JP2012145666A - Method for driving liquid crystal display device - Google Patents

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隆宏 小林
Yoshio Umeda
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve moving image blur and to reconcile improvement of image quality to video change in the screen vertical direction.SOLUTION: There is provided a liquid crystal display includes: pixel cells arranged like a matrix on a liquid crystal panel; a source line for supplying pixel signals to the pixel cells; driving means for alternately inverting polarity of the pixel signals to be supplied to the source line for every one frame to reference potential; a gate line for supplying a scan signal for supplying or stopping the pixel signals to be supplied from the source line to the pixel cells; a feature quantity determination unit which detects feature quantity of an input video signal to be determined; and a frame rate conversion unit which converts frame rate by a determination result of the feature quantity determination unit. The feature quantity determination unit determines vertical sharpness of the input video signal, the frame rate conversion unit generates the pixel signals corresponding to the respective frames of the converted frame rate, and supplies the generated pixel signals to the driving means.

Description

本発明は、アクティブマトリクス型液晶表示装置の液晶表示装置に関する。   The present invention relates to a liquid crystal display device of an active matrix liquid crystal display device.

従来、液晶表示装置はコンピュータ装置等の画面表示デバイスとして数多く使用されてきたが、近年テレビ用途でも広く使われるようになってきている。特にテレビ用途では、動きが速い動画像を表示する場合が多く、液晶表示装置の課題である動画像ボケを改善するために種々の駆動方法が用いられている。   Conventionally, many liquid crystal display devices have been used as screen display devices such as computer devices, but in recent years, they are also widely used in television applications. Particularly in television applications, moving images that move quickly are often displayed, and various driving methods are used to improve moving image blur, which is a problem of liquid crystal display devices.

以下従来の液晶表示装置の駆動方法及び駆動装置について説明する。
図6は、従来の液晶表示装置の駆動装置のブロック図である。信号変換部101は映像信号と映像信号の同期をとるための同期信号を入力し、液晶パネルで表示するタイミングにあわせて各画素に対応するデータをソースドライバ3に出力する。同時に駆動同期信号を駆動パルス生成部102に出力する。駆動パルス生成部102は駆動同期信号を入力として、ソースドライバ3、ゲートドライバ4を制御する信号を出力する。ソースドライバ3、ゲートドライバ4は液晶パネル5上にマトリクス上に配置された各画素のそれぞれを駆動するドライバである。
Hereinafter, a driving method and a driving device of a conventional liquid crystal display device will be described.
FIG. 6 is a block diagram of a driving device of a conventional liquid crystal display device. The signal conversion unit 101 inputs a synchronization signal for synchronizing the video signal and the video signal, and outputs data corresponding to each pixel to the source driver 3 in accordance with the display timing on the liquid crystal panel. At the same time, the drive synchronization signal is output to the drive pulse generator 102. The drive pulse generation unit 102 receives the drive synchronization signal and outputs a signal for controlling the source driver 3 and the gate driver 4. The source driver 3 and the gate driver 4 are drivers that drive each of the pixels arranged on the liquid crystal panel 5 in a matrix.

図3に液晶パネル5上に形成されたマトリクス状の画素配列及び等価回路を示す。図3に示すように、液晶パネル上にマトリクス状に形成された画素51、画素ごとに形成されたTFT52、画素共通電極53が配置されている。S1、S2、...、SMはソースドライバ3に接続されたソース線で、TFT52のソース電極に接続されている。G1、G2、...、GNはゲートドライバ4に接続されたゲート線で、TFT52のゲート電極に接続されている。TFT52のドレイン電極に接続された画素表示電極と画素共通電極53との間に液晶層の画素静電容量(コンデンサ)54が挟まれている。これには、補助静電容量が付加されている場合はその静電容量も含む。なお、以下の説明において、ゲート線Giに接続されている画素を画素マトリクスにおけるi行の画素、ソース線Sjに接続されている画素を画素マトリクスにおけるj列の画素と呼び、i行、j列の画素を画素(i、j)と呼ぶ。   FIG. 3 shows a matrix pixel arrangement and an equivalent circuit formed on the liquid crystal panel 5. As shown in FIG. 3, pixels 51 formed in a matrix on the liquid crystal panel, TFTs 52 formed for each pixel, and pixel common electrodes 53 are arranged. S1, S2,. . . SM is a source line connected to the source driver 3 and is connected to the source electrode of the TFT 52. G1, G2,. . . GN is a gate line connected to the gate driver 4 and is connected to the gate electrode of the TFT 52. A pixel capacitance (capacitor) 54 of the liquid crystal layer is sandwiched between the pixel display electrode connected to the drain electrode of the TFT 52 and the pixel common electrode 53. This includes the capacitance when an auxiliary capacitance is added. In the following description, pixels connected to the gate line Gi are referred to as i rows of pixels in the pixel matrix, and pixels connected to the source line Sj are referred to as j columns of pixels in the pixel matrix, i rows and j columns. Are referred to as pixel (i, j).

また、画素マトリクスの行の方向を水平方向、列の方向を垂直方向と呼ぶこともある。各画素列(j=1〜M)には順に赤色(R)、緑色(G)、青色(B)のそれぞれ同一色のカラーフィルターが図に示すように縦方向に整列して形成されている(ストライプ配列と呼ばれる)。   Also, the row direction of the pixel matrix may be referred to as the horizontal direction, and the column direction may be referred to as the vertical direction. In each pixel row (j = 1 to M), red (R), green (G), and blue (B) color filters of the same color are arranged in the vertical direction as shown in the figure. (Called a stripe arrangement).

以上のように構成された液晶駆動装置についてその動作について説明する。映像信号を液晶パネル5の各画素に書き込むために、信号変換部101は同期信号に従って、画素マトリクスの1行分のデータを映像信号の輝度情報、色情報に応じて各画素列(R、G、B)に対応するデータに変換してソースドライバに送る。また、駆動パルス生成部102は信号変換部101からの駆動同期信号を入力する。駆動パルス生成部102は、水平同期信号(データを各行に書き込むタイミングを示す信号)をソースドライバ3に送信する。その同期タイミングでソース信号がソース線S1〜SMに加えられる。水平同期信号はゲートドライバ4にも送られ、データを書き込もうとする画素行に対応するゲート線が選択されて、その同期タイミングでゲート信号がゲート線に加えられる。   The operation of the liquid crystal driving device configured as described above will be described. In order to write the video signal to each pixel of the liquid crystal panel 5, the signal conversion unit 101 converts the data for one row of the pixel matrix into each pixel column (R, G) according to the luminance information and color information of the video signal according to the synchronization signal. , B) are converted into data corresponding to the data and sent to the source driver. The drive pulse generator 102 also receives the drive synchronization signal from the signal converter 101. The drive pulse generation unit 102 transmits a horizontal synchronization signal (a signal indicating a timing for writing data to each row) to the source driver 3. A source signal is applied to the source lines S1 to SM at the synchronization timing. The horizontal synchronization signal is also sent to the gate driver 4, a gate line corresponding to the pixel row to which data is to be written is selected, and the gate signal is applied to the gate line at the synchronization timing.

ゲート信号がゲート線を介して、その画素行における画素のゲート電極に加わることによりTFT52のゲートが開き、ソース線の電位が液晶層の画素静電容量54に加わって充電される。この充電動作を各画素への書込みとも呼ぶ。上記の動作を水平同期信号のタイミングでゲート線のi=1からNまで繰り返すことで1画面全体のデータを各画素に書き込むことになる。このように各行毎に列の数だけ並んだ画素を充電し、それを行の数だけ繰り返す動作によって画面全体の画素データを書き込む。この動作のことを画面走査、列の方向を走査方向と呼ぶこともある。また、1画面全体を書き込む期間のことを1フレーム、その時間をフレーム周期と呼ぶ。フレーム周期の逆数で1秒間に画面全体が書き換えられる回数はフレームレートと称される。   The gate signal is applied to the gate electrode of the pixel in the pixel row through the gate line, whereby the gate of the TFT 52 is opened, and the potential of the source line is applied to the pixel capacitance 54 of the liquid crystal layer to be charged. This charging operation is also called writing to each pixel. By repeating the above operation from i = 1 to N of the gate line at the timing of the horizontal synchronizing signal, the data of the entire screen is written in each pixel. In this way, the pixels arranged in the number of columns for each row are charged, and the pixel data for the entire screen is written by repeating the operation for the number of rows. This operation is sometimes called screen scanning, and the column direction is sometimes called the scanning direction. A period for writing the entire screen is called one frame, and the time is called a frame period. The number of times the entire screen is rewritten per second by the reciprocal of the frame period is called the frame rate.

