JPS6380296A - 液晶パネル駆動用映像信号処理回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、テレビジョン等の映像信号を液晶パネルに
て高解像度かつ高階調で表示を行うための駆動回路に用
いられる映像信号処理回路に関するものである。

〔従来の技術〕

液晶パネルにてテレビジョン等の映像信号を表示するの
に、第５図に示すように例えば、ガラス基板上にスイッ
チ素子として薄膜トランジスタ１０１と記憶素子として
液晶を利用したコンデンサ１０２とから構成される画素
をＸ−Ｙマトリクス状に設け、トランジスタ１０１のゲ
ート電極には線順次駆動回路１０３によりＹ電極１０５
を介してパルス電圧を印加し、ドレイン電極には映像信
号処理回路１０４によりＸ電極１０６を介して信号電圧
を印加する方法がある。

従来の映像信号処理回路は、映像信号をサンプリングし
並列信号に変換するために、Ｘ方向の画素数に対応した
個数のサンプル・ホールド回路から構成されていた。こ
のサンプル・ホールド回路の一例について、説明する。

第６図はその回路図を、第７図は動作を説明するための
タイミングチャートを示す。

第６図において、１１１は映像信号をサンプリングする
サンプル・ホールド回路であり、トランジスタ１１３及
び信号蓄積コンデンサ１１４とから構成されている。ま
た、１１２はサンプル・ホールド回路１１１から転送さ
れた信号電圧をＸ電極に印加している期間保持するホー
ルド回路である。サンプル・ホールド回路１１１の映像
信号入力端子１１５には、第７図に示す映像信号ａが入
力され、入力端子１１６にはサンプリングパルスｂが印
加される。

ホールド回路１１２の入力端子１１８には、転送パルス
Ｃが印加される。なお図、中、１２０は出力端子である
。

この映像信号処理回路では、Ｘ方向の画素数に対応した
多数個のサンプル・ホールド回路にそれぞれ異なった位
相のサンプリングパルスを入力し、映像信号を順次サン
プリングしていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来の映像信号処理回路においてＮＴＳＣ方式の映像信
号をサンプリングする場合のサンプリング時間は、Ｘ方
向の画素数を３００、有効水平走査期間を５２，５　／
Ｊ　Ｓとすると、５２．５＃Ｓ　÷３００　＝０．１７
５μｓ　（サンプリング周波数５．７ＭＨｚ）となる。

しかしながら、サンプリング周波数がＭＨｚオーダの高
速サンプリング回路を高精度かつ高歩留まりでＸ方向の
画素数と同じく数１００個以上製造するのは、第６図に
おいて個々のサンプル・ホールド回路１１１を構成する
トランジスタ１１３のＯＮ抵抗及び信号蓄積コンデンサ
１１４の容量のばらつきなどにより非常に困難である。

特にディスプレイのＸ方向の解像度を上げるために画素
数を増加してサンプリング周波数を高くすると、信号蓄
積コンデンサ１１４の容量は小さくしなければならず、
トランジスタ１１３のスイッチング雑音などによりＳ／
Ｎ比が低下し、各サンプル・ホールド回路の特性のばら
つきが大きくなり、階調表示を行う際の妨げとなる。

本発明の目的は、この問題点を解決した液晶パネル駆動
用映像信号処理回路を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、各画素毎にスイッチ素子及び記憶素子が設け
られ線順次方式により駆動される液晶Ｘ−Ｙマトリクス
パネルにて階調表示を行うための液晶パネル駆動用映像
信号処理回路において、時系列信号である映像信号をＸ
方向の画素数ｎＸに対応した周波数によりサンプリング
するサンプル・ホールド回路と、サンプリングされた連
続的な映像信号をパルス状の波形に変換するリセット回
路と、前記パルス状の信号電圧に対応した信号電荷を順
次転送するｎＸ段のＣＣＤシフトレジスタとを備えたこ
とを特徴としている。

