JP5293597B2 - 液晶表示装置及び駆動制御回路 - Google Patents

Description

本発明は、各画素が２つのサブ画素に分割された液晶表示パネルの駆動を制御する駆動制御回路に関する。また本発明は、液晶表示パネルの各画素が２つのサブ画素に分割された液晶表示装置に関する。

液晶表示装置の視野角特性として、画面を斜めから見た場合、階調の上昇につれて輝度が一旦増加した後減少することにより、階調が高い領域よりも低い領域の方で輝度が高くなるという逆転現象が生じることが知られている。

こうした視野角特性を改善するために、従来から、液晶表示パネルの各画素を２つのサブ画素に分割する技術が提案されている（例えば日本国特許庁発行の特開２００５−３１６２１１号公報参照）。
この技術では、図１に例示するように、液晶表示パネル５０の１個の画素Ｐ（３原色であるＲ，Ｇ，Ｂ毎の画素）分の表示電極を、データドライバ６０から互いに独立して駆動される２つのサブ画素Ａ及びＢの電極に分割する。

そして、このサブ画素Ａ，Ｂの駆動レベル（サブ画素Ａ，Ｂを駆動する階調）を、入力映像信号の階調に応じて互いに異なる階調に設定することにより、画素Ｐ全体を斜めから見た場合の輝度特性を、正面から見た場合の輝度特性に近づける。

上述した文献である特開２００５−３１６２１１号公報には、このようなサブ画素の駆動レベルの設定手法として、入力映像信号の階調と各サブ画素用の出力階調とを対応させた階調変換テーブルを設けることが記載されている。

ところで、このように液晶表示パネルの各画素を２つのサブ画素に分割した液晶表示装置において、斜めから見た場合のＲ，Ｇ，Ｂの輝度のバランスを改善するためには、サブ画素の駆動レベルを、Ｒ，Ｇ，Ｂのいずれの画素であるかによって変更するのが望ましいことがある。

図２は、そうしたケースを例示した図である。図２（ａ）には、入力階調に対するサブ画素Ａ，Ｂの駆動レベルを図２（ｂ）のように設定して画面を正面から見た場合の階調−輝度特性をＧＬ１１として描くとともに、サブ画素Ａ，Ｂの駆動レベルを図２（ｂ）のように設定して画面を斜め（角度θ）から見た場合の階調−輝度特性をＧＬ１２として描いている。

ここで、例えばＲ，Ｇ，Ｂの階調値がそれぞれ１２８，９６，６４であるとする。図２（ａ）にもそうしたＲ，Ｇ，Ｂの階調値を描いている。その場合、階調−輝度特性ＧＬ１１とＧＬ１２とでは、正面から見た場合のＲ，Ｇ，Ｂの輝度の比は約１：２：５になるが、斜めから見た場合のＲ，Ｇ，Ｂの輝度の比は約５：７：１０になる。その結果、斜めから見た場合には、Ｒの輝度の比が小さくなるので、赤色が暗くなってしまう。

図２（ａ）には、入力階調に対するサブ画素Ａ，Ｂの駆動レベルを図２（ｂ）とは異なるように（ここでは図２（ｃ）のように階調値が等しくなるように）設定して画面を前述の角度θから見た場合の階調−輝度特性もＧＬ１３として描いている。この階調−輝度特性ＧＬ１３では、階調値が１２８であるときの輝度が階調−輝度特性ＧＬ１２よりも高くなっている。

そこで、Ｇ，Ｂの画素についてはサブ画素の駆動レベルとして図２（ｂ）を選択し、Ｒの画素のみはサブ画素の駆動レベルとして図２（ｃ）を選択すれば、斜めから見た場合のＲの輝度の比が大きくなる（正面から見た場合のＲ，Ｇ，Ｂの輝度の比に近づく）ので、斜めから見た場合のＲ，Ｇ，Ｂの輝度のバランスを改善することができる。

図２には図２（ｂ）及び図２（ｃ）の２通りの階調値を示したが、図３に例示するような３通り以上の駆動レベルの中からＲ，Ｇ，Ｂの画素毎のサブ画素の駆動レベルをそれぞれ選択すれば、斜めから見た場合のＲ，Ｇ，Ｂの輝度のバランスをより一層改善することができる。

