JP2011145673A

JP2011145673A - 液晶表示装置とその駆動方法

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Publication number: JP2011145673A
Application number: JP2011006578A
Authority: JP
Inventors: Hyeon-Yong Jang; 鉉龍張; Ho-Young Kim; 昊泳金; Hyung-Ku Kang; 亨求姜; Hak-Mo Choi; 鶴模崔
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 2010-01-18
Filing date: 2011-01-17
Publication date: 2011-07-28
Also published as: KR20110084730A; US20110175859A1; CN102129848A; US8749471B2

Abstract

【課題】液晶表示装置とその駆動方法を提供する。
【解決手段】液晶表示装置において、表示パネルはゲート信号及びデータ信号に応答して画像を表示する。パネル駆動回路は画像信号及び制御信号を処理してゲート信号及びデータ信号を表示パネルに供給する。バックライトユニットは表示パネルに隣接して配置され、表示パネルに光を供給する多数の光源からなり、多数の光源は同時に点滅する。バックライト制御回路は表示パネルの予め設定された文字情報領域に対応する画像信号から文字情報が存在するか否かを探知し、探知結果によって多数の光源の点滅タイミングを表示パネルの中心部領域または文字情報領域に対応する画像信号の液晶応答時間に同期させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、液晶表示装置とその駆動方法に関し、さらに詳細には、画質を改善することができる液晶表示装置とその駆動方法に関する。

液晶表示装置は液晶を具備する多数の画素を利用してホールド（ｈｏｌｄ）方式で画像信号を表示する。したがって、液晶表示装置で動画を再生する時、液晶の応答速度によってモーションブラー現象が発生する。

液晶表示装置のモーションブラー現象を除去するために、液晶表示装置の駆動周波数を６０Ｈｚから１２０Ｈｚ、またはその以上に増加させるインパルシブ（ｉｍｐｕｌｓｉｖｅ）方式が提案されたことがある。インパルシブ方式は液晶表示パネルに動画を再生するために画像データが印加されるディスプレイフレームの間にブラックまたはグレーデータを有するインパルシブフレームを挿入する方式である。しかし、このようなインパルシブ方式を用いる場合、駆動周波数の増加によって消費電力が増加し、ディスプレイフレーム間隔時間の減少によって画素の動作時間が不足になる。

韓国公開特許２００８−６２８４８号公報

本発明の目的は、製造原価を節減しながらモーションブラー現象を最小化して画質を改善できる液晶表示装置を提供することにある。

本発明の他の目的は、前記液晶表示装置を駆動する方法を提供することにある。

本発明に係る液晶表示装置は、表示パネルと、パネル駆動回路と、バックライトユニットと、バックライト制御回路とを有する。

前記表示パネルはゲート信号及びデータ信号に応答して画像を表示する。

前記パネル駆動回路は画像信号及び制御信号を処理して前記ゲート信号及び前記データ信号を前記表示パネルに供給する。

前記バックライトユニットは前記表示パネルに隣接して配置され、前記表示パネルに光を供給する前記多数の光源からなり、前記多数の光源は同時に点滅する。

前記バックライト制御回路は前記画像信号に基づいて前記表示パネルの予め設定された文字情報領域に対応する画像信号から文字情報が存在するか否かを探知し、前記探知結果によって前記光源の点滅タイミングを前記表示パネルの中心部領域または前記文字情報領域に対応する画像信号の液晶応答時間に同期させる。

前記バックライト制御回路は、文字情報探知部と、ブリンキングタイミング制御部と、インバータとを含む。

前記文字情報探知部は前記表示パネルの前記文字情報領域に対応する前記画像信号から前記文字情報を感知して前記文字情報が存在するか否かに対応する感知信号を出力する。

前記ブリンキングタイミング制御部は前記感知信号に応答して前記光源の前記点滅タイミングを前記文字情報領域に対応する前記画像信号の前記液晶応答時間に同期させるためのタイミング制御信号を出力する。

前記インバータは前記タイミング制御信号に応答して前記文字情報領域に対応する前記画像信号の前記液晶応答時間に同期させて前記光源を点滅させる。

本発明に係る液晶表示装置の駆動方法は次の通りである。画像信号及び制御信号を利用して発生されるゲート信号及びデータ信号が表示パネルに供給されれば、前記ゲート信号及び前記データ信号に応答して液晶の透過度を制御して画像が表示され、前記表示パネルの予め設定された文字情報領域に対応する画像信号から文字情報が存在するか否かが探知され、前記探知結果によって前記表示パネルの中心部領域または前記文字情報領域に対応する画像信号の液晶応答時間に同期させて多数の光源を同時に点滅して前記表示パネルに光を供給する。

前記文字情報が存在するか否かは前記文字情報領域をｎ個のサブ領域に分割し、各サブ領域に対応する画像信号に文字情報の存在を探知する。この時、少なくとも１つのサブ領域に対応する画像信号に文字情報が探知された場合、前記文字情報領域に対応する画像信号に文字情報が存在すると判断する。

このような液晶表示装置とその駆動方法によれば、前記文字情報領域に対応する画像信号に文字情報が含まれているか否かを判断する。この時、文字情報が探知されない場合、前記表示パネルの中心部に対応する画像信号の液晶応答時間に同期させて前記多数の光源を同時に点滅し、文字情報が探知された場合、前記文字情報領域に対応する画像信号の液晶応答時間に同期させて前記多数の光源を同時に点滅する。したがって、視聴者が注視する文字情報部分を中心に画質を改善することができ、製造原価の上昇なくても視聴者に改善された画質を提供することができる。

