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JP7191057B2 - Display device, image data conversion device and white balance adjustment method - Google Patents

Display device, image data conversion device and white balance adjustment method Download PDF

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JP7191057B2 JP2020024835A JP2020024835A JP7191057B2 JP 7191057 B2 JP7191057 B2 JP 7191057B2 JP 2020024835 A JP2020024835 A JP 2020024835A JP 2020024835 A JP2020024835 A JP 2020024835A JP 7191057 B2 JP7191057 B2 JP 7191057B2
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Description

本開示は、表示装置に関し、特に4色の副画素からなる画素を備える表示装置に関する。 TECHNICAL FIELD The present disclosure relates to a display device, and more particularly to a display device with pixels composed of sub-pixels of four colors.

従来、液晶ディスプレイや有機ELディスプレイなどの表示装置は、R(赤)、G(緑)、B(青)の3色を用いて画像を表示するRGB型表示装置であった。RGB型表示装置において、白色光は、RGBの3色それぞれのカラーフィルタを通した光から構成されるため、カラーフィルタによる光量の減少を伴う。そのため、RGB型表示装置には、輝度を上げにくいという課題があった。 2. Description of the Related Art Conventionally, display devices such as liquid crystal displays and organic EL displays have been RGB type display devices that display images using three colors of R (red), G (green), and B (blue). In an RGB type display device, white light is composed of light that has passed through color filters of three colors of RGB, and is accompanied by a decrease in the amount of light due to the color filters. Therefore, the RGB type display device has a problem that it is difficult to increase the luminance.

この課題を解決する技術として、RGBの3色にW(白)を加えた合計4色を用いて画像を表示するRGBW型表示装置がある。RGBW型表示装置の白色光は、白色光を透明フィルタを通して得られるWの光で構成できるため、カラーフィルタによる光量の減少を伴わない。このため、RGBW型表示装置は、RGB型表示装置よりも高い輝度を実現しやすい。また、液晶ディスプレイなどバックライトを用いるRGBW型表示装置は、RGB型表示装置と同等の輝度を、より低いバックライトの輝度で実現できるため、省電力化が可能である。 As a technology for solving this problem, there is an RGBW type display device that displays an image using a total of four colors, that is, three colors of RGB plus W (white). Since the white light of the RGBW type display device can be composed of W light obtained through a transparent filter, the amount of light is not reduced by the color filter. Therefore, the RGBW type display device can easily achieve higher luminance than the RGB type display device. In addition, an RGBW type display device using a backlight, such as a liquid crystal display, can achieve the same brightness as that of an RGB type display device with a lower backlight brightness, so power can be saved.

しかし、通常、表示装置に入力される画像データは、RGBの3色のデータで構成される画像データ(以下「RGB画像データ」という)である。そのため、RGBW型表示装置においては、入力されたRGB画像データからWのデータを生成することで、RGB画像データをRGBWの4色のデータから構成される画像データ(以下「RGBW画像データ」という)に変換する必要がある。この変換が適切に行われなければ、例えば全ての表示色にWの光が混ざり、画像が白っぽくなって画質が低下するなどの問題が生じる。 However, the image data input to the display device is usually image data composed of RGB three-color data (hereinafter referred to as "RGB image data"). Therefore, in the RGBW type display device, by generating W data from the input RGB image data, the RGB image data is image data composed of RGBW four-color data (hereinafter referred to as "RGBW image data"). need to be converted to If this conversion is not properly performed, for example, W light is mixed with all display colors, causing problems such as the image becoming whitish and the image quality being degraded.

例えば下記の特許文献1には、RGB画像データの3色のデータのうちの最小のデータからWのデータを生成することで、RGB画像データをRGBW画像データに変換する技術が提案されている。 For example, Patent Document 1 below proposes a technique of converting RGB image data into RGBW image data by generating W data from the minimum data of three colors of RGB image data.

特開2002-149116号公報JP-A-2002-149116

一般的に、表示装置の製造上のばらつきに起因して、表示装置には、白画像を表示したときの白色の色度(例えば、CIE1931色空間のxy座標、以下単に「xy座標」という)にばらつきが生じる。例えば液晶ディスプレイでは、バックライトのLEDやカラーフィルタ等の製造ばらつきが白色の色度のばらつきの原因となる。そのため、製造された個々の表示装置に対し、白色のxy座標(白色座標)を所望のxy座標に合わせる「ホワイトバランス調整」が行われる。 In general, due to manufacturing variations of display devices, the chromaticity of white when displaying a white image (for example, the xy coordinates in the CIE1931 color space, hereinafter simply referred to as “xy coordinates”) is limited to the display device. variation occurs. For example, in a liquid crystal display, manufacturing variations in backlight LEDs, color filters, and the like cause variations in white chromaticity. For this reason, "white balance adjustment" for matching the xy coordinates of white (white coordinates) to desired xy coordinates is performed for each manufactured display device.

RGBW型表示装置のホワイトバランス調整は、RGBW画像データに変換される前のRGB画像データを入力した状態で行われる。また、RGBW型表示装置の白色のxy座標は、RGBの3色の副画素によって生成される白色のxy座標と、Wの副画素によって生成される白色のxy座標との合成で決まる。Wの副画素の白色のxy座標は調整できないため、RGBW型表示装置のホワイトバランス調整は、RGBのうちの2色の副画素の輝度を最大値(例えば8ビットの階調であれば255階調)から下げること、すなわち、入力されるRGB画像データのうちの2色のデータに最大値よりも低い上限を設けることによって行われる。 White balance adjustment of an RGBW type display device is performed in a state in which RGB image data before being converted into RGBW image data is input. In addition, the xy coordinates of white in an RGBW display device are determined by combining the xy coordinates of white generated by the RGB three-color sub-pixels and the xy coordinates of white generated by the W sub-pixels. Since the xy coordinates of the white of the W sub-pixel cannot be adjusted, the white balance adjustment of the RGBW type display device is performed by setting the luminance of the two sub-pixels of RGB to the maximum value (for example, 255 steps for 8-bit gradation). In other words, by setting an upper limit that is lower than the maximum value for two color data of the input RGB image data.

しかしながら、RGBW型表示装置では、入力されたRGB画像データの最小のデータからWのデータが生成されるため、ホワイトバランス調整を行うと、RGBの副画素の輝度が低下するだけでなくWの副画素の輝度も低下する。その結果、RGBW表示装置の白色表示時の輝度が大きく低下し、それと共にコントラスト比も大きく低下するという問題が生じる。 However, in the RGBW type display device, W data is generated from the minimum data of the input RGB image data. Pixel brightness is also reduced. As a result, there arises a problem that the brightness of the RGBW display device when white is displayed is greatly reduced, and the contrast ratio is also greatly reduced.

本開示は以上のような課題を解決するためになされたものであり、RGBW型表示装置において、ホワイトバランス調整に伴う輝度の低下を抑制することを目的とする。 The present disclosure has been made to solve the above-described problems, and aims to suppress a decrease in luminance due to white balance adjustment in an RGBW type display device.

本開示に係る画像データ変換装置は、R(赤)、G(緑)、B(青)のデータからなるRGB画像データを、R、G、BおよびW(白)のデータからなるRGBW画像データに変換する画像データ変換装置であって、前記RGBW画像データのRデータ、GデータおよびBデータそれぞれの上限値を記憶する第1の記憶部と、前記RGBW画像データのWデータの上限値を記憶する第2の記憶部と、前記RGB画像データのRデータ、GデータおよびBデータのそれぞれを、前記第1の記憶部に記憶された前記上限値を最大値とする前記RGBW画像データ用のRデータ、GデータおよびBデータに変換する第1の変換部と、前記RGB画像データのRデータ、GデータおよびBデータに基づいて、前記第2の記憶部に記憶された前記上限値を最大値とするWデータを生成する第2の変換部と、前記RGB画像データのRデータ、GデータおよびBデータに関わらず、前記第2の記憶部に記憶された前記上限値の値をとる調整用Wデータを生成する調整用Wデータ生成部と、前記RGBW画像データのWデータとして、前記第2の変換部が生成したWデータおよび前記調整用Wデータ生成部が生成した調整用Wデータのうちのどちらを用いるかを、外部から入力される切替信号に応じて切り替えるWデータ切替部と、を備え、前記第1の変換部が生成したRデータ、GデータおよびBデータと、前記Wデータ切替部によって選択されたWデータとを、前記RGBW画像データとして出力する。

The image data conversion device according to the present disclosure converts RGB image data consisting of R (red), G (green), and B (blue) data into RGBW image data consisting of R, G, B, and W (white) data. , wherein the first storage unit stores the upper limit value of each of the R data, the G data and the B data of the RGBW image data, and the upper limit value of the W data of the RGBW image data is stored. and a second storage section for storing the R data, G data and B data of the RGB image data as the R data for the RGBW image data having the maximum value equal to the upper limit value stored in the first storage section. a first conversion unit for converting data, G data and B data; and based on the R data, G data and B data of the RGB image data, the upper limit value stored in the second storage unit is changed to the maximum value. and a second conversion unit that takes the upper limit value stored in the second storage unit regardless of the R data, G data, and B data of the RGB image data. an adjustment W data generation unit that generates W data; and an adjustment W data generated by the W data generated by the second conversion unit and the adjustment W data generated by the adjustment W data generation unit as the W data of the RGBW image data. and a W data switching unit for switching which of the above is used according to a switching signal input from the outside , wherein the R data, G data and B data generated by the first conversion unit and the W data switching The W data selected by the unit is output as the RGBW image data .

本開示に係る画像データ変換装置によれば、ホワイトバランス調整完了後におけるRGBW画像データのWデータの上限値を、ホワイトバランス調整前と同じ値に維持できるので、ホワイトバランス調整によるRGBW型表示装置の輝度の低下を抑制することができる。 According to the image data conversion device according to the present disclosure, the upper limit value of the W data of the RGBW image data after the white balance adjustment is completed can be maintained at the same value as before the white balance adjustment. A decrease in luminance can be suppressed.

実施の形態1に係る液晶表示装置の構成を示す図である。1 is a diagram showing a configuration of a liquid crystal display device according to Embodiment 1; FIG. RGB-RGBW変換回路の構成例を示す図である。3 is a diagram showing a configuration example of an RGB-RGBW conversion circuit; FIG. RGBW型表示装置の画素の構成例を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a configuration example of a pixel of an RGBW type display device; RGBW型表示装置の画素の構成例を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a configuration example of a pixel of an RGBW type display device; 実施の形態1に係る液晶表示装置のカラーフィルタの構成を示す平面図である。2 is a plan view showing the configuration of a color filter of the liquid crystal display device according to Embodiment 1; FIG. 実施の形態1に係る液晶表示装置のカラーフィルタの構成を示す断面図である。2 is a cross-sectional view showing the configuration of a color filter of the liquid crystal display device according to Embodiment 1; FIG. 実施の形態1に係る液晶表示装置のカラーフィルタの構成を示す断面図である。2 is a cross-sectional view showing the configuration of a color filter of the liquid crystal display device according to Embodiment 1; FIG. 液晶表示装置のホワイトバランス調整の方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the method of the white balance adjustment of a liquid crystal display device. 従来の液晶表示装置のカラーフィルタの構成を示す平面図である。FIG. 10 is a plan view showing the configuration of a color filter of a conventional liquid crystal display device; 従来の液晶表示装置のカラーフィルタの構成を示す断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view showing the configuration of a color filter of a conventional liquid crystal display device; 初期状態の従来の液晶表示装置が表示する白画像のxy座標の例を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing an example of xy coordinates of a white image displayed by a conventional liquid crystal display device in an initial state; ホワイトバランス調整完了後の従来の液晶表示装置が表示する白画像のxy座標の例を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing an example of xy coordinates of a white image displayed by a conventional liquid crystal display device after white balance adjustment is completed; 初期状態の実施の形態1に係る液晶表示装置が表示する白画像のxy座標の例を示す図である。4 is a diagram showing an example of xy coordinates of a white image displayed by the liquid crystal display device according to Embodiment 1 in an initial state; FIG. ホワイトバランス調整完了後の実施の形態1に係る液晶表示装置が表示する白画像のxy座標の例を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing an example of xy coordinates of a white image displayed by the liquid crystal display device according to Embodiment 1 after completion of white balance adjustment; 実施の形態1のカラーフィルタの変形例を示す平面図である。4 is a plan view showing a modification of the color filter of Embodiment 1; FIG. 実施の形態1のカラーフィルタの変形例を示す断面図である。4 is a cross-sectional view showing a modification of the color filter of Embodiment 1; FIG. 実施の形態1のカラーフィルタの変形例を示す断面図である。4 is a cross-sectional view showing a modification of the color filter of Embodiment 1; FIG. 実施の形態2に係る液晶表示装置のカラーフィルタの構成を示す平面図である。FIG. 10 is a plan view showing the configuration of a color filter of the liquid crystal display device according to Embodiment 2; 実施の形態2に係る液晶表示装置のカラーフィルタの構成を示す断面図である。8 is a cross-sectional view showing the configuration of a color filter of the liquid crystal display device according to Embodiment 2; FIG. 初期状態の実施の形態2に係る液晶表示装置が表示する白画像のxy座標の例を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing an example of xy coordinates of a white image displayed by the liquid crystal display device according to Embodiment 2 in the initial state; ホワイトバランス調整完了後の実施の形態2に係る液晶表示装置が表示する白画像のxy座標の例を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing an example of xy coordinates of a white image displayed by the liquid crystal display device according to Embodiment 2 after completion of white balance adjustment; 実施の形態3に係る液晶表示装置のRGB-RGBW変換回路を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing an RGB-RGBW conversion circuit of a liquid crystal display device according to Embodiment 3; 初期状態の実施の形態3に係る液晶表示装置が表示する白画像のxy座標の例を示す図である。FIG. 12 is a diagram showing an example of xy coordinates of a white image displayed by the liquid crystal display device according to Embodiment 3 in the initial state; ホワイトバランス調整完了後の実施の形態3に係る液晶表示装置が表示する白画像のxy座標の例を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing an example of xy coordinates of a white image displayed by the liquid crystal display device according to Embodiment 3 after completion of white balance adjustment;

<実施の形態1>
図1は、実施の形態1に係る液晶表示装置200の構成を示す図である。液晶表示装置200は、RGBW型の表示装置である。図1のように、液晶表示装置200は、液晶パネル100、表示制御部103および信号変換部104を備えている。
<Embodiment 1>
FIG. 1 is a diagram showing the configuration of a liquid crystal display device 200 according to Embodiment 1. As shown in FIG. The liquid crystal display device 200 is an RGBW type display device. As shown in FIG. 1 , the liquid crystal display device 200 includes a liquid crystal panel 100 , a display control section 103 and a signal conversion section 104 .

