JPS63183493A - 液晶表示装置における輪郭強調方式 - 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】 ［発明の技術分野］ 本発明は、液晶表示装置における輪郭強調方式［従来技
術とその問題点］ 従来、液晶テレビ等、液晶表示装置を用いた電子機器が
実用化されているが、輪郭強調の処理は行なわれていな
い。第４図は、液晶テレビにおける表示駆動系の一般的
な構成を示すもので、映像増幅回路（図示せず）から送
られてくる映像信号は、Ａ／Ｄ変換回路１によりＡ／Ｄ
変換され、コントローラ２へ送られる。このコントロー
ラ２は、水平同期信号及び垂直同期信号に従って動作し
、コモン・ドライバ３にコモン駆動タイミング信号を与
えると共に、セグメント・ドライバ４に表示用データを
与える。そして、コモン・ドライバ３は、第５図に破線
で示すようにＶＯ，Ｖ２．Ｖ４（図示しないがＶ２を中
心にＶＯと対称な電圧）の電圧を使用して液晶表示パネ
ル５のコモン電極をＩＨ（Ｈは水平周期）のタイミング
で順次選択駆動する。この場合、コモン・ドライバ３は
、上記ｖＯ雷電圧Ｖ４電圧を１フレーム毎に交互に選択
して液晶表示パネル５を交流駆動するようになっている
。第５図は交流駆動の片側の実効電圧波形を示したもの
で、ｖ２電圧を中心としてｖＯ雷電圧正、ｖ４電圧が負
の電圧である。一方、セグメントやドライバ４は、コン
トローラ２からのデータに従って階調信号を作成し、第
５図に実線で示すように階調信号に応じてＶｌ、Ｖ２．
ＶＢの電圧を選択して液晶表示パネル５のセグメント電
極を駆動する。上記第５図では斜線部分が印加電圧の実
効値を示している。

しかして、上記第５図の液晶駆動波形において、実効電
圧■は ｌ　ＶＯ−Ｖ２　　ｌ　−ＶＡ ＩＶＩ　−Ｖ２　＋＝ｌＶ３−Ｖ２　＋＝　（１／ｂ）
ｖＡ とした時、次式（１） によって求められる。なお、上記（１）式において、Ｎ
はデユーティ比、ｍ５は選択行のセグメントに対する駆
動信号のパルス幅で、その点の明るさく階調）により変
化する。

上記のように従来ては、ｖ２電圧を基準とする一定振幅
のコモン信号、セグメント信号を用いて液晶表示パネル
５を駆動するようにしており、特に輪郭強調の処理は行
なっていない。この場合、従来からＣＲＴを用いた表示
装置において行なわれているように、アナログ映像信号
に対して輪郭強調を行なうようにすると、例えばディレ
ーライン、ＣＣＤ、フィルタ、差動アンプ等からなる複
雑な輪郭強調回路を使用しなければならず、回路規模が
大きくなると共に安価に構成できないという問題があっ
た。

［発明の目的コ 本発明は上記実情に鑑みてなされたもので、簡単な回路
構成で垂直方向の輪郭を強調することができる液晶表示
装置における輪郭強調方式を提供することを目的とする
。

［発明の要点］ 本発明は、液晶表示装置において、選択されているコモ
ン電極に隣接している前行及び次行のコモン電極を非選
択時の電位とせずに、選択時とは逆方向の一定電位を与
えることにより、液晶の実効値依存及び累積応答の性質
を利用して輪郭強調を行なうようにしたものである。

