(57)【要約】【課題】デジタルガンマ補正時の階調性の劣化を抑制しつつ、高画質で映像品位を向上させる液晶表示装置を提供する。【解決手段】液晶パネルに供給する映像信号にデジタルガンマ補正を施すデジタルガンマ補正部（２１）と、液晶パネル（３１）の各絵素電極に印加して階調表示を行う階調電圧を生成するための基準階調電圧を補正するアナログガンマ補正部（制御部（７））とを有する。アナログガンマ補正部は、ガンマカーブに従って該映像信号を補正し、該アナログガンマ補正部により補正される映像信号のガンマカーブは、目標とする所定のガンマカーブに一致するように粗調整されたガンマカーブである。デジタルガンマ補正部（２１）は、アナログガンマ補正部によりガンマカーブが補正された後、映像信号の入力出力特性が所望のガンマカーブに一致するように微調整を行うガンマカーブに従って映像信号を補正する。【選択図】図１
2017032677.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶パネルに供給する映像信号にデジタルガンマ補正を施すデジタルガンマ補正部と、
該デジタルガンマ補正部で補正された映像信号を前記液晶パネルに表示させる際に、前記液晶パネルの各絵素電極に印加して階調表示を行う階調電圧を生成するための基準電圧値に基づきアナログガンマ補正を行うアナログガンマ補正部と、を有し、
前記アナログガンマ補正部は、前記映像信号の入出力特性を定めるガンマカーブに従って該映像信号を補正し、該アナログガンマ補正部により補正される映像信号のガンマカーブは、目標とする所定のガンマカーブに一致するように粗調整されたガンマカーブであって、
前記デジタルガンマ補正部は、前記アナログガンマ補正部によりガンマカーブが補正された後、映像信号の入力出力特性が所望のガンマカーブに一致するように微調整を行うガンマカーブに従って該映像信号を補正することを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
請求項１に記載の液晶表示装置において、
前記液晶パネルの周辺の温度を計測する温度計測部を有し、
前記アナログガンマ補正部は、前記温度計測部が計測した温度に従って、前記目標とする所定のガンマカーブに一致するように粗調整されたガンマカーブを設定して、映像信号の入出力特性を補正し、前記デジタルガンマ補正部は、前記温度計測部が計測した温度に従って、前記アナログガンマ補正部によりガンマカーブが補正された後、映像信号の入力出力特性が所望のガンマカーブに一致するように微調整を行うガンマカーブを設定することを特徴とする液晶表示装置。
【請求項３】
請求項２に記載の液晶表示装置において、
前記液晶パネルの対向電極に供給する対向電圧を生成する対向電圧生成部を有し、
該対向電圧生成部は、前記温度計測部が計測した温度に従って、前記対向電圧を補正することを特徴とする液晶表示装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１に記載の液晶表示装置を備えたテレビジョン装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置およびテレビジョン装置に関し、より詳細には、液晶パネルに供給する映像信号にデジタルガンマ補正を施すデジタルガンマ補正部と、デジタルガンマ補正部で補正された映像信号を液晶パネルに表示させる際に、液晶パネルの各絵素電極に印加して階調表示を行う階調電圧を生成してガンマ補正を行うアナログガンマ補正部とを有する液晶表示装置およびテレビジョン装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
テレビジョン装置などに用いられる液晶パネルは、その駆動電圧に対する光透過率特性（Ｖ−Ｔ特性）が液晶パネル間で異なることに起因して、個々の液晶パネル間においてコントラスト比の差が生じる。このようなコントラスト比の差を解消するために、液晶パネルに供給される信号に対して、アナログガンマ補正を行うことが知られている。
例えば液晶パネルのＶ−Ｔ特性を照度計により測定し、その測定結果に応じてガンマ補正値を算出して、適正なガンマカーブが得られるようにアナログガンマ補正の補正値を決定する。アナログガンマ補正においては、液晶パネルの出荷時に、映像信号の入力出力特性を定めるガンマカーブが所定のガンマ値（例えば２．２）になるように設定されている。
【０００３】
アナログガンマ補正を行うための構成に関し、液晶表示装置には、予めレジスタに設定されている階調設定電圧値に基づいて、ソースドライバにおいて階調値に応じた電圧を生成する際に用いられる階調基準電圧を生成する基準電圧生成部や、液晶パネルが有する対向電極に対する電圧レベルを生成するための対向電圧生成部が備えられる。ソースドライバでは、基準電圧生成部から出力された階調基準電圧を分圧し、階調ごとの階調電圧を生成し、入力された画素データに基づいて、階調電圧を選択してソースバスラインに出力する。
Ｖ−Ｔ特性の測定結果に応じて、階調基準電圧を生成するための階調設定電圧値を設定し、その階調設定電圧値に基づき生成された階調基準電圧により階調表示したときに、ガンマカーブを示すガンマ値が例えば２．２になるように調整される。
【０００４】
階調基準電圧を使用したアナログ補正に係る技術に関して、例えば特許文献１には、液晶表示装置の複数の画素に供給される階調電圧を補正する階調電圧補正システムであって、発光ダイオードからの照明光の色度の変化を取得するためのカラーセンサを設置し、カラーセンサによる検出結果を基に、ＲＧＢの画素の色ごとに階調電圧の補正値を決定する補正決定部を備えた階調電圧補正システムが開示されている。
