JP4898349B2 - 表示装置 - Google Patents
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Description
このような液晶表示装置は最近、コンピュータの表示装置だけでなく、テレビの表示画面として広く用いられていることによって、動画を実現する必要性が高くなっている。しかし、従来の液晶表示装置は液晶の応答速度が遅くて動画を実現しにくい。
特に、現在のフレームの目標電圧と前段フレームの電圧との差が大きい場合、はじめから目標電圧のみを印加した場合、スイッチング素子がターンオンされる1H時間の間だけでは、目標電圧に到逹できないおそれがある。
前記第1映像処理部は第1外部映像信号に応答して第1プレチルト区間の間第1プレチルト階調を出力し、前記第2映像処理部は第2外部映像信号に応答して第2プレチルト区間の間前記第1プレチルト階調より高い第2プレチルト階調を出力する。
上記の表示装置によれば、第1及び第2プレチルト電圧は、電圧レベルが同じになるように生成される。したがって、第1区間で駆動される第1画素および第2区間で駆動される第2画素において液晶に印加される充電量が同一になり、その結果、第1画素および第2画素において、液晶の充電量の差によって発生する応答速度の低下を防止することができる。つまり、第1画素と第2画素とで充電量を同一にすることで、応答速度が同程度となり、第1画素と第2画素との混合により視認される画像の画質を向上することができる。
本発明5は、発明4において、前記第1ハイ補正値は前記第1ロー補正値より小さい。
本発明6は、発明2において、前記第1映像処理部は前記第3ハイ映像信号があらかじめ設定された第1基準値以上であるか、前記第1ハイ補正信号があらかじめ設定された第2基準値以上であるか、前記第1ハイ映像信号があらかじめ設定された第3基準値以下であれば、前記第2ハイ補正信号より第2ハイ補正値だけオーバーシュートされた前記第1ハイ補正信号及び前記第1ハイ補正信号と同一の値を有する前記第2ハイ補正信号を生成する。また、前記第2映像処理部は前記第3ロー映像信号があらかじめ設定された第4基準値以上であるか、前記第1ロー補正信号があらかじめ設定された第5基準値以上であるか、前記第1ロー映像信号があらかじめ設定された第6基準値以下であれば、前記第2ロー補正信号より第2ロー補正値だけオーバーシュートされた前記第1ロー補正信号及び前記第2ロー補正信号と同一の値を有する前記第2ロー補正信号を生成する。
本発明13は、発明12において、前記第1及び第2映像処理部は前記タイミングコントローラに内蔵する。
前記映像処理部は外部映像信号に応答して第1プレチルト区間の間第1階調に対応する第1プレチルト信号を出力し、第2プレチルト区間の間前記第1階調より高い第2階調に対応する第2プレチルト信号を出力する。前記ガンマ基準電圧発生部に外部から電源電圧が入力されて第1及び第2ガンマ基準電圧を出力する。
上記の表示装置によれば、第1及び第2プレチルト電圧は、電圧レベルが同じになるように生成される。したがって、第1区間で駆動される第1画素および第2区間で駆動される第2画素において液晶に印加される充電量が同一になり、その結果、第1画素および第2画素において、液晶の充電量の差によって発生する応答速度の低下を防止することができる。つまり、第1画素と第2画素とで充電量を同一にすることで、応答速度が同程度となり、第1画素と第2画素との混合により視認される画像の画質を向上することができる。
本発明の表示装置によれば、ハイ及びロー画素をプレチルトさせるための第1及び第2区間で液晶には互いに同一の電圧レベルを有するハイ及びロープレチルト電圧が印加される。
図1は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を参照すれば、本発明の一実施形態に係る液晶表示装置600は表示部100、ゲート駆動部200、データ駆動部300、ガンマ基準電圧発生部400及びタイミングコントローラ500を含む。
前記ゲート駆動部200は前記タイミングコントローラ500からの前記第1制御信号CT1に応答して前記ゲート信号を前記多数のゲートラインGL1〜GL2nに順次に出力する。