［発明の実施例］ 以下、図面を参照して本発明の一実施例を説明する。ま
ず、第１図により本発明の原理的動作について説明する
。第１図は本発明における液晶駆動信号波形を示すもの
である。セグメント信号ＳＤは、実線で示すようにＶ２
電圧を中心としてＶｌ　、ＶＢの電圧範囲で振幅が変化
する。また、コモン信号Ｘｎは、破線で示すように基本
的には非選択期間に■２電圧、選択期間にＶＯ（正）電
圧あるいはＶＡ　　（負）の電圧が与えられるが、選択
期間の前後ＩＨの期間には、ＶＢあるいはｖ６の電圧が
与えられる。この場合、コモン信号Ｘｎは、液晶表示パ
ネルを交流駆動するするために各フレーム毎にＶＯ雷電
圧Ｖ４電圧とが交互に選択される。そして、」二記コモ
ン信号Ｘｎは、ＶＢ電圧が選択されるフレームでは選択
期間の前後ＩＨＯ間■間型６電圧レベルり、■４電圧が
選択されるフレームでは選択期間の前後ＩＨＯ間ｖ間型
５電圧レベルる。上記Ｖ５．Ｖ［ｉ電圧は、Ｖ２電圧を
中心として一定の微小電圧を選択電圧の極性とは逆方向
に変化させた値である。

上記第１図の液晶駆動波形において、選択電極に対する
実効電圧Ｖ（斜線部分）は、 ｌ　ＶＯ−Ｖ２　ｌ　＝Ｖｈ ｌ　Ｖｌ　−Ｖ２１　＝　（１／ｂ）　ｖＡＩ　ＶＢ　
−Ｖ２　ｌ　＝　（１／Ｃ）　ＶＡＩ　ＶＢ　−Ｖ２１
　＝　（１／ｂ）　ｖＡとした時、次式（２） 求められる。なお、上記（２）において、ｂ、　　ｃは
定数、Ｎはデユーティ比、ｍｓは選択行のセグメントに
対する駆動信号のパルス幅、ｍ　　は前行のセグメント
に対する駆動信号のパルス幅、ｍｓ＋１は次行のセグメ
ントに対する駆動信号のパルス幅である。上記ｍの幅は
階調表示用で、その点の明るさくデータ）により変化す
る。また、第１図は、ｒｌ　１／ｂ　ｌ　＞　ｌ　１／
ｃ　ＩＪとなるようにす、ｃの値を設定した場合につい
て示したものであるが、ｒｏ＜　ｌ　１／ｃ　ｌ　＜　
ＩＪの範囲で設定することもできる。しかし、ｌ　１／
ｃ　ｌが「１」に近い程反転要素が強くなるので、ｒｌ
ｌ／ｂｌ＞１１／Ｃｌｌとなるように設定することが好
ましいが、Ｍｌ／ｂｌ＝１１／ｃｌＪ、ｒｌｌ／ｂ　ｌ
＜　ｌ　１／ｃ　ＩＪ　＜ＩＪとしても反転要素は本来
の信号要素より小さく、特に問題は無い。更にｌ　１／
ｃ　ｌの大きさは、液晶、デユーティ比Ｎ２ＶＡ、ｌ　
１／ｂ　１等によって異なるもので、１１／　ｃ　ｌ　
＞　ｌ　１　／　ｂ　ｌの場合も有り得る。

しかして、上記第１図に示した液晶駆動信号波形を用い
ることにより、第２図に示すようにして輪郭強調が行な
われる。すなわち、第２図（１）に示すように表示デー
タＡが液晶表示パネルの垂直方向に対してステップ状の
矩形波である場合、例えば上下が黒レベルで中央が白レ
ベルとなっている画像である場合、選択行の前行のコモ
ン電極には第２図（２）に示すようにＶ６電圧がコモン
信号として与えられ、選択行の次行のコモン電極には第
２図（３）に示すようにＶ６電圧がコモン信号として与
えられる。つまり、選択されたコモン電極の前行のコモ
ン電極には表示データＡに対してＩＨ遅れで且つ振幅が
ｒＶ２−Ｖ６　Ｊに縮小された逆極性の信号が供給され
、次行のコモン電極にはＩＨ進んだ信号が供給されるこ
とになる。

そして、上記第２図（２）、（３）に示す信号は、合成
されて同図（４）に示す信号波形となる。このため液晶
表示パネルに累積応答により印加される信号波形は、第
２図（１）の表示データ（矩形波）に対し、同図（４）
に示す信号波形が合成されて同図（５）に示すようにエ
ツジの強調されたものとなる。このように駆動信号波形
のエツジか強調されることにより、表示画像の輪郭が強
調される。

