JP4450016B2 - 液晶表示装置および液晶駆動回路 - Google Patents

Description

本発明は、補助容量素子を含んで構成された液晶表示装置、およびそのような液晶表示装置に適用される液晶駆動回路に関する。

近年、液晶を用いた表示素子（液晶素子）を駆動することによって映像表示を行う液晶表示装置が広く活用されている。このような液晶表示装置では、ガラス等の基板間に封止した液晶層において、液晶分子の配列を変化させることにより光源からの光を透過、変調させて表示を行っている。

また、このような液晶表示装置では、従来より、液晶素子に対する印加電圧の変化が大きい場合には、画像データに基づく電圧に対して所定のオーバードライブ電圧を付加することにより（オーバードライブ駆動）、液晶の応答速度を向上させるようになっている（例えば、特許文献１）。

なお、これとは別の技術として、液晶表示装置の各画素に液晶素子への印加電圧を安定化させるための補助容量素子を形成すると共に、この補助容量素子の両端間の電圧を変化させることによって液晶素子の両端間の電圧をも変化させるようにしたもの（Ｃｓ ｏｎ ｇａｔｅ方式）が提案されている（例えば、特許文献２）。

特開２００７−１１２８５号公報 特開平４−１４５４９０号公報

ここで、従来の液晶表示装置では、駆動素子（ＴＦＴ（Thin Film Transistor：薄膜トランジスタ）素子）の耐圧よりも高い電圧を液晶素子に印加することはできないことから、例えば黒表示状態から白表示状態への遷移や白表示状態から黒表示状態への遷移の際には、上記のようなオーバードライブ電圧を付加することができず、結果として中間階調付近での遷移にのみ、オーバードライブ駆動が適用されていた。すなわち、最も電圧の変化の大きい遷移の際にオーバードライブ電圧の付加ができないことから、本来最も液晶の応答速度を上げる必要のある場合にオーバードライブ駆動の適用ができず、液晶の応答速度の改善が不十分であった。

なお、電源電圧および駆動素子の耐圧自体を本来よりも高く設定するようにすれば、その分だけ高い電圧を液晶素子に印加することが可能となり、液晶の応答速度も向上するが、それに伴って消費電力が増加したり発熱量が増えてしまい、駆動素子の信頼性の低下などの問題が生じてしまうことになる。

このように従来の技術では、駆動素子の耐圧を上げることなく液晶の応答速度を向上させることが困難であり、改善の余地があった。

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、駆動素子の耐圧を上げることなく液晶の応答速度を向上させることが可能な液晶表示装置および液晶駆動回路を提供することにある。

本発明の液晶表示装置は、マトリクス状に配置され、それぞれが、ＴＦＴ素子と、主容量素子としての液晶素子と、補助容量素子とを含む複数の画素と、駆動対象の画素を線順次で選択し、選択した画素のＴＦＴ素子を所定のオン電圧により選択的にオン状態にすると共に、ＴＦＴ素子を所定のオフ電圧により選択的にオフ状態にするための複数のゲート線と、駆動対象の画素に対し、ＴＦＴ素子を介して画像データを供給するための複数のソース線と、各ゲート線の隣接ゲート線におけるオフ電圧を、画像データの輝度レベルに依存せずに一律に時間変化させつつ線順次動作を行うことにより、画素の表示駆動を行う駆動手段とを備えたものである。ここで、上記液晶素子は、その一端がＴＦＴ素子の一端に接続されている。また、上記補助容量素子は、その一端がＴＦＴ素子の一端に接続されると共に、他端が隣接ゲート線に接続されている。また、上記駆動手段は、現在の単位フレームの画像データとその直前の単位フレームの画像データとに基づいて、それらの画像データの輝度レベル差が所定の閾値未満の画素に対し、現在の単位フレームにおいて通常駆動による表示駆動を行うと判定する一方、上記輝度レベル差が上記閾値以上の画素に対し、現在の単位フレームにおいてオーバードライブ駆動による表示駆動を行うと判定する判定手段と、通常駆動による表示駆動を行うと判定された画素については、現在の単位フレームの画像データを、その輝度レベルが所定の分だけ下がるように補正する一方、オーバードライブ駆動による表示駆動を行うと判定された画素については、現在の単位フレームの画像データを、その直前の単位フレームと現在の単位フレームとの間での液晶素子の両端間電圧の変化が増加すると共に上記輝度レベル差が大きくなるのに応じて両端間電圧の変化がより大きくなるような画像データに補正する補正手段と、この補正手段による補正後の画像データを基に、表示駆動を画素ごと実施する駆動ドライバとを有している。また、上記補正手段は、通常駆動による表示駆動を行うと判定された画素については、補正後の画像データに基づいて液晶素子の両端間に電圧を印加しこれが安定した後の状態における輝度レベルが、補正前の画像データに基づいて液晶素子の両端間に電圧を印加した直後における輝度レベルと同等となるように、現在の単位フレームの画像データを補正し、オーバードライブ駆動による表示駆動を行うと判定された画素のうち、黒表示状態から白表示状態へ遷移する画素については、現在の単位フレームの画像データをそのまま補正後の画像データとして出力し、オーバードライブ駆動による表示駆動を行うと判定された画素のうち、白表示状態から黒表示状態へ遷移する画素については、通常駆動による表示駆動の際の補正よりも輝度レベルが過剰に下がるように、現在の単位フレームの画像データを補正するようになっている。

本発明の液晶駆動回路は、マトリクス状に配置されそれぞれがＴＦＴ素子と主容量素子としての液晶素子と補助容量素子とを含む複数の画素と、駆動対象の画素を線順次で選択しこの選択した画素のＴＦＴ素子を所定のオン電圧により選択的にオン状態にすると共にＴＦＴ素子を所定のオフ電圧により選択的にオフ状態にするための複数のゲート線と、駆動対象の画素に対しＴＦＴ素子を介して画像データを供給するための複数のソース線とを備え、上記液晶素子の一端がＴＦＴ素子の一端に接続され、上記補助容量素子の一端がＴＦＴ素子の一端に接続されると共に他端が隣接ゲート線に接続されるように構成された液晶表示装置に対して適用され、各ゲート線の隣接ゲート線におけるオフ電圧を画像データの輝度レベルに依存せずに一律に時間変化させつつ線順次動作を行うことにより画素の表示駆動を行うものであって、上記判定手段と、上記補正手段と、上記駆動ドライバとを備えたものである。

