の４本のストライプがサブ画素３４ｒ、３４ｇ、３４ｂ、３４ｗの輝度Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｗを示し、最下端が最低輝度“０”、最上端が最高輝度“２５５”である。

図６（ａ）に示す参考例１では、色変換回路５４は、画像信号ｒｇｂにより表される色の色相が「黒」から「赤」に変化する場合、サブ画素３４ｒ、３４ｇ、３４ｂ、３４ｗの輝度Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｗが全て“０”の状態（表示色の色相が「黒」の状態：３原色画像信号の輝度ｒ、ｇ、ｂが全て“０”の状態）において、赤以外の緑、青、白サブ画素３４ｇ、３４ｂ、３４ｗの輝度Ｇ、Ｂ、Ｗを“０”に維持し、赤サブ画素３４ｒの輝度Ｒのみを最高輝度“２５５”まで増加するように、輝度Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｗを設定する。赤サブ画素３４ｒの輝度Ｒが“２５５”で、赤以外の緑、青、白サブ画素３４ｇ、３４ｂ、３４ｗの輝度Ｇ、Ｂ、Ｗが“０”の場合、画像の色相は「赤」である。

この後、色変換回路５４は、赤サブ画素３４ｒの輝度Ｒを“２５５”に維持し、緑、青、白サブ画素３４ｇ、３４ｂ、３４ｗの輝度Ｇ、Ｂ、Ｗを最高輝度“２５５”まで同じレートで増加するように、輝度Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｗを設定する。全てのサブ画素３４ｒ、３４ｇ、３４ｂ、３４ｗの輝度Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｗが“２５５”の場合、画像の色相は「白」である。

図６（ｂ）に示す実施形態１では、色変換回路５４は、画像信号により表される色の色相が「黒」から「赤」に変化する場合、参考例１と同じように、サブ画素３４ｒ、３４ｇ、３４ｂ、３４ｗの輝度Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｗが全て”０”の状態を初期状態とし、赤以外の緑、青、白サブ画素３４ｇ、３４ｂ、３４ｗの輝度Ｇ、Ｂ、Ｗを“０”に維持し、赤サブ画素３４ｒの輝度Ｒのみを最高輝度“２５５”まで増加するように、輝度Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｗを設定する。

この後、色変換回路５４は、赤サブ画素３４ｒの輝度Ｒを“２５５”に維持し、緑、青サブ画素３４ｇ、３４ｂの輝度Ｇ、Ｂを“０”に維持し、白サブ画素３４ｗの輝度Ｗを最高輝度“２５５”まで増加するように、輝度Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｗを設定する。これにより、画像の色相は「白っぽい赤」となる。

この後、色変換回路５４は、赤、白サブ画素３４ｒ、３４ｗの輝度Ｒ、Ｗを“２５５”に維持し、緑、青サブ画素３４ｇ、３４ｂの輝度Ｇ、Ｂを最高輝度“２５５”まで同じレートで増加するように、輝度Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｗを設定する。全てのサブ画素３４ｒ、３４ｇ、３４ｂ、３４ｗの輝度Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｗが“２５５”の場合、画像の色相は「白」である。

図６（ｃ）は、ＣＩＥ１９３１色度図（あるいはＸＹ色度図と称する）上で画像信号により表される色の色相が「赤」から「白」に変化する場合の色度点の軌跡を示す。図６（ｄ）は、画像信号により表される色の色相（ｘｙ）が「赤」から「白」に変化する場合の明度Ｙの変化を示す。図６（ｄ）の実線は参考例１の場合の明度Ｙの変化を示し、破線は実施形態１の場合の明度Ｙの変化を示す。参考例１による実線の特性と実施形態１による破線の特性とを比較するとわかるように、輝度Ｗを輝度Ｇ、Ｂよりも先行して変化させる実施形態１の方が、画像の明るさは、参考例１の場合よりも高い輝度を保ちながら変化する。

このように、画像信号により表される色の色相が「赤」から「白」まで変化する場合、実施形態１のように、緑、青サブ画素３４ｇ、３４ｂの輝度Ｇ、Ｂは“０”に維持し、白サブ画素３４ｗの輝度Ｗのみが増加すると、参考例１のように、緑、青、白サブ画素３４ｇ、３４ｂ、３４ｗの輝度Ｇ、Ｂ、Ｗが同時に増加する場合に比べて、明度、すなわち画像の明るさを向上させることができる。ＣＩＥ１９３１色度図上で、青に対応する点、赤に対応する点、緑に対応する点からなる三角形の重心（三角形の内側の領域内）が白に対応する点である。画像信号により表される色の色相が「赤」から「白」に変化する場合、「赤」に加える画素の輝度が、参考例１のように緑と青と白の３つのサブ画素の輝度と、実施形態１のように白のサブ画素のみの輝度とで同じだった場合、白のサブ画素のみの輝度を増加する方が、白色から遠くの色度で白っぽい赤色を実現できる（同じ白っぽい赤でも彩度の高い赤を実現できる）。これは、白色の輝度増加による赤色の色度シフトが青や緑の輝度増加の影響に比べ少ないからである。

なお、図６を参照して説明した内容は、画像信号により表される色の色相が「黒」から「赤」を経て「白」に変化するときのサブ画素の点灯（輝度の増加）開始のタイミングのみを説明しているのではなく、画像信号により表される色の色相に対応したサブ画素の輝度を設定するためのアルゴリズムを説明しているものである。すなわち、画像信号により表される色の色相を実現するためのサブ画素３４ｒ、３４ｇ、３４ｂ、３４ｗの輝度Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｗの組み合わせが、上述したアルゴリズムに基づいて色変換回路５４により設定されている。言い換えると、図６は、単に、サブ画素３４ｒ、３４ｇ、３４ｂ、３４ｗを点灯させる（輝度の増加を開始する）タイミングを示しているだけでなく、３原色画像信号ｒｇｂにより表される色の色相を実現するための赤、緑、青、白サブ画素３４ｒ、３４ｇ、３４ｂ、３４ｗの輝度Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｗの組み合わせそのものを示している。例えば、３原色画像信号において赤、緑、青の輝度ｒ、ｇ、ｂが（２５５，２００，２００）である場合、液晶表示パネル１２の赤、緑、青、白サブ画素３４ｒ、３４ｇ、３４ｂ、３４ｗの輝度Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｗは（２５５、０、０、２５５）と設定される。各サブ画素の輝度は、上述したアルゴリズムに基づいて予め用意し、ＬＵＴ５４Ａに格納しておいてもよいし、演算によってその都度生成してもよい。