液晶パネル100は、複数の画素が配置された表示領域100aを有している。表示領域100aは、画像データに応じた電圧を各画素に供給するTFT(Thin Film Transistor)が形成されたTFT基板と、カラーフィルタ(CF)が形成されたCF基板との間に液晶が挟持された構造を有している。液晶パネル100における表示領域100aの外側の領域(額縁領域)には、表示領域100aのTFTのソースに接続されたソース配線に画像データを入力するソースIC101と、表示領域100aのTFTのゲートに接続されたゲート配線に駆動信号を入力するゲートIC102とが設けられている。 The liquid crystal panel 100 has a display area 100a in which a plurality of pixels are arranged. In the display area 100a, liquid crystal is sandwiched between a TFT substrate on which a TFT (Thin Film Transistor) for supplying a voltage corresponding to image data to each pixel and a CF substrate on which a color filter (CF) is formed. structure. In the area (frame area) outside the display area 100a in the liquid crystal panel 100, a source IC 101 for inputting image data to the source wiring connected to the source of the TFT in the display area 100a and the gate of the TFT in the display area 100a are connected. A gate IC 102 is provided for inputting a drive signal to the gate wiring.

外部から入力されたRGBの3色のデータからなるRGB画像データは、信号変換部104に入力され、信号変換部104において、RGBWの4色のデータからなるRGBW画像データに変換される。表示制御部103は、信号変換部104が出力したRGBW画像データに基づいて、液晶パネル100のソースIC101およびゲートIC102を制御する。 RGB image data composed of data of three colors of RGB input from the outside is input to the signal conversion unit 104 , and is converted into RGBW image data composed of data of four colors of RGBW in the signal conversion unit 104 . The display control unit 103 controls the source IC 101 and gate IC 102 of the liquid crystal panel 100 based on the RGBW image data output from the signal conversion unit 104 .

例えば図2は、信号変換部104の一部を構成し、RGB画像データをRGBW画像データへと変換する画像データ変換装置である変換回路105(以下「RGB-RGBW変換回路105」という)の構成例を示す図である。RGB-RGBW変換回路105には、表示する画像の色相、彩度、明度等を調整する回路も設けられることがあるが、説明の簡単のため、図2には単純化した回路構成を示している。また、RGB-RGBW変換回路105に入力されるRGB画像データの各色のデータは8ビットのデータであるものと仮定する。すなわち、RGB-RGBW変換回路105に入力されるRGB画像データの各色のデータの最大値(最大階調)は255である。 For example, FIG. 2 shows the configuration of a conversion circuit 105 (hereinafter referred to as “RGB-RGBW conversion circuit 105”) which constitutes a part of the signal conversion unit 104 and is an image data conversion device for converting RGB image data into RGBW image data. FIG. 4 is a diagram showing an example; The RGB-RGBW conversion circuit 105 may be provided with a circuit for adjusting the hue, saturation, brightness, etc. of the image to be displayed. there is It is also assumed that each color of the RGB image data input to the RGB-RGBW conversion circuit 105 is 8-bit data. That is, the maximum value (maximum gradation) of each color of the RGB image data input to the RGB-RGBW conversion circuit 105 is 255.

図2のように、RGB-RGBW変換回路105は、最小データ検出回路1、W関数回路2、レジスタ3、データ変換回路4~7およびビット数変換回路8~11を備えている。 As shown in FIG. 2, the RGB-RGBW conversion circuit 105 includes a minimum data detection circuit 1, a W function circuit 2, a register 3, data conversion circuits 4-7, and bit number conversion circuits 8-11.

最小データ検出回路1は、RGB-RGBW変換回路105に入力されたRGB画像データのうち最小のデータを選択し、選択した値をW関数回路2へ出力する。つまり、RGB画像データのRデータ、GデータおよびBデータをそれぞれRIN、GINおよびBINとすると、最小データ検出回路1の出力は、Ymin=min(RIN,GIN,BIN)と表される。 The minimum data detection circuit 1 selects the minimum data among the RGB image data input to the RGB-RGBW conversion circuit 105 and outputs the selected value to the W function circuit 2 . That is, if the R data, G data and B data of the RGB image data are R IN , G IN and B IN respectively, the output of the minimum data detection circuit 1 is Y min =min(R IN , G IN , B IN ) is represented.

W関数回路2は、最小データ検出回路1の出力Yminに応じて、Wの混ぜ度合いを、予め設定されたW関数Fに従って決定する。W関数Fは、Yminを変数とする線形または非線形の関数であり、例えば、Ymin=0のとき0の値をとり、Ymin=255のとき255の値をとる関数として設定される。この場合、RGB画像データが黒画像のデータ(各色のデータが全て0)のとき、W関数回路2の出力データは0となり、RGB画像データが白画像のデータ(各色のデータが全て255)のとき、W関数回路2の出力データは255となり、RGB画像データが黒と白以外の色のデータのとき、W関数回路2の出力データは0から255までの間の値となる。本実施の形態では、説明の簡略化のため、W関数Fは線形関数であり、W関数回路2の出力データは、W関数回路2の入力データと同じ値(Ymin)であるものとする。 The W function circuit 2 determines the mixing degree of W according to the preset W function F according to the output Y min of the minimum data detection circuit 1 . The W function F is a linear or nonlinear function with Y min as a variable, and is set as a function that takes a value of 0 when Y min =0 and a value of 255 when Y min =255, for example. In this case, when the RGB image data is black image data (all color data is 0), the output data of the W function circuit 2 is 0, and the RGB image data is white image data (all color data is 255). Then, the output data of the W function circuit 2 is 255, and the output data of the W function circuit 2 is a value between 0 and 255 when the RGB image data is color data other than black and white. In this embodiment, to simplify the explanation, the W function F is a linear function, and the output data of the W function circuit 2 is the same value (Y min ) as the input data of the W function circuit 2. .

レジスタ3には、変換後のRGBW画像データのRデータの上限値R、Gデータの上限値G、Bデータの上限値B、およびWデータの上限値Wが記憶されている。レジスタ3に記憶されたR、G、B、Wは、液晶表示装置200が白画像を表示するときにRGB-RGBW変換回路105が出力するRGBW画像データの各色のデータの値を規定するものであり、それらの値は、液晶表示装置200のホワイトバランス調整によって設定される。つまり、RGB-RGBW変換回路105が出力するRGBW画像データのRデータ、Gデータ、BデータおよびWデータをそれぞれROUT、GOUT、BOUTおよびWOUTとすると、入力されるRGB画像データがRIN/GIN/BIN=255/255/255のとき、出力されるRGBW画像データはROUT/GOUT/BOUT/WOUT=R/G/B/Wとなる。 The register 3 stores the R data upper limit value R W , the G data upper limit value G W , the B data upper limit value B W , and the W data upper limit value W W of the converted RGBW image data. The R W , G W , B W , and W W stored in the register 3 are values of each color of the RGBW image data output by the RGB-RGBW conversion circuit 105 when the liquid crystal display device 200 displays a white image. These values are set by adjusting the white balance of the liquid crystal display device 200 . That is, if the R data, G data, B data and W data of the RGBW image data output from the RGB-RGBW conversion circuit 105 are R OUT , G OUT , B OUT and W OUT respectively, the input RGB image data is R When IN /G IN /B IN =255/255/255, the output RGBW image data is R OUT /G OUT /B OUT /W OUT =R W /G W /B W / WW .

データ変換回路4~7のうち、データ変換回路4~6は、レジスタ3に格納されたR、G、Bに基づいて、入力されたRGB画像データの各色のデータRIN、GIN、BINのそれぞれを、R、G、Bを最大値とするRGBW画像データ用のRデータ、GデータおよびBデータに変換する。また、データ変換回路7は、レジスタ3に格納されたWに基づいて、W関数回路2の出力データ(ここではYmin)を、Wを最大値とするRGBW画像データ用のWデータに変換する。なお、データ変換回路4~7には、階調データと表示輝度との関係をRGBWの色ごとに補正するガンマ補正回路が含まれる場合もある。 Among the data conversion circuits 4 to 7, the data conversion circuits 4 to 6, based on the R W , G W , and B W stored in the register 3, convert the respective color data R IN , G IN of the input RGB image data. , B IN are converted into R data, G data, and B data for RGBW image data having R W , G W , and B W as maximum values. Based on the WW stored in the register 3, the data conversion circuit 7 converts the output data (here, Y min ) of the W function circuit 2 into W data for RGBW image data with WW as the maximum value. Convert. The data conversion circuits 4 to 7 may include a gamma correction circuit that corrects the relationship between the gradation data and the display luminance for each RGBW color.

ここで、データ変換回路4~7の出力ビット数(出力データのビット数)が入力ビット数(入力データのビット数)と同じである場合、互いに異なる階調を表す入力データが、いわゆる数字の「丸め」によって、互いに同じ階調を表す出力データへと変換される可能性がある。この問題が生じることを防止するため、データ変換回路4~7の出力ビット数は、入力ビット数より大きいものとする。図2のRGB-RGBW変換回路105では、データ変換回路4~7の入力ビット数を8ビット、出力ビット数を10ビットとしている。 Here, when the number of output bits (the number of bits of output data) of the data conversion circuits 4 to 7 is the same as the number of input bits (the number of bits of input data), the input data representing different gradations are converted into so-called numerical data. "Rounding" may result in conversion to output data representing the same gradation. In order to prevent this problem from occurring, the number of output bits of the data conversion circuits 4 to 7 should be larger than the number of input bits. In the RGB-RGBW conversion circuit 105 of FIG. 2, the number of input bits of the data conversion circuits 4 to 7 is 8 bits, and the number of output bits is 10 bits.

ただし、液晶表示装置200の液晶パネル100に搭載されるソースIC101は、一般的には8ビット入力であるため、データ変換回路4~7が出力する10ビットの画像データをソースIC101に入力できない。そこで、RGB-RGBW変換回路105には、データ変換回路4~7のそれぞれの出力段に、ビット数変換回路8~11が設けられている。ビット数変換回路8~11は、複数フレームの階調を合成することで階調数が少ない画像データを用いてより多くの階調数を疑似的に表現するフレームレートコントロールの技術により、データ変換回路4~7が出力した10ビットのデータをソースIC101に入力可能な8ビットのデータとする。ビット数変換回路8~11から出力される8ビットのRデータ、Gデータ、BデータおよびWデータが、RGB-RGBW変換回路105から出力されるRGBW画像データ(ROUT/GOUT/BOUT/WOUT)となる。 However, since the source IC 101 mounted on the liquid crystal panel 100 of the liquid crystal display device 200 generally has an 8-bit input, the 10-bit image data output from the data conversion circuits 4 to 7 cannot be input to the source IC 101 . Therefore, in the RGB-RGBW conversion circuit 105, bit number conversion circuits 8-11 are provided at the respective output stages of the data conversion circuits 4-7. The bit number conversion circuits 8 to 11 use frame rate control technology to simulate a large number of gradations using image data with a small number of gradations by synthesizing the gradations of multiple frames. The 10-bit data output by the circuits 4 to 7 is assumed to be 8-bit data that can be input to the source IC 101 . The 8-bit R data, G data, B data and W data output from the bit number conversion circuits 8 to 11 are the RGBW image data output from the RGB-RGBW conversion circuit 105 (R OUT /G OUT /B OUT / W OUT ).

図1に戻り、液晶パネル100の表示領域100aには、M列×N行の解像度の画像を表示するために、M×N個の画素が配設される。各々の画素は、例えば図3のようにRGBWの4色の副画素、すなわちR副画素111、G副画素112、B副画素113およびW副画素114が一組となって構成された画素110である。図3に示す画素110では、R副画素111、G副画素112、B副画素113およびW副画素114が横方向に並んでいるが、図4のように、画素110を構成するR副画素111、G副画素112、B副画素113およびW副画素114が2×2の行列状に配置されていてもよい。また、図3および図4に示したR副画素111、G副画素112、B副画素113およびW副画素114の並び順は一例に過ぎず、どのような並び順でもよい。 Returning to FIG. 1, in the display area 100a of the liquid crystal panel 100, M×N pixels are arranged in order to display an image with a resolution of M columns×N rows. Each pixel is, for example, a pixel 110 composed of a set of R, G, B, and W sub-pixels 111, 112, 113, and 114 of four RGBW colors, as shown in FIG. is. In the pixel 110 shown in FIG. 3, the R sub-pixel 111, the G sub-pixel 112, the B sub-pixel 113, and the W sub-pixel 114 are arranged in the horizontal direction. 111, G sub-pixels 112, B sub-pixels 113 and W sub-pixels 114 may be arranged in a 2×2 matrix. Also, the arrangement order of the R sub-pixels 111, G sub-pixels 112, B sub-pixels 113, and W sub-pixels 114 shown in FIGS.

