JP5354927B2 - 液晶表示装置 - Google Patents

Description

本発明は液晶表示装置に関し、特に、ホールド型表示方式を採用する液晶表示装置に関する。

液晶表示装置では、動画を表示する際に尾引きや残像が生じることがある。これらが液晶の応答速度に起因する場合には、液晶パネルの応答速度の改善や、オーバードライブ機能を用いる手法が知られている。オーバードライブ機能とは、液晶パネルに表示している動画の階調が目標とする階調に到達していないときに、液晶パネルに印加している電圧を一時的に高めることによって不足している印加電圧を補い、目標とする階調を実現しようとする機能である。

これらの適用により、１フレーム中に目標輝度まで到達することが可能となったが、いわゆるホールド型表示方式では、インパルス型表示方式のようにフレーム間に暗表示部がないため、動きのある画像を表示する場合には、画像の境界がぼやけて見えるという特有の問題があった。

これを解決するために、例えば特許文献１の図５０に示されるような、黒挿入（黒書込）方式と呼称されるフレーム間に黒画像を入れる方式や、バックライト輝度を制御して黒表示期間を入れるなどの疑似インパルス駆動が開発されてきた。

しかしながら、黒挿入（黒書込）方式を採用する場合、動画表示の改善は見られるものの、フレーム間に最小輝度の黒が入ることにより、画面全体の輝度が落ちるという問題があった。

輝度低下に対応するために、バックライト輝度を上げる方法もあるが、消費電力が増加し、黒輝度が上がるという問題が発生する。

黒挿入（黒書込）方式を採用しながら、輝度低下を抑制する技術として、例えば特許文献１および２には、入力データが規定値以下の場合には黒を書き込み、入力データが規定値を越える場合には白、もしくは白に近い階調の色を書き込むという方法が開示されている。

また、特許文献３では、極値(白もしくは黒)と中間階調を１フレームおきに表示することで、入力データと同じ階調を表示させる方法が開示されている。

特開２００６−１７８４８８号公報 特開２００１−２９６８４１号公報 特開２０００−０２９４４２号公報

以上説明したように、ホールド型表示方式特有の動画表示時の画像のぼやけを、輝度低下や消費電力の増加、黒輝度の増加を伴わずに解消するために、種々の試みがなされているが、回路規模が増大したり、フレームメモリの容量増加やフレームメモリとの通信速度の高速化が要求されるなど、コストの増大につながる問題を含んでいた。

本発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであり、ホールド型表示方式を採用する液晶表示装置において、動画表示時の画像のぼやけを、輝度低下や消費電力の増加、黒輝度の増加を伴わずに解消できるとともに、コストの増大を抑制した液晶表示装置を提供することを目的とする。

本発明に係る請求項１記載の液晶表示装置は、液晶パネルと、入力フレームデータに基づいて前記液晶パネルの表示制御を行う制御装置と、前記液晶パネルに表示するデータをフレーム単位で保存するフレームメモリと、を備えた液晶表示装置であって、前記制御装置は、前記入力フレームデータを、前半サブフレームデータと後半サブフレームデータとに分け、前記前半サブフレームの出力輝度と、前記後半サブフレームの出力輝度の積分値の平均が前記入力フレームデータの目標輝度と等しくなるように設定するデータ変換部と、前記後半サブフレームデータをシリアル−パラレル変換するデータシリパラ変換部とを有し、前記後半サブフレームデータは、最大出力輝度データ、最小出力輝度データおよび、これらにそれぞれ準じる任意の第１および第２の輝度データの４つを含むように前記データ変換部において作成されて前記フレームメモリに記憶され、前記前半サブフレームデータは、前記フレームメモリに記憶された、現在処理中の１水平ラインよりも所定ライン数前の１水平ラインの後半サブフレームデータとともに前記液晶パネルの表示制御に使用される。

