JP2006072361A - 液晶表示装置並びにその動的キャパシタンス補償のための階調レベル決定方法及びガンマ値補正方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】γ値によって決まる第1階調レベルに該当する第1階調電圧を複数フレーム時間に渡って画素電極に印加し(S1110)、第2階調レベル(=第1階調レベル+所定階調レベル差)に該当する第2階調電圧を1フレーム時間に渡って画素電極に印加し(S1120)、再度第1階調電圧を複数フレーム時間に渡って画素電極に印加する(S1130)。ステップS1120中に測定された最大輝度に対応する階調電圧値を第3階調電圧とし、第1〜第3階調電圧を保存し(S1140)、第1〜第3階調電圧をγ値に応じた第1〜第3階調レベルに変換し保存する(S1200)。これを全ての階調レベルについて行う。外部から現在フレームデータが供給されると、現在及び前フレームデータに対応する第3及び第1階調電圧が読出され、対応する第2階調電圧が読出されて動的キャパシタンス補償階調レベルが提供される。
【選択図】図5
Description
本発明が解決しようとする第2の技術的課題は、液晶表示装置において、動画像の画質を効果的の改善することができるようにするための動的キャパシタンス補償の階調レベル決定方法を提供することにある。
本発明が解決しようとする第3の技術的課題は、液晶表示装置において、停止画像の画質を効果的に改善することができるようにするためのガンマ値補正方法を提供することにある。
本発明が解決しようとする第4の技術的課題は、液晶表示装置において、停止画像の画質及び動画像の画質を効果的に改善することができるようにするための動的キャパシタンス補償の階調レベル決定及びガンマ値補正方法を提供することにある。
本発明が解決しようとする技術的課題は、以上で言及した技術的課題で制限されるものではなく、また、言及されないまた他の技術的課題は、下記の記載から当業者に明確に理解されることができるであろう。
本発明の実施形態による液晶表示装置は、一つのガンマ値による階調レベル及び階調電圧を用いても、ガンマ値別に補正された階調レベル及び階調電圧を提供することができるので、制限されたメモリー容量だけでも機能を十分に具現することができる。
前記したように構成された本発明の一実施形態による液晶表示装置における動的キャパシタンス補償のための階調レベル決定方法は、測定者依存の誤差が生じずに短時間で正確に動的キャパシタンス補償のための階調電圧値を求めることができる。
前記したように構成された本発明の一実施形態による液晶表示装置におけるガンマ値の補正方法は、任意のガンマ値に対する階調電圧と階調レベルを短時間に提供することができるので、ガンマ補正が非常に容易である。
前記したように構成された本発明の一実施形態による液晶表示装置における動的キャパシタンス補償のための階調レベルの決定方法は、動的キャパシタンス補償とガンマ補正を同時に具現することができるので、液晶表示装置の停止画像及び動画像の画質を効果的に改善することができる。
図3〜図6を参照して、本発明の第1実施形態による液晶表示装置に対して説明する。図3は、本発明の第1実施形態による液晶表示装置の構成図である。図4は、本発明の第1実施形態による液晶表示装置における動的キャパシタンス補償(DCC)処理部の構成図である。図5は、本発明の第1実施形態による液晶表示装置における動的キャパシタンス補償のための階調レベル決定方法のフローチャートである。図6は、本発明の第1実施形態による液晶表示装置における動的キャパシタンス補償のための階調電圧の保存ステップでの第1〜第3階調電圧を示すグラフである。
液晶パネル1100は、複数のゲートラインG1〜Gnと複数のデータラインD1〜Dmにそれぞれ接続している複数の画素を含み、各画素は、複数のゲートラインG1〜Gnの1つと複数のデータラインD1〜Dmの1つに接続したスイッチング素子Mとこれに接続した液晶キャパシタClc及びストレージキャパシタCstを含む。