本発明の液晶表示装置および液晶駆動回路では、ゲート線により供給されるオン電圧によって駆動対象の画素内のＴＦＴ素子が選択的にオン状態となると、ソース線からこのＴＦＴ素子を介して画像データが供給され、この画像データに基づく電圧が、画素内の液晶素子および補助容量素子の両端間にそれぞれ印加される。その後、ゲート線により供給されるオフ電圧によって上記ＴＦＴ素子が選択的にオフ状態となると、ソース線からの画像データの供給が停止され、液晶素子および補助容量素子の両端間の電圧が保持される。そしてその後に上記隣接ゲート線によって補助容量素子の他端に、オフ電圧の電位が、画像データの輝度レベルに依存せずに一律に時間変化しつつ供給されると、この補助容量素子および液晶素子の両端間の電圧が上記画像データに基づく電圧から変化する。
この際、現在の単位フレームの画像データとその直前の単位フレームの画像データとに基づいて、それらの画像データの輝度レベル差が所定の閾値未満の画素に対し、現在の単位フレームにおいて通常駆動による表示駆動を行うと判定される一方、上記輝度レベル差が上記閾値以上の画素に対し、現在の単位フレームにおいてオーバードライブ駆動による表示駆動を行うと判定される。
そして、通常駆動による表示駆動を行うと判定された画素については、現在の単位フレームの画像データが、その輝度レベルが所定の分だけ下がるように補正される。具体的には、補正後の画像データに基づいて液晶素子の両端間に電圧を印加しこれが安定した後の状態における輝度レベルが、補正前の画像データに基づいて液晶素子の両端間に電圧を印加した直後における輝度レベルと同等となるように、現在の単位フレームの画像データが補正される。このような補正後の画像データを基に表示駆動が実施されることにより、上記のように補助容量素子および液晶素子の両端間の電圧が変化した後に、これらの両端間にそれぞれ、補正前の画像データに基づく電圧値が印加されるように（オーバードライブ駆動がなされないように、つまり通常駆動がなされるように）調整可能となる。具体的には、通常駆動の際の輝度レベルが変化しないように（すなわち、表示輝度の変動を伴わないように）、調整がなされる。
一方、オーバードライブ駆動による表示駆動を行うと判定された画素については、現在の単位フレームの画像データが、その直前の単位フレームと現在の単位フレームとの間での液晶素子の両端間電圧の変化が増加すると共に上記輝度レベル差が大きくなるのに応じて両端間電圧の変化がより大きくなるような画像データに補正される。このような補正後の画像データを基に表示駆動が実施されることにより、上記のように補助容量素子および液晶素子の両端間の電圧が変化した後に、これらの両端間にそれぞれ、画像データに基づく電圧値よりも大きな電圧値が印加され、これにより画像データに基づく電圧変化よりも大きくなるような表示駆動、すなわちオーバードライブ駆動がなされる。
具体的には、オーバードライブ駆動による表示駆動を行うと判定された画素のうち、黒表示状態から白表示状態へ遷移する画素については、現在の単位フレームの画像データがそのまま補正後の画像データとして出力される。これにより、補助容量素子および液晶素子の両端間の電圧が変化した後にこれらの両端間にそれぞれ、画像データに基づく白表示状態の電圧値よりも大きな電圧値が印加される。したがって、黒表示状態から白表示状態への遷移の際の電圧変化よりも大きくなるような表示駆動、すなわち黒表示状態から白表示状態への遷移の際のオーバードライブ駆動が可能となる。
また、オーバードライブ駆動による表示駆動を行うと判定された画素のうち、白表示状態から黒表示状態へ遷移する画素については、通常駆動による表示駆動の際の補正よりも輝度レベルが過剰に下がるように、現在の単位フレームの画像データが補正される。これにより、補助容量素子および液晶素子の両端間の電圧が変化した後にこれらの両端間にそれぞれ、画像データに基づく黒表示状態の電圧値よりも小さな電圧値が印加される。したがって、白表示状態から黒表示状態への遷移の際の電圧変化よりも大きくなるような表示駆動、すなわち白表示状態から黒表示状態への遷移の際のオーバードライブ駆動が可能となる。

本発明の液晶表示装置または液晶駆動回路によれば、通常駆動の際に、現在の単位フレームの画像データをその輝度レベルが所定の分だけ下がるように補正して得られる画像データを基に表示駆動を行うようにしたので、このような補正により得られる画像データに基づき、補助容量素子および液晶素子の両端間の電圧が変化した後にこれらの両端間にそれぞれ、補正前の画像データに基づく電圧値が印加されるように調整することができる。また、オーバードライブ駆動の際に、直前の単位フレームと現在の単位フレームとの間での液晶素子の両端間電圧の変化を増加させるような画像データを基に表示駆動を行うようにしたので、補助容量素子および液晶素子の両端間の電圧が変化した後にこれらの両端間にそれぞれ、画像データに基づく電圧値よりも大きな電圧値を印加し、これによりオーバードライブ駆動を行うことができる。よって、駆動素子の耐圧を上げることなく、液晶の応答速度を向上させることが可能となる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施の形態に係る液晶表示装置（液晶表示装置１）の全体構成を表すものである。この液晶表示装置１は、液晶表示パネル２と、バックライト部３と、タイミングコントローラ４と、ソースドライバ５１およびゲートドライバ５２と、バックライト駆動部６とを備えている。

液晶表示パネル２は、後述するソースドライバ５１およびゲートドライバ５２から供給される駆動信号によって入力映像信号Ｄinに基づく映像表示を行うものであり、マトリクス状に並んで配置された複数の画素２０を含んで構成されている。また、各画素２０内には、後述する画素回路ユニット（図２参照）が形成されている。なお、この画素回路ユニットの詳細構成については、後述する。

バックライト部３は、液晶表示パネル２に対して光を照射する光源であり、例えばＣＣＦＬ（Cold Cathode Fluorescent Lamp：冷陰極蛍光ランプ）やＬＥＤ（Light Emitting Diode：発光ダイオード）などを含んで構成される。

タイミングコントローラ４は、Ｉ／Ｏ部４１と、信号処理部４２と、オーバードライブ処理部４３と、フレームメモリ４４と、基準電源部４５と、ＤＣ／ＤＣコンバータ４６とを有している。このタイミングコントローラ４は、外部からの入力映像信号Ｄin（輝度信号）に対して後述する所定の信号処理を施すことにより、ＲＧＢ信号である映像信号Ｄoutを生成すると共に、電源電圧Ｖｃｃの供給に基づいてソースドライバ５１およびゲートドライバ５２において用いられる電圧を生成するものである。タイミングコントローラ４はまた、ソースドライバ５１およびゲートドライバ５２の駆動タイミングを制御する役割も果たしている。

Ｉ／Ｏ部４１は、入力映像信号Ｄinを入力して信号処理部４２へ供給するものである。信号処理部４２は、供給された入力映像信号Ｄinに対して所定の信号処理を施し、ＲＧＢ信号である映像信号Ｄ１をオーバードライブ処理部４３へ供給すると共に、ソースドライバ５１およびゲートドライバ５２の駆動タイミング制御信号を生成し、ソースドライバ５１およびゲートドライバ５２へ供給するものである。

オーバードライブ処理部４３は、信号処理部４２から供給される現在のフレームの映像信号Ｄ１と、後述するフレームメモリ４４に記憶されている１つ前の（直前の）フレームの映像信号Ｄ２（図示せず）とに基づき、現在のフレームにおいて、後述する通常駆動およびオーバードライブ駆動のうちのどちらによる表示駆動を行うのかを画素２０ごとに判定すると共に、この判定結果に基づき、現在のフレームの映像信号Ｄ１に対して後述する補正を画素２０ごとに行い、そのような補正後の映像信号Ｄ２をフレームメモリ４４へ書き込む（記憶させる）という処理（詳細は後述）を行うものである。なお、上記したような駆動方法の判定処理および現在のフレームの映像信号Ｄ１の補正処理は、例えば図３に示したように、現在のフレームの映像信号Ｄ１の階調（例えば、０〜２５５階調）および過去（１つ前）のフレームの映像信号Ｄ２の階調（例えば、０〜２５５階調）と、補正後の現在のフレームの映像信号の階調とを関連付けてなるルックアップテーブル７を用いてなされるようになっている。なお、このような駆動方法の判定処理および現在のフレームの映像信号Ｄ１の補正処理の詳細については、後述する。

フレームメモリ４４は、上記したように、オーバードライブ処理部４３による補正後（処理後）の映像信号を、映像信号Ｄ２としてフレーム単位で記憶するものである。

基準電源部４５は、電源電圧Ｖｃｃに基づいて、ＤＣ／ＤＣコンバータ４６の基準電圧である基準電圧Ｖｒｅｆを生成するものである。ＤＣ／ＤＣコンバータ４６は、供給される基準電圧Ｖｒｅｆに基づいて所定の直流電圧変換を行うことにより、ソースドライバ５１の電源電圧およびゲートドライバ５２において用いられる電圧（後述するゲートオン電圧Ｖonおよび複数種類のゲートオフ電圧Ｖoff1，Ｖoff2，Ｖoff3）をそれぞれ生成し、ソースドライバ５１およびゲートドライバ５２へ供給するものである。

ソースドライバ５１は、信号処理部４２から供給される駆動タイミング制御信号に従って、フレームメモリ４４に記憶されている現在のフレームの映像信号Ｄ２を映像信号Ｄoutとして入力すると共に、この映像信号Ｄoutに基づく駆動電圧（後述するソース電圧）を液晶表示パネル２の各画素２０へ供給するものである。

