(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の画素を有する液晶パネルと、
前記液晶パネルに光を出射する少なくとも１つの光源ユニットを有するバックライトと、
入力映像信号に基づいて前記液晶パネルおよび前記バックライトを制御する制御回路とを備える、液晶表示装置であって、
前記複数の画素のそれぞれは４以上のサブ画素を有しており、
前記光源ユニットは、赤色光源、緑色光源および青色光源を有しており、
前記４以上のサブ画素は、赤サブ画素、緑サブ画素、青サブ画素および黄サブ画素を含む、液晶表示装置。
【請求項２】
前記赤色光源、前記緑色光源および前記青色光源は、それぞれ、赤色発光ダイオード、緑色発光ダイオードおよび青色発光ダイオードである、請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記制御回路は、
前記入力映像信号に基づいて光源信号および液晶データ信号を生成するアクティブ駆動処理部と、
前記液晶データ信号からパネル信号を生成する多原色変換部と、
前記パネル信号に基づいて前記液晶パネルを駆動するパネル駆動回路と、
前記光源信号に基づいて前記バックライトを駆動するバックライト駆動回路と
を含む、請求項１または２に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記アクティブ駆動処理部は前記光源信号からバックライト信号を生成し、前記多原色変換部は前記バックライト信号および前記液晶データ信号に基づいて前記パネル信号を生成する、請求項３に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記入力映像信号に示される画素の色に応じて前記光源ユニットの前記赤色光源、前記緑色光源および前記青色光源の相対強度を変化させる、請求項１から４のいずれかに記載の液晶表示装置。
【請求項６】
前記光源ユニットの前記赤色光源、前記緑色光源および前記青色光源のうちの、前記入力映像信号の最低値となる赤、緑および青の階調レベルに対応する光源は消灯し、前記入力映像信号の前記最低値よりも高い赤、緑および青の階調レベルに対応する光源は点灯する、請求項１から５のいずれかに記載の液晶表示装置。
【請求項７】
前記入力映像信号が黄を示す場合、前記赤色光源および前記緑色光源は点灯し、前記青色光源は消灯する、請求項１から６のいずれかに記載の液晶表示装置。
【請求項８】
前記赤色光源、前記緑色光源および前記青色光源のそれぞれの相対強度の大小関係は、前記入力映像信号に示された赤、緑および青の階調レベルの大小関係と等しい、請求項１から７のいずれかに記載の液晶表示装置。
【請求項９】
前記入力映像信号に示される赤、緑および青の階調レベルがそれぞれ最低値よりも高い場合、前記液晶パネルにおける前記４以上のサブ画素のそれぞれの相対透過率は最高値を示す、請求項１から８のいずれかに記載の液晶表示装置。
【請求項１０】
前記入力映像信号がオレンジまたは黄緑を示す場合、前記青色光源は消灯する、請求項１から９のいずれかに記載の液晶表示装置。
【請求項１１】
前記入力映像信号がオレンジまたは黄緑を示す場合、前記赤色光源、および、前記緑色光源のそれぞれの相対強度は前記青色光源の相対強度よりも高い、請求項１から１０のいずれかに記載の液晶表示装置。
【請求項１２】
前記入力映像信号が緑を示す場合、前記緑色光源の相対強度は、前記赤色光源の相対強度、および、前記青色光源の相対強度よりも高い、請求項１から１１のいずれかに記載の液晶表示装置。
【請求項１３】
前記入力映像信号が黄を示す場合、前記液晶パネルにおける前記赤サブ画素、前記緑サブ画素および前記黄サブ画素の相対透過率は最高値を示す、請求項１から１２のいずれかに記載の液晶表示装置。
【請求項１４】
前記入力映像信号が緑を示す場合、前記緑色光源が点灯し、前記液晶パネルにおける前記緑サブ画素および前記黄サブ画素の相対透過率は前記赤サブ画素および前記青サブ画素の相対透過率よりも高い、請求項１から１３のいずれかに記載の液晶表示装置。
【請求項１５】
前記入力映像信号が緑を示す場合、前記赤色光源および前記緑色光源が点灯し、前記液晶パネルにおける前記緑サブ画素および前記黄サブ画素の相対透過率は前記赤サブ画素および前記青サブ画素の相対透過率よりも高い、請求項１から１３のいずれかに記載の液晶表示装置。
【請求項１６】
前記赤色光源が点灯する場合、前記液晶パネルにおける前記赤サブ画素の相対透過率は最高値を示し、
前記緑色光源が点灯する場合、前記液晶パネルにおける前記緑サブ画素の相対透過率は最高値を示し、
前記青色光源が点灯する場合、前記液晶パネルにおける前記青サブ画素の相対透過率は最高値を示す、請求項１から１５のいずれかに記載の液晶表示装置。
【請求項１７】
前記赤色光源が点灯し、前記緑色光源が消灯する場合、前記赤サブ画素および前記黄サブ画素の相対透過率は最低値よりも高く、
前記緑色光源が点灯し、前記赤色光源が消灯する場合、前記緑サブ画素および前記黄サブ画素の相対透過率は最低値よりも高い、請求項１から１６のいずれかに記載の液晶表示装置。
【請求項１８】
前記４以上のサブ画素はシアンサブ画素をさらに含む、請求項１から１７のいずれかに記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置に関し、より詳細には、４以上の原色で表示を行う液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置は、軽量、薄型および低消費電力等の利点を有しており、携帯電話の表示部等の小型の表示装置としてだけでなく大型テレビジョンとしても利用されている。液晶パネルは、ブラウン管（Ｃａｔｈｏｄｅ  Ｒａｙ  Ｔｕｂｅ：ＣＲＴ）やプラズマディスプレイパネル（Ｐｌａｓｍａ  Ｄｉｓｐｌａｙ  Ｐａｎｅｌ：ＰＤＰ）などの自発光型パネルとは異なり、液晶パネル自体は発光しない。このため、一般に、液晶表示装置では、液晶パネルの裏面に配置されたバックライトの光を利用して表示を行う。【０００３】
近年、一般的な３原色の液晶表示装置とは異なり、４以上の原色を加法混色する液晶表示装置が提案されている。このような液晶表示装置は多原色液晶表示装置とも呼ばれる。一般に、多原色液晶表示装置では、３つの原色（すなわち、赤、緑および青）に別の原色が追加されており、色再現範囲の拡大が図られている。また、多原色液晶表示装置では、一般的な３原色表示装置で表示可能な入力映像信号の階調レベルを４以上の原色の階調レベルに変換して表示が行われており（例えば、特許文献１および２参照）、このような変換は多原色変換とも呼ばれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表２００４−５２９３９６号公報
【特許文献２】国際公開第２００７／０３２１３３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一般的な多原色液晶表示装置では、その駆動時に、バックライトから一定強度の光が出射され、液晶パネルにおいて液晶層の印加電圧を制御して液晶層の透過率を変化させることによって多様な色が表現される。しかしながら、このような液晶表示装置では、明度の低い色（例えば、黒）を表示する場合でもバックライトは点灯しており、消費電力の低減を図ることができない。【０００６】
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、その目的は、広い色再現範囲の表示を低消費電力で行う液晶表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明による液晶表示装置は、複数の画素を有する液晶パネルと、前記液晶パネルに光を出射する少なくとも１つの光源ユニットを有するバックライトとを備える液晶表示装置であって、前記複数の画素のそれぞれは４以上のサブ画素を有しており、前記光源ユニットは、赤色光源、緑色光源および青色光源を有する。【０００８】
ある実施形態において、前記赤色光源、前記緑色光源および前記青色光源は、それぞれ、赤色発光ダイオード、緑色発光ダイオードおよび青色発光ダイオードである。【０００９】
ある実施形態において、前記液晶表示装置は、入力映像信号に基づいて前記液晶パネルおよび前記バックライトを制御する制御回路をさらに備える。【００１０】
ある実施形態において、前記制御回路は、前記入力映像信号に基づいて光源信号および液晶データ信号を生成するアクティブ駆動処理部と、前記液晶データ信号からパネル信号を生成する多原色変換部と、前記パネル信号に基づいて前記液晶パネルを駆動するパネル駆動回路と、前記光源信号に基づいて前記バックライトを駆動するバックライト駆動回路とを含む。【００１１】
ある実施形態において、前記アクティブ駆動処理部は前記光源信号からバックライト信号を生成し、前記多原色変換部は前記バックライト信号および前記液晶データ信号に基づいて前記パネル信号を生成する。【００１２】
ある実施形態において、前記液晶表示装置は、前記入力映像信号に示される画素の色に応じて前記光源ユニットの前記赤色光源、前記緑色光源および前記青色光源の相対強度を変化させる。【００１３】
ある実施形態において、前記光源ユニットの前記赤色光源、前記緑色光源および前記青色光源のうちの、前記入力映像信号の最低値となる赤、緑および青の階調レベルに対応する光源は消灯し、前記入力映像信号の前記最低値よりも高い赤、緑および青の階調レベルに対応する光源は点灯する。【００１４】
ある実施形態において、前記入力映像信号が黄を示す場合、前記赤色光源および前記緑色光源は点灯し、前記青色光源は消灯する。【００１５】
ある実施形態において、前記赤色光源、前記緑色光源および前記青色光源のそれぞれの相対強度の大小関係は、前記入力映像信号に示された赤、緑および青の階調レベルの大小関係と等しい。【００１６】
ある実施形態において、前記入力映像信号に示される赤、緑および青の階調レベルがそれぞれ最低値よりも高い場合、前記液晶パネルにおける前記４以上のサブ画素のそれぞれの相対透過率は最高値を示す。【００１７】
ある実施形態において、前記入力映像信号がオレンジまたは黄緑を示す場合、前記青色光源は消灯する。【００１８】
ある実施形態において、前記入力映像信号がオレンジまたは黄緑を示す場合、前記赤色光源、および、前記緑色光源のそれぞれの相対強度は前記青色光源の相対強度よりも高い。【００１９】
ある実施形態において、前記入力映像信号が緑を示す場合、前記緑色光源の相対強度は、前記赤色光源の相対強度、および、前記青色光源の相対強度よりも高い。【００２０】
ある実施形態において、前記４以上のサブ画素は、赤サブ画素、緑サブ画素、青サブ画素および黄サブ画素を含む。【００２１】
ある実施形態において、前記入力映像信号が黄を示す場合、前記液晶パネルにおける前記赤サブ画素、前記緑サブ画素および前記黄サブ画素の相対透過率は最高値を示す。【００２２】
ある実施形態において、前記入力映像信号が緑を示す場合、前記緑色光源が点灯し、前記液晶パネルにおける前記緑サブ画素および前記黄サブ画素の相対透過率は前記赤サブ画素および前記青サブ画素の相対透過率よりも高い。【００２３】
ある実施形態において、前記入力映像信号が緑を示す場合、前記赤色光源および前記緑色光源が点灯し、前記液晶パネルにおける前記緑サブ画素および前記黄サブ画素の相対透過率は前記赤サブ画素および前記青サブ画素の相対透過率よりも高い。【００２４】
ある実施形態において、前記赤色光源が点灯する場合、前記液晶パネルにおける前記赤サブ画素の相対透過率は最高値を示し、前記緑色光源が点灯する場合、前記液晶パネルにおける前記緑サブ画素の相対透過率は最高値を示し、前記青色光源が点灯する場合、前記液晶パネルにおける前記青サブ画素の相対透過率は最高値を示す。【００２５】
ある実施形態において、前記赤色光源が点灯し、前記緑色光源が消灯する場合、前記赤サブ画素および前記黄サブ画素の相対透過率は最低値よりも高く、前記緑色光源が点灯し、前記赤色光源が消灯する場合、前記緑サブ画素および前記黄サブ画素の相対透過率は最低値よりも高い。【００２６】
ある実施形態において、前記４以上のサブ画素はシアンサブ画素をさらに含む。【００２７】
ある実施形態において、前記４以上のサブ画素は、赤サブ画素、緑サブ画素、青サブ画素および白サブ画素を含む。【００２８】
ある実施形態において、前記入力映像信号が緑を示す場合、前記緑色光源が点灯し、前記液晶パネルにおける前記緑サブ画素および前記白サブ画素の相対透過率は前記赤サブ画素および前記青サブ画素の相対透過率よりも高い。【００２９】
ある実施形態において、前記入力映像信号が赤を示す場合、前記赤色光源が点灯し、前記液晶パネルにおける前記赤サブ画素および前記白サブ画素の相対透過率は前記緑サブ画素および前記青サブ画素の相対透過率よりも高い。【００３０】
ある実施形態において、前記入力映像信号が青を示す場合、前記青色光源が点灯し、前記液晶パネルにおける前記青サブ画素および前記白サブ画素の相対透過率は前記赤サブ画素および前記緑サブ画素の相対透過率よりも高い。【００３１】
ある実施形態において、前記入力映像信号が緑を示す場合、前記緑色光源と、前記赤色光源および／または前記青色光源とが点灯し、前記液晶パネルにおける前記緑サブ画素および前記白サブ画素の相対透過率は前記赤サブ画素および前記青サブ画素の相対透過率よりも高い。【００３２】
ある実施形態において、前記入力映像信号が赤を示す場合、前記赤色光源と、前記緑色光源および／または前記青色光源とが点灯し、前記液晶パネルにおける前記赤サブ画素および前記白サブ画素の相対透過率は前記緑サブ画素および前記青サブ画素の相対透過率よりも高い。【００３３】
ある実施形態において、前記入力映像信号が青を示す場合、前記青色光源と、前記赤色光源および／または前記緑色光源とが点灯し、前記液晶パネルにおける前記青サブ画素および前記白サブ画素の相対透過率は前記赤サブ画素および前記緑サブ画素の相対透過率よりも高い。【００３４】
ある実施形態において、前記赤色光源が点灯する場合、前記液晶パネルにおける前記赤サブ画素の相対透過率は最高値を示し、前記緑色光源が点灯する場合、前記液晶パネルにおける前記緑サブ画素の相対透過率は最高値を示し、前記青色光源が点灯する場合、前記液晶パネルにおける前記青サブ画素の相対透過率は最高値を示す。【００３５】
ある実施形態において、前記赤色光源が点灯し、前記緑色光源および前記青色光源が消灯する場合、前記赤サブ画素および前記白サブ画素の相対透過率は最低値よりも高く、前記緑色光源が点灯し、前記赤色光源および前記青色光源が消灯する場合、前記緑サブ画素および前記白サブ画素の相対透過率は最低値よりも高く、前記青色光源が点灯し、前記赤色光源および前記緑色光源が消灯する場合、前記青サブ画素および前記白サブ画素の相対透過率は最低値よりも高い。
【発明の効果】
【００３６】
本発明による液晶表示装置は、低消費電力で広い色再現範囲の表示を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】（ａ）は本発明による液晶表示装置の第１実施形態の模式図であり、（ｂ）は（ａ）に示した液晶表示装置における液晶パネルの模式図であり、（ｃ）は（ｂ）に示した液晶パネルの模式的な断面図であり、（ｄ）は（ａ）に示した液晶表示装置におけるバックライトの模式図であり、（ｅ）は（ｄ）に示した光源ユニットの模式図である。
【図２】図１（ｂ）に示した液晶パネルにおける赤、緑、青および黄サブ画素の透過スペクトルを示すグラフである。
【図３】図１（ｅ）に示した赤色光源、緑色光源および青色光源の出射スペクトルを示すグラフである。
【図４】図１に示した液晶表示装置の模式図である。
【図５】入力映像信号が緑を示す場合の図１に示した液晶表示装置についてのグラフであり、（ａ）はバックライトの出射スペクトルを示すグラフであり、（ｂ）は液晶パネルの透過スペクトルを示すグラフであり、（ｃ）は（ａ）および（ｂ）の場合の出射光スペクトルを示すグラフである。
【図６】図１に示した液晶表示装置の一例を示す模式図である。
【図７】図６に示した液晶表示装置の模式図である。
【図８】図７に示した液晶表示装置における入力映像信号の輝度レベル、バックライトの相対強度、液晶データ信号の透過率レベル、および、液晶パネルの相対透過率を示す模式図である。
【図９】（ａ）は比較例１の液晶表示装置の模式図であり、（ｂ）は（ａ）に示した液晶表示装置における液晶パネルの模式図である。
【図１０】比較例１の液晶表示装置における入力映像信号の輝度レベル、バックライトの相対強度、および、液晶パネルの相対透過率を示す模式図である。
【図１１】（ａ）は比較例２の液晶表示装置の模式図であり、（ｂ）は（ａ）に示した液晶表示装置における液晶パネルの模式図であり、（ｃ）は（ａ）に示した液晶表示装置の模式図である。
【図１２】比較例２の液晶表示装置における入力映像信号の輝度レベル、バックライトの相対強度、液晶データ信号の透過率レベル、および、液晶パネルの相対透過率を示す模式図である。
【図１３】比較例１の液晶表示装置における入力映像信号の輝度レベル、バックライトの相対強度、および、液晶パネルの相対透過率を示す模式図である。
【図１４】比較例２の液晶表示装置における入力映像信号の輝度レベル、バックライトの相対強度、液晶データ信号の透過率レベル、および、液晶パネルの相対透過率を示す模式図である。
【図１５】入力映像信号に示される色の色相が赤から黄を介して緑までの範囲で変化する場合の比較例１、２の液晶表示装置の規格化輝度を示すグラフである。
【図１６】図１に示した液晶表示装置における入力映像信号の輝度レベル、バックライトの相対強度、液晶データ信号の透過率レベル、および、液晶パネルの相対透過率を示す模式図である。
【図１７】図１に示した液晶表示装置における入力映像信号の輝度レベル、バックライトの相対強度、液晶データ信号の透過率レベル、および、液晶パネルの相対透過率を示す模式図である。
【図１８】図１に示した液晶表示装置における入力映像信号の輝度レベル、バックライトの相対強度、液晶データ信号の透過率レベル、および、液晶パネルの相対透過率を示す模式図である。
【図１９】図７に示したアクティブ駆動処理部の構成を示す模式図である。
【図２０】（ａ）は本発明による液晶表示装置の第２実施形態の模式図であり、（ｂ）は（ａ）に示した液晶表示装置における液晶パネルの模式図である。
【図２１】図２０に示した液晶表示装置の一例を示す模式図である。
【図２２】入力映像信号が緑を示す場合の図２０に示した液晶表示装置についてのグラフであり、（ａ）はバックライトの出射スペクトルを示すグラフであり、（ｂ）は液晶パネルにおける黄サブ画素の透過スペクトルを示すグラフであり、（ｃ）は（ａ）および（ｂ）の場合の出射光スペクトルを示すグラフであり、（ｄ）は図２０に示した液晶表示装置の出射光スペクトルを示すグラフである。
【図２３】図２０に示した液晶表示装置における入力映像信号の輝度レベル、バックライトの相対強度、液晶データ信号の透過率レベル、および、液晶パネルの相対透過率を示す模式図である。
【図２４】図２０に示した液晶表示装置における入力映像信号の輝度レベル、バックライトの相対強度、液晶データ信号の透過率レベル、および、液晶パネルの相対透過率を示す模式図である。
【図２５】図２０に示した液晶表示装置において入力映像信号が緑を示す場合のバックライトの赤色光源の相対強度の変化に伴う色度および規格化輝度の変化を示すグラフであり、（ａ）は色度の変化を示すグラフであり、（ｂ）は規格化輝度の変化を示すグラフである。
【図２６】図２０に示した液晶表示装置において入力映像信号が緑を示す場合のバックライトの赤色光源の相対強度の変化に伴う色度および規格化輝度の変化を示すグラフであり、（ａ）は色度の変化を示すグラフであり、（ｂ）は規格化輝度の変化を示すグラフである。
【図２７】図２０に示した液晶表示装置において入力映像信号が緑を示す場合のバックライトの赤色光源の相対強度の変化に伴う色度および規格化輝度の変化を示すグラフであり、（ａ）は色度の変化を示すグラフであり、（ｂ）は規格化輝度の変化を示すグラフである。
【図２８】図２０に示した液晶表示装置において入力映像信号が緑を示す場合のバックライトの赤色光源の相対強度の変化に伴う色度および規格化輝度の変化を示すグラフであり、（ａ）は色度の変化を示すグラフであり、（ｂ）は規格化輝度の変化を示すグラフである。
【図２９】（ａ）は本発明による液晶表示装置の第３実施形態の模式図であり、（ｂ）は（ａ）に示した液晶表示装置における液晶パネルの模式図であり、（ｃ）は（ｂ）に示した液晶パネルの模式的な断面図である。
【図３０】入力映像信号が緑を示す場合の図２９に示した液晶表示装置についてのグラフであり、（ａ）はバックライトの出射スペクトルを示すグラフであり、（ｂ）は液晶パネルの透過スペクトルを示すグラフであり、（ｃ）は（ａ）および（ｂ）の場合の出射光スペクトルを示すグラフである。
【図３１】図２９に示した液晶表示装置の一例を示す模式図である。
【図３２】図３１に示した液晶表示装置の模式図である。
【図３３】図３２に示した液晶表示装置における入力映像信号の輝度レベル、バックライトの相対強度、液晶データ信号の透過率レベル、および、液晶パネルの相対透過率を示す模式図である。
【図３４】（ａ）は比較例３の液晶表示装置の模式図であり、（ｂ）は（ａ）に示した液晶表示装置における液晶パネルの模式図であり、（ｃ）は（ａ）に示した液晶表示装置の模式図である。
【図３５】比較例３の液晶表示装置における入力映像信号の輝度レベル、バックライトの相対強度、液晶データ信号の透過率レベル、および、液晶パネルの相対透過率を示す模式図である。
【図３６】比較例３の液晶表示装置における入力映像信号の輝度レベル、バックライトの相対強度、液晶データ信号の透過率レベル、および、液晶パネルの相対透過率を示す模式図である。
【図３７】図２９に示した液晶表示装置における入力映像信号の輝度レベル、バックライトの相対強度、液晶データ信号の透過率レベル、および、液晶パネルの相対透過率を示す模式図である。
【図３８】（ａ）は本発明による液晶表示装置の第４実施形態の模式図であり、（ｂ）は（ａ）に示した液晶表示装置における液晶パネルの模式図である。
【図３９】図３８に示した液晶表示装置の一例を示す模式図である。
【図４０】入力映像信号が緑を示す場合の図３８に示した液晶表示装置についてのグラフであり、（ａ）はバックライトの出射スペクトルを示すグラフであり、（ｂ）は液晶パネルにおける黄サブ画素の透過スペクトルを示すグラフであり、（ｃ）は（ａ）および（ｂ）の場合の出射光スペクトルを示すグラフであり、（ｄ）は図３８に示した液晶表示装置の出射光スペクトルを示すグラフである。
【図４１】図３８に示した液晶表示装置における入力映像信号の輝度レベル、バックライトの相対強度、液晶データ信号の透過率レベル、および、液晶パネルの相対透過率を示す模式図である。
【図４２】図３８に示した液晶表示装置における入力映像信号の輝度レベル、バックライトの相対強度、液晶データ信号の透過率レベル、および、液晶パネルの相対透過率を示す模式図である。
【図４３】図３８に示した液晶表示装置において入力映像信号が緑を示す場合のバックライトの赤色光源の相対強度の変化に伴う色度および規格化輝度の変化を示すグラフであり、（ａ）は色度の変化を示すグラフであり、（ｂ）は規格化輝度の変化を示すグラフである。
【図４４】図３８に示した液晶表示装置において入力映像信号が緑を示す場合のバックライトの赤色光源の相対強度の変化に伴う色度および規格化輝度の変化を示すグラフであり、（ａ）は色度の変化を示すグラフであり、（ｂ）は規格化輝度の変化を示すグラフである。
【図４５】図３８に示した液晶表示装置において入力映像信号が緑を示す場合のバックライトの赤色光源の相対強度の変化に伴う色度および規格化輝度の変化を示すグラフであり、（ａ）は色度の変化を示すグラフであり、（ｂ）は規格化輝度の変化を示すグラフである。
【図４６】図３８に示した液晶表示装置において入力映像信号が緑を示す場合のバックライトの赤色光源の相対強度の変化に伴う色度および規格化輝度の変化を示すグラフであり、（ａ）は色度の変化を示すグラフであり、（ｂ）は規格化輝度の変化を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
以下、図面を参照して、本発明による液晶表示装置の実施形態を説明する。ただし、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではない。
【００３９】
（実施形態１）
以下、本発明による液晶表示装置の第１実施形態を説明する。図１（ａ）に、本実施形態の液晶表示装置１００の模式図を示す。液晶表示装置１００は、液晶パネル１０と、バックライト２０とを備えている。
【００４０】
液晶パネル１０は複数の画素を有している。複数の画素は、複数の行および複数の列を有するマトリクス状に配列されている。各画素は４以上の複数のサブ画素によって規定されている。なお、このような液晶パネル１０、液晶表示装置１００はそれぞれ多原色パネル、多原色表示装置とも呼ばれる。
【００４１】
図１（ｂ）に、液晶パネル１０における画素Ｐの模式図を示す。画素Ｐは、４以上のサブ画素を有している。４以上のサブ画素は互いに異なる色を表示する。画素Ｐはカラー表示画素とも呼ばれる。ここでは、画素Ｐは、赤サブ画素Ｒ、緑サブ画素Ｇ、青サブ画素Ｂおよび黄サブ画素Ｙｅを有している。
【００４２】
なお、図１（ｂ）では、赤サブ画素Ｒ、緑サブ画素Ｇ、青サブ画素Ｂおよび黄サブ画素Ｙｅは行方向に沿って一列に示されているが、赤サブ画素Ｒ、緑サブ画素Ｇ、青サブ画素Ｂおよび黄サブ画素Ｙｅは２行２列のマトリクス状に配列されてもよい。また、図１（ｂ）では、赤サブ画素Ｒ、緑サブ画素Ｇ、青サブ画素Ｂおよび黄サブ画素Ｙｅの面積は互いに等しく示されているが、赤サブ画素Ｒ、緑サブ画素Ｇ、青サブ画素Ｂおよび黄サブ画素Ｙｅの面積は異なってもよい。赤サブ画素Ｒ、緑サブ画素Ｇ、青サブ画素Ｂおよび黄サブ画素Ｙｅの面積の平均をサブ画素平均面積と呼ぶとすると、赤サブ画素Ｒの面積がサブ画素平均面積よりも大きいことにより、明度の高い赤色を充分に表現することができる。また、青サブ画素Ｂの面積がサブ画素平均面積よりも大きいことにより、バックライトの発光効率の低下を抑制できる。このため、赤サブ画素Ｒ、青サブ画素Ｂの面積は、緑サブ画素Ｇ、黄サブ画素Ｙｅの面積よりも大きいことが好ましい。
【００４３】
図１（ｃ）に、液晶パネル１０の模式的な断面図を示す。なお、液晶パネル１０において赤サブ画素Ｒ、緑サブ画素Ｇ、青サブ画素Ｂ、黄サブ画素Ｙｅのそれぞれは、一対の電極１２ａ、１２ｂ、および、電極１２ａ、１２ｂの間に位置する液晶層ＬＣを有している。また、赤サブ画素Ｒ、緑サブ画素Ｇ、青サブ画素Ｂ、黄サブ画素Ｙｅにはそれぞれカラーフィルタ１３Ｒ、１３Ｇ、１３Ｂ、１３Ｙが設けられている。
【００４４】