表１は、実施形態１における色変換回路５４の入力（３原色画像信号）と出力（多原色画像信号）の関係を示す。

実施形態１は、画像信号の色相が「黒」から３原色の１つの「赤」に変化し、その後「白」に変化する場合を説明した。実施形態１の変形例として、「赤」に限らず、他の３原色の色に変化する場合を説明する。表２は画像信号の色相が「黒」から「緑」に変化し、その後「白」に変化する変形例における色変換回路５４の入力（３原色画像信号）と出力（多原色画像信号）の関係を示す。

表２に示す変形例では、色変換回路５４は、画像信号により表される色の色相が「黒」から「緑」に変化する場合、サブ画素３４ｒ、３４ｇ、３４ｂ、３４ｗの輝度Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｗが全て”０”の状態を初期状態とし、緑以外の赤、青、白サブ画素３４ｒ、３４ｂ、３４ｗの輝度Ｇ、Ｂ、Ｗを“０”に維持し、緑サブ画素３４ｇの輝度Ｇのみを最高輝度“２５５”まで増加するように、輝度Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｗを設定する。これにより、色相は「緑」となる。

この後、色変換回路５４は、緑サブ画素３４ｇの輝度Ｇを“２５５”に維持し、赤、青サブ画素３４ｒ、３４ｂの輝度Ｇ、Ｂを“０”に維持し、白サブ画素３４ｗの輝度Ｗを最高輝度“２５５”まで増加するように、輝度Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｗを設定する。これにより、色相は「白っぽい緑」となる。

この後、色変換回路５４は、緑、白サブ画素３４ｇ、３４ｗの輝度Ｇ、Ｗを“２５５”に維持し、赤、青サブ画素３４ｒ、３４ｂの輝度Ｒ、Ｂを最高輝度“２５５”まで同じレートで増加するように、輝度Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｗを設定する。全てのサブ画素３４ｒ、３４ｇ、３４ｂ、３４ｗの輝度Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｗが“２５５”の場合、画像の色相は「白」である。

表３は画像信号の色相が「黒」から「青」に変化し、その後「白」に変化する変形例における色変換回路５４の入力（３原色画像信号）と出力（多原色画像信号）の関係を示す。

表３に示す変形例では、色変換回路５４は、画像信号により表される色の色相が「黒」から「青」に変化する場合、サブ画素３４ｒ、３４ｇ、３４ｂ、３４ｗの輝度Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｗが全て”０”の状態を初期状態とし、青以外の赤、緑、白サブ画素３４ｒ、３４ｇ、３４ｗの輝度Ｒ、Ｇ、Ｗを“０”に維持し、青サブ画素３４ｂの輝度Ｂのみを最高輝度“２５５”まで増加するように、輝度Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｗを設定する。これにより、色相は「青」となる。

この後、色変換回路５４は、青サブ画素３４ｂの輝度Ｇを“２５５”に維持し、赤、緑サブ画素３４ｒ、３４ｇの輝度Ｒ、Ｇを“０”に維持し、白サブ画素３４ｗの輝度Ｗを最高輝度“２５５”まで増加するように、輝度Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｗを設定する。これにより、色相は「白っぽい青」となる。

この後、色変換回路５４は、青、白サブ画素３４ｂ、３４ｗの輝度Ｂ、Ｗを“２５５”に維持し、赤、緑サブ画素３４ｒ、３４ｇの輝度Ｒ、Ｇを最高輝度“２５５”まで同じレートで増加するように、輝度Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｗを設定する。全てのサブ画素３４ｒ、３４ｇ、３４ｂ、３４ｗの輝度Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｗが“２５５”の場合、画像の色相は「白」である。

表１、表２、表３を別々の表として説明したが、３つの表において左側の欄に記載の色変換回路５４の入力（３原色画像信号）（色相「黒」、「白」以外）は単一の表にしか含まれないので、３つの表は１つの表に統合可能である。すなわち、実施形態１では、画像信号により表される色の色相を実現するためのサブ画素３４ｒ、３４ｇ、３４ｂ、３４ｗの輝度Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｗの組み合わせがこの統合された１つの表に基づいて設定される。

［第２実施形態］
図７は、画像信号ｒｇｂにより表される色の色相が「黒」から「黄（赤と緑の中間色）」に変化し、その後「白」に変化する場合の色変換回路５４の動作を説明する。図７（ａ）は、参考例２における画像と輝度Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｗとの関係、図７（ｂ）は、本実施形態における画像と色変換回路５４から出力される輝度Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｗとの関係を示す。図７（ａ）、（ｂ）の左側の矩形が液晶表示パネル１２の表示領域に表示される画像を示し、画像の最下端が「黒」、最上端が「白」を示す。図７（ａ）、（ｂ）の右側の４本のストライプがサブ画素３４ｒ、３４ｇ、３４ｂ、３４ｗの輝度Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｗを示し、最下端が最低輝度“０”、最上端が最高輝度“２５５”である。

図７（ａ）に示す参考例２では、色変換回路５４は、画像信号ｒｇｂにより表される色の色相が「黒」から「黄」に変化する場合、サブ画素３４ｒ、３４ｇ、３４ｂ、３４ｗの輝度Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｗが全て“０”の状態（表示色の色相が「黒」の状態：３原色画像信号の輝度ｒ、ｇ、ｂが全て“０”の状態）において、青、白サブ画素３４ｂ、３４ｗの輝度Ｂ、Ｗを“０”に維持し、赤、緑サブ画素３４ｒ、３４ｇの輝度Ｒ、Ｇを最高輝度“２５５”まで同じレートで増加するように、輝度Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｗを設定する。赤、緑サブ画素３４ｒ、３４ｇの輝度Ｒ、Ｇが“２５５”で、青、白サブ画素３４ｂ、３４ｗの輝度Ｂ、Ｗが“０”の場合、画像の色相は「黄」である。

この後、色変換回路５４は、赤、緑サブ画素３４ｒ、３４ｇの輝度Ｒ、Ｇを“２５５”に維持し、青、白サブ画素３４ｂ、３４ｗの輝度Ｂ、Ｗを最高輝度“２５５”まで同じレートで増加するように、輝度Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｗを設定する。

図７（ｂ）に示す実施形態２では、色変換回路５４は、画像信号により表される色の色相が「黒」から「黄」に変化する場合、参考例２と同じように、青、白サブ画素３４ｂ、３４ｗの輝度Ｂ、Ｗを“０”に維持し、赤、緑サブ画素３４ｒ、３４ｇの輝度Ｒ、Ｇを最高輝度“２５５”まで同じレートで増加するように、輝度Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｗを設定する。

