JP4912601B2 - 液晶表示装置及び映像信号補正方法 - Google Patents

Description

本発明は、液晶表示装置及び映像信号補正方法に関する。

一般的な液晶表示装置は、画素電極及び共通電極が形成された二つの表示板と、その２つの表示板の間に注入されている誘電率異方性を有する液晶層と、を含む。画素電極は行列形態に配列されていて、薄膜トランジスタなどスイッチング素子に連結され、一行ずつ順次にデータ電圧の印加を受ける。共通電極は表示板の全面に形成されていて、共通電圧の印加を受ける。画素電極、共通電極、及びその間の液晶層は、回路的に見ると液晶容量を形成している。この液晶容量は、これに連結されたスイッチング素子と共に画素を構成する基本単位となる。

このような液晶表示装置では、二つの電極に電圧を印加して液晶層に電界を生成し、この電界の強さを調節して液晶層を通過する光の透過率を調節することによって、所望の画像を表示する。この時、液晶層に一方向の電界が長く印加されることによって発生する劣化現象を防止するために、フレーム別、行別、または画素別に、共通電圧に対するデータ電圧の極性を反転させる。

このような液晶表示装置は、コンピュータの表示装置だけでなくテレビの表示画面にも広く使用されるようになるのに伴って、動画像を実現する必要性が高まっている。しかし、従来の液晶表示装置は、液晶分子の応答速度が遅いため、動画像を実現するのが難しい。
つまり、液晶分子の応答速度が遅いために、液晶容量に充電される電圧が目標電圧、つまり所望の輝度を得ることができる電圧に到達するのにある程度の時間がかかり、この時間は、液晶容量に直前に充電されていた電圧との差によって異なる。したがって、例えば目標電圧と直前の電圧との差が大きい場合に、最初から目標電圧だけを印加すると、スイッチング素子がターンオンされている時間の間に目標電圧に到達することができないこともある。

液晶分子の物性的な変化ではなく駆動的な方法でこれを改善するために、ＤＣＣ方式が提案された。ＤＣＣ方式とは、液晶容量の両端にかかった電圧が大きいほど充電速度が速くなるという点を利用したものであって、当該画素に印加するデータ電圧（実際にはデータ電圧と共通電圧との差であるが、便宜上、共通電圧を０と仮定する）を目標電圧より高くして、液晶容量に充電される電圧が目標電圧に到達するのにかかる時間を短縮する。

このようなＤＣＣ方式は、ＡＳＩＣにより実現される。しかしながら、メモリには容量制限がある。メモリでは、１７×１７（または９×９）の大きさのルックアップテーブルに補正用基準データを記憶させておいて、補正用基準データを利用して２５６×２５６の組み合わせの映像信号を補間している。
一方、液晶分子は、温度によって画素電圧に対する反応が変化するので、同一な階調変化に対しても、温度が低い時には相対的に高いデータ電圧が印加され、温度が高い時には相対的に低いデータ電圧が印加されるように、映像信号を補正する必要がある。ところが、液晶分子の応答は印加されるデータ電圧及び温度に対して非線形的な特性を示すため、複数の基本補正温度による複数のルックアップテーブルを用意し、温度センサーによって感知された温度に対応するルックアップテーブルを探し参照して温度補償を行っている。

温度補償方式として、感知された温度に最も近い基本補正温度に該当するルックアップテーブルを参照する方式があるが、ルックアップテーブルの個数が少ないと誤差が伴う。また、感知された温度に隣接した二つの基本補正温度に該当する二つのルックアップテーブルの間の値を線状近似して参照する方式があるが、この方式は温度による液晶分子の応答の非線形性を考慮することができないので誤差が伴う。

そこで、本発明は、温度による液晶分子の応答の非線形性を考慮し映像信号の補正誤差を最少化することによって、液晶分子の応答速度を向上させることができる、液晶表示装置及び映像信号補正方法を提供することを目的とする。

前記課題を解決するために、発明１は、
複数の画素を含む液晶表示板組立体と、
温度を感知する温度センサーと、
基準直前の映像信号、基準現在の映像信号及び複数の基準温度の区間ごとに備えられている２次式の係数パラメータを記憶するルックアップテーブルと、直前の映像信号、現在の映像信号及び温度に基づいて、複数の２次式の係数パラメータを前記ルックアップテーブルから受信し、前記複数の２次式の係数パラメータに基づいて前記温度に対する複数の補正用基準データを算出し、前記補正用基準データに基づいて直前の映像信号及び現在の映像信号に対する補正映像信号を生成して出力する演算処理部と、を有する映像信号補正部と、
前記補正映像信号をデータ電圧に変換して前記画素に出力するデータ駆動部と、
を含むことを特徴とする、液晶表示装置を提供する。

