(57)【要約】【課題】表示パネルの解像度よりも高い解像度を有する入力画像を、表示品位を低下させることなく表示することが可能な表示装置および表示方法を提供する。【解決手段】１フレームを２個のサブフレームに分割して画像表示を行う表示装置であって、各画素の明副画素および暗副画素それぞれがサブフレームごとに入れ替わり、入力信号は表示パネルの２倍の垂直解像度を有し、各画素に供給する電圧をサブフレームごとに異ならせることにより入力信号に応じた画像を表示する。【選択図】図１０
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
１フレームを、ｍ個（ｍ；２以上の整数）のサブフレームに分割して画像表示を行う表示装置であって、
表示部の各画素が、互いに輝度が異なる第１副画素および第２副画素を有しており、
各画素において、上記第１副画素および上記第２副画素それぞれが、高輝度および低輝度の画像を上記サブフレームごとに入れ替えて表示し、
外部から当該表示装置に入力される入力信号は、垂直解像度が表示パネルの垂直解像度とは異なっており、
各画素に供給する電圧を上記サブフレームごとに異ならせることにより、上記入力信号に応じた画像を表示することを特徴とする表示装置。
【請求項２】
第１〜第ｍサブフレームの表示信号を上記表示部に出力する制御部とを備えており、
上記第１副画素および上記第２副画素は、同一のデータ信号線および同一の走査信号線に接続されているとともに、互いに異なる保持容量配線に接続されており、
上記制御部は、上記第１副画素に対応する保持容量配線に供給する保持容量配線信号と、上記第２副画素に対応する保持容量配線に供給する保持容量配線信号とを、互いに異なる方向にレベルシフトするとともに、それぞれについて１フレーム内でレベルシフトの方向を変更し、かつ、表示信号の電圧極性をフレーム周期で反転するとともに、該表示信号の電圧を上記サブフレームごとに異ならせることにより、上記第１副画素と上記第２副画素とに輝度差を与えることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
１フレームは、２個のサブフレームに分割され、
上記第１副画素および上記第２副画素は、それぞれが行方向に並んで配されているとともに、列方向に交互に配されており、
上記入力信号は、垂直解像度が上記表示パネルの垂直解像度の２倍であることを特徴とする請求項１または２に記載の表示装置。
【請求項４】
１フレームを２つのサブフレームに分割する場合、
１本の保持容量配線に与えられる保持容量配線信号のレベルシフトの方向は、１フレーム内のサブフレーム間で互いに異なり、かつ、１フレームの最後のサブフレームと後続フレームの最初のサブフレームとで互いに等しいことを特徴とする請求項２に記載の表示装置。
【請求項５】
表示信号の輝度が最小となる階調から輝度が０．５となる階調までは、上記第１副画素のみを点灯させるとともに、
表示信号の輝度が０．５となる階調以上では、上記第１副画素および上記第２副画素を点灯させることを特徴とする請求項４に記載の表示装置。
【請求項６】
上記表示部が０階調から２５５階調を表示する場合、
輝度が０．５のときの階調が１８６階調となることを特徴とする請求項５に記載の表示装置。
【請求項７】
１本の保持容量配線に与えられる保持容量配線信号は、この保持容量配線と容量を形成する画素電極への信号電圧の書き込み中はレベルシフトせず、書き込みが終了するのと同期してあるいはそれ以後に、基準電圧に対してプラス方向あるいはマイナス方向にレベルシフトすることを特徴とする請求項２に記載の表示装置。
【請求項８】
１つの画素に含まれる２つの画素電極の一方と容量を形成する保持容量配線と、他方と容量を形成する保持容量配線とでは、保持容量配線信号のレベルシフトの向きが逆になっていることを特徴とする請求項７に記載の表示装置。
【請求項９】
走査方向に隣り合う２つの画素の一方に含まれる１つの画素電極と、他方に含まれる１つの画素電極とが同一の保持容量配線と容量を形成していることを特徴とする請求項７に記載の表示装置。
【請求項１０】
上記各画素は、表示する色が互いに異なる４種類の色画素で構成されており、
上記４種類の色画素のそれぞれは、上記第１副画素および第２副画素を含んでいることを特徴とする請求項１または２に記載の表示装置。
【請求項１１】
上記４種類の色画素は、赤を表示する赤画素、緑を表示する緑画素、青を表示する青画素および黄を表示する黄画素であり、これら色画素がこの順に行方向に繰り返し並べられていることを特徴とする請求項１０に記載の表示装置。
【請求項１２】
１フレームを、ｍ個（ｍ；２以上の整数）のサブフレームに分割して画像表示を行う表示方法であって、
表示部の各画素が、互いに輝度が異なる第１副画素および第２副画素を有しており、
各画素において、上記第１副画素および上記第２副画素それぞれが、高輝度および低輝度の画像を上記サブフレームごとに入れ替えて表示し、
外部から当該表示装置に入力される入力信号は、垂直解像度が表示パネルの垂直解像度とは異なっており、
各画素に供給する電圧を上記サブフレームごとに異ならせることにより、上記入力信号に応じた画像を表示することを特徴とする表示方法。
【請求項１３】
第１〜第ｍサブフレームの表示信号を上記表示部に出力する出力工程を含み、
上記第１副画素および上記第２副画素は、同一のデータ信号線および同一の走査信号線に接続されているとともに、互いに異なる保持容量配線に接続されており、
上記出力工程では、上記第１副画素に対応する保持容量配線に供給する保持容量配線信号と、上記第２副画素に対応する保持容量配線に供給する保持容量配線信号とを、互いに異なる方向にレベルシフトするとともに、それぞれについて１フレーム内でレベルシフトの方向を変更し、かつ、表示信号の電圧極性をフレーム周期で反転するとともに、該表示信号の電圧を上記サブフレームごとに異ならせることにより、上記第１副画素と上記第２副画素とに輝度差を与えることを特徴とする請求項１２に記載の表示方法。
【請求項１４】
１フレームを２個のサブフレームに分割し、
上記第１副画素および上記第２副画素は、それぞれが行方向に並んで配されているとともに、列方向に交互に配されており、
上記入力信号は、垂直解像度が上記表示パネルの垂直解像度の２倍であることを特徴とする請求項１２または１３に記載の表示方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示パネルの解像度とは異なる解像度を有する入力画像データの表示を行う表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の表示装置は、入力された画像データの解像度が表示パネルの解像度とは異なる場合、入力画像を拡大または縮小して表示している（例えば特許文献１）。つまり、入力画像の画素数が表示パネルの総画素数とは異なる場合、表示パネルでは入力画像の画素数とは異なる画素数で表示が行われる。
【０００３】
入力画像の拡大・縮小の手法としては、バイリニア法やバイキュービック法等が知られている。これらの手法では、入力画像に存在しない画素について周囲の画素の値から平均または加重平均により補間したり、フィルタ処理のような演算を用い、入力画像の画素を間引いたりすることで、表示パネルの画素に対応する出力値を求めて表示を行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２２４７９８（２００８年９月２５日公開）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、従来の手法により入力画像に対して拡大・縮小処理を行うと、元の入力画像データに含まれる輪郭や色などの情報を完全に再現することはできない。例えば、入力画像を縮小する場合は、出力側の解像度（表示パネルの総画素数）に依存して画素数が減少するので、色のにじみなどが発生して画質の低下を招いてしまう。
【０００６】
一般に、縮小処理を行う場合、入力信号にローパスフィルタ（ＬＰＦ）処理を施した後に出力側（表示パネル側）の解像度に従ってサンプリング処理を行う。ＬＰＦの遮断特性は、出力側で表示可能な周波数の最大値の１／２を目安として設計される。このＬＰＦの特性により、縮小後の画像にはぼやけや歪みが発生する。これらのぼやけや歪みは原理的なものであり、従来の手法では回避することはできない。
【０００７】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、表示パネルの解像度よりも高い解像度を有する入力画像を、表示品位を低下させることなく表示することが可能な表示装置および表示方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る表示装置は、上記課題を解決するために、
１フレームを、ｍ個（ｍ；２以上の整数）のサブフレームに分割して画像表示を行う表示装置であって、
表示部の各画素が、互いに輝度が異なる第１副画素および第２副画素を有しており、
各画素において、上記第１副画素および上記第２副画素それぞれが、高輝度および低輝度の画像を上記サブフレームごとに入れ替えて表示し、
外部から当該表示装置に入力される入力信号は、垂直解像度が表示パネルの垂直解像度とは異なっており、
各画素に供給する電圧を上記サブフレームごとに異ならせることにより、上記入力信号に応じた画像を表示することを特徴とする。
【０００９】