ゲートドライバ５２は、信号処理部４２から供給される駆動タイミング制御信号に従って、ＤＣ／ＤＣコンバータ４６からの供給電圧（ゲートオン電圧Ｖonおよびゲートオフ電圧Ｖoff1，Ｖoff2，Ｖoff3）に基づき、液晶表示パネル２内の各画素２０を後述するゲート線に沿って線順次駆動するものである。なお、このゲートドライバ５２の詳細構成については、後述する（図４および図５）。

バックライト駆動部６は、バックライト部３の点灯動作を制御するものであり、例えばインバータ回路を含んで構成されている。

次に図２を参照して、各画素２０に形成された画素回路ユニット（液晶表示素子）の構成について詳細に説明する。図２は、画素２０内の画素回路ユニットの回路構成例を表したものである。なお、図中の符号ｍ，ｎはそれぞれ自然数を表しており、画素２０（ｍ，ｎ）は、複数の画素２０のうちの座標（ｍ，ｎ）に位置する画素を表している。

画素２０（ｍ，ｎ）には、主容量素子として機能する液晶素子ＬＣと、補助容量素子Ｃｓと、ＴＦＴ素子Ｑ（ｍ，ｎ）とからなる画素回路ユニットが形成されている。また、この画素２０（ｍ，ｎ）には、駆動対象の画素回路ユニットを線順次で選択してその画素回路ユニット内のＴＦＴ素子Ｑを前述のゲートオン電圧Ｖonにより選択的にオン状態にすると共に、このＴＦＴ素子Ｑを前述の複数種類のゲートオフ電圧Ｖoff1，Ｖoff2，Ｖoff3により選択的にオフ状態にするためのゲート線Ｇ（ｎ）と、駆動対象の画素回路ユニットに対し、その画素回路ユニット内のＴＦＴ素子Ｑを介して画像データ（映像信号Ｄout）を供給するソース線Ｓ（ｍ）とが接続されている。なお、ゲート線Ｇ（ｎ）は、後述するようにゲート線Ｇ（ｎ−１）に沿って延在する画素２０（ｍ，ｎ−１）等の補助容量線としても機能するようになっている。

なお、画素２０（ｍ，ｎ）に対してソース線Ｓ（ｍ）に沿って線順次動作方向に隣接する画素２０（ｍ，ｎ＋１）には、図示したようにＴＦＴ素子Ｑ（ｍ，ｎ＋１）が含まれると共に、ゲート線Ｇ（ｎ＋１）およびソース線Ｓ（ｍ）とが接続され、画素２０（ｍ，ｎ）に対してソース線Ｓ（ｍ）に沿って線順次動作方向とは逆方向に隣接する画素２０（ｍ，ｎ−１）には、図示したように補助容量素子Ｃｓ（ｍ，ｎ−１）が含まれると共に、図示しないゲート線Ｇ（ｎ−１）およびソース線Ｓ（ｍ）が接続されている。また、画素２０（ｍ，ｎ）に対してゲート線Ｇ（ｎ）に沿って隣接する画素２０（ｍ＋１，ｎ）には、図示したようにＴＦＴ素子Ｑ（ｍ＋１，ｎ）および補助容量素子Ｃｓ（ｍ＋１，ｎ）が含まれると共に、ゲート線Ｇ（ｎ）およびソース線Ｓ（ｍ＋１）が接続されている。さらに、この画素２０（ｍ＋１，ｎ）に対してソース線Ｓ（ｍ＋１）に沿って線順次動作方向に隣接する画素２０（ｍ＋１，ｎ＋１）には、図示したようにＴＦＴ素子Ｑ（ｍ＋１，ｎ＋１）が含まれると共に、ゲート線Ｇ（ｎ＋１）およびソース線Ｓ（ｍ＋１）とが接続され、画素２０（ｍ＋１，ｎ）に対してソース線Ｓ（ｍ＋１）に沿って線順次動作方向とは逆方向に隣接する画素２０（ｍ＋１，ｎ−１）（図示せず）には、図示したように補助容量素子Ｃｓ（ｍ＋１，ｎ−１）が含まれると共に、図示しないゲート線Ｇ（ｎ−１）およびソース線Ｓ（ｍ＋１）が接続されている。

液晶素子ＬＣは、ソース線Ｓ（ｍ）からＴＦＴ素子Ｑ（ｍ，ｎ）を介して一端に供給される映像信号Ｄoutに応じて表示のための動作を行う（表示光を射出する）表示要素として機能しており、図示しない液晶層と、この液晶層を挟む一対の電極とを含んで構成されている。これら一対の電極のうちの一方（一端）側は接続線Ｌ１を介してＴＦＴ素子Ｑ（ｍ，ｎ）のソースおよび補助容量素子Ｃｓの一端に接続され、他方（他端）側はコモン電極ＶＣＯＭに接続されている。なお、上記液晶層は、例えばＴＮ（Twisted Nematic）モードの液晶などにより構成される。

補助容量素子Ｃｓは、液晶素子ＬＣの蓄積電荷を安定化させるための容量素子であり、一端（一方の電極）が接続線Ｌ１を介して液晶素子ＬＣの一端およびＴＦＴ素子Ｑ（ｍ，ｎ）のソースに接続されると共に、他端（対向電極）が、ソース線Ｓ（ｍ）に沿って線順次動作方向に隣接するゲート線である隣接ゲート線Ｇ（ｎ＋１）に接続されている。このような構成により各画素２０内の画素回路ユニットは、いわゆるＣｓ ｏｎ ｇａｔｅ方式（詳細は後述）の画素回路ユニットとして機能するようになっている。

ＴＦＴ素子Ｑ（ｍ，ｎ）はＭＯＳ−ＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor−Field Effect Transistor）により構成されており、ゲートがゲート線Ｇ（ｎ）に接続され、ソースが接続線Ｌ１を介して液晶素子ＬＣの一端および補助容量素子Ｃｓの一端に接続され、ドレインがソース線Ｓ（ｍ）に接続されている。このＴＦＴ素子Ｑ（ｍ，ｎ）は、液晶素子ＬＣの一端および補助容量素子Ｃｓの一端に対して映像信号Ｄoutを供給するためのスイッチング素子として機能している。具体的には、ゲートドライバ５２からゲート線Ｇ（ｎ）を介して供給される選択信号（ゲート信号）に応じて、ソース線Ｓ（ｍ）と画素２０（ｍ，ｎ）内の液晶素子ＬＣおよび補助容量素子Ｃｓの一端同士との間を選択的に導通させる（オン状態にする）ようになっている。

次に図４および図５を参照して、ゲートドライバ５２の回路構成の詳細について説明する。このゲートドライバ５２は、図４に示したシフトレジスタ部５２１と、図５に示した出力部５２２とを含んで構成されている。

シフトレジスタ部５２１は、信号処理部４２から供給される駆動タイミング制御信号であるストローブ信号ＳＴＶおよびパルス信号（クロック信号）ＣＰＶに基づいて、後述するような順次異なるタイミングで「Ｈ」状態となるストローブ信号ＳＴＶ１，ＳＴＶ２，ＳＴＶ３，ＳＴＶ４，…を生成するものであり、複数のフリップフロップ回路（例えば、図４に示したフリップフロップ回路ＦＦ１〜ＦＦ５，…）を含んで構成されている。フリップフロップ回路ＦＦ１のデータ入力端子Ｄにはストローブ信号ＳＴＶが供給されると共に、各フリップフロップ回路ＦＦ１〜ＦＦ５，…のクロック端子ＣＫにはパルス信号ＣＰＶが互いに並列に供給されるようになっている。また、フリップフロップ回路ＦＦ１のデータ出力端子Ｑからはストローブ信号ＳＴＶ１が出力されると共にこのストローブ信号ＳＴＶ１はフリップフロップ回路ＦＦ２のデータ入力端子Ｄに供給され、フリップフロップ回路ＦＦ２のデータ出力端子Ｑからはストローブ信号ＳＴＶ２が出力されると共にこのストローブ信号ＳＴＶ２はフリップフロップ回路ＦＦ３のデータ入力端子Ｄに供給され、フリップフロップ回路ＦＦ３のデータ出力端子Ｑからはストローブ信号ＳＴＶ３が出力されると共にこのストローブ信号ＳＴＶ３はフリップフロップ回路ＦＦ４のデータ入力端子Ｄに供給され、フリップフロップ回路ＦＦ４のデータ出力端子Ｑからはストローブ信号ＳＴＶ４が出力されると共にこのストローブ信号ＳＴＶ４はフリップフロップ回路ＦＦ５のデータ入力端子Ｄに供給されるようになっている。

