WO2016098232A1 - 液晶表示装置及び液晶表示装置の駆動方法 - Google Patents

液晶表示装置及び液晶表示装置の駆動方法 Download PDF

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健太郎 入江
雅江 川端
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堺ディスプレイプロダクト株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a liquid crystal display device, and more particularly to a liquid crystal display device that improves the viewing angle dependency of gamma characteristics and a driving method of the liquid crystal display device.
  • the liquid crystal display device is a flat display device having excellent features such as high definition, thinness, light weight, and low power consumption, and is widely used for thin televisions, personal computer monitors, digital signage, and the like.
  • a commonly used TN (Twisted Nematic) mode liquid crystal display device has excellent productivity, but has a problem in viewing angle characteristics related to screen display. For example, when the display screen is viewed obliquely with respect to the normal line, the contrast ratio is remarkably lowered in the TN mode liquid crystal display device, and the luminance difference between gradations becomes remarkably unclear. In addition, a so-called gradation inversion phenomenon may be observed in which a portion that appears bright (or dark) when viewed from the front is viewed dark (or bright) when viewed from an oblique direction with respect to the normal.
  • Some liquid crystal display devices that improve the above-described viewing angle characteristics display in display modes such as an IPS (In-Plan Switching) mode and a VA (Vertical Alignment) mode.
  • IPS In-Plan Switching
  • VA Very Alignment
  • a technique for realizing a display mode in these liquid crystal display devices is widely used as a technique for improving viewing angle characteristics.
  • the gamma characteristics representing the gradation dependence of display luminance depend on the angle of the line of sight with respect to the normal of the display screen (hereinafter referred to as viewing angle dependence of the gamma characteristics).
  • This problem is that the gradation display state differs depending on the viewing direction with respect to the display screen, and the gamma characteristics differ between the case where the viewing direction is along the normal line of the display screen and the case where the viewing direction is oblique to the normal line. Is to be observed.
  • Patent Document 1 discloses a liquid crystal display device that improves the viewing angle dependency of gamma characteristics (referred to as viewing angle dependency in Patent Document 1).
  • each pixel is composed of a plurality of sub-pixels, and each sub-pixel is provided with an auxiliary capacitor (CS).
  • the auxiliary capacitance is formed by an auxiliary capacitance electrode electrically connected to each electrode of each subpixel, an insulating layer, and an auxiliary capacitance counter electrode facing the auxiliary capacitance electrode via the insulating layer.
  • each auxiliary capacitor counter electrode is electrically independent, and an oscillation voltage having a phase different from that of each auxiliary capacitor counter electrode (Auxiliary capacitor counter voltage) is applied.
  • the effective voltage applied to each of the liquid crystal layers of the plurality of sub-pixels can be changed.
  • each pixel is observed in a state in which different gamma characteristics are harmonized for each sub-pixel, so that the viewing angle dependency of the gamma characteristics is improved.
  • Patent Document 1 considers the difference in tolerance angle when observing the display screen from the direction intersecting the normal compared to the direction observed from the front along the normal. Without any gamma-specific degradation. For this reason, for example, when the display screen is observed in a situation where the angle between the normal line at the edge of the display screen and the line of sight of the observer is relatively large, the closer the observation target position on the display screen is to the end, the gamma characteristic There was a problem that the suppression of deterioration of the material had to be insufficient.
  • the present invention has been made in view of such circumstances, and the object of the present invention is even when the angle formed between the normal line at the observation target position on the display screen and the line of sight of the observer is relatively large.
  • Another object of the present invention is to provide a liquid crystal display device and a driving method of the liquid crystal display device that can effectively suppress the deterioration of the gamma characteristic.
  • a liquid crystal display device includes a liquid crystal layer and a plurality of electrode pairs for applying a voltage to the liquid crystal layer, and pixels defined including the electrode pairs are arranged in a matrix, and the pixels
  • a liquid crystal display device including a plurality of subpixels each including at least one electrode pair, wherein the liquid crystal layer is formed by the electrode pairs defining at least two subpixels of the plurality of subpixels. The voltage difference between the voltages applied to is different according to the arrangement position of the pixels in the row direction and / or the column direction of the matrix.
  • a liquid crystal display device includes a liquid crystal layer and a plurality of electrode pairs for applying a voltage to the liquid crystal layer, and pixels defined including the electrode pairs are arranged in a matrix, and the pixels In the liquid crystal display device, each of which includes a plurality of subpixels defined to include at least one of the electrode pairs, a brightness difference or luminance difference between at least two subpixels of the plurality of subpixels may be It is different according to the arrangement position of the pixels in the row direction and / or the column direction.
  • the liquid crystal display device is characterized in that the voltage difference, brightness difference, or luminance difference is larger as the arrangement position of the pixels is more distant from the center in the row direction and / or column direction of the matrix.
  • the liquid crystal display device further includes a liquid crystal panel having the liquid crystal layer and the electrode pair, the display screen being curved forward, and the voltage difference, the brightness difference or the luminance difference is the liquid crystal panel.
  • the display screen differs depending on the curvature of the display screen.
  • the voltage difference, the brightness difference, or the luminance difference is different depending on a distance from a central portion of the display screen of the liquid crystal panel to a position separated forward in the normal direction.
  • the display screen of the liquid crystal panel is convexly convex toward the front, and the voltage difference, brightness difference, or luminance difference is greater as the curvature is greater or the distance is shorter. It is large.
  • each of the at least two sub-pixels is defined to include a sub-pixel electrode and an electrode pair of the counter electrodes facing each other through the liquid crystal layer, and the at least two sub-pixels It further comprises a switching element provided for each, and at least two data signal lines for applying a data signal to the sub-pixel electrode via the switching element.
  • the liquid crystal display device stores a correspondence relationship between a receiving unit that receives image data and a plurality of gradation values having different gradation values and sizes for each of the sections in which the pixel arrangement positions are divided into a plurality of sections.
  • a data signal line driving circuit that applies a data signal corresponding to each of a plurality of gradation values converted by the image signal conversion unit to the at least two data signal lines.
  • each of the at least two subpixels opposes the subpixel electrode and the electrode pair of the counter electrode facing each other through the liquid crystal layer, the insulating layer, and the insulating layer.
  • a sub-capacitor electrode and an auxiliary capacitor counter electrode, and the sub-pixel electrode and the auxiliary capacitor electrode are electrically connected to apply a voltage signal to the auxiliary capacitor counter electrode.
  • at least two auxiliary capacitance signal lines are electrically connected to apply a voltage signal to the auxiliary capacitor counter electrode.
  • the storage capacitor has a capacity of the storage capacitor with respect to a sum of a liquid crystal capacity formed by the sub-pixel electrode and the counter electrode and a storage capacity formed by the storage capacitor electrode and the storage capacitor counter electrode.
  • the size ratio is different depending on the arrangement position of the pixels.
  • the liquid crystal display device is characterized in that the size of the auxiliary capacitor varies depending on the arrangement position of the pixels.
  • the liquid crystal display device further includes an auxiliary capacitance signal line driving circuit that applies a voltage signal to the auxiliary capacitance signal line, and the auxiliary capacitance signal line driving circuit applies the specific two auxiliary capacitance signal lines.
  • the voltage signals have opposite polarities and have different amplitudes depending on the arrangement position of the pixels.
  • a driving method of a liquid crystal display device includes a liquid crystal layer and a plurality of electrode pairs for applying a voltage to the liquid crystal layer, and pixels defined including the electrode pairs are arranged in a matrix.
  • each of the pixels includes a plurality of subpixels each including one or two electrode pairs, at least two subpixels are defined.
  • the voltage difference between the voltages applied to the liquid crystal layer by the electrode pair is different according to the arrangement position of the pixels in the row direction and / or the column direction of the matrix.
  • a driving method of a liquid crystal display device includes a liquid crystal layer and a plurality of electrode pairs for applying a voltage to the liquid crystal layer, and pixels defined including the electrode pairs are arranged in a matrix.
  • each pixel includes a plurality of subpixels each defined by including one or two electrode pairs, brightness of at least two subpixels among the plurality of subpixels. The difference or the luminance difference is made different depending on the arrangement position of the pixels in the row direction and / or the column direction of the matrix.
  • pixels arranged in a matrix including an electrode pair for applying a voltage to the liquid crystal layer, and each of the plurality of sub-pixels included in the pixel is at least one.
  • One electrode pair is defined.
  • the voltage difference between the voltages applied to the liquid crystal layer by the respective electrode pairs varies depending on the pixel arrangement position in the row direction and / or the column direction of the matrix.
  • the voltage difference between the voltages applied to the liquid crystal layer by two or more sub-pixels included in the pixel changes according to the arrangement position of the pixels in the matrix.
  • the degree of improvement in the viewing angle dependency of the gamma characteristic changes according to the target position.
  • pixels arranged in a matrix including an electrode pair for applying a voltage to the liquid crystal layer, and each of the plurality of sub-pixels included in the pixel is at least one.
  • One electrode pair is defined.
  • the brightness difference or the luminance difference is made different depending on the pixel arrangement position in the row direction and / or the column direction of the matrix.
  • the brightness difference or luminance difference between two or more sub-pixels included in the pixel changes according to the arrangement position of the pixels in the matrix, and accordingly, according to the observation target position on the display screen viewed from the observer.
  • the degree of improvement in the viewing angle dependency of the gamma characteristic changes.
  • the mutual voltage applied to the liquid crystal layer by at least two subpixels is reduced.
  • a voltage difference or a brightness difference or luminance difference between the at least two sub-pixels increases.
  • the voltage difference applied to the liquid crystal layer corresponding to at least two subpixels, or the brightness difference between the at least two subpixels or The brightness difference is different.
  • the degree of improvement in the field dependency of the gamma characteristic changes to compensate for the change in the influence of the field dependency of the gamma characteristic in accordance with the curvature of the display screen.
  • the voltage applied to the liquid crystal layer corresponding to at least two subpixels according to the distance from the center of the display screen of the liquid crystal panel to the position separated in the normal direction in front of the display screen The voltage difference between them or the brightness difference or luminance difference between the at least two sub-pixels is different.
  • the degree of improvement of the gamma characteristic's visual field dependency changes to compensate for the change in the influence of the gamma characteristic's visual field dependency according to the viewing distance to the display screen.
  • the gamma characteristic depends on the field of view of the gamma characteristic to compensate for the change in the influence of the gamma characteristic on the field of view depending on the large / small curvature of the display screen or the short / long viewing distance to the display screen. The degree of improvement in sex changes between large and small.
  • the electrode pair that defines each of at least two sub-pixels included in the pixel includes the sub-pixel electrode and the counter electrode that face each other through the liquid crystal layer.
  • a data signal is applied to each subpixel electrode from at least two data signal lines via a switching element. Accordingly, voltages having different sizes are applied to the liquid crystal layer by two or more subpixels included in the pixel.
  • the gradation value based on the image data received by the reception unit is converted into a plurality of gradations having different sizes based on the classification to which the image signal conversion unit belongs and the storage contents of the storage unit.
  • the data signal is converted into a value, and a data signal corresponding to each of the plurality of gradation values converted by the data signal line driving circuit is applied to at least two data signal lines.
  • the voltage difference between the voltages applied to the liquid crystal layer by each of the two or more sub-pixels included in the pixel changes according to the division position of the pixel in the matrix.
  • the auxiliary capacitance counter electrode is included, and among these, the auxiliary capacitance electrode is electrically connected to the sub-pixel electrode.
  • a voltage signal is applied to each auxiliary capacitor counter electrode from at least one of at least two auxiliary capacitor signal lines.
  • the size of the liquid crystal capacitance formed by the subpixel electrode and the counter electrode is, for example, CLC, and is formed by the auxiliary capacitor electrode and the auxiliary capacitor counter electrode.
  • the size of the auxiliary capacitor is CCS
  • the size of K is made different depending on the arrangement position of the pixels in the row direction and / or the column direction of the matrix. Thereby, the voltage difference between the voltages applied to the liquid crystal layer by two or more sub-pixels included in the pixel changes according to the arrangement position of the pixel in the matrix.
  • the size of the above-described CCS differs according to the arrangement position of the pixel in the row direction and / or the column direction of the matrix.
  • the value of K is changed.
  • the voltage difference between the voltages applied to the liquid crystal layer by two or more sub-pixels included in the pixel changes according to the arrangement position of the pixel in the matrix.
  • auxiliary capacitance signal lines out of at least two auxiliary capacitance signal lines have different amplitudes depending on the pixel arrangement position in the row direction and / or column direction of the matrix, and the polarity.
  • the auxiliary capacitance signal line driver circuit applies a signal in which is inverted. Thereby, the voltage difference between the voltages applied to the liquid crystal layer by two or more sub-pixels included in the pixel changes according to the arrangement position of the pixel in the matrix.
  • the display screen viewed from the observer The degree of improvement in the viewing angle dependency of the gamma characteristic changes according to the above observation target position. Therefore, the angle formed by the normal line at the observation target position on the display screen and the observer's line of sight is compared by offsetting the deterioration tendency of the gamma characteristic according to the change in the observation target position and the improvement tendency of the visual field dependency. Even if it is large, it is possible to effectively suppress the degradation of the gamma characteristic.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of a liquid crystal display device according to Embodiment 1 of the present invention
  • FIG. 2 shows a configuration in which pixels P are defined in the liquid crystal panel 100a according to Embodiment 1 of the present invention. It is explanatory drawing shown typically.
  • the liquid crystal display device shown in FIG. 1 includes a liquid crystal panel 100a in which pixels P defined by including a plurality of electrode pairs described later are arranged in a matrix in the vertical and horizontal directions of the display screen.
  • the display screen is curved convexly toward the front.
  • the liquid crystal panel 100a is illustrated with a representative pixel P and signal lines associated with the pixel P as the center.
  • the pixel P includes subpixels SP1 and SP2 which are divided into two in the vertical direction of the display screen of the liquid crystal panel 100a (hereinafter simply referred to as the vertical direction; the same applies to the horizontal direction).
  • the sub-pixel SP1 is defined by an electrode pair of the sub-pixel electrode 11a and the counter electrode 21 that are opposed via the liquid crystal layer 3, and an electrode pair of the auxiliary capacitance electrode 13a and the auxiliary capacitance counter electrode 14a that are opposed via the insulating layer 12. Is done.
  • One terminal of a TFT (Thin Transistor: corresponding to a switching element) 15a is connected to the subpixel electrode 11a.
  • the subpixel electrode 11a and the auxiliary capacitance electrode 13a are electrically connected.
  • a liquid crystal capacitor Clc1 is formed by the sub-pixel electrode 11a and the counter electrode 21.
  • the auxiliary capacitance Ccs1 is formed by the auxiliary capacitance electrode 13a and the auxiliary capacitance counter electrode 14a.
  • the subpixel SP2 includes an electrode pair of the subpixel electrode 11b and the counter electrode 21 that face each other via the liquid crystal layer 3, and an electrode pair of the auxiliary capacitance electrode 13b and the auxiliary capacitor counter electrode 14b that face each other via the insulating layer 12. Defined by One end of the TFT 15b is connected to the subpixel electrode 11b. The subpixel electrode 11b and the auxiliary capacitance electrode 13b are electrically connected. The counter electrode 21 is common to the subpixels SP1 and SP2, but is not limited thereto. A liquid crystal capacitor Clc2 is formed by the sub-pixel electrode 11b and the counter electrode 21. Further, the auxiliary capacitance Ccs2 is formed by the auxiliary capacitance electrode 13b and the auxiliary capacitance counter electrode 14b.
  • a source signal line (corresponding to a data signal line) for applying a source signal (corresponding to a data signal) to the subpixel electrodes 11a and 11b via the TFTs 15a and 15b, respectively.
  • SL is arranged linearly in the vertical direction.
  • the other ends of the TFTs 15a and 15b are connected to the source signal line SL.
  • Each of the storage capacitor counter electrodes 14a and 14b is connected to storage capacitor signal lines CS1 and CS2 arranged so as to linearly cross both ends in the vertical direction of the pixel P in the horizontal direction.
  • the gate electrodes of the TFTs 15a and 15b are connected to a scanning signal line GL that is linearly arranged so as to cross the central portion of the pixel P in the horizontal direction.
  • the liquid crystal display device also includes a gate driver GD for applying a scanning signal to the scanning signal lines GL, GL,... GL, and source signal lines SL, SL, ⁇
  • a source driver (corresponding to a data signal line driving circuit) SD that applies a source signal to SL and auxiliary capacitance signal lines CS1, CS2, CS1, CS2, ⁇
  • a signal main line CSLa, and a display control circuit 4a that controls display by the liquid crystal panel 100a using the gate driver GD, the source driver SD, and the auxiliary capacitance signal main line CSLa are provided.
  • the display control circuit 4a includes an image signal input circuit (corresponding to a receiving unit) 40 that receives an image signal including image data representing an image, and a gate driver GD based on a clock signal and a synchronization signal separated by the image signal input circuit 40. And a gate driver control circuit 41 and a source driver control circuit 42a for controlling each of the source drivers SD.
  • the display control circuit 4a also generates an auxiliary capacitance signal generation circuit (corresponding to an auxiliary capacitance signal line driving circuit) that generates a voltage signal to be applied to the auxiliary capacitance signal lines CS1 and CS2 based on the timing signal from the image signal input circuit 40. ) 46a.
  • the auxiliary capacitance signal generation circuit 46a drives the auxiliary capacitance signal lines CS1 and CS2 via the auxiliary capacitance signal trunk line CSLa.
  • Each of the gate driver control circuit 41 and the source driver control circuit 42a generates control signals such as a start signal, a clock signal, and an enable signal necessary for the periodic operation of the gate driver GD and the source driver SD.
  • the source driver control circuit 42 a also generates analog image data based on the digital image data separated by the image signal input circuit 40 and supplies the analog image data to the source driver SD.
  • the gate driver GD sequentially applies scanning signals with a predetermined time difference to the scanning signal lines GL, GL,... GL within one vertical scanning period of the image data.
