JP4019096B2 - マトリックス型表示装置及びその駆動方法 - Google Patents

Description

本発明は、マトリックス状に配置された複数の画素を駆動して画像を表示するマトリックス型表示装置及びその駆動方法に関するものである。

ＴＮ（Twisted Nematic）方式を用いた液晶表示装置では、液晶が屈折率異方性や捻じり配向等を有するため、液晶層を通過する光がその方向や角度によって種々の複屈折効果を受け、複雑な視角依存性が現れる。例えば、上方向視角では画面全体が白っぽくなり、下方向視角では画面全体が暗くなり且つ画像の低輝度部で明暗が反転してしまうという現象が発生する。このような視角特性に対して、輝度、色相、コントラスト特性、階調特性等について広視野角化する技術が種々開発されている。

例えば、特許文献１には、１フィールド期間の１画素への信号書き込み回数をｎとしたとき、ｎ＋１個のレベルを白黒２値だけで駆動し、それ以外のレベルをグレイレベルと白又は黒の組み合わせを用いて駆動することにより、γ特性（入力レベルに対する透過率特性）を切り替える液晶表示装置が開示されている。

また、他の液晶表示装置として、特許文献２には、同一レベルの入力信号に対して異なる印加電圧に変換する複数の変換方法により生成した複数の印加電圧を、画素毎に選択的に印加することにより、異なる２種類のγ特性を分布面積比が同一になるように切り替えるものが開示されている。
特開平５−６８２２１号公報 特開平９−９０９１０号公報

しかしながら、前者の液晶表示装置では、表示すべき透過率が５０％の場合にのみ白黒２値を用い、他の透過率ではグレイレベルと白又は黒の組み合わせを用いているため、透過率５０％では視野角特性を改善することができるが、他の透過率、例えば、２５％及び７５％では、視野角を振った場合、合成後のγ特性が本来のγ特性から大きくずれ、広範な透過率に対して良好な視野角特性を実現することはできない。

また、後者の液晶表示装置でも、２種類のγ特性を分布面積比が同一になるように切り替えることにより合成した合成γ特性を用いているため、視野角を振った場合、透過率によっては合成後のγ特性が本来のγ特性から大きくずれ、この場合も、広範な透過率に対して良好な視野角特性を実現することはできない。

本発明の目的は、広範な透過率に対して良好な視野角特性を実現することができるマトリックス型表示装置及びその駆動方法を提供することである。

本発明の一局面に従うマトリックス型表示装置は、マトリックス状に配置された複数の画素を有する表示パネルを駆動して画像を表示するマトリックス型表示装置であって、入力される映像信号を互いに異なる第１及び第２γ特性からなるｎ個（ｎは２以上の整数）のγ特性対を用いてγ変換する変換手段と、表示すべき透過率に応じてｎ個のγ特性対の中から１のγ特性対を選択し、選択したγ特性対の第１γ特性によりγ変換された映像信号により駆動される画素の第１分布面積と、第２γ特性によりγ変換された映像信号により駆動される画素の第２分布面積との比が当該γ特性対に対して予め定められた値である分布面積比となるように、変換手段によりγ変換された２ｎ個の出力の中から表示パネルへ供給する出力を選択する選択手段とを備えるものである。

このマトリックス型表示装置においては、映像信号が互いに異なる第１及び第２γ特性からなるｎ個（ｎは２以上の整数）のγ特性対を用いてγ変換され、表示すべき透過率に応じてｎ個のγ特性対の中から１のγ特性対が選択され、選択されたγ特性対の第１γ特性によりγ変換された映像信号により駆動される画素の第１分布面積と、第２γ特性によりγ変換された映像信号により駆動される画素の第２分布面積との比が当該γ特性対に対して予め定められた分布面積比となるように、２ｎ個の出力の中から表示パネルへ供給する出力が選択されるので、表示すべき透過率に適した第１及び第２γ特性によりγ変換された映像信号が、表示すべき透過率に適した分布面積比となるように選択され、広範な透過率に対して良好な視野角特性を実現することができる。

選択手段は、（ｎ＋１）個の画素を１ブロックとするブロック単位で第１分布面積と第２分布面積との比が予め定められた分布面積比となるように、変換手段によりγ変換された２ｎ個の出力の中から表示パネルへ供給する出力を選択することが好ましい。ここで、各γ特性対の第１分布面積と第２分布面積との比は、ｋを１〜ｎの整数としたときに、ｋ：（ｎ＋１−ｋ）であることが好ましい。

この場合、（ｎ＋１）個の画素を１ブロックとするブロック単位で第１分布面積と第２分布面積との比を表示すべき透過率に対して適切な分布面積比にすることができるので、各画素が同一の構成を有する通常の表示パネルを用いて広範な透過率に対して良好な視野角特性を実現することができる。

本発明の一局面に従うマトリックス型表示装置は、マトリックス状に配置された複数の画素を有する表示パネルを駆動して画像を表示するマトリックス型表示装置であって、前記表示パネルの各画素は、第１画素面積Ｓａを有する第１サブ画素と、第２画素面積Ｓｂ（＝ｍ×Ｓａ、ここで、ｍ＞１）を有する第２サブ画素とを１画素として構成され、入力される映像信号を互いに異なる第１及び第２γ特性からなるｎ個（ｎは２以上の整数）のγ特性対を用いてγ変換する変換手段と、前記第１サブ画素及び第２サブ画素に供給する出力を、前記変換手段によりγ変換された２ｎ個の出力の中から、表示すべき透過率に応じて選択する選択手段とを備え、前記γ特性対の第１γ特性によりγ変換された映像信号により駆動される画素の第１分布面積と、第２γ特性によりγ変換された映像信号により駆動される画素の第２分布面積との比が当該γ特性対に対して予め定められた値である分布面積比となる。

この場合、第１サブ画素と第２サブ画素とを１ブロックとするブロック単位で第１分布面積と第２分布面積との比を表示すべき透過率に対して適切な分布面積比にすることができるので、２種類のサブ画素を有する表示パネルを用いて広範な透過率に対して良好な視野角特性を実現することができる。

第２画素面積Ｓｂは、１．５Ｓａ≦Ｓｂ≦３Ｓａの関係を満たすことが好ましい。この場合、表示品位を低下させることなく、２種類のサブ画素を有する表示パネルを用いて広範な透過率に対して良好な視野角特性を実現することができる。

本発明の一局面に従うマトリックス型表示装置は、マトリックス状に配置された複数の画素を有する表示パネルを駆動して画像を表示するマトリックス型表示装置であって、前記表示パネルの各画素は、第１画素面積Ｓａを有する第１サブ画素と、第２画素面積Ｓｂ（＝ｍ×Ｓａ、ここで、ｍ＞１）を有する第２サブ画素とを１画素として構成され、入力される映像信号を互いに異なる第１及び第２γ特性からなるｎ個（ｎは２以上の整数）のγ特性対を用いてγ変換する変換手段と、前記２画素を１ブロックとするブロック単位で、表示すべき透過率に応じてｎ個のγ特性対の中から１のγ特性対を選択し、選択したγ特性対の第１γ特性によりγ変換された映像信号により駆動される画素の第１分布面積と、第２γ特性によりγ変換された映像信号により駆動される画素の第２分布面積との比が当該γ特性対に対して予め定められた値である分布面積比となるように、前記変換手段により各γ特性を用いてγ変換された２ｎ個の出力の中から前記表示パネルへ供給する出力を選択する選択手段とを備える。ここで、各γ特性対の第１分布面積比と第２分布面積との比は、１：（２ｍ＋１）、ｍ：（２＋ｍ）、２：２ｍ、（１＋ｍ）：（１＋ｍ）、２ｍ：２、（２＋ｍ）：ｍ及び（２ｍ＋１）：１の中から選択されることが好ましい。

この場合、２つの第１サブ画素と２つの第２サブ画素とを１ブロックとするブロック単位で第１分布面積と第２分布面積との比を表示すべき透過率に対して適切な分布面積比にすることができるので、設定可能な分布面積比の数を増加させてγ特性対の数を増加させることができ、２種類のサブ画素を有する表示パネルを用いて広範な透過率に対してより良好な視野角特性を実現することができる。

第２画素面積Ｓｂは、１．２Ｓａ≦Ｓｂ≦２Ｓａの関係を満たすことが好ましい。この場合、表示品位を低下させることなく、２種類のサブ画素を有する表示パネルを用いて広範な透過率に対してより良好な視野角特性を実現することができる。

