CN102265210B - 液晶显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的液晶显示装置具备在行方向上相邻的第一像素(P1)、第二像素(P2)。在输入信号显示第一颜色(无彩色)的情况下,蓝色修正部(300b)将蓝色子像素的灰度等级水平b修正为灰度等级水平b′,从而第一像素(P1)的第三子像素(B1)的亮度与第二像素(P2)的第三子像素(B2)的亮度不同。在输入信号显示第二颜色(蓝色)的情况下,第一像素(P1)的第三子像素(B1)的亮度与第二像素(P2)的第三子像素(B2)的亮度大致相等。在输入信号显示第一颜色(无彩色)的情况下的第一像素(P1)的第三子像素(B1)的亮度与第二像素(P2)的第三子像素(B2)的亮度的平均与在输入信号显示第二颜色(蓝色)的情况下的上述平均大致相等。根据本发明,能够提供实现视野角特性的改善并且抑制显示品质的下降的液晶显示装置。

Description

液晶显示装置
技术领域
本发明涉及液晶显示装置。
背景技术
液晶显示装置不仅被利用作为大型电视机而且被利用作为便携式电话的显示部等小型的显示装置。在目前被广泛利用的彩色液晶显示装置中,一个像素由与红色(R)、绿色(G)、蓝色(B)的光的三原色对应的子像素构成,典型的是由彩色滤光片实现红色、绿色和蓝色子像素的颜色的不同。
现有技术中,使用TN(TwistedNematic:扭曲向列)模式的液晶显示装置,但由于TN模式的液晶显示装置的视野角比较狭窄,所以近年来,已制作了IPS(In-Plane-Switching:面内开关)模式和VA(VerticalAlignment:垂直取向)模式等广视野角的液晶显示装置。在这种广视野角的模式中,由于VA模式也能够实现高对比度比,所以在大多的液晶显示装置中被采用。
然而,在VA模式的液晶显示装置中,在从倾斜方向观看的情况下存在发生灰度等级反转的情况。为了抑制这种灰度等级反转,采用在一个子像素区域中形成多个液晶畴的MVA(Multi-domainVerticalAlignment:多畴垂直取向)模式。在MVA模式的液晶显示装置中,在隔着垂直取向型液晶层相对的一对基板中的至少一个的液晶层侧设置有取向限制构造。取向限制构造是例如设置于电极的线状的狭缝(缝隙)(开口部)或者肋(突起构造)。利用取向限制构造,从液晶层的单侧或者两侧赋予取向限制力,形成取向方向不同的多个液晶畴(典型的是4个液晶畴),抑制灰度等级反转。
另外,作为VA模式的另一种,还已知有CPA(ContinuousPinwheelAlignment:连续焰火状排列)模式。在一般的CPA模式的液晶显示装置中设置有具有高对称性的形状的子像素电极并且与液晶畴的中心对应地在对置基板的液晶层侧设置有开口部或突起物。该突起物也被称为铆钉(rivet)。施加电压时,按照由对置电极和高对称性的子像素电极形成的斜电场,液晶分子呈放射形状倾斜取向。另外,在设置有铆钉的情况下,液晶分子的倾斜取向因铆钉的倾斜侧面的取向限制力而稳定化。这样,通过一个子像素内的液晶分子呈放射形状取向,抑制灰度等级反转。
然而,在VA模式的液晶显示装置中,存在从倾斜方向观看时的图像比从正面观看时的图像看起来明亮的情况(参照专利文献1)。这种现象也被称为泛白。在专利文献1的液晶显示装置中,显示红色、绿色和蓝色中的对应的颜色的子像素具有亮度不同的区域,由此抑制从倾斜方向的泛白而改善视野角特性。具体而言,在专利文献1的液晶显示装置中,与子像素的各区域对应的电极通过不同的TFT与不同的数据配线(源极配线)连接。在专利文献1的液晶显示装置中,通过使与子像素的各区域对应的电极的电位不同,使子像素的各区域的亮度不同,实现视野角特性的改善。
为了使子像素内的区域的亮度不同,需要形成与子像素的各区域对应的微细的电极,存在成本增大,生产成品率降低的问题。另外,TN模式的液晶显示装置与VA模式相比能够以低成本制作。因此,在TN模式的液晶显示装置中,不在子像素内形成多个电极而进行视野角特性的改善的情况也在被研讨当中(例如参照专利文献2)。在专利文献2的液晶显示装置中,在输入信号中相邻的2个子像素的灰度等级为中间灰度等级的情况下,通过使一个子像素为高灰度等级水平,使另一个子像素为低灰度等级水平,实现视野角特性的改善。具体而言,在输入信号中2个子像素的灰度等级水平A、B为中间灰度等级的情况下,将其亮度L(A)、L(B)的平均(L(A)+L(B))/2设为L(X),在取得与亮度L(X)对应的灰度等级水平X的基础上,得到实现灰度等级X的亮度L(X)的高灰度等级水平A’和低灰度等级水平B’。像这样,在专利文献2的液晶显示装置中,通过将输入信号表示的灰度等级水平A、B修正为灰度等级水平A’、B’,能够不在子像素电极内形成微细的电极构造而实现视野角特性的改善。
现有技术文献
专利文献
【专利文献1】:日本特开2006-209135号公报
【专利文献2】:日本特表2004-525402号公报
发明内容
发明要解决的课题
在专利文献1的液晶显示装置中,通过利用一个子像素的灰度等级水平使子像素内的区域的亮度不同来实现视野角特性的改善。另外,在专利文献2的液晶显示装置中,通过利用2个子像素的灰度等级水平使子像素的亮度不同来实现视野角特性的改善。然而,在专利文献1的液晶显示装置中,在像素进行黑色以外的显示的情况下存在观察者因显示的颜色和像素尺寸而识别到低亮度的区域,显示品质下降的问题。另外,在专利文献2的液晶显示装置中,存在根据显示的颜色导致观察者看到分辨率降低,显示品质下降的问题。
本发明鉴于上述课题而研发,其目的在于提供一种实现视野角特性的改善并且抑制显示品质的下降的液晶显示装置。
用于解决课题的手段
本发明的液晶显示装置是一种液晶显示装置,其具备包括相互相邻的第一像素和第二像素的多个像素,上述多个像素各自具有包括第一子像素、第二子像素和第三子像素的多个子像素,在输入信号中上述第一像素和上述第二像素各自显示第一颜色的情况下上述第一像素的上述第三子像素的亮度与上述第二像素的上述第三子像素的亮度的平均亮度,大致等于在输入信号中上述第一像素和上述第二像素各自显示与上述第一颜色不同的第二颜色的情况下上述第一像素的上述第三子像素的亮度与上述第二像素的上述第三子像素的亮度的平均亮度,在输入信号中上述第一像素和上述第二像素各自显示上述第一颜色的情况下,上述第一像素的上述第三子像素的亮度与上述第二像素的上述第三子像素的亮度不同,在输入信号中上述第一像素和上述第二像素各自显示上述第二颜色的情况下,上述第一像素的上述第三子像素的亮度与上述第二像素的上述第三子像素的亮度大致相等。
在某实施方式中,上述第一像素的上述第三子像素的亮度与上述第二像素的上述第三子像素的亮度的差基于以下的至少一个而变化:上述第一像素和上述第二像素的上述第一子像素的亮度的平均;和上述第一像素和上述第二像素的上述第二子像素的亮度的平均。
在某实施方式中,在输入信号中上述第一像素和上述第二像素各自显示上述第一颜色的情况下,上述第一像素和上述第二像素的上述第一子像素和上述第二子像素分别点亮。
在某实施方式中,在输入信号中上述第一像素和上述第二像素各自显示上述第二颜色的情况下,上述第一像素和上述第二像素的上述第一子像素和上述第二子像素分别为非点亮。
在某实施方式中,上述第一子像素为红色子像素,上述第二子像素为绿色子像素,上述第三子像素为蓝色子像素。
在某实施方式中,上述第一颜色为无彩色,上述第二颜色为蓝色。
在某实施方式中,上述液晶显示装置还包括:分别规定上述第一子像素、上述第二子像素和上述第三子像素的第一子像素电极、第二子像素电极和第三子像素电极;和与上述第一子像素电极、上述第二子像素电极和上述第三子像素电极分别对应设置的多条源极配线。
在某实施方式中,上述第一子像素、上述第二子像素和上述第三子像素各自具有能够分别呈现相互不同的亮度的多个区域。
在某实施方式中,上述液晶显示装置还包括:第一子像素电极、第二子像素电极和第三子像素电极,上述第一子像素电极、上述第二子像素电极和上述第三子像素电极分别规定上述第一子像素、上述第二子像素和上述第三子像素,并且各自具有规定上述多个区域的分离电极;与上述第一子像素电极、上述第二子像素电极和上述第三子像素电极分别对应设置的多条源极配线;和与上述第一子像素电极、上述第二子像素电极和上述第三子像素电极各自的上述分离电极对应设置的多条辅助电容配线。
在某实施方式中,上述多个像素呈多行和多列的矩阵状排列,上述多个像素还包括:与上述第一像素在行方向和列方向中的一个方向上相邻并且与上述第二像素在倾斜方向上相邻的第三像素;和与上述第三像素在上述一个方向上相邻并且与上述第二像素在行方向和列方向中的另一个方向上相邻的第四像素,在输入信号中上述第三像素和上述第四像素各自显示上述第一颜色的情况下,上述第三像素的上述第三子像素的亮度与上述第四像素的上述第三子像素的亮度大致相等。
在某实施方式中,上述输入信号或者由上述输入信号的转换而得到的信号表示上述多个像素各自包含的上述多个子像素的灰度等级水平,上述输入信号或者由上述转换得到的信号表示的、上述第一像素和上述第二像素包含的上述第三子像素的灰度等级水平,根据上述输入信号表示的上述第一像素和上述第二像素的色相被修正。
在某实施方式中,上述输入信号或者由上述输入信号的转换而得到的信号表示上述多个像素各自包含的上述多个子像素的灰度等级水平,上述输入信号或者由上述转换得到的信号表示的、上述第一像素和上述第二像素包含的上述第三子像素的灰度等级水平,根据上述输入信号表示的上述第一像素和上述第二像素的色相、以及上述输入信号表示的上述第一像素和上述第二像素包含的上述第三子像素的灰度等级水平的差被修正。
在某实施方式中,在输入信号中,上述第一像素和上述第二像素中的一个像素的上述第三子像素的灰度等级水平为第一灰度等级水平,上述第一像素和上述第二像素中的另一个像素的上述第三子像素的灰度等级水平为上述第一灰度等级水平或者比上述第一灰度等级水平高的第二灰度等级水平的情况下,上述第一像素和上述第二像素包含的上述第三子像素各自的亮度,和与上述输入信号或者由上述输入信号的转换而得到的信号表示的灰度等级水平对应的亮度不同,在输入信号中,上述一个像素的上述第三子像素的灰度等级水平为上述第一灰度等级水平,上述另一个像素的上述第三子像素的灰度等级水平为比上述第二灰度等级水平高的第三灰度等级水平的情况下,上述第一像素和上述第二像素包含的上述第三子像素各自的亮度,大致等于与上述输入信号或者由上述输入信号的转换而得到的信号表示的灰度等级水平对应的亮度。
本发明的液晶显示装置是一种液晶显示装置,其具备像素,上述像素具有包括第一子像素、第二子像素和第三子像素的多个子像素,上述第一子像素、上述第二子像素和上述第三子像素各自具有多个区域,上述多个区域包括能够呈现相互不同的亮度的第一区域和第二区域,在输入信号中上述像素显示第一颜色的情况下上述第三子像素的上述第一区域的亮度与上述第三子像素的上述第二区域的亮度的平均亮度,大致等于在输入信号中上述像素显示与上述第一颜色不同的第二颜色的情况下上述第三子像素的上述第一区域的亮度与上述第三子像素的上述第二区域的亮度的平均亮度,在输入信号中上述像素显示上述第一颜色的情况下,上述第三子像素的上述第一区域的亮度与上述第三子像素的上述第二区域的亮度不同,在输入信号中上述像素显示上述第二颜色的情况下,上述第三子像素的上述第一区域的亮度与上述第三子像素的上述第二区域的亮度大致相等。
在某实施方式中,上述液晶显示装置还包括:第一子像素电极、第二子像素电极和第三子像素电极,上述第一子像素电极、上述第二子像素电极和上述第三子像素电极分别规定上述第一子像素、上述第二子像素和上述第三子像素,并且各自具有与上述第一区域和上述第二区域对应的第一分离电极和第二分离电极;和与上述第一子像素电极、上述第二子像素电极和上述第三子像素电极各自的上述第一分离电极和上述第二分离电极分别对应设置的多条源极配线。
在某实施方式中,上述液晶显示装置还包括:第一子像素电极、第二子像素电极和第三子像素电极,上述第一子像素电极、上述第二子像素电极和上述第三子像素电极分别规定上述第一子像素、上述第二子像素和上述第三子像素,并且各自具有与上述第一区域和上述第二区域对应的第一分离电极和第二分离电极;与上述第一子像素电极、上述第二子像素电极和上述第三子像素电极分别对应设置的多条源极配线;和与上述第一子像素电极、上述第二子像素电极和上述第三子像素电极各自的上述第一分离电极、以及上述第一子像素电极、上述第二子像素电极和上述第三子像素电极各自的上述第二分离电极对应设置的多条栅极配线。
在某实施方式中,上述第一子像素为红色子像素,上述第二子像素为绿色子像素,上述第三子像素为蓝色子像素。
本发明的液晶显示装置是一种液晶显示装置,其具备排列成多行和多列的矩阵状的多个像素,上述多个像素包括在行方向或者列方向上依次排列的第一像素、第二像素、第三像素和第四像素,上述多个像素各自具有包括第一子像素、第二子像素和第三子像素的多个子像素,在输入信号中上述第一像素和上述第三像素各自显示第一颜色的情况下上述第一像素的上述第三子像素的亮度与上述第三像素的上述第三子像素的亮度的平均亮度,大致等于在输入信号中上述第一像素和上述第三像素各自显示与上述第一颜色不同的第二颜色的情况下上述第一像素的上述第三子像素的亮度与上述第三像素的上述第三子像素的亮度的平均亮度,在输入信号中上述第一像素和上述第三像素各自显示上述第一颜色的情况下,上述第一像素的上述第三子像素的亮度与上述第三像素的上述第三子像素的亮度不同,在输入信号中上述第一像素和上述第三像素各自显示上述第二颜色的情况下,上述第一像素的上述第三子像素的亮度与上述第三像素的上述第三子像素的亮度大致相等。
在某实施方式中,上述第二像素和上述第四像素各自的上述第三子像素的亮度,大致等于与上述输入信号或者由上述输入信号的转换而得到的信号表示的灰度等级水平对应的亮度。
发明的效果
根据本发明,能够提供一种实现视野角特性的改善并且抑制显示品质的下降的液晶显示装置。
附图说明
图1(a)是表示本发明的液晶显示装置的第一实施方式的示意图,(b)是表示(a)所示的液晶显示装置的液晶显示面板的示意图。
图2(a)是表示图1所示的液晶显示装置中各像素的结构的示意图,(b)是表示液晶显示面板的有源矩阵基板的电路图。
图3是图1所示的液晶显示装置的液晶显示面板的色度图。
图4(a)和(b)是表示本实施方式的液晶显示装置的液晶显示面板的示意图。
图5是用于概念性地说明图1所示的液晶显示装置的修正部的图,(a)是表示色相的示意图,(b)是表示某情况下的蓝色子像素的灰度等级水平的变化的图表,(c)是表示另一情况下的蓝色子像素的灰度等级水平的变化的图表。
图6(a)和(b)是表示比较例1的液晶显示装置的示意图。
图7(a)和(b)是表示比较例2的液晶显示装置的示意图。
图8(a)和(b)是表示第一实施方式的液晶显示装置的示意图。
图9是表示图1所示的液晶显示装置的蓝色修正部的示意图。
图10是用于说明图9所示的蓝色转换部的转换的图表。
图11是表示图1所示的液晶显示装置的蓝色修正部的具体的结构的示意图。
图12(a)是表示灰度等级差水平的图表,(b)是表示向液晶显示面板输入的灰度等级水平的图表。
图13是表示蓝色修正部中的色相与色相系数的关系的示意图。
图14是表示在图1所示的液晶显示装置中属于相邻的像素的蓝色子像素的灰度等级水平不同的情况下的亮度等级的变化的示意图。
图15(a)是比较例1的液晶显示装置的示意图,(b)和(c)是本实施方式的液晶显示装置的示意图。
图16是表示第一实施方式的变形例的液晶显示装置的蓝色修正部的结构的示意图。
图17(a)~(c)是图1所示的液晶显示装置的液晶显示面板的示意图。
图18是示意性表示图1所示的液晶显示装置的液晶显示面板的截面构造的局部截面图。
图19是示意性表示图1所示的液晶显示装置的液晶显示面板的与一个子像素对应的区域的平面图。
图20(a)和(b)是示意性表示图1所示的液晶显示装置的液晶显示面板的与一个子像素对应的区域的平面图。
图21是示意性表示图1所示的液晶显示装置的液晶显示面板的与一个子像素对应的区域的平面图。
图22是用于说明图1所示的液晶显示装置的液晶显示面板的各子像素的主波长的XYZ表色系色度图的示意图。
图23(a)是表示第一实施方式的变形例的液晶显示装置的蓝色修正部的结构的示意图,(b)是表示灰度等级调整部的结构的示意图。