これにより、区分的２次補間により温度に対するＤＣＣデータを補償するため、映像信号の補正誤差を最少化することができ、液晶分子の応答速度を向上させることができる。

このルックアップテーブルは、温度間隔の数による２次式の係数パラメターだけを記憶すればよいので、温度によって複数のＤＣＣデータ（ｇ_r）の集合を記憶するルックアップテーブルに比べてその大きさを小さくすることができる。

発明２は、前記発明１において、前記係数パラメータが係数（ｐ１、ｐ２、ｐ３）を含む場合、前記補正用基準データ（ｙ）は、前記温度（ｘ）に対する２次式（ｙ＝ｐ₁×ｘ^２＋ｐ₂×ｘ＋ｐ₃）に基づいて算出されることを特徴とする液晶表示装置を提供する。
発明３は、前記発明１において、前記映像信号補正部は、記憶している前記直前の映像信号を出力して前記現在の映像信号を記憶するフレームメモリをさらに含むことを特徴とする液晶表示装置を提供する。

発明４は、前記発明１において、前記ルックアップテーブルに予め記憶されている前記係数パラメータは、前記基準温度と前記基準温度における基準ＤＣＣデータとの組み合わせを３つ用いて予め決定されており、ＤＣＣデータとは直前の映像信号と現在の映像信号との組み合わせに対して液晶分子の応答速度を充足するデータであり、前記基準ＤＣＣデータとは前記基準温度と前記基準温度におけるＤＣＣデータであることを特徴とする液晶表示装置を提供する。
発明５は、前記発明１において、前記基準温度の間隔は非等間隔であることを特徴とする液晶表示装置を提供する。

発明６は、前記発明１において、前記映像信号補正部は、前記補正用基準データを線形補間して前記補正映像信号を生成することを特徴とする液晶表示装置を提供する。
発明７は、前記発明１において、前記温度センサーは前記液晶表示板組立体に付着されていることを特徴とする液晶表示装置を提供する。
また、前記課題を解決するために、発明８は、
基準直前の映像信号、基準現在の映像信号及び複数の基準温度の区間ごとに備えられている２次式の係数パラメータを記憶するルックアップテーブルを含む液晶表示装置の映像信号補正方法であって、
温度を感知する段階と、
直前の映像信号、現在の映像信号及び前記感知した温度に基づいて、複数の２次式の係数パラメータを前記ルックアップテーブルから受信し、前記複数の２次式の係数パラメータに基づいて前記温度に対する複数の補正用基準データを算出する段階と、
前記補正用基準データに基づいて直前の映像信号及び現在の映像信号に対する補正映像信号を生成する段階と、
を含むことを特徴とする、液晶表示装置の映像信号補正方法を提供する。

これにより、区分的２次補間により温度に対するＤＣＣデータを補償するため、映像信号の補正誤差を最少化することができ、液晶分子の応答速度を向上させることができる。

発明９は、前記発明８において、前記係数パラメータが係数（ｐ１、ｐ２、ｐ３）を含む場合、前記温度（ｘ）に対する２次式（ｙ＝ｐ₁×ｘ^２＋ｐ₂×ｘ＋ｐ₃）に基づい
て前記補正用基準データ（ｙ）を算出する段階を更に含む液晶表示装置の映像信号補正方法を提供する。
発明１０は、前記発明８において、
前記基準温度と前記基準温度における基準ＤＣＣデータとの組み合わせを３つ用いて予め決定された前記係数パラメータを前記ルックアップテーブルが予め記憶する段階を更に含み、
前記ＤＣＣデータとは直前の映像信号と現在の映像信号との組み合わせに対して液晶分子の応答速度を充足するデータであり、前記基準ＤＣＣデータとは前記基準温度と前記基準温度におけるＤＣＣデータである液晶表示装置の映像信号補正方法を提供する。

発明１１は、前記発明８において、前記基準温度の間隔は非等間隔であることを特徴とする液晶表示装置の映像信号補正方法を提供する。
発明１２は、前記発明８において、前記補正用基準データを線形補間して前記補正映像信号を生成する段階を更に含む液晶表示装置の映像信号補正方法を提供する。

本発明によると、区分的２次補間により温度に対するＤＣＣデータを補償することによって、映像信号の補正誤差を最少化することができ、これにより液晶分子の応答速度を向上させることができる。

以下より、添付した図面を参考にして、本発明の実施例について、本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者が容易に実施することができるように詳細に説明する。
図面では、各層及び領域を明確に表現するために厚さを拡大して示した。明細書全体を通じて類似した部分については同一な図面符号を付けた。層、膜、領域、基板、板などの部分が他の部分の“上に”あるとする時、これは他の部分の“すぐ上に”ある場合だけでなく、その中間に他の部分がある場合も意味する。逆に、ある部分が他の部分の“すぐ上に”あるとする時、これは中間に他の部分がない場合を意味する。

本発明の実施例による液晶表示装置及び映像信号補正方法について、図面を参考にして詳細に説明する。
＜液晶表示装置の構造＞
図１は、本発明の一実施例による液晶表示装置のブロック図である。図２は、本発明の一実施例による液晶表示装置の一つの画素に対する等価回路図である。