次に第３図によりコモン・ドライバの具体的な構成例に
ついて説明する。第３図において１１はシフトレジスタ
で、液晶表示パネルのコモン電極数に対応したｎ段のフ
リップフロップｌｌａ、　ｌｌｂ。

・・・からなっており、初段のフリップフロップｌｌａ
に入力されるシフトデータＳＲをシフトクロックφｎに
同期して順次シフトする。上記シフトデータＳＲは、コ
ントローラ（図示せず）から垂直同期信号に同期して与
えられる。そして、上記フリップフロップｌｌａ、　ｌ
ｌｂ、・・・への入力信号は、更にオア回路１２ａ　、
　１２ｂ　、・・・に入力され、フリップフロップｌｌ
ａ、　ｌｌｂ、・・・の出力信号は、それぞれアンド回
路１３ａ　、　１３ｂ　、・・・の一方の入力端子に入
力される。このアンド回路Ｌ３ａ、　１３ｂ、・・・の
他方の入力端子には、“１”信号（Ｕ）が入力される。

また、フリップフロップ１１ｂ、　１１ｃ＋　・・・の
出力信号は、それぞれオア回路１２ａ　＋　１２ｂ　＋
　・・・へ入力される。

しかして、上記オア回路１２ａ、　１２ｂ、・・・の出
力信号は、レベルシフタ１４ａ、　１４ｂ、・・・によ
り液晶駆動用の所定のレベルに変換された後、アンド回
路１５ａ　、　１５ｂ　、　・・・に入力されると共に
インバータｌｅａ、　１［ｉｂ、　−・・を介してアン
ド回路１７　ａ　＋　１７　ｂ　＋・・・に入力される
。また、上記アンド回路１３ａ。

１３ｂ、・・・の出力信号は、レベルシフタ１８ａ、　
１８ｂ。

・・・により所定のレベルに変換され、その後、インバ
ータ１９ａ、　１９ｂ、・・・を介してアンド回路１５
ａ。

１５ｂ、・・・、１７ａ、１７ｂ、・・・に入力される
。そして、上記アンド回路１５ａ　、　１５ｂ　、・・
・の出力信号は、ゲート回路２１ａ、　２１ｂ、・・・
のゲート端子に入力され、アンド回路１７ａ　、　１７
ｂ　、・・・の出力信号はゲート回路２２ａ、　２２ｂ
、・・・のゲート端子に入力され、レベルシフタ１８ａ
、　１８ｂ、・・・の出力信号はゲート回路２３ａ、　
２３ｂ、・・・のゲート端子に入力される。

そして、上記ゲート回路２１ａ、　２１ｂ、・・・には
、コントローラから供給されるｖ５電圧がＰ型ＭＯＳト
ランジスタ２４を介して入力されると共に、ｖ６電圧が
Ｎ型ＭＯ５）ランジスタ２５を介して入力される。また
、ゲート回路２２ａ、　２２ｂ、・・・には、コントロ
ーラから供給される■２電圧が入力される。更に、ゲー
ト回路２３ａ、　２３ｂ、・・・には、コントローラか
ら供給される■０電圧がＰ型ＭＯ８）ランジスタ２６を
介して入力されると共に、■４電圧がＮ型ＭＯＳトラン
ジスタ２７を介して入力される。」二記ＭＯ８）ランジ
スタ２４〜２７は、レベルシフタ２８により所定のレベ
ルに変換されたフレーム信号φＦによりゲート制御され
る。すなわち、ＭＯ３Ｉ−ランジスタ２４．２５のゲー
ト電極にはレベルシフタ２８の出力がインバータ２９を
介して入力され、ＭＯＳトランジスタ２６．２７のゲー
ト電極にはレベルシフタ２８の出力が直接入力される。

そして、上記ゲート回路２１ａ　、　２２ａ　、　２３
ａの出力端は一括接続され、この接続点より取出される
信号がコモン信号Ｘ１となる。以下同様にゲート回路２
１ｂ。

