JP2010049014A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な構成で従来よりも応答速度を向上させることが可能な液晶表示装置を提供する。
【解決手段】入力画像ｆin（Ｎ）の映像信号に対してオーバードライブ処理を行う際に、この入力画像ｆin（Ｎ）（現在のフレーム（Ｎフレーム）の画像）と、その直前フレーム（（Ｎ−１）フレーム）の画像である直前画像ｆbuf1（Ｎ）と、この直前フレームにおける各画素４の液晶素子の状態を簡略化して表した情報である付帯情報ｆbuf2（Ｎ）とに基づいて、オーバードライブ処理後の映像信号（出力画像ｆout（Ｎ））を生成する。直前フレーム（（Ｎ−１）フレーム）よりも過去の情報が加味されていると共に簡略化して表された付帯情報ｆbuf2（Ｎ）（７，７２〜７５）を用いることにより、より効果的なオーバードライブ処理が可能となると共に、従来と比べて構成が簡易となる。
【選択図】図１

Description

本発明は、オーバードライブ駆動を行う液晶表示装置に関する。

近年、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ；Liquid Crystal Display）を備えた液晶表示装置が大きな発展を続けている。例えば、ＰＣ（Personal Computer）に用いられる液晶表示装置では、従来、静止画の表示が中心であったが、近年、グラフィックスシステムとして動画像の表示や、モニタとしてビデオ映像の表示等がなされている。すなわち、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）に代わってＬＣＤが広く用いられるようになっており、ＬＣＤでの動画表示の技術についての関心が、富に高まってきている。

ところで、このＬＣＤに動画像を表示する際に大きな問題となるのは、液晶の応答速度の遅さである。すなわち、応答速度の遅い表示装置に動画を映すと、残像が見えてしまうため、表示品位を損なうことになる。

そこで、このようなＬＣＤにおける応答速度の改善策の一つとして、いわゆるオーバードライブ技術がある（例えば、特許文献１）。このオーバードライブ技術は、ステップ入力に対する応答特定の改善を図るため、例えば入力変化の最初のフレームにおいて、目的の電圧よりも高い電圧を印加させることにより、輝度の状態遷移を加速させるものである。このようなオーバードライブ技術を利用することで、液晶表示装置において、中間調における応答速度を向上させることが可能になる。

ところで、液晶材料や画素構造による応答特性に応じて、現在よりも２フレーム以上過去の画像を加味したオーバードライブ処理が必要な場合がある。

そこで、最近では、過去数フレームの画像を用いてオーバードライブ駆動を行うようにした液晶表示装置も提案されている。

特開２００５−１０７５３１号公報

ここで、過去数フレームの画像を用いたオーバードライブ処理は、例えば図１２に示したようにして行われる。すなわち、図中の符号Ｐ１０１で示したように、オーバードライブ処理部１０２において、現在のフレーム（Ｎフレーム）の入力画像ｆin（Ｎ）と、直前のフレーム（（Ｎ−１）フレーム）の画像（直前画像）ｆbuf1（Ｎ）（＝ｆin（Ｎ−１））と、２フレーム前（（Ｎ−２）フレーム）の画像ｆbuf2（Ｎ）（＝ｆin（Ｎ−２））とに基づいて、オーバードライブ処理後の出力画像ｆout（Ｎ）が生成されるようになっている。

ところが、このようなオーバードライブ処理では、２フレーム以前の画像全体を直接用いているため、処理に用いるフレーム数の増加に応じて、必要とされるフレームメモリが増大してしまうことになる。

また、例えば垂直配向型液晶を用いたＶＡ（Vertical Alignment）モードを採用した液晶表示装置では、特定の駆動遷移においてゆり戻し（バックフロー）と呼ばれる現象が生じる場合があり、応答特性の向上が妨げられる要因となっていた。具体的には、例えば図１３中の符号Ｐ２００〜Ｐ２０３はそれぞれ、オーバードライブ駆動を行っていない場合、および１〜３フレームを用いたオーバードライブ駆動を行った場合、をそれぞれ表している。これら符号Ｐ２０１〜Ｐ２０３で示したオーバードライブ駆動では、応答特性が改善しているものの、上記したゆり戻り現象が生じている。

このように従来のオーバードライブ技術では、簡易な構成で応答速度を効果的に向上させるのが困難であった。

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、簡易な構成で従来よりも応答速度を向上させることが可能な液晶表示装置を提供することにある。