〔作用〕

本発明は、時系列信号である映像信号をサンプリングす
る高速・高精度のサンプル・ホールド回路を基本的に各
色に対応した個数だけ設ける。サンプル・ホールド回路
でサンプリングされた映像信号は、後段のＣＣＤシフト
レジスタに入力するためにリセット回路によりパルス状
の波形に変換される。そしてパルス状の信号電圧に対応
した信号電荷を、ＣＣＤシフトレジスタはシフト用りロ
フクパルスにより順次シフトする。現在のＣＣＤシフト
レジスタは、クロックパルスとしてＩＯＭＨ２程度かあ
るいはそれ以上の周波数による駆動が可能であり、高速
・高精度のサンプル・ホールド回路からの信号は確実に
順次シフトすることができる。サンプル・ホールド回路
及びＣＣＤシフトレジスタのクロックパルスを１０ＭＨ
ｚで動作させた場合には、Ｘ方向の画素数は、有効水平
走査期間５２．５　ｕ　ｓ　Ｘクロックパルス１０Ｍ　
Ｈｚ　＝５２５となり、テレビジョンの映像を白黒で液
晶パネルに表示するには十分であり、またカラーの場合
にも、クロックパルスの周波数をさらに高くしたり、ま
たは各色信号毎にサンプル・ホールド回路を使用するこ
とによりカラー映像の表示が可能である。

また、従来の多数個のサンプル・ホールド回路を用いる
構成の場合には、各サンプル・ホールド回路に異なった
位相のサンプリングパルスを別々に印加しなければなら
なかったが、本発明の場合には２相程度のクロックパル
スをＣＣＤシフトレジスタに印加するだけでよいので回
路の構成が簡単になる。さらに、従来のように多数個の
サンプル・ホールド回路がＸ方向の画素数に対応した個
数だけある場合のような特性のばらつきが減少し、高階
調の表示が可能となる。

水平走査線１本分の映像信号がサンプリングされＣＣＤ
シフトレジスタ内をシフトされると、全てのトランスフ
ァゲートが一斉にＯＮしてＣＣＤシフトレジスタ内の信
号電荷がホールドコンデンサに転送され、バッファアン
プにより必要な電圧に増幅された後に液晶パネルのＸ電
極に出力される。

なお、ＣＣＤシフトレジスタ内の信号電荷を転送、保持
するトランスファゲート及びホールドコンデンサは１種
のサンプル・ホールド回路であるが、水平ブランキング
期間（約１１μｓ）内にトランスファゲートはＯＮする
ので、サンプリング周波数は１００ｋＨｚ程度となり比
較的低いので、トランスファゲートのＯＮ抵抗及び個々
のホールドコンデンサの容量のばらつきは、問題とはな
らない。

〔実施例〕

以下、高階調表示が可能な液晶パネル駆動用映像信号処
理回路について詳細に説明する。

第１図は本発明の一実施例による白黒表示液晶パネル駆
動用の映像信号処理回路の構成を示す。

この映像信号処理回路は、蓄積コンデンサ９を有する高
速サンプル・ホールド回路１と、トランジスタ２．３か
らなるリセット回路″１２と、ＣＣＤシフトレジスタ４
とから構成されている。

リセット回路１２のトランジスタ２は、サンプル・ホー
ルド回路１の蓄積コンデンサ９に蓄積された映像信号電
圧に対応した信号電荷を、ＣＣＤシフトレジスタ４に入
力するゲート用トランジスタであり、トランジスタ３は
、ＯＮしている期間は信号をＯとすることにより各画素
毎の信号電荷を区切る動作を行うためのリセット用トラ
ンジスタである。

ＣＣＤシフトレジスタ４は、例えば転送効率の高い埋め
込みチャネル型のＣＣＤシフトレジスタで構成され、シ
フト数はＸ方向の画素数に対応してｎｘであり、シフト
用クロックパルスφ８及びその逆位相パルスＬの１周期
毎に信号電荷を次段へとシフトするｎＸ段の２相ＣＣＤ
シフトレジスタである。

