KR101548019B1 - 영상 신호 처리 회로, 표시 장치, 액정 표시 장치, 투사형 표시 장치 및 영상 신호 처리 방법 - Google Patents

영상 신호 처리 회로, 표시 장치, 액정 표시 장치, 투사형 표시 장치 및 영상 신호 처리 방법 Download PDF

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Abstract

영상 신호 처리 회로가 개시된다. 영상 신호 처리 회로는: 차이 검출부, 제 1 산출부, 및 보정량 가산부를 포함한다. 상기 차이 검출부는 입력 영상 신호로부터 대상 화소인 매트릭스 구동 방식의 표시 패널의 각 화소에 대한 구동 전압과 상기 대상 화소에 인접하는 화소에 대한 구동 전압의 차이를 검출한다. 상기 제 1 산출부는 상기 차이 검출부에서 검출된 해당 2개의 화소의 각각에 대한 구동 전압의 차이에 의해 야기되는 전계에 의한 휘도 변화가 생기는 보정 대상 화소에 대한 구동 전압의 보정량을 산출한다. 상기 보정량 가산부는 상기 제 1 산출부에서 산출된 보정량에 의거하여, 상기 휘도 변화가 생기는 보정 대상 화소에 대한 구동 전압의 값을 보정한다.

Description

영상 신호 처리 회로, 표시 장치, 액정 표시 장치, 투사형 표시 장치 및 영상 신호 처리 방법{VIDEO SIGNAL PROCESSING CIRCUIT, DISPLAY APPARATUS, LIQUID CRYSTAL DISPLAY APPARATUS, PROJECTION TYPE DISPLAY APPARATUS, AND VIDEO SIGNAL PROCESSING METHOD}
본 발명은, 예를 들면 액정 표시 장치 등, 매트릭스 구동 방식의 표시 패널에 발생하는 횡전계에 야기되는 화질불량을 개선하는데 적합한 영상 신호 처리 회로, 표시 장치, 액정 표시 장치, 투사형 표시 장치 및 영상 신호 처리 방법에 관한 것이다.
종래, 매트릭스 구동 방식의 표시 장치에 있어서 각 화소에 공급되는 영상 신호의 전위차가 생기는 신호 경계부분, (즉 인접하는 2개의 화소의 전극 사이)에 이른바 횡전계가 발생한다. 이 횡전계에 의해, 각 화소의 전극에 걸리는 전계가 흐트러지고, 그 흐트러짐이 영향을 줌에 의해 화질불량이 발생한다. 이 화질불량 현상의 특징으로서, 해당 화소에 대한 영상 신호의 구동 전압과 인접 화소에 대한 영상 신호의 구동 전압의 전압차에 의한 세이딩(shading)이 나타나게 된다. 도 1의 A, B, C에 화질불량 현상이 발생한 예를 도시한다.
도 1의 A에서는, 예를 들면 7(종)×7(횡)화소의 표시 장치에 있어서의, 입력 영상 신호에 의거한 표시 화상(1)과 화질불량이 발생한 경우의 표시 화상(1A)의 예를 도시하고 있다. 입력 영상 신호에 의거한 표시 화상(1)은 중앙 부분의 3×5화소의 휘도가 흑레벨, 그 주변 화소의 휘도가 그레이 레벨이다. 이에 대해, 화질불량이 발생한 경우의 표시 화상(1A)은, 중앙 부분의 3×5화소의 좌측에 인접하는 화소(2a 내지 2c)와 하측에 인접하는 화소(2d 내지 2h)에, 흰색이 번진 표시 패턴으로 되어 있다.
도 1의 B에서는, 예를 들면 7(종)×7(횡)화소의 표시 장치에 있어서의, 입력 영상 신호에 의거한 표시 화상(11)과 화질불량이 발생한 경우의 표시 화상(11A)의 예를 도시하고 있다. 입력 영상 신호에 의거한 표시 화상(11)은 중앙 부분의 3×5화소의 휘도가 흑레벨, 그 주변 화소의 휘도가 백레벨이다. 이에 대해, 화질불량이 발생한 경우의 표시 화상(11A)은, 중앙 부분의 3×5화소의 상측에 인접하는 화소(12a 내지 12e)와 우측에 인접하는 화소(12f 내지 12h)에, 검은색이 번진 표시 패턴으로 되어 있다.
도 1의 C에서는, 예를 들면 7(종)×7(횡)화소의 표시 장치에 있어서의, 입력 영상 신호에 의거한 표시 화상(21)과 화질불량이 발생한 경우의 표시 화상(21A)의 예를 도시하고 있다. 입력 영상 신호에 의거한 표시 화상(21)은 중앙 부분의 3×5화소의 휘도가 그레이 레벨, 그 주변 화소의 휘도가 백레벨이다. 이에 대해, 화질불량이 발생한 경우의 표시 화상(21A)은, 중앙 부분의 3×5화소중 백레벨의 화소와 인접하는 상측 및 우측의 화소(22a 내지 22g)에, 검은색이 섞인 표시 패턴으로 되어 있다.
도 2의 A 및 B는, 액정 표시 장치의 경우에 화질불량 현상의 발생 원리를 도시한 도면이다. 도 2의 A는 인접하는 화소(31, 32)의 현미경 사진, 도 2의 B는 화소(31, 32)의 액정 배향을 나타내는 모식도를 도시하고 있다. 화소(31, 32)의 사이에 횡전계(33)가 발생하여 있고, 그에 의해 화소(31) 및 그 우측에 인접하는 화소(32)에서, 액정 분자(34a, 35a)와 같이 좌측으로 경사하고 있던 배향이 액정 분자(34b, 35b)와 같이 흐트러진다. 그리고, 화소(31)와 화소(32)의 경계 부근에 존재하는 액정 분자(34c, 35c)는, 각각 횡전계(33)에 수직으로 배향하여 버린다. 이 액정 분자(34c) 및 액정 분자(35c)와 같이, 화소(31) 및 화소(32)에 각각 편광판축과 평행 또는 수직한 방향의 배향 부위가 발생하여 투과율이 변화하고, 각각에 흑선(36, 37)이 발생한다. 이와 같이, 액정 표시 장치에서는 횡전계에 의해 액정 분자의 배향 방위가 회전하고, 그 배향 방위의 흐트러짐이 영향을 주어 도메인 기인의(domain-caused) 화질불량이 발생한다. 또한, 1화소가 예를 들면 3개의 원색의 R(적), G(녹), B(청)의 서브화소로 구성되어 있는 경우, 각 원색의 서브화소 사이에 횡전계가 발생한다.
여기서, 액정 표시 장치의 개략 구성에 관해, 도 3의 A, B를 참조하여 설명한다. 도 3의 A는 액정 표시 장치의 분해 사시도이고, 도 3의 B는 도 3의 A의 주요부 확대도이다. 도 3의 A, B에 도시하는 바와 같이, 액정 표시 장치(40)는, 액정층(41)과, 그 액정층(41)을 끼우고 대향하는 윗면 유리 기판(42) 및 하면 유리 기 판(44)과, 또한 윗면 유리 기판(42)과 하면 유리 기판(44)을 끼우고 대향하는 편광판(46) 및 편광판(47)을 구비한다.
윗면 유리 기판(42)에는, 도 3의 A, B에 도시하는 바와 같이, 화소 패턴 전체에 공통된 대향 전극이 형성된 투명 도전막(43)이 성막된다. 또한 하면 유리 기판(44)에는, 도 3의 A, B에 도시하는 바와 같이, 화소 전극(화소 패턴)(48n, 48n+1)과, 이 화소 전극(화소 패턴)을 구동하기 위한 화소에 대응한 스위치 소자인 박막 트랜지스터(TFT : Thin Film Transistor)(49n, 49n+1)가 형성된다. 또한 하면 유리 기판(44)에는, 박막 트랜지스터(49n, 49n+1)의 게이트 입력이 되는 X전극(주사선)(Xn, Xn+1), 및, 소스 입력이 되는 Y전극(신호선)(Yn, Yn+1)의 패턴이 형성된다. 또한, 편광판(46, 47)은, 각각의 편광판 축(46a, 47a)이 서로 직교하도록 배치된다.
이와 같은 구조에서, 액정층(41)중 화소 전극과 대향 전극의 전극 사이에 끼워진 영역의 액정 분자(41a, 41b)만이, 화소 전극과 대향 전극 사이의 전계의 영향을 받아서 배열을 바꾸고, 1화소분의 액정 셔터로서 기능한다. 횡전계란, 인접하는 2화소에 공급되는 영상 신호의 전위차에 의해, 인접하는 2화소의 Y전극 사이 또는 화소 전극 사이에 발생한다.
그런데, 액정 표시 장치로는, 완전수직 배향형과 틸트 배향형이 있다. 완전수직 배향형은 이른바 VA(VA : Vertical Alignment)형이라고 불리고, 도시하지 않은 배향막에 의해, 화소에 대응하는 전극에 전압을 인가하지 않는 상태에서 액정층의 액정 분자를 기판에 수직으로 되도록 배향하는 것이다. 즉, 기판에 대한 액정 분자(41a, 41b)의 경사각(θ)이 90도이다. 이 상태에서 화소에 대응하는 전극에 전압을 인가하면, 액정 분자의 쓰러지는 방향(배향 방위)이 자유롭기 때문에 배향 방위가 정돈되지 않는다.
한편, 틸트 배향형은, 도시하지 않은 배향막에 의해, 화소에 대응하는 전극에 전압을 인가하지 않는 상태에서 액정층의 액정 분자를 기판 법선 방향에 대해 기울어지도록 배향하여, 전압을 인가한 상태에서는 기판에 대해 거의 수평한 배향 방위가 되도록 하는 것이다. 즉, 도 3의 B에 도시하는 바와 같이, 기판에 대한 액정 분자(41a, 41b)의 경사각(프리틸트 각도)(θ)이, θ<90°이다. 프리틸트 각도가 붙어 있는 경우, 액정 표시 장치(40)를 정면(기판 법선 방향)에서 보면 소정의 방향으로 기울어져 있다. 이 상태에서 화소에 대응하는 전극에 전압을 인가하면, 도 2에 도시한 액정 분자(34a, 35a)와 같이 쓰러지는 방향(배향 방위)이 프리틸트에 의해 정해진다. 액정 분자의 배향 방위가 일방향으로 정해지기 때문에, 화소 내의 투과광이 균일하게 되고 양호한 표시를 행할 수 있다.
이와 같은 프리틸트를 갖는 액정 표시 장치의 경우, 화질불량 현상의 발생 방향은 액정 배향의 증착 방향에도 의존한다. 도 4의 A, B, C에, VA형이면서 우증착(右蒸着)의 액정 표시 장치에 있어서의 입력 영상 신호에 의한 표시 화상과 화질불량 발생시의 표시 화상의 예를 도시한다.
도 4의 A에서는, 예를 들면 입력 영상 신호에 의거한 1라인(7화소)의 표시 화상(51)과 화질불량이 발생한 경우의 표시 화상(51A)의 예를 도시하고 있다. 입력 영상 신호에 의거한 표시 화상(51)은 중앙 부분의 3화소의 휘도가 흑레벨, 그 주변 화소의 휘도가 그레이 레벨이다. 이에 대해, 화질불량이 발생한 경우의 표시 화상(51A)은, 중앙 부분의 3화소의 좌측에 인접하는 화소(51a)에, 흰색이 번진 표시 패턴으로 되어 있다.
도 4의 B에서는, 예를 들면 입력 영상 신호에 의거한 1라인(7화소)의 표시 화상(52)과 화질불량이 발생한 경우의 표시 화상(52A)의 예를 도시하고 있다. 입력 영상 신호에 의거한 표시 화상(52)은 중앙 부분의 3화소의 휘도가 흑레벨, 그 주변 화소의 휘도가 백레벨이다. 이에 대해, 화질불량이 발생한 경우의 표시 화상(52A)은 중앙 부분의 3화소의 우측에 인접하는 화소(52a)에, 검은색이 번진 표시 패턴으로 되어 있다.