このように、第2ステップS1120において、第2階調電圧Gkを印加すれば、図6に示したように、第2階調電圧Gkが印加される1フレーム時間の間に極点を有する応答曲線を得ることができ、この極点を測定すれば、測定者毎にそして測定時間毎に発生する誤差を効果的に抑制することができる。
その後、外部のグラフィックソースから現在フレームデータが動的キャパシタンス補償(DCC)ブロック1412_1とメモリー制御部1412_2に伝達されたとき、メモリー制御部1412_2によってフレームメモリー2(1412_4)に保存されていた前フレームデータが入力される。動的キャパシタンス補償ブロック1412_1は、現在フレームデータの階調レベルと前フレームデータの階調レベルを比較し、その比較結果によってデータ駆動部1300に動的キャパシタンス補償階調レベルを提供する。そして、入力された現在フレームデータは、メモリー制御部1412_2によってフレームメモリー3(1412_5)に保存される。
タイミング制御部2400は、水平同期スタート信号を生成してデータ駆動部2300に伝達し、またゲートクロック信号を生成してゲート駆動部2200に伝達する。
階調電圧提供部2500は、2次式係数セットのルックアップテーブル2510、階調レベル及び透過率のルックアップテーブル2520及び階調電圧生成部2530で構成される。階調電圧提供部2500の細部動作を、図8〜図10を参照して説明する。
y=p1*x2+p2*x+p3 (1)
T
=Tmax*(階調レベル/階調レベルの最大値)γ (7)
T
=Tmax*(階調レベル/階調レベルの最大値)γ1 (8)
y
=p1*(x12+Δx)+p2*(x1+Δx)+p3 (9)
ガンマ値が変更されない場合には、既存の階調レベル及び階調電圧を維持する。
次に、2次式係数セットの保存ステップS3200において、階調電圧に対する液晶表示装置の透過率を測定した複数のデータのうち隣接する3個の測定データ毎に、隣接する3個の測定データを満足する2次式係数セットを計算し、得られた2次式係数セットをルックアップテーブル3510に保存する。
ガンマ値が変更されない場合には、既存の階調レベル及び階調電圧を維持する。
Claims (33)
- 複数のゲートラインとデータライン、並びに、前記ゲートラインとデータラインにより画定される領域に形成されて、対応するゲートライン及び対応するデータラインに接続しているスイッチング素子及び前記スイッチング素子と共通電極間に提供されるキャパシタを含む複数の画素が形成されている液晶パネルと、
前記ゲートラインにゲート信号を提供するゲート駆動部と、
前記データラインにデータ信号に該当する所定のガンマ値を有する階調レベルに対する階調電圧を提供するデータ駆動部と、
前記所定のガンマ値を有する階調レベルに対する階調電圧を生成して、前記データ駆動部に伝達する階調電圧生成部と、
前記所定のガンマ値を有する第1階調電圧を複数フレーム時間に渡って画素電極に印加し、前記第1階調電圧と所定の差を有する第2階調電圧を1フレーム時間に渡って前記画素電極に印加し、前記第2階調電圧が印加されたときに前記1フレーム時間の間に前記画素電極から得られる極点の階調電圧に関連した第3階調電圧を印加して、前記第1階調電圧、前記第2階調電圧及び前記第3階調電圧をルックアップテーブルに保存し、複数の第1階調電圧それぞれに対して前記第2階調電圧及び前記第3階調電圧を前記ルックアップテーブルに保存する動的キャパシタンス補償階調電圧生成部、及び、前記ルックアップテーブルに保存されている前記第1階調電圧、前記第2階調電圧及び前記第3階調電圧を受信して、前記第1階調電圧、前記第2階調電圧及び前記第3階調電圧を、前記所定のガンマ値を用いてそれぞれ第1階調レベル、第2階調レベル、及び第3階調レベルに変換して、前記第1階調レベルは前フレームの階調レベルで、前記第3階調レベルは現在フレームの階調レベルで、前記第2階調レベルは動的キャパシタンス補償の階調レベルでそれぞれ保存し、前記現在フレームのデータに対する階調レベルと前記前フレームのデータに対する階調レベルを比較して、その比較結果によって動的キャパシタンス補償階調レベルを生成して、前記データ駆動部に前記動的キャパシタンス補償階調レベルを提供する動的キャパシタンス補償階調レベル生成部とを含む動的キャパシタンス補償処理部と
