JP4574676B2 - 液晶表示装置の駆動方法 - Google Patents

Description

本発明は、液晶表示装置の駆動方法に関するものであり、特に、動画表示時における応答速度を改善し得る液晶表示装置の駆動方法に関する。

従来、液晶表示装置においては、応答速度の低さが問題となっている。すなわち、液晶表示装置における表示階調の変更は、液晶層への印加電圧を変化させることによって液晶分子の配向状態を変化させ、表示画素の透過率を変化させている。そして、液晶表示装置における応答速度の低さは、液晶層への印加電圧を変化に対して、液晶分子の配向状態変化が完了するまでの時間が長いことに起因している。

近年、液晶ＴＶ、携帯ＴＶ及び携帯ゲーム機等の液晶表示装置では、液晶によって高画質で動画を表示する機会が増えていることから高速応答を行う必要が高まっている。これに対して、高画質化技術は同時に応答速度を下げてしまうことも多い（ＡＳＶ、モバイルＡＳＶ等）。

応答速度の改善を試みる方法としては、例えば、日本国公開特許公報「特開２００４−７８１２９号公報（２００４年３月１１日公開）」に開示されているように、オーバードライブ駆動を行い、遷移階調を強調する方法が知られている。すなわち、オーバードライブ駆動では、図１２に示すように、初期０階調の初期輝度Ａを目標階調６４の目標輝度Ｃにするときに、一旦、目標輝度Ｃよりも大きいオーバー輝度Ｂに相当する電圧を液晶に短時間だけ印加する。これにより、液晶には大きな電圧がかかるので、目標輝度Ｃへの応答時間を早めることができるものである。

しかしながら、この方法では、同図に示すように、目標輝度Ｃに到達するまでに、この目標輝度Ｃよりも明るいオーバー輝度Ｂという尖った角ができる所謂角応答（２段階応答）等の映像劣化が見られる。この目標輝度Ｃ以上に出てしまう角の存在により、瞬間的に白っぽく見えてしまう。これが非常に目立つので、角が出ないように駆動する必要がある。

しかし、オーバードライブ量を変更しても左側の角の部分の大きさが変わるだけで、その右側のスロープ部分は改善されない。したがって、表示は改善されない。また、オーバードライブ量を大きくし過ぎると、上述したように、角の部分が白く際立って表示され、表示品位を劣化させる。

さらに、オーバードライブ駆動を行っても、低階調域では上述した応答速度の低さにより、十分な速度が得られないことがある。

すなわち、液晶表示装置における上述の応答速度の低さは、全ての階調レベル領域において均等に発生するのではなく、一部の階調領域で応答速度が極めて低くなるものである。例えば、垂直配向かつノーマリーブラック方式の液晶表示装置（モバイルＡＳＶ）においては、低階調（黒表示）から中間調への立ち上がり応答速度が極めて遅い。また、ノーマリーホワイト方式の液晶表示装置（モバイルＡＳＶ）においては、高階調（白表示）から中間調への応答速度が極めて遅い。これら応答速度の遅さは、残像等の表示上の問題になっている。

そこで、例えば日本国公開特許公報「特開２００２−１３１７２１号公報（２００２年５月９日公開）」では、応答速度が遅くなる階調レベルを使わずに表示を行うことにより、応答速度を改善する方法が開示されている。具体的には、特許文献２の液晶駆動方法では、ノーマリーホワイト方式において、高階調（白表示）から中間調へかけての応答速度が遅くなる階調レベルを使用しないようにしている。なお、通常、液晶表示装置を駆動するために使用する液晶印加電圧は、図１３に示す階調−輝度曲線で示される。

しかしながら、特開２００２−１３１７２１号公報における上記従来の液晶表示装置の駆動方法では、応答速度が遅くなる階調レベルを使用しないようにするのに際して、開始電圧を所定の電圧だけ高くしている。したがって、静止画表示時には、前記図１３に示す階調−輝度曲線で示される通常の輝度特性を使用することができない。

本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、静止画及び動画のいずれにおいても、表示品質の低下を招くことなく、かつ動画表示時において応答速度を改善し得る液晶表示装置の駆動方法を提供することにある。

本発明の液晶表示装置の駆動方法は、上記課題を解決するために、静止画表示時に、階調０〜（ｎ−１）からなるｎ（ｎは４以上の整数）種の全階調に対して各階調に相当する印加電圧を画素に出力する一方、動画表示時には、所定階調ｍ（１≦ｍ≦（ｎ−２））未満の各階調に相当する各印加電圧に代えて該所定階調ｍに相当する印加電圧を画素に出力すると共に、上記ｎ種の全階調に対してオーバードライブ駆動を行う。

上記の発明によれば、静止画表示時においては、通常の階調を表示することができる。一方、動画表示時には、所定階調ｍ（１≦ｍ≦（ｎ−２））未満の各階調に相当する各印加電圧に代えて該所定階調ｍに相当する印加電圧を画素に出力するので、所定階調ｍ未満の各階調に相当する各印加電圧を使用しない。したがって、応答速度の遅い階調領域を使用しないので、応答速度を改善することができる。

さらに、本発明では、ｎ（ｎは４以上の整数）種の全階調に対してオーバードライブ駆動を行う。したがって、オーバードライブ駆動を行うに際して、所定階調ｍ未満の各階調に相当する各印加電圧を使用しないので、所謂角応答を防止することができる。

この結果、静止画及び動画のいずれにおいても、表示品質の低下を招くことなく、かつ動画表示時において応答速度を改善し得る液晶表示装置の駆動方法を提供することができる。

