(57)【要約】【課題】  液晶表示パネルの明度を均一にできるタイムシーケンシャル方式による液晶ディスプレイ装置のガンマ補正方法を提供する。【解決手段】  液晶表示パネルを備える液晶ディスプレイ装置に適用されるガンマ補正方法である。一実施形態において、本発明による方法は、液晶表示パネルをゲート線走査方向に沿ってＮ個の領域に分割する工程を含む。各領域は、対応するガンマと対応する電圧−光透過率関数を持つ。当該方法はさらに、各領域に対応する電圧−光透過率関数と液晶表示パネルのガンマ曲線とからグレイレベルの組の各々に対する各領域のグレイレベル電圧を決定することにより、ある所定のグレイレベルに対してこれらグレイレベル電圧がＮ個の領域にそれぞれ印加されたときに、各領域の光透過率が均一になると共に対応する明度に等しくなるようにする工程を含む。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ａ．複数のゲート線、複数のデータ線、およびマトリクス状に配置された複数の画素を備え、各画素が隣り合う２本のゲート線およびこれら隣り合う２本のゲート線と交差する隣り合う２本のデータ線の間に定められて、ｎビットの画像データを表示できる液晶表示パネルであり、ゲート線走査方向に沿ってＮ個の領域｛Ａｊ｝〔ｊ＝１、２、３、…、Ｎ（Ｎは１よりも大きい整数），各領域Ａｊは光透過率Ｔｊにより特徴づけられる。Ｔｊは領域Ａｊに印加される電圧Ｖｊの関数Ｔｊ＝Ｆｊ（Ｖｊ）である〕に分割されている液晶表示パネルと、
ｂ．前記関数Ｔｊ＝Ｆｊ（Ｖｊ）およびガンマ曲線から、グレイレベルの組｛Ｌ｝（Ｌ＝０、１、２、…（２ｎ−１））の各々に対する各領域Ａｊの基本グレイレベル電圧（Ｖｊ０、Ｖｊ１、…、ＶｊＬ）を決定し、グレイレベルＬに対して実行グレイレベル電圧（Ｖ１Ｌ、Ｖ２Ｌ、…ＶＮＬ）を前記Ｎ個の領域｛Ａｊ｝にそれぞれ印加することで各領域Ａｊの光透過率を均一に調整して、各領域Ａｊの各領域の明度ＢＬを等しくさせるようにプログラムされたコントローラと、
を含むタイムシーケンシャル方式による液晶ディスプレイ装置。
【請求項２】
各領域Ａｊの前記電圧−光透過率関数Ｔｊ＝Ｆｊ（Ｖｊ）および前記液晶表示パネルの前記ガンマ曲線よりルックアップテーブルを設定する工程をさらに含む請求項１に記載のタイムシーケンシャル方式による液晶ディスプレイ装置。
【請求項３】
前記ルックアップテーブルが前記グレイレベルの組｛Ｌ｝を含み、各グレイレベルＬが、あるグレイレベルＬのときの前記ガンマ曲線によって決まる明度ＢＬ、および前記Ｎ個の領域ＡＮに印加されるＮ個の実行グレイレベル電圧ＶｊＬとそれぞれ関連しており、各グレイレベル電圧ＶｊＬがＢＬ＝Ｆｊ（ＶｊＬ）  （ｊ＝１、２、…、Ｎ，Ｌ＝０、１、…、（２ｎ−１））の関係を満たす請求項２に記載のタイムシーケンシャル方式による液晶ディスプレイ装置。
【請求項４】
画像の各フレームのグレイレベルを前記液晶表示パネルに備えられた画素のマトリクスと対応させることで、画素のグレイレベルを当該画素に表示される前記フレームのグレイレベルと対応させる手段をさらに含む請求項３に記載のタイムシーケンシャル方式による液晶ディスプレイ装置。
【請求項５】
前記画像の各フレームの画素に対応する前記グレイレベルに基づいて前記ルックアップテーブルを検索し、前記液晶表示パネルに対応する画素を駆動するグレイレベル電圧を決定する手段をさらに含む請求項４に記載のタイムシーケンシャル方式による液晶ディスプレイ装置。
【請求項６】
ａ．前記画像の各フレームにおいて、前記複数のゲート線の各々に順次電圧を印加して、走査されたゲート線に連接する画素を起動状態にさせる（activate）走査信号を生成するゲートドライバと、
ｂ．前記ルックアップテーブルを検索してグレイレベル電圧を決定する手段に接続され、前記複数のデータ線を介し、前記選択状態の画素に表示される前記画像の前記フレームのグレイレベルに対応するグレイレベル電圧により前記起動状態の画素を駆動させるデータドライバと、
をさらに含む請求項５に記載のタイムシーケンシャル方式による液晶ディスプレイ装置。
【請求項７】
前記電圧−光透過率関数｛Ｔｊ＝Ｆｊ（Ｖｊ）｝（ｊ＝１、２、…、Ｎ）が、領域Ａｊの各領域においていずれも同じ関数であるか、または各領域ごとにそれぞれ異なる関数である請求項１に記載のタイムシーケンシャル方式による液晶ディスプレイ装置。
【請求項８】
前記液晶表示パネルの各領域Ａｊが、前記領域Ａｊの前記電圧−光透過率関数Ｔｊ＝Ｆｊ（Ｖｊ）に対応するガンマ曲線Ｇａｍｍａｊを有する請求項７に記載のタイムシーケンシャル方式による液晶ディスプレイ装置。
【請求項９】
前記液晶表示パネルのガンマ曲線が、ＧａｍｍａＮ（Ｎは１よりも大きい整数）のうちのいずれか１つである請求項８に記載のタイムシーケンシャル方式による液晶ディスプレイ装置。
【請求項１０】
各領域Ａｊごとに異なる前記電圧−光透過率関数の差異が、異なる領域に対応する液晶の応答時間の差異、および、異なるゲート線の走査時間の差異のうちの少なくとも１つと関連する請求項８に記載のタイムシーケンシャル方式による液晶ディスプレイ装置。
【請求項１１】
各領域Ａｊが前記複数のゲート線のうちの少なくとも一本を含み、かつ前記複数のデータ線と接続する請求項１に記載のタイムシーケンシャル方式による液晶ディスプレイ装置。
【請求項１２】
前記液晶表示パネルの各領域Ａｊが、隣り合う２本のゲート線の間に定められる領域である請求項１１に記載のタイムシーケンシャル方式による液晶ディスプレイ装置。
【請求項１３】
タイムシーケンシャル方式による液晶ディスプレイ装置のガンマ補正方法であって、
前記液晶ディスプレイ装置は、複数のゲート線、複数のデータ線、およびマトリクス状に配置された複数の画素を備える液晶表示パネルを含み、前記画素は、隣り合う２本のゲート線およびこれら隣り合う２本のゲート線と交差する隣り合う２本のデータ線の間に定められて、ｎビットの画像データを表示することができ、前記ガンマ補正方法が、
（１）前記液晶表示パネルをゲート線走査方向に沿ってＮ個の領域｛Ａｊ｝〔ｊ＝１、２、３、…、Ｎ（Ｎは１よりも大きい整数），各領域Ａｊは光透過率Ｔｊにより特徴づけられる。Ｔｊは領域Ａｊに印加される電圧Ｖｊの関数Ｔｊ＝Ｆｊ（Ｖｊ）である〕に分割する工程と、
（２）ガンマ曲線を選択する工程と、
（３）前記関数Ｔｊ＝Ｆｊ（Ｖｊ）および前記ガンマ曲線から、グレイレベルの組｛Ｌ｝（Ｌ＝０、１、２、…、（２ｎ−１））の各々に対する各領域Ａｊの基本グレイレベル電圧（Ｖｊ０、Ｖｊ１、…、ＶｊＬ）を決定し、グレイレベルＬに対して実行グレイレベル電圧（Ｖ１Ｌ、Ｖ２Ｌ、…、ＶＮＬ）を前記Ｎ個の領域｛Ａｊ｝にそれぞれ印加することで各領域Ａｊの光透過率を均一に調整して、領域Ａｊの各領域の明度ＢＬを等しくさせる工程と、
を含むガンマ補正方法。
【請求項１４】
各領域Ａｊの前記電圧−光透過率関数Ｔｊ＝Ｆｊ（Ｖｊ）および前記ガンマ曲線から、ルックアップテーブルを設定する工程をさらに含む請求項１３に記載のガンマ補正方法。
【請求項１５】
前記ルックアップテーブルが前記グレイレベルの組｛Ｌ｝を含み、各グレイレベルＬが、あるグレイレベルＬのときの前記ガンマ曲線によって決まる明度ＢＬ、および前記Ｎ個の領域ＡＮに印加されるＮ個の実行グレイレベル電圧ＶｊＬとそれぞれ関連しており、各グレイレベル電圧ＶｊＬがＢＬ＝Ｆｊ（ＶｊＬ）  （ｊ＝１、２、…、Ｎ，Ｌ＝０、１、…、（２ｎ−１））の関係を満たす請求項１４に記載のガンマ補正方法。
【請求項１６】
画像の各フレームのグレイレベルを前記液晶表示パネルに備えられた画素のマトリクスと対応させることで、画素のグレイレベルを当該画素に表示される前記フレームのグレイレベルと対応させる工程をさらに含む請求項１５に記載のガンマ補正方法。
【請求項１７】
前記グレイレベル電圧を決定する工程が、前記画像のフレームにおける各画素に対応づけられた前記グレイレベルに基づき、前記ルックアップテーブルを検索してグレイレベル電圧を決定する工程を含む請求項１６に記載のガンマ補正方法。
【請求項１８】
（４）前記画像の各フレームにおいて、前記複数のゲート線の各々を順次走査して、走査されたゲート線に連接する画素を起動状態にさせる（activate）工程、
および
（５）前記起動状態の画素を、前記起動状態の画素に表示される前記画像の各フレームのグレイレベルに対応するグレイレベル電圧により、前記複数のデータ線を介して駆動する工程、
をさらに含む請求項１７に記載のガンマ補正方法。
【請求項１９】
前記電圧−光透過率関数｛Ｔｊ＝Ｆｊ（Ｖｊ）｝（ｊ＝１、２、…、Ｎ）が、領域Ａｊの各領域においていずれも同じ関数であるか、または各領域ごとにそれぞれ異なる関数である請求項１３に記載のガンマ補正方法。
【請求項２０】
前記液晶表示パネルの各領域Ａｊが、電圧−光透過率関数Ｔｊ＝Ｆｊ（Ｖｊ）に対応するガンマ曲線Ｇａｍｍａｊを有する請求項１９に記載のガンマ補正方法。
【請求項２１】
前記ガンマ曲線として、ＧａｍｍａＮ（Ｎは１よりも大きい整数）のうちのいずれか１つが選ばれる請求項２０に記載のガンマ補正方法。
【請求項２２】
各領域Ａｊごとに異なる前記電圧−光透過率関数の差異が、異なる領域に対応する液晶の応答時間の差異、および、異なるゲート線の走査時間の差異のうちの少なくとも１つと関連する請求項２０に記載のガンマ補正方法。
【請求項２３】
タイムシーケンシャル方式による液晶ディスプレイ装置に用いられるガンマ補正方法であって、
