JP2000194325A - 液晶表示装置及びその信号処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】液晶パネルの使用環境における温度条件に関わ
らず、忠実な階調表現を再現でき、適正な画像表示を実
現することができる液晶表示装置及びその信号処理方法
提供する。 【解決手段】データ線と走査線の各交点に、マトリクス
状に設けられた液晶画素から構成される液晶パネルと、
データ線を介して液晶画素単位の表示データを供給する
データドライバ及び走査線を介して液晶素子単位の動作
電圧を供給する走査ドライバと、アナログ画像信号を入
力とし、アナログ−デジタル変換により所定のビット数
のデジタル信号に変換する入力インターフェース部と、
液晶パネルの表示動作時における温度を検出する温度検
出部３０と、検出された温度に基づいて、液晶パネルの
γ特性を線形化するγ補正を行い、デジタル信号を駆動
用信号に変換する駆動制御部４０と、を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示装置及び
その信号処理方法に関し、特に、階調表示を行う際の画
像の再現性を改善した液晶表示装置及びその信号処理方
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、パーソナルコンピュータや携帯情
報機器（以下、情報機器と総称する）の普及が著しい。
このような情報機器には、主に使用者に種々の画像情報
として伝達するための表示手段として、液晶表示装置
（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）が搭載されてい
る。液晶表示装置は、従来利用されてきたブラウン管
（ＣＲＴ：Cathode Ray Tube）に比較して、省電力、省
スペース、軽量化が可能という特徴を有しているのに加
え、近年においては画面のちらつきや視野角が大幅に改
善された高画質、大画面のものが開発され、今後の一層
の普及が期待されている。

【０００３】液晶表示装置は、以下の構成と機能を有し
ている。従来の液晶表示装置は、図１３に示すように、
大別して入力インターフェース部１０１、駆動制御部１
０２、データドライバ１０３、走査ドライバ１０４、液
晶パネル１０５を有して構成されている。入力インター
フェース部１０１は、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の
各画像信号のアナログ−デジタル（以下、Ａ／Ｄと記
す）変換や、同期信号の調整、クロック信号の生成等の
処理を行う。なお、Ａ／Ｄ変換は、例えばアナログ画像
信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ）を各々６ビットデータとすることに
より、中間階調表示が可能となる。また、入力された画
像信号に基づいて、水平及び垂直同期信号や、クロック
信号（ＣＬＫ）が生成される。駆動制御部１０２は、入
力インターフェース部１０１において生成された水平及
び垂直同期信号、クロック信号に基づいて、表示データ
や走査制御信号等のＬＣＤ駆動用信号を生成し、データ
ドライバ１０３及び走査ドライバ１０４に供給する。な
お、図示を省略したが、駆動制御部１０２に設けられた
周知の高速化回路、高コントラスト化回路、クロストー
ク軽減回路等により、液晶パネル１０５における表示画
質の向上を図ることができる。

【０００４】ここで、高速化回路は、１画面前の階調デ
ータと、現在の階調データを液晶パネルのそれぞれ同一
の画素において比較し、データに変化があった場合に
は、適当な期間その変化量以上にデータを変換するもの
である。また、高コントラスト化回路は、１画面分のデ
ータを記憶し、走査速度を上げて、そのデータを１垂直
期間に何度も出力することにより、液晶のフレーム応答
特性により、コントラストを向上させるものである。ク
ロストーク回路は、クロストークの原因であるコモン反
転の際に生じるセグメント波形の切り替わりによるスパ
イク波形を、複数の交流化信号により、そのタイミング
の前後に分けて部分的にスパイクが相殺されるようにす
るものである。

【０００５】ところで、一般に、アナログ放送等に使用
される映像信号（画像信号）は、ＣＲＴ等の受像管で忠
実な階調表現を行うために、送信側で画像信号に補正を
施す手法が採用されている。すなわち、ＣＲＴ等の受像
管の入力信号（印加電圧レベル）に対する輝度（階調レ
ベル）の関係（以下、ＣＲＴγ特性という）は、図１４
に示すように、非線形特性を有しているため、図１５に
示すような補正曲線に基づく非線形信号処理（いわゆ
る、ガンマ補正）を施して、ＣＲＴ受像管の発光特性を
線形化することにより、ＣＲＴで階調表示がリニアに再
生され、階調表現を忠実に行えるようにしている。