本発明の液晶表示装置は、全体としてマトリクス状に配置され、各々が液晶素子を有する複数の画素と、各画素の液晶素子に対して映像信号に基づく駆動電圧を印加することにより表示駆動を行う駆動部とを備えたものである。また、この駆動部は、映像信号に対してオーバードライブ処理を行う際に、この映像信号に基づく現在のフレームの画像である入力画像と、その直前フレームの画像である直前画像と、この直前フレームにおける各画素の液晶素子の状態を簡略化して表した情報である付帯情報とに基づいて、オーバードライブ処理後の映像信号を生成するようになっている。

本発明の液晶表示装置では、映像信号に対してオーバードライブ処理を行う際に、この映像信号に基づく現在のフレームの画像である入力画像と、その直前フレームの画像である直前画像と、この直前フレームにおける各画素の液晶素子の状態を簡略化して表した情報である付帯情報とに基づいて、オーバードライブ処理後の映像信号が生成される。すなわち、直前フレームよりも過去の情報を加味した付帯情報が用いられているため、直前フレームの画像のみを用いた場合と比べ、より効果的なオーバードライブ処理が可能となる。また、この付帯情報は簡略化して表されているため、２フレーム以前の画像全体を直接用いている従来と比べ、構成が簡易となる。

本発明の液晶表示装置によれば、映像信号に対してオーバードライブ処理を行う際に、上記入力画像と上記直前画像と上記付帯情報とに基づいて、オーバードライブ処理後の映像信号を生成するようにしたので、直前フレームよりも過去の情報が加味されていると共に簡略化して表された付帯情報を用いて、より効果的なオーバードライブ処理が可能となると共に、従来と比べて構成が簡易となる。よって、簡易な構成で従来よりも応答速度を向上させることが可能となる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施の形態に係る液晶表示装置（液晶表示装置１）の全体の機能ブロック構成を表すものである。この液晶表示装置１は、液晶表示パネル２と、バックライト部３０と、映像信号処理部５と、フレームメモリ部６と、ゲートドライバ３３と、データドライバ３４と、タイミング制御部３５と、バックライト駆動部３５とを備えている。

バックライト部３０は、液晶表示パネル２に光を照射する光源であり、例えば、ＣＣＦＬ（Cold Cathode Fluorescent Lamp：冷陰極傾向ランプ）や、ＬＥＤ（Light Emitting Diode：発光ダイオード）などを含んで構成されている。

液晶表示パネル２は、ゲートドライバ３３から供給される駆動信号に従って、データドライバ３４から伝達される映像信号に基づき、バックライト３０から発せられる光を変調して映像表示を行うものである。この液晶表示パネル２は、マトリクス状に配置された複数の画素４を有し、これらの画素４ごとに駆動が行われるアクティブマトリクス方式の液晶表示パネルである。なお、この画素４の詳細な構成については後述する。

映像信号処理部５は、外部からの映像信号Ｄinに対して所定の画像処理を施すことにより、ＲＧＢ信号である映像信号を生成するものである。この映像信号処理部５は、画像処理部５１と、オーバードライブ処理部５２と、タイミング生成部５３と、メモリ制御部５４とを有している。

画像処理部５１は、外部からの映像信号Ｄinに対して所定の画像処理（例えば、ホワイトバランス処理など）を施すことにより、ＲＧＢ信号からなる入力画像ｆin（Ｎ）を生成するものである。

オーバードライブ処理部５２は、入力画像ｆin（Ｎ）の映像信号に対してオーバードライブ処理を行う際に、この入力画像ｆin（Ｎ）（現在のフレーム（Ｎフレーム）の画像）と、その直前フレーム（（Ｎ−１）フレーム）の画像である直前画像ｆbuf1（Ｎ）と、この直前フレームにおける各画素４の液晶素子の状態を簡略化して表した情報である付帯情報ｆbuf2（Ｎ）とに基づいて、オーバードライブ処理後の映像信号（出力画像ｆout（Ｎ））を生成するものである。また、オーバードライブ処理部５２は、入力画像ｆin（Ｎ）と、直前画像ｆbuf1（Ｎ）と、付帯情報ｆbuf2（Ｎ）とに基づいて、次のフレーム（（Ｎ＋１）フレーム）の入力画像ｆin（Ｎ＋１）の映像信号に対するオーバードライブ処理を行う際に用いられる、現在のフレームに対応する直前画像ｆbuf1（Ｎ＋１）および付帯情報ｆbuf2（Ｎ＋１）をそれぞれ生成するようになっている。なお、このオーバードライブ処理部５２の詳細構成については、後述する。

