(57)【要約】  液晶コントローラ（２０）は、階調変換による階調変化度合が互いに異なる複数の階調変換テーブル（２１ｂ）を記憶するメモリ（２１）と、複数の階調変換テーブル（２１ｂ）の中から参照すべき階調変換テーブル（２１ｂ）を選択する選択部（２２ａ）と、選択された階調変換テーブル（２１ｂ）を参照して入力階調データの変換を行う変換部（２２ｂ）とを備え、選択部（２２ａ）における選択条件は、液晶表示の垂直周波数が高くなるほど、かつ、液晶温度が低くなるほど、より階調変化度合の大きい階調変換テーブルが選択されるように設定されているとともに、複数の階調変換テーブル（２１ｂ）のうちの少なくとも一部のものに関しては、垂直周波数が高くなると、その階調変換テーブルが選択されるべき液晶温度の幅が大きくなるように設定されている。これにより、オーバーシュート駆動にとってより適切な階調変換を実現する。
2008096481.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
階調変換テーブルを参照することにより入力階調データを階調変換してオーバーシュート駆動を行う液晶駆動装置において、
階調変換による階調変化度合が互いに異なる複数の階調変換テーブルを記憶する記憶部と、
前記複数の階調変換テーブルの中から参照すべき階調変換テーブルを選択する選択部と、
選択された階調変換テーブルを参照して入力階調データの変換を行う変換部とを備え、
前記選択部における選択条件は、液晶表示の垂直周波数が高くなるほど、かつ、液晶温度が低くなるほど、より階調変化度合の大きい階調変換テーブルが選択されるように設定されているとともに、前記複数の階調変換テーブルのうちの少なくとも一部のものに関しては、垂直周波数が高くなると、その階調変換テーブルが選択されるべき液晶温度の幅が大きくなるように設定されていることを特徴とする液晶駆動装置。
【請求項２】
前記記憶部は、さらに、前記階調変換テーブルを選択する際の液晶温度に関する境界値を、垂直周波数に応じて定めた境界値テーブルを記憶しており、
前記選択部は、垂直周波数を示す周波数信号、及び液晶温度を示す温度信号が入力されることにより、周波数信号の示す垂直周波数に応じた境界値を読み出し、この境界値と温度信号の示す液晶温度とに基づいて階調変換テーブルを選択することを特徴とする請求の範囲第１項に記載の液晶駆動装置。
【請求項３】
前記選択部及び変換部はＣＰＵによって構成され、
前記記憶部は前記ＣＵＰの外部に設けられた外部メモリによって構成されることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の液晶駆動装置。
【請求項４】
前記複数の階調変換テーブルは、現垂直表示期間の入力階調データと、現垂直表示期間の１周期前の垂直表示期間である前垂直表示期間の入力階調データとの組合せに対し、現垂直表示期間において液晶表示パネルへ出力すべき出力階調データを対応付けるものであることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の液晶駆動装置。
【請求項５】
前記複数の階調変換テーブルは、現垂直表示期間の入力階調データと、現垂直表示期間の１周期前の垂直表示期間である前垂直表示期間の入力階調データとの組合せに対し、前垂直表示期間において到達したであろう階調の予測値データを対応付けるものであることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の液晶駆動装置。
【請求項６】
前記複数の階調変換テーブルは、現垂直表示期間の入力階調データと、現垂直表示期間の１周期前の垂直表示期間である前垂直表示期間において到達したであろう階調の予測値データとの組合せに対し、現垂直表示期間において液晶表示パネルへ出力すべき出力階調データを対応付けるものであることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の液晶駆動装置。
【請求項７】
請求の範囲第１項から第６項の何れか１項に記載の液晶駆動装置と、
前記液晶駆動装置によって駆動される液晶表示パネルと、
前記液晶表示パネルにおける液晶温度を検出する温度検出部とを備えることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項８】
階調変換テーブルを参照することにより入力階調データを階調変換してオーバーシュート駆動を行う液晶駆動方法において、
階調変換による階調変化度合が互いに異なる複数の階調変換テーブルの中から参照すべき階調変換テーブルを選択する選択処理と、
選択された階調変換テーブルを参照して入力階調データの変換を行う変換処理を含み、
前記選択処理における選択条件は、液晶表示の垂直周波数が高くなるほど、かつ、液晶温度が低くなるほど、より階調変化度合の大きい階調変換テーブルが選択されるように設定されているとともに、前記複数の階調変換テーブルのうちの少なくとも一部のものに関しては、垂直周波数が高くなると、その階調変換テーブルが選択されるべき液晶温度の幅が大きくなるように設定されていることを特徴とする液晶駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、階調変換テーブルを参照することにより入力階調データを階調変換してオーバーシュート駆動を行う液晶駆動装置、液晶表示装置及び液晶駆動方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、液晶表示装置（ＬＣＤ）は、液晶の応答速度が遅いために動画像の表示には不向きであるという短所を有していた。この短所を克服するための方策として、オーバーシュート駆動（ＯＳ駆動、オーバードライブ）と呼ばれる液晶駆動法が開発された（例えば特許文献１参照）。【０００３】