上記構成によれば、表示装置は、いわゆるフレーム分割駆動および画素分割駆動を行う。また、上記表示装置では、各画素において、第１副画素および第２副画素それぞれの明暗の表示状態が、サブフレームごとに入れ替わるとともに、各画素に供給される電圧がサブフレームごとに異なっている。これにより、第１副画素および第２副画素それぞれを独立に輝度制御することができる。そのため、例えば１画素が２つの副画素で構成され、１フレームを２個のサブフレームに分割して表示する場合、表示パネルの縦解像度の２倍の縦解像度を有する入力信号を表示することができる。
【００１０】
よって、上記表示装置によれば、表示パネルの解像度よりも高い解像度を有する入力画像を、表示品位を低下させることなく表示することができる。
【００１１】
本発明に係る表示装置では、
第１〜第ｍサブフレームの表示信号を上記表示部に出力する制御部とを備えており、
上記第１副画素および上記第２副画素は、同一のデータ信号線および同一の走査信号線に接続されているとともに、互いに異なる保持容量配線に接続されており、
上記制御部は、上記第１副画素に対応する保持容量配線に供給する保持容量配線信号と、上記第２副画素に対応する保持容量配線に供給する保持容量配線信号とを、互いに異なる方向にレベルシフトするとともに、それぞれについて１フレーム内でレベルシフトの方向を変更し、かつ、表示信号の電圧極性をフレーム周期で反転するとともに、該表示信号の電圧を上記サブフレームごとに異ならせることにより、上記第１副画素と上記第２副画素とに輝度差を与えることが好ましい。
【００１２】
上記構成によれば、保持容量配線に供給する保持容量配線信号の電圧レベルをシフトすることにより、各画素において、明副画素および暗副画素を形成することができる。
【００１３】
本発明に係る表示装置では、
１フレームは、２個のサブフレームに分割され、
上記第１副画素および上記第２副画素は、それぞれが行方向に並んで配されているとともに、列方向に交互に配されており、
上記入力信号は、垂直解像度が上記表示パネルの垂直解像度の２倍であることが好ましい。
【００１４】
これにより、例えば、ＦＨＤ（横１９２０×縦１０８０）の液晶パネルにおいて、高解像度の画像（横１９２０×縦２１６０）を表示することができる。
【００１５】
本発明に係る表示装置では、
１フレームを２つのサブフレームに分割する場合、
１本の保持容量配線に与えられる保持容量配線信号のレベルシフトの方向は、１フレーム内のサブフレーム間で互いに異なり、かつ、１フレームの最後のサブフレームと後続フレームの最初のサブフレームとで互いに等しいことが好ましい。
【００１６】
本発明に係る表示装置では、
表示信号の輝度が最小となる階調から輝度が０．５となる階調までは、上記第１副画素のみを点灯させるとともに、
表示信号の輝度が０．５となる階調以上では、上記第１副画素および上記第２副画素を点灯させることが好ましい。
【００１７】
本発明に係る表示装置では、
上記表示部が０階調から２５５階調を表示する場合、
輝度が０．５のときの階調が１８６階調となることが好ましい。
【００１８】
本発明に係る表示装置では、
１本の保持容量配線に与えられる保持容量配線信号は、この保持容量配線と容量を形成する画素電極への信号電圧の書き込み中はレベルシフトせず、書き込みが終了するのと同期してあるいはそれ以後に、基準電圧に対してプラス方向あるいはマイナス方向にレベルシフトすることが好ましい。
【００１９】
本発明に係る表示装置では、
１つの画素に含まれる２つの画素電極の一方と容量を形成する保持容量配線と、他方と容量を形成する保持容量配線とでは、保持容量配線信号のレベルシフトの向きが逆になっていることが好ましい。
【００２０】
本発明に係る表示装置では、
走査方向に隣り合う２つの画素の一方に含まれる１つの画素電極と、他方に含まれる１つの画素電極とが同一の保持容量配線と容量を形成している構成とすることもできる。
【００２１】
本発明に係る表示装置は、
上記各画素は、表示する色が互いに異なる４種類の色画素で構成されており、
上記４種類の色画素のそれぞれは、上記第１副画素および第２副画素を含んでいる構成とすることもできる。
【００２２】
これにより、色再現範囲を広げることができる。
【００２３】
本発明に係る表示装置は、
上記４種類の色画素は、赤を表示する赤画素、緑を表示する緑画素、青を表示する青画素および黄を表示する黄画素であり、これら色画素がこの順に行方向に繰り返し並べられている構成とすることもできる。
【００２４】
これにより、水平方向についても、視覚的な解像度を向上させることができる。
【００２５】
本発明に係る表示方法は、上記課題を解決するために、
１フレームを、ｍ個（ｍ；２以上の整数）のサブフレームに分割して画像表示を行う表示方法であって、
表示部の各画素が、互いに輝度が異なる第１副画素および第２副画素を有しており、
各画素において、上記第１副画素および上記第２副画素それぞれが、高輝度および低輝度の画像を上記サブフレームごとに入れ替えて表示し、
外部から当該表示装置に入力される入力信号は、垂直解像度が表示パネルの垂直解像度とは異なっており、
各画素に供給する電圧を上記サブフレームごとに異ならせることにより、上記入力信号に応じた画像を表示することを特徴とする。
【００２６】
本発明に係る表示方法は、
第１〜第ｍサブフレームの表示信号を上記表示部に出力する出力工程を含み、
上記第１副画素および上記第２副画素は、同一のデータ信号線および同一の走査信号線に接続されているとともに、互いに異なる保持容量配線に接続されており、
上記出力工程では、上記第１副画素に対応する保持容量配線に供給する保持容量配線信号と、上記第２副画素に対応する保持容量配線に供給する保持容量配線信号とを、互いに異なる方向にレベルシフトするとともに、それぞれについて１フレーム内でレベルシフトの方向を変更し、かつ、表示信号の電圧極性をフレーム周期で反転するとともに、該表示信号の電圧を上記サブフレームごとに異ならせることにより、上記第１副画素と上記第２副画素とに輝度差を与えることが好ましい。
【００２７】
本発明に係る表示方法は、
１フレームを２個のサブフレームに分割し、
上記第１副画素および上記第２副画素は、それぞれが行方向に並んで配されているとともに、列方向に交互に配されており、
上記入力信号は、垂直解像度が上記表示パネルの垂直解像度の２倍であることが好ましい。
【００２８】
上記各表示方法によれば、上記各表示装置と同様の効果を得ることができる。
【発明の効果】
【００２９】
本発明に係る表示装置および表示方法は、各画素において、上記第１副画素および上記第２副画素それぞれが、高輝度および低輝度の画像を上記サブフレームごとに入れ替えて表示し、各画素に供給する電圧を上記サブフレームごとに異ならせることにより、上記入力信号に応じた画像を表示する。これにより、第１副画素および第２副画素それぞれを独立に輝度制御することができるため、上記表示装置によれば、表示パネルの解像度よりも高い解像度を有する入力画像を、表示品位を低下させることなく表示することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】実施の形態１に係る液晶表示装置の画素配列を模式的に示す平面図である。
【図２】実施の形態１に係る液晶表示装置の一部の領域の等価回路図である。
【図３】実施の形態１に係る液晶表示装置において、ゲートラインの電圧波形を基準としたＣＳラインに供給されるＣＳ電圧の周期および位相および各副画素電極の電圧を示す図である。
【図４】実施の形態１に係る液晶表示装置において、ゲートラインの電圧波形を基準としたＣＳラインに供給されるＣＳ電圧の周期および位相および各副画素電極の電圧を示す図である。
【図５】実施の形態１に係る液晶表示装置の駆動状態を示す模式図である。
【図６】実施の形態１に係る液晶表示装置の駆動状態を示す模式図である。
【図７】（ａ）は従来の液晶表示装置の通常の駆動方法を示す模式図であり、（ｂ）は実施の形態１に係る液晶表示装置の駆動方法を示す模式図である。
【図８】実施の形態１に係る液晶表示装置における、副画素のサブフレームの表示状態を示す模式図である。
【図９】実施の形態１に係る液晶表示装置における、表示信号の制御方法を示す模式図である。
【図１０】（ａ）は入力信号に対応する４画素分の画像を示す模式図であり、（ｂ）は前サブフレーム、後サブフレームの表示状態を示す模式図であり、（ｃ）は表示パネルの表示画像を示す模式図である。
【図１１】表示したい副画素の組み合わせに対する、前サブフレームおよび後サブフレームの点灯状態の組み合わせを模式的に示す図である。
【図１２】実施の形態２に係る液晶表示装置の概略構成を示す模式図である。
【図１３】実施の形態２に係る液晶表示装置における液晶パネルの１つの画素を示す等価回路図である。
【図１４】実施の形態２に係る液晶表示装置における液晶パネルの一部の接続関係を示す平面図である。
【図１５】実施の形態２に係る液晶表示装置における液晶パネルの一部の表示状態を模式的に示す平面図である。
【図１６】通常ホールド表示の場合に液晶パネルから出力される表示輝度を示すグラフである。
【図１７】実施の形態２に係る液晶表示装置における、前段表示信号および後段表示信号を前・後サブフレームに分けて出力するサブフレーム表示を行った結果を示すグラフである。
【図１８】（ａ）は、電極間電圧の極性をフレーム周期で反転させる第１の方法における、電圧極性（電極間電圧の極性）とフレーム周期との関係を示す図であり、（ｂ）は、電極間電圧の極性をフレーム周期で反転させる第２の方法における、電圧極性（電極間電圧の極性）とフレーム周期との関係を示す図である。
【図１９】（ａ）は、前サブフレームが最小輝度（白）で後サブフレームが最大輝度となる中間階調の表示信号を表示する場合の、１フレームで液晶に印加される電圧の変化を示す図であり、（ｂ）は電極間電圧の変化を示す図であり、（ｃ）は液晶の応答速度が遅い場合の電極間電圧の変化を示す図である。
【図２０】実施の形態２に係る液晶表示装置における予定輝度と実際輝度との関係を示す図である。
