专利名称：图像显示装置和图像显示方法
技术领域：
本发明涉及用抖动(dither)法进行灰度等级处理的图像显示装置，特别涉及一个像素由四色以上的子像素构成的图像显示装置、以及该图像显示装置的图像显示方法。
背景技术：
现有技术中，由显示红色(R)、绿色(G)、蓝色(B)三原色的三个子像素构成一个像素，进行彩色显示的图像显示装置已经广泛普及。另外，现有的图像显示装置中作为防止画质劣化的主要原因的拟似轮廓的技术，已知有使用抖动法的面积灰度等级、时间灰度等级再现。在抖动法中，使用被称为抖动矩阵的数值数据，通过将由抖动矩阵生成的微量的噪声与原图像重叠，能够消除拟似轮廓(例如参照日本特开2000-188702号公报)。另外，现有技术中，一般而言，将彼此系数不同的多个抖动矩阵例如存储于ROM(只读存储器)，按每种颜色或每个场选择任一抖动矩阵来使用。
发明内容
近年来，为了扩大色再现范围(能够显示的颜色的范围)而在红色、绿色和蓝色三色的子像素的基础上增加黄色或青色的子像素，由四种以上的子像素构成一个像素的图像显示装置也在逐渐实用化中。像这样，在一个像素中包括的子像素的颜色数为四色以上的图像显示装置中，如果像现有技术那样按每种颜色使用不同的抖动矩阵，则需要准备多个抖动矩阵。在这种情况下，例如用于生成抖动矩阵的开发成本增大，并且图像显示装置中为了存储抖动矩阵所需的存储器容量也增加。因此，存在装置制造的成本增大的问题。本发明鉴于上述问题，目的在提供一种一个像素中包括的子像素的颜色数为四色以上且所需的抖动矩阵的个数较少的图像显示装置和图像显示方法。为了达成上述目的，在此公开的图像显示装置包括显示部，其规则地配置有包括红色、绿色和蓝色三原色和上述三原色以外的至少一种颜色的合计M色的子像素色的彩色滤光片；和对输入图像信号通过抖动法进行灰度等级処理的灰度等级处理部，其中上述M色的子像素色以使至少存在一个包括二色以上的组的方式被分割为N个组，上述灰度等级处理部具有抖动矩阵存储部，该抖动矩阵存储部存储有分别与上述N个组对应的N组抖动矩阵。另外，在此公开的图像显示方法，其为在规则地配置有包括红色、绿色和蓝色三原色以及上述三原色以外的至少一种颜色的合计M色的子像素色的彩色滤光片的显示部上显示图像的图像显示方法，其中将上述M色的子像素色以使至少存在一个包括二色以上的组的方式分割为N个组，使用分别与上述N个组对应的N组抖动矩阵，对输入图像信号通过抖动法进行灰度等级处理。根据本发明，能够提供一种一个像素中包括的子像素的颜色数为四色以上且所需抖动矩阵的个数较少的图像显示装置和图像显示方法。
图I是表示第一实施方式的液晶显示装置所具有的有源矩阵基板的概略结构的平面图。图2是表示第一实施方式的液晶显示装置所具有的彩色滤光片基板的概略结构的平面图。
图3是表示第一实施方式的液晶显示装置的概略结构的截面示意图。图4是表示第一实施方式的液晶显示装置所具有的灰度等级处理电路的概略结构的框图。图5是表示不对输入图像信号进行抖动处理而是简单地量子化的情况的输出图像信号的一例的图。图6是表示对输入图像信号进行抖动处理后进行量子化的情况的输出图像信号的一例的图。图7A是表示第一实施方式的优选的彩色滤光片配置的一例的平面示意图。图7B是表示第一实施方式的优选的彩色滤光片配置的一例的平面示意图。图7C是表示第一实施方式的优选的彩色滤光片配置的一例的平面示意图。图8A是表示第一实施方式的优选的彩色滤光片配置的一例的平面示意图。图SB是表示第一实施方式的优选的彩色滤光片配置的一例的平面示意图。图SC是表示第一实施方式的优选的彩色滤光片配置的一例的平面示意图。图9是表示第二实施方式的优选的彩色滤光片配置的一例的平面示意图。图10是表示第二实施方式的优选的彩色滤光片配置的一例的平面示意图。图11是表示第二实施方式的优选的彩色滤光片配置的一例的平面示意图。图12是表示第二实施方式的优选的彩色滤光片配置的一例的平面示意图。图13是表示第二实施方式的优选的彩色滤光片配置的一例的平面示意图。图14是表示第二实施方式的优选的彩色滤光片配置的一例的平面示意图。图15是表示第二实施方式的优选的彩色滤光片配置的一例的平面示意图。图16是表示第二实施方式的优选的彩色滤光片配置的一例的平面示意图。图17是表示第二实施方式的优选的彩色滤光片配置的一例的平面示意图。图18是表示第二实施方式的优选的彩色滤光片配置的一例的平面示意图。图19是表示第二实施方式的优选的彩色滤光片配置的一例的平面示意图。图20是表示第二实施方式的优选的彩色滤光片配置的一例的平面示意图。图21是表示第二实施方式的优选的彩色滤光片配置的一例的平面示意图。图22是表示第二实施方式的优选的彩色滤光片配置的一例的平面示意图。图23是表示第二实施方式的优选的彩色滤光片配置的一例的平面示意图。图24是表示第二实施方式的优选的彩色滤光片配置的一例的平面示意图。图25是表示第二实施方式的优选的彩色滤光片配置的一例的平面示意图。图26是表示第二实施方式的优选的彩色滤光片配置的一例的平面示意图。图27是表示第二实施方式的优选的彩色滤光片配置的一例的平面示意图。图28是表示第二实施方式的优选的彩色滤光片配置的一例的平面示意图。
图29是表示第二实施方式的优选的彩色滤光片配置的一例的平面示意图。图30是表示第二实施方式的优选的彩色滤光片配置的一例的平面示意图。图31是表示第二实施方式的优选的彩色滤光片配置的一例的平面示意图。图32是表示第二实施方式的优选的彩色滤光片配置的一例的平面示意图。图33是表示第二实施方式的优选的彩色滤光片配置的一例的平面示意图。图34是表示第二实施方式的优选的彩色滤光片配置的一例的平面示意图。图35是表示第二实施方式的优选的彩色滤光片配置的一例的平面示意图。图36是表示第二实施方式的优选的彩色滤光片配置的一例的平面示意图。
图37是表示第二实施方式的优选的彩色滤光片配置的一例的平面示意图。图38是表示第三实施方式的优选的彩色滤光片配置的一例的平面示意图。图39是表示第三实施方式的优选的彩色滤光片配置的一例的平面示意图。
