(57)【要約】【課題】  低コストで、オーバードライブ駆動補償を行ってもゆり戻し現象を改善できる液晶駆動装置、液晶装置及びその駆動方法を提供する。【解決手段】  複数のドメインを形成し垂直配向モードで動作する液晶層を有する液晶装置を駆動するための液晶駆動装置は、液晶装置の液晶層に対する駆動の際に駆動補償を行う駆動補償部２１０と、液晶層に対する駆動補償に先立って該液晶層に所与のプレチルト電圧を印加するプレ駆動補償部２２０とを含む。プレ駆動補償部２２０が、液晶層を挟持する２つの電極のうちの１つの電極と交差する軸を基準に液晶分子が所定の傾斜角度に傾斜するように液晶層に前記プレチルト電圧を印加する。【選択図】      図１２
2008268504.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のドメインを形成し垂直配向モードで動作する液晶層を有する液晶装置を駆動するための液晶駆動装置であって、
前記液晶装置の液晶層に対する駆動の際に駆動補償を行う駆動補償部と、
前記液晶層に対する駆動補償に先立って該液晶層に所与のプレチルト電圧を印加するプレ駆動補償部とを含み、
前記プレ駆動補償部が、
前記液晶層を挟持する２つの電極のうちの１つの電極と交差する軸を基準に液晶分子が所定の傾斜角度に傾斜するように前記液晶層に前記プレチルト電圧を印加することを特徴とする液晶駆動装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記プレ駆動補償部が、
前記駆動補償に伴うゆり戻し幅に応じたプレチルト電圧を印加することを特徴とする液晶駆動装置。
【請求項３】
請求項１又は２において、
第ｊ（ｊは２以上の整数）のフレームに駆動補償を行う場合に、
前記プレ駆動補償部が、
前記第（ｊ−１）のフレームに前記プレチルト電圧を前記液晶層に印加することを特徴とする液晶駆動装置。
【請求項４】
請求項３において、
前記プレ駆動補償部が、
前記第ｊ及び第（ｊ−１）のフレームの画像データの差に基づいてドット毎に前記第ｊのフレームの画像データを補正し、該画像データに対応したプレチルト電圧を前記液晶層に印加することを特徴とする液晶駆動装置。
【請求項５】
請求項１又は２において、
第ｋ（ｋは２以上の整数）のフィールドに駆動補償を行う場合に、
前記プレ駆動補償部が、
前記第（ｋ−１）のフィールドに前記プレチルト電圧を前記液晶層に印加することを特徴とする液晶駆動装置。
【請求項６】
請求項５において、
前記プレ駆動補償部が、
前記第ｋ及び第（ｋ−１）のフィールドの画像データの差に基づいてドット毎に前記第ｋのフィールドの画像データを補正し、該画像データに対応したプレチルト電圧を前記液晶層に印加することを特徴とする液晶駆動装置。
【請求項７】
請求項３乃至６のいずれかにおいて、
前記プレ駆動補償部が、
第ｊ及び第（ｊ−１）のフレームの画像データの差又は第ｋ及び第（ｋ−１）のフィールドの画像データの差が大きいほど、前記プレチルト電圧が高くなるように該プレチルト電圧を前記液晶層に印加することを特徴とする液晶駆動装置。
【請求項８】
複数のドメインを形成し垂直配向モードで動作する液晶層を有する液晶装置であって、
階調データに対応した駆動電圧が印加される第１の電極と、
所与のコモン電圧が印加される第２の電極と、
前記第１及び第２の電極に挟持される前記液晶層と、
前記第１の電極を駆動する請求項１乃至７のいずれか記載の液晶駆動装置とを含むことを特徴とする液晶装置。
【請求項９】
複数のドメインを形成し垂直配向モードで動作する液晶層を有する液晶装置の駆動方法であって、
前記液晶装置の液晶層に対する駆動の際に駆動補償を行うステップと、
前記液晶層に対する駆動補償に先立って該液晶層に所与のプレチルト電圧を印加するステップとを含み、
前記プレチルト電圧を印加するステップが、
前記液晶層を挟持する２つの電極のうちの１つの電極と交差する軸を基準に液晶分子が所定の傾斜角度に傾斜するように前記液晶層に前記プレチルト電圧を印加することを特徴とする液晶装置の駆動方法。
【請求項１０】
請求項９において、
前記駆動補償に伴うゆり戻し幅に応じたプレチルト電圧を印加することを特徴とする液晶装置の駆動方法。
【請求項１１】
請求項９又は１０において、
第ｊ（ｊは２以上の整数）のフレームに駆動補償を行う場合に、
前記第（ｊ−１）のフレームに前記プレチルト電圧を前記液晶層に印加することを特徴とする液晶装置の駆動方法。
【請求項１２】
請求項１１において、
前記第ｊ及び第（ｊ−１）のフレームの画像データの差に基づいてドット毎に前記第ｊのフレームの画像データを補正し、該画像データに対応したプレチルト電圧を前記液晶層に印加することを特徴とする液晶装置の駆動方法。
【請求項１３】
請求項９又は１０において、
第ｋ（ｋは２以上の整数）のフィールドに駆動補償を行う場合に、
前記第（ｋ−１）のフィールドに前記プレチルト電圧を前記液晶層に印加することを特徴とする液晶装置の駆動方法。
【請求項１４】
請求項１３において、
