表示装置

【課題】解像度が高く、画質が良好である表示装置を提供する。
【解決手段】ＲＧＢに対応する画素により表示を行う表示装置であって、Ｇに対応する第1の画素と、ＲまたはＢに対応する第２の画素と、を有し、前記第２の画素は、Ｒに対応する表示とＢに対応する表示を交互に行うことを特徴とした表示装置。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＲＧＢを用いたカラー表示に対応した表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
表示装置におけるカラー表示の方法としては、ＲＧＢに対応する画素またはサブピクセルを用いた方法がその代表的な例である。このようなＲＧＢを用いたカラー表示では、そのＲ、Ｇ、およびＢに対応する画素またはサブピクセルの配列方法について、様々な提案がなされてきた（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
上記の画素の配列方法の一例として、いわゆるストライプ配列（ストライプ構造）がある。図１は、ストライプ配列された画素の例を示す図である。図１に示すストライプ配列では、Ｒ，Ｇ，Ｂの３つのサブピクセルが集まって１画素を構成している。しかし、この方式では構造が複雑になり、高精細化に非常にコストがかかるため、表示装置の画素の配列としては以下に示すようなベイヤー配列（ベイヤー構造）が採用されることが多くなっている。
【０００４】
図２は、ベイヤー配列された画素の例を示す図である。図２に示すベイヤー配列では、高解像度が必要な輝度信号の主成分であるＧを市松状に配列し、残りの部分に比較的解像度が低くてよい２つの色成分であるＲ、Ｂを市松状に配列した構造となっている。ベイヤー構造では、例えば１つの構造（Ｒ，Ｂ，またはＧ）が１つの画素となるので、表示装置の構造が単純となり、表示装置の製作が容易となるメリットがある。また、ストライプ構造に比べて１画素の大きさが相対的に大きくなるものの、高精細化が容易である特徴を有している。
【０００５】
例えば、１画素の大きさを１ｍｍ（縦）×１ｍｍ（横）とすると、上記のストライプ配列の場合には１つのサブピクセルは０．３３ｍｍ×１ｍｍとなる。一方、ベイヤー配列の場合に上記のサブピクセルに相当する１画素の大きさが、０．５８ｍｍ×０．５８ｍｍとなる。例えば同じ画面サイズでストライプ配列とベイヤー配列を比較した場合、ベイヤー配列は画素数で比較すると３倍となり、高精細化に関してはベイヤー配列が有利である。
【特許文献１】特開２００５−９１８７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、ベイヤー配列は、先に説明したように１画素の大きさがストライプ配列に比べて相対的に大きくなるため、画素構造が目立ちやすくなり、画像の画質を劣化させる原因となる場合がある。このような、画質の劣化の問題について、図面に基づき以下に説明する。
【０００７】
図３Ａは、ストライプ配列の、図３Ｂはベイヤー配列の、それぞれ、Ｒ，Ｇ，Ｂの見え方を模式的に示したものである。例えば、一様な白を表示する場合、図３Ａに示したストライプ配列の場合のサブピクセルの輝度は、Ｒ：０．２１２６、Ｇ：０．７１５２、Ｂ：０．０７２２であるのに対し、図３Ｂに示したベイヤー配列の場合の画素の輝度は、Ｒ：０．２１２６、Ｇ１とＧ２ともに：０．３５７６、Ｂ：０．０７２２、となっている。
【０００８】
ストライプ配列とベイヤー配列でＧの輝度が違うのは、ベイヤー配列ではＧの数が２倍になっているからである。上記の表示を実際に観察すると、ストライプ配列の場合には、１画素の中でＲとＢのサブピクセルがやや暗く見える見え方がするのに対して、ベイヤー配列の場合には、４画素の中で、１個あるＢのみが著しく暗く見えてしまう問題が生じていた。
【０００９】
このような、Ｂに相当するサブピクセルまたは画素が、他のサブピクセルまたは画素に比べて暗く見える現象は、ストライプ配列の場合にも発生しているが、ベイヤー配列の場合には、以下の理由により画質の劣化が著しく目立ってしまうことが問題となっていた。
【００１０】
まず第１に、ベイヤー配列では、ストライプ配列などと比べてＲとＧの輝度の差が小さくなる特徴がある。そのため、Ｂの輝度の落ち込みがより強調される結果となっていた。
【００１１】
また第２に、ベイヤー配列では４個の画素の中で１個が暗くなる特徴がある。そのため、暗い領域の存在がストライプ配列など比べて粗くなり、画質の劣化が目立っていた。
【００１２】