タイミング生成部５３は、オーバードライブ処理部５２から供給される出力画像ｆoutに基づいて、データドライバ３４へ供給する映像信号を生成すると共に、ゲートドライバ３３、データドライバ３４およびバックライト駆動部３５の制御信号（タイミング信号）を生成するものである。

メモリ制御部５４は、オーバードライブ処理部５２とフレームメモリ部６との間でデータのやり取りを行い、フレームメモリ部６に対するデータの読み取りおよび書き込みの制御を行うものである。具体的には、フレームメモリ部６からオーバードライブ処理部５２に対して、直前画像ｆbuf1（Ｎ）および付帯情報ｆbuf2（Ｎ）を供給すると共に、オーバードライブ処理部５２からフレームメモリ部６に対して、直前画像ｆbuf1（Ｎ＋１）および付帯情報ｆbuf2（Ｎ＋１）を供給するようになっている。

フレームメモリ部６は、映像信号処理部５（メモリ制御部５４）から供給されるデータをフレーム単位で記憶するものであり、例えばフレームメモリ６１，６２等を有している。

ゲートドライバ３３は、タイミング制御部３５によるタイミング制御に従って、液晶表示パネル２内の各画素４を図示しない走査線（ゲート線）に沿って線順次駆動するものである。データドライバ３４は、液晶表示パネル２の各画素４へそれぞれ、フレームメモリ３２に記憶されている映像信号に基づく駆動電圧を供給するものである。

バックライト駆動部３５は、タイミング制御部３５のタイミング制御に従って、バックライト部３０の点灯動作を制御するものである。

タイミング制御部３５は、ゲートドライバ３３、データドライバ３４およびバックライト駆動部３５の駆動タイミングを制御するものである。

次に、図２および図３を参照して、各画素４の詳細構成について説明する。ここで、図２は１つの画素４内の平面構成を表したものであり、図２（Ａ）は後述するＴＦＴ基板（ＴＦＴ基板２１）側の平面構成を、図２（Ｂ）は後述する対向基板（対向基板２７）側の平面構成を、それぞれ表している。また、図３は、図２（Ａ），図２（Ｂ）のＩＩ−ＩＩ線における矢視断面図である。

図２（Ａ）に示したように、各画素４のＴＦＴ基板側には、例えばＩＴＯ（インジウム錫酸化物）等の透明性を有する２つの画素電極４１Ａ，４１Ｂが配置されている。これら画素電極４１Ａ，４１Ｂ間には、斜め電界を発生させて電圧印加時の液晶分子ダイレクタを制御するためのスリットが設けられている。また、画素電極４１Ａ，４１Ｂにはそれぞれ、ＴＦＴ素子４２Ａ，４２Ｂが対応して配置されている。ＴＦＴ素子４２Ａにはゲート線Ｇおよびデータ線Ｄ１が接続され、映像信号に基づく電圧が画素電極４１Ａに印加されるようになっている。一方、ＴＦＴ素子４２Ｂにはゲート線Ｇおよびデータ線Ｄ２が接続され、映像信号に基づく電圧が画素電極４１Ｂに印加されるようになっている。また、補助容量線Ｃｓには、画素電極４１Ａ，４１Ｂに対応してそれぞれ補助容量電極４４Ａ，４４Ｂが形成されており、補助容量が構成されるようになっている。これら補助容量電極４４Ａ，４４Ｂと画素電極４１Ａ，４１Ｂとの間はそれぞれ、コンタクト部４５−２，４５−３によって電気的に接続されている。なお、ＴＦＴ素子４２Ａのドレイン電極４３Ａと画素電極４１Ａとの間は、コンタクト部４５−１によって電気的に接続されており、ＴＦＴ素子４２Ｂのドレイン電極４３Ｂと補助容量電極４４Ｂとの間は、配線Ｌ１によって電気的に接続されている。