도 4의 C에서는, 예를 들면 입력 영상 신호에 의거한 1라인(7화소)의 표시 화상(53)과 화질불량이 발생한 경우의 표시 화상(53A)의 예를 도시하고 있다. 입력 영상 신호에 의거한 표시 화상(53)은 중앙 부분의 3화소의 휘도가 그레이 레벨, 그 주변 화소의 휘도가 백레벨이다. 이에 대해, 화질불량이 발생한 경우의 표시 화상(53A)은 중앙 부분의 3화소중 우측의 백레벨의 화소와 인접하는 화소(53a)에, 검은색이 번진 표시 패턴으로 되어 있다.
이것과는 반대로 액정 배향이 좌증착의 액정 표시 장치인 경우, 화질불량 현상이, 우증착의 액정 표시 장치의 경우를 예로 한 도 4의 A 및 B와 반대 방향에 발생한다. 예를 들면, 도 4의 A의 입력 영상 신호에 의거한 표시 화상(51)을 예로 들면, 좌증착의 경우, 화질불량이 발생한 경우의 표시 화상은, 중앙 부분의 3화소의 우측에 인접하는 화소(51b)에, 흰색이 번진 표시 패턴으로 되어 나타난다. 이와 같 이, 화질불량 현상으로서 발생의 원인은 동일하지만, 보이는 방식이 각각 다르다.
또한, 액정 표시 장치에는, 화소 전극에의 인가 전압에 의해 액정층의 투과율이 변화하는 V-T(Voltage-Transmittance) 특성이 존재한다. 컬러 액정 표시 장치의 경우, V-T 특성은 R(적), G(녹), B(청) 각각으로 다르기 때문에, 화질불량 현상의 농담도 RGB에서 다르다.
상술한 액정 표시 장치는 VA형이지만, 횡전계의 영향은 TN(Twisted Nematic)형의 액정 표시 장치에서도 발생한다. 단, 양자에서는 노멀리 화이트(NW)와 노멀리 블랙의 차이(NB)로부터 보이는 방식이 다르다. 도 5의 A, B에, 액정 표시 장치의 차이에 의한 표시 패턴이 보이는 방식의 차이를 나타낸다.
도 5의 A는, TN형의 액정 표시 장치(NW)에서, 화질불량이 발생한 경우의 7(종)×7(횡)화소의 표시 화상(61)의 예이다. 본래의 입력 영상 신호에 의거한 표시 화상은, 중앙 부분의 3×5화소의 휘도가 흑레벨, 그 주변 화소의 휘도가 백레벨이다. 이에 대해, 화질불량이 발생한 경우의 표시 화상(61)은, 중앙 부분의 3×5화소중 백레벨의 화소와 인접하는 상측 및 우측의 흑레벨의 화소(61a 내지 61g)에, 흰색이 번진 표시 패턴으로 되어 있다.
한편, 도 5의 B는, VA형의 액정 표시 장치(NB)에서, 화질불량이 발생한 경우의 7(종)×7(횡)화소의 표시 화상(62)의 예이다. 입력 영상 신호가 도 5A의 경우와 같은 때, 화질불량이 발생한 경우의 표시 화상(62)은, 중앙 부분의 3×5화소의 상측에 인접하는 화소(62a 내지 62e)와 우측에 인접하는 화소(62f 내지 62h)에, 검은색이 번진 표시 패턴이 된다.
이상, 횡전계의 영향에 의한 화질불량 현상에 관해 액정 표시 장치를 예로 설명하였지만, 횡전계의 영향에 의한 화질불량 현상의 발생은 액정 표시 장치로 한정되지 않는다. 즉, 마찬가지의 화질불량 현상은, 표시 패널에 화소를 매트릭스형상으로 배치하고, 대상 화소에 대해 주사선과 신호선에 전압을 인가하여 대상 화소를 표시(발광)시키는 방식의 표시 장치에서도 발생한다. 예를 들면 유기 EL(Electroluminescence) 표시 장치에서는, 횡전계에 의해 유기 EL 소자의 화소 내의 전자 및 정공의 움직임에 흐트러짐이 생기고, 화질불량이 발생한다. 또한 플라즈마 표시 장치에서는, 횡전계에 의해 화소 내의 플라즈마의 생성에 영향이 생겨서 화질불량이 발생한다.
그런데, 이전부터, 매트릭스 구동 방식의 표시 장치에 있어서, 각 화소에 공급되는 영상 신호의 전위차에 기인하여 2화소 사이에 발생하는 횡전계의 영향에 의한 화질불량의 개선이 행해지고 있다. 예를 들면, 일본 특개2001-59957호 공보(이하, 특허문헌1)에는, 영상 신호의 프레임 주기에 동기하여 프레임 주기보다 짧은 주기로 주사선을 주사하고, 또한, 신호선에 펄스폭 변조된 신호를 인가하는 기술이 개시되어 있다. 이로써, 플리커가 생기는 일이 없고 편위(declination)도 생기지 않는, 프레임 반전 구동에 의한 액정 구동을 가능하게 하고 있다.
그러나, 특허문헌1에 기재된 것은, 동일 프레임 기간에 인접하는 2화소 사이에 전압차가 생기는 영상 신호가 인가될 때, 각 화소(각 라인) 사이에서 횡전계의 영향으로 액정 배향이 소망하는 배향으로부터 빗나가는 문제에 대해서는 대응하고 있지 않다. 또한, 인접 화소 사이(수평 방향), 인접 라인 사이(수직 방향)의 전압차에 의거한 액정 배향의 흐트러짐에 대한 해결책은 제시되어 있지 않다.
본 발명은, 이와 같은 상황을 감안하여 이루어진 것이고, 매트릭스 구동 방식의 표시 장치에 있어서의 횡전계에 기인한 화질불량에 대해, 현상 발생 화소에만 보정 전압을 인가하여 화질불량을 개선할 수 있도록 하는 것이다.
본 발명의 실시예에 따르면, 영상 신호 처리 회로가 제공된다. 상기 영상 신호 처리 회로는 차이 검출부, 제 1 산출부, 및 보정량 가산부를 포함한다. 상기 차이 검출부는 입력 영상 신호로부터 대상 화소인 매트릭스 구동 방식의 표시 패널의 각 화소에 대한 구동 전압과 상기 대상 화소에 인접하는 화소에 대한 구동 전압의 차이를 검출한다. 상기 제 1 산출부는 상기 차이 검출부에서 검출된 해당 2개의 화소의 각각에 대한 구동 전압의 차이에 의해 야기되는 전계에 의한 휘도 변화가 생기는 보정 대상 화소에 대한 구동 전압의 보정량을 산출한다. 상기 보정량 가산부는 상기 제 1 산출부에서 산출된 보정량에 의거하여, 상기 휘도 변화가 생기는 보정 대상 화소에 대한 구동 전압의 값을 보정한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 표시 장치가 제공된다. 표시 장치는 매트릭스 구동 방식의 표시 패널과, 영상 신호 처리 회로, 및 구동 회로를 포함한다. 상기 영상 신호 처리 회로는, 차이 검출부와, 제 1 산출부, 및 보정량 가산부를 포함한다. 상기 차이 검출부는 입력 영상 신호로부터 대상 화소인 매트릭스 구동 방식의 표시 패널의 각 화소에 대한 구동 전압과 상기 대상 화소에 인접하는 화소에 대한 구동 전압의 차이를 검출한다. 상기 제 1 산출부는 상기 차이 검출부에서 검출된 해당 2개의 화소의 각각에 대한 구동 전압의 차이에 의해 야기되는 전계에 의한 휘도 변화가 생기는 보정 대상 화소에 대한 구동 전압의 보정량을 산출한다. 상기 보정량 가산부는 상기 제 1 산출부에서 산출된 보정량에 의거하여, 상기 휘도 변화가 생기는 보정 대상 화소에 대한 구동 전압의 값을 보정한다. 상기 구동 회로는 상기 표시 패널의 각 화소에 대해 상기 보정량 가산부로부터 출력되는 구동 전압을 공급한다.
상기 표시 장치는, 예를 들면 매트릭스 구동 방식의 액정 패널을 이용한 직시형의 액정 표시 장치에 적용할 수 있다.
또한 상기 표시 장치는, 예를 들면 조명광을 매트릭스 구동 방식의 액정 패널에 조사하고, 그 투과광을 스크린에 투사하는 투사형 표시 장치에 적용할 수 있다.
본 발명의 한 측면의 영상 신호 처리 회로에 의하면, 우선 표시 패널상의 인접하는 2화소에 입력되는 영상 신호의 전위차(구동 전압의 차이)를 검출한다. 그리고, 인접하는 2화소에 대한 구동 전압에 전압차가 있는 경우, 2화소 사이의 구동 전압의 차이에 의거하여 보정의 대상이 되는 화소(보정 대상 화소)를 선택한다. 다음에, 2화소 사이의 구동 전압의 차이 및 보정 대상 화소에 대응하는 입력 영상 신호에 의거하여, 보정 대상 화소에 대한 구동 전압의 보정량을 산출한다. 그리고, 산출한 보정량으로부터 보정 대상 화소에 공급하는 구동 전압의 값을 보정한다. 이와 같이, 인접하는 2화소에 대한 구동 전압의 전압차를 구하고, 그 전압차에 의거하여 보정 대상 화소에 공급하는 구동 전압을 산출하기 때문에, 횡전계에 의해 휘도 변화가 생기는 보정 대상 화소에 대해서만 구동 전압의 값을 보정할 수 있다.
또한, 상기 휘도 변화가 생기는 보정 대상 화소에 대해서만 구동 전압의 값을 보정하여 표시 패널에 표시하기 때문에, 양호한 표시 화상을 얻을 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 영상 신호 처리 방법이 제공된다. 이 방법에서는, 입력 영상 신호로부터 대상 화소인 매트릭스 구동 방식 표시 패널의 각 화소에 대한 구동 전압과 상기 대상 화소에 인접하는 화소에 대한 구동 전압의 차이가 검출되고, 상기 검출된 해당 2개의 화소의 각각에 대한 구동 전압의 차이에 의해 야기되는 전계에 의해 휘도 변화가 생기는 보정 대상 화소에 대한 구동 전압의 보정량이 산출되며, 상기 산출된 보정량에 의거하여, 상기 휘도 변화가 생기는 보정 대상 화소에 대한 구동 전압의 값이 보정된다.
본 발명의 한 측면의 영상 신호 처리 방법에 의하면, 우선 표시 패널상의 인접하는 2화소에 입력되는 영상 신호의 전위차(구동 전압의 차이)를 검출한다. 그리고, 인접하는 2화소에 대한 구동 전압에 전압차가 있는 경우, 2화소 사이의 구동 전압의 차이에 의거하여 보정의 대상이 되는 화소(보정 대상 화소)를 선택한다. 다 음에, 2화소 사이의 구동 전압의 차이 및 보정 대상 화소에 대응하는 입력 영상 신호에 의거하여, 보정 대상 화소에 대한 구동 전압의 보정량을 산출한다. 그리고, 산출한 보정량으로부터 보정 대상 화소에 공급하는 구동 전압의 값을 보정한다. 이와 같이, 인접하는 2화소에 대한 구동 전압의 전압차를 구하고, 그 전압차에 의거하여 보정 대상 화소에 공급하는 구동 전압을 산출하기 때문에, 횡전계에 의해 휘도 변화가 생기는 보정 대상 화소에 대해서만 구동 전압의 값을 보정할 수 있다.
이상과 같이, 본 발명에 의하면, 매트릭스 구동 방식의 표시 장치에 있어서 인접하는 화소 사이의 횡전계에 기인한 화질불량에 대해, 현상 발생 화소에만 보정 전압을 인가하여 화질불량을 개선할 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예의 예에 관해, 첨부 도면을 참조하면서 설명한다.
이하에 기술하는 실시예는, 본 발명을 실시하기 위한 알맞은 형태의 구체예이기 때문에, 기술적으로 바람직한 다양한 한정이 부여되어 있다. 단, 본 발명은, 이하의 실시예의 설명에서 특히 본 발명을 한정하는 취지의 기재가 없는 한, 이들의 실시예로 한정되는 것이 아니다. 따라서 예를 들면, 이하의 설명에서 드는 사용 재료와 그 사용량, 처리 시간, 처리 순서 및 각 파라미터의 수치적 조건 등은 알맞은 예에 지나지 않고, 또한, 설명에 이용한 각 도면에서의 치수, 형상 및 배치 관계 등도 실시예의 한 예를 나타내는 개략적인 것이다.
