WO2007052381A1 - 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

カラー液晶表示装置およびそのためのガンマ補正方法 Download PDF

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Kentaro Irie
Fumikazu Shimoshikiryoh
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Sharp Kabushiki Kaisha
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Definitions

  • Color liquid crystal display device and gamma correction method therefor
  • the present invention relates to a color liquid crystal display device of a pixel division system in which each pixel of a display image is constituted by two or more predetermined numbers of sub-pixels obtained by spatially or temporally dividing one pixel. More specifically, the present invention relates to the improvement of color reproducibility in such color liquid crystal display devices.
  • a gradation value indicated by the input signal and a luminance of an image to be actually displayed are reproduced so that an image represented by a video signal given as an external force input signal can be well reproduced as a display image.
  • the tone values etc. indicated by the input signal are corrected in order to adjust the relationship with. Such correction is called "gamma correction".
  • the liquid crystal display device controls the voltage applied to the liquid crystal based on the input signal to change the light transmittance of the liquid crystal, thereby displaying an image represented by the input signal. Also in such a liquid crystal display device, the gamma value indicated by the input signal is corrected according to the relationship between the applied voltage to the liquid crystal and the transmittance (hereinafter referred to as “VT characteristics” t ⁇ ⁇ ), gamma A correction is made.
  • a voltage is applied to a liquid crystal layer sandwiched between a pair of polarizing plates to change retardation of the liquid crystal layer to control transmittance.
  • VA liquid crystal vertical alignment
  • TV television
  • monitor applications it is normally black which is black display when no voltage is applied, and high contrast with high black display quality can be obtained.
  • the retardation of the liquid crystal is wavelength dependent.
  • the VT characteristics are slightly different in each of the three types of pixels.
  • a liquid crystal display device in which gamma correction is performed independently for R, G, and B in order to obtain good color reproducibility and good image display (hereinafter referred to as like this Make RGB correction independently to R, G, B. “RGB independent gamma correction” or simply “independent gamma correction”.
  • RGB independent gamma correction or simply “independent gamma correction”.
  • Patent Document 1 the gamma curve of RGB is individually set by generating gradation voltages independently for each of R, G, and B (perform independent gamma correction).
  • a liquid crystal display is disclosed. Further, in Japanese Patent Laid-Open No.
  • Patent Document 2 2001-222264 (Patent Document 2), for R, G, and L, which are created based on respective luminance characteristics of R pixel, G pixel, and L pixel of matrix form of liquid crystal panel.
  • An R signal and a G signal which constitute a video signal to be applied to the R pixel, the G pixel and the pixel based on the storage means for storing the gamma correction data and the gamma correction data for the R, G and ⁇
  • a color liquid crystal display device comprising gamma correction means (performing independent gamma correction) for respectively correcting the .zeta.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-258813
  • Patent Document 2 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-222264
  • Patent Document 3 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-78157
  • Patent Document 4 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-62146
  • Patent Document 5 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-173573
  • the ⁇ characteristics differ between when the display screen is viewed from the front (during frontal observation) and when viewed from an oblique direction (during oblique observation). Therefore, at the time of oblique observation, the transmissivity of the liquid crystal is higher than at the time of front observation, and the display on the screen appears whitish (white).
  • Various proposals have been made to improve the whitening during such oblique observation (more generally, to improve the viewing angle dependence of the y characteristic).
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-78157 Patent Document 3
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-62146 Patent Document 4
  • the liquid crystal display device of these pixel division systems includes a plurality of pixels each having a liquid crystal layer and a plurality of electrodes for applying a voltage to the liquid crystal layer and arranged in a matrix, and the plurality of pixels Each can apply different voltages to the respective liquid crystal layers.
  • the luminance (or transmittance) of each pixel is given by the first subpixel and the second subpixel, which have different luminance (or transmittance), respectively.
  • each pixel is spatially divided into a plurality of sub-pixels (first sub-pixel and second sub-pixel), but instead, each pixel is temporally
  • the configuration divided into a plurality of sub-pixels that is, one frame period is divided into a plurality of subframe periods, and a luminance difference is provided between each of the plurality of subframe periods, and an average in the plurality of subframe periods is provided.
  • V see, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-173573 (Patent Document 5)
  • the viewing angle dependency of the y characteristic can be improved also by the temporal pixel division method such as the latter.
  • the present invention is a color liquid crystal display device capable of performing display with high color reproducibility even when observed from an oblique direction as well as the front direction of the screen while improving the viewing angle dependency of the ⁇ characteristic by the pixel division method. Intended to be provided.
  • a first aspect of the present invention is to divide one pixel spatially or temporally at a predetermined division ratio.
  • a plurality of pixel formation units provided corresponding to the pixels of the image, each forming a pixel of one of the primary colors of the color display by the predetermined number of sub-pixels, and a video signal representing the image
  • a driving circuit for applying, to the pixel formation portion, an applied voltage corresponding to a sub-pixel constituting a pixel to be formed by each pixel formation portion based on a gradation value indicated by an input signal supplied from an external source;
  • a gamma correction unit for independently correcting the relationship between the gradation value indicated by the input signal and the luminance of the pixel formed by the pixel formation unit according to the gradation value for each primary color for color display ,
  • Each pixel formation portion forms the pixel by displaying the predetermined number of sub-pixels with different brightness based on the applied voltage
  • the gamma correction unit corrects the relationship so that the gradation dependency of chromaticity when observed from the front of the screen is suppressed, and a color when observed from a predetermined oblique direction of the screen. Correcting the relationship in the vicinity of a predetermined gradation value determined by the difference between the division ratio of the one pixel and the predetermined number of sub-pixels so that the gradation dependency of the degree is suppressed. It is characterized by
  • a second aspect of the present invention is, according to the first aspect of the present invention.
  • the gamma correction unit may set the chromaticity when observed from the front in the vicinity of the predetermined gradation value so that the gradation dependency of the chromaticity when observed from the oblique direction is suppressed. It is characterized in that correction is performed to shift the state power maintained in balance in the blue direction as well.
  • a third aspect of the present invention relates to the first aspect of the present invention
  • the gamma correction unit corrects the relationship such that a curve indicating the gradation dependency of the chromaticity when observing the front force is substantially flat except in the vicinity of the predetermined gradation value. Do.
  • the gamma correction unit is characterized in that the relationship is corrected such that a curve indicating gradation dependency of chromaticity when the front force is observed changes substantially monotonically with respect to a gradation value.
  • the gamma correction unit includes a correction table for correlating the gradation value before correction and the gradation value after correction for each primary color of the color display in order to correct the relationship, and refers to the correction table. Outputting the corrected gradation value associated with the gradation value indicated by the input signal;
  • the drive circuit is characterized in that the applied voltage is applied to each pixel formation portion based on the gradation value after the correction.
  • a sixth aspect of the present invention is, in the first aspect of the present invention.
  • the device further comprises a common electrode commonly provided to the plurality of pixel formation portions,
  • Each pixel formation unit is
  • First and second sub-pixel electrodes disposed to sandwich a liquid crystal layer with the common electrode
  • a first auxiliary electrode arranged to form a first auxiliary capacitance between the first auxiliary pixel electrode and the first auxiliary electrode;
  • a second auxiliary electrode arranged to form a second auxiliary capacitance with the second sub-pixel electrode
  • the drive circuit is a
  • a pixel electrode drive circuit for applying a voltage according to the input signal to the first and second subpixel electrodes with reference to the common electrode
  • an auxiliary electrode drive circuit for applying different voltages to the first and second auxiliary electrodes which change at a predetermined cycle and at a predetermined amplitude
  • the predetermined gradation value is an area ratio of the first sub-pixel electrode to the second sub-pixel electrode, and an applied voltage between the first auxiliary electrode and the second auxiliary electrode. It is characterized by the value determined by the difference.
