JP2016105163A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】より明るい表示出力を得られる液晶表示装置を提供する。【解決手段】液晶表示装置は、表示領域を区分けするように設けられた複数の部分領域２１０Ａ〜２１０Ｉ毎に伸張係数値（α）を決定する伸張係数値決定部と、複数の部分領域２１０Ａ〜２１０Ｉ毎に輝度レベルを決定する輝度レベル決定部と、伸張係数値（α）を用いて白及び赤、緑、青の信号レベルを決定する信号処理部と、伸張係数値（α）及び輝度レベルに基づいて光源の明るさを制御する光源制御部とを備え、光源制御部は、輝度レベルが所定の閾値（例えば５）以上である部分領域２１０Ｂ，２１０Ｄ，２１０Ｅ，２１０Ｆの光源の明るさを伸張係数値（α）に基づく明るさよりも明るくする。【選択図】図１１

Description

本発明は、液晶表示装置に関する。

透過型の液晶表示装置は、赤、青、緑等のカラーフィルタが設けられた画素の背面にバックライトが設けられる。液晶表示装置は、バックライトを構成する光源から発せられる光の透過量を調節するよう各画素の液晶を駆動することで、画像を表示する（例えば特許文献１）。

特開２００７−３４２５１号公報

透過型の液晶表示装置は、光源からの光のうち透過が許されない光の分だけ明るさが減少することになる。また、光源からの光は画素に設けられた液晶等の構成を必ず通過することになるため、光源からの光を完全に透過させることは極めて困難である。これらのことから、従来の液晶表示装置は、自発光型の表示装置に比して明るさを向上させることが難しく、求められる明るさに対して明るさを十分確保することができない場合があった。

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたもので、より明るい表示出力を得られる液晶表示装置を提供することを目的とする。

本発明の一態様は、第１の色、第２の色、第３の色及び第４の色の副画素が配列された画素を複数有し、複数の画素がマトリクス状に配置された表示領域を有する表示画素部と、前記表示画素部に出射した光を入射させる光源とを有し、入力画像信号に応じて複数の画素の各々を透過する光を制御することで画像を表示する液晶表示装置であって、前記入力画像信号が示す前記第１の色、前記第２の色、前記第３の色の信号レベルに基づいて、表示領域を区分けするように設けられた複数の部分領域毎に、画素の光透過率と前記光源の明るさとの関係を示す伸張係数値を決定する伸張係数値決定部と、前記入力画像信号が示す前記第１の色、前記第２の色、前記第３の色の信号レベルに基づいて、前記複数の部分領域毎に、輝度の高低を示す輝度レベルを決定する輝度レベル決定部と、前記伸張係数値を用いて前記入力画像信号が示す前記第１の色、前記第２の色、前記第３の色の信号レベルを伸張し、この伸張された前記第１の色、前記第２の色、前記第３の色の信号から前記第４の色の信号成分を抽出し、この抽出された前記第４の色の信号成分に基づき、前記第１の色、前記第２の色、前記第３の色及び前記第４の色の信号レベルを決定する伸張処理を行う信号処理部と、前記伸張係数値及び前記輝度レベルに基づいて前記光源の明るさを制御する光源制御部とを備え、前記光源は、前記複数の部分領域の各々の明るさを個別に変更可能に設けられ、前記光源制御部は、前記輝度レベルが所定の閾値以上である部分領域の光源の明るさを前記伸張係数値に基づく明るさよりも明るくする。

図１は、本実施形態に係る液晶表示装置のシステム構成例を表すブロック図である。 図２は、本実施形態に係る液晶表示装置の画素を駆動する駆動回路を示す回路図である。 図３は、表示パネルに出射した光を入射させる光源の一例を示す図である。 図４は、表示領域と部分領域との関係の一例を示す図である。 図５は、入力画像信号の変換に係る構成の一例を示す図である。 図６は、ＲＧＢ型の液晶表示装置の色空間を示す図である。 図７は、ＲＧＢＷ型の液晶表示装置の色空間を示す図である。 図８は、ＲＧＢＷ型の液晶表示装置の拡張された色空間の断面図である。 図９は、一つの部分領域においてサンプリングされた三つの画素に対する入力画像信号及び当該入力画像信号から算出される各種の値の一例を示す図である。 図１０は、複数の部分領域の伸張係数値と光源の明るさとの関係の一例を示す図である。 図１１は、輝度レベルが所定の閾値以上である部分領域の光源の明るさを伸張係数値に基づく明るさよりも明るくした場合における複数の部分領域の伸張係数値と光源の明るさとの関係の一例を示す図である。 図１２は、一つの部分領域に含まれる各画素に対する入力画像信号の信号レベルの相違による明るさの相違の一例を示す図である。 図１３は、伸張処理及びバックライトの光源の制御に関する処理の流れの一例を示すフローチャートである。 図１４は、本発明が適用されるスマートフォンの外観の一例を示す図である。 図１５は、表示領域を区切る複数の部分領域の他の例を示す図である。

以下に、本発明の各実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、開示はあくまで一例にすぎず、当業者において、発明の主旨を保っての適宜変更について容易に想到し得るものについては、当然に本発明の範囲に含有されるものである。また、図面は説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付して、詳細な説明を適宜省略することがある。

図１は、本実施形態に係る液晶表示装置１のシステム構成例を表すブロック図である。なお、液晶表示装置１が本発明の液晶表示装置の一具体例に相当する。

液晶表示装置１は、透過型の液晶表示装置であり、表示パネル２と、ドライバＩＣ３と、バックライトコントローラ４と、光源６を備えている。図示しないフレキシブルプリント基板（ＦＰＣ：Flexible Printed Circuits）は、ドライバＩＣ３への外部信号又はドライバＩＣ３を駆動する駆動電力を伝送する。表示パネル２は、透光性絶縁基板、例えばガラス基板と、ガラス基板の表面にあり、液晶セルを含む画素Ｐｉｘ（図２参照）がマトリクス状（行列状）に多数配置されてなる表示エリア部２１と、ゲートドライバ（垂直駆動回路）２２と、ソースドライバ（水平駆動回路）２３と、を備えている。ガラス基板は、能動素子（例えば、トランジスタ）を含む多数の画素回路がマトリクス状に配置形成される第１の基板と、この第１の基板と所定の間隙をもって対向して配置される第２の基板とによって構成される。第１の基板と第２の基板との間隙は、第１の基板上の各所に配置形成されるフォトスペーサによって所定の間隙に保持される。そして、これら第１の基板及び第２の基板間に液晶が封入される。なお、図１に示す表示パネル２における表示エリア部２１等の各部の配置及び大きさは模式的なものであり、実際の配置等を反映したものでない。

表示パネル２は、ガラス基板上に、表示エリア部２１と、インターフェース（Ｉ／Ｆ）及びタイミングジェネレータの機能を備えるドライバＩＣ３と、ゲートドライバ２２及びソースドライバ２３と、を備えている。

表示エリア部２１は、液晶層を含む副画素ＶｐｉｘがＭ行×Ｎ列に配置されたマトリクス（行列状）構造を有している。なお、この明細書において、行とは、一方向に配列されるＮ個の副画素Ｖｐｉｘを有する画素行をいう。また、列とは、行が配列される方向と直交する方向に配列されるＭ個の副画素Ｖｐｉｘを有する画素列をいう。そして、ＭとＮとの値は、垂直方向の表示解像度と水平方向の表示解像度に応じて定まる。表示エリア部２１は、副画素ＶｐｉｘのＭ行Ｎ列の配列に対して行毎に走査線２４_１、２４_２、２４_３・・・２４_Ｍが配線され、列毎に信号線２５_１、２５_２、２５_３・・・２５_Ｎが配線されている。以後、本実施形態においては、走査線２４_１、２４_２、２４_３・・・２４_Ｍを代表して走査線２４のように表記し、信号線２５_１、２５_２、２５_３・・・２５_Ｎを代表して信号線２５のように表記することがある。また、本実施形態においては、走査線２４_１、２４_２、２４_３・・・２４_Ｍの任意の３本の走査線を、走査線２４_ｍ、２４_ｍ＋１、２４_ｍ＋２（ただし、ｍは、ｍ≦Ｍ−２を満たす自然数）のように表記し、信号線２５_１、２５_２、２５_３・・・２５_Ｎの任意の４本の信号線を、信号線２５_ｎ、２５_ｎ＋１、２５_ｎ＋２、２５_ｎ＋３（ただし、ｎは、ｎ≦Ｎ−３を満たす自然数）のように表記する。

液晶表示装置１には、外部から外部信号である、マスタークロック、水平同期信号及び垂直同期信号が入力され、ドライバＩＣ３に与えられる。ドライバＩＣ３は、外部電源の電圧振幅のマスタークロック、水平同期信号及び垂直同期信号を、液晶の駆動に必要な内部電源の電圧振幅にレベル変換し、マスタークロック、水平同期信号及び垂直同期信号を生成する。ドライバＩＣ３は、生成したマスタークロック、水平同期信号及び垂直同期信号をそれぞれゲートドライバ２２及びソースドライバ２３に与える。ドライバＩＣ３は、副画素Ｖｐｉｘ毎の後述する共通電極ＣＯＭに対して各副画素共通に与えるコモン電位を生成して表示エリア部２１に与える。

ゲートドライバ２２は、垂直クロックパルスに同期してドライバＩＣ３から出力される表示データを１水平期間で順次サンプリングしラッチする。ゲートドライバ２２は、ラッチされた１ライン分のデジタルデータを垂直走査パルスとして順に出力し、表示エリア部２１の走査線２４_ｍ、２４_ｍ＋１、２４_ｍ＋２・・・に与えることによって副画素Ｖｐｉｘを行単位で順次選択する。ゲートドライバ２２は、例えば、走査線２４_ｍ、２４_ｍ＋１、２４_ｍ＋２・・・の表示エリア部２１の上寄り、垂直走査上方向から、表示エリア部２１の下寄り、垂直走査下方向へ順にデジタルデータを出力する。また、ゲートドライバ２２は、走査線２４_ｍ、２４_ｍ＋１、２４_ｍ＋２・・・の表示エリア部２１の下寄り、垂直走査下方向から、表示エリア部２１の上寄り、垂直走査上方向へ順にデジタルデータを出力することもできる。

