JP4650845B2 - カラー液晶表示装置およびそのためのガンマ補正方法 - Google Patents

Description

本発明は、１つの画素を空間的または時間的に分割することにより得られる２以上の所定数の副画素によって表示画像の各画素が構成される画素分割方式のカラー液晶表示装置に関するものであり、更に詳しくは、そのようなカラー液晶表示装置における色再現性の改善に関する。

表示装置では、通常、外部から入力信号として与えられる映像信号の表す画像が良好に表示画像として再現されるように、当該入力信号の示す階調値と実際に表示される画像の輝度との関係を調整すべく当該入力信号の示す階調値等が補正される。このような補正は「ガンマ補正」と呼ばれている。

液晶表示装置は、入力信号に基づき液晶への印加電圧を制御することにより当該液晶に対する光の透過率を変化させることで、当該入力信号の表す画像を表示する。このような液晶表示装置においても、当該液晶についての印加電圧と透過率との関係（以下「ＶＴ特性」という）に応じて当該入力信号の示す階調値等を補正することで、ガンマ補正が行われる。

ところで、液晶表示装置では１対の偏光板で挟持された液晶層に電圧を印加して液晶層の位相差（リタデーション：retardation）を変化させて、透過率を制御している。近年、テレビジョン（ＴＶ）やモニター用途として使用される液晶垂直配向（ＶＡ）モードでは、電圧無印加時に黒表示であるノーマリブラックであり、黒の表示品位が高く、高コントラストが得られる。このＶＡモードでは、液晶のリタデーションに波長依存性がある。このため、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３種類の画素によってカラー画像を表示するカラー液晶表示装置においては、当該３種類の画素のそれぞれでＶＴ特性が若干異なる。

そこで、従来より、画像表示において良好な色再現性を得るためにガンマ補正をＲ、Ｇ、Ｂについて独立に行うようにした液晶表示装置が提案されている（以下、このようにＲ、Ｇ、Ｂにつき独立に行うガンマ補正を「ＲＧＢ独立ガンマ補正」または単に「独立ガンマ補正」という）。例えば日本の特開２００２−２５８８１３号公報（特許文献１）では、Ｒ、Ｇ、Ｂ毎に独立に階調電圧を発生させることでＲＧＢのγカーブを個別に設定する（独立ガンマ補正を行う）液晶表示装置が開示されている。また日本の特開２００１−２２２２６４号公報（特許文献２）では、液晶パネルのマトリクス状のＲ画素、Ｇ画素およびＢ画素の各輝度特性に基づき作成したＲ用、Ｇ用およびＢ用のガンマ補正データを記憶する記憶手段と、それらのＲ用、Ｇ用およびＢ用のガンマ補正データに基づき、上記Ｒ画素、Ｇ画素およびＢ画素に付与すべき映像信号を構成するＲ信号、Ｇ信号およびＢ信号をそれぞれ補正する（独立ガンマ補正を行う）ガンマ補正手段とを備えるカラー液晶表示装置が開示されている。
日本の特開２００２−２５８８１３号公報 日本の特開２００１−２２２２６４号公報 日本の特開２００４−７８１５７号公報 日本の特開２００４−６２１４６号公報 日本の特開２００５−１７３５７３号公報

ＶＡモードの液晶表示装置では、表示画面を正面から見た場合（正面観測時）と斜めから見た場合（斜め観測時）とでγ特性が異なる。そのため、斜め観測時において、正面観測時よりも液晶の透過率が高くなり画面の表示が白っぽく浮いたように（白浮きして）見える。このような斜め観測時の白浮きを改善するために（より一般的にはγ特性の視角依存性を改善するために）種々の提案がなされている。

例えば日本の特開２００４−７８１５７号公報（特許文献３）および日本の特開２００４−６２１４６号公報（特許文献４）には、階調値と表示輝度との関係を示すγ特性の視角依存性を改善することができる画素分割方式の液晶表示装置が開示されている。これらの画素分割方式の液晶表示装置は、それぞれが液晶層と当該液晶層に電圧を印加する複数の電極とを有しマトリクス状に配列された複数の画素を備え、当該複数の画素のそれぞれは、それぞれの上記液晶層に互いに異なる電圧を印加することができる第１副画素および第２副画素を有している。このような構成によれば、各画素の輝度（または透過率）はそれぞれ輝度（または透過率）の異なる第１副画素および第２副画素によって与えられる。このように１画素内の各副画素間に輝度（または透過率）差を設けることによってγ特性の視角依存性が改善される。

なお、これらの液晶表示装置では、各画素が空間的に複数の副画素（第１副画素および第２副画素）に分割されているが、これに代えて、各画素が時間的に複数の副画素に分割される構成、すなわち１フレーム期間が複数のサブフレーム期間に分割され、当該複数のサブフレーム期間のそれぞれの間で輝度差が設けられ、当該複数のサブフレーム期間における平均輝度が各画素の輝度となるような構成であってもよい（例えば日本の特開２００５−１７３５７３号公報（特許文献５）参照）。後者のような時間的な画素分割方式によってもγ特性の視角依存性を改善することができる。

上記のような（空間的または時間的な）画素分割方式の液晶表示装置においても、画像表示において良好な色再現性を得るために独立ガンマ補正が行われ、色度の階調依存性が抑制される。しかし、画素分割方式の場合には、図１０に示すように、液晶表示装置の画面を正面方向から観測したときに階調によって色度が変化しない状態に調整されていても、すなわちほぼ全ての階調領域でカラーバランスの維持された良好な色度特性が得られていても、当該画面を斜め方向から観測したときには中間調の或る領域において階調値によって色度が変化する。その結果、Ｒ，Ｇ，Ｂの３原色の階調値を互いに等しくした状態で階調値を変化させた場合、すなわち図１７（Ａ）に示すように、画面を正面から観測したときに無彩色となるように階調値を変化させた場合においても、画面を斜め方向から観測したときには、図１７（Ｂ）に示すように、中間調の或る領域で黄色に色付くという現象が生じる。これは、画面を斜め方向から観測したときに良好な色再現性が得られないことを意味する。

そこで本発明は、画素分割方式によってγ特性の視角依存性を改善しつつ、画面の正面方向のみならず斜め方向から観測しても色再現性の高い表示を行えるカラー液晶表示装置を提供することを目的とする。

本発明の第１の局面は、１つの画素を空間的または時間的に所定の分割比で分割することにより得られる２以上の所定数の副画素によって、所定画面に表示される画像の各画素が構成される画素分割方式のカラー液晶表示装置であって、
前記画像の画素にそれぞれ対応して設けられ、それぞれがカラー表示の原色のいずれかの色の画素を前記所定数の副画素によって形成する複数の画素形成部と、
前記画像を表す映像信号として外部から与えられる入力信号の示す階調値に基づき、各画素形成部が形成すべき画素を構成する副画素にそれぞれ対応する印加電圧を当該画素形成部に与える駆動回路と、
前記入力信号の示す階調値と当該階調値に応じて前記画素形成部によって形成される画素の輝度との関係を、前記カラー表示のための原色につき独立に補正するガンマ補正部とを備え、
各画素形成部は、前記所定数の副画素を前記印加電圧に基づき互いに異なる輝度で表示することにより前記画素を形成し、
前記ガンマ補正部は、
前記画面に対し視線が垂直となるように前記画面を観測したときの色度の階調依存性が抑制されるように前記関係を補正すると共に、
前記画面に対し視線が所定の斜め方向となるように前記画面を観測したときの色度の階調依存性が抑制されるように、前記１つの画素における前記分割比および前記所定数の副画素の間での前記印加電圧の相違によって決まる所定階調区間である斜め色相補正区間において、前記画面に対し視線が垂直となるように前記画面を観測したときの色度をカラーバランスの維持された状態から青方向にシフトさせる前記関係の補正を行うことを特徴とする。

本発明の第２の局面は、本発明の第１の局面において、
前記ガンマ補正部は、前記画面に対し視線が垂直となるように前記画面を観測したときの色度の階調依存性を示す曲線が前記斜め色相補正区間以外において実質的に平坦となるように前記関係を補正することを特徴とする。

本発明の第３の局面は、本発明の第１の局面において、
前記ガンマ補正部は、前記画面に対し視線が垂直となるように前記画面を観測したときの色度の階調依存性を示す曲線が階調値に対して実質的に単調に変化するように前記関係を補正することを特徴とする。

本発明の第４の局面は、本発明の第１の局面において、
前記ガンマ補正部は、前記関係を補正するために補正前の階調値と補正後の階調値とを前記カラー表示の原色毎に対応付ける補正テーブルを含み、当該補正テーブルを参照して、前記入力信号の示す階調値に対応付けられる補正後の階調値を出力し、
前記駆動回路は、前記補正後の階調値に基づき前記印加電圧を各画素形成部に与えることを特徴とする。