ｎＸ段の２相ＣＣＤシフトレジスタ４には画素数ｎｘ分
の信号電荷が蓄積されるので、各信号電荷をそれぞれ対
応するホールドコンデンサ６に一斉に転送するためにｎ
、個のトランスファゲート５が接続されている。また、
ホールドコンデンサ６には、水平走査期間内の信号電荷
をリセットするための放電用トランジスタ７が設けであ
る。さらに、ホールドコンデンサ６は、対応するバッフ
ァアンプ８にそれぞれ接続されている。

次に、本実施例の動作を第２図のタイミングチャートを
参照しながら説明する。

映像信号入力端子ｌＯには、時系列信号である映像信号
ａが入力される。第２図の映像信号ａの波形において、
Ｔ、は１フイールド内のＮ番目の水平走査期間、Ｔｂは
水平ブランキング期間を示す。

一方、サンプル・ホールド回路１の入力端子１１には、
サンプリングパルスｂが印加され、サンプル・ホールド
回路１はこのサンプリングパルスｂに基づいて、映像信
号ａをサンプリングする。第２図の信号ｄは、サンプリ
ングされた映像信号である。サンプリングパルスｂのサ
ンプリング周波数は、有効水平走査期間ＴＶ＋Ｘ方向の
画素数ｎＸで決められる。サンプリングされた映像信号
ｄは、リセット回路１２に入力される。リセット回路の
入力端子１３にはゲートパルスｅが、入力端子１４には
リセットパルスｒが印加される。第２図に示すように、
これらパルスｅ及びｆの位相は１８０　’異なっている
。リセット回路１２により、サンプリングされた映像信
号ｄは、ＣＣＤシフトレジスタ４に入力するためのパル
ス波形に変換され、ＣＣＤシフトレジスタ４に入力され
る。第２図の信号ｇはパルス状に変換された映像信号を
示す。

ＣＣＤシフトレジスタ４のシフト用クロックパルス入力
端子１６．１７には、２相のシフト用クロックパルスφ
９．″？；１がそれぞれ入力され、リセ・７ト回路１２
からのパルス状映像信号ｇに対応した信号電荷が順次シ
フトされていく。Ｎ番目の水平走査期間内の信号電荷が
ＣＣＤシフトレジスタ内をシフトされると、入力端子１
８から、トランスファゲートパルスｈが入力され、トラ
ンスファゲート５が一斉にＯＮされる。トランスファゲ
ート５がＯＮするのは、１水平走査期間内において映像
信号のサンプリング及びＣＣＤシフトレジスタによるシ
フトが終わった後の水平ブランキング期間Ｔ。

内である。

ｎＸ段のＣＣＤシフトレジスタ４の信号電荷は、ｎ、ｘ
個のホールドコンデンサ６に転送される。各ホールドコ
ンデンサ６は、Ｎ＋１番目の水平走査期間内の信号電荷
がＣＣＤシフトレジスタ４より転送されるまでは、Ｎ番
目の水平走査期間内の信号電荷を保持している。

ｎＸ個のホールドコンデンサ６からの出力は、それぞれ
対応するｎ８個のバソフプアンプ８により液晶パネルを
駆動するのに必要な電圧に増幅され、端子２０から液晶
パネルのＸ電極に出力される。

そしてＮ番目に対応するＹ電極が選択され、映像が液晶
パネルに表示される。

放電用トランジスタ７には入力端子１９からリセットパ
ルスｉが印加され、ホールドコンデンサ６荷がリセット
される。

次に、カラー表示を行う液晶パネル駆動用の映像信号処
理回路の実施例を、第３図に示す。この映像信号処理回
路は、各色信号（Ｒ，Ｇ、Ｂ）に対応したサンプル・ホ
ールド回路３１．３２．３３と、各色信号に対応したゲ
ート用トランジスタ５１．５２゜５３及び１個のリセッ
ト用トランジスタ５７よりなるリセット回路５０と、Ｃ
ＣＤシフトレジスタ６０とから構成されている。

第４図は、本実施例の動作を説明するためのタイミング
チャートである。入力端子４１．４２．４３に各色の映
像信号が入力され、サンプル・ホールド回路３１．３２
．３３の入力端子４４．４５．４６には、第４図に示す
各色のサンプリングパルス１．ｍ、ｎが入力され、サン
プリングされた映像信号０．ｐ。