なお、ここでは、液晶層ＬＣは垂直配向型であり、電極１２ａは背面基板１６ａに設けられており、電極１２ｂおよびカラーフィルタ１３Ｒ、１３Ｇ、１３Ｂ、１３Ｙは前面基板１６ｂに設けられている。電極１２ａは、サブ画素ごとに分離して設けられており、電極１２ｂは複数のサブ画素（典型的には複数の画素Ｐ）に共通して（連続して）設けられている。また、ここでは図示していないが、背面基板１６ａには、ゲートバスライン、補助容量バスライン、絶縁層、ソースバスライン、薄膜トランジスタおよび配向膜等がさらに設けられており、前面基板１６ｂには配向膜等がさらに設けられている。また、背面基板１６ａおよび前面基板１６ｂの外側には偏光板が設けられている。
【００４５】
例えば、液晶層ＬＣは、負の誘電異方性を有するネマチック液晶材料を含んでおり、クロスニコル配置された偏光板と組み合わせて、ノーマリーブラックモードで表示が行われる。なお、本明細書において、赤サブ画素Ｒ、緑サブ画素Ｇ、青サブ画素Ｂおよび黄サブ画素Ｙｅのそれぞれの液晶層ＬＣをそれぞれ液晶層ＬＣR、ＬＣG、ＬＣB、ＬＣYと示すことがある。
【００４６】
図１（ｄ）に、バックライト２０の模式図を示す。バックライト２０は、少なくとも１つの光源ユニット２２を有している。ここでは、バックライト２０に、複数の光源ユニット２２が複数の行および複数の列を有するマトリクス状に配列されている。１つの光源ユニット２２が複数の画素に対応している。例えば、フルハイビジョン規格の場合、液晶パネル１０には１９２０×１０８０の画素が設けられているのに対して、バックライト２０には１０００〜２０００個の光源ユニット２２が設けられている。あるいは、バックライト２０には１００〜２００個の光源ユニット２２が設けられていてもよい。
【００４７】
図１（ｅ）に、光源ユニット２２の模式図を示す。光源ユニット２２は、赤色光源２２Ｒ、緑色光源２２Ｇ、青色光源２２Ｂを有している。赤色光源２２Ｒ、緑色光源２２Ｇおよび青色光源２２Ｂから出射される光の強度は互いに独立に制御可能である。光源ユニット２２の光源２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂのそれぞれから出射される光の強度を制御することにより、バックライト２０の光を変化させることができる。
【００４８】
赤色光源２２Ｒ、緑色光源２２Ｇ、青色光源２２Ｂとして、例えば、赤色発光ダイオード（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ：ＬＥＤ）、緑色発光ダイオード、青色発光ダイオードがそれぞれ好適に用いられる。本明細書の以下の説明において、赤色光源２２Ｒ、緑色光源２２Ｇおよび青色光源２２Ｂをそれぞれ単に、光源２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂと呼ぶことがある。
【００４９】
例えば、バックライト２０は直下型であってもよい。ここでは、図示していないが、液晶パネル１０と光源ユニット２２との間に拡散板が設けられてもよい。あるいは、バックライト２０はエッジライト型であってもよい。ここでは、図示していないが、液晶パネル１０と光源ユニット２２との間に導光板が設けられてもよい。このような拡散板または導光板はバックライト２０内に設けられる。なお、上述したように複数の光源ユニット２２を設ける場合、光源２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂから出射される光の強度のばらつきが比較的大きいことがあるが、バックライト２０に光源ユニット２２を設置した後に、光源２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂに供給する電流等を微調整することにより、光源２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂからの光の強度のばらつきを抑制することができる。
【００５０】
バックライト２０は、光源２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂの光を液晶パネル１０に向けて出射する。光源２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂから出射される光の強度は任意に制御可能であり、例えば、光源２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂからの光の強度は光源２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂに供給する電流に応じて制御される。光源２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂからの光の強度の制御は、パルス幅変調（Ｐｕｌｓｅ  Ｗｉｄｔｈ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ：ＰＷＭ）で行われる。例えば、デューティー比を大きくすることにより、光源２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂの光の強度を増加させることができる。あるいは、パルスの振幅を増大させることにより、光源２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂからの光の強度を増加させることができる。あるいは、デューティー比を大きくするとともにパルスの振幅を増大させることにより、光源２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂの光の強度を増加させることができる。
【００５１】
なお、ここでは、バックライト２０には複数の光源ユニット２２が設けられている。本明細書の以下の説明において、液晶パネル１０の画素Ｐのうち、１つの光源ユニット２２から光を照射される画素Ｐの範囲を光照射エリアと呼ぶ。ある光源ユニット２２による光照射エリアと、それに隣接する光源ユニット２２による光照射エリアとは部分的に重なっている。光源ユニット２２から出射される光の強度を制御することにより、バックライト２０から液晶パネル１０のこの光源ユニット２２に対応する光照射エリア内の画素Ｐに入射する光の強度が変化する。光照射エリア内のすべての画素Ｐが黒を表示する場合、光源ユニット２２を消灯することにより、消費電力を低減させることができる。また、バックライト２０内の光源ユニット２２の強度を異ならせることにより、高コントラスト比を容易に実現することができる。
【００５２】
上述したように、液晶表示装置１００では、前面基板１６ｂにカラーフィルタ１３Ｒ、１３Ｇ、１３Ｂ、１３Ｙが設けられており、バックライト２０から出射された光は液晶層ＬＣR、ＬＣG、ＬＣB、ＬＣYを透過した後に、カラーフィルタ１３Ｒ、１３Ｇ、１３Ｂ、１３Ｙを透過し、赤、緑、青および黄の表示が行われる。なお、液晶層ＬＣR、ＬＣG、ＬＣB、ＬＣYの透過率は、液晶層ＬＣR、ＬＣG、ＬＣB、ＬＣYに印加される電圧、すなわち、電極１２ａと電極１２ｂとの間の電圧に応じて変化する。
【００５３】
なお、カラーフィルタ１３Ｒ、１３Ｇ、１３Ｂ、１３Ｙは液晶パネル１０に固有であり、液晶層ＬＣR、ＬＣG、ＬＣB、ＬＣYの透過率がそれぞれ最低値を示す場合、液晶パネル１０における赤サブ画素Ｒ、緑サブ画素Ｇ、青サブ画素Ｂおよび黄サブ画素Ｙｅの透過率は最低値を示す。また、液晶層ＬＣR、ＬＣG、ＬＣB、ＬＣYの透過率がそれぞれ最高値を示す場合、液晶パネル１０における赤サブ画素Ｒ、緑サブ画素Ｇ、青サブ画素Ｂおよび黄サブ画素Ｙｅの透過率は最高値を示す。
【００５４】
図２に、液晶パネル１０における赤サブ画素Ｒ、緑サブ画素Ｇ、青サブ画素Ｂおよび黄サブ画素Ｙｅの透過スペクトルを示す。例えば、赤サブ画素Ｒの透過スペクトルは、赤サブ画素Ｒの透過率を最高値にし、緑サブ画素Ｇ、青サブ画素Ｂおよび黄サブ画素Ｙｅの透過率を最低値にしたときの液晶パネル１０の透過スペクトルを示す。具体的には、赤サブ画素Ｒの透過スペクトルは、液晶パネル１０において液晶層ＬＣRの印加電圧を最高値にし、液晶層ＬＣG、ＬＣB、ＬＣYの印加電圧を最低値にした状態で測定される。また、緑サブ画素Ｇ、青サブ画素Ｂおよび黄サブ画素Ｙｅの透過スペクトルも同様に測定される。液晶パネル１０において、赤サブ画素Ｒは主に波長５７０ｎｍ以上の光を透過し、緑サブ画素Ｇは主に波長４８０ｎｍ〜５８０ｎｍの光を透過する。また、青サブ画素Ｂは主に波長４００ｎｍ〜５２０ｎｍの光を透過し、黄サブ画素Ｙｅは主に波長５００ｎｍ以上の光を透過する。
【００５５】
図３に、バックライト２０における光源２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂの出射スペクトルを示す。上述したように、光源２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂのそれぞれの強度は制御可能であるが、ここでは、光源２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂのそれぞれの強度を最高にしたときの出射スペクトルを示している。光源２２Ｒの出射スペクトルのピーク波長は約４５０ｎｍであり、光源２２Ｇの出射スペクトルのピーク波長は約５２０ｎｍであり、光源２２Ｂの出射スペクトルのピーク波長は約６３０ｎｍである。
【００５６】
図４に、液晶表示装置１００の模式図を示す。上述したように、バックライト２０において、光源ユニット２２は光源２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂを有している。バックライト２０は、光源２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂの光を液晶パネル１０に向けて出射する。光源２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂから出射される光の強度は任意に制御可能であり、バックライト２０の光は強度だけでなく色温度も制御可能である。
【００５７】
本明細書において、光源２２Ｒの強度を最低値および最高値で規格化したものを相対強度ｓｒと示す。同様に、光源２２Ｇ、２２Ｂのそれぞれの強度を最低値および最高値で規格化したものを相対強度ｓｇ、ｓｂと示す。相対強度ｓｒ、ｓｇ、ｓｂのそれぞれの最低値は０（ゼロ）、最高値は１であり、相対強度ｓｒ、ｓｇ、ｓｂのそれぞれは０以上１以下の範囲で変化する。本明細書において、相対強度ｓｒ、ｓｇ、ｓｂが最低値（すなわち、０）の場合、光源２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂはそれぞれ消灯しているといい、相対強度ｓｒ、ｓｇ、ｓｂが最低値よりも高い（すなわち、ｓｒ、ｓｇ、ｓｂ＞０）場合、光源２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂはそれぞれ点灯しているという。
【００５８】
バックライト２０から出射される光は、光源２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂの光の強度に応じて変化する。また、互いに隣接する光源ユニット２２による光照射エリアが重なる領域の画素Ｐには異なる光源ユニット２２のそれぞれの光源２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂの光が入射する。
【００５９】
なお、本明細書の以下の説明において、液晶パネル１０の各画素Ｐに対して、バックライト２０から出射される光のうち、光源２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂからのそれぞれの強度を最低値および最高値で規格化したものを相対強度ｂｒ、ｂｇ、ｂｂと呼ぶ。相対強度ｓｒ、ｓｇ、ｓｂが決定されると、それに応じて相対強度ｂｒ、ｂｇ、ｂｂが決定される。相対強度ｓｒ、ｓｇ、ｓｂのそれぞれが１のとき、相対強度ｂｒ、ｂｇ、ｂｂはそれぞれ１となり、相対強度ｓｒ、ｓｇ、ｓｂのそれぞれが０のとき、相対強度ｂｒ、ｂｇ、ｂｂはそれぞれ０となる。
【００６０】
なお、各光源ユニット２２の相対強度ｓｒ、ｓｇ、ｓｂが等しい場合、液晶パネル１０の画素Ｐにおけるバックライト２０の相対強度ｂｒ、ｂｇ、ｂｂの割合はほぼ等しいが、画素Ｐに応じてバックライト２０から出射される光の強度は必ずしも等しくない。例えば、各光源ユニット２２の光源２２Ｒから出射される光の強度が等しい場合でも、異なる画素Ｐにおける光源２２Ｒからの光の強度は必ずしも等しいとは限らない。同様に、各光源ユニット２２の光源２２Ｇ、２２Ｂから出射される光の強度が等しい場合に、異なる画素Ｐにおける光源２２Ｇ、２２Ｂからの光の強度は等しいとは限らない。
【００６１】
ただし、本明細書の以下の説明において、説明が過度に複雑になることを避けるために、特に言及する場合を除き、各光源ユニット２２の相対強度ｓｒが等しい場合、液晶パネル１０のそれぞれの画素Ｐには光源２２Ｒの光が等しい強度で入射されるものとする。同様に、各光源ユニット２２の相対強度ｓｇ、ｓｂが等しい場合、液晶パネル１０のそれぞれの画素Ｐには光源２２Ｇ、２２Ｂの光が等しい強度で入射されるものとする。各光源ユニット２２の相対強度ｓｒ、ｓｇ、ｓｂが等しい場合、典型的には、バックライト２０の相対強度ｂｒ、ｂｇ、ｂｂの大小関係は、光源２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂの相対強度ｓｒ、ｓｇ、ｓｂの大小関係と等しく、例えば、バックライト２０の相対強度ｂｒ、ｂｇ、ｂｂは、光源２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂの相対強度ｓｒ、ｓｇ、ｓｂとそれぞれ等しい。
【００６２】
上述したように、液晶パネル１０において、画素Ｐは、赤、緑、青および黄サブ画素Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｙｅを有している。本明細書において、液晶パネル１０の赤、緑、青および黄の階調レベルをｐR、ｐG、ｐB、ｐYと示す。階調レベルｐR、ｐG、ｐB、ｐYは、赤、緑、青および黄サブ画素Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｙｅの液晶層ＬＣR、ＬＣG、ＬＣB、ＬＣYの透過率に対応している。具体的には、赤、緑、青および黄サブ画素Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｙｅの液晶層ＬＣR、ＬＣG、ＬＣB、ＬＣYには、階調レベルｐR、ｐG、ｐB、ｐYに対応する電圧が印加され、それにより、赤、緑、青および黄サブ画素Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｙｅの透過率が変化する。なお、上述したように、本実施形態の液晶表示装置１００では、バックライト２０からの光の強度が変化するため、液晶パネル１０の階調レベルは、液晶表示装置１００の階調レベルと必ずしも一致しないことに留意されたい。
【００６３】
液晶パネル１０がノーマリブラックの場合、液晶層ＬＣR、ＬＣG、ＬＣB、ＬＣYのそれぞれに最低印加電圧（典型的には電圧ゼロ）を印加したときに透過率は最低値を示し、液晶層ＬＣR、ＬＣG、ＬＣB、ＬＣYのそれぞれに最高印加電圧を印加したときに透過率は最高値を示す。液晶層ＬＣR、ＬＣG、ＬＣB、ＬＣYの印加電圧が低い場合、赤サブ画素Ｒ、緑サブ画素Ｇ、青サブ画素Ｂおよび黄サブ画素Ｙｅの透過率は低い。また、液晶層ＬＣR、ＬＣG、ＬＣB、ＬＣYの印加電圧が高い場合、赤サブ画素Ｒ、緑サブ画素Ｇ、青サブ画素Ｂおよび黄サブ画素Ｙｅの透過率が高い。
【００６４】
このように、液晶パネル１０の階調レベルｐR、ｐG、ｐB、ｐYは液晶パネル１０における赤、緑、青および黄サブ画素Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｙｅの透過率に対応する。なお、本明細書の以下の説明では、赤、緑、青および黄サブ画素Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｙｅのそれぞれにおいて最低値をゼロ（０）、最高値を１とするように規格化した透過率を相対透過率ｐR、ｐG、ｐB、ｐYと表す。なお、バックライト２０からの光の強度が一定の場合、階調レベルｐR、ｐG、ｐB、ｐYは輝度（または出射光強度）に対して非線形であるのに対して相対透過率ｐR、ｐG、ｐB、ｐYは輝度（または出射光強度）に対して線形である。
【００６５】
バックライト２０における光源２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂから出射された光は、液晶パネル１０における赤、緑、青および黄サブ画素Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｙｅを透過し、赤、緑、青および黄サブ画素Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｙｅから出射される。赤、緑、青および黄サブ画素Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｙｅからの出射光が観察者に到達し、出射光強度に対応する輝度を呈することになる。赤、緑、青および黄サブ画素Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｙｅにおいて出射光強度が高いほど輝度は高くなり、出射光強度が低いほど輝度は低くなる。
【００６６】
液晶パネル１０の各画素Ｐから出射される光の強度は、バックライト２０から出射される光の強度と液晶パネル１０の透過率との積で表される。例えば、液晶パネル１０の各画素Ｐから出射される光の強度は、赤サブ画素Ｒ、緑サブ画素Ｇ、青サブ画素Ｂおよび黄サブ画素Ｙｅから出射される光の強度の和で表される。
【００６７】
具体的には、赤サブ画素Ｒから出射される光は、主に、バックライト２０における光源２２Ｒから出射し、液晶パネル１０における液晶層ＬＣRおよびカラーフィルタ１３Ｒを透過した光である。このため、赤サブ画素Ｒから出射される光の強度は、主に、バックライト２０における光源２２Ｒの光の強度と赤サブ画素Ｒの透過率との積で表される。なお、赤サブ画素Ｒの透過率は、主に、カラーフィルタ１３Ｒの透過率と液晶層ＬＣRの透過率との積で表される。
【００６８】
同様に、緑サブ画素Ｇから出射される光は、主に、バックライト２０における光源２２Ｇから出射し、液晶パネル１０における液晶層ＬＣGおよびカラーフィルタ１３Ｇを透過した光である。このため、緑サブ画素Ｇから出射される光の強度は、主に、バックライト２０における光源２２Ｇの光の強度と緑サブ画素Ｇの透過率との積で表される。なお、緑サブ画素Ｇの透過率は、主に、カラーフィルタ１３Ｇの透過率と液晶層ＬＣGの透過率との積で表される。
【００６９】
また、青サブ画素Ｂから出射される光は、主に、バックライト２０における光源２２Ｂから出射し、液晶パネル１０における液晶層ＬＣBおよびカラーフィルタ１３Ｂを透過した光である。このため、青サブ画素Ｂから出射される光の強度は、主に、バックライト２０における光源２２Ｂの光の強度と青サブ画素Ｂの透過率との積で表される。なお、青サブ画素Ｂの透過率は、主に、カラーフィルタ１３Ｂの透過率と液晶層ＬＣBの透過率との積で表される。
【００７０】
また、黄サブ画素Ｙｅから出射される光は、主に、バックライト２０における光源２２Ｒ、２２Ｇから出射し、液晶パネル１０における液晶層ＬＣYおよびカラーフィルタ１３Ｙを透過した光である。このため、黄サブ画素Ｙｅから出射される光の強度は、主に、バックライト２０における光源２２Ｒ、２２Ｇの光の強度の和と黄サブ画素Ｙｅの透過率との積で表される。なお、黄サブ画素Ｙｅの透過率は、主に、カラーフィルタ１３Ｙの透過率と、液晶層ＬＣYの透過率との積で表される。
【００７１】
液晶パネル１０の階調レベルｐR、ｐG、ｐB、ｐY、および、バックライト２０の相対強度ｂｒ、ｂｇ、ｂｂは入力映像信号に応じて設定される。入力映像信号は、例えば、ガンマ値２．２のブラウン管（Ｃａｔｈｏｄｅ  Ｒａｙ  Ｔｕｂｅ：ＣＲＴ）に対応可能な信号であり、ＮＴＳＣ（Ｎａｔｉｏｎａｌ  Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ  Ｓｔａｎｄａｒｄｓ  Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ）規格またはＰＡＬ（Ｐｈａｓｅ  Ａｌｔｅｒｎａｔｉｎｇ  Ｌｉｎｅ）規格に準拠している。入力映像信号は、赤、緑および青の階調レベルｒ、ｇおよびｂを示しており、一般に、階調レベルｒ、ｇ、ｂは８ビットで表記される。あるいは、この入力映像信号は、赤、緑および青の階調レベルｒ、ｇおよびｂに変換可能な値を有しており、この値は３次元で表される。例えば、入力映像信号はＹＣｒＣｂ信号である。なお、入力映像信号がＢＴ．７０９規格に準拠している場合、入力映像信号の階調レベルｒ、ｇおよびｂは、それぞれ最低階調レベル（例えば、階調レベル０）から最高階調レベル（例えば、階調レベル２５５）までの範囲内にある。なお、以下の説明において、入力映像信号の階調レベルｒ、ｇ、ｂは、入力映像信号自体に示された階調レベルだけではなく、入力映像信号に示された値を変換することで得られる階調レベルも意味している。
【００７２】
入力映像信号の階調レベルｒ、ｇ、ｂは、赤、緑および青の輝度に対して非線形の関係を有しているが、本明細書において、入力映像信号の階調レベルｒ、ｇ、ｂに対して赤、緑および青の輝度と線形の関係を有するように所定の関係で変換したものを輝度レベルｒ、ｇ、ｂとも呼ぶ。輝度レベルｒ、ｇ、ｂは、赤、緑、青のそれぞれの輝度を最低値および最高値で規格化されており、赤、緑および青のそれぞれが最高輝度を示す場合の輝度レベルは１であり、最低輝度を示す場合の輝度レベルは０（ゼロ）である。なお、階調レベルｒ、ｇ、ｂは輝度に対して非線形であるのに対して、輝度レベルｒ、ｇ、ｂは輝度に対して線形である。階調レベルｒ、ｇ、ｂの大小関係は輝度レベルｒ、ｇ、ｂの大小関係と等しい。
【００７３】
典型的には、入力映像信号が白を示す場合、バックライト２０における光源２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂの光はそれぞれ最高強度を示し、液晶パネル１０における赤サブ画素Ｒ、緑サブ画素Ｇ、青サブ画素Ｂおよび黄サブ画素Ｙｅの透過率はそれぞれ最高値を示す。この場合、赤サブ画素Ｒ、緑サブ画素Ｇ、青サブ画素Ｂおよび黄サブ画素Ｙｅのそれぞれは最高輝度を示す。
【００７４】
表１に、液晶表示装置１００における赤サブ画素Ｒ、緑サブ画素Ｇ、青サブ画素Ｂおよび黄サブ画素Ｙｅの輝度比を示す。赤サブ画素Ｒの輝度比は、白（Ｗ）を表示するときの画素Ｐの輝度に対する赤サブ画素Ｒの輝度の割合を示している。具体的には、赤サブ画素Ｒの輝度比は、白（Ｗ）を表示するときの輝度に対して、赤サブ画素Ｒが最高透過率を示し、他のサブ画素（すなわち、緑サブ画素Ｇ、青サブ画素Ｂおよび黄サブ画素Ｙｅ）が最低透過率を示すときの輝度の割合を示している。同様に、緑サブ画素Ｇ、青サブ画素Ｂおよび黄サブ画素Ｙｅの輝度比は、白（Ｗ）を表示するときの輝度に対して、対応するサブ画素が最高透過率を示し、他のサブ画素が最低透過率を示すときの輝度の割合を示している。
【００７５】
【表１】
0005536888.tif 000002
【００７６】
また、典型的には、入力映像信号が黒を示す場合、バックライト２０における光源２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂの相対強度はそれぞれ最低値を示し、液晶パネル１０における赤サブ画素Ｒ、緑サブ画素Ｇ、青サブ画素Ｂおよび黄サブ画素Ｙｅの透過率はそれぞれ最低値を示す。この場合、赤サブ画素Ｒ、緑サブ画素Ｇ、青サブ画素Ｂおよび黄サブ画素Ｙｅのそれぞれは最低輝度を示す。
【００７７】
本実施形態の液晶表示装置１００では、液晶パネル１０において各画素Ｐが互いに異なる色を呈する４以上のサブ画素を有しており、各光源ユニット２２が光源２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂを有している。このため、広い色再現範囲で表示を行うことができる。また、表示すべき色の変化に応じて、液晶パネル１０における液晶層ＬＣR、ＬＣG、ＬＣB、ＬＣYの透過率を変化させるだけでなく、バックライト２０における各光源ユニット２２の光源２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂの相対強度を変化させることができ、コントラスト比の向上および消費電力の低減を実現することができる。
【００７８】
具体的には、液晶表示装置１００が赤を表示する場合、バックライト２０において光源２２Ｒが点灯し、光源２２Ｇ、２２Ｂが消灯し、液晶パネル１０において赤サブ画素Ｒは光を透過し、他のサブ画素は光を遮断する。同様に、液晶表示装置１００が緑を表示する場合、光源２２Ｇが点灯し、光源２２Ｒ、２２Ｂが消灯し、液晶パネル１０において緑サブ画素Ｇから光が透過し、他のサブ画素は光を遮断する。同様に、液晶表示装置１００が青を表示する場合、光源２２Ｂが点灯し、光源２２Ｒ、２２Ｇが消灯し、液晶パネル１０において青サブ画素Ｂから光が透過し、他のサブ画素は光を遮断する。また、液晶表示装置１００が黄を表示する場合、光源２２Ｒ、２２Ｇが点灯し、光源２２Ｂが消灯し、液晶パネル１０において黄サブ画素Ｙｅから光が透過し、他のサブ画素は光を遮断する。このように、液晶表示装置１００に表示される色に応じて光源２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂの点灯および消灯を制御することにより、消費電力を低減させることができる。また、液晶表示装置１００に表示される色に応じて赤、緑、青および黄サブ画素Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｙｅの透過率を変化させるだけでなく光源２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂから出射される光の強度を制御することにより、高コントラスト比を実現することができる。
【００７９】
例えば、液晶表示装置１００が緑を表示する場合、バックライト２０から光源２２Ｇの光が出射し、液晶パネル１０の緑サブ画素Ｇは光を透過する。ここでは、入力映像信号の階調レベル（ｒ，ｇ，ｂ）は２５５階調表記で（０，２５５，０）である。
【００８０】
図５（ａ）にバックライト２０の出射スペクトルを示す。ここでは、光源２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂの相対強度（ｓｒ，ｓｇ，ｓｂ）は（０，１，０）であり、光源２２Ｇが点灯しており、出射スペクトルは、約５２０ｎｍのピーク波長を有している。
【００８１】
