(57)【要約】【課題】複数信号の同時多画面表示を行なう液晶表示装置において、専用の液晶パネルを使用することなく、各信号ソースに応じて画面毎に表示視野角方向を異なる方向に個別に制御すること。【解決手段】各画面信号毎にγ特性を独立に制御できる構成としておき、主画面に対する所望の視野角方向になるよう、液晶駆動制御により液晶パネル画面全体の視野角方向の移動制御を行い、副画面に対しては、信号処理によるγ特性の制御により、駆動による視野角移動をキャンセルするように設定し更にγ変調による視野角特性改善を合わせて行い、異なる方向に視野角方向を設定する。【選択図】図１
2005215590.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数信号を同時に多画面表示する液晶表示システムであって、複数の異なるγ変換特性を設定することのできるγ変換回路と、入力映像信号の所定の領域で前記γ変換回路の出力を選択するγ選択回路と、各画面別の視野角設定とパネル視野角方向設定に応じて前記γ変換回路のγ変換特性を設定するγ設定回路と、液晶画素に印加する映像信号電圧をパネル視野角方向設定に応じてオフセット制御するオフセット電圧制御手段と、液晶パネルとを備え、パネル視野角方向設定に基づいてオフセット電圧を制御し最適な視野角方向へ移動させておき、一方の画面は通常のγ特性設定で該視野角方向の表示とし、他方の画面は通常のγ特性と異なるγ設定により、前記視野角方向の移動をキャンセルするように視野角特性を補正することにより、前記該視野角方向とは異なる視野角方向の表示とするようにしたことを特徴とする液晶表示装置の駆動方法。
【請求項２】
複数信号を同時に多画面表示する液晶表示システムであって、複数の組の異なるγ変換特性を設定することのできるγ変換回路と、前記γ変換回路の各組の出力を所定の切換えパターンで切換えるγ切換回路と、入力映像信号の所定の領域で前記γ切換回路の出力を選択するγ選択回路と、前記γ変換回路の各組の各γデータ設定と前記γ切換回路の切換えパターンとを、各画面別の視野角設定とパネル視野角方向設定に応じて設定する視野角設定制御回路と、液晶画素に印加する映像信号電圧をパネル視野角方向設定に応じてオフセット制御するオフセット電圧制御手段と、液晶パネルとを備え、パネル視野角方向設定に基づいてオフセット電圧を制御し最適な視野角方向へ移動させておき、一方の画面は通常のγ特性設定で該視野角方向の表示とし、他方の画面は通常のγ特性とは異なるように複数のγの組を前記γ切換回路により所定の切換えパターンで切換え、前記視野角方向の移動をキャンセルするように視野角特性を補正することにより、前記該視野角方向とは異なる視野角方向の表示とするようにしたことを特徴とする液晶表示装置の駆動方法。
【請求項３】
複数信号の各表示画面が、液晶パネルの上下方向に分割されて表示される場合においては、前記オフセット電圧制御手段による液晶パネルの駆動制御により、上下各画面の視野角制御を行なうことを優先させるようにしたことを特徴とする請求項１または請求項２記載の液晶表示装置の駆動方法。
【請求項４】
使用用途に応じて視野角制御を変化させることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の液晶表示装置の駆動方法。
【請求項５】
多画面表示される各表示画面の内に信号表示をオフする画面がある場合でも、該オフする画面に対しても所望の視野角制御を行なうようにすることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の液晶表示装置。
【請求項６】
