(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の色の表示に使用される複数個の画素を有する液晶ディスプレイ（LCD）のための、画素信号に基づいて対応画素電圧を出力するガンマ補正装置であって、
階調電圧発生回路とガンマ補正回路とを有し、
前記階調電圧発生回路は、複数個の共通階調電圧を発生させる共通階調電圧発生回路と、前記共通階調電圧発生回路に連結された、複数個の個別階調電圧を発生させるための複数個の個別階調電圧発生回路とを有し、
前記個別階調電圧発生回路の各々は色の１つに対応し、前記各個別階調電圧発生回路により発生される個別階調電圧の値は前記個別階調電圧発生回路の対応する色に応じて決定され、
前記ガンマ補正回路は、前記階調電圧発生回路に連結されており、画素信号に対応する色に応じて、前記複数個の共通階調電圧と前記対応する色に対応する前記複数個の個別階調電圧とを画素信号値領域ごとに選択的に使用して対応画素電圧を生成するものであるガンマ補正装置。
【請求項２】
前記共通階調電圧発生回路は、複数個の連結ノードを有する１組のレジスタを有し、各共通階調電圧は、前記連結ノードの中の対応する１個を介して発生される請求項１に記載のガンマ補正装置。
【請求項３】
前記個別階調電圧発生回路の各々は複数個の入力ノードを有し、各入力ノードは対応入力電圧源に連結されており、前記入力電圧源はそれに連結された個別階調電圧発生回路に対応基準電圧を供給する請求項１に記載のガンマ補正装置。
【請求項４】
供給される基準電圧の値は、対応入力電圧源に連結された個別階調電圧発生回路に対応する色に応じて決定される請求項３に記載のガンマ補正装置。
【請求項５】
前記各個別階調電圧発生回路の前記入力ノードは、前記個別階調電圧発生回路に対応する色に応じて前記回路内に配置されている請求項３に記載のガンマ補正装置。
【請求項６】
各個別階調電圧発生回路は、基準電圧に基づいて個別階調電圧を発生させるための複数個の出力ノードを有している請求項３に記載のガンマ補正装置。
【請求項７】
各個別階調電圧発生回路は、複数個の連結ノードを備えた１組のレジスタを有する電圧分割器である請求項６に記載のガンマ補正装置。
【請求項８】
前記色が赤色、緑色及び青色を含む請求項１に記載のガンマ補正装置。
【請求項９】
前記個別階調電圧発生回路は、複数個の赤色階調電圧を発生させる赤色階調電圧発生回路と、複数個の緑色階調電圧を発生させる緑色階調電圧発生回路と、複数個の青色階調電圧を発生させる青色階調電圧発生回路とであり、
当該ガンマ補正装置は、画素信号が赤色を表示するために使用される時には共通階調電圧と赤色階調電圧とに基づいて、画素信号が緑色を表示するために使用される時には共通階調電圧と緑色階調電圧とに基づいて、また画素信号が青色を表示するために使用される時には共通階調電圧と青色階調電圧とに基づいて、画素信号に対応する画素電圧を出力する請求項８に記載のガンマ補正装置。
【請求項１０】
赤色、緑色および青色の表示に使用される複数個の画素を有する液晶ディスプレイ（LCD）のための、画素信号に基づいて対応する画素電圧を出力するガンマ補正装置であって、階調電圧発生回路と、前記階調電圧発生回路に連結されたガンマ補正回路とを有し、
前記階調電圧発生回路は、複数個の共通階調電圧を発生させる共通階調電圧発生回路と、前記共通階調電圧発生回路に連結された、複数個の赤色階調電圧を発生させるための赤色個別階調電圧発生回路と、前記共通階調電圧発生回路に連結された、複数個の緑色階調電圧を発生させるための緑色個別階調電圧発生回路と、前記共通階調電圧発生回路に連結された、複数個の青色階調電圧を発生させるための緑色個別階調電圧発生回路とを有し、
前記ガンマ補正回路は、画素信号が赤色を表示するために使用される時には前記複数個の共通階調電圧と前記複数個の赤色階調電圧とを画素信号値領域ごとに選択的に使用して、画素信号が緑色を表示するために使用される時には前記複数個の共通階調電圧と前記複数個の緑色階調電圧とを画素信号値領域ごとに選択的に使用して、また画素信号が青色を表示するために使用される時には前記複数個の共通階調電圧と前記複数個の青色階調電圧とを画素信号値領域ごとに選択的に使用して、当該画素信号に対応する画素電圧を出力するガンマ補正装置。