この後、色変換回路５４は、赤、緑サブ画素３４ｒ、３４ｇの輝度Ｒ、Ｇを“２５５”に維持し、青サブ画素３４ｂの輝度Ｂを“０”に維持し、白サブ画素３４ｗの輝度Ｗを最高輝度“２５５”まで増加するように、輝度Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｗを設定する。これにより、画像の色相は「白っぽい黄」となる。

この後、色変換回路５４は、赤、緑、白サブ画素３４ｒ、３４ｇ、３４ｗの輝度Ｒ、Ｇ、Ｗを“２５５”に維持し、青サブ画素３４ｂの輝度Ｂを最高輝度“２５５”まで増加するように、輝度Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｗを設定する。これにより、画像の色相は「白」となる。

図７（ｃ）は、ＣＩＥ１９３１色度図（あるいはＸＹ色度図と称する）上で画像信号により表される色の色相が「黄」から「白」に変化する場合の色度点の軌跡を示す。図７（ｄ）は、画像信号により表される色の色相（ｘｙ）が「黄」から「白」に変化する場合の明度Ｙの変化を示す。図７（ｄ）の実線は参考例２の場合の明度Ｙの変化を示し、破線は実施形態２の場合の明度Ｙの変化を示す。参考例２による実線の特性と実施形態２による破線の特性とを比較するとわかるように、輝度Ｗを輝度Ｂよりも先行して変化させる実施形態２の方が、画像の明るさは、参考例２の場合よりも高い輝度を保ちながら変化する。

このように、画像信号により表される色の色相が「黄」から「白」まで変化する場合、実施形態２のように、青サブ画素３４ｂの輝度Ｂを“０”に維持し、白サブ画素３４ｗの輝度Ｗのみが増加すると、参考例２のように、青、白サブ画素３４ｂ、３４ｗの輝度Ｂ、Ｗが同時に増加する場合に比べて、明度、すなわち画像の明るさを向上させることができる。画像信号により表される色の色相が「黄」から「白」に変化する場合、「黄」に加える画素の輝度が、参考例２のように青と白の２つのサブ画素の輝度と、実施形態２のように白のサブ画素のみの輝度とで同じだった場合、白のサブ画素のみの輝度を増加する方が、白色から遠くの色度で白っぽい赤色を実現できる（同じ白っぽい黄でも彩度の高い黄を実現できる）。これは、白色の輝度増加による黄色の色度シフトが青の輝度増加の影響に比べ少ないからである。

表４は、実施形態２における色変換回路５４の入力（３原色画像信号）と出力（多原色
画像信号）の関係を示す。

実施形態２は、画像信号の色相が「黒」から３原色のうちの２つの赤と緑の中間色である「黄」に変化し、その後「白」に変化する場合を説明した。実施形態２の変形例として、「黄」に限らず、他の３原色のうちの２つの色の中間色に変化する場合を説明する。表５は画像信号の色相が「黒」から「シアン（緑と青の中間色）」に変化し、その後「白」に変化する変形例における色変換回路５４の入力（３原色画像信号）と出力（多原色画像信号）の関係を示す。

表５に示す変形例では、色変換回路５４は、画像信号により表される色の色相が「黒」から「シアン」に変化する場合、赤、白サブ画素３４ｒ、３４ｗの輝度Ｒ、Ｗを“０”に維持し、緑、青サブ画素３４ｇ、３４ｂの輝度Ｇ、Ｂを最高輝度“２５５”まで同じレートで増加するように、輝度Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｗを設定する。

この後、色変換回路５４は、緑、青サブ画素３４ｇ、３４ｂの輝度Ｇ、Ｂを“２５５”に維持し、赤サブ画素３４ｒの輝度Ｒを“０”に維持し、白サブ画素３４ｗの輝度Ｗを最高輝度“２５５”まで増加するように、輝度Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｗを設定する。これにより、色相は「白っぽいシアン」となる。

この後、色変換回路５４は、緑、青、白サブ画素３４ｇ、３４ｂ、３４ｗの輝度Ｇ、Ｂ、Ｗを“２５５”に維持し、赤サブ画素３４ｒの輝度Ｒを最高輝度“２５５”まで増加するように、輝度Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｗを設定する。これにより、色相は「白」となる。

表６は画像信号の色相が「黒」から「マゼンタ(青と赤の中間色)」に変化し、その後「白」に変化する変形例における色変換回路５４の入力（３原色画像信号）と出力（多原色画像信号）の関係を示す。

表６に示す変形例では、色変換回路５４は、画像信号により表される色の色相が「黒」から「マゼンタ」に変化する場合、緑、白サブ画素３４ｇ、３４ｗの輝度Ｇ、Ｗを“０”に維持し、赤、青サブ画素３４ｒ、３４ｂの輝度Ｒ、Ｂを最高輝度“２５５”まで同じレートで増加するように、輝度Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｗを設定する。

この後、色変換回路５４は、赤、青サブ画素３４ｒ、３４ｂの輝度Ｒ、Ｂを“２５５”に維持し、緑サブ画素３４ｇの輝度Ｇを“０”に維持し、白サブ画素３４ｗの輝度Ｗを最高輝度“２５５”まで増加するように、輝度Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｗを設定する。これにより、色相は「白っぽいマゼンタ」となる。

この後、色変換回路５４は、赤、青、白サブ画素３４ｒ、３４ｂ、３４ｗの輝度Ｒ、Ｂ、Ｗを“２５５”に維持し、緑サブ画素３４ｇの輝度Ｇを最高輝度“２５５”まで増加するように、輝度Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｗを設定する。これにより、色相は「白」となる。

表４、表５、表６を別々の表として説明したが、３つの表において左側の欄に記載の色変換回路５４の入力（３原色画像信号）（色相「黒」、「白」以外）は単一の表にしか含まれないので、３つの表は１つの表に統合可能である。すなわち、実施形態２では、画像信号により表される色の色相を実現するためのサブ画素３４ｒ、３４ｇ、３４ｂ、３４ｗの輝度Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｗの組み合わせがこの統合された１つの表に基づいて設定される。さらに、表１〜表６においても左側の欄に記載の色変換回路５４の入力（３原色画像信号）は色相「黒」、「白」以外は単一の表にしか含まれないので、６つの表は１つの表に統合可能である。すなわち、実施形態１、実施形態２では、画像信号により表される色の色相を実現するためのサブ画素３４ｒ、３４ｇ、３４ｂ、３４ｗの輝度Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｗの組み合わせがこの統合された１つの表に基づいて設定される。