【０００６】一方、ＣＲＴに代わる画像表示手段とし
て、近年急激に普及してきているＬＣＤにおいては、通
常のアナログ映像信号を表示する場合、上述したように
映像信号にＣＲＴ用のガンマ補正が施されているため、
液晶パネルのデバイス特性（Ｖ−Ｔ曲線：以下、ＬＣＤ
γ特性という）に対応した補正が施されておらず、階調
表現が忠実ではないという問題を有していた。そこで、
従来においては、次のような信号処理方法により、液晶
パネルに表示される画質の劣化を抑制していた。 映像信号に施されたＣＲＴ用のγ補正をキャンセル
（逆γ補正という）し、ＬＣＤ駆動用信号を生成する。 映像信号に施されたＣＲＴ用のγ補正をキャンセルし
た後、ＬＣＤ用のγ補正を施して、ＬＣＤ駆動用信号を
生成する。 （ＣＲＴ用のγ補正が施された）映像信号に、さらに
ＬＣＤ用のγ補正を施して、ＬＣＤ駆動用信号を生成す
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような信号処理方法においては、映像信号に対して予
め設定された補正を施しているにすぎず、液晶パネルの
ＬＣＤγ特性に厳密に対応した補正が施されていなかっ
た。すなわち、液晶パネルの使用環境における温度条件
によって、階調表示画質に影響が生じるというＬＣＤγ
特性の温度依存性については何ら考慮されていない。具
体的には、図１６に示すように、例えば使用時の温度条
件が２５℃の場合と、４５℃の場合では、高温になるほ
どＬＣＤγ特性の階調レベル（透過率あるいは輝度レベ
ル）の立ち上がりが鈍くなる傾向を示す。なお、図１６
に示したＬＣＤγ特性の温度依存性は、ＳＴＮ（Super
Twisted Nematic）型の液晶表示装置の例である。

【０００８】特に、液晶表示装置は、小型、軽量、省電
力という特徴を有しているため、携帯情報機器には必須
の部品となっていることから、屋外で使用される頻度が
高く、据え置き型のＣＲＴ型のモニタやテレビジョンに
比較して、経時的に温度差の激しい環境での使用や温度
差のある複数の環境でのそれぞれの使用では、同じ印加
電圧レベルであっても視認される輝度が著しく異なると
いう独自の問題点を有している。なお、従来、液晶表示
装置においては、液晶パネルのしきい値電圧Ｖthについ
て、温度補償を施す技術を採用したものは知られている
が、ＬＣＤγ特性そのものの温度依存に対する補償を施
したものは未だ生産されていない。そこで、本発明は、
液晶パネルの使用環境における温度条件に関わらず、忠
実な階調表現を再現でき、適正な画像表示を実現するこ
とができる液晶表示装置及びその信号処理方法提供する
ことを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の液晶表示
装置は、複数のデータ線と走査線の各交点に設けられた
複数の画素から構成される液晶パネルと、アナログ画像
信号を入力とし、アナログ−デジタル変換により所定の
ビット数のデジタル信号に変換する入力インターフェー
ス部と、少なくとも前記液晶パネルの表示動作時におけ
る温度を検出する温度検出部と、前記デジタル信号を、
前記検出された温度に基づく前記液晶パネルの特性に応
じた階調データに変換する駆動制御部と、を備えること
を特徴とする。

【００１０】請求項６記載の液晶表示装置の信号処理方
法は、アナログ画像信号をアナログ−デジタル変換によ
り所定のビット数のデジタル信号に変換する処理と、少
なくとも液晶パネルの表示動作時における温度を検出す
る処理と、前記検出された温度に基づいて、前記液晶パ
ネルのγ特性を線形化する補正を施し、該補正されたγ
特性に基づいて、前記デジタル信号を所定の駆動用信号
に変換する処理と、前記駆動用信号に基づいて、前記液
晶パネルに所定の画像を表示する処理と、を含むことを
特徴とする。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面を参照しながら説明する。図１は、本発明の第１の実
施形態の基本構成を示すブロック図である。図１に示す
ように、本実施形態に係る液晶表示装置は、入力インタ
ーフェース部を構成するＡ／Ｄ変換部１０及びＣＲＴ用
γ補正除去部２０と、温度検出部３０と、駆動制御部４
０と、液晶表示パネル（図示せず）を備え、駆動制御部
４０は、ＬＣＤ用γ補正部５０を有している。液晶表示
パネルは、外面側に偏光板がそれぞれ備え付けられた一
対の基板間に、電界無印加時の配向方向が基板の厚さ方
向に１８０゜以上にツイストされているＳＴＮ液晶が封
入された構造を有している。以下に、各構成について、
図面を参照して順次説明する。なお、本実施形態におい
て、受信される映像信号は、液晶表示装置の図示しない
アンテナから、又は、図示しない入力端子から入力され
たＣＲＴ用のγ補正が施されたＲ、Ｇ、Ｂの各アナログ
画像信号であるものとして説明する。

【００１２】（１）Ａ／Ｄ変換部１０ Ａ／Ｄ変換部１０は、従来技術において説明したものと
同様に、アナログ画像信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ）を周知のＡ／
Ｄ変換回路により、所定ビットのデジタル信号に変換す
る機能を有している。具体的には、アナログ画像信号に
は、図１５に示したように、ＣＲＴ用のγ補正が予め施
されており、これによって、ＣＲＴによる画像再生の際
に階調表示が線形性を示すように設定されている。そこ
で、例えば、液晶パネルにより１６階調表示を行う場合
には、Ａ／Ｄ変換を行う場合、図１５に示すように、液
晶パネルへの最小から最大の印加電圧レベルデータを０
〜１５に規格化し、１階調に相当する約４．７の印加電
圧レベルデータを階調（輝度）レベル１とし、約７．２
の印加電圧レベルデータを階調レベル２、…というよう
に割り当てる。このような観点から、４ビット１６階調
表示を良好に実現するためには、アナログ画像信号を概
ね６ビット以上のデジタル信号に変換することが望まし
い。