前記液晶ディスプレイ装置は、複数のゲート線、複数のデータ線、およびマトリクス状に配置された複数の画素を備える液晶表示パネルを含み、前記画素はｎビットの画像データを表示することができ、前記ガンマ補正方法が、
（６）前記液晶表示パネルをゲート線走査方向に沿ってＮ個の領域｛Ａｊ｝〔ｊ＝１、２、…、Ｎ（Ｎは１よりも大きい整数）〕に分割する工程であって、各領域Ａｊが少なくとも２つの領域ユニットＵｊ１とＵｊ２を有し、かつ電圧−光透過率関数Ｔｊ＝Ｆｊ（Ｖｊ）〔Ｖｊは領域Ａｊに印加する電圧、Ｔｊは領域Ａｊの光透過率、Ｆｊ（Ｖｊ）は印加する電圧Ｖｊの関数〕に対応するガンマ曲線Ｇａｍｍａｊを有する工程と、
（７）領域Ａ１の電圧−光透過率関数Ｔ１＝Ｆ１（Ｖ１）および領域Ａ１のガンマ曲線Ｇａｍｍａ１から、グレイレベルの組｛Ｌ｝（Ｌ＝０、１、…、（２ｎ−１））に対応する領域Ａ１の第１のグレイレベル電圧の組｛ＶＬ｝を決定する工程であって、各グレイレベルＬが前記液晶表示パネルの画素に表示される画像のフレームのグレイレベルの１つと対応している工程と、
（８）前記電圧−光透過率関数Ｔｊ＝Ｆｊ（Ｖｊ）およびガンマ曲線から、前記グレイレベルの組｛Ｌ｝の各々に対応する各領域Ａｊの第２の基本グレイレベル電圧の組｛ＶｊＬ｝を決定し、グレイレベルＬに対して実行グレイレベル電圧の組（Ｖ１Ｌ、Ｖ２Ｌ、…、ＶＮＬ）が前記Ｎ個の領域｛Ａｊ｝にそれぞれ印加することで光透過率を均一に調整して、各領域Ａｊの明度ＢＬと等しくさせる工程と、
（９）各領域Ａｊの前記領域ユニットＵｊ１を、各領域Ａｊの前記領域ユニットＵｊ１に連接するデータ線を介して、各領域Ａｊの前記領域ユニットＵｊ１に表示される画像のフレームのグレイレベルに対応する前記第１のグレイレベル電圧の組｛ＶＬ｝から選ばれたグレイレベル電圧により駆動させ、各領域Ａｊの前記領域ユニットＵｊ２を、各領域Ａｊの前記領域ユニットＵｊ２に連接するデータ線を介して、各領域Ａｊの前記領域ユニットＵｊ２に表示される前記画像の前記フレームのグレイレベルに対応する前記第２のグレイレベル電圧の組｛ＶｊＬ｝から選ばれたグレイレベル電圧によって駆動させる工程と、
を含むガンマ補正方法。
【請求項２４】
各領域Ａｊが、前記複数のゲート線のうちの少なくとも１本を含み、かつ前記複数のデータ線と接続する請求項２３に記載のガンマ補正方法。
【請求項２５】
各領域Ａｊが、隣り合う２本のゲート線の間に定められる領域である請求項２４に記載のガンマ補正方法。
【請求項２６】
領域Ａｊの各領域ユニットが領域Ａｊの画素である請求項２５に記載のガンマ補正方法。
【請求項２７】
前記画素が、隣り合う２本のゲート線およびこれら隣り合う２本のゲート線と交差する隣り合う２本のデータ線の間に定められる請求項２６に記載のガンマ補正方法。
【請求項２８】
画像の各フレームのグレイレベルを前記液晶表示パネルに備えられた画素のマトリクスと対応させることで、画素のグレイレベルを当該画素に表示される前記フレームのグレイレベルと対応させる工程をさらに含む請求項２７に記載のガンマ補正方法。
【請求項２９】
前記電圧−光透過率関数｛Ｔｊ＝Ｆｊ（Ｖｊ）｝（ｊ＝１、２、…、Ｎ）が、領域Ａｊの各領域においていずれも同じ関数であるか、または各領域ごとにそれぞれ異なる関数である請求項２３に記載のガンマ補正方法。
【請求項３０】
タイムシーケンシャル方式による液晶ディスプレイ装置のガンマ補正方法であって、
当該液晶ディスプレイ装置は、複数のゲート線、複数のデータ線、およびマトリクス状に配置された複数の画素を備える液晶表示パネルを含み、各画素は、隣り合う２本のゲート線およびこれら隣り合う２本のゲート線と交差する隣り合う２本のデータ線の間に定められて、ｎビットの画像データを表示することができ、前記ガンマ補正方法が、
（１０）前記液晶表示パネルのゲート線走査方向に沿って、各領域ＡｊをＭ個の領域ユニット｛Ｕｊｋ｝（ｋ＝１、２、…、Ｍ）を備えているＮ個の領域｛Ａｊ｝（ｊ＝１、２、…、Ｎ）に分割する工程であって、各領域Ａｊが電圧−光透過率関数Ｔｊ＝Ｆｊ（Ｖｊ）〔Ｖｊは前記領域Ａｊに印加される電圧、Ｔｊは前記領域Ａｊの光透過率、Ｆｊ（Ｖｊ）は前記印加される電圧Ｖｊの関数〕に対応するガンマ曲線Ｇａｍｍａｊを持つ工程と、
（１１）領域Ａ１の電圧−光透過率関数Ｔ１＝Ｆ１（Ｖ１）および領域Ａ１のガンマ曲線Ｇａｍｍａ１から、グレイレベルの組｛Ｌ｝〔Ｌ＝０、１、…、（２ｎ−１）〕に対応する領域Ａ１の第１のグレイレベル電圧の組｛ＶＬ｝を決定する工程であって、各グレイレベルＬが前記液晶表示パネルの画素に表示される画像のフレームのグレイレベルの１つと対応する工程と、
（１２）各領域Ａｊの対応する電圧−光透過率関数Ｔｊ＝Ｆｊ（Ｖｊ）およびガンマ曲線から、前記グレイレベルの組｛Ｌ｝の各々に対応する各領域Ａｊの第２の基本グレイレベル電圧の組｛ＶｊＬ｝を決定し、グレイレベルＬに対して実行グレイレベル電圧の組（Ｖ１Ｌ、Ｖ２Ｌ、…ＶＮＬ）が前記Ｎ個の領域｛Ａｊ｝にそれぞれ印加することで光透過率を均一に調整して、各領域Ａｊの明度ＢＬと等しくさせる工程と、
（１３）前記領域ユニット｛Ｕｊｋ｝の各々に表示される画像のｍ番目のフレームのグレイレベルに対応する前記第１のグレイレベル電圧の組｛ＶＬ｝から選ばれたグレイレベル電圧によって、領域ユニット｛Ｕｊｋ｝の各々を、領域ユニット｛Ｕｊｋ｝の各々に連接するデータ線を介し駆動させる〔ｍ＝１、２、…、Ｐ（Ｐは１よりも大きい整数であって、かつ前記画像のフレームの数）〕工程と、
（１４）前記領域ユニット｛Ｕｊｋ｝の各々に表示される画像の（ｍ＋１）番目のフレームのグレイレベルに対応する前記第２のグレイレベル電圧の組｛ＶｊＬ｝から選ばれたグレイレベル電圧によって、領域ユニット｛Ｕｊｋ｝の各々を、領域ユニット｛Ｕｊｋ｝の各々に連接するデータ線を介し駆動させる工程と、
を含むガンマ補正方法。
【請求項３１】
各領域Ａｊが、前記複数のゲート線のうち少なくとも１本を含み、かつ前記複数のデータ線と接続する請求項３０に記載のガンマ補正方法。
【請求項３２】
前記液晶表示パネルの各領域Ａｊが、隣り合う２本のゲート線の間に定められる領域である請求項３１に記載のガンマ補正方法。
【請求項３３】
前記液晶表示パネルの領域Ａｊの各領域ユニットＵｊｋが、領域Ａｊの画素である請求項３２に記載のガンマ補正方法。
【請求項３４】
前記画素が、隣り合う２本のゲート線およびこれら隣り合う２本のゲート線と交差する隣り合う２本のデータ線の間に定められる請求項３３に記載のガンマ補正方法。
【請求項３５】
画像の各フレームのグレイレベルを前記液晶表示パネルに備えられた画素のマトリクスと対応させることで、画素のグレイレベルを当該画素に表示される前記フレームのグレイレベルと対応させる工程をさらに含む請求項３４に記載のガンマ補正方法。
【請求項３６】
前記画像のｍ番目のフレームの領域ユニット｛Ｕｊｋ｝を駆動する前記グレイレベル電圧が、前記画像の前記（ｍ＋１）番目のフレームの前記領域ユニット｛Ｕｊｋ｝を駆動する前記グレイレベル電圧と逆のバイアス（opposite bias）を有する請求項３５に記載のガンマ補正方法。
【請求項３７】
前記電圧−光透過率関数｛Ｔｊ＝Ｆｊ（Ｖｊ）｝（ｊ＝１、２、…、Ｎ）が、領域Ａｊの各領域においていずれも同じ関数であるか、または各領域ごとにそれぞれ異なる関数である請求項３０に記載のガンマ補正方法。
【請求項３８】
タイムシーケンシャル方式による液晶ディスプレイ装置のガンマ補正方法であって、
当該液晶ディスプレイ装置は、複数のゲート線、複数のデータ線、およびマトリクス状に配置された複数の画素を備える液晶表示パネルを含み、各画素は、隣り合う２本のゲート線およびこれら隣り合う２本のゲート線と交差する隣り合う２本のデータ線の間に定められて、ｎビットの画像データを表示することができ、前記ガンマ補正方法が、
（１５）前記液晶表示パネルのゲート線走査方向に沿って、各領域ＡｊをＭ個の領域ユニット｛Ｕｊｋ｝（ｋ＝１、２、…、Ｍ）を備えているＮ個の領域｛Ａｊ｝（ｊ＝１、２、…、Ｎ）に分割する工程であって、各領域Ａｊが電圧−光透過率関数Ｔｊ＝Ｆｊ（Ｖｊ）〔Ｖｊは前記領域Ａｊに印加される電圧、Ｔｊは前記領域Ａｊの光透過率、Ｆｊ（Ｖｊ）は前記印加される電圧Ｖｊの関数〕に対応するガンマ曲線Ｇａｍｍａｊを持つ工程と、
（１６）領域Ａ１の電圧−光透過率関数Ｔ１＝Ｆ１（Ｖ１）および領域Ａ１のガンマ曲線Ｇａｍｍａ１から、グレイレベルの組｛Ｌ｝〔Ｌ＝０、１、…、（２ｎ−１）〕に対応する領域Ａ１の第１のグレイレベル電圧の組｛ＶＬ｝を決定する工程であって、各グレイレベルＬが前記液晶表示パネルの画素に表示される画像のフレームのグレイレベルの１つと対応する工程と、
（１７）各領域Ａｊの対応する電圧−光透過率関数Ｔｊ＝Ｆｊ（Ｖｊ）およびガンマ曲線から、前記グレイレベルの組｛Ｌ｝の各々に対応する各領域Ａｊの第２のグレイレベル電圧の組｛ＶｊＬ｝を決定し、グレイレベルＬに対して前記グレイレベル電圧の組（Ｖ１Ｌ、Ｖ２Ｌ、…ＶＮＬ）が前記Ｎ個の領域｛Ａｊ｝にそれぞれ印加することで光透過率を均一に調整して、各領域Ａｊの明度ＢＬと等しくさせる工程と、