２２ｂ、　２３ｂの出力端、ゲート回路２１ｃ、　２２
ｃ。

２８ｃの出力端、・・・がそれぞれ一括接続され、その
接続点より取出される信号がコモン信号Ｘ２゜Ｘ３．　
・・・となる。

次に」１記実施例の動作を説明する。コントローラから
シフトデータＳＲかシフトレジスタ１１に送られてくる
と、このシフトデータＳＲはシフトクロックφｎに同期
して初段のフリップフロップ１１ａに読込まれる。この
結果、フリップフロップ１１ａの出力がハイレベルとな
り、アンド回路１３ａを介してレベルシフタＬ８ａへ送
られる。これによりレベルシフタ１８ａからハイレベル
の電圧が出力されてゲート回路２３ａのゲートが開かれ
、フレーム信号φＦのレベルに応じてＶＱあるいはｖ４
電圧がコモン信号Ｘ１として出力される。フレーム信号
φＦかローレベルとなっているフレームでは、レベルシ
フタ２８の出力によりＭＯＳ）ランジスタ２６がオンし
、ＶＯ雷電圧ゲート回路２３ａよりコモン信号Ｘ１とし
て出力される。以下、フレーム信号φＦがローレベルと
なっているフレームについてその動作を説明する。そし
て、上記のようにレベルシフタ１８ａからハイレベルの
信号が出力されている場合には、インバータ１９ａの出
力かローμベルとなり、アンド回路１５ａ、　１７ａの
ゲートを閉じる。この結果、ゲート回路２＋ａ％２２ａ
の出力が禁止される。

また、上記のようにシフトレジスタ１１のフリップフロ
ップＩｌａにシフトデータＳＲが読込まれている状態で
は、オア回路１２ｂの出力が“１”となってレベルシフ
タ１４ｂからハイレベルの信号が出力される。このとき
レベルシフタ１８ｂの出力はローレベルに保持されてお
り、インバータ１９ｂの出力がハイレベルとなっている
。このためアンド回路１５ｂの出力がハイレベルとなり
、ゲート回路２１ｂのゲートが開く。この場合、上記し
たようにレベルシフタ２８の出力がローレベルでインバ
ータ２９の出力がハイレベルとなっており、ＭＯＳ）ラ
ンジスタ２５がオンして■６電圧が選択されている。

従って、このＶ６電圧がゲート回路２１ｂよりコモン信
号Ｘ２として出力される。

又、このときコモン信号Ｘ３を出力する系においては、
レベルシフタ１４ｃ、　１８ｃの出力か共にローレベル
でインバータ１．６ｃ、１９ｃの出力かハイレベルとな
る。従って、アンド回路１７ｃの出力がハイレベルとな
ってゲート回路２２ｃのゲートが開かれ、■２電圧がコ
モン信号Ｘ３として出力される。

同様にその他のコモン信号Ｘ４．Ｘ５．・・・は、全て
Ｖ２電圧レベルに保持される。

」二記の状態において、シフトレジスタ１１に次のシフ
トクロックφｎが与えられると、フリップフロップｌｌ
ａに保持されていたシフトデータＳＲが次段のフリップ
フロップＬｌｂにシフトされ、フリップフロップｌｅａ
の出力がローレベル、フリップフロップ１１ｂの出力か
ハイレベルとなる。このためコモン信号Ｘ１を出力する
系においては、オア回路１２ａ及びレベルシフタ１４ａ
の出力がハイレベル、アンド回路１３ａ及びレベルシフ
タ１８ａの出力がローレベルとなる。これによりアンド
回路１５ａの出力がハイレベルとなり、ゲート回路２１
ａのゲートか開かれ、Ｖ６電圧かコモン信号Ｘ１として
出力される。

このときコモン信号Ｘ２を出力する系においては、オア
回路１２ｂ及びレベルシフタ］、４ｂの出力がローレベ
ル、アンド回路１３ｂ及びレベルシフタ１８ｂの出力が
ハイレベルとなる。この結果、レベルシフタ１８ｂの出
力によりゲート回路２３ｂのゲー！・が開かれ、ＶＯ雷
電圧コモン信号Ｘ２として出力される。