また、本発明の液晶表示装置の駆動方法は、上記課題を解決するために、静止画表示時に、階調０〜（ｎ−１）からなるｎ（ｎは４以上の整数）種の全階調に対して各階調に相当する印加電圧を画素に出力する一方、動画表示時に、所定階調ｍ（１≦ｍ≦（ｎ−２））未満の各階調に相当する各印加電圧を未使用とし、（ｎ−ｍ）種の階調を部分的にダブらせながらｎ個にして、上記所定階調ｍに相当する印加電圧から上記階調（ｎ−１）に相当する印加電圧までに振り分けると共に、振り分けられた階調ｋ（ｋは０〜（ｎ−１）の整数）に相当する印加電圧を画素に出力するときに、上記ｎ種の全階調に対してオーバードライブ駆動を行う。

上記の発明によれば、動画表示時に、所定階調ｍ（１≦ｍ≦（ｎ−２））未満の各階調に相当する各印加電圧を未使用とする。この結果、例えばノーマリーブラック方式において低階調表示を行わないことになるので、通常表示の駆動時に比べて表示可能な輝度範囲が狭くなり、表示品質の低下を招く。

この点、本発明では、（ｎ−ｍ）種の階調を部分的にダブらせながらｎ個にして、上記所定階調ｍに相当する印加電圧から上記階調（ｎ−１）に相当する印加電圧までに振り分ける。したがって、所定階調ｍ未満の各階調に相当する各印加電圧を未使用としても、ｎ個の階調を表示することができるので、表示品位の低下を防止することができる。また、オーバードライブ駆動を行うので、応答速度も速くなる。

また、本発明の液晶表示装置の駆動方法は、上記課題を解決するために、静止画表示時に、階調０〜（ｎ−１）からなるｎ（ｎは４以上の整数）種の全階調に対して各階調に相当する印加電圧を画素に出力する一方、動画表示時に、所定階調ｍ（１≦ｍ≦（ｎ−２））未満の各階調に相当する各印加電圧を未使用とし、上記ｎ種の全階調を、上記所定階調ｍから階調（ｎ−１）までの範囲内で分割し直すと共に、分割し直された階調ｐ（ｐは０〜（ｎ−１）の整数）に相当する印加電圧を画素に出力するときに、上記ｎ種の全階調に対してオーバードライブ駆動を行う。

上記の発明によれば、動画表示時に、所定階調ｍ（１≦ｍ≦（ｎ−２））未満の各階調に相当する各印加電圧を未使用とする。この結果、例えばノーマリーブラック方式において低階調表示を行わないことになるので、通常表示の駆動時に比べて表示可能な輝度範囲が狭くなり、表示品質の低下を招く。

この点、本発明では、上記ｎ種の全階調を、上記所定階調ｍから階調（ｎ−１）までの範囲内で分割し直す。したがって、所定階調ｍ未満の各階調に相当する各印加電圧を未使用としても、ｎ種の全階調を表示することができるので、表示品位の低下を防止することができる。また、オーバードライブ駆動を行うので、応答速度も速くなる。

また、本発明の液晶表示装置の駆動方法は、上記課題を解決するために、静止画表示時に、階調０〜（ｎ−１）からなるｎ（ｎは４以上の整数）種の全階調に対して各階調に相当する静止画用印加電圧を画素に出力する一方、動画表示時に、所定階調ｍ（１≦ｍ≦（ｎ−２））未満の各階調に相当する各印加電圧を未使用とし、上記階調０から階調（ｎ−１）に対して、上記各静止画用印加電圧に上記所定階調ｍに相当する印加電圧をそれぞれ加えた印加電圧を画素に出力すると共に、上記ｎ種の全階調に対してオーバードライブ駆動を行う。

上記の発明によれば、動画表示時に、所定階調ｍ（１≦ｍ≦（ｎ−２））未満の各階調に相当する各印加電圧を未使用とする。この結果、例えばノーマリーブラック方式において低階調表示を行わないことになるので、通常表示の駆動時に比べて表示可能な輝度範囲が狭くなり、表示品質の低下を招く。

この点、本発明では、上記階調０から階調（ｎ−１）に対して、上記各静止画用印加電圧に上記所定階調ｍに相当する印加電圧をそれぞれ加えた印加電圧を画素に出力する。したがって、所定階調ｍ未満の各階調に相当する各印加電圧を未使用としても、ｎ種の全階調を表示することができるので、表示品位の低下を防止することができる。また、オーバードライブ駆動を行うので、応答速度も速くなる。

また、本発明の液晶表示装置の駆動方法は、上記課題を解決するために、静止画表示時に、階調０〜（ｎ−１）からなるｎ（ｎは４以上の整数）種の全階調に対して各階調に相当する印加電圧を画素に出力する一方、動画表示時には、所定階調ｑ（１≦ｑ≦（ｎ−１））以上の各階調に相当する各印加電圧に代えて該所定階調ｑ−１に相当する印加電圧を画素に出力すると共に、上記ｎ種の全階調に対してオーバードライブ駆動を行う。

また、本発明の液晶表示装置の駆動方法は、上記課題を解決するために、静止画表示時に、階調０〜（ｎ−１）からなるｎ（ｎは４以上の整数）種の全階調に対して各階調に相当する印加電圧を画素に出力する一方、動画表示時に、所定階調ｑ（２≦ｑ≦（ｎ−１））以上の各階調に相当する各印加電圧を未使用とし、（ｎ−ｑ）種の階調を部分的にダブらせながらｎ個にして、上記所定階調ｑ−１に相当する印加電圧から上記階調０に相当する印加電圧までに振り分けると共に、振り分けられた階調ｋ（ｋは０〜（ｎ−１）の整数）に相当する印加電圧を画素に出力するときに、上記ｎ種の全階調に対してオーバードライブ駆動を行う。

