(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
マトリクス状に配列された液晶表示素子近傍の温度情報データを温度情報取得手段により得、
データ入力された目標階調値を第１のフレームメモリに１フレーム分保持し、
前記目標階調値と現在予測階調値の組み合わせにより、温度毎に準備された第１のデータテーブルから前記温度情報データに応じたオーバードライブ値を得、
前記目標階調値と前記現在予測階調値の組み合わせにより、温度毎に準備された第２のデータテーブルから前記温度情報データに応じた所定フレーム数後の将来予測階調値を得、
前記将来予測階調値を第２のフレームメモリに１フレーム分保持し、
データ入力の都度カウントを行い、そのカウント数が前記所定フレーム数に達するまで、前記第１のフレームメモリから同じ目標階調値を前記第１及び前記第２のデータテーブルに繰り返し供給するとともに、前記第２のフレームメモリから同じ将来予測階調値を前記現在予測階調値として前記第1及び前記第２のデータテーブルに繰り返し供給し、
前記オーバードライブ値に基づいて前記液晶表示素子に駆動電圧を印加する、液晶表示装置のオーバードライブ方法。
【請求項２】
前記所定フレーム数は、温度が常温よりも低い範囲では多くなるように設定されたことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置のオーバードライブ方法。
【請求項３】
マトリクス状に配置された液晶表示セルと、
前記液晶表示セルにおける温度情報データを出力する温度情報取得手段と、
前記各液晶表示セルに対して階調に対応した駆動電圧を供給する駆動電圧印加手段と、
１フレーム分の各液晶表示セルに対する入力階調データを記憶する第１のフレームメモリと、
前記液晶表示セルの目標階調値と初期階調値の組み合わせに対するオーバードライブ値を温度毎に予めテーブル形式で記憶した第１のメモリと、
前記液晶表示セルの目標階調値と初期階調値の組み合わせに対して温度に応じた所定フレーム数後に期待される将来の予測階調値を予めテーブル形式で記憶した第２のメモリと、
温度に応じて前記第１のメモリから取り出されたテーブルに基づき、前記第１のフレームメモリから取り出された値を目標階調値とし、現在の予測階調値を初期階調値としてオーバードライブ値を求めて出力する第１のルックアップテーブルと、
温度に応じて前記第２のメモリから取り出されたテーブルに基づき、前記第１のフレームメモリから取り出された値を目標階調値とし、前記現在の予測階調値を初期階調値として前記将来の予測階調値を求めて出力する第２のルックアップテーブルと、
前記第２のルックアップテーブルで求められた前記将来の予測階調値を１フレーム分の各液晶表示セルについて記憶し、その将来の予測階調値を前記第１のルックアップテーブルおよび前記第２のルックアップテーブルにおける前記現在の予測階調値として送出する第２のフレームメモリと、
前記温度情報取得手段の出力に基づいて、前記第１のフレームメモリから同じ入力階調データを前記目標階調値として前記所定フレーム数間前繰り返して前記第１及び前記第２のルックアップテーブルに送出し、前記第２のフレームメモリから前記予測階調値を前記所定フレーム数間繰り返して前記第１及び前記第２のルックアップテーブルに対して出力させるように制御するとともに、前記第１のルックアップテーブルから取り出された前記オーバードライブ値を前記電圧印加手段に対して前記所定フレーム数間繰り返し出力させる制御装置とを備えた液晶表示装置。
【請求項４】
前記入力階調データが更新される都度カウントアップし、前記温度情報取得手段が低温を示すほどカウントすべき値が増加し、設定カウント値に達した時には前記第１及び第２のフレームメモリに対して繰り返し出力を停止させ、記憶内容を更新させるフレームカウンタをさらに備えたことを特徴とする請求項３に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記第１のメモリには、前記オーバードライブ値として取りうる値の最大値として、黒階調から白階調に対応する駆動電圧範囲内での最高電圧に相当する値が設定されることを特徴とする請求項３に記載の液晶表示装置。
【請求項６】
前記第１のメモリには、前記オーバードライブ値として取りうる値の最大値として、黒階調から白階調に対応する駆動電圧範囲を超える電圧に相当する値が設定されることを特徴とする請求項３に記載の液晶表示装置。
