KR20130105532A

KR20130105532A - 신호 처리 장치, 액정 장치, 전기 기기 및 신호 처리 방법

Info

Publication number: KR20130105532A
Application number: KR20130027855A
Authority: KR
Inventors: 다꾸 기따가와; 히로유끼 호사까
Original assignee: 세이코 엡슨 가부시키가이샤
Priority date: 2012-03-16
Filing date: 2013-03-15
Publication date: 2013-09-25
Also published as: US20130242194A1; CN103310751B; JP6078959B2; CN103310751A; US9241092B2; TW201340087A; JP2013195488A

Abstract

리버스 틸트 도메인의 보정에 의해, 비보정 화소에 리버스 틸트 도메인이 발생하는 것을 억제한다.
액정 장치에 사용되는 신호 처리 장치로서, 화소에 인가하는 전압을 제어하는 신호에 기초하여, 제1 기준 전압보다도 낮은 제1 전압을 인가하는 제1 신호가 대응지어진 제1 화소와, 제2 기준 전압보다도 높은 제2 전압을 인가하는 제2 신호가 대응지어진 제2 화소의 경계를 검출하는 검출부와, 제1 화소를 포함하는 M개의 화소에 대응지어진 신호를, 보정 기간에서, 제1 전압보다 높고, 제2 전압보다도 낮은 제3 전압을 인가하는 제3 신호로 보정하는 보정부를 구비하고, 보정부는 상기 보정 기간에 있어서 상기 M을 변화시킨다.

Description

신호 처리 장치, 액정 장치, 전기 기기 및 신호 처리 방법{SIGNAL PROCESSING DEVICE, LIQUID CRYSTAL APPARATUS, ELECTRONIC EQUIPMENT, AND SIGNAL PROCESSING METHOD}

본 발명은, 액정 패널에 있어서의 표시 상의 문제를 저감하는 기술에 관한 것이다.

액정 패널은, 화소마다 설치된 화소 전극과, 복수 화소에 공통으로 설치된 공통 전극으로 액정을 협지한 구성을 갖고 있다. 이러한 액정 패널에서는, 서로 인접하는 화소 전극끼리에서 발생하는 횡전계에 기인하는 액정의 배향 불량(리버스 틸트 도메인)이 발생하고, 이것이 표시 상의 문제의 원인으로 되는 경우가 있다. 액정의 배향 불량에 의한 표시 상의 문제의 발생을 억제하는 기술이 특허문헌 1 및 특허문헌 2에 개시되어 있다. 특허문헌 1 및 특허문헌 2는, 횡전계가 강하게 걸리는 화소 중, 액정 배향(무기 배향막)의 증착 방향에 의해 화질 불량이 발생하기 쉬운 화소에 발생하는 횡전계를 저감시키는 것을 개시하고 있다.

일본 특허 공개 제2009-237366호 공보 일본 특허 공개 제2010-191157호 공보

그런데, 연속하는 복수의 암(暗)화소로 이루어지는 암화소군과 연속하는 복수의 명(明)화소로 이루어지는 명화소군이 인접한 화상 라인의 경우, 경계에 접하는 암화소를 보정 화소로 했을 때, 그 암화소와 인접하는 명화소의 사이에 발생하는 횡전계는 저감되지만, 그 암화소와 명화소의 반대측에 위치하는 암화소(즉 비보정 화소)의 사이에 발생하는 횡전계가 보정 전보다도 강해져서, 이 부분에 리버스 틸트 도메인이 발생할 가능성이 있다. 마찬가지로, 경계에 접하는 명화소를 보정 화소로 했을 때, 그 명화소와 인접하는 암화소의 사이에 발생하는 횡전계는 저감되지만, 그 명화소와 암화소의 반대측에 위치하는 명화소(즉 비보정 화소)의 사이에 발생하는 횡전계가 보정 전보다도 강해져서, 이 부분에 리버스 틸트 도메인이 발생할 가능성이 있다. 이와 같이, 리버스 틸트 도메인을 보정하기 위한 영상 신호의 보정이, 다른 부분에 리버스 틸트 도메인을 발생시키는 원인이 되는 경우가 있다.

본 발명은, 전술한 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적 중 하나는, 리버스 틸트 도메인을 저감시키기 위한 보정에 의해, 비보정 화소에 리버스 틸트 도메인이 발생하는 것을 억제하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명에 따른 신호 처리 장치는, 복수의 화소를 구비한 액정 장치에 사용되는 신호 처리 장치로서, 상기 신호 처리 장치는, 상기 복수의 화소 각각에 인가하는 전압을 제어하는 신호에 기초하여, 제1 기준 전압보다도 낮은 제1 전압을 인가하는 제1 신호가 대응지어진 제1 화소와, 제2 기준 전압보다도 높은 제2 전압을 인가하는 제2 신호가 대응지어진 제2 화소의 경계를 검출하는 검출부와, 상기 제1 화소를 포함하는 M개(M은 1이상의 정수)의 화소에 대응지어진 신호를, 보정 기간에서, 상기 제1 전압보다 높고, 상기 제2 전압보다도 낮은 제3 전압을 인가하는 제3 신호로 보정하는 보정부를 구비하고, 상기 보정부는, 상기 보정 기간에서, 상기 M을 변화시키는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 리버스 틸트 도메인을 저감시키기 위한 보정에 의해, 비보정 화소에 리버스 틸트 도메인이 발생하는 것을 억제할 수 있다.

본 발명에 따른 신호 처리 장치는, 복수의 화소를 구비한 액정 장치에 사용되는 신호 처리 장치로서, 상기 신호 처리 장치는, 상기 복수의 화소 각각에 인가하는 전압을 제어하는 신호에 기초하여, 제1 기준 전압보다도 낮은 제1 전압을 인가하는 제1 신호가 대응지어진 제1 화소와, 제2 기준 전압보다도 높은 제2 전압을 인가하는 제2 신호가 대응지어진 제2 화소의 경계를 검출하는 검출부와, 상기 제2 화소를 포함하는 N개(N은, 1이상의 정수)의 화소에 대응지어진 신호를, 보정 기간에서, 상기 제1 전압보다 높고, 상기 제2 전압보다도 낮은 제4 전압을 인가하는 제4 신호로 보정하는 보정부를 구비하고, 상기 보정부는, 상기 보정 기간에서, 상기 M을 변화시키는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 보정부는, 상기 검출부에 의해 검출된 경계에 접하는 상기 제1 화소로부터 그 경계의 반대 방향으로 연속하는 N 화소(N은 1이상의 정수) 중, 상기 제1 전압보다도 낮은 제5 전압을 하회하는 상기 제1 화소에 대응하는 액정 소자에의 인가 전압을 지정하는 영상 신호를, 그 영상 신호에 대응한 표시 기간 중 적어도 일부인 보정 기간에서, 그 보정 기간 내에서 상기 N을 변화시키고, 상기 제5 전압보다도 높은 제6 전압을 지정하는 영상 신호로 보정하는 보정부를 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 1화소당 영상 신호의 보정을 억제하면서, 비보정 화소에 리버스 틸트 도메인이 발생하는 것을 억제할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 보정부는 상기 M을 변화 전부터 2이상 변화시켜도 된다.

본 발명에 따르면, 변화 전부터 M을 1만큼 변화시킨 경우에 비해, 비보정 화소에 리버스 틸트 도메인을 발생하기 어렵게 할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 보정부는, 상기 N을 변화 전부터 2이상 변화시켜도 된다.

본 발명에 따르면, 변화 전부터 N을 1만큼 변화시킨 경우에 비해, 비보정 화소에 리버스 틸트 도메인을 발생하기 어렵게 할 수 있다.

또한, 본 발명은 신호 처리 장치 외에, 액정 장치, 전자 기기, 신호 처리 방법으로서도 개념하는 것이 가능하다.

도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 영상 처리 회로(신호 처리 장치)를 적용한 액정 표시 장치를 도시하는 도면.
도 2는 이 액정 표시 장치에 있어서의 액정 소자의 등가 회로를 도시하는 도면.
도 3은 이 영상 처리 회로의 구성을 도시하는 도면.
도 4는 이 액정 표시 장치를 구성하는 액정 패널의 V-T 특성을 도시하는 도면.
도 5는 이 액정 패널에 있어서의 표시 동작을 도시하는 도면.
도 6은 통상의 4배속 구동에서의 입출력의 영상 신호의 관계의 설명도.
도 7은 이 영상 처리 회로에 있어서의 경계의 검출 수순의 설명도.
도 8은 이 영상 처리 회로에 있어서의 경계의 검출 수순의 설명도.
도 9는 이 영상 처리 회로에 있어서의 보정 처리를 도시하는 도면.
도 10은 이 영상 처리 회로에 있어서의 다른 보정 처리를 도시하는 도면.
도 11은 이 영상 처리 회로에 있어서의 다른 보정 처리를 도시하는 도면.
도 12는 이 영상 처리 회로에 있어서의 다른 보정 처리를 도시하는 도면.
도 13은 이 영상 처리 회로에 있어서의 다른 보정 처리를 도시하는 도면.
도 14는 이 액정 패널에 있어서 VA 방식으로 했을 때의 초기 배향의 설명도.
도 15는 제2 실시 형태에 따른 영상 처리 회로의 구성을 도시하는 도면.
도 16은 이 영상 처리 회로에 있어서의 경계의 검출 수순의 설명도.
도 17은 이 액정 패널에 있어서 다른 틸트 방위각으로 했을 때의 도면.
도 18은 이 액정 패널에 있어서 다른 틸트 방위각으로 했을 때의 도면.
도 19는 다른 틸트 방위각으로 했을 때의 이 영상 처리 회로에 있어서의 리스크 경계의 검출 수순의 설명도.
도 20은 다른 틸트 방위각으로 했을 때의 이 영상 처리 회로에 있어서의 경계의 검출 수순의 설명도.
도 21은 제3 실시 형태에 따른 영상 처리 회로에 있어서의 보정 처리를 도시하는 도면.
도 22는 화상의 움직임과 액정 소자의 투과율의 변화의 관계의 설명도.
도 23은 화상의 움직임과 액정 소자의 투과율의 변화의 관계의 설명도.
도 24는 화상의 움직임과 액정 소자의 투과율의 변화의 관계의 설명도.
도 25는 제4 실시 형태에 따른 영상 처리 회로의 보정 처리의 설명도.
도 26은 액정 표시 장치를 적용한 프로젝터를 도시하는 도면.
도 27은 횡전계의 영향에 의한 표시 상의 문제 등을 도시하는 도면.

이하, 본 발명의 실시 형태에 대해서 도면을 참조하면서 설명한다.

<제1 실시 형태>

우선, 본 발명의 제1 실시 형태에 대해서 설명한다.

도 1은 본 실시 형태에 따른 영상 처리 회로를 적용한 액정 표시 장치(1)의 전체 구성을 도시하는 블록도이다.

도 1에 도시한 바와 같이, 액정 표시 장치(1)는 제어 회로(10)와, 액정 패널(100)과, 주사선 구동 회로(130)와, 데이터선 구동 회로(140)를 구비한다. 제어 회로(10)에는, 영상 신호 Vid-in이 상위 장치로부터 동기 신호 Sync에 동기해서 공급된다. 영상 신호 Vid-in은, 액정 패널(100)에 있어서의 각 화소의 계조 레벨을 각각 지정하는 디지털 데이터이며, 동기 신호 Sync에 포함되는 수직 주사 신호, 수평 주사 신호 및 도트 클록 신호(모두 도시 생략)에 따른 주사의 순서로 공급된다. 본 실시 형태에서는, 영상 신호 Vid-in이 공급되는 주파수가 60㎐이며, 그 역수인 주기 16.67밀리초로 1프레임(1코마)의 화상을 표시하기 위한 영상 신호 Vid-in이 공급된다.