ここでは、補正決定部には、温度センサと階調電圧出力部に接続されたＬＵＴが用いられる。ＬＵＴは、ＲＧＢの色ごとに温度センサにより検出結果に含まれた色度と、最適な階調電圧補正値とが試験あるいはシミュレーションなどを行うことにより予め関連付けられている。補正決定部は、温度センサによる検出結果がＬＵＴに入力されると、ＲＧＢの色ごとの補正値を階調電圧出力部に伝達する。階調電圧出力部では、伝達された補正値を用いて、ソースドライバへの指示信号を補正する。
【０００５】
特許文献２には、第１および第２の参照基準電圧と特定のガンマ補正カーブ（シナリオ）を設定する設定レジスタと、参照電圧を生成する参照電圧生成器と、複数の階調電圧を生成する階調電圧生成器と、複数の階調電圧の中から一つを選択するデコーダとを有する表示制御回路が開示されている。
そして階調電圧生成器によって、特定のシナリオに対応した階調電圧を選択し、選択した階調電圧の微調整を、設定レジスタに設定する第１および第２の参照基準電圧を変化させることにより行う。これにより、所望のガンマ補正カーブに合致したガンマ補正を行うことができるとされている。ここでは階調電圧生成器は、ＲＧＢの各色の特性変化に応じて個別の処理回路を用意するが、特性変化はＲＧＢだけでなく、温度、極性（正極・負極）、バックライト制御に伴うインパルスドライブ、室内や屋外の環境の選択など様々な理由により変化し、このような変化についても同様に取り扱うことができるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】国際公開第２００８／０６８９２０号
【特許文献２】特開２００９−２５６６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記のように、アナログガンマ補正においては、階調電圧生成部などを実装した回路基板の出荷時に、映像信号の入力出力特性を定めるガンマカーブが所定のガンマ値になるように階調設定電圧値がレジスタに設定されている。
しかしながら、工場出荷時に設定された階調設定電圧値のまま、液晶表示装置の組み立てが行われ、液晶表示装置が市場に提供されると、本来所定の値（例えば２．２）に設定されているガンマ値がずれてしまうことがある。これは例えば階調設定電圧値が一定の温度環境下で設定された後、温度環境の変化等によりガンマ値が所望の値からずれることによる。
【０００８】
液晶パネルのＶ−Ｔ特性は、温度依存性があり、環境温度の変化に応じてＶ−Ｔ特性が変化する。例えば図６に、Ｖ−Ｔ特性の温度依存性の一例を示している。ここでは５５０ｎｍの光源光を液晶パネルに照射したときに、温度レベルが高い（高）、中程度（中）、低い（低）のときのＶ−Ｔ特性を示している。図６の領域Ｈに示すように、Ｖ−Ｔ特性は、温度が高くなると、高印加電圧領域の透過率が下がる傾向となり、温度が低くなると逆に高印加電圧領域の透過率が上がる傾向となる。また、領域Ｌに示すように、透過率が０レベルから立ち上がる部分のしきい値は、温度が高くなると低印加電圧側にシフトし、温度が低くなると高印加電圧側にシフトする。このように液晶パネルのＶ−Ｔ特性には温度依存性がある。
【０００９】
このように温度変化に応じて液晶パネルのＶ−Ｔ特性が変化すると、同じ階調設定電圧値であってもガンマカーブが変化し、当初目的のガンマ値に設定していたものが、異なるガンマカーブになってしまう。図７は、従来のガンマ補正のブロックにおけるガンマカーブの一例を示す図である。
ここで例えば図７（Ｂ）には、アナログガンマ補正を行うブロックにおける実際のガンマカーブの一例を示している。ここでは例えばアナログガンマ補正を行う階調基準電圧生成部等を含む回路基板の工場出荷時には、ガンマ値が２．２になるように階調設定電圧値が調整され設定されている。しかしながら出荷された回路基板を液晶表示装置に組み立込んで市場に提供する際に、図７（Ｂ）の特性ａのようにガンマカーブが目標となるガンマ値２．２のガンマカーブからずれてしまうことがある。これは、一定の温度環境下でガンマ値が２．２になるように階調電圧設置値が設定された状態に対して、温度環境等の違い等により液晶パネルのＶ−Ｔ特性が変化し、ガンマ値が２．２からずれてしまうことが要因となっている。
【００１０】
図７（Ａ）は、デジタルガンマ補正により補正されるガンマカーブを示している。デジタルガンマ補正のブロックは、アナログガンマ補正よりも前段に設けられている。ここではデジタルガンマ補正では、図７（Ｂ）に示すように、目標となるガンマ値２．２からずれてしまったガンマカーブａを、その前段で補償して、最終結果を目標のガンマ値２．２のガンマカーブに一致させる。
この場合のデジタルガンマ補正における入出力特性は特性ｄに示されるようになる。映像信号の流れから見れば、まずデジタルガンマ補正にて、特性ｄにて映像信号の入出力特性を補正する。そしてその後、アナログガンマ補正で映像信号の入出力特性を補正することにより、最終的に図７（Ｃ）のように、目標となるガンマ値２．２のガンマカーブの特性を得ることができる。
【００１１】
通常、アナログガンマ補正を行うためにレジスタに登録される階調設定電圧値は固定値であり、液晶表示装置側で動的に補正することはない。階調設定電圧値を固定値にする理由としては、アナログガンマ補正の前段に設けられているデジタルガンマ補正（デジタル階調コード補正）のブロックで、映像信号の入出力特性をほぼ自由に調整することができるからである。
【００１２】