  • the source driver SD generates source signals (parallel data) representing an image for one line generated by accumulating analog image data (serial data) given from the source driver control circuit 42a for one horizontal scanning period. SL, SL,... Applied in parallel to SL.
  • the source signal for one line here is updated at the predetermined time difference.
  • the source signal applied to the source signal lines SL, SL,... SL has its gate connected to the one scanning signal line GL in one horizontal scanning period in which the scanning signal is applied to one scanning signal line GL. It is applied to the subpixel electrodes 11a and 11b via the TFTs 15a and 15b, respectively, and also to the auxiliary capacitance electrodes 13a and 13b. As a result, source signals are written into the liquid crystal capacitors Clc1 and Clc2 and the auxiliary capacitors Ccs1 and Ccs2 formed in the sub-pixels SP1 and SP2, respectively. In this way, one line of source signal is simultaneously written to one line of pixels P, P,... P in one horizontal scanning period. The written source signal is held for one vertical scanning period.
  • FIG. 3A is a cross-sectional view schematically showing the configuration of the liquid crystal panel 100a
  • FIG. 3B is a cross-sectional view schematically showing the configuration of the liquid crystal panel 100x. Since the liquid crystal panel 100a and the liquid crystal panel 100x differ only in part of the configuration, most of the description will be made in common.
  • the liquid crystal panels 100 a and 100 x are configured with a liquid crystal layer 3 interposed between a first glass substrate (array substrate) 1 and a second glass substrate 2.
  • a sealing material 33 for sealing the liquid crystal sealed in the liquid crystal layer 3 is disposed between the opposing surfaces of the first glass substrate 1 and the second glass substrate 2. It is provided along.
  • the alignment film 31 is formed on the layer containing 15b.
  • three-color filter CF corresponding to each pixel P is formed between the alignment film 31 and the layer including the TFTs 15a and 15b.
  • a polarizing plate 19 is attached to the other surface of the first glass substrate 1.
  • a flexible substrate 18 on which a gate driver GD is surface-mounted is attached to one edge of one surface of the first glass substrate 1.
  • a counter electrode 21 made of a transparent electrode and an alignment film 32 are laminated on one surface of the second glass substrate 2.
  • a color filter CF is formed between the second glass substrate 2 and the counter electrode 21.
  • a polarizing plate 29 is attached to the other surface of the second glass substrate 2. The polarization direction (polarization plane) of light passing through the polarizing plate 19 and the polarizing plate 29 is different by 90 degrees.
  • the backlight (not shown) is provided on the other surface side of the first glass substrate 1 (the side on which the polarizing plate 19 is attached).
  • the liquid crystal panels 100a and 100x are substantially different only in the position of the color filter CF.
  • the color filter CF By disposing the color filter CF on the first glass substrate 1 side, there is an effect in preventing color misregistration when the display screen is curved.
  • FIG. 4 is a timing chart showing voltage changes of signals applied to the signal lines and the liquid crystal capacitors Clc1 and Clc2.
  • the horizontal axis is the same time axis, and the vertical axis indicates the source signal line SL, the scanning signal line GL, the auxiliary capacitance signal line CS1, and the auxiliary capacitance from the upper stage of the drawing.
  • the signal levels of the signal SLS, the signal GLS, the signal CSS1, the signal CSS2, the signal LCS1, and the signal LCS2 applied to the signal line CS2, the liquid crystal capacitor Clc1, and the liquid crystal capacitor Clc2 are shown.
  • the potential of the counter electrode 21 is indicated by Vcom.
  • the voltage of each signal is a potential difference with respect to Vcom. Note that the unit voltages on the vertical axis are not necessarily equal in magnitude.
  • the signal SLS rises at time T0, falls at time T4 after two horizontal scanning periods (2H), and rises again at time T5 after two horizontal scanning periods.
  • the signal SLS is an analog voltage signal whose polarity is inverted every two horizontal scanning periods (2H), but the inversion period is not limited thereto.
  • the voltage of the signal SLS between times T0 and T3 is Vs.
  • the signal GLS is H (high) level only during a predetermined period from time T1 to T2 within one horizontal scanning period from time T0 to T3, and is L (low) level during the other periods.
  • Signals CSS1 and CSS2 are rectangular waves in which voltages Va_H and Va_L having the same absolute value but different polarities are alternately and periodically held, and are 180 ° out of phase with each other.
  • the voltage difference between Va_H and Va_L, that is, the amplitude of the signals CSS1 and CSS2 is Vcs.
  • the voltage of the signal CSS1 changes from Va_L to Va_H at time T0, changes from Va_H to Va_L at time T3, and further changes from Va_L to Va_H at time T4.
  • the voltage of the signal CSS2 changes from Va_H to Va_L at time T0, from Va_L to Va_H at time T3, and further from Va_H to Va_L at time T4. Thereafter, the signals CSS1 and CSS2 periodically repeat these series of voltage changes.
  • the voltages of the signals LCS1 and LCS2 change with time as shown in FIG.
  • the TFTs 15a and 15b shown in FIG. 2 are turned on (conductive state), and the signal SLS of the source signal line SL is changed to the sub-pixel electrodes 11a and 11b, the auxiliary capacitance electrodes 13a and 13b, To be applied.
  • the voltages of the signals LCS1 and LCS2 applied to the liquid crystal capacitors Clc1 and Clc2 respectively become Vs.
  • the TFTs 15a and 15b are turned off (non-conducting state).
  • the TFTs 15a and 15b are applied to the liquid crystal capacitors Clc1 and Clc2 due to the so-called pull-in phenomenon.
  • the voltages of the signals LCS1 and LCS2 are reduced by Vd from the voltage immediately before time T2 to Vs ⁇ Vd.
  • the voltage applied to the auxiliary capacitors Ccs1 and Ccs2 also decreases by Vd.
  • the capacitance of the liquid crystal capacitors Clc1 and Clc2 is CLC.
  • the auxiliary capacitance electrodes 13a and 13b are formed in the same size and the auxiliary capacitance counter electrodes 14a and 14b are formed in the same size, the capacitances of the auxiliary capacitances Ccs1 and Ccs2 are defined as CCS.
  • the voltage of the signal LCS1 applied to the liquid crystal capacitor Clc1 rises by Vcs ⁇ K from the voltage immediately before time T4 to Vs ⁇ Vd.
  • the voltage of the signal LCS2 applied to the liquid crystal capacitor Clc2 is reduced by Vcs ⁇ K from the voltage immediately before time T4 to Vs ⁇ Vd.
  • the voltage difference between the effective voltages of the sub-pixels SP1 and SP2 changes by changing the value of K or the magnitude of Vcs.
  • the CCS may be changed to large / small or the CLC may be changed to small / large.
  • the value of K is changed.
  • FIG. 5A is an explanatory diagram for explaining an angle formed by a line of sight with respect to the flat liquid crystal panel 100 and a normal line of the display screen
  • FIG. 5B is a line of sight with respect to the liquid crystal panel 100a curved convexly and the display screen. It is explanatory drawing for demonstrating the angle which the normal line makes.
  • the normal lines at the center and the end of the display screen are represented by thick solid lines and broken lines, respectively.
  • the viewing angles at which the observers in FIGS. 5A and 5B look at both ends of the display screen are 2 ⁇ and 2 ⁇ , respectively.
  • FIGS. 5A and 5B illustrate a case where the observer observes the liquid crystal panels 100 and 100a having the same width along the display screen from the front of the center portion of the display screen in front of the display screen. .
  • the angle formed by the line of sight when the observer observes the central part of the display screen and the line of sight when observing a position separated from the central part increases from ⁇ ′ to ⁇ .
  • the angle formed between the normal and the line of sight at the observation target position on the display screen also increases from ⁇ ′ to ⁇ .
  • the angle formed by the line of sight when the observer observes the central part of the display screen and the line of sight when observing the position separated from the central part increases from ⁇ ′ to ⁇ . Accordingly, the angle formed between the normal line and the line of sight at the observation target position on the display screen increases from ⁇ ′ to ⁇ .
  • the rate of increase from ⁇ ′ to ⁇ increases in accordance with the curvature of the display screen of the liquid crystal panel 100a. Therefore, the rate of increase from ⁇ ′ to ⁇ is greater than the rate of increase from ⁇ ′ to ⁇ . It is obvious that it is big. From the above, in the case of FIG. 5B, it can be seen that the problem of the dependence of the gamma characteristic on the viewing angle becomes significant as the observation target position on the display screen moves from the center to the end of the display screen. .
  • the viewing voltage dependency of the gamma characteristic is improved by changing the effective voltage of the plurality of subpixels to make the brightness difference or luminance difference between subpixels different.
  • the voltage difference between the effective voltages of the sub-pixels SP1 and SP2 is small at the center of the display screen and large at the end, and the above-mentioned effective voltage is changed according to the change in the position of the pixel P therebetween. The voltage difference between the voltages is changed smoothly. In response to this, the brightness difference or luminance difference between the sub-pixels SP1 and SP2 changes smoothly.
  • FIG. 6 is an explanatory diagram showing an example in which the voltage difference between the effective voltages of the sub-pixels SP1 and SP2 is changed according to the position on the display screen.
  • the display screen of the liquid crystal panel 100a is horizontally divided into vertically long virtual regions from region A to region G. Regions A and G respectively correspond to the left and right edges toward the display screen, and region D corresponds to the center of the display screen.
  • the number of divisions of the display screen is not limited to seven from A to G.
  • the voltage difference between the effective voltages of the sub-pixels SP1 and SP2 included in the pixel P in each region is maximized in the regions A and G and minimized in the region D.
  • the voltage difference of the effective voltage is decreased stepwise in the order from the region A to the regions B, C, and D and from the region G to the regions F, E, and D.
  • the size of the above-mentioned CLC is set to be minimum in the regions A and G and maximum in the region D.
  • the size of the CCS may be maximized in the regions A and G and minimized in the region D.
  • the sub-pixel SP1 in the regions A and G is displayed with brightness or luminance close to black, for example, as shown in the lower part of FIG.
  • the brightness or luminance of the sub-pixel SP1 is increased in the order from the region A to the regions B, C, and D and from the region G to the regions F, E, and D.
  • the subpixels SP2 in the areas A and G are displayed with brightness or luminance close to white, and the order from the area A to the areas B, C, and D, and from the area G to the areas F, E, and In order of going to D, the brightness or luminance of the sub-pixel SP2 is decreased.
  • the brightness or luminance of the pixels P observed by the observer is uniformly distributed over the entire display screen of the liquid crystal panel 100a.
  • the present invention is not limited to this. Even when the display screen is planar as in the liquid crystal panel 100 shown in FIG. 5A, the display screen is divided into a plurality of regions, and the effective voltages of the sub-pixels SP1 and SP2 included in the pixel P in each region. By changing the voltage difference, the viewing angle dependence of the gamma characteristic for each region can be optimized. This is particularly effective when the horizontal width of the liquid crystal panel 100 is relatively large, or when the distance between the observer and the display screen is relatively short.
  • the display screen of the liquid crystal panel 100a is horizontally divided into a plurality of vertically long virtual regions.
  • the display screen is divided into a plurality of horizontally long virtual regions.
  • the voltage difference between the effective voltages of the sub-pixels SP1 and SP2 may be changed according to the arrangement position of the pixels P in the vertical direction of the display screen.
  • the voltage difference between the effective voltages of the sub-pixels SP1 and SP2 included in the pixel P is the display screen.
  • the center portion is small and the end portion is large.
  • the present invention is not limited to this.
  • the above effective voltage is centered on the position on the display screen facing the observer.
  • the voltage difference may be changed from small to large. That is, the voltage difference of the effective voltage may be changed according to the arrangement position of the pixels P in the horizontal direction and / or the vertical direction of the display screen.
  • the pixel P includes two subpixels SP1 and SP2 and the auxiliary capacitance counter electrodes 14a and 14b are connected to the auxiliary capacitance signal lines CS1 and CS2, respectively.
  • the number of subpixels is not limited to two and may be three or more, or the number of auxiliary capacitance signal lines may be increased according to the number of subpixels.
  • the voltage difference between the effective voltages of any two subpixels may be changed as described above using the two auxiliary capacitance signal lines CS1 and CS2.
  • the effective voltage of the third subpixel may be changed to be an intermediate voltage between the effective voltages of the two subpixels.
  • the pixels P arranged in a matrix are defined including a plurality of electrode pairs for applying a voltage to the liquid crystal layer 3, and
  • Each of the included subpixels SP1 and SP2 is defined to include an electrode pair of the subpixel electrode 11a and the counter electrode 21, and an electrode pair of the subpixel electrode 11b and the counter electrode 21.
  • the voltage difference between the voltages applied to the liquid crystal layer 3 by the respective electrode pairs, or respectively The brightness difference or the brightness difference is made different according to the arrangement position of the pixels P in the row direction and / or the column direction of the matrix.
  • the subpixels SP1 and SP2 and other two pixels are included as the arrangement position of the pixels P arranged in a matrix is more distant from the central portion in the row direction and / or the column direction of the matrix.
  • the voltage difference applied to the liquid crystal layer 3 by the above subpixels or the brightness difference or luminance difference between the two or more subpixels is increased. Therefore, when the observer observes the display screen from the front of the center of the display screen, the observation target position on the display screen viewed from the observer is separated from the center of the screen in the horizontal direction and / or the vertical direction. It becomes possible to increase the degree of improvement in the visual field dependency of the gamma characteristic.
  • the electrode pair that defines the sub-pixels SP1 and SP2 included in the pixel P, the electrode pair of the auxiliary capacitor electrode 13a and the auxiliary capacitor counter electrode 14a, and the auxiliary capacitor electrode 13b and the auxiliary electrode are provided.
  • An electrode pair with the capacitor counter electrode 14b is included.
  • the auxiliary capacitance electrode 13a is electrically connected to the subpixel electrode 11a
  • the auxiliary capacitance electrode 13b is electrically connected to the subpixel electrode 11b.
  • a voltage signal is applied from the auxiliary capacitance signal lines CS1 and CS2 to the auxiliary capacitance counter electrodes 14a and 14b, respectively.
  • the size of the liquid crystal capacitance Clc1 formed by the subpixel electrode 11a and the counter electrode 21, the subpixel electrode 11b, and the counter electrode 21 is, for example, CLC.
  • the size of the auxiliary capacitor Ccs1 formed by the auxiliary capacitor electrode 13a and the auxiliary capacitor counter electrode 14a and the size of the auxiliary capacitor Ccs2 formed by the auxiliary capacitor electrode 13b and the auxiliary capacitor counter electrode 14b are, for example, CCS.
  • K CCS / (CCS + CLC).
  • the magnitude of K is made different depending on the arrangement position of the pixels P in the row direction and / or the column direction of the matrix. Accordingly, the voltage difference between the voltages applied to the liquid crystal layer 3 by two or more subpixels including the subpixels SP1 and SP2 included in the pixel P is changed according to the arrangement position of the pixels P in the matrix. Is possible.
  • the size of the above-described CCS differs for the sub-pixels SP1 and SP2 included in the pixel P depending on the arrangement position of the pixels P in the row direction and / or the column direction of the matrix. And the value of K changes accordingly.
  • the third sub-pixel further included in the pixel P Accordingly, the voltage difference between the voltages applied to the liquid crystal layer 3 by two or more subpixels including the subpixels SP1 and SP2 included in the pixel P is changed according to the arrangement position of the pixels P in the matrix. Is possible.
  • the amplitudes of the signals CSS1 and CSS2 applied to the storage capacitor signal lines CS1 and CS2 are fixed to Vcs, whereas in the second embodiment, the signal CSS1 is determined according to the position of the pixel P. And the amplitude of CSS2 is changed.
  • FIG. 7 is a block diagram showing a configuration example of the liquid crystal display device according to Embodiment 2 of the present invention.
  • the liquid crystal display device according to Embodiment 2 includes a liquid crystal panel 100b in which pixels P are arranged in a matrix in the vertical and horizontal directions of the display screen.
  • the display screen is convexly curved toward the front.
  • the liquid crystal panel 100b is illustrated with a representative three pixels P and signal lines associated with the pixels P as the center.
  • the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and a part or all of the description is omitted.
  • the liquid crystal panel 100b is divided in a horizontal direction into vertically long regions from region A to region I. Regions A and I respectively correspond to the left and right edges toward the display screen, and region E corresponds to the center of the display screen. The number of divisions of the display screen is not limited to nine from A to I.
  • the auxiliary capacitance signal lines CS1 and CS2 are divided for each region from region A to region I.
  • branch lines BR1 and BR2 for applying voltage signals to the storage capacitor signal lines CS1 and CS2 are linearly arranged in the vertical direction.
  • the branch wirings BR1 and BR2 may be arranged for each pixel P, or may be arranged in common for each of the above regions.
  • the liquid crystal display device also includes an auxiliary device for applying a voltage signal to the gate driver GD, the source driver SD, and the branch lines BR1, BR2, BR1, BR2,... BR1, BR2.
  • a capacitance signal trunk line CSLb, and a display control circuit 4b that controls display by the liquid crystal panel 100b using the gate driver GD, the source driver SD, and the auxiliary capacitance signal trunk line CSLb are provided.
  • the display control circuit 4b includes an image signal input circuit 40, a gate driver control circuit 41, and a source driver control circuit 42a.
  • the display control circuit 4a includes an auxiliary capacitance signal voltage generation circuit 45a that generates a signal voltage that determines a signal amplitude of a voltage signal to be applied to the auxiliary capacitance signal lines CS1 and CS2, and an auxiliary capacitance signal voltage generation circuit 45a.
  • Auxiliary capacitance signal generation circuit (corresponding to the auxiliary capacitance signal line drive circuit) that generates a voltage signal to be applied to the auxiliary capacitance signal lines CS1 and CS2 based on the generated DC signal voltage and the timing signal from the image signal input circuit 40. 46b.