そこで、本発明では、上記の問題を解決した、新規で有用な表示装置を提供することを目的としている。
【００１３】
本発明の具体的な課題は、解像度が高く、画質が良好である表示装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、上記の課題を、ＲＧＢに対応する画素により表示を行う表示装置であって、Ｇに対応する第1の画素と、ＲまたはＢに対応する第２の画素と、を有し、前記第２の画素は、Ｒに対応する表示とＢに対応する表示を交互に行うことを特徴とした表示装置により、解決する。
【００１５】
本発明によれば、解像度が高く、画質が良好である表示装置を提供することが可能となる。
【００１６】
また、前記第１の画素および前記第２の画素の表示にはＲＧＢに対応する照明が用いられ、前記第２の画素の表示は、Ｒに対応する照明と、Ｂに対応する照明とを、交互に点灯することで行うようにすると、前記第２の画素のＲとＢの交互の表示を容易に行うことが可能となる。
【００１７】
また、前記ＲＧＢに対応する照明はＬＥＤよりなると、当該照明の消費電力が少なく、また表示装置の構造が単純となる。
【００１８】
また、前記第１の画素および前記第２の画素の表示には色フィルタが用いられ、前記第２の画素の表示は、ＲとＢを加えた表示に対して、Ｒに対応する色フィルタ、およびＢに対応する色フィルタを交互に有効にすることにより行うと、単純な構造で前記第２の画素のＲとＢの交互の表示を行うことが可能となる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、解像度が高く、画質が良好である表示装置を提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
次に、本発明の実施の形態に関して図面に基づき、説明する。
【００２１】
図４は、本発明による表示装置の画素配列（画素構造）を示す図である。図４を参照するに、本発明による画素配列では、従来のベイヤー配列において、Ｒに相当する画素とＢに相当する画素とが、Ｒ＋Ｂ（Ｍ、マゼンタ）に相当する画素に置き換えられている。すなわち、格子状に配列された画素配列において、Ｇの表示に対応する画素（画素Ｇ１，Ｇ２）とＭの表示に対応する画素（画素Ｍ，Ｍ２）が同じ数だけそれぞれ市松状に配列されている。
【００２２】
この場合、Ｍの表示に対応する画素においては、ＲとＢを同時に表示するのではなく、ＲとＢを交互に表示している。例えば、図５Ａと図５Ｂに、上記の画素配列における、それぞれ第１の表示状態（以下文中状態１）と第２の表示状態（以下文中状態２）を示す。図５Ａに示す状態１では、画素Ｇ１、Ｇ２がＧの表示をするのに対して、上記の画素Ｍ１、Ｍ２は、Ｒを表示しており、画素Ｒ１，Ｒ２となっている。同様に、図５Ｂに示す状態２では、画素Ｇ１、Ｇ２がＧの表示をするのに対して、上記の画素Ｍ１、Ｍ２は、Ｂを表示しており、画素Ｂ１，Ｂ２となっている。
【００２３】
上記の画素配列とすることで、輝度が著しく暗くなる部分（Ｂの表示に対応する画素）が４画素に対して２画素の割合となり、輝度が著しく暗くなる部分が従来のベイヤー配列に比べて分散されるため、画質が改善される。このため、高精細化により高解像度の実現が容易であるベイヤー配列の画質を良好とすることが可能となり、画質と解像度が良好である表示装置を提供することが可能となる。
【００２４】
また、画素配列の記載は模式的なものであり、実際の画素数は任意に大きくとることが可能である。（以下同様）。
【００２５】
次に、上記に説明した本発明のさらに具体的な実施例を、以下に示す。
【実施例１】
【００２６】
図６は、本発明の実施例１による表示装置に用いる色フィルタＦを模式的に示したものである。前記色フィルタＦは、Ｇ表示に対応する色フィルタｆ１と、Ｍ表示に対応する色フィルタｆ２とが、市松状に配列された構造を有している。前記フィルタｆ１は、Ｇを表示する画素に、前記フィルタｆ２は、Ｍ（ＲまたはＢ）を表示する画素に用いられる。以下に示す表示装置では、前記フィルタｆ１および該色フィルタｆ１の下層の構造によりＧ表示に対応する画素が構成され、前記フィルタｆ２および該色フィルタｆ２の下層の構造によりＭ（ＲまたはＢ）表示に対応する画素が構成される。
【００２７】
図７は、上記の色フィルタＦを用いた、本発明の実施例１による表示装置１００の構造の概略を模式的に示した図である。ただし図中、先に説明した部分には同一の参照符号を付し、説明を省略する。
【００２８】