しかしながら、アナログガンマ補正によるガンマカーブのずれをデジタルガンマ補正で補償しようとする場合、アナログガンマ補正された際の入力出力特性を定めるガンマカーブが、目標となる例えば２．２から大きくずれてしまうこともあり、このような場合、これを補償するためのデジタルガンマ補正の入力出力特性ｄの値も大きく歪むことになる。このときに、例えばデジタルガンマ補正を行うためのガンマカーブの高階調領域が最高階調に達してしまい、所謂白当たりが生じて階調表現が十分にできなくなる、という不具合が生じる。
【００１３】
また、デジタルガンマ補正のブロックと、アナログガンマ補正のブロックとの間に、クイックシュート駆動（オーバーシュート駆動、またはオーバードライブ駆動ともいう）により高画質化を図る構成が採られるものがある。クイックシュート駆動は、液晶表示素子の各画素の応答をより高速に追随させるために、ドライブ前の液晶画素の状態（階調値）と現フレームで表示すべき階調値に基づいて液晶画素をドライブする出力値を決める処理である。このとき液晶の応答速度が足りない場合には、出力する値を表示すべき階調値より高く、あるいは低く強調してドライブすることにより必要とする応答時間内に階調値を表示すべき階調値まで変化させる。
【００１４】
クイックシュート時のオーバードライブ量は、階調毎にテーブル（ＱＳテーブル）に定められている。このときに、ＱＳテーブルは、ガンマ値が２．２の状態でそれぞれの階調値に対するオーバードライブ量を決めていく。つまりガンマ値が２．２の状態で信号が入力したときに最適なオーバードライブ量でクイックシュートが行われるように設定されている。これに対して、図７（Ａ）のように、目標となるガンマ値２，２から大きく外れた特性ｄでデジタルガンマが設定された場合、その後段でクイックシュートを行う場合に、設計時のガンマ値２．２に相当するオーバードライブ量がかからずに、オーバードライブ量が変わってしまい、画質に影響を与える。
【００１５】
すなわち、クイックシュートの前段でデジタルガンマ補正を行う場合、クイックシュート時のオーバードライブ量を設定したときのガンマ値２．２から大きくずれないようにすることが好ましい。しかしながら、上記のように階調設定電圧値を用いたアナログガンマ補正のずれにより、これを補償するためにデジタルガンマ補正が、目標のガンマ値２．２から大きく外れることがあり、クイックシュートの観点からも画質低下の要因となる。
【００１６】
上記特許文献１では、温度センサによる検出結果を用いて階調電圧を補正するものが記載されている。また特許文献２には、参照基準電圧を変化させることにより階調電圧の微調整を行うことで、アナログガンマを補正する技術が開示されている。しかしながら、いずれの特許文献にも、アナログガンマを目標値に補正し、アナログガンマと連動してデジタルガンマを補正し、さらに対向電圧ＶＣＯＭ補正することまでは言及されていない。
【００１７】
本発明は、上述のごとき実情に鑑みてなされたものであり、アナログガンマ補正によるガンマ値を目標の値に設定し、これとともにアナログガンマ補正の前段で実施するデジタルガンマを補正することにより、デジタルガンマ補正時の階調性の劣化を抑制しつつ、高画質で映像品位を向上させることができる液晶表示装置およびテレビジョン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】
上記課題を解決するために、本発明の第１の技術手段は、液晶パネルに供給する映像信号にデジタルガンマ補正を施すデジタルガンマ補正部と、該デジタルガンマ補正部で補正された映像信号を前記液晶パネルに表示させる際に、前記液晶パネルの各絵素電極に印加して階調表示を行う階調電圧を生成するための基準電圧値に基づきアナログガンマ補正を行うアナログガンマ補正部と、を有し、前記アナログガンマ補正部は、前記映像信号の入出力特性を定めるガンマカーブに従って該映像信号を補正し、該アナログガンマ補正部により補正される映像信号のガンマカーブは、目標とする所定のガンマカーブに一致するように粗調整されたガンマカーブであって、前記デジタルガンマ補正部は、前記アナログガンマ補正部によりガンマカーブが補正された後、映像信号の入力出力特性が所望のガンマカーブに一致するように微調整を行うガンマカーブに従って該映像信号を補正することを特徴としたものである。
【００１９】
第２の技術手段は、第１の技術手段において、前記液晶パネルの周辺の温度を計測する温度計測部を有し、前記アナログガンマ補正部は、前記温度計測部が計測した温度に従って、前記目標とする所定のガンマカーブに一致するように粗調整されたガンマカーブを設定して、映像信号の入出力特性を補正し、前記デジタルガンマ補正部は、前記温度計測部が計測した温度に従って、前記アナログガンマ補正部によりガンマカーブが補正された後、映像信号の入力出力特性が所望のガンマカーブに一致するように微調整を行うガンマカーブを設定することを特徴としたものである。
【００２０】
第３の技術手段は、第２の技術手段において、前記液晶パネルの対向電極に供給する対向電圧を生成する対向電圧生成部を有し、該対向電圧生成部は、前記温度計測部が計測した温度に従って、前記対向電圧を補正することを特徴としたものである。
【００２１】
第４の技術手段は、第１〜第３のいずれか１の技術手段の液晶表示装置を備えたテレビジョン装置である。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、アナログガンマ補正によるガンマ値を目標の値に設定し、これとともにアナログガンマ補正の前段で実施するデジタルガンマを補正することにより、デジタルガンマ補正時の階調性の劣化を抑制しつつ、高画質で映像品位を向上させることができる液晶表示装置およびテレビジョン装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明による液晶表示装置の一実施形態の要部構成を説明するためのブロック図である。
