(57)【要約】  【課題】特性の異なる複数の液晶セルのいずれを用いても、表示画質を同等にできる液晶表示装置および液晶モジュールを提供する。  【解決手段】液晶表示装置の一例である液晶モジュール１において、特性の異なる複数の液晶セル８ａ、８ｂのうち、最も色純度の低い一方の液晶セル８ａ以外の他方の液晶セル８ｂの色再現特性を一方の液晶セル８ａの色再現特性に一致させ、かつ、各液晶セル８ａ、８ｂのガンマ特性を目標とするガンマ特性に一致させるように、ＲＧＢ各色データを個別に補正する補正値を設定した液晶セル８ａ、８ｂ別の複数の階調補正テーブル４ａ、４ｂを記憶した記憶部３を設ける。そして、記憶部３の複数の階調補正テーブル４ａ、４ｂのうち、組み込まれた液晶セル８ａ、８ｂに対応する階調補正テーブル４ａ、４ｂに基づいてＲＧＢ各色データを補正する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力される赤、緑、および青の色データを補正し、該色データに基づいて液晶セルにドライブ電圧をかけて、液晶セルに画像を表示する液晶モジュールにおいて、
特性の異なる複数の液晶セルのうち、最も色純度の低い一方の液晶セル以外の他方の液晶セルの最高階調での前記各色の輝度を前記一方の液晶セルの最高階調での前記各色の輝度にそれぞれ合わせて、前記他方の液晶セルの色再現特性を前記一方の液晶セルの色再現特性に一致させ、かつ、前記各液晶セルの前記各色の各階調での輝度を目標値にそれぞれ合わせて、前記各液晶セルのガンマ特性を目標とするガンマ特性に一致させるように、前記各色データを個別に補正する補正値を設定した前記液晶セル別の複数の階調補正テーブルを記憶した記憶部と、
前記各液晶セルに設けられ前記液晶セル別にレベルの異なる信号を出力する識別回路と、
前記識別回路に接続される識別端子と、を備え、
前記識別回路から前記識別端子へ入力される信号のレベルにより組み込まれた前記液晶セルを識別し、該液晶セルに対応する前記階調補正テーブルに基づいて前記各色データを補正することを特徴とする液晶モジュール。
【請求項２】
入力される赤、緑、および青の色データを補正し、該色データに基づいて液晶セルにドライブ電圧をかけて、液晶セルに画像を表示する液晶表示装置において、
特性の異なる複数の液晶セルのうち、最も色純度の低い一方の液晶セル以外の他方の液晶セルの色再現特性を前記一方の液晶セルの色再現特性に一致させ、かつ、前記各液晶セルのガンマ特性を目標とするガンマ特性に一致させるように、前記各色データを個別に補正する補正値を設定した前記液晶セル別の複数の階調補正テーブルを記憶した記憶部を備え、
組み込まれた前記液晶セルに対応する前記階調補正テーブルに基づいて前記各色データを補正することを特徴とする液晶表示装置。
【請求項３】
請求項２に記載の液晶表示装置において、
特性の異なる前記液晶セルを識別するための識別手段を備え、
前記識別手段により組み込まれた前記液晶セルを識別し、該液晶セルに対応する前記階調補正テーブルに基づいて前記各色データを補正することを特徴とする液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶セルを用いた液晶モジュールおよび液晶表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶モジュールや液晶表示装置のメーカには、液晶セルを他社から購入し、自社でその液晶セルにドライバやマイクロコンピュータ等の電子部品を接続する等してモジュール化または装置化しているところがある。なお、液晶表示装置とは、液晶モジュールの上位概念であって、液晶モジュールと、液晶モジュールを組み込んだテレビやプリンタ等のような最終製品とを含んでいる。