出力部５２２は、シフトレジスタ部５２１から供給されるストローブ信号ＳＴＶ１，ＳＴＶ２，ＳＴＶ３，ＳＴＶ４，…およびＤＣ／ＤＣコンバータ４６から供給されるゲートオン電圧Ｖonおよびゲートオフ電圧Ｖoff1，Ｖoff2，Ｖoff3に基づいて、ゲートドライバ５２の出力信号であるゲート信号（ゲート電圧ＶＧ（１），ＶＧ（２），…）を生成するものであり、各ゲート電圧ごとに、４つのアナログスイッチ部（例えば、図５に示したように、ゲート電圧ＶＧ（１）に対するアナログスイッチ部ＳＷ１〜ＳＷ４）と、１つのフリップフロップ回路（例えば、図５に示したように、ゲート電圧ＶＧ（１）に対するフリップフロップ回路ＦＦ０）とを含んで構成されている。ここで、ゲート電圧ＶＧ（１）に対するアナログスイッチＳＷ１〜ＳＷ４およびフリップフロップ回路ＦＦ０について代表して説明すると、アナログスイッチＳＷ１は、ストローブ信号ＳＴＶ１の値に応じてゲートオン電圧Ｖonおよびゲートオフ電圧Ｖoff1のうちの一方を選択出力するもの（具体的には、ストローブ信号ＳＴＶ１＝「Ｈ」のときにはゲートオン電圧Ｖonを選択出力する一方、ストローブ信号ＳＴＶ１＝「Ｌ」のときにはゲートオフ電圧Ｖoff1を選択出力する）である。また、アナログスイッチＳＷ２は、ストローブ信号ＳＴＶ２の値に応じてゲートオフ電圧Ｖoff2およびアナログスイッチＳＷ１からの出力電圧のうちの一方を選択出力するもの（具体的には、ストローブ信号ＳＴＶ２＝「Ｈ」のときにはゲートオフ電圧Ｖoff2を選択出力する一方、ストローブ信号ＳＴＶ２＝「Ｌ」のときにはアナログスイッチＳＷ１からの出力電圧を選択出力する）である。また、アナログスイッチＳＷ３は、ストローブ信号ＳＴＶ２の値に応じてゲートオフ電圧Ｖoff3およびアナログスイッチＳＷ１からの出力電圧のうちの一方を選択出力するもの（具体的には、ストローブ信号ＳＴＶ２＝「Ｈ」のときにはゲートオフ電圧Ｖoff3を選択出力する一方、ストローブ信号ＳＴＶ２＝「Ｌ」のときにはアナログスイッチＳＷ１からの出力電圧を選択出力する）である。また、フリップフロップ回路ＦＦ０は、ストローブ信号ＳＴＶ１をクロック端子ＣＫに入力すると共に反転データ出力端子Ｑ−からの出力データをデータ入力端子ＤおよびアナログスイッチＳＷ４の選択端子に供給しており、「Ｈ」状態と「Ｌ」状態とが交互に発生するトグル信号生成部として機能している。また、アナログスイッチＳＷ４は、フリップフロップ回路ＦＦ０から供給される上記トグル信号の値に応じてアナログスイッチＳＷ２からの出力電圧およびアナログスイッチＳＷ３からの出力電圧のうちの一方を選択し（具体的には、トグル信号＝「Ｈ」のときにはアナログスイッチＳＷ２からの出力電圧を選択する一方、トグル信号＝「Ｌ」のときにはアナログスイッチＳＷ３からの出力電圧を選択する）、ゲート電圧ＶＧ（１）として出力するものである。

ここで、タイミングコントローラ４、ソースドライバ５１およびゲートドライバ５２が本発明における「駆動手段」および「液晶駆動回路」の一具体例に対応し、オーバードライブ処理部４３が本発明における「判定手段」および「補正手段」の一具体例に対応する。

次に、このような構成からなる本実施の形態の液晶表示装置１の動作について、詳細に説明する。

まず、図１，図２および図４〜図６を参照して、液晶表示装置１の全体動作について説明する。ここで図６は、ゲートドライバ５２の動作をタイミング波形図で表したものであり、（Ａ）はパルス信号（クロック信号）ＣＰＶの電圧波形を、（Ｂ）〜（Ｆ）はそれぞれストローブ信号ＳＴＶ，ＳＴＶ１〜ＳＴＶ４の電圧波形を、（Ｇ）〜（Ｉ）はそれぞれゲート信号Ｇ（１）〜Ｇ（３）の電圧を示すゲート電圧ＶＧ（１）〜ＶＧ（３）の電圧波形を、それぞれ表している。

この液晶表示装置１では、図１に示したように、タイミングコントローラ４において、外部からの入力映像信号Ｄinに対して所定の信号処理が施され、ＲＧＢ信号である映像信号Ｄoutが生成されると共に、電源電圧Ｖｃｃの供給に基づいてソースドライバ５１およびゲートドライバ５２において用いられる電圧が生成される。

具体的には、まず、Ｉ／Ｏ部４１を介して入力した入力映像信号Ｄinが、信号処理部４２によって所定の信号処理が施され、ＲＧＢ信号である映像信号Ｄ１が生成されると共に、この信号処理部４２においてソースドライバ５１およびゲートドライバ５２の駆動タイミング制御信号が生成され、ソースドライバ５１およびゲートドライバ５２へ供給される。

次に、オーバードライブ処理部４３では、信号処理部４２から供給される現在のフレームの映像信号Ｄ１と、フレームメモリ４４に記憶されている１つ前の（直前の）フレームの映像信号Ｄ２とに基づき、後述する駆動方法の判定処理および現在のフレームの映像信号Ｄ１の補正処理が画素２０ごとになされ、これにより補正後の映像信号Ｄ２がフレームメモリ４４へ書き込まれる。

一方、基準電源部４５により供給される基準電圧Ｖｒｅｆに基づいてＤＣ／ＤＣコンバータ４６により直流電圧変換がなされ、生成されたソースドライバ５１の電源電圧がソースドライバ５１へ供給されると共に、生成されたゲートオン電圧Ｖonおよび３つのゲートオフ電圧Ｖoff1，Ｖoff2，Ｖoff3がそれぞれ、ゲートドライバ５２へ供給される。

ここで、ゲートドライバ５２では、信号処理部４２により供給される駆動タイミング制御信号（具体的には、ストローブ信号ＳＴＶおよびパルス信号（クロック信号）ＣＰＶ）、ならびにＤＣ／ＤＣコンバータ４６により供給されるゲートオン電圧Ｖonおよびゲートオフ電圧Ｖoff1，Ｖoff2，Ｖoff3に基づき、例えば図６に示したようにして、各ゲート線に供給されるゲート電圧が生成される。

具体的には、まず、図４に示したシフトレジスタ部５２１では、信号処理部４２により供給されるストローブ信号ＳＴＶ（図６（Ａ））およびパルス信号ＣＰＶ（図６（Ｂ））に基づき、図６（Ｃ）〜（Ｆ）にそれぞれ示したようなタイミング波形（タイミングｔ０〜ｔ５）からなるストローブ信号ＳＴＶ１〜ＳＴＶ４等が生成される。

