JP5280203B2 - 液晶パネル駆動装置、液晶表示装置、車載用表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、低温下での表示性能が求められる表示装置（例えば、車両搭載用液晶表示装置）に関する。

近年、車載用表示装置として液晶表示装置が注目されているが、この車載用液晶表示装置には−３０℃〜−２０℃程度の低温（極低温）まで動画表示性能を保証することが望まれるところ、極低温では液晶の応答が鈍くなり、特に動画の表示品位が低下するという問題がある。

一方で、液晶の応答速度を高める手法としてオーバードライブ（階調遷移強調処理）が知られている。このオーバードライブは、今回の入力階調が前回の入力階調より高い場合に今回の階調より高い階調を出力したり、今回の入力階調が前回の入力階調より低い場合に今回の階調より低い階調を出力したりすることによって液晶の応答速度を高めるものである。また、前回の応答で到達が予測される階調と今回の入力階調とに基づいてオーバードライブを行う手法（予測型のオーバードライブ）も特許文献１等に開示されている。

しかしながら、例えば、ＶＡモード（例えば、ＭＶＡ方式の液晶パネル）では、画素内には応答速度が異なる領域が存在しており（特許文献２参照）、これに起因して、オーバードライブ（予測型のオーバードライブを含む）を行ったときに、一旦立ち上がった応答波形が急速に落ち込む異常応答（以下、角応答と称する）が起こることがある。すなわち、低階調の第１の階調、中あるいは高階調の第２の階調が入力され、以後第２の階調が続く場合、その応答波形は、第１の階調から第２の階調への階調遷移に基づくオーバードライブによって画素内の応答速度が速い領域の影響で見かけ上第２の階調に一旦立ち上がるが、その後オーバードライブが切れると画素内の応答速度が遅い領域の影響で第２の階調から大きく落ち込み、角応答が発現する。

そして、この角応答は液晶の粘度が大きくなる低温下で特に顕著となる。すなわち、車載用等、低温下での動画表示が求められる液晶表示装置においては、低温下の応答速度を高めるべく階調遷移強調処理を行っても、角応答の発現によって表示品位の向上が得られないという問題があった。
日本国公開特許公報「特開２００４−２４６３１２号公報（公開日：２００４年９月２日）」 日本国公開特許公報「特開２００４−３０２４６０号公報（公開日：２００４年１０月２８日）」

ここで、特許文献１では、角応答を抑制する従来技術が開示されているが、この技術は１回（１フレーム）での応答を前提としたものであり、低温下で１回での応答条件が存在しないような場合には効果が得られない。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、低温下での表示品位（特に、動画表示品位）を向上させる液晶表示パネル駆動装置を提供する点にある。

本発明の液晶パネル駆動装置は、上記課題を解決するために、階調遷移に基づいてオーバードライブを行う液晶パネル駆動装置であって、検出された温度が閾値温度（第１閾値温度）以下の低温である場合に、該低温下では１回のオーバードライブでの応答条件が存在しないライズ型階調遷移に対して前回の応答で到達が予測される階調と入力階調との階調遷移に基づいてオーバードライブを行い、かつ、上記ライズ型階調遷移のうちの特定の階調遷移については、最大階調よりも小さい階調によるオーバードライブを行うことを特徴とする。換言すれば、本発明の液晶パネル駆動装置は、前回の応答で到達が予測される階調と入力階調との階調遷移に対応して出力階調を決定する信号処理部を備え、該出力階調によってオーバードライブを行うことが可能な液晶パネル駆動装置であって、上記信号処理部は、１回のオーバードライブでの応答条件が存在しない（いずれの階調をいれても応答が完了しえない）ライズ型階調遷移が存在する温度下において、該ライズ型階調遷移のうちの特定の階調遷移に対して、最大階調よりも小さい階調を出力階調とすることを特徴とする。

１回での応答条件が存在しないライズ型階調遷移に対しては、一般には最大階調によるオーバードライブを行うことが考えられる。しかし、こうすると、上記ライズ型階調遷移のうちの特定の階調遷移では、到達階調が主として画素内の応答速度の速い領域によりもたらされ（つまり、到達階調が見かけ上のものとなり）、角応答が顕著に発現してしまう。

