(57)【要約】  １つの画素に複数の赤サブ画素が設けられる多原色液晶表示装置の視野角特性を向上させる。  本発明による多原色液晶表示装置は、複数のサブ画素によって規定される画素を有し、複数のサブ画素によって表示される４つ以上の原色を用いてカラー表示を行う。本発明による多原色液晶表示装置の複数のサブ画素は、赤を表示する第１および第２の赤サブ画素Ｒ１、Ｒ２、緑を表示する緑サブ画素Ｇ、青を表示する青サブ画素Ｂおよびシアンを表示するシアンサブ画素Ｃを含む。所定の第１の範囲内の色相を有する色が画素によって表示されるとき、第１の赤サブ画素Ｒ１の階調レベルと第２の赤サブ画素Ｒ２の階調レベルとは互いに異なっている。第１の範囲とは異なる第２の範囲内の色相を有する色が画素によって表示されるとき、第１の赤サブ画素Ｒ１の階調レベルと第２の赤サブ画素Ｒ２の階調レベルとは同一である。
2010061577.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のサブ画素によって規定される画素を有し、前記複数のサブ画素によって表示される４つ以上の原色を用いてカラー表示を行う多原色液晶表示装置であって、
前記複数のサブ画素は、赤を表示する第１および第２の赤サブ画素、緑を表示する緑サブ画素、青を表示する青サブ画素およびシアンを表示するシアンサブ画素を含み、
所定の第１の範囲内の色相を有する色が前記画素によって表示されるとき、前記第１の赤サブ画素の階調レベルと前記第２の赤サブ画素の階調レベルとは互いに異なっており、
前記第１の範囲とは異なる第２の範囲内の色相を有する色が前記画素によって表示されるとき、前記第１の赤サブ画素の階調レベルと前記第２の赤サブ画素の階調レベルとは同一である、多原色液晶表示装置。
【請求項２】
前記複数のサブ画素は、黄を表示する黄サブ画素をさらに含む請求項１に記載の多原色液晶表示装置。
【請求項３】
複数のサブ画素によって規定される画素を有し、前記複数のサブ画素によって表示される４つ以上の原色を用いてカラー表示を行う多原色液晶表示装置であって、
前記複数のサブ画素は、赤を表示する第１および第２の赤サブ画素、緑を表示する緑サブ画素、青を表示する青サブ画素および黄を表示する黄サブ画素を含み、
所定の第１の範囲内の色相を有する色が前記画素によって表示されるとき、前記第１の赤サブ画素の階調レベルと前記第２の赤サブ画素の階調レベルとは互いに異なっており、
前記第１の範囲とは異なる第２の範囲内の色相を有する色が前記画素によって表示されるとき、前記第１の赤サブ画素の階調レベルと前記第２の赤サブ画素の階調レベルとは同一である、多原色液晶表示装置。
【請求項４】
三原色に対応した入力映像信号を受け取り、４つ以上の原色に対応した多原色信号を生成する多原色信号生成回路を備える、請求項１から３のいずれかに記載の多原色液晶表示装置。
【請求項５】
前記入力映像信号の示す色の色相に応じて、前記多原色信号に含まれる赤成分から前記第１の赤サブ画素の階調レベルと前記第２の赤サブ画素の階調レベルとを決定する赤サブ画素独立駆動回路をさらに備える、請求項４に記載の多原色液晶表示装置。
【請求項６】
前記赤サブ画素独立駆動回路は、所定の重み関数を用いて、前記第１の赤サブ画素の階調レベルと前記第２の赤サブ画素の階調レベルとを決定する、請求項５に記載の多原色液晶表示装置。
【請求項７】
前記重み関数をＨとし、前記入力映像信号に含まれる赤成分、緑成分および青成分の示す階調レベルをそれぞれＲｉｎ、ＧｉｎおよびＢｉｎとし、前記多原色信号に含まれる赤成分の示す規格化輝度をＹ（Ｒｏｕｔ）とし、前記第１の赤サブ画素および前記第２の赤サブ画素の規格化輝度をそれぞれＹ（Ｒ１ｏｕｔ）およびＹ（Ｒ２ｏｕｔ）としたとき、
前記重み関数Ｈは、
Ｒｉｎ＞Ｇｉｎ＞Ｂｉｎの場合にはＨ＝（Ｒｉｎ−Ｇｉｎ）／Ｒｉｎ、
Ｒｉｎ＞Ｂｉｎ＞Ｇｉｎの場合にはＨ＝（Ｒｉｎ−Ｂｉｎ）／Ｒｉｎ、
その他の場合にはＨ＝０、と表され、
前記第１の赤サブ画素の規格化輝度Ｙ（Ｒ１ｏｕｔ）および前記第２の赤サブ画素の規格化輝度Ｙ（Ｒ２ｏｕｔ）は、
（２−Ｈ）×Ｙ（Ｒｏｕｔ）≦１の場合には、
Ｙ（Ｒ１ｏｕｔ）＝Ｈ×Ｙ（Ｒｏｕｔ）、
Ｙ（Ｒ２ｏｕｔ）＝（２−Ｈ）×Ｙ（Ｒｏｕｔ）、と表され、
（２−Ｈ）×Ｙ（Ｒｏｕｔ）＞１の場合には、
Ｙ（Ｒ１ｏｕｔ）＝２×Ｙ（Ｒｏｕｔ）−１、
Ｙ（Ｒ２ｏｕｔ）＝１、
と表される請求項６に記載の多原色液晶表示装置。
【請求項８】
垂直配向モードで表示を行う、請求項１から７のいずれかに記載の多原色液晶表示装置。
【請求項９】
赤を表示する第１および第２の赤サブ画素、緑を表示する緑サブ画素、青を表示する青サブ画素およびシアンを表示するシアンサブ画素を含む複数のサブ画素によって規定される画素を有し、前記複数のサブ画素によって表示される４つ以上の原色を用いてカラー表示を行う多原色液晶表示装置に用いられる信号変換回路であって、
三原色に対応した入力映像信号を受け取り、４つ以上の原色に対応した多原色信号を生成する多原色信号生成回路と、
前記入力映像信号の示す色の色相に応じて、前記多原色信号に含まれる赤成分から前記第１の赤サブ画素の階調レベルと前記第２の赤サブ画素の階調レベルとを決定する赤サブ画素独立駆動回路と、を有する信号変換回路。
【請求項１０】
赤を表示する第１および第２の赤サブ画素、緑を表示する緑サブ画素、青を表示する青サブ画素および黄を表示する黄サブ画素を含む複数のサブ画素によって規定される画素を有し、前記複数のサブ画素によって表示される４つ以上の原色を用いてカラー表示を行う多原色液晶表示装置に用いられる信号変換回路であって、
三原色に対応した入力映像信号を受け取り、４つ以上の原色に対応した多原色信号を生成する多原色信号生成回路と、
前記入力映像信号の示す色の色相に応じて、前記多原色信号に含まれる赤成分から前記第１の赤サブ画素の階調レベルと前記第２の赤サブ画素の階調レベルとを決定する赤サブ画素独立駆動回路と、を有する信号変換回路。
【請求項１１】
前記赤サブ画素独立駆動回路は、所定の重み関数を用いて、前記第１の赤サブ画素の階調レベルと前記第２の赤サブ画素の階調レベルとを決定する、請求項９または１０に記載の信号変換回路。
【請求項１２】
前記重み関数をＨとし、前記入力映像信号に含まれる赤成分、緑成分および青成分の示す階調レベルをそれぞれＲｉｎ、ＧｉｎおよびＢｉｎとし、前記多原色信号に含まれる赤成分の示す規格化輝度をＹ（Ｒｏｕｔ）とし、前記第１の赤サブ画素および前記第２の赤サブ画素の規格化輝度をそれぞれＹ（Ｒ１ｏｕｔ）およびＹ（Ｒ２ｏｕｔ）としたとき、
前記重み関数Ｈは、
Ｒｉｎ＞Ｇｉｎ＞Ｂｉｎの場合にはＨ＝（Ｒｉｎ−Ｇｉｎ）／Ｒｉｎ、
Ｒｉｎ＞Ｂｉｎ＞Ｇｉｎの場合にはＨ＝（Ｒｉｎ−Ｂｉｎ）／Ｒｉｎ、
その他の場合にはＨ＝０、と表され、
前記第１の赤サブ画素の規格化輝度Ｙ（Ｒ１ｏｕｔ）および前記第２の赤サブ画素の規格化輝度Ｙ（Ｒ２ｏｕｔ）は、
（２−Ｈ）×Ｙ（Ｒｏｕｔ）≦１の場合には、
Ｙ（Ｒ１ｏｕｔ）＝Ｈ×Ｙ（Ｒｏｕｔ）、
Ｙ（Ｒ２ｏｕｔ）＝（２−Ｈ）×Ｙ（Ｒｏｕｔ）、と表され、
（２−Ｈ）×Ｙ（Ｒｏｕｔ）＞１の場合には、
Ｙ（Ｒ１ｏｕｔ）＝２×Ｙ（Ｒｏｕｔ）−１、
Ｙ（Ｒ２ｏｕｔ）＝１、
と表される請求項１１に記載の信号変換回路。
【請求項１３】
請求項９から１２のいずれかに記載の信号変換回路を備えた多原色液晶表示装置。
