JPH06118907A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 リンギングの発生およびノイズ成分の強調に
よるＳ／Ｎ比の低下を招くことなく、画質向上を図るた
めの輪郭補正を十分にすることができる液晶表示装置を
提供する。 【構成】 液晶表示装置は、端子６１を介して入力され
る映像信号に基づき輪郭補正信号を生成する輪郭補正信
号発生回路６０と、端子６３を介して入力される水平同
期信号に基づきこれに同期したクロック信号を発生する
ＰＬＬ回路６３とを備える。補正量調整回路６０４から
の輪郭補正信号およびＰＬＬ回路６３からのクロック信
号はともに位相変調回路６８に与えられる。位相変調回
路６８は、輪郭補正信号に基づきＶＣＯ６６からの出力
信号に対する位相変調処理をし、この位相変調された信
号をサンプルクロック信号として生成する。このサンプ
ルクロック信号は端子６９を介して液晶パネルのＸドラ
イバに出力される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、マトリックス状に配列
されている薄膜トランジスタなどの複数のスイッチング
素子で対応する画素を形成する液晶表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、液晶パネルを用いている映像表示
装置が多く市販され、この液晶パネルを用いる映像表示
装置は、ポケット液晶テレビ、ラップトップパソコン、
ワードプロセッサなどの多数の商品に用いられている。

【０００３】この映像表示装置としては、それぞれが対
応する画素を形成する複数の薄膜トランジスタなどの複
数のスイッチング素子を有するアクティブマトリックス
方式の液晶パネルを用いているものがあり、この液晶パ
ネルは中間調を有する映像の表示に適し、画質の向上が
図られている。また、このアクティブマトリックス方式
の液晶パネルは、それぞれが対応する画素を形成する複
数の薄膜トランジスタなどのスイッチング素子を有す
る。

【０００４】アクティブマトリックス方式の液晶パネル
１は、図６に示すように、表示部４の各スイッチング素
子に対応する映像信号を信号線Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３，・・
・を介して供給するＸドライバ２と、表示部４の各スイ
ッチング素子にこれを順次に駆動するための走査信号を
走査信号線Ｙ１，Ｙ２，Ｙ３，・・・を介して供給する
Ｙドライバ３とを備える。

【０００５】表示部４は、図７（ａ）に示すように、ス
トライプ状に配列されているカラーフィルタを有する。
なお、ストライプ状に配列されているカラーフィルタに
代えて、図７（ｂ）に示すように、モザイク状に配列さ
れているカラーフィルタを用いることもできる。また、
液晶プロジェクタの中には、カラーフィルタがない３枚
のモノクローム液晶を使用するものがある。

【０００６】Ｘドライバ２は、図８に示すように、複数
の端子５，６，７，８を有する。端子５には、所定の周
期で極性が反転されるＲ，Ｇ，Ｂの映像信号が供給され
る。端子６には水平走査スタート信号、端子７にはサン
プルクロック信号、端子８にはＯＥ信号（アウトプット
イネーブル信号）がそれぞれ供給される。

【０００７】水平スタート信号およびサンプルクロック
信号はシフトレジスタ３２に与えられる。水平スタート
信号およびサンプルクロック信号の入力に伴いシフトレ
ジスタ３２はオンパルスを各サンプリングスイッチ３４
に順次に出力し、各サンプリングスイッチ３４はオンパ
ルスに基づき閉動作をする。各サンプリングスイッチ３
４が順次に閉動作をすることによって端子５に供給され
た各Ｒ，Ｇ，Ｂの信号は順次にサンプリングされ、サン
プリングされた各Ｒ，Ｇ，Ｂの信号は対応するサンプリ
ング容量３３に保持される。サンプリング容量３３の一
方はすべての水平ラインの共通電極３１に接続されてい
る。

【０００８】サンプリング容量３３に保持されたデータ
は、ＯＥ信号に基づき所定のタイミングで対応するドラ
イバ３５を介して映像信号線Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３・・・に
１走査ライン毎に出力される。各映像信号線Ｘ１，Ｘ
２，Ｘ３・・・は、対応するスイッチング素子（図示せ
ず）に接続されている。