本発明の一実施形態に係る液晶表示装置のブロック図である。図１に示したバックライト制御回路のブロック図である。図２に示した文字情報探知部のブロック図である。表示パネルの上部に対応する画像信号に文字情報が含まれている場合、前記表示パネル上部の画素の液晶応答とバックライトユニットの点滅タイミングを説明するタイミング図である。表示パネルの中心部に対応する画像信号に文字情報が含まれている場合、前記表示パネル中心部の画素の液晶応答とバックライトユニットの点滅タイミングを説明するタイミング図である。表示パネルの下部に対応する画像信号に文字情報が含まれている場合、前記表示パネル下部の画素の液晶応答とバックライトユニットの点滅タイミングを説明するタイミング図である。前記表示パネルの中心部での時間による動画応答速度を示すグラフである。前記表示パネルの垂直位置による前記バックライトユニットの点灯時間を示すグラフである。前記表示パネルの中心部の動画応答速度を改善するための前記表示パネルの垂直位置による動画応答速度を示すグラフである。前記表示パネルの下部の動画応答速度を改善するための前記表示パネルの垂直位置による動画応答速度を示すグラフである。本発明の他の実施形態に係る液晶表示装置のブロック図である。

以下、添付の図面を参照して本発明の望ましい実施形態をより詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係る液晶表示装置１００のブロック図である。

図１を参照すれば、前記液晶表示装置１００は、表示パネル１１０と、タイミングコントローラ１２０と、ゲート駆動部１３０と、データ駆動部１４０と、バックライトユニット１５０と、バックライト制御回路１６０とを含む。

外部装置（図示しない）から画像信号ＲＧＢ及び基準信号ＲＳが前記タイミングコントローラ１２０に入力される。前記基準信号ＲＳは垂直同期信号または水平同期信号などのように前記液晶表示装置１００のフレーム周波数と同期する信号であり得る。前記タイミングコントローラ１２０は前記データ駆動部１４０とのインターフェースに適するように前記画像信号ＲＧＢのデータフォーマットを変換し、変換された画像信号ＲＧＢ、すなわちデータ制御信号ＤＣＳを前記データ駆動部１４０に出力する。また、前記タイミングコントローラ１２０はゲート制御信号ＧＣＳを前記ゲート駆動部１３０に出力する。

前記ゲート駆動部１３０は前記タイミングコントローラ１２０から提供されるゲート制御信号ＧＣＳに応答して表示パネル１１０の前記ゲートラインＧＬ１〜ＧＬｎに順次にゲート信号を印加して前記ゲートラインＧＬ１〜ＧＬｎを順次にスキャニングする。

前記データ駆動部１４０はガンマ電圧発生部（図示しない）から提供されたガンマ電圧を利用して多数の階調電圧を生成する。前記データ駆動部１４０は前記タイミングコントローラ１２０から提供される前記データ制御信号ＤＣＳに応答して前記生成された階調電圧のうち前記画像信号ＲＧＢに対応する階調電圧を選択し、選択された階調電圧をデータ信号として前記表示パネル１１０の前記データラインＤＬ１〜ＤＬｍに印加する。

前記表示パネル１１０は複数のゲートラインＧＬ１〜ＧＬｎ、前記ゲートラインＧＬ１〜ＧＬｎと交差する複数のデータラインＤＬ１〜ＤＬｍ、及び複数の画素を含む。

前記画素は同一の構成及び機能を有するので、説明の便宜のため、図１には１つの画素を例として示した。各画素は対応するゲートライン及びデータラインにゲート電極及びソース電極が各々接続される薄膜トランジスタＴｒ、前記薄膜トランジスタＴｒのドレイン電極に接続される液晶キャパシタＣ_ＬＣ及びストレージキャパシタＣ_ＳＴを含む。

前記ゲートラインＧＬ１〜ＧＬｎのうちで選択されたゲートラインに該当のゲート信号が印加されれば、前記選択されたゲートラインに接続された薄膜トランジスタＴｒは前記該当のゲート信号に応答してターンオンされる。前記ターンオンされた薄膜トランジスタＴｒに接続されたデータラインに印加されたデータ信号は前記ターンオンされた薄膜トランジスタＴｒを通って前記液晶キャパシタＣ_ＬＣと前記ストレージキャパシタＣ_ＳＴに充電される。

前記液晶キャパシタＣ_ＬＣは充電された電圧によって液晶の光透過率を調節する。前記ストレージキャパシタＣ_ＳＴは前記薄膜トランジスタＴｒのターンオンの時、データ信号を蓄積し、前記薄膜トランジスタＴｒのターンオフの時、蓄積されたデータ信号を前記液晶キャパシタＣ_ＬＣに印加して前記液晶キャパシタＣ_ＬＣの充電を維持させる。このような方式によって前記表示パネル１１０は画像を表示する。

前記バックライト制御回路１６０は前記画像信号ＲＧＢに基づいて前記表示パネルの予め設定された文字情報領域に対応する画像信号から文字情報が存在するか否かを探知し、前記探知結果によって前記基準信号ＲＳを利用して多数の光源（図示しない）の点滅タイミングを前記表示パネルの中心部領域または前記文字情報領域に対応する画像信号の液晶応答時間に同期させる点滅信号ＢＳを前記バックライトユニット１５０に出力する。前記予め設定された文字情報領域は前記表示パネルの上部、中心部、または下部で決められるか、または前記上部、前記中心部、及び前記下部のうちの少なくとも２つの領域にかけて決められることもある。

前記バックライトユニット１５０は前記表示パネル１１０に隣接して配置され、前記表示パネル１１０に光を供給する。前記バックライトユニット１５０は前記光源を含み、前記バックライト制御回路１６０からの前記点滅信号ＢＳに基づいて前記光源を同時に点滅する。前記光源は冷陰極管蛍光ランプ、発光ダイオード（ＬＥＤ）などのような様々な光源を含むことができる。