本発明の第５の局面は、本発明の第１の局面において、
前記複数の画素形成部に共通に設けられた共通電極を更に備え、
前記画素分割方式は、１つの画素を空間的に所定の分割比で分割することにより得られる２以上の所定数の副画素によって、前記画面に表示される画像の各画素が構成される方式であり、
各画素形成部は、
前記共通電極との間に液晶層を挟持するように配置された第１および第２の副画素電極と、
前記第１の副画素電極との間に第１の補助容量が形成されるように配置された第１の補助電極と、
前記第２の副画素電極との間に第２の補助容量が形成されるように配置された第２の補助電極とを含み、
前記駆動回路は、
前記第１および第２の副画素電極に前記共通電極を基準として前記入力信号に応じた電圧を与える画素電極駆動回路と、
前記第１および第２の補助電極に所定周期および所定振幅で変化する互いに異なる電圧を印加する補助電極駆動回路とを含み、
前記斜め色相補正区間は、前記第１の副画素電極と前記第２の副画素電極との面積比、および、前記第１の補助電極と前記第２の補助電極との間での印加電圧の相違によって決まる区間であることを特徴とする。

本発明の第６の局面は、１つの画素を空間的または時間的に所定の分割比で分割することにより得られる２以上の所定数の副画素によって、所定画面に表示される画像の各画素が構成される画素分割方式のカラー液晶表示装置において、当該画像を表す映像信号として外部から与えられる入力信号の示す階調値と当該階調値に応じて形成される画素の輝度との関係を補正するためのガンマ補正方法であって、
カラー表示のための原色につき独立に前記関係を補正する補正ステップを備え、
前記補正ステップでは、
前記画面に対し視線が垂直となるように前記画面を観測したときの色度の階調依存性が抑制されるように前記関係が補正されると共に、
前記画面に対し視線が所定の斜め方向となるように前記画面を観測したときの色度の階調依存性が抑制されるように、前記１つの画素における前記分割比および前記所定数の副画素の間での液晶への印加電圧の相違によって決まる所定階調区間である斜め色相補正区間において、前記画面に対し視線が垂直となるように前記画面を観測したときの色度をカラーバランスの維持された状態から青方向にシフトさせる前記関係の補正が行われることを特徴とする。

本発明の第７の局面は、本発明の第６の局面において、
前記補正ステップでは、前記画面に対し視線が垂直となるように前記画面を観測したときの色度の階調依存性を示す曲線が前記斜め色相補正区間以外において実質的に平坦となるように前記関係が補正されることを特徴とする。

本発明の第８の局面は、本発明の第６の局面において、
前記補正ステップでは、前記画面に対し視線が垂直となるように前記画面を観測したときの色度の階調依存性を示す曲線が階調値に対して実質的に単調に変化するように前記関係が補正されることを特徴とする。

本発明の第１の局面によれば、画面に対し視線が垂直となるように当該画面を観測したとき（正面観測時）の色度の階調依存性が抑制されるように独立ガンマ補正が行われると共に、画面に対し視線が所定の斜め方向となるように当該画面を観測したとき（斜め観測時）の色度の階調依存性が抑制されるように、１つの画素における分割比および１つの画素における所定数の副画素の間での印加電圧の相違によって決まる所定階調区間である斜め色相補正区間において、正面観測時の色度をカラーバランスの維持された状態から青方向にシフトさせる独立ガンマ補正が行われる。このような独立ガンマ補正によれば、画素分割方式の従来のカラー液晶表示装置において斜め観測時に見られたカラーバランスの不均衡に起因する中間調における黄色の色付きが低減され、ほぼ全ての階調領域において正面観測時のみならず斜め観測時においてもカラーバランスが実質的に（人間の視覚上問題にならない程度に）維持された状態となる。その結果、画面の正面方向のみならず斜め方向から観測しても色再現性の高い表示を行うことができる。

本発明の第２の局面によれば、上記の斜め色相補正区間では斜め観測時の色度の階調依存性が抑制されるように独立ガンマ補正が行われると共に、その斜め色相補正区間以外のほぼ全ての階調値では正面観測時のカラーバランスが確実に維持された状態となる。したがって、画素分割方式の従来のカラー液晶表示装置において斜め観測時に見られたカラーバランスの不均衡（具体的には中間調における黄色の色付き）を低減しつつ、正面観測時にはほぼ全ての階調領域において十分に色再現性の高い表示を行うことができる。

本発明の第３の局面によれば、上記の斜め色相補正区間では斜め観測時の色度の階調依存性が抑制されるように独立ガンマ補正が行われると共に、正面観測時の色度の階調依存性を示す曲線が階調値に対して実質的に単調に変化するように独立ガンマ補正が行われる。したがって、画素分割方式の従来のカラー液晶表示装置において斜め観測時に見られたカラーバランスの不均衡（具体的には中間調における黄色の色付き）を低減しつつ、階調値の変化による色度シフトを人間にとって違和感の無いものとすることができる。

本発明の第４の局面によれば、ガンマ補正のための補正前の階調値と補正後の階調値とをカラー表示の原色毎に対応付ける補正テーブルを参照することにより入力信号の示す階調値を補正することで、本発明の第１の局面と同様に独立ガンマ補正が行われ、これにより正面観測時のみならず斜め観測時においても色再現性の高い表示を行うことができる。また、上記の補正テーブルの内容を変更することで独立ガンマ補正における補正量を容易に調整することができる。

本発明の第５の局面によれば、第１および第２の補助電極に所定周期および所定振幅で変化する互いに異なる電圧を印加することで、各画素形成部において副画素が互いに異なる輝度で表示されると共に、第１の副画素電極と第２の副画素電極との面積比および第１の補助電極と第２の補助電極との間での印加電圧の相違によって決まる所定階調区間である斜め色相補正区間における斜め観測時の色度の階調依存性が抑制されるように、独立ガンマ補正が行われる。これにより、比較的簡単な構成で画素分割方式を実現してγ特性の視角依存性を改善しつつ、正面観測時のみならず斜め観測時においても色再現性の高い表示を行うことができる。

本発明の第６〜第８の局面は、それぞれ、本発明の第１〜第３の局面と同様の効果を奏する。

本発明の第１の実施形態に係るカラー液晶表示装置の全体構成を示すブロック図である。 上記第１の実施形態における表示部の構成を模式的に示す図である。 上記第１の実施形態における表示部の１つの画素形成部の電気的構成を示す模式図（Ａ）および等価回路図（Ｂ）である。 上記実施形態に係る液晶表示装置の動作を説明するための信号波形図（Ａ−Ｆ）である。 画素分割方式の液晶表示装置におけるＶＴ特性（印加電圧−透過率特性）を示す特性図である。 γ特性の一例を示す特性図である。 液晶表示装置における画素の色の違いによるＶＴ特性の相違を示す特性図である。 画素分割方式の液晶表示装置における色再現性に関する問題を説明するためのＶＴ特性図である。 画素分割方式の液晶表示装置における色度の階調依存性を説明するための特性図である。 画素分割方式の液晶表示装置において良好なカラートラッキングを得るためのカラーバランスの調整における問題を説明するための特性図（Ａ）および色度図（Ｂ）である。 上記第１の実施形態におけるカラートラッキングを得るための独立ガンマ補正を説明するための特性図（Ａ）および色度図（Ｂ）である。 画素分割方式の液晶表示装置におけるガンマ特性の視角依存性が補助容量線電圧の振幅によって変化する様子を示す特性図である。 画素分割方式の液晶表示装置におけるガンマ特性の視角依存性が画素分割比によって変化する様子を示す特性図である。 上記第１の実施形態における表示制御回路の構成を示すブロック図である。 上記第１の実施形態における独立ガンマ補正のための補正テーブルを説明するための図である。 本発明の第２の実施形態におけるカラートラッキングを得るための独立ガンマ補正を説明するための特性図（Ａ）および色度図（Ｂ）である。 画素分割方式の液晶表示装置におけるカラートラッキングに関する問題（色度の階調依存性）を説明するための図（Ａ，Ｂ）である。

符号の説明

１０ …画素形成部
１０ａ …第１副画素形成部
１０ｂ …第２副画素形成部
１２ａ …第１ＴＦＴ（第１薄膜トランジスタ）
１２ｂ …第２ＴＦＴ（第２薄膜トランジスタ）
１４ａ …第１副画素電極
１４ｂ …第２副画素電極
１６ａ …第１補助電極
１６ｂ …第２補助電極
２０ …ガンマ補正部
２３ …ガンマ補正処理部
２１ｒ …Ｒ用ガンマ補正テーブル
２１ｇ …Ｇ用ガンマ補正テーブル
２１ｂ …Ｂ用ガンマ補正テーブル
２００ …表示制御回路
３００ …データ信号線駆動回路
４００ …走査信号線駆動回路
５００ …表示部
Ｃｃｓａ …第１補助容量
Ｃｃｓｂ …第２補助容量
Ｅｃｏｍ …共通電極
Ｖｃｓ１ …第１補助電極電圧
Ｖｃｓ２ …第２補助電極電圧
Ｖｃｏｍ …共通電極電圧
Ｖｄａ …第１副画素電圧
Ｖｄｂ …第２副画素電圧
ＣＳ１ …第１補助容量線
ＣＳ２ …第２補助容量線
Ｇ（ｉ） …走査信号線（ｉ＝１〜ｎ）
Ｓ（ｊ） …データ号線（ｊ＝１〜ｍ）
Ｖｇ …ゲート信号電圧
Ｖｓ …データ信号電圧
Ｌｒ、Ｌｇ，Ｌｂ …階調信号（補正前）
Ｌｍｒ、Ｌｍｇ，Ｌｍｂ …階調信号（補正後）
ＩＬ …斜め色相補正区間（斜めカラー不均衡区間）