图24是表示第一实施方式的变形例的液晶显示装置的示意图,(a)是包括具有红色修正部的修正部的液晶显示装置的示意图,(b)是包括具有绿色修正部的修正部的液晶显示装置的示意图。
图25是在第一实施方式的另一变形例的液晶显示装置中包括具有红色、绿色和蓝色修正部的修正部的液晶显示装置的示意图。
图26是表示第一实施方式的又一变形例的液晶显示装置的示意图,(a)是表示在修正部的后级设置有独立伽马(γ)修正处理部的结构的示意图,(b)是表示在修正部的前级设置有独立伽马修正处理部的结构的示意图。
图27是表示本发明的液晶显示装置的第二实施方式的示意图。
图28(a)是表示在图27所示的液晶显示装置中各像素的结构的示意图,(b)是表示液晶显示面板的有源矩阵基板的电路图。
图29(a)是表示显示某颜色的情况下图27所示的液晶显示装置的液晶显示面板的示意图,(b)是表示显示其他颜色的情况下图27所示的液晶显示装置的液晶显示面板的示意图。
图30是表示本发明的液晶显示装置的第三实施方式的示意图。
图31(a)是表示图30所示的液晶显示装置中各像素的结构的示意图,(b)是表示液晶显示面板的有源矩阵基板的电路图。
图32(a)是表示显示某颜色的情况下图30所示的液晶显示装置的液晶显示面板的示意图,(b)是表示显示其他颜色的情况下图30所示的液晶显示装置的液晶显示面板的示意图。
图33是表示图30所示的液晶显示装置的蓝色修正部的结构的示意图。
图34是表示本发明的第三实施方式的变形例的液晶显示装置的示意图。
图35(a)是表示本发明的液晶显示装置的第四实施方式的示意图,(b)是液晶显示面板的等效电路图。
图36是表示图35所示的液晶显示装置的极性和明暗的示意图。
图37(a)是表示比较例3的液晶显示装置的示意图,(b)是仅表示比较例3的液晶显示装置的蓝色子像素的示意图。
图38(a)是表示输入信号中各像素显示蓝色的情况下图35所示的液晶显示装置的蓝色子像素的示意图,(b)是表示基于蓝色修正部的明暗的调整的示意图,(c)是表示在输入信号中各像素显示无彩色的情况下如(b)所示被修正的蓝色子像素的示意图。
图39(a)是表示输入信号中各像素显示蓝色的情况下图35所示的液晶显示装置的蓝色子像素的示意图,(b)是表示基于蓝色修正部的明暗的调整的示意图,(c)是表示在输入信号中各像素显示无彩色的情况下如(b)所示被修正的蓝色子像素的示意图。
图40(a)是表示输入信号中各像素显示蓝色的情况下图35所示的液晶显示装置的蓝色子像素的示意图,(b)是表示基于蓝色修正部的明暗的调整的示意图,(c)是表示在输入信号中各像素显示无彩色的情况下如(b)所示被修正的蓝色子像素的示意图。
图41(a)是表示适于进行图40所示的修正的液晶显示装置的液晶显示面板的示意图,(b)是表示蓝色修正部的结构的示意图。
图42是表示本发明的第五实施方式的变形例的液晶显示装置的蓝色修正部的结构的示意图。
图43(a)是表示本发明的液晶显示装置的第五实施方式的示意图,(b)是表示液晶显示面板的示意图。
图44(a)是表示图43所示的蓝色修正部的示意图,(b)是表示灰度等级调整部的示意图。
图45是表示本发明的第五实施方式的变形例的液晶显示装置的蓝色修正部的结构的示意图。
图46是本发明的液晶显示装置的第六实施方式的示意图。
图47(a)是表示图46所示的液晶显示装置的多原色显示面板的子像素排列的示意图,(b)是表示进行亮度的调整的蓝色子像素和明亮蓝色子像素的位置关系的示意图。
图48(a)是表示第六实施方式的变形例的液晶显示装置的多原色显示面板的子像素排列的示意图,(b)是表示进行亮度的调整的蓝色子像素和明亮蓝色子像素的位置关系的示意图。
图49(a)是表示第六实施方式的变形例的液晶显示装置的多原色显示面板的子像素排列的示意图,(b)是表示进行亮度的调整的蓝色子像素和明亮蓝色子像素的位置关系的示意图。
图50(a)是表示第六实施方式的变形例的液晶显示装置的多原色显示面板的子像素排列的示意图,(b)和(c)是表示进行亮度的调整的蓝色子像素和明亮蓝色子像素的位置关系的示意图。
图51(a)是表示第六实施方式的变形例的液晶显示装置的多原色显示面板的子像素排列的示意图,(b)是表示进行亮度的调整的蓝色子像素和明亮蓝色子像素的位置关系的示意图。
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的液晶显示装置的实施方式进行说明。但是,本发明并不限定于以下的实施方式。
(实施方式1)
以下,对本发明的液晶显示装置的第一实施方式进行说明。图1(a)中表示本实施方式的液晶显示装置100A的示意图。液晶显示装置100A具备液晶显示面板200A和修正部300A。液晶显示面板200A包含排列成多行和多列的矩阵状的多个像素。此处,在液晶显示面板200A中像素具有红色、绿色和蓝色子像素。在本说明书以下的说明中,有时也将液晶显示装置简称为“显示装置”。
修正部300A在某条件下进行输入信号表示的红色、绿色和蓝色子像素中的至少一个灰度等级水平或者对应的亮度水平的修正,在其他的条件下不进行修正。此处,修正部300A具有蓝色修正部300b。蓝色修正部300b在某条件下将输入信号表示的蓝色子像素的灰度等级水平b修正为灰度等级水平b’,在其他的条件下不对输入信号表示的蓝色子像素的灰度等级水平b进行修正而直接原样输出灰度等级水平b。
输入信号是例如能够与伽马值2.2的布劳恩管(CathodeRayTube:CRT(阴极射线管))对应的信号,符合NTSC(NationalTelevisionStandardsCommittee:全国电视系统委员会制式)标准。输入信号表示红色、绿色和蓝色子像素的灰度等级水平r、g和b,一般而言,灰度等级r、g、b用8位表示。或者,该输入信号具有能够转换成红色、绿色和蓝色子像素的灰度等级水平r、g和b的值,该值以三维表示。在图1(a)中,将输入信号的灰度等级水平r、g、b综合表示为rgb。而且,在输入信号符合BT.709标准的情况下,输入信号表示的灰度等级水平r、g和b分别处于从最低灰度等级水平(例如灰度等级水平0)到最高灰度等级水平(例如灰度等级水平255)的范围内,红色、绿色和蓝色子像素的亮度处于从“0”到“1”的范围内。输入信号例如是YCrCb信号。输入信号表示的灰度等级水平rgb在通过修正部300A被输入的液晶显示面板200A中转换成亮度水平,向液晶显示面板200A的液晶层260(图1(b))施加与亮度水平相应的电压。
在3原色的液晶显示装置中,在红色、绿色和蓝色子像素的灰度等级水平或者亮度水平为零的情况下像素显示黑色,在红色、绿色和蓝色子像素的灰度等级水平或者亮度水平为1的情况下像素显示白色。另外,如后面所述,在液晶显示装置中,也可以进行独立伽马修正处理,但在不进行独立伽马修正处理的液晶显示装置中,在将电视机(TVset)中调整为所期望的色温后的红色、绿色和蓝色子像素的最高亮度设为“1”时,在显示无彩色的情况下,红色、绿色和蓝色子像素的灰度等级水平或者亮度水平的与最高亮度的比相互相等。因此,在由像素显示的颜色从黑色维持无彩色的状态变化成白色的情况下,红色、绿色和蓝色子像素的灰度等级水平或者亮度水平的与最高亮度的比相互相等地增加。而且,在以下的说明中,在液晶显示面板中各子像素的亮度为与最低灰度等级水平对应的最低亮度的情况下,也称各子像素为非点亮,在各子像素的亮度为比最低亮度高的亮度的情况下,也称各子像素点亮。
图1(b)中表示液晶显示面板200A的示意图。液晶显示面板200A包括:具有在绝缘基板222上设置的像素电极224和取向膜226的有源矩阵基板220;具有在绝缘基板242上设置的对置电极244和取向膜246的对置基板240;和在有源矩阵基板220与对置基板240之间设置的液晶层260。在有源矩阵基板220和对置基板240设置有未图示的偏光板,偏光板的透过轴具有正交尼科尔的关系。另外,在有源矩阵基板220设置有未图示的配线和绝缘层等,在对置基板240设置有未图示的彩色滤光片层等。液晶层260的厚度大致一定。在液晶显示面板200A中,多个像素排列成多行和多列的矩阵状。像素由像素电极224规定,红色、绿色和蓝色子像素由像素电极224的分割的子像素电极规定。
液晶显示面板200A以例如VA模式工作。取向膜226、246是垂直取向膜。液晶层260是垂直取向型的液晶层。此处,“垂直取向型液晶层”是指相对于垂直取向膜226、246的表面,液晶分子轴(也称为“轴方位”。)以大约85°以上的角度取向的液晶层。液晶层260包含具有负的介电各向异性的向列液晶材料,与正交尼科尔配置的偏光板组合,以常黑模式进行显示。在未对液晶层260施加电压的情况下,液晶层260的液晶分子262与取向膜226、246的主面的法线方向大致平行地取向。在对液晶层260施加比规定的电压高的电压的情况下,液晶层260的液晶分子262与取向膜226、246的主面大致平行地取向。另外,在对液晶层260施加高电压的情况下,液晶分子262在子像素内或者子像素的特定区域内对称地取向,由此,实现视野角特性的改善。而且,此处,有源矩阵基板220和对置基板240分别具有取向膜226、246,但是也可以是有源矩阵基板220和对置基板240的至少一个具有对应的取向膜226、246。但是,从取向的稳定性的观点出发,优选有源矩阵基板220和对置基板240两者分别具有取向膜226、246。
图2(a)中表示在液晶显示面板200A中设置的像素和像素包含的子像素的排列。在图2(a)中,作为例示,表示的是3行3列的像素。各像素中,3个子像素即红色子像素R、绿色子像素G、蓝色子像素B沿行方向排列。各子像素的亮度能够独立地控制。而且,液晶显示面板200A的彩色滤光片的排列与图2(a)所示的结构对应。
在以下的说明中,为了方便,将与最低灰度等级水平(例如灰度等级水平0)对应的子像素的亮度水平表述为“0”,将与最高灰度等级水平(例如灰度等级水平255)对应的子像素的亮度水平表述为“1”。即使亮度水平相等,红色、绿色和蓝色子像素的实际的亮度也不同,亮度等级水平表示各子像素的相对于最高亮度的比。例如,在输入信号中像素显示黑色的情况下,输入信号表示的灰度等级水平r、g、b全部为最低灰度等级水平(例如灰度等级水平0),另外,在输入信号中像素显示白色的情况下,灰度等级水平r、g、b全部为最高灰度等级水平(例如灰度等级水平255)。另外,在以下的说明中,也存在将灰度等级水平用最高灰度等级水平标准化,将灰度等级水平以从“0”到“1”的范围表示的情况。
图2(b)中表示液晶显示装置100A的1个像素的等效电路图。在与蓝色子像素B对应的子像素电极224b上连接有TFT230。TFT230的栅极电极与栅极配线Gate连接,源极电极与源极配线Sb连接。同样地,红色子像素R和绿色子像素G也具有同样的结构。
图3中表示液晶显示面板200A的色度图。例如,在红色子像素的灰度等级水平为最高灰度等级水平,绿色和蓝色子像素的灰度等级水平为最低灰度等级水平的情况下,液晶显示面板200A显示图3的R的色度。另外,在绿色子像素的灰度等级水平为最高灰度等级水平,红色和蓝色子像素的灰度等级水平为最低灰度等级水平的情况下,液晶显示面板200A显示图3的G的色度。同样地,在蓝色子像素的灰度等级水平为最高灰度等级水平,红色和绿色子像素的灰度等级水平为最低灰度等级水平的情况下,液晶显示面板200A显示图3的B的色度。液晶显示装置100A的色再现范围用图3中以R、G和B作为顶点的三角形表示。
以下,参照图1、图4和图5,对本实施方式的液晶显示装置100A概略地进行说明。其中,此处,以避免说明过度繁杂为目的,设输入信号中全部的像素显示相同颜色。另外,也存在将输入信号中各子像素的灰度等级水平表示为r、g、b,并将其分别称为基准灰度等级水平的情况。
图4(a)和图4(b)中表示液晶显示装置100A的液晶显示面板200A。在图4(a)中,输入信号中全部的像素显示相同的无彩色,在图4(b)中,输入信号中全部的像素显示相同的蓝色。而且,在图4(a)和图4(b)中,着眼于在行方向上相邻的2个像素,将其中一个像素表示为P1,将属于像素P1的红色、绿色和蓝色子像素分别表示为R1、G1和B1。另外,将另一个像素表示为P2,将属于像素P2的红色、绿色和蓝色子像素分别表示为R2、G2和B2。
首先,参照图4(a),对输入信号表示的颜色为无彩色的情况下的液晶显示面板200A进行说明。而且,在输入信号表示的颜色为无彩色的情况下,红色、绿色和蓝色子像素的灰度等级水平相互相等。
在液晶显示面板200A中,属于相邻的2个像素中的一个像素P1的红色和绿色子像素R1、G1的亮度与属于另一个像素P2的红色和绿色子像素R2、G2的亮度分别相等,但通过图1(a)所示的蓝色修正部300b进行修正,在液晶显示面板200A中属于相邻的2个像素中的一个像素P1的蓝色子像素B1的亮度与属于另一个像素P2的蓝色子像素B2的亮度不同。例如,相对于属于像素P1的红色、绿色和蓝色子像素R1、G1、B1均点亮,属于像素P2的红色和绿色子像素R2、G2点亮,但蓝色子像素B2非点亮。而且,在图4(a)中,属于沿行方向相邻的像素的蓝色子像素的明暗反转,进而属于沿列方向相邻的像素的蓝色子像素的明暗也反转。
像这样,由于蓝色修正部300b将属于相邻的2个像素的蓝色子像素作为一个单位进行蓝色子像素的亮度的调整,所以即使在输入信号中属于相邻的2个像素的蓝色子像素的灰度等级水平相等的情况下,在液晶显示面板200A中也进行灰度等级水平的修正以使该2个蓝色子像素的亮度不同。通过该修正,属于相邻的2个像素的蓝色子像素中的一个蓝色子像素的亮度增加偏差量ΔSα,另一个蓝色子像素的亮度减少偏差量ΔSβ。因此,属于相邻的像素的蓝色子像素的亮度相互不同。而且,在2个蓝色子像素中,将高亮度的蓝色子像素称为明亮蓝色子像素,将低亮度的蓝色子像素称为暗蓝色子像素时,明亮蓝色子像素的亮度比与基准灰度等级水平对应的亮度高,暗蓝色子像素的亮度比与基准灰度等级水平对应的亮度低。
另外,例如在从正面方向观看的情况下,明亮蓝色子像素的亮度与对应于基准灰度等级水平的亮度的差大致等于对应于基准灰度等级水平的亮度与暗蓝色子像素的亮度的差,理想的是偏差量ΔSα等于偏差量ΔSβ。因此,液晶显示面板200A中的属于相邻的2个像素的蓝色子像素的亮度的正面方向的平均大致等于与输入信号表示的相邻的2个蓝色子像素的灰度等级水平对应的亮度的平均。此处,蓝色修正部300b对属于在行方向上相邻的2个像素的蓝色子像素的灰度等级水平进行修正。
像这样在蓝色修正部300b进行修正的情况下,相邻的2个像素的蓝色子像素具有不同的灰度等级-亮度特性(即,伽马特性),由此改善从倾斜方向的视野角特性。在该情况下,严格来看,由相邻的2个像素显示的颜色不同,但如果液晶显示面板200A的分辨率足够高,则人的肉眼识别的是由相邻的2个像素显示的颜色的平均的颜色。而且,如后面所述,在本实施方式的液晶显示装置100A中,液晶显示面板200A的分辨率高至某程度即可,蓝色修正部300b在难以识别分辨率的降低的情况下进行修正。
例如,在输入信号表示的红色、绿色和蓝色子像素的灰度等级水平(r,g,b)为(50,50,50)的情况下,在液晶显示装置100A中,进行蓝色子像素的灰度等级水平的修正,蓝色子像素的灰度等级水平成为灰度等级水平69(=((2×(50/255)2.2)1/2.2×255)或者0。因此,在液晶显示面板200A中,属于像素P1的红色、绿色和蓝色子像素R1、G1、B1,呈现其灰度等级水平与(50,50,69)相当的亮度,属于像素P2的红色、绿色和蓝色子像素R2、G2、B2,呈现其灰度等级水平与(50,50,0)相当的亮度。
另外,在输入信号表示的红色、绿色和蓝色子像素的灰度等级水平为(186,186,186)的情况下,在液晶显示装置100A中,进行蓝色子像素的灰度等级水平的修正,蓝色子像素的灰度等级水平成为灰度等级水平255(=((2×(186/255)2.2)1/2.2×255)或者0。因此,在液晶显示面板200A中,属于像素P1的红色、绿色和蓝色子像素R1、G1、B1,呈现其灰度等级水平与(186,186,255)相当的亮度,属于像素P2的红色、绿色和蓝色子像素R2、G2、B2,呈现其灰度等级水平与(186,186,0)相当的亮度。像这样在蓝色子像素以外的子像素点亮的情况下,即使属于相邻的2个像素的蓝色子像素的灰度等级水平为255和0,由于其他子像素的点亮,人的肉眼会平均化地看到,也不会识别到分辨率的降低。