  • the auxiliary capacitance signal generation circuit 46b drives the auxiliary capacitance signal lines CS1 and CS2 with voltage signals having different signal amplitudes for each of the regions A to I via the auxiliary capacitance signal trunk line CSLb.
  • the storage capacitor signal lines CS1 and CS2 may be connected without being divided for each of the above regions, and the signal amplitude may be continuously changed between adjacent regions.
  • FIG. 8 is an explanatory diagram for explaining voltages and signals output from the auxiliary capacitance signal voltage generation circuit 45a and the auxiliary capacitance signal generation circuit 46b, respectively.
  • the auxiliary capacitance signal voltage generating circuit 45a generates a DC signal voltage corresponding to Va_H and Va_L shown in FIG. 4 of the first embodiment for each of the regions A to I. Specifically, voltages VA_H and VA_L having the same absolute value and different polarities (hereinafter the same) are generated for region A, voltages VB_H and VB_L are generated for region B, and voltages VI_H and VI_L are generated for region I. appear. Therefore, in the second embodiment, there are 18 types of signal voltages output from the auxiliary capacitance signal voltage generation circuit 45a.
  • the auxiliary capacitance signal generation circuit 46b corresponds to the signals CSS1 and CSS2 shown in FIG. 4 of the first embodiment based on the signal voltage from the auxiliary capacitance signal voltage generation circuit 45a and the timing signal from the image signal input circuit 40.
  • a signal voltage to be generated is generated for each of the regions A to I.
  • signals A_CSS1 and A_CSS2 are generated for region A based on voltages VA_H and VA_L, respectively
  • signals B_CSS1 and B_CSS2 are generated for region B based on voltages VB_H and VA_L, respectively, and so on.
  • Signals I_CSS1 and I_CSS2 are generated based on VI_H and VI_L, respectively. Therefore, in the second embodiment, there are 18 types of voltage signals output from the auxiliary capacitance signal generation circuit 46b.
  • FIG. 9 is a chart showing the relationship between the position on the display screen and the amplitude of the signal applied to the storage capacitor signal lines CS1 and CS2, and
  • FIG. 10 is a graph showing the relationship between gradation and luminance.
  • 11 is a graph showing the relationship between the position on the display screen and the amount of deviation of the gamma characteristic.
  • the liquid crystal panel used for the simulation in FIGS. 9, 10 and 11 is a 60-inch type, and the planar dimensions before bending are 748.44 mm in length and 133.56 mm in width.
  • a simulation was performed for the case where an observer observes the display screen directly from the front of the center of the display screen. The viewing distance from the observer to the center of the display screen is 224.32 mm. In this case, the viewing angle at which the viewer looks at both ends of the display screen is about 47 degrees.
  • the relative positions on the display screen are the values of the positions of the left end, the center and the right end in the horizontal direction of the display screen, -1.00, 0.00 and 1.00, respectively. Values are allocated evenly according to the distance along the display screen. Therefore, the positions where the values are ⁇ 1.00, 0.00, and 1.00 correspond to the left end portion of the region A, the center portion of the region E, and the right end portion of the region I, respectively. Also, the positions where the values are ⁇ 0.75, ⁇ 0.50 and ⁇ 0.25 correspond to the regions B, C and D, and the values are 0.25, 0.50 and 0.75, respectively. The position corresponds to the regions F, G and H.
  • the horizontal axis of the figure represents the gradation based on the digital image data separated by the image signal input circuit 40, and the vertical axis represents the luminance normalized to 1 as the maximum value.
  • Each curve in the figure is a gamma characteristic indicating the luminance observed at each relative position on the display screen with respect to the gradation of the input signal.
  • the alternate long and short dash line shows the characteristic at the relative position where the value is 0.00 in the liquid crystal panel 100b according to the present invention and the present invention, and is a standard characteristic where the ⁇ value is 2.2.
  • the broken line and the solid line respectively indicate the characteristics at the relative position of 075 in the liquid crystal panel 100b according to the related art and the present invention. It can be seen that the liquid crystal panel 100b according to the present invention clearly has a ⁇ value close to the characteristic of 2.2 as compared with the conventional liquid crystal panel.
  • the amount of deviation between the gamma characteristic at the relative position where the value is 0.00 and the gamma characteristic at the relative position where the value is other than 0.00 is proportional to the area of the region surrounded by the characteristic curve at each relative position.
  • an indicator For example, for the liquid crystal panel 100b according to the present invention, the amount of deviation of the gamma characteristic at the relative position where the value is 0.75 corresponds to the area of the region surrounded by the oblique lines in FIG.
  • the horizontal axis of the figure represents the relative position on the display screen
  • the vertical axis represents the amount of deviation of the gamma characteristic.
  • Each of the broken line and the solid line in the figure indicates the amount of deviation of the liquid crystal panel 100b according to the related art and the present invention.
  • the amount of deviation of the gamma characteristic at the relative positions of ⁇ 1.00 and 1.00 increases to approximately 30, whereas in the liquid crystal panel 100b according to the present invention, the gamma characteristic at the same relative position.
  • the amount of deviation is within about 19.
  • the liquid crystal panel 100b according to the present invention is smaller in the amount of deviation than the conventional liquid crystal panel.
  • the number of subpixels is not limited to two, and may be three or more.
  • the number of auxiliary capacitance signal lines may be increased according to the number of subpixels. For example, when three subpixels are included in one pixel, the voltage difference between the effective voltages of any two subpixels may be changed as described above using the two auxiliary capacitance signal lines CS1 and CS2.
  • the effective voltage of the third subpixel may be changed to be an intermediate voltage between the effective voltages of the two subpixels.
  • the auxiliary capacitance signal voltage generation circuit 45a When the effective voltage of the third sub-pixel is changed by a voltage signal from the third auxiliary capacitance signal line, the auxiliary capacitance signal voltage generation circuit 45a generates a third signal voltage such as voltages VA_M, VB_M,.
  • the auxiliary capacitance signal generation circuit 46b may generate a third voltage signal A_CSS3, B_CSS3,... I_CSS3 and apply it to the third auxiliary capacitance signal line via the auxiliary capacitance signal trunk line CSLb.
  • the pixel P in the row direction and / or the column direction of the matrix with respect to the auxiliary capacitance signal lines CS1 and CS2 (including the case where the third auxiliary capacitance signal line is added).
  • the auxiliary capacitance signal generation circuit 46b applies a signal having an amplitude that is different depending on the arrangement position of and the polarity is inverted. Accordingly, the voltage difference between the voltages applied to the liquid crystal layer 3 by two or more subpixels including the subpixels SP1 and SP2 included in the pixel P is changed according to the arrangement position of the pixels P in the matrix. Is possible.
  • a voltage difference is generated in the voltages of the sub-pixel electrodes 11a and 11b by applying different voltage signals to the storage capacitor signal lines CS1 and CS2, whereas in the third embodiment, In this embodiment, source signals having different voltages are applied to the sub-pixel electrodes 11a and 11b via two source signal lines SL1 and SL2 arranged for each pixel P. In either form, a voltage difference is generated in the voltage applied to the liquid crystal layer 3 by the subpixels SP1 and SP2.
  • FIG. 12 is a block diagram showing a configuration example of the liquid crystal display device according to the third embodiment of the present invention
  • FIG. 13 shows a configuration in which the pixels P are defined by the liquid crystal panel 100c according to the third embodiment of the present invention. It is explanatory drawing shown typically.
  • the liquid crystal display device shown in FIG. 12 includes a liquid crystal panel 100c in which pixels P are arranged in a matrix in the vertical and horizontal directions of the display screen. In the liquid crystal panel 100c, the display screen is curved convexly toward the front.
  • the liquid crystal panel 100c is illustrated with a representative three pixels P and signal lines associated with the pixels P as the center.
  • the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and a part or all of the description is omitted.
  • the configuration of the subpixels SP1 and SP2 included in the pixel P and the configuration of the electrode pair that defines the subpixels SP1 and SP2 are the same as those shown in FIG. 2 of the first embodiment.
  • One terminal of the TFTs 15a and 15b is connected to the subpixel electrodes 11a and 11b, respectively.
  • source signal lines SL1 and SL2 for applying source signals to the subpixel electrodes 11a and 11b through the TFTs 15a and 15b are straight lines in the vertical direction. Is arranged. The other ends of the TFTs 15a and 15b are connected to the source signal lines SL1 and SL2, respectively.
  • the storage capacitor counter electrodes 14a and 14b are connected to the storage capacitor signal lines CS1 and CS2, respectively.
  • the gate electrodes of the TFTs 15a and 15b are connected to the scanning signal line GL.
  • the liquid crystal display device includes a gate driver GD and a source driver (corresponding to a data signal line driving circuit) SDb that applies source signals to the source signal lines SL1, SL2, SL1, SL2,. And a storage capacitor signal trunk line CSLa, and a display control circuit 4c for controlling display by the liquid crystal panel 100c using the gate driver GD, the source driver SDb, and the storage capacitor signal trunk line CSLa.
  • a gate driver GD and a source driver (corresponding to a data signal line driving circuit) SDb that applies source signals to the source signal lines SL1, SL2, SL1, SL2,.
  • a storage capacitor signal trunk line CSLa and a display control circuit 4c for controlling display by the liquid crystal panel 100c using the gate driver GD, the source driver SDb, and the storage capacitor signal trunk line CSLa.
  • the display control circuit 4c has an image signal input circuit 40, a gate driver control circuit 41, and a source driver control circuit 42b for controlling the source driver SDb.
  • the display control circuit 4c also has an auxiliary capacitance signal generation circuit 46c that generates voltage signals to be applied to the auxiliary capacitance signal lines CS1 and CS2, and a gradation value based on digital image data separated by the image signal input circuit 40.
  • a light / dark gradation setting circuit (corresponding to an image signal conversion unit) 43 that converts and applies to the source driver control circuit 42b, and a conversion table storage unit (corresponding to a storage unit) that stores a conversion table referred to by the light / dark gradation setting circuit 43 44a.
  • the auxiliary capacitance signal generation circuit 46c drives the auxiliary capacitance signal lines CS1 and CS2 with a DC voltage signal via the auxiliary capacitance signal trunk line CSLa.
  • FIG. 14 is an explanatory diagram for explaining gradation value conversion by the light / dark gradation setting circuit 43.
  • the conversion table storage unit 44a converts each of input gradation values from 0 to 255 into a conversion table (LUT) indicating a correspondence relationship between an output gradation value higher than the input gradation value and an output gradation value lower than the input gradation value.
  • LUT conversion table
  • the light / dark gradation setting circuit 43 refers to a conversion table corresponding to one of the areas A to I based on the timing signal from the image signal input circuit 40, and inputs an image signal based on the referred conversion table.
  • the input gradation value from the circuit 40 is converted into two high and low output gradation values.
  • Each of the two output gradation values converted from the input gradation value is supplied to the source driver control circuit 42b to be converted into two source signals having different voltages, and the two converted source signals are The signal is applied to the source signal lines SL1 and SL2 via the source driver SDb.
  • the voltage difference between the source signals applied to the source signal lines SL1 and SL2 is different for each of the regions A to I even when the input tone values are the same, and is optimal according to the tone values. Will be adjusted. In this manner, the voltage difference between the two source signals applied to the pixel P is reflected in the voltage difference between the voltages applied to the liquid crystal layer 3 by the subpixels SP1 and SP2.
  • the number of subpixels is not limited to two, and may be three or more.
  • the number of source signal lines may be increased in accordance with the number of subpixels.
  • the voltage difference between the effective voltages of any two subpixels may be changed as described above using the two source signal lines SL1 and SL2.
  • the effective voltage of the third subpixel may be changed to be an intermediate voltage between the effective voltages of the two subpixels by using the third source signal line and the third TFT.
  • the electrodes of the sub-pixel electrode 11a and the counter electrode 21 that are opposed to the electrode pair that defines the sub-pixels SP1 and SP2 included in the pixel P with the liquid crystal layer 3 interposed therebetween.
  • a pair and an electrode pair of the sub-pixel electrode 11b and the counter electrode 21 are included.
  • a source signal is applied to the subpixel electrodes 11a and 11b from the source signal lines SL1 and SL2 via the TFTs 15a and 15b.
  • a source signal is applied to the subpixel electrode of the third subpixel from the source signal lines SL1 and SL2 (or the third source signal line) via the third TFT. Accordingly, it is possible to apply voltages having different sizes to the liquid crystal layer 3 by two or more subpixels including the subpixels SP1 and SP2 included in each pixel P.
  • a plurality of floors having different gradation values and sizes related to image data are divided into nine regions in which the arrangement positions of the pixels P in the row direction and / or the column direction of the matrix are divided into nine.
  • the correspondence relationship of tone values is stored in advance in the conversion table storage unit 44a.
  • a gradation value based on the image data separated from the image signal received by the image signal input circuit 40 is converted into a plurality of gradations having different sizes based on the contents stored in the conversion table storage unit 44a by the light / dark gradation setting circuit 43.
  • the source driver SDb applies a source signal corresponding to each of the converted gradation values to the source signal lines SL1 and SL2 (or the third source signal line). Therefore, the voltage difference between the voltages applied to the liquid crystal layer 3 by two or more subpixels including the subpixels SP1 and SP2 included in the pixel P is changed according to the division position of the pixel P in the matrix. Is possible.
  • FIG. 15 is a block diagram showing a configuration example of a liquid crystal display device according to Embodiment 4 of the present invention.
  • the liquid crystal display device includes a liquid crystal panel 100b in which pixels P are arranged in a matrix in the vertical and horizontal directions of the display screen.
  • the liquid crystal panel 100b is the same as that used in the second embodiment.
  • components similar to those in the first and second embodiments are denoted by the same reference numerals, and a part or all of the description is omitted.
  • the liquid crystal display device is based on the liquid crystal panel 100b using the gate driver GD, the source driver SD, the auxiliary capacitance signal trunk line CSLb, the gate driver GD, the source driver SD, and the auxiliary capacitance signal trunk line CSLb.
  • the display control circuit 4d includes an image signal input circuit 40, a gate driver control circuit 41, and a source driver control circuit 42a.
  • the display control circuit 4d is also generated by the auxiliary capacitance signal voltage generation circuit 45b that generates the voltages VA_H, VA_L, VB_H, VB_L ⁇ ⁇ VI_H, VA_L (see FIG. 8) and the auxiliary capacitance signal voltage generation circuit 45b.
  • Auxiliary capacitance signal generation circuit (corresponding to the auxiliary capacitance signal line drive circuit) that generates a voltage signal to be applied to the auxiliary capacitance signal lines CS1 and CS2 based on the DC signal voltage and the timing signal from the image signal input circuit 40. 46b.
  • the display control circuit 4d also has a signal voltage storage unit 47 for storing a plurality of pieces of information specifying the magnitudes of the voltages VA_H, VA_L, VB_H, VB_L,... VI_H, VI_L to be generated by the auxiliary capacitance signal voltage generation circuit 45b. And a signal voltage determination unit 48 that receives signal voltage determination data from the outside and determines one piece of information to be read from the signal voltage storage unit 47.
  • the auxiliary capacitance signal voltage generation circuit 45b reads information determined by the signal voltage determination unit 48 from the signal voltage storage unit 47, and voltages VA_H, VA_L, VB_H, VB_L,... VI_H, VA_L having magnitudes specified by the read information. Is generated. That is, the amplitude of the voltage signal generated for each region by the auxiliary capacitance signal generation circuit 46b changes according to the signal voltage determination data from the outside.
  • the voltage difference between the voltages applied to the liquid crystal layer 3 by two or more subpixels including the subpixels SP1 and SP2, and the brightness difference or luminance difference between the two or more subpixels Not only will it change according to the arrangement position of the pixels P, but it will also change according to signal voltage determination data from the outside.
  • the signal voltage determination unit 48 gives information for selecting one piece of information from the plurality of pieces of information stored in the signal voltage storage unit 47 to the auxiliary capacitance signal voltage generation circuit 45b.
  • the signal voltage generation circuit 45 b may read one piece of information from the plurality of pieces of information stored in the signal voltage storage unit 47 based on the information given from the signal voltage determination unit 48.
  • VA_H, VB_H,... VI_H whose magnitudes are specified by the information stored in the signal voltage storage unit 47 are VA_H and VI_H are maximum and VE_H are minimum, from VA_H to VE_H and from VI_H to VE_H.
  • the voltage decreases stepwise. The same applies to VA_L, VB_L,... VI_L having the same absolute value and different polarities as VA_H, VB_H,.
  • the voltage difference between the voltages applied to the liquid crystal layer 3 by the sub-pixels SP1 and SP2 of the pixel P at both ends of the display screen is large / small depending on the magnitude of the magnitudes of VA_H-VA_L and VI_H-VI_L. It becomes small, and the improvement degree of the viewing angle dependency of the gamma characteristic becomes large / small.
  • the size of VE_H-VE_L corresponding to the center of the display screen may be made large / small.
  • the size of VE_H ⁇ VE_L may be constant.
  • FIG. 16A is an explanatory diagram for explaining an angle formed between a line of sight with respect to the liquid crystal panel 100b curved convexly forward and a normal line of the display screen
  • FIG. 16B is a line of sight with respect to the liquid crystal panel 100e curved concavely forward. It is explanatory drawing for demonstrating the angle which the normal line of a display screen makes
  • the two liquid crystal panels 100e shown in FIG. 16B are the same and differ only in the position of the observer with respect to the display screen.
  • the center of curvature of the liquid crystal panels 100b and 100e is the center O.
  • the observer is located on a line segment connecting the center of the display screen and the center O or on an extension of this line segment, and is directly facing the display screen.
  • L the separation distance between the center of the display screen and the position of the viewer, that is, the viewing distance
  • R be the radius of curvature of the display screen.
  • the value of the signal voltage determination data is made to correspond to the value of L as the viewing distance or the value of R as the curvature radius of the display screen
  • the value of the signal voltage determination data is Information specifying VA_H, VA-L and VI_H, VI-L whose absolute values are smaller (or larger) as the value is larger (or smaller) is determined by the signal voltage determination unit 48.