【図２】アナログガンマ補正回路を構成する液晶パネルの駆動回路部の要部を説明するための図である。
【図３】アナログガンマ特性の温度シフトの様子の一例を示す図である。
【図４】デジタルガンマ補正およびアナログガンマ補正におけるガンマカーブの一例を示す図である。
【図５】階調電圧生成部で生成される階調電圧値（ＶＨ／ＶＬ）と、その中央値の状態を示す図である。
【図６】Ｖ−Ｔ特性の温度依存性の一例を示す図である。
【図７】従来のガンマ補正のブロックにおけるガンマカーブの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
（実施形態１）
図１は、本発明による液晶表示装置の一実施形態の要部構成を説明するためのブロック図である。本実施形態の液晶表示装置は、チューナから受信された放送信号を表示するテレビジョン装置として構成されたものである。すなわち、本発明に係る実施形態は、液晶表示装置およびその液晶表示装置を備えたテレビジョン装置として実施される。
アンテナ４０で受信されチューナ４１にて復調された放送信号は、メインＳｏＣ（System-On-a-Chip）１０のデコーダ１に入力され、チューナ４１で復調された放送信号が復号（デコード）される。また。デッキ４２等の外部機器から出力された映像信号は、メインＳｏＣ１０のＨＤＭＩ（登録商標：High-Definition Multimedia Interface）入力部２に入力される。メインＳｏＣ１０では、これら入力映像信号を切り替えて後段のＩＰ変換部３、ＰＤ検出部４に出力する。
【００２５】
ＩＰ変換部３は、インタレース（Interlace）映像信号をプログレッシブ（Progressive）映像信号に変換する。ＰＤ検出部４は、映像信号がプルダウンされた映像であるかを検出する。例えばフィルムに撮影されたシネマをＮＴＳＣ方式のテレビで放送する場合、２４フレームのプログレッシブ画像は、６０フィールドのインタレース画像に変換されているこの変換は２：３プルダウンと呼ばれ、フレーム周波数が５／４倍に変換されている。
【００２６】
２：３プルダウンされたフィルム画像を液晶表示装置などのプログレッシブディスプレイに表示する場合、フィルム画像に対してＩＰ変換が行われる。このとき２：３プルダウンされたフィルム画像の場合と、通常のビデオ画像の場合とでは異なるＩＰ変換処理が行われる。例えばプルダウンされたフィルム映像の場合には、連続したインタレース画像を使用し、フィールド間補間によりＩＰ変換を行う。また通常のビデオ画像の場合には、１つのフィールドを用いてフィールド内補間によりプログレッシブ画像を生成する。ＰＤ検出部４では、入力映像信号が、プルダウン画像であるかビデオ映像であるかを検出し、ＩＰ変換部３では、ＰＤ検出部４による検出結果に従ってＩＰ変換を実行する。
【００２７】
画質調整部５では、ユーザ設定に基づく画質調整処理を行う。例えばブライトネス、コントラスト、カラーティントなどの所定の画質調整処理を行う。
色空間変換部６では、入力されたＹＵＶフォーマットの映像信号をＲＧＢ（Red，Green，Blue）の映像信号に変換する。
【００２８】
メインＳｏＣ１０には、制御部７が備えられる。制御部７は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＭＰＵ（Micro-Processing Unit）などのプロセッサにより、ＲＯＭ（Read Only Memory）等のメモリ記憶された制御プログラムを読み出して実行することで、本発明の実施形態に係る各種機能を実現する。制御部７は、制御部７により実行する機能として、温度制御部８を有している。温度制御部８は、液晶パネル３１の近傍の温度を検出するためのサーミスタ９からの信号を受け取り、後述するアナログガンマ、およびデジタルガンマを温度に応じて調整する。また後述するＱＳ処理部２２によるオーバーシュート量についても検出された温度に応じて調整される。
【００２９】
メインＳｏＣ１０から出力された映像信号は、タイミングコントローラ（Ｔ−ＣＯＮ；Timing Controller）２０に入力される。タイミングコントローラ２０は、入力される映像信号に基づいて、液晶パネル３１とのその駆動回路からなる液晶モジュールに含まれるソースドライバ３０及びゲートドライバ（ここでは図示せず）の動作を制御するための制御信号を生成し、ソースドライバ及びゲートドライバに出力する。
ここでは、まずメインＳｏＣ１０から出力された映像信号は、タイミングコントローラ２０のデジタルガンマ（γ）補正部２１に入力し、デジタル処理によりガンマ補正される。ここではＬＵＴ（ルックアップテーブル）によって、映像信号の入出力特性が変換される。
【００３０】
デジタルガンマ補正部２１から出力された映像信号は、ＱＳ（クイックシュート）処理部２２に入力される。ＱＳ処理部２２は、上述したようにクイックシュート駆動（オーバーシュート駆動、またはオーバードライブ駆動ともいう）により高画質化を図る。クイックシュート駆動は、液晶表示素子の各画素の応答をより高速に追随させるために、ドライブ前の液晶画素の状態（階調値）と現フレームで表示すべき階調値に基づいて液晶画素をドライブする出力値を決める処理である。このとき液晶の応答速度が足りない場合には、出力する値を表示すべき階調値より高く、あるいは低く強調してドライブすることにより、必要とする応答時間内に階調値を表示すべき階調値まで変化させる。
【００３１】