入力される複数の映像信号画面のうち、中間調信号を多く含むＴＶやＤＶＤビデオの自然動画像映像信号を優先的に、前記通常のγ特性設定による該視野角方向の表示に設定するようにしたことを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＴＮ液晶（ツイスティッドネマティック液晶）の液晶表示装置の駆動回路と、液晶表示装置に入力する映像信号の信号処理に関するものであり、特に信号処理や液晶駆動方法による電気的な制御により、液晶表示装置の視野角特性を制御することのできる液晶表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車の情報化に伴い車載液晶ディスプレイにおいては画面がワイド化しており、ナビゲーションとＴＶあるいは、ナビゲーションとＤＶＤビデオとエアコン表示等の車輌情報といった具合に、複数の異なる映像信号ソースの画面が同時に多画面表示されるようになってきている。しかしながら、車両の走行中は、運転者が映画やＴＶ等の映像を見ることは禁止されており、現在の車載ディスプレイでは、車両走行中には映画やＴＶの動画映像が表示できないようにされている。
【０００３】
このため、特開平２００３−１５５３５号公報「表示装置」に記載されているように、特定の方向から映像を見ることができる状態のまま、他の方向から映像を見ることができる状態と見ることができない状態とに切替え可能な表示装置が提案されている。これは、液晶表示パネルの前面に、液晶を用いた視野角制御シャッターを配置して、車輌が停車中には視野角制御シャッターをオフ状態として、表示パネルに表示された映像を運転席側および助手席側の両方で見ることが出来るようにし、車輌走行中はシャッターを駆動して、運転席側からはナビゲーション装置の映像を見ることはできるが、ＤＶＤの映像は見えないようにしたものである。
【０００４】
一方、車載液晶ＴＶ等において多く使用されているＴＮ液晶方式は、液晶のもつ屈折率異方性や捻じり配向等により、液晶層を通過する光はその方向や角度によりさまざまな複屈折効果を受け複雑な視野角依存性を示し、例えば一般的には上方向視角では画面全体が白っぽくなり、逆に下方向視角では画面全体が暗くなり、かつ画像の低輝度部で明暗が反転してしまうという現象が発生する。このような、ＴＮ液晶表示装置の視野角特性の特徴を逆に利用して、視野角の広狭を液晶表示装置の使用状況に応じて適宜変更する目的のものとして、特開平１０−３１９３７３号公報「液晶表示装置及び液晶表示システム」が開示されている。図１４は下記特許文献１に記載された液晶表示装置の構成図を示し、図１５はその階調信号電圧が相対輝度特性に影響を及ぼすことを説明する図である。
【０００５】
図１４では、上下方向あるいは左右方向等、目的とする視野角制御方向に合わせて液晶パネルのラビング方向を変更して視野角依存性方向を特定した液晶パネルを使用し、ソースドライバーに対する階調参照電圧の設定値を適宜変更することにより、ソースドライバーの出力する階調信号電圧を図１５のＶ０’〜Ｖ５’に示すように変化させ、液晶パネルの各視野方向からのＶＴ特性に応じて所望のソース印加電圧を得るよう制御することにより視野角特性の広狭の制御を行なうものである。
【特許文献１】特開平１０−３１９３７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特開平２００３−１５５３５号公報に記載の表示装置においては、通常の表示装置に加えて、視野角制御用の液晶シャッターが別途必要であり、またこれを駆動する専用回路も必要となり、製造コストを増大させてしまうだけでなく、通常表示においても本来の表示装置の透過率を低下させてしまう等の弊害の発生も考えられる。
【０００７】
従って、車載表示装置として液晶ディスプレイを使用する場合については、このような専用シャッター等を設置することなく、ＴＮ液晶表示装置の視野角依存性を逆に利用して、液晶表示装置の駆動制御もしくは、液晶パネルに入力する映像信号の制御といった電気的な制御のみで視野角方向を制御する方式の方がより有利であると考えられる。
【０００８】
しかしながら、特開平１０−３１９３７３号公報の例では、液晶表示装置の視野角を通常状態からより狭くすることができるだけのものであり、特定視野角方向への表示をほぼなくしてしまう（ブラインド処理）ということはできない。よって、左右方向に視野角依存性が出るようにラビング処理を行った液晶パネルを車載ディスプレイに用いても、運転席側の表示視野角を狭めると助手席側も狭まってしまうことになり、一方方向からだけ見えて他方向からは見えないようにするような視野角方向の移動制御は出来ない。また、その制御方法が、図１４および図１５に示すようにソースドライバーに対する階調信号電圧の制御だけであるため、液晶に対する印加電圧の制御範囲がソースドライバーの駆動電圧範囲内に限定されてしまう。よって、液晶画素のＶＴ特性から考慮して前述のような特定方向へのブラインド処理や視野角全体を移動させるような制御は、行なうことができないと考えられる。