副画素111~114のそれぞれは、ソースIC101およびゲートIC102に接続されており、ソースIC101およびゲートIC102は、表示制御部103に入力されたRGBW画像データに対応した電圧を副画素111~114に印加する。印加された電圧に応じて副画素111~114の透過率が変化することで、液晶パネル100の背面に配置されたバックライト(図示せず)からの光の強度が変化し、それによって表示領域100aに画像が表示される。 Each of the sub-pixels 111-114 is connected to the source IC 101 and the gate IC 102, and the source IC 101 and the gate IC 102 apply voltages corresponding to the RGBW image data input to the display control unit 103 to the sub-pixels 111-114. do. By changing the transmittance of the sub-pixels 111 to 114 according to the applied voltage, the intensity of light from a backlight (not shown) arranged on the back surface of the liquid crystal panel 100 changes, thereby changing the display area. An image is displayed at 100a.

図5、図6および図7は、実施の形態1に係る液晶表示装置200の表示領域100aに設けられるカラーフィルタ120の構成を示す図である。図5は、カラーフィルタ120における1つの画素110に対応する領域の平面図であり、図6は、図5に示すA1-A2線に沿った断面図、図7は、図5に示すB1-B2線に沿った断面図である。 5, 6 and 7 are diagrams showing the configuration of color filter 120 provided in display region 100a of liquid crystal display device 200 according to the first embodiment. 5 is a plan view of a region corresponding to one pixel 110 in color filter 120, FIG. 6 is a cross-sectional view along line A1-A2 shown in FIG. 5, and FIG. It is a sectional view along B2 line.

図5および図6に示すように、カラーフィルタ120は、透明ガラス125上に形成されており、各副画素上に形成された開口部を有するブラックマスク126と、ブラックマスク126の各開口部上に形成された色材とを備えている。具体的には、ブラックマスク126は、1つの画素110に対応する領域において、R副画素111上に形成された開口部1261と、G副画素112上に形成された開口部1262と、B副画素113上に形成された開口部1263と、W副画素114上に形成された開口部1264とを有している。そして、図6のように、R副画素111上の開口部1261にはR色材121が形成されており、G副画素112上の開口部1262にはG色材122が形成されており、B副画素113上の開口部1263にはB色材123が形成されており、W副画素114上の開口部1264には透明色材124が形成されている。 As shown in FIGS. 5 and 6, the color filter 120 is formed on a transparent glass 125, a black mask 126 having openings formed over each sub-pixel, and a black mask 126 over each opening of the black mask 126. and a coloring material formed in the Specifically, in the region corresponding to one pixel 110, the black mask 126 has an opening 1261 formed over the R sub-pixel 111, an opening 1262 formed over the G sub-pixel 112, and an opening 1262 formed over the B sub-pixel. It has an opening 1263 formed over the pixel 113 and an opening 1264 formed over the W sub-pixel 114 . Then, as shown in FIG. 6, the R colorant 121 is formed in the opening 1261 on the R subpixel 111, and the G colorant 122 is formed in the opening 1262 on the G subpixel 112. A B colorant 123 is formed in the opening 1263 on the B sub-pixel 113 , and a transparent colorant 124 is formed in the opening 1264 on the W sub-pixel 114 .

ただし、図5および図7に示すように、W副画素114上の開口部1264には、透明色材124だけでなく、R色材、G色材およびB色材のうちのいずれか1つである有色色材124aも形成されている。本実施の形態では、W副画素114上の開口部1264に、平面視で、有色色材124aが一部の領域に形成されており、残りの領域に透明色材124が形成されている。また、本実施の形態では、有色色材124aはG色材であるものとするが、R色材またはB色材であってもよい。 However, as shown in FIGS. 5 and 7, the aperture 1264 above the W sub-pixel 114 contains not only the transparent colorant 124 but also any one of the R colorant, the G colorant, and the B colorant. A colored coloring material 124a is also formed. In the present embodiment, the opening 1264 above the W sub-pixel 114 has the colored coloring material 124a formed in a partial area and the transparent coloring material 124 formed in the remaining area in plan view. Further, in the present embodiment, the colored coloring material 124a is assumed to be a G coloring material, but may be an R coloring material or a B coloring material.

R色材121、G色材122、B色材123、透明色材124および有色色材124aの上には、カラーフィルタ120の上面を平坦化する目的でオーバーコート127が形成されている。 An overcoat 127 is formed on the R colorant 121, the G colorant 122, the B colorant 123, the transparent colorant 124, and the colored colorant 124a for the purpose of flattening the upper surface of the color filter 120. FIG.

図5~図7に示したカラーフィルタ120の構造は、液晶パネル100がIPS(In Plane Switching)型(「IPS」は登録商標)やFFS型(Fringe Field Switching)型などの横電界駆動型である場合の例である。液晶パネル100がTN(Twisted Nematic)型などの縦電界駆動型である場合には、オーバーコート127の上に、ITO等の透明導電膜からなる対向電極が形成される。 The structure of the color filter 120 shown in FIGS. 5 to 7 is such that the liquid crystal panel 100 is of a lateral electric field drive type such as an IPS (In Plane Switching) type ("IPS" is a registered trademark) or an FFS type (Fringe Field Switching) type. This is an example of one case. When the liquid crystal panel 100 is of a longitudinal electric field driving type such as a TN (Twisted Nematic) type, a counter electrode made of a transparent conductive film such as ITO is formed on the overcoat 127 .

次に、液晶表示装置200のホワイトバランス調整の方法について説明する。ホワイトバランス調整を実施するとき、図8のように、液晶表示装置200は画像入力配線202および制御配線203を通してコンピュータ201と接続され、液晶表示装置200の前に色彩輝度計204が配置される。色彩輝度計204は、コンピュータ201が液晶表示装置200に表示させた画像の輝度および色度を測定し、色彩輝度計204の測定結果は出力配線205を通じてコンピュータ201に入力される。ここで、色彩輝度計204による色度の測定結果は、CIE1931色空間のxy座標として表されるものとする。 Next, a method for adjusting the white balance of the liquid crystal display device 200 will be described. When performing white balance adjustment, as shown in FIG. Color luminance meter 204 measures the luminance and chromaticity of an image displayed on liquid crystal display device 200 by computer 201 , and the measurement result of color luminance meter 204 is input to computer 201 through output wiring 205 . Here, it is assumed that the chromaticity measurement result by the color luminance meter 204 is expressed as xy coordinates in the CIE1931 color space.

まず、コンピュータ201が、初期状態(図2のレジスタ3に記憶されたR、G、B、Wが全て初期値である最大階調255に設定された状態)の液晶表示装置200にRGBの3色を最大階調としたRGB画像データを入力することで、液晶表示装置200に白画像を表示させる。液晶表示装置200に入力されるRGB画像データのRデータ(RIN)、Gデータ(GIN)およびBデータ(BIN)のそれぞれが8ビットのデータである場合、当該RGB画像データは、RIN/GIN/BIN=255/255/255のデータである。 First, the computer 201 controls the liquid crystal display device 200 in the initial state (the state in which all of the R W , G W , B W , and W W stored in the register 3 in FIG. 2 are set to the initial value, the maximum gradation 255). A white image is displayed on the liquid crystal display device 200 by inputting RGB image data in which three colors of RGB are set to the maximum gradation. When each of the R data (R IN ), G data (G IN ), and B data (B IN ) of the RGB image data input to the liquid crystal display device 200 is 8-bit data, the RGB image data is R The data is IN /G IN /B IN =255/255/255.

次に、色彩輝度計204が、液晶表示装置200に表示された白画像の輝度およびxy座標を測定する。コンピュータ201は、色彩輝度計204が測定した輝度およびxy座標に基づき、液晶表示装置200に表示された白画像のxy座標が目標値、すなわち目標とする白色のxy座標(以下「目標xy座標」という)に近づくように、液晶表示装置200に入力するRGB画像データのRデータ、GデータおよびBデータの値を調整することで、ホワイトバランスを調整する。このときコンピュータ201は、RGBの3色のうちの2色の階調、すなわち液晶表示装置200に入力するRGB画像データのRデータ、GデータおよびBデータのうちの2つの値を調整する。 Next, color luminance meter 204 measures the luminance and xy coordinates of the white image displayed on liquid crystal display device 200 . Based on the luminance and xy coordinates measured by the color luminance meter 204, the computer 201 determines that the xy coordinates of the white image displayed on the liquid crystal display device 200 are the target values, i. ), the white balance is adjusted by adjusting the values of the R data, G data, and B data of the RGB image data input to the liquid crystal display device 200 . At this time, the computer 201 adjusts the gradation of two of the three colors of RGB, that is, two values of the R data, G data and B data of the RGB image data input to the liquid crystal display device 200 .

その後、コンピュータ201は、ホワイトバランスを調整した白画像(以下「白調整画像」という)を液晶表示装置200に表示させ、色彩輝度計204が白調整画像の輝度およびxy座標を測定する。このとき白調整画像のxy座標と目標xy座標との間の距離が許容値を超えていれば、コンピュータ201は、白調整画像の輝度およびxy座標に基づき、再度ホワイトバランスを調整する。これを繰り返し、白調整画像のxy座標と目標xy座標との間の距離が許容値以下になると、ホワイトバランス調整が完了する。 After that, the computer 201 causes the liquid crystal display device 200 to display a white image whose white balance has been adjusted (hereinafter referred to as "white adjusted image"), and the color luminance meter 204 measures the brightness and xy coordinates of the white adjusted image. At this time, if the distance between the xy coordinates of the white adjusted image and the target xy coordinates exceeds the allowable value, the computer 201 adjusts the white balance again based on the brightness and xy coordinates of the white adjusted image. When this is repeated and the distance between the xy coordinates of the white adjustment image and the target xy coordinates becomes equal to or less than the allowable value, the white balance adjustment is completed.

このようにして目標xy座標を実現する白調整画像が得られると、コンピュータ201は、ホワイトバランス調整が完了したときのRGB画像データのRデータ(RIN)、Gデータ(GIN)およびBデータ(BIN)と、当該RGB画像データから図2の最小データ検出回路1およびW関数回路2と同じ手法で算出したWデータとを、制御配線203を通して液晶表示装置200へ送信する。液晶表示装置200は、制御配線203を通して受信したこれらのRデータ、Gデータ、BデータおよびWデータを、RGB-RGBW変換回路105のレジスタ3に、R、G、B、Wとして記憶させる。 When the white adjusted image that achieves the target xy coordinates is obtained in this way, the computer 201 calculates the R data (R IN ), G data (G IN ) and B data of the RGB image data when the white balance adjustment is completed. (B IN ) and W data calculated from the RGB image data by the same method as the minimum data detection circuit 1 and W function circuit 2 in FIG. The liquid crystal display device 200 stores these R data, G data, B data and W data received through the control wiring 203 in the register 3 of the RGB-RGBW conversion circuit 105 as R W , G W , B W and W W . Memorize.

RGB画像データの各色のデータはその最大値(ここでは255)を超えることができないため、ホワイトバランス調整が完了したときに液晶表示装置200に入力されているRGB画像データのRデータ(RIN)、Gデータ(GIN)およびBデータ(BIN)は、例えばRIN/GIN/BIN=233/255/199などとなる。この場合、RGB-RGBW変換回路105のレジスタ3には、R/G/B/W=233/255/199/199のデータが記憶される。 Since the data of each color of the RGB image data cannot exceed its maximum value (here, 255), the R data (R IN ) of the RGB image data input to the liquid crystal display device 200 when the white balance adjustment is completed. , G data (G IN ) and B data (B IN ) are, for example, R IN /G IN /B IN =233/255/199. In this case, the register 3 of the RGB-RGBW conversion circuit 105 stores data of R W /G W /B W /W W =233/255/199/199.

以下、実施の形態1の液晶表示装置200が奏する効果について説明する。上記したホワイトバランス調整の手法から分かるように、実際のホワイトバランス調整時に色彩輝度計204が測定するxy座標は、RGBWの4色の副画素を合成した白画像のxy座標であるが、以下では説明の簡単のため、RGBWの4色の副画素の合成のxy座標と、RGBの3色の副画素の合成のxy座標と、Wの副画素のxy座標とを、それぞれシミュレーションで計算した結果を用いて説明を行う。また、以下に図示するxy座標の例において、バツ印は目標xy座標、黒四角はRGBWの4色の副画素の合成のxy座標、黒丸はRGBの3色の副画素の合成のxy座標、白丸はWの副画素のxy座標をそれぞれ示している。 The effects of the liquid crystal display device 200 of Embodiment 1 will be described below. As can be seen from the white balance adjustment method described above, the xy coordinates measured by the color luminance meter 204 during actual white balance adjustment are the xy coordinates of a white image obtained by synthesizing the four RGBW sub-pixels. For simplicity of explanation, the result of calculating the xy coordinates of the composite of the four RGBW sub-pixels, the xy coordinates of the composite of the three RGB sub-pixels, and the xy coordinates of the W sub-pixel by simulation. will be used for explanation. In the examples of xy coordinates shown below, cross marks are target xy coordinates, black squares are xy coordinates of synthesis of sub-pixels of four colors of RGBW, black circles are xy coordinates of synthesis of sub-pixels of three colors of RGB, The white circles indicate the xy coordinates of the W sub-pixels, respectively.

まず比較例として、従来の液晶表示装置について説明する。図9および図10に、従来の液晶表示装置のカラーフィルタ120の平面図および断面図を示す。図10は、図9のA1-A2線に沿った断面である。従来の液晶表示装置のカラーフィルタ120では、W副画素114上の開口部1264に透明色材124のみが形成されており、有色色材124aは設けられていない。 First, as a comparative example, a conventional liquid crystal display device will be described. 9 and 10 show a plan view and a sectional view of a color filter 120 of a conventional liquid crystal display device. FIG. 10 is a cross section along line A1-A2 of FIG. In the color filter 120 of the conventional liquid crystal display device, only the transparent coloring material 124 is formed in the opening 1264 above the W sub-pixel 114, and the colored coloring material 124a is not provided.

