JP5208960B2 - データ処理装置、液晶表示装置、テレビジョン受像機、およびデータ処理方法 - Google Patents

Description

本発明は、液晶に対して電圧を印加することによって画像の表示を行う液晶表示装置に対して外部から入力される画像信号を補正するデータ処理装置、および液晶表示装置に関するものである。

液晶表示装置は、高精細、薄型、軽量および低消費電力等の優れた特長を有する平面表示装置である。近年、表示性能の向上、生産能力の向上および他の表示装置に対する価格競争力の向上に伴い、液晶表示装置の市場規模が急速に拡大している。

図１９は、特許文献１に開示されている従来の液晶表示装置の構成を示している。この従来の液晶表示装置は、水平側シフトレジスタ回路１１０、映像信号のサンプルホールド回路１１１、垂直側シフトレジスタ回路１１３及び垂直側出力バッファ１１４、プリチャージ回路１１２及び画像を表示する為の画素ＴＦＴ表示領域１１５、および垂直出力バッファ１１４と接続された複数の走査信号線、およびこの複数の走査信号線と互いに交差して、複数の格子領域を形成する画像信号線とで構成されている。なお、画像信号配線には、それぞれサンプルホールド回路１１１およびプリチャージ回路１１２が接続されている。また、画像信号線のサンプルホールド回路１１１側の端部と、プリチャージ回路１１２側の端部とは、それぞれトランスファゲートが設けられている。

これらの表示要素には、周辺の駆動回路から入力される駆動信号として、タイミングジェネレーター１１８で発生された転送クロックが入力されている。また１Ｈラインメモリー回路１１９を経由して交流反転・増幅回路１１６で発生された液晶駆動用映像信号がサンプルホールド回路１１１に入力し、これより画像信号線に映像信号として、水平走査期間毎にその極性が異なるように出力される。また、プリチャージレベル検出回路１２０を経由して外部から入力された映像信号レベルに対応して、プリチャージ信号発生回路１１７が生成したプリチャージ信号がプリチャージ回路１１２に入力する。

サンプルホールド回路１１１およびプリチャージ回路１１２に設けられているトランスファゲートのトランジスタ特性にばらつきがあると、各画像信号線への充電能力に差が生じ、実際に画素に書き込まれる電圧に差が生じる。プリチャージ回路１１２から入力されるプリチャージ信号は、この充電能力差を補正するためのものである。すなわち、このプリチャージ信号を画像信号線に印加することにより、一度プリチャージ信号によって画像信号線の電位を上昇させておき、その後の本充電期間で、画素を充電させる。このように一度プリチャージ信号によって画素を充電しておくことにより、画素に対する充電を早めることができる。また、プリチャージ信号を画像信号線毎に変化させることによって、画像信号線毎の充電能力のバラツキを補正して、表示画面を均一化して表示することができる。
日本国公開特許公報「特開２００２−３５１４２７公報（２００２．１２．６公開）」

一方、画素に対する充電を早める方式として、走査信号線を選択状態とするゲートオンパルスのパルス幅を長くする駆動方法が考えられる。図２０は、このような表示が行われる場合のタイミングチャートを示している。このタイミングチャートでは、特定のデータ信号線に関して、画像信号ＤＡＴＡにおける各ｄａｔａ［ｉ］の表示タイミング、データ信号線に印加される信号の電位を示すソース電圧、ｉ番目の水平走査ラインに印加されるゲート信号の電位を示すゲート電圧［ｉ］、および、ｉ番目の水平走査ラインに接続されている画素電極の電位を示す電極電圧［ｉ］が示されている。

同図に示すように、ゲート電圧［ｉ］において、ｄａｔａ［ｉ］が表示されるべき水平走査期間の開始タイミングよりも前となるタイミングからゲートオンパルスが立ち上がっている。すなわち、ゲートオンパルスには、プレ充電期間と本充電期間とが含まれていることになる。このように、実際の水平走査期間よりも前からＴＦＴにおけるゲートがアクティブになることによって、画素電極に対する充電期間が長くなる。これにより、例えば走査周波数を高めるために、水平走査期間を短く設定する必要が生じた場合においても、プレ充電期間において画素電極に対して予め充電を行っておくことによって、本充電期間で所望の電位まで画素電極を確実に充電することが可能となっている。

また、画像信号ＤＡＴＡは、飛び越し走査方式によって１水平走査ラインおきのデータとして入力されている。すなわち、画像信号ＤＡＴＡとしては、ｄａｔａ［ｎ−２］、ｄａｔａ［ｎ］、ｄａｔａ［ｎ＋２］、…、ｄａｔａ［ｎ−１］、ｄａｔａ［ｎ＋１］、…の順で順次表示制御回路２からデータが出力されている。

ここで、同図に示す例における画像信号ＤＡＴＡは、ｎ行目のゲートラインに対応するデータのみが黒表示であり、それ以外の行のゲートラインに対応するデータは所定の中間階調での表示（灰色表示）となっているものを想定している。この場合、ｎ＋２行目のゲートラインに対応する画素電極に対するプレ充電期間が、ｎ行目のゲートラインに対応するデータの黒表示によって影響を受けることになり、所望とする充電が行われないことになる。

この場合、図２１に示すように、ｄａｔａ［ｎ＋２］のゲートラインに対応する画素に対する表示が、所望の灰色よりも暗い灰色として表示されることになる。これがゴーストと呼ばれる表示の不具合となる。このゴーストは、飛び越し走査方式によって表示が行われる場合に特に目立つことになる。

一方、上記した特許文献１には、所定のレベルを有するプリチャージ信号を、Ｎ＋１番目の走査信号配線に対し出力するプリチャージ信号出力手段が、Ｎ−ｍ番目またはＮ＋ｎ番目（ｍ：Ｎ＞ｍ＞０を満たす整数、ｎ：ｎ＞１である整数）の走査信号配線に対する画像信号のレベルに基づき、プリチャージ信号のレベルを決定する構成が開示されている。

しかしながら、この構成では、特定の走査信号配線に対する画像信号のレベル基づいてプリチャージ信号のレベルを決定するだけであるので、上記のようなゴーストの発生を防止しうる技術ではない。

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、液晶駆動パネルに対して、外部から入力される複数の画素データからなる画像信号を補正するデータ処理装置において、特定のデータ信号線において、前に印加された電圧の影響が画素に対する充電状態に影響を与える場合に、この影響を相殺するような補正を行うことを可能とするデータ処理装置、液晶表示装置、テレビジョン受像機、およびデータ処理方法を提供することにある。

本発明に係るデータ処理装置は、上記課題を解決するために、行方向に伸びる複数の走査信号線と、列方向に伸びる複数のデータ信号線と、上記走査信号線および上記データ信号線の交差部に対応して設けられる複数の画素とを備えるアクティブマトリクス型の液晶駆動パネルに対して、外部から入力される複数の画素データからなる画像信号を補正するデータ処理装置であって、補正対象となる第１の画素データ、および、該第１の画素データに基づいて駆動される上記データ信号線と同じデータ信号線で、該第１の画素データによる駆動タイミングよりも前に駆動に用いられる第２の画素データを取得し、上記第２の画素データの値と上記第１の画素データの値との関係に応じて上記第１の画素データを補正する補正処理部を備える構成である。

また、本発明に係るデータ処理方法は、行方向に伸びる複数の走査信号線と、列方向に伸びる複数のデータ信号線と、上記走査信号線および上記データ信号線の交差部に対応して設けられる複数の画素とを備えるアクティブマトリクス型の液晶駆動パネルに対して、外部から入力される複数の画素データからなる画像信号を補正するデータ処理方法であって、補正対象となる第１の画素データ、および、該第１の画素データに基づいて駆動される上記データ信号線と同じデータ信号線で、該第１の画素データによる駆動タイミングよりも前に駆動に用いられる第２の画素データを取得するステップと、上記第２の画素データの値と上記第１の画素データの値との関係に応じて上記第１の画素データを補正するステップとを有する方法である。

上記のようなアクティブマトリクス型の液晶駆動パネルの場合、データ信号線に対しては、水平走査期間ごとに、その水平走査期間に印加すべき画素データに応じた電圧が印加されることになる。したがって、駆動の状態によっては、前に印加された電圧の影響が画素に対する充電状態に影響を与えることがある。

これに対して、上記の構成または方法によれば、画素データは、その画素データに基づいて駆動されるデータ信号線と同じデータ信号線で、その画素データよりも前に駆動に用いられる画素データの値との関係に応じて補正されることになる。よって、特定のデータ信号線において、前に印加された電圧の影響が画素に対する充電状態に影響を与える場合に、この影響を相殺するような補正を行うことが可能となる。これにより、元の画像信号に忠実な品位の高い表示を液晶駆動パネルに対して行わせることが可能となる。

なお、補正対象となる第１の画素データ、および、該第１の画素データに基づいて駆動される上記データ信号線と同じデータ信号線で、該第１の画素データによる駆動タイミングよりも前に駆動に用いられる第２の画素データを記憶するバッファをさらに備え、上記補正処理部が、上記バッファから第１の画素データおよび第２の画素データを取得するようになっていてもよい。