具体实施例方式本发明的一个实施方式的图像显示装置，包括显示部，其规则地配置有包括红色、绿色和蓝色三原色和上述三原色以外的至少一种颜色的合计M色的子像素色的彩色滤光片；和对输入图像信号通过抖动法进行灰度等级処理的灰度等级处理部，其中上述M色的子像素色以使至少存在一个包括二色以上的组的方式被分割为N个组，上述灰度等级处理部具有抖动矩阵存储部，该抖动矩阵存储部存储有分别与上述N个组对应的N组抖动矩阵。根据该结构，将M色的子像素色以使至少存在一个包括二色以上的组的方式被分割为N个组。S卩，成立N〈M的关系。另外，灰度等级处理部具有抖动矩阵存储部，该抖动矩阵存储部存储有分别与上述N个组对应的N组抖动矩阵，由此与对应于M色的子像素色的全部的方式准备M组抖动矩阵的情况相比，能够减少抖动矩阵的个数。因此，能够减少抖动矩阵存储部的存储容量。由此，即使在子像素色的个数(M)增大的情况下，也能够抑制用于生成抖动矩阵的开发成本的增大。另外，也能够抑制图像显示装置中为了存储抖动矩阵所需的存储器容量的增加。其结果是，能够抑制装置制造的成本的增大。在本实施方式的图像显示装置中，优选上述灰度等级处理部还具有基于输入图像信号的位置信息，从上述抖动矩阵存储部的N组抖动矩阵中选择抖动系数的选择器；将由上述选择器选择出的抖动系数与输入图像信号相加，基于规定条件对相加结果进行限制并输出的带限制器的加法器；和削减上述带限制器的加法器的输出的比特数的量子化器。根据该结构，通过用抖动法附加噪声成分后进行量子化，能够抑制例如因灰度等级数的削减而产生的拟似轮廓等的画质劣化。在本实施方式的图像显示装置中，优选上述M色的子像素色之中，具有彼此接近的亮度的子像素色属于相同组。在这种情况下，优选进一步在上述显示部中，属于同一组的子像素色的彩色滤光片彼此以在水平方向上不相邻的方式配置。或者，优选在上述显示部中，属于同一组的子像素色的彩色滤光片彼此以在水平方向和垂直方向中的任一方向上都不相邻的方式配置。这是因为，根据这些结构，能够抑制成为画质劣化的主要原因的伪影(artifact,瑕疵)的发生。上述M色的子像素色是红色、绿色和蓝色三原色以及上述三原色以外的一种颜色的合计四色。在这种情况下，优选上述三原色以外的一种颜色，是青色、品红色、黄色、白色、与原色的红色彩度不同的红色、与原色的绿色彩度不同的绿色和与原色的蓝色彩度不同的蓝色中的任一种颜色。或者，上述M色的子像素色是红色、绿色和蓝色三原色以及上述三原色以外的两种颜色的合计五色。在这种情况下，优选上述三原色以外的两种颜色，是青色、品红色、黄色、白色、与原色的红色彩度不同的红色、与原色的绿色彩度不同的绿色和与原色的蓝色彩度不同的蓝色中的任两种颜色。或者，上述M色的子像素色是红色、绿色和蓝色三原色以及上述三原色以外的三种颜色合计六色。在这种情况下，优选上述三原色以外的三种颜色，是青色、品红色、黄色、白色、与原色的红色彩度不同的红色、与原色的绿色彩度不同的绿色和与原色的蓝色彩度不同的蓝色中的任三种颜色。
另外，本发明的一个实施方式的图像显示方法，其为在规则地配置有包括红色、绿色和蓝色三原色和上述三原色以外的至少一种颜色合计M色的子像素色的彩色滤光片的显示部上显示图像的方法，其中，将上述M色的子像素色以使至少存在一个包括二色以上的组的方式分割为N个组，使用分别与上述N个组对应的N组抖动矩阵，对输入图像信号通过抖动法进行灰度等级处理。[实施方式]以下，参照附图对本发明的实施方式进详细说明。图中，相同或相当部分采用相同的参照符号，不重复说明。另外，在以下说明中，例示了作为透过型的液晶显示装置的实施方式，但本发明也能够适用于透过型以外的液晶显示装置。[第一实施方式]图I是表示第一实施方式的液晶显示装置所具有的有源矩阵基板200的概略结构的平面图。如图I所示，有源矩阵基板200具有矩阵状配置的多个扫描线4和信号线6。在扫描线4与信号线6的各个交点，设置有薄膜晶体管(TFT)8。在扫描线4和信号线6围起来的各个区域，配置有像素电极35。像素电极35由铟锡氧化物(ITO)等透明的导电材料形成。在图I所示例中，像素电极35中的35R是后面说明的与彩色滤光片基板的红色(R)的彩色滤光片相对的像素电极。同样，35G和35B是分别与绿色(G)和蓝色(B)的彩色滤光片相对的像素电极。35X是与红色、绿色和蓝色三原色以外的颜色(X)的彩色滤光片相对的像素电极。另外，作为颜色X，并不仅限于这些颜色，可以是青色、品红色、黄色、白色的与原色的红色彩度不同的红色、与原色的绿色彩度不同的绿色、与原色的蓝色彩度不同的蓝色等。如果颜色X使用青色、品红色或黄色，则相比于仅使用红色、绿色和蓝色三原色作为子像素色的情况，能够得到例如色域更广等效果。如果使用白色作为颜色X，则能够提高亮度。如果作为颜色X使用与原色的红色彩度不同的红色、与原色的绿色彩度不同的绿色或者与原色的蓝色彩度不同的蓝色，则能够再现更深的颜色。S卩，液晶显示装置500将红色、绿色和蓝色三原色以及该三原色以外的颜色(X)合计四色作为子像素色使用。详细说明在后面，在第一实施方式的液晶显示装置500中，一个像素由四色的子像素构成。S卩，在第一实施方式中，M=4。TFT8的栅极电极与扫描线4连接。TFT8的源极电极与信号线6连接。TFT8的漏极电极，经由漏极引出配线9与像素电极35连接。用于保持施加于像素电极35的电压的辅助电容配线7，与扫描线4平行地配置。辅助电容配线7隔着绝缘膜与漏极引出配线9的端部相对，由此构成辅助电容3。图2是表示第一实施方式的液晶显示装置所具有的彩色滤光片基板(相对基板)100的概略结构的平面图。如图2所示,在彩色滤光片基板100依次条纹状地排列有红色、绿色和蓝色三原色的彩色滤光片10R、10G、10B、以及该三原色以外的颜色(X)的彩色滤光片10X。另外，彩色滤光片IOX的颜色，如上所述，例如是青色、品红色、黄色、白色、与原色的红色彩度不同的红色、与原色的绿色彩度不同的绿色、或者与原色的蓝色彩度不同的蓝色等。
