JPWO2009144896A1 - 信号変換回路およびそれを備えた多原色液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

多原色液晶表示装置（特に垂直配向モードで表示を行う多原色液晶表示装置）に好適に用いられる信号変換回路およびそのような信号変換回路を備えた多原色液晶表示装置を提供する。本発明による信号変換回路は、垂直配向モードで表示を行う多原色液晶表示装置に用いられ、入力された映像信号を４つ以上の原色に対応した多原色信号に変換する。本発明による信号変換回路は、ダークスキンを表示するための多原色信号を生成する際には、画素を正面方向から見たときの色度を示すＣＩＥ１９７６色度座標（u', v'）と、画素を斜め６０°方向から見たときの色度を示すＣＩＥ１９７６色度座標（u60', v60'）とによって規定される色差Δu'v'＝（（u'-u60'）2＋（v'-v60'）2）が０．０３以下となるように映像信号の変換を行う。

Description

本発明は、液晶表示装置に関し、特に、４色以上の原色を用いて表示を行う多原色液晶表示装置に関する。また、本発明は、そのような液晶表示装置に用いられる信号変換回路にも関する。

現在、液晶表示装置をはじめとする種々の表示装置が様々な用途に利用されている。一般的な表示装置では、光の三原色である赤、緑、青を表示する３つのサブ画素によって１つの画素が構成されており、そのことによってカラー表示が可能になっている。

しかしながら、従来の表示装置は、表示可能な色の範囲（「色再現範囲」と呼ばれる。）が狭いという問題を有している。図２１に、三原色を用いて表示を行う従来の表示装置の色再現範囲を示す。図２１は、ＸＹＺ表色系におけるｘｙ色度図であり、赤、緑、青の三原色に対応した３つの点を頂点とする三角形が色再現範囲を表している。また、図中には、Pointerによって明らかにされた、自然界に存在する様々な物体の色（非特許文献１参照）が×印でプロットされている。図２１からわかるように、色再現範囲に含まれない物体色が存在しており、三原色を用いて表示を行う表示装置では、一部の物体色を表示することができない。

そこで、表示装置の色再現範囲を広くするために、表示に用いる原色の数を４つ以上に増やす手法が提案されている。

例えば、特許文献１には、図２２に示すように、赤、緑、青、黄、シアン、マゼンタを表示する６つのサブ画素Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｙｅ、Ｃ、Ｍによって１つの画素Ｐが構成された液晶表示装置８００が開示されている。この液晶表示装置８００の色再現範囲を図２３に示す。図２３に示すように、６つの原色に対応した６つの点を頂点とする六角形によって表される色再現範囲は、物体色をほぼ網羅している。このように、表示に用いる原色の数を増やすことによって、色再現範囲を広くすることができる。本願明細書では、４つ以上の原色を用いて表示を行う表示装置を「多原色表示装置」と総称し、４つ以上の原色を用いて表示を行う液晶表示装置を「多原色液晶表示装置（あるいは単に多原色ＬＣＤ）」と称する。また、三原色を用いて表示を行う従来の一般的な表示装置を「三原色表示装置」と総称し、三原色を用いて表示を行う液晶表示装置を「三原色液晶表示装置（あるいは単に三原色ＬＣＤ）」と称する。

三原色表示装置に入力される映像信号の形式としては、ＲＧＢフォーマットやＹＣｒＣｂフォーマットなどが一般的である。これらのフォーマットの映像信号は、３つのパラメータを含んでいる（いわば三次元信号である）ので、表示に用いられる三原色（赤、緑および青）の輝度が一義的に決定される。

多原色表示装置で表示を行うためには、三原色表示装置用のフォーマットの映像信号を、より多くのパラメータ（４つ以上のパラメータ）を含む映像信号に変換する必要がある。４つ以上の原色に対応したこのような映像信号を、本願明細書では「多原色信号」と称する。

特表２００４−５２９３９６号公報

M. R. Pointer, "The gamut of real surface colors," Color Research and Application, Vol.5, No.3, pp.145-155 (1980)

しかしながら、三原色表示装置用のフォーマットの映像信号で示される色を、４つ以上の原色を用いて表現する場合、それぞれの原色の輝度は一義的には決まらず、輝度の組み合わせは多数存在する。つまり、三次元信号を多原色信号に変換する方法は、一通りではなく、極めて任意性（自由度）の高いものである。そのため、多原色表示装置に最適な信号変換手法はいまだ見出されていない。特に、液晶の光学的性質を利用する液晶表示装置は、それ故に他の表示装置とは異なる表示特性を有しているが、多原色液晶表示装置について、その表示特性を考慮した信号変換手法はいまだ見出されていない。

本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、多原色液晶表示装置、特に垂直配向モードで表示を行う多原色液晶表示装置に好適に用いられる信号変換回路およびそのような信号変換回路を備えた多原色液晶表示装置を提供することにある。

本発明による信号変換回路は、４つ以上の原色を用いて垂直配向モードで表示を行う多原色液晶表示装置に用いられ、入力された映像信号を４つ以上の原色に対応した多原色信号に変換する信号変換回路であって、多原色液晶表示装置の画素がマクベスチャートにおけるダークスキンを表示するための多原色信号を生成する際には、画素を正面方向から見たときの色度を示すＣＩＥ１９７６色度座標（u', v'）と、画素を斜め６０°方向から見たときの色度を示すＣＩＥ１９７６色度座標（u₆₀', v₆₀'）とによって規定される色差Δu'v'＝（（u'-u₆₀'）²＋（v'-v₆₀'）²）が０．０３以下となるように映像信号の変換を行う。

ある好適な実施形態において、本発明による信号変換回路は、垂直配向モードで表示を行う多原色液晶表示装置の画素がマクベスチャートにおけるダークスキンを表示するための多原色信号を生成する際には、前記色差Δu'v'が０．００８以下となるように映像信号の変換を行う。

ある好適な実施形態において、本発明による信号変換回路は、垂直配向モードで表示を行う多原色液晶表示装置の画素がマクベスチャートにおけるライトスキンを表示するための多原色信号を生成する際には、前記色差Δu'v'が０．０１以下となるように映像信号の変換を行う。

あるいは、本発明による信号変換回路は、４つ以上の原色を用いて垂直配向モードで表示を行う多原色液晶表示装置に用いられ、入力された映像信号を４つ以上の原色に対応した多原色信号に変換する信号変換回路であって、多原色液晶表示装置の画素がマクベスチャートにおけるライトスキンを表示するための多原色信号を生成する際には、画素を正面方向から見たときの色度を示すＣＩＥ１９７６色度座標（u', v'）と、画素を斜め６０°方向から見たときの色度を示すＣＩＥ１９７６色度座標（u₆₀', v₆₀'）とによって規定される色差Δu'v'＝（（u'-u₆₀'）²＋（v'-v₆₀'）²）が０．０１以下となるように映像信号の変換を行う。

ある好適な実施形態において、本発明による信号変換回路は、垂直配向モードで表示を行う多原色液晶表示装置の画素がマクベスチャートにおけるライトスキンを表示するための多原色信号を生成する際には、前記色差Δu'v'が０．００８以下となるように映像信号の変換を行う。

ある好適な実施形態において、本発明による信号変換回路は、表示に用いられる原色の数をｎとしたとき、入力された映像信号に基づいてルックアップテーブルを参照することによって、ｎ個の原色のうちの（ｎ−３）個の原色の輝度を得て、前記（ｎ−３）個の原色の輝度を用いた演算を行うことによって前記ｎ個の原色のうちの残りの３個の原色の輝度を算出する。

ある好適な実施形態において、本発明による信号変換回路は、前記ルックアップテーブルを格納するルックアップテーブルメモリと、前記演算を行う演算部と、を備える。

本発明による多原色液晶表示装置は、上記の構成を有する信号変換回路と、前記信号変換回路によって生成された多原色信号が入力される液晶表示パネルと、を備える。

ある好適な実施形態において、前記液晶表示パネルは、第１基板と、前記第１基板に対向する第２基板と、前記第１基板と前記第２基板との間に設けられた垂直配向型の液晶層と、を備え、それぞれが前記４つ以上の原色のそれぞれを表示する複数のサブ画素を有し、前記複数のサブ画素のそれぞれは、前記第１基板の液晶層側に設けられた第１電極と、前記第２基板に設けられ前記液晶層を介して前記第１電極に対向する第２電極と、を含み、前記複数のサブ画素のそれぞれにおいて、前記液晶層に所定の電圧が印加されたとき、液晶分子が傾斜する方位が互いに異なる複数の領域が形成される。