前記第ｋ及び第（ｋ−１）のフィールドの画像データの差に基づいてドット毎に前記第ｋのフィールドの画像データを補正し、該画像データに対応したプレチルト電圧を前記液晶層に印加することを特徴とする液晶装置の駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶駆動装置、液晶装置及びその駆動方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、液晶装置は、低消費電力、省スペースの表示装置として広く普及している。このような液晶装置は、コンピュータのモニタ装置のみならず、携帯電話機に代表される携帯機器向けの表示装置や、テレビ受信機用の表示装置としても急速に普及している。その一方、液晶装置の高性能化は目覚ましく、応答速度やコントラスト比の向上により、デスクトップ型のコンピュータやワークステーションのＣＲＴ表示装置に置換可能な液晶装置が登場するに至っている。
【０００３】
近年、大画面の表示装置や小型の表示装置では、動画表示の用途が増加しており、液晶装置において動画を高速に応答できることが求められている。このような液晶の高速応答を実現する液晶装置の駆動制御として、いわゆるオーバードライブ駆動補償が知られている。
【０００４】
また、例えば垂直配向モードの液晶装置、特に画素領域内の液晶分子のチルト方向が異なる複数のドメインを形成したマルチモード垂直配向（Multi-domain Vertical Alignment：以下、ＭＶＡ）型の液晶装置は、コントラスト比に優れ、広い視野角を提供する表示装置の提供に寄与できる。
【０００５】
ところが、ＭＶＡ型の液晶装置の応答速度については、黒、白、黒の順番に駆動すると液晶の高速応答により画質の向上を図ることができるが、黒から中間調の順番に駆動すると、たとえオーバードライブ駆動補償を行っても、いわゆるゆり戻し現象が発生して動画の画質を改善できないという問題があった。
【０００６】
ゆり戻し現象を改善する技術は、例えば特許文献１に開示されている。特許文献１には、液晶分子を所定の傾斜方向に傾斜させる高分子層でプレチルトを形成させた液晶装置が開示されている。
【特許文献１】特開２００５−３３８１９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１では、画素の構造自体が既存のものと異なる。そのため、液晶装置の開発に、多くの設計工数と開発コストがかかるという問題がある。また、プレチルト角が一定となるため、階調の最大変化に対応させることになり、却って垂直配向モードの液晶装置の利点を損なう可能性もある。
【０００８】
本発明は、以上のような技術的課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、低コストで、オーバードライブ駆動補償を行ってもゆり戻し現象を改善できる液晶駆動装置、液晶装置及びその駆動方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために本発明は、
複数のドメインを形成し垂直配向モードで動作する液晶層を有する液晶装置を駆動するための液晶駆動装置であって、
前記液晶装置の液晶層に対する駆動の際に駆動補償を行う駆動補償部と、
前記液晶層に対する駆動補償に先立って該液晶層に所与のプレチルト電圧を印加するプレ駆動補償部とを含み、
前記プレ駆動補償部が、
前記液晶層を挟持する２つの電極のうちの１つの電極と交差する軸を基準に液晶分子が所定の傾斜角度に傾斜するように前記液晶層に前記プレチルト電圧を印加する液晶駆動装置に関係する。
【００１０】
本発明によれば、駆動補償を行う段階では、既に液晶層の液晶分子がどちらかの傾斜角度で傾斜しているため、ゆり戻し現象の原因となる応答の遅れを解消できるようになる。しかも、既存の液晶装置の構造を流用して、非常に低コストで、駆動補償を行ってもゆり戻し現象の発生を抑えることができるようになる。
【００１１】
また本発明に係る液晶駆動装置では、
前記プレ駆動補償部が、
前記駆動補償に伴うゆり戻し幅に応じたプレチルト電圧を印加することができる。
【００１２】
本発明によれば、ゆり戻し幅に応じてプレチルト電圧を変更して、傾斜角度を変化させることができるので、プレチルトに起因して垂直配向モードの液晶装置の利点を損なうといった事態も回避できる。
【００１３】
また本発明に係る液晶駆動装置では、
第ｊ（ｊは２以上の整数）のフレームに駆動補償を行う場合に、
前記プレ駆動補償部が、
前記第（ｊ−１）のフレームに前記プレチルト電圧を前記液晶層に印加することができる。
【００１４】
また本発明に係る液晶駆動装置では、
前記プレ駆動補償部が、
前記第ｊ及び第（ｊ−１）のフレームの画像データの差に基づいてドット毎に前記第ｊのフレームの画像データを補正し、該画像データに対応したプレチルト電圧を前記液晶層に印加することができる。
【００１５】
また本発明に係る液晶駆動装置では、
第ｋ（ｋは２以上の整数）のフィールドに駆動補償を行う場合に、
前記プレ駆動補償部が、
前記第（ｋ−１）のフィールドに前記プレチルト電圧を前記液晶層に印加することができる。
【００１６】
また本発明に係る液晶駆動装置では、
前記プレ駆動補償部が、
前記第ｋ及び第（ｋ−１）のフィールドの画像データの差に基づいてドット毎に前記第ｋのフィールドの画像データを補正し、該画像データに対応したプレチルト電圧を前記液晶層に印加することができる。
【００１７】
また本発明に係る液晶駆動装置では、
前記プレ駆動補償部が、
第ｊ及び第（ｊ−１）のフレームの画像データの差又は第ｋ及び第（ｋ−１）のフィールドの画像データの差が大きいほど、前記プレチルト電圧が高くなるように該プレチルト電圧を前記液晶層に印加することができる。