また、本発明に係るデータ処理装置は、上記の構成において、上記液晶駆動パネルが、上記第１の画素データに基づいて上記データ信号線から上記画素に対して電圧を印加するように上記走査信号線を選択状態とする本充電期間と、該本充電期間よりも前のタイミングで同じ走査信号線を選択状態とするプレ充電期間とにおいて画素の充電を行うとともに、上記第２の画素データが、上記プレ充電期間において上記データ信号線の駆動に用いられるべきデータである構成としてもよい。

上記の構成では、液晶駆動パネルにおける各画素には、本充電期間とプレ充電期間との２つの期間によって充電が行われることになる。これにより、例えば走査周波数を高めるために、水平走査期間を短く設定する必要が生じた場合においても、プレ充電期間において画素に対して予め充電を行っておくことによって、本充電期間で所望の電位まで画素を確実に充電することが可能となっている。

このような駆動が行われる場合に、プレ充電期間においてデータ信号線に印加される電圧と、本充電期間においてデータ信号線に印加される電圧との間での関係によっては、本充電期間での充電状態が変化することがある。これに対して、上記の構成によれば、プレ充電期間においてデータ信号線の駆動に用いられる第２の画素データの値と第１の画素データの値との関係に応じて第１の画素データが補正されるので、本充電期間での充電状態を一定に保つことができる。よって、元の画像信号に忠実な品位の高い表示を液晶駆動パネルに対して行わせることが可能となる。

また、本発明に係るデータ処理装置は、上記の構成において、上記走査信号線が１水平走査ライン間隔で同じグループとなるように２つのグループに分かれており、各グループに対する走査が順次行われる飛び越し走査方式によって上記液晶駆動パネルが駆動されるとともに、上記第１の画素データによる駆動が行われるべき画素に対応する上記走査信号線をｎ番目の走査信号線とすると、上記第２の画素データが、ｎ−２番目の走査信号線に対応する画素を駆動すべきデータである構成としてもよい。

上記のように、飛び越し走査方式によって液晶駆動パネルが駆動される場合、データ信号線に対しては、ｎ−２番目の走査信号線に対応する画素に対する駆動電圧の印加に引き続いて、ｎ番目の走査信号線に対応する画素に対する駆動電圧の印加が行われることになる。この場合、駆動の状態によっては、ｎ−２番目の走査信号線に対応する画素に対して印加された電圧の影響が、ｎ番目の走査信号線に対応する画素に対する充電状態に影響を与えることがある。この場合、表示としては、１水平走査ラインの間隔をおいて表示状態が異常となるゴーストが発生し、表示品位を低下させることになる。

これに対して、上記の構成によれば、ｎ−２番目の走査信号線に対応する第２の画素データと、ｎ番目の走査信号線に対応する第１の画素データとの関係に応じて第１の画素データが補正されるので、上記のようなゴーストの発生を抑制することができる。よって、元の画像信号に忠実な品位の高い表示を液晶駆動パネルに対して行わせることが可能となる。

また、本発明に係るデータ処理装置は、上記の構成において、上記第２の画素データの値と、上記第１の画素データの値との組み合わせに対応した補正量データを格納する補正量記憶部をさらに備え、上記補正処理部が、上記補正量記憶部を参照することによって補正を行う構成としてもよい。

上記の構成によれば、第２の画素データの値と第１の画素データの値との組み合わせに対応した補正量データを格納する補正量記憶部が備えられている。よって、特定のデータ信号線において、前に印加された電圧の影響が画素に対する充電状態に影響を与える場合に、この影響を相殺するような補正量となるように、補正量記憶部に補正量データを予め記憶しておくことによって、的確な補正を行うことが可能となる。

また、このような補正量データは、第２の画素データの値と第１の画素データの値とによる関数によって算出させることが困難である場合が多いので、上記のような補正量記憶部によって補正量を決定することが好ましい。

また、本発明に係るデータ処理装置は、上記の構成において、上記補正量記憶部が、上記第２の画素データに対応する複数の代表階調値と、上記第１の画素データに対応する複数の代表階調値との組み合わせに対応した補正量データを格納しており、上記補正処理部が、上記第２の画素データに対応する代表階調値の中から、取得した第２の画素データの前後の値をとる２つの代表階調値を特定するとともに、上記第１の画素データに対応する代表階調値の中から、取得した第１の画素データの前後の値をとる２つの代表階調値を特定し、これら４つの代表階調値の組み合わせに対応する補正量データに対して補間演算を行うことによって補正量を算出する構成としてもよい。

上記の構成によれば、補正量記憶部が、代表階調値の組み合わせに対応した補正量データを格納するものであるので、全ての階調値の組み合わせに対応した補正量データを格納する場合と比較して、必要とされる記憶容量を少なくすることができる。また、補正処理部は補間演算によって補正量を算出するので、第１の画素データおよび第２の画素データの値が代表階調値以外の値であったとしても、比較的精度良く補正量を設定することが可能となる。すなわち、上記の構成によれば、補正量の設定の精度をあまり落とすことなく、補正量記憶部の記憶容量を低く抑え、コストを抑制することが可能となる。

また、本発明に係る液晶表示装置は、行方向に伸びる複数の走査信号線と、列方向に伸びる複数のデータ信号線と、上記走査信号線および上記データ信号線の交差部に対応して設けられる複数の画素とを備えるアクティブマトリクス型の液晶駆動パネルと、上記走査信号線を選択状態とするゲートオンパルスを、上記走査信号線に順次印加する走査信号駆動部と、１フレーム期間内における所定の複数の水平期間ごとに極性が反転するようにデータ信号を上記データ信号線に印加するデータ信号駆動部と、上記本発明に係るデータ処理装置とを備える構成である。

上記の構成によれば、特定のデータ信号線において、前に印加された電圧の影響が画素に対する充電状態に影響を与える場合に、この影響を相殺するような補正を行うことが可能となるので、元の画像信号に忠実な品位の高い表示を行うことが可能となる。

また、本発明に係る液晶表示装置は、上記の構成において、外部から入力される複数の画素データからなる画像信号を受け取り、上記走査信号駆動部および上記データ信号駆動部の動作を制御する信号および上記データ信号駆動部に供給すべき画像信号を出力する表示制御回路をさらに備え、上記データ処理装置が、上記表示制御回路から出力された画像信号に対して補正を行い、上記データ信号駆動部に補正した画像信号を供給する構成としてもよい。

上記の構成によれば、表示制御回路から出力された画像信号に対して補正が行われるので、例えば表示制御回路においてガンマ補正などの補正が行われるようになっていても、上記データ処理装置による補正が的確に行われた画像信号をデータ信号駆動部に提供することが可能となる。

また、本発明に係る液晶表示装置は、上記の構成において、外部から入力される複数の画素データからなる画像信号を受け取り、上記走査信号駆動部および上記データ信号駆動部の動作を制御する信号および上記データ信号駆動部に供給すべき画像信号を出力する表示制御回路をさらに備え、上記データ処理装置が、上記表示制御回路に対して入力される画像信号に対して補正を行う構成としてもよい。

上記の構成によれば、データ処理装置は、表示制御回路の前段に設けられることになるので、従来の表示制御回路からデータ信号駆動部に至る回路構成、回路配置を変更する必要がないことになる。すなわち、データ処理装置の追加設計をより容易にすることができる。

また、本発明に係る液晶表示装置は、上記の構成において、上記表示制御回路が、画像信号に含まれる各色成分のデータ毎に独立して行うガンマ補正を行うとともに、上記データ処理装置が、上記第２の画素データの値と、上記第１の画素データの値との組み合わせに対応した補正量データを、各色成分毎に独立して格納する補正量記憶部をさらに備え、上記補正処理部が、上記補正量記憶部を参照することによって補正を行う構成としてもよい。

上記の構成によれば、液晶層に対して印加される電圧と光の透過率との関係に関する波長依存性を各色成分ごとに的確に補償することが可能となるので、表示品位を向上させることができる。そして、データ処理装置における補正処理部が、上記補正量データを各色成分毎に独立して格納する補正量記憶部を参照して補正処理を行うので、補正量データを、各色成分毎にガンマ補正が行われることを前提とした補正量として設定しておくことが可能となる。よって、データ処理装置による補正処理、および、各色成分毎のガンマ補正処理の両方を的確に行うことが可能となる。