本発明に係る請求項１記載の液晶表示装置によれば、入力フレームデータを、前半サブフレームデータと後半サブフレームデータとに分け、前半サブフレームの出力輝度と、後半サブフレームの出力輝度の積分値の平均が入力データの目標輝度と等しくなるように設定し、最大出力輝度データ、最小出力輝度データおよび、これらにそれぞれ準じる任意の第１および第２の輝度データの４つを含むように後半サブフレームデータを作成するので、ホールド型表示方式を採用する液晶表示装置における動画表示時の画像のぼやけを抑制することができる。また、後半サブフレームデータとして、最大出力輝度データおよび最小出力輝度データのそれぞれに準じる任意の輝度データを、最大出力輝度データおよび最小出力輝度データと合わせて用いることで、画面全体の輝度が落ちることが抑制される。従って、輝度低下に対応するために、バックライト輝度を上げる必要がないので、消費電力が増加することも、黒輝度が上がることもない。また、上記効果を奏するために、液晶表示装置に特別の構成を付加する必要はなく、従来からの構成を利用できるので、回路規模が増大することもなく、また、フレームメモリの容量増加やフレームメモリとの通信速度の高速化が要求されることもないので、コストの増大も防止できる。

＜始めに＞
本発明の説明に先立って、図１〜図７を用いて、ホールド型表示方式特有の動画表示時の画像のぼやけについて説明する。

図１は黒挿入方式を採用しない場合のホールド型画像表示装置において、静止した背景上を物体が水平に動く映像を表示する場合の、画面内の１水平ライン上での時間経過に伴う輝度変化の様子を示す図である。図１の（ａ）部および（ｂ）部では、横軸は画面上で水平方向の輝度の状態を示し、縦軸は時間経過を示しており、１フレーム期間Ｔ１として、４フレーム期間の画面表示について表している。

図１の（ａ）部には、水平に動く物体の映像を観察者の視線が追いかける場合の視線の動きを示しており、図１の（ｂ）部には、観察者の視線が動くことで実質的に物体が静止して見える場合の視線の動きと輝度変化の様子を示している。また、図１の（ｃ）部には、動く物体を注視した観察者に見える物体の明るさの分布を示しており、動く物体の輪郭部ではグラデーションが発生し、輪郭部がぼやけて見える。なお、ぼやけ幅をＬ１として表す。

図２は黒挿入方式を採用した場合のホールド型画像表示装置において、物体が水平に動く映像を表示する場合の、画面内の１水平ライン上での時間経過に伴う輝度変化の様子を示す図である。図２の（ａ）部および（ｂ）部では、横軸は画面上で水平方向の輝度の状態を示し、縦軸は時間経過を示しており、１フレーム期間Ｔ１を２つのサブフレーム期間Ｔ１１およびＴ１２に分け、サブフレーム期間Ｔ１２で黒画像の表示を行っている。また、図２の（ｃ）部には、動く物体を注視した観察者に見える物体の明るさの分布を示しており、動く物体の輪郭部ではグラデーションが発生しているものの、ぼやけ幅Ｌ２は、図１の（ｃ）部に示したぼやけ幅Ｌ１に比べて大幅に狭くなっている。

先に説明したように、特許文献２においては、黒挿入（黒書き込）方式を採用しながら、輝度低下を抑制する技術として、入力データに規定値を定め、規定値以下の場合には黒を書き込み、規定値を越える場合には白、もしくは白に近い階調の色を書き込む技術が段落０１５５および０１５６に開示され、入力データの階調レベルが５０％のところを境界とする例が示されている。

図３には、入力データの階調レベルが５０％のところを境界として各サブフレームにデータを出力する場合の入力階調と出力階調との階調特性を示す。図３においては、横軸に入力階調を、縦軸に出力階調を示し、入力データの階調レベルが５０％になると後半サブフレームにデータが出力されることが示されている。

しかし、階調レベルで判断を行うとγ輝度特性が１の場合は良いが、γ特性が１以外のときは出力輝度との関係がずれてしまい、入力階調と出力輝度との特性を示す図４のように目標階調特性を得ることができなくなる。すなわち、図４においては、横軸に入力階調を、縦軸に出力輝度を示し、合計積算輝度を併せて示しているが、合計積算輝度で表されるγ特性は、理想的なγ特性である指数関数特性からずれてしまう。

また、５０％の規定値を跨ぐように低階調から高階調への階調変化、または高階調から低階調への階調変化があった場合には、階調変化の輪郭部で暗線、明線が発生してしまう。その場合の、画面内の１水平ライン上での時間経過に伴う輝度変化の様子を図５に示す。図５の（ａ）部および（ｂ）部では、横軸は画面上で水平方向の輝度の状態を示し、縦軸は時間経過を示しており、１フレーム期間Ｔ１を２つのサブフレーム期間Ｔ１１およびＴ１２に分け、サブフレーム期間Ｔ１２で黒画像の表示を行っている。また、図５の（ｃ）部には、動く物体を注視した観察者に見える物体の明るさの分布を示しており、動く物体の輪郭部ではグラデーションが発生し、しかも、動く物体の移動方向と、その反対方向とで、ぼやけ方が異なっている。

