WO2012120713A1 - 液晶表示駆動方法およびそれを用いた液晶表示装置 - Google Patents

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WO2012120713A1
WO2012120713A1 PCT/JP2011/071856 JP2011071856W WO2012120713A1 WO 2012120713 A1 WO2012120713 A1 WO 2012120713A1 JP 2011071856 W JP2011071856 W JP 2011071856W WO 2012120713 A1 WO2012120713 A1 WO 2012120713A1
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gradation
luminance
gradation value
value
liquid crystal
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PCT/JP2011/071856
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友宏 米谷
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株式会社ナナオ
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    • G09G2360/00—Aspects of the architecture of display systems
    • G09G2360/16—Calculation or use of calculated indices related to luminance levels in display data

Definitions

  • the present invention relates to a liquid crystal display driving method for overdriving and a liquid crystal display device using the same, and more particularly to a liquid crystal display driving method for correcting luminance gradation characteristics of a liquid crystal panel and a liquid crystal display device using the same.
  • the liquid crystal display device expresses the luminance gradation of the liquid crystal panel by adjusting the voltage applied to the liquid crystal of each pixel of the liquid crystal panel, thereby adjusting the amount of light transmitted through the liquid crystal.
  • the liquid crystal response can be obtained by applying a higher voltage (or lower voltage) to the pixel than is necessary to display the specified target brightness. Overdrive to improve speed has been implemented.
  • Patent Document 1 describes a time-division type liquid crystal stereoscopic display device.
  • the liquid crystal is displayed based on the conversion table.
  • An overdrive is described in which the gradation voltage applied to the panel is set higher than the gradation value on the image data to compensate for the delay in the response of the liquid crystal.
  • FIGS. 12 and 13 are graphs showing the luminance of the liquid crystal panel.
  • the liquid crystal panel illustrated here can display luminance from 0 [cd / m2] to 100 [cd / m2], and the minimum luminance is 0 [cd / m2] when the minimum gradation value of the video signal is 0.
  • the maximum gradation value is 100
  • the maximum luminance of 100 [cd / m 2] is displayed.
  • FIG. 12 shows a change in luminance when the pixel changes from black display to white display.
  • the gradation value changes from 0 to 100 before and after the frame, but due to the increase in the frame rate, the response speed of the liquid crystal is not in time within one frame period Tf, and the luminance changes only to 80 [cd / m 2]. .
  • the luminance reaches 100 [cd / m 2].
  • the gradation value is different, the next frame remains without reaching the luminance of 100 [cd / m 2]. It changes to the luminance corresponding to the gradation value.
  • FIG. 13 shows a change in luminance when changing from white display to black display.
  • the gradation value changes from 100 to 0 before and after the frame, but due to the increase in the frame rate, the response speed of the liquid crystal is not in time within one frame period Tf, and the luminance changes only to 20 [cd / m 2]. .
  • FIG. 14 shows a change in luminance when the gradation value of the pixel is alternately switched between 0 and 100.
  • the luminance only changes between 20 [cd / m 2] and 80 [cd / m 2], and the minimum luminance 0 [cd / m 2] corresponding to the gradation value 0 and the maximum corresponding to the gradation value 100 are obtained.
  • the luminance does not reach 100 [cd / m 2].
  • the change from the intermediate gradation value between 0 and 100 to the intermediate gradation value is slower than the response speed from white to black or from black to white, and therefore corresponds to the voltage applied to the pixel.
  • the luminance that can be displayed by the liquid crystal panel is in the range of 20 [cd / m2] to 80 [cd / m2]. That is, when there is a dynamic change, all pixels with gradation values less than 20 are displayed with a luminance of 20 [cd / m2], and pixels with gradation values greater than 80 are displayed with a luminance of 80 [cd / m2].
  • the luminance in the saturation region is also displayed corresponding to the gradation value accurately, so that the pixel having the dynamic change is set even though the same gradation value is set.
  • the display luminance in the saturation region is different from that of a pixel having no dynamic change.
  • the response period of the liquid crystal must actually be shorter than the one frame period Tf. More specifically, the luminance perceived by the viewer is an integrated value of the luminance during the lighting period in which the backlight is lit or unshielded.
  • FIG. 15 shows an ideal change in luminance of the liquid crystal in which the response period of the liquid crystal is shorter than the turn-off period.
  • the change from the minimum luminance to the maximum luminance is completed within the extinguishing period Td within one frame period Tf, the maximum luminance is displayed during the lighting period Tb, and the integrated value of the luminance during the lighting period Tb is also maximum. . Further, the integrated value of the luminance when the maximum luminance is continuously displayed in the next frame is not different from the integrated value of the luminance when the minimum luminance is changed to the maximum luminance. Thus, the maximum brightness perceived by the viewer is the same value regardless of whether there is dynamic change.
  • the minimum luminance is displayed as 0 during the lighting period Tb, and the integrated value of the luminance during the lighting period Tb is also obtained. 0. Similar to the maximum brightness, the minimum brightness perceived by the viewer is the same value, with or without dynamic change.
  • FIG. 16 shows a change in luminance when the response period of the liquid crystal is longer than the extinguishing period Td. Since the change from the minimum luminance to the maximum luminance is not completed within the extinguishing period Td within one frame period Tf and the maximum luminance is not reached even when the lighting period Tb starts, the integrated value of the luminance during the lighting period Tb is also Not the maximum. On the other hand, the luminance integrated value when the maximum luminance is continuously displayed in the next frame is larger than the luminance integrated value when the minimum luminance is changed to the maximum luminance.
  • the luminance integration in the lighting period Tb is performed.
  • the value is not 0.
  • the integrated value of the luminance is smaller than the integrated value of the luminance when the maximum luminance is changed to the minimum luminance. In this way, the brightness perceived by the viewer varies with the same target brightness depending on whether there is a dynamic change.
  • the present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a liquid crystal display driving method for appropriately displaying the luminance gradation of each pixel of a liquid crystal panel and a liquid crystal display device using the same.
  • the present invention has the following configuration. That is, the first invention according to the present invention is a liquid crystal display driving method for driving a liquid crystal panel having a plurality of pixels, and for each pixel, the gradation value of the current frame and the gradation value of the previous frame are used.
  • a mode selection step for selecting either the normal correction mode or the overdrive correction mode, and when the normal correction mode is selected, the gradation value of the current frame can be displayed by overdrive within one frame period.
  • the first correction step for converting to the first correction gradation value corresponding to the first luminance gradation characteristic set in the luminance region and the overdrive correction mode are selected, the first correction gradation value is set to the first correction gradation value.
  • a second correction step of converting the corresponding luminance into an overdrive correction gradation value that enables display within one frame period is selected.
  • the mode selection step either the normal correction mode or the overdrive correction mode is selected for each pixel based on the gradation value of the current frame and the gradation value of the previous frame.
  • the normal correction mode is selected, in the first correction step, the gradation value of the current frame is set in the luminance area that can be displayed by overdrive within one frame period. The corresponding first corrected gradation value is converted.
  • the overdrive correction mode is selected, in the second correction step, the luminance corresponding to the first correction gradation value is displayed in an overdrive correction gradation value that enables display within one frame period. Convert key values.
  • the brightness displayed by the first correction step and the brightness displayed by the second correction step are the same brightness. That is, when the normal correction mode is selected, the gradation value before correction is converted into the first correction gradation value by the first correction step.
  • the second correction step causes the gradation value before correction to be overdriven so that the luminance corresponding to the first correction gradation value is displayed. Since the drive correction gradation value is converted, the same luminance as the first correction gradation value is displayed by overdrive. As a result, the luminance gradation of each pixel can be appropriately displayed regardless of the gradation value of the current frame or the gradation value of the previous frame.
  • the luminance in the first luminance gradation characteristic may be an integrated value of luminance while the backlight is lit during one frame period. Even in this case, it is possible to display the luminance appropriately without deteriorating the luminance gradation characteristic.
  • the mode selection step may include the normal correction mode when the absolute value of the difference between the gradation value of the current frame and the gradation value of the previous frame of the same pixel is equal to or smaller than a predetermined first threshold value.
  • the overdrive correction mode may be selected when the absolute value of the difference between the gradation value of the current frame and the gradation value of the previous frame of the same pixel is larger than the first threshold value.
  • the mode selection step selects the normal correction mode when the gradation value of the current frame is equal to or lower than a predetermined second threshold value for each pixel, and the gradation value of the current frame is set in advance. If it is greater than the predetermined second threshold, the normal correction mode or the overdrive correction mode may be selected based on the gradation value of the current frame and the gradation value of the previous frame. Accordingly, when the gradation value of the current frame is equal to or smaller than the second threshold, it can be determined that the pixel is a dark pixel, and the normal correction mode can be selected.
  • the normal correction mode is selected, and the gradation value of the current frame is determined in advance. If it is smaller, the normal correction mode or the overdrive correction mode may be selected based on the gradation value of the current frame and the gradation value of the previous frame. Thus, when the gradation value of the current frame is equal to or greater than the third threshold, it can be determined that the pixel is a bright pixel, and the normal correction mode can be selected.
  • the present invention further includes a gradation value distribution determining step for determining a distribution of gradation values in the current frame, and the gradation value is changed according to the distribution of the gradation values. You may correct it.
  • the luminance gradation characteristic for converting the gradation value can be selected according to the distribution of the gradation value, so that display with an increased contrast ratio can be performed according to the distribution of the gradation of the frame.
  • a frame memory for storing a gradation value, a normal correction mode based on the gradation value of the current frame and the gradation value of the previous frame input from the frame memory.
  • a data comparison unit that selects one of the overdrive correction modes, and when the normal correction mode is selected, the gradation value of the current frame is displayed within a luminance region that can be displayed by overdrive driving within one frame period.
  • the overdrive correction mode is selected by converting to the first correction gradation value corresponding to the set first luminance gradation characteristic, the luminance corresponding to the first correction gradation value is within one frame period.
  • the liquid crystal display device includes a gradation conversion unit that converts the gradation value of the current frame into an overdrive correction gradation value that enables display.
  • the frame memory stores the gradation value
  • the data comparison unit performs normal correction mode and overdrive based on the gradation value of the current frame and the gradation value of the previous frame stored in the frame memory. Select one of the correction modes.
  • the gradation conversion unit responds to the first luminance gradation characteristic that is set in the luminance region that can be displayed by overdrive within one frame period.