【請求項７】
前記第１のメモリには、前記オーバードライブ値として取りうる値の最大値として、初期階調値に相当する電圧が所定電圧未満の場合には通常の黒階調から白階調に対応する電圧範囲内での最高値に相当する値が設定され、前記初期階調値に相当する電圧が前記所定電圧値以上の電圧の場合には黒階調から白階調に対応する駆動電圧範囲を超える電圧に相当する値が設定されることを特徴とする請求項３に記載の液晶表示装置。
【請求項８】
マトリクス状に配置された液晶表示セルと、
前記液晶表示セルにおける温度情報データを出力する温度情報取得手段と、
前記各液晶表示セルに対して階調に対応した駆動電圧を供給する駆動電圧印加手段と、
１フレーム分の各液晶表示セルに対する入力階調データを記憶する第１のフレームメモリと、
前記液晶表示セルの目標階調値と初期階調値の組み合わせに対してオーバードライブ値が一定値になる領域には温度に応じた所定フレーム数後に期待される将来の予測階調値を、この予測階調値が目標階調値と等しい値となる領域にはオーバードライブ値を温度毎にテーブル形式で記憶したメモリと、
前記メモリから取り出された温度に応じたテーブルに基づき、前記第１のフレームメモリから取り出された値を目標階調値とし、現在の予測階調値を初期階調値としてオーバードライブ値および予測階調値をそれぞれ出力するルックアップテーブルと、
前記ルックアップテーブルで求められた前記将来の予測階調値を１フレーム分の各液晶表示セルについて記憶し、その将来の予測階調値を前記ルックアップテーブルにおける現在の予測階調値として送出する第２のフレームメモリと、
前記温度情報取得手段の出力に基づいて、前記第１及び第２のフレームメモリの出力をそれぞれ前記所定フレーム数間繰り返して前記ルックアップテーブルに対して出力させ、前記ルックアップテーブルから取り出された前記オーバードライブ値を前記電圧印加手段に対して繰り返し出力させる制御装置とを備えた液晶表示装置。
【請求項９】
前記入力階調データが更新される都度カウントアップし、前記温度情報取得手段が低温を示すほどカウントすべき値が増加し、設定カウント値に達した時には前記第１及び第２のフレームメモリに対して繰り返し出力を停止させ、記憶内容を更新させるフレームカウンタをさらに備えたことを特徴とする請求項８に記載の液晶表示装置。
【請求項１０】
前記メモリには、前記オーバードライブ値として取りうる値の最大値として、黒階調から白階調に対応する駆動電圧範囲内での最高電圧に相当する値が設定されることを特徴とする請求項８に記載の液晶表示装置。
【請求項１１】
前記メモリには、前記オーバードライブ値として取りうる値の最大値として、黒階調から白階調に対応する駆動電圧範囲を超える電圧に相当する値が設定されることを特徴とする請求項８に記載の液晶表示装置。
【請求項１２】
前記メモリには、前記オーバードライブ値として取りうる値の最大値として、初期階調値に相当する電圧が所定電圧未満の場合には通常の黒階調から白階調に対応する電圧範囲内での最高値に相当する値が設定され、前記初期階調値に相当する電圧が前記所定電圧値以上の電圧の場合には黒階調から白階調に対応する駆動電圧範囲を超える電圧に相当する値が設定されることを特徴とする請求項８に記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は液晶表示装置の応答速度を改善した液晶表示装置のオーバードライブ方法およびこの方法により駆動が行われる液晶表示装置に関するもので、特に寒冷地の低温環境において使用するのに好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置においては、各液晶セルに信号電圧を印加して液晶の状態を変化させて透過率を変えて階調を変える。階調を８ビットの２５６段階で変化させる場合、例えば図１のグラフに示すように、横軸の表示データ値０からデータ２５５までに２５６段階の階調値に対応して予め定められたカーブ上の縦軸の電圧値が液晶表示素子に印加される。
【０００３】
液晶表示装置ではフレームごとにデータが変わるため、ある一つ液晶表示素子について見ると、与えられる階調データが変化し、印加される電圧が変化し、これに伴って透過率が変化しなければならないが、液晶の応答速度は一般に必ずしも速くない。なお、応答速度は通常、所望の輝度の１０％から９０％に達する時間で定義される。