そこで、本願構成では、低温下で１回での応答条件が存在しないライズ型階調遷移のうちの特定の階調遷移に、あえて最大階調よりも小さい階調によるオーバードライブを行う。これにより、画素内の各領域（応答速度が速い領域と遅い領域）で到達階調を均一化し、一旦立ち上がった波形の落ち込みを小さくすることができる。この結果、角応答が抑制され、表示品位（特に、動画表示品位）を向上させることが可能となる。

例えば、低温下において順次入力される第１〜第３の階調およびそれ以後の階調について、第１の階調から第２の階調への階調遷移が上記特定の階調遷移であり、第３の階調およびそれ以後の階調に第２の階調と等しい階調が連続する場合には、最大階調より小さな階調から段階的に減少して第２の階調と等しい階調に到る各階調によるオーバードライブを行う。このように、上記のような入力階調（第１の階調・・・）に対して、複数回に亘って弱めのオーバードライブをかけ続けることで角応答を効果的に抑制することができる。

特に、本液晶パネル駆動装置は、画素内の応答速度差が大きいＶＡモード（とりわけ垂直配向の配向分割方式）の液晶パネルに好適である。

低温下では、低階調（例えば、最小階調０）からの立ち上がり（ライズ型階調遷移）が遅く、このような階調遷移では角応答がより顕著になる。そこで、このような階調遷移に対して最大階調よりも小さい階調によるオーバードライブを行えば、角応答が大幅に抑制され、表示品位（特に、動画表示品位）を効果的に向上させることが可能となる。

もっとも、低温下においても角応答の起こりにくいライズ型階調遷移に対しては、高速応答を図るべく最大階調によるオーバードライブを行えばよい。また、応答が速い常温（例えば、第２閾値温度より高い温度）下においては、前回の入力階調と今回の入力階調との階調遷移に基づき、１回での応答を前提とするオーバードライブを行えばよい。

本液晶パネル駆動においては、前回の応答で到達が予測される階調および今回の入力階調の組み合わせと今回の出力階調とが対応付けられた出力用ルックアップテーブルを備え、該出力用ルックアップテーブルを用いて上記オーバードライブを行ってもよい。この場合、上記閾値温度以下の複数の温度それぞれについて上記出力用ルックアップテーブルが設けられており、検出された温度に基づき対応する出力用ルックアップテーブルを選択してもよい。こうすれば、低温下の複数の温度それぞれについて最適なオーバードライブを行うことができる。

本液晶パネル駆動においては、前回の応答で到達が予測される階調および今回の出力階調の組み合わせと今回の応答で到達が予測される階調とが対応付けられた予測用ルックアップテーブルが設けられていてもよい。この場合上記閾値温度以下の複数の温度それぞれについて上記予測用ルックアップテーブルを備えていることが好ましい。

本発明の液晶パネル駆動装置は、階調遷移に基づいてオーバードライブを行う液晶パネル駆動装置であって、階調遷移Ｇｆ→Ｇｒに対して最大階調によるオーバードライブを行ったときの到達階調がＧｒに満たないとともに階調遷移ＧＦ→ＧＲに対して最大階調によるオーバードライブを行ったときの到達階調もＧＲに満たない低温下において、上記階調遷移Ｇｆ→Ｇｒに対して、階調Ｒｒより大きく且つ最大階調より小さな階調ＧＨによるオーバードライブを行う一方、上記階調遷移ＧＦ→ＧＲに対して最大階調によるオーバードライブを行うことを特徴とする。

上記構成は、上記のような低温下において、ライズ型階調遷移のうち所定の階調遷移Ｇｆ→Ｇｒ（角応答のおこり易い階調遷移）に対して弱めのオーバードライブを行う。これにより、画素内の各領域（応答速度が速い領域と遅い領域）で到達階調が均一化され、一旦立ち上がった波形の落ち込みを小さくすることができる。この結果、上記所定の階調遷移Ｇｆ→Ｇｒについて角応答の発現が抑制される。併せて、該階調遷移Ｇｆ→Ｇｒ以外の階調遷移ＧＦ→ＧＲ（角応答のおこり難い階調遷移）に対しては最大階調によるオーバードライブを行うことで、高速応答を図ることができる。以上から、上記低温下において表示品位（特に、動画表示品位）を向上させることができる。

また、上記液晶パネル駆動装置においては、上記階調遷移Ｇｆ→Ｇｒに、最小階調からのライズ型階調遷移（例えば、６４階調表示において、０→８階調の階調遷移）が含まれていてもよい。また、上記階調遷移ＧＦ→ＧＲに、最大階調へのライズ型階調遷移（例えば、６４階調表示において、５６→６３階調の階調遷移）が含まれていてもよい。