一方、図２（Ｂ）に示したように、各画素４の対向基板側には、各画素４に共通の対向電極４６が配置されている。この対向電極４６も例えばＩＴＯ等の透明性を有する電極であり、画素電極４１Ａ，４１Ｂと同様に、斜め電界を発生させて電圧印加時の液晶分子ダイレクタを制御するためのスリットが設けられている。ただし、画素電極４１Ａ，４１Ｂ間のスリットと対向電極４６のスリットとは、互いに基板間で対向しないように交互に配置される。これにより、画素電極４１Ａ，４１Ｂと対向電極４６との間に駆動電圧が印加されると、後述する液晶分子の長軸に対して斜めに電界がかかることで、電圧に対する応答速度が向上すると共に、画素４内に配向方向の異なる領域が形成（配向分割）されるため、視野角特性が向上するようになっている。

また、図３に示したように、この液晶表示パネル２では、ＴＦＴ基板２１と対向基板（ＣＦ（Color Filter；カラーフィルタ）基板）２７との間に、液晶分子２６を含む液晶層２５が設けられている。

ＴＦＴ基板２１は、例えばガラス基板により構成されている。このＴＦＴ基板２１の上には、絶縁膜２２および平坦化膜２３を介して、前述の画素電極４１Ａ，４１Ｂが配置されている。ＴＦＴ基板２１の上にはまた、前述の補助容量電極４４Ａやドレイン電極４３Ａが形成されている。これら補助容量電極４４Ａやドレイン電極４３Ａと画素電極４１Ａ，４１Ｂとの間のコンタクト部４５−２，４５−１の付近では、絶縁膜２２や平坦化膜２３に凹部が存在し、これらの凹部にはそれぞれ、傾斜部４７−１，４７−２や傾斜部４７−３，４７−４が形成されている。このような凹部の深さ（高さ）は、補助容量電極４４Ａ側のもので１．０μｍ程度であり、ドレイン電極４３Ａ側のもので０．６μｍ程度である。また、傾斜部４７−１，４７−２や傾斜部４７−３，４７−４の幅は、１０〜２０μｍ程度である。

対向基板２７は、例えばガラス基板により構成されている。この対向基板２７の上には、例えば、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）のフィルタがストライプ状に設けられたカラーフィルタ（図示せず）と、前述の対向電極４６とが配置されている。

ＴＦＴ基板２１側の画素電極４１Ａ，４１Ｂ上、および対向基板２７側の対向電極４６上にはそれぞれ、垂直配向膜２４１，２４２が形成されている。これら垂直配向膜２４１，２４２はそれぞれ、例えば、ポリイミド等の有機材料により構成されており、液晶分子２５を基板面に対して垂直方向に配向させるためのものである。

液晶層２５は、垂直配向型液晶（ＶＡモードの液晶）を含んで構成され、例えば、負の誘電率異方性を有する液晶分子２６を含んでいる。液晶分子２６は、その短軸方向の誘電率が長軸方向よりも大きいという性質を有している。この性質により、画素電極４１Ａ，４１Ｂと対向電極４６との間に印加される駆動電圧がオフのときは、液晶分子２６の長軸が基板に対して垂直になるように配列する一方、駆動電圧がオンになると、液晶分子２６の長軸が基板に対して平行になるように傾いて配向するようになっている。

次に、図４〜図７を参照して、オーバードライブ処理部５２の詳細構成について説明する。図４は、オーバードライブ処理部５２のブロック構成を表したものである。

このオーバードライブ処理部５２は、保持レベル算出部５２１と、オーバードライブ値出力部５２２と、差分値算出部５２３と、付帯情報算出部５２４と、加減算部５２５，５２６とを有している。

保持レベル算出部５２１は、直前画像ｆbuf1（Ｎ）と、付帯情報ｆbuf2（Ｎ）とに基づいて、現在のフレームの液晶素子の状態（実効的な保持レベル）を算出するものである。

オーバードライブ値算出部５２２は、保持レベル算出部５２１から供給される現在のフレームの液晶素子の状態（実効的な保持レベル）と、入力画像ｆin（Ｎ）とに基づいて、オーバードライブ値を求めて出力するものである。具体的には、例えば図５に示したようなルックアップテーブル（ＬＵＴ）を用いて、オーバードライブ処理を行う際のフレーム数およびそのときのオーバードライブ値を決定するようになっている。

差分値算出部５２３は、保持レベル算出部５２１から供給される現在のフレームの液晶素子の状態（実効的な保持レベル）と、入力画像ｆin（Ｎ）とに基づいて、次のフレーム（（Ｎ＋１）フレーム）の入力画像ｆin（Ｎ＋１）の映像信号に対するオーバードライブ処理を行う際に用いられる、現在のフレーム（次のフレームにおける直前フレーム）の画像の差分値を算出するものである。