【０００４】
この応答速度は低温では特に遅くなる傾向があり、例えば北欧などの寒冷地で用いる機器、例えば車載用のカーナビゲーションなどにおいては、マイナス数十℃の状態から始動させる場合もあるが、このような始動時には液晶の低温時の粘度が高いために、応答が遅く、動く被写体に追従できず、ぼやけた画像となったり、表示そのものが欠ける等の不十分な品質の表示しか得られないことがある。
【０００５】
液晶の応答速度を向上させる一方法として、一般にオーバードライブが知られている。
【０００６】
これは、液晶では階調（例えば０レベルから２５５レベルの２５６段階）に対して液晶セルに印加される電圧が決まっているが、ある階調に対して与えられる電圧よりも高い電圧（より高い階調に対する電圧）をかけることにより液晶の状態変化を早めるようにした技術である。
【０００７】
図２（ａ）（ｂ）は従来用いられているオーバードライブの具体例を表したグラフであり、これらにおいて横軸は、フレームの数を表し、１フレームは６０Ｈｚ駆動の場合約１６．７ミリ秒の区間であり、縦軸は階調レベルに相当する電圧を表し、前述したように、２５６段階の階調に対して、黒に対する階調レベルを０，白に対する階調レベルを２５５とする。
【０００８】
今、図２（ａ）において、目標１のレベルに到達させようとする場合、通常のドライブでは１０フレーム後でないと目標１のレベルに到達しないが、これよりも高い値ＯＤ１の階調レベルに従った電圧印加を行うと、曲線ＯＤ１のような階調変化が起こり、５フレーム後に目標１の階調レベルに達して、応答性が著しく改善される。したがって、図２（ｂ）に示すように、５フレームまではオーバードライブ電圧Ｄ１、６フレーム目からは目標１と同レベルのＯＤ１‘を印加することにより、目標１のレベルに早く到達させることができる。
【０００９】
同様に、目標２のレベルに同じ５フレームで到達させようとする場合、目標２よりも高いレベルであるＯＤ２を印加すると、階調変化はより急峻な曲線に沿って変化し、５フレーム目で目標値２に達するので、６フレームからは目標２と同じレベルのＯＤ２‘を印加することにより、目標２のレベルに早く到達させることができる。
【００１０】
このように、どの階調に対しても目標値よりも高いオーバードライブ電圧を与えることにより、液晶の状態変化を早めて応答特性を改善することができる。
【００１１】
このようなオーバードライブにおいてフレーム数は１以上の任意の値をとることができ、また、オーバードライブ曲線として最も急峻な白レベルに達するものを使用することができる。
【００１２】
しかしながら、著しい低温環境においては、このようなオーバードライブは必ずしも有効ではない。
【００１３】
例えば、マイナス３０℃では、黒から白へ変化するには１００フレームもの時間が必要となり、先の５フレーム固定のオーバードライブを行ってもほとんど変化が見られず、効果は現れない。
【００１４】
逆に常温の場合には一定フレーム間同じオーバードライブを行うことで却って早い画像への追従性が損なわれる。
【００１５】
そこで、画素ごとに、オーバードライブ電圧をきめ細かに制御するため、前フレーム画像における１つずつのピクセルについて階調データを予測し、これに基づいてオーバードライブされた階調データを出力させることが提案されている（特許文献１参照）。
【００１６】
しかしながら、特許文献１の方法でも、オーバードライブは１フレームごとに更新されるため、低温環境などの液晶の応答速度が非常に遅い場合には、１フレーム後の階調データの変化量が非常に小さく、予測値が変化せず、オーバードライブの効果が現れないという問題がある。
【特許文献１】特開２００５−１０７５３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
本発明は、低温環境などのように、液晶分子の活性度が低く応答速度が遅い場合でも、液晶表示装置の応答速度を改善した液晶表示装置のオーバードライブ方法およびこのオーバードライブを適用した液晶表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明の第１の観点によれば、
マトリクス状に配列された液晶表示素子近傍の温度情報データを温度情報取得手段により得、
データ入力された目標階調値を第１のフレームメモリに１フレーム分保持し、
前記目標階調値と現在予測階調値の組み合わせにより、温度毎に準備された第１のデータテーブルから前記温度情報データに応じたオーバードライブ値を得、
