液晶表示装置
【課題】視角にかかわらず表示品位を改善することができ、しかも、色再現範囲を拡大することが可能な液晶表示装置を提供することを目的とする。
【解決手段】 液晶表示装置は、各画素ＰＸにおいてカラー表示を可能とする表示部ＤＰと、各画素ＰＸにおける階調レベルを制御する階調制御部ＧＣと、を備えている。表示部ＤＰは、原色を組み合わせて白表示するように構成された第１白表示構成体ＤＰ１と、第１白表示構成体ＤＰ１を構成する原色とは異なる色度の色を含み白表示するように構成された第２白表示構成体ＤＰ２と、を有している。階調制御部ＧＣは、第１白表示構成体ＤＰ１または第２白表示構成体ＤＰ２の一方により各画素ＰＸの階調レベルを制御する第１制御モードと、第１白表示構成体ＤＰ１及び第２白表示構成体ＤＰ２の組み合わせにより各画素ＰＸの階調レベルを制御する第２制御モードと、を有している。
【解決手段】 液晶表示装置は、各画素ＰＸにおいてカラー表示を可能とする表示部ＤＰと、各画素ＰＸにおける階調レベルを制御する階調制御部ＧＣと、を備えている。表示部ＤＰは、原色を組み合わせて白表示するように構成された第１白表示構成体ＤＰ１と、第１白表示構成体ＤＰ１を構成する原色とは異なる色度の色を含み白表示するように構成された第２白表示構成体ＤＰ２と、を有している。階調制御部ＧＣは、第１白表示構成体ＤＰ１または第２白表示構成体ＤＰ２の一方により各画素ＰＸの階調レベルを制御する第１制御モードと、第１白表示構成体ＤＰ１及び第２白表示構成体ＤＰ２の組み合わせにより各画素ＰＸの階調レベルを制御する第２制御モードと、を有している。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、液晶表示装置に係り、特にカラー表示可能なドットマトリクス型の液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置は、薄型、軽量、低消費電力である等の様々な特徴を有しており、ＯＡ機器、情報端末、時計、及びテレビ等の様々な用途に応用されている。特に、薄膜トランジスタ（以下、ＴＦＴという）を有する液晶表示装置は、その高い応答性から、携帯テレビやコンピュータなどのように多量の情報を表示するモニタとして用いられている。
【０００３】
近年、情報量の増加に伴い、画像の高精細化や表示速度の高速化に対する要求が高まっている。これら要求のうち画像の高精細化は、例えば、上述したＴＦＴが形成するアレイ構造を微細化することによって実現されている。
【０００４】
一方、表示速度の高速化に関しては、従来の表示モードに代わって、例えばネマティック液晶を用いたＯＣＢ(Optically Compensated Birefringence)モード、ＶＡＮ(Vertically Aligned Nematic)モード、ＨＡＮ(Hybrid Aligned Nematic)モード、およびπ配列モード、並びにスメクチック液晶を用いた界面安定型強誘電性液晶(SSFLC: Surface-Stabilized Ferroelectric Liquid Crystal)モードおよび反強誘電性液晶(AFLC: Anti-Ferroelectric Liquid Crystal)モードが検討されている。
【０００５】
これら表示モードのうち、特にＶＡＮモードは、従来のＴＮ(Twisted Nematic)モードよりも速い応答速度を得ることができ、さらに静電気破壊のような不良発生の原因となるラビング処理を垂直配向により不要にできるという特長を有している。なかでも、配向分割型ＶＡＮモード（以下、ＭＶＡモードという）は、視野角の拡大が比較的容易なことから特に注目されている。
【０００６】
ＭＶＡモードでは、マスクラビング、画素電極構造の工夫、画素内に突起を設けるなどして、これらによって画素電極及び対向電極から画素領域に印加される電界の傾きを制御することが行われている。液晶層の画素領域は、液晶分子の配向方向が電圧印加状態で互いに９０°の角度をなすような例えば４つのドメインに配向分割され、これにより、視角特性の対称性改善と反転現象の抑止を実現している。
【０００７】
なおかつ、液晶分子が基板主面にほぼ垂直に配列した状態、すなわち黒表示状態での液晶層の位相差の視角依存性を負の位相差板を用いて補償し、これにより、視角に対するコントラスト比（ＣＲ）を良好なものとしている。さらに、この負の位相差板が偏光板の視角依存性も補償するような面内位相差をもつ２軸位相差板であれば、さらに優れた視角−コントラスト特性を実現することができる。
【０００８】
しかしながら、前述した従来のＭＶＡモードは、中間調や白を表示した際の視角補償は不十分であり、液晶表示装置をその法線方向から観察した場合と法線に対して傾いた斜め方向から観察した場合とでは、その階調特性が異なり、多色表示した液晶表示装置を斜め方向から観察した場合では、中間調が潰れてしまい、全体的に白っぽく表示されてしまう問題が生じている。例えば、画素領域を４つのドメインに配向分割したＭＶＡモードの液晶表示装置において、中間調を表示した際に斜め方向から観察したときの輝度が白表示した際の輝度と差のない状態となり、全体的に白っぽい表示として視認されてしまう。
【０００９】
このような問題に対して、画像を表示する１フレームを複数のサブフレームに分割して、各サブフレームにおける明るさに基づいて階調レベルを制御する技術が提案されている（非特許文献１参照）。また、各画素を複数のサブピクセルに分割して、各サブピクセルにおける明るさに基づいて階調レベルを制御する技術が提案されている（非特許文献２参照）。
【非特許文献１】N.kimura et al. ”60.2:Invited Paper: New Technologies for Large-Sized High-Quality LCD TV”, SID'05 DIGEST,p1734-1737(2005)
【非特許文献２】Sang Soo Kim, ”66.1:Invited Paper: The World's Largest (82-in.) TFT-LCD”, SID'05 DIGEST,p1842-1847(2005)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
この発明は、上述した問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、視角にかかわらず表示品位を改善することができ、しかも、色再現範囲を拡大することが可能な液晶表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この発明の態様による液晶表示装置は、
一対の基板間に液晶層を有するドットマトリクス型の液晶表示装置であり、
各画素においてカラー表示を可能とする表示部と、
各画素における階調レベルを制御する階調制御部と、を備え、
前記表示部は、原色を組み合わせて白表示するように構成された第１白表示構成体と、前記第１白表示構成体を構成する原色とは異なる色度の色を含み白表示するように構成された第２白表示構成体と、を有し、
前記階調制御部は、前記第１白表示構成体または前記第２白表示構成体の一方により各画素の階調レベルを制御する第１制御モードと、前記第１白表示構成体及び前記第２白表示構成体の組み合わせにより各画素の階調レベルを制御する第２制御モードと、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
この発明によれば、視角にかかわらず表示品位を改善することができ、しかも、色再現範囲を拡大することが可能な液晶表示装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、この発明の一実施の形態に係る液晶表示装置について図面を参照して説明する。
【００１４】
図１に示すように、液晶表示装置は、一対の基板間に液晶層を保持した構成の液晶セルＣを備えている。この液晶セルＣは、マトリクス状に配置された画素ＰＸを有している。各画素ＰＸは、カラー表示を可能とする表示部ＤＰを備えている。また、液晶表示装置は、各画素ＰＸにける階調レベルを制御する階調制御部ＧＣを備えている。
【００１５】
表示部ＤＰは、原色を組み合わせて（例えば、加法混色に用いられる原色である赤、緑、及び、青を組み合わせたり、減法混色に用いられる原色であるシアン、マゼンタ、及び、イエローを組み合わせたりすることが考えられる）白表示するように構成された第１白表示構成体ＤＰ１と、第１白表示構成体ＤＰ１を構成する原色とは異なる色度の色を含み白表示するように構成された第２白表示構成体ＤＰ２と、を有している。
【００１６】
階調制御部ＧＣは、第１白表示構成体ＤＰ１または第２白表示構成体ＤＰ２の一方により各画素ＰＸの階調レベルを制御する第１制御モードと、第１白表示構成体ＤＰ１及び第２白表示構成体ＤＰ２の組み合わせにより各画素ＰＸの階調レベルを制御する第２制御モードと、を有している。
【００１７】
以下に、より詳しい実施形態について説明する。
【００１８】
（第１実施形態：サブピクセル構成）
この第１実施形態においては、各画素ＰＸに配置された各表示部ＤＰは、複数のサブピクセルを備えて構成されており、これらのサブピクセルによって１画素を構成している。この第１実施形態について、第１乃至第３構成例について、以下に説明する。
【００１９】
≪第１構成例≫
第１構成例に係る液晶表示装置は、図２に示すように、各画素ＰＸに第１白表示構成体ＤＰ１及び第２白表示構成体ＤＰ２からなる表示部ＤＰを備えている。第１白表示構成体ＤＰ１は、原色のサブピクセルによって構成されている。図２に示した例では、第１白表示構成体ＤＰ１は、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、及び、青（Ｂ）の３つのサブピクセルによって構成されているが、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、及び、イエロー（Ｙ）の３つのサブピクセルによって構成してもよい。また、第２白表示構成体ＤＰ２は、白（Ｗ）の１つのサブピクセルによって構成されている。つまり、第１構成例においては、１画素ＰＸは、４つのサブピクセルＲ、Ｇ、Ｂ、Ｗによって構成されている。
【００２０】
より具体的な構成について説明する。図２及び図３に示すように、液晶セルＣは、アレイ基板１０及び対向基板２０との間に液晶層３０を保持して構成されている。アレイ基板１０は、ガラスなどの絶縁基板１１を用いて構成され、サブピクセルＲ、Ｇ、Ｂ、Ｗの行に沿ってそれぞれ形成された複数本の走査線Ｙ、サブピクセルＲ、Ｇ、Ｂ、Ｗの列に沿って形成された複数本の信号線Ｘ、対応走査線Ｙ及び対応信号線Ｘの交差位置近傍においてサブピクセルＲ、Ｇ、Ｂ、Ｗ毎に配置されたスイッチング素子１２、サブピクセルＲ、Ｇ、Ｂ、Ｗ毎に配置され対応するスイッチング素子１２に接続された画素電極１３などを備えている。画素電極１３の表面は、図示しない配向膜によって覆われている。
【００２１】
走査線Ｙは、階調制御部ＧＣに含まれる走査線ドライバに接続され、信号線Ｘは、階調制御部ＧＣに含まれる信号線ドライバＸＤに接続されている。スイッチング素子１２は、例えば、薄膜トランジスタによって構成されている。画素電極１３は、透過型の液晶セルにおいては光透過性を有する導電部材（例えばインジウム・ティン・オキサイド）によって形成されている。
【００２２】
対向基板２０は、ガラスなどの絶縁基板２１を用いて構成され、対向電極２２などを備えている。対向電極２２の表面は、図示しない配向膜によって覆われている。対向電極２２は、光透過性を有する導電部材（例えばインジウム・ティン・オキサイド）によって形成されている。
【００２３】
また、各表示部ＤＰは、カラー表示を可能とするために、カラーフィルタを備えている。この第１実施形態では、カラーフィルタ２３は、対向基板２０に備えられている。赤色のサブピクセルＲは、面光源装置として機能するバックライトから放射された白色光のうち主に赤色の波長成分を透過する赤色のレジスト２３Ｒを備えている。緑色のサブピクセルＧは、バックライトから放射された白色光のうち主に緑色の波長成分を透過する緑色のレジスト２３Ｇを備えている。青色のサブピクセルＢは、バックライトから放射された白色光のうち主に青色の波長成分を透過する青色のレジスト２３Ｂを備えている。白色のサブピクセルＷは、バックライトから放射された白色光を透過する無彩色のレジスト２３Ｗを備えている。
【００２４】
上述したアレイ基板１０及び対向基板２０の表面を覆う配向膜は、画素電極１３と対向電極２２との間に電圧を印加しない状態で液晶層３０を構成する液晶分子に対して垂直配向性（すなわち、基板主面の法線方向に配向させる特性）を付与する。特に、ＭＶＡモードの液晶表示装置においては、液晶セルＣにおいて、電圧を印加した状態にてサブピクセル内の液晶分子配列が少なくとも２方位を向くように配向制御している。
【００２５】
このような配向制御は、例えば図３に示したように、サブピクセル内に配向分割制御用の突起４１を備えることで実現可能であるし、また、サブピクセル毎に配置された画素電極１３及び対向電極２２の少なくとも一方の一部に配向分割制御用のスリット４２を設けることでも実現可能であり、さらには、アレイ基板１０及び対向基板２０における液晶層３０を挟持する面に配向分割制御用のラビング等の配向処理を施した配向膜を設けることでも実現可能である。さらには、これらの突起４１、スリット４２、及び、配向処理を施した配向膜の少なくとも２つを組み合わせても良いことは言うまでもない。
【００２６】
≪第２構成例≫
第２構成例に係る液晶表示装置は、図４に示すように、各画素ＰＸに第１白表示構成体ＤＰ１及び第２白表示構成体ＤＰ２からなる表示部ＤＰを備えている。第１白表示構成体ＤＰ１は、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、及び、青（Ｂ）の３つのサブピクセルによって構成されている。第２白表示構成体ＤＰ２は、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、及び、イエロー（Ｙ）の３つのサブピクセルによって構成されている。つまり、第２構成例においては、１画素ＰＸは、６つのサブピクセルＲ、Ｇ、Ｂ、Ｃ、Ｍ、Ｙによって構成されている。