  • the first corrected gradation value is converted.
  • the overdrive correction mode is selected, the gradation value of the current frame is converted into an overdrive correction gradation value that enables display of the luminance corresponding to the first correction gradation value within one frame period.
  • the gradation value of the current frame is the same value, the brightness displayed in the normal correction mode and the brightness displayed in the overdrive correction mode are the same brightness. That is, when the normal correction mode is selected, the gradation value before correction is converted into the first correction gradation value.
  • the gradation value before correction is an overdrive correction gradation value for performing overdrive so that the luminance corresponding to the first correction gradation value is displayed. Since it is converted, the same luminance as the first corrected gradation value is displayed by overdrive. Accordingly, the luminance gradation of the liquid crystal display device can be appropriately displayed regardless of the gradation value of the current frame or the gradation value of the previous frame.
  • a backlight for irradiating the liquid crystal with light is provided, and the luminance in the first luminance gradation characteristic is an integral value of luminance while the backlight is lit during one frame period. Also good. Even in this configuration, it is possible to appropriately display the luminance without losing the luminance gradation characteristic.
  • the overdrive correction mode may be selected when the absolute value of the difference between the gradation value of the current frame and the gradation value of the previous frame of the same pixel is larger than the first threshold value.
  • the normal correction mode or the overdrive correction mode can be selected based on the difference value between the gradation value of the current frame and the gradation value of the previous frame.
  • the data comparison unit selects the normal correction mode when the gradation value of the current frame is less than or equal to a predetermined second threshold value for each pixel, and the gradation value of the current frame is If it is greater than the second threshold, either the normal correction mode or the overdrive correction mode may be selected based on the gradation value of the current frame and the gradation value of the previous frame input from the frame memory. Good. Accordingly, when the gradation value of the current frame is equal to or smaller than the second threshold, it can be determined that the pixel is a dark pixel, and the normal correction mode can be selected.
  • the data comparison unit selects the normal correction mode when the gradation value of the current frame is greater than or equal to a predetermined third threshold value for each pixel, and the gradation value of the current frame is If it is smaller than the third threshold value, either the normal correction mode or the overdrive correction mode may be selected based on the gradation value of the current frame and the gradation value of the previous frame input from the frame memory. Good.
  • the gradation value of the current frame is equal to or greater than the third threshold, it can be determined that the pixel is a bright pixel, and the normal correction mode can be selected.
  • a gradation distribution determining unit for determining a distribution of gradation values of all pixels in the current frame is provided, and a plurality of luminance gradation characteristics in which the gradation values are different according to the distribution of the gradation values. You may correct
  • luminance gradation characteristics for converting gradation values can be selected according to the distribution of gradation values, so that a display with an increased contrast ratio can be performed according to the distribution of gradation values of all pixels in the frame. Can do.
  • the maximum luminance of the first luminance gradation characteristic is an upper limit value of luminance that can be displayed by overdrive within one frame period.
  • the minimum luminance of the first luminance gradation characteristic is a lower limit value of luminance that can be displayed by overdrive within one frame period.
  • the liquid crystal display device includes a liquid crystal display device that displays not only a two-dimensional planar image but also a three-dimensional stereoscopic image.
  • liquid crystal display driving method and the liquid crystal display device using the same it is possible to provide a liquid crystal display driving method for appropriately displaying the luminance gradation of each pixel and a liquid crystal display device using the same.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating a schematic configuration of a liquid crystal display device according to Embodiment 1.
  • FIG. It is a characteristic view which shows the luminance gradation characteristic of the liquid crystal panel which concerns on an Example. It is a characteristic view which shows the luminance gradation characteristic of the liquid crystal panel which concerns on an Example. It is a characteristic view which shows the luminance gradation characteristic of the liquid crystal panel which concerns on an Example.
  • FIG. 3 is a block diagram illustrating a schematic configuration of a gradation correction unit according to the first embodiment. It is a figure which shows the look-up table which converts the gradation value which concerns on an Example. It is a figure which shows the look-up table which converts the gradation value which concerns on an Example.
  • FIG. 6 is a block diagram illustrating a schematic configuration of a gradation correction unit according to a second embodiment. It is explanatory drawing which shows the relationship between the response characteristic of a liquid crystal, and a brightness
  • luminance. 10 is a flowchart for converting gradation values according to the second embodiment. It is explanatory drawing which shows the relationship between the response characteristic of a liquid crystal, and a brightness
  • FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a liquid crystal display device.
  • the liquid crystal display device 1 includes a gradation correction unit 2 that corrects a gradation value included in an input video signal, a drive circuit 3 that outputs a gradation voltage to be applied to liquid crystal based on the corrected gradation value, and , A backlight 4 that irradiates the liquid crystal panel with light, and a liquid crystal panel 5 that transmits light from the backlight 4 to a pixel to which a gradation voltage is applied by the drive circuit 3 and displays an image.
  • the video signal input to the gradation correction unit 2 is a signal output from a signal regenerator provided in the PC, DVD player, or liquid crystal display device 1.
  • the gradation correction unit 2 corrects gradation values included in the input video signal to gradation values that can be displayed within one frame period. Detailed description will be given later.
  • the drive circuit 3 includes a gate driver and a source driver, and applies a gradation voltage corresponding to each pixel of the liquid crystal panel 5 based on a video signal including a corrected gradation value input from the gradation correction unit 2. .
  • the backlight 4 irradiates the liquid crystal panel 5 with light while repeating turning on and off in synchronization with the drive circuit 3 applying a gradation voltage to each pixel of the liquid crystal panel 5. Further, the backlight 4 may be repeatedly turned on and off in synchronization with the gradation correction unit 2 outputting the corrected gradation value to the drive circuit 3.
  • the backlight 4 employs a white fluorescent tube such as FFCL, a white LED, or a colored LED. When a colored LED is used for the backlight 4, the color filter of the liquid crystal panel 5 can be omitted.
  • FIG. 2 is a characteristic diagram of the gradation value and the luminance displayed from the liquid crystal panel when there is no dynamic change in the pixels in the first embodiment.
  • FIG. 3 is a characteristic diagram of the gradation value and the luminance displayed from the liquid crystal panel when there is a dynamic change in the pixels in the first embodiment.
  • FIG. 4 is a corrected luminance gradation characteristic diagram in the first embodiment.
  • the luminance gradation characteristic of the liquid crystal panel 5 in Example 1 is the characteristic described in FIG. 2 and the description of the conventional example as an example.
  • the luminance gradation characteristic 7 of the liquid crystal panel 5 of Example 1 displays a minimum luminance of 0 [cd / m2] when the minimum gradation value 0 is set and there is a sufficient liquid crystal response period. If the gradation value 100 is set, the maximum luminance 100 [cd / m 2] is displayed.
  • the luminance gradation characteristic 8 in the case where there is a dynamic change in the pixel is that the luminance displayed from the liquid crystal panel 5 varies from 20 [cd / m 2] to 80 due to the problem of the response speed of the liquid crystal. It shall be a value between [cd / m2].
  • the gradation value is smaller than 20, so-called blackening occurs that displays a luminance of 20 [cd / m2], and when the gradation value is larger than 80, the luminance of 80 [cd / m2] is displayed. So-called white-out occurs.
  • the lower limit luminance 20 [cd / m2] that can be displayed when there is a dynamic change is referred to as the lower limit saturation luminance
  • the upper limit luminance 80 [cd / m2] that can be displayed when there is a dynamic change is referred to as the upper limit saturation luminance.
  • FIG. 4 shows a luminance gradation characteristic 7 before correction and a luminance gradation characteristic 9 after correction.
  • the maximum luminance in the corrected luminance gradation characteristics is less than or equal to the upper limit luminance that can be displayed by overdrive, and the minimum luminance in the corrected luminance gradation characteristics is greater than or equal to the lower limit luminance that can be displayed in overdrive and the corrected luminance scale. It is below the maximum luminance in the tonal characteristics.
  • the minimum gradation value 0 corresponds to the lower limit luminance 20 [cd / m 2] that can be displayed by overdrive in the case of dynamic change, and the maximum gradation value 100 that can be displayed by overdrive in the case of dynamic change. It corresponds to 80 [cd / m2].
  • the contrast ratio of the corrected luminance gradation characteristic 9 can be increased.
  • the black and white can be eliminated during dynamic change, and the gradation characteristics can be displayed appropriately. Since the luminance gradation characteristic is changed with respect to the input gradation value, the same luminance can be displayed if the pixel has no dynamic change and the pixel having the dynamic change have the same gradation value. The change in the luminance gradation characteristic can be realized by correcting the gradation value.
  • the luminance gradation characteristic 9 corresponds to the first luminance gradation characteristic in the present invention.
  • the corrected luminance corresponding to the corrected gradation value displayed on the liquid crystal panel 5 is calculated by the following equation, for example.
  • Corrected brightness input tone value ⁇ (upper limit saturation brightness-lower limit saturation brightness) / total number of gradations of the liquid crystal panel) + lower limit saturation brightness
  • the upper limit saturation brightness is 80 [cd / m2] and the lower limit saturation brightness is 20
  • the luminance gradation characteristic 9 is [cd / m 2] and the total number of gradations of the liquid crystal panel is 100.
  • the gradation correction unit 2 stores a frame memory 11 that stores the input video signal for one frame, and the gradation value of the input current frame and the gradation of the previous frame stored in the frame memory 11 for each pixel.
  • a data comparison unit 12 that compares the values, a first LUT 13 that outputs a gradation value that has been corrected to have a different luminance gradation characteristic with respect to the input gradation value, and an input gradation value
  • a second LUT 14 for converting to another luminance gradation characteristic and outputting a gradation value subjected to overdrive correction is provided.
  • the first LUT 13 and the second LUT 14 correspond to a gradation conversion unit in the present invention.
  • the frame memory 11 is a memory that stores the gradation value of each pixel included in the video signal input to the gradation correction unit 2 for one frame.
  • the stored gradation value of the previous frame of each pixel is output to the data comparison unit 12 and the input gradation value of the current frame is stored.
  • the data comparison unit 12 compares the gradation value of the current frame of the input video signal with the gradation value of the previous frame input from the frame memory 11 to determine whether overdrive is necessary. .
  • the normal correction mode is selected, and when overdrive is required, the overdrive correction mode is selected.