オーバーシュート駆動とは、液晶の応答過渡時に強調電圧を印加することにより液晶の応答を加速させ、応答速度の改善を図る駆動方法である。具体的には、ある画素の表示階調をある階調Ｔ１から他の階調Ｔ２へ変化させる際に、単に階調Ｔ２に応じた電圧を印加するのではなく、階調Ｔ１から階調Ｔ２への変化の向きと度合に応じて予め定めておいた強調電圧を印加することによって液晶を駆動する方法である。【０００４】
なお、このようなオーバーシュート駆動は、一般に、ルックアップテーブル（ＬＵＴ）を用いた入力階調の変換によって実現される。すなわち、階調変化の前後の階調Ｔ１と階調Ｔ２との各組合せに対して、変換後の階調Ｔ３を対応付けるルックアップテーブルを作成し、メモリに記憶させておき、このルックアップテーブルを参照することによって入力階調を変換する。【０００５】
また、液晶の応答速度は温度依存性が非常に大きいことから、液晶表示装置は、液晶の温度変化によって表示品位が劣化しやすいという短所も有していた。この短所を克服するための方策として、液晶温度に応じて上記ルックアップテーブルを複数設定しておき、温度センサによる検知温度に応じて使用するルックアップテーブルを変更する技術が開発された（例えば特許文献２参照）。【０００６】
一方、互いに垂直周波数（垂直表示周期）の異なる複数種類の画像データ（例えば、垂直周波数が６０Ｈｚ（走査線５２５本）であるＮＴＳＣ方式の画像データと、垂直周波数が５０Ｈｚ（走査線６２５本）であるＰＡＬ方式やＳＥＣＡＭ方式の画像データ）を表示可能な液晶表示装置も求められている。【０００７】
ここで、ある垂直周波数に対して最適となるように設定された強調電圧は、必ずしも他の垂直周波数に対しては最適値とはならない。なぜなら、垂直周波数が大きくなれば電圧の印加周期が短くなることになり、電圧の印加周期が短いほど、液晶をより早く動作させるために強調電圧の強調度合も大きくしなければならないからである。【０００８】
したがって、互いに垂直周波数の異なる複数種類の画像データを表示可能な液晶表示装置において、垂直周波数によってオーバーシュート駆動の効果に顕著な差違が生じることを防ぎ、何れの垂直周波数においても一定の表示品位を維持するためには、上記ルックアップテーブルを垂直周波数に応じて複数設定する必要が生じる。【０００９】
さらに、上述した応答速度の温度依存性による表示品位の劣化に対しても対処しようとすると、上記ルックアップテーブルをさらに液晶温度に応じて複数設定する必要が生じる。【００１０】
このように、垂直周波数及び液晶温度それぞれに応じて個別にルックアップテーブルを設定する技術は例えば特許文献３に開示されている。特許文献３に開示の技術では、図９に示すように、垂直周波数５０Ｈｚ、６０Ｈｚそれぞれに対して、〜１５℃、１５℃〜２５℃、２５℃〜３５℃、３５℃〜の４つの温度範囲ごとにルックアップテーブルが１つずつ設定されている。【００１１】
このようにしてルックアップテーブルを設定すると、ルックアップテーブルの数が増大する結果、メモリに記憶すべき情報量が大幅に増大してしまうという問題が生じる。【００１２】
これに対し、上記特許文献３には、さらに、垂直周波数５０Ｈｚ、６０Ｈｚにおいてルックアップテーブルを共用する技術が開示されている。この技術では、図１０に示すように、垂直周波数６０Ｈｚに対して、〜１５℃、１５℃〜２５℃、２５℃〜３５℃、３５℃〜の４つの温度範囲ごとにルックアップテーブルが１つずつ設定されており、垂直周波数５０Ｈｚについては、上記温度範囲をそれぞれ〜１０℃、１０℃〜２０℃、２０℃〜３０℃、３０℃〜に変更することによってルックアップテーブルを選択するようにしている。【００１３】
このように温度範囲を変更するために、この技術では、垂直周波数５０Ｈｚについては、温度センサによる検知温度に対して一定の数値（具体的には５℃）を加算するようにしている。
【特許文献１】日本国公開特許公報「特開平４−３６５０９４号公報（公開日：１９９２年１２月１７日）」
【特許文献２】日本国公開特許公報「特開平４−３１８５１６号公報（公開日：１９９２年１１月１０日）」
【特許文献３】日本国公開特許公報「特開２００６−１０７１４号公報（公開日：２００６年１月１２日）」
【発明の開示】
【００１４】
しかしながら、垂直周波数ごと、及び液晶温度ごとに、オーバーシュート駆動のための最適な階調変換について、本願発明者らが詳細に検討したところ、上述した従来の構成のように、温度センサによる検知温度に対して一定の数値を加算することによって上記温度範囲の変更を実現するという手法では、一定の表示品位を維持することが困難となる場合があることが判明した。
【００１５】
特に、近年では、適用される垂直周波数が多様化しており、また、液晶表示装置の使用環境の広がりにより動作保証すべき液晶温度の範囲が拡大していることから、上記表示品位の維持が困難となる場合が生じやすくなってきている。
【００１６】
なお、参考までに、適用される垂直周波数の多様化、及び動作保証すべき液晶温度範囲の拡大について説明すれば、以下のとおりである。
【００１７】
垂直周波数に関しては、テレビジョン受像機として用いられる液晶表示装置としても、特許文献３においても想定されている６０ＨｚのＮＴＳＣ方式、及び５０ＨｚのＰＡＬ方式やＳＥＣＡＭ方式に加えて、最近では、１２０Ｈｚのものも存在する。また、パーソナルコンピュータのモニタとして用いられる液晶表示装置としては、垂直周波数が６０，７０，７２，７５，８５Ｈｚのものが存在する。さらに、自動車のインストゥルメンタルパネル（インパネ）などに用いられる車載用の液晶表示装置としては、垂直周波数に関する規格がないことから使用される垂直周波数はさらに多様化している。
【００１８】
また、動作保証すべき液晶温度範囲に関しては、例えば、車載用の液晶表示装置において、−３０℃〜＋８０℃といった非常に広い範囲が求められている。