또한, 영상 신호 Vid-in은 계조 레벨을 지정하지만, 계조 레벨에 따라서 액정 소자의 인가 전압이 정해지므로, 영상 신호 Vid-in은 액정 소자의 인가 전압을 지정하는 것으로 해도 지장은 없다. 이하의 설명에 있어서, 영상 신호의 계조 레벨이 높을수록 액정 소자에 대해 지정하는 인가 전압이 높은 것으로 한다.

제어 회로(10)는 주사 제어 회로(20)와 영상 처리 회로(30)를 구비한다. 주사 제어 회로(20)는 각종 제어 신호를 생성하여, 동기 신호 Sync에 동기해서 각 부를 제어한다. 영상 처리 회로(30)는, 상세에 대해서는 후술하지만, 디지털의 영상 신호 Vid-in을 처리하고, 아날로그의 데이터 신호 Vx를 출력한다.

액정 패널(100)은, 소자 기판(제1 기판)(100a)과 대향 기판(제2 기판)(100b)이 일정한 간극을 유지하여 접합됨과 함께, 이 간극에 세로 방향의 전계로 구동되는 액정(105)이 협지된 구성이다. 소자 기판(100a) 중, 대향 기판(100b)과의 대향면에는, 복수 m행의 주사선(112)이 도면에 있어서 X(가로) 방향을 따라 설치되는 한편, 복수 n열의 데이터선(114)이, Y(세로) 방향을 따라, 또한 각 주사선(112)과 서로 전기적으로 절연을 유지하도록 설치되어 있다.

또한, 이 실시 형태에서는, 주사선(112)을 구별하기 위해서, 도면에 있어서 위에서부터 차례대로 1, 2, 3, …, (m-1), m행째라고 호칭하는 경우가 있다. 마찬가지로, 데이터선(114)을 구별하기 위해, 도면에 있어서 좌측에서부터 차례대로 1, 2, 3, …, (n-1), n열째라고 호칭하는 경우가 있다.

소자 기판(100a)에서는, 또한 주사선(112)과 데이터선(114)의 교차 각각에 대응해서, ｎ채널형의 TFT(116)와 직사각형 형상으로 투명성을 갖는 화소 전극(118)의 조가 설치되어 있다. TFT(116)의 게이트 전극은 주사선(112)에 접속되고, 소스 전극은 데이터선(114)에 접속되고, 드레인 전극이 화소 전극(118)에 접속되어 있다. 한편, 대향 기판(100b) 중, 소자 기판(100a)과의 대향면에는, 투명성을 갖는 공통 전극(108)이 전체면에 걸쳐 설치된다. 공통 전극(108)에는, 도시 생략한 회로에 의해 전압 LCcom이 인가된다.

또한, 도 1에 있어서, 소자 기판(100a)의 대향면은 지면 이면측이므로, 그 대향면에 설치되는 주사선(112), 데이터선(114), TFT(116) 및 화소 전극(118)에 대해서는, 파선으로 나타내야 하지만, 보기 어려워지므로 각각 실선으로 나타낸다.

도 2는 액정 패널(100)에 있어서의 등가 회로를 도시하는 도면이다.

도 2에 도시한 바와 같이, 액정 패널(100)은, 주사선(112)과 데이터선(114)의 교차에 대응하여, 화소 전극(118)과 공통 전극(108)으로 액정(105)을 협지한 액정 소자(120)가 배열된 구성이다. 도 1에서는 생략했지만, 액정 패널(100)에 있어서의 등가 회로에서는, 실제로는 도 2에 도시한 바와 같이, 액정 소자(120)에 대하여 병렬로 보조 용량(축적 용량)(125)이 설치된다. 보조 용량(125)은 일단부가 화소 전극(118)에 접속되고, 타단부가 용량선(115)에 공통 접속되어 있다. 용량선(115)은 시간적으로 일정한 전압으로 유지되어 있다.

여기서, 주사선(112)이 H 레벨이 되면, 그 주사선에 게이트 전극이 접속된 TFT(116)가 온이 되고, 화소 전극(118)이 데이터선(114)에 접속된다. 이 때문에, 주사선(112)이 H 레벨일 때에, 데이터선(114)에 계조에 따른 전압의 데이터 신호를 공급하면, 그 데이터 신호는, 온한 TFT(116)를 통해서 화소 전극(118)에 인가된다. 주사선(112)이 L 레벨이 되면, TFT(116)는 오프하지만, 화소 전극(118)에 인가된 전압은, 액정 소자(120)의 용량성 및 보조 용량(125)에 의해 유지된다.

액정 소자(120)에서는, 화소 전극(118) 및 공통 전극(108)에 의해 발생하는 전계에 따라서 액정(105)의 분자 배향 상태가 변화한다. 이 때문에, 액정 소자(120)는, 투과형이면, 인가·유지 전압에 따른 투과율로 된다. 액정 패널(100)에서는, 액정 소자(120)마다 투과율이 변화하므로, 액정 소자(120)가 화소에 상당한다. 그리고, 이 화소의 배열 영역이 표시 영역(101)으로 된다.

또한, 본 실시 형태에 있어서는, 액정(105)을 VA 방식으로 하여, 액정 소자(120)가 전압 무인가 시에 있어서 흑색 상태로 되는 노멀리 블랙 모드(normally black mode)로 한다.

도 1로 되돌아가, 주사선 구동 회로(130)는 주사 제어 회로(20)에 의한 제어 신호 Yctr에 따라서, 1, 2, 3, …, m행째의 주사선(112)에, 주사 신호 Y1, Y2, Y3, …, Ym을 공급한다. 상세하게는, 주사선 구동 회로(130)는, 도 5의 (a)에 도시한 바와 같이, 주사선(112)을 프레임에 걸쳐 1, 2, 3, …, (m-1), m행째와 같은 순서로 선택함과 함께, 선택한 주사선으로의 주사 신호를 선택 전압 V_H(H 레벨)라 하고, 그 이외의 주사선으로의 주사 신호를 비선택 전압 V_L(L 레벨)이라 한다.

또한, 프레임이란, 액정 패널(100)을 구동함으로써, 화상의 1코마분을 액정 패널(100)에 표시시키는 데 필요로 하는 기간을 말한다. 본 실시 형태에서는, 동기 신호 Sync에 의해 제어되는 수직 주사 신호의 주파수가 240㎐이다. 도 5의 (a)에 도시한 바와 같이, 본 실시 형태의 액정 표시 장치(1)에서는, 1프레임을 각각 제1 필드 ~ 제4 필드까지의 4개의 필드로 나눔과 함께, 각 필드에서, 1 ~ m행째의 주사선을 주사하는, 소위 4배속 구동을 실현한다. 즉, 상위 장치로부터 60㎐의 공급 속도로 공급되는 영상 신호 Vid-in에 기초하여, 액정 표시 장치(1)가 240㎐의 구동 속도로 액정 패널(100)을 구동함으로써, 영상 신호 Vid-in에 기초하여 1프레임의 화상을 표시하게 된다. 1필드의 기간은, 1/4 프레임 기간에 상당하고, 여기에서는 약 4.16밀리초이다. 또한, 도 5의 (b)에 도시한 바와 같이, 액정 표시 장치(1)에서는, 제1, 제3 필드에 있어서 정극성 기입을 지정하고, 제2, 제4 필드에 있어서 부극성 기입을 지정하고, 필드마다 기입 극성을 반전하여, 화소로의 데이터의 기입을 행한다.

데이터선 구동 회로(140)는, 영상 처리 회로(30)로부터 공급되는 데이터 신호 Vx를, 주사 제어 회로(20)에 의한 제어 신호 Xctr에 따라서 1 ~ n열째의 데이터선(114)에 데이터 신호 X1 ~ Xn으로서 샘플링한다.

또한, 본 설명에 있어서 전압에 대해서는, 액정 소자(120)의 인가 전압을 제외하고, 특히 명기하지 않는 한 도시 생략한 접지 전위를 전압 제로의 기준으로 한다. 액정 소자(120)의 인가 전압은, 공통 전극(108)의 전압 LCcom과 화소 전극(118)의 전위차이며, 다른 전압과 구별하기 위함이다.

그런데, 액정 소자(120)의 인가 전압과 투과율의 관계는, 노멀리 블랙 모드이면, 예를 들어 도 4의 (a)에 도시한 바와 같은 V-T 특성으로 나타낸다. 이 때문에, 액정 소자(120)를, 영상 신호 Vid-in으로 지정된 계조 레벨에 따른 투과율로 하게 하기 위해서는, 그 계조 레벨에 따른 전압을 액정 소자(120)에 인가하면 되는 것이다. 그러나, 액정 소자(120)의 인가 전압을, 영상 신호 Vid-in으로 지정되는 계조 레벨에 따라서 간단히 규정하는 것만으로는, 리버스 틸트 도메인에 기인하는 표시 상의 문제가 발생하는 경우가 있다.

리버스 틸트 도메인에 기인하는 표시 상의 문제의 예에 대해서 설명한다. 예를 들어 도 27에 도시한 바와 같이, 영상 신호 Vid-in으로 나타내는 화상이, 백색 화소를 배경으로 해서 흑색 화소가 연속하는 흑색 패턴이 프레임마다 1화소씩 우측 방향으로 이동하는 경우, 그 흑색 패턴의 왼쪽끝 가장자리부(움직임의 후연부)에 있어서 흑색 화소로부터 백색 화소로 변화해야 할 화소가 리버스 틸트 도메인의 발생에 의해 백색 화소로 되지 못한다고 하는 일종의 테일링 현상으로서 현재화한다.

또한, 액정 패널(100)이, 백색 화소를 배경으로 한 흑색 화소의 영역이 프레임마다 2화소 이상씩 이동할 때, 액정 소자의 응답 시간이 표시 화면이 갱신되는 시간 간격(즉, 1프레임 기간)보다 짧으면, 이러한 테일링 현상은 현재화하지 않는다(또는, 시인되기 어렵다). 이 이유는 다음과 같이 생각된다. 즉, 어느 프레임에 있어서, 백색 화소와 흑색 화소가 인접했을 때에, 그 백색 화소에서 리버스 틸트 도메인이 발생할지도 모르지만, 화상의 움직임을 고려하면, 리버스 틸트 도메인이 발생하는 화소가 이산적으로 되므로, 시각적으로 눈에 띄지 않는다고 생각되기 때문이다.

또한, 도 27에 있어서 관점을 바꾸면, 흑색 화소를 배경으로 해서 백색 화소가 연속하는 백색 패턴이 프레임마다 1화소씩 우측 방향으로 이동하는 경우에, 그 백색 패턴의 오른쪽끝 가장자리부(움직임의 선단부)에 있어서 흑색 화소로부터 백색 화소로 변화해야 할 화소가 리버스 틸트 도메인의 발생에 의해 백색 화소로 되지 못한다고 할 수도 있다. 또한, 도 27에 있어서는, 설명의 편의 상, 화상 중, 1라인의 경계 부근을 뽑아내어 나타낸다.

리버스 틸트 도메인에 기인하는 표시 상의 문제는, 액정 소자(120)에 있어서 협지된 액정 분자가 불안정한 상태에 있을 때에, 횡전계의 영향에 의해 흐트러지는 결과, 이후, 인가 전압에 따른 배향 상태가 되기 어려워지는 것이 원인 중 하나로서 생각되고 있다.

여기서, 횡전계의 영향을 받는 경우란, 서로 인접하는 화소 전극끼리의 전위차가 커지는 경우이며, 이것은 표시하고자 하는 화상에 있어서 흑색 레벨의(또는 흑색 레벨에 가까운) 암화소와, 백색 레벨의(또는 백색 레벨에 가까운) 명화소가 인접하는 경우이다.