ある好適な実施形態において、前記液晶表示パネルは、前記液晶層の前記第１電極側に設けられた第１配向規制手段と、前記液晶層の前記第２電極側に設けられた第２配向規制手段と、を備える。

ある好適な実施形態において、前記第１配向規制手段はリブであり、前記第２配向規制手段は前記第２電極に設けられたスリットである。

ある好適な実施形態において、前記第１配向規制手段は第１リブであり、前記第２配向規制手段は第２リブである。

ある好適な実施形態において、前記第１配向規制手段は前記第１電極に設けられた第１スリットであり、前記第２配向規制手段は前記第２電極に設けられた第２スリットである。

ある好適な実施形態において、前記第１電極は、所定の位置に形成された少なくとも１つの開口部または切欠き部を有し、前記複数のサブ画素のそれぞれにおいて、前記液晶層に所定の電圧が印加されたとき、それぞれが軸対称配向を呈する複数の液晶ドメインが形成される。

本発明による信号変換回路は、入力された映像信号を４つ以上の原色に対応した多原色信号に変換する際に、画素を正面から見たときの色度と画素を斜め方向から見たときの色度との差が所定の値よりも小さくなるように、映像信号の変換を行う。

具体的には、本発明による信号変換回路は、ダークスキンを表示するための多原色信号を生成する際には、画素を正面方向から見たときの色度を示すＣＩＥ１９７６色度座標（u', v'）と、画素を斜め６０°方向から見たときの色度を示すＣＩＥ１９７６色度座標（u₆₀', v₆₀'）とによって規定される色差Δu'v'＝（（u'-u₆₀'）²＋（v'-v₆₀'）²）が０．０３以下となるように映像信号の変換を行う。あるいは、本発明による信号変換回路は、ライトスキンを表示するための多原色信号を生成する際には、色差Δu'v'が０．０１以下となるように映像信号の変換を行う。そのため、白浮き（γ特性の視角依存性）に起因した色相や彩度のずれを抑制することができ、垂直配向モードで表示を行う多原色液晶表示装置において高品位の表示を実現することができる。

本発明の好適な実施形態における液晶表示装置１００を模式的に示すブロック図である。 液晶表示装置１００の画素構成の一例を示す図である。 （ａ）〜（ｃ）は、色度の測定条件を説明するための上面図、正面図および側面図である。 ＭＶＡモードで表示を行う三原色ＬＣＤの赤サブ画素、緑サブ画素および青サブ画素のそれぞれについて、正面方向における輝度特性と斜め６０°方向における輝度特性との関係を示すグラフである。 ＭＶＡモードで表示を行う三原色ＬＣＤの画素を斜め６０°方向から見たときの色度のずれを示すｘｙ色度図である。 ＭＶＡモードで表示を行う多原色ＬＣＤの赤サブ画素、緑サブ画素、青サブ画素、黄サブ画素およびシアンサブ画素のそれぞれについて、正面方向における輝度特性と斜め６０°方向における輝度特性との関係を示すグラフである。 ＭＶＡモードで表示を行う多原色ＬＣＤの画素を斜め６０°方向から見たときの色度のずれを示すｘｙ色度図である。 ＭＶＡモードで表示を行う多原色ＬＣＤの赤サブ画素、緑サブ画素、青サブ画素、黄サブ画素およびシアンサブ画素のそれぞれについて、正面方向における輝度特性と斜め６０°方向における輝度特性との関係を示すグラフである。 ＭＶＡモードで表示を行う多原色ＬＣＤの画素を斜め６０°方向から見たときの色度のずれを示すｘｙ色度図である。 ＭＶＡモードで表示を行う多原色ＬＣＤの赤サブ画素、緑サブ画素、青サブ画素、黄サブ画素およびシアンサブ画素のそれぞれについて、正面方向における輝度特性と斜め６０°方向における輝度特性との関係を示すグラフである。 ＭＶＡモードで表示を行う多原色ＬＣＤの画素を斜め６０°方向から見たときの色度のずれを示すｘｙ色度図である。 画素を正面方向から見たときの表示色のＸＹＺ値を示すグラフである。 画素を斜め６０°方向から見たときの表示色のＸＹＺ値を示すグラフである。 液晶表示装置１００が備える信号変換回路２０の好ましい構成の一例を示すブロック図である。 液晶表示装置１００が備える信号変換回路２０の好ましい構成の他の一例を示すブロック図である。 （ａ）〜（ｃ）は、ＭＶＡモードの液晶表示パネルの基本的な構成を説明するための図である。 ＭＶＡモードの液晶表示パネル１０Ａの断面構造を模式的に示す部分断面図である。 ＭＶＡモードの液晶表示パネル１０Ａの１つのサブ画素に対応する領域を模式的に示す平面図である。 （ａ）および（ｂ）は、ＣＰＡモードの液晶表示パネル１０Ｄの１つのサブ画素に対応する領域を模式的に示す平面図である。 ＣＰＡモードの液晶表示パネル１０Ｄの１つのサブ画素に対応する領域を模式的に示す平面図である。 三原色ＬＣＤの色再現範囲を示すｘｙ色度図である。 従来の多原色ＬＣＤ８００を模式的に示す図である。 多原色ＬＣＤ８００の色再現範囲を示すｘｙ色度図である。

従来一般的であったＴＮ（Twisted Nematic）モードやＳＴＮ（Super Twisted Nematic）モードの液晶表示装置は、視野角が狭いという欠点を有しており、それを改善するために種々の表示モードが開発されている。

視野角特性が改善された表示モードとしては、特公昭６３−２１９０７号公報に開示されているＩＰＳ（In-Plane Switching）モードや、特開平１１−２４２２２５号公報に開示されているＭＶＡ（Multi-domain Vertical Alignment）モード、特開２００３−４３５２５号公報に開示されているＣＰＡ（Continuous Pinwheel Alignment）モードなどが知られている。

上述した表示モードでは、広視野角で高品位の表示が実現される。しかしながら、ＭＶＡモードやＣＰＡモードのような広視野角の垂直配向モード（ＶＡモード）では、視野角特性の問題点として、正面観測時のγ特性と斜め観測時のγ特性が異なるという問題、すなわちγ特性の視角依存性の問題が新たに顕在化してきた。γ特性とは、表示輝度の階調依存性である。γ特性が正面方向と斜め方向とで異なると、階調表示状態が観測方向によって異なることとなるため、写真等の画像を表示する場合や、ＴＶ放送等を表示する場合に特に問題となる。

垂直配向モードにおけるγ特性の視角依存性は、斜め観測時の表示輝度が本来の表示輝度よりも高くなってしまう現象（「白浮き」と呼ばれる）として視認される。白浮きが発生すると、画素によって表示される色が正面方向から見たときと斜め方向から見たときとで異なってしまうという問題も発生する。

本願発明者は、多原色ＬＣＤに用いられる信号変換手法について種々の検討を行った結果、白浮きに伴う色のずれに起因した表示品位の低下を抑制できる信号変換手法を見出した。

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。

図１に、本実施形態における液晶表示装置１００を示す。液晶表示装置１００は、図１に示すように、液晶表示パネル１０と、信号変換回路２０とを備え、４つ以上の原色を用いて表示を行う多原色ＬＣＤである。

液晶表示装置１００は、マトリクス状に配列された複数の画素を有し、各画素は、複数のサブ画素によって規定されている。図２に、液晶表示装置１００の画素構成の一例を示す。図２に示す例では、各画素を規定する複数のサブ画素は、赤を表示する赤サブ画素Ｒと、緑を表示する緑サブ画素Ｇと、青を表示する青サブ画素Ｂと、黄を表示する黄サブ画素Ｙｅと、シアンを表示するシアンサブ画素Ｃである。なお、画素を構成するサブ画素の種類や個数、配置は図２に例示したものに限定されない。各画素を規定する複数のサブ画素は、互いに異なる原色を表示する４つ以上のサブ画素を含んでいればよい。

信号変換回路２０は、入力された映像信号を４つ以上の原色に対応した多原色信号に変換する。信号変換回路２０は、例えば図１に示しているように、赤、緑および青のそれぞれの輝度を示す成分を含むＲＧＢフォーマットの映像信号（三次元信号）を、赤、緑、青、黄およびシアンのそれぞれの輝度を示す成分を含む多原色信号に変換する。