図１に示したように、本発明の一実施例による液晶表示装置は、液晶表示板組立体３００と、これに連結されたゲート駆動部４００と、データ駆動部５００と、データ駆動部５００に連結された階調電圧生成部８００と、これらを制御する信号制御部６００と、温度センサー９００と、を含む。
液晶表示板組立体３００は、等価回路で見ると、複数の表示信号線（Ｇ₁-Ｇ_n、Ｄ₁-Ｄ_m）と、これに連結されほぼ行列形態に配列されている複数の画素と、を含む。

表示信号線（Ｇ₁-Ｇ_n、Ｄ₁-Ｄ_m）は、ゲート信号（走査信号ともいう）を伝達する複数のゲート線（Ｇ₁-Ｇ_n）と、データ信号を伝達する複数のデータ線（Ｄ₁-Ｄ_m）と、を含む。ゲート線（Ｇ₁-Ｇ_n）はほぼ行方向に延長されており、互いにほぼ平行である。データ線（Ｄ₁-Ｄ_m）はほぼ列方向に延長されており、互いにほぼ平行である。
各画素は、表示信号線（Ｇ₁-Ｇ_n、Ｄ₁-Ｄ_m）に連結されたスイッチング素子（Ｑ）と、これに連結された液晶容量（Ｃ_LC）と、維持容量（Ｃ_ST）と、を含む。維持容量（Ｃ_ST）は必要に応じて省略することができる。

スイッチング素子（Ｑ）は、例えば薄膜トランジスタで形成されている。そして、スイッチング素子（ｑ）は下部表示板１００に形成されていて、三端子素子である。三端子には制御端子、入力端子、及び出力端子がある。制御端子及び入力端子は各々ゲート線（Ｇ₁-Ｇ_n）及びデータ線（Ｄ₁-Ｄ_m）にそれぞれ連結されており、出力端子は液晶容量（Ｃ_LC）及び維持容量（Ｃ_ST）に連結されている。

液晶容量（Ｃ_LC）は、下部表示板１００の画素電極１９０と上部表示板２００の共通電極２７０とを二つの端子とし、二つの電極１９０、２７０の間には液晶層３が介在している。この液晶層３は誘電体として機能する。画素電極１９０はスイッチング素子（Ｑ）に連結されている。共通電極２７０は上部表示板２００の全面に形成されていて、共通電圧（Ｖ_com）の印加を受ける。また、図２とは異なって、共通電極２７０が下部表示板１００に形成される場合もあり、この時には、二つの電極１９０、２７０のうちの少なくとも一つが線状または棒状に形成されることができる。

維持容量（Ｃ_ST）は、液晶容量（Ｃ_LC）の補助的な役割を果たす。維持容量（Ｃ_ST）は、下部表示板１００に形成された別の信号線（図示せず）と画素電極１９０とを２つの端子とし、２つの端子の間には絶縁体が介在さしている。この別の信号線には、共通電圧（Ｖ_com）などの決められた電圧が印加される。また、維持容量（Ｃ_ST）は、画素電極１９０が絶縁体を介在させて真上の前段のゲート線と重畳して構成されることもできる。

また、カラーを表示するためには、各画素が三原色のうちの一つを固有に表示したり（空間分割）、各画素が時間によって交互に三原色を表示するように（時間分割）して、これら三原色の空間的、時間的合計により所望の色相が認識されるようにする。図２の画素では、空間分割の一例として、各画素が画素電極１９０に対応する領域に赤色、緑色、または青色のカラーフィルター２３０を備えていることを示している。また、図２とは異なって、カラーフィルター２３０は、下部表示板１００の画素電極１９０上または下に形成することもできる。

液晶表示板組立体３００の二つの表示板１００、２００のうちの少なくとも一つの外側面には、光を偏光させる偏光子（図示せず）が付着されている。
階調電圧生成部８００は、画素の透過率に関する二組の複数の階調電圧を生成する。共通電圧（Ｖ_com）を基準とすると、二組のうちの一組は共通電圧（Ｖ_com）に対して正の値を有し、他の一組は負の値を有する。

ゲート駆動部４００は、液晶表示板組立体３００のゲート線（Ｇ₁-Ｇ_n）に連結されており、外部からゲートオン電圧（Ｖ_on）及びゲートオフ電圧（Ｖ_off）を受けると、これらを組み合わせてゲート信号を生成し、ゲート信号をゲート線（Ｇ₁-Ｇ_n）に印加する。
データ駆動部５００は、液晶表示板組立体３００のデータ線（Ｄ₁-Ｄ_m）に連結されており、階調電圧生成部８００から提供された階調電圧を選択してデータ信号として画素に印加する。