  • a seventh aspect of the present invention is an image displayed on a predetermined screen by two or more predetermined numbers of sub-pixels obtained by dividing one pixel spatially or temporally at a predetermined division ratio.
  • a color liquid crystal display device of a pixel division system in which each pixel of an image is formed, a gradation value represented by an input signal applied as an external signal as a video signal representing the image and the gradation value are displayed.
  • a gamma correction method for correcting the relationship with the luminance of the pixel formed accordingly comprising the correction step of correcting the relationship independently for the primary colors for color display;
  • the relationship is corrected so that the gradation dependency of the chromaticity when observed from the front is suppressed, and the gradation dependency of the chromaticity when observed from the predetermined oblique direction of the screen is suppressed.
  • the relationship is corrected in the vicinity of a predetermined gradation value determined by the division ratio in the one pixel and the difference in voltage applied to the liquid crystal between the predetermined number of sub-pixels. .
  • the chromaticity when observed from the front is set near the predetermined gradation value so that the gradation dependency of the chromaticity when observed from the oblique direction is suppressed.
  • a state-of-force with maintained balance is characterized in that correction is made to shift in the blue direction.
  • a ninth aspect of the present invention relates to the seventh aspect of the present invention.
  • the relationship is corrected so that a curve indicating gradation dependency of chromaticity when observed from the front is substantially flat except in the vicinity of the predetermined gradation value. It features.
  • a tenth aspect of the present invention relates to the seventh aspect of the present invention.
  • the relationship is corrected such that a curve indicating gradation dependency of chromaticity when observed from the front changes substantially monotonically with respect to a gradation value.
  • independent gamma correction is performed so that the gradation dependency of the chromaticity when observing the front force of the screen (at the time of front observation) is suppressed, and The division ratio in one pixel and the voltage applied between a predetermined number of sub-pixels in one pixel so that the gradation dependency of the chromaticity when observed from a predetermined oblique direction (during oblique observation) is suppressed.
  • Independent gamma correction is performed near a predetermined tone value determined by the difference between With such independent gamma correction, the imbalance of the color balance in the half tone region found in the conventional color liquid crystal display device of the pixel division system can be observed even at oblique observation.
  • the color balance is suppressed to an extent that does not cause human visual problems, and the color balance is substantially maintained (to an extent that human visual problems do not occur) in not only frontal observation but also oblique observation in almost all gradation regions. It becomes a state. As a result, it is possible to perform display with high color reproducibility even when observing from the oblique direction as well as the front direction of the screen while improving the viewing angle dependency of the ⁇ characteristic by the pixel division method.
  • the chromaticity when observed from the front of the screen is the above-mentioned so that the gradation dependency of the chromaticity when observed from the oblique direction of the screen is suppressed.
  • independent gamma correction is performed to shift the state power maintaining the color balance in the blue direction. According to such an independent gamma correction, in the conventional color-divided liquid crystal display device of the pixel division system, the yellow coloring in the half tone due to the imbalance of color balance observed at the time of oblique observation is reduced.
  • the color balance is substantially maintained (to the extent that it is not a problem for human vision) not only in frontal observation but also in oblique observation.
  • independent gamma correction is performed near the above-mentioned predetermined gradation value so that the gradation dependency of the chromaticity at the time of oblique observation is suppressed, and the predetermined floor
  • the color balance at the time of front observation is reliably maintained at almost all gradation values other than the vicinity of the key adjustment. Therefore, in the conventional color liquid crystal display device of the pixel division system, almost all the floors are observed at the front observation while reducing the color balance imbalance (specifically, the yellow color in the half tone) observed at the oblique observation.
  • the display can be performed with sufficiently high color reproducibility in the tonal area.
  • independent gamma correction is performed in the vicinity of the predetermined gradation value so as to suppress the gradation dependency of the chromaticity at the time of oblique observation, and at the time of front observation Independent gamma correction is performed so that the curve showing the gradation dependency of the color degree changes substantially monotonically with respect to the gradation value. Therefore, in the conventional color liquid crystal display device of the pixel division system, the chromaticity shift due to the change of the gradation value while reducing the imbalance of the color balance (specifically, the yellow coloration in the half tone) observed at the oblique observation. It is possible to make the human being without discomfort.
  • an input signal is obtained by referring to a correction table in which the gradation value before correction for gamma correction and the gradation value after correction are associated with each primary color of color display.
  • the independent gamma correction is performed by correcting the gradation value indicated by, thereby providing a display with high color reproducibility not only at the front observation but also at the oblique observation. Can.
  • the correction amount in the independent gamma correction it is possible to easily adjust the correction amount in the independent gamma correction.
  • each pixel formation portion by applying different voltages to the first and second auxiliary electrodes which change at a predetermined cycle and at a predetermined amplitude, each pixel formation portion!
  • the sub-pixels are displayed at different luminances, and the area ratio between the first sub-pixel electrode and the second sub-pixel electrode and the applied voltage between the first auxiliary electrode and the second auxiliary electrode.
  • the independent gamma correction is performed so that the gradation dependency of the chromaticity at the time of oblique observation in the vicinity of the predetermined gradation value determined by the difference of is suppressed.
  • the pixel division method is realized with a relatively simple configuration to improve the viewing-angle dependency of the ⁇ characteristics, and display is performed with high color reproducibility regardless of not only front observation but also oblique observation. be able to.
  • the seventh to tenth aspects of the present invention exhibit the same effects as the first to fourth aspects of the present invention, respectively.
  • FIG. 1 is a block diagram showing an entire configuration of a color liquid crystal display device according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a view schematically showing a configuration of a display unit in the first embodiment.
  • FIG. 3 A schematic view ( ⁇ ) and an equivalent circuit diagram ( ⁇ ) showing the electrical configuration of one pixel formation portion of the display portion in the first embodiment.
  • FIG. 5 is a characteristic diagram showing VT characteristics (applied voltage-transmittance characteristics) in a pixel division type liquid crystal display device.
  • FIG. 6 is a characteristic diagram showing an example of a ⁇ characteristic.
  • FIG. 7 A characteristic chart showing differences in VT characteristics due to differences in pixel color in a liquid crystal display device. is there.
  • FIG. 8 is a VT characteristic diagram for explaining problems concerning color reproducibility in a liquid crystal display device of a pixel division system.
  • FIG. 9 is a characteristic diagram for explaining the gradation dependency of the chromaticity in the pixel division type liquid crystal display device.
  • FIG. 10 A characteristic diagram (A) and a chromaticity diagram (B) for explaining the problem in the adjustment of color balance to obtain good color tracking in the liquid crystal display device of the pixel division system.
  • FIG. 12 is a characteristic diagram showing how the viewing angle dependency of gamma characteristics in a liquid crystal display device of a pixel division system changes according to the amplitude of a storage capacitor line voltage.
  • FIG. 13 is a characteristic diagram showing how the viewing angle dependency of gamma characteristics in a liquid crystal display device of the pixel division system changes depending on the pixel division ratio.
  • FIG. 14 is a block diagram showing a configuration of a display control circuit in the first embodiment.
  • FIG. 15 is a diagram for explaining a correction table for independent gamma correction in the first embodiment.
  • FIG. 16 is a characteristic diagram (A) and a chromaticity diagram (B) for describing independent gamma correction for obtaining color tracking in the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 17 is a diagram (A, B) for explaining problems (gradation dependency of chromaticity) in color tracking in liquid crystal display device of pixel division system.
  • first TFT first thin film transistor
  • first sub-pixel electrode 14b second subpixel electrode
  • a line inversion driving method may be adopted in which a voltage applied to the liquid crystal is inverted every one frame period and is inverted every one or a predetermined number of scanning signal lines.