図５（ｂ）に液晶パネル１０の透過スペクトルを示す。ここでは、液晶パネル１０の階調レベル（ｐR，ｐG，ｐB，ｐY）は（０，２５５，０，０）であり、主に波長４８０ｎｍ〜５８０ｎｍの光が緑サブ画素Ｇを透過する。
【００８２】
図５（ｃ）に、バックライト２０から図５（ａ）に示したスペクトルの光が出射され、液晶パネル１０において図５（ｂ）に示したスペクトルの光が透過する場合の液晶表示装置１００の出射スペクトルを示す。上述したように、緑サブ画素Ｇから出射される光の強度は、主に、バックライト２０における光源２２Ｇの光の強度と緑サブ画素Ｇの透過率との積で表される。この出射スペクトルも約５２０ｎｍのピーク波長を有している。
【００８３】
このように、入力映像信号の階調レベル（ｒ，ｇ，ｂ）が（０，２５５，０）の場合、バックライト２０の光源２２Ｒ、２２Ｂは消灯し、光源２２Ｇが点灯する。バックライト２０の相対強度（ｂｒ，ｂｇ，ｂｂ）は（０，１，０）である。表２に、バックライト２０の相対強度（ｂｒ，ｂｇ，ｂｂ）を示す。
【００８４】
【表２】
0005536888.tif 000003
【００８５】
また、液晶パネル１０の階調レベル（ｐR，ｐG，ｐB，ｐY）は２５５階調表記で（０，２５５，０，０）となる。表３に、液晶パネル１０の階調レベルを示す。なお、階調レベル０は最低値に相当し、階調レベル２５５は最高値に相当する。
【００８６】
【表３】
0005536888.tif 000004
【００８７】
このように液晶表示装置１００では、液晶パネル１０における赤、緑、青および黄サブ画素Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｙｅの階調レベル（ｐR，ｐG，ｐB，ｐY）は（０，２５５，０，０）となり、バックライト２０の相対強度（ｂｒ，ｂｇ，ｂｂ）は（０，１，０）となり、白表示の輝度に対する、液晶表示装置１００の輝度の割合は０．３２５となる。本明細書の以下の説明において、このような割合を規格化輝度と呼ぶことがある。なお、表１に示した緑サブ画素Ｇの輝度比は３３．８％（０．３３８）であり、この輝度比は液晶表示装置１００において緑を表示する際の規格化輝度よりも高い。緑サブ画素Ｇの輝度比は、光源２２Ｇだけでなく光源２２Ｒ、２２Ｂを点灯させて得られる値であるのに対して、この規格化輝度は、光源２２Ｇのみを点灯し、光源２２Ｒ、２２Ｂを消灯して得られる値である。
【００８８】
上述したように、本実施形態の液晶表示装置１００では、バックライト２０には複数の光源ユニット２２が設けられている。特定の光照射エリア内のすべての画素Ｐが黒を表示する場合、この光照射エリアに対応する光源ユニット２２の光源２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂのそれぞれを消灯することにより、バックライト２０の消費電力を抑制することができる。また、この光照射エリアの赤サブ画素Ｒ、緑サブ画素Ｇ、青サブ画素Ｂおよび黄サブ画素Ｙｅの液晶層ＬＣR、ＬＣG、ＬＣB、ＬＣYの透過率を最低値にすることにより、漏れ光を抑制することができ、その結果、コントラスト比を増大させることができる。
【００８９】
あるいは、例えば、特定の光照射エリアのすべての画素Ｐが赤を示す場合、この光照射エリアに対応する光源ユニット２２の光源２２Ｒを点灯させ、光源２２Ｇおよび光源２２Ｂを消灯することにより、バックライト２０の消費電力を抑制することができる。また、この光照射エリアの赤サブ画素Ｒの液晶層ＬＣRに電圧を印加して液晶層ＬＣRの透過率を所定の値とし、緑サブ画素Ｇ、青サブ画素Ｂおよび黄サブ画素Ｙｅの液晶層ＬＣG、ＬＣB、ＬＣYの透過率を最低値とすることにより、漏れ光を抑制し、コントラスト比を増大させることができる。
【００９０】
入力映像信号は、フレームまたはフィールドにおける各カラー表示画素の色を示している。本明細書において、説明が過度に複雑になることを避けるために、特に説明する場合を除いて、入力映像信号は、すべての画素が複数の垂直走査期間にわたって等しい色を示すものとして説明する。
【００９１】
例えば、液晶パネル１０およびバックライト２０の制御は以下のように行われる。以下、図６を参照して液晶表示装置１００を説明する。液晶表示装置１００は、液晶パネル１０およびバックライト２０を制御する制御回路３０を備えている。制御回路３０は、入力映像信号に基づいて光源駆動信号およびパネル駆動信号を生成する。
【００９２】
バックライト２０は制御回路３０において生成された光源駆動信号に基づいて駆動される。光源駆動信号は、バックライト２０における光源２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂの相対強度ｓｒ、ｓｇ、ｓｂを示している。光源駆動信号により、光源２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂは相対強度ｓｒ、ｓｇ、ｓｂで光を出射し、この場合、バックライト２０から、相対強度ｂｒ、ｂｇ、ｂｂで光が出射される。
【００９３】
液晶パネル１０は、制御回路３０において生成されたパネル駆動信号に基づいて駆動される。パネル駆動信号は、液晶パネル１０の階調レベルｐR、ｐG、ｐB、ｐYを示している。階調レベルｐR、ｐG、ｐB、ｐYは、液晶パネル１０における赤、緑、青および黄サブ画素Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｙｅの液晶層ＬＣR、ＬＣG、ＬＣB、ＬＣYの印加電圧に対応している。具体的には、パネル駆動信号に基づき、階調レベルｐR、ｐG、ｐB、ｐYに対応する電圧が液晶層ＬＣR、ＬＣG、ＬＣB、ＬＣYに印加され、これにより、液晶層ＬＣR、ＬＣG、ＬＣB、ＬＣYの透過率が変化する。このようにして、液晶表示装置１００では、バックライト２０の相対強度ｂｒ、ｂｇ、ｂｂが変化するとともに、赤、緑、青および黄サブ画素Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｙｅの液晶層ＬＣR、ＬＣG、ＬＣB、ＬＣYの透過率が変化し、カラー表示画素Ｐはさまざまな色を表示することができる。
【００９４】
図７に、制御回路３０の具体的な構成を示す。制御回路３０は、アクティブ駆動処理部３２と、多原色変換部３４と、パネル駆動回路３６と、バックライト駆動回路３８とを有している。なお、上述したように、ここでは、バックライト２０には複数の光源ユニット２２が設けられており、各光源ユニット２２は、液晶パネル１０の対応する光照射エリアに対応しており、結果として、バックライト２０は液晶パネル１０のエリアごとに光の強度を制御可能である。このようなアクティブ駆動処理部３２はエリアアクティブ駆動処理部とも呼ばれる。
【００９５】
アクティブ駆動処理部３２は、入力映像信号に基づいて、光源信号および液晶データ信号を生成する。光源信号は、光源２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂの相対強度ｓｒ、ｓｇ、ｓｂを示している。例えば、アクティブ駆動処理部３２は、入力映像信号の階調レベルｒ、ｇ、ｂのそれぞれの平均値および／または最高値に基づいて光源２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂの相対強度ｓｒ、ｓｇ、ｓｂを設定する。なお、上述したように、ここでは、入力映像信号においてすべての画素が同じ色を示しており、異なる画素に対応する階調レベルｒ、ｇ、ｂも互いに等しい。
【００９６】
液晶データ信号は、赤、緑および青の階調レベルｐｒ、ｐｇ、ｐｂを示す。詳細は後述するが、液晶データ信号の階調レベルｐｒ、ｐｇ、ｐｂは、例えば、階調レベルｒ、ｇ、ｂおよび相対強度ｓｒ、ｓｇ、ｓｂに基づいて設定される。なお、多くの場合、液晶データ信号の階調レベルｐｒ、ｐｇ、ｐｂは入力映像信号の階調レベルｒ、ｇ、ｂとは異なる。
【００９７】
このような階調レベルｐｒ、ｐｇ、ｐｂは３原色液晶パネルの赤、緑および青サブ画素の階調レベルに相当しており、階調レベルｐｒ、ｐｇ、ｐｂの液晶データ信号が３原色液晶パネルに入力されると、この液晶パネルにおける赤、緑および青サブ画素の液晶層は階調レベルｐｒ、ｐｇ、ｐｂに対応する透過率を示す。本明細書の以下の説明において、３原色液晶パネルの赤、緑および青サブ画素のそれぞれにおいて最低値をゼロ（０）、最高値を１とするように規格化した透過率を透過率レベルと表す。すなわち、透過率レベル０は３原色液晶パネルにおける赤、緑および青サブ画素のそれぞれの透過率の最低値に相当し、透過率レベル１は３原色液晶パネルにおける赤、緑および青サブ画素のそれぞれの透過率の最高値に相当する。なお、階調レベルｐｒ、ｐｇ、ｐｂは輝度（または出射光強度）に対して非線形であるのに対して、透過率レベルｐｒ、ｐｇ、ｐｂは輝度（または出射光強度）に対して線形である。
【００９８】
このように、アクティブ駆動処理部３２は、階調レベルｒ、ｇ、ｂを示す入力映像信号に基づいて相対強度ｓｒ、ｓｇ、ｓｂを示す光源信号、および、階調レベルｐｒ、ｐｇ、ｐｂを示す液晶データ信号を生成する。なお、ここで、入力映像信号の輝度レベルｒ、ｇ、ｂは、バックライト２０の相対強度ｂｒ、ｂｇ、ｂｂおよび液晶データ信号の透過率レベルｐｒ、ｐｇ、ｐｂで表される。具体的には、輝度レベルｒは相対強度ｂｒと透過率レベルｐｒとの積で表される。同様に、輝度レベルｇは相対強度ｂｇと透過率レベルｐｇとの積で表され、また、輝度レベルｂは相対強度ｂｂと透過率レベルｐｂとの積で表される。
【００９９】
多原色変換部３４は、液晶データ信号からパネル信号を生成する。上述した液晶パネル１０は４つの原色を用いて表示を行うため、４つの原色の階調レベルを示すパネル信号が生成される。具体的には、多原色変換部３４は、液晶データ信号の階調レベルｐｒ、ｐｇ、ｐｂを、パネル信号の赤、緑、青および黄の階調レベルｐ1、ｐ2、ｐ3、ｐ4に変換する。なお、ここでは、変換前の階調レベルｐｒ、ｐｇ、ｐｂで表される色の色相は、変換後の階調レベルｐ1、ｐ2、ｐ3、ｐ4で表される色の色相とほぼ等しい。その後、多原色変換部３４は、階調レベルｐ1、ｐ2、ｐ3、ｐ4を階調レベルｐR、ｐG、ｐB、ｐYとして示すパネル信号を生成する。
【０１００】
パネル駆動回路３６は、パネル信号に基づいてパネル駆動信号を生成し、これにより、液晶パネル１０を駆動する。液晶パネル１０の液晶層ＬＣR、ＬＣG、ＬＣB、ＬＣYには、階調レベルｐR、ｐG、ｐB、ｐYに対応する電圧が印加され、液晶パネル１０の赤、緑、青および黄サブ画素Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｙｅは階調レベルｐR、ｐG、ｐB、ｐYに対応する透過率を示す。また、バックライト駆動回路３８は、光源信号に基づいて光源駆動信号を生成し、バックライト２０の光源２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂは光源駆動信号によって駆動される。なお、本明細書において、入力映像信号の階調レベルｒ、ｇ、ｂ、液晶データ信号の階調レベルｐｒ、ｐｇ、ｐｂおよび／またはパネル信号の階調レベルｐR、ｐG、ｐB、ｐYは、入力映像信号、液晶データ信号および／またはパネル信号自体に示された階調レベルだけではなく、入力映像信号、液晶データ信号および／またはパネル信号に示された値を変換することによって得られる階調レベルも意味している。
【０１０１】
図７では、アクティブ駆動処理部３２および多原色変換部３４は異なる構成要素として図示しているが、アクティブ駆動処理部３２および多原色変換部３４は１つの回路チップで具現化された信号処理部３３に含まれてもよい。この場合、信号処理部３３は、入力映像信号に基づいて光源信号およびパネル信号を生成する。
【０１０２】
なお、液晶表示装置１００において表示される赤の輝度は、主に、バックライト２０の相対強度ｂｒおよび液晶パネル１０の階調レベル（透過率レベル）ｐRに関連する。また、液晶表示装置１００において表示される緑の輝度は、主に、バックライト２０の相対強度ｂｇおよび液晶パネル１０の階調レベル（透過率レベル）ｐGに関連する。液晶表示装置１００において表示される青の輝度は、主に、バックライト２０の相対強度ｂｂおよび液晶パネル１０の階調レベル（透過率レベル）ｐBに関連する。液晶表示装置１００において表示される黄の輝度は、主に、バックライト２０の相対強度ｂｒ、ｂｇおよび液晶パネル１０の階調レベル（透過率レベル）ｐYに関連する。
【０１０３】
上述した説明では、液晶表示装置１００が黒を表示する場合、バックライト２０における光源２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂの相対強度はそれぞれ最低値を示し、かつ、液晶パネル１０における赤サブ画素Ｒ、緑サブ画素Ｇ、青サブ画素Ｂおよび黄サブ画素Ｙｅの透過率はそれぞれ最低値を示したが、本発明はこれに限定されない。液晶表示装置１００が黒を表示する場合、赤サブ画素Ｒ、緑サブ画素Ｇ、青サブ画素Ｂおよび黄サブ画素Ｙｅの透過率にかかわらず、バックライト２０の相対強度ｂｒ、ｂｇ、ｂｂはそれぞれ最低値を示してもよい。あるいは、液晶表示装置１００が黒を表示する場合、バックライト２０の相対強度ｂｒ、ｂｇ、ｂｂにかかわらず液晶パネル１０における階調レベルｐR、ｐG、ｐB、ｐYはそれぞれ最低値を示してもよい。
【０１０４】
ただし、厳密には、バックライト２０の光源２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂを消灯しても、例えば、他の光源ユニット２２の光源から出射された光の一部が液晶パネル１０を透過してしまうことがある。同様に、液晶パネル１０における階調レベルｐR、ｐG、ｐB、ｐYがそれぞれ最低値であっても、バックライト２０の光源２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂから出射された光が液晶パネル１０を透過してしまうことがある。このため、入力映像信号が黒を示す場合、バックライト２０における光源２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂの相対強度はそれぞれ最低値を示し、かつ、液晶パネル１０における赤サブ画素Ｒ、緑サブ画素Ｇ、青サブ画素Ｂおよび黄サブ画素Ｙｅの透過率はそれぞれ最低値を示すことが好ましい。これにより、高コントラスト比を実現することができる。
【０１０５】
上述したように、入力映像信号の輝度レベルｒは、バックライト２０の相対強度ｂｒと液晶データ信号の透過率レベルｐｒとの積で表される。入力映像信号の輝度レベルｒが中間値の場合、相対強度ｂｒと透過率レベルｐｒとの組み合わせは複数考えられるが、液晶データ信号の透過率レベルｐｒを最高値にすると、相対強度ｂｒを低くすることができ、結果として、光源２２Ｒの消費電力を低減させることができる。同様に、入力映像信号の輝度レベルｇ、ｂが中間値の場合、液晶データ信号における透過率レベルｐｇ、ｐｂを最高値にすると、相対強度ｂｇ、ｂｂを低くすることができ、結果として、光源２２Ｇ、２２Ｂの消費電力を低減させることができる。
【０１０６】
液晶表示装置１００では、入力映像信号の階調レベルｒ、ｇ、ｂに基づいて液晶パネル１０の階調レベルｐR、ｐG、ｐB、ｐY、および、バックライト２０の相対強度ｂｒ、ｂｇ、ｂｂを以下のように設定することが好ましい。
【０１０７】
例えば、入力映像信号の階調レベルｒが最低値よりも高い場合、バックライト２０の相対強度ｂｒを最低値よりも高くし、液晶パネル１０の階調レベルｐRを最高値にする。これにより、消費電力を低減させることができる。また、階調レベルｒが最低値の場合、バックライト２０の相対強度ｂｒを最低値にし、液晶パネル１０の階調レベルｐRを最低値にする。これにより、消費電力を低減させるとともにコントラスト比を改善することができる。
【０１０８】
また、入力映像信号の階調レベルｇが最低値よりも高い場合、バックライト２０の相対強度ｂｇを最低値よりも高くし、液晶パネル１０の階調レベルｐGを最高値にする。また、階調レベルｇが最低値の場合、バックライト２０の相対強度ｂｇを最低値にし、液晶パネル１０の階調レベルｐGを最低値にする。同様に、入力映像信号の階調レベルｂが最低値よりも高い場合、バックライト２０の相対強度ｂｂを最低値よりも高くし、液晶パネル１０の階調レベルｐBを最高値にする。また、階調レベルｂが最低値の場合、バックライト２０の相対強度ｂｂを最低値にし、液晶パネル１０の階調レベルｐBを最低値にする。
【０１０９】
また、入力映像信号の階調レベルｒ、ｇの両方が最低値よりも高い場合、上述の説明から理解されるようにバックライト２０の相対強度ｂｒ、ｂｇの両方が最低値よりも高くなり、液晶パネル１０の階調レベルｐYを最高値にする。これにより、消費電力を低減させることができる。入力映像信号の階調レベルｒ、ｇの少なくとも一方が最低値の場合、上述の説明から理解されるようにバックライト２０の相対強度ｂｒ、ｂｇの少なくとも一方を最低値にし、液晶パネル１０の階調レベルｐYを最低値にする。これにより、消費電力を低減させるとともにコントラスト比を改善することができる。
【０１１０】
このように、入力映像信号の階調レベルｒ、ｇ、ｂのいずれかが最低値の場合、バックライト２０の対応する相対強度ｂｒ、ｂｇ、ｂｂも最低値となり、対応する光源２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂを消灯する。また、入力映像信号の階調レベルｒ、ｇ、ｂが最低値よりも高い場合、バックライト２０の相対強度ｂｒ、ｂｇ、ｂｂも最低値よりも高くなり、光源２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂが点灯する。また、入力映像信号の階調レベルｒ、ｇ、ｂのいずれかが最低値の場合、液晶パネル１０の対応する階調レベルｐR、ｐG、ｐB、ｐYは最低値となる。入力映像信号の階調レベルｒ、ｇ、ｂが最低値よりも高い場合、液晶パネル１０の階調レベルｐR、ｐG、ｐB、ｐYは最高値となる。
【０１１１】
液晶表示装置１００では、バックライト２０の相対強度ｂｒ、ｂｇ、ｂｂの大小関係は入力映像信号の輝度レベルｒ、ｇ、ｂの大小関係と等しく設定される。例えば、バックライト２０の相対強度ｂｒ、ｂｇ、ｂｂは入力映像信号の輝度レベルｒ、ｇ、ｂとそれぞれほぼ等しい。また、液晶パネル１０の階調レベルｐR、ｐG、ｐB、ｐYは、入力映像信号の階調レベルｒ、ｇ、ｂが最低値であるか否かに応じて設定される。階調レベルｒ、ｇ、ｂが最低値の場合、階調レベルｐR、ｐG、ｐBは最低値を示し、階調レベルｒ、ｇ、ｂが最低値よりも高い場合、階調レベルｐR、ｐG、ｐBは最高値を示す。また、階調レベルｒ、ｇの少なくとも一方が最低値の場合、階調レベルｐYは最低値を示し、階調レベルｒ、ｇの両方が最低値よりも高い場合、階調レベルｐYは最高値を示す。例えば、入力映像信号の階調レベル（ｒ，ｇ，ｂ）が（１２８，１２８，１２８）である場合、すなわち、入力映像信号において規格化輝度が０．２１６である場合、階調レベル（ｐR，ｐG，ｐB，ｐY）は（２５５，２５５，２５５，２５５）となり、バックライト２０の相対強度（ｂｒ，ｂｇ，ｂｂ）は（０．２１６，０．２１６，０．２１６）となる。
【０１１２】
ここで、再び、図７を参照する。上述したように、アクティブ駆動処理部３２は、入力映像信号に基づいて光源信号を生成する。光源信号は、光源２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂの相対強度ｓｒ、ｓｇ、ｓｂを示している。バックライト駆動回路３８は、光源信号に基づいて光源駆動信号を生成し、バックライト２０の光源２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂは光源駆動信号によって駆動される。このとき、光源２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂは相対強度ｓｒ、ｓｇ、ｓｂで光を出射し、バックライト２０の相対強度はｂｒ、ｂｇ、ｂｂとなる。入力映像信号の階調レベルｒ、ｇ、ｂのいずれかが最低値の場合、対応する光源２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂが消灯し、バックライト２０の対応する相対強度ｂｒ、ｂｇ、ｂｂは最低値となる。また、入力映像信号の階調レベルｒ、ｇ、ｂが最低値よりも高い場合、光源２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂが点灯し、バックライト２０の相対強度ｂｒ、ｂｇ、ｂｂはそれぞれ最低値よりも高い値を示す。
【０１１３】
例えば、バックライト２０の相対強度ｂｒ、ｂｇ、ｂｂの大小関係は、入力映像信号の輝度レベルｒ、ｇ、ｂの大小関係と等しい。具体的には、入力映像信号の輝度レベルｒ、ｇ、ｂがｒ＞ｇ＞ｂの関係を満たす場合、バックライト２０の相対強度ｂｒ、ｂｇ、ｂｂはｂｒ＞ｂｇ＞ｂｂの関係を満たす。また、入力映像信号の輝度レベルｒ、ｇ、ｂがｒ＜ｇ＜ｂの関係を満たす場合、相対強度ｂｒ、ｂｇ、ｂｂはｂｒ＜ｂｇ＜ｂｂの関係を満たす。
【０１１４】
また、液晶データ信号は、赤、緑および青の階調レベルｐｒ、ｐｇ、ｐｂを示す。液晶データ信号の階調レベルｐｒ、ｐｇ、ｐｂは、例えば、階調レベルｒ、ｇ、ｂおよび相対強度ｂｒ、ｂｇ、ｂｂに基づいて設定される。入力映像信号の階調レベルｒ、ｇ、ｂのそれぞれが最低値よりも高い場合、液晶データ信号の階調レベルｐｒ、ｐｇ、ｐｂは最高値を示す。あるいは、入力映像信号の階調レベルｒ、ｇ、ｂのいずれかが最低値である場合、対応する階調レベルｐｒ、ｐｇ、ｐｂは最低値を示す。
【０１１５】
多原色変換部３４は、液晶データ信号からパネル信号を生成する。多原色変換部３４は、液晶データ信号の階調レベルｐｒ、ｐｇ、ｐｂを、赤、緑、青および黄の階調レベルｐ1、ｐ2、ｐ3、ｐ4に変換し、階調レベルｐ1、ｐ2、ｐ3、ｐ4を階調レベルｐR、ｐG、ｐB、ｐYとして示すパネル信号を生成する。
【０１１６】
パネル駆動回路３６は、パネル信号に基づいてパネル駆動信号を生成し、これにより、液晶パネル１０を駆動する。液晶パネル１０の液晶層ＬＣR、ＬＣG、ＬＣB、ＬＣYには、階調レベルｐR、ｐG、ｐB、ｐYに対応する電圧が印加される。
【０１１７】
なお、上述した説明では、液晶パネル１０の階調レベルｐR、ｐG、ｐB、ｐYは入力映像信号の階調レベルｒ、ｇ、ｂに応じて設定されたが、本発明はこれに限定されない。バックライト２０の相対強度ｂｒ、ｂｇ、ｂｂは入力映像信号の階調レベルｒ、ｇ、ｂに応じて設定されているため、液晶パネル１０の階調レベルｐR、ｐG、ｐB、ｐYは入力映像信号の階調レベルｒ、ｇ、ｂにかかわらず最高値になるように設定されてもよい。ただし、液晶パネル１０の階調レベルｐR、ｐG、ｐB、ｐYを入力映像信号の階調レベルｒ、ｇ、ｂに応じて設定することにより、高コントラスト比を容易に実現することができる。
【０１１８】
次に、図８を参照して、液晶表示装置１００における液晶パネル１０の相対透過率およびバックライト２０の相対強度を説明する。図８に、液晶表示装置１００における入力映像信号の輝度レベルｒ、ｇ、ｂ、バックライト２０の相対強度ｂｒ、ｂｇ、ｂｂ、液晶データ信号の透過率レベルｐｒ、ｐｇ、ｐｂ、液晶パネル１０の相対透過率ｐR、ｐG、ｐB、ｐYを示す。
【０１１９】
ここでは、入力映像信号は緑を示す。例えば、入力映像信号の階調レベル（輝度レベル）ｒ、ｇ、ｂはｇ＞ｒ＝ｂ＝０の関係を満たしており、輝度レベル（ｒ，ｇ，ｂ）が（０，０．２１６，０）であり、階調レベル（ｒ，ｇ，ｂ）は（０，１２８，０）である。
【０１２０】
バックライト２０の相対強度ｂｒ、ｂｇ、ｂｂは入力映像信号の輝度レベルｒ、ｇ、ｂに基づいて設定される。上述したように、バックライト２０の相対強度ｂｒ、ｂｇ、ｂｂの大小関係は、入力映像信号の輝度レベルｒ、ｇ、ｂの大小関係と等しく、相対強度ｂｒ、ｂｇ、ｂｂはｂｇ＞ｂｒ＝ｂｂ＝０の関係を満たす。例えば、相対強度（ｂｒ，ｂｇ，ｂｂ）は（０，０．２１６，０）となる。
【０１２１】
液晶データ信号の透過率レベルｐｒ、ｐｇ、ｐｂは入力映像信号の輝度レベルｒ、ｇ、ｂに基づいて設定される。上述したように入力映像信号の輝度レベルｒ、ｇ、ｂがｇ＞ｒ＝ｂ＝０の関係を満たす場合、輝度レベルｇに対応する階調レベルｐｇは最高値となり、輝度レベルｒ、ｂに対応する階調レベルｐｒ、ｐｂは最低値となる。例えば、入力映像信号の輝度レベル（ｒ，ｇ，ｂ）が（０，０．２１６，０）の場合、液晶データ信号の透過率レベル（ｐｒ，ｐｇ，ｐｂ）は（０，１，０）となり、階調レベル（ｐｒ，ｐｇ，ｐｂ）は２５５階調表記で（０，２５５，０）と表される。なお、上述したように、輝度レベルｒは相対強度ｂｒと透過率レベルｐｒとの積で表される。同様に、輝度レベルｇは相対強度ｂｇと透過率レベルｐｇとの積で表され、また、輝度レベルｂは相対強度ｂｂと透過率レベルｐｂとの積で表される。
【０１２２】
透過率レベルｐｒ、ｐｇ、ｐｂは、多原色変換によって相対透過率ｐR、ｐG、ｐB、ｐYに変換される。この場合、液晶パネル１０の相対透過率（ｐR，ｐG，ｐB，ｐY）は（０，１，０，０）となり、階調レベル（ｐR，ｐG，ｐB，ｐY）は２５５階調表記で（０，２５５，０，０）と表される。このように、バックライト２０の相対強度ｂｒ、ｂｇ、ｂｂは入力映像信号の輝度レベルｒ、ｇ、ｂとほぼ等しく、入力映像信号の輝度レベルｒ、ｇ、ｂのうちの最低値に対応するものに対応する透過率レベルｐｒ、ｐｇ、ｐｂが最低値となり、輝度レベルｒ、ｇ、ｂのうちの最低値よりも高いものに対応する透過率レベルｐｒ、ｐｇ、ｐｂは最高値となる。これにより、バックライト２０の消費電力を低減させるとともにコントラスト比を増大させることができる。
【０１２３】
以下に、比較例１、２の液晶表示装置７００、８００と比較して本実施形態の液晶表示装置１００の利点を説明する。まず、図９を参照して比較例１の液晶表示装置７００を説明する。
【０１２４】
図９（ａ）に、比較例１の液晶表示装置７００の模式図を示す。液晶表示装置７００は、液晶パネル７１０と、バックライト７２０とを有している。
【０１２５】
図９（ｂ）に、液晶パネル７１０の模式図を示す。液晶パネル７１０において画素Ｐは、赤サブ画素Ｒ、緑サブ画素Ｇおよび青サブ画素Ｂを有しており、液晶パネル７１０は３つの原色で表示を行う。このような液晶パネル７１０は３原色パネルとも呼ばれる。なお、液晶パネル７１０のサイズおよび解像度は液晶パネル１０のサイズおよび解像度とほぼ等しく、液晶表示装置７００の画素Ｐのサイズは液晶表示装置１００の画素Ｐのサイズと等しい。
【０１２６】
バックライト７２０は、液晶表示装置７００の駆動時に一定強度の光を出射する。液晶表示装置７００が白を表示する場合、液晶パネル７１０において液晶層ＬＣR、ＬＣG、ＬＣBはそれぞれ最高透過率を示す。また、液晶表示装置７００が黒を表示する場合、液晶パネル７１０において液晶層ＬＣR、ＬＣG、ＬＣBはそれぞれ最低透過率を示す。このように液晶表示装置７００では、入力映像信号に示された色の変化に応じて液晶パネル７１０の各サブ画素の液晶層ＬＣR、ＬＣG、ＬＣBの透過率が変化し、これにより、多様な色が表現される。