【００１９】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、オーバーシュート駆動にとってより適切な階調変換を実現し、表示品位の向上を図ることにある。
【００２０】
本発明に係る液晶駆動装置は、階調変換テーブルを参照することにより入力階調データを階調変換してオーバーシュート駆動を行う液晶駆動装置であって、上記課題を解決するために、階調変換による階調変化度合が互いに異なる複数の階調変換テーブルを記憶する記憶部と、前記複数の階調変換テーブルの中から参照すべき階調変換テーブルを選択する選択部と、選択された階調変換テーブルを参照して入力階調データの変換を行う変換部とを備え、前記選択部における選択条件は、液晶表示の垂直周波数が高くなるほど、かつ、液晶温度が低くなるほど、より階調変化度合の大きい階調変換テーブルが選択されるように設定されているとともに、前記複数の階調変換テーブルのうちの少なくとも一部のものに関しては、垂直周波数が高くなると、その階調変換テーブルが選択されるべき液晶温度の幅が大きくなるように設定されていることを特徴としている。
【００２１】
上記の構成では、記憶部に記憶されている複数の階調変換テーブルの中から、参照すべき階調変換テーブルを選択部が選択し、選択された階調変換テーブルを参照して変換部が入力階調データの変換を行うことにより、オーバーシュート駆動を行う。
【００２２】
上記複数の階調変換テーブルは、階調変換による階調変化度合が互いに異なるものである。そして、選択部における選択条件は、液晶表示の垂直周波数が高くなるほど、かつ、液晶温度が低くなるほど、より階調変化度合の大きい階調変換テーブルが選択されるように設定されている。これにより、液晶表示の垂直周波数、及び液晶温度の条件に適したオーバーシュート駆動が可能になる。
【００２３】
ところで、従来のオーバーシュート駆動では、各階調変換テーブルが選択されるべき液晶温度の幅は、垂直周波数にかかわらず一定であった。つまり、各階調変換テーブルによってカバーされる液晶温度の範囲は、ある垂直周波数Ｆ１の場合と、他の垂直周波数Ｆ２の場合とで、シフトはしているものの、その幅は同じであった。
【００２４】
しかしながら、本願発明者らが詳細に検討したところ、このような設定では、必ずしもオーバーシュート駆動に適切な階調変換を実現できないことが判明した。
【００２５】
そこで、上記構成では、本願発明者らの詳細な検討結果に基づき、複数の階調変換テーブルのうちの少なくとも一部のものに関しては、垂直周波数が高くなると、その階調変換テーブルが選択されるべき液晶温度の幅が大きくなるように設定されている。つまり、ある階調変換テーブルによってカバーされる液晶温度の範囲は、ある垂直周波数Ｆ１の場合よりも、他の垂直周波数Ｆ２（Ｆ１＜Ｆ２）の場合の方が、その幅が大きくなるように設定されている。
【００２６】
これにより、オーバーシュート駆動にとって上記従来の手法よりも適切な階調変換を実現し、表示品位の向上を図ることができるようになる。このような効果は、適用される垂直周波数の幅が広く、あるいは、動作保証すべき液晶温度の範囲が広い場合に、特に好適に奏される。
【００２７】
本発明に係る液晶駆動装置は、上記構成において、前記記憶部は、さらに、前記階調変換テーブルを選択する際の液晶温度に関する境界値を、垂直周波数に応じて定めた境界値テーブルを記憶しており、前記選択部は、垂直周波数を示す周波数信号、及び液晶温度を示す温度信号が入力されることにより、周波数信号の示す垂直周波数に応じた境界値を読み出し、この境界値と温度信号の示す液晶温度とに基づいて階調変換テーブルを選択する構成としてもよい。
【００２８】
従来のオーバーシュート駆動のように、各階調変換テーブルによってカバーされる液晶温度の範囲が一定である場合には、階調変換テーブルを選択するために、垂直周波数に応じて液晶温度を線形変換すればよい。しかしながら、この手法は、階調変換テーブルによってカバーされる液晶温度の範囲が異なる上記構成には、そのまま適用することはできない。
【００２９】
そこで、上記構成では、階調変換テーブルを選択する際の液晶温度に関する境界値を、垂直周波数に応じて定めておき、この関係を境界値テーブルとして記憶部に記憶させておく。そして、選択部は、周波数信号の示す垂直周波数に応じた境界値を読み出し、この境界値と温度信号の示す液晶温度とに基づいて階調変換テーブルを選択する。
【００３０】
これにより、階調変換テーブルを選択する際の液晶温度に関する境界値を、垂直周波数に応じて自由に設定できるようになることから、垂直周波数が高くなると、階調変換テーブルが選択されるべき液晶温度の幅が大きくなるように設定することができるようになる。
【００３１】
本発明に係る液晶駆動装置は、上記構成において、前記複数の階調変換テーブルが、現垂直表示期間の入力階調データと、現垂直表示期間の１周期前の垂直表示期間である前垂直表示期間の入力階調データとの組合せに対し、現垂直表示期間において液晶表示パネルへ出力すべき出力階調データを対応付けるものであってもよく、現垂直表示期間の入力階調データと、現垂直表示期間の１周期前の垂直表示期間である前垂直表示期間の入力階調データとの組合せに対し、前垂直表示期間において到達したであろう階調の予測値データを対応付けるものであってもよく、現垂直表示期間の入力階調データと、現垂直表示期間の１周期前の垂直表示期間である前垂直表示期間において到達したであろう階調の予測値データとの組合せに対し、現垂直表示期間において液晶表示パネルへ出力すべき出力階調データを対応付けるものであってもよい。
【００３２】
本発明に係る液晶表示装置は、上記何れかの液晶駆動装置と、前記液晶駆動装置によって駆動される液晶表示パネルと、前記液晶表示パネルにおける液晶温度を検出する温度検出部とを備えることを特徴としている。