우선 본 발명의 제 1의 실시예에 관해, 도 6 내지 도 14를 참조하여 설명한 다.
도 6은, 본 발명의 표시 장치의 제 1의 실시예에 관한 액정 표시 장치가 적용된 액정 표시 장치(100)의 구성을 도시하는 도면이다. 액정 표시 장치(100)는, 영상 신호 처리 회로(110)와, 화상 메모리(116)와, X드라이버 회로(117X) 및 Y드라이버 회로(117Y), 및, 액정 패널(118)을 포함하도록 하여 구성된다. 이 액정 표시 장치(100)는, 도 3에 도시한 바와 같은 일반적인 액정 표시 장치를 적용할 수 있지만, 입력 영상 신호에 대한 신호 처리가 일반적인 것과 다르다.
영상 신호 처리 회로(110)는, 입력된 영상 신호를 액정 패널(118)의 표시에 적합한 신호 형식으로 처리하고, 화상 메모리(116)에 공급한 것이다. 이 영상 신호 처리 회로(110)는, A/D·PLL(Analog/Digital · Phase Locked Loop)부(111)와, 영상 신호 변환부(112)와, 디지털 신호 처리부(113)와, 샘플 홀드부(114)와, 제어부(115)를 포함하도록 하여 구성된다.
A/D·PLL부(111)는, 영상 신호 처리 회로(110)에 입력되는 영상 신호가 아날로그 신호인 경우에 이것을 디지털 형식의 화소 데이터로 변환하는 처리, 및, 위상 동기를 실현하는 처리 디바이스이다. 또한, 입력 영상 신호가 디지털 신호인 경우, A/D·PLL부(111)에 대신하여 디지털 인터페이스부를 마련한다. 디지털 인터페이스부는, DVI(Digital Visual Interface) 방식이나 HDMI(High-Definition Multimedia Interface) 형식을 비롯한 데이터 전송 기술에 의한 입력 영상 신호를, 디지털 형식으로 변환하는 처리 디바이스이다.
영상 신호 변환부(112)는, A/D·PLL부(111)로부터 출력된 화소 데이터를, 액 정 패널(118)의 화소 수나 클록 주파수에 적응한 화소 데이터(원색 데이터)로 변환하는 처리 디바이스이다. 예를 들면 액정 패널(118)이 컬러 액정 패널인 경우, 합성 신호 등으로부터 컬러 액정 패널의 구동에 적합한 RGB 세퍼레이트 신호로 변환하여, 영상 신호와 함께 디지털 신호 처리부(113)에 출력한다.
디지털 신호 처리부(113)는, 영상 신호 처리 변환부(112)로부터 출력된 화소 데이터(원색 데이터)에 관해, 콘트라스트 조정이나 크로스토크 보정 등을 실행하는 처리 디바이스이다. 본 발명의 영상 신호 처리 즉 보정 대상 화소에 대한 구동 전압의 보정도, 이 디지털 신호 처리부(113)가 실행한다.
샘플 홀드부(114)는, 영상 신호 처리 변환부(112)로부터 출력된 신호 처리 후의 화소 데이터(원색 데이터)를 액정 패널(118)의 구동용으로 샘플 홀드 처리하고, X드라이버 회로(117X)에 출력하는 처리 디바이스이다. 디지털 신호 처리부(113)가, 이 샘플 홀드부(114)의 기능을 포함하도록 하여도 좋다.
제어부(115)는, 액정 표시 장치(100) 전체를 제어하는 제어 유닛이고, 영상 신호 처리 회로(110)의 영상 신호 변환부(112), 디지털 신호 처리부(113) 및 샘플 홀드부(114) 등을 제어한다. 또한, 제어부(115)는, 상기 RGB 세퍼레이트 신호에 따른 소정의 타이밍에서, X드라이버 회로(117X) 및 Y드라이버 회로(117Y)를 제어한다. 이 제어부(115)는, 예를 들면 MPU(Micro Processing Unit) 등의 프로세서를 적용할 수 있다.
화상 메모리(116)는, 영상 신호 처리 회로(110)의 샘플 홀드부(114)로부터 출력된 화소 데이터(원색 데이터)를 일시적으로 기억(버퍼)하고, 소정의 타이밍에 서 Y드라이버(117Y)에 출력한다.
Y드라이버(117Y)는, 제어부(115)에 의해 제어된 소정의 타이밍에서, 화상 메모리(116)로부터의 영상 신호를 액정 패널(118)의 Y전극(신호선)에 공급한다. 이와 병행하여, X드라이버(117X)는, 제어부(115)에 의해 제어된 소정의 타이밍에서, 액정 패널(118)의 X전극(주사선)에 구동 전압을 공급한다.
그리고, 상기 화상 메모리(116)로부터 Y드라이버 회로(117Y)에 영상 신호와 함께 공급되는 RGB 세퍼레이트 신호로 액정 패널(118)을 구동함에 의해, 상기 RGB 세퍼레이트 신호에 따른 영상을 표시한다.
이하, 도 6에 도시한 디지털 신호 처리부(113)의 개요에 관해, 도 7을 참조하여 설명한다.
도 7은, 디지털 신호 처리부(113)에서의, 영상 신호 보정 처리를 행하기 위한 개략 구성예를 도시하는 블록도이다. 디지털 신호 처리부(113)는, 영상 신호 보정 처리를 행하는 처리 블록으로서, 인접 화소의 전압 차이를 검출하는 차이 검출 블록(113A)(차이 검출부로서 기능), 보정량을 산출하는 보정량 산출 블록(113B)(제 1 산출부로서 기능), 및 보정량을 가산하는(보정량 가산부로서 기능하는) 보정량 가산 블록(113C)을 포함한다.
차이 검출 블록(113A)은, 영상 신호 변환부(112)로부터 입력된 영상 신호로부터, 임의의 대상 화소에 공급되는 구동 전압과 대상 화소에 인접하는 화소에 공급되는 구동 전압의 차이(인접 화소 전압차)를 검출하는 처리 디바이스이다.
보정량 산출 블록(113B)은, 상기 차이 검출 블록(113A)에서 산출된 인접 화 소 전압차와 보정을 행한 화소(이하, 「보정 대상 화소」라고도 한다)에 대한 영상 신호 데이터(구동 전압 정보)를 취득한다. 그리고, 취득한 정보에 의거하여 보정량 설정 정보를 참조하여, 보정 대상 화소에 공급되는 구동 전압의 보정량을 산출하는 처리 디바이스이다.
보정량 가산 블록(113C)은, 보정 대상 화소에 공급되는 영상 신호 데이터(구동 전압 정보)에 상기 보정량 산출 블록(113B)에서 산출된 보정량을 가산하고, 출력 영상 신호로서 샘플 홀드부(114)에 출력하는 처리 디바이스이다.
도 8은, 디지털 신호 처리부(114)에 의한 영상 신호 처리예를 도시하는 플로우 차트이다. 우선, 차이 검출 블록(113A)에 영상 신호가 입력되면, 차이 검출 블록(113A)에서 입력 영상 신호로부터 임의의 대상 화소에 대한 구동 전압과 대상 화소에 인접하는 화소에 대한 구동 전압의 차이가 검출된다(스텝 S1).
계속해서, 보정량 산출 블록(113B)에, 상기 스텝 S1에서 검출된 인접 화소 전압차의 정보가 입력됨과 함께, 보정 대상 화소에 대한 영상 신호 데이터(구동 전압 정보)가 입력된다. 그리고, 보정량 산출 블록(113B)에서, 인접 화소 전압차 정보와 보정 대상 화소에 대한 구동 전압 정보에 의거하여 보정량 설정 정보가 참조되고, 보정 대상 화소에 공급하는 구동 전압의 보정량을 구한다(스텝 S2).
최후로, 보정량 가산 블록(113C)에, 스텝 S2에서 산출된 보정 대상 화소에 대한 구동 전압의 보정량과 해당 보정 대상 화소에 대한 구동 전압 정보가 입력되고, 구동 전압과 보정량이 가산되고, 출력 영상 신호로서 출력된다(스텝 S3).
다음에, 디지털 신호 처리부(113)(도 6 참조)의 실시예의 예에 관해, 도 9를 참조하여 상세히 설명한다.
도 9는, 디지털 신호 처리부(113)의 주요부의 상세 구성예를 도시하는 블록도이다. 디지털 신호 처리부(120)는, 수평 주사 방향뿐만 아니라 수직 주사 방향에서의 보정도 대상으로 하기 때문에, 입력 영상 신호의 지연 제어가 가능해지도록 구성된다. 즉, 디지털 신호 처리부(120)는, 지연 제어 블록(121)과, 메모리 제어 블록(122)과, 차이 검출 블록(113A)(도 7 참조)에 대응하는 수평 검출 블록(123H), 및 수직 검출 블록(123V)과, 보정량 산출 블록(124)(보정량 산출부로서 기능)과, 보정량 가산 블록(125)(보정량 가산부로서 기능)을 포함하도록 하여 구성된다.
또한, 디지털 신호 처리부(120)는, 영상 신호로부터 동기 신호를 분리한 동기 분리 회로(도시 생략)를 구비한다. 입력되는 영상 신호가 모노크로(흑백) 영상 신호인 경우, 영상 신호로부터 동기 신호를 분리한 후의 신호는 휘도 신호이다. 또한 예를 들면 입력되는 영상 신호가 컬러 영상 신호인 경우, 영상 신호로부터 동기 신호를 분리한 후의 신호는 휘도 정보와 색정보를 포함하고 있다. 컬러 영상 신호의 한 예로서는 예를 들면 RGB 신호 등을 들 수 있다.
지연 조정 블록(121)은, 원(原) 영상 신호로부터 분리된 동기 신호에 의거하여 생성한 지연 신호를 메모리 제어 블록(122)에 출력함과 함께, 입력된 동기 신호를 샘플 홀드부(114)에 출력하는 처리 디바이스이다.
메모리 제어 블록(122)은, 라인 메모리(122a)를 구비하고, 지연 조정 블록(121)으로부터 공급되는 지연 신호에 의거한 시간(타이밍)으로 입력 영상 신호를 주사선마다 지연시키는 처리 디바이스이다. 라인 메모리로는 예를 들면 RAM(Random Access Memory)이 사용된다. 이후의 설명에 있어서, 메모리 제어 블록(122)으로부터 주사선마다 지연된 영상 신호를 라인 영상 신호라고 칭한다.
수평 검출 블록(123H)은, 라인 영상 신호를 수신하여, 수평 주사 방향에서 대상 화소와 인접 화소의 각각에 공급되는 구동 전압의 전압차를 검출하는 처리 디바이스이다. 즉, 수평 방향의 처리에 관해, 시계열적으로 어느 라인의 N화소째(N은 임의의 자연수)를 대상 화소라고 한 경우, 동일 라인의 N화소째(대상 화소)와 인접하는 N-1화소째에 공급되는 구동 전압의 차이(전압차)를 검출한다. 마찬가지로, 동일 라인의 N화소째(대상 화소)와 인접하는 N+1화소째에 공급되는 구동 전압의 차이(전압차)를 검출하고, 각각을 보정량 산출 블록(124)에 출력한다.
마찬가지로, 수직 검출 블록(123V)은, 라인 영상 신호를 수신하여, 수직 주사 방향에서 대상 화소와 인접 화소의 전압차를 검출하는 처리 디바이스이다. 즉, 수직 방향의 처리에 관해, 시계열적으로 N라인째(N은 임의의 자연수)의 화소를 대상 화소라고 한 경우, N라인째의 화소(대상 화소)와 N-1라인째의 인접하는 화소에 공급되는 구동 전압의 차이(전압차)를 검출한다. 마찬가지로, N라인째의 화소(대상 화소)와 N+1라인째의 인접하는 화소에 공급되는 구동 전압의 차이(전압차)를 검출하고, 각각을 보정량 산출 블록(124)에 출력한다.
컬러 표시의 표시 장치로서 표시 패널의 1화소가 예를 들면 RGB의 3색의 서브화소로 이루어지는 경우, 상술한 수평 방향 및 수직 방향 모두 N화소째(대상 화소)와 N-1화소(라인)째 및 N+1화소(라인)째의 2계통의 차이 정보를, RGB의 서브화소 각각에서 산출한다.