図７を参照するに、本実施例による表示装置では、画素毎に光の変調が可能になるように構成された、液晶層ＬＣ上に、上記の色フィルタＦが積層された構造を有している。また、前記液晶層ＬＣの、前記色フィルタＦが設置された側の反対側には、拡散板ＤＦを介して、バックライト層ＢＬが設置されている。前記バックライト層ＢＬには、画素に対応した複数の照明手段Ｌが設置されている。前記バックライト層ＢＬの複数の照明手段Ｌは、制御手段１０１により、その点灯（ＯＮ）・消灯（ＯＦＦ）が制御されている。なお、本図における照明手段Ｌの配列の表示は模式的なものであり、照明手段Ｌの配列に関しては、次に図８に示す。
【００２９】
図８は、上記のバックライト層ＢＬに設置された複数の照明手段Ｌの配列を示す図である。図８を参照するに、前記照明手段Ｌは、Ｒに対応する照明（図中Ｒで表示）と、Ｇに対応する照明（図中Ｇで表示）、および、Ｂに対応する照明（図中Ｂで表示）とを有し、それぞれの照明手段が、図のように配列されている。
【００３０】
この場合、Ｇに対応する照明手段が、Ｇを表示する画素に対応するように、また、Ｒに対応する照明およびＢに対応する照明がＭを表示する画素に対応するように構成される。すなわち、Ｇに対応する照明手段が前記色フィルタｆ１と、Ｒに対応する照明手段およびＢに対応する照明手段がフィルタｆ２と対応するように、前記色フィルタＦと前記バックライト層ＢＬが積層される。
【００３１】
例えば、上記の構造においては、照明手段にＬＥＤを用いると、照明手段の消費電力を抑制すると共に表示装置の構造が単純となり、好ましい。
【００３２】
図９は、前記制御手段１０１による、上記の照明手段ＬのＯＮ／ＯＦＦ（点灯／消灯）の制御のタイミングを示す図である。図中左端のＲ，Ｇ，Ｂは、それぞれ、Ｒに対応する照明手段、Ｇに対応する照明手段、Ｂに対応する照明手段を表しており、横軸は時間経過を示している。
【００３３】
図９を参照するに、Ｇに対応する照明手段は連続的に点灯しているのに対し、Ｒに対応する照明手段と、Ｂに対応する照明手段は、交互に点灯（交互に消灯）されるように制御されている。すなわち、Ｒに対応する照明手段が点灯している場合は、Ｂに対応する照明手段は消灯され、逆に、Ｒに対応する照明手段が消灯している場合は、Ｂに対応する照明手段が点灯されるように制御されている。
【００３４】
このため、本実施例による表示装置においては、Ｍを表示する画素（色フィルタｆ２に対応）において、Ｒの表示とＢの表示が交互に行われることになる。
【００３５】
上記の構成としたことで、本実施例よる表示装置では、輝度が著しく暗くなるＢの表示に対応する画素が４画素に対して２画素の割合となり、輝度が著しく暗くなる部分が従来のベイヤー配列に比べて分散される。そのため、ベイヤー配列の表示装置の画質が改善される効果を奏する。
【００３６】
なお、液晶層の光の変調の制御方法（制御回路）に関しては、従来の方法（パッシブマトリクス法、アクティブマトリクス法など）を用いることが可能であり、本実施例では図示を省略している。
【実施例２】
【００３７】
また、本発明による表示装置は、上記の構造に限定されず、他にも様々に構成することが可能である。例えば、本発明は液晶表示装置のみならず、発光素子（例えば有機ＥＬ素子など）を用いた表示装置に適用することも可能である。
【００３８】
図１０は、本発明の実施例２による表示装置２００の構造の概略を模式的に示した図である。図２を参照するに、前記表示装置２００は、発光素子層ＥＬに対して、色フィルタＦ１と色フィルタＦ２が積層された構造を有している。前記発光素子層ＥＬは、Ｇ表示に対応する発光素子ＥＬ１と、Ｍ表示に対応する発光素子ＥＬ２とが、市松状に配列された構造を有している。本実施例では、発光素子ＥＬ１、ＥＬ２と、積層されるフィルタによって、それぞれＧを表示する画素、Ｍを表示する画素が構成される。また、前記色フィルタＦ１、Ｆ２は、それぞれ制御手段２０１、２０２によって、フィルタ特性が制御される構造になっている。
【００３９】
図１１は、制御信号に対する前記色フィルタＦ１、Ｆ２の特性を示した図である。図１１を参照するに、例えば前記色フィルタＦ１は、制御信号がＯＮになると色フィルタ機能が有効になり、Ｒ＋Ｇに対応する特性を有するようになる。また、制御信号がＯＦＦになると、透明になり、実質的なフィルタ機能を有さないようになる。
【００４０】
同様に、前記色フィルタＦ２は、制御信号がＯＮになると色フィルタ機能が有効になり、Ｂ＋Ｇに対応する特性を有するようになる。また、制御信号がＯＦＦになると、透明になり、実質的なフィルタ機能を有さないようになる。
【００４１】
