(57)【要約】【課題】本発明は、液晶表示装置に関する。【解決手段】本発明による液晶表示装置は、複数の画素と、以前の画像信号及び現在の画像信号を比較して、この比較の結果によって前記現在の画像信号を補正して第１補正画像信号を生成し、基準フレームで基準画素に対する平均補正値を算出して、前記平均補正値に基づいて前記第１補正画像信号を第２補正画像信号に変換する画像信号補正部と、そして前記画像信号補正部からの前記第２補正画像信号を対応するデータ電圧に変換して前記画素に供給するデータ駆動部とを含む。平均補正値は、基準画素に対する現在の画像信号及び第１補正画像信号の差の平均であり、加重領域は、画像の移動速度及び複雑度によって分割される。これによって、表示される画像の移動速度や複雑度を考慮してＤＣＣ補正を行うので、これら移動速度や複雑度に影響を受ける画像のブラリング現象などが減少して、画質が向上する。【選択図】図４
2007156474.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の画素と、
以前の画像信号及び現在の画像信号を比較して、この比較の結果によって前記現在の画像信号を補正して第１補正画像信号を生成し、基準フレームで基準画素に対する平均補正値を算出して、前記平均補正値に基づいて前記第１補正画像信号を第２補正画像信号に変換する画像信号補正部と、
前記画像信号補正部からの前記第２補正画像信号を対応するデータ電圧に変換して前記画素に供給するデータ駆動部とを含むことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記画像信号補正部は、前記基準画素に対する現在の画像信号及び第１補正画像信号の差を算出して、前記差の平均を前記平均補正値と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】
前記画像信号補正部は、前記基準フレームで前記基準画素に対する平均補正値を算出した後、複数の加重領域のうちの前記算出された平均補正値が属する加重領域を選択し、前記選択された加重領域に対応する加重値を利用して前記第１補正画像信号を前記第２補正画像信号に変換することを特徴とする請求項２に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記画像信号補正部は、前記第１補正画像信号に前記加重値をかけて前記第２補正画像信号を生成す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５】
前記画像信号補正部は、単位フレーム群または単位時間ごとに前記平均補正値を算出することを特徴とする請求項４に記載の液晶表示装置。
【請求項６】
前記基準フレームは、前記単位フレーム群の第１フレームまたは単位時間が始まった後の第１フレームであることを特徴とする請求項５に記載の液晶表示装置。
【請求項７】
前記画像信号補正部は、前記単位フレーム群の第２フレームまたは単位時間が始まった後の第２フレームから、前記選択された加重領域に対応する加重値を利用して前記第１補正画像信号を前記第２補正画像信号に変換することを特徴とする請求項６に記載の液晶表示装置。
【請求項８】
前記加重領域は、平均補正値の範囲を画像の移動速度及び複雑度に基づいて分割す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９】
前記加重値は、前記平均補正値が増加するにつれて大きくな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１０】
前記画像信号補正部は、
記憶されている前記以前の画像信号を出力して前記現在の画像信号を記憶するフレームメモリと、
前記現在の画像信号及び前記フレームメモリからの前記以前の画像信号の対に対する基準補正画像信号を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からの基準補正画像信号に基づいて前記第１補正画像信号を生成し、前記基準フレームで前記基準画素に対する平均補正値を算出して、前記平均補正値に基づいて前記第１補正画像信号を前記第２補正画像信号に変換する演算処理部とを含む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】
前記基準補正画像信号は、前記基準画素に対する第１補正画像信号である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】
複数の画素を含む液晶表示装置の画像信号を補正する方法であって、
前記画素の以前の画像信号及び現在の画像信号を判読し、
前記画素の以前の画像信号及び現在の画像信号を比較して、この比較の結果によって前記現在の画像信号を補正して第１補正画像信号を算出し、
基準フレームで基準画素に対する補正値の平均から平均補正値を算出し、
複数の加重領域のうちの前記平均補正値が属する加重領域を選択し、
前記選択された加重領域に対応する加重値を利用して前記第１補正画像信号を第２補正画像信号に変換して出力することを特徴とする液晶表示装置の画像信号補正方法。
【請求項１３】
前記平均補正値算出は、前記基準画素に対する現在の画像信号及び第１補正画像信号の差を算出して、前記差の平均を前記平均補正値とすることを特徴とする請求項１２に記載の液晶表示装置の画像信号補正方法。