すなわち、動く物体の移動方向側の輪郭部では明線が発生するようにぼやけ、移動方向とは反対側の輪郭部では暗線が発生するようにぼやけている。

また、先に説明したように、特許文献３においては極値(白もしくは黒)と中間階調を１フレームおきに表示することで、入力データと同じ階調を表示させる。この場合の入力階調と出力階調との階調特性を図６に示し、出力輝度特性を図７に示す。

このような特性を有する場合、例えば階調パターンなどを表示させると、輝度レベルが５０％の境界部分でちらつきが視認される。これは輝度レベルが５０％のデータと５１％のデータの表示が、前半サブフレーム期間では１００／０（５０％）となり、前半サブフレーム期間では２／１００（５１％）となって、隣り合う画素で輝度振幅が大きくなるためである。従って、チェッカーフラッグのようなパターンなどではこのちらつきが顕著に現れる。

＜実施の形態１＞
以下、図８〜図１４を用いて、本発明に係る実施の形態１の液晶表示装置について説明する。

＜装置構成＞
図８は、実施の形態１に係る液晶表示装置全体の回路構成を示すブロック図である。図１に示すように、矩形の液晶パネル１の長辺に対して、平行に配置されるゲート電極に信号を与える液晶駆動回路（ゲートドライバＩＣ群）２が接続され、矩形の液晶パネル１の短辺に対して平行に配置されるソース電極に信号を与える液晶駆動回路（ソースドライバＩＣ群）３が接続されている。液晶駆動回路２および液晶駆動回路３にタイミングコントローラ４が接続され、データ記憶回路（フレームメモリ）５および温度検出回路６からの信号情報に基づいて液晶駆動回路２および液晶駆動回路３を制御する構成となっている。

図９は、タイミングコントローラ４の構成を示すブロック図であり、データ変換部１１、データシリパラ変換部１２、前半サブフレームデータ遅延回路を構成するラインメモリ群１３、後半サブフレームデータ遅延回路を構成するラインメモリ群１４、データパラシリ変換部１５およびオーバードライブ演算回路１６を備えている。

データ変換部１１は、入力されたフレームデータ（入力データ）を前半サブフレームデータと後半サブフレームデータとに分け、後半サブフレームデータはデータシリパラ変換部１２に与えられて、シリアル−パラレル変換される。前半サブフレームデータは、ラインメモリ群１３に与えられて所定の遅延を経た後、オーバードライブ演算回路１６に与えられる。

パラレルデータに変換された後半サブフレームデータは、ラインメモリ群１３に与えられて所定の遅延を経た後、データパラシリ変換部１５に与えられて、パラレル−シリアル変換された後、オーバードライブ演算回路１６から出力される前半サブフレームデータとの後の出力データとなる。

図１０には、図９に示すタイミングコントローラ４を用いて制御を行った場合の入力階調（入力データ）と出力階調（出力データ）との階調特性の一例を示し、その場合の入力階調と出力輝度特性を図１１に示す。

入力階調−出力階調のデータ変換は、データ変換部１１において、入力データを前半サブフレームデータと後半サブフレームデータとに分ける処理とともに、γ輝度特性から得られる数式に基づいて計算によって求めることができるが、予め作成したルックアップテーブル（ＬＵＴ）を使用して変換しても良く、その手段は限定されるものではない。また、ＬＵＴも外部ＲＯＭ（リードオンリーメモリ）もしくは通信手段を用いて外部から読み込んで作成すれば良い。

なお、後半サブフレームデータは、図１１に示されるように白黒、および白黒に近い任意のデータを意味している。すなわち、図１１において、最大出力輝度にあたるデータが白のデータであり、最小出力輝度にあたるデータが黒のデータであり、最大出力輝度より少し低い輝度のデータが白に近い任意のデータであり、最小出力輝度より少し高い輝度のデータが黒に近い任意のデータである。従って、入力データの階調ビット幅に関わらず２ビットデータとして扱う。例えば、００＝０階調、０１＝１５８階調、１０＝１８６階調、１１＝２５６階調とする。