보정량 산출 블록(124)은, 보정량 산출 블록(113B)(도 7 참조)에 상당하는 처리 디바이스이고, 상세하게는 후술하는 것으로 하고, 여기서는 간단히 설명한다. 보정량 산출 블록(124)에는, 수평 검출 블록(123H) 및 수직 검출 블록(123V)에 의해 산출된 전압차 정보, 어느 하나의 전압차 산출 블록으로부터 출력되는 라인 영상 신호, 및, 수평/수직 주사선 신호가 입력된다. 수평/수직 주사선 신호에는, 수직 주사 방향 및 수평 주사 방향에서의 주사 방향을 나타내는 정보가 포함되어 있다. 보정량 산출 블록(124)은, 이들의 정보를 기초로 보정 대상 화소를 선택하고, 선택한 보정 대상 화소에 공급되는 구동 전압의 보정량을 산출하고, 라인 영상 신호와 함께 보정량 가산 블록(125)에 출력한다.
보정량 가산 블록(125)은, 보정량 가산 블록(113C)(도 7 참조)에 상당하고, 보정량 산출 블록(124)에서 추출된 보정량을 라인 영상 신호에 가산하여 출력 영상 신호로서 샘플 홀드부(114)에 출력하는 처리 디바이스이다.
또한, 도 9에서, 보정량 산출 블록(124) 및 보정량 가산 블록(125)에 대해, 라인 영상 신호를 메모리 제어 블록(122)으로부터 직접 입력하도록 하여도 좋다.
다음에, 도 9에 도시한 보정량 산출 블록(124)에 관해, 도 10을 참조하여 상세히 설명한다.
도 10은, 보정량 산출 블록(124)의 내부 구성의 예를 도시하는 블록도이다. 도 10에 도시하는 바와 같이, 보정량 산출 블록(124)은, 수평 선택 회로(131H)(수평 선택부로서 기능)와, 수직 선택 회로(131V)(수직 선택부로서 기능)와, 보정량 산출 회로(132)와, 보정량 보간 회로(133)를 포함하도록 구성된다.
본 발명에서 대상으로 하는 화질불량 현상은, 영상 신호의 반전 또는 비반전(주사 방향의 반전 또는 비반전)에서 액정 패널상의 화질불량 발생 방향이 변화하지 않는 성질을 갖는다. 즉 전압차가 생기는 화소 사이에서, 화질불량 현상이 발생하는 방향이 일정하다. 이 때문에, 수평/수직 주사 방향에 관계없이, 같은 방향으로 보정을 행하는 처리가 필요해진다. 예를 들면 우증착 액정 표시 장치에 있어서 흑레벨의 화소의 좌측 화소에 화질불량이 발생하고 있던 경우, 그 영상 신호를 반전한 앞의 흑레벨의 화소와 좌측 화소에 전압차가 있으면 그 좌측 화소에 화질불량이 발생한다. 예를 들면, 프로젝터 시스템이라면 반전 또는 비반전이 투사 방법 등에 기인한다. 이와 같기 때문에, 표시 화상을 올바르게 표시하기 위해 반전 또는 비반전(주사 방향)을 설정한다. 본 실시예에서는, 수평/수직 검출 블록에서 산출한 복수의 전압차 신호로부터 사용하는 신호를 선택하는 하기(下記) 선택 회로를 마련한다.
수평 선택 회로(131H)는, 수평 검출 블록(123H)으로부터 수평 주사 방향에서의 대상 화소와 인접 화소의 각각에 공급되는 구동 전압의 전압차 정보와, 제어부(115)로부터 수평 주사선 신호를 취득한다. 수평 주사 방향에서의 대상 화소와 인접 화소의 전압차 정보란, 동일 라인의 N화소째(대상 화소)와 인접하는 N-1화소째에 공급되는 구동 전압의 차이, 동일 라인의 N화소째(대상 화소)와 인접하는 N+1화소째에 공급되는 구동 전압의 차이이다. 또한, 수평 주사선 신호는, 화소가 매트릭스형상으로 배열되어 이루어지는 액정 패널에 대한 수평 주사 방향의 정보, 즉 수평 주사 방향이 왼쪽부터 오른쪽인지 역으로 오른쪽부터 왼쪽인지를 나타내는 정 보를 포함하고 있다. 또는 수평 주사선 신호 그 자체를 해석함으로써 수평 주사 방향의 정보를 얻도록 하여도 좋다. 그리고, 수평 방향 주사 회로(131H)는, 수평 방향 전압차 정보와 수평 주사선 신호에 의거하여 구동 전압을 보정하여야 할 화소(보정 대상 화소)를 선택하고, 그 선택 정보를 보정량 산출 회로(132)에 공급한다.
마찬가지로, 수직 선택 회로(131V)는, 수직 검출 블록(123V)으로부터 수직 주사 방향에서의 대상 화소와 인접 화소의 각각에 공급되는 구동 전압의 전압차 정보와, 제어부(115)로부터 수직 주사선 신호를 취득한다. 수직 주사 방향에서의 대상 화소와 인접 화소의 전압차 정보란, N라인째의 화소(대상 화소)와 N-1라인째의 인접하는 화소에 공급되는 구동 전압의 차이, N라인째의 화소(대상 화소)와 N+1라인째의 인접하는 화소에 공급되는 구동 전압의 차이이다. 또한, 수직 주사선 신호는, 화소가 매트릭스형상으로 배열되어 이루어지는 액정 패널에 대한 수직 주사 방향의 정보, 즉 수직 주사 방향이 위로부터 아래인지 역으로 아래로부터 위인지를 나타내는 정보를 포함하고 있다. 또는 수직 주사선 신호 그 자체를 해석함으로써 수직 주사 방향의 정보를 얻도록 하여도 좋다. 그리고, 수직 방향 주사 회로(131V)는, 수직 방향 전압차 정보와 수직 주사선 신호에 의거하여 구동 전압을 보정하여야 할 화소(보정 대상 화소)를 선택하고, 그 선택 정보를 보정량 산출 회로(132)에 공급한다.
여기서, 전압차 산출 블록으로부터 입력되는 전압차 신호(전압차 정보)에 관해 수평 방향 전압차를 예로 설명한다. 도 11은, 입력 영상 신호에 의한 표시 화상(140)과 그 중앙 라인의 화상(140A)의 구동 전압 레벨을 도시한 도면이다. 또한, 도 12의 A 내지 C는, 도 11에 도시한 표시 화상(140)에 화질불량이 발생한 경우의 보정 대상 위치/신호 레벨차의 검출을 설명하는 도면이다.
도 11에서, 표시 화상(140)의 중앙 라인의 화상(140A)은 8화소로 구성되고, 중앙의 4화소가 흑레벨, 그 주변 4화소가 그레이 레벨이다. 흑레벨의 4화소의 가장 좌측의 화소(141b)는 그레이 레벨의 화소(141a)가 인접하고, 흑레벨의 4화소의 가장 우측의 화소(141c)는 그레이 레벨의 화소(141d)가 인접하고 있다. 한편, 도 12의 A에 도시하는 화질불량 발생 후의 표시 화상(141)의 중앙 라인의 화상(141A)은, 4화소의 흑레벨의 가장 좌측의 화소(141b)와 인접하는 화소(141a)에 흰색이 번진 표시가 되어 있다. 이와 같은 상황에서, 수평 검출 블록(123H)으로부터는 입력 영상 신호에 의거하여 각각 도 12의 B와 C에 도시하는 전압차 신호가 출력된다.
도 12의 B는, 대상 화소와 N+1화소째의 전압차를 취한 전압차 신호, 즉 대상 화소의 오른편의 화소의 구동 전압 레벨로부터 대상 화소의 구동 전압 레벨을 감산한 전압 레벨차를 도시하고 있다. 이 도 12의 B에서는, 화소(141a)와 화소(141b)의 전압차(흑전위-그레이 전위의 차이)가 정극성, 화소(141c)와 화소(141d)의 전압차(그레이 전위-흑전위와의 차이)가 부극성이다. 또한 도 12의 C는, 대상 화소와 N-1화소째의 전압차를 취한 전압차 신호, 즉 대상 화소의 구동 전압 레벨로부터 대상 화소의 오른편의 화소의 구동 전압 레벨을 감산한 전압 레벨차를 도시하고 있다. 이 도 12의 C에서는, 화소(141a)와 화소(141b)의 전압차(그레이 전위-흑전위와의 차이)가 부극성, 화소(141c)와 화소(141d)의 전압차(흑전위-그레이 전위와의 차이)가 정극성이다. 이 전압 레벨차의 파형으로부터 보정 대상 위치의 후보를 검출할 수 있다.
이와 같이 주사 방향에 의해, 대상 화소와 N+1화소째의 전압차를 취한 전압차 신호와, 대상 화소와 N-1화소째의 전압차를 취한 전압차 신호에서는, 신호의 파형이 전혀 다르다. 수직 주사 방향에서도 마찬가지이다. 이와 같은 때, 수평 선택 회로(131H) 및 수직 선택 회로(131V)에 의해, 예를 들면 2화소 사이에서 전압차가 생긴 경우, 시계열적으로 전방의 화소를 보정 대상이라고 하는지, 후방의 화소를 보정 대상으로 하는지가 선택 가능해진다. 이 선택 신호는 유저가 정의하여 지정 가능하게 하여도 좋다. 또는 TN형과 VA형과 같은 액정 표시 장치(100)의 구조의 차이나 증착 방향(프리틸트 방향) 등에 의해 화질불량이 생기는 화소가 변하기 때문에, 수평/수직 선택 회로는 액정 표시 장치의 구조를 나타내는 정보나 증착 방향 정보 등을 취득하여 선택 신호에 반영한다.
보정량 산출 회로(132)는, 수평 선택 회로(131H)로부터의 수평 방향 선택 정보와, 수직 선택 회로(131V)로부터의 수직 선택 정보와, 수평/수직 검출 블록으로부터의 라인 영상 신호에 의거하여, 보정 대상 화소에 대한 구동 전압의 보정량을 산출한다.
수평 선택 회로(131H)로부터 공급되는 수평 선택 정보는, 수평 주사선 신호에 따라 동일 라인에서의 대상 화소와 N-1화소째의 전압차, 또는 대상 화소와 N+1화소째의 전압차의 어느 한쪽의 정보가 포함되어 있다. 마찬가지로, 수직 선택 회로(131V)로부터 공급되는 수직 선택 정보는, 수직 주사선 신호에 따라 N라인째의 대상 화소와 N-1라인째의 인접 화소의 전압차, N라인째의 대상 화소와 N+1라인째의 인접 화소의 전압차의 어느 하나의 정보가 포함된다. 또한, 라인 영상 신호에는, 대상 화소 및 보정 대상 화소를 위시하여 각 화소에 대한 구동 전압 정보가 포함되어 있다.
보정량 산출 회로(132)는, 이들 수평 선택 정보, 수직 선택 정보, 및, 라인 영상 신호에 포함되는 보정 대상 화소에 대한 구동 전압의 정보를 파라미터로 하여, 해당 보정 대상 화소에 대한 구동 전압의 보정량을 산출한다. 또한, 본 실시예의 보정량 산출 회로(132)는, 수평 선택 정보, 수직 선택 정보, 및, 구동 전압의 정보에 의거하여 2차원 또는 3차원의 룩 업 테이블(이하, 「LUT」라고 한다)(132a)을 구비하고 있다.
LUT(132a)에는, 대상 화소의 입력 영상 신호의 전압 레벨과, 대상 화소와 인접하는 화소의 설정 전압 레벨 즉 대상 화소와 인접 화소와의 전압 레벨의 차이에 대응하여, 보정 대상 화소에 가하여야 할 보정량이 설정되어 있다. 보정치는, 보정 대상 화소에 대한 구동 전압을 보정한 후의 해당 보정 대상 화소의 평균 휘도가, 해당 보정 대상 화소에 보정 전의 입력 영상 신호에 의거한 구동 전압을 공급한 경우와 같은 휘도가 되도록 설정되어 있다. 이와 같이 함에 의해, 보정 전의 표시 화상의 표시 패턴과 보정 후의 표시 화상의 표시 패턴이 같은 것이 된다.