ゲート駆動部４００またはデータ駆動部５００は、複数の駆動集積回路チップの形態で液晶表示板組立体３００上に直接装着されたり、フレキシブル印刷回路膜（図示せず）上に装着されＴＣＰの形態で液晶表示板組立体３００に装着されることもできる。また、ゲート駆動部４００またはデータ駆動部５００は、液晶表示板組立体３００に集積されることもできる。

温度センサー９００は、液晶表示板組立体３００の温度（Ｔ）を感知して信号制御部６００に出力する。温度センサー９００は、別途のセンサーの形態をなしており、液晶表示板組立体３００に装着される。また、温度センサー９００は、液晶表示板組立体３００に実装されている薄膜トランジスタを用いた構造でも可能であり、この時、温度センサー９００は、薄膜トランジスタのリーク電流値を温度（Ｔ）に対応する値として利用することができる。

信号制御部６００は映像信号補正部６５０を含み、ゲート駆動部４００及びデータ駆動部５００などの動作を制御する。映像信号補正部６５０は、外部のグラフィック制御機（図示せず）から提供された入力映像信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ）や温度センサー９００から提供された温度によって、液晶分子の応答速度を向上させるように、入力映像信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ）を補正する。
＜表示動作＞
次に、このような液晶表示装置の表示動作について、より詳細に説明する。

信号制御部６００は、外部のグラフィック制御機からの入力映像信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ）と、その表示を制御する入力制御信号である垂直同期信号（Ｖ_sync）及び水平同期信号（Ｈ_sync）と、メインクロック信号（ＭＣＬＫ）と、データイネーブル信号（ＤＥ）との印加を受ける。さらに、信号制御部６００は温度センサー９００から温度（Ｔ）を提供される。信号制御部６００は、温度（Ｔ）、入力映像信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ）、及び入力制御信号に基づいて映像信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ）を液晶表示板組立体３００の動作条件に合うように適切に処理し、ゲート制御信号（ＣＯＮＴ１）及びデータ制御信号（ＣＯＮＴ２）などを生成した後、ゲート制御信号（ＣＯＮＴ１）をゲート駆動部４００に出力し、データ制御信号（ＣＯＮＴ２）及び処理した映像信号（ＤＡＴ）をデータ駆動部５００に出力する。

ゲート制御信号（ＣＯＮＴ１）は、ゲートオン電圧（Ｖ_on）の走査開始を指示する走査開始信号（ＳＴＶ）、及びゲートオン電圧（Ｖ_on）の出力を制御する少なくとも一つのクロック信号などを含む。
データ制御信号（ＣＯＮＴ２）は、一つの画素行のデータ伝送を知らせる水平同期開始信号（ＳＴＨ）、データ線（Ｄ₁-Ｄ_m）に当該データ電圧の印加を指示するロード信号（ＬＯＡＤ）、共通電圧（Ｖ_com）に対するデータ電圧の極性（以下、“共通電圧に対するデータ電圧の極性”を略して“データ電圧の極性”とする）を反転させる反転信号（ＲＶＳ）、及びデータクロック信号（ＨＣＬＫ）などを含む。

データ駆動部５００は、信号制御部６００からデータ制御信号（ＣＯＮＴ２）を受けると、一つの行の画素に対する映像データ（ＤＡＴ）を受信し、階調電圧生成部８００からの階調電圧のうちの各映像データ（ＤＡＴ）に対応する階調電圧を選択する。そして、映像データ（ＤＡＴ）を当該データ電圧に変換した後、これを当該データ線（Ｄ₁-Ｄ_m）に印加する。

ゲート駆動部４００は、信号制御部６００からゲート制御信号（ＣＯＮＴ１）を受けると、ゲートオン電圧（Ｖ_on）をゲート線（Ｇ₁-Ｇ_n）に印加する。すると、このゲート線（Ｇ₁-Ｇ_n）に連結されたスイッチング素子（Ｑ）がオンするので、データ線（Ｄ₁-Ｄ_m）に印加されたデータ電圧はオンしているスイッチング素子（Ｑ）を通じて当該画素に印加される。

画素に印加されたデータ電圧と共通電圧（Ｖ_com）との差は、液晶容量（Ｃ_LC）の充電電圧、つまり画素電圧として現れる。液晶分子は画素電圧の大きさによってその配列を変えるので、これにより液晶層３を通過する光の偏光が変化する。このような偏光の変化は、表示板１００、２００に付着された偏光子（図示せず）によって光の透過率変化として現れる。