【０００９】Ｙドライバ３は、図６に示すように、複数
の端子９，１０を有する。端子９には、垂直走査クロッ
ク信号、端子１０には垂直走査スタート信号がそれぞれ
供給される。Ｙドライバ３は、垂直走査クロック信号お
よび垂直走査スタート信号に基づき各走査信号線Ｙ１，
Ｙ２，Ｙ３，・・・に順次にハイレベルのデータを供給
する。各走査信号線Ｙ１，Ｙ２，Ｙ３，・・・に対応す
るスイッチング素子はハイレベルデータに基づきオン動
作をし、対応する映像信号線Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３・・・か
ら供給されるサンプリングデータを取り込む。

【００１０】上述の液晶パネル１を用いている液晶表示
装置では、ＣＲＴ式表示装置と同様に、映像信号の輪郭
部から２次微分信号を生成し、この信号に重畳による輪
郭補正を行い、尖鋭度を向上させる画質調整（輪郭補
正）が行われている。

【００１１】次に、上述の画質調整を行う画質調整回路
の構成について図面を参照しながら説明する。図９は従
来の液晶表示装置に用いられている画質調整回路の構成
を示すブロック図、図１０は図の画質調整回路の各部の
動作を説明するための波形図である。

【００１２】画質調整回路は、図９に示すように、端子
４０を介して供給される入力映像信号１４０を所定のＴ
時間分遅延させ、入力映像信号に対しＴ時間分遅延され
た遅延映像信号１４１を生成する遅延素子４１を有す
る。入力映像信号に対しＴ時間分遅延された遅延映像信
号１４１は遅延素子４２に与えられる。遅延素子４２は
これに入力される遅延映像信号１４１をさらにＴ時間分
遅延させ、入力映像信号に対し２Ｔ時間分遅延された遅
延映像信号１４２を生成する。

【００１３】２Ｔ時間分遅延された遅延映像信号１４２
は入力映像信号１４０とともに加算器４３に与えられ、
加算器４３は２Ｔ時間分遅延された遅延映像信号１４２
と入力映像信号１４０とを加算し、この加算によって生
成された加算信号１４３を出力する。

【００１４】加算信号１４３は反転増幅器４４に与えら
れ、反転増幅器４４は加算信号１４３を−０．５倍し、
この−０．５倍された信号１４４を出力する。

【００１５】この信号１４４は加算器４５に与えられ
る。加算器４５はＴ時間分遅延された遅延映像信号１４
１と反転増幅器４４からの信号１４４とを加算し、この
加算によって２次微分信号１４５を生成する。

【００１６】この２次微分信号１４５は可変利得増幅器
４６に与えられ、可変利得増幅器４６は２次微分信号１
４５を増幅し、出力する。可変利得増幅器４で増幅され
た２次微分信号１４６は加算器４７に与えられ、加算器
４７は２次微分信号１４６とＴ時間分遅延された遅延信
号１４１とを加算し、この加算処理によって補正された
映像信号１４７を生成する。補正された映像信号１４７
は端子４８を介して出力される。

【００１７】２次微分信号１４６の遅延信号１４１に対
する加算量は可変利得増幅器４６で調整され、この調整
によって輪郭補正された映像信号１４７が得られる。

【００１８】上述の液晶表示パネルに用いられている画
質調整回路では、図１１に示すように、周波数特性がｆ
0 ＝１／２Ｔにピークを有するように設定されているか
ら、高域周波数がブーストされ、Ｓ／Ｎ比が悪い信号に
対しノイズ成分を強調することになる。また、信号にリ
ンキングが発生しているとき、このリンギングが強調さ
れることになるとともに、２次微分波形を重畳すること
によってリンギングが生じ易い。

【００１９】さらに、液晶表示パネルの表示ダイナミッ
クレンジがＣＲＴの表示ダイナミックレンジに比して狭
いから、補正量が同じであるとき、液晶表示パネルにお
いて得られる視認効果はＣＲＴにおける視認効果より少
なく、液晶表示パネルに対する画質調整では、補正量を
増す傾向がある。

【００２０】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
の液晶表示パネルに用いられている画質調整回路では、
補正量の増加によって尖鋭度を向上させると、リンギン
グが生じ易く、ノイズ成分を強調することになる。その
結果、リンギングの発生およびノイズ成分の強調によっ
てＳ／Ｎ比が低下し、画質向上を図るための輪郭補正を
十分に行うことができない。

【００２１】本発明は、リンギングの発生およびノイズ
成分の強調によるＳ／Ｎ比の低下を招くことなく、画質
向上を図るための輪郭補正を十分にすることができる液
晶表示装置を提供することを目的とする。