接着,参照图4(b),对输入信号表示的颜色为蓝色的情况下的液晶显示面板200A进行说明。此处,输入信号表示的红色和绿色子像素的灰度等级水平为零,蓝色子像素的灰度等级水平为中间灰度等级水平。在该情况下,由于在液晶显示面板200A中红色和绿色子像素均成为非点亮,所以容易使观察者识别到蓝色子像素的分辨率低。
在该情况下,液晶显示装置100A的液晶显示面板200A中属于相邻的2个像素的红色和绿色子像素的亮度成为零,而且,在本实施方式的液晶显示装置100A中蓝色修正部300b不进行修正,以使属于该2个像素的蓝色子像素的亮度也相互相等。例如、属于像素P1的红色、绿色子像素R1、G1为非点亮,蓝色子像素B1点亮,同样地,属于像素P2的红色、绿色子像素R2、G2为非点亮,蓝色子像素B2点亮。像这样,在容易识别到分辨率的降低的情况下不进行基于蓝色修正部300b的修正。
例如,在输入信号表示的红色、绿色和蓝色子像素的灰度等级水平为(0,0,50)的情况下,在液晶显示装置100A中,由于不进行蓝色子像素的灰度等级水平的修正,所以液晶显示面板200A中属于像素P1的红色、绿色和蓝色子像素R1、G1、B1,呈现其灰度等级水平与(0,0,50)相当的亮度,属于像素P2的红色、绿色和蓝色子像素R2、G2、B2也呈现其灰度等级水平与(0,0,50)相当的亮度。
另外,在输入信号表示的红色、绿色和蓝色子像素的灰度等级水平为(0,0,186)的情况下,在液晶显示装置100A中,由于不进行蓝色子像素的灰度等级水平的修正,所以液晶显示面板200A中属于像素P1的红色、绿色和蓝色子像素R1、G1、B1,呈现其灰度等级水平与(0,0,186)相当的亮度,属于像素P2的红色、绿色和蓝色子像素R2、G2、B2也呈现其灰度等级水平与(0,0,186)相当的亮度。
以下,参照图5对基于蓝色修正部300b的修正的有无进行说明。此处,基于蓝色修正部300b的修正的有无例如根据输入信号表示的颜色中的色相而不同。
图5(a)为示意性色相图,此处,液晶显示面板200A的色再现范围以正三角形表示。在输入信号表示的颜色的色相处于区域1内的情况下,图1(a)所示的蓝色修正部300b将输入信号表示的灰度等级水平b修正为灰度等级水平b’。而且,区域2与灰度等级水平r、g、b中灰度等级水平b最高的情况相当,区域1与这以外的情况相当。
图5(b)中表示图5(a)的区域1的情况下的输入信号的灰度等级水平b与修正后的蓝色子像素的灰度等级水平b’的关系。此处,灰度等级水平b1’表示2个相邻的像素中的一个像素的明亮蓝色子像素(例如图4中的像素P1的蓝色子像素B1)的灰度等级水平,灰度等级水平b2’表示另一个像素的暗蓝色子像素(例如图4中的像素P2的蓝色子像素B2)的灰度等级水平。
在灰度等级水平b较低的情况下,灰度等级水平b1’伴随灰度等级水平b的增加而增加,灰度等级水平b2’维持零。当灰度等级水平b1’伴随灰度等级水平b的增加而达到最高灰度等级水平时,灰度等级水平b2’的增加开始。像这样,在灰度等级水平b为最低灰度等级水平和最高灰度等级水平以外的情况下,灰度等级水平b1’与灰度等级水平b2’不同。修正部300A通过像这样进行修正,改善从倾斜方向的视野角特性。
图5(c)中表示图5(a)的区域2的情况下的输入信号的灰度等级水平b与修正后的蓝色子像素的灰度等级水平b’的关系。在输入信号表示的颜色的色相处于图5(a)所示的区域2内的情况下,若图1(a)所示的蓝色修正部300b进行了修正,则观察者有可能识别到属于一个像素的明亮蓝色子像素的亮度与属于另一个像素的暗蓝色子像素的亮度不同。因此,蓝色修正部300b不进行修正。在该情况下,2个相邻的像素中的一个像素(例如图4中的像素P1)和另一个像素(例如图4中的像素P2)的蓝色子像素的灰度等级水平b1’、b2’分别与输入信号表示的灰度等级水平b相等。像这样,蓝色修正部300b在容易识别到分辨率的降低的情况下不进行修正。根据以上,利用蓝色修正部300b,改善从倾斜方向的视野角特性并且抑制分辨率的实质上的降低。
在此,与比较例1、2的液晶显示装置进行比较地说明本实施方式的液晶显示装置100A的优点。此处,输入各像素显示相等颜色的输入信号。
首先,参照图6,对比较例1的液晶显示装置进行说明。在比较例1的液晶显示装置中,属于不同的像素的蓝色子像素分别显示相等亮度。
图6(a)和图6(b)中表示比较例1的液晶显示装置的示意图。将最高灰度等级水平表述为255时,图6(a)中输入信号表示的红色、绿色和蓝色子像素的灰度等级水平为(50,50,50),图6(b)中输入信号表示的红色、绿色和蓝色子像素的灰度等级水平为(0,0,50)。
在输入信号表示的红色、绿色和蓝色子像素的灰度等级水平为(50,50,50)的情况下,在比较例1的液晶显示装置中,由于不进行蓝色子像素的灰度等级水平的修正,所以蓝色子像素的亮度与灰度等级水平50对应。在该情况下,从斜向观看时的泛白比较大。
另外,在输入信号的红色、绿色和蓝色子像素的灰度等级水平为(0,0,50)的情况下,由于不进行蓝色子像素的灰度等级水平的修正,所以蓝色子像素的亮度与灰度等级水平50对应。在该情况下,从斜向观看时的泛白比较大。
接着,对比较例2的液晶显示装置进行说明。在比较例2的液晶显示装置中,根据蓝色子像素的灰度等级水平进行修正。图7(a)和图7(b)中表示比较例2的液晶显示装置的示意图。在比较例2的液晶显示装置中,属于不同的像素的蓝色子像素中在行方向和列方向相邻的蓝色子像素显示不同亮度,在倾斜方向上相邻的蓝色子像素显示相等亮度。
在图7(a)中,输入信号表示的红色、绿色和蓝色子像素的灰度等级水平为(50,50,50),在图7(b)中,输入信号表示的红色、绿色和蓝色子像素的灰度等级水平为(0,0,50)。
在输入信号表示的红色、绿色和蓝色子像素的灰度等级水平为(50,50,50)的情况下,在比较例2的液晶显示装置中,由于进行蓝色子像素的灰度等级水平的修正,所以蓝色子像素显示与灰度等级水平69(=((2×(50/255)2.2)1/2.2×255)或者0对应的亮度。在该情况下,从斜向观看时的泛白受到抑制。
另外,在输入信号的红色、绿色和蓝色子像素的灰度等级水平为(0,0,50)的情况下,由于进行蓝色子像素的灰度等级水平的修正,所以蓝色子像素显示与灰度等级水平69或者0对应的亮度。在该情况下,从斜向观看时的泛白受到抑制。然而,由于全部的红色和绿色子像素为非点亮,所以蓝色子像素的点亮和非点亮比较容易被识别,导致看到蓝色的斑图案,看起来分辨率降低。
接着,参照图8对本实施方式的液晶显示装置100A进行说明。在本实施方式的液晶显示装置100A中,不仅根据蓝色子像素的灰度等级水平还根据红色和绿色子像素的灰度等级水平进行修正这一点与比较例2的液晶显示装置不同。
在图8(a)中,输入信号表示的红色、绿色和蓝色子像素的灰度等级水平为(50,50,50),在图8(b)中,输入信号表示的红色、绿色和蓝色子像素的灰度等级水平为(0,0,50)。
在输入信号表示的红色、绿色和蓝色子像素的灰度等级水平为(50,50,50)的情况下,在本实施方式的液晶显示装置100A中,进行蓝色子像素的灰度等级水平的修正,如图8(a)所示,蓝色子像素显示与灰度等级水平69或者0对应的亮度。在该情况下,从斜向观看时的泛白受到抑制。另外,蓝色子像素的灰度等级水平50的显示利用属于相邻的像素的2个蓝色子像素而进行,严格来说,蓝色的分辨率降低,但由于红色和绿色子像素点亮,所以实际上根据人的肉眼的特性不会识别到蓝色子像素的分辨率的降低。
另一方面,在输入信号的红色、绿色和蓝色子像素的灰度等级水平为(0,0,50)的情况下,不进行蓝色子像素的灰度等级水平的修正,如图8(b)所示,各蓝色子像素显示与灰度等级水平50对应的亮度。在该情况下,全部的红色和绿色子像素非点亮,全部的蓝色子像素点亮,分辨率的降低受到抑制。
本实施方式的液晶显示装置100A的蓝色修正部300b的修正不仅根据蓝色子像素还根据红色、绿色子像素的灰度等级水平进行。因此,即使蓝色子像素的灰度等级水平相等,在红色子像素和绿色子像素的灰度等级水平不同的情况下,蓝色修正部300b的蓝色子像素的灰度等级水平的修正的有无也不相同。
像这样,修正部300A在满足规定的条件的情况下,进行输入信号表示的灰度等级水平rgb的修正,在满足其他的条件的情况下,不进行输入信号表示的灰度等级水平rgb的修正。通过修正部300A进行修正,从倾斜方向的视野角特性得到改善。而且,严格来说,通过修正,分辨率会降低,但修正部300A仅在难以识别分辨率的降低的情况下进行修正。相反地,修正部300A在容易识别到分辨率的降低的情况下不进行修正。利用这样的修正部300A,改善从倾斜方向的视野角特性并且抑制分辨率的实质上的降低。
以下,参照图9和图10,对蓝色修正部300b进行说明。图9中表示蓝色修正部300b的示意图。在图9中,输入信号表示的灰度等级水平r1、g1、b1与图4所示的属于像素P1的各子像素R1、G1、B1相当,输入信号表示的灰度等级水平r2、g2、b2与属于像素P2的各子像素R2、G2、B2相当。此处,灰度等级水平r1、r2、g1、g2在蓝色修正部300b中未被修正,与此相对地,灰度等级水平b1和b2的修正如以下方式进行。
首先,使用加法部310b求取灰度等级水平b1与灰度等级水平b2的平均。在以下的说明中,将灰度等级水平b1和b2的平均表示为平均灰度等级水平bave。同样地,使用加法部310r求取灰度等级水平r1与灰度等级水平r2的平均。另外,使用加法部310g求取灰度等级水平g1与灰度等级水平g2的平均。在以下的说明中,将灰度等级水平r1和r2的平均表示为平均灰度等级水平rave,将灰度等级水平g1和g2的平均表示为平均灰度等级水平gave
色相判定部340对输入信号表示的颜色的色相进行判定。色相判定部340利用平均灰度等级水平rave、gave、bave进行色相的判定。例如在满足rave>bave、gave>bave和bave=0的任意一个的情况下,色相判定部340判定色相不为蓝色。另外,例如在满足bave>0且rave=gave=0的情况下,色相判定部340判定色相为蓝色。
蓝色转换部315b根据色相判定部340的判定进行蓝色子像素的灰度等级水平b1、b2的转换。在色相判定部340中判定色相不为蓝色的情况下,蓝色转换部315b将蓝色子像素的灰度等级水平b1、b2转换成b1’、b2’。该转换以使从倾斜方向的相对亮度接近于从正面方向的相对亮度的方式进行。
蓝色转换部315b在进行修正的情况下,根据输入信号表示的蓝色子像素的灰度等级水平b输出灰度等级水平b’。图10中表示在进行修正的情况下的被输入的灰度等级水平b与被输出的灰度等级水平b’的关系。灰度等级水平b1’成为b1+Δb1,灰度等级水平b2’成为b2-Δb2。
蓝色转换部315b根据该关系将灰度等级水平b1转换成灰度等级水平b1’输出,将灰度等级水平b2转换成灰度等级水平b2’输出。蓝色转换部315b也可以参照查找表进行转换。或者蓝色转换部315b也可以通过规定的运算,根据灰度等级水平b决定灰度等级水平b’。在液晶显示面板200A中,根据灰度等级水平b1’、b2’,蓝色子像素B1显示相当于亮度等级水平Yb1与偏差量ΔSα的和的亮度,蓝色子像素B2显示相当于亮度等级水平Yb2与偏差量ΔSβ的差的亮度。
另外,在色相判定部340中判定色相为蓝色的情况下,蓝色转换部315b不对蓝色子像素的灰度等级水平b1、b2进行转换而直接原样输出灰度等级水平b1、b2。在该情况下,灰度等级水平b1与灰度等级水平b2相等。而且,在液晶显示面板200A中与灰度等级水平b1’、b2’对应的正面方向的亮度的平均大致等于与灰度等级水平b1、b2对应的正面方向的亮度的平均。
如以上所述,本实施方式的液晶显示装置100A具备蓝色修正部300b,根据红色、绿色和蓝色子像素的灰度等级水平进行蓝色子像素的亮度的调整,从而能够改善视野角特性并且抑制分辨率的降低。另外,在上述的说明中,蓝色修正部300b根据红色、绿色和蓝色子像素的灰度等级水平而决定蓝色子像素的灰度等级水平的修正的有无,在液晶显示面板200A中红色、绿色和蓝色子像素的亮度仅变化规定的偏差量ΔSα、ΔSβ,但本发明并不限定于此。蓝色修正部300b不仅可以根据红色、绿色和蓝色子像素的灰度等级水平改变蓝色子像素的灰度等级水平的修正的有无,还可以改变进行修正的情况下的偏差量ΔSα、ΔSβ。
以下,参照图11对蓝色修正部300b的具体的结构进行说明。在图11中,输入信号表示的灰度等级水平r1、g1、b1与图4所示的属于像素P1的各子像素R1、G1、B1相当,输入信号表示的灰度等级水平r2、g2、b2与属于像素P2的各子像素R2、G2、B2相当。在该修正部300A中,蓝色子像素B1、B2的亮度水平的偏差量ΔSα、ΔSβ如以下方式求取。
首先,使用加法部310b求取灰度等级水平b1与灰度等级水平b2的平均灰度等级水平bave。接着,灰度等级差水平部320对一个平均灰度等级水平bave赋予2个灰度等级差水平Δbα、Δbβ。灰度等级差水平Δbα与明亮蓝色子像素对应,灰度等级差水平Δbβ与暗蓝色子像素对应。
像这样,在灰度等级差水平部320中与平均灰度等级水平bave对应赋予2个灰度等级差水平Δbα、Δbβ。平均灰度等级水平bave和灰度等级差水平Δbα、Δbβ具有例如图12(a)所示的规定的关系。随着平均灰度等级水平bave从低灰度等级变成规定的中间灰度等级,灰度等级差水平Δbα和灰度等级差水平Δbβ变大,随着平均灰度等级水平bave从规定的中间灰度等级变成高灰度等级,灰度等级差水平Δbα和灰度等级差水平Δbβ变小。灰度等级差水平部320也可以参照查找表针对平均灰度等级水平bave决定灰度等级差水平Δbα、Δbβ。或者,灰度等级差水平部320也可以通过规定的运算,根据平均灰度等级水平bave而决定灰度等级差水平Δbα、Δbβ。
接着,灰度等级亮度转换部330将灰度等级差水平Δbα转换成亮度差水平ΔYbα,将灰度等级差水平Δbβ转换成亮度差水平ΔYbβ。亮度差水平ΔYbα、ΔYbβ越变大则偏差量ΔSα、ΔSβ越变大。而且,理想的是偏差量ΔSα与ΔSβ相等。因此,也可以在灰度等级差水平部320中仅赋予灰度等级差水平Δbα和Δbβ中的一个,并与之对应地仅赋予偏差量ΔSα和ΔSβ中的一个。
另一方面,使用加法部310r求取灰度等级水平r1与灰度等级水平r2的平均灰度等级水平rave。另外,使用加法部310g求取灰度等级水平g1与灰度等级水平g2的平均灰度等级水平gave
色相判定部340对输入信号表示的颜色的色相进行判定。色相判定部340利用平均灰度等级水平rave、gave、bave求取色相系数Hb。色相系数Hb是根据色相而变化的函数,具体而言,是显示的颜色的蓝色成分越增加则越减少的函数。例如,将函数Max设为表示多个变量中的最高变量的函数,将函数Second设为表示多个变量中的第二高的变量的函数时,在设M=MAX(rave,gave,bave)、S=Second(rave,gave,bave)的情况下,色相系数Hb表示为Hb=S/M(bave≥rave,bave≥gave且bave>0)。具体而言,在bave≥gave≥rave且bave>0的情况下,Hb=gave/bave。另外,在bave≥rave≥gave且bave>0的情况下,Hb=rave/bave。而且,在满足bave<rave、bave<gave和bave=0中的至少一个的情况下,Hb=1。
接着,求取偏差量ΔSα、ΔSβ。偏差量ΔSα由ΔYbα与色相系数Hb的乘积表示,偏差量ΔSβ由ΔYbβ与色相系数Hb的乘积表示。乘法部350进行亮度差水平ΔYbα、ΔYbβ与色相系数Hb的相乘,由此,得到偏差量ΔSα、ΔSβ。
另外,灰度等级亮度转换部360a对灰度等级水平b1进行灰度等级亮度转换,得到亮度水平Yb1。亮度水平Yb1按照例如以下的数学式得到。
Yb1=b12.2(此处,0≤b1≤1)
同样地,灰度等级亮度转换部360b对灰度等级水平b2进行灰度等级亮度转换,得到亮度水平Yb2
接着,在加减法部370a中将亮度水平Yb1与偏差量ΔSα相加,进一步,在亮度灰度等级转换部380a中进行亮度灰度等级转换,由此得到灰度等级水平b1’。另外,在加减法部370b中从亮度水平Yb2减去偏差量ΔSβ,进一步,在亮度灰度等级转换部380b中进行亮度灰度等级转换,由此得到灰度等级水平b2’。而且,在输入信号中像素显示中间灰度等级的无彩色的情况下,一般输入信号表示的灰度等级水平r、g、b相互相等,所以液晶显示面板200A中的亮度水平Yb1’比亮度水平Yr和Yg高,亮度水平Yb2’比亮度水平Yr和Yg低。另外,亮度水平Yb1’与亮度水平Yb2’的平均与亮度水平Yr和Yg大致相等。