図11は、初期状態の従来の液晶表示装置が表示した白画像のxy座標の例である。初期状態では、図2のレジスタ3のR、G、B、Wは全て初期値である最大階調255であるので、RGB-RGBW変換回路105が出力するRGBW画像データは、ROUT/GOUT/BOUT/WOUT=255/255/255/255のデータであり、液晶表示装置の副画素111~114はそれぞれ最大輝度となっている。図11においては、液晶表示装置が表示した白画像のxy座標と目標xy座標とに差がある。 FIG. 11 is an example of xy coordinates of a white image displayed by a conventional liquid crystal display device in an initial state. In the initial state, all R W , G W , B W , and W W of the register 3 in FIG. The data is OUT / GOUT / BOUT / WOUT =255/255/255/255, and the sub-pixels 111 to 114 of the liquid crystal display device have the maximum luminance. In FIG. 11, there is a difference between the xy coordinates of the white image displayed by the liquid crystal display device and the target xy coordinates.

図12は、図11の状態からホワイトバランス調整を行い、ホワイトバランス調整が完了したときに従来の液晶表示装置が表示した白画像のxy座標の例である。ホワイトバランス調整完了時に、例えばRIN/GIN/BIN=233/255/199のRGB画像データが入力されていたとすると、そのときRGB-RGBW変換回路105からは、ROUT/GOUT/BOUT/WOUT=233/255/199/199のRGBW画像データが出力されており、液晶表示装置はそれに対応した透過率で白画像(白調整画像)を表示している。この場合、ホワイトバランス調整完了後には、RGB-RGBW変換回路105のレジスタ3に、R/G/B/W=233/255/199/199のデータが格納される。 FIG. 12 is an example of xy coordinates of a white image displayed by a conventional liquid crystal display device when white balance adjustment is performed from the state of FIG. 11 and the white balance adjustment is completed. For example, if RGB image data of R IN /G IN /B IN =233/255/199 is input when the white balance adjustment is completed, then the RGB-RGBW conversion circuit 105 outputs R OUT /G OUT /B RGBW image data of OUT / WOUT =233/255/199/199 is output, and the liquid crystal display device displays a white image (white adjusted image) with a corresponding transmittance. In this case, data of R W /G W /B W /W W =233/255/199/199 are stored in the register 3 of the RGB-RGBW conversion circuit 105 after the white balance adjustment is completed.

図11および図12から分かるように、RGBWの4色の副画素の合成のxy座標は、RGBの3色の副画素の合成のxy座標とWの副画素のxy座標との間に位置する。また、ホワイトバランス調整によってWOUTが変化しても、Wの副画素のxy座標は変化せず、ほぼ一定のxy座標に固定される。このため、RGBWの4色の副画素の合成のxy座標を目標xy座標に近づけるためには、RGBの3色の副画素の合成のxy座標を、目標xy座標に対してWの副画素のxy座標の反対側まで大きく移動させる必要がある。RGBの3色の副画素の合成のxy座標をこのように大きく移動させるためには、上で例示した白調整画像のRGB画像データ(RIN/GIN/BIN=233/255/199)のように、RGBの3色のいずれかの階調を大幅に小さくする必要があり、それに伴って、RGB-RGBW変換回路105で生成されるWの階調も小さくなる。 As can be seen from FIGS. 11 and 12, the xy coordinates of the composite of the four RGBW subpixels are located between the xy coordinates of the composite of the three RGB subpixels and the xy coordinates of the W subpixel. . Further, even if WOUT changes due to white balance adjustment, the xy coordinates of the W sub-pixel do not change and are fixed at substantially constant xy coordinates. Therefore, in order to bring the combined xy coordinates of the four color sub-pixels of RGBW closer to the target xy coordinates, the xy coordinates of the combination of the three colors of RGB subpixels should be set to the target xy coordinates of the W subpixel. It is necessary to make a large movement to the opposite side of the xy coordinates. In order to move the composite xy coordinates of the sub-pixels of three colors of RGB to such a large extent, the RGB image data (R IN /G IN /B IN =233/255/199) of the white adjustment image illustrated above , the gradation of one of the three colors of RGB must be greatly reduced, and along with this, the gradation of W generated by the RGB-RGBW conversion circuit 105 is also reduced.

上の例のように、ホワイトバランス調整完了時のRGB画像データがRIN/GIN/BIN=233/255/199のデータであった場合、レジスタ3には、R/G/B/W=233/255/199/199のデータが格納される。よって、ホワイトバランス調整完了後の液晶表示装置にRIN/GIN/BIN=255/255/255の白画像データを入力すると、副画素111~114は、ROUT/GOUT/BOUT/WOUT=233/255/199/199に対応した透過率で表示を行う。そのため、ホワイトバランス調整完了後の液晶表示装置の輝度は、初期状態の輝度の約74%に低下する。コントラストは、白輝度と黒輝度との比(白輝度/黒輝度)として定義され、黒輝度はホワイトバランス調整によって変化しないため、コントラストも初期状態のコントラストの約74%に低下する。 As in the above example, when the RGB image data at the completion of the white balance adjustment is R IN /G IN /B IN =233/255/199 data, the register 3 stores R W /G W /B Data of W /W W =233/255/199/199 are stored. Therefore, when white image data of R IN /G IN /B IN =255/255/255 is input to the liquid crystal display device after the white balance adjustment is completed, the sub-pixels 111 to 114 have R OUT /G OUT /B OUT / Display is performed with a transmittance corresponding to W OUT =233/255/199/199. Therefore, the brightness of the liquid crystal display device after the white balance adjustment is completed is reduced to about 74% of the brightness in the initial state. Contrast is defined as the ratio of white luminance to black luminance (white luminance/black luminance), and since black luminance does not change due to white balance adjustment, contrast also decreases to about 74% of the initial contrast.

先に述べたように、RGBWの4色の副画素の合成のxy座標は、RGBの3色の副画素の合成のxy座標とWの副画素のxy座標との間に位置するため、ホワイトバランス調整による輝度の低下を抑えるためには、W副画素のxy座標を白画像の目標xy座標に近づけることが有効である。W副画素のxy座標を白画像の目標xy座標に近づけることができれば、ホワイトバランス調整においてRGBの3色の副画素の合成のxy座標を移動させる距離が小さくて済み、輝度の低下を抑制できる。 As described above, the xy coordinates of the composite of the four RGBW sub-pixels are located between the xy coordinates of the composite of the three RGB sub-pixels and the xy coordinates of the W sub-pixel. In order to suppress a decrease in luminance due to balance adjustment, it is effective to bring the xy coordinates of the W sub-pixel closer to the target xy coordinates of the white image. If the xy-coordinates of the W sub-pixel can be brought closer to the target xy-coordinates of the white image, the distance to move the xy-coordinates of the synthesis of the sub-pixels of three colors of RGB in the white balance adjustment can be reduced, and the decrease in luminance can be suppressed. .

図13は、図5~図7に示したカラーフィルタ120を備える液晶表示装置200が初期状態で表示した白画像のxy座標の例である。この液晶表示装置200のカラーフィルタ120においては、W副画素114上の開口部1261の20%の部分に有色色材124aとしてG色材が形成されている。W副画素114上の開口部1264に設けられた色材の構成を除けば、液晶パネル100およびバックライト等は、比較例の液晶表示装置と全く同じである。図13と図11との比較から分かるように、W副画素114上の開口部の一部に有色色材124aを有する液晶表示装置200では、Wの副画素のxy座標のy座標が大きくなり、Wの副画素のxy座標が比較例よりも目標xy座標に近づいている。 FIG. 13 is an example of xy coordinates of a white image displayed in the initial state by the liquid crystal display device 200 including the color filter 120 shown in FIGS. In the color filter 120 of this liquid crystal display device 200, the G colorant is formed as the colored colorant 124a in 20% of the opening 1261 above the W sub-pixel 114. FIG. The liquid crystal panel 100, the backlight, and the like are exactly the same as those of the liquid crystal display device of the comparative example, except for the configuration of the color material provided in the opening 1264 on the W sub-pixel 114. FIG. As can be seen from the comparison between FIG. 13 and FIG. 11, in the liquid crystal display device 200 having the colored coloring material 124a in part of the openings above the W sub-pixels 114, the y-coordinates of the W sub-pixels are larger. , W are closer to the target xy coordinates than in the comparative example.

図14は、図13の状態からホワイトバランス調整を行い、ホワイトバランス調整が完了したときに液晶表示装置200が表示した白画像のxy座標の例である。ホワイトバランス調整が完了したときのRGB画像データはRIN/GIN/BIN=249/255/218のデータであり、比較例の白調整画像よりも高階調となった。この結果、ホワイトバランス調整完了後のレジスタ3にはR/G/B/W=249/255/218/218のデータが格納される。よって、ホワイトバランス調整完了後の液晶表示装置200にRIN/GIN/BIN=255/255/255の白画像データを入力すると、副画素111~114は、ROUT/GOUT/BOUT/WOUT=249/255/218/218に対応した透過率で表示を行う。よって、ホワイトバランス調整完了後の液晶表示装置200の輝度は、初期状態の輝度の約83%となる。 FIG. 14 is an example of xy coordinates of a white image displayed by the liquid crystal display device 200 when white balance adjustment is performed from the state of FIG. 13 and the white balance adjustment is completed. The RGB image data when the white balance adjustment was completed was R IN /G IN /B IN =249/255/218 data, and had a higher gradation than the white adjusted image of the comparative example. As a result, data of R W /G W /B W /W W =249/255/218/218 are stored in the register 3 after the white balance adjustment is completed. Therefore, when white image data of R IN /G IN /B IN =255/255/255 is input to the liquid crystal display device 200 after white balance adjustment is completed, the sub-pixels 111 to 114 are R OUT /G OUT /B OUT Display is performed with a transmittance corresponding to /W OUT =249/255/218/218. Therefore, the brightness of the liquid crystal display device 200 after completing the white balance adjustment is approximately 83% of the brightness in the initial state.

本実施の形態の液晶表示装置200では、W副画素114上の一部に有色色材124aが設けられたことでW副画素114の透過率が低下するため、初期状態の液晶表示装置200の輝度は比較例に比べて約96%に低下するが、この輝度の低下を含めても、ホワイトバランス調整後の白画像の輝度は、比較例に比べて約108%に向上する。また、W副画素114上の一部に有色色材124aが設けられたことで黒輝度も低下するため、コントラストの初期状態からの低下は約83%に留まり、比較例と比べるとコントラストは約113%に向上する。 In the liquid crystal display device 200 of the present embodiment, since the colored coloring material 124a is partially provided on the W sub-pixel 114, the transmittance of the W sub-pixel 114 is reduced. Although the luminance is reduced to about 96% compared to the comparative example, the luminance of the white image after white balance adjustment is improved to about 108% compared to the comparative example even including this reduction in luminance. In addition, since the colored coloring material 124a is partially provided on the W sub-pixel 114, the black luminance is also lowered, so the decrease in contrast from the initial state is only about 83%. improved to 113%.

本実施の形態では、W副画素114上の開口部1264の20%の部分に有色色材124aを配置した例を示したが、有色色材124aを配置する面積の好ましい割合は、液晶パネル100やバックライトなどの構成によっても変わる。そのため、W副画素114上の開口部1264に占める有色色材124aの割合は、使用される構成に応じて最適な値を選択すべきである。ただし、W副画素114上の開口部1264に占める有色色材124aの割合を大きくするほどW副画素114の輝度が低下するため、有色色材124aを配置する割合は、概ねW副画素114上の開口部1264の50%以下であることが好ましい。 In the present embodiment, an example in which the colored coloring material 124a is arranged in 20% of the opening 1264 on the W sub-pixel 114 is shown. and the configuration of the backlight, etc. Therefore, the ratio of the colored colorant 124a to the aperture 1264 on the W sub-pixel 114 should be selected optimally according to the configuration used. However, since the brightness of the W sub-pixel 114 decreases as the proportion of the colored colorant 124a in the aperture 1264 on the W sub-pixel 114 increases, the proportion of the colored colorant 124a placed on the W sub-pixel 114 is approximately 50% or less of the opening 1264.

また、本実施の形態では、W副画素114上の開口部1264に設ける有色色材124aとしてG色材を用いた例を示したが、液晶パネル100やバックライトなどの構成によっては、有色色材124aはR色材またはB色材であってもよく、その場合も、W副画素114のxy座標を白画像の目標xy座標に近づくことによって、有色色材124aがG色材である場合と同様の効果が得られる。なお、図13および図14に示したxy座標は一例に過ぎず、液晶表示装置200の白画像のxy座標は図13および図14に示した例に限定されない。 Further, in the present embodiment, an example of using a G colorant as the colored colorant 124a provided in the opening 1264 on the W sub-pixel 114 is shown. The material 124a may be the R colorant or the B colorant, and even in that case, by moving the xy coordinates of the W sub-pixel 114 closer to the target xy coordinates of the white image, the colored colorant 124a may be the G colorant. You can get the same effect as Note that the xy coordinates shown in FIGS. 13 and 14 are merely examples, and the xy coordinates of the white image on the liquid crystal display device 200 are not limited to the examples shown in FIGS.

W副画素114上の開口部1264に設ける有色色材124aの材料は、製造コストおよび製造プロセス数の増加を抑えるために、他の副画素111~113上の開口部1261~1263に形成されるR色材121、G色材122またはB色材123のいずれかと同じものであることが好ましい。 The material of the colored coloring material 124a provided in the opening 1264 on the W subpixel 114 is formed in the openings 1261 to 1263 on the other subpixels 111 to 113 in order to suppress increases in manufacturing costs and the number of manufacturing processes. It is preferably the same as any of the R colorant 121 , G colorant 122 and B colorant 123 .