【図２１】実施の形態２に係る液晶表示装置の概略構成を示す平面図である。
【図２２】実施の形態２に係る液晶表示装置における列方向に隣接する２つの画素の概略構成を平面図である。
【図２３】実施の形態２に係る液晶表示装置における、画素とＣＳラインとの接続関係、ソース信号電圧の書き込み極性、および副画素の配置を模式的に示す図である。
【図２４】実施の形態２に係る液晶表示装置における連続する２つのフレームの各信号電圧の波形を示す図である。
【図２５】実施の形態２に係る液晶表示装置におけるＮフレーム、Ｎ＋１フレームの各信号電圧の波形を示す図である。
【図２６】実施の形態２に係る液晶表示装置における１つのフレームの各画素のソース信号電圧の書き込み極性を示す図である。
【図２７】実施の形態２に係る液晶表示装置におけるＮフレームにおいて画素がどのように走査されるかを示すための図である。
【図２８】実施の形態２に係る液晶表示装置において、後半１／４フレームの信号電圧の波形を示す図である。
【図２９】実施の形態２に係る液晶表示装置において、Ｎフレームの後サブフレームおよびＮ＋１フレームの前サブフレームにおける各画素のソース信号電圧の書き込み極性を示す図である。
【図３０】実施の形態２に係る液晶表示装置において、Ｎフレームの後サブフレームおよびＮ＋１フレームの前サブフレームにおいて画素がどのように走査されるかを示すための図である。
【図３１】変形例に係る液晶表示装置の概略構成を示す図である。
【図３２】変形例に係る液晶表示装置の表示部内の液晶パネルの具体的な画素構造を示す図である。
【図３３】変形例に係る液晶表示装置における、連続する２フレームにおいて、サブフレームごとの各副画素の明暗の変化の状態を模式的に示す図である。
【図３４】（ａ）〜（ｃ）は、階調とＣＳ電圧による各副画素（ＰＳ１、ＰＳ２）の透過率との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
本発明の一実施の形態について、図面を用いて説明する。本実施の形態に係る液晶表示装置（表示装置）は、１フレームを複数（例えば２つ）のサブフレームに分割して表示を行う（フレーム分割駆動）とともに、１つの画素に含まれる複数（例えば２つ）の副画素の輝度を互いに異ならせて表示を行う（画素分割駆動、マルチ画素駆動）。
〔実施の形態１〕
（画素分割駆動）
まず、本実施の形態に係る液晶表示装置における画素分割駆動の具体的な構成について説明する。なお、画素分割駆動は、例えば「ＷＯ ２００６／０９８４４９」に記載の構成を適用することができる。
【００３２】
図１に示す液晶表示装置は、複数の行（１〜ｒｐ）および複数の列（１〜ｃｑ）を有するマトリクス状（ｒｐ、ｃｑ）に配列され、それぞれの画素Ｐ（ｐ、ｑ）、（但し、１≦ｐ≦ｒｐ、１≦ｑ≦ｃｑ）が２つの副画素ＳＰａ（ｐ、ｑ）およびＳＰｂ（ｐ、ｑ）を備えている。図１には、ソースライン（データ信号線）Ｓ−Ｃ１、Ｓ−Ｃ２、Ｓ−Ｃ３、Ｓ−Ｃ４、・・・、Ｓ−Ｃｃｑ、ゲートライン（走査信号線）Ｇ−Ｌ１、Ｇ−Ｌ２、Ｇ−Ｌ３、・・・、Ｇ−Ｌｒｐ、およびＣＳライン（保持容量配線）ＣＳ−ＡおよびＣＳ−Ｂと、各画素Ｐ（ｐ、ｑ）および各画素を構成する副画素ＳＰａ（ｐ、ｑ）およびＳＰｂ（ｐ、ｑ）の相対的な配置の一部分（８行、６列）を模式的に示している。
【００３３】
図１に示したように、１つの画素Ｐ（ｐ、ｑ）は画素の中央付近を水平に貫くゲートラインＧ−Ｌｐの上下に副画素ＳＰａ（ｐ、ｑ）およびＳＰｂ（ｐ、ｑ）を有している。すなわち、副画素ＳＰａ（ｐ、ｑ）およびＳＰｂ（ｐ、ｑ）は各画素において列方向に配列されている。それぞれの副画素ＳＰａ（ｐ、ｑ）およびＳＰｂ（ｐ、ｑ）の保持容量電極の一方（不図示）は、隣接のＣＳラインＣＳ−ＡまたはＣＳ−Ｂに接続されている。また、各画素Ｐ（ｐ、ｑ）に表示画像に応じた表示信号（「表示信号電圧」、「ソース信号電圧」ともいう。）を供給するソースラインＳ−Ｃｑは図面上で各画素の間に垂直に（列方向に）延びるように設けられており、各ソースラインの右隣の副画素（画素）が各々有するＴＦＴ素子（不図示）に信号電圧を供給する構成となっている。図１に示した構成は、一本のＣＳライン、または一本のゲートラインを２つの副画素で共有する構成であり、画素の開口率を高くできる利点を有している。
【００３４】
図２は、図１に示した画素配列を有する液晶表示装置のある領域の等価回路図である。この液晶表示装置は、行および列を有するマトリクス状に配置された画素を有しており、それぞれの画素は、２つの副画素を有している。それぞれの副画素（記号ＡおよびＢが２つの副画素を示す。）は、液晶容量ＣＬＣＡ−ｎ，ｍおよびＣＬＣＢ−ｎ，ｍと、保持容量ＣＣＳＡ−ｎ，ｍおよびＣＣＳＢ−ｎ，ｍを有している。
【００３５】
液晶容量は副画素電極と対向電極ＣｏｍＬＣとこれらの間に設けられた液晶層とによって構成されており、保持容量は保持容量電極と、絶縁膜と、保持容量対向電極（ＣｏｍＣＳＡ−ｎ、ＣｏｍＣＳＢ−ｎ）とで構成されている。２つの副画素は、それぞれ対応するＴＦＴ−ｎ，ｍおよびＴＦＴＢ−ｎ，ｍを介して共通のソースラインＳＢＬ−ｍに接続されている。ＴＦＴＡ−ｎ，ｍおよびＴＦＴＢ−ｎ，ｍは、共通のゲートラインＧＢＬ−ｎに供給される走査信号電圧によってオンオフ制御され、２つのＴＦＴがオン状態にあるときに、２つの副画素のそれぞれが有する副画素電極および保持容量電極に、共通のソースラインから表示信号電圧が供給される。２つの副画素の内の一方の保持容量対向電極は、ＣＳライン（ＣＳＢＬ）を介して、保持容量幹線（ＣＳ幹線）ＣＳＶｔｙｐｅＲ１に接続されており、他方の保持容量対向電極は、保持容量幹線（ＣＳ幹線）ＣＳＶｔｙｐｅＲ２に接続されている。
【００３６】
図２で注目すべき点は、列方向に隣接する行の画素の副画素に対応するＣＳラインが互いに電気的に共通である点である。具体的には、ｎ行の副画素ＣＬＣＢ−ｎ，ｍに対応するＣＳラインＣＳＢＬと、これに列方向に隣接した行の画素の副画素ＣＬＣＡ−ｎ＋１，ｍに対応するＣＳラインＣＳＢＬとが電気的に共通である点である。
【００３７】
図３および図４に、ゲートラインの電圧波形を基準としたＣＳラインに供給されるＣＳ電圧（ＣＳ信号）の周期および位相および各副画素電極の電圧を示す。一般に、液晶表示装置は各画素の液晶層に印加される電界の向きを一定時間間隔で（例えば垂直走査期間毎に）反転させているので、各電界の向きに対応した２種類の駆動電圧波形について考える必要がある。この２種類の駆動状態を各々図３および図４に示してある。
【００３８】
図３および図４において、ＶＳＢＬ−ｍは、ｍ列のソースラインＳＢＬ−ｍに供給される表示信号電圧（ソース信号電圧）の波形を示し、ＶＧＢＬ−ｎ等は、ｎ行のゲートラインＧＢＬ−ｎに供給される走査電圧（ゲート信号電圧）の波形を示し、ＶＣＳＶｔｙｐｅＲ１およびＶＣＳＶｔｙｐｅＲ２はそれぞれＣＳ幹線ＣＳＶｔｙｐｅＲ１およびＣＳＶｔｙｐｅＲ２に供給される保持容量対向電圧としてのＣＳ電圧の波形を示し、ＶＰＥＡ−ｍ，ｎおよびＶＰＥＢ−ｍ，ｎはそれぞれの副画素の液晶容量の電圧波形を示している。
【００３９】
図３および図４で注目すべき第１の点は、ＣＳＶｔｙｐｅＲ１、ＣＳＶｔｙｐｅＲ１の電圧ＶＣＳＶｔｙｐｅＲ１、ＶＣＳＶｔｙｐｅＲ２の周期はいずれも水平走査期間の１倍の時間（１Ｈ）であることである。
【００４０】
図３および図４で注目すべき第２点は、ＶＣＳＶｔｙｐｅＲ１、ＶＣＳＶｔｙｐｅＲ２の位相が次のようになっている点である。まず、ＣＳ幹線間の位相に注目すれば、ＶＣＳＶｔｙｐｅＲ２はＶＣＳＶｔｙｐｅＲ１より０．５Ｈ時間だけ位相が遅れている。次に、ＣＳ幹線の電圧とゲートラインの電圧に注目すれば、ＣＳ幹線の電圧とゲートラインの電圧の位相は次のようになっている。図３および図４によれば各ＣＳ幹線に対応するゲートラインの電圧がＶｇＨからＶｇＬに変化する時刻と、ＣＳ幹線電圧の各平坦部分の中央の時刻が一致している。すなわち、図３および図４に示したＴｄの値が０．２５Ｈ時間である。但し、これ以外の場合でも、Ｔｄの値が０Ｈよりも大きく０．５Ｈ時間よりも短い範囲であればよい。
【００４１】
上記ＣＳ幹線の電圧の周期および位相に関する説明は図３および図４に基づいたものであるＣＳ幹線の電圧波形はこれに限られず、次の２つの条件のいずれかを満足すればよい。その第１の条件は、ＶＣＳＶｔｙｐｅＲ１は対応する任意のゲートラインの電圧がＶｇＨからＶｇＬに変化した後、最初の電圧変化が電圧増加であり、かつＶＣＳＶｔｙｐｅＲ２は対応する任意のゲートラインの電圧がＶｇＨからＶｇＬに変化した後、最初の電圧変化が電圧減少であることである。その第２の条件は、ＶＣＳＶｔｙｐｅＲ１は対応する任意のゲートラインの電圧がＶｇＨからＶｇＬに変化した後、最初の電圧変化が電圧減少であり、かつＶＣＳＶｔｙｐｅＲ２は対応する任意のゲートラインの電圧がＶｇＨからＶｇＬに変化した後、最初の電圧変化が電圧増加であることである。
【００４２】
図５および図６にこの液晶表示装置の駆動状態をまとめて示す。液晶表示装置の駆動状態もまた図３および図４と同様に各副画素の駆動電圧の極性の異なる２つの場合に分けて示す。図５の駆動状態は図３の駆動電圧波形に対応し、図６の駆動状態は図４の駆動電圧波形に対応している。
【００４３】
図５および図６は、マトリクス状に配列された複数の画素のうちの（ｎ行からｎ＋７行までの８行）×（ｍ列からｍ＋５列までの６列）の画素の駆動状態を模式的に示す図であり、それぞれの画素は、輝度の異なる副画素、即ち「明」と記した副画素および「暗」と記した副画素を有している。これらの図は、先に示した図１と基本的に等価である。
【００４４】
図５および図６に示すように、１つの画素が輝度の異なる２つの副画素、すなわち、「明」と記した輝度の高い副画素と、「暗」と記した輝度の低い副画素で構成されている。また、明副画素と暗副画素とが市松模様に配置されている。