図２は、図１に示した前記バックライト制御回路１６０のブロック図である。

前記バックライト制御回路１６０は、文字情報探知部２６２、ブリンキングタイミング制御部２６４、及びインバータ２６６を含む。

前記文字情報探知部２６２は前記外部装置（図示しない）からの前記画像信号ＲＧＢに基づいて前記文字情報が存在するか否かに対応する感知信号ＣＤＳを前記ブリンキングタイミング制御部２６４に出力する。

前記ブリンキングタイミング制御部２６４は前記感知信号ＣＤＳと前記外部装置からの前記基準信号ＲＳに基づいて、前記多数の光源の点滅タイミングを前記表示パネル１１０の前記中心部領域または前記文字情報領域に対応する画像信号の液晶応答時間に同期させるためのタイミング制御信号ＴＣＳを前記インバータ２６６に出力する。

前記インバータ２６６は前記タイミング制御信号ＴＣＳに応答して前記表示パネル１１０の中心部領域または前記文字情報領域に対応する画像信号の液晶応答時間に前記光源を同時に点滅させる前記点滅信号ＢＳを出力する。

図３は、図２に示した前記文字情報探知部２６２のブロック図である。

前記文字情報探知部２６２は、画像信号抽出部３６０、高階調処理部３６２、信号変換部３６４、及び判断部３６６を含む。

前記画像信号抽出部３６０は文字情報が存在するか否かを探知するために前記表示パネル１１０の特定領域を前記文字情報領域として設定する。前記文字情報領域はｎ（ｎは２以上の整数）個のサブ領域に分割することができる。この時、前記画像信号抽出部３６０は前記外部装置からの前記画像信号ＲＧＢから前記サブ領域の各々に対応する画像信号を抽出し、前記抽出された画像信号Ｅｘ＿ＲＧＢを前記高階調処理部３６２に伝送する。

前記高階調処理部３６２は前記サブ領域の各々に対応して前記抽出された画像信号Ｅｘ＿ＲＧＢに基づいて前記抽出された画像信号Ｅｘ＿ＲＧＢの原始ガンマ値より高いガンマ値を有するように前記抽出された画像信号Ｅｘ＿ＲＧＢを高階調処理し、前記高階調処理された画像信号Ｇｄ＿ＲＧＢを前記信号変換部３６４に伝送する。

前記信号変換部３６４は前記高階調処理された画像信号Ｇｄ＿ＲＧＢを空間周波数信号に変更し、前記空間周波数に変更された画像信号Ｆｔ＿ＲＧＢを前記判断部３６６に伝送する。前記信号変換部３６４は時間空間として表示される前記高階調処理された画像信号Ｇｄ＿ＲＧＢを周波数空間として表示される前記空間周波数画像信号Ｆｔ＿ＲＧＢに変換する時、フーリエ変換を利用する。

前記判断部３６６は前記空間周波数に変更された画像信号Ｆｔ＿ＲＧＢに基づいて前記サブ領域の各々に文字情報が存在するか否かを判断する。この時、前記判断部３６６は少なくとも１つのサブ領域に対応する画像信号の少なくとも１つの極大点が予め設定された基準値以上であれば、文字情報が存在すると判断する。前記判断部３６６は前記サブ領域のうちの少なくとも１つで文字情報が探知された場合、該探知された文字情報領域またはサブ領域の位置を示す情報を含む前記感知信号ＣＤＳを前記ブリンキングタイミング制御部２６４に伝送する。

本発明の実施形態によって前記画像信号抽出部３６０、前記高階調処理部３６２及び前記信号変換部３６４は省略することができ、前記画像信号ＲＧＢから文字情報が存在するか否かを判断する前記判断部３６６は前記記載した技術の以外に公開された他の技術を利用することができる。

図４は、図１の表示パネル１１０の上部ＵＰＯに対応する画像信号に文字情報が含まれている場合、前記表示パネル１１０の上部ＵＰＯに属する画素の液晶応答及びこれに対応する前記バックライトユニット１５０のブリンキングタイミングを説明するタイミング図である。前記バックライトユニット１５０の光源は前記基準信号ＲＳを参照して前記文字情報が探知された領域に属する画素の液晶応答時間に対応してターンオンされる。また、前記バックライトユニット１５０のすべての光源は同時にターンオン及びターンオフされるグローバルブリンキング（Ｇｌｏｂａｌｂｌｉｎｋｉｎｇ）方法により駆動される。

図４では前記基準信号ＲＳとして垂直同期信号を用い、垂直同期信号ラインＶ＿ｓｙｎｃＬｉｎｅに第１垂直同期信号Ｖｓｙｎｃ１が入力された後、予め設定された時間の以後に第２垂直同期信号Ｖｓｙｎｃ２が入力され、順に第３垂直同期信号Ｖｓｙｎｃ３などが入力される。この時、２つの垂直同期信号間の時間、すなわち前記第１垂直同期信号Ｖｓｙｎｃ１と前記第２垂直同期信号Ｖｓｙｎｃ２との間の時間はフレーム間隔時間に該当する。

図４を参照すれば、第１グラフＧ１は前記表示パネル１１０の上部ＵＰＯに属するいずれか１つの画素の液晶応答を示し、第１点滅グラフＢＴＧ１は前記第１グラフＧ１に対応する前記バックライトユニット１５０の点滅タイミングを示す。