クイックシュート時のオーバードライブ量は、階調毎にテーブル（ＱＳテーブル）に定められている。また、クイックシュート時のオーバードライブ量は、環境温度に応じて異なるように定められている。すなわち、階調毎にオーバードライブ量を定めるＱＳテーブルを温度に応じて複数定めておく。一般に液晶は温度が低くなると応答速度が遅くなるため、オーバードライブ量を相対的に大きくするようにオーバードライブ量を設定する。ここでは、メインＳｏＣ１０の制御部７が有する温度制御部８は、サーミスタ９による液晶パネル周囲の温度の計測結果に従って、その温度に応じたＱＳテーブルを選択し、最適なオーバードライブ量でクイックシュート処理を実行させる。
【００３２】
ＱＳ処理部２２の後段には、アナログガンマ補正を行うための回路部が備えられる。ここでは、液晶表示装置には、予めレジスタに設定されている階調設定電圧値に基づいて、ソースドライバ３０において階調値に応じた電圧を生成する際に用いられる階調基準電圧を生成する階調基準電圧生成部２４、液晶パネルが有する対向電極に対する電圧レベルを生成するためのＶＣＯＭ電圧生成部２６が備えられる。また、階調基準電圧生成部２４とＶＣＯＭ電圧生成部２６の出力電圧をそれぞれ安定化させるためにバッファ２５、２７が備えられる。
ソースドライバ３０では、階調基準電圧生成部２４から出力された階調基準電圧を分圧し、階調ごとの階調電圧を生成する階調電圧生成部と、入力された画素データに基づいて、階調電圧を選択するデコード部とを有し（ここではいずれも図示せず）、デコード部が選択した階調電圧を液晶パネル３１のソースバスラインに出力する。
【００３３】
液晶パネル３１は、映像信号を表示させる表示パネルである。液晶パネルのＴＦＴ（Thin Film Transistor）基板上には、多数のゲートバスラインと、各ゲートバスラインと交差して配置された多数のソースバスラインが設けられる。そしてゲートバスラインとソースバスラインとの交差部毎に絵素（サブピクセル）が設けられている（いずれも図示せず）。各ゲートバスラインはゲートドライバに接続され、各ソースバスラインはソースドライバ３０に接続されている。
【００３４】
タイミングコントローラ（Ｔ−ＣＯＮ）２０のタイミング制御部２３は、入力される画素データに基づいてゲートドライバおよびソースドライバの動作を制御するための制御信号を生成し、ゲートドライバおよびソースドライバ３０に出力する。ゲートドライバは、タイミングコントローラ２０のタイミング制御部２３から入力される制御信号に基づいて、液晶パネルのＴＦＴ基板に備えられる各ゲートバスラインに印加する電圧を制御することにより、書き込み対象のゲートバスラインを周期的に切り替える。
【００３５】
画像表示時には、ゲートドライバが書き込み対象のゲートバスラインを周期的に切り替え、ソースドライバ３０がゲートドライバと同期して、書き込み対象として選択されているゲートバスラインに接続されている各絵素に対応するソースバスラインに、画素データの階調値に応じた階調電圧を印加する。これにより、各絵素の液晶層に画素データに応じた階調電圧を印加して液晶分子の配向方向を制御し、表示を行う。
【００３６】
液晶パネル３１の対向電極は、対向基板上に配置された対向配線（図示せず）を介してＶＣＯＭ電圧生成部２６に接続されている。ＶＣＯＭ電圧生成部２６は、外部から（例えばメインＳｏＣ１０から）供給されるＶＣＯＭ値を所定の対向電圧ＶＣＯＭに変換し、バッファ２７で安定化させて、液晶パネル３１の対向電極に供給する。ＶＣＯＭは、液晶パネルの対向電極の電圧レベルである対向基準電位である。
【００３７】
バックライト３２は、液晶パネル３１を背面側から照明するための光源である。バックライト３２の光源には、例えばＬＥＤ（Light Emitting Diode）が用いられる。バックライト制御部３３は、メインＳｏＣ１０の制御部７による制御に従って、バックライトの光源の点灯駆動を制御する。
【００３８】
図２は、アナログガンマ補正回路を構成する液晶パネルの駆動回路部の要部を説明するための図である。
タイミングコントローラ２０には、タイミング制御部２３、階調基準電圧生成部２４、ＶＣＯＭ電圧生成部２６、およびバッファ２５，２７が備えられている。タイミング制御部２３は、液晶パネル３１のソースドライバ３０およびゲートドライバ（ここでは図示せず）の動作を制御するための制御信号を生成し、ソースドライバ３０およびゲートドライバに出力する。
【００３９】
階調基準電圧生成部２４は、階調値受信部５１と、階調用ＤＡＣ５２が備えられる。階調値受信部５１は、複数の階調値に対応する階調設定電圧値を保存する不揮発のメモリにより構成されるレジスタであり、それらの階調設定電圧値を出力する。出力される階調設定電圧値は、階調用ＤＡＣ５２に入力される。階調用ＤＡＣ５２は、例えば階調値受信部５１から出力される複数個の階調設定電圧値を、アナログ電圧値である階調基準電圧に変換する。階調基準電圧は、画素データの階調値に対応するデジタルデータを階調設定電圧値に基づいて電圧変換したものである。階調用ＤＡＣ５２の出力は、バッファ２５に出力され、階調用ＤＡＣ５２の出力を安定化させる。
【００４０】
階調値受信部５１に保存される階調設定電圧値は、例えば液晶パネル毎に異なる絵素の浮遊容量に起因する最適な階調電圧のばらつきを調整するように、例えば液晶表示装置の生産時などに設定されているが、例えばＩ２Ｃ（Inter-Integrated Circuit）などの通信インタフェースを使用して、外部から（例えばメインＳｏＣ１０の制御部７）から書き換えが可能である。階調値受信部５１に保存される階調設定電圧値を書き換えることにより、階調基準電圧生成部２４で生成される階調基準電圧が変化する。階調設定電圧値に従って、階調基準電圧を生成し、その階調基準電圧に従って画素データに基づく液晶の駆動を行う回路部が本願のアナログガンマ補正部に相当する。
【００４１】