【００４５】
（フレーム分割駆動）
次に、本実施の形態に係る液晶表示装置におけるフレーム分割駆動（サブフレーム表示）の具体的な構成について説明する。
【００４６】
ここで例示している駆動方法においては、１つのフレームに対応する２つのサブフレームの表示輝度の組（表示信号電圧の組）は、下記の条件を満足するように設定されている。
【００４７】
第１の条件は、２つのサブフレームの表示輝度の平均が、入力映像信号の輝度に一致する。図７（ａ）に示す従来の駆動方法では、それぞれのフレームの表示輝度の値が入力映像信号の輝度に１対１で対応するのに対し、図７（ｂ）に示した本駆動方法では、入力映像信号の輝度に対応するのは各フレームを構成する２つのサブフレームの表示輝度の平均である。すなわち、２つのサブフレームの表示輝度の積分値が入力映像信号の輝度に対応するように設定される。
【００４８】
第２の条件は、１つのフレームを構成する２つのサブフレームの表示輝度の差が異なるように各サブフレームの表示輝度が設定されている。ここで例示するように、２つのサブフレームの表示輝度の差が最大となるように各サブフレームの表示輝度が設定することが好ましい。例えば、図７（ｂ）の低輝度および中間輝度の場合には、２つのサブフレームの内の前サブフレームの表示輝度を最低輝度（黒）とし、後サブフレームの表示輝度を入力映像信号の輝度の２倍の輝度としている。図７（ｂ）の高輝度および最大輝度では、後サブフレームはいずれも最大輝度に設定されており、前サブフレームの表示輝度の値で、フレームの輝度の違いが表される。図示の例では、２つのサブフレームの内の前サブフレームの輝度を小さくしているが、これとは逆に後サブフレームの輝度を小さくしても良い。但し、２つのサブフレームの内の前サブフレームの輝度を小さくすると、入力映像信号の垂直走査期間（Ｖ−Ｔｏｔａｌ）の変動などの映像信号の乱れが生じた場合に発生する、前サブフレームの書き込み始め部分の映像の乱れを見え難いという利点が得られるので好ましい。
【００４９】
ここでは、１フレームを２つのサブフレームに分割する例を示したが３以上のサブフレームに分割しても良い。３以上のサブフレームに分割する場合に、上記の第２の条件は、以下のように言い換えることができる。
【００５０】
３以上のサブフレームの内で、１フレームの中央または中央に最も近いサブフレームの輝度を最大にし、当該サブフレームから順に両側に向かって輝度が低下するように設定する。このとき、１つのフレームを構成する３以上のサブフレーム内の表示輝度差が最大となるように、他のサブフレームの表示輝度を設定することが好ましい。なお、上記の説明において、フレームにおけるサブフレームの位置は時間軸上の位置であり、例えば中央サブフレームの両側とは、中央サブフレームより時間的に前および後の両方をさす。両側のサブフレームの表示輝度は、中央サブフレームに関して対称に設定する必要はない。
【００５１】
また、液晶表示装置では、ソースラインに供給する表示信号電圧の極性をフレーム周期（１フレームの時間幅の周期）で反転させている。なお、表示信号電圧の極性をフレーム周期で反転させる方法は２つある。１つの方法は、１フレームの間、同極性の電圧を印加する方法である。もう１つの方法は、１フレーム内の２つのサブフレーム間で表示信号電圧を逆極性とし、さらに、後サブフレームと、１つ後のフレームの前サブフレームとを同極性で駆動する方法である。
【００５２】
図７（ａ）に、前者の方法をとった場合における、電圧極性（電極間電圧の極性）とフレーム周期との関係を示す。また、図７（ｂ）に、後者の方法をとった場合における、電圧極性とフレーム周期との関係を示す。このようにフレーム周期で電極間電圧を交流化することにより、サブフレーム間で電極間電圧が大きく異なっていても、焼き付きやフリッカを防止できる。
【００５３】
以上のように、液晶表示装置では、フレーム分割駆動および画素分割駆動を行うことにより、各副画素が市松模様に配されるとともに、サブフレームごとに各副画素の明暗状態が入れ替わる（図８参照）。また、液晶表示装置では、上記構成において、サブフレームごとに、それぞれの副画素に書き込まれるソース信号電圧が異なっている。
【００５４】
（表示例）
ここで、液晶表示装置において、行方向にライン状の画像を表示する例について以下に示す。ここでは、図９に示すように、０階調から１６０階調までは明副画素を点灯させ、１６０階調から２５５階調までは明副画素および暗副画素を点灯させる。
【００５５】
図１０（ａ）は、入力信号に対応する４画素分の画像を示し、図１０（ｂ）は前サブフレーム、後サブフレームの表示状態を示し、図１０（ｃ）は表示パネルの表示画像を示している。
【００５６】
図１０（ａ）に示すように、入力信号は、第１副画素ＳＰ１が１６０階調を示し、第２副画素ＳＰ２が０階調を示している。この入力信号が液晶表示装置に入力されると、各副画素の階調は、各サブフレームの明副画素で制御される。例えば、図１０（ｂ）に示すように、各ソースラインには、１６０階調および０階調の信号電圧を交互に入力するとともに、前サブフレームおよび後サブフレームでは１６０階調と０階調とが逆転するように信号電圧を入力する。さらに、第１副画素ＳＰ１が明副画素になるソースラインに１６０階調の信号電圧を入力するとともに、第２副画素ＳＰ２が明副画素になるソースラインに０階調の信号電圧を入力する。このように信号制御することにより、図１０（ｃ）に示すように、１フレームで時間積分され、第１副画素ＳＰ１を１６０階調表示し、第２副画素ＳＰ２を０階調表示することができる。
【００５７】
これにより、行方向に並ぶ複数の副画素ＳＰ１により、ライン状の画像を表示することができる。すなわち、１画素内の各副画素を独立に輝度制御することができる。よって、表示パネルの縦解像度の２倍の縦解像度を有する入力信号を表示することができる。
【００５８】
以上のように、従来の液晶表示装置と比較して、縦解像度（垂直解像度）が２倍に相当する表示品位を実現することができる。これにより、例えば、ＦＨＤ（横１９２０×縦１０８０）の液晶パネルにおいて、高解像度の画像（横１９２０×縦２１６０）を表示することができる。
【００５９】
図１１には、表示したい副画素の組み合わせに対する、前サブフレームおよび後サブフレームの点灯状態の組み合わせを模式的に示している。図１１に示すように、高輝度領域の一部では所望の表示ができない組み合わせが存在するものの、ほとんどの階調について１つの画素内の各副画素を独立に輝度制御することができる。
〔実施の形態２〕
図１２は、本実施の形態に係る液晶表示装置の概略構成を示す模式図である。液晶表示装置は、フレームメモリ（ＦＭ）１１、前段ＬＵＴ１２、後段ＬＵＴ１３、表示部１４および制御部１５を備えている。
【００６０】
フレームメモリ（画像信号入力部）１１は、外部の信号源から入力される画像信号（例えばＲＧＢ信号）を１フレーム分蓄積する。前段ＬＵＴ（look-up table）１２および後段ＬＵＴ１３は、外部から入力される画像信号と、表示部１４に出力する表示信号との対応表（変換表）である。ここで、画像信号は、表示パネル２１の解像度よりも高い解像度を有している。
【００６１】
液晶表示装置は、１フレーム期間に入力される１フレーム分の画像信号に基づいて、その２倍の周波数で、サイズ（期間）の等しい２つのサブフレームによって表示を行う。なお、サブフレームの数は２つに限定されず、３つ以上であっても良い。すなわち、液晶表示装置は、１つのフレームを複数（ｍ個（ｍ；２以上の整数））のサブフレームに分けて表示を行う。
【００６２】
前段ＬＵＴ１２は、前段のサブフレーム（前サブフレーム）において出力される表示信号（前段表示信号）のための対応表である。一方、後段ＬＵＴ１３は、後段のサブフレーム（後サブフレーム）において出力される表示信号（後段表示信号）のための対応表である。
【００６３】
表示部１４は、図１２に示すように、液晶パネル２１、ゲートドライバ（走査信号線駆動回路）２２、ソースドライバ（データ信号線駆動回路）２３、ＣＳドライバ（保持容量配線駆動回路）２４を備えており、入力される表示信号に基づいて画像表示を行うものである。
【００６４】
液晶パネル２１は、画素分割構造（マルチ画素構造）を有する。具体的には、液晶パネル２１は、行方向および列方向（マトリクス状）に配された複数の画素のそれぞれが、少なくともある階調において互いに異なる輝度を表示する第１副画素および第２副画素を有する。
【００６５】
図１３は、液晶パネル２１の１つの画素Ｐを示す等価回路図であり、図１４は、液晶パネル２１の一部の接続関係を示す平面図であり、図１５は、液晶パネル２１の一部の表示状態を模式的に示す平面図である。
【００６６】
図１３に示すように、画素Ｐには、第１副画素電極５１ａおよび第２副画素電極５１ｂが含まれている。第１副画素電極５１ａは、第１トランジスタ５６ａを介してゲートライン５２およびソースライン５４に接続されている。第２副画素電極５１ｂは、第２トランジスタ５６ｂを介してゲートライン５２およびソースライン５４に接続されている。第１副画素電極５１ａと対向電極ｃｏｍとの間には第１液晶容量Ｃｌｃ１が形成され、第２副画素電極５１ｂと対向電極ｃｏｍとの間には第２液晶容量Ｃｌｃ２が形成されている。第１副画素電極５１ａと第１ＣＳライン（第１保持容量配線）５３ａとの間には第１保持容量ＣＳ１が形成され、第２副画素電極５１ｂと第２ＣＳライン（第２保持容量配線）５３ｂとの間には第２保持容量ＣＳ２が形成されている。
【００６７】