ｑが出力される。リセット回路５０では、サンプル・ホ
ールド回路でのスイッチング雑音を少なくするために、
サンプリングされた映像信号が落ち着いた部分でゲート
用トランジスタ５１．５２．５３がＯＮになるように、
ゲートパルスを入力端子５４．５５゜５６にそれぞれ印
加する。入力端子５８にはリセットパルスｒが入力され
、パルス状の波形Ｓに変換される。ＣＣＤシフトしノジ
スタ６０の入力端子６１．６２にはシフト用クロックパ
ルスφ３．及びその逆位相パルス７１が入力され、信号
電荷が順次シフトされる。

この実施例の場合にはＣＣＤシフトレジスタ内の信号電
荷は、Ｒ，Ｇ、Ｂの順に並んでいるので、液晶パネルの
画素も同じ＜Ｒ，Ｇ、Ｂの順に配置されている。

〔発明の効果〕

以上詳述したように本発明による液晶パネル駆動用映像
信号処理回路は、ＣＣＤシフトレジスタを用いることに
より、高精度が要求される高速サンプル・ホールド回路
の使用を数個以内に抑えて特性のばらつきをなくし、液
晶パネルにて高解像度かつ高階調の映像の表示ができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例による白黒表示液晶パネル
駆動用の映像信号処理回路の構成を示す図、　　゛ 第２図は、第１図の映像信号処理回路の？）１作を説明
するためのタイミングチャートを示す図、第３図は、本
発明の他の実施例によるカラー液晶パネル駆動用の映像
信号処理回路の構成を示す図、 第４図は、第３図の映像信号処理回路の動作を説明する
ためのタイミングチャートを示す図、第５図は、液晶パ
ネルの構成図、 第６図は、従来の映像信号処理回路の一例を示す図、 第７図は、第６図の映像信号処理回路の動作を説明する
ためのタイミングチャートを示す図である。 １・・・サンプル・ホールド回路 ２・・・ゲート用トランジスタ ３・・・リセット用トランジスタ ４・・・ＣＣＤシフトレジスタ ５・・・トランスファゲート ６・・・ホールドコンデンサ ７・・・放電用トランジスタ ８・・・パンファアンプ １２、５０・・・リセット回路 ３１・・・Ｒ用サンプル・ホールド回路３２・・・Ｇ用
サンプル・ホールド回路３３・・・Ｂ用サンプル・ホー
ルド回路６０・・・ＣＣＤシフトレジスタ 代理人弁理士　　　岩　　佐　　義　　幸第１図 ｂｔ、−１，ユ　−」咀・・・・・珊Ｌ」胛・・・・・
１’−−−−−−−−−−−’−’−゛。 ｄされた映像信号　　　　　　。 ｅ　ゲートノくルス　　　ＬＪＵＩＩＩ・　・　・　・
　・　■匪−Ｊｌｆｌｌｌｆ　リセットパルス　Ｊｌ［
・　・　・　・　・　ｎ９　　ｄＪＬス４太（こ変換　
　」　・　・　、　、　、　」］］■−−−１さハた映
像信号 φ、り０ツクパルス　“ＬＪｌｆｌｆＬ・　・　・　−
Ｕｈ　ｈ　７込膝、。２ １　リセットパルス 第２図 Ｃ 第３図 φ、クロックパルス　　−一一］狙且几几几■第４図 １０３線順次趣動回路 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）各画素毎にスイッチ素子及び記憶素子が設けられ
   線順次方式により駆動される液晶Ｘ−Ｙマトリクスパネ
   ルにて階調表示を行うための液晶パネル駆動用映像信号
   処理回路において、時系列信号である映像信号をＸ方向
   の画素数ｎ＿ｘに対応した周波数によりサンプリングす
   るサンプル・ホールド回路と、サンプリングされた連続
   的な映像信号をパルス状の波形に変換するリセット回路
   と、前記パルス状の信号電圧に対応した信号電荷を順次
   転送するｎ＿ｘ段のＣＣＤシフトレジスタとを備えたこ
   とを特徴とする液晶パネル駆動用映像信号処理回路。