以下、本発明の実施形態について添付図面を参照しつつ説明する。以下の説明では、表示部は垂直配向方式であってノーマリブラックとなるように構成されているものとする。なお、駆動方式としては、液晶への印加電圧が１フレーム期間毎に反転すると共に１または所定数の走査信号線毎に反転するライン反転駆動方式が採用されていてもよいし、液晶への印加電圧が１フレーム期間毎に反転すると共に１走査信号線毎および１映像信号線毎に反転するドット反転駆動方式が採用されてもよい。

＜１．第１の実施形態＞
＜１.１ 液晶表示装置の全体構成＞
図１は、本発明の第１の実施形態に係るアクティブマトリクス型液晶表示装置の全体構成を示すブロック図である。この液晶表示装置は、表示制御回路２００、データ信号線駆動回路（「ソースドライバ」とも呼ばれる）３００と走査信号線駆動回路（「ゲートドライバ」とも呼ばれる）４００と共通電極駆動回路（不図示）とからなる画素電極駆動回路、補助電極駆動回路６００、および、表示部５００を備えている。表示部５００は、複数本（ｍ本）のデータ信号線Ｓ（１）〜Ｓ（ｍ）と、複数本（ｎ本）の走査信号線Ｇ（１）〜Ｇ（ｎ）と、それら複数本のデータ信号線Ｓ（１）〜Ｓ（ｍ）と複数本の走査信号線Ｇ（１）〜Ｇ（ｎ）との交差点にそれぞれ対応して設けられた複数個（ｍ×ｎ個）の画素形成部を含んでいる。これらの画素形成部は、カラー画像を表示するための３原色に対応する３種類の画素形成部、すなわちＲ（赤）の画素を形成するためのＲ画素形成部とＧ（緑）の画素を形成するためのＧ画素形成部とＢ（青）の画素を形成するためのＢ画素形成部との３種類の画素形成部からなり、図２に示すように、表示部５００において、水平方向に隣接するＲ画素形成部、Ｇ画素形成部およびＢ画素形成部からなる３つの画素形成部１０が表示上の単位としてマトリクス状に配置されている。

本実施形態では、表示特性の視角依存性を改善するために画素分割方式が採用されており、表示部５００における各画素形成部１０は、図３（Ａ）および図３（Ｂ）に示すように構成されている。ここで、図３（Ａ）は、表示部５００における１つの画素形成部の電気的構成を示す模式図であり、図３（Ｂ）は、当該画素形成部の電気的構成を示す等価回路図である。これらの図３（Ａ）および図３（Ｂ）に示すように、各画素形成部１０は、互いに独立した副画素電極１４ａ，１４ｂをそれぞれ有する第１および第２副画素形成部１０ａ，１０ｂからなり、第１副画素形成部１０ａによって形成される副画素の輝度と第２副画素形成部１０ｂによって形成される副画素の輝度との平均輝度が、当該画素形成部１０によって形成される画素の輝度となる。

各画素形成部１０において、第１副画素形成部１０ａは、当該画素形成部１０に対応する交差点を通過する走査信号線Ｇ（ｉ）にゲート端子が接続されると共に当該交差点を通過するデータ信号線Ｓ（ｊ）にソース端子が接続された第１ＴＦＴ１２ａと、その第１ＴＦＴ１２ａのドレイン端子に接続された第１副画素電極１４ａと、その第１副画素電極１４ａとの間に第１補助容量Ｃｃｓａが形成されるように配置された第１補助電極１６ａとを含んでいる。また、第２副画素形成部１０ｂは、当該交差点を通過する走査信号線Ｇ（ｉ）にゲート端子が接続されると共に当該交差点を通過するデータ信号線Ｓ（ｊ）にソース端子が接続された第２ＴＦＴ１２ｂと、その第２ＴＦＴ１２ｂのドレイン端子に接続された第２副画素電極１４ｂと、その第２副画素電極１４ｂとの間に第２補助容量Ｃｃｓｂが形成されるように配置された第２補助電極１６ｂとを含んでいる。また、各画素形成部１０は、全ての画素形成部１０に共通的に設けられた共通電極Ｅｃｏｍと、全ての画素形成部１０に共通的に設けられ第１および第２副画素電極１４ａ，１４ｂとの間に挟持された電気光学素子としての液晶層とを含んでおり、第１副画素電極１４ａと共通電極Ｅｃｏｍとそれらにより挟持された液晶層とによって第１液晶容量Ｃｌｃａが形成され、第２副画素電極１４ｂと共通電極Ｅｃｏｍとそれらにより挟持された液晶層とによって第２液晶容量Ｃｌｃｂが形成されている。以下では、第１液晶容量Ｃｌｃａと第１補助容量Ｃｃｓａとの和の容量を「第１副画素容量」と呼んで記号“Ｃｐａ”で示し、第２液晶容量Ｃｌｃｂと第２補助容量Ｃｃｓｂとの和の容量を「第２副画素容量」と呼んで記号“Ｃｐｂ”で示すものとする。また、これらの容量Ｃｌｃａ，Ｃｌｃｂ，Ｃｃｓａ，Ｃｃｓｂ，Ｃｐａ，Ｃｐｂの容量値も、同じ符号“Ｃｌｃａ”，“Ｃｌｃｂ”，“Ｃｃｓａ”，“Ｃｃｓｂ”，“Ｃｐａ”，“Ｃｐｂ”でそれぞれ示すものとする。

図３（Ａ）および図３（Ｂ）に示すように、表示部５００には、既述のデータ信号線Ｓ（１）〜Ｓ（ｍ）および走査信号線Ｇ（１）〜Ｇ（ｎ）に加えて、各画素形成部１０を挟むように走査信号線Ｇ（ｉ）に平行に第１補助容量線ＣＳ１および第２補助容量線ＣＳ２が配設されていて、第１補助容量線ＣＳ１は各画素形成部１０の一側（図３（Ａ）および図３（Ｂ）では上側）に、第２補助容量線ＣＳ２は各画素形成部１０の他側（図３（Ａ）および図３（Ｂ）では下側）にそれぞれ配置されている。そして各画素形成部１０において、第１副画素形成部１０ａの補助電極１６ａは第１補助容量線ＣＳ１に、第２副画素形成部１０ｂの補助電極１６ｂは第２補助容量線ＣＳ２にそれぞれ接続されている。したがって、第１副画素電極１４ａは、第１ＴＦＴ１２ａを介してデータ信号線Ｓ（ｊ）に接続されると共に第１補助容量Ｃｃｓａを介して第１補助容量線ＣＳ１に接続され、第２副画素電極１４ｂは、第２ＴＦＴ１２ｂを介してデータ信号線Ｓ（ｊ）に接続されると共に第２補助容量Ｃｃｓｂを介して第２補助容量線ＣＳ２に接続されている。

図１に示すように、表示制御回路２００は、外部から送られるデータ信号ＤＡＴとタイミング制御信号ＴＳとを受け取り、デジタル画像信号ＤＶ、ソーススタートパルス信号ＳＳＰ、ソースクロック信号ＳＣＫ、ラッチストローブ信号ＬＳ、ゲートスタートパルス信号ＧＳＰ、およびゲートクロック信号ＧＣＫ等を出力する。デジタル画像信号ＤＶは、表示部５００で表示すべき画像を表す信号であり、ソーススタートパルス信号ＳＳＰ、ソースクロック信号ＳＣＫ、ラッチストローブ信号ＬＳ、ゲートスタートパルス信号ＧＳＰ、およびゲートクロック信号ＧＣＫ等は、表示部５００に画像を表示するタイミングを制御するためのタイミング信号である。

データ信号線駆動回路３００は、表示制御回路２００から出力されたデジタル画像信号ＤＶ、ソーススタートパルス信号ＳＳＰ、ソースクロック信号ＳＣＫ、およびラッチストローブ信号ＬＳを受け取り、表示部５００内の各画素形成部１０における第１副画素容量Ｃｐａ（＝Ｃｌｃａ＋Ｃｃｓａ）および第２副画素容量Ｃｐｂ（＝Ｃｌｃｂ＋Ｃｃｓｂ）を充電するためにデータ信号を各データ信号線Ｓ（１）〜Ｓ（Ｍ）に印加する。このとき、データ信号線駆動回路３００では、ソースクロック信号ＳＣＫのパルスが発生するタイミングで、各データ信号線Ｓ（１）〜Ｓ（Ｍ）に印加すべき電圧を示すデジタル画像信号ＤＶが順次に保持される。そして、ラッチストローブ信号ＬＳのパルスが発生するタイミングで、上記保持されたデジタル画像信号ＤＶがアナログ電圧に変換され、データ信号電圧として全てのデータ信号線Ｓ（１）〜Ｓ（Ｍ）に一斉に印加される。