カラーフィルタ120は、例えば以下の手順で形成することができる。まず、透明ガラス125上にブラックマスク126を形成し、パターニングすることでブラックマスク126に開口部1261~1264を形成する。そして、色材を透明ガラス125上の全体に塗布形成し、当該色材を所望の領域にだけ残すようにパターニングする工程を、R色材121、G色材122、B色材123および透明色材124のそれぞれで行う。このとき、R色材121はR副画素111上に配置される開口部1261上に残し、B色材123はB副画素113上に配置される開口部1263上に残す。G色材122は、G副画素112上に配置される開口部1262上に残すと共に、W副画素114上に配置される開口部1264上の一部に有色色材124aとして残す。また、透明色材124は、開口部1264上の領域のうち有色色材124aの形成領域を除く部分に残す。その後、透明ガラス125上の全体にオーバーコート127を塗布形成することで、カラーフィルタ120が完成する。 The color filter 120 can be formed, for example, by the following procedure. First, a black mask 126 is formed on a transparent glass 125 and patterned to form openings 1261 to 1264 in the black mask 126 . Then, a process of applying a coloring material to the entire surface of the transparent glass 125 and patterning the coloring material so as to leave the coloring material only in a desired area is performed by applying the R coloring material 121, the G coloring material 122, the B coloring material 123, and the transparent coloring material. 124 for each. At this time, the R colorant 121 is left on the opening 1261 arranged on the R subpixel 111 and the B colorant 123 is left on the opening 1263 arranged on the B subpixel 113 . The G colorant 122 is left on the opening 1262 arranged on the G sub-pixel 112 and left as a colored colorant 124 a on part of the opening 1264 arranged on the W sub-pixel 114 . In addition, the transparent coloring material 124 is left in the area above the opening 1264 excluding the formation area of the colored coloring material 124a. After that, the color filter 120 is completed by applying an overcoat 127 on the entire transparent glass 125 .

カラーフィルタ120が上記の方法で形成される場合、液晶表示装置200において、有色色材124aと同色の副画素がW副画素114に隣接して配置されるとよい。例えば、有色色材124aがG色材である場合、G副画素112とW副画素114とが隣接して配置されるとよい。カラーフィルタ120の構成は、例えば図15~図17のようになる。図15はカラーフィルタ120の平面図、図16は図15のA1-A2に沿った断面図、図17は図15のB1-B2に沿った断面図である。G色材122上の開口部1262とW副画素114上の開口部1264とが隣り合うことで、有色色材124aをG色材122と一体的に形成できるため、有色色材124aの膜厚制御が容易となる。 When the color filter 120 is formed by the above method, in the liquid crystal display device 200 , a sub-pixel having the same color as the colored coloring material 124 a is preferably arranged adjacent to the W sub-pixel 114 . For example, when the colored colorant 124a is a G colorant, the G sub-pixel 112 and the W sub-pixel 114 are preferably arranged adjacent to each other. The configuration of the color filter 120 is as shown in FIGS. 15 to 17, for example. 15 is a plan view of the color filter 120, FIG. 16 is a cross-sectional view along A1-A2 in FIG. 15, and FIG. 17 is a cross-sectional view along B1-B2 in FIG. Since the opening 1262 on the G colorant 122 and the opening 1264 on the W sub-pixel 114 are adjacent to each other, the colored colorant 124a can be integrally formed with the G colorant 122. Therefore, the film thickness of the colored colorant 124a Easy to control.

<実施の形態2>
図18および図19は、実施の形態2に係る液晶表示装置200の表示領域100aに設けられるカラーフィルタ120の構成を示す図である。図18は、カラーフィルタ120における1つの画素110に対応する領域の平面図であり、図19は、図18に示すA1-A2線に沿った断面図である。
<Embodiment 2>
18 and 19 are diagrams showing the configuration of color filter 120 provided in display region 100a of liquid crystal display device 200 according to the second embodiment. 18 is a plan view of a region corresponding to one pixel 110 in color filter 120, and FIG. 19 is a cross-sectional view taken along line A1-A2 shown in FIG.

実施の形態1と同様に、実施の形態2のカラーフィルタ120も、透明ガラス125上に形成されており、各副画素上に開口部1261~1264を有するブラックマスク126を備える。R副画素111上の開口部1261にはR色材121が形成されており、G副画素112上の開口部1262にはG色材122が形成されており、B副画素113上の開口部1263にはB色材123が形成されている。ただし、実施の形態2のカラーフィルタ120では、W副画素114上の開口部1264に、透明色材124と有色色材124aとの積層構造が形成されている。有色色材124aは、R色材、G色材およびB色材のうちのいずれか1つであり、ここではG色材としている。 As in the first embodiment, the color filter 120 of the second embodiment is also formed on a transparent glass 125 and has a black mask 126 with openings 1261-1264 over each sub-pixel. The R colorant 121 is formed in the opening 1261 on the R subpixel 111, the G colorant 122 is formed in the opening 1262 on the G subpixel 112, and the opening on the B subpixel 113 is formed. A B color material 123 is formed in 1263 . However, in the color filter 120 of Embodiment 2, a layered structure of the transparent colorant 124 and the colored colorant 124a is formed in the opening 1264 above the W sub-pixel 114 . The colored colorant 124a is any one of an R colorant, a G colorant, and a B colorant, and the G colorant is used here.

W副画素114上の開口部1264に設ける有色色材124aの材料は、製造コストおよび製造プロセス数の増加を抑えるために、他の副画素111~113上の開口部1261~1263に形成されるR色材121、G色材122またはB色材123のいずれかと同じものであることが好ましい。また、W副画素114上の開口部1264に設ける有色色材124aの厚さは、他の副画素111~113上の開口部1261~1263に形成されるR色材121、G色材122またはB色材123の厚さよりも薄くする必要がある。図18および図19のように有色色材124aがG色材である場合、有色色材124aの厚さは、G副画素112上の開口部1262に形成されたG色材122の厚さよりも薄くされる。 The material of the colored coloring material 124a provided in the opening 1264 on the W subpixel 114 is formed in the openings 1261 to 1263 on the other subpixels 111 to 113 in order to suppress increases in manufacturing costs and the number of manufacturing processes. It is preferably the same as any of the R colorant 121 , G colorant 122 and B colorant 123 . In addition, the thickness of the colored coloring material 124a provided in the opening 1264 on the W sub-pixel 114 is different from the thickness of the R coloring material 121, G coloring material 122, or It is necessary to make it thinner than the thickness of the B colorant 123 . When the colored coloring material 124a is the G coloring material as shown in FIGS. thinned.

実施の形態2のカラーフィルタ120は、例えば以下の手順で形成することができる。まず、透明ガラス125上にブラックマスク126を形成し、パターニングすることでブラックマスク126に開口部1261~1264を形成する。そして、色材を透明ガラス125上の全体に塗布形成し、当該色材を所望の領域にだけ残すようにパターニングする工程を、R色材121、G色材122、B色材123および透明色材124のそれぞれで行う。このとき、透明色材124の形成工程をG色材122の形成工程よりも先に行い、且つ、透明色材124の厚さを、その後に形成するG色材122よりも薄くする。具体的には、透明色材124の厚さを、G色材122の厚さ(α)から、透明色材124上に形成する有色色材124aの厚さ(β)を差し引いた値(α-β)にする。また、G色材122の形成工程では、G色材122を、G副画素112上に配置される開口部1262上に残すと共に、W副画素114上に配置される開口部1264上に有色色材124aとして残す。その後、透明ガラス125上の全体にオーバーコート127を塗布形成することで、カラーフィルタ120が完成する。 The color filter 120 of Embodiment 2 can be formed, for example, by the following procedure. First, a black mask 126 is formed on a transparent glass 125 and patterned to form openings 1261 to 1264 in the black mask 126 . Then, the process of applying the coloring material to the entire surface of the transparent glass 125 and patterning the coloring material so as to leave the coloring material only in a desired area is performed by applying the R coloring material 121, the G coloring material 122, the B coloring material 123, and the transparent coloring material. 124 for each. At this time, the step of forming the transparent colorant 124 is performed prior to the step of forming the G colorant 122, and the thickness of the transparent colorant 124 is made thinner than the thickness of the G colorant 122 formed thereafter. Specifically, the thickness of the transparent colorant 124 is a value (α -β). In addition, in the step of forming the G colorant 122, the G colorant 122 is left on the opening 1262 arranged on the G sub-pixel 112, and the colored color material 122 is left on the opening 1264 arranged on the W sub-pixel 114. It is left as material 124a. After that, the color filter 120 is completed by applying an overcoat 127 all over the transparent glass 125 .

カラーフィルタ120が上記の方法で形成される場合、液晶表示装置200において、有色色材124aと同色の副画素がW副画素114に隣接して配置されるとよい。図18および図19のように、有色色材124aがG色材である場合は、G副画素112とW副画素114とが隣接して配置されるとよい。G色材122上の開口部1262とW副画素114上の開口部1264とが隣り合うことで、有色色材124aをG色材122と一体的に形成できるため、有色色材124aの膜厚制御が容易となる。 When the color filter 120 is formed by the above method, in the liquid crystal display device 200 , a sub-pixel having the same color as the colored coloring material 124 a is preferably arranged adjacent to the W sub-pixel 114 . As shown in FIGS. 18 and 19, when the colored colorant 124a is a G colorant, the G sub-pixel 112 and the W sub-pixel 114 are preferably arranged adjacent to each other. Since the opening 1262 on the G colorant 122 and the opening 1264 on the W sub-pixel 114 are adjacent to each other, the colored colorant 124a can be integrally formed with the G colorant 122. Therefore, the film thickness of the colored colorant 124a Easy to control.

図18および図19に示したカラーフィルタ120を用いた実施の形態2の液晶表示装置200においても、実施の形態1と同様の効果が得られる。 In the liquid crystal display device 200 of the second embodiment using the color filter 120 shown in FIGS. 18 and 19, the same effects as those of the first embodiment can be obtained.

図20は、図18および図19に示したカラーフィルタ120を備える液晶表示装置200が初期状態で表示した白画像のxy座標の例である。ここでは、W副画素114上の開口部1264に設ける有色色材124aの厚さを、G副画素112上の開口部1262に設けるG色材122の厚さの1/10としている。W副画素114上の開口部1264に有色色材124aが設けられていることを除けば、液晶表示装置200の構成は実施の形態1で示した比較例と同じである。図20と図11との比較から分かるように、W副画素114上の開口部に有色色材124aを有する液晶表示装置200では、Wの副画素のxy座標のy座標が大きくなり、Wの副画素のxy座標が比較例よりも目標xy座標に近づいている。 FIG. 20 is an example of xy coordinates of a white image displayed in the initial state by liquid crystal display device 200 including color filter 120 shown in FIGS. Here, the thickness of the colored coloring material 124 a provided in the opening 1264 on the W sub-pixel 114 is 1/10 of the thickness of the G coloring material 122 provided in the opening 1262 on the G sub-pixel 112 . The configuration of the liquid crystal display device 200 is the same as that of the comparative example shown in the first embodiment except that the colored coloring material 124a is provided in the opening 1264 on the W sub-pixel 114. FIG. As can be seen from a comparison between FIGS. 20 and 11, in the liquid crystal display device 200 having the colored coloring material 124a in the openings above the W sub-pixels 114, the y-coordinates of the W sub-pixels are larger than the W sub-pixels. The xy coordinates of the sub-pixels are closer to the target xy coordinates than in the comparative example.

図21は、図20の状態からホワイトバランス調整を行い、ホワイトバランス調整が完了したときに液晶表示装置200が表示した白画像のxy座標の例である。ホワイトバランス調整が完了したときのRGB画像データはRIN/GIN/BIN=255/238/236のデータであり、比較例(図12)の白調整画像よりも高階調となった。この結果、ホワイトバランス調整完了後のレジスタ3にはR/G/B/W=255/238/236/236のデータが格納される。よって、ホワイトバランス調整完了後の液晶表示装置200にRIN/GIN/BIN=255/255/255の白画像データを入力すると、副画素111~114は、ROUT/GOUT/BOUT/WOUT=255/238/236/236に対応した透過率で表示を行う。よって、ホワイトバランス調整完了後の液晶表示装置200の輝度は、初期状態の輝度の約87%となる。 FIG. 21 is an example of xy coordinates of a white image displayed by the liquid crystal display device 200 when white balance adjustment is performed from the state of FIG. 20 and the white balance adjustment is completed. The RGB image data when the white balance adjustment is completed is R IN /G IN /B IN =255/238/236 data, and has a higher gradation than the white adjusted image of the comparative example (FIG. 12). As a result, data of R W /G W /B W /W W =255/238/236/236 are stored in the register 3 after the white balance adjustment is completed. Therefore, when white image data of R IN /G IN /B IN =255/255/255 is input to the liquid crystal display device 200 after white balance adjustment is completed, the sub-pixels 111 to 114 are R OUT /G OUT /B OUT Display is performed with a transmittance corresponding to /W OUT =255/238/236/236. Therefore, the luminance of the liquid crystal display device 200 after completing the white balance adjustment is approximately 87% of the luminance in the initial state.

本実施の形態の液晶表示装置200では、W副画素114上に有色色材124aが設けられたことでW副画素114の透過率が低下するため、初期状態の液晶表示装置200の輝度は比較例に比べて約95%に低下するが、この輝度の低下を含めても、ホワイトバランス調整後の白画像の輝度は、比較例に比べて約112%に向上する。また、W副画素114上の一部に有色色材124aが設けられたことで黒輝度も低下するため、コントラストの初期状態からの低下は約87%に留まり、比較例と比べるとコントラストは約117%に向上する。 In the liquid crystal display device 200 of the present embodiment, since the transmittance of the W sub-pixel 114 is reduced by providing the colored coloring material 124a on the W sub-pixel 114, the brightness of the liquid crystal display device 200 in the initial state is compared with that of the W sub-pixel 114. Although it is reduced to about 95% compared to the example, the luminance of the white image after white balance adjustment is improved to about 112% compared to the comparative example even if this decrease in luminance is included. In addition, since the colored coloring material 124a is partially provided on the W sub-pixel 114, the black luminance is also lowered, so the decrease in contrast from the initial state is only about 87%, and the contrast is about 87% compared to the comparative example. improved to 117%.