一般に液晶パネルの駆動においては液晶層の電位的な偏りを防ぐために1フレーム毎に画素電位を反転させる交流駆動が行われ、フレーム単位で+極性と−極性を切り替えて充電が行われる(これをフレーム反転駆動と呼ぶ)。液晶層の透過率の変化は充電電位の絶対値に応じて決まるため、充電電位がいずれの極性であっても絶対値が同じであれば同じ透過率となり、交流駆動をしても表示画面には影響がない。   In general, in driving a liquid crystal panel, AC driving is performed to invert the pixel potential for each frame in order to prevent potential deviation of the liquid crystal layer, and charging is performed by switching between + polarity and -polarity for each frame (this is called Called frame inversion drive). Since the change in the transmittance of the liquid crystal layer is determined according to the absolute value of the charging potential, the same transmittance is obtained if the absolute value is the same regardless of the polarity of the charging potential. Has no effect.

しかしながら、フレーム毎に画面全体を+極性と−極性に切り替えた場合、極性変化による僅かな輝度変化が画面全体で発生するフリッカと呼ばれる現象が生じる原因になる。そこで、このフリッカを発生させないようにするために、1フレーム期間中の画面全体としては+極性と−極性を混在させる。さらに、フレーム毎に各画素の極性を反転させることで、極性変化による輝度変化が分散しフリッカの発生を抑えることができる。この駆動方法としては、図3に示すような、一フレーム内では、画素マトリクスの各列(カラム)毎に同一極性とし、相互に隣り合うカラム同士は逆特性とする。そして、一フレーム毎にそれぞれ極性を反転させて駆動するカラム反転駆動がある。これ以外に、フリッカを防止する駆動方法として、水平反転やドット反転などがある。   However, when the entire screen is switched between + polarity and -polarity for each frame, a slight luminance change due to the polarity change causes a phenomenon called flicker that occurs in the entire screen. Therefore, in order to prevent the occurrence of flicker, + polarity and -polarity are mixed for the entire screen during one frame period. Further, by reversing the polarity of each pixel for each frame, the luminance change due to the polarity change is dispersed and the occurrence of flicker can be suppressed. In this driving method, as shown in FIG. 3, within one frame, each column (column) of the pixel matrix has the same polarity, and adjacent columns have opposite characteristics. In addition, there is column inversion driving in which the polarity is inverted for each frame. Other than these, driving methods for preventing flicker include horizontal inversion and dot inversion.

各画素における液晶層はこのようにして書き込まれた充電電位(画素電位)に応じて光の透過率が変化する。これに対し、バックライト(図示せず)で液晶層背面から光を照射すると、各画素の透過率に応じて光が液晶層を通過すると共に、各画素に設けられたカラーフィルターで光が着色、混合されることで液晶パネル全体で所望のカラー映像を表示できることになる。   The light transmittance of the liquid crystal layer in each pixel changes in accordance with the charging potential (pixel potential) written in this way. On the other hand, when light is irradiated from the back surface of the liquid crystal layer with a backlight (not shown), the light passes through the liquid crystal layer according to the transmittance of each pixel and the light is colored by the color filter provided in each pixel. By mixing, a desired color image can be displayed on the whole liquid crystal panel.

次に各画素への書込み時における信号の変化を詳述する。図7は上述した動作の中で画素(i、j)にソースドライバ3、ゲートドライバ4によりデータを書き込む時のタイミングチャートである。i行を信号書込み行としてその前のi―1行からの水平同期信号、j列のソース信号、i行のゲート信号、画素(i、j)の電位の変化を示している。図7に示したj列の現フレームにおけるソース信号は+極性で、いずれの行においても一定電位+Vであるとしている。画素(i、j)への書込み前の電位はひとつ前のフレームで書き込まれた−極性の電位−Vとなっている。   Next, changes in signals at the time of writing to each pixel will be described in detail. FIG. 7 is a timing chart when data is written to the pixel (i, j) by the source driver 3 and the gate driver 4 in the above-described operation. Changes in the horizontal synchronization signal from the previous i-1 row, the source signal in the j column, the gate signal in the i row, and the potential of the pixel (i, j) are shown with the i row as the signal writing row. The source signal in the current frame of the j column shown in FIG. 7 has a positive polarity and is assumed to be a constant potential + V in any row. The potential before writing to the pixel (i, j) is −polar potential −V written in the previous frame.

ここで、図7に示すようにゲート信号GiがONになると、画素(i、j)の充電が一つ前のフレームで書き込まれた−V電位から始まり、次の行の書込みが始まるまでに(つまり次の水平同期信号が来るまでに)+Vまでの充電が完了している。このように充電に必要な時間に対して、フレーム周期(T)をゲート線数(N)で割った間隔(=T/N)である水平走査期間が充分長ければ、各画素の電位は映像信号に応じた所望の値になり、正しい映像を表示することができる。   Here, when the gate signal Gi is turned on as shown in FIG. 7, the charging of the pixel (i, j) starts from the −V potential written in the previous frame and the writing of the next row starts. Charging up to + V is completed (that is, until the next horizontal synchronizing signal comes). Thus, if the horizontal scanning period, which is an interval (= T / N) obtained by dividing the frame period (T) by the number of gate lines (N) with respect to the time required for charging, is sufficiently long, the potential of each pixel is the video. A desired value corresponding to the signal is obtained, and a correct video can be displayed.

なお、前述の説明では、画素共通電極53が0ボルト、つまり接地された状態でソース信号や画素電位が+極性と−極性にフレーム毎に反転すると記載したが、必ずしもその構成に限るものではない。つまり各画素のドレイン電極に接続された画素共通電極をちょうど+Vに設定し、ソース信号をフレーム毎に0〜+V、+V〜+2×Vの間で切り替えて駆動してもよい。この時、液晶層には、画素共通電極の電位+Vに対する相対電圧が印加されその電位を中心として+極性と−極性が加わるので、上述の説明と同じ効果を有することができる。   In the above description, it is described that the source signal and the pixel potential are inverted between the positive polarity and the negative polarity for each frame when the pixel common electrode 53 is 0 volt, that is, grounded. However, the configuration is not necessarily limited thereto. . That is, the pixel common electrode connected to the drain electrode of each pixel may be set to exactly + V, and the source signal may be switched between 0 to + V and + V to + 2 × V for each frame. At this time, since the relative voltage with respect to the potential + V of the pixel common electrode is applied to the liquid crystal layer and + polarity and −polarity are applied around the potential, the same effect as described above can be obtained.

通常フレーム周期は約16.6msであり、その周期で画面データを書き換える。しかし、動きの速い映像の場合、視聴者から見て液晶パネル上に表示される映像がボケる動画ボケが発生する。これを解決するために、フレーム間に補間フレーム挿入することにより、1フレームの周期を短くして、画面データを頻繁に書き換え、スムーズに動画を表示する方法がある(例えば特許文献1参照)。   The normal frame period is about 16.6 ms, and the screen data is rewritten at that period. However, in the case of a fast moving image, a moving image blur occurs in which the image displayed on the liquid crystal panel is blurred as viewed from the viewer. In order to solve this, there is a method in which an interpolated frame is inserted between frames to shorten the cycle of one frame, frequently rewrite screen data, and smoothly display a moving image (see, for example, Patent Document 1).

図8にその一例を示す。図8は1フレーム期間を、図7の例の1/4とした場合(すなわち図7の場合の4倍のフレームレートにした場合)のタイミングチャートで、フレーム周期が1/4である以外は図7と同様である。   An example is shown in FIG. FIG. 8 is a timing chart when one frame period is set to 1/4 of the example of FIG. 7 (that is, when the frame rate is four times that of FIG. 7), except that the frame period is 1/4. This is the same as FIG.