在各彩色滤光片的周围和滤光片之间，配置有黑矩阵10BM。另外，彩色滤光片10R、10GU0B和IOX分别具有有选择地使特定的波长区域附近的成分透过的特性。S卩，红色、绿色和蓝色的彩色滤光片10RU0G和IOB主要分别使入射光的红色成分、绿色成分和蓝色成分透过。彩色滤光片10X，例如在其颜色为黄色的情况下，主要使入射光的红色成分和绿色成分双方透过。彩色滤光片10R、10G、10BU0X分别在液晶显示装置汇总设置成与上述的设置于有源矩阵基板200的像素电极35R、35G、35B和35X相对。黑矩阵IOBM在液晶显示装置中设置成与扫描线4和信号线6相对。图3是表示第一实施方式的液晶显示装置的概略结构的截面示意图。如图3所示，本实施方式的液晶显示装置500，在彩色滤光片基板100与有源矩阵基板200之间，具有液晶层300。彩色滤光片基板100，在玻璃基板21的外侧(观察面侧)具有相位差板22和偏光板23。在玻璃基板21的内侧(背面侧)具有彩色滤光片10R、10G、10B、10X、黑矩阵10BM、保护层(复涂层，过量涂层)25、相对电极26和取向膜27。相位差板22调整透过的光的偏振状态。偏光板23仅使特定的偏振成分的光透过。在本实施方式中设定成，通过调整相位差板22和偏光板23的配置和结构，使相位差板22和偏光板23作为圆偏光板起作用。保护层25防止污染物从彩色滤光片10R、10G、10B、IOX向液晶层300内流出，并且使彩色滤光片基板100的表面平坦化。相对电极26在彩色滤光片基板100的整个面形成。相对电极26包括铟锡氧化物(ITO)等透明的导电材料。取向膜27对液晶层300内的液晶分子的取向进行控制。有源矩阵基板200，在玻璃基板31的外侧(背面侧)具有相位差板32和偏光板33。在玻璃基板31的内侧(观察面侧)设置有薄膜晶体管(TFT) 8、层间绝缘膜34、像素电极35(35R、35G、35B 和 35X)和取向膜 38 等。相位差板32与相位差板22同样地，调整透过的光偏振状态。偏光板33与偏光板23同样地，仅使特定的偏振成分的光透过。在本实施方式中，偏光板33配置成与配置于彩色滤光片基板100侧的圆偏光板(相位差板22和偏光板23)偏光轴彼此正交。但是，相位差板22、偏光板23、相位差板32和偏光板33的上述设定仅是一例。这些光学部件也可以设定成实现不同的光学特性。另外，根据液晶模式和所要求的光学特性等的不同，也存在不需要相位差板和偏光板的至少一方的情况。像素电极35 (35R、35G、35B和35X)分别经由接触孔37与TFT8连接。像素电极35，由TFT8驱动，对液晶层300施加电压来驱动液晶分子。取向膜38与取向膜27同样地，对液晶层300内的液晶分子的取向进行控制。在有源矩阵基板200的内面侧(背面侧)设置有背光源36。另外，此处例示的液晶显示装置500由于是透过型液晶显示装置所以具有背光源36，但也存在不需要背光源的情况。另外，在图I 图3中表示了像素电极35R、35G、35B和35X以及彩色滤光片10R、10GU0BU0X的宽度分别均匀(相同)的例子，但像素电极和彩色滤光片的宽度也可以按每种颜色而不同。另外，在图广图3中表示了将一个像素仅在水平方向上分割为子像素的例子，但也可以在水平方向和垂直方向双方将一个像素分割为子像素。而且，子像素的形状也可以不是长方形。 上述结构的液晶显示装置500，为了防止拟似轮廓，对输入图像信号进行利用抖动法的灰度等级再现处理。图4是表示的液晶显示装置500所具有的灰度等级处理电路50的概略结构的框图。灰度等级处理电路50通过对D比特的输入像素值附加噪声后量子化，生成d比特的输出像素值。另外，D和d是满足D>d的关系的整数值。如图4所示，灰度等级处理电路50具有带限制器的加法器51、量子化器52、选择器53广53n和抖动矩阵存储ROM (抖动矩阵存储部)54广54n。另外，N为2以上的整数，表示子像素色的组数。关于子像素色的组，在后面用具体例子详细说明。将输入到灰度等级处理电路50的输入图像信号，按共用抖动矩阵的子像素色的每个组Gi,作为各个组中包括的子像素的像素值即子像素值Pin(i，j)，给予灰度等级处理电路50。子像素值Pin (i，j)具有D比特的信息。另外， =ΓΝ, j = Γη 0 Hi是组Gi中包括的子像素色的个数。Iii有时也为I。S卩，Iii=I的组Gi,是子像素色仅为一色的组。在抖动矩阵存储R0M54广54ν中，与子像素色的组G1Yn分别对应地，存储有彼此不同的抖动矩阵。在抖动矩阵中规定有用于由抖动法给予输入信号噪声的数值数据(抖动系数)。抖动系数具有(D-d)比特的信息。例如，设水平周期长为Lh，垂直周期长SLv，帧(场)周期长为Lf时，在抖动矩阵存储R0M54广54n中为了存储抖动矩阵所需的数据容量为(D_d)LhLvLfN比特。因此，只要减少N的个数，就能够削减抖动矩阵存储ROM的容量。另外，N的个数越少，也越能削减用于生成抖动矩阵的开发成本。另外，图4中，抖动矩阵存储R0M54广54n作为单独的ROM进行了图示，但不需要设置独立的多个ROM作为硬件。例如,也可以是在共用的ROM中设置有存储组G1用的抖动矩阵的区域、存储组G2用的抖动矩阵的区域……存储组Gn用的抖动矩阵的区域的结构。选择器53^53N，基于从设置在灰度等级处理电路50的外部的H计数器、V计数器和F计数器给予的输入像素位置信息，从抖动矩阵存储R0M54广54n中选择抖动系数向带限制器的加法器51输出。从H计数器给予水平方向的像素位置信息。从V计数器给予垂直方向的像素位置信息。从F计数器给予帧(场)信息。带限制器的加法器51将输入像素值与抖动系数相加，向量子化器52输出。带限制器的加法器51将组Gi中包括的子像素值Pin (i，j)加上从抖动矩阵存储R0M54i给予的抖动系数。此时，带限制器的加法器51进行限制以使相加后的数值不超过D比特。量子化器52通过舍弃输入像素值的下位(D-d)比特，将D比特的信号量子化到d比特而得到的子像素值Pout (i，j)作为输出图像信号输出。在此参照图5和图6，对抖动处理进行说明。