しかし、上記特許文献１に記載のように、サブ画素の駆動レベルを設定するために入力階調と出力階調とを対応させた階調変換テーブルを設ける方式では、駆動レベルを複数通りの中から選択可能にするためには、駆動レベル毎に別々の階調変換テーブルを設けることが必要である。その結果、図４に例示するように、選択可能な駆動レベルを増やすにつれて、サブ画素Ａ及びＢ用の階調変換テーブルの数もＴＡ１１及びＴＢ１１，ＴＡ１２及びＴＢ１２，…ＴＡｍ及びＴＢｍというように多くなっていく。

そして、近年は、表示性能を向上させるために階調の分解能を高くする傾向にあるので、１個１個の階調変換テーブルのデータ量が大きくなる。そうしたデータ量の大きい階調変換テーブルを多数設けることは、階調変換テーブルを記憶するＲＡＭ等の回路規模を増大させてしまうという問題を招く。

なお、ここではＲ，Ｇ，Ｂのいずれの画素であるかによって駆動レベルを複数通りの中から選択する場合の問題点を述べたが、例えば入力映像信号の種類に応じてサブ画素の駆動レベルを複数通りの中から選択するような場合にも、やはり同じ問題を招くことになる。

本発明は、上述の点に鑑み、液晶表示パネルの各画素が２つのサブ画素に分割された液晶表示装置において、回路規模の増大を抑えつつ、入力映像信号の階調に対するサブ画素の駆動レベルを複数通りの中から選択可能にすることを課題とする。

上記課題を解決するため、本発明は、
入力映像信号の各画素の階調値に基づいて、液晶表示パネルの各画素に配置された第１及び第２のサブ画素の内の、第１のサブ画素を駆動するための第１の階調値を得る第１サブ画素駆動レベル変換部と、
前記第１サブ画素駆動レベル変換部で変換された第１のサブ画素を駆動するための階調値を、輝度値に変換する第１の輝度値変換部と、
前記入力映像信号の各画素の階調値を、輝度値に変換する第２の輝度値変換部と、
前記第２の輝度値変換部で変換された輝度値と、前記第１の輝度値変換部で変換された輝度値との差分を算出する減算部と、
前記減算部で減算された差分の輝度値を階調値に変換して、前記第２のサブ画素を駆動するための第２の階調値を得る第２サブ画素駆動レベル変換部と、
を備えた駆動制御回路、及びその駆動制御回路を備えた液晶表示装置としたものである。

かかる本発明では、入力映像信号の階調に対応して、各画素を分割した第１及び第２のサブ画素のうちの第１のサブ画素の階調の情報が、第１サブ画素駆動レベル変換部によって得られる。この第１サブ画素駆動レベル変換部によって得られた第１のサブ画素の階調値により、第１のサブ画素が駆動制御される。

また、第１サブ画素駆動レベル変換部によって得られた第１のサブ画素の階調値は、第１の輝度値変換部で、第１のサブ画素の輝度値に変換される。さらに、入力映像信号の階調に対応した画素全体としての目標とする輝度が、第２の輝度値変換部で得られる。そして、減算部で、画素全体としての目標とする輝度から、第１のサブ画素の輝度が減算されることで、第２のサブ画素の輝度が得られる。
この第２サブ画素駆動レベル変換部で得られた第２のサブ画素の階調値により、第２のサブ画素が駆動制御される。

この場合、第１サブ画素駆動レベル変換部による変換特性を変更しさえすれば、第１の輝度値変換部によって生成される輝度が変化することになる。このため、減算部から第２サブ画素駆動レベル変換部に供給される差分が変化するので、入力映像信号の階調に対する２つのサブ画素の駆動レベルを変更することができる。すなわち、階調と輝度との間での特性の変換を行う第１及び第２の輝度値変換部と第２サブ画素駆動レベル変換部を固定したまま変更することなく、この第１サブ画素駆動レベル変換部による変換特性のバリエーションを増やすだけで、サブ画素の選択可能な駆動レベルを増やすことができる。

したがって、液晶表示パネルの各画素が２つのサブ画素に分割された液晶表示装置にこの駆動制御回路を搭載すれば、回路規模の増大を抑えつつ、入力映像信号の階調に対するサブ画素の駆動レベルを複数通りの中から選択することが可能になる。