図４において、表示装置は第１垂直同期信号Ｖｓｙｎｃ１と第２垂直同期信号Ｖｓｙｎｃ２との間の画像フレームと、第２垂直同期信号Ｖｓｙｎｃ２と第３垂直同期信号Ｖｓｙｎｃ３との間のブラックフレームとを含むブラック挿入方法（ｂｌａｃｋｉｎｓｅｒｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄ）により駆動されることを例として示した。前記画像フレームは表示される画像に対応するデータ信号が入力されるフレームであり、前記ブラックフレームはブラック階調に対応するデータ信号が入力されるフレームである。

具体的に、前記画像フレームで前記第１垂直同期信号Ｖｓｙｎｃ１が入力された後、ｔ_１Ａ時間に前記いずれか１つの画素にゲートオン信号が入力されて、表示される画像に対応するデータ信号が画素電極に充電されれば、これに対応して前記画素に具備された液晶が充電された電圧によって特定の方向に回転する。以後、約ｔ_２Ａ時間に前記液晶は前記充電された電圧に対応する特定の方向に位置し、ほぼ正常状態を維持する。前記第１グラフＧ１は前記液晶のこのような反応を時間によって示した液晶応答曲線である。

以後、次のフレームであるブラックフレームで前記第２垂直同期信号Ｖｓｙｎｃ２が入力された後、ｔ_３Ａ時間に前記いずれか１つの画素に次のフレームのゲートオン信号が入力されれば、ブラック階調に対応するデータ信号が画素電極に充電される。前記画素電極にブラック階調に対応するデータ信号、例えば０Ｖが入力されれば、前記液晶は電圧が入力されない時の液晶の方向に再び回転し、約ｔ_４Ａ時間に前記液晶は電圧が入力されない時の液晶の方向でほぼ正常状態を維持する。

したがって、前記表示パネル１１０の上部ＵＰＯに属する画素の液晶応答に適する前記バックライトユニット１５０の点灯時間はｔ_２Ａからｔ_３Ａまでの時間である。ｔ_２Ａからｔ_３Ａまでの時間で、前記画素に属する液晶は充電されたデータ電圧に対応する正常状態を維持するので、この時、前記バックライトユニット１５０の光源を点灯すれば、前記画素によって実現される画像を改善して表示することができる。

すなわち、前記表示パネル１１０の上部ＵＰＯに対応する画像信号で文字情報が探知されれば、言い換えれば、前記表示パネル１１０の上部ＵＰＯに表示される画像信号で文字情報が探知されれば、前記バックライトユニット１５０の光源は前記上部ＵＰＯに属する画素または画素の液晶応答時間に同期して点灯し、前記上部ＵＰＯを中心として使用者に向上した品質の画像を提供することができる。

また、図４を参照すれば、前記バックライトユニット１５０の光源は選択的に（ｏｐｔｉｏｎａｌ）前記ブラックフレームの正常状態区間、すなわちｔ_４Ａからｔ_５Ａまで時間の間点灯する。前記ブラックフレームの正常状態区間で前記表示パネル１１０の上部ＵＰＯに属する画素はブラック階調を表示するので、前記バックライトユニット１５０の光源が点灯されてもブラックとして表示されるが、前記ブラックフレームの正常状態区間で前記バックライトユニット１５０を点灯すれば、前記表示パネル１１０の他の部分、特に前記表示パネル１１０の下部ＬＰＯで表示される画像の品質を改善することができる。

但し、電力消耗を減少させるため、前記ブラックフレームの正常状態区間で前記バックライトユニット１５０の光源は点灯しなくても良い。

図５は、図１の表示パネル１１０の中心部ＣＰＯに対応する画像信号に文字情報が含まれている場合、前記表示パネル１１０の中心部ＣＰＯに属する画素の液晶応答及びこれに対応する前記バックライトユニット１５０の点滅タイミングを説明するタイミング図である。前記バックライトユニット１５０の光源は前記基準信号ＲＳを参照して前記文字情報が探知された領域に属する画素の液晶応答時間に対応してターンオンされる。図４と異なり、図５では前記文字情報が前記表示パネル１１０の中心部ＣＰＯで探知された場合のタイミング図である。

図５を参照すれば、第１グラフＧ２は前記表示パネル１１０の中心部ＣＰＯに属するいずれか１つの画素の液晶応答を示し、第２点滅グラフＢＴＧ２は前記第２グラフＧ２に対応する前記バックライトユニット１５０の点滅タイミングを示す。

具体的に、前記第１垂直同期信号Ｖｓｙｎｃ１が入力された後、ｔ_１Ｂ時間に前記いずれか１つの画素にゲートオン信号が入力されて、表示される画像に対応するデータ信号が画素電極に充電されれば、これに対応して前記画素に具備された液晶が充電された電圧によって特定の方向に回転する。以後、約ｔ_２Ｂ時間に前記液晶は前記充電された電圧に対応する特定の方向に位置し、ほぼ正常状態を維持する。前記第２グラフＧ２は前記表示パネル１１０の中心部ＣＰＯに属するいずれか１つの画素の液晶の応答を時間によって示した液晶応答曲線である。

以後、次のフレームで前記第２垂直同期信号Ｖｓｙｎｃ２が入力された後、ｔ_３Ｂ時間に前記いずれか１つの画素に次のフレームのゲートオン信号が入力されれば、ブラック階調に対応するデータ信号が画素電極に充電される。前記画素電極にブラック階調に対応するデータ信号、例えば、０Ｖが入力されれば、前記液晶は電圧が入力されない時の液晶の方向に再び回転し、約ｔ_４Ｂ時間に前記液晶は電圧が入力されない時の液晶の方向でほぼ正常状態を維持する。

すなわち、前記表示パネル１１０の中心部ＣＰＯに対応する画像信号で文字情報が探知されれば、言い換えれば、前記表示パネル１１０の中心部ＣＰＯに表示される画像信号で文字情報が探知されれば、前記バックライトユニット１５０の光源は前記中心部ＣＰＯに属する画素または画素の液晶応答時間に同期して点灯し、前記中心部ＣＰＯを中心として使用者に向上した品質の画像を提供する。