次に、図５に示した出力部５２２では、シフトレジスタ部５２１から供給されるストローブ信号ＳＴＶ１，ＳＴＶ２，ＳＴＶ３，ＳＴＶ４，…およびＤＣ／ＤＣコンバータ４６から供給されるゲートオン電圧Ｖonおよびゲートオフ電圧Ｖoff1，Ｖoff2，Ｖoff3に基づいて、例えば図６（Ｇ）〜（Ｉ）にそれぞれ示したようなタイミング波形（タイミングｔ１〜ｔ５）からなるゲート電圧ＶＧ（１），ＶＧ（２），ＶＧ（３），…が生成される。すなわち、ゲートオン電圧Ｖonおよびゲートオフ電圧Ｖoff1，Ｖoff2，Ｖoff3の４値を用いた線順次のゲート電圧が生成される（４値駆動のゲート電圧となる）。これにより、液晶表示パネル２内の各画素２０がゲート線に沿って線順次により４値駆動される。

一方、ソースドライバ５１では、信号処理部４２から供給される駆動タイミング制御信号に従って、フレームメモリ４４に記憶されている現在のフレームの映像信号Ｄ２を映像信号Ｄoutとして入力すると共に、この映像信号Ｄoutに基づく駆動電圧（ソース電圧）が生成され、ソース線に沿って液晶表示パネル２の各画素２０へ供給される。

ここで、ゲートドライバ５２およびソースドライバ５１から出力される各画素２０内への駆動電圧（ゲート電圧およびソース電圧）によって、各画素２０に対する線順次表示駆動動作がなされる。具体的には、図２に示した画素２０（ｍ，ｎ）内の画素回路ユニットでは、以下のようにしていわゆるライン反転駆動動作がなされる。

まず、ソースドライバ５１からソース線Ｓ（ｍ）を介して画素２０（ｍ，ｎ）用の映像信号Ｄoutが供給されると共に、ゲートドライバ５２からゲート線Ｇ（ｎ）を介して画素２０（ｍ，ｎ）用の選択信号（具体的には、ゲート電圧ＶＧ（ｎ）におけるゲートオン電圧Ｖon）が供給されると、ゲート線Ｇ（ｎ）にパルス状の電位（ゲートオン電圧Ｖonの電位）が発生する。これにより、ＴＦＴ素子Ｑ（ｍ，ｎ）がオン状態となり、接続線Ｌ１を介して映像信号Ｄoutに基づく電流が流れ、液晶素子ＬＣおよび補助容量素子Ｃｓの一端同士に電荷が蓄積される（画像データが供給される）。すなわち、映像信号Ｄoutに基づく電圧が、画素２０（ｍ，ｎ）内の液晶素子ＬＣおよび補助容量素子Ｃｓ（ｍ，ｎ）の両端間にそれぞれ印加される。

次に、ゲート線Ｇ（ｎ）により供給されるゲートオフ電圧Ｖoff2またはゲートオフ電圧Ｖoff3（図６（Ｇ），（Ｉ）に示したように、正極のときにはゲートオフ電圧Ｖoff2、負極のときにはゲートオフ電圧Ｖoff3）によってＴＦＴ素子Ｑ（ｍ，ｎ）が選択的にオフ状態となると、ソース線Ｓ（ｍ）からの映像信号Ｄoutの供給が停止され、画素２０（ｍ，ｎ）内の液晶素子ＬＣおよび補助容量素子Ｃｓ（ｍ，ｎ）の両端間の電圧が保持される。

次に、ソース線Ｓ（ｍ）に沿って線順次動作方向に隣接するゲート線である隣接ゲート線Ｇ（ｎ＋１）によって補助容量素子Ｃｓ（ｍ，ｎ）の他端（対向電極）に、例えば図６（Ｇ）〜（Ｉ）中の矢印Ｐ２１〜Ｐ２３に示したように、ゲートオフ電圧Ｖoff2の電位からゲートオフ電圧Ｖoff1の電位への変動や、ゲートオフ電圧Ｖoff3の電位からゲートオフ電圧Ｖoff1の電位への変動のように、ゲートオフ電圧の電位が時間変化しつつ供給されると、それに伴って補助容量素子Ｃｓ（ｍ，ｎ）および液晶素子ＬＣの両端間の電圧も、上記した映像信号Ｄoutに基づく電圧から変化する（いわゆるＣｓ ｏｎ ｇａｔｅ方式による作用）。

以上のような液晶表示パネル２における線順次表示駆動動作により、バックライト駆動部６の駆動動作によりバックライト部３から照射される照明光が、液晶表示パネル２により画素２０ごとに変調され、表示光として液晶表示パネル２から出力される。これにより、入力映像信号Ｄinに基づく表示光により、映像表示がなされる。

次に、図１，図２，図４〜図６に加えて図３，図７〜図１１を参照して、本発明の特徴的部分の１つである、オーバードライブ処理部４３による駆動方法の判定処理および現在のフレームの映像信号Ｄ１の補正処理の詳細について詳細に説明する。ここで、図７は、このようなオーバードライブ処理部４３による処理の一例を流れ図で表したものである。また、図８は、映像信号Ｄ１（オーバードライブ処理部４３への入力データ）および映像信号Ｄ２（フレームメモリ４４への書き込みデータ）のフレーム単位での時間変化とオーバードライブ処理部４３による処理との関係をタイミング図で表したものであり、図中の３×３のマス目の左上に示した各数字は、ある画素２０における画素データ（映像信号の輝度の階調レベル（０〜２５５階調））を示している。また、図９は、白表示の際における映像信号Ｄoutの各画素２０への書き込み時および最終安定時の液晶素子ＬＣの両端間に印加される電圧波形を、図１０は、黒表示の際における映像信号Ｄoutの各画素２０への書き込み時および最終安定時の液晶素子ＬＣの両端間に印加される電圧波形を、それぞれ表している。また、図１１は、オーバードライブ駆動時における液晶素子ＬＣの両端間に印加される電圧波形をタイミング図で表したものであり、図１１（Ａ）は黒表示状態から白表示状態への遷移の際のオーバードライブ駆動を、図１１（Ｂ）は白表示状態から黒表示状態への遷移の際のオーバードライブ駆動を、それぞれ表している。

まず、オーバードライブ処理部４３は、信号処理部４２から現在のフレームの映像信号Ｄ１を取得すると（図７のステップＳ１０１）、例えば図３に示したルックアップテーブル７を参照することにより、取得した現在のフレームの映像信号Ｄ１と、フレームメモリ４４に書き込まれている（記憶されている）直前のフレームにおける補正後の映像信号Ｄ２とを比較し（ステップＳ１０２）、これら映像信号Ｄ１，Ｄ２における輝度レベル差（輝度の階調レベルの差）がオーバードライブ処理を施すべき程度に大きいか否か（ルックアップテーブル７により規定されている閾値よりも大きいか否か）を判断する（ステップＳ１０３）。

具体的には、例えば図８に示したように、まず、図８（Ａ）に示した直前の映像信号Ｄ２と図８（Ｂ）に示した現在の映像信号Ｄ１とを比較すると（ステップＳ１０３）、映像信号Ｄ１，Ｄ２における輝度の階調レベル差が閾値よりも小さいため（ステップＳ１０３：Ｎ）、この画素においては通常駆動による表示駆動を行うべきであると判定し、現在のフレームの映像信号Ｄ１における輝度の階調レベルを下にシフト（下げる）する補正である通常処理を行う（ステップＳ１０４、図８（Ｂ）、図１０中の矢印Ｐ５１）。したがって、フレームメモリ４４には、図８（Ｂ）に示したように、「−２０」という階調レベルのデータが、現在のフレームにおける補正後の映像信号Ｄ２として書き込まれる（ステップＳ１０８）。また、この際、前述したＣｓ ｏｎ ｇａｔｅ方式の作用により、補助容量素子Ｃｓ（ｍ，ｎ）および液晶素子ＬＣの両端間の電圧がその後この映像信号Ｄ２（Ｄout）に基づく電圧から変化して安定状態となったとき（最終安定時）、例えば図１０に示したように、通常駆動（正極）によって、補正後の映像信号Ｄ２に基づく輝度レベルが、補正前の映像信号Ｄ１に基づく本来の輝度レベル（例えば、図中の黒レベル（正極））と同等のものとなっており、これにより補正の前後で輝度レベルが変化しないようになっている。