これにより、入力データの階調ビットで処理する必要がないので、データ変換部１１を含めて回路規模を小さくできる。

また、前半サブフレームデータは、後半サブフレームデータとの表示輝度の積分値の平均が入力データの表示輝度換算値（目標輝度）と等しくなるように決定される。すなわち、例えば前半／後半のサブフレームの表示時間の比率が５０％／５０％の場合で、出力輝度の変移時間が０の場合は、目標出力輝度を１０％とした場合、前半サブフレームで２０％輝度、後半サブフレームで０％輝度を出力させ、（２０＋０）／２で１０％出力輝度とする。また、変移時間が有限の値をもつ場合においては前半サブフレームで（２０＋α）％輝度、後半サブフレームで０％輝度を出力させる。

このように決定することで、入力データの目標出力輝度が５０％以下の場合は、後半サブフレームは０％輝度（黒）になるので前半サブフレームの出力輝度は高くなる。ただし、入力データの目標出力輝度が５０％以上の場合は、後半サブフレームは１００％輝度（白）になるので前半サブフレームの出力輝度は低くなる。なお、上記では前半サブフレームと後半サブフレームとで、表示時間の比率が同じとして説明したが、例えば、前半３５％、後半６５％のように比率を変えて換算しても良い。

＜動作＞
以下、図９に示したタイミングコントローラ４のデータフローを示す図１２を用いて、タイミングコントローラ４の動作について説明する。なお、図９においては複数のアドレスにおける入力データについてのフローを示しているが、アドレスｍ−１のデータおよびアドレスｍのデータについて説明する。ここで、例えば、ｍは水平ラインのｍライン目の入力信号を表し、後に説明するｎライン目とはｎ＜ｍの関係にある。

データ変換部１１に入力されたアドレスｍ−１の入力データは、前半サブフレームデータと後半サブフレームデータとに分けられる（ステップＳ１）。

そして、後半サブフレームデータは、データシリパラ変換部１２においてシリアル−パラレル変換され（ステップＳ２）、ラインメモリ群１４のラインメモリＡ’に与えられる（ステップＳ４）。

一方、前半サブフレームデータは、ラインメモリ群１３に与えられ（ステップＳ３）、所定の遅延を経た後、オーバードライブ演算回路１６に与えられて、オーバードライブ演算を施される（ステップＳ９）。

また、ラインメモリ群１４のラインメモリＡ’に与えられた後半サブフレームデータは、フレームメモリ５のアドレスｍ−１に保存される（ステップＳ５）。

一方、既にフレームメモリ５の異なるアドレスｎ−１に保存されていた、ｎ−１ライン目の後半サブフレームデータを読み出し（ステップＳ６）、ラインメモリ群１４のラインメモリＢ’に与える（ステップＳ７）。このとき読み出し対象となるアドレスｎ−１は、前半サブフレームと後半サブフレームとで表示期間比率が等しい場合、アドレスｍ−１に対して、（１フレーム期間／１水平期間）／２程度前のアドレスを使用する。例えば、１フレーム期間が８００水平期間である場合、アドレスｍ−１が６００の場合、アドレスｎ−１は２００となる。

このような操作をする理由は、１フレーム期間を前半、後半サブフレームに分け、後半サブフレームをブランキング（黒挿入）期間とする場合、前半サブフレームを書き終わってしまってから、後半サブフレームを書き込み始めるように動作させると、１フレーム期間中にブランキング期間が書き込みライン数の同数以上必要になってしまい現実的ではないからである。

なお、前半サブフレームと後半サブフレームとで表示期間比率が異なる場合も同様の操作を行うが、その場合の係数は１／２（０．５）ではなく、前半サブフレームの表示期間比率（１＜）となる。

ラインメモリ群１４のラインメモリＢ’に与えられたアドレスｎ−１の後半サブフレームデータは、所定の遅延を受けた後、データパラシリ変換部１５に出力されてパラレル−シリアル変換され（ステップＳ８）、２ビットデータから所定のビット幅のシリアルデータとなって、オーバードライブ演算回路１６から出力されるアドレスｍ−１の前半サブフレームデータの後の出力データとなる。

また、ステップＳ９において、アドレスｍ−１の前半サブフレームデータをオーバードライブ演算回路１６に入力する際に、前フレームの後半サブフレームデータを比較データとしてオーバードライブ演算回路１６に入力することで、１フレーム中に目標とする階調に達することが確実にでき、オーバードライブの効果を確実に得ることができる。