【００２７】
より具体的な構成について説明する。なお、各サブピクセルの具体的な構造は、第１構成例と同様であるため、第１構成例と同一の構成要素については同一の参照符号を付して詳細な説明を省略する。図４及び図５に示すように、スイッチング素子１２は、対応走査線Ｙ及び対応信号線Ｘの交差位置近傍においてサブピクセルＲ、Ｇ、Ｂ、Ｃ、Ｍ、Ｙ毎に配置されている。また、画素電極１３も、サブピクセルＲ、Ｇ、Ｂ、Ｃ、Ｍ、Ｙ毎に配置されている。
【００２８】
対向基板２０において、表示部ＤＰの第１白表示構成体ＤＰ１に対応して、赤色のサブピクセルＲに赤色のレジスト２３Ｒが配置され、緑色のサブピクセルＧに緑色のレジスト２３Ｇが配置され、また、青色のサブピクセルＢに青色のレジスト２３Ｂが配置されている。
【００２９】
一方、表示部ＤＰの第２白表示構成体ＤＰ２に対応して、シアン色のサブピクセルＣは、バックライトから放射された白色光のうち主に緑色及び青色の波長成分を透過するシアン色のレジスト２３Ｃを備えている。マゼンタ色のサブピクセルＭは、バックライトから放射された白色光のうち主に赤色及び青色の波長成分を透過するマゼンタ色のレジスト２３Ｍを備えている。イエロー色のサブピクセルＹは、バックライトから放射された白色光のうち主に赤色及び緑色の波長成分を透過するイエロー色のレジスト２３Ｙを備えている。
【００３０】
≪第３構成例≫
第３構成例に係る液晶表示装置は、図６に示すように、各画素ＰＸに第１白表示構成体ＤＰ１及び第２白表示構成体ＤＰ２からなる表示部ＤＰを備えている。第１白表示構成体ＤＰ１は、赤（Ｒ１）、緑（Ｇ１）、及び、青（Ｂ１）の３つのサブピクセルによって構成されている。第２白表示構成体ＤＰ２は、赤（Ｒ２）、緑（Ｇ２）、及び、青（Ｂ２）の３つのサブピクセルによって構成されている。つまり、第３構成例においては、１画素ＰＸは、６つのサブピクセルＲ１、Ｇ１、Ｂ１、Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２によって構成されている。
【００３１】
但し、第２白表示構成体ＤＰ２の少なくとも１つの色の色度は、第１白表示構成体ＤＰ１における同色の色度とは異なるようにサブピクセルの色を設定している。ここでは、赤色のサブピクセルＲ２の色度は、同じく赤色のサブピクセルＲ１の色度とは異なっている。また、緑色のサブピクセルＧ２の色度は、同じく緑色のサブピクセルＧ１の色度とは異なっており、さらには、青色のサブピクセルＢ２の色度は、同じく青色のサブピクセルＢ１の色度とは異なっている。要するに、第１白表示構成体を構成する全てのサブピクセルの色の色度と、第２白表示構成体を構成する全てのサブピクセルの色の色度とが同一とならないように設定されている（すなわち、サブピクセルＲ１及びＲ２の色度が同じであって、サブピクセルＧ１及びＧ２の色度が同じであって、且つ、サブピクセルＢ１及びＢ２の色度が同じとなるような設定は除かれる）。
【００３２】
より具体的な構成について説明する。なお、各サブピクセルの具体的な構造は、第１構成例と同様であるため、第１構成例と同一の構成要素については同一の参照符号を付して詳細な説明を省略する。図６及び図７に示すように、スイッチング素子１２は、対応走査線Ｙ及び対応信号線Ｘの交差位置近傍においてサブピクセルＲ１、Ｇ１、Ｂ１、Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２毎に配置されている。また、画素電極１３も、サブピクセルＲ１、Ｇ１、Ｂ１、Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２毎に配置されている。
【００３３】
対向基板２０において、表示部ＤＰの第１白表示構成体ＤＰ１に対応して、赤色のサブピクセルＲ１に赤色のレジスト２３Ｒ１が配置され、緑色のサブピクセルＧ１に緑色のレジスト２３Ｇ１が配置され、また、青色のサブピクセルＢ１に青色のレジスト２３Ｂ１が配置されている。
【００３４】
一方、表示部ＤＰの第２白表示構成体ＤＰ２に対応して、赤色のサブピクセルＲ２は、バックライトから放射された白色光のうち主に２３Ｒ１とは異なる赤色の主波長成分を透過する赤色のレジスト２３Ｒ２を備えている。緑色のサブピクセルＧ２は、バックライトから放射された白色光のうち主に２３Ｇ１とは異なる緑色の主波長成分を透過する緑色のレジスト２３Ｇ２を備えている。青色のサブピクセルＢ２は、バックライトから放射された白色光のうち主に２３Ｂ１とは異なる青色の主波長成分を透過する青色のレジスト２３Ｂ２を備えている。
【００３５】
≪第１実施形態における階調制御方法≫
まず、各画素ＰＸの表示部ＤＰを単一の白表示構成体（例えば、赤色のサブピクセルＲ、緑色のサブピクセルＧ、及び、青色のサブピクセルＢ）によって構成した場合について、特にＭＶＡモードの各画素ＰＸにおける階調レベルに対する相対明度の出力特性について説明する。ここでは、図８に示した出力特性において、横軸とした階調レベルの階調数は２５６（Ｌ０〜Ｌ２５５）とし、縦軸とした相対明度Ｌ＊は最小階調レベル（Ｌ０）の明度を０％とし最大階調レベル（Ｌ２５５）の明度を１００％としたときの各階調レベルの明度の相対値としている。
【００３６】
階調制御部ＧＣは、このようなＭＶＡモードの液晶表示装置をその法線方向から観察したとき、階調レベルに対する相対明度の出力特性（図中のＡ）が略リニアになるように、表示部ＤＰに印加する電圧を制御している。しかしながら、液晶表示装置を斜め方向（例えば法線に対して傾き角度が８０°の方向）から観察したときの出力特性（図中のＢ）は、法線からの傾き角度が大きくなるほど法線方向での出力特性から大きく外れてしまう。特に、中間調に相当する階調レベルの相対明度は、より高い階調レベル（すなわち白表示に近い階調レベル）での相対明度と差のない状態となり、白っぽく表示されてしまい、表示品位の良好な中間調を表示することが困難である。同一階調レベルにおいて、法線方向での出力特性と斜め方向での出力特性とでの最大の相対明度の差ΔＬ＊ｍａｘは、約４０％となる。
【００３７】
そこで、この第１実施形態では、階調制御部ＧＣは、第１制御モードにおいて、第１白表示構成体ＤＰ１または第２白表示構成体ＤＰ２の一方をオン状態として駆動する一方で他方をオフ状態として表示に寄与させないようにする。具体的には、図８に示した例では、階調制御部ＧＣは、第１制御モードにおいて、各画素ＰＸにおける階調レベルとして暗側の第１階調範囲（例えば階調レベルＬ０からＬ１２７までの範囲）における階調レベルを出力する。
【００３８】
すなわち、第１階調範囲においては、第１白表示構成体ＤＰ１のみが駆動され、第２白表示構成体ＤＰ２はオフ状態（黒表示の状態）を維持している。つまり、第１白表示構成体ＤＰ１のみによって表示可能な階調範囲、例えば階調レベルＬ’０からＬ’２５５までの範囲を、各画素ＰＸにおける暗側の第１階調範囲に割り振る。これにより、斜め方向から観察したときの出力特性（図中のＣ１）は、表示部ＤＰを単一の白表示構成体で構成した場合の出力特性（図中のＢ）と同様の変化を呈するが、正面方向から観察したときの出力特性との差は小さく、最大の相対明度の差ΔＬ＊ｍａｘは、約２５％程度である。
【００３９】
そして、階調制御部ＧＣは、第２制御モードにおいて、第１白表示構成体ＤＰ１及び第２白表示構成体ＤＰ２をともにオン状態として駆動する。具体的には、図８に示した例では、階調制御部ＧＣは、第２制御モードにおいて、各画素ＰＸにおける階調レベルとして明側の第２階調範囲（例えば階調レベルＬ１２７からＬ２５５までの範囲）における階調レベルを出力する。
【００４０】
すなわち、第２階調範囲においては、第１白表示構成体ＤＰ１は自身の最大階調レベルＬ’２５５を出力するように駆動された状態を維持し、さらに、第２白表示構成体ＤＰ２が組み合わせて駆動される。つまり、第１白表示構成体ＤＰ１に加えて、第２白表示構成体ＤＰ２によって表示可能な階調範囲、例えば階調レベルＬ”０からＬ”２５５までの範囲を、各画素ＰＸにおける明側の第２階調範囲に割り振る。これにより、斜め方向から観察したときの出力特性（図中のＣ２）は、表示部ＤＰを単一の白表示構成体で構成した場合の出力特性（図中のＢ）と同様の変化を呈するが、正面方向から観察したときの出力特性との差は小さく、最大の相対明度の差ΔＬ＊ｍａｘは、約２５％程度である。
【００４１】
これまでの説明では、階調制御部ＧＣにより制御モードの割り振りは、階調レベルに基づいて行ったが、必ずしも各画素の階調レベルを１／２にしてそれぞれの制御モードに割り振る必要はなく、種々変更可能である。また、階調制御部ＧＣにより制御モードの割り振りは、相対明度に基づいて行っても良い。
【００４２】
このような第１実施形態による階調制御方法によれば、斜め方向から観察した場合であっても、法線方向から観察した場合と同様の表示品位が得られる。特に、階調制御部ＧＣは、中間調に相当する階調レベルにおいて、法線方向での相対明度と、斜め方向での相対明度とが略等しくなるように第１制御モードと第２制御モードとを組み合わせて駆動することにより、相対明度の変化をリニアに近づけることができ、中間調の表示品位を改善することが可能となる。
【００４３】
なお、図９に示すように、階調制御部ＧＣは、階調レベルに対する相対明度の出力特性が滑らかな曲線として示されるように第１制御モードと第２制御モードとを組み合わせて駆動することにより、さらに中間調の表示品位を改善することが可能となる。すなわち、図中のＣで示した曲線のように、局所的に傾きが小さい部分（階調レベルの変化に対する相対明度の変化の小さい部分）では中間調が潰れやすいが、図中のＤで示した曲線のように、滑らかであれば、傾きが小さい部分が少なく、特に中間調がリニアに変化して視認され、表示品位が改善する。
【００４４】
ここでは、第１構成例における階調制御方法について説明する。
【００４５】
第１白表示構成体ＤＰ１を構成するサブピクセルＲ、Ｇ、Ｂ、及び、第２白表示構成体ＤＰ２を構成するサブピクセルＷについて、それぞれの印加電圧に対する相対輝度の関係は、図１０に示す通りであるものとする。これにより、各画素ＰＸにおける表示部ＤＰ単体の相対輝度は、図中のＲＧＢＷで示した通りである。
【００４６】
ここで、ｘｙ平面内に色度座標を取り、その法線方向つまりｚ方向に明度Ｌ＊を取った色空間を考える（Ｂｋは黒表示に対応し、Ｗは白表示に対応する）。各画素ＰＸの表示部ＤＰを赤色のサブピクセルＲ、緑色のサブピクセルＧ、及び、青色のサブピクセルＢによって構成した場合、図１１Ａに示すような六面体の空間内が色再現可能な範囲となる。これに対して、第１構成例のように、各画素ＰＸの表示部ＤＰを赤色のサブピクセルＲ、緑色のサブピクセルＧ、青色のサブピクセルＢ、及び、白色のサブピクセルＷによって構成した場合、図１１Ｂに示すように、ｚ方向に伸びた六面体が形成され、色再現可能な範囲を拡大できることが分かる。
【００４７】
このようなサブピクセル構成においては、各サブピクセルにおいて出力可能な階調数をＮとし、各画素ＰＸを構成するサブピクセル数をＳとしたとき、表示部ＤＰが各画素ＰＸにおいて出力可能な表示色は、ＮのＳ乗である。しかしながら、この実施形態においては、それぞれの表示部ＤＰが出力する表示色数は、ＮのＭ乗（ただし、Ｍ＜Ｓ）としている。
【００４８】
例えば、各サブピクセルで出力可能な階調数が２５６であり、サブピクセル数が４であるとき、それぞれの表示部ＤＰは、能力的には２５６４色の表示色を表示可能であるが、実際には、２５６３色の表示色を表示するように設定されている。したがって、それぞれの色を出力するための手段は、Ｎの（Ｓ−Ｍ）乗、つまりここでは２５６通りあることになる。
【００４９】
一例として、表示部ＤＰが図１１Ｂに示した色度座標上のピンク色Ｐを出力しようとしたとき、第１白表示構成体ＤＰ１のみを用いた構成、例えば赤色サブピクセルＲの階調レベルをＬ’２００とし、緑色サブピクセルＧの階調レベルをＬ’２０とし、青色サブピクセルＢの階調レベルをＬ’２０とした構成（白色サブピクセルＷの階調レベルはＬ”０）では、斜め方向から観察したときに白っぽい表示となり、所望する色を再現できない場合がある。
【００５０】
これに対して、同じ色度座標のピンク色Ｐを出力しようとしたとき、第１白表示構成体ＤＰ１及び第２白表示構成体ＤＰ２を組み合わせて用いた構成、例えば、赤色サブピクセルＲの階調レベルをＬ’１８０とし、緑色サブピクセルＧの階調レベルをＬ’０とし、青色サブピクセルＢの階調レベルをＬ’０とし、白色サブピクセルＷの階調レベルはＬ”２０とした構成では、視角にかかわらず白っぽさが改善され、所望する色を再現することができる。
【００５１】
つまり、表示部ＤＰがある色を出力しようとしたとき、その出力手段が複数通りあるため、このうち、法線方向及び斜め方向ともに白っぽさを改善できる組み合わせを選択することで、いずれの色も視角にかかわらず良好な表示品位で再現することが可能となる。
【００５２】
なお、ここでは、第１構成例について説明したが、第２構成例においては、色度図上の赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の他に、これらを結ぶ三角形の外側に座標を有するシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）を組み合わせることにより、再現可能な色範囲は、色空間において、略１２面体で示される空間に相当し、さらに、色再現範囲を拡大することが可能となる。
【００５３】
同様に、第３構成例においては、色度図上の赤（Ｒ１）、緑（Ｇ１）、青（Ｂ１）の他に、これらを結ぶ三角形の外側に座標を有する赤（Ｒ２）、緑（Ｇ２）、青（Ｂ２）を組み合わせることにより、再現可能な色範囲は、色空間において、略１２面体で示される空間に相当し、さらに、色再現範囲を拡大することが可能となる。
【００５４】
次に、第１構成例のサブピクセル構成において、ピンク色の階調制御方法の一例について説明する。
【００５５】
図１２に示すように、色度図上のピンク色Ｐについては、階調制御部ＧＣは、色度図上の赤の色度座標（赤色のサブピクセルＲの色度座標）と、相対明度Ｌ＊の軸上の５０％に相当する点とを結ぶ線分Ｓ１を境に、第１制御モードと第２制御モードとを切り替えて駆動する。
【００５６】