또한 LUT(132a)는, 대상 화소의 입력 영상 신호의 전압 레벨과, 대상 화소와 인접 화소의 2화소 사이의 전압 레벨차와의 관계에 의해 결정되는 보정 대상점(對象点)이 이산적(離散的)으로 설정되어 있다. 또한, 대상 화소와 인접 화소와의 전압 레벨의 차이가 적은 때는 발생하는 횡전계가 약하고 화질불량의 발생이 적다. 따라서 대상 화소와 인접 화소와의 전압 레벨의 차에 대한 임계치를 설정하고, 이 임계치를 초과한 경우에 보정 대상 화소에 대한 구동 전압의 보정을 실시한다. 이와 같이 함에 의해, 액정 패널(118)을 구성하는 전(全) 화소에 대해 보정을 하는 일 없이, 보정을 한 경우의 화질불량 개선의 효과가 높은 화소에 대해서만 효율적으로 보정을 실시할 수 있다. 또한, 보정량에 관해서도, 유저가 정의하여 지정할 수 있도록 하여도 좋다.
또한 LUT(132a)는, 제어부(115)로부터 공급되는 액정 표시 장치(100)의 환경 정보에 따라 복수의 테이블이 존재한다. 액정 표시 장치(100)의 환경 정보로서는, 예를 들면, 수평/수직 주사 방향, 프리틸트 방향, 이웃하는 2화소 사이의 거리(갭)가 있다. 그래서, 수평 주사 방향이 좌(우)로부터 우(좌)인 경우에 대상 화소와 좌(우)측의 인접 화소와의 관계에서 참조하는 테이블, 수직 주사 방향이 상(하)으로부터 하(상)인 경우에 대상 화소와 상(하)측의 인접 화소와의 관계에서 참조하는 테이블을 준비한다. 또한, 프리틸트 방향이 액정 패널(118) 정면에 대해 좌(우)방향인 경우에 참조하는 테이블을 준비한다. 또한, 이웃하는 2화소 사이의 거리에 따라 발생하는 횡전계의 강도가 변하기 때문에, 가령 이웃하는 화소에 인가하는 구동 전압이 같거나 또는 2화소 사이의 전압차가 같더라도, 2화소 사이의 갭을 고려하여 보정 대상 화소에 대한 구동 전압의 보정량의 설정치를 바꾼다. 이와 같이 LUT(132a)는, 다양한 환경 정보 또는 그들의 조합에 대응할 수 있도록 내용 및 보정량이 설정되어 있다.
보정량 보간 회로(133)는, 보정량 산출 회로(132)가 LUT(132a)를 참조하여 산출한 보정량을 보간하여 출력하는 것이다. 예를 들면, 상기 LUT(132a)에는, 보정 대상점이 이산적으로 설정되어 있기 때문에, 대상 화소의 입력 영상 신호의 전압 레벨에 직접 대응하는 보정 대상점이 존재하지 않는 일이 있고, 이 경우, 예를 들면 입력 영상 신호의 전압 레벨에 가장 가까운 2개의 보정 대상점이 선택된다. 마찬가지로, 대상 화소와 인접 화소의 2화소 사이의 전압 레벨차에 직접 대응하는 보정 대상점이 존재하지 않는 경우, 예를 들면 2화소 사이의 전압 레벨차에 가장 가까운 2개의 보정 대상점이 선택된다. 그리고, 보정량에 대한 이들 4개의 보정 대상점에 관해 선형보간 등의 보간 처리를 실시하고, 처리 결과를 보정량 가산 블록(125)에 출력한다.
또한, 본 실시예에서는, 보정량 산출 회로(132)는 LUT(132a)를 구비하도록 하였지만, 이 예에 한정되지 않는다. 예를 들면, 보정량 산출 회로(132)가 수평/수직 선택 회로로부터의 선택 정보 및 보정 대상 화소의 구동 전압 정보와 보정량을 대응시킨 (선택 정보, 구동 전압)-(보정량) 대응 곡선과 같은 데이터를 구비하고 있어도 좋다. 이 대응 곡선에 의거하여, 보정량 산출 회로(132)에 입력되는 정보로부터 보정 대상 화소의 보정량이 일률적으로 결정된다. 또는 유저가 정의하여 보정량을 지정할 수 있도록 하여도 좋다. 나아가서는, 액정 표시 장치(100)의 외부의 디지털 신호 제어부(도시 생략)와 시리얼 인터페이스 등을 이용하여 통신을 행함으로써 보정량 설정을 실시하고, 설정 내용을 레지스터 등의 불휘발성 기억 수단에 기록한다. 이와 같이 다양한 형태에 의해 설정하는 것이 가능하다. 또한, 보정량의 산출에 LUT(132a)를 사용하지 않는 경우, 보정량 보간 회로(133)는 불필요하고, 보 정량 산출 회로(132)에서 산출된 보정량을 직접, 보정량 가산 블록(125)에 출력하도록 하여도 좋다.
다음에, 화질불량의 개선예에 관해 VA형이면서 우증착의 액정 표시 장치를 예로 설명한다.
도 13의 A, B, C는, 어느 화질불량 발생시의 수평 방향의 표시 화상과 각각의 구동 전압 레벨의 예를 도시하는 도면이고, 각각 도 4의 A, B, C에 도시한 것과 같다. 또한, 도 14의 A, B, C는, 도 13의 A, B, C에 도시한 표시 화상에 대응하는 보정 후의 표시 화상과 각각의 구동 전압 레벨의 예를 도시하는 도면이다.
도 13의 A에서, 화질불량이 발생하고 있는 보정 전의 1라인(7화소)의 표시 화상(51A)은, 중앙 부분의 3화소의 좌측에 인접하는 화소(51a)에, 흰색이 번진 표시 패턴이다. 본래라면 화소(51a)는 그레이 레벨의 휘도로 표시된다. 그래서, 본 실시예에서는, 보정량 산출 블록(124)(도 9, 10을 참조)의 수평 선택 회로(131H)가, 액정 표시 장치의 구조적 특징이나 프리틸트 방향 등으로부터 보정 대상 위치로서 화소(51a)를 선택한다. 그리고, 보정량 산출 회로(132)는, 이미 기술한 각 정보를 파라미터로 하여 LUT(132a)를 참조하여, 입력 영상 신호중의 보정 대상 화소인 화소(51a)에 대응하는 구동 전압에 대해 부극성의 보정량(161)을 가산한다. 그 결과, 화소(51a)의 구동 전압 레벨이 내려가고, 하얗게 번짐이 해소된 그레이 레벨의 화소(151a)를 포함하는 표시 화상(151A)을 얻을 수 있다.
또한, 도 13의 B에서, 화질불량이 발생하고 있는 보정 전의 1라인(7화소)의 표시 화상(52A)은, 중앙 부분의 3화소의 우측에 인접하는 화소(52a)에, 검은색이 번진 표시 패턴이다. 본래라면 화소(52a)는 백레벨의 휘도로 표시된다. 그래서, 본 실시예에서는, 보정량 산출 블록(124)의 수평 선택 회로(131H)가, 액정 표시 장치의 구조적 특징이나 프리틸트 방향 등으로부터 보정 대상 위치로서 화소(52a)를 선택한다. 그리고, 보정량 산출 회로(132)는, 이미 기술한 각 정보를 파라미터로 하여 LUT(132a)를 참조하여, 입력 영상 신호중의 보정 대상 화소인 화소(52a)에 대응하는 구동 전압에 대해 정극성의 보정량(162)을 가산한다. 그 결과, 화소(52a)의 구동 전압 레벨이 올라가고, 검게 번짐이 해소된 백레벨에 가까운 화소(152a)를 포함하는 표시 화상(152A)을 얻을 수 있다.
또한, 도 13의 C에서, 화질불량이 발생하고 있는 보정 전의 1라인(7화소)의 표시 화상(53A)은, 중앙 부분의 3화소중 가장 우측에 위치하고 백레벨의 화소와 인접하는 화소(53a)에, 검은색이 섞인 표시 패턴이다. 본래라면 화소(53a)는 그레이 레벨의 휘도로 표시된다. 그래서, 본 실시예에서는, 보정량 산출 블록(124)의 수평 선택 회로(131H)가, 액정 표시 장치의 구조적 특징이나 프리틸트 방향 등으로부터 보정 대상 위치로서 화소(53a)를 선택한다. 그리고, 보정량 산출 회로(132)는, 이미 기술한 각 정보를 파라미터로 하여 LUT(132a)를 참조하여, 입력 영상 신호중의 보정 대상 화소인 화소(53a)에 대응하는 구동 전압에 대해 정극성의 보정량(163)을 가산한다. 그 결과, 화소(53a)의 구동 전압 레벨이 올라가고, 검은색 섞임이 해소된 그레이 레벨의 화소(153a)를 포함하는 표시 화상(153A)을 얻을 수 있다.
또한, 액정 패널(118)이 컬러 표시인 경우, 1화소는 예를 들면 RGB의 서브화소로 구성된다. 이 경우, RGB의 각 서브화소와 그 인접하는 화소에 주목하여 영상 신호의 보정을 행한다. 예를 들면, 수평 방향에서는, 인접 화소의 B화소-대상 화소의 R화소, 대상 화소의 R화소-대상 화소의 G화소, 대상 화소의 G화소-대상 화소의 B화소, 대상 화소의 B화소-인접 화소가 인접하는 위치 관계에 있다. 한편, 수직 방향에서는, 대상 라인의 R화소-인접 라인의 인접하는 R화소, 대상 라인의 G화소-인접 라인이 인접하는 G화소, 대상 라인의 B화소-인접 라인의 인접하는 B화소가 인접하는 위치 관계에 있다. 수직 방향의 경우, 인접하는 라인은 대상 라인의 상측 및 하측의 2개가 있다.
이상 설명한 바와 같이, 제 1의 실시예에 관한 액정 표시 장치는, 동일 프레임 기간에서 인접하는 2화소에 입력되는 영상 신호의 전위차를 검출한다. 그리고, 인접하는 2화소에 대한 입력 영상 신호에 전위차가 있는 경우, 2화소 사이의 전위차, 주사 방향 나아가서는 배향막의 증착 방향(프리틸트 방위)에 의거하여, 보정의 대상이 되는 화소를 선택한다. 다음에, 2화소 사이의 전위차 및 보정 대상 화소에 대응하는 입력 영상 신호의 전위에 의거하여 예를 들면 보정량이 기록된 LUT를 참조하여, 입력 영상 신호의 보정 대상 화소에 대응하는 전위(구동 전압)의 보정량을 산출한다. 이 때, 2화소 사이의 거리도 고려한 다음 보정량을 산출하면 보다 적당한 값을 얻을 수 있다. 그리고, 산출한 보정량으로부터 보정 대상 화소에 입력하는 영상 신호의 전위, 즉 보정 대상 화소에 대한 구동 전압의 값을 보정한다.
여기서 인접하는 2화소는, 수평 방향 또는 수직 방향의 위치 관계를 상정하고 있다. 따라서 2화소 사이의 전위차란, 임의의 화소(대상 화소)와 인접 화소 사이(수평 방향), 또는, 어떤 라인의 임의의 화소와 인접 라인의 인접 화소 사이(수 직 방향)의 전위차이다.
따라서 매트릭스 구동 방식의 액정 패널에 있어서, 동일 프레임 기간에서 수평 방향 또는 수직 방향으로 이웃하는 화소에 대한 입력 영상 신호를 적절히 보정하여, 2화소 사이의 전위차를 작게 하고, 횡전계의 발생을 억제 또는 횡전계를 약하게 할 수 있다. 그 결과, 2화소 사이에 발생하는 횡전계의 영향으로 액정 분자의 배향(액정 배향)이 소망하는 배향으로부터 빗나가는 것을 억제할 수 있기 때문에, 화소 투과율의 변동에 의한 화질불량이 개선된다.
또한, 본 실시예에서는, 본 발명에 있어서의 영상 신호 처리 기능(보정 기능)을 직시형의 액정 표시 장치에 적용하였지만, 매트릭스 구동 방식을 이용하고 있는 다른 표시 장치에도 적용할 수 있다. 예를 들면, 액정 패널을 이용하고 있는 프로젝터에 본 발명의 영상 신호 처리 기능을 실장할 수 있다.