なお、その後はオーバードライブ処理部４３による処理全体を終了するか否かが判断され（ステップＳ１０９）、終了しないと判断した場合には（ステップＳ１０９：Ｎ）、ステップＳ１０１へと戻ることとなる。

次に、上記と同様のステップＳ１０１，Ｓ１０２の後に、図８（Ｂ）に示した直前の映像信号Ｄ２と図８（Ｃ）に示した現在の映像信号Ｄ１とを比較すると（ステップＳ１０３）、映像信号Ｄ１，Ｄ２における輝度の階調レベル差が閾値よりも大きいため（ステップＳ１０３：Ｙ）、この画素においてはオーバードライブ駆動による表示駆動を行うべきであると判定し、次にオーバードライブ処理部４３は、直前のフレームから現在のフレームへの遷移が黒表示状態から白表示状態への遷移か否かを判断する（ステップＳ１０５）。ここでは、図８（Ｂ），（Ｃ）に示したように黒表示状態から白表示状態への遷移であるため（ステップＳ１０５：Ｙ）、オーバードライブ処理部４３は、現在のフレームの映像信号Ｄ１における輝度の階調レベルを変化させずに（輝度の階調レベルをシフトさせずに）そのまま用いるというオーバードライブ処理を行う（ステップＳ１０６、図８（Ｃ））。したがって、フレームメモリ４４には、図８（Ｃ）に示したように、そのまま「２５５」という階調レベルのデータが現在のフレームにおける補正後の映像信号Ｄ２として書き込まれる（ステップＳ１０８）。したがって、例えば図９に示したオーバードライブ駆動（正極）によって、Ｃｓ ｏｎ ｇａｔｅ方式の作用を用いたオーバードライブ駆動がなされ、これにより例えば図１１（Ａ）中の矢印Ｐ６１で示したように、直前のフレームと現在のフレームとの間での液晶素子ＬＣの両端間の電圧変化が、現在のフレームの映像信号Ｄ１（補正前の画像データ）に基づく本来の電圧変化よりも大きくなり、図中の矢印Ｐ６２で示したように、黒表示状態から白表示状態への遷移の際の液晶の応答速度が改善する。

次に、上記と同様のステップＳ１０９，Ｓ１０１，Ｓ１０２の後に、図８（Ｃ）に示した直前の映像信号Ｄ２と図８（Ｄ）に示した現在の映像信号Ｄ１とを比較すると（ステップＳ１０３）、映像信号Ｄ１，Ｄ２における輝度の階調レベル差が閾値よりも小さいため（ステップＳ１０３：Ｎ）、この画素においては通常駆動による表示駆動を行うべきであると判定し、現在のフレームの映像信号Ｄ１における輝度の階調レベルを下にシフト（下げる）する補正である通常処理を行う（ステップＳ１０４、図８（Ｄ）、図９中の矢印Ｐ３１）。したがって、フレームメモリ４４には、図８（Ｄ）に示したように、「２３０」という階調レベルのデータが、現在のフレームにおける補正後の映像信号Ｄ２として書き込まれ（ステップＳ１０８）、例えば図９に示したように通常駆動（正極）によって、Ｃｓ ｏｎ ｇａｔｅ方式の作用を用いた通常駆動がなされる。

次に、上記と同様のステップＳ１０９，Ｓ１０１，Ｓ１０２の後に、図８（Ｄ）に示した直前の映像信号Ｄ２と図８（Ｅ）に示した現在の映像信号Ｄ１とを比較すると（ステップＳ１０３）、映像信号Ｄ１，Ｄ２における輝度の階調レベル差が閾値よりも大きいため（ステップＳ１０３：Ｙ）、この画素においてはオーバードライブ駆動による表示駆動を行うべきであると判定し、次に前述したように、直前のフレームから現在のフレームへの遷移が黒表示状態から白表示状態への遷移か否かを判断する（ステップＳ１０５）。ここでは、図８（Ｄ），（Ｅ）に示したように白表示状態から黒表示状態への遷移であるため（ステップＳ１０５：Ｎ）、オーバードライブ処理部４３は、現在のフレームの映像信号Ｄ１における輝度の階調レベルを、通常駆動の際の補正（図１０中の矢印Ｐ５１）よりも過剰に下がるようにする補正であるオーバードライブ処理を行う（ステップＳ１０７、図８（Ｅ）、図１０中の矢印Ｐ５３）。したがって、フレームメモリ４４には、図８（Ｅ）に示したように、「８０」という階調レベルのデータが、現在のフレームにおける補正後の映像信号Ｄ２として書き込まれ（ステップＳ１０８）、例えば図１０に示したオーバードライブ駆動（正極）によって、Ｃｓ ｏｎ ｇａｔｅ方式の作用を用いたオーバードライブ駆動がなされ、これにより例えば図１１（Ｂ）中の矢印Ｐ７１で示したように、直前のフレームと現在のフレームとの間での液晶素子ＬＣの両端間の電圧変化が、現在のフレームの映像信号Ｄ１（補正前の画像データ）に基づく本来の電圧変化よりも大きくなり、図中の矢印Ｐ７２で示したように、白表示状態から黒表示状態への遷移の際の液晶の応答速度が改善する。

なお、図９に示した白表示の際の通常駆動（負極）およびオーバードライブ駆動（負極）については、図９中の矢印Ｐ４１，Ｐ４２，Ｐ４３に示したように、上記した白表示の際の通常駆動（正極）およびオーバードライブ駆動（正極）の場合と同様の動作となるため、説明を省略する。また、図示しない黒表示の際の通常駆動（負極）およびオーバードライブ駆動（負極）についても、上記した黒表示の際の通常駆動（正極）およびオーバードライブ駆動（正極）の場合と同様の動作となるため、説明を省略する。

このようにして本実施の形態の液晶表示装置１では、ゲート線Ｇにより供給されるゲートオン電圧Ｖonによって駆動対象の画素２０内のＴＦＴ素子Ｑが選択的にオン状態となると、ソース線ＳからこのＴＦＴ素子Ｑを介して映像信号Ｄoutが供給され、この映像信号Ｄoutに基づく電圧が、画素２０内の液晶素子ＬＣおよび補助容量素子Ｃｓの両端間にそれぞれ印加される。その後、ゲート線Ｇにより供給される複数種類のゲートオフ電圧Ｖoff1，Ｖoff2，Ｖoff3のうちの一のゲートオフ電圧（Ｖoff2またはＶoff3）によってＴＦＴ素子Ｑが選択的にオフ状態となると、ソース線Ｓからの映像信号Ｄoutの供給が停止され、液晶素子ＬＣおよび補助容量素子Ｃｓの両端間の電圧が保持される。そしてその後にソース線Ｓに沿って線順次動作方向に隣接するゲート線である隣接ゲート線によって補助容量素子Ｃｓの他端（対向電極）に、複数種類のゲートオフ電圧の電位が時間変化しつつ供給されると、この補助容量素子Ｃｓおよび液晶素子Ｌｃの両端間の電圧が、映像信号Ｄoutに基づく電圧から変化する。