【００１８】
上記のいずれかの発明によれば、前フレーム又は前フィールドの画像データと比較して、現フレーム画像データを補正することでプレチルト電圧を液晶層に印加できるので、既存のソースドライバを流用でき、低コスト化を図ることができる。
【００１９】
また本発明は、
複数のドメインを形成し垂直配向モードで動作する液晶層を有する液晶装置であって、
階調データに対応した駆動電圧が印加される第１の電極と、
所与のコモン電圧が印加される第２の電極と、
前記第１及び第２の電極に挟持される前記液晶層と、
前記第１の電極を駆動する上記のいずれか記載の液晶駆動装置とを含む液晶装置に関係する。
【００２０】
本発明によれば、低コストで、駆動補償を行ってもゆり戻し現象を改善できる液晶装置を提供できる。
【００２１】
また本発明は、
複数のドメインを形成し垂直配向モードで動作する液晶層を有する液晶装置の駆動方法であって、
前記液晶装置の液晶層に対する駆動の際に駆動補償を行うステップと、
前記液晶層に対する駆動補償に先立って該液晶層に所与のプレチルト電圧を印加するステップとを含み、
前記プレチルト電圧を印加するステップが、
前記液晶層を挟持する２つの電極のうちの１つの電極と交差する軸を基準に液晶分子が所定の傾斜角度に傾斜するように前記液晶層に前記プレチルト電圧を印加する液晶装置の駆動方法に関係する。
【００２２】
また本発明に係る液晶装置の駆動方法では、
前記駆動補償に伴うゆり戻し幅に応じたプレチルト電圧を印加することができる。
【００２３】
また本発明に係る液晶装置の駆動方法では、
第ｊ（ｊは２以上の整数）のフレームに駆動補償を行う場合に、
前記第（ｊ−１）のフレームに前記プレチルト電圧を前記液晶層に印加することができる。
【００２４】
また本発明に係る液晶装置の駆動方法では、
前記第ｊ及び第（ｊ−１）のフレームの画像データの差に基づいてドット毎に前記第ｊのフレームの画像データを補正し、該画像データに対応したプレチルト電圧を前記液晶層に印加することができる。
【００２５】
また本発明に係る液晶装置の駆動方法では、
第ｋ（ｋは２以上の整数）のフィールドに駆動補償を行う場合に、
前記第（ｋ−１）のフィールドに前記プレチルト電圧を前記液晶層に印加することができる。
【００２６】
また本発明に係る液晶装置の駆動方法では、
前記第ｋ及び第（ｋ−１）のフィールドの画像データの差に基づいてドット毎に前記第ｋのフィールドの画像データを補正し、該画像データに対応したプレチルト電圧を前記液晶層に印加することができる。
【００２７】
上記のいずれかの発明によれば、低コストで、駆動補償を行ってもゆり戻し現象を改善できる液晶装置の駆動方法を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また以下で説明される構成のすべてが本発明の必須構成要件であるとは限らない。
【００２９】
１．  液晶装置
図１に、本実施形態における液晶装置が適用された電子機器の構成例を示す。図１では、液晶装置として表示モジュールが採用された例を示している。また図１では、電子機器として、液晶ディスプレイ装置に接続されたパーソナルコンピュータシステムを例に示すが、例えば携帯電話機、携帯型情報機器（ＰＤＡ等）、デジタルカメラ、プロジェクタ、携帯型オーディオプレーヤ、マスストレージデバイス、ビデオカメラ、電子手帳、ＧＰＳ（Global Positioning System）装置、ゲーム装置、プロジェクタ（投写型表示装置）等であってもよい。
【００３０】
パーソナルコンピュータシステム１０は、表示モジュール１００、ホスト７００、セット側画像処理装置７１０を含む。ホスト７００は、パーソナルコンピュータ本体等であり、中央演算処理装置（Central Processing Unit：ＣＰＵ)及びメモリやハードディスク装置等の記憶媒体を有し、表示モジュール１００に表示する画像の画像データを生成する。セット側画像処理装置７１０は、ホスト７００からの画像データに対して例えばスケーラ処理等の画像処理を行う。表示モジュール１００では、セット側画像処理装置７１０からの画像データに対して更に画像処理が行われ、該画像処理後の画像データに基づく画像表示制御が行われる。
【００３１】
表示モジュール１００（広義には液晶装置）は、表示パネル１１０（広義には電気光学装置）を有する。表示パネル１１０は、パネル基板上に、ＬＣＤパネルである表示パネル１１０が形成されている。この表示パネル１１０は、アクティブマトリックス方式のパネルであり、複数のゲート線と、複数のソース線と、各画素が各ゲート線及び各ソース線により特定される複数の画素とを含む。
【００３２】
図２に、図１の表示パネル１１０の画素の等価回路の一例を示す。
【００３３】
表示パネル１１０の複数のゲート線の各ゲート線は、複数のソース線の各ソース線に交差するように配置され、各ゲート線及び各ソース線の交差位置に対応する領域に各画素が設けられる。図２では、ゲート線Ｇｕとソース線Ｓｖの交差位置に対応する領域に画素が設けられている。
【００３４】