【請求項１４】
前記平均補正値算出は、単位フレーム群または単位時間ごとに前記平均補正値を算出することを特徴とする請求項１２に記載の液晶表示装置の画像信号補正方法。
【請求項１５】
前記基準フレームは、前記単位フレーム群の第１フレームまたは単位時間が始まった後の第１フレームであることを特徴とする請求項１４に記載の液晶表示装置の画像信号補正方法。
【請求項１６】
前記第２補正画像信号出力は、前記第１補正画像信号に前記加重値をかけて前記第２補正画像信号を生成することを特徴とする請求項１２に記載の液晶表示装置の画像信号補正方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は液晶表示装置及びその画像信号補正方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的な液晶表示装置は、画素電極及び共通電極が形成されている二つの表示板、及びその間に位置する誘電率異方性（ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ  ａｎｉｓｏｔｒｏｐｙ）を有する液晶層を含む。画素電極は、行列形態に配列されていて、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）などのスイッチング素子に接続され、一行ずつ順次にデータ電圧の印加を受ける。共通電極は、表示板の全面に形成されていて、共通電圧の印加を受ける。画素電極及び共通電極、そしてその間の液晶層は、回路的に見る時、液晶キャパシタを構成し、液晶キャパシタは、これに接続されたスイッチング素子と共に画素を構成する基本単位となる。
【０００３】
このような液晶表示装置では、二つの電極に電圧を印加して液晶層に電界を生成し、この電界の強さを調節して液晶層を通過する光の透過率を調節することによって、所望の画像を表示する。この時、液晶層に一方向の電界が長時間印加されることによって発生する劣化現象を防止するために、フレーム別、行別、または画素別に共通電圧に対するデータ電圧の極性を反転させる。
【０００４】
このような液晶表示装置は、コンピュータの表示装置だけでなく、テレビなどの表示画面としても広く使用されるようになり、動画像を表示する必要が高まっている。しかし、液晶表示装置は、液晶の応答速度が遅いので、動画像を表示するのは困難である。また、液晶表示装置は、ホールドタイプ（ｈｏｌｄ  ｔｙｐｅ）の表示装置であるので、動画像を表示する時に画像がぼやけるブラリング（ｂｌｕｒｒｉｎｇ）現象が発生する。このブラリング現象は、動画像の移動速度に比例し、動画像の移動速度が速いほどブラリング現象が著しく発生して、画質はさらに悪化する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
したがって、本発明が達成しようとする技術的課題は、液晶の応答速度を向上させることにある。
【０００６】
本発明が達成しようとする他の技術的課題は、動画像を表示する時に発生する画質の悪化を減少させることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
このような技術的課題を達成するための本発明の一実施例による液晶表示装置は、複数の画素と、以前の画像信号及び現在の画像信号を比較して、この比較の結果によって前記現在の画像信号を補正して第１補正画像信号を生成し、基準フレームで基準画素に対する平均補正値を算出して、前記平均補正値に基づいて前記第１補正画像信号を第２補正画像信号に変換する画像信号補正部と、前記画像信号補正部からの前記第２補正画像信号を対応するデータ電圧に変換して前記画素に供給するデータ駆動部とを含む。
【０００８】
前記画像信号補正部は、前記基準画素に対する現在の画像信号及び第１補正画像信号の差を算出して、前記差の平均を前記平均補正値とする。
【０００９】
前記画像信号補正部は、前記基準フレームで前記基準画素に対する平均補正値を算出した後、複数の加重領域のうちの前記算出された平均補正値が属する加重領域を選択し、前記選択された加重領域に対応する加重値を利用して前記第１補正画像信号を前記第２補正画像信号に変換する。
【００１０】
前記画像信号補正部は、前記第１補正画像信号に前記加重値をかけて前記第２補正画像信号を生成する。
【００１１】
前記画像信号補正部は、単位フレーム群または単位時間ごとに前記平均補正値を算出する。
【００１２】
前記基準フレームは、前記単位フレーム群の第１フレームまたは単位時間が始まった後の第１フレームである。
【００１３】
前記画像信号補正部は、前記単位フレーム群の第２フレームまたは単位時間が始まった後の第２フレームから、前記選択された加重領域に対応する加重値を利用して前記第１補正画像信号を前記第２補正画像信号に変換する。
【００１４】
前記加重領域は、平均補正値の範囲を画像の移動速度及び複雑度に基づいて分割する。
【００１５】
前記加重値は、前記平均補正値が増加するにつれて大きくなる。
【００１６】