走査信号線駆動回路４００は、表示制御回路２００から出力されたゲートスタートパルス信号ＧＳＰとゲートクロック信号ＧＣＫとに基づいて、走査信号線Ｇ（１）〜Ｇ（ｎ）にアクティブな走査信号（第１ＴＦＴ１１２ａおよび第２ＴＦＴ１２ｂをオンさせる走査信号電圧Ｖｇ（＝ＶｇＨ））を順次印加する。

補助電極駆動回路６００は、表示制御回路２００から与えられるタイミング信号に基づき第１補助電極電圧Ｖｃｓ１および第２補助電極電圧Ｖｃｓ２を生成し、これらの電圧Ｖｃｓ１，Ｖｃｓ２を表示部５００における第１補助容量線ＣＳ１および第２補助容量線ＣＳ２にそれぞれ印加する。

共通電極駆動回路（不図示）は、共通電極Ｅｃｏｍに所定の電圧を共通電極電圧Ｖｃｏｍとして印加する。本実施形態では共通電極電圧Ｖｃｏｍは固定電圧であるものとする。

＜１.２ 液晶表示装置の動作＞
上記のように構成された本実施形態に係る液晶表示装置の動作を図４に示す信号波形図を参照して説明する。

いま、図３（Ａ）および図３（Ｂ）に示す第１副画素形成部１０ａおよび第２副画素形成部１０ｂからなる画素形成部１０に着目する。この画素形成部１０に対応するデータ信号線（以下「対応データ信号線」という）Ｓ（ｊ）には図４（Ａ）に示すようなデータ信号電圧Ｖｓが印加され、この画素形成部１０に対応する走査信号線（以下「対応走査信号線」という）Ｇ（ｉ）には図４（Ｂ）に示すような走査信号電圧Ｖｇが印加される。一方、第１補助容量線ＣＳ１には、図４（Ｃ）に示すように周期的に変化する振幅Ｖｃｓの矩形波電圧が第１補助電極電圧Ｖｃｓ１として印加され、第２補助容量線ＣＳ２には、図４（Ｄ）に示すように周期的に変化する振幅Ｖｃｓの矩形波電圧が第２補助電極電圧Ｖｃｓ２として印加される。ここで、第１補助電極電圧Ｖｃｓ１と第２補助電極電圧Ｖｃｓ２とは振幅が同一であって位相が１８０度異なっている。

データ信号線駆動回路３００、走査信号線駆動回路４００および補助電極駆動回路６００によって上記のようなデータ信号電圧Ｖｓ、走査信号電圧Ｖｇ、ならびに第１および第２補助電極電圧Ｖｃｓ１，Ｖｃｓ２が印加されると、第１副画素電極１４ａの電圧（以下「第１副画素電圧」という）Ｖｄａおよび第２副画素電極１４ｂの電圧（以下「第２副画素電圧」という）Ｖｄｂは次のように変化する。すなわち、走査信号電圧Ｖｇがオフ電圧ＶｇＬからオン電圧ＶｇＨへと変化すると（対応走査信号線Ｇ（ｉ）が選択されると）、第１ＴＦＴ１２ａおよび第２ＴＦＴ１２ｂは共にオフ状態からオン状態に変化し、その時点のデータ信号電圧Ｖｓ（共通電極電圧Ｖｃｏｍを基準とした場合に正極性となる電圧）が、第１ＴＦＴ１２ａを介して第１副画素電極１４ａに、第２ＴＦＴ１２ｂを介して第２副画素電極１４ｂにそれぞれ与えられる。これにより、第１および第２副画素電圧Ｖｄａ，Ｖｄｂは共にデータ信号電圧Ｖｓに等しくなる。その後、走査信号電圧Ｖｇがオフ電圧ＶｇＬへと変化すると（対応走査信号線Ｇ（ｉ）が非選択状態となると）、第１ＴＦＴ１２ａおよび第２ＴＦＴ１２ｂは共にオン状態からオフ状態に変化する。このとき、第１および第２ＴＦＴ１２ａ，１２ｂにおけるゲート・ドレイン間の寄生容量Ｃｇｄを介して走査信号電圧Ｖｇの変化（ＶｇＨ→ＶｇＬ）が第１および第２副画素電圧Ｖｄａ，Ｖｄｂに影響して、これらの電圧Ｖｄａ、Ｖｄｂが低下する。これは「引き込み現象」と呼ばれており、このときの電圧低下分ΔＶは「引き込み電圧」と呼ばれる（ΔＶ＞０）。

その後、第１補助電極電圧Ｖｃｓ１は振幅Ｖｃｓだけ上昇し、第２補助電極電圧Ｖｃｓ２は振幅Ｖｃｓだけ低下する（図４（Ｃ）および図４（Ｄ））。そして、次に走査信号電圧Ｖｇがオン電圧ＶｇＨに変化するまで（対応走査信号線Ｇ（ｉ）が選択されるまで）、第１および第２補助電極電圧Ｖｃｓ１，Ｖｃｓ２は、振幅Ｖｃｓ分の上昇と低下とを所定周期で交互に繰り返す。ただし、第１および第２補助電極電圧Ｖｃｓ１，Ｖｃｓ２は、互いに位相が１８０度異なっている。走査信号線電圧Ｖｇがオフ電圧である間（対応走査信号線Ｇ（ｉ）が非選択状態であって第１および第２ＴＦＴ１２ａ，１２ｂが共にオフ状態である間）、第１副画素電圧Ｖｄａは、第１補助容量Ｃｃｓａを介して第１補助電極電圧Ｖｃｓ１の周期的な変化の影響を受けて図４（Ｅ）に示すように変化し、第２副画素電圧Ｖｄｂは、第２補助容量Ｃｃｓｂを介して第２補助電極電圧Ｖｃｓ２の周期的な変化の影響を受けて図４（Ｆ）に示すように変化する。

次に走査信号線電圧Ｖｇがオン電圧ＶｇＨに変化すると、その時点のデータ信号電圧Ｖｓ（共通電極電圧Ｖｃｏｍを基準とした場合に負極性となる電圧）が、第１ＴＦＴ１２ａを介して第１副画素電極１４ａに、第２ＴＦＴ１２ｂを介して第２副画素電極１４ｂにそれぞれ与えられる。その後、走査信号電圧Ｖｇがオフ電圧ＶｇＬへと変化すると、第１ＴＦＴ１２ａおよび第２ＴＦＴ１２ｂは共にオフ状態となる。このとき、第１および第２ＴＦＴ１２ａ，１２ｂにおけるゲート・ドレイン間の寄生容量Ｃｇｄに起因する引き込み現象により、負極性の電圧である第１および第２副画素電圧Ｖｄａ，Ｖｄｂが概ねΔＶだけ低下する（ΔＶ＞０）。その後、上記と同様、次に走査信号電圧Ｖｇがオン電圧ＶｇＨに変化するまで、第１および第２補助電極電圧Ｖｃｓ１，Ｖｃｓ２は、振幅Ｖｃｓ分の上昇と低下とを所定周期で交互に繰り返し、これにより、第１副画素電圧Ｖｄａは、第１補助容量Ｃｃｓａを介して第１補助電極電圧Ｖｃｓ１の周期的な変化の影響を受けて図４（Ｅ）に示すように変化し、第２副画素電圧Ｖｄｂは、第２補助容量Ｃｃｓｂを介して第２補助電極電圧Ｖｃｓ２の周期的な変化の影響を受けて図４（Ｆ）に示すように変化する。

いま、データ信号線電圧Ｖｓの正極性時の電圧値をＶｓｐ、負極性時の電圧値をＶｓｎとすると、第１副画素形成部１０ａにおける液晶への印加電圧（以下「第１副画素液晶電圧」という）の実効値Ｖｌｃａ＿ｒｍｓは、図４（Ｅ）より
Ｖｌｃａ＿ｒｍｓ＝Ｖｓｐ−ΔＶ＋（１／２）Ｖｃｓ（Ｃｃｓａ／Ｃｐａ）−Ｖｃｏｍ
…（１）
であり、第２副画素形成部１０ｂにおける液晶への印加電圧（以下「第２副画素液晶電圧」という）の実効値Ｖｌｃｂ＿ｒｍｓは、図４（Ｆ）より
Ｖｌｃｂ＿ｒｍｓ＝Ｖｓｐ−ΔＶ−（１／２）Ｖｃｓ（Ｃｃｓｂ／Ｃｐｂ）−Ｖｃｏｍ
…（２）
である。上記式（１）（２）より、第１副画素液晶電圧の実効値Ｖｌｃａ＿ｒｍｓは第２副画素液晶電圧の実効値Ｖｌｃｂ＿ｒｍｓよりも大きい。そして、第１および第２液晶容量Ｃｌｃａ，Ｃｌｃｂは互いに概ね等しく、かつ第１および第２補助容量Ｃｃｓａ，Ｃｃｓｂも互いに等しいものとし（Ｃｌｃａ＝Ｃｌｃｂ、Ｃｃｓａ＝Ｃｃｓｂ）、Ｃｐ＝Ｃｐａ＝Ｃｐｂとおくと、第１副画素液晶電圧の実効値Ｖｌｃａ＿ｒｍｓと第２副画素液晶電圧の実効値Ｖｌｃｂ＿ｒｍｓとの差ΔＶｌｃ＝Ｖｌｃａ＿ｒｍｓ−Ｖｌｃｂ＿ｒｍｓは、
ΔＶｌｃ＝Ｖｃｓ（Ｃｃｓ／Ｃｐ） …（３）
となる。したがって、第１副画素液晶電圧の実効値Ｖｌｃａ＿ｒｍｓと第２副画素液晶電圧の実効値Ｖｌｃｂ＿ｒｍｓとの差ΔＶｌｃは、補助電極電圧の振幅Ｖｃｓに比例し、この振幅Ｖｃｓによって制御可能である。

