JP2011007889A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】横クロストークの防止が可能な液晶表示装置を提供する。
【解決手段】サブフレーム１０５、１０７の組、およびサブフレーム１０９、１１１の組でそれぞれ要求輝度を実現するように時分割階調表示を行う。各サブフレームの１水平ライン上に配置された複数のサブ画素について、第１のガンマ特性とプラスの画素電圧が適用されたサブ画素の数と第２のガンマ特性とマイナスの画素電圧が適用されたサブ画素の数の合計と、第１のガンマ特性とマイナスの画素電圧が適用されたサブ画素の数と第２のガンマ特性とプラスの画素電圧が適用されたサブ画素の数の合計とが等しくなるように画素電圧パターンが生成されている。
【選択図】図５

Description

本発明はメインフレームをサブフレームに分割して表示する液晶表示装置の画像品質を向上する技術に関し、特にその際に横クロストーク、フリッカおよび焼き付きなどを防止する技術に関する。

液晶表示装置は、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）やＰＤＰ（Plasma Display Panel）のようなインパルス型表示装置とは異なって、あるフレームで表示される画像がつぎのフレームで更新されるまで前のフレームの画像が表示されているホールド型表示装置であるため動画の表示性能を改善する必要がある。動画の表示性能を改善するために液晶表示装置では、階調データが要求する画像の輝度を複数のサブフレームに分けて、それらの積分輝度として表示するいわゆる時分割階調表示といわれる表示方法が採用されている。

たとえば動画の表示性能を改善するために、２つのサブフレームのうち一方のサブフレームには輝度がゼロになる黒画面を表示することでフレーム間での画像の連結を遮断して擬似的にインパルス型表示を行う方法が採用されている。また、時分割階調表示は、各サブフレームで視野角の異なる画像を表示させて階調データが要求する画像の視野角を改善するためにも利用されている。このとき、各サブフレームで表示する画像の輝度は、各画素に適用するガンマ特性に基づいて決定される。ガンマ特性とは、入力された階調データとサブフレームが表示する画像の輝度を関連づけたデータをいう。

第１のサブフレームと第２のサブフレームの２つのサブフレームで時分割階調表示を行う場合には、それぞれのサブフレームにおいては同一の画素について、要求された階調データを異なるガンマ特性に基づいて変換された階調データに変換する。たとえば動画の表示性能を改善するために、要求された階調データに対して第１のサブフレームでは所定のガンマ特性に基づいて黒を示す輝度に対応した階調データに変換し、第２のサブフレームでは別のガンマ特性に基づいて黒と時間的に積分して要求輝度を実現する輝度に対応した階調データに変換する。一方のサブフレームの画素全体に一方のガンマ特性を適用し、他方のサブフレームの画素全体に他方のガンマ特性を適用すると、サブフレーム間でガンマ特性を切り換えたときに、第１のサブフレームでは画面全体が暗くなり、第２のサブフレームでは画面全体が明るくなるといったような状況またはその逆の状況が生じ、ユーザはフリッカを視認することになる。

したがって、サブフレーム間でガンマ特性を切り換えるいわゆるガンマ切換を行う場合には、フリッカを抑制するために各サブフレームの平均輝度が等しくなるように各画素に適用するガンマ特性を選択する手法がある。また、液晶は直流電圧で駆動するといわゆる焼き付きが発生して寿命が短くなるため交流駆動または極性反転駆動が行われている。このとき、比較的長い周期でみたときに各画素の液晶セルに印加する電圧に直流成分が残ると（以下、残留直流電圧という。）、液晶セルへの電圧の印加を停止した後も液晶分子が電圧停止前の状態を保持してしまい焼き付きが発生する。画素に印加される電圧は適用するガンマ特性によって異なるので、残留直流電圧を解消するには、極性反転駆動の反転パターンと適用するガンマ特性を考慮する必要がある。

さらに液晶表示装置には、輝度レベルが特定の階調データに集中した走査線と、そうでない走査線とにおいて、同一階調データに対して表示画面の輝度レベルが異なってしまういわゆる横クロストークという現象が存在する。横クロストークの原因は、データ線と対向電極とが容量的に結合しているために、データ線の電位変化によって対向電極に振動成分が誘起され液晶セルに対する印加電圧が変化することによる。したがって、ガンマ切換を行うときは、同一の画素に印加される電圧が複数のサブフレームで平均したときに直流成分を残さないようにしたり、同一の走査線に接続された画素に特定の階調データが集中しないようにしたりして焼き付きおよび横クロストークも発生しないように各画素への印加電圧を制御する必要がある。

特許文献１は視野角の向上を目的にして、時分割階調表示法により一方のサブフレームに黒画面を挿入する技術を開示する。特許文献２および特許文献３は、視野角を調整するためにガンマ変換を行う技術を開示する。特許文献２には同一のフレームで市松模様の画素パターンでガンマ特性を切り換えることが記載されている。特許文献３には、同一の画素に対応するＲＧＢ信号は同一のガンマ特性に対応したガンマ変換を行うこと、ガンマ特性は一水平走査期間ごとに切替えさらに２垂直走査期間（２フレーム）毎に位相を逆転させることが記載されている。

さらに、連続する２つのフレームの対応する同一画素（ＲＧＢの３画素ドットで構成）に対しては同一のガンマ特性に対応した信号電圧でかつ極性の反転した信号を印加し、つづく２フレームでは、前の２フレームとは異なるガンマ特性に対応する信号電圧でかつ極性の反転した信号を印加することが記載されている。さらに、このような信号を画素に供給することにより、ＲＧＢの色バランスを維持し、連続して異なるガンマ特性に対応した電圧を印加することで正負の信号のアンバランスにより発生する残留ＤＣ電圧による液晶、配向膜の固定分極に起因する画面の焼き付きを抑えることができることも記載されている。

特許文献４は、液晶表示装置において、整数倍または整数分の１倍以外の異なる画面解像度でカラー表示をするために、Ｒ、Ｇ、Ｂの３つのサブ画素で構成された１組の画素のサブ画素を２ラインに跨ってデルタ配列にする技術を開示する。特許文献５は、インターレース方式の映像をＩ／Ｐ変換しないで表示するために、液晶テレビのＲ、Ｇ、Ｂの３つのサブ画素をＬ字配列にした技術を開示する。特許文献６は、ＦＲＣ(Frame Rate Control)方式で中間調の表示をする液晶表示装置において、視覚的な模様表示を軽減させるために２Ｈ１Ｖ、１Ｈ２Ｖ、２Ｖ２Ｈなどのパターンで反転駆動する技術を開示する。

特開平５−６８２２１号公報 特許第３５９８９１３号公報 特許第３２０２４５０号公報 特許第２６４１７７８号公報 特開２００７−１０２００５号公報 特開２００５−１５７２８０号公報