付帯情報算出部５２４は、入力画像ｆin（Ｎ）と、直前画像ｆbuf1（Ｎ）と、付帯情報ｆbuf2（Ｎ）とに基づいて、次のフレーム（（Ｎ＋１）フレーム）の入力画像ｆin（Ｎ＋１）の映像信号に対するオーバードライブ処理を行う際に用いられる、現在のフレームに対応する付帯情報ｆbuf2（Ｎ＋１）を生成するものである。この付帯情報ｆbuf2（Ｎ）は、例えば図６に示した付帯情報７のように、直前フレームにおける各画素４の液晶素子の状態を簡略化して表した情報であり、例えば、直前画像ｆbuf1（Ｎ）と同一の情報量（例えば、ｎ＝１６ビット）となっている。

この付帯情報ｆbuf2（Ｎ）としては、具体的には、本実施の形態では、例えば図７（Ａ）に示したような、現在のフレームよりも２フレーム以前の画像（ここでは、２〜４フレーム前の画像７２〜７４）を圧縮してなる圧縮情報が用いられている。なお、例えば図７（Ｂ）に示したように、このような圧縮情報において、過去のフレームに遡るのに従って（ここでは、２フレーム前画像７２から５フレーム前画像７５へと遡るのに従って）、情報量（ビット数）がより小さくなるように、情報量の重み付けがなされているようにしてもよい。

加減算部５２５は、入力画像ｆin（Ｎ）と、オーバードライブ値出力部５２２から供給されるオーバードライブ値とを加算または減算することにより、オーバードライブ処理後の出力信号ｆout（Ｎ）を生成するものである。また、加減算部５２６は、入力画像ｆin（Ｎ）と、差分値算出部５２３から供給される現在のフレーム（次のフレームにおける直前フレーム）の画像の差分値とを加算または減算することにより、次のフレームにおける直前画像ｆbuf1（Ｎ＋１）を生成するものである。

ここで、映像信号処理部５、フレームメモリ部６、データドライバ３４およびゲートドライバ３３が、本発明における「駆動部」の一具体例に対応する。

次に、本実施の形態の液晶表示装置１の作用および効果について説明する。

まず、図１〜図３を参照して、液晶表示装置１の基本動作について説明する。

この液晶表示装置１では、図１に示したように、外部から供給された映像信号Ｄinが画像処理部５１により画像処理され、入力画像ｆin（Ｎ）が生成される。この入力画像ｆin（Ｎ）は、オーバードライブ処理部５２において、フレーもメモリ部６およびメモリ制御部５４との協働によってオーバードライブ処理がなされ、オーバードライブ処理後の出力画像ｆout（Ｎ）が生成される。そしてこの出力画像ｆout（Ｎ）に基づいて、タイミング制御部５３において各画素４用の映像信号が生成され、この映像信号はデータドライバ３４へ供給される。このようにして供給された映像信号に基づき、ゲートドライバ３３およびデータドライバ３４から出力される各画素４内への駆動電圧によって、画素４ごとに線順次表示駆動動作がなされる。具体的には、図２に示したように、ゲートドライバ３３からゲート線Ｇを介して供給される選択信号に応じて、ＴＦＴ素子４２Ａ，４２Ｂのオン・オフが切り替えられ、データ線Ｄ１，Ｄ２と画素電極４１Ａ，４１Ｂとの間を選択的に導通する。

すると、データ線Ｄ１，Ｄ２と画素電極４１Ａ，４１Ｂとの間が導通された画素４では、図３に示したように、バックライト部３０からの照明光が液晶表示パネル２において変調され、表示光Ｌoutとして出力される。これにより、映像信号Ｄinに基づく映像表示が、液晶表示装置１において行われる。

次に、図１〜図３に加えて図４〜図８を参照して、本発明の液晶表示装置の特徴的部分の一つである、オーバードライブ処理による作用および効果について、詳細に説明する。図８は、本実施の形態のオーバードライブ処理をタイミング図で表したものであり、（Ａ）は入力画像ｆin（Ｎ）を、（Ｂ）は直前画像ｆbuf1（Ｎ）を、（Ｃ）は付帯情報ｆbuf2（Ｎ）を、それぞれ時間軸（フレーム単位の時間軸）に沿って示している。