【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、特に、４つ以上の原色を用いて表示を行う多原色液晶表示装置に関する。また、本発明は、多原色液晶表示装置に用いられる信号変換回路にも関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、種々の表示装置が様々な用途に利用されている。一般的な表示装置では、光の三原色である赤、緑、青を表示する３つのサブ画素によって１つの画素が構成されており、そのことによってカラー表示が可能になっている。【０００３】
しかしながら、従来の表示装置は、表示可能な色の範囲（「色再現範囲」と呼ばれる。）が狭いという問題を有している。図１７に、三原色を用いて表示を行う従来の表示装置の色再現範囲を示す。図１７は、ＸＹＺ表色系におけるｘｙ色度図であり、赤、緑、青の三原色に対応した３つの点を頂点とする三角形が色再現範囲を表している。また、図中には、Pointerによって明らかにされた、自然界に存在する様々な物体の色（非特許文献１参照）が×印でプロットされている。図１７からわかるように、色再現範囲に含まれない物体色が存在しており、三原色を用いて表示を行う表示装置では、一部の物体色を表示することができない。【０００４】
そこで、表示装置の色再現範囲を広くするために、表示に用いる原色の数を４つ以上に増やす手法が提案されている。【０００５】
例えば、特許文献１には、図１８に示すように、赤、緑、青、黄、シアン、マゼンタを表示する６つのサブ画素Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｙ、Ｃ、Ｍによって１つの画素Ｐが構成された液晶表示装置８００が開示されている。この液晶表示装置８００の色再現範囲を図１９に示す。図１９に示すように、６つの原色に対応した６つの点を頂点とする六角形によって表される色再現範囲は、物体色をほぼ網羅している。このように、表示に用いる原色の数を増やすことによって、色再現範囲を広くすることができる。本願明細書では、三原色を用いて表示を行う液晶表示装置を「三原色液晶表示装置」と総称し、４つ以上の原色を用いて表示を行う液晶表示装置を「多原色液晶表示装置」と総称する。【０００６】
しかしながら、単純に原色の数を増やすだけでは十分な表示品位が得られないことがある。例えば、特許文献１に開示されている液晶表示装置８００では、表示される赤がどす黒い赤すなわち暗い赤になってしまい、実際には表示できない物体色が存在してしまう。特許文献１の液晶表示装置８００において赤がどす黒くなる（暗くなる）理由は、以下の通りである。【０００７】
表示に用いる原色の数を増やすと、１画素あたりのサブ画素の数が増えるので、各サブ画素の面積は必然的に小さくなり、そのため、各サブ画素が表示する色の明度（ＸＹＺ表色系におけるＹ値に相当）が低くなる。例えば、表示に用いる原色の数を３つから６つに増やすと、各サブ画素の面積は約半分となり、各サブ画素の明度（Ｙ値）も約半分となる。【０００８】
「明度」は、「色相」や「彩度」とともに色を規定する３つの要素のうちの１つである。そのため、原色の数を増やすことによって図１９に示したようにｘｙ色度図上における色再現範囲（つまり再現可能な「色相」および「彩度」の範囲）が広がっても、「明度」が低下すると実際の色再現範囲（「明度」も含めた色再現範囲）を十分に広くすることはできない。【０００９】
緑や青を表示するサブ画素については、明度が低下しても種々の物体色を十分に表示することができるが、赤を表示するサブ画素については、明度が低下すると一部の物体色を表示できなくなる。このように、用いる原色の数を増やすことによって明度（Ｙ値）が低下すると、赤の表示品位が低下し、赤がどす黒い赤（つまり暗い赤）となってしまう。【００１０】
この問題を解決する技術が、特許文献２および３に提案されている。特許文献２および３に開示されているように、１つの画素に２つの赤サブ画素を設けることにより、赤の明度（Ｙ値）を向上することができ、明るい赤を表示することができる。つまり、ｘｙ色度図上に表される色相および彩度だけでなく、明度も含めた色再現範囲を広くすることができる。同じ画素内に設けられる２つの赤サブ画素は、回路の簡素化のために同じ階調レベル（同じ輝度）で駆動されることが一般的である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特表２００４−５２９３９６号公報
【特許文献２】国際公開第２００７／０３４７７０号
【特許文献３】国際公開第２００８／１１４６９５号
【非特許文献】
【００１２】
【非特許文献１】M. R. Pointer, "The gamut of real surface colors," Color Research and Application, Vol.5, No.3, pp.145-155 (1980)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本願発明者は、特許文献２および３に開示されているように多原色液晶表示装置の１つの画素に２つの赤サブ画素を設ける場合において、同一画素内に設けられる２つの赤サブ画素の駆動の仕方が視野角特性に大きな影響を与えることを見出した。【００１４】
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、１つの画素に複数の赤サブ画素が設けられる多原色液晶表示装置の視野角特性を向上させることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明による多原色液晶表示装置は、複数のサブ画素によって規定される画素を有し、前記複数のサブ画素によって表示される４つ以上の原色を用いてカラー表示を行う多原色液晶表示装置であって、前記複数のサブ画素は、赤を表示する第１および第２の赤サブ画素、緑を表示する緑サブ画素、青を表示する青サブ画素およびシアンを表示するシアンサブ画素を含み、所定の第１の範囲内の色相を有する色が前記画素によって表示されるとき、前記第１の赤サブ画素の階調レベルと前記第２の赤サブ画素の階調レベルとは互いに異なっており、前記第１の範囲とは異なる第２の範囲内の色相を有する色が前記画素によって表示されるとき、前記第１の赤サブ画素の階調レベルと前記第２の赤サブ画素の階調レベルとは同一である。【００１６】
ある好適な実施形態において、前記複数のサブ画素は、黄を表示する黄サブ画素をさらに含む。【００１７】
あるいは、本発明による多原色液晶表示装置は、複数のサブ画素によって規定される画素を有し、前記複数のサブ画素によって表示される４つ以上の原色を用いてカラー表示を行う多原色液晶表示装置であって、前記複数のサブ画素は、赤を表示する第１および第２の赤サブ画素、緑を表示する緑サブ画素、青を表示する青サブ画素および黄を表示する黄サブ画素を含み、所定の第１の範囲内の色相を有する色が前記画素によって表示されるとき、前記第１の赤サブ画素の階調レベルと前記第２の赤サブ画素の階調レベルとは互いに異なっており、前記第１の範囲とは異なる第２の範囲内の色相を有する色が前記画素によって表示されるとき、前記第１の赤サブ画素の階調レベルと前記第２の赤サブ画素の階調レベルとは同一である。【００１８】
ある好適な実施形態において、本発明による多原色液晶表示装置は、三原色に対応した入力映像信号を受け取り、４つ以上の原色に対応した多原色信号を生成する多原色信号生成回路を備える。【００１９】
ある好適な実施形態において、本発明による多原色液晶表示装置は、前記入力映像信号の示す色の色相に応じて、前記多原色信号に含まれる赤成分から前記第１の赤サブ画素の階調レベルと前記第２の赤サブ画素の階調レベルとを決定する赤サブ画素独立駆動回路をさらに備える。【００２０】