图5和图6表示了如下例子将具有4比特的灰度等级(0，1,2,……，15)的输入图像信号Pin (1，I)，例如为了只能显示具有2比特的灰度等级(0，4，8，12)的图像的显示装置，而量子化为具有2比特的灰度等级的输出图像信号Pout(l，I)。其中，图5是不进行抖动处理的例子，图6是进行抖动处理的例子。如图5所示，在不进行抖动处理，而简单地将4比特量子化为2比特的情况下，通过舍弃输入图像信号Pin (1，I)的下位2比特，输出图像信号Pout (1，I)的像素值全部变成“4”，灰度等级丧失。 另一方面，如图6所示，在进行抖动处理的情况下，通过对输入图像信号Pin(1，I)加上抖动系数，对输入图像信号Pin(l，l)附加了最小比特量的噪声。例如，在图6的例子中，作为抖动矩阵，在抖动矩阵存储R0M51中存储了纵2行、横2列的矩阵。带限制器的加法器51对输入图像信号Pin (1，I)加上抖动矩阵并进行量子化，由此如图6所示，将输出图像信号Pout (1，I)的灰度等级面积性地保持。像这样，通过在灰度等级处理电路50中进行抖动处理，能够防止因灰度等级数的削减而产生的拟似轮廓等画质劣化。另外，图6中表示了面积性地保持灰度等级的例子，但也可以时间性地保持灰度等级。进而，也可以面积性地、时间性地双方地保持灰度等级。在此，对子像素色的分组的优选例子进行说明。本实施方式的灰度等级处理电路50，如参照图4如上所述说明的那样，将子像素色分割为多个组G1 Gn，各组中的每个组各具有一个抖动矩阵存储ROM。如上所述，在作为子像素色使用红色(R)、绿色(G)和蓝色(G)三原色以及该三原色以外的颜色(X)的合计四色的情况下，作为将这些子像素色以使至少存在一个包括2色以上的组的方式分割成多个组的方法，可以考虑如下组合。另外，组合不依赖于组编号。即，例如，下述的G1= (R, G，B)、G2= (X)的组合，与G1= (X)、G2= (R, G，B)的组合作为相同的组合处理。(I)G1=(R1GiB)G2=(X)(2)6^(^6, X)G2=(B)(3)6^(^ B, X)G2= (G)(4)6^(6, B, X) G2= (R)(S)G1=(R1G)G2=(B1X)(6)6^(^ B)G2=(G, X)(7)6^(^ X)G2=(G, B)(8)6^(^ G)G2= (B)G3= (X)(9)6^(^ B)G2=(G)G3= (X)(IO)G1=(R1X)G2=(G)G3=(B)(11)6^(6, B) G2= (R) G3= (X)(12)6^(6, X) G2= (R) G3= (B)
(13)6^(6, X) G2= (R) G3= (G)在以上13个组合之中，(1Γ (7)的组数为2 (即Ν=2)，(8Γ (13)的组数为3 (即Ν=3)。因此，如果输入像素信号中应用(I) (7)中任一个组合，则组数为2，所以抖动矩阵存储ROM的个数只要2个就够了。另外，如果输入图像信号中应用(8) (13)中任一个组合，则组数为3，所以抖动矩阵存储ROM的个数只要3个就够了。另外，在将子像素色分组时，优选考虑子像素的亮度的关系。具体而言，优选以使满足具有彼此接近的亮度的子像素色属于同组的条件的方式进行分组。例如，在上述RGBX四色的亮度具有B〈R〈G〈X的关系的情况下，满足该条件的组合是上述13个组合之中的以下6组。(I)G1=(R1GiB)G2=(X)(2)6^(^6, X)G2=(B) (6)6^(^ B)G2=(G, X)(8)6^(^ G)G2= (B)G3= (X)(9)6^(^ B)G2= (G)G3= (X)(12)6^(6, X) G2= (R) G3= (B)另外，由于上述例子是RGBX四色的亮度具有B〈R〈G〈X的关系的情况的优选组合的例子，所以在X与三原色RGB的亮度关系与之不同的情况下，分组的优选组合的例子与上述例子不同。另外，在如上所述考虑子像素色的亮度进行了分组的情况下，更优选以能够抑制成为画质劣化的主要原因的伪影(artifact，瑕疵)的方式设计彩色滤光片基板100的彩色滤光片10R、10GU0B和IOX的配置。具体而言，优选以使属于同一组的子像素色彼此不相邻的方式配置彩色滤光片10R、10G、10B和10X。另外，在彩色滤光片10R、10GU0B和IOX为所谓条纹状配置(在垂直方向上同色排列配置)的情况下，只要在水平方向上使属于同一组的子像素色彼此不相邻即可。另一方面，在彩色滤光片10R、10G、10B和IOX为在垂直方向上配置有不同的颜色的排列的情况下，优选在水平方向和垂直方向双方上使属于同一组的子像素色彼此不相邻。例如，在上述的(6)、(9)和(12)的组合的情况下，优选如图7A 图7C所示配置彩色滤光片10R、10GU0B和IOX0另外，图7A 图7C所示的R、G、B、X的记号分别表示彩色滤光片10R、10G、10B和10X。另外，在图7A 图7C中，用粗线围起来的区域相当于由四个子像素构成的一个像素。例如，图7A所示的配置例，是彩色滤光片10R、10GU0B和IOX在水平方向上依次反复配置的条纹排列。根据图7A可知，根据该配置例，R与B彼此不相邻，G与X彼此不相邻，所以上述(6)、(9)和(12)的组合满足属于同一组的子像素色彼此不相邻的条件。另外，在图7B所示的配置例中，纵2行、横2列合计四个子像素构成一个像素。另夕卜，在一个像素中，从左上开始顺时针地依次配置有彩色滤光片10R、10X、10B和10G。根据该配置例，在水平方向和垂直方向的任一方向上，R与B彼此不相邻，G与X彼此不相邻。因此，上述(6)、(9)和(12)的组合满足属于同一组的子像素色彼此不相邻的条件。另外，图7C所示的配置例，也与图7B的配置例同样地，纵2行、横2列合计四个子像素构成一个像素。在该例中，在一个像素中，从左上开始顺时针地依次配置有彩色滤光片10R、IOGUOB和10X。根据该配置例，在水平方向和垂直方向的任一方向上，R与B彼此不相邻，G与X彼此不相邻。因此，上述(6)、(9)和(12)的组合满足属于同一组的子像素色彼此不相邻的条件。另外，在上述的(8)的组合的情况下，优选如图8A 图SC所示配置彩色滤光片10R、10G、10B 和 IOX0图8A所示的配置例是彩色滤光片10R、10BU0G和IOX在水平方向上依次反复配置的条纹排列。根据图8A可知，根据该配置例，R与G彼此不相邻，所以上述(8)的组合满足属于同一组的子像素色(R与G)彼此不相邻的条件。另外，在图SB所示的配置例中，纵2行、横2列合计四个子像素构成一个像素。另夕卜，在一个像素中从左上开始顺时针地依次配置有彩色滤光片10R、10BU0G和10X。根据该配置例，在水平方向和垂直方向的任一方向上，R与G彼此不相邻。因此，上述(8)的组合满足属于同一组的子像素色彼此不相邻的条件。