ゲート線Ｇｕとソース線Ｓｖの交差位置に対応する領域に設けられる画素は、薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor：ＴＦＴ)ＳＴＲｖｕを有する。薄膜トランジスタＳＴＲｖｕのソースにソース線Ｓｖが接続され、薄膜トランジスタＳＴＲｖｕのゲートにゲート線Ｇｕが接続され、薄膜トランジスタＳＴＲｖｕのドレインに画素電極ＰＥｖｕが接続される。選択されたゲート線Ｇｕに接続される薄膜トランジスタＳＴＲｖｕがオンすると、該薄膜トランジスタＳＴＲｖｕのソースに接続されるソース線Ｓｖの電圧が薄膜トランジスタＳＴＲｖｕのドレインに接続される画素電極ＰＥｖｕに印加される。画素電極ＰＥｖｕと対向して、所与のコモン電圧が印加されるコモン電極ＶＣＯＭが設けられている。画素電極ＰＥｖｕとコモン電極ＶＣＯＭとの間に液晶層として液晶（広義には電気光学素子）が封入され、該液晶の印加電圧に応じて画素の透過率が変化する。
【００３５】
また、液晶のリーク等により画素の透過率の変化を防止するために、液晶の印加電圧に対応した電荷を保持するために、画素電極ＰＥｖｕと並列に補助容量（保持容量、蓄積容量）ＣＳｖｕが設けられている。図２では、補助容量ＣＳｖｕの一端が画素電極ＰＥｖｕに接続され、補助容量ＣＳｖｕの他端がコモン電極ＶＣＯＭに接続されるが、補助容量ＣＳｖｕの他端に他の電圧が印加されるように構成されていてもよい。補助容量ＣＳｖｕを設けることで、一旦、画素電極ＰＥｖｕの電圧を印加した後は、液晶（液晶層）に定常的に電圧を印加できるようになる。
【００３６】
ところで、本実施形態における表示パネルは、垂直配向モードで動作する液晶表示（Liquid Crystal Display：ＬＣＤ)パネルである。より具体的には、表示パネル１１０は、画素領域内の液晶分子のチルト方向が異なる複数のドメインを形成したＭＶＡ型のＬＣＤパネルである。
【００３７】
図３に、本実施形態における表示パネル１１０の断面構造を模式的に示す。
【００３８】
表示パネル１１０は、画素電極が形成されるＴＦＴ基板（パネル基板）１１２と、コモン電極が形成されるコモン基板１１４とを含み、ＴＦＴ基板１１２及びコモン基板１１４の間に液晶が封入された液晶層を有する。ＴＦＴ基板１１２には、リブと呼ばれる形状の画素電極１１６１〜１１６３が形成される。コモン基板１１４には、リブと呼ばれる形状のコモン電極１１８１、１１８２が形成される。そして、両基板のリブが対向した状態で、その間に液晶が封入されるように両基板が貼り合わされる。この結果、液晶分子ＬＣ１〜ＬＣ５のように配向して、複数のドメインが形成される。
【００３９】
図４に、表示パネル１１０の構成の概要を示す。
【００４０】
更に、表示パネル１１０には、図４に示すように、ＴＦＴ基板１１２とコモン基板１１４を挟むようにその両側に、互いに偏光方向が直交する第１及び第２の偏光フィルタ（偏光素子）１１９１、１１９２を有する。例えば、第１の偏光フィルタ１１９１は、コモン基板１１４の外側に配設され、コモン基板１１４の主面と平行に所与の向きの光吸収軸を有する。第２の偏光フィルタ１１９２は、ＴＦＴ基板１１２の外側に配設され、ＴＦＴ基板１１２の主面と平行に、第１の偏光フィルタ１１９１の光吸収軸と直交する向きの光吸収軸を有する。
【００４１】
このような表示パネル１１０を駆動するために、表示モジュール１００には、図１に示すように液晶駆動装置１５０が設けられる。液晶駆動装置１５０は、ゲート基板１２０、データ基板１３０、コントロール基板１４０を含む。
【００４２】
ゲート基板１２０は、表示パネル１１０の複数のゲート線を走査するための１又は複数のゲートドライバ１２２１〜１２２Ｋ（Ｋは自然数）が実装されるフレキシブル基板である。ゲート基板１２０に設けられたゲートドライバ１２２１〜１２２Ｋの出力電極が表示パネル１１０の複数のゲート線と電気的に接続されるように、ゲート基板１２０が表示パネル１１０（表示モジュール１００）に異方性導電性フィルム（Anisotropic Conductive Film：ＡＣＦ）接続される。
【００４３】
データ基板１３０は、表示パネル１１０の複数のソース線を画像データに基づいて駆動するための１又は複数のソースドライバ１３２１〜１３２Ｊ（Ｊは自然数）が実装されるフレキシブル基板である。データ基板１３０に設けられたソースドライバ１３２１〜１３２Ｊの出力電極が表示パネル１１０の複数のソース線と電気的に接続されるように、データ基板１３０が表示パネル１１０（表示モジュール１００）にＡＣＦ接続される。
【００４４】
コントロール基板１４０は、インタフェース（Interface：Ｉ／Ｆ）回路１４２、メモリ１４４及び画像処理コントローラ（広義には画像処理装置）２００が実装されるプリント基板（Printed Circuit Board）である。Ｉ／Ｆ回路１４２は、セット側画像処理装置７１０とのＩ／Ｆ処理を行う。
【００４５】
画像処理コントローラ２００は、セット側画像処理装置７１０からの画像データに対して、オーバードライブ駆動補償を行うために更に画像処理（例えば画像データの補正処理）を行い、ソースドライバ１３２１〜１３２Ｊに対して画像処理後の画像データを供給すると共に、ソースドライバ１３２１〜１３２Ｊ及びゲートドライバ１２２１〜１２２Ｋに対して表示タイミング信号を供給する。これにより、液晶駆動装置１５０（ソースドライバ１３２１〜１３２Ｊ）は、表示パネル１１０をオーバードライブ駆動することができる。
【００４６】