ある好適な実施形態において、前記赤サブ画素独立駆動回路は、所定の重み関数を用いて、前記第１の赤サブ画素の階調レベルと前記第２の赤サブ画素の階調レベルとを決定する。【００２１】
ある好適な実施形態において、前記重み関数をＨとし、前記入力映像信号に含まれる赤成分、緑成分および青成分の示す階調レベルをそれぞれＲｉｎ、ＧｉｎおよびＢｉｎとし、前記多原色信号に含まれる赤成分の示す規格化輝度をＹ（Ｒｏｕｔ）とし、前記第１の赤サブ画素および前記第２の赤サブ画素の規格化輝度をそれぞれＹ（Ｒ１ｏｕｔ）およびＹ（Ｒ２ｏｕｔ）としたとき、前記重み関数Ｈは、Ｒｉｎ＞Ｇｉｎ＞Ｂｉｎの場合にはＨ＝（Ｒｉｎ−Ｇｉｎ）／Ｒｉｎ、Ｒｉｎ＞Ｂｉｎ＞Ｇｉｎの場合にはＨ＝（Ｒｉｎ−Ｂｉｎ）／Ｒｉｎ、その他の場合にはＨ＝０、と表され、前記第１の赤サブ画素の規格化輝度Ｙ（Ｒ１ｏｕｔ）および前記第２の赤サブ画素の規格化輝度Ｙ（Ｒ２ｏｕｔ）は、（２−Ｈ）×Ｙ（Ｒｏｕｔ）≦１の場合には、Ｙ（Ｒ１ｏｕｔ）＝Ｈ×Ｙ（Ｒｏｕｔ）、Ｙ（Ｒ２ｏｕｔ）＝（２−Ｈ）×Ｙ（Ｒｏｕｔ）、と表され、（２−Ｈ）×Ｙ（Ｒｏｕｔ）＞１の場合には、Ｙ（Ｒ１ｏｕｔ）＝２×Ｙ（Ｒｏｕｔ）−１、Ｙ（Ｒ２ｏｕｔ）＝１、と表される。【００２２】
ある好適な実施形態において、本発明による多原色液晶表示装置は、垂直配向モードで表示を行う。【００２３】
本発明による信号変換回路は、赤を表示する第１および第２の赤サブ画素、緑を表示する緑サブ画素、青を表示する青サブ画素およびシアンを表示するシアンサブ画素を含む複数のサブ画素によって規定される画素を有し、前記複数のサブ画素によって表示される４つ以上の原色を用いてカラー表示を行う多原色液晶表示装置に用いられる信号変換回路であって、三原色に対応した入力映像信号を受け取り、４つ以上の原色に対応した多原色信号を生成する多原色信号生成回路と、前記入力映像信号の示す色の色相に応じて、前記多原色信号に含まれる赤成分から前記第１の赤サブ画素の階調レベルと前記第２の赤サブ画素の階調レベルとを決定する赤サブ画素独立駆動回路と、を有する。【００２４】
あるいは、本発明による信号変換回路は、赤を表示する第１および第２の赤サブ画素、緑を表示する緑サブ画素、青を表示する青サブ画素および黄を表示する黄サブ画素を含む複数のサブ画素によって規定される画素を有し、前記複数のサブ画素によって表示される４つ以上の原色を用いてカラー表示を行う多原色液晶表示装置に用いられる信号変換回路であって、三原色に対応した入力映像信号を受け取り、４つ以上の原色に対応した多原色信号を生成する多原色信号生成回路と、前記入力映像信号の示す色の色相に応じて、前記多原色信号に含まれる赤成分から前記第１の赤サブ画素の階調レベルと前記第２の赤サブ画素の階調レベルとを決定する赤サブ画素独立駆動回路と、を有する。【００２５】
ある好適な実施形態において、前記赤サブ画素独立駆動回路は、所定の重み関数を用いて、前記第１の赤サブ画素の階調レベルと前記第２の赤サブ画素の階調レベルとを決定する。【００２６】
ある好適な実施形態において、前記重み関数をＨとし、前記入力映像信号に含まれる赤成分、緑成分および青成分の示す階調レベルをそれぞれＲｉｎ、ＧｉｎおよびＢｉｎとし、前記多原色信号に含まれる赤成分の示す規格化輝度をＹ（Ｒｏｕｔ）とし、前記第１の赤サブ画素および前記第２の赤サブ画素の規格化輝度をそれぞれＹ（Ｒ１ｏｕｔ）およびＹ（Ｒ２ｏｕｔ）としたとき、前記重み関数Ｈは、Ｒｉｎ＞Ｇｉｎ＞Ｂｉｎの場合にはＨ＝（Ｒｉｎ−Ｇｉｎ）／Ｒｉｎ、Ｒｉｎ＞Ｂｉｎ＞Ｇｉｎの場合にはＨ＝（Ｒｉｎ−Ｂｉｎ）／Ｒｉｎ、その他の場合にはＨ＝０、と表され、前記第１の赤サブ画素の規格化輝度Ｙ（Ｒ１ｏｕｔ）および前記第２の赤サブ画素の規格化輝度Ｙ（Ｒ２ｏｕｔ）は、（２−Ｈ）×Ｙ（Ｒｏｕｔ）≦１の場合には、Ｙ（Ｒ１ｏｕｔ）＝Ｈ×Ｙ（Ｒｏｕｔ）、Ｙ（Ｒ２ｏｕｔ）＝（２−Ｈ）×Ｙ（Ｒｏｕｔ）、と表され、（２−Ｈ）×Ｙ（Ｒｏｕｔ）＞１の場合には、Ｙ（Ｒ１ｏｕｔ）＝２×Ｙ（Ｒｏｕｔ）−１、Ｙ（Ｒ２ｏｕｔ）＝１、と表される。【００２７】
本発明による多原色液晶表示装置は、上記構成を有する信号変換回路を備える。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によると、１つの画素に複数の赤サブ画素が設けられる多原色液晶表示装置の視野角特性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の好適な実施形態における液晶表示装置１００を模式的に示すブロック図である。
【図２】液晶表示装置１００の画素構成の一例を示す図である。
【図３】ＭＶＡモードで表示を行う三原色液晶表示装置について、サブ画素の正面方向における階調特性と斜め６０°方向における階調特性との関係を示すグラフである。
【図４】第１の赤サブ画素Ｒ１および第２の赤サブ画素Ｒ２の独立駆動を行わない場合（Ｈ＝１）について、赤サブ画素独立駆動回路４０に入力される多原色信号の赤成分の階調レベル（入力階調）と、赤サブ画素独立駆動回路４０から出力される信号の階調レベル（出力階調）との関係を示すグラフである。
【図５】第１の赤サブ画素Ｒ１および第２の赤サブ画素Ｒ２の独立駆動を行う場合（Ｈ＝０）について、赤サブ画素独立駆動回路４０に入力される多原色信号の赤成分の階調レベル（入力階調）と、赤サブ画素独立駆動回路４０から出力される信号の階調レベル（出力階調）との関係を示すグラフである。
【図６】（ａ）は、独立駆動が行われる場合の第１の赤サブ画素Ｒ１について、正面観察時の階調特性と斜め観察時の階調特性とを示すグラフであり、（ｂ）は、独立駆動が行われる場合の第２の赤サブ画素Ｒ２について、正面観察時の階調特性と斜め観察時の階調特性とを示すグラフである。
【図７】第１の赤サブ画素Ｒ１および第２の赤サブ画素Ｒ２のトータルでの斜め観察時の階調特性を示すグラフである。
【図８】（ａ）および（ｂ）は、赤系のマゼンタを表示したときの赤および青の浮きを示すグラフであり、（ａ）は独立駆動を行う場合に対応し、（ｂ）は独立駆動を行わない場合に対応する。
【図９】重み関数の具体例を概念的に説明するための図である。
【図１０】第１の赤サブ画素Ｒ１および第２の赤サブ画素Ｒ２の独立駆動を行う場合（Ｈ＝０．５）について、赤サブ画素独立駆動回路４０に入力される多原色信号の赤成分の階調レベル（入力階調）と、赤サブ画素独立駆動回路４０から出力される信号の階調レベル（出力階調）との関係を示すグラフである。
【図１１】多原色信号生成回路３０の好ましい構成の一例を示すブロック図である。
【図１２】（ａ）〜（ｃ）は、ＭＶＡモードの液晶表示パネルの基本的な構成を説明するための図である。
【図１３】は、ＭＶＡモードの液晶表示パネル１０Ａの断面構造を模式的に示す部分断面図である。
【図１４】は、ＭＶＡモードの液晶表示パネル１０Ａの１つのサブ画素に対応する領域を模式的に示す平面図である。
【図１５】（ａ）および（ｂ）は、ＣＰＡモードの液晶表示パネル１０Ｄの１つのサブ画素に対応する領域を模式的に示す平面図である。
【図１６】ＣＰＡモードの液晶表示パネル１０Ｄの１つのサブ画素に対応する領域を模式的に示す平面図である。
【図１７】三原色ＬＣＤの色再現範囲を示すｘｙ色度図である。
【図１８】従来の多原色ＬＣＤ８００を模式的に示す図である。
【図１９】多原色ＬＣＤ８００の色再現範囲を示すｘｙ色度図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。
【００３１】