を含むことを特徴とする液晶表示装置。 - 前記第1階調電圧は、前記第2階調電圧が印加される前に3フレーム時間以上に渡って前記画素電極に印加されることを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置。
- 前記第1階調電圧は、前記第2階調電圧が印加された後に3フレーム時間以上に渡って前記画素電極に印加されることを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置。
- 前記第1階調電圧は、前記第2階調電圧が印加される前及び前記第2階調電圧が印加された後に等しい数のフレーム時間、前記画素電極に印加されることを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置。
- 複数のゲートラインとデータライン、並びに、前記ゲートラインとデータラインにより画定される領域において、前記ゲートライン及び前記データラインに接続されているスイッチ及び前記スイッチと共通電極間に提供されるキャパシタを有する複数の画素を有する液晶パネルと、
前記ゲートラインに信号を提供するゲート駆動部と、
前記データラインに階調電圧を提供するデータ駆動部と、
階調電圧を提供する階調電圧提供部であって、
LCDの透過率を示して階調電圧の関数である複数のデータのうちから3個の測定されたデータ毎に2次式係数セットを保存する第1ルックアップテーブルと、
所定のガンマ値に対して、階調レベルと透過率Tの関係がT=Tmax*(階調レベル/階調レベルの最大値)γを満足する階調レベルと透過率を計算するための第2ルックアップテーブルと、
前記保存された2次式係数セットと前記保存された階調レベル及び透過率を利用して、区分的2次補間方法により階調レベルに対する階調電圧を生成して、前記階調電圧を前記データ駆動部に伝達する階調電圧生成部と
を含む階調電圧提供部と
を含むことを特徴とする液晶表示装置。 - 前記第2ルックアップテーブルには、前記隣接する3個の測定データのうち最終2個あるいは最終1個の測定データは、次に隣接する3個の測定データの一番目及び二番目あるいは一番目測定データを重畳させて、前記次に隣接する3個の測定データを満足する2次式係数セットが計算されて保存されることを特徴とする請求項5に記載の液晶表示装置。
- 前記階調電圧生成部は、前記所定のガンマ値が所定の階調レベルの範囲と前記所定の階調レベルの範囲外で相異なる場合に、各ガンマ値により定められる階調レベルに対する透過率を計算して、前記第2ルックアップテーブルに保存することを特徴とする請求項5に記載の液晶表示装置。
- 前記階調電圧生成部は、前記所定のガンマ値が変更される場合に、前記変更された値γ1に対して式T=Tmax*(階調レベル/階調レベルの最大値)γ1を満足する新しい透過率を計算して、前記第2ルックアップテーブルに保存し、前記第1ルックアップテーブルに保存されている2次式係数セットと前記第2ルックアップテーブルに保存されている前記階調レベルと新しい透過率を利用して区分的2次補間方法で階調レベルに対する変更された階調電圧を生成することを特徴とする請求項5に記載の液晶表示装置。
- 複数のゲートライン及びデータライン、並びに前記ゲートラインとデータラインにより画定される領域において前記ゲートライン及び前記データラインに接続されているスイッチ及び前記スイッチと共通電極間に提供されるキャパシタを有する複数の画素を有する液晶パネルと、
前記ゲートラインに信号を提供するゲート駆動部と、
前記データラインに階調電圧を提供するデータ駆動部と、
階調電圧を提供する階調電圧提供部であって、
LCDの透過率を示して階調電圧の関数である複数のデータのうちから3個の測定されたデータ毎に2次式係数セットを保存する第1ルックアップテーブルと、
所定のガンマ値に対して、階調レベルと透過率Tの関係がT=Tmax*(階調レベル/階調レベルの最大値)γを満足する階調レベル及び透過率を計算するための第2ルックアップテーブルと、
前記保存された2次式係数セットと前記保存された階調レベル及び透過率を利用して、区分的2次補間方法により階調レベルに対する階調電圧を生成して、前記階調電圧を前記データ駆動部に伝達する階調電圧生成部と