すなわち、階調制御部ＧＣは、相対明度Ｌ＊の軸上の０％に相当する点を最小階調レベルとし、ここから線分Ｓ１までの範囲を暗側の第１階調範囲として、第１制御モードを選択する。また、階調制御部ＧＣは、相対明度Ｌ＊の軸上の１００％に相当する点を最大階調レベルとし、線分Ｓ１から最大階調レベルまでの範囲を明側の第２階調範囲として、第２制御モードを選択する。上述した第１階調範囲は、さらに、色度図上の赤の色度座標から相対明度Ｌ＊の軸上に下ろした垂線Ｓ２を境に、暗側の階調範囲と明側の階調範囲とに区分される。
【００５７】
階調制御部ＧＣは、第１階調範囲の暗側の階調範囲における階調レベルを出力する際、第１制御モードを選択し、赤色のサブピクセルＲを駆動するとともに緑色のサブピクセルＧ及び青色のサブピクセルＢを組み合わせて駆動する。そして、階調制御部ＧＣは、第１階調範囲の明側の階調範囲における階調レベルを出力する際、第１制御モードを選択し、赤色のサブピクセルＲについては最大階調レベルとなるように駆動するとともに緑色のサブピクセルＧ及び青色のサブピクセルＢを組み合わせて駆動する。
【００５８】
一方、階調制御部ＧＣは、第２階調範囲における階調レベルを出力する際、第２制御モードを選択し、第１白表示構成体ＤＰ１を構成する各サブピクセルＲ、Ｇ、Ｂを駆動するのに加えて第２白表示構成体ＤＰ２を構成する白色のサブピクセルＷを組み合わせて駆動する。
【００５９】
このように、階調制御部ＧＣにより第１制御モード及び第２制御モードを組み合わせることにより、所望の色を所定の階調数の階調レベルで視角にかかわらず良好な表示品位で再現することが可能となる。
【００６０】
≪実施例１；円偏光主導型ＭＶＡモード≫
次に、第１実施形態を適用した実施例１について説明する。この実施例１に係る液晶表示装置は、図１３に示すように、各画素の液晶分子配列が画素に電圧を印加していない状態において基板主面に対してほぼ垂直に配向した円偏光主導型の垂直配向モードの液晶表示装置であって、円偏光子構成体Ｐと、可変リターダー構成体ＶＲと、円検光子構成体Ａと、白色光を放射するバックライトＢＬと、を備えている。
【００６１】
可変リターダー構成体ＶＲは、２枚の電極付基板間に液晶層を挟持したドットマトリクス型の液晶セルＣを備えており、各画素は、第１乃至第３構成例のいずれで構成されていても良い。なお、各画素は、２つのドメインに配向分割されている。
【００６２】
円偏光子構成体Ｐは、液晶セルＣのバックライトＢＬ側に位置する第１偏光板ＰＬ１、及び、第１偏光板ＰＬ１と液晶セルＣとの間に配置された一軸の第１位相差板ＲＦ１を含んでいる。円検光子構成体Ａは、液晶セルＣの観察側に位置する第２偏光板ＰＬ２、及び、第２偏光板ＰＬ２と液晶セルＣとの間に配置された一軸の第２位相差板ＲＦ２を含んでいる。
【００６３】
第１偏光板ＰＬ１及び第２偏光板ＰＬ２は、それぞれの面内において、互いにほぼ直交する透過軸及び吸収軸を有している。これらの第１偏光板ＰＬ１及び第２偏光板ＰＬ２は、それぞれの透過軸が互いに直交するように配置されている。
【００６４】
第１位相差板ＲＦ１及び第２位相差板ＲＦ２は、その面内において、互いにほぼ直交する進相軸及び遅相軸を有しており、進相軸及び遅相軸をそれぞれ透過する所定波長（例えば５５０ｎｍ）の光の間に１／４波長の位相差（すなわち１４０ｎｍの面内位相差）を与える一軸の４分の１波長板である。このような第１位相差板ＲＦ１及び第２位相差板ＲＦ２は、それぞれの遅相軸が互いに直交するように配置されている。また、第１位相差板ＲＦ１は、その遅相軸が第１偏光板ＰＬ１の吸収軸とほぼ４５°の角度をなすように配置されている。同様に、第２位相差板ＲＦ２は、その遅相軸が第２偏光板ＰＬ１の吸収軸とほぼ４５°の角度をなすように配置されている。
【００６５】
円偏光子構成体Ｐは、その光学補償用に第１偏光板ＰＬ１と第１位相差板ＲＦ１との間に配置された第１光学補償層ＯＣ１を備えている。円検光子構成体Ａは、その光学補償用に第２偏光板ＰＬ２と第２位相差板ＲＦ２との間に配置された第２光学補償層ＯＣ２を備えている。可変リターダー構成体ＶＲは、その光学補償用に第１位相差板ＲＦ１と第２位相差板ＲＦ２との間に配置された第３光学補償層ＯＣ３を備えている。
【００６６】
すなわち、第１光学補償層ＯＣ１は、円偏光子構成体Ｐを出射した出射光の偏光状態が出射方位によらず略円偏光となるように円偏光子構成体Ｐの視角特性を補償する。第２光学補償層ＯＣ２は、円検光子構成体Ａを出射した出射光の偏光状態が出射方位によらず略円偏光となるように円検光子構成体Ａの視角特性を補償する。第３光学補償層ＯＣ３は、可変リターダー構成体ＶＲにおける液晶セルＣの位相差（液晶分子が基板主面にほぼ垂直に配列した状態、すなわち黒表示状態において液晶層における光学的に正の法線位相差）の視角特性を補償する。
【００６７】
第１光学補償層ＯＣ１及び第２光学補償層ＯＣ２は、同様に構成されており、それぞれ、屈折率異方性がｎｘ＞ｎｙ≒ｎｚとなる光学的に１軸のポジティブＡプレート（ｐ−Ａ）を、屈折率異方性がｎｘ≒ｎｙ＜ｎｚとなる光学的に１軸の２枚のポジティブＣプレート（ｐ−Ｃ）で挟むように積層して構成されている。
【００６８】
第３光学補償層ＯＣ３は、屈折率異方性がｎｘ≒ｎｙ＞ｎｚとなる光学的に１軸のネガティブＣプレート（ｎ−Ｃ）によって構成されている。
【００６９】
より具体的には、液晶セルＣにおける液晶層は、誘電異方性が負のネマティック液晶材料として、メルク（株）製のＦ系液晶を用いた。ここで用いた液晶材料の屈折率異方性Δｎは、０．０９（測定波長は５５０ｎｍ。以下位相差板の屈折率や位相差は全て波長５５０ｎｍでの測定値を記す）であり、液晶層の厚みｄは３．１μｍである。
【００７０】
第１偏光板ＰＬ１及び第２偏光板ＰＬ２としては、住友化学（株）製の偏光板ＳＲＷ０６２Ａを適用した。
【００７１】
第１位相差板ＲＦ１及び第２位相差板ＲＦ２としては、日本ゼオン（株）製のゼオノア樹脂からなる１軸の４分の１波長板を適用した（面内位相差は１４０ｎｍ）。
【００７２】
ポジティブＡプレート（ｐ−Ａ）としては、日本ゼオン（株）製のゼオノア樹脂からなる１軸のポジティブＡプレートを適用した（面内位相差は１３０ｎｍ）。
【００７３】
ポジティブＣプレート（ｐ−Ｃ）としては、大日本印刷（株）製の液晶ポリマー樹脂からなる１軸のポジティブＣプレートを適用した（法線位相差は７０ｎｍ）。
【００７４】
ネガティブＣプレート（ｎ−Ｃ）としては、日東電工（株）製の液晶ポリマー樹脂からなる１軸のネガティブＣプレートを適用した（法線位相差は−１１０ｎｍ）。
【００７５】
上述した実施例１の構成において、階調レベルに対する相対明度の出力特性を測定した。この測定では、画像を表示した画面の上下方位及び左右方位について、視角毎に出力特性を測定した。ここで、比較のために、各表示部を単一の白表示構成体（赤色のサブピクセルＲ、緑色のサブピクセルＧ、及び、青色のサブピクセルＢ）によって構成した場合についても、法線に対して８０°の傾き角度となる斜め方向から観察したときの出力特性も測定した。
【００７６】
図１４Ａに示すように、上下方位については、法線方向（０ｄｅｇ）での出力特性に対して、比較例での出力特性は全体的に相対明度が相違しており、また、低階調レベルで急峻な相対明度が変化する反面、中間調から高階調レベルでは相対明度の変化が小さく、結果として白っぽい表示となってしまった。これに対して、実施例１の構成において上述したような階調制御方法を適用した場合、傾き角度が大きくなるにしたがって法線方向での出力特性との差が拡大するが、比較例ほど大きくなく、また、全体的に滑らかな曲線を描くような出力特性が得られた。特に、中間調に相当する階調レベルにおいても良好な表示品位が得られることが確認できた。
【００７７】
図１４Ｂに示すように、左右方位についても、同様に、実施例１の構成において上述したような階調制御方法を適用した場合、傾き角度が大きくなっても全体的に滑らかな曲線を描くような出力特性が得られ、中間調に相当する階調レベルにおいても良好な表示品位が得られることが確認できた。
【００７８】
≪実施例２；直線偏光主導型ＭＶＡモード≫
次に、第１実施形態を適用した実施例２について説明する。この実施例２に係る液晶表示装置は、図１５に示すように、各画素の液晶分子配列が画素に電圧を印加していない状態において基板主面に対してほぼ垂直に配向した直線偏光主導型の垂直配向モードの液晶表示装置であって、円偏光子構成体Ｐと、可変リターダー構成体ＶＲと、円検光子構成体Ａと、白色光を放射するバックライトＢＬと、を備えている。なお、実施例１と同一の構成については、同一の参照符号を付して詳細な説明を省略する。
【００７９】
可変リターダー構成体ＶＲは、２枚の電極付基板間に液晶層を挟持したドットマトリクス型の液晶セルＣを備えており、各画素は、第１乃至第３構成例のいずれで構成されていても良い。なお、各画素は、２つのドメインに配向分割されている。
【００８０】
円偏光子構成体Ｐは、液晶セルＣのバックライトＢＬ側に位置する第１偏光板ＰＬ１、及び、第１偏光板ＰＬ１と液晶セルＣとの間に配置された２軸の第１位相差板ＲＦ１を含んでいる。円検光子構成体Ａは、液晶セルＣの観察側に位置する第２偏光板ＰＬ２、及び、第２偏光板ＰＬ２と液晶セルＣとの間に配置された２軸の第２位相差板ＲＦ２を含んでいる。
【００８１】
第１偏光板ＰＬ１及び第２偏光板ＰＬ２は、それぞれの面内において、互いにほぼ直交する透過軸及び吸収軸を有している。これらの第１偏光板ＰＬ１及び第２偏光板ＰＬ２は、それぞれの透過軸が互いに直交するように配置されている。
【００８２】
第１位相差板ＲＦ１及び第２位相差板ＲＦ２は、その面内において、互いにほぼ直交する進相軸及び遅相軸を有しており、屈折率異方性がｎｘ＞ｎｙ＞ｎｚとなる位相差板である。このような第１位相差板ＲＦ１及び第２位相差板ＲＦ２は、それぞれの遅相軸が互いに直交するように配置されている。また、第１位相差板ＲＦ１は、その遅相軸が第１偏光板ＰＬ１の吸収軸とほぼ直交するように配置されている。同様に、第２位相差板ＲＦ２は、その遅相軸が第２偏光板ＰＬ１の吸収軸とほぼ直交するように配置されている。
【００８３】
より具体的には、液晶セルＣにおける液晶層は、誘電異方性が負のネマティック液晶材料として、メルク（株）製のＦ系液晶を用いた。ここで用いた液晶材料の屈折率異方性Δｎは、０．０９（測定波長は５５０ｎｍ。以下位相差板の屈折率や位相差は全て波長５５０ｎｍでの測定値を記す）であり、液晶層の厚みｄは３．１μｍである。
【００８４】
第１偏光板ＰＬ１及び第２偏光板ＰＬ２としては、住友化学（株）製の偏光板ＳＲＷ０６２Ａを適用した。
【００８５】
第１位相差板ＲＦ１及び第２位相差板ＲＦ２としては、日本ゼオン（株）製のゼオノアＩＩを適用した（面内位相差は５０ｎｍであり、法線位相差が１１０ｎｍである）。
【００８６】
上述した実施例２の構成において、階調レベルに対する相対明度の出力特性を測定した。この測定では、画像を表示した画面の上下方位及び左右方位について、視角毎に出力特性を測定した。ここで、比較のために、各表示部を単一の白表示構成体（赤色のサブピクセルＲ、緑色のサブピクセルＧ、及び、青色のサブピクセルＢ）によって構成した場合についても、法線に対して８０°の傾き角度となる斜め方向から観察したときの出力特性も測定した。
【００８７】
図１６Ａに示すように、上下方位については、実施例２の構成において上述したような階調制御方法を適用した場合、法線方向（０ｄｅｇ）での出力特性とほぼ同等の出力特性が得られた。特に、中間調に相当する階調レベルにおいても良好な表示品位が得られることが確認できた。
【００８８】
図１６Ｂに示すように、左右方位については、法線方向（０ｄｅｇ）での出力特性に対して、比較例での出力特性は全体的に相対明度が相違しており、また、低階調レベルで急峻な相対明度が変化する反面、中間調から高階調レベルでは相対明度の変化が小さく、結果として白っぽい表示となってしまった。これに対して、実施例２の構成において上述したような階調制御方法を適用した場合、傾き角度が大きくなるにしたがって法線方向での出力特性との差が拡大するが、比較例ほど大きくなく、また、全体的に滑らかな曲線を描くような出力特性が得られた。特に、中間調に相当する階調レベルにおいても良好な表示品位が得られることが確認できた。
【００８９】
（第２実施形態：サブフレーム構成）
この第２実施形態においては、図１７に示すように、各画素ＰＸは、１つのスイッチング素子１２及びこのスイッチング素子１２に接続された１つの画素電極１３を備えて構成されている。このような画素ＰＸを備えた液晶セルＣと面光源装置として機能するバックライトＢＬとを組み合わせ、フィールドシーケンシャル駆動を適用することにより、表示部ＤＰは、各画素ＰＸにおいてカラー表示を可能としている。すなわち、バックライトＢＬは、原色光源を含んで構成されており、各表示部ＤＰは、原色光源が順次点灯するタイミングに対応して液晶セルＣの透過状態を制御することにより原色のそれぞれの画像を表示する複数のサブフレームによって１フレームを構成している。この第２実施形態について、第１乃至第３構成例について、以下に説明する。
【００９０】
≪第１構成例≫
第１構成例に係る液晶表示装置において、表示部ＤＰは、図１８に示すように、第１白表示構成体ＤＰ１により原色を順次表示するサブフレームと、第２白表示構成体ＤＰ２により白色を表示するサブフレームと、によって１フレームを構成するように駆動される。図１８に示した例では、第１白表示構成体ＤＰ１は、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、及び、青（Ｂ）の３つのサブフレームによって構成されているが、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、及び、イエロー（Ｙ）の３つのサブフレームによって構成してもよい。つまり、第１構成例においては、１フレームは、４つのサブフレームＲ、Ｇ、Ｂ、Ｗによって構成されている。
【００９１】
