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CN102770901A - 显示装置 - Google Patents

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CN102770901A
CN102770901A CN201180010088XA CN201180010088A CN102770901A CN 102770901 A CN102770901 A CN 102770901A CN 201180010088X A CN201180010088X A CN 201180010088XA CN 201180010088 A CN201180010088 A CN 201180010088A CN 102770901 A CN102770901 A CN 102770901A
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CN
China
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pixel
sub
display
pixels
color
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CN201180010088XA
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近藤尚子
古川浩之
吉山和良
中川慎司
吉田育弘
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Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
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Abstract

根据本发明的显示装置具有配置为矩阵状的多个像素，多个像素中的各个像素包括显示相互不同的颜色的4种或5种子像素。在各像素内，显示亮度最高的颜色的第一子像素和显示亮度第二高的颜色的第二子像素以不相邻的方式配置。4种或者5种子像素包括多个显示单位，该多个显示单位中的各个显示单位能够显示特定颜色并且包括1个或者连续的2个以上的子像素。根据本发明的显示装置，在输入图像的分辨率比由总像素数规定的显示分辨率高的情况下，能够将多个显示单位的各个显示单位作为假想的像素进行显示。根据本发明，提供即使在输入图像的分辨率比显示装置的分辨率高时也能够抑制显示品质的降低的多原色显示装置。

Description

显示装置
技术领域
本发明涉及显示装置，尤其是使用4种或者5种原色进行显示的多原色显示装置。
背景技术
在输入到显示装置的图像数据的分辨率与显示装置的分辨率不同的情况下，输入图像被扩大或者缩小地显示。也就是说，当输入图像的像素数与显示装置的总像素数不同时，在显示装置中以与输入图像的像素数不同的像素数进行显示。
作为输入图像的放大、缩小的方法，公知有双线性法（bi-linear）或者双立方法（bicubic）等。在这些方法中，对于在输入图像中不存在的像素，根据周围的像素的值通过平均或者加权平均而进行插补，或者使用过滤器处理那样的运算，对输入图像的像素进行间拔，由此求得与显示装置的各像素对应的输出值。
另一方面，近年来，为了扩大显示装置的色再现范围，提案有增加在显示中使用的原色的数量的方法。在一般的显示装置中，一个像素包括显示作为光的三原色的红、绿、蓝的3种子像素，由此能够进行彩色显示。但是，现有的显示装置具有色再现范围狭窄的问题。当色再现范围狭窄时，物体颜色（自然界中存在的各种各样物体的颜色，参照非专利文献1）的一部分不能够显示。
在专利文献1中公开有一个像素不仅包括显示红色的红色子像素、显示绿色的绿色子像素和显示蓝色的蓝色子像素还包括显示黄色的黄色子像素的、包括四种子像素的液晶显示装置。在该液晶显示装置中，通过将由4种子像素显示的红、绿、蓝和黄这4种原色混色，进行彩色显示。
通过增加在显示中使用的原色的数量，即，使用4种以上的原色进行显示，能够比使用三原色进行显示的现有的显示装置更加扩大色再现范围。使用4种以上的原色进行显示的显示装置总称为“多原色显示装置”。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：特开2001-209047号公报
非专利文献
非专利文献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
发明要解决的课题
当利用现有的方法对输入图像进行扩大、缩小处理时，不能完全地再现包含于原图像数据中的轮廓、颜色等的信息。例如，当缩小输入图像时，因为依赖于输出侧的分辨率（显示装置的总像素数）地像素数减少，所以发生颜色的渗出等，导致画质的下降。
通常，在进行缩小处理的情况下，在对输入信号实施低通滤波处理（LPF）之后按照输出侧（显示装置侧）的分辨率进行取样处理。LPF的遮断特性，以在输出侧（显示装置侧）能够显示的频率的最大值的1/2作为标准进行设计。根据该LPF的特性，缩小后的图像中发生模糊或者变形。这些模糊或者变形是理论上产生的，利用现有的方法不能够避免。
如上所述，当利用现有的方法进行输入图像的缩小时，显示品质降低。用于抑制该显示品质的降低的方法还没有被提案。因此，当然在多原色显示装置中用于进行缩小处理的适当的方法也未被提案。
本发明鉴于上述问题而完成，其目的在于，提供即使输入图像的分辨率比显示装置的分辨率高也能够抑制显示品质的降低的多原色显示装置。
用于解决课题的方法