を含む階調電圧提供部と、
前記ガンマ値を有する階調レベルのうちから第1階調レベルに該当する第1階調電圧を複数フレーム時間に渡って画素電極に印加して、前記所定のガンマ値を有する階調レベルのうちから第1階調レベルと所定の階調レベル差を有する第2レベルに該当する第2階調電圧を1フレーム時間に渡って前記画素電極に印加し、前記第1階調電圧を複数のフレーム時間に渡って前記画素電極に印加して、前記第2階調電圧を印加する1フレーム時間に渡って前記画素電極で測定された階調電圧値のうちから極点の階調電圧値を第3階調電圧として定義して、前記第1階調電圧、前記第2階調電圧及び前記第3階調電圧を保存し、複数の相異なる第1階調電圧それぞれに対して第2階調電圧及び第3階調電圧を動的キャパシタンス補償の階調電圧のルックアップテーブルに保存する動的キャパシタンス補償階調電圧生成部、及び、前記第1階調電圧、前記第2階調電圧及び前記第3階調電圧を前記所定のガンマ値を利用してそれぞれ第1階調レベル、第2階調レベル及び第3階調レベルに変換して、前記第1階調レベルは前フレームの階調レベルで、前記第3階調レベルは現在フレームの階調レベルで、前記第2階調レベルは動的キャパシタンス補償階調レベルで保存し、現在フレームの階調レベルと前フレームの階調レベルを比較し、その比較結果によって前記データ駆動部に動的キャパシタンス補償の階調レベルを提供する動的キャパシタンス補償階調レベル生成部を含む動的キャパシタンス補償処理部と
を含むことを特徴とする液晶表示装置。 - 前記第1階調電圧は、前記第2階調電圧が印加される前に3フレーム周期以上、前記画素電極に印加されることを特徴とする請求項9に記載の液晶表示装置。
- 前記第1階調電圧は、前記第2階調電圧が印加された後に3フレーム周期以上、前記画素電極に印加されることを特徴とする請求項9に記載の液晶表示装置。
- 前記第1階調電圧は、前記第2階調電圧が印加される前及び前記第2階調電圧が印加された後に、等しいフレーム時間、前記画素電極に印加されることを特徴とする請求項9に記載の液晶表示装置。
- 前記第1ルックアップテーブルには、前記隣接する3個の測定データのうち最終2個あるいは1個の測定データは、次に隣接する3個の測定データの一番目及び二番目あるいは一番目測定データを重畳させて前記次に隣接する3個の測定データを満足する2次式係数セットが計算され保存されることを特徴とする請求項9に記載の液晶表示装置。
- 前記階調電圧生成部は、前記所定のガンマ値が所定の階調レベルの範囲と前記所定の階調レベルの範囲外で相異なる場合に、各ガンマ値に該当する階調レベルに対する透過率を計算して前記階調レベル及び透過率の前記第2ルックアップテーブルに保存することを特徴とする請求項9に記載の液晶表示装置。
- 前記階調電圧生成部は、前記所定のガンマ値が変更される場合に、前記変更された値γ1に対して式T=Tmax*(階調レベル/階調レベルの最大値)γ1を満足する新しい透過率を計算して、前記第2ルックアップテーブルに保存して、前記第1ルックアップテーブルに保存されている2次式係数セットと前記第2ルックアップテーブルに保存されている前記階調レベルと新しい透過率値を利用して、区分的2次補間方法により階調レベルに対する変更された階調電圧を生成することを特徴とする請求項9に記載の液晶表示装置。
- 動的キャパシタンス補償階調電圧を保存する保存ステップであって、
所定のガンマ値を有する第1階調レベルに該当する第1階調電圧を複数フレーム時間、画素電極に印加する第1ステップと、
前記所定のガンマ値を有する階調レベルのうちから第1階調レベルと所定の階調レベル差を有する第2レベルに該当する第2階調電圧を1フレーム時間、前記画素電極に印加する第2ステップと、
前記第1階調電圧を複数のフレーム時間、前記画素電極に印加する第3ステップと、
前記第2階調電圧を印加する1フレーム時間に前記画素電極で測定された階調電圧値のうちから極点の階調電圧値を第3階調電圧として定義して、前記第1階調電圧、前記第2階調電圧及び前記第3階調電圧を動的キャパシタンス補償階調電圧のルックアップテーブルに保存する第4ステップと
を含む動的キャパシタンス補償階調電圧の保存ステップと、