図１に、本実施形態における液晶表示装置１００を示す。液晶表示装置１００は、図１に示すように、液晶表示パネル１０と、信号変換回路２０とを備え、５つの原色を用いてカラー表示を行う多原色液晶表示装置である。
【００３２】
液晶表示装置１００は、マトリクス状に配列された複数の画素を有する。各画素は、複数のサブ画素によって規定される。図２に、液晶表示装置１００の画素構成の一例を示す。図２に示す例では、各画素を規定する複数のサブ画素は、赤を表示する第１および第２の赤サブ画素Ｒ１、Ｒ２、緑を表示する緑サブ画素Ｇ、青を表示する青サブ画素Ｂ、黄を表示する黄サブ画素Ｙおよびシアンを表示するシアンサブ画素Ｃである。
【００３３】
なお、図２に示す例では、画素内で左側から第１の赤サブ画素Ｒ１、シアンサブ画素Ｃ、緑サブ画素Ｇ、第２の赤サブ画素Ｒ２、青サブ画素Ｂおよび黄サブ画素Ｙがこの順に配置されているが、複数のサブ画素の配置はこれに限定されるものではない。特許文献２および３に開示されている種々の配置を採用することができる。
【００３４】
信号変換回路２０は、三原色に対応した入力映像信号を、第１および第２の赤サブ画素Ｒ１、Ｒ２、緑サブ画素Ｇ、青サブ画素Ｂ、黄サブ画素Ｙおよびシアンサブ画素Ｃを駆動するための信号、つまり、これらのサブ画素の階調レベルを示す信号に変換する。
【００３５】
液晶表示パネル１０は、信号変換回路２０から出力された信号を受け取り、各画素に含まれる複数のサブ画素のそれぞれが、信号変換回路２０の出力信号に応じた階調レベルで点灯する。これにより、５つの原色を用いたカラー表示が行われる。液晶表示パネル１０は、垂直配向モード（ＶＡモード）で表示を行う。垂直配向モードとして、具体的には、特開平１１−２４２２２５号公報に開示されているようなＭＶＡ（Multi-domain Vertical Alignment）モードや、特開２００３−４３５２５号公報に開示されているようなＣＰＡ（Continuous Pinwheel Alignment）モードを用いることができる。ＭＶＡモードやＣＰＡモードのパネルは、電圧無印加時に液晶分子が基板に対して垂直に配向する垂直配向型の液晶層を備えており、各サブ画素内で電圧印加時に液晶分子が複数の方位に傾斜することによって、広視野角の表示が実現される。
【００３６】
本実施形態における液晶表示装置１００では、所定の範囲（以下では「第１の範囲」と呼ぶ。）内の色相を有する色が画素によって表示されるときは、第１の赤サブ画素Ｒ１の階調レベルと第２の赤サブ画素Ｒ２の階調レベルとが互いに異なっている。つまり、第１の赤サブ画素Ｒ１と第２の赤サブ画素Ｒ２とは独立に駆動される。また、第１の範囲とは異なる範囲（以下では「第２の範囲」と呼ぶ。）内の色相を有する色が画素によって表示されるときは、第１の赤サブ画素Ｒ１の階調レベルと第２の赤サブ画素Ｒ２の階調レベルとは同一である。つまり、第１の赤サブ画素Ｒ１と第２の赤サブ画素Ｒ２とは独立には駆動されない。
【００３７】
上述したような第１の赤サブ画素Ｒ１および第２の赤サブ画素Ｒ２の独立駆動を実現するために、本実施形態における信号変換回路２０は、図１に示すように、多原色信号生成回路３０と、赤サブ画素独立駆動回路４０とを有している。
【００３８】
多原色信号生成回路（以下では単に「多原色回路」とも呼ぶ。）３０は、三原色に対応した入力映像信号を受け取り、４つ以上の原色（ここでは５つ）に対応した多原色信号を生成する。入力映像信号は、三原色のそれぞれの階調レベルを示す成分を含んでおり、具体的には、赤の階調レベルを示す赤成分Ｒｉｎ、緑の階調レベルを示す緑成分Ｇｉｎおよび青の階調レベルを示す青成分Ｂｉｎを含んでいる。また、多原色信号は、５つの原色のそれぞれの階調レベルを示す成分を含んでおり、具体的には、赤の階調レベルを示す赤成分Ｒｏｕｔ、緑の階調レベルを示す緑成分Ｇｏｕｔ、青の階調レベルを示す青成分Ｂｏｕｔ、黄の階調レベルを示す黄成分Ｙｏｕｔおよびシアンの階調レベルを示すシアン成分Ｃｏｕｔを含んでいる。
【００３９】
赤サブ画素独立駆動回路（以下では単に「独立駆動回路」とも呼ぶ。）４０は、入力映像信号の示す色の色相に応じて、多原色信号に含まれる赤成分Ｒｏｕｔから第１の赤サブ画素Ｒ１の階調レベルと第２の赤サブ画素Ｒ２の階調レベルとを決定する。独立駆動回路４０は、図１に示されているように、入力映像信号（赤成分Ｒｉｎ、緑成分Ｇｉｎおよび青成分Ｂｉｎを含む）と、多原色信号の赤成分Ｒｏｕｔとを受け取り、第１の赤サブ画素Ｒ１の階調レベルを示す信号Ｒ１ｏｕｔと、第２の赤サブ画素Ｒ２の階調レベルを示す信号Ｒ２ｏｕｔとを生成し、出力する。
【００４０】
上述したように、液晶表示装置１００では、画素によって表示される色の色相に応じて、第１の赤サブ画素Ｒ１および第２の赤サブ画素Ｒ２の駆動の仕方（つまり点灯パターン）が異なっている。これにより、後述するような斜め観察時の色度のずれ（カラーシフト）が抑制されるので、視野角特性が向上する。以下、上述したカラーシフトが発生する理由と、本発明によりカラーシフトが抑制される理由とを説明する。
【００４１】
既に述べたように、ＭＶＡモードやＣＰＡモードでは、広視野角の表示が実現される。しかしながら、近年、ＭＶＡモードやＣＰＡモードのような広視野角の垂直配向（ＶＡ）モードでは、視野角特性の問題点として、正面観察時のγ特性と斜め観察時のγ特性が異なるという問題、すなわちγ特性の視角依存性の問題が指摘されている。γ特性とは、表示輝度の階調依存性であり、垂直配向モードにおけるγ特性の視角依存性は、斜め観察時の表示輝度が本来の表示輝度よりも高くなってしまう現象として視認される。この現象は、「白浮き」と呼ばれる。
【００４２】
図３に、ＭＶＡモードで表示を行う三原色液晶表示装置について、サブ画素の正面方向における階調特性と斜め６０°方向における階調特性との関係を示す。図３は、正面方向における階調特性と斜め６０°方向における階調特性との違いを明瞭に表現するためのものであり、横軸の値を正面方向の階調とし、縦軸の値を正面方向と斜め６０°方向のそれぞれに対応して正面方向の階調、斜め６０°方向の階調として、階調特性のずれを顕在化してある。
【００４３】
図３において、正面方向の階調特性は、横軸の値＝縦軸の値であるので直線となる。一方、斜め６０°方向の階調特性は、曲線となる。この曲線の、正面方向の階調特性を示す直線からのずれ量が、正面観察時と斜め観察時との階調レベルの違いを示しており、この違いが輝度のずれ量に相当する。
【００４４】
図３には、画素がある色を表示するときの赤サブ画素、緑サブ画素および青サブ画素の階調レベルの組み合わせが示されている。図３からわかるように、赤サブ画素、緑サブ画素および青サブ画素の階調レベルは、斜め観察時には、正面観察時よりも高くなってしまう。つまり、赤サブ画素、緑サブ画素および青サブ画素の輝度は、斜め観察時には、正面観察時よりも浮いて（増加して）しまう。また、画素がある色を表示するときの赤サブ画素、緑サブ画素および青サブ画素の階調レベルは、多くの場合互いに異なっているので、図３からわかるように、斜め観察時に異なる比率で増加する。従って、赤サブ画素、緑サブ画素および青サブ画素の輝度も、斜め観察時に異なる比率で増加し、そのために画素によって表示される色がずれてしまう。
【００４５】
多原色液晶表示装置においても、同様の原理でカラーシフトが発生する。ただし、多原色液晶表示装置では、このカラーシフトを以下の手法により抑制することができる。
【００４６】