サブフレームにより時分割階調表示を行う際にフリッカ、焼き付き、および横クロストークを解消するには、各サブフレームの各画素に対するガンマ特性の適用方法、極性反転駆動方式に基づく極性反転パターンの選定、および１つの画素を構成するサブ画素の配列を考慮する必要がある。特許文献３に記載された画素に対する電圧の印加パターンを図１２に示す。特許文献３のアレイ・セルでは、図１２（Ａ）に示すように、１つの画素を構成する赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３つのサブ画素が水平ライン上に繰り返し配置されている。このようなサブ画素の配列をＲＧＢ縦ストライプ配列といい、各垂直ライン上には同一の色のサブ画素が配置される。図１２（Ｂ）には、各サブ画素に適用した２つのガンマ特性と信号線に印加する電圧（以下、画素電圧という。）の極性を表示している。図１２（Ｂ）では、着色しているサブ画素には第１のガンマ特性を適用し、白く表示しているサブ画素には第２のガンマ特性を適用している。

また、プラスとマイナスの符号は画素電圧の極性を示している。図１２（Ｂ）に示した画素電圧パターンでは、１つの画素を構成する３つのサブ画素には同一のガンマ特性を適用し、同一のガンマ特性を適用した各画素は市松模様状に配置している。さらに画素電圧の極性が水平ラインごとかつ垂直ラインごとに反転するＩＨＩＶ反転駆動方式を採用している。連続する２つのフレームの同一サブ画素に対しては、同一のガンマ特性でかつ極性の反転した画素電圧を印加し、つづく２フレームでは前の２フレームとは異なるガンマ特性でかつ極性の反転した画素電圧を印加している。

この画素電圧パターンでは、それぞれのガンマ特性を適用した画素の数が等しいので各サブフレームにおける全体の平均輝度が等しくなりサブフレーム間の遷移のときに発生するフリッカを防止することができる。また、４つのサブフレームで各画素に残留直流電圧が発生しないようなガンマ特性の適用と極性反転パターンの選定が行われているので焼き付きも防止することができる。しかしこの画素電圧パターンでは、左上のサブフレームにおける１番目の水平ライン上のサブ画素に対する画素電圧に注目すると、画素電圧の平均値はゼロにならずに不均衡が生じているため対向電極の電位が変化して横クロストークの原因が生じている。図１２（Ｃ）にこの様子を示す。

図１２（Ｃ）は、第１のガンマ特性および第２のガンマ特性を適用したときの画素電圧をそれぞれ参照番号１、３で示し、対向電極の初期の電位を参照番号５で示している。図１２（Ｃ）では第１のガンマ特性を適用したときの画素電圧は第２のガンマ特性を適用したときの画素電圧の３倍となるように示している。図１２（Ｃ）から明らかなように、特定のガンマ特性を適用したサブ画素の数と画素電圧の極性により画素電圧の中心はこの例ではライン７のようにシフトするため、対向電極の電位も変化して横クロストークが発生することがわかる。

したがって、本発明の目的は、時分割階調表示の際に、良好な表示性能を発揮しながらガンマ切換をすることができる液晶表示装置を提供することにある。さらに本発明の目的は、ガンマ切換をする際に横クロストークの発生を防止することができる液晶表示装置を提供することにある。さらに本発明の目的は、ガンマ切換をする際にフリッカおよび焼き付きの発生を防止することができる液晶表示装置を提供することにある。

本発明は、ユーザが視認する要求輝度を複数のサブフレームの時間的な積分輝度として実現する液晶表示装置に関する。アレイ・セル基板には、各画素を構成する複数のサブ画素が水平ライン上および垂直ライン上に配置されている。ガンマ変換回路は、要求輝度に対応する入力階調に対して各サブ画素に第１のガンマ特性と第２のガンマ特性を適用する。極性反転回路は、各サブ画素に適用する画素電圧の極性を制御する。ガンマ変換回路と極性反転回路は、１水平ライン上に配置された複数のサブ画素について、第１のガンマ特性とプラスの画素電圧が適用されたサブ画素の数と第２のガンマ特性とマイナスの画素電圧が適用されたサブ画素の数の合計と、第１のガンマ特性とマイナスの画素電圧が適用されたサブ画素の数と第２のガンマ特性とプラスの画素電圧が適用されたサブ画素の数の合計とが等しくなるように動作する。

このような制御をすることで、同一の走査線に接続されたサブ画素の画素電圧を合計したときの電圧がゼロになり、横クロストークを防止することができる。ガンマ変換回路および極性反転回路は、信号制御回路、基準電圧回路、信号線駆動回路、および走査駆動回路などで構成することができる。横クロストークを防ぐための画素電圧パターンは、１水平ライン上で連続して第１のガンマ特性が適用されたサブ画素の数をｎ１、連続して第２のガンマ特性が適用されたサブ画素の数をｎ２、連続してプラスの画素電圧が印加されたサブ画素の数をｎ^＋、連続してマイナスの画素電圧が印加されたサブ画素の数をｎ⁻として、ｎ１＋ｎ２とｎ^＋＋ｎ⁻の最小公倍数をユニット・パターンとしたとき、ユニット・パターンごとにサブ画素に適用するガンマ特性と画素電圧の極性からなる画素電圧パターンが等しくなるようにガンマ変換回路と極性反転回路が動作すると、サブフレーム全体に対して横クロストークを解消する制御パターンを容易に決定することができる。

ガンマ変換回路と極性反転回路は、サブフレームごとに同一のサブ画素に適用するガンマ特性を切り換えて時分割階調表示を行い、かつ要求輝度を実現する仮想的なメインフレームの周期で垂直ライン上のサブ画素に印加する画素電圧の極性を反転させることで、メインフレームの２周期を経たときに各画素の残留直流電圧を解消して液晶セルの焼き付きを防止することができる。各サブフレームにおいて極性反転回路は、画素電圧を１垂直ラインごとに反転させたり、２垂直ラインごとに反転させたりすることができる。各サブフレームにおいて、第１のガンマ特性が適用されたサブ画素の数と第２のガンマ特性が適用されたサブ画素の数を等しくすることで、サブフレーム間の遷移の際のフリッカを防止することができる。各サブフレームにおいて、同一のガンマ特性が適用された画素または同一のガンマ特性が適用された連続する複数のサブ画素を、アレイ・セル基板に市松模様状に配置することで、表示面の平面方向の輝度のバラツキを解消することができる。

各画素は、ＲＧＢの３つのサブ画素で１画素またはＲＧＢＷの４つのサブ画素で１画素となるように構成することができる。サブ画素の配列には、Ｌ字配列、デルタ配列、ＲＧＷ縦ストライプ配列、およびＲＧＢＷ縦ストライプ配列などを採用することができる。ＲＧＢ縦ストライプ配列を採用したときには、ガンマ変換回路は、各水平ラインに配置された連続する６個のサブ画素ごとに、各水平ラインにおいて、第１のガンマ特性と第２のガンマ特性を交互に適用したり、６個のサブ画素について１画素を構成する２個の異なる色のサブ画素の組と残りの色のサブ画素に対して異なるガンマ特性を適用したりすることができる。

