CN105531754A - 图像显示装置 - Google Patents

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Abstract

图像显示装置(10)具有将由发光元件形成的像素(2)排列成格子状而构成的显示部(4)，其中，在由2×2的4个像素形成的基本格子(正方格子)(1)的4个像素中，对至少1个像素(2)分配包含RGB的3原色的3in1元件(2a)，对剩余像素(2)分配单色LED元件(2b)，将这样得到的模式的基本格子(1)反复地排列成格子状，并且，该图像显示装置(10)包括色彩再现范围修正单元(色彩转换部)(40)，该色彩再现范围修正单元通过调整所述单色发光元件的发光强度，将由RGB的3原色的色度形成的第一色彩再现范围修正成第二色彩再现范围。

Description

图像显示装置
技术领域
本发明涉及使用发光二极管(LED)等发光元件作为像素的图像显示装置。
背景技术
在普通的图像显示装置中，具有将多个显示单元沿纵向和横向排列而构成的显示部，各显示单元将由LED等发光元件形成的像素排列成格子状而构成。在图像显示装置中，为了提高分辨率，需要缩短像素排列的间距而以高密度排列像素，在高分辨率的大型图像显示装置中，增加LED元件的每单位面积的使用个数，成本趋于变高。
在大型的图像显示装置中，存在如下示例：为了显示全彩色的图像，对于由2×2的4个像素形成的基本格子(正方格子)的4个像素，将至少包含R(红)、G(绿)、B(蓝)各1个LED元件的像素排列成格子状来构成显示部。例如，在由2×2的4个像素形成的基本格子(正方格子)的4个像素中，对3个像素分配R、G、B各1个LED元件，并对剩余的1个像素分配G或R来使用。
LED元件可任意设计3原色的配置、排列间距，因此，近年来，根据用途，可构成具有各种分辨率、亮度的图像显示装置。
最近，也使用如下方式：利用将R、G、B的3色的LED芯片收纳在1个LED灯内的3in1(三合一)LED元件(3in1元件)，将该3in1元件排列成格子状。
若将3in1类型的LED元件作为像素进行排列，则1个像素发出3原色的光，因此，与将单色R、G、B的LED进行排列的方式相比，3色更容易进行混色。因此，具有如下特征：在观众观看画面时，各色进行混色而能观看的距离变近。
排列各种LED的方式包含3in1类型的LED元件在内，有如下方式。
近年来，在从近距离观看的用途、需要进行高精细的显示的用途等中，使用以RGB的3色的LED小球(pellet)构成一个像素的3in1元件的示例在增加(例如参照专利文献1)。
若利用3in1元件，则特别在高清等以高画质显示高精细的内容的用途中，使LED元件的排列高密度化，因此，成本显著上升，功耗也有增大趋势。
作为削减成本对策，提出有将画质的下降抑制在最低限度且削减LED元件的数量的方式(例如，参照专利文献2)。
此外，在排列3in1LED元件而得到的显示器中，也提出有将一部分3in1LED元件置换成廉价的白色LED元件的方式(例如，参照专利文献3)。
作为同样利用白色的示例，最近，在液晶显示器的领域提出了使由RGB的3色形成的液晶的代表性像素排列采用RGBW的4个子像素结构的方式(例如，参照专利文献4)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开2001-75508号公报
专利文献2：日本专利特开2009-230096号公报
专利文献3：日本专利特开2012-173466号公报
专利文献4：日本专利特开2011-242605号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