上記のような画素分割方式の場合、画素形成部１０における液晶への見かけの印加電圧Ｖｌｃ＿ａｐ＝Ｖｓｐ−ΔＶ−Ｖｃｏｍに比べて、第１副画素液晶電圧の実効値Ｖｌｃａ＿ｒｍｓは高くなり、第２副画素液晶電圧の実効値Ｖｌｃｂ＿ｒｍｓは低くなる。したがって、見かけの印加電圧Ｖ＝Ｖｌｃ＿ａｐと透過率Ｔとの関係（ＶＴ特性）は図５に示すようになる。すなわち、第１副画素形成部１０ａにおけるＶＴ特性は、特性曲線ＶＴａに示すような特性となり、第２副画素形成部１０ｂにおけるＶＴ特性は、特性曲線ＶＴｂに示すような特性となる。そして、画素形成部１０におけるＶＴ特性は、これらの特性曲線ＶＴａおよびＶＴｂの示す特性の平均的な特性、すなわち、図５で点線で示すような特性となる。

本実施形態では、表示部５００における各画素形成部１０において、上記のようなＶＴ特性に基づき、外部からの入力信号としてのデータ信号ＤＡＴ（の示す階調値）に応じた電圧が第１および第２副画素形成部１０ａ，１０ｂの液晶に印加されることで光の透過率が制御され、これにより、入力信号としてのデータ信号ＤＡＴの示す画像が表示される。そして、既述のようにこのような画素分割方式によれば、液晶表示装置におけるγ特性の視角依存性が改善される。

＜１.３ カラートラッキングと独立ガンマ補正＞
テレビジョン信号等の映像信号は、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）表示装置のγ特性すなわち図６に示すようなγ特性を前提としている。したがって、このような映像信号に基づき液晶表示装置で良好な階調で画像を再生（表示）するには、入力される映像信号の示す階調値と表示輝度との関係すなわち当該液晶表示装置のγ特性が図６に示すようなγ特性となるように、その液晶表示装置のＶＴ特性（例えば図５参照）に応じて、入力信号の示す階調値等を補正する必要がある。このようなガンマ補正の方法としては、補正テーブルとしてのルックアップテーブルを用いて入力信号の示す階調値を補正するという方法や、データ信号電圧Ｖｓの生成に使用する階調電圧を発生させるための分圧回路（階調電圧発生回路）の分圧比を調整するという方法がある（例えば日本の特開２００２−２５８８１３号公報（特許文献１）および日本の特開２００１−２２２２６４号公報（特許文献２）参照）。

カラー液晶表示装置における表示部は、図２に示したように、Ｒ，Ｇ，Ｂ画素形成部という３種類の画素形成部を含んでいる。一般にカラー液晶表示装置におけるＶＴ特性（印加電圧−透過率特性）は、図７に示すように、これら３種類の画素形成部の間で若干異なっている。このため、独立ガンマ補正を行わない場合において、無彩色の階調値を示す映像信号（モノクロ信号）をカラー液晶表示装置に入力し、そのモノクロ信号の階調値を変化させたときには、表示上の色度は図９に示すように階調に対して大きく変化する（以下、このように無彩色の階調値を示す映像信号が入力された場合に得られる表示上の色度の階調依存性を示す曲線を「カラートラッキング曲線」という）。ここで、図９における縦軸のｘ、ｙは、ＣＩＥ（Commission Internationale de l'Eclarirange：国際照明委員会）で導入されたＸＹＺ表色系のｘ、ｙ座標である（以下で言及する図１０、図１１、図１６においても同様）。

この図９は、カラー液晶表示装置による表示において、階調値２５５から階調を下げていくと青方向に色度が変化することを示している。このように無彩色の階調値を示す映像信号が入力されているにも拘わらず色度が大きく変化し、良好な色度特性が得られない。

そこで、正面観測時のカラーバランスが階調に対して変化しないように独立ガンマ補正を行うと、図１０（Ａ）に示すように階調に対して平坦な色度特性が得られる。図１０（Ａ）に示した例では、Ｒ，Ｇ，Ｂそれぞれに０〜２５５の階調値で割り当てられている（各８ビットによる階調表示）。

ただし、本実施形態では、階調値３２〜２５５の範囲を平坦な色度特性となるように調整している。これは、黒近傍の階調ではクロスニコル状態の偏光板やカラーフィルター（ＣＦ）による光漏れによって色度が決定されるため、黒の輝度を抑えた状態でＲＧＢ独立ガンマを用いて液晶で色補正できる範囲に限界があるからである。このため、本実施形態では、図１０（Ａ）に示すように階調値３２以下の範囲では黒（階調値０）の色度に徐々に近づけるようにＲＧＢ独立ガンマ補正を行っている。これにより、液晶表示装置の画面を正面から観測したとき（正面観測時）に階調値３２〜２５５の範囲でカラーバランスが維持される。

本実施形態のように画素分割方式が採用されたカラー液晶表示装置では、各画素形成部１０によって形成される画素（Ｒ、Ｇ、Ｂのいずれかの画素）の輝度は、図８に示すように、当該画素形成部１０を構成する第１および第２副画素形成部１０ａ，１０ｂのＶＴ特性をそれぞれ示す特性曲線ＶＴａ，ＶＴｂの平均的な特性曲線（図８において点線で示す特性曲線）に基づく透過率によって決まる。すなわち、各画素形成部１０の光量は、上記２つの特性曲線ＶＴａ，ＶＴｂに基づく透過率によってそれぞれ決まる第１副画素形成部１０ａの光量と第２副画素形成部１０ｂの光量との和となる。したがって、図７で示したように青の透過率が低下する階調が存在することから、画素分割方式では、図８に示すような２つの電圧区間ＩＶａおよびＩＶｂにおいて青の透過率が低下し、カラーバランスが崩れる。

既述のように液晶のリタデーションに波長依存性があることからＲ，Ｇ，Ｂの３種類の画素の間でＶＴ特性が相違し、この相違は、画面を正面から観測したとき（正面観測時）よりも斜めから観測したとき（斜め観測時）の方が大きくなる。したがって、図１０（Ａ）に示すように、正面観測時に（階調値３２〜２５５の範囲で）平坦なカラートラッキング曲線が得られても、斜め観測時には中間調領域においてカラー不均衡区間ＩＬが現れる。すなわち、無彩色の階調値を示す映像信号を入力し、その階調値を０から２５５まで変化させると、色度図上では、正面観測時に図１０（Ｂ）において実線で示すような軌跡が得られるが、斜め観測時には図１０（Ｂ）において点線で示すような軌跡が得られる。これは、斜め観測時には中間調領域におけるカラー不均衡区間ＩＬで黄色の色付きが生じることを示している（図１７（Ｂ）参照）。

そこで本実施形態では、無彩色の階調値を示す映像信号を入力してその階調値を変化させたときに、図１１（Ａ）に示す如く、中間調領域における上記カラー不均衡区間ＩＬで正面観測時の色度を示す色度座標ｘ、ｙの値がカラーバランスの維持された状態よりも若干低下するように、独立ガンマ補正を行う。これにより、斜め観測時におけるカラートラッキング曲線は、図１１（Ａ）に示すように、上記のカラー不均衡区間ＩＬで色度座標ｘ、ｙの値がカラーバランスの維持された状態から上昇するのが抑制される。なお、上記カラー不均衡区間ＩＬを除く階調値３２〜２５５の区間では、カラーバランスが維持された状態となっている。すなわち、当該区間では、色度の階調依存性を示すカラートラッキング曲線が平坦となっている。

このような独立ガンマ補正により、正面観測時のカラートラッキング曲線は色度図上では図１１（Ｂ）において実線で示す軌跡に対応し、斜め観測時のカラートラッキング曲線は色度図上では図１１（Ｂ）において点線で示す軌跡に対応する。これらの軌跡からわかるように、本実施形態における独立ガンマ補正では、中間調領域の上記カラー不均衡区間ＩＬにおいて正面観測時の色度を青方向にシフトさせることになり、これによって斜め観測時における黄色の色付きが低減される。ここで、正面観測時におけるカラー不均衡区間ＩＬでの青方向のシフト量（色度座標ｘ、ｙの値の低減量）は、正面観測時には青の色付きが人間の視覚上問題にならず、かつ斜め観測時には黄色の色付きが人間の視覚上問題にならない程度にすればよい（以下、このようなカラーバランスの調整を「斜めカラー不均衡補正」という）。なお、ここでは画面の法線と当該画面の観測者の視線とのなす角（鋭角）を「視角」といい、本実施形態では斜め４５度の方向から画面を観測したとき（視角が４５度のとき）を「斜め観測時」というものとするが、他の角度、例えば斜め６０度の方向から画面を観測したとき（視角が６０度のとき）を「斜め観測時」としてもよい。