ここで、１水平周期とは、水平同期信号（Ｈ_sync）、データイネーブル信号（ＤＥ）、及びゲートクロック信号（ＣＰＶ）の一周期のことであり、１Ｈと表示する。１Ｈが経過すると、データ駆動部５００及びゲート駆動部４００は、次の行の画素に対して同一な動作を繰り返す。このような方式で、１フレームの間に全てのゲート線（Ｇ₁-Ｇ_n）に対して順次にゲートオン電圧（Ｖ_on）を印加し、全ての画素にデータ電圧を印加する。一つのフレームが終わると次のフレームが始まり、各画素に印加されるデータ電圧の極性が直前のフレームでの極性と反対になるように、データ駆動部５００に印加される反転信号（ＲＶＳ）の状態が制御される。これを フレーム反転という。この時、一つのフレーム内でも、反転信号（ＲＶＳ）の特性によって、一つのデータ線を通じて流れるデータ電圧の極性が変わることがある。例えば、行反転、点反転などが該当する。また、一つの画素行に印加されるデータ電圧の極性も互いに異なることもある。例えば、列反転、点反転などが該当する。
＜映像信号補正方法＞
次に、本発明の実施例による液晶表示装置の映像信号補正方法について、図面を参考にして詳細に説明する。

図３は、直前の映像信号、現在の映像信号、及び温度によるＤＣＣデータを示したグラフである。図４は、直前の映像信号が“０”である場合の、温度及び現在の映像信号によるＤＣＣデータを示したグラフである。図５は、本発明の実施例によって温度に対してＤＣＣデータを補償する方法を示したグラフである。図６は本発明の実施例による映像信号補正部を示したブロック図である。図７は本発明の実施例によるルックアップテーブルの一例を示した図面である。図８は本発明の実施例による映像信号補正方法の一例を示した概略図である。

説明の便宜のために、（ｎ-１）番目のフレームの映像信号を直前の映像信号（ｇ_n-1）と定義し、ｎ番目のフレームの映像信号を現在の映像信号（ｇ_n）と定義する。
図３に示したＤＣＣデータ（ｇ_r）は、直前の映像信号（ｇ_n-1）と現在の映像信号（ｇ_n）との組み合わせに対して液晶分子の応答速度を充足するデータであって、実験などによって予め決定される。また、先に説明したように、同一なデータ電圧を画素に印加しても液晶分子の温度によって液晶分子の応答速度が変化するので、ＤＣＣデータ（ｇ_r）は温度（Ｔ）によって異なる値を有することがある。例えば、図３に示したように、直前の映像信号（ｇ_n-1）が“０”階調であり、現在の映像信号（ｇ_n）が“４８”階調である場合、温度（Ｔ）がｘ₁である時にはＤＣＣデータ（ｇ_r）はＤＣＣデータ（ｇ_r）はｙ₁、温度（Ｔ）がｘ₂である時にはＤＣＣデータ（ｇ_r）はｙ₂、温度（Ｔ）がｘ₃である時にはＤＣＣデータ（ｇ_r）はｙ₃である。ここで、このときのそれぞれの点をＴＰ₁、ＴＰ₂、ＴＰ₃とする。このような点（ＴＰ₁（ｘ₁、ｙ₁）、ＴＰ₂（ｘ₂、ｙ₂）、ＴＰ₃（ｘ₃、ｙ₃））を連結すると、図４のグラフを得ることができる。従って、図４から温度の変化によるＤＣＣデータ（ｇ_r）の変化が分かる。

図４に示したように、ＤＣＣデータ（ｇ_r）は、温度区間によって特性が異なる。具体的には、ＤＣＣデータ（ｇ_r）は約２０℃以下では非線形的な特性を有し、２０℃以上では線状的な特性を有する。本発明の実施例による映像信号補正方法は、このように温度（Ｔ）によって非線形的特性を有するＤＣＣデータ（ｇ_r）を利用して、温度（Ｔ）による補正映像データ（ｇ_n´）を算出する。

ところが、直前の映像信号（ｇ_n-1）及び現在の映像信号（ｇ_n）の組み合わせ全体に対して（例えば、映像信号が８ビットである場合、組み合わせ全体は２５６×２５６＝６５５３６個である）ＤＣＣデータ（ｇ_r）をルックアップテーブルに記憶させておき、温度（Ｔ）に対して補正することは、時間的、空間的に無理である。そこで、映像信号の組み合わせのうちの、例えば上位ビットによって決定される１７×１７の組み合わせまたは９×９の組み合わせ（これを基準直前の映像信号及び基準現在の映像信号の組み合わせという）に対してだけＤＣＣデータ（ｇ_r）を測定して決定し、これを基準ＤＣＣデータとして温度補償に利用する。そして、残りの信号の組み合わせに対しては、温度補償によって算出された補正用基準データを利用して、補間法によって補正映像信号（ｇ_n´）を算出する。

