专利名称：信号转换电路和具备该信号转换电路的多原色液晶显示装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及液晶显示装置，特别涉及使用四个以上的原色来进行显示的多原色液晶显示装置。此外，本发明还涉及在这种液晶显示装置中使用的信号转换电路。
背景技术：
当前，以液晶显示装置为首的各种显示装置被用于各种各样的用途。在一般的显示装置中，由显示作为光的三原色的红色、绿色、蓝色的三个子像素来构成一个像素，由此能够进行彩色显示。但是，现有的显示装置存在能够显示的颜色的范围(被称为“色再现范围”)狭窄的问题。在图40中表示使用三原色来进行显示的现有的显示装置的色再现范围。图40是 XYZ表色系统中的xy色度图，将与红色、绿色、蓝色的三原色对应的三个点作为顶点的三角形表示色再现范围。此外，在图中，以X标记描绘出由Pointer所指出的、存在于自然界的各种各样物体的颜色(参照非专利文献1)。由图40可知，存在没有包含于色再现范围中的物体色，在使用三原色来进行显示的显示装置中，不能显示一部分的物体色。因此，为了扩大显示装置的色再现范围，提案有将用于显示的原色的数量增加至四个以上的方法。例如，在专利文献1中，如图41所示，公开有由显示红色、绿色、蓝色、黄色、青色、 品红色的六个子像素R、G、BJe、C、M构成一个像素P的液晶显示装置800。图42表示该液晶显示装置800的色再现范围。如图42所示，将与六个原色对应的六个点作为顶点形成六边形，由该六边形表示的色再现范围将物体色大致包括在内。这样，通过增加用于显示的原色数量，能够扩大色再现范围。在本申请说明书中，将使用四个以上的原色进行显示的显示装置总称为“多原色显示装置”，将使用四个以上的原色进行显示的液晶显示装置称为“多原色液晶显示装置(或简称为多原色LCD) ”。此外，将使用三原色进行显示的现有的一般显示装置总称为“三原色显示装置”，将使用三原色进行显示的液晶显示装置称为“三原色液晶显示装置(或简称为三原色IXD) ”。历来一般的 TN(Twisted Nematic 扭转向列)模式、STN(SuperTwisted Nematic 超扭转向列)模式的液晶显示装置存在视野角窄的缺点，为了对此进行改善，已开发出各种显示模式。作为视野角特性得到改善的显示模式，已知有专利文献2所公开的 MVA(Multi-domain Vertical Alignment 多畴垂直取向)模式、专利文献3所公开的 CPA (Continuous Pinwheel Alignment 连续焰火状排列)模式等。在MVA模式、CPA模式中，能够以广视野角实现高品质的显示。但是，在MVA模式、 CPA模式那样的广视野角垂直取向模式(VA模式)中，作为视野角特性的问题，新显现出正面观测时的Y特性与斜向观测时的Y特性不同的问题，即Y特性的视角依赖性的问题。 Y特性是指显示亮度的灰度等级依赖性。当Y特性在正面方向与在斜方向不同时，灰度等级显示状态因观测方向不同而不同，因此，特别是在显示照片等图像的情况下或显示TV广播等情况下成为问题。垂直取向模式下的Y特性的视角依赖性作为斜向观测时的显示亮度比本来的显示亮度高的现象(被称为“泛白”)被视认。当发生泛白时，也发生像素所显示的颜色从正面方向看时与从斜方向看时不同的问题。作为减低Y特性的视角依赖性的方法，提案有专利文献4和专利文献5中被称为多像素驱动的方法。在该方法中，将一个子像素分割为两个区域，通过对各个区域施加不同的电压减低Y特性的视角依赖性。现有技术文献专利文献专利文献1 日本特表2004-5^396号公报专利文献2 日本特开平11-M2225号公报专利文献3 日本特开2003-43525号公报专利文献4 日本特开2004-62146号公报专利文献5 日本特开2004-78157号公报非专利文献非专禾Ij 文献 1 :M. R. Pointer, "The gamut of real surface colors, ”ColorResearch and Application, Vol. 5, No. 3,pp.145-155(1980)