液晶表示パネル１０には、信号変換回路２０によって生成された多原色信号が入力され、入力された多原色信号に応じた色が各画素によって表示される。液晶表示パネル１０の表示モードとしては、広視野角特性を実現し得る垂直配向モードを好適に用いることができ、例えばＭＶＡモードやＣＰＡモードを用いることができる。ＭＶＡモードやＣＰＡモードのパネルは、後に詳述するように、電圧無印加時に液晶分子が基板に対して垂直に配向する垂直配向型の液晶層を備えており、各サブ画素内で電圧印加時に液晶分子が傾斜する方位が互いに異なる複数の領域が形成されることによって、広視野角の表示が実現される。

なお、本実施形態では、信号変換回路２０にＲＧＢフォーマットの映像信号が入力される場合を例示しているが、信号変換回路２０に入力される映像信号は、三次元信号である限りどんなフォーマットであってもよく、ＸＹＺフォーマットやＹＣｒＣｂフォーマットなどであってもよい。

表示装置の色再現性については、記憶色が重要視される。表示装置に表示される画像は被写体と直接比較できない場合がほとんどであるため、表示画像と観察者が記憶している画像との関係が重要になる。テレビジョン用途の表示装置については、記憶色の中でも、人間の皮膚の色（以下、「皮膚色」という。）が特に重要と考えられる。

本実施形態における信号変換回路２０は、少なくとも特定の皮膚色（人間の皮膚の色）を表示するための多原色信号を生成する際に、画素を正面から見たときの色度と画素を斜め方向から見たときの色度との差（つまり「色差」）が所定の値よりも小さくなるように、映像信号の変換を行う。そのため、白浮きに起因した色のずれが視認されにくく、高品位の表示が実現される。以下、より具体的に説明する。

まず、ここでいう色差は、画素を正面方向から見たときの色度を示すＣＩＥ１９７６色度座標（u', v'）と、画素を斜め６０°方向から見たときの色度を示すＣＩＥ１９７６色度座標（u₆₀', v₆₀'）とによって規定される色差Δu'v'＝（（u'-u₆₀'）²＋（v'-v₆₀'）²）である。

本実施形態における信号変換回路２０は、液晶表示パネル１０の表示モードが垂直配向モード（ＭＶＡモードやＣＰＡモード）である場合、マクベスチャート（色再現性を確認するために一般的に用いられているカラーチェッカー）におけるダークスキン（Dark Skin）を表示するための多原色信号を生成する際に、色差Δu'v'が０．０３以下となるように映像信号の変換を行う。また（あるいは）、信号変換回路２０は、ライトスキン（Light Skin）を表示するための多原色信号を生成する際には、色差Δu'v'が０．０１以下となるように映像信号の変換を行う。

色度は、色相と彩度に依存する測色的性質なので、色差Δu'v'が小さいということは、色相や彩度のずれが小さいということを意味する。従来の一般的な三原色ＬＣＤでは、ダークスキンを表示するときの色差Δu'v'は０．０３を超え、ライトスキンを表示するときの色差Δu'v'は０．０１を超えてしまう。そのため、色差Δu'v'が上記の範囲内であることによって、白浮きに起因した色相や彩度のずれを従来の三原色ＬＣＤよりも抑制することができる。

なお、本願明細書における「ダークスキン」および「ライトスキン」の範囲は、表１に示すＹ値および色度ｘ、ｙによって規定される。表１に示したＹ値は、白表示時の画素のＹ値を１００とし、それに対する相対的な値を示している。

また、画素を正面方向から見たときの色度と、画素を斜め６０°方向から見たときの色度は、例えば図３（ａ）〜（ｃ）に示すようにして測定することができる。図３（ａ）〜（ｃ）は、色度の測定条件を説明するための上面図、正面図および側面図である。

図３（ａ）および（ｃ）に示すように、液晶表示装置１００の表示面に対して正面方向および斜め６０°方向（例えば図示しているように水平方向に６０°傾斜した方向）に色度計を設置し、正面方向の色度計で測定したときの画素の色度がダークスキン、ライトスキンの色度になるような信号を入力した状態で測定を行えばよい。

表示面内で実際に色度測定の対象となる領域（測定ポイント）は、各画素のブラックマスクなどの影響を避けるために５０〜１００画素程度の面積を有していることが好ましい。また、ダークスキンとライトスキンのＹ値（輝度）は、表示面の４％に相当するウィンドウ（図３（ｂ）中に示している。）で表示した白のＹ値を１００としてそれに対する相対的な値を求めればよい。

色相や彩度のずれをいっそう抑制するためには、信号変換回路２０は、ダークスキンやライトスキンを表示するための多原色信号を生成する際に色差Δu'v'が０．００８以下となるように映像信号の変換を行うことがより好ましい。色差Δu'v'をこのような範囲内にすることによって、白浮きに起因した色相や彩度のずれを大幅に抑制することができ、非常に高い表示品位が得られる。

なお、色の３属性である色相、彩度および明度（輝度）のうち、明度（輝度）のずれが比較的認識されにくいのに対し、色相や彩度のずれは比較的認識されやすい。画素を正面方向から見たときと斜め方向から見たときとで、上記の３属性すべてのずれを小さくすることは原理的に難しいが、本実施形態における信号変換回路２０は、色相や彩度のずれを優先的に小さくすることにより、表示品位の低下を大きく抑制する。

以下、上述した効果を具体例（ＭＶＡモードの例）に基づいてより詳しく説明する。

まず、図４および図５を参照しながら、三原色ＬＣＤにおいて白浮きに伴って色のずれが発生する理由を説明する。

図４は、ＭＶＡモードで表示を行う三原色ＬＣＤの赤サブ画素、緑サブ画素および青サブ画素のそれぞれについて、正面方向における輝度特性と斜め６０°方向における輝度特性との違いを明瞭に表現するためのものであり、横軸の値を正面方向輝度とし、縦軸の値を正面方向と斜め６０°方向のそれぞれに対応して正面方向輝度、斜め６０°方向輝度として、輝度特性のずれを顕在化してある。なお、各方向についての輝度は、白電圧（最高階調電圧）を印加したときの輝度を１として規格化して示している。

図４において、正面方向の輝度特性（ＲＥＦ）は、横軸の値＝縦軸の値であるので直線となる。一方、斜め６０°方向の輝度特性（Ｒ、Ｇ、Ｂ）は、曲線となる。この曲線の、正面方向の輝度特性を示す直線からのずれ量が、正面観測時と斜め観測時との輝度のずれ量（違い）を定量的に示している。

三原色ＬＣＤにおいては、画素がある色を表示するための各サブ画素の輝度の組み合わせは１通りである。例えば、ある仕様の三原色ＬＣＤにおいて、（Y, x, y）＝（10.1, 0.400, 0.350）のダークスキンを表示する場合、赤サブ画素、緑サブ画素および青サブ画素の輝度は、図４中にも示しているように（LR, LG, LB）＝（0.182, 0.081, 0.062）である。

しかしながら、斜め６０°方向から見ると、これらの輝度が浮いてしまい、具体的には、（LR, LG, LB）＝（0.337, 0.241, 0.195）になってしまう。つまり、赤サブ画素、緑サブ画素および青サブ画素の輝度が、それぞれ１．８５倍、２．９８倍および３．１５倍に上昇してしまう。このように、各原色の輝度が異なる比率で上昇するために、図５に示すｘｙ色度図からわかるように、色度がずれてしまう。具体的には、緑サブ画素の輝度や青サブ画素の輝度に比べて赤サブ画素の輝度の上昇比率が低いために、色度がシアン側にシフトしてしまう。

次に、図６および図７を参照しながら、多原色ＬＣＤにおいても白浮きに伴って色のずれが発生する理由を説明する。

図６は、ＭＶＡモードで表示を行う多原色ＬＣＤの赤サブ画素、緑サブ画素、青サブ画素、黄サブ画素およびシアンサブ画素のそれぞれについて、正面方向における輝度特性と斜め６０°方向における輝度特性との違いを示すグラフである。図６から、多原色ＬＣＤにおいても、正面方向の輝度特性（ＲＥＦ）と、斜め６０°方向の輝度特性（Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｙｅ、Ｃ）とが異なっていることがわかる。

多原色ＬＣＤにおいては、画素がある色を表示するための各サブ画素の輝度の組み合わせは複数存在する。表２に色度ｘ、ｙおよびＹ値を示すような原色を表示するサブ画素を有する多原色ＬＣＤにおいて、（Y, x, y）＝（10.1, 0.400, 0.350）のダークスキンを表示する場合、赤サブ画素、緑サブ画素、青サブ画素、黄サブ画素およびシアンサブ画素の輝度は、例えば図６中にも示しているように（LR, LG, LB, LYe, LC）＝（0.505, 0.247, 0.000, 0.000, 0.089）である。