然而，在排列3in1元件而得到的显示器中，在将一部分3in1元件置换成廉价的白色LED元件的方式中存在如下问题：由于对3原色增加其它颜色(白色)，对应于R、G、B的色彩比率的变化，图像的色相发生变化。
本发明是为了解决上述问题而完成的，其提供了一种抑制成本上升且能显示高画质的图像显示装置。特别是在将包含R、G、B这3原色的3in1元件排列成格子状的显示器中，通过将一部分像素置换成单色发光元件来削减成本，并减轻因单色元件的影响而产生的色相变化。
解决技术问题所采用的技术手段
本发明所涉及的图像显示装置具有将由发光元件形成的像素排列成格子状而构成的显示部，其中，在由2×2的4个像素形成的基本格子(正方格子)的4个像素中，对至少1个像素分配包含RGB的3原色的3in1元件，对剩余像素分配单色发光元件，将这样得到的模式的基本格子反复地排列成格子状，并且，该图像显示装置包括色彩再现范围修正单元，该色彩再现范围修正单元通过调整所述单色发光元件的发光强度，将由所述RGB的3原色的色度形成的第一色彩再现范围修正成第二色彩再现范围。
发明效果
本发明的图像显示装置可通过将一部分像素置换成单色发光元件来削减成本，并且，通过调整单色发光元件的发光强度来减轻因单色发光元件的影响而产生的色相变化。
关于本发明的上述以外的目的、特征、观点及效果，通过参照附图来进行的以下本发明的详细说明可以进一步了解。
附图说明
图1是表示说明本发明时所需的图像显示装置的结构的图。
图2是表示说明本发明时所需的像素排列的示例的图。
图3是对说明本发明时所需的像素的配置附加坐标后的图。
图4是表示由图3的基本格子构成的图像显示装置的图像的空间频率特性的图。
图5是说明本发明的实施方式1的图像显示装置的基本格子的像素排列的图。
图6是表示由图5的基本格子构成的图像显示装置的图像的空间频率特性的图。
图7是说明本发明的实施方式1的图像显示装置的基本格子的其它像素排列的图。
图8是表示由图7的基本格子构成的图像显示装置的图像的空间频率特性的图。
图9是表示本发明的实施方式1的图像显示装置的结构的图。
图10是本发明的实施方式1的色彩再现范围的说明图。
图11是表示本发明的实施方式1的色彩再现范围的转换的图。
图12是说明本发明的实施方式1时所需的色彩的说明图。
图13是说明本发明的实施方式1时所需的说明色彩的呈现课题的图。
图14是本发明的实施方式1的色彩转换部的结构图。
图15是本发明的实施方式1的色彩转换的说明图。
图16是本发明的实施方式2的色彩再现范围的说明图。
图17是本发明的实施方式3的单色LED元件的侧视剖视图。
图18是表示本发明的实施方式3的像素配置的示例的图。
图19是表示本发明的实施方式3的像素配置的示例的图。
图20是表示本发明的实施方式3的像素配置的示例的图。
具体实施方式
实施方式1
首先，对图像显示装置的基本结构进行说明。图1(a)是表示说明本发明时所需的图像显示装置的结构的图，图像显示装置10例如为AuroraVision(注册商标)之类的大型显示装置，具有将多个显示单元5沿纵向和横向排列而构成的显示部(屏幕)4。在图1(b)中示出了将各显示单元5内的部分像素群3放大后的情况。显示单元5构成为将由LED等发光元件所构成的像素2排列成格子状，例如利用2×2的4个像素2来构成一个基本格子(正方格子)。然后，将显示单元5排列成格子状以构成显示部4。此处，为了方便起见，示出了构成基本格子1的像素2及相邻的像素2彼此接触的情况，但通常，将它们配置成在空间上分离。
下面，利用图2对一般的图像显示装置10的像素排列进行说明。图2(a)、(b)、(c)分别示出1个基本格子1的像素排列示例。例如有图2(a)、图2(b)所示的像素排列和图2(c)所示的像素排列，其中，图2(a)、图2(b)中，在将与R、G、B这3原色对应的3种单色的发光元件(单色LED元件2b)应用到像素2并进行规则排列的情况下，排列成对2×2的基本格子(正方格子)1的4个像素2中的3个像素2分配R、G、B各1个单色LED元件2b，并且对剩余1个像素2分配G或R，图2(c)中，排列成将3in1LED元件(以下简称为3in1元件)应用到所有像素2并排列成格子状。