  • a dot inversion driving method may be adopted in which the applied voltage is inverted every one frame period and also inverted every one scanning signal line and every one video signal line.
  • FIG. 1 is a block diagram showing the overall configuration of an active matrix liquid crystal display device according to a first embodiment of the present invention.
  • the liquid crystal display device includes a display control circuit 200, a data signal line drive circuit (also referred to as a "source driver") 300, a scanning signal line drive circuit (also referred to as a “gate driver”) 400, and a common electrode drive circuit (not shown). And an auxiliary electrode drive circuit 600, and a display unit 500.
  • the display unit 500 includes a plurality (m) of data signal lines S (1) to S (m), a plurality (n) of scanning signal lines G (l) to G (n), and a plurality of these A plurality (m X n) of pixels provided corresponding to the intersections of the data signal lines S (1) to S (m) and the plurality of scanning signal lines G (1) to G (n) Includes formations.
  • These pixel formation parts are three kinds of pixel formation parts corresponding to three primary colors for displaying a color image, that is, R pixel formation parts for forming R (red) pixels and G (green) pixels.
  • And B pixel formation portions for forming B (blue) pixels as shown in FIG. 2, in the display portion 500, the horizontal direction
  • Three pixel formation portions 10 including an R pixel formation portion, a G pixel formation portion and a B pixel formation portion adjacent to each other are arranged in a matrix as a display unit.
  • each pixel formation unit 10 in the display unit 500 is configured as shown in FIG. 3 (A) and FIG. 3 (B). It is configured as shown in.
  • FIG. 3A is a schematic view showing an electrical configuration of one pixel formation portion in the display portion 500
  • FIG. 3B shows an electrical configuration of the pixel formation portion.
  • each of the pixel forming portions 10 includes first and second subpixel forming portions 10a and 10b having subpixel electrodes 14a and 14b independent of each other.
  • the average luminance of the luminance of the sub-pixel formed by the first sub-pixel formation portion 10a and the luminance of the sub-pixel formed by the second sub-pixel formation portion 10b is the pixel formed by the pixel formation portion 10
  • the first subpixel formation portion 10a has a gate terminal connected to the scanning signal line G (i) passing through the intersection point corresponding to the pixel formation portion 10 and the intersection point Between the first TFT 12a whose source terminal is connected to the passing data signal line S (j), the first subpixel electrode 14a connected to the drain terminal of the first TFT 12a, and the first subpixel electrode 14a And a first auxiliary electrode 16a arranged to form a first auxiliary capacitance Ccsa.
  • the gate terminal is connected to the scanning signal line G (i) passing the intersection, and the source terminal is connected to the data signal line S (j) passing the intersection.
  • a second auxiliary capacitance Ccsb is formed between the second TFT 12b, the second subpixel electrode 14b connected to the drain terminal of the second TFT 12b, and the second subpixel electrode 14b. And an auxiliary electrode 16b.
  • each pixel formation portion 10 is provided commonly to the common electrode Ecom provided commonly to all the pixel formation portions 10 and to all the pixel formation portions 10, and the first and second subpixel electrodes 14a and 14b are provided.
  • a liquid crystal layer as an electro-optical element sandwiched therebetween, and a first liquid crystal capacitance Clca is formed by the first sub-pixel electrode 14a, the common electrode Ecom, and the liquid crystal layer sandwiched therebetween.
  • a second liquid crystal capacitance Clcb is formed by the sub pixel electrode 14b, the common electrode Ecom, and the liquid crystal layer sandwiched therebetween.
  • the capacity of the sum of the first liquid crystal capacity Clca and the first auxiliary capacity Ccsa is referred to as a “first sub-pixel capacity” and indicated by a symbol “Cpa”, and a second liquid crystal capacity Clcb and a second auxiliary capacity Ccsb
  • the capacitance of the sum of is called the “second sub-pixel capacitance” and is denoted by the symbol “Cpb”.
  • capacitance values of these capacitances Clca, Clcb, Ccsa, Ccsb, Cpa and Cpb are also indicated by the same symbols “Clca”, “Clcb”, “Ccsa”, “Ccsa”, “Ccsb”, “Cpa” and “Cpb” respectively. I assume.
  • the display unit 500 includes the data signal lines S (1) to 3 (111) and the signal line 0 (1 ) To 0 (11), the first auxiliary capacitance line CS1 and the second auxiliary capacitance line CS2 are disposed parallel to the scanning signal line G (i) so as to sandwich each pixel formation portion 10).
  • the first storage capacitance line CS1 is on one side of each pixel formation portion 10 (on the upper side in FIGS. 3A and 3B), and the second storage capacitance line CS2 is on the other side of each pixel formation portion 10. They are arranged on the side (lower side in Fig. 3 (A) and Fig. 3 (B)).
  • the auxiliary electrode 16a of the first sub-pixel formation portion 10a is connected to the first auxiliary capacitance line CS1
  • the auxiliary electrode 16b of the second sub-pixel formation portion 10b is connected to the second auxiliary capacitance line CS2.
  • the first sub-pixel electrode 14a is connected to the data signal line S (j) through the first TFT 12a and to the first auxiliary capacitance line CS1 through the first auxiliary capacitance Ccsa.
  • 14b is connected to the data signal line S (j) via the second TFT 12b and to the second auxiliary capacitance line CS2 via the second auxiliary capacitance Ccsb.
  • the display control circuit 200 receives an externally transmitted data signal DAT and a timing control signal TS, and receives a digital image signal DV, a source start pulse signal SSP, a source clock signal SCK, The latch strobe signal LS, the gate start pulse signal GSP, the gate clock signal GCK and the like are output.
  • a digital image signal DV is a signal representing an image to be displayed on the display unit 500, and includes a source start pulse signal SSP, a source clock signal SCK, a latch strobe signal LS, a gate start pulse signal GSP, and a gate clock signal GCK.
  • the like are timing signals for controlling the timing of displaying an image on the display unit 500.
  • Data signal line drive circuit 300 receives digital image signal DV, source start pulse signal SSP, source clock signal SCK, and latch strobe signal LS output from display control circuit 200, and is displayed in display unit 500.
  • each data signal line S (1) to S Apply to (M).
  • the digital image signal DV indicating the voltage to be applied to each data signal line S (1) to S (M) is generated at the timing when the pulse of the source clock signal SCK is generated. It will be held sequentially.
  • the held digital image signal DV is converted into an analog voltage, and all the data signal lines S (1) to S (M) are simultaneously transmitted as data signal voltages. Applied.
  • Auxiliary electrode drive circuit 600 generates first auxiliary electrode voltage Vcs 1 and second auxiliary electrode voltage Vcs 2 based on a timing signal supplied from display control circuit 200, and displays these voltages Vcsl and Vcs 2 in display unit 500. Apply to the first auxiliary capacitance line CS1 and the second auxiliary capacitance line CS2.
  • the common electrode drive circuit (not shown) applies a predetermined voltage to the common electrode Ecom as a common electrode voltage Vcom.
  • the common electrode voltage Vcom is a fixed voltage.
  • a data signal voltage Vs as shown in FIG. 4A is applied to a data signal line (hereinafter referred to as “corresponding data signal line”) S (j) corresponding to the pixel formation portion 10, and the pixel formation portion 10 is
  • a scanning signal voltage Vg as shown in FIG. 4 (B) is applied to the scanning signal line (hereinafter referred to as “corresponding scanning signal line”) G (i) corresponding to.
  • a rectangular wave voltage of periodically changing amplitude Vcs is applied as the first auxiliary electrode voltage Vcsl to the first auxiliary capacitance line CS1, and the second auxiliary capacitance line CS2 is As shown in FIG. 4 (D), a rectangular wave voltage having a periodically changing amplitude Vcs is applied as the second auxiliary electrode voltage Vcs2.