より具体的な構成について説明する。液晶セルＣは、基本的には第１実施形態と同様に構成されている。但し、液晶セルＣは、カラーフィルタを備えていない。各表示部ＤＰは、対応する画素ＰＸにおいてカラー表示を可能とするために、１フレームをほぼ４分割し、赤色を表示するサブフレームＲにおいて、バックライトから赤色光が放射されているタイミングで画素ＰＸをオン状態（光透過可能な状態）とし、主に赤色の波長成分を透過する。同様にして、表示部ＤＰは、緑色を表示するサブフレームＧにおいてバックライトから緑色光が放射されているタイミングで画素ＰＸをオン状態とし、主に緑色の波長成分を透過し、青色を表示するサブフレームＢにおいてバックライトから青色光が放射されているタイミングで画素ＰＸをオン状態とし、主に青色の波長成分を透過し、さらに、白色を表示するサブフレームＷにおいてバックライトから白色光が放射されているタイミングで画素ＰＸをオン状態とし、白色光を透過する。
【００９２】
≪第２構成例≫
第２構成例に係る液晶表示装置において、表示部ＤＰは、図１９に示すように、第１白表示構成体ＤＰ１により赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、及び、青（Ｂ）を順次表示する３つのサブフレームと、第２白表示構成体ＤＰ２によりシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、及び、イエロー（Ｙ）を順次表示する３つのサブフレームと、によって１フレームを構成するように駆動される。つまり、第２構成例においては、１フレームは、６つのサブフレームＲ、Ｇ、Ｂ、Ｃ、Ｍ、Ｙによって構成されている。
【００９３】
より具体的な構成について説明する。各表示部ＤＰは、対応する画素ＰＸにおいてカラー表示を可能とするために、１フレームをほぼ６分割し、赤色を表示するサブフレームＲにおいて、バックライトから赤色光が放射されているタイミングで画素ＰＸをオン状態（光透過可能な状態）とし、主に赤色の波長成分を透過する。同様にして、表示部ＤＰは、緑色を表示するサブフレームＧにおいてバックライトから緑色光が放射されているタイミングで画素ＰＸをオン状態とし、主に緑色の波長成分を透過し、青色を表示するサブフレームＢにおいてバックライトから青色光が放射されているタイミングで画素ＰＸをオン状態とし、主に青色の波長成分を透過する。
【００９４】
これらの３つのサブフレームに続いて、表示部ＤＰは、シアン色を表示するサブフレームＣにおいて、バックライトから緑色光及び青色光が放射されているタイミングで画素ＰＸをオン状態（光透過可能な状態）とし、主にシアン色の波長成分を透過する。同様にして、表示部ＤＰは、マゼンタ色を表示するサブフレームＭにおいてバックライトから赤色光及び青色光が放射されているタイミングで画素ＰＸをオン状態とし、主にマゼンタ色の波長成分を透過し、イエロー色を表示するサブフレームＹにおいてバックライトから赤色光及び緑色光が放射されているタイミングで画素ＰＸをオン状態とし、主にイエロー色の波長成分を透過する。
【００９５】
≪第３構成例≫
第３構成例に係る液晶表示装置において、表示部ＤＰは、図２０に示すように、第１白表示構成体ＤＰ１により赤（Ｒ１）、緑（Ｇ１）、及び、青（Ｂ１）を順次表示する３つのサブフレームと、第２白表示構成体ＤＰ２により赤（Ｒ２）、緑（Ｇ２）、及び、青（Ｂ２）を順次表示する３つのサブフレームと、によって１フレームを構成するように駆動される。つまり、第３構成例においては、１フレームは、６つのサブフレームＲ１、Ｇ１、Ｂ１、Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２によって構成されている。
【００９６】
但し、第２白表示構成体ＤＰ２により表示される少なくとも１つの色の色度は、第１白表示構成体ＤＰ１により表示される同色の色度とは異なるようにサブフレームの色を設定している。ここでは、赤色のサブフレームＲ２の色度は、同じく赤色のサブフレームＲ１の色度とは異なっている。また、緑色のサブフレームＧ２の色度は、同じく緑色のサブフレームＧ１の色度とは異なっており、さらには、青色のサブフレームＢ２の色度は、同じく青色のサブフレームＢ１の色度とは異なっている。要するに、第１白表示構成体を構成する全てのサブフレームの色の色度と、第２白表示構成体を構成する全てのサブフレームの色の色度とが同一とならないように設定されている。
【００９７】
より具体的な構成について説明する。各表示部ＤＰは、対応する画素ＰＸにおいてカラー表示を可能とするために、１フレームをほぼ６分割し、赤色を表示するサブフレームＲ１において、バックライトから赤色光が放射されているタイミングで画素ＰＸをオン状態（光透過可能な状態）とし、主に赤色の波長成分を透過する。同様にして、表示部ＤＰは、緑色を表示するサブフレームＧ１においてバックライトから緑色光が放射されているタイミングで画素ＰＸをオン状態とし、主に緑色の波長成分を透過し、青色を表示するサブフレーＢ１ムにおいてバックライトから青色光が放射されているタイミングで画素ＰＸをオン状態とし、主に青色の波長成分を透過する。
【００９８】
これらの３つのサブフレームに続いて、表示部ＤＰは、赤色を表示するサブフレームＲ２において、バックライトからＲ１とは異なる主波長成分の赤色光が放射されているタイミングで画素ＰＸをオン状態（光透過可能な状態）とし、主に赤色の波長成分を透過する。同様にして、表示部ＤＰは、緑色を表示するサブフレームＧ２においてバックライトからＧ１とは異なる主波長成分の緑色光が放射されているタイミングで画素ＰＸをオン状態とし、主に緑色の波長成分を透過し、青色を表示するサブフレームＢ２においてバックライトからＢ１とは異なる主波長成分の青色光が放射されているタイミングで画素ＰＸをオン状態とし、主に青色の波長成分を透過する。
【００９９】
これらの第２実施形態における階調制御方法は、上述した第１実施形態における「サブピクセル」を「サブフレーム」に置き換えることで同様に可能であり、第１実施形態と同様の効果が得られる。
【０１００】
なお、この発明は、上記実施形態そのものに限定されるものではなく、その実施の段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。
【０１０１】
例えば、上述した実施の形態では、各画素は、２つの白表示構成体（すなわち第１白表示構成体及び第２白表示構成体）を含む構成について説明したが、３つ以上の白表示構成体を含んでいても良い。
【０１０２】
また、上述した実施の形態では、面光源装置としてバックライトを備えた構成について説明したが、反射型の液晶セルとの組み合わせにおいて、面光源装置としてフロントライトを備えていても良い。
【図面の簡単な説明】
【０１０３】
【図１】図１は、この発明の実施の形態に係る液晶表示装置の構成を説明するための図である。
【図２】図２は、この発明の第１実施形態における第１構成例に係る液晶表示装置の表示部の構成を概略的に示す図である。
【図３】図３は、図２に示した液晶表示装置の表示部の構成を概略的に示す断面図である。
【図４】図４は、この発明の第１実施形態における第２構成例に係る液晶表示装置の表示部の構成を概略的に示す図である。
【図５】図５は、図４に示した液晶表示装置の表示部の構成を概略的に示す断面図である。
【図６】図６は、この発明の第１実施形態における第３構成例に係る液晶表示装置の表示部の構成を概略的に示す図である。
【図７】図７は、図６に示した液晶表示装置の表示部の構成を概略的に示す断面図である。
【図８】図８は、この実施の形態に係る階調制御方法を説明するための図であって、各画素における階調レベルに対する相対明度の出力特性の一例を示す図である。
【図９】図９は、この実施の形態に係るより望ましい階調制御方法を説明するための図である。
【図１０】図１０は、第１実施形態の第１構成例に係る階調制御方法を説明するための図であって、各画素におけるサブピクセルの印加電圧に対する相対輝度の特性を示す図である。
【図１１Ａ】図１１Ａは、各画素の表示部を単一の白表示構成体によって構成した場合に再現可能な色再現範囲を模式的に示す図である。
【図１１Ｂ】図１１Ｂは、この実施の形態に係る階調制御方法を適用した場合に再現可能な色再現範囲を模式的に示す図である。
【図１２】図１２は、第１実施形態の第１構成例についてピンク色の階調制御方法を説明するための図である。
【図１３】図１３は、第１実施形態の実施例１に係る液晶表示装置の構成を説明するための図である。
【図１４Ａ】図１４Ａは、実施例１に係る液晶表示装置の画面の上下方位について、階調レベルに対する相対明度の出力特性の測定結果を示す図である。
【図１４Ｂ】図１４Ｂは、実施例１に係る液晶表示装置の画面の左右方位について、階調レベルに対する相対明度の出力特性の測定結果を示す図である。
【図１５】図１５は、第１実施形態の実施例２に係る液晶表示装置の構成を説明するための図である。
【図１６Ａ】図１６Ａは、実施例２に係る液晶表示装置の画面の上下方位について、階調レベルに対する相対明度の出力特性の測定結果を示す図である。
【図１６Ｂ】図１６Ｂは、実施例２に係る液晶表示装置の画面の左右方位について、階調レベルに対する相対明度の出力特性の測定結果を示す図である。
【図１７】図１７は、この発明の第２実施形態に係る液晶表示装置の表示部の構成を説明するための図である。
【図１８】図１８は、この発明の第２実施形態における第１構成例に係る液晶表示装置の表示部による駆動方法を説明するための図である。
【図１９】図１９は、この発明の第２実施形態における第２構成例に係る液晶表示装置の表示部による駆動方法を説明するための図である。
【図２０】図２０は、この発明の第２実施形態における第３構成例に係る液晶表示装置の表示部による駆動方法を説明するための図である。
【符号の説明】
【０１０４】
Ｃ…液晶セル、ＰＸ…画素、ＤＰ…表示部、ＧＣ…階調制御部、Ｐ…円偏光子構成体、ＶＲ…可変リターダー構成体、Ａ…円検光子構成体、ＢＬ…バックライト、ＤＰ１…第１白表示構成体、ＤＰ２…第２白表示構成体、１０…アレイ基板、１１…絶縁基板、１２…スイッチング素子、１３…画素電極、２０…対向基板、２１…絶縁基板、２２…対向電極、２３…カラーフィルタ、３０…液晶層
【技術分野】
【０００１】
この発明は、液晶表示装置に係り、特にカラー表示可能なドットマトリクス型の液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置は、薄型、軽量、低消費電力である等の様々な特徴を有しており、ＯＡ機器、情報端末、時計、及びテレビ等の様々な用途に応用されている。特に、薄膜トランジスタ（以下、ＴＦＴという）を有する液晶表示装置は、その高い応答性から、携帯テレビやコンピュータなどのように多量の情報を表示するモニタとして用いられている。
【０００３】
近年、情報量の増加に伴い、画像の高精細化や表示速度の高速化に対する要求が高まっている。これら要求のうち画像の高精細化は、例えば、上述したＴＦＴが形成するアレイ構造を微細化することによって実現されている。
【０００４】
一方、表示速度の高速化に関しては、従来の表示モードに代わって、例えばネマティック液晶を用いたＯＣＢ(Optically Compensated Birefringence)モード、ＶＡＮ(Vertically Aligned Nematic)モード、ＨＡＮ(Hybrid Aligned Nematic)モード、およびπ配列モード、並びにスメクチック液晶を用いた界面安定型強誘電性液晶(SSFLC: Surface-Stabilized Ferroelectric Liquid Crystal)モードおよび反強誘電性液晶(AFLC: Anti-Ferroelectric Liquid Crystal)モードが検討されている。
【０００５】
これら表示モードのうち、特にＶＡＮモードは、従来のＴＮ(Twisted Nematic)モードよりも速い応答速度を得ることができ、さらに静電気破壊のような不良発生の原因となるラビング処理を垂直配向により不要にできるという特長を有している。なかでも、配向分割型ＶＡＮモード（以下、ＭＶＡモードという）は、視野角の拡大が比較的容易なことから特に注目されている。
【０００６】
ＭＶＡモードでは、マスクラビング、画素電極構造の工夫、画素内に突起を設けるなどして、これらによって画素電極及び対向電極から画素領域に印加される電界の傾きを制御することが行われている。液晶層の画素領域は、液晶分子の配向方向が電圧印加状態で互いに９０°の角度をなすような例えば４つのドメインに配向分割され、これにより、視角特性の対称性改善と反転現象の抑止を実現している。
【０００７】
なおかつ、液晶分子が基板主面にほぼ垂直に配列した状態、すなわち黒表示状態での液晶層の位相差の視角依存性を負の位相差板を用いて補償し、これにより、視角に対するコントラスト比（ＣＲ）を良好なものとしている。さらに、この負の位相差板が偏光板の視角依存性も補償するような面内位相差をもつ２軸位相差板であれば、さらに優れた視角−コントラスト特性を実現することができる。
【０００８】
しかしながら、前述した従来のＭＶＡモードは、中間調や白を表示した際の視角補償は不十分であり、液晶表示装置をその法線方向から観察した場合と法線に対して傾いた斜め方向から観察した場合とでは、その階調特性が異なり、多色表示した液晶表示装置を斜め方向から観察した場合では、中間調が潰れてしまい、全体的に白っぽく表示されてしまう問題が生じている。例えば、画素領域を４つのドメインに配向分割したＭＶＡモードの液晶表示装置において、中間調を表示した際に斜め方向から観察したときの輝度が白表示した際の輝度と差のない状態となり、全体的に白っぽい表示として視認されてしまう。
【０００９】
このような問題に対して、画像を表示する１フレームを複数のサブフレームに分割して、各サブフレームにおける明るさに基づいて階調レベルを制御する技術が提案されている（非特許文献１参照）。また、各画素を複数のサブピクセルに分割して、各サブピクセルにおける明るさに基づいて階調レベルを制御する技術が提案されている（非特許文献２参照）。
【非特許文献１】N.kimura et al. ”60.2:Invited Paper: New Technologies for Large-Sized High-Quality LCD TV”, SID'05 DIGEST,p1734-1737(2005)
【非特許文献２】Sang Soo Kim, ”66.1:Invited Paper: The World's Largest (82-in.) TFT-LCD”, SID'05 DIGEST,p1842-1847(2005)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
