KR100298265B1

KR100298265B1 - 시각의존특성보정회로,보정방법및표시장치

Info

Publication number: KR100298265B1
Application number: KR1019980033412A
Authority: KR
Inventors: 요시야 가네꼬; 쓰또무 가이; 히로유끼 이소가이
Original assignee: 아끼구사 나오유끼; 후지쯔 가부시끼가이샤
Priority date: 1997-12-24
Filing date: 1998-08-18
Publication date: 2001-10-26
Also published as: TW390094B; US6323847B1; JPH11184438A; KR19990062483A; JP4054096B2

Abstract

본 발명은 액정 디스플레이에 있어서 단순한 회로로 고품질의 표시 화상을 제공하는 것을 목적으로 한다.

표시 장치는 화소마다 시각 의존 특성이 있는 도트 매트릭스형의 표시 유닛과, 적어도 1개의 수평 주사기간마다 영상 신호의 전압을 변화시킴으로써 상기 표시 유닛의 시각 의존 특성을 보정하는 보정 회로를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

시각 의존 특성 보정 회로, 보정 방법 및 표시 장치

본 발명은 일반적으로 액정 표시 장치에 관한 것이고, 상세하게는 액정 표시 장치에서의 시각 특성의 보상에 관한 것이다.

LCD(liquid crystal display:액정 표시 디스플레이)는 화소에 인가한 전압이 일정하여도 화소를 바라보는 각도에 따라서 보이는 밝기가 변화하는 시각 특성을 갖는다. 따라서 전 화소에 동일한 전압을 인가해서 화면 전체를 동일 계조 표시하고자 하여도, 일정한 관시점과 어느 화소와의 각도가 화소마다 다르기 때문에, 화면 전체가 균일 계조로는 보이지 않는다. 특히 중간 계조 표시가 필요한 풀컬러 표시에서는 이 시각 특성이 화면이 어두운 경우의 표시 품질을 해치는 큰 원인이 되고 있다.

도 16a∼16d는 액정 패널과 관시점의 위치 관계 및 시각에 의존한 T-V 특성 변화를 나타내는 도면이다. 도 16a 및 도 16b에서, 시점(VP)으로부터 화소 라인(L1, L2, …, Ln)을 갖는 액정 패널(500)을 바라본 경우, 최상부의 라인(L1)을 바라보는 수직 방향 각도는 θu이며, 최하부의 라인(Ln)을 바라보는 수직 방향 각도는 θd라 한다. 또 라인(Lm)은 시점(VP)으로부터의 시선이 액정 패널면과 수직이 되는 위치에 있는 것으로 한다. 도 16c 및 도 16d에서 곡선(C1, Cm, Cn)은 각각 시점(VP)으로부터 라인(L1, Lm, Ln)을 바라본 때의 투과율(T)과 인가 전압(V)과의 관계를 나타낸다.

도 16c로부터 분명한 바와 같이 화소 전압(Vb1)이 인가된 경우의 투과율(T)은 각 라인(L1, Lm, Ln)마다 다르게 된다. 또 인가 전압을 Vb2로 한 경우에는 라인(L1)과 라인(Lm) 사이에서 계조 반전마저 생기게 되어, 매우 보기 어려운 화면이 되어 버린다. 예를 들어 동일한 투과율(t)을 실현하기 위해서는 도 16d에 나타낸 바와 같은 다른 인가 전압(Vc1, Vcm, Vcn)을 인가할 필요가 있다.

종래로부터 액정 표시 디스플레이의 시각 특성을 개선하기 위해서 다양한 수법이 제안되어 있다. 기계적인 방법으로서는 액정 표시 디스플레이 패널의 설치 각도를 조정할 수 있도록 해서 관시자에 대해서 최적한 각도로 설정하는 방법이 있다. 또 전기적인 방법으로서는 T-V 특성(액정 투과율(T)과 인가 전압(V)과의 관계) 중에서 사용하는 범위가 변화하도록 각 화소로의 인가 전압을 조정하는 방법이 있다. 그러나 종래의 인가 전압 조정 방법에서는 어두운 측의 시인성(視認性)을 향상시키고자 하면 밝은 측이 포화해 버리는 등의 문제가 생겨서, 화면 전체를 동시에 적절하게 보정할 수가 없다. 또 보정을 위한 회로 규모가 커지는 문제가 있었다.

따라서 본 발명은 액정 디스플레이에 있어서 단순한 회로로 고품질의 표시 화상을 제공하는 것을 목적으로 한다.

도 1은 본 발명에 의한 액정 표시 장치의 구성을 나타내는 구성도.

도 2는 도 1의 LCD 제어 회로에서 데이터 드라이버에 영상 신호를 공급하는 영상 신호 회로를 나타내는 구성도.

도 3a 및 도 3b는 클램프 전압 제어 회로에서 생성되는 클램프 전압 및 클램프 회로의 출력 영상 신호를 나타내는 도면.

도 4는 클램프 전압 제어 회로의 제 1 실시예를 나타내는 회로도.

도 5는 도 4의 클램프 전압 제어 회로를 구체적인 회로 소자로 구성한 일례를 나타내는 회로도.

도 6은 클램프 전압 제어 회로의 제 2 실시예를 나타내는 도면.

도 7은 클램프 전압 제어 회로의 동작을 설명하는 타이밍도.

도 8은 클램프 전압 제어 회로의 제 3 실시예를 나타내는 도면.

도 9는 도 8의 클램프 전압 제어 회로의 동작을 설명하는 타이밍도.

도 10은 도 2의 영상 신호 회로의 변형례를 나타내는 구성도.

도 11은 도 10의 진폭 조정 회로의 동작을 설명하는 타이밍도.

도 12는 도 2의 제어 전압 생성 유닛의 실시예의 구성을 나타내는 도면.

도 13은 오프셋 전압 및 스텝 전압을 사용자가 수동 조정하는 예를 나타내는 도면.

도 14는 클램프 전압에 의거해서 데이터 드라이버에서 계조 전압을 생성하는 회로를 나타내는 회로도.