前記目標階調値と前記現在予測階調値の組み合わせにより、温度毎に準備された第２のデータテーブルから前記温度情報データに応じた所定フレーム数後の将来予測階調値を得、
前記将来予測階調値を第２のフレームメモリに１フレーム分保持し、
データ入力の都度カウントを行い、そのカウント数が前記所定フレーム数に達するまで、前記第１のフレームメモリから同じ目標階調値を前記第１及び前記第２のデータテーブルに繰り返し供給するとともに、前記第２のフレームメモリから同じ将来予測階調値を前記現在予測階調値として前記第１及び前記第２のデータテーブルに繰り返し供給し、
前記オーバードライブ値に基づいて前記液晶表示素子に駆動電圧を印加する、液晶表示装置のオーバードライブ方法が提供される。
【００１９】
また、本発明の第２の観点によれば、
マトリクス状に配置された液晶表示セルと、
前記液晶表示セルにおける温度情報データを出力する温度情報取得手段と、
前記各液晶表示セルに対して階調に対応した駆動電圧を供給する駆動電圧印加手段と、
１フレーム分の各液晶表示セルに対する入力階調データを記憶する第１のフレームメモリと、
前記液晶表示セルの目標階調値と初期階調値の組み合わせに対するオーバードライブ値を温度毎に予めテーブル形式で記憶した第１のメモリと、
前記液晶表示セルの目標階調値と初期階調値の組み合わせに対して温度に応じた所定フレーム数後に期待される将来の予測階調値を予めテーブル形式で記憶した第２のメモリと、
温度に応じて前記第１のメモリから取り出されたテーブルに基づき、前記第１のフレームメモリから取り出された値を目標階調値とし、現在の予測階調値を初期階調値としてオーバードライブ値を求めて出力する第１のルックアップテーブルと、
温度に応じて前記第２のメモリから取り出されたテーブルに基づき、前記第１のフレームメモリから取り出された値を目標階調値とし、前記現在の予測階調値を初期階調値として前記将来の予測階調値を求めて出力する第２のルックアップテーブルと、
前記第２のルックアップテーブルで求められた前記将来の予測階調値を１フレーム分の各液晶表示セルについて記憶し、その将来の予測階調値を前記第１のルックアップテーブルおよび前記第２のルックアップテーブルにおける前記現在の予測階調値として送出する第２のフレームメモリと、
前記温度情報取得手段の出力に基づいて、前記第１のフレームメモリから同じ入力階調データを前記目標階調値として前記所定フレーム数間前繰り返して前記第１及び前記第２のルックアップテーブルに送出し、前記第２のフレームメモリから前記予測階調値を前記所定フレーム数間繰り返して前記第１及び前記第２のルックアップテーブルに対して出力させるように制御するとともに、前記第１のルックアップテーブルから取り出された前記オーバードライブ値を前記電圧印加手段に対して前記所定フレーム数間繰り返し出力させる制御装置とを備えた液晶表示装置が提供される。
【００２０】
さらに、本発明の第３の観点によれば、
マトリクス状に配置された液晶表示セルと、
前記液晶表示セルにおける温度情報データを出力する温度情報取得手段と、
前記各液晶表示セルに対して階調に対応した駆動電圧を供給する駆動電圧印加手段と、
１フレーム分の各液晶表示セルに対する入力階調データを記憶する第１のフレームメモリと、
前記液晶表示セルの目標階調値と初期階調値の組み合わせに対してオーバードライブ値が一定値になる領域には温度に応じた所定フレーム数後に期待される将来の予測階調値を、この予測階調値が目標階調値と等しい値となる領域にはオーバードライブ値を温度毎にテーブル形式で記憶したメモリと、
前記メモリから取り出された温度に応じたテーブルに基づき、前記第１のフレームメモリから取り出された値を目標階調値とし、現在の予測階調値を初期階調値としてオーバードライブ値および予測階調値をそれぞれ出力するルックアップテーブルと、
前記ルックアップテーブルで求められた前記将来の予測階調値を１フレーム分の各液晶表示セルについて記憶し、その将来の予測階調値を前記ルックアップテーブルにおける現在の予測階調値として送出する第２のフレームメモリと、
前記温度情報取得手段の出力に基づいて、前記第１及び第２のフレームメモリの出力をそれぞれ前記所定フレーム数間繰り返して前記ルックアップテーブルに対して出力させ、前記ルックアップテーブルから取り出された前記オーバードライブ値を前記電圧印加手段に対して繰り返し出力させる制御装置とを備えた液晶表示装置が提供される。