また、上記液晶パネル駆動装置においては、上記階調Ｇｆおよび階調ＧＦは前回の応答で到達が予測される階調であり、階調Ｇｒおよび階調ＧＲは今回の入力階調であることが好ましい。

また、上記液晶パネル駆動装置においては、温度ＴＬ１と温度ＴＬ１より低い温度ＴＬ２とがともに上記低温であり、温度ＴＬ１では上記階調遷移Ｇｆ→Ｇｒに対して階調ＧＬ１によるオーバードライブを行う一方、温度ＴＬ２では、上記階調遷移Ｇｆ→Ｇｒに対して階調ＧＬ１より低い階調ＧＬ２によるオーバードライブを行うことが好ましい。温度ＴＬ２では温度ＴＬ１より液晶の応答がおそいため、より弱いオーバードライブを行うことで角応答を効果的に抑制できる。

また、本発明の液晶パネルの駆動方法は、階調遷移に基づいてオーバードライブを行う液晶パネルの駆動方法であって、温度を検出し、該温度が閾値温度以下の低温であれば、該低温下では１回のオーバードライブでの応答条件が存在しないライズ型階調遷移に対して前回の応答で到達が予測される階調と入力階調との階調遷移に基づいてオーバードライブを行い、かつ、上記ライズ型階調遷移のうちの特定の階調遷移については、最大階調よりも小さい階調によるオーバードライブを行うことを特徴とする。

また、本発明の液晶パネルの駆動方法は、階調遷移に基づいてオーバードライブを行う液晶パネルの駆動方法であって、階調遷移Ｇｆ→Ｇｒに対して最大階調によるオーバードライブを行ったときの到達階調がＧｒに満たないとともに階調遷移ＧＦ→ＧＲに対して最大階調によるオーバードライブを行ったときの到達階調もＧＲに満たない温度下において、上記階調遷移Ｇｆ→Ｇｒに対して最大階調より小さな階調ＧＨによるオーバードライブを行う一方、上記階調遷移ＧＦ→ＧＲに対して最大階調によるオーバードライブを行うことを特徴とする。

また、本発明の液晶表示装置は、上記液晶パネル駆動装置を備えることを特徴とする。

以上のように、本液晶パネル駆動装置によれば、低温下で１回での応答条件が存在しないライズ型階調遷移のうちの特定の階調遷移に、あえて最大階調よりも小さい階調によるオーバードライブを行う。これにより、画素内の各領域（応答速度が速い領域と遅い領域）で到達階調を均一化し、一旦立ち上がった波形の落ち込みを小さくすることができる。この結果、角応答が抑制され、表示品位（特に、動画表示品位）を向上させることが可能となる。

本液晶表示装置の構成を示すブロック図である。 本液晶表示装置の応答波形と参考例の応答波形とを比較するためのグラフである。 本液晶表示装置のＯＳ用テーブル（−２０℃用）を示す表である。 本液晶表示装置のＯＳ用テーブル（−３０℃用）を示す表である。 本液晶表示装置のＯＳ用テーブル（常温用）を示すグラフである。 参考例のＯＳ用テーブル（−２０℃用）を示すグラフである。 参考例のＯＳ用テーブル（−３０℃用）を示すグラフである。 −２０℃において、入力階調が０→２４→２４・・・２４であるときの本液晶表示装置の出力階調および到達予測階調を示す表である。 −３０℃において、入力階調が０→２４→２４・・・２４であるときの本液晶表示装置の出力階調および到達予測階調を示す表である。 −２０℃において、入力階調が０→２４→２４・・・２４であるときの参考例の出力階調および到達予測階調を示す表である。 −３０℃において、入力階調が０→２４→２４・・・２４であるときの参考例の出力階調および到達予測階調を示す表である。 本液晶パネルの画素構成を示す平面図である。 ＭＶＡ方式の液晶パネルにおける角応答発生メカニズムを説明する平面図である。

符号の説明

１ 液晶表示装置
２ 液晶パネル駆動装置
３ 液晶パネル
５ 温度検出部
６ 記憶部
７ 信号処理部
１８ 液晶コントローラ
２０ ソースドライバ
２４ ＯＳ用ＬＵＴ
２５ 予測用ＬＵＴ
３７ ＯＳ処理部
３８ 予測処理部