［第３実施形態］
図８は、画像信号により表される色の色相が「黒」から「橙（赤と黄の中間色）」に変化し、その後「白」に変化する場合の色変換回路５４の動作を説明する。図８（ａ）は、参考例３における画像と輝度Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｗとの関係、図８（ｂ）は、本実施形態における画像と色変換回路５４から出力される輝度Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｗとの関係を示す。図８（ａ）、（ｂ）の左側の矩形が液晶表示パネル１２の表示領域に表示される画像を示し、画像の最下端が「黒」、最上端が「白」を示す。図８（ａ）、（ｂ）の右側の４本のストライプがサブ画素３４ｒ、３４ｇ、３４ｂ、３４ｗの輝度Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｗを示し、最下端が最低輝度“０”、最上端が最高輝度“２５５”である。

図８（ａ）に示す参考例３では、色変換回路５４は、画像信号ｒｇｂにより表される色の色相が「黒」から「橙」に変化する場合、サブ画素３４ｒ、３４ｇ、３４ｂ、３４ｗの輝度Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｗが全て“０”の状態（表示色が「黒」の状態：３原色画像信号の輝度ｒ、ｇ、ｂが全て“０”の状態）において、青、白サブ画素３４ｂ、３４ｗの輝度Ｂ、Ｗを“０”に維持し、赤サブ画素３４ｒの輝度Ｒを最高輝度“２５５”まで増加し、緑サブ画素３４ｇの輝度Ｇを最高輝度の半分“１２８”まで増加するように、輝度Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｗを設定する。すなわち、緑サブ画素３４ｇの輝度Ｇの増加レートは、赤サブ画素３４ｒの輝度Ｒの増加レートの半分である。赤サブ画素３４ｒの輝度Ｒが“２５５”で、緑サブ画素３４ｇの輝度Ｇが“１２８”で、青、白サブ画素３４ｂ、３４ｗの輝度Ｂ、Ｗが“０”の場合、画像の色相は「橙」である。

この後、色変換回路５４は、赤サブ画素３４ｒの輝度Ｒを“２５５”に維持し、緑サブ画素３４ｇの輝度Ｇを“１２８”から最高輝度“２５５”まで増加するともに、青、白サブ画素３４ｂ、３４ｗの輝度Ｂ、Ｗを最低輝度“０”から最高輝度“２５５”まで増加するように、輝度Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｗを設定する。すなわち、緑サブ画素３４ｇの輝度Ｇの増加レートは、青、白サブ画素３４ｂ、３４ｗの輝度Ｂ、Ｗの増加レートの半分である。

図８（ｂ）に示す実施形態３では、色変換回路５４は、画像信号により表される色の色相が「黒」から「橙」に変化する場合、参考例３と同じように、青、白サブ画素３４ｂ、３４ｗの輝度Ｂ、Ｗを“０”に維持し、赤サブ画素３４ｒの輝度Ｒを最高輝度“２５５”まで増加し、緑サブ画素３４ｇの輝度Ｇを最高輝度の半分“１２８”まで増加するように、輝度Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｗを設定する。すなわち、緑サブ画素３４ｇの輝度Ｇの増加レートは、赤サブ画素３４ｒの輝度Ｒの増加レートの半分のレートである。

この後、色変換回路５４は、赤サブ画素３４ｒの輝度Ｒを“２５５”に維持し、緑サブ画素３４ｇの輝度Ｇを“１２８”に維持し、青サブ画素３４ｂの輝度Ｂを“０”に維持し、白サブ画素３４ｗの輝度Ｗを最高輝度“２５５”まで増加するように、輝度Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｗを設定する。これにより、画像の色相は「白っぽい橙」となる。

この後、色変換回路５４は、赤、白サブ画素３４ｒ、３４ｗの輝度Ｒ、Ｗを“２５５”に維持し、緑サブ画素３４ｇの輝度Ｇを“１２８”から最高輝度“２５５”まで増加し、青サブ画素３４ｂの輝度Ｂを“０”から最高輝度“２５５”まで増加するように、輝度Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｗを設定する。すなわち、緑サブ画素３４ｇの輝度Ｇの増加レートは、青サブ画素３４ｂの輝度Ｂの増加レートの半分のレートである。これにより、画像の色相は「白」となる。

図８（ｃ）は、ＣＩＥ１９３１色度図（あるいはＸＹ色度図と称する）上で画像信号により表される色の色相が「橙」から「白」に変化する場合の色度点の軌跡を示す。図８（ｄ）は、画像信号により表される色の色相（ｘｙ）が「橙」から「白」に変化する場合の明度Ｙの変化を示す。図８（ｄ）の実線は参考例３の場合の明度Ｙの変化を示し、破線は実施形態３の場合の明度Ｙの変化を示す。参考例３による実線の特性と実施形態３による破線の特性とを比較するとわかるように、輝度Ｗを輝度Ｂよりも先行して変化させる実施形態３の方が、画像の明るさは、参考例３の場合よりも高い輝度を保ちながら変化する。

このように、画像信号により表される色の色相が「橙」から「白」まで変化する場合、実施形態３のように、青サブ画素３４ｂの輝度Ｂを“０”に維持し、白サブ画素３４ｗの輝度Ｗのみが増加すると、参考例３のように、緑、青、白サブ画素３４ｇ、３４ｂ、３４ｗの輝度Ｇ、Ｂ、Ｗが増加する場合に比べて、明度、すなわち画像の明るさを向上させることができる。画像信号により表される色の色相が「橙」から「白」に変化する場合、
「橙」に加える画素の輝度が、参考例３のように青と白の２つのサブ画素の輝度と、実施形態３のように白のサブ画素のみの輝度とで同じだった場合、白のサブ画素のみの輝度を増加する方が、白色から遠くの色度で白っぽい橙を実現できる（同じ白っぽい橙でも彩度の高い赤を実現できる）。これは、白色の輝度増加による橙の色度シフトが青の輝度増加の影響に比べ少ないからである。

表３は、実施形態３における色変換回路５４の入力（３原色画像信号）と出力（多原色
画像信号）の関係を示す。

「黄」は３原色のうちの「赤」と「緑」の中間色である。すなわち、第３実施形態は、画像信号により表される色の色相が、３原色のうちの１つの色（赤）と、２つの３原色（赤と緑）の中間色（黄）との中間色（橙）を介して「黒」から「白」に変化する例である。第３実施形態は、「橙」の代わりに「黄緑」、「青緑」、「緑っぽい青」、「青紫」、「赤紫」とする５つの変形例を含む。「黄緑」は「緑」と「黄（赤と緑の中間色）」の中間色である。「青緑」は「緑」と「シアン（青と緑の中間色）」の中間色である。「緑っぽい青」は「青」と「シアン（青と緑の中間色）」の中間色である。「青紫」は「青」と「マゼンタ（青と赤の中間色）」の中間色である。「赤紫」は「赤」と「マゼンタ（青と赤の中間色）」の中間色である。変形例の一例として、画像信号により表される色の色相が、「黄緑」を介して「黒」から「白」に変化する場合の色変換回路５４の入力（３原色画像信号）と出力（多原色画像信号）の関係を表８に示す。