이하, 도 15 및 도 16을 참조하여, 본 발명의 제 2의 실시예로서, 본 발명에 있어서의 영상 신호 처리 기능(보정 기능)을 적용한 프로젝터를 설명한다. 도 15는, 프로젝터 전체의 구성예를 도시하는 블록도이다. 또한 도 16은, 도 15에 도시한 프로젝터의 광학계의 구성예를 도시하는 도면이다.
우선, 프로젝터의 전체 구성예에 관해 설명한다.
도 15에 도시하는 바와 같이, 프로젝터(300)는 주로, 입력 영상 신호를 처리하는 영상 신호 처리 회로(210)와, 조명광학계(220)와, 액정 패널(230)과, 투사광학계(240)를 포함하도록 하여 구성된다.
영상 신호 처리 회로(210)는, 도 6에 도시한 영상 신호 처리 회로(110)와 거 의 같은 구성 및 기능을 구비하고, 입력되는 영상 신호를 액정 패널(230)의 표시에 적합한 신호 형식의 프로젝터용 영상 신호로 처리한 것이다. 이 영상 신호 처리 회로(210)는, A/D·PLL부(211)와, 영상 신호 변환부(212)와, 디지털 신호 처리부(213)와, LCD 드라이버(214)와, 제어부(215)를 포함하도록 하여 구성된다.
LCD 드라이버(214)는, 도 6에 도시한 X드라이버(117X) 및 Y드라이버(117Y)의 기능을 구비하고, 제어부(215)에 의해 제어된 소정의 타이밍에서 예를 들면 3판식(板式)의 액정 패널(230)에 영상 신호를 공급한다. 이 LCD 드라이버(214)에, 샘플 홀드부(114)나 화상 메모리(116)의 기능을 실장하도록 하여도 좋다.
A/D·PLL부(211)와, 영상 신호 변환부(212)와, 디지털 신호 처리부(213)와, 제어부(215)에 관해서는, 도 6에 기재한 것과 같은 기능을 구비하고 있고, 상세한 설명을 할애한다.
다음에, 프로젝터의 광학계의 구성예에 관해 설명한다.
도 16에 도시하는 바와 같이, 예를 들면 초고압수은 램프(UHP 램프)나 메탈 할라이드 램프 등의 방전 램프 등과 리플렉터(포물면경)로 이루어지는 광원(221)을 구비한다. 광원(221)의 광은, 리플렉터에 의해 광축에 거의 평행한 평행 광속이 되도록 콜리메이트되어 출사된다.
광원(221)으로부터 출사된 광속은, 필터(222)에 입사되어 노이즈 등의 불필요한 주파수 성분의 광속이 제거된 후, 플라이 아이 렌즈(멀티 렌즈 어레이)(223)에 입사된다. 광속이 플라이 아이 렌즈(223)를 투과함으로써, 후술하는 공간 광변조 소자의 유효 개구에, 효율적이고 균일하게 조정된다.
플라이 아이 렌즈(223)를 투과한 광속은, PS 분리 합성부(224)에서 편광 성분이 고효율로 분리되고, 일정 방향으로 편광 변환됨으로써 최적의 광량이 확보된다. 그리고, 렌즈(225)를 투과하고, 다이크로익 미러(226R) 이후의 색 분리/합성 광학계에 입사된다.
우선, 다이크로익 미러(226R)는, 적색의 광속(R)을 반사하고, 녹색의 광속(G) 및 청색의 광속(B)을 투과한다. 이 다이크로익 미러(226R)에서 반사한 적색의 광속(R)은, 미러(227a)에 의해 광로를 90°편향되고, 적색용의 콘덴서 렌즈(228R)에 유도된다.
한편, 다이크로익 미러(226R)에서 투과된 녹색 및 청색의 광속(G, B)은 다이크로익 미러(226G)에 의해 분리되게 된다. 즉, 이 다이크로익 미러(226G)에서, 녹색의 광속(G)이 반사되어 진행 방향을 90°편향되고, 녹색용의 콘덴서 렌즈(228G)에 유도된다.
또한, 청색의 광속(B)은, 다이크로익 미러(226G)를 투과하여 직진하고, 미러(227b, 227c)를 통하여, 청색용의 콘덴서 렌즈(228B)에 유도된다.
그리고, 적색, 녹색, 청색의 각 광속(R, G, B)은, 각각의 콘덴서 렌즈(228R, 228G, 228B)를 통과하여, 각 색용의 공간 광변조 소자에 각각 입사된다.
이들 각 색의 공간 광변조 소자는, 각각 액정 패널과 2장의 편광판으로 구성되어 있다. 예를 들면 적색용의 공간 광변조 소자는, 적색용의 액정 패널(230R)을 갖음과 함께, 이 액정 패널(230R)의 전단에 입사광의 편광 방향을 일정 방향으로 정돈하기 위한 입사측 편광판(도시 생략)을 갖고 있다. 또한, 적색용의 액정 패 널(230R)의 후단에는, 출사광의 소정의 편광면을 갖는 광성분만 투과시키는 편광판(도시 생략)이 배치되고, 액정을 구동하는 LCD 드라이버(214)로부터 공급되는 전압에 의해, 투과광의 강도를 표시 화상에 따라 변조하도록 되어 있다. 마찬가지로, 녹색용의 공간 변조 소자는, 녹색용의 액정 패널(230G)과 2장의 편광판을 구비하고, 청색용의 공간 변조 소자는, 청색용의 액정 패널(230B)과 2장의 편광판을 구비하고 있다.
공간 광변조 소자에 의해 광변조된 각 색의 광속은, 다이크로익 프리즘(광합성 소자)(241)에 대해, 3방향에서 입사된다. 이 다이크로익 프리즘(241)은, 4분할된 입방체형상의 프리즘과, 해당 분할면에 형성된 반사막이 조합되어 구성되어 있다.
다이크로익 프리즘(241)에서, 적색의 광속(G)은 반사막에서 반사되고, 또한 청색의 광속(B)도 반사막에서 반사되고, 투사 렌즈(242)를 향하여 출사된다. 그리고 녹색의 광속(G)은, 다이크로익 프리즘(241) 내를 직진하여 투과하고, 투사 렌즈(242)를 향하여 출사된다. 이로써, 각 광속(R, G, B)이 하나의 광속으로 합성된 상태에서, 투사 렌즈(241)를 향하여 출사된다.
투사 렌즈(242)는, 다이크로익 프리즘(241)으로부터 입사된 광속을 투사광으로 변환하고, 예를 들면 반사형 스크린의 앞면에 대해 투사한다. 일반적으로, 액정 패널을 광변조 소자로서 이용하는 전면(前面) 투사형 표시 장치에서는, 액정 패널이 편광 상태를 이용하기 때문에, 소정의 편광 상태의 투사광을 투사한다.
액정 패널(230)의 종류로서는, 도 15, 16에 도시한 투과형 액정 패널 외에, 반사형 액정 패널에 의한 것 등이 존재한다.
이상과 같이, 제 2의 실시예에서는, 디지털 신호 처리부(213)가, 동일 프레임 기간에서의 2화소 사이(서브화소 사이를 포함하다)의 전위차, 주사 방향 나아가서는 프리틸트 방위에 의거하여, 각 색의 액정 패널 내의 보정 대상 화소를 선택한다. 다음에, 2화소 사이의 전위차 및 각 화소에 대응하는 입력 영상 신호의 전위에 의거하여 예를 들면 보정량이 기록된 LUT를 참조하여, 입력 영상 신호의 보정 대상 화소에 대응하는 전위(구동 전압)의 보정량을 산출한다. 그리고, 각 색의 액정 패널에 관해, 산출한 보정량으로부터 보정 대상 화소에 입력하는 영상 신호의 전위, 즉 보정 대상 화소에 대한 구동 전압의 값을 보정한다.
따라서 상기 제 1의 실시예의 예와 마찬가지로, 매트릭스 구동 방식의 액정 패널을 이용한 프로젝터에 있어서, 동일 프레임 기간에서 수평/수직 방향으로 이웃하는 화소에 대한 입력 영상 신호를 적절히 보정하여, 2화소 사이의 전위차를 작게 할 수 있다. 이로써, 횡전계의 발생을 억제 또는 횡전계를 약하게 할 수 있다. 그 결과, 2화소 사이에 발생하는 횡전계의 영향으로 액정 분자의 배향(액정 배향)이 소망하는 배향으로부터 빗나가는 것을 억제할 수 있기 때문에, 화소 투과율의 변동에 의한 화질불량이 개선된다.
또한, 도 15, 16에 도시한 프로젝터는 투사형 표시 장치의 한 예이고, 투사형 표시 장치의 구성은 이 예로 한정되지 않는다.
또한, 본 발명에 있어서의 영상 신호 처리 기능(보정 기능)을, 유기 EL 소자를 이용한 매트릭스 구동 방식의 표시 장치에도 적용할 수 있다.
이하, 본 발명의 제 3의 실시예로서, 본 발명에 있어서의 영상 신호 처리 기능(보정 기능)을 적용한 유기 EL 소자를 이용한 표시 장치를 설명한다. 유기 EL 표시 장치의 한 예로서, 예를 들면, 일본 특개2007-123240호 공보(이하, 특허문헌2)에 기재되어 있는 것이 있다. 본 발명의 제 3의 실시예에 관한 유기 EL 표시 장치의 한 예로서, 특허문헌2에 기재되어 있는 유기 EL 표시 장치를, 도면을 참조하여 간단히 설명한다.
도 17의 A 및 B는, 특허문헌2에 기재되어 있는 유기 EL 소자의 개략 구성예를 도시하는데, 도 17의 A는 단면도, B는 평면도이다. 도 17에 도시하는 유기 EL 표시 장치(300)는, 윗면 발광형의 액티브 매트릭스 방식의 유기 EL 표시 장치의 예이다.
도 17에 도시하는 바와 같이, 예를 들면 유리 등의 절연 재료로 이루어지는 기판(301)의 표시 영역(302)상에, 구동 회로(303)가 형성되어 있다. 이 구동 회로(303)는, 이후의 공정에서 표시 영역(302)에 형성되는 유기 EL 소자(발광 소자)를 구동하기 위한 회로이고, 예를 들면 몰리브덴(Mo)으로 형성되는 TFT 회로(303a)와 이 TFT 회로(303a)상에 TFT 절연막(303b)을 통하여 배치되고, 예를 들면 알루미늄(Al)으로 형성되는 TFT 회로(303c)를 구비하고 있다. 이 TFT 회로(303a)와 TFT 회로(303c)로부터는, 일부가 외부 접속단자(304)로서, 표시 영역(302)보다도 외측의 기판(301)상에 인출되어 있다. 여기서, 표시 영역(302)의 외측의 외부 접속단자(304)가 형성된 영역을 외부 단자 영역(305)이라고 한다. 여기서는, 예를 들면 직사각형 형상의 기판(301)의 4변중 1각(角)을 구성하는 2변에 따라 외부 단자 영 역(305)이 마련되어 있는 것으로 한다.
이 구동 회로(303)가 형성된 기판(301)상에, 포지형 감광성 포리벤조옥사졸 등으로 이루어지는 제 1 절연막(306)이 도포 형성되어 있다. 이 제 1 절연막(306)은, 기판(301)의 표면측에 생긴 요철을 평탄화하는 평탄화막으로서 기능한다.
제 1 절연막(306)에 TFT 회로(303c)와 접속하기 위한 콘택트 홀(307)이 형성되어 있다. 또한, 외부 접속단자(304)상을 덮는 제 1 절연막(306)에도 개구부(308)가 형성되고, 외부 접속단자(304)의 표면이 노출한다.
또한, 콘택트 홀(77)을 매입한 상태에서, 제 1 절연막(306)상에, ITO막, Ag 합금막, ITO막이 기판(1)측에서 순차로 적층된 도전 재료층(도시 생략)이 성막되어 있다.
표시 영역(302) 내의 제 1 절연막(306)상에는, 콘택트 홀(307)을 통하여 TFT 회로(303c)에 접속되고, 각 화소에 대응하는 하부 전극(양극)(309)이 배열 형성되어 있다. 또한, 표시 영역(302)의 주연부상의 제 1 절연막(306)상에, 보조 배선(310)이 형성되어 있다. 이 보조 배선(310)은, 약 3㎜의 폭으로 액자형상으로 형성되어 있음과 함께, 여기서의 도시를 생략한 구동 회로와 접속되어 있다.