また、本発明の液晶表示装置の駆動方法は、上記課題を解決するために、静止画表示時に、階調０〜（ｎ−１）からなるｎ（ｎは４以上の整数）種の全階調に対して各階調に相当する印加電圧を画素に出力する一方、動画表示時に、所定階調ｑ（２≦ｑ≦（ｎ−１））以上の各階調に相当する各印加電圧を未使用とし、上記ｎ種の全階調を、上記所定階調ｑ−１から階調０までの範囲内で分割し直すと共に、分割し直された階調ｐ（ｐは０〜（ｎ−１）の整数）に相当する印加電圧を画素に出力するときに、上記ｎ種の全階調に対してオーバードライブ駆動を行う。

また、本発明の液晶表示装置の駆動方法は、上記課題を解決するために、静止画表示時に、階調０〜（ｎ−１）からなるｎ（ｎは整数）種の全階調に対して各階調に相当する静止画用印加電圧を画素に出力する一方、動画表示時に、所定階調ｑ（２≦ｑ≦（ｎ−１））以上の各階調に相当する各印加電圧を未使用とし、上記階調０から階調（ｎ−１）に対して、上記各静止画用印加電圧に上記所定階調ｑに相当する印加電圧をそれぞれ加えた印加電圧を画素に出力すると共に、上記ｎ種の全階調に対してオーバードライブ駆動を行う。

本発明のさらに他の目的、特徴、および優れた点は、以下に示す記載によって十分わかるであろう。また、本発明の利益は、添付図面を参照した次の説明で明白になるであろう。

本発明における液晶表示装置の駆動方法の実施の一形態を示すものであり、動画表示時において低階調域をカットしたときの階調と輝度との関係を示す特性図である。 上記液晶表示装置の全体構成を示すブロック図である。 上記液晶表示装置の動画表示時において低階調域をカットし、かつオーバードライブ駆動したときの応答波形を示す波形図である。 前フレームにおいて０階調（黒）であったものを現フレームにおいて１２８階調（中間調）にする際にオーバードライブ駆動するときの画素に書き込まれる階調データと時間との関係を示す図である。 図４（ａ）により得られる液晶の応答波形を示す波形図である。 上記液晶表示装置における前フレームの映像データの階調値と現フレームの映像データの階調値に対応する、オーバードライブ駆動の出力データが格納されたルックアップテーブルを示す図である。 上記液晶表示装置において、動画表示時に、ｎ階調を（ｎ−ｍ）に振り分けたとき、又は同じ印加電圧範囲をｎ階調に分割し直したときの階調と輝度との関係を示す特性図である。 上記液晶表示装置において、第１方法〜第３方法を採用したときの、変換後の階調及び液晶印加電圧を示す図である。 上記液晶表示装置において、動画表示時に、ｎ階調を（ｎ−ｍ）に振り分けたとき、又は同じ印加電圧範囲をｎ階調に分割し直したときに、通常の階調と輝度との関係を対比して示す特性図である。 上記液晶表示装置において、動画表示時に、バックライト調整を行ったときの階調と輝度との関係を示す特性図である。 本発明における液晶表示装置の駆動方法の他の実施の形態を示すものであり、印加電圧をシフトしたときの階調と輝度との関係を示す特性図である。 上記液晶表示装置の駆動方法において、動画表示時に、バックライト調整を行ったときの階調と輝度との関係を示す特性図である。 従来の液晶表示装置の駆動方法を示すものであり、オーバードライブ駆動を示す波形図である。 上記液晶表示装置における通常の階調と輝度との関係を示す特性図である。

〔実施の形態１〕
本発明の一実施形態について図１ないし図９に基づいて説明すれば、以下の通りである。

本実施の形態の例えばアクティブマトリクス型の液晶表示装置１０は、図２に示すように、表示部１、ゲート駆動部２、ソース駆動部３、共通電極駆動部４、演算部５を有するコントロール部６、フレームメモリ７、ルックアップテーブル８、及びバックライト駆動部９を備えている。

表示部１は、詳細な図示は省略するが、互いに平行するｅ本の走査信号線及び互いに平行するｆ本のデータ信号線と、マトリクス状に配置された画素とを有している。画素は、隣接する２本の走査信号線と隣接する２本のデータ信号線とで包囲された領域に形成される。

ゲート駆動部２は、コントロール部６から出力されるゲートクロック信号及びゲートスタートパルスに基づいて各行の画素に接続された走査信号線に与える走査信号を順次発生する。

ソース駆動部３は、コントロール部６から出力されるソースクロック信号及びソーススタートパルスに基づいて、画像データ信号ＤＡＴをサンプリングし、得られた画像データを各列の画素に接続されたデータ信号線に出力する。

コントロール部６は、入力される同期信号、画像データ信号ＤＡＴおよび動画／静止画判別信号ＭＳに基づき、ゲート駆動部２およびソース駆動部３の動作を制御するための各種の制御信号を生成し出力する回路である。コントロール部６から出力される制御信号としては、上述のように、各クロック信号、各スタートパルス、及び画像データ信号ＤＡＴ等がある。