【０００９】
さらに、液晶パネルの全画面共通の階調信号電圧回路を静的に制御するだけの処理の開示内容であるため、多画面表示において、各画面毎に異なる方向へ視野角方向を制御するということができない。
【００１０】
本発明は、このようにＴＮ液晶表示装置の視野角依存性を逆に利用して、液晶表示装置の駆動制御もしくは、液晶パネルに入力する映像信号の信号処理といった電気的な制御のみで視野角方向を制御するものであり、特に、多画面表示においても各画面毎に異なる視野角方向へ表示を行なうようにした液晶表示装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の課題を解決するために、本発明の液晶表示装置の駆動方法は、映像信号処理回路においてγ制御回路を各画面毎に独立に設定可能な構成としておき、液晶パネルにおいては、液晶画素に印加する映像信号電圧をパネル視野角方向設定に応じてオフセット制御する駆動制御により、液晶パネル全体の視野角方向を所望の方向に移動させておき、主画面のγ設定は通常のγ設定で該方向への視野角とし、副画面のγ設定は主画面のγ設定と逆特性となるような設定として、駆動制御による液晶パネル全体の視野角移動方向をキャンセルするように補正をすることにより、任意の位置の各画面毎に異なる方向に視野角方向を制御できるようにしたものである。
【発明の効果】
【００１２】
以上説明したように、本発明の液晶表示装置の駆動方法は、上記構成を有し、車載液晶ディスプレイなどの商品において使用された場合、専用の視野角制御シャッター等を用いることなく通常時の表示状態の表示品位を損なわず、表示画面毎に異なる任意の方向に表示視野角を制御することができる。また、副画面の視野角制御を信号処理により実現するため、任意の画面位置における任意の表示領域で視野角を制御できるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。
【実施例１】
【００１４】
図１は、本発明の第１の実施形態に係る駆動方法を行なう液晶表示装置の構成を示すブロック図であり、図１において本液晶表示装置は、１は入力される複数画面合成後の映像信号データを液晶パネルのＶＴ特性より必要な所定の階調電圧に変換するような複数の異なるγ特性に設定することのできるγ変換回路であり、２は入力映像信号の各画面領域を識別する信号によりγ変換回路１の出力を選択するγ選択回路であり、４は入力されるパネルおよび各画面の視野角方向設定に応じて最適な各γデータをγ変換回路１に対して設定するγ設定回路であり、５は液晶画素に印加する映像信号電圧をパネル視野角方向設定に応じてオフセット制御するオフセット電圧制御手段であり、６はＴＮ液晶で所望の方向に対し視野角依存性が顕著になるよう配向制御されている液晶パネルである。
【００１５】
以上のように構成された液晶表示装置において、図１および図４、図５、図６、図７、図８、図９を用いてその動作を説明する。尚、本実施例では、画面の水平方向（時計の３時および９時の方向）に視野角依存性が顕著に出るよう配向制御されており、左視角から見ると全体に白っぽく見え、右視角からは全体に黒っぽく見え階調反転が発生するような特性をもっているように設計されたＴＮ液晶パネルの場合の例について説明するものとする。
【００１６】