图12(b)中表示被输入到液晶显示面板200A的蓝色子像素的灰度等级水平。输入信号表示的颜色为例如无彩色,色相系数Hb为1。随着在灰度等级差水平部320中被赋予灰度等级差水平Δbα、Δbβ,灰度等级水平b1’变成b1+Δb1,灰度等级水平b2’变成b2-Δb2。如以上所述通过灰度等级水平b1’、b2’,蓝色子像素B1显示相当于亮度水平Yb1与偏差量ΔSα的和的亮度,蓝色子像素B2显示相当于亮度水平Yb2与偏差量ΔSβ的差的亮度。与之相对地,在色相系数Hb为0的情况下,输入信号表示的蓝色子像素的灰度等级水平b1、b2作为灰度等级水平b1’、b2’被输出。
如上所述,偏差量ΔSα、ΔSβ用包含色相系数Hb作为参数的函数表示,偏差量ΔSα、ΔSβ根据色相系数Hb的变化而变化。以下,参照图13对蓝色修正部300b的色相系数的变化进行说明。图13是示意性的色相图,液晶显示面板200A的色再现范围用正三角形表示。例如,在输入信号中灰度等级水平为rave=gave=bave的情况下,色相系数Hb为1,同样地,在0=rave<gave=bave的情况下,色相系数Hb为1。另外,在0=rave=gave<bave的情况下,色相系数Hb为0。
例如在红色、绿色和蓝色子像素的灰度等级水平(rave,gave,bave)在将最高灰度等级水平表述为255时为(128,128,128)的情况下,由于色相系数Hb为1,所以偏差量ΔSα、ΔSβ为ΔYbα、ΔYbβ,相对地,在(rave,gave,bave)为(0,0,128)的情况下,色相系数Hb为0,偏差量ΔSα、ΔSβ为0。另外,在(rave,gave,bave)为这中间的(64,64,128)的情况下,Hb=0.5,偏差量ΔSα、ΔSβ为0.5×ΔYbα、0.5×ΔYbβ,成为Hb为1.0的情况下的一半的值。这样,偏差量ΔSα、ΔSβ根据输入信号的色相而连续地变化,抑制显示特性的突发变化。而且,图12(b)是表示色相系数Hb为1的情况下的结果的图表,在色相系数Hb为0的情况下,输入信号表示的灰度等级水平b1(=b2)与输出的灰度等级水平b1’、b2’分别为相同的值。这样通过使用色相系数Hb,在红色和绿色子像素非点亮的情况下,通过输出与输入信号中的蓝色子像素的灰度等级水平相同的灰度等级水平,不会引起蓝色的分辨率的降低。另一方面,在红色子像素或绿色子像素点亮的情况下,例如在输入信号中各子像素的灰度等级水平相互大致相等的情况下,严格来说会产生蓝色的分辨率的降低,但实际上蓝色的分辨率的降低根据人的视觉特性并不会被注意到。进而,由于色相系数Hb是在红色和绿色子像素非点亮的情况与无彩色的情况之间连续地变化的函数,所以能够抑制显示上的突发变化。
像这样,蓝色修正部300b根据输入信号表示的颜色而使偏差量变化,作为结果,实现视野角特性的改善并且抑制分辨率的降低。而且,在图11所示的蓝色修正部300b中,在灰度等级差水平部320中求取相对于平均灰度等级水平bave的灰度等级差水平,并加以利用,从而能够容易地进行与色相相应的偏差量的变更。
而且,在上述的说明中,输入信号表示的灰度等级水平b1与灰度等级水平b2相等,但本发明并不限定于此。输入信号表示的灰度等级水平b1也可以与灰度等级水平b2不同。但是,在灰度等级水平b1与灰度等级水平b2不同的情况下,在图11所示的灰度等级亮度转换部360a中进行了灰度等级亮度转换的亮度水平Yb1与在灰度等级亮度转换部360b中进行了灰度等级亮度转换的亮度水平Yb2不同。特别是在文本显示时等相邻像素的灰度等级水平的差较大的情况下,亮度水平Yb1与亮度水平Yb2的差显著变大。
具体而言,在灰度等级水平b1比灰度等级水平b2高的情况下,在亮度灰度等级转换部380a中根据亮度水平Yb1与偏差量ΔSα的和进行亮度灰度等级转换,在亮度灰度等级转换部380b中根据亮度水平Yb2与偏差量ΔSβ的差进行亮度灰度等级转换。在该情况下,如图14所示,与灰度等级水平b1’对应的亮度水平Yb1’比与灰度等级水平b1对应的亮度水平Yb1进一步高偏差量ΔSα,与灰度等级水平b2’对应的亮度水平Yb2’比与灰度等级水平b2对应的亮度水平Yb2进一步低偏差量ΔSβ,导致对应于灰度等级水平b1’的亮度与对应于灰度等级水平b2’的亮度的差比对应于灰度等级水平b1的亮度与对应于灰度等级水平b2的亮度的差大。
此处,着眼于多个像素中的排列成2行2列的4个像素,将4个像素中排列在左上、右上、左下、右下的像素设为像素P1~P4。另外,将与像素P1~P4对应的输入信号的蓝色子像素的灰度等级水平设为b1~b4。如参照图8(a)所述,在输入信号的各子像素显示相同颜色的情况下,即,灰度等级水平b1~b4相互相等的情况下,灰度等级水平b1’比灰度等级水平b2’高,另外,灰度等级水平b4’比灰度等级水平b3’高。
另外,使输入信号中像素P1、P3显示高灰度等级,像素P2、P4显示低灰度等级,在像素P1、P3与像素P2、P4之间形成显示的边界。灰度等级水平b1、b2为b1>b2,灰度等级水平b3、b4为b3>b4。在该情况下,对应于灰度等级水平b1’的亮度与对应于灰度等级水平b2’的亮度的差,大于对应于灰度等级水平b1的亮度与对应于灰度等级水平b2的亮度的差。相对于此,对应于灰度等级水平b3’的亮度与对应于灰度等级水平b4’的亮度的差,小于对应于灰度等级水平b3的亮度与对应于灰度等级水平b4的亮度的差。
而且,如上所述,在输入信号表示的颜色为单色(例如蓝色)的情况下,由于色相系数Hb为0或者接近0,所以偏差量减少,输入信号保持原样输出所以能够维持分辨率。然而,在无彩色的情况下,由于色相系数Hb为1或者接近1,存在与修正前相比,在每个像素列上亮度差变大或变小,导致边缘等看起来“颤抖不定”因而有损分辨率。而且,在灰度等级水平b1与b2相等或者接近的情况下,人的视觉特性上基本上注意不到,灰度等级水平b1与灰度等级水平b2的差越大,则该倾向越显著。
以下,参照图15具体地进行说明。此处,设为在输入信号中亮度比较低的无彩色(暗灰色)的背景上以1像素的宽度显示亮度比较高的无彩色(明亮的灰色)的直线。在该情况下,理想的是观察者识别到比较明亮的灰色的直线。
图15(a)中表示比较例1的液晶显示装置的蓝色子像素的亮度。而且,此处,仅表示蓝色子像素。另外,在输入信号表示的4个像素P1~P4的蓝色子像素的灰度等级水平b1~b4中,灰度等级水平b1、b2具有b1>b2的关系,灰度等级水平b3、b4具有b3>b4的关系。在该情况下,在比较例1的液晶显示装置中,4个像素P1~P4的蓝色子像素呈现与输入信号表示的灰度等级水平b1~b4对应的亮度。
图15(b)中表示液晶显示装置100A中的蓝色子像素的亮度。在液晶显示装置100A中,例如像素P1的蓝色子像素的灰度等级水平b1’比灰度等级水平b1高并且像素P2的蓝色子像素的灰度等级水平b2’比灰度等级水平b2低。另一方面,像素P3的蓝色子像素的灰度等级水平b3’比灰度等级水平b3低并且像素P4的蓝色子像素的灰度等级水平b4’比灰度等级水平b4高。像这样,相对于与输入信号对应的灰度等级水平的灰度等级水平(亮度)的增减,针对在行方向和列方向上对相邻的像素交替地进行。因此,根据图15(a)与图15(b)的比较可知,在液晶显示装置100A中,灰度等级水平b1’与灰度等级水平b2’的差相比输入信号表示的灰度等级水平b1与灰度等级水平b2的差变大。另外,灰度等级水平b3’与灰度等级水平b4’的差相比输入信号表示的灰度等级水平b3与灰度等级水平b4的差变小。其结果,在液晶显示装置100A中,除包含与输入信号中比较高的灰度等级水平b1、b3对应的像素P1和P3的列以外,与输入信号中比较低的灰度等级水平b4对应的像素P4的蓝色子像素也呈现比较高的亮度。在该情况下,即使显示用于显示输入信号中比较明亮的灰色的直线的图像,在液晶显示装置100A中,也如图15(c)所示,与比较明亮的灰色的直线一并还显示与直线相邻的蓝色的虚线,灰色的直线的轮廓的显示品质显著降低。
在上述的说明中,偏差量ΔSα、ΔSβ由亮度差水平ΔYbα、ΔYbβ与色相系数Hb的乘积求出,但为了避免这种现象,也可以在进行偏差量ΔSα、ΔSβ的决定时使用其他的参数。一般由于在图像中如文本等中所见的在与列方向的直线显示部分的像素和对应于相邻的背景显示的像素的边缘相当的部分,灰度等级水平b1与灰度等级水平b2的差较大,所以当色相系数Hb接近1时,通过修正,存在灰度等级水平b1’与灰度等级水平b2’的差变得更大,画质降低的情况。因此,作为偏差量ΔSα、ΔSβ的参数,也可以加上表示输入信号表示的相邻像素的颜色的连续性的连续系数。在灰度等级水平b1与灰度等级水平b2的差比较大的情况下,通过使偏差量ΔSα、ΔSβ根据连续系数而变化,偏差量ΔSα、ΔSβ变为零或者变小,能够抑制画质的降低。例如也可以在灰度等级水平b1与灰度等级水平b2的差比较小的情况下,连续系数变大,进行属于相邻的像素的蓝色子像素的亮度的调整,而在图像的边界区域灰度等级水平b1与灰度等级水平b2的差比较大的情况下连续系数变小,不进行蓝色子像素的亮度的调整。
以下,参照图16,对如上所述进行蓝色子像素的亮度的调整的蓝色修正部300b’进行说明。而且,此处,使用边缘系数取代连续系数。蓝色修正部300b’除了具备边缘判定部390和系数计算部395这一点以外,与参照图11所述的蓝色修正部300b具有同样的结构,为了避免冗长,省略重复的说明。
边缘判定部390根据输入信号表示的灰度等级水平b1、b2求得边缘系数HE。边缘系数HE是相邻的像素所包含的蓝色子像素的灰度等级水平的差越大则越增加的函数。在灰度等级水平b1与灰度等级水平b2的差比较大的情况下,即,灰度等级水平b1与灰度等级水平b2的连续性较低的情况下,边缘系数HE高。相反地,在灰度等级水平b1与灰度等级水平b2的差比较小的情况下,即,灰度等级水平b1与灰度等级水平b2的连续性高的情况下,边缘系数HE低。像这样,相邻的像素所包含的蓝色子像素的灰度等级水平的连续性(或者上述的连续系数)越低,则边缘系数HE越高,灰度等级水平的连续性(或者上述的连续系数)越高,则边缘系数HE越低。
另外,边缘系数HE根据相邻的像素所包含的蓝色子像素的灰度等级水平的差而连续地变化。例如在输入信号中,设相邻的像素中的蓝色子像素的灰度等级水平的差的绝对值为|b1-b2|,设MAX=MAX(b1,b2),则边缘系数HE以HE=|b1-b2|/MAX表示。但是,在MAX=0的情况下,HE=0。
接着,系数计算部395根据在色相判定部340中得到的色相系数Hb以及在边缘判定部390中得到的边缘系数HE求得修正系数HC。修正系数HC以例如HC=Hb-HE表示。另外,系数计算部395中也可以进行限幅(clipping)以使修正系数HC收敛于0~1的范围。接着,乘法部350通过修正系数HC与亮度差水平ΔYBα、ΔYBβ的乘法计算得到偏差量ΔSα、ΔSβ。
这样在蓝色修正部300b’中,通过根据色相系数Hb和边缘系数HE得到的修正系数HC与亮度差水平ΔYBα、ΔYBβ的乘法计算求得偏差量ΔSα、ΔSβ。如上所述,由于边缘系数HE是输入信号表示的相邻的像素所包含的蓝色子像素的灰度等级水平的差越大则越增加的函数,所以随着边缘系数HE的增加,支配亮度分配的修正系数HC减少,能够抑制边缘的颤抖不定。另外,色相系数Hb如上所述为连续变化的函数,边缘系数HE也为根据相邻的像素所包含的蓝色子像素的灰度等级水平的差连续变化的函数,所以修正系数HC也连续变化,能够抑制显示上的突发变化。
而且,在上述的说明中,色相判定和水平差的决定根据平均灰度等级水平而进行,但本发明并不限定于此。色相判定和水平差的决定也可以根据平均亮度水平而进行。但是,亮度水平是灰度等级水平的2.2乘方,亮度等级水平需要灰度等级水平的2.2乘方的精度。因此,存储亮度差水平的查找表需要较大的电路规模,与此相对,存储灰度等级差水平的查找表能够以较小的电路规模实现。
另外,在上述的说明中,根据色相的变化以使从倾斜方向的颜色连续地变化的方式使色相系数变化,由此,也可以抑制色彩偏差。
在输入信号的红色、绿色和蓝色子像素的灰度等级水平r、g、b具有r>b>g的关系的情况下,红色从倾斜方向来看有可能看起来带品红。例如在输入信号的红色、绿色和蓝色子像素的灰度等级水平(rave,gave,bave)为(200,0,50),进行带蓝色的红色的显示的情况下,比较例1的液晶显示装置的正面方向和倾斜60°方向的x、y、Y值以及与正面方向的色度差Δu’v’示于表1。
[表1]
x y Y Δu’v’
正面方向 0.631 0.311 0.167 ——
倾斜60°方向 0.456 0.222 0.182 0.119
比较例1的液晶显示装置的从斜向的颜色与从正面的颜色相比看起来带品红色。
在本实施方式的液晶显示装置100A中,在输入信号的红色、绿色和蓝色子像素的灰度等级水平(rave,gave,bave)为(200,0,50)的情况下,灰度等级水平b1’、b2’成为灰度等级水平69和灰度等级水平0。将该情况下的正面方向和倾斜60°方向的x、y、Y值以及与正面方向的色度差Δu’v’示于表2。
[表2]
x y Y Δu’v’
正面方向 0.631 0.311 0.167 ——
倾斜60°方向 0.510 0.250 0.175 0.079
像这样,在本实施方式的液晶显示装置100A中,通过对蓝色子像素的亮度进行修正,进行对偏向品红色的色彩偏差的抑制。
另外,在输入信号的蓝色子像素的灰度等级水平b(≠0)比红色和绿色子像素的灰度等级水平r、g低的情况下,例如在进行黄色的显示的情况下,通过蓝色的视野角特性的改善,能够抑制偏向白色的色彩偏差。同样地,在输入信号的红色、绿色和蓝色子像素的灰度等级水平r、g、b具有g>b>r的关系的情况下,例如在进行带蓝色的绿色的显示的情况下,能够抑制偏向青色的色彩偏差。
另外,如上所述,液晶显示面板200A以VA模式工作。此处,对液晶显示面板200A的具体的结构例进行说明。例如,液晶显示面板200A也可以以MVA模式工作。首先,参照图17(a)~图17(c)对MVA模式的液晶显示面板200A的结构进行说明。
液晶显示面板200A包括:像素电极224;与像素电极224相对的对置电极244;和设置在像素电极224与对置电极244之间的垂直取向型的液晶层260。而且,此处,未图示出取向膜。
在液晶层260的像素电极224侧设置有狭缝(缝隙)227或肋228,在液晶层260的对置电极244侧设置有狭缝247或肋248。在液晶层260的像素电极224侧设置的狭缝227或肋228也被称为第一取向限制单元,在液晶层260的对置电极244侧设置的狭缝247或肋248也被称为第二取向限制单元。
在第一取向限制单元与第二取向限制单元之间规定的液晶区域中,液晶分子262受到来自第一取向限制单元和第二取向限制单元的取向限制力,当在像素电极224与对置电极244之间施加电压时,向图中箭头所示的方向倾倒(倾斜)。即,在各个液晶区域中液晶分子262向同一方向倾倒,所以各个液晶区域能够被看作畴。
第一取向限制单元和第二取向限制单元(也存在将其总称为“取向限制单元”的情况。)在各子像素内分别呈带状设置,图17(a)~图17(c)是与带状的取向限制单元的延伸设置方向正交的方向上的截面图。在各取向限制单元各自的两侧形成液晶分子262倾倒的方向相互相差180°的液晶区域(畴)。作为取向限制单元,能够使用日本特开平11-242225号公报所公开的各种取向限制单元(畴限制单元)。
图17(a)中,设置有狭缝(不存在导电膜的部分)227作为第一取向限制单元,设置有肋(突起)248作为第二取向限制单元。狭缝227和肋248分别呈带状(长条状)延伸设置。狭缝227作用如下:在像素电极224与对置电极244之间形成有电位差时,对狭缝227的端边附近的液晶层260产生斜电场,以使液晶分子262向与狭缝227的延伸设置方向正交的方向取向的方式发挥作用。肋248通过使液晶分子262与其侧面248a大致垂直地取向,以使液晶分子262向与肋248的延伸设置方向正交的方向取向的方式发挥作用。狭缝227与肋248隔开一定的间隔相互平行地配置,在相互相邻的狭缝227与肋248之间形成液晶区域(畴)。