图3是为了说明本发明的动作而对一般的像素2的配置附加坐标后的图，图中的四边形分别表示1个像素2。图4中示出将图3的图像信号的水平、垂直方向的分辨率进行二维图示(横轴表示水平分辨率(Cycle/cm)，纵轴表示垂直分辨率(Cycle/cm))后的图像的空间频率分辨率。如该图4所示，若设水平方向x、垂直方向y的像素排列的间距分别为x0、y0，则在图像信号的水平方向的采样频率与像素间距x0(垂直方向为y0)相对应时，可复原的图像信号的最大频率由1/2x0表示，在垂直方向也同样，可复原的图像信号的最大频率由1/2y0表示。图4中，可呈现的图像的空间频率特性由将横轴上从中心起1/2x0、纵轴上从中心起1/2y0的点包含在内的直线包围而成的四边形区域来表示。
图5及图7是本发明的图像显示装置10的基本格子1的像素排列的示例，图5示出了在2×2的基本格子内配置有1个3in1元件2a和3个单色LED元件2b的像素排列示例。图7示出了在基本格子1内交替配置有2个3in1元件2a和2个单色LED元件2b的像素排列示例。如上述像素配置示例所示，本发明的实施方式1的图像显示装置10中，将排列成格子状的像素2中3in1元件2a的一部分置换成廉价的白色的单色LED元件2b。此时的可呈现的图像的空间频率特性如图6所示那样由二重结构来表示。
图6中，由像素2中3in1元件2a可呈现的图像的空间频率特性由将横轴上从中心起1/4x0、纵轴上从中心起1/4y0的点包含在内的直线包围而成的四边形区域来表示。另一方面，与图4同样地，通过控制像素2中白色的单色LED元件2b和3in1元件2a这两者而可呈现的图像的空间频率特性由将横轴上从中心起1/2x0、纵轴上从中心起1/2y0的点包含在内的直线包围而成的四边形区域来表示。即，图5那样的在基本格子1中包含1个3in1元件2a的像素排列下可显示的图像的空间频率特性由图6的二重结构来表示，该二重结构为由包含1/4x0及1/4y0的点在内的四边形表示的与3in1元件2a的像素配置相对应而可呈现全彩色的内侧区域、和由包含1/2x0及1/2y0的点在内的四边形表示的通过控制3in1元件2a和白色的单色LED元件2b这两者而可显示的外侧区域的二重结构。该外侧区域在全彩色的呈现上不能说具有足够的色彩信息，但至少显示出明暗的信息。
人的视觉相比于明暗的特性，对于色彩变化的特性较为迟钝，因此，通过使作为单色发光元件的白色的单色LED元件2b负责高分辨率区域，使可进行彩色显示的3in1元件2a负责低分辨率的区域，可获得与人的视觉特性一致的有效呈现能力。
在此情况下，在基本格子1的4个显示像素中，对部分像素2分配包含R、G、B这3原色在内的3in1元件2a，对剩余像素分配单色的发光元件2b、例如白色的单色LED元件2b，因此，若从极近距离观察画面，则基本格子1中混合有白色LED灯和3in1元件2a，从而因像素结构而引起的格子状的噪声可能会明显，但从能连续观看离散像素结构这样的适当视距来进行观察时，就不会察觉到这种噪声。
其结果是，通过将廉价的白色的单色LED元件2b高密度地排列，能构成高分辨率的显示部4。即，通过利用廉价的白色的单色LED元件2b来确保显示的分辨率，并由3in1元件2a负责全彩色化所需的颜色，由此，能以低成本构成高分辨率的全彩色的图像显示装置10。
此外，在图7的像素配置示例中，示出了在由2×2的4个像素构成的基本格子1中，对位于对角的2个像素2分配包含R、G、B这3原色在内的3in1元件2a，对剩余2个像素2分配例如白色的单色LED元件2b的情况。该图中，设水平方向x、垂直方向y的像素排列的间距分别为x0、y0。