一方、前記ガンマ基準電圧発生部400は外部から電源電圧Vpが入力され、前記タイミングコントローラ500からの前記第3制御信号CT3に応答してガンマ基準電圧VGMMAを生成する。前記データ駆動部300は、前記ガンマ基準電圧発生部400からの前記ガンマ基準電圧VGMMAに基づいて、前記ハイ画素を駆動する第1区間の間には前記ハイ補正信号R'H、G'H、B'Hをハイガンマ電圧に変換して出力する。一方、前記ロー画素を駆動する第2区間の間には前記ロー補正信号R'L、G'L、B'Lをローガンマ電圧に変換して出力する。ここで、前記ハイガンマ電圧は前記ローガンマ電圧より高い電圧レベルを有する。
図2及び図3を参照すれば、表示部(図1に図示)100はアレイ基板120と、前記アレイ基板120と向き合うカラーフィルタ基板130と、前記アレイ基板120及び前記カラーフィルタ基板130間に介在された液晶層140と、からなって映像を表示する液晶表示パネルからなる。
前記第1薄膜トランジスタTr1のゲート電極は前記第1ゲートラインGL1から分岐され、前記第2薄膜トランジスタTr2のゲート電極は前記第2ゲートラインGL2から分岐される。前記第1及び第2薄膜トランジスタTr1、Tr2のソース電極は前記第1データラインDL1から分岐される。前記第1薄膜トランジスタTr1のドレイン電極は前記第1画素電極PE1に連結され、前記第2薄膜トランジスタTr2のドレイン電極は前記第2画素電極PE2に電気的に連結される。
一方、前記カラーフィルタ基板130は、第2ベース基板131上にブラックマトリックス132、カラーフィルタ層133及び共通電極134が形成された基板である。前記ブラックマトリックス132は、前記第1及び第2ゲートラインGL1、GL2が形成された領域のような非有効表示領域に形成されており、光漏れ現象を防止する。前記カラーフィルタ層133は赤色、緑色及び青色の画素からなって前記液晶層140を通過した光を所定の色に発現させる。
図4を参照すれば、第1ゲートラインGL1には、一画素が駆動される1H時間のうちハイ画素が駆動される初期のH/2時間の間、ハイ状態を維持する第1ゲート信号が印加される。また、前記第2ゲートラインGL2には1H時間のうちロー画素が駆動される後期のH/2時間の間、ハイ状態を維持する第2ゲート信号が印加される。
図5において、第1グラフG1はハイ画素での階調対透過率特性を示し、第2グラフG2はロー画素での階調対透過率特性を示し、第3グラフG3は前記第1及び第2グラフG1、G2が重畳された状態を示す。
図6を参照すれば、第1映像処理部510は、第1フレームメモリ511、第2フレームメモリ512、第1補正部513及び第2補正部514からなる。前記第2映像処理部520は、第3フレームメモリ521、第4フレームメモリ522、第3補正部523及び第4補正部524からなる。
具体的に、前記第1補正部513は、前記第2ハイ映像信号HGnと前記第3ハイ映像信号HGn−1との差分値があらかじめ設定された第1基準値より大きければ、前記第2ハイ映像信号HGnにあらかじめ設定された第1補正値αを加えて第1ハイ補正信号HGn'を生成する。ここで、信号の差分値とは、信号電圧の差分値を意味する。しかし、前記第1補正部513は前記第2及び第3ハイ映像信号HGn、HGn−1の差分値が前記第1基準値以下であれば、前記第2ハイ映像信号HGnと同一の第1ハイ補正信号HGn'を生成する。
次に、前記第2映像処理部520において、前記第3フレームメモリ521及び第4補正部524に次のフレームの第1ロー映像信号LGn+1が入力されて貯蔵される。第3フレームメモリ521は、あらかじめ貯蔵された現在フレームの第2ロー映像信号LGnを第4フレームメモリ522及び第3補正部523に出力する。前記第4フレームメモリ522は、あらかじめ貯蔵された前段フレームの第3ロー映像信号LGn−1を第3補正部523に出力し、前記第2ロー映像信号LGnを貯蔵する。したがって、前記第3及び第4フレームメモリ521、522には順にフレーム単位でロー映像信号が貯蔵される。