【発明の効果】
【００２１】
これらの液晶表示装置のオーバードライブ方法および液晶表示装置によれば、例えば低温時のように液晶分子の活性度が低く応答速度が遅い場合でも、予め設定されたオーバードライブ値を用い、しかもその温度での所定フレーム後の予測階調値を用いてその所定フレーム数同じ値でのオーバードライブを行うようにしているため、液晶表示装置の応答速度を改善することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、図面を参照して本発明の実施例を説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００２３】
図３は本発明にかかる液晶表示装置の概略構成を示すブロック図である。
【００２４】
周知のごとく、液晶表示素子ＬＱは、例えばＶＧＡ表示画面の場合６４０×４８０の画素構成をなすように、マトリクス状に配列されて液晶パネル１０を構成しており、ゲートがロウデコーダ１１で選択される行線ＲＬに接続され、ソースがカラムデコーダ１２で制御される列線（データ線）に接続されたトランジスタＴＲを介して各液晶表示素子ＬＱが接続されている。
【００２５】
行線ＲＬは行デコーダＲＤにより１ライン表示期間ごとにラインが順次活性化され、列デコーダＣＤにより順次活性化される列線ＣＬに、表示すべき階調データを電圧に変化して印加する電圧変換部１３により選択された液晶表示素子に対応する列線ＣＬに所望の階調に応じた電圧が印加されることにより、液晶の透過率が変化し、表示が行われるようになっている。この液晶パネル１０には、環境温度、すなわち液晶の実際の温度を測定するために温度に関連した情報を取得するための温度情報取得手段１４が設けられている。この温度情報取得手段は、温度に関連する物理量を発生するものであればどのようなものでも使用できるが、この実施例では例えば直接温度を測定する温度センサが用いられる。
【００２６】
ここに示す本発明の実施例では最終的に各液晶表示素子に供給される電圧は必要に応じてオーバードライブ用の階調値に相当するものである。
【００２７】
なお、液晶には電圧が印加されないときは黒であるノーマリーブラックのものと、同様の場合に白であるノーマリーホワイトの２種類があるが、以下の説明ではノーマリーブラック（階調０で黒）として説明する。
【００２８】
本発明によるオーバードライブが行われる液晶表示装置の概略構成について説明する。
【００２９】
以下では６０フレーム／秒表示を行うものとし、１フレーム（約１６．７ｍｓ）ごとに階調データが入力される。この入力階調データは１フレーム分の全画素の表示データよりなり、ＶＧＡ画像の場合６４０×４８０の画素数分のデータである。この入力階調データは第１のフレームメモリ（ＦＭ１）２１に記憶され、目標階調値ｄｎとして出力される。
【００３０】
以下の処理においては、１行の全画素について並行処理や時分割処理が行われるが、説明を簡略化するため、以下、１つの画素に着目して説明を行う。
【００３１】
第１のフレームメモリ（ＦＭ１）２１から出力された階調目標値ｄｎは第１のルックアップテーブル（ＬＵＴ１）２２および第２のルックアップテーブル（ＬＵＴ２）２４に入力される。これらのルックアップテーブルはいずれも２５６×２５６のサイズを有している。
【００３２】
第１のルックアップテーブル（ＬＵＴ１）２２は縦軸を初期階調値、横軸を目標階調値としたときのそれぞれこれらの組み合わせに対する最適なオーバードライブ階調値をテーブルとして記憶する。第１のルックアップテーブル（ＬＵＴ１）２２には第１のメモリ（ＭＥＭ１）２３が接続されており、この第１のメモリ２３には液晶パネルの温度ごとに初期階調値と目標階調値の組み合わせに対して予め実験等で得られた最適なオーバードライブ値がテーブル形式で記憶されており、第１のルックアップテーブル２２の記憶内容は第１のメモリ２３中の温度に応じたテーブルの内容で更新される。
【００３３】
すなわち、例えば初期階調値が黒（０）で目標階調値が１００である場合、常温の場合には、特にオーバードライブを必要としないので、そのまま１００を出力するような常温用のテーブルとなっているが、−３０℃に対しては、液晶の階調変化が緩慢であるため、同じ初期階調値と目標階調値の組み合わせに対して経験上最大値２５５をオーバードライブ値とするような−３０℃用のテーブルとなっている。