三原色液晶表示装置では、画素がある色を表示するための各サブ画素の階調レベルの組み合わせはただ１通りである。これに対し、多原色液晶表示装置においては、画素がある色を表示するための各サブ画素の階調レベルの組み合わせは多数存在する。これは、多原色液晶表示装置では、三原色に対応した入力映像信号（つまり三次元信号）を、４つ以上の原色に対応した信号（つまりより高次元の信号）に変換する必要があり、その変換は任意性（自由度）の高いものだからである。そのため、多数存在する階調レベルの組み合わせから、斜め観察時に各サブ画素の輝度ができるだけ同じ比率で増加するような組み合わせを選択することにより、カラーシフトを抑制することができる。
【００４７】
しかしながら、多原色液晶表示装置においても、表示される色によっては、十分にカラーシフトを抑制できない。例えば、図２に示す画素構成（マゼンタサブ画素は存在しない）では、マゼンタに近い色は、基本的に赤と青を組み合わせて表示される（つまり混色に用いられる原色の数が少ない）ので、選択し得る階調レベルの組み合わせが少ない。そのため、カラーシフトを十分に抑制することが難しい。本実施形態における液晶表示装置１００では、このような場合のカラーシフトを、第１の赤サブ画素Ｒ１の階調レベルと第２の赤サブ画素Ｒ２の階調レベルとを互いに異ならせる、つまり、第１の赤サブ画素Ｒ１と第２の赤サブ画素Ｒ２とを独立に駆動することによって抑制する。
【００４８】
図４および図５に、独立駆動回路４０に入力される赤成分Ｒｏｕｔの階調レベル（入力階調）と、独立駆動回路４０から出力される信号Ｒ１ｏｕｔおよびＲ２ｏｕｔの階調レベル（出力階調）との関係を示す。
【００４９】
独立駆動を行わない場合、図４に示すように、赤成分Ｒｏｕｔの階調レベルがそのまま信号Ｒ１ｏｕｔおよびＲ２ｏｕｔの階調レベル、つまり、第１の赤サブ画素Ｒ１および第２の赤サブ画素Ｒ２の階調レベルとなる。従って、第１の赤サブ画素Ｒ１および第２の赤サブ画素Ｒ２の階調レベルは、同一である。
【００５０】
これに対し、独立駆動を行う場合、図５に示すように、赤成分Ｒｏｕｔの階調レベルがそのまま信号Ｒ１ｏｕｔおよびＲ２ｏｕｔの階調レベルとはならず、第１の赤サブ画素Ｒ１の階調レベルと第２の赤サブ画素Ｒ２の階調レベルとは互いに異なっている。図５に示す例では、入力階調がゼロから増加するにつれて、まず、第１の赤サブ画素Ｒ１の階調レベルはゼロのまま、第２の赤サブ画素Ｒ２の階調レベルのみが増加し、入力階調がある中間レベルに到達すると、第２の赤サブ画素Ｒ２の階調レベルが最高レベル（ここでは２５５）に到達する。その後は、第２の赤サブ画素Ｒ２の階調レベルは最高レベルのまま、第１の赤サブ画素Ｒ１の階調レベルのみが増加する。
【００５１】
図６（ａ）に、独立駆動が行われる場合の第１の赤サブ画素Ｒ１について、正面観察時の階調特性と斜め観察時の階調特性とを示す。また、図６（ｂ）に、独立駆動が行われる場合の第２の赤サブ画素Ｒ２について、正面観察時の階調特性と斜め観察時の階調特性とを示す。図６（ａ）と図６（ｂ）との比較からわかるように、第１の赤サブ画素Ｒ１と第２の赤サブ画素Ｒ２とでは、正面観察時の階調特性が互いに異なるので、斜め観察時の階調特性も互いに異なっている。
【００５２】
従って、赤を表示する２つのサブ画素、つまり、第１の赤サブ画素Ｒ１および第２の赤サブ画素Ｒ２のトータルでの斜め観察時の階調特性は、図７に示すように、第１の赤サブ画素Ｒ１および第２の赤サブ画素Ｒ２のそれぞれの斜め観察時の階調特性を平均したものとなる。図７からもわかるように、独立駆動が行われる場合の斜め観察時の階調特性は、独立駆動が行われない場合の斜め観察時の階調特性と比べ、正面観察時の階調特性からのずれ量が少ない。そのため、第１の赤サブ画素Ｒ１と第２の赤サブ画素Ｒ２とを独立駆動することにより、カラーシフトを抑制することができる。
【００５３】
ただし、本願発明者の検討によれば、特定の色相を有する色については、上述したような独立駆動を行わない方が、かえってカラーシフトを抑制できることがわかった。例えば、青系のマゼンタ（Ｂｉｎ＞Ｒｉｎ＞Ｇｉｎ＝０）を表示する場合には、独立駆動を行うことが好ましいが、赤系のマゼンタ（Ｒｉｎ＞Ｂｉｎ＞Ｇｉｎ＝０）を表示する場合には、独立駆動を行わないことが好ましい。
【００５４】
図８（ａ）および（ｂ）に、赤系のマゼンタを表示したときの赤および青の浮きを示す。図８（ａ）は独立駆動を行う場合に対応し、図８（ｂ）は独立駆動を行わない場合に対応する。
【００５５】
図８（ａ）と図８（ｂ）との比較から、図８（ｂ）に示すように独立駆動を行わない場合よりも、図８（ａ）に示すように独立駆動を行う場合の方が、赤の浮きが小さいことがわかる。しかしながら、独立駆動を行う場合、赤の浮きが小さくなった結果、斜め観察時の赤の階調レベルが青の階調レベルよりも低くなってしまうので、赤の階調レベルと青の階調レベルとの大小関係が、正面観察時と斜め観察時とで逆になってしまう。そのため、赤の浮きが小さくなるにも関わらず、色度のずれはかえって大きくなってしまう。これに対し、独立駆動を行わない場合、赤の浮き自体は大きいものの、斜め観察時の赤の階調レベルは青の階調レベルよりも高いので、赤の階調レベルと青の階調レベルとの大小関係が、正面観察時と斜め観察時とで一致する。そのため、独立駆動を行う場合よりもカラーシフトが抑制される。
【００５６】
上述したように、本実施形態における液晶表示装置１００では、画素によって表示される色の色相に応じて、第１の赤サブ画素Ｒ１と第２の赤サブ画素Ｒ２とが独立駆動または非独立駆動され、それによって斜め観察時のカラーシフトが抑制される。以下、色相に応じた駆動制御の具体例を説明する。
【００５７】
液晶表示装置１００の赤サブ画素独立駆動回路４０は、例えば、所定の重み関数Ｈを用いて、第１の赤サブ画素Ｒ１の階調レベルと第２の赤サブ画素Ｒ２の階調レベルとを決定する。この重み関数Ｈは、Ｒｉｎ＞Ｇｉｎ＞Ｂｉｎの場合には下記式（１）で表され、Ｒｉｎ＞Ｂｉｎ＞Ｇｉｎの場合には下記式（２）で表され、その他の場合には下記式（３）で表される。
Ｈ＝（Ｒｉｎ−Ｇｉｎ）／Ｒｉｎ        ・・・（１）
Ｈ＝（Ｒｉｎ−Ｂｉｎ）／Ｒｉｎ        ・・・（２）
Ｈ＝０                      ・・・（３）
【００５８】
なお、上記式におけるＲｉｎ、ＧｉｎおよびＢｉｎは、入力映像信号に含まれる赤成分Ｒｉｎ、緑成分Ｇｉｎおよび青成分Ｂｉｎの示す階調レベルをそれぞれ示している。ここで、多原色信号に含まれる赤成分Ｒｏｕｔの示す規格化輝度をＹ（Ｒｏｕｔ）とし、独立駆動回路４０から出力される信号Ｒ１ｏｕｔおよびＲ２ｏｕｔの示す規格化輝度（つまり第１の赤サブ画素Ｒ１および第２の赤サブ画素Ｒ２の規格化輝度）をそれぞれＹ（Ｒ１ｏｕｔ）およびＹ（Ｒ２ｏｕｔ）とする。このとき、第１の赤サブ画素Ｒ１の規格化輝度Ｙ（Ｒ１ｏｕｔ）および第２の赤サブ画素Ｒ２の規格化輝度Ｙ（Ｒ２ｏｕｔ）は、（２−Ｈ）×Ｙ（Ｒｏｕｔ）≦１の場合には、下記式（４）および（５）で表される。
Ｙ（Ｒ１ｏｕｔ）＝Ｈ×Ｙ（Ｒｏｕｔ）          ・・・（４）
Ｙ（Ｒ２ｏｕｔ）＝（２−Ｈ）×Ｙ（Ｒｏｕｔ）  ・・・（５）
【００５９】
また、第１の赤サブ画素Ｒ１の規格化輝度Ｙ（Ｒ１ｏｕｔ）および第２の赤サブ画素Ｒ２の規格化輝度Ｙ（Ｒ２ｏｕｔ）は、（２−Ｈ）×Ｙ（Ｒｏｕｔ）＞１の場合には、下記式（６）および（７）で表される。
Ｙ（Ｒ１ｏｕｔ）＝２×Ｙ（Ｒｏｕｔ）−１      ・・・（６）
Ｙ（Ｒ２ｏｕｔ）＝１                          ・・・（７）
【００６０】