図６は、図１の表示パネル１１０の下部ＬＰＯに対応する画像信号に文字情報が含まれている場合、前記表示パネル１１０の下部ＬＰＯに属する画素の液晶応答及びこれに対応する前記バックライトユニット１５０の点滅タイミングを説明するタイミング図である。前記バックライトユニット１５０の光源は前記基準信号ＲＳを参照して前記文字情報が探知された領域に属する画素の液晶応答時間に対応してターンオンされる。図４及び図５と異なり、図６では前記文字情報が前記表示パネル１１０の下部ＬＰＯで探知された場合のタイミング図である。

図６を参照すれば、第３グラフＧ３は前記表示パネル１１０の下部ＬＰＯに属するいずれか１つの画素の液晶応答を示し、第３点滅グラフＢＴＧ３は前記第３グラフＧ３に対応する前記バックライトユニット１５０の点滅タイミングを示す。

具体的に、前記第１垂直同期信号Ｖｓｙｎｃ１が入力された後、ｔ_１Ｃ時間に前記いずれか１つの画素にゲートオン信号が入力されて、表示される画像に対応するデータ信号が画素電極に充電されれば、これに対応して前記画素に具備された液晶が充電された電圧によって特定の方向に回転する。以後、約ｔ_２Ｃ時間に前記液晶は前記充電された電圧に対応する特定の方向に位置し、ほぼ正常状態を維持する。前記第３グラフＧ３は前記表示パネル１１０の下部ＬＰＯに属するいずれか１つの画素の液晶の応答を時間によって示した液晶応答曲線である。

以後、ｔ_３Ｃ時間に前記いずれか１つの画素に次のフレームのゲートオン信号が入力されれば、ブラック階調に対応するデータ信号が画素電極に充電される。前記画素電極にブラック階調に対応するデータ信号、例えば、０Ｖが入力されれば、前記液晶は電圧が入力されない時の液晶の方向に再び回転し、約ｔ_４Ｃ時間に前記液晶は電圧が入力されない時の液晶の方向でほぼ正常状態を維持する。

すなわち、前記表示パネル１１０の下部ＬＰＯに対応する画像信号で文字情報が探知されれば、言い換えれば、前記表示パネル１１０の下部ＬＰＯに表示される画像信号で文字情報が探知されれば、前記バックライトユニット１５０の光源は前記下部ＬＰＯに属する画素または画素の液晶応答時間に同期して点灯し、前記下部ＬＰＯを中心として使用者に向上した品質の画像を提供する。

前記表示パネル１１０の上部ＵＰＯ、中心部ＣＰＯ、及び下部ＬＰＯに各々該当する前記第１〜第３グラフＧ１、Ｇ２、Ｇ３は前記表示パネル１１０の上部ＵＰＯ、中心部ＣＰＯ、及び下部ＬＰＯで各々選択されたいずれか１つの画素での液晶応答を一例として示し、使用する表示パネルの種類及び選択された画素の位置によって示した液晶応答の形状及びその形状に対応する適当な点滅タイミングは変わりうる。

前記表示パネル１１０では前記第１垂直同期信号Ｖｓｙｎｃ１と前記第２垂直同期信号Ｖｓｙｎｃ２との間の時間内に前記表示パネル１１０の上部から下部へ順に走査が起こる。前記第１〜第３グラフＧ１、Ｇ２、Ｇ３のうちのいずれか１つに属する液晶が十分に応答した時、前記バックライトユニット１５０のすべての光源を同時に点灯すれば、それに対応する前記表示パネル１１０の上部ＵＰＯ、中心部ＣＰＯ、及び下部ＬＰＯのうちのいずれか１つを中心にさらに良好な画像を提供することができる。

たとえ図４〜図６で正確な点滅時間を示さないが、図４を参照すれば、前記表示パネル１１０が１２０Ｈｚの周波数で駆動される時、前記表示パネル１１０の上部ＵＰＯの液晶応答時間に同期するように前記バックライトユニット１５０を点灯するためには、前記第１垂直同期信号Ｖｓｙｎｃ１の約１ｍｓ後から前記バックライトユニット１５０を点灯し始める。同一の方式で、図５を参照すれば、前記表示パネル１１０の中心部ＣＰＯの液晶応答時間に同期するように前記バックライトユニット１５０を点灯するためには、前記第１垂直同期信号Ｖｓｙｎｃ１の約４ｍｓ後から前記バックライトユニット１５０を点灯し始め、図６を参照すれば、前記表示パネル１１０の下部ＬＰＯの液晶応答時間に同期するように前記バックライトユニット１５０を点灯するためには、前記第１垂直同期信号Ｖｓｙｎｃ１の約７ｍｓ後から前記バックライトユニット１５０を点灯し始める。したがって、図４〜図６の各々において、前記文字情報が探知される領域に属する画素の前記表示パネル１１０での位置によって前記バックライトユニット１５０の点滅タイミングは互いに異なることが分かる。

再び図２を参照すれば、前記文字情報探知部２６２が前記文字情報領域に対応する画像信号に文字情報が存在しないと判断した場合、前記ブリンキングタイミング制御部２６４は前記表示パネル１１０の中心部に属する画素または画素の液晶応答時間に同期するように前記バックライトユニット１５０を点滅するために、前記基準信号ＲＳから第１遅延時間だけ遅延した第１タイミング制御信号を出力し、前記文字情報探知部２６２が前記文字情報領域に対応する画像信号に文字情報が存在すると判断した場合、前記文字情報探知部２６２から出力された前記感知信号ＣＤＳに基づいて前記ブリンキングタイミング制御部２６４は前記文字情報領域の位置によって前記基準信号ＲＳから第２遅延時間だけ遅延した第２タイミング制御信号を出力する。一般的に前記第１遅延時間と前記第２遅延時間は異なるが、前記文字情報の位置によって同一であることもある。