本発明の実施の一形態を図１〜図１１に基づいて説明すれば以下の通りである。

本液晶表示装置１は、図１に示されるように、車載（インパネ搭載）用の液晶パネル３と、これを駆動する液晶パネル駆動装置２とを備える。

液晶パネル駆動装置２は、温度検出部５、記憶部６、信号処理部７、液晶コントローラ１８、ソースドライバ２０、およびゲートドライバ２１を備える。ここで、信号処理部７はＯＳ（オーバーシュート）処理部３７と予測処理部３８とを備え、記憶部６は、各種ルックアップテーブル（ＬＵＴ）を備える。なお、信号処理部７の各部や液晶コントローラ１８がＡＳＩＣ等のプロセッサによって実現されていてもよい。

液晶パネル３は垂直配向の配向分割方式をとっており、例えば図１２に示すように、各画素に対応してカラーフィルタ基板に電界制御用のリブ２８が設けられるとともにＴＦＴ基板に電界制御用の電極スリット２９が設けられるＭＶＡ方式の液晶パネルである。なお、液晶分子を放射状に配向させたＣＰＡ方式の液晶パネルでもよい。

温度検出部５は、液晶表示装置１の温度を検出し、これを温度信号として信号処理部７に送信する。信号処理部７は、温度検出部５からの温度信号に基づいて、入力データ（入力階調）にオーバーシュート（オーバードライブ）処理を行い、処理後のデータ（出力階調）をソースドライバ２０に出力する。

液晶コントローラ１８は、ソースドライバ２０と、ゲートドライバ２１とを制御する。なお、ソースドライバ２０はＤＡＣ回路（図示せず）を備え、このＤＡＣ回路は信号処理部７から出力された階調（出力階調）をアナログの出力電圧に変換する。このソースドライバ２０およびゲートドライバ２１によって液晶パネル３に配されたソースラインおよびゲートライン（図示せず）が駆動される。これにより上記ソースラインおよびゲートラインの交差点近傍にマトリクス状に配された画素に上記出力電圧が書き込まれ、液晶パネル３の表示が行われる。

信号処理部７の具体的な処理内容は以下のとおりである。なお、以下では入力データを６ビットデータ（０〜６４階調の階調データ）として説明する。

信号処理部７は、入力階調データに対してオーバーシュート（ＯＳ）処理を行い、出力階調データを生成する。ここで、記憶部６は、温度ごとに、ＯＳ用ＬＵＴ（出力用ルックアップテーブル）２４と予測用ＬＵＴ２５とを備える。ＯＳ用ＬＵＴ２４は、前応答で到達が予測される階調および今回（現フレーム）の入力階調の組み合わせと今回の出力階調とが対応付けられたルックアップテーブルである。また、予測用ＬＵＴ２５は、前応答で到達が予測される階調および今回（現フレーム）の出力階調の組み合わせと今回の応答で到達が予測される階調とが対応付けられたルックアップテーブルである。なお、例えば予測用ＬＵＴ２５ｘは、−２０℃において、階調Ａに到達した状態で階調Ｂを与え、１フレーム後に到達する階調を測定する工程を、階調Ａ・階調Ｂの組み合わせを変えながら行うことで得られる（予測用ＬＵＴ２５ｘでは、階調Ａが前回の到達予測階調、階調Ｂが今回の入力階調となる）。

記憶部６には、例えば、−２０℃時に用いられるＯＳ用ＬＵＴ２４ｘおよび予測用ＬＵＴ２５ｘと、−３０℃時に用いられるＯＳ用ＬＵＴ２４ｙおよび予測用ＬＵＴ２５ｙと、常温時に用いられるＯＳ用ＬＵＴ２４ａとが格納される。図３〜図５は、本液晶パネル駆動装置２における、ＬＵＴ２４ｘ、ＬＵＴ２４ｙ、およびＬＵＴ２４ａの一具体例を示している。

信号処理部７は、温度信号に応じたＯＳ用ＬＵＴ２４および予測用ＬＵＴ２５を選択するとともにこれらを用いて出力階調を生成する。例えば−２０℃時には、信号処理部７は、ＯＳ用ＬＵＴ２４ｘと予測用ＬＵＴ２５ｘとを選択し、例えば、１フレーム目〜４フレーム目の入力階調が０→２４→２４→２４であれば、以下のように出力階調を決定する。なお、１フレーム目の応答による到達予測階調を０階調とする。