【００２２】

【課題を解決するための手段】本発明は、マトリックス
状に配列されている薄膜トランジスタなどの複数のスイ
ッチング素子で対応する画素を形成し、Ｘドライバでサ
ンプルクロック信号に基づき入力映像信号から抽出され
た所定の数のサンプルデータを対応するスイッチング素
子に供給し、Ｙドライバでサンプルデータの書込動作指
示信号を対応するスイッチング素子に供給する液晶表示
装置であって、前記スイッチング素子が互いに共働して
形成する映像の輪郭を補正するための輪郭補正信号を発
生する輪郭補正信号発生手段と、前記輪郭補正信号発生
手段で発生される輪郭補正信号に基づき所定の周波数を
有するクロック信号に対し位相変調および周波数変調の
内のいずれか一方の変調処理を施し、この変調処理が施
されたクロック信号を前記Ｘドライバのサンプルクロッ
ク信号として出力する変調手段とを備える。

【００２３】

【作 用】本発明の液晶表示装置では、前記スイッチン
グ素子が互いに共働して形成する映像の輪郭を補正する
ための輪郭補正信号を発生する輪郭補正信号発生手段
と、前記輪郭補正信号発生手段で発生される輪郭補正信
号に基づき所定の周波数を有するクロック信号に対し位
相変調および周波数変調の内のいずれか一方の変調処理
を施し、この変調処理が施されたクロック信号を前記Ｘ
ドライバのサンプルクロック信号として出力する変調手
段とが設けられている。

【００２４】前記Ｘドライバのサンプルクロック信号は
前記輪郭補正信号で前記クロック信号に対し変調処理を
施すことによって得られる信号であるから、前記映像信
号からサンプルデータを抽出するタイミングがこの映像
信号の輪郭部で変化し、この変化によって非線形的なサ
ンプルデータの抽出が行われる。よって、非線形的なサ
ンプルデータの抽出に伴い表示画像の輪郭部が尖鋭度が
向上し、また、リンギングの発生およびノイズ成分の強
調によるＳ／Ｎ比の低下がない。

【００２５】

【実施例】以下に、本発明の実施例について図面を参照
しながら説明する。

【００２６】図１は本発明の液晶表示装置の一実施例の
主要部を示すブロック図である。

【００２７】液晶表示装置は、図１に示すように、端子
６１を介して入力される映像信号に基づき輪郭補正信号
を生成する輪郭補正信号発生回路６０と、端子６３を介
して入力される水平同期信号に基づきこれに同期したク
ロック信号を発生するＰＬＬ回路（フェーズロックルー
プ回路）６３とを備える。

【００２８】輪郭補正信号発生回路６０は、端子６１を
介して入力される映像信号の輪郭部から１次微分信号を
生成する微分回路６０１を有する。この１次微分信号の
内映像信号の立上り部に対する１次微分信号と映像信号
の立下り部に対する１次微分信号とは互いに異なる極性
を有する。

【００２９】微分回路６０１からの１次微分信号は絶対
値回路６０２に与えられる。絶対値回路６０２は、微分
回路６０１からの１次微分信号を一方の極性に揃え、こ
の極性が揃えられた信号が出力される。

【００３０】絶対値回路６０２からの信号は微分回路６
０３に与えられ、微分回路６０３は絶対値回路６０２か
らの信号を微分することによって２次微分信号を生成す
る。

【００３１】微分回路６０３からの２次微分信号は補正
量調整回路６０４に与えられ、補正量調整回路６０４は
微分回路６０３からの２次微分信号のレベルを最適なレ
ベルに調整し、このレベル調整によって輪郭補正信号を
生成する。

【００３２】ＰＬＬ回路６３は、位相検波回路６４と、
ＬＰＦ（ローパスフィルタ）６５と、ＶＣＯ（電圧制御
発振器）６６と、分周器６７とから構成される。ＶＣＯ
６６の発振周波数はｆ_VCO （＝ｎ×ｆ_HD）に設定され、
分周器６７の分周比は１／ｎに設定されている。

【００３３】ＶＣＯ６６からの出力信号は補正量調整回
路６０４からの輪郭補正信号とともに位相変調回路６８
に与えられる。位相変調回路６８は、輪郭補正信号に基
づきＶＣＯ６６からの出力信号に対する位相変調処理を
し、この位相変調された信号をサンプルクロック信号と
して生成する。このサンプルクロック信号は端子６９を
介して液晶パネルのＸドライバに出力される。