また、本発明に係る液晶表示装置と、テレビジョン放送を受信するチューナ部とを備えるテレビジョン受像機を構成することも可能である。

本発明の一実施形態に係る液晶表示装置の概略構成を示すブロック図である。 補正回路の概略構成を示すブロック図である。 ＬＵＴのメモリ構成の一例を示す図である。 ＬＵＴのメモリ構成の具体的な例を示す図である。 補正回路における処理の流れを示すフローチャートである。 具体的な駆動例における、画像信号ＤＡＴＡ、データ信号線に印加される信号の電位を示すソース電圧、ゲート信号の電位を示すゲート電圧、および、画素電極の電位を示す電極電圧の波形を示すタイミングチャートである。 飛び越し走査方式によって１水平走査ラインおきのデータが画像信号ＤＡＴＡとして入力されている状態における、ゲートクロック、および、ｉ番目の水平走査ラインに印加されるゲート信号の電位を示すゲート電圧を示すタイミングチャートである。 順次走査方式によって駆動が行われる例における、画像信号ＤＡＴＡ、データ信号線に印加される信号の電位を示すソース電圧、ゲート信号の電位を示すゲート電圧、および、画素電極の電位を示す電極電圧の波形を示すタイミングチャートである。 ライン反転駆動を行う順次走査方式によって駆動が行われる場合の、ｉ番目の水平走査ラインに印加されるゲート信号の電位を示すゲート電圧を示すタイミングチャートである。 テレビジョン受像機用の表示装置の構成を示すブロック図である。 チューナ部と表示装置との接続関係を示すブロック図である。 表示装置をテレビジョン受像機とするときの機械的構成の一例を示す分解斜視図である。 （ａ）は、補正回路が、表示制御回路から出力された画像信号に対して補正を行う構成を模式的に示すブロック図であり、（ｂ）は、補正回路が、外部の信号源から出力されたデジタルビデオ信号に対して補正を行い、補正デジタルビデオ信号を表示制御回路に対して出力する構成を模式的に示すブロック図である。 独立ガンマ補正処理部の概略構成を示すブロック図である。 独立ガンマ用ＬＵＴの具体例を示す図である。 （ａ）は、ｎライン目とｎ＋２ライン目の画像データに対して、独立ガンマ補正を行わずに、ゴースト補正のみを行った場合の例を示す図であり、（ｂ）は、ｎライン目とｎ＋２ライン目の画像データに対して、独立ガンマ補正を行った後にゴースト補正を行った場合の例を示す図であり、（ｃ）は、ｎライン目とｎ＋２ライン目の画像データに対して、ゴースト補正を行った後に独立ガンマ補正を行った場合の例を示す図である。 補正回路に設けられているＬＵＴの例を示す図である。 ＲＧＢの各色成分に対応したＬＵＴを設けた補正回路の構成を示すブロック図である。 従来の液晶表示装置の構成を示すブロック図である。 画素に対する充電を早める方式として、走査信号線を選択状態とするゲートオンパルスのパルス幅を長くする駆動が行われる場合のタイミングチャートである。 ゴーストが生じている画面表示例を示す図である。

符号の説明

１ 液晶表示装置
２ 表示制御回路
３ ソースドライバ
４ ゲートドライバ
１０ 補正回路（データ処理装置）
１１ バッファ
１２・１２Ｒ・１２Ｇ・１２Ｂ ＬＵＴ（補正量記憶部）
１３ 補間演算部（補正処理部）
１４ 補正量格納部
１５ 加算器
２１ 独立ガンマ補正処理部
２２ 独立ガンマ用ＬＵＴ
２４ 液晶駆動パネル
２５ バックライト
８０ Ｙ／Ｃ分離回路
８１ ビデオクロマ回路
８２ Ａ／Ｄコンバータ
８３ 液晶コントローラ
８４ 液晶パネル
８５ バックライト駆動回路
８６ バックライト
８７ マイコン
８８ 階調回路
９０ チューナ部
１００ ＴＦＴ
８００ 表示装置
８０１ 第１筐体
８０１ａ 開口部
８０５ 操作用回路
８０６ 第２筐体
８０８ 支持用部材

本発明の一実施形態について図面に基づいて説明すると以下の通りである。

（液晶表示装置全体の構成）
図１は、本実施形態に係る液晶表示装置１の概略構成を示すブロック図である。この液晶表示装置１は、データ信号線駆動回路としてのソースドライバ３と、走査信号線駆動回路としてのゲートドライバ４と、アクティブマトリクス形の液晶駆動パネル２４と、面状照明装置としてのバックライト２５と、そのバックライト２５を駆動する光源駆動回路７００と、ソースドライバ３、ゲートドライバ４および光源駆動回路７００を制御するための表示制御回路２と、表示制御回路２から出力される画像信号ＤＡＴＡを補正する補正回路（データ処理装置）１０とを備えている。なお本実施形態では、液晶駆動パネル２４はアクティブマトリクス型の液晶駆動パネルとして実現されているが、液晶駆動パネル２４がソースドライバ３およびゲートドライバ４と共に一体化されて液晶駆動パネルを構成してもよい。

上記液晶表示装置における液晶駆動パネル２４は、複数本（ｑ本）の走査信号線としてのゲートラインＧＬ１〜ＧＬｑと、それらのゲートラインＧＬ１〜ＧＬｑのそれぞれと交差する複数本（ｐ本）のデータ信号線としてのソースラインＳＬ１〜ＳＬｐと、それらのゲートラインＧＬ１〜ＧＬｑとソースラインＳＬ１〜ＳＬｐとの交差点にそれぞれ対応して設けられた複数個（ｐ×ｑ個）の画素形成部とを含む。これらの画素形成部はマトリクス状に配置されて画素アレイを構成する。以下では、画素アレイの並びにおけるゲートライン方向を行方向、ソースライン方向を列方向と称する。

各画素形成部は、対応する交差点を通過するゲートラインＧＬｊにゲート端子が接続されるとともに当該交差点を通過するソースラインＳＬｉにソース端子が接続されたスイッチング素子であるＴＦＴ１００と、そのＴＦＴ１００のドレイン端子に接続された画素電極と、上記複数の画素形成部に共通的に設けられた対向電極である共通電極Ｅｃと、上記複数の画素形成部に共通的に設けられ画素電極と共通電極Ｅｃとの間に挟持された液晶層とからなる。そして、画素電極と共通電極Ｅｃとにより形成される液晶容量により画素容量Ｃｐが構成される。なお通常、画素容量に確実に電圧を保持すべく、液晶容量に並列に補助容量（保持容量）が設けられるが、補助容量は本実施形態には直接に関係しないのでその説明および図示を省略する。

各画素形成部における画素電極には、ソースドライバ３およびゲートドライバ４により、表示すべき画像に応じた電位が与えられ、共通電極Ｅｃには、図示しない電源回路から所定電位Ｖｃｏｍが与えられる。これにより、画素電極と共通電極Ｅｃとの間の電位差に応じた電圧が液晶に印加され、この電圧印加によって液晶層に対する光の透過量が制御されることで画像表示が行われる。

なお、本実施形態では、垂直配向方式（ＶＡ（Vertical Alignment）方式）の液晶表示装置が想定されている。ＶＡ方式の液晶表示装置では、基板間に充填されている液晶は、電圧が印加されていない状態で基板面に対してほぼ垂直となるように配向する。この状態では、液晶表示装置に入射した光の偏光面は液晶層中でほぼ回転されない。一方、電圧が印加されると、液晶は電圧値に応じて基板面に対して垂直となる方向から角度がついた状態で配向する。この状態では、液晶表示装置に入射した光の偏光面は液晶層中で回転される。よって、液晶表示装置の光入射側および光出射側に配置される２枚の偏光板が、その偏光軸が互いにクロスニコルの関係となるように配置されることによって、電圧無印加時に黒表示、電圧印加時に白表示となるノーマリブラック表示が実現される。

ただし、本発明は、このようなＶＡ方式の液晶表示装置に限定されるものではなく、ＴＮ（Twisted Nematic）方式の液晶表示装置に対しても適用可能である。また、ノーマリブラック表示に限定されるものではなく、ノーマリホワイト表示にも適用可能である。

バックライト２５は、上記液晶駆動パネル２４を後方から照明する面状照明装置であり、例えば線状光源としての冷陰極管と導光板を用いて構成される。このバックライト２５は光源駆動回路７００によって駆動されて点灯し、これによってバックライト２５から液晶駆動パネル２４の各画素形成部に光が照射される。

表示制御回路２は、外部の信号源から、表示すべき画像を表すデジタルビデオ信号Ｄｖと、当該デジタルビデオ信号Ｄｖに対応する水平同期信号ＨＳＹおよび垂直同期信号ＶＳＹと、表示動作を制御するための制御信号Ｄｃとを受け取る。また、表示制御回路２は、受け取ったこれらの信号Ｄｖ，ＨＳＹ，ＶＳＹ，Ｄｃに基づき、そのデジタルビデオ信号Ｄｖの表す画像を液晶駆動パネル２４に表示させるための信号として、データスタートパルス信号ＳＳＰと、データクロック信号ＳＣＫと、ラッチストローブ信号（データ信号印加制御信号）ＬＳと、極性反転信号ＰＯＬと、表示すべき画像を表す画像信号ＤＡＴＡ（ビデオ信号Ｄｖに相当する信号）と、ゲートスタートパルス信号ＧＳＰと、ゲートクロック信号ＧＣＫと、ゲートドライバ出力制御信号（走査信号出力制御信号）ＧＯＥとを生成し出力する。