도 15a 및 도 15b는 투사 장치 및 직시 장치의 구성례를 나타내는 도면.

도 16a 내지 도 16d는 액정 패널과 관시점(觀視點)의 위치 관계 및 시각에 의존한 T-V 특성 변화를 나타내는 도면.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 액정 표시 장치

11 CRT 인터페이스 회로

12 LCD 제어 회로

13 데이터 드라이버

14 스캔 드라이버

15 LCD 패널

21 클램프 전압 제어 회로

22 클램프 회로

23 제어 전압 생성 유닛

24 조정 유닛

25 증폭기

26 반전 회로

27 진폭 조정 회로

71 프로세서

72, 73 D/A 컨버터

81, 82, 82A 스위치

500 액정 패널

청구항 1의 발명에서는 표시 장치는 화소마다 시각 의존 특성이 어느 도트 매트릭스형의 표시 유닛과, 적어도 1개의 수평 주사기간마다 영상 신호의 전압을 변화시킴으로써 상기 표시 유닛의 상기 시각 의존 특성을 보정하는 보정 회로를 갖는 것을 특징으로 한다.

청구항 2의 발명에서는 청구항 1 기재의 표시 장치에 있어서, 상기 표시 유닛은 직시형의 액정 표시 유닛인 것을 특징으로 한다.

청구항 3의 발명에서는 청구항 1 기재의 표시 장치에 있어서, 상기 표시 유닛은 투사형의 액정 표시 유닛인 것을 특징으로 한다.

청구항 4의 발명에서는 청구항 1 기재의 표시 장치에 있어서, 상기 보정 회로는 수직 주사기간의 처음 초기 전압으로부터 적어도 1개의 수평 주사기간마다 소정 전압 변화하는 클램프 전압을 생성하는 클램프 전압 제어 회로와, 상기 영상 신호의 전압을 상기 클램프 전압에 클램프하는 클램프 회로를 포함하는 것을 특징으로 한다.

청구항 5의 발명에서는 청구항 4 기재의 표시 장치에 있어서, 상기 클램프 전압 제어 회로는 상기 수직 주사기간의 처음 초기 전압으로부터 상기 적어도 1개의 수평 주사기간마다 소정 전압 증가하는 클램프 전압을 생성하는 것을 특징으로 한다.

청구항 6의 발명에서는 청구항 4 기재의 표시 장치에 있어서, 상기 클램프 전압 제어 회로는 상기 수직 주사기간의 처음 초기 전압으로부터 상기 적어도 1개의 수평 주사기간마다 소정 전압 감소하는 클램프 전압을 생성하는 것을 특징으로 한다.

청구항 7의 발명에서는 청구항 4 기재의 표시 장치에 있어서, 상기 클램프 전압 제어 회로는 용량과 수직 동기 펄스 및 수평 동기 펄스에 의거해서 상기 용량에 충전하는 전압을 제어하는 회로를 포함하고, 상기 용량에 충전하는 전압에 따라서 상기 클램프 전압을 출력하는 것을 특징으로 한다.

청구항 8의 발명에서는 청구항 4 기재의 표시 장치에 있어서, 상기 클램프 전압 제어 회로는 수평 주사기간 내에서 상기 클램프 전압을 변화시킴으로써 상기 표시 유닛의 수평 주사 방향의 시각 의존 특성을 보정하는 것을 특징으로 한다.

청구항 9의 발명에서는 청구항 4 기재의 표시 장치에 있어서, 상기 클램프 전압 제어 회로는 상기 수직 주사기간을 1주기로 해서 적어도 몇 개의 수평 주사기간에 대해서 적어도 1개의 수평 주사기간마다 변화하는 클램프 전압을 생성하는 것을 특징으로 한다.

청구항 10의 발명에서는 청구항 4 기재의 표시 장치에 있어서, 상기 보정 회로는 상기 클램프 전압에 따라서 상기 영상 신호의 진폭을 조정하는 진폭 조정 회로를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

청구항 11의 발명에서는 청구항 4 기재의 표시 장치에 있어서, 상기 보정 회로는 상기 초기 전압과 상기 소정 전압을 수동으로 설정하는 설정 유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

청구항 12의 발명에서는 보정 회로에 있어서, 도트 매트릭스형의 표시 유닛의 시각 의존 특성을 보정하는 보정 회로로서, 적어도 1개의 수평 주사기간마다 변화하는 클램프 전압을 생성하는 클램프 전압 제어 회로와, 영상 신호를 상기 클램프 전압에 클램프하는 클램프 회로를 포함하는 것을 특징으로 한다.

청구항 13의 발명에서는 청구항 12 기재의 보정 회로에 있어서, 상기 클램프 전압 제어 회로는 수직 주사기간의 처음 초기 전압으로부터 상기 적어도 1개의 수평 주사기간마다 소정 전압 증가하는 클램프 전압을 생성하는 것을 특징으로 한다.

청구항 14의 발명에서는 청구항 12 기재의 보정 회로에 있어서, 상기 클램프 전압 제어 회로는 수직 주사기간의 처음 초기 전압으로부터 상기 적어도 1개의 수평 주사기간마다 상기 소정 전압 감소하는 클램프 전압을 생성하는 것을 특징으로 한다.

청구항 15의 발명에서는 청구항 12 기재의 보정 회로에 있어서, 상기 클램프 전압 제어 회로는 용량과 수직 동기 펄스 및 수평 동기 펄스에 의거해서 상기 용량에 충전하는 전압을 제어하는 회로를 포함하고, 상기 용량에 충전하는 전압에 따라서 상기 클램프 전압을 출력하는 것을 특징으로 한다.

청구항 16의 발명에서는 청구항 12 기재의 보정 회로에 있어서, 상기 클램프 전압 제어 회로는 수평 주사기간 내에서 상기 클램프 전압을 변화시킴으로써 상기 표시 유닛의 수평 주사 방향의 시각 의존 특성을 보정하는 것을 특징으로 한다.