このため、アドレスｍ−１の入力データを処理するフロー（説明は省略）において、フレームメモリ５のアドレスｍ−１に保存された、前フレームの後半サブフレームデータを読み出してラインメモリ群１４のラインメモリＣ”に書き込み、データパラシリ変換部１５でパラレル−シリアル変換を施して、ステップＳ９において、現フレームにおけるアドレスｍ−１の前半サブフレームデータとタイミングを合わせてオーバードライブ演算回路１６に入力する。オーバードライブ演算回路１６からは、オーバードライブ演算後のアドレスｍ−１の前半サブフレームデータＤ１が出力される。

この動作は、アドレスｍの入力データを処理するフローにおいては、フレームメモリ５のアドレスｍに保存された、前フレームの後半サブフレームデータを読み出す動作（ステップＳ１０）と、読み出したデータをラインメモリ群１４のラインメモリＣ’に書き込む動作（ステップＳ１１）と、データパラシリ変換部１５でパラレル−シリアル変換を施す動作（ステップＳ８）と、ステップＳ２９において、現フレームにおけるアドレスｍの前半サブフレームデータとタイミングを合わせて、アドレスｍの前フレームの後半サブフレームデータをオーバードライブ演算回路１６に入力する動作（ステップＳ２９）と、に相当する。

従って、現フレームの前半サブフレームデータおよび前フレームの同じアドレスの後半サブフレームデータは、位相を揃えてオーバードライブ演算回路１６に入力されるように、ラインメモリ群１３の遅延量およびラインメモリ群１４の遅延量が設定される。

なお、上記の説明では、フレームメモリ５から読み出された前フレームの後半サブフレームデータは、データパラシリ変換部１５でパラレル−シリアル変換を施されるものとして説明したが、これは、オーバードライブ演算回路１６を従来からの構成のまま使用するための操作である。前フレームの後半サブフレームデータ、すなわち、白黒、および白黒に準じた４つのデータを、オーバードライブ演算回路１６に与える前に所定のビット幅に復元しておことで、オーバードライブ演算回路１６は、中間調データから中間調データへのデータ変移の必要性がなくなり、白黒、および白黒に準じた４つのデータから中間調データへの演算だけで済むので、回路規模を大きくする必要がない。

なお、図１２において、ステップＳ２１〜Ｓ３１の動作はステップＳ１〜Ｓ１１と基本的に同様であるが、アドレスｍの入力データを処理するフローでは、現フレームのアドレスｍ−１がアドレスｍに、アドレスｎ−１がアドレスｎに、前フレームのアドレスｍ−１がアドレスｍとなり、オーバードライブ演算回路１６からは、オーバードライブ演算後のアドレスｍの前半サブフレームデータＤ１０が出力される。また、ラインメモリ群１４のラインメモリＡ’〜Ｃ’が、ラインメモリＡ、ＢおよびＣとなる。

なお、１水平期間で、前半サブフレームデータと後半サブフレームデータとを出力することになるので、図８に示した液晶パネル１のゲート電極のオン期間を制御する必要がある。すなわち、前半サブフレームデータと後半サブフレームデータの表示期間の比率が等しい場合、ゲートスタートパルス（ＳＴＶ）を、１フレーム中の先頭ラインと中間ラインとに与える。しかし、このままでは、１フレーム中に２個所のゲートオン期間が発生することになるので、ゲートドライバＩＣの出力イネーブル機能（ＯＦＦＥＶ）を用いて、１フレーム中に１個所だけ、ゲートオン期間が発生するように制御する。すなわち、同時に２個所のゲートラインをゲートラインをオンさせたままだと前半フレームデータを書き込んだ後に後半サブフレームデータを書き込んでしまい、結果的には２個所のゲートラインに後半サブフレームデータを書き込んでしまうことになる。よって、前半サブフレームデータを出力させている期間と後半サブフレームデータを出力させている期間とに分けて２個所のうちどちらのゲートラインをオンするかを選択することになる。

＜効果＞
以上説明したように、本発明に係る実施の形態１の液晶表示装置においては、前半サブフレームの出力輝度と、後半サブフレームの出力輝度の積分値の平均が入力データの目標輝度と等しくなるように設定し、後半サブフレームデータとして、最大出力輝度データ、最小出力輝度データおよびこれらにそれぞれ準じる任意の輝度データの、４つのデータを使用することで、ホールド型表示方式を採用する液晶表示装置における動画表示時の画像のぼやけを抑制することができる。