以下より、区分的２次補間（ｐｉｅｃｅｗｉｓｅ ｑｕａｄｒａｔｉｃ ｉｎｔｅｒｐｏｌａｔｉｏｎ；以下ＰＱＩ）を利用した本発明の実施例による映像信号補正方法について、図面を参考にして詳細に説明する。
図５に示したように、例えば５個の点（ＴＰ₁（ｘ₁、ｙ₁）、ＴＰ₂（ｘ₂、ｙ₂）、ＴＰ₃（ｘ₃、ｙ₃）、ＴＰ₄（ｘ₄、ｙ₄）、ＴＰ₅（ｘ₅、ｙ₅））の間の任意の温度ｘに対する補正用基準データを算出する方法は、次の通りである。ここで、ｘ₁乃至ｘ₅は液晶表示板組立体３００の特性によって補償しようとする温度範囲に対する基準温度であり、ｙ₁乃至ｙ₅は各基準温度での基準ＤＣＣデータである。この時、基準温度の間隔は等間隔でなくてもよい。ＤＣＣ特性を考慮すれば、主に低い温度でその値の変化が著しく、一方、高い温度では相対的に線状的な推移を見せるため、低い温度では温度間の間隔を狭くし、高い温度では温度間の間隔を広くするとよい。メモリの節減に効果的である。例えば、ｘ₁乃至ｘ₅を０℃、１０℃、２０℃、３５℃、５０℃に各々設定する。また、基準温度の数もメモリの大きさ及びＤＣＣデータ（ｇ_r）の温度特性などによって設定することができる。

まず３個の点（ＴＰ₁、ＴＰ₂、ＴＰ₃）を通る２次式曲線の係数Ｘ₁（ｐ₁、ｐ₂、ｐ₃）を下記のように算出する。

（１）式をベクトルで表現すると、ＡＸ₁＝Ｂとなる。ここで、

とすると、Ｘ₁は下記の式で算出することができる。

即ち、（５）式により３個の点（ＴＰ₁、ＴＰ₂、ＴＰ₃）を通る２次式曲線の係数Ｘ₁（ｐ₁、ｐ₂、ｐ₃）が算出される。これにより、点ＴＰ₁とＴＰ₃との間の温度ｘに対する補正用基準データが算出を算出することができる。次に、前記した方法により、次の３個の点（ＴＰ₂、ＴＰ₃、ＴＰ₄）を通る２次式曲線の係数（Ｘ₂）を算出する。そうすると、点ＴＰ₂とＴＰ₄との間の温度ｘに対する補正用基準データは、係数（Ｘ₂）による２次式によって算出することができる。

そして、同じ方法で、次の３個の点（ＴＰ₃、ＴＰ₄、ＴＰ₅）を通る２次式曲線の係数（Ｘ₃）を算出する。そうすると、点ＴＰ₃とＴＰ₅との間の温度ｘに対する補正用基準データは、係数（Ｘ₃）による２次式によって算出することができる。
一方、点ＴＰ₂とＴＰ₃との間の補正用基準データは、係数（Ｘ₁）によって算出することもでき、係数（Ｘ₂）によって算出することもできるので、二つの係数（Ｘ₁、Ｘ₂）のうちから最少二乗法などを利用して係数（Ｘ₁）及び係数（Ｘ₂）によって算出された値と実際に測定された値との誤差が小さい係数を選択すればよい。同じ方法で、区間ＴＰ₃とＴＰ₄との間の係数も、係数（Ｘ₂）及び係数（Ｘ₃）のうちのいずれか一つを選択して決定する。

従って、点ＴＰ₁からＴＰ₅の間の各区間での補正用基準データは２次式を示す係数の集合によって決定され、基準温度の数によって実際の温度による特性曲線に近似させることができる。
また、点ＴＰ₁とＴＰ₃との間の係数（Ｘ₁）及びＴＰ₃とＴＰ₅との間の係数（Ｘ₃）だけで、点ＴＰ₁とＴＰ₅との間の補正用基準データを算出することもできる。この場合、ルックアップテーブルなどに記憶させるパラメータの量が減少するのでメモリの大きさを小さくすることができる。

このような区分的２次補間（ＰＱＩ）によって、基準直前の映像信号及び基準現在の映像信号の各組み合わせに対して全ての２次式の係数を算出した後、これをルックアップテーブルに記憶させ、入力される直前の映像信号（ｇ_n-1）、現在の映像信号（ｇ_n）、及び温度（Ｔ）に対して補正用基準データを算出して、これから補正映像信号（ｇ_n´）を生成する。
＜映像信号補正部の構成＞
次に、本発明の実施例による液晶表示装置の映像信号補正部について詳細に説明する。

図６に示したように、本発明の実施例による液晶表示装置の映像信号補正部６５０は、信号受信器６１０、信号受信器６１０に連結されているフレームメモリ６２０、信号受信器６１０及びフレームメモリ６２０に連結されているルックアップテーブル６３０、及び、これらに連結されている演算処理部６４０を含む。映像信号補正部６５０またはその一部は、信号制御部６００に含まれることもできる。ルックアップテーブル６３０及び演算処理部６４０は、映像信号補正部６５０の外部の温度センサー９００から温度（Ｔ）を受信する。