【０１２７】
表４に、比較例１の液晶表示装置７００における赤サブ画素Ｒ、緑サブ画素Ｇおよび青サブ画素Ｂの輝度比を示す。例えば、赤サブ画素Ｒの輝度比は、白（Ｗ）を表示するときの輝度に対して、赤サブ画素Ｒが最高透過率を示し、他のサブ画素（すなわち、緑サブ画素Ｇおよび青サブ画素Ｂ）が最低透過率を示すときの輝度の割合を示している。同様に、緑サブ画素Ｇおよび青サブ画素Ｂの輝度比は、白（Ｗ）を表示するときの輝度に対して、対応するサブ画素が最高透過率を示し、他のサブ画素が最低透過率を示すときの輝度の割合を示している。上述したように、バックライト７２０は液晶表示装置７００の駆動時に一定の強度の光を出射する。
【０１２８】
【表４】
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【０１２９】
図１０に、液晶表示装置７００における入力映像信号の輝度レベルｒ、ｇ、ｂ、バックライト７２０の相対強度ｂｒ、ｂｇ、ｂｂ、液晶パネル７１０の相対透過率ｐｒ、ｐｇ、ｐｂを示す。
【０１３０】
ここでは、入力映像信号は緑を示す。例えば、入力映像信号の輝度レベルｒ、ｇ、ｂはｇ＞ｒ＝ｂ＝０の関係を満たしており、入力映像信号の輝度レベル（ｒ，ｇ，ｂ）は（０，０．２１６，０）であり、階調レベル（ｒ，ｇ，ｂ）は２５５階調表記で（０，１２８，０）である。液晶表示装置７００では、入力映像信号に示される色にかかわらずバックライト７２０は一定強度の光を出射する。ここでは、バックライト７２０の相対強度（ｂｒ，ｂｇ，ｂｂ）を（１，１，１）と示している。
【０１３１】
また、液晶表示装置７００では、液晶パネル７１０の相対透過率（階調レベル）ｐｒ、ｐｇ、ｐｂは入力映像信号の輝度レベル（階調レベル）ｒ、ｇ、ｂと等しい。このため、上述したように、入力映像信号の輝度レベルｒ、ｇ、ｂはｇ＞ｒ＝ｂ＝０の関係を満たす場合、液晶パネル７１０の相対透過率ｐｒ、ｐｇ、ｐｂもｐｇ＞ｐｒ＝ｐｂ＝０の関係を満たす。具体的には、入力映像信号の輝度レベル（ｒ，ｇ，ｂ）が（０，０．２１６，０）の場合、液晶パネル７１０の相対透過率（ｐｒ，ｐｇ，ｐｂ）は（０，０．２１６，０）となる。
【０１３２】
液晶表示装置７００では、透過率レベル（ｐｒ，ｐｇ，ｐｂ）に対応する電圧が液晶層に印加される。以上により、液晶表示装置７００では、赤、緑および青の階調レベルは（０，１２８，０）となる。
【０１３３】
次に、図１１を参照して比較例２の液晶表示装置８００を説明する。図１１（ａ）に、比較例２の液晶表示装置８００の模式図を示す。液晶表示装置８００は、液晶パネル８１０と、バックライト８２０とを有している。
【０１３４】
図１１（ｂ）に、液晶パネル８１０の模式図を示す。液晶パネル１０と同様に、液晶パネル８１０において画素Ｐは、赤サブ画素Ｒ、緑サブ画素Ｇ、青サブ画素Ｂおよび黄サブ画素Ｙｅを有しており、液晶パネル８１０は４つの原色で表示を行う。なお、液晶パネル８１０のサイズおよび解像度は液晶パネル７１０のサイズおよび解像度とほぼ等しく、液晶表示装置８００の画素Ｐのサイズは液晶表示装置７００の画素Ｐのサイズと等しい。
【０１３５】
バックライト８２０は、液晶表示装置８００の駆動時に一定の強度の光を出射する。液晶表示装置８００が白を表示する場合、液晶層ＬＣR、ＬＣG、ＬＣB、ＬＣYはそれぞれ最高透過率を示す。また、液晶表示装置８００が黒を表示する場合、液晶層ＬＣR、ＬＣG、ＬＣB、ＬＣYはそれぞれ最低透過率を示す。このように液晶表示装置８００では、入力映像信号に示された色の変化に応じて液晶パネル８１０の液晶層ＬＣR、ＬＣG、ＬＣB、ＬＣYの透過率が変化して、各サブ画素の輝度が変化し、これにより、多様な色が表現される。
【０１３６】
液晶パネル８１０およびバックライト８２０の制御は以下のように行われる。図１１（ｃ）に、制御回路８３０を備えた液晶表示装置８００を示す。制御回路８３０は、多原色変換部８３４、パネル駆動回路８３６およびバックライト駆動回路８３８を有している。多原色変換部８３４は入力映像信号の階調レベルｒ、ｇ、ｂをパネル信号の階調レベルｐR、ｐG、ｐB、ｐYに変換する。なお、一般的に、入力映像信号の階調レベルｒ、ｇ、ｂで表される色の色相は、パネル信号の階調レベルｐR、ｐG、ｐB、ｐYで表される色の色相とほぼ等しい。バックライト駆動回路８３８は液晶表示装置８００の駆動時にバックライト８２０から一定強度の光が出射されるようにバックライト８２０を駆動する。
【０１３７】
表５に、比較例２の液晶表示装置８００における赤サブ画素Ｒ、緑サブ画素Ｇ、青サブ画素Ｂおよび黄サブ画素Ｙｅの輝度比を示す。例えば、赤サブ画素Ｒの輝度比は、白（Ｗ）を表示するときの輝度に対して、赤サブ画素Ｒを最高透過率にし、他のサブ画素（すなわち、緑サブ画素Ｇ、青サブ画素Ｂおよび黄サブ画素Ｙｅ）を最低透過率にしたときの輝度の割合を示している。同様に、緑サブ画素Ｇ、青サブ画素Ｂおよび黄サブ画素Ｙｅの輝度比は、白（Ｗ）を表示するときの輝度に対して、対応するサブ画素が最高透過率を示し、他のサブ画素が最低透過率を示すときの輝度の割合を示している。
【０１３８】
【表５】
0005536888.tif 000006
【０１３９】
図１２に、液晶表示装置８００における入力映像信号の輝度レベルｒ、ｇ、ｂ、バックライト８２０の相対強度ｂｒ、ｂｇ、ｂｂ、液晶データ信号の透過率レベルｐｒ、ｐｇ、ｐｂ、液晶パネル８１０の相対透過率ｐR、ｐG、ｐB、ｐYを示す。
【０１４０】
ここでも、入力映像信号は緑を示す。例えば、入力映像信号の輝度レベルｒ、ｇ、ｂはｇ＞ｒ＝ｂ＝０の関係を満たし、入力映像信号の輝度レベル（ｒ，ｇ，ｂ）は（０，０．２１６，０）であり、階調レベル（ｒ，ｇ，ｂ）は２５５階調表記で（０，１２８，０）である。液晶表示装置８００では、入力映像信号に示される色にかかわらずバックライト８２０は一定強度の光を出射する。ここでは、相対強度（ｂｒ，ｂｇ，ｂｂ）を（１，１，１）と示している。
【０１４１】
液晶表示装置８００では、液晶データ信号の透過率レベル（階調レベル）ｐｒ、ｐｇ、ｐｂは入力映像信号の輝度レベル（階調レベル）ｒ、ｇ、ｂと等しい。このため、上述したように、入力映像信号の輝度レベルｒ、ｇ、ｂがｇ＞ｒ＝ｂ＝０の関係を満たす場合、液晶データ信号の透過率レベルｐｒ、ｐｇ、ｐｂもｐｇ＞ｐｒ＝ｐｂ＝０の関係を満たす。具体的には、入力映像信号の輝度レベル（ｒ，ｇ，ｂ）が（０，０．２１６，０）の場合、液晶データ信号の透過率レベル（ｐｒ，ｐｇ，ｐｂ）は（０，０．２１６，０）となり、階調レベル（ｐｒ，ｐｇ，ｐｂ）は２５５階調表記で（０，１２８，０）である。
【０１４２】
液晶表示装置８００では、多原色変換が行われる。液晶パネル８１０の相対透過率（ｐR，ｐG，ｐB，ｐY）は（０，０．２１６，０，０）となり、階調レベル（ｐR，ｐG，ｐB，ｐY）は２５５階調表記で（０，１２８，０，０）と表される。
【０１４３】
図８と図１０、図１２との比較から理解されるように、液晶表示装置７００、８００では、バックライト７２０、８２０から出射される一定強度の光が液晶パネル７１０、８１０において変調される。これに対して、液晶表示装置１００では、バックライト２０において調光が行われ、液晶パネル１０はバックライト２０からの光に関連するサブ画素の相対透過率を最高値にし、バックライト２０からの光に関連しないサブ画素の相対透過率を最低値にしている。このように、液晶表示装置７００、８００では、バックライト７２０、８２０から一定強度の光が出射されるのに対して、液晶表示装置１００では、入力映像信号に応じて光源２２Ｒ、２２Ｂを消灯するだけでなく、光源２２Ｇの強度を低減させることができ、バックライト２０の消費電力を低減させることができる。
【０１４４】
なお、上述した説明では、入力映像信号に示された色は緑であったが、入力映像信号に示された色が任意の色であっても、同様の理由で、消費電力を低減させるとともにコントラスト比を増大させることができる。
【０１４５】
また、比較例１の液晶表示装置７００では３原色で表示を行うのに対して、本実施形態の液晶表示装置１００および比較例２の液晶表示装置８００では４原色で表示を行っており、これにより、広い色再現範囲で表示を行うことができる。しかしながら、比較例２の液晶表示装置８００では高明度の色を表示できないことがある。
【０１４６】
以下に、特定の色を示す入力映像信号が入力された場合の比較例１の液晶表示装置７００、比較例２の液晶表示装置８００、および、本実施形態の液晶表示装置１００の規格化輝度を説明する。
【０１４７】
まず、入力映像信号が高明度の黄色を示す場合の比較例１の液晶表示装置７００、比較例２の液晶表示装置８００および本実施形態の液晶表示装置１００の規格化輝度を比較する。なお、比較例１、２の液晶表示装置７００、８００の構成は、図９、図１１を参照して上述しており、冗長を避けるために重複する説明を省略する。
【０１４８】
入力映像信号が高明度の黄色を示す場合、例えば、階調レベル（ｒ，ｇ，ｂ）が（２５５，２５５，０）の場合、比較例１の液晶表示装置７００は、液晶パネル７１０における液晶層ＬＣR、ＬＣGを最高透過率にする。この場合、規格化輝度は０．８１２（＝０．２４６＋０．５６６）となる。
【０１４９】
また、入力映像信号が高明度の黄色を示す場合、例えば、入力映像信号の階調レベル（ｒ，ｇ，ｂ）が（２５５，２５５，０）の場合、比較例２の液晶表示装置８００は、液晶パネル８１０における液晶層ＬＣR、ＬＣG、ＬＣYを最高透過率にする。この場合、規格化輝度は０．８８２（＝０．１０７＋０．３３８＋０．４３７）となる。このように、比較例２の液晶表示装置８００は、比較例１の液晶表示装置７００と同様に、高明度の黄色を表示することができる。
【０１５０】
また、同様に、高明度の黄色を表示する場合、例えば、入力映像信号の階調レベル（ｒ，ｇ，ｂ）が（２５５，２５５，０）の場合、本実施形態の液晶表示装置１００では、バックライト２０の相対強度（ｂｒ，ｂｇ，ｂｂ）が（１，１，０）となり、液晶パネル１０の階調レベル（ｐR，ｐG，ｐB，ｐY）は２５５階調表記で（２５５，２５５，０，２５５）となり、この場合、規格化輝度は０．８８２となる。したがって、液晶表示装置１００は、比較例１、２の液晶表示装置７００、８００と同様に、高明度の黄色を表示することができる。
【０１５１】
このように、比較例２の液晶表示装置８００は、比較例１の液晶表示装置７００と同様に、高明度の黄色を表示することができる。しかしながら、比較例２の液晶表示装置８００は他の色（有彩色）を高明度で表示することができない。
【０１５２】
以下に、図１３を参照して比較例１の液晶表示装置７００を説明する。図１３に、液晶表示装置７００における入力映像信号の輝度レベルｒ、ｇ、ｂ、バックライト７２０の相対強度ｂｒ、ｂｇ、ｂｂ、液晶パネル７１０の相対透過率ｐｒ、ｐｇ、ｐｂを示す。
【０１５３】
ここでは、入力映像信号はオレンジを示す。例えば、入力映像信号の輝度レベルｒ、ｇ、ｂはｒ＞ｇ＞ｂ＝０の関係を満たし、入力映像信号の輝度レベル（ｒ，ｇ，ｂ）は（１，０．２１６，０）であり、階調レベル（ｒ，ｇ，ｂ）は（２５５，１２８，０）である。液晶表示装置７００では、入力映像信号に示される色にかかわらずバックライト７２０は一定強度の光を出射する。ここでは、バックライト７２０の相対強度（ｂｒ，ｂｇ，ｂｂ）を（１，１，１）と示している。
【０１５４】
液晶表示装置７００では、液晶データ信号の透過率レベル（階調レベル）ｐｒ、ｐｇ、ｐｂは入力映像信号の輝度レベル（階調レベル）ｒ、ｇ、ｂと等しい。このため、上述したように、入力映像信号の輝度レベルｒ、ｇ、ｂはｒ＞ｇ＞ｂ＝０の関係を満たす場合、液晶データ信号の透過率レベルｐｒ、ｐｇ、ｐｂもｐｒ＞ｐｇ＞ｐｂ＝０の関係を満たす。具体的には、入力映像信号の輝度レベル（ｒ，ｇ，ｂ）が（１，０．２１６，０）の場合、液晶データ信号の透過率レベル（ｐｒ，ｐｇ，ｐｂ）は（１，０．２１６，０）となる。
【０１５５】
液晶表示装置７００では、透過率レベル（ｐｒ，ｐｇ，ｐｂ）に対応する電圧が液晶層に印加される。以上により、液晶表示装置７００では、赤、緑および青サブ画素Ｒ、Ｇ、Ｂは、輝度レベルｒ、ｇ、ｂに対応する輝度を呈する。
【０１５６】
比較例１の液晶表示装置７００では、赤、緑および青サブ画素の階調レベル（ｒ，ｇ，ｂ）は（２５５，１２８，０）となる。この場合、規格化輝度は０．３６８（＝０．２４６×（２５５／２５５）2.2＋０．５６６×（１２８／２５５）2.2＋０．１８８×（０／２５５）2.2）となる。表６に、液晶パネル７１０における各サブ画素の階調レベルおよび規格化輝度を示す。
【０１５７】
【表６】
0005536888.tif 000007
【０１５８】
次に、図１４を参照して比較例２の液晶表示装置８００を説明する。図１４に、液晶表示装置８００における入力映像信号の輝度レベルｒ、ｇ、ｂ、バックライト８２０の相対強度ｂｒ、ｂｇ、ｂｂ、液晶データ信号の透過率レベルｐｒ、ｐｇ、ｐｂ、液晶パネル８１０の相対透過率ｐR、ｐG、ｐB、ｐYを示す。
【０１５９】
ここでも、入力映像信号はオレンジを示す。例えば、入力映像信号の輝度レベルｒ、ｇ、ｂはｒ＞ｇ＞ｂ＝０の関係を満たし、入力映像信号の輝度レベル（ｒ，ｇ，ｂ）は（１，０．２１６，０）であり、階調レベル（ｒ，ｇ，ｂ）は（２５５，１２８，０）である。液晶表示装置８００では、入力映像信号に示される色にかかわらずバックライト８２０は一定強度の光を出射する。ここでは、バックライト８２０の相対強度（ｂｒ，ｂｇ，ｂｂ）を（１，１，１）と示している。
【０１６０】
液晶表示装置８００では、液晶データ信号の透過率レベル（階調レベル）ｐｒ、ｐｇ、ｐｂは入力映像信号の輝度レベル（階調レベル）ｒ、ｇ、ｂと等しく、液晶データ信号の透過率レベルｐｒ、ｐｇ、ｐｂもｐｒ＞ｐｇ＞ｐｂ＝０の関係を満たす。具体的には、入力映像信号の輝度レベル（ｒ，ｇ，ｂ）が（１，０．２１６，０）の場合、液晶データ信号の透過率レベル（ｐｒ，ｐｇ，ｐｂ）は（１，０．２１６，０）となる。
【０１６１】
液晶表示装置８００において多原色変換が行われる。液晶パネル８１０の相対透過率（ｐR，ｐG，ｐB，ｐY）は（１，０，０，０．２７６）となり、階調レベル（ｐR，ｐG，ｐB，ｐY）は２５５階調表記で（２５５，０，０，１４２）と表される。液晶表示装置８００における規格化輝度は０．２２６（＝０．１０７×（２５５／２５５）2.2＋０．３３８×（０／２５５）2.2＋０．１１８×（０／２５５）2.2＋０．４３７×（１４２／２５５）2.2）となる。表７に、液晶表示装置８００の液晶パネル８１０における各サブ画素の階調レベルおよび規格化輝度を示す。なお、表７には、参考のために比較例１の液晶表示装置７００の値もあわせて示している。
【０１６２】
【表７】
0005536888.tif 000008
【０１６３】
このように、比較例２の液晶表示装置８００の規格化輝度は低く、高明度のオレンジを表示できない。また、ここでは詳細な説明は省略するが、同様に、比較例２の液晶表示装置８００では高明度の黄緑を表示することができない。このように、比較例２の液晶表示装置８００では、黄色以外の有彩色を高明度で表示することができない。これは、液晶表示装置８００の画素Ｐのサイズが液晶表示装置７００の画素Ｐのサイズと等しい場合、液晶パネル８１０における赤サブ画素Ｒ、緑サブ画素Ｇおよび青サブ画素Ｂの面積は液晶パネル７１０における赤サブ画素Ｒ、緑サブ画素Ｇおよび青サブ画素Ｂの面積よりも小さいためと考えられる。
【０１６４】
図１５に、入力映像信号に示される色の色相が赤から黄を介して緑までの範囲で変化する場合の液晶表示装置７００、８００の規格化輝度を示す。
【０１６５】
上述したように、入力映像信号が高明度の黄色を示す場合、液晶表示装置８００の輝度は液晶表示装置７００と同様である。これに対して、入力映像信号が高明度の赤色を示す場合、液晶表示装置８００の輝度は液晶表示装置７００よりも低くなる。また、入力映像信号が高明度の緑色を示す場合、液晶表示装置８００の輝度は液晶表示装置７００よりも低くなる。
【０１６６】
また、図１５から理解されるように、黄色と赤色との間の中間色（すなわち、オレンジ）を高明度で表示する場合も液晶表示装置８００の輝度は液晶表示装置７００よりも低くなる。同様に、黄色と緑色の間の色（すなわち、黄緑色）を高明度で表示する際の液晶表示装置８００の輝度は液晶表示装置７００よりも低くなる。このように、比較例２の液晶表示装置８００は、特定の有彩色を、３原色で表示を行う液晶表示装置７００と同様の明度で表示することができない。
【０１６７】
これに対して、本実施形態の液晶表示装置１００は、比較例１の液晶表示装置７００と比べて広い色再現範囲で表示を行うことができる。また、本実施形態の液晶表示装置１００は、比較例２の液晶表示装置８００と比べて高明度の色を表示することができる。
【０１６８】
以下、図１６を参照して、液晶表示装置１００における液晶パネル１０の相対透過率およびバックライト２０の相対強度を説明する。図１６に、液晶表示装置１００における入力映像信号の輝度レベルｒ、ｇ、ｂ、バックライト２０の相対強度ｂｒ、ｂｇ、ｂｂ、液晶データ信号の透過率レベルｐｒ、ｐｇ、ｐｂ、液晶パネル１０の相対透過率ｐR、ｐG、ｐB、ｐYを示す。
【０１６９】
ここでも、入力映像信号はオレンジを示す。例えば、入力映像信号の輝度レベルｒ、ｇ、ｂはｒ＞ｇ＞ｂ＝０の関係を満たし、入力映像信号の輝度レベル（ｒ，ｇ，ｂ）は（１，０．２１６，０）であり、階調レベル（ｒ，ｇ，ｂ）は２５５階調表記で（２５５，１２８，０）である。
【０１７０】
バックライト２０の相対強度ｂｒ、ｂｇ、ｂｂの大小関係は入力映像信号の階調レベルｒ、ｇ、ｂの大小関係と等しい。このため、ｒ＞ｇ＞ｂ＝０の関係を満たす場合、バックライト２０の相対強度ｂｒ、ｂｇ、ｂｂはｂｒ＞ｂｇ＞ｂｂ＝０の関係を満たす。例えば、バックライト２０の相対強度ｂｒ、ｂｇ、ｂｂは輝度レベルｒ、ｇ、ｂとほぼ等しい。したがって、入力映像信号の輝度レベル（ｒ，ｇ，ｂ）が（１，０．２１６，０）の場合、相対強度（ｂｒ，ｂｇ，ｂｂ）は（１，０．２１６，０）となる。表８に、バックライト２０の相対強度（ｂｒ、ｂｇ、ｂｂ）を示す。
【０１７１】
【表８】
0005536888.tif 000009
【０１７２】
液晶表示装置１００では、液晶データ信号の透過率レベルｐｒ、ｐｇ、ｐｂは入力映像信号の輝度レベルｒ、ｇ、ｂに基づいて設定される。入力映像信号の輝度レベルｒ、ｇ、ｂはｒ＞ｇ＞ｂ＝０の関係を満たす場合、階調レベルｐｒ、ｐｇは最高値となり、階調レベルｐｂは最低値となる。例えば、入力映像信号の輝度レベル（ｒ，ｇ，ｂ）が（１，０．２１６，０）の場合、液晶データ信号の透過率レベル（ｐｒ，ｐｇ，ｐｂ）は（１，１，０）となり、階調レベル（ｐｒ，ｐｇ，ｐｂ）は２５５階調表記で（２５５，２５５，０）と表される。
【０１７３】
その後、多原色変換により、液晶パネル１０の相対透過率（ｐR，ｐG，ｐB，ｐY）は（１，１，０，１）となり、階調レベル（ｐR，ｐG，ｐB，ｐY）は２５５階調表記で（２５５，２５５，０，２５５）と表される。表９に、液晶パネル１０の階調レベルを示す。液晶パネルの階調レベル２５５は相対透過率１に相当し、液晶パネルの階調レベル０は相対透過率０に相当する。
【０１７４】
【表９】
0005536888.tif 000010
【０１７５】
このように液晶パネル１０およびバックライト２０が駆動される場合、液晶表示装置１００の規格化輝度は０．３４８となる。
【０１７６】
なお、図１４および図１６の比較から理解されるように、液晶表示装置８００では、バックライト８２０から出射される一定強度の光が液晶パネル８１０において変調される。これに対して、液晶表示装置１００では、表示されるオレンジに関連する光源２２Ｒ、２２Ｇを点灯する一方で、表示されるオレンジに関連しない光源２２Ｂを消灯しており、さらに、光源２２Ｇの強度を最高値よりも低くしている。バックライト２０がこのような調光を行うため、バックライト２０の消費電力を低減させることができる。また、液晶表示装置８００では、バックライト８２０から一定強度で出射された光を液晶パネル８１０において変調するのに対して、液晶表示装置１００では、バックライト２０において調光が行われるだけでなく、液晶パネル１０は、バックライト２０からの光に関連するサブ画素の相対透過率を最高値にし、バックライト２０からの光に関連しないサブ画素の相対透過率を最低値にしており、これにより、コントラスト比を増大させることができる。
【０１７７】
また、上述したように、比較例２の液晶表示装置８００の規格化輝度は０．２２６であるのに対して、本実施形態の液晶表示装置１００の規格化輝度は０．３４８となる。これは、液晶表示装置１００において液晶パネル１０の階調レベルｐR、ｐG、ｐYが最高値であり、点灯する光源２２Ｒ、２２Ｇの光が効率的に液晶パネル１０を透過するからである。このため、液晶表示装置１００は、高明度のオレンジを表示することができる。
【０１７８】
なお、上述した説明では、例えば、入力映像信号の階調レベルｒが最低値の場合、バックライト２０の相対強度ｂｒは最低値を示し、かつ、液晶パネル１０の階調レベルｐRは最低値を示したが、本発明はこれに限定されない。入力映像信号の階調レベルｒが最低値の場合、階調レベルｐRは任意の値であり、バックライト２０の相対強度ｂｒは最低値を示してもよい。あるいは、入力映像信号の階調レベルｒが最低値の場合、バックライト２０の相対強度ｂｒは任意の値であり、階調レベルｐRが最低値を示してもよい。
【０１７９】
ただし、厳密には、バックライト２０の相対強度ｂｒは最低値であっても（すなわち、バックライト２０の光源２２Ｒを消灯しても）、例えば、他の光源から出射された光の一部が赤サブ画素Ｒを透過してしまうことがある。同様に、液晶パネル１０における階調レベルｐRが最低値であっても、バックライト２０の光源２２Ｒから出射された光が液晶パネル１０を透過してしまうことがある。このため、入力映像信号の階調レベルｒが最低値の場合、階調レベルｐRは最低値であることが好ましい。これにより、高コントラスト比を実現することができる。また、入力映像信号の階調レベルｇ、ｂについても同様である。
【０１８０】
なお、上述した説明では、入力映像信号に示された色はオレンジであったが、入力映像信号に示される色は他の色であってもよい。
【０１８１】
図１７に、入力映像信号が黄緑を示す場合の液晶表示装置１００における入力映像信号の輝度レベルｒ、ｇ、ｂ、バックライト２０の相対強度ｂｒ、ｂｇ、ｂｂ、液晶データ信号の透過率レベルｐｒ、ｐｇ、ｐｂ、液晶パネル１０の相対透過率ｐR、ｐG、ｐB、ｐYを示す。ここでは、入力映像信号は黄緑を示しており、例えば、入力映像信号の輝度レベルｒ、ｇ、ｂがｇ＞ｒ＞ｂ＝０の関係を満たし、入力映像信号の輝度レベル（ｒ，ｇ，ｂ）が（０．２１６，１，０）であり、階調レベル（ｒ，ｇ，ｂ）は（１２８，２５５，０）である。
【０１８２】
バックライト２０の相対強度ｂｒ、ｂｇ、ｂｂは入力映像信号の輝度レベルｒ、ｇ、ｂに基づいて設定される。輝度レベルｒ、ｇ、ｂがｇ＞ｒ＞ｂ＝０の関係を満たす場合、バックライト２０の相対強度ｂｒ、ｂｇ、ｂｂはｂｇ＞ｂｒ＞ｂｂ＝０の関係を満たす。具体的には、入力映像信号の輝度レベル（ｒ，ｇ，ｂ）が（０．２１６，１，０）の場合、相対強度（ｂｒ，ｂｇ，ｂｂ）は（０．２１６，１，０）となる。
【０１８３】
液晶データ信号の透過率レベルｐｒ、ｐｇ、ｐｂは入力映像信号の輝度レベルｒ、ｇ、ｂに基づいて設定される。上述したように入力映像信号の輝度レベルｒ、ｇ、ｂがｇ＞ｒ＞ｂ＝０の関係を満たす場合、輝度レベルｒ、ｇに対応する階調レベルｐｒ、ｐｇは最高値となり、輝度レベルｂに対応する階調レベルｐｂは最低値となる。例えば、入力映像信号の輝度レベル（ｒ，ｇ，ｂ）が（０．２１６，１，０）の場合、液晶データ信号の透過率レベル（ｐｒ，ｐｇ，ｐｂ）は（１，１，０）であり、階調レベル（ｐｒ，ｐｇ，ｐｂ）は２５５階調表記で（２５５，２５５，０）と表される。多原色変換により、液晶パネル１０の相対透過率（ｐR，ｐG，ｐB，ｐY）は（１，１，０，１）となり、階調レベル（ｐR，ｐG，ｐB，ｐY）は２５５階調表記で（２５５，２５５，０，２５５）と表される。
【０１８４】
図１８に、入力映像信号が薄緑を示す場合の液晶表示装置１００における入力映像信号の輝度レベルｒ、ｇ、ｂ、バックライト２０の相対強度ｂｒ、ｂｇ、ｂｂ、液晶データ信号の透過率レベルｐｒ、ｐｇ、ｐｂ、液晶パネル１０の相対透過率ｐR、ｐG、ｐB、ｐYを示す。ここでは、入力映像信号が薄緑を示しており、例えば、入力映像信号の輝度レベルｒ、ｇ、ｂがｇ＞ｒ＝ｂ＞０の関係を満たし、入力映像信号の輝度レベル（ｒ，ｇ，ｂ）が（０．２１６，１，０．２１６）であり、階調レベル（ｒ，ｇ，ｂ）は（１２８，２５５，１２８）である。
【０１８５】
バックライト２０の相対強度ｂｒ、ｂｇ、ｂｂは入力映像信号の輝度レベルｒ、ｇ、ｂに基づいて設定される。輝度レベルｒ、ｇ、ｂがｇ＞ｒ＝ｂ＞０の関係を満たす場合、バックライト２０の相対強度ｂｒ、ｂｇ、ｂｂはｂｇ＞ｂｒ＝ｂｂ＞０の関係を満たす。具体的には、入力映像信号の輝度レベル（ｒ，ｇ，ｂ）が（０．２１６，１，０．２１６）の場合、相対強度（ｂｒ，ｂｇ，ｂｂ）は（０．２１６，１，０．２１６）となる。
【０１８６】
液晶データ信号の透過率レベルｐｒ、ｐｇ、ｐｂは入力映像信号の輝度レベルｒ、ｇ、ｂに基づいて設定される。上述したように入力映像信号の輝度レベルｒ、ｇ、ｂがｇ＞ｒ＝ｂ＞０の関係を満たす場合、輝度レベルｒ、ｇ、ｂに対応する階調レベルｐｒ、ｐｇ、ｐｂは最高値となる。例えば、入力映像信号の輝度レベル（ｒ，ｇ，ｂ）が（０．２１６，１，０．２１６）の場合、液晶データ信号の透過率レベル（ｐｒ，ｐｇ，ｐｂ）は（１，１，１）となり、階調レベル（ｐｒ，ｐｇ，ｐｂ）は２５５階調表記で（２５５，２５５，２５５）と表される。多原色変換により、液晶パネル１０の相対透過率（ｐR，ｐG，ｐB，ｐY）は（１，１，１，１）となり、階調レベル（ｐR，ｐG，ｐB，ｐY）は（２５５，２５５，２５５，２５５）と表される。
【０１８７】
ここで、図１９を参照してアクティブ駆動処理部３２の構成を説明する。図１９はアクティブ駆動処理部３２の模式図である。アクティブ駆動処理部３２は、ガンマ変換部３２ａと、光源強度決定部３２ｂと、バックライト強度決定部３２ｃと、パネル透過率決定部３２ｄと、ガンマ変換部３２ｅとを有している。
【０１８８】
ガンマ変換部３２ａは、入力映像信号の階調レベルｒ、ｇ、ｂに対して逆ガンマ補正を行う。一般に、入力映像信号にはガンマ補正処理が行われており、入力映像信号は、輝度に対して非線形な階調レベルｒ、ｇ、ｂを示している。ガンマ変換部３２ａにおいて入力映像信号に対して逆ガンマ補正処理を行うことにより、階調レベルｒ、ｇ、ｂはそれぞれの原色の輝度と線形になるように変換され、輝度レベルｒ、ｇ、ｂが得られる。
【０１８９】