上記の液晶モジュール等のメーカでは、コストの削減を図るために、液晶セルの購入先をより安い価格で液晶セルを提供するメーカに切り換えたり、市場への供給数の増大および確保（つまり大量生産）を図るために、複数のメーカから液晶セルを購入したりすることがある。しかし、一般に、液晶セルはメーカ毎等で電圧−透過率特性と赤、緑、および青の各色純度が異なっていて、液晶モジュール等のメーカではそれぞれの液晶セルの性能を最大限活かすように液晶モジュール等を設計するため、購入先の異なる液晶セルを用いた液晶モジュール同士等で表示する画像の画質に違いが出るという問題がある。
【０００３】
一方、従来から液晶モジュール等では、原色だけでなく微妙な色も再現して自然に近い画像を表示するために、液晶セルにかけるドライブ電圧を調節することが行われている。また、下記の特許文献１には、信号処理装置と液晶表示装置とから構成される映像表示装置において、信号処理装置または液晶表示装置を換えても適正な映像を表示できるようにするために、液晶表示装置に、液晶セルの特性に応じて入力映像信号をガンマ補正等する表示補正データと、液晶表示装置を識別するための固有の識別データ（ＩＤ）とを記憶し、信号処理装置が、上記識別データにより接続された液晶表示装置が換わったと判別したときに、上記表示補正データを利用して入力映像信号を補正することが記載されている。また、下記の特許文献２には、複数台の画像表示装置を組み合わせて一つの画面を構成するマルチスクリーンディスプレイにおいて、輝度むらおよび色むらを無くすために、各画像表示装置の表示領域を分割した各ブロックの赤、緑、および青の各色の複数階調時の輝度値より、各色の１００％輝度時が最小の輝度値でかつ、０％輝度時が最大の輝度値でかつ、その他の輝度時が各ブロックの平均のガンマ特性となるように、各ブロックの各色の補正データを算出し、該補正データを利用して各画像表示装置で入力映像信号を補正することが記載されている。
【特許文献１】特開２００３−１９５８４６号公報
【特許文献２】特開２００４−３０９５６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した従来の技術および特許文献１の技術は、用いる液晶セルの性能を最大限活かすものであり、購入先の別によって特性の異なる液晶セルを用いることによるモジュール同士または装置同士の表示画質の違いを無くすことはできない。また、特許文献２の技術は、１つのマルチスクリーンディスプレイにおける輝度むらおよび色むらを無くすものであり、特性の異なる液晶セルを用いることによるマルチスクリーンディスプレイ同士の表示画質の違いを無くすことはできない。
【０００５】
本発明は、以上の問題点を解決するものであって、その課題とするところは、特性の異なる複数の液晶セルのいずれを用いても、表示画質を同等にできる液晶表示装置および液晶モジュールを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、入力される赤、緑、および青の色データを補正し、該色データに基づいて液晶セルにドライブ電圧をかけて、液晶セルに画像を表示する液晶表示装置において、特性の異なる複数の液晶セルのうち、最も色純度の低い一方の液晶セル以外の他方の液晶セルの色再現特性を一方の液晶セルの色再現特性に一致させ、かつ、各液晶セルのガンマ特性を目標とするガンマ特性に一致させるように、各色データを個別に補正する補正値を設定した液晶セル別の複数の階調補正テーブルを記憶した記憶部を備え、組み込まれた液晶セルに対応する階調補正テーブルに基づいて各色データを補正する。
【０００７】