이 중, 암화소에 대해서는, 인가 전압이 노멀리 블랙 모드에서의 흑색 레벨의 전압 Vbk 이상으로서 임계값 Vth1(제1 전압)을 하회하는 전압 범위 A에 있는 액정 소자(120)의 화소를 말하는 것으로 한다. 또한, 편의적으로, 액정 소자의 인가 전압이 전압 범위 A에 있는 액정 소자의 투과율 범위(계조 범위)를 「a」라 한다.

다음으로, 명화소에 대해서는, 인가 전압이 임계값 Vth2(제2 전압) 이상이며 노멀리 블랙 모드에서의 백색 레벨 전압 Vwt 이하의 전압 범위 B에 있는 액정 소자(120)로 한다. 편의적으로, 액정 소자의 인가 전압이 전압 범위 B에 있는 액정 소자의 투과율 범위(계조 범위)을 「b」라 한다.

또한, 노멀리 블랙 모드에 있어서, 임계값 Vth1은 액정 소자의 상대 투과율을 10%로 하게 하는 광학적 임계값 전압이며, 임계값 Vth2는 액정 소자의 상대 투과율을 90%로 하게 하는 광학적 포화 전압이다. 단, 임계값 Vth1 및 임계값 Vth2는, Vth2＞Vth1의 조건 하에, 각각 다른 상대 투과율에 대응한 전압이어도 된다.

액정 분자가 불안정한 상태일 때는, 액정 소자의 인가 전압이 전압 범위 A에 있어서, 도 4에 도시하는 판정 전압 Vjb(제5 전압)를 하회할 때이다. 액정 소자의 인가 전압이 판정 전압 Vjb를 하회할 때는, 그 인가 전압에 의한 세로 전계의 규제력이 배향막에 의한 규제력과 비교해서 약하므로, 액정 분자의 배향 상태는, 약간의 외적 요인에 의해 흐트러지기 쉽다. 또한, 그 후, 인가 전압이 Vjb 이상으로 되었을 때에, 그 인가 전압에 따라서 액정 분자가 경사지려고 하여도, 응답에 시간이 걸리기 쉽다. 반대로 말하면, 인가 전압이 판정 전압 Vjb 이상이면, 액정 분자가 인가 전압에 따라서 경사지기 시작하므로(투과율이 변화하기 시작하므로), 액정 분자의 배향 상태는 안정 상태에 있다고 할 수 있다. 이 때문에, 판정 전압 Vjb는 투과율로 규정한 임계값 Vth1보다도 낮은 관계에 있다.

액정 소자(120)의 인가 전압으로서 판정 전압 Vjb를 규정하는 영상 신호의 계조 레벨을, 판정 레벨 jb로 한다.

따라서, 액정 패널(100)의 전단에 설치된 영상 처리 회로(30)에서는, 영상 신호 Vid-in으로 나타나는 화상을 해석하고, 계조 범위 a의 암화소와 계조 범위 b의 명화소가 인접하는 상태가 있는지의 여부를 검출한다. 그리고, 영상 처리 회로(30)는 암화소와 명화소의 경계에 인접하는 암화소의 계조 레벨이 판정 레벨 jb를 하회하는 경우, 그 암화소의 영상 신호를, 보정 레벨 cb의 영상 신호로 보정한다. 보정 레벨 cb는 액정 소자(120)의 인가 전압으로서 보정 전압 Vcb(제6 전압)를 규정하는 영상 신호의 계조 레벨이다.

판정 레벨 jb는 계조 범위 a에 속하는 계조 레벨이다. 보정 레벨 cb는 적어도 판정 레벨 jb 이상의 계조 레벨이지만, 여기에서는, 계조 범위 a를 상회하고, 또한 계조 범위 b를 하회하는 계조 레벨의 범위인 계조 범위 d에 속한다.

또한, 영상 처리 회로(30)에서는, 인접하는 암화소 및 명화소간의 횡전계를 저감시켜서 리버스 틸트 도메인의 발생을 억제하기 위해서, 암화소에 인접하는 명화소의 인가 전압이 판정 전압 「Vjw」(제3 전압)를 상회한 경우에, 그 명화소의 인가 전압을 판정 전압 「Vjw」 이하의 보정 전압 「Vcw」(제4 전압)로 하도록, 영상 신호를 보정한다. 이하에서는, 판정 전압 「Vjw」를 규정하는 영상 신호의 계조 레벨을 판정 레벨 「jw」로 하고, 보정 전압 「Vcw」를 규정하는 영상 신호의 계조 레벨을 판정 레벨 「cw」로 한다. 보정 레벨 cw는 적어도 판정 레벨 jw 이하의 계조 레벨이지만, 여기에서는 계조 범위 d에 속한다.

여기서, 영상 신호 Vid-in(도 6의 (a))과, 영상 신호 Vid-out(도 6의 (b))의 통상의 4배속 구동에서의 관계에 대해서 설명한다. 도 6의 (a), (b)에는, 1라인의 화상의 화소를 나타내고 있고, 각 직사각형이 1화소에 대응하고 있다. 여기에 있어서, 흑색으로 다 칠해서 나타내는 화소는 암화소이며, 백색으로 다 칠해서 나타내는 화소는 명화소이다.

도 6의 (b)에 있어서, 영상 신호 Vid-in에 대응하는 영상 신호 Vid-out에 있어서는, 도면 중 위에서부터 차례대로, 제1, 제2, 제3, 제4 필드에 대응하는 영상 신호 Vid-out을 각각 나타내고 있다.

도 6의 (a)에 도시한 바와 같이, 영상 신호 Vid-in은 60㎐의 공급 속도로 공급되고, 이 영상 신호 Vid-in에 의해, 제1프레임, 제2 프레임, 제3 프레임으로 진행함에 따라, 화상이 도면 중 좌측에서 우측을 향해서 1화소씩 스크롤 이동하는 화상의 표시를 지정한다. 이 경우, 영상 신호 Vid-out이 출력되었을 때에는, 도 6의 (b)에 도시한 바와 같이, 제1 ~ 제4 필드에 의해 구성되는 1프레임 기간의 전체에서(즉, 16.67밀리초에 걸쳐), 동일 개소에 암화소와 명화소의 경계가 존재한다. 동일 위치에 이러한 경계가 장기간에 걸쳐 존재하면, 전술한 바와 같이 액정 분자의 배향 불량 상태가 안정되기 쉬워져, 그 인접 화소에 있어서는 리버스 틸트 도메인이 발생하기 쉬운 상태가 된다.

따라서, 본 실시 형태에서는, 영상 처리 회로(30)는 경계에 접하는 명화소로부터 그 경계의 반대 방향으로 연속하는 M 화소(M은 1이상의 정수) 중 판정 전압 Vjw를 상회하는 명화소에 대응하는 액정 소자(120)로의 인가 전압을 지정하는 영상 신호 Vid-in을, 1프레임 기간을 보정 기간으로 하고, 그 보정 기간 내에서 M을 변화시키고, 판정 전압 Vjw보다도 낮은 보정 전압 Vcw를 지정하는 영상 신호로 보정한다. 또한, 영상 처리 회로(30)는 경계에 접하는 암화소로부터 그 경계의 반대 방향으로 연속하는 N 화소(N은 1이상의 정수) 중 판정 전압 Vjb를 하회하는 암화소에 대응하는 액정 소자(120)로의 인가 전압을 지정하는 영상 신호 Vid-in을, 1프레임 기간(즉 영상 신호에 대응한 표시 기간)을 보정 기간으로 하고, 그 보정 기간 내에서 N을 변화시켜, 판정 전압 Vjb보다도 높은 보정 전압 Vcb를 지정하는 영상 신호로 보정한다.

이러한 생각에 기초하여, 현 프레임의 영상 신호 Vid-in을 처리하여, 액정 패널(100)로 리버스 틸트 도메인의 발생을 미연에 방지하기 위한 회로가, 도 3에 있어서의 영상 처리 회로(30)이다.

다음으로, 영상 처리 회로(30)의 상세에 대해서 도 3을 참조하여 설명한다. 도 3에 도시한 바와 같이, 영상 처리 회로(30)는 지연 회로(302), 경계 검출부(304), 보정부(306) 및 D/A 변환기(308)를 구비한다.

지연 회로(302)는 FIFO(First In First Out: 선입 선출) 메모리나 다단의 래치 회로 등에 의해 구성되고, 상위 장치로부터 공급되는 영상 신호 Vid-in을 축적하여, 소정 시간 경과 후에 판독해서 영상 신호 Vid-d로서 출력하는 것이다. 또한, 지연 회로(302)에 있어서의 축적 및 판독은, 주사 제어 회로(20)에 의해 제어된다.

경계 검출부(304)는 현 프레임 경계 검출부(3041)와, 전 프레임 경계 검출부(3042)와, 보존부(3043)와, 적용 경계 결정부(3044)와, 판별부(3045)를 구비한다.

현 프레임 경계 검출부(3041)는, 현 프레임의 영상 신호 Vid-in으로 나타내는 화상을 해석하여, 계조 범위 a에 있는 암화소와 계조 범위 b에 있는 명화소가 인접하는 부분이 있는지의 여부를 판별한다. 그리고, 현 프레임 경계 검출부(3041)는, 인접하는 부분이 있다고 판별했을 때, 그 인접 부분인 경계를 검출하여, 경계의 위치 정보를 출력한다(제1 경계 검출부).

전 프레임 경계 검출부(3042)는, 전 프레임의 영상 신호 Vid-in으로 나타나는 화상을 해석하여, 암화소와 명화소가 인접하는 부분을 경계로 해서 검출한다. 전 프레임 경계 검출부(3042)는 영상 신호 Vid-in에 기초하여 현 프레임 경계 검출부(3041)와 동일한 수순의 처리를 실행해서 경계를 검출하고, 검출한 경계의 위치 정보를 출력한다.

보존부(3043)는 전 프레임 경계 검출부(3042)에 의해 검출된 경계의 위치 정보를 보존하고, 1프레임 기간만큼 지연시켜서 출력하는 것이다.

따라서, 현 프레임 경계 검출부(3041)에서 검출되는 경계는 현 프레임에 관계되는 것인 데 반해, 전 프레임 경계 검출부(3042)에서 검출되어 보존부(3043)에 보존되는 경계는, 전 프레임에 관계되게 된다. 즉, 전 프레임 경계 검출부(3042)는 전 프레임의 입력 영상 신호에 있어서의 암화소와 명화소의 경계를 검출한다(제2 경계 검출부).

적용 경계 결정부(3044)는 현 프레임 경계 검출부(3041)에 의해 검출된 현 프레임 화상의 경계 중, 보존부(3043)에 보존된 전 프레임 화상의 경계와 동일한 부분을 제외한 것을, 적용 경계로서 결정한다. 즉, 적용 경계는 전 프레임으로부터 현 프레임에 걸쳐서 변화한 경계이며, 바꾸어 말하면, 전 프레임에서는 존재하지 않고, 또한 현 프레임에서는 존재하는 경계로 환언된다.

판별부(3045)는 지연해서 출력된 영상 신호 Vid-d로 나타내는 화소가, 적용 경계 결정부(3044)에서 결정된 적용 경계에 접해 있는 명화소이며, 판정 레벨 jw를 상회하는 명화소인지의 여부를 판별하고, 판별 결과가 「예」인 경우에는, 출력 신호의 플래그 Q를 「1」로 해서 출력한다. 또한, 판별부(3045)는 영상 신호 Vid-d로 나타내는 화소가, 적용 경계 결정부(3044)에서 결정된 적용 경계에 접해 있는 암화소가 판정 레벨 jb를 하회하는 암화소인지의 여부를 판별하고, 판별 결과가 「예」인 경우에는, 출력 신호의 플래그 Q를 「1」로 해서 출력한다. 한편으로, 판별부(3045)는 적용 경계에 접해 있는 명화소에 대해서 판정 레벨 jw 이하라고 판별한 경우, 적용 경계에 접해 있는 암화소에 대해서 판정 레벨 jb 이상이라고 판별한 경우 및 암화소 및 명화소 중 어느 것도 아니라고 판별한 경우에는, 출력 신호의 플래그 Q를 「0」으로 해서 출력한다.