まず、マイコン等による外部からのパネル視野角方向設定に基づいて、オフセット電圧制御手段に対して、液晶パネルのＶＴ特性からパネル全体の視野角方向が所望の方向となるように、信号電圧印加範囲をオフセットすべく制御が行われる。図４は、本実施例の各画面毎に視野角方向制御を行なう動作の概念を示した図であり、液晶パネルの上部から、左右方向の視野角方向を模式的に示した図である。液晶パネルに対する信号印加電圧が通常電圧範囲の場合、正面方向に視野角の最適方向があるが、上記のオフセット電圧の制御により図４の点線で示されているような方向を中心とする方向に最適視野角方向の移動を行なうことができる。図４では左視角方向に視野角方向を移動した例を示しているが、逆方向に移動することも同様に可能である。一般に、ＴＮ液晶で視野角依存性がある方向（本実施例では左右方向で説明）での、各視角方向からのＶＴ特性（ノーマリーホワイトの場合）は図６に示すように、ある程度の角度までは入力信号電圧方向にほぼ平行シフトに近い特性を有する。通常の液晶パネルの設計では、正面方向を最適視野角方向となるよう設計されるので、図６の“正面”のＶＴカーブをほぼカバーするように、入力の信号範囲が同図Ａの電圧振幅範囲になるように設定をされており、ブライトネス制御という意味合いで多少の調整（一般的には、同図において±５〜１０°程度に相当する程度）は制御可能となっている場合もあるがほぼ固定で使用されている。すなわち、信号可変範囲の振幅中心の電圧値をオフセット値と定義するならば、通常はオフセット値としてＤの値に固定されている。従って、このオフセット値を入力信号とは別に制御することにより最適視野角方向を比較的容易に移動させることができる。このオフセット値の調整方法としては駆動方式により異なり、ソース信号振幅を低電圧化できる方法として一般的な、対向反転駆動方式の場合であれば、対向電極電圧（Ｖｃｏｍ）の電圧振幅を調整することにより実現することができる。また、同様にソース信号振幅を低電圧化できる駆動方法のひとつである容量結合駆動方式と呼ばれる駆動方法においては、ゲート駆動回路に対する二つの補償電圧間の振幅値（これをバイアス電圧と呼ぶものとする）＝Ｖｅｐｐ（｜Ｖｅ＋｜＋｜Ｖｅ−｜）の制御により実現することができる。容量結合駆動方式においてオフセット値を制御する技術に関しては、特開平７−２４８７４５および特開平７−２４８７４６「表示装置の駆動方法」等に詳細が開示されている。
【００１７】
本実施例では、この容量結合駆動方法を用いてオフセット制御するものとして説明を行なう。図７に容量結合駆動におけるゲート駆動波形を示す。容量結合駆動方式では、図７に示すＶｅ＋レベルを上げＶｅ−レベルを下げてＶｅｐｐ（バイアス電圧）を大きくとれば、液晶画素に印加される電圧のオフセット値が大きくなり信号振幅範囲を図６のＣのように移動させることができ、パネル全体の視野角方向を左視角方向最適に移動できる。逆にＶｅ＋レベルをさげＶｅ−レベルを上げてＶｅｐｐ（バイアス電圧）を小さくとれば、オフセット値が小さくなり信号振幅範囲を図６のＢのように移動させることができ、視野角方向を右視角方向最適に移動することができるものである。信号電圧印加範囲を図６のＣのように移動させて視野角方向を左視角方向最適に移動した場合は、別の見方をすれば図６からも判るように右視角方向の入力階調に対する輝度特性は黒レベルに近い値でほぼフラットな特性になるため、表示を殆ど見えなくすることが出来る。このようにＴＮ液晶の視野角特性を逆に利用することにより、特定方向に対する表示をブラインド処理することも可能である。
【００１８】
このＶｅｐｐの可変に際しては、振幅を可変してもＶｅｐｐの中心電位が変化しないように設定することが必要であるが、このようにゲート駆動回路に対する２つの補償電圧のみを可変することで、容易にオフセット電圧の調整が行なえるものである。
【００１９】
この特性を説明する図を図８に示す。このように、オフセット電圧制御手段では、ゲート駆動回路に対してＶｅ＋とＶｅ−をその中心電位が変化しない様に保ったまま振幅を変えることにより、パネル全体の視野角方向を図８に示すように、左右ともに（光学的部材設計や液晶パネルの設計にもよって異なるが）およそ３５°程度まで容易に可変することができる。
【００２０】