光源強度決定部３２ｂは、輝度レベルｒ、ｇ、ｂに基づいてバックライト２０の光源２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂの相対強度ｓｒ、ｓｇ、ｓｂを決定する。相対強度ｓｒ、ｓｇ、ｓｂは、入力映像信号の輝度レベルｒ、ｇ、ｂのサンプリング結果に基づいて設定されてもよい。また、入力映像信号の輝度レベルｒ、ｇ、ｂのそれぞれの最高値に基づいて相対強度ｓｒ、ｓｇ、ｓｂを決定してもよい。あるいは、入力映像信号の輝度レベルｒ、ｇ、ｂのそれぞれの平均値に基づいて相対強度ｓｒ、ｓｇ、ｓｂを決定してもよい。あるいは、入力映像信号の輝度レベルｒ、ｇ、ｂのそれぞれの平均値および最高値の加重平均に基づいて相対強度ｓｒ、ｓｇ、ｓｂを決定してもよい。なお、最高値、平均値およびこれらの加重平均については、例えば、国際公開第２００９／０５４２２３号に記載されている。光源強度決定部３２ｂは、その後、相対強度ｓｒ、ｓｇ、ｓｂを示す光源信号をバックライト駆動回路３８に出力する。
【０１９０】
バックライト強度決定部３２ｃは、相対強度ｓｒ、ｓｇ、ｓｂに基づいてバックライト２０からの相対強度ｂｒ、ｂｇ、ｂｂを算出する。この相対強度ｂｒ、ｂｇ、ｂｂは、光拡散フィルタおよび線形補間によって求められる。
【０１９１】
パネル透過率決定部３２ｄは、入力映像信号の輝度レベルｒ、ｇ、ｂと、バックライト２０の相対強度ｂｒ、ｂｇ、ｂｂとの関係から、３原色液晶表示装置の赤、緑および青の透過率レベルｐｒ、ｐｇ、ｐｂを決定する。透過率レベルｐｒ、ｐｇ、ｐｂは、３原色液晶表示装置における赤、緑および青の液晶層ＬＣR、ＬＣG、ＬＣBの相対透過率に対応しており、透過率レベルｐｒ、ｐｇ、ｐｂは輝度（出射光強度）に対して線形の関係を有している。なお、上述したように、ここまで、入力映像信号においてすべての画素が等しい色を示し、また、画素Ｐに対するバックライト２０から出射される光の強度が等しいとして説明したが、入力映像信号において画素が異なる色を示す場合、および／または、画素Ｐに対するバックライト２０から出射される光の強度が異なる場合、各画素Ｐに応じて透過率レベルｐｒ、ｐｇ、ｐｂは異なることになる。
【０１９２】
その後、ガンマ変換部３２ｅは、透過率レベルｐｒ、ｐｇ、ｐｂを階調レベルｐｒ、ｐｇ、ｐｂに変換する。具体的には、ガンマ変換部３２ｅは、透過率レベルｐｒ、ｐｇ、ｐｂにガンマ補正処理を行うことにより、輝度に対して非線形の関係を有する階調レベルｐｒ、ｐｇ、ｐｂを決定する。
【０１９３】
（実施形態２）
以下、本発明による液晶表示装置の第２実施形態を説明する。図２０（ａ）に、本実施形態の液晶表示装置１００Ａの模式図を示す。液晶表示装置１００Ａは、液晶パネル１０と、バックライト２０とを備えている。
【０１９４】
図２０（ｂ）に、液晶パネル１０における画素Ｐの模式図を示す。ここでも、画素Ｐは、赤サブ画素Ｒ、緑サブ画素Ｇ、青サブ画素Ｂおよび黄サブ画素Ｙｅを有している。また、図１（ｄ）および図１（ｅ）を参照して上述したように、バックライト２０は、光源２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂを含む光源ユニット２２を有している。
【０１９５】
図２１に、制御回路３０Ａを備える液晶表示装置１００Ａの模式図を示す。制御回路３０Ａは、入力映像信号に基づいて液晶パネル１０およびバックライト２０を制御する。制御回路３０Ａは、アクティブ駆動処理部３２と、多原色変換部３４Ａと、パネル駆動回路３６と、バックライト駆動回路３８とを有している。制御回路３０Ａは、図７を参照して上述した制御回路３０と同様の構成を有しており、冗長を避けるために重複する説明を省略する。
【０１９６】
アクティブ駆動処理部３２は、入力映像信号に基づいて光源信号および液晶データ信号を生成する。光源信号は光源２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂの相対強度ｓｒ、ｓｇ、ｓｂを示す。光源２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂの相対強度ｓｒ、ｓｇ、ｓｂは入力映像信号の輝度レベルｒ、ｇ、ｂに基づいて設定される。バックライト駆動回路３８は光源信号に基づいてバックライト２０の光源２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂを駆動する。このとき、バックライト２０から相対強度ｂｒ、ｂｇ、ｂｂの光が出射される。
【０１９７】
また、アクティブ駆動処理部３２は、光源信号からバックライト信号を生成する。バックライト信号はバックライト２０の相対強度ｂｒ、ｂｇ、ｂｂを示している。アクティブ駆動処理部３２において、相対強度ｓｒ、ｓｇ、ｓｂからバックライト２０の相対強度ｂｒ、ｂｇ、ｂｂが求められる。このように相対強度ｂｒ、ｂｇ、ｂｂは、入力映像信号の輝度レベルｒ、ｇ、ｂに応じて設定される。例えば、相対強度ｂｒ、ｂｇ、ｂｂの大小関係が輝度レベルｒ、ｇ、ｂの大小関係と等しくてもよく、相対強度ｂｒ、ｂｇ、ｂｂが輝度レベルｒ、ｇ、ｂとほぼ等しくてもよい。
【０１９８】
あるいは、相対強度ｂｒ、ｂｇ、ｂｂは輝度レベルｒ、ｇ、ｂに基づいて別の態様で決定されてもよい。バックライト２０の相対強度ｂｒ、ｂｇ、ｂｂは、入力映像信号に応じて、輝度レベルｒ、ｇ、ｂよりも大きくてもよい。上述したように、入力映像信号においてすべての画素の色が等しい場合、バックライト２０の相対強度ｂｒ、ｂｇ、ｂｂは入力映像信号の輝度レベルｒ、ｇ、ｂと等しくてもよい。これに対して、入力映像信号において画素が異なる色を示す場合、バックライト２０の相対強度ｂｒ、ｂｇ、ｂｂが入力映像信号の輝度レベルｒ、ｇ、ｂよりも大きくなることがある。具体的には、入力映像信号において、ある光源ユニット２２に対応する複数の画素の赤の階調レベルが異なる場合、バックライト２０の相対強度ｂｒは階調レベルｒの最高値に対応して設定され、この相対強度ｂｒはその他の画素の階調レベルｒよりも高い。同様に、入力映像信号において、光源ユニット２２に対応する複数の画素の緑、青の階調レベルが異なる場合、バックライト２０の相対強度ｂｇ、ｂｂは階調レベルｇ、ｂの最高値に対応して設定され、この相対強度ｂｇ、ｂｂはその他の画素の階調レベルｂｇ、ｂｂよりも高い。
【０１９９】
あるいは、入力映像信号においてすべての画素の色が等しい場合でも、バックライト２０の相対強度ｂｒ、ｂｇ、ｂｂを入力映像信号の輝度レベルｒ、ｇ、ｂと等しくすると、色ずれや視野角特性などの表示特性が低下することがある。この場合、入力映像信号においてすべての画素の色が等しくても、バックライト２０の相対強度ｂｒ、ｂｇ、ｂｂを入力映像信号の輝度レベルｒ、ｇ、ｂよりも高くしてもよい。
【０２００】
このように相対強度ｂｒ、ｂｇ、ｂｂは輝度レベルｒ、ｇ、ｂに基づいて決定される。例えば、相対強度ｂｒ、ｂｇのうち輝度レベルｒ、ｇの低いほうに対応する相対強度は、上記低い輝度レベルよりも高い値に設定される。例えば、輝度レベルｒ、ｇのうちの低い値がα、高い値がβである場合、相対強度ｂｒ、ｂｇのうち輝度レベルｒ、ｇの低いほうに対応する相対強度がα以上β以下となるように設定されてもよい。例えば、輝度レベル（ｒ，ｇ，ｂ）が（０，１，０）の場合、相対強度ｂｇは１、相対強度ｂｂは０であり、相対強度ｂｒは０以上１以下の値に設定される。
【０２０１】
多原色変換部３４Ａは、液晶データ信号の階調レベルｐｒ、ｐｇ、ｐｂを、赤、緑、青および黄の階調レベルｐ1、ｐ2、ｐ3、ｐ4に変換する。なお、上述したように、変換前の階調レベルｐｒ、ｐｇ、ｐｂによって示される色の色相は変換後の階調レベルｐ1、ｐ2、ｐ3、ｐ4によって示される色の色相とほぼ等しい。
【０２０２】
その後、多原色変換部３４Ａは、階調レベルｐ1、ｐ2、ｐ3、ｐ4を階調レベルｐR、ｐG、ｐB、ｐYとして示すパネル信号を生成する。あるいは、多原色変換部３４Ａは、階調レベルｐ1、ｐ2、ｐ3を階調レベルｐR、ｐG、ｐBとしてそれぞれ設定するとともに、階調レベルｐ4よりも大きいｐ4’を階調レベルｐYとして設定してもよい。
【０２０３】
例えば、多原色変換部３４Ａは、バックライト信号に基づいて階調レベルｐ4’の設定を行ってもよい。後述するように、階調レベルｐ4’が大きいほど、規格化輝度の増大とともに色度がシフトするため、階調レベルｐ4’は、色度のシフトが大きくなりすぎない程度に設定されることが好ましい。
【０２０４】
例えば、多原色変換部３４Ａは、バックライト２０の相対強度ｂｒ、ｂｇに基づいて階調レベルｐ4’を設定する。階調レベルｐ4’は、バックライト２０の相対強度ｂｒ、ｂｇに基づいて一定の値に設定されてもよく、相対強度ｂｒ、ｂｇに応じて連続的に変化してもよい。このように、多原色変換部３４Ａは、液晶データ信号だけでなくバックライト信号に基づいてパネル信号を生成してもよい。パネル駆動回路３６は、階調レベルｐR、ｐG、ｐB、ｐYを示すパネル信号に基づいて液晶パネル１０を駆動する。
【０２０５】
以下に、入力映像信号が緑を示す場合の液晶表示装置１００Ａを説明する。例えば、入力映像信号の階調レベル（ｒ，ｇ，ｂ）が２５５階調表記で（０，２５５，０）である。また、ここでは、バックライト２０の相対強度ｂｒ、ｂｇ、ｂｂは輝度レベルｒ、ｇ、ｂとほぼ等しく、多原色変換部３４Ａは、液晶データ信号だけでなくバックライト信号に基づいてパネル信号を生成する。この場合、バックライト２０の相対強度（ｂｒ，ｂｇ，ｂｂ）は（０，１，０）となる。
【０２０６】
多原色変換部３４Ａによる階調レベルｐｒ、ｐｇ、ｐｂの変換により、赤、緑、青および黄サブ画素の階調レベル（ｐ1，ｐ2，ｐ3，ｐ4）は（０，２５５，０，０）となる。なお、階調レベルｐｒ、ｐｇ、ｐｂによって示される色の色相は、階調レベルｐ1、ｐ2、ｐ3、ｐ4によって示される色の色相とほぼ等しい。
【０２０７】
その後、多原色変換部３４Ａは、バックライト２０の相対強度ｂｒ、ｂｇ、ｂｂに基づいて階調レベルｐ4’を設定する。ここでは、相対強度ｂｒ、ｂｇの差が大きいため、多原色変換部３４Ａは、階調レベルｐ4よりも大きい階調レベルｐ4’を階調レベルｐYとして設定する。このため、液晶パネル１０の階調レベル（ｐR，ｐG，ｐB，ｐY）は２５５階調表記で（０，２５５，０，ｐ4’）となる。ここで、階調レベルｐ4’は０＜ｐ4’≦２５５であり、相対透過率ｐ4’は０＜ｐ4’≦１である。このように、入力映像信号が緑を示す場合、液晶表示装置１００Ａでは、バックライト２０の相対強度（ｂｒ，ｂｇ，ｂｂ）は（０，１，０）であり、液晶パネル１０の相対透過率（ｐR，ｐG，ｐB，ｐY）は（０，１，０，ｐ4’）となり、階調レベル（ｐR，ｐG，ｐB，ｐY）は２５５階調表記で（０，２５５，０，ｐ4’）と表される。
【０２０８】
液晶表示装置１００Ａでは、バックライト２０の光源２２Ｇが点灯し、光源２２Ｒ、２２Ｂが消灯する場合、バックライト２０からの光は、緑サブ画素Ｇだけでなく黄サブ画素Ｙｅも透過する。したがって、規格化輝度を効率的に増大させることができる。
【０２０９】
以下、図２２を参照して液晶表示装置１００Ａの規格化輝度を説明する。
【０２１０】
図２２（ａ）にバックライト２０の出射スペクトルを示す。ここでは、バックライト２０の相対強度（ｂｒ，ｂｇ，ｂｂ）が（０，１，０）であり、光源２２Ｇが点灯している。出射スペクトルは約５２０ｎｍのピーク波長を有している。図２２（ａ）は図５（ａ）と同様である。
【０２１１】
図２２（ｂ）に液晶パネル１０の透過スペクトルを示す。ここでは、液晶パネル１０の階調レベル（ｐR，ｐG，ｐB，ｐY）は（０，０，０，２５５）であり、光は黄サブ画素Ｙｅを透過する。このため、液晶パネル１０は、主に波長５００ｎｍ以上の光を透過する。
【０２１２】
図２２（ｃ）に、バックライト２０から図２２（ａ）に示したスペクトルの光が出射され、液晶パネル１０において図２２（ｂ）に示したスペクトルで光が透過する場合の液晶表示装置１００Ａの出射スペクトルを示す。ここでは、液晶パネル１０の階調レベル（ｐR，ｐG，ｐB，ｐY）は（０，０，０，２５５）であり、バックライト２０の相対強度（ｂｒ，ｂｇ，ｂｂ）は（０，１，０）である。この場合、黄サブ画素Ｙｅから出射される光の強度は、主に、バックライト２０における光源２２Ｇの光の強度と黄サブ画素Ｙｅの透過率との積で表される。この出射スペクトルも約５２０ｎｍのピーク波長を有している。
【０２１３】
図２２（ｄ）に、バックライト２０から図２２（ａ）に示したスペクトルの光が出射され、液晶パネル１０において図５（ｂ）および図２２（ｂ）の両方に示したスペクトルで光が透過する場合の液晶表示装置１００Ａの出射スペクトルを示す。ここでは、液晶パネル１０の階調レベル（ｐR，ｐG，ｐB，ｐY）は（０，２５５，０，２５５）であり、バックライト２０の相対強度（ｂｒ，ｂｇ，ｂｂ）は（０，１，０）である。この場合、液晶表示装置１００Ａから出射される光の強度は、光源２２Ｇから出射されて緑サブ画素Ｇを透過した光の強度と黄サブ画素Ｙｅを透過した光の強度との和となり、明度の高い緑を表示することができる。なお、ここでは、光源２２Ｇが点灯し、光源２２Ｒが消灯しているため、液晶パネル１０において緑サブ画素Ｇだけでなく黄サブ画素Ｙｅが光を透過しても、液晶表示装置１００Ａによって表示される色の色相はほとんど変化しない。
【０２１４】
ここで、比較例１、２の液晶表示装置７００、８００と比較して本実施形態の液晶表示装置１００Ａの利点を説明する。まず、比較例１の液晶表示装置７００を説明する。なお、比較例１の液晶表示装置７００の構成は、図９を参照して上述しており、冗長を避けるために重複する説明を省略する。
【０２１５】
ここでは、入力映像信号に示される色は緑であり、階調レベル（ｒ，ｇ，ｂ）は２５５階調表記で（０，２５５，０）である。比較例１の液晶表示装置７００では、バックライト７２０から一定の強度の光が出射される。ここでは、バックライト７２０の相対強度（ｂｒ，ｂｇ，ｂｂ）を（１，１，１）と示す。
【０２１６】
また、液晶パネル７１０における赤、緑および青サブ画素の階調レベル（ｐｒ，ｐｇ，ｐｂ）は、入力映像信号の階調レベル（ｒ，ｇ，ｂ）と等しく、（０，２５５，０）である。この場合、液晶表示装置７００における規格化輝度は０．５６６（＝０．２４６×（０／２５５）2.2＋０．５６６×（２５５／２５５）2.2＋０．１８８×（０／２５５）2.2）となる。表１０に、液晶パネル７１０における各サブ画素の階調レベルを示す。
【０２１７】
【表１０】
0005536888.tif 000011
【０２１８】
次に、比較例２の液晶表示装置８００を説明する。なお、比較例２の液晶表示装置８００の構成は図１１を参照して上述しており、冗長を避けるために重複する説明を省略する。
【０２１９】
ここでは、入力映像信号に示される色は緑であり、階調レベル（ｒ，ｇ，ｂ）は２５５階調表記で（０，２５５，０）である。比較例２の液晶表示装置８００では、バックライト８２０から一定の強度の光が出射される。ここでは、バックライト８２０の相対強度（ｂｒ，ｂｇ，ｂｂ）を（１，１，１）と示す。
【０２２０】
液晶データ信号の階調レベル（ｐｒ，ｐｇ，ｐｂ）は、入力映像信号の階調レベル（ｒ，ｇ，ｂ）と等しく、（０，２５５，０）である。比較例２の液晶表示装置８００では多原色変換が行われる。階調レベル（ｐR，ｐG，ｐB，ｐY）は２５５階調表記で（０，２５５，０，０）となる。この場合、液晶表示装置８００における規格化輝度は０．３３８（＝０．１０７×（０／２５５）2.2＋０．３３８×（２５５／２５５）2.2＋０．１１８×（０／２５５）2.2＋０．４４×（０／２５５）2.2）となる。表１１に、液晶パネル８１０における各サブ画素の階調レベルを示す。なお、表１１には、参考のために比較例１の液晶表示装置７００の値もあわせて示している。
【０２２１】
【表１１】
0005536888.tif 000012
【０２２２】
このように、比較例２の液晶表示装置８００の規格化輝度は低く、液晶表示装置８００は高明度の緑を表示することができない。
【０２２３】
また、上述した液晶表示装置１００では、入力映像信号が緑を示す場合、バックライト２０の光源２２Ｇが点灯し、緑サブ画素Ｇが光を透過する。例えば、図５を参照して上述したように、入力映像信号の階調レベル（ｒ，ｇ，ｂ）が（０，２５５，０）の場合、バックライト２０の相対強度（ｂｒ，ｂｇ，ｂｂ）は（０，１，０）となり、液晶パネル１０の相対透過率（ｐR，ｐG，ｐB，ｐY）は（０，１，０，０）であり、階調レベル（ｐR，ｐG，ｐB，ｐY）は２５５階調表記で（０，２５５，０，０）と表される。この場合、図５（ｃ）に示したスペクトルの光が出射されるが、これだけでは、高い明度が得られないことがある。
【０２２４】
これに対して、本実施形態の液晶表示装置１００Ａは高明度の緑を表示することができる。以下に、液晶表示装置１００Ａの規格化輝度を説明する。ここでも、入力映像信号に示される色は緑であり、輝度レベル（ｒ，ｇ，ｂ）は（０，１，０）であり、階調レベル（ｒ，ｇ，ｂ）は（０，２５５，０）である。
【０２２５】
ここでは、バックライト２０の相対強度ｂｒ、ｂｇ、ｂｂは入力映像信号の輝度レベルｒ、ｇ、ｂに基づいて設定される。表１２に、バックライト２０の相対強度（ｂｒ，ｂｇ，ｂｂ）を示す。
【０２２６】
【表１２】
0005536888.tif 000013
【０２２７】
また、ここでは、上述したように、液晶パネル１０の相対透過率（ｐR，ｐG，ｐB，ｐY）は（０，１，０，ｐ4’）となり、階調レベル（ｐR，ｐG，ｐB，ｐY）は２５５階調表記で（０，２５５，０，ｐ4’）となる。表１３に、液晶パネル１０における赤サブ画素Ｒ、緑サブ画素Ｇ、青サブ画素Ｂおよび黄サブ画素Ｙｅの透過率を示す。
【０２２８】
【表１３】
0005536888.tif 000014
【０２２９】
なお、上述したように、相対透過率ｐ4’は０＜ｐ4’≦１であり、階調レベルｐ4’は０＜ｐ4’≦２５５である。階調レベルｐ4’が大きいほど、規格化輝度の改善効果が大きいが、階調レベルｐ4’が大きすぎると、液晶表示装置１００Ａによって表示される色の色相が大きくシフトすることがある。また、階調レベルｐ4’が小さいと、色のシフトは抑制されるが、規格化輝度の改善効果も低減する。例えば、階調レベルｐ4’が階調レベル２２２の場合、液晶表示装置１００Ａの規格化輝度は０．５６６となり、これは、比較例１の液晶表示装置７００と等しい。なお、階調レベル２２２は相対透過率０．７３７に相当する。
【０２３０】
図２３に、液晶表示装置１００Ａにおける入力映像信号の輝度レベルｒ、ｇ、ｂ、バックライト２０の相対強度ｂｒ、ｂｇ、ｂｂ、液晶データ信号の透過率レベルｐｒ、ｐｇ、ｐｂ、液晶パネル１０の相対透過率ｐR、ｐG、ｐB、ｐYを示す。ここでも、入力映像信号は緑を示す。例えば、入力映像信号の輝度レベルｒ、ｇ、ｂはｇ＞ｒ＝ｂ＝０の関係を満たし、入力映像信号の輝度レベル（ｒ，ｇ，ｂ）は（０，１，０）であり、階調レベル（ｒ，ｇ，ｂ）は（０，２５５，０）である。
【０２３１】
バックライト２０の相対強度ｂｒ、ｂｇ、ｂｂは入力映像信号の輝度レベルｒ、ｇ、ｂに基づいて設定される。輝度レベルｒ、ｇ、ｂがｇ＞ｒ＝ｂ＝０の関係を満たす場合、バックライト２０の相対強度ｂｒ、ｂｇ、ｂｂはｂｇ＞ｂｒ＝ｂｂ＝０の関係を満たす。具体的には、入力映像信号の輝度レベル（ｒ，ｇ，ｂ）が（０，１，０）の場合、相対強度（ｂｒ，ｂｇ，ｂｂ）は（０，１，０）となる。
【０２３２】
液晶データ信号の透過率レベルｐｒ、ｐｇ、ｐｂは入力映像信号の輝度レベルｒ、ｇ、ｂに基づいて設定される。上述したように入力映像信号の輝度レベルｒ、ｇ、ｂはｇ＞ｒ＝ｂ＝０の関係を満たす場合、輝度レベルｇに対応する階調レベルｐｇは最高値となり、輝度レベルｒ、ｂに対応する階調レベルｐｒ、ｐｂは最低値となる。例えば、入力映像信号の輝度レベル（ｒ，ｇ，ｂ）が（０，１，０）の場合、液晶データ信号の透過率レベル（ｐｒ，ｐｇ，ｐｂ）は（０，１，０）であり、階調レベル（ｐｒ，ｐｇ，ｐｂ）は２５５階調表記で（０，２５５，０）と表される。この場合、多原色変換により、液晶パネル１０の相対透過率（ｐR，ｐG，ｐB，ｐY）は（０，１，０，０．７３７）となり、階調レベル（ｐR，ｐG，ｐB，ｐY）は２５５階調表記で（０，２５５，０，２２２）と表される。
【０２３３】
なお、上述した説明では、入力映像信号に示される色は緑であったが、本発明はこれに限定されない。入力映像信号に示される色は赤であってもよい。例えば、入力映像信号の階調レベルｒ＞ｇ＝ｂ＝０の関係を満たす場合にも、バックライト２０の相対強度ｂｒを最低値よりも高くするとともに液晶パネル１０の階調レベルｐRだけでなく階調レベルｐYを最低値よりも高くし、これにより、高明度の赤を表示することができる。
【０２３４】
また、上述した説明では、階調レベルｐ4’の設定は、相対強度ｂｒ、ｂｇの一方が最低値であり、他方が最低値よりも高い場合に行ったが、本発明はこれに限定されない。例えば、相対強度ｂｒ、ｂｇの両方が最低値よりも高い場合に、階調レベルｐ4’の設定を行ってもよい。
【０２３５】
また、上述した説明では、バックライト２０の相対強度ｂｒ、ｂｇ、ｂｂは、入力映像信号の輝度レベルｒ、ｇ、ｂとほぼ等しかったが、本発明はこれに限定されない。相対強度ｂｒ、ｂｇ、ｂｂは、相対強度ｂｒ、ｂｇのうち輝度レベルｒ、ｇの低いほうに対応する相対強度が上記低い輝度レベルよりも高い値になるように設定されてもよい。
【０２３６】
以下、図２４を参照して液晶表示装置１００Ａを説明する。図２４に、液晶表示装置１００Ａにおける入力映像信号の輝度レベルｒ、ｇ、ｂ、バックライト２０の相対強度ｂｒ、ｂｇ、ｂｂ、液晶データ信号の透過率レベルｐｒ、ｐｇ、ｐｂ、液晶パネル１０の相対透過率ｐR、ｐG、ｐB、ｐYを示す。
【０２３７】
ここでも、入力映像信号は緑を示す。例えば、入力映像信号の輝度レベルｒ、ｇ、ｂはｇ＞ｒ＝ｂ＝０の関係を満たし、入力映像信号の輝度レベル（ｒ，ｇ，ｂ）は（０，１，０）であり、階調レベル（ｒ，ｇ，ｂ）は（０，２５５，０）である。
【０２３８】
バックライト２０の相対強度ｂｒ、ｂｇ、ｂｂは、輝度レベルｒ、ｇ、ｂに基づいて設定される。輝度レベルｒ、ｇ、ｂがｇ＞ｒ＝ｂ＝０の関係を満たす場合、バックライト２０の相対強度ｂｒ、ｂｇ、ｂｂはｂｇ≧ｂｒ≧０、ｂｇ≧ｂｂ≧０の関係を満たす。例えば、入力映像信号の輝度レベル（ｒ，ｇ，ｂ）が（０，１，０）の場合、相対強度ｂｇは１であり、相対強度ｂｂは０であり、相対強度ｂｒは０≦ｂｒ≦１である。
【０２３９】
液晶データ信号の透過率レベルｐｒ、ｐｇ、ｐｂは入力映像信号の輝度レベルｒ、ｇ、ｂに基づいて設定される。上述したように入力映像信号の輝度レベルｒ、ｇ、ｂはｇ＞ｒ＝ｂ＝０の関係を満たす場合、輝度レベルｇに対応する階調レベルｐｇは最高値となり、輝度レベルｒ、ｂに対応する階調レベルｐｒ、ｐｂは最低値となる。例えば、入力映像信号の輝度レベル（ｒ，ｇ，ｂ）が（０，１，０）の場合、液晶データ信号の透過率レベル（ｐｒ，ｐｇ，ｐｂ）は（０，１，０）となり、階調レベル（ｐｒ，ｐｇ，ｐｂ）は２５５階調表記で（０，２５５，０）と表される。
【０２４０】
次に、多原色変換が行われる。ここでは、液晶パネル１０の相対透過率（ｐR，ｐG，ｐB，ｐY）は（０，１，０，０．７３７）となり、階調レベル（ｐR，ｐG，ｐB，ｐY）は２５５階調表記で（０，２５５，０，２２２）と表される。なお、ここでは、図２３を参照した説明と同様に相対透過率（ｐR，ｐG，ｐB，ｐY）は（０，１，０，０．７３７）としたが、バックライト２０の相対強度ｂｒが最低値よりも高いため、相対透過率ｐYは０．７３７よりも低くしてもよい。以上のように、入力映像信号が緑を示す場合にバックライト２０の相対強度ｂｇだけでなく相対強度ｂｒも最低値よりも高くしてもよい。
【０２４１】
なお、上述した説明では、入力映像信号に示される色は緑であったが、本発明はこれに限定されない。入力映像信号に示される色は赤であってもよい。この場合、入力映像信号の階調レベルｒ＞ｇ＝ｂ＝０の関係を満たす場合にも、バックライト２０の相対強度ｂｒだけでなく相対強度ｂｇを最低値よりも高くするとともに液晶パネル１０の階調レベルｐRおよびｐYを最低値よりも高くしてもよい。
【０２４２】
このように、入力映像信号に示される色が緑の場合にバックライト２０の相対強度ｂｇだけでなく相対強度ｂｒも最低値よりも高くしてもよい。
【０２４３】
以下、図２５を参照して、液晶表示装置１００Ａにおけるバックライト２０の相対強度ｂｒの変化に伴う色度および規格化輝度の変化を説明する。ここでも、入力映像信号は緑を示す。例えば、入力映像信号の輝度レベルｒ、ｇ、ｂはｇ＞ｒ＝ｂ＝０の関係を満たし、入力映像信号の輝度レベル（ｒ，ｇ，ｂ）は（０，１，０）であり、階調レベル（ｒ，ｇ，ｂ）は（０，２５５，０）である。
【０２４４】
図２５（ａ）に色度の変化を示す。図２５（ａ）において横軸は色度ｘを示し、縦軸は色度ｙを示す。図２５（ｂ）に規格化輝度の変化を示す。図２５（ｂ）において横軸はバックライト２０の相対強度ｂｒを示し、縦軸は規格化輝度を示す。ここでは、液晶パネル１０の階調レベル（ｐR，ｐG，ｐB，ｐY）は（０，２５５，０，０）であり、バックライト２０の相対強度ｂｇ、ｂｂはそれぞれ１、０である。
【０２４５】
図２５（ａ）に示されるように、相対強度ｂｒが１のときの色度ｘ、ｙは相対強度ｂｒが０のときの色度ｘ、ｙとほぼ等しい。液晶パネル１０において緑サブ画素Ｇが光を透過し、他のサブ画素が光を遮断するため、バックライト２０の相対強度ｂｒが増加しても液晶パネル１０から出射される光にほとんど影響しない。ただし、図２および図３から理解されるように、光源２２Ｒの出射スペクトルは緑サブ画素Ｇの透過スペクトルと若干重なっており、バックライト２０の相対強度ｂｒの増加によって液晶パネル１０から出射される光のうち長波長の光の強度がわずかに増加するため、厳密には、相対強度ｂｒが増加するほど、色度ｘ、ｙはともにわずかにずれる。
【０２４６】
図２５（ｂ）に示されるように、相対強度ｂｒが１のときの規格化輝度は相対強度ｂｒが０のときの規格化輝度とほぼ等しい。上述したように、液晶パネル１０において緑サブ画素Ｇが光を透過し、他のサブ画素が光を遮断するため、バックライト２０の相対強度ｂｒが増加しても液晶パネル１０から出射される光にほとんど影響しない。
【０２４７】
なお、上述したように、液晶パネル１０において緑サブ画素Ｇだけでなく黄サブ画素Ｙｅも光を透過する場合、相対強度ｂｒの増加に応じて色度ｘ、ｙおよび規格化輝度はそれぞれ変化する。
【０２４８】
図２６を参照して、液晶表示装置１００Ａにおけるバックライト２０の相対強度ｂｒの変化に伴う色度および規格化輝度の変化を説明する。図２６（ａ）に色度の変化を示し、図２６（ｂ）に規格化輝度の変化を示す。なお、参考のために、図２６（ｂ）には、階調レベルｐYがゼロのときの規格化輝度を併せて示している。
【０２４９】
ここでも、入力映像信号は緑を示す。例えば、入力映像信号の輝度レベルｒ、ｇ、ｂはｇ＞ｒ＝ｂ＝０の関係を満たし、入力映像信号の輝度レベル（ｒ，ｇ，ｂ）は（０，１，０）であり、階調レベル（ｒ，ｇ，ｂ）は（０，２５５，０）である。ここでは、液晶パネル１０の階調レベル（ｐR，ｐG，ｐB，ｐY）は（０，２５５，０，５７）であり、バックライト２０の相対強度ｂｇ、ｂｂはそれぞれ１、０である。
【０２５０】