コントロール部６の演算部５は、動画表示時に画像データ信号ＤＡＴを変換する。演算部５におけるデータ変換は、例えば、ルックアップテーブル８に格納されるデータに基づいて行われる。なお、演算部５は、ソース駆動部３やゲート駆動部２等のドライバと一体化されることが可能である。また、外部にコントロールＩＣを持つ場合は、その一部とされることも可能である。さらに、表示部１内にモノリシック回路として作りこまれることも可能である。また、上記の例では、演算部５はコントロール部６の内部に設けられているが、必ずしもこれに限らず、コントロール部６の前に演算部５のみを配置して、階調処理や後述するブラック処理を行うことも可能である。

ここで、コントロール部６は、動画表示時であるか否かについて、動画／静止画判別信号ＭＳを受取ることによって判断する。静止画の時は、コントロール部６は、階調の遷移を行わずに表示をすることが可能となり、ガンマ特性、輝度、コントラストを全く損なわずに表示を行うことが可能となる。

上記動画／静止画判別信号ＭＳは、例えば、入力信号に１つ端子を用意して、Ｈｉｇｈの場合は動画とする一方、Ｌｏｗの場合は静止画とすることにより実現可能である。すなわち、コントロール部６は、ユーザーセット側から動画／静止画を表す例えば１ビットの信号を受けて動画であるか又は静止画であるかを判定することができる。

なお、動画／静止画の判別については、必ずしもこれに限らず、例えば、動画／静止画を表すコマンドを受けてもよい。さらに、フレームメモリ７に１フレーム前のデータを格納しておき、現在フレームのデータと比較し、両者のデータに相違があれば動画モードであるとする判別方法を採用することも可能である。上記両者のデータに相違とは、例えば、所定階調以上の相違、又は一定画素数以上の相違である。

一方、表示部１における各画素は、例えばＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ：薄膜トランジスタ）等のスイッチング素子及び液晶容量等によって構成される。このような画素において、ＴＦＴのゲートが走査信号線に接続されると共に、ＴＦＴのドレイン及びソースを介してデータ信号線と液晶容量の一方の電極とが接続され、液晶容量の他方の電極が全画素に共通の共通電極線に接続されている。共通電極駆動部４は、この共通電極線に印加する電圧を供給する。

上記液晶表示装置１０では、ゲート駆動部２が走査信号線を選択し、選択中の走査信号線とデータ信号線との組み合わせに対応する画素への画像データ信号ＤＡＴが、ソース駆動部３によってそれぞれのデータ信号線へ出力される。これによって、当該走査信号線に接続された画素へ、それぞれの画像データが書き込まれる。同様にして、ゲート駆動部２が各走査信号線を順次選択し、ソース駆動部３がデータ信号線へ画像データを出力する。この結果、表示部１の全画素にそれぞれの画像データが書き込まれることになり、表示部１に画像データ信号ＤＡＴに応じた画像が表示される。

ここで、コントロール部６からソース駆動部３へ送られる画像データは、画像データ信号ＤＡＴとして時分割で伝送される。画像データをコントロール部６を介してソース駆動部３に送るときには、現フレームデータはフレームメモリ７に格納される。このフレームメモリ７に格納された１フレーム分のフレームデータは、演算部５がオーバードライブ駆動をする際に、前フレームデータとの比較を行うために使用される。

ソース駆動部３は、タイミング信号となるソースクロック信号と反転ソースクロック信号とソーススタートパルスとに基づいたタイミングで、画像データ信号ＤＡＴから各画像データを抽出し、それぞれの画素へ送出している。

ところで、例えばノーマリーブラック方式の場合、低階調からより高い階調へ移行するとき、応答速度が遅くなることが知られており、このことが動画表示において問題となっている。上記応答速度は、特に、その両方の階調（つまり、変化前階調と変化後階調）が低いレベルにあるときに遅くなる。逆に、ノーマリーホワイト方式の場合は、高階調からより低い階調への移行の時、特にその両方の階調が高いレベルにあるときに応答速度が遅くなることが知られている。

そこで、本実施の形態では、第１方法として、静止画表示時には、前記図１３に示す従来の通常の階調−輝度曲線にて表示を行う一方、動画表示時においては、その応答速度が遅くなるレベルを使わずに表示を行うことにより、応答速度を改善している。

具体的には、例えば、全階調数が２５６階調であるとき、ノーマリーブラック方式において階調０〜３１に相当する印加電圧Ｖ０〜Ｖ３１の応答が特に遅いとする。この場合、この３２個の階調の印加電圧Ｖ０〜Ｖ３１を、階調３２に相当する印加電圧Ｖ３２と同一の電圧に引き上げる。

この結果、階調と輝度との関係は、図１に示すようになる。加えてオーバードライブ駆動を行うことにより、図３に示すように、動画表示時において非常に良好に応答速度を改善することが可能となる。また、それ以外の階調印加電圧（Ｖ３２〜Ｖ２５５）は変化をさせない場合、表示部１のガンマ特性は変わらず、良好な表示を維持することが可能である。

ここで、オーバードライブ駆動について説明する。オーバードライブ駆動とは、図４（ａ）に示すように、現在フレームのデータと１つ前のフレームのデータとを比較し、その関係から導かれる補正データを印加する駆動方法である。その関係とは、正確には、「１つ前のフレーム（以下、「前フレーム」という。）の階調と現在フレーム（以下、「現フレーム」という。）の入力データの階調との差よりも大きな差になるような階調を印加する」ことをいう。例えば、前フレームの階調がＶ０であって、現在フレームの入力データの階調がＶ１２８の場合、例えば階調Ｖ１６０を印加するような駆動である。このような階調値を印加することにより、図４（ｂ）に示すように、立ち上がりの早い液晶応答波形が得られる。