図９は、上記式（１）〜（３）で表される重み関数Ｈを概念的に説明するための図である。図９中の三角形は、入力映像信号の示す色（画素によって表示される色）の色相の範囲を模式的に示しており、図９中のＷ、Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｙ、Ｍ、Ｃは、それぞれ白、赤、緑、青、黄、マゼンタ、シアンを示している。
【００６１】
式（１）〜（３）で表される重み関数Ｈは、図９中の破線で囲まれた領域（Ｗ、Ｍ、Ｒ、Ｙを頂点とする四角形）内で、色相が白から赤に向かうにつれて値が大きくなるような関数である。例えば、図９中に示しているように、入力映像信号の示す色がもっとも明るい赤であるとき（Ｒｉｎ＝１、Ｇｉｎ＝０、Ｂｉｎ＝０）、Ｈ＝１である。また、重み関数Ｈは、図９中の破線で囲まれた領域以外の領域ではＨ＝０となるような関数である。
【００６２】
Ｈ＝１の場合には、式（４）および（５）からもわかるように、多原色信号の赤成分Ｒｏｕｔの規格化輝度がそのまま第１の赤サブ画素Ｒ１および第２の赤サブ画素Ｒ２の規格化輝度となる。つまり、多原色信号の赤成分Ｒｏｕｔの階調レベルがそのまま第１の赤サブ画素Ｒ１および第２の赤サブ画素Ｒ２の階調レベルとなる。そのため、図４に示されているように、第１の赤サブ画素Ｒ１の階調レベルと第２の赤サブ画素Ｒ２の階調レベルとは同一であり、独立駆動は行われない。
【００６３】
また、Ｈ＝０の場合には、多原色信号の赤成分Ｒｏｕｔの規格化輝度が０．５以下の範囲（Ｙ（Ｒｏｕｔ）≦０．５）では、式（４）および（５）からもわかるように、第１の赤サブ画素Ｒ１の規格化輝度がゼロで、第２の赤サブ画素Ｒ２の規格化輝度が多原色信号の赤成分Ｒｏｕｔの規格化輝度の２倍となる。また、多原色信号の赤成分Ｒｏｕｔの規格化輝度が０．５を超える範囲（Ｙ（Ｒｏｕｔ）＞０．５）では、式（６）および（７）からもわかるように、第１の赤サブ画素Ｒ１の規格化輝度が多原色信号の赤成分Ｒｏｕｔの規格化輝度の２倍から１を減じた値で、第２の赤サブ画素Ｒ２の規格化輝度が１となる。そのため、図５に示されているように、第１の赤サブ画素Ｒ１の階調レベルと第２の赤サブ画素Ｒ２の階調レベルとは互いに異なっており、独立駆動が行われる。
【００６４】
０＜Ｈ＜１の場合にも、独立駆動が行われる。例えばＨ＝０．５の場合、第１の赤サブ画素Ｒ１および第２の赤サブ画素Ｒ２の階調レベルは、図１０に示すような関係となる。図１０に示す例では、図５に示す例とは異なり、入力階調がゼロから増加するにつれて第２の赤サブ画素Ｒ２の階調レベルだけでなく第１の赤サブ画素Ｒ１の階調レベルも増加する。ただし、第１の赤サブ画素Ｒ１の階調レベルの増加比率は、第２の赤サブ画素Ｒ２の階調レベルの増加比率よりも低い。そして、入力階調がある中間レベルに到達して第２の赤サブ画素Ｒ２の階調レベルが最高レベルに到達すると、その後は、第２の赤サブ画素Ｒ２の階調レベルは最高レベルのまま、第１の赤サブ画素Ｒ１の階調レベルのみが増加する。
【００６５】
続いて、視野角特性のシミュレーションを行って、本願発明の効果を検証した結果を説明する。
【００６６】
視野角特性のシミュレーションは、まず、画素によって青系のマゼンタが表示される場合について行った。入力映像信号に含まれる赤成分Ｒｉｎ、緑成分Ｇｉｎおよび青成分Ｂｉｎの階調レベルは、表１に示す通りであり、画素によって表示される色の正面観察時の色度ｘ、ｙおよびＹ値は表２に示す通りである。
【００６７】
【表１】
2010061577.tif 000003
【００６８】
【表２】
2010061577.tif 000004
【００６９】
このとき、第１の赤サブ画素Ｒ１および第２の赤サブ画素Ｒ２を独立に駆動しない場合の各サブ画素の階調レベルは、表３に示す通りであり、斜め観察時（斜め６０°方向から観察したとき）の色度ｘ、ｙおよびＹ値は、表４に示す通りである。表２に示す色度ｘ、ｙの値と、表４に示す色度ｘ、ｙの値とから計算される色差Δｕ’ｖ’は、表４にも示しているように０．０９８である。
【００７０】
【表３】
2010061577.tif 000005
【００７１】
【表４】
2010061577.tif 000006
【００７２】
一方、第１の赤サブ画素Ｒ１および第２の赤サブ画素Ｒ２を独立に駆動する場合の各サブ画素の階調レベルは、表５に示す通りであり、斜め観察時（斜め６０°方向から観察したとき）の色度ｘ、ｙおよびＹ値は、表６に示す通りである。表２に示す色度ｘ、ｙの値と、表６に示す色度ｘ、ｙの値とから計算される色差Δｕ’ｖ’は、表６にも示しているように０．０７９である。
【００７３】
【表５】
2010061577.tif 000007
【００７４】
【表６】
2010061577.tif 000008
【００７５】
このように、第１の赤サブ画素Ｒ１および第２の赤サブ画素Ｒ２を独立駆動することによって、正面観察時と斜め観察時との色差Δｕ’ｖ’が小さくなり、カラーシフトが抑制されることが確認された。
【００７６】
続いて、画素によって赤系のマゼンタが表示される場合について視野角特性のシミュレーションを行った。入力映像信号に含まれる赤成分Ｒｉｎ、緑成分Ｇｉｎおよび青成分Ｂｉｎの階調レベルは、表７に示す通りであり、画素によって表示される色の正面観察時の色度ｘ、ｙおよびＹ値は表８に示す通りである。
【００７７】
【表７】
2010061577.tif 000009
【００７８】
【表８】
2010061577.tif 000010
【００７９】
このとき、第１の赤サブ画素Ｒ１および第２の赤サブ画素Ｒ２を独立に駆動しない場合の各サブ画素の階調レベルは、表９に示す通りであり、斜め観察時（斜め６０°方向から観察したとき）の色度ｘ、ｙおよびＹ値は、表１０に示す通りである。表８に示す色度ｘ、ｙの値と、表１０に示す色度ｘ、ｙの値とから計算される色差Δｕ’ｖ’は、表１０にも示しているように０．０５３である。
【００８０】
【表９】
2010061577.tif 000011
【００８１】
【表１０】
2010061577.tif 000012
【００８２】
一方、第１の赤サブ画素Ｒ１および第２の赤サブ画素Ｒ２を独立に駆動する場合の各サブ画素の階調レベルは、表１１に示す通りであり、斜め観察時（斜め６０°方向から観察したとき）の色度ｘ、ｙおよびＹ値は、表１２に示す通りである。表８に示す色度ｘ、ｙの値と、表１２に示す色度ｘ、ｙの値とから計算される色差Δｕ’ｖ’は、表１２にも示しているように０．０８０である。
【００８３】
【表１１】
2010061577.tif 000013
【００８４】
【表１２】
2010061577.tif 000014
【００８５】
このように、特定の色相を有する色については、第１の赤サブ画素Ｒ１および第２の赤サブ画素Ｒ２を独立駆動しないことによって、独立駆動する場合よりも正面観察時と斜め観察時との色差Δｕ’ｖ’が小さくなり、カラーシフトが抑制されることが確認された。
【００８６】
なお、ここまでの説明では、６つのサブ画素によって１つの画素が規定され、５つの原色を用いてカラー表示を行う構成を例示したが、本発明はこれに限定されるものではない。さらに多く（７つ以上）のサブ画素によって１つの画素が規定され、６つ以上の原色を用いてカラー表示を行う構成や、５つのサブ画素によって１つの画素が規定され、４つの原色を用いてカラー表示を行う構成を採用してもよい。
【００８７】