ソースドライバ２３には、例えば８ビットの４色（例えばＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）及び白（Ｗ））のデジタルデータが与えられる。ソースドライバ２３は、ゲートドライバ２２による垂直走査によって選択された行の副画素Ｖｐｉｘに対して、副画素毎に、若しくは複数副画素毎に、或いは全副画素一斉に、信号線２５を介して表示データを書き込む。

液晶表示パネルの駆動方式として、ライン反転、ドット反転、フレーム反転などの駆動方式が知られている。ライン反転は、１ライン（１画素行）に相当する１Ｈ（Ｈは水平期間）の時間周期で映像信号の極性を反転させる駆動方式である。ドット反転は、互いに隣接する上下左右の副画素毎に映像信号の極性を交互に反転させる駆動方式である。フレーム反転は、１画面に相当する１フレーム毎に全副画素に書き込む映像信号を一度に同じ極性で反転させる駆動方式である。液晶表示装置１は、上記の各駆動方式のいずれを採用することも可能である。

図２は、本実施形態に係る液晶表示装置１の画素Ｐｉｘを駆動する駆動回路を示す回路図である。表示エリア部２１には、副画素Ｖｐｉｘの薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：Thin Film Transistor）素子Ｔｒに表示データとして画素信号を供給する信号線２５_ｎ、２５_ｎ＋１、２５_ｎ＋２、各ＴＦＴ素子Ｔｒを駆動する走査線２４_ｍ、２４_ｍ＋１、２４_ｍ＋２等の配線が形成されている。このように、信号線２５_ｎ、２５_ｎ＋１、２５_ｎ＋２は、上述したガラス基板の表面と平行な平面に延在し、副画素Ｖｐｉｘに画像を表示するための画素信号を供給する。副画素Ｖｐｉｘは、ＴＦＴ素子Ｔｒ及び液晶素子ＬＣを備えている。ＴＦＴ素子Ｔｒは、薄膜トランジスタにより構成されるものであり、この例では、ｎチャネルのＭＯＳ（Metal Oxide Semiconductor）型のＴＦＴで構成されている。ＴＦＴ素子Ｔｒのソース又はドレインの一方は信号線２５_ｎ、２５_ｎ＋１、２５_ｎ＋２に接続され、ゲートは走査線２４_ｍ、２４_ｍ＋１、２４_ｍ＋２に接続され、ソース又はドレインの他方は液晶素子ＬＣの一端に接続されている。液晶素子ＬＣは、一端がＴＦＴ素子Ｔｒのソース又はドレインの他方に接続され、他端が共通電極ＣＯＭに接続されている。

副画素Ｖｐｉｘは、走査線２４_ｍ、２４_ｍ＋１、２４_ｍ＋２により、表示エリア部２１の同じ行に属する他の副画素Ｖｐｉｘと互いに接続されている。走査線２４_ｍ、２４_ｍ＋１、２４_ｍ＋２は、ゲートドライバ２２と接続され、ゲートドライバ２２から走査信号の垂直走査パルスが供給される。また、副画素Ｖｐｉｘは、信号線２５_ｎ、２５_ｎ＋１、２５_ｎ＋２により、表示エリア部２１の同じ列に属する他の副画素Ｖｐｉｘと互いに接続されている。信号線２５_ｎ、２５_ｎ＋１、２５_ｎ＋２は、ソースドライバ２３と接続され、ソースドライバ２３より画素信号が供給される。さらに、副画素Ｖｐｉｘは、共通電極ＣＯＭにより、表示エリア部２１の同じ列に属する他の副画素Ｖｐｉｘと互いに接続されている。共通電極ＣＯＭは、不図示の駆動電極ドライバと接続され、駆動電極ドライバより駆動信号が供給される。

図１に示すゲートドライバ２２は、垂直走査パルスを、図２に示す走査線２４_ｍ、２４_ｍ＋１、２４_ｍ＋２を介して、副画素ＶｐｉｘのＴＦＴ素子Ｔｒのゲートに印加することにより、表示エリア部２１にマトリクス状に形成されている副画素Ｖｐｉｘのうちの１行（１水平ライン）を表示駆動の対象として順次選択する。図１に示すソースドライバ２３は、画素信号を、図２に示す信号線２５_ｎ、２５_ｎ＋１、２５_ｎ＋２を介して、ゲートドライバ２２により順次選択される１水平ラインを含む副画素Ｖｐｉｘにそれぞれ供給する。そして、これらの副画素Ｖｐｉｘでは、供給される画素信号に応じて、１水平ラインの表示が行われるようになっている。駆動電極ドライバは、駆動信号を印加し、所定の本数の共通電極ＣＯＭを含む駆動電極ブロック毎に共通電極ＣＯＭを駆動する。

上述したように、液晶表示装置１は、ゲートドライバ２２が走査線２４_ｍ、２４_ｍ＋１、２４_ｍ＋２を順次走査するように駆動することにより、１水平ラインが順次選択される。また、液晶表示装置１は、１水平ラインに属する副画素Ｖｐｉｘに対して、ソースドライバ２３が画素信号を供給することにより、１水平ラインずつ表示が行われる。この表示動作を行う際、駆動電極ドライバは、その１水平ラインに対応する共通電極ＣＯＭに対して駆動信号を印加するようになっている。

また、表示エリア部２１は、カラーフィルタを有する。カラーフィルタは、格子形状のブラックマトリクス７６ａと、開口部７６ｂと、を有する。ブラックマトリクス７６ａは、図２に示すように副画素Ｖｐｉｘの外周を覆うように形成されている。つまり、ブラックマトリクス７６ａは、二次元配置された副画素Ｖｐｉｘと副画素Ｖｐｉｘとの境界に配置されることで、格子形状となる。ブラックマトリクス７６ａは、光の吸収率が高い材料で形成されている。開口部７６ｂは、ブラックマトリクス７６ａの格子形状で形成されている開口であり、副画素Ｖｐｉｘに対応して配置されている。

開口部７６ｂは、４色の出力用副画素に対応する色領域を含む。具体的には、開口部７６ｂは、例えば、第１の色、第２の色、第３の色の一形態である赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色に着色された色領域と、第４の色（例えば、白（Ｗ））の色領域とを含む。カラーフィルタは、開口部７６ｂに例えば赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色に着色された色領域を周期的に配列する。第４の色が白（Ｗ）である場合、この白（Ｗ）の開口部７６ｂに対してカラーフィルタによる着色は施されない。第４の色が他の色である場合、第４の色として採用された色がカラーフィルタにより着色される。本実施形態では、図２に示す各副画素ＶｐｉｘにＲ、Ｇ、Ｂの３色の色領域と第４の色（例えばＷ）との計４色が１組として画素Ｐｉｘとして対応付けられている。このように、表示パネル２は、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）及び第４の色（例えば白（Ｗ））の出力用副画素（副画素Ｖｐｉｘ）が配列された画素（画素Ｐｉｘ）を複数有し、複数の画素がマトリクス状に配置された表示領域（例えば表示エリア部２１）を有する表示画素部として機能する。本実施形態における一つの画素に対する入力画像信号は、すなわち赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）及び第４の色（白（Ｗ））の副画素Ｖｐｉｘを有する一つの画素Ｐｉｘの出力に対応する入力画像信号である。以下、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）、白（Ｗ）を単にＲ，Ｇ，Ｂ，Ｗと記載することがある。また、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の組み合わせをＲＧＢと記載することがある。また、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）、白（Ｗ）の組み合わせをＲＧＢＷと記載することがある。

なお、カラーフィルタは、異なる色に着色されていれば、他の色の組み合わせであってもよい。一般に、カラーフィルタは、緑（Ｇ）の色領域の輝度が、赤（Ｒ）の色領域及び青（Ｂ）の色領域の輝度よりも高い。また、第４の色が白（Ｗ）である場合に、カラーフィルタに光透過性の樹脂を用いて白色としてもよい。

表示エリア部２１は、正面に直交する方向からみた場合、走査線２４と信号線２５がカラーフィルタのブラックマトリクス７６ａと重なる領域に配置されている。つまり、走査線２４及び信号線２５は、正面に直交する方向からみた場合、ブラックマトリクス７６ａの後ろに隠されることになる。また、表示エリア部２１は、ブラックマトリクス７６ａが配置されていない領域が開口部７６ｂとなる。

図２に示すように、走査線２４_ｍ、２４_ｍ＋１、２４_ｍ＋２が等間隔で配置され、信号線２５_ｎ、２５_ｎ＋１、２５_ｎ＋２も等間隔で配置されている。そして、副画素Ｖｐｉｘは、走査線２４_ｍ、２４_ｍ＋１、２４_ｍ＋２と信号線２５_ｎ、２５_ｎ＋１、２５_ｎ＋２とで区画される領域に、同じ方向を向いて配置されている。

図３は、表示パネル２に出射した光を入射させる光源６の一例を示す図である。図３に示すように、表示画素部として機能する表示パネル２の背面には、バックライトとして機能する光源６が設けられる。光源６から出射された光は、表示領域に入射することで、液晶表示装置１による表示出力における光源になる。