次に、γ設定回路でのγの設定方法について説明する。図４において前述のようにオフセット電圧制御手段によりパネル全体の視野角方向が左方向へ制御された場合、映像信号の画面１（これを主画面とする）に対しては、図５の画面１のγ（基準γ０）に示すような通常のγ特性を設定（図１のγ変換回路におけるγ１に設定）することにより、図４の“画面１視野角”に示す矢印方向を中心とする左（助手席）方向へ視野角方向が向けられる。一方、画面２（これを副画面とする）に対しては、図５“画面２のγを変調しない場合の例”の“画面２のγ（γａ）”に示すような通常γと逆特性のγ特性を設定（図１のγ変換回路におけるγ２に設定）することにより、駆動制御による液晶パネル全体の視野角方向をキャンセルするように、画面２の視野角方向を図４の“γの制御による補正方向１”に示すような正面方向を中心とする方向へ視野角の中心を向けることができる。これを、図９を用いて説明すると、上記通常のγ（基準γ０）を設定した場合の右３０°方向のＶＴ特性は図９“γ０右３０°”のような特性であるが、上記逆特性のγ（γａ）を設定した場合の右３０°方向のＶＴ特性は、同図“γａ右３０°”のような特性となる。このことから、図４のように図９“Ｃ”に示すような電圧印加範囲であっても右視角方向から、画面２の映像に対してもある程度の階調性を得る事ができるようになるものである。
【００２１】
画面２の左視角方向表示を多少犠牲にすれば、上記逆特性のγ（γａ）の設定によっては、画面２の視野角方向を図４の“γの制御による補正方向２”のように逆にやや右方向に最適となるような設定も可能である。この場合は、画面１の映像は助手席側方向で最適に表示され、運転席側からは殆ど見えない状態（ブラインド状態）となり、画面２の映像は運転席側方向視野で良好な画像となり、助手席側方向からは少し白潰れに近い画像となる。
【００２２】
このように、γ設定回路においては、各画面毎に設定される所望の視野角方向と、パネル視野角方向設定に応じて、最適な各画面毎のγ値（γ１、γ２、γ３、、、）が設定され、各画面の画面領域に応じてγ選択回路で選択され、視野角補正された映像信号として液晶パネルに入力される。
【００２３】
ここで、どの画面の視野角方向をパネル全体の視野角方向として設定するかについては、車載ＴＶ等のようにソース信号として、ＴＶやＤＶＤビデオの自然動画映像とナビゲーションや車輌情報といったグラフィックス系画像とがあった場合には、ＴＶやＤＶＤ映像の方を主画面として上記説明の通常γの設定にするようにする。この理由は、本来の通常γの設定としてパネル駆動により視野角方向を移動させる方が、映像信号の階調性の面で有利であるため、中間調画像が比較的多く色相変化の画質に対する影響が大きいＴＶやＤＶＤ映像を優先して使用するものである。一方、γ補正により視野角移動させる側の画面については、比較的中間調信号の影響の少ない画像が多く信号ダイナミックレンジの広いグラフィックス系画像の方を使用するようにする。このようにすることにより、視野角制御により信号の見栄えを大きく劣化させることなく効果的な視野角制御が可能となる。
【００２４】
以上の説明のように、液晶パネルに対しパネル全体の視野角方向を制御しておき、それに連動して、各画面毎の所望の視角方向を考慮した最適な各γ値を設定して、各画面領域識別信号で切換えることにより、各画面毎に異なる視野角方向に最適表示方向を向けることができるというものである。特に、車載ワイド液晶ディスプレイ等において、左右２画面表示を行い左画面はＴＶ、右画面はナビゲーションを表示するような例においては、ＴＶは助手席側だけに表示を行い、ナビゲーションは標準状態に近い左右均等表示が実現でき、車輌の走行中においても助手席側だけはＴＶ表示を楽しむことができるといった応用例が可能である。
【００２５】
このような例では、液晶駆動制御のみで実現する場合には、ゲートドライバーを左右にもった専用液晶パネルが必要となるが、本発明によりその必要がなく、また副画面がＰＩＮＰの場合等のように任意の画面位置や画面サイズの場合であってもこれを実現することができることになる。
【実施例２】
【００２６】