表示パネルは、液晶表示パネルであることが好ましい。この場合、視野角特性の大きい液晶表示装置において広範な透過率に対して良好な視野角特性を実現することができる。

本発明の他の局面に従うマトリックス型表示装置の駆動方法は、マトリックス状に配置された複数の画素を有する表示パネルを駆動して画像を表示するマトリックス型表示装置の駆動方法であって、入力される映像信号を互いに異なる第１及び第２γ特性からなるｎ個（ｎは２以上の整数）のγ特性対を用いてγ変換する変換ステップと、表示すべき透過率に応じてｎ個のγ特性対の中から１のγ特性対を選択し、選択したγ特性対の第１γ特性によりγ変換された映像信号により駆動される画素の第１分布面積と、第２γ特性によりγ変換された映像信号により駆動される画素の第２分布面積との比が当該γ特性対に対して予め定められた値である分布面積比となるように、変換ステップにおいてγ変換された２ｎ個の出力の中から表示パネルへ供給する出力を選択する選択ステップとを含むものである。

このマトリックス型表示装置の駆動方法においては、映像信号が互いに異なる第１及び第２γ特性からなるｎ個（ｎは２以上の整数）のγ特性対を用いてγ変換され、表示すべき透過率に応じてｎ個のγ特性対の中から１のγ特性対が選択され、選択されたγ特性対の第１γ特性によりγ変換された映像信号により駆動される画素の第１分布面積と、第２γ特性によりγ変換された映像信号により駆動される画素の第２分布面積との比が当該γ特性対に対して予め定められた分布面積比となるように、２ｎ個の出力の中から表示パネルへ供給する出力が選択されるので、表示すべき透過率に適した第１及び第２γ特性によりγ変換された映像信号が、表示すべき透過率に適した分布面積比となるように選択され、広範な透過率に対して良好な視野角特性を実現することができる。

本発明によれば、映像信号が互いに異なる第１及び第２γ特性からなるｎ個（ｎは２以上の整数）のγ特性対を用いてγ変換され、表示すべき透過率に応じてｎ個のγ特性対の中から１のγ特性対が選択され、選択されたγ特性対の第１γ特性によりγ変換された映像信号により駆動される画素の第１分布面積と、第２γ特性によりγ変換された映像信号により駆動される画素の第２分布面積との比が当該γ特性対に対して予め定められた分布面積比となるように、２ｎ個の出力の中から表示パネルへ供給する出力が選択されるので、表示すべき透過率に適した第１及び第２γ特性によりγ変換された映像信号が、表示すべき透過率に適した分布面積比となるように選択され、広範な透過率に対して良好な視野角特性を実現することができる。

以下、本発明に係るマトリックス型表示装置について図面を参照しながら説明する。以下の各実施形態では、マトリックス型表示装置の一例として液晶表示装置を例に説明するが、本発明が適用されるマトリックス型表示装置はこの例に特に限定されず、視野角特性を有するものであれば、有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）表示装置等の他のマトリックス型表示装置にも同様に適用可能である。

図１は、本発明の第１実施形態による液晶表示装置の構成を示すブロック図である。図１に示す液晶表示装置は、γ１Ａ変換回路１ａ、γ１Ｂ変換回路１ｂ、γ１Ｃ変換回路１ｃ、γ２Ａ変換回路２ａ、γ２Ｂ変換回路２ｂ、γ２Ｃ変換回路２ｃ、セレクタ３〜５、パネル等価回路６、γ判定回路７、分布判定回路８、駆動回路９及び液晶パネル１０を備える。

γ１Ａ変換回路１ａ、γ１Ｂ変換回路１ｂ、γ１Ｃ変換回路１ｃ、γ２Ａ変換回路２ａ、γ２Ｂ変換回路２ｂ、γ２Ｃ変換回路２ｃ及びパネル等価回路６には、Ｒ、Ｇ、Ｂの各色成分に分離された映像信号ＩＳが入力され、分布判定回路８には、映像信号ＩＳの垂直同期信号及び水平同期信号等の同期信号ＨＶが入力される。映像信号ＩＳ及び同期信号ＨＶは、所定の映像出力回路（図示省略）等から入力される信号である。

γ１Ａ変換回路１ａは、映像信号ＩＳを第１種の第１γ特性γ１Ａを用いてγ変換し、γ変換した映像信号をセレクタ３へ出力する。γ２Ａ変換回路２ａは、映像信号ＩＳを第１種の第２γ特性γ２Ａを用いてγ変換し、γ変換した映像信号をセレクタ４へ出力する。ここで、第１種の第１γ特性γ１Ａ及び第２γ特性γ２Ａは、互いに相補なγ特性であり、低透過率の映像信号ＩＳに用いられる第１種のγ特性対である。

図２は、図１に示す液晶表示装置に用いられる第１種の第１γ特性γ１Ａ及び第２γ特性γ２Ａの一例を説明するための特性図である。図２では、第１種のγ特性（入力レベルに対する透過率特性）として、横軸に表示すべき透過率（入力に相当）を用い、縦軸に実際に表示される透過率（出力に相当）を用いた場合のγ特性を示しており、各透過率は正規化された値である。

また、正面視覚（０度）における基準γ特性γｆは直線となり、非正面（例えば水平４５度）におけるγ特性γｓは、図に示すようにγｆからずれ、劣化している。なお、これらの基準γ特性γｆ、非正面視覚におけるγ特性γｓは、以降の実施形態でも同じであるため、これ以降の説明は省略する。

図２に示すように、γ１Ａ変換回路１ａは、第１種の第１γ特性γ１Ａを有し、γ２Ａ変換回路２ａは、第１種の第２γ特性γ２Ａを有し、γ１Ａ変換回路１ａの出力及びγ２Ａ変換回路２ａの出力を後述する第１種のγ特性対用切り替えパターンで切り替えることにより、第１種の第１γ特性γ１Ａと第１種の第２γ特性γ２Ａとが合成され、合成後のγ特性は第１種の合成γ特性γＡとなる。この第１種の合成γ特性γＡと正面視角（０度）における基準γ特性γｆ、さらに非正面視覚におけるγ特性γｓとを比較すると、γｓよりもγｆとのずれが小さくなっており、特性が改善していることがわかる。また、表示すべき透過率が低い範囲で基準γ特性γｆとのずれが小さいことがわかる。

ここで、γ１Ａ変換回路１ａの出力を用いて駆動される画素の分布面積比と、γ２Ａ変換回路２ａの出力を用いて駆動される画素の分布面積比は、１／４：３／４に設定され、表示すべき透過率をｘとすると、γ１Ａ（ｘ）＋３×γ２Ａ（ｘ）＝４ｘが成り立つように、第１種の第１γ特性γ１Ａ及び第２γ特性γ２Ａが予め決定されている。

これは、分布面積比を乗じた平均が表示すべき透過率ｘとなるような関係を維持することを意味し、すなわち、第１γ特性および第２γ特性によって表示された透過率が平均的には元の表示すべき透過率ｘとなることを表している。なお、これ以降の説明も同様である。

本実施の形態では、例えば、映像信号ＩＳの肌色を基準に第１種の第１γ特性γ１Ａ及び第２γ特性γ２Ａを決定している。肌色を基準にするのは、肌色は人間が視覚的に最も敏感な色であり、肌色に関する視角特性が最も視認されやすいためである。この点について他のγ特性も同様である。

γ１Ｂ変換回路１ｂは、映像信号ＩＳを第２種の第１γ特性γ１Ｂを用いてγ変換し、γ変換した映像信号をセレクタ３へ出力する。γ２Ｂ変換回路２ｂは、映像信号ＩＳを第２種の第２γ特性γ２Ｂを用いてγ変換し、γ変換した映像信号をセレクタ４へ出力する。ここで、第２種の第１γ特性γ１Ｂ及び第２γ特性γ２Ｂは、互いに相補なγ特性であり、中間透過率の映像信号ＩＳに用いられる第２種のγ特性対である。

図３は、図１に示す液晶表示装置に用いられる第２種の第１γ特性γ１Ｂ及び第２γ特性γ２Ｂの一例を説明するための特性図である。図３に示すように、γ１Ｂ変換回路１ｂは、第２種の第１γ特性γ１Ｂを有し、γ２Ｂ変換回路２ｂは、第２種の第２γ特性γ２Ｂを有し、γ１Ｂ変換回路１ｂの出力及びγ２Ｂ変換回路２ｂの出力を後述する第２種のγ特性対用切り替えパターンで切り替えることにより、第２種の第１γ特性γ１Ｂと第２種の第２γ特性γ２Ｂとが合成され、合成後のγ特性は第２種の合成γ特性γＢとなる。この第２種の合成γ特性γＢと正面視角における基準γ特性γｆ、さらに非正面視覚におけるγ特性γｓとを比較すると、γｓよりもγｆとのずれが小さくなっており、特性が改善していることがわかる。また、表示すべき透過率が中間の範囲で基準γ特性γｆとのずれが小さいことがわかる。