  • the current frame's tone value of a certain pixel is the same as or smaller than the previous frame's tone value, or the current frame's tone value is the black or white value. This is the case.
  • the absolute value of the difference between the gradation value of the current frame and the gradation value of the previous frame is equal to or less than a predetermined first threshold value, it is determined that overdrive is unnecessary.
  • the gradation value of the current frame is equal to or lower than a predetermined lower limit threshold value or equal to or higher than a predetermined upper limit threshold value. In other cases, it is determined that overdrive is necessary. Since the first threshold value, the lower limit threshold value, and the upper limit threshold value are affected by the response speed of the liquid crystal and the frame period, optimal values may be set.
  • the lower threshold corresponds to the second threshold in the present invention, and the upper threshold corresponds to the third threshold in the present invention.
  • the data comparison unit 12 instructs the first LUT 13 to output the first correction gradation value when the normal correction mode is selected.
  • the second LUT 14 is instructed to output the gradation value of the previous frame and output the second correction gradation value.
  • the input gradation value of the current frame is converted to the first correction gradation value.
  • the first LUT 13 is a look-up table in which the first corrected gradation value having a new luminance gradation characteristic 9 has a one-to-one correspondence with the gradation value of the input current frame.
  • the first corrected gradation value corresponding to the input gradation value is output to the drive circuit 3. Since the first correction gradation value is influenced by the response speed of the liquid crystal and the frame period, an optimal value may be set.
  • the gradation value of the current frame has a luminance corresponding to the first correction gradation value based on the input gradation value of the previous frame and the gradation value of the current frame. It is converted into a second corrected gradation value for overdrive correction so as to be displayed.
  • the second LUT 14 is a lookup table that outputs a second corrected gradation value calculated in advance based on the inputted gradation value of the previous frame and the gradation value of the current frame. is there.
  • “ ⁇ ” indicates that the second corrected gradation value is not stored, and “...” Indicates that the appropriate second corrected gradation value is stored. Since the second correction gradation value is affected by the response speed of the liquid crystal and the frame period, an optimal value may be set.
  • FIG. 8 is a flowchart showing the operation of the gradation correction unit.
  • the gradation value of the current frame is input to the frame memory 11, the data comparison section 12, the first LUT 13, and the second LUT 14 of the gradation correction section 2.
  • the frame memory 11 outputs the gradation value of the previous frame stored in the frame memory 11 to the data comparison unit 12 before the gradation value of the current frame is input.
  • the data comparison unit 12 compares the gradation value of the current frame with the gradation value of the previous frame for each pixel to determine whether or not overdrive is necessary, and performs normal correction mode and overdrive correction mode. Select one of the following. First, the data comparison unit 12 determines whether or not the gradation value of the current frame is equal to or less than a predetermined lower threshold for each pixel (step S01). If the gradation value of the current frame is less than or equal to the lower threshold, it means that the gradation value is in the black area, so the response speed of the liquid crystal from the black area is about the same as the response speed when overdrive is performed. There is no need for overdrive.
  • the data comparison unit 12 instructs the first LUT 13 to correct the gradation value, and the first LUT 13 sets the first correction gradation value corresponding to the input gradation value of the current frame. Output to the drive circuit 3 (step S04).
  • the data comparison unit 12 determines whether or not the gradation value of the current frame is greater than or equal to a predetermined upper limit threshold value for each pixel. (Step S02). If the gradation value of the current frame is equal to or higher than the upper threshold, it means that the gradation value is in the white area, so the response speed of the liquid crystal from the white area is about the same as the response speed when overdriving. There is no need for overdrive.
  • the data comparison unit 12 instructs the first LUT 13 to correct the gradation value, and the first LUT 13 sets the first correction gradation value corresponding to the input gradation value of the current frame. Output to the drive circuit 3 (step S04).
  • the data comparison unit 12 determines that the gradation value of the current frame is smaller than the upper limit threshold value for each pixel. the data comparison unit 12 then determines the absolute difference between the gradation value of the current frame and the gradation value of the previous frame for each pixel. It is determined whether or not the value is equal to or less than a predetermined first threshold value (step S03). If the absolute value of the difference between the gradation value of the current frame and the gradation value of the previous frame is equal to or less than a predetermined first threshold value, it means that the difference between the two gradation values is small. Without this, the liquid crystal panel 5 can display the luminance corresponding to the gradation value.
  • the data comparison unit 12 instructs the first LUT 13 to correct the gradation value
  • the first LUT 13 outputs the first correction gradation value corresponding to the input gradation value to the drive circuit 3. (Step S04).
  • the data comparison unit 12 determines that the absolute value of the difference between the gradation value of the current frame and the gradation value of the previous frame is greater than a predetermined first threshold for each pixel, overdrive is required. Therefore, the overdrive correction mode is selected, the gradation value of the previous frame is output to the second LUT 14, and an instruction to correct the gradation value is issued to the second LUT 14.
  • the second LUT 14 outputs the second corrected gradation value corresponding to the inputted current frame and previous frame gradation values to the drive circuit 3 (step S05).
  • the drive circuit 3 applies the corresponding gradation voltage to the pixels of the liquid crystal panel 5 based on the input first or second corrected gradation value, and the response of the liquid crystal of the pixels is completed during the backlight extinction period. .
  • all input gradation values are separated in luminance regions that can be displayed by overdrive within the backlight turn-off period in the frame. Therefore, the same luminance can be displayed with the same corrected gradation value regardless of the presence or absence of the dynamic change of the pixel.
  • the saturation region does not exist by being converted to another luminance gradation characteristic, it is possible to prevent occurrence of blackout and whiteout.
  • FIG. 9 is a configuration diagram of the gradation correction unit 20 according to the second embodiment.
  • the configuration of the liquid crystal display device according to the second embodiment is obtained by replacing the gradation correction unit 2 according to the first embodiment with the gradation correction unit 20 according to the second embodiment. Since other configurations are the same, here, the description will focus on the gradation correction unit 20 in the second embodiment. Further, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
  • the gradation correction unit 20 includes a gradation distribution determination unit 21, and three types of gradation correction units, a first gradation correction unit 22, a second gradation correction unit 23, and a first gradation correction unit.
  • the point is that a three-tone correction unit 24 is provided.
  • the gradation distribution determination unit 21 determines whether the distribution of gradation values of all pixels in the current frame is on the white area side, the black area side, or evenly distributed over both the white and black areas. To do.
  • the three types of first gradation correction unit 22, second gradation correction unit 23, and third gradation correction unit 24 have different gradation value distributions determined by the gradation distribution determination unit 21. Correction to luminance gradation characteristics.
  • FIG. 10 is a luminance gradation characteristic diagram corrected in the second embodiment.
  • the threshold gradation value is set to 50, for example, and based on the distribution of gradation values of all pixels of the input current frame, the current frame image has white area attributes, black area attributes, and uniform dispersion attributes. Which of the three types of distribution attributes belongs is determined.
  • the gradation value of 50 or more is assumed that the video of this frame has a dark black area attribute as a whole. All correspond to an upper limit saturation luminance of 80 [cd / m 2].
  • the gradation characteristics can be maintained even if the correction is made in this way. That is, as shown in FIG. 10, the original luminance gradation characteristic 7 is converted into the luminance gradation characteristic 35.
  • the minimum gradation value 0 corresponds to the minimum luminance 20 [cd / m2] that can be displayed by overdrive
  • the threshold gradation value 50 corresponds to the maximum luminance 80 [cd / m2] that can be displayed by overdrive.
  • the minimum gradation value of all the pixels of the input current frame is equal to or greater than the threshold gradation value 50, it is assumed that the video of this frame has a bright white area attribute as a whole, and the floor is smaller than 50. All tone values correspond to the lower limit saturation luminance of 20 [cd / m 2]. Even if correction is performed in this way, the gradation characteristics can be maintained. That is, as shown in FIG. 10, the original luminance gradation characteristic 7 is converted into the luminance gradation characteristic 36.
  • the threshold gradation value 50 corresponds to the minimum luminance 20 [cd / m2] that can be displayed by overdrive
  • the maximum gradation value 100 corresponds to the maximum luminance 80 [cd / m2] that can be displayed by overdrive.
  • the original luminance gradation characteristic 7 to the luminance gradation characteristic 9 of the first embodiment is adopted. In this way, by changing the luminance gradation characteristics according to the distribution of gradation values of all pixels in the current frame, it is possible to obtain appropriate luminance gradation characteristics that match the brightness of each image, and the contrast ratio. Can be high.
  • the gradation distribution determination unit 21 determines which of the three types of attributes the video of the current frame belongs based on the distribution of gradation values of all pixels of the input current frame. As described above, this determination is made as a black region attribute if the maximum gradation value of the current frame is less than a predetermined threshold gradation value, and the minimum gradation value of the current frame is equal to or greater than the predetermined threshold gradation value. If so, the white area attribute is set, and if neither is set, the uniform dispersion attribute is set. In addition, the determination may be made by a statistical method, and the threshold gradation values for determining the black region attribute or the white region attribute may be different values.
  • the gradation distribution determining unit 21 determines that the current frame image has the uniform dispersion attribute, and then determines that the current frame image has the black region attribute, and determines that the current frame image has the black region attribute. If it is determined that the video of the current frame has a white region attribute, the third gradation correction unit 24 is instructed to correct the gradation value and outputs the gradation value of each pixel of the current frame. .
  • the first gradation correction unit 22 has the same configuration as the gradation correction unit 2 in the first embodiment, and performs the same correction of the luminance gradation characteristic, so that the description thereof is omitted.
  • the second gradation correction unit 23 corrects the gradation value by associating the gradation value of each pixel of the current frame determined as the black area attribute with the luminance gradation characteristic 35.
  • the data comparison unit 26 selects the normal correction mode or the overdrive correction mode as with the data comparison unit 12 in the first embodiment.
  • the third LUT 27 is a look-up table in which the third correction gradation value having a new luminance gradation characteristic 35 has a one-to-one correspondence with the gradation value of the input current frame, and the normal correction mode is selected. If so, the third corrected gradation value corresponding to the input gradation value is output to the drive circuit 3.
  • the fourth LUT 28 is a look-up table that converts the input gradation value of the current frame into a gradation value of the luminance gradation characteristic 35 and outputs a fourth corrected gradation value that is further overdriven corrected.