根据本发明的显示装置，上述显示装置具有配置为包括多行和多列的矩阵状的多个像素，上述多个像素的各个像素包括显示相互不同的颜色的4种子像素或者5种子像素，在上述多个像素的各个像素内，上述4种子像素或者5种子像素中的显示亮度最高的颜色的第一子像素和显示亮度第二高的颜色的第二子像素以不相邻的方式配置，上述4种子像素或者5种子像素包括多个显示单位，上述多个显示单位的各个显示单位能够显示特定的颜色且包括1个子像素或者连续的2个以上的子像素，在输入图像的分辨率比由上述多个像素的总数规定的显示分辨率高的情况下，能够将上述多个显示单位的各个显示单位作为假想的像素进行显示。
在优选的实施方式中，在上述多个像素的各个像素中，上述4种子像素或者5种子像素配置为1行多列，当输入图像的分辨率比上述显示分辨率高时，在沿着输入图像的行方向连续的某2个像素的颜色自左侧起为上述特定颜色、黑色的第一情况下，和在沿着输入图像的行方向连续的某2个像素的颜色自左侧起为黑色、上述特定颜色的第二情况下，上述显示装置的上述多个像素中的、构成与输入图像的上述某2个像素对应的像素的上述4种子像素或者5种子像素的亮度至少一部分不同。
在优选的实施方式中，上述多个显示单位的各个显示单位包括：1个子像素；或者在1个像素内连续的2个以上的子像素，在上述第一情况下，上述第一子像素和上述第二子像素中的、在1个像素内相对地位于左侧的一个子像素的亮度比相对地位于右侧的另一个子像素的亮度高，在上述第二情况下，上述第一子像素和上述第二子像素中的、在1个像素内相对地位于右侧的一个子像素的亮度比相对地位于左侧的另一个子像素的亮度高。
在优选的实施方式中，上述多个显示单位中的某1个显示单位包括以横跨2个像素的方式连续的2个以上的子像素，在上述第一情况下，上述第一子像素和上述第二子像素中的、在1个像素内相对地位于右侧的一个子像素的亮度比相对地位于左侧的另一个子像素的亮度高，在上述第二情况下，上述第一子像素和上述第二子像素中的、在1个像素内相对地位于左侧的一个子像素的亮度比相对地位于右侧的另一个子像素的亮度高。
在优选的实施方式中，上述多个像素的各个像素包括显示相互不同的颜色的4种子像素。
在优选的实施方式中，上述4种子像素为：显示红色的红色子像素；显示绿色的绿色子像素；显示蓝色的蓝色子像素；和显示黄色的黄色子像素。
在优选的实施方式中，显示亮度最高的颜色的上述第一子像素为上述黄色子像素，显示亮度第二高的颜色的上述第二子像素为上述绿色子像素。
在优选的实施方式中，当上述特定颜色为白色时，上述多个显示单位为：包括上述红色子像素、上述绿色子像素和上述蓝色子像素的第一显示单位；和包括上述蓝色子像素和上述黄色子像素的第二显示单位。
在优选的实施方式中，当上述特定颜色为黄色时，上述多个显示单位为：包括上述红色子像素和上述绿色子像素的第一显示单位；和包括上述黄色子像素的第二显示单位。
在优选的实施方式中，上述多个像素的各个像素包括显示相互不同的颜色的5种子像素。
在优选的实施方式中，上述5种子像素为：显示红色的红色子像素；显示绿色的绿色子像素；显示蓝色的蓝色子像素；显示青色的青色子像素；和显示黄色的黄色子像素。
在优选的实施方式中，显示亮度最高的颜色的上述第一子像素为上述黄色子像素，显示亮度第二高的颜色的上述第二子像素为上述青色子像素。
在优选的实施方式中，当上述特定颜色为白色时，上述多个显示单位为：包括上述红色子像素和上述青色子像素的第一显示单位；和包括上述蓝色子像素和上述黄色子像素的第二显示单位。
发明效果
根据本发明，能够提供即使输入图像的分辨率比显示装置的分辨率高也能够抑制显示品质的降低的多原色显示装置。
附图说明
图1是示意性表示本发明的优选实施方式的液晶显示装置100的框图。
图2是表示液晶显示装置100的子像素配置的图。
图3是表示液晶显示装置100的子像素配置的图。
图4（a）和（b）是表示液晶显示装置100的4种子像素所包含的第一显示单位DU1和第二显示单位DU2的图。
图5（a）和（b）是表示液晶显示装置100的4种子像素所包含的第一显示单位DU1和第二显示单位DU2的图。
图6（a）表示沿着输入图像的行方向连续的某2个像素P1’和P2’的图，（b）表示在使用3原色进行显示的液晶显示装置中进行了一般的缩小处理的情况下的像素P的点亮状态的图，（c）是表示在液晶显示装置100中进行了缩小处理后的情况下的像素P的点亮状态的图。
图7（a）是表示黄色子像素Ye与绿色子像素G不相邻的配置的例子的图，（b）是表示黄色子像素Ye与绿色子像素G相邻的配置的例子的图
图8（a）是表示输入图像的某2个像素P1’和P2’的颜色的图，（b）是表示液晶显示装置100的各子像素的点亮状态的图。
图9（a）是表示输入图像的某2个像素P1’和P2’的颜色的图，（b）是表示液晶显示装置100的各子像素的点亮状态的图。
图10（a）是表示液晶显示装置100的子像素配置的图，（b）和（c）是表示液晶显示装置100的4种子像素所包含的第一显示单位DU1和第二显示单位DU2的图。
图11（a）是表示输入图像的某2个像素P1’和P2’的颜色的图，（b）是表示液晶显示装置100的各子像素的点亮状态的图。
图12（a）是表示输入图像的某2个像素P1’和P2’的颜色的图，（b）是表示液晶显示装置100的各子像素的点亮状态的图。
图13（a）是表示输入图像的某2个像素P1’和P2’的颜色的图，（b）是表示液晶显示装置100的各子像素的点亮状态的图。
图14（a）是表示输入图像的某2个像素P1’和P2’的颜色的图，（b）是表示液晶显示装置100的各子像素的点亮状态的图。
图15是示意性表示本发明的优选实施方式的液晶显示装置200的框图。
图16是表示液晶显示装置100的子像素配置的图。
图17是表示液晶显示装置100的子像素配置的图。