メモリ１４４は、例えばＲＡＭ（Random Access Memory）である。メモリ１４４には、画像処理コントローラ２００の設定情報が格納されたり、画像処理コントローラ２００の作業データが格納されたりする。画像処理コントローラ２００は、メモリ１４４に格納された設定情報を読み出すことで、該設定情報に対応した画像処理を行うことができる。
【００４７】
このようなコントロール基板１４０は、フレキシブルケーブル（flexible cable）によりデータ基板１３０のソースドライバ１３２１〜１３２Ｊと電気的に接続される。なお、ゲート基板１２０及びデータ基板１３０は、図示しないフィルム配線等により信号のやり取りができるようになっている。
【００４８】
従って、液晶駆動装置１５０は、表示パネル１１０の複数のゲート線を走査するゲートドライバと、表示パネル１１０の複数のソース線を画像データに基づいて駆動するソースドライバと、該ソースドライバに対して画像処理後の画像データを供給する画像処理コントローラとを含むということができる。また、表示モジュール１００は、表示パネル１１０と、表示パネル１１０の複数のソース線を駆動するソースドライバと、表示パネル１１０の複数のゲート線を走査するゲートドライバと、複数のソースドライバに対して画像データを出力する画像処理コントローラ２００とを含むということができる。
【００４９】
このようにパーソナルコンピュータシステム１０では、ホスト７００で生成された画像データは、セット側画像処理装置７１０により、スケール処理やオーバーレイ処理等が行われる。セット側画像処理装置７１０による画像処理後の画像データは、Ｉ／Ｆ回路１４２を介して画像処理コントローラ２００により、少なくともオーバードライブ処理（オーバードライブ駆動補償を行うための画像データの補正処理）が行われ、該処理後の画像データがソースドライバ１３２１〜１３２Ｊに供給される。ソースドライバ１３２１〜１３２Ｊは、ゲートドライバ１２２１〜１２２Ｋと協調して、表示パネル１１０を画像データに基づいて駆動する。
【００５０】
なお、図１では、コントロール基板１４０にメモリ１４４が実装されているものとして説明したが、該メモリ１４４が画像処理コントローラ２００やＩ／Ｆ回路１４２に内蔵されていてもよい。
【００５１】
ところで、ＭＶＡ型の表示パネルには、ゆり戻し現象に起因して、液晶の応答性を悪化させる現象が知られている。
【００５２】
図５に、本実施形態におけるゆり戻し現象の説明図を示す。
【００５３】
図５において、図３と同一部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。
【００５４】
ＭＶＡ型の表示パネルでは、図３に示すように、液晶の印加電圧が無印加状態のときには、液晶分子ＬＣ１〜ＬＣ５（より具体的には液晶分子ＬＣ１〜ＬＣ５の長軸方向）は、液晶層の面（ＴＦＴ基板の主面、コモン基板の主面、画素電極の主面、コモン電極の主面）に対して垂直な方向に配向されている。このような液晶分子の状態から、オーバードライブ駆動を行うと、液晶に急激に高い電圧が印加され、画素電極付近（ＴＦＴ基板付近）及びコモン電極付近（コモン基板付近）に位置する液晶分子は即座に反応できる。これに対して、画素電極付近（ＴＦＴ基板付近）及びコモン電極付近（コモン基板付近）から遠くに位置する液晶分子は、どちらの向きにも傾斜でき、結果的に、電極付近に位置する液晶分子よりも遅れて応答することになる。
【００５５】
例えば、図５の液晶分子ＬＣ１、ＬＣ２、ＬＣ４、ＬＣ５は、電極付近に位置するため高速に応答できるが、液晶分子ＬＣ３の応答が遅れる。この現象がゆり戻し現象として現れ、オーバードライブ駆動を行っても動画の画質を改善できない原因となる。
【００５６】
図６に、本実施形態におけるゆり戻し現象のタイミングの一例を示す。
【００５７】
第（ｊ−１）（ｊは２以上の整数）のフレームにおいて、第（ｊ−１）のフレームの次のフレームである第ｊのフレームに階調ＧＶｊに対応した電圧を液晶に印加するために、第（ｊ−１）のフレームの階調ＧＶｊ−１と第ｊのフレームの階調ＧＶｊとの差ｄｉｆに対応したオーバードライブ電圧を用いてソース線をオーバードライブ駆動する。この結果、第ｊのフレームでは、光学応答が早くなる。
【００５８】
しかしながら、次の第（ｊ＋１）のフレームにおいて、上記の理由でゆり戻し現象が発生し、画質の改善を阻害してしまう。
【００５９】
そこで、本実施形態では、液晶装置の液晶層に対する駆動の際に駆動補償（オーバードライブ駆動）を行うステップと、液晶層に対する駆動補償に先立って該液晶層に所与のプレチルト電圧を印加するステップとを設け、プレチルト電圧を印加するステップが、液晶層を挟持する２つの電極のうちの１つの電極（画素電極の主面、コモン電極の主面）と交差する軸を基準に液晶分子が所定の傾斜角度に傾斜するように液晶層にプレチルト電圧を印加する。或いは、プレチルト電圧を印加するステップが、液晶層を挟持する２つの電極のうちの１つの電極が設けられる基板（ＴＦＴ基板の主面、コモン基板の主面）と交差する軸を基準に液晶分子が所定の傾斜角度に傾斜するように液晶層にプレチルト電圧を印加する。
【００６０】
図７に、本実施形態の表示パネル１１０の駆動方法の説明図を示す。
【００６１】
図７において、図３と同一部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。
【００６２】