前記画像信号補正部は、記憶されている前記以前の画像信号を出力して前記現在の画像信号を記憶するフレームメモリと、前記現在の画像信号及び前記フレームメモリからの前記以前の画像信号の対に対する基準補正画像信号を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からの基準補正画像信号に基づいて前記第１補正画像信号を生成し、前記基準フレームで前記基準画素に対する平均補正値を算出して、前記平均補正値に基づいて前記第１補正画像信号を前記第２補正画像信号に変換する演算処理部とを含む。
【００１７】
前記基準補正画像信号は、前記基準画素に対する第１補正画像信号である。
【００１８】
本発明の他の実施例による補正方法は、複数の画素を含む液晶表示装置の画像信号を補正する方法であって、前記画素の以前の画像信号及び現在の画像信号を判読し、前記画素の以前の画像信号及び現在の画像信号を比較して、この比較の結果によって前記現在の画像信号を補正して第１補正画像信号を算出し、基準フレームで基準画素に対する補正値の平均から平均補正値を算出し、複数の加重領域のうちの前記平均補正値が属する加重領域を選択し、そして前記選択された加重領域に対応する加重値を利用して前記第１補正画像信号を第２補正画像信号に変換して出力する。
【００１９】
前記平均補正値算出は、前記基準画素に対する現在の画像信号及び第１補正画像信号の差を算出して、前記差の平均を前記平均補正値とすることにより行う。
【００２０】
前記平均補正値算出は、単位フレーム群または単位時間ごとに前記平均補正値を算出することにより行う。
【００２１】
前記基準フレームは、前記単位フレーム群の第１フレームまたは単位時間が始まった後の第１フレームである。
【００２２】
前記第２補正画像信号出力は、前記第１補正画像信号に前記加重値をかけて前記第２補正画像信号を生成することにより行う。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、ＤＣＣ補正時に、表示される画像の移動速度や複雑度などによってＤＣＣ補正された補正画像信号に異なる値の加重値をかけて最終補正画像信号として出力する。したがって、画像の移動速度や複雑度を考慮してＤＣＣ補正を行うので、これら移動速度や複雑度に影響を受けるブラリング現象などが減少し、画質が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
添付した図面を参照して、本発明の実施例について、本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者が容易に実施することができるように詳細に説明する。
【００２５】
図面では、各層及び領域を明確に表現するために、厚さを拡大して示した。明細書全体を通して類似した部分については、同一な図面符号を付けた。層、膜、領域、板などの部分が他の部分の「上」にあると表現される場合、これは他の部分に接している場合だけでなく、その中間に他の部分がある場合も意味する。
【００２６】
まず、図１及び図２を参照して、本発明の一実施例による液晶表示装置について詳細に説明する。
【００２７】
図１は本発明の一実施例による液晶表示装置のブロック図であり、図２は本発明の一実施例による液晶表示装置の一つの画素に対する等価回路図である。
【００２８】
図１に示したように、本発明の一実施例による液晶表示装置は、液晶表示板組立体（ｌｉｑｕｉｄ  ｃｒｙｓｔａｌ  ｐａｎｅｌ  ａｓｓｅｍｂｌｙ）３００、これに接続されているゲート駆動部４００及びデータ駆動部５００、データ駆動部５００に接続されている階調電圧生成部８００、そしてこれらを制御する信号制御部６００を含む。
【００２９】
液晶表示板組立体３００は、等価回路で見る時、複数の信号線（Ｇ１−Ｇｎ、Ｄ１−Ｄｍ）、及びこれに接続されていて、ほぼ行列形態に配列されている複数の画素（ｐｉｘｅｌ）（ＰＸ）を含む。反面、液晶表示板組立体３００は、図２に示したように、構造で見る時、互いに対向する下部表示板１００及び上部表示板２００、そしてその間に位置する液晶層３を含む。
【００３０】
信号線（Ｇ１−Ｇｎ、Ｄ１−Ｄｍ）は、ゲート信号（走査信号ともいう）を伝達する複数のゲート線（Ｇ１−Ｇｎ）及びデータ電圧を伝達する複数のデータ線（Ｄ１−Ｄｍ）を含む。ゲート線（Ｇ１−Ｇｎ）は、ほぼ行方向にのびていて、互いにほぼ平行であり、データ線（Ｄ１−Ｄｍ）は、ほぼ列方向にのびていて、互いにほぼ平行である。
【００３１】
各画素（ＰＸ）、例えばｉ番目（ｉ＝１、２、・・・、ｎ）のゲート線（Ｇｉ）及びｊ番目（ｊ＝１、２、・・・、ｍ）のデータ線（Ｄｊ）に接続されている画素（ＰＸ）は、信号線（Ｇｉ、Ｄｊ）に接続されているスイッチング素子（Ｑ）、及びこれに接続されている液晶キャパシタ（ｌｉｑｕｉｄ  ｃｒｙｓｔａｌ  ｃａｐａｃｉｔｏｒ）（Ｃｌｃ）及びストレージキャパシタ（ｓｔｏｒａｇｅ  ｃａｐａｃｉｔｏｒ）（Ｃｓｔ）を含む。ストレージキャパシタ（Ｃｓｔ）は、必要に応じて省略することができる。
【００３２】
スイッチング素子（Ｑ）は、下部表示板１００に形成されている薄膜トランジスタなどの三端子素子であって、その制御端子はゲート線（Ｇｉ）に接続されており、入力端子はデータ線（Ｄｊ）に接続されており、出力端子は液晶キャパシタ（Ｃｌｃ）及びストレージキャパシタ（Ｃｓｔ）に接続されている。
【００３３】