またＲＧＢ縦ストライプ配列を採用したときには、各サブフレームの各水平ラインにおいてガンマ変換回路は、各水平ラインに配置された連続する２個のサブ画素ごとに第１のガンマ特性と第２のガンマ特性を交互に適用したり、各水平ラインに配置された１個のサブ画素ごとに第１のガンマ特性と前記第２のガンマ特性を交互に適用したり、各水平ラインに配置されたすべてのサブ画素に第１のガンマ特性または第２のガンマ特性を適用し、水平ラインごとに適用するガンマ特性を交互に切り換えたりすることができる。

ＲＧＢＷ縦ストライプ配列を採用したときには、各サブフレームの各水平ラインにおいてガンマ変換回路は、各水平ラインに配置された連続する４個のサブ画素ごとに第１のガンマ特性と第２のガンマ特性を交互に適用したり、各水平ラインに配置された連続する２個のサブ画素ごとに第１のガンマ特性と第２のガンマ特性を交互に適用したりすることができる。

本発明により、時分割階調表示の際に、良好な表示性能を発揮しながらガンマ切換をすることができる液晶表示装置を提供することができた。さらに本発明により、ガンマ切換をする際に横クロストークの発生を防止することができる液晶表示装置を提供することができた。さらに本発明により、ガンマ切換をする際にフリッカおよび焼き付きの発生を防止することができる液晶表示装置を提供することができた。

液晶表示装置の全体構成を示す機能ブロック図である。 信号制御回路の機能ブロック図である。 ガンマ変換回路の参照テーブルが保有するガンマ特性を説明する図である。 Ｌ字配列のアレイ基板を説明する図である。 Ｌ字配列のアレイ基板における画素電圧パターンを説明する図である。 Ｌ字配列のアレイ基板における画素電圧パターンを説明する図である。 Ｌ字配列のアレイ基板における画素電圧パターンを説明する図である。 デルタ配列のアレイ基板を説明する図である。 デルタ配列のアレイ基板における画素電圧パターンを説明する図である。 ＲＧＢ縦ストライプ配列のアレイ基板における画素電圧パターンを説明する図である。 ＲＧＢＷ縦ストライプ配列のアレイ基板における画素電圧パターンを説明する図である。 ＲＧＢ縦ストライプ配列のアレイ基板における従来の画素電圧パターンを説明する図である。

［液晶表示装置の構成］
図１は、本発明の実施形態にかかるアクティブ・マトリクス方式の液晶表示装置の全体構成を示す機能ブロック図である。液晶表示装置１０は、アレイ・セル基板１１、信号線駆動回路１３、走査線駆動回路１５、電源回路１７、基準電圧回路１９、および信号制御回路２１を含み、さらに図示しないバックライトおよびバックライト駆動回路を含んで構成されている。信号制御回路２１は、ＲＧＢデータ信号を処理しさらに液晶表示装置１０を動作させるために必要な制御信号（ＣＯＮＴ）を生成して、信号線駆動回路１３および走査線駆動回路１５に送る。

図２に信号制御回路２１の機能ブロック図を示す。信号制御回路２１は、図示しない主装置のグラフィックス・プロセッシング・ユニット（ＧＰＵ）から所定のタイミングで信号を受け取るインターフェース５１、ＲＧＢ縦ストライプ配列の画素に対応する階調データをデルタ配列またはＬ字配列の画素に適合するように変換する表示位置変換回路５３、入力された階調データをサブフレームで表示するために所定のガンマ特性に基づいて出力階調に変換するガンマ変換回路５５、および液晶表示装置１０を動作させるために必要な制御信号を生成する制御信号生成回路５７で構成されている。

インターフェース５１はＧＰＵから送られてくるＲＧＢデータ信号（Ｄａｔａ）、データ・イネーブル信号（ＤＥ）、およびクロック信号（ＣＬＫ）を受け取る。ＧＰＵからは、ＲＧＢ縦ストライプ配列の画素に表示する順番で階調データが転送される。表示位置変換回路５３は、連続する２本の走査線に接続された画素で表示する階調データを一時的に格納するライン・バッファを備え、後に説明するＬ字配列またはデルタ配列のような１画素を構成するサブ画素が２つの走査線に跨って形成されているアレイ・セル基板１１に表示できるように、サブ画素の位置に対する階調データの位置を変換する。

本発明は、アレイ・セル基板１１がＲＧＢ縦ストライプ配列またはＲＧＢＷストライプ配列である場合も適用することができる。その場合は、画素の配列と転送されてくる階調データの順番は合致するので、表示位置変換回路５３を設ける必要はない。ガンマ変換回路５５は、サブフレームで表示するガンマ変換された階調データを格納するバッファおよび２つのガンマ特性に対応する参照テーブルを備えており、入力された画像データの入力階調を２つのサブフレームで表示するための出力階調に変換する。図３は、ガンマ変換回路５５の参照テーブルが保有するガンマ特性を説明する図である。図３の横軸はＲＧＢのいずれかのサブ画素の輝度を示す入力階調を示している。ここでは、ＲＧＢの各サブ画素の階調データが８ビットで構成されており、２５６階調で輝度を表示するようになっている。また、各サブ画素はＧＰＵから送られてくる階調データが要求する輝度（以下、要求輝度という。）を、２つのサブフレームの時間的な積分値として表示するようになっている。ただし、本発明はサブフレームを２つに限定するものではなく、３つ以上のサブフレームで時分割階調表示をする場合でも適用することができる。

図３の縦軸は、任意のサブ画素の輝度または透過率を示している。アレイ・セル基板１１は、画素電圧がゼロのときに透過率が最大になるいわゆるノーマリー・ホワイト方式を採用している。ただし、本発明は、画素電圧がゼロのときに透過率が最小になるいわゆるノーマリー・ブラック方式のアレイ・セル基板に適用することもできる。ラインＬは要求輝度を示している。同一の画素に対して、ラインγ１のガンマ特性１は一方のサブフレームに適用され、ラインγ２のガンマ特性２は他方のサブフレームに適用される。

ガンマ特性１の輝度は、入力階調が小さい領域では最低（黒画面）になっている。ガンマ特性２の輝度は、入力階調が大きい領域では最大（白画面）になっている。ガンマ変換回路５５は、要求輝度ＹＬで表示するための入力階調がＸＬのとき、１番目のサブフレームではガンマ特性１を適用して輝度Ｙ１で表示し、２番目のサブフレームではガンマ特性２を適用して輝度Ｙ２で表示するためのガンマ変換を行う。１番目のサブフレームにおいて輝度Ｙ１で表示するための階調はＸ１で、２番目のサブフレームにおいて輝度Ｙ２で表示するための階調はＸ２となる。輝度Ｙ１と輝度Ｙ２を加算すると要求輝度ＹＬになる。