图17(b)中,在分别设置有肋228和肋248作为第一取向限制单元和第二取向限制单元这一点上,与图17(a)所示的结构不同。肋228与肋248隔开一定的间隔相互平行地配置,在肋228的侧面228a和肋248的侧面248a以使液晶分子262大致垂直地取向的方式发挥作用,从而在它们之间形成液晶区域(畴)。
图17(c)中,在分别设置有狭缝227和狭缝247作为第一取向限制单元和第二取向限制单元这一点上,与图17(a)所示的结构不同。狭缝227与狭缝247作用如下:在像素电极224与对置电极244之间形成电位差时,对狭缝227和247的端边附近的液晶层260产生斜电场,使液晶分子262向与狭缝227和247的延伸设置方向正交的方向取向。狭缝227与狭缝247隔开一定的间隔相互平行地配置,在它们之间形成液晶区域(畴)。
如上所述,作为第一取向限制单元和第二取向限制单元,能够将肋或者狭缝以任意的组合使用。若采用图17(a)所示的液晶显示面板200A的结构,可获得能够抑制制造工序增加的优点。即使对像素电极设置狭缝也不需要附加的工序,另一方面,对于对置电极,设置肋的方式相比于设置狭缝,工序数的增加较少。当然,也可以采用仅使用肋或者仅使用狭缝作为取向限制单元的结构。
图18是示意性地表示液晶显示面板200A的截面构造的局部截面图,图19是示意性地表示液晶显示面板200A的与一个子像素对应的区域的平面图。狭缝227呈带状延伸设置,与相邻的肋248相互平行地配置。
在绝缘基板222的液晶层260侧的表面,设置有未图示的栅极配线(扫描线)、源极配线(信号线)和TFT,还设置有覆盖它们的层间绝缘膜225。在该层间绝缘膜225上形成有像素电极224。像素电极224与对置电极244隔着液晶层260相互相对。
在像素电极224形成有带状的狭缝227,在包含狭缝227的像素电极224上的大致整个面上形成有垂直取向膜(不图示)。狭缝227如图19所示,呈带状延伸设置。相邻的2个狭缝227相互平行地配置,并且以使相邻的肋248的间隔大致二等分的方式配置。
在相互平行地延伸设置的带状的狭缝227与肋248之间的区域,液晶分子262的取向方向由其两侧的狭缝227和肋248限制,在狭缝227和肋248各自的两侧形成有液晶分子262的取向方向相互相差180°的畴。在液晶显示面板200A中,如图19所示,狭缝227和肋248沿相互相差90°的2个方向延伸设置,在各子像素内,形成液晶分子262的取向方向相差90°的4种畴。
另外,在绝缘基板222和绝缘基板242的外侧配置的一对偏光板(不图示)以透过轴相互大致正交(正交尼科尔状态)的方式配置。对于取向方向各相差90°的全部4种畴,若以各个的取向方向与偏光板的透过轴成45°的方式配置,能够最有效地利用畴的形成引起的光路差的变化。因此,优选配置成偏光板的透过轴与狭缝227和肋248的延伸设置方向成大致45°。另外,在像电视机这样使观察方向相对于显示面水平移动的情况较多的显示装置中,由于将一对偏光板的一个的透过轴相对于显示面以水平方向配置,可抑制显示品质的视野角依赖性而优选。在具有上述的结构的液晶显示面板200A中,在各子像素中,在对液晶层260施加规定的电压时,形成液晶分子262倾斜的方位相互不同的多个区域(畴),所以可实现广视野角的显示。
而且,在上述的说明中,液晶显示面板200A是MVA模式,但本发明并不限定于此。液晶显示面板200A也可以以CPA模式工作。
以下,参照图20和图21对CPA模式的液晶显示面板200A进行说明。图20(a)所示的液晶显示面板200A的子像素电极224r、224g、224b具有在规定的位置形成的多个切口部224β,由这些切口部224β而分割为多个单位电极224α。多个单位电极224α各自为大致矩形形状。此处,例示的是子像素电极224r、224g、224b被分割为3个单位电极224α的情况,但分割数并不限定于此。
在具有上述结构的子像素电极224r、224g、224b与对置电极(不图示)之间施加电压时,由在子像素电极224r、224g、224b的外边缘附近和切口部224β内产生的斜电场,如图20(b)所示,形成各自呈轴对称取向(放射状倾斜取向)的多个液晶畴。液晶畴在各单位电极224α上逐一地形成。在各液晶畴内,液晶分子262大致全方位倾斜。即,在液晶显示面板200A中,形成无数个液晶分子262倾斜的方位相互不同的区域。因此,实现广视野角的显示。
而且,图20中例示的是形成有切口部224β的子像素电极224r、224g、224b,但是也可以如图21所示,形成开口部224γ取代切口部224β。图21所示的子像素电极224r、224g、224b具有多个开口部224γ,由这些开口部224γ而分割为多个单位电极224α。在这种子像素电极224r、224g、224b与对置电极(不图示)之间施加电压时,由在子像素电极224r、224g、224b的外边缘附近和开口部224γ内产生的斜电场,形成各自呈轴对称取向(放射状倾斜取向)的多个液晶畴。
另外,在图20和图21中,例示的是在一个子像素电极224r、224g、224b设置有多个切口部224β或者开口部224γ的结构,但是在将子像素电极224r、224g、224b二分割的情况下,也可以只设置一个切口部224β或者开口部224γ。即,通过在子像素电极224r、224g、224b设置至少一个切口部224β或者开口部224γ,能够形成多个轴对称取向的液晶畴。作为子像素电极224r、224g、224b的形状,例如能够使用在日本特开2003-43525号公报中公开的各种形状。
图22中表示XYZ表色系xy色度图。图22中表示光谱轨迹和主波长。液晶显示面板200A中的红色子像素的主波长为605nm以上且635nm以下,绿色子像素的主波长为520nm以上且550nm以下,蓝色子像素的主波长为470nm以下。
而且,在上述的说明中,进行蓝色子像素的亮度的调整的单位是属于在行方向上相邻的2个像素的蓝色子像素,但本发明并不限定于此。进行蓝色子像素的亮度的调整的单位也可以是属于在列方向上相邻的2个像素的蓝色子像素。但是,在使属于在列方向上相邻的2个像素的蓝色子像素作为一个单位的情况下,需要行(line)存储器等,需要大规模的电路。
图23中表示适于将属于在列方向上相邻的像素的2个蓝色子像素作为一个单位进行亮度的调整的蓝色修正部300b”的示意图。如图23(a)所示,蓝色修正部300b”具有:前级行存储器(线路存储器)300s;灰度等级调整部300t;和后级行存储器300u。输入信号表示的灰度等级水平r1、g1、b1与属于某像素的红色、绿色和蓝色子像素相当,输入信号表示的灰度等级水平r2、g2、b2与属于在列方向上相邻的下一行的像素的红色、绿色和蓝色子像素相当。利用前级行存储器300s,灰度等级水平r1、g1和b1被延迟1行输入灰度等级调整部300t。
图23(b)中表示灰度等级调整部300t的示意图。在灰度等级调整部300t中,使用加法部310b求取灰度等级水平b1与灰度等级水平b2的平均灰度等级水平bave。接着,灰度等级差水平部320对一个平均灰度等级水平bave赋予2个灰度等级差水平Δbα、Δbβ。其后,灰度等级亮度转换部330将灰度等级差水平Δbα转换成亮度差水平ΔYbα,将灰度等级差水平Δbβ转换成亮度差水平ΔYbβ。
另一方面,使用加法部310r求取灰度等级水平r1与灰度等级水平r2的平均灰度等级水平rave。另外,使用加法部310g求取灰度等级水平g1与灰度等级水平g2的平均灰度等级水平gave。色相判定部340利用平均灰度等级水平rave、gave、bave求取色相系数Hb。
接着,求取偏差量ΔSα、ΔSβ。偏差量ΔSα由ΔYbα与色相系数Hb的乘积表示,偏差量ΔSβ由ΔYbβ与色相系数Hb的乘积表示。乘法部350进行亮度差水平ΔYbα、ΔYbβ与色相系数Hb的乘法计算,由此,得到偏差量ΔSα、ΔSβ。
另外,灰度等级亮度转换部360a对灰度等级水平b1进行灰度等级亮度转换,得到亮度等级是水平Yb1。同样地,灰度等级亮度转换部360b对灰度等级水平b2进行灰度等级亮度转换,得到亮度等级水平Yb2。接着,在加减法部370a中将亮度水平Yb1和偏差量ΔSα相加,进一步在亮度灰度等级转换部380a中进行亮度灰度等级转换,由此得到灰度等级水平b1’。另外,在加减法部370b中从亮度水平Yb2中减去偏差量ΔSβ,进一步在亮度灰度等级转换部380b中进行亮度灰度等级转换,由此得到灰度等级水平b2’。其后,如图23(a)所示,利用后级行存储器300u,使灰度等级水平r2、g2、b2’延迟1行。蓝色修正部300b”如以上所述将属于在列方向上相邻的像素的蓝色子像素作为一个单位进行亮度的调整。
另外,在上述的说明中,输入信号被假定为一般在彩色电视机信号中使用的YCrCb信号,但输入信号并不限定于YCrCb信号,也可以是表示RGB三原色的各子像素的灰度等级水平的信号,也可以是表示YeMC(Ye:黄色、M:品红色、C:青色)等其他三原色的各子像素的灰度等级水平的信号。
另外,在上述的说明中,灰度等级水平由输入信号表示,修正部300A进行蓝色子像素的灰度等级水平的修正,但本发明并不限定于此。也可以亮度等级水平由输入信号表示、或者在将灰度等级水平转换成亮度水平以后,修正部300A进行蓝色子像素的亮度水平的修正。但是,亮度水平是灰度等级水平的2.2乘方,作为亮度水平的精度,要求灰度等级的2.2乘方的精度,所以进行灰度等级水平的修正的电路与进行亮度水平的修正的电路相比,能够以低成本实现。
另外,在上述的说明中,修正部300A具有蓝色修正部300b,但本发明并不限定于此。修正部300A也可以具有红色修正部300r或者绿色修正部300g。
如图24(a)所示,修正部300A也可以具有红色修正部300r。红色修正部300r具有与参照图11说明过的蓝色修正部300b相同的结构。以下,参照图11对红色修正部300r进行说明。
例如,在红色修正部300r中,色相判定部340判定输入信号表示的颜色的色相。色相判定部340利用平均灰度等级水平rave、gave、bave求取色相系数Hr。色相系数Hr是根据色相变化的函数。例如,色相系数Hr以Hr=S/M(rave≥gave、rave≥bave且rave>0)表示。具体而言,在rave≥gave≥bave且rave>0的情况下,Hr=gave/rave。另外,在rave≥bave≥gave且rave>0的情况下,Hr=bave/rave。而且,在满足rave<gave、rave<bave和rave=0的至少一个的情况下,Hr=1。
或者也可以如图24(b)所示,修正部300A具有绿色修正部300g。绿色修正部300g也具有与参照图11说明过的蓝色修正部300b相同的结构。再次参照图11对绿色修正部300g进行说明。
例如,在绿色修正部300g中,色相判定部340判定输入信号表示的颜色的色相。色相判定部340利用平均灰度等级水平rave、gave、bave求取色相系数Hg。色相系数Hg是根据色相变化的函数。色相系数Hg以Hg=S/M(gave≥rave、gave≥bave且gave>0)表示。具体而言,在gave≥rave≥bave且gave>0的情况下,Hg=rave/gave。另外,在gave≥bave≥rave且gave>0的情况下,Hg=bave/gave。而且,在满足gave<rave、gave<bave和gave=0的至少一个的情况下,Hg=1。
但是,已知人的肉眼对蓝色的分辨率比其他颜色低。特别是在像中间灰度等级的无彩色这样属于像素的子像素各自点亮的情况下,在名义上分辨率降低的子像素为蓝色子像素时,难以识别到实质上的分辨率的降低。根据这种情况,蓝色子像素的灰度等级水平的修正比其他子像素的灰度等级水平的修正更有效果。另外,着眼于蓝色以外的颜色时,已知红色的分辨率也比较低。因此,即使中间灰度等级的无彩色且名义上分辨率降低的子像素为红色子像素,也与蓝色相同,难以识别到实质上的分辨率的降低。因此,利用红色也能够获得同样的效果。
另外,色相系数Hr、Hg、Hb也可以以别的函数表示。例如,色相系数Hr也可以为Hr=1-rave/M(gave>rave且bave>rave)。具体而言,在gave≥bave>rave的情况下,Hr=1-rave/gave,在bave≥gave>rave的情况下,Hr=1-rave/bave。另外,在满足rave≥gave、rave≥bave和rave=0的任意一个的情况下,Hr=0。
另外,色相系数Hg也可以为Hg=1-gave/M(rave>gave且bave>gave)。具体而言,在rave≥bave>gave的情况下,Hg=1-gave/rave,在bave≥rave>gave的情况下,Hg=1-gave/bave。另外,在满足gave≥rave、gave≥bave和gave=0的任意一个的情况下,Hg=0。
在这些情况下,色相系数Hr、Hg均成为1的情况变少,而成为相对低的值,所以灰度等级差变小,难以识别到分辨率的降低。而且,不仅色相系数Hr、Hg,对于色相系数Hb,也可以为Hb=1-bave/M(rave>bave且gave>bave的情况下)。另外,在满足bave≥rave、bave≥gave和bave=0的任意一个的情况下,也可以为Hb=0。
另外,在上述的说明中,进行的是红色、绿色和蓝色子像素的灰度等级水平的任意一个的修正,但本发明并不限定于此。
如图25所示,修正部300A也可以具有红色修正部300r、绿色修正部300g和蓝色修正部300b。红色修正部300r、绿色修正部300g和蓝色修正部300b分别根据上述的色相系数Hr、Hg、Hb进行修正。在输入信号表示的红色、绿色和蓝色子像素的灰度等级水平为rave=gave=bave≠0的情况下,对红色、绿色和蓝色子像素的全部的灰度等级水平进行修正。但是,在输入信号表示的红色、绿色和蓝色子像素的灰度等级水平为rave=gave=bave=0的情况下,对红色、绿色和蓝色子像素的全部的灰度等级水平不进行修正。另外,例如在输入信号中红色、绿色和蓝色子像素的灰度等级水平为rave=gave>bave≠0的情况下,对红色、绿色和蓝色子像素的全部的灰度等级水平进行修正,另外,在红色、绿色和蓝色子像素的灰度等级水平为rave=gave>bave=0的情况下,对红色和绿色子像素的灰度等级水平进行修正。进而,例如在输入信号中红色、绿色和蓝色子像素的灰度等级水平为0≠rave=gave<bave的情况下,也对红色、绿色和蓝色子像素的全部的灰度等级水平进行修正。另一方面,在输入信号中红色、绿色和蓝色子像素的灰度等级水平为0=rave=gave<bave的情况下,对红色、绿色和蓝色子像素的任一个的灰度等级水平均不进行修正。像这样,只要输入信号表示的红色、绿色和蓝色子像素的灰度等级水平中的至少2个子像素的灰度等级水平不为0,则红色修正部300r、绿色修正部300g和蓝色修正部300b的至少任一个进行修正。
另外,修正部300A也可以具有红色修正部300r、绿色修正部300g和蓝色修正部300b中的任意2个。而且,特别是由于绿色的视觉灵敏度比其他高,容易识别到分辨率的降低,所以修正部300A也可以不具有绿色修正部300g,而具有红色修正部300r和蓝色修正部300b。
而且,在上述的说明中,显示无彩色的情况下,输入到液晶显示面板200A之前的红色、绿色和蓝色子像素的灰度等级水平相互相等,但本发明并不限定于此。液晶显示装置也可以还具备进行独立伽马修正处理的独立伽马修正处理部,即使在显示无彩色的情况下输入到液晶显示面板200A之前的红色、绿色和蓝色子像素的灰度等级水平也可以稍有不同。
以下,参照图26,对还具备独立伽马修正处理部280的液晶显示装置100A’进行说明。液晶显示装置100A’除了还具备独立伽马修正处理部这一点以外,具有与图1所示的液晶显示装置100A相同的结构。
在图26(a)所示的液晶显示装置100A’中,在修正部300A中进行了修正的灰度等级水平rgb’被输入到独立伽马修正处理部280。接着,独立伽马修正处理部280进行独立伽马修正处理。在不进行独立伽马修正处理的情况下,输入信号表示的颜色从黑色向白色以维持无彩色的状态变化时,液晶显示面板200A中固有地存在从液晶显示面板200A的正面看到的无彩色的色度变化的情况,但通过进行独立伽马修正处理,色度变化受到抑制。