液晶キャパシタ（Ｃｌｃ）は、下部表示板１００の画素電極１９１及び上部表示板２００の共通電極２７０を二つの端子とし、二つの電極１９１、２７０の間の液晶層３は、誘電体として機能する。画素電極１９１は、スイッチング素子（Ｑ）に接続され、共通電極２７０は、上部表示板２００の全面に形成されて、共通電圧（Ｖｃｏｍ）の印加を受ける。図２とは異なって、共通電極２７０は、下部表示板１００に形成される場合もあり、この時には、二つの電極１９１、２７０のうちの少なくとも一つが線形状または棒形状に形成されてもよい。
【００３４】
液晶キャパシタ（Ｃｌｃ）の補助的な役割を果たすストレージキャパシタ（Ｃｓｔ）は、下部表示板１００に形成された別個の信号線（図示せず）及び画素電極１９１が絶縁体を間において重畳して構成され、この別個の信号線には共通電圧（Ｖｃｏｍ）などの決められた電圧が印加される。しかし、ストレージキャパシタ（Ｃｓｔ）は、画素電極１９１及びその上の前段ゲート線が絶縁体を間において重畳（オーバーラップ）して構成されてもよい。
【００３５】
一方、色表示を実現するためには、各画素（ＰＸ）が基本色（ｐｒｉｍａｒｙ  ｃｏｌｏｒ）のうちの一つを固有に表示したり（空間分割）、各画素（ＰＸ）が時間によって交互に基本色を表示するようにして（時間分割）、これら基本色の空間的、時間的合計によって所望の色相が認識されるようにする。基本色の例としては、赤色、緑色、青色などの三原色がある。図２は空間分割の一例として、各画素（ＰＸ）が画素電極１９１に対応する上部表示板２００の領域に基本色のうちの一つを表示するカラーフィルター２３０が形成されることを示している。図２とは異なって、カラーフィルター２３０は、下部表示板１００の画素電極１９１上または下に形成されることもできる。
【００３６】
液晶表示板組立体３００には、少なくとも一つの偏光フィルム（図示せず）が付着されている。
【００３７】
再び図１を参照すれば、階調電圧生成部８００は、画素（ＰＸ）の透過率に関する全ての階調電圧または限定された数の階調電圧（以下、基準階調電圧とする）を生成する。（基準）階調電圧は、共通電圧（Ｖｃｏｍ）に対して正の値を有するもの及び負の値を有するものを含むことができる。
【００３８】
ゲート駆動部４００は、液晶表示板組立体３００のゲート線（Ｇ１−Ｇｎ）に接続されていて、ゲートオン電圧（Ｖｏｎ）及びゲートオフ電圧（Ｖｏｆｆ）の組み合わせからなるゲート信号をゲート線（Ｇ１−Ｇｎ）に印加する。
【００３９】
データ駆動部５００は、液晶表示板組立体３００のデータ線（Ｄ１−Ｄｍ）に接続されていて、階調電圧生成部８００からの階調電圧を選択し、これをデータ電圧としてデータ線（Ｄ１−Ｄｍ）に印加する。しかし、階調電圧生成部８００が全ての階調電圧を提供せずに、限定された数の基準階調電圧のみを提供する場合には、データ駆動部５００は、基準階調電圧を分圧して所望のデータ電圧を生成する。
【００４０】
信号制御部６００は、ゲート駆動部４００及びデータ駆動部５００などを制御する。
【００４１】
このような駆動装置４００、５００、６００、８００の各々は、少なくとも一つの集積回路チップの形態で液晶表示板組立体３００上に直接装着されたり、フレキシブル印刷回路膜（ｆｌｅｘｉｂｌｅ  ｐｒｉｎｔｅｄ  ｃｉｒｃｕｉｔ  ｆｉｌｍ）（図示せず）上に装着されてＴＣＰ（ｔａｐｅ  ｃａｒｒｉｅｒ  ｐａｃｋａｇｅ）の形態で液晶表示板組立体３００に付着されたり、別途の印刷回路基板（ｐｒｉｎｔｅｄ  ｃｉｒｃｕｉｔ  ｂｏａｒｄ）（図示せず）上に装着されることができる。これとは異なって、これら駆動装置４００、５００、６００、８００は、信号線（Ｇ１−Ｇｎ、Ｄ１−Ｄｍ）及び薄膜トランジスタスイッチング素子（Ｑ）などと共に液晶表示板組立体３００に集積されることもできる。また、駆動装置４００、５００、６００、８００は、単一チップに集積されることができ、この場合、これらのうちの少なくとも一つまたはこれらを構成する少なくとも一つの回路素子が単一チップの外側に位置することもできる。
【００４２】
それでは、このような液晶表示装置の動作について、詳細に説明する。
【００４３】
信号制御部６００は、外部のグラフィック制御機（図示せず）から入力画像信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ）及びその表示を制御する入力制御信号の印加を受ける。入力画像信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ）は、各画素（ＰＸ）の輝度（ｌｕｍｉｎａｎｃｅ）情報を含み、輝度は、決められた数、例えば１０２４（＝２１０）、２５６（＝２８）、または６４（＝２６）個の階調（ｇｒａｙ）を有している。入力制御信号の例としては、垂直同期信号（Ｖｓｙｎｃ）及び水平同期信号（Ｈｓｙｎｃ）、メインクロック（ＭＣＬＫ）、データイネーブル信号（ＤＥ）などがある。
【００４４】
信号制御部６００は、入力画像信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ）及び入力制御信号に基づいて入力画像信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ）を液晶表示板組立体３００及びデータ駆動部５００の動作条件に合うように適切に処理して、ゲート制御信号（ＣＯＮＴ１）及びデータ制御信号（ＣＯＮＴ２）などを生成した後、ゲート制御信号（ＣＯＮＴ１）をゲート駆動部４００に出力し、データ制御信号（ＣＯＮＴ２）及び処理した画像信号（ＤＡＴ）をデータ駆動部５００に出力する。ゲート制御信号（ＣＯＮＴ１）は、走査開始を指示する走査開始信号（ＳＴＶ）及びゲートオン電圧（Ｖｏｎ）の出力周期を制御する少なくとも一つのクロック信号を含む。ゲート制御信号（ＣＯＮＴ１）は、また、ゲートオン電圧（Ｖｏｎ）の持続時間を限定する出力イネーブル信号（ＯＥ）をさらに含むことができる。