特開2005−268912号公報JP 2005-268912 A

しかし、前記の従来の映像表示装置の駆動方法では以下のような課題がある。
図8の場合、データを書き込む行のゲート信号(Gi)がONになると、画素電位(i、j)は一つ前のフレームにおける電位から充電が開始される。しかし、図8における画素電位(i、j)の実線で示すように、フレーム期間の終わりになってもまだ所望のソース信号Sjの電位レベル+Vに到達していない。これはフレーム周期が1/4に短くなり、液晶層であるコンデンサに充電する時間が不足して充電が完了しないためである。
However, the conventional method for driving a video display apparatus has the following problems.
In the case of FIG. 8, when the gate signal (Gi) of the row in which data is written is turned ON, charging of the pixel potential (i, j) is started from the potential in the previous frame. However, as indicated by the solid line of the pixel potential (i, j) in FIG. 8, the desired potential level + V of the source signal Sj has not yet been reached even at the end of the frame period. This is because the frame period is shortened to ¼, and the capacitor, which is a liquid crystal layer, is insufficiently charged to complete charging.

画素電位(i、j)の充電開始時の電圧が−Vではなくそれよりも絶対値で小さい値であるのは、ひとつ前のフレームでも同様に−Vまで完全に充電しきれなかったためである。理想的には図8の画素電位(i、j)の変化が、破線に示すように−Vから+Vまで充電されなければならない。しかし、画素への充電時間不足のため、実線のような画素電位となる。この時表示される映像は所望の映像にならず表示品質が劣化するという課題があった。   The reason why the voltage at the start of charging of the pixel potential (i, j) is not −V but smaller in absolute value is that it could not be completely charged up to −V in the previous frame as well. . Ideally, the change in pixel potential (i, j) in FIG. 8 should be charged from -V to + V as shown by the dashed line. However, the pixel potential becomes a solid line due to insufficient charging time for the pixel. The video displayed at this time is not a desired video and there is a problem that display quality deteriorates.

また、このような書込み時間の短縮による充電不足という課題を解決する手段として、ゲート線の数行前から予備充電(プリチャージとも呼ばれる)を行うことで充電不足を解消する方法が開示されている。   In addition, as a means for solving the problem of insufficient charging due to shortening of the writing time, a method for eliminating insufficient charging by performing preliminary charging (also called precharging) from several lines before the gate line is disclosed. .

図9に予備充電方式の動作タイミングを示す。本例においては信号書込み行であるi行の3行前(i−3行)からゲート信号Giがゲート線に加わりi行の画素の充電が始まる。これによって合計4フレーム分の時間、画素(i、j)が充電されることになり充分な書き込みが可能となっている。   FIG. 9 shows the operation timing of the preliminary charging method. In this example, the gate signal Gi is applied to the gate line from the third row before the i row (i-3 row) which is the signal write row, and charging of the pixels in the i row starts. As a result, the pixels (i, j) are charged for a total of four frames, and sufficient writing is possible.

つまり図9に示したように信号書込み行であるi行の3行前から充電が開始される。i−3行の区間においては、ソース信号はi−3行の映像信号に対応したソース信号となっており、これがそのままi行の画素にも加わることになる。図9の例のように映像信号がi−3行からi行の間で変化しないような映像信号であれば問題はない。しかし、画面の垂直方向で急激に変化するような映像を表示する場合には次のような課題が生じる。   That is, as shown in FIG. 9, charging is started from three rows before i row, which is a signal writing row. In the section of the i-3 row, the source signal is a source signal corresponding to the video signal of the i-3 row, and this is directly added to the pixels of the i row. There is no problem if the video signal is such that the video signal does not change between the i-3 line and the i line as in the example of FIG. However, the following problems arise when displaying an image that changes rapidly in the vertical direction of the screen.

図10は、i−1行からi行に変わるところで映像信号が急に変化するような映像を表示する場合を例示する。i−3行からi―1行の期間で、ひとつ前のフレームでの充電電位−Vから予備充電してきた結果が生かされず、結局i行の期間のみで充電することと類似の結果となり、結果的に所望の値まで充電することができない。これによって図11に示すように映像信号が垂直方向で急激に変化するような箇所があるような場合、その境界における走査線での書き込みが正しく行われない。つまり、図11(a)の入力映像が、図11(b)に示すような表示映像になってしまい、境界付近の輪郭がぼやけるという画質劣化の課題があった。   FIG. 10 exemplifies a case where an image in which the image signal changes suddenly when the i-1 line changes to the i line is displayed. In the period from the i-3 line to the i-1 line, the result of the preliminary charging from the charging potential -V in the previous frame is not utilized, and the result is similar to charging only in the i line period. Therefore, it cannot be charged to a desired value. Thus, as shown in FIG. 11, when there is a portion where the video signal changes rapidly in the vertical direction, writing on the scanning line at the boundary is not performed correctly. That is, the input video in FIG. 11A becomes a display video as shown in FIG. 11B, and there is a problem of image quality deterioration that the outline near the boundary is blurred.

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、動画解像度の向上と充電不足による垂直方向の映像変化に対する輪郭ボケの防止の両立を図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。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a liquid crystal display device capable of achieving both improvement in moving image resolution and prevention of blurring of an outline due to a change in image in the vertical direction due to insufficient charging. To do.

上記課題を解決するため、本発明に係る液晶表示装置は、液晶パネル上に行列状に配列された画素セルと、前記画素セルに画素信号を供給するソース線と、前記ソース線に供給する前記画素信号の極性を基準電位に対して一フレーム毎に交互に反転する駆動手段と、前記画素セルに前記ソース線から供給される前記画素信号を供給または停止する走査信号を供給するゲート線と、入力映像信号の特徴量を検出し判定する特徴量判定部と、前記特徴量判定部の判定結果によりフレームレートを変換するフレームレート変換部とを備え、前記特徴量判定部は前記入力映像信号の垂直先鋭度を判定し、前記フレームレート変換部は変換されたフレームレートの各フレームに対応する前記画素信号を生成し、生成された前記画素信号を前記駆動手段に供給することを特徴とする。   In order to solve the above problems, a liquid crystal display device according to the present invention includes a pixel cell arranged in a matrix on a liquid crystal panel, a source line that supplies a pixel signal to the pixel cell, and the source line that supplies the source line. Driving means for alternately inverting the polarity of the pixel signal for each frame with respect to a reference potential; a gate line for supplying a scanning signal for supplying or stopping the pixel signal supplied from the source line to the pixel cell; A feature amount determination unit that detects and determines a feature amount of an input video signal; and a frame rate conversion unit that converts a frame rate based on a determination result of the feature amount determination unit. The vertical sharpness is determined, and the frame rate conversion unit generates the pixel signal corresponding to each frame of the converted frame rate, and sends the generated pixel signal to the driving unit. Characterized by feeding.

かかる構成を有することにより、充電不足による輪郭ボケの解消と動画解像度の向上を両立することができる。   By having such a configuration, it is possible to achieve both resolution of blurring due to insufficient charging and improvement of moving image resolution.

また、本発明の液晶表示装置は、少なくとも前記フレームレート変換部により変換されたフレームレートが所定数以上である場合は、あるソース線と接続する前記画素セルに対応する前記画素信号を供給すると同時に、前記ソース線と異なる一または複数のソース線と接続する前記画素セルに前記画素信号を供給することを特徴としている。   The liquid crystal display device of the present invention supplies the pixel signal corresponding to the pixel cell connected to a certain source line at least when the frame rate converted by the frame rate conversion unit is a predetermined number or more. The pixel signal is supplied to the pixel cell connected to one or a plurality of source lines different from the source line.

かかる構成を有することにより、いわゆるプリチャージを行うことにより充電不足を解消して輪郭ボケを防止している。   By having such a configuration, so-called precharging is performed to eliminate insufficient charging and prevent contour blurring.

また、本発明の液晶表示装置は、前記特徴量判定部が、前記入力映像信号の前記垂直先鋭度が所定値よりも低いと判定した場合は、前記フレームレート変換部は前記フレームレートを高フレームレートに変換し、前記入力映像信号の前記垂直先鋭度が所定値よりも高いと判定した場合は、前記フレームレート変換部は前記フレームレートを低フレームレートに変換することを特徴としている。   In the liquid crystal display device according to the aspect of the invention, when the feature amount determination unit determines that the vertical sharpness of the input video signal is lower than a predetermined value, the frame rate conversion unit sets the frame rate to a high frame rate. The frame rate conversion unit converts the frame rate into a low frame rate when it is determined that the vertical sharpness of the input video signal is higher than a predetermined value.