しかしながら、斜め６０°方向から見ると、これらの輝度が浮いてしまい、具体的には、（LR, LG, LB, LYe, LC）＝（0.593, 0.379, 0.000, 0.000, 0.213）になってしまう。つまり、赤サブ画素、緑サブ画素およびシアンサブ画素の輝度が、それぞれ１．１７倍、１．５３倍および２．３９倍に上昇してしまう。

このように、各原色の輝度が異なる比率で上昇するために、図７に示すｘｙ色度図からわかるように、色度がずれてしまう。具体的には、緑サブ画素の輝度や青サブ画素の輝度に比べて赤サブ画素の輝度の上昇比率が低いために、色度がシアン側にシフトしてしまう。なお、図７中には、比較のために三原色ＬＣＤにおいて斜め６０°方向から見たときの色度も示されている。図７から、この例では三原色ＬＣＤの場合よりも色度が大きくずれていることがわかる。

上述したように、ＭＶＡモードの多原色ＬＣＤでは、ダークスキンを表示する際に無作為に輝度の組み合わせを選択すると、斜め６０°方向から見たときの色度のずれが大きくなってしまうことがある。そのため、輝度の組み合わせを無作為にではなく、適切に選択することが好ましい。

続いて、図８および図９を参照しながら、複数存在する輝度の組み合わせから適切なものを選択することにより、白浮きに伴う色のずれが抑制される理由を説明する。

表２に色度ｘ、ｙおよびＹ値を示したサブ画素を有する多原色ＬＣＤにおいて、（Y, x, y）＝（10.1, 0.400, 0.350）のダークスキンを表示するためのサブ画素の輝度として、図８中にも示しているように（LR, LG, LB, LYe, LC）＝（0.187, 0.000, 0.128, 0.157, 0.000）を選択した場合を考える。

斜め６０°方向から見ると、これらの輝度は浮いてしまい、具体的には、（LR, LG, LB, LYe, LC）＝（0.337, 0.000, 0.249, 0.287, 0.000）になる。しかしながら、赤サブ画素、青サブ画素および黄サブ画素の輝度は、それぞれ１．８０倍、１．９４倍および１．８２倍とほぼ同じ比率で上昇するので、図９に示すｘｙ色度図からわかるように、色度はほとんどシフトしない。

ここまでは、ダークスキンを表示する場合について説明したが、ライトスキンを表示する場合についても同様である。以下、図１０および図１１を参照しながらこのことを説明する。

表２に色度ｘ、ｙおよびＹ値を示したサブ画素を有する多原色ＬＣＤにおいて、（Y, x, y）＝（35.8, 0.377, 0.345）のライトスキンを表示するためのサブ画素の輝度として、図１０中にも示しているように（LR, LG, LB, LYe, LC）＝（0.646, 0.000, 0.000, 0.470, 0.394）を選択した場合を考える。

斜め６０°方向から見ると、これらの輝度は浮いてしまい、具体的には、（LR, LG, LB, LYe, LC）＝（0.703, 0.000, 0.000, 0.519, 0.432）になる。しかしながら、赤サブ画素、黄サブ画素およびシアンサブ画素の輝度は、それぞれ１．０９倍、１．１０倍および１．１０倍とほぼ同じ比率で上昇するので、図１１に示すｘｙ色度図からわかるように、色度はほとんどシフトしない。

以上説明したように、本実施形態における液晶表示装置１００では、画素がある色を表示するためのサブ画素の輝度の組み合わせのうち、色度のずれが小さくなるような組み合わせを選択する。表３に、表２に色度ｘ、ｙおよびＹ値を示したサブ画素を有する多原色ＬＣＤにおいて、（Y, x, y）＝（10.1, 0.400, 0.350）のダークスキンを表示するための、赤サブ画素、緑サブ画素、青サブ画素、黄サブ画素およびシアンサブ画素の輝度の組み合わせを示す。表３には、各サブ画素の輝度（LR, LG, LB, LYe, LC）の他、斜め６０°方向から見たときの輝度（つまり白浮きした輝度）、斜め６０°方向から見たときの画素の色を示すＹ値および色度ｘ、ｙ、色差Δu'v'を併せて示している。また、表４に、三原色ＬＣＤにおいて同じダークスキンを表示するためのサブ画素の輝度の組み合わせ等を示す。

表３に示すように、多原色ＬＣＤではダークスキンを表示するための輝度の組み合わせが複数存在している（もちろん例示している♯１〜♯５以外にも）のに対し、表４に示すように、三原色ＬＣＤではダークスキンを表示するための輝度の組み合わせは１つである。信号変換回路２０は、複数の組み合わせのうち、色差Δu'v'が０．０３以下となるような組み合わせ（例えば♯１や♯２）を選択するように多原色信号を生成する。なお、すでに述べたように、色差Δu'v'が０．００８以下となるような組み合わせ（例えば♯１）が選択されることがより好ましい。

また、表５に、多原色ＬＣＤにおいて（Y, x, y）＝（35.8, 0.377, 0.345）のライトスキンを表示するためのサブ画素の輝度の組み合わせ等を同様に示し、表６には三原色ＬＣＤにおいて同じライトスキンを表示するためのサブ画素の輝度の組み合わせ等を示す。

表５に示すように、多原色ＬＣＤではライトスキンを表示するための輝度の組み合わせが複数存在している（もちろん例示している♯１〜♯５以外にも）のに対し、表６に示すように、三原色ＬＣＤではライトスキンを表示するための輝度の組み合わせは１つである。信号変換回路２０は、ＭＶＡモードの多原色ＬＣＤにおいて、複数の組み合わせのうち、色差Δu'v'が０．０１以下となるような組み合わせ（例えば♯４や♯５）を選択するように多原色信号を生成する。なお、すでに述べたように、色差Δu'v'が０．００８以下となるような組み合わせ（例えば♯４や♯５はこの条件を満たしている。）が選択されることがより好ましい。

続いて、斜め方向から見たときにサブ画素の輝度が同じ比率で上昇すると色度がシフトしない理由を、数式を用いて説明する。

まず、各サブ画素の輝度と色度とを乗じた値を下記式（１）〜（５）で表すと、画素によって表示される色（X, Y, Z）は、下記式（６）〜（８）で表されるように、これらを足し合わせたものに相当する。
（赤サブ画素輝度）×（赤サブ画素色度）＝LR（XR, YR, ZR）・・（１）
（緑サブ画素輝度）×（緑サブ画素色度）＝LG（XG, YG, ZG）・・（２）
（青サブ画素輝度）×（青サブ画素色度）＝LB（XB, YB, ZB）・・（３）
（黄サブ画素輝度）×（黄サブ画素色度）＝LYe（XYe, YYe, ZYe）・・・（４）
（シアンサブ画素輝度）×（シアンサブ画素色度）＝LC（XC, YC, ZC）・・・（５）
X＝LR×XR＋LG×XG＋LB×XB＋LYe×XYe＋LC×XC ・・・（６）
Y＝LR×YR＋LG×YG＋LB×YB＋LYe×YYe＋LC×YC ・・・（７）
Z＝LR×ZR＋LG×ZG＋LB×ZB＋LYe×ZYe＋LC×ZC ・・・（８）

三刺激値によって表されるこの色（X, Y, Z）は、下記式（９）および（１０）によって色度ｘ、ｙに変換される。
ｘ＝Ｘ／（Ｘ＋Ｙ＋Ｚ） ・・・（９）
ｙ＝Ｙ／（Ｘ＋Ｙ＋Ｚ） ・・・（１０）

一方、斜め方向から見て各サブ画素の輝度が均一にＡ倍されたとすると、斜め方向から見たときの色は、式（１）〜（５）の右辺をそれぞれＡ倍したA×LR（XR, YR, ZR）、A×LG（XG, YG, ZG）、A×LB（XB, YB, ZB）、A×LYe（XYe, YYe, ZYe）およびA×LC（XC, YC, ZC）を足し合わせた（AX, AY, AZ）となる。この色（AX, AY, AZ）は、下記式（１１）および（１２）によって色度ｘ、ｙに変換される。
ｘ＝ＡＸ／（ＡＸ＋ＡＹ＋ＡＺ） ・・・（１１）
ｙ＝ＡＹ／（ＡＸ＋ＡＹ＋ＡＺ） ・・・（１２）

式（１１）および（１２）の右辺は、分母および分子にそれぞれ含まれるＡがキャンセルされるので、結局下記式（１１）’および（１２）’に示されるように約分される。
ｘ＝ＡＸ／（ＡＸ＋ＡＹ＋ＡＺ）＝Ｘ／（Ｘ＋Ｙ＋Ｚ）・・・（１１）’
ｙ＝ＡＹ／（ＡＸ＋ＡＹ＋ＡＺ）＝Ｙ／（Ｘ＋Ｙ＋Ｚ）・・・（１２）’