（１８）各領域Ａｊの前記領域ユニットＵｊ１を、各領域Ａｊの前記領域ユニットＵｊ１に連接するデータ線を介して、各領域Ａｊの前記領域ユニットＵｊ１に表示される画像のｍ番目〔ｍ＝１、２、…、Ｐ（Ｐは１よりも大きい整数であってかつ前記画像のフレーム数である）のフレームのグレイレベルに対応する前記第一のグレイレベル電圧の組｛ＶＬ｝から選ばれたグレイレベル電圧により駆動させ、各領域Ａｊの前記領域ユニットＵｊ２、Ｕｊ３、…、ＵｊＭを、各領域Ａｊの前記領域ユニットＵｊ２、Ｕｊ３、…、ＵｊＭに連接するデータ線を介して、各領域Ａｊの前記領域ユニットＵｊ２、Ｕｊ３、…、ＵｊＭに表示される前記画像の前記ｍ番目のフレームのグレイレベルに対応する前記第二のグレイレベル電圧の組｛ＶｊＬ｝から選ばれたグレイレベル電圧により駆動させる工程と、
（１９）各領域Ａｊの前記領域ユニットＵｊ１を、各領域Ａｊの前記領域ユニットＵｊ１に連接するデータ線を介して、各領域Ａｊの前記領域ユニットＵｊ１に表示される前記画像の（ｍ＋１）番目のフレームのグレイレベルに対応する前記第２のグレイレベル電圧の組｛ＶｊＬ｝から選ばれたグレイレベル電圧により駆動させ、各領域Ａｊの前記領域ユニットＵｊ２、Ｕｊ３、…、ＵｊＭを、各領域Ａｊの前記領域ユニットＵｊ２、Ｕｊ３、…、ＵｊＭに連接するデータ線を介して、各領域Ａｊの前記領域ユニットＵｊ２、Ｕｊ３、…、ＵｊＭに表示される前記画像の前記（ｍ＋１）番目のフレームのグレイレベルに対応する前記第一のグレイレベル電圧の組｛ＶＬ｝から選ばれたグレイレベル電圧により駆動させる工程と、
を含むガンマ補正方法。
【請求項３９】
前記電圧−光透過率関数｛Ｔｊ＝Ｆｊ（Ｖｊ）｝（ｊ＝１、２、…、Ｎ）が、領域Ａｊの各領域においていずれも同じ関数であるか、または各領域ごとにそれぞれ異なる関数である請求項３８に記載のガンマ補正方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）装置に関し、特に、タイムシーケンシャル方式によるＬＣＤのガンマ補正（gamma correction）方法とその応用に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶ディスプレイ装置（ＬＣＤ）は、低消費電力で高画質の画像を表示することから、表示装置として広範に利用されるようになっている。ＬＣＤは、液晶セル（cell）とこれら液晶セルに対応する画素（pixel）とを備えてなる液晶表示パネル(panel)を含む。これら画素は実質的に、複数の画素行と複数の画素列を備えるマトリクスの形態に配置されている。ゲート信号とデータ信号が画素行と画素列にそれぞれ印加されると液晶の配向が変わり、全液晶表示パネルにおいて各画素を透過する光の透過率が制御される。これにより、各画素の画像データの入力を通してフレーム（frame）が表示されることとなる。これらの画素は明から暗のグレイレベルしか表示することができないため、カラー表示をさせるにはまた別の手段が必要となる。
【０００３】
図７に示すように、従来のＬＣＤ７００は、画素の三原色の成分を同時に表示するカラーフィルタによってカラー表示を行う。カラーフィルタ液晶表示パネル７１０の各画素は、赤色フィルタ７２２、緑色フィルタ７２４および青色フィルタ７２６にそれぞれ対応する３つの表示ユニットを含んでいる。フィルタ７２２、７２４および７２６を通してそれぞれ表示される赤色光７３２、緑色光７３４および青色光７３６が混ざり合い、観察者によって画素の色が認識される。しかしながら、カラー表示のために液晶表示パネルへカラーフィルタを使用することは、製造コストを高めるのみならず、光透過率の低下をも招く。
【０００４】
図８に、画素の三原色８３２、８３４および８３６の成分を順次表示することによってカラー表示を行う従来のタイムシーケンシャル方式のＬＣＤ８００を示す。タイムシーケンシャル方式のＬＣＤ８００は、各画素８５０に対し３つの光源より例えば赤色光８２２、緑色光８２４および青色光８２６をそれぞれ発することのできるバックライトユニットを含む。１フレーム期間において、画素はデータの３つのサブフレーム８３２、８３４および８３６を順次表示し、赤色、緑色および青色光源は順次点灯する。観察者は残像現象により画素の色を認識することができる。
【０００５】
カラーフィルタＬＣＤと比較してみると、タイムシーケンシャル方式のＬＣＤはカラーフィルタを使用しないためにコストが低くかつ光透過性も高い。また、タイムシーケンシャル方式のＬＣＤは、１つのピクセルのみを用いて画素の色を表示するので、ＬＣＤの解像度が３倍増加する。しかしながら、かかるタイムシーケンシャル方式のＬＣＤでは、画素への画像データの入力を完了させるのに、画素へ画像データが３回順番に入力されなければならないため、より短い液晶応答時間が要される。例えば、カラーフィルタＬＣＤにおいて画面の更新周波数が６０Ｈｚであるとすると、１フレーム期間は約１６．７ｍｓである。よって、タイムシーケンシャル方式のＬＣＤにおいて、一度に１つの原色だけを表示するサブフレームの期間はフレーム期間の１／３、つまり約５．５６ｍｓである。このため、タイムシーケンシャル方式のＬＣＤの液晶応答時間は５．５６ｍｓより短いことが求められる。
【０００６】
図９Ａに、ゲート線Ａ、ＢおよびＣを有する液晶表示パネル９１０を備えたＬＣＤ装置９００を示す。ゲートドライバ９２０によって生成されたゲート信号９２２、９２４および９２６がそれぞれゲート線Ａ、ＢおよびＣに順次印加される際、ゲート線Ｃは最後に起動状態とされるので、ゲート線Ｃに対応する液晶もデータドライバ９５０が生成するデータ信号９５２および９５４によって最後に駆動される。理想的には、ゲート線Ｃを含むすべてのゲート線に対応する液晶がデータ信号９５２および９５４に応じて所定の状態に配向した後に、対応するバックライトが点灯するのが望ましい。しかし実際は、その応答時間が十分に短くないために、バックライトが点灯したときにゲート線Ｃに対応する液晶が完全に配向しておらず、液晶表示パネルの上部から下部までの明度が不均一となってしまうことがある。図９Ｂに示されるように、ゲート線Ａに対応する液晶の応答が時間ｔ１に終了するのに対し、ゲート線Ｃに対応する液晶は時間ｔ３に完全に応答する。バックライト、例えば発光ダイオード（Light Emitting Diode，ＬＥＤ）は、時間ｔ２およびｔ４に点灯および消灯する。第１の走査期間におけるゲート線ＡおよびＣの輝度（luminance）は面積９９１および９９３にそれぞれ対応しており、両者には実質的に差異がある。
【０００７】
図１０Ａおよび図１０ＢはカラーフィルタＬＣＤおよびタイムシーケンシャル方式のＬＣＤのガンマ曲線（gamma curve）をそれぞれ示すものである。図１０Ａに示されるように、カラーフィルタＬＣＤは液晶表示パネル全体で単一のガンマ曲線１０１０しか持たないので、所定のグレイレベルに対する液晶表示パネル全体の光透過率（明度）は均一である。ところが、タイムシーケンシャル方式のＬＣＤでは、液晶表示パネルの異なる領域がそれぞれ異なるガンマ曲線を持っている。図１０Ｂに示されるように、領域Ａ１、Ａ２およびＡ３はそれぞれにガンマ曲線１０５２、１０５４および１０５６を有している。所定のグレイレベル、例えばＬ０に対し、領域Ａ１、Ａ２およびＡ３の光透過率はそれぞれＴａ、ＴｂおよびＴｃであり、Ｔａ＞Ｔｂ＞Ｔｃである。よってタイムシーケンシャル方式のＬＣＤでは、液晶表示パネル上の明度が均一でなくなる。
【０００８】
このように、当該分野には、これまで言及されていなかった、上述のような不備および欠点を解決する必要性が生じている。
【０００９】
【特許文献１】特開２００４−９４２６５号公報
【特許文献２】米国特許出願公開第２００５／０２２５５４５号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上述に鑑みて、本発明の目的は、タイムシーケンシャル方式の液晶ディスプレイおよびそのガンマ補正方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、タイムシーケンシャル方式のＬＣＤに関するものである。かかるＬＣＤは、複数のゲート線、複数のデータ線、およびマトリクス状に配置された複数の画素を備える液晶表示パネルを有する。各画素は、隣り合う２本のゲート線およびこれら隣り合う２本のゲート線と交差する隣り合う２本のデータ線の間に定められ、ｎビットの画像データを表示することができる。液晶表示パネルはゲート線走査方向に沿ってＮ個の領域｛Ａｊ｝〔ｊ＝１、２、３、…、Ｎ（Ｎは１よりも大きい整数）、各領域Ａｊは光透過率Ｔｊにより特徴づけられる。Ｔｊは領域Ａｊに印加される電圧Ｖｊの関数Ｔｊ＝Ｆｊ（Ｖｊ）である〕に分割されており、領域Ａｊの電圧−光透過率関数Ｔｊ＝Ｆｊ（Ｖｊ）に対応するガンマ曲線Ｇａｍｍａｊを有する。電圧−光透過率関数｛Ｔｊ＝Ｆｊ（Ｖｊ）｝（ｊ＝１、２、…、Ｎ）は、領域Ａｊの各領域においていずれも同じ関数であるか、または各領域ごとにそれぞれ異なる関数である。各領域Ａｊごとに異なる前記電圧−光透過率関数の差異は、異なる領域に対応する液晶の応答時間の差異、および、異なるゲート線の走査時間の差異のうちの少なくとも１つと関連する。各領域Ａｊは、複数のゲート線のうちの少なくとも１本を含み、かつ複数のデータ線と接続する。液晶表示パネルの各領域Ａｊは、隣り合う２本のゲート線の間に定められる領域である。
【００１２】