图8是表示图7的格子状像素排列下的图像分辨率的空间频率特性。图8中，若设横轴为水平分辨率(Cycle/cm)，纵轴为垂直分辨率(Cycle/cm)，则与图6同样地，在设像素2为白色的单色LED元件2b时可呈现的图像的空间频率特性由将横轴上从中心起1/2x0、纵轴上从中心起1/2y0的点包含在内的直线包围而成的四边形区域来表示。另一方面，由3in1元件2a可呈现的图像的空间频率特性由以横轴上从中心起1/2x0、纵轴上从中心起1/2y0的点为顶点的四边形区域来表示。
图8中，若与图6比较，则由横轴的1/2x0及纵轴的1/2y0包围而成的通过控制3in1元件2a和白色的单色LED元件2b这两者而可显示的区域与图6一致。另一方面，与3in1元件2a的配置相对应而可呈现全彩色的中央部的区域与图6的特性相比，3in1元件2a的元件数变成2倍，其面积对应地变成2倍。此外，3in1元件2a的像素的配置为彼此不同的千鸟格子状，对应地形成与倾斜方向的分辨率相比使水平、垂直的分辨率优先的形状。一般的图像包含的水平、垂直分量比倾斜分量要多，因此，图8的空间频率特性在人的视觉特性的基础上，还与一般的图像特性一致。即，与图2(c)那样对所有像素2应用3in1元件2a的方式相比，可知：图7的像素排列将3in1元件2a的一部分置换成廉价的单色LED元件2b，由此可抑制画质下降且能大幅削减成本。
如图5、图7所示，若形成利用3in1元件2a并将基本格子1的一部分置换成单色像素的排列，则在使用3in1元件2a实现全彩色的显示的同时，在能削减成本的效果的基础上，对于因像素结构而引起的格子状的噪声，在从适当视距观察的条件下也能够减轻。另一方面，对于色相，基于3in1元件2a的3原色来调整色彩平衡，因此，在对3原色增加其它颜色时，对应于R、G、B的色彩比率的变化，图像的色相会发生变化。
因此，鉴于上述情况，在本发明实施方式1中，对如下的图像显示装置10进行说明：在将包含R、G、B这3原色的3in1元件2a排列成格子状的显示部4(也可以是屏幕或显示器)中，通过将部分像素2置换成单色的发光元件，从而削减成本，并能减轻因单色的发光元件的影响而产生的色相变化。
图9是表示图像显示装置10的结构的图，示出了本发明的具有色彩再现范围修正单元(色彩转换部40)的图像显示装置10，该色彩再现范围修正单元通过调整白色的发光元件的发光强度(或亮度)，来将由R、G、B这3原色的色度构成的第一色彩再现范围修正成第二色彩再现范围。
如图9所示，将图像信号输入到RGB解码器31。RGB解码器31对输入的图像信号进行解码，分离成R、G、B这3原色并输出R、G、B的各信号。从RGB解码器31输出的模拟的R、G、B信号输入到A/D转换器32，进行模拟数字转换并作为数字的Rd、Gd、Bd信号来输出。从A/D转换器32输出的Rd、Gd、Bd信号输入到图像存储器33。对于图像存储器33，从文字、计算机图形等的计算机接口输入信号，还从定时产生部(采样控制)34输入第1定时信号。在最近的数字TV中，不经由RGB解码器31、A/D转换器32，而是经由从数据包化的信号中提取出视频的多重分离部或对编码后的图像进行解码的MPEG解码部来将图像信息保存至图像存储器33，但图像存储器33之后的处理是共通的。图像存储器33根据定时信号，将Rd、Gd、Bd信号输出到色彩转换部(色彩再现范围修正单元)40。色彩转换部40利用规定的色彩转换函数等对输入的这些信号进行运算，将色彩转换处理后的Rd2、Gd2、Bd2信号与第2定时信号一起输出。输出的这些信号经由图像数据总线及缓冲存储器(BM1～BMm)50输入到显示部4的各显示单元(单元11～单元mn)5，对构成各像素2的3in1元件2a或白色的单色LED元件2b的发光强度进行调整。