図２６（ａ）に示されるように、バックライト２０の相対強度ｂｒを増加させることにより、色度ｘ、ｙは比較的大きくずれる。これは、液晶パネル１０において緑サブ画素Ｇが光を透過するだけでなく黄サブ画素Ｙｅもある程度光を透過するため、相対強度ｂｒの増加により、液晶パネル１０から出射される光のうちに長波長の光の強度が増加するためである。
【０２５１】
図２６（ｂ）に示されるように、階調レベルｐYが５７のときの規格化輝度は階調レベルｐYが０のときの規格化輝度よりもわずかに大きい。上述したように、液晶パネル１０において緑サブ画素Ｇだけでなく黄サブ画素Ｙｅも光を透過するためである。ただし、液晶パネル１０における階調レベルｐYは比較的低いため、規格化輝度への影響は比較的小さい。
【０２５２】
次に、図２７を参照して、液晶表示装置１００Ａにおけるバックライト２０の相対強度ｂｒの変化に伴う色度および規格化輝度の変化を説明する。図２７（ａ）に色度の変化を示し、図２７（ｂ）に規格化輝度の変化を示す。なお、参考のために、図２７（ｂ）には、階調レベルｐYがゼロのときの規格化輝度を併せて示している。
【０２５３】
ここでも、入力映像信号は緑を示す。例えば、入力映像信号の輝度レベルｒ、ｇ、ｂはｇ＞ｒ＝ｂ＝０の関係を満たし、入力映像信号の輝度レベル（ｒ，ｇ，ｂ）は（０，１，０）であり、階調レベル（ｒ，ｇ，ｂ）は（０，２５５，０）である。ここでは、液晶パネル１０の階調レベル（ｐR，ｐG，ｐB，ｐY）は（０，２５５，０，２２２）であり、バックライト２０の相対強度ｂｇ、ｂｂはそれぞれ１、０である。
【０２５４】
図２７（ａ）に示されるように、バックライト２０の相対強度ｂｒの増加により、色度ｘ、ｙはさらに大きくずれる。これは、液晶パネル１０において緑サブ画素Ｇだけでなく黄サブ画素Ｙｅも光を透過するため、相対強度ｂｒの増加により、液晶パネル１０から出射される光のうちに長波長の光の強度が大きく増加するためである。
【０２５５】
図２７（ｂ）に示されるように、相対強度ｂｒが１のときの規格化輝度は相対強度ｂｒが０のときの規格化輝度よりも大きい。これは、液晶パネル１０における階調レベルｐYは比較的高く、相対強度ｂｒの増加に伴う規格化輝度への影響が大きいためである。また、階調レベルｐYが２２２のときの規格化輝度は階調レベルｐYが５７のときの規格化輝度よりも大きい。
【０２５６】
なお、図２６および図２７の比較から理解されるように、階調レベルｐYが小さい場合は、色度の変化は比較的小さいものの、規格化輝度の改善効果は比較的小さい。これに対して、階調レベルｐYが大きい場合は、規格化輝度の改善効果は比較的大きいものの、色度の変化も比較的大きくなる。
【０２５７】
なお、上述した説明では、バックライト２０の相対強度ｂｒの変化にかかわらず液晶パネル１０における階調レベルｐYは一定であったが、本発明はこれに限定されない。液晶パネル１０における階調レベルｐYはバックライト２０の相対強度ｂｒの変化に応じて変化してもよい。
【０２５８】
図２８を参照して、液晶表示装置１００Ａにおけるバックライト２０の相対強度ｂｒの変化に伴う色度および規格化輝度の変化を説明する。図２８（ａ）に色度の変化を示し、図２８（ｂ）に規格化輝度の変化を示す。なお、参考のために、図２８（ｂ）には、階調レベルｐYが０、５７および２２２のそれぞれの規格化輝度を併せて示している。
【０２５９】
ここでも、入力映像信号は緑を示す。例えば、入力映像信号の輝度レベルｒ、ｇ、ｂはｇ＞ｒ＝ｂ＝０の関係を満たし、入力映像信号の輝度レベル（ｒ，ｇ，ｂ）は（０，１，０）であり、階調レベル（ｒ，ｇ，ｂ）は（０，２５５，０）である。ここでは、液晶パネル１０の階調レベルｐR、ｐG、ｐBはそれぞれ０、２５５、０であり、階調レベルｐYは５７以上２２２以下であり、バックライト２０の相対強度ｂｇ、ｂｂはそれぞれ１、０である。
【０２６０】
なお、ここでは、相対強度ｂｒが０の場合、液晶パネル１０の階調レベルｐYは２２２であり、相対強度ｂｒの増加に伴って階調レベルｐYは減少する。相対強度ｂｒが１の場合、液晶パネル１０の階調レベルｐYは５７となる。
【０２６１】
図２８（ａ）に示されるように、バックライト２０の相対強度ｂｒの増加によって色度は若干ずれるが、そのシフト量は比較的少ない。ここでは、相対強度ｂｒの増加にともなって階調レベルｐYを減少させており、これにより、色度のシフトが低減される。
【０２６２】
図２８（ｂ）に示されるように、相対強度ｂｒが０の場合、規格化輝度の改善効果が大きいのに対して、相対強度ｂｒの増加にともない規格化輝度の改善効果が低減される。このように、相対強度ｂｒの増加に伴い、階調レベルｐYを減少させることにより、規格化輝度の改善および色度シフトの抑制を実現することができる。
【０２６３】
（実施形態３）
以下、本発明による液晶表示装置の第２実施形態を説明する。図２９（ａ）に、本実施形態の液晶表示装置２００の模式図を示す。液晶表示装置２００は、液晶パネル１０Ａと、バックライト２０とを備えている。
【０２６４】
図２９（ｂ）に、液晶パネル１０Ａにおける画素Ｐの模式図を示す。液晶パネル１０Ａの画素Ｐは、赤サブ画素Ｒ、緑サブ画素Ｇ、青サブ画素Ｂおよび白サブ画素Ｗを有している。つまり、液晶パネル１０Ａの画素Ｐは、黄サブ画素Ｙｅではなく白サブ画素Ｗを有している点において、図１（ｂ）に示した液晶パネル１０の画素Ｐと異なっている。
【０２６５】
図２９（ｃ）に、液晶パネル１０Ａの模式的な断面図を示す。白サブ画素Ｗには、無色透明な（つまり白色の光を透過する）カラーフィルタ１３Ｗが設けられている。以下では、白サブ画素Ｗの液晶層ＬＣを液晶層ＬＣWと示すことがある。
【０２６６】
また、バックライト２０は、図１（ｄ）および図１（ｅ）を参照して上述したように、光源２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂを含む光源ユニット２２を有している。
【０２６７】
上述したように、液晶パネル１０Ａにおいて、画素Ｐは、赤、緑、青および白サブ画素Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｗを有している。本明細書において、液晶パネル１０Ａの白（白サブ画素Ｗのみによって表示される白）の階調レベルをｐWと示す。階調レベルｐWは、白サブ画素Ｗの液晶層ＬＣWの透過率に対応している。具体的には、白サブ画素Ｗの液晶層ＬＣWには、階調レベルｐWに対応する電圧が印加され、それにより、白サブ画素Ｗの透過率が変化する。
【０２６８】
液晶パネル１０Ａがノーマリブラックの場合、液晶層ＬＣWに最低印加電圧（典型的には電圧ゼロ）を印加したときに透過率は最低値を示し、液晶層ＬＣWに最高印加電圧を印加したときに透過率は最高値を示す。液晶層ＬＣWの印加電圧が低い場合、白サブ画素Ｗの透過率は低い。また、液晶層ＬＣWの印加電圧が高い場合、白サブ画素Ｗの透過率は高い。
【０２６９】
このように、液晶パネル１０Ａの階調レベルｐWは液晶パネル１０Ａにおける白サブ画素Ｗの透過率に対応する。なお、本明細書の以下の説明では、白サブ画素Ｗにおいて最低値をゼロ（０）、最高値を１とするように規格化した透過率を相対透過率ｐWと表す。
【０２７０】
白サブ画素Ｗから出射される光は、バックライト２０における光源２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂから出射し、液晶パネル１０Ａにおける液晶層ＬＣWおよびカラーフィルタ１３Ｗを透過した光である。このため、白サブ画素Ｗから出射される光の強度は、主に、バックライト２０における光源２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂの光の強度の和と白サブ画素Ｗの透過率との積で表される。なお、白サブ画素Ｗの透過率は、主に、カラーフィルタ１３Ｗの透過率と、液晶層ＬＣWの透過率との積で表される。
【０２７１】
表１４に、液晶表示装置２００における赤サブ画素Ｒ、緑サブ画素Ｇ、青サブ画素Ｂおよび白サブ画素Ｗの輝度比を示す。白サブ画素Ｗの輝度比（表１４中のＷｓの欄に記載されている）は、画素Ｐ全体で白（Ｗ）を表示するときの輝度（つまりすべてのサブ画素が最高透過率を示すときの輝度）に対する、白サブ画素Ｗが最高透過率を示し、他のサブ画素が最低透過率を示すときの輝度の割合を示している。
【０２７２】
【表１４】
0005536888.tif 000015
【０２７３】
本実施形態の液晶表示装置２００では、液晶パネル１０Ａにおいて各画素Ｐが互いに異なる色を呈する４以上のサブ画素を有しており、各光源ユニット２２が光源２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂを有している。このため、広い色再現範囲で表示を行うことができる。また、表示すべき色の変化に応じて、液晶パネル１０Ａにおける液晶層ＬＣR、ＬＣG、ＬＣB、ＬＣWの透過率を変化させるだけでなく、バックライト２０における各光源ユニット２２の光源２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂの相対強度を変化させることができ、コントラスト比の向上および消費電力の低減を実現することができる。
【０２７４】
具体的には、液晶表示装置２００が赤を表示する場合、バックライト２０において光源２２Ｒが点灯し、光源２２Ｇ、２２Ｂが消灯し、液晶パネル１０Ａにおいて赤サブ画素Ｒは光を透過し、他のサブ画素は光を遮断する。同様に、液晶表示装置２００が緑を表示する場合、光源２２Ｇが点灯し、光源２２Ｒ、２２Ｂが消灯し、液晶パネル１０Ａにおいて緑サブ画素Ｇから光が透過し、他のサブ画素は光を遮断する。同様に、液晶表示装置２００が青を表示する場合、光源２２Ｂが点灯し、光源２２Ｒ、２２Ｇが消灯し、液晶パネル１０Ａにおいて青サブ画素Ｂから光が透過し、他のサブ画素は光を遮断する。このように、液晶表示装置２００に表示される色に応じて光源２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂの点灯および消灯を制御することにより、消費電力を低減させることができる。また、液晶表示装置２００に表示される色に応じて赤、緑、青および白サブ画素Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｗの透過率を変化させるだけでなく光源２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂから出射される光の強度を制御することにより、高コントラスト比を実現することができる。
【０２７５】
例えば、液晶表示装置２００が緑を表示する場合、バックライト２０から光源２２Ｇの光が出射し、液晶パネル１０Ａの緑サブ画素Ｇは光を透過する。ここでは、入力映像信号の階調レベル（ｒ，ｇ，ｂ）は２５５階調表記で（０，２５５，０）である。
【０２７６】
図３０（ａ）にバックライト２０の出射スペクトルを示す。ここでは、光源２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂの相対強度（ｓｒ，ｓｇ，ｓｂ）は（０，１，０）であり、光源２２Ｇが点灯しており、出射スペクトルは、約５２０ｎｍのピーク波長を有している。
【０２７７】
図３０（ｂ）に液晶パネル１０Ａの透過スペクトルを示す。ここでは、液晶パネル１０Ａの階調レベル（ｐR，ｐG，ｐB，ｐW）は（０，２５５，０，０）であり、主に波長４８０ｎｍ〜５８０ｎｍの光が緑サブ画素Ｇを透過する。
【０２７８】
図３０（ｃ）に、バックライト２０から図３０（ａ）に示したスペクトルの光が出射され、液晶パネル１０Ａにおいて図３０（ｂ）に示したスペクトルの光が透過する場合の液晶表示装置２００の出射スペクトルを示す。上述したように、緑サブ画素Ｇから出射される光の強度は、主に、バックライト２０における光源２２Ｇの光の強度と緑サブ画素Ｇの透過率との積で表される。この出射スペクトルも約５２０ｎｍのピーク波長を有している。
【０２７９】
このように、入力映像信号の階調レベル（ｒ，ｇ，ｂ）が（０，２５５，０）の場合、バックライト２０の光源２２Ｒ、２２Ｂは消灯し、光源２２Ｇが点灯する。バックライト２０の相対強度（ｂｒ，ｂｇ，ｂｂ）は（０，１，０）である。表１５に、バックライト２０の相対強度（ｂｒ，ｂｇ，ｂｂ）を示す。
【０２８０】
【表１５】
0005536888.tif 000016
【０２８１】
また、液晶パネル１０Ａの階調レベル（ｐR，ｐG，ｐB，ｐW）は２５５階調表記で（０，２５５，０，０）となる。表１６に、液晶パネル１０Ａの階調レベルを示す。
【０２８２】
【表１６】
0005536888.tif 000017
【０２８３】
このように液晶表示装置２００では、液晶パネル１０Ａにおける赤、緑、青および白サブ画素Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｗの階調レベル（ｐR，ｐG，ｐB，ｐW）は（０，２５５，０，０）となり、バックライト２０の相対強度（ｂｒ，ｂｇ，ｂｂ）は（０，１，０）となり、液晶表示装置２００の規格化輝度は０．２９３となる。なお、表１４に示した緑サブ画素の輝度比は２９．６％（０．２９６）であり、この輝度比は液晶表示装置２００において緑を表示する際の規格化輝度よりも高い。緑サブ画素Ｇの輝度比は、光源２２Ｇだけでなく光源２２Ｒ、２２Ｂを点灯させて得られる値であるのに対して、この規格化輝度は、光源２２Ｇのみを点灯し、光源２２Ｒ、２２Ｂを消灯して得られる値である。
【０２８４】
液晶パネル１０Ａおよびバックライト２０の制御は、例えば、以下のように行われる。以下、図３１を参照して液晶表示装置２００を説明する。液晶表示装置２００は、液晶パネル１０Ａおよびバックライト２０を制御する制御回路３０を備えている。制御回路３０は、入力映像信号に基づいて光源駆動信号およびパネル駆動信号を生成する。
【０２８５】
バックライト２０は制御回路３０において生成された光源駆動信号に基づいて駆動される。光源駆動信号は、バックライト２０における光源２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂの相対強度ｓｒ、ｓｇ、ｓｂを示している。光源駆動信号により、光源２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂは相対強度ｓｒ、ｓｇ、ｓｂで光を出射し、この場合、バックライト２０から、相対強度ｂｒ、ｂｇ、ｂｂで光が出射される。
【０２８６】
液晶パネル１０Ａは、制御回路３０において生成されたパネル駆動信号に基づいて駆動される。パネル駆動信号は、液晶パネル１０Ａの階調レベルｐR、ｐG、ｐB、ｐWを示している。階調レベルｐR、ｐG、ｐB、ｐWは、液晶パネル１０Ａにおける赤、緑、青および白サブ画素Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｗの液晶層ＬＣR、ＬＣG、ＬＣB、ＬＣWの印加電圧に対応している。具体的には、パネル駆動信号に基づき、階調レベルｐR、ｐG、ｐB、ｐWに対応する電圧が液晶層ＬＣR、ＬＣG、ＬＣB、ＬＣWに印加され、これにより、液晶層ＬＣR、ＬＣG、ＬＣB、ＬＣWの透過率が変化する。このようにして、液晶表示装置２００では、バックライト２０の相対強度ｂｒ、ｂｇ、ｂｂが変化するとともに、赤、緑、青および白サブ画素Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｗの液晶層ＬＣR、ＬＣG、ＬＣB、ＬＣWの透過率が変化し、カラー表示画素Ｐはさまざまな色を表示することができる。
【０２８７】
図３２に、制御回路３０の具体的な構成を示す。制御回路３０は、アクティブ駆動処理部３２と、多原色変換部３４と、パネル駆動回路３６と、バックライト駆動回路３８とを有している。
【０２８８】
アクティブ駆動処理部３２は、階調レベルｒ、ｇ、ｂを示す入力映像信号に基づいて相対強度ｓｒ、ｓｇ、ｓｂを示す光源信号、および、階調レベルｐｒ、ｐｇ、ｐｂを示す液晶データ信号を生成する。
【０２８９】
多原色変換部３４は、液晶データ信号からパネル信号を生成する。上述した液晶パネル１０Ａは４つの原色を用いて表示を行うため、４つの原色の階調レベルを示すパネル信号が生成される。具体的には、多原色変換部３４は、液晶データ信号の階調レベルｐｒ、ｐｇ、ｐｂを、パネル信号の赤、緑、青および白の階調レベルｐ1、ｐ2、ｐ3、ｐ4に変換する。なお、ここでは、変換前の階調レベルｐｒ、ｐｇ、ｐｂで表される色の色相は、変換後の階調レベルｐ1、ｐ2、ｐ3、ｐ4で表される色の色相とほぼ等しい。その後、多原色変換部３４は、階調レベルｐ1、ｐ2、ｐ3、ｐ4を階調レベルｐR、ｐG、ｐB、ｐWとして示すパネル信号を生成する。
【０２９０】
パネル駆動回路３６は、パネル信号に基づいてパネル駆動信号を生成し、これにより、液晶パネル１０Ａを駆動する。液晶パネル１０Ａの液晶層ＬＣR、ＬＣG、ＬＣB、ＬＣWには、階調レベルｐR、ｐG、ｐB、ｐWに対応する電圧が印加され、液晶パネル１０Ａの赤、緑、青および白サブ画素Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｗは階調レベルｐR、ｐG、ｐB、ｐWに対応する透過率を示す。また、バックライト駆動回路３８は、光源信号に基づいて光源駆動信号を生成し、バックライト２０の光源２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂは光源駆動信号によって駆動される。
【０２９１】
入力映像信号の輝度レベルｒは、バックライト２０の相対強度ｂｒと液晶データ信号の透過率レベルｐｒとの積で表される。入力映像信号の輝度レベルｒが中間値の場合、相対強度ｂｒと透過率レベルｐｒとの組み合わせは複数考えられるが、液晶データ信号の透過率レベルｐｒを最高値にすると、相対強度ｂｒを低くすることができ、結果として、光源２２Ｒの消費電力を低減させることができる。同様に、入力映像信号の輝度レベルｇ、ｂが中間値の場合、液晶データ信号における透過率レベルｐｇ、ｐｂを最高値にすると、相対強度ｂｇ、ｂｂを低くすることができ、結果として、光源２２Ｇ、２２Ｂの消費電力を低減させることができる。
【０２９２】
液晶表示装置２００では、入力映像信号の階調レベルｒ、ｇ、ｂに基づいて液晶パネル１０Ａの階調レベルｐR、ｐG、ｐB、ｐW、および、バックライト２０の相対強度ｂｒ、ｂｇ、ｂｂを以下のように設定することが好ましい。
【０２９３】
例えば、入力映像信号の階調レベルｒが最低値よりも高い場合、バックライト２０の相対強度ｂｒを最低値よりも高くし、液晶パネル１０Ａの階調レベルｐRを最高値にする。これにより、消費電力を低減させることができる。また、階調レベルｒが最低値の場合、バックライト２０の相対強度ｂｒを最低値にし、液晶パネル１０Ａの階調レベルｐRを最低値にする。これにより、消費電力を低減させるとともにコントラスト比を改善することができる。
【０２９４】
また、入力映像信号の階調レベルｇが最低値よりも高い場合、バックライト２０の相対強度ｂｇを最低値よりも高くし、液晶パネル１０Ａの階調レベルｐGを最高値にする。また、階調レベルｇが最低値の場合、バックライト２０の相対強度ｂｇを最低値にし、液晶パネル１０Ａの階調レベルｐGを最低値にする。同様に、入力映像信号の階調レベルｂが最低値よりも高い場合、バックライト２０の相対強度ｂｂを最低値よりも高くし、液晶パネル１０Ａの階調レベルｐBを最高値にする。また、階調レベルｂが最低値の場合、バックライト２０の相対強度ｂｂを最低値にし、液晶パネル１０Ａの階調レベルｐBを最低値にする。
【０２９５】
また、入力映像信号の階調レベルｒ、ｇ、ｂのすべてが最低値よりも高い場合、上述の説明から理解されるようにバックライト２０の相対強度ｂｒ、ｂｇ、ｂｂのすべてが最低値よりも高くなり、液晶パネル１０Ａの階調レベルｐwを最高値にする。これにより、消費電力を低減させることができる。入力映像信号の階調レベルｒ、ｇ、ｂの少なくとも１つが最低値の場合、上述の説明から理解されるようにバックライト２０の相対強度ｂｒ、ｂｇ、ｂｇの少なくとも１つを最低値にし、液晶パネル１０Ａの階調レベルｐWを最低値にする。これにより、消費電力を低減させるとともにコントラスト比を改善することができる。
【０２９６】
このように、入力映像信号の階調レベルｒ、ｇ、ｂのいずれかが最低値の場合、バックライト２０の対応する相対強度ｂｒ、ｂｇ、ｂｂも最低値となり、対応する光源２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂを消灯する。また、入力映像信号の階調レベルｒ、ｇ、ｂが最低値よりも高い場合、バックライト２０の相対強度ｂｒ、ｂｇ、ｂｂも最低値よりも高くなり、光源２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂが点灯する。また、入力映像信号の階調レベルｒ、ｇ、ｂのいずれかが最低値の場合、液晶パネル１０Ａの対応する階調レベルｐR、ｐG、ｐB、ｐWは最低値となる。入力映像信号の階調レベルｒ、ｇ、ｂが最低値よりも高い場合、液晶パネル１０Ａの階調レベルｐR、ｐG、ｐB、ｐWは最高値となる。
【０２９７】
液晶表示装置２００では、バックライト２０の相対強度ｂｒ、ｂｇ、ｂｂの大小関係は入力映像信号の輝度レベルｒ、ｇ、ｂの大小関係と等しく設定される。例えば、バックライト２０の相対強度ｂｒ、ｂｇ、ｂｂは入力映像信号の輝度レベルｒ、ｇ、ｂとそれぞれほぼ等しい。また、液晶パネル１０の階調レベルｐR、ｐG、ｐB、ｐWは、入力映像信号の階調レベルｒ、ｇ、ｂが最低値であるか否かに応じて設定される。階調レベルｒ、ｇ、ｂが最低値の場合、階調レベルｐR、ｐG、ｐBは最低値を示し、階調レベルｒ、ｇ、ｂが最低値よりも高い場合、階調レベルｐR、ｐG、ｐBは最高値を示す。また、階調レベルｒ、ｇ、ｂの少なくとも１つが最低値の場合、階調レベルｐWは最低値を示し、階調レベルｒ、ｇ、ｂのすべてが最低値よりも高い場合、階調レベルｐwは最高値を示す。例えば、入力映像信号の階調レベル（ｒ，ｇ，ｂ）が（１２８，１２８，１２８）である場合、すなわち、入力映像信号において規格化輝度が０．２１６である場合、階調レベル（ｐR，ｐG，ｐB，ｐW）は（２５５，２５５，２５５，２５５）となり、バックライト２０の相対強度（ｂｒ，ｂｇ，ｂｂ）は（０．２１６，０．２１６，０．２１６）となる。
【０２９８】
ここで、再び、図３２を参照する。上述したように、アクティブ駆動処理部３２は、入力映像信号に基づいて光源信号を生成する。光源信号は、光源２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂの相対強度ｓｒ、ｓｇ、ｓｂを示している。バックライト駆動回路３８は、光源信号に基づいて光源駆動信号を生成し、バックライト２０の光源２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂは光源駆動信号によって駆動される。このとき、光源２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂは相対強度ｓｒ、ｓｇ、ｓｂで光を出射し、バックライト２０の相対強度はｂｒ、ｂｇ、ｂｂとなる。入力映像信号の階調レベルｒ、ｇ、ｂのいずれかが最低値の場合、対応する光源２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂが消灯し、バックライト２０の対応する相対強度ｂｒ、ｂｇ、ｂｂは最低値となる。また、入力映像信号の階調レベルｒ、ｇ、ｂが最低値よりも高い場合、光源２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂが点灯し、バックライト２０の相対強度ｂｒ、ｂｇ、ｂｂはそれぞれ最低値よりも高い値を示す。
【０２９９】
例えば、バックライト２０の相対強度ｂｒ、ｂｇ、ｂｂの大小関係は、入力映像信号の輝度レベルｒ、ｇ、ｂの大小関係と等しい。具体的には、入力映像信号の輝度レベルｒ、ｇ、ｂがｒ＞ｇ＞ｂの関係を満たす場合、バックライト２０の相対強度ｂｒ、ｂｇ、ｂｂはｂｒ＞ｂｇ＞ｂｂの関係を満たす。また、入力映像信号の輝度レベルｒ、ｇ、ｂがｒ＜ｇ＜ｂの関係を満たす場合、相対強度ｂｒ、ｂｇ、ｂｂはｂｒ＜ｂｇ＜ｂｂの関係を満たす。
【０３００】
また、液晶データ信号は、赤、緑および青の階調レベルｐｒ、ｐｇ、ｐｂを示す。液晶データ信号の階調レベルｐｒ、ｐｇ、ｐｂは、例えば、階調レベルｒ、ｇ、ｂおよび相対強度ｂｒ、ｂｇ、ｂｂに基づいて設定される。入力映像信号の階調レベルｒ、ｇ、ｂのそれぞれが最低値よりも高い場合、液晶データ信号の階調レベルｐｒ、ｐｇ、ｐｂは最高値を示す。あるいは、入力映像信号の階調レベルｒ、ｇ、ｂのいずれかが最低値である場合、対応する階調レベルｐｒ、ｐｇ、ｐｂは最低値を示す。
【０３０１】
多原色変換部３４は、液晶データ信号からパネル信号を生成する。多原色変換部３４は、液晶データ信号の階調レベルｐｒ、ｐｇ、ｐｂを、赤、緑、青および白の階調レベルｐ1、ｐ2、ｐ3、ｐ4に変換し、階調レベルｐ1、ｐ2、ｐ3、ｐ4を階調レベルｐR、ｐG、ｐB、ｐWとして示すパネル信号を生成する。
【０３０２】
パネル駆動回路３６は、パネル信号に基づいてパネル駆動信号を生成し、これにより、液晶パネル１０Ａを駆動する。液晶パネル１０の液晶層ＬＣR、ＬＣG、ＬＣB、ＬＣWには、階調レベルｐR、ｐG、ｐB、ｐWに対応する電圧が印加される。
【０３０３】
なお、上述した説明では、液晶パネル１０Ａの階調レベルｐR、ｐG、ｐB、ｐWは入力映像信号の階調レベルｒ、ｇ、ｂに応じて設定されたが、本発明はこれに限定されない。バックライト２０の相対強度ｂｒ、ｂｇ、ｂｂは入力映像信号の階調レベルｒ、ｇ、ｂに応じて設定されているため、液晶パネル１０Ａの階調レベルｐR、ｐG、ｐB、ｐWは入力映像信号の階調レベルｒ、ｇ、ｂにかかわらず最高値になるように設定されてもよい。ただし、液晶パネル１０Ａの階調レベルｐR、ｐG、ｐB、ｐWを入力映像信号の階調レベルｒ、ｇ、ｂに応じて設定することにより、高コントラスト比を容易に実現することができる。
【０３０４】
次に、図３３を参照して、液晶表示装置２００における液晶パネル１０Ａの相対透過率およびバックライト２０の相対強度を説明する。図３３に、液晶表示装置２００における入力映像信号の輝度レベルｒ、ｇ、ｂ、バックライト２０の相対強度ｂｒ、ｂｇ、ｂｂ、液晶データ信号の透過率レベルｐｒ、ｐｇ、ｐｂ、液晶パネル１０Ａの相対透過率ｐR、ｐG、ｐB、ｐWを示す。
【０３０５】
ここでは、入力映像信号は緑を示す。例えば、入力映像信号の階調レベル（輝度レベル）ｒ、ｇ、ｂはｇ＞ｒ＝ｂ＝０の関係を満たしており、輝度レベル（ｒ，ｇ，ｂ）が（０，０．２１６，０）であり、階調レベル（ｒ，ｇ，ｂ）は（０，１２８，０）である。
【０３０６】
バックライト２０の相対強度ｂｒ、ｂｇ、ｂｂは入力映像信号の輝度レベルｒ、ｇ、ｂに基づいて設定される。上述したように、バックライト２０の相対強度ｂｒ、ｂｇ、ｂｂの大小関係は、入力映像信号の輝度レベルｒ、ｇ、ｂの大小関係と等しく、相対強度ｂｒ、ｂｇ、ｂｂはｂｇ＞ｂｒ＝ｂｂ＝０の関係を満たす。例えば、相対強度（ｂｒ，ｂｇ，ｂｂ）は（０，０．２１６，０）となる。
【０３０７】