各画素を２つのサブ画素に分割した液晶表示パネルの構造の概要を示すパネル構造図である。 サブ画素の駆動レベルをＲ，Ｇ，Ｂの画素によって変更する例を示す特性図である。 サブ画素の３通り以上の駆動レベルを例示する特性図である。 階調変換テーブルを多数設けた例を示す構成図である。 本発明の一実施の形態を適用した液晶表示装置の回路構成の概要を示すブロック図である。 図５のタイミングコントローラ内の、階調信号を生成する回路の構成を示すブロック図である。 図６の各ＲＡＭ内のルックアップテーブルによって表される階調−輝度特性を示す特性図である。 サブ画素駆動レベル計算部の構成の例を示す構成図である。 図８の演算回路によるサブ画素Ｂの駆動レベルの変化の様子を例示する特性図である。 サブ画素駆動レベル計算部の演算処理による別の構成例を示す構成図である。 サブ画素駆動レベル計算部の演算処理によるさらに別の構成例を示す構成図である。 一般化したサブ画素駆動レベル計算部の構成例を示す構成図である。 図１２の構成によるサブ画素Ｂの駆動レベルの変化例を示す特性図である。 サブ画素駆動レベル計算部のＬＵＴを使用した構成例を示すブロック図である。 図６の回路によるサブ画素の駆動レベルの変化の様子を例示する特性図である。

以下、本発明の一実施の形態の例を、添付図面を用いて具体的に説明する。
図５は、本実施の形態の例を適用した液晶表示装置の回路構成の概要を示すブロック図である。液晶表示装置には、映像信号処理回路２０と、タイミングコントローラ３０と、映像信号処理回路２０及びタイミングコントローラ３０を制御するＣＰＵ４０と、液晶表示パネル５０と、液晶表示パネル５０を駆動するデータドライバ（データ線駆動回路）６０及びゲートドライバ（走査線駆動回路）７０とが設けられている。

外部から液晶表示装置に入力した映像信号は、映像信号処理回路２０に送られる。映像信号処理回路２０では、入力した映像信号に対して、同期信号の抽出，ＩＰ変換（インターレース方式の信号からプログレッシブ方式の信号への変換），スケーリング（液晶パネルの解像度に応じた画サイズ変換）等の処理が施される。そして、映像信号処理回路２０の処理を経た映像信号と、映像信号処理回路２０によって抽出された同期信号とが、タイミングコントローラ３０に送られる。

タイミングコントローラ３０は、周知のとおり、データドライバ６０に映像信号（階調信号），極性反転制御信号及びタイミング制御信号を供給するとともにゲートドライバ７０にタイミング制御信号を供給することにより、液晶表示パネル５０の駆動を制御する回路である。

液晶表示パネル５０は、図１に同じ符号で例示した液晶パネルのように、１個の画素Ｐ（３原色であるＲ，Ｇ，Ｂ毎の画素）分の表示電極を、２つのサブ画素Ａ及びＢの電極に分割したものである。データドライバ６０は、図１に同じ符号で示したデータドライバのように、この２つのサブ画素Ａ及びＢを互いに独立して駆動する。

タイミングコントローラ３０は、データドライバ６０に供給する階調信号を生成する機能に特徴を有している。
図６は、タイミングコントローラ３０の内部構成のうち、この階調信号を生成する回路の構成を示すブロック図である。ＲＡＭ１と、ＲＡＭ２と、ＲＡＭ３と、サブ画素駆動レベル計算部４と、減算回路５とが設けられている。

ＲＡＭ１は、画素全体の階調値を輝度値に変換する変換部として機能する。ＲＡＭ１には、画素Ｐ（図１）全体を画面正面から見た場合の目標とする階調−輝度特性（「ターゲット特性」とも呼ぶことにする）として、図７に示す階調−輝度特性ＧＬを表すように階調値と輝度値とを対応させたルックアップテーブル（ＬＵＴ）が記憶されている。

ＲＡＭ２は、一方のサブ画素Ａの輝度値を階調値に変換する変換部として機能する。ＲＡＭ２には、図７に示したターゲット特性ＧＬを実現するためのサブ画素Ａの階調−輝度特性として、図７に示す階調−輝度特性ＧＬＡを表すように階調値と輝度値とを対応させたルックアップテーブルが記憶されている。

ＲＡＭ３は、他方のサブ画素Ｂの階調値を輝度値に変換する変換部として機能する。ＲＡＭ３には、図７に示したターゲット特性ＧＬを実現するためのサブ画素Ｂの階調−輝度特性として、図７に示す階調−輝度特性ＧＬＢを表すように階調値と輝度値とを対応させたルックアップテーブルが記憶されている。