·
另外，图SC所示的配置例，也与图SB的配置例同样地，纵2行、横2列合计四个子像素构成一个像素。在该例中，在一个像素中，从左上开始顺时针地依次配置有彩色滤光片10R、10XU0G和10B。根据该配置例，在水平方向和垂直方向的任一方向上，R与G彼此不相邻。因此，上述(8)的组合满足属于同一组的子像素色彼此不相邻的条件。另外，图7A 图7C和图8A 图SC所示的彩色滤光片的配置例，仅是实施方式的一部分，并没有将本发明的实施方式仅限定于这些具体例的意图。彩色滤光片的配置可以是其他各种方式。如上所述，在第一实施方式中，在作为构成一个像素的子像素的颜色使用RGBX四色的情况下，以使至少存在一个包括2色以上的组的方式将该四色分割为多个组G1IV而且，与组G1Yn分别对应地设置有抖动矩阵存储R0M54广54n。即，根据本实施方式，组G1Yn的至少一个组中包括2色以上的子像素色，所以与分别对应于子像素色地设置抖动矩阵存储ROM的结构相比，抖动矩阵存储ROM的个数变少。另外，如上所述，优选考虑子像素色的亮度的关系，以使满足具有彼此接近的亮度的子像素色属于同组的条件的方式进行分组。如上所述在进行了分组的基础上，进一步以使属于同一组的子像素色彼此不相邻的方式设计彩色滤光片基板100的彩色滤光片的配置，由此能够抑制成为画质劣化的主要原因的伪影(瑕疵)的发生。[第二实施方式]以下对本发明的第二实施方式进行说明。第二实施方式的液晶显示装置500，在一个像素由五色的子像素构成这一点上与第一实施方式不同。即，在第二实施方式中，M=5。以下，将本实施方式的子像素色标记为R、G、B、X1、X2。在本实施方式中，对于具有与在第一实施方式中说明过的液晶显示装置500和灰度等级处理电路50的基本结构相同的结构的部分，不进行重复的说明。作为RGB以外的子像素色XI、X2，使用例如青色、品红色、黄色、白色、与原色的红色彩度不同的红色、与原色的绿色彩度不同的绿色、或者与原色的蓝色彩度不同的蓝色等。作为将五色的子像素色R、G、B、XI、X2，以使至少存在一个包括2色以上的组的方式分割成多个组的方法，可以考虑如下50个组合。另外，与第一实施方式同样地，组合不依赖于组编号。(1)6^(^6, B, X 1)G2=(X2)(2)6^(^6, B, X2)G2= (Xl)(3)6^(^6, XI, X2)G2= (B)(4)6^(^ B, X1,X2)G2=(G)(5)6^(6, B, X1,X2)G2=(R)(6)6^(^6, B)G2=(X1,X2)(7)6^(^6, XI)G2= (B, X2) (8)6^(^6, X2)G2=(B1Xl)(9)6^(^ B, X1)G2=(G, X2)(10)6^(^ B, X2)G2=(G, XI)(11)6^(^ XI, X2) G2= (G, B)(12)6^(6, B, X1)G2=(R, X2)(13)6^(6, B, X2) G2=(R1Xl)(14)6^(6, X1,X2)G2=(R, B)(IS)G1=(B1Xl1XS)G2=(R1G)(16) G1= (R, G)G2= (B, XI)G3= (X2)(17) G1= (R, G)G2= (B, X2)G3= (Xl)(18) G1= (R, G)G2= (XI，X2)G3= (B)(19) G1= (R, B)G2= (G，XI)G3= (X2)(20) G1= (R, B) G2= (G, X2) G3= (Xl)
(21) G1= (R, B)G2= (XI，X2)G3= (G)(22) G1= (R, XI) G2= (G, B) G3= (X2)(23) G1= (R, XI) G2= (G, X2) G3= (B)(24) G1= (R, XI) G2= (B, X2) G3= (G)(25) G1= (R, X2) G2= (G, B) G3= (Xl)(26) G1= (R, X2) G2= (G，XI) G3= (B)(27) G1= (R, X2) G2= (B, XI) G3= (G)(28) G1KG, B) G2= (XI, X2) G3= (R)(29) G1= (G，XI) G2= (B, X2) G3= (R)(30) G1= (G, X2) G2= (B, XI) G3= (R)(31)6^(^6, B) G2= (Xl) G3= (X2)(32) G1= (R, G，XI) G2= (B) G3= (X2)(33) G1= (R, G, X2) G2= (B) G3= (Xl)(34) G1= (R, B, XI) G2= (G) G3= (X2)(35) G1= (R, B, X2) G2= (G) G3= (Xl)(36) G1= (R, XI，X2) G2= (G) G3= (B)(37) G1= (G，B, XI) G2= (R) G3= (X2)(38) G1= (G, B, X2) G2= (R) G3= (Xl)