发明内容
发明所要解决的课题但是，通过本申请的发明者的研究，发现当使用多像素驱动时，在从斜方向看低灰度等级(即低亮度)的灰色显示时，灰色显示带黄色色感。这种着色现象在多原色LCD 中使用多像素驱动的情况下也会发生，使显示品质下降。本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于提供能够抑制由在从斜方向看时的灰色显示的着色引起的显示品质的下降的多原色液晶显示装置和在这样的多原色液晶显示装置中使用的信号转换电路。用于解决问题的手段本发明的信号转换电路的特征在于该信号转换电路在多原色液晶显示装置中使用，并将输入的视频信号转换成与四个以上的原色对应的多原色信号，其中，该多原色液晶显示装置具有由包括红色子像素、绿色子像素、蓝色子像素和黄色子像素的多个子像素规定的像素，使用由上述多个子像素显示的四个以上的原色进行彩色显示，在用于由上述像素显示标准化亮度0. 2以上0. 3以下的灰色的视频信号被输入时，进行视频信号的转换，使得在上述多个子像素的标准化亮度中，上述黄色子像素的标准化亮度最低。在一个优选实施方式中，本发明的信号转换电路在用于由上述像素显示标准化亮度0. 15以上0. 35以下的灰色的视频信号被输入时，进行视频信号的转换，使得在上述多个子像素的标准化亮度中，上述黄色子像素的标准化亮度最低。在一个优选实施方式中，本发明的信号转换电路在用于由上述像素显示标准化亮度0. 2以上0. 3以下的灰色的视频信号被输入时，进行视频信号的转换，使得在上述多个子像素的标准化亮度中，除上述黄色子像素的标准化亮度以外，上述蓝色子像素的标准化亮度最低(即，黄色子像素的标准化亮度最低，蓝色子像素的标准化亮度第二低)。在一个优选实施方式中，上述多个子像素还包括青色子像素。在一个优选实施方式中，本发明的信号转换电路在用于由上述像素显示标准化亮度0. 2以上0. 3以下的灰色的视频信号被输入时，进行视频信号的转换，使得在上述多个子像素的标准化亮度中，上述绿色子像素的标准化亮度最高。在一个优选实施方式中，本发明的信号转换电路在用于由上述像素显示标准化亮度0. 2以上0. 3以下的灰色的视频信号被输入时，进行视频信号的转换，使得在上述多个子像素的标准化亮度中，上述红色子像素的标准化亮度最高。 在一个优选实施方式中，本发明的信号转换电路在用于由上述像素显示标准化亮度0. 2以上0. 3以下的灰色的视频信号被输入时，进行视频信号的转换，使得在上述多个子像素的标准化亮度中，上述青色色子像素的标准化亮度最高。在一个优选实施方式中，本发明的信号转换电路进行视频信号的转换，使得上述多个子像素中的各个子像素的标准化亮度随着由上述像素显示的灰色的标准化亮度的增加而单调增加。在一个优选实施方式中，本发明的信号转换电路进行视频信号的转换，使得上述多个子像素中的至少一个子像素的标准化亮度不随着由上述像素显示的灰色的标准化亮度的增加而单调增加。在一个优选实施方式中，本发明的信号转换电路在将用于显示的原色的数量设为 η时，根据所输入的视频信号来参照查找表，由此得到η个原色中的(η-3)个原色的亮度，通过使用上述OH)个原色的亮度进行运算，算出上述η个原色中的剩余三个原色的亮度。在一个优选实施方式中，本发明的信号转换电路包括查找表存储器，该查找表存储器存储上述查找表；和运算部，该运算部进行上述运算。本发明的多原色液晶显示装置包括具有上述结构的信号转换电路；和液晶显示面板，对该液晶显示面板输入由上述信号转换电路生成的多原色信号。在一个优选实施方式中，上述液晶显示面板包括第一基板、与上述第一基板相对的第二基板和设置于上述第一基板与上述第二基板之间的垂直取向型的液晶层，并具有多个子像素，在上述多个子像素的每一个子像素，当对上述液晶层施加规定的电压时，包含于上述液晶层的液晶分子向多个方位倾斜。在一个优选实施方式中，上述多个子像素中的每一个子像素具有多个区域，能够对该多个区域中的每一个区域内的上述液晶层施加相互不同的电压。发明的效果根据本发明，能够提供一种多原色液晶显示装置，该多原色液晶显示装置能够抑制由从斜方向看时的灰色显示的着色引起的显示品质的下降。此外，根据本发明，能够提供在这样的多原色液晶显示装置中使用的信号转换电路。