上記のようにすると、特性の異なる複数の液晶セルのいずれを用いても、入力される各色データを該液晶セルに対応する階調補正テーブルに基づいて個別に補正することにより、各色の色純度、色再現特性、およびガンマ特性を同一化して、表示画質を同等にすることができる。この結果、液晶表示装置のメーカでは、液晶セルの別による表示画質の違いの問題を懸念することなく、液晶セルの購入先をより安い価格で液晶セルを提供するメーカに切り換えて、コスト削減を図ったり、複数のメーカから液晶セルを購入して、市場への供給数の増大および確保を図ったりすることが可能となる。また、需要者にとっては、いずれの液晶表示装置においても表示画質が同等であると安心して、該液晶表示装置を購入し使用することが可能となる。
【０００８】
また、本発明は、上記記憶部に加えて、特性の異なる液晶セルを識別するための識別手段を備え、識別手段により組み込まれた液晶セルを識別し、該液晶セルに対応する階調補正テーブルに基づいて各色データを補正する。
【０００９】
液晶表示装置の製造時に、組み込まれた液晶セルがいずれの液晶セルであるかという情報（品種等）を他の装置を用いて液晶表示装置に入力するようにしても、色データの補正時（液晶表示装置の使用時）に、組み込まれた液晶セルに対応する階調補正テーブルを活用することはできるが、製造工程が増えるとともに、誤った情報を入力してしまうおそれもある。然るに、上記のように液晶表示装置において識別手段により組み込まれた液晶セルを識別するようにすると、色データの補正時に、組み込まれた液晶セルに対応する階調補正テーブルを確実に活用することができ、液晶表示装置の製造時に、製造工程の増加や液晶セルの情報入力ミスを招くことも無い。
また、本発明は、入力される赤、緑、および青の色データを補正し、該色データに基づいて液晶セルにドライブ電圧をかけて、液晶セルに画像を表示する液晶モジュールにおいて、特性の異なる複数の液晶セルのうち、最も色純度の低い一方の液晶セル以外の他方の液晶セルの最高階調での各色の輝度を一方の液晶セルの最高階調での各色の輝度にそれぞれ合わせて（合計ではなく、一致の意味）、一方の液晶セルの色再現特性に他方の液晶セルの色再現特性を一致させ、かつ、各液晶セルの各色の各階調での輝度を目標値にそれぞれ合わせて（合計ではなく、一致の意味）、各液晶セルのガンマ特性を目標とするガンマ特性に一致させるように、各色データを個別に補正する補正値を設定した液晶セル別の複数の階調補正テーブルを記憶した記憶部と、各液晶セルに設けられ液晶セル別にレベルの異なる信号を出力する識別回路と、識別回路に組み込まれた識別端子とを備え、識別回路から識別端子へ入力される信号のレベルにより組み込まれた液晶セルを識別し、該液晶セルに対応する階調補正テーブルに基づいて各色データを補正する。
上記のようにすると、特性の異なる複数の液晶セルのいずれを用いても、液晶モジュールにおいて液晶セルを識別して、確実に対応する階調補正テーブルに基づいて各色データを個別に補正し、各色の色純度、色再現特性、およびガンマ特性を同一化して、表示画質を同等にすることができる。この結果、液晶モジュールのメーカでは、液晶セルの別による表示画質の違いの問題を懸念することなく、液晶セルの購入先をより安い価格で液晶セルを提供するメーカに切り換えて、コスト削減を図ったり、複数のメーカから液晶セルを購入して、市場への供給数の増大および確保を図ったりすることが可能となる。また、需要者にとっては、いずれの液晶モジュールにおいても表示画質が同等であると安心して、該液晶モジュールを購入し使用することが可能となる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、特性の異なる複数の液晶セルのいずれを用いても、入力される赤、緑、および青の各色データを該液晶セルに対応する階調補正テーブルに基づいて個別に補正することにより、各色の色純度、色再現特性、およびガンマ特性を同一化して、表示画質を同等にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１は、本発明の実施形態に係る液晶表示装置の一例である液晶モジュール１のブロック図である。