独立伽马修正处理部280具有分别对灰度等级水平r、g、b’进行独立伽马修正处理的红色处理部282r、绿色处理部282g、蓝色处理部282b。通过处理部282r、282g、282b的独立伽马修正处理,灰度等级水平r、g、b’被转换成灰度等级水平rg、gg、bg’。同样地,灰度等级水平r、g、b被转换成灰度等级水平rg、gg、bg。其后,在独立伽马修正处理部280中进行了独立伽马修正处理的灰度等级水平rg、gg、bg’或者rg、gg、bg被输入到液晶显示面板200A。
而且,在图26(a)所示的液晶显示装置100A’中,独立伽马修正处理部280设置在修正部300A的后级,但本发明并不限定于此。也可以如图26(b)所示,独立伽马修正处理部280设置在修正部300A的前级。在该情况下,独立伽马修正处理部280通过对输入信号表示的灰度等级水平rgb进行独立伽马修正处理而得到灰度等级水平rg、gg、bg,其后,修正部300A对先前已进行了独立伽马修正处理的信号进行修正。作为修正部300A内的亮度灰度等级转换的乘方数,不是使用固定值(例如2.2乘方),而是使用根据液晶显示面板200A的特性的值。这样,也可以通过设置独立伽马修正处理部280来抑制与明度的变化相应的无彩色的色度变化。
(实施方式2)
在上述的说明中,各子像素呈现一个亮度,但本发明并不限定于此。也可以采用多像素构造,各子像素具有得到不同亮度的多个区域。
以下,参照图27,对本发明的液晶显示装置的第二实施方式进行说明。本实施方式的液晶显示装置100B包括:液晶显示面板200B;和修正部300B。此处,修正部300B也具有蓝色修正部300b。液晶显示装置100B除了液晶显示面板200B中的各子像素具有获得不同亮度的区域这一点、以及规定获得不同亮度的区域的分离电极的有效电位根据辅助电容配线的电位的变化而变化这一点以外,具有与上述实施方式1的液晶显示装置相同的结构,为了避免冗长而省略重复的记载。
图28(a)中表示液晶显示面板200B中设置的像素和像素所包含的子像素的排列。图28(a)中,作为例子,表示了3行3列的像素。各像素设置有3个子像素即红色子像素R、绿色子像素G和蓝色子像素B。各子像素的亮度能够独立地控制。
在液晶显示装置100B中,3个子像素R、G和B各自具有分割的2个区域。具体而言,红色子像素R具有第一区域Ra和第二区域Rb,同样地,绿色子像素G具有第一区域Ga和第二区域Gb,蓝色子像素B具有第一区域Ba和第二区域Bb。
各子像素R、G、B的不同区域的亮度值能够被控制为不同,由此,能够降低从正面方向观察显示画面时的伽马特性与从倾斜方向观察时的伽马特性不同的这种伽马特性的视野角依赖性。对于伽马特性的视野角依赖性的降低,在日本特开2004-62146号公报和日本特开2004-78157号公报中有公开。通过控制使得各子像素R、G、B的不同区域的亮度不同,与上述日本特开2004-62146号公报和日本特开2004-78157号公报的公开相同地,能够获得伽马特性的视野角依赖性降低的效果。而且,这种红色、绿色和蓝色子像素R、G和B的构造也被称为分割构造。本说明书在以下的说明中,将第一、第二区域中亮度高的区域称为明亮区域,将亮度低的区域称为暗区域。
图28(b)中表示液晶显示装置100B中的蓝色子像素B的结构。而且,虽然在图28(b)中未图示,但红色子像素R和绿色子像素G也具有同样的结构。
蓝色子像素B具有2个区域Ba和Bb,与区域Ba、Bb对应的分离电极224x、224y分别与TFT230x、TFT230y以及辅助电容232x、232y连接。TFT230x和TFT230y的栅极电极与栅极配线Gate连接,源极电极与共用的(同一)源极配线S连接。辅助电容232x、232y分别与辅助电容配线CS1和辅助电容配线CS2连接。辅助电容232x和232y由分别与分离电极224x和224y电连接的辅助电容电极;与辅助电容配线CS1和CS2电连接的辅助电容对置电极;和设置在它们之间的绝缘层(不图示)形成。辅助电容232x和232y的辅助电容对置电极相互独立,能够分别从辅助电容配线CS1和CS2被供给相互不同的辅助电容相对电压。因此,在TFT230x、230y导通时通过源极配线S向分离电极224x、224y供给电压以后,TFT230x、230y变为截止,进而在辅助电容配线CS1和CS2的电位变化为不同的情况下,分离电极224x的有效电压变得与分离电极224y的有效电压不同,作为结果,第一区域Ba的亮度与第二区域Bb的亮度不同。
图29(a)和图29(b)中表示液晶显示装置100B的液晶显示面板200B。图29(a)中,输入信号中全部的像素显示相同的无彩色,图29(b)中,输入信号中全部的像素显示相同的蓝色。而且,在图29(a)和图29(b)中,着眼于在行方向上相邻的2个像素,将其中一个像素表示为P1,将属于像素P1的红色、绿色和蓝色子像素分别表示为R1、G1和B1。另外,将另一个像素表示为P2,将属于像素P2的红色、绿色和蓝色子像素分别表示为R2、G2和B2。
首先,参照图29(a),对输入信号表示的颜色为无彩色的情况下的液晶显示面板200B进行说明。而且,在输入信号表示的颜色为无彩色的情况下,红色、绿色和蓝色子像素的灰度等级水平相互相等。
在该情况下,属于相邻的2个像素中的一个像素P1的红色和绿色子像素R1、G1的亮度与属于另一个像素P2的红色和绿色子像素R2、G2的亮度分别相等,但通过图27(a)所示的蓝色修正部300b进行修正,在液晶显示面板200B中属于相邻的2个像素中的一个像素P1的蓝色子像素B1的亮度与属于另一个像素P2的蓝色子像素B2的亮度不同。
由于蓝色修正部300b将属于相邻的2个像素的蓝色子像素作为一个单位进行蓝色子像素的亮度的调整,所以即使在输入信号中属于相邻的2个像素的蓝色子像素的灰度等级水平相等的情况下,在液晶显示面板200B中以使该2个蓝色子像素的亮度不同的方式进行灰度等级水平的修正。此处,蓝色修正部300b对属于在行方向上相邻的2个像素的蓝色子像素的灰度等级水平进行修正。通过蓝色修正部300b的修正,属于相邻的2个像素的蓝色子像素中的一个蓝色子像素的亮度增加偏差量ΔSα,另一个蓝色子像素的亮度减少偏差量ΔSβ。因此,属于相邻的像素的蓝色子像素的亮度相互不同,明亮蓝色子像素的亮度比对应于基准灰度等级水平的亮度高,暗蓝色子像素的亮度比对应于基准灰度等级水平的亮度低。另外,例如在从正面方向观看的情况下,明亮蓝色子像素的亮度与对应于基准灰度等级水平的亮度的差大致等于对应于基准灰度等级水平的亮度与暗蓝色子像素的亮度的差。因此,液晶显示面板200B中属于相邻的2个像素的蓝色子像素的亮度的平均等于输入信号表示的与相邻的2个蓝色子像素的灰度等级水平对应的亮度的平均。这样通过蓝色修正部300b进行修正,从倾斜方向的视野角特性得到改善。而且,严格来说,通过修正,分辨率会降低,但修正部300B在难以识别到分辨率的降低的情况下进行修正。而且,在图29(a)中,属于沿行方向相邻的像素的蓝色子像素的明暗反转,另外,属于沿列方向相邻的像素的蓝色子像素的明暗反转。
在例如输入信号表示的红色、绿色和蓝色子像素的灰度等级水平为(50,50,50)的情况下,在液晶显示装置100B中,进行蓝色子像素的灰度等级水平的修正,蓝色子像素的灰度等级水平成为灰度等级水平69(=((2×(50/255)2.2)1/2.2×255)或者0。因此,液晶显示面板200B中属于像素P1的红色、绿色和蓝色子像素R1、G1、B1呈现其灰度等级水平与(0,0,69)相当的亮度,属于像素P2的红色、绿色和蓝色子像素R2、G2、B2呈现其灰度等级水平与(0,0,0)相当的亮度。而且,在液晶显示面板200B中,像素P1的蓝色子像素B1全体的亮度与灰度等级水平69对应,蓝色子像素B1的区域Ba呈现与灰度等级水平95(=((2×(69/255)2.2)1/2.2×255)对应的亮度,蓝色子像素B1的区域Bb呈现与灰度等级水平0对应的亮度。而且,由于像素P2的蓝色子像素B2全体的亮度与灰度等级对应,所以蓝色子像素B2的区域Ba、Bb呈现与灰度等级水平0对应的亮度。
而且,在进行多像素驱动的情况下,此处虽然省略其详细内容,但对蓝色子像素B1和B2的区域Ba、Bb的亮度等级Yb1、Yb2的分配由液晶显示面板200B的构造和其设计值决定。作为具体的设计值,在从正面方向观看的情况下,蓝色子像素B1的区域Ba与Bb的亮度的平均与对应于蓝色子像素的灰度等级水平b1’或者b2’的亮度一致。
接着,参照图29(b),对输入信号表示的颜色为蓝色的情况下的液晶显示面板200B进行说明。此处,在输入信号表示的颜色为蓝色的情况下,红色和绿色子像素的灰度等级水平为零,蓝色子像素的灰度等级水平为中间灰度等级水平。
在该情况下,蓝色修正部300b不进行修正。因此,输入信号中属于相邻的2个像素的蓝色子像素的灰度等级水平相等时,在液晶显示面板200B中该2个蓝色子像素的亮度相互相等。像这样,蓝色修正部300b在容易识别到分辨率的降低的情况下不进行修正。
例如在输入信号表示的红色、绿色和蓝色子像素的灰度等级水平为(0,0,50)的情况下,在液晶显示装置100B中,不进行蓝色子像素的灰度等级水平的修正。因此,液晶显示面板200A中属于像素P1的红色、绿色和蓝色子像素R1、G1、B1呈现其灰度等级水平与(0,0,50)相当的亮度,属于像素P2的红色、绿色和蓝色子像素R2、G2、B2也呈现其灰度等级水平与(0,0,50)相当的亮度。
而且,在液晶显示面板200B中,像素P1的蓝色子像素B1全体的亮度与灰度等级水平50对应,蓝色子像素B1的区域Ba呈现与灰度等级水平69(=((2×(50/255)2.2)1/2.2×255)对应的亮度,蓝色子像素B1的区域Bb呈现与灰度等级水平0对应的亮度。同样地,蓝色子像素B2的区域Ba呈现与灰度等级水平0对应的亮度,蓝色子像素B2的区域Bb呈现与灰度等级水平69(=((2×(50/255)2.2)1/2.2×255)对应的亮度。在该情况下,红色子像素R1、R2和绿色子像素G1、G2均为非点亮,蓝色子像素B1、B2各自的至少一部分区域点亮,可抑制显示品质的下降。
(实施方式3)
在上述的说明中,将属于相邻的2个像素的2个子像素作为一个单位进行亮度的调整,但本发明并不限定于此。也可以将属于一个子像素的不同区域作为一个单位进行亮度的调整。
以下,参照图30,对本发明的液晶显示装置的第三实施方式进行说明。本实施方式的液晶显示装置100C包括:液晶显示面板200C;和修正部300C。此处,修正部300C具有蓝色修正部300b。液晶显示装置100C除了液晶显示面板200C中的各子像素具有获得不同亮度的区域这一点、以及对1列子像素设置有2条源极配线这一点以外,具有与上述实施方式1的液晶显示装置相同的结构,为了避免冗长而省略重复的记载。
图31(a)中表示在液晶显示面板200C中设置的像素和像素所包含的子像素的排列。图31(a)中,作为例示,表示的是3行3列的像素。在各像素中设置有3个子像素,即,红色子像素R、绿色子像素G和蓝色子像素B。
在液晶显示装置100C中,3个子像素R、G和B各自具有分割的2个区域。具体而言,红色子像素R具有第一区域Ra和第二区域Rb,同样地,绿色子像素G具有第一区域Ga和第二区域Gb,蓝色子像素B具有第一区域Ba和第二区域Bb。各子像素的不同区域的亮度能够独立控制。
图31(b)中表示液晶显示装置100C中的蓝色子像素B的结构。而且,在图31(b)中虽然未图示,但红色子像素R和绿色子像素G也具有同样的结构。
蓝色子像素B具有2个区域Ba和Bb,与区域Ba、Bb对应的分离电极224x、224y分别连接TFT230x、TFT230y。TFT230x和TFT230y的栅极电极与栅极配线Gate连接,TFT230x和TFT230y的源极电极与不同的源极配线S1、S2连接。因此,在TFT230x、230y导通时通过源极配线S1、S2向分离电极224x、224y供给电压,第一区域Ba的亮度能够与第二区域Bb的亮度不同。
在液晶显示面板200C中,与上述液晶显示面板200B不同,设定分离电极224x、224y的电压的自由度高。因此,在液晶显示面板200C中,能够将一个子像素的不同区域作为一个单位进行亮度的调整。但是,在液晶显示面板200C中,需要对1列子像素设置2条源极配线,并且源极驱动电路(未图示)对1列子像素进行2个不同的信号处理。
而且,在液晶显示面板200C中,由于将一个子像素的不同区域作为一个单位进行亮度的调整,所以分辨率不会降低,但存在在显示中间亮度时,由像素尺寸和显示颜色导致低亮度的区域被识别,显示品质下降的问题。在液晶显示装置100C中通过修正部300C,抑制显示品质的下降。
图32(a)和图32(b)中表示液晶显示装置100C的液晶显示面板200C。在图32(a)中,输入信号中全部的像素显示相同的无彩色,在图32(b)中,输入信号中全部的像素显示相同的蓝色。而且,在图32(a)和图32(b)中着眼于一个子像素内的2个区域。
首先,参照图32(a),对输入信号表示的颜色为无彩色的情况下的液晶显示面板200C进行说明。而且,在输入信号表示的颜色为无彩色的情况下,红色、绿色和蓝色子像素的灰度等级水平相互相等。
在该情况下,红色和绿色子像素R1、G1的区域Ra、Ga的亮度与红色和绿色子像素R1、G1的区域Rb、Gb的亮度分别相等,但通过图30所示的蓝色修正部300b进行修正,在液晶显示面板200C中蓝色子像素B1的区域Ba的亮度与蓝色子像素B2的区域Bb的亮度不同。
蓝色修正部300b将蓝色子像素B1的不同区域作为一个单位进行蓝色子像素的亮度的调整,在液晶显示面板200C中以使蓝色子像素B1的区域Ba、Bb的亮度不同的方式进行灰度等级水平的修正。
另外,通过蓝色修正部300b的修正,蓝色子像素B1中的区域Ba的蓝色子像素的亮度增加偏差量ΔSα,区域Bb的亮度减少偏差量ΔSβ。因此,蓝色子像素B1中的区域Ba的亮度与区域Bb的亮度相互不同,明亮区域的亮度比对应于基准灰度等级水平的亮度高,暗区域的亮度比对应于基准灰度等级水平的亮度低。另外,例如在从正面方向观看的情况下,第一区域Ba的面积与第二区域Bb的面积大致相等,明亮区域的亮度与对应于基准灰度等级水平的亮度的差大致等于对应于基准灰度等级水平的亮度与暗区域的亮度的差。液晶显示面板200C中的2个区域Ba、Bb的亮度的平均大致等于与输入信号表示的蓝色子像素的灰度等级水平对应的亮度。这样通过蓝色修正部300b进行修正,从倾斜方向的视野角特性得到改善。而且,严格来说,通过修正,分辨率会降低,但修正部300C在难以识别到分辨率的降低的情况下进行修正。
接着,参照图32(b),对输入信号表示的颜色为蓝色的情况下的液晶显示面板200C进行说明。此处,在输入信号表示的颜色为蓝色的情况下,红色和绿色子像素的灰度等级水平为零,蓝色子像素的灰度等级水平为中间灰度等级水平。
在该情况下,蓝色修正部300b不进行修正。因此,在液晶显示面板200C中蓝色子像素B1的区域Ba、Bb的亮度相互相等。像这样,蓝色修正部300b在容易识别到分辨率的降低的情况下不进行修正。
图33中表示蓝色修正部300b的具体结构。在蓝色修正部300b中,在灰度等级亮度转换部360中得到的亮度水平Yb成为亮度水平Yb1和亮度水平Yb2。因此,在加减法部370a、370b中运算之前的亮度水平Yb1和Yb2相互相等。在修正部300C中得到的灰度等级水平b1’与蓝色子像素B1的区域Ba对应,灰度等级水平b2’与蓝色子像素B1的区域Bb对应。
而且,在上述的说明中,在液晶显示面板200C中设置有子像素的列数的2倍的源极配线,但本发明并不限定于此。也可以设置与子像素的列数相同数量的源极配线,并且设置子像素的行数的2倍的栅极配线。
图34中表示液晶显示面板200C’的示意图。在液晶显示面板200C’中蓝色子像素B具有2个区域Ba和Bb,与区域Ba、Bb对应的分离电极224x、224y分别连接TFT230x、TFT230y。TFT230x和TFT230y的栅极电极与不同的栅极配线Gate1、Gate2连接,TFT230x和TFT230y的源极电极与共用的源极配线S连接。因此,TFT230x导通时通过源极配线S向分离电极224x供给电压,另外,TFT230y导通时通过源极配线S向分离电极224y供给电压,第一区域Ba的亮度能够与第二区域Bb的亮度不同。像这样,在液晶显示面板200C’中,也能够将一个子像素的不同区域作为一个单位进行亮度的调整。但是,在液晶显示面板200C’中,需要对1行像素设置2条栅极配线,并且栅极驱动电路(未图示)高速地驱动。