  • the absolute value increases as the value of the signal voltage determination data increases (or decreases) when L ⁇ R.
  • the information designating VA_H, VA-L and VI_H, VI-L with small (or large) is determined.
  • L> R information specifying VA_H, VA-L and VI_H, VI-L having larger (or smaller) absolute values is determined as the value of the signal voltage determination data is larger (or smaller).
  • the stored contents of the signal voltage storage unit 47 be switched depending on whether the liquid crystal panel is convex forward or concave. Further, it is preferable that the stored content of the signal voltage storage unit 47 is further switched depending on whether the signal voltage determination data corresponds to the R value or the L value. Further, when the liquid crystal panel is concave forward, it is preferable that the stored contents of the signal voltage storage unit 47 be further switched according to the difference in the magnitude relationship between the R value and the L value. In other words, by switching the storage contents of the signal voltage storage unit 47, in any case described above, a plurality of types of information stored in the signal voltage storage unit 47 are based on the signal voltage determination data. One piece of information that is optimal for the radius of curvature and / or viewing distance of the liquid crystal panel can be determined.
  • the signal voltage determination unit 48 acquires the signal voltage determination data from the outside has been described. However, when the curvature radius and the viewing distance are fixedly determined, the signal voltage determination is performed. The portion 48 can be omitted. In this case, the signal voltage storage unit 47 may store optimum information based on a predetermined radius of curvature and viewing distance.
  • the liquid crystal layer corresponding to two or more subpixels including the subpixels SP1 and SP2 in accordance with the radius of curvature R of the display screen of the liquid crystal panel 100b or 100e. 3 is different from each other in voltage difference or brightness difference or luminance difference between the two or more sub-pixels. Therefore, it is possible to change the degree of improvement in the field dependency of the gamma characteristic in order to compensate for the change in the influence of the field dependency of the gamma characteristic in accordance with the curvature of the display screen. Even when the curvature radius R of the display screen is not constant in the plane, the same effect is obtained.
  • the sub-pixels SP1 and SP2 are started according to the viewing distance L from the center of the display screen of the liquid crystal panel 100b or 100e to the position separated in the normal direction in front of the display screen.
  • the voltage difference between the voltages applied to the liquid crystal layer 3 corresponding to the two or more subpixels or the brightness difference or luminance difference between the two or more subpixels is different. Accordingly, it is possible to change the degree of improvement in the field dependency of the gamma characteristic in order to compensate for the change in the influence of the field dependency of the gamma characteristic in accordance with the viewing distance L with respect to the display screen.
  • the smaller the radius of curvature (that is, the larger the curvature) of the display screen of the liquid crystal panel 100b that is convexly convex toward the front, or the shorter the viewing distance the smaller the subpixels SP1 and SP2 are.
  • the voltage difference between the voltages applied to the liquid crystal layer 3 corresponding to two or more subpixels or the brightness difference or luminance difference between the two or more subpixels is large. Therefore, in order to compensate for the change in the influence of the gamma characteristic on the visual field depending on the large / small curvature of the display screen or the short / long viewing distance to the display screen, the gamma characteristic depends on the visual field. It is possible to change the degree of improvement to large / small.
  • FIG. 17 is a block diagram showing a configuration example of the liquid crystal display device according to Embodiment 5 of the present invention.
  • the liquid crystal display device includes a liquid crystal panel 100c in which pixels P are arranged in a matrix in the vertical and horizontal directions of the display screen.
  • the liquid crystal panel 100c is the same as that used in the third embodiment.
  • configurations similar to those in the first and third embodiments are denoted by the same reference numerals, and a part or all of the description is omitted.
  • the liquid crystal display device includes a gate driver GD, a source driver SDb, an auxiliary capacitance signal trunk line CSLa, and a liquid crystal panel 100c using the gate driver GD, source driver SDb, and auxiliary capacitance signal trunk line CSLa.
  • the display control circuit 4e includes an image signal input circuit 40, a gate driver control circuit 41, a source driver control circuit 42b, an auxiliary capacitance signal generation circuit 46c, a light / dark gradation setting circuit 43, and a light / dark gradation setting circuit 43.
  • a conversion table storage unit 44b that stores a plurality of conversion tables to be referred to, and a conversion table determination unit 49 that receives conversion table determination data from the outside and determines one conversion table to be referenced from the conversion table storage unit 44b.
  • the light / dark gradation setting circuit 43 refers to the conversion table determined by the conversion table determination unit 49 from the conversion table storage unit 44b and converts the gradation values shown in FIG. 14 of the third embodiment. That is, the voltage difference between the source signals applied from the source driver control circuit 42b to the source signal lines SL1 and SL2 via the source driver SDb changes according to the conversion table determination data from the outside.
  • the conversion table determination unit 49 provides the light / dark gradation setting circuit 43 with information for determining one conversion table among a plurality of conversion table information stored in the conversion table storage unit 44b.
  • the gradation setting circuit 43 may refer to one conversion table among a plurality of conversion tables stored in the conversion table storage unit 44b based on information given from the conversion table determination unit 49.
  • FIG. 18 is an explanatory diagram illustrating an example of the storage contents of the conversion table storage unit 44b
  • FIG. 19 is an explanatory diagram illustrating an example of the storage contents of another conversion table storage unit.
  • n conversion tables (LUTs) shown in FIG. 14 of the third embodiment are stored.
  • the other conversion table storage unit 44c is used in place of the conversion table storage unit 44b according to the contents indicated by the conversion table determination data.
  • the value of the conversion table determination data corresponds to the L value that is the viewing distance shown in FIG. 16A or 16B of the fourth embodiment, it is stored in the conversion table storage unit 44b according to the magnitude of the L value.
  • One of the n conversion tables is determined as a conversion table to be referenced from the light / dark gradation setting circuit 43.
  • the value of the conversion table determination data corresponds to the value of R that is the radius of curvature shown in FIG. 16A or 16B
  • it is stored in another conversion table storage unit 44c according to the magnitude of the value of R.
  • One of the n conversion tables is determined as a conversion table to be referenced from the light / dark gradation setting circuit 43.
  • the operation after one conversion table to be referred to from the light / dark gradation setting circuit 43 is determined is the same as that in the third embodiment.
  • the voltage difference between the source signals applied to the source signal lines SL1 and SL2 differs for each region from region A to region I, and depends on the value of L as the viewing distance or the value of R as the radius of curvature. It will be optimally adjusted.
  • the voltage difference of the source signal applied to the pixel P is reflected in the voltage difference of the voltage applied to the liquid crystal layer 3 by the subpixels SP1 and SP2.
  • the liquid crystal layer 3 corresponds to two or more subpixels including the subpixels SP1 and SP2 according to the curvature radius R of the display screen of the liquid crystal panel 100c.
  • the voltage difference between applied voltages or the brightness difference or luminance difference between subpixels is different. Therefore, it is possible to change the degree of improvement in the field dependency of the gamma characteristic in order to compensate for the change in the influence of the field dependency of the gamma characteristic in accordance with the curvature of the display screen.