４つの原色を用いてカラー表示を行う場合、１つの画素は、第１の赤サブ画素Ｒ１、第２の赤サブ画素Ｒ２、緑サブ画素Ｇ、青サブ画素Ｂおよびシアンサブ画素Ｃによって規定されてもよいし、第１の赤サブ画素Ｒ１、第２の赤サブ画素Ｒ２、緑サブ画素Ｇ、青サブ画素Ｂおよび黄サブ画素Ｙによって規定されてもよい。ただし、本発明による視野角特性の改善効果は、前者の構成（画素に黄サブ画素Ｙが含まれず、シアンサブ画素Ｃが含まれている場合）において、後者の構成（画素にシアンサブ画素Ｃが含まれず、黄サブ画素Ｙが含まれている場合）においてよりも高い。画素に黄サブ画素Ｙが含まれていない場合、黄に近い色は、基本的に赤と緑を組み合わせて表示される（つまり混色に用いられる原色の数が少ない）ので、選択し得る階調レベルの組み合わせが少ないが、マゼンタに近い色についてカラーシフトの抑制効果が得られたのと同様に、黄に近い色についても、色相に応じて第１の赤サブ画素Ｒ１および第２の赤サブ画素Ｒ２を独立駆動または非独立駆動することにより、カラーシフトの抑制効果が得られるからである。
【００８８】
図１１に、液晶表示装置１００の信号変換回路２０が有する多原色信号生成回路３０の具体的な構成の一例を示す。図１１に示す多原色信号生成回路３０は、変換マトリクス３１、マッピングユニット３２、複数の２次元ルックアップテーブル３３および乗算器３４を有している。
【００８９】
外部から入力された映像信号（Ｒｉｎ、Ｇｉｎ、Ｂｉｎ）は、変換マトリクス３１によってＸＹＺ表色系の色空間に対応した信号（ＸＹＺ信号）に変換される。ＸＹＺ信号は、マッピングユニット３２によってｘｙ座標空間に写像され、それによってＹ値と色度座標（ｘ, ｙ）に対応した信号が生成される。原色の数だけ用意された複数の二次元ルックアップテーブル３３によって、色度座標（ｘ, ｙ）から、混色に用いられる原色の色相および彩度に対応したデータ（ｒ, ｇ, ｂ, ｙｅ, ｃ）が生成される。これらのデータとＹ値とが乗算器３４で乗算されることによって、各原色に対応した信号Ｒｏｕｔ、Ｇｏｕｔ、Ｂｏｕｔ、Ｙｏｕｔ、Ｃｏｕｔが生成される。なお、ここで説明した手法は一例であり、多原色信号を生成する手法はこれに限定されるものではない。
【００９０】
なお、信号変換回路２０が備えている構成要素は、ハードウェアによって実現できるほか、これらの一部または全部をソフトウェアによって実現することもできる。これらの構成要素をソフトウェアによって実現する場合、コンピュータを用いて構成してもよく、このコンピュータは、各種プログラムを実行するためのＣＰＵ（ｃｅｎｔｒａｌ  ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  ｕｎｉｔ）や、それらのプログラムを実行するためのワークエリアとして機能するＲＡＭ（ｒａｎｄｏｍ  ａｃｃｅｓｓ  ｍｅｍｏｒｙ）などを備えるものである。そして各構成要素の機能を実現するためのプログラムをコンピュータにおいて実行し、このコンピュータを各構成要素として動作させる。
【００９１】
続いて、液晶表示パネル１０の具体的な構成の例を説明する。
【００９２】
まず、ＭＶＡモードの液晶表示パネル１０の基本的な構成を図１２（ａ）〜（ｃ）を参照しながら説明する。
【００９３】
液晶表示パネル１０Ａ、１０Ｂおよび１０Ｃの各サブ画素は、第１電極１と、第１電極１に対向する第２電極２と、第１電極１と第２電極２の間に設けられた垂直配向型の液晶層３とを含む。垂直配向型液晶層３は、電圧無印加時に、誘電異方性が負の液晶分子３ａを第１電極１および第２電極２の面に略垂直（例えば８７°以上９０°以下）に配向させたものである。典型的には、第１電極１および第２電極２のそれぞれの液晶層３側の表面に垂直配向膜（不図示）を設けることによって得られる。
【００９４】
液晶層３の第１電極１側には第１配向規制手段（４、５、６）が設けられており、液晶層３の第２電極２側には第２配向規制手段（７、８、９）が設けられている。第１配向規制手段と第２配向規制手段との間に規定される液晶領域においては、液晶分子３ａは、第１配向規制手段および第２配向規制手段からの配向規制力を受け、第１電極１と第２電極２との間に電圧が印加されると、図中に矢印で示した方向に倒れる（傾斜する）。すなわち、それぞれの液晶領域において液晶分子３ａは一様な方向に倒れるので、それぞれの液晶領域はドメインとみなすことができる。
【００９５】
第１配向規制手段および第２配向規制手段（これらを総称して「配向規制手段」と呼ぶことがある。）は各サブ画素内で、それぞれ帯状に設けられており、図１２（ａ）〜（ｃ）は帯状の配向規制手段の延設方向に直交する方向における断面図である。各配向規制手段のそれぞれの両側に液晶分子３ａが倒れる方向が互いに１８０°異なる液晶領域（ドメイン）が形成される。配向規制手段としては、特開平１１−２４２２２５号公報に開示されているような種々の配向規制手段（ドメイン規制手段）を用いることができる。
【００９６】
図１２（ａ）に示す液晶表示パネル１０Ａは、第１配向規制手段としてリブ（突起）４を有し、第２配向規制手段として第２電極２に設けられたスリット（導電膜が存在しない部分）７を有している。リブ４およびスリット７はそれぞれ帯状（短冊状）に延設されている。リブ４はその側面４ａに略垂直に液晶分子３ａを配向させることにより、液晶分子３ａをリブ４の延設方向に直交する方向に配向させるように作用する。スリット７は、第１電極１と第２電極２との間に電位差が形成されたときに、スリット７の端辺近傍の液晶層３に斜め電界を生成し、スリット７の延設方向に直交する方向に液晶分子３ａを配向させるように作用する。リブ４とスリット７とは、一定の間隔をあけて互いに平行に配置されており、互いに隣接するリブ４とスリット７との間に液晶領域（ドメイン）が形成される。
【００９７】
図１２（ｂ）に示す液晶表示パネル１０Ｂは、第１配向規制手段および第２配向規制手段としてそれぞれリブ（第１リブ）５とリブ（第２リブ）８とを有している点において、図１２（ａ）の液晶表示パネル１０Ａと異なる。リブ５とリブ８とは、一定の間隔をあけて互いに平行に配置されており、リブ５の側面５ａおよびリブ８の側面８ａに液晶分子３ａを略垂直に配向させるように作用することによって、これらの間に液晶領域（ドメイン）が形成される。
【００９８】
図１２（ｃ）に示す液晶表示パネル１０Ｃは、第１配向規制手段および第２配向規制手段としてそれぞれスリット（第１スリット）６とスリット（第２スリット）９とを有している点において、図１２（ａ）の液晶表示パネル１０Ａと異なる。スリット６とスリット９とは、第１電極１と第２電極２との間に電位差が形成されたときに、スリット６および９の端辺近傍の液晶層３に斜め電界を生成し、スリット６および９の延設方向に直交する方向に液晶分子３ａを配向させるように作用する。スリット６とスリット９とは、一定の間隔をあけて互いに平行に配置されており、これらの間に液晶領域（ドメイン）が形成される。
【００９９】
上述したように、第１配向規制手段および第２配向規制手段として、リブまたはスリットを任意の組み合わせで用いることができる。第１電極１と第２電極２は液晶層３を介して互いに対向する電極であればよく、典型的には一方が対向電極であり、他方が画素電極である。以下では、第１電極１が対向電極であり、第２電極２が画素電極である場合について、第１配向規制手段としてリブ４を有し、第２配向規制手段として画素電極に設けられたスリット７を有する液晶表示パネル１０Ａを例としてより具体的な構成を説明する。図１２（ａ）に示した液晶表示パネル１０Ａの構成を採用すると、製造工程の増加を最小にできるという利点が得られる。画素電極にスリットを設けても付加的な工程は必要なく、一方、対向電極については、リブを設ける方がスリットを設けるよりも工程数の増加が少ない。もちろん、配向規制手段としてリブだけを用いる構成、あるいはスリットだけを用いる構成を採用してもよい。