このように、オーバードライブ駆動は階調が変わった直後の１フレームのみ、通常と違った電圧を印加する駆動方式である。また、その電圧の変化量は、変化前の階調と変化後の階調との関係によって変化するため、ある階調の輝度が定常的に一定の値に変化するわけではない。

このオーバードライブ駆動のために通常の所望階調用印加電圧よりも高い電圧を印加するための階調値、つまり変化前の階調と変化後の階調との関係によって求まる階調値は、演算にて得ることができる。しかし、必ずしもこれに限らず、図５に示すように、ルックアップテーブル８を用いて算出することも可能である。

ところで、図１に示す輝度−階調特性では、通常表示の駆動時に比べて表示可能な輝度範囲が狭くなり、表示品質の低下を招く。すなわち、同一化以外の階調は通常通りのため、ガンマ特性が良好だが、同一化された分、階調数が減る。

そこで、本実施の形態では、以下のようにして、輝度−階調特性が滑らかになるようにしている。

例えば、第２方法として、図６に示すように、全階調数をｎ、所定階調をｍとすると、ｎ階調を（ｎ−ｍ）階調用電圧内に振り分ける。

詳細には、所定階調ｍ（ｍは１以上の整数）未満の各階調の階調用印加電圧を使用せず、（ｎ−ｍ）種の階調を部分的にダブらせながらｎ個にして、所定階調ｍに相当する印加電圧から階調（ｎ−１）に相当する印加電圧までに振り分ける。そして、ｋ（ｋは０〜ｎの整数）階調のための、振り分けられたｋ階調用印加電圧を印加するときに、通常の該ｋ階調用印加電圧よりも高い電圧を印加するオーバードライブ駆動を行う。

これにより、図６に示す輝度−階調曲線Ｌ１が得られる。すなわち、この輝度−階調曲線Ｌ１は、階調１〜２５５の領域をカバーしているので、表示品質が従来に比べて向上する。ただし、残りの（ｎ−ｍ）個の階調で擬似的にｎ階調を表現しているため、階調数は減る。また、ガンマ特性は白浮きする。しかし、従来の液晶ドライバをそのまま使って実現できるので、実施は容易である。

一方、本実施の形態では、例えば、第３方法として、上記と同じ印加電圧範囲をｎ階調に分割しなおすことも可能である。詳細には、所定階調ｍ（ｍは１以上の整数）未満の各階調を使用せず、ｎ（ｎはｍよりも大きい整数）種の全階調をｍ階調からｎ−１階調までの範囲内で分割し直す。そして、ｋ（ｋは０〜ｎの整数）階調のための、分割し直されたｋ階調用印加電圧を印加するときに、通常の該ｋ階調用印加電圧よりも高い電圧を印加するオーバードライブ駆動を行う。

この処理の方が、上記処理に比べて複雑であるが、より滑らかの階調表示が得られる。すなわち、階調を設定し直すので、ｎ階調全てを表現できる。ただし、ガンマ特性は白浮きする。また、実施の際には、階調電圧を変更できるような作りになっている必要があるので、例えば従来の液晶ドライバをそのまま使うことはできない。

また、これらの低階調をカットし、かつオーバードライブ駆動を行うことによって、前述した図３に示すように、角応答（２段階応答）部分がなく、かつ立ち上がり時間の早い応答波形を得ることができる。

これら第１方法〜第３方法の各処理について、具体的な階調及び液晶印加電圧を図７に示す。同図に示すように、どの方法についても、元データに例えば０階調のデータが入ったときの液晶印加電圧は同じであるが、その後の処理が異なっている。

ところで、上述した処理で階調を調整した場合、γ特性が変化し、ノーマリーブラック方式の場合は全体に白く浮いた画像になり、ノーマリーホワイト方式の場合は全体に黒く沈んだ画像になる。

そこで、このような場合には、例えば、第４方法として、バックライトを用いた調光（以下、「バックライト調光」という。）を行うのが好ましい。このバックライト調光は、図２に示すバックライト駆動部９が行う。このバックライト調光について、ノーマリーブラック方式の場合で説明する。

すなわち、上記階調の再編成処理を行うと、階調輝度特性は、図８において実線で示す輝度−階調曲線Ｌ１のように変化する。なお、図８には、通常の輝度−階調曲線Ｌ０を破線にて示している。

したがって、バックライト輝度を下げることによって、全体的な白浮きを解消することができる。この場合、バックライト輝度は、図９において一点鎖線の輝度−階調曲線Ｌ２にて示すように、全階調の輝度の平均値が等しくなるように調整することができる。また、必ずしもこれに限らず、例えば、特定の階調の輝度が等しくなるように調整することも可能である。

また、上記の説明では、ノーマリーブラック方式の場合で説明したが、必ずしもこれに限らず、ノーマリーホワイト方式についても、同様の考え方によって行うことができる。

すなわち、ノーマリーホワイト方式の場合は、高階調からより低い階調への移行の時、特にその両方の階調が高いレベルにあるときに応答速度が遅くなることが知られており、このことが動画表示において問題となっている。

したがって、その応答速度が遅くなるレベルを使わずに表示を行うことにより、応答速度を改善することができる。

具体的には、例えば全２５６階調の表示部１において、階調Ｖ２５５〜Ｖ２４１の応答が特に遅い場合、この１５個の階調の印加電圧を階調Ｖ２４０と同一の電圧に引き上げる。この結果、応答特性が大幅に改善される。