まず、ＯＳ処理部３７が、１フレーム目の応答で到達が予測される階調（以下、到達予測階調）である０階調と２フレーム目の入力階調である２４階調とに基づき、ＯＳ用ＬＵＴ２４ｘ（図３）を参照して、２フレーム目の出力階調である４６階調をソースドライバ２０に出力するとともに記憶部６に格納する。また、予測処理部３８が、１フレーム目の到達予測階調である０階調と２フレーム目の出力階調である４６階調とに基づき、予測用ＬＵＴ２５ｘ（図示せず）を参照して、２フレーム目の到達予測階調である６階調を記憶部６に格納する。

ついで、ＯＳ処理部３７が、２フレーム目の到達予測階調である６階調と３フレーム目の入力階調である２４階調とに基づき、ＯＳ用ＬＵＴ２４ｘ（図３）を参照して、３フレーム目の出力階調である４０階調をソースドライバ２０に出力するとともに記憶部６に格納する。また、予測処理部３８が、２フレーム目の到達予測階調である６階調と３フレーム目の出力階調である４０階調とに基づき、予測用ＬＵＴ２５ｘ（図示せず）を参照して、３フレーム目の到達予測階調である１０階調を記憶部６に格納する。

ついで、ＯＳ処理部３７が、３フレーム目の到達予測階調である１０階調と４フレーム目の入力階調である２４階調とに基づき、ＯＳ用ＬＵＴ２４ｘ（図３）を参照して、４フレーム目の出力階調である３７階調をソースドライバ２０に出力するとともに記憶部６に格納する。また、予測処理部３８が、３フレーム目の到達予測階調である１０階調と４フレーム目の出力階調である３７階調とに基づき、予測用ＬＵＴ２５ｘ（図示せず）を参照して、４フレーム目の到達予測階調である１３階調を記憶部６に格納する。

図８は、０フレーム目→１フレーム目・・・→１４フレーム目の入力階調が０→０→２４・・・→２４である場合の、本液晶表示装置１における各フレームでの到達予測階調および出力階調を示している。図８に示すように、本液晶表示装置１では、２フレーム目〜１４フレーム目の出力階調を、４６→４０→３７→３４→３２→３１→３０→２９→２８→２７→２６→２５→２４とする。なお、図１０に、０フレーム目→１フレーム目・・・→１４フレーム目の入力階調が０→０→２４・・・→２４である場合の、特許文献１に基づいた参考例における各フレームでの到達予測階調および出力階調を示す。図１０に示す参考例では、２フレーム目〜１４フレーム目の出力階調を、６３→６０→４１→２８→２４→２４→２４→２４→２４→２４→２４→２４→２４とする。

また、図２のグラフＡは、本液晶表示装置１において図８のようにオーバーシュートを行った場合の応答波形（絶対透過率の時間変化）を示している。なお、図２のグラフＢは、図１０（参考例）のようにオーバーシュートを行った場合の応答波形（絶対透過率の時間変化）を示し、図２のグラフＣは、オーバーシュートを行わない場合の応答波形（絶対透過率の時間変化）を示している。

図２のグラフＡ〜Ｃの比較から、−２０℃下において、本液晶表示装置では、参考例のようにオーバーシュートを行う場合やオーバーシュートを行わない場合と比較して、角応答が大幅に抑制され、０階調から２４階調への応答速度も高まっていることがわかる。この効果について以下に説明を加える。

まず参考例（図１０）について説明する。参考例では、２フレーム目以降の出力階調を、６３→６０→４１→２８→２４・・・→２４というように、図６に示すＯＳ用ＬＵＴを用い、目標とする２４階調に超えないような最大の階調によるオーバーシュートを行っている。すなわち、１フレーム目での到達階調が０である場合、最大階調である６３階調を与えても１フレームでは２４階調を超えないため、２フレーム目では６３階調を与えている（これにより１３階調に到達する）。そして、到達階調が１３である場合、１フレームで２４階調を超えない最大階調が６０階調であるため、３フレーム目では６０階調を与えている（これにより２０階調に到達する）。そして、到達階調が２０階調である場合、１フレームで２４階調を超えない最大階調が４１階調であるため、４フレーム目では４１階調を与えている（これにより２３階調に到達する）。そして、到達階調が２３階調である場合、１フレームで２４階調を超えない最大階調が２８階調であるため、５フレーム目では２８階調を与えている。これで目標とする２４階調に到達するため、以後のフレームではオーバーシュートを行わず、２４階調を与え続ける。このように、参考例（図１０・図６参照）ではできるだけ強い（目標とする階調を超えない）オーバーシュートを、短期間かけるものである。