図４は、表示領域と部分領域２１０Ａ〜２１０Ｉとの関係の一例を示す図である。本実施形態では、表示エリア部２１は、複数の部分領域（例えば九つの２１０Ａ，２１０Ｂ，２１０Ｃ，２１０Ｄ，２１０Ｅ，２１０Ｆ，２１０Ｇ，２１０Ｈ，２１０Ｉ）に区切られる。すなわち、複数の画素Ｐｉｘにより形成される表示領域は、複数の部分領域２１０Ａ〜２１０Ｉに区分けされる。光源６は、表示領域を区分けする複数の部分領域２１０Ａ〜２１０Ｉの各々の明るさを個別に変更可能に設けられている。具体的には、光源６は、例えば複数の部分領域２１０Ａ〜２１０Ｉの各々の背面側に個別に設けられた有機発光ダイオード（Organic light-emitting diode：ＯＬＥＤ）照明パネル６１のような発光装置を複数有し、これら複数の発光装置の各々の動作を個別に制御可能に設けられている。図４は、九つの部分領域２１０Ａ〜２１０Ｉからなる表示領域の一例を示しているが、これはあくまで一例であってこれに限られるものでない。部分領域の数、形状及び配置並びに光源６が有する発光装置等の具体的構成は適宜変更可能である。例えば光源６は有機発光ダイオードではなく、無機発光ダイオード（ＬＥＤ）等を用いてもよい。なお、例えば反射型表示装置に適用する場合では、光源６は表示領域の背面側ではなく、前面側に設けてもよい。以下の記載において、部分領域２１０Ａ〜２１０Ｉの各々を区別する必要がない記載について、部分領域２１０と記載する。

本実施形態のドライバＩＣ３は、外部から入力されたＲ，Ｇ，Ｂの３色の階調値を示す信号レベル（例えば、８ビットの場合０〜２５５）の組み合わせによる入力画像信号からなる画像データを、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）及び第４の色（例えば、白（Ｗ））の４色の階調値を示す信号レベルの組み合わせによるデジタルデータに変換してソースドライバ２３に出力する。ここで、各色の階調値は、画素からの出力における各色の成分の明度及び彩度に対応する。また、デジタルデータを構成する信号レベル（階調値）は、画素Ｐｉｘを構成する副画素Ｖｐｉｘの光透過率に対応する。ここで言う副画素Ｖｐｉｘの光透過率とは、光源６から出射された光を副画素Ｖｐｉｘが透過させる度合いをさす。例えば、最低の信号レベル（８ビットの場合、０）の場合に副画素Ｖｐｉｘの光透過率は最低となり、最高の信号レベル（８ビットの場合、２５５）の場合に副画素Ｖｐｉｘの光透過率は最高となる。すなわち、階調値は、出力における輝度と相関を有する。ただし、輝度は、後述する視感度により色毎に重み付けがなされる。これに対し、明度は、色単位で見た明るさの度合い（明暗）である。よって、明度において、他の色と比較した場合にその色が明るく感じられるか否かは関係しない。なお、信号レベルのビット数は適宜変更可能である。階調表現の度合いの多少は、階調値を示す信号レベルのビット数に応じることになる。

以下、入力画像信号の変換及び光源６の制御に係る構成及び処理について説明する。図５は、入力画像信号の変換に係る構成の一例を示す図である。ドライバＩＣ３は、例えば図５に示すように、ガンマ変換部３１、画像解析部３２、α値決定部３３、輝度レベル決定部３４、伸張処理部３５及び逆ガンマ変換部３６を有する。ガンマ変換部３１は、データによる画像の階調と画像の輝度との対応関係を所定の関係にするガンマ変換処理を行う。画像解析部３２は、ガンマ変換処理後の画像を構成する複数の画素に対応する入力画像信号の階調値を解析する。α値決定部３３は、入力画像信号が示す赤、緑、青の信号レベルに基づいて、複数の部分領域２１０毎に、画素Ｐｉｘの光透過率と光源６の明るさとの関係を示す伸張係数値を決定する。輝度レベル決定部３４は、入力画像信号が示す赤、緑、青の信号レベルに基づいて、複数の部分領域２１０毎に、部分領域２１０毎の輝度の高低を示す輝度レベルを決定する。伸張処理部３５は、伸張係数値を用いて入力画像信号が示す赤、緑、青の信号レベルを伸張し、この伸張された赤、緑、青の信号から第４の色の信号成分を抽出し、この抽出された第４の色の信号成分に基づき、赤、緑、青及び白の信号レベルを決定する。逆ガンマ変換部３６は、伸張処理部３５での処理により得られた画像の階調と画像の輝度との対応関係をガンマ変換処理前の対応関係に戻す。

また、図１及び図３に示すように、ドライバＩＣ３には、バックライトコントローラ４が接続されている。バックライトコントローラ４は、伸張係数値及び輝度レベルに基づいて光源６の明るさを制御する光源制御部として機能する。バックライトコントローラ４による光源６の明るさの制御の詳細については後述する。

次に、α値の決定に関する処理について説明する。まず、入力画像信号が示すＲ，Ｇ，Ｂの階調値の組み合わせをＲ，Ｇ，Ｂ，Ｗの階調値の組み合わせに置換する場合の基本原理について説明する。以下の説明では、一つの画素Ｐｉｘに対する入力画像信号に基づいた処理を一例として説明する。

入力画像信号が上記のようなＲＧＢのデジタル信号である場合、ＲＧＢＷの画素に表示するための各色の信号をＲｏ，Ｇｏ，Ｂｏ，Ｗｏとすると、表示映像の画質が変化しないようにするためには、以下の式（１）の関係を満たすことが必要となる。
Ｒｉ：Ｇｉ：Ｂｉ＝Ｒｏ＋Ｗｏ：Ｇｏ＋Ｗｏ：Ｂｏ＋Ｗｏ…（１）

Ｒｉ，Ｇｉ，Ｂｉの信号の最大値をＭａｘ（Ｒｉ，Ｇｉ，Ｂｉ）とすると、以下の式（２）〜（４）の関係が成り立つ。従って、以下の式（５）〜（７）が成り立つ。
Ｒｉ／Ｍａｘ（Ｒｉ，Ｇｉ，Ｂｉ）
＝（Ｒｏ＋Ｗｏ）／（Ｍａｘ（Ｒｉ，Ｇｉ，Ｂｉ）＋Ｗｏ）…（２）
Ｇｉ／Ｍａｘ（Ｒｉ，Ｇｉ，Ｂｉ）
＝（Ｇｏ＋Ｗｏ）／（Ｍａｘ（Ｒｉ，Ｇｉ，Ｂｉ）＋Ｗｏ）…（３）
Ｂｉ／Ｍａｘ（Ｒｉ，Ｇｉ，Ｂｉ）
＝（Ｂｏ＋Ｗｏ）／（Ｍａｘ（Ｒｉ，Ｇｉ，Ｂｉ）＋Ｗｏ）…（４）
Ｒｏ＝Ｒｉ×（（Ｍａｘ（Ｒｉ，Ｇｉ，Ｂｉ）＋Ｗｏ）／Ｍａｘ（Ｒｉ，Ｇｉ，Ｂｉ））Ｗｏ…（５）
Ｇｏ＝Ｇｉ×（（Ｍａｘ（Ｒｉ，Ｇｉ，Ｂｉ）＋Ｗｏ）／Ｍａｘ（Ｒｉ，Ｇｉ，Ｂｉ））Ｗｏ…（６）
Ｂｏ＝Ｂｉ×（（Ｍａｘ（Ｒｉ，Ｇｉ，Ｂｉ）＋Ｗｏ）／Ｍａｘ（Ｒｉ，Ｇｉ，Ｂｉ））Ｗｏ…（７）

ここで、設定可能なＷｏは、Ｒｉ，Ｇｉ，Ｂｉの最小値Ｍｉｎ（Ｒｉ，Ｇｉ，Ｂｉ）の関数として以下の式（８）のように定義することができる。ここで、ｆは任意の係数である。すなわち、最も簡単な考え方では、以下の式（９）のようになる。
Ｗｏ＝ｆ（Ｍｉｎ（Ｒｉ，Ｇｉ，Ｂｉ）…（８）
Ｗｏ＝Ｍｉｎ（Ｒｉ，Ｇｉ，Ｂｉ）…（９）

上記の式（８），（９）から、Ｍｉｎ（Ｒｉ，Ｇｉ，Ｂｉ）＝０である画像信号が存在すると、Ｗｏ＝０となる。この場合、画素の輝度は向上しない。また、Ｍｉｎ（Ｒｉ，Ｇｉ，Ｂｉ）＝０でなくとも、Ｍｉｎ（Ｒｉ，Ｇｉ，Ｂｉ）が０に近い小さい値の場合、Ｗｏの値も小さくなり、輝度の向上の度合いが小さくなる。

ドライバＩＣ３は、表示パネルに表示されることになる画像を構成する全ての画素に対応する入力画像信号に関して、部分領域２１０単位で画像処理を行う。このため、単純に基本原理に従えば、映像の一部が極端に明るく、他の一部が明るくならないということも起こり得る。このため、例えば彩度が低く明るい背景の中に彩度の高い部分（例えば単色の部分）があった場合に、背景には相対的に大きなＷｏを設定することができる一方、彩度の高い部分には相対的に小さなＷｏが設定されてしまう。

一般に、人間の色や明るさに対する感覚（視覚特性）は、周囲との相対的な明るさの差に大きく影響を受けるため、相対的に明るさが低い部分（例えば上記の単色の部分）は、くすんで見えることがある。これは、所謂同時コントラスト（Simultaneous Contrast）と称されている。そこで、本実施形態では、ＲＧＢの入力画像信号が示す色をＲＧＢＷの色の組み合わせに置換する画像処理における同時コントラスト（Simultaneous Contrast）に関する問題を解消するため、画像データに応じて表示される画像を構成する複数の画素の輝度を向上させる演算処理（伸張処理）を含む色変換処理を行っている。以下、当該色変換処理について説明する。

まず、入力画像信号の伸張処理について説明する。伸張処理部３５は、以下の式（１０）〜（１２）に示すように、入力画像信号Ｒｉ，Ｇｉ，Ｂｉをその比を保つように伸張する。αは、α値決定部３３により決定される伸張係数値である。
Ｒｊ＝α×Ｒｉ…（１０）
Ｇｊ＝α×Ｇｉ…（１１）
Ｂｊ＝α×Ｂｉ…（１２）