  • the liquid crystal layer 3 is applied corresponding to two or more subpixels including the subpixels SP1 and SP2 in accordance with the viewing distance L of the display screen of the liquid crystal panel 100c.
  • the voltage difference between voltages or the brightness difference or luminance difference between sub-pixels is different. Accordingly, it is possible to change the degree of improvement in the field dependency of the gamma characteristic in order to compensate for the change in the influence of the field dependency of the gamma characteristic in accordance with the viewing distance L with respect to the display screen.

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Abstract

 表示画面上の観察対象位置における法線と観察者の視線とがなす角度が比較的大きい場合であっても、ガンマ特性の劣化を効果的に抑制することが可能な液晶表示装置及び液晶表示装置の駆動方法を提供する。 マトリックス状に配列された画素Pが、液晶層に電圧を印加するための複数の電極対を含んで画定されており、且つ、画素Pに含まれる2つの副画素夫々が、副画素電極と対向電極の電極対を含んで画定されている。そして、画素Pに含まれる2つの副画素の電極対(画素Pに更に含まれる第3の副画素の電極対を加えた場合を含む)により液晶層に夫々印加される電圧について、どの2つの電圧の電圧差も、マトリックスの行方向及び/又は列方向における画素Pの配列位置に応じて異なるようにする。

Description

液晶表示装置及び液晶表示装置の駆動方法
 本発明は、液晶表示装置に関し、特にガンマ特性の視野角依存性を改善する液晶表示装置及び液晶表示装置の駆動方法に関する。
 液晶表示装置は、高精細、薄型、軽量、及び低消費電力等の優れた特長を有する平面表示装置であり、薄型テレビ、パソコンモニタ、デジタルサイネージ等に幅広く利用される。
 従来、一般的に用いられていたTN(Twisted Nematic )モードの液晶表示装置は、生産性に優れている一方で、画面表示に係る視野角特性に問題があった。例えば表示画面を法線に対して斜め方向から見た場合に、TNモードの液晶表示装置ではコントラスト比が著しく低下すると共に、階調間の輝度差が著しく不明瞭になる。また、表示画面を正面から見ると明るく(又は暗く)見える部分が、法線に対して斜め方向から見ると暗く(又は明るく)見える、いわゆる階調反転現象が観察される場合がある。
 上述の視野角特性の問題を改善する液晶表示装置として、IPS(In-Plan Switching )モード、VA(Vertical Alignment )モード等の表示モードで表示するものがある。これらの液晶表示装置における表示モードを実現する技術は、視野角特性を改善する技術として広く利用されている。
 さて、視野角特性の問題の一つに、表示輝度の階調依存性を表すガンマ特性が表示画面の法線に対する視線の角度に依存する(以下、ガンマ特性の視角依存性という)問題がある。この問題は、表示画面に対する観察方向によって階調表示状態が異なるものであり、観察方向が表示画面の法線に沿う方向の場合と法線に対して斜め方向の場合とで、ガンマ特性が異なって観察されるというものである。
 これに対し、特許文献1には、ガンマ特性の視角依存性(特許文献1では視野角依存性と称される)を改善する液晶表示装置が開示されている。特許文献1に記載の液晶表示装置は、各画素の夫々が複数の副画素によって構成されており、夫々の副画素に補助容量(CS)が設けられている。補助容量は、各副画素の電極夫々に電気的に接続された補助容量電極と、絶縁層と、絶縁層を介して補助容量電極に対向する補助容量対向電極とによって形成されている。
 特許文献1に記載の液晶表示装置では、各画素夫々を構成する複数の副画素について、夫々の補助容量対向電極が電気的に独立しており、夫々の補助容量対向電極に位相が異なる振動電圧(補助容量対向電圧)が印加される。このように補助容量対向電極毎に補助容量対向電圧を異ならせることにより、複数の副画素の液晶層夫々に印加する実効電圧を変えることができる。この場合、副画素毎に異なるガンマ特性が調和した状態で各画素が観察されることとなるため、ガンマ特性の視角依存性が改善される。
特開2004-62146号公報
 しかしながら、特許文献1に記載された技術は、表示画面を正面から法線に沿う方向に観察した場合と比較して法線と交差する方向から観察した場合に、公差する角度の違いを考慮せずにガンマ特定の劣化を抑制するものであった。このため、例えば表示画面の縁部における法線と観察者の視線とがなす角度が比較的大きい状況で表示画面を観察する場合は、表示画面上の観察対象位置が端部に近いほどガンマ特性の劣化の抑制が不十分にならざるを得ないという問題があった。
 本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、表示画面上の観察対象位置における法線と観察者の視線とがなす角度が比較的大きい場合であっても、ガンマ特性の劣化を効果的に抑制することが可能な液晶表示装置及び液晶表示装置の駆動方法を提供することにある。
 本発明に係る液晶表示装置は、液晶層及び該液晶層に電圧を印加するための複数の電極対を備え、該電極対を含んで画定される画素がマトリックス状に配列されており、前記画素に夫々が少なくとも1つの前記電極対を含んで画定される複数の副画素が含まれる液晶表示装置において、前記複数の副画素のうち少なくとも2つの副画素夫々を画定する前記電極対により前記液晶層に印加される電圧相互の電圧差が、マトリックスの行方向及び/又は列方向における前記画素の配列位置に応じて異なるようにしてあることを特徴とする。
 本発明に係る液晶表示装置は、液晶層及び該液晶層に電圧を印加するための複数の電極対を備え、該電極対を含んで画定される画素がマトリックス状に配列されており、前記画素に夫々が少なくとも1つの前記電極対を含んで画定される複数の副画素が含まれる液晶表示装置において、前記複数の副画素のうち少なくとも2つの副画素相互の明度差又は輝度差が、マトリックスの行方向及び/又は列方向における前記画素の配列位置に応じて異なるようにしてあることを特徴とする。
 本発明に係る液晶表示装置は、前記電圧差又は明度差若しくは輝度差は、前記画素の配列位置がマトリックスの行方向及び/又は列方向の中央部から離隔するほど大きいことを特徴とする。
 本発明に係る液晶表示装置は、前記液晶層及び電極対を有しており、表示画面が前方に向けて湾曲する液晶パネルを更に備え、前記電圧差又は明度差若しくは輝度差は、前記液晶パネルの表示画面の曲率に応じて異なることを特徴とする。
 本発明に係る液晶表示装置は、前記電圧差又は明度差若しくは輝度差は、前記液晶パネルの表示画面の中央部から前方に、且つ法線方向に離隔した位置までの距離に応じて異なることを特徴とする。
 本発明に係る液晶表示装置は、前記液晶パネルは、表示画面が前方に向けて凸に湾曲しており、前記電圧差又は明度差若しくは輝度差は、前記曲率が大きいほど又は前記距離が短いほど大きいことを特徴とする。
 本発明に係る液晶表示装置は、前記少なくとも2つの副画素の夫々は、前記液晶層を介して対向する副画素電極及び対向電極の電極対を含んで画定されており、前記少なくとも2つの副画素夫々について設けられたスイッチング素子と、前記副画素電極に前記スイッチング素子を介してデータ信号を印加するための少なくとも2つのデータ信号線とを更に備えることを特徴とする。
 本発明に係る液晶表示装置は、画像データを受け付ける受付部と、前記画素の配列位置を複数に区分した区分毎に、階調値及び大きさが異なる複数の階調値の対応関係を記憶した記憶部と、前記受付部が受け付けた画像データに基づく階調値を、前記画素の配列位置が属する区分及び前記記憶部の記憶内容に基づいて大きさが異なる複数の階調値に変換する画像信号変換部と、該画像信号変換部が変換した複数の階調値夫々に応じたデータ信号を前記少なくとも2つのデータ信号線に印加するデータ信号線駆動回路とを更に備えることを特徴とする。
 本発明に係る液晶表示装置は、前記少なくとも2つの副画素の夫々は、前記液晶層を介して対向する副画素電極及び対向電極の電極対と、絶縁層と、該絶縁層を介して対向する補助容量電極及び補助容量対向電極の電極対とを含んで画定されており、前記副画素電極及び補助容量電極は、電気的に接続されており、前記補助容量対向電極に電圧信号を印加するための少なくとも2つの補助容量信号線を更に備えることを特徴とする。
 本発明に係る液晶表示装置は、前記副画素電極及び対向電極によって形成される液晶容量の大きさと前記補助容量電極及び補助容量対向電極によって形成される補助容量の大きさとの和に対する前記補助容量の大きさの比は、前記画素の配列位置に応じて異なることを特徴とする。
 本発明に係る液晶表示装置は、前記補助容量の大きさは、前記画素の配列位置に応じて異なることを特徴とする。
 本発明に係る液晶表示装置は、前記補助容量信号線に電圧信号を印加する補助容量信号線駆動回路を更に備え、該補助容量信号線駆動回路が特定の2つの前記補助容量信号線に印加する電圧信号は、極性が互いに反転しており、且つ振幅が前記画素の配列位置に応じて異なることを特徴とする。
 本発明に係る液晶表示装置の駆動方法は、液晶層及び該液晶層に電圧を印加するための複数の電極対を備え、該電極対を含んで画定される画素がマトリックス状に配列されており、前記画素に夫々が1又は2の前記電極対を含んで画定される複数の副画素が含まれる液晶表示装置を駆動する方法において、前記複数の副画素のうち少なくとも2つの副画素夫々を画定する前記電極対により前記液晶層に印加される電圧相互の電圧差を、マトリックスの行方向及び/又は列方向における前記画素の配列位置に応じて異ならせることを特徴とする。
 本発明に係る液晶表示装置の駆動方法は、液晶層及び該液晶層に電圧を印加するための複数の電極対を備え、該電極対を含んで画定される画素がマトリックス状に配列されており、前記画素に夫々が1又は2の前記電極対を含んで画定される複数の副画素が含まれる液晶表示装置を駆動する方法において、前記複数の副画素のうち少なくとも2つの副画素相互の明度差又は輝度差を、マトリックスの行方向及び/又は列方向における前記画素の配列位置に応じて異ならせることを特徴とする。
 本発明にあっては、マトリックス状に配列された画素が、液晶層に電圧を印加するための電極対を含んで画定されており、且つ、画素に含まれる複数の副画素の夫々が少なくとも1つの電極対を含んで画定されている。そして、画素に含まれる少なくとも2つの副画素相互について、夫々の電極対により液晶層に印加される電圧の電圧差が、マトリックスの行方向及び/又は列方向における画素の配列位置に応じて異なるようにする。
 これにより、画素に含まれる2つ以上の副画素によって液晶層に印加される電圧相互の電圧差が、マトリックスにおける画素の配列位置に応じて変化するため、観察者から見た表示画面上の観察対象位置に応じてガンマ特性の視角依存性の改善度が変化する。
 本発明にあっては、マトリックス状に配列された画素が、液晶層に電圧を印加するための電極対を含んで画定されており、且つ、画素に含まれる複数の副画素の夫々が少なくとも1つの電極対を含んで画定されている。そして、画素に含まれる少なくとも2つの副画素相互について、夫々の明度差又は輝度差がマトリックスの行方向及び/又は列方向における画素の配列位置に応じて異なるようにする。
 これにより、画素に含まれる2つ以上の副画素相互の明度差又は輝度差が、マトリックスにおける画素の配列位置に応じて変化するため、観察者から見た表示画面上の観察対象位置に応じてガンマ特性の視角依存性の改善度が変化する。
 本発明にあっては、マトリックス状に配列された画素の配列位置がマトリックスの行方向及び/又は列方向の中央部から離隔するほど、少なくとも2つの副画素によって液晶層に印加される電圧相互の電圧差又は上記少なくとも2つの副画素相互の明度差若しくは輝度差が大きくなる。
 これにより、観察者が表示画面の中央部の前方から表示画面を観察する場合に、観察者から見た表示画面上の観察対象位置が画面の中央部から水平方向及び/又は垂直方向に離隔するほどガンマ特性の視野依存性の改善度が高まる。
 本発明にあっては、液晶パネルの表示画面の曲率に応じて、少なくとも2つの副画素に対応して液晶層に印加される電圧相互の電圧差又は上記少なくとも2つの副画素相互の明度差若しくは輝度差が異なる。
 これにより、表示画面の曲率に応じてガンマ特性の視野依存性の影響度が変わるのを補償すべく、ガンマ特性の視野依存性の改善度が変化する。
 本発明にあっては、液晶パネルの表示画面の中央部から表示画面前方の法線方向に離隔した位置までの距離に応じて、少なくとも2つの副画素に対応して液晶層に印加される電圧相互の電圧差又は上記少なくとも2つの副画素相互の明度差若しくは輝度差が異なる。
 これにより、表示画面に対する視聴距離に応じてガンマ特性の視野依存性の影響度が変わるのを補償すべく、ガンマ特性の視野依存性の改善度が変化する。
 本発明にあっては、前方に向けて凸に湾曲した液晶パネルの表示画面の曲率が大きいほど又は上記視聴距離が短いほど、少なくとも2つの副画素に対応して液晶層に印加される電圧相互の電圧差又は上記少なくとも2つの副画素相互の明度差若しくは輝度差が大きい。
 これにより、表示画面の曲率の大/小又は表示画面に対する視聴距離の短/長に応じてガンマ特性の視野依存性の影響度が大/小に変わるのを補償すべく、ガンマ特性の視野依存性の改善度が大/小に変化する。
 本発明にあっては、画素に含まれる少なくとも2つの副画素夫々を画定する電極対に、液晶層を介して対向する副画素電極及び対向電極が含まれている。そして、副画素電極夫々に対して、少なくとも2つのデータ信号線からスイッチング素子を介してデータ信号が印加される。
 これにより、画素に含まれる2つ以上の副画素によって液晶層に相互に大きさが異なる電圧が印加される。
 本発明にあっては、マトリックスの行方向及び/又は列方向における画素の配列位置を複数に区分した区分毎に、画像データに係る階調値及び大きさが異なる複数の階調値の対応関係を予め記憶部に記憶してある。そして、受付部が受け付けた画像データに基づく階調値を、画像信号変換部が、変換対象の画素の配列位置が属する区分と記憶部の記憶内容とに基づいて大きさが異なる複数の階調値に変換し、データ信号線駆動回路が変換された複数の階調値夫々に応じたデータ信号を少なくとも2つのデータ信号線に印加する。
 これにより、画素に含まれる2つ以上の副画素夫々によって液晶層に印加される電圧相互の電圧差が、マトリックスにおける画素の区分位置に応じて変化する。
 本発明にあっては、画素に含まれる少なくとも2つの副画素夫々を画定する電極対に、液晶層を介して対向する副画素電極及び対向電極と、絶縁層を介して対向する補助容量電極及び補助容量対向電極とが含まれており、このうち補助容量電極は副画素電極に電気的に接続されている。そして、各補助容量対向電極夫々に対して少なくとも2つの補助容量信号線のうちの少なくとも1つから電圧信号が印加される。
 これにより、画素に含まれる2つ以上の副画素夫々の補助容量対向電極に対して相互に異なる電圧信号を印加した場合は、夫々の補助容量対向電極に対向する補助容量電極に接続された副画素電極と対向電極との間に、相互に異なる電圧が印加される。
 本発明にあっては、画素に含まれる少なくとも2つの副画素について、副画素電極及び対向電極によって形成される液晶容量の大きさを例えばCLCとし、補助容量電極及び補助容量対向電極によって形成される補助容量の大きさを例えばCCSとした場合、補助容量対向電極に印加された電圧信号の電圧の変化分に対する液晶容量に印加される電圧の変化分の比は、直列接続されたコンデンサによる分圧比であるK=CCS/(CCS+CLC)に相当する。ここでKの大きさを、マトリックスの行方向及び/又は列方向における画素の配列位置に応じて異なるようにする。
 これにより、画素に含まれる2つ以上の副画素によって液晶層に印加される電圧相互の電圧差が、マトリックスにおける画素の配列位置に応じて変化する。
 本発明にあっては、画素に含まれる少なくとも2つの副画素について、マトリックスの行方向及び/又は列方向における画素の配列位置に応じて上述のCCSの大きさが異なるようにし、これに応じてKの値が変化するようにする。
 これにより、画素に含まれる2つ以上の副画素によって液晶層に印加される電圧相互の電圧差が、マトリックスにおける画素の配列位置に応じて変化する。
 本発明にあっては、少なくとも2つの補助容量信号線のうち特定の2つの補助容量信号線に対し、マトリックスの行方向及び/又は列方向における画素の配列位置に応じて振幅が異なり、且つ極性が反転している信号を、補助容量信号線駆動回路が印加する。
 これにより、画素に含まれる2つ以上の副画素によって液晶層に印加される電圧相互の電圧差が、マトリックスにおける画素の配列位置に応じて変化する。
 本発明によれば、画素に含まれる2つ以上の副画素によって液晶層に印加される電圧相互の電圧差が、マトリックスにおける画素の配列位置に応じて変化するため、観察者から見た表示画面上の観察対象位置に応じてガンマ特性の視角依存性の改善度が変化する。
 従って、観察対象位置の変化に応じたガンマ特性の劣化傾向と視野依存性の改善傾向とを相殺させることにより、表示画面上の観察対象位置における法線と観察者の視線とがなす角度が比較的大きい場合であっても、ガンマ特性の劣化を効果的に抑制することが可能となる。
本発明の実施の形態1に係る液晶表示装置の構成例を示すブロック図である。 本発明の実施の形態1に係る液晶パネルで画素を画定する構成を模式的に示す説明図である。 液晶パネルの構成を模式的に示す断面図である。 液晶パネルの構成を模式的に示す断面図である。 各信号線及び液晶容量に印加される信号の電圧変化を示すタイミングチャートである。 平面的な液晶パネルに対する視線と表示画面の法線とがなす角度を説明するための説明図である。 前方に凸に湾曲した液晶パネルに対する視線と表示画面の法線とがなす角度を説明するための説明図である。 副画素の実効電圧の電圧差を表示画面上の位置に応じて変化させる例を示す説明図である。 本発明の実施の形態2に係る液晶表示装置の構成例を示すブロック図である。 補助容量信号電圧発生回路及び補助容量信号生成回路夫々が出力する電圧及び信号を説明するための説明図である。 表示画面上の位置と補助容量信号線に印加する信号の振幅との関係を示す図表である。 階調と輝度との関係を示すグラフである。 表示画面上の位置とガンマ特性のズレ量との関係を示すグラフである。 本発明の実施の形態3に係る液晶表示装置の構成例を示すブロック図である。 本発明の実施の形態3に係る液晶パネルで画素を画定する構成を模式的に示す説明図である。 明暗階調設定回路による階調の変換を説明するための説明図である。 本発明の実施の形態4に係る液晶表示装置の構成例を示すブロック図である。 前方に凸に湾曲した液晶パネルに対する視線と表示画面の法線とがなす角度を説明するための説明図である。 前方に凸に湾曲した液晶パネルに対する視線と表示画面の法線とがなす角度を説明するための説明図である。 本発明の実施の形態5に係る液晶表示装置の構成例を示すブロック図である。 変換テーブル記憶部の記憶内容の例を示す説明図である。 他の変換テーブル記憶部の記憶内容の例を示す説明図である。
 以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。
(実施の形態1)
 図1は、本発明の実施の形態1に係る液晶表示装置の構成例を示すブロック図であり、図2は、本発明の実施の形態1に係る液晶パネル100aで画素Pを画定する構成を模式的に示す説明図である。図1に示す液晶表示装置は、後述の電極対を複数含んで画定される画素Pが表示画面の垂直方向及び水平方向にマトリックス状に配列された液晶パネル100aを備える。液晶パネル100aは、表示画面が前方に向けて凸に湾曲している。液晶パネル100aについては、代表的な1つの画素P及び画素Pに係る各信号線を中心に図示する。