图18（a）和（b）是表示液晶显示装置200的5种子像素所包含的第一显示单位DU1和第二显示单位DU2的图。
图19（a）是表示输入图像的某2个像素P1’和P2’的颜色的图，（b）是表示液晶显示装置200的各子像素的点亮状态的图。
图20（a）是表示输入图像的某2个像素P1’和P2’的颜色的图，（b）是表示液晶显示装置200的各子像素的点亮状态的图。
图21（a）是表示液晶显示装置200的子像素配置的图，（b）和（c）是表示液晶显示装置200的5种子像素所包含的第一显示单位DU1和第二显示单位DU2的图。
图22（a）是表示输入图像的某2个像素P1’和P2’的颜色的图，（b）是表示液晶显示装置200的各子像素的点亮状态的图。
图23（a）是表示输入图像的某2个像素P1’和P2’的颜色的图，（b）是表示液晶显示装置200的各子像素的点亮状态的图。
图24是表示液晶显示装置100具备的分辨率转换装置10的具体的结构的例子的框图。
图25是表示分辨率转换装置10所具有的水平分辨率转换部12的具体的结构的例子的框图。
图26是示意性表示针对输入图像的偶数列像素和奇数列像素的具体的处理的图。
图27是表示分辨率转换装置10所具有的水平分辨率转换部12的具体的结构的其它例的框图。
图28是示意性表示水平分辨率转换部12所具有的子像素渲染部12i的处理的图。
具体实施方式
以下，参照附图说明本发明的实施方式。此外，以下例示液晶显示装置，但是本发明并不限定于液晶显示装置，也能够适用于有机EL显示装置等的其它的显示装置。
（实施方式1）
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具备分辨率转换装置10和4原色液晶显示模块20，是使用4原色进行显示的多原色显示装置。
虽然未图示，但4原色液晶显示模块20包括液晶显示面板、栅极驱动器、源极驱动器、定时控制器、背光源（照明装置）等。液晶显示面板具有配置为包括多行和多列的矩阵状的多个像素。
液晶显示面板的具体的像素构造（子像素配置）在图2中表示。如图2所示，多个像素P分别包括显示相互不同颜色的4种子像素。4种子像素具体而言是显示红色的红色子像素R、显示绿色的绿色子像素G和显示蓝色的蓝色子像素B，以及显示与红、绿、蓝不同颜色的子像素X。在各像素P内，这4种子像素配置为1行4列。
在本申请的说明书中，只要没有预先特别说明，就将液晶显示面板的多个像素P的总数称为“显示分辨率”。多个像素P在行方向上配置m个，在列方向上配置n个时的显示分辨率记作“m×n”。另外，在本申请的说明书中，输入图像的最小显示单位称为“像素”，输入图像的总像素数称为“输入图像的分辨率”。在该情况下，包括在行方向上m个、在列方向上n个的像素的输入图像的分辨率记作“m×n”。
图1所示的分辨率转换装置10以使得从外部输入的图像信号的分辨率（m1×n1）与4原色液晶显示模块20的显示分辨率（m2×n2）一致的方式进行转换。另外，分辨率转换装置10将与3种原色（红、绿和蓝）对应的图像信号转换为与4种原色（红色子像素R、绿色子像素G和蓝色子像素B所显示的红色、绿色和蓝色，以及子像素X所显示的颜色）对应的多原色信号。关于分辨率转换装置10的更具体的结构在后文中说明。
在本实施方式的液晶显示装置100中，以使得在多个像素P的各自内，4种子像素中的显示亮度最高的颜色的子像素（为了方便而称为“第一子像素”）与显示亮度第二高的颜色的子像素（为了方便而称为“第二子像素”）不相邻的方式（即至少夹着一个子像素）配置。图2中表示第一子像素是绿色子像素G，第二子像素是子像素X的情况下的子像素配置的例子。在图2所示的例子中，在各像素P内，4种子像素配置为自左侧向右侧依次为红色子像素R、绿色子像素G、蓝色子像素B和子像素X，绿色子像素G与子像素X不相邻。
另外，在本实施方式的液晶显示装置100中，4种子像素包括多个显示单位，该多个显示单位的各个显示单位能够显示特定的颜色，并且包括1个或连续的2个以上的子像素。即，对于特定的颜色，4种子像素能够规定多个（如后文所述，其中的一个也可以与子像素为相同尺寸）像素与子像素的中间的尺寸的显示单位。例如，在子像素X显示与红、绿和蓝中的任一颜色成补色关系的颜色的情况下，对于白色，规定：包括红色子像素R、绿色子像素G和蓝色子像素B的显示单位；和包括子像素X和显示与子像素X所显示的颜色成补色关系的颜色的子像素的显示单位。
在本实施方式的液晶显示装置100中，当输入图像的分辨率比显示分辨率高的情况（即输入图像的总像素数比液晶显示面板的多个像素P的总数多的情况）下，能够将上述多个显示单位的各个作为假想的像素进行显示。因此，能够使视觉上的分辨率提高。另外，在本实施方式的液晶显示装置100中，由于以显示亮度最高的颜色（即在最高灰度等级的亮度最高的）的第一子像素和显示亮度第二高的颜色（即在最高灰度等级的亮度第二高的）的第二子像素在像素P内不相邻的方式进行配置，因此与第一子像素和第二子像素相邻配置的情况相比能够提高亮度分布的空间频率，能够防止相邻的2个假想像素被融合视认。
以下，举出子像素X的具体例子，更详细地说明液晶显示装置100的显示方式。在图3中表示子像素X是显示黄色的黄色子像素Ye的情况下的子像素配置的例子。在图3所示的例子中，多个像素P分别包括红色子像素R、绿色子像素G、蓝色子像素B和黄色子像素Ye，在各像素P内，4种子像素配置为自左侧向右侧依次为红色子像素R、绿色子像素G、蓝色子像素B和黄色子像素Ye。
在表1中表示红色子像素R、绿色子像素G、蓝色子像素B和黄色子像素Ye的Y值（以最高灰度等级点亮时的Y值）的一例。各子像素的Y值表示以白显示时的像素P的Y值为100%，相对于该Y值的相对值。
表1
  子像素   R   G   B   Ye
  Y值（%）   16   32   5   47