ここで、γ１Ｂ変換回路１ｂの出力を用いて駆動される画素の分布面積比と、γ２Ｂ変換回路２ｂの出力を用いて駆動される画素の分布面積比は、２／４：２／４に設定され、表示すべき透過率をｘとすると、２×γ１Ｂ（ｘ）＋２×γ２Ｂ（ｘ）＝４ｘが成り立つように、第２種の第１γ特性γ１Ｂ及び第２γ特性γ２Ｂが予め決定されている。

γ１Ｃ変換回路１ｃは、映像信号ＩＳを第３種の第１γ特性γ１Ｃを用いてγ変換し、γ変換した映像信号をセレクタ３へ出力する。γ２Ｃ変換回路２ｃは、映像信号ＩＳを第３種の第２γ特性γ２Ｃを用いてγ変換し、γ変換した映像信号をセレクタ４へ出力する。ここで、第３種の第１γ特性γ１Ｃ及び第２γ特性γ２Ｃは、互いに相補なγ特性であり、高透過率の映像信号ＩＳに用いられる第３種のγ特性対である。

図４は、図１に示す液晶表示装置に用いられる第３種の第１γ特性γ１Ｃ及び第２γ特性γ２Ｃの一例を説明するための特性図である。図４に示すように、γ１Ｃ変換回路１ｃは、第３種の第１γ特性γ１Ｃを有し、γ２Ｃ変換回路２ｃは、第３種の第２γ特性γ２Ｃを有し、γ１Ｃ変換回路１ｃの出力及びγ２Ｃ変換回路２ｃの出力を後述する第３種のγ特性対用切り替えパターンで切り替えることにより、第３種の第１γ特性γ１Ｃと第３種の第２γ特性γ２Ｃとが合成され、合成後のγ特性は第３種の合成γ特性γＣとなる。この第３種の合成γ特性γＣと正面視角における基準γ特性γｆ、さらに非正面視覚におけるγ特性γｓとを比較すると、γｓよりもγｆとのずれが小さくなっており、特性が改善していることがわかる。また、表示すべき透過率が高い範囲で基準γ特性γｆとのずれが小さいことがわかる。

ここで、γ１Ｃ変換回路１ｃの出力を用いて駆動される画素の分布面積比と、γ２Ｃ変換回路２ｃの出力を用いて駆動される画素の分布面積比は、３／４：１／４に設定され、表示すべき透過率をｘとすると、３×γ１Ｃ（ｘ）＋γ２Ｃ（ｘ）＝４ｘが成り立つように、第３種の第１γ特性γ１Ｃ及び第２γ特性γ２Ｃが予め決定されている。

なお、γ変換回路の構成は、上記の例に特に限定されず、種々の変更が可能であり、アナログ方式、演算方式、ＲＯＭテーブル方式等の種々のものを用いることができる。また、液晶表示装置では、カラーフィルタやバックライト等の特性からＲＧＢ信号間でγ特性が全階調においては一致しておらず、色シフト特性を有しているため、色相変化等の発生を抑えて視野角補正を行うために、ＲＧＢ信号毎にγ変換回路を設けるようにしてもよい。

パネル等価回路６は、液晶パネル１０の入出力特性Ｐ（ｘ）と等価な変換特性を有する回路であり、映像信号ＩＳを液晶パネル１０の入出力特性Ｐ（ｘ）によって変換した映像信号をγ判定回路７及び分布判定回路８へ出力する。

γ判定回路７は、液晶パネル１０の入出力特性Ｐ（ｘ）によって変換された映像信号から表示すべき透過率を特定し、特定した透過率に対応付けられているγ特性対によりγ変換を行うγ変換回路を選択するための選択信号Ｓ１をセレクタ３，４へ出力する。透過率と第１乃至第３種のγ特性対との関係は、例えば、γ判定回路７内にＲＯＭテーブル形式等により予め記憶されている。

分布判定回路８は、同期信号ＨＶの垂直同期信号及び水平同期信号を基準に液晶パネル１０の表示画面上の映像信号ＩＳの画素位置を特定するとともに、液晶パネル１０の入出力特性Ｐ（ｘ）によって変換した映像信号から表示すべき透過率を特定し、特定した透過率のγ特性対に対して予め対応付けられている切り替えパターンでγ特性を切り替えるための選択信号Ｓ２をセレクタ５へ出力する。なお、γ判定回路及び分布判定回路の構成は、上記の例に特に限定されず、パネル等価回路６を省略してγ判定回路及び分布判定回路において映像信号ＩＳから透過率を求めるようにする等の種々の変更が可能である。

セレクタ３は、選択信号Ｓ１に応じてγ１Ａ変換回路１ａ、γ１Ｂ変換回路１ｂ及び、γ１Ｃ変換回路１ｃの３つの出力の中から１の出力を選択してセレクタ５へ出力し、透過率が低い場合はγ１Ａ変換回路１ａの出力を選択し、透過率が中間の場合はγ１Ｂ変換回路１ｂの出力を選択し、透過率が高い場合はγ１Ｃ変換回路１ｃの出力を選択する。

セレクタ４は、選択信号Ｓ１に応じてγ２Ａ変換回路２ａ、γ２Ｂ変換回路２ｂ及びγ２Ｃ変換回路２ｃの３つの出力の中から１の出力を選択してセレクタ５へ出力し、透過率が低い場合はγ２Ａ変換回路２ａの出力を選択し、透過率が中間の場合はγ２Ｂ変換回路２ｂの出力を選択し、透過率が高い場合はγ２Ｃ変換回路２ｃの出力を選択する。

セレクタ５は、選択信号Ｓ２に応じてセレクタ３，４の２つの出力の中から１の出力を選択して駆動回路９へ出力し、透過率が低い場合は第１種のγ特性対用切り替えパターンになるようにγ１Ａ変換回路１ａ及びγ２Ａ変換回路２ａの出力を切り替え、透過率が中間の場合は第２種のγ特性対用切り替えパターンになるようにγ１Ｂ変換回路１ｂ及びγ２Ｂ変換回路２ｂの出力を切り替え、透過率が高い場合は第３種のγ特性対用切り替えパターンになるようにγ１Ｃ変換回路１ｃ及びγ２Ｃ変換回路２ｃの出力を切り替える。

図５は、図１に示す液晶表示装置に用いられる第１乃至第３種のγ特性対用切り替えパターンの一例を示す模式図であり、（ａ）は第１種のγ特性対用切り替えパターンを示し、（ｂ）は第２種のγ特性対用切り替えパターンを示し、（ｃ）は第３種のγ特性対用切り替えパターンを示している。なお、図５では、隣接する４画素に対するパターンのみを示しているが、このパターンが液晶パネル１０上で繰り返され、表示画面全体でγ特性が切り替えられる。また、各画素に対する駆動電圧の極性は１フレーム毎に反転されるが、図５では、極性の図示を省略している。

まず、図５の（ａ）に示すように、第１種のγ特性対用切り替えパターンでは、４画素のうち１画素（左下画素）のみに第１種の第１γ特性γ１Ａが用いられ、他の画素に第１種の第２γ特性γ２Ａが用いられる。したがって、第１種の第１γ特性γ１Ａの出力を用いて駆動される画素の分布面積比と、第１種の第２γ特性γ２Ａの出力を用いて駆動される画素の分布面積比は、１／４：３／４となる。

次に、図５の（ｂ）に示すように、第２種のγ特性対用切り替えパターンでは、４画素のうち２画素（左下画素及び右上画素）に第２種の第１γ特性γ１Ｂが用いられ、残りの２画素に第２種の第２γ特性γ２Ｂが用いられる。したがって、第２種の第１γ特性γ１Ｂの出力を用いて駆動される画素の分布面積比と、第２種の第２γ特性γ２Ｂの出力を用いて駆動される画素の分布面積比は、２／４：２／４となる。