【００４５】
データ制御信号（ＣＯＮＴ２）は、一行の画素（ＰＸ）に対するデジタル画像信号（ＤＡＴ）の出力開始を知らせる水平同期開始信号（ＳＴＨ）、データ線（Ｄ１−Ｄｍ）にアナログデータ電圧の印加を指示するロード信号（ＬＯＡＤ）、及びデータクロック信号（ＨＣＬＫ）を含む。データ制御信号（ＣＯＮＴ２）は、また、共通電圧（Ｖｃｏｍ）に対するアナログデータ電圧の極性（以下、共通電圧に対するデータ電圧の極性を略してデータ電圧の極性とする）を反転させる反転信号（ＲＶＳ）をさらに含むことができる。
【００４６】
データ駆動部５００は、信号制御部６００からのデータ制御信号（ＣＯＮＴ２）によって、一行の画素（ＰＸ）に対するデジタル画像信号（ＤＡＴ）の印加を受け、各デジタル画像信号（ＤＡＴ）に対応する階調電圧を選択することによって、デジタル画像信号（ＤＡＴ）をアナログデータ電圧に変換した後、これを当該データ線（Ｄ１−Ｄｍ）に印加する。
【００４７】
ゲート駆動部４００は、信号制御部６００からのゲート制御信号（ＣＯＮＴ１）によって、ゲートオン電圧（Ｖｏｎ）をゲート線（Ｇ１−Ｇｎ）に印加して、このゲート線（Ｇ１−Ｇｎ）に接続されているスイッチング素子（Ｑ）をターンオンさせる。そうすると、データ線（Ｄ１−Ｄｍ）に印加されたデータ電圧がターンオンされたスイッチング素子（Ｑ）を通じて当該画素（ＰＸ）に印加される。
【００４８】
画素（ＰＸ）に印加されたデータ電圧及び共通電圧（Ｖｃｏｍ）の差は、液晶キャパシタ（Ｃｌｃ）の充電電圧、つまり画素電圧として現れる。液晶分子は、画素電圧の大きさによってその配向が異なり、それによって液晶層３を通過する光の偏光が変化する。このような偏光の変化は、液晶表示板組立体３００に付着された偏光子によって光の透過率の変化として現れ、これによって、画素（ＰＸ）は、画像信号（ＤＡＴ）の階調が示す輝度を表示する。
【００４９】
１水平周期［１Ｈともいい、水平同期信号（Ｈｓｙｎｃ）及びデータイネーブル信号（ＤＥ）の一周期と同一である］を単位にしてこのような過程を繰返すことによって、全てのゲート線（Ｇ１−Ｇｎ）に対して順次にゲートオン電圧（Ｖｏｎ）を印加し、全ての画素（ＰＸ）にデータ電圧を印加して、一つのフレーム（ｆｒａｍｅ）の画像を表示する。
【００５０】
一つのフレームが終われば次のフレームが始まって、各画素（ＰＸ）に印加されるデータ電圧の極性が直前のフレームで各画素に印加されるデータ電圧の極性と反対になるように、データ駆動部５００に印加される反転信号（ＲＶＳ）の状態が制御される（フレーム反転）。この時、一つのフレーム内でも反転信号（ＲＶＳ）の特性によって一つのデータ線を通じて流れるデータ電圧の極性が反転したり（例：行反転、点反転）、一行の画素に印加されるデータ電圧の極性が互いに反転することがある（例：列反転、点反転）。
【００５１】
一方、液晶キャパシタ（Ｃｌｃ）の両端に電圧を印加すると、液晶層３の液晶分子は、その電圧に対応して安定した状態に再度配向しようとするが、液晶分子の応答速度が遅いために、安定した状態に達するまでにある程度の時間がかかる。液晶キャパシタ（Ｃｌｃ）に印加される電圧を維持し続けると、液晶分子は、安定した状態に達するまで動き続け、その間に光の透過率も変化する。液晶分子が安定した状態に達してそれ以上動かなくなると、光の透過率も一定になる。
【００５２】
このように、安定した状態での画素電圧を目標画素電圧とし、この時の光の透過率を目標光透過率とすると、目標画素電圧及び目標光透過率は一対一の対応関係にある。
【００５３】
しかし、各画素（ＰＸ）のスイッチング素子（Ｑ）をターンオンさせてデータ電圧を印加する時間は制限されているため、データ電圧を印加する間に液晶分子が安定した状態に達するのはむずかしい。しかし、スイッチング素子（Ｑ）がターンオフされても、液晶キャパシタ（Ｃｌｃ）の両端の電圧の差は依然として存在し、それによって液晶分子が安定した状態に向かって動き続ける。このように液晶分子の配向状態が変化すると、液晶層３の誘電率が変化し、それによって液晶キャパシタ（Ｃｌｃ）の静電容量が変化する。スイッチング素子（Ｑ）がターンオフされた状態では、液晶キャパシタ（Ｃｌｃ）の一側端子が浮遊（ｆｌｏａｔｉｎｇ）状態にあるので、リーク電流を考慮しないなら、液晶キャパシタ（Ｃｌｃ）に保存された総電荷は変化せずに一定である。したがって、液晶キャパシタ（Ｃｌｃ）の静電容量の変化は、液晶キャパシタ（Ｃｌｃ）の両端の電圧、つまり画素電圧の変化をもたらす。
【００５４】
したがって、安定した状態を基準にした目標画素電圧に対応するデータ電圧（以下、目標データ電圧とする）をそのまま画素（ＰＸ）に印加すると、実際の画素電圧は目標画素電圧と異なり、そのために目標光透過率を実現することができない。特に、目標光透過率及びその画素（ＰＸ）の当初の透過率の差が大きくなるにつれて、実際の画素電圧及び目標画素電圧の差はより大きくなる。
【００５５】