【００１３】（２）温度検出部３０ 温度検出部３０は、液晶パネルの使用環境における温度
条件を、電気信号として検出するための温度測定手段で
あって、検出された温度情報を駆動制御部に出力する機
能を有している。ここで、温度情報はアナログ信号であ
っても、デジタル信号であってもよい。

【００１４】（３）ＣＲＴ用γ補正除去部２０ 次に、ＣＲＴ用γ補正除去部２０について、図２及び図
３を参照して説明する。図２は、ＣＲＴ用γ補正除去部
２０の概略構成図であり、図３は、Ａ／Ｄ変換後の階調
割り当てテーブルである。ＣＲＴ用γ補正除去部２０
は、図２に示すように、Ａ／Ｄ変換部１０を構成する各
Ａ／Ｄコンバータ１０ａ、１０ｂ、１０ｃにより６ビッ
トデジタル信号に変換されたＲ、Ｇ、Ｂの各画像信号に
ついて、予め付加されたＣＲＴ用γ補正をキャンセルし
て、４ビットデジタル信号に変換する機能を有してい
る。具体的には、図３に示すように、６ビットデジタル
信号（Ａ／Ｄ変換値）を４ビット１６階調の各レベルに
対応させるように階調割り当てを行い、図１５に示した
ＣＲＴ用γ補正成分がキャンセルされた４ビットのデジ
タル信号に変換するものである。例えば、６ビット６４
レベルのＡ／Ｄ変換値を４ビット１６階調レベルに対応
させるように、概ねＡ／Ｄ変換値０〜１９を階調レベル
０に割り当て、Ａ／Ｄ変換値２０〜３０を階調レベル１
に割り当て、Ａ／Ｄ変換値３１〜３７を階調レベル２に
割り当てる、…というように割り当て設定を行う。

【００１５】（４）ＬＣＤ用γ補正部５０ 次に、ＬＣＤ用γ補正部５０について、図４及び図５を
参照して説明する。図４は、温度条件が２５℃及び４５
℃の場合における、各階調レベル毎の印加電圧レベルデ
ータを示す対応テーブルであり、図５は、温度条件が２
５℃近傍及び４５℃近傍の場合における、各階調レベル
毎のＣＫＣ比を示す対応テーブルである。ＬＣＤ用γ補
正部５０は、予め異なる温度条件における液晶パネルの
ＬＣＤγ特性に基づいて、各温度条件毎にγ補正テーブ
ルを用意しておき、温度検出部３０により検出された温
度に対応する補正テーブルに基づいて、ＬＣＤγ特性を
補正し、４ビットデジタル信号を駆動用信号に変換する
機能を有している。

【００１６】具体的には、ＳＴＮ型の液晶パネルのＬＣ
Ｄγ特性（Ｖ−Ｔ曲線）は、図１６に示したように、例
えば、階調レベル１に対応する印加電圧レベルは、２５
℃では約３．７、４５℃では約６．１であり、階調レベ
ル２に対応する印加電圧レベルデータは、２５℃では約
４．９、４５℃では約７．５、…というように温度に依
存して変化傾向が異なる。このような変化傾向に基づい
て、各階調レベル毎に印加電圧レベルデータを抽出する
と、図４に示すように、温度条件が２５℃及び４５℃の
場合における、各階調レベル毎の印加電圧レベルデータ
を示す対応テーブルが得られる。

【００１７】ところで、ＳＴＮ型液晶表示装置は、液晶
画素への印加電圧によって色調、輝度（反射型の場合は
出射率）が変化する特徴を有しているため、同じ色調で
輝度階調表示を実現する場合には、パルス幅の制御によ
り輝度を制御する手法の方が好ましい。すなわち、液晶
パネルに供給される駆動用信号の電圧により色調が制御
され、パルス幅により輝度階調が制御されるパルス幅階
調制御方式を採用し、図４で対応付けられた印加電圧レ
ベルデータを、次式を用いて２５６段階の相対的な比に
することにより、図５に示すように、温度条件が２５℃
及び４５℃の場合における、各階調レベル毎の信号波形
（パルス幅）を規定するＣＫＣ比の対応テーブルが得ら
れる。