最後に、図５の（ｃ）に示すように、第３種のγ特性対用切り替えパターンでは、４画素のうち１画素（左上画素）のみに第３種の第２γ特性γ２Ｃが用いられ、他の画素に第３種の第１γ特性γ１Ｃが用いられる。したがって、第３種の第１γ特性γ１Ｃの出力を用いて駆動される画素の分布面積比と、第３種の第２γ特性γ２Ｃの出力を用いて駆動される画素の分布面積比は、３／４：１／４となる。

駆動回路９は、極性反転回路、ゲート駆動回路及びソース駆動回路等から構成され、セレクタ５から出力される映像信号を用いてソース駆動回路により液晶パネル１０を駆動し、映像信号ＩＳにより表される画像を液晶パネル１０に表示する。液晶パネル１０は、マトリックス状に配置された複数の画素を有する液晶パネルであり、例えば、ＴＮ（Twisted Nematic）液晶パネル又はＰＶＡ（Patterned Vertical Alignment）液晶パネルを用いることができる。

なお、γ特性対の数は、上記の例に特に限定されず、２又は４以上の他の数を用いてもよい。また、切り替えパターンも、上記の例に特に限定されず、他の切り替えパターンを用いてもよく、また、切り替えられる画素の単位も、上記の例に特に限定されず、Ｒ画素、Ｇ画素及びＢ画素をそれぞれ１画素としてγ特性を切り替えるようにしてもよい。さらに、セレクタの構成も、上記の例に特に限定されず、セレクタ３〜５を１つのセレクタから構成する等の種々の変更が可能である。これらの点について、他の実施形態も同様である。

本実施形態では、液晶パネル１０が表示パネルの一例に相当し、γ１Ａ変換回路１ａ、γ１Ｂ変換回路１ｂ、γ１Ｃ変換回路１ｃ、γ２Ａ変換回路２ａ、γ２Ｂ変換回路２ｂ及びγ２Ｃ変換回路２ｃが変換手段の一例に相当し、セレクタ３〜５、γ判定回路７及び分布判定回路８が選択手段の一例に相当する。

ここで、上記の処理を一般化すると、γ特性対の種類数がｎの場合（ｎは２以上の整数）、（ｎ＋１）個の画素を１ブロックとするブロック単位で、各γ特性対の第１γ特性によりγ変換された映像信号により駆動される第１画素の分布面積比と、第２γ特性によりγ変換された映像信号により駆動される第２画素の分布面積比とが各γ特性対に対して予め設定された分布面積比となるように、γ変換された２ｎ個の出力の中から１の出力が選択されることとなる。このとき、各γ特性対の第１及び第２γ特性の分布面積比は、ｋを１〜ｎの整数としたときに、ｋ／（ｎ＋１）及び（１−ｋ／（ｎ＋１））の中から選択される。

次に、上記のように構成された液晶表示装置による透過率に応じたγ特性制御の一例について説明する。図６は、図１に示す液晶表示装置による透過率に応じたγ特性制御の一例を説明するための特性図である。

図６に示すように、まず、表示すべき透過率が０〜ＴＡの範囲にある場合、γ判定回路７は、γ１Ａ変換回路１ａ及びγ２Ａ変換回路２ａを選択するための選択信号Ｓ１をセレクタ３，４へ出力する。セレクタ３，４は、γ１Ａ変換回路１ａ及びγ２Ａ変換回路２ａの出力を選択してセレクタ５へ出力する。分布判定回路８は、第１種のγ特性対用切り替えパターンでγ１Ａ変換回路１ａ及びγ２Ａ変換回路２ａの出力を切り替えるための選択信号Ｓ２をセレクタ５へ出力する。セレクタ５は、γ１Ａ変換回路１ａ及びγ２Ａ変換回路２ａの出力を第１種のγ特性対用切り替えパターンで切り替え、第１種の合成γ特性γＡでγ変換された映像信号を駆動回路９へ出力する。この結果、表示すべき透過率が０〜ＴＡの範囲にある場合、基準γ特性γｆとのずれが最も小さい第１種の合成γ特性γＡでγ変換された映像信号により液晶パネル１０を駆動することができる。

次に、表示すべき透過率がＴＡ〜ＴＢの範囲にある場合、γ判定回路７は、γ１Ｂ変換回路１ｂ及びγ２Ｂ変換回路２ｂを選択するための選択信号Ｓ１をセレクタ３，４へ出力する。セレクタ３，４は、γ１Ｂ変換回路１ｂ及びγ２Ｂ変換回路２ｂの出力を選択してセレクタ５へ出力する。分布判定回路８は、第２種のγ特性対用切り替えパターンでγ１Ｂ変換回路１ｂ及びγ２Ｂ変換回路２ｂの出力を切り替えるための選択信号Ｓ２をセレクタ５へ出力する。セレクタ５は、γ１Ｂ変換回路１ｂ及びγ２Ｂ変換回路２ｂの出力を第２種のγ特性対用切り替えパターンで切り替え、第２種の合成γ特性γＢでγ変換された映像信号を駆動回路９へ出力する。この結果、表示すべき透過率がＴＡ〜ＴＢの範囲にある場合、基準γ特性γｆとのずれが最も小さい第２種の合成γ特性γＢでγ変換された映像信号により液晶パネル１０を駆動することができる。

次に、表示すべき透過率がＴＢ〜１の範囲にある場合、γ判定回路７は、γ１Ｃ変換回路１ｃ及びγ２Ｃ変換回路２ｃを選択するための選択信号Ｓ１をセレクタ３，４へ出力する。セレクタ３，４は、γ１Ｃ変換回路１ｃ及びγ２Ｃ変換回路２ｃの出力を選択してセレクタ５へ出力する。分布判定回路８は、第３種のγ特性対用切り替えパターンでγ１Ｃ変換回路１ｃ及びγ２Ｃ変換回路２ｃの出力を切り替えるための選択信号Ｓ２をセレクタ５へ出力する。セレクタ５は、γ１Ｃ変換回路１ｃ及びγ２Ｃ変換回路２ｃの出力を第３種のγ特性対用切り替えパターンで切り替え、第３種の合成γ特性γＣでγ変換された映像信号を駆動回路９へ出力する。この結果、表示すべき透過率がＴＢ〜１の範囲にある場合、基準γ特性γｆとのずれが最も小さい第３種の合成γ特性γＣでγ変換された映像信号により液晶パネル１０を駆動することができる。

このようにして、本実施の形態では、映像信号ＩＳが互いに異なる第１及び第２γ特性からなる３個のγ特性対を用いてγ変換され、表示すべき透過率に応じて３個のγ特性対の中から１のγ特性対が選択され、選択されたγ特性対の第１γ特性によりγ変換された映像信号により駆動される画素の分布面積比と、第２γ特性によりγ変換された映像信号により駆動される画素の分布面積比とが各γ特性対に対して予め定められた分布面積比となるように、６個の出力の中から１の出力が選択されるので、表示すべき透過率に対して最適な第１及び第２γ特性によりγ変換された映像信号が、表示すべき透過率に対して最適な分布面積比で選択され、すべての透過率に対して良好な視野角特性を実現することができる。

次に、本発明の第２実施形態による液晶表示装置について説明する。図７は、本発明の第２実施形態による液晶表示装置の構成を示すブロック図である。図７に示す液晶表示装置は、γ１Ａ変換回路１ａ、γ１Ｂ変換回路１ｂ、γ２Ａ変換回路２ａ、γ２Ｂ変換回路２ｂ、セレクタ３〜５、パネル等価回路６、γ判定回路７、分布判定回路８、駆動回路９及び液晶パネル１０ａを備える。

図８は、図７に示す液晶パネルの画素の構成を示す模式図である。液晶パネル１０ａは、画素面積Ｓａを有する第１サブ画素Ｓ１と画素面積２Ｓａを有する第２サブ画素Ｓ２とから構成される画素Ｐ１を１画素とし、複数の画素がマトリックス状に配置された液晶パネルである。第１サブ画素Ｓ１及び第２サブ画素Ｓ２は、２つのＴＦＴ（薄膜トランジスタ、図示省略）により個別に駆動される。

上記のように、第１サブ画素Ｓ１の画素面積と第２サブ画素Ｓ２の画素面積との比は、１：２となるので、第１サブ画素Ｓ１及び第２サブ画素Ｓ２の一方に第１γ特性を用い、他方に第２γ特性を用いることにより、第１γ特性を用いたサブ画素の分布面積比と第２γ特性を用いたサブ画素の分布面積比とを、２／３：１／３又は１／３：２／３に設定することができる。