ここで、液晶パネルの各画素にはカラーフィルタ基板側のリブやＴＦＴ基板側の電極スリット等、電界制御用の構造物が設けられるが、これら構造物に近い領域は応答が速く、遠い領域は応答が遅くなる（図１３参照）。この応答速度の差は、液晶の粘度が大きくなる低温（例えば、−２０℃以下）の下で顕著になる。これにより、−２０℃のような低温下で上記のような強力なオーバーシュートをかけると、到達階調が、主として応答速度の速い領域によってもたらされるという現象が起こる。例えば、図１０の参考例では、２フレーム目で最大階調である６３階調を与え、これにより１３階調に到達するが、この応答には、主として応答速度の速い領域が寄与し、到達する１３階調は見かけ上のものであると考えられる。

すなわち、この参考例では５フレーム目で０階調→２４階調のライズ応答が完了しているが、この応答は画素内の応答速度の速い領域によってもたらされたいわば見かけ上のものであり、画素内の応答速度の遅い領域は２４階調に到達していないものと考えられる。よって、５フレーム目以後、オーバーシュートが切れて（出力階調が２４階調になり）画素内の応答速度の速い領域が２４階調になると、画素内の応答速度の遅い領域（２４階調に到達していない領域）の影響によって、実際に観察される到達階調が２４階調から急速に低下する。これにより、参考例では、図２のグラフＣに示すような角応答が発現する。

一方、本実施の形態に係る液晶表示装置１では、図８に示すように、２フレーム目以降の出力階調を、４６→４０→３７→３４→３２→３１→３０→２９→２８→２７→２６→２５→２４というように、参考例と比較して弱いオーバーシュートを、長期間かけるものである。こうすれば、液晶の粘度が大きくなる低温下であっても、画素内の各領域（電界制御用構造物に近く応答が速い領域と電界制御用構造物から遠く応答が遅い領域）の到達階調を均一化することができる。すなわち、本液晶表示装置１では１４フレームで０階調→２４階調のライズ応答が完了しているが、このとき画素内の応答速度の遅い領域もほぼ２４階調に到達しているものと考えられる。よって、１４フレーム目以後、オーバーシュートが切れて（出力階調が２４階調になって）も、画素内の応答速度の遅い領域による影響がほとんどなく、実際に観察される到達階調の落ち込みも非常に小さくなる。これにより、本液晶表示装置１では、図２のグラフＡに示すような角応答の発現がほとんどない良好な応答波形が得られる。

なお、本実施の形態（−２０℃）では、図３に示すように、入力データが０階調〜６３階調である場合に、０→８の階調遷移（前回の到達予測階調→今回の入力階調）に対して１１階調、０→１６の階調遷移に対して３４階調、０→２４の階調遷移に対して４６階調、０→３２の階調遷移に対して５０階調、０→４０の階調遷移に対して５５階調、０→４８の階調遷移に対して５７階調、０→５６の階調遷移に対して６１階調、０→６３の階調遷移に対して６３階調を出力する。また、８→１６の階調遷移に対して２７階調、８→２４の階調遷移に対して３９階調、８→３２の階調遷移に対して４６階調、８→４０の階調遷移に対して５１階調、８→４８の階調遷移に対して５５階調、８→５６の階調遷移に対して５９階調、８→６３の階調遷移に対して６３階調を出力する。また、１６→２４の階調遷移に対して３１階調、１６→３２の階調遷移に対して３７階調、１６→４０の階調遷移に対して６３階調、１６→４８の階調遷移に対して６３階調、１６→５６の階調遷移に対して６３階調、１６→６３の階調遷移に対して６３階調を出力する。また、２４階調以上の階調からのライズ型階調遷移に対してはすべて６３階調（最大階調）を出力する。

以下に、本液晶表示装置１におけるＯＳ用ＬＵＴ２４ｘおよび予測用ＬＵＴ２５ｘの作成方法の一例を説明する。

例えば、０階調（前応答で到達が予測される階調）→２４階調（現フレームの入力階調）の階調遷移であれば、−２０℃環境において、到達階調を０として所定フレーム間オーバーシュートをかけた後に引き続き２４階調を与えて応答波形を記録する工程を、オーバーシュート時の出力階調の組み合わせを変えながら行う。そして、角応答の発現を勘案して最も速く応答が完了する組み合わせ（オーバーシュート時の出力階調の組み合わせ）を決定する。ここでは角応答の発現を勘案するため、図２のグラフＣに示すように、一旦、（見かけ上）目標階調に達するも角応答によって急速に落ち込むような場合は、再び階調が上昇して目標階調に達したときをもって応答完了とする。