上記のようにして表示制御回路２において生成された信号のうち、ラッチストローブ信号ＬＳとデータスタートパルス信号ＳＳＰとデータクロック信号ＳＣＫと極性反転信号ＰＯＬとは、ソースドライバ３に入力され、ゲートスタートパルス信号ＧＳＰとゲートクロック信号ＧＣＫとゲートドライバ出力制御信号ＧＯＥとは、ゲートドライバ４に入力される。また、画像信号ＤＡＴＡは補正回路１０に入力される。

補正回路１０は、表示制御回路２から出力された画像信号ＤＡＴＡに対して補正を行い、補正画像信号ＤＡＴＡ’をソースドライバ３に対して出力する。同図に示す構成では、補正回路１０は、表示制御回路２の外部に設けられているが、補正回路１０が表示制御回路２の内部に設けられていてもよい。なお、補正回路１０の構成の詳細、および、補正処理の詳細については後述する。

ソースドライバ３は、補正画像信号ＤＡＴＡ’とデータスタートパルス信号ＳＳＰおよびデータクロック信号ＳＣＫとラッチストローブ信号ＬＳと極性反転信号ＰＯＬとに基づき、補正画像信号ＤＡＴＡ’の表す画像の各水平走査線における画素値に相当するアナログ電圧としてデータ信号Ｓ（１）〜Ｓ（ｐ）を１水平期間毎に順次生成し、これらのデータ信号Ｓ（１）〜Ｓ（ｐ）をソースラインＳＬ１〜ＳＬｎにそれぞれ印加する。

ゲートドライバ４は、ゲートスタートパルス信号ＧＳＰ（ＧＳＰａ、ＧＳＰｂ）およびゲートクロック信号ＧＣＫ（ＧＣＫａ、ＧＣＫｂ）と、ゲートドライバ出力制御信号ＧＯＥ（ＧＯＥａ、ＧＯＥｂ）とに基づき、走査信号Ｇ（１）〜Ｇ（ｑ）を生成し、これらをゲートラインＧＬ１〜ＧＬｑにそれぞれ印加することにより当該ゲートラインＧＬ１〜ＧＬｑを選択的に駆動する。

上記のようにソースドライバ３およびゲートドライバ４により液晶駆動パネル２４のソースラインＳＬ１〜ＳＬｐおよびゲートラインＧＬ１〜ＧＬｑが駆動されることで、選択されたゲートラインＧＬｊに接続されたＴＦＴ１００を介して画素容量ＣｐにソースラインＳＬｉの電圧が与えられる（ｉ＝１〜ｐ，ｊ＝１〜ｑ）。これにより各画素形成部において液晶層に補正画像信号ＤＡＴＡ’に応じた電圧が印加され、その電圧印加によってバックライト２５からの光の透過量が制御されることで、外部からのデジタルビデオ信号Ｄｖの示す画像が液晶駆動パネル２４に表示される。

表示方式としては、順次走査方式（プログレッシブスキャン方式）と飛び越し走査方式（インターレーススキャン方式）とが挙げられる。順次走査方式は、１画面を表示する際、すなわち１フレーム期間に、ゲートラインＧＬ１〜ＧＬｑを最上部から最下部にかけて１水平走査ラインずつ順に選択する方式である。

また、飛び越し走査方式は、ゲートラインＧＬ１〜ＧＬｑが所定の水平走査ライン間隔で同じグループとなるように複数のグループに分かれており、各グループに対する走査が順次行われる方式である。ゲートラインＧＬ１〜ＧＬｑが１水平走査ライン間隔で同じグループとなるように２つのグループに分かれている場合、１フレーム期間に、奇数または偶数番目のゲートラインＧＬ１〜ＧＬｑを最上部から最下部にかけて順に選択した後に、偶数または奇数番目のゲートラインＧＬ１〜ＧＬｑを最上部から最下部にかけて順に選択することになる。

本発明は、順次走査方式および飛び越し走査方式のどちらにおいても適用可能であるが、以下に示す実施例では、まず、１水平走査ライン間隔の飛び越し走査方式を採用した場合について説明する。

（補正回路の構成）
次に、補正回路１０の構成について図２を参照しながら以下に説明する。同図に示すように、補正回路１０は、バッファ１１、ＬＵＴ（ルックアップテーブル）（補正量記憶部）１２、補間演算部（補正処理部）１３、補正量格納部１４、および加算器１５を備えた構成となっている。

バッファ１１は、少なくとも２つの水平走査ライン分の画像信号ＤＡＴＡを一時的に記憶する記憶手段である。上記の飛び越し走査方式の場合、画像信号ＤＡＴＡは、奇数または偶数番目の水平走査ラインのデータが連続した後に、偶数または奇数番目の水平走査ラインのデータが連続したデータとなる。この場合、バッファ１１に対して、ｎ番目の水平走査ラインに対応するデータ（ｄａｔａ［ｎ］）と、ｎ＋２番目の水平走査ラインに対応するデータ（ｄａｔａ［ｎ＋２］）とが連続して入力され、これらが順に記憶されることになる。

補間演算部１３は、バッファ１１に格納されている２つの水平走査ラインに対応するデータから、特定のデータ信号線に対応する２つの画素データを読み出し、ＬＵＴ１２を参照して補間演算を行うことによって補正量を算出する処理を行う。上記の飛び越し走査方式の場合、特定のデータ信号線に対応するｄａｔａ［ｎ］における画素データとｄａｔａ［ｎ＋２］における画素データとをバッファ１１から読み出し、ＬＵＴ１２を参照して補間演算を行うことによって、ｄａｔａ［ｎ＋２］における該当画素データに対する補正量を算出する。この補間演算の詳細については後述する。

ＬＵＴ１２は、バッファ１１に格納されている２つの水平走査ラインに対応するデータと、補正量との関係を格納する手段である。具体的には、ＬＵＴ１２は、参照すべきデータとしてのｄａｔａ［ｎ］のデータの値と、補正対象のデータとしてのｄａｔａ［ｎ＋２］のデータの値との組み合わせに対応した補正量を格納する２次元メモリによって構成される。

補正量格納部１４は、補間演算部１３によって算出された補正量を一時的に記憶する記憶手段である。加算器１５は、補正量格納部１４から補正量を読み出すとともに、バッファ１１から、該補正量に対応する画素データを読み出し、これらを加算する処理を行う。具体的には、加算器１５は、まず補正量格納部１４から補正量を読み出す。また、加算器１５は、バッファ１１から、該補正量の算出に用いられたｄａｔａ［ｎ＋２］における画素データを読み出す。そして、加算器１５は、読み出した画素データに対して、読み出した補正量を加算し、これを出力する。これを各画素に対して順に実行することによって、補正画像信号ＤＡＴＡ’が補正回路１０から出力される。

（ＬＵＴの構成）
ここで、ＬＵＴ１２のメモリ構成の一例について、図３を参照しながら説明する。同図に示す例では、画素データの階調が１０２４（１０ｂｉｔ）である場合のｄａｔａ［ｎ］のデータの代表階調値とｄａｔａ［ｎ＋２］のデータの代表階調値との組み合わせに対応した補正量を格納するメモリ構成となっている。また、ｄａｔａ［ｎ］のデータの代表階調値、および、ｄａｔａ［ｎ＋２］のデータの代表階調値は、６４階調ごとに設定されている。すなわち、１０２４階調のうち、６４階調ごとにピックアップされた１７個の代表階調値が、参照すべきデータおよび補正対象のデータのそれぞれに対して設定されており、これらの全ての組み合わせに対応して補正量が格納されている。

なお、上記の例はあくまで一例であり、参照すべきデータおよび補正対象のデータのそれぞれに対して設定されている代表階調値の個数は適宜設定されうるものである。例えば、代表階調値の個数を１０２４個、すなわち、全ての階調に対して補正量が設定されているようになっていてもよい。この場合、ＬＵＴ１２の記憶容量が大きくなり、コストが増大することになるが、補間演算部１３を設ける必要がなくなる。

また、上記の例では、参照すべきデータおよび補正対象のデータのそれぞれに対して所定の階調（６４階調）ごとに代表階調値を設定しているが、代表階調値の間隔は一定でなくてもよい。例えば、補正量の変化を細かく設定すべき階調近傍では代表階調値の間隔を狭くし、それ以外の階調では代表階調値の間隔を広くする、というような設定となっていてもよい。

このような設定となっている場合、代表階調値の間隔を十分に狭く設定しておくことによって、補間演算部１３を設ける必要をなくすことも可能である。すなわち、入力されるデータに対して最も近い代表階調値に対応する補正量をそのまま補正に用いる補正量として設定するようになっていてもよい。

また、例えば液晶表示装置１に温度センサを設けておくとともに、ＬＵＴ１２を、温度に応じて複数設けておき、補間演算部１３が、温度センサからの出力に応じて用いるＬＵＴ１２を切り替えるようになっていてもよい。この場合、温度変化に伴う液晶駆動状態の変化に対応した補正を行うことが可能となり、どのような温度環境下でも表示品位を高く保つことが可能となる。