この階調−輝度特性ＧＬＡと階調−輝度特性ＧＬＢとは、同じ階調値に対応する輝度値の比（例えば図の階調値ｘに対応する輝度値ｆ（ｘ）Ａとｆ（ｘ）Ｂとの比）が、サブ画素Ａとサブ画素Ｂとの面積の比に等しくなっている。また、階調−輝度特性ＧＬＡと階調−輝度特性ＧＬＢとは、同じ階調値に対応する輝度値を加算した値（例えば図のｆ（ｘ）Ａ＋ｆ（ｘ）Ｂ）が、当該階調値に対応するターゲット特性ＧＬの輝度値（図のｆ（ｘ））と等しくなっている。

サブ画素駆動レベル計算部４は、ＣＰＵ４０（図５）の制御のもとで、タイミングコントローラ３０への入力映像信号の階調値に対応するサブ画素Ｂ（図１）の階調値を計算するものである。このサブ画素駆動レベル計算部４の構成としては、以下に示す構成例のいずれを採用してもよい。

<サブ画素駆動レベル計算部４の演算による構成例>
まず、サブ画素駆動レベル計算部４を、乗算などの演算回路で構成させた例について説明する。
例えば、図８に示すように、タイミングコントローラ３０への入力映像信号の階調値をｘ０として、
ｘ１＝ｘ０^１／ｎ
の累乗演算を行う演算回路１０によってサブ画素駆動レベル計算部４を構成し、この演算結果ｘ_１をサブ画素Ｂの階調値とする。この構成例の場合、ＣＰＵ４０は、このｎの値（整数でなくてもよい）を指定する制御信号をこの演算回路１０に与える。

図９は、このｎの値を複数通りに変化させた場合の、入力映像信号の階調に対するサブ画素Ｂの駆動レベルを例示する図である。ｎの値を複数通りに変化させることにより、サブ画素Ｂの駆動レベルを、図３に例示したのと同様にして複数通りに変化させることができる。

図１０は、演算回路によるサブ画素駆動レベル計算部４の、より具体的な構成例を示した図である。
この例では、タイミングコントローラ３０への入力映像信号の階調値をｘ０とし、演算結果ｘ_１をサブ画素Ｂの階調値とすると、
ｘ１＝ｘ０^４．２５
の演算をして、入力映像信号の階調に対するサブ画素Ｂの駆動レベルを得る構成としたものである。

図１０の構成について説明すると、入力映像信号の階調値ｘ０を、平方根を算出する回路である１／２乗回路１１１に供給して、ｘ０^０．５を得る。さらに、１／２乗回路１１１の出力ｘ０^０．５を、別の１／２乗回路１１２に供給して、出力ｘ０^０．２５を得る。この１／２乗回路１１２の出力ｘ０^０．２５を、乗算回路１１３に供給する。
また、入力映像信号の階調値ｘ０を、乗算回路１１４に供給して二乗した出力ｘ０^２を得、さらにその乗算回路１１４の二乗出力ｘ０^２を、別の乗算回路１１５に供給して二乗した出力ｘ０^４を得、その出力ｘ０^４を、乗算回路１１３に供給する。
乗算回路１１３では、供給されるそれぞれの信号ｘ０^０．２５と信号ｘ０^４を乗算して、乗算出力ｘ０^４．２５を得る。

図１１は、演算回路によるサブ画素駆動レベル計算部４の、さらに別の構成例を示した図である。
この例では、タイミングコントローラ３０への入力映像信号の階調値をｘ０とし、演算結果ｘ_１をサブ画素Ｂの階調値とすると、
ｘ１＝ｘ０^{５．６２５}
の演算をして、入力映像信号の階調に対するサブ画素Ｂの駆動レベルを得る構成としたものである。