또한, 현 프레임 경계 검출부(3041)는, 어느 정도(적어도 3행 이상)의 영상 신호를 축적하고나서가 아니면, 표시해야 할 화상에 있어서의 수직 또는 수평 방향에 걸쳐 경계를 검출할 수 없다. 전 프레임 경계 검출부(3042)에 대해서도 마찬가지이다. 이 때문에, 상위 장치로부터의 영상 신호 Vid-in의 공급 타이밍을 조정하는 의미에서, 지연 회로(302)가 설치되어 있다.

이상이, 경계 검출부(304)의 구성의 설명이다.

여기서, 전 프레임의 영상 신호 Vid-in으로 나타나는 화상이 예를 들어 도 7의 (a)에 도시하는 바와 같고, 현 프레임의 영상 신호 Vid-in으로 나타나는 화상이 예를 들어 도 7의 (b)에 도시하는 바와 같은 경우, 각 영상 신호 Vid-in으로 나타나는 화상에 있어서의 경계는, 각각 도 7의 (c)에 도시하는 바와 같다. 그리고, 현 프레임 경계 검출부(3041)에 의해 검출되는 경계 중, 전 프레임 경계 검출부(3042)에 의해 검출되는 경계와 중복하지 않는 것이 적용 경계로서, 적용 경계 결정부(3044)에서 결정된다. 따라서, 이 경우의 적용 경계는, 도 8에 도시하는 바와 같다.

보정부(306)는 판별부(3045)로부터 공급되는 플래그 Q가 「1」인 경우에, 영상 신호 Vid-d를 보정하고, 이를 영상 신호 Vid-out으로서 출력한다. 도 9에 도시한 바와 같이, 구체적으로는, 보정부(306)는 플래그 Q가 「1」인 경우, 1프레임 기간의 제1, 제3 필드에 있어서, 적용 경계에 접하는 명화소로부터 이 적용 경계의 반대 방향으로 연속하는 M 화소(여기서는, 2화소) 중 계조 레벨이 판별 레벨 jw를 상회하는 명화소를, 보정 레벨 cw의 영상 신호로 보정한다. 또한, 보정부(306)는 1프레임 기간의 제2, 제4 필드에 있어서, 적용 경계에 접하는 명화소로부터 이 적용 경계의 반대 방향으로 연속하는 M 화소(여기서는, 4 화소) 중 계조 레벨이 판별 레벨 jw를 상회하는 명화소를, 보정 레벨 cw의 영상 신호로 보정한다. 또한, 보정부(306)는 플래그 Q가 「1」인 경우, 1프레임 기간의 제1, 제3 필드에 있어서, 적용 경계에 접하는 암화소로부터 이 적용 경계의 반대 방향으로 연속하는 N 화소(여기서는, 3화소) 중, 계조 레벨이 판별 레벨 jb를 하회하는 암화소를, 보정 레벨 cb의 영상 신호로 보정한다. 또한, 보정부(306)는 1프레임 기간의 제2, 제4 필드에 있어서, 적용 경계에 접하는 암화소로부터 이 적용 경계의 반대 방향으로 연속하는 N 화소(여기서는, 5 화소) 중 계조 레벨이 판별 레벨 jb를 하회하는 암화소를, 보정 레벨 cb의 영상 신호로 보정한다.

한편, 보정부(306)는 플래그 Q가 「0」일 때에는, 영상 신호를 보정하지 않고, 영상 신호 Vid-d를 그대로 영상 신호 Vid-out으로서 출력한다.

또한, 암화소의 어느 일각에 있어서 종횡으로 연속하는 경계가 위치하고 있는 암화소나 명화소의 어느 일각에 있어서 종횡으로 연속하는 경계가 위치하고 있는 명화소도, 「경계에 접하고 있다」고 취급한다. 이것은, 경사 방향으로 1화소만큼 화상이 이동했을 때에 대처하기 위함이다. 이에 반해, 암화소의 어느 일각에 있어서 세로 또는 가로에만 끊어진 경계가 위치하는 암화소나 명화소의 어느 일각에 있어서 세로 또는 가로에만 끊어진 경계가 위치하는 명화소에 대해서는, 종횡으로 연속한 경계가 위치하고 있지 않으므로, 경계에 접하고 있다고는 간주할 수 없다.

D/A 변환기(308)는 디지털 데이터인 영상 신호 Vid-out을, 아날로그의 데이터 신호 Vx로 변환한다. 본 실시 형태에서는, 면 반전 방식으로 하고 있으므로, 데이터 신호 Vx의 극성은, 액정 패널(100)에서 1코마분의 재기입마다 전환된다.

다음으로, 액정 표시 장치(1)의 표시 동작에 대해서 설명하면 상위 장치로부터는 영상 신호 Vid-in이, 프레임에 걸쳐 1행 1열 ~ 1행 n열, 2행 1열 ~ 2행 n열, 3행 1열 ~ 3행 n열, …, m행 1열 ~ m행 n열의 화소의 순서로, 공급된다. 영상 처리 회로(30)는, 영상 신호 Vid-in을 지연·보정 등의 처리를 해서 영상 신호 Vid-out으로서 출력한다.

여기서, 1행 1열 ~ 1행 n열의 영상 신호 Vid-out이 출력되는 수평 유효 주사 기간(Ha)에서 보았을 때에, 처리된 영상 신호 Vid-out은 홀수 필드인지 짝수 필드인지에 따라서 필드마다 기입 극성이 교체되도록, D/A 변환기(308)에 의해, 도 5의 (b)에서 도시한 바와 같이 정극성 또는 부극성의 데이터 신호 Vx로 변환된다. 제1 필드에서는 정극성의 데이터 신호로 변환된다. 이 데이터 신호 Vx는, 데이터선 구동 회로(140)에 의해 1 ~ n열째의 데이터선(114)에 데이터 신호 X1 ~ Xn으로서 샘플링된다.

한편, 1행 1열 ~ 1행 n열의 영상 신호 Vid-out이 출력되는 수평 주사 기간에서는, 주사 제어 회로(20)가 주사선 구동 회로(130)에 대해 주사 신호 Y1만을 H 레벨이 되도록 제어한다. 주사 신호 Y1이 H 레벨이면, 1행째의 TFT(116)가 온 상태가 되므로, 데이터선(114)에 샘플링된 데이터 신호는, 온 상태에 있는 TFT(116)를 통해서 화소 전극(118)에 인가된다. 이에 의해, 1행 1열 ~ 1행 n열의 액정 소자에는, 각각 영상 신호 Vid-out에서 지정된 계조 레벨에 따른 정극성 전압이 기입된다.

계속해서, 2행 1열 ~ 2행 n열의 영상 신호 Vid-in은, 마찬가지로 영상 처리 회로(30)에 의해 처리되어, 영상 신호 Vid-out으로서 출력됨과 함께, D/A 변환기(308)에 의해 정극성의 데이터 신호로 변환된 다음, 데이터선 구동 회로(140)에 의해 1 ~ n열째의 데이터선(114)에 샘플링된다.

2행 1열 ~ 2행 n열의 영상 신호 Vid-out이 출력되는 수평 주사 기간에서는, 주사선 구동 회로(130)에 의해 주사 신호 Y2만이 H 레벨이 되므로, 데이터선(114)에 샘플링된 데이터 신호는, 온 상태에 있는 2행째의 TFT(116)를 통해서 화소 전극(118)에 인가된다. 이에 의해, 2행 1열 ~ 2행 n열의 액정 소자에는, 각각 영상 신호 Vid-out에서 지정된 계조 레벨에 따른 정극성 전압이 기입된다.

이하 마찬가지의 기입 동작이 3, 4, …, m행째에 대해 실행되고, 이에 의해, 각 액정 소자에, 영상 신호 Vid-out에서 지정된 계조 레벨에 따른 전압이 기입되어, 영상 신호 Vid-in에서 규정되는 투과상이 제작되게 된다.

다음의 필드에서는, 데이터 신호의 극성 반전에 의해 영상 신호 Vid-out이 부극성의 데이터 신호로 변환되는 이외에, 마찬가지의 기입 동작이 실행된다.

도 5의 (b)는, 영상 처리 회로(30)로부터, 수평 주사 기간(H)에 걸쳐서 1행 1열 ~ 1행 n열의 영상 신호 Vid-out이 출력되었을 때의 제1, 제2 필드의 데이터 신호 Vx의 일례를 나타내는 전압 파형도이다. 본 실시 형태에서는, 노멀리 블랙 모드로 하고 있으므로, 데이터 신호 Vx는, 정극성이면, 기준 전압 Vcnt에 대해, 영상 처리 회로(30)에 의해 처리된 계조 레벨에 따른 분만큼 고위측의 전압(도면에 있어서 위 화살표(↑)로 나타냄)이 되고, 부극성이면, 기준 전압 Vcnt에 대해, 계조 레벨에 따른 분만큼 낮은 위치측의 전압(도면에 있어서 아래 화살표(↓)로 나타냄)이 된다.

상세하게는, 데이터 신호 Vx의 전압은, 정극성이면, 백색에 상당하는 전압 Vw(+)로부터 흑색에 상당하는 전압 Vb(+)까지의 범위이고, 한편 부극성이면, 백색에 상당하는 전압 Vw(-)로부터 흑색에 상당하는 전압 Vb(-)까지의 범위에서, 각각 기준 전압 Vcnt로부터 계조에 따른 분만큼 편위한 전압이 된다.

전압 Vw(+) 및 전압 Vw(-)은, 전압 Vcnt를 중심으로 서로 대칭의 관계에 있다. 전압 Vb(+) 및 Vb(-)에 대해서도 전압 Vcnt를 중심으로 서로 대칭의 관계에 있다.

또한, 도 5의 (b)는, 데이터 신호 Vx의 전압 파형을 나타내는 것이며, 액정 소자(120)에 인가되는 전압(화소 전극(118)과 공통 전극(108)의 전위차)과는 다르다. 또한, 도 5의 (b)에 있어서의 데이터 신호의 전압의 세로 스케일은, 도 5의 (a)에 있어서의 주사 신호 등의 전압 파형과 비교해서 확대되어 있다.

이상 설명한 제1 실시 형태의 영상 처리 회로(30)에서는, 보정 화소의 영상 신호를, 1프레임 기간에 있어서 보정 화소수 M, N을 변화시켜서 영상 신호를 보정한다. 이에 의해, 도 9의 기재로부터도 알 수 있듯이, 암화소 및 명화소 각각에 대해서, 보정 화소와 비보정 화소의 경계가 1프레임 기간에 걸쳐 동일 위치에 계속해서 존재하지 않는다. 따라서, 영상 처리 회로(30)에 의하면, 인접하는 암화소 및 명화소에 있어서 발생하는 리버스 틸트 도메인을 저감시키기 위한 보정에 의해, 비보정 화소에 리버스 틸트 도메인이 발생하는 것을 억제할 수 있다.

또한, 영상 처리 회로(30)는 M, N을 변화시키는 경우에, 변화 전부터 2이상 변화시키고 있다. 이렇게 하고 있는 것은, 보정 화소와 비보정 화소의 경계를 적어도 2화소분 변화시키면, 리버스 틸트 도메인이 공간적인 연결을 분단하는 효과가 최대가 되어, 인접하는 보정 화소와 비보정 화소 사이에 발생하는 횡전계에 기인하는 리버스 틸트 도메인의 발생이 억제된다고 하는 지식을 얻었기 때문이다. 또한, 본 실시 형태에서는, 보정 화소수가 많아질수록 표시 배반이 눈에 띄기 쉬워진다고 하는 지식으로부터, 영상 처리 회로(30)는 명화소의 보정 화소수 M이 4 화소 이내에 들도록 하고 있다.