ＶＣＯＭ電圧生成部２６には、ＶＣＯＭ値受信部５３と、ＶＣＯＭ用ＤＡＣ５４が備えられる。ＶＣＯＭ値受信部５３は、液晶パネル３１の対向電極の電圧レベルであるＶＣＯＭ電圧値を保存する不揮発のメモリにより構成されるレジスタである。ＶＣＯＭ値受信部５３から出力されたＶＣＯＭ電圧設定値のデジタル値は、ＶＣＯＭ用ＤＡＣ５４によりアナログ電圧値に変換される。ＶＣＯＭ用ＤＡＣ５４の出力は、バッファ２７に出力され、ＶＣＯＭ用ＤＡＣ５４の出力を安定化させる。
【００４２】
ソースドライバ３０内には、階調電圧生成部３４が設けられている。液晶パネル３１における各絵素の透過率は、各絵素の絵素電極に印加する電圧を制御することによって調整され、それによって階調表示が行われる。また、隣接する絵素に対する印加電圧を逆極性とし、各絵素に対する印加電圧の極性を１フレーム毎に切り替える交流駆動が行われる。
階調電圧生成部３４は、階調基準電圧生成部２４から出力された階調基準電圧をさらに分圧して、階調ごとの階調電圧値を生成する。ここでは例えば液晶パネル３１にて交流駆動を行うために、階調電圧生成部３４は、階調基準電圧生成部２４から出力される階調基準電圧に基づいて、１つの階調値に対して＋極性を印加する場合の電位と−極性を印加する場合の電位の２つの電位を生成する。例えば２５６階調用の抵抗ラダー３４ａにより、＋極性用にＶＨ０〜ＶＨ２５５の２５６階調の電位と、−極性用にＶＬ０〜ＶＬ２５５の２５６階調の電位を生成する。抵抗ラダー３４ａの各抵抗の抵抗値は、液晶の特性に合わせて設定されている。
【００４３】
そしてソースドライバ３０の内部回路として、階調電圧生成部３４が生成した複数の階調電圧の中から一つを選択するデコード部（階調電圧選択部）３５が設けられる。デコード部３５では、入力される画素データに基づき、階調電圧生成部３４が生成した階調電圧の中から、画素データにおける階調値に応じた電圧が選択され、出力段のオペアンプで増幅されて液晶パネル３１のソースバスラインに出力される。
具体的には、ソースドライバ３０は、ＴＦＴ基板の各ソースバスラインに印加するための電位、すなわちソースバスラインに接続された絵素（サブピクセル）のうち、書き込み対象の絵素に印加するための電位を生成し、生成した電位をゲートドライバによる書き込み対象のゲートバスラインの切替動作と同期したタイミングで各ソースバスラインに印加する。こうして、液晶パネル３１には、画素データに応じた表示が行われる。
【００４４】
上記の構成により、本発明に係る実施形態では、階調基準電圧生成部２４が生成した階調基準電圧をソースドライバ３０の階調電圧生成部３４でさらに分圧して階調ごとの階調電圧値を生成し、デコード部３５では画素データに基づいて画素データの階調に応じた階調電圧値を選択し、タイミングコントローラ２０のタイミング制御部２３によるタイミング制御に従って、ソースバスラインに書き込み対象の電位を印加することで、画素データに応じた表示を行わせる。
階調基準電圧生成部２４が階調基準電圧を生成するために使用される階調設定電圧値は、予め目標のガンマ値が得られるような入力出力特性が得られるように設定されている。目標のガンマ値は例えば２．２である。階調値受信部５１には、例えば回路基板の工場出荷時に、予め設定された階調設定電圧値が設定されている。これに対して上述したように、工場出荷された回路基板を用いて液晶表示装置が組み立てられ市場に出荷されると、ガンマ値が目標の値から大きくずれてしまうことがある。
【００４５】
これを解消するために、本発明に係る実施形態では、そのままでは、所定のガンマ値からずれてしまうガンマカーブを補正するために、階調値受信部５１に保持させる階調設定電圧値を書き換える。階調設定電圧値の書き換えは、メインＳｏＣ１０の制御部７により実行させることができる。ここでは、階調設定電圧値を書き換えることにより、階調設定電圧値から生成した階調基準電圧に基づく階調電圧値を補正し、画素データに基づく液晶パネルの出力輝度値を変更させる。これにより、得られるガンマカーブのガンマ値が所定の値（例えば２．２）になるように補正する。
【００４６】
このときに、上述したように液晶パネルのＶ−Ｔ特性には温度依存性があり、環境温度の変化に応じたＶ−Ｔ特性が変化する。温度変化に応じて液晶パネルのＶ−Ｔ特性が変化すると、同じ基準設定電圧値であってもガンマカーブが変化し、当初目的のガンマ値に設定していたものが、異なるガンマカーブになってしまう。
例えば図３は、アナログガンマ特性の温度シフトの様子の一例を示す図である。図３に示すように、階調設定電圧値が一定である場合、ガンマカーブは環境温度により変化する。図３の例では、２０℃、３０℃、４０℃における入出力特性（入力階調―出力輝度）の温度シフトの様子を示している。
【００４７】
本実施形態の液晶表示装置では、階調基準電圧生成部２４が基準電圧を生成するための階調設定電圧値を、環境温度に従って調整する。すなわちメインＳｏＣ１０の制御部７には、温度ごとに階調設定電圧値の設定値が保存されている。温度ごとの階調設定電圧値は、できるだけ細かい温度区分ごとに保存することが好ましいが、例えば５〜１０℃間隔で所定の階調設定電圧値を保存しておくことができる。そしていずれの温度条件においても、階調設定電圧値を最適化することにより、所定のガンマ値（例えば２．２）のガンマカーブが得られるように設定される。
【００４８】
温度制御部８は、サーミスタ９による温度検出結果に基づいて、その検出された温度に応じた階調設定電圧値をタイミングコントローラ２０の階調値受信部５１に送信して設定する。サーミスタ９は、本発明の温度計測部に相当し、液晶パネル３１の周辺に設置される。こここでは液晶パネル３１の周辺温度に応じてサーミスタ９の抵抗値が変化することを利用して、サーミスタ自身やサーミスタに接続される回路の所定箇所の電圧降下を検出し、その検出電圧を検出温度として取得することができる。また、サーミスタ９に代えてサーマルダイオードなどを用いることができる。