此处，相当于色彩转换部40的色彩再现范围修正单元利用LED的R、G、B的单色的色纯度比3in1元件2a要高、色彩再现范围比高清等高画质图像信号的标准(HDTV)要宽的情况，将较宽的色彩再现范围转换成实用的色彩再现范围。本发明将3in1元件2a的一部分置换成廉价的单色LED元件，并对此时因使用廉价的单色LED元件2b而使得仅使用3in1元件时的3原色的构成比率发生变化从而引起的单色显示下的亮度的下降、色相的变化进行补偿，可实现廉价且高画质的显示装置。
图10是本实施方式1的图像显示装置10的色彩再现范围的说明图，是将LED中的3原色的代表性色度(粗虚线、黑色圆圈)和高清标准(HDTV)下的色度(点划线、黑色菱形)进行对比来表示的色度图。将R、G、B的各色度点(R1、G1、B1(黑色圆圈))连接的粗虚线所包围的三角形区域对应于LED的色彩再现范围(第一色彩再现范围)。R2、G2、B2为色彩转换后的各色的色度点，R2、G2、B2的各色度点所包围的三角形(三角形形状如后述的图11所示。)区域对应于本发明的第二色彩再现范围。
此处，图11是表示色彩再现范围的转换的图，将由色彩再现范围的转换得到的第二色彩再现范围作为以R2、G2、B2为顶点的双点划线所包围的三角形范围来示出。
如图11所示，在色彩转换部40的控制下，进行如下控制：若着眼于R的单色，则通过使W点亮，将R1转换成R2，同样地，位于R1-G1线上的色彩(R1、C11、C21、……C51、G1)转换成位于R2-G2线上的色彩(R2、C12、C22、……C52、G2)。进一步具体而言，色彩转换部40进行例如将位于C11-W1线上的色彩转换成位于C12-W1的色彩的控制。
图12是色彩的说明图，将色度图进行立体显示。3原色由三维的色空间的矢量R、G、B来表示，平面x+y+z＝1的x、y分量对应于图10的色度图。R、G、B的矢量与x+y+z＝1的各自的交点R1、G1、B1的x、y分量分别对应于3原色(R、G、B)的色度坐标。如图5、7那样，在3in1元件2a的基础上包含例如白色(W)的单色LED元件2b的显示器中，在R、G、B的矢量的基础上，还追加W的矢量，对3原色的合成色增加白色LED元件的白色，从而整体的亮度变高。
在排列3in1元件2a而得到的显示器中，能按每一像素2进行RGB的亮度比的调整，但一般而言，3原色的R、G、B全发光时，将R、G、B的亮度比调整成使得合成色成为白色。此时，R、G、B的矢量的合成矢量W通过白色的色度点W1。
这里，利用图13说明色彩的呈现。在图13(a)所示与图2(c)的像素排列的结构(仅以3in1元件2a来构成格子排列)相同的像素排列中，将仅显示G的情况作为单色显示的示例在图13(c)中示出。同样地，在图13(d)所示的与图7的像素排列的结构(对2×2的基本格子1的对角分配白色的单色LED2b而成的结构)相同的像素排列中，将以单色仅显示G的情况在图13(d)中示出。在图13(c)、(d)中，标号2aa表示仅点亮G的3in1元件2aa。在3in1元件2aa中，R及B为未点亮的状态。G包含在3in1元件2a中，但未包含在白色(W)的单色LED元件2b中。因此，在进行G的单色显示的情况下，与G以全像素点亮的图13(c)的结构相比，一半为未点亮的W像素的图13(d)的结构中，点亮的G的元件数减半。这意味着G的单色显示的亮度下降且分辨率也下降。
此处，若观察图12的色彩的说明图，则单色的G和白色(W)的合成矢量通过连接G1和W1的直线上。该通过点随着白色(W)的亮度变高而向W1侧偏移，但通过调整W的亮度，可将G调整为所希望的适当的色度值G2。在图11的色度图中，G2与G1相比，色纯度下降，但色彩再现范围(由R2、G2、B2的色度点包围的双点划线的三角形)的面积与HDTV的点划线的三角形面积相等，可调整成确保与高清标准不逊色的范围。其结果是，对用于获得G1的亮度值加上用于使G1偏移至G2的白色的亮度，改善G的单色显示的亮度。