图1是示意地表示本发明的优选实施方式中的液晶显示装置100的框图。
图2是表示液晶显示装置100的像素结构的一个例子的图。图3是表示在现有的方式中进行信号转换后的情况下的输入亮度与输出亮度的关系的图表。图4是表示进行图3所示那样的信号转换后的情况下的输入亮度与从正面方向观察到的灰色显示的色度坐标(x，y)的关系的图表。图5是表示进行图3所示那样的信号转换后的情况下的输入亮度与从斜60 °方向观察到的灰色显示的色度坐标(x，y)的关系的图表。图6是表示进行图3所示那样的信号转换后的情况下的输入亮度与从斜60 °方向观察到的灰色显示的三刺激值X、Y、Z的关系的图表。图7是表示在不进行多像素驱动的液晶显示装置中进行图3所示那样的信号转换后的情况下的输入亮度与从斜60°方向观察到的灰色显示的色度坐标(X，y)的关系的图表。图8是表示在不进行多像素驱动的液晶显示装置中进行图3所示那样的信号转换后的情况下的输入亮度与从斜60°方向观察到的灰色显示的三刺激值X、Y、Z的关系的图表。图9是表示液晶显示装置100的信号转换电路中被输入用于进行灰色显示的视频信号时的输入亮度与输出亮度的关系的一个例子的图表。图10是表示进行图9所示那样的信号转换后的情况下的输入亮度与从正面方向观察到的灰色显示的色度坐标(x，y)的关系的图表。图11是表示进行图9所示那样的信号转换后的情况下的输入亮度与从斜60°方向观察到的灰色显示的色度坐标(x，y)的关系的图表。图12是表示在从正面方向观察白显示时的三刺激值X、Y、Z的各个刺激值中，能够由各子像素显示的原色的构成比的图表。图13是表示进行图9所示那样的信号转换后的情况下的输入亮度与从斜60°方向观察到的灰色显示的三刺激值X、Y、Z的关系的图表。图14是表示液晶显示装置100的信号转换电路中被输入用于进行灰色显示的视频信号时的输入亮度与输出亮度的关系的一个例子的图表。图15是表示进行图14所示那样的信号转换后的情况下的输入亮度与从正面方向观察到的灰色显示的色度坐标(x，y)的关系的图表。图16是表示进行图14所示那样的信号转换后的情况下的输入亮度与从斜60°方向观察到的灰色显示的色度坐标(x，y)的关系的图表。图17是表示液晶显示装置100的信号转换电路中被输入用于进行灰色显示的视频信号时的输入亮度与输出亮度的关系的一个例子的图表。图18是表示进行图17所示那样的信号转换后的情况下的输入亮度与从正面方向观察到的灰色显示的色度坐标(x，y)的关系的图表。图19是表示进行图17所示那样的信号转换后的情况下的输入亮度与从斜60°方向观察到的灰色显示的色度坐标(x，y)的关系的图表。图20是表示进行图17所示那样的信号转换后的情况下的输入亮度与从斜60°方向观察到的灰色显示的三刺激值X、Y、Z的关系的图表。
图21是表示液晶显示装置100的信号转换电路中被输入用于进行灰色显示的视频信号时的输入亮度与输出亮度的关系的一个例子的图表。图22是表示进行图21所示那样的信号转换后的情况下的输入亮度与从正面方向观察到的灰色显示的色度坐标(x，y)的关系的图表。图23是表示进行图21所示那样的信号转换后的情况下的输入亮度与从斜60°方向观察到的灰色显示的色度坐标(x，y)的关系的图表。图24是表示进行图21所示那样的信号转换后的情况下的输入亮度与从斜60°方向观察到的灰色显示的三刺激值X、Y、Z的关系的图表。图25是表示液晶显示装置100的像素结构的一个例子的图。图26是表示在现有的方式中进行信号转换后的情况下的输入亮度与输出亮度的关系的图表。