また、それ以外の階調（Ｖ０〜Ｖ２４０）は変化をさせない場合、表示部１のガンマ特性は変わらず、良好な表示を維持することが可能である。

このように、本実施の形態の液晶表示装置１０の駆動方法では、静止画表示時において、例えば、ノーマリーブラック方式のときに階調出力としては低い電圧を印加することができるけれども、動画表示時においてその部分を使わずに所定の電圧だけ高い階調のみを使用するという部分が特徴的である。

すなわち、液晶駆動回路では、各階調の印加電圧を生成しているが、基本的には各階調電圧は固定である。前記日本国公開特許公報「特開２００４−７８１２９号公報」では、予め所定の電圧だけ高いところから階調電圧の設定を行っているが、本実施の形態では、通常と同様の電圧から階調電圧を設定しておいて、高速応答を行うときに、所定の電圧以下の階調を使用しない。これにより、簡易に高速応答を実現することができる。また、高速応答が必要ではないときには所定の電圧以下の階調も使えるので、よりコントラストの高い（場合によっては輝度の高い）表示を行うことが可能である。

また、従来の駆動回路はもちろん所定の電圧以下の部分を表示に使っており、そういった駆動回路を持った液晶表示装置に対し、本実施の形態の技術を使うことによって、駆動回路の変更がなく、高速応答を実現することが可能になる。

また、駆動電圧を同一化された階調以外の階調は通常通りの駆動となるため、階調ガンマ特性の良好な表示が得られる。

さらに、動画／静止画を表す何らかの信号により、動画、静止画を判定し、静止画の場合は全ての階調で通常駆動を行うことにより、ガンマ特性、輝度、コントラストを全く損なわずに表示を行うことが可能となる。

また、静止画の時にオーバードライブ用のメモリ駆動、演算回路駆動、メモリへの電源供給を休止することにより、電力増加を抑えることが可能となる。

〔実施の形態２〕
本発明の他の実施の形態について図１０及び図１１に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、本実施の形態において説明すること以外の構成は、前記実施の形態１と同じである。また、説明の便宜上、前記の実施の形態１の図面に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。

前記実施の形態１では、階調範囲の再配置を行っていたが、特にこれに限定するものではなく、図１０に示すように、単純に印加電圧をシフトすることも可能である。これにより、広範囲の輝度特性を得ることができる。

ところで、この単純に印加電圧をシフトする方法では、全階調の輝度が上がるので、実施の形態１と同様に、γ特性が変化し、ノーマリーブラック方式の場合は全体に白く浮いた画像になり、ノーマリーホワイト方式の場合は全体に黒く沈んだ画像になる。

そこで、このような場合、実施の形態１と同様に、バックライト調光を行うのが好ましい。このバックライト調光は、図２に示すバックライト駆動部９が行う。このバックライト調光について、ノーマリーブラック方式の場合で説明する。

すなわち、上記の単純に印加電圧をシフトする処理を行うと、階調輝度特性は、図１０において実線で示す輝度−階調曲線Ｌ１のように変化する。なお、図１０には、通常の輝度−階調曲線Ｌ０を破線にて示している。なお、同図では単純にカーブをシフトして記載しているが、厳密には、縦軸は輝度変換されたものからなるので単純にカーブをシフトしてものにはならない。

このように、バックライト輝度を下げることによって、全体的な白浮きを解消することができる。具体的には、バックライト輝度を調整することによって、図１１に示すように、動画表示時の階調輝度特性＝静止画表示時の階調輝度特性とすることが可能である。

また、上記の説明では、ノーマリーブラック方式の場合で説明したが、必ずしもこれに限らず、ノーマリーホワイト方式についても、同様の考え方によって行うことができる。

以上のように、本発明の液晶表示装置の駆動方法では、動画表示時における前記所定階調ｍ〜階調（ｎ−１）に相当する印加電圧は、静止画表示時における所定階調ｍ〜階調（ｎ−１）に相当する静止画用印加電圧と同一であることが好ましい。

これにより、前記所定階調ｍ〜階調（ｎ−１）に相当する印加電圧については、静止画表示時における、所定階調ｍ〜階調（ｎ−１）に相当する静止画用印加電圧を使用するので、静止画表示時における階調輝度特性を使用することができ、表示品位が変わることはない。

また、本発明の液晶表示装置の駆動方法では、ノーマリーブラック方式において、前記所定階調ｍ未満の各階調に相当する各印加電圧を未使用とすることが好ましい。

これにより、オーバードライブ駆動において、角応答になるのを防止することができる。

また、本発明の液晶表示装置の駆動方法では、全階調が階調０（黒）〜２５５（白）からなる場合において、ノーマリーブラック方式のときには、前記所定階調ｍは、１≦ｍ≦３２であることが好ましい。

これにより、ノーマリーブラック方式において、所定階調ｍが、１≦ｍ≦３２であるときに、応答速度の改善効果が得られる。

また、本発明の液晶表示装置の駆動方法では、全階調が階調０（黒）〜２５５（白）からなる場合において、ノーマリーブラック方式のときには、前記所定階調ｍは、９≦ｍ≦１５であることが好ましい。

これにより、ノーマリーブラック方式において、所定階調ｍが、９≦ｍ≦１５であるときに、応答速度の改善効果が得られると共に、コントラストの低下が少なく、画質低下の影響が少なくなる。例えば、階調のγ特性が２．２に調整されており、初期コントラスト２００以上のディスプレイの場合、９≦ｍ≦１５においてコントラストの低下が３０％以下に抑えられる。