したがって、画素（ＰＸ）に印加するデータ電圧を目標データ電圧より大きく、あるいは小さくする必要があり、その方法のうちの一つがＤＣＣ（ｄｙｎａｍｉｃ  ｃａｐａｃｉｔａｎｃｅ  ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ）補正である。
【００５６】
本実施例で、ＤＣＣ補正は、信号制御部６００または別途の画像信号補正部で行われ、任意の画素（ＰＸ）に対する一つのフレームの画像信号［以下、現在の画像信号（ｃｕｒｒｅｎｔ  ｉｍａｇｅ  ｓｉｇｎａｌ）（ｇＮ）とする］をその画素（ＰＸ）に対する直前のフレームの画像信号［以下、以前の画像信号（ｐｒｅｖｉｏｕｓ  ｉｍａｇｅ  ｓｉｇｎａｌ）（ｇＮ−１）とする］に基づいて補正して、補正された現在の画像信号［以下、第１補正画像信号（ｆｉｒｓｔ  ｍｏｄｉｆｉｅｄ  ｉｍａｇｅ  ｓｉｇｎａｌ）（ｇＮ´）とする］を生成する。第１補正画像信号（ｇＮ´）は、基本的に実験の結果によって決められ、第１補正画像信号（ｇＮ´）及び以前の画像信号（ｇＮ−１）の差は、補正前の現在の画像信号（ｇＮ）及び以前の画像信号（ｇＮ−１）の差より概して大きい。しかし、現在の画像信号（ｇＮ）及び以前の画像信号（ｇＮ−１）が同一であったり、両者の差が小さい時には、第１補正画像信号（ｇＮ´）が現在の画像信号（ｇＮ）と同一でありうる（つまり、補正しないことも可能である）。
【００５７】
そうすると、第１補正画像信号（ｇＮ´）を下記のような関数（Ｆ）で示すことができる。
【数１】
2007156474.tif 000003
【００５８】
このようにすれば、データ駆動部５００で各画素（ＰＸ）に印加するデータ電圧は、目標データ電圧より高い電圧、または低い電圧になる。
【００５９】
［表１］は階調の数が２５６個である場合の、いくつかの以前の画像信号（ｇＮ−１）及び現在の画像信号（ｇＮ）の対に対する第１補正画像信号（ｇＮ´）の例を示したものである。
【００６０】
このような画像信号の補正を行うためには、直前のフレームの画像信号（ｇＮ−１）を記憶しておく記憶空間が必要であり、フレームメモリがこのような役割を果たす。また、［表１］のような関係を記憶しておくルックアップテーブルなどが必要である。
【表１】
2007156474.tif 000004
【００６１】
ところが、現在及び以前の画像信号の全ての対（ｇＮ−１、ｇＮ）に対して第１補正画像信号（ｇＮ´）を記憶しておこうとすると、ルックアップテーブルの大きさが非常に大きくなるので、例えば［表１］のような程度の以前及び現在の画像信号の対（ｇＮ−１、ｇＮ）についてだけ第１補正画像信号（ｇＮ´）を基準補正画像信号として記憶しておき、残りの以前及び現在の画像信号の対（ｇＮ−１、ｇＮ）については補間法で演算して第１補正画像信号（ｇＮ´）を算出するのが好ましい。任意の一対の以前及び現在の画像信号（ｇＮ−１、ｇＮ）に対する補間は、［表１］から当該画像信号の対（ｇＮ−１、ｇＮ）に近い画像信号の対（ｇＮ−１、ｇＮ）に対する基準補正画像信号を見つけて、その値に基づいて当該画像信号の対（ｇＮ−１、ｇＮ）に対する第１補正画像信号（ｇＮ´）を算出する。
【００６２】
例えば、デジタル信号である画像信号を上位ビット及び下位ビットに分割し、ルックアップテーブルには、下位ビットが０である以前の画像信号及び現在の画像信号の対（ｇＮ−１、ｇＮ）に対する基準補正画像信号を記憶しておく。任意の以前及び現在の画像信号の対（ｇＮ−１、ｇＮ）に対してその上位ビットに基づいて関連基準補正画像信号をルックアップテーブルから見つけた後、以前及び現在の画像信号（ｇＮ−１、ｇＮ）の下位ビット及びルックアップテーブルから見つけた基準補正画像信号を利用して、第１補正画像信号（ｇＮ´）を算出する。
【００６３】
このような画像信号及びデータ電圧の補正は、画像信号が示すことができる階調のうちの最高階調または最低階調については行っても行わなくてもよい。最高階調または最低階調に対して補正を行うために、階調電圧生成部８００が生成する階調電圧の範囲を、画像信号の階調が示す目標輝度の範囲（または目標光透過率の範囲）を実現するために必要な目標データ電圧の範囲より広くする方法を使用することができる。
【００６４】
しかし、動画像の移動速度及び複雑度［空間周波数（ｓｐａｔｉａｌ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）］によって、液晶の遅い応答速度によるブラリング現象の程度が異なるので、これら画像の移動速度及び複雑度を考慮して、第１補正画像信号（ｇＮ´）を補正した２次補正画像信号（ｇＮ）を算出する。
【００６５】
図３Ａ乃至図４を参照して、動画像の移動速度及び複雑度に対する現在の画像信号（ｇＮ）及び第１補正画像信号（ｇＮ´）の差（以下、補正値とする）についてみる。
【００６６】
図３Ａ乃至図３Ｃは各々移動速度による平均補正値を算出するための例示的な画像を示した図面であり、図４は図３Ａ乃至図３Ｂに示した各画像の移動速度に対する平均補正値をグラフに示した図面である。
【００６７】
図４に示したグラフ（ＣＶ１−ＣＶ３）は、図３Ａ乃至図３Ｃに示した画像の各々に対して移動速度を変化させながら［表１］の基準補正画像信号に基づいたＤＣＣ補正によって第１補正画像信号（ｇＮ´）を算出した後、任意に決められた画素（以下、基準画素とする）に対する補正値の平均（以下、平均補正値とする）を算出して示したものである。
【００６８】