かかる構成を有することにより、表示される映像の垂直先鋭度により適切なフレームレートを選択することで、充電不足による輪郭ボケの解消と動画解像度の向上の両立を図っている。   By having such a configuration, an appropriate frame rate is selected according to the vertical sharpness of the displayed video, thereby achieving both the elimination of blurring due to insufficient charging and the improvement of the video resolution.

また、本発明の液晶表示装置は、特徴量判別部が判別した表示される映像の垂直先鋭度の判別結果に基づき、垂直先鋭度が高くなるに従い、前記フレームレート変換部がフレームレートを低くなるよう駆動させることを特徴としている。   Further, in the liquid crystal display device of the present invention, the frame rate conversion unit lowers the frame rate as the vertical sharpness increases, based on the vertical sharpness determination result of the displayed video determined by the feature amount determination unit. It is characterized by being driven like this.

かかる構成を有することにより、表示される映像の垂直先鋭度により、フレームレートを調整することで、最適なフレームレートを決定することが出来、輪郭ボケを低減することができる。   By having such a configuration, it is possible to determine the optimum frame rate by adjusting the frame rate according to the vertical sharpness of the displayed video, and to reduce the outline blur.

また、本発明の液晶表示装置は、画素セルはストライプ配列であることを特徴としている。   In addition, the liquid crystal display device of the present invention is characterized in that the pixel cells have a stripe arrangement.

かかる構成を有することにより、同一色であるカラム間で予備充電をすることで、複雑な駆動によらずプリチャージを実現することができ、充電不足を解消して輪郭ボケを防止している。   By having such a configuration, precharging can be performed between columns of the same color, so that precharging can be realized regardless of complicated driving, and lack of charging is eliminated and contour blurring is prevented.

また、本発明の液晶表示装置は、前記入力映像信号の前記垂直先鋭度および前記入力映像信号の動き量を検出し判定することを特徴としている。   The liquid crystal display device of the present invention is characterized in that the vertical sharpness of the input video signal and the amount of motion of the input video signal are detected and determined.

かかる構成を有することにより、入力映像信号の垂直先鋭度と入力映像信号の動き量のバランスによりフレームレートを増減することで、動画解像度の向上と画素の充電不足による輪郭ボケの低減を図っている。   By having such a configuration, the frame rate is increased / decreased by the balance between the vertical sharpness of the input video signal and the amount of motion of the input video signal, thereby improving the resolution of the moving image and reducing the outline blur due to insufficient pixel charging. .

また、本発明の液晶表示装置は、特徴量判定部が、少なくとも前記入力映像信号の前記垂直先鋭度が所定値よりも高く、かつ前記入力映像信号の前記動き量が所定量よりも小さいと判定した場合は、前記フレームレート変換部は前記フレームレートを低フレームレートに変換することを特徴としている。   In the liquid crystal display device of the present invention, the feature amount determination unit determines that at least the vertical sharpness of the input video signal is higher than a predetermined value and the amount of motion of the input video signal is lower than a predetermined amount. In this case, the frame rate conversion unit converts the frame rate into a low frame rate.

かかる構成を有することにより、輪郭ボケが真に目立つ場合に限って低フレームレートで駆動することで、動画解像度の向上と画素の充電不足による輪郭ボケの低減を図っている。   By having such a configuration, driving at a low frame rate is performed only when contour blur is truly conspicuous, thereby improving motion picture resolution and reducing contour blur due to insufficient pixel charging.

また、本発明の液晶表示装置は、少なくとも前記入力映像信号の前記動き量が所定量よりも大きいと判定した場合には、前記入力映像信号の前記垂直先鋭度によらず前記フレームレート変換部は前記フレームレートを高フレームレートに変換することを特徴としている。   In the liquid crystal display device according to the present invention, when it is determined that at least the amount of motion of the input video signal is larger than a predetermined amount, the frame rate conversion unit does not depend on the vertical sharpness of the input video signal. The frame rate is converted to a high frame rate.

かかる構成を有することにより、表示される映像が動き量が大きい場合には、フレームレートを高くすることで、動画解像度の向上を図っている。   With this configuration, when the amount of motion of the displayed video is large, the resolution of the moving image is improved by increasing the frame rate.

また、本発明の液晶表示装置は、特徴量判定部が判定した前記入力映像信号の前記垂直先鋭度および前記入力映像信号の前記動き量の判定果に基づき、前記入力映像信号の前記垂直先鋭度が所定値より高い場合には、前記入力映像信号の前記動き量が大きくなるのに従い、前記フレームレート変換部は前記フレームレートが高くなるように変換することを特徴としている。   In the liquid crystal display device of the present invention, the vertical sharpness of the input video signal is based on the vertical sharpness of the input video signal determined by the feature amount determination unit and the determination result of the amount of movement of the input video signal. Is higher than a predetermined value, the frame rate conversion unit performs conversion so that the frame rate increases as the amount of motion of the input video signal increases.

かかる構成を有することにより、表示される映像の垂直先鋭度と動き量により、フレームレートを調整することで、最適なフレームレートを決定することができ、動画解像度の向上と充電不足による輪郭ボケの低減を実現できる。   By having such a configuration, the optimum frame rate can be determined by adjusting the frame rate according to the vertical sharpness and the amount of motion of the displayed image, and the outline blurring due to the improvement of the video resolution and insufficient charging. Reduction can be realized.

本発明の液晶表示装置によれば、動画解像度の改善と充電不足による垂直方向の映像変化に対する輪郭ボケの防止の両立を図ることができる液晶表示装置を提供することができる。   According to the liquid crystal display device of the present invention, it is possible to provide a liquid crystal display device capable of achieving both improvement in moving image resolution and prevention of blurring of the outline against a change in the vertical image due to insufficient charging.

実施の形態1に係る液晶表示装置の構成を示すブロック図1 is a block diagram illustrating a configuration of a liquid crystal display device according to a first embodiment. 実施の形態1に係る信号変換部の詳細ブロック図Detailed block diagram of signal conversion unit according to Embodiment 1 実施の形態1に係る液晶パネルの画素配列構成を示す図FIG. 5 shows a pixel arrangement configuration of the liquid crystal panel according to Embodiment 1. 実施の形態2に係る液晶表示装置の動作条件を示す図The figure which shows the operating conditions of the liquid crystal display device which concerns on Embodiment 2. FIG. 実施の形態2に係る液晶表示装置における動作タイミングを示す図The figure which shows the operation timing in the liquid crystal display device which concerns on Embodiment 2. FIG. 従来の液晶表示装置の構成を示すブロック図Block diagram showing the configuration of a conventional liquid crystal display device 従来の液晶表示装置の動作タイミングを示す図The figure which shows the operation timing of the conventional liquid crystal display device 従来の液晶駆動装置の動作タイミングを示す図The figure which shows the operation timing of the conventional liquid crystal drive device 従来の液晶駆動装置の動作タイミングを示す図The figure which shows the operation timing of the conventional liquid crystal drive device 従来の液晶駆動装置の動作タイミングを示す図The figure which shows the operation timing of the conventional liquid crystal drive device 従来の液晶駆動装置の動作における画像例を示す図The figure which shows the example of an image in operation | movement of the conventional liquid crystal drive device

以下に本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施の形態において、同様の構成要素については同一の符号を付す。また、以下の実施の形態は、本発明を具現化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the following embodiments, the same components are denoted by the same reference numerals. The following embodiment is an example embodying the present invention, and is not of a character that limits the technical scope of the present invention.

(実施の形態1)
図1は、実施の形態に係る液晶表示装置の構成を示すブロック図である。図1において図6とは信号変換部1、駆動パルス生成部2が異なっており、その他の構成要素は図6と同じである。信号変換部1は入力映像信号と入力映像信号の同期をとるための同期信号を入力し、液晶パネルで表示するタイミングにあわせて各画素に対応するデータをソースドライバ3に出力する。同時に駆動同期信号を駆動パルス生成部2に出力する。駆動パルス生成部2は駆動同期信号を入力として、ソースドライバ3、ゲートドライバ4を制御する信号を出力する。ソースドライバ3、ゲートドライバ4は液晶パネル5上にマトリクス上に配置された各画素のそれぞれを駆動するドライバである。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a liquid crystal display device according to an embodiment. In FIG. 1, the signal converter 1 and the drive pulse generator 2 are different from those in FIG. 6, and the other components are the same as those in FIG. The signal conversion unit 1 inputs a synchronization signal for synchronizing the input video signal and the input video signal, and outputs data corresponding to each pixel to the source driver 3 in accordance with the timing displayed on the liquid crystal panel. At the same time, a drive synchronization signal is output to the drive pulse generator 2. The drive pulse generator 2 receives the drive synchronization signal and outputs a signal for controlling the source driver 3 and the gate driver 4. The source driver 3 and the gate driver 4 are drivers that drive each of the pixels arranged on the liquid crystal panel 5 in a matrix.