表８に示す変形例では、色変換回路５４は、画像信号により表される色の色相が「黒」から「黄緑」に変化する場合、青、白サブ画素３４ｂ、３４ｗの輝度Ｂ、Ｗを“０”に維持し、赤サブ画素３４ｒの輝度Ｒを最高輝度の半分“１２８”まで増加し、緑サブ画素３４ｇの輝度Ｇを最高輝度“２５５”まで増加するように、輝度Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｗを設定する。すなわち、赤サブ画素３４ｒの輝度Ｒの増加レートは、緑サブ画素３４ｇの輝度Ｇの増加レートの半分のレートである。

この後、色変換回路５４は、赤サブ画素３４ｒの輝度Ｒを“１２８”に維持し、緑サブ画素３４ｇの輝度Ｇを“２５５”に維持し、青サブ画素３４ｂの輝度Ｂを“０”に維持し、白サブ画素３４ｗの輝度Ｗを最高輝度“２５５”まで増加するように、輝度Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｗを設定する。これにより、色相は「白っぽい黄緑」となる。

この後、色変換回路５４は、緑、白サブ画素３４ｇ、３４ｗの輝度Ｇ、Ｗを“２５５”に維持し、赤サブ画素３４ｒの輝度Ｒを“１２８”から最高輝度“２５５”まで増加し、青サブ画素３４ｂの輝度Ｂを“０”から最高輝度“２５５”まで増加するように、輝度Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｗを設定する。すなわち、赤サブ画素３４ｒの輝度Ｒの増加レートは、青サブ画素３４ｂの輝度Ｂの増加レートの半分のレートである。これにより、色相は「白」となる。

表９は、実施形態３の変形例の一例として、画像信号の色相が「黒」から「青緑」に変化し、その後「白」に変化する変形例における色変換回路５４の入力（３原色画像信号）と出力（多原色画像信号）の関係を示す。

表９に示す変形例では、色変換回路５４は、画像信号により表される色の色相が「黒」から「青緑」に変化する場合、赤、白サブ画素３４ｒ、３４ｗの輝度Ｒ、Ｗを“０”に維持し、緑サブ画素３４ｇの輝度Ｇを最高輝度“２５５”まで増加し、青サブ画素３４ｂの輝度Ｂを最高輝度の半分“１２８”まで増加するように、輝度Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｗを設定する。すなわち、青サブ画素３４ｂの輝度Ｂの増加レートは、緑サブ画素３４ｇの輝度Ｇの増加レートの半分のレートである。

この後、色変換回路５４は、赤サブ画素３４ｒの輝度Ｒを“０”に維持し、緑サブ画素３４ｇの輝度Ｇを“２５５”に維持し、青サブ画素３４ｂの輝度Ｂを“１２８”に維持し、白サブ画素３４ｗの輝度Ｗを最高輝度“２５５”まで増加するように、輝度Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｗを設定する。これにより、色相は「白っぽい青緑」となる。

この後、色変換回路５４は、緑、白サブ画素３４ｇ、３４ｗの輝度Ｇ、Ｗを“２５５”に維持し、赤サブ画素３４ｒの輝度Ｒを“１２８”から最高輝度“２５５”まで増加し、青サブ画素３４ｂの輝度Ｂを“０”から最高輝度“２５５”まで増加するように、輝度Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｗを設定する。すなわち、赤サブ画素３４ｒの輝度Ｒの増加レートは、青サブ画素３４ｂの輝度Ｂの増加レートの半分のレートである。これにより、色相は「青緑」となる。

「橙」の代わりに「黄緑」、「青緑」とした変形例を表に示したが、「橙」の代わりに「緑っぽい青」、「青紫」、「赤紫」とする変形例も同様に実現できる。

表７、表８、表９を別々の表として説明したが、３つの表において左側の欄に記載の色変換回路５４の入力（３原色画像信号）（色相「黒」、「白」以外）は単一の表にしか含まれないので、３つの表は１つの表に統合可能である。すなわち、実施形態３では、画像信号により表される色の色相を実現するためのサブ画素３４ｒ、３４ｇ、３４ｂ、３４ｗの輝度Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｗの組み合わせがこの統合された１つの表に基づいて設定される。さらに、表１〜表９においても左側の欄に記載の色変換回路５４の入力（３原色画像信号）は色相「黒」、「白」以外は単一の表にしか含まれないので、９つの表は１つの表に統合可能である。すなわち、実施形態１、実施形態２、実施形態３では、画像信号により表される色の色相を実現するためのサブ画素３４ｒ、３４ｇ、３４ｂ、３４ｗの輝度Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｗの組み合わせがこの統合された１つの表に基づいて設定される。

色変換回路５４のＬＵＴ５４Ａは、図９に示すような３次元ＬＵＴであり、表１〜表９を統合した表に含まれるｒｇｂ入力に対してＲＧＢＷ出力を生成する。ＬＵＴ５４Ａは、画像信号のｒｇｂの各輝度毎のＲＧＢＷ信号を予め計算しておき、記憶する３次元的アドレスを有するメモリであり、例えばＸ軸方向がｒ、Ｙ軸方向がｂ、Ｚ軸方向がｇの輝度に対応する。

［第４実施形態］
上述の実施形態は、表１０に示すように、白サブ画素３４ｗの輝度が“２５５”の色度点ｘ，ｙと、赤、緑、青、白サブ画素３４ｒ、３４ｇ、３４ｂ、３４ｗの全ての輝度Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｗが“２５５”のＲＧＢＷ（トータル）の色度点ｘ，ｙとが一致していることを前提としている。

しかし、実際には、白サブ画素３４ｗの輝度が“２５５”の色度点ｘ，ｙと、赤、緑、青、白サブ画素３４ｒ、３４ｇ、３４ｂ、３４ｗの全ての輝度Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｗが“２５５”のＲＧＢＷ（トータル）の色度点ｘ，ｙとが一致していないこともある。例えば、カラーフィルタの特性のズレにより、表１１に示すように、赤、緑、青、白サブ画素３４ｒ、３４ｇ、３４ｂ、３４ｗの全ての輝度Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｗが“２５５”のＲＧＢＷ（トータル）の色度点（ｘ、ｙ：0.314，0.328）に対して、白サブ画素３４ｗの輝度Ｗが“２５５”の色度点（ｘ、ｙ：0.298，0.305）が青よりになっていることがある。