【００１８】

【数１】

【００１９】ここで、階調レベルは０〜１５の１６階調
であり、また、駆動信号は振幅が一定であり、駆動用信
号の１サイクル分のパルス数は２５５パルスとし、最低
輝度階調レベル０のパルス数を０とし、最高輝度階調レ
ベル１５のパルス数を２５５と設定して計算した。次
に、ＬＣＤ用γ補正部５０の具体的な回路構成につい
て、図６を参照して説明する。図６は、上述したＬＣＤ
用γ補正部５０の機能を実現するための回路構成例であ
る。ＬＣＤ用γ補正部５０は、図６に示すように、クロ
ック信号を計数するカウンタ５１と、温度検出部３０に
より検出された温度条件に対応して生成される選択信号
ＳＥＬにより選択され、カウンタ出力の所定のタイミン
グで各階調レベルに対応する印加電圧レベルデータを示
す論理値を出力する２５℃用デコーダ５２及び４５℃用
デコーダ５３と、各デコーダからの出力に基づいて駆動
用信号のパルス幅を設定制御するパルス幅制御信号（Ｃ
ＫＣ）を出力する論理回路部とを備え、論理回路部は、
インバータ５４、ＮＯＲゲート５５及びフリップフロッ
プ５６とを有している。ここで、２５℃用デコーダ５２
及び４５℃用デコーダ５３は、図４に示した各階調レベ
ルに対応する印加電圧レベルデータが参照される対応テ
ーブルに相当する演算処理を行い、論理回路部は、図５
に示した各階調レベルに対応するＣＫＣ比が参照される
対応テーブルに相当する演算処理を行う。選択信号ＳＥ
Ｌは、温度検出部３０で検出された温度データに基づき
２５℃用デコーダ５２及び４５℃用デコーダ５３のう
ち、より良好な階調表示ができる方を選択するために駆
動制御部４０が生成する２値パルスである。

【００２０】次に、上述した液晶表示装置の動作につい
て説明する。まず、アナログ画像信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ）が
入力されると、Ａ／Ｄ変換部１０により、例えば６ビッ
トのデジタル信号に変換される。次いで、ＣＲＴ用γ補
正除去部２０により、予めアナログ画像信号に施されて
いるＣＲＴ用のγ補正をキャンセルする。このとき、液
晶パネルにおいて実行する輝度階調表示の階調数に対応
するビット数に変換する。すなわち、１６階調表示を実
行する場合には、４ビットデジタル信号に変換され、駆
動制御部４０に供給される。一方、温度検出部３０によ
り、液晶パネルの表示動作時における温度を検出して、
温度情報を駆動制御部４０に供給する。次いで、駆動制
御部４０内に設けられたＬＣＤ用γ補正部５０により、
４ビットのデジタル信号を階調表示に用いられる階調レ
ベルに対応して割り当てるとともに、異なる温度条件毎
に予め用意した液晶パネルのＬＣＤγ特性から温度情報
に対応するＬＣＤγ特性を選択して補正を施し、さら
に、割り当てられた階調レベルに対応するパルス幅制御
信号（ＣＫＣ）を抽出して駆動用信号を生成し、データ
ドライバ及び走査ドライバに供給する。

【００２１】このように、本実施形態によれば、アナロ
グ画像信号に施されたＣＲＴ用γ補正をキャンセルし、
さらに、ＬＣＤγ特性に対応するγ補正に施し、その補
正値に対して温度補償を施すことにより、温度依存性を
考慮した適正なＣＫＣ比を得ることができるため、階調
レベルに対応した所定のパルス幅（波形）を有する駆動
用信号を生成することができ、階調表示における画質の
劣化を抑制して良好な画像表示を再生することができ
る。

【００２２】ところで、上述した実施形態においては、
入力信号としてＣＲＴ用にγ補正されたアナログ画像信
号としたが、ＣＲＴ用のγ補正が施されていない画像信
号を入力とする場合には、Ａ／Ｄ変換後のＣＲＴ用γ補
正除去処理、すなわち階調割り当てが省略される。した
がって、Ａ／Ｄ変換時に液晶パネルにおいて実行される
階調数（階調レベル）に対応したビット数（例えば、１
６階調の場合には４ビット）を有するデジタル信号に変
換し、図１６に示したＬＣＤγ特性曲線、及び、図４に
示した対応テーブルに基づいて抽出される印加電圧レベ
ルデータ（駆動用信号の電圧レベルデータ）をパルス幅
データに変換して、データドライバ及び走査ドライバに
供給することにより、使用環境の温度条件に応じて、階
調レベルに対応したパルス幅の印加電圧を有する駆動用
信号を生成することができるため、階調表示における画
質の劣化を抑制して良好な画像表示を再生することがで
きる。

【００２３】なお、本実施形態においては、ＳＴＮ型液
晶表示装置を採用した場合の２種類（２５℃、４５℃）
の温度条件における印加電圧特性（図１６）に基づいて
ＣＫＣ比を算出する例を示したが、さらに多種類の温度
条件における特性を予めテーブル化するとともに、温度
検出部３０からの温度情報を細分化して判別することに
より幅広い使用条件において、一層適正な階調表示を実
現することができる。また、本実施形態における階調割
り当てや、ＣＫＣ比に適用した数値は一例であって、再
生画像の用途や目的、液晶パネルのＬＣＤγ特性や駆動
duty比等に基づいて適宜変更してもよいことは言うまで
もない。さらに、本実施形態に示したＳＴＮ型液晶表示
装置に限定されるものではなく、ＴＮ型や垂直配向型等
の他の液晶表示装置であってもよく、要するに、ＬＣＤ
γ特性の温度依存性が大きい表示素子であれば、上記と
同等の駆動制御方法により同様の効果を得ることができ
る。またＣＫＣ比によるパルス幅で階調を制御したが、
液晶によってはパルス高で階調制御することもでき、各
画素にスイッチング素子としてＴＦＴを設けてアクティ
ブ駆動を行ってもよい。