また、ＬＵＴ１２を、補正対象となる画素の表示画面内での位置に応じて複数設けておき、補間演算部１３が、補正対象となる画素の表示画面内での位置に応じて用いるＬＵＴ１２を切り替えるようになっていてもよい。この場合、表示画面内での位置の変化に伴う液晶駆動状態の変化に対応した補正を行うことが可能となり、表示画面内の全ての場所において最適な表示を行うことが可能となる。また、この他に、パネル面内の補正値の相関を示す式を使用する、あるいは、他のＬＵＴと併用、例えば、中心付近のＬＵＴ１２に示す補正値を基準とした倍率を示すＬＵＴ等を使用する、などが考えられる。

（補間演算処理の詳細）
次に、補間演算部１３による補間演算処理の詳細について説明する。上記のように、ＬＵＴ１２においては、参照すべきデータおよび補正対象のデータのそれぞれに対して、代表階調値が設定されており、これらの代表階調値の組み合わせに対して補正量が設定されている。よって、実際のデータの階調値が、代表階調値以外の値である場合には、補間演算を行うことによって補正量を算出することになる。

以下に、図４に示すＬＵＴ１２の一例に基づいて補間演算を行う場合の具体例について説明する。一例として、ｄａｔａ［ｎ］のデータが１００、ｄａｔａ［ｎ＋２］のデータ１００である場合の補間演算は次のようになる。

ｄａｔａ［ｎ］のデータが１００であるので、ｄａｔａ［ｎ］の代表階調値である「６４」に対応する補正量と「１２８」に対応する補正量が考慮される。同様に、ｄａｔａ［ｎ＋２］のデータが１００であるので、ｄａｔａ［ｎ＋２］の代表階調値である「６４」に対応する補正量と「１２８」に対応する補正量が考慮される。ここで、ＬＵＴ１２における、参照すべきデータｘおよび補正対象のデータｙに対応する補正量をＬＵＴ（ｘ，ｙ）で表すとすると、ｄａｔａ［ｎ］のデータが１００、ｄａｔａ［ｎ＋２］のデータ１００である場合、ＬＵＴ（６４，６４）、ＬＵＴ（６４，１２８）、ＬＵＴ（１２８，６４）、およびＬＵＴ（１２８，１２８）の４つの補正量に基づいて線形補間演算を行うことによって補正量を算出することになる。

まず、ｄａｔａ［ｎ］のデータが６４、ｄａｔａ［ｎ＋２］のデータが１００である場合の補正量を線形補間演算によって求める。具体的には次の式、ＬＵＴ（６４，１００）＝ＬＵＴ（６４，６４）＋（ＬＵＴ（６４，１２８）− ＬＵＴ（６４，６４））＊（１００−６４）／（１２８−６４）＝０＋（０−０）＊３６／６４＝０
となる。

次に、ｄａｔａ［ｎ］のデータが１２８、ｄａｔａ［ｎ＋２］のデータが１００である場合の補正量を線形補間演算によって求める。具体的には次の式、
ＬＵＴ（１２８，１００）＝ＬＵＴ（１２８，６４）＋（ＬＵＴ（１２８，１２８）−ＬＵＴ（１２８，６４））＊（１００−６４）／（１２８−６４）＝−１＋（０−（−１））＊３６／６４＝−０．４３７５
となる。

次に、ＬＵＴ（６４，１００）とＬＵＴ（１２８，１００）とに対して線形補間演算を行うことによってＬＵＴ（１００，１００）を求める、具体的には次の式、
ＬＵＴ（１００，１００）＝ＬＵＴ（６４，１００）＋（ＬＵＴ（１２８，１００）−ＬＵＴ（６４，１００））＊（１００−６４）／（１２８−６４）＝０＋（（−０．４３７５）−０）＊３６／６４＝−０．２４６
となる。

なお、２行前と同じ階調値ならば補正は不要であるので、補間処理が必要か不必要かを判断する判定部を設け、この判定部が補間処理が不要であると判断した場合には、上記の補間演算を省略して補正を行わないようにしてもよい。

なお、上記の例では、参照すべきデータに対応する２つの代表階調値の補正量に対して、それぞれ補正対象のデータを考慮した補間演算を行った後に、これらの補間演算結果に基づいて、参照すべきデータを考慮した補間演算を行っているが、補正対象に対応する２つの代表階調値の補正量に対して、それぞれ参照すべきデータを考慮した補間演算を行った後に、これらの補間演算結果に基づいて、補正対象のデータを考慮した補間演算を行ってもよい。

また、上記の演算例に示すように、除算の分母は、隣り合う代表階調値同士の間の差分値であることがわかる。すなわち、隣り合う代表階調値同士の間隔を２のべき乗に限定すれば、ビットのシフトだけで除算を実現できるので、単なるシフトレジスタのような簡単な回路で除算を実現することが可能となる。

（補正回路における処理の流れ）
次に、補正回路１０における処理の流れについて、図５に示すフローチャートを参照しながら以下に説明する。

まず、表示制御回路２から補正回路１０に対して画像信号ＤＡＴＡが入力されると、そのデータが１水平走査ライン分ずつ順にバッファ１１に格納される。これにより、少なくとも２水平走査ライン分のデータがバッファ１１に格納される（ステップ１、以降、Ｓ１のように称する）。

次に、Ｓ２において、補間演算部１３は、バッファ１１から特定のデータ信号線に対応する画素データを２水平走査ライン分のデータからそれぞれ取得する。ここで、特定のデータ信号線の選択方法としては、例えば表示部の最も左に位置するデータ信号線から順に選択する、などが考えられる。ここで取得された画素データのうち、先にバッファされた水平走査ライン分のデータから取得された画素データが参照すべきデータとなり、後にバッファされた水平走査ライン分のデータから取得された画素データが補正対象のデータとなる。

次に、Ｓ３において、補間演算部１３は、参照すべきデータおよび補正対象のデータに基づいて、補間演算に必要な補正量データをＬＵＴ１２から取得する。具体的には、補間演算部１３は次の処理を行う。まず、ＬＵＴ１２における、参照すべきデータに対応する代表階調値の中から、参照すべきデータの前後の値をとる２つの代表階調値を特定する。また、ＬＵＴ１２における、補正対象のデータに対応する代表階調値の中から、補正対象のデータの前後の値をとる２つの代表階調値を特定する。そして、参照すべきデータに対応する２つの代表階調値、および、補正対象のデータに対応する２つの代表階調値の全ての組み合わせ（４つ）について、ＬＵＴ１２に登録されている補正量データを取得する。

次に、Ｓ４において、補間演算部１３は、Ｓ３において取得した４つの補正量データに基づいて補間演算を行うことにより、補正量を算出する。具体的には、上記したように、補間演算部１３は、参照すべきデータ（または補正対象のデータ）に対応する２つの代表階調値の補正量に対して、それぞれ補正対象のデータ（または参照すべきデータ）を考慮した補間演算を行った後に、これらの補間演算結果に基づいて、参照すべきデータ（または補正対象のデータ）を考慮した補間演算を行う。これにより、実際の補正量が算出される。算出された補正量は、補正量格納部１４に格納される。

次に、Ｓ５において、加算器１５は、補正量格納部１４から補正量を読み出すとともに、バッファ１１から、該補正量に対応する画素データを読み出し、これらを加算する処理を行う。具体的には、加算器１５は、まず補正量格納部１４から補正量を読み出すとともに、バッファ１１から、補正対象のデータとしての画素データを読み出す。そして、加算器１５は、読み出した画素データに対して、読み出した補正量を加算する。

次に、Ｓ６において、加算器１５は、Ｓ５における加算結果を出力する。その後、補間演算部１３は、バッファ１１において、補正対象のデータとして格納されている全ての画素データの補正が完了したかを確認し（Ｓ７）、全て完了していない場合（Ｓ７においてＮＯ）には、Ｓ２からの処理を行う。

全て完了している場合（Ｓ７においてＹＥＳ）には、バッファ１１に対して、表示制御回路２から送られてくる次の１水平走査ライン分のデータが入力される（Ｓ８）。その後、Ｓ１からの処理に戻ることになる。すなわち、バッファ１１は、参照すべきデータとしての１水平走査ライン分のデータを破棄し、補正が完了した１水平走査ライン分のデータを参照すべきデータとするとともに、表示制御回路２から送られてくる次の１水平走査ライン分のデータを、補正対象のデータとして格納する。

以上の処理が繰り返し行われることによって、表示制御回路２から補正回路１０に対して画像信号ＤＡＴＡが、補正画像信号ＤＡＴＡ’として補正回路１０から出力されることになる。

（駆動例）
次に、実際に表示が行われる場合の駆動例について、図６に示すタイミングチャートを参照しながら説明する。同図に示すタイミングチャートでは、特定のデータ信号線に関して、画像信号ＤＡＴＡにおける各ｄａｔａ［ｉ］の表示タイミング、データ信号線に印加される信号の電位を示すソース電圧、ｉ番目の水平走査ラインに印加されるゲート信号の電位を示すゲート電圧［ｉ］、および、ｉ番目の水平走査ラインに接続されている画素電極の電位を示す電極電圧［ｉ］が示されている。