而且,在上述的说明中,各子像素R、G和B被分割为2个区域,但本发明并不限定于此。各子像素R、G和B也可以被分割为3个以上的区域。
(实施方式4)
以下,对本发明的液晶显示装置的第四实施方式进行说明。如图35(a)所示,本实施方式的液晶显示装置100D包括:液晶显示面板200D;和修正部300D。修正部300D具有将属于在行方向上相邻的2个像素的2个蓝色子像素作为一个单位进行亮度的调整的蓝色修正部300b。
图35(b)中表示液晶显示面板200D的某区域的等效电路图。在该液晶显示面板200D中子像素排列成具有多行和多列的矩阵状,各子像素具有能够获得不同亮度的2个区域。而且,各子像素的结构与参照图28(b)所述的结构相同,为了避免冗长而省略重复的说明。
此处,着眼于由第n行的栅极配线GBL_n和第m行的源极配线SBL_m规定的子像素。子像素的区域A具有液晶电容CLCA_n,m;和辅助电容CCSA_n,m,子像素的区域B具有液晶电容CLCB_n,m和辅助电容CCSB_n,m。液晶电容由分离电极224x、224y;对置电极ComLC;和设置在它们之间的液晶层构成,辅助电容由辅助电容电极;绝缘膜;和辅助电容对置电极(ComCSA_n、ComCSB_n)构成。分离电极224x、224y分别通过对应的TFTA_n,m和TFTB_n,m与共用的源极配线SBL_m连接。TFTA_n,m和TFTB_n,m由被供给到共用的栅极配线GBL_n的扫描信号电压控制导通/截止,2个TFT处于导通状态时,对2个区域A、B各自具有的分离电极224x、224y和辅助电容电极从共用的源极配线供给显示信号电压。2个区域A、B内的一个辅助电容对置电极通过辅助电容配线(CSAL)与辅助电容干线(CS干线)CSVtype1连接,另一个辅助电容对置电极通过辅助电容配线(CSBL)与辅助电容干线(CS干线)CSVtype2连接。
如图35(b)所示,辅助电容配线以与在列方向上相邻的不同行的子像素的区域对应的方式配置。具体而言,例如辅助电容配线CSBL与n行子像素的区域B以及与之在列方向上相邻的n+1行子像素的区域A对应。
在液晶显示装置100D中对各子像素的液晶层施加的电场的方向以一定时间间隔反转。着眼于在分别被供给到CS干线CSVtype1和CSVtype2的辅助电容相对电压VCSVtype1和VCSVtype2中,在对应的任意的栅极配线的电压从VgH变化成VgL后的最初的电压变化,例如电压VCSVtype1的变化为增加,电压VCSVtype2的变化为减少。
图36中表示液晶显示面板200D的示意图。在图36中,“明”和“暗”表示各子像素的区域为明亮区域和暗区域的哪一种。另外,“C1”和“C2”表示各子像素的区域与CS干线CSVtype1和CSVtype2的哪一种对应。另外,“+”和“-”表示对液晶层施加的电场的方向(极性)不同。例如“+”表示对置电极的电位比子像素电极高,“-”表示子像素电极的电位比对置电极高。
从图36可知,着眼于某子像素时,一个区域与CS干线CSVtype1和CSVtype2的一个对应,另一个区域与CS干线CSVtype1和CSVtype2的另一个对应。另外,着眼于子像素排列时,在行方向和列方向上相邻的子像素的极性反转,极性不同的子像素以子像素单位呈相间格子状排列。另外,着眼于某行的子像素中与CS干线CSVtype1对应的区域时,区域的明暗和极性按区域反转。像这样,明亮区域和暗区域以区域单位呈相间格子状(checkerboard)排列。而且,在图36中,表示的是某帧下的液晶显示面板200D的状态,在下一帧中各区域的极性反转,抑制闪烁。
此处,对比较例3的液晶显示装置进行说明。比较例3的液晶显示装置除了不具备修正部300D这一点以外,具有与本实施方式的液晶显示装置100D相同的结构。
图37(a)中表示输入信号中全部的像素显示相同灰度等级的无彩色的情况下的比较例3的液晶显示装置的示意图。在比较例3的液晶显示装置中,在行方向和列方向上相邻的区域的灰度等级水平不同,但在倾斜方向上相邻的区域的灰度等级水平相等。另外,极性在行方向和列方向上以子像素单位反转。在图37(b)中,为了简化,仅表示出比较例3的液晶显示装置的蓝色子像素。仅着眼于比较例3的液晶显示装置的蓝色子像素时,在行方向和列方向上相邻的区域的亮度水平(灰度等级水平)不同,明亮区域和暗区域呈相间格子状排列。
接着,参照图36和图38~图40对本实施方式的液晶显示装置100D进行说明。此处输入信号中至少蓝色子像素的灰度等级水平相等。
如上所述,在输入信号中像素显示蓝色的情况下,蓝色修正部300b不进行修正。在该情况下,如图38(a)所示,仅着眼于液晶显示面板200D中的蓝色子像素,蓝色子像素的明亮区域和暗区域以区域单位呈相间格子状排列。另外,极性在行方向和列方向上以子像素单位反转。而且,图38(a)所示的液晶显示面板200D与图37(b)所示的比较例3的液晶显示装置的示意图相同。
另一方面,在输入信号中像素显示无彩色的情况下,蓝色修正部300b将属于在行方向上相邻的2个像素的2个蓝色子像素作为一个单位以明亮蓝色子像素在倾斜方向上相邻的方式进行亮度的调整,着眼于蓝色子像素的明暗时,明亮蓝色子像素和暗蓝色子像素以蓝色子像素单位呈相间格子状排列。根据以上,可以说蓝色修正部300b对各蓝色子像素如图38(b)所示地赋予明暗。因此,在液晶显示面板200D中明亮蓝色子像素的明亮区域和暗区域以及暗蓝色子像素的明亮区域和暗区域如图38(c)所示排列。在该情况下,在倾斜方向上相邻的明亮蓝色子像素中明亮区域相互接近地排列,像这样明亮蓝色子像素的明亮区域偏向一方排列时,存在产生显示品质下降的情况。
而且,在上述的说明中,蓝色修正部300b在输入信号中全部的像素显示无彩色的情况下以明亮蓝色子像素和暗蓝色子像素在行方向和列方向的任一方向上均按蓝色子像素交替地排列的方式进行修正,但本发明并不限定于此。蓝色修正部300b也可以以明亮蓝色子像素和暗蓝色子像素按每2个蓝色子像素交替排列的方式进行修正。
以下,参照图39,对蓝色修正部300b进行其他修正的方式进行说明。在输入信号中像素显示蓝色的情况下,蓝色修正部300b如上所述不进行修正。在该情况下,如图39(a)所示,仅着眼于液晶显示面板200D中的蓝色子像素时,蓝色子像素的明亮区域和暗区域呈相间格子状排列。
另一方面,在输入信号中像素显示无彩色的情况下,蓝色修正部300b将属于在行方向上相邻的2个像素的2个蓝色子像素作为一个单位以在行方向上明亮蓝色子像素和暗蓝色子像素按每2个蓝色子像素交替排列的方式进行修正。可以说蓝色修正部300b对各蓝色子像素如图39(b)所示地赋予明暗。在该情况下,“+”极性和“-”极性的各个蓝色子像素中不仅有明亮蓝色子像素,还有暗蓝色子像素,所以能够抑制极性和明暗的偏向一方,能够抑制闪烁。另外,通过蓝色修正部300b的修正,在液晶显示面板200D中明亮蓝色子像素的明亮区域和暗区域以及暗蓝色子像素的明亮区域和暗区域如图39(c)所示排列。在该情况下,明亮蓝色子像素的明亮区域呈倾斜的直线状排列,像这样明亮蓝色子像素的明亮区域偏向一方排列时,存在产生显示品质下降的情况。
而且,在上述的说明中,蓝色修正部300b在输入信号中像素显示无彩色的情况下以蓝色子像素成为明亮蓝色子像素和暗蓝色子像素的任一种的方式进行修正,但本发明并不限定于此。蓝色修正部300b也可以在输入信号中全部的像素显示无彩色的情况下以蓝色子像素的一部分成为比明亮蓝色子像素暗且比暗蓝色子像素明亮的方式进行修正。而且,在以下的说明中将比明亮蓝色子像素暗且比暗蓝色子像素明亮的蓝色子像素称为中蓝色子像素。
以下,参照图40,对蓝色修正部300b进一步进行其他修正的方式进行说明。在输入信号中像素显示蓝色的情况下,蓝色修正部300b如上所述不进行修正。在该情况下,如图40(a)所示,仅着眼于液晶显示面板200D中的蓝色子像素,蓝色子像素的明亮区域和暗区域呈相间格子状排列。
另一方面,在输入信号中全部的像素显示无彩色的情况下,蓝色修正部300b将隔着某蓝色子像素的2个蓝色子像素作为一个单位进行亮度的调整。在图40(b)中将在行方向上并排的4个蓝色子像素表示为B1、B2、B3和B4。蓝色修正部300b将2个蓝色子像素B1、B3作为一个单位进行亮度的调整,对蓝色子像素B2和B4不进行修正。在该情况下,仅着眼于行方向的蓝色子像素的明暗,则明亮蓝色子像素和暗蓝色子像素在中间隔着中蓝色子像素交替排列。根据以上,可以说蓝色修正部300b对各蓝色子像素如图40(b)所示地赋予明暗。因此,在液晶显示面板200D中明亮、中和暗蓝色子像素的明亮区域和暗区域如图40(c)所示排列。在图40(c)中,着眼于某行的子像素的明暗,则明亮蓝色子像素、中蓝色子像素、暗蓝色子像素和中蓝色子像素依次排列。蓝色修正部300b像这样进行修正,可防止明亮蓝色子像素的明亮区域的偏向一方的排列,抑制显示品质的下降。
以下,参照图40对如上所述进行修正的液晶显示装置100D进行说明。图41(a)中表示液晶显示装置100D的液晶显示面板200D的示意图。而且,如上所述,在液晶显示面板200D中各子像素具有获得不同亮度的多个区域,但在图41(a)中省略区域来表示。另外,在图41(a)中,示出属于像素P1的红色、绿色和蓝色子像素R1、G1、B1;属于像素P2的红色、绿色和蓝色子像素R2、G2、B2;属于像素P3的红色、绿色和蓝色子像素R3、G3、B3;属于像素P4的红色、绿色和蓝色子像素R4、G4、B4。
图41(b)中表示蓝色修正部300b的示意图。在图41(b)中,输入信号表示的灰度等级水平r1、g1、b1与图41(a)所示的属于像素P1的各子像素R1、G1、B1相当,输入信号表示的灰度等级水平r2、g2、b2与属于像素P2的各子像素R2、G2、B2相当。另外,输入信号表示的灰度等级水平r3、g3、b3与属于图41(a)所示的像素P3的各子像素R3、G3、B3相当,输入信号表示的灰度等级水平r4、g4、b4与属于像素P4的各子像素R4、G4、B4相当。
在蓝色修正部300b中,使用加法部310b求出灰度等级水平b1与灰度等级水平b3的平均灰度等级水平bave。接着,灰度等级差水平部320对一个平均灰度等级水平bave赋予2个灰度等级差水平Δbα、Δbβ。接着,灰度等级亮度转换部330将灰度等级差水平Δbα转换成亮度差水平ΔYbα,将灰度等级差水平Δbβ转换成亮度差水平ΔYbβ。
另一方面,使用加法部310r求出灰度等级水平r1与灰度等级水平r3的平均灰度等级水平rave。另外,使用加法部310g求出灰度等级水平g1与灰度等级水平g3的平均灰度等级水平gave。色相判定部340利用平均灰度等级水平rave、gave、bave求取色相系数Hb。
接着,求出偏差量ΔSα、ΔSβ。偏差量ΔSα由ΔYbα与色相系数Hb的乘积表示,偏差量ΔSβ由ΔYbβ与色相系数Hb的乘积表示。乘法部350进行亮度差水平ΔYbα、ΔYbβ与色相系数Hb的乘法计算,由此,得到偏差量ΔSα、ΔSβ。
另外,灰度等级亮度转换部360a对灰度等级水平b1进行灰度等级亮度转换,得到亮度水平Yb1。同样地,灰度等级亮度转换部360b对灰度等级水平b3进行灰度等级亮度转换,得到亮度水平Yb3。接着,在加减法部370a中将亮度水平Yb1与偏差量ΔSα相加,进一步在亮度灰度等级转换部380a中进行亮度灰度等级转换,由此得到灰度等级水平b1’。另外,在加减法部370b中从亮度水平Yb3中减去偏差量ΔSβ,进一步在亮度灰度等级转换部380b中进行亮度灰度等级转换,由此得到灰度等级水平b3’。而且,灰度等级水平r1~r4、g1~g4、b2和b4未被修正。利用这样的蓝色修正部300b,能够防止明亮蓝色子像素的明亮区域的偏向一方的排列,能够抑制显示品质的下降。
而且,优选还进行边缘处理。图42中表示修正部300b’的示意图。参照图16,修正部300b’除了还具有上述的边缘判定部390和系数计算部395这一点以外,具有与蓝色修正部300b相同的结构,此处,为了避免冗长而省略重复的说明。
边缘判定部390根据输入信号表示的灰度等级水平b1~b4得到边缘系数HE。此处,边缘系数是灰度等级水平b1~b4的差越大则越变大的函数,边缘系数HE由例如HE=(MAX(b1,b2,b3,b4)-MIN(b1,b2,b3,b4))/MAX(b1,b2,b3,b4)表示。而且,边缘系数HE也可以由其他方法求得,另外,边缘系数HE也可以根据灰度等级水平b1和b3求得。
接着,系数计算部395根据在色相判定部340中得到的色相系数Hb以及在边缘判定部390中得到的边缘系数HE得出修正系数HC。修正系数HC例如表示为HC=Hb-HE。灰度等级水平b1和b3的修正使用该修正系数HC与上述同样地进行。也可以这样进行边缘处理。
(实施方式5)
在上述的液晶显示装置100D中,将属于位于行方向上的2个像素的2个蓝色子像素作为一个单位进行亮度的调整,但本发明并不限定于此。也可以将属于位于列方向上的2个像素的2个蓝色子像素作为一个单位进行亮度的调整。
参照图43对本发明的液晶显示装置的第五实施方式进行说明。图43(a)中表示本实施方式的液晶显示装置100E的示意图。液晶显示装置100E具备液晶显示面板200E和修正部300E,修正部300E具有蓝色修正部300b”。
图43(b)中表示液晶显示面板200E的示意图。在液晶显示面板200E中各子像素具有获得不同亮度的多个区域。包含红色、绿色、蓝色子像素R3、G3、B3的像素P3与包含红色、绿色和蓝色子像素R1、G1、B1的像素P1在列方向上相邻地排列。另外,包含红色、绿色、蓝色子像素R4、G4、B4的像素P4与包含红色、绿色和蓝色子像素R2、G2、B2的像素P2在列方向上相邻地排列。
即使在蓝色修正部300b”将属于在列方向上相邻的2个像素的2个蓝色子像素作为一个单位进行亮度的调整的情况下,蓝色修正部300b”如图38(b)所示地对蓝色子像素赋予明暗时,也如图38(c)所示,明亮蓝色子像素的明亮区域偏向一方地排列。因此,优选蓝色修正部300b”如图40(b)所示赋予蓝色子像素的明暗。
以下,参照图44对本实施方式的液晶显示装置100E中的蓝色修正部300b”进行说明。如图44(a)所示,蓝色修正部300b具有前级行存储器300s;灰度等级调整部300t;和后级行存储器300u。输入信号表示的灰度等级水平r1、g1、b1与图43(b)所示的属于像素P1的各子像素R1、G1、B1相当,输入信号表示的灰度等级水平r2、g2、b2与属于像素P2的各子像素R2、G2、B2相当。另外,输入信号表示的灰度等级水平r3、g3、b3与图43(b)所示的属于像素P3的各子像素R3、G3、B3相当,输入信号表示的灰度等级水平r4、g4、b4与属于像素P4的各子像素R4、G4、B4相当。利用前级行存储器300s,灰度等级水平r1、g1、b1、r2、g2和b2被延迟1行输入到灰度等级调整部300t。
图44(b)中表示灰度等级调整部300t的示意图。在灰度等级调整部300t中,使用加法部310b求出灰度等级水平b1与灰度等级水平b3的平均灰度等级水平bave。接着,灰度等级差水平部320对一个平均灰度等级水平bave赋予2个灰度等级差水平Δbα、Δbβ。其后,灰度等级亮度转换部330将灰度等级差水平Δbα转换成亮度差水平ΔYbα,将灰度等级差水平Δbβ转换成亮度差水平ΔYbβ。
另一方面,使用加法部310r求出灰度等级水平r1与灰度等级水平r3的平均灰度等级水平rave。另外,使用加法部310g求出灰度等级水平g1与灰度等级水平g3的平均灰度等级水平gave。色相判定部340利用平均灰度等级水平rave、gave、bave求取色相系数Hb。
接着,乘法部350进行亮度差等级ΔYbα、ΔYbβ与色相系数Hb的乘法计算,由此,得到偏差量ΔSα、ΔSβ。另外,灰度等级亮度转换部360a对灰度等级水平b1进行灰度等级亮度转换,得到亮度水平Yb1。同样地,灰度等级亮度转换部360b对灰度等级水平b3进行灰度等级亮度转换,得到亮度水平Yb3。接着,在加减法部370a中将亮度水平Yb1和偏差量ΔSα相加,进一步在亮度灰度等级转换部380a中进行亮度灰度等级转换,由此得到灰度等级水平b1’。另外,在加减法部370b中从亮度水平Yb3中减去偏差量ΔSβ,进一步在亮度灰度等级转换部380b中进行亮度灰度等级转换,由此得到灰度水平b3’。利用这样的蓝色修正部300b”,能够防止明亮蓝色子像素的明亮区域的偏向一方的排列,能够抑制显示品质的下降。