図１１の構成について説明すると、入力映像信号の階調値ｘ０を、平方根を算出する回路である１／２乗回路１２１，１２２，１２３に順に供給して、出力ｘ０^{０．１２５}を得る。そして、１／２乗回路１２１の出力ｘ０^０．５と、１／２乗回路１２３の出力０^{０．１２５}とを乗算回路１２４に供給して、乗算出力ｘ０^{０．６２５}を得る。この乗算回路１２４の乗算出力ｘ０^{０．６２５}を、乗算回路１２５に供給する。
また、３つの乗算回路１２６，１２７，１２８を使用して、入力映像信号の階調値ｘ０から乗算出力ｘ０^５を得る。この乗算出力ｘ０^５を、乗算回路１２５に供給する。
乗算回路１２３では、供給されるそれぞれの信号ｘ０^{０．６２５}と信号ｘ０^５を乗算して、乗算出力ｘ０^{５．６２５}を得る。

図１２は、このような乗算回路と平方根回路とによる任意の乗数を得る回路を一般化して示したものである。この例では、タイミングコントローラ３０への入力映像信号の階調値をｘ０とし、演算結果ｇ（ｘ０）をサブ画素Ｂの階調値としてあり、その演算結果ｇ（ｘ０）を任意の乗数に設定できる構成を示してある。
この図１２の構成では、平方根を算出する回路である１／２乗回路１３１〜１３３と乗算回路１３４〜１４０とセレクタ１４１〜１４６とを設けた構成としてある。セレクタ１４１〜１４６は、それぞれ前段の回路から供給される各乗数の信号と信号“１”とのいずれかを選択する選択手段である。このセレクタ１４１〜１４６での選択状態を、外部から制御することで、出力信号ｇ（ｘ０）の乗数が決まる。

図１２の構成について説明すると、入力映像信号の階調値ｘ０を、平方根を算出する回路である１／２乗回路１３１，１３２，１３３に順に供給し、それぞれの１／２乗回路１３１，１３２，１３３で、乗算出力ｘ０^０．５，ｘ０^０．２５，ｘ０^{０．１２５}を得る。

１／２乗回路１３３の出力ｘ０^{０．１２５}は、セレクタ１４１を介して乗算回路１３４に供給する。１／２乗回路１３２の出力ｘ０^０．２５は、セレクタ１４２を介して乗算回路１３４に供給する。乗算回路１３４では、両セレクタ１４１，１４２の出力を乗算し、その乗算出力を乗算回路１３５に供給する。
１／２乗回路１３１の出力ｘ０^０．５は、セレクタ１４３を介して乗算回路１３５に供給する。乗算回路１３５では、乗算回路１３４の出力と、セレクタ１４３の出力とを乗算し、その乗算出力を、乗算回路１３６に供給する。

また、入力映像信号の階調値ｘ０を、乗算回路１３７に供給して二乗した出力ｘ０^２を得る。その出力ｘ０^２を乗算回路１３８に供給して、さらに二乗した出力ｘ０^４を得る。乗算回路１３８の出力ｘ０^４は、セレクタ１４４を介して乗算回路１３９に供給し、乗算回路１３７の出力ｘ０^２を、セレクタ１４５を介して乗算回路１３９に供給する。乗算回路１３９では、両セレクタ１４４，１４５の出力を乗算し、その乗算出力を乗算回路１４０に供給する。

また、入力映像信号の階調値ｘ０を、セレクタ１４６を介して乗算回路１４０に供給し、乗算回路１４０で乗算回路１３９の出力とセレクタ１４６の出力を乗算する。さらに、乗算回路１４０の出力を乗算回路１３６に供給し、乗算回路１３６で、乗算回路１３５の出力と乗算回路１４０の出力とを乗算する。
このように構成したことで、乗算回路１３６の乗算出力ｇ（ｘ０）は、各セレクタ１４１〜１４６での選択状態に応じて、任意のべき乗数を選択可能である。例えば、図１０に示したサブ画素駆動レベル計算部として構成させることが可能であり、また図１１に示したサブ画素駆動レベル計算部として構成させることも可能である。必要とするサブ画素の駆動レベルが得られるように、自由に構成を決めることができる。

図１３は、図１２の構成でべき乗数を変化させた場合の、入力階調ｘ０と、出力階調であるサブ画素Ｂを駆動する階調との特性例を示した図である。べき乗数としてｘ０^１とした特性の場合には直線であり、その状態からべき乗数をｘ０^１．５，ｘ０^２，ｘ０^２．５，ｘ０^３，ｘ０^４，ｘ０^５，ｘ０^６，ｘ０^{７．８７５}に変化させた例を示してある。
この図１３から判るように、１つのサブ画素駆動レベル計算部での処理状態を変化させることで、特性を自由に変化させることが可能となる。