液晶データ信号の透過率レベルｐｒ、ｐｇ、ｐｂは入力映像信号の輝度レベルｒ、ｇ、ｂに基づいて設定される。上述したように入力映像信号の輝度レベルｒ、ｇ、ｂがｇ＞ｒ＝ｂ＝０の関係を満たす場合、輝度レベルｇに対応する階調レベルｐｇは最高値となり、輝度レベルｒ、ｂに対応する階調レベルｐｒ、ｐｂは最低値となる。例えば、入力映像信号の輝度レベル（ｒ，ｇ，ｂ）が（０，０．２１６，０）の場合、液晶データ信号の透過率レベル（ｐｒ，ｐｇ，ｐｂ）は（０，１，０）となり、階調レベル（ｐｒ，ｐｇ，ｐｂ）は２５５階調表記で（０，２５５，０）と表される。なお、上述したように、輝度レベルｒは相対強度ｂｒと透過率レベルｐｒとの積で表される。同様に、輝度レベルｇは相対強度ｂｇと透過率レベルｐｇとの積で表され、また、輝度レベルｂは相対強度ｂｂと透過率レベルｐｂとの積で表される。
【０３０８】
透過率レベルｐｒ、ｐｇ、ｐｂは、多原色変換によって相対透過率ｐR、ｐG、ｐB、ｐWに変換される。この場合、液晶パネル１０Ａの相対透過率（ｐR，ｐG，ｐB，ｐW）は（０，１，０，０）となり、階調レベル（ｐR，ｐG，ｐB，ｐW）は２５５階調表記で（０，２５５，０，０）と表される。このように、バックライト２０の相対強度ｂｒ、ｂｇ、ｂｂは入力映像信号の輝度レベルｒ、ｇ、ｂとほぼ等しく、入力映像信号の輝度レベルｒ、ｇ、ｂのうちの最低値となるものに対応する透過率レベルｐｒ、ｐｇ、ｐｂが最低値となり、輝度レベルｒ、ｇ、ｂのうちの最低値よりも高いものに対応する透過率レベルｐｒ、ｐｇ、ｐｂは最高値となる。これにより、バックライト２０の消費電力を低減させるとともにコントラスト比を増大させることができる。
【０３０９】
以下に、比較例１の液晶表示装置７００および比較例３の液晶表示装置９００と比較して本実施形態の液晶表示装置２００の利点を説明する。
【０３１０】
ここで、図３４を参照して比較例３の液晶表示装置９００を説明する。図３４（ａ）に、比較例３の液晶表示装置９００の模式図を示す。液晶表示装置９００は、液晶パネル９１０と、バックライト９２０とを有している。
【０３１１】
図３４（ｂ）に、液晶パネル９１０の模式図を示す。液晶パネル１０Ａと同様に、液晶パネル９１０において画素Ｐは、赤サブ画素Ｒ、緑サブ画素Ｇ、青サブ画素Ｂおよび白サブ画素Ｗを有しており、液晶パネル９１０は４つの原色で表示を行う。なお、液晶パネル９１０のサイズおよび解像度は液晶パネル７１０のサイズおよび解像度とほぼ等しく、液晶表示装置９００の画素Ｐのサイズは液晶表示装置７００の画素Ｐのサイズと等しい。
【０３１２】
バックライト９２０は、液晶表示装置９００の駆動時に一定の強度の光を出射する。液晶表示装置９００が白を表示する場合、液晶層ＬＣR、ＬＣG、ＬＣB、ＬＣWはそれぞれ最高透過率を示す。また、液晶表示装置９００が黒を表示する場合、液晶層ＬＣR、ＬＣG、ＬＣB、ＬＣWはそれぞれ最低透過率を示す。このように液晶表示装置９００では、入力映像信号に示された色の変化に応じて液晶パネル９１０の液晶層ＬＣR、ＬＣG、ＬＣB、ＬＣWの透過率が変化して、各サブ画素の輝度が変化し、これにより、多様な色が表現される。
【０３１３】
液晶パネル９１０およびバックライト９２０の制御は以下のように行われる。図３４（ｃ）に、制御回路９３０を備えた液晶表示装置９００を示す。制御回路９３０は、多原色変換部９３４、パネル駆動回路９３６およびバックライト駆動回路９３８を有している。多原色変換部９３４は入力映像信号の階調レベルｒ、ｇ、ｂをパネル信号の階調レベルｐR、ｐG、ｐB、ｐWに変換する。なお、一般的に、入力映像信号の階調レベルｒ、ｇ、ｂで表される色の色相は、パネル信号の階調レベルｐR、ｐG、ｐB、ｐWで表される色の色相とほぼ等しい。バックライト駆動回路９３８は液晶表示装置９００の駆動時にバックライト９２０から一定強度の光が出射されるようにバックライト９２０を駆動する。
【０３１４】
表１７に、比較例３の液晶表示装置９００における赤サブ画素Ｒ、緑サブ画素Ｇ、青サブ画素Ｂおよび白サブ画素Ｗの輝度比を示す。
【表１７】
0005536888.tif 000018
【０３１５】
図３５に、液晶表示装置９００における入力映像信号の輝度レベルｒ、ｇ、ｂ、バックライト９２０の相対強度ｂｒ、ｂｇ、ｂｂ、液晶データ信号の透過率レベルｐｒ、ｐｇ、ｐｂ、液晶パネル９１０の相対透過率ｐR、ｐG、ｐB、ｐWを示す。
【０３１６】
ここでも、入力映像信号は緑を示す。例えば、入力映像信号の輝度レベルｒ、ｇ、ｂはｇ＞ｒ＝ｂ＝０の関係を満たし、入力映像信号の輝度レベル（ｒ，ｇ，ｂ）は（０，０．２１６，０）であり、階調レベル（ｒ，ｇ，ｂ）は２５５階調表記で（０，１２８，０）である。液晶表示装置９００では、入力映像信号に示される色にかかわらずバックライト９２０は一定強度の光を出射する。ここでは、相対強度（ｂｒ，ｂｇ，ｂｂ）を（１，１，１）と示している。
【０３１７】
液晶表示装置９００では、液晶データ信号の透過率レベル（階調レベル）ｐｒ、ｐｇ、ｐｂは入力映像信号の輝度レベル（階調レベル）ｒ、ｇ、ｂと等しい。このため、上述したように、入力映像信号の輝度レベルｒ、ｇ、ｂがｇ＞ｒ＝ｂ＝０の関係を満たす場合、液晶データ信号の透過率レベルｐｒ、ｐｇ、ｐｂもｐｇ＞ｐｒ＝ｐｂ＝０の関係を満たす。具体的には、入力映像信号の輝度レベル（ｒ，ｇ，ｂ）が（０，０．２１６，０）の場合、液晶データ信号の透過率レベル（ｐｒ，ｐｇ，ｐｂ）は（０，０．２１６，０）となり、階調レベル（ｐｒ，ｐｇ，ｐｂ）は２５５階調表記で（０，１２８，０）である。
【０３１８】
液晶表示装置９００では、多原色変換が行われる。液晶パネル９１０の相対透過率（ｐR，ｐG，ｐB，ｐW）は（０，０．２１６，０，０）となり、階調レベル（ｐR，ｐG，ｐB，ｐW）は２５５階調表記で（０，１２８，０，０）と表される。
【０３１９】
図３３と、図１０および図３５との比較から理解されるように、液晶表示装置７００、９００では、バックライト７２０、９２０から出射される一定強度の光が液晶パネル７１０、９１０において変調される。これに対して、液晶表示装置２００では、バックライト２０において調光が行われ、液晶パネル１０Ａはバックライト２０からの光に関連するサブ画素の相対透過率を最高値にし、バックライト２０からの光に関連しないサブ画素の相対透過率を最低値にしている。このように、液晶表示装置７００、９００では、バックライト７２０、９２０から一定強度の光が出射されるのに対して、液晶表示装置２００では、入力映像信号に応じて光源２２Ｒ、２２Ｂを消灯するだけでなく、光源２２Ｇの強度を低減させることができ、バックライト２０の消費電力を低減させることができる。
【０３２０】
なお、上述した説明では、入力映像信号に示された色は緑であったが、入力映像信号に示された色が任意の色であっても、同様の理由で、消費電力を低減させるとともにコントラスト比を増大させることができる。
【０３２１】
また、比較例３の液晶表示装置９００では高明度の色を表示できないことがある。入力映像信号がオレンジを示す場合、より具体的には、入力映像信号の輝度レベル（ｒ，ｇ，ｂ）が（１，０．２１６，０）、階調レベル（ｒ，ｇ，ｂ）が（２５５，１２８，０）である場合について説明する。
【０３２２】
まず、比較例１の液晶表示装置７００では、図１３を参照しながら説明したように、赤、緑および青サブ画素の階調レベル（ｒ，ｇ，ｂ）は（２５５，１２８，０）となる。この場合、規格化輝度は０．３６８（＝０．２４６×（２５５／２５５）2.2＋０．５６６×（１２８／２５５）2.2＋０．１８８×（０／２５５）2.2）となる（表６参照）。
【０３２３】
次に、図３６を参照して比較例３の液晶表示装置９００を説明する。図３６に、液晶表示装置９００における入力映像信号の輝度レベルｒ、ｇ、ｂ、バックライト９２０の相対強度ｂｒ、ｂｇ、ｂｂ、液晶データ信号の透過率レベルｐｒ、ｐｇ、ｐｂ、液晶パネル９１０の相対透過率ｐR、ｐG、ｐB、ｐWを示す。
【０３２４】
液晶表示装置９００では、入力映像信号に示される色にかかわらずバックライト９２０は一定強度の光を出射する。ここでは、バックライト９２０の相対強度（ｂｒ，ｂｇ，ｂｂ）を（１，１，１）と示している。
【０３２５】
液晶表示装置９００では、液晶データ信号の透過率レベル（階調レベル）ｐｒ、ｐｇ、ｐｂは入力映像信号の輝度レベル（階調レベル）ｒ、ｇ、ｂと等しく、液晶データ信号の透過率レベルｐｒ、ｐｇ、ｐｂもｐｒ＞ｐｇ＞ｐｂ＝０の関係を満たす。具体的には、入力映像信号の輝度レベル（ｒ，ｇ，ｂ）が（１，０．２１６，０）の場合、液晶データ信号の透過率レベル（ｐｒ，ｐｇ，ｐｂ）は（１，０．２１６，０）となる。
【０３２６】
液晶表示装置９００において多原色変換が行われる。液晶パネル９１０の相対透過率（ｐR，ｐG，ｐB，ｐW）は（１，０．２１６，０，０）となり、階調レベル（ｐR，ｐG，ｐB，ｐW）は２５５階調表記で（２５５，１２８，０，０）と表される。液晶表示装置９００における規格化輝度は０．１８２（＝０．１１８×（２５５／２５５）2.2＋０．２９６×（１２８／２５５）2.2＋０．０９６×（０／２５５）2.2＋０．４９０×（０／２５５）2.2）となる。表１８に、液晶表示装置９００の液晶パネル９１０における各サブ画素の階調レベルおよび規格化輝度を示す。なお、表１８には、参考のために比較例１の液晶表示装置７００の値もあわせて示している。
【０３２７】
【表１８】
0005536888.tif 000019
【０３２８】
このように、比較例３の液晶表示装置９００の規格化輝度は低く、高明度のオレンジを表示できない。これは、液晶表示装置９００の画素Ｐのサイズが液晶表示装置７００の画素Ｐのサイズと等しい場合、液晶パネル９１０における赤サブ画素Ｒ、緑サブ画素Ｇおよび青サブ画素Ｂの面積は液晶パネル７１０における赤サブ画素Ｒ、緑サブ画素Ｇおよび青サブ画素Ｂの面積よりも小さいためと考えられる。
【０３２９】
これに対して、本実施形態の液晶表示装置２００は、比較例３の液晶表示装置９００と比べて高明度の色を表示することができる。
【０３３０】
以下、図３７を参照して、液晶表示装置２００における液晶パネル１０Ａの相対透過率およびバックライト２０の相対強度を説明する。図３７に、液晶表示装置２００における入力映像信号の輝度レベルｒ、ｇ、ｂ、バックライト２０の相対強度ｂｒ、ｂｇ、ｂｂ、液晶データ信号の透過率レベルｐｒ、ｐｇ、ｐｂ、液晶パネル１０Ａの相対透過率ｐR、ｐG、ｐB、ｐWを示す。
【０３３１】
ここでも、入力映像信号はオレンジを示す。具体的には、入力映像信号の輝度レベル（ｒ，ｇ，ｂ）は（１，０．２１６，０）であり、階調レベル（ｒ，ｇ，ｂ）は２５５階調表記で（２５５，１２８，０）である。
【０３３２】
バックライト２０の相対強度ｂｒ、ｂｇ、ｂｂの大小関係は入力映像信号の階調レベルｒ、ｇ、ｂの大小関係と等しい。このため、ｒ＞ｇ＞ｂ＝０の関係を満たす場合、バックライト２０の相対強度ｂｒ、ｂｇ、ｂｂはｂｒ＞ｂｇ＞ｂｂ＝０の関係を満たす。例えば、バックライト２０の相対強度ｂｒ、ｂｇ、ｂｂは輝度レベルｒ、ｇ、ｂとほぼ等しい。したがって、入力映像信号の輝度レベル（ｒ，ｇ，ｂ）が（１，０．２１６，０）の場合、相対強度（ｂｒ，ｂｇ，ｂｂ）は（１，０．２１６，０）となる。表１９に、バックライト２０の相対強度（ｂｒ、ｂｇ、ｂｂ）を示す。
【０３３３】
【表１９】
0005536888.tif 000020
【０３３４】
液晶表示装置２００では、液晶データ信号の透過率レベルｐｒ、ｐｇ、ｐｂは入力映像信号の輝度レベルｒ、ｇ、ｂに基づいて設定される。入力映像信号の輝度レベルｒ、ｇ、ｂはｒ＞ｇ＞ｂ＝０の関係を満たす場合、階調レベルｐｒ、ｐｇは最高値となり、階調レベルｐｂは最低値となる。例えば、入力映像信号の輝度レベル（ｒ，ｇ，ｂ）が（１，０．２１６，０）の場合、液晶データ信号の透過率レベル（ｐｒ，ｐｇ，ｐｂ）は（１，１，０）となり、階調レベル（ｐｒ，ｐｇ，ｐｂ）は２５５階調表記で（２５５，２５５，０）と表される。
【０３３５】
その後、多原色変換により、液晶パネル１０Ａの相対透過率（ｐR，ｐG，ｐB，ｐW）は（１，１，０，１）となり、階調レベル（ｐR，ｐG，ｐB，ｐW）は２５５階調表記で（２５５，２５５，０，２５５）と表される。表２０に、液晶パネル１０Ａの階調レベルを示す。液晶パネルの階調レベル２５５は相対透過率１に相当し、液晶パネルの階調レベル０は相対透過率０に相当する。
【０３３６】
【表２０】
0005536888.tif 000021
【０３３７】
このように液晶パネル１０Ａおよびバックライト２０が駆動される場合、液晶表示装置２００の規格化輝度は０．３７１となる。
【０３３８】
なお、図３６および図３７の比較から理解されるように、液晶表示装置９００では、バックライト９２０から出射される一定強度の光が液晶パネル９１０において変調される。これに対して、液晶表示装置２００では、表示されるオレンジに関連する光源２２Ｒ、２２Ｇを点灯する一方で、表示されるオレンジに関連しない光源２２Ｂを消灯しており、さらに、光源２２Ｇの強度を最高値よりも低くしている。バックライト２０がこのような調光を行うため、バックライト２０の消費電力を低減させることができる。また、液晶表示装置９００では、バックライト９２０から一定強度で出射された光を液晶パネル９１０において変調するのに対して、液晶表示装置２００では、バックライト２０において調光が行われるだけでなく、液晶パネル１０Ａが、バックライト２０からの光に関連するサブ画素の相対透過率を最高値にし、バックライト２０からの光に関連しないサブ画素の相対透過率を最低値にしており、これにより、コントラスト比を増大させることができる。
【０３３９】
また、上述したように、比較例３の液晶表示装置９００の規格化輝度は０．１８２であるのに対して、本実施形態の液晶表示装置２００の規格化輝度は０．３７１となる。これは、液晶表示装置２００において液晶パネル１０Ａの階調レベルｐR、ｐG、ｐWが最高値であり、点灯する光源２２Ｒ、２２Ｇの光が効率的に液晶パネル１０Ａを透過するからである。このため、液晶表示装置２００は、高明度のオレンジを表示することができる。
【０３４０】
なお、上述した説明では、入力映像信号に示された色はオレンジであったが、入力映像信号に示される色は他の色であってもよい。
【０３４１】
（実施形態４）
以下、本発明による液晶表示装置の第４実施形態を説明する。図３８（ａ）に、本実施形態の液晶表示装置２００Ａの模式図を示す。液晶表示装置２００Ａは、液晶パネル１０Ａと、バックライト２０とを備えている。
【０３４２】
図３８（ｂ）に、液晶パネル１０Ａにおける画素Ｐの模式図を示す。ここでも、画素Ｐは、赤サブ画素Ｒ、緑サブ画素Ｇ、青サブ画素Ｂおよび白サブ画素Ｗを有している。また、図１（ｄ）および図１（ｅ）を参照して上述したように、バックライト２０は、光源２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂを含む光源ユニット２２を有している。
【０３４３】
図３９に、制御回路３０Ａを備える液晶表示装置２００Ａの模式図を示す。制御回路３０Ａは、入力映像信号に基づいて液晶パネル１０Ａおよびバックライト２０を制御する。制御回路３０Ａは、アクティブ駆動処理部３２と、多原色変換部３４Ａと、パネル駆動回路３６と、バックライト駆動回路３８とを有している。制御回路３０Ａは、図３２を参照して上述した制御回路３０と同様の構成を有しており、冗長を避けるために重複する説明を省略する。
【０３４４】
アクティブ駆動処理部３２は、入力映像信号に基づいて光源信号および液晶データ信号を生成する。光源信号は光源２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂの相対強度ｓｒ、ｓｇ、ｓｂを示す。光源２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂの相対強度ｓｒ、ｓｇ、ｓｂは入力映像信号の輝度レベルｒ、ｇ、ｂに基づいて設定される。バックライト駆動回路３８は光源信号に基づいてバックライト２０の光源２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂを駆動する。このとき、バックライト２０から相対強度ｂｒ、ｂｇ、ｂｂの光が出射される。
【０３４５】
また、アクティブ駆動処理部３２は、光源信号からバックライト信号を生成する。バックライト信号はバックライト２０の相対強度ｂｒ、ｂｇ、ｂｂを示している。アクティブ駆動処理部３２において、相対強度ｓｒ、ｓｇ、ｓｂからバックライト２０の相対強度ｂｒ、ｂｇ、ｂｂが求められる。このように相対強度ｂｒ、ｂｇ、ｂｂは、入力映像信号の輝度レベルｒ、ｇ、ｂに応じて設定される。例えば、相対強度ｂｒ、ｂｇ、ｂｂの大小関係が輝度レベルｒ、ｇ、ｂの大小関係と等しくてもよく、相対強度ｂｒ、ｂｇ、ｂｂが輝度レベルｒ、ｇ、ｂとほぼ等しくてもよい。
【０３４６】
あるいは、相対強度ｂｒ、ｂｇ、ｂｂは輝度レベルｒ、ｇ、ｂに基づいて別の態様で決定されてもよい。バックライト２０の相対強度ｂｒ、ｂｇ、ｂｂは、入力映像信号に応じて、輝度レベルｒ、ｇ、ｂよりも大きくてもよい。上述したように、入力映像信号においてすべての画素の色が等しい場合、バックライト２０の相対強度ｂｒ、ｂｇ、ｂｂは入力映像信号の輝度レベルｒ、ｇ、ｂと等しくてもよい。これに対して、入力映像信号において画素が異なる色を示す場合、バックライト２０の相対強度ｂｒ、ｂｇ、ｂｂが入力映像信号の輝度レベルｒ、ｇ、ｂよりも大きくなることがある。具体的には、入力映像信号において、ある光源ユニット２２に対応する複数の画素の赤の階調レベルが異なる場合、バックライト２０の相対強度ｂｒは階調レベルｒの最高値に対応して設定され、この相対強度ｂｒはその他の画素の階調レベルｒよりも高い。同様に、入力映像信号において、光源ユニット２２に対応する複数の画素の緑、青の階調レベルが異なる場合、バックライト２０の相対強度ｂｇ、ｂｂは階調レベルｇ、ｂの最高値に対応して設定され、この相対強度ｂｇ、ｂｂはその他の画素の階調レベルｂｇ、ｂｂよりも高い。
【０３４７】
あるいは、入力映像信号においてすべての画素の色が等しい場合でも、バックライト２０の相対強度ｂｒ、ｂｇ、ｂｂを入力映像信号の輝度レベルｒ、ｇ、ｂと等しくすると、色ずれや視野角特性などの表示特性が低下することがある。この場合、入力映像信号においてすべての画素の色が等しくても、バックライト２０の相対強度ｂｒ、ｂｇ、ｂｂを入力映像信号の輝度レベルｒ、ｇ、ｂよりも高くしてもよい。
【０３４８】
このように相対強度ｂｒ、ｂｇ、ｂｂは輝度レベルｒ、ｇ、ｂに基づいて決定される。
【０３４９】
多原色変換部３４Ａは、液晶データ信号の階調レベルｐｒ、ｐｇ、ｐｂを、赤、緑、青および白の階調レベルｐ1、ｐ2、ｐ3、ｐ4に変換する。なお、上述したように、変換前の階調レベルｐｒ、ｐｇ、ｐｂによって示される色の色相（色度）は変換後の階調レベルｐ1、ｐ2、ｐ3、ｐ4によって示される色の色相（色度）とほぼ等しい。
【０３５０】
その後、多原色変換部３４Ａは、階調レベルｐ1、ｐ2、ｐ3、ｐ4を階調レベルｐR、ｐG、ｐB、ｐWとして示すパネル信号を生成する。あるいは、多原色変換部３４Ａは、階調レベルｐ1、ｐ2、ｐ3を階調レベルｐR、ｐG、ｐBとしてそれぞれ設定するとともに、階調レベルｐ4よりも大きいｐ4’を階調レベルｐWとして設定してもよい。
【０３５１】
例えば、多原色変換部３４Ａは、バックライト信号に基づいて階調レベルｐ4’の設定を行ってもよい。後述するように、階調レベルｐ4’が大きいほど、規格化輝度の増大とともに色度がシフトするため、階調レベルｐ4’は、色度のシフトが大きくなりすぎない程度に設定されることが好ましい。
【０３５２】
例えば、多原色変換部３４Ａは、バックライト２０の相対強度ｂｒ、ｂｇ、ｂｂに基づいて階調レベルｐ4’を設定する。階調レベルｐ4’は、バックライト２０の相対強度ｂｒ、ｂｇ、ｂｂに基づいて一定の値に設定されてもよく、相対強度ｂｒ、ｂｇ、ｂｂに応じて連続的に変化してもよい。このように、多原色変換部３４Ａは、液晶データ信号だけでなくバックライト信号に基づいてパネル信号を生成してもよい。パネル駆動回路３６は、階調レベルｐR、ｐG、ｐB、ｐWを示すパネル信号に基づいて液晶パネル１０Ａを駆動する。
【０３５３】
以下に、入力映像信号が緑を示す場合の液晶表示装置２００Ａを説明する。例えば、入力映像信号の階調レベル（ｒ，ｇ，ｂ）が２５５階調表記で（０，２５５，０）である。また、ここでは、バックライト２０の相対強度ｂｒ、ｂｇ、ｂｂは輝度レベルｒ、ｇ、ｂとほぼ等しく、多原色変換部３４Ａは、液晶データ信号だけでなくバックライト信号に基づいてパネル信号を生成する。この場合、バックライト２０の相対強度（ｂｒ，ｂｇ，ｂｂ）は（０，１，０）となる。
【０３５４】
多原色変換部３４Ａによる階調レベルｐｒ、ｐｇ、ｐｂの変換により、赤、緑、青および白サブ画素の階調レベル（ｐ1，ｐ2，ｐ3，ｐ4）は（０，２５５，０，０）となる。なお、階調レベルｐｒ、ｐｇ、ｐｂによって示される色の色度は、階調レベルｐ1、ｐ2、ｐ3、ｐ4によって示される色の色度とほぼ等しい。
【０３５５】
その後、多原色変換部３４Ａは、バックライト２０の相対強度ｂｒ、ｂｇ、ｂｂに基づいて階調レベルｐ4’を設定する。ここでは、相対強度ｂｒ、ｂｇの差が大きいため、多原色変換部３４Ａは、階調レベルｐ4よりも大きい階調レベルｐ4’を階調レベルｐWとして設定する。このため、液晶パネル１０Ａの階調レベル（ｐR，ｐG，ｐB，ｐW）は２５５階調表記で（０，２５５，０，ｐ4’）となる。ここで、階調レベルｐ4’は０＜ｐ4’≦２５５であり、相対透過率ｐ4’は０＜ｐ4’≦１である。このように、入力映像信号が緑を示す場合、液晶表示装置２００Ａでは、バックライト２０の相対強度（ｂｒ，ｂｇ，ｂｂ）は（０，１，０）であり、液晶パネル１０の相対透過率（ｐR，ｐG，ｐB，ｐW）は（０，１，０，ｐ4’）となり、階調レベル（ｐR，ｐG，ｐB，ｐW）は２５５階調表記で（０，２５５，０，ｐ4’）と表される。
【０３５６】
液晶表示装置２００Ａでは、バックライト２０の光源２２Ｇが点灯し、光源２２Ｒ、２２Ｂが消灯する場合、バックライト２０からの光は、緑サブ画素Ｇだけでなく白サブ画素Ｗも透過する。したがって、規格化輝度を効率的に増大させることができる。
【０３５７】
以下、図４０を参照して液晶表示装置２００Ａの規格化輝度を説明する。
【０３５８】
図４０（ａ）にバックライト２０の出射スペクトルを示す。ここでは、バックライト２０の相対強度（ｂｒ，ｂｇ，ｂｂ）が（０，１，０）であり、光源２２Ｇが点灯している。出射スペクトルは約５２０ｎｍのピーク波長を有している。
【０３５９】
図４０（ｂ）に液晶パネル１０Ａの透過スペクトルを示す。ここでは、液晶パネル１０Ａの階調レベル（ｐR，ｐG，ｐB，ｐW）は（０，０，０，２５５）であり、光は白サブ画素Ｗを透過する。このため、液晶パネル１０Ａは、全波長域の光を透過する。
【０３６０】
図４０（ｃ）に、バックライト２０から図４０（ａ）に示したスペクトルの光が出射され、液晶パネル１０Ａにおいて図４０（ｂ）に示したスペクトルで光が透過する場合の液晶表示装置２００Ａの出射スペクトルを示す。ここでは、液晶パネル１０Ａの階調レベル（ｐR，ｐG，ｐB，ｐW）は（０，０，０，２５５）であり、バックライト２０の相対強度（ｂｒ，ｂｇ，ｂｂ）は（０，１，０）である。この場合、白サブ画素Ｗから出射される光の強度は、主に、バックライト２０における光源２２Ｇの光の強度と白サブ画素Ｗの透過率との積で表される。この出射スペクトルも約５２０ｎｍのピーク波長を有している。
【０３６１】
図４０（ｄ）に、バックライト２０から図４０（ａ）に示したスペクトルの光が出射され、液晶パネル１０Ａにおいて図３０（ｂ）および図４０（ｂ）の両方に示したスペクトルで光が透過する場合の液晶表示装置２００Ａの出射スペクトルを示す。ここでは、液晶パネル１０Ａの階調レベル（ｐR，ｐG，ｐB，ｐW）は（０，２５５，０，２５５）であり、バックライト２０の相対強度（ｂｒ，ｂｇ，ｂｂ）は（０，１，０）である。この場合、液晶表示装置２００Ａから出射される光の強度は、光源２２Ｇから出射されて緑サブ画素Ｇを透過した光の強度と白サブ画素Ｗを透過した光の強度との和となり、明度の高い緑を表示することができる。
【０３６２】
ここで、比較例１、３の液晶表示装置７００、９００と比較して本実施形態の液晶表示装置２００Ａの利点を説明する。まず、比較例１の液晶表示装置７００を説明する。
【０３６３】
ここでは、入力映像信号に示される色は緑であり、階調レベル（ｒ，ｇ，ｂ）は２５５階調表記で（０，２５５，０）である。比較例１の液晶表示装置７００では、バックライト７２０から一定の強度の光が出射される。ここでは、バックライト７２０の相対強度（ｂｒ，ｂｇ，ｂｂ）を（１，１，１）と示す。
【０３６４】
また、液晶パネル７１０における赤、緑および青サブ画素の階調レベル（ｐｒ，ｐｇ，ｐｂ）は、入力映像信号の階調レベル（ｒ，ｇ，ｂ）と等しく、（０，２５５，０）である。この場合、液晶表示装置７００における規格化輝度は０．５６６（＝０．２４６×（０／２５５）2.2＋０．５６６×（２５５／２５５）2.2＋０．１８８×（０／２５５）2.2）となる。
【０３６５】
次に、比較例３の液晶表示装置９００を説明する。ここでは、入力映像信号に示される色は緑であり、階調レベル（ｒ，ｇ，ｂ）は２５５階調表記で（０，２５５，０）である。比較例３の液晶表示装置９００では、バックライト９２０から一定の強度の光が出射される。ここでは、バックライト９２０の相対強度（ｂｒ，ｂｇ，ｂｂ）を（１，１，１）と示す。
【０３６６】
液晶データ信号の階調レベル（ｐｒ，ｐｇ，ｐｂ）は、入力映像信号の階調レベル（ｒ，ｇ，ｂ）と等しく、（０，２５５，０）である。比較例３の液晶表示装置９００では多原色変換が行われる。階調レベル（ｐR，ｐG，ｐB，ｐW）は２５５階調表記で（０，２５５，０，０）となる。この場合、液晶表示装置９００における規格化輝度は０．２９５（＝０．１１８×（０／２５５）2.2＋０．２９６×（２５５／２５５）2.2＋０．０９６×（０／２５５）2.2＋０．４９０×（０／２５５）2.2）となる。表２１に、液晶パネル９１０における各サブ画素の階調レベルを示す。なお、表２１には、参考のために比較例１の液晶表示装置７００の値もあわせて示している。
【０３６７】
【表２１】
0005536888.tif 000022
【０３６８】
このように、比較例３の液晶表示装置９００の規格化輝度は低く、液晶表示装置９００は高明度の緑を表示することができない。
【０３６９】
また、上述した液晶表示装置２００では、入力映像信号が緑を示す場合、バックライト２０の光源２２Ｇが点灯し、緑サブ画素Ｇが光を透過する。例えば、図３０を参照して上述したように、入力映像信号の階調レベル（ｒ，ｇ，ｂ）が（０，２５５，０）の場合、バックライト２０の相対強度（ｂｒ，ｂｇ，ｂｂ）は（０，１，０）となり、液晶パネル１０Ａの相対透過率（ｐR，ｐG，ｐB，ｐW）は（０，１，０，０）であり、階調レベル（ｐR，ｐG，ｐB，ｐW）は２５５階調表記で（０，２５５，０，０）と表される。この場合、図３０（ｃ）に示したスペクトルの光が出射されるが、これだけでは、高い明度が得られないことがある。