【００４９】
こうして、サーミスタ９により検出された温度に応じた階調電圧を階調設定電圧値として設定することで、階調用ＤＡＣ５２は、設定された階調設定電圧値を用いて階調基準電圧値を生成し、階調電圧生成部３４に出力することができ、液晶パネル３１の周辺温度が変化した場合でも、常に所定のガンマ値（例えば２．２）になるようにガンマカーブを補正することができる。
【００５０】
そしてさらに本発明に係る実施形態では、アナログガンマ補正部の前段にあるデジタルガンマ補正部についても、温度に応じたガンマカーブの補正を行う。
すなわち、アナログガンマ補正においては、基準設定電圧値を補正することにより、ガンマカーブを目標のガンマ値（例えば２．２）になるように補正する。この場合、基準設定電圧値は、例えば２５６階調で表現する映像に対して、それよりも少ない数の値が設定される。例えば基準設定電圧値は、２５６個の階調数に対して１０個や５個の値を定めるものである。そしてその基準設定電圧値を、階調電圧生成部で分圧して２５６階調の階調電圧値を定めている。
【００５１】
アナログガンマ補正においては、温度に応じて予め定めた基準設定電圧値を、サーミスタ９による検出温度に従って階調値受信部５１に設定する。この場合、２５６階調の全ての階調を設定するわけではなく、１０個ないし５個等の部分的な値を基準設定電圧として設定する。この部分的な基準設定電圧は、目標のガンマ値２．２をもつガンマカーブ上に乗るような特性を与える。そして設定した基準設定電圧値を分圧して２５６階調の階調電圧値を生成する。従って、分圧して生成した階調電圧値は、完全に所定のガンマ値に一致していない場合もあり、所定のガンマ値に対して若干のずれが生じる。
【００５２】
この若干のずれをさらにきめ細かく補償し、最終的に目標となるガンマ値２．２をもつガンマカーブが得られるように、デジタルガンマ補正にて映像信号の入出力特性を変換する。このときに、アナログガンマ補正の補正値（階調設定電圧値）は、温度に応じて変化するため、これを補償するために、デジタルガンマ補正による入出力特性の補正も、サーミスタ９による計測温度に応じて変化させる。
すなわち、デジタルガンマ補正部２１では、温度に応じて変化するアナログガンマのガンマカーブをさらに正しく補正し、目標となる所定のガンマ値（例えば２．２）のガンマカーブが最終的に得られるように映像信号の入出力特性をデジタルガンマにより補正する。
【００５３】
図４は、デジタルガンマ補正およびアナログガンマ補正におけるガンマカーブの一例を示す図である。
上記のように本願発明に係る実施形態においては、アナログガンマ補正における基準設定電圧値を液晶パネル周囲の計測温度に応じて設定することにより、アナログガンマ補正の段階で目標のガンマ値２．２にほぼ一致するように粗調整されて補正される。図４（Ｂ）はこのアナログガンマ補正により補正されるガンマカーブａを示している。このガンマカーブａは、ガンマ値２．２のガンマカーブにほぼ同一になるように粗調整されている。
【００５４】
図４（Ａ）は、デジタルガンマ補正により補正されるガンマカーブを示している。デジタルガンマ補正のブロックは、アナログガンマ補正よりも前段に設けられている。ここではデジタルガンマ補正では、図４（Ｂ）に示すように、目標となるガンマ値２．２からずれたガンマカーブａをその前段で補償して、最終結果を目標のガンマ値２．２のガンマカーブに一致させる。ここでは上記のようにアナログガンマ補正にて、ほぼ目標のガンマ値２．２に一致するように粗調整されて補正することができるため、デジタルガンマによる補正量も僅かになる。つまり、アナログガンマ補正によりほぼ目標のガンマ値になっているガンマカーブを微調整して、最終的に図４（Ｃ）に示すように、目標のガンマ値２．２のガンマカーブの特性を得ることができる。
【００５５】
アナログガンマ補正によるガンマカーブのずれをデジタルガンマ補正で補償しようとする場合、アナログガンマ補正された際の入力出力特性を定めるガンマカーブが、目標の値（例えば２．２）から大きくずれてしまうと、これを補償するためのデジタルガンマ補正の入力出力特性ｄの値も大きく歪むことになる。このときに、例えば高階調領域が最高階調に達してしまい、所謂白当たりが生じて階調表現が十分にできなくなる、という不具合が生じる。しかしながら、本発明に係る実施形態では、アナログガンマ補正にてほぼ目標のガンマ値のガンマカーブになるように粗調整されて補正されているため、上記の白当たり等が生じることがなく、階調表現が阻害されるこことなく高品位の画像表現を行うことができるようになる。
【００５６】
また図１に示すように、本実施形態では、デジタルガンマ補正部２１と、アナログガンマ補正を行う階調基準電圧生成部２４との間に、ＱＳ（クイックシュート）処理部２２が設けられている。上述したように、クイックシュート時のオーバードライブ量は、階調毎にテーブル（ＱＳテーブル）に定められている。このときに、ＱＳテーブルでは、ガンマ値が２．２の状態でそれぞれの階調値に対するオーバードライブ量が決められている。つまりガンマ値が２．２の状態で信号が入力したときに最適なオーバードライブ量でクイックシュートが行われるように設定されている。
【００５７】
目標となるガンマ値２．２から大きく外れた特性ｄでデジタルガンマが設定された場合、その後段でクイックシュートを行う場合に、設計時のガンマ値２．２に相当するオーバードライブ量がかからずに、オーバードライブ量が変わってしまい、画質に影響を与える。すなわち、クイックシュートの前段でデジタルガンマ補正を行う場合、クイックシュート時のオーバードライブ量を設定したときのガンマ値２．２から大きくずれないようにすることが好ましい。