前記ＬＣＤは、対応する関数Ｔｊ＝Ｆｊ（Ｖｊ）およびガンマ曲線から、グレイレベルの組｛Ｌ｝（Ｌ＝０、１、２、…（２ｎ−１））の各々に対する各領域Ａｊの基本グレイレベル電圧（Ｖｊ０、Ｖｊ１、…、ＶｊＬ）を決定するようプログラムされたコントローラをさらに備え、これによって、グレイレベルＬに対して実行グレイレベル電圧（Ｖ１Ｌ、Ｖ２Ｌ、…ＶＮＬ）をＮ個の領域｛Ａｊ｝にそれぞれ印加することで各領域Ａｊの光透過率を均一に調整して、各領域Ａｊの各領域の明度ＢＬを等しくさせることができる。尚、液晶表示パネルのガンマ曲線は、ＧａｍｍａＮ（Ｎは１よりも大きい整数）のうちのいずれか１つである。
【００１３】
前記ＬＣＤは、各領域Ａｊの前記電圧−光透過率関数Ｔｊ＝Ｆｊ（Ｖｊ）および前記液晶表示パネルのガンマ曲線からルックアップテーブル（Lookup Table，ＬＵＴ）を設定する工程をさらに含む。ルックアップテーブルは、グレイレベルの組｛Ｌ｝を含み、各グレイレベルＬは、あるグレイレベルＬのときの前記ガンマ曲線によって決まる明度ＢＬ、および前記Ｎ個の領域ＡＮに印加されるＮ個の実行グレイレベル電圧ＶｊＬとそれぞれ関連しており、各グレイレベル電圧ＶｊＬはＢＬ＝Ｆｊ（ＶｊＬ）  [ｊ＝１、２、…、Ｎ，Ｌ＝０、１、…、（２ｎ−１）]の関係を満たす。
【００１４】
さらに、前記ＬＣＤは、画像の各フレームのグレイレベルを前記液晶表示パネルに備えられた画素のマトリクスと対応させることで、画素のグレイレベルを当該画素に表示される前記フレームのグレイレベルと対応させる手段と、画像の各フレームの画素に対応する前記グレイレベルに基づいて前記ルックアップテーブルを検索し、前記液晶表示パネルに対応する画素を駆動するグレイレベル電圧を決定する手段と、を備える。
【００１５】
また、前記ＬＣＤは、画像の各フレームにおいて、前記複数のゲート線の各々に順次電圧を印加して、走査されたゲート線に連接する画素を起動状態にさせる（activate）走査信号を生成するゲートドライバと、前記ルックアップテーブルを検索してグレイレベル電圧を決定する手段に接続され、前記複数のデータ線を介し、前記選択状態の画素に表示される前記画像の前記フレームのグレイレベルに対応するグレイレベル電圧により前記起動状態の画素を駆動させるデータドライバと、を備える。
【００１６】
本発明のもう１つの態様は、タイムシーケンシャル方式によるＬＣＤのガンマ補正（gamma correction）方法に係るものである。かかるＬＣＤは、複数のゲート線、複数のデータ線、およびマトリクス状に配置された複数の画素を備える液晶表示パネルを含み、前記画素は、隣り合う２本のゲート線およびこれら隣り合う２本のゲート線と交差する隣り合う２本のデータ線の間に定められて、ｎビットの画像データを表示することができる。
【００１７】
一実施形態において、前記方法は、液晶表示パネルをゲート線走査方向に沿ってＮ個の領域｛Ａｊ｝〔ｊ＝１、２、３、…、Ｎ（Ｎは１よりも大きい整数）、各領域Ａｊは光透過率Ｔｊにより特徴づけられる。Ｔｊは領域Ａｊに印加される電圧Ｖｊの関数Ｔｊ＝Ｆｊ（Ｖｊ）である〕に分割する工程を含む。液晶表示パネルの各領域Ａｊは、当該領域Ａｊの電圧−光透過率関数Ｔｊ＝Ｆｊ（Ｖｊ）に対応するガンマ曲線Ｇａｍｍａｊを有する。電圧−光透過率関数｛Ｔｊ＝Ｆｊ（Ｖｊ）｝（ｊ＝１、２、…、Ｎ）が、領域Ａｊの各領域においていずれも同じ関数であるか、または各領域ごとにそれぞれ異なる関数である。各領域Ａｊごとに異なる前記電圧−光透過率関数の差異は、異なる領域に対応する液晶の応答時間の差異、および、異なるゲート線の走査時間の差異のうちの少なくとも１つと関連する。
【００１８】
前記方法は、ガンマ曲線を選択する工程と、前記関数Ｔｊ＝Ｆｊ（Ｖｊ）および前記ガンマ曲線から、グレイレベルの組｛Ｌ｝（Ｌ＝０、１、２、…（２ｎ−１））の各々に対する各領域Ａｊの基本グレイレベル電圧（Ｖｊ０、Ｖｊ１、…、ＶｊＬ）を決定し、グレイレベルＬに対して実行グレイレベル電圧（Ｖ１Ｌ、Ｖ２Ｌ、…ＶＮＬ）を前記Ｎ個の領域｛Ａｊ｝にそれぞれ印加することで各領域Ａｊの光透過率を均一に調整して、領域Ａｊの各領域の明度ＢＬを等しくさせる工程と、を含む。前記ガンマ曲線として、ＧａｍｍａＮ（Ｎは１よりも大きい整数）のうちのいずれか１つが選ばれる。
【００１９】
前記方法は、各領域Ａｊの電圧−光透過率関数Ｔｊ＝Ｆｊ（Ｖｊ）およびガンマ曲線から、ルックアップテーブルを設定する工程をさらに含む。ルックアップテーブルが前記グレイレベルの組｛Ｌ｝を含み、各グレイレベルＬが、あるグレイレベルＬのときの前記ガンマ曲線によって決まる明度ＢＬ、および前記Ｎ個の領域ＡＮに印加されるＮ個の実行グレイレベル電圧ＶｊＬとそれぞれ関連しており、各グレイレベル電圧ＶｊＬがＢＬ＝Ｆｊ（ＶｊＬ）  （ｊ＝１、２、…、Ｎ，Ｌ＝０、１、…、（２ｎ−１））の関係を満たす。さらに、当該方法は、画像の各フレームのグレイレベルを前記液晶表示パネルに備えられた画素のマトリクスと対応させることで、画素のグレイレベルを当該画素に表示される前記フレームのグレイレベルと対応させる工程を更に含む。グレイレベル電圧を決定する工程が、前記画像のフレームにおける各画素に対応づけられた前記グレイレベルに基づき、前記ルックアップテーブルを検索してグレイレベル電圧を決定する工程を含む。また、当該方法は、画像の各フレームにおいて、前記複数のゲート線の各々を順次走査して、走査されたゲート線に連接する画素を起動状態にさせる（activate）工程、および、前記起動状態の画素を、前記起動状態の画素に表示される前記画像の各フレームのグレイレベルに対応するグレイレベル電圧により、前記複数のデータ線を介して駆動する工程を更に含む。
【００２０】
さらに本発明の別の態様は、タイムシーケンシャル方式のＬＣＤのガンマ補正方法に関するものである。かかるＬＣＤは、複数のゲート線、複数のデータ線、およびマトリクス状に配置された複数の画素を備える液晶表示パネルを含み、前記画素はｎビットの画像データを表示することができる。当該方法は、前記液晶表示パネルをゲート線走査方向に沿ってＮ個の領域｛Ａｊ｝〔ｊ＝１、２、…、Ｎ（Ｎは１よりも大きい整数）〕に分割する工程を含む。各領域Ａｊは少なくとも２つの領域ユニットＵｊ１とＵｊ２を有し、かつ電圧−光透過率関数Ｔｊ＝Ｆｊ（Ｖｊ）〔Ｖｊは領域Ａｊに印加する電圧、Ｔｊは領域Ａｊの光透過率、Ｆｊ（Ｖｊ）は印加する電圧Ｖｊの関数〕に対応するガンマ曲線Ｇａｍｍａｊを有する。電圧−光透過率関数｛Ｔｊ＝Ｆｊ（Ｖｊ）｝（ｊ＝１、２、…、Ｎ）は、領域Ａｊの各領域においていずれも同じ関数であるか、または各領域ごとにそれぞれ異なる関数であることが好ましい。各領域Ａｊは、前記複数のゲート線のうちの少なくとも１本を含み、かつ前記複数のデータ線と接続するものである。別の実施形態において、各領域Ａｊは隣り合う２本のゲート線の間に定められる領域である。領域Ａｊの各領域ユニットは実質的に当該領域Ａｊの画素であり、該画素は、隣り合う２本のゲート線およびこれら隣り合う２本のゲート線と交差する隣り合う２本のデータ線の間に定められる。
【００２１】
また、前記方法は、領域Ａ１の電圧−光透過率関数Ｔ１＝Ｆ１（Ｖ１）および領域Ａ１のガンマ曲線Ｇａｍｍａ１から、グレイレベルの組｛Ｌ｝〔Ｌ＝０、１、…、（２ｎ−１）〕に対応する領域Ａ１の第１のグレイレベル電圧の組｛ＶＬ｝を決定する工程を含み、各グレイレベルＬは、液晶表示パネルの画素に表示される画像のフレームのグレイレベルの１つに対応する。
【００２２】
さらに、前記方法は、対応する電圧−光透過率関数Ｔｊ＝Ｆｊ（Ｖｊ）およびガンマ曲線から、グレイレベルの組｛Ｌ｝に対応する各領域Ａｊの第２の基本グレイレベル電圧の組｛ＶｊＬ｝を決定し、グレイレベルＬに対して実行グレイレベル電圧の組（Ｖ１Ｌ、Ｖ２Ｌ、…、ＶＮＬ）が前記Ｎ個の領域｛Ａｊ｝にそれぞれ印加することで光透過率を均一に調整して、各領域Ａｊの明度ＢＬと等しくさせる工程を含む。
【００２３】
さらにまた、前記方法は、各領域Ａｊの領域ユニットＵｊ１を、各領域Ａｊの領域ユニットＵｊ１に連接するデータ線を介して、各領域Ａｊの領域ユニットＵｊ１に表示される画像のフレームのグレイレベルに対応する第１のグレイレベル電圧の組｛ＶＬ｝から選ばれたグレイレベル電圧により駆動させ、各領域Ａｊの領域ユニットＵｊ２を、各領域Ａｊの領域ユニットＵｊ２に連接するデータ線を介して、各領域Ａｊの領域ユニットＵｊ２に表示される画像のフレームのグレイレベルに対応する第２のグレイレベル電圧の組｛ＶｊＬ｝から選ばれたグレイレベル電圧により駆動させる工程を含む。
【００２４】
前記方法は、画像の各フレームのグレイレベルを前記液晶表示パネルに備えられた画素のマトリクスと対応させることで、画素のグレイレベルを当該画素に表示される前記フレームのグレイレベルと対応させる工程をさらに含んでいてもよい。
【００２５】
さらに本発明の別の態様は、タイムシーケンシャル方式のＬＣＤのガンマ補正方法に関するものである。かかるＬＣＤは、複数のゲート線、複数のデータ線、およびマトリクス状に配置された複数の画素を備える液晶表示パネルを含み、各画素は、隣り合う２本のゲート線およびこれら隣り合う２本のゲート線と交差する隣り合う２本のデータ線の間に定められて、ｎビットの画像データを表示することができる。
【００２６】