前記第1階調電圧、前記第2階調電圧及び前記第3階調電圧を前記所定のガンマ値による第1階調レベル、第2階調レベル及び第3階調レベルに変換して、前記第1階調レベルは前フレームの階調レベルで、前記第3階調レベルは現在フレームの階調レベルで、前記第2階調レベルは動的キャパシタンス補償の階調レベルで保存する動的キャパシタンス補償の階調レベルの変換ステップと
を含むことを特徴とする液晶表示装置における動的キャパシタンス補償ための階調レベル決定方法。 - 前記動的キャパシタンス補償階調電圧の保存ステップは、複数の相異なる第1階調電圧それぞれに対して前記第1〜第4ステップを繰り返して実施することを特徴とする請求項16に記載の階調レベル決定方法。
- 前記第1ステップにおいて、前記第1階調電圧は3フレーム時間以上、前記画素電極に印加されることを特徴とする請求項16に記載の階調レベル決定方法。
- 前記第3ステップにおいて、前記第1階調電圧は3フレーム時間以上、前記画素電極に印加されることを特徴とする請求項16に記載の階調レベル決定方法。
- 前記第1ステップにおいて前記第1階調電圧が印加される複数のフレーム時間は、前記第3ステップにおいて前記第1階調電圧が印加される複数のフレーム時間と等しいことを特徴とする請求項16に記載の階調レベルの決定方法。
- 階調電圧に対する液晶表示装置の透過率を測定した複数のデータのうち隣接する3個の測定データ毎に前記隣接する3個の測定データを満足する2次式係数セットを計算して第1ルックアップテーブルに保存する2次式係数セットの保存ステップと、
所定のガンマ値γに対して階調レベルと前記液晶表示装置の透過率Tの関係が式T=Tmax*(階調レベル/階調レベルの最大値)γを満足する階調レベル及び透過率を計算して、第2ルックアップテーブルに保存する階調レベル及び透過率の保存ステップと、
前記第1ルックアップテーブルに保存されている2次式係数セットと前記第2ルックアップテーブルに保存されている前記階調レベル及び透過率を利用して、区分的2次補間方法により階調レベルに対する階調電圧を生成する階調レベル及び階調電圧決定ステップと
を含むことを特徴とする液晶表示装置のガンマ値補正方法。 - 前記所定のガンマ値が変更された場合に、変更されたガンマ値γ1を利用して、式T=Tmax*(階調レベル/階調レベルの最大値)γ1を満足する新しい透過率を計算し、前記保存された階調レベル及び透過率を更新して、前記第2ルックアップテーブルに前記更新された透過率を保存する階調レベル及び透過率更新ステップをさらに含むことを特徴とする請求項21に記載のガンマ値補正方法。
- 前記第2次式係数セットの保存ステップにおいて、前記隣接する3個の測定データのうち最終2個あるいは1個の測定データは、次に隣接する3個の測定データの一番目及び二番目あるいは一番目測定データを重畳させて前記次に隣接する3個の測定データを満足する2次式係数セットを計算し、前記第1ルックアップテーブルに保存することを特徴とする請求項21に記載のガンマ値補正方法。
- 前記階調レベル及び透過率の保存ステップにおいて、前記所定のガンマ値が所定の階調レベルの範囲と前記所定の階調レベルの範囲外で相異なる場合に、各ガンマ値に該当する階調レベルに対する透過率を計算して前記第2ルックアップテーブルに保存することを特徴とする請求項21に記載のガンマ値補正方法。
-
所定のガンマ値γを有する階調レベルのうちから第1階調レベルに該当する第1階調電圧を複数フレーム時間に渡って画素電極に印加する第1ステップ、前記所定のガンマ値を有する階調レベルのうちから第1階調レベルと所定の階調レベル差を有する第2レベルに該当する第2階調電圧を1フレーム時間に渡って前記画素電極に印加する第2ステップ、前記第1階調電圧を複数フレーム時間に渡ってに前記画素電極に印加する第3ステップ及び前記第2階調電圧を印加した1フレーム時間に前記画素電極で測定された階調電圧値のうちから極点の階調電圧値を第3階調電圧とし、前記第1階調電圧、前記第2階調電圧及び前記第3階調電圧を動的キャパシタンス補償用の階調電圧のルックアップテーブルに保存する第4ステップを含み、複数の相異なる第1階調電圧それぞれに対して前記第1〜第4ステップを繰り返して実行する動的キャパシタンス補償の階調電圧の保存ステップと、