<サブ画素駆動レベル計算部４のＬＵＴによる構成例>
図１４に示すように、アドレス生成回路１１と、２つ一組の複数組のＲＡＭ１２（ＲＡＭ１２（１）及び１２（１’），１２（２）及び１２（２’），…１２（ｍ）及び１２（ｍ’））と、データ選択回路１３と、直線補間回路１４とによってサブ画素駆動レベル計算部４を構成する。

各組のＲＡＭ１２には、入力映像信号の離散的な階調値（当該液晶表示装置における実際の階調の分解能よりも粗い階調値）とサブ画素Ｂの階調値とを対応させたルックアップテーブルであって、入力映像信号に対する駆動レベルを各組毎に異ならせたもの（同じ組同士の２つのＲＡＭでは駆動レベルを等しくしたもの）が記憶されている。

これらのルックアップテーブルは、入力階調と出力階調とを対応させている点では図４を用いて説明した階調変換テーブルと同じであるが、離散的な階調値のみを記憶しているので、複数設けても回路規模の増大を抑えることができる。

アドレス生成回路１１は、入力映像信号の階調値ｘ０に対して、ＲＡＭ１２内のルックアップテーブルにおいてその階調値ｘ０を挟んでいる２つの階調値ｘ０−ａ及びｘ０＋ｂを参照アドレスとして生成する回路である。

アドレス生成回路１１で生成された参照アドレスｘ０−ａは、各組のＲＡＭ１２のうちの一方（ＲＡＭ１２（１），１２（２），…１２（ｍ））に供給され、アドレス生成回路１１で生成された参照アドレスｘ０＋ｂは、各組のＲＡＭ１２のうちの残りの一方（ＲＡＭ１２（１’），１２（２’），…１２（ｍ’））に供給される。

これらの参照アドレスｘ０−ａ及びｘ０＋ｂによって各組のＲＡＭ１２内のルックアップテーブルから読み出された階調値は、データ選択回路１３に送られる。

データ選択回路１３は、複数組のＲＡＭのうちのいずれか一組のＲＡＭからの階調値（参照アドレスｘ０−ａ，ｘ０＋ｂにそれぞれ対応した２つの階調値）を選択する回路である。この構成例の場合、ＣＰＵ４０（図５）は、どの組のＲＡＭ１２を選択するかを指定する制御信号をこのデータ選択回路１３に与える。

直線補間回路１４は、データ選択回路１３によって選択された２つの階調値を、アドレス生成回路１１が参照アドレスを生成するために用いた値ａとｂとの比に応じて直線補間する演算回路であり、この直線補間回路１４の補間結果をサブ画素Ｂの階調値ｘ１とする。

この構成例でも、データ選択回路１３での選択を切り替えることにより、入力映像信号の階調値ｘ０に対するサブ画素Ｂの駆動レベルを、図９に例示したのと同様にして複数通りに変化させることができる。

図６に示すように、ＲＡＭ１には、映像信号処理回路２０（図５）からタイミングコントローラ３０に入力した映像信号の階調値ｘ０が参照アドレスとして与えられる。この参照アドレスｘ０によってＲＡＭ１内のルックアップテーブルから読み出された輝度値ｆ（ｘ０）（図７のターゲット特性ＧＬにおいて階調値ｘ０に対応している輝度値）は、減算回路５に送られる。

また、この入力映像信号の階調値ｘ０は、サブ画素駆動レベル計算部４にも与えられる。この階調値ｘ０に対応してサブ画素駆動レベル計算部４によって計算されたサブ画素Ｂの階調値ｘ１は、タイミングコントローラ３０から出力してデータドライバ６０（図５）に送られるとともに、ＲＡＭ３に参照アドレスとして与えられる。

ＲＡＭ３内のルックアップテーブルからこの参照アドレスｘ１によって読み出された輝度値ｆ（ｘ１）（図７の階調−輝度特性ＧＬＢにおいて階調値ｘ１に対応している輝度値）は、減算回路５に送られる。

減算回路５は、輝度値ｆ（ｘ０）から輝度値ｆ（ｘ１）を減算し、その減算結果ｆ（ｘ２）＝ｆ（ｘ０）−ｆ（ｘ１）をＲＡＭ２に参照アドレスとして与える。この参照アドレスｆ（ｘ２）によってＲＡＭ２内のルックアップテーブルから読み出された階調値ｘ２（図７の階調−輝度特性ＧＬＡにおいて輝度値ｆ（ｘ２）対応している階調値）は、タイミングコントローラ３０から出力してデータドライバ６０に送られる。