同図に示すように、ゲート電圧［ｉ］において、ｄａｔａ［ｉ］が表示されるべき水平走査期間の開始タイミングよりも前となるタイミングからゲートオンパルスが立ち上がっている。すなわち、ゲートオンパルスには、プレ充電期間と本充電期間とが含まれていることになる。このように、実際の水平走査期間よりも前からＴＦＴ１００におけるゲートがアクティブになることによって、画素電極に対する充電期間が長くなる。これにより、例えば走査周波数を高めるために、水平走査期間を短く設定する必要が生じた場合においても、プレ充電期間において画素電極に対して予め充電を行っておくことによって、本充電期間で所望の電位まで画素電極を確実に充電することが可能となっている。

また、画像信号ＤＡＴＡは、飛び越し走査方式によって１水平走査ラインおきのデータとして入力されている。すなわち、画像信号ＤＡＴＡとしては、ｄａｔａ［ｎ−２］、ｄａｔａ［ｎ］、ｄａｔａ［ｎ＋２］、…、ｄａｔａ［ｎ−１］、ｄａｔａ［ｎ＋１］、…の順で順次表示制御回路２からデータが出力されている。

ここで、同図に示す例における画像信号ＤＡＴＡは、ｎ行目のゲートラインに対応するデータのみが黒表示であり、それ以外の行のゲートラインに対応するデータは所定の中間階調での表示（灰色表示）となっているものを想定している。この場合、補正を行わずに駆動を行うと、前記したように、ｎ＋２行目のゲートラインに対応する画素電極に対するプレ充電期間が、ｎ行目のゲートラインに対応するデータの黒表示によって影響を受けることになり、所望とする充電が行われないことになる。この状態の充電電位を、図６の電極電圧［ｎ＋２］における破線で示している。

これに対して、本実施形態では、上記したように、１つ前に走査が行われる画素データの値と、次に走査が行われる画素データの値との関係に応じて、次に走査が行われる画素データに対して補正がかけられている。図６に示す例では、ｄａｔａ［ｎ］に対応する画素データとｄａｔａ［ｎ＋２］に対応する画素データとの関係によって、ｄａｔａ［ｎ＋２］の値が、実際の値よりも高くなるように補正されている。この補正により、ｄａｔａ［ｎ＋２］の表示が行われる期間におけるソース電圧が、補正が行われない状態の電圧よりもαだけ高められている。

このように補正が行われることによって、ｎ＋２行目のゲートラインに対応する画素電極に対するプレ充電期間が、ｎ行目のゲートラインに対応するデータの黒表示によって影響を受けても、その影響を打ち消すように充電が行われることになる。これにより、ｎ＋２行目のゲートラインに対応する画素電極に対して、所望の電位まで適切に充電を行うことが可能となる。

（駆動方式の他の例）
次に、上記した駆動方式とは異なる駆動方式を採用した場合の例について説明する。

図７は、上記と同様に、飛び越し走査方式によって１水平走査ラインおきのデータが画像信号ＤＡＴＡとして入力されている状態における、ゲートクロックＧＣＫ、および、ｉ番目の水平走査ラインに印加されるゲート信号の電位を示すゲート電圧［ｉ］を示している。前記した例では、１つのゲートオンパルスに、プレ充電期間と本充電期間とが含まれていたが、図７に示す例では、プレ充電期間に対応するゲートオンパルスと、本充電期間に対応するゲートオンパルスとが別々のパルスとしてそれぞれ印加されている。これは、ゲートドライバ４が、ゲートクロックＧＣＫのパルスのパルス幅に同期してゲートオンパルスが生成されるような設計になっている場合に相当する。

同図の例では、ゲートクロックＧＣＫのパルスの立ち下がり時にゲートオンパルスがＯＮとなり、ゲートクロックＧＣＫのパルスの立ち上がり時にゲートオンパルスがＯＦＦとなっており、プレ充電期間と本充電期間とが、ゲートクロックＧＣＫのパルス幅だけ間隔を空けた別々のゲートオンパルスによって実現されている。この場合、ｎ行目のゲートラインに対応する本充電期間のゲートオンパルスと同じタイミングで、ｎ＋２行目のゲートラインに対応するプレ充電期間のゲートオンパルスが印加されている。よって、上記と同様に、ｎ＋２行目のゲートラインに対応する画素電極に対するプレ充電期間が、ｎ行目のゲートラインに対応するデータの本充電期間によって影響を受けることになるので、上記と同様の補正を行うことが有効となる。

なお、図７に示す例では、上記のように、プレ充電期間に対応するゲートオンパルスと、本充電期間に対応するゲートオンパルスとが別々のパルスとしてそれぞれ印加されている一方、前記した図６に示す例では、１つのゲートオンパルスに、プレ充電期間と本充電期間とが含まれている。両者を比較すると、図６に示す例の方が、ゲートラインに印加される信号の電圧変化の回数を少なくすることができるので、信号の周波数を低減することができ、消費電力を抑えることができる。

図８は、順次走査方式によって駆動が行われる例を示している。同図は、図６に示すタイミングチャートに準じており、ゲートオンパルスには、プレ充電期間と本充電期間とが含まれている。

また、画像信号ＤＡＴＡは、順次走査方式によって各水平走査ラインのデータが連続して入力されている。すなわち、画像信号ＤＡＴＡとしては、ｄａｔａ［ｎ−１］、ｄａｔａ［ｎ］、ｄａｔａ［ｎ＋１］、…の順で順次表示制御回路２からデータが出力されている。

ここで、同図に示す例における画像信号ＤＡＴＡは、ｎ行目のゲートラインに対応するデータのみが黒表示であり、それ以外の行のゲートラインに対応するデータは所定の中間階調での表示（灰色表示）となっているものを想定している。この場合、補正を行わずに駆動を行うと、前記したように、ｎ＋１行目のゲートラインに対応する画素電極に対するプレ充電期間が、ｎ行目のゲートラインに対応するデータの黒表示によって影響を受けることになり、所望とする充電が行われないことになる。この状態の充電電位を、図８の電極電圧［ｎ＋１］における破線で示している。

これに対して、本実施形態では、上記したように、１つ前に走査が行われる画素データの値と、次に走査が行われる画素データの値との関係に応じて、次に走査が行われる画素データに対して補正がかけられている。図８に示す例では、ｄａｔａ［ｎ］に対応する画素データとｄａｔａ［ｎ＋１］に対応する画素データとの関係によって、ｄａｔａ［ｎ＋１］の値が、実際の値よりも高くなるように補正されている。この補正により、ｄａｔａ［ｎ＋１］の表示が行われる期間におけるソース電圧が、補正が行われない状態の電圧よりもαだけ高められている。

このように補正が行われることによって、ｎ＋１行目のゲートラインに対応する画素電極に対するプレ充電期間が、ｎ行目のゲートラインに対応するデータの黒表示によって影響を受けても、その影響を打ち消すように充電が行われることになる。これにより、ｎ＋１行目のゲートラインに対応する画素電極に対して、所望の電位まで適切に充電を行うことが可能となる。

なお、図８に示す例では、フレーム反転駆動、すなわち、液晶層に対して印加する電圧の極性を１フレーム周期で反転させる交流駆動（反転駆動）が行われていることが想定されている。よって、１フレーム内においては、互いに隣接するゲートラインで、画素電極に対して印加される電圧の極性は同じとなるので、上記のようにプレ充電期間と本充電期間とを連続して設けることが可能となっている。

これに対して、ライン反転駆動、すなわち、液晶層に対して印加する電圧の極性を１水平走査ライン周期で反転させる交流駆動が行われる場合、互いに隣接するゲートラインで、画素電極に対して印加される電圧の極性が反転するので、上記のようにプレ充電期間と本充電期間とを連続して設けることができない。

図９は、ライン反転駆動を行う順次走査方式によって駆動が行われる場合の、ｉ番目の水平走査ラインに印加されるゲート信号の電位を示すゲート電圧［ｉ］を示している。同図に示す例では、ｎ行目、ｎ＋２行目、ｎ＋４行目のゲートラインが一方の極性であり、ｎ＋１行目、ｎ＋３行目のゲートラインが他方の極性となっている。このような場合、プレ充電期間は、同じ極性で電圧印加が行われる２水平走査ライン前のゲートラインでの本充電期間と同じタイミングとなるように設定される。これにより、十分にプレ充電を行うことが可能となる。すなわち、上記と同様に、ｎ＋２行目のゲートラインに対応する画素電極に対するプレ充電期間が、ｎ行目のゲートラインに対応するデータの本充電期間によって影響を受けることになるので、上記と同様の補正を行うことが有効となる。

また、異なる極性で電圧印加が行われる１水平走査ライン前のゲートラインでの本充電期間のタイミングでは、ゲート電圧を０にすることによって、異なる極性での電圧印加の影響を受けることなく、プレ充電の効果を維持することができる。