此外，在图13(b)中，在3in1元件2a所包含的单色的G的基础上，白色(W)的单色LED元件2b点亮，因此，分辨率也变高，将3in1元件2a的一部分置换成廉价的白色(W)时的问题即单色显示的亮度下降、分辨率下降得到改善，图像的轮廓、细线部等的呈现力也提高。
同样地，单色的B和白色(W)的合成矢量位于连接B1和W1的直线上，因此，通过调整白色(W)的亮度，可将B调整为所希望的适当的色度值B2。进一步地，对于单色的R，通过调整白色(W)的亮度，也可调整为所希望的适当的色度值R2。以上均是对于R、G、B的单色的色度点R1、G1、B1，通过调整W的亮度来获得R2、G2、B2，在R、G、B的单色显示中，通过对3in1元件2a所包含的3原色的亮度加上W的亮度，亮度得到提高且分辨率也变高。
如图14所示，色彩转换部40可由第1色彩转换部41及第2色彩转换部42构成。图15是图9的色彩转换部40的说明例。输入到色彩转换部40的数据为图15(a)所示的Rd、Gd、Bd，未包含白色分量(W)。第1色彩转换部41基于该数据，从3原色的色彩数据Rd、Gd、Bd中提取出白色(W)的分量Wd1。从原始的3原色的色彩数据Rd、Gd、Bd中提取出白色分量W1的结果为图15(b)所示的Rd1、Gd1、Bd1。此处，从Rd、Gd、Bd向Rd1、Gd1、Bd1的转换为白色分量(W1分量)的减法处理。接下来，在第2色彩转换部42中，进行基于Rd1、Gd1、Bd1的数据来获得图15(c)所示的所希望的色相Rd2、Gd2、Bd2的色彩转换运算处理。
从Rd1、Gd1、Bd1获得Rd2、Gd2、Bd2的色彩转换的原理可由下式来说明。
[数学式1]
R d 2 G d 2 B d 2 = a b c d e f g h j R d 1 G d 1 B d 1 - - - ( 1 )
此处，a～j是色彩转换的常数。通过以可任意设定方式来使该常数为可变，可控制不同色度的***示设备。此外，通过与环境的照度等相对应地设定色相，可获得高画质的图像显示装置。
色度点R2、G2、B2在图10的色度图上位于将W的色度点W1和各LED中的3原色R、G、B的色度点R1、G1、B1连接的直线(细虚线)上。色度点R2、G2、B2在色度图上的位置也可以在将3原色R、G、B的色度点R1、G1、B1连接的直线上以使它们具有某一程度的幅度的方式进行调整。这种色彩转换以W为中心进行调整，可有效地进行色度的转换，在削减功耗上有效果。如图11所示，色度点R2、G2、B2与高清等高画质图像信号的标准多少有些偏离，但以色度点R2、G2、B2为顶点的双点划线所包围的色彩再现范围的面积可确保与由点划线所包围的高清标准的三角形相同水平的面积。因此，由色相差异而引起的不协调感等在实用方面的影响较小，能以低功耗实现高画质的显示。特别是，通过对白色(W)使用照明用的LED那样的高效率的LED元件，可削减作为显示器的功耗。
实施方式2
基于图16的色彩再现范围的说明图来说明本发明的实施方式2。实施方式2的色彩再现范围的特征在于，在白色的发光强度的基础上，通过控制3in1元件2a所包含的3原色的LED的发光强度，使实施方式1中说明的3原色的色度点R2、G2、B2偏移至新的色度点R3、G3、B3。在该实施方式2中获得的色度点R3、G3、B3为R2、G2、B2分别向表示高清标准(HDTV)的三角形的顶点侧偏移后的点，位于图16中的斜线阴影的圆形内。通过在第2色彩转换部42中变更式(1)的色彩转换的常数a～j，可实现使色度点R2、G2、B2偏移至R3、G3、B3。此外，在第2色彩转换部42中，可根据需要参照所提取出的白色分量W1。