【００３３】
上記構成では、上述した液晶駆動装置の効果により、オーバーシュート駆動にとってより適切な階調変換を実現し、表示品位の向上を図ることができるようになる。
【００３４】
本発明に係る液晶駆動方法は、階調変換テーブルを参照することにより入力階調データを階調変換してオーバーシュート駆動を行う液晶駆動方法であって、階調変換による階調変化度合が互いに異なる複数の階調変換テーブルの中から参照すべき階調変換テーブルを選択する選択処理と、選択された階調変換テーブルを参照して入力階調データの変換を行う変換処理を含み、前記選択処理における選択条件は、液晶表示の垂直周波数が高くなるほど、かつ、液晶温度が低くなるほど、より階調変化度合の大きい階調変換テーブルが選択されるように設定されているとともに、前記複数の階調変換テーブルのうちの少なくとも一部のものに関しては、垂直周波数が高くなると、その階調変換テーブルが選択されるべき液晶温度の幅が大きくなるように設定されていることを特徴としている。
【００３５】
これにより、オーバーシュート駆動にとって上記従来の手法よりも適切な階調変換を実現し、表示品位の向上を図ることができるようになる。このような効果は、適用される垂直周波数の幅が広く、あるいは、動作保証すべき液晶温度の範囲が広い場合に、特に好適に奏される。
【００３６】
本発明の他の目的、特徴、および優れた点は、以下に示す記載によって十分分かるであろう。また、本発明の利点は、添付図面を参照した次の説明によって明白になるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の実施の一形態に係る液晶表示装置の構成を示すブロック図である。
【図２】（ａ）〜（ｈ）は、図１の液晶表示装置における液晶コントローラのメモリに記憶される階調変換テーブルの例を示す図である。
【図３】異なる液晶温度（５〜４０℃）、及び異なる垂直周波数（５０，６０，９０Ｈｚ）において、最適となるような階調変換を実現するための階調変換テーブルを示す図である。
【図４】黒表示から白表示への階調変換に関し、液晶温度に対する１垂直表示期間後到達率の変化を示すグラフである。
【図５】中間調表示から他の中間調表示への階調変換に関し、液晶温度に対する１垂直表示期間後到達率の変化を示すグラフである。
【図６】図１の液晶表示装置における液晶コントローラのメモリに記憶される境界値テーブルの例を示す図である。
【図７】図１の液晶表示装置における液晶コントローラの変換部の構成を示すブロック図である。
【図８】図１の液晶表示装置における液晶コントローラの変換部の他の構成を示すブロック図である。
【図９】従来の技術において、設定されているルックアップテーブルの例を示す図である。
【図１０】他の従来の技術において、設定されているルックアップテーブルの例を示す図である。
【符号の説明】
【００３８】
１      液晶表示装置
１０      液晶表示パネル
１１      ソースドライバ
１２      ゲートドライバ
１３      温度センサ（温度検出部）
２０      液晶コントローラ（液晶駆動装置）
２１      メモリ（記憶部）
２１ａ    境界値テーブル
２１ｂ    階調変換テーブル
２１ｂ’  階調変換テーブル
２１ｂ”  階調変換テーブル
２２      オーバーシュート駆動回路
２２ａ    選択部
２２ｂ    変換部
２２ｂ’  変換部
２２ｂ１  フレームメモリ
２２ｂ２  階調変換回路
２２ｂ３  階調予測回路
２３      タイミングコントローラ
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
本発明の実施の一形態について図１から図８に基づいて説明すると以下の通りである。【００４０】
本実施形態における液晶表示装置１の全体構成について、図１に基づいて説明する。液晶表示装置１は、液晶表示パネルの光学応答速度を改善するために、階調変換テーブルを参照することによって入力階調データを階調変換してオーバーシュート駆動を行うものである。そして、液晶表示装置１は、表示画像の垂直周波数と、液晶表示パネルにおける液晶の温度（液晶温度）とによって、上記階調変換を調整することにより、より適切なオーバーシュート駆動を実行し、表示品位の向上を図るものである。【００４１】
この液晶表示装置１は、図１に示すように、液晶表示パネル１０と、ソースドライバ１１と、ゲートドライバ１２と、温度センサ１３と、液晶コントローラ２０とを備えている。【００４２】
このうち、液晶表示パネル１０と、ソースドライバ１１と、ゲートドライバ１２とは、従来周知の構成部材であることから、ここではこれらの説明を省略する。なお、液晶表示パネル１０の光学応答特性は、従来周知のとおり、液晶温度が低くなるほど応答速度が低下する傾向にある。【００４３】
温度センサ１３は、液晶表示パネル１０に接して、またはその近傍に配置されており、液晶表示パネル１０の液晶温度を検出し、その検出結果を示す温度信号を出力するものである。【００４４】
液晶コントローラ２０は、本発明における液晶駆動装置に相当する。この液晶コントローラ２０は、外部装置から入力される画像信号等に基づき、ソースドライバ１１及びゲートドライバ１２に対して種々の制御信号を供給することによって、液晶表示パネル１０に所望の画像を表示させるものである。【００４５】
液晶コントローラ２０は、メモリ２１と、オーバーシュート駆動回路２２と、タイミングコントローラ２３とを備えている。【００４６】