第１副画素電極５１ａおよび第２副画素電極５１ｂに、共通のソースライン５４からソース信号電圧（表示信号電圧）を供給しておき、その後、各トランジスタ５６ａ、５６ｂをオフ状態にした後に、第１ＣＳライン５３ａおよび第２ＣＳライン５３ｂの電圧（保持容量配線信号）を互いに異なるように変化（レベルシフト）させる。これにより、第１液晶容量Ｃｌｃ１と第２液晶容量Ｃｌｃ２とに印加される電圧が互いに異なり、１つの画素内に、輝度が相対的に高くなる明副画素と、輝度が相対的に低くなる暗副画素とが形成される。１つの画素内に明副画素と暗副画素とを形成する液晶表示装置の具体的な構成例は後述する。
【００６８】
液晶パネル２１では、図１４および図１５に示すように、明副画素および暗副画素（ハッチングの副画素）が、市松模様に配される。
【００６９】
制御部１５は、液晶表示装置における全動作を制御する、液晶表示装置の中枢部である。そして、制御部１５は、前段ＬＵＴ１２、後段ＬＵＴ１３を用いて、フレームメモリ１１に蓄積された画像信号から表示信号を生成し、表示部１４に出力する。
【００７０】
すなわち、制御部１５は、通常の出力周波数（通常クロック；例えば２５ＭＨｚ）で送られてくる画像信号をフレームメモリ１１に蓄える。そして、制御部１５は、この画像信号を、通常クロックの２倍の周波数を有するクロック（倍クロック；５０ＭＨｚ）により、フレームメモリ１１から２回出力する。
【００７１】
そして、制御部１５は、１回目に出力する画像信号に基づいて、前段ＬＵＴ１２を用いて前段表示信号を生成する。その後、２回目に出力する画像信号に基づいて、後段ＬＵＴ１３を用いて後段表示信号を生成する。そして、これらの表示信号を、倍クロックで順次に表示部１４に出力する。
【００７２】
さらに、制御部１５は、第１ＣＳライン５３ａおよび第２ＣＳライン５３ｂに供給するＣＳ信号の電圧レベルを変化（レベルシフト）させることにより、各副画素電極に書き込まれた画素電位を変化させて、明副画素および暗副画素を形成する。
【００７３】
これにより、表示部１４は、順に入力される２つの表示信号に基づいて、１フレーム期間に、互いに異なる画像を１回づつ表示する（両サブフレーム期間で、液晶パネル２１の全ゲートラインを１回づつＯＮとする）とともに、各サブフレームにおいて、明副画素および暗副画素による画像を表示する。なお、表示信号の具体的な出力動作については後述する。
【００７４】
（フレーム分割駆動）
次に、本実施の形態に係る液晶表示装置におけるフレーム分割駆動（サブフレーム表示）の具体的な構成について説明する。なお、フレーム分割駆動は、例えば「ＷＯ ２００６／０９３１６３」に記載の構成を適用することができる。
【００７５】
制御部１５による、前段表示信号および後段表示信号の生成方法について説明する。まず、液晶パネルに関する一般的な表示輝度（パネルによって表示される画像の輝度）について説明する。
【００７６】
通常の８ビットデータを、サブフレームを用いずに１フレームで画像を表示する場合（１フレーム期間で、液晶パネルの全ゲートラインを１回だけＯＮとする、通常ホールド表示する場合）、表示信号の輝度階調（信号階調）は、０〜２５５までの段階となる。
【００７７】
そして、液晶パネルにおける信号階調と表示輝度とは、以下の（１）式によって近似的に表現される。
（（Ｔ−Ｔ０）／（Ｔｍａｘ−Ｔ０））＝（Ｌ／Ｌｍａｘ）＾γ・・・（１）
ここで、Ｌは１フレームで画像を表示する場合（通常ホールド表示で画像を表示する場合）の信号階調（フレーム階調）、Ｌｍａｘは最大の輝度階調（２５５）、Ｔは表示輝度、Ｔｍａｘは最大輝度（Ｌ＝Ｌｍａｘ＝２５５のときの輝度；白）、Ｔ０は最小輝度（Ｌ＝０のときの輝度；黒）、γは補正値（通常２．２）である。なお、実際の液晶パネル２１では、Ｔ０＝０ではない。しかしながら、説明を簡略化するため、以下では、Ｔ０＝０とする。
【００７８】
また、この場合（通常ホールド表示の場合）に液晶パネル２１から出力される表示輝度Ｔを、図１６にグラフとして示す。このグラフは、横軸に『出力されるはずの輝度（予定輝度；信号階調に応じた値、上記の表示輝度Ｔに相当）』を、縦軸に『実際に出力された輝度（実際輝度）』を示している。
【００７９】
このグラフに示すように、この場合には、上記した２つの輝度は、液晶パネル２１の正面（視野角度０度）においては等しくなる。
一方、視野角度を６０度としたときには、実際輝度が、階調γ特性の変化によって、中間調の輝度で明るくなってしまう。
【００８０】
次に、液晶表示装置における表示輝度について説明する。
【００８１】
液晶表示装置では、制御部１５が、各副画素について、
(a)「前サブフレームおよび後サブフレームのそれぞれにおいて表示部１４によって表示される画像の輝度（表示輝度）の総和（１フレームにおける積分輝度）を、通常表示を行う場合の１フレームの表示輝度と等しくする」
(b)「一方のサブフレームを黒（最小輝度）、または白（最大輝度）にする」
を満たすように階調表現を行うように設計されている。
【００８２】
このために、液晶表示装置では、制御部１５が、フレームを２つのサブフレームに均等に分割し、１つのサブフレームによって最大輝度の半分までの輝度を表示するように設計されている。
【００８３】
すなわち、最大輝度の半分（閾輝度；Ｔｍａｘ／２）までの輝度を１フレームで出力する場合（低輝度の場合）、制御部１５は、前サブフレームを最小輝度（黒）とし、後サブフレームの表示輝度のみを調整して階調表現を行う（後サブフレームのみを用いて階調表現を行う）。この場合、１フレームにおける積分輝度は『（最小輝度＋後サブフレームの輝度）／２』の輝度となる。
【００８４】
また、上記の閾輝度より高い輝度を出力する場合（高輝度の場合）、制御部１５は、後サブフレームを最大輝度（白）とし、前サブフレームの表示輝度を調整して階調表現を行う。この場合、１フレームにおける積分輝度は『（前サブフレームの輝度＋最大輝度）／２』の輝度となる。
【００８５】
次に、このような表示輝度を得るための表示信号（前段表示信号および後段表示信号）の信号階調設定について具体的に説明する。なお、信号階調設定については、制御部１５が行う。
【００８６】
制御部１５は、上記した（１）式を用いて、上記した閾輝度（Ｔｍａｘ／２）に対応するフレーム階調をあらかじめ算出しておく。すなわち、このような表示輝度に応じたフレーム階調（閾輝度階調；Ｌｔ）は、（１）式より、
Ｌｔ＝０．５＾（１／γ）×Ｌｍａｘ    ・・・（２）
ただし、Ｌｍａｘ＝Ｔｍａｘ＾γ      ・・・（２ａ）
となる。
【００８７】
そして、制御部１５は、画像を表示する際、フレームメモリ１１から出力された画像信号に基づいて、フレーム階調Ｌを求める。
そして、このＬがＬｔ以下の場合、制御部１５は、前段表示信号の輝度階調（Ｆとする）を、前段ＬＵＴ１２によって最小（０）とする。
【００８８】
一方、制御部１５は、後段表示信号の輝度階調（Ｒとする）を、（１）式に基づいて、
Ｒ＝０．５＾（１／γ）×Ｌ      ・・・（３）
となるように、後段ＬＵＴ１３を用いて設定する。
【００８９】
また、フレーム階調ＬがＬｔより大きい場合、制御部１５は、後段表示信号の輝度階調Ｒを最大（２５５）とする。
【００９０】
一方、制御部１５は、前サブフレームの輝度階調Ｆを、（１）式に基づいて、
Ｆ＝（Ｌ＾γ−０．５×Ｌｍａｘ＾γ）＾（１／γ）・・・（４）
とする。
【００９１】
次に、液晶表示装置における表示信号の出力動作について、より詳細に説明する。
【００９２】
なお、以下では、液晶パネル２１の画素数をａ×ｂとする。この場合、制御部１５は、ソースドライバ２３に対し、倍クロックで、１番目のゲートラインの画素（ａ個）の前段表示信号を蓄積する。
【００９３】
そして、制御部１５は、ゲートドライバ２２によって、１番目のゲートラインをＯＮし、このゲートラインの画素に対して前段表示信号を書き込む。その後、制御部１５は、ソースドライバ２３に蓄積する前段表示信号を変えながら、同様に、２〜ｂ番目のゲートラインを倍クロックでＯＮしてゆく。これにより、１フレームの半分の期間（１／２フレーム期間）で、全ての画素に前段表示信号を書き込める。
【００９４】
さらに、制御部１５は、同様の動作を行って、残りの１／２フレーム期間で、全ゲートラインの画素に後段表示信号の書き込みを行う。これにより、各画素には、前段表示信号と後段表示信号とが、それぞれ均等の時間（１／２フレーム期間）ずつ書き込まれることになる。
【００９５】
なお、詳細は後述するが、制御部１５は、例えば、それぞれの１／２フレーム期間において、前半１／４フレーム期間で奇数行のゲートラインを順次ＯＮした後に、後半１／４フレーム期間で偶数行のゲートラインを順次ＯＮすることにより、全ゲートラインを選択する。
【００９６】
図１７は、このような前段表示信号および後段表示信号を前・後サブフレームに分けて出力するサブフレーム表示を行った結果（破線および実線）を、図１６に示した結果（一点鎖線および実線）と合わせて示すグラフである。
【００９７】
液晶表示装置では、大きな視野角度での実際輝度と予定輝度（実線と同等）とのズレが、表示輝度が最小あるいは最大の場合に最小（０）となる一方、中間調（閾輝度近傍）で最も大きくなる液晶パネル２１（図１６参照）を用いている。
【００９８】
そして、液晶表示装置では、１つのフレームをサブフレームに分割するサブフレーム表示を行っている。さらに、２つのサブフレームの期間を等しく設定し、低輝度の場合、１フレームにおける積分輝度を変化させない範囲で、前サブフレームを黒表示とし、後サブフレームのみを用いて表示を行っている。従って、前サブフレームでのズレが最小となるので、図１７の破線に示すように、両サブフレームのトータルのズレを約半分に減らせる。
【００９９】
一方、高輝度の場合、１フレームにおける積分輝度を変化させない範囲で、後サブフレームを白表示とし、前サブフレームの輝度だけを調整して表示を行っている。このため、この場合にも、後サブフレームのズレが最小となるので、図１７の破線に示すように、両サブフレームのトータルのズレを約半分に減らせる。