本実施形態では、一度、プレチルト電圧を印加すると、画素に設けられた補助容量に該プレチルト電圧に対応した電荷が蓄積される。そのため、ゲート線により薄膜トランジスタがオンになる駆動期間であるか否かにかかわらず、定常的に、液晶にプレチルト電圧を印加できるようになる。こうすることで、オーバードライブ駆動を行う段階では、既に液晶層の液晶分子がどちらかの傾斜角度θで傾斜しているため、ゆり戻し現象の原因となる応答の遅れを解消できるようになる。
【００６３】
また、既存の表示パネル１１０の構造を流用できるため、非常に低コストで、オーバードライブ駆動を行ってもゆり戻し現象の発生を抑えることができる。更に、ゆり戻し幅に応じてプレチルト電圧を変更して、傾斜角度を変化させることができるので、プレチルトに起因して垂直配向モードの液晶装置の利点を損なうといった事態も回避できる。
【００６４】
２．  液晶駆動装置
本実施形態では、オーバードライブ駆動及びプレチルト電圧を印加するプレオーバードライブ駆動を、画像処理コントローラ２００において画像データを補正することで実現する。こうすることで、既存のソースドライバを流用でき、低コスト化を図ることができる。
【００６５】
図８に、本実施形態における画像処理コントローラ２００の機能ブロック図の一例を示す。
【００６６】
画像処理コントローラ２００は、駆動補償部２１０と、プレ駆動補償部２２０とを含むことができる。
【００６７】
駆動補償部２１０は、表示パネル１１０（液晶装置）の液晶層に対する駆動の際に駆動補償を行う。より具体的には、駆動補償部２１０は、前フレームの画像データと現フレームの画像データとの差分に応じた補償値が加算又は減算された画像データに対応した駆動電圧を液晶に印加する制御を行う。
【００６８】
プレ駆動補償部２２０は、液晶層に対する駆動補償に先立って該液晶層に所与のプレチルト電圧を印加する。より具体的には、プレ駆動補償部２２０は、液晶層を挟持する２つの電極のうちの１つの電極（或いは該電極が設けられる基板）と交差する軸を基準に液晶分子が所定の傾斜角度θに傾斜するように液晶層にプレチルト電圧を印加する。このとき、プレ駆動補償部２２０は、駆動補償部２１０による駆動補償に伴うゆり戻し幅に応じたプレチルト電圧を印加することができる。
【００６９】
図９に、図８の画像処理コントローラ２００のハードウェア構成例を示す。
【００７０】
画像処理コントローラ２００は、コンパレータ２２１、ルックアップテーブル（ＬＵＴ）２２２、ＬＵＴアドレス発生回路２２３、補間演算部２２４、第１及び第２の加減算部２２５１、２２５２、クロック生成回路２２６、前データ読み出し回路２２７、現データ書き込み回路２２８を含む。
【００７１】
クロック生成回路２２６は、現フレームの１フレーム前の画像データ（前データ）が格納されるメモリ１４４にアクセスするための読み出し用クロック及び書き込み用クロックを生成する。
【００７２】
前データ読み出し回路２２７は、クロック生成回路２２６によって生成された読み出し用クロックに同期して、１フレーム前の画像データを、メモリ１４４にバッファリングする。
【００７３】
コンパレータ２２１は、現フレームの画像データとしてセット側画像処理装置７１０からの画像データと前データ読み出し回路２２７にバッファリングされた１フレーム前の画像データとを比較する。コンパレータ２２１の比較結果は、補間演算部２２４に出力される。
【００７４】
ＬＵＴ２２２には、現フレームの画像データと１フレーム間の画像データとに対応して駆動補償すべき補償値が予め登録されている。
【００７５】
図１０に、図９のＬＵＴ２２２の登録値の説明図を示す。
【００７６】
ＬＵＴ２２２には、例えばＳ（Ｓは２以上の整数）ビットの複数の補償値が登録されている。各補償値の上位ビット（又は下位ビット）はプレオーバードライブ駆動用の補償値αであり、各補償値の下位ビット（又は上位ビット）はオーバードライブ駆動用の補償値βである。このような各補償値は、ＬＵＴ２２２に割り当てられたＬＵＴアドレスにより特定される。ＬＵＴ２２２は、ＬＵＴアドレスに対応した補償値を出力する。
【００７７】
ＬＵＴ２２２には、第ｊ（ｊは２以上の整数）及び第（ｊ−１）のフレームの画像データの差が大きいほど、プレチルト電圧が高くなるようにプレオーバードライブ駆動用の補償値が登録されている。
【００７８】
ＬＵＴアドレス発生回路２２３は、上位ビット（又は下位ビット）が前フレームの画像データであり、下位ビット（又は上位ビット）が現フレームの画像データとなるようにＬＵＴアドレスを生成する。
【００７９】
これにより、前フレーム及び現フレームの画像データに基づいて、ＬＵＴ２２２からは、プレオーバードライブ駆動用の補償値とオーバードライブ駆動用の補償値とが読み出される。
【００８０】
図９において、ＬＵＴアドレス発生回路２２３は、現フレームの画像データと１フレーム前の画像データとに対応してＬＵＴ２２２のアドレスを発生させて、ＬＵＴ２２２から該アドレスに対応して登録されている補償値を読み出す。
【００８１】
補間演算部２２４は、コンパレータ２２１からの比較結果信号に基づいて、ＬＵＴ２２２から読み出された補償値の補間演算を行う。より具体的には、コンパレータ２２１からの比較結果信号により現フレームの画像データと１フレーム前の画像データとが一致したことが検出されたとき、補間演算部２２４は、ＬＵＴ２２２から読み出された補償値の補間演算を行うことなく、該補償値をそのまま第１及び第２の加減算部２２５１、２２５２に出力する。