  • the first auxiliary electrode voltage Vcsl and the second auxiliary electrode voltage Vcs2 have the same amplitude and a phase difference of 180 degrees.
  • Data signal line drive circuit 300, scan signal line drive circuit 400, and auxiliary electrode drive circuit 600 produce data signal voltage Vs, scan signal voltage Vg as described above, and first and second auxiliary electrode voltages Vcsl, When Vcs2 is applied, the voltage of the first subpixel electrode 14a (hereinafter referred to as "first subpixel voltage”) Vda and the voltage of the second subpixel electrode 14b (hereinafter referred to as “second subpixel voltage”) Vdb are It changes like.
  • the scanning signal voltage Vg is the off voltage Vg
  • both the first TFT 12a and the second TFT 12b change to the off state power, and the data signal voltage Vs at that time is changed.
  • a voltage which becomes positive when the common electrode voltage Vcom is a reference is applied to the first subpixel electrode 14a via the first TFT 12a and to the second subpixel electrode 14b via the second TFT 12b.
  • both the first and second subpixel voltages Vda and Vdb become equal to the data signal voltage Vs.
  • the scanning signal voltage Vg changes to the off voltage VgL (when the corresponding scanning signal line G (i) is in the non-selected state)
  • the on state power of the first TFT 12a and the second TFT 12b both change to the off state.
  • the change (Vg H ⁇ VgL) of the scanning signal voltage Vg affects the first and second sub-pixel voltages Vda and Vdb via the parasitic capacitance Cgd between the gate and the drain in the first and second TFTs 12a and 12b.
  • These voltages Vda and Vdb decrease. This is called a "pull-in phenomenon", and the voltage drop ⁇ at this time is called a "bow I ground voltage" ( ⁇ V> 0).
  • the first auxiliary electrode voltage Vcsl rises by the amplitude Vcs
  • the second auxiliary electrode voltage Vcs2 falls by the amplitude Vcs (FIG. 4 (C) and FIG. 4 (D)).
  • the scan signal voltage Vg changes to the on voltage VgH until the corresponding scan signal line G (i) is selected
  • the first and second auxiliary electrode voltages Vcsl and Vcs2 have an amplitude Vcs.
  • the rise and fall of are alternately repeated in a predetermined cycle.
  • the first and second auxiliary electrode voltages Vcsl and Vcs2 are 180 degrees out of phase with each other.
  • the first subpixel voltage Vda is 4 (E) under the influence of the periodic change of the first auxiliary electrode voltage Vcsl through the first auxiliary capacitance Ccsa, and the second subpixel voltage Vdb is changed to the second auxiliary capacitance Ccsb.
  • the second auxiliary electrode voltage Vcs2 changes as shown in Fig. 4 (F) under the influence of the periodic change.
  • the scanning signal line voltage Vg changes to the on-state voltage VgH
  • the data signal voltage Vs at that time (voltage that becomes negative with reference to the common electrode voltage Vcom) power is output via the first TFT 12a.
  • the first subpixel electrode 14a is provided to the second subpixel electrode 14b via the second TFT 12b.
  • both the first TFT 12a and the second TFT 12b are turned off.
  • the first and second TFTs 12a, 12 Due to the draw-in phenomenon caused by the parasitic capacitance Cgd between the gate and the drain in b, the first and second subpixel voltages Vda and Vdb, which are negative voltages, decrease by approximately ⁇ ( ⁇ V> 0).
  • the first and second auxiliary electrode voltages Vcsl and Vcs2 alternately repeat increase and decrease of the amplitude Vcs at predetermined intervals until the scanning signal voltage Vg changes to the on voltage VgH next time.
  • the first sub-pixel voltage Vda is changed as shown in FIG. 4E under the influence of the periodic change of the first auxiliary electrode voltage Vcsl through the first auxiliary capacitance Ccsa.
  • the sub-pixel voltage Vdb changes as shown in FIG. 4 (F) under the influence of the periodic change of the second auxiliary electrode voltage Vcs2 through the second auxiliary capacitance Ccsb.
  • the voltage applied to the liquid crystal in the first subpixel forming portion 1 Oa (hereinafter referred to as The effective value Vlca_rms of “the first subpixel liquid crystal voltage” and the
  • Vlca_rms Vsp-A V + (1/2) Vcs (Ccsa / Cpa)-Vcom
  • the effective value Vlcb ⁇ rms of the voltage applied to the liquid crystal (hereinafter referred to as “second subpixel liquid crystal voltage”) in the second subpixel forming portion 10 b is as shown in FIG.
  • Vlcb_rms Vsp-A V-(1/2) Vcs (Ccsb / Cpb)-Vcom
  • the effective value Vlca-rms of the first subpixel liquid crystal voltage is larger than the effective value Vlcb-rms of the second subpixel liquid crystal voltage.
  • the difference ⁇ Vic Vlca-rms-Vlcb-rms between the effective value Vlca-rms of the first subpixel liquid crystal voltage and the effective value Vlcb-rms of the second subpixel liquid crystal voltage is
  • Vlc Vcs (Ccs / Cp)---(3)
  • the difference ⁇ Vic between the effective value Vlca-rms of the first subpixel liquid crystal voltage and the effective value Vlcb-rms of the second subpixel liquid crystal voltage is proportional to the amplitude Vcs of the auxiliary electrode voltage and can be controlled by the amplitude Vcs. It is.
  • the VT characteristics in the pixel formation portion 10 are the average characteristics of the characteristics shown by these characteristic curves VTa and VTb, that is, the characteristics as shown by dotted lines in FIG.
  • each pixel formation unit 10 in the display unit 500 based on the VT characteristics as described above, the voltage corresponding to the data signal DAT (as indicated by the gradation value) as an input signal from the outside
  • the light transmittance is controlled by being applied to the liquid crystals of the first and second subpixel forming portions 10a and 10b, whereby an image represented by the data signal DAT as an input signal is displayed.
  • the viewing angle dependency of the haze characteristic in the liquid crystal display device is improved.
  • Video signals such as television signals are premised on the ⁇ characteristic of a CRT (Cathode Ray Tube) display device, that is, the ⁇ characteristic as shown in FIG. Therefore, in order to reproduce (display) an image with good gradation in the liquid crystal display device based on such a video signal, the relationship between the gradation value indicated by the input video signal and the display luminance, that is, the liquid crystal display device It is necessary to correct the gradation value or the like indicated by the input signal according to the VT characteristic (see, eg, FIG. 5) of the liquid crystal display device so that the ⁇ characteristic becomes the ⁇ characteristic as shown in FIG.
  • the VT characteristic see, eg, FIG. 5
  • a method of correcting the gradation value indicated by the input signal using a look-up table as a correction table, or generating a gradation voltage used to generate the data signal voltage Vs There is a method of adjusting the voltage division ratio of the voltage division circuit (gradation voltage generation circuit) of the first embodiment (for example, Japanese Patent Laid-Open No. 2002-258813 (Patent Document 1) and Japanese Patent Laid-Open No. 20 01 222264 (Patent Document) See 2).
  • the display unit in the color liquid crystal display device includes three types of pixel formation units: R, G, and B pixel formation units.
  • R, G, and B pixel formation units In general, VT characteristics in color liquid crystal display devices As shown in FIG. 7, the characteristics (applied voltage and transmittance characteristics) are slightly different between these three types of pixel formation portions. Therefore, when independent gamma correction is not performed, a video signal (monochrome signal) indicating an achromatic gradation value is input to the color liquid crystal display device, and the gradation value of the monochrome signal is changed. The upper chromaticity largely changes with respect to the gray level as shown in FIG.