<제1 실시 형태의 변형예>

(제1 실시 형태의 변형예 1)

전술한 제1 실시 형태에 있어서, 보정부(306)는 제1 필드와 제3 필드를 동일한 보정 화소수로 하고, 제2 필드와 제4 필드를 동일한 보정 화소수로 하고 있었지만, 동일한 보정 화소수로 하는 조합은 이에 제한하지 않는다. 예를 들어, 도 10에 도시한 바와 같이, 보정부(306)는 제1 필드와 제2 필드를 동일한 보정 화소수로 하고, 제3 필드와 제4 필드를 동일한 보정 화소수로 해도 된다.

(제1 실시 형태의 변형예 2)

전술한 제1 실시 형태에 있어서, 보정부(306)는 1프레임 기간의 전체 필드를 보정 기간으로 해서 영상 신호를 보정하고 있었지만, 1프레임 기간 중 적어도 일부를 보정 기간으로 하면 되고, 나머지의 기간에 있어서는 영상 신호를 보정하지 않도록 해도 된다. 예를 들어, 도 11에 도시한 바와 같이, 보정부(306)는 제1 필드 및 제3 필드로 영상 신호를 보정하고, 제2 및 제4 필드에서는 영상 신호를 보정하지 않도록 해도 된다.

(제1 실시 형태의 변형예 3)

전술한 제1 실시 형태에 있어서, 보정부(306)는 명화소의 보정 레벨을 cw로 하고, 암화소의 보정 레벨을 cb로 하고 있었지만, 각 보정 레벨을 동적으로 변화시켜도 된다. 예를 들어, 도 12에 도시한 바와 같이, 보정부(306)는 제1 필드 및 제3 필드에서는, 보정 전의 명화소의 계조 레벨을 높게 하는 보정 레벨 w1로 명화소의 영상 신호를 보정하고, 보정 전의 암화소의 계조 레벨을 높게 하는 보정 레벨 b1으로 암화소의 영상 신호를 보정하는 동시에, 제2 필드 및 제4 필드에서는, 보정 전의 명화소의 계조 레벨을 낮게 하는 보정 레벨 w2로 명화소의 영상 신호를 보정하고, 보정 전의 암화소의 계조 레벨을 낮게 하는 보정 레벨 b2로 암화소의 영상 신호를 보정해도 된다. 이렇게 보정 레벨 w1은, 적어도 보정 전의 명화소의 계조 레벨보다도 높은 계조 레벨이며, 보정 레벨 w2는, 적어도 보정 전의 명화소의 계조 레벨보다도 낮은 계조 레벨이기 때문에, w1＞w2의 관계를 만족한다. 보정 레벨 b1은, 적어도 보정 전의 암화소의 계조 레벨보다도 높은 계조 레벨이며, 보정 레벨 b2는, 적어도 보정 전의 암화소의 계조 레벨보다도 낮은 계조 레벨이기 때문에, b1>b2의 관계를 만족한다. 이렇게 보정부(306)가, 보정 화소의 화소에 대해서, 1프레임 기간 내에 보정 전보다도 계조 레벨을 높게 하는 보정과, 보정 전보다도 계조 레벨을 낮게 하는 보정을 행하면, 보정에 의한 1프레임 기간에 있어서의 투과율의 적분값(적분 투과율)의 변화를 억제할 수 있다. 이렇게 함으로써, 영상 신호의 보정에 의한 투과율 변화가 유저에게 지각되는 것을 억제할 수 있다.

또한, 보정부(306)는 명화소 및 암화소 각각에 대해서 보정 레벨을 3종류 이상으로 해도 된다.

(제1 실시 형태의 변형예 4)

전술한 제1 실시 형태에 있어서, 보정부(306)는 명화소 및 암화소 각각에 대해서 보정 화소수를 변화시키고 있었지만, 명화소 또는 암화소의 한쪽만의 보정 화소수를 변화시켜도 된다. 예를 들어, 도 13에 도시한 바와 같이, 보정부(306)는 명화소의 보정 화소수 M을 2화소 및 4 화소의 한쪽으로 하고, 암화소의 보정 화소수 N을 3화소로 고정시켜도 된다.

(제1 실시 형태의 변형예 5)

전술한 제1 실시 형태에 있어서, 보정부(306)는 보정 화소수 M을 2화소 또는 4 화소 중 어느 하나로 하도록 2종류의 화소수를 교대로 변화시키고 있었지만, 3종류 이상의 화소수를 차례대로 변화시켜도 된다. 또한, 보정부(306)는 1프레임 기간에 있어서 동일한 보정 화소수 M을 채용하는 횟수를 몇회로 해도 된다(제1 실시 형태에서는 2회). 보정부(306)는 1프레임 기간에 있어서 동일한 보정 화소수 M을 채용하는 횟수를 3회 이상으로 하여, 보정 화소수 M을 반복해서 변화시켜도 된다. 마찬가지로, 보정부(306)는 보정 화소수 N에 대해서도 3종류 이상의 화소수를 차례대로 변화시켜도 되고, 1프레임 기간에 있어서 동일한 보정 화소수 N을 채용하는 횟수를 3회 이상으로 하여, 보정 화소수 N을 반복해서 변화시켜도 된다. 또한, 보정부(306)는 1프레임 기간의 일부 또는 전체에 있어서, 보정 화소수 M=N으로 해도 되고, 암화소의 보정 화소수 N이 4 화소 이내에 들도록 해도 된다.

<제2 실시 형태>

다음으로, 본 발명의 제2 실시 형태에 대해서 설명한다.

이 실시 형태에서는, 영상 처리 회로(30)는 액정 분자의 틸트 방위각 및 틸트각을 고려해서 보정 화소를 더 좁히는 점에서, 전술한 제1 실시 형태와 다르다. 액정 분자의 틸트 방위각 및 틸트각을 고려하는 근거에 대해서 우선 설명한다.

전술한 바와 같이, 변화 전에 있어서 액정 분자가 불안정한 상태에 있었던 화소는, 화상의 움직임에 의해 암화소와 명화소가 인접하게 되었을 때의 횡전계의 영향에 의해, 리버스 틸트 도메인이 발생하기 쉬운 상황에 있다고 할 수 있다. 단, 액정 분자의 초기 배향 상태를 고려해서 검토하면, 암화소와 명화소의 위치 관계에 의해 리버스 틸트 도메인이 발생하는 경우와 발생하지 않는 경우가 있다.

도 14의 (a)는, 액정 패널(100)에 있어서 서로 세로 방향 및 가로 방향에 인접하는 2×2의 화소를 도시하는 도면이며, 도 14의 (b)는, 액정 패널(100)을, 도 14의 (a)에 있어서의 p-q선을 포함하는 수직면에서 파단했을 때의 간이 단면도이다.

도 14에 도시한 바와 같이, VA 방식의 액정 분자는, 화소 전극(118)과 공통 전극(108)의 전위차(액정 소자의 인가 전압)가 제로인 상태에 있어서, 틸트각이 θa이고, 틸트 방위각이 θb(=45도)로, 초기 배향하고 있는 것으로 한다. 여기서, 리버스 틸트 도메인은, 전술한 바와 같이 화소 전극(118)끼리의 횡전계에 기인해서 발생하기 때문에, 화소 전극(118)이 설치된 소자 기판(100a)의 측에 있어서의 액정 분자의 거동이 문제가 된다. 이 때문에, 액정 분자의 틸트 방위각 및 틸트각에 대해서는, 화소 전극(118)(소자 기판100a)의 측을 기준으로 해서 규정한다.

상세하게는, 틸트각 θa란, 도 14의 (b)에 도시한 바와 같이, 기판 법선 Sv를 기준으로 해서, 액정 분자의 장축 Sa 중, 화소 전극(118)측의 일단부를 고정점으로 해서 공통 전극(108)측의 타단부가 경사졌을 때에, 액정 분자의 장축 Sa가 이루는 각도로 한다.

한편, 틸트 방위각 θb란, 데이터선(114)의 배열 방향인 Y 방향을 따른 기판 수직면을 기준으로 해서, 액정 분자의 장축 Sa 및 기판 법선 Sv를 포함하는 기판 수직면(p-q선을 포함하는 수직면)이 이루는 각도로 한다. 또한, 틸트 방위각 θb에 대해서는, 화소 전극(118)의 측으로부터 공통 전극(108)을 향해서 평면에서 보았을 때에, 화면 상측 방향(Y 방향의 반대 방향)으로부터, 액정 분자의 장축의 일단부를 시점으로 해서 타단부를 향하는 방향(도 14의 (a)에서는 우상 방향)까지를, 시계 방향으로 규정한 각도로 한다.

또한, 마찬가지로 화소 전극(118)의 측으로부터 평면에서 보았을 때에, 액정 분자에 있어서의 화소 전극측의 일단부로부터 타단부를 향하는 방향을 편의적으로 틸트 방위의 하류측이라 칭하고, 반대로 타단부로부터 일단부를 향하는 방향(도 14의 (a)에서는 좌하 방향)을 편의적으로 틸트 방위의 상류측이라 칭하는 것으로 한다.

일본 특허 공개 제2011-107174호 공보에도 개시되어 있는 바와 같이, VA 방식(노멀리 블랙 모드)의 액정에 있어서, 도 14의 (a)에 도시한 바와 같이 틸트 방위각 θb가 45도인 경우, 자화소 및 주변 화소에 있어서 액정 분자가 불안정한 상태에서 자기 화소만 명화소로 변화했을 때, 그 자기 화소에 있어서 리버스 틸트는, 도 14의 (c)에 도시한 바와 같이, 좌변 및 하변을 따른 내주 영역에서 발생한다. 따라서, 어느 n 프레임에 착안했을 때, 다음과 같은 요건을 충족시키는 경우에, n 프레임에 있어서 다음 화소로 리버스 틸트 도메인의 영향을 받는다고 할 수 있다.

즉,

(1) n 프레임에 착안했을 때에 암화소와 명화소가 인접하여, 즉 인가 전압이 낮은 상태의 화소와 인가 전압이 높은 상태의 화소가 인접하여, 횡전계가 강해지는 경우이며, 또한

(2) n 프레임에 있어서, 상기 명화소(인가 전압 고)가, 인접하는 암화소(인가 전압 저)에 대하여, 액정 분자에 있어서의 틸트 방위의 상류측에 상당하는 좌하측, 좌측 또는 하측에 위치하는 경우에,

(3) n 프레임에 있어서 상기 명화소로 변화하는 화소가, 1프레임 전인 (n-1) 프레임에서는, 액정 분자가 불안정한 상태에 있었을 때,

n 프레임에 있어서 상기 명화소에서 리버스 틸트가 발생한다는 것이다.

이미 이유를 설명했지만, (2)에 있어서, 암화소와 명화소가 인접하는 부분을 나타내는 경계가, 전 프레임으로부터 1화소만큼 이동하고 있을 때에는, 보다 한층 리버스 틸트 도메인의 영향을 받기 쉬워진다고 생각된다.

이러한 생각에 기초하여, 현 프레임의 영상 신호 Vid-in을 처리하여, 액정 패널(100)에서 리버스 틸트 도메인의 발생을 미연에 방지하기 위한 회로가, 도 15에 있어서의 영상 처리 회로(30)이다.