画像信号の画質を保持するためには、伸張処理部３５は、Ｒ，Ｇ，Ｂの階調値の比（輝度比）を保つように伸張処理を行うことが望ましい。また、伸張処理部３５は、入力画像信号の階調−輝度特性（ガンマ）を保持するように伸張することが望ましい。ここで、仮に画像処理後の色空間がＲＧＢである場合、伸張処理には限界がある。特に入力画像信号が示す色が既に明るい色である場合、ほとんど伸張できないこともある。

これに対して、本実施形態に係る液晶表示装置１は、ＲＧＢＷ型であり、Ｗが加わり輝度のダイナミックレンジが大きくなるために表示可能な色空間が拡張される。伸張処理は、ＲＧＢとＷから構成される色空間の上限値まで行う。この為、伸張処理により、輝度が従来のＲＧＢでの限界値２５５を超えることが可能となる。

例えば、白（Ｗ）の副画素の明るさが、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の副画素の明るさのＫ倍ある場合、Ｗｏの最大値は２５５×Ｋであるとみなすことができる。この場合、Ｒｊ，Ｇｊ，Ｂｊの値（輝度）はＲＧＢＷ色空間において、（１＋Ｋ）×２５５までとることが可能となる。これにより、従来の問題点であった、Ｍｉｎ（Ｒｉ，Ｇｉ，Ｂｉ）＝０もしくは小さな値のデータに対しても、輝度を向上することができる。

図６は、ＲＧＢ型の液晶表示装置の色空間を示す図である。図７は、ＲＧＢＷ型の液晶表示装置の色空間を示す図である。図８は、ＲＧＢＷ型の液晶表示装置の拡張された色空間の断面図である。図６に示すように、全ての色は、色相（Ｈ；Hue）、彩度（Ｓ；Saturation）、明度（Ｖ；Value of Brightness）により定義される座標上にプロットすることができる。色空間の一種であるＨＳＶは、これら色相、彩度、明度という属性で定義される。色相とは赤、青、緑のような色味の違いのことをいい、イメージの違いを最も表現することが出来る属性である。彩度とは、色を表す指標の一つであり、色の鮮やかさの度合いを示す属性である。明度とは、色の明暗の度合いを示す属性であり、数値が高いほど明るい色として表現される。ＨＳＶの色空間では、色相は、Ｒを０度とし、反時計回りにＧ，Ｂというように１周して表す。各色に対し、グレーがどの程度だけ混ざって濁っているかを示すのが彩度であり、最も濁っている場合を０％、全く濁っていない場合を１００％と表している。明度は、最も明るい場合を１００％、暗い場合を０％とする。

一方、図７に示すように、ＲＧＢＷ型の表示装置の色空間を定義する属性は、ＲＧＢ型の表示装置の色空間を定義する属性と基本的には同じであるが、Ｗが加えられたことで、明度が拡張されている。このように、ＲＧＢ表示装置とＲＧＢＷ表示装置の色空間の違いは、色相（Ｈ）、彩度（Ｓ）、明度（Ｖ）で定義されるＨＳＶ色空間で表すことができる。これによると、Ｗを加えることによって拡張される明度（Ｖ）のダイナミックレンジは、彩度（Ｓ）によって大きく異なることが分かる。

そこで、本色変換処理では、上記の入力画像信号であるＲｉ，Ｇｉ，Ｂｉ信号の伸張処理の係数αが彩度（Ｓ）によって異なることに着目している。具体的には、画像解析部３２が入力画像信号を解析する。そして、画像解析部３２による解析の結果に応じて、α値決定部３３が画像毎に伸張係数値（α）を決定する。これにより、画像処理前の画質を保持したままＲＧＢＷ表示装置で映像表示をすることが可能になる。

このとき、α値決定部３３は、入力画像信号の解析により彩度（Ｓ）＝０から最大値（８Ｂｉｔの場合は２５５）までの値毎に伸張係数値（α）を決定することが望ましい。また、α値決定部３３は、求められた伸張係数値（α）のうち最小値を採用するようにしてもよい。この場合、画像処理前の画質を全く損なうことなく伸張処理を行うことができる。また、本実施形態では、伸張処理が入力画像のＭａｘ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）値とＨＳＶ色空間の最大明度値Ｖとの比に基づいて行われる。α値決定部３３は、この比を彩度値Ｓ＝０から最大値まで算出し、その最小値を伸張係数値（α）として用いて伸張処理を実施する。

尚、画質を最大限保持するためには、一つの画像データを構成する全ての画素に対応する入力画像信号を解析することが望ましい。ここで、解析とは、Ｍｉｎ（Ｒｉ，Ｇｉ，Ｂｉ）及びＭａｘ（Ｒｉ，Ｇｉ，Ｂｉ）を把握するための処理をさし、画像解析部３２は、この処理を行う。その一方で、色変換処理における処理速度を速めると共に、画像解析部３２及び画像解析部３２を含む回路の回路規模を小さくするためには、部分領域２１０毎に画像データを構成する画素をサンプリングし、サンプリングされた画素に対応する入力画像信号を解析することが望ましい。具体的には、画像解析部３２は、例えば入力画像信号をｎ（ここで、ｎは１以上の自然数である）個飛ばしで解析する。更には、伸張係数値（α）の決定法として、人間工学的なアプローチを取ることも可能であることは勿論である。

また、入力画像信号であるＲｉ，Ｇｉ，Ｂｉ信号が局所的にわずかに変化しただけでは、人間には知覚できない。よって、伸張係数値（α）を画質変化の知覚限界まで大きな値とすることで、画質変化を知覚することなく、大きく伸張することを可能とする。

なお、図８に示されるように、画像処理後の信号（階調値）は、拡張されたＲＧＢＷの色空間に対して入力映像信号のレベルを比較することで決定した伸張係数値（α）に基づいて生成される。

次に、伸張した画像信号Ｒｊ，Ｇｊ，ＢｊからＷｏを決定する方法について述べる。先に述べたように、伸張した画像信号Ｒｊ，Ｇｊ，Ｂｊを解析することで各画素の最小値Ｍｉｎ（Ｒｊ，Ｇｊ，Ｂｊ）を求め、Ｗｏ＝Ｍｉｎ（Ｒｉ，Ｇｉ，Ｂｉ）にすることが望ましい。これがＷｏの取り得る最大値となる。よって、Ｗｏの決定は、伸張された画像信号Ｒｊ，Ｇｊ，Ｂｊを解析し、最小値Ｍｉｎ（Ｒｊ，Ｇｊ，Ｂｊ）を求め、これをＷｏとする。

上記の手法でＷｏを決定した場合、新たなＲＧＢの画像信号は以下の式（１３）〜（１５）のように求められる。
Ｒｏ ＝ Ｒｊ−Ｗｏ…（１３）
Ｇｏ ＝ Ｇｊ−Ｗｏ…（１４）
Ｂｏ ＝ Ｂｊ−Ｗｏ…（１５）

上記の方法で入力画像信号を伸張することで、Ｗｏの値をより大きくとることができ、画像全体の輝度をより向上することができる。また、伸張係数値（α）にしたがって、光源６の輝度を１／αに下げることで、入力画像信号と全く同一の輝度で表示することが可能になる。また、光源６の輝度を１／αよりも大きくすることで、入力画像信号よりも高輝度で表示することが可能になる。

ところで、上記の伸張処理後の階調値は、ＲＧＢＷが形成する色空間に対して入力画像信号の明度レベルを比較することで決定された伸張係数値（α）に基づいて生成される。よって、伸張係数値（α）は１フレームの画像を解析した結果得られる画像解析情報である。

また、伸張係数値（α）は入力画像信号の明度レベルと色空間との比較で決定されるため、画像情報が多少変化しても変わらない。例えば、画面の中を動き回る画像があったとしても、輝度や色度が大きく変化しなければ伸張係数値（α）は同一である。よって、先のフレームで決定された伸張係数値（α）を用いてＲＧＢＷの変換を行なっても全く問題ない。

なお、本実施形態では、画像解析部３２による画像解析の前に、ガンマ変換部３１によるガンマ変換処理が行われる。ガンマ変換処理では、例えば入力画像信号の画像の階調と画像の輝度との対応関係、すなわち、階調−輝度特性（ガンマ）が直線関係になるように、（Ｒｊ，Ｇｊ，Ｂｊ）の値を変更する。本実施形態の画像解析部３２は、ガンマ変換処理が施された入力画像信号を解析する。逆ガンマ変換部３６は、ガンマ変換部３１のガンマ変換処理により変更された階調−輝度特性（ガンマ）をガンマ変換処理前の対応関係に戻す。解析処理前のガンマ変換処理及び伸張処理後の逆ガンマ変換処理により、入力画像信号の階調−輝度特性（ガンマ）をより確実に保持することができる。なお、ガンマ変換処理及び逆ガンマ変換処理は省略可能である。