청구항 17의 발명에서는 청구항 12 기재의 보정 회로에 있어서, 상기 보정 회로는 상기 클램프 전압에 따라서 상기 영상 신호의 진폭을 조정하는 진폭 조정 회로를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

청구항 18의 발명에서는 도트 매트릭스형의 표시 유닛의 시각 의존 특성을 보정하는 방법은 a) 적어도 1개의 수평 주사기간마다 변화하는 클램프 전압을 생성하고, b)영상 신호를 상기 클램프 전압에 클램프하고, c) 클램프 후의 영상 신호를 처리해서 상기 표시 유닛에 표시하는 각 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

청구항 19의 발명에서는 청구항 18 기재의 방법에 있어서, 상기 단계 a)는 수직 주사기간의 개시 시에 클램프 전압을 초기 전압으로 설정하고, 상기 적어도 1개의 수평 주사기간마다 클램프 전압을 소정 전압 증가시키는 각 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

청구항 20의 발명에서는 청구항 18 기재의 방법에 있어서, 상기 단계 a)는 수직 주사기간의 개시 시에 클램프 전압을 초기 전압으로 설정하고, 상기 적어도 1개의 수평 주사기간마다 클램프 전압을 소정 전압 감소시키는 각 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

청구항 21의 발명에서는 청구항 18 기재의 방법에 있어서, 상기 단계 a)는 수평 주사기간 내에서 상기 클램프 전압을 변화시킴으로써 상기 표시 유닛의 수평 주사 방향의 시각 의존 특성을 보정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

청구항 21의 발명에서는 청구항 18 기재의 방법에 있어서, 상기 클램프 전압에 따라서 상기 영상 신호의 진폭을 조정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 발명에서는 적어도 1개의 수평 주사기간, 예를 들어 수평 주사기간마다 영상 신호의 전압을 증가 혹은 감소시킴으로써 표시 유닛의 시각 의존 특성을 보정할 수가 있다. 이 경우, 수직 주사기간 내에서 어느 수평 주사기간으로부터 다음의 수평 주사기간으로 이동할 때마다 영상 신호의 전압이 변화하므로, 표시 유닛의 수직 방향(수직 주사 방향)의 시각 의존 특성이 보정될 수 있다.

구체적으로는 예를 들어 1수평 주사기간마다 소정 전압만큼 증가 혹은 감소하는 클램프 전압을 생성하고, 이 클램프 전압에 영상 신호의 전압을 클램프하면 된다. 클램프 전압의 생성은 용량에 충전하는 전압(충전되는 전하량)을 수평 동기 펄스 및 수직 동기 펄스로 제어함으로써 단순한 회로 구성을 사용해서 용이하게 행할 수가 있다.

또 어느 수평 주사기간 내에서 클램프 전압을 변화시킴으로써 표시 유닛의 수평 방향(수평 주사 방향)의 시각 의존 특성을 보정할 수가 있다.

또 수직 주사기간 중에서 어느 범위의 수평 주사선에 대해서만 시각 의존 특성의 보정을 행할 수가 있다.

또 클램프 전압의 크기에 따라서 영상 신호의 진폭을 조정함으로써, 표시하는 영상의 계조 레벨이 한쪽 측에서 포화해 버리는 것을 피할 수가 있다.

또 클램프 전압의 초기 전압 및 증가 전압(감소 전압)을 수동으로 조정하는 기구를 제공함으로써, 관시자는 관시점으로부터 표시 유닛까지의 거리·각도에 따라서 시각 의존 특성 보정량을 적의 조정할 수가 있다.

(발명의 실시예)

이하에 본 발명의 원리 및 실시예를 첨부한 도면을 사용해서 설명한다.

도 1은 본 발명에 의한 액정 표시 장치를 나타내는 구성도이다. 도 1의 액정 표시 장치(10)는 CRT 인터페이스 회로(11), LCD 제어 회로(12), 데이터 드라이버(13), 스캔 드라이버(14) 및 LCD 패널(15)을 포함한다.

CRT 인터페이스 회로(11)는 퍼스널 컴퓨터 본체나 영상 출력 기기로부터 CRT용의 영상 신호 R, G, B, 수평 동기 펄스(Hs) 및 수직 동기 신호(Vs)를 받아들여, LCD 제어 회로(12)에 공급한다. LCD 제어 회로(12)는 CRT용의 영상 신호를 액정 표시용의 영상 신호로 변환해서 데이터 드라이버(13)에 공급함과 동시에, 영상 표시 및 스캔에 필요한 제어 신호를 데이터 드라이버(13) 및 스캔 드라이버(14)에 공급한다. 데이터 드라이버(13) 및 스캔 드라이버(14)는 LCD 패널(15)을 구동해서 영상 신호를 표시한다.

LCD 패널(15)은 상술한 바와 같이 화소마다 시각 의존 특성이 있는 도트 매트릭스형 표시 장치이다. 액정 표시 장치(10)는 LCD 패널(15)을 관시자가 직접 보는 타입의 장치이어도 되고, 혹은 LCD 패널(15)을 투과한 광을 스크린에 투사해서, 이 스크린을 관시자가 보는 타입의 투사 장치이어도 된다. 또 컬러 표시를 행할 경우에, 데이터 드라이버(13), 스캔 드라이버(14) 및 LCD 패널(15)은 RGB의 3원색에 대응해서 각각 3개씩 제공되는 구성이어도 된다.

도 15a 및 도 15b는 투사 장치 및 직시 장치의 구성례를 나타낸다.

도 15a의 투사 장치는 광원(101), R 패널(102), G 패널(103), B 패널(104), 미러(105, 106), 투사 렌즈(107) 및 다이크로익 미러(dichroic mirror)(DM1∼DM4)를 포함한다. 이와 같은 구성에 의해서 광원(101)으로부터의 광을 R 패널(102), G 패널(103) 및 B 패널(104)을 통한 후에 합성해서 투사 렌즈(107)로부터 투사할 수가 있다. 도 15b의 직시 장치의 경우에는 광원(백라이트 유닛)(110)으로부터의 광을 LCD 패널(15)을 투과시켜서 관시자가 직접 볼 수가 있다.