階調電圧に対する液晶表示装置の透過率を測定した複数のデータのうち隣接する3個の測定データ毎に前記隣接する3個の測定データを満足する2次式係数セットを計算して第1ルックアップテーブルに保存する2次式係数セットの保存ステップと、
前記所定のガンマ値γに対して階調レベルと前記液晶表示装置の透過率Tの関係は式T=Tmax*(階調レベル/階調レベルの最大値)γを満足する階調レベルと透過率を計算して、第2ルックアップテーブルに保存する階調レベル及び透過率の保存ステップと、
前記第1ルックアップテーブルに保存されている2次式係数セットと前記第2ルックアップテーブルに保存されている前記階調レベルと透過率を利用して、区分的2次補間方法で階調レベルに対する階調電圧を生成する階調レベル及び階調電圧決定ステップと、
前記動的キャパシタンス補償の階調電圧のルックアップテーブルに保存されている前記第1階調電圧、前記第2階調電圧及び前記第3階調電圧を、前記所定のガンマ値による第1階調レベル、第2階調レベル及び第3階調レベルに変換して、前記第1階調レベルは前フレームの階調レベルに、前記第3階調レベルは現在フレームの階調レベルに、前記第2階調レベルは動的キャパシタンス補償の階調レベルに変換する、動的キャパシタンス補償ための階調レベルの変換ステップと
を含むことを特徴とする液晶表示装置の動的キャパシタンス補償ための階調レベルの決定及びガンマ値の補正方法。 - 前記所定のガンマ値が変更された場合に、前記保存された階調レベル及び透過率を変更されたガンマ値γ1を利用して式T=Tmax*(階調レベル/階調レベルの最大値)γ1を満足する新しい透過率を計算して更新するステップ、及び、前記更新された透過率を前記第2ルックアップテーブルに保存するステップをさらに含むことを特徴とする請求項25に記載の方法。
- 前記第1ステップにおいて、前記第1階調電圧は3フレーム時間以上、前記画素電極に印加されることを特徴とする請求項25に記載の方法。
- 前記第3ステップにおいて、前記第1階調電圧は3フレーム時間以上、前記画素電極に印加されることを特徴とする請求項25に記載の方法。
- 前記第1ステップにおいて前記第1階調電圧が印加される複数フレーム時間は、前記第3ステップにおいて前記第1階調電圧が印加される複数フレーム時間と等しいことを特徴とする請求項25に記載の方法。
- 前記第2次式係数セットの保存ステップにおいて、前記隣接する3個の測定データのうち最終2個あるいは1個の測定データは、次に隣接する3個の測定データの一番目及び二番目あるいは一番目測定データを重畳させて前記次に隣接する3個の測定データを満足する2次式係数セットを計算して前記第1ルックアップテーブルに保存することを特徴とする請求項25に記載の方法。
- 前記階調レベル及び透過率の保存ステップにおいて、前記所定のガンマ値は、所定の階調レベルの範囲と前記所定の階調レベルの範囲外で相異なる場合に、各ガンマ値に該当する階調レベルに対する透過率を計算して前記第2ルックアップテーブルに保存することを特徴とする請求項25に記載の方法。
- 液晶パネルに対する階調電圧を提供するデータ駆動部と、
液晶表示装置の透過率を示して階調電圧の関数である複数のデータのうちから3個の測定されたデータ毎に2次式係数セットを保存する第1ルックアップテーブルと、
所定のガンマ値に対応する階調レベル及び透過率を保存する第2ルックアップテーブルと、
前記第1ルックアップテーブルに保存された2次式係数セットと前記第2ルックアップテーブルに保存された階調レベル及び透過率を利用して、区分的2次補間方法により階調レベルに対する階調電圧を生成して、前記階調電圧を前記データ駆動部に伝達する階調電圧生成部と
を含むことを特徴とする液晶パネルを有する液晶表示装置。 - 前記第2ルックアップテーブルに保存された前記階調レベル及び透過率は、T=Tmax*(階調レベル/階調レベルの最大値)γ(この時、Tは透過率、γはガンマ値)を満足することを特徴とする請求項32に記載の液晶表示装置。
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