本実施の形態では、W副画素114上の開口部1264に設ける透明色材124の厚さを、G副画素112上の開口部1262に設けるG色材122の厚さの1/10とした例を示したが、有色色材124aの好ましい値は、液晶パネル100やバックライトなどの構成によっても変わる。そのため、W副画素114上の開口部1264に設ける有色色材124aの厚さは、使用される構成に応じて最適な値を選択すべきである。 In this embodiment, the thickness of the transparent color material 124 provided in the opening 1264 on the W sub-pixel 114 is 1/10 of the thickness of the G color material 122 provided in the opening 1262 on the G sub-pixel 112. Although an example is shown, the preferable value of the colored coloring material 124a changes depending on the configuration of the liquid crystal panel 100, backlight, and the like. Therefore, the thickness of the colored coloring material 124a provided in the opening 1264 on the W sub-pixel 114 should be optimally selected according to the configuration used.

また、本実施の形態では、W副画素114上の開口部1264に設ける有色色材124aとしてG色材を用いた例を示したが、液晶パネル100やバックライトなどの構成によっては、有色色材124aはR色材またはB色材であってもよく、その場合も、W副画素114のxy座標を白画像の目標xy座標に近づくことによって、有色色材124aがG色材である場合と同様の効果が得られる。なお、図20および図21に示したxy座標は一例に過ぎず、液晶表示装置200の白画像のxy座標は図20および図21に示した例に限定されない。 Further, in the present embodiment, an example of using a G colorant as the colored colorant 124a provided in the opening 1264 on the W sub-pixel 114 is shown. The material 124a may be the R colorant or the B colorant, and even in that case, by moving the xy coordinates of the W sub-pixel 114 closer to the target xy coordinates of the white image, the colored colorant 124a may be the G colorant. You can get the same effect as The xy coordinates shown in FIGS. 20 and 21 are merely examples, and the xy coordinates of the white image on the liquid crystal display device 200 are not limited to the examples shown in FIGS.

<実施の形態3>
図22は、実施の形態3に係る液晶表示装置200の信号変換部104の一部を構成し、RGB画像データをRGBW画像データへと変換する画像データ変換装置である変換回路106(以下「RGB-RGBW変換回路106」という)の構成例を示す図である。図22のRGB-RGBW変換回路106において、図2のRGB-RGBW変換回路105と同様の機能を有する要素には、それと同一の符号を付してある。そのため、以下の説明では、図2のRGB-RGBW変換回路105と同様の部分についての説明は簡略化されることもある。
<Embodiment 3>
FIG. 22 shows a conversion circuit 106 (hereinafter referred to as “RGB -RGBW conversion circuit 106"). Elements in the RGB-RGBW conversion circuit 106 of FIG. 22 that have the same functions as those of the RGB-RGBW conversion circuit 105 of FIG. 2 are given the same reference numerals. Therefore, in the following description, the description of the portion similar to the RGB-RGBW conversion circuit 105 in FIG. 2 may be simplified.

RGB-RGBW変換回路106には、表示する画像の色相、彩度、明度等を調整する回路も設けられることがあるが、説明の簡単のため、図22には単純化した回路構成を示している。また、RGB-RGBW変換回路106に入力されるRGB画像データの各色のデータは8ビットのデータであるものと仮定する。すなわち、RGB-RGBW変換回路106に入力されるRGB画像データの各色のデータの最大値(最大階調)は255である。 The RGB-RGBW conversion circuit 106 may be provided with a circuit for adjusting the hue, saturation, brightness, etc. of the image to be displayed. there is It is also assumed that each color of the RGB image data input to the RGB-RGBW conversion circuit 106 is 8-bit data. That is, the maximum value (maximum gradation) of each color of the RGB image data input to the RGB-RGBW conversion circuit 106 is 255.

図22のRGB-RGBW変換回路106の構成は、図2のRGB-RGBW変換回路105の構成に対し、レジスタ3を2つのレジスタ3a,3bに置き換え、データ変換回路7を2つのデータ変換回路7a,7bとWデータ切替部12とに置き換えたものである。 22, the configuration of the RGB-RGBW conversion circuit 106 in FIG. 22 replaces the register 3 with two registers 3a and 3b and replaces the data conversion circuit 7 with two data conversion circuits 7a. , 7b and the W data switching unit 12 are replaced.

最小データ検出回路1は、RGB-RGBW変換回路106に入力されたRGB画像データのうち最小のデータを選択し、選択した値をW関数回路2へ出力する。つまり、RGB画像データのRデータ、GデータおよびBデータをそれぞれRIN、GINおよびBINとすると、最小データ検出回路1の出力は、Ymin=min(RIN,GIN,BIN)と表される。 The minimum data detection circuit 1 selects the minimum data among the RGB image data input to the RGB-RGBW conversion circuit 106 and outputs the selected value to the W function circuit 2 . That is, if the R data, G data and B data of the RGB image data are R IN , G IN and B IN respectively, the output of the minimum data detection circuit 1 is Y min =min(R IN , G IN , B IN ) is represented.

W関数回路2は、最小データ検出回路1の出力Yminに応じて、Wの混ぜ度合いを、予め設定されたW関数Fに従って決定する。ここでは説明の簡単のため、W関数Fは線形関数であり、W関数回路2の出力データは、W関数回路2の入力データと同じ値(Ymin)であるものとする。 The W function circuit 2 determines the mixing degree of W according to the preset W function F according to the output Y min of the minimum data detection circuit 1 . Here, for simplicity of explanation, it is assumed that the W function F is a linear function and the output data of the W function circuit 2 is the same value (Y min ) as the input data of the W function circuit 2 .

レジスタ3aは、変換後のRGBW画像データのRデータの上限値R、Gデータの上限値G、およびBデータの上限値Bを記憶する第1の記憶部である。レジスタ3aに記憶されたR、G、Bは、液晶表示装置200が白画像を表示するときにRGB-RGBW変換回路106が出力するRGBW画像データのRGBの3色のデータの値を規定するものであり、それらの値は、液晶表示装置200のホワイトバランス調整によって設定される。 The register 3a is a first storage unit that stores an upper limit value RW of R data, an upper limit value GW of G data, and an upper limit value BW of B data of RGBW image data after conversion. R W , G W , and B W stored in the register 3a are the values of the RGB three-color data of the RGBW image data output by the RGB-RGBW conversion circuit 106 when the liquid crystal display device 200 displays a white image. These values are set by adjusting the white balance of the liquid crystal display device 200 .

レジスタ3bは、変換後のRGBW画像データのWデータの上限値WMAXを記憶する第2の記憶部である。レジスタ3bに記憶されたWMAXは、液晶表示装置200が白画像を表示するときにRGB-RGBW変換回路106が出力するRGBW画像データのWデータの値を規定するものであり、この値は、液晶表示装置200のホワイトバランス調整に関係なく一定の値に設定される。 The register 3b is a second storage unit that stores the upper limit value W MAX of the W data of the converted RGBW image data. W MAX stored in the register 3b defines the W data value of the RGBW image data output by the RGB-RGBW conversion circuit 106 when the liquid crystal display device 200 displays a white image. A constant value is set regardless of the white balance adjustment of the liquid crystal display device 200 .

従って、RGB-RGBW変換回路106が出力するRGBW画像データのRデータ、Gデータ、BデータおよびWデータをそれぞれROUT、GOUT、BOUTおよびWOUTとすると、入力されるRGB画像データがRIN/GIN/BIN=255/255/255のとき、出力されるRGBW画像データはROUT/GOUT/BOUT/WOUT=R/G/B/WMAXとなる。 Therefore, if the R data, G data, B data and W data of the RGBW image data output from the RGB-RGBW conversion circuit 106 are R OUT , G OUT , B OUT and W OUT respectively, the input RGB image data is R When IN /G IN /B IN =255/255/255, the output RGBW image data is R OUT /G OUT /B OUT /W OUT =R W /G W /B W /W MAX .

データ変換回路4,5,6,7a,7bのうち、データ変換回路4~6は、レジスタ3aに格納されたR、G、Bに基づいて、入力されたRGB画像データの各色のデータRIN、GIN、BINのそれぞれを、R、G、Bを最大値とするRGBW画像データ用のRデータ、GデータおよびBデータに変換する第1の変換部として機能する。 Of the data conversion circuits 4, 5, 6, 7a, and 7b, the data conversion circuits 4 to 6 convert each color of the input RGB image data based on R W , G W , and B W stored in the register 3a. Functions as a first conversion unit that converts each of the data R IN , G IN , and B IN into R data, G data, and B data for RGBW image data having maximum values of R W , G W , and B W .

また、データ変換回路7aは、レジスタ3bに格納されたWMAXに基づいて、W関数回路2の出力データ(ここではYmin)を、WMAXを最大値とするRGBW画像データ用のWデータに変換する第2の変換部として機能する。なお、データ変換回路4,5,6,7aは、階調データと表示輝度との関係をRGBWの色ごとに補正するガンマ補正回路を含んでいてもよい。 Further, the data conversion circuit 7a converts the output data (here, Y min ) of the W function circuit 2 to W data for RGBW image data having W MAX as the maximum value, based on W MAX stored in the register 3b. It functions as a second conversion unit that converts. The data conversion circuits 4, 5, 6, and 7a may include a gamma correction circuit that corrects the relationship between the gradation data and the display luminance for each RGBW color.

一方、データ変換回路7bは、W関数回路2の出力データに関わらず、レジスタ3bに格納されたWMAXの値をとるホワイトバランス調整用のWデータ(以下「調整用Wデータ」という)を生成する調整用Wデータ生成部として機能する。 On the other hand, the data conversion circuit 7b generates W data for white balance adjustment (hereinafter referred to as "adjustment W data") that takes the value of W MAX stored in the register 3b regardless of the output data of the W function circuit 2. It functions as a W data generation unit for adjustment.

Wデータ切替部12は、論理回路12a,12bで構成された排他的スイッチング回路であり、外部(例えば図8のコンピュータ201など)から入力されるCAL信号に応じて、データ変換回路7aが生成したWデータおよびデータ変換回路7bが生成した調整用Wデータのうちのどちらをビット数変換回路11に入力するかを切り替える。つまり、Wデータ切替部12は、RGB-RGBW変換回路106が出力するRGBW画像データのWデータを、データ変換回路7aが生成したWデータにするか、あるいはデータ変換回路7bが生成した調整用Wデータにするかを切り替えることができる。図22に示すWデータ切替部12は、CAL信号がL(Low)レベルのときはデータ変換回路7aが生成したWデータを出力し、CAL信号がH(High)レベルのときはデータ変換回路7bが生成した調整用Wデータを出力するように動作する。 The W data switching unit 12 is an exclusive switching circuit composed of logic circuits 12a and 12b, and is generated by the data conversion circuit 7a according to the CAL signal input from the outside (for example, the computer 201 in FIG. 8). It switches which of the W data and the adjustment W data generated by the data conversion circuit 7b is to be input to the bit number conversion circuit 11. FIG. That is, the W data switching unit 12 converts the W data of the RGBW image data output from the RGB-RGBW conversion circuit 106 into the W data generated by the data conversion circuit 7a, or the W data for adjustment generated by the data conversion circuit 7b. Data can be switched. The W data switching unit 12 shown in FIG. 22 outputs the W data generated by the data conversion circuit 7a when the CAL signal is at L (Low) level, and outputs the W data generated by the data conversion circuit 7b when the CAL signal is at H (High) level. operates to output the W data for adjustment generated by .

RGB-RGBW変換回路106においては、数字の「丸め」によって階調数が減少することを防止するために、データ変換回路4,5,6,7a,7bの出力ビット数を、入力ビット数(8ビット)より大きい10ビットとしている。そのため、RGB-RGBW変換回路106の出力段には、フレームレートコントロールの技術により10ビットのRGBW画像データを、液晶パネル100のソースIC101に入力可能な8ビットのデータに変換するビット数変換回路8~11が設けられている。 In the RGB-RGBW conversion circuit 106, the number of output bits of the data conversion circuits 4, 5, 6, 7a, and 7b is changed to the number of input bits ( 10 bits, which is larger than 8 bits). Therefore, the output stage of the RGB-RGBW conversion circuit 106 includes a bit number conversion circuit 8 that converts 10-bit RGBW image data into 8-bit data that can be input to the source IC 101 of the liquid crystal panel 100 using frame rate control technology. 11 are provided.

ビット数変換回路8~11から出力される8ビットのRデータ、Gデータ、BデータおよびWデータが、RGB-RGBW変換回路106から出力されるRGBW画像データ(ROUT/GOUT/BOUT/WOUT)となる。上の説明から分かるように、CAL信号がLレベルに設定されているときは、ビット数変換回路11にデータ変換回路7aが生成したWデータが入力されるため、ROUT、GOUT、BOUTおよびWOUTの全てが、RGB-RGBW変換回路106に入力されるRGB画像データに応じて変化する。しかし、CAL信号がHレベルに設定されると、ビット数変換回路11にデータ変換回路7bが生成した調整用Wデータが入力されるため、ROUT、GOUT、BOUTおよびWOUTのうちのWOUTは、RGB-RGBW変換回路106に入力されるRGB画像データに関わらず、一定値であるWMAXに固定される。 The 8-bit R data, G data, B data and W data output from the bit number conversion circuits 8 to 11 are the RGBW image data output from the RGB-RGBW conversion circuit 106 (R OUT /G OUT /B OUT / W OUT ). As can be seen from the above description, when the CAL signal is set to L level, the W data generated by the data conversion circuit 7a is input to the bit number conversion circuit 11, so that R OUT , G OUT , B OUT and W OUT all change according to the RGB image data input to the RGB-RGBW conversion circuit 106 . However, when the CAL signal is set to H level, the W data for adjustment generated by the data conversion circuit 7b is input to the bit number conversion circuit 11, so that one of R OUT , G OUT , B OUT and W OUT W OUT is fixed at a constant value W MAX regardless of the RGB image data input to the RGB-RGBW conversion circuit 106 .