 図2において、画素Pは、液晶パネル100aの表示画面の垂直方向(以下単に垂直方向という:水平方向についても同様)に二分された副画素SP1及びSP2を含んでなる。副画素SP1は、液晶層3を介して対向する副画素電極11a及び対向電極21の電極対と、絶縁層12を介して対向する補助容量電極13a及び補助容量対向電極14aの電極対とによって画定される。副画素電極11aには、TFT(Thin Film Transistor :スイッチング素子に対応)15aの一端子が接続されている。副画素電極11a及び補助容量電極13aは電気的に接続されている。副画素電極11a及び対向電極21により、液晶容量Clc1が形成される。また、補助容量電極13a及び補助容量対向電極14aにより、補助容量Ccs1が形成される。
 同様に副画素SP2は、液晶層3を介して対向する副画素電極11b及び対向電極21の電極対と、絶縁層12を介して対向する補助容量電極13b及び補助容量対向電極14bの電極対とによって画定される。副画素電極11bには、TFT15bの一端が接続されている。副画素電極11b及び補助容量電極13bは電気的に接続されている。対向電極21は、副画素SP1及びSP2について共通であるが、これに限定されるものではない。副画素電極11b及び対向電極21により、液晶容量Clc2が形成される。また、補助容量電極13b及び補助容量対向電極14bにより、補助容量Ccs2が形成される。
 画素Pの水平方向の一の側方には、TFT15a及び15b夫々を介して副画素電極11a及び11bにソース信号(データ信号に相当)を印加するためのソース信号線(データ信号線に相当)SLが垂直方向に直線的に配されている。ソース信号線SLには、TFT15a及び15bの他端が接続されている。補助容量対向電極14a及び14b夫々は、画素Pの垂直方向の両端部を水平方向に直線的に横切るように配された補助容量信号線CS1及びCS2に接続されている。TFT15a及び15bのゲート電極は、画素Pの中央部を水平方向に横切るように直線的に配された走査信号線GLに接続されている。
 図1に移って、実施の形態1に係る液晶表示装置液晶表示装置は、また、走査信号線GL,GL,・・GLに走査信号を印加するゲートドライバGDと、ソース信号線SL,SL,・・SLにソース信号を印加するソースドライバ(データ信号線駆動回路に相当)SDと、補助容量信号線CS1,CS2、CS1,CS2、・・CS1,CS2に電圧信号を印加するための補助容量信号幹配線CSLaと、ゲートドライバGD、ソースドライバSD及び補助容量信号幹配線CSLaを用いて液晶パネル100aによる表示を制御する表示制御回路4aとを備える。
 表示制御回路4aは、画像を表す画像データを含む画像信号を受け付ける画像信号入力回路(受付部に相当)40と、画像信号入力回路40によって分離されたクロック信号及び同期信号に基づいてゲートドライバGD及びソースドライバSD夫々を制御するゲートドライバ制御回路41及びソースドライバ制御回路42aとを有する。表示制御回路4aは、また、画像信号入力回路40からのタイミング信号に基づいて、補助容量信号線CS1及びCS2に印加する電圧信号を生成する補助容量信号生成回路(補助容量信号線駆動回路に相当)46aを有する。補助容量信号生成回路46aは、補助容量信号幹配線CSLaを介して補助容量信号線CS1及びCS2を駆動するようになっている。
 ゲートドライバ制御回路41及びソースドライバ制御回路42a夫々は、ゲートドライバGD及びソースドライバSDの周期的な動作に必要となるスタート信号、クロック信号、イネーブル信号等の制御信号を生成する。ソースドライバ制御回路42aは、また、画像信号入力回路40によって分離されたデジタルの画像データに基づいてアナログの画像データを生成してソースドライバSDに与える。
 ゲートドライバGDは、画像データの1垂直走査期間内に、走査信号線GL,GL,・・GLに対して、所定の時間差で順次走査信号を印加する。ソースドライバSDは、ソースドライバ制御回路42aから与えられたアナログの画像データ(直列データ)を1水平走査期間だけ蓄積して生成した1ライン分の画像を表すソース信号(並列データ)をソース信号線SL,SL,・・SLに並列的に印加する。ここでの1ライン分のソース信号は、上記所定の時間差で更新される。
 ソース信号線SL,SL,・・SLに印加されたソース信号は、一の走査信号線GLに走査信号が印加される1水平走査期間に、上記一の走査信号線GLにゲートが接続されたTFT15a及び15b夫々を介して副画素電極11a及び11bに印加されると共に、補助容量電極13a及び13bにも印加される。これにより、副画素SP1及びSP2夫々に形成された液晶容量Clc1及びClc2と、補助容量Ccs1及びCcs2とにソース信号が書き込まれる。このようにして1水平走査期間に1ライン分のソース信号が1ライン分の画素P,P,・・Pに同時的に書き込まれる。書き込まれたソース信号は、1垂直走査期間だけ保持される。
 次に、液晶パネル100a及びこれと置き換え得る他の液晶パネルの光学的な構成について説明する。
 図3Aは、液晶パネル100aの構成を模式的に示す断面図であり、図3Bは、液晶パネル100xの構成を模式的に示す断面図である。液晶パネル100aと液晶パネル100xとは構成の一部のみが異なるため、説明の大部分を共通に行う。液晶パネル100a及び100xは、第1ガラス基板(アレイ基板)1及び第2ガラス基板2の間に、液晶層3を介装させて構成されている。第1ガラス基板1及び第2ガラス基板2の対向する一の表面同士の間には、液晶層3に封入される液晶を封止するためのシール材33が、第2ガラス基板2の周縁部に沿って設けられている。
 第1ガラス基板1の一の表面上には、夫々が透明電極からなる副画素電極11a及び11bと、補助容量電極13a及び13bと、補助容量対向電極14a及び14bと、絶縁層12と、TFT15a及び15bとが含まれる層の上に配向膜31が形成されている。特に液晶パネル100xでは、配向膜31と上記TFT15a,15b等が含まれる層との間に、各画素Pに対応するR,G,B三色のカラーフィルタCFが形成されている。第1ガラス基板1の他の表面には、偏光板19が貼り付けられている。第1ガラス基板1の一の表面の一の縁部には、ゲートドライバGDが表面実装されたフレキシブル基板18が取り付けられている。
 第2ガラス基板2の一の表面上には、透明電極からなる対向電極21と、配向膜32とが積層されて形成されている。特に液晶パネル100aでは、第2ガラス基板2と対向電極21との間にカラーフィルタCFが形成されている。第2ガラス基板2の他の表面には、偏光板29が貼り付けられている。偏光板19と偏光板29とでは、夫々を通過する光の偏光方向(偏光面)が90度異なるようにしてある。バックライト(不図示)は、第1ガラス基板1の他の表面側(偏光板19が貼り付けられている側)に設けられている。
 液晶パネル100aと100xとでは、実質的には、カラーフィルタCFの位置のみが異なる。第1ガラス基板1側にカラーフィルタCFを配置することにより、表示画面を湾曲させた場合の色ずれ防止に効果を奏する。
 上述の構成において、画素Pの副画素電極11a及び11b夫々と対向電極21との間に電圧が印加されない場合、画素Pを透過する光の偏光方向が変化しないため、バックライトから照射されて偏光板19を透過した光は、偏光板29に吸収される。これに対し、画素Pの副画素電極11a及び11b夫々と対向電極21との間に電圧が印加された場合、画素Pを透過する光の偏光方向が電圧の大きさに応じて変化するため、バックライトから照射されて偏光板19を透過した光の偏光方向が電圧の大きさに応じて変化して偏光板29を透過するようになる。これにより、画素Pが表示する画像の明るさが変化する。
 次に、補助容量信号線CS1及びCS2に印加される電圧信号と、液晶容量Clc1及びClc2に印加される電圧との関係について説明する。
 図4は、各信号線及び液晶容量Clc1,Clc2に印加される信号の電圧変化を示すタイミングチャートである。図4に示す6つのタイミング図では、何れも同一の時間軸を横軸にしてあり、縦軸には図の上段から、ソース信号線SL、走査信号線GL、補助容量信号線CS1、補助容量信号線CS2、液晶容量Clc1、及び液晶容量Clc2夫々に印加される信号SLS、信号GLS、信号CSS1、信号CSS2、信号LCS1、及び信号LCS2の信号レベルを示す。対向電極21の電位はVcomで示す。各信号の電圧は、Vcomに対する電位差である。なお、縦軸の単位電圧の大きさは必ずしも均等ではない。
 信号SLSは、例えば時刻T0で立ち上がり、2水平走査期間(2H)後の時刻T4で立ち下がり、更に2水平走査期間後の時刻T5で再び立ち上がる。このように信号SLSは、2水平走査期間(2H)毎に極性が反転するアナログの電圧信号であるが、反転周期がこれに限定されるものではない。ここでは時刻T0及びT3の間における信号SLSの電圧をVsとする。
 信号GLSは、時刻T0からT3までの1水平走査期間内における時刻T1からT2までの所定期間だけH(ハイ)レベルとなり、その他の期間はL(ロウ)レベルの信号である。
 信号CSS1及びCSS2は、絶対値が同じで極性が異なる電圧Va_H及びVa_Lが交互に周期的に保持される矩形波であり、互いに位相が180°異なっている。Va_H及びVa_Lの電圧差、即ち信号CSS1及びCSS2の振幅はVcsである。信号CSS1の電圧は、時刻T0にてVa_LからVa_Hとなり、時刻T3にてVa_HからVa_Lとなり、更に時刻T4にてVa_LからVa_Hとなる。また、信号CSS2の電圧は、時刻T0にてVa_HからVa_Lとなり、時刻T3にてVa_LからVa_Hなり、更に時刻T4にてVa_HからVa_Lとなる。以後、信号CSS1及びCSS2は、これら一連の電圧変化を周期的に繰り返す。
 以下では、信号LCS1及びLCS2の電圧が図4に示すように時間変化することを説明する。時刻T1で信号GLSがHレベルになった場合、図2に示すTFT15a及び15bがオン(導通状態)となり、ソース信号線SLの信号SLSが副画素電極11a及び11bと補助容量電極13a及び13bとに印加される。これにより、液晶容量Clc1及びClc2夫々に印加される信号LCS1及びLCS2の電圧がVsとなる。
 次に、時刻T2で信号GLSがLレベルになった場合、TFT15a及び15bがオフ(非導通状態)となるが、このときに所謂引き込み現象の影響で、液晶容量Clc1及びClc2夫々に印加される信号LCS1及びLCS2の電圧が、時刻T2直前の電圧からVdだけ低下してVs-Vdとなる。このとき、補助容量Ccs1及びCcs2に印加される電圧もVdだけ低下するのは言うまでもない。
 ここで、副画素電極11a及び11bが同サイズに形成されるものとして、液晶容量Clc1及びClc2の静電容量をCLCとする。また、補助容量電極13a及び13bが同サイズに、補助容量対向電極14a及び14bが同サイズに夫々形成されるものとして、補助容量Ccs1及びCcs2の静電容量をCCSとする。
 次に、時刻T3で信号CSS1の電圧がVa_HからVa_Lに変化した場合、直列的に接続された液晶容量Clc1及びCcs1のうち液晶容量Clc1の電圧Vlc1(T3)は、時刻T3直前の電圧からVcs×K1だけ低下してVs-Vd-K×Vcsとなる。但しK=CCS/(CCS+CLC)である。
 同様に時刻T3で信号CSS2の電圧がVa_LからVa_Hに変化した場合、液晶容量Clc2の電圧Vlc2(T3)は、時刻T3直前の電圧からVcs×K2だけ上昇してVs-Vd+K×Vcsとなる。
 その後の時刻T4では、液晶容量Clc1に印加される信号LCS1の電圧が、時刻T4直前の電圧からVcs×Kだけ上昇してVs-Vdとなる。同様に液晶容量Clc2に印加される信号LCS2の電圧は、時刻T4直前の電圧からVcs×Kだけ低下してVs-Vdとなる。これらの電圧は、時刻T3直前の電圧と同じである。以後、信号LCS1及びLCS2の電圧は、1水平走査期間毎に上記の時刻T3及びT4における電圧変化を交互に繰り返す。
 つまり、副画素SP1に対応する液晶容量Clc1によって液晶層3に印加される電圧の実効値(以下、副画素SP1の実効電圧という)V1は、V1=Vs-Vd-K×Vcs/2であり、副画素SP2に対応する液晶容量Clc2によって液晶層3に印加される電圧の実効値(以下、副画素SP2の実効電圧という)V2は、V2=Vs-Vd+K×Vcs/2である。よって、副画素SP1及びSP2の実効電圧の電圧差は、V1-V2=K×Vcsとなる。
 以上のことから、Kの値を変化させるか、又はVcsの大きさを変化させることにより、副画素SP1及びSP2の実効電圧の電圧差が変化することが分かる。例えばKの値を大/小に変化させるには、CCSを大/小に変化させるか、又はCLCを小/大に変化させればよい。本実施の形態1では、上記の実効電圧の電圧差を変化させる場合に、Kの値を変化させるものとする。次に、上記の実効電圧の電圧差を、どのような場合にどのように変化させる必要があるかについて説明する。
 図5Aは、平面的な液晶パネル100に対する視線と表示画面の法線とがなす角度を説明するための説明図であり、図5Bは、前方に凸に湾曲した液晶パネル100aに対する視線と表示画面の法線とがなす角度を説明するための説明図である。表示画面の中央部及び端部夫々における法線を太い実線及び破線で表す。図5A及び5B夫々における観察者が表示画面の両端を見込む視角を2α及び2βとする。簡単のために、図5A及び5Bでは、表示画面に沿った横幅が同一の液晶パネル100及び100aについて、観察者が表示画面の中央部の前方から表示画面に正対して観察する場合について説明する。
 図5Aの場合、観察者が表示画面の中央部を観察する場合の視線と、中央部から離隔した位置を観察する場合の視線とがなす角度が、α’からαに増加するのに応じて、表示画面上の観察対象位置における法線と視線とがなす角度も、α’からαに増加する。
 一方、図5Bの場合、観察者が表示画面の中央部を観察する場合の視線と、中央部から離隔した位置を観察する場合の視線とがなす角度が、β’からβに増加するのに応じて、表示画面上の観察対象位置における法線と視線とがなす角度はδ’からδに増加する。この場合、δ’からδへの増加率は、液晶パネル100aの表示画面の曲率に応じて大きくなるため、β’からβへの増加率よりも、δ’からδへの増加率の方が大きいことは自明である。以上のことから、図5Bの場合は、表示画面上の観察対象位置が表示画面の中央部から端部に移動するのに応じて、ガンマ特性の視角依存性の問題が顕著になることが分かる。
 さて、画素毎に複数の副画素を有する液晶表示装置では、複数の副画素の実効電圧を変えて副画素相互の明度差又は輝度差を異ならせることにより、ガンマ特性の視角依存性が改善されることが分かっている。そこで、本実施の形態1では、副画素SP1及びSP2の実効電圧の電圧差を、表示画面の中央部では小さく端部では大きくし、且つその間における画素Pの位置の変化に応じて上記の実効電圧の電圧差を滑らかに変化させることとする。これに応じて、副画素SP1及びSP2の明度差又は輝度差が滑らかに変化する。
 図6は、副画素SP1及びSP2の実効電圧の電圧差を表示画面上の位置に応じて変化させる例を示す説明図である。本実施の形態1では、図の上段に示すように、液晶パネル100aの表示画面を領域Aから領域Gまでの縦長の仮想的な領域に水平方向に分割する。領域A及びG夫々が表示画面に向かって左側及び右側の縁部に対応し、領域Dが表示画面の中央部に対応する。表示画面の分割数は、AからGの7つに限定されない。
 ここでは、各領域中の画素Pに含まれる副画素SP1及びSP2の実効電圧の電圧差が、領域A及びGで最大に、且つ領域Dで最小になるようにする。そして、領域Aから領域B,C,Dへと向かう順、及び領域Gから領域F,E,Dへと向かう順に、上記の実効電圧の電圧差が段階的に小さくなるようにする。具体的には、上述のCLCの大きさが、領域A及びGで最小に、且つ領域Dで最大になるようにする。CCSの大きさが、領域A及びGで最大に、且つ領域Dで最小になるようにしてもよい。
 上述のとおり、副画素SP1及びSP2の実効電圧の電圧差を変化させることにより、例えば図6の下段に示すように、領域A及びGにおける副画素SP1を黒に近い明度又は輝度で表示させ、且つ領域Aから領域B,C,Dへと向かう順、及び領域Gから領域F,E,Dへと向かう順に、副画素SP1の明度又は輝度を増加させる。そしてこれとは反対に、領域A及びGにおける副画素SP2を白に近い明度又は輝度で表示させ、且つ領域Aから領域B,C,Dへと向かう順、及び領域Gから領域F,E,Dへと向かう順に、副画素SP2の明度又は輝度を減少させる。これにより、図6の上段に示すように、観察者から観察される画素Pの明度又は輝度が、液晶パネル100aの表示画面の全体に一様に分布するようになる。
 なお、本実施の形態1では、液晶パネル100aの表示画面が前方に向けて凸に湾曲している場合について説明したが、これに限定されるものではない。図5Aに示す液晶パネル100のように表示画面が平面的な場合であっても、表示画面を複数の領域に分割して、各領域中の画素Pに含まれる副画素SP1及びSP2の実効電圧の電圧差を変化させることにより、各領域についてのガンマ特性の視角依存性を最適化することができる。これは、液晶パネル100の水平方向の幅が比較的大きい場合、又は観察者と表示画面との距離が比較的短い場合に特に有効である。
 また、実施の形態1では、液晶パネル100aの表示画面を複数の縦長の仮想的な領域に水平方向に分割したが、例えば表示画面が縦長の場合は、表示画面を複数の横長の仮想的な領域に垂直方向に分割してもよい。この場合は、表示画面の垂直方向における画素Pの配列位置に応じて、副画素SP1及びSP2の実効電圧の電圧差を変化させればよい
 更に、実施の形態1では、観察者が表示画面の中央部の前方から表示画面に正対して観察する場合について、画素Pに含まれる副画素SP1及びSP2の実効電圧の電圧差が、表示画面の中央部では小さく端部では大きくなるようにしたが、これに限定されるものではない。例えば、観察者が、図5Bに示す位置から水平方向又は垂直方向に偏った位置で表示画面を観察する場合は、観察者が正対する表示画面上の位置を中心にして、上記の実効電圧の電圧差が小から大に変化するようにすればよい。つまり、上記の実効電圧の電圧差を、表示画面の水平方向及び/又は垂直方向における画素Pの配列位置に応じて変化させればよい。
 更にまた、実施の形態1では、画素Pに2つの副画素SP1及びSP2が含まれており、補助容量対向電極14a及び14b夫々が補助容量信号線CS1及びCS2に接続されている例について説明したが、副画素の数は2つに限定されず、3つ以上であってもよいし、副画素の数に応じて補助容量信号線の数を増加させてもよい。例えば1つの画素に3つの副画素が含まれる場合、任意の2つの副画素の実効電圧の電圧差を2つの補助容量信号線CS1及びCS2を用いて上述したように変化させればよいし、更に第3の副画素の実効電圧を、上記2つの副画素の実効電圧の中間的な電圧になるように変化させてもよい。これにより、どの2つの副画素の実効電圧の電圧差についても、画素Pの位置に応じて変化することとなる。なお、このような中間的な実効電圧を3つ目の副画素の実効電圧とする技術については、特開2012-256080号公報に詳しいため、ここでの説明を省略する。
 以上のように本実施の形態1によれば、マトリックス状に配列された画素Pが、液晶層3に電圧を印加するための複数の電極対を含んで画定されており、且つ、画素Pに含まれる副画素SP1及びSP2夫々が、副画素電極11aと対向電極21の電極対、及び副画素電極11bと対向電極21の電極対を含んで画定されている。そして、画素Pに含まれる副画素SP1,SP2又はこれらに第3の副画素を加えた3つ以上の副画素相互について、夫々の電極対により液晶層3に印加される電圧の電圧差又は夫々の明度差若しくは輝度差が、マトリックスの行方向及び/又は列方向における画素Pの配列位置に応じて異なるようにする。
 これにより、画素Pに含まれる副画素SP1,SP2をはじめとする2つ以上の副画素によって液晶層3に印加される電圧相互の電圧差又は上記2つ以上の副画素相互の明度差若しくは輝度差が、マトリックスにおける画素Pの配列位置に応じて変化するため、観察者から見た表示画面上の観察対象位置に応じてガンマ特性の視角依存性の改善度が変化する。
 従って、表示画面上の観察対象位置における法線と観察者の視線とがなす角度が比較的大きい場合であっても、ガンマ特性の劣化を効果的に抑制することが可能となる。
 また、実施の形態1によれば、マトリックス状に配列された画素Pの配列位置がマトリックスの行方向及び/又は列方向の中央部から離隔するほど、副画素SP1,SP2をはじめとする2つ以上の副画素によって液晶層3に印加される電圧相互の電圧差又は上記2つ以上の副画素相互の明度差若しくは輝度差が大きくなるようにする。