도 2는 도 1의 LCD 제어 회로(12)에서 데이터 드라이버(13)에 영상 신호를 공급하는 영상 신호 회로를 나타내는 구성도이다. 도 2의 영상 신호 회로(20)는 클램프 전압 제어 회로(21), 클램프 회로(22), 제어 전압 생성 유닛(23), 조정 유닛(24), 증폭기(25) 및 반전 회로(26)를 포함한다. 클램프 회로(22)는 용량(C) 및 스위치(CW)를 포함한다. 증폭기(25)는 차동 증폭기(AMP) 및 부하(Z₁, Z₂)를 포함한다. 영상 신호(Video1)는 클램프 회로(22)에 의해서 클램프 전압(Vc1)에 클램프된다. 즉 클램프 전압(Vc1)의 전압 레벨을 예를 들어 흑 레벨로 하고, 영상 신호(Video1)의 전압이 그 전압 레벨에 합쳐진다. 클램프 전압(Vc1)을 기준으로 한 영상 신호(Video2)는 증폭기(25)로 증폭된다. 증폭후의 영상 신호(Video2)는 반전 회로(26)로 처리되어, LCD 패널(15)을 교류 구동할 경우에, 극성 반전 전압을 중심으로 해서 정극성의 영상 신호와 부극성의 영상 신호가 교대로 반복하는 신호로 변환된다. 반전 회로(26)의 출력이 도 1의 데이터 드라이버(13)에 영상 신호로서 공급된다. 또 반전 회로(26)는 종래 기술과 동일한 회로이므로 그 설명은 생략한다.

클램프 회로(22)에서 수평 동기 펄스(Hs)와 같은 타이밍의 클램프 펄스(Hclp)가 공급되면, 펄스의 액티브 기간만 스위치(SW)가 닫힌다. 이 영상 신호(Video1)는 공급되지 않는다. 스위치(SW)가 닫히면, 클램프 전압(Vc1)이 용량(C)으로 충전되고, 노드(A)의 전압이 클램프 전압(Vc1)이 된다. 그 후 스위치(SW)가 닫히어, 영상 신호(Video1)가 공급되면, 노드(A)에 나타나는 신호는 영상 신호(Video1)가 클램프 전압(Vc1)에 합쳐진 신호가 된다. 이 노드(A)의 신호가 클램프 회로(22)의 출력 영상 신호(Video2)로 된다.

클램프 전압(Vc1)은 클램프 전압 제어 회로(21)에서 생성된다. 클램프 전압 제어 회로(21)는 수직 동기 펄스(Vs)의 타이밍에서 클램프 전압(Vc1)이 오프셋 전압(Voft)이 되고, 클램프 펄스(Hclp)마다 스텝 전압(Vstp)만큼 증가(혹은 감소) 해가도록 클램프 전압(Vc1)을 제어한다. 오프셋 전압(Voft) 및 스텝 전압(Vstp)은 제어 전압 생성 유닛(23)에 의해서 생성되는 전압이고, 조정 유닛(24)을 사용해서 조정 가능하다.

도 3a 및 도 3b는 클램프 전압 제어 회로(21)에서 생성되는 클램프 전압(Vc1)과 클램프 회로(22)의 출력 영상 신호(Video2)를 나타내는 도면이다. 도 3a는 클램프 전압(Vc1)이 오프셋 전압(Voft)으로부터 스텝 전압(Vstp)씩 증가하는 경우를 나타내고, 도 3b는 클램프 전압(Vc1)이 오프셋 전압(Voft)으로부터 스텝 전압(Vstp)씩 감소하는 경우를 나타낸다. 도 3a에서, 증가하는 클램프 전압(Vc1)에 대응해서 영상 신호(Video2)는 클램프 펄스(Hclp)씩 스텝 전압(Vstp)만큼 증가한다. 또 도 3b에서, 감소하는 클램프 전압(Vc1)에 대응해서 영상 신호(Video2)는 클램프 펄스(Hclp)마다 스텝 전압(Vstp)씩 감소한다. 도면에 나타난 바와 같이 영상 신호(Video2)는 영상 신호(Video1)가 클램프 전압(Vc1)에 합쳐진 신호로 되어 있다.

도 1의 LCD 패널(15)의 가장 위의 라인으로부터 차례로 라인으로 스캔해 갈 경우에는 도 3a과 같은 영상 신호(Video2)를 사용한다. 또 일반적으로 액정 디스플레이에서는 가장 아래의 라인으로부터 차례로 위의 라인으로 스캔해 갈 수도 있으며, 이 경우에는 도 3b과 같은 영상 신호(Video2)를 사용한다.

도 16a 내지 도 16d를 참조하면 분명한 바와 같이 최상부 라인(L1), 관시점(VP)의 라인(Lm) 및 최하부 라인(Ln)에 대해서 관시점(VP)에서 본 경우의 투과율(T)을 일정하게 하기 위해서는, 라인(L1, Lm, Ln)의 순번으로 인가 전압을 크게 하면 된다. 즉 도 16d에 나타내는 인가 전압(Vc1, Vcm, Vcn)을 인가하면 된다. 이에 따라서 도 16b의 θ 방향으로의 시각 특성을 보정할 수가 있다. 따라서 영상 신호를 LCD 패널(15)에 표시할 경우에는 각 라인에 인가되는 영상 신호 전압을 수평 동기마다 서서히 증가하면, 소망하는 영상 표시를 얻을 수가 있다. 도 2의 영상 신호 회로는 이와 같은 영상 신호를 단순한 회로 구성으로 실현할 수가 있다.