なお、液晶パネル１０ａとしては、サブ画素を有するものであれば、種々のものを用いることができ、例えば、特開平７−１９１６３４号公報、特開平８−１５７２３号公報、特開平８−２０１７７７号公報、特開平１０−１４２５７７号公報に開示されるような液晶パネルを用いることができる。また、１画素に含まれるサブ画素の数も、上記の例に特に限定されず、３つ以上のサブ画素を用いてもよく、各サブ画素及び各画素の大きさも同一である必要はなく、異なるものを用いてもよい。これらの点については、後述する第３実施形態も同様である。

γ１Ａ変換回路１ａ、γ１Ｂ変換回路１ｂ、γ２Ａ変換回路２ａ、γ２Ｂ変換回路２ｂ及びパネル等価回路６には、Ｒ、Ｇ、Ｂの各色成分に分離された映像信号ＩＳが入力され、分布判定回路８には、映像信号ＩＳの垂直同期信号及び水平同期信号等の同期信号ＨＶが入力される。

γ１Ａ変換回路１ａは、映像信号ＩＳを第１種の第１γ特性γ１Ａを用いてγ変換し、γ変換した映像信号をセレクタ３へ出力する。γ２Ａ変換回路２ａは、映像信号ＩＳを第１種の第２γ特性γ２Ａを用いてγ変換し、γ変換した映像信号をセレクタ４へ出力する。ここで、第１種の第１γ特性γ１Ａ及び第２γ特性γ２Ａは、互いに相補なγ特性であり、低透過率の映像信号ＩＳに用いられる第１種のγ特性対である。

γ１Ｂ変換回路１ｂは、映像信号ＩＳを第２種の第１γ特性γ１Ｂを用いてγ変換し、γ変換した映像信号をセレクタ３へ出力する。γ２Ｂ変換回路２ｂは、映像信号ＩＳを第２種の第２γ特性γ２Ｂを用いてγ変換し、γ変換した映像信号をセレクタ４へ出力する。ここで、第２種の第１γ特性γ１Ｂ及び第２γ特性γ２Ｂは、互いに相補なγ特性であり、高透過率の映像信号ＩＳに用いられる第２種のγ特性対である。

図９は、図７に示す液晶表示装置に用いられる第１種の第１γ特性γ１Ａ、第１種の第２γ特性γ２Ａ、第２種の第１γ特性γ１Ｂ及び第２種の第２γ特性γ２Ｂの一例を説明するための特性図である。図９に示すように、γ１Ａ変換回路１ａは、第１種の第１γ特性γ１Ａを有し、γ２Ａ変換回路２ａは、第１種の第２γ特性γ２Ａを有し、γ１Ｂ変換回路１ｂは、第２種の第１γ特性γ１Ｂを有し、γ２Ｂ変換回路２ｂは、第２種の第２γ特性γ２Ｂを有する。

パネル等価回路６は、液晶パネル１０ａの入出力特性Ｐ（ｘ）と等価な変換特性を有する回路であり、映像信号ＩＳを液晶パネル１０ａの入出力特性Ｐ（ｘ）によって変換した映像信号をγ判定回路７及び分布判定回路８へ出力する。

γ判定回路７は、液晶パネル１０ａの入出力特性Ｐ（ｘ）によって変換された映像信号から表示すべき透過率を特定し、特定した透過率に対応付けられているγ特性対の第１及び第２γ特性によりγ変換を行うγ変換回路を選択するための選択信号Ｓ１をセレクタ３，４へ出力する。

分布判定回路８は、同期信号ＨＶの垂直同期信号及び水平同期信号を基準に液晶パネル１０ａの表示画面上の映像信号ＩＳの画素位置を特定するとともに、液晶パネル１０ａの入出力特性Ｐ（ｘ）によって変換された映像信号から表示すべき透過率を特定し、特定した透過率のγ特性対に対して予め対応付けられている分布面積比でサブ画素を駆動するための選択信号Ｓ２をセレクタ５へ出力する。

セレクタ３は、選択信号Ｓ１に応じてγ１Ａ変換回路１ａ及びγ１Ｂ変換回路１ｂの２つの出力の中から１の出力を選択してセレクタ５へ出力し、透過率が低い場合はγ１Ａ変換回路１ａの出力を選択し、透過率が高い場合はγ１Ｂ変換回路１ｂの出力を選択する。

セレクタ４は、選択信号Ｓ１に応じてγ２Ａ変換回路２ａ及びγ２Ｂ変換回路２ｂの２つの出力の中から１の出力を選択してセレクタ５へ出力し、透過率が低い場合はγ２Ａ変換回路２ａの出力を選択し、透過率が高い場合はγ２Ｂ変換回路２ｂの出力を選択する。

セレクタ５は、選択信号Ｓ２に応じてセレクタ３，４の２つの出力の中から液晶パネル１０ａへ供給する出力を選択して駆動回路９へ出力し、透過率が低い場合すなわち第１種のγ特性対が選択されている場合は、１種の第１γ特性γ１Ａの出力を用いて駆動されるサブ画素の分布面積比と、第１種の第２γ特性γ２Ａの出力を用いて駆動されるサブ画素の分布面積比が１／３：２／３となるようにγ１Ａ変換回路１ａ及びγ２Ａ変換回路２ａの出力を駆動回路９へ出力する。一方、透過率が高い場合すなわち第２種のγ特性対が選択されている場合は、第２種の第１γ特性γ１Ｂの出力を用いて駆動されるサブ画素の分布面積比と、第２種の第２γ特性γ２Ｂの出力を用いて駆動されるサブ画素の分布面積比が２／３：１／３となるようにγ１Ｂ変換回路１ｂ及びγ２Ｂ変換回路２ｂの出力を駆動回路９へ出力する。

駆動回路９は、極性反転回路、ゲート駆動回路及びソース駆動回路等から構成され、セレクタ５から出力される映像信号を用いてソース駆動回路により液晶パネル１０ａを駆動し、映像信号ＩＳにより表される画像を液晶パネル１０ａに表示する。

本実施形態では、液晶パネル１０ａが表示パネルの一例に相当し、γ１Ａ変換回路１ａ、γ１Ｂ変換回路１ｂ、γ２Ａ変換回路２ａ及びγ２Ｂ変換回路２ｂが変換手段の一例に相当し、セレクタ３〜５、γ判定回路７及び分布判定回路８が選択手段の一例に相当する。

ここで、上記の処理を一般化すると、γ特性対の種類数がｎであり（ｎは２以上の整数）、表示パネルの各画素が、第１画素面積Ｓａを有する第１サブ画素と、第２画素面積Ｓｂ（＝ｍ×Ｓａ、ここで、ｍ＞１）を有する第２サブ画素とから構成される場合、第１サブ画素と第２サブ画素とを１ブロックとするブロック単位で、各γ特性対の第１γ特性によりγ変換された映像信号により駆動されるサブ画素の第１分布面積比と第２γ特性によりγ変換された映像信号により駆動されるサブ画素の第２分布面積との比が各γ特性対に対して予め設定された分布面積比となるように、γ変換された２ｎ個の出力の中から液晶パネルへ供給する出力が選択されることとなる。このとき、各γ特性対の第１分布面積比及び第２分布面積比は、１／（ｍ＋１）及びｍ／（ｍ＋１）の中から選択されることとなる。ここで、上記の第２画素面積Ｓｂは、１．５Ｓａ≦Ｓｂ≦３Ｓａの関係を満たすことが好ましい。この場合、表示品位を低下させることなく、２種類のサブ画素を有する表示パネルを用いて広範な透過率に対して良好な視野角特性を実現することができる。

次に、上記のように構成された液晶表示装置による透過率に応じたγ特性制御の一例について説明する。図１０は、図７に示す液晶表示装置による透過率に応じたγ特性制御の一例を説明するための特性図である。

図１０に示すように、まず、表示すべき透過率が０〜ＴＡの範囲にある場合、γ判定回路７は、γ１Ａ変換回路１ａ及びγ２Ａ変換回路２ａを選択するための選択信号Ｓ１をセレクタ３，４へ出力する。セレクタ３，４は、γ１Ａ変換回路１ａ及びγ２Ａ変換回路２ａの出力を選択してセレクタ５へ出力する。分布判定回路８は、第１種の第１γ特性γ１Ａの出力を用いて第１サブ画素Ｓ１を駆動し且つ第１種の第２γ特性γ２Ａの出力を用いて第２サブ画素Ｓ２を駆動するための選択信号Ｓ２をセレクタ５へ出力する。セレクタ５は、駆動回路９が第１種の第１γ特性γ１Ａの出力を用いて第１サブ画素Ｓ１を駆動し且つ第１種の第２γ特性γ２Ａの出力を用いて第２サブ画素Ｓ２を駆動できるようにγ１Ａ変換回路１ａ及びγ２Ａ変換回路２ａの出力を選択して駆動回路９へ出力する。この結果、表示すべき透過率が０〜ＴＡの範囲にある場合、基準γ特性γｆとのずれが最も小さい第１種の合成γ特性γＡでγ変換された映像信号により液晶パネル１０ａを駆動することができる。