データドライバ６０（図５）は、タイミングコントローラ３０から送られた階調値ｘ１，ｘ２に基づき、液晶パネル５０の各画素Ｐ内のサブ画素Ｂ，Ａ（図１）をそれぞれ駆動する。

この液晶表示装置では、ＣＰＵ４０の制御によってタイミングコントローラ３０内のサブ画素駆動レベル計算部４によるサブ画素Ｂの階調値ｘ１の計算結果を変更しさえすれば、ＲＡＭ３から減算回路５に送られる輝度値ｆ（ｘ１）が変化することにより、減算回路５からＲＡＭ２に与えられる参照アドレスｆ（ｘ２）が変化するので、タイミングコントローラ３０への入力映像信号の階調に対するサブ画素Ａ及びＢの駆動レベルを変更することができる。

図１５は、サブ画素駆動レベル計算部４によってサブ画素Ｂの駆動レベルを図９のように変化させた場合を例にとって、図６の回路によるサブ画素Ａ及びＢの駆動レベルの変化の様子を示す図である。

このように、この液晶表示装置では、画素Ｐ全体，サブ画素Ａ，サブ画素Ｂの階調−輝度特性をルックアップテーブルとして記憶したＲＡＭの数をＲＡＭ１〜３の３つに固定したまま、サブ画素駆動レベル計算部４による計算結果のバリエーションを増やすだけで、サブ画素Ａ及びＢの選択可能な駆動レベルを増やすことができる。

これにより、この液晶表示装置では、回路規模の増大を抑えつつ、入力映像信号の階調に対するサブ画素の駆動レベルを複数通りの中から選択すること（例えば、図２に示したようにＲ，Ｇ，Ｂのいずれの画素であるかによって駆動レベルを複数通りの中から選択することや、あるいは、入力映像信号の種類に応じてサブ画素の駆動レベルを複数通りの中から選択すること）が可能になる。

また、背景技術に挙げた文献（特開２００５−３１６２１１号公報）に記載のように入力映像信号の階調と各サブ画素用の出力階調とを対応させた階調変換テーブルだけを設ける方法では、目標とする階調−輝度特性を精度よく実現できないこともあるが、この液晶表示装置では、タイミングコントローラ内のサブ画素駆動レベル計算部４による計算結果のバリエーションを増やすことにより、目標とする階調−輝度特性を精度よく実現することが可能になる。

なお、以上の例では、図６に示すようにＲＡＭ１，ＲＡＭ２及びＲＡＭ３を設け、これらのＲＡＭに、図７に示したようなターゲット特性ＧＬ，階調−輝度特性ＧＬＡ及び階調−輝度特性ＧＬＢを表すように階調値と輝度値とを対応させたルックアップテーブルを記憶している。しかし、こうしたＲＡＭに限らず、ターゲット特性ＧＬ，階調−輝度特性ＧＬＡ及び階調−輝度特性ＧＬＢを実現するための階調と輝度との対応関係の情報を生成する適宜の手段（例えば、階調値か輝度値かのいずれか一方が与えられたことにより、残りの一方の値を演算によって生成する演算回路等）を設けるようにしてよい。

引用符号の説明

１…ＲＡＭ、２…ＲＡＭ、３…ＲＡＭ、４…サブ画素駆動レベル計算部、５…減算回路、１０…演算回路、１１…アドレス生成回路、１２（１）及び１２（１’），１２（２）及び１２（２’），…１２（ｍ）及び１２（ｍ’）…ＲＡＭ、１３…データ選択回路、１４…直線補間回路、２０…映像信号処理回路、３０…タイミングコントローラ、４０…ＣＰＵ、５０…液晶表示パネル、６０…データドライバ、７０…ゲートドライバ、１１１，１１２，１２１，１２２，１２３，１３１，１３２，１３３…１／２乗回路、１１３，１１４，１１５，１２４，１２５，１２６，１２７，１２８，１３４，１３５，１３６，１３７，１３８，１３９，１４０…乗算回路、１４１，１４２，１４３，１４４，１４５，１４６…セレクタ

Claims (8)