図２は、本発明の第２の実施形態に係る駆動方法を行なう液晶表示装置の構成を示すブロック図であり、図２において本液晶表示装置は、１１は入力される複数画面合成後の映像信号データを液晶パネルのＶＴ特性より必要な所定の階調電圧に変換するような複数の異なるγ特性の組に設定することのできるγ変換回路であり、３は必要に応じて画素のγ特性の時空間変調を行なうためにγ変換回路１１の複数組の出力を切換えるγ切換回路であり、２１は入力映像信号の各画面領域を識別する信号によりγ切換回路３の出力を選択するγ選択回路であり、４１は入力されるパネルおよび各画面の視野角方向設定と信号領域識別信号に応じて最適な各γデータをγ変換回路１１に対して設定するとともに、γ切換回路３の切換えパターンを制御する視野角設定制御回路であり、５は液晶画素に印加する映像信号電圧をパネル視野角方向設定に応じてオフセット制御するオフセット電圧制御手段であり、６はＴＮ液晶で所望の方向に対し視野角依存性が顕著になるよう配向制御されている液晶パネルである。
【００２７】
以上のように構成された液晶表示装置において、図２および図４、図５、図６、図９、図１３を用いてその動作を、第１の実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
【００２８】
尚、本実施例では、画面の水平方向（時計の３時および９時の方向）に視野角依存性が顕著に出るよう配向制御されており、左視角から見ると全体に白っぽく見え、右視角からは全体に黒っぽく見え階調反転が発生するような特性をもっているように設計されたＴＮ液晶パネルの場合の例について説明するものとする。
【００２９】
本発明では図４に示すように各画面毎に所望の方向に視野角方向を制御するものであるが、これは実施例１でも説明したようにＴＮ液晶の視野角依存性方向に視野角制御を行なうものである。従って、図６および図９にも示しているように、ＴＮ液晶特有の視野角特性の課題である右視角方向に対する黒側での階調反転や、左視角方向に対する白側での階調反転の発生や黒レベルの浮き等が、特に大きな課題として画質に影響してくる。このため本実施例では、この階調反転の発生を抑え、更には画像の白側および黒側での階調特性を改善する目的で、各画素のγ特性を所定の変調パターンで変調を行なうようにしたものである。
【００３０】
実施例１では図４において、画面２側については図５の“γａ”が適用され図９における“γａ右３０°”の特性となる。しかしながら、黒側の階調反転は出現階調や出方が変化するだけで消えてしまうことはなく同様に発生するため、図５“画面２のγを変調する場合の例”に示すようにγＡとγＢを、例えば図１３ｂに示すような変調パターンとなるように各画素毎にγ切換回路３で切換えるものである。図１３ａは液晶パネルの配列構造例を示すもので、このような画素配列の場合同図ｂのような変調パターンとするのが変調パターンの一例である。図４を用いて説明すれば、画面２に対してγａとは異なるγＡとγＢを切換えて変調するように制御することにより、γａを固定で設定した場合と同様に“γの制御による補正方向１”の方向を中心となるように視野角方向を補正するものの、実施例１のようにγａだけで補正する時の場合より、黒側および白側での階調反転が低減された良好な特性、言い換えれば画面２の表示をより広視野角な表示とすることができるものである。尚、γＡとγＢの平均γがほぼγａと等しくなるように設定されている場合に上記のようになる。
【００３１】
特に、実施例１のようにγ変調を行なわない場合では、パネルの視野角方向が画面２の所望の視野角方向に対して不利な方向に移動されているため、実施例１では左視角において白潰れが大きく発生するといった弊害があるため、本実施例は、図４の画面２に対して適用する場合において、格別の効果が発揮される。
【００３２】
この例の場合であれば、視野角設定制御回路４１では、γ変換回路１１に対しγ１およびγ２には図５の基準γ（γ０）を設定し、γ３には同図γＡをγ４には同図γＢを設定するようにして、信号領域識別信号で画面２に相当する領域に対してのみ図１３ｂに示すような変調パターンとなるようγ切換回路３を制御することでこれを実現することができる。
【００３３】
尚、ここでは、画面１側は変調を行なわない例を示しているが、同様に画面１側のγについても、γ１とγ２に設定する値を異なる値としておき変調することも可能であるし、パネル視野角方向設定を考慮して画面１と画面２でその変調パターンを変えるといったことも可能である。
【００３４】