次に、表示すべき透過率がＴＡ〜１の範囲にある場合、γ判定回路７は、γ１Ｂ変換回路１ｂ及びγ２Ｂ変換回路２ｂを選択するための選択信号Ｓ１をセレクタ３，４へ出力する。セレクタ３，４は、γ１Ｂ変換回路１ｂ及びγ２Ｂ変換回路２ｂの出力を選択してセレクタ５へ出力する。分布判定回路８は、第２種の第１γ特性γ１Ｂの出力を用いて第２サブ画素Ｓ２を駆動し且つ第２種の第２γ特性γ２Ｂの出力を用いて第１サブ画素Ｓ１を駆動するための選択信号Ｓ２をセレクタ５へ出力する。セレクタ５は、駆動回路９が第２種の第１γ特性γ１Ｂの出力を用いて第２サブ画素Ｓ２を駆動し且つ第２種の第２γ特性γ２Ｂの出力を用いて第１サブ画素Ｓ１を駆動できるようにγ１Ｂ変換回路１ｂ及びγ２Ｂ変換回路２ｂの出力を選択して駆動回路９へ出力する。この結果、表示すべき透過率がＴＡ〜１の範囲にある場合、基準γ特性γｆとのずれが最も小さい第２種の合成γ特性γＢでγ変換された映像信号により液晶パネル１０ａを駆動することができる。

上記のように、本実施の形態では、映像信号ＩＳが互いに異なる第１及び第２γ特性からなる２個のγ特性対を用いてγ変換され、表示すべき透過率に応じて２個のγ特性対の中から１のγ特性対が選択され、選択されたγ特性対の第１γ特性によりγ変換された映像信号により駆動されるサブ画素の分布面積比と、第２γ特性によりγ変換された映像信号により駆動されるサブ画素の分布面積比が各γ特性対に対して予め定められた分布面積比となるように、４個の出力の中から液晶パネル１０ａへ供給する出力が選択されるので、表示すべき透過率に対して最適な第１及び第２γ特性によりγ変換された映像信号が、表示すべき透過率に対して最適な分布面積比で選択され、すべての透過率に対して良好な視野角特性を実現することができる。

次に、本発明の第３実施形態による液晶表示装置について説明する。図１１は、本発明の第３実施形態による液晶表示装置の構成を示すブロック図である。図１１に示す液晶表示装置は、７個のγ１Ａ変換回路１ａ〜γ１Ｇ変換回路１ｇ、７個のγ２Ａ変換回路２ａ〜γ２Ｇ変換回路２ｇ、セレクタ３〜５、パネル等価回路６、γ判定回路７、分布判定回路８、駆動回路９及び液晶パネル１０ｂを備える。

図１２は、図１１に示す液晶パネルの画素の構成を示す模式図である。液晶パネル１０ｂは、画素面積Ｓａを有する第１サブ画素Ｓ１と画素面積１．５Ｓａを有する第２サブ画素Ｓ２とから構成される画素Ｐ１，Ｐ２を１画素とし、複数の画素がマトリックス状に配置された液晶パネルである。第１サブ画素Ｓ１及び第２サブ画素Ｓ２は、２つのＴＦＴ（図示省略）により個別に駆動され、２つの画素Ｐ１，Ｐ２を１ブロックＢＬとして４つのＴＦＴにより４つのサブ画素Ｓ１，Ｓ２を個別に駆動される。

上記のように、第１サブ画素Ｓ１の画素面積と第２サブ画素Ｓ２の画素面積との比は、２：３となるので、１ブロックＢＬ内で第１サブ画素Ｓ１と第２サブ画素Ｓ２との組み合わせを種々変更することにより、第１γ特性を用いたサブ画素の分布面積比と第２γ特性を用いたサブ画素の分布面積比とを、２／１０：８／１０、３／１０：７／１０、４／１０：６／１０、５／１０：５／１０、６／１０：４／１０、７／１０：３／１０又は８／１０：２／１０に設定することができる。

γ１Ａ変換回路１ａ〜γ１Ｇ変換回路１ｇ、γ２Ａ変換回路２ａ〜γ２Ｇ変換回路２ｇ及びパネル等価回路６には、Ｒ、Ｇ、Ｂの各色成分に分離された映像信号ＩＳが入力され、分布判定回路８には、映像信号ＩＳの垂直同期信号及び水平同期信号等の同期信号ＨＶが入力される。

γ１Ａ変換回路１ａは、映像信号ＩＳを第１種の第１γ特性γ１Ａを用いてγ変換し、γ変換した映像信号をセレクタ３へ出力する。γ２Ａ変換回路２ａは、映像信号ＩＳを第１種の第２γ特性γ２Ａを用いてγ変換し、γ変換した映像信号をセレクタ４へ出力する。ここで、第１種の第１γ特性γ１Ａ及び第１種の第２γ特性γ２Ａは、互いに相補なγ特性であり、透過率が最も低い範囲の映像信号ＩＳに用いられる第１種のγ特性対である。

上記と同様に、γ１Ｂ変換回路１ｂ〜γ１Ｇ変換回路１ｇは、映像信号ＩＳを第２乃至第７種の第１γ特性γ１Ｂ〜γ１Ｇを用いてγ変換し、γ変換した映像信号をセレクタ３へ出力する。γ２Ｃ変換回路２ｃ〜γ２Ｇ変換回路２ｇは、映像信号ＩＳを第２乃至第７種の第２γ特性γ２Ｂ〜γ２Ｇを用いてγ変換し、γ変換した映像信号をセレクタ４へ出力する。ここで、第２乃至第７種の第１γ特性γ１Ｂ〜γ１Ｇ及び第２乃至第７種の第２γ特性γ２Ｂ〜γ２Ｇはそれぞれ、互いに相補なγ特性であり、透過率が２番目乃至７番目に低い範囲の映像信号ＩＳに用いられる第２乃至第７種のγ特性対である。

図１３は、図１１に示す液晶表示装置に用いられる第１乃至第７種の第１γ特性γ１Ａ〜γ１Ｇ及び第２γ特性γ２Ａ〜γ２Ｇの一例を説明するための特性図である。図１３に示すように、γ１Ａ変換回路１ａは、第１種の第１γ特性γ１Ａを有し、γ２Ａ変換回路２ａは、第１種の第２γ特性γ２Ａを有し、以降、同様に、γ１Ｂ変換回路１ｂ〜γ１Ｇ変換回路１ｇは、第２乃至第７種の第１γ特性γ１Ｂ〜γ１Ｇを有し、γ２Ｂ変換回路２ｂ〜γ２Ｇ変換回路２ｇは、第２乃至第７種の第２γ特性γ２Ｂ〜γ２Ｇを有する。

パネル等価回路６は、液晶パネル１０ｂの入出力特性Ｐ（ｘ）と等価な変換特性を有する回路であり、映像信号ＩＳを液晶パネル１０ｂの入出力特性Ｐ（ｘ）によって変換した映像信号をγ判定回路７及び分布判定回路８へ出力する。

γ判定回路７は、液晶パネル１０ｂの入出力特性Ｐ（ｘ）によって変換された映像信号から表示すべき透過率を特定し、特定した透過率に対応付けられているγ特性対の第１及び第２γ特性によりγ変換を行うγ変換回路を選択するための選択信号Ｓ１をセレクタ３，４へ出力する。

分布判定回路８は、同期信号ＨＶの垂直同期信号及び水平同期信号を基準に液晶パネル１０ｂの表示画面上の映像信号ＩＳの画素位置を特定するとともに、液晶パネル１０ｂの入出力特性Ｐ（ｘ）によって変換された映像信号から表示すべき透過率を特定し、特定した透過率のγ特性対に対して予め対応付けられている分布面積比にγ特性を切り替えるための選択信号Ｓ２をセレクタ５へ出力する。