図2に信号変換部1の詳細構成を示す。図2において特徴量判定部11は入力映像信号を入力してその特徴量を検出し判定する。本実施の形態では、特徴量として入力映像信号の垂直先鋭度を検出し判定する。ここで垂直先鋭度とは、一フレーム期間内に書き込まれる画像のソース線の方向(走査方向)の輝度のバラつきの分布を表す指標である。一般に単色の映像では垂直先鋭度が低く、横ストライプの映像では垂直先鋭度は高くなる。   FIG. 2 shows a detailed configuration of the signal conversion unit 1. In FIG. 2, a feature amount determination unit 11 receives an input video signal and detects and determines the feature amount. In the present embodiment, the vertical sharpness of the input video signal is detected and determined as the feature amount. Here, the vertical sharpness is an index representing the distribution of luminance variations in the direction of the source line (scanning direction) of an image written in one frame period. In general, a monochrome image has a low vertical sharpness, and a horizontal stripe image has a high vertical sharpness.

フレームレート変換部12は、特徴量判定部11の判定結果の出力を受けて入力映像信号のフレームレートを変換する。フレームレート変換部12は、フレームメモリ(図示せず)と補間画像処理回路(図示せず)などを備え、オリジナルの入力映像をフレームメモリに記憶する。そして、補間画像処理回路がフレームレートに応じた補間画像を生成し、オリジナルの入力映像間に挿入して出力する。   The frame rate conversion unit 12 receives the output of the determination result of the feature amount determination unit 11 and converts the frame rate of the input video signal. The frame rate conversion unit 12 includes a frame memory (not shown) and an interpolation image processing circuit (not shown), and stores the original input video in the frame memory. Then, the interpolated image processing circuit generates an interpolated image corresponding to the frame rate, inserts it between the original input videos, and outputs it.

具体的には、フレームレートが1倍速の場合には、オリジナルの入力映像をそのまま出力する。フレームレートが1倍速より大きい場合には、フレームレートにあわせたフレームに対応する映像信号を、オリジナルの入力映像信号から補間して生成する。そして、フレームレートに合わせて生成された映像信号をソースドライバ3に出力する。同時に駆動パルス生成部2にフレームレートに対応した駆動同期信号を出力する。   Specifically, when the frame rate is 1 × speed, the original input video is output as it is. When the frame rate is greater than 1 × speed, a video signal corresponding to the frame corresponding to the frame rate is generated by interpolating from the original input video signal. Then, the video signal generated in accordance with the frame rate is output to the source driver 3. At the same time, a drive synchronization signal corresponding to the frame rate is output to the drive pulse generator 2.

図3に本実施の形態1における液晶パネル5上に形成されたマトリクス状の画素配列及び等価回路を示す。図3は本実施形態に係る液晶パネルの画素配列構造を示す図である。液晶パネル上にマトリクス状に画素51が形成され、各画素51ごとにTFT52が形成される。また、各TFT52には画素共通電極53が接続されている。ソース線(S1、S2、...、SM)はソースドライバ3とTFT52のソース電極に接続されている。ゲート線(G1、G2、...、GN )はゲートドライバ4とTFT52のゲート電極に接続されている。TFT52のドレイン電極に接続された画素表示電極と画素共通電極53との間に液晶層の画素静電容量(コンデンサ)54が挟まれている。   FIG. 3 shows a matrix pixel arrangement and an equivalent circuit formed on the liquid crystal panel 5 in the first embodiment. FIG. 3 is a diagram showing a pixel arrangement structure of the liquid crystal panel according to the present embodiment. Pixels 51 are formed in a matrix on the liquid crystal panel, and a TFT 52 is formed for each pixel 51. A pixel common electrode 53 is connected to each TFT 52. The source lines (S 1, S 2,..., SM) are connected to the source driver 3 and the source electrode of the TFT 52. The gate lines (G 1, G 2,..., GN) are connected to the gate driver 4 and the gate electrode of the TFT 52. A pixel capacitance (capacitor) 54 of the liquid crystal layer is sandwiched between the pixel display electrode connected to the drain electrode of the TFT 52 and the pixel common electrode 53.

本実施の形態では、各画素列(j=1〜M)には順に赤色(R)、緑色(G)、青色(B)のそれぞれ同一色のカラーフィルターが縦方向に整列して形成(ストライプ配列)されている。   In the present embodiment, red (R), green (G), and blue (B) color filters of the same color are formed in each pixel row (j = 1 to M) in order in the vertical direction (stripe). Array).

入力映像信号を液晶パネル5の各画素に書き込むために、信号変換部1は同期信号に従って、画素マトリクスの1行分のデータを映像信号の輝度情報、色情報に応じて各画素列(R、G、B)に対応する画素信号に変換してソースドライバに送る。また、駆動パルス生成部2は信号変換部1から駆動同期信号を入力し、水平同期信号(データを各行に書き込むタイミングを示す信号)がソースドライバ3に送られる。また、その同期タイミングでソース信号がソース線S1〜SMに加えられる。水平同期信号はゲートドライバ4にも送られ、データを書き込もうとする画素行に対応するゲート線が選択されて、その同期タイミングでゲート信号がゲート線に加えられる。   In order to write the input video signal to each pixel of the liquid crystal panel 5, the signal conversion unit 1 converts the data for one row of the pixel matrix into each pixel column (R, R) according to the luminance information and color information of the video signal according to the synchronization signal. It is converted into a pixel signal corresponding to G, B) and sent to the source driver. Further, the drive pulse generation unit 2 receives the drive synchronization signal from the signal conversion unit 1, and a horizontal synchronization signal (a signal indicating the timing for writing data in each row) is sent to the source driver 3. A source signal is applied to the source lines S1 to SM at the synchronization timing. The horizontal synchronization signal is also sent to the gate driver 4, a gate line corresponding to the pixel row to which data is to be written is selected, and the gate signal is applied to the gate line at the synchronization timing.

ゲート信号がゲート線を介してその行における画素のゲート電極に加わることによりTFT52のゲートが開きソース線の電位が液晶層の画素静電容量54に加わって充電される。上記の動作を水平同期信号のタイミングでゲート線のi=1からNまで繰り返すことで、1画面全体のデータを各画素に書き込むことになる。このように各行毎に列の数だけ並んだ画素を充電し、それを行の数だけ繰り返す動作によって画面全体の画素データを書き込む。   When the gate signal is applied to the gate electrode of the pixel in the row through the gate line, the gate of the TFT 52 is opened, and the potential of the source line is applied to the pixel capacitance 54 of the liquid crystal layer to be charged. By repeating the above operation from i = 1 to N of the gate line at the timing of the horizontal synchronization signal, the data of the entire screen is written to each pixel. In this way, the pixels arranged in the number of columns for each row are charged, and the pixel data for the entire screen is written by repeating the operation for the number of rows.

本実施の形態では、ソースドライバ3からソース信号がソース線S1〜SMに加えられる際に、1フレーム毎に画素電位を基準電位に対して反転させる交流駆動が行われる。つまり、フレーム単位で+極性と−極性を切り替えて充電が行われるフレーム反転駆動がなされる。さらに、本実施の形態では、図3に示すような、画素マトリクスの各列(カラム)毎に同一極性とし、相互に隣り合うカラム同士は逆極性としている。   In the present embodiment, when a source signal is applied from the source driver 3 to the source lines S1 to SM, AC driving for inverting the pixel potential with respect to the reference potential for each frame is performed. That is, frame inversion driving is performed in which charging is performed by switching between + polarity and -polarity in units of frames. Furthermore, in this embodiment, as shown in FIG. 3, each column (column) of the pixel matrix has the same polarity, and adjacent columns have opposite polarities.