また、このときコモン信号Ｘ３を出力する系においては
、オア回路１２ｃ及びレベルシフタＬ４ｃの出力がハイ
レベル、アンド回路１３ｃ及びレベルシフタ１８ｃの出
力がローレベルとなる。これによりアンド回路Ｌ５ｃの
出力がハイレベルとなり、ゲート回路２Ｌｃのゲートか
開かれ、ｖ６電圧がコモン信号Ｘ３として出力される。

そして、その他のコモン信号Ｘ４．Ｘ５．・・・は、ｖ
２電圧レベルに保持される。

以下、同様にして、シフトレジスタ１１内をシフトデー
タＳＲがシフトされるに従ってシフトデータＳＲに対す
る系のコモン信号ＸｎがＶＯ雷電圧その前後のコモン信
号Ｘ　ｎ　−１，Ｘ　ｎ　＋ＩがＶ６電圧レベルとなる
。一方、フレーム信号φＦかハイレベルの場合には、Ｍ
Ｏ８ｈランジスタ２７．２４かオン状態となるので、選
択時のコモン信号ＸｎがＶ４電圧レベル、その前後のコ
モン信号Ｘ　ｎ　−１゜Ｘｎ＋１か■５電圧レベル、そ
の他のコモン信号が■０レベルとなる。

上記のようにして選択されたコモン電極の前後のコモン
電極に対する駆動信号かＶ２電圧レベルからＶ５あるい
はＶ６の電圧レベルに補正されるので、第２図で説明し
たように画像信号の輪郭が強調される。

なお、上記実施例では、各コモン電極をＩＨづつ順次選
択する場合について説明したが、その他、例えばマージ
ンを上げるためにＮコモンづつ選択する方式に実施する
場合には、選択しているＮ本のコモン電極の上下の電極
で上記実施例と同様の処理を行なうことにより、マージ
ンを上げつつ輪郭強調を行なうことかできる。

［発明の効果］ 以上詳記したように本発明によれば、液晶表示装置にお
いて、選択されているコモン電極に隣接している前行及
び次行のコモン電極を非選択時の電位とせずに、選択時
とは逆方向の一定電位を与えることにより、液晶の実効
値依存及び累積応答の性質を利用して垂直方向の輪郭強
調を行なうようにしたので、Ａ／Ｄ変換後の映像信号に
対して輪郭強調を行なうことができ、簡単な回路構成で
その目的を達成し得るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本発明の一実施例を示すもので、
第１図は液晶の駆動信号波形を示す図、第２図は垂直方
向に対する輪郭強調の原理的動作を説明するための図、
第３図はコモン・ドライバの具体的な回路構成例を示す
図、第４図は液晶テレビにおける表示駆動系の一般的な
構成を示すブロック図、第５図は第４図における液晶駆
動信号波形を示す図である。 １１・・・シフトレジスタ、１１．ａ、　Ｉｌｂ、　・
・・フリップフロップ、１４ａ　、　１４ｂ　〜、　１
８ａ　、　１８ｂ　−、２８−レベルシフタ、２１ａ　
、　２１ｂ　〜、　２２ａ　、　２２ｂ　−、２３ａ　
。 ２３ｂ〜・・・ゲート回路。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 複数のコモン電極及びセグメント電極がマトリクス状に
   配置された液晶表示装置において、上記複数のコモン電
   極を順次選択駆動する手段と、選択されているコモン電
   極と隣接している前行及び次行のコモン電極に、非選択
   時の電位より選択時の電位とは逆方向に微小電位変化さ
   せた一定電位を供給する手段と、上記選択されているコ
   モン電極及びその前後のコモン電極を除く他のコモン電
   極に非選択電位を供給する手段とを具備し、液晶の実効
   値依存及び累積応答の性質を利用して垂直方向の輪郭強
   調を行なうことを特徴とする液晶表示装置における輪郭
   強調方式。