図４に示したように、本実施の形態のオーバードライブ処理部５２では、まず、保持レベル算出部５２１において、直前画像ｆbuf1（Ｎ）と付帯情報ｆbuf2（Ｎ）とに基づいて、現在のフレームの液晶素子の状態（実効的な保持レベル）が算出される。次に、オーバードライブ値算出部５２２では、この現在のフレームの液晶素子の状態（実効的な保持レベル）と、入力画像ｆin（Ｎ）とに基づいて、オーバードライブ値が求められる。そして、加減算部５２５において、このオーバードライブ値と入力画像ｆin（Ｎ）とが加算または減算されることにより、オーバードライブ処理後の出力信号ｆout（Ｎ）が生成される。

より具体的には、例えば図８中の符号Ｐ１で示したように、オーバードライブ処理部５２において、現在のフレーム（Ｎフレーム）の入力画像ｆin（Ｎ）と、直前のフレーム（（Ｎ−１）フレーム）の直前画像ｆbuf1（Ｎ）と、直前フレームに対応する付帯情報ｆbuf2（Ｎ）とに基づいて、オーバードライブ処理後の出力画像ｆout（Ｎ）が生成される。また、それと共に、現在のフレーム（Ｎフレーム）の入力画像ｆin（Ｎ）と、直前のフレーム（（Ｎ−１）フレーム）の直前画像ｆbuf1（Ｎ）と、直前フレームに対応する付帯情報ｆbuf2（Ｎ）とに基づいて、図中の符号Ｐ２で示したように、次のフレーム（（Ｎ＋１）フレーム）の入力画像ｆin（Ｎ＋１）の映像信号に対するオーバードライブ処理を行う際に用いられる、現在のフレームに対応する直前画像ｆbuf1（Ｎ＋１）および付帯情報ｆbuf2（Ｎ＋１）とが、それぞれ生成される。

このようにして、例えば図６，図７に示したような付帯情報７，７２〜７５が随時生成されると共に、その次のフレームにおいて用いられることにより、オーバードライブ処理が行われる。

ここで、本実施の形態のオーバードライブ処理では、直前フレーム（（Ｎ−１）フレーム）よりも過去の情報を加味した付帯情報ｆbuf2（Ｎ）（７，７２〜７５）が用いられているため、直前フレームの画像のみを用いた場合と比べ、より効果的なオーバードライブ処理が可能となる。また、この付帯情報ｆbuf2（Ｎ）（７，７２〜７５）は簡略化して表されているため、２フレーム以前の画像全体を直接用いている従来と比べ、構成が簡易となる。

以上のように本実施の形態では、入力画像ｆin（Ｎ）の映像信号に対してオーバードライブ処理を行う際に、この入力画像ｆin（Ｎ）（現在のフレーム（Ｎフレーム）の画像）と、その直前フレーム（（Ｎ−１）フレーム）の画像である直前画像ｆbuf1（Ｎ）と、この直前フレームにおける各画素４の液晶素子の状態を簡略化して表した情報である付帯情報ｆbuf2（Ｎ）とに基づいて、オーバードライブ処理後の映像信号（出力画像ｆout（Ｎ））を生成するようにしたので、直前フレーム（（Ｎ−１）フレーム）よりも過去の情報が加味されていると共に簡略化して表された付帯情報ｆbuf2（Ｎ）（７，７２〜７５）を用いて、より効果的なオーバードライブ処理が可能となると共に、従来と比べて構成が簡易となる。よって、簡易な構成で従来よりも応答速度を向上させることが可能となる。

具体的には、付帯情報として、現在のフレームよりも２フレーム以前の画像（ここでは、２〜４フレーム前の画像７２〜７４）を圧縮してなる圧縮情報を用いるようにしたので、上記のような効果を得ることが可能となる。

また、このような圧縮情報において、過去のフレームに遡るのに従って情報量（ビット数）がより小さくなるように、情報量の重み付けをなすようにした場合には、より過去まで遡った情報を加味することが可能となるため、さらに効果的なオーバードライブ処理を行うことができ、さらに応答速度を向上させることが可能となる。

（変形例）
図９は、本発明の変形例に係るオーバードライブ処理部（オーバードライブ処理部５２Ａ）のブロック構成を表したものである。なお、上記実施の形態における構成要素と同一のものには同一の符号を付し、適宜説明を省略する。