このように２つのサブフレームにガンマ特性１またはガンマ特性２を適用して時分割表示をすることで積分輝度として要求輝度を満たしながら、輝度の低い画面を表示するときの視野角の改善や動画性能の向上を図ることができる。ガンマ変換回路５５は、入力階調が入力されたときには、参照テーブルに基づいてそれを１番目のサブフレーム用の出力階調と２番目のサブフレーム用の出力階調に変換してそれらをバッファに格納する。そして、１番目のサブフレームで表示するために、所定のタイミングでバッファの出力階調を信号線出力回路１３に出力し、つづいて２番目のサブフレームで表示するためにバッファの出力階調を信号線出力回路１３に出力する。

ここで、フレームとはすべての走査線が１回走査されて画面が１回表示される期間をいう。サブフレームとは、要求輝度を連続する複数のフレームの積分輝度で実現する場合の各フレームをいう。これに対して要求輝度を１つのフレームで実現する場合のフレームをメインフレームという。１秒間にフレームが更新（リフレッシュ）される回数をフレーム周波数という。６０Ｈｚのフレーム周波数で更新されるメインフレームは、それぞれ１２０Ｈｚのフレーム周波数で更新される２つのサブフレームに分割したり、２４０Ｈｚのフレーム周波数で更新される４つのサブフレームに分割したりして時分割階調表示をすることができる。サブフレームで時分割階調表示をするときには、メインフレームは実際には存在しない仮想的なものになる。

制御信号生成回路５７は、インターフェース５１から受け取ったデータ・イネーブル信号（ＤＥ）とクロック信号（ＣＬＫ）に基づいて、水平同期信号、ドットクロック（ＤＣＫ）、極性反転信号、および出力制御信号を生成して、信号線駆動回路１３におくる。さらに、制御信号生成回路５７は、垂直同期信号およびゲートクロック（ＧＣＫ）を生成して走査線駆動回路１５に送る。

図１に戻って、基準電圧回路１９は８ビットの階調データを輝度に対応した電圧に変換するための基準電圧を信号線駆動回路１３に供給する。電源回路１７は、液晶表示装置１０の全体に電力を供給するとともに、蓄積容量線６１および共通電極線６３に所定の電位を与える。アレイ・セル基板１１は、アレイ基板と、アレイ基板に対向して所定の間隔で配置されたカラー・フィルタ基板と、アレイ基板とカラー・フィルタ基板との間に挟まれた液晶層で構成されている。アレイ基板には、所定の間隔で隣接するｎ本の信号線ｄ１〜ｄｎとｍ本の走査線ｇ１〜ｇｍが直交して配置され、信号線と走査線が交差する領域の近くにはそれぞれ同一構造のサブ画素領域が形成されている。

本発明ではアレイ基板において、１つの画素をさまざまな位置に配置されたサブ画素で構成することができる。ＲＧＢ縦ストライプ配列では、１つの画素は同一の走査線に接続された連続するＲＧＢの３つのサブ画素で構成される。デルタ配列およびＬ字配列では、１画素が隣接する２本の走査線の一方に接続されるサブ画素と他方に接続されるサブ画素で構成される。いずれにしてもアレイ基板にはｎ×ｍ個のサブ画素のマトリクスが形成される。１つのサブ画素の領域は、画素トランジスタ３１、液晶セルで形成された画素容量３３、および蓄積容量３５で構成されている。

信号線ｄｎと走査線ｇ１が直交する近辺のサブ画素領域で画素マトリクスの全体を代表して説明すると、画素トランジスタ３１は、ゲートが走査線ｇ１に接続され、ドレインがデータ線ｄｎに接続されている。画素トランジスタ３１は、ｎチャネルのａ−Ｓｉ形ＴＦＴである。画素トランジスタ３１のソースは、画素容量３３を形成する一方の画素電極と蓄積容量３５の一方の電極に接続される。画素電極は、インジウム・スズ酸化物(ITO:Indium-tin-oxide) で形成された透明な電極である。蓄積容量３５はアレイ基板に形成されて他方の電極がアレイ基板に形成された蓄積容量線６１に接続される。画素容量３３を形成する他方の共通電極はＩＴＯで形成され、カラー・フィルタ基板の表面全体に渡って形成される。図１では対向電極を共通電極線６３で表している。

液晶表示装置１０は線順次走査方式を採用している。走査線駆動回路１５は画素トランジスタ３１をオン状態にするために、制御信号生成回路５７から受け取った垂直同期信号により走査線ｇ１から走査を開始し、１水平走査期間ごとに順番に走査線ｇ１〜ｇｍにゲートクロック（走査信号）を印加して選択する。選択された特定の走査線に走査信号が印加されている１水平走査期間を選択期間という。走査線駆動回路１５は、選択期間の間、走査線に画素トランジスタ３１をオン状態にするオン電圧の走査信号を印加する。そしてオン電圧の走査信号が印加された走査線に接続された画素トランジスタは、それぞれのゲート・ソース間の電圧が閾値電圧を超えた時点でオン状態になる。走査線駆動回路１５は、ある走査線に対する選択期間が終了すると、当該走査線の電圧をオフ電圧に遷移させて画素トランジスタ３１をオフ状態にする。走査線がオフ電圧の状態になっている期間を非選択期間という。ある走査線に接続された画素容量３３および蓄積容量３５は、非選択期間の間に選択期間で充電された電荷を保持して当該サブ画素に対応する液晶セルが透過率を維持するようになっており、いわゆるホールド型表示方式を形成している。

信号線駆動回路１３は、シフト・レジスタ、ライン・ラッチ回路、ラッチ回路、ＤＡコンバータ、および出力回路などで構成され、水平同期信号、ドットクロック、およびラッチ信号で動作して、ガンマ変換回路５５から転送された階調データを画素電圧に変換しながらセル・アレイ基板１１に１走査期間ごとにｎ本の信号線から階調データを出力する。信号線駆動回路１３は、極性反転信号に基づいて信号線に供給する画素電圧の極性を１信号線（１Ｖライン）ごと、２信号線（２Ｖライン）ごと、または２走査線かつ１信号線（２Ｈ１Ｖライン）ごとなどの極性反転パターンで反転させ極性反転駆動方式を実現する。なお、以下の説明においては、同一の走査線に接続されたサブ画素群の集合を水平ラインといい、同一の信号線に接続されたサブ画素群の集合を垂直ラインということにする。

なお、図１および図２は本実施の形態を説明するために、本実施の形態に関連する主要なハードウエアの構成および接続関係を簡略化して記載したに過ぎないものである。ここまでの説明で言及した以外にも、液晶表示装置１０を構成するには多くのデバイスが使われる。しかしそれらは当業者には周知であるので、ここでは詳しく言及しない。図で記載した複数のブロックを１個の集積回路もしくは装置としたり、逆に１個のブロックを複数の集積回路もしくは装置に分割して構成したりすることも、当業者が任意に選択することができる範囲においては本発明の範囲に含まれる。

［Ｌ字配列］
図４（Ａ）は、サブ画素がＬ字配列となるように形成したアレイ基板１１ａを示す。図４（Ｂ）は、アレイ基板１１ａの左上隅に配置された６つのサブ画素で構成した２つの画素を示す。アレイ基板１１ａは、水平ライン上にＲＢＧの順番で繰り返して複数のサブ画素が配置されている。ただし、ただし、各水平ラインの左端に位置するサブ画素の色は、３水平ラインで１周期となるように変化している。