【０１００】
図１３は、液晶表示パネル１０Ａの断面構造を模式的に示す部分断面図であり、図１４は、液晶表示パネル１０Ａの１つのサブ画素に対応する領域を模式的に示す平面図である。
【０１０１】
液晶表示パネル１０Ａは、第１基板（例えばガラス基板）１０ａと、第１基板１０ａに対向する第２基板（例えばガラス基板）１０ｂと、第１基板１０ａと第２基板１０ｂとの間に設けられた垂直配向型の液晶層３を備えている。第１基板１０ａの液晶層３側には対向電極１が設けられており、その上にさらにリブ４が形成されている。リブ４上を含む対向電極１の液晶層３側表面のほぼ全面に垂直配向膜（不図示）が設けられている。リブ４は図１４に示すように、帯状に延設されており、隣接するリブ４は互いに平行に配設されている。
【０１０２】
第２基板（例えばガラス基板）１０ｂの液晶層３側の表面には、ゲートバスライン（走査線）およびソースバスライン（信号線）１１とＴＦＴ（不図示）が設けられており、これらを覆う層間絶縁膜１２が形成されている。この層間絶縁膜１２上に画素電極２が形成されている。画素電極２と対向電極１とは、液晶層３を介して互いに対向している。
【０１０３】
画素電極２には帯状のスリット７が形成されており、スリット７を含む画素電極２上のほぼ全面に垂直配向膜（不図示）が形成されている。スリット７は、図１４に示すように、帯状に延設されている。隣接する２つのスリット７は互いに平行に配設されており、且つ、隣接するリブ４の間隔を略二等分するように配置されている。
【０１０４】
互いに平行に延設された帯状のリブ４とスリット７との間の領域では、その両側のリブ４およびスリット７によって配向方向が規制されており、リブ４およびスリット７のそれぞれの両側に液晶分子３ａが倒れる方向が互いに１８０°異なるドメインが形成されている。液晶表示パネル１０Ａでは、図１４に示すように、リブ４およびスリット７は互いに９０°異なる２つの方向に沿って延設されており、各サブ画素内で、液晶分子３ａの配向方向が９０°異なる４種類のドメインが形成される。
【０１０５】
また、第１基板１０ａおよび第２基板１０ｂの両側に配置される一対の偏光板（不図示）は、透過軸が互いに略直交（クロスニコル状態）するように配置される。９０°ずつ配向方向が異なる４種類のドメインの全てに対して、それぞれの配向方向と偏光板の透過軸とが４５°を成すように配置すれば、ドメインの形成によるリタデーションの変化を最も効率的に利用することができる。そのため、偏光板の透過軸がリブ４およびスリット７の延設方向と略４５°を成すように配置することが好ましい。また、テレビのように、観察方向を表示面に対して水平に移動することが多い表示装置においては、一対の偏光板の一方の透過軸を表示面に対して水平方向に配置することが、表示品位の視野角依存性を抑制するために好ましい。
【０１０６】
上述の構成を有する液晶表示パネル１０Ａでは、各サブ画素において、液晶層３に所定の電圧が印加されたとき、液晶分子３ａが傾斜する方位が互いに異なる複数の領域（ドメイン）が形成されるので、広視野角の表示が実現される。しかしながら、このような液晶表示パネル１０Ａにおいても、斜め観察時に白浮きに起因したカラーシフトが発生することがある。本実施形態における液晶表示装置１００のように、画素によって表示される色の色相に応じて、第１の赤サブ画素Ｒ１および第２の赤サブ画素Ｒ２を独立駆動または非独立駆動することにより、白浮きに起因した色度のずれが視認されにくい、高品位の表示を行うことができる。
【０１０７】
続いて、ＣＰＡモードの液晶表示パネル１０の構成の例を図１５を参照しながら説明する。
【０１０８】
図１５（ａ）に示す液晶表示パネル１０Ｄの画素電極２は、所定の位置に形成された複数の切欠き部２ｂを有し、これらの切欠き部２ｂによって複数のサブ画素電極２ａに分割されている。複数のサブ画素電極２ａのそれぞれは、略矩形状である。ここでは、画素電極２が３つのサブ画素電極２ａに分割される場合を例示しているが、分割数はこれに限定されるものではない。
【０１０９】
上述した構成を有する画素電極２と対向電極（不図示）との間に電圧を印加すると、画素電極２の外縁近傍と切欠き部２ｂ内に生成される斜め電界によって、図１５（ｂ）に示すように、それぞれが軸対称配向（放射状傾斜配向）を呈する複数の液晶ドメインが形成される。液晶ドメインは、各サブ画素電極２ａ上に１つずつ形成される。各液晶ドメイン内において、液晶分子３ａは、ほぼ全方位に傾斜する。つまり、液晶表示パネル１０Ｄでは、液晶分子３ａが傾斜する方位が互いに異なる領域が無数に形成される。そのため、広視野角の表示が実現される。しかしながら、このような液晶表示パネル１０Ｄにおいても、斜め観察時に白浮きに起因したカラーシフトが発生することがある。本実施形態における液晶表示装置１００のように、画素によって表示される色の色相に応じて、第１の赤サブ画素Ｒ１および第２の赤サブ画素Ｒ２を独立駆動または非独立駆動することにより、白浮きに起因した色度のずれが視認されにくい、高品位の表示を行うことができる。
【０１１０】
なお、図１５には、切欠き部２ｂが形成された画素電極２を例示したが、図１６に示すように、切欠き部２ｂに代えて開口部２ｃを形成してもよい。図１６に示す画素電極２は、複数の開口部２ｃを有し、これらの開口部２ｃによって複数のサブ画素電極２ａに分割されている。このような画素電極２と対向電極（不図示）との間に電圧を印加すると、画素電極２の外縁近傍と開口部２ｃ内に生成される斜め電界によって、それぞれが軸対称配向（放射状傾斜配向）を呈する複数の液晶ドメインが形成される。
【０１１１】
また、図１５および図１６には、１つの画素電極２に複数の切欠き部２ｂまたは開口部２ｃが設けられた構成を例示したが、画素電極２を二分割する場合には、切欠き部２ｂまたは開口部２ｃを１つだけ設けてもよい。つまり、画素電極２に少なくとも１つの切欠き部２ｂまたは開口部２ｃを設けることによって、軸対称配向の液晶ドメインを複数形成することができる。画素電極２の形状としては、例えば特開２００３−４３５２５号公報に開示されているような種々の形状を用いることができる。
【産業上の利用可能性】
【０１１２】
本発明によると、１つの画素に複数の赤サブ画素が設けられる多原色液晶表示装置の視野角特性を向上させることができる。本発明による多原色液晶表示装置は、斜め方向から観察したときの白浮きに起因したカラーシフトが抑制されるので、高品位の表示を行うことができ、そのため、液晶テレビをはじめとする種々の電子機器に好適に用いられる。
【符号の説明】
【０１１３】
Ｒ１    第１の赤サブ画素
Ｒ２    第２の赤サブ画素
Ｇ    緑サブ画素
Ｂ    青サブ画素
Ｙ    黄サブ画素
Ｃ    シアンサブ画素
１０    液晶表示パネル
２０    信号変換回路
３０    多原色信号生成回路
４０    赤サブ画素独立駆動回路
１００    液晶表示装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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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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【国際調査報告】
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