式（９）および（１０）と式（１１）’および（１２）’とを比較すればわかるように、正面方向から見たときの色度ｘ、ｙと、斜め方向から見たときの色度ｘ、ｙとは同じであり、色度はシフトしない（ただし、輝度はＡ倍されている）。ここでは、ＸＹＺ（ＣＩＥ１９３１）表色系の色度ｘ、ｙについて説明したが、Ｌ^*ｕ^*ｖ^*（ＣＩＥ１９７６）表色系の色度ｕ’、ｖ’についても同様である。

なお、ここまでは説明の簡単さのために、斜め方向から画素を見たときに各サブ画素の輝度が同じ比率で上昇する（均一にＡ倍される）場合を説明したが、色度のシフトを抑制するためには、必ずしも各サブ画素の輝度が同じ比率で上昇する必要はない。

例えば、斜め方向から見て赤サブ画素、緑サブ画素、青サブ画素、黄サブ画素およびシアンサブ画素の輝度がそれぞれＢ倍、Ｃ倍、Ｄ倍、Ｅ倍、Ｆ倍される場合であっても、斜め方向から見たときの色、つまり、式（１）〜（５）の右辺をそれぞれＢ倍、Ｃ倍、Ｄ倍、Ｅ倍、Ｆ倍したB×LR（XR, YR, ZR）、C×LG（XG, YG, ZG）、D×LB（XB, YB, ZB）、E×LYe（XYe, YYe, ZYe）およびF×LC（XC, YC, ZC）を足し合わせたものが（AX, AY, AZ）の形で表されればよい。

言い換えると、各サブ画素の輝度と色度とを乗じた値は、足し合わせる前にそれぞれ均一にＡ倍されている必要はなく、これらを足し合わせたものが結果的にＡ倍されていればよい。以下、より具体的な例を用いてこの点を説明する。

（Y, x, y）＝（35.8, 0.377, 0.345）のライトスキンを表示するためのサブ画素の輝度として（LR, LG, LB, LYe, LC）＝（0.426, 0.001, 0.505, 0.586, 0.003）を選択した場合、各サブ画素の輝度と色度とを乗じた値は下記式（１３）〜（１７）によって算出される。
LR（XR, YR, ZR）＝0.426（0.164, 0.079, 0.004） ・・・（１３）
LG（XG, YG, ZG）＝0.001（0.070, 0.187, 0.029） ・・・（１４）
LB（XB, YB, ZB）＝0.505（0.107, 0.056, 0.548） ・・・（１５）
LYe（XYe, YYe, ZYe）＝0.586（0.455, 0.504, 0.014）・・・（１６）
LC（XC, YC, ZC）＝0.003（0.179, 0.178, 0.707） ・・・（１７）

従って、画素によって表示される色（X, Y, Z）は、下記式（１８）〜（２０）および図１２からわかるように、（0.391, 0.358, 0.289）となる。
X＝0.426×0.164＋0.001×0.070＋0.505×0.107＋
0.586×0.455＋0.003×0.179＝0.391 ・・・（１８）
Y＝0.426×0.079＋0.001×0.187＋0.505×0.056＋
0.586×0.504＋0.003×0.178＝0.358 ・・・（１９）
Z＝0.426×0.004＋0.001×0.029＋0.505×0.548＋
0.586×0.014＋0.003×0.707＝0.289 ・・・（２０）

一方、斜め６０°方向から見たサブ画素の輝度は、（LR, LG, LB, LYe, LC）＝（0.529, 0.035, 0.488, 0.610, 0.053）になるので、斜め６０°方向から見た各サブ画素の輝度と色度とを乗じた値は、下記式（２１）〜（２５）からわかるように、式（１３）〜（１７）の右辺をそれぞれ１．２４倍、３５．０倍、０．９７倍、１．０４倍、１７．７倍したものとなる。
0.529（0.164, 0.079, 0.004）＝
1.24×0.426（0.164, 0.079, 0.004） ・・・（２１）
0.035（0.070, 0.187, 0.029）＝
35.0×0.001（0.070, 0.187, 0.029） ・・・（２２）
0.488（0.107, 0.056, 0.548）＝
0.97×0.505（0.107, 0.056, 0.548） ・・・（２３）
0.610（0.455, 0.504, 0.014）＝
1.04×0.586（0.455, 0.504, 0.014） ・・・（２４）
0.053（0.179, 0.178, 0.707）＝
17.7×0.003（0.179, 0.178, 0.707） ・・・（２５）

また、斜め６０°方向から見た色（X, Y, Z）は、下記式（２６）〜（２８）および図１３からわかるように、（0.428, 0.392, 0.316）となる。
X＝0.529×0.164＋0.035×0.070＋0.488×0.107＋
0.610×0.455＋0.053×0.179＝0.428 ・・・（２６）
Y＝0.529×0.079＋0.035×0.187＋0.488×0.056＋
0.610×0.504＋0.053×0.178＝0.392 ・・・（２７）
Z＝0.529×0.004＋0.035×0.029＋0.488×0.548＋
0.610×0.014＋0.053×0.707＝0.316 ・・・（２８）

この斜め６０°方向から見たときの色（X, Y, Z）＝（0.428, 0.392, 0.316）の各成分は、下記式（２９）からもわかるように、正面方向から見たときの色（X, Y, Z）＝（0.391, 0.358, 0.289）の各成分を一律に1.094倍したものであるため、結果的には、正面方向から見たときの色度と、斜め方向から見たときの色度とは同じであり、色度はシフトしない。
（X, Y, Z）＝（0.428, 0.392, 0.316）
＝1.094（0.391, 0.358, 0.289） ・・・（２９）

上述したように、信号変換回路２０は、サブ画素の輝度の組み合わせから、色度のずれが少なくなるような組み合わせを選択するように多原色信号を生成すればよく、斜め方向から見たときに各サブ画素の輝度がほぼ同じ比率で上昇するような組み合わせを必ずしも選択しなくてもよい。

なお、ここではＭＶＡモードを具体的な例として説明を行ったが、ＣＰＡモードもＭＶＡモードと同様の視野角特性を示すので、ＣＰＡモードの多原色ＬＣＤについても、輝度の組み合わせを適切に選択することにより、斜め方向から見たときの色度のずれを抑制することができる。

続いて、信号変換回路２０のより具体的な構成の例を説明する。

信号変換回路２０は、例えば、映像信号（三次元信号）によって特定される色に対応したサブ画素輝度を示すデータを含むルックアップテーブルを有することにより、入力された映像信号に応じてこのルックアップテーブルを参照して多原色信号を生成することができる。ただし、サブ画素輝度を示すデータをすべての色についてルックアップテーブルに含めると、ルックアップテーブルのデータ量が多くなってしまい、容量の小さな安価なメモリを用いてルックアップテーブルを簡便に構成することが難しい。

図１４に、信号変換回路２０の好ましい構成の一例を示す。図１４に示す信号変換回路２０は、色座標変換部２１、ルックアップテーブルメモリ２２および演算部２３を有している。

色座標変換部２１は、三原色の輝度を示す映像信号を受け取り、ＲＧＢ色空間における色座標をＸＹＺ色空間における色座標に変換する。具体的には、色座標変換部２１は、下記式（３０）に示すように、ＲＧＢ信号（赤、緑、青のそれぞれの輝度に対応した成分Ｒｉ、Ｇｉ、Ｂｉを含む）に対してマトリクス変換を行うことによって、ＸＹＺ値を得る。式（３０）中に例示している３行３列のマトリクスは、ＢＴ．７０９規格に基づいて定められたものである。

ルックアップテーブルメモリ２２にはルックアップテーブルが格納されている。このルックアップテーブルは、映像信号に示されている三原色の輝度Ｒｉ、Ｇｉ、Ｂｉに対応する黄サブ画素およびシアンサブ画素の輝度を示すデータを有している。なお、ここでは、輝度Ｒｉ、Ｇｉ、Ｂｉは、２５６階調で表現された階調値を逆γ補正したものであり、映像信号によって特定され得る色の数は２５６×２５６×２５６である。それに対して、ルックアップテーブルメモリ２２におけるルックアップテーブルは、映像信号によって特定され得る色の数に対応する２５６×２５６×２５６の３次元マトリクス構造のデータを有している。ルックアップテーブルメモリ２２のルックアップテーブルを参照することにより、輝度Ｒｉ、Ｇｉ、Ｂｉに対応する黄サブ画素およびシアンサブ画素の輝度Ｙｅ、Ｃを得ることができる。