【請求項１１】
前記赤色階調電圧発生回路は、複数個の入力ノードを有し、各入力ノードは対応入力電圧源に連結されており、前記入力電圧源はそれに連結された赤色階調電圧発生回路に対応基準電圧を供給し、
前記緑色階調電圧発生回路は、複数個の入力ノードを有し、各入力ノードは対応入力電圧源に連結されており、前記入力電圧源はそれに連結された緑色階調電圧発生回路に対応基準電圧を供給し、
前記青色階調電圧発生回路は、複数個の入力ノードを有し、各入力ノードは対応入力電圧源に連結されており、前記入力電圧源はそれに連結された青色階調電圧発生回路に対応基準電圧を供給する請求項１０に記載のガンマ補正装置。
【請求項１２】
赤色階調電圧発生回路は、基準電圧に基づいて赤色階調電圧を発生させるための複数個の出力ノードを含み、緑色階調電圧発生回路は、基準電圧に基づいて緑色階調電圧を発生させるための複数個の出力ノードを含み、青色階調電圧発生回路は、基準電圧に基づいて青色階調電圧を発生させるための複数個の出力ノードを含む請求項１１に記載のガンマ補正装置。
【請求項１３】
赤色階調電圧発生回路と緑色階調電圧発生回路と青色階調電圧発生回路の各々は、複数個の連結ノードを有する１組のレジスタを含む請求項１２に記載のガンマ補正装置。
【請求項１４】
前記連結ノードの少なくとも１個が入力ノードであり、前記連結ノードの少なくとも１個が出力ノードであり、少なくとも１個の出力ノードが入力ノードである請求項１３に記載のガンマ補正装置。
【請求項１５】
複数個の色を表示するための複数個の画素と、画素信号に基づいて対応画素電圧を出力するガンマ補正装置とを有する液晶ディスプレイ（LCD）であって、
前記ガンマ補正装置は、階調電圧発生回路とガンマ補正回路とを有し、
前記階調電圧発生回路は、複数個の共通階調電圧を発生させる共通階調電圧発生回路と、前記共通階調電圧発生回路に連結された、複数個の個別階調電圧を発生させるための複数個の個別階調電圧発生回路とを有し、
前記個別階調電圧発生回路の各々は色の１つに対応し、前記各個別階調電圧発生回路により発生される個別階調電圧の値は前記個別階調電圧発生回路の対応する色に応じて決定され、
前記ガンマ補正回路は、前記階調電圧発生回路に連結されており、画素信号に対応する色に応じて、前記複数個の共通階調電圧と前記対応する色に対応する前記複数個の個別階調電圧とを画素信号値領域ごとに選択的に使用して対応画素電圧を生成するものである液晶ディスプレイ（LCD）。
【請求項１６】
前記共通階調電圧発生回路は、複数個の連結ノードを有する１組のレジスタを有し、各共通階調電圧は、前記連結ノードの１個を介して発生される請求項１５に記載の液晶ディスプレイ（LCD）。
【請求項１７】
前記個別階調電圧発生回路の各々は複数個の入力ノードを有し、各入力ノードは対応入力電圧源に連結されており、前記入力電圧源はそれに連結された個別階調電圧発生回路に対応基準電圧を供給する請求項１５に記載の液晶ディスプレイ（LCD）。
【請求項１８】
供給される基準電圧の値は、対応入力電圧源に連結された個別階調電圧発生回路に対応する色に応じて決定される請求項１７に記載の液晶ディスプレイ（LCD）。
【請求項１９】
前記各個別階調電圧発生回路の前記入力ノードは、前記個別階調電圧発生回路に対応する色に応じて前記回路内に配置されている請求項１７に記載の液晶ディスプレイ（LCD）。
【請求項２０】
前記各個別階調電圧発生回路は、前記基準電圧に基づいて個別階調電圧を発生させる複数個の出力ノードを有する請求項１７に記載の液晶ディスプレイ（LCD）。
【請求項２１】
各個別階調電圧発生回路は、複数個の連結ノードを備えた１組のレジスタである請求項２０に記載の液晶ディスプレイ（LCD）。
【請求項２２】
前記色が赤色、緑色及び青色を含む請求項１５に記載の液晶ディスプレイ（LCD）。
【請求項２３】