なお、図22においては、変換後のRGBW画像データのRデータ、GデータおよびBデータの上限値R、GおよびBを記憶するレジスタ3aと、Wデータの上限値WMAXを記憶するレジスタ3bとを別々に示したが、R、G、BとWMAXとをそれぞれ異なるタイミングで書き込み可能であれば、レジスタ3a,3bは1つのレジスタとして構成されていてもよい。 In FIG. 22, the register 3a stores the upper limit values R W , G W and B W of the R data, G data and B data of the converted RGBW image data, and the upper limit value W MAX of the W data. Although the registers 3b and 3b are shown separately, the registers 3a and 3b may be configured as one register as long as R W , G W , B W and W MAX can be written at different timings.

次に、図22のRGB-RGBW変換回路106を備える実施の形態3の液晶表示装置200のホワイトバランス調整の方法について説明する。本実施の形態においても、ホワイトバランス調整を実施するときは、図8と同様に、液晶表示装置200は画像入力配線202および制御配線203を通してコンピュータ201と接続され、液晶表示装置200の前に色彩輝度計204が配置される。ここでも、色彩輝度計204による色度の測定結果は、CIE1931色空間のxy座標として表されるものとする。 Next, a method for white balance adjustment of the liquid crystal display device 200 of the third embodiment including the RGB-RGBW conversion circuit 106 of FIG. 22 will be described. Also in this embodiment, when performing white balance adjustment, the liquid crystal display device 200 is connected to the computer 201 through the image input wiring 202 and the control wiring 203 as in FIG. A luminance meter 204 is arranged. Here too, the chromaticity measurement result by the color luminance meter 204 is expressed as xy coordinates in the CIE1931 color space.

ホワイトバランス調整に先立って、コンピュータ201が、制御配線203を通してWMAXの値を液晶表示装置200へ送信し、そのWMAXの値をRGB-RGBW変換回路106のレジスタ3bに記憶させる。例えば、輝度が最大化された液晶表示装置200を得たいのであればWMAX=255に設定される。WMAXは一定値であるので、液晶表示装置200の製造段階でレジスタ3bにWMAXを書き込んでおいてもよく、その場合はコンピュータ201がWMAXの値を設定する手順は省略できる。 Prior to white balance adjustment, the computer 201 transmits the W MAX value to the liquid crystal display device 200 through the control wiring 203 and stores the W MAX value in the register 3b of the RGB-RGBW conversion circuit 106. FIG. For example, if it is desired to obtain the liquid crystal display device 200 with maximized brightness, W MAX =255 is set. Since W MAX is a constant value, W MAX may be written in the register 3b at the manufacturing stage of the liquid crystal display device 200, in which case the procedure for setting the value of W MAX by the computer 201 can be omitted.

続いて、コンピュータ201が、制御配線203を通してHレベルに設定されたCAL信号を液晶表示装置200へ設定する。これにより、RGB-RGBW変換回路106が出力するRGBW画像データのWデータ(WOUT)は、一定値であるWMAXに固定される。 Subsequently, the computer 201 sets the CAL signal set to H level to the liquid crystal display device 200 through the control wiring 203 . As a result, the W data (W OUT ) of the RGBW image data output from the RGB-RGBW conversion circuit 106 is fixed at W MAX which is a constant value.

この状態で、実施の形態1と同様の手順でホワイトバランス調整を行う。まず、コンピュータ201が、初期状態(レジスタ3aに記憶されたR、G、Bが全て初期値である最大階調255に設定された状態)の液晶表示装置200にRGBの3色を最大階調としたRGB画像データ(RIN/GIN/BIN=255/255/255)を入力することで、液晶表示装置200に白画像を表示させる。 In this state, white balance adjustment is performed in the same procedure as in the first embodiment. First, the computer 201 outputs the three colors of RGB to the liquid crystal display device 200 in the initial state (the state in which the R W , G W , and B W stored in the register 3a are all set to the initial value, the maximum gradation 255). By inputting RGB image data (R IN /G IN /B IN =255/255/255) with maximum gradation, the liquid crystal display device 200 is caused to display a white image.

次に、色彩輝度計204が、液晶表示装置200に表示された白画像の輝度およびxy座標を測定する。そして、コンピュータ201が、色彩輝度計204が測定した輝度およびxy座標に基づき、液晶表示装置200に表示された白画像のxy座標が目標とする白色のxy座標(目標xy座標)に近づくように、液晶表示装置200に入力するRGB画像データのRデータ、GデータおよびBデータの値を調整することで、ホワイトバランスを調整する。このときコンピュータ201は、RGBの3色のうちの2色の階調、すなわち液晶表示装置200に入力するRGB画像データのRデータ、GデータおよびBデータのうちの2つの値を調整する。 Next, color luminance meter 204 measures the luminance and xy coordinates of the white image displayed on liquid crystal display device 200 . Then, the computer 201 adjusts the xy coordinates of the white image displayed on the liquid crystal display device 200 to the target xy coordinates of white (target xy coordinates) based on the luminance and the xy coordinates measured by the color luminance meter 204. , the white balance is adjusted by adjusting the values of the R data, G data and B data of the RGB image data input to the liquid crystal display device 200 . At this time, the computer 201 adjusts the gradation of two of the three colors of RGB, that is, two values of the R data, G data and B data of the RGB image data input to the liquid crystal display device 200 .

その後、コンピュータ201は、ホワイトバランスを調整した白画像(白調整画像)を液晶表示装置200に表示させ、色彩輝度計204が白調整画像の輝度およびxy座標を測定する。このとき白調整画像のxy座標と目標xy座標との間の距離が許容値を超えていれば、コンピュータ201は、白調整画像の輝度およびxy座標に基づき、再度ホワイトバランスを調整する。これを繰り返し、白調整画像のxy座標と目標xy座標との間の距離が許容値以下になると、ホワイトバランス調整が完了する。 After that, the computer 201 causes the liquid crystal display device 200 to display a white image (white adjusted image) whose white balance has been adjusted, and the color luminance meter 204 measures the brightness and xy coordinates of the white adjusted image. At this time, if the distance between the xy coordinates of the white adjusted image and the target xy coordinates exceeds the allowable value, the computer 201 adjusts the white balance again based on the brightness and xy coordinates of the white adjusted image. When this is repeated and the distance between the xy coordinates of the white adjustment image and the target xy coordinates becomes equal to or less than the allowable value, the white balance adjustment is completed.

このようにして目標xy座標を実現する白調整画像が得られると、コンピュータ201は、ホワイトバランス調整が完了したときのRGB画像データのRデータ(RIN)、Gデータ(GIN)およびBデータ(BIN)を、制御配線203を通して液晶表示装置200へ送信する。液晶表示装置200は、制御配線203を通して受信したこれらのRデータ、Gデータ、BデータおよびWデータを、RGB-RGBW変換回路106のレジスタ3aに、R、G、Bとして記憶させる。なお、レジスタ3bに記憶されたWMAXは、ホワイトバランス調整前と同じ値に維持される。 When the white adjusted image that achieves the target xy coordinates is obtained in this way, the computer 201 calculates the R data (R IN ), G data (G IN ) and B data of the RGB image data when the white balance adjustment is completed. (B IN ) is transmitted to the liquid crystal display device 200 through the control wiring 203 . The liquid crystal display device 200 stores these R data, G data, B data and W data received through the control wiring 203 in the register 3a of the RGB-RGBW conversion circuit 106 as R W , G W and B W . Note that W MAX stored in the register 3b is maintained at the same value as before the white balance adjustment.

ホワイトバランス調整完了後は、CAL信号をLレベルに固定される。これにより、RGB-RGBW変換回路106が出力するRGBW画像データは、Rデータ(ROUT)、Gデータ(GOUT)、Bデータ(BOUT)およびWデータ(WOUT)の全てが、RGB-RGBW変換回路106に入力されるRGB画像データに応じて変化するようになり、液晶表示装置200は、入力されるRGB画像データに応じた正常な画像を表示できる状態になる。 After completing the white balance adjustment, the CAL signal is fixed at L level. As a result, in the RGBW image data output from the RGB-RGBW conversion circuit 106, all of the R data (R OUT ), G data (G OUT ), B data (B OUT ), and W data (W OUT ) are RGB- The color changes according to the RGB image data input to the RGBW conversion circuit 106, and the liquid crystal display device 200 is ready to display a normal image according to the input RGB image data.

実施の形態3の液晶表示装置200では、ホワイトバランス調整完了後のRGB-RGBW変換回路106が出力するWデータ(WOUT)の上限値は、ホワイトバランス調整前と同じWMAXに維持される。つまり、ホワイトバランス調整によってW副画素114の輝度が低下することが防止されるので、ホワイトバランス調整による輝度の低下は抑制される。 In the liquid crystal display device 200 of Embodiment 3, the upper limit value of the W data (W OUT ) output from the RGB-RGBW conversion circuit 106 after the white balance adjustment is completed is maintained at W MAX which is the same as before the white balance adjustment. In other words, the luminance of the W sub-pixel 114 is prevented from decreasing due to the white balance adjustment, so that the decrease in luminance due to the white balance adjustment is suppressed.

図23は、図22のRGB-RGBW変換回路106を備える液晶表示装置200が初期状態で表示した白画像のxy座標の例である。この液晶表示装置200のカラーフィルタ120は、図9および図10に示した従来構造のカラーフィルタであり、W副画素114上の開口部1261には透明色材124だけが形成されている。初期状態のRGB-RGBW変換回路106の動作は、図2のRGB-RGBW変換回路105の動作と同じであるため、図23は図11に示した例と同じである。 FIG. 23 is an example of xy coordinates of a white image displayed in the initial state by the liquid crystal display device 200 including the RGB-RGBW conversion circuit 106 of FIG. The color filter 120 of this liquid crystal display device 200 is the color filter of the conventional structure shown in FIGS. Since the operation of the RGB-RGBW conversion circuit 106 in the initial state is the same as the operation of the RGB-RGBW conversion circuit 105 in FIG. 2, FIG. 23 is the same as the example shown in FIG.

図24は、図23の状態からホワイトバランス調整を行い、ホワイトバランス調整が完了したときに液晶表示装置200が表示した白画像のxy座標の例である。ホワイトバランス調整が完了したときのRGB画像データはRIN/GIN/BIN=226/255/168のデータである。図24では、図12に示した例よりも、RGBの3色の副画素の合成のxy座標が、目標xy座標から遠く離れている。これは、ホワイトバランス調整時にRGB-RGBW変換回路106が出力するWデータ(WOUT)が、入力されたRGB画像データ(RIN、GIN、BIN)に関わらずWMAX(255)に固定されているためである。RGBホワイトバランス調整完了後のレジスタ3aには、R/G/B=226/255/168が格納される。よって、ホワイトバランス調整完了後の液晶表示装置200にRIN/GIN/BIN=255/255/255の白画像データを入力すると、副画素111~114は、ROUT/GOUT/BOUT/WOUT=226/255/168/255に対応した透過率で表示を行う。よって、ホワイトバランス調整完了後の液晶表示装置200の輝度は、初期状態の輝度の約95%となり、従来の液晶表示装置に比べて約129%へ改善することができる。コントラストも初期状態のコントラストの約95%となり、従来の液晶表示装置に比べて約129%へ改善することができる。 FIG. 24 is an example of xy coordinates of a white image displayed by the liquid crystal display device 200 when white balance adjustment is performed from the state of FIG. 23 and the white balance adjustment is completed. The RGB image data when the white balance adjustment is completed is R IN /G IN /B IN =226/255/168 data. In FIG. 24, the composite xy coordinates of the sub-pixels of three colors of RGB are farther apart from the target xy coordinates than in the example shown in FIG. This is because the W data (W OUT ) output by the RGB-RGBW conversion circuit 106 during white balance adjustment is fixed to W MAX (255) regardless of the input RGB image data (R IN , G IN , B IN ). This is because RW / GW / BW =226/255/168 is stored in the register 3a after the completion of the RGB white balance adjustment. Therefore, when white image data of R IN /G IN /B IN =255/255/255 is input to the liquid crystal display device 200 after white balance adjustment is completed, the sub-pixels 111 to 114 are R OUT /G OUT /B OUT Display is performed with a transmittance corresponding to /W OUT =226/255/168/255. Therefore, the brightness of the liquid crystal display device 200 after the white balance adjustment is completed is about 95% of the brightness in the initial state, and can be improved to about 129% compared with the conventional liquid crystal display device. The contrast is also about 95% of the contrast in the initial state, and can be improved to about 129% as compared with the conventional liquid crystal display device.

このように、RGB-RGBW変換回路106を備える実施の形態3の液晶表示装置200では、図2のRGB-RGBW変換回路105を用いる場合よりも、ホワイトバランス調整完了後の輝度およびコントラストが大幅に改善される。なお、図23および図24に示したxy座標は一例に過ぎず、液晶表示装置200の白画像のxy座標は図23および図24に示した例に限定されない。 As described above, in the liquid crystal display device 200 of the third embodiment provided with the RGB-RGBW conversion circuit 106, the brightness and contrast after the white balance adjustment is completed are significantly higher than when the RGB-RGBW conversion circuit 105 in FIG. 2 is used. be improved. Note that the xy coordinates shown in FIGS. 23 and 24 are merely examples, and the xy coordinates of the white image on the liquid crystal display device 200 are not limited to the examples shown in FIGS.

上の説明では、液晶表示装置200の輝度を最大化するために、レジスタ3bに記憶させるWMAXを最大階調である255としたが、その場合、中間色を表示したときの彩度が低下する。WMAXを最大階調である255よりも小さくすれば、中間色の彩度を向上させることができるが、輝度およびコントラストが低下する。中間色の彩度を向上させる別の方法としては、ブラックマスク126においてW副画素114上の開口部1264を小さくすることが挙げられる。この方法をとれば、WMAXを最大階調である255に設定しても、W副画素114の輝度が低下するため、中間色の彩度の低下が防止される。 In the above description, in order to maximize the luminance of the liquid crystal display device 200, the W MAX stored in the register 3b was set to 255, which is the maximum gradation. . Reducing W MAX below the maximum gradation of 255 can improve the saturation of intermediate colors, but reduces brightness and contrast. Another way to improve the saturation of midtones is to make the opening 1264 smaller in the black mask 126 above the W sub-pixel 114 . With this method, even if W MAX is set to 255, which is the maximum gradation, the luminance of the W sub-pixel 114 is lowered, so that the saturation of intermediate colors is prevented from being lowered.