また、変調パターンについては、フィールド方向へもγＡとγＢを反転させるなどの変調を加えることも有効である。
【００３５】
以上の説明のように、必要に応じて各画面のγ変調用γの組を各々設定しておき、これを所定の変調パターンで適宜切換えることにより所望の方向へ視野角特性を設定すると同時に、反転等のＴＮ液晶特有の視野角特性を改善するよう制御でき、より広い視野角範囲でこの視野角方向制御を可能とするという効果があるものである。
【実施例３】
【００３６】
図３は、本発明の第３の実施形態に係る駆動方法を行なう液晶表示装置の構成を示すブロック図であり、図３において本液晶表示装置は、１２は入力される複数画面合成後の映像信号データを液晶パネルのＶＴ特性より必要な所定の階調電圧に変換するような複数の異なるγ特性の組に設定することのできるγ変換回路であり、３１は必要に応じて画素のγ特性の時空間変調を行なうためにγ変換回路１２の複数組の出力を切換えるγ切換回路であり、２２は入力映像信号の各画面領域を識別する信号によりγ切換回路３１の出力を選択するγ選択回路であり、４２は入力されるパネルおよび各画面の視野角方向設定と信号領域識別信号に応じて最適な各γデータをγ変換回路１２に対して設定するとともに、γ切換回路３１の切換えパターンを制御する視野角設定制御回路であり、５１は液晶画素に印加する映像信号電圧をパネル視野角方向設定と信号領域識別信号に応じてオフセット制御するオフセット電圧制御手段であり、６はＴＮ液晶で所望の方向に対し視野角依存性が顕著になるよう配向制御されている液晶パネルである。
【００３７】
以上のように構成された液晶表示装置おいて、図３および図５、図６、図９、図１０、図１１、図１２を用いてその動作を、第１、第２の実施の形態と異なる部分についてのみ説明する。
【００３８】
実施例１、２では、各ソース信号の画面がパネルの横方向に左右に分割されている例を示した。ここでは、入力される各画面がパネルの上下方向にも分割されている場合を説明する。図１０に示すように、上下方向に分割されて画面上部に副画面として車輌情報等が、画面下部に主画面としてＴＶ映像等が表示されるような場合には、実施例１で説明したようなオフセット電圧制御手段の制御のみで、各画面の視野角方向を制御することができる。実施例１で説明した液晶パネルのゲート補償電圧Ｖｅｐｐ（バイアス電圧）を、図１０下部に示すように、画面の上下分割するラインを境界としてＶｅｐｐの振幅を変えることにより、映像信号階調電圧範囲を図６のＢの電圧範囲もしくは、Ｃの電圧範囲に切換えることができ、図１０上部の図のように副画面は運転席方向へ、主画面は助手席方向へ視野角方向を設定することができる。この場合は、γ変換回路１２に設定すべき各画面のγ設定は、所望の方向へ向ける為のより最適なγ設定とすればよく、実施例２で説明したように変調してもよい。このように、画面の分割方向が上下の場合は、オフセット電圧制御手段（駆動）の制御による補正を優先することで理想的な視野角制御が可能となる。
【００３９】
次に、画面の垂直方向（時計の１２時および６時の方向）に視野角依存性が顕著に出るよう配向制御されているＴＮ液晶パネルの場合の例について説明する。図１１に、図１０と同様に上下に画面分割された映像信号を、液晶パネルの上下方向で視野角制御できるパネルに適用する場合の例を示す。この例では特に、主画面に表示されるナビゲーションやＴＶ等の映像がＯＦＦされている場合の例を示している。このように、車載ディスプレイではユーザーがＴＶやナビゲーションの使用をしていない場合でも、車輌のイグニッションがＯＮとなっている場合車輌情報等は常時表示される場合がある。このような場合でも夜間であれば主画面がオフでもバックライトが点灯しているため、主画面エリアがフロントガラスに映り込んだり、主画面エリアが眩しく感じられることがある。このような場合には、図１１に示すような制御を行なうことにより、主画面をオフすると同時に視野角方向を下向きにして、上記のような弊害を抑えることができる。
【００４０】