(39) G1KG, XI，X2) G2= (R) G3= (B)(40) G1= (B, XI, X2) G2= (R) G3= (G) (41) G1= (R, G)G2= (B)G3= (Xl)G4= (X2)(42) G1= (R, B) G2= (G) G3= (Xl) G4= (X2)(43) G1= (R, XI) G2= (G) G3= (B) G4= (X2)(44) G1= (R, X2) G2= (G) G3= (B) G4= (Xl)(45) G1= (G, B) G2= (R) G3= (Xl) G4= (X2)(46) G1= (G，XI) G2= (R) G3= (B) G4= (X2)(47) G1= (G, X2) G2= (R) G3= (B) G4= (Xl)(48) G1= (B, XI) G2= (R) G3= (G) G4= (X2)(49) G1= (B, X2) G2= (R) G3= (G) G4= (Xl)(50) G1= (XI，X2) G2= (R) G3= (G) G4= (B)在以上50个组合之中，(I) (15)的组数为2 (即N=2)，(16) (40)的组数为3(即N=3)，(41) (50)的组数为4 (即N=4)。因此，根据上述(I) (50)的任一组合，与分别对五色的子像素色设置抖动矩阵存储ROM的情况相比，抖动矩阵存储ROM的个数变少。另外，在第二实施方式中，将子像素色分组时，也优选考虑子像素的亮度的关系。具体而言，优选以使满足具有彼此接近的亮度的子像素色属于同组的条件的方式进行分组。例如，在上述R、G、B、XI、X2五色的亮度具有B<R<G<X1<X2的关系的情况下，满足该条件的组合是上述50个组合之中的以下14组。(1)6^(^6, B, XI)G2= (X2)(3)6^(^6, XI, X2)G2= (B)(6)6^(^6, B)G2= (XI, X2)(14)6^(6, X1,X2)G2=(R, B)(18) G1= (R, G)G2= (XI，X2)G3= (B) (19) G1= (R, B)G2= (G, XI)G3= (X2)(21) G1= (R, B)G2= (XI，X2)G3= (G)(Sl)G1=O^G, B) G2= (Xl) G3= (X2) (32) G1= (R, G，XI) G2= (B) G3= (X2)(39) G1KG, XI，X2) G2= (R) G3= (B)(41) G1= (R, G) G2= (B) G3= (Xl) G4= (X2)(42) G1= (R, B) G2= (G) G3= (Xl) G4= (X2)(46) G1= (G，XI) G2= (R) G3= (B) G4= (X2)(50 ) G1= (XI，X2) G2= (R) G3= (G) G4= (B)另外，由于上述例子是R、G、B、X1、X2五色的亮度具有B<R<G<X1<X2的关系的情况的优选组合的例子，所以在Xl和X2与三原色RGB的亮度关系与之不同的情况下，分组的优选组合的例子与上述例子不同。另外，在如上所述考虑子像素色的亮度进行了分组的情况下，更优选以能够抑制成为画质劣化的主要原因的伪影(artifact，瑕疵)的方式设计彩色滤光片基板100的彩色滤光片的配置。具体而言，优选以使属于同一组的子像素色彼此不相邻的方式配置R、G、B、X1、X2五色的彩色滤光片。另外在彩色滤光片为所谓条纹状配置(在垂直方向上同色排列配置)的情况下，只要在水平方向上使属于同一组的子像素色彼此不相邻即可。另一方面，在彩色滤光片为在垂直方向上配置有不同的颜色的排列的情况下，优选在水平方向和垂直方向双方上使属于同一组的子像素色彼此不相邻。例如在本实施方式的(19)、(42)和(46)的组合的情况下，优选如图9所示配置R、G、B、X1、X2五色的彩色滤光片。另外，在图扩图37中，用粗线围起来的区域相当于由五色的子像素构成的一个像素。根据图9所示的配置例，R与B彼此不相邻，G与Xl彼此不相邻，所以本实施方式的(19)、(42)和(46)的组合满足属于同一组的子像素色彼此不相邻的条件。另外，图10 图19所示的排列例，也是与图9同样的条纹排列。图10的排列由于 满足上述条件，所以例如适用于本实施方式的(19)、(42)和(46)的组合。以下同样地，图
11的排列例如适用于(21)、(42)和(50)的组合。图12的排列例如适用于例如(19)、(21)、
(42)、(46)和(50)的组合。图13的排列例如适用于例如(46)的组合。图14的排列例如适用于例如(41)的组合。图15的排列例如适用于例如(41)和(46)的组合。图16的排列例如适用于例如(18)、(21)、(41)、(42)和(50)的组合。图17的排列例如适用于例如(18)、(41)和(50)的组合。图18的排列例如适用于例如(18)、(19)、(21)、(41)、(42)、(46)和
(50)的组合。图19的排列例如适用于例如(18)、(41)和(50)的组合。图20 图37所示的配列例中，纵2行、横3列合计六个子像素构成一个像素。其中，一个像素中的中央的列的2个子像素，与相同的子像素色的彩色滤光片对应。例如，在图20所示的排列例中，在左边的列的第一行配置有绿色的子像素，在第二行配置有蓝色的子像素，在中央的列中配置有红色的子像素，在后边的列的第一行配置有X2的子像素，在第二行配置有Xl的子像素。图20的排列例如适用于例如(46)的组合。S卩，根据图20的排列，(46)中属于相同组的G与Xl的子像素，在水平方向和垂直方向的任一方向上都不相邻。以下根据同样的理由，图21的排列例如适用于(50)的组合。图22的排列例如适用于例如(46)的组合。图23的排列例如适用于例如(50)的组合。图24的排列例如适用于例如(21)、(42)和(50)的组合。图25的排列例如适用于例如(21)、(42)和(50)的组合。图26的排列例如适用于例如(46)的组合。图27的排列例如适用于例如(46)的组合。图28的排列例如适用于例如(18)、(41)和(50)的组合。图29的排列例如适用于例如(18)、(41)和(50)的组合。图30的排列例如适用于例如(42)的组合。图31的排列例如适用于例如(41)的组合。图32的排列例如适用于例如(42)的组合。图33的排列例如适用于例如(41)的组合。图34的排列例如适用于例如(19)、(42)和(46)的组合。