하부 전극(309) 및 보조 배선(310)이 마련된 제 1 절연막(306)상에는, 예를 들면 포지형 감광성 폴리벤조옥사졸로 이루어지는 제 2 절연막(311)이 도포 형성되어 있다. 또한, 표시 영역(302) 내에 각 화소, 즉, 유기 EL 소자를 형성하기 위한 화소 개구(312)가 형성되고, 하부 전극(309)의 표면이 노출함과 함께, 보조 배선(310)의 표면도 노출한다. 또한, 화소 개구(312) 내의 하부 전극(309)상에는, 각 색의 유기 EL 소자(313)에서의 유기층(314), 즉, 적색 유기층(314R), 녹색 유기층(314G), 청색 유기층(314B)이 각각 소정의 막두께로 형성되어 있다. 예를 들면, 적색 유기층(314R)의 막두께가 약 150㎚, 녹색 유기층(314G)의 막두께가 약 100㎚, 청색 유기층(314B)의 막두께가 약 200㎚이다.
이상과 같이, 각 유기층(314)이 형성된 기판(301)의 유기층(314)상, 제 2 절연막(311)상 및 보조 배선(310)상에, 예를 들면 LiF로 이루어지는 전자 주입층(도시 생략)이 약 1㎚의 막두께로 형성되어 있다. 이 전자 주입층상에 예를 들면 반투과성의 MgAg 합금으로 이루어지는 상부 전극(315)이 형성되어 있다. 전자 주입층을 통하여 보조 배선(310)과 상부 전극(음극)(315)이 접속되어 있다. 또한, 여기서는, 하부 전극(309)이 양극, 상부 전극(315)이 음극인 예에 관해 설명하지만, 하부 전극(309)이 음극, 상부 전극(315)이 양극이라도 좋다.
이상과 같이, 유기 EL 표시 장치(300)는, 기판(301)의 표시 영역(302)상에, 하부 전극(309)과 상부 전극(315)으로 유기층(314)을 끼워 지지하여 이루어지는 유기 EL 소자(313)가 배열 형성되어 있음과 함께, 외부 단자 영역(305)에는 구동 회로(303)로부터 인출된 외부 접속단자(304)가 노출하고 있다.
이상과 같이, 제 3의 실시예에서는, 상술한 제 1, 2의 실시예의 예와 마찬가지로 하여, 동일 프레임 기간에서의 2화소 사이(서브화소 사이을 포함한다)의 전위차, 주사 방향에 의거하여, 유기 EL 소자(313) 내의 보정 대상 화소를 선택한다. 다음에, 2화소 사이의 전위차 및 각 화소에 대응하는 입력 영상 신호의 전위에 의거하여 예를 들면 보정량이 기록된 LUT를 참조하여, 입력 영상 신호의 보정 대상 화소에 대응하는 전위(구동 전압)의 보정량을 산출한다. 그리고, 유기 EL 소자(313)에 관해, 산출한 보정량으로부터 보정 대상 화소에 입력하는 영상 신호의 전위, 즉 보정 대상 화소에 대한 구동 전압의 값을 보정한다.
따라서 매트릭스 구동 방식의 유기 EL 표시 장치에 있어서, 동일 프레임 기간에서 수평/수직 방향으로 이웃하는 화소에 대한 입력 영상 신호를 적절히 보정하여, 2화소 사이의 전위차를 작게 할 수 있다. 이로써, 횡전계의 발생을 억제 또는 횡전계를 약하게 할 수 있다. 그 결과, 2화소 사이에 발생하는 횡전계의 영향을 배제할 수 있기 때문에, 횡전계에 의한 화질불량이 개선된다.
또한, 본 발명에 있어서의 영상 신호 처리 기능(보정 기능)을, 플라즈마 표시 장치에도 적용할 수 있다.
이하, 본 발명의 제 4의 실시예로서, 본 발명에 있어서의 영상 신호 처리 기능(보정 기능)을 적용한 플라즈마 표시 장치를 설명한다. 플라즈마 표시 장치의 한 예로서는, 예를 들면, 일본 특개2007-73513호 공보(이하, 특허문헌3)에 기재되어 있는 것이 있다. 본 발명의 제 4의 실시예에 관한 플라즈마 표시 장치의 한 예로서, 특허문헌3에 기재되어 있는 플라즈마 표시 장치를, 도면을 참조하여 간단히 설명한다.
도 18은, 플라즈마 표시 장치의 구성을 도시하는 주요부 단면도이다. 도 19는, 도 18에 도시한 플라즈마 표시 장치의 주요부 평면도이고, (A)는 상부 전극층, (B)는 하부 전극층, 및 (C)는 유전층을 도시한다.
도 18, 19에 도시하는 플라즈마 표시 장치(400)는, 마이크로 방전 구조의 기 생 용량을 줄이기 위해, 스루홀(416, 436)의 주변을 제외한 전극부분을 제거하고 있다. 또한, 스루홀(440)의 주변의 개별 전극(412, 432) 부분에 전압을 인가하기 위한 접속부(414, 434)를 형성할 때에, 매트릭스형상의 플라즈마 표시 장치와 같은 구성을 갖도록 하고 있다.
상부 전극(410)의 접속부(414)를 도 19의 A에 도시하는 바와 같이, 종방향, 또는 횡방향으로 형성하여 일군(一群)의 제 1 전극(418)을 마련하고, 그리고, 하부 전극(430)의 접속부(434)를 도 19의 B에 도시하는 바와 같이, 제 1 전극과 거의 수직으로 형성하여 일군의 제 2 전극(458)을 마련하고 있다. 유전층(420)의 스루홀(426)을 델타 배열로 하기 위해, 도 19의 B에 도시하는 바와 같이, 제 2 전극(458)은, 가로로 형성된 직선형상의 접속부(434)와, 그 상하에 지그재그형상으로 배열된 스루홀을 둘러싸는 개별 전극(432)으로 구성한다. 전체적으로는 제 2 전극이 횡방향으로 형성되고, 제 2 전극에 포괄(包括)되는 전극층(430)의 스루홀(436)도 하부 전극(430)의 횡방향으로 배열되는 일군의 스루홀(436)에 포함된다고 간주한다.
또한, 제 1 전극(418)을 어드레스 전극으로서 어드레스 구동 드라이버의 각 단자에 접속하고, 제 2 전극(458)을 스캔 전극으로서 스캔 구동 드라이버의 각 단자에 접속한다. 이 경우, 도 19의 B의 가장 상측에 있는 제 1 스캔 전극에 부전압이 인가되고, 도 19의 A의 가장 좌측에 있는 제 1 어드레스 전극과, 3번째의 제 3 어드레스 전극에 정전압이 인가된다. 각 전극 사이에, 방전 가능한 전위차가 생기면, 배열된 스루홀의 제 1 행의 제 1 및 제 2번째에서 방전이 일어나게 된다.
또한, 제 2, 제 3 스캔 전극에 순차로 전압이 인가되고, 각 어드레스 전극에도 표시하는 부분에 상응하여 전압을 인가하면, 해당 스루홀에서 방전이 행하여진다. 그러한 방식에 의해, 전체의 스루홀을 스캔하면, 각 스루홀의 방전 유무에 의한 잔상 효과에 의해 화상이 표시된다.
도 18에 도시하는 상하부 전극(410, 430)의 외측에 배설된 기판(450, 460)은, 기판내부를 밀폐하기 위한 것이다. 이들 기판의 주변부에는 실링 처리가 시행되어 있다. 방전 공간을 형성하는 내부를 배기구(도시 생략)만을 제외하고 실링 처리 한 후, 내부에 있는 공기를 배출하고, 그 대신에 방전 가스를 적정한 압력으로 투입한다. 뒤이어, 배기구를 밀봉한다. 이와 같이 하여, 전압이 인가될 때, 전극이 공기중의 산소와 접하여 산화하여 열화되는 것을 방지하고, 방전 가스를 전극의 증발의 억제와 방전 효율의 증가를 위해 이용한다.
이상과 같이, 제 4의 실시예에서는, 상술한 제 1, 2, 3의 실시예의 예와 마찬가지로 하여, 동일 프레임 기간에서의 2화소 사이(서브화소 사이을 포함한다)의 전위차, 주사 방향에 의거하여, 플라즈마 표시 장치(400) 내의 보정 대상 화소를 선택한다. 다음에, 2화소 사이의 전위차 및 각 화소에 대응하는 입력 영상 신호의 전위에 의거하여 예를 들면 보정량이 기록된 LUT를 참조하여, 입력 영상 신호의 보정 대상 화소에 대응하는 전위(구동 전압)의 보정량을 산출한다. 그리고, 산출한 보정량으로부터 보정 대상 화소에 입력하는 영상 신호의 전위, 즉 보정 대상 화소에 대한 구동 전압의 값을 보정한다.
따라서 매트릭스 구동 방식의 플라즈마 표시 장치에 있어서, 동일 프레임 기 간에서 수평/수직 방향으로 이웃하는 화소에 대한 입력 영상 신호를 적절히 보정하고, 2화소 사이의 전위차를 작게 할 수 있다. 이로써, 횡전계의 발생을 억제 또는 횡전계를 약하게 할 수 있다. 그 결과, 2화소 사이에 발생하는 횡전계의 영향을 배제할 수 있기 때문에, 횡전계에 의한 화질불량이 개선된다.
본 발명은 20078년 3월 27일자로 일본특허청에 특허출원된 일본특허원 제2008-084812호를 우선권으로 주장한다.
그 밖에, 본 발명은, 상술한 실시예의 예로 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서, 다양한 변형, 변경이 가능하다.
도 1은 횡전계에 의한 화질불량 현상의 예를 도시하는 도면.
도 2는 화질불량 현상의 발생 원리의 설명도.
도 3은 액정 표시 장치의 개략 구성을 도시하는 도면.
도 4는 수직 배향형(우증착)의 액정 표시 장치에서의 화질불량 현상의 예를 도시하는 도면.
도 5는 TN형 액정 패널과 VA형 액정 패널의 화질불량 현상의 예를 도시하는 도면.
도 6은 본 발명의 제 1의 실시예에 관한 액정 표시 장치의 구성예를 도시하는 블록도.
도 7은 도 6에 도시한 디지털 신호 처리부의 개략 구성예를 도시하는 블록도.
도 8은 디지털 신호 처리부에 의한 영상 신호 처리 방법을 도시하는 플로우 차트.
도 9는 도 7에 도시한 디지털 신호 처리부의 주요부의 상세 구성예를 도시하는 블록도.
도 10은 도 8에 도시한 보정량 산출 블록의 내부 구성예를 도시하는 블록도.
도 11은 입력 영상 신호에 의거한 표시 화상의 예를 도시하는 도면.
도 12는 전압차 신호 선택에 의한 보정 위치 설정예의 설명도.
도 13은 화질불량 발생시의 표시 화상과 구동 전압 레벨의 예를 도시하는 도 면.
도 14는 보정 후의 표시 화상과 구동 전압 레벨의 예를 도시하는 도면.
도 15는 본 발명의 제 2의 실시예에 관한 프로젝터 전체의 구성예를 도시하는 블록도.
도 16은 도 15에 도시한 프로젝터의 광학계의 구성예를 도시하는 도면.
도 17은 본 발명의 제 3의 실시예에 관한 유기 EL 표시 장치의 개략 구성예를 도시하는 도면.
도 18은 본 발명의 제 4의 실시예에 관한 플라즈마 표시 장치의 구성을 도시하는 주요부 단면도.
도 19는 도 17에 도시한 플라즈마 표시 장치의 상부 전극층, 하부 전극층 및 유전층을 도시한 평면도.