演算部２３は、色座標変換部２１によって得られたＸＹＺ値と、ルックアップテーブルメモリ２２によって得られた黄サブ画素およびシアンサブ画素の輝度Ｙｅ、Ｃとを用いた演算を行うことによって、赤サブ画素、緑サブ画素および青サブ画素の輝度Ｒ、Ｇ、Ｂを算出する。演算部２３は、具体的には、下記式（３１）に従って演算を行う。

以下、式（３１）に示す演算を行うことによって赤サブ画素、緑サブ画素および青サブ画素の輝度Ｒ、Ｇ、Ｂが算出される理由を、下記式（３２）および（３３）を参照しながら説明する。

信号変換回路２０に入力される映像信号によって特定される色と、信号変換回路２０から出力される多原色信号によって特定される色とが同じであるとすると、３原色の輝度Ｒｉ、Ｂｉ、Ｇｉを変換して得られるＸＹＺ値は、式（３２）に示すように、赤サブ画素、緑サブ画素、青サブ画素、黄サブ画素およびシアンサブ画素の輝度Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｙｅ、Ｃについてのマトリクス変換式によっても表される。式（３２）中に示されている３行５列の変換マトリクスの係数Ｘ_R、Ｙ_R、Ｚ_R・・・Ｚ_Cは、液晶表示パネル１０の各サブ画素のＸＹＺ値に基づいて決定される。

式（３２）の右辺は、式（３３）に示しているように、Ｒ、Ｇ、Ｂに３行３列の変換マトリクスを乗じたものと、Ｙｅ、Ｃに３行２列の変換マトリクスを乗じたものとの和に変形することができる。この式（３３）をさらに変形することにより、式（３１）が得られるので、式（３１）に従った演算を行うことにより、赤サブ画素、緑サブ画素および青サブ画素の輝度Ｒ、Ｇ、Ｂを算出することができる。

このように、演算部２３は、色座標変換部２１によって得られたＸＹＺ値と、ルックアップテーブルメモリ２２によって得られた黄サブ画素およびシアンサブ画素の輝度Ｙｅ、Ｃとに基づいて、赤サブ画素、緑サブ画素および青サブ画素の輝度Ｒ、Ｇ、Ｂを得ることができる。

上述したように、図１４に示した信号変換回路２０では、まず、ルックアップテーブルメモリ２２に格納されたルックアップテーブルを用いて２つのサブ画素の輝度を求め、その後、演算部２３によって残りの３つのサブ画素の輝度を求めている。従って、ルックアップテーブルメモリ２２に格納されるルックアップテーブルは、５つのサブ画素のすべての輝度を示すデータを含んでいる必要はなく、５つのサブ画素のうちの２つのサブ画素の輝度を示すデータのみを含んでいればよい。従って、図１４に示すような構成を採用すると、容量の小さい安価なメモリを用いてルックアップテーブルを簡便に構成することができる。

図１５に、信号変換回路２０の好ましい構成の他の一例を示す。図１５に示す信号変換回路２０は、色座標変換部２１、ルックアップテーブルメモリ２２および演算部２３に加えて、補間部２４をさらに有している点において、図１４に示した信号変換回路２０と異なっている。

また、図１４に示した信号変換回路２０では、ルックアップテーブルメモリ２２に格納されているルックアップテーブルのデータは、映像信号によって特定される色の数と同じ数の色に対応しているのに対し、図１５に示す信号変換回路２０では、ルックアップテーブルのデータが、映像信号によって特定される色の数よりも少ない数の色に対応している。

ここでは、映像信号に示された３原色の輝度Ｒｉ、Ｇｉ、Ｂｉは、それぞれ２５６階調であり、映像信号によって特定される色の数は２５６×２５６×２５６である。これに対して、ルックアップテーブルメモリ２２のルックアップテーブルは、輝度Ｒｉ、Ｇｉ、Ｂｉのそれぞれについて０、１６、３２、・・・、２５６階調といった１６階調おきの階調に対応する１７×１７×１７の３次元マトリクス構造のデータを有している。つまり、ルックアップテーブルは、２５６×２５６×２５６を間引いた１７×１７×１７のデータを有している。

補間部２４は、ルックアップテーブルに含まれているデータ（黄サブ画素およびシアンサブ画素の輝度）を用いて、間引かれた階調に対応した黄サブ画素およびシアンサブ画素の輝度Ｙｅ、Ｃを補間する。補間部２４は、例えば、線形近似によって補間を行う。このようにして、３原色の輝度Ｒｉ、Ｇｉ、Ｂｉに対応した黄サブ画素およびシアンサブ画素の輝度Ｙｅ、Ｃをすべての階調について得ることができる。

演算部２３は、色座標変換部２１によって得られたＸＹＺ値と、ルックアップテーブルメモリ２２および補間部２４によって得られた黄サブ画素およびシアンサブ画素の輝度Ｙｅ、Ｃを用いて、赤、緑および青サブ画素の輝度Ｒ、Ｇ、Ｂを算出する。

上述したように、図１５に示した信号変換回路２０では、ルックアップテーブルメモリ２２に格納されたルックアップテーブルのデータに対応する色は、映像信号によって特定される色の数よりも少ないので、ルックアップテーブルのデータ量をさらに少なくすることができる。

なお、上記の説明では、ルックアップテーブルには黄サブ画素およびシアンサブ画素の輝度を示すデータを含め、演算部２３によって残りの赤サブ画素、緑サブ画素および青サブ画素の輝度を算出する例を述べたが、本発明はこれに限定されるものではない。ルックアップテーブルに任意の２つのサブ画素の輝度を示すデータを含めれば、演算部２３によって残りの３つのサブ画素の輝度を算出することができる。

また、１つの画素を規定するサブ画素の数が例示した５つ以外の場合についても、同様の手法により、ルックアップテーブルのデータ量を少なくすることができる。信号変換回路２０は、表示に用いられる原色の数をｎとしたとき、ルックアップテーブルを参照することによって、ｎ個の原色のうちの（ｎ−３）個の原色の輝度を得て（つまりルックアップテーブルには（ｎ−３）個の原色について輝度データを含めておく）、（ｎ−３）個の原色の輝度を用いた演算を行うことによってｎ個の原色のうちの残りの３個の原色の輝度を算出すればよい。

例えば、１つの画素が４つのサブ画素から規定される場合、信号変換回路２０は、ルックアップテーブルを参照して１つのサブ画素の輝度を得て、演算部２３の演算によって残りの３個のサブ画素の輝度を算出すればよい。４つのサブ画素は、例えば、赤サブ画素、緑サブ画素、青サブ画素および黄サブ画素である。

また、１つの画素が６つのサブ画素から規定される場合、ルックアップテーブルを参照して３つのサブ画素の輝度を得て、演算部２３によって残りの３個のサブ画素の輝度を算出すればよい。６つのサブ画素は、例えば、赤サブ画素、緑サブ画素、青サブ画素、黄サブ画素、シアンサブ画素およびマゼンタサブ画素である。

信号変換回路２０が備えている構成要素は、ハードウェアによって実現できるほか、これらの一部または全部をソフトウェアによって実現することもできる。これらの構成要素をソフトウェアによって実現する場合、コンピュータを用いて構成してもよく、このコンピュータは、各種プログラムを実行するためのＣＰＵ（ｃｅｎｔｒａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｕｎｉｔ）や、それらのプログラムを実行するためのワークエリアとして機能するＲＡＭ（ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｍｅｍｏｒｙ）などを備えるものである。そして各構成要素の機能を実現するためのプログラムをコンピュータにおいて実行し、このコンピュータを各構成要素として動作させる。

また、プログラムは、記録媒体からコンピュータに供給されてもよく、あるいは、通信ネットワークを介してコンピュータに供給されてもよい。記録媒体は、コンピュータと分離可能に構成されてもよく、コンピュータに組み込むようになっていてもよい。この記録媒体は、記録したプログラムコードをコンピュータが直接読み取ることができるようにコンピュータに装着されるものであっても、外部記憶装置としてコンピュータに接続されたプログラム読取装置を介して読み取ることができるように装着されるものであってもよい。記録媒体としては、例えば、磁気テープやカセットテープなどのテープ：フレキシブルディスク／ハードディスク等の磁気ディスク、ＭＯ、ＭＤ等の光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ、ＣＤ―Ｒ等の光ディスクを含むディスク：ＩＣカード（メモリカードを含む）、光カード等のカード：あるいは、マスクＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ（Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、フラッシュＲＯＭ等の半導体メモリなどを用いることができる。また、通信ネットワークを介してプログラムを供給する場合、プログラムは、そのプログラムコードが電子的な伝送で具現化された搬送波あるいはデータ信号の形態をとってもよい。