また、本発明の液晶表示装置の駆動方法では、画面全体の白浮きを抑制すべく、バックライト輝度を調整することが好ましい。

このように、バックライト輝度を調整することによって、印加電圧を一律にシフトしたときに発生する画面全体の白浮きを抑制することができる。

また、本発明の液晶表示装置の駆動方法では、動画表示時における階調０〜前記所定階調ｑ−１に相当する印加電圧は、静止画表示時における階調０〜所定階調ｑ−１に相当する印加電圧と同一であることが好ましい。

また、本発明の液晶表示装置の駆動方法では、ノーマリーホワイト方式において、前記所定階調ｑ以上の各階調に相当する各印加電圧を未使用とすることが好ましい。

また、本発明の液晶表示装置の駆動方法では、全階調が階調０（黒）〜２５５（白）からなる場合において、ノーマリーホワイト方式のときには、前記所定階調ｑは、２２４≦ｑ≦２５５であることが好ましい。

また、本発明の液晶表示装置の駆動方法では、全階調が階調０（黒）〜２５５（白）からなる場合において、ノーマリーホワイト方式のときには、前記所定階調ｑは、２４１≦ｑ≦２４７であることが好ましい。

また、本発明の液晶表示装置の駆動方法では、画面全体の輝度の低下を抑制すべく、バックライト輝度を調整することが好ましい。

これらにより、ノーマリーホワイト方式においてもノーマリーブラック方式と同様に、静止画及び動画のいずれにおいても、表示品質の低下を招くことなく、かつ動画表示時において応答速度を改善し得る液晶表示装置の駆動方法を提供することができる。

また、本発明の液晶表示装置の駆動方法では、ガンマ特性に基づいて、該ガンマ特性がより良好になるように、印加電圧を調整することが好ましい。

これにより、ガンマ特性が改善される。具体的には、液晶の印加電圧に対する透過率特性から計算してガンマ特性がより良好になる階調をピックアップすることができる。

また、本発明の液晶表示装置の駆動方法では、静止画動画判定信号に基づいて、静止画であるか又は動画であるかを判定することが好ましい。

これにより、静止画動画判定信号を取得して、容易に静止画又は動画を判定し、静止画の場合は全ての階調で通常駆動を行うことにより、ガンマ特性、輝度、コントラストを損なうことなく静止画表示を行うことが可能である一方、動画表示時において応答速度を改善し得る液晶表示装置の駆動方法を提供することができる。

また、本発明の液晶表示装置の駆動方法では、静止画表示時には、オーバードライブ駆動を休止することが好ましい。

これにより、静止画表示時には応答速度を速める必要が無く、オーバードライブ駆動を休止することによって、消費電力の低減を図ることができる。

尚、発明を実施するための最良の形態の項においてなした具体的な実施態様または実施例は、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、本発明の精神と特許請求の範囲内で、いろいろと変更して実施することができるものである。

本発明は、例えばアクティブマトリクス型等の液晶表示装置の駆動方法に用いることができる。

Claims (19)