以上のように構成された液晶表示装置についてその動作について説明する。特徴量判定部11は、入力映像信号に含まれる1画面分のデータを解析し、垂直先鋭度を検出する。特徴量判定部11は、検出された垂直先鋭度と予め設定された所定値との比較を行い、比較結果をフレームレート変換部12に出力する。フレームレート変換部12は、特徴量判定部の判定結果が、特徴量が所定値より低い場合には、高フレームレート(例えば、4倍速)に変換する。同時に駆動同期信号を駆動パルス生成部2に出力する。一方、垂直先鋭度が所定値より高いと判定した場合には、オリジナル映像をそのまま1倍速で出力するか、低フレームレートに変換して出力する。   The operation of the liquid crystal display device configured as described above will be described. The feature amount determination unit 11 analyzes data for one screen included in the input video signal and detects the vertical sharpness. The feature amount determination unit 11 compares the detected vertical sharpness with a predetermined value set in advance, and outputs the comparison result to the frame rate conversion unit 12. The frame rate conversion unit 12 converts the determination result of the feature amount determination unit to a high frame rate (for example, quadruple speed) when the feature amount is lower than a predetermined value. At the same time, a drive synchronization signal is output to the drive pulse generator 2. On the other hand, when it is determined that the vertical sharpness is higher than a predetermined value, the original video is output as it is at 1 × speed or converted to a low frame rate and output.

本実施の形態では、高フレームレートして4倍速とし、低フレームレートして1倍速としている。しかし、これにとらわれず、高フレームレートとして3倍速で、低フレームレートとして2倍速などであっても良い。フレームレートの高低は相対的である。つまり、入力される映像信号の垂直先鋭度によってフレームレートが変化する。そして、横ストライプ映像のような垂直先鋭度が高い映像の場合のフレームレートと、単色の映像のような垂直先鋭度が低い映像の場合のフレームレートを比較し、前者が後者よりフレームレートが低い場合には、前者が低フレームレートであり、後者が高フレームレートとできる。   In this embodiment, the high frame rate is set to 4 × speed, and the low frame rate is set to 1 × speed. However, the present invention is not limited to this, and the high frame rate may be triple speed and the low frame rate may be double speed. The frame rate is relative. That is, the frame rate changes depending on the vertical sharpness of the input video signal. Then, the frame rate for images with high vertical sharpness such as horizontal stripe images is compared with the frame rate for images with low vertical sharpness such as monochrome images, and the former has a lower frame rate than the latter. In some cases, the former can be a low frame rate and the latter can be a high frame rate.

フレームレート変換部12は駆動同期信号を駆動パルス生成部2に出力する。本実施の形態では、フレームレートが所定数以上の高フレームレート駆動の際には、予備充電(プリチャージ)を行う。詳細には、駆動パルス生成部2は、あるゲート線上の画素セル行に対応する画素信号が入力される数行前からゲートドライバ制御信号(水平同期信号及びゲート選択信号)をゲートドライバ4に出力する。これにより、ゲート線における各画素セル行に対する走査信号の供給を、当該画素セル行に供給するタイミングより所定の行数に対応する期間だけ前になるように設定して、当該画素セル行よりも前の画素セル行に対応する画素信号で当該画素セル行における画素セルを予備充電する。この予備充電により画素が充電不足による輪郭ボケを防止する。また、駆動パルス生成部2は、ソースドライバ3にフレームレートに応じたソースドライバ制御信号(水平同期信号)を出力する。   The frame rate conversion unit 12 outputs a drive synchronization signal to the drive pulse generation unit 2. In this embodiment, pre-charging is performed when driving at a high frame rate with a frame rate of a predetermined number or more. Specifically, the drive pulse generator 2 outputs a gate driver control signal (horizontal synchronization signal and gate selection signal) to the gate driver 4 from several rows before a pixel signal corresponding to a pixel cell row on a certain gate line is input. To do. Thereby, the supply of the scanning signal to each pixel cell row in the gate line is set so as to be preceded by a period corresponding to the predetermined number of rows from the timing of supplying the pixel cell row, before the pixel cell row. The pixel cells in the pixel cell row are precharged with a pixel signal corresponding to the previous pixel cell row. This preliminary charging prevents the pixel from being blurred due to insufficient charging. The drive pulse generation unit 2 outputs a source driver control signal (horizontal synchronization signal) corresponding to the frame rate to the source driver 3.

また駆動パルス生成部2は、フレームレートが所定数以下の低フレームレート駆動の際は、予備充電を行わない。あるゲート線上の画素セル列に対応する画素信号がソース線から入力されるタイミングでのみを充電するために、ゲートドライバ制御信号(水平同期信号及びゲート制御信号)をゲートドライバ4に出力する。また、駆動パルス生成部2は、ソースドライバ3にフレームレートに応じたソースドライバ制御信号(水平同期信号)を出力する。   In addition, the drive pulse generator 2 does not perform preliminary charging when driving at a low frame rate with a frame rate of a predetermined number or less. A gate driver control signal (horizontal synchronization signal and gate control signal) is output to the gate driver 4 in order to charge only at a timing when a pixel signal corresponding to a pixel cell column on a certain gate line is input from the source line. The drive pulse generation unit 2 outputs a source driver control signal (horizontal synchronization signal) corresponding to the frame rate to the source driver 3.

本実施の形態では、高フレームレートの際に限って、予備充電を行う形態としている。しかし、予備充電はフレームレート高低を問わず常に駆動してもよい。しかし、充電不足による輪郭ボケを解消するためには、少なくとも高フレームレートの場合には予備充電を行うことで、より予備充電の効果を発揮することができる。   In the present embodiment, preliminary charging is performed only at a high frame rate. However, the preliminary charging may always be driven regardless of the frame rate. However, in order to eliminate contour blur due to insufficient charging, at least in the case of a high frame rate, the effect of preliminary charging can be exhibited more by performing preliminary charging.

また、本実施例では、ストライプ配列を採用し、さらにカラム反転駆動を行っているため、予備充電を行う際に複雑な駆動を行う必要が無く、容易な構成により充電不足による輪郭ボケを防止することができる。   Further, in this embodiment, since stripe arrangement is employed and column inversion driving is performed, there is no need to perform complicated driving when performing preliminary charging, and contour blurring due to insufficient charging is prevented with an easy configuration. be able to.

垂直先鋭度の評価量は、垂直先鋭度の最大値、あるいは垂直先鋭度の高い領域の数や程度(輝度変化量)、さらにはそれらの組合せでの評価量を定義しても同様の効果を得ることができる。   The vertical sharpness evaluation amount can be obtained by defining the maximum vertical sharpness value, the number or degree of areas with high vertical sharpness (brightness change amount), and the combination of these evaluation values. Obtainable.

また、本実施の形態では、特徴量判定部11は、検出した垂直先鋭度と予め設定された所定値との比較によりフレームレートを高低に振り分けた。しかし、これに限定されるものではなく、垂直先鋭度の判定結果に応じて、段階的にフレームレートを切り替えることで、より最適なフレームレートを選択する構成としてもよい。   Further, in the present embodiment, the feature amount determination unit 11 distributes the frame rate between high and low by comparing the detected vertical sharpness with a predetermined value set in advance. However, the present invention is not limited to this, and a configuration may be adopted in which a more optimal frame rate is selected by switching the frame rate stepwise in accordance with the vertical sharpness determination result.

(実施の形態2)
次に、本発明の実施の形態2について説明する。本実施の形態では、特徴量判定部11が、入力映像信号の垂直先鋭度だけではなく、入力映像信号の動き量を同時に判定する点が実施の形態1と異なり、他の部分は同じ構成であるため説明を省略する。
(Embodiment 2)
Next, a second embodiment of the present invention will be described. This embodiment differs from the first embodiment in that the feature quantity determination unit 11 determines not only the vertical sharpness of the input video signal but also the amount of motion of the input video signal, and the other parts have the same configuration. Since there is, explanation is omitted.