メモリ２１は、本発明における記憶部に相当しており、例えばＥＥＰＲＯＭ（electrically erasable programmable read-only memory）によって構成されている。このメモリ２１には、何れもルックアップテーブルの一種である、境界値テーブル２１ａ及び階調変換テーブル２１ｂが記憶されている。これら境界値テーブル２１ａ及び階調変換テーブル２１ｂについて詳述すれば、次のとおりである。【００４７】
まず、階調変換テーブル２１ｂについて説明する。メモリ２１には、図２の（ａ）〜（ｈ）に示すように、複数の階調変換テーブル２１ｂ（以下では、各階調変換テーブル２１ｂを区別する際には「階調変換テーブルＡ」等と記する。）が記憶されている。【００４８】
図示した各階調変換テーブルＡ〜Ｈでは、１行目（横方向）に現垂直表示期間（現フレーム）の階調データをとり、１列目（縦方向）に現垂直表示期間の１周期前の垂直表示期間（フレーム）である前垂直表示期間（前フレーム）の階調データをとっており、現垂直表示期間及び前垂直表示期間それぞれの階調データによってそれぞれ特定される列及び行には、階調変換後の階調データとして予め定められたデータが格納されている。【００４９】
例えば、階調変換テーブルＡにおいて、現垂直表示期間の階調データが６４、前垂直表示期間の階調データが３２の場合、階調変換後の階調データは７９となる。つまり、３２階調から６４階調へ表示階調を変化させる場合には、その変化を強調するために７９階調を液晶表示パネル１０側へ書き込むことになる。【００５０】
なお、階調変換テーブル２１ｂは、現垂直表示期間及び前垂直表示期間それぞれの階調データの取り得るすべての値の組合せについて作成してもよいが、階調変換テーブルＡ〜Ｈのように、現垂直表示期間及び前垂直表示期間それぞれにおいて全階調から離散的に抽出した代表階調の組合せについてのみ作成することにより、階調変換テーブル２１ｂのデータ容量を削減することができる。この場合、代表階調の間の階調に関しては、線形補間などの演算によって階調変換を行うことができる。なお、この演算については従来周知であることから、その演算の内容、及びその演算を実現するための構成についての説明は省略する。【００５１】
階調変換テーブルＡ〜Ｈは、互いに異なる液晶温度において最適となるような階調変換を実現するために設定されたものであり、それらを用いた階調変換による階調変化度合が互いに異なるものである。ここで、階調変化度合が異なるとは、階調変換テーブル間において、同一行及び同一列に格納された階調データ同士を比較すると、それらは少なくとも一部において異なっていることをいう。通常、当該異なる部分については、一方の階調変換テーブルに格納された階調データが他方の階調変換テーブルに格納された階調データよりも常に大きく（または小さく）なっている。【００５２】
したがって、階調変換テーブルＡ〜Ｈを切り替えて適用することにより、異なる液晶温度での最適な階調変換を実現することができる。【００５３】
ここで、異なる液晶温度（５〜４０℃）、及び異なる垂直周波数（５０，６０，９０Ｈｚ）において最適となるような階調変換を実現するための階調変換テーブルを実測により求めた結果、図３に示すものが得られた。【００５４】
なお、図３では、垂直周波数５０Ｈｚの場合の各液晶温度（５〜４０℃、５℃おき。）における最適な階調変換テーブルを左欄に縦に配列している。同様に、垂直周波数６０Ｈｚの場合のものを中央欄に、垂直周波数９０Ｈｚの場合のものを右欄にそれぞれ配列している。【００５５】
また、図３では、各垂直周波数間において、階調変化度合が比較的近い階調変換テーブル同士を二重線（＝）で結んでいる。階調変化度合が比較的近い階調変換テーブルの組合せは次のとおりである。
垂直周波数５０Ｈｚ、液晶温度３５℃の階調変換テーブルと、垂直周波数６０Ｈｚ、液晶温度４０℃の階調変換テーブル。
垂直周波数５０Ｈｚ、液晶温度３０℃の階調変換テーブルと、垂直周波数６０Ｈｚ、液晶温度３５℃の階調変換テーブル。
垂直周波数５０Ｈｚ、液晶温度２５℃の階調変換テーブルと、垂直周波数６０Ｈｚ、液晶温度３０℃の階調変換テーブル。
垂直周波数５０Ｈｚ、液晶温度２０℃の階調変換テーブルと、垂直周波数６０Ｈｚ、液晶温度２５℃の階調変換テーブルと、垂直周波数９０Ｈｚ、液晶温度４０℃の階調変換テーブル。
垂直周波数５０Ｈｚ、液晶温度１５℃の階調変換テーブルと、垂直周波数６０Ｈｚ、液晶温度２０℃の階調変換テーブルと、垂直周波数９０Ｈｚ、液晶温度３０℃の階調変換テーブル。
垂直周波数５０Ｈｚ、液晶温度１０℃の階調変換テーブルと、垂直周波数６０Ｈｚ、液晶温度１５℃の階調変換テーブルと、垂直周波数９０Ｈｚ、液晶温度２５℃の階調変換テーブル。
垂直周波数５０Ｈｚ、液晶温度５℃の階調変換テーブルと、垂直周波数６０Ｈｚ、液晶温度１０℃の階調変換テーブルと、垂直周波数９０Ｈｚ、液晶温度２０℃の階調変換テーブル。
垂直周波数６０Ｈｚ、液晶温度５℃の階調変換テーブルと、垂直周波数９０Ｈｚ、液晶温度１０℃の階調変換テーブル。
これら階調変化度合が比較的近い階調変換テーブル同士では、互いに代用することができる。例えば、垂直周波数６０Ｈｚ、液晶温度２５℃の階調変換テーブルは、垂直周波数５０Ｈｚ、液晶温度２０℃の階調変換テーブル、及び垂直周波数９０Ｈｚ、液晶温度４０℃の階調変換テーブルとして、それぞれ代用することができる。【００５６】
そこで、本液晶コントローラ２０では、垂直周波数５０，９０Ｈｚにおいても、垂直周波数６０Ｈｚの階調変換テーブルを用いることとし、垂直周波数６０Ｈｚの階調変換テーブルのみを階調変換テーブル２１ｂとしてメモリ２１に記憶させている（図２の（ａ）〜（ｈ）参照）。【００５７】
なお、より厳密に検討した結果では、垂直周波数６０Ｈｚ、液晶温度１５℃、１０℃の階調変換テーブルは、垂直周波数５０Ｈｚではそれぞれ液晶温度１１℃、６．５℃にほぼ相当している。また、垂直周波数６０Ｈｚ、液晶温度５℃の階調変換テーブルは、垂直周波数９０Ｈｚでは液晶温度１２．５℃にほぼ相当している。【００５８】