この時、基準画素は、任意の一つのフレーム（以下、基準フレームとする）での全ての画素であることができ、行及び列方向に所定の間隔ごとに位置した画素でありうる。また、基準画素は、基準補正画像信号に対応する画素でありうる。
【００６９】
図４のグラフ（ＣＶ１）から分かるように、図３Ａのように画像の複雑度が低い場合、移動速度の増加による平均補正値の変化は大きくなく、平均補正値の大きさも大きくない。反面、図４のグラフ（ＣＶ３）から分かるように、図３Ｃのように画像の複雑度が高い場合、移動速度の増加による平均補正値の変化が大きく、平均補正値の大きさも大きい。
【００７０】
このように、ＤＣＣ補正値は、画像の動きの速度である移動速度及び複雑度によって変化する。したがって、基準画素に対する平均補正値が大きいということは、動きが速い、つまり移動速度が速い画像が表示されていたり、複雑度が高い画像が表示されていることを意味する。結局、平均補正値で現在の画面に表示されている画像の複雑度や移動速度を判断することができる。
【００７１】
本発明の実施例では、まず、実験の結果に基づいて図４のように画像の移動速度及び複雑度による平均補正値の変化を算出した後、平均補正値の範囲を複数の加重領域、例えば第１乃至第５加重領域（図４のＡ−Ｆ）に分割する。その次に、各加重領域（Ａ−Ｆ）ごとに異なる加重値を付与し、第１補正画像信号（ｇＮ´）に各領域に対応する加重値をかけて、第２補正画像信号（ｇＮ´´）を算出する。各加重領域によって異なる加重値は、実験の結果などに基づいて決められる。現在表示されている画像に対応する加重領域を判定する動作は、決められた個数のフレーム（単位フレーム群）、例えば１０個のフレームごと、または決められた時間（単位時間）、例えば１秒ごとに行われるが、毎フレームごとに行なわれることもできる。
【００７２】
例えば、図４に示したように、基準フレームで算出した基準画素の平均補正値が、０≦平均補正値＜１０である場合、基準フレームでの画像は、第１加重領域（Ａ）に属する画像に分類され、１０≦平均補正値＜２０である場合、第２加重領域（Ｂ）に属する画像に分類される。また、２０≦平均補正値＜３０である場合、第３加重領域（Ｃ）に属する画像に分類され、３０≦平均補正値＜４０である場合、第４加重領域（Ｄ）に属する画像に分類され、４０≦平均補正値＜５０である場合、第５加重領域（Ｅ）に属する画像に分類される。第１加重領域（Ａ）に対する加重値はα１、第２加重領域（Ｂ）に対する加重値はα２、第３加重領域（Ｃ）に対する加重値はα３、第４加重領域（Ｄ）に対する加重値はα４、そして第５加重領域（Ｅ）に対する加重値はα５と決める。この時、分割される加重領域の個数は、平均補正値の範囲などによって変化し、加重値は、各加重領域ごとに異なって、平均補正値が大きくなるにつれて、つまり画像の移動速度や複雑度が増加するにつれて、加重値が大きくなるのが好ましい。
【００７３】
本実施例で単位フレームは、単位フレーム群の第１フレームや単位時間が始まった後の第１フレームである。
【００７４】
算出された平均補正値によって対応する加重領域が選択された後、次のフレームからは、第１補正画像信号（ｇＮ´）に選択された加重領域に対応する加重値（α１−α５）をかけて第２補正画像信号（ｇＮ´´）を算出して出力する。このように、画像の複雑度及び移動速度によって変化する加重値を利用して、ＤＣＣ補正で算出された第１補正画像信号（ｇＮ´）を調整するので、画像の複雑度及び移動速度に比例して深刻化するブラリング現象を減少させることができる。
【００７５】
続いて、このような画像信号の補正を実現するための、本発明の一実施例による液晶表示装置の画像信号補正部について、図５を参照して詳細に説明する。
【００７６】
図５は本発明の一実施例による液晶表示装置の画像信号補正部のブロック図である。
【００７７】
図５に示したように、本発明の一実施例による画像信号補正部６１０は、現在の画像信号（ｇＮ）に接続されているフレームメモリ６２０、現在の画像信号（ｇＮ）及びフレームメモリ６２０に接続されているルックアップテーブル６３０、そしてこれらに接続されている演算処理部６４０を含む。画像信号補正部６１０またはその一部は、図１に示した信号制御部６００に含まれたり、別個の装置で実現される。
【００７８】
フレームメモリ６２０は、記憶されている以前の画像信号（ｇＮ−１）をルックアップテーブル６３０及び演算処理部６４０に供給し、入力される現在の画像信号（ｇＮ）を記憶する。フレームメモリ６２０は、液晶表示装置に表示する画像信号をフレーム単位で記憶して、画像信号補正部６１０の外部に位置することができる。
【００７９】
ルックアップテーブル６３０は、前記説明した［表１］のように、１７×１７などの行列で示されることができる。行及び列は、各々以前の画像信号（ｇＮ−１）及び現在の画像信号（ｇＮ）を示し、これら画像信号が行及び列で交差する所には、これら画像信号に対する基準補正画像信号（ｆ）が記憶されている。ルックアップテーブル６３０は、以前の画像信号（ｇＮ−１）及び現在の画像信号（ｇＮ）の印加を受けて、基準補正画像信号（ｆ）を演算処理部６４０に供給する。
【００８０】
演算処理部６４０は、ルックアップテーブル６３０からの基準補正画像信号（ｆ）、以前の画像信号（ｇＮ−１）、及び現在の画像信号（ｇＮ）を利用して補間法によって第１補正画像信号（ｇＮ´）を生成し、単位フレーム群または単位時間ごとに算出された基準画素の平均補正値に基づいて当該加重値を算出した後、第１補正画像信号（ｇＮ´）を第２補正画像信号（ｇＮ´´）に変換して出力する。