【００２４】次に、本発明の第２の実施形態について、
図面を参照して説明する。図７は、本発明に係る液晶表
示装置の第２の実施形態を示すブロック図である。上述
した第１の実施形態においては、異なる温度条件におけ
るＣＫＣ比を有する対応テーブルを用意し、Ａ／Ｄ変換
後のデジタル信号を階調割り当てし、さらに、検出され
た温度に応じて対応テーブルを選択する手法を示した
が、本実施形態においては、検出された温度に応じてＡ
／Ｄ変換後の階調割り当てのみを変更し、ＣＫＣ比を等
間隔のままＬＣＤγ特性の補正を行うことを特徴とす
る。図７に示すように、本実施形態に係る液晶表示装置
は、入力インターフェース部を構成するＡ／Ｄ変換部１
０及びＣＲＴ用γ補正除去部２０と、温度検出部３０
と、駆動制御部４０とを有して構成されている。各構成
について順次説明する。

【００２５】（１）Ａ／Ｄ変換部１０ Ａ／Ｄ変換部１０は、Ｒ、Ｇ、Ｂの各アナログ画像信号
を所定ビットのデジタル信号に変換する機能を有してい
るが、特に、液晶パネルにより実現される階調表示数に
対応したビット数のデジタル信号に変換する。したがっ
て、１６階調表示を行う場合には、４ビットのデジタル
信号に変換される。 （２）温度検出部３０ 温度検出部３０は、上述した実施形態と同等の機能を有
しているため、説明を省略する。

【００２６】（３）ＣＲＴ用γ補正除去部２０ 次に、ＣＲＴ用γ補正除去部２０について、図８及び図
９を参照して説明する。図８は、ＣＲＴ用γ補正除去部
２０の概略構成図であり、図９は、Ａ／Ｄ変換後の階調
割り当てテーブルであり、図１０は、放送信号の階調レ
ベルに対する透過率（輝度）／出力階調の関係を示す特
性図である。ＣＲＴ用γ補正除去部２０は、図８に示す
ように、Ａ／Ｄ変換部１０を構成する各Ａ／Ｄコンバー
タ１０ａ、１０ｂ、１０ｃにより４ビットデジタル信号
に変換されたＲ、Ｇ、Ｂの各画像信号について、予め付
加されたＣＲＴ用γ補正をキャンセルするとともに、温
度検出部３０により検出された温度に基づいて、デジタ
ル信号の階調割り当てを変更設定する機能を有してい
る。具体的には、図９に示すように、Ａ／Ｄ変換された
４ビットデジタル信号を１６階調の各レベルに対応させ
るように階調割り当てを行うが、ここで、検出された温
度に対応してＬＣＤγ特性を補正するような階調割り当
てを設定する。すなわち、ＣＲＴ用γ補正が付加された
４ビットデジタル信号の最低輝度信号を０、最高輝度信
号を１５として、その中間階調を単純に等間隔で、２、
３、４、…と割り当て設定し、これを単純にパルス幅に
変換すると、無補正時の回路出力階調が求まり、輝度に
変換すると、無補正時のＬＣＤのの輝度が求まる。

【００２７】一方、図１０に示すように、予め異なる温
度条件（２５℃、４５℃）における、階調レベルに対す
る透過率（輝度）／出力階調の関係を把握して、この関
係に基づいて、図９に示すように、各階調レベルと各温
度条件における階調及び輝度を対応付け、階調割り当て
における温度補償を規定する。そして、温度検出回路３
０において、予め用意された対応テーブル（図９）の温
度条件２５℃と４５℃との中間である３５℃をしきい値
温度に設定して、このしきい値よりも検出温度が高い場
合には"High"の温度情報を、また、しきい値よりも検出
温度が低い場合には"Low"の温度情報を、ＣＲＴ用γ補
正除去部に出力して２５℃あるいは４５℃の対応テーブ
ルを選択することにより、無修正時の回路出力階調の数
値を２５℃の回路出力階調又は４５℃の回路出力階調に
代えて駆動制御部に出力する。例えば、検出された温度
が３０℃の場合、温度検出部３０からは“Low”の温度
情報が出力され、図９に示した対応テーブルにおける２
５℃の回路出力階調が参照され、階調レベル０では出力
階調０、階調レベル１では出力階調４、階調レベル２で
は出力階調５、…が駆動制御部４０に出力される。

【００２８】（４）駆動制御部４０ 駆動制御部４０は、等間隔のＣＫＣ比を有し、上述した
ＣＲＴ用γ補正除去部から出力される、温度条件に対応
した回路出力階調の数値の比に応じて、ＣＫＣ比を変換
して所定のパルス幅を有する駆動用信号を生成する機能
を有している。具体的には、検出された温度に応じて、
対応テーブルから参照、抽出された出力階調の数値を一
定のＣＫＣ比に乗じることにより、各階調レベルにおけ
るパルス幅を決定し、駆動用信号を生成、出力する。し
たがって、このような構成を有する本実施形態によれ
ば、Ａ／Ｄ変換部１０及びＣＲＴ用γ補正除去部２０に
おいて、デジタル信号の階調割り当て、及び、温度補償
を実現することができるため、駆動制御部４０におい
て、ＣＫＣ比を調整、変更する処理を必要とせず、信号
処理及び回路構成を簡略化することができる。