特徴量判定部11は、入力映像信号の垂直先鋭度を検出すると同時に、入力映像信号の動き量を検出し、判定する。さらに、特徴量判定部11は、垂直先鋭度と予め設定された所定値、動き量と予め設定された所定量と比較を行い、比較結果をフレームレート変換部12に出力する。フレームレート変換部12は、これらの比較結果を入力し、垂直先鋭度が所定値より高く、かつ動き量が所定量より小さいと判定した場合には、低フレームレートに変換する。一方、それ以外の場合には、高フレームレートに変換する。
なお、動き量の検出については、画面内における動き量の最大値、あるいは画面内の動きの速い領域の動き量と領域の数、あるいはそれらを合成して重み付けした特徴量など、種々の方法が適用可能である。
The feature amount determination unit 11 detects and determines the amount of motion of the input video signal at the same time as detecting the vertical sharpness of the input video signal. Further, the feature amount determination unit 11 compares the vertical sharpness with a predetermined value set in advance, the amount of motion and a predetermined amount set in advance, and outputs the comparison result to the frame rate conversion unit 12. The frame rate conversion unit 12 inputs these comparison results, and when it determines that the vertical sharpness is higher than a predetermined value and the amount of motion is smaller than the predetermined amount, converts it to a low frame rate. On the other hand, in other cases, the frame rate is converted to a high frame rate.
For the detection of the motion amount, there are various methods such as the maximum value of the motion amount in the screen, the motion amount and the number of regions in the fast motion region in the screen, or the feature amount weighted by combining them. Applicable.

図4は、横軸に入力映像信号の動き量、縦軸に入力映像信号の垂直先鋭度を示し、それぞれに対応する場合の本実施の形態の液晶表示装置の動作条件を示している。図4における領域A、すなわち、垂直先鋭度が所定数より低く、動き量が所定量より小さい場合、および垂直先鋭度を問わず、動き量が一定量より大きい場合は高フレームレートに変換する。また、図4における領域B、すなわち垂直先鋭度が所定値より高く、動き量が所定量より小さい映像の場合は低フレームレートで駆動する。   In FIG. 4, the horizontal axis represents the amount of motion of the input video signal, the vertical axis represents the vertical sharpness of the input video signal, and the operating conditions of the liquid crystal display device of the present embodiment when corresponding to each of them are shown. Region A in FIG. 4, that is, when the vertical sharpness is lower than a predetermined number and the amount of motion is smaller than a predetermined amount, and when the amount of motion is larger than a certain amount regardless of the vertical sharpness, the frame rate is converted to a high frame rate. In the case of a region B in FIG. 4, that is, a video having a vertical sharpness higher than a predetermined value and a motion amount smaller than a predetermined amount, the image is driven at a low frame rate.

一般に、垂直先鋭度の高い映像の境界における画質劣化(輪郭ボケ)の程度が大きい。これに対して、動きの大きい映像では、動画ボケによる画質劣化が大きい。従って、動き量が所定量より大きい映像では、高フレームレートに変換し、高フレームレートで映像を表示することで、動画ボケを防止する。また、垂直先鋭度が所定値より高い映像の場合には、低フレームレートに変換する。これにより、輪郭ボケを防止する。垂直先鋭度の高い映像であっても、動き量が大きい場合には、映像の境界における画質劣化は目立ちにくい。したがって、高フレームレートに変換することが好ましい。   In general, the degree of image quality deterioration (outline blur) at the boundary of an image with high vertical sharpness is large. On the other hand, in a video with a large amount of motion, image quality deterioration due to moving image blurring is large. Therefore, moving images larger than a predetermined amount are converted to a high frame rate, and moving image blur is prevented by displaying the video at a high frame rate. When the video has a vertical sharpness higher than a predetermined value, the video is converted to a low frame rate. Thereby, outline blurring is prevented. Even in a video with a high vertical sharpness, if the amount of motion is large, image quality deterioration at the video boundary is not noticeable. Therefore, it is preferable to convert to a high frame rate.

かかる駆動を行うと同時に、実施の形態1に記載した予備充電の駆動を同時に行う場合について説明する。   A case will be described in which the driving of the preliminary charging described in the first embodiment is performed simultaneously with the driving.

図5(a)は、垂直先鋭度が低い映像を高フレームレート(4倍速)に変換し、駆動を行った場合の動作タイミングチャートを示している。予備充電により画素(i、j)が所望の電位まで充電されている。高フレームレートにより動画ボケを低減しつつ、各画素を所望の電位まで充電することが可能となって、高画質の表示を行うことができる。また、この場合、図4におけるAの領域の中の動き量が所定量より大きく、垂直先鋭度が所定値より高い場合も高フレームレートに変換し、表示することになる。したがって、予備充電を行っても充電不足となって境界部での輪郭ボケが原理的には発生することになる。しかし、映像の動きが速い、つまり輪郭の動きも速いために輪郭ボケは視認しにくく画質の劣化にはつながり難い。   FIG. 5A shows an operation timing chart in a case where an image with low vertical sharpness is converted to a high frame rate (4 × speed) and driven. The pixel (i, j) is charged to a desired potential by preliminary charging. Each pixel can be charged to a desired potential while moving image blur is reduced by a high frame rate, and high-quality display can be performed. Further, in this case, even when the amount of motion in the area A in FIG. 4 is larger than a predetermined amount and the vertical sharpness is higher than a predetermined value, the frame is converted to a high frame rate and displayed. Therefore, even if preliminary charging is performed, charging becomes insufficient and outline blurring at the boundary portion occurs in principle. However, since the motion of the image is fast, that is, the contour moves quickly, the blurring of the contour is difficult to visually recognize, and the image quality is unlikely to deteriorate.

これに対し図5(b)は図4におけるBの領域での動作タイミングチャートで、垂直先鋭度が高い映像を低フレームレート(本実施形態では1倍速)の駆動を行った場合を示している。予備充電を伴わなくても充分に画素(i、j)を充電し、所望の電位まで充電することができる。これにより垂直先鋭度の高い映像であっても輪郭ボケのない高画質な表示が可能である。一方、もともと動き量が小さい映像であるため、低フレームレートであっても動画ボケはほとんどない。   On the other hand, FIG. 5B is an operation timing chart in the region B in FIG. 4 and shows a case where an image with high vertical sharpness is driven at a low frame rate (in this embodiment, 1 × speed). . The pixel (i, j) can be sufficiently charged and charged to a desired potential even without preliminary charging. As a result, even a video with a high vertical sharpness can be displayed with high image quality without blurring the outline. On the other hand, since the video is originally a small amount of motion, there is almost no moving image blur even at a low frame rate.

本実施の形態によれば入力映像信号の動き量や入力映像信号の垂直先鋭度に応じてフレームレートを切り替えることで、表示される映像に最適な駆動を行うことができる。つまり、垂直先鋭度の高く、動き量の小さい映像については、低フレームレートで駆動することで、充電不足による輪郭ボケの小さい映像を描写することができる。一方、動き量の大きな映像では、高フレームレートで駆動することで、動画特性を向上することが可能となる。なお、垂直先鋭度が低く、動き量も小さい映像の場合には、低フレームレートで表示しても動画ボケの問題は生じない。また、高フレームレートで表示しても充電不足の問題も生じない。したがって、高低いずれのフレームレートで表示しても問題はないが、本実施形態では、高フレームレートで表示させることをデフォルトとしているので、高フレームレートに変換することとしている。   According to the present embodiment, by switching the frame rate according to the amount of motion of the input video signal and the vertical sharpness of the input video signal, it is possible to perform optimum driving for the displayed video. That is, for a video with a high vertical sharpness and a small amount of motion, an image with a small outline blur due to insufficient charging can be drawn by driving at a low frame rate. On the other hand, in a video with a large amount of motion, it is possible to improve the moving image characteristics by driving at a high frame rate. Note that in the case of an image with a low vertical sharpness and a small amount of motion, there is no problem of moving image blur even if the image is displayed at a low frame rate. Moreover, the problem of insufficient charging does not occur even when the frame is displayed at a high frame rate. Accordingly, there is no problem even if the frame is displayed at any frame rate, but in the present embodiment, since the display at the high frame rate is the default, the frame rate is converted to a high frame rate.