信号受信器６１０は、外部の信号源から映像信号（ｇ_m）を受信して映像信号補正部６５０が処理することができる映像信号（ｇ_n）に変換する。そして、この映像信号（ｇ_n）を、フレームメモリ６２０、ルックアップテーブル６３０、及び演算処理部６４０に現在の映像信号（ｇ_n）として供給する。
フレームメモリ６２０は、記憶されている直前の映像信号（ｇ_n-1）をルックアップテーブル６３０及び演算処理部６４０に供給し、信号受信器６１０から伝送される現在の映像信号（ｇ_n）を記憶する。フレームメモリ６２０は、液晶表示装置に表示する映像信号をフレーム単位で記憶し、映像信号補正部６５０の外部に装着することができる。

ルックアップテーブル６３０は、図７に示したように、１７×１７（または９×９）の行列で示されることができる。行及び列は各々基準直前の映像信号及び基準現在の映像信号を示し、これら映像信号が行及び列で交差する所には各基準温度の間の区間に対する複数の係数パラメータ（ｐ）が記憶されている。ルックアップテーブル６３０は、直前の映像信号（ｇ_n-1）、現在の映像信号（ｇ_n）、及び温度（Ｔ）の印加を受けて、これに対応する係数パラメータ（ｐ）を演算処理部６４０に供給する。ルックアップテーブル６３０も、映像信号補正部６５０の外部に装着されることができる。

本発明の実施例によるルックアップテーブル６３０は、温度間隔の数による２次式の係数パラメターだけを記憶すればよいので、温度によって複数のＤＣＣデータ（ｇ_r）の集合を記憶するルックアップテーブルに比べてその大きさを小さくすることができる。
演算処理部６４０は、第１演算器６４２及び第２演算器６４４を含む。
第１演算器６４２は、直前の映像信号（ｇ_n-1）、現在の映像信号（ｇ_n）、及び係数パラメータ（ｐ）に基づいて、前述した区分的２次補間（ＰＱＩ）の方法に基づいて、基準直前の映像信号（ｇ_n-1）、基準現在の映像信号（ｇ_n）、及び温度（Ｔ）に対応する補正用基準データを算出する。

第２演算器６４４は、第１演算器６４２から補正用基準データの供給を受けて、線形補間などの所定の補間方法によって直前の映像信号（ｇ_n-1）及び現在の映像信号（ｇ_n）に対する補正映像信号（ｇ_n´）を算出して出力する。
次に、演算処理部６４０の演算処理動作の一例を、図７及び図８を参考にして説明する。

図７及び図８に示されているように、直前の映像信号（ｇ_n-1）は“４０”階調であり、現在の映像信号（ｇ_n）は“２１６”階調であり、温度（Ｔ）はｘとする。これに該当する点が図８にＴＰで示されている。そうすると、基準直前の映像信号（ｇ_n-1）は“３２”及び“４８”であり、基準現在の映像信号（ｇ_n）は“２０８”及び“２２４”であり、基準温度はｘ₂及びｘ₃である。

第１演算器６４２は、基準直前の映像信号及び基準現在の映像信号の組み合わせ[（３２、２０８）、（４８、２０８）、（３２、２２４）、（４８、２２４）]に対し、各温度区間（ｘ₂、ｘ₃）での係数パラメータ（Ｐ１＝[Ｐ₁₁、Ｐ₁₂、Ｐ₁₃]、Ｐ２＝[Ｐ₂₁、Ｐ₂₂、Ｐ₂₃]、Ｐ３＝[Ｐ₃₁、Ｐ₃₂、Ｐ₃₃]、Ｐ４＝[Ｐ₄₁、Ｐ₄₂、Ｐ₄₃]）を、ルックアップテーブル６３０から受信する。そして、温度ｘに対する補正用基準データ（ｙ₀₀´、ｙ₀₁´、ｙ₁₀´、ｙ₁₁´）を算出する。そして、第２演算器６４４は、第１演算器６４２からの補正用基準データ（ｙ₀₀´、ｙ₀₁´、ｙ₁₀´、ｙ₁₁´）に基づいて、補正映像信号（ｇ_n´）を算出する。

図８では、基準直前の映像信号及び基準現在の映像信号の４つの組み合わせに対して補正映像信号（ｇ_n´）を算出することを示したが、補間方法によって３個の組み合わせまたは２個の組み合わせに対して映像信号を補正することもできる。
以上の方法により、区分的２次補間により温度に対するＤＣＣデータを補償することによって、映像信号の補正誤差を最少化することができ、これにより液晶分子の応答速度を向上させることができる。

以上で、本発明の好ましい実施例について詳細に説明したが、本発明の権利範囲はこれに限定されず、特許請求の範囲で定義している本発明の基本概念を利用した当業者の様々な変形及び改良形態も、本発明の権利範囲に属する。

本発明の一実施例による液晶表示装置のブロック図。 本発明の一実施例による液晶表示装置の一つの画素に対する等価回路図。 直前の映像信号、現在の映像信号、及び温度によるＤＣＣデータを示したグラフ。 直前の映像信号が“０”である場合の、温度及び現在の映像信号によるＤＣＣデータを示したグラフ。 本発明の実施例によって温度に対してＤＣＣデータを補償する方法を示したグラフ。 本発明の実施例による映像信号補正部を示したブロック図。 本発明の実施例によるルックアップテーブルの一例を示した図面。 本発明の実施例による映像信号補正方法の一例を示した概略図。