次に、図１２に示すような３画面に分割された映像信号を表示する場合の例を説明する。この例は、画面の水平方向（時計の３時および９時の方向）に視野角依存性が顕著に出るよう配向制御されているＴＮ液晶パネルに用いた場合で、主画面である画面１は助手席方向へ表示、画面２は正面方向へ表示、画面上部の画面３は運転席方向に表示する場合の例である。まず、図３においてパネル視野角方向設定で、図１２下部のような制御がなされて、画面上部と下部の視野角方向が、上部は運転席方向へ下部は助手席方向へと制御される。次に視野角設定制御回路４２では、画面１の最適γをγ変換回路１２のγ１とγ２に、画面３の最適γをγ変換回路１２のγ５とγ６にそれぞれ設定する。そして、画面２に対しては、実施例２で説明したように、γ３γ４を各々（例えばγＡとγＢ）設定しこれをγ切換回路３１で切換えて変調制御することにより、画面下部が左方向に視野角制御されているにもかかわらず、それをキャンセルするように制御できるので、通常どおりほぼ正面を中心とした方向に視野角制御することができる。
【００４１】
以上の説明のように、画面の上下で分割された画面が入力される場合は、その分割境界に相当するラインにおいて、オフセット電圧を変えるように駆動制御することを優先的に行い、その液晶印加電圧範囲において所望の輝度特性となるべく最適なγを設定し、更に画面の左右方向への画面分割がある場合には、これに加えてγによる視野角補正を行なうことにより、複数画面表示信号に対してその各画面毎に各々所望の視野角方向に視野角方向を向けることができるという効果がある。特に、画面の垂直方向に視野角制御するパネルにおいては、夜間のフロントパネルへの映り込みや、無表示（ＯＦＦ）時の防眩対策にも応用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明に係る液晶表示装置の駆動方法は、車載液晶ディスプレイなどの商品において使用された場合、視野角制御シャッター等の専用の部材を用いることなく通常の表示状態における表示品位を損なわず、表示画面毎に異なる任意の方向に表示視野角を制御することができる。また、副画面の視野角制御を信号処理により実現するため、任意の画面位置における任意のサイズの表示領域で視野角を制御できる効果を有し、信号処理や駆動方法による電気的な制御のみで、視野角特性を制御することのできる液晶表示装置として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る液晶表示装置の駆動方法の構成を示すブロック図
【図２】本発明の第２の実施形態に係る液晶表示装置の駆動方法の構成を示すブロック図
【図３】本発明の第３の実施形態に係る液晶表示装置の駆動方法の構成を示すブロック図
【図４】本発明の実施の形態における動作概念を説明する模式図
【図５】本発明の実施の形態における各画面のγ変換回路の補正例を説明する特性図
【図６】本発明の実施の形態で説明している各視角方向によるＶＴ特性の一例を示す特性図
【図７】本発明の実施の形態１で説明している容量結合駆動方式におけるゲート駆動波形を示す波形図
【図８】本発明の実施の形態１で説明しているバイアス電圧対透過率特性の一例を示す特性図
【図９】本発明の実施の形態で説明しているγ設定のＶＴ特性に及ぼす影響を説明する特性図
【図１０】本発明の実施の形態３で説明している上下方向表示エリア左右視野角制御の概念を示す図
【図１１】本発明の実施の形態３で説明している上下方向表示エリア上下視野角制御の概念を示す図
【図１２】本発明の実施の形態３で説明している上下方向表示エリアマルチ画面制御の概念を示す図
【図１３】本発明の実施の形態で説明しているγ変換特性の１画面内切換えパターンを示す模式図
【図１４】従来例の液晶表示装置及び液晶表示システムの構成を示すブロック図
【図１５】従来例の液晶表示装置及び液晶表示システムの階調信号電圧と相対輝度特性を説明する図
【符号の説明】
【００４４】
１    γ変換回路
２    γ選択回路
４    γ設定回路
５    オフセット電圧制御手段
６    液晶パネル
【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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