図９は、一つの部分領域２１０においてサンプリングされた三つの画素Ｐｉｘに対する入力画像信号及び当該入力画像信号から算出される各種の値の一例を示す図である。上記では画像を構成する複数の画素のうち一つの画素に対応する入力画像信号に基づいた処理を一例として説明したが、実際には、α値決定部３３は、部分領域２１０単位でα値を決定する。具体的には、画像解析部３２は、例えば一つの部分領域２１０に含まれる画素Ｐｉｘに対する入力画像信号の信号レベルの平均値を、一つの部分領域２１０の階調値の平均値として算出する。例えば、図９に示すように一つの部分領域２１０に含まれる画素のうちサンプリングされた画素が三つであり、この三つの画素Ｐｉｘ（Ｐｉｘ１，Ｐｉｘ２，Ｐｉｘ３）に対する入力画像信号がそれぞれ、Ｐｉｘ１：（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（０，３０，９０）、Ｐｉｘ２：（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（１０，３０，１２０）、Ｐｉｘ３：（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（２０，６０，１８０）であったと仮定する。輝度レベル決定部３４は、この三つの画素Ｐｉｘ１，Ｐｉｘ２，Ｐｉｘ３に対する入力画像信号（Ｌａ−１，Ｌａ−２，Ｌａ−３）の階調値を色別に足し合わせ、足し合わされた値を画素数（この仮定の場合、３）で除すことで、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の階調値の平均値を算出する。この仮定の場合、赤（Ｒ）の階調値の平均値は、（０＋１０＋２０）÷３＝１０である。また、緑（Ｇ）の階調値の平均値は、（３０＋３０＋６０）÷３＝４０である。また、青（Ｂ）の階調値の平均値は、（９０＋１２０＋１８０）÷３＝１３０である。よって、この仮定の場合、一つの部分領域２１０の階調値の平均値（Ｌｂ）は、（１０，４０，１３０）である。画像解析部３２は、例えば複数の部分領域２１０の各々の階調値の平均値を算出する。α値算出部３３は、例えば複数の部分領域２１０の各々の階調値の平均値に基づいて、複数の部分領域２１０の各々のα値を決定する。なお、ここでは部分領域２１０単位で階調値の平均値を求め、階調値の平均値に基づいてα値を決定する例について記載しているが、これは画像の解析処理及びα値の決定処理の一例であってこれに限られるものでない。画像解析部３２は、階調値の平均値に限らず、α値を決定する基準となる階調値を部分領域２１０単位で決定するための処理を行う。α値を決定する基準となる階調値を決定する要因としては、例えば入力画像信号を構成する各色の階調値のピーク（最大値又は最小値）、階調値の平均値を上回る（又は下回る）画素の割合や分布等が挙げられる。画像解析部３２は、複数の部分領域２１０の各々が有するこれらの要因に基づいて、α値を決定する基準となる階調値を決定してもよい。なお、α値決定部３３は、例えばα値を決定する基準となる階調値（Ｒ，Ｇ，Ｂ）に対応する伸張係数値（α）を導出するための対応関係を示すデータ又は回路構成を保持している。言い換えれば、本実施形態において、α値を決定する基準となる階調値（Ｒ，Ｇ，Ｂ）と伸張係数値（α）との対応関係は、あらかじめ決定されている。これは、α値決定部３３の具体的構成の一例であってこれに限られるものでない。α値決定部３３は、例えばソフトウェア処理により伸張係数値（α）を決定するようにしてもよい。

このように、α値決定部３３は、入力画像信号が示す赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の信号レベルに基づいて、表示領域を区分けするように設けられた複数の部分領域２１０毎に伸張係数値を決定する伸張係数値決定部として機能する。

次に、輝度レベルの決定に関する処理について説明する。輝度レベル決定部３４は、複数の部分領域２１０の各々の入力画像信号が示す赤、緑、青の信号レベルから、複数の部分領域２１０の各々の階調レベルを得る処理を行う。輝度レベルとは、視感度を考慮したＲＧＢの階調の割合を示す。視感度とは、ヒトの目が感じる光の波長ごとの明るさの強弱の度合いである。具体的には、本実施形態において視感度を示す赤（Ｒ）：緑（Ｇ）：青（Ｂ）の比率として、３：６：１の比率が採用されるが、これは色別の視感度を示す値の一例であってこれに限られるものでなく、適宜変更可能である。例えば、標準比視感度を本発明の輝度レベルを決定するための視感度として採用してもよい。以下、一つの部分領域２１０の各々の入力画像信号が示す赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の信号レベルから、当該一つの部分領域２１０の赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の階調レベルを得る処理について説明する。

輝度レベル決定部３４は、まず、ＲＧＢ毎に階調レベルの平均値を得る。具体的には、輝度レベル決定部３４は、一つの部分領域２１０に含まれる複数の画素Ｐｉｘに対する入力画像信号を構成する赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の信号レベル（階調値）の平均値に応じた値を、階調レベルの平均値として算出する。ここで輝度レベル決定部３４が取り扱う階調値の平均値は、上記の説明で画像解析部３２が算出した階調値の平均値と同様である。輝度レベル決定部３４は、画像解析部３２で算出された階調値の平均値を用いてもよいし、輝度レベル決定部３４が階調値の平均値を算出してもよい。輝度レベル決定部３４は、階調値の平均値をそのまま階調レベルの平均値として採用してもよいし、この値に基づいた値（例えば階調値の平均値に対してさらなる演算を行った後の値）を階調レベルの平均値として採用してもよい。上記の仮定で、階調値の平均値を１０で除した値を階調レベルの平均値として採用する場合、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の階調レベルの平均値（Ｌｃ）はそれぞれ、「１」、「４」、「１３」になる。

輝度レベル決定部３４は、次に、階調レベルの平均値に視感度の割合を乗ずる。具体的には、輝度レベル決定部３４は、階調レベルの平均値を示す赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各々の値に対して、視感度（例えば、赤（Ｒ）：緑（Ｇ）：青（Ｂ）＝３：６：１の比率）を考慮した値を乗ずることで、視感度が考慮された階調レベルの平均値を算出する。本実施形態では、輝度レベル決定部３４は、階調レベルの平均値を示す赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各々の値に対してそれぞれ０．３、０．６、０．１の値を乗ずるが、あくまで一例であってこれに限られるものでない。上記で例示した赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の階調レベルの平均値を示す値（「１」、「４」、「１３」）に対してそれぞれ０．３、０．６、０．１の値を乗じた場合、その演算結果はそれぞれ「０．３」、「２．４」、「１．３」になる。これらの値が、視感度が考慮された階調レベルの平均値（Ｌｄ）として算出される。

輝度レベル決定部３４は、視感度の割合が乗じられることで視感度が考慮された階調レベルの平均値を合算し、合算された値に応じて輝度レベルを決定する。例えば、上記の仮定で視感度が考慮された階調レベルの平均値として算出された「０．３」、「２．４」、「１．３」の値を足し合わせると、「４」の値が得られる。輝度レベル決定部３４は、このように足し合わされた階調レベルの平均値の合算値（Ｌｅ）をそのまま輝度レベルとして採用してもよいし、この値に基づいた値（例えば階調値の平均値に対してさらなる演算を行った後の値）を輝度レベルとして採用してもよい。このようにして決定される輝度レベルは、部分領域２１０毎の輝度の高低を示す。

以上、一つの部分領域２１０の各々の入力画像信号が示す赤、緑、青の信号レベルから、当該一つの部分領域２１０の各々の階調レベルを得る処理について説明したが、輝度レベル決定部３４は、係る処理を複数の部分領域２１０の各々について個別に行う。また、後述するが、輝度レベル決定部３４は、輝度レベルが所定の閾値以上である部分領域に含まれる複数の画素の各々に対応する入力画像信号の各々の輝度レベルを決定する。

ドライバＩＣ３は、例えば、ガンマ変換部３１によるガンマ変換処理、画像解析部３２による解析処理、α値決定部３３による伸張係数値（α等）の決定処理、輝度レベル決定部３４による輝度レベルの決定処理、伸張処理部３５による伸張処理、逆ガンマ変換部３６による逆ガンマ変換処理の順に処理を行う。ドライバＩＣ３は、光源６の明るさを制御するための情報（伸張係数値（α）及び輝度レベル）をバックライトコントローラ４に出力する。

次に、バックライトコントローラ４によるバックライトの制御について説明する。バックライトコントローラ４は、輝度レベルが所定の閾値以上である部分領域２１０の光源６の明るさを伸張係数値に基づく明るさよりも明るくする。

図１０は、複数の部分領域２１０Ａ〜２１０Ｉの伸張係数値（α）と光源６の明るさとの関係の一例を示す図である。図１０及び後述する図１１では、部分領域２１０Ａ〜２１０Ｉの各々に対応するＯＬＥＤに符号６１Ａ〜６１Ｉを付している。伸張係数値（α）に応じて伸張処理部３５が伸張処理を行った場合、バックライトコントローラ４がバックライトの明るさを伸張係数値（α）の逆数（１／α）に応じた明るさにすることで、入力画像信号の信号レベルに応じた輝度で色再現が行われる。具体的には、例えば図１０における左上の部分領域２１０Ａの例が示すように、バックライトコントローラ４は、伸張処理に用いられる伸張係数値（α）が「４」である部分領域２１０Ａのバックライトの光源６（ＯＬＥＤ６１Ａ）を、２５％の明るさにする。すなわち、バックライトコントローラ４は、左上の部分領域２１０Ａの伸張係数値（α＝４）の逆数である「１／４」をバックライトの光源６（ＯＬＥＤ６１Ａ）の明るさの制御に用いる。他の部分領域２１０についても、バックライトコントローラ４は、同様の光源制御を行う。図１０に示す例では、伸張係数値（α）が「１」、「１．５」、「２」、「３．３」である各部分領域２１０のバックライトの光源６の明るさを、「１００％（１／１）」、「６７％（２／３）」、「５０％（１／２）」、「３０％（３／１０）」としている。このように、バックライトコントローラ４は、部分領域２１０毎の伸張係数値（α）に基づいて各部分領域２１０のバックライトの光源６の明るさを制御する。一方、伸張処理部３５は、伸張係数値（α）に応じて、各部分領域２１０に含まれる画素Ｐｉｘの階調値（Ｒｏ，Ｇｏ，Ｂｏ，Ｗｏ）を決定している。ここで、画素Ｐｉｘの階調値は、画素Ｐｉｘが有する副画素Ｖｐｉｘの各々の光透過率に対応する。すなわち、伸張処理後の画素Ｐｉｘの階調値（Ｒｏ，Ｇｏ，Ｂｏ，Ｗｏ）は、副画素Ｖｐｉｘを有する画素Ｐｉｘの光透過率に対応する。また、上記のように、光源６の明るさは、後述する輝度突き上げ処理がない限り、伸張係数値（α）の逆数（１／α）に応じた明るさとなるよう制御される。すなわち、伸張係数値（α）は、伸張処理により伸長される画素Ｐｉｘの階調値（Ｒｏ，Ｇｏ，Ｂｏ，Ｗｏ）による光透過率と、当該光透過率を踏まえて制御される光源６の明るさとの関係を示している。例えば、α＝１であるならば、伸張処理による光透過率と光源６の明るさとの関係は１：１となり、α＝２であるならば、伸張処理による光透過率と光源６の明るさとの関係は２：０．５となる。よって、部分領域２１０毎の伸張係数値（α）は、画素Ｐｉｘの光透過率と光源６の明るさとの関係を示している。ただし、図１０に示す例は、輝度レベルと所定の閾値との関係に応じた光源６の明るさの制御を行わない場合の伸張係数値（α）と光源６の明るさとの関係を示すものである。