 従って、観察者が表示画面の中央部の前方から表示画面を観察する場合に、観察者から見た表示画面上の観察対象位置が画面の中央部から水平方向及び/又は垂直方向に離隔するほどガンマ特性の視野依存性の改善度を高めることが可能となる。
 更に、実施の形態1によれば、画素Pに含まれる副画素SP1及びSP2夫々を画定する電極対に、補助容量電極13aと補助容量対向電極14aとの電極対、及び補助容量電極13bと補助容量対向電極14bとの電極対が含まれている。このうち補助容量電極13aは副画素電極11aに、補助容量電極13bは副画素電極11bに、夫々電気的に接続されている。そして、補助容量対向電極14a及び14b夫々に対して補助容量信号線CS1及びCS2から電圧信号が印加される。
 従って、補助容量対向電極14a及び14bに対して相異なる電圧信号が印加されるため、補助容量対向電極14aに対向する補助容量電極13aに接続された副画素電極11aと対向電極21との間、及び補助容量対向電極14bに対向する補助容量電極13bに接続された副画素電極11bと対向電極21との間に、相異なる電圧を印加することが可能となる。画素Pに更に含まれる第3の副画素の副画素電極と対向電極21との間についても、副画素SP1及びSP2夫々について上記電極間に印加した電圧とは相互に異なる電圧を印加することが可能となる。
 更にまた、実施の形態1によれば、画素Pに含まれる副画素SP1及びSP2について、副画素電極11a及び対向電極21によって形成される液晶容量Clc1の大きさと、副画素電極11b及び対向電極21によって形成される液晶容量Clc2の大きさとを、例えばCLCとする。また、補助容量電極13a及び補助容量対向電極14aによって形成される補助容量Ccs1の大きさと、補助容量電極13b及び補助容量対向電極14bによって形成される補助容量Ccs2の大きさとを、例えばCCSとする。補助容量対向電極14a及び14b夫々に印加される電圧信号の電圧の変化分に対する液晶容量Clc1及びClc2に印加される電圧の変化分の比は、直列接続されたコンデンサによる分圧比に相当するK=CCS/(CCS+CLC)となる。画素Pに更に含まれる第3の副画素について、補助容量対向電極に印加される電圧信号の変化分に対する液晶容量に印加される電圧の変化分の比についても同様である。ここではKの大きさを、マトリックスの行方向及び/又は列方向における画素Pの配列位置に応じて異なるようにする。
 従って、画素Pに含まれる副画素SP1,SP2をはじめとする2つ以上の副画素によって液晶層3に印加される電圧相互の電圧差を、マトリックスにおける画素Pの配列位置に応じて変化させることが可能となる。
 更にまた、実施の形態1によれば、画素Pに含まれる副画素SP1及びSP2について、マトリックスの行方向及び/又は列方向における画素Pの配列位置に応じて上述のCCSの大きさが異なるようにし、これに応じてKの値が変化するようにする。画素Pに更に含まれる第3の副画素についても同様にする。
 従って、画素Pに含まれる副画素SP1,SP2をはじめとする2つ以上の副画素によって液晶層3に印加される電圧相互の電圧差を、マトリックスにおける画素Pの配列位置に応じて変化させることが可能となる。
(実施の形態2)
 実施の形態1が、補助容量信号線CS1及びCS2夫々に印加する信号CSS1及びCSS2の振幅をVcsに固定する形態であるのに対し、実施の形態2は、画素Pの位置に応じて信号CSS1及びCSS2の振幅を変化させる形態である。
 図7は、本発明の実施の形態2に係る液晶表示装置の構成例を示すブロック図である。実施の形態2に係る液晶表示装置液晶表示装置は、画素Pが表示画面の垂直方向及び水平方向にマトリックス状に配列された液晶パネル100bを備える。液晶パネル100bは、表示画面が前方に向けて凸に湾曲している。液晶パネル100bについては、代表的な3つの画素P及び画素Pに係る各信号線を中心に図示する。以下、実施の形態1と同様の構成については、同様の符号を付して説明の一部又は全部を省略する。
 液晶パネル100bは、領域Aから領域Iまでの縦長の領域に水平方向に分割されている。領域A及びI夫々が表示画面に向かって左側及び右側の縁部に対応し、領域Eが表示画面の中央部に対応する。表示画面の分割数は、AからIの9つに限定されない。補助容量信号線CS1及びCS2は、領域AからIまでの領域毎に分断されている。画素Pの水平方向の他の側方には、補助容量信号線CS1及びCS2夫々に電圧信号を印加するための枝配線BR1及びBR2が垂直方向に直線的に配されている。枝配線BR1及びBR2は、画素P毎に配されていてもよいし、上記の領域毎に共通的に配されていてもよい。
 実施の形態2に係る液晶表示装置液晶表示装置は、また、ゲートドライバGDと、ソースドライバSDと、枝配線BR1,BR2、BR1,BR2、・・BR1,BR2に電圧信号を印加するための補助容量信号幹配線CSLbと、ゲートドライバGD、ソースドライバSD及び補助容量信号幹配線CSLbを用いて液晶パネル100bによる表示を制御する表示制御回路4bとを備える。
 表示制御回路4bは、画像信号入力回路40と、ゲートドライバ制御回路41と、ソースドライバ制御回路42aとを有する。表示制御回路4aは、また、補助容量信号線CS1及びCS2に印加されるべき電圧信号の信号振幅を決定付ける信号電圧を発生する補助容量信号電圧発生回路45aと、補助容量信号電圧発生回路45aが発生した直流的な信号電圧及び画像信号入力回路40からのタイミング信号に基づいて補助容量信号線CS1及びCS2に印加する電圧信号を生成する補助容量信号生成回路(補助容量信号線駆動回路に相当)46bとを有する。
 補助容量信号生成回路46bは、補助容量信号幹配線CSLbを介して領域AからIまでの領域毎に信号振幅が異なる電圧信号で補助容量信号線CS1及びCS2を駆動するようになっている。この場合、補助容量信号線CS1及びCS2を上記の領域毎に分断せずに接続しておき、隣り合う領域間で信号振幅が連続的に変化するようにしてもよい。
 図8は、補助容量信号電圧発生回路45a及び補助容量信号生成回路46b夫々が出力する電圧及び信号を説明するための説明図である。補助容量信号電圧発生回路45aは、実施の形態1の図4に示すVa_H及びVa_Lに対応する直流的な信号電圧を領域AからIまでの領域毎に発生する。具体的には、領域Aについて絶対値が同じで極性が異なる(以下同様)電圧VA_H及びVA_Lを発生し、領域Bについて電圧VB_H及びVB_Lを発生し、・・・領域Iについて電圧VI_H及びVI_Lを発生する。よって、本実施の形態2では、補助容量信号電圧発生回路45aが出力する信号電圧は18種類である。
 補助容量信号生成回路46bは、補助容量信号電圧発生回路45aからの信号電圧と、画像信号入力回路40からのタイミング信号とに基づいて、実施の形態1の図4に示す信号CSS1及びCSS2に対応する信号電圧を領域AからIまでの領域毎に発生する。具体的には、領域Aについて電圧VA_H及びVA_L夫々に基づいて信号A_CSS1及びA_CSS2を生成し、領域Bについて電圧VB_H及びVA_L夫々に基づいて信号B_CSS1及びB_CSS2を生成し、・・・領域Iについて電圧VI_H及びVI_L夫々に基づいて信号I_CSS1及びI_CSS2を生成する。よって、本実施の形態2では、補助容量信号生成回路46bが出力する電圧信号は18種類である。
 次に、補助容量信号線CS1及びCS2に印加する電圧信号の信号振幅を、画素Pの表示画面上の位置に応じて変化させたときのシミュレーションの結果について説明する。
 図9は、表示画面上の位置と補助容量信号線CS1及びCS2に印加する信号の振幅との関係を示す図表であり、図10は、階調と輝度との関係を示すグラフであり、図11は、表示画面上の位置とガンマ特性のズレ量との関係を示すグラフである。
 図9、10及び11でシミュレーションに用いた液晶パネルは60インチ型であり、湾曲させる前の平面的な寸法は、縦が748.44mm、横が1330.56mmである。この液晶パネルを曲率半径が800mmとなるように、且つ表示画面が前方に凸となるように長手方向(横方向=水平方向)に沿って円筒状に湾曲させたものを液晶パネル100bとみなし、観察者が表示画面の中央部の前方から表示画面に正対して観察する場合についてシミュレーションを行った。また、観察者から表示画面の中央部までの視聴距離は2245.32mmとする。この場合、視聴者が表示画面の両端を見込む視角は約47度となる。
 図9において、表示画面上の相対位置は、表示画面の水平方向の左端部、中央部及び右端部夫々の位置の値を-1.00、0.00及び1.00とし、その間の位置の値を表示画面に沿う距離に対応させて均等に割り振ったものである。従って、値が-1.00、0.00及び1.00夫々である位置は、領域Aの左端部、領域Eの中央部及び領域Iの右端部に対応する。また、値が-0.75、-0.50及び-0.25夫々である位置は、領域B、C及びDに対応し、値が0.25、0.50及び0.75夫々である位置は、領域F、G及びHに対応する。
 各領域にて補助容量信号線CS1及びCS2に印加する電圧信号の信号振幅は、領域A、B、C、D、E、F、G、H及びI夫々にて、4.50V、2.68V、2.14V、1.82V、1.50V、1.82V、2.14V、2.68V及び4.50Vとする。つまり、VA_H-VA_L=VI_H-VI_L=4.50Vであり、VE_H-VE_L=1.50Vである。
 なお、図10及び11における「従来」は、上記の電圧信号の信号振幅が1.50Vに固定された液晶パネルの場合を表す。
 次に図10に移って、図の横軸は、画像信号入力回路40によって分離されたデジタルの画像データに基づく階調を表し、縦軸は、最大値を1に正規化した輝度を表す。図中の各曲線は、入力信号の階調に対する表示画面上の各相対位置で観察される輝度を示すガンマ特性である。一点鎖線は、従来及び本発明に係る液晶パネル100bで、値が0.00の相対位置における特性を示すものであり、γ値が2.2の標準的な特性となっている。また、破線及び実線夫々は、従来及び本発明に係る液晶パネル100bで、値が075の相対位置における特性を示すものである。本発明に係る液晶パネル100bでは、従来の液晶パネルと比較して明らかにγ値が2.2の特性に近いことが分かる。
 ここで、値が0.00の相対位置におけるガンマ特性と、値が0.00以外の相対位置におけるガンマ特性とのズレ量を、夫々の相対位置における特性曲線で囲まれる領域の面積に比例する指標によって表す。例えば、本発明に係る液晶パネル100bについて、値が0.75の相対位置におけるガンマ特性のズレ量は、図10における斜線で囲まれた領域の面積に対応する。
 次に図11に移って、図の横軸は表示画面上の相対位置を表し、縦軸はガンマ特性のズレ量を表す。図中の破線及び実線夫々は、従来及び本発明に係る液晶パネル100bについてのズレ量を示すものである。従来の液晶パネルでは、値が-1.00及び1.00の相対位置におけるガンマ特性のズレ量が概ね30まで増加するのに対し、本発明に係る液晶パネル100bでは、同じ相対位置におけるガンマ特性のズレ量は、19程度に収まっている。その他の相対位置についても、本発明に係る液晶パネル100bの方が、従来の液晶パネルよりもズレ量が小さい。
 なお、本実施の形態2では、画素Pに2つの副画素SP1及びSP2が含まれている例について説明したが、副画素の数は2つに限定されず、3つ以上であってもよいし、副画素の数に応じて補助容量信号線の数を増加させてもよい。例えば1つの画素に3つの副画素が含まれる場合、任意の2つの副画素の実効電圧の電圧差を2つの補助容量信号線CS1及びCS2を用いて上述したように変化させてもよいし、第3の副画素の実効電圧を、上記2つの副画素の実効電圧の中間的な電圧になるように変化させてもよい。第3の副画素の実効電圧を第3の補助容量信号線からの電圧信号によって変化させる場合は、補助容量信号電圧発生回路45aが例えば電圧VA_M、VB_M、・・VI_Mなる第3の信号電圧を発生し、補助容量信号生成回路46bがA_CSS3、B_CSS3、・・I_CSS3なる第3の電圧信号を発生して、補助容量信号幹配線CSLbを介して第3の補助容量信号線に印加すればよい。
 以上のように本実施の形態2によれば、補助容量信号線CS1及びCS2(第3の補助容量信号線を加えた場合を含む)に対し、マトリックスの行方向及び/又は列方向における画素Pの配列位置に応じて振幅が異なり、且つ極性が反転している信号を、補助容量信号生成回路46bが印加する。
 従って、画素Pに含まれる副画素SP1,SP2をはじめとする2つ以上の副画素によって液晶層3に印加される電圧相互の電圧差を、マトリックスにおける画素Pの配列位置に応じて変化させることが可能となる。
(実施の形態3)
 実施の形態1が、補助容量信号線CS1及びCS2に相異なる電圧信号を印加することにより、副画素電極11a及び11bの電圧に電圧差を生じさせる形態であるのに対し、実施の形態3は、画素P毎に配した2つのソース信号線SL1及びSL2夫々を介して副画素電極11a及び11bに電圧が異なるソース信号を印加する形態である。何れの形態にあっても、副画素SP1及びSP2によって液晶層3に印加される電圧に電圧差が生じることとなる。
 図12は、本発明の実施の形態3に係る液晶表示装置の構成例を示すブロック図であり、図13は、本発明の実施の形態3に係る液晶パネル100cで画素Pを画定する構成を模式的に示す説明図である。図12に示す液晶表示装置は、画素Pが表示画面の垂直方向及び水平方向にマトリックス状に配列された液晶パネル100cを備える。液晶パネル100cは、表示画面が前方に向けて凸に湾曲している。液晶パネル100cについては、代表的な3つの画素P及び画素Pに係る各信号線を中心に図示する。以下、実施の形態1と同様の構成については、同様の符号を付して説明の一部又は全部を省略する。
 図13において、画素Pに含まれる副画素SP1及びSP2の構成と、副画素SP1及びSP2を画定する電極対の構成とは、実施の形態1の図2に示す場合と同様である。副画素電極11a及び11b夫々には、TFT15a及び15bの一端子が接続されている。
 画素Pの水平方向の一の側方及び他の側方には、TFT15a及び15b夫々を介して副画素電極11a及び11bにソース信号を印加するためのソース信号線SL1及びSL2が垂直方向に直線的に配されている。ソース信号線SL1及びSL2夫々には、TFT15a及び15bの他端が接続されている。補助容量対向電極14a及び14b夫々は、補助容量信号線CS1及びCS2に接続されている。TFT15a及び15bのゲート電極は、走査信号線GLに接続されている。
 図12に移って、液晶パネル100cは、領域Aから領域Iまでの縦長の領域に水平方向に分割されている。実施の形態3に係る液晶表示装置は、ゲートドライバGDと、ソース信号線SL1,SL2、SL1,SL2、・・SL1,SL2にソース信号を印加するソースドライバ(データ信号線駆動回路に相当)SDbと、補助容量信号幹配線CSLaと、ゲートドライバGD、ソースドライバSDb及び補助容量信号幹配線CSLaを用いて液晶パネル100cによる表示を制御する表示制御回路4cとを更に備える。
 表示制御回路4cは、画像信号入力回路40と、ゲートドライバ制御回路41と、ソースドライバSDbを制御する及びソースドライバ制御回路42bとを有する。表示制御回路4cは、また、補助容量信号線CS1及びCS2に印加する電圧信号を生成する補助容量信号生成回路46cと、画像信号入力回路40によって分離されたデジタルの画像データに基づく階調値を変換してソースドライバ制御回路42bに与える明暗階調設定回路(画像信号変換部に相当)43と、明暗階調設定回路43が参照する変換テーブルを記憶する変換テーブル記憶部(記憶部に相当)44aとを有する。補助容量信号生成回路46cは、補助容量信号幹配線CSLaを介して直流的な電圧信号で補助容量信号線CS1及びCS2を駆動するようになっている。
 図14は、明暗階調設定回路43による階調値の変換を説明するための説明図である。変換テーブル記憶部44aは、0から255までの入力階調値の夫々を入力階調値より高い出力階調値と入力階調値より低い出力階調値との対応関係を示す変換テーブル(LUT=Look Up Table )を、領域AからIまでの領域毎に記憶している。明暗階調設定回路43は、画像信号入力回路40からのタイミング信号に基づいて、領域AからIの何れかの領域に応じた変換テーブルを参照し、参照した変換テーブルに基づいて、画像信号入力回路40からの入力階調値を高低2つの出力階調値に変換する。
 入力階調値から変換された高低2つの出力階調値の夫々は、ソースドライバ制御回路42bに与えられて電圧が高低に異なる2つのソース信号に変換され、変換された2つのソース信号夫々がソースドライバSDbを介してソース信号線SL1及びSL2に印加される。この場合、ソース信号線SL1及びSL2に印加されるソース信号の電圧差は、入力階調値が同じ場合であっても領域AからIまでの領域毎に異なり、且つ階調値に応じて最適に調整されたものとなる。このようにして画素Pに印加される2つのソース信号の電圧差は、副画素SP1及びSP2によって液晶層3に印加される電圧の電圧差に反映される。
 なお、本実施の形態3では、画素Pに2つの副画素SP1及びSP2が含まれている例について説明したが、副画素の数は2つに限定されず、3つ以上であってもよいし、副画素の数に応じてソース信号線の数を増加させてもよい。例えば1つの画素に3つの副画素が含まれる場合、任意の2つの副画素の実効電圧の電圧差を2つのソース信号線SL1及びSL2を用いて上述したように変化させればよいし、更に第3の副画素の実効電圧を、第3のソース信号線及び第3のTFTを用いて上記2つの副画素の実効電圧の中間的な電圧になるように変化させてもよい。
 以上のように本実施の形態3によれば、画素Pに含まれる副画素SP1及びSP2夫々を画定する電極対に、液晶層3を介して対向する副画素電極11aと対向電極21との電極対、及び副画素電極11bと対向電極21との電極対が含まれている。そして、副画素電極11a及び11b夫々に対して、ソース信号線SL1及びSL2からTFT15a及び15bを介してソース信号が印加される。第3の副画素の副画素電極に対しては、ソース信号線SL1及びSL2(又は第3のソース信号線)から第3のTFTを介してソース信号が印加される。
 従って、各画素Pに含まれる副画素SP1,SP2をはじめとする2つ以上の副画素によって液晶層3に相互に大きさが異なる電圧を印加することが可能となる。
 また、実施の形態3によれば、マトリックスの行方向及び/又は列方向における画素Pの配列位置を9つに区分した領域毎に、画像データに係る階調値及び大きさが異なる複数の階調値の対応関係を予め変換テーブル記憶部44aに記憶してある。そして、画像信号入力回路40が受け付けた画像信号から分離した画像データに基づく階調値を、明暗階調設定回路43が変換テーブル記憶部44aの記憶内容に基づいて大きさが異なる複数の階調値に変換し、ソースドライバSDbが変換された複数の階調値夫々に応じたソース信号をソース信号線SL1及びSL2(又は第3のソース信号線)に印加する。
 従って、画素Pに含まれる副画素SP1,SP2をはじめとする2つ以上の副画素によって液晶層3に印加される電圧相互の電圧差を、マトリックスにおける画素Pの区分位置に応じて変化させることが可能となる。
(実施の形態4)
 実施の形態2が、画素Pの位置に応じて信号CSS1及びCSS2の振幅を変化させる場合に、観察者の視聴距離及び液晶パネル100bの曲率を考慮しない形態であるのに対し、実施の形態4は、観察者の視聴距離及び/又は液晶パネル100bの曲率を考慮した上で、画素Pの位置に応じて信号CSS1及びCSS2の振幅を変化させる形態である。
 図15は、本発明の実施の形態4に係る液晶表示装置の構成例を示すブロック図である。液晶表示装置は、画素Pが表示画面の垂直方向及び水平方向にマトリックス状に配列された液晶パネル100bを備える。液晶パネル100bについては、実施の形態2で用いたものと同一である。以下、実施の形態1及び2と同様の構成については、同様の符号を付して説明の一部又は全部を省略する。
 実施の形態4に係る液晶表示装置は、ゲートドライバGDと、ソースドライバSDと、補助容量信号幹配線CSLbと、ゲートドライバGD、ソースドライバSD及び補助容量信号幹配線CSLbを用いて液晶パネル100bによる表示を制御する表示制御回路4dとを備える。
 表示制御回路4dは、画像信号入力回路40と、ゲートドライバ制御回路41と、ソースドライバ制御回路42aとを有する。表示制御回路4dは、また、前述の電圧VA_H,VA_L、VB_H,VB_L・・VI_H,VA_L(図8参照)を発生する補助容量信号電圧発生回路45bと、補助容量信号電圧発生回路45bが発生した上記の直流的な信号電圧及び画像信号入力回路40からのタイミング信号に基づいて補助容量信号線CS1及びCS2に印加する電圧信号を生成する補助容量信号生成回路(補助容量信号線駆動回路に相当)46bとを有する。