【０３７０】
これに対して、本実施形態の液晶表示装置２００Ａは高明度の緑を表示することができる。以下に、液晶表示装置２００Ａの規格化輝度を説明する。ここでも、入力映像信号に示される色は緑であり、輝度レベル（ｒ，ｇ，ｂ）は（０，１，０）であり、階調レベル（ｒ，ｇ，ｂ）は（０，２５５，０）である。
【０３７１】
ここでは、バックライト２０の相対強度ｂｒ、ｂｇ、ｂｂは入力映像信号の輝度レベルｒ、ｇ、ｂに基づいて設定される。表２２に、バックライト２０の相対強度（ｂｒ，ｂｇ，ｂｂ）を示す。
【０３７２】
【表２２】
0005536888.tif 000023
【０３７３】
また、ここでは、上述したように、液晶パネル１０Ａの相対透過率（ｐR，ｐG，ｐB，ｐW）は（０，１，０，ｐ4’）となり、階調レベル（ｐR，ｐG，ｐB，ｐW）は２５５階調表記で（０，２５５，０，ｐ4’）となる。表２３に、液晶パネル１０Ａにおける赤サブ画素Ｒ、緑サブ画素Ｇ、青サブ画素Ｂおよび白サブ画素Ｗの透過率を示す。
【０３７４】
【表２３】
0005536888.tif 000024
【０３７５】
なお、上述したように、相対透過率ｐ4’は０＜ｐ4’≦１であり、階調レベルｐ4’は０＜ｐ4’≦２５５である。階調レベルｐ4’が大きいほど、規格化輝度の改善効果が大きいが、階調レベルｐ4’が大きすぎると、液晶表示装置２００Ａによって表示される色の色度が大きくシフトすることがある。また、階調レベルｐ4’が小さいと、色度のシフトは抑制されるが、規格化輝度の改善効果も低減する。例えば、階調レベルｐ4’が２３４の場合、液晶表示装置２００Ａの規格化輝度は０．５６６となり、これは、比較例１の液晶表示装置７００と等しい。なお、階調レベル２３４は相対透過率０．８２８に相当する。
【０３７６】
図４１に、液晶表示装置２００Ａにおける入力映像信号の輝度レベルｒ、ｇ、ｂ、バックライト２０の相対強度ｂｒ、ｂｇ、ｂｂ、液晶データ信号の透過率レベルｐｒ、ｐｇ、ｐｂ、液晶パネル１０Ａの相対透過率ｐR、ｐG、ｐB、ｐWを示す。ここでも、入力映像信号は緑を示す。例えば、入力映像信号の輝度レベルｒ、ｇ、ｂはｇ＞ｒ＝ｂ＝０の関係を満たし、入力映像信号の輝度レベル（ｒ，ｇ，ｂ）は（０，１，０）であり、階調レベル（ｒ，ｇ，ｂ）は（０，２５５，０）である。
【０３７７】
バックライト２０の相対強度ｂｒ、ｂｇ、ｂｂは入力映像信号の輝度レベルｒ、ｇ、ｂに基づいて設定される。輝度レベルｒ、ｇ、ｂがｇ＞ｒ＝ｂ＝０の関係を満たす場合、バックライト２０の相対強度ｂｒ、ｂｇ、ｂｂはｂｇ＞ｂｒ＝ｂｂ＝０の関係を満たす。具体的には、入力映像信号の輝度レベル（ｒ，ｇ，ｂ）が（０，１，０）の場合、相対強度（ｂｒ，ｂｇ，ｂｂ）は（０，１，０）となる。
【０３７８】
液晶データ信号の透過率レベルｐｒ、ｐｇ、ｐｂは入力映像信号の輝度レベルｒ、ｇ、ｂに基づいて設定される。上述したように入力映像信号の輝度レベルｒ、ｇ、ｂはｇ＞ｒ＝ｂ＝０の関係を満たす場合、輝度レベルｇに対応する階調レベルｐｇは最高値となり、輝度レベルｒ、ｂに対応する階調レベルｐｒ、ｐｂは最低値となる。例えば、入力映像信号の輝度レベル（ｒ，ｇ，ｂ）が（０，１，０）の場合、液晶データ信号の透過率レベル（ｐｒ，ｐｇ，ｐｂ）は（０，１，０）であり、階調レベル（ｐｒ，ｐｇ，ｐｂ）は２５５階調表記で（０，２５５，０）と表される。この場合、多原色変換により、液晶パネル１０Ａの相対透過率（ｐR，ｐG，ｐB，ｐW）は（０，１，０，０．８２８）となり、階調レベル（ｐR，ｐG，ｐB，ｐW）は２５５階調表記で（０，２５５，０，２３４）と表される。
【０３７９】
なお、上述した説明では、入力映像信号に示される色は緑であったが、本発明はこれに限定されない。入力映像信号に示される色は赤であってもよい。例えば、入力映像信号の階調レベルがｒ＞ｇ＝ｂ＝０の関係を満たす場合にも、バックライト２０の相対強度ｂｒを最低値よりも高くするとともに液晶パネル１０Ａの階調レベルｐRだけでなく階調レベルｐWを最低値よりも高くし、これにより、高明度の赤を表示することができる。あるいは、入力映像信号に示される色は青であってもよい。例えば、入力映像信号の階調レベルがｂ＞ｒ＝ｇ＝０の関係を満たす場合にも、バックライト２０の相対強度ｂｂを最低値よりも高くするとともに液晶パネル１０Ａの階調レベルｐBだけでなく階調レベルｐWを最低値よりも高くし、これにより、高明度の青を表示することができる。
【０３８０】
また、上述した説明では、階調レベルｐ4’の設定は、相対強度ｂｒ、ｂｇ、ｂｂのうちの２つが最低値であり、残りの１つが最低値よりも高い場合に行ったが、本発明はこれに限定されない。相対強度ｂｒ、ｂｇ、ｂｂのうちの少なくとも２つが最低値よりも高い場合に、階調レベルｐ4’の設定を行ってもよい。
【０３８１】
また、上述した説明では、バックライト２０の相対強度ｂｒ、ｂｇ、ｂｂは、入力映像信号の輝度レベルｒ、ｇ、ｂとほぼ等しかったが、本発明はこれに限定されない。
【０３８２】
以下、図４２を参照して液晶表示装置２００Ａを説明する。図４２に、液晶表示装置２００Ａにおける入力映像信号の輝度レベルｒ、ｇ、ｂ、バックライト２０の相対強度ｂｒ、ｂｇ、ｂｂ、液晶データ信号の透過率レベルｐｒ、ｐｇ、ｐｂ、液晶パネル１０Ａの相対透過率ｐR、ｐG、ｐB、ｐWを示す。
【０３８３】
ここでも、入力映像信号は緑を示す。例えば、入力映像信号の輝度レベルｒ、ｇ、ｂはｇ＞ｒ＝ｂ＝０の関係を満たし、入力映像信号の輝度レベル（ｒ，ｇ，ｂ）は（０，１，０）であり、階調レベル（ｒ，ｇ，ｂ）は（０，２５５，０）である。
【０３８４】
バックライト２０の相対強度ｂｒ、ｂｇ、ｂｂは、輝度レベルｒ、ｇ、ｂに基づいて設定される。輝度レベルｒ、ｇ、ｂがｇ＞ｒ＝ｂ＝０の関係を満たす場合、バックライト２０の相対強度ｂｒ、ｂｇ、ｂｂはｂｇ≧ｂｒ≧０、ｂｇ≧ｂｂ≧０の関係を満たす。例えば、入力映像信号の輝度レベル（ｒ，ｇ，ｂ）が（０，１，０）の場合、相対強度ｂｇは１であり、相対強度ｂｒは０≦ｂｒ≦１であり、相対強度ｂｂは０≦ｂｂ≦１である。
【０３８５】
液晶データ信号の透過率レベルｐｒ、ｐｇ、ｐｂは入力映像信号の輝度レベルｒ、ｇ、ｂに基づいて設定される。上述したように入力映像信号の輝度レベルｒ、ｇ、ｂはｇ＞ｒ＝ｂ＝０の関係を満たす場合、輝度レベルｇに対応する階調レベルｐｇは最高値となり、輝度レベルｒ、ｂに対応する階調レベルｐｒ、ｐｂは最低値となる。例えば、入力映像信号の輝度レベル（ｒ，ｇ，ｂ）が（０，１，０）の場合、液晶データ信号の透過率レベル（ｐｒ，ｐｇ，ｐｂ）は（０，１，０）となり、階調レベル（ｐｒ，ｐｇ，ｐｂ）は２５５階調表記で（０，２５５，０）と表される。
【０３８６】
次に、多原色変換が行われる。ここでは、液晶パネル１０の相対透過率（ｐR，ｐG，ｐB，ｐW）は（０，１，０，０．８２８）となり、階調レベル（ｐR，ｐG，ｐB，ｐW）は２５５階調表記で（０，２５５，０，２３４）と表される。なお、ここでは、図４２を参照した説明と同様に相対透過率（ｐR，ｐG，ｐB，ｐY）は（０，１，０，０．８２８）としたが、バックライト２０の相対強度ｂｒ、ｂｂが最低値よりも高いため、相対透過率ｐWは０．８２８よりも低くしてもよい。以上のように、入力映像信号が緑を示す場合にバックライト２０の相対強度ｂｇだけでなく相対強度ｂｒおよび／またはｂｂも最低値よりも高くしてもよい。
【０３８７】
なお、上述した説明では、入力映像信号に示される色は緑であったが、本発明はこれに限定されない。入力映像信号に示される色は赤であってもよい。この場合、入力映像信号の階調レベルがｒ＞ｇ＝ｂ＝０の関係を満たすときにも、バックライト２０の相対強度ｂｒだけでなく相対強度ｂｇおよび／またはｂｂを最低値よりも高くするとともに液晶パネル１０Ａの階調レベルｐRおよびｐWを最低値よりも高くしてもよい。あるいは、入力映像信号に示される色は青であってもよい。この場合、入力映像信号の階調レベルがｂ＞ｒ＝ｇ＝０の関係を満たすときにも、バックライト２０の相対強度ｂｂだけでなく相対強度ｂｒおよび／またはｂｇを最低値よりも高くするとともに液晶パネル１０Ａの階調レベルｐBおよびｐWを最低値よりも高くしてもよい。
【０３８８】
このように、入力映像信号に示される色が緑の場合にバックライト２０の相対強度ｂｇだけでなく相対強度ｂｒおよび／またはｂｂも最低値よりも高くしてもよい。
【０３８９】
以下、図４３を参照して、液晶表示装置２００Ａにおけるバックライト２０の相対強度ｂｒ、ｂｂの変化に伴う色度および規格化輝度の変化を説明する。ここでも、入力映像信号は緑を示す。例えば、入力映像信号の輝度レベルｒ、ｇ、ｂはｇ＞ｒ＝ｂ＝０の関係を満たし、入力映像信号の輝度レベル（ｒ，ｇ，ｂ）は（０，１，０）であり、階調レベル（ｒ，ｇ，ｂ）は（０，２５５，０）である。
【０３９０】
図４３（ａ）に色度の変化を示す。図４３（ａ）において横軸は色度ｘを示し、縦軸は色度ｙを示す。図４３（ｂ）に規格化輝度の変化を示す。図４３（ｂ）において横軸はバックライト２０の相対強度ｂｒ、ｂｂを示し（ｂｒ＝ｂｂである）、縦軸は規格化輝度を示す。ここでは、液晶パネル１０Ａの階調レベル（ｐR，ｐG，ｐB，ｐW）は（０，２５５，０，０）であり、バックライト２０の相対強度ｂｇは１である。
【０３９１】
図４３（ａ）に示されるように、相対強度ｂｒ、ｂｂが１のときの色度ｘ、ｙは、相対強度ｂｒ、ｂｂが０のときの色度ｘ、ｙとほぼ等しい。液晶パネル１０Ａにおいて緑サブ画素Ｇが光を透過し、他のサブ画素が光を遮断するため、バックライト２０の相対強度ｂｒ、ｂｂが増加しても液晶パネル１０Ａから出射される光にほとんど影響しない。ただし、光源２２Ｒ、２２Ｂの出射スペクトルは緑サブ画素Ｇの透過スペクトルと若干重なっており、バックライト２０の相対強度ｂｒ、ｂｂの増加によって液晶パネル１０Ａから出射される光のうち長波長側および短波長側の光の強度がわずかに増加するため、厳密には、相対強度ｂｒ、ｂｂが増加するほど、色度ｘ、ｙはともにわずかにずれる。
【０３９２】
図４３（ｂ）に示されるように、相対強度ｂｒ、ｂｂが１のときの規格化輝度は相対強度ｂｒ、ｂｂが０のときの規格化輝度とほぼ等しい。上述したように、液晶パネル１０Ａにおいて緑サブ画素Ｇが光を透過し、他のサブ画素が光を遮断するため、バックライト２０の相対強度ｂｒ、ｂｂが増加しても液晶パネル１０Ａから出射される光にほとんど影響しない。
【０３９３】
なお、上述したように、液晶パネル１０Ａにおいて緑サブ画素Ｇだけでなく白サブ画素Ｗも光を透過する場合、相対強度ｂｒ、ｂｂの増加に応じて色度ｘ、ｙおよび規格化輝度はそれぞれ変化する。
【０３９４】
図４４を参照して、液晶表示装置１００Ａにおけるバックライト２０の相対強度ｂｒの変化に伴う色度および規格化輝度の変化を説明する。図４４（ａ）に色度の変化を示し、図４４（ｂ）に規格化輝度の変化を示す。なお、参考のために、図４４（ｂ）には、階調レベルｐWがゼロのときの規格化輝度を併せて示している。
【０３９５】
ここでも、入力映像信号は緑を示す。例えば、入力映像信号の輝度レベルｒ、ｇ、ｂはｇ＞ｒ＝ｂ＝０の関係を満たし、入力映像信号の輝度レベル（ｒ，ｇ，ｂ）は（０，１，０）であり、階調レベル（ｒ，ｇ，ｂ）は（０，２５５，０）である。ここでは、液晶パネル１０の階調レベル（ｐR，ｐG，ｐB，ｐW）は（０，２５５，０，７１）であり、バックライト２０の相対強度ｂｇは１である。
【０３９６】
図４４（ａ）に示されるように、バックライト２０の相対強度ｂｒ、ｂｂを増加させることにより、色度ｘ、ｙは比較的大きくずれる。これは、液晶パネル１０Ａにおいて緑サブ画素Ｇが光を透過するだけでなく白サブ画素Ｗもある程度光を透過するため、相対強度ｂｒ、ｂｂの増加により、液晶パネル１０Ａから出射される光のうちに長波長側および短波長側の光の強度が増加するためである。
【０３９７】
図４４（ｂ）に示されるように、階調レベルｐWが７１のときの規格化輝度は階調レベルｐWが０のときの規格化輝度よりもわずかに大きい。上述したように、液晶パネル１０Ａにおいて緑サブ画素Ｇだけでなく白サブ画素Ｗも光を透過するためである。ただし、液晶パネル１０Ａにおける階調レベルｐWは比較的低いため、規格化輝度への影響は比較的小さい。
【０３９８】
次に、図４５を参照して、液晶表示装置２００Ａにおけるバックライト２０の相対強度ｂｒ、ｂｂの変化に伴う色度および規格化輝度の変化を説明する。図４５（ａ）に色度の変化を示し、図４５（ｂ）に規格化輝度の変化を示す。なお、参考のために、図４５（ｂ）には、階調レベルｐWがゼロのときの規格化輝度を併せて示している。
【０３９９】
ここでも、入力映像信号は緑を示す。例えば、入力映像信号の輝度レベルｒ、ｇ、ｂはｇ＞ｒ＝ｂ＝０の関係を満たし、入力映像信号の輝度レベル（ｒ，ｇ，ｂ）は（０，１，０）であり、階調レベル（ｒ，ｇ，ｂ）は（０，２５５，０）である。ここでは、液晶パネル１０Ａの階調レベル（ｐR，ｐG，ｐB，ｐW）は（０，２５５，０，２３４）であり、バックライト２０の相対強度ｂｇは１である。
【０４００】
図４５（ａ）に示されるように、バックライト２０の相対強度ｂｒ、ｂｂの増加により、色度ｘ、ｙはさらに大きくずれる。これは、液晶パネル１０Ａにおいて緑サブ画素Ｇだけでなく白サブ画素Ｗも光を透過するため、相対強度ｂｒ、ｂｂの増加により、液晶パネル１０Ａから出射される光のうちに長波長側および短波長側の光の強度が大きく増加するためである。
【０４０１】
図４５（ｂ）に示されるように、相対強度ｂｒ、ｂｂが１のときの規格化輝度は相対強度ｂｒ、ｂｂが０のときの規格化輝度よりも大きい。これは、液晶パネル１０Ａにおける階調レベルｐWは比較的高く、相対強度ｂｒ、ｂｂの増加に伴う規格化輝度への影響が大きいためである。また、階調レベルｐWが２３４のときの規格化輝度は階調レベルｐWが７１のときの規格化輝度よりも大きい。
【０４０２】
なお、図４４および図４５の比較から理解されるように、階調レベルｐWが小さい場合は、色度の変化は比較的小さいものの、規格化輝度の改善効果は比較的小さい。これに対して、階調レベルｐWが大きい場合は、規格化輝度の改善効果は比較的大きいものの、色度の変化も比較的大きくなる。
【０４０３】
なお、上述した説明では、バックライト２０の相対強度ｂｒ、ｂｂの変化にかかわらず液晶パネル１０Ａにおける階調レベルｐWは一定であったが、本発明はこれに限定されない。液晶パネル１０Ａにおける階調レベルｐWは（さらに必要に応じて階調レベルｐR、ｐGも）バックライト２０の相対強度ｂｒ、ｂｂの変化に応じて変化してもよい。
【０４０４】
図４６を参照して、液晶表示装置２００Ａにおけるバックライト２０の相対強度ｂｒ、ｂｂの変化に伴う色度および規格化輝度の変化を説明する。図４６（ａ）に色度の変化を示し、図４６（ｂ）に規格化輝度の変化を示す。なお、参考のために、図４６（ｂ）には、階調レベルｐWが０、７１および２３４のそれぞれの規格化輝度を併せて示している。
【０４０５】
ここでも、入力映像信号は緑を示す。例えば、入力映像信号の輝度レベルｒ、ｇ、ｂはｇ＞ｒ＝ｂ＝０の関係を満たし、入力映像信号の輝度レベル（ｒ，ｇ，ｂ）は（０，１，０）であり、階調レベル（ｒ，ｇ，ｂ）は（０，２５５，０）である。ここでは、液晶パネル１０Ａの階調レベルｐR、ｐG、ｐBはそれぞれ０、２５５、０であり、階調レベルｐwは７１以上２３４以下であり、バックライト２０の相対強度ｂｇは１である。
【０４０６】
なお、ここでは、相対強度ｂｒ、ｂｂが０の場合、液晶パネル１０Ａの階調レベルｐWは２３４であり、相対強度ｂｒ、ｂｂの増加に伴って階調レベルｐwは減少する。相対強度ｂｒ、ｂｂが１の場合、液晶パネル１０Ａの階調レベルｐwは７１となる。
【０４０７】
図４６（ａ）に示されるように、バックライト２０の相対強度ｂｒ、ｂｂの増加によって色度は若干ずれるが、そのシフト量は比較的少ない。ここでは、相対強度ｂｒ、ｂｂの増加にともなって階調レベルｐWを減少させており、これにより、色度のシフトが低減される。
【０４０８】
図４６（ｂ）に示されるように、相対強度ｂｒ、ｂｂが０の場合、規格化輝度の改善効果が大きいのに対して、相対強度ｂｒ、ｂｂの増加にともない規格化輝度の改善効果が低減される。このように、相対強度ｂｒ、ｂｂの増加に伴い、階調レベルｐWを減少させることにより、規格化輝度の改善および色度シフトの抑制を実現することができる。
【０４０９】
なお、上述した説明では、各光源ユニット２２の光源２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂから出射される光の強度が等しい場合、液晶パネル１０、１０Ａの各画素Ｐに対して、バックライト２０から一定の強度の光が出射されたが、本発明はこれに限定されない。各光源ユニット２２の光源２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂから出射される光の強度が等しい場合でも、液晶パネル１０、１０Ａの画素Ｐに応じてバックライト２０から出射される光の強度は異なってもよい。例えば、各光源ユニット２２の光源２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂから出射される光の強度が一定であっても、バックライト２０における、光源ユニット２２の光照射エリア中央における光の強度が、光源ユニット２２の光照射エリアの外周部分における光の強度と異なる場合に、液晶パネル１０のうちの、光照射エリアの中央に対応する画素Ｐの液晶層ＬＣR、ＬＣG、ＬＣB、ＬＣY、ＬＣWに印加する電圧、光照射エリアの外周部分に対応する画素Ｐの液晶層ＬＣR、ＬＣG、ＬＣB、ＬＣY、ＬＣWに印加する電圧と異ならせてもよい。
【０４１０】
なお、上述した説明では、バックライト２０に光源ユニット２２が複数の行および複数の列を有するマトリクス状に設けられていたが、本発明はこれに限定されない。２個の光源ユニット２２が左右方向に配列されてもよいし、上下方向に配列されてもよい。あるいは、バックライト２０に設けられる光源ユニット２２は１つであってもよい。
【０４１１】
また、上述した説明では、液晶パネルはノーマリブラックであったが、本発明はこれに限定されない。液晶パネルはノーマリホワイトであってもよい。この場合、印加電圧が低いと、赤サブ画素Ｒ、緑サブ画素Ｇ、青サブ画素Ｂ、黄サブ画素Ｙｅおよび白サブ画素Ｗの透過率が高くなり、印加電圧が高いと、赤サブ画素Ｒ、緑サブ画素Ｇ、青サブ画素Ｂ、黄サブ画素Ｙｅおよび白サブ画素Ｗの透過率が低くなる。
【０４１２】
また、上述した説明では、液晶パネル１０において画素Ｐは赤サブ画素Ｒ、緑サブ画素Ｇ、青サブ画素Ｂおよび黄サブ画素Ｙｅを有し、液晶パネル１０Ａにおいて画素Ｐは赤サブ画素Ｒ、緑サブ画素Ｇ、青サブ画素Ｂおよび白サブ画素Ｗを有していたが、本発明はこれに限定されない。画素Ｐは黄サブ画素Ｙｅや白サブ画素Ｗに代えてシアンサブ画素Ｃやマゼンタサブ画素Ｍを有していてもよい。
【０４１３】
また、上述した説明では、液晶パネル１０、１０Ａにおいて画素Ｐは４つのサブ画素を有していたが、本発明はこれに限定されない。画素Ｐは５以上のサブ画素を有していてもよい。例えば、画素Ｐは赤サブ画素Ｒ、緑サブ画素Ｇ、青サブ画素Ｂ、黄サブ画素Ｙｅおよびシアンサブ画素Ｃを有してもよい。
【０４１４】
また、液晶パネル１０、１０Ａにおいて、背面基板１６ａおよび前面基板１６ｂの少なくとも一方は配向膜を有していてもよい。ここでは、配向膜は、垂直配向膜であり、液晶分子のプレチルト角が９０°未満（典型的には略８５°以上）となるように処理されたものである。プレチルト角は、配向膜の主面と、液晶分子の長軸とのなす角度である。配向膜により、液晶分子のプレチルト方向が規定されている。
【０４１５】
このような配向膜を形成する方法としては、ラビング処理を行う方法、光配向処理を行う方法、配向膜の下地に微細な構造を予め形成しておきその微細構造を配向膜の表面に反映させる方法、あるいは、ＳｉＯなどの無機物質を斜め蒸着することによって表面に微細な構造を有する配向膜を形成する方法などが知られている。ただし、量産性の観点からは、ラビング処理または光配向処理が好ましい。特に、光配向処理は、非接触で配向処理を行うので、ラビング処理のように摩擦による静電気の発生が無く、歩留まりを向上させることができる。さらに、国際公開第２００６／１２１２２０号に記載されているように、感光性基を含む光配向膜を用いることによって、プレチルト角のばらつきを１°以下に制御することができる。感光性基としては、４−カルコン基、４’−カルコン基、クマリン基、及び、シンナモイル基からなる群より選ばれる少なくとも一つの感光性基を含むことが好ましい。
【０４１６】
また、液晶パネル１０、１０ＡはいわゆるＭＶＡ（Ｍｕｌｔｉ−ｄｏｍａｉｎ  Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）モードのパネルであってもよい。ＭＶＡモードの液晶パネル１０、１０Ａは、電極に形成された直線状のスリットや電極の液晶層側に形成された直線状の誘電体突起（リブ）を、液晶層を介して対向する一対の基板に、基板の法線方向から見たときに、平行且つ交互になるように配置することによって、電圧印加時に形成される液晶ドメインのディレクタの方位を規制する。液晶ドメインの方位は、直線状のスリット又は誘電体突起（これらを総称して「直線状構造体」ということにする。）の延びる方位に直交する方向になる。なお、ＭＶＡモードにおいて、走査配線は、異なる液晶ドメインの境界と重なるように配置されてもよい。
【０４１７】
また、液晶パネル１０、１０ＡはＰＳＡモードのパネルであってもよい。Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｓｕｓｔａｉｎｅｄ  Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（以下、「ＰＳＡ技術」という）は、例えば、特開２００２−３５７８３０号公報、特開２００３−１７７４１８号公報、特開２００６−７８９６８号公報、Ｋ．  Ｈａｎａｏｋａ  ｅｔ  ａｌ．  「Ａ  Ｎｅｗ  ＭＶＡ−ＬＣＤ  ｂｙ  Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｓｕｓｔａｉｎｅｄ  Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ」、ＳＩＤ  ０４  ＤＩＧＥＳＴ  １２００−１２０３（２００４）に開示されている。これら４つの文献の開示内容の全てを参考のために本明細書に援用する。
【０４１８】
ＰＳＡ技術は、液晶材料中に少量の重合性化合物（例えば光重合性モノマまたはオリゴマ）を混入しておき、液晶パネルを組み立てた後、液晶層に所定の電圧を印加した状態で重合性化合物に活性エネルギー線（例えば紫外線）を照射して重合体を生成することによって、液晶分子のプレチルト方向を制御する技術である。重合体が生成されるときの液晶分子の配向状態が、電圧を取り去った後（電圧を印加しない状態）においても維持（記憶）される。ここでは、重合体で形成された層を配向維持層ということにする。配向維持層は、配向膜の表面（液晶層側）に形成されるが、必ずしも配向膜の表面を覆う形状でなくてもよく、離散的に存在する重合体粒子であってもよい。
【０４１９】
ＰＳＡモードの液晶パネル１０、１０Ａは、例えば、上述のＰＳＡ技術を適用することによって得られる。ここでは図示しないが、ＰＳＡ技術を適用する場合、電極（画素電極）１２ａは、それぞれ、一対の偏光板の偏光軸と重なるように配置された十字形状の幹部と、十字形状の幹部から略４５°方向に延びる複数の枝部とを有していてもよい。具体的には、枝部は幹部から４５°、１３５°、２２５°、３１５°方位に延びており、垂直配向型の液晶層の液晶分子（誘電異方性が負）は、幹部および枝部からの斜め電界により、それぞれの枝部が延びる方位に傾斜する。これは、互いに平行に延びる枝部からの斜め電界は枝部が延びる方向と垂直な方位に液晶分子を傾斜させるように作用し、幹部からの斜め電界はそれぞれの枝部の延びる方位に液晶分子を傾斜させるように作用するからである。ＰＳＡ技術を用いると、液晶層に電圧を印加した際に形成される、液晶分子の上記の配向を安定化させることができる。なお、ＰＳＡモードにおいても、走査配線は、異なる液晶ドメインの境界と重なるように配置されてもよい。
【０４２０】
あるいは、液晶パネル１０、１０ＡはＣＰＡモードのパネルであってもよい。例えば、画素電極１２ａが対称性の高い形状を有しており、液晶層ＬＣへの電圧印加により、各液晶ドメインの液晶分子が軸対称配向（放射状傾斜配向）してもよい。
【０４２１】
また、液晶パネル１０、１０Ａの各サブ画素は、異なる輝度を呈し得る複数の領域を有してもよい。特に各サブ画素が中間階調の表示を行う場合、各サブ画素内の異なる領域が異なる輝度を呈することにより、ガンマ特性の視野角依存性を改善することができる。
【０４２２】
なお、上述した液晶パネル１０、１０Ａでは、背面基板１６ａおよび前面基板１６ｂのそれぞれに設けられた電極１２ａ、１２ｂによって液晶層ＬＣに電圧が印加されたが、本発明はこれに限定されない。液晶パネル１０、１０Ａは、液晶層面内に平行な横方向に電圧を印加するものであってもよい。例えば、液晶パネル１０、１０Ａは、ＩＰＳ（Ｉｎ  Ｐｌａｎｅ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モードのパネルであってもよい。
【産業上の利用可能性】
【０４２３】
本発明による液晶表示装置は、広い色再現範囲の表示を低消費電力で行うことができる。
【符号の説明】
【０４２４】
１０、１０Ａ    液晶パネル
２０    バックライト
２２    光源ユニット
２２Ｒ  赤色光源
２２Ｇ  緑色光源
２２Ｂ  青色光源
３０、３０Ａ    制御回路
１００、１００Ａ、２００、２００Ａ    液晶表示装置
【図１】
0005536888.tif 000025
【図２】
0005536888.tif 000026
【図３】
0005536888.tif 000027
【図４】
0005536888.tif 000028
【図５】
0005536888.tif 000029
【図６】
0005536888.tif 000030
【図７】
0005536888.tif 000031
【図８】
0005536888.tif 000032
【図９】
0005536888.tif 000033
【図１０】
0005536888.tif 000034
【図１１】
0005536888.tif 000035
【図１２】
0005536888.tif 000036
【図１３】
0005536888.tif 000037
【図１４】
0005536888.tif 000038
【図１５】
0005536888.tif 000039
【図１６】
0005536888.tif 000040
【図１７】
0005536888.tif 000041
【図１８】
0005536888.tif 000042
【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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