【００８２】
またコンパレータ２２１からの比較結果信号により現フレームの画像データと１フレーム前の画像データとが不一致であることが検出されたとき、補間演算部２２４は、ＬＵＴ２２から読み出された２つの補償値のそれぞれに対して、両画像データの差分に応じた線形補間処理演算を行って、処理後の補償値を第１及び第２の加減算部２２５１、２２５２に出力する。第１の加減算部２２５１には、オーバードライブ駆動用の補償値αｎ−１が入力され、第２の加減算部２２５２には、プレオーバードライブ駆動用の補償値βｎ−１が入力される。
【００８３】
第１の加減算部２２５１は、現フレームの画像データとしてセット側画像処理装置７１０からの画像データと補間演算部２２４からの補間演算後の補償値αｎ−１との加減算処理を行い、画像データＯＤＡＴ（Ｙｎ−１±αｎ−１）として出力する。第２の加減算部２２５２は、現フレームの画像データとしてセット側画像処理装置７１０からの画像データと補間演算部２２４からの補間演算後の補償値βｎ−１との加減算処理を行い、処理後の画像データ（Ｙｎ−１±βｎ−１）を生成する。
【００８４】
現データ書き込み回路２２８は、第２の加減算部２２５２の出力（Ｙｎ−１±βｎ−１）を内部のバッファにバッファリングした後、クロック生成回路２２６によって生成された書き込み用クロックに同期してメモリ１４４に書き込む。この現データ書き込み回路２２８で書き込まれた画像データが、次のフレームにおいて前フレームの画像データ（前データ）（Ｘｎ）として読み出される。
【００８５】
図９において、コンパレータ２２１、ＬＵＴ２２２、ＬＵＴアドレス発生回路２２３、補間演算部２２４、第１の加減算部２２５１、クロック生成回路２２６、前データ読み出し回路２２７、現データ書き込み回路２２８が、図８のプレ駆動補償部２２０の機能を実現する。図９において、コンパレータ２２１、ＬＵＴ２２２、ＬＵＴアドレス発生回路２２３、補間演算部２２４、第２の加減算部２２５２、クロック生成回路２２６、前データ読み出し回路２２７、現データ書き込み回路２２８が、図８の駆動補償部２１０の機能を実現する。
【００８６】
図１１に、図９の画像処理コントローラ２００の動作タイミングの一例を示す。
【００８７】
図１１では、第ｎ（ｎは２以上の整数）のフレームに表示パネル１１０のソース線を駆動するための画像データを生成するものとする。このとき、画像処理コントローラ２００は、第ｎのフレームに駆動補償を行う場合に、第（ｎ−１）のフレームにプレチルト電圧を液晶層に印加する。
【００８８】
即ち、コンパレータ２２１に入力画像データＹｎ−１が入力され、前データ読み出し回路２２７がメモリ１４４から１フレーム前の画像データＸｎ−１を読み出す。コンパレータ２２１は、両画像データを比較する。
【００８９】
ＬＵＴアドレス発生回路２２３は、入力画像データＹｎ−１と１フレーム前の画像データＸｎ−１とを連結してＬＵＴアドレスを生成し、ＬＵＴ２２２から補償値αｎ−１、βｎ−１を読み出す。
【００９０】
第１の加減算部２２５１は、入力画像データＹｎ−１と補償値αｎ−１とを加算又は減算して、画像データＯＤＡＴとして出力する。この画像データＯＤＡＴに対応した電圧が、第（ｎ−１）のフレームにおけるオーバードライブ駆動用電圧に対してプレチルト電圧が加味された電圧となる。
【００９１】
第２の加減算部２２５２は、入力画像データＹｎ−１と補償値βｎ−１とを加算又は減算して、メモリ１４４にバッファリングされる。そして、次の第ｎのフレームにおいて、前データＸｎとして読み出される。
【００９２】
図１２に、本実施形態における表示パネル１１０の駆動電圧及び光学応答の一例を示す。
【００９３】
図１２では、第ｎのフレームにおいて行われるオーバードライブ駆動に着目して、階調の変化、駆動電圧の変化及び光学応答の変化の一例を示している。
【００９４】
第（ｎ−２）のフレームから第（ｎ−１）のフレームに、階調が切り替わる場合に、第（ｎ−１）のフレームにおいて、第（ｎ−２）及び第（ｎ−１）のフレームの画像データの差分に対応したプレチルト電圧が加味された駆動電圧が、表示パネル１１０の液晶に印加され、プレオーバードライブ駆動が行われる。この結果、図１２の応答Ｒｅｓｐ１に示すように、液晶分子のプレチルトが設定され、第（ｎ−１）のフレームに光学応答が変化する。
【００９５】
次に、第ｎのフレームに、第（ｎ−１）及び第ｎのフレームの画像データの差分に対応した電圧で補償されたオーバードライブ駆動が行われ、図１２の応答Ｒｅｓｐ２に示すように光学応答が高速化される。
【００９６】
そして、第（ｎ＋１）のフレーム以降では、駆動電圧が、元の画像データに対応した本来の階調電圧に戻される。
【００９７】
図１２では、第ｎのフレームにおけるオーバードライブ駆動に着目したが、実際には、オーバードライブ駆動用の電圧やプレオーバードライブ駆動用の電圧がパイプライン的に各フレームに加味されることになる。
【００９８】
このように、本実施形態における画像処理コントローラ２００は、オーバードライブ駆動用電圧及びプレチルト電圧が加味された駆動電圧を生成するための画像データの補正処理を１フレーム毎に行う。そして、フレーム間の画像データの差分に応じて、補償値を変更できるため、ゆり戻し幅に応じたプレチルト電圧を液晶に印加できるようになる。より具体的には、画像処理コントローラ２００は、第ｊ及び第（ｊ−１）のフレームの画像データの差に基づいてドット毎に第ｊのフレームの画像データを補正することができる。その結果、ソースドライバ１３２１〜１３２Ｊは、補正後の画像データに対応したプレチルト電圧を液晶層に印加できる。