Ｌ字配列のアレイ基板１１ａでは、図４（Ｂ）に示すように、画素１０１、１０３はそれぞれ隣接する２つの水平ライン上に存在するサブ画素を含んで構成される。たとえば、画素１０１は、１番目の水平ライン上にあるＲＢのサブ画素と２番目の水平ライン上にあるＧのサブ画素で構成されている。また、画素１０３は、１番目の水平ライン上にあるＧのサブ画素と２番目の水平ライン上にあるＲＢのサブ画素で構成されている。

図５は、アレイ基板１１ａに対してガンマ切換と極性反転を適用したときの画素電圧パターンを示す図である。アレイ基板１１ａでは、仮想的なメインフレームを２つのサブフレームで時分割してそれらの積分輝度で要求輝度を実現するようになっている。ここでは、サブフレーム１０５と１０７の組およびサブフレーム１０９と１１１の組でそれぞれ要求輝度を実現する。すなわち、サブフレーム１０５と１０７の組およびサブフレーム１０９と１１１の組がそれぞれ仮想的なメインフレームを構成するといえる。

図５の画素電圧パターンでは、１画素を構成するすべてのサブ画素に同一のガンマ特性を適用しており、ガンマ特性１の画素は着色し、ガンマ特性２の画素は白く表示している。ガンマ特性の相違は、他の図面でも同様の方法で表示する。また、各サブフレームにおいて同一のガンマ特性が適用された画素は市松模様となるように配置されている。この例では、１垂直ラインごとに画素電圧の極性が反転する１Ｖ反転駆動方式を採用している。画素電圧の極性と適用するガンマ特性の種類で形成された画素電圧パターンは、サブフレーム１０５、１０７、１０９、１１１の順番で遷移し、４つのサブフレームにより１周期が形成されている。

この例では、サブフレーム１０７からサブフレーム１０９への遷移、およびサブフレーム１１１からサブフレーム１０５への遷移において、垂直ライン上の画素の画素電圧の極性が反転する。すなわち、信号線の電圧の極性は要求輝度を実現するメインフレームの周期で反転している。また、同一のサブ画素のガンマ特性はサブフレームごとに切り換わって時分割階調表示を実現している。４つのサブフレームにおける同一のサブ画素に着目すると、サブフレームごとにガンマ特性が切り換わり、かつ、プラスの極性のサブフレームの数とマイナスの極性のサブフレームの数が等しくなっているため、各サブ画素の電圧は仮想的なメインフレームの２周期でプラスとマイナスのバランスがとれている。

したがってこの周期で液晶セルに印加される残留直流電圧がゼロになるため、液晶セルの焼き付きを防止することができる。各サブフレームにおいては、ガンマ特性１を適用した画素の数とガンマ特性２を適用した画素の数が等しいので、各サブフレームの平均輝度はほぼ等しくサブフレーム間での遷移の際のフリッカを防止することができる。

つづいて、１水平ライン上に配置されたサブ画素の画素電圧のバランスを検討する。たとえばガンマ特性１の画素電圧が電圧値１で、ガンマ特性２の画素電圧が電圧値５のときに、同一の水平ライン上にある各サブ画素に同じ階調データの画像を表示するものとする。サブフレーム１０５の最初の水平ラインでは、画素電圧の合計が１＋（−１）＋５＋（−１）＋１＋（−５）＋１＋（−１）＋５＋（−１）＋１＋（−５）となってゼロになり、この画素電圧パターンは横クロストークを防止できるようになっている。すべてのサブフレーム１０５、１０７、１０９、１１１に含まれるすべての水平ラインについても同じことがいえる。

ここで横クロストークを防止するためのガンマ特性と画素電圧の極性の関係について一般化して説明する。式（１）は、サブ画素の配置、極性反転パターン、ガンマ切換のパターンに対して横クロストークを防止することができる条件を示す。式（１）を適用するにあたっては、最初に任意の水平ラインにおいて連続するプラス極性のサブ画素の数をｎ^＋とし、連続するマイナス極性のサブ画素の数をｎ⁻とする。また、同一の水平ラインにおいて連続的にガンマ特性１が適用されたサブ画素の最大の数をｎ１とし、連続的にガンマ特性２が適用されたサブ画素の最大の数をｎ２としたときに、ｎ１＋ｎ２とｎ^＋＋ｎ⁻の最小公倍数ＬＣＭをサブ画素数とするユニット・パターンを当該水平ライン上に設定する。そして、ユニット・パターンに対して式（１）を適用する。１水平ラインがユニット・パターンの整数倍で構成されていれば、式（１）の関係を充足することで横クロストークを防止することができる。

ここに、Ｎ（ｇ１，＋）、Ｎ（ｇ２，−）、Ｎ（ｇ１，−）、およびＮ（ｇ２，＋）は、それぞれ、ガンマ特性１で極性がプラスであるサブ画素の数、ガンマ特性２で極性がマイナスであるサブ画素の数、ガンマ特性１で極性がマイナスであるサブ画素の数、およびガンマ特性２で極性がプラスのサブ画素の数を意味している。式（１）をサブフレーム１０５の１番目の水平ラインの画素電圧パターンに適用すると、ｎ１＝２、ｎ２＝１、ｎ^＋＝１、ｎ⁻＝１であるためＬＣＭ＝６となる。したがって、水平ライン上の連続する６個のサブ画素で形成されたユニット・パターンにおいて、Ｎ（ｇ１，＋）＝２、Ｎ（ｇ２，−）＝１、Ｎ（ｇ１，−）＝２、およびＮ（ｇ２，＋）＝１となって、式（１）が成立して横クロストークの防止が図られていることがわかる。他の水平ラインおよび他のサブフレームにつても同様の結果を得ることができる。ユニット・パターンを設定することで、サブ画素に適用するガンマ特性と画素電圧の極性からなる画素電圧パターンがユニット・パターンごとに等しくなるようにすれば、サブフレーム全体に渡って横クロストークを解消するような画素電圧パターンを容易に決定することができる。

図６は、図４のアレイ基板１１ａに対して他の画素電圧パターンを適用したときの例を示す。図６の画素電圧パターンが図５の画素電圧パターンと異なる点は、２垂直ラインごとに画素電圧の極性が反転する２Ｖ反転方式を採用していることだけである。図６の画素電圧パターンでは、連続するサブフレーム１１３、１１５、１１７、１１９において、各サブ画素の電圧は仮想的なメインフレームの２周期でプラスとマイナスのバランスがとれており、また、各サブフレームの平均輝度はほぼ等しくなっているので焼き付きとフリッカの防止を図ることができる。