本変形例のオーバードライブ処理部５２Ａは、保持レベル算出部５２１と、オーバードライブ値出力部５２２と、差分値算出部５２３と、明るさ分布算出部５２７と、特異レベル始点算出部５２８と、加減算部５２５，５２６と、合成部５２９とを有している。すなわち、このオーバードライブ処理部５２Ａは、上記実施の形態のオーバードライブ処理部５２において、付帯情報算出部５２４の代わりに明るさ分布算出部５２７および特異レベル始点算出部５２８を設けると共に、合成部５２９をさらに設けるようにしたものである。

明るさ分布算出部５２７は、保持レベル算出部５２１から供給される現在のフレームの液晶素子の状態（実効的な保持レベル）と、入力画像ｆin（Ｎ）とに基づいて、前後フレームの画像による画素４内の明るさの分布を算出するものである。

特異レベル始点算出部５２８は、保持レベル算出部５２１から供給される現在のフレームの液晶素子の状態（実効的な保持レベル）と、入力画像ｆin（Ｎ）とに基づいて、特異な液晶応答を示す要因が何フレーム前に存在するのかを、ＬＵＴ（図示せず）から算出し、減数していく演算を行うものである。

合成部５２９は、加減算部５２６からの出力値と、明るさ分布算出部５２７から供給される前後フレームの画像による画素４内の明るさの分布と、特異レベル始点算出部５２８から供給される、特異な液晶応答を示す要因が何フレーム前に存在するのかを示す情報（後述するフラグカウンタ）とに基づいて、次のフレームにおける直前画像ｆbuf1（Ｎ＋１）を生成するものである。

このような構成により本変形例のオーバードライブ処理部５２Ａでは、例えば図１０に示したように、一画素内の液晶状態の偏差を表す画素内偏差７６（明るさ分布算出部５２７から供給される前後フレームの画像による画素４内の明るさの分布に対応）と、特異な液晶応答を示す要因が何フレーム前に存在するのかを表すフラグカウンタ７７（特異レベル始点算出部５２８から供給される情報に対応）とを用いて、オーバードライブ処理が行われる。

なお、画素内偏差７６は、例えば図１１（Ａ），（Ｂ）に示した写真図（中間階調における画素イメージ）のような態様で表される。これらの図は、同じ輝度階調の映像信号による表示時のものであり、図１１（Ａ）は応答の過渡時の画素４を、図１１（Ｂ）は十分時間が経過し応答が安定している状態の画素４を、それぞれ示している。ここで、液晶モードによっては、同じ輝度階調であっても、液晶の応答分布によって異なる透過率（明るさ）となる。図１１（Ａ）では、画素４内の応答の速い部分において明るさをかせぐことにより、全体として図１１（Ｂ）と同じ明るさになろうとしていることが分かる。

以上のように本変形例においても、入力画像ｆin（Ｎ）の映像信号に対してオーバードライブ処理を行う際に、この入力画像ｆin（Ｎ）と、直前画像ｆbuf1（Ｎ）と、付帯情報ｆbuf2（Ｎ）とに基づいて、オーバードライブ処理後の映像信号（出力画像ｆout（Ｎ））を生成するようにしたので、上記実施の形態と同様の作用により同様の効果を得ることができる。すなわち、簡易な構成で従来よりも応答速度を向上させることが可能となる。

具体的には、付帯情報として、一画素内の液晶状態の偏差を表す画素内偏差７６と、特異な液晶応答を示す要因が何フレーム前に存在するのかを表すフラグカウンタ７７とを用いるようにしたので、上記のような効果を得ることが可能となる。

以上、実施の形態および変形例を挙げて本発明を説明したが、本発明はこれらの実施の形態等に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。

例えば、ルックアップテーブル（ＬＵＴ）や付帯情報の構成は、図５，図７，図１０に示したものには限られず、他の構成であってもよい。

また、画素や液晶表示パネルの構造は、図２，図３に示したものには限られず、他の構造であってもよい。

さらに、上記実施の形態等では、ＶＡモードの液晶を挙げて説明したが、本発明は、例えばＴＮ（Twisted Nematic）モードやＩＰＳ（In-Plane Switching）モードなどの他のモードの液晶に対しても適用することが可能である。