【０１００】
このように、液晶表示装置では、通常ホールド表示を行う構成（サブフレームを用いずに１フレームで画像を表示する構成）に比して、全体的にズレを約半分に減らすことが可能となっている。このため、図１６に示したような、中間調の画像が明るくなって白く浮いてしまう現象（白浮き現象）を抑制することが可能である。
【０１０１】
なお、本実施の形態では、前サブフレームと後サブフレームとの期間が等しいとしている。これは、最大値の半分までの輝度を１つのサブフレームで表示するためである。しかしながら、これらのサブフレームの期間を、互いに異なる値に設定してもよい。
【０１０２】
また、液晶パネル２１は、いわゆる焼き付きを防止するため、交流により駆動されることが好ましい。
【０１０３】
ここで、液晶表示装置は、サブフレーム間で画素電極間に印加される電圧値（絶対値）を異ならせている。従って、電極間電圧の極性をサブフレーム周期で反転させると、前サブフレームと後サブフレームとの電圧値の違いにより、印加される電極間電圧に偏りが生じる。このため、液晶パネル２１を長時間駆動させると、電極に電荷がたまり、焼き付きやフリッカなどの発生する可能性がある。
【０１０４】
そこで、液晶表示装置では、電極間電圧の極性をフレーム周期（１フレームの時間幅の周期）で反転させている。なお、電極間電圧の極性をフレーム周期で反転させる方法は２つある。１つの方法は、１フレームの間、同極性の電圧を印加する方法である。また、もう１つの方法は、１フレーム内の２つのサブフレーム間で電極間電圧を逆極性とし、さらに、後サブフレームと、１つ後のフレームの前サブフレームとを同極性で駆動する方法である。
【０１０５】
図１８の（ａ）に、前者の方法をとった場合における、電圧極性（電極間電圧の極性）とフレーム周期との関係を示す。また、図１８の（ｂ）に、後者の方法をとった場合における、電圧極性とフレーム周期との関係を示す。このようにフレーム周期で電極間電圧を交流化することにより、サブフレーム間で電極間電圧が大きく異なっていても、焼き付きやフリッカを防止できる。
【０１０６】
また、上記のように、液晶表示装置では、サブフレーム表示によって液晶パネル２１を駆動しており、これにより、白浮きを抑制している。しかしながら、液晶の応答速度（液晶にかかる電圧（電極間電圧）が印加電圧と等しくなるまでの速度）が遅い場合、このようなサブフレーム表示による効果が薄れてしまうことがある。すなわち、通常ホールド表示を行う場合、ＴＦＴ液晶パネルでは、ある輝度階調に対して１つの液晶状態が対応する。従って、液晶の応答特性は、表示信号の輝度階調に依存しない。
【０１０７】
一方、液晶表示装置のようにサブフレーム表示を行う場合、前サブフレームが最小輝度（白）で後サブフレームが最大輝度となる、中間階調の表示信号を表示する場合、１フレームで液晶に印加される電圧は、図１９の（ａ）に示すように変動する。また、電極間電圧は、液晶の応答速度（応答特性）に従って、図１９の（ｂ）に実線Ｘで示すように変化する。
【０１０８】
ここで、液晶の応答速度が遅い場合、このような中間調表示を行うと、電極間電圧（実線Ｘ）は、図１９の（ｃ）に示すように変化する。従って、この場合には、前サブフレームの表示輝度が最小とならないとともに、後サブフレームの表示輝度が最大とならない。
【０１０９】
このため、予定輝度と実際輝度との関係は、図２０に示すようになる。すなわち、サブフレーム表示を行っても、視野角度の大きい場合における予定輝度と実際輝度との差（ズレ）の少なくなる輝度（最小輝度・最大輝度）での表示を行えなくなる。このため、白浮き現象の抑制効果が減少する。
【０１１０】
従って、液晶表示装置のようなサブフレーム表示を良好に行うためには、液晶パネル２１における液晶の応答速度が、以下の(c)(d)を満足するように設計されていることが好ましい。
(c)最小輝度（黒；最小明度に相当）を表示している液晶に最大輝度（白；最大明度に相当）となるための電圧信号（表示信号に基づいてソースドライバ２３によって生成されるもの）を与えたときに、短い方のサブフレーム期間内で、液晶の電圧（電極間電圧）が、電圧信号の電圧における９０％以上の値に到達する（正面の実際明度が最大明度の９０％に到達する。）
(d)最大輝度（白）を表示している液晶に最小輝度（黒）となるための電圧信号を与えたときに、短い方のサブフレーム期間内で、液晶の電圧（電極間電圧）が、電圧信号の電圧における５％以下の値に到達する（正面の実際明度が最小明度の５％に到達する）。
【０１１１】
なお、本実施の形態では、低輝度の場合に前サブフレームを黒とし、後サブフレームのみを用いて階調表現を行うとしている。しかしながら、サブフレームの前後関係を交換しても（低輝度の場合に後サブフレームを黒として、前サブフレームのみを用いて階調表現を行うようにしても）、同様の表示を得られる。
【０１１２】
また、本実施の形態では、（１）式を用いて表示信号（前段表示信号および後段表示信号）の輝度階調（信号階調）を設定するとしている。しかしながら、実際のパネルでは、黒表示（階調０）の場合でも輝度を有し、さらに液晶の応答速度は有限であるため、信号階調の設定に関しては、これらの要素を加味することが好ましい。すなわち、液晶パネル２１によって実際の画像を表示させて、信号階調と表示輝度との関係を実測し、実測結果に基づいて、（１）式に合うようＬＵＴ（出力テーブル）を決めることが好ましい。
【０１１３】
また、本表示装置のソースドライバ２３として通常ホールド表示用のソースドライバを用いると、入力される信号階調（表示信号の輝度階調）に応じて、γ＝２．２とした（１）式を用いて得られる表示輝度を得られるように、各画素（液晶）に対して電圧信号が出力される。
【０１１４】
そして、このようなソースドライバ２３は、サブフレーム表示を行う場合でも、各サブフレームにおいて、入力される信号階調に応じて、通常ホールド表示で使用する電圧信号をそのまま出力することとなる。
【０１１５】
しかしながら、このような電圧信号の出力方法では、サブフレーム表示における１フレーム内での輝度の総和を、通常ホールド表示での値と同一にできない（信号階調を表現しきれない）ことがある。
【０１１６】
従って、サブフレーム表示では、ソースドライバ２３は、分割した輝度に換算した電圧信号を出力するように設計されていることが好ましい。
すなわち、ソースドライバ２３が、信号階調に応じて、液晶に印加する電圧（電極間電圧）を微調整するように設定されていることが好ましい。
このため、ソースドライバ２３をサブフレーム表示用に設計し、上記のような微調整を行えるようにしておくことが好ましい。
【０１１７】
また、本実施の形態では、液晶パネル２１がＶＡパネルとしている。しかしながら、これに限らず、ＶＡモード以外の他のモードの液晶パネルを用いても、液晶表示装置のサブフレーム表示によって、白浮き現象を抑制することが可能である。
【０１１８】
すなわち、液晶表示装置のサブフレーム表示は、視野角度を大きくしたときに予定輝度（予定明度）と実際輝度（実際明度）とがずれてしまう液晶パネル（階調ガンマの視野角特性変化するモードの液晶パネル）に対しては、白浮き現象を抑制することが可能である。また、特に、液晶表示装置のサブフレーム表示は、視野角度を増加させると表示輝度の強くなるような特性を有している液晶パネルに有効である。
【０１１９】
また、液晶表示装置における液晶パネル２１は、ＮＢ（Normally Black；ノーマリーブラック）であっても、また、ＮＷ（Normally White；ノーマリーホワイト）であってもよい。さらに、本表示装置では、液晶パネル２１に変えて、他の表示パネル（例えば有機ＥＬパネルやプラズマディスプレイパネル）を用いてもよい。
【０１２０】
また、本実施の形態では、フレームを１：ｎあるいはｎ：１（ｎは１以上の自然数）の範囲で分割するように設計してもよい。
【０１２１】
（画素分割駆動）
液晶表示装置は、上述のフレーム分割駆動（サブフレーム表示）に加えて、画素分割駆動（マルチ画素駆動）を行う。次に、画素分割構造（マルチ画素構造）の構成例について説明する。
【０１２２】
図２１は、液晶表示装置の概略構成を示す平面図であり、図２２は、列方向に隣接する２つの画素の概略構成を平面図である。各画素の等価回路は、図１３に示したとおりである。
【０１２３】
液晶表示装置は、液晶パネル２１と、ソースライン（データ信号線）Ｓ１・・・（Ｓｉと表記することもある）にソース信号電圧を供給するソースドライバ２３（データ信号線駆動回路）と、ゲートライン（走査信号線）Ｇ１・・・にゲート信号電圧を供給するゲートドライバ２２（走査信号線駆動回路）と、ＣＳライン（保持容量配線）ＣＳ１・・・にＣＳ電圧（保持容量配線信号）を供給するＣＳドライバ２４と、ソースドライバ２３およびゲートドライバ２２並びにＣＳドライバ２４を制御する制御部１５とを備えている。
【０１２４】
液晶パネル２１の各画素は２つの副画素を有している。図２２の第１副画素ＳＰ−１が図１３に示す第１液晶容量Ｃｌｃ１および第１保持容量ＣＳ１を有しており、図２２の第２副画素ＳＰ−２が図１３に示す第２液晶容量Ｃｌｃ２および第２保持容量ＣＳ２を有している。図１３に示すよう、第１液晶容量Ｃｌｃ１は、第１副画素電極５１ａ、対向電極ｃｏｍ、および両者間の液晶層によって形成されており、第２液晶容量Ｃｌｃ２は、第２副画素電極５１ｂ、対向電極ｃｏｍ、および両者間の液晶層によって形成されている。対向電極ｃｏｍは２つの副画素に共通に設けられており、一般に、表示領域内の全ての画素に共通に設けられている。ただし、大型の液晶パネルにおいては複数の領域に分割されることもある。
【０１２５】