1. 各画素が第１のサブ画素と第２のサブ画素に分割された液晶表示パネルと、
   前記液晶パネルを駆動する駆動回路と、
   前記駆動回路による前記液晶表示パネルの駆動を制御する駆動制御回路とを有し、
   前記駆動制御回路は、
   入力映像信号の各画素の階調値に基づいて、前記液晶表示パネルの第１のサブ画素を駆動するための第１の階調値を得る第１サブ画素駆動レベル変換部と、
   前記第１サブ画素駆動レベル変換部で変換された第１のサブ画素を駆動するための階調値を、輝度値に変換する第１の輝度値変換部と、
   前記入力映像信号の各画素の階調値を、輝度値に変換する第２の輝度値変換部と、
   前記第２の輝度値変換部で変換された輝度値と、前記第１の輝度値変換部で変換された輝度値との差分を算出する減算部と、
   前記減算部で減算された差分の輝度値を階調値に変換して、前記液晶表示パネルの第２のサブ画素を駆動するための第２の階調値を得る第２サブ画素駆動レベル変換部とを備えた
   液晶表示装置。
2. 前記第１サブ画素駆動レベル変換部は、入力映像信号の階調値を乗算する演算回路と平方根を得る演算回路とから成る
   請求項１に記載の液晶表示装置。
3. 前記第１の輝度値変換部と、前記第２の輝度値変換部と、前記第２サブ画素駆動レベル変換部は、それぞれ階調値と輝度値とを対応させたルックアップテーブルを記憶した記憶部から成る
   請求項１に記載の液晶表示装置。
4. 前記第１サブ画素駆動レベル変換部は、
   入力映像信号の離散的な階調値と前記一方のサブ画素の階調値とを対応させた２つ一組のルックアップテーブルであって、入力映像信号に対する駆動レベルを各組毎に異ならせたルックアップテーブルを記憶した記憶部と、
   入力映像信号の階調値に対して、前記ルックアップテーブルにおいて該階調値を挟んでいる２つの階調値を参照アドレスとして生成するアドレス生成部と、
   前記参照アドレスによって各組の前記ルックアップテーブルから読み出された階調値のうちのいずれか一組のルックアップテーブルからの階調値を選択する選択部と、
   前記選択部によって選択された階調値を補間する補間部とから成る
   請求項１に記載の液晶表示装置。
5. 入力映像信号の各画素の階調値に基づいて、液晶表示パネルの各画素に配置された第１及び第２のサブ画素の内の、第１のサブ画素を駆動するための第１の階調値を得る第１サブ画素駆動レベル変換部と、
   前記第１サブ画素駆動レベル変換部で変換された第１のサブ画素を駆動するための階調値を、輝度値に変換する第１の輝度値変換部と、
   前記入力映像信号の各画素の階調値を、輝度値に変換する第２の輝度値変換部と、
   前記第２の輝度値変換部で変換された輝度値と、前記第１の輝度値変換部で変換された輝度値との差分を算出する減算部と、
   前記減算部で減算された差分の輝度値を階調値に変換して、前記第２のサブ画素を駆動するための第２の階調値を得る第２サブ画素駆動レベル変換部とを備えた
   駆動制御回路。
6. 前記第１サブ画素駆動レベル変換部は、入力映像信号の階調値を乗算する演算回路と平方根を得る演算回路とから成る
   請求項５に記載の駆動制御回路。
7. 前記第１の輝度値変換部と、前記第２の輝度値変換部と、前記第２サブ画素駆動レベル変換部は、それぞれ階調値と輝度値とを対応させたルックアップテーブルを記憶した記憶部から成る
   請求項５に記載の駆動制御回路。
8. 前記第１サブ画素駆動レベル変換部は、
   入力映像信号の離散的な階調値と前記一方のサブ画素の階調値とを対応させた２つ一組のルックアップテーブルであって、入力映像信号に対する駆動レベルを各組毎に異ならせたルックアップテーブルを記憶した記憶部と、
   入力映像信号の階調値に対して、前記ルックアップテーブルにおいて該階調値を挟んでいる２つの階調値を参照アドレスとして生成するアドレス生成部と、
   前記参照アドレスによって各組の前記ルックアップテーブルから読み出された階調値のうちのいずれか一組のルックアップテーブルからの階調値を選択する選択部と、
   前記選択部によって選択された階調値を補間する補間部とから成る
   請求項５に記載の駆動制御回路。

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