この発明は、上述した問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、視角にかかわらず表示品位を改善することができ、しかも、色再現範囲を拡大することが可能な液晶表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この発明の態様による液晶表示装置は、
一対の基板間に液晶層を有するドットマトリクス型の液晶表示装置であり、
各画素においてカラー表示を可能とする表示部と、
各画素における階調レベルを制御する階調制御部と、を備え、
前記表示部は、原色を組み合わせて白表示するように構成された第１白表示構成体と、前記第１白表示構成体を構成する原色とは異なる色度の色を含み白表示するように構成された第２白表示構成体と、を有し、
前記階調制御部は、前記第１白表示構成体または前記第２白表示構成体の一方により各画素の階調レベルを制御する第１制御モードと、前記第１白表示構成体及び前記第２白表示構成体の組み合わせにより各画素の階調レベルを制御する第２制御モードと、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
この発明によれば、視角にかかわらず表示品位を改善することができ、しかも、色再現範囲を拡大することが可能な液晶表示装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、この発明の一実施の形態に係る液晶表示装置について図面を参照して説明する。
【００１４】
図１に示すように、液晶表示装置は、一対の基板間に液晶層を保持した構成の液晶セルＣを備えている。この液晶セルＣは、マトリクス状に配置された画素ＰＸを有している。各画素ＰＸは、カラー表示を可能とする表示部ＤＰを備えている。また、液晶表示装置は、各画素ＰＸにける階調レベルを制御する階調制御部ＧＣを備えている。
【００１５】
表示部ＤＰは、原色を組み合わせて（例えば、加法混色に用いられる原色である赤、緑、及び、青を組み合わせたり、減法混色に用いられる原色であるシアン、マゼンタ、及び、イエローを組み合わせたりすることが考えられる）白表示するように構成された第１白表示構成体ＤＰ１と、第１白表示構成体ＤＰ１を構成する原色とは異なる色度の色を含み白表示するように構成された第２白表示構成体ＤＰ２と、を有している。
【００１６】
階調制御部ＧＣは、第１白表示構成体ＤＰ１または第２白表示構成体ＤＰ２の一方により各画素ＰＸの階調レベルを制御する第１制御モードと、第１白表示構成体ＤＰ１及び第２白表示構成体ＤＰ２の組み合わせにより各画素ＰＸの階調レベルを制御する第２制御モードと、を有している。
【００１７】
以下に、より詳しい実施形態について説明する。
【００１８】
（第１実施形態：サブピクセル構成）
この第１実施形態においては、各画素ＰＸに配置された各表示部ＤＰは、複数のサブピクセルを備えて構成されており、これらのサブピクセルによって１画素を構成している。この第１実施形態について、第１乃至第３構成例について、以下に説明する。
【００１９】
≪第１構成例≫
第１構成例に係る液晶表示装置は、図２に示すように、各画素ＰＸに第１白表示構成体ＤＰ１及び第２白表示構成体ＤＰ２からなる表示部ＤＰを備えている。第１白表示構成体ＤＰ１は、原色のサブピクセルによって構成されている。図２に示した例では、第１白表示構成体ＤＰ１は、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、及び、青（Ｂ）の３つのサブピクセルによって構成されているが、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、及び、イエロー（Ｙ）の３つのサブピクセルによって構成してもよい。また、第２白表示構成体ＤＰ２は、白（Ｗ）の１つのサブピクセルによって構成されている。つまり、第１構成例においては、１画素ＰＸは、４つのサブピクセルＲ、Ｇ、Ｂ、Ｗによって構成されている。
【００２０】
より具体的な構成について説明する。図２及び図３に示すように、液晶セルＣは、アレイ基板１０及び対向基板２０との間に液晶層３０を保持して構成されている。アレイ基板１０は、ガラスなどの絶縁基板１１を用いて構成され、サブピクセルＲ、Ｇ、Ｂ、Ｗの行に沿ってそれぞれ形成された複数本の走査線Ｙ、サブピクセルＲ、Ｇ、Ｂ、Ｗの列に沿って形成された複数本の信号線Ｘ、対応走査線Ｙ及び対応信号線Ｘの交差位置近傍においてサブピクセルＲ、Ｇ、Ｂ、Ｗ毎に配置されたスイッチング素子１２、サブピクセルＲ、Ｇ、Ｂ、Ｗ毎に配置され対応するスイッチング素子１２に接続された画素電極１３などを備えている。画素電極１３の表面は、図示しない配向膜によって覆われている。
【００２１】
走査線Ｙは、階調制御部ＧＣに含まれる走査線ドライバに接続され、信号線Ｘは、階調制御部ＧＣに含まれる信号線ドライバＸＤに接続されている。スイッチング素子１２は、例えば、薄膜トランジスタによって構成されている。画素電極１３は、透過型の液晶セルにおいては光透過性を有する導電部材（例えばインジウム・ティン・オキサイド）によって形成されている。
【００２２】
対向基板２０は、ガラスなどの絶縁基板２１を用いて構成され、対向電極２２などを備えている。対向電極２２の表面は、図示しない配向膜によって覆われている。対向電極２２は、光透過性を有する導電部材（例えばインジウム・ティン・オキサイド）によって形成されている。
【００２３】
また、各表示部ＤＰは、カラー表示を可能とするために、カラーフィルタを備えている。この第１実施形態では、カラーフィルタ２３は、対向基板２０に備えられている。赤色のサブピクセルＲは、面光源装置として機能するバックライトから放射された白色光のうち主に赤色の波長成分を透過する赤色のレジスト２３Ｒを備えている。緑色のサブピクセルＧは、バックライトから放射された白色光のうち主に緑色の波長成分を透過する緑色のレジスト２３Ｇを備えている。青色のサブピクセルＢは、バックライトから放射された白色光のうち主に青色の波長成分を透過する青色のレジスト２３Ｂを備えている。白色のサブピクセルＷは、バックライトから放射された白色光を透過する無彩色のレジスト２３Ｗを備えている。
【００２４】
上述したアレイ基板１０及び対向基板２０の表面を覆う配向膜は、画素電極１３と対向電極２２との間に電圧を印加しない状態で液晶層３０を構成する液晶分子に対して垂直配向性（すなわち、基板主面の法線方向に配向させる特性）を付与する。特に、ＭＶＡモードの液晶表示装置においては、液晶セルＣにおいて、電圧を印加した状態にてサブピクセル内の液晶分子配列が少なくとも２方位を向くように配向制御している。
【００２５】
このような配向制御は、例えば図３に示したように、サブピクセル内に配向分割制御用の突起４１を備えることで実現可能であるし、また、サブピクセル毎に配置された画素電極１３及び対向電極２２の少なくとも一方の一部に配向分割制御用のスリット４２を設けることでも実現可能であり、さらには、アレイ基板１０及び対向基板２０における液晶層３０を挟持する面に配向分割制御用のラビング等の配向処理を施した配向膜を設けることでも実現可能である。さらには、これらの突起４１、スリット４２、及び、配向処理を施した配向膜の少なくとも２つを組み合わせても良いことは言うまでもない。
【００２６】
≪第２構成例≫
第２構成例に係る液晶表示装置は、図４に示すように、各画素ＰＸに第１白表示構成体ＤＰ１及び第２白表示構成体ＤＰ２からなる表示部ＤＰを備えている。第１白表示構成体ＤＰ１は、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、及び、青（Ｂ）の３つのサブピクセルによって構成されている。第２白表示構成体ＤＰ２は、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、及び、イエロー（Ｙ）の３つのサブピクセルによって構成されている。つまり、第２構成例においては、１画素ＰＸは、６つのサブピクセルＲ、Ｇ、Ｂ、Ｃ、Ｍ、Ｙによって構成されている。
【００２７】
より具体的な構成について説明する。なお、各サブピクセルの具体的な構造は、第１構成例と同様であるため、第１構成例と同一の構成要素については同一の参照符号を付して詳細な説明を省略する。図４及び図５に示すように、スイッチング素子１２は、対応走査線Ｙ及び対応信号線Ｘの交差位置近傍においてサブピクセルＲ、Ｇ、Ｂ、Ｃ、Ｍ、Ｙ毎に配置されている。また、画素電極１３も、サブピクセルＲ、Ｇ、Ｂ、Ｃ、Ｍ、Ｙ毎に配置されている。
【００２８】
対向基板２０において、表示部ＤＰの第１白表示構成体ＤＰ１に対応して、赤色のサブピクセルＲに赤色のレジスト２３Ｒが配置され、緑色のサブピクセルＧに緑色のレジスト２３Ｇが配置され、また、青色のサブピクセルＢに青色のレジスト２３Ｂが配置されている。
【００２９】
一方、表示部ＤＰの第２白表示構成体ＤＰ２に対応して、シアン色のサブピクセルＣは、バックライトから放射された白色光のうち主に緑色及び青色の波長成分を透過するシアン色のレジスト２３Ｃを備えている。マゼンタ色のサブピクセルＭは、バックライトから放射された白色光のうち主に赤色及び青色の波長成分を透過するマゼンタ色のレジスト２３Ｍを備えている。イエロー色のサブピクセルＹは、バックライトから放射された白色光のうち主に赤色及び緑色の波長成分を透過するイエロー色のレジスト２３Ｙを備えている。
【００３０】
≪第３構成例≫
第３構成例に係る液晶表示装置は、図６に示すように、各画素ＰＸに第１白表示構成体ＤＰ１及び第２白表示構成体ＤＰ２からなる表示部ＤＰを備えている。第１白表示構成体ＤＰ１は、赤（Ｒ１）、緑（Ｇ１）、及び、青（Ｂ１）の３つのサブピクセルによって構成されている。第２白表示構成体ＤＰ２は、赤（Ｒ２）、緑（Ｇ２）、及び、青（Ｂ２）の３つのサブピクセルによって構成されている。つまり、第３構成例においては、１画素ＰＸは、６つのサブピクセルＲ１、Ｇ１、Ｂ１、Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２によって構成されている。
【００３１】
但し、第２白表示構成体ＤＰ２の少なくとも１つの色の色度は、第１白表示構成体ＤＰ１における同色の色度とは異なるようにサブピクセルの色を設定している。ここでは、赤色のサブピクセルＲ２の色度は、同じく赤色のサブピクセルＲ１の色度とは異なっている。また、緑色のサブピクセルＧ２の色度は、同じく緑色のサブピクセルＧ１の色度とは異なっており、さらには、青色のサブピクセルＢ２の色度は、同じく青色のサブピクセルＢ１の色度とは異なっている。要するに、第１白表示構成体を構成する全てのサブピクセルの色の色度と、第２白表示構成体を構成する全てのサブピクセルの色の色度とが同一とならないように設定されている（すなわち、サブピクセルＲ１及びＲ２の色度が同じであって、サブピクセルＧ１及びＧ２の色度が同じであって、且つ、サブピクセルＢ１及びＢ２の色度が同じとなるような設定は除かれる）。
【００３２】
より具体的な構成について説明する。なお、各サブピクセルの具体的な構造は、第１構成例と同様であるため、第１構成例と同一の構成要素については同一の参照符号を付して詳細な説明を省略する。図６及び図７に示すように、スイッチング素子１２は、対応走査線Ｙ及び対応信号線Ｘの交差位置近傍においてサブピクセルＲ１、Ｇ１、Ｂ１、Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２毎に配置されている。また、画素電極１３も、サブピクセルＲ１、Ｇ１、Ｂ１、Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２毎に配置されている。
【００３３】
対向基板２０において、表示部ＤＰの第１白表示構成体ＤＰ１に対応して、赤色のサブピクセルＲ１に赤色のレジスト２３Ｒ１が配置され、緑色のサブピクセルＧ１に緑色のレジスト２３Ｇ１が配置され、また、青色のサブピクセルＢ１に青色のレジスト２３Ｂ１が配置されている。
【００３４】
一方、表示部ＤＰの第２白表示構成体ＤＰ２に対応して、赤色のサブピクセルＲ２は、バックライトから放射された白色光のうち主に２３Ｒ１とは異なる赤色の主波長成分を透過する赤色のレジスト２３Ｒ２を備えている。緑色のサブピクセルＧ２は、バックライトから放射された白色光のうち主に２３Ｇ１とは異なる緑色の主波長成分を透過する緑色のレジスト２３Ｇ２を備えている。青色のサブピクセルＢ２は、バックライトから放射された白色光のうち主に２３Ｂ１とは異なる青色の主波長成分を透過する青色のレジスト２３Ｂ２を備えている。
【００３５】
≪第１実施形態における階調制御方法≫
まず、各画素ＰＸの表示部ＤＰを単一の白表示構成体（例えば、赤色のサブピクセルＲ、緑色のサブピクセルＧ、及び、青色のサブピクセルＢ）によって構成した場合について、特にＭＶＡモードの各画素ＰＸにおける階調レベルに対する相対明度の出力特性について説明する。ここでは、図８に示した出力特性において、横軸とした階調レベルの階調数は２５６（Ｌ０〜Ｌ２５５）とし、縦軸とした相対明度Ｌ＊は最小階調レベル（Ｌ０）の明度を０％とし最大階調レベル（Ｌ２５５）の明度を１００％としたときの各階調レベルの明度の相対値としている。
【００３６】
階調制御部ＧＣは、このようなＭＶＡモードの液晶表示装置をその法線方向から観察したとき、階調レベルに対する相対明度の出力特性（図中のＡ）が略リニアになるように、表示部ＤＰに印加する電圧を制御している。しかしながら、液晶表示装置を斜め方向（例えば法線に対して傾き角度が８０°の方向）から観察したときの出力特性（図中のＢ）は、法線からの傾き角度が大きくなるほど法線方向での出力特性から大きく外れてしまう。特に、中間調に相当する階調レベルの相対明度は、より高い階調レベル（すなわち白表示に近い階調レベル）での相対明度と差のない状態となり、白っぽく表示されてしまい、表示品位の良好な中間調を表示することが困難である。同一階調レベルにおいて、法線方向での出力特性と斜め方向での出力特性とでの最大の相対明度の差ΔＬ＊ｍａｘは、約４０％となる。
【００３７】