本実施形態において上記のようなカラートラッキング曲線（図１１（Ａ））を得るための独立ガンマ補正を行うには、中間調領域における上記カラー不均衡区間ＩＬを斜めカラー不均衡補正を行う区間として特定する必要がある（以下ではこの区間を「斜め色相補正区間」という）。この斜め色相補正区間ＩＬは、既述のように画素分割方式の採用に起因して生じるものであり、その位置（カラーバランスの崩れる階調値）は、画素の分割比、ならびに、第１副画素液晶電圧の実効値Ｖｌｃａ＿ｒｍｓと第２副画素液晶電圧の実効値Ｖｌｃｂ＿ｒｍｓとの差ΔＶｌｃ＝Ｖｃｓ（Ｃｃｓ／Ｃｐ）に依存する。すなわち、本実施形態の場合には、当該位置は、各画素形成部１０における第１副画素電極１４ａと第２副画素電極１４ｂとの面積比、ならびに、第１および第２補助電極電圧Ｖｃｓ１，Ｖｃｓ２の振幅Ｖｃｓに依存する。以下、この点につき図１２および図１３を参照して説明する。

図１２は、画素分割方式の液晶表示装置におけるγ特性の視角依存性が補助容量線電圧の振幅によって変化する様子を示す特性図である。具体的には、この特性図は、画面に階調表示がなされた場合における、正面観測時の階調（以下「正面階調」という）と斜め観測時の階調（以下「斜め階調」という）との関係を表しており（以下、この関係を表す曲線を「視角依存性曲線」という）、横軸は、
２５５×（正面視角規格化透過率／１００）＾（１／２．２） …（４）
により計算した正面階調を示し、縦軸は、
２５５×（右４５度正面視角規格化透過率／１００）＾（１／２．２） …（５）
により計算した斜め階調を示している。また、図１２には、傾き１の太線の直線が基準線ＶＡ０として描かれており、この基準線ＶＡ０に近づくほど、正面階調と斜め階調との差が小さくなるので、γ特性の視角依存性が小さくなる。表示部５００が垂直配向方式であってノーマリブラックとなるように構成されている場合には、γ特性が正面観測時と斜め観測時とで異なり、正面観測時に比べて斜め観測時にはいわゆる「白浮き」の表示となるが、各画素が相対的に明るい副画素と相対的に暗い副画素とで構成されることにより、すなわち画素分割方式の採用により、斜め観測時における「白浮き」が低減されて視角依存性が改善される。

図１２は、画素分割比を１：１とした場合、すなわち第１副画素電極１４ａと第２副画素電極１４ｂとの面積比を１：１とした場合において、第１および第２補助電極電圧Ｖｃｓ１，Ｖｃｓ２の振幅（以下「ＣＳ振幅」という）Ｖｃｓが０Ｖのときの視角依存性曲線を実線で、ＣＳ振幅Ｖｃｓが１．５Ｖのときの視角依存性曲線を点線で、ＣＳ振幅Ｖｃｓが３．５Ｖのときの視角依存性曲線を１点鎖線で、ＣＳ振幅Ｖｃｓが５．５Ｖのときの視角依存性曲線を破線で、それぞれ示している。

図１２に示すように、視角依存性曲線は、ＣＳ振幅Ｖｃｓを１．５Ｖから５．５Ｖに変化させると、“○”で示した屈曲部（変曲点に相当する部分）の屈曲が大きくなり、屈曲部が矢印の方向にシフトする。斜め観測時には、このような屈曲部でカラーバランスが崩れて黄色の色付きが生じる（図１７（Ｂ））。すなわち、斜め観測時のカラー不均衡区間は、図１２において“○”で示されるようにＣＳ振幅Ｖｃｓによって変化する。したがって、図１１に示すようなカラートラッキング曲線を得るには、ＣＳ振幅Ｖｃｓに応じて独立ガンマ補正を行う必要がある。なお、既述の式（３）より、ＣＳ振幅Ｖｃｓに応じて独立ガンマ補正を行うことは、第１および第２副画素形成部１０ａ，１０ｂの間での液晶への印加電圧の相違に応じて独立ガンマ補正を行うことを意味する。

図１３は、画素分割方式の液晶表示装置におけるγ特性の視角依存性が画素分割比によって変化する様子を示す特性図であって、図１２の場合と同様にして計算された正面階調と斜め階調との関係（視角依存性曲線）を、異なる画素分割比について示している。すなわち、図１３は、ＣＳ振幅Ｖｃｓを３．５Ｖとした場合において、画素分割比、より詳しくは第１および第２副画素電極１４ａ，１４ｂのうち輝度の高い方の副画素電極の面積と輝度の低い方の副画素電極の面積との比（明副画素面積：暗副画素面積）が１：１のときの視角依存曲線を実線で、明副画素面積：暗副画素面積が１：２のときの視角依存曲線を点線で、明副画素面積：暗副画素面積が１：３のときの視角依存曲線を１点鎖線で、それぞれ示している。

図１３に示すように、視角依存性曲線は、画素分割比（明副画素面積：暗副画素面積）を１：１から１：３に変化させると、つまり暗副画素面積の割合を大きくすると、矢印で示す屈曲部（変曲点に相当する部分）の生じる階調値が低階調側にシフトする。斜め観測時にはこのような屈曲部でカラーバランスが崩れて黄色の色付き（図１７）が生じる。すなわち、斜め観測時のカラー不均衡区間は、図１３において矢印で示されるように画素分割比によって変化する。したがって、図１１に示すようなカラートラッキング曲線を得るには、画素分割比に応じて独立ガンマ補正を行う必要がある。

上記のように、斜め観測時のカラー不均衡区間が現れる位置（階調値）は画素分割比およびＣＳ振幅Ｖｃｓに依存する。そこで、本実施形態では、図１１に示すようなカラートラッキング曲線が得られるように、画素分割比およびＣＳ振幅Ｖｃｓによって決まる斜めカラー不均衡区間につき斜めカラー不均衡補正を行う。例えば図１３に示す視角依存特性の場合（ＣＳ振幅Ｖｃｓは３．５Ｖ）には、斜めカラー不均衡補正は、画素分割比が１：１であれば階調値１３０付近について行い、画素分割比が１：２であれば階調値１００付近について行い、画素分割比が１：３であれば階調値９０付近について行う。

次に、上記のような斜めカラー不均衡補正を含めたカラーバランスの調整のための独立ガンマ補正を本実施形態において行うための構成を説明する。

図１４は、本実施形態における表示制御回路２００の構成を示すブロック図である。この表示制御回路２００は、ガンマ補正部２０とタイミング制御部制御部２５とを備えており、ガンマ補正部２０には外部からデータ信号ＤＡＴが、タイミング制御部２５には外部からタイイング制御信号ＴＳがそれぞれ与えられる。

タイミング制御部２５は、タイミング制御信号ＴＳに基づき、既述のソーススタートパルス信号ＳＳＰ、ソースクロック信号ＳＣＫ、ラッチストローブ信号ＬＳ、ゲートスタートパルス信号ＧＳＰ、およびゲートクロック信号ＧＣＫ等を生成する。

ガンマ補正部２０は、ガンマ補正処理部２３と、Ｒ用補正テーブル２１ｒ、Ｇ用補正テーブル２１ｇおよびＢ用補正テーブル２１ｂとを含み、これらの補正テーブル２１ｒ，２１ｇ，２１ｂを参照することにより、外部からのデータ信号ＤＡＴの示す階調値と当該階調値に応じて画素形成部１０によって形成される画素の輝度との関係を、カラー表示のための３原色（赤、緑、青）につき独立に補正する。すなわち、ガンマ補正部２０が受け取るデータ信号ＤＡＴは、表示すべき画像におけるＲ（赤）の階調を示すＲ階調信号Ｌｇと、Ｇ（緑）の階調を示すＧ階調信号Ｌｇと、Ｂ（青）の階調を示すＢ階調信号Ｌｂとからなる。ガンマ補正部２０は、図１１（Ａ）に示したようなカラートラッキングが得られるように、Ｒ，Ｇ，Ｂ階調信号Ｌｒ，Ｌｇ，Ｌｂに対し、ほぼ全ての階調範囲（階調値３２〜２５５の範囲）でカラ−バランスが維持されるようにするための従来の補正（図１０）と画素分割比およびＣＳ振幅Ｖｃｓに応じた斜めカラー不均衡補正とを組み合わせた独立ガンマ補正を行う。