【００３４】次に、液晶表示装置における輪郭補正信号
発生回路の動作について図を参照しながら説明する。図
２は図１の液晶表示装置の輪郭補正信号発生回路の動作
を説明するための波形図である。

【００３５】まず、輪郭補正信号発生回路６０には、図
２に示すように、端子６１を介して映像信号１６０が入
力される。

【００３６】微分回路６０１は、入力された映像信号１
６０の輪郭部から１次微分信号１６１を生成する。この
１次微分信号１６１における映像信号の立上り部に対す
る部分と映像信号の立下り部に対する部分とは、図２
（ｂ）に示すように、互いに異なる極性を有する。

【００３７】微分回路６０１からの１次微分信号１６１
は絶対値回路６０２に与えられる。絶対値回路６０２
は、微分回路６０１からの１次微分信号１６１を一方の
極性に揃え、この極性が揃えられた信号１６２が出力さ
れる。

【００３８】絶対値回路６０２からの信号１６２は微分
回路６０３に与えられ、微分回路６０３は絶対値回路６
０２からの信号１６２を微分することによって２次微分
信号１６３を生成する。

【００３９】微分回路６０３からの２次微分信号１６３
は補正量調整回路６０４に与えられ、補正量調整回路６
０４は微分回路６０３からの２次微分信号１６３のレベ
ルを最適なレベルに調整し、このレベル調整によって輪
郭補正信号が生成される。

【００４０】次に、液晶表示装置におけるＸドライバの
サンプルクロック信号を輪郭補正信号で位相変調するこ
とによる輪郭補正原理を図を参照しながら説明する。図
３は図１の液晶表示装置における輪郭補正原理を説明す
るための図である。図中の第１象限には映像信号が示さ
れ、その縦軸は振幅であり、横軸は時間である。図中の
第２象限には液晶パネルの各画素に書き込まれる映像信
号が示され、その縦軸は表示輝度を示し、横軸は画素の
位置を示す。図中の第４象限にはＸドライバのサンプリ
ングのタイミングが示されている。

【００４１】図３を参照するに、位相変調回路６８で生
成されたサンプルクロック信号は、ＶＯＣ６６からの出
力信号を輪郭補正信号で位相変調処理することによって
得られた信号であるから、このサンプルクロック信号に
よるサンプリング動作を示すためのタイミングは非線形
になり、第２象限に示す映像信号から明らかなように、
各画素に書き込まれる映像信号の立上りは急峻になる。
よって、尖鋭度が改善され、リンギングの発生およびノ
イズ成分の強調によるＳ／Ｎ比の低下を招くことなく、
画質向上を図るための輪郭補正を十分にすることができ
る。各画素に書き込まれる映像信号の立下がりは、立上
りと同様に、急峻になり、尖鋭度が改善される。

【００４２】次に、位相変調回路に代えて加算器を用い
ている他の液晶表示装置について図を参照しながら説明
する。図４は本発明の液晶表示装置の他の実施例の主要
部を示すブロック図である。

【００４３】液晶表示装置は、図４に示すように、端子
６１を介して入力される映像信号に基づき輪郭補正信号
を生成する輪郭補正信号発生回路６０と、端子６３を介
して入力される水平同期信号に基づきこれに同期したク
ロック信号を発生するＰＬＬ回路６３とを備える。

【００４４】ＰＬＬ回路６３は、位相検波回路６４と、
ＬＰＦ６５と、加算器８０と、ＶＣＯ（電圧制御発振
器）６６と、分周器６７とから構成される。

【００４５】加算器８０は、ＬＰＦ６５からの出力信号
と補正調整回路６０４からの輪郭補正信号とを加算し、
この加算処理によって生成された信号はＶＣＯ６６に与
えられる。ＶＣＯ６６は加算器８０からの信号に基づき
所定の周波数を有するサンプルクロック信号を生成す
る。

【００４６】以上により、位相変調回路に代わる加算器
８０でＬＰＦ６５からの出力に輪郭補正信号を重畳する
ことによってＶＣＯ６６から位相変調されたサンプルク
ロック信号を得ることができ、位相変調回路を設ける必
要がない。

【００４７】次に、位相変調回路に代えて周波数変調回
路を用いているさらに他の液晶表示装置について図を参
照しながら説明する。図５は本発明の液晶表示装置のさ
らに他の実施例の主要部を示すブロック図である。