そこで、この第１実施形態では、階調制御部ＧＣは、第１制御モードにおいて、第１白表示構成体ＤＰ１または第２白表示構成体ＤＰ２の一方をオン状態として駆動する一方で他方をオフ状態として表示に寄与させないようにする。具体的には、図８に示した例では、階調制御部ＧＣは、第１制御モードにおいて、各画素ＰＸにおける階調レベルとして暗側の第１階調範囲（例えば階調レベルＬ０からＬ１２７までの範囲）における階調レベルを出力する。
【００３８】
すなわち、第１階調範囲においては、第１白表示構成体ＤＰ１のみが駆動され、第２白表示構成体ＤＰ２はオフ状態（黒表示の状態）を維持している。つまり、第１白表示構成体ＤＰ１のみによって表示可能な階調範囲、例えば階調レベルＬ’０からＬ’２５５までの範囲を、各画素ＰＸにおける暗側の第１階調範囲に割り振る。これにより、斜め方向から観察したときの出力特性（図中のＣ１）は、表示部ＤＰを単一の白表示構成体で構成した場合の出力特性（図中のＢ）と同様の変化を呈するが、正面方向から観察したときの出力特性との差は小さく、最大の相対明度の差ΔＬ＊ｍａｘは、約２５％程度である。
【００３９】
そして、階調制御部ＧＣは、第２制御モードにおいて、第１白表示構成体ＤＰ１及び第２白表示構成体ＤＰ２をともにオン状態として駆動する。具体的には、図８に示した例では、階調制御部ＧＣは、第２制御モードにおいて、各画素ＰＸにおける階調レベルとして明側の第２階調範囲（例えば階調レベルＬ１２７からＬ２５５までの範囲）における階調レベルを出力する。
【００４０】
すなわち、第２階調範囲においては、第１白表示構成体ＤＰ１は自身の最大階調レベルＬ’２５５を出力するように駆動された状態を維持し、さらに、第２白表示構成体ＤＰ２が組み合わせて駆動される。つまり、第１白表示構成体ＤＰ１に加えて、第２白表示構成体ＤＰ２によって表示可能な階調範囲、例えば階調レベルＬ”０からＬ”２５５までの範囲を、各画素ＰＸにおける明側の第２階調範囲に割り振る。これにより、斜め方向から観察したときの出力特性（図中のＣ２）は、表示部ＤＰを単一の白表示構成体で構成した場合の出力特性（図中のＢ）と同様の変化を呈するが、正面方向から観察したときの出力特性との差は小さく、最大の相対明度の差ΔＬ＊ｍａｘは、約２５％程度である。
【００４１】
これまでの説明では、階調制御部ＧＣにより制御モードの割り振りは、階調レベルに基づいて行ったが、必ずしも各画素の階調レベルを１／２にしてそれぞれの制御モードに割り振る必要はなく、種々変更可能である。また、階調制御部ＧＣにより制御モードの割り振りは、相対明度に基づいて行っても良い。
【００４２】
このような第１実施形態による階調制御方法によれば、斜め方向から観察した場合であっても、法線方向から観察した場合と同様の表示品位が得られる。特に、階調制御部ＧＣは、中間調に相当する階調レベルにおいて、法線方向での相対明度と、斜め方向での相対明度とが略等しくなるように第１制御モードと第２制御モードとを組み合わせて駆動することにより、相対明度の変化をリニアに近づけることができ、中間調の表示品位を改善することが可能となる。
【００４３】
なお、図９に示すように、階調制御部ＧＣは、階調レベルに対する相対明度の出力特性が滑らかな曲線として示されるように第１制御モードと第２制御モードとを組み合わせて駆動することにより、さらに中間調の表示品位を改善することが可能となる。すなわち、図中のＣで示した曲線のように、局所的に傾きが小さい部分（階調レベルの変化に対する相対明度の変化の小さい部分）では中間調が潰れやすいが、図中のＤで示した曲線のように、滑らかであれば、傾きが小さい部分が少なく、特に中間調がリニアに変化して視認され、表示品位が改善する。
【００４４】
ここでは、第１構成例における階調制御方法について説明する。
【００４５】
第１白表示構成体ＤＰ１を構成するサブピクセルＲ、Ｇ、Ｂ、及び、第２白表示構成体ＤＰ２を構成するサブピクセルＷについて、それぞれの印加電圧に対する相対輝度の関係は、図１０に示す通りであるものとする。これにより、各画素ＰＸにおける表示部ＤＰ単体の相対輝度は、図中のＲＧＢＷで示した通りである。
【００４６】
ここで、ｘｙ平面内に色度座標を取り、その法線方向つまりｚ方向に明度Ｌ＊を取った色空間を考える（Ｂｋは黒表示に対応し、Ｗは白表示に対応する）。各画素ＰＸの表示部ＤＰを赤色のサブピクセルＲ、緑色のサブピクセルＧ、及び、青色のサブピクセルＢによって構成した場合、図１１Ａに示すような六面体の空間内が色再現可能な範囲となる。これに対して、第１構成例のように、各画素ＰＸの表示部ＤＰを赤色のサブピクセルＲ、緑色のサブピクセルＧ、青色のサブピクセルＢ、及び、白色のサブピクセルＷによって構成した場合、図１１Ｂに示すように、ｚ方向に伸びた六面体が形成され、色再現可能な範囲を拡大できることが分かる。
【００４７】
このようなサブピクセル構成においては、各サブピクセルにおいて出力可能な階調数をＮとし、各画素ＰＸを構成するサブピクセル数をＳとしたとき、表示部ＤＰが各画素ＰＸにおいて出力可能な表示色は、ＮのＳ乗である。しかしながら、この実施形態においては、それぞれの表示部ＤＰが出力する表示色数は、ＮのＭ乗（ただし、Ｍ＜Ｓ）としている。
【００４８】
例えば、各サブピクセルで出力可能な階調数が２５６であり、サブピクセル数が４であるとき、それぞれの表示部ＤＰは、能力的には２５６４色の表示色を表示可能であるが、実際には、２５６３色の表示色を表示するように設定されている。したがって、それぞれの色を出力するための手段は、Ｎの（Ｓ−Ｍ）乗、つまりここでは２５６通りあることになる。
【００４９】
一例として、表示部ＤＰが図１１Ｂに示した色度座標上のピンク色Ｐを出力しようとしたとき、第１白表示構成体ＤＰ１のみを用いた構成、例えば赤色サブピクセルＲの階調レベルをＬ’２００とし、緑色サブピクセルＧの階調レベルをＬ’２０とし、青色サブピクセルＢの階調レベルをＬ’２０とした構成（白色サブピクセルＷの階調レベルはＬ”０）では、斜め方向から観察したときに白っぽい表示となり、所望する色を再現できない場合がある。
【００５０】
これに対して、同じ色度座標のピンク色Ｐを出力しようとしたとき、第１白表示構成体ＤＰ１及び第２白表示構成体ＤＰ２を組み合わせて用いた構成、例えば、赤色サブピクセルＲの階調レベルをＬ’１８０とし、緑色サブピクセルＧの階調レベルをＬ’０とし、青色サブピクセルＢの階調レベルをＬ’０とし、白色サブピクセルＷの階調レベルはＬ”２０とした構成では、視角にかかわらず白っぽさが改善され、所望する色を再現することができる。
【００５１】
つまり、表示部ＤＰがある色を出力しようとしたとき、その出力手段が複数通りあるため、このうち、法線方向及び斜め方向ともに白っぽさを改善できる組み合わせを選択することで、いずれの色も視角にかかわらず良好な表示品位で再現することが可能となる。
【００５２】
なお、ここでは、第１構成例について説明したが、第２構成例においては、色度図上の赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の他に、これらを結ぶ三角形の外側に座標を有するシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）を組み合わせることにより、再現可能な色範囲は、色空間において、略１２面体で示される空間に相当し、さらに、色再現範囲を拡大することが可能となる。
【００５３】
同様に、第３構成例においては、色度図上の赤（Ｒ１）、緑（Ｇ１）、青（Ｂ１）の他に、これらを結ぶ三角形の外側に座標を有する赤（Ｒ２）、緑（Ｇ２）、青（Ｂ２）を組み合わせることにより、再現可能な色範囲は、色空間において、略１２面体で示される空間に相当し、さらに、色再現範囲を拡大することが可能となる。
【００５４】
次に、第１構成例のサブピクセル構成において、ピンク色の階調制御方法の一例について説明する。
【００５５】
図１２に示すように、色度図上のピンク色Ｐについては、階調制御部ＧＣは、色度図上の赤の色度座標（赤色のサブピクセルＲの色度座標）と、相対明度Ｌ＊の軸上の５０％に相当する点とを結ぶ線分Ｓ１を境に、第１制御モードと第２制御モードとを切り替えて駆動する。
【００５６】
すなわち、階調制御部ＧＣは、相対明度Ｌ＊の軸上の０％に相当する点を最小階調レベルとし、ここから線分Ｓ１までの範囲を暗側の第１階調範囲として、第１制御モードを選択する。また、階調制御部ＧＣは、相対明度Ｌ＊の軸上の１００％に相当する点を最大階調レベルとし、線分Ｓ１から最大階調レベルまでの範囲を明側の第２階調範囲として、第２制御モードを選択する。上述した第１階調範囲は、さらに、色度図上の赤の色度座標から相対明度Ｌ＊の軸上に下ろした垂線Ｓ２を境に、暗側の階調範囲と明側の階調範囲とに区分される。
【００５７】
階調制御部ＧＣは、第１階調範囲の暗側の階調範囲における階調レベルを出力する際、第１制御モードを選択し、赤色のサブピクセルＲを駆動するとともに緑色のサブピクセルＧ及び青色のサブピクセルＢを組み合わせて駆動する。そして、階調制御部ＧＣは、第１階調範囲の明側の階調範囲における階調レベルを出力する際、第１制御モードを選択し、赤色のサブピクセルＲについては最大階調レベルとなるように駆動するとともに緑色のサブピクセルＧ及び青色のサブピクセルＢを組み合わせて駆動する。
【００５８】
一方、階調制御部ＧＣは、第２階調範囲における階調レベルを出力する際、第２制御モードを選択し、第１白表示構成体ＤＰ１を構成する各サブピクセルＲ、Ｇ、Ｂを駆動するのに加えて第２白表示構成体ＤＰ２を構成する白色のサブピクセルＷを組み合わせて駆動する。
【００５９】
このように、階調制御部ＧＣにより第１制御モード及び第２制御モードを組み合わせることにより、所望の色を所定の階調数の階調レベルで視角にかかわらず良好な表示品位で再現することが可能となる。
【００６０】
≪実施例１；円偏光主導型ＭＶＡモード≫
次に、第１実施形態を適用した実施例１について説明する。この実施例１に係る液晶表示装置は、図１３に示すように、各画素の液晶分子配列が画素に電圧を印加していない状態において基板主面に対してほぼ垂直に配向した円偏光主導型の垂直配向モードの液晶表示装置であって、円偏光子構成体Ｐと、可変リターダー構成体ＶＲと、円検光子構成体Ａと、白色光を放射するバックライトＢＬと、を備えている。
【００６１】
可変リターダー構成体ＶＲは、２枚の電極付基板間に液晶層を挟持したドットマトリクス型の液晶セルＣを備えており、各画素は、第１乃至第３構成例のいずれで構成されていても良い。なお、各画素は、２つのドメインに配向分割されている。
【００６２】
円偏光子構成体Ｐは、液晶セルＣのバックライトＢＬ側に位置する第１偏光板ＰＬ１、及び、第１偏光板ＰＬ１と液晶セルＣとの間に配置された一軸の第１位相差板ＲＦ１を含んでいる。円検光子構成体Ａは、液晶セルＣの観察側に位置する第２偏光板ＰＬ２、及び、第２偏光板ＰＬ２と液晶セルＣとの間に配置された一軸の第２位相差板ＲＦ２を含んでいる。
【００６３】
第１偏光板ＰＬ１及び第２偏光板ＰＬ２は、それぞれの面内において、互いにほぼ直交する透過軸及び吸収軸を有している。これらの第１偏光板ＰＬ１及び第２偏光板ＰＬ２は、それぞれの透過軸が互いに直交するように配置されている。
【００６４】
第１位相差板ＲＦ１及び第２位相差板ＲＦ２は、その面内において、互いにほぼ直交する進相軸及び遅相軸を有しており、進相軸及び遅相軸をそれぞれ透過する所定波長（例えば５５０ｎｍ）の光の間に１／４波長の位相差（すなわち１４０ｎｍの面内位相差）を与える一軸の４分の１波長板である。このような第１位相差板ＲＦ１及び第２位相差板ＲＦ２は、それぞれの遅相軸が互いに直交するように配置されている。また、第１位相差板ＲＦ１は、その遅相軸が第１偏光板ＰＬ１の吸収軸とほぼ４５°の角度をなすように配置されている。同様に、第２位相差板ＲＦ２は、その遅相軸が第２偏光板ＰＬ１の吸収軸とほぼ４５°の角度をなすように配置されている。
【００６５】
円偏光子構成体Ｐは、その光学補償用に第１偏光板ＰＬ１と第１位相差板ＲＦ１との間に配置された第１光学補償層ＯＣ１を備えている。円検光子構成体Ａは、その光学補償用に第２偏光板ＰＬ２と第２位相差板ＲＦ２との間に配置された第２光学補償層ＯＣ２を備えている。可変リターダー構成体ＶＲは、その光学補償用に第１位相差板ＲＦ１と第２位相差板ＲＦ２との間に配置された第３光学補償層ＯＣ３を備えている。
【００６６】
すなわち、第１光学補償層ＯＣ１は、円偏光子構成体Ｐを出射した出射光の偏光状態が出射方位によらず略円偏光となるように円偏光子構成体Ｐの視角特性を補償する。第２光学補償層ＯＣ２は、円検光子構成体Ａを出射した出射光の偏光状態が出射方位によらず略円偏光となるように円検光子構成体Ａの視角特性を補償する。第３光学補償層ＯＣ３は、可変リターダー構成体ＶＲにおける液晶セルＣの位相差（液晶分子が基板主面にほぼ垂直に配列した状態、すなわち黒表示状態において液晶層における光学的に正の法線位相差）の視角特性を補償する。
【００６７】
第１光学補償層ＯＣ１及び第２光学補償層ＯＣ２は、同様に構成されており、それぞれ、屈折率異方性がｎｘ＞ｎｙ≒ｎｚとなる光学的に１軸のポジティブＡプレート（ｐ−Ａ）を、屈折率異方性がｎｘ≒ｎｙ＜ｎｚとなる光学的に１軸の２枚のポジティブＣプレート（ｐ−Ｃ）で挟むように積層して構成されている。
【００６８】
第３光学補償層ＯＣ３は、屈折率異方性がｎｘ≒ｎｙ＞ｎｚとなる光学的に１軸のネガティブＣプレート（ｎ−Ｃ）によって構成されている。
【００６９】
より具体的には、液晶セルＣにおける液晶層は、誘電異方性が負のネマティック液晶材料として、メルク（株）製のＦ系液晶を用いた。ここで用いた液晶材料の屈折率異方性Δｎは、０．０９（測定波長は５５０ｎｍ。以下位相差板の屈折率や位相差は全て波長５５０ｎｍでの測定値を記す）であり、液晶層の厚みｄは３．１μｍである。
【００７０】
第１偏光板ＰＬ１及び第２偏光板ＰＬ２としては、住友化学（株）製の偏光板ＳＲＷ０６２Ａを適用した。
【００７１】
第１位相差板ＲＦ１及び第２位相差板ＲＦ２としては、日本ゼオン（株）製のゼオノア樹脂からなる１軸の４分の１波長板を適用した（面内位相差は１４０ｎｍ）。
【００７２】
ポジティブＡプレート（ｐ−Ａ）としては、日本ゼオン（株）製のゼオノア樹脂からなる１軸のポジティブＡプレートを適用した（面内位相差は１３０ｎｍ）。
【００７３】
ポジティブＣプレート（ｐ−Ｃ）としては、大日本印刷（株）製の液晶ポリマー樹脂からなる１軸のポジティブＣプレートを適用した（法線位相差は７０ｎｍ）。
【００７４】