图35的排列例如适用于例如(41)的组合。图36的排列例如适用于例如(19)、(42)和(46)的组合。图37的排列例如适用于例如(41)的组合。另外，图 Γ图37所示的彩色滤光片的配置例，仅是实施方式的一部分，并没有将本发明的实施方式仅限定于这些具体例的意图。彩色滤光片的配置可以是其他各种方式。如上所述，在第二实施方式中，在作为构成一个像素的子像素的颜色使用R、G、B、XI、Χ2五色的情况下，以使至少存在一个包括2色以上的组的方式将该五色分割为多个组G1^V而且，与组G1'分别对应地设置有抖动矩阵存储R0M54广54n。即，根据本实施方式，组G1Yn的至少一个组中包括2色以上的子像素色，所以与分别对应于子像素色地设置抖动矩阵存储ROM的结构相比，抖动矩阵存储ROM的个数变少。另外，优选考虑子像素色的亮度的关系，以使满足具有彼此接近的亮度的子像素色属于同组的条件的方式进行分组。在这种情况下，进一步以使属于同一组的子像素色彼此不相邻的方式设计彩色滤光片基板100的彩色滤光片的配置，由此能够抑制成为画质劣化的主要原因的伪影(瑕疵)的发生。[第三实施方式]以下对本发明的第三实施方式进行说明。第三实施方式的液晶显示装置500，在一个像素由六色的子像素构成这一点上与第一实施方式不同。即，在第三实施方式中，M=6。以下，将本实施方式的子像素色标记为R、G、B、X1、X2、X3。在本实施方式中，对于具有与在第一实施方式中说明过的液晶显示装置 500和灰度等级处理电路50的基本结构相同的结构的部分，不进行重复的说明。作为RGB以外的子像素色X1、X2、X3，使用例如青色、品红色、黄色、白色、与原色的红色彩度不同的红色、与原色的绿色彩度不同的绿色、或者与原色的蓝色彩度不同的蓝色
坐寸ο作为将六色的子像素色R、G、B、XI、X2，X3，以使至少存在一个包括2色上的组的方式分割成多个组的方法，可以考虑如下201个组合。另外，本实施方式中，省略该201个组合每个的表示。在本实施方式中，也将六色的子像素色R、G、B、XI、X2、X3，以使至少存在一个包括2色以上的组的式分割成多个组，按每个组设置抖动矩阵存储ROM。由此，与分别对六色的子像素色设置抖动矩阵存储ROM的情况相比，抖动矩阵存储ROM的个数变少。另外，在第三实施方式中，将子像素色分组时，也优选考虑子像素的亮度的关系。具体而言，优选以使满足具有彼此接近的亮度的子像素色属于同组的条件的方式进行分组。例如，在上述R、G、B、XI、X2、X3六色的亮度具有B<R<G<X1<X2<X3的关系的情况下，满足该条件的组合存在30个。另外，本实施方式中，省略该30个组合每个的表示。另外在本实施方式中，在如上所述考虑子像素色的亮度进行了分组的情况下，更优选以能够抑制成为画质劣化的主要原因的伪影(artifact，瑕疵)的方式设计彩色滤光片基板100的彩色滤光片的配置。具体而言，优选以使属于同一组的子像素色彼此不相邻的方式配置R、G、B、XI、X2、X3六色的彩色滤光片。另外在彩色滤光片为所谓条纹状配置(在垂直方向上同色排列配置)的情况下，只要在水平方向上使属于同一组的子像素色彼此不相邻即可。另一方面，在彩色滤光片为在垂直方向上配置有不同的颜色的排列的情况下，优选在水平方向和垂直方向双方上使属于同一组的子像素色彼此不相邻。例如，图38所示的条纹配置，是将R、G、B三原色的子像素与该三原色以外的XI、X2、X3的子像素交替地排列。图38所示的配置，适用于以下(I) (18)的组合等。(I)G1= (B, R)G2= (G)G3= (Xl)G4= (X2)G5= (X3)(2) G1= (B) G2= (R, G) G3= (Xl) G4= (X2) G5= (X3)(3) G1= (B) G2= (R) G3= (G, XI) G4= (X2) G5= (X3)(4) G1= (B) G2= (R) G3= (G) G4= (XI，X2) G5= (X3)
(5) G1= (B) G2= (R) G3= (G) G4= (Xl) G5= (X2, X3)(6) G1= (B, R, G) G2= (Xl) G3= (X2) G4= (Xl)(7) G1= (B) G2= (R) G3= (G) G4= (XI，X2, X3)(8) G1= (B, R) G2= (G，XI) G3= (X2) G4= (X3)(9) G1= (B, R) G2= (G) G3= (XI，X2) G 4= (X3)(IO)G1= (B, R)G2= (G)G3= (Xl)G4= (X2, X3)(Il)G1= (B) G2= (R, G) G3= (XI，X2) G4= (X3)(12) G1= (B) G2= (R, G) G3= (Xl) G4= (X2, X3)(IS)G1=(B) G2=(R) G3= (G, XI) G4= (X2, X3)(14) G1= (B, R, G) G2= (XI，X2) G3= (X3) (15) G1= (B, R, G) G2= (Xl) G3= (X2, X3)(16) G1= (B, R)G2= (G)G3= (XI，X2, X3)(17) G1= (B) G2= (R, G) G3= (XI，X2, X3)(18) G1= (B, R) G2= (G，XI) G3= (X2, X3)另外，在图39所示的配置例中，由纵2行、横3列合计六个子像素构成一个像素。图39所示的配置，适用于以下(I) (12)等组合。在这些组合中，属于相同组的子像素色，在水平方向和垂直方向的任一方向上都不相邻。