다음으로, 영상 처리 회로(30)의 상세에 대해서 도 15를 참조하여 설명한다. 도 15에 도시한 바와 같이, 영상 처리 회로(30)는 지연 회로(302), 경계 검출부(304a), 보정부(306) 및 D/A 변환기(308)를 구비한다. 이 중, 지연 회로(302) 및 D/A 변환기(308)는, 전술한 제1 실시 형태의 구성과 동등한 기능을 실현하는 것이다.

경계 검출부(304a)는, 제1 실시 형태의 경계 검출부(304)의 구성 외에, 리스크 경계 검출부(3046)를 갖고 있다. 리스크 경계 검출부(3046)는 현 프레임의 영상 신호 Vid-in으로 나타내는 화상을 해석하여, 계조 범위 a에 있는 암화소와 계조 범위 b에 있는 명화소가 수직 또는 수평 방향으로 인접하는 부분이 있는지의 여부를 판별한다. 그리고, 리스크 경계 검출부(3046)는 인접하는 부분이 있다고 판별했을 때에, 그 인접 부분의 경계의 일부분이며, 암화소가 상측에 위치하고 명화소가 하측에 위치하는 부분과, 암화소가 우측에 위치하고 명화소가 좌측에 위치하는 부분을 추출하고, 이를 리스크 경계로서 검출하여, 경계의 위치 정보를 출력한다. 이와 같이 해서, 리스크 경계 검출부(3046)는 암화소와 명화소의 경계의 일부의 경계이며, 액정(105)의 틸트 방위에서 정해지는 리스크 경계를 검출한다(제1 경계 검출부).

판별부(3045a)는 지연해서 출력된 영상 신호 Vid-d로 나타내는 화소가, 리스크 경계 검출부(3046)에서 검출된 리스크 경계이며, 또한 적용 경계 결정부(3044)에서 결정된 적용 경계인 경계에 접하는 화소인지의 여부를 판별한다. 판별부(3045a)는, 리스크 경계이며, 또한 적용 경계인 경계에 접하는 화소에 기초하여 제1 실시 형태에서 설명한 방법에서 보정 화소를 판별하고, 출력 신호를 출력한다. 그 이외는, 전술한 제1 실시 형태와 마찬가지로 판별부(3045a)는 동작한다.

보정부(306)는, 전술한 제1 실시 형태와 마찬가지로, 판별부(3045a)로부터 공급되는 플래그 Q를 따라서 동작한다(도 9 내지 도 13 참조).

이상 설명한 제2 실시 형태에서는, 영상 처리 회로(30)는 리스크 경계이며, 또한 적용 경계인 경계에 접하는 화소를 보정 화소로 하므로, 전술한 제1 실시 형태에 비해, 리버스 틸트 도메인이 발생하기 쉬운 화소를 좁히고, 보정 화소수를 저감시키면서, 리버스 틸트 도메인에 기인하는 표시 상의 문제의 발생을 억제할 수 있다. 이 이외에도, 전술한 제2 실시 형태에 따르면, 전술한 제1 실시 형태와 동등한 효과를 발휘한다.

<제2 실시 형태의 변형예>

전술한 제2 실시 형태에서는, VA 방식에 있어서 틸트 방위각 θb가 45도인 경우를 예로 들어 설명했지만, 일본 특허 공개 제2011-107174호 공보에도 개시되어 있는 바와 같이, 틸트 방위각 θb가 다른 각도라도, 제1 실시 형태보다도 보정 화소를 저감시키는 것이 가능하다. 틸트 방위각 θb가 225도인 예에 대해서 설명한다.

우선, 도 17의 (a)에 도시한 바와 같이, 자화소 및 주변 화소에 있어서 액정 분자가 불안정한 상태에서 자기 화소만 명화소로 변화했을 때, 그 자기 화소에 있어서 리버스 틸트는, 도 17의 (b)에 도시한 바와 같이, 좌변 및 하변을 따른 내주 영역에서 발생한다. 또한, 이 예에서는, 도 14에 도시한 틸트 방위각 θb가 45도인 경우의 예를 180도 회전시켰을 때와 등가이다.

틸트 방위각 θb가 225도인 경우에는, 틸트 방위각 θb가 45도인 경우에 리버스 틸트 도메인이 발생하는 요건 (1) ~ (3) 중에서, 요건 (2)를 다음과 같이 수정한다. 즉,

(2) n 프레임에 있어서, 상기 명화소(인가 전압 고)가, 인접하는 암화소(인가 전압 저)에 대하여, 액정 분자에 있어서의 틸트 방위의 상류측에 상당하는 우 상측, 우측 또는 상측에 위치하는 경우에,

로 수정한다. 또한, 요건 (1) 및 요건 (3)에 대한 변경은 없다.

따라서, 틸트 방위각 θb가 225도이면, n 프레임에 있어서, 암화소와 명화소가 인접하는 경우이며, 그 암화소가, 그 명화소에 대해 반대로 좌하측, 좌측 또는 하측에 위치하는 경우, 그 암화소에 상당하는 액정 소자에 대해, 액정 분자가 불안정한 상태로 되지 않을 것 같은 조치를 실시하면 된다.

이를 위해서는, 영상 처리 회로(30)에 있어서의 보정부(306)가, 전 프레임으로부터 현 프레임에 걸쳐서 변화한 경계 중, 암화소가 하측에 위치하고 명화소가 상측에 위치하는 부분과, 암화소가 좌측에 위치하고 명화소가 우측에 위치하는 부분의 리스크 경계에 기초하여 영상 신호를 보정하면 된다.

따라서, 틸트 방위각 θb가 225도인 경우, 도 7의 (a) 내지 도 7의 (b)와 같이 변화하는 화상은, 도 19의 (a)에 도시한 바와 같이 리스크 경계가 검출된다. 그리고, 리스크 경계이며, 또한 적용 경계인 경계는, 도 20의 (a)에 도시하는 바와 같이 된다.

다음으로, 도 18의 (a)에 도시한 바와 같이 틸트 방위각 θb가 90도인 예에 대해서 설명한다. 이 예에서는, 자화소 및 주변 화소에 있어서 액정 분자가 불안정한 상태에서 자기 화소만 명화소로 변화했을 때, 그 자기 화소에 있어서 리버스 틸트는, 도 18의 (b)에 도시한 바와 같이, 우변을 따른 영역에서 집중적으로 발생한다. 이 때문에, 상기 자기 화소에 있어서 리버스 틸트 도메인은, 우변에서 발생한 폭의 분만큼, 상변의 우변 가까이 및 하변의 우변 가까이에 두어도 발생한다는 견해도 생긴다.

이 때문에, 틸트 방위각 θb가 90도인 경우에는, 틸트 방위각 θb가 45도인 경우에 리버스 틸트 도메인이 발생하는 요건 (1) ~ (3) 중에서, 요건 (2)를 다음과 같이 수정한다. 즉,

(2) n 프레임에 있어서, 상기 명화소(인가 전압 고)가, 인접하는 암화소(인가 전압 저)에 대하여, 액정 분자에 있어서의 틸트 방위의 상류측에 상당하는 좌측 뿐만만 아니라, 그 좌측에서 발생하는 영역의 영향을 받는 상측 또는 하측에 위치하는 경우에,

로 수정한다. 또한, 요건 (1) 및 요건 (3)에 대한 변경은 없다.

따라서, 틸트 방위각 θb가 90도이면, n 프레임에 있어서, 암화소와 명화소가 인접하는 경우이며, 그 암화소가, 그 명화소에 대해 반대로 우측, 하측 또는 상측에 위치하는 경우, 그 암화소에 상당하는 액정 소자에 대해, 액정 분자가 불안정한 상태로 되지 않을 것 같은 조치를 실시하면 된다.

이를 위해서는, 영상 처리 회로(30)에 있어서의 보정부(306)가, 전 프레임으로부터 현 프레임에 걸쳐서 변화한 경계 중, 암화소가 우측에 위치하고 명화소가 좌측에 위치하는 부분과, 암화소가 상측에 위치하고 명화소가 하측에 위치하는 부분과, 암화소가 하측에 위치하고 명화소가 상측에 위치하는 부분의 리스크 경계에 기초하여 영상 신호를 보정하면 된다.

따라서, 틸트 방위각 θb가 90도인 경우, 도 7의 (a) 내지 도 7의 (b)와 같이 변화하는 화상은, 도 19의 (b)에 도시한 바와 같이 리스크 경계가 검출된다. 그리고, 리스크 경계이며, 또한 적용 경계인 경계는, 도 20의 (b)에 도시하는 바와 같이 된다.

<제3 실시 형태>

다음으로, 본 발명의 제3 실시 형태에 대해서 설명한다.

이하의 설명에 있어서, 제1, 2 실시 형태와 동일 구성에 대해서는 동일한 부호를 붙여 나타내고, 그 설명에 대해서는 적절히 생략한다.

본 실시 형태의 영상 처리 회로(30)는, 현 프레임에 있어서 암화소와 명화소가 인접하는 경계를 검출하고, 그 검출한 경계 중, 전 프레임으로부터 현 프레임에 걸쳐서 1화소만큼 이동한 경계에 접하는 암화소를 보정 화소로 하고, 그 이외의 화소를 보정 화소로 하지 않는다. 전술한 제1 실시 형태에서 도 27을 사용해서 이미 설명한 바와 같이, 명화소를 배경으로 한 암화소의 영역이 프레임마다 2화소 이상씩 이동할 때에, 이러한 테일링 현상은 현재화하지 않는다(또는, 시인되기 어렵다). 따라서, 영상 처리 회로(30)가 이러한 1화소만큼 이동한 경계의 인접 화소를 보정 화소가 요건으로 하면, 보정 화소수를 더 줄인다.

따라서, 이 실시 형태에서는, 적용 경계 결정부(3044)가 현 프레임 경계 검출부(3041) 및 전 프레임 경계 검출부(3042)에 의한 경계의 검출 결과로부터, 1화소만큼 이동한 경계만을 적용 경계로서 결정하고, 전 프레임으로부터 이동하지 않고 있는 경계 및 2화소 이상 이동한 리스크 경계를 적용 경계로서 결정하지 않는다. 영상 처리 회로(30)의 그 외의 각 부가 실현하는 기능은, 전술한 제1, 2 실시 형태와 동일하다.

도 21은 본 실시 형태의 보정 처리를 설명하는 도면이다.

도 21에 도시한 바와 같이, 도 21의 (a)에 도시하는 화상으로부터 도 21의 (b)에 도시하는 화상으로 변화하여, 전 프레임으로부터 현 프레임에 걸쳐서 도시와 같이 변화한 경계라도, 영상 처리 회로(30)는 도 21의 (c)에 도시한 바와 같이, 1pixel/1flame(1프레임당 1화소 이동)의 이동의 조건을 만족하는 경계에 기초하여 보정 화소를 정하고, 예를 들어 2화소분 경계가 이동한 것 같은 경계에 기초해서는 보정 화소를 정하지 않는다.

이에 의해, 보정부(306)는 리버스 틸트 도메인이 보다 발생하기 쉬운 개소로더 좁혀서 보정할 수 있다.

<제4 실시 형태>

다음으로, 본 발명의 제4 실시 형태를 설명한다.

보정 화소가 많아진 경우, 보정 화소에 기인하는 표시 배반이 눈에 띄게 될 우려가 있다. 따라서, 본 실시 형태에서는, 화상의 움직임을 고려해서 이하와 같이 보정 화소의 화소를 정한다.

도 22 내지 도 24에 있어서, (a)는 1라인의 화상의 화소에 있어서의 N 프레임으로부터 N+5 프레임까지의 화상의 움직임의 모습을 설명하는 도면이며, (b)는 (a)에 있어서 우측으로부터 2번째에 위치하는 화소 P의 투과율의 시계열 변화를 설명하는 그래프이다.