  • a pre-calculated fourth correction gradation value for overdrive is output based on the input gradation value of the previous frame and the gradation value of the current frame.
  • the third gradation correction unit 24 corrects the gradation value by associating the gradation value of each pixel of the current frame determined as the white region attribute with the luminance gradation characteristic 36.
  • the data comparison unit 30 selects the normal correction mode or the overdrive correction mode as with the data comparison unit 12 in the first embodiment.
  • the fifth LUT 31 is a look-up table in which the fifth correction gradation value having a new luminance gradation characteristic 36 has a one-to-one correspondence with the gradation value of the input current frame, and the normal correction mode is selected. If so, the fifth corrected gradation value corresponding to the input gradation value is output to the drive circuit 3.
  • the sixth LUT 32 is a lookup table that converts the gradation value of the input current frame into a gradation value of the luminance gradation characteristic 36 and outputs a sixth corrected gradation value that has been further overdriven corrected.
  • a pre-calculated sixth correction gradation value for overdrive is output based on the input gradation value of the previous frame and the gradation value of the current frame.
  • FIG. 11 is a flowchart showing a flow of correction of luminance gradation characteristics.
  • the tone value of the current frame is input to the tone distribution discriminating unit 21, the first tone correcting unit 22, the second tone correcting unit 23, and the third tone correcting unit 24 of the tone correcting unit 20, respectively. Is done.
  • the gradation distribution discriminating unit 21 based on the distribution of gradation values of all pixels in the current frame, whether the video of the current frame has a uniform distribution attribute, a black area attribute, or a white area attribute Is discriminated (step S11).
  • step S12 When the gradation distribution determination unit 21 determines that the video of the current frame has a uniform distribution attribute, uniform correction is selected (step S12), and the luminance gradation of the current frame is selected by the first gradation correction unit 22 for each pixel. Characteristics are corrected.
  • the correction mode is selected by the data comparison unit 12 as in the first embodiment (step S15), and the gradation value is corrected by the first LUT 13 when the normal correction mode is selected. (Step S16).
  • the overdrive correction mode is selected, the gradation value is corrected by the second LUT 14 (step S17).
  • step S13 black enhancement correction is selected (step S13), and the second gradation correction unit 23 determines the luminance scale of the current frame for each pixel. Tonal characteristics are corrected.
  • the second gradation correction unit 23 when the correction mode is selected by the data comparison unit 26 as in the first embodiment (step S15) and the normal correction mode is selected, the gradation value is corrected by the third LUT 27. (Step S16).
  • the overdrive correction mode is selected, the gradation value is corrected by the fourth LUT 28 (step S17). As a result, an image with high contrast can be displayed in a low luminance area.
  • step S14 white enhancement correction is selected (step S14), and the third gradation correction unit 24 for each pixel has the luminance scale of the current frame. Tonal characteristics are corrected.
  • the correction mode is selected by the data comparison unit 30 as in the first embodiment (step S15), and the gradation value is corrected by the fifth LUT 31 when the normal correction mode is selected. (Step S16).
  • the overdrive correction mode is selected, the gradation value is corrected by the sixth LUT 32 (step S17). As a result, an image with high contrast can be displayed in a high luminance region.
  • the gradation value of each pixel of the current frame is corrected to one of the three luminance gradation value characteristics by the distribution of gradation values of all the pixels of the input current frame. Display with an increased contrast ratio can be performed in accordance with the distribution of tone values.
  • the present invention is not limited to the above embodiment, and can be modified as follows.
  • the luminance gradation characteristic is a straight line.
  • the present invention is not limited to this, and the gradation value and the luminance may be a curve corresponding to one-to-one.
  • the first LUT 13 and the second LUT 14 are separate look-up tables, but a single look-up table may be used. Further, the third LUT 27 and the fourth LUT 28 may be one lookup table, and the fifth LUT 31 and the sixth LUT 32 may be one lookup table.
  • the current frame is determined as three attributes, but may be determined as a number of attributes other than three.