一実施形態において、前記方法は、液晶表示パネルをゲート線走査方向に沿って、各領域ＡｊをＭ個の領域ユニット｛Ｕｊｋ｝（ｋ＝１、２、…、Ｍ）を備えているＮ個の領域｛Ａｊ｝（ｊ＝１、２、…、Ｎ）に分割する工程を含む。各領域Ａｊは電圧−光透過率関数Ｔｊ＝Ｆｊ（Ｖｊ）〔Ｖｊは前記領域Ａｊに印加される電圧、Ｔｊは前記領域Ａｊの光透過率、Ｆｊ（Ｖｊ）は前記印加される電圧Ｖｊの関数〕に対応するガンマ曲線Ｇａｍｍａｊを有する。電圧−光透過率関数｛Ｔｊ＝Ｆｊ（Ｖｊ）｝（ｊ＝１、２、…、Ｎ）は、領域Ａｊの各領域においていずれも同じ関数であるか、または各領域ごとにそれぞれ異なる関数であることが好ましい。液晶表示パネルの各領域Ａｊは、複数のゲート線のうちの少なくとも１本を含み、かつ複数のデータ線と接続する。液晶表示パネルの各領域Ａｊは、隣り合う２本のゲート線の間に定められる領域とすることができる。領域Ａｊの各領域ユニットＵｊｋは、該領域Ａｊの画素であり、かかる画素は、隣り合う２本のゲート線およびこれら隣り合う２本のゲート線と交差する隣り合う２本のデータ線の間に定められる。
【００２７】
前記方法は、領域Ａ１の電圧−光透過率関数Ｔ１＝Ｆ１（Ｖ１）および領域Ａ１のガンマ曲線Ｇａｍｍａ１から、グレイレベルの組｛Ｌ｝（Ｌ＝０、１、…、（２ｎ−１））に対応する領域Ａ１の第１のグレイレベル電圧の組｛ＶＬ｝を決定する工程をさらに含み、各グレイレベルＬは、液晶表示パネルの画素に表示される画像のフレームのグレイレベルの１つに対応する。
【００２８】
前記方法は、各領域Ａｊの対応する電圧−光透過率関数Ｔｊ＝Ｆｊ（Ｖｊ）およびガンマ曲線から、前記グレイレベルの組｛Ｌ｝の各々に対応する各領域Ａｊの第２の基本グレイレベル電圧の組｛ＶｊＬ｝を決定し、グレイレベルＬに対して実行グレイレベル電圧の組（Ｖ１Ｌ、Ｖ２Ｌ、…ＶＮＬ）が前記Ｎ個の領域｛Ａｊ｝にそれぞれ印加することで光透過率を均一に調整して、各領域Ａｊの明度ＢＬと等しくさせる工程をさらに含む。
【００２９】
さらに、前記方法は、領域ユニット｛Ｕｊｋ｝の各々に表示される画像のｍ番目のフレーム〔ｍ＝１、２、…、Ｐであり、（Ｐは１よりも大きい整数であってかつ画像のフレーム数）〕のグレイレベルに対応する第１のグレイレベル電圧の組｛ＶＬ｝から選ばれたグレイレベル電圧により、領域ユニット｛Ｕｊｋ｝の各々を、領域ユニット｛Ｕｊｋ｝の各々に連接するデータ線を介して駆動させる工程と、領域ユニット｛Ｕｊｋ｝の各々に表示される画像の（ｍ＋１）番目のフレームのグレイレベルに対応する第２のグレイレベル電圧の組｛ＶｊＬ｝から選ばれたグレイレベル電圧により、領域ユニット｛Ｕｊｋ｝の各々を、領域ユニット｛Ｕｊｋ｝の各々に連接するデータ線を介して駆動させる工程と、を含む。
【００３０】
前記方法は、画像の各フレームのグレイレベルを前記液晶表示パネルに備えられた画素のマトリクスと対応させることで、画素のグレイレベルを当該画素に表示される前記フレームのグレイレベルと対応させる工程を含んでいてもよい。
【００３１】
前記画像のｍ番目のフレームにおける領域ユニット｛Ｕｊｋ｝の各々を駆動するグレイレベル電圧は、画像の（ｍ＋１）番目のフレームにおける領域ユニット｛Ｕｊｋ｝の各々を駆動するグレイレベル電圧と逆のバイアス（opposite bias）を有する。これは、いわゆるフレーム反転駆動法であり、液晶素子を構成する電極表面への正負の電荷の偏りによる液晶の短寿命化を防止し、液晶パネルの均一性を向上させるべく、逆のバイアスを有するものである。
【００３２】
さらに本発明の別の態様は、タイムシーケンシャル方式のＬＣＤのガンマ補正方法に関するものである。かかるＬＣＤは、複数のゲート線、複数のデータ線、およびマトリクス状に配置された複数の画素を備える液晶表示パネルを含み、各画素は隣り合う２本のゲート線およびこれら隣り合う２本のゲート線と交差する隣り合う２本のデータ線の間に定められ、ｎビットの画像データを表示することができる。当該方法は、
（１５）液晶表示パネルをゲート線走査方向に沿って、各領域ＡｊがＭ個の領域ユニット｛Ｕｊｋ｝（ｋ＝１、２、…、Ｍ）を備えているＮ個の領域｛Ａｊ｝（ｊ＝１、２、…、Ｎ）に分割する工程であって、各領域Ａｊが、電圧−光透過率関数Ｔｊ＝Ｆｊ（Ｖｊ）〔Ｖｊは領域Ａｊに印加される電圧、Ｔｊは領域Ａｊの光透過率、Ｆｊ（Ｖｊ）は印加される電圧Ｖｊの関数〕に対応するガンマ曲線Ｇａｍｍａｊを持つ工程と、
（１６）領域Ａ１の電圧−光透過率関数Ｔ１＝Ｆ１（Ｖ１）および領域Ａ１のガンマ曲線Ｇａｍｍａ１から、グレイレベルの組｛Ｌ｝〔Ｌ＝０、１、…、（２ｎ−１）〕に対応する領域Ａ１の第１のグレイレベル電圧の組｛ＶＬ｝を決定する工程であって、各グレイレベルＬが、液晶表示パネルの画素に表示される画像のフレームのグレイレベルの１つと対応している工程と、
（１７）各領域Ａｊの対応する電圧−光透過率関数Ｔｊ＝Ｆｊ（Ｖｊ）およびガンマ曲線から、前記グレイレベルの組｛Ｌ｝の各々に対応する各領域Ａｊの第２のグレイレベル電圧の組｛ＶｊＬ｝を決定し、グレイレベルＬに対して前記グレイレベル電圧の組（Ｖ１Ｌ、Ｖ２Ｌ、…ＶＮＬ）が前記Ｎ個の領域｛Ａｊ｝にそれぞれ印加することで光透過率を均一に調整して、各領域Ａｊの明度ＢＬと等しくさせる工程と、
（１８）各領域Ａｊの領域ユニットＵｊ１を、各領域Ａｊの領域ユニットＵｊ１に連接するデータ線を介して、各領域Ａｊの領域ユニットＵｊ１に表示される画像のｍ番目（ｍ＝１、２、…、Ｐ、Ｐは１よりも大きい整数であってかつ画像のフレームの数）のフレームのグレイレベルに対応する第１のグレイレベル電圧の組｛ＶＬ｝から選ばれたグレイレベル電圧により駆動し、各領域Ａｊの領域ユニットＵｊ２、Ｕｊ３、…、ＵｊＭを、各領域Ａｊの領域ユニットＵｊ２、Ｕｊ３、…、ＵｊＭに連接するデータ線を介して、各領域Ａｊの領域ユニットＵｊ２、Ｕｊ３、…、ＵｊＭに表示される画像のｍ番目のフレームのグレイレベルに対応する第２のグレイレベル電圧の組｛ＶｊＬ｝から選ばれたグレイレベル電圧により駆動させる工程と、
（１９）各領域Ａｊの領域ユニットＵｊ１を、各領域Ａｊの領域ユニットＵｊ１に連接するデータ線を介して、各領域Ａｊの領域ユニットＵｊ１に表示される画像の（ｍ＋１）番目のフレームのグレイレベルに対応する第２のグレイレベル電圧の組｛ＶｊＬ｝から選ばれたグレイレベル電圧により駆動させ、各領域Ａｊの領域ユニットＵｊ２、Ｕｊ３、…、ＵｊＭを、各領域Ａｊの領域ユニットＵｊ２、Ｕｊ３、…、ＵｊＭに連接するデータ線を介して、各領域Ａｊの領域ユニットＵｊ２、Ｕｊ３、…、ＵｊＭに表示される画像の（ｍ＋１）番目のフレームのグレイレベルに対応する第１のグレイレベル電圧の組｛ＶＬ｝から選ばれたグレイレベル電圧により駆動させる工程と、を含む。前記電圧−光透過率関数｛Ｔｊ＝Ｆｊ（Ｖｊ）｝（ｊ＝１、２、…、Ｎ）は、領域Ａｊの各領域においていずれも同じ関数であるか、または各領域ごとにそれぞれ異なる関数であることが好ましい。尚、特許請求の範囲および明細書に記載した本発明のガンマ補正方法において、工程に付した（１）ないし（１９）までの番号は便宜的に付したものであり、各工程は番号に従って必ずしも順番に操作する必要はなく、任意に操作することができる。
【発明の効果】
【００３３】
本発明によれば、これまでタイムシーケンシャル方式の液晶ディスプレイ装置が有していた問題を解決し、液晶表示パネルの明度を均一にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下の好ましい実施形態の記載及び対応する図面により、上述の本発明の態様を明らかとする。本発明の態様の修飾や変更は本発明の範囲に含まれ、本発明の精神を逸脱することにはならない。本発明を複数の実施形態を用いてより詳細に説明するが、かかる実施形態の修飾や変更は当業者には明らかであるはずである。以下に本発明の実施形態を詳細に記載する。図面において類似する符合は、類似する構成要素を表す。
【００３５】
本明細書で使用する「ガンマ（gamma）」および／または「ガンマ曲線（gamma curve）」という用語は、例えばＬＣＤ装置である画像表示システムの明度対グレイレベル（スケール）の特性のことを意味する。ガンマは、グレイレベルと画像表示システムの明度の間の非線形的な関係を単一の数値パラメータによって簡単に表すものである。
【００３６】
本明細書で使用する「グレイレベル」という用語は、画像中の（離散的な）階調、または人の目に見える画像の光量のことをいう。画像の明度をｎビットのグレイレベルで表す場合（ｎは０よりも大きい整数）、グレイレベルは、黒を表す０から白を表す（２ｎ−１）までの値を取り、その中間値は、値が高くなるほど淡いグレイレベルを表すものとなる。ＬＣＤ装置では、液晶を透過する光の量を調整することによってグレイレベルを表すことができる。
【００３７】
本明細書で使用する「グレイレベル電圧」または「駆動電圧」という用語は、液晶表示パネルの所定の領域または画素を駆動するために、該所定の領域または画素に表示されることになる画像のフレームのグレイレベルに基づいて、データドライバが生成する電圧のことをいう。
【００３８】
本明細書で使用する「光透過率（light transmittance／transmission）」、「明度（brightness）」および「輝度（luminance）」という用語はいずれも同義であり、液晶表示パネルの所定の領域を通過する光の量のことをいう。
【００３９】
本明細書で使用する「ルックアップテーブル」という用語は、デジタル化されたグレイレベルのデータを任意のグレイレベルに補正するために用いる入力と出力の対照表のことをいう。
【００４０】