【００８１】
つまり、演算処理部６４０は、単位フレーム群の第１フレームまたは単位時間が始まった後の第１フレームで全ての画素に対する画像信号（ｇＮ）の第１補正画像信号（ｇＮ´）を生成して、出力データ駆動部５００に出力し、また基準画素に対応する画像信号（ｇＮ）及び第１補正画像信号（ｇＮ´）の差である補正値の平均を算出して、平均補正値を算出する。
【００８２】
次に、演算処理部６４０は、分割された複数の加重領域のうちの平均補正値が属する加重領域を判定し、判定された加重領域に対応する加重値を選択する。この時、複数の加重領域の各々に対する平均補正値の範囲及び各加重領域に対応する加重値は、既に演算処理部６４０のメモリ（図示せず）などに記憶されている。演算処理部６４０は、全ての画素に対する第１補正画像信号（ｇＮ´）を生成した後で平均補正値を算出したが、これとは異なって、第１補正画像信号（ｇＮ´）を生成する間に基準画素に対する補正値を演算して、平均補正値を算出することもできる。
【００８３】
その後、第２フレームから、演算処理部６４０は、各画素の画像信号（ｇＮ）に対応する補正画像信号（ｇＮ´）に選択された加重値をかけて第２補正画像信号（ｇＮ´´）を算出して、データ駆動部５００に出力する。
【００８４】
再び、次の単位フレーム群の第１フレームが始まったり、単位時間が経過して新たな単位時間が始まれば、演算処理部６４０は、全ての画素に対する第１補正画像信号（ｇＮ´）を算出してデータ駆動部５００に出力し、また、基準画素に対する平均補正値を算出して平均補正値が属する加重領域を判定する。したがって、第２フレームで、演算処理部６４０は、算出された第１補正画像信号（ｇＮ´）に判定された加重領域に対応する新たな加重値をかけて第２補正画像信号（ｇＮ´´）を生成した後、データ駆動部５００に出力する。
【００８５】
本実施例で、各単位フレーム群の第１フレームまたは単位時間が始まった後の第１フレームでは、選択された加重値をかけた第２補正画像信号（ｇＮ´´）を算出せずに、第１補正画像信号（ｇＮ´）を第２補正画像信号（ｇＮ´´）としてデータ駆動部５００に出力したが、これとは異なって、各単位フレーム群の第１フレームまたは単位時間が始まった後の第１フレームでも、第２補正画像信号（ｇＮ´´）を算出して、データ駆動部５００に出力することができる。この場合、バッファーなどを利用して算出された一つのフレームに対する第１補正画像信号（ｇＮ´）を一時的に記憶した後、各々算出された第１補正画像信号（ｇＮ´）に選択された加重値をかけて第２補正画像信号（ｇＮ´´）を算出して、順次に出力することができる。
【００８６】
以上で、本発明の好ましい実施例について詳細に説明したが、本発明の権利範囲はこれに限定されず、請求の範囲で定義している本発明の基本概念を利用した当業者の多様な変形及び改良形態も、本発明の権利範囲に属する。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】本発明の一実施例による液晶表示装置のブロック図である。
【図２】本発明の一実施例による液晶表示装置の一つの画素に対する等価回路図である。
【図３Ａ】移動速度による平均補正値を算出するための例示的な画像を示した図面である。
【図３Ｂ】移動速度による平均補正値を算出するための例示的な画像を示した図面である。
【図３Ｃ】移動速度による平均補正値を算出するための例示的な画像を示した図面である。
【図４】図３Ａ乃至図３Ｃに示した各画像の移動速度に対する平均補正値をグラフに示した図面である。
【図５】本発明の一実施例による液晶表示装置の画像信号補正部のブロック図である。
【符号の説明】
【００８８】
３    液晶層
１００、２００    基板
１９１    画素電極
２３０    カラーフィルター
２７０    共通電極
３００    液晶表示板組立体
４００    ゲート駆動部
５００    データ駆動部
６００    信号制御部
６１０    画像信号補正部
６２０    フレームメモリ
６３０    ルックアップテーブル
６４０    演算処理部
８００    階調電圧生成部
ＰＸ    画素
Ｇ１−Ｇｎ    ゲート線
Ｄ１−Ｄｍ    データ線
Ｃｌｃ    液晶キャパシタ
Ｃｓｔ    ストレージキャパシタ
Ｑ    スイッチング素子
Ｖｃｏｍ    共通電圧
ＣＯＮＴ１    ゲート制御信号
ＣＯＮＴ２    データ制御信号
Ｖｏｎ    ゲートオン電圧
Ｖｏｆｆ    ゲートオフ電圧
ＨＣＬＫ    データクロック信号
ＲＶＳ    反転信号
ＤＡＴ    画像データ
ＣＰＶ    ゲートクロック信号
【図１】
2007156474.tif 000005
【図２】
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【図４】
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【図５】
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【図３Ａ】
2007156474.tif 000009
【図３Ｂ】
2007156474.tif 000010
【図３Ｃ】
2007156474.tif 000011