図１３には、後半サブフレームデータとして、白および黒のみを使用する場合の、画面内の１水平ライン上での時間経過に伴う輝度変化の様子を示し、図１４には、後半サブフレームデータとして、最大出力輝度データおよび最小出力輝度データのそれぞれに準じる任意の輝度データを使用する場合の画面内の１水平ライン上での時間経過に伴う輝度変化の様子を示す。

図１３および図１４の（ａ）部および（ｂ）部では、横軸は画面上で水平方向の輝度の状態を示し、縦軸は時間経過を示しており、１フレーム期間Ｔ１を２つのサブフレーム期間Ｔ１１およびＴ１２に分けている。また、図１３および図１４の（ｃ）部には、動く物体を注視した観察者に見える物体の明るさの分布を示している。

図１３では、前半サブフレームでの背景は黒表示に対して、後半サブフレームでは白表示とし、前半サブフレームでは動く物体を任意の輝度とし、後半サブフレームでは黒表示としている。この場合、図１３の（ｃ）部に示されるように、動く物体の輪郭部ではグラデーションが発生し、しかも、動く物体の移動方向と、その反対方向とで、ぼやけ方が異なっている。また、グラデーションには暗過ぎる部分（暗線）と明る過ぎる部分（明線）とが存在している。これは図５に示したように、特許文献２で開示される方法に基づいて処理した結果である。

一方、図１４では、前半サブフレームでの背景に対して、後半サブフレームでは最小出力輝度に準じる任意の輝度データを使用し、前半サブフレームでの動く物体の黒表示に対して、後半サブフレームでは最大出力輝度に準じる任意の輝度データを使用している。この場合、図１４の（ｃ）部に示されるように、動く物体の輪郭部ではグラデーションが発生するものの、動く物体の移動方向と、その反対方向とで、ぼやけ方の差は顕著ではなく、暗線や明線も発生していない。

また、後半サブフレームデータとして、最大出力輝度データおよび最小出力輝度データのそれぞれに準じる任意の輝度データを、最大出力輝度データおよび最小出力輝度データと合わせて用いることで、画面全体の輝度が落ちることが抑制される。

従って、輝度低下に対応するために、バックライト輝度を上げる必要がないので、消費電力が増加することも、黒輝度が上がることもない。

また、上記効果を奏するために、液晶表示装置に特別の構成を付加する必要はなく、従来からの構成を利用できるので、回路規模が増大することもなく、また、フレームメモリの容量増加やフレームメモリとの通信速度の高速化が要求されることもないので、コストの増大も発生しない。

また、前半サブフレームデータに対しては、オーバードライブ演算回路１６を介することでオーバードライブ演算を施すようにしたので、白黒データから中間調データへの階調変化時の液晶応答特性の不足を補うことができる。

＜変形例１＞
以上説明した実施の形態１の液晶表示装置の構成に加えて、後半サブフレームデータを、現フレームの入力データのみで作成するのではなく、前フレームの後半サブフレームデータから動きを予測して作成する構成を備えることとしても良い。

すなわち、図６および図７を用いて説明したように、後半サブフレームデータの階調が最小の極値にある階調から最大の極値にある階調に変化する場合、あるいはこの逆に変化する場合、階調変化の輪郭部に暗線、明線が発生するが、前フレームの後半サブフレームデータから動きを予測して後半サブフレームデータを作成することで、後半サブフレームデータが動く物体に追随することができるので、暗線および明線の発生を抑制できる。

図１５には、この方式を採用した場合の画面内の１水平ライン上での時間経過に伴う輝度変化の様子を示す。図１５の（ａ）部および（ｂ）部では、横軸は画面上で水平方向の輝度の状態を示し、縦軸は時間経過を示しており、１フレーム期間Ｔ１を２つのサブフレーム期間Ｔ１１およびＴ１２に分けている。また、図１５の（ｃ）部には、動く物体を注視した観察者に見える物体の明るさの分布を示している。