前記個別階調電圧発生回路は、
複数個の赤色階調電圧を発生させる赤色階調電圧発生回路と、複数個の緑色階調電圧を発生させる緑色階調電圧発生回路と、複数個の青色階調電圧を発生させる青色階調電圧発生回路とであり、
前記ガンマ補正装置は、画素信号が赤色を表示するために使用される時には共通階調電圧と赤色階調電圧とに基づいて画素信号に対応する画素電圧を出力し、
前記ガンマ補正装置は、画素信号が緑色を表示するために使用される時には共通階調電圧と緑色階調電圧とに基づいて画素信号に対応する画素電圧を出力し、また前記ガンマ補正装置は、画素信号が青色を表示するために使用される時には共通階調電圧と青色階調電圧とに基づいて画素信号に対応する画素電圧を出力する請求項２２に記載の液晶ディスプレイ（LCD）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は概してデジタルーアナログ信号変換装置に関し、さらに詳細には液晶ディスプレイのためのガンマ補正装置に関する。
【０００２】
本発明は、２００２年１０月２１日出願の台湾出願第０９１１２４２２５号を参照として含む。
【背景技術】
【０００３】
液晶ディスプレイ（LCD）は、薄く軽量で電磁波照射量が低いという好ましい特徴を有するため、現在、広く使用されている。
【０００４】
液晶ディスプレイパネルは、マトリクス状に配置された複数個の画素を含む。各画素は、上部プレートと、下部プレートと、前記上部プレート及び下部プレート間に配置された液晶層とからなる。上部プレート電圧と下部プレート電圧との電位差が変化すると、それにともなって液晶層の液晶分子配列が変わる。その結果、画素の輝度が影響を受ける。従って、液晶ディスプレイの画素の輝度は、上部及び下部プレートにそれぞれ印加される電圧を調節することにより制御される。上部プレート電圧と下部プレート電圧との差は、「階調電圧」と呼ばれる。
【０００５】
図１は、画素電圧と画素輝度との関係を示すガンマ曲線の略図である。  図１に示されているように、画素電圧と画素輝度との関係は非線形である。さらに、画素輝度は、画素電圧の大きさに関係するが、画素電圧の極性には関係しない。したがって、ガンマ曲線は、Y軸の両側に陽極ガンマ曲線102と陰極ガンマ曲線104とがY軸に関して対称に存在する。このガンマ曲線によれば、同じ大きさの画素電圧が画素に対して個別に印加されると、画素はその画素電圧の極性に関係なく同一レべルの輝度を生じる。もし画素が長時間にわたって同一輝度で表示することが望ましければ、その画素に印加される画素電圧の極性を交替することによって液晶分子を保護できる。
【０００６】
通常、画素信号は２進法のデジタル信号である。画素電圧と画素輝度との関係を表わすガンマ曲線が非線形であるため、ガンマ曲線関係に応じてデジタルな画素信号を対応する画素電圧に変換し、画素信号と画素輝度との関係を線形関係にするための画素電圧を出力するには、液晶ディスプレイは特別な回路を必要とする。この変換は「ガンマ補正」と呼ばれ、これは液晶ディスプレイパネルのディスプレイ特性を向上させるために使用される。
【０００７】
図２は、ガンマ補正の理論を説明するための概略線図である。ガンマ補正をおこなう場合、まず複数個の画素信号を基準画素信号として選択する。図２において、画素信号D０、D１、D２、D３およびD４は基準画素信号として選択されている。ガンマ曲線によれば、各基準画素信号は、陽極基準電圧と陰極基準電圧のそれぞれに対応する。たとえば画素信号D０を取り上げると、D０は陽極基準電圧V０と陰極基準電圧V9のそれぞれに対応する。同様に、図２に示すように、基準画素信号D０、D１、D２、D３、D４は、５個の陽極基準電圧V０、V１、V２、V３、V４と５個の陰極基準電圧V９、V８、V７、V６、V５とのそれぞれに対応する。ガンマ補正をおこなう間、他の画素信号に対応する画素電圧は、基準画素信号と基準画素電圧との関係に基づいた補間を介して得ることができる。各画素は、陽極画素電圧と陰極画素電圧のそれぞれに対応する。
【０００８】
