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May 28, 2010

シャープの4原色技術

「4原色技術」の原理を学会で明らかに・画期的な画素設計のポイントは低消費電力

シャープが業界に先駆けて開発した「4原色技術」。従来のR(赤),G(緑),B(青)のほかに,もう一つ別の色の画素を使って映像を表示する同社独自の新ディスプレイ技術である。同社は,去る2010年3月17日に開催された電子情報通信学会総合大会の講演の中で,この技術を開発する際の基本となった数値解析手法について解説した。4原色技術を開発する際に同社が目指したのが,優れた色再現性と低消費電力の両立。この講演では,その実現のカギとなる技術に言及している。

まだ、公式発表していなかったですね。

2010年1月に同社が最初に4原色技術を発表した時点では,原理や開発経緯など4原色技術の詳細については,あまり明らかにしていなかった。このため3D液晶ディスプレイを発表する直前に開催された電子情報通信学会総合大会における4原色技術に関する同社の講演は,業界関係者をはじめ,ディスプレイ関連の研究者が注目していた。
このことです。 ・イエローを加えた4原色ですと?!
続いて同氏は,4原色の画素を設計する際に用いた数学的解析手法について言及した。同社が検討を進める際に基本としたのは,色を表現する一般的な体系の一つである「XYZ表色系」である。この体系では,「3刺激値」とよばれる三つのパラメータで色を表現する。4原色ディスプレイの場合,表示できる色の3刺激値をX,Y,Zとすると,X,Y,Zは画素を構成する4色の各3刺激値と各色の面積比(光の強さ,変数)から成る式で表すことができる。

具体的には,以下の通りになる。
赤色の3刺激値を(Xr,Yr,Zr),面積比をr,
緑色の3刺激値を(Xg,Yg,Zb),面積比をg,
青色の3刺激値を(Xb,Yb,Zb),面積比をb,
黄色の3刺激値を(Xk,Yk,Zk),面積比をk,
とした場合。

X=r*Xr+g*Xg+b *Xb+k*Xk
Y=r*Yr+g*Yg+b *Yb+k*Yk
Z=r*Zr+g*Zg+b *Zb+k*Zk

ここでは,3つの方程式に対して変数(r,g,b,k)が4つある。

このため特定の色,つまり特定のX,Y,Zの値に対する4つの変数の組み合わせが無数に存在することになる。「したがって4原色ディスプレイでは,4変数の組み合わせを変えることによって,様々なディスプレイの特性を引き出すことができる可能性があるわけです」(寺川氏)。


なんだそうですよ、奥さん。

『なお,この技術の詳細について同社は,米国現地時間の5月27日に,SID 2010のシンポジウムで発表予定である(論文番号:45.1)』

ということであるからにして、中核特許はまだ公開されていないと思いますが、前回と違った公開公報をご紹介しておきましょう。

■特開2010-9064
【発明の名称】表示装置
【出願日】平成21年10月9日
【分割の表示】特願2008-522371の分割
【原出願日】平成19年5月31日
【優先権主張番号】特願2006-169206
【優先日】平成18年6月19日
【出願人】シャープ株式会社
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、本発明者らは、従来の4原色の表示装置によれば、表示に用いる原色の数を単に増やしただけであり、充分な表示品位が得られていないことに着目した。そして、特許文献1で開示されているように、それぞれの開口面積(表示に用いられる領域(アクティブ領域、有効領域)の面積)が等しい赤、緑、青及び黄のサブ画素からなる画素によって表示面が構成された表示装置では、色再現範囲の広い表示を実現することができるものの、表示される赤がどす黒い赤すなわち暗い赤になってしまい、視認性が損なわれることを見いだした。
本発明は、上記現状に鑑みてなされたものであり、色再現範囲の広い表示が可能であるとともに、明るい赤を表示することができる表示装置を提供することを目的とするものである。
【発明を実施するための形態】
 図2は、本発明の実施形態1に係る透過型の液晶表示装置におけるカラーフィルタ基板(対向基板)100の概略構成を示す平面図である。
 カラーフィルタ基板100は、図2に示すように、赤、緑、黄及び青のカラーフィルタ10R、10G、10Y及び10Bがこの順にストライプ配列され、各フィルタの周囲及びフィルタ間には、ブラックマトリクス10BMが配置されている。なお、カラーフィルタ10R、10G、10B及び10Yはそれぞれ、自身を透過する光の色を選択するものである。赤、緑及び青のカラーフィルタ10R、10G及び10Bはそれぞれ、入射光の赤色成分、緑色成分及び青色成分を主に透過させるものであり、黄のカラーフィルタ10Yは、入射光の赤色成分及び緑色成分の両方の色成分を主に透過させるものである。本実施形態では、図2に示すように、カラーフィルタ10R、10B、10G及び10Yの配列が全ての画素で同一であるが、画素ごとに異なっていてもよく、本発明の画素構成は特に限定されるものではない。カラーフィルタ10R、10B、10G及び10Yはそれぞれ、液晶表示装置において、前述したTFT基板200に設けられた透過電極35R、35G、35Y及び35Bと対向するように設けられており、ブラックマトリクス10BMは、液晶表示装置において、走査線4及び信号線6と対向するように設けられている。また、本実施形態では、図2に示すように、赤のカラーフィルタ10Rの面積が大きく、他の色のカラーフィルタ10B、10G及び10Yの面積が同程度に小さくなるように形成されている。
 図3は、本発明の実施形態1に係る透過型の液晶表示装置を示す断面模式図である。
図3に示すように、本発明の実施形態1に係る透過型の液晶表示装置500は、上述したカラーフィルタ基板100とTFT基板200との間に、液晶層300を挟んだ構成を有している。カラーフィルタ基板100は、ガラス基板21の外側(観察面側)には、位相差板22及び偏光板23を備え、ガラス基板21の内側(背面側)には、赤、緑、青及び黄のカラーフィルタ10R、10G、10B、10Y、ブラックマトリクス10BM、オーバーコート層25、対向電極26及び配向膜27を備えている。
 位相差板22は、自身を透過する光の偏光状態を調整するものである。偏光板23は、特定の偏光成分の光だけを透過させるものである。本実施形態では、位相差板22及び偏光板23の配置及び構成を調整することにより、位相差板22及び偏光板23が、円偏光板として機能するように設定されている。
 オーバーコート層25は、赤、緑、青及び黄のフィルタ10R、10G、10B及び10Yから液晶層300内に汚染物が溶出するのを防ぎ、また、カラーフィルタ基板100の表面を平坦化するものである。対向電極26は、液晶層300を介して、TFT基板200側に設けられた透明電極35R、35G、35B及び35Yに対向するものであり、液晶層300に電圧を印加して液晶分子を駆動するのに用いられる。なお、対向電極26は、酸化インジウム錫(ITO)等の透明な導電材料からなる。配向膜27は、液晶層300内の液晶分子の配向を制御するものである。
20109064

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また、入手しやすい資料が発表されることでしょう。

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