【００３４】
第２のルックアップテーブル（ＬＵＴ２）２４にも第１のフレームメモリ２１の出力である階調目標値ｄｎが入力されている。この第２のルックアップテーブル２４には、後述する予測階調値に基づく更新初期階調値と目標階調値の組み合わせの場合の所定数フレーム後の予測階調値が記憶されている。
【００３５】
このような予測階調値を用いるのは、常温では液晶の実際の階調値は１フレーム後に目標値に達しており、オーバードライブを行った場合でもこのことが前提となっているが、実際は、所望のレベルに達する時間が長く、この前提が崩れてしまう場合があるためである。このような予測階調値を用いても非常な低温環境では、１フレームごとでは階調値の変化はほとんどなく予測を行う効果が発揮されないため、階調値変化が確実に認識できる時間だけ待ち、オーバードライブの効果を確実に発揮させるためである。
【００３６】
第２のルックアップテーブル２４に接続された第２のメモリ（ＭＥＭ２）２５には液晶の温度およびこの温度により決まるフレーム数に応じて初期階調値と第１のフレームメモリ２１から与えられた目標階調値の組み合わせに対する予測階調値が記憶されている。例えば、温度ごとに最適なフレームの繰り返し数は例えば−１０℃以上では０，−１０℃〜−２０℃では繰り返し数１、すなわち２回同じデータを出力し、−２０℃以下では繰り返し数２，すなわち３回同じデータを繰り返すようにようにする。
【００３７】
したがって、温度により最適なデータテーブルが第２のメモリ２５から取り出されて第２のルックアップテーブル２４の内容が更新され、目標階調値と初期階調値の組み合わせにより温度に応じた繰り返し数後の予測階調値が取り出される。
【００３８】
第２のルックアップテーブル２４により得られたある温度におけるあるフレーム繰り返し数後の予測階調値は第２のフレームメモリ（ＦＭ２）２７に記憶され、１フレーム分の全画素における階調予測値となる。
【００３９】
この装置全体の各部を制御する制御装置２０には、温度情報取得手段１４からの温度検出信号が入力され、フレームカウンタ２６を介して第１及び第２のフレームメモリ２１，２７，第１及び第２のルックアップテーブル２２，２４に温度に応じた指令が送出されるようになっている。
【００４０】
なお、このフレームカウンタ２６は入力階調データの各フレームの開始位置を検出してカウントを行い、入力された温度情報に応じた繰り返しフレーム数に達した時に第１及び第２のフレームメモリ２１，２７にフレームデータの更新を行うように指令する。上述したように例えば−３０℃以下ではフレーム繰り返し数は２であるので、入力階調データが入力されるとカウントが２に達するまでは第１及び第２のフレームメモリ２１，２７からは同じデータが出力され、カウント値が２に達した後、次のフレームに対する更新されたデータが送出される。
【００４１】
この第２のフレームメモリ２７から出力された予測された現在階調値ｄ’ｎ−１は第１及び第２のルックアップテーブル２２および２４に入力される。すなわち、第２のフレームメモリ２７は現在の予測階調値を保存するため、次のフレームに対して第１のルックアップテーブルＬＵＴ１では初期階調値として、第２のルックアップテーブルＬＵＴ２では更新初期階調値として用いられる。
【００４２】
図４は図３に示した本発明にかかる液晶表示装置におけるオーバ−ドライブ信号出力の様子を示すタイミングチャートであり、環境温度は−３０℃でフレーム繰り返し数は３とする。このタイミングチャートは４つのタイミングが示されているが、１段目は入力フレームデータであり、フレーム１からフレーム９までが示され、第２段は第１のフレームメモリ２１の出力を示している。図４から明らかなように、３フレームずつ同じデータが出力されている。
【００４３】
第３段は温度−３０℃用に設けられたテーブルを用いたフレームメモリ２７の出力を示しているが、最初の３フレームではそれ以前の最後の予測値が３フレーム間出力される。
【００４４】
この例では９フレームまで目標階調値に達していないため、４ないし６フレームに対しては第１フレームのデータに対する予測階調値を、７ないし９フレームに対しては第４フレームのデータに対する予測階調値が出力される。
【００４５】
第４段は第１のルックアップテーブル２２で温度−３０℃用のテーブルを用いてフレームメモリ２１からの出力とフレームメモリ２７からの出力との組み合わせで決まるオーバードライブ出力データを示しており、４フレーム目、７フレーム目からそれぞれ上昇した値が用いられていることが示されている。