【００２９】次に、本発明の第３の実施形態について、
図面を参照して説明する。図１１は、本発明に係る液晶
表示装置の第３の実施形態を示すブロック図である。上
述した第１及び第２の実施形態においては、Ａ／Ｄ変換
後のＣＲＴ用γ補正除去処理の際に、階調割り当てを行
う手法を示したが、本実施形態においては、Ａ／Ｄ変換
時には補正（階調割り当て）を施さず、ＬＣＤγ特性曲
線に基づいて設定されるＣＫＣ比のみを用いて、ＬＣＤ
用のγ補正を温度補償することを特徴とする。図１１に
示すように、本実施形態に係る液晶表示装置は、入力イ
ンターフェース部を構成するＡ／Ｄ変換部１０と、温度
検出部３０と、ＬＣＤ用γ補正部５０を備えた駆動制御
部４０とを有して構成されている。各構成について順次
説明する。

【００３０】（１）Ａ／Ｄ変換部１０ Ａ／Ｄ変換部１０は、第２の実施形態に示した構成と同
様に、Ｒ、Ｇ、Ｂの各アナログ画像信号を所定ビットの
デジタル信号に変換する機能を有しているが、特に、液
晶パネルにより実現される階調表示数に対応したビット
数のデジタル信号に変換する。したがって、１６階調表
示を行う場合には、４ビットのデジタル信号に変換され
る。 （２）温度検出部３０ 温度検出部３０は、上述した実施形態と同等の機能を有
しているため、説明を省略する。

【００３１】（３）ＬＣＤ用γ補正部５０ ＬＣＤ用γ補正部５０は、第１の実施形態に示した構成
と同様に、予め異なる温度条件における液晶パネルのＬ
ＣＤγ特性に基づいて、各温度条件毎に階調レベルとＣ
ＫＣ比との対応テーブルを用意しておき、温度検出部３
０により検出された温度に対応する補正テーブルに基づ
いて、Ａ／Ｄ変換部１０から出力される４ビットデジタ
ル信号を駆動用信号に変換する機能を有している。具体
的には、１６階調に対応する４ビットのデジタル信号が
入力されると、図５に示したような、各温度条件におけ
る液晶パネルのＬＣＤγ特性に最適となるＣＫＣ比を算
出した対応テーブルを予め用意しておき、温度検出部３
０により検出された温度に対応するテーブルを選択、参
照して、ＣＫＣ比に応じたパルス幅を有する駆動用信号
に変換する。したがって、このような構成を有する本実
施形態によれば、駆動制御部４０のＬＣＤ用γ補正部５
０において、デジタル信号の階調レベルとＣＫＣ比の関
係のみに基づいて、デジタル信号のＬＣＤ用γ補正、及
び、温度補償を実現することができるため、階調割り当
て処理を必要とせず、信号処理及び回路構成を簡略化す
ることができる。

【００３２】なお、上述した各実施形態においては、上
述した回路構成に加え、図示を省略した高速化回路や高
コントラスト化回路、クロストーク軽減回路を備えるこ
とにより、表示画像の一層の高画質化を実現することが
できる。この場合、各回路を有効に機能させるために
は、より早いクロック信号を必要とするうえ、これらの
回路に付随するデータバスの本数増加、高速化用及び高
コントラスト化用メモリの増設を必要とし、部品類の実
装面積が増大し、回路規模の大型化を招く。そこで、図
１２に示すように、上述した各実施形態の回路構成とと
もに、高速化回路、高コントラスト化回路及びクロスト
ーク軽減回路を駆動制御部１０２に組み込み、メモリ１
０７等の周辺回路を単一のチップ１１０上に搭載するこ
とにより、液晶表示装置の小型化を図ることができると
ともに、データバスや制御信号の引き回しを抑制し、電
源へのノイズ混入や、信号波形のなまり、輻射ノイズの
影響を減らすことができる。なお、１チップ化する構成
において、アナログ系回路とデジタル系回路では、電源
は別個に設けられることが一般的であるため、例えばＡ
／Ｄ変換部をチップ外に設ける構成としてもよい。

【００３３】

【発明の効果】請求項１又は６記載の発明によれば、イ
ンターフェース部によりアナログ画像信号をＡ／Ｄ変換
して所定のビット数のデジタル信号に変換するととも
に、温度検出部により液晶パネルの表示動作時における
温度を検出し、駆動制御部によりデジタル信号を、検出
された温度に基づく前記液晶パネルの特性に応じた階調
データに変換することができるため、ＬＣＤパネルの温
度依存性に対応した補正を施すことができ、液晶パネル
において階調表示を行う場合に、温度条件に関わらず忠
実な階調表現を行なうことができる。請求項２又は７記
載の発明によれば、デジタル信号を駆動用信号に変換す
る処理は、入力インターフェース部により異なる温度条
件における液晶パネルのγ特性と液晶パネルの階調表示
に用いられる階調レベルとを対応付けたテーブルを参照
して、階調レベルに対応してデジタル信号を割り当て、
駆動制御部により検出された温度に基づいて液晶パネル
のγ特性を線形化する補正を施し、階調レベルに対応す
るパルス幅を有する駆動用信号を生成することができる
ため、予め用意された複数の温度条件における対応テー
ブルを選択、参照する簡易な処理でγ補正の温度補償を
行うことができ、階調分解能を損なうことなく、表示動
作時の温度条件に関わらず、適正な画像表示を再生する
ことができる。