具体的に、前記第3補正部523は、前記第2ロー映像信号LGnと前記第3ロー映像信号LGn−1の差分値があらかじめ設定された第4基準値より大きければ、前記第2ロー映像信号LGnにあらかじめ設定された第3補正値γを加えて第1ロー補正信号LGn'を生成する。しかし、前記第3補正部523は、前記第2及び第3ロー映像信号LGn、LGn−1の差分値が前記第4基準値以下であれば、前記第2ロー映像信号LGnと同一の第1ロー補正信号LGn'を生成する。
すなわち、前記ハイ及びロー画素に同一のプレチルト電圧が印加されることによって、前記ハイ及びロー画素がそれぞれ駆動される第1及び第2区間で液晶に印加される充電量が同一になる。結果的に、第1及び第2区間の間で液晶の充電量の差によって発生する応答速度の低下を防止することができる。
図7に示した第5グラフG5は第1映像処理部510(図6に図示)に入力される入力信号RH、GH、BHを示し、第6グラフG6は前記第1映像処理部200によって補正された出力信号RH’、GH’、BH’を示す。図8に示した第7グラフG7は第2映像処理部520(図6に図示)に入力される入力信号RL、GL、BLを示し、第8グラフG8は前記第2映像処理部520によって補正された出力信号RL’、GL’、BL’を示す。
第6グラフG6に示したように、n番目のフレームの第2ハイ映像信号HGn(2V)とn−1番目のフレームの第3ハイ映像信号HGn−1(2V)が2Vとして互いに同一であるため、第1補正部513(図6に図示)は前記第2ハイ映像信号HGn(2V)と同一の第1ハイ補正信号HGn’(2V)を出力する。以後、第2補正部514(図6に図示)はn+1番目のフレームの第1ハイ映像信号HGn+1(6V)と前記第1ハイ補正信号HGn’(2V)とを比較する。比較の結果、前記第1ハイ映像信号HGn+1(6V)はあらかじめ設定された第2基準値(例えば、5V)より大きい。かつ、前記第1ハイ補正信号HGn’(2V)はあらかじめ設定された第3基準値(例えば、3V)より小さくい。よって、前記第2補正部514は、前記第1ハイ補正信号HGn’(2V)にあらかじめ設定された第2補正値β(例えば、0.5V)を加えて、2.5Vの第2ハイ補正信号HGn’’(2.5V)を生成して出力する。ここで、前記第2ハイ補正信号HGn’’ (2.5V)はn番目のフレームでハイ画素に印加されるハイプレチルト電圧である。
第8グラフG8に示したように、n番目フレームの第2ロー映像信号LGn(1V)とn−1番目のフレームLGn−1(1V)の第3ロー映像信号とが1Vとして互いに同一である。そのため、第3補正部523(図6に図示)は、前記第2ロー映像信号LGn(1V)と同一の第1ロー補正信号LGn'(1V)を出力する。以後、第4補正部524(図6に図示)は、n+1番目のフレームの第1ロー映像信号LGn+1(4V)と前記第1ロー補正信号LGn'(1V)とを比較する。比較の結果、前記第1ロー映像信号LGn+1(4V)はあらかじめ設定された第5基準値(例えば、3.5V)より大きく、前記第1ロー補正信号LGn'(1V)はあらかじめ設定された第6基準値(例えば、2V)より小さい。そのため、前記第4補正部524は、前記第1ロー補正信号LGn'(1V)にあらかじめ設定された第4補正値δ(例えば、1.5V)を加えて2.5Vの第2ロー補正信号LGn’'(2.5V)を生成して出力する。ここで、前記第2ロー補正信号LGn’'(2.5V)はn番目のフレームでロー画素に印加されるロープレチルト電圧である。
まとめると、ハイ画素において、例えば次のフレームの映像信号の電圧レベルが現在のフレームの映像信号の電圧レベルよりも非常に高い場合、各フレームにおける各映像信号HGn+1、HGn、HGn−1の差分値が所定値以上となる。このような場合、次のフレームを高い電圧レベルで駆動し、充電量を大きくするには時間がかかってしまう。そこで、現在のフレームでは、次のフレームの電圧レベルを考慮し、現在のフレームでの入力電圧(G4:RH、GH、BH)よりも高い出力電圧(G5:RH’、GH’、BH’)を生成し、これに応じたハイガンマ電圧、つまりハイプレチルト電圧をハイ画素の第1画素電極PE1に印加する。これにより、高い電圧レベルで駆動される次のフレームの応答速度を速くすることができる。