도 22의 (a)에 도시한 바와 같은, 화상의 이동 방향(도면 중 우측 방향)에 있어서의 암화소의 연속수가 적은 표시 패턴(여기서는, 백색 화소를 배경으로 한 연속 2화소의 암화소의 패턴)이, 1pixel/frame으로 움직였던 경우를 생각한다. 이 경우, 화소 P에 주목하면, N+2 및 N+3 프레임째에 있어서 계조 범위 a에 속하는 전압 Va가 인가되고, 그 전후의 프레임에서는 계조 범위 b에 속하는 전압 Vb가 인가된다. 가령 액정의 응답 속도를 무시하면, N+2 및 N+3 프레임째에 있어서, 화소 P는, 도 22의 (b)에 「Va의 정적 투과율」로 나타낸 투과율에 도달할 것이다. 그러나, 실제로는, 도 22의 (b)에 도시한 바와 같이, N+3 프레임째 종료 시점에 있어서의 투과율은, 전압 Va를 인가했을 때의 정적 투과율보다도 높다. 이것은 액정 소자의 응답 속도에 반해 전압 Va의 인가 기간이 짧은 것에 의한 것이다. 이때, 액정의 틸트각은 프리틸트각보다도 큰 상태가 되고 있기 때문에, 가령 이 암화소에 강한 횡전계가 걸렸다고 하여도, 리버스 틸트 도메인은 발생하기 어렵다. 이러한 생각으로부터, 이러한 암화소에 대해서는, 본 실시 형태에서는 리버스 틸트 도메인을 저감시키기 위한 보정 화소로 하지 않는다.

또한, 도 22의 (a)에 도시한 바와 같이, 이러한 암화소의 인가 전압을, 보정 전압 Vcb로 보정한 경우, 전압 Vb→전압 Va로의 응답보다도 전압 Vb→보정 전압 Vcb로의 응답 쪽이 늦기 때문에, 도 23의 (b)에 도시한 바와 같이, N+2 및 N+3 프레임째에 있어서, 보정 화소의 투과율이 보정 없음의 경우보다도 높아진다. 그 결과, 배경의 백색 화소와 암화소의 패턴과의 계조차가 작아져서, 화상에 있어서의 콘트라스트비(동화상 콘트라스트)가 원래의 화상보다도 저하해 버린다.

이상의 이유에 의해, 명화소에 접하는 암화소라도, 전압 Va를 인가했을 때의 정적 투과율에 도달하기 전에, 전압 Va의 인가 기간이 종료해 버리는 암화소에 대해서는, 리버스 틸트 도메인을 저감시키기 위한 보정을 하지 않는 것이 바람직하다고 할 수 있다. 여기서, 액정 패널(100)의 표시 화면이 갱신되는 시간 간격을 S(밀리초)라 하고, 임계값 Vth2를 상회하는 인가 전압으로부터 Vth1을 하회하는 인가 전압으로 전환되었을 때의 액정 소자(120)의 응답 시간을 T(밀리초)라 하자. 이 경우에, 응답 시간 T가 2.5×S였다로 하면, 전압 Va의 인가 기간이 2S이면, 도 22에 도시한 바와 같이, 액정 소자(120)는 정적 투과율에 도달하지 않는다. 한편, 전압 Va의 인가 기간이 3S 이상 계속되면, 도 24의 N+4 프레임째에 도시한 바와 같이, 액정 소자(120)는 정적 투과율에 도달한다. 따라서, 표시 상의 문제가 눈에 띄기 쉬운 1pixel/frame으로 화상이 움직였을 때의 표시 상의 문제를 억제하기 위해서는, 전압 Va가 인가되는 암화소가 연속 3화소 이상 계속된 경우에는, 리버스 틸트 도메인을 저감시키기 위한 보정이 필요하다. 한편, 전압 Va가 인가되는 암화소가 연속 2화소 이하인 경우에는, 리버스 틸트 도메인을 저감시키기 위한 보정이 필요없다. 일반화하면, 보정 화소로 해야 할 암화소의 연속수를 R(R은 2이상의 정수)로 하면, 연속수 R이 응답 시간 T를 시간 간격 S로 나눈 값의 정수부의 값에 1을 더한 값 이상인 경우에는, 이들 암화소의 보정이 필요해진다고 하는 것이다. 따라서, 영상 처리 회로(30)는 경계에 접하는 암화소로부터 이 경계의 반대 방향을 향해서 R개(R은 2이상의 정수)의 암화소가 연속한 경우에, 그 경계에 기초하여 보정 화소를 정하고, 암화소를 보정 화소로 하면 된다.

또한, 응답 시간 T에 대해서는, 예를 들어 명화소의 최대 계조를 나타내는 전압 Vwt가 인가되었을 때의 정적 투과율의 액정 소자가, 임계값 Vth1을 하회하는 전압(예를 들어, 최소 계조를 나타내는 전압 Vbk)이 인가되었을 때의 정적 투과율에 도달할 때까지의 시간을 사전에 조사해 두면 좋다.

도 25는 응답 시간 T가 2.5×S인 경우의, 영상 처리 회로(30)에 의한 보정 처리의 개요를 설명하는 도면이다.

도 25의 (a)에 도시한 바와 같은 1라인의 화상이 있었던 경우, 도 25의 (b)에 도시한 바와 같이, 이 1라인의 화상을 구성하는 화소가 보정된다. 구체적으로는, 양측으로부터 명화소에 끼워져 있었던 암화소가 연속해서 5개 배열하는 경우, 암화소의 연속수 R(=5)이 응답 시간 T를 시간 간격 S로 나눈 값의 정수부의 값에 1을 더한 값(즉 3) 이상이기 때문에, 이들 암화소 중, 명화소에 인접해 있는 2개의 암화소가 보정 대상이 되어 계조 레벨 cb의 영상 신호로 보정된다. 한편, 양측으로부터 명화소에 끼워져 있었던 암화소가 연속해서 2개 배열하는 경우, 암화소의 연속수 R(=2)이 응답 시간 T를 시간 간격 S로 나눈 값의 정수부의 값에 1을 더한 값(즉 3) 미만이기 때문에, 이들 암화소는 보정 대상으로 되지 않는다.

이상 설명한 제4 실시 형태에 따르면, 영상 처리 회로(30)는 적용 경계에 접하는 암화소라도, 1pixel/frame으로 화상이 움직였을 때에, 액정 소자의 응답 속도와 액정 패널(100)의 갱신 간격의 관계에 의해 정적 투과율에 도달하지 않는 암화소에 대해서는, 보정 화소로부터 제외한다. 이에 의해, 영상 처리 회로(30)는 동화상에 있어서 리버스 틸트 도메인이 발생하기 쉬운 암화소로 좁혀서 보정 화소로 할 수 있고, 리버스 틸트 도메인을 저감시키기 위한 영상 신호의 보정에 기인하는, 동화상 콘트라스트의 저하와 같은 표시 배반의 발생을 억제할 수 있다.

<변형예>

(변형예1)

전술한 각 실시 형태에 있어서, 영상 처리 회로(30)는 명화소 및 암화소의 양쪽을 보정 화소로 하고 있었지만, 명화소 또는 암화소의 한쪽만을 보정 화소로 해도 된다.

(변형예 2)

전술한 각 실시 형태에 있어서, 영상 처리 회로(30)는 전 프레임으로부터 현 프레임에 걸쳐서 변화하는 경계를 검출하고, 검출한 경계에 접하는 화소에 의해 보정화소를 정하고 있었다. 영상 처리 회로(30)가, 전 프레임 경계 검출부(3042), 보존부(3043) 및 적용 경계 결정부(3044)에 상당하는 구성을 갖고 있지 않아도, 본 발명을 특정할 수 있다. 이러한 영상 처리 회로(30)의 구성이라도, 리버스 틸트 도메인을 저감시키기 위한 보정에 의해, 비보정 화소에 리버스 틸트 도메인이 발생하는 것을 억제할 수 있다.

(변형예 3)

전술한 각 실시 형태에서는, 액정(105)에 VA 방식을 사용한 예에 대해서 설명했지만 TN 방식으로 해도 된다. 그 이유는 일본 특허 공개 제2011-107174호 공보에도 개시되어 있는 바와 같다.

(변형예 4)

보정부(306)가 영상 신호를 보정하는 경우에, 표시 영역(101)의 화상의 밝기에 따른 계조 레벨의 영상 신호로 보정해도 된다. 예를 들어, 보정부(306)는 표시 영역(101)의 밝기의 지표가 되는 정보를 취득하고, 취득한 정보에 의해 정해지는 밝기의 레벨이 높을(즉, 밝을)수록, 보정 후의 영상 신호의 계조 레벨을 높게 한다. 이렇게 하는 것은, 표시 영역(101)이 밝을수록, 보정에 의한 계조 레벨의 변화가 눈에 띄기 어렵기 때문이며, 리버스 틸트 도메인의 저감을 우선시키기 위해서 보정 후의 계조 레벨을 높게 해도 유저가 표시 배반을 지각하기 어렵게 한다는 것이다. 표시 영역(101)의 밝기의 지표가 되는 정보로서는, 표시 영역(101) 주변의 영상 표시 환경의 밝기(예를 들어 조도)가 있다. 이 경우, 액정 표시 장치(1)에 설치된 광센서의 검지 결과를 보정부(306)가 취득하고, 보정부(306)는 보정 후의 계조 레벨을 결정하면 된다. 이 이외에도, 보정부(306)는 입력 영상 신호의 계조 레벨을, 밝기의 지표가 되는 정보(예를 들어, 1프레임의 입력 영상 신호의 계조 레벨의 평균값)로서 취득해도 된다. 고계조 레벨의 영상 신호의 화상을 표시하는 경우일수록, 표시 영역(101)도 밝아지기 때문이다. 또한, 보정부(306)는 표시 영역(101)에 표시되는 화상의 밝기 또는 콘트라스트비를 규정하는 복수의 영상 표시 모드 중 어느 한쪽을 지정하는 모드 정보를 취득해도 된다. 보정부(306)는 영상 표시 모드로 정해지는 휘도 또는 콘트라스트비에 따른 보정량을 사용한다. 이 경우, 보정부(306)는 소위 다이내믹 모드＞통상 모드＞전력 절약 모드의 순으로 계조 레벨을 높게 한다고 한 상태에서, 표시 모드에 따른 계조 레벨의 영상 신호로 보정하면 된다.

또한, 보정부(306)는 액정 표시 장치(1)의 주변 온도나 장치 내 온도를 검지하는 온도 센서의 검지 결과를 취득하고, 그 검지 결과가 나타내는 온도에 따라서 보정 후의 영상 신호의 계조 레벨을 결정해도 된다. 일반적으로 온도가 높을수록 액정 소자의 투과율은 높아지기 쉽기 때문에, 투과율의 온도 의존성을 작게 하도록, 보정부(306)는 온도에 따른 계조 레벨의 영상 신호로 보정하면 된다.

또한, 보정 후의 영상 신호(액정 소자(120)의 인가 전압)의 결정의 방법에 대해서, 보정부(306)는 연산식을 사용해서 산출하는 구성 외, 룩업 테이블을 참조하는 구성이어도 된다.

(변형예 5)

또한, 본 발명의 영상 처리 회로는, 4배속 구동에 한정되지 않고, 예를 들어 2배속이나 8배속 구동 등의 배속 구동을 채용하는 액정 표시 장치에도 적용 가능하다. 또한, 본 발명의 영상 처리 회로는, 배속 구동을 채용하는 액정 표시 장치에 적용되는 것이 아니어도 된다. 예를 들어, 영상 처리 회로는, 1코마분의 영상 신호 Vid-in에 대응한 표시 기간(예를 들어, 복수 프레임 기간) 중 적어도 일부를 보정 기간으로 하여, 보정 화소수를 동적으로 변화시키면 된다.