周知であるように、タイムシーケンシャル方式の液晶表示パネルでは、液晶の応答時間がグレイレベルに応じて異なる。例えば８ビットのデータ信号の場合、通常、すべてのグレイレベルの中でグレイレベル２５５のときの液晶の応答時間が最も短い。このグレイレベルに応じて応答時間に差異が生じることによって、液晶表示パネルの領域によって異なるグレイレベルのガンマに差が出ることになり得る。また、液晶表示パネルのサイズが大きくなるほど、および／あるいは、解像度が高くなるほど、上部のゲート線から下部のゲート線を走査するのにかかる時間が長くなる。その結果、所定の期間、例えばフレーム期間において、上部のゲート線に対応する液晶は駆動信号に対する応答を終えているが、下部のゲート線に対応する液晶は終えていないといった事態が生じ、これに起因して液晶表示パネル上部の明度が下部の明度よりも高くなってしまうことがある。
【００４１】
そこで、本発明の１態様として、タイムシーケンシャル方式のＬＣＤ装置の欠点を克服する方法を提供する。
【実施例】
【００４２】
以下に、添付の図面と対応させながら本発明の実施形態について説明する。本発明の１態様として、本明細書に具体化され、かつ広義に記載されるごとく、タイムシーケンシャル方式のＬＣＤ装置のガンマ補正方法に係るものである。当該ＬＣＤ装置は、走査信号が順次印加される複数のゲート線と、データ信号が印加される複数のデータ線とを備えてなる液晶表示パネルを含む。
【００４３】
図１に、本発明の一実施形態によるＬＣＤ装置１００を部分的かつ図式的に示す。ＬＣＤ装置１００は、液晶表示パネル１１０、ゲートドライバ１２０およびデータドライバ１５０を備える。液晶表示パネル１１０は複数のゲート線１２２、１２４、…と、複数のデータ線１５２、１５４、…とを有する。複数のゲート線１２２、１２４、…は、ゲート線走査方向１３０と垂直上に配置されている。複数のデータ線１５２、１５４、…は、ゲート線走査方向１３０と垂直な方向１４０と平行な複数のゲート線１２２、１２４、…と交差するように配置されている。さらに、液晶表示パネル１１０は、マトリクス状に配置された複数の画素を備えており、各画素は、複数のゲート線１２２、１２４、…のうちの隣り合う２本のゲート線、および該隣り合う２本のゲート線と交差する複数のデータ線１５２、１５４、…のうちの隣り合う２本のデータ線の間に定められる。各画素は、そのゲート電極が対応するゲート線に接続し、そのソース／ドレイン電極が対応するデータ線に接続し、かつそのドレイン／ソース電極が液晶容量１７０および保持容量１８０に接続する薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor，ＴＦＴ）１６０をそれぞれ備える。各画素はｎビットの画像データを表示することができる。
【００４４】
ゲートドライバ１２０は複数のゲート線１２２、１２４、…に電気的に接続して、これらゲート線１２２、１２４、…に順次印加される走査信号を生成する。データドライバ１５０は複数のデータ線１５２、１５４、…に電気的に接続して、表示される画像に応じデータ信号を生成する。走査信号がゲート線に印加されて、かかるゲート線に接続された対応するＴＦＴ１６０がオンになると、生成されたデータ信号が同時に複数のデータ線１５２、１５４、…に印加される。これによって、その画素行の対応する液晶容量１７０および保持容量１８０が充電され、画素行に対応する液晶セルの配向状態が変わって光透過率が制御されることとなる。
【００４５】
図１に示す本発明の一実施形態によれば、液晶表示パネル１１０は、ゲート線走査方向１３０に沿ってＮ個の領域｛Ａｊ｝（ｊ＝１、２、３、…、Ｎ）に分割することができる。各領域Ａｊは、複数のゲート線１２２、１２４、…のうち少なくとも１本を有しており、かつ複数のデータ線１５２、１５４、…と接続している。代表的な例としては、Ｎ＝５であり、かつ、領域Ａ１からＡ５の各々が、それぞれに対応する２本の隣り合うゲート線の間に定められる。この場合、領域Ａ１はゲート線１２２と１２４の間に定められ、領域Ａ２はゲート線１２４と１２６の間に定められるといった具合になる。図１Ｂに示すように、領域Ａ１からＡ５の各々はＧａｍｍａ１からＧａｍｍａ５を有し、これに対応するガンマ曲線をそれぞれ有する。理想的には、Ｇａｍｍａ１からＧａｍｍａ５がいずれも同じになるのが好ましいが、実際には、前述したタイムシーケンシャル方式の液晶表示パネルの欠点に起因して、Ｇａｍｍａ１からＧａｍｍａ５は異なったものとなる。
【００４６】
さらに、領域Ａ１からＡ５の各々は、対応する電圧−光透過率関数Ｔｊ＝Ｆｊ（Ｖｊ）（ｊ＝１、２、３、４または５）をそれぞれ有する。Ｖｊは、領域Ａｊに対応する液晶を駆動するために領域Ａｊに印加される電圧、Ｔｊは、領域Ａｊの光透過率であって、印加される電圧Ｖｊの関数Ｆｊ（Ｖｊ）である。液晶表示パネル１１０の各領域は、それぞれ異なる電圧−光透過率関数を有する。各領域の電圧−光透過率関数の差異は、各領域に対応する液晶の応答時間の差異、および、異なるゲート線の走査時間の差異のうちの少なくとも１つと関連がある。
【００４７】
液晶表示パネルの各領域のガンマ曲線と電圧−光透過率関数とは対応する。図２に、液晶表示パネルの１から３番目の領域Ａ１、Ａ２およびＡ３を例として、各領域のガンマ曲線と電圧−光透過率関数の一対一対応を示す。かかる代表的な実施形態において、画像の各画素には８ビットが割り当てられることにより、画像は０（黒）から２５５（白）まで２５６個のグレイレベルを表現することができる。その他のビット数によっても、本発明は実施可能である。図２（Ａ）のグラフに、液晶表示パネルの領域Ａ１、Ａ２およびＡ３の電圧−光透過率関数２１１、２１２および２１３を、図２（Ｂ）のグラフに領域Ａ１、Ａ２およびＡ３のガンマ曲線２２１、２２２および２２３をそれぞれ示す。これらのグラフから、電圧−光透過率関数２１１、２１２および２１３は互いに異なっており、かつ、ガンマ曲線２２１、２２２および２２３も互いに異なっていることがわかる。所定のグレイレベルＬ、例えばＬ１９２では、液晶表示パネルの領域Ａ１、Ａ２およびＡ３のガンマ曲線２２１、２２２および２２３より、領域Ａ１、Ａ２およびＡ３の光透過率はそれぞれＴａ、ＴｂおよびＴｃとなる（Ｔａ＞Ｔｂ＞Ｔｃ）。つまり、ある所定のグレイレベルＬ１９２は、液晶表示パネルの領域Ａ１、Ａ２およびＡ３に印加されるグレイレベル電圧Ｖ１に対応している。このため、領域Ａ１の明度は領域Ａ２よりも高く、領域Ａ２の明度は領域Ａ３よりも高くなり、結果として表示される画像の明度が液晶表示パネル上にて不均一となる。
【００４８】
液晶表示パネルのすべての領域にわたって明度を均一にするためには、各領域Ａｊに対応するグレイレベル電圧を選択したガンマ曲線に基づき、即ち、液晶表示パネルの望ましいガンマ曲線に基づいて電圧−光透過率関数より最適化することによって、ある所定のグレイレベルＬに対する各領域Ａｊの光透過率（明度）が均一となるようにしなければならない。液晶表示パネルの望ましいガンマ曲線は、液晶表示パネルの理論的な望ましいガンマ曲線、または液晶表示パネルの領域Ａ１、Ａ２、…およびＡＮのガンマ曲線から選ばれたガンマ曲線とすることができる。本発明の一実施形態によれば、各領域Ａｊと所定のグレイレベルＬについて、その最適なグレイレベル電圧ＶｊＬは、液晶表示パネルの望ましいガンマ曲線に基づいて領域Ａｊの対応する電圧−光透過率関数Ｔｊ＝Ｆｊ（Ｖｊ）から決定され、これにより、所定のグレイレベルＬに対して最適なグレイレベル電圧Ｖ１Ｌ、Ｖ２Ｌ、…およびＶＮＬが領域Ａ１、Ａ２、…およびＡＮにそれぞれ印加されたときの各領域Ａｊの光透過率Ｔｊは実質的に均一となる。その結果、Ｔ１＝Ｔ２＝…＝ＢＬとなる。ここでＢＬは、液晶表示パネルの望ましいガンマ曲線による所定のグレイレベルＬのときの明度（輝度）である。よって、各最適グレイレベル電圧ＶｊＬはＢＬ＝Ｆｊ（ＶｊＬ）の関係を満たす。ここで、ｊ＝１、２、…、Ｎであり、ＬＣＤ装置に表示される画像が８ビットである場合、Ｌ＝０、１、…、２５５である。図２（Ｃ）（Ｄ）は、本発明の一実施形態による液晶表示パネルの各領域に対するガンマ補正プロセスを説明するものである。図２（Ｄ）に示すように、液晶表示パネルの望ましいガンマ曲線として、領域Ａ１のガンマ曲線２２１を選んでいる。ガンマ曲線２２１によれば、ある所定のグレイレベルＬ１９２に対する液晶表示パネルの光透過率はＴａである。光透過率はＴａであることから、領域Ａ１、Ａ２およびＡ３に印加される最適グレイレベル電圧は、図２（Ｃ）に示す電圧−光透過率関数２１１、２１２および２１３によって決まり、それぞれＶ１、Ｖ２およびＶ３となる。したがって、液晶表示パネルの領域Ａ１、Ａ２およびＡ３が最適グレイレベル電圧Ｖ１、Ｖ２およびＶ３によってそれぞれ駆動されると、液晶表示パネルの各領域Ａ１、Ａ２およびＡ３の光透過率は実質上同一となり、値はＴａとなる。表１に、ある所定のグレイレベルＬ１９２に対する、領域Ａ１、Ａ２およびＡ３に印加される最適グレイレベル電圧を示す。
【００４９】
【表１】
2008165233.tif 000003
【００５０】