【００４６】
図５および図６は実際のオーバードライブの具体例をより詳細に示す図表およびグラフである。この例の場合、温度が−３０℃、初期階調値が０、目標階調値が１００であり、この目標階調値が１２フレーム間変化しないものとする。
【００４７】
温度が−３０℃であるため、第１及び第２のフレームメモリ２１，２７から出力されるデータは３フレーム間維持される。すなわち、フレームデータが次々に送られ、フレームカウンタ２６がカウントアップし、２に達するとフレームメモリ２６からはフレームメモリ２１および２７に内容を更新するように指令がなされる。
【００４８】
最初の３フレーム０，１，２については第１のルックアップテーブル２２から出力されるオーバードライブ値は最高値の２５５である。そして第２のルックアップテーブル２４からは３フレーム後の予測階調値４６が読み取られる。
【００４９】
次の３フレーム３，４，５については、フレームメモリ２７の入力値は前３フレームでの予測階調値である４６となり、これが第１のルックアップテーブル２２に対しては初期階調値、第２のルックアップテーブル２４に対しては更新された初期階調値として用いられる。第１のルックアップテーブル２２では−３０℃で初期階調値４６，目標階調値１００の場合のオーバードライブ値２５５が求められ、第２のルックアップテーブル２４では更新初期階調値４６，目標階調値１００で−３０℃の場合にはオーバードライブ値が２５５であることを前提として予測階調値８１が読み取られる。
【００５０】
次の３フレーム６，７，８では初期階調値が８１まで上昇しているため、第１のルックアップテーブル２２ではオーバードライブ値１６８が得られる。これはこれまでのように２５５のオーバードライブ値を採用した場合には目標値を上回るオーバーシュートが発生することが経験上わかっているため、これよりも低減させた１６８の値が記憶されているためである。
【００５１】
このオーバードライブ値ではフレーム９，１０，１１については第２のルックアップテーブルから３フレーム後の予測階調値は目標階調値である１００と一致し、この値が第１のルックアップテーブルから出力されることになる。
【００５２】
図６は以上のような動作を横軸のフレームの進行とともにオーバードライブ階調値、予測階調値がどのように変化したかを示すグラフである。
【００５３】
このように、使用環境が低温であっても、予測階調値に変化が現れる程度にフレームメモリからの出力階調値を温度に応じた所定フレーム数だけ維持するようにすることにより、オーバードライブの効果を最大限発揮させた駆動が可能となり、表示動作が迅速化され、応答性が向上する。
【００５４】
なお、各ルックアップテーブルとメモリ間には２テーブル分のデータを記憶できるバッファメモリを追加して、ルックアップテーブルの更新を円滑にすることができる。
【００５５】
次に、図３における第１のルックアップテーブル２２と第２のルックアップテーブル２４とを兼用するようにした実施例について述べる。
【００５６】
図７（ａ）に示すように、第１のルックアップテーブルにおいては、対角線より上側の明るくする場合には、１フレーム後に目標階調値に達することできないようなハッチングを施した領域では最大階調値の２５５をオーバードライブ値とすることが多く、逆に暗くする場合には下側のかなりの範囲で最も暗い０の値をオーバードライブ値とする。
【００５７】
これに対し、図７（ｂ）に示すように、第２のルックアップテーブルにおいては、対角線に近いハッチングを施した領域では予測階調値と目標階調値を一致させている。
【００５８】
これらのハッチングを施した領域では値が一義的に決まることから、図８に示すように、対角線に近い領域はオーバードライブ階調値（予測階調値＝目標階調値）、それよりも外の領域では予測階調値（オーバードライブ値は０又は２５５）を記憶することにより、２つのルックアップテーブルを兼用することが可能となる。
【００５９】
この場合の全体の構成は図９のようになる、第２のルックアップテーブル２４と第２のメモリ２５が省略され、第１のルックアップテーブル２２から予測階調値ｄ‘ｎが出力されて第２のフレームメモリに入力される点が異なっている。
【００６０】
動作としては初期階調値と目標階調値により図８で得られる値と、前提となっている隠れた値の２種類を領域に応じてオーバードライブ階調値と予測階調値として出力する点が異なる以外は図３の場合と同様であるので省略する。