【００３４】請求項３又は８記載の発明によれば、デジ
タル信号を駆動用信号に変換する処理は、入力インター
フェース部により異なる温度条件における液晶パネルの
γ特性と液晶パネルの階調表示に用いられる階調レベル
とを対応付けたテーブルを参照して、階調レベルに対応
して設定されるデジタル信号の割り当てを、検出された
温度に基づいて液晶パネルのγ特性を線形化するように
変更することができるため、入力インターフェース部に
おいてデジタル信号の階調割り当て、及び、温度補償を
実現することができ、駆動制御部において温度補償のた
めの処理を必要とせず、信号処理及び回路構成を簡略化
することができる。請求項４又は９記載の発明によれ
ば、デジタル信号を駆動用信号に変換する処理は、駆動
制御部により異なる温度条件における液晶パネルのγ特
性と液晶パネルの階調表示に用いられる階調レベルとを
対応付けたテーブルを参照して、検出された温度に基づ
いて液晶パネルのγ特性を線形化する補正を施し、階調
レベルに対応するパルス幅を有する駆動用信号を生成す
ることができるため、駆動制御部においてデジタル信号
のＬＣＤ用γ補正、及び、温度補償を実現することがで
きるため、入力インターフェース部において階調割り当
て処理を必要とせず、信号処理及び回路構成を簡略化す
ることができる。請求項５又は１０記載の発明によれ
ば、入力されるアナログ画像信号は、予めブラウン管用
のγ補正が施された映像信号であって、Ａ／Ｄ変換によ
りデジタル信号に変換した後、アナログ画像信号に施さ
れたブラウン管用のγ補正を除去することができるた
め、通常のＣＲＴ用γ補正が施された放送信号を受信し
て液晶パネルにおいて階調表示を行う場合であっても、
温度条件に関わらず忠実な階調表現を行なうことができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施形態の基本構成を示すブロック図で
ある。

【図２】ＣＲＴ用γ補正除去部２０の概略構成図であ
る。

【図３】Ａ／Ｄ変換後の階調割り当てテーブルである。

【図４】階調レベル毎の印加電圧レベルを示す対応テー
ブルである。

【図５】階調レベル毎のＣＫＣ比を示す対応テーブルで
ある。

【図６】ＬＣＤ用γ補正部５０の回路構成例である。

【図７】第２の実施形態を示すブロック図である。

【図８】ＣＲＴ用γ補正除去部２０の概略構成図であ
る。

【図９】Ａ／Ｄ変換後の階調割り当てテーブルである。

【図１０】放送信号の階調レベルに対する透過率（輝
度）／出力階調の関係を示す特性図である。

【図１１】第３の実施形態を示すブロック図である。

【図１２】本発明の構成を１チップ化した構成例であ
る。

【図１３】従来の液晶表示装置の回路構成例である。

【図１４】ＣＲＴ等の受像管の入力信号に対する輝度の
特性図である。

【図１５】ＣＲＴ用のγ補正曲線である。

【図１６】液晶パネルのＬＣＤγ特性曲線である。

【符号の説明】

１０ Ａ／Ｄ変換部 ２０ ＣＲＴ用γ補正除去部 ３０ 温度検出部 ４０ 駆動制御部 ５０ ＬＣＤ用γ補正部 ５１ カウンタ ５２ ２５℃用デコーダ ５３ ４５℃用デコーダ ５４ インバータ ５５ ＮＯＲゲート ５６ フリップフロップ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０９Ｇ 3/20 ６７０ Ｇ０９Ｇ 3/20 ６７０Ｌ Ｈ０４Ｎ 9/69 Ｈ０４Ｎ 9/69 // Ｈ０４Ｎ 5/202 5/202 (72)発明者 原田 貴浩 東京都八王子市石川町2951番地の５ カシ オ計算機株式会社八王子研究所内 Ｆターム(参考） 2H093 NA07 NA51 NA62 NC21 NC24 NC49 NC57 ND02 ND06 NF13 5C006 AA01 AA15 AA22 AF46 AF52 AF81 BB11 BC03 BC12 BF02 BF06 BF22 BF24 BF26 BF27 BF38 BF43 FA19 FA56 5C021 PA80 PA85 RB00 XA34 5C066 AA03 BA20 CA08 EC05 GA01 KA12 KE09 KE19 KM13 KP02 5C080 AA10 BB05 CC03 DD03 DD20 EE29 EE30 FF09 GG08 JJ02 JJ05