図３に、図１の液晶表示パネルに用いられるガンマ補正プロセスを示す。曲線３１０と３３０は、液晶表示パネルの領域Ａ１とＡ３に対応する液晶の応答、または液晶表示パネルの領域Ａ１とＡ３を透過する光束にそれぞれ対応している。第１の走査期間（フレーム）中、駆動信号（未図示）に対し、領域Ａ１の液晶は時間ｔ１に応答を終え、一方、領域Ａ３の液晶は時間ｔ３に応答を終える。例えば発光ダイオード（ＬＥＤ）をバックライト光源とした場合、時間ｔ２に点灯し、ｔ４に消灯する。なお、ｔ１＜ｔ２＜ｔ３＜ｔ４である。本発明によれば、ある所定のグレイレベルＬ１９２に対し、領域Ａ１およびＡ３はそれぞれ最適グレイレベル電圧Ｖ１およびＶ３により駆動される。領域Ａ１およびＡ３の輝度は、バックライトが点灯する期間（ｔ４‐ｔ２）における光束３１０および３３０の積分値である面積（integrated area）３１５および３３５にそれぞれ対応する。図３（Ｂ）に示されるように、積分値である面積３１５および３３５は面積が等しい。また、第２の走査期間（フレーム）における領域Ａ１およびＡ３の輝度は積分値である面積３１７および３３７で表されており、これらも面積が等しい。
【００５１】
本発明の一実施形態において、液晶表示パネルの望ましいガンマ曲線にしたがい、液晶表示パネルの各領域Ａｊの対応する電圧−光透過率関数Ｔｊ＝Ｆｊ（Ｖｊ）（ｊ＝１、２、３、…、Ｎ）から、ルックアップテーブル（ＬＵＴ）を設定する。表２には、８ビットのグレイレベルの場合のルックアップテーブルを示している。８ビットのグレイレベルの組｛Ｌ｝は、｛Ｌ０、Ｌ１、…、Ｌ２５５｝＝｛０、１、…、２５５｝の２５６個のグレイレベルを含む。その他のビット数のグレイレベルも、本発明の実施に用いることができる。各グレイレベルＬは、液晶表示パネルのＮ個の領域Ａ１、Ａ２、…およびＡＮに印加されるＮ個の最適グレイレベル電圧Ｖ１Ｌ、Ｖ２Ｌ、…およびＶＮＬをそれぞれ有する。一実施形態において、かかるＮ個の最適グレイレベル電圧Ｖ１Ｌ、Ｖ２Ｌ、…およびＶＮＬは次の２つの工程、
（α）液晶表示パネルの望ましいガンマ曲線から、グレイレベルの組｛Ｌ｝に対する明度｛ＢＬ｝を得る工程であって、得られる各明度ＢＬがグレイレベルＬに一意的に対応している工程、および、
（β）得られた各明度ＢＬについて、液晶表示パネルのＮ個の領域Ａ１、Ａ２、…およびＡＮの電圧−光透過率関数Ｔ１＝Ｆ１（Ｖ１）、Ｔ２＝Ｆ２（Ｖ２）、…およびＴＮ＝ＦＮ（ＶＮ）から、Ｎ個の最適グレイレベル電圧Ｖ１Ｌ、Ｖ２Ｌ、…およびＶＮＬをそれぞれ求める工程、
より得ることができ、Ｎ個の最適グレイレベル電圧Ｖ１Ｌ、Ｖ２Ｌ、…およびＶＮＬはＦ１（Ｖ１Ｌ）＝Ｆ２（Ｖ２Ｌ）＝…＝ＦＮ（ＶＮＬ）＝ＢＬの関係を満たす。
【００５２】
【表２】
2008165233.tif 000004
【００５３】
表２のルックアップテーブル中、１行目はグレイレベルの組Ｌ０、Ｌ１、…、Ｌ２５４およびＬ２５５に対応し、２行目から（Ｎ＋１）行目は、液晶表示パネルの領域Ａ１、Ａ２、…およびＡＮの該グレイレベルの組に対応するグレイレベル電圧を表している。所定のグレイレベルに対する液晶表示パネルの各領域Ａｊの光透過率を実質的に均一にするために、液晶表示パネルの各領域Ａｊが各自の駆動（グレイレベル）電圧の組を持っている。なお、ルックアップテーブルは別の形式で配列されていてもよい。
【００５４】
表示装置（例えばＬＣＤ）に画像を適切に表示させるよう、画像を複数のフレームに分解することができる。各フレームは、グレイレベルの形式で液晶表示パネルの画素マトリクスと対応し、これによって、画素のグレイレベルが、液晶表示パネルの画素に表示されるフレームのグレイレベルと対応するようになる。
【００５５】
実際の動作においては、表示される画像の各フレームにおいて、当該画像のフレームにつき各画素に対応づけられたグレイレベルにしたがい、ルックアップテーブルが検索されて、液晶表示パネルの対応する画素をそれぞれ駆動するのに用いられるグレイレベル電圧が決定される。画像のフレームに相当する走査期間内に、ゲートドライバによって生成されたゲート信号が複数のゲート線の各々に順次印加され、液晶表示パネルの領域Ａｊが、当該領域Ａｊに対応するゲート線を介して起動状態になる（activate）と、データドライバによって生成された前記決定されたグレイレベル電圧が、複数のデータ線を介し起動状態の領域Ａｊに同時に印加される。これによって、所定のグレイレベルに対する液晶表示パネルの各領域の明度が実質的に均一になる。
【００５６】
図４に、本発明の一実施形態によるタイムシーケンシャル方式のＬＣＤ装置のガンマ補正プロセスを図式的に示す。ＬＣＤ装置４００は、ゲート線走査方向４３０と垂直に配置された複数のゲート線４２２、４２４、…と、ゲート線走査方向４３０と垂直な方向４４０と垂直に配置された複数のデータ線４５２、４５４、…とを備えてなる液晶表示パネル４１０を有する。
【００５７】
代表的なプロセスは次の工程を含む。先ず、液晶表示パネル４１０を、ゲート線走査方向４３０に沿って５個の領域、Ａ１からＡ５に分割する。なお、液晶表示パネル４１０は、必要に応じて所定の数に分割することができる。各領域Ａｊは少なくとも２つの領域ユニットＵｊ１とＵｊ２（ｊ＝１、２、３、…、５）を含む。各領域Ａｊは、図４Ｂに示すように、対応するガンマ曲線Ｇａｍｍａ１、Ｇａｍｍａ２、…、Ｇａｍｍａ５をそれぞれ有する。Ｇａｍｍａ１からＧａｍｍａ５の各ガンマ曲線は、対応する領域Ａｊの電圧−光透過率関数Ｔｊ＝Ｆｊ（Ｖｊ）と一対一対応する。ここで、Ｖｊは領域Ａｊに印加される電圧、Ｔｊは領域Ａｊの光透過率あって、印加される電圧Ｖｊの関数Ｆｊ（Ｖｊ）である。
【００５８】
各領域Ａｊは、複数のゲート線４２２、４２４、…のうちの少なくとも１本を含むものとすることができ、かつ複数のデータ線４５２、４５４、…と接続されている。また、液晶表示パネルの各領域Ａｊは、複数のゲート線４２２、４２４、…のうちの２本の隣り合うゲート線の間に定められる領域であってもよい。液晶表示パネルの各領域Ａｊの少なくとも２つの領域ユニットＵｊ１とＵｊ２は実質的に領域Ａｊの画素となる。かかる画素は、複数のゲート線４２２、４２４、…のうちの２本の隣り合うゲート線、およびかかる２本の隣り合うゲート線と交差する複数のデータ線４５２、４５４、…のうちの２本の隣り合うデータ線の間に定められる。
【００５９】
領域Ａ１の電圧−光透過率関数Ｔ１＝Ｆ１（Ｖ１）と領域Ａ１のガンマ曲線Ｇａｍｍａ１から、グレイレベルの組｛Ｌ｝に対応する第１のグレイレベル電圧の組｛ＶＬ｝を決める。各グレイレベルＬは、液晶表示パネルの画素に表示される画像のフレームのグレイレベルの１つと対応する。なおＬ＝０、１、２、…、（２ｎ−１）であり、ｎは０よりも大きい整数で、かつ画像のビット数である。
【００６０】
さらに、各領域Ａｊの電圧−光透過率関数Ｔｊ＝Ｆｊ（Ｖｊ）と液晶表示パネルのガンマ曲線から、グレイレベルの組｛Ｌ｝に対応する第２のグレイレベル電圧の組｛ＶｊＬ｝を決める。これにより、あるグレイレベルに対し、グレイレベル電圧Ｖ１Ｌ、Ｖ２Ｌ、…およびＶＮＬがＮ個の領域｛Ａｊ｝にそれぞれ印加されたときに、各領域Ａｊの光透過率が実質的に同一となり、かつそのグレイレベルＬのときの液晶表示パネルの望ましいガンマ曲線から決定される明度ＢＬと等しくなる。液晶表示パネルの望ましいガンマ曲線は、ガンマ曲線Ｇａｍｍａ１からＧａｍｍａ５のうちの１つとすることができる。
【００６１】
液晶表示パネル４１０の各領域間の明度の補償のために、複数のゲート線４２２、４２４、…の各走査期間に相当する画像の各フレームにおいて、各領域Ａｊの領域ユニットＵｊ１は、各領域Ａｊの領域ユニットＵｊ１に連接するデータ線を介して、各領域Ａｊの領域ユニットＵｊ１に表示される画像のフレームのグレイレベルに対応する第１のグレイレベル電圧の組｛ＶＬ｝から選ばれたグレイレベル電圧により駆動される。また、各領域Ａｊの領域ユニットＵｊ２は、各領域Ａｊの領域ユニットＵｊ２に連接するデータ線を介して、各領域Ａｊの領域ユニットＵｊ２に表示される画像のフレームのグレイレベルに対応する第２のグレイレベル電圧の組｛ＶｊＬ｝から選ばれたグレイレベル電圧により駆動する。図４（Ｃ）に示すように、チャート４６０は、領域Ａ１のガンマ曲線Ｇａｍｍａ１に基づく輝度を表しており、所定のグレイレベル値に対するグレイレベル電圧（駆動電圧）が領域Ａ１〜Ａ５でいずれも同じである。チャート４６１〜４６５は、領域Ａ１〜Ａ５の輝度にそれぞれ対応しており、所定のグレイレベルに対するグレイレベル電圧（駆動電圧）が液晶表示パネルの異なる領域でそれぞれ異なっている。
【００６２】
図５に、本発明の別の実施形態によるタイムシーケンシャル方式のＬＣＤ装置に用いられるガンマ補正プロセスを図式的に示す。このプロセスを説明するため、液晶表示パネル（未図示）はゲート線走査方向に沿って５個の領域、Ａ１からＡ５に分割され、各領域ＡｊがＭ個の領域ユニット｛Ｕｊｋ｝（ｊ＝１、２、３、…、５であり、ｋ＝１、２、３、…、Ｍであり、Ｍは１よりも大きい整数）を有することとする。
【００６３】
前記ガンマ補正は、表示される画像の異なるフレームに対する時間的補償(temporal