【００９９】
なお、上記の実施形態では、各フレーム毎に画像データを補正する例を説明したが、１フレームを例えば偶数フィールド及び奇数フィールドに分割するように場合でも同様である。この場合、上記の実施形態におけるフレームの語句をフィールドの語句に置き換えるだけでよい。
【０１００】
従って、第ｋ（ｋは２以上の整数）のフィールドにおいて駆動補償を行う場合に、プレ駆動補償部２２０は、第（ｋ−１）のフィールドにプレチルト電圧を液晶層に印加するということができる。そして、プレ駆動補償部２２０は、第ｋ及び第（ｋ−１）のフィールドの画像データの差に基づいてドット毎に第ｋのフィールドの画像データを補正する。この結果、ソースドライバ１３２１〜１３２Ｊは、該画像データに対応したプレチルト電圧を表示パネル１１０のソース線に印加できる。このとき、図９において、ＬＵＴ２２２には、第ｋ及び第（ｋ−１）のフィールドの画像データの差が大きいほど、プレチルト電圧が高くなるようにプレオーバードライブ駆動用の補償値が登録され、プレ駆動補償部２２０は、第ｋ及び第（ｋ−１）のフィールドの画像データの差が大きいほど、プレチルト電圧が高くなるように該プレチルト電圧を液晶層に印加することができる。
【０１０１】
３．  その他
本実施形態における表示モジュールは、図１に示す構成に限定されるものではない。
【０１０２】
図１３に、本実施形態における表示モジュールの他の構成例を示す。
【０１０３】
図１３において、図１と同一部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。
【０１０４】
図１３における表示モジュールが図１における表示モジュールと異なる点は、データ基板（コントロール基板）が省略され、ソースドライバ１３２１〜１３２Ｊ、画像処理コントローラ２００、メモリ１４４、Ｉ／Ｆ回路１４２が１つの基板上に実装されている点である。こうすることで表示モジュール１００の小型化を図ることができるようになる。
【０１０５】
なお、本発明は上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能である。
【０１０６】
また、本発明のうち従属請求項に係る発明においては、従属先の請求項の構成要件の一部を省略する構成とすることもできる。また、本発明の１の独立請求項に係る発明の要部を、他の独立請求項に従属させることもできる。
【図面の簡単な説明】
【０１０７】
【図１】本実施形態における液晶装置が適用された電子機器の構成例を示す図。
【図２】図１の表示パネルの画素の等価回路の一例を示す図。
【図３】本実施形態における表示パネルの断面構造を模式的に示す図。
【図４】表示パネルの構成の概要を示す図。
【図５】本実施形態におけるゆり戻し現象の説明図。
【図６】本実施形態におけるゆり戻し現象のタイミングの一例を示す図。
【図７】本実施形態の表示パネルの駆動方法の説明図。
【図８】本実施形態における画像処理コントローラの機能ブロックの一例を示す図。
【図９】図８の画像処理コントローラのハードウェア構成例を示す図。
【図１０】図９のＬＵＴの登録値の説明図。
【図１１】図９の画像処理コントローラの動作タイミングの一例を示す図。
【図１２】本実施形態における表示パネルの駆動電圧及び光学応答の一例を示す図。
【図１３】本実施形態における表示モジュールの他の構成例を示す図。
【符号の説明】
【０１０８】
１０  パーソナルコンピュータシステム、  １００  表示モジュール、
１１０  表示パネル、  １２０  ゲート基板、  １２２１〜１２２Ｋ  ゲートドライバ、
１３０  データ基板、  １３２１〜１３２Ｊ  ソースドライバ、
１４０  コントロール基板、  １４２  Ｉ／Ｆ回路、  １４４  メモリ、
１５０  液晶駆動装置、  ２００  画像処理コントローラ、  ２１０  駆動補償部、
２２０  プレ駆動補償部、  ２２１  コンパレータ、  ２２２  ＬＵＴ
２２３  ＬＵＴアドレス発生回路、  ２２４  補間演算部、
２２５１  第１の加減算部、  ２２５２  第２の加減算部、
２２６  クロック生成回路、  ２２７  前データ読み出し回路、
２２８  現データ書き込み回路、  ７００  ホスト、  ７１０  セット側画像処理装置
【図１】
2008268504.tif 000003
【図２】
2008268504.tif 000004
【図３】
2008268504.tif 000005
【図４】
2008268504.tif 000006
【図５】
2008268504.tif 000007
【図６】
2008268504.tif 000008
【図７】
2008268504.tif 000009
【図８】
2008268504.tif 000010
【図９】
2008268504.tif 000011
【図１０】
2008268504.tif 000012
【図１１】
2008268504.tif 000013
【図１２】
2008268504.tif 000014
【図１３】
2008268504.tif 000015