  • the threshold gradation value used for the determination is predetermined, but it may be a value that varies for each frame or may be a value divided into several stages. For example, when the gradation value of each pixel of the current frame includes the minimum gradation value 0 and does not include the maximum gradation value 100, the maximum gradation value of the current frame is set as the threshold gradation value, When the maximum gradation value 100 is included in the gradation value of each pixel of the frame and the minimum gradation value 0 is not included, the minimum gradation value of the current frame may be set as the threshold gradation value. Further, it may have a plurality of luminance gradation characteristics corresponding to the changing threshold gradation values.
  • the normal correction mode and the overdrive correction mode are selected in steps S01 to S03.
  • the selection may be performed only in step S03, or in steps S01 and S03.
  • the selection may be performed by S03 or a combination of step S02 and step S03.

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Abstract

階調値を記憶するフレームメモリ（１１）と、現フレームの階調値とフレームメモリ（１１）から入力される前フレームの階調値とを基に通常補正モードとオーバードライブ補正モードとのいずれかを選択するデータ比較部（１２）と、通常補正モードが選択された場合、現フレームの階調値を、１フレーム期間内でオーバードライブ駆動により表示可能な輝度領域内で設定される第１輝度階調特性の対応する第１補正階調値に変換する第１ＬＵＴ（１３）と、オーバードライブ補正モードが選択された場合、第１補正階調値に対応する輝度を１フレーム期間内で表示可能にするオーバードライブ補正階調値に現フレームの階調値を変換する第２ＬＵＴ（１４）とを備える。

Description

液晶表示駆動方法およびそれを用いた液晶表示装置
　本発明は、オーバードライブを行う液晶表示駆動方法およびそれを用いた液晶表示装置に係り、特に液晶パネルの輝度階調特性を補正する液晶表示駆動方法およびそれを用いた液晶表示装置に関する。
　液晶表示装置は、液晶パネルの各画素の液晶に印加する電圧を調整することで、液晶を透過する光量を調節し、液晶パネルの輝度階調を表現している。正確な輝度階調特性を表現するためには、連続する各フレーム期間内で各画素が階調に応じた指定された目標輝度に到達することが必要である。フレーム期間内で指定された目標輝度に到達できないと予想される場合、指定された目標輝度を表示するのに必要な電圧よりも高い電圧（あるいは低い電圧）を画素に印加することにより液晶の応答速度を向上させるオーバードライブが実施されている。
　特許文献１には、時分割方式の液晶立体表示装置が記載されており、同一画素の現フレームの階調値と１フレーム前のフレームの階調値とが異なる場合、変換テーブルに基づいて液晶パネルに与える階調電圧を画像データ上の階調値よりも高く設定することで液晶の応答の遅れを補償するオーバードライブが記載されている。
特開２００６－１５７７７５号公報
　しかしながら、液晶は黒から白または白から黒の応答速度が最も速いので、上述したオーバードライブを行っても黒から白または白から黒の応答速度以上には、液晶の応答速度を上げることができない。つまり、黒から白または白から黒の液晶の応答期間が１フレーム内の定められた応答期間よりも短くなければ目的の輝度を表現できない階調が存在する。このことを図１２および図１３を参照して説明する。図１２および図１３は、液晶パネルの輝度を示すグラフ図である。ここで例示する液晶パネルは、０［cd/m2］から１００［cd/m2］までの輝度を表示することができ、映像信号の最小階調値が０の場合最小輝度０［cd/m2］が表示され、最大階調値が１００の場合最大輝度１００［cd/m2］が表示される。
　図１２では、画素が黒表示から白表示へ変化する際の輝度の変化を示している。フレーム前後で階調値が０から１００へ変化するが、高フレームレート化などにより、１フレーム期間Ｔｆ内では液晶の応答速度が間に合わず、輝度が８０［cd/m2］までしか変化していない。この場合、次フレームの階調値が同じ１００であれば、輝度が１００［cd/m2］まで到達するが、異なる階調値の場合、輝度が１００［cd/m2］に到達しないまま次フレームの階調値に対応する輝度へ変化する。図１３では、逆に白表示から黒表示へ変化する際の輝度の変化を示している。フレーム前後で階調値が１００から０へ変化するが、高フレームレート化などにより、１フレーム期間Ｔｆ内では液晶の応答速度が間に合わず、輝度が２０［cd/m2］までしか変化していない。
　図１４では、画素の階調値が０と１００とを交互に入れ替わる場合の輝度変化を示している。この場合、輝度は２０［cd/m2］から８０［cd/m2］の間を変化するだけで、階調値０に対応する最小輝度０［cd/m2］および階調値１００に対応する最大輝度１００［cd/m2］には到達しない。また、一般的に０と１００との間の中間階調値から中間階調値への変化は、白から黒または黒から白への応答速度よりも遅いので、画素に印加される電圧に対応する階調値がフレームごとに変化する場合（これを動的変化と称す）、液晶パネルが表示できる輝度は２０［cd/m2］から８０［cd/m2］の領域内となる。すなわち、動的変化がある場合、２０より小さい階調値の画素は全て輝度２０［cd/m2］として表示され、８０より大きい階調値の画素は全て輝度８０［cd/m2］として表示される。動的変化において表示できない輝度領域（これを飽和領域と称す）として、この例では輝度２０［cd/m2］未満の領域と８０［cd/m2］より大きい領域が存在する。これを理由に階調特性が維持できない問題がある。また、動的変化がない画素では、飽和領域における輝度も階調値に正確に対応して表示されるので、同じ階調値が設定されているにもかかわらず、動的変化がある画素と動的変化がない画素とでは飽和領域における表示輝度が異なってしまうという問題がある。
　また、液晶表示装置は液晶の遷移中の変化を表示しないためにバックライトを消灯もしくは遮蔽する消灯期間を有するので、実際には液晶の応答期間は１フレーム期間Ｔｆよりもさらに短くなければならない。詳細に説明すると、視覚者が感知する輝度はバックライトが点灯されているもしくは遮蔽されていない点灯期間における輝度の積分値である。図１５には、液晶の応答期間が消灯期間よりも短い理想の液晶の輝度変化が示されている。最小輝度から最大輝度への変化が１フレーム期間Ｔｆ内の消灯期間Ｔｄ内で完了しており、点灯期間Ｔｂにおいては最大輝度で表示し、点灯期間Ｔｂにおける輝度の積分値も最大となっている。また、次のフレームで引き続き最大輝度で表示した場合の輝度の積分値も最小輝度から最大輝度へ変化した際の輝度の積分値と変わらない。このように、動的変化のあるなしにかかわらず、視覚者が感知する最大輝度は同じ値である。また、最大輝度から最小輝度への変化でも１フレーム期間Ｔｆ内の消灯期間Ｔｄ内で完了しており、点灯期間Ｔｂにおいては最小輝度である０で表示し、点灯期間Ｔｂにおける輝度の積分値も０となっている。最大輝度と同様に、動的変化のあるなしにかかわらず、視覚者が感知する最小輝度は同じ値である。
　図１６には、液晶の応答期間が消灯期間Ｔｄよりも長い場合の輝度変化が示されている。最小輝度から最大輝度への変化が１フレーム期間Ｔｆ内の消灯期間Ｔｄ内で完了しておらず、点灯期間Ｔｂが始まっても最大輝度に達していないので、点灯期間Ｔｂにおける輝度の積分値も最大となっていない。これに対して、次のフレームで引き続き最大輝度で表示した場合の輝度の積分値は最小輝度から最大輝度へ変化した際の輝度の積分値よりも大きな値となる。また、最大輝度から最小輝度への変化も１フレーム期間Ｔｆ内の消灯期間Ｔｄ内で完了しておらず、点灯期間Ｔｂが始まっても最小輝度に達していないので、点灯期間Ｔｂにおける輝度の積分値も０となっていない。また、次のフレームで引き続き最小輝度で表示した場合の輝度の積分値は最大輝度から最小輝度へ変化した際の輝度の積分値よりも小さい値となる。このように、動的変化のあるなしによって、同じ目標輝度でも視覚者が感知する輝度は異なってしまう。
　本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、液晶パネルの各画素の輝度階調を適切に表示する液晶表示駆動方法およびそれを用いた液晶表示装置を提供することを目的とする。
　本発明は、このような目的を達成するために、次のような構成をとる。
　すなわち、本発明に係る第１の発明は、複数の画素を有する液晶パネルを駆動する液晶表示駆動方法であって、各画素について、現フレームの階調値と前フレームの階調値とを基に通常補正モードとオーバードライブ補正モードとのいずれかを選択するモード選択ステップと、前記通常補正モードが選択された場合、現フレームの階調値を、１フレーム期間内でオーバードライブにより表示可能な輝度領域内で設定される第１輝度階調特性に対応する第１補正階調値に変換する第１補正ステップと、前記オーバードライブ補正モードが選択された場合、前記第１補正階調値に対応する輝度を１フレーム期間内で表示可能にするオーバードライブ補正階調値に変換する第２補正ステップとを備える液晶表示駆動方法である。
　上記構成によれば、モード選択ステップにて、各画素について、現フレームの階調値と前フレームの階調値とを基に通常補正モードとオーバードライブ補正モードとのいずれかを選択する。通常補正モードが選択された場合、第１補正ステップにて、現フレームの階調値を、１フレーム期間内でオーバードライブにより表示可能な輝度領域内で設定される第１の輝度階調特性の対応する第１補正階調値に変換する。また、オーバードライブ補正モードが選択された場合、第２補正ステップにて、第１補正階調値に対応する輝度を１フレーム期間内で表示可能にするオーバードライブ補正階調値に現フレームの階調値を変換する。
　現フレームの階調値が同じ値であれば、第１補正ステップにより表示される輝度も第２補正ステップにより表示される輝度も同じ明るさとなる。すなわち、通常補正モードが選択された場合、第１補正ステップにより、補正前の階調値は第１の補正階調値に変換される。一方、オーバードライブ補正モードが選択された場合、第２補正ステップにより、補正前の階調値は、第１補正階調値に対応する輝度が表示されるようにオーバードライブを実施するためのオーバードライブ補正階調値に変換されるので、オーバードライブにより第１の補正階調値と同じ輝度が表示されることになる。これにより、現フレームの階調値や前フレームの階調値がどのようなものであっても、各画素の輝度階調を適切に表示することができる。
　また、本発明において、前記第１輝度階調特性における輝度は、１フレーム期間中にバックライトが点灯している間の輝度の積分値であってもよい。この場合においても、輝度階調特性が崩れることなく、適切に輝度を表示することができる。
　また、本発明において、前記モード選択ステップは、同一画素の現フレームの階調値と前フレームの階調値との差の絶対値が予め定められた第１閾値以下の場合、前記通常補正モードを選択し、同一画素の現フレームの階調値と前フレームの階調値との差の絶対値が前記第１閾値より大きい場合、前記オーバードライブ補正モードを選択してもよい。これより、現フレームの階調値と前フレームの階調値との差の値を基準として通常補正モードとオーバードライブ補正モードとのいずれかを選択することができる。
　また、本発明において、前記モード選択ステップは、各画素について、現フレームの階調値が予め定められた第２閾値以下の場合、前記通常補正モードを選択し、現フレームの階調値が予め定められた第２閾値より大きい場合、現フレームの階調値と前フレームの階調値とを基に前記通常補正モードまたはオーバードライブ補正モードを選択してもよい。これより、現フレームの階調値が第２閾値以下の場合、暗い画素であると判別することができ、通常補正モードを選択することができる。