セレクタ３は、選択信号Ｓ１に応じてγ１Ａ変換回路１ａ〜γ１Ｇ変換回路１ｇの７つの出力の中から１の出力を選択してセレクタ５へ出力し、透過率が最も低い範囲にある場合はγ１Ａ変換回路１ａの出力を選択し、透過率の増加に応じてγ１Ｂ変換回路１ｂ〜γ１Ｇ変換回路１ｇの出力を選択する。

セレクタ４は、選択信号Ｓ１に応じてγ２Ａ変換回路２ａ〜γ２Ｇ変換回路２ｇの７つの出力の中から１の出力を選択してセレクタ５へ出力し、透過率が最も低い範囲にある場合はγ２Ａ変換回路２ａの出力を選択し、透過率の増加に応じてγ２Ｂ変換回路２ｂ〜γ２Ｇ変換回路２ｇの出力を選択する。

セレクタ５は、選択信号Ｓ２に応じてセレクタ３，４の７つの出力の中から液晶パネル１０ｂへ供給する出力を選択して駆動回路９へ出力する。すなわち、セレクタ５は、透過率が最も低い範囲にある場合すなわち第１種のγ特性対が選択されている場合は、１種の第１γ特性γ１Ａの出力を用いて駆動されるサブ画素の分布面積比と、第１種の第２γ特性γ２Ａの出力を用いて駆動されるサブ画素の分布面積比とが２／１０：８／１０となるようにγ１Ａ変換回路１ａ及びγ２Ａ変換回路２ａの出力を駆動回路９へ出力し、以降、同様に、透過率の増加に応じて第２乃至第７種のγ特性対が選択されている場合は、第２乃至第７種の第１γ特性γ１Ｂ〜γ１Ｇの出力を用いて駆動されるサブ画素の分布面積比と、第２乃至第７種の第２γ特性γ２Ｂ〜γ２Ｇの出力を用いて駆動されるサブ画素の分布面積比とがそれぞれ３／１０：７／１０、４／１０：６／１０、５／１０：５／１０、６／１０：４／１０、７／１０：３／１０、８／１０：２／１０となるようにγ１Ｂ変換回路１ｂ〜γ１Ｇ変換回路１ｇ及びγ２Ｂ変換回路２ｂ〜γ２Ｇ変換回路２ｇの出力を駆動回路９へ出力する。

駆動回路９は、極性反転回路、ゲート駆動回路及びソース駆動回路等から構成され、セレクタ５から出力される映像信号を用いてソース駆動回路により液晶パネル１０ｂを駆動し、映像信号ＩＳにより表される画像を液晶パネル１０ｂに表示する。

ここで、上記の処理を一般化すると、γ特性対の種類数がｎであり（ｎは２以上の整数）、表示パネルの各画素が、第１画素面積Ｓａを有する第１サブ画素と、第２画素面積Ｓｂ（＝ｍ×Ｓａ、ここで、ｍ＞１）を有する第２サブ画素とから構成される場合、２画素を１ブロックとしてブロック単位で、各γ特性対の第１γ特性によりγ変換された映像信号により駆動されるサブ画素の第１分布面積比と第２γ特性によりγ変換された映像信号により駆動されるサブ画素の第２分布面積比が各γ特性対に対して予め設定された分布面積比となるように、γ変換された２ｎ個の出力の中から液晶パネルへ供給する出力が選択されることとなる。このとき、各γ特性対の第１分布面積比及び第２分布面積比は、１／（２＋２ｍ）、ｍ／（２＋２ｍ）、２／（２＋２ｍ）、（１＋ｍ）／（２＋２ｍ）、２ｍ／（２＋２ｍ）、（２＋ｍ）／（２＋２ｍ）及び（２ｍ＋１）／（２＋２ｍ）の中から選択されることとなる。ここで、上記の第２画素面積Ｓｂは、１．２Ｓａ≦Ｓｂ≦２Ｓａの関係を満たすことが好ましい。この場合、表示品位を低下させることなく、２種類のサブ画素を有する表示パネルを用いてより広範な透過率に対してより良好な視野角特性を実現することができる。

本実施形態では、液晶パネル１０ｂが表示パネルの一例に相当し、γ１Ａ変換回路１ａ〜γ１Ｇ変換回路１ｇ及びγ２Ａ変換回路２ａ〜γ２Ｇ変換回路２ｇが変換手段の一例に相当し、セレクタ３〜５、γ判定回路７及び分布判定回路８が選択手段の一例に相当する。

次に、上記のように構成された液晶表示装置による透過率に応じたγ特性制御の一例について説明する。図１４は、図１１に示す液晶表示装置による透過率に応じたγ特性制御の一例を説明するための特性図であり、図１５乃至図１８は、図１４に示す特性図の第１乃至第４の部分拡大図である。

図１４及び図１５に示すように、まず、表示すべき透過率が０〜ＴＡの範囲にある場合、γ判定回路７は、γ１Ａ変換回路１ａ及びγ２Ａ変換回路２ａを選択するための選択信号Ｓ１をセレクタ３，４へ出力する。セレクタ３，４は、γ１Ａ変換回路１ａ及びγ２Ａ変換回路２ａの出力を選択してセレクタ５へ出力する。分布判定回路８は、第１種の第１γ特性γ１Ａの出力を用いて駆動されるサブ画素の分布面積比と、第１種の第２γ特性γ２Ａの出力を用いて駆動されるサブ画素の分布面積比とを２／１０：８／１０とするための選択信号Ｓ２をセレクタ５へ出力する。セレクタ５は、第１種の第１γ特性γ１Ａの出力を用いて駆動されるサブ画素の分布面積比と、第１種の第２γ特性γ２Ａの出力を用いて駆動されるサブ画素の分布面積比が２／１０：８／１０となるようにγ１Ａ変換回路１ａ及びγ２Ａ変換回路２ａの出力を選択し、第１種の合成γ特性γＡでγ変換された映像信号を駆動回路９へ出力する。この結果、表示すべき透過率が０〜ＴＡの範囲にある場合、基準γ特性γｆとのずれが最も小さい第１種の合成γ特性γＡでγ変換された映像信号により液晶パネル１０ｂを駆動することができる。

以降、上記と同様に、表示すべき透過率がＴＡ〜ＴＢ、ＴＢ〜ＴＣ、ＴＣ〜ＴＤ、ＴＤ〜ＴＥ、ＴＥ〜ＴＦ、ＴＦ〜１の各範囲にある場合（図１６乃至図１８参照）、γ判定回路７は、γ１Ｂ変換回路１ｂ及びγ２Ｂ変換回路２ｂ乃至γ１Ｇ変換回路１ｇ及びγ２Ｇ変換回路２ｇを選択するための選択信号Ｓ１をセレクタ３，４へ出力する。セレクタ３，４は、γ１Ｂ変換回路１ｂ及びγ２Ｂ変換回路２ｂ乃至γ１Ｇ変換回路１ｇ及びγ２Ｇ変換回路２ｇの出力を選択してセレクタ５へ出力する。分布判定回路８は、第２乃至第７種の第１γ特性γ１Ｂ〜γ１Ｇの出力を用いて駆動されるサブ画素の分布面積比と、第２乃至第７種の第２γ特性γ２Ｂ〜γ２Ｇの出力を用いて駆動されるサブ画素の分布面積比とをそれぞれ３／１０：７／１０、４／１０：６／１０、５／１０：５／１０、６／１０：４／１０、７／１０：３／１０、８／１０：２／１０とするための選択信号Ｓ２をセレクタ５へ出力する。セレクタ５は、第２乃至第７種の第１γ特性γ１Ｂ〜γ１Ｇの出力を用いて駆動されるサブ画素の分布面積比と、第２乃至第７種の第２γ特性γ２Ｂ〜γ２Ｇの出力を用いて駆動されるサブ画素の分布面積比がそれぞれ３／１０：７／１０、４／１０：６／１０、５／１０：５／１０、６／１０：４／１０、７／１０：３／１０、８／１０：２／１０となるようにγ１Ｂ変換回路１ｂ及びγ２Ｂ変換回路２ｂ乃至γ１Ｇ変換回路１ｇ及びγ２Ｇ変換回路２ｇの出力を選択し、第２乃至第７種の合成γ特性γＢ〜γＧでγ変換された映像信号を駆動回路９へ出力する。この結果、表示すべき透過率がＴＡ〜ＴＢ、ＴＢ〜ＴＣ、ＴＣ〜ＴＤ、ＴＤ〜ＴＥ、ＴＥ〜ＴＦ、ＴＦ〜１の各範囲にある場合、基準γ特性γｆとのずれがそれぞれ最も小さい第２乃至第７種の合成γ特性γＢ〜γＧでγ変換された映像信号により液晶パネル１０ｂを駆動することができる。