また、上記実測結果より、階調変換テーブルを選択する際の条件としては、次のことがいえる。まず、液晶表示の垂直周波数が高くなるほど、かつ、液晶温度が低くなるほど、より階調変化度合の大きい階調変換テーブルが選択されるようにする必要がある。このことは、液晶の光学応答特性から明らかである。【００５９】
さらに、階調変化度合が比較的近い階調変換テーブル同士について、各垂直周波数における液晶温度の差を比較すると、その差は必ずしも一定ではないことがわかる。【００６０】
例えば、垂直周波数６０Ｈｚ、液晶温度２５℃の階調変換テーブルは、垂直周波数９０Ｈｚでは液晶温度４０℃にほぼ相当し、その温度差は１５℃であるのに対して、垂直周波数６０Ｈｚ、液晶温度２０℃、１５℃、１０℃の階調変換テーブルは、垂直周波数９０Ｈｚではそれぞれ液晶温度３０℃、２５℃、２０℃にほぼ相当し、その温度差は１０℃であり、垂直周波数６０Ｈｚ、液晶温度５℃の階調変換テーブルは、垂直周波数９０Ｈｚでは液晶温度１０℃（より厳密には１２．５℃）にほぼ相当し、その温度差は５℃（より厳密には７．５℃）である。【００６１】
また、垂直周波数６０Ｈｚと５０Ｈｚとの比較では、図３に示す限りでは上記液晶温度の差は何れも５℃となっているが、上述したより厳密な値に関していえば、垂直周波数６０Ｈｚ、液晶温度１５℃の階調変換テーブルは、垂直周波数５０Ｈｚでは液晶温度１１℃にほぼ相当し、その温度差は４℃であり、垂直周波数６０Ｈｚ、液晶温度１０℃の階調変換テーブルは、垂直周波数５０Ｈｚでは液晶温度６．５℃にほぼ相当し、その温度差は３．５℃である。【００６２】
このように、階調変化度合が比較的近い階調変換テーブル同士について、各垂直周波数における液晶温度の差が必ずしも一定ではない理由を考察すると、次のとおりである。【００６３】
この理由としては、オーバーシュート駆動において重要となる、１垂直表示期間後に目標輝度レベルに対しどのくらい輝度が到達したか（以下、「１垂直表示期間後到達率」という）、が垂直周波数によって異なり、かつ温度依存性に非線形性があることが挙げられる。液晶温度に対する１垂直表示期間後到達率の変化を図４及び図５のグラフに示す。【００６４】
１垂直表示期間後到達率がほぼ同一であれば、オーバーシュート駆動による階調変化度合としてもほぼ同一になるため、垂直周波数を変更する際には、異なる垂直周波数間において、グラフから１垂直表示期間後到達率がほぼ同一となるような液晶温度を選んで、液晶温度を換算すればよいことになる。例えば図５において、垂直周波数５０Ｈｚ／液晶温度１０℃、垂直周波数６０Ｈｚ／液晶温度１５℃、垂直周波数９０Ｈｚ／液晶温度２５℃の各条件下では、何れも到達率は約１２％でほぼ同一とみなすことができる。したがって、垂直周波数６０Ｈｚ、かつ、液晶温度１０℃、１５℃、２０℃、２５℃それぞれに対して設定された階調変換テーブルを用いることを想定すると、検知された液晶温度が１５℃である場合、垂直周波数を５０Ｈｚとするときには、検知された液晶温度１５℃を１０℃に換算して１０℃用の階調変換テーブルを用いればよく、垂直周波数を９０Ｈｚとするときには、検知された液晶温度１５℃を２５℃に換算して２５℃用の階調変換テーブルを用いればよい。【００６５】
しかしながら、この１垂直表示期間後到達率が液晶温度に対し非線形の特性をもっていること、さらに垂直周波数によってその非線形性が変化することにより、液晶温度、垂直周波数によって、オーバーシュート駆動による階調変化度合が異なってくることになり、そのため上記のように換算するときの換算幅も異なってくることになる。概略的には、垂直周波数の差が大きいほど、また液晶温度領域が広いほど、１垂直表示期間後到達率の差は大きくなるため、垂直周波数の変更によってオーバーシュート駆動による階調変化度合のずらし量は大きくなる傾向がある。【００６６】
より詳細に検討すると、図５からも見てとれるように、液晶温度の変化に対する到達率の変化の割合（図５のグラフにおける傾き。）は垂直周波数が高くなるほど小さくなる傾向にあるため、階調変換テーブルの選択にあたっては特にこの事実を考慮する必要がある。【００６７】
なお、黒表示から白表示への変化を示した図４のグラフでは、上述した図５のグラフの傾向、つまり、液晶温度の変化に対する到達率の変化の割合は垂直周波数が高くなるほど小さくなるという傾向は該当しない。しかしながら、オーバーシュート駆動では、黒表示から白表示への変化（図４）よりも、中間調から他の中間調への変化（図５）を重視することが望ましい。なぜなら、黒表示から白表示への変化の場合、階調変換前の階調が既に最大階調を示していることから階調変換前後において階調は変化しておらず（例えば図２の（ａ）において前垂直表示期間０階調から現垂直表示期間２５５階調へ変化させる場合、階調変換後の現垂直表示期間の階調も２５５階調であり、階調変換前後において現垂直表示期間の階調は変化しない。）、オーバーシュート駆動は作用しないからである。【００６８】
そこで、上述した図５のグラフに現れた傾向、つまり、液晶温度の変化に対する到達率の変化の割合が垂直周波数が高くなるほど小さくなる傾向を、使用する階調変換テーブルの選択条件にあてはめると、階調変換テーブルのうちの少なくとも一部のものに関しては、垂直周波数が高くなると、その階調変換テーブルが選択されるべき液晶温度の幅を大きく設定する必要があることになる。【００６９】
このような選択条件に基づく選択を実現する装置構成としては、上述したように、検知された液晶温度を垂直周波数に応じて換算する構成としてもよいが、予め設定された複数の階調変換テーブルそれぞれについて、各階調変換テーブルが選択されるべき液晶温度に関する境界値を、垂直周波数に応じて予め定めておき、これら境界値と、実際の液晶温度及び垂直周波数に基づいて、使用する階調変換テーブルを選択する構成とした方がよい。なぜなら、上述した選択条件は、検知された液晶温度に対して単に所定値を加算又は減算するといった簡単な換算式では表現できないため、液晶温度の換算を行おうとするとそれを実現するための装置構成が複雑かつ高価になってしまうからである。【００７０】