図７は、前記表示パネル１１０が１２０Ｈｚの周波数で駆動される時、前記表示パネル１１０の中心部ＣＰＯで前記基準信号ＲＳから前記バックライトユニット１５０を点灯するまでの経過時間に対応した動画応答速度（ＭＰＲＴ）を示すグラフである。前記動画応答速度はビデオ電子機器基準協会（ＶＥＳＡ）によって定義された表示装置の鮮明度または明確度の程度を測定する一種の標準である。前記動画応答速度が速いほど、前記表示装置は動画をさらに鮮明に、または明確に表示することができる。

この時、前記基準信号ＲＳは垂直同期信号を用い、横軸は前記垂直同期信号ＲＳから前記バックライトユニット１５０を点灯するまでの経過時間を示し、縦軸は動画応答速度を示す。図７に示したように、前記表示パネル１１０の中心部ＣＰＯでは前記基準信号ＲＳの後、約３ｍｓ以後に前記バックライトユニット１５０を点灯し始める場合、最速の動画応答速度を示すことが分かる。

図８は、前記表示パネル１１０が１２０Ｈｚの周波数で駆動される時、動画応答速度が最も速い前記表示パネル１１０の垂直位置と前記バックライトユニット１５０が前記基準信号ＲＳの後に点灯されるまでの経過時間を示すグラフである。言い換えれば、図８は前記動画応答速度が最も速い時の、前記表示パネルの垂直位置と前記垂直同期信号の後の経過時間との関係を示す。この時、前記基準信号ＲＳは垂直同期信号を用い、横軸は前記垂直同期信号の後の経過時間を、縦軸は前記表示パネル１１０の垂直位置を示す。この時、前記表示パネル１１０の位置は、前記表示パネル１１０の最上端を０、最下端を１とした時の比例値として表示した。

図８に示したように、前記表示パネル１１０の上部ＵＰＯを基準とする場合、前記垂直同期信号の後、約０ｍｓから約３ｍｓ以後に前記バックライトユニット１５０の光源が点灯を開始する場合、最速の動画応答速度を示し、前記表示パネル１１０の中心部ＣＰＯを基準とする場合、前記垂直同期信号の後、約３ｍｓから約６ｍｓ以後に前記バックライトユニット１５０の光源が点灯を開始する場合、最速の動画応答速度を示し、前記表示パネル１１０の下部ＬＰＯを基準とする場合、前記垂直同期信号の後、約６ｍｓから約９ｍｓ以後に前記バックライトユニット１５０の光源が点灯を開始する場合、最速の動画応答速度を示すことが分かる。

図９は、前記表示パネル１１０の中心部ＣＰＯを基準として動画応答速度が改善されるように前記バックライトユニット１５０を点滅する場合において、すなわち、前記バックライトユニット１５０が前記中心部ＣＰＯに属する画素または画素の液晶応答時間と同期して点灯される場合に、前記表示パネル１１０の垂直位置による動画応答速度を示すグラフである。図９において、横軸は動画応答速度を示し、縦軸は前記表示パネル１１０上の垂直位置を示す。この時、前記表示パネル１１０の位置は前記表示パネル１１０の最下端を０と、最上端を１とした時の比例値として表示した。図９に示したように、前記表示パネル１１０の中心部の液晶応答時間に一致するように前記バックライトユニット１５０を駆動する場合、前記表示パネル１１０の上部と下部の動画応答速度は中心部に比較して相対的に良くないことが分かる。

図１０は、前記表示パネル１１０の下部ＬＰＯを基準として動画応答速度が改善されるように前記バックライトユニット１５０を点滅する場合において、すなわち、前記バックライトユニット１５０が前記下部ＬＰＯに属する画素または画素の液晶応答時間と同期して点灯される場合に、前記表示パネル１１０の垂直位置による動画応答速度を大略的に示すグラフである。図９と同様に、図１０において横軸は動画応答速度を示し、縦軸は前記表示パネル１１０上の垂直位置を示す。この時、前記表示パネル１１０の位置は前記表示パネル１１０の最下端を０と、最上端を１とした時の比例値として表示した。

図１０に示したように、前記表示パネル１１０の下部ＬＰＯの液晶応答時間に一致するように前記バックライトユニット１５０を駆動する場合、前記表示パネル１１０の中心部ＣＰＯの動画応答速度は上部と下部ＬＰＯ、ＵＰＯに比較して相対的に遅いことが分かる。また前記表示パネル１１０の下部ＬＰＯを基準として動画応答速度を改善するように前記バックライトユニット１５０を点滅する場合においても、前記表示パネル１１０の下部ＬＰＯの液晶応答時間が次のフレームの前記表示パネル１１０の上部ＵＰＯの液晶応答時間と一部重複されるので、前記表示パネル１１０の上部ＵＰＯの動画応答速度も前記表示パネル１１０の中心部ＣＰＯに比較して速いことが分かる。

図１１は、本発明の他の実施形態に係る液晶表示装置７００のブロック図である。図１と同じ構成要素に対する説明は簡略に記載するか、または省略する。

図１１を参照すれば、前記液晶表示装置７００は、前記表示パネル１１０と、タイミングコントローラ７２０と、前記ゲート駆動部１３０と、前記データ駆動部１４０と、前記バックライトユニット１５０と、インバータ７６６とを含む。