液晶モジュール１の制御部２は、ＣＰＵやＲＯＭおよびＲＡＭといったメモリ等から構成されていて、各部の動作を制御する。記憶部３は、不揮発性のメモリ等から構成されていて、所定の領域に後述する階調補正テーブル４が記憶されている。入力端子５には、図示しない映像データ出力回路から映像データを構成する赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、および青（Ｂ）の各色データ（以下、「ＲＧＢデータ」という。）が入力される。階調補正部６は、ＣＰＵやメモリ等から構成されていて、入力端子５より入力される各ＲＧＢデータを、階調補正テーブル４に基づいて階調毎に個別に補正して、ドライバ７へ出力する。ドライバ７は、階調補正部６から出力される補正後の各ＲＧＢデータに対応するように設けられていて、補正後の各ＲＧＢデータに基づいて液晶セル８にドライブ電圧をかける。制御部２、記憶部３、階調補正部６、およびドライバ７は、１つのチップに形成されていてもよいし、２つ以上のチップに分けられて形成されていてもよい。記憶部３は、本発明における記憶部の一実施形態を構成する。
液晶セル８は、バックライト９を光源とし、ドライバ７から受けるドライブ電圧により駆動して、カラー画像を表示する。液晶セル８のアレイ基板等の設計は、液晶モジュール１を製造する液晶モジュールメーカにより行われ、液晶セル８の製造は、液晶セルメーカにより行われている。液晶セルメーカ毎等で、液晶セル８の電圧−透過率特性と赤、緑、および青の各色純度とは異なっている。液晶セル８のアレイ基板には、液晶セル８別、即ち液晶セル８のメーカ別にレベルの異なる信号を出力する識別回路１０が設けられている。例えば、あるメーカの液晶セル８ａでは、出力信号のレベルが低くなるように、接地された識別回路１０が設けられていて、別のメーカの液晶セル８ｂでは、出力信号のレベルが上記液晶セル８ａより高くなるように、常に所定の大きさの電圧（例えば、３．３Ｖ）がかかる識別回路１０が設けられている。制御部２には、線路１２を介して識別回路１０と接続される識別端子１１が設けられている。制御部２は、識別回路１０から識別端子１１へ入力される信号のレベルにより組み込まれた液晶セル８を識別する。識別回路１０と識別端子１１は、本発明における識別手段の一実施形態を構成する。
次に、階調補正テーブル４の補正値の設定方法を図２〜図４を用いて説明する。図２は、メーカの異なる液晶セル８ａ、８ｂの未補正のガンマ特性を示す階調−輝度関係図である。（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれＲ、Ｇ、Ｂの各色の特性を示している。図３は、液晶セル８ａ、８ｂの色再現特性を示すｘｙ色度図である。図４は、液晶セル８ａ、８ｂの補正後のガンマ特性を示す階調−輝度関係図である。（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれＲ、Ｇ、Ｂの各色の特性を示している。これらは、各液晶セル８ａ、８ｂを用いて試験用の液晶モジュールを作製し、カラーアナライザ等により該各液晶モジュールの各色の各階調毎の輝度を計測してグラフ表示したものである。
図２の（ａ）〜（ｃ）において、実線で示すカーブがあるメーカの液晶セル８ａのガンマ特性を示し、破線で示すカーブが別のメーカの液晶セル８ｂのガンマ特性を示している。液晶セル８ａは液晶セル８ｂよりＲＧＢ各色で輝度が高くなっている。つまり、液晶セル８ａは液晶セル８ｂよりＲＧＢ各色の色純度が高くなっている。また、図３において、実線で示す三角形の内側が液晶セル８ａの再現可能な色を示し、破線で示す三角形の内側が液晶セル８ｂの再現可能な色を示している。液晶セル８ｂの再現可能な色は、液晶セル８ａの再現可能な色の中に全て含まれている。つまり、液晶セル８ｂは液晶セル８ａの再現可能な色の一部を再現できないが、液晶セル８ａは液晶セル８ｂの再現可能な色の全部を再現できる。