  • x, y on the vertical axis in FIG. 9 are x, y coordinates of the XYZ color system introduced by CIE (Commission Internationale de l'Ecl arirange: International Lighting Commission) (figures mentioned below) 10, The same applies to Fig. 11 and Fig. 16).
  • CIE Commission Internationale de l'Ecl arirange: International Lighting Commission
  • FIG. 9 shows that in the display by the color liquid crystal display device, the chromaticity is changed in the direction of blue by lowering the gray level from the gray level value 255.
  • the chromaticity largely changes, and a favorable chromaticity characteristic can not be obtained.
  • FIG. 10 (A) flat chromaticity characteristics with respect to gradation can be obtained as shown in FIG. 10 (A).
  • R, G, and B are respectively assigned gradation values of 0 to 255 (gradation display by 8 bits).
  • the range of tone values 32 to 255 is adjusted so as to have a flat chromaticity characteristic. This is because the gray level in the vicinity of black is determined by the light leakage due to the cross-corros polarization plate or the color filter (CF), so using RGB independent gamma with black luminance suppressed. There is also a force that has a limit to the range in which color correction can be made with liquid crystals. For this reason, in the present embodiment, as shown in FIG. 10A, RGB independent gamma correction is performed so as to gradually approach the chromaticity of black (tone value 0) within the range of tone value 32 or less. As a result, when the screen of the liquid crystal display device is observed from the front (at the time of front observation), the color balance is maintained in the range of the gradation value 32 to 255.
  • the luminance of the pixel (any one of R, G, and B) formed by each pixel formation portion 10 is shown in FIG.
  • the V of the first and second sub-pixel forming portions 10a and 10b constituting the pixel forming portion 10 is It is determined by the transmittance based on the average characteristic curve (characteristic curve shown by a dotted line in FIG. 8) of characteristic curves VTa and VTb respectively indicating T characteristics.
  • the light amount of each pixel formation portion 10 is the sum of the light amount of the first sub-pixel formation portion 10a and the light amount of the second sub-pixel formation portion 10b determined by the transmittance based on the two characteristic curves VTa and VTb. Become. Therefore, as shown in FIG. 7, since there is a gradation in which the blue transmittance decreases, in the pixel division method, the blue transmittance decreases in two voltage sections IVa and IVb as shown in FIG. She loses color balance.
  • the VT characteristics of the three types of R, G, and B pixels differ depending on the wavelength dependence of the retardation of the liquid crystal, and this difference is observed when the screen is viewed from the front (see Observation at an angle (during oblique observation) is larger than that at frontal observation). Therefore, as shown in FIG. 10 (A), even when a flat color tracking curve is obtained (in the range of gradation values 32 to 255) at the time of front observation, the color imbalance section IL is appear. That is, when a video signal indicating an achromatic gradation value is input and the gradation value is changed from 0 to 255, a locus as shown by a solid line in FIG. In oblique observation, the trajectory shown by the dotted line in Fig. 10 (B) is obtained. This indicates that yellow coloring occurs in the color imbalanced section IL in the halftone area at the time of oblique observation (see FIG. 17 (B)).
  • the color distortion in the halftone area as shown in FIG. 11 (A) when the video signal indicating the achromatic color gradation value is input and the gradation value is changed, the color distortion in the halftone area as shown in FIG.
  • the independent gamma correction is performed so that the values of the chromaticity coordinates x and y indicating the chromaticity at the time of front observation in the equilibrium period IL slightly decrease compared with the state in which the color balance is maintained.
  • FIG. 11 (A) the color tracking curve at the time of oblique observation rises in the state that the color balance of the color coordinates x and y is maintained in the color imbalance zone IL. Is suppressed.
  • the color balance is maintained in the section of gradation values 32 to 255 excluding the color imbalance section IL. That is, in the section, the color tracking curve showing the gradation dependency of the chromaticity is flat.
  • the color tracking curve at the time of front observation corresponds to the locus shown by the solid line in FIG. 11 (B) on the chromaticity diagram
  • the color tracking at the time of oblique observation is The curve corresponds to the locus shown by the dotted line in FIG. 11 (B) on the chromaticity diagram.
  • the chromaticity at the time of front observation is shifted in the blue direction in the above-mentioned color imbalanced section IL of the middle tone area, whereby Yellow coloration is reduced.
  • the amount of shift in the blue direction (the amount of reduction of the values of the chromaticity coordinates x and y) in the color imbalance section IL at the time of frontal observation is that if blue coloring is a problem for human vision at frontal observation.
  • coloring of yellow does not become a problem on human vision at the time of oblique observation (hereinafter, such adjustment of color contrast is referred to as “diagonal color imbalance correction”).
  • the angle (acute angle) between the normal of the screen and the line of sight of the observer of the screen is called “visual angle”.
  • the visual angle when the screen is observed from a direction of 45 degrees (the visual angle is 45 degrees).
  • the screen is observed from another angle, for example, a direction of 60 degrees (when the viewing angle is 60 degrees), it may be considered as "at the time of oblique observation”. .
  • the above-mentioned color imbalance section IL in the half tone area is subjected to oblique force color imbalance correction.
  • This section needs to be specified as a section to perform (in the following, this section is called "diagonal phase correction section").
  • the oblique hue correction section IL is caused by the use of the pixel division method as described above, and the position (the gradation value at which the color balance is broken) is the division ratio of the pixel and the first division.
  • FIG. 12 is a characteristic diagram showing how the viewing angle dependency of the ⁇ characteristic in the liquid crystal display device of the pixel division system changes according to the amplitude of the auxiliary capacitance line voltage.
  • this characteristic diagram shows the gray scale at the front observation (hereinafter referred to as “front gray scale” and “!” And the gray scale at the oblique observation (hereinafter referred to as “diagonal”).
  • the curve representing this relationship is referred to as the “viewing angle dependency curve”
  • the horizontal axis is 255 X (front view angle normalized transmittance Z100) '(1Z2.2) ...
  • the diagonal gradation calculated by 255 X (right 45 degree front angle normalized transmittance Z100) "(1Z2.2)-(5) is shown. Further, in FIG. As the line VAO is drawn and the difference between the front gradation and the oblique gradation decreases as the reference line VAO is approached, the viewing angle dependence of the ⁇ characteristic decreases. If it is configured to be normally black, the ⁇ characteristics will differ between frontal observation and oblique observation, and so-called “white floating” will be displayed at oblique observation as compared to direct observation. By each pixel being composed of a relatively bright sub-pixel and a relatively dark sub-pixel, that is, by adopting a pixel division system, “white floating” at the time of oblique observation is reduced and viewing angle dependency is improved. Ru.
  • FIG. 12 shows the case where the pixel division ratio is 1: 1, ie, when the area ratio of the first subpixel electrode 14 a to the second subpixel electrode 14 b is 1: 1.
  • Amplitudes of auxiliary electrode voltages Vcsl and Vcs2 (hereinafter referred to as “CS amplitude”)
  • the visual angle dependency curve when Vcs is OV is a solid line
  • the visual angle dependency curve when a CS amplitude Vcs is 1.5 V is a dotted line
  • the viewing angle dependence curve when Vcs is 3.5 V is shown by the dashed-dotted line
  • the viewing angle dependence curve when the CS amplitude Vcs is 5.5 V is shown by the dashed line.
  • FIG. 13 is a characteristic diagram showing how the viewing-angle dependency of the ⁇ characteristic changes with the pixel division ratio in the liquid crystal display device of the pixel division system, and is calculated similarly to the case of FIG. The relationship between the frontal gray level and the diagonal gray level (viewing angle dependency curve) is shown for different pixel division ratios. That is, FIG. 13 shows the pixel division ratio when the CS amplitude Vcs is 3.5 V, more specifically, the area of the sub-pixel electrode of the first and second sub-pixel electrodes 14a and 14b, which has the higher luminance.