其结果是，第二色彩再现范围不仅可确保色度图上的面积，还可确保色度点也与高清标准基本处于同一水平，可实现高画质的图像显示。人的视觉相比于明暗的特性，对于色彩变化的特性较为迟钝，若上述第二色彩再现范围与作为电视信号的标准而确定的3原色的色度值大致对应，则在实际使用方面色度点不一定需要与标准所确定的色度点严格一致。
在以上那样的实施方式1及实施方式2中，作为将排列成格子状的3in1元件2a的一部分置换成廉价的单色发光元件2b的示例，示出了使用白色LED的示例。另一方面，单色发光元件2b可考虑各种规格，在以抑制画质下降且大幅削减成本为目标的基础上，并不限于白色LED，可使用黄色或绿色(黄绿色)的LED元件等其它廉价的颜色的元件。在此情况下，第1色彩转换部41对应于使用的廉价的颜色，从3原色的色彩数据Rd、Gd、Bd中提取出公共分量，与后级的第2色彩转换部42一起获得所希望的色相Rd2、Gd2、Bd2。在使用的廉价的颜色为绿色(G)那样与其它颜色没有公共分量的情况下，直接穿过第1色彩转换部41，而由第2色彩转换部2获得所希望的色相Rd2、Gd2、Bd2。此外，在此情况下的色彩转换处理中，对于色度点R2、G2、B2，只要是偏差较小的均匀的修正，则可以是图10的斜线椭圆所示的具有宽调整范围的修正，对于色度点R3、G3、B3，将3in1元件2a所包含的3原色用于修正，因此，能进行与图16的R3、G3、B3相同的修正。
实施方式3
实施方式1及实施方式2中说明的3in1元件2a中，在1个LED封装内包含与R、G、B这3原色相对应的LED芯片。对于3in1元件2a，为了提高LED的发光效率，在封装表面使用透射率较高的材料，在内表面使用反射率较高的材料。其结果是，3in1元件2a从显示面侧观看时看起来发白，因此，成为对比度下降的一个原因。因此，在本发明实施方式3中，示出为了抑制对比度下降而包括抑制发光色以外的光透过发光元件表面的滤色器的图像显示装置10。
图17是带滤色器的单色LED元件20的侧视剖视图。实施方式3的图像显示装置10在实施方式1或实施方式2的由2×2的4个像素构成的基本格子1中，将排列成格子状的包含R、G、B这3原色的3in1元件2a的一部分发光元件分配给单色发光元件。图17中，将该单色发光元件作为单色LED元件2b来示出。在白色的单色LED元件2b的正面(发光面)形成灰色的滤色器21作为与发光色对应的彩色滤光器。3in1元件2a难以在正面形成使不同波长的3原色有效通过的滤色器，在正面形成有滤色器的情况下，亮度有下降的趋势，但若是单色发光元件，通过在发光面形成使LED的发光色透过的滤色器21，可抑制发光色以外的透过，抑制亮度的下降，且抑制外来光从封装表面及封装内的反射率较高的区域反射。
图18是表示用于对应用了实施方式3的图像显示装置10中的显示画面的观察方法进行说明的像素排列的示例的图，图18(a)示出仅使用了3in1元件2a的像素排列，图18(b)示出将图18(a)的像素的一半置换成包括灰色的滤色器21的带滤色器单色LED元件20并将其与3in1元件2a交替地配置的像素配置，图18(c)示出设2×2的基本格子1的1个像素2为3in1元件2a而剩余的3个像素2为包括灰色的滤色器21的带滤色器单色LED元件20的像素配置的示例。
另外，滤色器21可通过粘贴薄膜的方法、涂布或印刷油墨的方法等各种方法来形成。此外，可任意调整在例如白色的单色LED元件2b的正面形成的滤色器21的光透射率。
如图18(a)所示，与将3in1元件2a排列成格子状的情况相比，如图18(b)所示，在将一部分元件置换成带灰色滤色器的单色LED元件20的图像显示装置10中，在未点亮时可抑制来自图像显示装置10外部的光(外来光)发生反射，使画面看起来发黑。该情况下的色彩再现范围由图12所示的R1、G1、B1所包围的三角形表示，若在明亮环境下有外来光照射到画面，则3原色的色度点因发射光所具有的色彩矢量的影响而向三角形的内侧偏移，色彩再现范围有变窄的趋势。此处，若在发光面形成单色发光元件的彩色滤光器，抑制表面的反射，则可维持色彩再现范围，实现忠实于色彩转换技术的鲜亮的颜色再现。