以上により、オーバーシュート時の最適な出力階調（４６→４０→３７→３４→３２→３１→３０→２９→２８→２７→２６→２５→２４）が得られる。また、そのときの応答波形から、到達予測階調（６→１０→１３→１５→１６→１７→１８→１９→２０→２１→２２→２３→２４）が得られる。これにより、０階調（前応答で到達が予測される階調）→２４階調（現フレームの入力階調）の階調遷移であれば、４６階調を出力階調とする。なお、参考例である図６（あるいは図７）のＯＳ用ＬＵＴを用いてオーバーシュートしたときに１フレームで到達する輝度を１００として、本液晶表示装置でオーバーシュートしたときの到達輝度が２〜５０（好ましくは５〜３０）となるようにＯＳ用ＬＵＴ２４ｘ（あるいはＯＳ用ＬＵＴ２４ｙ）を作成することもできる。

以上の作業を、前応答で到達が予測される階調と現フレームの入力階調の組み合わせを変えながら行えば、ＯＳ用ＬＵＴ２４ｘおよび予測用ＬＵＴ２５ｘを得ることができる。

また、−３０℃時には、信号処理部７は、ＯＳ用ＬＵＴ２４ｙ（図４参照）と予測用ＬＵＴ２５ｙ（図示せず）とを選択し、例えば、０フレーム目→１フレーム目・・・→１４フレーム目の入力階調が０→０→２４・・・→２４である場合には、図９に示すように出力階調を決定する。図８・図９に示されるように、本液晶表示装置１では、−３０℃時には−２０℃時よりもさらに弱いオーバーシュートをかけ、２１フレーム目で０階調→２４階調のライズ応答を完了させる。例えば、−２０℃時には２フレーム目に４６階調をかけるが、−３０℃時には２フレーム目の出力階調を３４階調にとどめている。これは、−３０℃下では、−２０℃下より液晶粘度が高く角応答が発現しやすいことから、より弱いオーバーシュートをより長時間かけることで角応答の抑制を図るものである。

なお、図１１は−３０℃での参考例である。図１１の参考例では、図７に示すＯＳ用ＬＵＴを用い、２フレーム目以降の出力階調を、６３→６３→６３→６３→４９・・・→２４というように、目標とする２４階調に超えないような最大の階調によるオーバーシュートを行っている。この参考例では、１０フレーム目で０階調→２４階調のライズ応答を完了させるべく短期間に強いオーバーシュートかけていることから、図２のグラフＢに示すような大きな角応答が発現するものと考えられる。

さらに、常温時には、信号処理部７は、ＯＳ用ＬＵＴ２４ａ（図５参照）を選択し、１フレーム応答を前提とするオーバーシュートを行う。すなわち、図５のＯＳ用ＬＵＴ２４ａに従い、前回の入力階調と今回の入力階調から今回の出力階調を決定する。例えば、１フレーム目〜４フレーム目の入力階調が０→２４→４８→４８であれば、以下のように出力階調を決定する。

まず、ＯＳ処理部３７が、１フレーム目の到達予測階調である０階調と２フレーム目の入力階調である２４階調とに基づき、ＯＳ用ＬＵＴ２４ｘ（図３）を参照して、２フレーム目の出力階調である３７階調をソースドライバ２０に出力する。また、予測処理部３８が、２フレーム目の到達予測階調として、２フレーム目の入力階調である２４を記憶部６に格納する。

ついで、ＯＳ処理部３７が、２フレーム目の到達予測階調である２４階調と３フレーム目の入力階調である４８階調とに基づき、ＯＳ用ＬＵＴ２４ａ（図５）を参照して、３フレーム目の出力階調である５０階調をソースドライバ２０に出力する。また、予測処理部３８が、３フレーム目の到達予測階調として、３フレーム目の入力階調である４８階調を記憶部６に格納する。

ついで、ＯＳ処理部３７が、３フレーム目の到達予測階調である４８階調と４フレーム目の入力階調である４８階調とに基づき、ＯＳ用ＬＵＴ２４ａ（図５）を参照して、４フレーム目の出力階調である４８階調をソースドライバ２０に出力する。また、予測処理部３８が、４フレーム目の到達予測階調として、４フレーム目の入力階調である４８階調を記憶部６に格納する。