ネガティブＣプレート（ｎ−Ｃ）としては、日東電工（株）製の液晶ポリマー樹脂からなる１軸のネガティブＣプレートを適用した（法線位相差は−１１０ｎｍ）。
【００７５】
上述した実施例１の構成において、階調レベルに対する相対明度の出力特性を測定した。この測定では、画像を表示した画面の上下方位及び左右方位について、視角毎に出力特性を測定した。ここで、比較のために、各表示部を単一の白表示構成体（赤色のサブピクセルＲ、緑色のサブピクセルＧ、及び、青色のサブピクセルＢ）によって構成した場合についても、法線に対して８０°の傾き角度となる斜め方向から観察したときの出力特性も測定した。
【００７６】
図１４Ａに示すように、上下方位については、法線方向（０ｄｅｇ）での出力特性に対して、比較例での出力特性は全体的に相対明度が相違しており、また、低階調レベルで急峻な相対明度が変化する反面、中間調から高階調レベルでは相対明度の変化が小さく、結果として白っぽい表示となってしまった。これに対して、実施例１の構成において上述したような階調制御方法を適用した場合、傾き角度が大きくなるにしたがって法線方向での出力特性との差が拡大するが、比較例ほど大きくなく、また、全体的に滑らかな曲線を描くような出力特性が得られた。特に、中間調に相当する階調レベルにおいても良好な表示品位が得られることが確認できた。
【００７７】
図１４Ｂに示すように、左右方位についても、同様に、実施例１の構成において上述したような階調制御方法を適用した場合、傾き角度が大きくなっても全体的に滑らかな曲線を描くような出力特性が得られ、中間調に相当する階調レベルにおいても良好な表示品位が得られることが確認できた。
【００７８】
≪実施例２；直線偏光主導型ＭＶＡモード≫
次に、第１実施形態を適用した実施例２について説明する。この実施例２に係る液晶表示装置は、図１５に示すように、各画素の液晶分子配列が画素に電圧を印加していない状態において基板主面に対してほぼ垂直に配向した直線偏光主導型の垂直配向モードの液晶表示装置であって、円偏光子構成体Ｐと、可変リターダー構成体ＶＲと、円検光子構成体Ａと、白色光を放射するバックライトＢＬと、を備えている。なお、実施例１と同一の構成については、同一の参照符号を付して詳細な説明を省略する。
【００７９】
可変リターダー構成体ＶＲは、２枚の電極付基板間に液晶層を挟持したドットマトリクス型の液晶セルＣを備えており、各画素は、第１乃至第３構成例のいずれで構成されていても良い。なお、各画素は、２つのドメインに配向分割されている。
【００８０】
円偏光子構成体Ｐは、液晶セルＣのバックライトＢＬ側に位置する第１偏光板ＰＬ１、及び、第１偏光板ＰＬ１と液晶セルＣとの間に配置された２軸の第１位相差板ＲＦ１を含んでいる。円検光子構成体Ａは、液晶セルＣの観察側に位置する第２偏光板ＰＬ２、及び、第２偏光板ＰＬ２と液晶セルＣとの間に配置された２軸の第２位相差板ＲＦ２を含んでいる。
【００８１】
第１偏光板ＰＬ１及び第２偏光板ＰＬ２は、それぞれの面内において、互いにほぼ直交する透過軸及び吸収軸を有している。これらの第１偏光板ＰＬ１及び第２偏光板ＰＬ２は、それぞれの透過軸が互いに直交するように配置されている。
【００８２】
第１位相差板ＲＦ１及び第２位相差板ＲＦ２は、その面内において、互いにほぼ直交する進相軸及び遅相軸を有しており、屈折率異方性がｎｘ＞ｎｙ＞ｎｚとなる位相差板である。このような第１位相差板ＲＦ１及び第２位相差板ＲＦ２は、それぞれの遅相軸が互いに直交するように配置されている。また、第１位相差板ＲＦ１は、その遅相軸が第１偏光板ＰＬ１の吸収軸とほぼ直交するように配置されている。同様に、第２位相差板ＲＦ２は、その遅相軸が第２偏光板ＰＬ１の吸収軸とほぼ直交するように配置されている。
【００８３】
より具体的には、液晶セルＣにおける液晶層は、誘電異方性が負のネマティック液晶材料として、メルク（株）製のＦ系液晶を用いた。ここで用いた液晶材料の屈折率異方性Δｎは、０．０９（測定波長は５５０ｎｍ。以下位相差板の屈折率や位相差は全て波長５５０ｎｍでの測定値を記す）であり、液晶層の厚みｄは３．１μｍである。
【００８４】
第１偏光板ＰＬ１及び第２偏光板ＰＬ２としては、住友化学（株）製の偏光板ＳＲＷ０６２Ａを適用した。
【００８５】
第１位相差板ＲＦ１及び第２位相差板ＲＦ２としては、日本ゼオン（株）製のゼオノアＩＩを適用した（面内位相差は５０ｎｍであり、法線位相差が１１０ｎｍである）。
【００８６】
上述した実施例２の構成において、階調レベルに対する相対明度の出力特性を測定した。この測定では、画像を表示した画面の上下方位及び左右方位について、視角毎に出力特性を測定した。ここで、比較のために、各表示部を単一の白表示構成体（赤色のサブピクセルＲ、緑色のサブピクセルＧ、及び、青色のサブピクセルＢ）によって構成した場合についても、法線に対して８０°の傾き角度となる斜め方向から観察したときの出力特性も測定した。
【００８７】
図１６Ａに示すように、上下方位については、実施例２の構成において上述したような階調制御方法を適用した場合、法線方向（０ｄｅｇ）での出力特性とほぼ同等の出力特性が得られた。特に、中間調に相当する階調レベルにおいても良好な表示品位が得られることが確認できた。
【００８８】
図１６Ｂに示すように、左右方位については、法線方向（０ｄｅｇ）での出力特性に対して、比較例での出力特性は全体的に相対明度が相違しており、また、低階調レベルで急峻な相対明度が変化する反面、中間調から高階調レベルでは相対明度の変化が小さく、結果として白っぽい表示となってしまった。これに対して、実施例２の構成において上述したような階調制御方法を適用した場合、傾き角度が大きくなるにしたがって法線方向での出力特性との差が拡大するが、比較例ほど大きくなく、また、全体的に滑らかな曲線を描くような出力特性が得られた。特に、中間調に相当する階調レベルにおいても良好な表示品位が得られることが確認できた。
【００８９】
（第２実施形態：サブフレーム構成）
この第２実施形態においては、図１７に示すように、各画素ＰＸは、１つのスイッチング素子１２及びこのスイッチング素子１２に接続された１つの画素電極１３を備えて構成されている。このような画素ＰＸを備えた液晶セルＣと面光源装置として機能するバックライトＢＬとを組み合わせ、フィールドシーケンシャル駆動を適用することにより、表示部ＤＰは、各画素ＰＸにおいてカラー表示を可能としている。すなわち、バックライトＢＬは、原色光源を含んで構成されており、各表示部ＤＰは、原色光源が順次点灯するタイミングに対応して液晶セルＣの透過状態を制御することにより原色のそれぞれの画像を表示する複数のサブフレームによって１フレームを構成している。この第２実施形態について、第１乃至第３構成例について、以下に説明する。
【００９０】
≪第１構成例≫
第１構成例に係る液晶表示装置において、表示部ＤＰは、図１８に示すように、第１白表示構成体ＤＰ１により原色を順次表示するサブフレームと、第２白表示構成体ＤＰ２により白色を表示するサブフレームと、によって１フレームを構成するように駆動される。図１８に示した例では、第１白表示構成体ＤＰ１は、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、及び、青（Ｂ）の３つのサブフレームによって構成されているが、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、及び、イエロー（Ｙ）の３つのサブフレームによって構成してもよい。つまり、第１構成例においては、１フレームは、４つのサブフレームＲ、Ｇ、Ｂ、Ｗによって構成されている。
【００９１】
より具体的な構成について説明する。液晶セルＣは、基本的には第１実施形態と同様に構成されている。但し、液晶セルＣは、カラーフィルタを備えていない。各表示部ＤＰは、対応する画素ＰＸにおいてカラー表示を可能とするために、１フレームをほぼ４分割し、赤色を表示するサブフレームＲにおいて、バックライトから赤色光が放射されているタイミングで画素ＰＸをオン状態（光透過可能な状態）とし、主に赤色の波長成分を透過する。同様にして、表示部ＤＰは、緑色を表示するサブフレームＧにおいてバックライトから緑色光が放射されているタイミングで画素ＰＸをオン状態とし、主に緑色の波長成分を透過し、青色を表示するサブフレームＢにおいてバックライトから青色光が放射されているタイミングで画素ＰＸをオン状態とし、主に青色の波長成分を透過し、さらに、白色を表示するサブフレームＷにおいてバックライトから白色光が放射されているタイミングで画素ＰＸをオン状態とし、白色光を透過する。
【００９２】
≪第２構成例≫
第２構成例に係る液晶表示装置において、表示部ＤＰは、図１９に示すように、第１白表示構成体ＤＰ１により赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、及び、青（Ｂ）を順次表示する３つのサブフレームと、第２白表示構成体ＤＰ２によりシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、及び、イエロー（Ｙ）を順次表示する３つのサブフレームと、によって１フレームを構成するように駆動される。つまり、第２構成例においては、１フレームは、６つのサブフレームＲ、Ｇ、Ｂ、Ｃ、Ｍ、Ｙによって構成されている。
【００９３】
より具体的な構成について説明する。各表示部ＤＰは、対応する画素ＰＸにおいてカラー表示を可能とするために、１フレームをほぼ６分割し、赤色を表示するサブフレームＲにおいて、バックライトから赤色光が放射されているタイミングで画素ＰＸをオン状態（光透過可能な状態）とし、主に赤色の波長成分を透過する。同様にして、表示部ＤＰは、緑色を表示するサブフレームＧにおいてバックライトから緑色光が放射されているタイミングで画素ＰＸをオン状態とし、主に緑色の波長成分を透過し、青色を表示するサブフレームＢにおいてバックライトから青色光が放射されているタイミングで画素ＰＸをオン状態とし、主に青色の波長成分を透過する。
【００９４】
これらの３つのサブフレームに続いて、表示部ＤＰは、シアン色を表示するサブフレームＣにおいて、バックライトから緑色光及び青色光が放射されているタイミングで画素ＰＸをオン状態（光透過可能な状態）とし、主にシアン色の波長成分を透過する。同様にして、表示部ＤＰは、マゼンタ色を表示するサブフレームＭにおいてバックライトから赤色光及び青色光が放射されているタイミングで画素ＰＸをオン状態とし、主にマゼンタ色の波長成分を透過し、イエロー色を表示するサブフレームＹにおいてバックライトから赤色光及び緑色光が放射されているタイミングで画素ＰＸをオン状態とし、主にイエロー色の波長成分を透過する。
【００９５】
≪第３構成例≫
第３構成例に係る液晶表示装置において、表示部ＤＰは、図２０に示すように、第１白表示構成体ＤＰ１により赤（Ｒ１）、緑（Ｇ１）、及び、青（Ｂ１）を順次表示する３つのサブフレームと、第２白表示構成体ＤＰ２により赤（Ｒ２）、緑（Ｇ２）、及び、青（Ｂ２）を順次表示する３つのサブフレームと、によって１フレームを構成するように駆動される。つまり、第３構成例においては、１フレームは、６つのサブフレームＲ１、Ｇ１、Ｂ１、Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２によって構成されている。
【００９６】
但し、第２白表示構成体ＤＰ２により表示される少なくとも１つの色の色度は、第１白表示構成体ＤＰ１により表示される同色の色度とは異なるようにサブフレームの色を設定している。ここでは、赤色のサブフレームＲ２の色度は、同じく赤色のサブフレームＲ１の色度とは異なっている。また、緑色のサブフレームＧ２の色度は、同じく緑色のサブフレームＧ１の色度とは異なっており、さらには、青色のサブフレームＢ２の色度は、同じく青色のサブフレームＢ１の色度とは異なっている。要するに、第１白表示構成体を構成する全てのサブフレームの色の色度と、第２白表示構成体を構成する全てのサブフレームの色の色度とが同一とならないように設定されている。
【００９７】
より具体的な構成について説明する。各表示部ＤＰは、対応する画素ＰＸにおいてカラー表示を可能とするために、１フレームをほぼ６分割し、赤色を表示するサブフレームＲ１において、バックライトから赤色光が放射されているタイミングで画素ＰＸをオン状態（光透過可能な状態）とし、主に赤色の波長成分を透過する。同様にして、表示部ＤＰは、緑色を表示するサブフレームＧ１においてバックライトから緑色光が放射されているタイミングで画素ＰＸをオン状態とし、主に緑色の波長成分を透過し、青色を表示するサブフレーＢ１ムにおいてバックライトから青色光が放射されているタイミングで画素ＰＸをオン状態とし、主に青色の波長成分を透過する。
【００９８】
これらの３つのサブフレームに続いて、表示部ＤＰは、赤色を表示するサブフレームＲ２において、バックライトからＲ１とは異なる主波長成分の赤色光が放射されているタイミングで画素ＰＸをオン状態（光透過可能な状態）とし、主に赤色の波長成分を透過する。同様にして、表示部ＤＰは、緑色を表示するサブフレームＧ２においてバックライトからＧ１とは異なる主波長成分の緑色光が放射されているタイミングで画素ＰＸをオン状態とし、主に緑色の波長成分を透過し、青色を表示するサブフレームＢ２においてバックライトからＢ１とは異なる主波長成分の青色光が放射されているタイミングで画素ＰＸをオン状態とし、主に青色の波長成分を透過する。
【００９９】
これらの第２実施形態における階調制御方法は、上述した第１実施形態における「サブピクセル」を「サブフレーム」に置き換えることで同様に可能であり、第１実施形態と同様の効果が得られる。
【０１００】
なお、この発明は、上記実施形態そのものに限定されるものではなく、その実施の段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。
【０１０１】
例えば、上述した実施の形態では、各画素は、２つの白表示構成体（すなわち第１白表示構成体及び第２白表示構成体）を含む構成について説明したが、３つ以上の白表示構成体を含んでいても良い。
【０１０２】
また、上述した実施の形態では、面光源装置としてバックライトを備えた構成について説明したが、反射型の液晶セルとの組み合わせにおいて、面光源装置としてフロントライトを備えていても良い。