図１２は、前記制御手段２０１、２０２による、上記の色フィルタＦ１、Ｆ２の制御の状態を示した図である。図１２を参照するに、本実施例による表示装置では、制御手段２０１により前記色フィルタＦ１が有効になる（出力がＲ＋Ｇとなる）制御と、前記制御手段２０２により前記色フィルタＦ２が有効になる（出力がＢ＋Ｇとなる）制御が、交互に行われるようになっている。
【００４２】
すなわち、前記色フィルタＦ１が有効（Ｒ＋Ｇ）となっている場合には、前記色フィルタＦ２が無効（透明）、前記色フィルタＦ１が無効（透明）となっている場合には、前記色フィルタＦ２が有効（Ｂ＋Ｇ）となるように制御されている。
【００４３】
このため、本実施例による表示装置においては、Ｍを表示する画素（表示素子ＥＬ２に対応）において、Ｒの表示とＢの表示が交互に行われることになる。例えば、図中の状態１においては、前記発光素子ＥＬ２に対してＲの表示に対応する色フィルタ（色フィルタＦ１）が有効となり、状態２においては、逆に、前記発光素子ＥＬ２に対してＢの表示に対応する色フィルタ（色フィルタＦ２）が有効となっている。
【００４４】
上記の構成としたことで、本実施例よる表示装置では、輝度が著しく暗くなるＢの表示に対応する画素が４画素に対して２画素の割合となり、輝度が著しく暗くなる部分が従来のベイヤー配列に比べて分散される。そのため、ベイヤー配列の表示装置の画質が改善される効果を奏する。
【００４５】
なお、発光素子層ＥＬの発光の制御方法（制御回路）に関しては、従来の方法（パッシブマトリクス法、アクティブマトリクス法など）を用いることが可能であり、本実施例では図示を省略している。
【００４６】
また、上記の実施例１、および実施例２では、液晶および有機ＥＬ素子を用いた表示装置について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、ＰＤＰや、ＦＥＤ、またはプロジェクション方式の表示装置に本発明を適用することが可能であることは明らかである。
【００４７】
以上、本発明を好ましい実施例について説明したが、本発明は上記の特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した要旨内において様々な変形・変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】ストライプ配列された画素の一例を示す図である。
【図２】ベイヤー配列された画素の一例を示す図である。
【図３Ａ】ストライプ配列のＲ，Ｇ，Ｂの見え方を模式的に示した図である。
【図３Ｂ】ベイヤー配列のＲ，Ｇ，Ｂの見え方を模式的に示した図である。
【図４】本発明の表示装置の画素配列（画素構造）を示す図である。
【図５Ａ】図４の画素の表示状態を示す図（その１）である。
【図５Ｂ】図４の画素の表示状態を示す図（その２）である。
【図６】実施例１による表示装置に用いる色フィルタである。
【図７】実施例１による表示装置の概略図である。
【図８】図７の表示装置の照明手段の配列の例である。
【図９】図８の照明手段のＯＮ／ＯＦＦの制御のタイミングを示す図である。
【図１０】実施例２による表示装置の概略図である。
【図１１】図１０の表示装置の色フィルタの特性を示した図である。
【図１２】図１１の色フィルタの制御を示した図である。
【符号の説明】
【００４９】
１００，２００表示装置
Ｆ，Ｆ１，Ｆ２，ｆ１，ｆ２色フィルタ
ＬＣ液晶層
ＤＦ拡散板
ＢＬバックライト層
Ｌ照明手段
１０１，２０１，２０２制御手段
ＥＬ発光素子層
ＥＬ１，ＥＬ２発光素子

【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＲＧＢに対応する画素により表示を行う表示装置であって、
Ｇに対応する第1の画素と、
ＲまたはＢに対応する第２の画素と、を有し、
前記第２の画素は、Ｒに対応する表示とＢに対応する表示を交互に行うことを特徴とした表示装置。
【請求項２】
前記第１の画素および前記第２の画素の表示にはＲＧＢに対応する照明が用いられ、
前記第２の画素の表示は、Ｒに対応する照明と、Ｂに対応する照明とを、交互に点灯することで行うことを特徴とする請求項１記載の表示装置。
【請求項３】
前記ＲＧＢに対応する照明はＬＥＤよりなることを特徴とする請求項２記載の表示装置。
【請求項４】
前記第１の画素および前記第２の画素の表示には色フィルタが用いられ、
前記第２の画素の表示は、ＲとＢを加えた表示に対して、Ｒに対応する色フィルタ、およびＢに対応する色フィルタを交互に有効にすることにより、行うことを特徴とする請求項１記載の表示装置。

【図１】