外部装置（図示しない）から画像信号ＲＧＢ及び基準信号ＲＳが前記タイミングコントローラに入力される。前記基準信号ＲＳは垂直同期信号または水平同期信号などのように前記液晶表示装置１００のフレーム周波数と同期する信号であり得る。前記タイミングコントローラ７２０は前記データ駆動部１４０とのインターフェースに適するように前記画像信号ＲＧＢのデータフォーマットを変換し、変換された画像信号ＲＧＢ、すなわちデータ制御信号ＤＣＳを前記データ駆動部１４０に出力する。また、前記タイミングコントローラ７２０はゲート制御信号ＧＣＳを前記ゲート駆動部１３０に出力する。

これに加えて、前記タイミングコントローラ７２０は前記画像信号ＲＧＢに基づいて前記表示パネル１１０の予め設定された文字情報領域に対応する画像信号から文字情報が存在するか否かを探知し、前記探知結果と前記基準信号ＲＳに基づいて前記光源の点滅タイミングを前記表示パネル１１０の中心部領域または前記文字情報領域に対応する画像信号の液晶応答時間に同期させるタイミング制御信号ＴＣＳを出力する。

具体的に、前記タイミングコントローラ７２０は文字情報が存在するか否かを探知するため、前記表示パネル１１０の特定領域を文字情報領域として設定する。前記文字情報領域はｎ（ｎは２以上の整数）個のサブ領域に分割される。この時、前記タイミングコントローラ７２０は前記外部装置からの前記画像信号ＲＧＢから前記サブ領域の各々に対応する画像信号を抽出する。また前記タイミングコントローラ７２０は前記抽出された画像信号の原始ガンマ値より高いガンマ値を有するように前記抽出された画像信号を高階調処理する。前記タイミングコントローラ７２０は前記高階調処理された画像信号を空間周波数信号に変更し、変更された信号に基づいて前記サブ領域の各々に文字情報が存在するか否かを判断する。この時、前記タイミングコントローラ７２０は少なくとも１つのサブ領域に対応する画像信号の少なくとも１つの極大点が予め設定された基準値以上であれば、文字情報が存在すると判断する。以後、前記基準信号ＲＳに基づいて、前記タイミングコントローラ７２０は前記光源の点滅タイミングを前記表示パネル１１０の中心部領域または前記文字情報領域に対応する画像信号の液晶応答時間に同期させるために前記タイミング制御信号ＴＣＳを前記インバータ２６６に出力する。

前記インバータ７６６は前記タイミング制御信号ＴＣＳに応答して前記文字情報領域に対応する画像信号の液晶応答時間に一致するように前記光源を同時に点滅する。

以上、実施形態を参照して説明したが、該当の技術分野の熟練された当業者は下記の特許請求の範囲に記載した本発明の思想及び領域から逸脱しない範囲内で本発明を多様に修正及び変更させうることが理解できる。また本発明に開示された実施形態は本発明の技術思想を限定するためではなく、下記の特許請求の範囲及びそれと同等な範囲内にあるすべての技術思想は本発明の権利範囲に含まれると解釈されなければならない。

１００、７００液晶表示装置
１１０表示パネル
１２０、７２０タイミングコントローラ
１３０ゲート駆動部
１４０データ駆動部
１５０バックライトユニット
１６０バックライト制御回路
２６２文字情報探知部
２６４ブリンキングタイミング制御部
２６６、７６６インバータ
３６０画像信号抽出部
３６２高階調処理部
３６４信号変換部
３６６判断部