또한 도 3a 및 도 3b에는 수평 주사기간마다 클램프 전압(Vc1)이 증가 혹은 감소하는 경우를 나타내었지만, 시각 의존 특성을 보정하기 위해서는 1개 이상의 수평 주사기간마다, 예를 들어 2개 수평 주사기간마다 클램프 전압(Vc1)이 증가 혹은 감소하는 구성으로 하여도 거의 마찬가지의 효과가 얻어지는 것은 분명하다. 또 반드시 동일한 인터벌로 클램프 전압(Vc1)을 변화시킬 필요는 없고, 예를 들어 어느 클램프 전압(Vc1)의 변화로부터 2수평 주사기간 후에 변화시킨 후에는 1수평 주사기간 후에 변화시키고, 또한 다음에는 2수평 주사기간 후에 변화시키는 구성이어도 되는 것은 당연하다.

도 4는 클램프 전압 제어 회로(21)의 제 1 실시예를 나타내는 회로도이다. 도 4의 클램프 전압 제어 회로(21)는 전류원(31, 32), 차동 증폭기(33), 스위치(SW1∼SW4) 및 용량(Cac)을 포함한다.

도 4에서 방향 지시 신호UP/DOWN에 의해서 스위치(SW4)를 제어하고, 클램프 펄스(Hclp)를 스위치SW1 혹은 SW3중의 어느 한 쪽에 공급한다. 클램프 펄스(Hclp)가 스위치(SW1)에 공급될 경우에는 도 3a에 나타내는 동작을 행하고, 클램프 펄스(Hclp)가 스위치(SW3)에 공급될 경우에는 도 3b에 나타내는 동작을 행한다.

수직 동기 펄스(Vs)가 액티브가 되면, 그 기간만큼 스위치(SW2)가 닫힌다. 이에 따라 용량(Cac)에는 오프셋 전압(Voft)이 충전된다.

클램프 펄스(Hclp)가 스위치(SW1)에 공급될 경우에는 클램프 펄스(Hclp)가 액티브인 동안만 스위치(SW1)가 닫힌다. 이 때 스텝 전압(Vstp1)으로 전류량이 제어되는 전류원(31)으로부터의 전류(I1)가 클램프 펄스(Hclp)가 액티브인 동안만 용량(Cac)에 충전된다. 이에 따라서 용량(Cac)에 충전되는 전압(Vcac)은 오프셋 전압(Voft)을 초기 전압으로 해서 수평 동기마다 스텝 전압(Vstp)씩 증가하는 전압으로 된다.

클램프 펄스(Hclp)가 스위치(SW3)에 공급될 경우에는 클램프 펄스(Hclp)가 액티브인 동안만 스위치(SW3)가 닫힌다. 이 때 스텝 전압(Vstp2)으로 전류량이 제어되는 전류원(32)의 전류(I2)가 클램프 펄스(Hclp)가 액티브인 동안만 용량(Cac)으로부터 방전된다. 이에 따라 용량(Cac)이 충전되는 전압(Vcac)은 오프셋 전압(Voft)을 초기 전압으로 해서 수평 동기마다 스텝 전압(Vstp)씩 감소하는 전압으로 된다.

도 5는 도 4의 클램프 전압 제어 회로(21)를 구체적인 회로 소자로 구성한 일례를 나타내는 회로도이다. 도 5의 클램프 전압 제어 회로(21)는 트랜지스터(41, 42), NMOS 트랜지스터(43∼45), 멀티플렉서(46, 47), 저항(R1∼R6) 및 타동 증폭기(33)를 포함한다. 트랜지스터(41) 및 저항(R1∼ R3)이 도 4의 전류원(31)을 구성하고, 트랜지스터(42) 및 저항(R4∼R6)이 도 4의 전류원(32)을 구성한다. 또 NMOS 트랜지스터(43∼45)는 각각 도 4의 스위치(SW1∼SW3)에 대응한다. 또한 멀티플렉서(46, 47)는 S 입력이 HIGH일 때에, A 입력을 선택하고 S 입력이 LOW일 때에 B 입력을 선택하는 회로이고, 도 4의 스위치(SW4)에 상당한다. 이와 같이 잘 알려진 회로 소자를 사용함으로써, 도 4의 클램프 전압 제어 회로(21)를 용이하게 실현할 수가 있다.

도 6은 클램프 전압 제어 회로의 제 2 실시예를 나타내는 도면이다. 도 7은 도 6의 클램프 전압 제어 회로의 동작을 설명하는 타이밍도이다.

도 6의 클램프 전압 제어 회로(21A)는 전류원(31, 32), 차동 증폭기(33), 스위치(SW1∼SW4), 용량(Cac) 및 OR 회로(51, 52)를 포함한다. 도 6의 클램프 전압 제어 회로(21A)에서는 OR 회로(51, 52)가 도 4의 클램프 전압 제어 회로(21)에 대해서 부가되어 있다.

OR 회로(51)는 클램프 펄스(Hclp)와 함께 클램프 서브 펄스(Hsub1)를 스위치(SW1)에 공급한다. OR 회로(52)는 클램프 펄스(Hclp)와 함께 클램프 서브 펄스(Hsub2)를 스위치(SW3)에 공급한다. 클램프 서브 펄스(Hsub1, Hsub2)는 도 7a 또는 도 7b에 나타낸 바와 같이, 수평 동기 펄스간의 각 라인(1H)에서 소정의 장소에 감소시키고, 클램프 서브 펄스(Hsub2)는 클램프 전압(Vc1)을 소정 전압씩 삽입한다. 클램프 서브 펄스(Hsub2)는 클램프 전압(Vc1)을 소정 전압씩 증가시킨다. 이에 따라서 도 6에 나타낸 바와 같이, 각 수평 방향 라인(1H)에서 전압이 서서히 감소하여 라인 중앙에서 최저 전압이 되고 그 후는 서서히 증가하는 클램프 전압(Vc1)을 생성할 수가 있다. 또 스텝마다 감소 혹은 증가하는 전압량은 클램프 서브 펄스(Hsub1) 및 클램프 서브 펄스(Hsub2)의 펄스폭에 의해서 제어할 수가 있다.