Ｒ用補正テーブル２１ｒは、ガンマ補正前のＲ階調値をガンマ補正後のＲ階調値に対応付けるルックアップテーブルであり、Ｇ用補正テーブル２１ｇは、ガンマ補正前のＧ階調値をガンマ補正後のＧ階調値に対応付けるルックアップテーブルであり、Ｂ用補正テーブル２１ｂは、ガンマ補正前のＢ階調値をガンマ補正後のＢ階調値に対応付けるルックアップテーブルである。

ガンマ補正処理部２３は、これらのＲ用、Ｇ用およびＢ用補正テーブル２１ｒ，２１ｇ，２１ｂを用いて、Ｒ階調信号ＬｒとＧ階調信号ＬｇとＢ階調信号Ｌｂとからなるデータ信号ＤＡＴに対して、例えば図１５に示すように独立ガンマ補正を施し、当該補正後のＲ階調信号ＬｍｒとＧ階調信号ＬｍｇとＢ階調信号Ｌｍｂとからなるデジタル画像信号ＤＶを出力する。すなわち、ガンマ補正処理部２３は、外部からのＲ階調信号Ｌｒの示すＲ階調値をガンマ補正前の階調値としてＲ用補正テーブル２１ｒを参照することによりガンマ補正後のＲ階調値を決定し、当該ガンマ補正後のＲ階調値を示す信号を補正Ｒ階調信号Ｌｍｒとして出力する。またガンマ補正処理部２３は、外部からのＧ階調信号Ｌｇの示すＧ階調値をガンマ補正前の階調値としてＧ用補正テーブル２１ｇを参照することによりガンマ補正後のＧ階調値を決定し、当該ガンマ補正後のＧ階調値を示す信号を補正Ｇ階調信号Ｌｍｇとして出力する。さらにガンマ補正処理部２３は、外部からのＢ階調信号Ｌｂの示すＢ階調値をガンマ補正前の階調値としてＢ用補正テーブル２１ｂを参照することによりガンマ補正後のＢ階調値を決定し、当該ガンマ補正後のＢ階調値を示す信号を補正Ｂ階調信号Ｌｍｂとして出力する。

このようにして出力された補正Ｒ階調信号Ｌｍｒと補正Ｇ階調信号Ｌｍｂと補正Ｂ階調信号Ｌｍｂとからなるデジタル画像信号ＤＶは、図１１（Ａ）に示すようなカラートラッキングに対応した信号であって、既述のようにデータ信号線駆動回路３００に与えられる。これにより表示部５００では、このデジタル画像信号ＤＶの示すカラー画像が表示される。

＜１.４ 補正テーブル用データの作成方法＞
上記のように、図１１（Ａ）に示すカラートラッキングが得られるように独立ガンマ補正が行われ、この独立ガンマ補正のためにＲ用、Ｇ用およびＢ用補正テーブル２１ｒ，２１ｇ，２１ｂが参照される。したがって、Ｒ用、Ｇ用およびＢ用補正テーブル２１ｒ，２１ｇ，２１ｂを構成するデータとして、このような独立ガンマ補正に対応したデータを作成する必要がある。このようなＲ用、Ｇ用およびＢ用補正テーブル２１ｒ，２１ｇ，２１ｂのデータ（以下「補正データ」という）は、例えば以下の手順により作成することができる。

（１）まず、画面を正面から観測したときの色度の階調依存性が抑制されるように、すなわち図１０（Ａ）に示すような正面観測時のカラートラッキング曲線が得られるように、独立ガンマ補正を行うための補正データを作成する。
（２）次に、上記補正データに基づく独立ガンマ補正を行いつつ、左右方向斜め４５度の方向から色度測定を行う。
（３）上記の色度測定の結果に基づき、中間調領域における斜め色相補正区間において斜め観測時の色度の階調依存性（具体的には黄色の色付き）が抑制されるように上記の補正データを修正する。すなわち、中間調領域における斜め観測時の黄色の色付きを低減するために、上記の斜め色相補正区間において正面観測時の色度がカラーバランスの維持された状態から青方向にシフトするように上記の補正データを修正する。

以上のようにして作成された修正後の補正データに基づき独立ガンマ補正を行うことにより、図１１（Ａ）に示すカラートラッキングが得られる。したがって、この修正後の補正データをＲ用、Ｇ用およびＢ用補正テーブル２１ｒ，２１ｇ，２１ｂのデータとして設定すればよい。なお、上記の補正データ作成方法は一例であり、図１１（Ａ）に示すカラートラッキングが得られるような補正データが作成されるのであれば、他の方法で補正データを作成してもよい。

＜１.５ 効果＞
上記のような本実施形態によれば、図１１（Ａ）に示すように、中間調領域における上記の斜め色相補正区間（カラー不均衡区間）ＩＬで正面観測時の色度座標ｘ、ｙの値がカラーバランスの維持された状態よりも若干低下するように独立ガンマ補正が行われ（正面観測時における色度が青方向にシフトされ）、これにより、上記の斜め色相補正区間ＩＬで斜め観測時の色度座標ｘ、ｙの値がカラーバランスの維持された状態よりも上昇するのが抑えられる（斜め観測時における色度の黄色方向のシフトが低減される）。このような斜めカラー不均衡補正によって、画素分割方式の従来のカラー液晶表示装置において見られた中間調領域におけるカラーバランスの不均衡が斜め観測時においても人間の視覚上問題にならない程度に抑制され、ほぼ全ての階調領域（階調値３２〜２５５）において正面観測時のみならず斜め観測時においてもカラーバランスが実質的に（人間の視覚上問題にならない程度に）維持された状態となる。その結果、画素分割方式によってγ特性の視角依存性を改善しつつ、画面の正面方向のみならず斜め方向から観測しても色再現性の高い表示を行うことができる。

＜２．第２の実施形態＞
上記第１の実施形態では、中間調領域の斜め色相補正区間（カラー不均衡区間）ＩＬにおける正面観測時の色度を青方向にシフトさせることによって当該斜め色相補正区間ＩＬにおける斜め観測時の色度の黄色方向へのシフトが低減されることで、斜め観測時の色再現性が向上する。しかし、図１１（Ａ）に示すように、階調値を２５５から０に向かって変化させると、カラーバランスが維持された状態からの色度のシフト量は中間調領域の所定階調値を境に増加状態から減少状態へと切り替わる。すなわち、階調値が当該所定階調値よりも大きい間は階調値の低下にしたがって色度が青方向（負方向）にシフトするが、階調値が当該所定階調値よりも小さくなると階調値の低下にしたがって色度が黄色方向（正方向）にシフトする。これは、カラートラッキング曲線が当該所定階調値で極小となることを意味する。このように中間調領域に極値が存在すると、人間にとっては不自然な色度変化が生じるように感じられる。

そこで、本発明の第２の実施形態に係るカラー液晶表示装置では、このような不自然な色度変化が生じないように独立ガンマ補正が行われる。以下、このような本実施形態に係る液晶表示装置について説明する。ただし、本実施形態における構成は、Ｒ用、Ｇ用およびＢ用ガンマ補正テーブルの構成と表示部５００の一部の構成（詳細は後述）を除き上記第１の実施形態と同様であるので、同一または対応する部分に同一の参照符号を付して説明を詳しい省略する。

本実施形態におけるＲ用、Ｇ用およびＢ用ガンマ補正テーブル２１ｒ，２１ｇ，２１ｂは、正面観測時において図１６（Ａ）で太い実線および点線の曲線で示すようなカラートラッキングを得るための独立ガンマ補正がガンマ補正処理部２３によって行われるように設定されている（図１４参照）。なお、図１６（Ａ）において細い実線および点線の曲線は、上記第１の実施形態における正面観測時のカラートラッキングを示している（図１１（Ａ）参照）。

本実施形態では、ガンマ補正処理部２３によってＲ用、Ｇ用およびＢ用ガンマ補正テーブル２１ｒ，２１ｇ，２１ｂが参照されることにより、下記のような独立ガンマ補正が行われる。

図１６（Ａ）に示す斜め色相補正区間ＩＬは、第１の実施形態における斜め色相補正区間ＩＬと同様であって、画素分割比およびＣＳ振幅Ｖｃｓによって決定される（図１２および図１３参照）。本実施形態では、この斜め色相補正区間ＩＬにおける正面観測時の色度（色度座標ｘ、ｙの値）が、第１の実施形態における正面観測時のカラートラッキング曲線において色度が極小となる階調値（斜め色相補正区間ＩＬのほぼ中央の階調値）Ｌｅにおいて当該カラートラッキング曲線における色度の極値に等しくなると共に、階調値Ｌの変化にしたがって色度（色度座標ｘ、ｙの値）が単調に変化するように、独立ガンマ補正が行われる。

このような独立ガンマ補正を行うための補正データ（Ｒ用、Ｇ用およびＢ用補正テーブル２１ｒ，２１ｇ，２１ｂに設定すべきデータ）は、例えば次のようにして作成することができる。すなわち、上記第１の実施形態における既述の作成方法に基づき得られた補正データ（図１６（Ａ）において細い実線および点線の曲線で示す第１の実施形態のカラートラッキングに対応する補正データ）を、図１６（Ａ）において太い実線および点線の曲線で示す如く、正面観測時のカラートラッキング曲線が単調に変化するように修正すればよい。なお、この補正データ作成方法は一例であり、図１６（Ａ）に示すカラートラッキングが得られるような補正データが作成されるのであれば、他の方法で補正データを作成してもよい。