从表1可知，黄色子像素Ye的Y值最大，绿色子像素G的Y值第二大，即，由4种子像素显示的4种原色中的、由黄色子像素Ye显示的黄色的亮度（明度）最高，由绿色子像素G表示的绿色的亮度（明度）为第二高。如图3所示，显示亮度最高的黄色的黄色子像素Ye与显示亮度第二高的绿色的绿色子像素G相互不相邻。
4种子像素，作为用于显示白色的多个显示单位，包括：如图4（a）所示的包括红色子像素R、绿色子像素G和蓝色子像素B的第一显示单位DU1；和如图4（b）所示的包括蓝色子像素B和黄色子像素Ye的第二显示单位DU2。第一显示单位DU1，因为包括显示作为光的三原色的红、绿和蓝的红色子像素R、绿色子像素G和蓝色子像素B，所以能够显示白色。另外，第二显示单位DU2，因为包括显示相互成补色关系的蓝和黄的蓝色子像素B和黄色子像素Ye，所以仍然能够显示白色。
另外，4种子像素，作为用于显示黄色的多个显示单位，包括：如图5（a）所示的包括红色子像素R和绿色子像素G的第一显示单位DU1；和如图5（b）所示的包括黄色子像素Ye的第二显示单位DU2。第一显示单位DU1，因为包括当混色时成为黄色的、显示红色和绿色的红色子像素R和绿色子像素G，所以能够显示黄色。另外，第二显示单位DU2，因为仅包括显示黄色的黄色子像素Ye，所以仍然能够显示黄色。
如上所述，构成各像素P的4种子像素包括分别能够显示特定的颜色的多个显示单位，由此在进行缩小显示的情况下，能够将多个显示单位的各个作为假想的像素进行显示，所以能够使视觉的分辨率提高。
例如，当在黑色背景（黑底）下将以宽度为1像素、间隔也为1像素地沿列方向延伸的白色条形的输入图像缩小为1/2并进行显示时，如果仅使如图4（a）和（b）所示的第一显示单位DU1和第二显示单位DU2中的一方点亮，则能够以与输入图像实质上相同的分辨率进行显示。参照图6（a）、（b）和（c）对该效果进行更具体的说明。
图6（a）表示沿着输入图像的行方向连续的某2个像素P1’和P2’。如图6（a）所示，左侧的像素P1’的颜色为黑色，右侧的像素P2’的颜色为白色。
图6（b）表示在使用3原色进行显示（即各像素P包括红色子像素R、绿色子像素G和蓝色子像素B）的液晶显示装置中进行了一般的缩小处理的情况下，与输入图像的上述2个像素P1’和P2’对应的像素P的点亮状态。如图6（b）所示，红色子像素R、绿色子像素G和蓝色子像素B全部以相同的中间灰度点亮，作为像素P整体显示灰色。这是由于在进行双线性法等的一般的缩小处理的情况下，像素P的亮度成为输入图像的像素P1’的亮度与像素P2’的亮度的平均。因此，当将如上所述的条状的输入图像缩小为1/2并进行显示时，变成灰色的纯色图像。
图6（c）表示在本实施方式的液晶显示装置100中进行了缩小处理的情况下，输入图像的与上述2个像素P1’和P2’对应的像素P的点亮状态。如图6（c）所示，红色子像素R和绿色子像素G不点亮（即显示最低灰度等级），构成第二显示单位DU2的蓝色子像素B和黄色子像素Ye以最高灰度等级点亮。因此，像素P的左侧作为假想的像素显示黑色，像素P的右侧作为假想的像素显示白色。因此，视觉的分辨率提高，以比液晶显示装置100的显示分辨率（由多个像素P的总数规定）高的（具体的是2倍的）分辨率进行显示。
另外，在图3所示的例子中，显示亮度最高的颜色的黄色子像素（第一子像素）Ye与显示亮度第二高的颜色的绿色子像素（第二子像素）G以在像素P内不相邻的方式配置。基于这样的配置的效果参照图7（a）和（b）进行说明。
图7（a）表示黄色子像素Ye与绿色子像素G不相邻的配置，图7（b）表示黄色子像素Ye与绿色子像素G相邻的配置。在图7（a）和图7（b）中，各子像素显示的灰度等级相同。但是，在图7（b）所示的配置中，由于显示亮度最高的颜色的黄色子像素Ye与显示亮度第二高的颜色的绿色子像素G相邻，因此在使用已经说明的中间的显示单位进行高分辨率的显示的情况下，相邻的2个假想像素被融合视认。相对于此，在图7（a）所示的配置中，显示亮度最高的颜色的黄色子像素Ye与显示亮度第二高的颜色的绿色子像素G不相邻，因此亮度分布的空间频率变高，防止上述那样的问题的发生。
如已说明的那样，在本实施方式的液晶显示装置100中，当输入图像的分辨率比显示分辨率高时，对于规定多个显示单位而得到的特定的颜色，能够将各个显示单位作为假想的像素进行显示。因此，在沿着输入图像的行方向连续的某2个像素的颜色自左侧起为特定的颜色、黑色的情况下，和在与此相反自左侧起为黑色、特定的颜色的情况下，构成与输入图像的上述某2个像素对应的像素P的4种子像素的亮度至少一部分不同。即，在前者的情况与后者的情况下，子像素单位的输出不同。
例如，如图8（a）所示，输入图像的某2个像素P1’和P2’的颜色自左侧起为黄色、黑色的情况下，如图8（b）所示，在液晶显示装置100的对应的像素P中，红色子像素R和绿色子像素G（构成关于黄色的第一显示单位DU1的子像素）点亮，蓝色子像素B和黄色子像素Ye保持熄灭的状态。与此相对，如图9（a）所示，输入图像的某2个像素P1’和P2’的颜色自左侧起为黑色、黄色的情况下，如图9（b）所示，在液晶显示装置100的对应的像素P中，黄色子像素Ye（构成关于黄色的第二显示单位DU2的子像素）点亮，红色子像素R、绿色子像素G和蓝色子像素B保持熄灭的状态。
另外，将图8（a）和（b）所示的情况与图9（a）和（b）所示的情况比较可知，在前者的情况下，第一子像素和第二子像素（黄色子像素Ye和绿色子像素G）中的在1个像素内相对地位于左侧的绿色子像素G的亮度比相对地位于右侧的黄色子像素Ye的亮度高，在后者的情况下，与此相反，在1个像素内相对地位于右侧的黄色子像素Ye比相对地位于左侧的绿色子像素G的亮度高。