制御部１５は、液晶パネル２１に表示させるための信号として、データスタートパルス信号ＳＳＰと、データクロック信号ＳＣＫと、ラッチストローブ信号ＬＳとデータ信号の極性を制御する信号ＰＯＬ、表示すべき画像を表すデジタル画像信号ＤＡと、ゲートスタートパルス信号ＧＳＰと、ゲートクロック信号ＧＣＫと、ゲートドライバ出力制御信号ＧＯＥとを生成し出力する。
【０１２６】
デジタル画像信号ＤＡ、ラッチストローブ信号ＬＳ、データ信号の極性を制御する信号ＰＯＬ、データスタートパルス信号ＳＳＰおよびデータクロック信号ＳＣＫは、ソースドライバ２３に入力され、ゲートスタートパルス信号ＧＳＰ、ゲートクロック信号ＧＣＫおよびゲートドライバ出力制御信号ＧＯＥは、ゲートドライバ２２に入力される。
【０１２７】
ソースドライバ２３は、デジタル画像信号ＤＡ、データスタートパルス信号ＳＳＰ、データクロック信号ＳＣＫ、ラッチストローブ信号ＬＳおよびデータ信号（表示信号電圧）の極性を制御する信号ＰＯＬに基づき、デジタル画像信号ＤＡの表す画像の各水平走査期間における画素値に相当するアナログ電圧としてデータ信号を１水平走査期間毎に順次生成し、これらのデータ信号をソースラインＳｉにそれぞれ印加する。
【０１２８】
また、ＣＳドライバ２４には、ゲートクロック信号ＧＣＫおよびゲートスタートパルス信号ＧＳＰが入力される。ＣＳドライバ２４は、ＣＳ電圧の波形を制御する。
【０１２９】
液晶表示装置は、上述したようにマルチ画素駆動を行う。すなわち、図１３に示すように、第１副画素電極５１ａと第２副画素電極５１ｂに、共通のソースライン５４からソース信号電圧（表示信号電圧）を供給しておき、その後、各トランジスタ５６ａ、５６ｂをオフ状態にした後に第１ＣＳライン５３ａおよび第２ＣＳライン５３ｂの電圧を相互に異なるように変化（レベルシフト）させる。これにより、第１液晶容量Ｃｌｃ１と第２液晶容量Ｃｌｃ２に印加される電圧が異なり、１つの画素内に明副画素と暗副画素とを形成する。この構成では、２つの副画素電極に１本のソースラインからソース信号電圧を供給するため、ソースラインの数やこれらを駆動するソースドライバの数を増加させる必要がないという利点がある。
【０１３０】
以下に、液晶表示装置にソースライン反転駆動方法を適用した例を説明する。
【０１３１】
液晶表示装置においては、例えば、マルチ画素駆動にソースライン反転駆動法を適用するとともに、ゲートライン飛び越し走査駆動（インターレース駆動）を行う。これにより、ソースドライバの消費電力、すなわち発熱を抑え、また、動画性能向上のため画像書き込み周波数を上げる際にも充電率の低下を抑制することができる。なお、液晶表示装置の駆動方法は、これに限定されない。
【０１３２】
なお、飛び越し走査駆動の説明において、最初に奇数行を走査し（偶数行を飛び越し）、次に偶数行を走査する例を説明するが、本発明の実施形態における飛び越し走査の順序はこれに限られず、最初に偶数行を走査し（奇数行を飛び越し）、次に、奇数行を走査してもよいことは言うまでもない。
【０１３３】
図２３は、液晶表示装置の画素とＣＳラインとの接続関係を模式的に示すとともに、ソース信号電圧の書き込み極性（図中の＋−）および明暗２つの副画素（図中のハッチングが暗副画素）の配置を模式的に示す図であり、ソースライン反転駆動を行った状態を示している。Ｇｊ〜Ｇｊ＋３はゲートライン、ＣＳ−Ａ〜ＣＳ−ＥはＣＳライン、Ｓｉ〜Ｓｉ＋３はソースラインを示している。図２３に示すように、液晶表示装置においては、列ごとの書き込み極性が一定でありながら、明副画素と暗副画素とが市松模様に配置されている。明副画素および暗副画素を示す各画素の接続関係は、図１４に示したとおりである。
【０１３４】
図２４は、連続する２つのフレーム（任意のＮフレーム、Ｎ＋１フレーム）について、液晶表示装置における各信号電圧の波形を示しており、上から順に、ＣＳラインＣＳ−Ａから供給されるＣＳ電圧Ｖｃｓ−Ａ、ｉ番目のソースラインＳｉに供給されるソース信号電圧Ｖｓｉ、ｊ番目のゲートラインＧｊに供給されるゲート信号電圧Ｖｇｊ、ｉ番目のソースラインＳｉとｊ番目のゲートラインＧｊとに接続された画素が有する２つの副画素の内のＣＳラインＣＳ−Ａに接続された保持容量を有する副画素Ｐ−Ａ（ｉ，ｊ）に印加される電圧Ｖｐ−Ａ（ｉｊ）を示している。また、図中のＶｃｏｍは対向電圧を示している。
【０１３５】
図２５は、Ｎフレーム、Ｎ＋１フレームについて、液晶表示装置における各信号電圧の波形を示しており、上から順に、ＣＳラインＣＳ−Ｂから供給されるＣＳ電圧Ｖｃｓ−Ｂ、ｉ番目のソースラインＳｉに供給されるソース信号電圧Ｖｓｉ、ｊ番目のゲートラインＧｊに供給されるゲート信号電圧Ｖｇｊ、ｉ番目のソースラインＳｉとｊ番目のゲートラインＧｊとに接続された画素が有する２つの副画素の内のＣＳラインＣＳ−Ｂに接続された保持容量を有する副画素Ｐ−Ｂ（ｉ，ｊ）に印加される電圧Ｖｐ−Ｂ（ｉｊ）を示している。
【０１３６】
図２６は、１つのフレーム（任意のＮフレーム；前サブフレームおよび後サブフレーム）における各画素のソース信号電圧の書き込み極性を示している。液晶表示装置においては、ソースライン反転駆動とともに、ゲートライン飛び越し走査駆動（インターレース駆動）を行うので、図２６においては、各サブフレームを２つの期間（分割サブフレーム；前半４分の１フレーム（第１分割サブフレーム期間）と後半４分の１フレーム（第２分割サブフレーム期間））に分割している。
【０１３７】
図２７は、Ｎフレームにおいて画素がどのように走査されるかを示すための図であり、ｉ列目のソースラインＳｉに供給されるソース信号電圧と、１行目からｎ行目までのゲートラインＧ１〜Ｇｎに供給されるゲート信号電圧の波形を模式的に示している。この図においても、各サブフレームが２つの期間（前半１／４フレームと後半１／４フレーム）に分割されている。
【０１３８】
図２６および図２７を参照して、画素の走査方法を説明する。
【０１３９】
Ｎフレームの前サブフレームの前半１／４フレームにおいて、例えば、奇数行のゲートラインＧｊにゲート信号電圧ＶｇｊがＶｇＬ（ローレベル）から一定期間ＶｇＨ（ハイレベル）となる画素データ書込パルスＰｗが、順次印加される。すなわち、１行目からｎ−１行目までの全ての奇数行の画素にソース信号電圧が書き込まれる。
【０１４０】
後半１／４フレームにおいては、前半１／４フレームにおいて飛び越された複数の偶数行の画素を順次走査する。例えば、偶数行のゲートラインＧｊ＋１に、ＶｇｊがＶｇＬから一定期間ＶｇＨとなる画素データ書込パルスＰｗが順次印加される。すなわち、２行目からｎ行目までの全ての偶数行の画素にソース信号電圧が書き込まれる。
【０１４１】
ソースラインＳｉに供給されるソース信号電圧の極性は前半１／４フレームでソース信号電圧の中央値Ｖｓｃ（一般に、Ｖｃｏｍとほぼ等しい。）に対して正極性のソース信号電圧（Ｖｓｐ）を与え、次の後半１／４フレームでも正極性のソース信号電圧を与える。そして、Ｎフレームの後サブフレームの前半１／４フレームおよび後半１／４フレームでも正極性のソース信号電圧を与える。Ｎ＋１フレームの前サブフレームでは、Ｖｓｃに対して負極性のソース信号電圧（Ｖｓｎ）を与え、次の後サブフレームでも負極性のソース信号電圧を与える。ソースラインＳｉに隣接するＳｉ＋１に供給されるソース信号電圧はソースラインＳｉに供給されるソース信号電圧と逆の極性となる。同様にソースラインＳｉ＋２に供給されるソース信号電圧はソースラインＳｉ＋１に供給されるソース信号電圧と逆の極性となる。
【０１４２】
ＣＳラインＣＳ−Ａに供給されるＣＳ電圧Ｖｃｓ−Ａは、一定の周期で対向電極の電圧Ｖｃｏｍに対して極性が反転する波形（例えば図示したような、デューティ比が１：１の矩形波）を有している。
【０１４３】
ゲートラインＧｊのゲート信号電圧がハイの時のソースラインＳｉに供給されるソース信号電圧は正極性なので、副画素Ｐ−Ａ（ｉ，ｊ）の電圧は正極性で書き込まれる。ＣＳラインＣＳ−Ａに供給されるＣＳ電圧Ｖｃｓ−Ａは、一定の周期で対向電極の電圧Ｖｃｏｍに対して極性が反転する波形（例えば図示したような、デューティ比が１：１の矩形波）を有しており、ゲートラインＧｊのゲート信号電圧がローになってからのＣＳラインＣＳ−ＡのＣＳ電圧Ｖｃｓ−Ａの最初の変化（レベルシフト）は上昇（例えばこの場合、負極性から正極性への変化）なので、副画素Ｐ−Ａ（ｉ，ｊ）の電圧は突き上げ作用を受けて上昇し、副画素Ｐ−Ａ（ｉ，ｊ）に印加される実効電圧は、Ｐｗにより書き込まれたソース信号電圧以上となり（絶対値が大きくなり）、副画素Ｐ−Ａ（ｉ，ｊ）は明副画素となる（図２４参照）。
【０１４４】
一方、副画素Ｐ−Ｂ（ｉ，ｊ）の電圧も正極性で書き込まれる。ゲートラインＧｊのゲート信号電圧がローになってからのＣＳラインＣＳ−ＢのＣＳ電圧の最初の変化（レベルシフト）は降下（例えばこの場合、正極性から負極性への変化）なので、副画素Ｐ−Ｂ（ｉ，ｊ）の電圧は突き下げ作用を受けて降下し、副画素Ｐ−Ｂ（ｉ，ｊ）に印加される実効電圧は、Ｐｗにより書き込まれたソース信号電圧以下となり（絶対値が小さくなり）、副画素Ｐ−Ｂ（ｉ，ｊ）は暗副画素となる（図２５参照）。
【０１４５】
上記のように、１つの画素に含まれる２つの副画素のうち一方の副画素に対応するＣＳラインに与えられるＣＳ電圧の極性と、他方の副画素に対応するＣＳラインに与えられるＣＳ電圧の極性とが互いに逆極性となっている。
【０１４６】
また、ＣＳ電圧は、１つのフレーム内において、前サブフレーム期間に選択されるゲートラインＧｊに接続された副画素Ｐ−Ａ（ｉ，ｊ）の実効電圧を上昇させるまたは降下させる作用と、後サブフレーム間に選択されるゲートラインＧｊに接続された副画素Ｐ−Ａ（ｉ，ｊ）の実効電圧を上昇させるまたは降下させる作用とが互いに逆になる波形を有している。
【０１４７】