つぎにサブフレーム１１３の１番目の水平ラインの画素電圧パターンで、横クロストークの防止ができるか否かを式（１）で吟味してみる。サブフレーム１１３、１１５、１１７、１１９はいずれもｎ１＝２、ｎ２＝１、ｎ^＋＝２、ｎ⁻＝２であるためＬＣＭ＝１２となる。したがって、水平ライン上の連続する１２個のサブ画素で形成されたユニット・パターンにおいて、Ｎ（ｇ１，＋）＝４、Ｎ（ｇ２，−）＝２、Ｎ（ｇ１，−）＝４、およびＮ（ｇ２，＋）＝２となって式（１）が成立し横クロストークを防止することができる。他の水平ラインおよび他のサブフレームにつても同様の結果を得ることができる。

図７は、図４のアレイ基板１１ａに対してさらに他の画素電圧パターンを適用したときの例を示す。図７の画素電圧パターンが図５の画素電圧パターンと異なる点は、２水平ラインかつ１垂直ラインごとに画素電圧の極性を反転する２Ｈ１Ｖ反転方式を採用していることだけである。図７の画素電圧パターンでは、連続するサブフレーム１２１、１２３、１２５、１２７において、各サブ画素の電圧は仮想的なメインフレームの２周期でプラスとマイナスのバランスがとれており、また、各サブフレームの平均輝度はほぼ等しくなっているので焼き付きとフリッカの防止を図ることができる。

またはサブフレーム１２１、１２３、１２５、１２７は、水平ラインにおける画素の構成、サブ画素に対するガンマ特性の適用方法、および極性反転パターンが図５の画素電圧パターンと同じなので、式（１）が成立し横クロストークを防止することができる。ここで横クロストークの防止には水平ラインの極性反転パターンは関係しないことがわかる。

［デルタ配列］
図８（Ａ）は、サブ画素がデルタ配列となるように形成したアレイ基板１１ｂを示す。図８（Ｂ）は、アレイ基板１１ｂの左上隅に配置された６個のサブ画素で構成した２つの画素を示す。アレイ基板１１ｂは、水平ライン上にＲＧＢの順番で繰り返して複数のサブ画素が配置されている。また、偶数番目の水平ライン上のサブ画素と奇数番目の水平ライン上のサブ画素は、水平ラインの長さ方向におけるサブ画素の半分の長さのピッチだけ相互にシフトして配置されている。

デルタ配列のアレイ基板１１ｂでは、図８（Ｂ）に示すように、画素１５１、１５３はそれぞれ隣接する２つの水平ライン上に存在するサブ画素を含んで構成される。たとえば、画素１５１は、１番目の水平ライン上にあるＲのサブ画素と２番目の水平ライン上にあるＧＢのサブ画素で構成されている。また、画素１５３は、１番目の水平ライン上にあるＧＢのサブ画素と２番目の水平ライン上にあるＲのサブ画素で構成されている。各信号線は、同一の色のサブ画素の画素トランジスタに接続されるために、直線ではなくジグザグ状に形成されて垂直ラインを形成する。

図９は、アレイ基板１１ｂに対してガンマ切換と極性反転を適用したときの３つの画素電圧パターンを示す図である。アレイ基板１１ｂは、アレイ基板１１ａと同様に２つのサブフレームに異なるガンマ特性を利用した階調データを適用し、それらの積分輝度で要求輝度を実現するようになっている。サブフレーム１５５、１５７、１５９は、連続して遷移するものではなく、異なる画素電圧パターンに関するものである。

図９の３つの画素電圧パターンでは、それぞれ、１画素を構成するすべてのサブ画素に同一のガンマ特性を適用している。また、同一のガンマ特性が適用された画素は市松模様となるように配置されている。サブフレーム１５５、１５７、１５９はそれぞれ、図５の連続するサブフレーム１０５、１０７、１０９、１１１と同様に各サブフレームの平均輝度が均一になり、かつ、各サブ画素に残留直流電圧が発生しないように、仮想的なメインフレームの周期で信号線の極性を反転させ、各画素に適用するガンマ特性をサブフレームごとに切り換えることで図５の画素電圧パターンと同様に焼き付きとフリッカの防止を図ることができる。

サブフレーム１５５では、１垂直ラインごとに画素電圧の極性が反転する１Ｖ反転方式を採用している。サブフレーム１５５の１番目の水平ラインの画素電圧パターンに式（１）を適用すると、ｎ１＝１、ｎ２＝２、ｎ^＋＝１、ｎ⁻＝１であるためＬＣＭ＝６となる。したがって、水平ライン上の連続する６個のサブ画素で形成されたユニット・パターンにおいて、Ｎ（ｇ１，＋）＝１、Ｎ（ｇ２，−）＝２、Ｎ（ｇ１，−）＝１、およびＮ（ｇ２，＋）＝２となって、式（１）が成立しサブフレーム１５５の画素電圧パターンで横クロストークを防止することができる。

サブフレーム１５７では、２垂直ラインごとに画素電圧の極性が反転する２Ｖ反転駆動方式を採用している。サブフレーム１５７の画素電圧パターンに式（１）を適用すると、ｎ１＝１、ｎ２＝２、ｎ^＋＝２、ｎ⁻＝２であるためＬＣＭ＝１２となる。したがって、水平ライン上の連続する１２個のサブ画素で形成されたユニット・パターンにおいて、Ｎ（ｇ１，＋）＝２、Ｎ（ｇ２，−）＝４、Ｎ（ｇ１，−）＝２、およびＮ（ｇ２，＋）＝４となって式（１）が成立し、サブフレーム１５７の画素電圧パターンで横クロストークを防止することができる。

サブフレーム１５９では、２水平ラインかつ１垂直ラインごとに画素電圧の極性が反転する２Ｈ１Ｖ反転方式を採用している。水平ラインにおける画素の構成、サブ画素に対するガンマ特性の適用方法、極性反転パターンがサブフレーム１５５の画素電圧パターンと同じなので、式（１）が成立しサブフレーム１５９の画素電圧パターンで横クロストークを防止することができる。

［ＲＧＢ縦ストライプ配列］
図１０は、図１２（Ａ）に示したようにサブ画素をＲＧＢ縦ストライプ配列に形成したアレイ基板に対してガンマ切換と信号線の極性反転を適用したときの４つの画素電圧パターンを示す図である。ここでのアレイ基板は、アレイ基板１１ａと同様に２つのサブフレームに異なるガンマ特性を利用した階調データを適用し、それらの積分輝度で要求輝度を実現するようになっている。

サブフレーム２０１、２０３、２０５、２０７、２０９はそれぞれ、図５の連続するサブフレーム１０５、１０７、１０９、１１１と同様に各サブフレームの平均輝度が均一になり、かつ、各サブ画素に残留直流電圧が発生しないように、仮想的なメインフレームの周期で信号線の極性を反転させ、各画素に適用するガンマ特性をサブフレームごとに切り換えることで図５の画素電圧パターンと同様に焼き付きとフリッカの防止を図ることができる。