이와 같이 1H 기간 내에서 전압 변화하는 클램프 전압(Vc1)을 사용하면, 도 16a에 나타내는 Φ 방향으로의 시각 특성을 보정할 수가 있다. 즉 도 6의 클램프 전압 제어 회로(21A)를 사용하면, LCD 패널(15)의 수직 방향뿐만 아니라 수평 방향으로도 시각 특성을 보정해서 소망하는 영상 표시를 얻을 수가 있다.

또한 도 6에서 클램프 서브 펄스(Hsub1, Hsub2)는 반드시 모든 1H에 삽입될 필요는 없다. 액정 표시 디스플레이 상의 화소 라인의 위치에 따라서는 수평 방향의 시각 특성의 영향이 그다지 크게 나타나지 않을 경우도 있다. 따라서 이와 같은 경우에는 클램프 서브 펄스(Hsub1, Hsub2)의 삽입을 정지하여도 된다.

도 8은 클램프 전압 제어 회로의 제 3 실시예를 나타내는 도면이다. 도 9는 도 8의 클램프 전압 제어 회로의 동작을 설명하는 타이밍도이다.

도 8의 제 3 실시예는 도 4의 제 1 실시예 혹은 도 6의 제 2 실시예를 변형한 예이다. 도 8에서는 도 4의 제 1 실시예 혹은 도 6의 제 2 실시예에서 차동 증폭기(33)가 직접 받아들이고 있던 용량(Cac)으로 충전되는 전압(Vcac)을 저항(R1∼R3) 및 NMOS 트랜지스터(61)로 된 회로를 통해서 차동 증폭기(33)에 공급하도록 구성된다.

용량(Cac)에 충전되는 전압(Vcac)은 NMOS 트랜지스터(61)의 게이트에 입력된다. 전압(Vcac)이 NMOS 트랜지스터(61)의 임계 전압보다 낮을 동안은 NMOS 트랜지스터(61)는 도통하지 않는다. 따라서 이 경우에는 차동 증폭기(33)에는 전압(Vdc)을 저항렬R1, R2 및 R3로 분압해서 얻어진 일정한 전압이 공급된다. 그리고 여기서 전압(Vdc)은 도 2의 반전 회로(26)으로 영상 신호를 처리할 때에, 상술한 바와 같이 극성 반전 전압을 중심으로 해서 정극성의 영상 신호와 부극성의 영상 신호가 교대로 반복하는 신호를 생성하는데, 이 때에 사용하는 극성 반전 중심 전압이다.

전압(Vcac)이 NMOS 트랜지스터(61)의 임계 전압보다 높아지면, NMOS 트랜지스터(61)가 도통한다. 따라서 이 경우에는 저항렬이 R1, R2 및 NMOS 트랜지스터(61)의 드레인·소스간 저항과 저항(R3)의 병력 합성 저항으로 구성되므로, 차동 증폭기(33)에 전압(Vcac)의 높이에 따라서 전압(Vdc)을 분압한 전압이 공급된다.

따라서 용량(Cac)에 충전되는 전압(Vcac)에 대해서 클램프 제어 회로의 출력인 클램프 전압(Vc1)은 도 9에 나타난 바와 같은 파형이 된다. 도 9로부터 알 수 있듯이 소정의 스텝 전압씩 증가 혹은 감소하는 전압(Vcac)이 도 8의 회로 구성에 의해서 전압(Vcac)이 소정의 전압(NMOS 트랜지스터(61)의 임계 전압) 이하의 범위에서는 일정 전압을 유지할 수 있는 클램프 전압(Vc1)으로 변환된다. 즉 영상 신호의 1V 기간동안에 있는 복수의 수평 라인 중에서 어떤 위치까지의 수평 라인에만 혹은 어느 위치로부터의 수평 라인에만에 대해서 시각 특성의 보정을 행할 수가 있다.

클램프 전압(Vc1)의 초기 전압은 오프셋 전압(Voft)으로 주어지므로, 오프셋 전압(Voft)을 변화시키면, 클램프 전압(Vc1)이 증가를 시작하는 위치 혹은 감소를 종료하는 위치를 조정할 수가 있다. 이와 같이 해서 영상 신호의 1V 기간에 있는 복수의 수평 라인 중에서 어떤 위치까지의 수평 라인에 대해서 혹은 어떤 위치로부터 수평 라인에 대해서 시각 특성의 보정을 행할 것인가를 용이하게 조정할 수 있다. 또 도 16c에서 계조 반전이 일어날 수 있는 라인에만 보정을 행할 수도 있다.

도 10은 도 2의 영상 신호 회로의 변형례를 나타내는 구성도이다. 도 10의 영상 신호 회로(20A)는 도 2의 영상 신호 회로(20) 이외에 진폭 조정 회로(27)가 설치되어, 영상 신호(Video1)의 진폭을 조정할 수 있게 되어 있다. 진폭 조정 회로(27)는 클램프 전압 제어 회로(21)로부터 전압(Vcac) 혹은 클램프 전압(Vc1)을 받아들여서, 공급된 전압에 따라서 영상 신호(Video1)의 진폭을 조정한다.

도 11은 도 10의 진폭 조정 회로의 동작을 설명하는 타이밍도이다.

도 11에나타낸 바와 같이 전압(Vcac) 혹은 클램프 전압(Vc1)에 따라서 영상 신호(Video1)가 진폭 조정되어서 영상 신호(Video3)로 된다. 이 진폭 조정에 있어서는 클램프 전압(Vc1)의 전압이 높을수록 영상 신호(Video3)의 진폭이 작아지도록 진폭 조정 회로(27)가 제어된다. 이에 따라 클램프 전압(Vc1)이 높을 때에, T-V 특성의 투과율(T)이 높은 측에서 영상 신호의 백색이 포화하는 것을 방지할 수가 있다. 즉 표시되는 영상의 백색 측의 계조가 망가지는 것을 방지할 수가 있다.

그리고 진폭 조정 회로(27)의 구체적인 회로 구성은 상기 분야의 통상의 기술 범위 내이므로 설명을 생략한다. 또 도 10의 클램프 전압 제어 회로(21)는 제 2 실시예의 클램프 전압 제어 회로(21A) 혹은 제 3 실시예를 적용한 클램프 제어 회로이어도 됨은 명백하다.