ガンマ補正のためにより多数の画素信号を選択すればするほど各画素信号に対応する画素電圧がより正確に評価されることは、留意に値する。ガンマ補正をおこなうためには、通常８個の画素信号が選択される。ガンマ曲線によれば、８個の画素信号は、８個の陽極基準電圧と８個の陰極基準電圧のそれぞれに対応する。したがってガンマ補正装置は、１６個の基準電圧に基づいてガンマ補正をおこなう。
【０００９】
図３は、従来の階調電圧発生回路の概略線図である。通常、DATAで示される画素信号は、せいぜい256階調レベルで表わすことのできる８ビットの２進法データである。従って、階調電圧発生回路300は、入力された基準電圧に応じて256陽極階調電圧と256陰極階調電圧とを出力するようにガンマ補正装置内に設定されなければならず、その場合、各階調電圧は、画素信号DATAに対応する。階調電圧発生回路300は、それぞれ陽極階調電圧と陰極階調電圧とを出力する２組のレジスタからなる。各組のレジスタは、符号R0、R1・・・・R254を付された255個のレジスタと、対応する基準電圧信号V０〜V4およびV5〜V9を入力するための複数個の入力ノードと、階調電圧を出力するための256個の出力ノードとを有している。電圧分割ルールによって、２組のレジスタにおいて各レジスタの適切な抵抗値を設定することにより、デジタル画素信号DATAのそれぞれの対応階調電圧を２組のレジスタの各出力ノードから出力することができる。
【００１０】
図４A〜４Gは、種々のパターンのガンマ曲線を表わす線図である。これらの線図をより簡潔でわかりやすくするために、図４A〜４Gにおいてはガンマ曲線の部分だけを示し、全ガンマ曲線の残りの部分は図示された部分から推定できるようになっている。表示すべき色に応じて、赤、緑および青色に対応する３種の画素信号が、カラー液晶ディスプレイの赤、緑および青色画素のそれぞれの輝度を制御するために使用される。図４A〜４Gにおいて、符号R、GおよびBを付した３つのガンマ曲線は、画素が赤、緑及び青色のそれぞれの表示に使用された場合のその画素の輝度とその画素の階調電圧とのガンマ曲線関係を表わしている。画素に印加される階調電圧と画素輝度とのガンマ曲線関係は、その画素の液晶分子構造の変化にともなって変化する。ガンマ曲線の可能なパターンが、図４A〜４Gに示されている。
【００１１】
図４Aにおいて、異なる色の画素に印加される画素電圧が最大に近づくにつれて、異なる色の画素間の輝度差が大きくなる。図４Bは、異なる色の画素に印加される画素電圧が最小に近づくにつれて、異なる色の画素間の輝度差が大きくなることを示している。図４Cは、図４Aと図４Bとを混合したものであり、異なる色の画素に印加される画素電圧が最大または最小に近づくにつれて、異なる色の画素間の輝度差が大きくなることを示している。図４Dは図４Aに似た図であるが、画素に印加される画素電圧が最大に達すると、液晶分子はその画素が表示する色に関係なく同一の透光度を有することを示している。図４Eは図４Bに似た図であるが、画素に印加される画素電圧が最小に達すると、液晶分子はその画素が表示する色に関係なく同一の透光度を有することを示す点で異なる。図４Fは図４Cに似た図であるが、画素に印加される画素電圧が最大または最小に達すると、液晶分子はその画素が表示する色に関係なく同一の透光度を有することを示している。図４Gは、異なる色の画素に印加された画素電圧が最小または最大に近づくにつれてそれらの画素間の輝度差は小さくなるが、画素電圧が中間値に近づくにつれて画素間の輝度差は大きくなることを示している。通常のTNモード液晶ディスプレイパネルのガンマ曲線は図４Aに示されたガンマ曲線と基本的に一致し、また通常のVAモード液晶ディスプレイパネルのガンマ曲線は図４Bに示されたガンマ曲線と基本的に一致する。
【００１２】
ガンマ曲線のパターンは液晶ディスプレイパネルにおける液晶分子の構造によって異なることが、図４A〜４Gから理解できる。しかしながら、それらは、１つの共通の特徴を有している。すなわち、画素の表示色が変化するとガンマ曲線が変化するという特徴である。
【００１３】