続いて、液晶表示パネル１０の具体的な構成の例を説明する。

まず、ＭＶＡモードの液晶表示パネル１０の基本的な構成を図１６（ａ）〜（ｃ）を参照しながら説明する。

液晶表示パネル１０Ａ、１０Ｂおよび１０Ｃの各サブ画素は、第１電極１と、第１電極１に対向する第２電極２と、第１電極１と第２電極２の間に設けられた垂直配向型の液晶層３とを含む。垂直配向型液晶層３は、電圧無印加時に、誘電異方性が負の液晶分子３ａを第１電極１および第２電極２の面に略垂直（例えば８７°以上９０°以下）に配向させたものである。典型的には、第１電極１および第２電極２のそれぞれの液晶層３側の表面に垂直配向膜（不図示）を設けることによって得られる。

液晶層３の第１電極１側には第１配向規制手段（３１、４１、５１）が設けられており、液晶層３の第２電極２側には第２配向規制手段（３２、４２、５２）が設けられている。第１配向規制手段と第２配向規制手段との間に規定される液晶領域においては、液晶分子３ａは、第１配向規制手段および第２配向規制手段からの配向規制力を受け、第１電極１と第２電極２との間に電圧が印加されると、図中に矢印で示した方向に倒れる（傾斜する）。すなわち、それぞれの液晶領域において液晶分子３ａは一様な方向に倒れるので、それぞれの液晶領域はドメインとみなすことができる。

第１配向規制手段および第２配向規制手段（これらを総称して「配向規制手段」と呼ぶことがある。）は各サブ画素内で、それぞれ帯状に設けられており、図１６（ａ）〜（ｃ）は帯状の配向規制手段の延設方向に直交する方向における断面図である。各配向規制手段のそれぞれの両側に液晶分子３ａが倒れる方向が互いに１８０°異なる液晶領域（ドメイン）が形成される。配向規制手段としては、特開平１１−２４２２２５号公報に開示されているような種々の配向規制手段（ドメイン規制手段）を用いることができる。

図１６（ａ）に示す液晶表示パネル１０Ａは、第１配向規制手段としてリブ（突起）３１を有し、第２配向規制手段として第２電極２に設けられたスリット（導電膜が存在しない部分）３２を有している。リブ３１およびスリット３２はそれぞれ帯状（短冊状）に延設されている。リブ３１はその側面３１ａに略垂直に液晶分子３ａを配向させることにより、液晶分子３ａをリブ３１の延設方向に直交する方向に配向させるように作用する。スリット３２は、第１電極１と第２電極２との間に電位差が形成されたときに、スリット３２の端辺近傍の液晶層３に斜め電界を生成し、スリット３２の延設方向に直交する方向に液晶分子３ａを配向させるように作用する。リブ３１とスリット３２とは、一定の間隔をあけて互いに平行に配置されており、互いに隣接するリブ３１とスリット３２との間に液晶領域（ドメイン）が形成される。

図１６（ｂ）に示す液晶表示パネル１０Ｂは、第１配向規制手段および第２配向規制手段としてそれぞれリブ（第１リブ）４１とリブ（第２リブ）４２とを有している点において、図１６（ａ）の液晶表示パネル１０Ａと異なる。リブ４１とリブ４２とは、一定の間隔をあけて互いに平行に配置されており、リブ４１の側面４１ａおよびリブ４２の側面４２ａに液晶分子３ａを略垂直に配向させるように作用することによって、これらの間に液晶領域（ドメイン）が形成される。

図１６（ｃ）に示す液晶表示パネル１０Ｃは、第１配向規制手段および第２配向規制手段としてそれぞれスリット（第１スリット）５１とスリット（第２スリット）５２とを有している点において、図１６（ａ）の液晶表示パネル１０Ａと異なる。スリット５１とスリット５２とは、第１電極１と第２電極２との間に電位差が形成されたときに、スリット５１および５２の端辺近傍の液晶層３に斜め電界を生成し、スリット５１および５２の延設方向に直交する方向に液晶分子３ａを配向させるように作用する。スリット５１とスリット５２とは、一定の間隔をあけて互いに平行に配置されており、これらの間に液晶領域（ドメイン）が形成される。

上述したように、第１配向規制手段および第２配向規制手段として、リブまたはスリットを任意の組み合わせで用いることができる。第１電極１と第２電極２は液晶層３を介して互いに対向する電極であればよく、典型的には一方が対向電極であり、他方が画素電極である。以下では、第１電極１が対向電極であり、第２電極２が画素電極である場合について、第１配向規制手段としてリブ３１を有し、第２配向規制手段として画素電極に設けられたスリット３２を有する液晶表示パネル１０Ａを例としてより具体的な構成を説明する。図１６（ａ）に示した液晶表示パネル１０Ａの構成を採用すると、製造工程の増加を最小にできるという利点が得られる。画素電極にスリットを設けても付加的な工程は必要なく、一方、対向電極については、リブを設ける方がスリットを設けるよりも工程数の増加が少ない。もちろん、配向規制手段としてリブだけを用いる構成、あるいはスリットだけを用いる構成を採用してもよい。

図１７は、液晶表示パネル１０Ａの断面構造を模式的に示す部分断面図であり、図１８は、液晶表示パネル１０Ａの１つのサブ画素に対応する領域を模式的に示す平面図である。

液晶表示パネル１０Ａは、第１基板（例えばガラス基板）１０ａと、第１基板１０ａに対向する第２基板（例えばガラス基板）１０ｂと、第１基板１０ａと第２基板１０ｂとの間に設けられた垂直配向型の液晶層３を備えている。第１基板１０ａの液晶層３側には対向電極１が設けられており、その上にさらにリブ３１が形成されている。リブ３１上を含む対向電極１の液晶層３側表面のほぼ全面に垂直配向膜（不図示）が設けられている。リブ３１は図１８に示すように、帯状に延設されており、隣接するリブ３１は互いに平行に配設されている。

第２基板（例えばガラス基板）１０ｂの液晶層３側の表面には、ゲートバスライン（走査線）およびソースバスライン（信号線）６１とＴＦＴ（不図示）が設けられており、これらを覆う層間絶縁膜６２が形成されている。この層間絶縁膜６２上に画素電極２が形成されている。画素電極２と対向電極１とは、液晶層３を介して互いに対向している。

画素電極２には帯状のスリット３２が形成されており、スリット３２を含む画素電極２上のほぼ全面に垂直配向膜（不図示）が形成されている。スリット３２は、図１８に示すように、帯状に延設されている。隣接する２つのスリット３２は互いに平行に配設されており、且つ、隣接するリブ３１の間隔を略二等分するように配置されている。

互いに平行に延設された帯状のリブ３１とスリット３２との間の領域では、その両側のリブ３１およびスリット３２によって配向方向が規制されており、リブ３１およびスリット３２のそれぞれの両側に液晶分子３ａが倒れる方向が互いに１８０°異なるドメインが形成されている。液晶表示パネル１０Ａでは、図１８に示すように、リブ３１およびスリット３２は互いに９０°異なる２つの方向に沿って延設されており、各サブ画素内で、液晶分子３ａの配向方向が９０°異なる４種類のドメインが形成される。

また、第１基板１０ａおよび第２基板１０ｂの両側に配置される一対の偏光板（不図示）は、透過軸が互いに略直交（クロスニコル状態）するように配置される。９０°ずつ配向方向が異なる４種類のドメインの全てに対して、それぞれの配向方向と偏光板の透過軸とが４５°を成すように配置すれば、ドメインの形成によるリタデーションの変化を最も効率的に利用することができる。そのため、偏光板の透過軸がリブ３１およびスリット３２の延設方向と略４５°を成すように配置することが好ましい。また、テレビのように、観察方向を表示面に対して水平に移動することが多い表示装置においては、一対の偏光板の一方の透過軸を表示面に対して水平方向に配置することが、表示品位の視角依存性を抑制するために好ましい。

上述の構成を有する液晶表示パネル１０Ａでは、各サブ画素において、液晶層３に所定の電圧が印加されたとき、液晶分子３ａが傾斜する方位が互いに異なる複数の領域（ドメイン）が形成されるので、広視野角の表示が実現される。しかしながら、このような液晶表示パネル１０Ａにおいても、輝度の組み合わせを無作為に選択すると、斜め方向から見たときに色度のずれ（白浮きに起因する）が発生してしまう。本実施形態における信号変換回路２０のような信号変換を行うことにより、白浮きに起因した色度のずれが視認されにくい、高品位の表示を行うことができる。