そこで、本液晶コントローラ２０では、階調変換テーブル２１ｂを選択する際の液晶温度に関する境界値（各階調変換テーブルに関し、当該階調変換テーブルが選択される条件となる液晶温度の範囲を規定する値。）を垂直周波数に応じて予め定めておき、この関係を示す境界値テーブル２１ａをメモリ２１に記憶している。この境界値テーブル２１ａを図６に示す。【００７１】
この境界値テーブル２１ａは、垂直周波数及び液晶温度に応じて、階調変換テーブルＡ〜Ｈのうちの何れを選択すべきかを示している。例えば、垂直周波数６０Ｈｚ、液晶温度２５℃より高く、３０℃以下の場合は、階調変換テーブルＣを選択すべきことになる。【００７２】
オーバーシュート駆動回路２２は、上述した境界値テーブル２１ａ及び階調変換テーブル２１ｂを参照することによって、オーバーシュート駆動を行う回路である。このオーバーシュート駆動回路２２は、選択部２２ａと変換部２２ｂとの各機能ブロックに区分することができる。【００７３】
選択部２２ａは、メモリ２１に記憶された階調変換テーブルＡ〜Ｈの中から、参照すべき階調変換テーブル２１ｂを選択するためのものである。そのために、選択部２２ａには、垂直周波数を示す周波数信号、及び液晶温度を示す温度信号が入力される。なお、周波数信号は、本液晶表示装置１の外部から画像信号とともに入力されるものである。また、温度信号は、上述した温度センサ１３から選択部２２ａに対して送られるものである。【００７４】
選択部２２ａは、周波数信号の示す垂直周波数に応じ、境界値テーブル２１ａを参照して液晶温度に関する境界値を読み出し、これら境界値と温度信号の示す液晶温度とに基づいて階調変換テーブルＡ〜Ｈの中から１つの階調変換テーブル２１ｂを選択する。そして、選択部２２ａは、選択した階調変換テーブル２１ｂを用いて階調変換を行うよう、変換部２２ｂに対して階調変換テーブル２１ｂの指定を行う。【００７５】
このように、本液晶コントローラ２０では、階調変換テーブル２１ｂを選択する際の液晶温度に関する境界値を、垂直周波数に応じて定めておき、この関係を境界値テーブル２１ａとしてメモリ２１に記憶させておく。そして、選択部２２ａは、周波数信号の示す垂直周波数に応じた境界値を読み出し、この境界値と温度信号の示す液晶温度とに基づいて階調変換テーブル２１ｂを選択する。【００７６】
これにより、階調変換テーブル２１ｂを選択する際の液晶温度に関する境界値を、垂直周波数に応じて自由に設定できるようになることから、垂直周波数が高くなると、階調変換テーブル２１ｂが選択されるべき液晶温度の幅が大きくなるように設定することができるようになる。【００７７】
変換部２２ｂは、選択部２２ａによって指定された階調変換テーブル２１ｂを用いてオーバーシュート駆動を行う。そのために、変換部２２ｂには、外部信号としての画像信号が入力される。この画像信号は、各垂直表示期間における各画素に関する入力階調データを時系列に伝達するものである。【００７８】
なお、変換部２２ｂは、図７に示すように、現垂直表示期間の入力階調データを示す画像信号と、当該画像信号をフレームメモリ２２ｂ１によって１垂直表示期間遅延させることにより得られた前垂直表示期間の入力階調データを示す画像信号とを、階調変換回路２２ｂ２に入力することにより、指定された階調変換テーブル２１ｂを参照して階調変換を行う。【００７９】
タイミングコントローラ２３は、変換部２２ｂから出力された階調変換後の出力階調データを含む、液晶表示パネル１０の駆動のために必要な種々の信号を、ソースドライバ１１及びゲートドライバ１２に対して出力し、液晶表示パネル１０を駆動する。なお、タイミングコントローラ２３は、従来周知の構成部材であることから、ここではその説明を省略する。【００８０】
なお、変換部としては、図７に示した変換部２２ｂに代えて、図８に示した変換部２２ｂ’を用いることもできる。この変換部２２ｂ’は、現垂直表示期間の入力階調データを示す画像信号と、フレームメモリ２２ｂ１によって１垂直表示期間遅延させることにより得られた前垂直表示期間の入力階調データを示す画像信号とを、階調予測回路２２ｂ３に入力することにより、指定された階調変換テーブル２１ｂ”を参照して、前垂直表示期間における液晶の到達階調を予測し、その予測結果をフレームメモリ２２ｂ１によって１垂直表示期間遅延させて前垂直表示期間の入力階調データとしたものと、現垂直表示期間の入力階調データを示す画像信号とを、階調変換回路２２ｂ２に入力することにより、指定された階調変換テーブル２１ｂ’を参照して階調変換を行うものである。【００８１】
この場合、階調予測回路２２ｂ３が参照する階調変換テーブル２１ｂ”は、出力値として、前垂直表示期間において到達したであろう階調の予測値データが設定されている点において上述した階調変換テーブル２１ｂとは具体的数値は異なる。しかしながら、その選択条件は、階調変換テーブル２１ｂの場合と同じく、液晶表示の垂直周波数が高くなるほど、かつ、液晶温度が低くなるほど、より階調変化度合の大きい階調変換テーブルが選択されるように設定されているとともに、複数の階調変換テーブルのうちの少なくとも一部のものに関しては、垂直周波数が高くなると、その階調変換テーブルが選択されるべき液晶温度の幅が大きくなるように設定されている。【００８２】