　また、本発明において、各画素について、現フレームの階調値が予め定められた第３閾値以上の場合、前記通常補正モードを選択し、現フレームの階調値が予め定められた第３閾値より小さい場合、現フレームの階調値と前フレームの階調値とを基に前記通常補正モードまたはオーバードライブ補正モードを選択してもよい。これより、現フレームの階調値が第３閾値以上の場合、明るい画素であると判別することができ、通常補正モードを選択することができる。
　また、本発明において、現フレームの階調値の分布を判別する階調値分布判別ステップとを備え、前記階調値の分布に応じて前記階調値を異なる複数の輝度階調特性のいずれかに補正してもよい。これより、階調値の分布に応じて階調値を変換する輝度階調特性を選択できるので、フレームの階調の分布に応じてコントラスト比を高めた表示を行うことができる。
　また、本発明に係る第２の発明は、階調値を記憶するフレームメモリと、現フレームの階調値と前記フレームメモリから入力される前フレームの階調値とを基に通常補正モードとオーバードライブ補正モードとのいずれかを選択するデータ比較部と、前記通常補正モードが選択された場合、現フレームの階調値を、１フレーム期間内でオーバードライブ駆動により表示可能な輝度領域内で設定される第１輝度階調特性の対応する第１補正階調値に変換し、前記オーバードライブ補正モードが選択された場合、前記第１補正階調値に対応する輝度を１フレーム期間内で表示可能にするオーバードライブ補正階調値に現フレームの階調値を変換する階調変換部とを備える液晶表示装置である。
　上記構成によれば、フレームメモリは階調値を記憶し、データ比較部は現フレームの階調値とフレームメモリに記憶されていた前フレームの階調値とを基に通常補正モードとオーバードライブ補正モードとのいずれかを選択する。階調変換部は、通常補正モードが選択された場合、現フレームの階調値を、１フレーム期間内でオーバードライブにより表示可能な輝度領域内で設定される第１の輝度階調特性の対応する第１補正階調値に変換する。また、オーバードライブ補正モードが選択された場合、第１補正階調値に対応する輝度を１フレーム期間内で表示可能にするオーバードライブ補正階調値に現フレームの階調値を変換する。
　現フレームの階調値が同じ値であれば、通常補正モードにより表示される輝度もオーバードライブ補正モードにより表示される輝度も同じ明るさとなる。すなわち、通常補正モードが選択された場合、補正前の階調値は第１の補正階調値に変換される。一方、オーバードライブ補正モードが選択された場合、補正前の階調値は、第１補正階調値に対応する輝度が表示されるようにオーバードライブを実施するためのオーバードライブ補正階調値に変換されるので、オーバードライブにより第１の補正階調値と同じ輝度が表示されることになる。これにより、現フレームの階調値や前フレームの階調値がどのようなものであっても、液晶表示装置の輝度階調を適切に表示することができる。
　また、本発明において、光を液晶に照射するバックライトを備え、前記第１輝度階調特性における輝度は、１フレーム期間中に前記バックライトが点灯している間の輝度の積分値であってもよい。この構成においても、輝度階調特性が崩れることなく、適切に輝度を表示することができる。
　また、本発明において、前記データ比較部は、同一画素の現フレームの階調値と前フレームの階調値との差の絶対値が予め定められた第１閾値以下の場合、前記通常補正モードを選択し、同一画素の現フレームの階調値と前フレームの階調値との差の絶対値が前記第１閾値より大きい場合、前記オーバードライブ補正モードを選択してもよい。これより、現フレームの階調値と前フレームの階調値との差の値を基準として通常補正モードとオーバードライブ補正モードとのいずれかを選択することができる。
　また、本発明において、前記データ比較部は、各画素について、現フレームの階調値が予め定められた第２閾値以下の場合、前記通常補正モードを選択し、現フレームの階調値が前記第２閾値より大きい場合、現フレームの階調値と前記フレームメモリから入力される前フレームの階調値とを基に前記通常補正モードと前記オーバードライブ補正モードとのいずれかを選択してもよい。これより、現フレームの階調値が第２閾値以下の場合、暗い画素であると判別することができ、通常補正モードを選択することができる。
　また、本発明において、前記データ比較部は、各画素について、現フレームの階調値が予め定められた第３閾値以上の場合、前記通常補正モードを選択し、現フレームの階調値が前記第３閾値より小さい場合、現フレームの階調値と前記フレームメモリから入力される前フレームの階調値とを基に前記通常補正モードと前記オーバードライブ補正モードとのいずれかを選択してもよい。これより、現フレームの階調値が第３閾値以上の場合、明るい画素であると判別することができ、通常補正モードを選択することができる。
　また、本発明において、現フレームの全ての画素の階調値の分布を判別する階調分布判別部を備え、前記階調値の分布に応じて前記階調値を異なる複数の輝度階調特性のいずれかに補正してもよい。これより、階調値の分布に応じて階調値を変換する輝度階調特性を選択できるので、そのフレームの全ての画素の階調値の分布に応じてコントラスト比を高めた表示を行うことができる。
　また、本発明において、前記第１輝度階調特性の最大輝度は、１フレーム期間内でオーバードライブにより表示可能な輝度の上限値であることが好ましい。第１輝度階調特性の最大輝度をオーバードライブにより表示可能な輝度の上限値にすることで、第１輝度階調特性のコントラスト比を高くすることができる。
　また、本発明において、前記第１輝度階調特性の最小輝度は、１フレーム期間内でオーバードライブにより表示可能な輝度の下限値であるであることが好ましい。第１輝度階調特性の最小輝度をオーバードライブにより表示可能な輝度の下限値にすることで、第１輝度階調特性のコントラスト比を高くすることができる。
　なお、本発明において液晶表示装置とは、２次元の平面画像のみならず３次元の立体映像を表示する液晶表示装置も含む。
　本発明に係る液晶表示駆動方法およびそれを用いた液晶表示装置によれば、各画素の輝度階調を適切に表示する液晶表示駆動方法およびそれを用いた液晶表示装置を提供することができる。
実施例１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。 実施例に係る液晶パネルの輝度階調特性を示す特性図である。 実施例に係る液晶パネルの輝度階調特性を示す特性図である。 実施例に係る液晶パネルの輝度階調特性を示す特性図である。 実施例１に係る階調補正部の概略構成を示すブロック図である。 実施例に係る階調値を変換するルックアップテーブルを示す図である。 実施例に係る階調値を変換するルックアップテーブルを示す図である。 実施例に係る階調値を変換するフローチャートである。 実施例２に係る階調補正部の概略構成を示すブロック図である。 液晶の応答特性と輝度との関係を示す説明図である。 実施例２に係る階調値を変換するフローチャートである。 液晶の応答特性と輝度との関係を示す説明図である。 液晶の応答特性と輝度との関係を示す説明図である。 液晶の応答特性と輝度との関係を示す説明図である。 液晶の応答特性と輝度との関係を示す説明図である。 液晶の応答特性と輝度との関係を示す説明図である。
　１．液晶表示装置の概略構成
　以下、図面を参照して本発明の実施例１を説明する。図１は液晶表示装置の概略構成を示すブロック図である。液晶表示装置１は、入力された映像信号に含まれる階調値を補正する階調補正部２と、補正された階調値を基に液晶に印加する階調電圧を出力する駆動回路３と、光を液晶パネルに照射するバックライト４と、駆動回路３により階調電圧が印加された画素にバックライト４の光を透過して映像を表示する液晶パネル５とを備える。階調補正部２に入力される映像信号は、ＰＣ、ＤＶＤプレイヤー、または液晶表示装置１に備えられる信号再生器から出力される信号である。
　階調補正部２は、入力された映像信号に含まれる階調値を、１フレーム期間内で表示可能な階調値に補正する。詳細な説明は後述する。駆動回路３はゲートドライバおよびソースドライバを有し、階調補正部２から入力される補正された階調値を含む映像信号に基づいて液晶パネル５の各画素に対応する階調電圧を印加する。
　バックライト４は、駆動回路３が液晶パネル５の各画素に階調電圧を印加するのに同期して、点灯および消灯を繰り返しながら、光を液晶パネル５に照射する。また、バックライト４は、階調補正部２が駆動回路３に補正された階調値を出力するのに同期して、点灯および消灯を繰り返してもよい。バックライト４には、ＦＦＣＬ等の白色蛍光管、白色ＬＥＤまたは有色ＬＥＤを採用する。バックライト４に有色ＬＥＤを採用する場合、液晶パネル５のカラーフイルタを省略することができる。液晶パネル５は、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を用いたアクティブマトリックス型の液晶パネルを用いている。
　２．輝度階調特性補正
　図２から図４を参照して実施例１における輝度階調特性の補正の原理を説明する。図２は、実施例１における、画素に動的変化がない場合の階調値と液晶パネルから表示される輝度との特性図である。図３は、実施例１における、画素に動的変化がある場合の階調値と液晶パネルから表示される輝度との特性図である。図４は、実施例１における補正された輝度階調特性図である。実施例１における液晶パネル５の輝度階調特性は、一例として図２および従来例の説明で記載した特性である。すなわち、実施例１の液晶パネル５の輝度階調特性７は、十分な液晶の応答期間がある場合、最小階調値０が設定されれば最小輝度０［cd/m2］を表示し、最大階調値１００が設定されれば最大輝度１００［cd/m2］を表示する。
　また、画素に動的変化がある場合の輝度階調特性８は、図３に示すように、液晶パネル５から表示される輝度が、液晶の応答速度の問題により２０［cd/m2］から８０［cd/m2］の間の値となるものとする。この場合、階調値が２０より小さい場合は全て輝度２０［cd/m2］を表示するいわゆる黒つぶれが発生し、階調値が８０より大きい場合は全て輝度８０［cd/m2］を表示するいわゆる白つぶれが発生する。なお、この動的変化のある場合に表示できる下限輝度２０［cd/m2］を下限飽和輝度と称し、動的変化のある場合に表示できる上限輝度８０［cd/m2］を上限飽和輝度と称す。
　次に、図４を参照する。図４には、補正前の輝度階調特性７と補正後の輝度階調特性９とが図示されている。補正後の輝度階調特性における最大輝度はオーバードライブで表示可能な上限輝度以下であり、補正後の輝度階調特性における最小輝度は、オーバードライブで表示可能な下限輝度以上で補正後の輝度階調特性における最大輝度以下である。特に、最小階調値０を動的変化の際にオーバードライブで表示できる下限輝度２０［cd/m2］に対応させ、最大階調値１００を動的変化の際にオーバードライブで表示できる上限輝度８０［cd/m2］に対応させる。これにより補正後の輝度階調特性９のコントラスト比を高くすることができる。
　このように階調値と輝度との対応関係を変化させることで、動的変化時の黒つぶれおよび白つぶれをなくすことができ、階調特性を適切に表示することができる。入力される階調値に対して輝度階調特性を変化させるので、動的変化がない画素と動的変化のある画素とにおいて同じ階調値であれば同じ輝度を表示することができる。輝度階調特性の変化は、階調値を補正することで実現できる。輝度階調特性９は本発明における第１輝度階調特性に相当する。
　液晶パネル５で表示される補正後の階調値に対応する補正輝度はたとえば以下の式で算出される。
　補正輝度＝入力階調値・（上限飽和輝度－下限飽和輝度）／液晶パネルの全階調数）＋下限飽和輝度
　上式において上限飽和輝度を８０［cd/m2］とし、下限飽和輝度を２０［cd/m2］とし、液晶パネルの全階調数を１００としたものが、輝度階調特性９である。
　３．階調補正部の構成
　次に、図５を参照して階調補正部２の構成を説明する。階調補正部２は、入力された映像信号を１フレーム分記憶するフレームメモリ１１と、各画素について、入力された現フレームの階調値とフレームメモリ１１に記憶されている前フレームの階調値とを比較するデータ比較部１２と、入力された階調値に対して別の輝度階調特性を有するように補正された階調値を出力する第１ＬＵＴ１３と、入力された階調値に対して別の輝度階調特性に変換しさらにオーバードライブ補正した階調値を出力する第２ＬＵＴ１４とを備える。第１ＬＵＴ１３および第２ＬＵＴ１４は本発明における階調変換部に相当する。