図１１は、輝度レベルが所定の閾値以上である部分領域の光源６の明るさを伸張係数値（α）に基づく明るさよりも明るくした場合における複数の部分領域２１０Ａ〜２１０Ｉの伸張係数値（α）と光源６の明るさとの関係の一例を示す図である。なお、図１１に示す複数の部分領域２１０の伸張係数値（α）は、図１０に示す複数の部分領域２１０の伸張係数値（α）と同様である。例えば、図１１に示すように、部分領域２１０が表示領域を九つに区切るように設けられている場合において、九つの部分領域２１０Ａ〜２１０Ｉの輝度レベル（例えば、視感度が考慮された階調レベルの平均値の合算値（図９のＬｅ））がそれぞれ「１」、「１０」、「３」、「５」、「７」、「６」、「２」、「２」、「０」だったとする。この輝度レベルの記載順序は、図１１に示す３×３配置の部分領域２１０のうち、左上の部分領域２１０Ａの輝度レベルを始点として、行方向（図１１の横方向）に沿って順に右隣の部分領域２１０の輝度レベルを記載した後、当該行の部分領域２１０について全て記載が終わった場合に列方向（図１１の上下方向）について一つ下の行の最左の部分領域２１０に移行し、その後順次右隣に移行するという手順を繰り返した場合の順序である。

図１１に示す例において、所定の閾値が「５」であった場合、輝度レベルが「５」、「６」、「７」、「１０」である部分領域２１０Ｂ，２１０Ｄ，２１０Ｅ，２１０Ｆは、輝度レベルが所定の閾値以上である部分領域２１０であることになる。この場合、バックライトコントローラ４は、これらの部分領域２１０Ｂ，２１０Ｄ，２１０Ｅ，２１０Ｆのバックライトの光源６の明るさを伸張係数値（α）に基づく明るさよりも明るくする。バックライトコントローラ４は、例えば、輝度レベルが所定の閾値以上である部分領域２１０の光源６の明るさを最大の明るさとする。具体的には、例えば図１１に示すように、輝度レベルが「５」、「６」、「７」、「１０」である部分領域２１０Ｂ，２１０Ｄ，２１０Ｅ，２１０Ｆのバックライトの光源６の明るさを「１００％」にする輝度突き上げ処理を行う。このように、輝度レベルが所定の閾値以上である部分領域２１０の光源６の明るさを伸張係数値（α）に基づく明るさよりも明るくすることで、より明るい表示出力を得られることから、求められる明るさに対して明るさを十分確保することができる。なお、所定の閾値は任意に設定することができる。

なお、本実施形態のバックライトコントローラ４は、パルス幅変調（ＰＷＭ）制御でバックライトの光源６の明るさを制御している。すなわち、バックライトコントローラ４は、複数の部分領域２１０の各々に対応する光源６に対する電力供給（例えばチョッパ制御等）において、個別にデューティー比を設定することができるよう設けられている。これによって、バックライトコントローラ４は、複数の部分領域２１０の各々のバックライトの光源６の明るさを個別に制御する。

輝度レベルが所定の閾値以上である部分領域２１０の光源６の明るさを伸張係数値（α）に基づく明るさよりも明るくした場合であっても、このような明るい色再現が当該部分領域２１０に含まれる全ての画素Ｐｉｘに対する入力画像信号にふさわしいとは限らないことがある。そこで、本実施形態では、伸張係数値（α）に対してより明るくなるバックライトの制御が行われた部分領域２１０に含まれる複数の画素のうち、明るい色再現に適さないと判断される入力画像信号に対応する画素の明るさを抑えるための処理が行われる。具体的には、輝度レベル決定部３４が、輝度レベルが所定の閾値以上である部分領域２１０に含まれる複数の画素の各々に対応する入力画像信号の各々の輝度レベルを決定し、信号処理部（例えば伸張処理部３５）が、輝度レベルが所定の閾値以上である部分領域２１０に含まれる複数の画素の各々に対応する入力画像信号のうち、輝度レベルが当該部分領域２１０の輝度レベルより低い入力画像信号に対する伸張処理を行わない。

図１２は、一つの部分領域２１０Ｄに含まれる各画素Ｐｉｘに対する入力画像信号の信号レベルの相違による明るさの相違の一例を示す図である。例えば、図１２に示す一つの部分領域２１０Ｄの輝度レベルが所定の閾値以上であると判定される場合について考える。この場合、バックライトコントローラ４は、バックライトの光源６の明るさを伸張係数値（α）に対応する値よりも明るくする輝度突き上げ処理を行う。図１２に示す部分領域２１０Ｄのバックライトは、輝度突き上げ処理により光源６の明るさが「１００％」になっている。ここで、伸張処理部３５は、図１２に示す部分領域２１０Ｄに含まれる複数の画素Ｐｉｘの各々に対する入力画像信号のうち、すなわち輝度レベルが所定の閾値以上である部分領域に含まれる複数の画素の各々に対応する入力画像信号のうち、輝度レベルが当該部分領域の輝度レベルより低い入力画像信号に対する伸張処理を行わない。

具体的には、輝度レベル決定部３４は、輝度レベルが所定の閾値以上である部分領域に含まれる複数の画素の各々に対応する入力画像信号の各々の輝度レベルを決定する。よって、図１２に示す例の場合、輝度レベル決定部３４は、部分領域２１０Ｄに含まれる各画素Ｐｉｘに対応する入力画像信号の各々の輝度レベルを決定する。より具体的には、輝度レベル決定部３４は、例えば部分領域２１０Ｄに含まれる各画素Ｐｉｘに対応する入力画像信号の各々が示す各色（例えば赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ））の階調値に視感度の割合を乗ずる。輝度レベル決定部３４は、視感度の割合が乗じられることで視感度が考慮された階調値を入力画像信号単位で合算し、合算された値に応じて入力画像信号毎の輝度レベルを決定する。言い換えれば、輝度レベル決定部３４は、部分領域２１０の輝度レベルを決定する場合に一つの部分領域２１０に含まれる複数の画素に対応する入力画像信号が示す階調値の平均値を用いて輝度レベルを決定していたが、各画素Ｐｉｘの輝度レベルを決定する場合には階調値の平均値に代えて各画素Ｐｉｘに対応する入力画像信号の階調値をそのまま用いて輝度レベルを決定する。それ以外の点では、輝度レベル決定部３４は部分領域２１０の場合と同様に各画素Ｐｉｘに対応する入力画像信号の輝度レベルを決定することができる。

例えば図１２に示す部分領域２１０Ｄに含まれる複数の画素Ｐｉｘに対する入力画像信号の輝度レベルが、「８」、「４」又は「２」のいずれかであったとする。図１２及び以下の説明では、輝度レベルが「８」である入力画像信号に対応する画素領域に符号Ｐ１を付している。また、輝度レベルが「４」である入力画像信号に対応する画素領域に符号Ｐ２を付している。輝度レベルが「２」である入力画像信号に対応する画素領域に符号Ｐ３を付している。画素領域は、一又は複数の画素Ｐｉｘの集合による領域である。なお、図１２に示す画素領域を構成する画素Ｐｉｘの形状、画素数及び出力内容は模式的なものである。

図１２に示す例の場合、部分領域２１０Ｄの輝度レベルは「６」である。このため、輝度レベルが、「４」又は「２」のいずれかである入力画像信号（画素領域Ｐ２，Ｐ３の画素領域に対応する画素の入力画像信号）は、部分領域２１０Ｄの輝度レベルよりも輝度レベルが低い入力画像信号である。伸張処理部３５は、係る入力画像信号が示す赤、緑、青の信号レベルを伸張しない。すなわち、バックライトの光源６がより明るくされた部分領域２１０Ｄに含まれる複数の画素Ｐｉｘのうちより明るい出力が求められない画素Ｐｉｘにおいて伸張処理を行わない。これにより、光源６の突き上げ処理がない状態と同様の出力を行うことができるようになる。一方、輝度レベルが、「８」である入力画像信号（画素領域Ｐ１の画素領域に対応する画素の入力画像信号）は、部分領域２１０Ｄの輝度レベル以上の輝度レベルを示す入力画像信号である。伸張処理部３５は、係る入力画像信号に対して当該部分領域の伸張係数値（α）を用いた伸張処理を行う。よって、より明るく出力したい画素Ｐｉｘ（画素領域Ｐ１の画素領域に対応する画素の入力画像信号）の出力のみ、より明るく出力することができるようになる。

次に、伸張処理及びバックライトの光源６の制御に関する処理の流れの一例について、図１３のフローチャートを参照して説明する。図１３は、伸張処理及びバックライトの光源６の制御に関する処理の流れの一例を示すフローチャートである。当該フローチャートは、液晶表示装置１により表示される１フレーム分の画像を構成する複数の画素に対する入力画像信号に行われる一連の処理の流れの一例を示すフローチャートである。よって、画像が更新される度、当該一連の処理が繰り返される。

α値決定部３３は、入力画像信号が示す赤、緑、青の信号レベルに基づいた画像解析部３２による解析処理結果から、複数の部分領域２１０の各々の伸張係数値（α）を決定する（ステップＳ１）。輝度レベル決定部３４は、入力画像信号が示す赤、緑、青の信号レベルに基づいて、複数の部分領域２１０毎に輝度レベルを決定する（ステップＳ２）。ステップＳ１の処理とステップＳ２の処理は順不同である。