また、階調変換回路２２ｂ２が参照する階調変換テーブル２１ｂ’は、１列目（縦方向）に、前垂直表示期間の階調データに代えて、前垂直表示期間において到達したであろう階調の予測値データが設定されている点において上述した階調変換テーブル２１ｂとは具体的数値は異なる。しかしながら、その選択条件は、階調変換テーブル２１ｂの場合と同じく、液晶表示の垂直周波数が高くなるほど、かつ、液晶温度が低くなるほど、より階調変化度合の大きい階調変換テーブルが選択されるように設定されているとともに、複数の階調変換テーブルのうちの少なくとも一部のものに関しては、垂直周波数が高くなると、その階調変換テーブルが選択されるべき液晶温度の幅が大きくなるように設定されている。【００８３】
つまり、階調変換テーブル２１ｂ’・２１ｂ”についても、階調変換テーブル２１ｂと同じく、本発明が適用できることになる。【００８４】
なお、オーバーシュート駆動回路２２をＣＰＵ（central processing unit）により構成し、境界値テーブル２１ａを記憶するメモリ２１としてＣＰＵとは別体の外部メモリを設けておくことが望ましい。これにより、ＣＰＵ内部に境界値テーブル２１ａを記憶するための記憶領域を確保する必要がないので、簡素かつ安価なＣＰＵを用いることができるようになる。境界値テーブル２１ａを記憶する外部メモリは、階調変換テーブル２１ｂ・２１ｂ’・２１ｂ”を記憶するためのものを共用することができる。【００８５】
本実施形態では、ある垂直周波数（６０Ｈｚ）において所定の液晶温度の範囲ごとに階調変換テーブルＡ〜Ｈを設定し、他の垂直周波数（５０，９０Ｈｚ）では各階調変換テーブルＡ〜Ｈのカバーする液晶温度の範囲をシフトさせるようにしている。これは、一般に、垂直周波数の変化幅よりも、液晶温度の変化幅の方が、オーバーシュート駆動に与える影響が大きいためである。しかしながら、液晶温度の変化幅よりも、垂直周波数の変化幅の方が、オーバーシュート駆動に与える影響が大きい場合には、ある液晶温度において所定の垂直周波数の範囲ごとに階調変換テーブルを設定し、他の液晶温度では各階調変換テーブルのカバーする垂直周波数の範囲をシフトさせるようにしてもよい。【００８６】
以上のように、本液晶コントローラ２０は、階調変換テーブル２１ｂを参照することにより入力階調データを階調変換してオーバーシュート駆動を行う装置であり、参照すべき階調変換テーブル２１ｂを選択する選択部２２ａにおける選択条件は、液晶表示の垂直周波数が高くなるほど、かつ、液晶温度が低くなるほど、より階調変化度合の大きい階調変換テーブル２１ｂが選択されるように設定されている。さらに、複数の階調変換テーブルＡ〜Ｈのうちの少なくとも一部のものに関しては、垂直周波数が高くなると、その階調変換テーブルが選択されるべき液晶温度の幅が大きくなるように設定されている。【００８７】
従来のオーバーシュート駆動では、各階調変換テーブルが選択されるべき液晶温度の幅は、垂直周波数にかかわらず一定であった。つまり、各階調変換テーブルによってカバーされる液晶温度の範囲は、ある垂直周波数Ｆ１の場合と、他の垂直周波数Ｆ２の場合とで、シフトはしているものの、その幅は同じであった。【００８８】
しかしながら、本願発明者らが詳細に検討したところ、このような設定では、必ずしもオーバーシュート駆動に適切な階調変換を実現できないことが判明した。【００８９】
そこで、本液晶コントローラ２０では、本願発明者らの詳細な検討結果に基づき、複数の階調変換テーブルＡ〜Ｈのうちの少なくとも一部のものに関しては、垂直周波数が高くなると、その階調変換テーブルが選択されるべき液晶温度の幅が大きくなるように設定されている。つまり、ある階調変換テーブルによってカバーされる液晶温度の範囲は、ある垂直周波数Ｆ１の場合よりも、他の垂直周波数Ｆ２（Ｆ１＜Ｆ２）の場合の方が、その幅が大きくなるように設定されている。【００９０】
これにより、オーバーシュート駆動にとって上記従来の手法よりも適切な階調変換を実現し、より表示品位の向上を図ることができるようになる。【００９１】
本発明に係る液晶駆動装置は、以上のように、選択部における選択条件が、液晶表示の垂直周波数が高くなるほど、かつ、液晶温度が低くなるほど、より階調変化度合の大きい階調変換テーブルが選択されるように設定されているとともに、複数の階調変換テーブルのうちの少なくとも一部のものに関しては、垂直周波数が高くなると、その階調変換テーブルが選択されるべき液晶温度の幅が大きくなるように設定されている。【００９２】
また、本発明に係る液晶駆動方法は、選択処理における選択条件が、液晶表示の垂直周波数が高くなるほど、かつ、液晶温度が低くなるほど、より階調変化度合の大きい階調変換テーブルが選択されるように設定されているとともに、複数の階調変換テーブルのうちの少なくとも一部のものに関しては、垂直周波数が高くなると、その階調変換テーブルが選択されるべき液晶温度の幅が大きくなるように設定されている。【００９３】
これにより、オーバーシュート駆動にとって上記従来の手法よりも適切な階調変換を実現し、表示品位の向上を図ることができるようになる。このような効果は、適用される垂直周波数の幅が広く、あるいは、動作保証すべき液晶温度の範囲が広い場合に、特に好適に奏される。【００９４】
発明の詳細な説明の項においてなされた具体的な実施形態または実施例は、あくまでも、本発明の技術内容を明らかにするものであって、そのような具体例にのみ限定して狭義に解釈されるべきものではなく、本発明の精神と次に記載する請求の範囲内において、いろいろと変更して実施することができるものである。
【産業上の利用の可能性】
【００９５】
本発明は、液晶表示装置に適用でき、特に、適用される垂直周波数の幅が広く、あるいは、動作保証すべき液晶温度の範囲が広い液晶表示装置に好適に適用できる。
【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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【国際調査報告】
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