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数のデータ線と走査線の各交点に設け
   られた複数の画素から構成される液晶パネルと、 アナログ画像信号を入力とし、アナログ−デジタル変換
   により所定のビット数のデジタル信号に変換する入力イ
   ンターフェース部と、 少なくとも前記液晶パネルの表示動作時における温度を
   検出する温度検出部と、 前記デジタル信号を、前記検出された温度に基づく前記
   液晶パネルの特性に応じた階調データに変換する駆動制
   御部と、を備えることを特徴とする液晶表示装置。
2. 【請求項２】 前記入力インターフェース部は、予め異
   なる温度条件における前記液晶パネルのγ特性と前記液
   晶パネルの階調表示に用いられる階調レベルとを対応付
   けたテーブルを有し、前記階調レベルに対応して前記デ
   ジタル信号を割り当て、 前記駆動制御部は、前記温度検出手段により検出された
   温度に基づいて前記液晶パネルのγ特性を線形化する補
   正を施し、前記階調レベルに対応するパルス数を抽出す
   ることを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
3. 【請求項３】 前記入力インターフェース部は、予め異
   なる温度条件における前記液晶パネルのγ特性と前記液
   晶パネルの階調表示に用いられる階調レベルとを対応付
   けたテーブルを有し、前記階調レベルに対応して設定さ
   れる前記デジタル信号の割り当てを、前記温度検出手段
   により検出された温度に基づいて、前記液晶パネルのγ
   特性を線形化するように変更し、 前記駆動制御部は、前記液晶パネルのγ特性に基づい
   て、前記デジタル信号を変換することを特徴とする請求
   項１記載の液晶表示装置。
4. 【請求項４】 前記駆動制御部は、予め異なる温度条件
   における前記液晶パネルのγ特性と前記液晶パネルの階
   調表示に用いられる階調レベルとを対応付けたテーブル
   を有し、前記温度検出手段により検出された温度に基づ
   いて、前記液晶パネルのγ特性を線形化する補正を施
   し、前記階調レベルに対応するパルス数を抽出すること
   を特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
5. 【請求項５】 前記アナログ画像信号は、予めブラウン
   管用のγ補正が施された映像信号であって、 前記入力インターフェース部は、前記デジタル変換され
   た前記アナログ画像信号に施された前記ブラウン管用の
   γ補正を除去して、前記駆動制御部に出力することを特
   徴とする請求項１、２、３又は４記載の液晶表示装置。
6. 【請求項６】 アナログ画像信号をアナログ−デジタル
   変換により所定のビット数のデジタル信号に変換する処
   理と、 少なくとも液晶パネルの表示動作時における温度を検出
   する処理と、 前記検出された温度に基づいて、前記液晶パネルのγ特
   性を線形化する補正を施し、該補正されたγ特性に基づ
   いて、前記デジタル信号を所定の駆動用信号に変換する
   処理と、 前記駆動用信号に基づいて、前記液晶パネルに所定の画
   像を表示する処理と、を含むことを特徴とする液晶表示
   装置の信号処理方法。
7. 【請求項７】 前記デジタル信号を駆動用信号に変換す
   る処理は、異なる温度条件における前記液晶パネルのγ
   特性と前記液晶パネルの階調表示に用いられる階調レベ
   ルとを対応付けたテーブルを参照することにより、前記
   階調レベルに対応して前記デジタル信号を割り当てると
   ともに、前記検出された温度に基づいて前記液晶パネル
   のγ特性を線形化する補正を施し、該補正されたγ特性
   に基づいて前記階調レベルに対応するパルス数を算出
   し、所定のパルス幅の前記駆動用信号を生成することを
   特徴とする請求項６記載の液晶表示装置の信号処理方
   法。
8. 【請求項８】 前記デジタル信号を駆動用信号に変換す
   る処理は、異なる温度条件における前記液晶パネルのγ
   特性と前記液晶パネルの階調表示に用いられる階調レベ
   ルとを対応付けたテーブルを参照することにより、前記
   階調レベルに対応して設定される前記デジタル信号の割
   り当てを、前記検出された温度に基づいて前記液晶パネ
   ルのγ特性を線形化するように変更し、該変更された割
   り当てに基づいて前記デジタル信号を前記駆動用信号に
   変換することを特徴とする請求項６記載の液晶表示装置
   の信号処理方法。
9. 【請求項９】 前記デジタル信号を駆動用信号に変換す
   る処理は、異なる温度条件における前記液晶パネルのγ
   特性と前記液晶パネルの階調表示に用いられる階調レベ
   ルとを対応付けたテーブルを参照することにより、前記
   検出された温度に基づいて前記液晶パネルのγ特性を線
   形化する補正を施し、該補正されたγ特性に基づいて前
   記階調レベルに対応するパルス数を算出し、所定のパル
   ス幅の前記駆動用信号を生成することを特徴とする請求
   項６記載の液晶表示装置の信号処理方法。
10. 【請求項１０】 前記アナログ画像信号は、予めブラウ
    ン管用のγ補正が施された映像信号であって、 前記アナログ−デジタル変換によりデジタル信号に変換
    した後、前記アナログ画像信号に施された前記ブラウン
    管用のγ補正を除去する処理を含むことを特徴とする請
    求項６、７、８又は９記載の液晶表示装置の信号処理方
    法。