【００５８】
本願発明に係る実施形態では、上記のようにアナログガンマ補正によって、ほぼ目標のガンマ値になるようにガンマカーブが粗調整されて補正されるため、これを微調整するためのデジタルガンマ補正は、目標のガンマ値２．２にほぼ近いガンマカーブにより補正される。これによりデジタル補正部の後段のＱＳ処理部における画質低下も抑えることができる。
【００５９】
（実施形態２）
本実施形態では、上記実施形態１の構成において、サーミスタ９による温度計測部が計測した温度に従って、ＶＣＯＭ電圧値を補正する。
図２の構成において、ＶＣＯＭ値受信部５３に保存されるＶＣＯＭ電圧値は、液晶表示装置の生産時などに設定されている。ＶＣＯＭ値受信部５３から出力されたＶＣＯＭ電圧値のデジタル値は、ＶＣＯＭ用ＤＡＣ５４によりアナログ電圧値に変換される。アナログ値に変換されたＶＣＯＭ電圧値は、液晶パネル３１の対向電極に電圧レベルを与える。
このときにＶＣＯＭ電圧値にも温度依存性があり、液晶パネル３１の周囲の環境温度に応じて変化する。このときに、ＶＣＯＭ電圧値が目的の値からずれてしまうと、表示画面にフリッカと呼ばれるちらつきが発生する。
【００６０】
図５は、階調電圧生成部３４で生成される階調電圧値（ＶＨ／ＶＬ）と、その中央値の状態を示す図である。上述したように、階調電圧生成部３４は、階調基準電圧生成部２４から出力された階調基準電圧をさらに分圧して、階調ごとの階調電圧値を生成する。ここでは例えば液晶パネル３１にて交流駆動を行うために、階調電圧生成部３４は、１つの階調値に対して＋極性を印加する場合の電位と−極性を印加する場合の電位の２つの電位を生成する。例えば２５６階調用の抵抗ラダーにより、＋極性用にＶＨ０〜ＶＨ２５５の２５６階調の電位と、−極性用にＶＬ０〜ＶＬ２５５の２５６階調の電位を生成する。液晶パネル３１に画像表示させる場合、ソースドライバ３０は同一階調の電圧値ＶＨとＶＬを交互に印加する。例えば液晶パネル３１に白ベタ画像を表示させる場合、ソースドライバ３０は、全ての画素のキャパシタに対して階調値２５５に対応する電圧値ＶＨ２５５およびＶＬ２５５を交互に印加する。これにより、人間の目には電圧値ＶＨと電圧値ＶＬとの平均値（ＶＨ／ＶＬ平均輝度）が視認できる。
【００６１】
このときに、ＶＣＯＭ電圧値は、階調基準電圧生成部２４で生成される基準電圧の中心値に位置するように設定される。交流駆動を行うときに、正極性の電圧と負極性の電圧とで実効電圧（ソースバスラインへの印加電圧とＶＣＯＭ電圧値との差）に差があると、表示画面にフリッカが生じる。つまり、正極性の電圧と負極性の電圧との実効電圧の差は常に一定にする必要ある。
この場合、環境温度に応じてＶＣＯＭ電圧値が変動してしまうと、正極性の電圧と負極性の電圧との実効電圧の差が一定にならず、表示画面にフリッカが生じてしまう。
【００６２】
従って本実施形態の液晶表示装置では、ＶＣＯＭ電圧生成部２６がＶＣＯＭ電圧値を生成するためのＶＣＯＭ設定電圧値を、環境温度に従って調整する。すなわちメインＳｏＣ１０の制御部７には、温度ごとにＶＣＯＭ設定電圧値の設定値が保存されている。温度ごとのＶＣＯＭ設定電圧値は、できるだけ細かい温度区分ごとに保存することが好ましいが、例えば５〜１０℃間隔で所定の階調設定電圧値を保存しておくことができる。
ＶＣＯＭ電圧設定値は、温度によって変化させる基準設定電圧値と連動させることができる。すなわち、温度制御部８は、基準電圧を生成するための基準設定電圧値は、サーミスタ９によって検出された温度に応じて変化させる。このときに、ＶＣＯＭ電圧設定値は、常に基準設定電圧値の範囲の中心になるように、温度に応じて変化させることができる。これにより、温度に応じて基準設定電圧値が変化したときに、ＶＣＯＭ設定電圧値は、正極性の電圧と負極性の電圧とで実効電圧に差が生じないように、常に基準設定電圧値の範囲の中心になるように設定することがでる。
【００６３】
上記の各実施形態の構成により、アナログガンマ補正によるガンマ値を目標の値に設定し、これとともにアナログガンマ補正の前段で実施するデジタルガンマを補正することにより、デジタルガンマ補正時の階調性の劣化を抑制しつつ、高画質で映像品位を向上させることができる液晶表示装置およびテレビジョン装置を提供することができる。
上記の各実施形態で記載されている技術的特徴（構成要件）は、お互いに組み合わせ可能であり、組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。
【符号の説明】
【００６４】
１…デコーダ、２…ＨＤＭＩ入力部、３…ＩＰ変換部、４…ＰＤ検出部、５…画質調整部、６…色空間変換部、７…制御部、８…温度制御部、９…サーミスタ、１０…メインＳｏＣ、２０…タイミングコントローラ、２１…デジタルガンマ補正部、２２…ＱＳ処理部、２３…タイミング制御部、２４…階調基準電圧生成部、２５…バッファ、２６…ＶＣＯＭ電圧生成部、２７…バッファ、３０…ソースドライバ、３１…液晶パネル、３２…バックライト、３３…バックライト制御部、３４…階調電圧生成部、３４ａ…抵抗ラダー、３５…デコード部、４０…アンテナ、４１…チューナ、４２…デッキ、５１…階調値受信部、５２…階調用ＤＡＣ、５３…ＶＣＯＭ値受信部、５４…ＶＣＯＭ用ＤＡＣ。
【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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