(I)G1= (B, R)G2= (G)G3= (Xl)G4= (X2)G5= (X3)(2) G1= (B) G2= (R, G) G3= (Xl) G4= (X2) G5= (X3)(3) G1= (B) G2= (R) G3= (G, XI) G4= (X2) G5= (X3)⑷G1= (B) G2= (R) G3= (G) G4= (XI，X2) G5= (X3)(5) G1= (B) G2= (R) G3= (G) G4= (Xl) G5= (X2, X3) (6) G1= (B, R) G2= (G, XI) G3= (X2) G4= (X3)(7) G1= (B, R) G2= (G) G3= (XI，X2) G4= (X3)(8) G1= (B, R) G2= (G) G3= (Xl) G4= (X2, X3)(9) G1= (B) G2= (R, G) G3= (XI，X2) G4= (X3)(IO)G1= (B)G2= (R, G)G3= (Xl)G4= (X2, X3)(Il)G1= (B) G2= (R) G3= (G, XI) G4= (X2, X3)(12) G1= (B, R) G2= (G, XI) G3= (X2, X3)另外，图38和图39所示的彩色滤光片的配置例，仅是实施方式的一部分，并没有将本发明的实施方式仅限定于这些具体例的意图。彩色滤光片的配置可以是其他各种方式。如上所述，在第三实施方式中，在作为构成一个像素的子像素的颜色使用R、G、B、X1、X2、X3六色的情况下，以使至少存在一个包括2色以上的组的方式将该六色分割为多个组G1 Gn。而且，与组G1 Gn分别对应地设置有抖动矩阵存储R0M51 54N。即，在第三实施方式中，组G1 Gn的至少一个组中包括2色以上的子像素色，所以与分别对应于子像素色地设置抖动矩阵存储ROM的结构相比，抖动矩阵存储ROM的个数变少。另外，优选考虑子像素色的亮度的关系，以使满足具有彼此接近的亮度的子像素色属于同组的条件的方式进行分组。在这种情况下，进一步以使属于同一组的子像素色彼此不相邻的方式设计彩色滤光片基板100的彩色滤光片的配置，由此能够抑制成为画质劣化的主要原因的伪影(瑕疵)的发生。以上对本发明的实施方式进行了说明，但上述的实施方式仅是用于实施本发明的示例。因此，本发明并不限定于上述的实施方式，在不脱离其主旨的范围内，能够对上述各实施方式进行适当变形来实施。产业上的可利用性 本发明作为使用抖动法进行灰度等级处理的图像显示装置，能够在产业上使用。
权利要求
1.一种图像显示装置，其特征在于，包括 显示部，其规则地配置有包括红色、绿色和蓝色三原色和所述三原色以外的至少一种颜色的合计M色的子像素色的彩色滤光片；和 对输入图像信号通过抖动法进行灰度等级処理的灰度等级处理部，其中 所述M色的子像素色以使至少存在一个包括二色以上的组的方式被分割为N个组， 所述灰度等级处理部具有抖动矩阵存储部，该抖动矩阵存储部存储有分别与所述N个组对应的N组抖动矩阵。
2.如权利要求I所述的图像显示装置，其特征在于 所述灰度等级处理部还包括 选择器，其基于输入图像信号的位置信息，从所述抖动矩阵存储部的N组抖动矩阵中选择抖动系数； 带限制器的加法器，其将由所述选择器选择出的抖动系数与输入图像信号相加，基于规定条件对相加结果进行限制并输出；和 量子化器，其削减所述带限制器的加法器的输出的比特数。
3.如权利要求I或2所述的图像显示装置，其特征在于 所述M色的子像素色之中，具有彼此接近的亮度的子像素色属于相同组。
4.如权利要求I至3中任一项所述的图像显示装置，其特征在于 在所述显示部中，属于同一组的子像素色的彩色滤光片彼此以在水平方向上不相邻的方式配置。
5.如权利要求I至3中任一项所述的图像显示装置，其特征在于 在所述显示部中，属于同一组的子像素色的彩色滤光片彼此以在水平方向和垂直方向中的任一方向上都不相邻的方式配置。
6.如权利要求I至5中任一项所述的图像显示装置，其特征在于 所述M色的子像素色是红色、绿色和蓝色三原色以及所述三原色以外的一种颜色的合计四色。
7.如权利要求6所述的图像显示装置，其特征在于 所述三原色以外的一种颜色，是青色、品红色、黄色、白色、与原色的红色彩度不同的红色、与原色的绿色彩度不同的绿色和与原色的蓝色彩度不同的蓝色中的任一种颜色。
8.如权利要求I至5中任一项所述的图像显示装置，其特征在于 所述M色的子像素色是红色、绿色和蓝色三原色以及所述三原色以外的两种颜色的合计五色。
9.如权利要求8所述的图像显示装置，其特征在于 所述三原色以外的两种颜色，是青色、品红色、黄色、白色、与原色的红色彩度不同的红色、与原色的绿色彩度不同的绿色和与原色的蓝色彩度不同的蓝色中的任两种颜色。
10.如权利要求I至5中任一项所述的图像显示装置，其特征在于 所述M色的子像素色是红色、绿色和蓝色三原色以及所述三原色以外的三种颜色的合计六色。
11.如权利要求10所述的图像显示装置，其特征在于 所述三原色以外的三种颜色，是青色、品红色、黄色、白色、与原色的红色彩度不同的红色、与原色的绿色彩度不同的绿色和与原色的蓝色彩度不同的蓝色中的任三种颜色。
12.—种图像显示方法，其特征在于 其为在规则地配置有包括红色、绿色和蓝色三原色以及所述三原色以外的至少一种颜色的合计M色的子像素色的彩色滤光片的显示部上显示图像的方法，其中 将所述M色的子像素色以使至少存在一个包括二色以上的组的方式分割为N个组， 使用分别与所述N个组对应的N组抖动矩阵，对输入图像信号通过抖动法进行灰度等级处理。
全文摘要
本发明提供一种一个像素中包括的子像素的颜色数为四色以上且所需抖动矩阵的个数较少的图像显示装置。该图像显示装置具有显示部，其规则地配置有包括红色、绿色和蓝色三原色和上述三原色以外的至少一种颜色的合计M色的子像素色的彩色滤光片；和对输入图像信号通过抖动法进行灰度等级処理的灰度等级处理部(50)。M色的子像素色以使至少存在一个包括二色以上的组的方式被分割为N个组(G1～GN)。灰度等级处理部(50)具有抖动矩阵存储ROM(541～54N)，该抖动矩阵存储ROM(541～54N)存储有分别与上述N个组对应的N组抖动矩阵。
文档编号H04N9/30GK102792359SQ201180011310
公开日2012年11月21日 申请日期2011年2月22日 优先权日2010年2月26日
发明者中川慎司, 古川浩之, 吉山和良, 近藤尚子 申请人:夏普株式会社