图27是表示进行图沈所示那样的信号转换后的情况下的输入亮度与从正面方向观察到的灰色显示的色度坐标(x，y)的关系的图表。图28是表示进行图沈所示那样的信号转换后的情况下的输入亮度与从斜60 °方向观察到的灰色显示的色度坐标(x，y)的关系的图表。图29是表示进行图沈所示那样的信号转换后的情况下的输入亮度与从斜60 °方向观察到的灰色显示的三刺激值X、Y、Z的关系的图表。图30是表示液晶显示装置100的信号转换电路中被输入用于进行灰色显示的视频信号时的输入亮度与输出亮度的关系的一个例子的图表。图31是表示进行图30所示那样的信号转换后的情况下的输入亮度与从正面方向观察到的灰色显示的色度坐标(x，y)的关系的图表。图32是表示进行图30所示那样的信号转换后的情况下的输入亮度与从斜60 °方向观察到的灰色显示的色度坐标(x，y)的关系的图表。图33是表示进行图30所示那样的信号转换后的情况下的输入亮度与从斜60 °方向观察到的灰色显示的三刺激值X、Y、Z的关系的图表。图34是表示液晶显示装置100所具备的信号转换电路的优选结构的一个例子的框图。图35是表示液晶显示装置100所具备的信号转换电路的优选结构的另一个例子的框图。图36(a) (c)是用于说明MVA模式的液晶显示面板的基本结构的图。图37是表示用于进行多像素驱动的各子像素的具体结构的一个例子的图。图38是表示用于进行多像素驱动的各子像素的具体结构的一个例子的图。图39是表示各子像素的第一区域和第二区域(亮区域和暗区域)所呈现的亮度与电压的关系的图表。图40是表示三原色IXD的色再现范围的xy色度图。图41是示意地表示现有的多原色LCD800的图。图42是表示多原色IXD800的色再现范围的xy色度图。
具体实施例方式作为输入到三原色显示装置的视频信号的形式，一般为RGB格式或YCrCb格式等。 由于这些格式的视频信号包含三个参数(可以说是三维信号)，因此，用于显示的三原色 (红色、绿色和蓝色)的亮度被唯一确定。为了使用多原色显示装置进行显示，需要将三原色显示装置用的格式的视频信号转换成包含更多参数(四个以上的参数)的视频信号。在本申请说明书中，将与四个以上的原色对应的这种视频信号称为“多原色信号”。在使用四个以上的原色来表现三原色显示装置用的格式的视频信号所表示的颜色时，各种原色的亮度不能唯一确定，存在多种亮度的组合。即，将三维信号转换成多原色信号的方法并不是一种。本申请发明者通过对在多原色LCD中使用的信号转换方法进行了各种研究，结果发现了能够抑制从斜方向看时的灰色显示的着色的信号转换方法。以下，参照
本发明的实施方式。另外，本发明并不仅限于以下的实施方式。图1表示本实施方式的液晶显示装置100。如图1所示，液晶显示装置100包括液晶显示面板10和信号转换电路20，是使用四个以上的原色来进行显示的多原色LCD。液晶显示装置100具有多个呈矩阵状排列的像素，由多个子像素来规定各像素。 图2表示液晶显示装置100的像素结构的一个例子。在图2所示的例子中，规定各像素的多个子像素为显示红色的红色子像素R、显示绿色的绿色子像素G、显示蓝色的蓝色子像素B、显示黄色的黄色子像素如、显示青色的青色子像素C。表1表示由红色子像素R、绿色子像素G、蓝色子像素B、黄色子像素如、青色子像素C显示的各原色的色度xy和相对亮度 Y(以由像素显示的白色的亮度为100的值)。(表 1)
权利要求
1.一种信号转换电路，其特征在于该信号转换电路在多原色液晶显示装置中使用，并将输入的视频信号转换成与四个以上的原色对应的多原色信号，其中，该多原色液晶显示装置具有由包括红色子像素、绿色子像素、蓝色子像素和黄色子像素的多个子像素规定的像素，使用由所述多个子像素显示的四个以上的原色进行彩色显示，在用于由所述像素显示标准化亮度0.2以上0.3以下的灰色的视频信号被输入时，进行视频信号的转换，使得在所述多个子像素的标准化亮度中，所述黄色子像素的标准化亮度最低。