1. 静止画表示時に、階調０〜（ｎ−１）からなるｎ（ｎは４以上の整数）種の全階調に対して各階調に相当する印加電圧を画素に出力する一方、
   動画表示時には、所定階調ｍ（１≦ｍ≦（ｎ−２））未満の各階調に相当する各印加電圧に代えて該所定階調ｍに相当する印加電圧を画素に出力し、前記所定階調ｍ〜階調（ｎ−１）に相当する印加電圧は、静止画表示時における所定階調ｍ〜階調（ｎ−１）に相当する静止画用印加電圧と同一にすると共に、上記ｎ種の全階調に対してオーバードライブ駆動を行うことを特徴とする液晶表示装置の駆動方法。
2. 静止画表示時に、階調０〜（ｎ−１）からなるｎ（ｎは４以上の整数）種の全階調に対して各階調に相当する印加電圧を画素に出力する一方、
   動画表示時に、所定階調ｍ（１≦ｍ≦（ｎ−２））未満の各階調に相当する各印加電圧を未使用とし、（ｎ−ｍ）種の階調を部分的にダブらせながらｎ個にして、上記所定階調ｍに相当する印加電圧から上記階調（ｎ−１）に相当する印加電圧までに振り分けると共に、
   振り分けられた階調ｋ（ｋは０〜（ｎ−１）の整数）に相当する印加電圧を画素に出力するときに、上記ｎ（ｎは整数）種の全階調に対してオーバードライブ駆動を行うことを特徴とする液晶表示装置の駆動方法。
3. 静止画表示時に、階調０〜（ｎ−１）からなるｎ（ｎは４以上の整数）種の全階調に対して各階調に相当する印加電圧を画素に出力する一方、
   動画表示時に、所定階調ｍ（１≦ｍ≦（ｎ−２））未満の各階調に相当する各印加電圧を未使用とし、上記ｎ種の全階調を、上記所定階調ｍから階調（ｎ−１）までの範囲内で分割し直すと共に、
   分割し直された階調ｐ（ｐは０〜（ｎ−１）の整数）に相当する印加電圧を画素に出力するときに、上記ｎ種の全階調に対してオーバードライブ駆動を行うことを特徴とする液晶表示装置の駆動方法。
4. 静止画表示時に、階調０〜（ｎ−１）からなるｎ（ｎは４以上の整数）種の全階調に対して各階調に相当する静止画用印加電圧を画素に出力する一方、
   動画表示時に、所定階調ｍ（１≦ｍ≦（ｎ−２））未満の各階調に相当する各印加電圧を未使用とし、上記階調０から階調（ｎ−１）に対して、上記各静止画用印加電圧に上記所定階調ｍに相当する印加電圧をそれぞれ加えた印加電圧を画素に出力すると共に、上記ｎ種の全階調に対してオーバードライブ駆動を行うことを特徴とする液晶表示装置の駆動方法。
5. ノーマリーブラック方式において、前記所定階調ｍ未満の各階調に相当する各印加電圧を未使用とすることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の液晶表示装置の駆動方法。
6. 全階調が階調０（黒）〜２５５（白）からなる場合において、ノーマリーブラック方式のときには、前記所定階調ｍは、１≦ｍ≦３２であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の液晶表示装置の駆動方法
7. 全階調が階調０（黒）〜２５５（白）からなる場合において、ノーマリーブラック方式のときには、前記所定階調ｍは、９≦ｍ≦１５であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の液晶表示装置の駆動方法。
8. 上記動画表示時にオーバードライブ駆動を行った際に、画面全体の白浮きを抑制すべく、全階調の輝度が等しくなるようにバックライト輝度を調整することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の液晶表示装置の駆動方法。
9. 静止画表示時に、階調０〜（ｎ−１）からなるｎ（ｎは４以上の整数）種の全階調に対して各階調に相当する印加電圧を画素に出力する一方、
   動画表示時には、所定階調ｑ（１≦ｑ≦（ｎ−１））以上の各階調に相当する各印加電圧に代えて該所定階調ｑ−１に相当する印加電圧を画素に出力し、階調０〜前記所定階調ｑ−１に相当する印加電圧は、静止画表示時における階調０〜所定階調ｑ−１に相当する印加電圧と同一にすると共に、上記ｎ種の全階調に対してオーバードライブ駆動を行うことを特徴とする液晶表示装置の駆動方法。
10. 静止画表示時に、階調０〜（ｎ−１）からなるｎ（ｎは４以上の整数）種の全階調に対して各階調に相当する印加電圧を画素に出力する一方、
    動画表示時に、所定階調ｑ（２≦ｑ≦（ｎ−１））以上の各階調に相当する各印加電圧を未使用とし、（ｎ−ｑ）種の階調を部分的にダブらせながらｎ個にして、上記所定階調ｑ−１に相当する印加電圧から上記階調０に相当する印加電圧までに振り分けると共に、
    振り分けられた階調ｋ（ｋは０〜（ｎ−１）の整数）に相当する印加電圧を画素に出力するときに、上記ｎ種の全階調に対してオーバードライブ駆動を行うことを特徴とする液晶表示装置の駆動方法。
11. 静止画表示時に、階調０〜（ｎ−１）からなるｎ（ｎは４以上の整数）種の全階調に対して各階調に相当する印加電圧を画素に出力する一方、
    動画表示時に、所定階調ｑ（２≦ｑ≦（ｎ−１））以上の各階調に相当する各印加電圧を未使用とし、上記ｎ種の全階調を、上記所定階調ｑ−１から階調０までの範囲内で分割し直すと共に、
    分割し直された階調ｐ（ｐは０〜（ｎ−１）の整数）に相当する印加電圧を画素に出力するときに、上記ｎ種の全階調に対してオーバードライブ駆動を行うことを特徴とする液晶表示装置の駆動方法。
12. 静止画表示時に、階調０〜（ｎ−１）からなるｎ（ｎは４以上の整数）種の全階調に対して各階調に相当する静止画用印加電圧を画素に出力する一方、
    動画表示時に、所定階調ｑ（２≦ｑ≦（ｎ−１））以上の各階調に相当する各印加電圧を未使用とし、上記階調０から階調（ｎ−１）に対して、上記各静止画用印加電圧に上記所定階調ｑに相当する印加電圧をそれぞれ加えた印加電圧を画素に出力すると共に、上記ｎ種の全階調に対してオーバードライブ駆動を行うことを特徴とする液晶表示装置の駆動方法。
13. ノーマリーホワイト方式において、前記所定階調ｑ以上の各階調に相当する各印加電圧を未使用とすることを特徴とする請求項９〜１２のいずれか１項に記載の液晶表示装置の駆動方法。
14. 全階調が階調０（黒）〜２５５（白）からなる場合において、ノーマリーホワイト方式のときには、前記所定階調ｑは、２２４≦ｑ≦２５５であることを特徴とする請求項９〜１２のいずれか１項に記載の液晶表示装置の駆動方法
15. 全階調が階調０（黒）〜２５５（白）からなる場合において、ノーマリーホワイト方式のときには、前記所定階調ｑは、２４１≦ｑ≦２４７であることを特徴とする請求項９〜１２のいずれか１項に記載の液晶表示装置の駆動方法。
16. 上記動画表示時にオーバードライブ駆動を行った際に、画面全体の輝度の低下を抑制すべく、全階調の輝度が等しくなるようにバックライト輝度を調整することを特徴とする請求項９〜１２のいずれか１項に記載の液晶表示装置の駆動方法。
17. 上記動画表示時に、上記各静止画用印加電圧に、上記所定階調ｍまたはｑに相当する印加電圧をそれぞれ加えた印加電圧を画素に出力する際に、ガンマ特性に基づいて、該ガンマ特性がより良好になるように、印加電圧を加算調整することを特徴とする請求項４又は１２記載の液晶表示装置の駆動方法。
18. 静止画動画判定信号に基づいて、静止画であるか又は動画であるかを判定することを特徴とする請求項１〜４、９〜１２のいずれか１項に記載の液晶表示装置の駆動方法。
19. 静止画表示時には、オーバードライブ駆動を休止することを特徴とする請求項１〜４、９〜１２のいずれか１項に記載の液晶表示装置の駆動方法。

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