ここで、通常駆動の際には、現在のフレームの映像信号Ｄ１がその輝度レベルが所定の階調分だけ下がるように補正された後の映像信号Ｄ２を基に表示駆動がなされるため、このような補正後の映像信号Ｄ２に基づき、上記のように補助容量素子Ｃｓおよび液晶素子ＬＣの両端間の電圧が変化した後に、これらの両端間にそれぞれ、補正前の映像信号Ｄ１に基づく本来の電圧値が印加されるように（オーバードライブ駆動がなされないように、つまり通常駆動がなされるように）調整可能となる。また、オーバードライブ駆動の際には、液晶素子ＬＣの両端間の電圧変化が現在のフレームの映像信号Ｄ１に基づく本来の電圧変化よりも大きくなるような映像信号（補正後の映像信号Ｄ２）を基に表示駆動がなされるため、上記のように補助容量素子Ｃｓおよび液晶素子ＬＣの両端間の電圧が変化した後に、これらの両端間にそれぞれ、補正前の映像信号Ｄ１に基づく本来の電圧値よりも大きな電圧値が印加され、これにより本来の電圧変化よりも大きくなるような表示駆動、すなわちオーバードライブ駆動がなされる。したがって、このような構成および作用により、本実施の形態では、駆動素子であるＴＦＴ素子Ｑの耐圧を上げることなく、液晶の応答速度を向上させることが可能となる。

具体的には、オーバードライブ処理部４３が、現在のフレームの映像信号Ｄ１とその直前のフレームの映像信号Ｄ２とに基づき、現在のフレームにおいて、通常駆動およびオーバードライブ駆動のうちのどちらによる表示駆動を行うのかを画素２０ごとに判定すると共に、そのような判定結果に基づき、現在の単位フレームの映像信号Ｄ１を画素２０ごとに補正するようにしたので、上記の効果を得ることができる。また、判定の際には、現在のフレームとその直前のフレームとの間の映像信号の輝度レベル差が所定の閾値以上の画素２０に対し、オーバードライブ駆動による表示駆動を行うと判定する一方、輝度レベル差が閾値未満の画素に対し、通常駆動による表示駆動を行うと判定するようにしたので、上記の効果を得ることができる。

また、補正の際には、上記輝度レベル差が閾値以上の画素において、その輝度レベル差が大きくなるのに応じて液晶素子ＬＣの両端間の電圧変化がより大きくなるように、現在のフレームの映像信号Ｄ１の補正を行うようにしたので、液晶の応答速度の改善の必要性に応じてオーバードライブ量の調整をすることができる。

また、オーバードライブ駆動の際に、黒表示状態から白表示状態へ遷移する画素においては、現在のフレームの映像信号Ｄ１をその輝度レベルを変化させずにそのまま用いて表示駆動を行うようにしたので、補助容量素子Ｃｓおよび液晶素子ＬＣの両端間の電圧が変化した後にこれらの両端間にそれぞれ、補正前の映像信号Ｄ１に基づく白表示状態の本来の電圧値よりも大きくな電圧値が印加されるため、これにより黒表示状態から白表示状態への遷移の際の本来の電圧変化よりも大きくなるような表示駆動、すなわち黒表示状態から白表示状態への遷移の際のオーバードライブ駆動を行うことが可能となる。

また、オーバードライブ駆動の際に、白表示状態から黒表示状態へ遷移する画素においては、現在のフレームの映像信号Ｄ１が通常駆動の際の補正よりも輝度レベルが過剰に下がるように補正された後の映像信号Ｄ２を基に表示駆動を行うようにしたので、補助容量素子Ｃｓおよび液晶素子ＬＣの両端間の電圧が変化した後にこれらの両端間にそれぞれ、補正前の映像信号Ｄ１に基づく黒表示状態の本来の電圧値よりも小さな電圧値が印加されるため、これにより白表示状態から黒表示状態への遷移の際の本来の電圧変化よりも大きくなるような表示駆動、すなわち白表示状態から黒表示状態への遷移の際のオーバードライブ駆動を行うことが可能となる。

さらに、通常駆動の際において、液晶素子ＬＣの両端間の電圧が安定状態となったときに、補正後の映像信号Ｄ２に基づく輝度レベルが補正前の映像信号Ｄ１に基づく輝度レベルと同等となっているようにしたので、補助容量素子Ｃｓおよび液晶素子ＬＣの両端間の電圧が変化して液晶素子ＬＣの両端間の電圧が安定状態となったときに、補正前の映像信号Ｄ１に基づく輝度レベルと同等の輝度レベルとなっているため、通常駆動の際の輝度レベルが変化しないように（すなわち、表示輝度の変動を伴わないように）調整しつつ、オーバードライブ駆動を行うことが可能となる。

以上、実施の形態を挙げて本発明を説明したが、本発明はこの実施の形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。

例えば、上記実施の形態では、液晶表示パネル２内の各画素回路ユニットをいわゆるライン反転により表示駆動する場合について説明したが、例えば、いわゆるフレーム反転やドット反転により表示駆動するようにしてもよい。具体的には、ドット反転により表示駆動する場合には、例えば図１２に示した液晶表示パネル２Ａを備えた液晶表示装置１Ａのように、上記実施の形態のゲートドライバ５２に対応する２つのゲートドライバ５２Ａ，５２Ｂを設けると共に、この液晶表示パネル２Ａ内の各画素２１において、例えば図１３に示したように、隣接する画素２１間で交互に２つのゲート線Ｇａ（ゲートドライバ５２Ａに接続されたもの），Ｇｂ（ゲートドライバ５２Ｂに接続されたもの）がＴＦＴ素子Ｑおよび補助容量素子Ｃｓに接続されると共に、これらゲート線Ｇａ，Ｇｂに沿って隣接する画素２１同士およびソース線Ｓに沿って隣接する画素２１同士でそれぞれ互いに逆極性の電圧が液晶素子ＬＣの両端間に印加されるように（ドット反転となるように）表示駆動を行うようにすればよい。

さらに、上記実施の形態では、ＤＣ／ＤＣコンバータ４６により３種類のゲートオフ電圧Ｖoff1，Ｖoff2，Ｖoff3を生成すると共にこれら３種類のゲートオフ電圧Ｖoff1，Ｖoff2，Ｖoff3を用いてゲートドライバ５２がゲート電圧を生成する場合（４値駆動）について説明したが、ゲートオフ電圧の種類の数についてはこれには限られず、例えば４種類以上のゲートオフ電圧を用いるようにしてもよい。

本発明の一実施の形態に係る液晶表示装置の全体構成を表すブロック図である。 図１に示した各画素内に形成された画素回路ユニットの詳細構成を表す回路図である。 図１に示したオーバードライブ処理部において用いられるルックアップテーブルの一例を表す図である。 図１に示したゲートドライバに含まれるシフトレジスタ部の構成を表す回路図である。 図１に示したゲートドライバに含まれる出力部の構成を表す回路図である。 ゲートドライバの動作を説明するためのタイミング波形図である。 オーバードライブ処理部の動作を説明するための流れ図である。 オーバードライブ処理部の動作を説明するためのタイミング図である。 オーバードライブ処理部の動作を説明するためのタイミング波形図である。 オーバードライブ処理部の動作を説明するための他のタイミング波形図である。 オーバードライブ駆動時の液晶素子への印加電圧を表すタイミング波形図である。 本発明の変形例に係る画像表示装置の全体構成を表すブロック図である。 図１２に示した各画素内に形成された画素回路ユニットの詳細構成を表す回路図である。