図9を参照すれば、本発明の他の実施形態に係る液晶表示装置650は表示部100、ゲート駆動部200、データ駆動部300、ガンマ基準電圧発生部450及びタイミングコントローラ550を含む。
前記ゲート駆動部200は前記表示部100に具備された多数のゲートラインGL1〜GL2nと電気的に連結されて前記多数のゲートラインGL1〜GL2nに前記ゲート信号を提供する。前記データ駆動部300は前記表示部100に具備された多数のデータラインDL1〜DLmと電気的に連結され、前記多数のデータラインDL1〜DLmにハイまたはローガンマ電圧を印加する。
また、前記タイミングコントローラ550に前記各種制御信号O−CS、例えば垂直同期信号、水平同期信号、メインクロック、データイネーブル信号などが入力されて第1、第2及び第4制御信号CT1、CT2、CT4を出力する。
前記第2制御信号CT2は前記データ駆動部300の動作を制御する信号であって、前記データ駆動部300に提供される。したがって、前記データ駆動部300に前記タイミングコントローラ500からの前記第2制御信号CT2に応答して一行の画素に対応する補正信号R'、G'、B'が入力される。
図5に示したように、前記ハイプレチルト階調a2は前記ロープレチルト階調a1より低い。したがって、前記データ駆動部300は前記ハイガンマ基準電圧VHGMMAに基づいて前記ハイプレチルト階調a2に対応するハイプレチルト電圧を出力し、前記ローガンマ基準電圧VLGMMAに基づいて前記ロープレチルト階調a1に対応するロープレチルト電圧を出力する。ここで、前記ハイ及びロープレチルト電圧は互いに同一の電圧レベルを有する。
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ることができることを理解することができるであろう。
200 ゲート駆動部
300 データ駆動部
400、450 ガンマ基準電圧発生部
500、550 タイミングコントローラ
510 第1映像処理部
520 第2映像処理部
513 第1補正部
514 第2補正部
523 第3補正部
524 第4補正部
600、650 液晶表示装置
Claims (10)
- 第1外部映像信号に応答して第1プレチルト区間の間第1階調に対応する第1プレチルト信号を出力する第1映像処理部と、
第2外部映像信号に応答して第2プレチルト区間の間前記第1階調より高い第2階調に対応する第2プレチルト信号を出力する第2映像処理部と、
外部から電源電圧が入力されてガンマ基準電圧を出力するガンマ電圧発生部と、
前記ガンマ基準電圧に基づいて前記第1プレチルト区間の間前記第1プレチルト信号を第1プレチルト電圧に変換して出力し、前記第2プレチルト区間の間前記第2プレチルト信号を前記第1プレチルト電圧と同一の第2プレチルト電圧に変換して出力するデータ駆動部と、
前記第1プレチルト区間の間第1ゲート信号を出力し、前記第2プレチルト区間の間第2ゲート信号を出力するゲート駆動部と、
前記第1プレチルト区間の間前記第1ゲート信号に応答して前記第1プレチルト電圧が入力される第1画素及び前記第2プレチルト区間の間前記第2ゲート信号に応答して前記第2プレチルト電圧が入力される第2画素を含む多数の画素からなる映像を表示する表示部とを含むことを特徴とする表示装置。 - 前記第1映像処理部に次のフレームの第1ハイ映像信号が入力され、あらかじめ貯蔵された現在フレームの第2ハイ映像信号とあらかじめ貯蔵された前段フレームの第3ハイ映像信号に基づいて第1ハイ補正信号を生成し、前記第1ハイ映像信号と前記第1ハイ補正信号に基づいて第2ハイ補正信号を生成し、
前記第2映像処理部に次のフレームの第1ロー映像信号が入力され、あらかじめ貯蔵された現在フレームの第2ロー映像信号とあらかじめ貯蔵された前段フレームの第3ロー映像信号に基づいて第1ロー補正信号を生成し、前記第1ロー映像信号と前記第1ロー補正信号に基づいて第2ロー補正信号を生成することを特徴とする請求項1に記載の表示装置。 - 前記第1映像処理部は前記第3ハイ映像信号があらかじめ設定された第1基準値より小さく、前記第1ハイ補正信号があらかじめ設定された第2基準値より小さく、前記第1ハイ映像信号があらかじめ設定された第3基準値より大きければ、前記第3ハイ映像信号と同一の前記第1ハイ補正信号及び前記第1ハイ補正信号に第1ハイ補正値が加えられた前記第2ハイ補正信号を生成し、