 表示制御回路4dは、また、補助容量信号電圧発生回路45bが発生すべき電圧VA_H,VA_L、VB_H,VB_L、・・VI_H,VI_L夫々の大きさを指定する情報を複数記憶する信号電圧記憶部47と、外部からの信号電圧決定データを受け付けて、信号電圧記憶部47から読み出されるべき1つの情報を決定する信号電圧決定部48とを有する。
 補助容量信号電圧発生回路45bは、信号電圧決定部48が決定した情報を信号電圧記憶部47から読み出し、読み出した情報によって指定される大きさの電圧VA_H,VA_L、VB_H,VB_L・・VI_H,VA_Lを発生する。つまり、補助容量信号生成回路46bが領域毎に生成する電圧信号の振幅が、外部からの信号電圧決定データに応じて変化する。これにより、副画素SP1,SP2をはじめとする2つ以上の副画素によって液晶層3に印加される電圧相互の電圧差と、上記2つ以上の副画素相互の明度差又は輝度差とが、画素Pの配列位置に応じて変化するのみならず、外部からの信号電圧決定データに応じて変化することとなる。
 なお、信号電圧決定部48が、信号電圧記憶部47に記憶された複数の情報のうちから1つの情報を選択するための情報を補助容量信号電圧発生回路45bに与えるようにしておき、補助容量信号電圧発生回路45bが、信号電圧決定部48から与えられた情報に基づいて、信号電圧記憶部47に記憶された複数の情報のうちから1つの情報を読み出すようにしてもよい。
 信号電圧記憶部47が記憶する情報によって大きさが指定される電圧VA_H、VB_H、・・VI_Hは、VA_H及びVI_Hが最大、且つVE_Hが最小であって、VA_HからVE_Hまで及びVI_HからVE_Hまでの電圧が段階的に小さくなるものである。VA_H、VB_H、・・VI_H夫々と絶対値が同じで極性が異なるVA_L、VB_L、・・VI_Lについても同様である。
 これらの電圧は、ガンマ特性の視角依存性が表示画面の全域にわたって適切に改善されるように予め決定される。この場合、VA_H-VA_L及びVI_H-VI_Lの大きさの大/小に応じて、表示画面の両端部における画素Pの副画素SP1及びSP2によって液晶層3に印加される電圧の電圧差が大/小となり、ガンマ特性の視角依存性の改善度が大/小となる。表示画面の両端部に対応するVA_H-VA_L及びVI_H-VI_Lの大きさの大/小に応じて、表示画面の中央部に対応するVE_H-VE_Lの大きさが大/小となるようにしてもよいし、VE_H-VE_Lの大きさを一定にしてもよい。
 次に、信号電圧決定データについて説明する。
 図16Aは、前方に凸に湾曲した液晶パネル100bに対する視線と表示画面の法線とがなす角度を説明するための説明図であり、図16Bは、前方に凹に湾曲した液晶パネル100eに対する視線と表示画面の法線とがなす角度を説明するための説明図である。図16Bに示す2つの液晶パネル100eは同じものであり、表示画面に対する観察者の位置だけが異なる。
 図16A及び16B夫々に示す液晶パネル100b及び100eは、表示画面が前方に凸及び凹となるように長手方向(横方向=水平方向)に沿って円筒状に湾曲させてある。液晶パネル100b及び100eの曲率中心を中心Oとする。観察者は、表示画面の中央部と中心Oとを結ぶ線分上又はこの線分の延長上に位置しており、表示画面に正対している。ここでは、表示画面の中央部と観察者の位置との離隔距離、即ち視聴距離をLとし、表示画面の曲率半径をRとする。観察対象位置が表示画面上の端部である場合に、観察対象位置における表示画面の法線と観察者の視線とがなす角度をδとする。
 図16Aに示すように、液晶パネル100bが前方に凸である場合、Rの値を固定したときは、明らかにLの値が小さいほどδの値が大きくなり、逆にLの値を固定したときは、明らかにRの値が小さいほどδの値が大きくなる。但し、δの値が90度になるときを限界とする。δの値が大きいほど、ガンマ特性の視角依存性の問題が顕著になるのは上述したとおりである。よって、信号電圧決定データの値の大/小を、視聴距離であるLの値又は表示画面の曲率半径であるRの値の大/小に対応させた場合は、信号電圧決定データの値が大きい(又は小さい)ほど、絶対値が小さい(又は大きい)VA_H,VA-L及びVI_H,VI-Lを指定する情報が、信号電圧決定部48にて決定されるようにする。
 一方、図16Bに示すように、液晶パネル100eが前方に凹である場合、Rの値を固定したときは、Lの値が0からRの値まで増大するほどδの値が減少し(図の右側のケースを参照)、Lの値がRの値から更に増大するほどδの値が増大する(図の左側のケースを参照)。逆にLの値を固定したときは、Rの値がLより小さい値からLの値まで増大するほどδの値が減少し(図の左側のケースを参照)、Rの値がLの値から更に増大するほどδの値が増大する(図の右側のケースを参照)。
 よって、信号電圧決定データの値の大/小をLの値の大/小に対応させた場合は、L<Rのときに、信号電圧決定データの値が大きい(又は小さい)ほど、絶対値が小さい(又は大きい)VA_H,VA-L及びVI_H,VI-Lを指定する情報が決定されるようにする。また、L>Rのときに、信号電圧決定データの値が大きい(又は小さい)ほど、絶対値が大きい(又は小さい)VA_H,VA-L及びVI_H,VI-Lを指定する情報が決定されるようにする。
 これに対し、信号電圧決定データの値の大/小をRの値の大/小に対応させた場合は、R<Lのときに、信号電圧決定データの値が大きい(又は小さい)ほど、絶対値が小さい(又は大きい)VA_H,VA-L及びVI_H,VI-Lを指定する情報が決定されるようにする。また、R>Lのときに、信号電圧決定データの値が大きい(又は小さい)ほど、絶対値が大きい(又は小さい)VA_H,VA-L及びVI_H,VI-Lを指定する情報が決定されるようにする。
 以上のことから、液晶パネルが前方に凸であるか凹であるかによって、信号電圧記憶部47の記憶内容が切り替わるようにしておくことが好ましい。また、信号電圧決定データがRの値及びLの値の何れに対応するかによって、信号電圧記憶部47の記憶内容が更に切り替わるようにしておくことが好ましい。更に、液晶パネルが前方に凹の場合は、Rの値及びLの値の大小関係の違いに応じて信号電圧記憶部47の記憶内容が更に切り替わるようにしておくことが好ましい。換言すれば、信号電圧記憶部47の記憶内容を切り替えることにより、上述したどのような場合であっても、信号電圧決定データに基づいて、信号電圧記憶部47に記憶された複数通りの情報のうちから液晶パネルの曲率半径及び/又は視聴距離に最適の情報を1つ決定することができる。
 なお、本実施の形態4にあっては、信号電圧決定部48が外部から信号電圧決定データを取得する場合について説明したが、曲率半径及び視聴距離が固定的に定められる場合は、信号電圧決定部48を用いないようにすることができる。この場合、信号電圧記憶部47は、予め定められた曲率半径及び視聴距離に基づく最適の情報を記憶すればよい。
 以上のように本実施の形態4によれば、液晶パネル100b又は100eの表示画面の曲率半径Rに応じて、副画素SP1,SP2をはじめとする2つ以上の副画素に対応して液晶層3に印加される電圧相互の電圧差又は上記2つ以上の副画素相互の明度差若しくは輝度差が異なる。
 従って、表示画面の曲率に応じてガンマ特性の視野依存性の影響度が変わるのを補償すべく、ガンマ特性の視野依存性の改善度を変化させることが可能となる。なお、表示画面の曲率半径Rが面内で一定ではない場合であっても、同様の効果を奏する。
 また、実施の形態4によれば、液晶パネル100b又は100eの表示画面の中央部から表示画面前方の法線方向に離隔した位置までの視聴距離Lに応じて、副画素SP1,SP2をはじめとする2つ以上の副画素に対応して液晶層3に印加される電圧相互の電圧差又は上記2つ以上の副画素相互の明度差若しくは輝度差が異なる。
 従って、表示画面に対する視聴距離Lに応じてガンマ特性の視野依存性の影響度が変わるのを補償すべく、ガンマ特性の視野依存性の改善度を変化させることが可能となる。
 更に、実施の形態4によれば、前方に向けて凸に湾曲した液晶パネル100bの表示画面の曲率半径が小さい(即ち曲率が大きい)ほど又は視聴距離が短いほど、副画素SP1,SP2をはじめとする2つ以上の副画素に対応して液晶層3に印加される電圧相互の電圧差又は上記2つ以上の副画素相互の明度差若しくは輝度差が大きい。
 従って、表示画面の曲率の大/小又は表示画面に対する視聴距離の短/長に応じてガンマ特性の視野依存性の影響度が大/小に変わるのを補償すべく、ガンマ特性の視野依存性の改善度を大/小に変化させることが可能となる。
(実施の形態5)
 実施の形態3が、画素Pの位置に応じて副画素電極11a及び11bに印加するソース信号の電圧差を変化させる場合に、観察者の視聴距離及び液晶パネル100bの曲率を考慮しない形態であるのに対し、実施の形態5は、観察者の視聴距離及び/又は液晶パネル100bの曲率を考慮した上で、副画素電極11a及び11bに印加するソース信号の電圧差を画素Pの位置に応じて変化させる形態である。
 図17は、本発明の実施の形態5に係る液晶表示装置の構成例を示すブロック図である。液晶表示装置は、画素Pが表示画面の垂直方向及び水平方向にマトリックス状に配列された液晶パネル100cを備える。液晶パネル100cについては、実施の形態3で用いたものと同一である。以下、実施の形態1及び3と同様の構成については、同様の符号を付して説明の一部又は全部を省略する。
 実施の形態5に係る液晶表示装置は、ゲートドライバGDと、ソースドライバSDbと、補助容量信号幹配線CSLaと、ゲートドライバGD、ソースドライバSDb及び補助容量信号幹配線CSLaを用いて液晶パネル100cによる表示を制御する表示制御回路4eとを備える。
 表示制御回路4eは、画像信号入力回路40と、ゲートドライバ制御回路41と、ソースドライバ制御回路42bと、補助容量信号生成回路46cと、明暗階調設定回路43と、明暗階調設定回路43が参照する変換テーブルを複数記憶する変換テーブル記憶部44bと、外部からの変換テーブル決定データを受け付けて、変換テーブル記憶部44bから参照されるべき1つの変換テーブルを決定する変換テーブル決定部49とを有する。
 明暗階調設定回路43は、変換テーブル決定部49が決定した変換テーブルを変換テーブル記憶部44bから参照して、実施の形態3の図14に示す階調値の変換を行う。つまり、ソースドライバ制御回路42bからソースドライバSDbを介してソース信号線SL1及びSL2に印加されるソース信号の電圧差が、外部からの変換テーブル決定データに応じて変化することとなる。
 なお、変換テーブル決定部49が、変換テーブル記憶部44bに記憶された複数の変換テーブル情報のうち1つの変換テーブルを決定するための情報を明暗階調設定回路43に与えるようにしておき、明暗階調設定回路43が、変換テーブル決定部49から与えられた情報に基づいて、変換テーブル記憶部44bに記憶された複数の変換テーブルのうちから1つの変換テーブルを参照するようにしてもよい。
 次に、変換テーブル及び変換テーブル決定データについて説明する。
 図18は、変換テーブル記憶部44bの記憶内容の例を示す説明図であり、図19は、他の変換テーブル記憶部の記憶内容の例を示す説明図である。図18及び19夫々に示す変換テーブル記憶部44b及び他の変換テーブル記憶部44cには、実施の形態3の図14に示す変換テーブル(LUT)が、n通り記憶されている。他の変換テーブル記憶部44cは、変換テーブル決定データが示す内容に応じて、変換テーブル記憶部44bと置き換えて用いられるものである。
 変換テーブル決定データの値が、実施の形態4の図16A又は16Bに示す視聴距離であるLの値に対応する場合、Lの値の大/小に応じて、変換テーブル記憶部44bに記憶されたn個の変換テーブルのうちの1つが、明暗階調設定回路43から参照されるべき変換テーブルとして決定される。同様に、変換テーブル決定データの値が、図16A又は16Bに示す曲率半径であるRの値に対応する場合、Rの値の大/小に応じて、他の変換テーブル記憶部44cに記憶されたn個の変換テーブルのうちの1つが、明暗階調設定回路43から参照されるべき変換テーブルとして決定される。
 明暗階調設定回路43から参照されるべき変換テーブルが1つ決定された後の動作については、実施の形態3の場合と全く同様である。その結果、ソース信号線SL1及びSL2に印加されるソース信号の電圧差は、領域AからIまでの領域毎に異なり、且つ視聴距離であるLの値又は曲率半径であるRの値に応じて最適に調整されたものとなる。そして、画素Pに印加されるソース信号の電圧差は、副画素SP1及びSP2によって液晶層3に印加される電圧の電圧差に反映される。
 以上のように本実施の形態5によれば、液晶パネル100cの表示画面の曲率半径Rに応じて、副画素SP1,SP2をはじめとする2つ以上の副画素に対応して液晶層3に印加される電圧相互の電圧差又は副画素相互の明度差若しくは輝度差が異なる。
 従って、表示画面の曲率に応じてガンマ特性の視野依存性の影響度が変わるのを補償すべく、ガンマ特性の視野依存性の改善度を変化させることが可能となる。
 また、実施の形態5によれば、液晶パネル100cの表示画面の視聴距離Lに応じて、副画素SP1,SP2をはじめとする2つ以上の副画素に対応して液晶層3に印加される電圧相互の電圧差又は副画素相互の明度差若しくは輝度差が異なる。
 従って、表示画面に対する視聴距離Lに応じてガンマ特性の視野依存性の影響度が変わるのを補償すべく、ガンマ特性の視野依存性の改善度を変化させることが可能となる。
 今回開示された実施の形態は、全ての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述した意味ではなく、請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。また、各実施の形態で記載されている技術的特徴は、お互いに組み合わせることが可能である。
 P 画素
 SP1、SP2 副画素
 Clc1、Clc2 液晶容量
 Ccs1、Ccs2 補助容量
 CS1、CS2 補助容量信号線
 CSLa、CSLb 補助容量信号幹配線
 BR1、BR2 枝配線
 GL 走査信号線
 GD ゲートドライバ
 SL、SL1、SL2 ソース信号線
 SD、SDb ソースドライバ
 11a、11b 副画素電極
 12 絶縁層
 13a、13b 補助容量電極
 14a、14b 補助容量対向電極
 15a、15b TFT
 21 対向電極
 3 液晶層
 4a、4b、4c、4d、4e 表示制御回路
 40 画像信号入力回路
 43 明暗階調設定回路
 44a、44b、44c 変換テーブル記憶部
 45a、45b 補助容量信号電圧発生回路
 46a、46b、46c 補助容量信号生成回路
 47 信号電圧記憶部
 48 信号電圧決定部
 49 変換テーブル決定部

Claims (14)

  1.  液晶層及び該液晶層に電圧を印加するための複数の電極対を備え、該電極対を含んで画定される画素がマトリックス状に配列されており、前記画素に夫々が少なくとも1つの前記電極対を含んで画定される複数の副画素が含まれる液晶表示装置において、
     前記複数の副画素のうち少なくとも2つの副画素夫々を画定する前記電極対により前記液晶層に印加される電圧相互の電圧差が、マトリックスの行方向及び/又は列方向における前記画素の配列位置に応じて異なるようにしてあることを特徴とする液晶表示装置。
  2.  液晶層及び該液晶層に電圧を印加するための複数の電極対を備え、該電極対を含んで画定される画素がマトリックス状に配列されており、前記画素に夫々が少なくとも1つの前記電極対を含んで画定される複数の副画素が含まれる液晶表示装置において、
     前記複数の副画素のうち少なくとも2つの副画素相互の明度差又は輝度差が、マトリックスの行方向及び/又は列方向における前記画素の配列位置に応じて異なるようにしてあることを特徴とする液晶表示装置。
  3.  前記電圧差又は明度差若しくは輝度差は、前記画素の配列位置がマトリックスの行方向及び/又は列方向の中央部から離隔するほど大きいこと
     を特徴とする請求項1又は2に記載の液晶表示装置。
  4.  前記液晶層及び電極対を有しており、表示画面が前方に向けて湾曲する液晶パネルを更に備え、
     前記電圧差又は明度差若しくは輝度差は、前記液晶パネルの表示画面の曲率に応じて異なる
     ことを特徴とする請求項3に記載の液晶表示装置。
  5.  前記電圧差又は明度差若しくは輝度差は、前記液晶パネルの表示画面の中央部から前方に、且つ法線方向に離隔した位置までの距離に応じて異なる
     ことを特徴とする請求項4に記載の液晶表示装置。
  6.  前記液晶パネルは、表示画面が前方に向けて凸に湾曲しており、
     前記電圧差又は明度差若しくは輝度差は、前記曲率が大きいほど又は前記距離が短いほど大きい
     ことを特徴とする請求項4又は5に記載の液晶表示装置。
  7.  前記少なくとも2つの副画素の夫々は、前記液晶層を介して対向する副画素電極及び対向電極の電極対を含んで画定されており、
     前記少なくとも2つの副画素夫々について設けられたスイッチング素子と、
     前記副画素電極に前記スイッチング素子を介してデータ信号を印加するための少なくとも2つのデータ信号線と
     を更に備える
     ことを特徴とする請求項1から6の何れか1項に記載の液晶表示装置。
  8.  画像データを受け付ける受付部と、
     前記画素の配列位置を複数に区分した区分毎に、階調値及び大きさが異なる複数の階調値の対応関係を記憶した記憶部と、
     前記受付部が受け付けた画像データに基づく階調値を、前記画素の配列位置が属する区分及び前記記憶部の記憶内容に基づいて大きさが異なる複数の階調値に変換する画像信号変換部と、
     該画像信号変換部が変換した複数の階調値夫々に応じたデータ信号を前記少なくとも2つのデータ信号線に印加するデータ信号線駆動回路と
     を更に備える
     ことを特徴とする請求項7に記載の液晶表示装置。
  9.  前記少なくとも2つの副画素の夫々は、
     前記液晶層を介して対向する副画素電極及び対向電極の電極対と、
     絶縁層と、
     該絶縁層を介して対向する補助容量電極及び補助容量対向電極の電極対と
     を含んで画定されており、
     前記副画素電極及び補助容量電極は、電気的に接続されており、
     前記補助容量対向電極に電圧信号を印加するための少なくとも2つの補助容量信号線を更に備える
     ことを特徴とする請求項1から6の何れか1項に記載の液晶表示装置。
  10.  前記副画素電極及び対向電極によって形成される液晶容量の大きさと前記補助容量電極及び補助容量対向電極によって形成される補助容量の大きさとの和に対する前記補助容量の大きさの比は、前記画素の配列位置に応じて異なることを特徴とする請求項9に記載の液晶表示装置。
  11.  前記補助容量の大きさは、前記画素の配列位置に応じて異なることを特徴とする請求項10に記載の液晶表示装置。
  12.  前記補助容量信号線に電圧信号を印加する補助容量信号線駆動回路を更に備え、
     該補助容量信号線駆動回路が特定の2つの前記補助容量信号線に印加する電圧信号は、極性が互いに反転しており、且つ振幅が前記画素の配列位置に応じて異なる
     ことを特徴とする請求項9に記載の液晶表示装置。
  13.  液晶層及び該液晶層に電圧を印加するための複数の電極対を備え、該電極対を含んで画定される画素がマトリックス状に配列されており、前記画素に夫々が1又は2の前記電極対を含んで画定される複数の副画素が含まれる液晶表示装置を駆動する方法において、
     前記複数の副画素のうち少なくとも2つの副画素夫々を画定する前記電極対により前記液晶層に印加される電圧相互の電圧差を、マトリックスの行方向及び/又は列方向における前記画素の配列位置に応じて異ならせることを特徴とする液晶表示装置の駆動方法。
  14.  液晶層及び該液晶層に電圧を印加するための複数の電極対を備え、該電極対を含んで画定される画素がマトリックス状に配列されており、前記画素に夫々が1又は2の前記電極対を含んで画定される複数の副画素が含まれる液晶表示装置を駆動する方法において、
     前記複数の副画素のうち少なくとも2つの副画素相互の明度差又は輝度差を、マトリックスの行方向及び/又は列方向における前記画素の配列位置に応じて異ならせることを特徴とする液晶表示装置の駆動方法。
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