另外，在上述示例中，示出单色LED元件2b为白色发光元件的示例，但除此之外，也可使用黄色或绿色(黄绿色)的LED元件。此外，也可使用白色、黄色、绿色(黄绿色)以外的廉价的单色LED元件。一般而言，人的视觉灵敏度对从黄绿到绿色的灵敏度较高，因此，可期待高分辨率的显示。另一方面，在将发白的3in1元件2a的一部分置换成在发光面形成有彩色滤光器的廉价LED元件的情况下，在极近距离观看画面时，像素结构可能作为噪声而明显，但这种噪声可通过从适当的视距观看来避免。其结果是，即使在使用廉价的黄色或绿色的发光元件的情况下，也可获得廉价且高画质的图像显示装置10。
此外，本发明可以在该发明的范围内对各实施方式自由地进行组合，或对各实施方式进行适当的变形、省略。例如，在像图19那样在基本格子1的对角配置3in1元件2a的情况下，可如图19(a)所示，排列绿色LED元件(G)作为单色LED元件2b，或如图19(b)所示，将绿色LED元件(G)和红色LED元件(R)这2种进行组合来排列成格子状。此外，在像图20那样配置3in1元件2a作为基本格子1的1个元件的情况下，作为单色LED元件2b，可将绿色、红色、蓝色这3种LED元件(G、R、B)组合使用。另外，图20(a)示出了基本格子1排列成彼此不同的示例，图20(b)示出了基本格子1沿纵向和横向进行矩阵配置的示例。此外，如图19(b)所示，也可以将不同颜色的单色LED元件2b以彼此不同的方式排列成千鸟格子状。在使用2种以上的单色LED元件2b的情况下，色彩再现范围修正单元按照单色LED元件2b的各个颜色或对所有颜色调整发光强度。另外，在上述实施方式中，对发光元件为LED元件的情况进行了说明，但也可以是其它发光元件。此外，图中，以圆圈或四边形来示出像素2，但这仅是为了方便，并不限定发光元件的形状。

Claims (8)

1.一种图像显示装置，该图像显示装置具有将由发光元件形成的像素排列成格子状而构成的显示部，其特征在于，
在由2×2的4个像素形成的基本格子(正方格子)的4个像素中，对至少1个像素分配包含RGB的3原色的3in1元件，对剩余像素分配单色发光元件，将这样得到的模式的基本格子反复地排列成格子状，并且，该图像显示装置包括色彩再现范围修正单元，该色彩再现范围修正单元通过调整所述单色发光元件的发光强度，将由所述RGB的3原色的色度形成的第一色彩再现范围修正成第二色彩再现范围。
2.如权利要求1所述的图像显示装置，其特征在于，
所述单色发光元件的颜色是白色。
3.如权利要求1或2所述的图像显示装置，其特征在于，
所述单色发光元件是LED元件。
4.如权利要求1至3中任一项所述的图像显示装置，其特征在于，
所述第二色彩再现范围的RGB的色度设定成在色度图上位于将所述RGB的3原色的色度点和白色的设定值的色度点连接的线上或其附近。
5.如权利要求1或2所述的图像显示装置，其特征在于，
所述第二色彩再现范围为调整成作为电视信号的标准而确定的3原色的色度值附近的色彩再现范围。
6.如权利要求1至5中任一项所述的图像显示装置，其特征在于，
在所述基本格子的4个像素内，对位于对角的2个像素分配所述3in1元件，对剩余的2个像素分配所述单色发光元件。
7.如权利要求1所述的图像显示装置，其特征在于，
所述单色发光元件是黄色或黄绿色的LED元件。
8.如权利要求1至7中任一项所述的图像显示装置，其特征在于，
所述单色发光元件在正面包括有单色的彩色滤光器。
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