また、本実施の形態では、特徴量判定部11は、垂直先鋭度および動き量と予め設定された所定値(量)との比較により、両者のマトリックスを二つの領域に分けて、フレームレートを高低に振り分けた。しかし、これに限定されるものではない。例えば、垂直先鋭度が所定値よりも高い映像の場合には、入力映像信号の動き量の判定結果に応じて、動き量が大きくなるに従い段階的にフレームレートを高くなるように切り替えることで、より最適なフレームレートを選択する構成としてもよい。   In the present embodiment, the feature amount determination unit 11 divides both matrices into two regions by comparing the vertical sharpness and the amount of motion with a predetermined value (amount) set in advance, and sets the frame rate. Sorted into high and low. However, it is not limited to this. For example, in the case of a video whose vertical sharpness is higher than a predetermined value, according to the determination result of the amount of motion of the input video signal, by switching so that the frame rate is gradually increased as the amount of motion increases, It may be configured to select a more optimal frame rate.

なお、上述した各実施の形態においてはある特定の方式の液晶パネルに限られるものではなく、IPS(In Plane Switching)方式や、VA(Vertical Alignment)方式、TN(Twisted Nematic)方式など、様々な駆動方式のものを適用することが出来る。   Each of the above-described embodiments is not limited to a specific type of liquid crystal panel, but includes various types such as an IPS (In Plane Switching) method, a VA (Vertical Alignment) method, and a TN (Twisted Nematic) method. A drive system can be applied.

以上、本発明に係る液晶駆動装置について、実施の形態に基づいて説明した。但し、本発明は、この実施の形態に限定されるものではない。本発明の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を当該実施の形態に施したものや、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、本発明の範囲内に含まれる。   The liquid crystal driving device according to the present invention has been described based on the embodiments. However, the present invention is not limited to this embodiment. Unless it deviates from the meaning of this invention, the form which carried out the various deformation | transformation which those skilled in the art can think to the said embodiment, and the form constructed | assembled combining the component in a different embodiment is also contained in the scope of the present invention. .

本発明は、動画解像度の向上と充電不足による輪郭ボケの防止を両立できる液晶表示装置として好適である。   The present invention is suitable as a liquid crystal display device capable of achieving both improvement in moving image resolution and prevention of blurring due to insufficient charging.

1、101 信号変換部
2、102 駆動パルス生成部
3 ソースドライバ
4 ゲートドライバ
5 液晶パネル
51 画素
52 TFT
53 画素共通電極
54 画素静電容量
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,101 Signal conversion part 2,102 Drive pulse generation part 3 Source driver 4 Gate driver 5 Liquid crystal panel 51 Pixel 52 TFT
53 pixel common electrode 54 pixel capacitance

Claims (9)

液晶パネル上に行列状に配列された画素セルと、
前記画素セルに画素信号を供給するソース線と、
前記ソース線に供給する前記画素信号の極性を基準電位に対して一フレーム毎に交互に反転する駆動手段と、
前記画素セルに前記ソース線から供給される前記画素信号を供給または停止する走査信号を供給するゲート線と、
入力映像信号の特徴量を検出し判定する特徴量判定部と、
前記特徴量判定部の判定結果によりフレームレートを変換するフレームレート変換部とを備え、
前記特徴量判定部は前記入力映像信号の垂直先鋭度を判定し、
前記フレームレート変換部は変換されたフレームレートの各フレームに対応する前記画素信号を生成し、
生成された前記画素信号を前記駆動手段に供給することを特徴とする液晶表示装置。
Pixel cells arranged in a matrix on a liquid crystal panel;
A source line for supplying a pixel signal to the pixel cell;
Driving means for alternately inverting the polarity of the pixel signal supplied to the source line for each frame with respect to a reference potential;
A gate line for supplying a scanning signal for supplying or stopping the pixel signal supplied from the source line to the pixel cell;
A feature amount determination unit for detecting and determining a feature amount of the input video signal;
A frame rate conversion unit that converts a frame rate based on a determination result of the feature amount determination unit,
The feature amount determination unit determines a vertical sharpness of the input video signal,
The frame rate conversion unit generates the pixel signal corresponding to each frame of the converted frame rate,
A liquid crystal display device, wherein the generated pixel signal is supplied to the driving means.
少なくとも前記フレームレート変換部により変換されたフレームレートが所定数以上である場合は、
あるソース線と接続する前記画素セルに対応する前記画素信号を供給すると同時に、前記ソース線と異なる一または複数のソース線と接続する前記画素セルに前記画素信号を供給することを特徴とする請求項1記載の液晶表示装置。
When at least the frame rate converted by the frame rate conversion unit is a predetermined number or more,
The pixel signal corresponding to the pixel cell connected to a certain source line is supplied, and at the same time, the pixel signal is supplied to the pixel cell connected to one or a plurality of source lines different from the source line. Item 2. A liquid crystal display device according to item 1.
前記特徴量判定部が、
前記入力映像信号の前記垂直先鋭度が所定値よりも低いと判定した場合は、前記フレームレート変換部は前記フレームレートを高フレームレートに変換し、
前記入力映像信号の前記垂直先鋭度が所定値よりも高いと判定した場合は、前記フレームレート変換部は前記フレームレートを低フレームレートに変換することを特徴とする請求項1または2記載の液晶表示装置。
The feature amount determination unit;
When it is determined that the vertical sharpness of the input video signal is lower than a predetermined value, the frame rate conversion unit converts the frame rate to a high frame rate,
3. The liquid crystal according to claim 1, wherein when it is determined that the vertical sharpness of the input video signal is higher than a predetermined value, the frame rate conversion unit converts the frame rate to a low frame rate. Display device.
前記特徴量判定部が判定した前記入力映像信号の垂直先鋭度の判定結果に基づき、前記垂直先鋭度が高くなるに従い、前記フレームレート変換部は前記フレームレートを低くなるよう変換することを特徴とする請求項1または2記載の液晶表示装置。 Based on the vertical sharpness determination result of the input video signal determined by the feature amount determination unit, the frame rate conversion unit converts the frame rate so as to decrease as the vertical sharpness increases. The liquid crystal display device according to claim 1 or 2. 前記画素セルはストライプ配列であることを特徴とする請求項2ないし4記載の液晶表示装置。 5. The liquid crystal display device according to claim 2, wherein the pixel cell has a stripe arrangement. 前記特徴量判定部は、前記入力映像信号の前記垂直先鋭度および前記入力映像信号の動き量を検出し判定することを特徴とする請求項1ないし5記載の液晶表示装置。 The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the feature amount determination unit detects and determines the vertical sharpness of the input video signal and the amount of motion of the input video signal. 前記特徴量判定部が、少なくとも前記入力映像信号の前記垂直先鋭度が所定値よりも高く、かつ前記入力映像信号の前記動き量が所定量よりも小さいと判定した場合は、前記フレームレート変換部は前記フレームレートを低フレームレートに変換することを特徴とする請求項6記載の液晶表示装置。 When the feature amount determination unit determines that at least the vertical sharpness of the input video signal is higher than a predetermined value and the amount of motion of the input video signal is lower than a predetermined amount, the frame rate conversion unit 7. The liquid crystal display device according to claim 6, wherein the frame rate is converted to a low frame rate. 前記特徴量判定部が、少なくとも前記入力映像信号の前記動き量が所定量よりも大きいと判定した場合には、前記入力映像信号の前記垂直先鋭度によらず前記フレームレート変換部は前記フレームレートを高フレームレートに変換することを特徴とする請求項6記載の液晶表示装置。 When the feature amount determination unit determines that at least the amount of motion of the input video signal is greater than a predetermined amount, the frame rate conversion unit does not depend on the vertical sharpness of the input video signal. The liquid crystal display device according to claim 6, wherein the frame rate is converted to a high frame rate. 前記特徴量判定部が判定した前記入力映像信号の前記垂直先鋭度および前記入力映像信号の前記動き量の判定果に基づき、前記入力映像信号の前記垂直先鋭度が所定値より高い場合には、前記入力映像信号の前記動き量が大きくなるのに従い、前記フレームレート変換部は前記フレームレートが高くなるように変換することを特徴とする請求項6記載の液晶表示装置。 Based on the vertical sharpness of the input video signal determined by the feature amount determination unit and the result of determination of the amount of motion of the input video signal, when the vertical sharpness of the input video signal is higher than a predetermined value, The liquid crystal display device according to claim 6, wherein the frame rate conversion unit converts the frame rate to increase as the amount of motion of the input video signal increases.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US9251744B2 (en) 2014-01-06 2016-02-02 Samsung Display Co., Ltd. Display device, related control method, and related controller

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