ガンマ補正をおこなう時、従来のガンマ補正装置は、各画素信号の対応画素が何色を表示するかにかかわりなく、既に確立したガンマ曲線によって画素信号と基準電圧との関係を決定し、それによって各画素信号の対応画素電圧の大きさを決定する。この方法によって、ガンマ補正装置の回路が過度に複雑にならないようにし、またガンマ補正装置の駆動回路の占めるスペースが過度に大きくなるのを防いでいる。しかしながら、この方法は、画素信号を加える画素の色に対して画素信号のガンマ補正をおこなえないという点で、不利である。このように、ある条件下では、画素信号と画素輝度との線形関係および最大輝度は得ることができない。このことは、液晶ディスプレイパネルの表示特性に悪影響をもたらす。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
従って、本発明の目的は、異なる色の画素に対して異なるガンマ曲線によってガンマ補正をおこなうガンマ補正装置を提供することである。それにより、画素の表示色が何色であっても画素信号と画素輝度との間に線形関係が得られ、その結果、液晶ディスプレイの表示特性を向上できる。
【００１５】
従って、本発明の別の目的は、画素信号に対応する画素電圧を出力する液晶ディスプレイ用ガンマ補正装置を提供することである。このガンマ補正装置は、階調電圧発生回路とガンマ補正回路とを含む。階調電圧発生回路は、複数個の共通階調電圧を発生させるための共通階調電圧発生回路と、前記共通階調電圧発生回路に連結された、複数個の個別階調電圧を発生させるための複数個の個別階調電圧発生回路とを含む。カラー液晶ディスプレイパネルにおいて、画素は赤、青及び緑色を表示するために使用できる。個別階調電圧発生回路のそれぞれは、上記３色のうちの１色に対応し、各個別階調電圧発生回路により発生された個別階調電圧の値は個別階調電圧発生回路の対応する色によって決定される。階調電圧発生回路に連結されたガンマ補正回路は、共通階調電圧と個別階調電圧とに応じて、画素信号に対応する画素電圧を出力するのに使用される。画素信号が赤色を表示するのに使用される場合、ガンマ補正回路は、共通階調電圧と赤色階調電圧とに応じて、画素信号に対応する画素電圧を出力する。画素信号が緑色を表示するのに使用される場合、ガンマ補正回路は、共通階調電圧と緑色階調電圧とに応じて、画素信号に対応する画素電圧を出力する。画素信号が青色を表示するのに使用される場合、ガンマ補正回路は、共通階調電圧と青色階調電圧とに応じて、画素信号に対応する画素電圧を出力する。
【００１６】
本発明の他の目的、特徴および利点は、下記の好ましい実施形態の詳細な説明により明らかになるであろう。これらの実施形態は、本は本発明を限定するものではない。下記の説明は添付図面を参照しておこなわれる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明の特徴は、異なる色に関してガンマ曲線間の差が大きいガンマ曲線部分では、階調電圧発生回路により発生される階調電圧の値と、それらと画素信号に対応する関係とが、それぞれの色のガンマ曲線に基づいて決定されることである。ガンマ補正をおこなう間、画素信号の対応する色が何色であっても、その画素信号と階調電圧の値とは線形関係を有しており、その結果、液晶ディスプレイパネルの表示特性が向上する。
【００１８】
図５は、本発明の好ましい実施形態による第１の階調電圧発生回路の回路図である。階調電圧発生回路500は、入力された基準電圧に応じて256個の階調電圧を発生させるために使用され、その場合、各階調電圧は１個の画素に対応する。完全な階調電圧発生回路は、図５に示すように、256個の陽極階調電圧発生用と256個の陰極階調電圧発生用との２個の階調電圧発生回路500を含むことに留意すべきである。２個の階調電圧発生回路の理論及び作動は極めて類似している。本発明に開示された技術の熟練者であれば、前記２個の階調電圧発生回路の一方の理論及び作動から類推して、他方の階調電圧発生回路の理論及び作動を理解することができる。従って、簡潔にするために、他方の階調電圧発生回路についての説明を省略する。