（補正回路の配置例）
上記の構成では、補正回路１０は、表示制御回路２から出力された画像信号ＤＡＴＡに対して補正を行い、補正画像信号ＤＡＴＡ’をソースドライバ３に対して出力するようになっている。図１３の（ａ）は、この部分の構成を模式的に示している。

これに対して、補正回路１０を、外部の信号源から出力されたデジタルビデオ信号Ｄｖに対して補正を行い、補正デジタルビデオ信号Ｄｖ’を表示制御回路２に対して出力する構成とすることも可能である。図１３の（ｂ）は、この構成を模式的に示している。

このように、補正回路１０は、表示制御回路２における表示制御が行われた後の画像信号に対して補正を行うものであってもよいし、表示制御回路２における表示制御が行われる前のデジタルビデオ信号に対して補正を行うものであってもよい。ただし、表示制御回路２において独立ガンマ補正が行われる場合には注意が必要である。以下にこのことについて説明する。

独立ガンマ補正とは、液晶層に対して印加される電圧と光の透過率との関係を示すＶ−Ｔカーブの波長依存性を補償するために、各色成分毎に行うガンマ補正である。つまり、一般的なガンマ補正は、入力階調のそれぞれに対して出力階調を設定することによって、入力階調の変化と実際の光の透過率との関係を適正にするものであるが、これをＲＧＢの色成分それぞれに対して独立に行うものが独立ガンマ補正である。

図１４は、独立ガンマ補正処理部２１の概略構成を示している。同図に示すように、独立ガンマ補正処理部２１は、独立ガンマ用ＬＵＴ２２を備えている。また、図１５は、独立ガンマ用ＬＵＴ２２の具体例を示している。同図に示すように、独立ガンマ用ＬＵＴ２２は、ＲＧＢの各色成分に対して、入力階調（同図の例では０〜２５５階調）と出力階調との関係が設定されたテーブルとなっている。

独立ガンマ補正処理部２１には、独立ガンマ補正前の画像データとして、ＲＧＢの各色成分のデータを含む画像データ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）が入力される。独立ガンマ補正処理部２１は、入力された画像データ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）から、各色成分のデータを入力階調として抽出し、独立ガンマ用ＬＵＴ２２を参照して、各色成分ごとに出力階調を特定する。この各色成分ごとの出力階調が、独立ガンマ補正後の画像データとしての画像データ（Ｒ’，Ｇ’，Ｂ’）として出力される。

以上のような独立ガンマ補正は、基本的には表示制御回路２において行われる。すなわち、表示制御回路２が独立ガンマ補正処理部２１を備えていることになる。ただし、独立ガンマ補正処理部２１は、表示制御回路２に備えられているのではなく、表示制御回路２から独立して設けられていてもよい。

ここで、独立ガンマ補正処理部２１による独立ガンマ補正が行われるタイミングと、補正回路１０による上記の補正が行われるタイミングとの前後関係によって処理内容が変わってくることについて説明する。なお、以下の説明では、補正回路１０による補正をゴースト補正と称する。

図１６の（ａ）は、ｎライン目とｎ＋２ライン目の画像データ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）の一例に対して、独立ガンマ補正を行わずに、ゴースト補正のみを行った場合の例を示している。この例では、ｎライン目の画像データ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）が（２５５，２５５，２５５）であり、ｎ＋２ライン目の画像データ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）が（３２，３２，３２）となっている。ここで、補正回路１０に設けられているＬＵＴ１２が図１７のように設定されているものとすると、補正回路１０によるゴースト補正により、ｎ＋２ライン目の画像データ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）が（２６，２６，２６）に補正される。これによりゴーストと呼ばれる表示の不具合が解消される。

図１６の（ｂ）は、ｎライン目とｎ＋２ライン目の画像データ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）の一例に対して、独立ガンマ補正を行った後にゴースト補正を行った場合の例を示している。この例では、ｎライン目の画像データ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）が（２５５，２５５，２５５）であり、ｎ＋２ライン目の画像データ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）が（３２，３２，３２）となっている。これに対して、図１５に示す独立ガンマ用ＬＵＴ２２によって独立ガンマ補正が行われると、ｎライン目の画像データ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）が（２４０，２５５，２４８）であり、ｎ＋２ライン目の画像データ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）が（３４，３２，２５）となる。その後に、図１７に示すＬＵＴ１２によってゴースト補正が行われると、ｎ＋２ライン目の画像データ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）が（２５，２６，１９）に補正される。これによりゴーストと呼ばれる表示の不具合が解消される。つまり、独立ガンマ補正が行われた後にゴースト補正が行われる場合には、独立ガンマ補正およびゴースト補正の両方とも適切に行われることになる。

図１６の（ｃ）は、ｎライン目とｎ＋２ライン目の画像データ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）の一例に対して、ゴースト補正を行った後に独立ガンマ補正を行った場合の例を示している。この例では、ｎライン目の画像データ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）が（２５５，２５５，２５５）であり、ｎ＋２ライン目の画像データ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）が（３２，３２，３２）となっている。これに対して、図１７に示すＬＵＴ１２によってゴースト補正が行われると、ｎ＋２ライン目の画像データ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）が（２６，２６，２６）に補正される。その後に、図１５に示す独立ガンマ用ＬＵＴ２２によって独立ガンマ補正が行われると、ｎライン目の画像データ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）が（２４０，２５５，２４８）であり、ｎ＋２ライン目の画像データ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）が（２８，２５，２０）となる。この場合、ゴースト補正が行われることによってゴーストの発生が解消された画像データに対して、独立ガンマ補正がさらに行われてしまうので、ゴーストが再発生してしまうことになる。

すなわち、表示制御回路２において独立ガンマ補正が行われる場合、図１３の（ａ）に示されるような構成、すなわち、表示制御回路２から出力される画像信号ＤＡＴＡに対して補正回路１０がゴースト補正を行う構成であれば、適切に独立ガンマ補正およびゴースト補正を行うことができる。一方、図１３の（ｂ）に示されるような構成、すなわち、補正回路１０によってゴースト補正された補正デジタルビデオ信号Ｄｖ’が表示制御回路２に入力される構成の場合、ゴースト補正が適切に行われないことになる。

ゴースト補正を行った後に独立ガンマ補正を行う構成とする場合、補正回路１０を図１８に示すような構成とすることによって上記の問題を解決することができる。すなわち、補正回路１０内に、ＲＧＢの各色成分に対応したＬＵＴ１２Ｒ・１２Ｇ・１２Ｂを設け、ＲＧＢの各色成分ごとに独立して補正演算を行うようにする。ここで、ＬＵＴ１２Ｒ・１２Ｇ・１２Ｂを、後段で行われる独立ガンマ補正を考慮して各テーブルの値を設定しておくことにより、ゴースト補正を行った後に独立ガンマ補正を行っても、独立ガンマ補正およびゴースト補正の両方とも適切に行われることになる。この構成における補正演算および補間演算は上記した方法と同様であるのでここではその説明を省略する。

なお、図１８に示すような構成の補正回路１０は、飛び越し走査方式および順次走査方式のいずれにおいても適用可能である。

（補正回路の他の構成例）
上記の構成では、補正回路１０は、補間演算部１３がＬＵＴ１２を参照して補間演算を行うことによって補正処理を行っているが、関数を用いた補正演算を行う補正演算処理部を設ける構成としてもよい。すなわち、この構成の場合、補正演算処理部は、まず、バッファ１１から参照すべきデータおよび補正対象のデータを取得する。次に、補間演算処理部は、参照すべきデータおよび補正対象のデータを所定の関数に代入することによって、補正量を算出する。算出された補正量は、補正量格納部１４に格納される。その後の処理は、上記した構成と同様である。

（テレビジョン受像機の構成）
次に、本発明に係る液晶表示装置をテレビジョン受像機に使用した例について説明する。図１０は、このテレビジョン受像機用の表示装置８００の構成を示すブロック図である。この表示装置８００は、Ｙ／Ｃ分離回路８０と、ビデオクロマ回路８１と、Ａ／Ｄコンバータ８２と、液晶コントローラ８３と、液晶パネル８４と、バックライト駆動回路８５と、バックライト８６と、マイコン（マイクロコンピュータ）８７と、階調回路８８とを備えている。なお、上記液晶パネル８４は、本発明に係る液晶表示装置に対応するものであり、アクティブマトリクス型の画素アレイからなる表示部と、その表示部を駆動するためのソースドライバおよびゲートドライバを含んでいる。

上記構成の表示装置８００では、まず、テレビジョン信号としての複合カラー映像信号Ｓｃｖが外部からＹ／Ｃ分離回路８０に入力され、そこで輝度信号と色信号に分離される。これらの輝度信号と色信号は、ビデオクロマ回路８１にて光の３原色に対応するアナログＲＧＢ信号に変換され、さらに、このアナログＲＧＢ信号はＡ／Ｄコンバータ８２により、デジタルＲＧＢ信号に変換される。このデジタルＲＧＢ信号は液晶コントローラ８３に入力される。また、Ｙ／Ｃ分離回路８０では、外部から入力された複合カラー映像信号Ｓｃｖから水平および垂直同期信号も取り出され、これらの同期信号もマイコン８７を介して液晶コントローラ８３に入力される。