前記ロー映像処理部は前記第3ロー映像信号があらかじめ設定された第4基準値より小さく、前記第1ロー補正信号があらかじめ設定された第5基準値より小さく、前記第1ロー映像信号があらかじめ設定された第6基準値より大きければ、前記第3ロー映像信号と同一の第1ロー補正信号及び前記第1ロー補正信号に第1ロー補正値が加えられた前記第2ロー補正信号を生成することを特徴とする請求項2に記載の表示装置。 - 前記第2ハイ補正信号は前記第1プレチルト信号に対応する信号であり、
前記第2ロー補正信号は前記第2プレチルト信号に対応する信号であることを特徴とする請求項3に記載の表示装置。 - 前記第1ハイ補正値は前記第1ロー補正値より小さいことを特徴とする請求項4に記載の表示装置。
- 前記第1映像処理部は前記第3ハイ映像信号があらかじめ設定された第1基準値以上であるか、前記第1ハイ補正信号があらかじめ設定された第2基準値以上であるか、前記第1ハイ映像信号があらかじめ設定された第3基準値以下であれば、前記第2ハイ補正信号より第2ハイ補正値だけオーバーシュートされた前記第1ハイ補正信号及び前記第1ハイ補正信号と同一の値を有する前記第2ハイ補正信号を生成し、
前記第2映像処理部は前記第3ロー映像信号があらかじめ設定された第4基準値以上であるか、前記第1ロー補正信号があらかじめ設定された第5基準値以上であるか、前記第1ロー映像信号があらかじめ設定された第6基準値以下であれば、前記第2ロー補正信号より第2ロー補正値だけオーバーシュートされた前記第1ロー補正信号及び前記第2ロー補正信号と同一の値を有する前記第2ロー補正信号を生成することを特徴とする請求項2に記載の表示装置。 - 前記データ駆動部は、
第1オーバーシュート期間の間前記ガンマ基準電圧に基づいて前記第1映像処理部から出力される前記第2ハイ補正信号をハイガンマ電圧に変換して出力し、
第2オーバーシュート期間の間前記ガンマ基準電圧に基づいて前記第1映像処理部から出力される前記第2ハイ補正信号を前記ハイガンマ電圧より低い電圧レベルを有するローガンマ電圧に変換して出力することを特徴とする請求項6に記載の表示装置。 - 前記第1映像処理部は、
次のフレームの第1ハイ映像信号が入力されて貯蔵され、あらかじめ貯蔵された現在フレームの第2ハイ映像信号を出力する第1フレームメモリと、
あらかじめ貯蔵された前段フレームの前記第3ハイ映像信号を出力し、前記現在フレームの前記第2ハイ映像信号が入力される第2フレームメモリと、
前記第2及び第3ハイ映像信号に基づいて第1ハイ補正信号を生成する第1補正部と、
前記第1ハイ映像信号と前記第1ハイ補正信号に基づいて前記第1プレチルト信号に対応する第2ハイ補正信号を生成する第2補正部とを含むことを特徴とする請求項1に記載の表示装置。 - 前記第2映像処理部は、
次のフレームの第1ロー映像信号が入力されて貯蔵され、あらかじめ貯蔵された現在フレームの第2ロー映像信号を出力する第3フレームメモリと、
あらかじめ貯蔵された前段フレームの第3ロー映像信号を出力し、前記現在フレームの前記第2ロー映像信号が入力される第4フレームメモリと、
前記第2及び第3ロー映像信号に基づいて第1ハイ補正信号を生成する第3補正部と、
前記第1ロー映像信号と前記第1ハイ補正信号に基づいて前記第2プレチルト信号に対応する第2ハイ補正信号を生成する第4補正部とを含むことを特徴とする請求項1に記載の表示装置。 - 前記表示部は、
前記画素が駆動される1H時間のうち前記ハイ画素が駆動される初期H/2期間の間前記第1ゲート信号が入力受ける第1ゲートラインと、
前記画素が駆動される1H時間のうち前記ロー画素が駆動される後期H/2期間の間前記第2ゲート信号が入力される第1ゲートラインと、
前記初期H/2期間の間前記第1プレチルト電圧が入力され、前記後期H/2期間の間前記第2プレチルト電圧が入力されるデータラインとをさらに含むことを特徴とする請求項1に記載の表示装置。
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