【００１９】
階調電圧発生回路500は、２つの部分、すなわち、共通階調電圧発生回路502と個別階調電圧発生回路504とを含み、前記個別階調電圧発生回路504は赤色階調電圧発生回路506と緑色階調電圧発生回路508と青色階調電圧発生回路510とを含む。赤色階調電圧発生回路506と緑色階調電圧発生回路508と青色階調電圧発生回路510とは、図５に示すように、同じ端線で共通階調電圧発生回路502に連結されている。
【００２０】
図６Aは、図５の階調電圧発生回路に適用できるガンマ曲線関係の線図である。図６Aにおいて、符号R、GおよびBを付した３つのガンマ曲線は、異なる色の画素に印加された階調電圧とそれぞれ赤色、緑色および青色を表示する画素の輝度との関係を示している。  図６Ａから明らかなように、画素電圧が比較的低い場合、画素輝度の差は極めて小さいため無視できる。しかしながら、画素電圧が高くなるにつれて輝度差は大きくなる。
【００２１】
この実施形態において、共通階調電圧発生回路502は、それぞれ５個の共通基準電圧V４、V５、V６、V７およびV８を入力するための５個の入力ノードとそれぞれ共通階調電圧VO０〜VO191を出力するための192個の出力ノードとを有する191個の直列レジスタからなる直列回路である。電圧分割ルールによれば、各出力ノードから出力される階調電圧の値は、各直列レジスタの抵抗値を適切に設定することにより制御できる。基準電圧V４〜V８の値は図６Aに示されている。基準電圧V4〜V8に対応する部分においては、異なる画素色のガンマ曲線の差は極めて小さいことがわかる。共通階調電圧発生回路502により基準電圧V4〜V８に応じて発生された階調電圧VO０〜VO191は、番号０〜191を付された192個の画素信号にそれぞれ対応する。さらに、画素信号０〜191とそれに対応する階調電圧VO０〜VO191との関係は、画素が表示する色が変わっても変化しない。
【００２２】
再度図６Aおよび６Bを参照する。図６Aにおいて、画素電圧が高くなるにつれて、異なる色を表示する画素間の輝度差が大きくなる。図６Bは、図６Aの点線で囲んだ四角い部分の拡大図である。図６Bにおいて、異なる色のガンマ曲線間の差は著しく、階調電圧が高くなるにつれて大きくなる。本発明において、個別階調電圧発生回路504は、（図６Bに示すように）ガンマ曲線間の差が大きい部分では、（赤色、緑色及び青色の）それぞれのガンマ曲線に応じて階調電圧を発生させる。このようにして、画素が表示する色に関係なく、画素信号と画素輝度との間に線形関係を達成できる。
【００２３】
この実施形態において、個別階調電圧発生回路504は、通常の液晶ディスプレイパネルの画素に表示された３色に対応し、赤色階調電圧発生回路506と緑色階調電圧発生回路508と青色階調電圧発生回路510とを含む。例として赤色階調電圧発生回路506について述べる。赤色階調電圧発生回路506は、６４個の直列レジスタからなる１組のレジスタで、各組のレジスタは、それぞれ共通基準電圧V1R、V2RおよびV3Rを入力するための３個の入力ノードとそれぞれ赤色階調電圧VO192ｒ〜VO255ｒを出力するための６４個の出力ノードとを有する。出力ノードから出力される６４個の赤色階調電圧VO192ｒ〜VO255ｒの各値は、図６Bに示されたガンマ曲線 Rにより決定される。上記６４個の階調電圧の値は、２つの方法で決定できる。第１の方法は、６４個のレジスタRr０〜Rr６３のそれぞれに適切な抵抗値を設定することであり、第２の方法は、１組のレジスタに印加される３個の基準電圧V1R〜V３Rのそれぞれに適切な電圧値を設定し、１組のレジスタの各入力ノードの適切な位置を決めることである。従って、電圧分割ルールによって、出力ノードから出力される各階調電圧の値が決定できる。図５を再度参照すると、基準電圧V１Rは、赤色階調電圧発生回路506の頂端に位置する入力ノードに印加されねばならないので、発生させるべき階調電圧の値は、V１R値の調整だけで制御できる。基準電圧V２RおよびV３Rの場合、出力ノードから出力される各階調電圧の値は、基準電圧V２RおよびV３Rの値と階調電圧発生回路506に配置された対応入力ノードの位置とを調整することにより決定できる。このようにして、画素信号192〜255と画素輝度とのガンマ曲線による線形関係は、赤色階調電圧発生回路506から出力される階調電圧VO192ｒ〜VO255ｒの値を調整することにより得られる。