Claims

ゲート信号及びデータ信号に応答して画像を表示する表示パネルと、
画像信号及び制御信号を利用して前記ゲート信号及び前記データ信号を前記表示パネルに供給するパネル駆動回路と、
同時に点滅して前記表示パネルに光を供給する多数の光源からなるバックライトユニットと、
前記画像信号に基づいて前記表示パネルの予め設定された文字情報領域に対応する画像信号から文字情報が存在するか否かを探知し、前記探知結果によって前記光源の点滅タイミングを前記表示パネルの中心部領域または前記文字情報領域に対応する画像信号の液晶応答時間に同期させるバックライト制御回路と、を有することを特徴とする液晶表示装置。
前記バックライト制御回路は、
前記表示パネルの前記文字情報領域に対応する前記画像信号から前記文字情報を感知して前記文字情報が存在するか否かに対応する感知信号を出力する文字情報探知部と、
前記感知信号に応答して前記光源の前記点滅タイミングを前記文字情報領域に対応する前記画像信号の前記液晶応答時間に同期させるためのタイミング制御信号を出力するブリンキングタイミング制御部と、
前記タイミング制御信号に応答して前記文字情報領域に対応する前記画像信号の前記液晶応答時間に一致するように前記光源を同時に点滅させるインバータとを含むことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
前記文字情報領域はｎ（ｎは２以上の整数）個のサブ領域に分割され、
前記文字情報探知部は各サブ領域に対応する画像信号を利用して各サブ領域内の文字情報が存在するか否かを探知し、少なくとも１つのサブ領域で文字情報が探知された場合に、前記文字情報領域に文字情報が存在すると判断して前記感知信号を出力することを特徴とする請求項２に記載の液晶表示装置。
前記文字情報探知部は前記画像信号の原始ガンマ値より高いガンマ値を有するように前記画像信号を高階調処理することを特徴とする請求項３に記載の液晶表示装置。
前記文字情報探知部は前記高階調処理された画像信号を空間周波数に変換し、少なくとも１つのサブ領域に対応する変換された画像信号の少なくとも１つの極大点が予め設定された基準値以上であれば、文字情報が存在すると判断することを特徴とする請求項４に記載の液晶表示装置。
前記ブリンキングタイミング制御部は前記感知信号に応答して前記表示パネルのフレーム周波数に同期する予め設定された基準信号から所定の時間遅延した前記タイミング制御信号を出力することを特徴とする請求項２に記載の液晶表示装置。
前記文字情報領域に対応する前記画像信号に前記文字情報が存在しない場合、前記ブリンキングタイミング制御部は前記基準信号より第１遅延時間だけ遅延した第１タイミング制御信号を出力し、
前記文字情報領域に対応する前記画像信号に前記文字情報が存在する場合、前記ブリンキングタイミング制御部は前記基準信号より第２遅延時間だけ遅延した第２タイミング制御信号を出力し、前記第２遅延時間は前記第１遅延時間と異なることを特徴とする請求項６に記載の液晶表示装置。
前記第１遅延時間は前記中心部に対応する画像信号の液晶応答時間に対応し、
前記第２遅延時間は前記文字情報領域に対応する画像信号の液晶応答時間に対応することを特徴とする請求項７に記載の液晶表示装置。
前記文字情報領域は前記中心部より下に位置し、前記第２遅延時間は前記第１遅延時間より大きいことを特徴とする請求項８に記載の液晶表示装置。
前記基準信号は垂直同期信号であることを特徴とする請求項６に記載の液晶表示装置。
画像信号及び制御信号を利用してゲート信号及びデータ信号を表示パネルに供給する段階と、
前記ゲート信号及び前記データ信号に応答して液晶の透過度を制御して画像を表示する段階と、
前記表示パネルの予め設定された文字情報領域に対応する画像信号から文字情報が存在するか否かを探知する段階と、
前記探知結果によって前記表示パネルの中心部領域または前記文字情報領域に対応する画像信号の液晶応答時間に同期させて多数の光源を同時に点滅して前記表示パネルに光を供給する段階と、を有することを特徴とする液晶表示装置の駆動方法。
前記文字情報が存在するか否かを探知する段階は、
前記文字情報領域をｎ個のサブ領域に分割し、各サブ領域に対応する画像信号に文字情報が存在するか否かを探知する段階と、
少なくとも１つのサブ領域に対応する画像信号に文字情報が探知された場合、前記文字情報領域に対応する画像信号に文字情報が存在すると判断して感知信号を出力する段階とを含むことを特徴とする請求項１１に記載の液晶表示装置の駆動方法。
前記文字情報の存在を探知する段階は、前記少なくとも１つのサブ領域に対応する前記画像信号の原始ガンマ値より高いガンマ値を有するように前記画像信号を高階調処理する段階をさらに含むことを特徴とする請求項１２に記載の液晶表示装置の駆動方法。
前記文字情報の存在を探知する段階は、前記高階調処理された画像信号を空間周波数に変換し、少なくとも１つのサブ領域に対応する変換された画像信号の少なくとも１つの極大点が予め設定された基準値以上であれば、文字情報が存在すると判断する段階をさらに含むことを特徴とする請求項１３に記載の液晶表示装置の駆動方法。
前記表示パネルに光を供給する段階は、
前記感知信号に応答して前記表示パネルのフレーム周波数に同期する予め設定された基準信号から所定の時間遅延したタイミング制御信号を出力する段階と、
前記タイミング制御信号に応答して前記文字情報領域に対応する画像信号の液晶応答時間に同期させて前記光源を同時に点滅させる段階とを含むことを特徴とする請求項１１に記載の液晶表示装置の駆動方法。
前記タイミング制御信号を出力する段階は、
前記文字情報領域に対応する画像信号に文字情報が存在しない場合、前記基準信号より第１遅延時間だけ遅延した第１タイミング制御信号を出力し、
前記文字情報領域に対応する画像信号に文字情報が存在する場合、前記基準信号より第２遅延時間だけ遅延した第２タイミング制御信号を出力し、
前記第２遅延時間は前記第１遅延時間と異なることを特徴とする請求項１５に記載の液晶表示装置の駆動方法。
前記第１遅延時間は前記中心部に対応する画像信号の液晶応答時間に対応し、
前記第２遅延時間は前記文字情報領域に対応する画像信号の液晶応答時間に対応することを特徴とする請求項１６に記載の液晶表示装置の駆動方法。
前記文字情報領域は前記中心部より下に位置し、前記第２遅延時間は前記第１遅延時間より大きいことを特徴とする請求項１７に記載の液晶表示装置の駆動方法。
前記基準信号は垂直同期信号であることを特徴とする請求項１５に記載の液晶表示装置の駆動方法。
ゲート信号及びデータ信号に応答して画像を表示する表示パネルと、
同時に点滅して前記表示パネルに光を供給する多数の光源からなるバックライトユニットと、
画像信号及び制御信号を利用して前記ゲート信号及び前記データ信号を前記表示パネルに供給し、前記表示パネルの予め設定された文字情報領域に対応する画像信号から文字情報が存在するか否かを探知し、前記探知結果によって前記光源の点滅タイミングを前記表示パネルの中心部領域または前記文字情報領域に対応する画像信号の液晶応答時間に同期させるタイミング制御信号を出力する駆動回路と、を有することを特徴とする液晶表示装置。
前記タイミング制御信号に応答して前記文字情報領域に対応する前記画像信号の液晶応答時間に同期して前記光源を同時に点滅させるインバータをさらに含むことを特徴とする請求項２０に記載の液晶表示装置。
前記文字情報領域はｎ（ｎは２以上の整数）個のサブ領域に分割され、前記駆動回路は各サブ領域に対応する画像信号を利用して各サブ領域内の文字情報が存在するか否かを探知し、少なくとも１つのサブ領域で文字情報が探知された場合に、前記文字情報領域に文字情報が存在すると判断することを特徴とする請求項２１に記載の液晶表示装置。