  • the visual angle dependence curve is a solid line
  • the viewing-angle-dependent curve at 1: 2 is indicated by a dotted line
  • the viewing-angle-dependent curve at a light sub-pixel area: dark sub-pixel area is 1: 3 is indicated by an alternate long and short dash line.
  • the position (tone value) at which the color imbalance section appears at the time of oblique observation depends on the pixel division ratio and the CS amplitude Vcs. Therefore, in this embodiment, diagonal color imbalance correction is performed in a diagonal color imbalance section determined by the pixel division ratio and the CS amplitude Vcs so as to obtain a color tracking curve as shown in FIG. For example, in the case of the viewing-angle-dependent characteristics shown in FIG. 13 (CS amplitude Vcs is 3.5 V), diagonal color imbalance correction is performed around the gradation value 130 if the pixel division ratio is 1: 1. If the division ratio is 1: 2, the gradation value is near 100, and if the pixel division ratio is 1: 3, the gradation value is near 90.
  • FIG. 14 is a block diagram showing a configuration of a display control circuit 200 in the present embodiment.
  • the display control circuit 200 includes a gamma correction unit 20 and a timing control unit control unit 25.
  • the gamma correction unit 20 also receives an external force and the data signal DAT force.
  • the timing control unit 25 receives a tying control signal TS from the outside. Each will be given. Based on the timing control signal TS, the timing control unit 25 generates the source start pulse signal SSP, the source clock signal SCK, the latch strobe signal LS, the gate start pulse signal GSP, the gate clock signal GCK, etc. as described above. Generate
  • the gamma correction unit 20 includes the gamma correction processing unit 23, the R correction table 21r, the G correction table 21g, and the B correction table 21b, and these correction tables 21r, 21g, and 21b are referred to.
  • the relationship between the gradation value indicated by the external force data signal DAT and the luminance of the pixel formed by the pixel formation unit 10 according to the gradation value can be expressed by the three primary colors (red and green) for color display. , Blue) to correct independently.
  • the data signal DAT received by the gamma correction unit 20 is an R gradation signal Lg indicating the gradation of R (red) in the image to be displayed and a G gradation signal indicating the gradation of G (green) It also becomes a B tone signal Lb that indicates the tone of Lg and B (blue) and the force.
  • the gamma correction unit 20 can obtain substantially the entire tone range (tone value) with respect to the R, G, B tone signals Lr, Lg, Lb.
  • Independent gamma correction that combines the conventional correction (Fig. 10) to maintain color balance in the range of 32 to 25) and the oblique color imbalance correction according to the pixel division ratio and CS amplitude Vcs. I do.
  • the R correction table 21r is a lookup table that associates the R tone value before gamma correction with the R tone value after gamma correction.
  • the G correction table 21g is a G tone value before gamma correction. Is a look-up table that associates the G tone value after gamma correction, and the B correction table 21 b is a look-up table that associates the B tone value before gamma correction with the B tone value after gamma correction. .
  • the gamma correction processing unit 23 uses the R, G, and B correction tables 21r, 21g, and 2 lb to generate the R gradation signal Lr, the G gradation signal Lg, and the B gradation signal Lb. For example, as shown in FIG. 15, an independent gamma correction is performed on the data signal D.sub.AT, and a digital image signal consisting of the R gradation signal Lmr, the G gradation signal Lmg, and the B gradation signal Lmb after the correction. Output DV.
  • the gamma correction processing unit 23 refers to the R correction value table 21r as the R gradation value before the gamma correction as the R gradation value indicated by the external R gradation signal Lr, and then the R gradation value after the gamma correction. Is determined, and a signal indicating the R tone value after the gamma correction is output as a corrected R tone signal Lmr.
  • the gamma correction processing unit 23 The G tone value after gamma correction is determined by referring to the G correction table 21g as the G tone value before gamma correction, and the signal indicating the G tone value after the gamma correction is corrected. G gradation signal Lmg is output.
  • the gamma correction processing unit 23 refers to the B tone value indicated by the B tone signal Lb from the outside as the tone value before gamma correction, and refers to the B correction table 21 b to obtain the B tone value after gamma correction.
  • a signal indicating the B gradation value after the gamma correction is output as a corrected B gradation signal Lmb.
  • the corrected R gradation signal Lmr, the corrected G gradation signal Lmb, and the corrected B gradation signal Lmb, which are output in this manner, and the digital image signal DV, which is a force, are color trackers as shown in FIG. 11 (A). Signals are applied to the data signal line drive circuit 300 as described above. As a result, the display unit 500 displays a color image indicated by the digital image signal DV.
  • correction data can be created, for example, according to the following procedure.
  • the corrected correction data may be set as data of the R, G and B correction tables 2 lr, 21 g, 21 b. Note that the above correction data generation method is an example, and as long as correction data capable of obtaining color tracking shown in FIG. 11A can be generated, the correction data may be generated by another method.
  • the chromaticity coordinates x and y at the time of front observation in the above-mentioned oblique hue correction section (color imbalance section) IL in the middle tone area Independent gamma correction is performed so that the value is slightly lower than the color balance maintenance state (the chromaticity at the time of front observation is shifted to the blue direction), and as a result, the oblique observation in the oblique hue correction section IL It is possible to suppress the rise of the color coordinates x, y at the time when the value of the color balance is maintained (the shift in the yellow direction of the chromaticity at the time of oblique observation is reduced).
  • the oblique hue correction period (color imbalance period) of the halftone region is shifted in the blue direction by shifting the chromaticity at the time of front observation in the IL.
  • color reproducibility at oblique observation is improved.
  • FIG. 11 (A) when the tone value is changed from 255 to 0, the shift amount of chromaticity from the state in which the color balance is maintained is a predetermined tone value of the halftone region. Switches to the state of increasing state force and decreasing state.
  • the color liquid crystal display device according to the second embodiment of the present invention, independent gamma correction is performed so as not to cause such unnatural chromaticity change.
  • the liquid crystal display device according to the present embodiment will be described.
  • the configuration in this embodiment is the same as that of the first embodiment except the configurations of the gamma correction tables for R, G and B and a part of the configuration of the display unit 500 (details will be described later).
  • the same reference symbols are attached to the same or corresponding parts, and the detailed description is omitted.
  • the gamma correction tables 21r, 21g, and 21b for R, G, and B in the present embodiment obtain color tracking as indicated by the thick solid line and the dotted curve in FIG. Independent gamma correction is performed by the gamma correction processing unit 23 (see FIG. 14).
  • the curved lines of thin solid and dotted lines in FIG. 16A indicate the color tracking at the time of front observation in the first embodiment (see FIG. 11A).
  • the following independent gamma correction is performed by the gamma correction processing unit 23 with reference to the R, G, and B gamma correction tables 21r, 21g, and 21b.
  • the diagonal hue correction section IL shown in FIG. 16 (A) is the same as the diagonal hue correction section IL in the first embodiment, and is determined by the pixel division ratio and the CS amplitude Vcs (FIG. 12 and FIG. See Figure 13).
  • the chromaticity (values of chromaticity coordinates x and y) at the time of front observation in this oblique hue correction section IL is a chromaticity that is minimum at the color tracking curve at the time of front observation in the first embodiment.
  • the gray scale value (the gray scale value at the approximate center of the oblique hue correction section IL) is equal to the extremum value of the chromaticity in the color tracking curve in Le, and the chromaticity (chromaticity coordinate x Independent gamma correction is performed so that the values of y and y change monotonously.