符号の説明

１，１Ａ…液晶表示装置、２，２Ａ…液晶表示パネル、２０，２０（ｍ，ｎ），２０（ｍ＋１，ｎ），２０（ｍ，ｎ−１），２０（ｍ，ｎ＋１），２０（ｍ＋１，ｎ＋１），２１，２１（ｍ，ｎ），２１（ｍ＋１，ｎ），２１（ｍ，ｎ−１），２１（ｍ，ｎ＋１），２１（ｍ＋１，ｎ＋１）…画素、３…バックライト部、４…タイミングコントローラ、４１…Ｉ／Ｏ部、４２…信号処理部、４３…オーバードライブ処理部、４４…フレームメモリ、４５…基準電源部、４６…ＤＣ／ＤＣコンバータ、５１…ソースドライバ、５１１…Ｄ／Ａ変換部、５１２…演算部、５１３…電源部、５１４…補助容量電圧生成部、５２，５２Ａ，５２Ｂ…ゲートドライバ、５２１…シフトレジスタ部、５２２…出力部、６…バックライト駆動部、７…ルックアップテーブル（ＬＵＴ）、Ｄin…入力映像信号、Ｄ１…信号処理後の映像信号、Ｄ２…補正後（処理後）の映像信号、Ｄout…ソースドライバへ供給される出力映像信号、Ｖｃｃ…電源電圧、Ｖｒｅｆ…基準電圧、Ｖon…ゲートオン電圧、Ｖoff1，Ｖoff2，Ｖoff3…ゲートオフ電圧、ＬＣ…液晶素子、Ｃｓ…補助容量素子、Ｑ１…ＴＦＴ素子、Ｌ１…接続線、Ｇ（ｎ），Ｇ（ｎ＋１），Ｇａ（ｎ），Ｇａ（ｎ＋１），Ｇｂ（ｎ），Ｇｂ（ｎ＋１）…ゲート線（補助容量線）、Ｓ（ｍ），Ｓ（ｍ＋１）…ソース線、ＶＣＯＭ…コモン電極、ＦＦ０〜ＦＦ５…フリップフロップ回路、ＳＷ１〜ＳＷ４…アナログスイッチ部、ＣＰＶ…パルス信号（クロック信号）、ＳＴＶ，ＳＴＶ１〜ＳＴＶ４…ストローブ信号、ＶＧ（１）〜ＶＧ（３）…ゲート電圧、ｔ０〜ｔ５…タイミング。

Claims (3)

1. マトリクス状に配置され、それぞれが、ＴＦＴ素子と、主容量素子としての液晶素子と、補助容量素子とを含む複数の画素と、
   駆動対象の画素を線順次で選択し、選択した画素のＴＦＴ素子を所定のオン電圧により選択的にオン状態にすると共に、前記ＴＦＴ素子を所定のオフ電圧により選択的にオフ状態にするための複数のゲート線と、
   駆動対象の画素に対し、前記ＴＦＴ素子を介して画像データを供給するための複数のソース線と、
   各ゲート線の隣接ゲート線における前記オフ電圧を、前記画像データの輝度レベルに依存せずに一律に時間変化させつつ線順次動作を行うことにより、前記画素の表示駆動を行う駆動手段と
   を備え、
   前記液晶素子は、その一端が前記ＴＦＴ素子の一端に接続され、
   前記補助容量素子は、その一端が前記ＴＦＴ素子の一端に接続されると共に、他端が前記隣接ゲート線に接続され、
   前記駆動手段は、
   現在の単位フレームの画像データとその直前の単位フレームの画像データとに基づいて、それらの画像データの輝度レベル差が所定の閾値未満の画素に対し、現在の単位フレームにおいて通常駆動による表示駆動を行うと判定する一方、前記輝度レベル差が前記閾値以上の画素に対し、現在の単位フレームにおいてオーバードライブ駆動による表示駆動を行うと判定する判定手段と、
   前記通常駆動による表示駆動を行うと判定された画素については、現在の単位フレームの画像データを、その輝度レベルが所定の分だけ下がるように補正する一方、前記オーバードライブ駆動による表示駆動を行うと判定された画素については、現在の単位フレームの画像データを、その直前の単位フレームと現在の単位フレームとの間での前記液晶素子の両端間電圧の変化が増加すると共に前記輝度レベル差が大きくなるのに応じて前記両端間電圧の変化がより大きくなるような画像データに補正する補正手段と、
   前記補正手段による補正後の画像データを基に、前記表示駆動を画素ごと実施する駆動ドライバと
   を有し、
   前記補正手段は、
   前記通常駆動による表示駆動を行うと判定された画素については、補正後の画像データに基づいて前記液晶素子の両端間に電圧を印加しこれが安定した後の状態における輝度レベルが、補正前の画像データに基づいて前記液晶素子の両端間に電圧を印加した直後における輝度レベルと同等となるように、現在の単位フレームの画像データを補正し、
   前記オーバードライブ駆動による表示駆動を行うと判定された画素のうち、黒表示状態から白表示状態へ遷移する画素については、現在の単位フレームの画像データをそのまま補正後の画像データとして出力し、
   前記オーバードライブ駆動による表示駆動を行うと判定された画素のうち、白表示状態から黒表示状態へ遷移する画素については、前記通常駆動による表示駆動の際の補正よりも輝度レベルが過剰に下がるように、現在の単位フレームの画像データを補正する
   液晶表示装置。
2. 前記ゲート線に沿った方向の各画素列ごとに２種類のゲート線が設けられると共に、これらの２種類のゲート線が、前記画素列における隣接する画素間で交互に各ＴＦＴ素子のゲートに接続され、
   前記駆動手段は、前記ゲート線に沿って隣接する画素同士および前記ソース線に沿って隣接する画素同士でそれぞれ互いに逆極性の電圧が前記液晶素子の両端間に印加されるように、前記表示駆動を行う
   請求項１に記載の液晶表示装置。
3. マトリクス状に配置されそれぞれがＴＦＴ素子と主容量素子としての液晶素子と補助容量素子とを含む複数の画素と、駆動対象の画素を線順次で選択しこの選択した画素のＴＦＴ素子を所定のオン電圧により選択的にオン状態にすると共に前記ＴＦＴ素子を所定のオフ電圧により選択的にオフ状態にするための複数のゲート線と、駆動対象の画素に対し前記ＴＦＴ素子を介して画像データを供給するための複数のソース線とを備え、前記液晶素子の一端が前記ＴＦＴ素子の一端に接続され、前記補助容量素子の一端が前記ＴＦＴ素子の一端に接続されると共に他端が隣接ゲート線に接続されるように構成された液晶表示装置に対して適用され、各ゲート線の隣接ゲート線における前記オフ電圧を前記画像データの輝度レベルに依存せずに一律に時間変化させつつ線順次動作を行うことにより前記画素の表示駆動を行う液晶駆動回路であって、
   現在の単位フレームの画像データとその直前の単位フレームの画像データとに基づいて、それらの画像データの輝度レベル差が所定の閾値未満の画素に対し、現在の単位フレームにおいて通常駆動による表示駆動を行うと判定する一方、前記輝度レベル差が前記閾値以上の画素に対し、現在の単位フレームにおいてオーバードライブ駆動による表示駆動を行うと判定する判定手段と、
   前記通常駆動による表示駆動を行うと判定された画素については、現在の単位フレームの画像データを、その輝度レベルが所定の分だけ下がるように補正する一方、前記オーバードライブ駆動による表示駆動を行うと判定された画素については、現在の単位フレームの画像データを、その直前の単位フレームと現在の単位フレームとの間での前記液晶素子の両端間電圧の変化が増加すると共に前記輝度レベル差が大きくなるのに応じて前記両端間電圧の変化がより大きくなるような画像データに補正する補正手段と、
   前記補正手段による補正後の画像データを基に、前記表示駆動を画素ごと実施する駆動ドライバと
   を備え、
   前記補正手段は、
   前記通常駆動による表示駆動を行うと判定された画素については、補正後の画像データに基づいて前記液晶素子の両端間に電圧を印加しこれが安定した後の状態における輝度レベルが、補正前の画像データに基づいて前記液晶素子の両端間に電圧を印加した直後における輝度レベルと同等となるように、現在の単位フレームの画像データを補正し、
   前記オーバードライブ駆動による表示駆動を行うと判定された画素のうち、黒表示状態から白表示状態へ遷移する画素については、現在の単位フレームの画像データをそのまま補正後の画像データとして出力し、
   前記オーバードライブ駆動による表示駆動を行うと判定された画素のうち、白表示状態から黒表示状態へ遷移する画素については、前記通常駆動による表示駆動の際の補正よりも輝度レベルが過剰に下がるように、現在の単位フレームの画像データを補正する
   液晶駆動回路。

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