此外，在图3～图5所示的像素结构（子像素配置）中，关于特定颜色的多个显示单位的各个，包括1个子像素（关于黄色的第二显示单位DU2），或者包括在1个像素内连续的2个以上的子像素（关于白色的第一显示单位DU1和第二显示单位DU2、关于黄色的第一显示单位DU1）。但是，本发明并不限定于这样的子像素配置。
在图10（a）中表示子像素配置的其它例子。在图10（a）所示的例子中，在各像素P内，4种子像素自左侧向右侧依次配置蓝色子像素B、绿色子像素G、红色子像素R、黄色子像素Ye。在该配置中，显示亮度最高的黄色的黄色子像素Ye与显示亮度第二高的绿色的绿色子像素G互不相邻。
如图10（a）所示那样配置的4种子像素，作为用于显示白色的多个显示单位，包括：如图10（b）所示的包括红色子像素R、绿色子像素G和蓝色子像素B的一个显示单位DU1；和如图10（c）所示的包括蓝色子像素B和黄色子像素Ye的第二显示单位DU2。如图10（c）所示的第二显示单位DU2包括以横跨2个像素P的方式连续的多个子像素。像这样，与特定的颜色有关的多个显示单位中的某1个显示单位也可以横跨于2个像素P。
在采用图10所示的配置的情况下，沿着输入图像的行方向连续的2个像素的颜色自左侧起为特定的颜色、黑色时，和与此相反地自左侧起为黑色、特定颜色时，子像素单位的输出不同。
例如，如图11（a）所示，输入图像的某2个像素P1’和P2’的颜色自左侧起为白色、黑色时，如图11（b）所示，蓝色子像素B和黄色子像素Ye（构成第二显示单位DU2的子像素）点亮，红色子像素R和绿色子像素G保持熄灭状态。与此相对，如图12（a）所示，输入图像的某2个像素P1’和P2’的颜色自左侧起为黑色、白色时，如图12（b）所示，红色子像素R、绿色子像素G和蓝色子像素B（构成第一显示单位DU1的子像素）点亮，黄色子像素Ye保持熄灭状态。
另外，将图11（a）和（b）所示的情况与图12（a）和（b）所示的情况相比较可知，在前者的情况下，第一子像素和第二子像素（黄色子像素Ye和绿色子像素G）中的在一个像素内相对地位于右侧的黄色子像素Ye（请参照图10）的亮度比相对地位于左侧的绿色子像素G的亮度高，在后者的情况下，与此相反，在1个像素内相对地位于左侧的绿色子像素G的亮度比相对地位于右侧的黄色子像素Ye的亮度高。
此外，关于未通过4种子像素规定多个显示单位的颜色，不能够进行使用假想的像素的显示，但是在该情况下，使显示与该颜色最接近的颜色的子像素点亮，并且使周边的子像素辅助地点亮，由此能够表现亮度分布的不同。例如，关于绿色，通过使绿色子像素G点亮，并且使周边的子像素辅助地点亮，由此，能够在某一程度上表现亮度分布的不同。在这时，沿输入图像的行方向连续的某2像素的颜色自左侧起为绿色、黑色的情况下，和与此相反地自左侧起为黑色、绿色的情况下，子像素单位的输出不同。
如图13（a）所示，输入图像的某2个像素P1’和P2’的颜色自左侧起为绿色、黑色的情况下，如图13（b）所示，在使绿色子像素G点亮，并且使位于绿色子像素G的左侧的红色子像素R辅助地点亮。与此相对地，如图14（a）所示，输入图像的某2个像素P1’和P2’的颜色自左侧起为黑色、绿色的情况下，如图14（b）所示，在使绿色子像素G点亮，并且使位于绿色子像素G的右侧的蓝色子像素B和红色子像素Ye辅助地点亮。
此外，在本实施方式中，例示了显示与红、绿、蓝不同颜色的子像素X为黄色子像素Ye的情况，但是本发明并不限定于此。子像素X例如也可以是显示青色的青色子像素、显示品红的品红色子像素。
（实施方式2）
图15表示本实施方式的液晶显示装置200。如图15所述，液晶显示装置200具备分辨率转换装置11和5原色液晶显示模块21，是使用5种原色进行显示的多原色显示装置。
虽然未图示，但是5原色液晶显示模块21包括液晶显示面板、栅极驱动器、源极驱动器、定时控制器、背光源（照明装置）等。液晶显示面板具有包括多行和多列的配置为矩阵状的多个像素。
在图16中表示液晶显示面板的具体的像素构造（子像素配置）。如图16所示，多个像素P分别包括显示相互不同的颜色的5种子像素。具体而言，5种子像素是：显示红色的红色子像素R、显示绿色的绿色子像素G和显示蓝色的蓝色子像素B；以及显示与红、绿、蓝不同颜色的子像素X1和子像素X2。在各像素P内，这5种子像素配置为1行5列。
图15所示的分辨率转换装置11以使得从外部输入的图像信号的分辨率（m1×n1）与5原色液晶显示模块21的显示分辨率（m2×n2）一致的方式进行转换。另外，分辨率转换装置11将与3种原色（红、绿和蓝）对应的图像信号转换为与5种原色（红色子像素R、绿色子像素G和蓝色子像素B所显示的红色、绿色和蓝色，以及子像素X1所显示的颜色和子像素X2所显示的颜色）对应的多原色信号。
在本实施方式的液晶显示装置200中，以使得在多个像素P的各自内，5种子像素中的显示亮度最高的颜色的子像素（第一子像素）与显示亮度第二高的颜色的子像素（第二子像素）不相邻的方式（即至少夹着一个子像素）配置。图16中表示第一子像素是子像素X2，第二子像素是子像素X1的情况下的子像素配置的例子。在图16所示的例子中，在各像素P内，5种子像素配置为自左侧向右侧依次为红色子像素R、子像素X1、绿色子像素G、蓝色子像素B、子像素X2，子像素X1与子像素X2不相邻。
另外，在本实施方式的液晶显示装置200中，5种子像素包括多个显示单位，该多个显示单位的各个显示单位能够分别显示特定的颜色，并且包括1个或连续的2个以上的子像素。即，对于特定的颜色，5种子像素能够规定多个（其中的一个也可以与子像素为相同尺寸）像素与子像素的中间的尺寸的显示单位。
在本实施方式的液晶显示装置200中，当输入图像的分辨率比显示分辨率高时（即输入图像的总像素数比液晶显示面板的多个像素P的总数多时），能够将上述多个显示单位的各个作为假想的像素进行显示。因此，能够使视觉上的分辨率提高。另外，在本实施方式的液晶显示装置200中，由于以显示亮度最高的颜色的第一子像素与显示亮度第二高的颜色的第二子像素在像素P内不相邻的方式进行配置，因此与第一子像素和第二子像素相邻配置的情况相比，能够提高亮度分布的空间频率，能够防止相邻的2个假想像素被融合视认。