なお図１６（Ａ）に示すように、本実施形態では、階調値０〜３２の範囲においても、カラートラッキング曲線が単調に変化するように、黒色度を青方向にシフトしたカラーフィルタや偏光板が表示部５００において使用されており、図１６（Ｂ）に示すように、色度図における本実施形態の黒（階調値０）の位置Ｂ２（０）は、第１の実施形態や従来における黒（階調値０）の位置Ｂ１（０）とは若干異なる。ただし、このようなカラーフィルタや偏光板に代えて従来と同様のカラーフィルタや偏光板を使用してもよい。

上記のような本実施形態によれば、中間調領域における斜め色相補正区間（カラー不均衡区間）ＩＬで正面観測時の色度が第１の実施形態と同程度に青方向にシフトされているので、斜め観測時において、第１の実施形態と同様、中間調領域での黄色方向のシフトが抑制されて色再現性が改善される。これに加えて、正面観測時におけるカラートラッキング曲線は単調に変化するので、第１の実施形態とは異なり、階調値による色度シフトは人間にとって違和感の無いものとなる。

＜３．変形例＞
上記第１および第２の実施形態では、補正テーブル２１ｒ，２１ｇ，２１ｂに基づく独立ガンマ補正によって適切なカラートラッキングを得ることにより、正面観測時のみならず斜め観測時においても色再現性の高い表示が実現されるが、このような色再現性向上のための独立ガンマ補正は、補正テーブルに基づき階調信号Ｌｒ，Ｌｇ，Ｌｂを補正するという方法に限定されるものではなく、表示すべき画像を表す信号として液晶表示装置に入力される信号の示す階調値と当該階調値に応じて形成されるＲ、ＧおよびＢの画素の輝度との関係を補正するものであればよい。例えば日本の特開２００２−２５８８１３号公報（特許文献１）に記載されているように、Ｒ用、Ｇ用およびＢ用基準電圧をそれぞれ入力してＲ用、Ｇ用およびＢ用階調電圧をそれぞれ発生するＲ用、Ｇ用およびＢ用のγ補正電圧発生回路を備えることにより、独立ガンマ補正を行う（ＲＧＢのγカーブを個別に設定する）ようにしてもよい。

上記第１および第２の実施形態では、図３（Ａ）に示すように、γ特性の視角依存性の改善のために各画素が空間的に２つの副画素の分割されるが、各画素が３つ以上の副画素に分割される場合であっても本発明の適用が可能である。この場合、中間調領域にカラー不均衡区間が２箇所現れるが、斜め観測時における黄色の色付きを低減すべく、それぞれのカラー不均衡区間での正面観測時の色度が青方向にシフトするように、独立ガンマ補正を行えばよい。これにより、正面観測時のみならず斜め観測時においても良好な色再現性を有する表示を実現できる。

また、上記第１および第２の実施形態では、上記のように空間的な画素分割方式が採用されているが（図３（Ａ））、１フレーム期間が複数のサブフレーム期間に分割され、当該複数のサブフレーム期間における平均輝度が各画素の輝度となるように構成されている場合、すなわち時間的な画素分割方式が採用されている場合であっても、同様の課題があり、本発明の適用が可能である。

本発明は、１つの画素を空間的または時間的に分割することにより得られる２以上の所定数の副画素によって表示画像の各画素が構成される画素分割方式のカラー液晶表示装置に適用できる。

Claims (8)

1. １つの画素を空間的または時間的に所定の分割比で分割することにより得られる２以上の所定数の副画素によって、所定画面に表示される画像の各画素が構成される画素分割方式のカラー液晶表示装置であって、
   前記画像の画素にそれぞれ対応して設けられ、それぞれがカラー表示の原色のいずれかの色の画素を前記所定数の副画素によって形成する複数の画素形成部と、
   前記画像を表す映像信号として外部から与えられる入力信号の示す階調値に基づき、各画素形成部が形成すべき画素を構成する副画素にそれぞれ対応する印加電圧を当該画素形成部に与える駆動回路と、
   前記入力信号の示す階調値と当該階調値に応じて前記画素形成部によって形成される画素の輝度との関係を、前記カラー表示のための原色につき独立に補正するガンマ補正部とを備え、
   各画素形成部は、前記所定数の副画素を前記印加電圧に基づき互いに異なる輝度で表示することにより前記画素を形成し、
   前記ガンマ補正部は、
   前記画面に対し視線が垂直となるように前記画面を観測したときの色度の階調依存性が抑制されるように前記関係を補正すると共に、
   前記画面に対し視線が所定の斜め方向となるように前記画面を観測したときの色度の階調依存性が抑制されるように、前記１つの画素における前記分割比および前記所定数の副画素の間での前記印加電圧の相違によって決まる所定階調区間である斜め色相補正区間において、前記画面に対し視線が垂直となるように前記画面を観測したときの色度をカラーバランスの維持された状態から青方向にシフトさせる前記関係の補正を行うことを特徴とする、カラー液晶表示装置。
2. 前記ガンマ補正部は、前記画面に対し視線が垂直となるように前記画面を観測したときの色度の階調依存性を示す曲線が前記斜め色相補正区間以外において実質的に平坦となるように前記関係を補正することを特徴とする、請求項１に記載のカラー液晶表示装置。
3. 前記ガンマ補正部は、前記画面に対し視線が垂直となるように前記画面を観測したときの色度の階調依存性を示す曲線が階調値に対して実質的に単調に変化するように前記関係を補正することを特徴とする、請求項１に記載のカラー液晶表示装置。
4. 前記ガンマ補正部は、前記関係を補正するために補正前の階調値と補正後の階調値とを前記カラー表示の原色毎に対応付ける補正テーブルを含み、当該補正テーブルを参照して、前記入力信号の示す階調値に対応付けられる補正後の階調値を出力し、
   前記駆動回路は、前記補正後の階調値に基づき前記印加電圧を各画素形成部に与えることを特徴とする、請求項１に記載のカラー液晶表示装置。
5. 前記複数の画素形成部に共通に設けられた共通電極を更に備え、
   前記画素分割方式は、１つの画素を空間的に所定の分割比で分割することにより得られる２以上の所定数の副画素によって、前記画面に表示される画像の各画素が構成される方式であり、
   各画素形成部は、
   前記共通電極との間に液晶層を挟持するように配置された第１および第２の副画素電極と、
   前記第１の副画素電極との間に第１の補助容量が形成されるように配置された第１の補助電極と、
   前記第２の副画素電極との間に第２の補助容量が形成されるように配置された第２の補助電極とを含み、
   前記駆動回路は、
   前記第１および第２の副画素電極に前記共通電極を基準として前記入力信号に応じた電圧を与える画素電極駆動回路と、
   前記第１および第２の補助電極に所定周期および所定振幅で変化する互いに異なる電圧を印加する補助電極駆動回路とを含み、
   前記斜め色相補正区間は、前記第１の副画素電極と前記第２の副画素電極との面積比、および、前記第１の補助電極と前記第２の補助電極との間での印加電圧の相違によって決まる区間であることを特徴とする、請求項１に記載のカラー液晶表示装置。
6. １つの画素を空間的または時間的に所定の分割比で分割することにより得られる２以上の所定数の副画素によって、所定画面に表示される画像の各画素が構成される画素分割方式のカラー液晶表示装置において、当該画像を表す映像信号として外部から与えられる入力信号の示す階調値と当該階調値に応じて形成される画素の輝度との関係を補正するためのガンマ補正方法であって、
   カラー表示のための原色につき独立に前記関係を補正する補正ステップを備え、
   前記補正ステップでは、
   前記画面に対し視線が垂直となるように前記画面を観測したときの色度の階調依存性が抑制されるように前記関係が補正されると共に、
   前記画面に対し視線が所定の斜め方向となるように前記画面を観測したときの色度の階調依存性が抑制されるように、前記１つの画素における前記分割比および前記所定数の副画素の間での液晶への印加電圧の相違によって決まる所定階調区間である斜め色相補正区間において、前記画面に対し視線が垂直となるように前記画面を観測したときの色度をカラーバランスの維持された状態から青方向にシフトさせる前記関係の補正が行われることを特徴とする、ガンマ補正方法。
7. 前記補正ステップでは、前記画面に対し視線が垂直となるように前記画面を観測したときの色度の階調依存性を示す曲線が前記斜め色相補正区間以外において実質的に平坦となるように前記関係が補正されることを特徴とする、請求項６に記載のガンマ補正方法。
8. 前記補正ステップでは、前記画面に対し視線が垂直となるように前記画面を観測したときの色度の階調依存性を示す曲線が階調値に対して実質的に単調に変化するように前記関係が補正されることを特徴とする、請求項６に記載のガンマ補正方法。

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