続いて、ＣＰＡモードの液晶表示パネル１０の構成の例を図１９を参照しながら説明する。

図１９（ａ）に示す液晶表示パネル１０Ｄの画素電極７１は、所定の位置に形成された複数の切欠き部７１ｂを有し、これらの切欠き部７１ｂによって複数のサブ画素電極７１ａに分割されている。複数のサブ画素電極７１ａのそれぞれは、略矩形状である。ここでは、画素電極７１が３つのサブ画素電極７１ａに分割される場合を例示しているが、分割数はこれに限定されるものではない。

上述した構成を有する画素電極７１と対向電極（不図示）との間に電圧を印加すると、画素電極７１の外縁近傍と切欠き部７１ｂ内に生成される斜め電界によって、図１９（ｂ）に示すように、それぞれが軸対称配向（放射状傾斜配向）を呈する複数の液晶ドメインが形成される。液晶ドメインは、各サブ画素電極７１ａ上に１つずつ形成される。各液晶ドメイン内において、液晶分子３ａは、ほぼ全方位に傾斜する。つまり、液晶表示パネル１０Ｄでは、液晶分子３ａが傾斜する方位が互いに異なる領域が無数に形成される。そのため、広視野角の表示が実現される。しかしながら、このような液晶表示パネル１０Ｄにおいても、輝度の組み合わせを無作為に選択すると、斜め方向から見たときに色度のずれ（白浮きに起因する）が発生してしまう。本実施形態における信号変換回路２０のような信号変換を行うことにより、白浮きに起因した色度のずれが視認されにくい、高品位の表示を行うことができる。

なお、図１９には、切欠き部７１ｂが形成された画素電極７１を例示したが、図２０に示すように、切欠き部７１ｂに代えて開口部７１ｃを形成してもよい。図２０に示す画素電極７１は、複数の開口部７１ｃを有し、これらの開口部７１ｃによって複数のサブ画素電極７１ａに分割されている。このような画素電極７１と対向電極（不図示）との間に電圧を印加すると、画素電極７１の外縁近傍と開口部７１ｃ内に生成される斜め電界によって、それぞれが軸対称配向（放射状傾斜配向）を呈する複数の液晶ドメインが形成される。

また、図１９および図２０には、１つの画素電極７１に複数の切欠き部７１ｂまたは開口部７１ｃが設けられた構成を例示したが、画素電極７１を二分割する場合には、切欠き部７１ｂまたは開口部７１ｃを１つだけ設けてもよい。つまり、画素電極７１に少なくとも1つの切欠き部７１ｂまたは開口部７１ｃを設けることによって、軸対称配向の液晶ドメインを複数形成することができる。画素電極７１の形状としては、例えば特開２００３−４３５２５号公報に開示されているような種々の形状を用いることができる。

また、γ特性の視角依存性を低減する手法として、特開２００４−６２１４６号公報や特開２００４−７８１５７号公報にマルチ画素駆動と呼ばれる手法が提案されている。この手法では、１つのサブ画素を２つの領域に分割し、それぞれの領域に異なる電圧を印加することによってγ特性の視角依存性を低減している。本願発明は、このようなマルチ画素駆動と組み合わせてもよい。

本発明によると、多原色液晶表示装置に好適に用いられる信号変換回路が提供される。本発明による信号変換回路を備えた多原色液晶表示装置は、斜め方向から観察したときの白浮きに伴う色のずれが抑制されるので、高品位の表示を行うことができ、そのため、液晶テレビをはじめとする種々の電子機器に好適に用いられる。

１０ 液晶表示パネル
２０ 信号変換回路
２１ 色座標変換部
２２ ルックアップテーブルメモリ
２３ 演算部
２４ 補間部
１００ 液晶表示装置

Claims (14)

1. ４つ以上の原色を用いて垂直配向モードで表示を行う多原色液晶表示装置に用いられ、入力された映像信号を４つ以上の原色に対応した多原色信号に変換する信号変換回路であって、
   多原色液晶表示装置の画素がマクベスチャートにおけるダークスキンを表示するための多原色信号を生成する際には、画素を正面方向から見たときの色度を示すＣＩＥ１９７６色度座標（u', v'）と、画素を斜め６０°方向から見たときの色度を示すＣＩＥ１９７６色度座標（u₆₀', v₆₀'）とによって規定される色差Δu'v'＝（（u'-u₆₀'）²＋（v'-v₆₀'）²）が０．０３以下となるように映像信号の変換を行う、信号変換回路。
2. 多原色液晶表示装置の画素がマクベスチャートにおけるダークスキンを表示するための多原色信号を生成する際には、前記色差Δu'v'が０．００８以下となるように映像信号の変換を行う、請求項１に記載の信号変換回路。
3. 多原色液晶表示装置の画素がマクベスチャートにおけるライトスキンを表示するための多原色信号を生成する際には、前記色差Δu'v'が０．０１以下となるように映像信号の変換を行う、請求項１または２に記載の信号変換回路。
4. ４つ以上の原色を用いて垂直配向モードで表示を行う多原色液晶表示装置に用いられ、入力された映像信号を４つ以上の原色に対応した多原色信号に変換する信号変換回路であって、
   多原色液晶表示装置の画素がマクベスチャートにおけるライトスキンを表示するための多原色信号を生成する際には、画素を正面方向から見たときの色度を示すＣＩＥ１９７６色度座標（u', v'）と、画素を斜め６０°方向から見たときの色度を示すＣＩＥ１９７６色度座標（u₆₀', v₆₀'）とによって規定される色差Δu'v'＝（（u'-u₆₀'）²＋（v'-v₆₀'）²）が０．０１以下となるように映像信号の変換を行う、信号変換回路。
5. 多原色液晶表示装置の画素がマクベスチャートにおけるライトスキンを表示するための多原色信号を生成する際には、前記色差Δu'v'が０．００８以下となるように映像信号の変換を行う、請求項３または４に記載の信号変換回路。
6. 表示に用いられる原色の数をｎとしたとき、入力された映像信号に基づいてルックアップテーブルを参照することによって、ｎ個の原色のうちの（ｎ−３）個の原色の輝度を得て、前記（ｎ−３）個の原色の輝度を用いた演算を行うことによって前記ｎ個の原色のうちの残りの３個の原色の輝度を算出する、請求項１から５のいずれかに記載の信号変換回路。
7. 前記ルックアップテーブルを格納するルックアップテーブルメモリと、
   前記演算を行う演算部と、を備える請求項６に記載の信号変換回路。
8. 請求項１から７のいずれかに記載の信号変換回路と、前記信号変換回路によって生成された多原色信号が入力される液晶表示パネルと、を備える多原色液晶表示装置。
9. 前記液晶表示パネルは、第１基板と、前記第１基板に対向する第２基板と、前記第１基板と前記第２基板との間に設けられた垂直配向型の液晶層と、を備え、それぞれが前記４つ以上の原色のそれぞれを表示する複数のサブ画素を有し、
   前記複数のサブ画素のそれぞれは、前記第１基板の液晶層側に設けられた第１電極と、前記第２基板に設けられ前記液晶層を介して前記第１電極に対向する第２電極と、を含み、
   前記複数のサブ画素のそれぞれにおいて、前記液晶層に所定の電圧が印加されたとき、液晶分子が傾斜する方位が互いに異なる複数の領域が形成される請求項８に記載の多原色液晶表示装置。
10. 前記液晶表示パネルは、
    前記液晶層の前記第１電極側に設けられた第１配向規制手段と、
    前記液晶層の前記第２電極側に設けられた第２配向規制手段と、を備える請求項９に記載の多原色液晶表示装置。
11. 前記第１配向規制手段がリブであり、前記第２配向規制手段は前記第２電極に設けられたスリットである請求項１０に記載の多原色液晶表示装置。
12. 前記第１配向規制手段が第１リブであり、前記第２配向規制手段は第２リブである請求項１０に記載の多原色液晶表示装置。
13. 前記第１配向規制手段が前記第１電極に設けられた第１スリットであり、前記第２配向規制手段は前記第２電極に設けられた第２スリットである請求項１０に記載の多原色液晶表示装置。
14. 前記第１電極は、所定の位置に形成された少なくとも１つの開口部または切欠き部を有し、
    前記複数のサブ画素のそれぞれにおいて、前記液晶層に所定の電圧が印加されたとき、それぞれが軸対称配向を呈する複数の液晶ドメインが形成される請求項９に記載の多原色液晶表示装置。

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