도 12는 도 2의 제어 전압 생성 유닛(23)의 실시예의 구성을 나타내는 도면이다.

도 12의 제어 전압 생성 유닛(23)은 프로세서(71)와 D/A 컨버터(72, 73)를 포함한다. 프로세서(71)는 조정 수단(24)으로부터의 데이터에 의거해서 스텝 전압(Vstp) 및 오프셋 전압(Voft)의 데이터를 데이터 버스(DB)를 통해서 D/A 컨버터(72, 73)에 공급한다. 또 프로세서(71)는 제어 신호선(CT)을 통해서 D/A 컨버터(72, 73)를 제어한다. D/A 컨버터(72, 73)는 프로세서(71)로부터 공급되는 데이터를 디지털/아날로그 변환해서 스텝 전압(Vstp) 및 오프셋 전압(Voft)을 출력한다. 그리고 도 4 혹은 도 6의 실시예 레벨의 구성에 대응시킬 경우에는 스텝 전압(Vstp1) 및 스텝 전압(Vstp2)에 대해서 각각 D/A 컨버터를 설치하면 된다.

프로세서(71)에 데이터를 공급하는 조정 수단(24)은 예를 들어 메모리이고, 그 메모리에 소정의 데이터를 저장하여 두는 구성이어도 된다. 혹은 액정 표시 장치(10)에 오프셋 전압(Voft) 및 스텝 전압(Vstp)을 조정하기 위한 조작 스위치 등을 설치해서, 그 조작 스위치로 지정되는 값을 디지털화한 데이터를 프로세서(71)에 공급하도록 구성하여도 된다.

도 13은 오프셋 전압(Voft) 및 스텝 전압(Vstp)을 사용자가 수동 조정하는 예를 나타내는 도면이다.

도 13a는 수동으로 오프셋 전압(Voft) 및 스텝 전압(Vstp)을 조정하기 위해서 액정 표시 장치(10)에 스위치(81, 82)를 설치한 예이다. 스위치(81, 82)로서는 볼륨 등의 기계적인 수단을 사용하는 이외에, 적외선 리모트 컨트롤키에 의한 전기적인 수단 등을 사용할 수가 있다. 도 13b에서는 오프셋 전압(Voft)은 도 13a와 마찬가지의 스위치(81)로 조정되고, 스텝 전압(Vstp)은 LCD 패널(15)의 각도 조정과 연동한 스위치(82A)에 의해서 조정된다. 도 13a 혹은 도 13b의 어느 예에서도 관시자가 LCD 패널을 바라보는 각도 및 거리에 따라서 적의 스위치(81, 82)(혹은 82A)를 조정한다.

스위치(81, 82)(혹은 82A)오 기계적으로 지정된 값은 전압 혹은 전류 등의 전기적인 값으로 변환되고, D/A 컨버터에 의해서 디지털화된다. 이 디지털 데이터를 프로세서(71)에 공급하는 구성이어도 된다.

또한 도 13a 및 도 13b에서는 직시형의 액정 표시 장치의 예로서 도시하였지만, 투사형의 액정 표시 장치에서도 마찬가지의 조정 수단을 설치할 수가 있다.

도 14는 클램프 전압(Vc1)에 의거해서 데이터 드라이버(13)(도 1) 등에서 계조 전압을 생성하는 회로를 나타내는 회로도이다.

도 14의 회로는 차동 증폭기(91, 92), 저항렬을 구성하는 저항(R1∼Rn), 스위치(SW1, SW2)를 포함한다. 도 14의 회로에 의해서 클램프 전압(Vc1)과 그것보다 높은 전압(VHO)에 대응해서 계조 전압(V0∼Vn)을 생성할 수가 있다. 이 계조 전압(V0∼Vn)은 교류화 신호(M)로 스위치(SW1, SW2)를 전환함으로써, 각 주기마다 HIGH측과 LOW측을 전환한다. 이에 따라 각 주기에서 정극성과 부극성에 전환되는 영상 신호에 대응해서 클램프 전압이 항상 흑색측의 전압에 대응하도록 제어할 수 있다.

이상 본 발명을 실시예에 의거해서 설명하였지만, 본 발명은 상술한 실시예에 한정되는 것이 아니고, 특허 청구의 범위에 기재되는 범위 내에서 자유롭게 변경·변형이 가능하다.

상기 발명에서는 적어도 1개의 수평 주사기간, 예를 들어 1수평 주사기간마다 영상 신호의 전압을 증가 혹은 감소시킴으로써, 표시 유닛의 시각 의존 특성을 보정할 수가 있다. 이 경우, 수직 주사기간 내에서 어떤 수평 주사기간으로부터 다음의 수평 주사기간으로 이동할 때마다 영상 신호의 전압이 변화하므로, 표시 유닛의 수직 방향(수직 주사 방향)의 시각 의존 특성이 보정될 수 있다.

구체적으로는, 예를 들어 1수평 주사기간마다 소정 전압만큼 증가 혹은 감소하는 클램프 전압을 생성하고, 이 클램프 전압에 영상 신호를 클램프하면 된다. 클램프 전압의 생성은 용량에 충전하는 전압(충전되는 전하량)을 수평 동기 펄스 및 수직 동기 펄스로 제어함으로써, 단순한 회로 구성을 사용해서 용이하게 행할 수가 있다.

또 어느 수평 주사기간 내에서 클램프 전압을 변화시킴으로써, 표시 유닛의 수평 방향(수평 주사 방향)의 시각 의존 특성을 보정할 수가 있다.

또 수직 주사기간 중에서 어떤 범위의 수평 주사선에 대해서만 시각 의존 특성의 보정을 행할 수가 있다.

또 클램프 전압의 크기에 따라서 영상 신호의 진폭을 조정함으로써, 표시하는 영상의 계조 레벨이 한쪽 측에서 포화해버리는 것을 피할 수가 있다.