【００６１】
また、オーバードライブ電圧として本来の階調値２５５に相当する電圧よりも高い電圧を印加することができる。
【００６２】
しかしながら、図１０に示すように、開始電圧０Ｖ（黒階調）オーバードライブ電圧を上昇させたときにはオーバードライブ電圧５Ｖ（白階調）までは応答時間の短縮効果が見られたが、それ以上では却って応答時間が遅くなっている。開始電圧が２．５Ｖでも７Ｖを過ぎると却って応答時間が長くなる。これは液晶分子の方向が定まらないうちに高い電圧をかけると液晶分子の方向が一致せず、これが揃うのに時間がかかるためと考えられる。しかし、この場合には初期階調値が２．５Ｖである場合にはオーバードライブ電圧を７Ｖ（白階調を超えた電圧値）まで増加させることができる。
【００６３】
さらに、初期階調値に相当する開始電圧が３Ｖである場合には、オーバードライブ電圧を１０Ｖまで増加させても応答時間低減効果があることがわかった。
【００６４】
そこで、初期階調値に相当する電圧がある電圧までは通常の黒階調から白階調に対応した電圧範囲を用い、初期階調値に相当する電圧がそれ以上の電圧の場合には通常の電圧範囲を高電圧側に拡張した電圧範囲を用いることで、応答性をさらに高めることができる。
【００６５】
このため、図３及び図９のメモリ２３には、オーバードライブ値として取りうる値の最大値として、初期階調値に相当する電圧が所定電圧未満の場合には通常の黒階調から白階調に対応する電圧範囲内での最高値に相当する値が設定され、初期階調値に相当する電圧が所定電圧値以上の電圧の場合には黒階調から白階調に対応する駆動電圧範囲を超える最高電圧に相当する値を設定される。
【００６６】
以上の説明は一例であって、当業者が通常行う変形、置換などは本発明の範囲である。
【００６７】
以上説明した本発明にかかる液晶表示装置は、携帯電話、デジタルカメラ、ＰＤＡ（パーソナルデジタルアシスタント）、自動車用ディスプレイ、航空用ディスプレイ、デジタルフォトフレーム、またはポータブルＤＶＤプレーヤなどの各種電子装置に使用することができ、特に低温環境で用いるものに好適である。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】液晶表示装置において、データと液晶表示素子に印加される電圧の関係を示すグラフである。
【図２】従来行われているオーバードライブの例を示すグラフである。
【図３】本発明にかかる液晶表示装置の主要な構成を示すブロック図である。
【図４】本発明にかかる液晶表示装置において、フレームメモリからの出力を繰り返す動作を示すタイミングチャートである。
【図５】図４に示した動作を実際の値で具体的に説明した図表である。
【図６】図５で説明した動作を階調変化で示したグラフである。
【図７】（ａ）はオーバードライブ階調値の従来の決め方の一例を示すグラフ、（ｂ）は予測階調値の従来の決め方の一例を示すグラフである。
【図８】予測階調値とオーバードライブ階調値を１つのルックアップテーブルから得るようにデータを割り当てた例を示す図である。
【図９】図８におけるルックアップテーブルを用いる、本発明にかかる液晶表示装置の他の実施例の構成を示すブロック図である。
【図１０】オーバードライブ電圧として本来の電圧範囲よりも拡張した電圧を使用するための原理を示すグラフである。
【符号の説明】
【００６９】
１０  液晶パネル
１１  行デコーダ
１２  列デコーダ
１３  電圧変換部
２０  制御装置
２１  第１のフレームメモリ
２２  第１のルックアップテーブル
２３  第１のメモリ
２４  第２のルックアップテーブル
２５  第２のメモリ
２６  フレームカウンタ
２７  第２のフレームメモリ
【図１】
0004560567.tif 000002
【図２】
0004560567.tif 000003
【図３】
0004560567.tif 000004
【図４】
0004560567.tif 000005
【図５】
0004560567.tif 000006
【図６】
0004560567.tif 000007
【図７】
0004560567.tif 000008
【図８】
0004560567.tif 000009
【図９】
0004560567.tif 000010
【図１０】
0004560567.tif 000011