【００２４】
緑色階調電圧発生回路508と青色階調電圧発生回路510との作動及び理論は、上記赤色階調電圧発生回路506の場合と同じであり、したがってここでは説明を繰り返さない。緑色階調電圧発生回路508と青色階調電圧発生回路510とが、図６Aおよび６Bに示されているように、それぞれガンマ曲線 Gとガンマ曲線 Bとに基づいて出力階調電圧の値を決定することに留意すべきである。したがって、緑色階調電圧発生回路508と青色階調電圧発生回路510との場合、各レジスタの抵抗値と、各基準電圧の値と、１組のレジスタにおける、階調電圧発生回路の対応する入力ノードの位置とは、赤色階調電圧発生回路506のそれらとは正確には同じにはならない。その結果、緑色階調電圧発生回路508から出力される緑色階調電圧VO192ｇ〜VO255ｇに対応する画素信号192〜255と画素輝度レベルとの関係は、ガンマ曲線 Gに基づいて線形になる。青色階調電圧発生回路510から出力される青色階調電圧VO192ｂ〜VO255ｂに対応する画素信号192〜255と画素輝度レベルとの関係は、ガンマ曲線 Bに基づいて線形になる。
【００２５】
この実施形態においては、共通階調電圧発生回路502と個別階調電圧発生回路504とはいずれもレジスタの組み合わせであるが、本発明はこれに限定されない。それぞれのガンマ曲線に基づいて入力された基準電圧を介して画素信号に対応する階調電圧を出力する装置であれば、本発明の精神に一致する。
【００２６】
上記のように、画素に印加された階調電圧と画素の輝度とのガンマ曲線関係は、画素の液晶分子構造によって変化する。本発明において提供された階調電圧発生回路は種々のガンマ曲線に適用できるように変更できる。図７には、本発明の好ましい実施形態による第２の階調電圧発生回路の回路図が示されており、この階調電圧発生回路は、画素信号６４〜255にそれぞれ対応する階調電圧VO６４〜VO255を出力する共通階調電圧発生回路を有する。図８のガンマ曲線 R、GおよびBに基づいて、赤色階調電圧発生回路と緑色階調電圧発生回路と青色階調電圧発生回路とは、それぞれ赤色階調電圧VO０ｒ〜VO６３ｒ、緑色階調電圧VO0ｇ〜VO６３ｇおよび青色階調電圧VO０ｂ〜VO６３ｂを発生させる。３組の階調電圧は、すべて画素信号０〜６３に対応する。図７の階調電圧発生回路は、図８に示したガンマ曲線関係に適用できる。
【００２７】
図９に示した個別階調電圧発生回路は、２つの部分を有する。例として、赤色階調電圧発生回路について述べる。赤色階調電圧発生回路は２組のレジスタを含む。すなわち、１組のレジスタは基準電圧V1R〜V３Rに基づいて赤色階調電圧VO255ｒ〜VO191ｒを発生させ、他方の組のレジスタは基準電圧V６R〜V８Rに基づいて赤色階調電圧VO６３ｒ〜VO１ｒを発生させる。図９の階調電圧発生回路は、図１０に示したガンマ曲線関係に適用できる。同様に、図１１の階調電圧発生回路は、図１２に示したガンマ曲線関係に適用でき、図１３の階調電圧発生回路は、図１４に示したガンマ曲線関係に適用できる。図５、７、９、１１および１３に示した階調電圧発生回路はそれぞれ異なり、種々のタイプのガンマ曲線に適用できるが、それらが共通する１つの特徴を有することに留意すべきである。すなわち、異なる色に対するガンマ曲線間の差が大きい場合、階調電圧発生回路の階調電圧値とそれらに対応する画素信号との関係は、それぞれのガンマ曲線に基づいて決定され出力されるという共通の特徴である。このようにして、画素が何色を表示しようとも、画素信号と画素輝度との線形関係は、本発明の精神から逸脱することなく達成できる。
【００２８】