  • Correction data data to be set in R, G and B correction tables 21r, 21g, 21b) for performing such independent gamma correction may be created, for example, as follows. it can. That is, correction data obtained based on the above-described creation method in the first embodiment (correction data corresponding to color tracking in the first embodiment shown by thin solid and dotted curves in FIG.
  • a color is obtained by shifting the degree of black in the blue direction so that the color tracking curve changes monotonously even in the tone value range of 0 to 32.
  • a filter or a polarizing plate is used in the display unit 500, and as shown in FIG. 16B, the position B2 (0) of black (gradation value 0) of the present embodiment in the color degree chart is the first. This is slightly different from the position Bl (O) of black (tone value 0) in the embodiment or the prior art.
  • a conventional color filter or polarizing plate may be used.
  • the chromaticity at the time of front observation in the diagonal hue correction section (color imbalance section) IL in the halftone region is in the blue direction to the same extent as in the first embodiment. Since the shift is made, the shift in the yellow direction in the halftone region is suppressed at the time of oblique observation as in the first embodiment, and the color reproducibility is improved. In addition to this, since the color tracking curve at the time of front observation changes monotonously, unlike the first embodiment, the chromaticity shift due to the gradation value is not uncomfortable for humans.
  • a display with high color reproducibility not only in front observation but also in oblique observation is not limited to the method of correcting the gradation signals Lr, Lg and Lb based on the correction table.
  • a gradation value indicated by a signal input to the liquid crystal display device as a signal representing the image and R, G formed according to the gradation value What is necessary is just to correct the relationship with the luminance of the B and B pixels. For example, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No.
  • Patent Document 1 the reference voltages for R, G and B are respectively input and the gradation voltages for R, G and B are Independent gamma correction can be performed by setting the ⁇ correction voltage generation circuits for R, G, and B, which are generated respectively.
  • each pixel is spatially divided into two sub-pixels in order to improve the viewing angle dependency of the ⁇ characteristic. Even if each pixel is divided into three or more sub-pixels, the application of the present invention is possible. In this case, although two color imbalanced sections appear in the middle tone area, the chromaticity at the time of front observation in each color unbalanced section is reduced so as to reduce the yellow coloring at the time of oblique observation. Independent gamma correction. As a result, it is possible to realize a display having good color reproducibility not only in frontal observation but also in oblique observation.
  • one frame period is a plurality of subframe periods. Even when divided and configured such that the average luminance in the plurality of subframe periods is equal to the luminance of each pixel, that is, even when the temporal pixel division method is adopted, the same problem And the application of the present invention is possible.
  • the present invention provides a color liquid crystal display device of a pixel division system in which each pixel of a display image is constituted by two or more predetermined numbers of sub-pixels obtained by spatially or temporally dividing one pixel. Applicable

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Abstract

　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。 　Ｒ用、Ｇ用およびＢ用補正テーブルを参照することにより、良好なカラートラッキングが得られるように下記のようなガンマ補正をＲ，Ｇ，Ｂにつき独立に行う。画素分割比等によって決まる斜め色相補正区間ＩＬでの斜め観測時の色度の黄色方向のシフトが低減されるように当該斜め色相補正区間ＩＬで正面観測時の色度が青方向にシフトし、かつ他の区間（当該斜め色相補正区間を除く階調値３２～２５５の区間）ではカラーバランスが維持されるように、ガンマ補正を行う。 　本発明は、画素分割方式のカラー液晶表示装置に適している。                                                                                 

Description

明 細 書
カラー液晶表示装置およびそのためのガンマ補正方法
技術分野
[0001] 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。
背景技術
[0002] 表示装置では、通常、外部力 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 、る。
[0003] 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」 t ヽぅ）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。
[0004] 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（リタデーシヨン: 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、黒の表示品位が高ぐ高 コントラストが得られる。この VAモードでは、液晶のリタデーシヨ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。
[0005] そこで、従来より、画像表示にお!、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にっ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」 t 、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 、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 Β画素の各輝度特性に基づき作成した R用、 G用および Β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 Β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 Β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 Β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。
特許文献 1 :日本の特開 2002— 258813号公報
特許文献 2 :日本の特開 2001— 222264号公報
特許文献 3 :日本の特開 2004— 78157号公報
特許文献 4:日本の特開 2004— 62146号公報
特許文献 5 :日本の特開 2005— 173573号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0006] 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 、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 y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。
[0007] 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。
[0008] 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 V、（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 y特性の視角依存性を改善することができる。
[0009] 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!、ても、 画像表示にお!、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 、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!、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。
[0010] 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。
課題を解決するための手段
[0011] 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カゝ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、前記画面の正面から観測したときの色度の階調依存性が抑 制されるように前記関係を補正すると共に、前記画面の所定の斜め方向から観測し たときの色度の階調依存性が抑制されるように、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 調値近傍において前記関係を補正することを特徴とする。
[0012] 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、前記斜め方向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、前記正面から観測したときの色度を前記所定階調値近傍にぉ 、てカラ 一バランスの維持された状態力も青方向にシフトさせる補正を行うことを特徴とする。
[0013] 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、前記正面力 観測したときの色度の階調依存性を示す曲線 が前記所定階調値近傍以外にぉ 、て略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。
[0014] 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、前記正面力 観測したときの色度の階調依存性を示す曲線 が階調値に対して略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。 [0015] 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 一ブルを参照して、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。
[0016] 本発明の第 6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、
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、
前記所定階調値は、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 つて決まる値であることを特徴とする。
[0017] 本発明の第 7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力 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、前記画面の正面から観測したときの色度の階調依存性が 抑制されるように前記関係が補正されると共に、前記画面の所定の斜め方向から観 測したときの色度の階調依存性が抑制されるように、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 所定階調値近傍において前記関係が補正されることを特徴とする。
[0018] 本発明の第 8の局面は、本発明の第 7の局面において、
前記補正ステップでは、前記斜め方向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、前記正面から観測したときの色度を前記所定階調値近傍にお!、て力 ラーバランスの維持された状態力 青方向にシフトさせる補正が行われることを特徴 とする。
[0019] 本発明の第 9の局面は、本発明の第 7の局面において、
前記補正ステップでは、前記正面から観測したときの色度の階調依存性を示す曲 線が前記所定階調値近傍以外にぉ 、て略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。
[0020] 本発明の第 10の局面は、本発明の第 7の局面において、
前記補正ステップでは、前記正面から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略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 発明の効果
[0021] 本発明の第 1の局面によれば、画面の正面力 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、画面の所定の 斜め方向から観測したとき (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値近傍にぉ 、て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 、表示を行うことができる。
[0022] 本発明の第 2の局面によれば、画面の斜め方向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、画面の正面から観測したときの色度が上記の所定階調値 近傍においてカラーバランスの維持された状態力も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 一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ぉ 、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。
[0023] 本発明の第 3の局面によれば、上記の所定階調値近傍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、その所定階調値 近傍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 、表示を行うことができる。
[0024] 本発明の第 4の局面によれば、上記の所定階調値近傍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略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 ちのとすることがでさる。 [0025] 本発明の第 5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。
[0026] 本発明の第 6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 ヽに異なる電圧を印加することで、各画素形成部にお!/、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 決まる所定階調値近傍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 Vヽても色再現性の高 、表示を行うことができる。
[0027] 本発明の第 7〜第 10の局面は、それぞれ、本発明の第 1〜第 4の局面と同様の効 果を奏する。
図面の簡単な説明
[0028] [図 1]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。
[図 2]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。
[図 3]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 (Α)および等価回路図（Β)である。
圆 4]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 (Α— F)である。
[図 5]画素分割方式の液晶表示装置における VT特性 (印加電圧一透過率特性)を 示す特性図である。
[図 6] γ特性の一例を示す特性図である。
[図 7]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。
圆 8]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。
[図 9]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。
[図 10]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。
圆 11]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。
圆 12]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。
圆 13]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。
[図 14]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。
[図 15]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。
[図 16]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。
圆 17]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 • 用ガンマ補正テ -ブル
21b ' '^用ガンマ補正テ -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
Vcsl …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= l〜 n)
S (j) …データ号線 (j = l〜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） 発明を実施するための最良の形態
[0030] 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。
[0031] < 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 (l)〜 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 X 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画素形成部カゝらなる 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。
[0032] 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。
[0033] 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 lTFT12aと、その第 1 TFT12a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 1 4a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。
[0034] 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) 〜3 (111)ぉょび走查信号線0 (1)〜0 (11)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 CS 1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 lTFT12a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 、る。