バックライトコントローラ４は、複数の部分領域２１０の各々の伸張係数値（α）に応じて、部分領域２１０毎のバックライトの光源６の明るさを制御する。具体的には、バックライトコントローラ４は、複数の部分領域２１０のうち、まだ光源６の明るさが決定されていない一つの部分領域２１０を選択する（ステップＳ３）。

バックライトコントローラ４は、ステップＳ３の処理で選択された部分領域２１０の輝度レベルが所定の閾値以上であるか否か判定する（ステップＳ４）。輝度レベルが所定の閾値以上であると判定された場合（ステップＳ４；Ｙｅｓ）、バックライトコントローラ４は、ステップＳ３の処理で選択された部分領域２１０の光源６の明るさを伸張係数値（α）に基づく明るさよりも明るくする。具体的には、バックライトコントローラ４は、例えば、輝度レベルが所定の閾値以上である部分領域２１０の光源６の明るさを最大の明るさ（例えば１００％）とする（ステップＳ５）。

一方、輝度レベルが所定の閾値以上でないと判定された場合（ステップＳ４；Ｎｏ）、バックライトコントローラ４は、ステップＳ３の処理で選択された部分領域２１０の光源６を当該部分領域２１０の伸張係数値（α）の逆数に応じた明るさにする（ステップＳ６）。

ステップＳ５又はステップＳ６の処理後、バックライトコントローラ４は、全ての部分領域２１０について光源６の明るさを決定したか否か判定する（ステップＳ７）。ここで、全ての部分領域２１０について光源６の明るさを決定していないと判定された場合、すなわち、まだ光源６の明るさが決定されていない部分領域２１０がある場合（ステップＳ７；Ｎｏ）、ステップＳ３の処理に移行する。

ステップＳ７にて、全ての部分領域２１０について光源６の明るさを決定したと判定された場合（ステップＳ７；Ｙｅｓ）、伸張処理部３５は、輝度レベルが所定の閾値以上であると判定された部分領域２１０、すなわち、伸張係数値（α）に基づく明るさよりも光源６の明るさが明るくされた部分領域２１０があるか否か判定する（ステップＳ８）。

ここで、伸張係数値（α）に基づく明るさよりも光源６の明るさが明るくされた部分領域２１０がないと判定された場合（ステップＳ８；Ｎｏ）、伸張処理部３５は、各部分領域２１０に含まれる複数の画素に対して各部分領域２１０の伸張係数値（α）を用いた伸張処理を行う（ステップＳ９）。

一方、伸張係数値（α）に基づく明るさよりも光源６の明るさが明るくされた部分領域２１０があると判定された場合（ステップＳ８；Ｙｅｓ）、伸張処理部３５は、伸張係数値（α）に基づく明るさよりも光源６の明るさが明るくされた部分領域２１０のうち、入力画像信号の各々の輝度レベルが決定されていない一つの部分領域２１０を選択する（ステップＳ１０）。伸張処理部３５は、ステップＳ１０の処理で選択された部分領域２１０に含まれる複数の画素の各々に対応する入力画像信号の各々の輝度レベルを決定する（ステップＳ１１）。伸張処理部３５は、ステップＳ１０の処理で選択された部分領域２１０に含まれる複数の画素のうち伸張処理を行うか否かの判定が行われていない一つの画素を選択する（ステップＳ１２）。伸張処理部３５は、ステップＳ１２の処理で選択された画素の輝度レベルがステップＳ１０の処理で選択された部分領域２１０の輝度レベル以上であるか否か判定する（ステップＳ１３）。

画素の輝度レベルが部分領域２１０の輝度レベル以上であると判定された場合（ステップＳ１３；Ｙｅｓ）、伸張処理部３５は、ステップＳ１２の処理で選択された画素に対して、ステップＳ１０の処理で選択された部分領域２１０の伸張係数値（α）を用いた伸張処理を行う（ステップＳ１４）。

一方、画素の輝度レベルが部分領域２１０の輝度レベルより低いと判定された場合（ステップＳ１３；Ｎｏ）、伸張処理部３５は、ステップＳ１２の処理で選択された画素に対して伸張処理を行わない（ステップＳ１５）。ステップＳ１４又はステップＳ１５の処理後、伸張処理部３５は、伸張処理を行うか否かの判定がステップＳ１０の処理で選択された部分領域２１０に含まれる全ての画素に対して完了したか判定する（ステップＳ１６）。

伸張処理を行うか否かの判定が当該部分領域２１０に含まれる全ての画素に対して完了していないと判定された場合（ステップＳ１６；Ｎｏ）、ステップＳ１２の処理に移行する。伸張処理を行うか否かの判定が当該部分領域２１０に含まれる全ての画素に対して完了したと判定された場合（ステップＳ１６；Ｙｅｓ）、伸張処理部３５は、伸張係数値（α）に基づく明るさよりも光源６の明るさが明るくされた全ての部分領域２１０について、各画素の輝度レベルの決定及び伸張処理を行うか否かの判定が完了したか否か判定する（ステップＳ１７）。ステップＳ１７にて各画素の輝度レベルの決定及び伸張処理を行うか否かの判定が完了していない部分領域２１０があると判定された場合（ステップＳ１７；Ｎｏ）、ステップＳ１０の処理に移行する。

一方、伸張係数値（α）に基づく明るさよりも光源６の明るさが明るくされた全ての部分領域２１０について、各画素の輝度レベルの決定及び伸張処理を行うか否かの判定が完了したと判定された場合（ステップＳ１７；Ｙｅｓ）、伸張処理部３５は、輝度レベルが所定の閾値よりも低いと判定された部分領域２１０、すなわち、伸張係数値（α）に基づく明るさとなるように光源６の明るさが制御された部分領域２１０に含まれる複数の画素に対して各部分領域２１０の伸張係数値（α）を用いた伸張処理を行い（ステップＳ１８）、１フレーム分の画像に対する処理を終了する。なお、ステップＳ１８の処理と、ステップＳ１０の処理からステップＳ１７の処理との処理順は順不動である。

図１３に示すフローチャート及びその説明では、複数の部分領域２１０の各々の光源６の明るさを一つずつ決定しているが、これは処理の流れの一例であってこれに限られるものでない。例えば、複数の部分領域２１０の一部又は全部の光源６の明るさを並行処理で決定するようにしてもよい。また、複数の部分領域２１０の各々の光源６の明るさの決定に係る処理は、結果として輝度レベルが所定の閾値以上である部分領域２１０の光源６の明るさを伸張係数値（α）に基づく明るさよりも明るくすることができればよく、その範囲内で順不同である。例えば、まず輝度レベルが所定の閾値以上である部分領域２１０の光源６の明るさを最大の明るさとし、その後に輝度レベルが所定の閾値未満である部分領域２１０の光源６の明るさを伸張係数値（α）の逆数に応じた明るさにするようにしてもよい。

また、図１３に示すフローチャート及びその説明では、全ての部分領域２１０のバックライトの光源６の明るさに関する処理の完了後に、輝度突き上げ処理が行われた部分領域２１０に含まれる各画素の輝度レベルの決定及び伸張処理を行うか否かの判定を行っているが、これは処理の流れの一例であってこれに限られるものでない。例えば、一つの部分領域２１０に対して、まず光源６の明るさに関する処理を行い、その結果当該部分領域２１０に対して輝度突き上げ処理が行われる場合にのみ各画素の輝度レベルの決定及び伸張処理を行うか否かの判定を行うようにする流れを各部分領域２１０に個別に適用するようにしてもよいし、この処理の流れを並行処理で行ってもよい。また、上記のステップＳ１１の処理からステップＳ１６の処理を輝度突き上げ処理が行われる部分領域２１０の一部又は全部の数だけ並行処理で行うようにしてもよい。また、ステップＳ１２の処理からステップＳ１５の処理を複数の画素の一部又は全部の数だけ並行処理で行うようにしてもよい。

以上説明したように、本実施形態によれば、輝度レベルが所定の閾値以上である部分領域２１０の光源６の明るさを伸張係数値（α）に基づく明るさよりも明るくする。このため、より明るい表示出力を得られる。すなわち、入力画像信号が示す赤、緑、青の信号レベルに基づいて、表示内容（例えば色、明るい表示出力内容の割合等）がより明るい表示が求められる表示内容であるか否かを部分領域２１０単位で判別することができる。そして、輝度レベルが所定の閾値以上である部分領域２１０の光源６の明るさを伸張係数値（α）に基づく明るさよりも明るくすることで、明るい出力が求められる部分領域２１０においてより明るい表示出力を得られる。

また、輝度レベルが所定の閾値以上である部分領域２１０に含まれる複数の画素の各々に対応する入力画像信号のうち、輝度レベルが当該部分領域２１０の輝度レベルより低い入力画像信号に対する伸張処理を行わない。このため、光源６がより明るく制御される部分領域２１０に含まれる画素Ｐｉｘのうちより明るい出力に適さない出力に対応する画素Ｐｉｘのみ明るさを抑えることができる。すなわち、より明るい出力と複数の画素間での明暗の表現とを両立させることができる。

また、入力画像信号が示す赤、緑、青の各色について個別に階調レベルの平均値を算出し、この各色の階調レベルの平均値に所定の視感度の割合を乗じた値の合算値から輝度レベルを決定する。このため、ヒトの目が感じる光の波長ごとの明るさの強弱の度合いを考慮した明るさの制御を行うことができる。

また、輝度レベルが所定の閾値以上である部分領域２１０の光源６の明るさを最大の明るさとする。このため、より明るい出力が求められる出力内容を最大限明るくすることができる。また、輝度レベルが所定の閾値以上である部分領域２１０の光源６の明るさを一律で最大の明るさとすることで、部分領域２１０の光源６の明るさをより単純化することができる。