液晶コントローラ８３は、Ａ／Ｄコンバータ８２からのデジタルＲＧＢ信号（前記したデジタルビデオ信号Ｄｖに相当）に基づきドライバ用データ信号を出力する。また、液晶コントローラ８３は、液晶パネル８４内のソースドライバおよびゲートドライバを上記実施形態と同様に動作させるためのタイミング制御信号を、上記同期信号に基づいて生成し、それらのタイミング制御信号をソースドライバおよびゲートドライバに与える。また、階調回路８８では、カラー表示の３原色Ｒ，Ｇ，Ｂそれぞれの階調電圧が生成され、それらの階調電圧も液晶パネル８４に供給される。

液晶パネル８４では、これらのドライバ用データ信号、タイミング制御信号および階調電圧に基づき内部のソースドライバやゲートドライバ等により駆動用信号（データ信号、走査信号等）が生成され、それらの駆動用信号に基づき内部の表示部にカラー画像が表示される。なお、この液晶パネル８４によって画像を表示するには、液晶パネル８４の後方から光を照射する必要がある。この表示装置８００では、マイコン８７の制御の下にバックライト駆動回路８５がバックライト８６を駆動することにより、液晶パネル８４の裏面に光が照射される。

上記の処理を含め、システム全体の制御はマイコン８７が行う。なお、外部から入力される映像信号（複合カラー映像信号）としては、テレビジョン放送に基づく映像信号のみならず、カメラにより撮像された映像信号や、インターネット回線を介して供給される映像信号等も使用可能であり、この表示装置８００では、様々な映像信号に基づいた画像表示が可能である。

上記構成の表示装置８００でテレビジョン放送に基づく画像を表示する場合には、図１１に示すように、当該表示装置８００にチューナ部９０が接続される。このチューナ部９０は、アンテナ（不図示）で受信した受信波（高周波信号）の中から受信すべきチャンネルの信号を抜き出して中間周波信号に変換し、この中間周波数信号を検波することによってテレビジョン信号としての複合カラー映像信号Ｓｃｖを取り出す。この複合カラー映像信号Ｓｃｖは、既述のように表示装置８００に入力され、この複合カラー映像信号Ｓｃｖに基づく画像が当該表示装置８００によって表示される。

図１２は、上記構成の表示装置をテレビジョン受像機とするときの機械的構成の一例を示す分解斜視図である。図１２に示した例では、テレビジョン受像機は、その構成要素として、上記表示装置８００の他に第１筐体８０１および第２筐体８０６を有しており、表示装置８００を第１筐体８０１と第２筐体８０６とで包み込むようにして挟持した構成となっている。第１筐体８０１には、表示装置８００で表示される画像を透過させる開口部８０１ａが形成されている。また、第２筐体８０６は、表示装置８００の背面側を覆うものであり、当該表示装置８００を操作するための操作用回路８０５が設けられると共に、下方に支持用部材８０８が取り付けられている。

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

また、本願では説明の便宜上、列方向にデータ信号線、行方向に走査信号線と関連付けているが、画面を90°回転した構成なども含まれることは言うまでもない。

本発明に係る液晶表示装置は、例えばパーソナルコンピュータのモニターやテレビジョン受像機など、各種の表示装置に適用できる。

Claims (10)

1. 行方向に伸びる複数の走査信号線と、列方向に伸びる複数のデータ信号線と、上記走査信号線および上記データ信号線の交差部に対応して設けられる複数の画素とを備えるアクティブマトリクス型の液晶駆動パネルに対して、外部から入力される複数の画素データからなる画像信号を補正するデータ処理装置であって、
   第１の画素データ、および、該第１の画素データに基づいて駆動される上記データ信号線と同じデータ信号線で、該第１の画素データによる駆動タイミングよりも前に駆動に用いられる第２の画素データを取得し、
   上記第２の画素データの値と上記第１の画素データの値との関係に応じて上記第１の画素データを補正する補正処理部を備え、
   上記液晶駆動パネルが、上記第１の画素データに基づいて上記データ信号線から上記画素に対して電圧を印加するように上記走査信号線を選択状態とする本充電期間と、該本充電期間よりも前のタイミングで同じ走査信号線を選択状態とするプレ充電期間とにおいて画素の充電を行うとともに、
   上記第２の画素データが、上記プレ充電期間において上記データ信号線の駆動に用いられるべきデータであることを特徴とするデータ処理装置。
2. 上記走査信号線が１水平走査ライン間隔で同じグループとなるように２つのグループに分かれており、各グループに対する走査が順次行われる飛び越し走査方式によって上記液晶駆動パネルが駆動されるとともに、
   上記第１の画素データによる駆動が行われるべき画素に対応する上記走査信号線をｎ番目の走査信号線とすると、上記第２の画素データが、ｎ−２番目の走査信号線に対応する画素を駆動すべきデータであることを特徴とする請求項１記載のデータ処理装置。
3. 上記第２の画素データの値と、上記第１の画素データの値との組み合わせに対応した補正量データを格納する補正量記憶部をさらに備え、
   上記補正処理部が、上記補正量記憶部を参照することによって補正を行うことを特徴とする請求項１または２に記載のデータ処理装置。
4. 上記補正量記憶部が、上記第２の画素データに対応する複数の代表階調値と、上記第１の画素データに対応する複数の代表階調値との組み合わせに対応した補正量データを格納しており、
   上記補正処理部が、上記第２の画素データに対応する代表階調値の中から、取得した第２の画素データの前後の値をとる２つの代表階調値を特定するとともに、上記第１の画素データに対応する代表階調値の中から、取得した第１の画素データの前後の値をとる２つの代表階調値を特定し、これら４つの代表階調値の組み合わせに対応する補正量データに対して補間演算を行うことによって補正量を算出することを特徴とする請求項３記載のデータ処理装置。
5. 行方向に伸びる複数の走査信号線と、列方向に伸びる複数のデータ信号線と、上記走査信号線および上記データ信号線の交差部に対応して設けられる複数の画素とを備えるアクティブマトリクス型の液晶駆動パネルと、
   上記走査信号線を選択状態とするゲートオンパルスを、上記走査信号線に順次印加する走査信号駆動部と、
   １フレーム期間内における所定の複数の水平期間ごとに極性が反転するようにデータ信号を上記データ信号線に印加するデータ信号駆動部と、
   請求項１〜４のいずれか一項に記載のデータ処理装置とを備えることを特徴とする液晶表示装置。
6. 外部から入力される複数の画素データからなる画像信号を受け取り、上記走査信号駆動部および上記データ信号駆動部の動作を制御する信号および上記データ信号駆動部に供給すべき画像信号を出力する表示制御回路をさらに備え、
   上記データ処理装置が、上記表示制御回路から出力された画像信号に対して補正を行い、上記データ信号駆動部に補正した画像信号を供給することを特徴とする請求項５記載の液晶表示装置。
7. 外部から入力される複数の画素データからなる画像信号を受け取り、上記走査信号駆動部および上記データ信号駆動部の動作を制御する信号および上記データ信号駆動部に供給すべき画像信号を出力する表示制御回路をさらに備え、
   上記データ処理装置が、上記表示制御回路に対して入力される画像信号に対して補正を行うことを特徴とする請求項５記載の液晶表示装置。
8. 上記表示制御回路が、画像信号に含まれる各色成分のデータ毎に独立して行うガンマ補正を行うとともに、
   上記データ処理装置が、上記第２の画素データの値と、上記第１の画素データの値との組み合わせに対応した補正量データを、各色成分毎に独立して格納する補正量記憶部をさらに備え、
   上記補正処理部が、上記補正量記憶部を参照することによって補正を行うことを特徴とする請求項７記載の液晶表示装置。
9. 請求項５に記載の液晶表示装置と、テレビジョン放送を受信するチューナ部とを備えることを特徴とするテレビジョン受像機。
10. 行方向に伸びる複数の走査信号線と、列方向に伸びる複数のデータ信号線と、上記走査信号線および上記データ信号線の交差部に対応して設けられる複数の画素とを備えるアクティブマトリクス型の液晶駆動パネルに対して、外部から入力される複数の画素データからなる画像信号を補正するデータ処理方法であって、
    補正対象となる第１の画素データ、および、該第１の画素データに基づいて駆動される上記データ信号線と同じデータ信号線で、該第１の画素データによる駆動タイミングよりも前に駆動に用いられる第２の画素データを取得するステップと、
    上記第２の画素データの値と上記第１の画素データの値との関係に応じて上記第１の画素データを補正するステップとを有し、
    上記液晶駆動パネルが、上記第１の画素データに基づいて上記データ信号線から上記画素に対して電圧を印加するように上記走査信号線を選択状態とする本充電期間と、該本充電期間よりも前のタイミングで同じ走査信号線を選択状態とするプレ充電期間とにおいて画素の充電を行うとともに、
    上記第２の画素データが、上記プレ充電期間において上記データ信号線の駆動に用いられるべきデータであることを特徴とするデータ処理方法。

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