[0035] 図 1に示すように、表示制御回路 200は、外部力 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 S SP、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 G SP、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 一トクロック信号 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。
[0036] 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、およびラッチスト口 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。
[0037] 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 (l)〜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。
[0038] 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 Vcs 1および第 2補助電極電圧 Vcs2を生成し、これらの電圧 Vcsl, Vcs2を表示部 500における第 1補助容量線 CSlおよび第 2補助容量線 CS 2にそれぞれ印加する。
[0039] 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 V com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。
[0040] < 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。
[0041] 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 Vcsl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 Vcsl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。
[0042] 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 Vcsl, 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 Vg L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 1TF T12aおよび第 2TFT12bは共にオフ状態力 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 1 TFT12a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 14 b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 lTFT12aおよび第 2TFT 12bは共にオン状態力もオフ状態に変化する。このとき、第 1および第 2TFT12a, 1 2b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 (Vg H→ 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、 V db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 Δνは 「弓 Iき込み電圧」と呼ばれる（ Δ V > 0)。
[0043] その後、第 1補助電極電圧 Vcsl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 Vcsl, 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 Vcsl, Vcs2は、互いに位相が 18 0度異なって ヽる。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 Vcsl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。
[0044] 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）力 第 lTFT12a 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 1TFT1 2a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, 12 b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 Δνだけ低下する（ Δ V> 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 Vcsl, 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 Vcsl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。
[0045] V、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 Vs nとすると、第 1副画素形成部 1 Oaにおける液晶への印加電圧（以下「第 1副画素液 晶電圧」と 、う）の実効値 Vlca_rmsは、図 4 (E)より
Vlca_rms =Vsp- A V+ (1/2) Vcs (Ccsa/Cpa)—Vcom
…ひ）
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 - A V- (1/2) Vcs (Ccsb/Cpb) -Vcom
…
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は互いに概ね等しぐかつ第 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 Δ Vic = Vlca― rms― Vlcb― rmsは、
A Vlc =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 Δ Vic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。
[0046] 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 Vie— ap=Vsp— Δν—Vcomに比べて、第 1副画素液晶電圧の実効値 Vic a— 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= Vic— 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。
[0047] 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 V T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 Ί特性の視角依存性が改善される。
[0048] < 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 Ί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 20 01 222264号公報 (特許文献 2)参照)。
[0049] 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（印加電圧一透過率特性）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'Ecl arirange：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)。
[0050] 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 、くと青方向に色度が変化することを示して 、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。
[0051] 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 1 0 (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)。
[0052] 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-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 R GB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力もである。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。
[0053] 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 V T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 、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。
[0054] 既述のように液晶のリタデーシヨンに波長依存性があること力 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 、る（図 17 (B)参照)。
[0055] 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)に示す如ぐ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の値力カラーバランスの維持された状態力 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。
[0056] 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 一不均衡区間 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 ノ《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!、うものとする 力 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。
[0057] 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を斜め力 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 A Vlc=Vcs (CcsZCp)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 Vcsl, Vcs 2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
[0058] 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!、う）と斜め観測時の階調 (以下「斜め階調」 t 、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 X (正面視角規格化透過率 Z100) ' (1Z2. 2) …(
により計算した正面階調を示し、縦軸は、
255 X (右 45度正面視角規格化透過率 Z100) " (1Z2. 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 VAOとして描かれており、この基準線 VAO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。
[0059] 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 Vcsl , Vcs2の振幅（以下「CS振幅」という） Vcsが OV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。
[0060] 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、 "〇"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 "〇"で示されるように CS振幅 Vcsによって変化する。したがつ 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。
[0061] 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：喑副画 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。
[0062] 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:喑副画素面 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。
[0063] 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 一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付近にっ 、て行 、、画素分割比が 1： 3であれば階調値 90付近にっ 、て行
[0064] 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。
[0065] 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には外部力もデータ信号 DAT力 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。 [0066] 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。
[0067] 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 一ブル 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、外部力 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）にっき独立に補正する。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 力もなる。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 32〜25 5の範囲）でカラー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。
[0068] 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。
[0069] 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, 2 lb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 D AT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。
[0070] 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と力 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。
[0071] < 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, 21 g, 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, 21 b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。
[0072] (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力 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。
[0073] 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 2 lr, 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。
[0074] < 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の値力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 、て正面観測時のみならず斜め観測時にお!、ても力 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。
[0075] < 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) I L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 に向力つて変化させると、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力 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。
[0076] 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。
[0077] 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)。
[0078] 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。
[0079] 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。 [0080] 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ぐ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!/、。
[0081] 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 Bl (O)とは若干異なる。ただし、このようなカラーフィル タゃ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。
[0082] 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 一不均衡区間) 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。
[0083] < 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力 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ぐ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 (RG Βの γカーブを個別に設定する）ようにしてもょ 、。
[0084] 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力 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 低減すベぐ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。
[0085] 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 ヽる場合、すなわち時間的な画素分割方式が採用されて ヽる場合であっても 、同様の課題があり、本発明の適用が可能である。
産業上の利用可能性
[0086] 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

請求の範囲
[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カゝ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、前記画面の正面から観測したときの色度の階調依存性が抑 制されるように前記関係を補正すると共に、前記画面の所定の斜め方向から観測し たときの色度の階調依存性が抑制されるように、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 調値近傍において前記関係を補正することを特徴とする、カラー液晶表示装置。
[2] 前記ガンマ補正部は、前記斜め方向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、前記正面から観測したときの色度を前記所定階調値近傍にぉ 、てカラ 一バランスの維持された状態力 青方向にシフトさせる補正を行うことを特徴とする、 カラー液晶表示装置。
[3] 前記ガンマ補正部は、前記正面力 観測したときの色度の階調依存性を示す曲線 が前記所定階調値近傍以外にぉ 、て略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。
[4] 前記ガンマ補正部は、前記正面力 観測したときの色度の階調依存性を示す曲線 が階調値に対して略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。
[5] 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 一ブルを参照して、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。
[6] 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、
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、
前記所定階調値は、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 つて決まる値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。
[7] 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、前記画面の正面から観測したときの色度の階調依存性が 抑制されるように前記関係が補正されると共に、前記画面の所定の斜め方向から観 測したときの色度の階調依存性が抑制されるように、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 所定階調値近傍にぉ 、て前記関係が補正されることを特徴とする、ガンマ補正方法
[8] 前記補正ステップでは、前記斜め方向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、前記正面から観測したときの色度を前記所定階調値近傍にお!、て力 ラーバランスの維持された状態力 青方向にシフトさせる補正が行われることを特徴 とする、請求項 7に記載のガンマ補正方法。
[9] 前記補正ステップでは、前記正面から観測したときの色度の階調依存性を示す曲 線が前記所定階調値近傍以外にぉ 、て略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 7に記載のガンマ補正方法。
[10] 前記補正ステップでは、前記正面から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略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 7に記載のガンマ補正方法。
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