compensation)に用いることができる。代表的な実施形態では、画像は複数のフレーム（またはサブフレーム）に分解される。ｍ番目のフレームと（ｍ＋１）番目のフレームは、画像の連続する２つのフレームである（ｍ＝１、２、…、Ｐであり、Ｐは１よりも大きい整数であってかつ画像のフレーム数である）。図５に示されるように、画像のｍ番目のフレーム５１０では、駆動電圧（グレイレベル電圧）は領域Ａ１の電圧−光透過率関数Ｔ１＝Ｆ１（Ｖ１）と領域Ａ１のガンマ曲線Ｇａｍｍａ１によって決まり、一方、画像の（ｍ＋１）番目のフレーム５２０では、駆動電圧は各領域Ａｊの電圧−光透過率関数Ｔｊ＝Ｆｊ（Ｖｊ）と液晶表示パネルの望ましいガンマ曲線によって決まる。より詳細には、画像のｍ番目のフレーム５１０（ゲート線のｍ番目の走査期間）の間に、領域ユニット｛Ｕｊｋ｝の各々は、領域ユニット｛Ｕｊｋ｝の各々に連接するデータ線を介し、領域ユニット｛Ｕｊｋ｝の各々に表示される画像のｍ番目のフレーム５１０のグレイレベルに対応する第１のグレイレベル電圧の組｛ＶＬ｝から選ばれたグレイレベル電圧によって駆動される。画像の（ｍ＋１）番目のフレーム５２０〔ゲート線の（ｍ＋１）番目の走査期間〕の間には、領域ユニット｛Ｕｊｋ｝の各々は、領域ユニット｛Ｕｊｋ｝の各々に連接するデータ線を介し、領域ユニット｛Ｕｊｋ｝の各々に表示される画像の（ｍ＋１）番目のフレーム５２０のグレイレベルに対応する第２のグレイレベル電圧の組｛ＶｊＬ｝から選ばれたグレイレベル電圧によって駆動される。また、画像の（ｍ＋１）番目のフレーム５２０において領域ユニット｛Ｕｊｋ｝の各々を駆動するグレイレベル電圧は、画像のｍ番目のフレーム５１０において領域ユニット｛Ｕｊｋ｝の各々を駆動するグレイレベル電圧と逆のバイアス（opposite bias）を有している。これにより、液晶の長寿命化のみならず、液晶パネルの均一性の向上も図ることができる。
【００６４】
図６に、本発明の実施形態ではあるが、上記実施形態とは異なるタイムシーケンシャル方式のＬＣＤ装置に用いられるガンマ補正プロセスを図式的に示す。液晶表示パネル（未図示）は同じくゲート線走査方向に沿って５個の領域、Ａ１からＡ５に分割される。各領域Ａｊは少なくとも領域ユニットＵｊ１とＵｊ２（ｊ＝１、２、３、…、５）を有する。
【００６５】
前記ガンマ補正は、各領域Ａｊの少なくとも領域ユニットＵｊ１およびＵｊ２に対する空間的補償（spatial compensation）と、各領域Ａｊの少なくとも領域ユニットＵｊ１およびＵｊ２の各々における画像の異なるフレームに対する時間的補償(temporal compensation)の両方によって実行される。例えば、画像のｍ番目のフレーム６１０（ゲート線のｍ番目の走査期間）（ｍ＝１、２、…、Ｐであり、Ｐは１よりも大きい整数であってかつ画像のフレーム数）において、図６Ｃに示されるように、各領域Ａｊの領域ユニットＵｊ１の駆動電圧は、領域Ａ１の電圧−光透過率関数Ｔ１＝Ｆ１（Ｖ１）と領域Ａ１のガンマ曲線Ｇａｍｍａ１によって決定され、各領域Ａｊの領域ユニットＵｊ２の駆動電圧は、各領域Ａｊの対応する電圧−光透過率関数Ｔｊ＝Ｆｊ（Ｖｊ）と液晶表示パネルの望ましいガンマ曲線によって決定される。一方、画像の（ｍ＋１）番目のフレーム６２０においては、図６Ｄに示されるように、各領域Ａｊの領域ユニットＵｊ１の駆動電圧は、各領域Ａｊの電圧−光透過率関数Ｔｊ＝Ｆｊ（Ｖｊ）と液晶表示パネルの望ましいガンマ曲線によって決定され、各領域Ａｊの領域ユニットＵｊ２の駆動電圧は、領域Ａ１の電圧−光透過率関数Ｔ１＝Ｆ１（Ｖ１）と領域Ａ１のガンマ曲線Ｇａｍｍａ１によって決定される。
【００６６】
より詳細には、画像のｍ番目のフレーム６１０において、各領域Ａｊの領域ユニットＵｊ１は、各領域Ａｊの領域ユニットＵｊ１に連接するデータ線を介し、各領域Ａｊの領域ユニットＵｊ１に表示されるｍ番目のフレーム６１０のグレイレベルに対応する第１のグレイレベル電圧の組｛ＶＬ｝から選ばれたグレイレベル電圧により駆動される。一方、各領域Ａｊの領域ユニットＵｊ２は、各領域Ａｊの領域ユニットＵｊ２に連接するデータ線を介し、各領域Ａｊの領域ユニットＵｊ２に表示される画像のｍ番目のフレーム６１０のグレイレベルに対応する第２のグレイレベル電圧の組｛ＶｊＬ｝から選ばれたグレイレベル電圧により駆動される。
【００６７】
そして、画像の（ｍ＋１）番目のフレーム６２０においては、各領域Ａｊの領域ユニットＵｊ１は、各領域のＡｊの領域ユニットＵｊ１に連接するデータ線を介し、各領域Ａｊの領域ユニットＵｊ１に表示される画像の（ｍ＋１）番目のフレーム６２０のグレイレベルに対応する第２のグレイレベル電圧の組｛ＶｊＬ｝から選ばれたグレイレベル電圧により駆動される。一方、各領域Ａｊの領域ユニットＵｊ２は、各領域Ａｊの領域ユニットＵｊ２に連接するデータ線を介し、各領域Ａｊの領域ユニットＵｊ２に表示される画像の（ｍ＋１）番目のフレーム６２０のグレイレベルに対応する第１のグレイレベル電圧の組｛ＶＬ｝から選ばれたグレイレベル電圧により駆動される。
【００６８】
したがって、かかるガンマ補正方法により、液晶表示パネル全面にわたり明度を均一とすることができる。
【００６９】
また、本発明は、別の態様において、上に開示したガンマ補正方法を用いるＬＣＤ装置も提供する。
【００７０】
上述した本発明の実施形態の記載は説明の目的で提示したにすぎず、特許請求の範囲の記載を限定しようとするものではない。上述の開示から、各種修飾および変更を施すことができる。当業者が本発明および各種実施形態を利用でき、かつ特定の用途に合わせ各種修飾を加えて本発明を利用することができるよう、本発明の原理およびその実際の適用を説明するために前記諸実施形態を選んで記載した。その他の実施形態も当業者には明らかであるはずであり、かつそれらも本発明の精神と範囲を逸脱することはない。よって本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲によって定義されるのであって、上述の記載および実施形態により定義されるのではない。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明の一実施形態によるＬＣＤ装置を部分的かつ図式的に示している。（Ａ）は複数の領域を有するＬＣＤ装置の液晶表示パネルの図、（Ｂ）は液晶表示パネルの異なる領域のガンマのチャートである。
【図２】本発明の一実施形態によるＬＣＤ装置のガンマ補正プロセスを図式的に示している。（Ａ）（Ｂ）は液晶表示パネルの各領域の電圧−光透過率関数とガンマ曲線との一対一対応を示し、（Ｃ）（Ｄ）は異なる領域の電圧−光透過率関数と液晶表示パネルの望ましいガンマ曲線との対応を示す。
【図３】（Ａ）は本発明の一実施形態による液晶表示パネルの異なる領域の応答時間と対応する輝度の図表であり、（Ｂ）は当該液晶表示パネルの異なる領域に対応する輝度を示す。
【図４】本発明の一実施形態によるＬＣＤ装置を部分的かつ図式的に示している。（Ａ）は複数の領域ユニットをそれぞれ有する複数の領域を備えた液晶表示パネルの図、（Ｂ）は液晶表示パネルにおける異なる領域の領域ユニットのガンマのチャート、（Ｃ）は液晶表示パネルの異なる領域の領域ユニットの輝度である。
【図５】本発明の一実施形態によるＬＣＤ装置のガンマ補正プロセスを部分的かつ図式的に示している。（Ａ）は画像の連続する２つのフレーム、（Ｂ）は異なるフレームのガンマのチャートである。
【図６】本発明の別の実施形態によるＬＣＤ装置のガンマ補正プロセスを部分的かつ図式的に示している。（Ａ）は画像の連続する２つのフレーム、（Ｂ）はプロセスの説明、（Ｃ）および（Ｄ）は異なるフレームのガンマのチャートである。
【図７】従来のカラーフィルタＬＣＤのカラー表示プロセスを示している。
【図８】従来のタイムシーケンシャル方式のＬＣＤのカラー表示プロセスを示している。
【図９】（Ａ）は従来のＬＣＤ装置の図、（Ｂ）は該ＬＣＤ装置の液晶表示パネルにおける各領域の応答時間と対応する輝度の図表である。
【図１０】（Ａ）および（Ｂ）は従来のカラーフィルタＬＣＤおよび従来のタイムシーケンシャル方式のＬＣＤのガンマ曲線をそれぞれ示している。
【符号の説明】
【００７２】
１００、４００、９００      ＬＣＤ装置
１１０、４１０、９１０      液晶表示パネル
１２２、１２４、１２６、４２２、４２４、４２６、９２２、９２４、９２６
ゲート線
１５２、１５４、４５２、４５４、９５２、９５４    データ線
１２０、４２０、９２０    ゲートドライバ
１５０、４５０、９５０    データドライバ
１３０、４３０    ゲート線走査方向
１４０、４４０    方向
１６０    薄膜トランジスタ
１７０    液晶容量
１８０    保持容量
２１１、２１２、２１３    電圧−光透過率関数
２２１、２２２、２２３、１０１０，１０５２、１０５４、１０５６  ガンマ曲線
３１０、３３０、９８１、９８３    曲線
３１５、３３５、３１７、３３７、９９１、９９３    面積
４６０、４６１、４６２、４６３、４６４、４６５    輝度
５１０、５２０、６１０、６２０    フレーム
７００    従来のＬＣＤ装置
７１０    カラーフィルタＬＣＤパネル
７２２    赤色フィルタ
７２４    緑色フィルタ
７２６    青色フィルタ
７３２    赤色光
７３４    緑色光
７３６    青色光
８００    従来のカラーシーケンシャルＬＣＤ
８２２    赤色光
８２４    緑色光
８２６    青色光
８３２、８３４、８３６    サブフレーム
８５０    画素
【図１】
2008165233.tif 000005
【図２】
2008165233.tif 000006
【図３】
2008165233.tif 000007
【図４】
2008165233.tif 000008
【図５】
2008165233.tif 000009
【図６】
2008165233.tif 000010
【図７】
2008165233.tif 000011
【図８】
2008165233.tif 000012
【図９】
2008165233.tif 000013
【図１０】
2008165233.tif 000014