(변형예 6)

전술한 각각 실시 형태에 있어서, 영상 신호 Vid-in은, 화소의 계조 레벨을 지정하는 것으로 했지만, 액정 소자의 인가 전압을 직접적으로 지정하는 것으로 해도 된다. 영상 신호 Vid-in이 액정 소자의 인가 전압을 지정하는 경우, 지정되는 인가 전압에 의해 경계를 판별하여, 전압을 보정하는 구성으로 하면 된다.

또한, 각 실시 형태에 있어서, 액정 소자(120)는, 투과형에 한정되지 않고, 반사형이어도 된다.

<전자 기기>

다음으로, 전술한 실시 형태에 따른 액정 표시 장치를 사용한 전자 기기의 일례로서, 액정 패널(100)을 라이트 밸브로서 사용한 투사형 표시 장치(프로젝터)에 대해서 설명한다. 도 26은 이 프로젝터의 구성을 도시하는 평면도이다.

이 도면에 도시한 바와 같이, 프로젝터(2100)의 내부에는, 할로겐 램프 등의 백색 광원으로 이루어지는 램프 유닛(2102)이 설치되어 있다. 이 램프 유닛(2102)으로부터 사출된 투사광은, 내부에 배치된 3매의 미러(2106) 및 2매의 다이크로익 미러(dichroic mirror)(2108)에 의해 R(적)색, G(녹)색, B(청)색의 3원색으로 분리되고, 각 원색에 대응하는 라이트 밸브(100R, 100G 및 100B)로 각각 유도된다. 또한, B색의 광은, 다른 R색이나 G색과 비교하면, 광로가 길기 때문에, 그 손실을 방지하기 위해서, 입사 렌즈(2122), 릴레이 렌즈(2123) 및 출사 렌즈(2124)로 이루어지는 릴레이 렌즈계(2121)를 통해서 유도된다.

이 프로젝터(2100)에서는, 액정 패널(100)을 포함하는 액정 표시 장치가, R색, G색, B색 각각에 대응해서 3조 설치된다. 라이트 밸브(100R, 100G 및 100B)의 구성은, 전술한 액정 패널(100)과 마찬가지이다. R색, G색, B색 각각의 원색 성분의 계조 레벨을 지정하는 데 영상 신호가 각각 외부 상위 회로로부터 공급되고, 라이트 밸브(100R, 100G 및 100)가 각각 구동되는 구성으로 되어 있다.

라이트 밸브(100R, 100G, 100B)에 의해 각각 변조된 광은, 다이크로익 프리즘(2112)에 3방향으로부터 입사한다. 그리고, 이 다이크로익 프리즘(2112)에 있어서, R색 및 B색의 광은 90도로 굴절하는 한편, G색의 광은 직진한다. 따라서, 각 원색의 화상이 합성된 후, 스크린(2120)에는 투사 렌즈(2114)에 의해 컬러 화상이 투사되게 된다.

또한, 라이트 밸브(100R, 100G 및 100B)에는, 다이크로익 미러(2108)에 의해, R색, G색, B색 각각에 대응하는 광이 입사하므로, 컬러 필터를 설치할 필요는 없다. 또한, 라이트 밸브(100R, 100B)의 투과상은, 다이크로익 프리즘(2112)에 의해 반사한 후에 투사되는 데 반해, 라이트 밸브(100G)의 투과상은 그대로 투사되므로, 라이트 밸브(100R, 100B)에 의한 수평 주사 방향은, 라이트 밸브(100G)에 의한 수평 주사 방향과 역 방향으로 해서, 좌우를 반전시킨 상을 표시하는 구성으로 되어 있다.

전자 기기로서는, 도 26을 참조하여 설명한 프로젝터 외에도, 텔레비전이나, 뷰 파인더형·모니터 직시형의 비디오 테이프 레코더, 카 내비게이션 장치, 페이저, 전자 수첩, 전자 계산기, 워드 프로세서, 워크스테이션, 텔레비전 전화, POS 단말기, 디지털 스틸 카메라, 휴대 전화기, 터치 패널을 구비한 기기 등등을 들 수 있다. 그리고, 이들 각종 전자 기기에 대해, 상기 액정 표시 장치가 적용 가능한 것은 말할 필요도 없다.

1 : 액정 표시 장치
30 : 영상 처리 회로
100 : 액정 패널
100a : 소자 기판
100b : 대향 기판
105 : 액정
108 : 공통 전극
118 : 화소 전극
120 : 액정 소자
302 : 지연 회로
304, 304a : 경계 검출부
3041 : 현 프레임 경계 검출부
3042 : 전 프레임 경계 검출부
3043 : 보존부
3044 : 적용 경계 결정부
3045, 3045a : 판별부
3046 : 리스크 경계 검출부
306 : 보정부
308 : D/A 변환기
2100 : 프로젝터

Claims

복수의 화소를 구비한 액정 장치에 사용되는 신호 처리 장치로서,
상기 신호 처리 장치는,
상기 복수의 화소 각각에 인가하는 전압을 제어하는 신호에 기초하여, 제1 기준 전압보다도 낮은 제1 전압을 인가하는 제1 신호가 대응지어진 제1 화소와, 제2 기준 전압보다도 높은 제2 전압을 인가하는 제2 신호가 대응지어진 제2 화소의 경계를 검출하는 검출부와,
상기 제1 화소를 포함하는 M개(M은, 1이상의 정수)의 화소에 대응지어진 신호를, 보정 기간에서, 상기 제1 전압보다 높고, 상기 제2 전압보다도 낮은 제3 전압을 인가하는 제3 신호로 보정하는 보정부
를 구비하고,
상기 보정부는, 상기 보정 기간에서, 상기 M을 변화시키는 것을 특징으로 하는 신호 처리 장치.
제1항에 있어서,
상기 보정부는, 상기 제1 전압이, 상기 제1 기준 전압보다 낮은 제3 기준 전압보다도 낮은 경우에, 상기 제1 화소를 포함하는 M개의 화소에 대응지어진 신호를, 보정 기간에서, 상기 제1 전압보다 높고, 상기 제2 전압보다도 낮은 제3 전압을 인가하는 제3 신호로 보정하는 것을 특징으로 하는 신호 처리 장치.
제1항에 있어서,
상기 보정부는, 또한,
상기 제2 화소를 포함하는 N개(N은, 1이상의 정수)의 화소에 대응지어진 신호를, 보정 기간에서, 상기 제1 전압보다 높고, 상기 제2 전압보다도 낮은 제4 전압을 인가하는 제4 신호로 보정하고,
상기 보정 기간에서, 상기 N을 변화시키는 것을 특징으로 하는 신호 처리 장치.
제1항에 따른 신호 처리 장치를 구비한 액정 장치.
제4항에 따른 액정 장치를 구비한 전자 기기.
복수의 화소를 구비한 액정 장치에 사용되는 신호 처리 장치로서,
상기 신호 처리 장치는,
상기 복수의 화소 각각에 인가하는 전압을 제어하는 신호에 기초하여, 제1 기준 전압보다도 낮은 제1 전압을 인가하는 제1 신호가 대응지어진 제1 화소와, 제2 기준 전압보다도 높은 제2 전압을 인가하는 제2 신호가 대응지어진 제2 화소의 경계를 검출하는 검출부와,
상기 제2 화소를 포함하는 N개(N은, 1이상의 정수)의 화소에 대응지어진 신호를, 보정 기간에서, 상기 제1 전압보다 높고, 상기 제2 전압보다도 낮은 제4 전압을 인가하는 제4 신호로 보정하는 보정부
를 구비하고,
상기 보정부는, 상기 보정 기간에서, 상기 N을 변화시키는 것을 특징으로 하는 신호 처리 장치.
제6항에 있어서,
상기 보정부는, 상기 제2 전압이, 상기 제2 기준 전압보다 높은 제4 기준 전압보다도 높은 경우에, 상기 제2 화소를 포함하는 N개의 화소에 대응지어진 신호를, 보정 기간에서, 상기 제1 전압보다 높고, 상기 제2 전압보다도 낮은 제4 전압을 인가하는 제4 신호로 보정하는 것을 특징으로 하는 신호 처리 장치.
제6항에 있어서,
상기 보정부는,
상기 제1 화소를 포함하는 M개(M은, 1이상의 정수)의 화소에 대응지어진 신호를, 보정 기간에서, 상기 제1 전압보다 높고, 상기 제2 전압보다도 낮은 제3 전압을 인가하는 제3 신호로 보정하고,
상기 보정 기간에서, 상기 M을 변화시키는 것을 특징으로 하는 신호 처리 장치.
제6항에 따른 신호 처리 장치를 구비한 액정 장치.
제9항에 따른 액정 장치를 구비한 전자 기기.
복수의 화소를 구비한 액정 장치에 사용되는 신호 처리 장치로서,
상기 신호 처리 장치는,
상기 복수의 화소 각각에 인가하는 전압을 제어하는 신호에 기초하여, 제1 화소에 대응지어져, 제1 기준 전압보다도 낮은 제1 전압을 인가하는 제1 신호와, 상기 제1 화소에 인접하는 제2 화소에 대응지어져, 제2 기준 전압보다도 높은 제2 전압을 인가하는 제2 신호를 검출하는 검출부와,
상기 제1 화소를 포함하는 M개(M은, 1이상의 정수)의 화소에 대응지어진 신호를, 보정 기간에서, 상기 제1 전압보다 높고, 상기 제2 전압보다도 낮은 제3 전압을 인가하는 제3 신호로 보정하는 보정부
를 구비하고,
상기 보정부는, 상기 보정 기간에서, 상기 M을 변화시키는 것을 특징으로 하는 신호 처리 장치.
제11항에 따른 신호 처리 장치를 구비한 액정 장치.
제12항에 따른 액정 장치를 구비한 전자 기기.
복수의 화소를 구비한 액정 장치에 사용되는 신호 처리 장치로서,
상기 신호 처리 장치는,
상기 복수의 화소 각각에 인가하는 전압을 제어하는 신호에 기초하여, 제1 화소에 대응지어져, 제1 기준 전압보다도 낮은 제1 전압을 인가하는 제1 신호와, 상기 제1 화소에 인접하는 제2 화소에 대응지어져, 제2 기준 전압보다도 높은 제2 전압을 인가하는 제2 신호를 검출하는 검출부와,
상기 제2 화소를 포함하는 N개(N은, 1이상의 정수)의 화소에 대응지어진 신호를, 보정 기간에서, 상기 제1 전압보다 높고, 상기 제2 전압보다도 낮은 제4 전압을 인가하는 제4 신호로 보정하는 보정부
를 구비하고,
상기 보정부는 상기 보정 기간에서, 상기 N을 변화시키는 것을 특징으로 하는 신호 처리 장치.
제14항에 따른 신호 처리 장치를 구비한 액정 장치.
제15항에 따른 액정 장치를 구비한 전자 기기.
복수의 화소를 구비한 액정 장치에서 표시되는 신호를 처리하는 신호 처리 방법으로서,
상기 복수의 화소 각각에 인가하는 전압을 제어하는 신호에 기초하여, 제1 기준 전압보다도 낮은 제1 전압을 인가하는 제1 신호가 대응지어진 제1 화소와, 제2 기준 전압보다도 높은 제2 전압을 인가하는 제2 신호가 대응지어진 제2 화소의 경계를 검출하는 스텝과,
상기 제1 화소를 포함하는 M개(M은, 1이상의 정수)의 화소에 대응지어진 신호를, 보정 기간에서, 상기 제1 전압보다 높고, 상기 제2 전압보다도 낮은 제3 전압을 인가하는 제3 신호로 보정하는 스텝
을 구비하고,
상기 보정하는 스텝에서는, 상기 보정 기간에서, 상기 M을 변화시키는 것을 특징으로 하는 신호 처리 방법.