図１５の（ａ）部に示されるように、前半サブフレームでは動く物体を任意の輝度とし、後半サブフレームでは黒表示としているが、後半サブフレームは、前フレームの後半サブフレームデータから動きを予測して作成されるので、後半サブフレームでの動く物体は、前半サブフレームのそれよりも少し先に進んでいる。このため、図１５の（ｂ）部に示されるように、観察者には前半サブフレーム、後半サブフレームで物体の位置にずれがなく見え、その結果、図１５の（ｃ）部に示されるように、動く物体の輪郭部ではグラデーションが発生するものの、動く物体の移動方向と、その反対方向とで、ぼやけ方の差は顕著ではなく、暗線や明線も発生しない。

なお、動き予測のための動き予測回路は、例えば、図９に示す、データパラシリ変換部１５の前段に設け、図１２において、例えばステップＳ１０で示したように、フレームメモリ５から読み出した、前フレームの後半サブフレームデータを動き予測回路に与える構成を採れば良い。

この場合、動き予測処理も、入力データの階調ビットで処理する必要がなく、２ビットデータで処理できるので、動き予測回路の回路規模も小さくて済む。

＜変形例２＞
以上説明した実施の形態１の液晶表示装置では、白黒データから中間調データへの階調変化時の液晶応答特性の不足を補うため、オーバードライブ演算回路１６を設けた構成を示したが、液晶応答がサブフレーム中に収束するような高速応答特性を有する液晶パネルを使用する場合には、オーバードライブ演算回路１６を設けない構成としても良い。

ホールド型表示方式による動画表示を説明する図である。 ホールド型表示方式による動画表示を説明する図である。 入力階調と出力階調との階調特性を示す図である。 入力階調と出力輝度との特性を示す図である。 ホールド型表示方式による動画表示を説明する図である。 入力階調と出力階調との階調特性を示す図である。 入力階調と出力輝度との特性を示す図である。 本発明に係る実施の形態１の液晶表示装置全体の回路構成を示すブロック図である。 タイミングコントローラの構成を示すブロック図である。 本発明に係る実施の形態１の液晶表示装置における入力階調と出力階調との階調特性を示す図である。 本発明に係る実施の形態１の液晶表示装置における入力階調と出力輝度との特性を示す図である。 タイミングコントローラでのデータフローを説明する図である。 ホールド型表示方式による動画表示を説明する図である。 本発明に係る実施の形態１の液晶表示装置による動画表示を説明する図である。 本発明に係る実施の形態１の変形例１の液晶表示装置による動画表示を説明する図である。

Claims (5)

1. 液晶パネルと、入力フレームデータに基づいて前記液晶パネルの表示制御を行う制御装置と、前記液晶パネルに表示するデータをフレーム単位で保存するフレームメモリと、を備えた液晶表示装置であって、
   前記制御装置は、
   前記入力フレームデータを、前半サブフレームデータと後半サブフレームデータとに分け、前記前半サブフレームの出力輝度と、前記後半サブフレームの出力輝度の積分値の平均が前記入力フレームデータの目標輝度と等しくなるように設定するデータ変換部と、
   前記後半サブフレームデータをシリアル−パラレル変換するデータシリパラ変換部とを有し、
   前記後半サブフレームデータは、最大出力輝度データ、最小出力輝度データおよび、これらにそれぞれ準じる任意の第１および第２の輝度データの４つを含むように前記データ変換部において作成されて前記フレームメモリに記憶され、
   前記前半サブフレームデータは、前記フレームメモリに記憶された、現在処理中の１水平ラインよりも所定ライン数前の１水平ラインの後半サブフレームデータとともに前記液晶パネルの表示制御に使用される、液晶表示装置。
2. 前記制御装置は、
   前記前半サブフレームデータに対して、オーバードライブ演算を施すオーバードライブ演算回路をさらに有し、オーバードライブ演算後の前記前半サブフレームデータを前記液晶パネルの表示制御に使用する、請求項１記載液晶表示装置。
3. 前記後半サブフレームデータに含まれる、前記最大出力輝度データ、前記最小出力輝度データ、前記第１および第２の輝度データは、２ビットデータとして前記フレームメモリに記憶される、請求項１記載液晶表示装置。
4. 前記所定ライン数は、
   １フレーム期間／１水平期間に所定の係数を掛けることで設定され、
   前記所定の係数は、前記前半サブフレームの表示期間の比率に相当する、請求項１記載液晶表示装置。
5. 前記オーバードライブ演算回路は、前記フレームメモリに記憶された、前フレームにおける同じ１水平ラインの後半サブフレームデータと合わせてオーバードライブ演算を施す、請求項２記載液晶表示装置。