【００１２】
上記のことより、図２の（ａ）〜（ｃ）において、液晶セル８ａのＲＧＢ各色の最高階調Ｋｍａｘでの輝度Ｙｒ１、Ｙｇ１、Ｙｂ１を下げて、液晶セル８ｂのＲＧＢ各色の最高階調Ｋｍａｘでの輝度Ｙｒ２、Ｙｇ２、Ｙｂ２にそれぞれ合わせる（合計ではなく、一致の意味）ようにすると、図３に黒丸で示す液晶セル８ａのＲＧＢ各色の色度が、白丸で示す液晶セル８ｂのＲＧＢ各色の色度に一致して、液晶セル８ａの再現可能な色と液晶セル８ｂの再現可能な色とが同一になる。つまり、色純度の高い液晶セル８ａの色再現特性が色純度の低い液晶セル８ｂの色再現特性に一致するようになる。
【００１３】
続いて、図２の（ａ）〜（ｃ）において、各液晶セル８ａ、８ｂのＲＧＢ各色の各階調での輝度を、一点鎖線で示す目標のカーブの各階調での輝度、即ちＲＧＢ各色の目標のガンマ特性（例えば、ガンマ値２．２）を表す目標値にそれぞれ合わせる（合計ではなく、一致の意味）ようにすると、図４に示すように各液晶セル８ａ、８ｂのＲＧＢ各色のガンマ特性が目標のガンマ特性にそれぞれ一致するようになる。
【００１４】
上述したように、色純度の高い液晶セル８ａについては色再現特性とガンマ特性とを調整するような補正値を、色純度の低い液晶セル８ｂについてはガンマ特性を調整するような補正値を、それぞれＲＧＢ各色毎に各階調に対応するように設定する。そして、各液晶セル８ａ、８ｂ別に階調補正テーブル４を作成し、前述の記憶部３に記憶させる。
図５は、記憶部３に記憶された階調補正テーブル４のイメージを示す図である。４ａは液晶セル８ａに対応する階調補正テーブルであり、４ｂは液晶セル８ｂに対応する階調補正テーブルである。各階調補正テーブル４ａ、４ｂには、ＲＧＢ各色用の補正値が個別に設けられている。各色用の補正値は各階調に対応するように設けられている。例えば、前述の入力端子５より入力される各ＲＧＢデータが８ビットで２５６階調の場合は、ＲＧＢ各色用の補正値はそれぞれ２５６個ある。
図６は、液晶モジュール１の動作手順を示すフローチャートである。電力が供給されて液晶モジュール１が起動すると、前述の制御部２は、前述したように液晶セル８の識別回路１０から識別端子１１へ入力される信号のレベルにより組み込まれた液晶セル８を識別する（ステップＳ１）。次に、識別した液晶セル８（本例では、前述の液晶セル８ａ、８ｂのいずれか）に対応する階調補正テーブル４を記憶部３から読み出す（ステップＳ２）。そして、読み出した階調補正テーブル４（本例では、前述の階調補正テーブル４ａ、４ｂのいずれか）を前述の階調補正部６にセット（階調補正部６内のメモリに書込）する（ステップＳ３）。
【００１５】
その後、前述の入力端子５より階調補正部６にＲＧＢデータが入力されると（ステップＳ４：ＹＥＳ）、階調補正部６が入力されたＲＧＢデータをセットされた階調補正テーブル４に基づいて、前述したように個別に補正する（ステップＳ５）。つまり、液晶セル８が色純度の高い液晶セル８ａである場合は、色再現特性とガンマ特性とを調整するような補正が行われ、液晶セル８が色純度の低い液晶セル８ｂである場合は、ガンマ特性を調整するような補正が行われる。そして、補正したＲＧＢデータを前述のドライバ７にそれぞれ出力する（ステップＳ６）。すると、ドライバ７が補正されたＲＧＢデータに基づいて液晶セル８にドライブ電圧をかけて、液晶セル８に画像が表示される（ステップＳ７）。この後は、ステップＳ４〜Ｓ７の各処理が上述したように繰り返し実行される。
上述したステップＳ１〜Ｓ７の各処理は、液晶モジュール１が起動する度に実行されるようにしてもよいし、ステップＳ１〜Ｓ３の処理を、液晶モジュール１の工場出荷前に完了して、以降の使用時には実行しないようにし、液晶モジュール１のユーザ使用時には、ステップＳ４〜Ｓ７の処理を実行するようにしてもよい。