以下，举出子像素X1和子像素X2的具体例子，更详细地说明液晶显示装置200的显示方式。图17中表示子像素X1是显示青色的青色子像素C，子像素X2是显示黄色的黄色子像素Ye的情况下的像素构造的例子。在图17所示的例子中，多个像素P分别包括红色子像素R、绿色子像素G、蓝色子像素B、青色子像素C和黄色子像素Ye，在各像素P内，5种子像素配置为自左侧向右侧依次为红色子像素R、青色子像素C、绿色子像素G、蓝色子像素B和黄色子像素Ye。
在表2中表示红色子像素R、绿色子像素G、蓝色子像素B、青色子像素C和黄色子像素Ye的Y值（以最高灰度等级点亮时的Y值）的一例。各子像素的Y值表示以白显示时的像素P的Y值为100%，相对于该Y值的相对值。
[表2]
  子像素   R   G   B   C   Ye
  Y值（%）   12   23   4   27   34
从表2可知，黄色子像素Ye的Y值最大，青色子像素C的Y值第二大。即，由5种子像素表示的5种原色中，由黄色子像素Ye表示的黄色的亮度（明度）最高，由青色子像素C表示的青色的亮度（明度）为第二高。如图17所示，显示亮度最高的黄色的黄色子像素Ye与显示亮度第二高的青色的青色子像素C相互不相邻。
5种子像素，作为用于显示白色的多个显示单位，包括：如图18（a）所示的包括红色子像素R和青色子像素C的第一显示单位DU1；和如图18（b）所示的包括蓝色子像素B和黄色子像素Ye的第二显示单位DU2。第一显示单位DU1，因为包括显示相互成补色的关系的红色和青色的红色子像素R和青色子像素C，所以能够显示白色。另外，第二显示单位DU2，因为包括显示相互处于补色关系的蓝和黄的蓝色子像素B和黄色子像素Ye，所以仍然能够显示白色。
如上所述，构成各像素P的5种子像素包括分别能够显示特定的颜色的多个显示单位，由此当进行缩小显示的情况下，能够将多个显示单位的各个作为假想的像素进行显示，所以能够使视觉的分辨率提高。
在本实施方式的液晶显示装置200中，沿着输入图像的行方向连续的某2个像素的颜色自左侧起为特定的颜色、黑色的情况下，和在与此相反自左侧起为黑色、特定的颜色的情况下，构成与输入图像的上述某2个像素对应的像素P的5种子像素的亮度至少一部分不同。即，前者的情况下与后者的情况下，子像素单位的输出不同。
例如，如图19（a）所示，输入图像的某2个像素P1’和P2’的颜色自左侧起为白色、黑色的情况下，如图19（b）所示，在液晶显示装置200的对应的像素P中，红色子像素R和青色子像素C（构成第一显示单位DU1的子像素）点亮，绿色子像素G、蓝色子像素B和黄色子像素Ye保持熄灭的状态。与此相对，如图20（a）所示，输入图像的某2个像素P1’和P2’的颜色自左侧起为黑色、白色的情况下，如图20（b）所示，在液晶显示装置200的对应的像素P中，蓝色子像素B和黄色子像素Ye（构成第二显示单位DU2的子像素）点亮，红色子像素R、青色子像素C和绿色子像素G保持熄灭的状态。
另外，将图19（a）和（b）所示的情况与图20（a）和（b）所示的情况比较可知，在前者的情况下，第一子像素和第二子像素（黄色子像素Ye和青色子像素C）中的在1个像素内相对地位于左侧的青色子像素C的亮度比相对地位于右侧的黄色子像素Ye的亮度高，在后者的情况下，与此相反，在1个像素内相对地位于右侧的黄色子像素Ye的亮度比相对地位于左侧的青色子像素C的亮度高。
此外，在图17和图18所示的像素结构（子像素配置）中，与白色有关的多个显示单位的各个，包括在1个像素内连续的多个子像素。但是，本发明并不限定于这样的子像素配置。
图21（a）中表示子像素配置的其它例子。在图21（a）所示的例子中，在各像素P内，5种子像素自左侧向右侧依次配置蓝色子像素B、绿色子像素G、青色子像素C、红色子像素R、黄色子像素Ye。在该配置中，显示亮度最高的黄色的黄色子像素Ye与显示亮度第二高的青色的青色子像素C互不相邻。
如图21（a）所示那样配置的5种子像素，作为用于显示白色的多个显示单位，包括：如图21（b）所示的包括红色子像素R和青色子像素C的一个显示单位DU1；和如图21（c）所示的包括蓝色子像素B和黄色子像素Ye的第二显示单位DU2。如图21（c）所示的第二显示单位DU2包括以横跨2个像素P的方式连续的多个子像素。像这样，与特定的颜色相关的多个显示单位中的某1个显示单位也可以横跨于2个像素P。
即使采用图21所示的配置的情况下，在沿着输入图像的行方向连续的2个像素的颜色自左侧起为特定的颜色、黑色的情况下，与在与此相反地自左侧起为黑色、特定颜色的情况下，子像素单位的输出不同。
例如，如图22（a）所示，在输入图像的某2个像素P1’和P2’的颜色自左侧起为白色、黑色的情况下，如图22（b）所示，蓝色子像素B和黄色子像素Ye（构成第二显示单位DU2的子像素）点亮，红色子像素R、绿色子像素G和青色子像素C保持熄灭状态。与此相对，如图23（a）所示，在输入图像的某2个像素P1’和P2’的颜色自左侧起为黑色、白色的情况下，如图23（b）所示，红色子像素R和青色子像素C（构成第一显示单位DU1的子像素）点亮，绿色子像素G、蓝色子像素B和黄色子像素Ye保持熄灭状态。
另外，将图22（a）和（b）所示的情况与图23（a）和（b）所示的情况相比较可知，在前者的情况下，第一子像素和第二子像素（黄色子像素Ye和青色子像素C）中的在一个像素内相对地位于右侧的黄色子像素Ye（请参照图21）的亮度比相对地位于左侧的青色子像素C的亮度高，在后者的情况下，与此相反，在1个像素内相对地位于左侧的青色子像素C的亮度比相对地位于右侧的黄色子像素Ye的亮度高。