次に、図１４を参照して、上記の実施形態等で説明した液晶表示装置１の適用例について説明する。上記の実施形態等で説明した液晶表示装置１は、スマートフォンその他のあらゆる分野の電子機器に適用することが可能である。言い換えると、係る液晶表示装置１は、外部から入力された映像信号あるいは内部で生成した映像信号を、画像あるいは映像として表示するあらゆる分野の電子機器に適用することが可能である。

図１４は、本発明が適用されるスマートフォン７００の外観の一例を示す図である。スマートフォン７００は、例えばその筐体７１０の一面に設けられた表示部７２０を備える。表示部７２０は、本発明の液晶表示装置１により構成されている。

なお、本発明において、第４の色の出力用副画素の色は、白（Ｗ）以外の色であってもよい。例えば、イエロー（Ｙ）等、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の補色に対応する色であってもよいし、他の色であってもよい。同様に、第１の色、第２の色、第３の色はそれぞれ赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）に限られず、適宜変更可能である。

また、輝度レベルが所定の閾値以上である部分領域２１０の光源６の明るさを段階的に制御するようにしてもよい。具体的には、輝度レベルと所定の閾値との差の大小に応じて、光源６の明るさを増大させる度合いを多段階又は無段階制御的に決定するようにしてもよい。

また、部分領域２１０の形状及び数は任意に設定することができる。図１５は、表示領域を区切る複数の部分領域２１０の他の例（部分領域２１０ａ〜２１０ｆ）を示す図である。例えば、図１５に示すように、所定の一方向に沿った境界線で表示領域をストライプ状に区切るように複数の部分領域２１０ａ〜２１０ｆを設けてもよい。この場合、複数の部分領域２１０ａ〜２１０ｆは、例えばローカルディミングで個別に制御されるバックライトの光源６の各々に対応するように設けられてもよい。図１５に示すようなストライプ状の複数の部分領域２１０ａ〜２１０ｆに対応する光源６は、例えばストライプ状の複数の部分領域２１０ａ〜２１０ｆに対応する形状の複数の導光板と、導光板の各々に光を入射させるよう設けられた複数の発光装置（例えば発光ダイオード等）を有する。

また、上記の実施形態では、輝度レベル決定部３４は、入力画像信号が示す第１の色、第２の色、第３の色の各色（例えば、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色）について個別に階調レベルを算出し、この各色の階調レベルに所定の視感度の割合を乗じた値の合算値から部分領域２１０の輝度レベルを決定するようにしているが、他の方法で部分領域２１０の輝度レベルを決定するようにしてもよい。具体的には、輝度レベル決定部３４は、一つの部分領域２１０に含まれる複数の画素の各々に対応する複数の入力画像信号の各々の輝度レベルのうち最高の輝度レベルを当該部分領域２１０の輝度レベルとするようにしてもよい。この場合において、最高の輝度レベルを決定するための複数の入力画像信号は、当該部分領域２１０に含まれる全ての画素に対応する複数の入力画像信号であってもよいし、当該部分領域２１０からサンプリングされた一部の画素に対応する複数の入力画像信号であってもよい。

また、本発明は、以下の構成を取ることもできる。
（１）
第１の色、第２の色、第３の色及び第４の色の副画素が配列された画素を複数有し、複数の画素がマトリクス状に配置された表示領域を有する表示画素部と、前記表示画素部に出射した光を入射させる光源とを有し、入力画像信号に応じて複数の画素の各々を透過する光を制御することで画像を表示する液晶表示装置であって、
前記入力画像信号が示す前記第１の色、前記第２の色、前記第３の色の信号レベルに基づいて、表示領域を区分けするように設けられた複数の部分領域毎に、画素の光透過率と前記光源の明るさとの関係を示す伸張係数値を決定する伸張係数値決定部と、
前記入力画像信号が示す前記第１の色、前記第２の色、前記第３の色の信号レベルに基づいて、前記複数の部分領域毎に、輝度の高低を示す輝度レベルを決定する輝度レベル決定部と、
前記伸張係数値を用いて前記入力画像信号が示す前記第１の色、前記第２の色、前記第３の色の信号レベルを伸張し、この伸張された前記第１の色、前記第２の色、前記第３の色の信号から前記第４の色の信号成分を抽出し、この抽出された前記第４の色の信号成分に基づき、前記第１の色、前記第２の色、前記第３の色及び前記第４の色の信号レベルを決定する伸張処理を行う信号処理部と、
前記伸張係数値及び前記輝度レベルに基づいて前記光源の明るさを制御する光源制御部とを備え、
前記光源は、前記複数の部分領域の各々の明るさを個別に変更可能に設けられ、
前記光源制御部は、前記輝度レベルが所定の閾値以上である部分領域の光源の明るさを前記伸張係数値に基づく明るさよりも明るくする
液晶表示装置。
（２）
前記輝度レベル決定部は、輝度レベルが所定の閾値以上である部分領域に含まれる複数の画素の各々に対応する入力画像信号の各々の輝度レベルを決定し、
前記信号処理部は、輝度レベルが所定の閾値以上である部分領域に含まれる複数の画素の各々に対応する入力画像信号のうち、輝度レベルが当該部分領域の輝度レベルより低い 入力画像信号に対する前記伸張処理を行わない
（１）に記載の液晶表示装置。
（３）
前記輝度レベル決定部は、前記入力画像信号が示す前記第１の色、前記第２の色、前記第３の色の各色について個別に階調レベルを算出し、この各色の階調レベルに所定の視感度の割合を乗じた値の合算値から輝度レベルを決定する
（１）又は（２）に記載の液晶表示装置。
（４）
前記輝度レベル決定部は、一つの部分領域に含まれる複数の画素の各々に対応する複数の入力画像信号の各々の輝度レベルのうち最高の輝度レベルを当該部分領域の輝度レベルとする
（１）又は（２）に記載の液晶表示装置。
（５）
前記光源制御部は、前記輝度レベルが所定の閾値以上である部分領域の光源の明るさを最大の明るさとする
（１）又は（２）に記載の液晶表示装置。

また、本実施形態において述べた態様によりもたらされる他の作用効果について本明細書記載から明らかなもの、又は当業者において適宜想到し得るものについては、当然に本発明によりもたらされるものと解される。

１ 液晶表示装置
２ 表示パネル
３ ドライバＩＣ
４ バックライトコントローラ
６ 光源
２１ 表示エリア部
２２ ゲートドライバ
２３ ソースドライバ
２４ 走査線
２５ 信号線
３１ ガンマ変換部
３２ 画像解析部
３３ α値決定部
３４ 輝度レベル決定部
３５ 伸張処理部
３６ 逆ガンマ変換部
６１ ＯＬＥＤ
７６ａ ブラックマトリクス
７６ｂ 開口部
２１０，２１０Ａ〜２１０Ｉ，２１０ａ〜２１０ｆ 部分領域
ＣＯＭ 共通電極
Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３ 画素領域
Ｐｉｘ 画素
Ｖｐｉｘ 副画素

Claims (5)

1. 第１の色、第２の色、第３の色及び第４の色の副画素が配列された画素を複数有し、複数の画素がマトリクス状に配置された表示領域を有する表示画素部と、前記表示画素部に出射した光を入射させる光源とを有し、入力画像信号に応じて複数の画素の各々を透過する光を制御することで画像を表示する液晶表示装置であって、
   前記入力画像信号が示す前記第１の色、前記第２の色、前記第３の色の信号レベルに基づいて、表示領域を区分けするように設けられた複数の部分領域毎に、画素の光透過率と前記光源の明るさとの関係を示す伸張係数値を決定する伸張係数値決定部と、
   前記入力画像信号が示す前記第１の色、前記第２の色、前記第３の色の信号レベルに基づいて、前記複数の部分領域毎に、輝度の高低を示す輝度レベルを決定する輝度レベル決定部と、
   前記伸張係数値を用いて前記入力画像信号が示す前記第１の色、前記第２の色、前記第３の色の信号レベルを伸張し、この伸張された前記第１の色、前記第２の色、前記第３の色の信号から前記第４の色の信号成分を抽出し、この抽出された前記第４の色の信号成分に基づき、前記第１の色、前記第２の色、前記第３の色及び前記第４の色の信号レベルを決定する伸張処理を行う信号処理部と、
   前記伸張係数値及び前記輝度レベルに基づいて前記光源の明るさを制御する光源制御部とを備え、
   前記光源は、前記複数の部分領域の各々の明るさを個別に変更可能に設けられ、
   前記光源制御部は、前記輝度レベルが所定の閾値以上である部分領域の光源の明るさを前記伸張係数値に基づく明るさよりも明るくする
   液晶表示装置。
2. 前記輝度レベル決定部は、輝度レベルが所定の閾値以上である部分領域に含まれる複数の画素の各々に対応する入力画像信号の各々の輝度レベルを決定し、
   前記信号処理部は、輝度レベルが所定の閾値以上である部分領域に含まれる複数の画素の各々に対応する入力画像信号のうち、輝度レベルが当該部分領域の輝度レベルより低い入力画像信号に対する前記伸張処理を行わない
   請求項１に記載の液晶表示装置。
3. 前記輝度レベル決定部は、前記入力画像信号が示す前記第１の色、前記第２の色、前記第３の色の各色について個別に階調レベルを算出し、この各色の階調レベルに所定の視感度の割合を乗じた値の合算値から輝度レベルを決定する
   請求項１又は２に記載の液晶表示装置。
4. 前記輝度レベル決定部は、一つの部分領域に含まれる複数の画素の各々に対応する複数の入力画像信号の各々の輝度レベルのうち最高の輝度レベルを当該部分領域の輝度レベルとする
   請求項１又は２に記載の液晶表示装置。
5. 前記光源制御部は、前記輝度レベルが所定の閾値以上である部分領域の光源の明るさを最大の明るさとする
   請求項１又は２に記載の液晶表示装置。

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