以上のようにすると、特性の異なる複数の液晶セル８ａ、８ｂのいずれを用いても、入力されるＲＧＢデータを該液晶セル８ａ、８ｂに対応する階調補正テーブル４ａ、４ｂに基づいて個別に補正するので、ＲＧＢ各色の色純度、色再現特性、およびガンマ特性を同一化して、表示画質を同等にすることができる。この結果、液晶モジュール１のメーカでは、液晶セル８ａ、８ｂの別による表示画質の違いの問題を懸念することなく、液晶セル８の購入先をより安い価格で液晶セル８を提供するメーカに切り換えて、コスト削減を図ったり、複数のメーカから液晶セル８を購入して、市場への供給数の増大および確保を図ったりすることが可能となる。また、需要者にとっては、いずれの液晶モジュール１においても表示画質が同等であると安心して、該液晶モジュール１を購入し使用することが可能となる。
【００１６】
また、液晶モジュール１の製造時に、組み込まれた液晶セル８が液晶セル８ａ、８ｂのいずれであるかという情報を他の装置を用いて液晶モジュール１に入力するようにしても、ＲＧＢデータの補正時（液晶モジュール１の使用時）に、組み込まれた液晶セル８ａ、８ｂに対応する階調補正テーブル４ａ、４ｂを活用することはできるが、製造工程が増えるとともに、誤った情報を入力してしまうおそれもある。然るに、上述したように、液晶モジュール１において識別回路１０と識別端子１１により組み込まれた液晶セル８を識別するようにすると、ＲＧＢデータの補正時に、組み込まれた液晶セル８ａ、８ｂに対応する階調補正テーブル４ａ、４ｂを確実に活用することができ、液晶モジュール１の製造時に、製造工程の増加や液晶セル８の情報入力ミスを招くことも無い。
【００１７】
本発明は、以上述べた実施形態以外にも種々の形態を採用することができる。例えば、以上の実施形態では、特性の異なる２つの液晶セル８ａ、８ｂを用いる場合を例に挙げているが、本発明はこれのみに限定するものではなく、特性の異なる３つ以上の液晶セルを用いる場合にも適用することが可能である。その場合、液晶セル別にレベルの異なる信号を出力する識別回路を各液晶セルに設けるようにすれば、各液晶セルを確実に識別することができる。
【００１８】
また、以上の実施形態では、階調補正テーブル４を、制御部２や階調補正部６とは別ブロックの記憶部３に記憶させた例を挙げているが、本発明はこれのみに限定するものではなく、階調補正テーブルは、制御部内や階調補正部内のメモリに記憶させてもよい。
【００１９】
さらに、以上の実施形態では、液晶モジュール１に、本発明を適用した場合を例に挙げているが、本発明はこれ以外にも、例えば小型の液晶モジュールを組み込んだプリンタや大型の液晶モジュールを組み込んだテレビ等のような最終製品である液晶表示装置に適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】液晶モジュールのブロック図である。
【図２】液晶セルの未補正のガンマ特性を示す階調−輝度関係図である。
【図３】液晶セルの色再現特性を示すｘｙ色度図である。
【図４】液晶セルの補正後のガンマ特性を示す階調−輝度関係図である。
【図５】階調補正テーブルのイメージを示す図である。
【図６】液晶モジュールの動作手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００２１】
１  液晶モジュール
３  記憶部
４、４ａ、４ｂ  階調補正テーブル
８、８ａ、８ｂ  液晶セル
１０  識別回路
１１  識別端子
【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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