此外，对于未通过5种子像素规定多个显示单位的颜色，不能够进行使用假想的像素的显示，但是在该情况下，使显示与该颜色最接近的颜色的子像素点亮，并且使周边的子像素辅助地点亮，由此能够表现亮度分布的不同。
此外，在本实施方式中，例示了显示与红、绿、蓝不同颜色的子像素X1和子像素X2为青色子像素C和黄色子像素Ye的情况，但是本发明并不限定于此。例如也可以使用代替青色子像素C和黄色子像素Ye中的一方而显示品红色的品红色子像素。
此外，在上述实施方式1和2中，说明了显示中使用的原色的个数与构成像素P的子像素的个数一致的例子，但是它们也可以不必一致。即，构成1个像素P的多个子像素也可以包括多个显示相同颜色的子像素。例如，各像素P也可以包括：2个红色子像素R；以及绿色子像素G、蓝色子像素B、黄色子像素Ye和青色子像素C。在该情况下，构成各像素P的子像素为5种，但是其个数是6个。
（分辨率转换装置）
以图1所示的液晶显示装置100的分辨率转换装置10为例说明本发明的显示装置中使用的分辨率转换装置的具体的结构。
图24表示分辨率转换装置10的具体的结构的一例。在图24所示的例子中，输入图像的像素数在水平方向上为1920，在垂直方向上为1080，输入图像的分辨率为所谓的全高清（Full-HD）分辨率。使用4原色液晶显示模块20显示这样的输入图像。在此，4原色液晶显示模块20的液晶显示面板的像素数在水平方向上为960，在垂直方向上为540，对于水平方向和垂直方向两方进行1/2倍的分辨率转换。
图24中所示的分辨率转换装置10，具有水平分辨率转换部12和垂直分辨率转换部13。从外部输入的图像信号首先被输入到水平分辨率转换部12，水平方向的像素数被压缩1/2。由此，水平方向的物理的像素数变成960，在本发明的优选的实施方式的液晶显示装置100中，因为能够将子像素与像素的中间的尺寸的2个显示单位的各个显示单位作为假想的像素来使用，所以作为视觉的分辨率能够保持2倍的1920像素的量。换言之，对于水平方向并不伴随分辨率的劣化，能够在1/2的像素数的液晶显示面板中进行显示。
从水平分辨率转换部12输出的信号被传送到用于进行垂直方向的处理的垂直分辨率转换部13，垂直方向的像素数被压缩1/2。在本实施方式中，因为在各像素P内子像素在水平方向上排列，所以垂直方向的分辨率转换通过现有的方法进行。因为人的眼睛的分辨能力与水平方向相比对于垂直方向较低，所以对于垂直方向即使进行这样的处理对分辨率的感知度的影响较少。
对于水平方向和垂直方向这两个方向已进行过分辨率转换的信号被输入到4原色液晶显示模块20。4原色液晶显示模块20包括液晶显示面板、栅极驱动器、源极驱动器、定时控制器、背光源（照明装置）等，被输入的信号从通过定时控制器控制的栅极驱动器、源极驱动器输出，在液晶面板上作为图像被显示。
在图25中表示水平分辨率转换部12的具体的结构的一例。在图25中表示的水平分辨率转换部12具有偶数列像素多原色转换部12a、奇数列像素多原色转换部12b和裁剪部12c。
被输入到水平分辨率转换部12的图像信号，首先被分离为与偶数列的像素对应的成分和与奇数列的像素对应的成分，在偶数列像素多原色转换部12a和奇数列像素多原色转换部12b分别进行不同的多原色转换（从3色向4色的转换）之后，被再合成，在该时刻，水平像素数变成1/2。
在图26中示意性地表示对输入图像的偶数列像素和奇数列像素的具体的处理。如图26所示，进行信号处理，使得偶数列的像素基本由红色子像素R和绿色子像素G的子集S1表现。这时，由于根据输入图像信号的颜色仅子集S1不能表现，所以也辅助地使用与子集S1相邻的黄色子像素Ye和蓝色子像素B。子集S1的至少一部分和辅助地使用的黄色子像素Ye和蓝色子像素B作为如上述那样的中间的“显示单位”发挥功能。
同样地，进行信号处理，使得奇数列的像素由蓝色子像素B和黄色子像素Ye的子集S2表现。这时，由于根据输入图像信号的颜色仅子集S2不能够表现，所以辅助地使用与子集S2相邻的绿色子像素G和红色子像素R。子集S2的至少一部分和辅助地使用的绿色子像素G和红色子像素R作为如上述那样的中间的“显示单位”发挥功能。
像这样，将原本的输入图像信号的2个像素（偶数列、奇数列）分别分配给1个子集。当进行该处理时，输入图像的3原色信号按每一偶数列像素、奇数列像素由4种子像素表现，所以最后将它们按子像素单位相加合成，能够得到被缩小为1/2的4原色图像数据。另外，因为根据辅助点亮的量，按子像素单位的相加之后有可能发生溢出（overflow），所以在本例中在最终级作为溢出对策进行基于裁剪部12c的修剪（参照图25），但为了不使溢出发生，也可以预先进行向各子集的分配时的标准化。
如上所述，在水平分辨率转换部12中，由于输入图像的偶数列像素由子集S1表现，奇数列像素由子集S2表现，所以能够实现显示分辨率的2倍的表现。按照本例所述，水平方向的像素数在960的液晶显示面板中能够以1920像素量的分辨率表现。
在图27中表示水平分辨率转换部12的具体的结构的其它例子。图27所示的水平分辨率转换部12具有低通滤波器（LPF）12d、高通滤波器（HPF）12e、多原色转换部12f、亮度转换部12g、取样部12h、子像素渲染部12i和裁剪（Clip）部12j。
在本例中，输入图像信号通过LPF12d和HPF12e被分离处理为低域信号和高域信号。通过LPF 12d的低域信号通过多原色转换部12f进行了多原色转换（从3色向4色的转换）之后，通过取样部12h以液晶显示面板侧的分辨率被取样。其结果是所得到的信号中不存在高域成分，因此虽然分辨率劣化但正确地保存了色成分。