Claims

화소마다 시각 의존 특성이 있는 도트 매트릭스형의 표시 유닛과,

1개 이상의 소정 수의 수평주사 기간으로 정의된 각 영상신호 기간의 개시시에 영상신호의 전압을 점진적으로 변화시켜 상기 시각 의존 특성을 보정하는 보정 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제 1항에 있어서, 상기 표시 유닛은 직시형의 액정 표시 유닛인 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제 1항에 있어서, 상기 표시 유닛은 투사형의 액정 표시 유닛인 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제 1항에 있어서, 상기 보정 회로는 수직 주사기간의 처음 초기 전압으로부터 개시에 의해 상기 각 영상신호 기간의 개시시에 점진적으로 소정 전압으로 변화하는 스텝전압을 나타내는 클램프 전압을 생성하는 클램프 전압 제어 회로와,

상기 영상 신호의 전압을 상기 클램프 전압에 클램프하는 클램프 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제 4항에 있어서, 상기 클램프 전압 제어 회로는 상기 수직 주사기간의 처음 초기 전압으로부터 상기 적어도 1개의 수평 주사기간마다 소정 전압 증가하는 클램프 전압을 생성하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제 4항에 있어서, 상기 클램프 전압 제어 회로는 상기 수직 주사기간의 개시시의 초기 전압으로부터 상기 적어도 1개의 수평 주사기간마다 소정 전압 감소하는 클램프 전압을 생성하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제 4항에 있어서, 상기 클램프 전압 제어 회로는

용량과,

수직 동기 펄스 및 수평 동기 펄스에 의거해서 상기 용량에 충전하는 전압을 제어하는 회로을 포함하고, 상기 용량에 충전하는 전압에 따라서 상기 클램프 전압을 출력하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제 4항에 있어서, 상기 클램프 전압 제어 회로는 수평 주사기간 내에서 상기 클램프 전압을 변화시킴으로써 상기 표시 유닛의 수평 주사 방향의 시각 의존 특성을 보정하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제 4항에 있어서, 상기 클램프 전압 제어 회로는 상기 수직 주사기간을 1주기로 해서 전 수직 주사기간중 소정 세트의 수직 주사기간중의 하나가 상기 각 영상신호 기간인 경우 상기 각각의 영상신호 기간의 개시시에 변화하는 상기 스텝 전압을 나타내는 상기 클램프 전압을 생성하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제 4항에 있어서, 상기 보정 회로는 상기 클램프 전압에 따라서 상기 영상 신호의 진폭을 조정하는 진폭 조정 회로를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제 4항에 있어서, 상기 보정 회로는 상기 초기 전압과 상기 소정 전압을 수동으로 설정하는 설정 유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
도트 매트릭스형의 표시 유닛의 시각 의존 특성을 보정하는 보정 회로에 있어서,

1개 이상의 소정 수의 수직 주사기간으로 정의된 각 영상신호 기간의 개시시에 영상신호의 전압을 점진적으로 변환하는 클램프 전압을 생성하는 클램프 전압 제어 회로와,

영상 신호를 상기 클램프 전압에 클램프하는 클램프 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 보정 회로.
제 12항에 있어서, 상기 클램프 전압 제어 회로는 수직 주사기간의 처음 초기 전압으로부터의 개시에 의해 상기 각 영상신호 기간의 개시시에 점진적으로 소정의 전압을 증가하는 스텝 전압을 나타내는 클램프 전압을 생성하는 것을 특징으로 하는 보정 회로.
제 12항에 있어서, 상기 클램프 전압 제어 회로는 수직 주사기간의 처음 초기 전압으로부터의 개시에 의해 상기 각 영상신호 기간의 개시시에 점진적으로 소정 전압레벨로 감소하는 스텝 전압을 나타내는 클램프 전압을 생성하는 것을 특징으로 하는 보정 회로.
제 12항에 있어서, 상기 클램프 전압 제어 회로는

용량과, 수직 동기 펄스 및 수평 동기 펄스에 의거해서 상기 용량에 충전하는 전압을 제어하는 회로를 포함하고, 상기 용량에 충전하는 전압에 따라서 상기 클램프 전압을 출력하는 것을 특징으로 하는 보정 회로.
제 12항에 있어서, 상기 클램프 전압 제어 회로는 수평 주사기간 내에서 상기 클램프 전압을 변화시킴으로써 상기 표시 유닛의 수평 주사 방향의 시각 의존 특성을 보정하는 것을 특징으로 하는 보정 회로.
제 12항에 있어서, 상기 보정 회로는 상기 클램프 전압에 따라서 상기 영상 신호의 진폭을 조정하는 진폭 조정 회로를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 보정 회로.
도트 매트릭스형의 표시 유닛의 시각 의존 특성을 보정하는 방법으로서

a) 1개 이상의 소정수의 수평 주사기간으로 정의된 각 영상신호 기간의 개시시에 점진적으로 영상신호의 전압을 변환하는 클램프 전압을 생성하는 단계,

b) 영상 신호를 상기 클램프 전압에 클램프하는 단계, 및

c) 클램프 후의 영상 신호를 처리해서 상기 표시 유닛에 표시하는 각 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 18 항에 있어서, 상기 단계 a)는

수직 주사기간의 개시 시에 클램프 전압을 초기 전압으로 설정하고,

상기 각 영상신호 기간의 개시시에 점진적으로 소정 전압의 단계로 상기 클램프 전압을 증가시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 18항에 있어서, 상기 단계 a)는

수직 주사기간의 개시 시에 클램프 전압을 초기 전압으로 설정하고,

상기 각 영상신호 기간의 개시시에 점진적으로 소정 전압의 단계로 클램프 전압을 감소시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 18항에 있어서, 상기 단계 a)는 수평 주사기간 내에서 상기 클램프 전압을 변화시킴으로써 상기 표시 유닛의 수평 주사 방향의 시각 의존 특성을 보정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 18항에 있어서, 상기 클램프 전압에 따라서 상기 영상 신호의 진폭을 조정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.