サブフレーム２０１では、同一のガンマ特性を連続する２つの画素に適用し、水平ライン上で連続する６個のサブ画素ごとに適用するガンマ特性を切り換えている。同一のガンマ特性が適用された連続する６個のサブ画素はアレイ基板上で市松模様状に配置されている。サブフレーム２０１では、２水平ラインかつ１垂直ラインごとに画素電圧の極性が反転する２Ｈ１Ｖ反転方式を採用している。サブフレーム２０１の１番目の水平ラインの画素電圧パターンに式（１）を適用すると、ｎ１＝６、ｎ２＝６、ｎ^＋＝１、ｎ⁻＝１であるためＬＣＭ＝１２となる。したがって、水平ライン上の連続する１２個のサブ画素で形成されたユニット・パターンにおいて、Ｎ（ｇ１，＋）＝３、Ｎ（ｇ２，−）＝３、Ｎ（ｇ１，−）＝３、およびＮ（ｇ２，＋）＝３となって、式（１）が成立しサブフレーム２０１の画素電圧パターンで横クロストークの防止を図ることができる。

サブフレーム２０３では、ガンマ特性を水平ライン上で連続する６個のサブ画素ごとに切り換え、かつ、６個のサブ画素で構成される２つの画素のそれぞれにおいて、Ｒ、Ｇのサブ画素の組とＢのサブ画素には異なるガンマ特性を適用している。この場合、Ｒ、Ｂのサブ画素の組とＧのサブ画素に異なるガンマ特性を適用したり、Ｇ、Ｂのサブ画素の組とＲのサブ画素に異なるガンマ特性を適用したりするようにしてもよい。サブフレーム２０３では、２水平ラインかつ１垂直ラインごとに画素電圧の極性が反転する２Ｈ１Ｖ反転方式を採用している。サブフレーム２０３の１番目の水平ラインの画素電圧パターンに式（１）を適用すると、ｎ１＝２、ｎ２＝１、ｎ^＋＝１、ｎ⁻＝１であるためＬＣＭ＝６となる。したがって、水平ライン上の連続する６個のサブ画素で形成されたユニット・パターンについて、Ｎ（ｇ１，＋）＝２、Ｎ（ｇ２，−）＝１、Ｎ（ｇ１，−）＝２、およびＮ（ｇ２，＋）＝１となって、式（１）が成立しサブフレーム２０３の画素電圧パターンで横クロストークの防止を図ることができる。

サブフレーム２０５では、ガンマ特性を水平ライン上で連続する２個のサブ画素ごとに切り換えている。また、２水平ラインかつ１垂直ラインごとに画素電圧の極性が反転する２Ｈ１Ｖ反転方式を採用している。サブフレーム２０５の１番目の水平ラインの画素電圧パターンに式（１）を適用すると、ｎ１＝２、ｎ２＝２、ｎ^＋＝１、ｎ⁻＝１であるためＬＣＭ＝４となる。したがって、水平ライン上の連続する４個のサブ画素で形成されているユニット・パターンについて、Ｎ（ｇ１，＋）＝１、Ｎ（ｇ２，−）＝１、Ｎ（ｇ１，−）＝１、およびＮ（ｇ２，＋）＝１となって、式（１）が成立しサブフレーム２０５の画素電圧パターンで横クロストークの防止を図ることができる。

サブフレーム２０７では、ガンマ特性を水平ライン上で１個のサブ画素ごとに切り換えている。また、２垂直ラインごとに画素電圧の極性が反転する２Ｖ反転方式を採用している。サブフレーム２０７の１番目の水平ラインの画素電圧パターンに式（１）を適用すると、ｎ１＝１、ｎ２＝１、ｎ^＋＝２、ｎ⁻＝２であるためＬＣＭ＝４となる。したがって、水平ライン上の連続する４個のサブ画素で形成されたユニット・パターンについて、Ｎ（ｇ１，＋）＝１、Ｎ（ｇ２，−）＝１、Ｎ（ｇ１，−）＝１、およびＮ（ｇ２，＋）＝１となって、式（１）が成立し、サブフレーム２０７の画素電圧パターンで横クロストークの防止を図ることができる。

サブフレーム２０９では、ガンマ特性を水平ラインごとに切り換えている。また、２垂直ラインごとに画素電圧の極性が反転する２Ｖ反転方式を採用している。サブフレーム２０９の１番目の水平ラインの画素電圧パターンに式（１）を適用すると、ｎ１＝ｘ／２、ｎ２＝ｘ／２、ｎ^＋＝２、ｎ⁻＝２であるためＬＣＭ＝ｘとなる。ただし、ｘは水平ライン上の全サブ画素の数である。したがって、水平ライン上のすべてのサブ画素に相当するユニット・パターンにおいて、Ｎ（ｇ１，＋）＝ｘ／２、Ｎ（ｇ２，４）＝０、Ｎ（ｇ１，−）＝ｘ／２、およびＮ（ｇ２，＋）＝０となって、式（１）が成立しサブフレーム２０９の画素電圧パターンで横クロストークの防止を図ることができる。

［ＲＧＢＷ縦ストライプ配列］
図１１（Ａ）は、サブ画素に白（Ｗ）を追加してＲＧＢＷの４つのサブ画素で１画素を構成するＲＧＢＷの縦ストライプ配列に形成したアレイ基板１１ｃを示す。アレイ基板１１ｃでは、水平ライン上にＲＧＢＷの順番で繰り返すサブ画素が配置されている。図１１（Ｂ）は、アレイ基板１１ｃに対してガンマ切換と極性反転を適用したときの２つの画素電圧パターンを示す図である。アレイ基板１１ｃは、アレイ基板１１ａと同様に２つのサブフレームに異なるガンマ特性を利用した階調データを適用し、それらの積分輝度で要求輝度を実現するようになっている。サブフレーム２５１、２５３はそれぞれ、図５の連続するサブフレーム１０５、１０７、１０９、１１１と同様に各サブフレームの平均輝度が均一になり、かつ、各サブ画素に残留直流電圧が発生しないように、仮想的なメインフレームに相当する周期で信号電圧の極性を反転させ、画素電圧のガンマ特性をサブフレームごとに切り換えることで図５の画素電圧パターンと同様に焼き付きとフリッカの防止をすることができる。

サブフレーム２５１の画素電圧パターンは、１画素を構成するすべてのサブ画素に同一のガンマ特性を適用している。また、同一のガンマ特性が適用された画素はアレイ基板２５１上に市松模様状に配置している。サブフレーム２５１は、２水平ラインかつ１垂直ラインごとに画素電圧の極性が反転する２Ｈ１Ｖ方式を採用している。サブフレーム２５１の画素電圧パターンに式（１）を適用すると、ｎ１＝４、ｎ２＝４、ｎ^＋＝１、ｎ⁻＝１であるためＬＣＭ＝８となる。したがって、水平ライン上の連続する８個のサブ画素で形成されたユニット・パターンについて、Ｎ（ｇ１，＋）＝２、Ｎ（ｇ２，−）＝２、Ｎ（ｇ１，−）＝２、およびＮ（ｇ２，＋）＝２となって、式（１）が成立しサブフレーム２５１の画素電圧パターンで横クロストークの防止をすることができる。