(도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명)
100 : 액정 표시 장치 110 : 영상 신호 처리 회로
113 : 디지털 신호 처리부 116 : 화상 메모리
117X : X드라이버 117Y : Y드라이버
118 : 액정 패널 113A : 차이 검출 블록
113B : 보정량 산출 블록 113C : 보정량 가산 블록
120 : 디지털 신호 처리부 121 : 지연 조정 블록
122 : 메모리 제어 블록 122a : 라인 메모리
123H : 수평 검출 블록 123V : 수직 검출 블록
124 : 보정량 산출 블록 125 : 보정량 가산 블록
131H : 수평 선택 회로 131V : 수직 선택 회로
132 : 보정량 산출 회로 132a : LUT
133 : 보정량 보간 회로 200 : 프로젝터
210 : 영상 신호 처리 회로 213 : 디지털 신호 처리부
214 : 액정 드라이버 220 : 조명광학계
221 : 광원 230 : 액정 패널
230R : 액정 패널(R) 230G : 액정 패널(G)
230B : 액정 패널(B) 240 : 투사광학계
300 : 유기 EL 소자 400 : 플라즈마 표시 장치

Claims (13)

  1. 입력 영상 신호로부터 매트릭스 구동 방식의 액정 패널의 각 화소에 대한 구동 전압과 그 인접 화소에 대한 구동 전압과의 차분을 검출하는 인접 화소 전압차 검출부와,
    상기 인접 화소 전압차 검출부에서 검출된 해당 2개의 화소의 각각에 대한 구동 전압의 차분에 기인하고, 해당 2개의 화소의 전극간에 발생하는 전계에 의해 휘도 변화가 생기는 보정 대상 화소에 대한 구동 전압의 보정량을 연산하는 보정량 연산부와,
    상기 보정량 연산부에서 연산된 보정량에 의거하여, 상기 휘도 변화가 생기는 보정 대상 화소에 대한 구동 전압의 값을 보정하는 보정량 가산부를 구비하고,
    상기 인접 화소 전압차 검출부는,
    상기 각 화소에 대한 구동 전압과 해당 화소와 수평 방향으로 인접하는 화소에 대한 구동 전압과의 차분을 검출하는 수평 방향 전압차 검출부와,
    상기 각 화소에 대한 구동 전압과 해당 화소와 수직 방향으로 인접하는 화소에 대한 구동 전압과의 차분을 검출하는 수직 방향 전압차 검출부를 갖고,
    상기 보정량 연산부는,
    상기 수평 방향 전압차 검출부에서 검출된 각 화소와 수평 방향으로 인접하는 화소의 각각에 대한 구동 전압의 차분, 수평 주사선 신호, 및 상기 액정 패널에 사용되고 있는 액정 분자의 프리틸트 방위에 의거하여, 상기 수평 방향으로 인접하는 화소의 어느 하나를 보정 대상 화소로서 선택하는 수평 방향 선택부와,
    상기 수직 방향 전압차 검출부에서 검출된 각 화소와 수직 방향으로 인접하는 화소의 각각에 대한 구동 전압의 차분, 수직 주사선 신호, 및 상기 액정 패널에 사용되고 있는 액정 분자의 프리틸트 방위에 의거하여, 상기 수직 방향으로 인접하는 화소의 어느 하나를 보정 대상 화소로서 선택하는 수직 방향 선택부와,
    상기 수평 방향 선택부 및 상기 수직 방향 선택부에 의해 선택된 보정 대상 화소에 관하여, 상기 각 화소에 대한 구동 전압, 그 인접 화소에 대한 구동 전압, 및, 그들 화소간의 구동 전압의 차분에 대응한 각 화소에 대한 보정량과의 관계가 규정된 보정 데이터를 참조하고, 보정후의 구동 전압을 공급한 경우의 상기 보정 대상 화소의 평균화된 휘도가, 상기 입력 영상 신호의 소망하는 휘도와 일치하도록 구동 전압의 보정량을 결정하는 보정량 산출부를 갖는 것을 특징으로 하는 영상 신호 처리 회로.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 수평 방향 선택부는, 상기 각 화소에 대한 구동 전압과 그 왼쪽 또는 오른쪽의 인접 화소에 대한 구동 전압과의 차분이 소정의 임계치 이상인 경우에, 상기 왼쪽 또는 오른쪽에 인접하는 어느 하나의 화소를 보정 대상 화소로서 선택하고,
    상기 수직 방향 선택부는, 상기 각 화소에 대한 구동 전압과 그 위쪽 또는 아래쪽의 인접 화소에 대한 구동 전압과의 차분이 소정의 임계치 이상인 경우에, 상기 위쪽 또는 아래쪽에 인접하는 어느 하나의 화소를 보정 대상 화소로서 선택하고,
    상기 보정량 산출부는, 상기 수평 방향 선택부 또는 수직 방향 선택부에서 선택된 보정 대상 화소에 대한 구동 전압의 보정량을 결정하는 것을 특징으로 하는 영상 신호 처리 회로.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 보정 대상 화소에 대한 구동 전압의 보정량은, 상기 액정 분자의 프리틸트 방위, 상기 인접하는 2 화소의 각각에 대한 구동 전압의 차분치, 및 상기 전극간의 거리에 의거하여 결정되는 것을 특징으로 하는 영상 신호 처리 회로.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 보정 대상 화소의 입력 영상 신호의 구동 전압에 직접 대응하는 보정 대상점이 상기 보정 데이터 안에 존재하지 않는 경우, 상기 보정 데이터로부터 상기 구동 전압에 가장 가까운 2개의 보정 대상점을 선택하고, 선택한 2개의 보정 대상점에 의거한 보간 처리에 의해, 상기 보정 대상 화소에 대한 구동 신호의 보정량을 산출하는 보정량 보간부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 신호 처리 회로.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 보정 대상 화소와 인접 화소의 2 화소간의 구동 전압의 차분에 직접 대응하는 보정 대상점이 상기 보정 데이터 안에 존재하지 않는 경우, 상기 보정 데이터로부터 상기 2 화소간의 구동 전압의 차분에 가장 가까운 2개의 보정 대상점을 선택하고, 선택한 2개의 보정 대상점에 의거한 보간 처리에 의해, 상기 보정 대상 화소에 대한 구동 신호의 보정량을 산출하는 보정량 보간부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 신호 처리 회로.
  6. 제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 입력 영상 신호에 포함되는 프레임 화상을 지연 신호에 의거하여 주사선 단위로 기억하는 라인 메모리를 구비하고, 상기 프레임 화상을 상기 라인 메모리로부터 상기 주사선 단위로 인접 화소 전압차 검출부에 출력하는 메모리 제어부, 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 신호 처리 회로.
  7. 매트릭스 구동 방식의 액정 패널과,
    입력 영상 신호로부터 상기 액정 패널의 각 화소에 대한 구동 전압과 그 인접 화소에 대한 구동 전압과의 차분을 검출하는 인접 화소 전압차 검출부와, 상기 인접 화소 전압차 검출부에서 검출된 해당 2개의 화소의 각각에 대한 구동 전압의 차분에 기인하고, 해당 2개의 화소의 전극간에 발생하는 전계에 의해 화소 투과율 변화가 생기는 보정 대상 화소에 대한 구동 전압의 보정량을 연산하는 보정량 연산부와, 상기 보정량 연산부에서 연산된 보정량에 의거하여, 상기 화소 투과율 변화가 생기는 보정 대상 화소에 대한 구동 전압의 값을 보정하는 보정량 가산부를 포함하는 영상 신호 처리 회로와,
    상기 액정 패널의 각 화소에 대하여 상기 보정량 가산부로부터 출력되는 구동 전압을 공급하는 구동 회로를 구비하고,
    상기 영상 신호 처리 회로의 상기 인접 화소 전압차 검출부는,
    상기 각 화소에 대한 구동 전압과 해당 화소와 수평 방향으로 인접하는 화소에 대한 구동 전압과의 차분을 검출하는 수평 방향 전압차 검출부와,
    상기 각 화소에 대한 구동 전압과 해당 화소와 수직 방향으로 인접하는 화소에 대한 구동 전압과의 차분을 검출하는 수직 방향 전압차 검출부를 갖고,
    상기 보정량 연산부는,
    상기 수평 방향 전압차 검출부에서 검출된 각 화소와 수평 방향으로 인접하는 화소의 각각에 대한 구동 전압의 차분, 수평 주사선 신호, 및 상기 액정 패널에 사용되고 있는 액정 분자의 프리틸트 방위에 의거하여, 상기 수평 방향으로 인접하는 화소의 어느 하나를 보정 대상 화소로서 선택하는 수평 방향 선택부와,
    상기 수직 방향 전압차 검출부에서 검출된 각 화소와 수직 방향으로 인접하는 화소의 각각에 대한 구동 전압의 차분, 수직 주사선 신호, 및 상기 액정 패널에 사용되고 있는 액정 분자의 프리틸트 방위에 의거하여, 상기 수직 방향으로 인접하는 화소의 어느 하나를 보정 대상 화소로서 선택하는 수직 방향 선택부와,
    상기 수평 방향 선택부 및 상기 수직 방향 선택부에 의해 선택된 보정 대상 화소에 관하여, 상기 각 화소에 대한 구동 전압, 그 인접 화소에 대한 구동 전압, 및, 그들 화소간의 구동 전압의 차분에 대응한 각 화소에 대한 보정량과의 관계가 규정된 보정 데이터를 참조하고, 보정후의 구동 전압을 공급한 경우의 상기 보정 대상 화소의 평균화된 휘도가, 상기 입력 영상 신호의 소망하는 휘도와 일치하도록 구동 전압의 보정량을 결정하는 보정량 산출부를 갖는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치.
  8. 광원과,
    상기 광원으로부터 조명 광학계를 통하여 조명광이 조사되는 매트릭스 구동 방식의 액정 패널과,
    상기 액정 패널을 투과한 광을 투사하는 투사 광학계와,
    입력 영상 신호로부터 상기 액정 패널의 각 화소에 대한 구동 전압과 그 인접 화소에 대한 구동 전압과의 차분을 검출하는 인접 화소 전압차 검출부와, 상기 인접 화소 전압차 검출부에서 검출된 해당 2개의 화소의 각각에 대한 구동 전압의 차분에 기인하고, 해당 2개의 화소의 전극간에 발생하는 전계에 의해 휘도 변화가 생기는 보정 대상 화소에 대한 구동 전압의 보정량을 연산하는 보정량 연산부와, 상기 보정량 연산부에서 연산된 보정량에 의거하여, 상기 휘도 변화가 생기는 보정 대상 화소에 대한 구동 전압의 값을 보정하는 보정량 가산부를 포함하는 영상 신호 처리 회로와,
    상기 액정 패널의 각 화소에 대하여 상기 보정량 가산부로부터 출력되는 구동 전압을 공급하는 구동 회로를 구비하고,
    상기 영상 신호 처리 회로의 상기 인접 화소 전압차 검출부는,
    상기 각 화소에 대한 구동 전압과 해당 화소와 수평 방향으로 인접하는 화소에 대한 구동 전압과의 차분을 검출하는 수평 방향 전압차 검출부와,
    상기 각 화소에 대한 구동 전압과 해당 화소와 수직 방향으로 인접하는 화소에 대한 구동 전압과의 차분을 검출하는 수직 방향 전압차 검출부를 갖고,
    상기 보정량 연산부는,
    상기 수평 방향 전압차 검출부에서 검출된 각 화소와 수평 방향으로 인접하는 화소의 각각에 대한 구동 전압의 차분, 수평 주사선 신호, 및 상기 액정 패널에 사용되고 있는 액정 분자의 프리틸트 방위에 의거하여, 상기 수평 방향으로 인접하는 화소의 어느 하나를 보정 대상 화소로서 선택하는 수평 방향 선택부와,
    상기 수직 방향 전압차 검출부에서 검출된 각 화소와 수직 방향으로 인접하는 화소의 각각에 대한 구동 전압의 차분, 수직 주사선 신호, 및 상기 액정 패널에 사용되고 있는 액정 분자의 프리틸트 방위에 의거하여, 상기 수직 방향으로 인접하는 화소의 어느 하나를 보정 대상 화소로서 선택하는 수직 방향 선택부와,
    상기 수평 방향 선택부 및 상기 수직 방향 선택부에 의해 선택된 보정 대상 화소에 관하여, 상기 각 화소에 대한 구동 전압, 그 인접 화소에 대한 구동 전압, 및, 그들 화소간의 구동 전압의 차분에 대응한 각 화소에 대한 보정량과의 관계가 규정된 보정 데이터를 참조하고, 보정후의 구동 전압을 공급한 경우의 상기 보정 대상 화소의 평균화된 휘도가, 상기 입력 영상 신호의 소망하는 휘도와 일치하도록 구동 전압의 보정량을 결정하는 보정량 산출부를 갖는 것을 특징으로 하는 투사형 표시장치.
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