このような場合に対応できる第４実施形態を以下に説明する。図１０は、第１実施形態と同様に、画像信号により表される色の色相が「黒」から「赤」に変化し、その後「白」に変化する場合の色変換回路５４の動作を説明する。図１０（ａ）は、実施形態１における画像と輝度Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｗとの関係、図１０（ｂ）は、実施形態４における画像と色変換回路５４から出力される輝度Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｗとの関係を示す。

図１０（ｂ）に示す実施形態４では、色変換回路５４は、画像信号により表される色の色相が「黒」から「赤」に変化する場合、実施形態１と同じように、サブ画素３４ｒ、３４ｇ、３４ｂ、３４ｗの輝度Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｗが全て”０”の状態を初期状態とし、赤以外の緑、青、白サブ画素３４ｇ、３４ｂ、３４ｗの輝度Ｇ、Ｂ、Ｗを“０”に維持し、赤サブ画素３４ｒの輝度Ｒのみを最高輝度“２５５”まで増加するように、輝度Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｗを設定する。

この後、色変換回路５４は、赤サブ画素３４ｒの輝度Ｒを“２５５”に維持し、青サブ画素３４ｂの輝度Ｂを“０”に維持し、白サブ画素３４ｗの輝度Ｗを最高輝度“２５５”まで増加するとともに、緑サブ画素３４ｇの輝度Ｇを所定輝度、例えば“７５”まで増加するように、輝度Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｗを設定する。すなわち、緑サブ画素３４ｇの輝度の増加レートは、白サブ画素３４ｗの輝度の増加レートより低い。白サブ画素３４ｗの輝度Ｗを増加するとともに、緑サブ画素３４ｇの輝度Ｇを若干増加することにより、色相を殆ど変えずに画像の明るさを増加することができるとともに、赤、緑、青、白サブ画素３４ｒ、３４ｇ、３４ｂ、３４ｗの全ての輝度Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｗが“２５５”のＲＧＢＷ（トータル）の色度点（ｘ、ｙ）が緑よりになり、白サブ画素３４ｗの輝度Ｗが“２５５”の色度点（ｘ、ｙ）に近づくことができる。

この後、色変換回路５４は、赤、白サブ画素３４ｒ、３４ｗの輝度Ｒ、Ｗを“２５５”に維持し、緑サブ画素３４ｇの輝度Ｇを所定輝度“７５”から最高輝度“２５５”まで増加し、青サブ画素３４ｂの輝度Ｂを“０”から最高輝度“２５５”まで増加するように、輝度Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｗを設定する。すなわち、緑サブ画素３４ｇの輝度の増加レートは、青サブ画素３４ｂの輝度の増加レートより低い。

図１０（ｃ）は、ＣＩＥ１９３１色度図（あるいはＸＹ色度図と称する）上で画像信号により表される色の色相が「赤」から「白」に変化する場合の色度点の軌跡を示す。図１０（ｄ）は、画像信号により表される色の色相が「赤」から「白」に変化する場合の明度Ｙの変化を示す。図１０（ｄ）の実線は実施形態１の場合の明度Ｙの変化を示し、破線は実施形態４の場合の明度Ｙの変化を示す。

表１２は、実施形態４における色変換回路５４の入力（３原色画像信号）と出力（多原色
画像信号）の関係を示す。

第４実施形態も、第１実施形態と同様に、「赤」の代わりに「緑」、「青」を介して色相が「黒」から「白」に変化する変形例も可能である。例えば、色相が「黒」から「緑」、「白っぽい緑」を介して「白」に変化する場合、「緑」から「白っぽい緑」に変化する際、表１２の場合と同様に、輝度Ｗとともに輝度Ｇを若干増加する（輝度Ｇの増加レートは輝度Ｗの増加レートより低い）。これにより、白サブ画素３４ｗの輝度Ｗが“２５５”の色度点がＲＧＢＷ（トータル）の色度点に近づく。また、色相が「黒」から「青」、「白っぽい青」を介して「白」に変化する場合、「青」から「白っぽい青」に変化する際、表１２の場合と同様に、輝度Ｗとともに輝度Ｇを若干増加する（輝度Ｇの増加レートは輝度Ｗの増加レートより低い）。これにより、白サブ画素３４ｗの輝度Ｗが“２５５”の色度点がＲＧＢＷ（トータル）の色度点に近づく。

上述の説明は、白サブ画素３４ｗの輝度Ｗが“２５５”の色度点がＲＧＢＷ（トータル）の色度点に対して「青」よりにずれている例であるが、「他の色」よりにずれている場合も同様に適用可能である。例えば、「緑」よりにずれている場合は、輝度Ｗとともに輝度Ｂを若干増加する（輝度Ｂの増加レートは輝度Ｗの増加レートより低い）ことにより、白サブ画素３４ｗの輝度Ｗが“２５５”の色度点がＲＧＢＷ（トータル）の色度点に近づく。

［第５実施形態］
第４実施形態は、第１実施形態において、赤、緑、青、白サブ画素３４ｒ、３４ｇ、３４ｂ、３４ｗの全ての輝度Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｗが“２５５”のＲＧＢＷ（トータル）の色度点（ｘ、ｙ：0.314，0.328）に対して、白サブ画素３４ｗの輝度Ｗが“２５５”の色度点（ｘ、ｙ：0.298，0.305）が青よりになっている場合の実施形態である。第２実施形態において、赤、緑、青、白サブ画素３４ｒ、３４ｇ、３４ｂ、３４ｗの全ての輝度Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｗが“２５５”のＲＧＢＷ（トータル）の色度点（ｘ、ｙ：0.314，0.328）に対して、白サブ画素３４ｗの輝度Ｗが“２５５”の色度点（ｘ、ｙ：0.298，0.305）が青よりになっている第５実施形態を説明する。

図１１は、第２実施形態と同様に、画像信号により表される色の色相が「黒」から「黄」に変化し、その後「白」に変化する場合の色変換回路５４の動作を説明する。図１１（ａ）は実施形態２における画像と輝度Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｗとの関係、図１１（ｂ）は、実施形態５における画像と色変換回路５４から出力される輝度Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｗとの関係を示す。