　フレームメモリ１１は、階調補正部２に入力された映像信号に含まれる各画素の階調値を１フレーム分記憶するメモリである。記憶されている各画素の前フレームの階調値をデータ比較部１２へ出力するとともに、入力される現フレームの階調値を記憶する。
　データ比較部１２は、各画素について、入力される映像信号の現フレームの階調値とフレームメモリ１１から入力される前フレームの階調値とを比較してオーバードライブが必要かどうかを判別する。オーバードライブが必要でない場合は通常補正モードを選択し、オーバードライブが必要である場合はオーバードライブ補正モードを選択する。オーバードライブが必要でない場合というのは、ある画素の現フレームの階調値と前フレームの階調値とが同じまたは差が小さい場合や、現フレームの階調値が黒領域または白領域の値である場合などである。具体的には、現フレームの階調値と前フレームの階調値との差の絶対値が予め定められた第１閾値以下の場合、オーバードライブ不要と判別する。また、現フレームの階調値が予め定められた下限閾値以下である場合、または予め定められた上限閾値以上の場合も、オーバードライブ不要と判別する。これら以外の場合は、オーバードライブ必要と判別する。これら第１閾値、下限閾値および上限閾値は液晶の応答速度およびフレーム期間に影響されるので、最適な値を設定すればよい。下限閾値は本発明における第２閾値に相当し、上限閾値は本発明における第３閾値に相当する。
　データ比較部１２は、通常補正モードを選択した場合、第１ＬＵＴ１３へ第１補正階調値を出力する指示を出す。また、オーバードライブ補正モードを選択した場合、第２ＬＵＴ１４へ前フレームの階調値を出力するとともに第２補正階調値を出力する指示を出す。
　通常補正モードが選択された場合、入力された現フレームの階調値は第１補正階調値に変換される。第１ＬＵＴ１３は、図６に示すように、入力された現フレームの階調値に対して新たな輝度階調特性９を有する第１補正階調値が１対１に対応しているルックアップテーブルであり、入力された階調値に対応する第１補正階調値を駆動回路３へ出力する。第1補正階調値は液晶の応答速度およびフレーム期間に影響されるので、最適な値を設定すればよい。
　オーバードライブ補正モードが選択された場合、入力された前フレームの階調値と現フレームの階調値とを基に、現フレームの階調値は、第１補正階調値に対応する輝度が表示されるようにオーバードライブ補正するための第２補正階調値に変換される。第２ＬＵＴ１４は、図７に示すように、入力された前フレームの階調値と現フレームの階調値とを基に、予め算出されている第２補正階調値を出力するルックアップテーブルである。図７において、「－」は、第２補正階調値が格納されていないことを示し、「…」は適切な第２補正階調値が格納されていることを示す。第２補正階調値は液晶の応答速度およびフレーム期間に影響されるので、最適な値を設定すればよい。
　４．動作説明
　次に、図８に示すフローチャートにしたがって、輝度階調特性の補正の流れを説明する。図８は、階調補正部の動作を示すフローチャートである。
　各画素について、現フレームの階調値が階調補正部２のフレームメモリ１１、データ比較部１２、第１ＬＵＴ１３および第２ＬＵＴ１４へそれぞれ入力される。フレームメモリ１１は、現フレームの階調値が入力される前にフレームメモリ１１に記憶されていた前フレームの階調値をデータ比較部１２へ出力する。
　データ比較部１２では、各画素について、現フレームの階調値と前フレームとの階調値との比較をしてオーバードライブが必要か否かを判別し、通常補正モードとオーバードライブ補正モードとのいずれかを選択する。まず、データ比較部１２は、各画素について、現フレームの階調値が予め定められた下限閾値以下であるか否かを判別する（ステップＳ０１）。現フレームの階調値が下限閾値以下である場合、黒領域の階調値であることを意味するので、黒領域からの液晶の応答速度はオーバードライブを行った際の応答速度と同程度であるのでオーバードライブの必要がない。この場合、通常補正モードが選択され、データ比較部１２は第１ＬＵＴ１３に階調値の補正の指示を出し、第１ＬＵＴ１３は入力された現フレームの階調値に対応する第１補正階調値を駆動回路３へ出力する（ステップＳ０４）。
　データ比較部１２は、各画素について、現フレームの階調値が下限閾値より大きいと判別すると、各画素について、現フレームの階調値が予め定められた上限閾値以上であるか否かを判別する（ステップＳ０２）。現フレームの階調値が上限閾値以上である場合、白領域の階調値であることを意味するので、白領域からの液晶の応答速度はオーバードライブを行った際の応答速度と同程度であるのでオーバードライブの必要がない。この場合、通常補正モードが選択され、データ比較部１２は第１ＬＵＴ１３に階調値の補正の指示を出し、第１ＬＵＴ１３は入力された現フレームの階調値に対応する第１補正階調値を駆動回路３へ出力する（ステップＳ０４）。
　データ比較部１２は、各画素について、現フレームの階調値が上限閾値より小さいと判別すると、次に、各画素について、現フレームの階調値と前フレームの階調値との差の絶対値が予め定められた第１閾値以下であるか否かを判別する（ステップＳ０３）。現フレームの階調値と前フレームの階調値との差の絶対値が予め定められた第１閾値以下である場合、両方の階調値の差が小さいことを意味するので、オーバードライブをしなくても液晶パネル５は階調値に対応する輝度を表示することができる。この場合、通常補正モードが選択され、データ比較部１２は第１ＬＵＴ１３に階調値の補正の指示を出し、第１ＬＵＴ１３は入力された階調値に対応する第１補正階調値を駆動回路３へ出力する（ステップＳ０４）。
　データ比較部１２は、各画素について、現フレームの階調値と前フレームの階調値との差の絶対値が予め定められた第１閾値よりも大きいと判別すると、オーバードライブが必要であるので、オーバードライブ補正モードを選択し、第２ＬＵＴ１４へ前フレームの階調値を出力するとともに、第２ＬＵＴ１４に階調値の補正の指示を出す。第２ＬＵＴ１４は入力された現フレームおよび前フレームの階調値に対応する第２補正階調値を駆動回路３へ出力する（ステップＳ０５）。
　駆動回路３では、入力された第１または第２補正階調値に基づいて対応する階調電圧を液晶パネル５の画素に印加し、画素の液晶はバックライトの消灯期間中に応答が完了する。
　実施例１の液晶表示駆動方法およびそれを用いた液晶表示装置によれば、入力される全ての階調値を、フレーム内のバックライトの消灯期間内でオーバードライブにより表示可能な輝度領域における別の輝度階調特性を有する階調値に補正するので、画素の動的変化のあるなしにかかわらず、同じ補正された階調値であれば同じ輝度を表示することができる。また、別の輝度階調特性に変換されることにより飽和領域が存在しなくなるので、黒つぶれおよび白つぶれの発生を防止することができる。
　以下、図９を参照してこの発明の実施例２を説明する。図９は、実施例２における階調補正部２０の構成図である。なお、実施例２の液晶表示装置の構成は実施例１における階調補正部２が実施例２における階調補正部２０に代わったものである。他の構成は同様であるので、ここでは実施例２における階調補正部２０を中心に説明する。また、実施例１と同じ構成については同符号を付すことで詳細な説明を省略する。
　実施例２の特徴は、階調補正部２０が階調分布判別部２１を備える点と、３種類の階調補正部である第１階調補正部２２、第２階調補正部２３、第３階調補正部２４を備える点である。階調分布判別部２１は、現フレームの全ての画素の階調値の分布が白領域側であるか、黒領域側であるか、白および黒の両領域にわたって均一に分散しているかを判別する。３種類の第１階調補正部２２、第２階調補正部２３、第３階調補正部２４は、階調分布判別部２１が判別した階調値の分布の違いに応じて、それぞれの輝度階調特性に補正する。
　５．輝度階調特性補正
　図１０を参照して実施例２における輝度階調特性の補正の原理を説明する。図１０は実施例２における補正された輝度階調特性図である。実施例２では、閾値階調値をたとえば５０とし、入力された現フレームの全ての画素の階調値の分布を基に、現フレームの映像が白領域属性、黒領域属性および均一分散属性の３種類の分布属性のいずれに属するかを判別する。
　たとえば、入力された現フレームの全ての画素の階調値の最大値が閾値階調値５０未満の場合、このフレームの映像は全体的に暗い黒領域属性であるとして、５０以上の階調値は全て上限飽和輝度８０［cd/m2］に対応させる。このように補正しても階調特性を維持することができる。すなわち、図１０に示すように、元の輝度階調特性７から輝度階調特性３５に変換する。最小階調値０をオーバードライブで表示できる最小輝度２０［cd/m2］に対応させ、閾値階調値５０をオーバードライブで表示できる最大輝度８０［cd/m2］に対応させる。
　また、たとえば、入力された現フレームの全ての画素の階調値の最小値が閾値階調値５０以上の場合、このフレームの映像は全体的に明るい白領域属性であるとして、５０より小さい階調値は全て下限飽和輝度２０［cd/m2］に対応させる。このように補正しても、階調特性を維持することができる。すなわち、図１０に示すように、元の輝度階調特性７から輝度階調特性３６に変換する。閾値階調値５０をオーバードライブで表示できる最小輝度２０［cd/m2］に対応させ、最大階調値１００をオーバードライブで表示できる最大輝度８０［cd/m2］に対応させる。
　また、入力された現フレームの全ての画素の階調値より、現フレームの映像が黒領域属性でも白領域属性でもない均一分散属性であると判別された場合には、元の輝度階調特性７から実施例１の輝度階調特性９を採用する。このように、現フレームの全ての画素の階調値の分布に応じて輝度階調特性を変えることで、各映像の明るさに合わせた適切な輝度階調特性を得ることができ、コントラスト比を高くすることができる。
　６．階調補正部の構成
　次に、図９を参照して階調補正部２０の構成を説明する。階調分布判別部２１は、入力された現フレームの全ての画素の階調値の分布を基に、現フレームの映像が３種類の属性のいずれに属するかを判別する。前述のとおり、この判別は、現フレームの最大階調値が予め定められた閾値階調値未満であれば黒領域属性とし、現フレームの最小階調値が予め定められた閾値階調値以上であれば白領域属性とし、どちらでもない場合は均一分散属性とする。また、他にも統計的手法で判別してもよいし、黒領域属性または白領域属性に判別する閾値階調値はそれぞれ別の値であってもよい。
　階調分布判別部２１は、現フレームの映像が均一分散属性であると判別すれば第１階調補正部２２へ、現フレームの映像が黒領域属性であると判別すれば第２階調補正部２３へ、また、現フレームの映像が白領域属性であると判別すれば第３階調補正部２４へ階調値補正を指令するとともに、それぞれ現フレームの各画素の階調値を出力する。第１階調補正部２２は、実施例１における階調補正部２と同じ構成であり、同様の輝度階調特性の補正を実施するので説明を省略する。
　第２階調補正部２３は、黒領域属性と判別された現フレームの各画素の階調値を輝度階調特性３５に対応させて階調値を補正する。データ比較部２６は実施例１におけるデータ比較部１２と同様に通常補正モードかオーバードライブ補正モードかを選択する。第３ＬＵＴ２７は入力された現フレームの階調値に対して新たな輝度階調特性３５を有する第３補正階調値が１対１に対応しているルックアップテーブルであり、通常補正モードが選択された場合、入力された階調値に対応する第３補正階調値を駆動回路３へ出力する。第４ＬＵＴ２８は、入力された現フレームの階調値に対して輝度階調特性３５の階調値に変換され、さらにオーバードライブ補正された第４補正階調値を出力するルックアップテーブルであり、オーバードライブ補正モードが選択された場合、入力された前フレームの階調値と現フレームの階調値とを基に、オーバードライブ用の予め算出されている第４補正階調値を出力する。