特に、レジスタ3bに記憶させるWMAXの値、あるいは、W副画素114上の開口部1264の大きさを、液晶表示装置200が白画像を表示したときのR副画素111、G副画素112およびB副画素113の合計の輝度とW副画素114の輝度とが等しくなるように調整すると、ホワイトバランス調整に伴う輝度およびコントラストの低下が小さく、且つ、中間色での彩度の低下が防止された、液晶表示装置200が得られる。 In particular, the value of W MAX to be stored in the register 3b or the size of the opening 1264 on the W sub-pixel 114 is set to the R sub-pixel 111, G sub-pixel 112 and G sub-pixel 112 when the liquid crystal display device 200 displays a white image. When the total brightness of the B sub-pixel 113 and the brightness of the W sub-pixel 114 are adjusted to be equal, the decrease in brightness and contrast due to white balance adjustment is small, and the decrease in saturation in intermediate colors is prevented. , the liquid crystal display device 200 is obtained.

例えば、図9および図10に示した従来構造のカラーフィルタ120において、W副画素114上の開口部1264の大きさを縦方向に87%へ縮小すると、ホワイトバランス調整前におけるW副画素114の輝度とR副画素111、G副画素112およびB副画素113の合計の輝度とがほぼ等しくなる。このカラーフィルタ120と実施の形態3のRGB-RGBW変換回路106とを備える液晶表示装置200では、W副画素114上の開口部1264が小さくなった分、ホワイトバランス調整前の輝度は約93%に低下するが、ホワイトバランス調整完了後の輝度を、ホワイトバランス調整前の輝度の約95%に留めることができる。その結果、ホワイトバランス調整完了後の白画像の輝度は、従来の液晶表示装置に比べて約120%へ改善することができる。また、ホワイトバランス調整完了後のコントラストも初期状態のコントラストの約95%に留まり、従来の液晶表示装置に比べてホワイトバランス調整完了後のコントラストは約129%へ改善される。 For example, in the color filter 120 having the conventional structure shown in FIGS. 9 and 10, if the size of the opening 1264 above the W sub-pixel 114 is vertically reduced to 87%, the W sub-pixel 114 before white balance adjustment is The luminance and the total luminance of the R sub-pixel 111, G sub-pixel 112 and B sub-pixel 113 are almost equal. In the liquid crystal display device 200 including the color filter 120 and the RGB-RGBW conversion circuit 106 of Embodiment 3, the brightness before the white balance adjustment is about 93% because the aperture 1264 on the W sub-pixel 114 is smaller. However, the luminance after the white balance adjustment is completed can be kept to about 95% of the luminance before the white balance adjustment. As a result, the brightness of the white image after completing the white balance adjustment can be improved to about 120% compared to the conventional liquid crystal display device. Further, the contrast after the white balance adjustment is completed remains at about 95% of the contrast in the initial state, and compared with the conventional liquid crystal display device, the contrast after the white balance adjustment is completed is improved to about 129%.

さらに、製造ばらつきによる彩度のばらつきを抑えるために、ホワイトバランス調整完了後において白画像表示したときのW副画素114の輝度とR副画素111、G副画素112、B副画素113の合計の輝度とを等しくしたい場合には、ホワイトバランス調整時に、液晶表示装置200に白画像を表示させた状態で、W副画素114の輝度がR副画素111、G副画素112およびB副画素113の合計の輝度と等しくなるように、WMAXの値を変更すればよい。 Furthermore, in order to suppress variations in chroma due to manufacturing variations, the sum of the luminance of the W sub-pixel 114, the R sub-pixel 111, the G sub-pixel 112, and the B sub-pixel 113 when a white image is displayed after the white balance adjustment is completed. If it is desired to equalize the luminance of the W sub-pixel 114 with the white image displayed on the liquid crystal display device 200 during white balance adjustment, the luminance of the W sub-pixel 114 is equal to that of the R sub-pixel 111, the G sub-pixel 112, and the B sub-pixel 113. Change the value of W MAX so that it equals the total luminance.

実施の形態1~3では、RGBW型表示装置が液晶表示装置である例を示したが、例えば、有機ELディスプレイなどでもよい。実施の形態1および2は、RGBW型表示装置のカラーフィルタ120の構成に関するものであり、液晶ディスプレイに限らずカラーフィルタ120を用いるRGBW型表示装置に広く適用可能である。 In Embodiments 1 to 3, an example in which the RGBW type display device is a liquid crystal display device is shown, but for example, an organic EL display or the like may also be used. Embodiments 1 and 2 relate to the configuration of the color filter 120 of the RGBW type display device, and are widely applicable not only to liquid crystal displays but also to RGBW type display devices using the color filter 120 .

実施の形態3では、RGB-RGBW変換回路106がハードウェア回路により実現される例を示したが、RGB-RGBW変換回路106は、ハードウェア資源とソフトウェアとの協働により実現されてもよい。つまり、RGB-RGBW変換回路106の機能は、画像処理プログラムをコンピュータが実行することによって実現されてもよい。より具体的には、RGB-RGBW変換回路106の機能は、ROM等の記録媒体(メモリ)に記録された画像処理プログラムが主記憶装置に読み出され、プロセッサ(例えば中央処理装置(CPU))により実行されることによって実現されてもよい。 In Embodiment 3, an example in which the RGB-RGBW conversion circuit 106 is realized by hardware circuits is shown, but the RGB-RGBW conversion circuit 106 may be realized by cooperation between hardware resources and software. In other words, the functions of the RGB-RGBW conversion circuit 106 may be realized by a computer executing an image processing program. More specifically, the function of the RGB-RGBW conversion circuit 106 is such that an image processing program recorded in a recording medium (memory) such as a ROM is read into a main storage device and processed by a processor (eg, central processing unit (CPU)). It may be realized by being executed by

画像処理プログラムは、メモリーカードなど、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されて提供されてもよいし、インターネットなどの通信回線を介して提供されてもよい。従って、RGB-RGBW変換回路106が実施する信号変換方法、RGB-RGBW変換回路106の機能あるいは信号変換方法の各処理をコンピュータに実行させるためのプログラム、ならびに、当該プログラムが記録された記録媒体もまた、実施の形態3に含まれる。 The image processing program may be recorded in a computer-readable recording medium such as a memory card and provided, or may be provided via a communication line such as the Internet. Therefore, the signal conversion method performed by the RGB-RGBW conversion circuit 106, the program for causing the computer to execute each process of the function of the RGB-RGBW conversion circuit 106 or the signal conversion method, and the recording medium on which the program is recorded It is also included in the third embodiment.

なお、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略したりすることが可能である。 In addition, it is possible to combine each embodiment freely, and to modify|transform and abbreviate|omit each embodiment suitably.

1 最小データ検出回路、2 W関数回路、3,3a,3b レジスタ、4~7,7a,7b データ変換回路、8~11 ビット数変換回路、12 Wデータ切替部、12a,12b 論理回路、100 液晶パネル、100a 表示領域、101 ソースIC、102 ゲートIC、103 表示制御部、104 信号変換部、105,106 RGB-RGBW変換回路、110 画素、111 R副画素、112 G副画素、113 B副画素、114 W副画素、120 カラーフィルタ、121 R色材、122 G色材、123 B色材、124 透明色材、124a 有色色材、125 透明ガラス、126 ブラックマスク、1261~1264 開口部、127 オーバーコート、200 液晶表示装置、201 コンピュータ、202 画像入力配線、203 制御配線、204 色彩輝度計、205 出力配線。 1 minimum data detection circuit 2 W function circuit 3, 3a, 3b registers 4 to 7, 7a, 7b data conversion circuit 8 to 11 bit number conversion circuit 12 W data switching unit 12a, 12b logic circuit 100 Liquid crystal panel, 100a display area, 101 source IC, 102 gate IC, 103 display control unit, 104 signal conversion unit, 105, 106 RGB-RGBW conversion circuit, 110 pixel, 111 R sub-pixel, 112 G sub-pixel, 113 B sub-pixel pixel, 114 W sub-pixel, 120 color filter, 121 R colorant, 122 G colorant, 123 B colorant, 124 transparent colorant, 124a colored colorant, 125 transparent glass, 126 black mask, 1261 to 1264 openings, 127 overcoat, 200 liquid crystal display device, 201 computer, 202 image input wiring, 203 control wiring, 204 color luminance meter, 205 output wiring.

Claims (5)

R(赤)、G(緑)、B(青)のデータからなるRGB画像データを、R、G、BおよびW(白)のデータからなるRGBW画像データに変換する画像データ変換装置であって、
前記RGBW画像データのRデータ、GデータおよびBデータそれぞれの上限値を記憶する第1の記憶部と、
前記RGBW画像データのWデータの上限値を記憶する第2の記憶部と、
前記RGB画像データのRデータ、GデータおよびBデータのそれぞれを、前記第1の記憶部に記憶された前記上限値を最大値とする前記RGBW画像データ用のRデータ、GデータおよびBデータに変換する第1の変換部と、
前記RGB画像データのRデータ、GデータおよびBデータに基づいて、前記第2の記憶部に記憶された前記上限値を最大値とするWデータを生成する第2の変換部と、
前記RGB画像データのRデータ、GデータおよびBデータに関わらず、前記第2の記憶部に記憶された前記上限値の値をとる調整用Wデータを生成する調整用Wデータ生成部と、
前記RGBW画像データのWデータとして、前記第2の変換部が生成したWデータおよび前記調整用Wデータ生成部が生成した調整用Wデータのうちのどちらを用いるかを、外部から入力される切替信号に応じて切り替えるWデータ切替部と、
を備え
前記第1の変換部が生成したRデータ、GデータおよびBデータと、前記Wデータ切替部によって選択されたWデータとを、前記RGBW画像データとして出力する、
像データ変換装置。
An image data conversion device for converting RGB image data consisting of R (red), G (green), and B (blue) data into RGBW image data consisting of R, G, B, and W (white) data, ,
a first storage unit that stores upper limit values of R data, G data, and B data of the RGBW image data;
a second storage unit that stores an upper limit value of W data of the RGBW image data;
R data, G data, and B data of the RGB image data are converted into R data, G data, and B data of the RGBW image data, each of which has a maximum value equal to the upper limit value stored in the first storage unit. a first converter for converting;
a second conversion unit for generating W data having a maximum value equal to the upper limit value stored in the second storage unit, based on the R data, G data, and B data of the RGB image data;
an adjustment W data generation unit for generating adjustment W data having the upper limit value stored in the second storage unit regardless of the R data, G data and B data of the RGB image data;
a switch input from the outside to select which of the W data generated by the second conversion unit and the adjustment W data generated by the adjustment W data generation unit is used as the W data of the RGBW image data; a W data switching unit that switches according to a signal ;
with
outputting the R data, G data, and B data generated by the first conversion unit and the W data selected by the W data switching unit as the RGBW image data;
Image data converter.
請求項1に記載の画像データ変換装置を備え、前記RGBW画像データに基づいて画像を表示する表示装置。 A display device comprising the image data conversion device according to claim 1 and displaying an image based on the RGBW image data. 前記第2の記憶部に記憶されるWデータの上限値は、前記表示装置が白画像を表示したときにW副画素の輝度とR副画素、G副画素およびB副画素の合計の輝度とが等しくなる値に設定されている、
請求項2に記載の表示装置。
The upper limit value of the W data stored in the second storage unit is the sum of the luminance of the W sub-pixel and the total luminance of the R sub-pixel, the G sub-pixel and the B sub-pixel when the display device displays a white image. is set to a value that equals
3. The display device according to claim 2.
請求項2または請求項3に記載の表示装置のホワイトバランス調整方法であって、
前記RGBW画像データのWデータとして、前記調整用Wデータ生成部が生成した調整用Wデータを用いて、前記表示装置に白画像を表示させる工程と、
前記表示装置に表示された前記白画像の色度を測定する工程と、
前記表示装置に表示された前記白画像の色度が予め定められた目標値に近づくように、前記画像データ変換装置に入力する前記RGB画像データのRデータ、GデータおよびBデータを調整することでホワイトバランスを調整する工程と、
ホワイトバランス調整後の前記RGB画像データのRデータ、GデータおよびBデータの値を、前記RGBW画像データのRデータ、GデータおよびBデータそれぞれの上限値として前記第1の記憶部に記憶させる工程と、
を備えるホワイトバランス調整方法。
A white balance adjustment method for a display device according to claim 2 or 3,
a step of displaying a white image on the display device using the adjustment W data generated by the adjustment W data generation unit as the W data of the RGBW image data;
measuring the chromaticity of the white image displayed on the display device;
adjusting the R data, G data and B data of the RGB image data to be input to the image data conversion device so that the chromaticity of the white image displayed on the display device approaches a predetermined target value; a step of adjusting the white balance with
A step of storing the values of the R data, the G data and the B data of the RGB image data after white balance adjustment in the first storage unit as the respective upper limit values of the R data, the G data and the B data of the RGBW image data. When,
A white balance adjustment method comprising:
前記表示装置に前記白画像を表示させた状態で、前記表示装置のW副画素の輝度とR副画素、G副画素およびB副画素の合計の輝度とが等しくなるように、前記第2の記憶部に記憶させるWデータの上限値を調整する工程をさらに備える、
請求項4に記載のホワイトバランス調整方法。
In a state where the white image is displayed on the display device, the second pixel is adjusted so that the luminance of the W sub-pixel and the total luminance of the R sub-pixel, the G sub-pixel and the B sub-pixel of the display device are equal to each other. further comprising the step of adjusting the upper limit of the W data to be stored in the storage unit;
The white balance adjustment method according to claim 4.
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