上記のように、本実施の形態では、映像信号ＩＳが互いに異なる第１及び第２γ特性からなる７個のγ特性対を用いてγ変換され、表示すべき透過率に応じて７個のγ特性対の中から１のγ特性対が選択され、選択されたγ特性対の第１γ特性によりγ変換された映像信号により駆動されるサブ画素の分布面積比と、第２γ特性によりγ変換された映像信号により駆動されるサブ画素の分布面積比が各γ特性対に対して予め定められた分布面積比となるように、１４個の出力の中から液晶パネル１０ｂへ供給する出力が選択されるので、表示すべき透過率に対して最適な第１及び第２γ特性によりγ変換された映像信号が、表示すべき透過率に対して最適な分布面積比で選択され、すべての透過率に対して良好な視野角特性を実現することができる。

上記のように、本発明によれば、広範な透過率に対して良好な視野角特性を実現することができ、マトリックス状に配置された複数の画素を駆動して画像を表示するマトリックス型表示装置等として有用である。

図１は、本発明の第１実施形態による液晶表示装置の構成を示すブロック図である。 図２は、図１に示す液晶表示装置に用いられる第１種の第１γ特性γ１Ａ及び第２γ特性γ２Ａの一例を説明するための特性図である。 図３は、図１に示す液晶表示装置に用いられる第２種の第１γ特性γ１Ｂ及び第２γ特性γ２Ｂの一例を説明するための特性図である。 図４は、図１に示す液晶表示装置に用いられる第３種の第１γ特性γ１Ｃ及び第２γ特性γ２Ｃの一例を説明するための特性図である。 図５は、図１に示す液晶表示装置に用いられる第１乃至第３種のγ特性対用切り替えパターンの一例を示す模式図である。 図６は、図１に示す液晶表示装置による透過率に応じたγ特性制御の一例を説明するための特性図である。 図７は、本発明の第２実施形態による液晶表示装置の構成を示すブロック図である。 図８は、図７に示す液晶パネルの画素の構成を示す模式図である。 図９は、図７に示す液晶表示装置に用いられる第１種の第１γ特性γ１Ａ、第１種の第２γ特性γ２Ａ、第２種の第１γ特性γ１Ｂ及び第２種の第２γ特性γ２Ｂの一例を説明するための特性図である。 図１０は、図７に示す液晶表示装置による透過率に応じたγ特性制御の一例を説明するための特性図である。 図１１は、本発明の第３実施形態による液晶表示装置の構成を示すブロック図である。 図１２は、図１１に示す液晶パネルの画素の構成を示す模式図である。 図１３は、図１１に示す液晶表示装置に用いられる第１乃至第７種の第１γ特性γ１Ａ〜γ１Ｇ及び第２γ特性γ２Ａ〜γ２Ｇの一例を説明するための特性図である。 図１４は、図１１に示す液晶表示装置による透過率に応じたγ特性制御の一例を説明するための特性図である。 図１５は、図１４に示す特性図の第１の部分拡大図である。 図１６は、図１４に示す特性図の第２の部分拡大図である。 図１７は、図１４に示す特性図の第３の部分拡大図である。 図１８は、図１４に示す特性図の第４の部分拡大図である。

Claims (10)

1. マトリックス状に配置された複数の画素を有する表示パネルを駆動して画像を表示するマトリックス型表示装置であって、
   入力される映像信号を互いに異なる第１及び第２γ特性からなるｎ個（ｎは２以上の整数）のγ特性対を用いてγ変換する変換手段と、
   表示すべき透過率に応じてｎ個のγ特性対の中から１のγ特性対を選択し、選択したγ特性対の第１γ特性によりγ変換された映像信号により駆動される画素の第１分布面積と、第２γ特性によりγ変換された映像信号により駆動される画素の第２分布面積との比が当該γ特性対に対して予め定められた値である分布面積比となるように、前記変換手段によりγ変換された２ｎ個の出力の中から前記表示パネルへ供給する出力を選択する選択手段とを備えることを特徴とするマトリックス型表示装置。
2. 前記選択手段は、（ｎ＋１）個の画素を１ブロックとするブロック単位で前記第１分布面積と前記第２分布面積との比が前記分布面積比となるように、前記変換手段によりγ変換された２ｎ個の出力の中から前記表示パネルへ供給する出力を選択することを特徴とする請求項１記載のマトリックス型表示装置。
3. 各γ特性対の第１分布面積と第２分布面積との比は、ｋを１〜ｎの整数としたときに、ｋ：（ｎ＋１−ｋ）であることを特徴とする請求項２記載のマトリックス型表示装置。
4. マトリックス状に配置された複数の画素を有する表示パネルを駆動して画像を表示するマトリックス型表示装置であって、
   前記表示パネルの各画素は、第１画素面積Ｓａを有する第１サブ画素と、第２画素面積Ｓｂ（＝ｍ×Ｓａ、ここで、ｍ＞１）を有する第２サブ画素とを１画素として構成され、
   入力される映像信号を互いに異なる第１及び第２γ特性からなるｎ個（ｎは２以上の整数）のγ特性対を用いてγ変換する変換手段と、
   前記第１サブ画素及び第２サブ画素に供給する出力を、前記変換手段によりγ変換された２ｎ個の出力の中から、表示すべき透過率に応じて選択する選択手段とを備え、
   前記γ特性対の第１γ特性によりγ変換された映像信号により駆動される画素の第１分布面積と、第２γ特性によりγ変換された映像信号により駆動される画素の第２分布面積との比が当該γ特性対に対して予め定められた値である分布面積比となることを特徴とするマトリックス型表示装置。
5. 前記第２画素面積Ｓｂは、１．５Ｓａ≦Ｓｂ≦３Ｓａの関係を満たすことを特徴とする請求項４記載のマトリックス型表示装置。
6. マトリックス状に配置された複数の画素を有する表示パネルを駆動して画像を表示するマトリックス型表示装置であって、
   前記表示パネルの各画素は、第１画素面積Ｓａを有する第１サブ画素と、第２画素面積Ｓｂ（＝ｍ×Ｓａ、ここで、ｍ＞１）を有する第２サブ画素とを１画素として構成され、
   入力される映像信号を互いに異なる第１及び第２γ特性からなるｎ個（ｎは２以上の整数）のγ特性対を用いてγ変換する変換手段と、
   前記２画素を１ブロックとするブロック単位で、表示すべき透過率に応じてｎ個のγ特性対の中から１のγ特性対を選択し、選択したγ特性対の第１γ特性によりγ変換された映像信号により駆動される画素の第１分布面積と、第２γ特性によりγ変換された映像信号により駆動される画素の第２分布面積との比が当該γ特性対に対して予め定められた値である分布面積比となるように、前記変換手段により各γ特性を用いてγ変換された２ｎ個の出力の中から前記表示パネルへ供給する出力を選択する選択手段とを備えることを特徴とするマトリックス型表示装置。
7. 各γ特性対の第１分布面積と第２分布面積との比は、１：（２ｍ＋１）、ｍ：（２＋ｍ）、２：２ｍ、（１＋ｍ）：（１＋ｍ）、２ｍ：２、（２＋ｍ）：ｍ及び（２ｍ＋１）：１の中から選択されることを特徴とする請求項６記載のマトリックス型表示装置。
8. 前記第２画素面積Ｓｂは、１．２Ｓａ≦Ｓｂ≦２Ｓａの関係を満たすことを特徴とする請求項７記載のマトリックス型表示装置。
9. 前記表示パネルは、液晶表示パネルであることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載のマトリックス型表示装置。
10. マトリックス状に配置された複数の画素を有する表示パネルを駆動して画像を表示するマトリックス型表示装置の駆動方法であって、
    入力される映像信号を互いに異なる第１及び第２γ特性からなるｎ個（ｎは２以上の整数）のγ特性対を用いてγ変換する変換ステップと、
    表示すべき透過率に応じてｎ個のγ特性対の中から１のγ特性対を選択し、選択したγ特性対の第１γ特性によりγ変換された映像信号により駆動される画素の第１分布面積と、第２γ特性によりγ変換された映像信号により駆動される画素の第２分布面積との比が当該γ特性対に対して予め定められた値である分布面積比となるように、前記変換ステップにおいてγ変換された２ｎ個の出力の中から前記表示パネルへ供給する出力を選択する選択ステップとを含むことを特徴とするマトリックス型表示装置の駆動方法。

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