2.如权利要求1所述的信号转换电路，其特征在于在用于由所述像素显示标准化亮度0. 15以上0. 35以下的灰色的视频信号被输入时， 进行视频信号的转换，使得在所述多个子像素的标准化亮度中，所述黄色子像素的标准化亮度最低。
3.如权利要求1或2所述的信号转换电路，其特征在于在用于由所述像素显示标准化亮度0. 2以上0. 3以下的灰色的视频信号被输入时，进行视频信号的转换，使得在所述多个子像素的标准化亮度中，除所述黄色子像素的标准化亮度以外，所述蓝色子像素的标准化亮度最低。
4.如权利要求1至3中任一项所述的信号转换电路，其特征在于 所述多个子像素还包括青色子像素。
5.如权利要求1至4中任一项所述的信号转换电路，其特征在于在用于由所述像素显示标准化亮度0.2以上0.3以下的灰色的视频信号被输入时，进行视频信号的转换，使得在所述多个子像素的标准化亮度中，所述绿色子像素的标准化亮度最尚。
6.如权利要求1至4中任一项所述的信号转换电路，其特征在于在用于由所述像素显示标准化亮度0.2以上0.3以下的灰色的视频信号被输入时，进行视频信号的转换，使得在所述多个子像素的标准化亮度中，所述红色子像素的标准化亮度最尚。
7.如权利要求4所述的信号转换电路，其特征在于在用于由所述像素显示标准化亮度0. 2以上0. 3以下的灰色的视频信号被输入时，进行视频信号的转换，使得在所述多个子像素的标准化亮度中，所述青色子像素的标准化亮度最尚。
8.如权利要求1至7中任一项所述的信号转换电路，其特征在于进行视频信号的转换，使得所述多个子像素中的各个子像素的标准化亮度随着由所述像素显示的灰色的标准化亮度的增加而单调增加。
9.如权利要求1至7中任一项所述的信号转换电路，其特征在于进行视频信号的转换，使得所述多个子像素中的至少一个子像素的标准化亮度不随着由所述像素显示的灰色的标准化亮度的增加而单调增加。
10.如权利要求1至9中任一项所述的信号转换电路，其特征在于在将用于显示的原色的数量设为η时，根据所输入的视频信号来参照查找表，由此得到η个原色中的(η-； )个原色的亮度，通过使用所述(η-； )个原色的亮度进行运算，算出所述n个原色中的剩余三个原色的亮度。
11.如权利要求10所述的信号转换电路，其特征在于，包括 查找表存储器，该查找表存储器存储所述查找表；和运算部，该运算部进行所述运算。
12.—种多原色液晶显示装置，其特征在于，包括 权利要求1至11中任一项所述的信号转换电路；和液晶显示面板，对该液晶显示面板输入由所述信号转换电路生成的多原色信号。
13.如权利要求12所述的多原色液晶显示装置，其特征在于所述液晶显示面板包括第一基板、与所述第一基板相对的第二基板和设置于所述第一基板与所述第二基板之间的垂直取向型的液晶层，并具有所述多个子像素，在所述多个子像素的每一个子像素，当对所述液晶层施加规定的电压时，包含于所述液晶层的液晶分子向多个方位倾斜。
14.如权利要求13所述的多原色液晶显示装置，其特征在于所述多个子像素中的每一个子像素具有多个区域，能够对该多个区域中的每一个区域内的所述液晶层施加相互不同的电压。
全文摘要
本发明提供能够抑制由从斜方向看时的灰色显示的着色引起的显示品质的下降的多原色液晶显示装置和能够在这样的多原色液晶显示装置中使用的信号转换电路。本发明的信号转换电路在多原色液晶显示装置中使用，并将输入的视频信号转换成与四个以上的原色对应的多原色信号，其中，该多原色液晶显示装置具有由包括红色子像素、绿色子像素、蓝色子像素和黄色子像素的多个子像素规定的像素，使用由该多个子像素显示的四个以上的原色进行彩色显示。本发明的信号转换电路在用于由像素显示标准化亮度0.2以上0.3以下的灰色的视频信号被输入时，进行视频信号的转换，使得在多个子像素的标准化亮度中黄色子像素的标准化亮度最低。
文档编号G09F9/30GK102160111SQ20098013719
公开日2011年8月17日 申请日期2009年9月18日 优先权日2008年9月22日
发明者中村浩三, 吉田悠一, 富泽一成, 森智彦, 植木俊 申请人:夏普株式会社