　第３階調補正部２４は、白領域属性と判別された現フレームの各画素の階調値を輝度階調特性３６に対応させて階調値を補正する。データ比較部３０は実施例１におけるデータ比較部１２と同様に通常補正モードかオーバードライブ補正モードかを選択する。第５ＬＵＴ３１は入力された現フレームの階調値に対して新たな輝度階調特性３６を有する第５補正階調値が１対１に対応しているルックアップテーブルであり、通常補正モードが選択された場合、入力された階調値に対応する第５補正階調値を駆動回路３へ出力する。第６ＬＵＴ３２は、入力された現フレームの階調値に対して輝度階調特性３６の階調値に変換され、さらにオーバードライブ補正された第６補正階調値を出力するルックアップテーブルであり、オーバードライブ補正モードが選択された場合、入力された前フレームの階調値と現フレームの階調値とを基に、オーバードライブ用の予め算出されている第６補正階調値を出力する。
　７．動作説明
　次に、図１１に示すフローチャートにしたがって、実施例２に係る輝度階調特性の補正の流れを説明する。図１１は、輝度階調特性の補正の流れを示すフローチャートである。
　各画素について、現フレームの階調値が階調補正部２０の階調分布判別部２１、第１階調補正部２２、第２階調補正部２３、第３階調補正部２４へそれぞれ入力される。階調分布判別部２１では、現フレームの全ての画素の階調値の分布を基に、現フレームの映像が均一分布属性か、黒領域属性か、または、白領域属性かのいずれであるかを判別する（ステップＳ１１）。
　階調分布判別部２１が現フレームの映像は均一分布属性であると判別すると、均一補正が選択され（ステップＳ１２）、各画素について、第１階調補正部２２にて現フレームの輝度階調特性が補正される。第１階調補正部２２では、実施例１と同様にデータ比較部１２にて補正モードが選択され（ステップＳ１５）、通常補正モードが選択された場合、第１ＬＵＴ１３による階調値の補正が実施される（ステップＳ１６）。オーバードライブ補正モードが選択された場合、第２ＬＵＴ１４により階調値が補正される（ステップＳ１７）。
　階調分布判別部２１が現フレームの映像は黒領域属性であると判別すると、黒強調補正が選択され（ステップＳ１３）、各画素について、第２階調補正部２３にて現フレームの輝度階調特性が補正される。第２階調補正部２３では、実施例１と同様にデータ比較部２６にて補正モードが選択され（ステップＳ１５）、通常補正モードが選択された場合、第３ＬＵＴ２７による階調値の補正が実施される（ステップＳ１６）。オーバードライブ補正モードが選択された場合、第４ＬＵＴ２８により階調値が補正される（ステップＳ１７）。これらにより、輝度の低い領域でコントラストを高くした映像を表示することができる。
　階調分布判別部２１が現フレームの映像は白領域属性であると判別すると、白強調補正が選択され（ステップＳ１４）、各画素について、第３階調補正部２４にて現フレームの輝度階調特性が補正される。第３階調補正部２４では、実施例１と同様にデータ比較部３０にて補正モードが選択され（ステップＳ１５）、通常補正モードが選択された場合、第５ＬＵＴ３１による階調値の補正が実施される（ステップＳ１６）。オーバードライブ補正モードが選択された場合、第６ＬＵＴ３２により階調値が補正される（ステップＳ１７）。これらにより、輝度の高い領域でコントラストを高くした映像を表示することができる。
　実施例２によれば、入力される現フレームの全ての画素の階調値の分布により、３つの輝度階調値特性のいずれかに現フレームの各画素の階調値を補正するので、階調値の分布に応じてコントラスト比を高めた表示を行うことができる。
　本発明は、上記実施形態に限られることはなく、下記のように変形実施することができる。
　（１）上述した実施例では、輝度階調特性は直線であったが、これに限らず、階調値と輝度とが１対1に対応する曲線であってもよい。
　（２）上述した実施例では、第１ＬＵＴ１３と第２ＬＵＴ１４とが個別のルックアップテーブルであったが、１つのルックアップテーブルでもよい。また、第３ＬＵＴ２７と第４ＬＵＴ２８とを１つのルックアップテーブルにしてもよいし、第５ＬＵＴ３１と第６ＬＵＴ３２とを１つのルックアップテーブルにしてもよい。
　（３）上述した実施例２では現フレームを３つの属性に判別していたが、３以外の数の属性に判別してもよい。また、判別に用いられる閾値階調値は予め定められたものであったが、フレームごとに変動する値でも、または、いくつかの段階に分けた値でもよい。たとえば、現フレームの各画素の階調値の中に最小階調値０が含まれ、最大階調値１００が含まれない場合は、現フレームの最大階調値を閾値階調値とし、現フレームの各画素の階調値の中に最大階調値１００が含まれ、最小階調値０が含まれない場合は、現フレームの最小階調値を閾値階調値としてもよい。また、変動する閾値階調値に対応して複数の輝度階調特性を有してもよい。
　（４）上述した実施例１では、ステップＳ０１～Ｓ０３により通常補正モードとオーバードライブ補正モードとの選択を実施していたが、ステップＳ０３のみにより選択を実施してもよいし、ステップＳ０１とステップＳ０３またはステップＳ０２とステップＳ０３の組み合わせにより選択を実施してもよい。
　１　…　液晶表示装置
　２、２０　…　階調補正部
　４　…　バックライト
　９、３５、３６　…　輝度階調特性
　１１　…　フレームメモリ
　１２　…　データ比較部
　１３　…　第１ＬＵＴ
　１４　…　第２ＬＵＴ
　２１　…　階調分布判別部

Claims (16)

  1. 　複数の画素を有する液晶パネルを駆動する液晶表示駆動方法であって、
    　各画素について、現フレームの階調値と前フレームの階調値とを基に通常補正モードとオーバードライブ補正モードとのいずれかを選択するモード選択ステップと、
    　前記通常補正モードが選択された場合、現フレームの階調値を、１フレーム期間内でオーバードライブにより表示可能な輝度領域内で設定される第１輝度階調特性に対応する第１補正階調値に変換する第１補正ステップと、
    　前記オーバードライブ補正モードが選択された場合、前記第１補正階調値に対応する輝度を１フレーム期間内で表示可能にするオーバードライブ補正階調値に現フレームの階調値を変換する第２補正ステップと
    　を備えることを特徴とする液晶表示駆動方法。
  2. 　請求項１に記載の液晶表示駆動方法において、
    　前記第１輝度階調特性の最大輝度は、１フレーム期間内でオーバードライブにより表示可能な輝度の上限値である
    　ことを特徴とする液晶表示駆動方法。
  3. 　請求項１または２に記載の液晶表示駆動方法において、
    　前記第１輝度階調特性の最小輝度は、１フレーム期間内でオーバードライブにより表示可能な輝度の下限値である
    　ことを特徴とする液晶表示駆動方法。
  4. 　請求項１から３のいずれか１つに記載の液晶表示駆動方法において、
    　前記第１輝度階調特性における輝度は、１フレーム期間中にバックライトが点灯している間の輝度の積分値である
    　ことを特徴とする液晶表示駆動方法。
  5. 　請求項１から４のいずれか１つに記載の液晶表示駆動方法において、
    　前記モード選択ステップは、
    　同一画素の現フレームの階調値と前フレームの階調値との差の絶対値が予め定められた第１閾値以下の場合、前記通常補正モードを選択し、
    　同一画素の現フレームの階調値と前フレームの階調値との差の絶対値が前記第１閾値より大きい場合、前記オーバードライブ補正モードを選択する
    　ことを特徴とする液晶表示駆動方法。
  6. 　請求項１から５のいずれか１つに記載の液晶表示駆動方法において、
    　前記モード選択ステップは、
    　各画素について、現フレームの階調値が予め定められた第２閾値以下の場合、前記通常補正モードを選択し、
    　現フレームの階調値が予め定められた第２閾値より大きい場合、現フレームの階調値と前フレームの階調値とを基に前記通常補正モードまたはオーバードライブ補正モードを選択する
    　ことを特徴とする液晶表示駆動方法。
  7. 　請求項１から６のいずれか１つに記載の液晶表示駆動方法において、
    　前記モード選択ステップは、
    　各画素について、現フレームの階調値が予め定められた第３閾値以上の場合、前記通常補正モードを選択し、
    　現フレームの階調値が予め定められた第３閾値より小さい場合、現フレームの階調値と前フレームの階調値とを基に前記通常補正モードまたはオーバードライブ補正モードを選択する
    　ことを特徴とする液晶表示駆動方法。
  8. 　請求項１から７のいずれか１つに記載の液晶表示駆動方法において、
    　現フレームの全ての画素の階調値の分布を判別する階調値分布判別ステップとを備え、
    　前記階調値の分布に応じて前記階調値を異なる複数の輝度階調特性のいずれかに補正することを
    　を特徴とする液晶表示駆動方法。
  9. 　複数の画素を有する液晶パネルと、
    　各画素の階調値を記憶するフレームメモリと、
    　各画素について、現フレームの階調値と前記フレームメモリから入力される前フレームの階調値とを基に通常補正モードとオーバードライブ補正モードとのいずれかを選択するデータ比較部と、
    　前記通常補正モードが選択された場合、現フレームの階調値を、１フレーム期間内でオーバードライブ駆動により表示可能な輝度領域内で設定される第１輝度階調特性に対応する第１補正階調値に変換し、前記オーバードライブ補正モードが選択された場合、前記第１補正階調値に対応する輝度を１フレーム期間内で表示可能にするオーバードライブ補正階調値に現フレームの階調値を変換する階調変換部を備えることを特徴とする液晶表示装置。
  10. 　請求項９に記載の液晶表示装置において、
    　前記第１輝度階調特性の最大輝度は、１フレーム期間内でオーバードライブにより表示可能な輝度の上限値である
    　ことを特徴とする液晶表示装置。
  11. 　請求項９または１０に記載の液晶表示装置において、
    　前記第１輝度階調特性の最小輝度は、１フレーム期間内でオーバードライブにより表示可能な輝度の下限値である
    　ことを特徴とする液晶表示装置。
  12. 　請求項９から１１のいずれか１つに記載の液晶表示装置において、
    　光を液晶に照射するバックライトを備え、
    　前記第１輝度階調特性における輝度は、１フレーム期間中に前記バックライトが点灯している間の輝度の積分値である
    　ことを特徴とする液晶表示装置。
  13. 　請求項９から１２のいずれか１つに記載の液晶表示装置において、
    　前記データ比較部は、同一画素の現フレームの階調値と前フレームの階調値との差の絶対値が予め定められた第１閾値以下の場合、前記通常補正モードを選択し、
    　同一画素の現フレームの階調値と前フレームの階調値との差の絶対値が前記第１閾値より大きい場合、前記オーバードライブ補正モードを選択する
    　ことを特徴とする液晶表示装置。
  14. 　請求項９から１３のいずれか１つに記載の液晶表示装置において、
    　前記データ比較部は、各画素について、現フレームの階調値が予め定められた第２閾値以下の場合、前記通常補正モードを選択し、
    　現フレームの階調値が前記第２閾値より大きい場合、現フレームの階調値と前記フレームメモリから入力される前フレームの階調値とを基に前記通常補正モードと前記オーバードライブ補正モードとのいずれかを選択する
    　ことを特徴とする液晶表示装置。
  15. 　請求項９から１４のいずれか１つに記載の液晶表示装置において、
    　前記データ比較部は、各画素について、現フレームの階調値が予め定められた第３閾値以上の場合、前記通常補正モードを選択し、
    　現フレームの階調値が前記第３閾値より小さい場合、現フレームの階調値と前記フレームメモリから入力される前フレームの階調値とを基に前記通常補正モードと前記オーバードライブ補正モードとのいずれかを選択する
    　ことを特徴とする液晶表示装置。
  16. 　請求項９から１５のいずれか１つに記載の液晶表示装置において、
    　現フレームの全ての画素の階調値の分布を判別する階調分布判別部を備え、
    　前記階調値の分布に応じて前記階調値を異なる複数の輝度階調特性のいずれかに補正することを
    　を特徴とする液晶表示装置。
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