階調電圧発生回路から出力される階調電圧は、ガンマ補正回路に入力される。この階調電圧は共通階調電圧と個別階調電圧とを含み、前記個別階調電圧は赤色階調電圧 VOｒと緑色階調電圧 VOｇと青色階調電圧 VOｂとを含む。画素信号を受け取った後、ガンマ補正回路は、共通階調電圧と画素信号に対応する個別階調電圧とに基づいてガンマ補正をおこない、画素信号に対応する画素電圧を決定し、この画素電圧を出力する。赤色を表示するのに用いた画素の輝度を制御するために画素信号を使用する場合、画素信号と画素電圧との関係は、共通階調電圧と赤色階調電圧との値に基づいて決定される。同様に、緑（青）色を表示するのに用いた画素の輝度を制御するために画素信号を使用する場合、画素信号と画素電圧との関係は、共通階調電圧と緑（青）色階調電圧との値に基づいて決定される。
【００２９】
ガンマ補正装置を上記実施形態例において開示した。ガンマ補正がおこなわれる時、異なる色を表示するための画素信号と対応する階調電圧の値との関係は、ある画素信号値領域では同一であるが、他の領域では異なる。このようにして、赤、緑、青の３色に対するガンマ特性は最適化され、液晶ディスプレイパネルの表示特性を改善できる。
【００３０】
以上に例を介し好ましい実施形態により本発明を説明したが、本発明はこれらの記述に限定されるものではなく、種々の変更や類似の構成及び手段も本発明に含まれる。したがって添付請求項の範囲はそのような変更や類似の構成及び手段も含むように最も広く解釈されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】画素電圧と画素輝度との関係を示すガンマ曲線の線図である。
【図２】ガンマ補正の理論を説明する概略線図である。
【図３】従来の階調電圧発生回路の概略線図である。
【図４Ａ】種々のパターンのガンマ曲線を示す。
【図４Ｂ】種々のパターンのガンマ曲線を示す。
【図４Ｃ】種々のパターンのガンマ曲線を示す。
【図４Ｄ】種々のパターンのガンマ曲線を示す。
【図４Ｅ】種々のパターンのガンマ曲線を示す。
【図４Ｆ】種々のパターンのガンマ曲線を示す。
【図４Ｇ】種々のパターンのガンマ曲線を示す。
【図５】本発明の好ましい実施形態による第１の階調電圧発生回路の回路図である。
【図６Ａ】図５の階調電圧発生回路に適用できるガンマ曲線関係の線図である。
【図６Ｂ】図５の階調電圧発生回路に適用できるガンマ曲線関係の線図である。
【図７】本発明の好ましい実施形態による第２の階調電圧発生回路の回路図である。
【図８】図７の階調電圧発生回路に適用できるガンマ曲線関係の線図である。
【図９】本発明の好ましい実施形態による第３の階調電圧発生回路の回路図である。
【図１０】図９の階調電圧発生回路に適用できるガンマ曲線関係の線図である。
【図１１】本発明の好ましい実施形態による第４の階調電圧発生回路の回路図である。
【図１２】図１１の階調電圧発生回路に適用できるガンマ曲線関係の線図である。
【図１３】本発明の好ましい実施形態による第５の階調電圧発生回路の回路図である。
【図１４】図１３の階調電圧発生回路に適用できるガンマ曲線関係の線図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図４Ｄ】
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【図４Ｅ】
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【図４Ｆ】
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【図４Ｇ】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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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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