サブフレーム２５３の画素電圧パターンは、１画素を構成する４つのサブ画素のうち、最初の２つのサブ画素にガンマ特性１を適用し、残りの２つのサブ画素にガンマ特性２を適用している。また、同一のガンマ特性が適用された連続する２つのサブ画素をアレイ基板２５１上に市松模様状に配置している。サブフレーム２５３では、２水平ラインかつ１垂直ラインごとに画素電圧の極性が反転する２Ｈ１Ｖ反転方式を採用している。サブフレーム２５３の画素電圧パターンに式（１）を適用すると、ｎ１＝２、ｎ２＝２、ｎ^＋＝１、ｎ⁻＝１であるためＬＣＭ＝４となる。したがって、水平ライン上の連続する４個のサブ画素で形成されたユニット・パターンにおいて、Ｎ（ｇ１，＋）＝１、Ｎ（ｇ２，−）＝１、Ｎ（ｇ１，−）＝１、およびＮ（ｇ２，＋）＝１となって、式（１）が成立しサブフレーム２５３の画素電圧パターンで横クロストークの防止をすることができる。

これまで本発明について図面に示した特定の実施の形態をもって説明してきたが、本発明は図面に示した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の効果を奏する限り、これまで知られたいかなる構成であっても採用することができることはいうまでもないことである。

１０…液晶表示装置
１１ａ、１１ｂ、１１ｃ…アレイ基板
１０１、１０３、１５１，１５３…画素
γ１、γ２…ガンマ特性
Ｌ…要求輝度

Claims (20)

1. 要求輝度の画面を複数のサブフレームの積分輝度で表示する液晶表示装置であって、
   各画素を構成する複数のサブ画素が水平ライン上および垂直ライン上に配置されたアレイ・セル基板と、
   要求輝度に対応する入力階調に対して各サブ画素に第１のガンマ特性または第２のガンマ特性を適用するガンマ変換回路と、
   各サブ画素に適用する画素電圧の極性を制御する極性反転回路とを有し、
   前記ガンマ変換回路と前記極性反転回路は、１水平ライン上に配置された複数のサブ画素について、前記第１のガンマ特性とプラスの画素電圧が適用されたサブ画素の数と前記第２のガンマ特性とマイナスの画素電圧が適用されたサブ画素の数の合計と、前記第１のガンマ特性とマイナスの画素電圧が適用されたサブ画素の数と前記第２のガンマ特性とプラスの画素電圧が適用されたサブ画素の数の合計とが等しくなるように動作する液晶表示装置。
2. １水平ライン上で連続して前記第１のガンマ特性が適用されたサブ画素の最大の数をｎ１、連続して前記第２のガンマ特性が適用されたサブ画素の最大の数をｎ２、連続してプラスの画素電圧が印加されたサブ画素の数をｎ^＋、連続してマイナスの画素電圧が印加されたサブ画素の数をｎ⁻として、ｎ１＋ｎ２とｎ^＋＋ｎ⁻の最小公倍数をユニット・パターンとしたとき、前記ユニット・パターンごとにサブ画素に適用するガンマ特性と画素電圧の極性からなる画素電圧パターンが等しい請求項１に記載の液晶表示装置。
3. 前記極性反転回路は、サブフレームごとに同一のサブ画素に適用するガンマ特性を切り換え、前記要求輝度を実現する仮想的なメインフレームの周期で垂直ライン上のサブ画素に印加する画素電圧の極性を反転させる請求項１または請求項２に記載の液晶表示装置。
4. 前記極性反転回路は、各サブフレームにおいて画素電圧を１垂直ラインごとに反転させる請求項１から請求項３のいずれかに記載の液晶表示装置。
5. 前記極性反転回路は、各サブフレームにおいて画素電圧を２垂直ラインごとに反転させる請求項１から請求項３のいずれかに記載の液晶表示装置。
6. 各サブフレームにおいて、第１のガンマ特性が適用されたサブ画素の数と第２のガンマ特性が適用されたサブ画素の数が等しい請求項１から請求項５のいずれかに記載の液晶表示装置。
7. 各サブフレームにおいて、同一のガンマ特性が適用された画素が前記アレイ・セル基板に市松模様状に配置されている請求項１から請求項６のいずれかに記載の液晶表示装置。
8. 各サブフレームにおいて、同一のガンマ特性が連続的に適用された複数のサブ画素が前記アレイ・セル基板に市松模様状に配置されている請求項１から請求項７のいずれかに記載の液晶表示装置。
9. 各画素が赤、緑、および青の３個のサブ画素で構成されている請求項１から請求項８のいずれかに記載の液晶表示装置。
10. 前記アレイ・セル基板において、前記サブ画素がＬ字配列で１画素を構成するように配置されている請求項９に記載の液晶表示装置。
11. 前記アレイ・セル基板において、前記サブ画素がデルタ配列で１画素を構成するように配置されている請求項９に記載の液晶表示装置。
12. 前記アレイ基板において、前記サブ画素がＲＧＢ縦ストライプ配列で１画素を構成するように配置されている請求項９に記載の液晶表示装置。
13. 前記ガンマ変換回路は、各サブフレームの各水平ラインにおいて連続する６個のサブ画素ごとに前記第１のガンマ特性と前記第２のガンマ特性を交互に適用する請求項１２に記載の液晶表示装置。
14. 前記ガンマ変換回路は、各サブフレームの各水平ラインにおいて、１画素を構成する２個の異なる色のサブ画素の組と残りの色のサブ画素に対して異なるガンマ特性を適用し、連続する６個のサブ画素ごとに各サブ画素に対して前記第１のガンマ特性と前記第２のガンマ特性を交互に適用する請求項１２に記載の液晶表示装置。
15. 前記ガンマ変換回路は、各サブフレームの各水平ラインにおいて連続する２個のサブ画素ごとに前記第１のガンマ特性と前記第２のガンマ特性を交互に適用する請求項１２に記載の液晶表示装置。
16. 前記ガンマ変換回路は、各サブフレームの各水平ラインにおいて１個のサブ画素ごとに前記第１のガンマ特性と前記第２のガンマ特性を交互に適用する請求項１２に記載の液晶表示装置。
17. 前記ガンマ変換回路は、各サブフレームにおける各水平ラインのすべての画素に同一のガンマ特性を適用し、水平ラインごとに前記第１のガンマ特性と前記第２のガンマ特性を交互に適用する請求項１２に記載の液晶表示装置。
18. 各画素が赤、緑、青および白の４個のサブ画素で構成され、前記サブ画素がＲＧＢＷ縦ストライプ配列で１画素を構成するように配置されている請求項１から請求項８のいずれかに記載の液晶表示装置。
19. 前記ガンマ変換回路は、各水平ラインに配置された連続する４個のサブ画素ごとに前記第１のガンマ特性と前記第２のガンマ特性を交互に適用する請求項１８に記載の液晶表示装置。
20. 前記ガンマ変換回路は、各水平ラインに配置された連続する２個のサブ画素ごとに前記第１のガンマ特性と前記第２のガンマ特性を交互に適用する請求項１８に記載の液晶表示装置。

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