而且,优选还进行边缘处理。图45中表示蓝色修正部300b’的示意图。参照图16,蓝色修正部300b’除了还具有上述的边缘判定部390和系数计算部395这一点以外,具有与图44所示的蓝色修正部300b”相同的结构,此处,为了避免冗长而省略重复的说明。
边缘判定部390根据输入信号表示的灰度等级水平b1和b3得到边缘系数HE。例如边缘系数HE由HE=(MAX(b1,b3)-MIN(b1,b3))/MAX(b1,b3)表示。而且,边缘系数HE也可以由其他方法求得。
接着,系数计算部395根据在色相判定部340中得到的色相系数Hb以及在边缘判定部390中得到的边缘系数HE得出修正系数HC。修正系数HC例如表示为HC=Hb-HE。灰度等级水平b1和b3的修正使用该修正系数HC与上述同样地进行。也可以这样进行边缘处理。
(实施方式6)
在上述的实施方式1~5中,像素使用3个原色进行显示,但本发明并不限定于此。像素也可以使用4个以上的原色进行显示。像素也可以具有例如红色、绿色、蓝色、黄色、青色和品红色子像素。
图46中表示本发明的液晶显示装置的第六实施方式的示意图。本实施方式的液晶显示装置100F具备多原色显示面板200F和修正部300F。修正部300F具有将2个蓝色子像素作为一个单位进行亮度的调整的蓝色修正部300b。
图47(a)中表示多原色显示面板200F的示意图。而且,各子像素具有获得不同亮度的区域,此处,省略区域来进行图示。
在多原色显示面板200F中,各像素具有红色(R)、绿色(G)、蓝色(B)、黄色(Y)、青色(C)和品红色(M)子像素。在某行中,属于一个像素的红色、绿色、品红色、青色、蓝色和黄色子像素在行方向上依次排列,在相邻的下一行中,属于其他像素的青色、蓝色、黄色、红色、绿色和品红色子像素在行方向上依次排列。在多原色显示面板200F中,着眼于相邻的2行的子像素排列,则某行的子像素相对于相邻行的子像素偏差3个子像素地排列。另外,着眼于列方向的子像素排列,则红色子像素与青色子像素交替排列,绿色子像素与蓝色子像素交替排列,品红色子像素与黄色子像素交替排列。另外,6个子像素的排列并不限定于此。但是,优选至少蓝色子像素遍及多个像素地以有规则的周期进行排列。
在液晶显示装置100F中,将属于在列方向上相邻的2个像素的蓝色子像素作为一个单位进行亮度的调整。图47(b)中示意性地表示在输入信号中全部的像素显示相同灰度等级的无彩色的情况下的多原色显示面板200F。在图47(b)中,用箭头表示进行亮度的调整的2个蓝色子像素。另外,在图47(b)中,蓝色子像素中没有附带阴影的表示明亮蓝色子像素,附带阴影的表示暗蓝色子像素。在液晶显示装置100F中,将属于在列方向上相邻的2个像素的蓝色子像素作为一个单位以明亮蓝色子像素在行方向上排列的方式进行亮度的调整。因此,可防止明亮蓝色子像素的偏向一方的排列,抑制蓝色的分辨率的实质上的降低。
另外,在图47所示的多原色显示面板200F中,属于一个像素的子像素排列成1行,但本发明并不限定于此。属于一个像素的子像素也可以以多行排列。
图48(a)中表示液晶显示装置100F1的多原色显示面板200F1的示意图。在多原色显示面板200F1中,一个像素所包含的子像素呈2行3列地排列,属于一个像素的红色、绿色和蓝色子像素在某行的行方向上依次排列,属于相同像素的青色、品红色和黄色子像素在相邻的下一行的行方向上依次排列。另外,着眼于列方向的子像素排列,则红色子像素与青色子像素交替排列,绿色子像素与品红色子像素交替排列,蓝色子像素与黄色子像素交替排列。如图48(b)所示,在液晶显示装置100F1中,将属于在行方向上相邻的2个像素的蓝色子像素作为一个单位以明亮蓝色子像素和暗蓝色子像素在行方向上交替排列的方式进行亮度的调整。因此,可防止明亮蓝色子像素的偏向一方的排列,抑制蓝色的分辨率的实质上的降低。
或者,像素也可以具有例如第一红色、绿色、蓝色、黄色、青色和第二红色子像素。而且,在上述的多原色显示面板200F、200F1中,属于一个像素的子像素的数量为6个,但本发明并不限定于此。在多原色显示面板中属于一个像素的子像素的数量也可以为4个。
图49(a)中表示液晶显示装置100F2的多原色显示面板200F2的示意图。在多原色显示面板200F2中各像素具有红色(R)、绿色(G)、蓝色(B)和黄色(Y)子像素。红色、绿色、蓝色和黄色子像素在行方向上依次排列。另外,在列方向上,排列呈现相同颜色的子像素。如图49(b)所示,在液晶显示装置100F2中,将属于在行方向上相邻的2个像素的2个蓝色子像素作为一个单位以明亮蓝色子像素在倾斜方向上相邻的方式进行亮度的调整。因此,可防止明亮蓝色子像素的偏向一方的排列,抑制蓝色的分辨率的实质上的降低。
而且,在图49所示的多原色显示面板200F2中,在列方向上排列呈现相同颜色的子像素,但本发明并不限定于此。也可以在列方向上排列呈现不同颜色的子像素。
图50(a)中表示液晶显示装置100F3的多原色显示面板200F3的示意图。在多原色显示面板200F3中,属于一个像素的红色、绿色、蓝色和黄色子像素在某行的行方向上依次排列,属于其他像素的蓝色、黄色、红色和绿色子像素在相邻的下一行的行方向上依次排列。着眼于相邻2行的子像素排列,则某行的子像素相对于相邻行的子像素偏差2个子像素地排列。另外,着眼于列方向的子像素排列,则红色子像素与蓝色子像素交替排列,绿色子像素与黄色子像素交替排列。而且,4个子像素的排列并不限定于此。但是,优选至少蓝色子像素遍及多个像素地以有规则的周期进行排列。
在将属于在行方向上相邻的2个像素的蓝色子像素作为一个单位以明亮蓝色子像素在倾斜方向上相邻的方式进行亮度的调整的情况下,例如相对于某明亮蓝色子像素位于空间上最接近的位置的几个蓝色子像素的一部分成为明亮蓝色子像素,明亮蓝色子像素偏向一方地排列。另外,如图50(b)所示,即使在将属于在行方向上相邻的2个像素的蓝色子像素作为一个单位以明亮蓝色子像素属于在列方向上相邻的像素的方式进行亮度的调整的情况下,明亮蓝色子像素也偏向一方地排列。另一方面,如图50(c)所示,在将属于在列方向上相邻的2个像素的蓝色子像素作为一个单位,以明亮蓝色子像素位于行方向的方式进行亮度的调整的情况下,可防止明亮蓝色子像素的偏向一方的排列,抑制蓝色的分辨率的实质上的降低。
而且,在图49和图50所示的多原色显示面板200F2、200F3中,属于一个像素的子像素呈1行排列,但本发明并不限定于此。属于一个像素的子像素也可以多行排列。
图51(a)中表示液晶显示装置100F4的多原色显示面板200F4的示意图。在多原色显示面板200F4中,一个像素所包含的子像素呈2行2列地排列,属于一个像素的红色和绿色子像素在某行的行方向上依次排列,属于相同像素的蓝色和黄色子像素在相邻行的行方向上依次排列。着眼于列方向的子排列,则红色子像素与蓝色子像素交替排列,绿色子像素与黄色子像素交替排列。如图51(b)所示,在液晶显示装置100F4中将属于在行方向上相邻的2个像素的2个蓝色子像素作为一个单位以明亮蓝色子像素在倾斜方向上相邻的方式进行亮度的调整。因此,可防止明亮蓝色子像素的偏向一方的排列,抑制蓝色的分辨率的实质上的降低。
另外,在图49、图50和图51所示的多原色显示面板200F2、200F3、200F4中像素具有红色、绿色、蓝色和黄色子像素,但并不限定于此。像素也可以具有白色子像素取代黄色子像素。
而且,在上述的说明中,修正部300B、300C、300D、300E、300F具有蓝色修正部300b,但本发明并不限定于此。这些修正部也可以如参照图24和图25所述,取代蓝色修正部300b,或者在蓝色修正部300b的基础上,具有红色修正部300r和绿色修正部300g中的至少一个。
另外,在上述的说明中,液晶层为垂直取向型,但本发明并不限定于此。液晶层也可以是其他模式。
而且,为了参考,在本说明书中援用作为本申请的基础申请的日本专利申请2008-335247号和日本专利申请2009-132499号的公开内容。
产业上的可利用性
根据本发明,能够提供可实现视野角特性的改善并且抑制显示品质的下降的液晶显示装置。
附图标记的说明
100液晶显示装置
200液晶显示面板
300修正部

Claims (12)

1.一种液晶显示装置,其特征在于:
具备包括相互相邻的第一像素和第二像素的多个像素,
所述多个像素各自具有包括第一子像素、第二子像素和第三子像素的多个子像素,
在输入信号中所述第一像素和所述第二像素各自显示第一颜色的情况下所述第一像素的所述第三子像素的亮度与所述第二像素的所述第三子像素的亮度的平均亮度,大致等于在输入信号中所述第一像素和所述第二像素各自显示与所述第一颜色不同的第二颜色的情况下所述第一像素的所述第三子像素的亮度与所述第二像素的所述第三子像素的亮度的平均亮度,
在输入信号中所述第一像素和所述第二像素各自显示所述第一颜色的情况下,所述第一像素的所述第三子像素的亮度与所述第二像素的所述第三子像素的亮度不同,
在输入信号中所述第一像素和所述第二像素各自显示所述第二颜色的情况下,所述第一像素的所述第三子像素的亮度与所述第二像素的所述第三子像素的亮度大致相等,
所述多个像素呈多行和多列的矩阵状排列,
所述多个像素还包括:与所述第一像素在行方向和列方向中的一个方向上相邻并且与所述第二像素在倾斜方向上相邻的第三像素;和与所述第三像素在行方向和列方向中的另一个方向上相邻并且与所述第二像素在所述一个方向上相邻的第四像素,
在输入信号中所述第三像素和所述第四像素各自显示所述第一颜色的情况下,所述第三像素的所述第三子像素的亮度与所述第四像素的所述第三子像素的亮度大致相等。
2.根据权利要求1所述的液晶显示装置,其特征在于:
所述第一像素的所述第三子像素的亮度与所述第二像素的所述第三子像素的亮度的差基于以下的至少一个而变化:所述第一像素的所述第一子像素和所述第二像素的所述第一子像素的亮度的平均;和所述第一像素的所述第二子像素和所述第二像素的所述第二子像素的亮度的平均。
3.根据权利要求1或2所述的液晶显示装置,其特征在于:
在输入信号中所述第一像素和所述第二像素各自显示所述第一颜色的情况下,所述第一像素的所述第一子像素和所述第二子像素以及所述第二像素的所述第一子像素和所述第二子像素分别点亮。
4.根据权利要求1或2所述的液晶显示装置,其特征在于:
在输入信号中所述第一像素和所述第二像素各自显示所述第二颜色的情况下,所述第一像素的所述第一子像素和所述第二子像素以及所述第二像素的所述第一子像素和所述第二子像素分别为非点亮。
5.根据权利要求1或2所述的液晶显示装置,其特征在于:
所述第一子像素为红色子像素,
所述第二子像素为绿色子像素,
所述第三子像素为蓝色子像素。
6.根据权利要求1或2所述的液晶显示装置,其特征在于:
所述第一颜色为无彩色,所述第二颜色为蓝色。
7.根据权利要求1或2所述的液晶显示装置,其特征在于,还包括:
分别规定所述第一子像素、所述第二子像素和所述第三子像素的第一子像素电极、第二子像素电极和第三子像素电极;和
与所述第一子像素电极、所述第二子像素电极和所述第三子像素电极分别对应设置的多条源极配线。
8.根据权利要求1或2所述的液晶显示装置,其特征在于:
所述第一子像素、所述第二子像素和所述第三子像素各自具有能够分别呈现相互不同的亮度的多个区域。
9.根据权利要求8所述的液晶显示装置,其特征在于,还包括:
第一子像素电极、第二子像素电极和第三子像素电极,所述第一子像素电极、所述第二子像素电极和所述第三子像素电极分别规定所述第一子像素、所述第二子像素和所述第三子像素,并且各自具有规定所述多个区域的分离电极;
与所述第一子像素电极、所述第二子像素电极和所述第三子像素电极分别对应设置的多条源极配线;和
与所述第一子像素电极、所述第二子像素电极和所述第三子像素电极各自的所述分离电极对应设置的多条辅助电容配线。
10.一种液晶显示装置,其特征在于:
具备包括相互相邻的第一像素和第二像素的多个像素,
所述多个像素各自具有包括第一子像素、第二子像素和第三子像素的多个子像素,
在输入信号中所述第一像素和所述第二像素各自显示第一颜色的情况下所述第一像素的所述第三子像素的亮度与所述第二像素的所述第三子像素的亮度的平均亮度,大致等于在输入信号中所述第一像素和所述第二像素各自显示与所述第一颜色不同的第二颜色的情况下所述第一像素的所述第三子像素的亮度与所述第二像素的所述第三子像素的亮度的平均亮度,
在输入信号中所述第一像素和所述第二像素各自显示所述第一颜色的情况下,所述第一像素的所述第三子像素的亮度与所述第二像素的所述第三子像素的亮度不同,
在输入信号中所述第一像素和所述第二像素各自显示所述第二颜色的情况下,所述第一像素的所述第三子像素的亮度与所述第二像素的所述第三子像素的亮度大致相等,
所述输入信号或者由所述输入信号的转换而得到的信号表示所述多个像素各自包含的所述多个子像素的灰度等级水平,
所述输入信号或者由所述转换得到的信号表示的、所述第一像素和所述第二像素包含的所述第三子像素的灰度等级水平,根据所述输入信号表示的所述第一像素和所述第二像素的色相被修正。
11.一种液晶显示装置,其特征在于:
具备包括相互相邻的第一像素和第二像素的多个像素,
所述多个像素各自具有包括第一子像素、第二子像素和第三子像素的多个子像素,
在输入信号中所述第一像素和所述第二像素各自显示第一颜色的情况下所述第一像素的所述第三子像素的亮度与所述第二像素的所述第三子像素的亮度的平均亮度,大致等于在输入信号中所述第一像素和所述第二像素各自显示与所述第一颜色不同的第二颜色的情况下所述第一像素的所述第三子像素的亮度与所述第二像素的所述第三子像素的亮度的平均亮度,
在输入信号中所述第一像素和所述第二像素各自显示所述第一颜色的情况下,所述第一像素的所述第三子像素的亮度与所述第二像素的所述第三子像素的亮度不同,
在输入信号中所述第一像素和所述第二像素各自显示所述第二颜色的情况下,所述第一像素的所述第三子像素的亮度与所述第二像素的所述第三子像素的亮度大致相等,
所述输入信号或者由所述输入信号的转换而得到的信号表示所述多个像素各自包含的所述多个子像素的灰度等级水平,
所述输入信号或者由所述转换得到的信号表示的、所述第一像素包含的所述第三子像素和所述第二像素包含的所述第三子像素的灰度等级水平,根据所述输入信号表示的所述第一像素和所述第二像素的色相、以及所述输入信号表示的所述第一像素包含的所述第三子像素的灰度等级水平与所述第二像素包含的所述第三子像素的灰度等级水平的差被修正。
12.一种液晶显示装置,其特征在于:
具备包括相互相邻的第一像素和第二像素的多个像素,
所述多个像素各自具有包括第一子像素、第二子像素和第三子像素的多个子像素,
在输入信号中所述第一像素和所述第二像素各自显示第一颜色的情况下所述第一像素的所述第三子像素的亮度与所述第二像素的所述第三子像素的亮度的平均亮度,大致等于在输入信号中所述第一像素和所述第二像素各自显示与所述第一颜色不同的第二颜色的情况下所述第一像素的所述第三子像素的亮度与所述第二像素的所述第三子像素的亮度的平均亮度,
在输入信号中所述第一像素和所述第二像素各自显示所述第一颜色的情况下,所述第一像素的所述第三子像素的亮度与所述第二像素的所述第三子像素的亮度不同,
在输入信号中所述第一像素和所述第二像素各自显示所述第二颜色的情况下,所述第一像素的所述第三子像素的亮度与所述第二像素的所述第三子像素的亮度大致相等,
在输入信号中,所述第一像素和所述第二像素中的一个像素的所述第三子像素的灰度等级水平为第一灰度等级水平,所述第一像素和所述第二像素中的另一个像素的所述第三子像素的灰度等级水平为所述第一灰度等级水平或者比所述第一灰度等级水平高的第二灰度等级水平的情况下,所述第一像素包含的所述第三子像素和所述第二像素包含的所述第三子像素各自的亮度,和与所述输入信号或者由所述输入信号的转换而得到的信号表示的灰度等级水平对应的亮度不同,
在输入信号中,所述一个像素的所述第三子像素的灰度等级水平为所述第一灰度等级水平,所述另一个像素的所述第三子像素的灰度等级水平为比所述第二灰度等级水平高的第三灰度等级水平的情况下,所述第一像素包含的所述第三子像素和所述第二像素包含的所述第三子像素各自的亮度,大致等于与所述输入信号或者由所述输入信号的转换而得到的信号表示的灰度等级水平对应的亮度。
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