另一方面，通过HPF12e的高域信号通过亮度转换部12g被转换为亮度信号Y之后，通过子像素渲染部12i，如图28示意性表示的那样，按每一偶数列像素、奇数列像素被分配给子集S1和S2。包括红色子像素R和绿色子像素G的子集S1被点亮控制而显示偶数列像素的高域亮度成分。同样地，包括蓝色子像素B和黄色子像素Ye的子集S2被点亮控制而显示奇数列像素的高域亮度成分。在这些信号中保存有输入图像信号的高域成分。
子集S1，因为包括红色子像素R和绿色子像素G，所以不仅亮度表现而且发生着色。在子集S2也同样。但是，因为人的视觉辨识度在空间频率为高域的部分中颜色的分离精度下降，所以通过适当地进行HPF12e的设计（通过将截止频率fc设定为色分离界限的频率以上，作为着色变得不能够看到），进而辅助地点亮控制与子集S1和S2的各自相邻的子像素，由此能够避免这样的问题。
最后，通过将不包含高域成分但保存色成分的低域成分信号与被分配给子集S1和S2的高域成分信号相加，能够在水平方向1/2的像素数的液晶显示面板中再现保存有颜色和分辨率的输入信号。裁剪部12j的动作、目的与图25中表示的例子相同。
产业上的可利用性
根据本发明，能够提供即使输入图像的分辨率比显示装置的分辨率高但也可以抑制显示品质的降低的多原色显示装置。根据本发明的多原色显示装置，能够进行高品质的显示，因此能够适用于以液晶电视为主的各种电子机器。
附图标记的说明
10、11：分辨率转换装置
12：水平分辨率转换部
13：垂直分辨率转换部
20：4原色液晶显示模块
21：5原色液晶显示模块
100、200：液晶显示装置
P：像素
R：红色子像素
G：绿色子像素
B：蓝色子像素
C：青色子像素
Ye：黄色子像素
DU1：第一显示单位
DU2：第二显示单位

Claims (13)

1.一种显示装置，其特征在于：
所述显示装置具有配置为包括多行和多列的矩阵状的多个像素，所述多个像素的各个像素包括显示相互不同的颜色的4种子像素或者5种子像素，
在所述多个像素的各个像素内，所述4种子像素或者5种子像素中的显示亮度最高的颜色的第一子像素和显示亮度第二高的颜色的第二子像素以不相邻的方式配置，
所述4种子像素或者5种子像素包括多个显示单位，所述多个显示单位的各个显示单位能够显示特定的颜色且包括1个子像素或者连续的2个以上的子像素，
在输入图像的分辨率比由所述多个像素的总数规定的显示分辨率高的情况下，能够将所述多个显示单位的各个显示单位作为假想的像素进行显示。
2.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于：
在所述多个像素的各个像素中，所述4种子像素或者5种子像素配置为1行多列，
当输入图像的分辨率比所述显示分辨率高时，
在沿着输入图像的行方向连续的某2个像素的颜色自左侧起为所述特定颜色、黑色的第一情况下，和在沿着输入图像的行方向连续的某2个像素的颜色自左侧起为黑色、所述特定颜色的第二情况下，
所述显示装置的所述多个像素中的、构成与输入图像的所述某2个像素对应的像素的所述4种子像素或者5种子像素的亮度至少一部分不同。
3.如权利要求2所述的显示装置，其特征在于：
所述多个显示单位的各个显示单位包括：1个子像素；或者在1个像素内连续的2个以上的子像素，
在所述第一情况下，所述第一子像素和所述第二子像素中的、在1个像素内相对地位于左侧的一个子像素的亮度比相对地位于右侧的另一个子像素的亮度高，
在所述第二情况下，所述第一子像素和所述第二子像素中的、在1个像素内相对地位于右侧的一个子像素的亮度比相对地位于左侧的另一个子像素的亮度高。
4.如权利要求2所述的显示装置，其特征在于：
所述多个显示单位中的某1个显示单位包括以横跨2个像素的方式连续的2个以上的子像素，
在所述第一情况下，所述第一子像素和所述第二子像素中的、在1个像素内相对地位于右侧的一个子像素的亮度比相对地位于左侧的另一个子像素的亮度高，
在所述第二情况下，所述第一子像素和所述第二子像素中的、在1个像素内相对地位于左侧的一个子像素的亮度比相对地位于右侧的另一个子像素的亮度高。
5.如权利要求1～4中任一项所述的显示装置，其特征在于：
所述多个像素的各个像素包括显示相互不同的颜色的4种子像素。
6.如权利要求5所述的显示装置，其特征在于：
所述4种子像素为：显示红色的红色子像素；显示绿色的绿色子像素；显示蓝色的蓝色子像素；和显示黄色的黄色子像素。
7.如权利要求6所述的显示装置，其特征在于：
显示亮度最高的颜色的所述第一子像素为所述黄色子像素，
显示亮度第二高的颜色的所述第二子像素为所述绿色子像素。
8.如权利要求6或7所述的显示装置，其特征在于：
当所述特定颜色为白色时，
所述多个显示单位为：包括所述红色子像素、所述绿色子像素和所述蓝色子像素的第一显示单位；和包括所述蓝色子像素和所述黄色子像素的第二显示单位。
9.如权利要求6～8中任一项所述的显示装置，其特征在于：
当所述特定颜色为黄色时，
所述多个显示单位为：包括所述红色子像素和所述绿色子像素的第一显示单位；和包括所述黄色子像素的第二显示单位。
10.如权利要求1～4中任一项所述的显示装置，其特征在于：
所述多个像素的各个像素包括显示相互不同的颜色的5种子像素。
11.如权利要求10所述的显示装置，其特征在于：
所述5种子像素为：显示红色的红色子像素；显示绿色的绿色子像素；显示蓝色的蓝色子像素；显示青色的青色子像素；和显示黄色的黄色子像素。
12.如权利要求11所述的显示装置，其特征在于：
显示亮度最高的颜色的所述第一子像素为所述黄色子像素，
显示亮度第二高的颜色的所述第二子像素为所述青色子像素。
13.如权利要求11或12所述的显示装置，其特征在于：
当所述特定颜色为白色时，
所述多个显示单位为：包括所述红色子像素和所述青色子像素的第一显示单位；和包括所述蓝色子像素和所述黄色子像素的第二显示单位。
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