図１１（ｂ）に示す実施形態５では、色変換回路５４は、画像信号により表される色の色相が「黒」から「黄」に変化する場合、実施形態２と同じように、サブ画素３４ｒ、３４ｇ、３４ｂ、３４ｗの輝度Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｗが全て”０”の状態を初期状態とし、青、白サブ画素３４ｂ、３４ｗの輝度Ｂ、Ｗを“０”に維持し、赤サブ画素３４ｒの輝度Ｒ及び緑サブ画素３４ｇの輝度Ｇを最高輝度“２５５”まで増加するように、輝度Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｗを設定する。

この後、色変換回路５４は、緑サブ画素３４ｇの輝度Ｇを“２５５”に維持し、青サブ画素３４ｂの輝度Ｂを“０”に維持し、白サブ画素３４ｗの輝度Ｗを最高輝度“２５５”まで増加するとともに、赤サブ画素３４ｒの輝度Ｒまたは緑サブ画素３４ｇの輝度Ｇ（図１１は、赤サブ画素３４ｒの輝度Ｒを減少する場合を示す）を所定輝度、例えば“２４１”まで減少するように、輝度Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｗを設定する。すなわち、赤サブ画素３４ｒの輝度の減少レート（絶対値）は、白サブ画素３４ｗの輝度の増加レート（絶対値）より低い。白サブ画素３４ｗの輝度Ｗを増加するとともに、赤サブ画素３４ｒの輝度Ｒ（または、緑サブ画素３４ｇの輝度Ｇ）を若干減少することにより、色相を殆ど変えずに画像の明るさを増加することができるとともに、赤、緑、青、白サブ画素３４ｒ、３４ｇ、３４ｂ、３４ｗの全ての輝度Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｗが“２５５”のＲＧＢＷ（トータル）の色度点（ｘ、ｙ）が緑よりになり、白サブ画素３４ｗの輝度Ｗが“２５５”の色度点（ｘ、ｙ）に近づくことができる。

この後、色変換回路５４は、緑、白サブ画素３４ｇ、３４ｗの輝度Ｇ、Ｗを“２５５”に維持し、赤サブ画素３４ｒの輝度Ｒを所定輝度“２４１”から最高輝度“２５５”まで増加し、青サブ画素３４ｂの輝度Ｂを“０”から最高輝度“２５５”まで増加するように、輝度Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｗを設定する。すなわち、赤サブ画素３４ｒの輝度の増加レートは、青サブ画素３４ｂの輝度の増加レートより低い。

図１１（ｃ）は、ＣＩＥ１９３１色度図（あるいはＸＹ色度図と称する）上で画像信号により表される色の色相が「黄」から「白」に変化する場合の色度点の軌跡を示す。図１１（ｄ）は、画像信号により表される色の色相が「黄」から「白」に変化する場合の明度Ｙの変化を示す。図１１（ｄ）の実線は実施形態２の場合の明度Ｙの変化を示し、破線は実施形態５の場合の明度Ｙの変化を示す。

表１３は、実施形態５における色変換回路５４の入力（３原色画像信号）と出力（多原色画像信号）の関係を示す。

第５実施形態も、第２実施形態と同様に、「黄」の代わりに「シアン」、「マゼンタ」を介して色相が「黒」から「白」に変化する変形例も可能である。例えば、色相が「黒」から「シアン」、「白っぽいシアン」を介して「白」に変化する場合、「シアン」から「白っぽいシアン」に変化する際、表１３の場合と同様に、輝度Ｗの増加とともに輝度Ｒまたは輝度Ｇを若干減少する（輝度Ｒまたは輝度Ｇの減少レートは輝度Ｗの増加レートより低い）。また、色相が「黒」から「マゼンタ」、「白っぽいマゼンタ」を介して「白」に変化する場合、「マゼンタ」から「白っぽいマゼンタ」に変化する際、表１３の場合と同様に、輝度Ｗの増加とともに輝度Ｒまたは輝度Ｇを若干減少する（輝度Ｒまたは輝度Ｇの減少レートは輝度Ｗの増加レートより低い）。これにより、白サブ画素３４ｗの輝度Ｗが“２５５”の色度点がＲＧＢＷ（トータル）の色度点に近づく。

上述の説明は、白サブ画素３４ｗの輝度Ｗが“２５５”の色度点がＲＧＢＷ（トータル）の色度点に対して「青」よりにずれている例であるが、「他の色」よりにずれている場合も同様に適用可能である。例えば、「緑」よりにずれている場合は、輝度Ｗとともに輝度Ｂを若干減少する（輝度Ｂの減少レートは輝度Ｗの増加レートより低い）ことにより、白サブ画素３４ｗの輝度Ｗが“２５５”の色度点がＲＧＢＷ（トータル）の色度点に近づく。

第３実施形態においても、赤、緑、青、白サブ画素３４ｒ、３４ｇ、３４ｂ、３４ｗの全ての輝度Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｗが“２５５”のＲＧＢＷ（トータル）の色度点（ｘ、ｙ：0.314，0.328）に対して、白サブ画素３４ｗの輝度Ｗが“２５５”の色度点（ｘ、ｙ：0.298，0.305）が青よりになっている場合は、第４、第５実施形態と同様に、白サブ画素３４ｗの輝度Ｗを最高輝度“２５５”まで増加するとともに、他のサブ画素３４ｒ、３４ｇ、３４ｂの輝度Ｒ、Ｇ、Ｂを所定輝度まで減少することにより、白サブ画素３４ｗの輝度Ｗを、赤、緑、青、白サブ画素３４ｒ、３４ｇ、３４ｂ、３４ｗの全ての輝度Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｗが“２５５”のＲＧＢＷ（トータル）の色度点（ｘ、ｙ）に近づけることができる。

表１２、表１３も別々の表として説明したが、２つの表において左側の欄に記載の色変換回路５４の入力（３原色画像信号）（色相「黒」、「白」以外）は単一の表にしか含まれないので、２つの表は１つの表に統合可能である。すなわち、赤、緑、青、白サブ画素３４ｒ、３４ｇ、３４ｂ、３４ｗの全ての輝度Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｗが“２５５”のＲＧＢＷ（トータル）の色度点（ｘ、ｙ：0.314，0.328）に対して、白サブ画素３４ｗの輝度Ｗが“２５５”の色度点（ｘ、ｙ：0.298，0.305）が青よりになっている実施形態４、５では、画像信号により表される色の色相を実現するためのサブ画素３４ｒ、３４ｇ、３４ｂ、３４ｗの輝度Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｗの組み合わせがこの統合された１つの表に基づいて設定される。

なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。

例えば、上述した実施形態は、カラーフィルタにより実現されるサブ画素を組み合わせて単位画素を構成し、単位画素毎にカラー表示を行うが、これに限定されない。例えば、実施形態は、フィールドシーケンシャル方式でカラー表示を行う表示装置に応用してもよい。フィールドシーケンシャル方式の表示装置では、１フレームを各原色に対応した複数のサブフレームにより構成することにより、カラー表示が行われる。各原色に対応したサブフレームにおける輝度を上述したサブ画素の輝度の組み合わせに対応するように設定することによって、同様の効果を得ることができる。フィールドシーケンシャル方式の表示装置は波長の異なる４つの光源を有しており、各光源は１フィールド内において順番に点灯する。光源は、蛍光管であってもＬＥＤであってもよい。

また、上述した実施形態では、多原色表示装置として反射型の液晶表示装置を説明してきたが、本実施形態はこれに限定されない。ＣＲＴ、プラズマ表示パネル、ＳＥＤ表示パネル、液晶プロジェクタなどのカラー表示が可能な表示装置であれば適当可能である。

液晶駆動装置１４の各要素は、ハードウェアによって実現される例を説明したが、コンピュータプログラムによっても実現することができるので、このコンピュータプログラムを格納したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体を通じてこのコンピュータプログラムをコンピュータにインストールして実行することにより、実現してもよい。

３２…単位画素、３４…サブ画素、３６…ＲＧＢＷ選択スイッチ、３８…ゲートドライバ、３９…共通電極ドライバ、５１…ソース増幅器、５４…色変換回路、５４Ａ…ルックアップテーブル。

Claims (8)

1. 複数のサブ画素からなる単位画素を具備する表示装置であって、
   前記複数のサブ画素は、
   第１の色相を有する第１の色を表示する第１サブ画素と、
   第２の色相を有する第２の色を表示する第２サブ画素と、
   第３の色相を有する第３の色を表示する第３サブ画素と、
   第４の色相を有する第４の色を表示する第４サブ画素と、を具備し、
   前記第４の色相は、ＣＩＥ１９３1色度図上で前記第１の色相に対応する点、前記第２の色相に対応する点、前記第３の色相に対応する点により定義される三角形の内側の点に対応し、
   前記単位画素により表示される色の色相が黒から所定の色相を経て白まで変化する場合、前記第１サブ画素の輝度を増加し、前記第１サブ画素の輝度が所定の輝度に達すると、前記第３サブ画素の輝度を増加することなく前記第４サブ画素の輝度を増加するように、前記複数のサブ画素の輝度が設定されている表示装置。
2. 前記単位画素により表示される色の色相が黒から赤を経て白まで変化する場合、
   前記第１サブ画素の輝度が所定の輝度に達すると、前記第２サブ画素及び前記第３サブ画素の輝度を増加することなく前記第４サブ画素の輝度を増加し、
   前記第４サブ画素の輝度が前記所定の輝度に達すると、前記第２サブ画素及び前記第３サブ画素の輝度を増加するように、前記複数のサブ画素の輝度が設定されている請求項１記載の表示装置。
3. 前記単位画素により表示される色の色相が黒から黄を経て白まで変化する場合、
   前記第１サブ画素及び前記第２サブ画素の輝度を増加し、
   前記第１サブ画素及び前記第２サブ画素の輝度が所定の輝度に達すると、前記第４サブ画素の輝度を増加し、
   前記第４サブ画素の輝度が前記所定の輝度に達すると、前記第３サブ画素の輝度を増加するように、前記複数のサブ画素の輝度が設定されている請求項１記載の表示装置。
4. 前記単位画素により表示される色の色相が黒から橙を経て白まで変化する場合、
   前記第１サブ画素の輝度を第１レートで増加し、前記第２サブ画素の輝度を前記第１レートより低い第２レートで増加し、
   前記第１サブ画素の輝度が所定の輝度に達すると、前記第２サブ画素及び前記第３サブ画素の輝度を増加することなく前記第４サブ画素の輝度を増加し、
   前記第４サブ画素が前記所定の輝度に達すると、前記第３サブ画素の輝度を第３レートで増加し、前記第２サブ画素の輝度を前記第２レートより低い第４レートで増加するように、前記複数のサブ画素の輝度が設定されている請求項１記載の表示装置。
5. 前記単位画素により表示される色の色相が黒から赤を経て白まで変化する場合、
   前記第１サブ画素の輝度が所定の輝度に達すると、前記第４サブ画素の輝度を第１レートで増加し、前記第２サブ画素の輝度を前記第１レートより低い第２レートで増加し、
   前記第４サブ画素の輝度が前記所定の輝度に達すると、前記第３サブ画素の輝度を第３レートで増加し、前記第４サブ画素の輝度を前記第３レートより低い第４レートで増加するように、前記複数のサブ画素の輝度が設定されている請求項１記載の表示装置。
6. 前記単位画素により表示される色の色相が黒から黄を経て白まで変化する場合、
   前記第１サブ画素及び前記第２サブ画素の輝度を増加し、
   前記第１サブ画素及び前記第２サブ画素の輝度が所定の輝度に達すると、前記第４サブ画素の輝度を第１レートで増加し、前記第１サブ画素または前記第２サブ画素の輝度を減少し、
   前記第４サブ画素の輝度が前記所定の輝度に達すると、前記第３サブ画素の輝度を第３レートで増加し、前記第１サブ画素または前記第２サブ画素の輝度を前記第３レートより低い第４レートで増加するように、前記複数のサブ画素の輝度が設定されている請求項１記載の表示装置。
7. 前記第１、第２、第３、第４の色相は、それぞれ赤、緑、青、白である請求項１記載の表示装置。
8. 複数のサブ画素からなる単位画素を具備する表示装置の表示方法であって、
   前記複数のサブ画素は、
   第１の色相を有する第１の色を表示する第１サブ画素と、
   第２の色相を有する第２の色を表示する第２サブ画素と、
   第３の色相を有する第３の色を表示する第３サブ画素と、
   第４の色相を有する第４の色を表示する第４サブ画素と、を具備し、
   前記第４の色相は、ＣＩＥ１９３1色度図上で前記第１の色相に対応する点、前記第２の色相に対応する点、前記第３の色相に対応する点により定義される三角形の内側の点に対応し、
   前記単位画素により表示される色の色相が黒から所定の色を経て白まで変化する場合、前記第１サブ画素の輝度を増加し、前記第１サブ画素の輝度が所定の輝度に達すると、前記第３サブ画素の輝度を増加することなく前記第４サブ画素の輝度を増加する表示方法。

Images