本発明の一実施の形態に係る液晶表示装置の構成を表すブロック図である。 図１に示した画素内の詳細構成の一例を表す平面図である。 図２に示した画素内の断面構成の一例を表す図である。 図１に示したオーバードライブ処理部の詳細構成を表すブロック図である。 図４に示したオーバードライブ処理部において用いられるルックアップテーブル（ＬＵＴ）の一例を表す図である。 オーバードライブ処理部において用いられる付帯情報等の基本構成について説明するための図である。 図１に示したオーバードライブ処理部において用いられる付帯情報等の構成例について説明するための図である。 オーバードライブ処理について説明するためのタイミング図である。 本発明の変形例に係るオーバードライブ処理部の詳細構成を表すブロック図である。 図９に示したオーバードライブ処理部において用いられる付帯情報等の構成例について説明するための図である。 画素内偏差の態様例を表す写真図である。 従来のオーバードライブ処理について説明するためのタイミング図である。 従来のオーバードライブ処理について説明するためのタイミング波形図である。

符号の説明

１…液晶表示装置、２…液晶表示パネル、２１…ＴＦＴ基板、２２…絶縁膜、２３…平坦化膜、２４１，２４２…垂直配向膜、２５…液晶層、２６…液晶分子、２７…対向（ＣＦ）基板、２９１，２９２…水平配向膜、３０…バックライト部、３３…ゲートドライバ、３４…データドライバ、３５…バックライト駆動部、４…画素、４１Ａ，４１Ｂ…画素電極、４２Ａ，４２Ｂ…ＴＦＴ素子、４３Ａ，４３Ｂ…ドレイン電極、４４Ａ，４４Ｂ…補助容量電極、４５−１，４５−２，４５−３…コンタクト部、４６…対向電極、４７−１，４７−２，４７−３，４７−４…傾斜部、５…映像信号処理部、５１…画像処理部、５２，５２Ａ…オーバードライブ処理部、５２１…保持レベル算出部、５２２…オーバードライブ値出力部、５２３…差分値算出部、５２４…付帯情報算出部、５２５，５２６…加減算部、５２７…明るさ分布算出部、５２８…特異レベル始点算出部、５２９…合成部、５３…タイミング生成部、５４…メモリ制御部、６…フレームメモリ部、６１，６２…フレームメモリ、７…付帯情報、７２…２フレーム前画像、７３…３フレーム前画像、７４…４フレーム前画像、７５…５フレーム前画像、７６…画素内偏差、７７…フラグカウンタ、Ｄin…映像信号、Ｇ…ゲート線、Ｄ１，Ｄ２…データ線、Ｃｓ…補助容量線、Ｌ１…配線、ＬＵＴ…ルックアップテーブル、ｆin…入力画像、ｆout…出力画像、ｆbuf1…フレームバッファ１（１フレーム前画像）、ｆbuf2…フレームバッファ２（付帯情報）。

Claims (6)

1. 全体としてマトリクス状に配置され、各々が液晶素子を有する複数の画素と、
   各画素の液晶素子に対して映像信号に基づく駆動電圧を印加することにより表示駆動を行う駆動部と
   を備え、
   前記駆動部は、前記映像信号に対してオーバードライブ処理を行う際に、この映像信号に基づく現在のフレームの画像である入力画像と、その直前フレームの画像である直前画像と、この直前フレームにおける各画素の液晶素子の状態を簡略化して表した情報である付帯情報とに基づいて、オーバードライブ処理後の映像信号を生成する
   液晶表示装置。
2. 前記駆動部は、前記入力画像と、前記直前画像と、前記付帯情報とに基づいて、次のフレームの映像信号に対するオーバードライブ処理を行う際に用いられる、現在のフレームにおける各画素の液晶素子の状態に対応する付帯情報を生成する
   請求項１に記載の液晶表示装置。
3. 前記駆動部は、前記付帯情報として、現在のフレームよりも２フレーム以前の画像を圧縮してなる圧縮情報を用いる
   請求項１または請求項２に記載の液晶表示装置。
4. 前記圧縮情報において、過去のフレームに遡るのに従って情報量がより小さくなるように、情報量の重み付けがなされている
   請求項３に記載の液晶表示装置。
5. 前記駆動部は、前記付帯情報として、一画素内の液晶状態の偏差を表す画素内偏差と、特異な液晶応答を示す要因が何フレーム前に存在するのかを表すフラグカウンタとを用いる
   請求項１または請求項２に記載の液晶表示装置。
6. 前記液晶素子が、垂直配向（ＶＡ）モードの液晶を含んで構成されている
   請求項１に記載の液晶表示装置。

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