【図面の簡単な説明】
【０１０３】
【図１】図１は、この発明の実施の形態に係る液晶表示装置の構成を説明するための図である。
【図２】図２は、この発明の第１実施形態における第１構成例に係る液晶表示装置の表示部の構成を概略的に示す図である。
【図３】図３は、図２に示した液晶表示装置の表示部の構成を概略的に示す断面図である。
【図４】図４は、この発明の第１実施形態における第２構成例に係る液晶表示装置の表示部の構成を概略的に示す図である。
【図５】図５は、図４に示した液晶表示装置の表示部の構成を概略的に示す断面図である。
【図６】図６は、この発明の第１実施形態における第３構成例に係る液晶表示装置の表示部の構成を概略的に示す図である。
【図７】図７は、図６に示した液晶表示装置の表示部の構成を概略的に示す断面図である。
【図８】図８は、この実施の形態に係る階調制御方法を説明するための図であって、各画素における階調レベルに対する相対明度の出力特性の一例を示す図である。
【図９】図９は、この実施の形態に係るより望ましい階調制御方法を説明するための図である。
【図１０】図１０は、第１実施形態の第１構成例に係る階調制御方法を説明するための図であって、各画素におけるサブピクセルの印加電圧に対する相対輝度の特性を示す図である。
【図１１Ａ】図１１Ａは、各画素の表示部を単一の白表示構成体によって構成した場合に再現可能な色再現範囲を模式的に示す図である。
【図１１Ｂ】図１１Ｂは、この実施の形態に係る階調制御方法を適用した場合に再現可能な色再現範囲を模式的に示す図である。
【図１２】図１２は、第１実施形態の第１構成例についてピンク色の階調制御方法を説明するための図である。
【図１３】図１３は、第１実施形態の実施例１に係る液晶表示装置の構成を説明するための図である。
【図１４Ａ】図１４Ａは、実施例１に係る液晶表示装置の画面の上下方位について、階調レベルに対する相対明度の出力特性の測定結果を示す図である。
【図１４Ｂ】図１４Ｂは、実施例１に係る液晶表示装置の画面の左右方位について、階調レベルに対する相対明度の出力特性の測定結果を示す図である。
【図１５】図１５は、第１実施形態の実施例２に係る液晶表示装置の構成を説明するための図である。
【図１６Ａ】図１６Ａは、実施例２に係る液晶表示装置の画面の上下方位について、階調レベルに対する相対明度の出力特性の測定結果を示す図である。
【図１６Ｂ】図１６Ｂは、実施例２に係る液晶表示装置の画面の左右方位について、階調レベルに対する相対明度の出力特性の測定結果を示す図である。
【図１７】図１７は、この発明の第２実施形態に係る液晶表示装置の表示部の構成を説明するための図である。
【図１８】図１８は、この発明の第２実施形態における第１構成例に係る液晶表示装置の表示部による駆動方法を説明するための図である。
【図１９】図１９は、この発明の第２実施形態における第２構成例に係る液晶表示装置の表示部による駆動方法を説明するための図である。
【図２０】図２０は、この発明の第２実施形態における第３構成例に係る液晶表示装置の表示部による駆動方法を説明するための図である。
【符号の説明】
【０１０４】
Ｃ…液晶セル、ＰＸ…画素、ＤＰ…表示部、ＧＣ…階調制御部、Ｐ…円偏光子構成体、ＶＲ…可変リターダー構成体、Ａ…円検光子構成体、ＢＬ…バックライト、ＤＰ１…第１白表示構成体、ＤＰ２…第２白表示構成体、１０…アレイ基板、１１…絶縁基板、１２…スイッチング素子、１３…画素電極、２０…対向基板、２１…絶縁基板、２２…対向電極、２３…カラーフィルタ、３０…液晶層
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の基板間に液晶層を有するドットマトリクス型の液晶表示装置であり、
各画素においてカラー表示を可能とする表示部と、
各画素における階調レベルを制御する階調制御部と、を備え、
前記表示部は、原色を組み合わせて白表示するように構成された第１白表示構成体と、前記第１白表示構成体を構成する原色とは異なる色度の色を含み白表示するように構成された第２白表示構成体と、を有し、
前記階調制御部は、前記第１白表示構成体または前記第２白表示構成体の一方により各画素の階調レベルを制御する第１制御モードと、前記第１白表示構成体及び前記第２白表示構成体の組み合わせにより各画素の階調レベルを制御する第２制御モードと、を有することを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記表示部は、前記第１白表示構成体を構成する原色のサブピクセルと、前記第２白表示構成体を構成する白色のサブピクセルと、によって１画素を構成することを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記表示部は、前記第１白表示構成体を構成する赤、緑、及び、青のサブピクセルと、前記第２白表示構成体を構成するイエロー、マゼンタ、及び、シアンのサブピクセルと、によって１画素を構成することを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記表示部は、前記第１白表示構成体を構成する赤、緑、及び、青のサブピクセルと、前記第２白表示構成体を構成する赤、緑、及び、青のサブピクセルと、によって１画素を構成し、且つ、前記第２白表示構成体の少なくとも１つの色の色度が前記第１白表示構成体における同色の色度と異なることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記表示部は、前記第１白表示構成体により原色を順次表示するサブフレームと、前記第２白表示構成体により白色を表示するサブフレームと、によって１フレームを構成するように駆動されることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項６】
前記表示部は、前記第１白表示構成体により赤、緑、及び、青を順次表示するサブフレームと、前記第２白表示構成体によりイエロー、マゼンタ、及び、シアンを順次表示するサブフレームと、によって１フレームを構成するように駆動されることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項７】
前記表示部は、前記第１白表示構成体により赤、緑、及び、青を順次表示するサブフレームと、前記第２白表示構成体により赤、緑、及び、青を順次表示するサブフレームと、によって１フレームを構成するように駆動され、且つ、前記第２白表示構成体の少なくとも１つの色の色度が前記第１白表示構成体における同色の色度と異なることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項８】
各サブピクセルにおいて出力可能な階調数をＮとし、各画素のサブピクセル数をＳとしたとき、前記表示部が各画素において出力する表示色数がＮのＭ乗（但し、Ｍ＜Ｓ）であることを特徴とする請求項２乃至４のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項９】
各サブフレームにおいて出力可能な階調数をＮとし、１フレームを構成するサブフレーム数をＳとしたとき、前記表示部が各画素において出力する表示色数がＮのＭ乗（但し、Ｍ＜Ｓ）であることを特徴とする請求項５乃至７のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項１０】
前記階調制御部は、前記第１制御モードにおいて暗側の第１階調範囲における階調レベルを出力するとともに、前記第２制御モードにおいて第１階調範囲とは異なる明側の第２階調範囲における階調レベルを出力することを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項１１】
中間調に相当する階調レベルにおいて、液晶表示装置の法線方向での相対明度と、法線に対して傾いた斜め方向での相対明度とが略等しいことを特徴とする請求項１０に記載の液晶表示装置。
【請求項１２】
斜め方向において、階調レベルに対する相対明度の出力特性は、滑らかな曲線で示されることを特徴とする請求項１１に記載の液晶表示装置。
【請求項１】
一対の基板間に液晶層を有するドットマトリクス型の液晶表示装置であり、
各画素においてカラー表示を可能とする表示部と、
各画素における階調レベルを制御する階調制御部と、を備え、
前記表示部は、原色を組み合わせて白表示するように構成された第１白表示構成体と、前記第１白表示構成体を構成する原色とは異なる色度の色を含み白表示するように構成された第２白表示構成体と、を有し、
前記階調制御部は、前記第１白表示構成体または前記第２白表示構成体の一方により各画素の階調レベルを制御する第１制御モードと、前記第１白表示構成体及び前記第２白表示構成体の組み合わせにより各画素の階調レベルを制御する第２制御モードと、を有することを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記表示部は、前記第１白表示構成体を構成する原色のサブピクセルと、前記第２白表示構成体を構成する白色のサブピクセルと、によって１画素を構成することを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記表示部は、前記第１白表示構成体を構成する赤、緑、及び、青のサブピクセルと、前記第２白表示構成体を構成するイエロー、マゼンタ、及び、シアンのサブピクセルと、によって１画素を構成することを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記表示部は、前記第１白表示構成体を構成する赤、緑、及び、青のサブピクセルと、前記第２白表示構成体を構成する赤、緑、及び、青のサブピクセルと、によって１画素を構成し、且つ、前記第２白表示構成体の少なくとも１つの色の色度が前記第１白表示構成体における同色の色度と異なることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記表示部は、前記第１白表示構成体により原色を順次表示するサブフレームと、前記第２白表示構成体により白色を表示するサブフレームと、によって１フレームを構成するように駆動されることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項６】
前記表示部は、前記第１白表示構成体により赤、緑、及び、青を順次表示するサブフレームと、前記第２白表示構成体によりイエロー、マゼンタ、及び、シアンを順次表示するサブフレームと、によって１フレームを構成するように駆動されることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項７】
前記表示部は、前記第１白表示構成体により赤、緑、及び、青を順次表示するサブフレームと、前記第２白表示構成体により赤、緑、及び、青を順次表示するサブフレームと、によって１フレームを構成するように駆動され、且つ、前記第２白表示構成体の少なくとも１つの色の色度が前記第１白表示構成体における同色の色度と異なることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項８】
各サブピクセルにおいて出力可能な階調数をＮとし、各画素のサブピクセル数をＳとしたとき、前記表示部が各画素において出力する表示色数がＮのＭ乗（但し、Ｍ＜Ｓ）であることを特徴とする請求項２乃至４のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項９】
各サブフレームにおいて出力可能な階調数をＮとし、１フレームを構成するサブフレーム数をＳとしたとき、前記表示部が各画素において出力する表示色数がＮのＭ乗（但し、Ｍ＜Ｓ）であることを特徴とする請求項５乃至７のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項１０】
前記階調制御部は、前記第１制御モードにおいて暗側の第１階調範囲における階調レベルを出力するとともに、前記第２制御モードにおいて第１階調範囲とは異なる明側の第２階調範囲における階調レベルを出力することを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項１１】
中間調に相当する階調レベルにおいて、液晶表示装置の法線方向での相対明度と、法線に対して傾いた斜め方向での相対明度とが略等しいことを特徴とする請求項１０に記載の液晶表示装置。
【請求項１２】
斜め方向において、階調レベルに対する相対明度の出力特性は、滑らかな曲線で示されることを特徴とする請求項１１に記載の液晶表示装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１Ａ】
【図１１Ｂ】
【図１２】
【図１３】
【図１４Ａ】
【図１４Ｂ】
【図１５】
【図１６Ａ】
【図１６Ｂ】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１Ａ】
【図１１Ｂ】
【図１２】
【図１３】
【図１４Ａ】
【図１４Ｂ】
【図１５】
【図１６Ａ】
【図１６Ｂ】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【公開番号】特開２００７−１１４５５８（Ｐ２００７−１１４５５８Ａ）
【公開日】平成１９年５月１０日（２００７．５．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３０６８８２（Ｐ２００５−３０６８８２）
【出願日】平成１７年１０月２１日（２００５．１０．２１）
【出願人】（３０２０２０２０７）東芝松下ディスプレイテクノロジー株式会社 (2,170)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年５月１０日（２００７．５．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１０月２１日（２００５．１０．２１）
【出願人】（３０２０２０２０７）東芝松下ディスプレイテクノロジー株式会社 (2,170)
【Ｆターム（参考）】
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