符号の説明

３ 液晶層
１００ 下部表示板
１９０ 画素電極
２００ 上部表示板
２３０ 色フィルター
２７０ 共通電極
３００ 液晶表示板組立体
４００ ゲート駆動部
５００ データ駆動部
６００ 信号制御部
６１０ 信号受信機
６２０ フレームメモリ
６３０ ルックアップテーブル
６４０ 演算処理部
６４２ 第１演算器
６４４ 第２演算器
６５０ 映像信号補正部
８００ 階調電圧生成部
９００ 温度センサー

Claims (12)

1. 複数の画素を含む液晶表示板組立体と、
   温度を感知する温度センサーと、
   基準直前の映像信号、基準現在の映像信号及び複数の基準温度の区間ごとに備えられている２次式の係数パラメータを記憶するルックアップテーブルと、直前の映像信号、現在の映像信号及び温度に基づいて、複数の２次式の係数パラメータを前記ルックアップテーブルから受信し、前記複数の２次式の係数パラメータに基づいて前記温度に対する複数の補正用基準データを算出し、前記補正用基準データに基づいて直前の映像信号及び現在の映像信号に対する補正映像信号を生成して出力する演算処理部と、を有する映像信号補正部と、
   前記補正映像信号をデータ電圧に変換して前記画素に出力するデータ駆動部と、
   を含むことを特徴とする、液晶表示装置。
2. 前記係数パラメータが係数（ｐ１、ｐ２、ｐ３）を含む場合、
   前記補正用基準データ（ｙ）は、前記温度（ｘ）に対する２次式（ｙ＝ｐ₁×ｘ^２＋ｐ₂
   ×ｘ＋ｐ₃）に基づいて算出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。
3. 前記映像信号補正部は、記憶している前記直前の映像信号を出力して前記現在の映像信号を記憶するフレームメモリをさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の液晶表示装置。
4. 前記ルックアップテーブルに予め記憶されている前記係数パラメータは、前記基準温度と前記基準温度における基準ＤＣＣデータとの組み合わせを３つ用いて予め決定されており、ＤＣＣデータとは直前の映像信号と現在の映像信号との組み合わせに対して液晶分子の応答速度を充足するデータであり、前記基準ＤＣＣデータとは前記基準温度と前記基準温度におけるＤＣＣデータであることを特徴とする、請求項１に記載の液晶表示装置。
5. 前記基準温度の間隔は非等間隔であることを特徴とする、請求項１に記載の液晶表示装置。
6. 前記映像信号補正部は、前記補正用基準データを線形補間して前記補正映像信号を生成することを特徴とする、請求項１に記載の液晶表示装置。
7. 前記温度センサーは前記液晶表示板組立体に付着されていることを特徴とする、請求項１に記載の液晶表示装置。
8. 基準直前の映像信号、基準現在の映像信号及び複数の基準温度の区間ごとに備えられている２次式の係数パラメータを記憶するルックアップテーブルを含む液晶表示装置の映像信号補正方法であって、
   温度を感知する段階と、
   直前の映像信号、現在の映像信号及び前記感知した温度に基づいて、複数の２次式の係数パラメータを前記ルックアップテーブルから受信し、前記複数の２次式の係数パラメータに基づいて前記温度に対する複数の補正用基準データを算出する段階と、
   前記補正用基準データに基づいて直前の映像信号及び現在の映像信号に対する補正映像信号を生成する段階と、
   を含むことを特徴とする、液晶表示装置の映像信号補正方法。
9. 前記係数パラメータが係数（ｐ１、ｐ２、ｐ３）を含む場合、
   前記温度（ｘ）に対する２次式（ｙ＝ｐ₁×ｘ^２＋ｐ₂×ｘ＋ｐ₃）に基づいて前記補正
   用基準データ（ｙ）を算出する段階を更に含む、請求項８に記載の液晶表示装置の映像信号補正方法。
10. 前記基準温度と前記基準温度における基準ＤＣＣデータとの組み合わせを３つ用いて予め決定された前記係数パラメータを前記ルックアップテーブルが予め記憶する段階を更に含み、
    前記ＤＣＣデータとは直前の映像信号と現在の映像信号との組み合わせに対して液晶分子の応答速度を充足するデータであり、前記基準ＤＣＣデータとは前記基準温度と前記基準温度におけるＤＣＣデータである、請求項８に記載の液晶表示装置の映像信号補正方法。
11. 前記基準温度の間隔は非等間隔であることを特徴とする、請求項８に記載の液晶表示装置の映像信号補正方法。
12. 前記補正用基準データを線形補間して前記補正映像信号を生成する段階を更に含む、請求項８に記載の液晶表示装置の映像信号補正方法。

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