【００４８】液晶表示装置は、図５に示すように、端子
６１を介して入力される映像信号に基づき輪郭補正信号
を生成する輪郭補正信号発生回路６０と、端子６３を介
して入力される水平同期信号に基づきこれに同期したク
ロック信号を発生するＰＬＬ回路６３とを備える。

【００４９】輪郭補正信号発生回路６０は、端子６１を
介して入力される映像信号の輪郭部から１次微分信号を
生成する微分回路６０１と、微分回路６０１からの１次
微分信号を一方の極性に揃える絶対値回路６０２と、絶
対値回路６０２からの信号を微分することによって２次
微分信号を生成する微分回路６０３と、微分回路６０３
からの２次微分信号を微分することによって３次微分信
号を生成する微分回路６０５と、微分回路６０５からの
３次微分信号のレベルを最適なレベルに調整し、このレ
ベル調整によって輪郭補正信号を生成する補正量調整回
路６０４とを有する。

【００５０】補正量調整回路６０４からの輪郭補正信号
およびＶＣＯ６６からの出力信号はともに周波数変調回
路９０に与えられる。周波数変調回路９０は、輪郭補正
信号に基づきＶＣＯ６６からの出力信号に対する周波数
変調処理をし、この周波数変調された信号をサンプルク
ロック信号として生成する。このサンプルクロック信号
は端子６９を介して液晶パネルのＸドライバに出力され
る。

【００５１】以上により、周波数変調と位相変調との違
いは変調信号が微分信号であるか、積分信号であるかの
違いであるから、２次微分信号から３次微分信号を得る
ための微分回路６０５を設けることによって適切に輪郭
補正をするためのサンプルクロック信号を得ることがで
きる。

【００５２】なお、本実施例では、輪郭補正信号で決め
られるＸドライバのサンプルクロック信号を用いること
によって輪郭補正をしているが、この輪郭補正に加えて
従来の２次微分方式による画質補正を行うことによって
さらに画質向上の効果を得ることができ、また、輪郭補
正信号発生回路の微分回路などを従来の方式に用いられ
る回路と共用することができ、回路規模が非常に大きく
なる恐れはない。

【００５３】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明の液晶表
示装置によれば、リンギングの発生およびノイズ成分の
強調によるＳ／Ｎ比の低下を招くことなく、画質向上を
図るための輪郭補正を十分にすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の液晶表示装置の一実施例の主要部を示
すブロック図である。

【図２】図１の液晶表示装置に用いられている輪郭補正
信号発生回路の動作を説明するための波形を示す図であ
る。

【図３】図１の液晶表示装置における輪郭補正原理を説
明するための図である。

【図４】本発明の液晶表示装置の他の実施例の主要部を
示すブロック図である。

【図５】本発明の液晶表示装置のさらに他の実施例の主
要部を示すブロック図である。

【図６】従来のアクティブマトリックス方式の液晶パネ
ルの構成を示す図である。

【図７】図６の液晶パネルに用いられているカラーフィ
ルタの配列例を示す図である。

【図８】図６の液晶パネルに用いられているＸドライバ
を示すブロック図である。

【図９】従来の液晶表示装置に用いられている画質調整
回路を示すブロック図である。

【図１０】図９の画質調整回路の動作を説明するための
波形図である。

【図１１】図９の画質調整回路の輪郭補正信号の周波数
特性を示す図である。

【符号の説明】

６０・・・輪郭補正信号発生回路（輪郭補正信号発生手
段）、６３・・・ＰＬＬ回路、６８・・・位相変調回
路、８０・・・加算器、９０・・・周波数変調回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】マトリックス状に配列されている薄膜トラ
   ンジスタなどの複数のスイッチング素子で対応する画素
   を形成し、Ｘドライバでサンプルクロック信号に基づき
   入力映像信号から抽出された所定の数のサンプルデータ
   を対応するスイッチング素子に供給し、Ｙドライバでサ
   ンプルデータの書込動作指示信号を対応するスイッチン
   グ素子に供給する液晶表示装置であって、 前記スイッチング素子が互いに共働して形成する映像の
   輪郭を補正するための輪郭補正信号を発生する輪郭補正
   信号発生手段と、 前記輪郭補正信号発生手段で発生される輪郭補正信号に
   基づき所定の周波数を有するクロック信号に対し位相変
   調および周波数変調の内のいずれか一方の変調処理を施
   し、この変調処理が施されたクロック信号を前記Ｘドラ
   イバのサンプルクロック信号として出力する変調手段と
   を備えることを特徴とする液晶表示装置。