上述したように、液晶表示装置および駆動方法によれば、ソース反転駆動方法の上述の利点を得つつ、明画素と暗画素の市松模様の分布を崩すことなく、ざらつき感といった表示品位の低下を防止することができる。
【０１４８】
図２８は、後半１／４フレームにおいて、前半１／４フレームにおいて飛び越された複数の偶数行（ｊ＋１行）の信号電圧の波形を示している。図２８に示すように、副画素Ｐ−Ｂ（ｉ，ｊ＋１）は、副画素Ｐ−Ａ（ｉ，ｊ）と同じように、極性および明暗状態が入れ替わる。
【０１４９】
図２９は、Ｎフレームの後サブフレームおよびＮ＋１フレームの前サブフレームにおける各画素のソース信号電圧の書き込み極性を示している。また、図３０は、Ｎフレームの後サブフレームおよびＮ＋１フレームの前サブフレームにおいて画素がどのように走査されるかを示すための図であり、ｉ列目のソースラインＳｉに供給されるソース信号電圧と、１行目からｎ行目までのゲートラインＧ１〜Ｇｎに供給されるゲート信号電圧の波形を模式的に示している。このように、ソース信号電圧の極性は、フレーム周期（１フレームの時間幅の周期）で反転する。
【０１５０】
以上のように、液晶表示装置では、フレーム分割駆動および画素分割駆動を行うことにより、各副画素が市松模様に配されるとともに、サブフレームごとに各副画素の明暗状態が入れ替わる（図３３参照）。また、液晶表示装置では、上記構成において、サブフレームごとに、それぞれの副画素に書き込まれるソース信号電圧が異なっている。
【０１５１】
（表示例）
ここで、液晶表示装置において、行方向にライン状の画像を表示する例は、図９、図１０に示したとおりである。これにより、行方向に並ぶ複数の副画素ＳＰ１により、ライン状の画像を表示することができる。すなわち、１画素内の各副画素を独立に輝度制御することができる。よって、表示パネルの縦解像度の２倍の縦解像度を有する入力信号を表示することができる。
【０１５２】
以上のように、本実施の形態に係る液晶表示装置についても、従来の液晶表示装置と比較して、縦解像度（垂直解像度）が２倍に相当する表示品位を実現することができる。これにより、例えば、ＦＨＤ（横１９２０×縦１０８０）の液晶パネルにおいて、高解像度の画像（横１９２０×縦２１６０）を表示することができる。
【０１５３】
（変形例）
上記実施の形態１，２に係る液晶表示装置は、例えば、「ＷＯ ２０１１／１０２３４３」に記載の多原色表示装置に適用することができる。
【０１５４】
すなわち、液晶表示装置は、１つの表示画素が赤、緑、青の３種類の副画素で構成されていても良いし、４種類以上の副画素で構成されていても良い。以下では、一例として、１つの表示画素が赤、緑、青、黄の４種類の副画素で構成されている液晶表示装置について説明する。
【０１５５】
図３１に、変形例に係る液晶表示装置を示す。液晶表示装置は、図３１に示すように、解像度変換装置１０（図１２の制御部１５に相当）と、表示部１４とを備え、４つの原色を用いて表示を行う多原色表示装置である。
【０１５６】
表示部１４内の液晶パネル２１の具体的な画素構造（サブ画素配置）を、図３２に示す。図３２に示すように、複数の画素Ｐのそれぞれは、互いに異なる色を表示する４種類の副画素によって構成される。４種類の副画素は、具体的には、赤を表示する赤副画素Ｒ、緑を表示する緑副画素Ｇ、青を表示する青副画素Ｂと、黄を表示する黄副画素Ｙｅである。各画素Ｐ内で、これら４種類の副画素は、１行４列に配置されている。また、４種類の各副画素はそれぞれ、明副画素および暗副画素によって構成されている。
【０１５７】
以下では、特にことわらない限り、液晶パネルの複数の画素Ｐの総数を「表示解像度」と称する。複数の画素Ｐが行方向にｍ個、列方向にｎ個配置されているときの表示解像度は「ｍ×ｎ」と表記される。また、入力画像の最小表示単位も「画素」と呼び、入力画像の総画素数を「入力画像の解像度」と称する。この場合も、行方向にｍ個、列方向にｎ個の画素から構成される入力画像の解像度は「ｍ×ｎ」と表記される。
【０１５８】
図３１に示す解像度変換装置１０は、外部から入力された画像信号の解像度（ｍ１×ｎ１）を、表示部１４の表示解像度（ｍ２×ｎ２）に一致するように変換する。また、解像度変換装置１０は、３つの原色（赤、緑および青）に対応した画像信号を４つの原色（赤副画素Ｒ、緑副画素Ｇ、青副画素Ｂ、および黄副画素が表示する、赤、緑、青、および黄）に対応した多原色信号に変換する。
【０１５９】
液晶表示装置では、複数の画素Ｐのそれぞれで、４種類の副画素のうちのもっとも輝度の高い色を表示する副画素（便宜的に「第１副画素」と呼ぶ。）と２番目に輝度の高い色を表示する副画素（便宜的に「第２副画素」と呼ぶ。）とが隣接しないように（つまり少なくとも１つの副画素を挟むように）配置されている。図３２には、第１副画素が緑副画素Ｇであり、第２副画素が黄副画素である場合の副画素配置の例を示している。図３２に示した例では、各画素Ｐ内で、４種類の副画素は、左側から右側に向かって赤副画素Ｒ、緑副画素Ｇ、青副画素Ｂ、黄副画素Ｙｅの順に配置されており、緑副画素Ｇと、黄副画素Ｙｅとは隣接していない。
【０１６０】
液晶表示装置では、入力画像の解像度が表示解像度よりも高い場合（つまり入力画像の総画素数が液晶パネルの複数の画素Ｐの総数よりも多い場合）には、上記複数の表示単位のそれぞれを仮想的な画素として表示を行うことができる。そのため、水平方向について、視覚的な解像度を向上させることができる。また、液晶表示装置では、もっとも輝度の高い色を表示する（つまり最高階調における輝度がもっとも高い）第１副画素と２番目に輝度の高い色を表示する（つまり最高階調における輝度が２番目に高い）第２副画素とが画素Ｐ内で隣接しないように配置されているので、第１副画素と第２副画素とが隣接するように配置されている場合に比べて輝度分布の空間周波数を高くすることができ、隣接する２つの仮想画素が融合されて視認されることを防止することができる。
【０１６１】
ここで、液晶表示装置では、上記実施の形態１または２に示したフレーム分割駆動および画素分割駆動を行う。図３３には、連続する２フレームにおいて、サブフレームごとの各副画素の明暗の変化の状態を模式的に示している。なお、図３３において、正極性および負極性は、各ソースラインに供給される信号電圧の極性を示し、上下方向の矢印は、ゲート信号電圧がローになった後のＣＳ電圧の変化の様子を示している。また、図３３のグレー色は、暗副画素を示している。
【０１６２】
本変形例に係る液晶表示装置においても、１画素内の各副画素を独立に輝度制御することができる。よって、本変形例に係る液晶表示装置によれば、縦解像度（垂直解像度）および横解像度（水平解像度）がそれぞれ２倍に相当する表示品位を実現することができる。これにより、例えば、ＦＨＤ（横１９２０×縦１０８０）の液晶パネルにおいて、４Ｋ２Ｋパネル（超高精細液晶パネル）に対応する画像（横３８４０×縦２１６０）を表示することができる。
【０１６３】
（ＣＳ電圧について）
ＣＳ電圧は、一般的に、広視野角を実現する場合は、明副画素が最大に明るくなる前に、暗副画素の点灯が開始されるように、その振幅が決定される。上記実施の形態１，２に係る液晶表示装置では、高解像度の効果を最大限に得るために、ＣＳ電圧を適切な振幅に調整することが好ましい。具体的には、明副画素が最大値になった後に暗副画素が点灯するようにＣＳ電圧の振幅を決定する。
【０１６４】
図３４は、階調と、ＣＳ電圧による各副画素（ＰＳ１、ＰＳ２）の透過率との関係を示すグラフである。このグラフに示すように、広視野角化に対応するＣＳ電圧（Ａ０で示すグラフ）では、１６０階調付近で明副画素が完全に白になる前に、暗副画素が点灯し始めることが分かる（図３４の（ａ）、（ｂ）参照）。
【０１６５】
これに対して、高解像度化に対応する本液晶表示装置のＣＳ電圧（Ａ１で示すグラフ）では、輝度が０．５となる階調値（（２）式より、１６８階調）を入力したときに、明副画素が最大となり、暗副画素が最小となるようにＣＳ電圧の振幅を設定することが好ましい（図３４の（ａ）、（ｃ）参照）。
【０１６６】
本発明は上述した実施の形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。すなわち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施の形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【０１６７】
本発明は、液晶テレビ等、種々の電子機器に好適に用いることができる。
【符号の説明】
【０１６８】
１０    解像度変換装置
１１    ＦＭ（フレームメモリ）
１２    前段ＬＵＴ
１３    後段ＬＵＴ
１４    表示部
１５    制御部
２１    液晶パネル
２２    ゲートドライバ（走査信号線駆動回路）
２３    ソースドライバ（データ信号線駆動回路）
２４    ＣＳドライバ（保持容量配線駆動回路）
Ｐ      画素
ＳＰ    副画素
ＳＰ１  第１副画素
ＳＰ２  第２副画素
【図２】
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【図４】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【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１】
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【図３】
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【図５】
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