このように、常温下では１フレーム応答を前提とするオーバーシュートを行い、高速応答を図る。なお、本実施の形態における常温とは、応答が比較的高速である（１フレームでの応答条件が存在する）温度であり、例えば０℃より高い温度を指すものとする。

本発明の液晶パネル駆動装置および液晶表示装置は、例えば、車載用（インパネ用）として好適に用いられる。

Claims (11)

1. 垂直配向の液晶パネルに階調遷移に基づくオーバードライブを行うことが可能な液晶パネル駆動装置であって、
   検出された温度が閾値温度を超えれば、前回の入力階調と今回の入力階調との階調遷移に基づいてオーバードライブを行い、
   検出された温度が閾値温度以下の低温であれば、該低温下では１回のオーバードライブでの応答条件が存在しないライズ型階調遷移に対して前回の応答による到達予測階調と今回の入力階調との階調遷移に基づいてオーバードライブを行い、かつ上記ライズ型階調遷移に階調ＧＦから階調ＧＲへの階調遷移と、階調Ｇｆから階調Ｇｒへの階調遷移とが含まれるとともに、階調ＧＦからは最大階調によるオーバードライブを行っても到達予測階調が階調ＧＲを超えず、階調Ｇｆからは最大階調によるオーバードライブを行っても到達予測階調が階調Ｇｒを超えず、かつ階調Ｇｆ＜階調ＧＦであって、階調ＧＦから階調ＧＲへの階調遷移について最大階調によるオーバードライブを行ったときよりも階調Ｇｆから階調Ｇｒへの階調遷移について最大階調によるオーバードライブを行ったときの方が角応答が起こりやすい場合に、
   階調ＧＦから階調ＧＲへの階調遷移については、上記最大階調によるオーバードライブを行う一方、
   階調Ｇｆから階調Ｇｒへの階調遷移については、上記最大階調よりも小さい階調によるオーバードライブを行うことを特徴とする液晶パネル駆動装置。
2. 入力階調が階調Ｇｆから階調Ｇｒに遷移した後、階調Ｇｒが連続する場合には、
   上記最大階調より小さな階調から段階的に減少して階調Ｇｒに到る各階調によるオーバードライブを行うことを特徴とする請求項１記載の液晶パネル駆動装置。
3. 階調Ｇｆが最小階調であることを特徴とする請求項１記載の液晶パネル駆動装置。
4. 第１および第２温度がともに上記低温であり、第１温度＞第２温度である場合に、第１温度では、階調Ｇｆから階調Ｇｒへの階調遷移について上記最大階調よりも小さい階調Ｇｈによるオーバードライブを行う一方、第２温度では、階調Ｇｆから階調Ｇｒへの階調遷移について上記階調Ｇｈよりも小さい階調によるオーバードライブを行うことを特徴とする請求項１記載の液晶パネル駆動装置。
5. 前回の応答による到達予測階調および今回の入力階調の組み合わせと今回の出力階調とが対応付けられた出力用ルックアップテーブルを備え、該出力用ルックアップテーブルを用いて上記オーバードライブを行うことを特徴とする請求項１記載の液晶パネル駆動装置。
6. 上記閾値温度以下の複数の温度それぞれについて上記出力用ルックアップテーブルが設けられており、検出された温度に基づき、対応する出力用ルックアップテーブルを選択することを特徴とする請求項５記載の液晶パネル駆動装置。
7. 前回の応答による到達予測階調および今回の出力階調の組み合わせと今回の応答による到達予測階調とが対応付けられた予測用ルックアップテーブルを備えていることを特徴とする請求項５記載の液晶パネル駆動装置。
8. 上記閾値温度以下の複数の温度それぞれについて上記予測用ルックアップテーブルが設けられており、検出された温度に基づき、対応する予測用ルックアップテーブルを選択することを特徴とする請求項７記載の液晶パネル駆動装置。
9. 上記液晶パネルは配向分割方式であることを特徴とする請求項２記載の液晶パネル駆動装置。
10. 液晶パネルと、請求項１〜９のいずれか１項に記載の液晶パネル駆動装置とを備えることを特徴とする液晶表示装置。
11. 請求項１０記載の液晶表示装置を備えることを特徴とする車載用表示装置。
    
    
    

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