KR100901612B1 - 표시 장치 - Google Patents

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히로유끼 니따
준이찌 마루야마
기꾸오 오노
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가부시키가이샤 히타치 디스프레이즈
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Abstract

홀드형 표시 장치의 움직임 희미해짐(motion-blurring)에 대처하기 위해서, 1프레임 기간을 명 필드 기간과 암 필드 기간으로 분할한다, 명 필드 기간에서 고계조의 표시 데이터를 표시하고, 암 필드 기간에서 저계조의 표시 데이터를 표시한다. 분할 표시 장치로써, 입력 표시 데이터의 계조를 의사적으로 표시할 수 있다. 그리고, 입력 표시 데이터의 계조가 저계조측일 경우에, 암 필드의 표시 데이터를 최소 휘도에 대응하는 최소 계조로 설정하고 입력 표시 데이터의 계조가 고계조측일 경우에, 명 필드의 표시 데이터를 최대 휘도에 대응하는 최대 계조로 설정한다.
동화상 희미해짐(moving-picture blurredness), 암 필드 기간, 명 필드 기간, 표시 데이터, 휘도, 계조

Description

표시 장치{DISPLAY DEVICE}
[상호 참조]
본 출원은 2005년 5월 11일 출원된 일본 특허출원 JP2005-137986 및 2005년 7월 29일 출원된 일본 특허출원 JP 2005-219899으로부터 우선권을 주장하며, 본 출원에 그 내용을 참조로써 포함한다.
본 발명은, 액정 표시 장치, 유기 EL(ElectroLuminescence) 디스플레이 및 LCOS(Liquid　Crystal　On　Silicon) 디스플레이와 같은 홀드형의 표시 장치에 관한 것으로，보다 구체적으로, 동화상의 표시에 알맞은 표시 장치에 관한 것이다.
일반적인 표시 장치를 동화상 표시의 관점에서 분류할 경우, 표시 장치는 개략적으로 임펄스 응답 디스플레이와 홀드 응답 디스플레이로 구분된다. 임펄스 응답 디스플레이는 브라운관의 잔광 특성과 같이, 휘도 응답이 주사 직후 저하하는 표시 타입이다. 홀드 응답 디스플레이는, 액정 디스플레이의 특성에서 보여지는 바와 같이, 표시 데이터에 기초하는 휘도를 다음 주사까지 계속해서 유지하는 타입이다.
관련한 기술적 문헌들을 다음과 같이 나타낸다:
특허 문헌 1: 일본 특허 공개번호 2005-6275(미국 특허 공개번호 2004/101058)
특허 문헌 2: 일본 특허 공개번호 2003-280599(미국 특허 공개번호 2004/001054)
특허 문헌 3: 일본 특허 공개번호 2003-50569(미국 특허 공개번호 2002/067332)
특허 문헌 4: 일본 특허 공개번호 2004-240317(미국 특허 공개번호 2004/155847)
비-특허 문헌 1: Moving Picture Quality Improvement for Hold-type AM-LCDs, Taiichiro Kurita, SID01 DIGEST
홀드형 응답 디스플레이 장치는 정지 화상의 경우에는 플리커(flicker)가 없는 양호한 표시 품질을 얻을 수 있지만, 동화상인 경우에는 이동하는 물체의 주위가 희미해져서 보이는, 소위 동화상 희미해짐(blurredness)(이후, "동화상 희미해짐(moving-picture blurredness)"으로 언급됨)이 발생한다. 즉, 동화상에 대하여 이러한 타입의 표시 장치는 현저하게 표시 품질이 저하되는 단점이 있다. 이 동화상 희미해짐의 발생 요인은, 관측자가 물체의 이동에 대해 시선을 이동할 때, 휘도가 유지되는 표시 화상에 대하여 이동 전후의 표시 화상을 관측자가 보간(interpolation)한 것에 기인하는 소위 망막 잔상 때문이다. 따라서, 디스플레이의 응답 속도를 향상시키는 것만으로 동화상 희미해짐이 완전하게 해소되지 않는다. 이 희미해짐을 해결하기 위해는, 보다 짧은 주파수에서 표시 화상을 갱신하거나， 흑화면의 삽입에 의해 일시적으로 망막 잔상을 제거함으로써, 임펄스형 응답 디스플레이에 더 가까운 홀드형 응답 디스플레이를 만드는 방법을 이용하는 것이 효과적이다. (비-특허 문헌1 참조).
한편， 동화상이 요구되는 대표적인 디스플레이 장치는 텔레비전 수상기이다. TV의 주사 주파수는 규격화된 신호이다. 예를 들면, 주사 주파수는 NTSC신호에서는 60Hz의 비월 주사, PAL신호에서는 50Hz의 순차 주사이다. 표시 화상의 프레임 주파수가 60Hz에서 50Hz의 이 주파수 범위에서 생성된 경우, 그 표시의 동화상은 상대적으로 낮은 주파수 때문에 희미해지게 된다.
동화상 희미해짐을 개선하기 위해, 상기 표시된 보다 짧은 주파수에서 화상을 갱신하는 기술은 상술한 바와 같이 참조될 수 있다. 이 기술로서, 인접 프레임간의 표시 데이터에 기초해 보간 프레임의 표시 데이터를 생성하고, 그 보간 프레임의 화상의 갱신 속도를 높이는 방법을 이용할 수 있다.(특허 문헌 1 참조).
흑 프레임(흑화상)을 삽입하는 기술로서는, 인접 프레임간의 흑 표시 데이터를 삽입하는 기술(이하, 흑 표시 데이터 삽입 방식으로 약술됨)(특허 문헌 2 참조)이나, 백라이트의 점등 및 소등의 반복을 행하는 기술 (이하, 블링크(blink) 백라이트 방식으로 약술됨)을 들 수 있다. (특허 문헌 3 참조).
또한， 흑 화상을 삽입하는 다른 기술로서, 1 프레임 기간을 제1 기간과 제2 기간으로 분할하고, 1 프레임 기간에서 화소에 기입해야 할 화소 데이터를, 영상 전체의 휘도가 저하하지 않는 방법으로, 제1 분할 기간에서 2배로 하고, 그 제1 기간에서 화소 데이터를 집중적으로 기입하여, 2배로 된 데이터가 제1 기간의 표시 가능 범위를 초과했을 경우에 한하여, 제2 기간의 잔여의 화소 데이터를 기입하는 방법을 이용할 수 있다. 따라서, 이 방법은 홀드형 응답 디스플레이의 표시 휘도 의 변화를 임펄스형 응답 디스플레이에 더 근접하도록 하여, 동화상의 시인성(visibility)이 개선되도록 한다.(특허 문헌 4 참조).
[요 약]
상기 기술을 표시 장치에 적용함으로써, 디스플레이의 동화상 희미해짐을 개선할 수 있다. 그러나, 상기 기술의 적용이 다음의 단점들을 초래한다는 것이 알려져 있다.
특허 문헌 1에 기재된 보간 프레임 생성 방식에 관해서, 이 방법은 원래 존재하지 않는 표시 데이터를 생성하도록 구성된 것이다. 따라서, 보다 정확한 데이터의 생성은 회로 규모를 증대하는 결과가 된다. 반대로, 회로 규모의 억제는 보간의 에러를 초래하여, 표시 품질을 현저하게 저하하는 결과가 된다.
한편，특허 문헌 2나 특허 문헌 3에 기재된 흑 프레임을 삽입하는 방식은 보간의 에러가 발생하지 않고, 회로 규모 면에서도 보간 프레임 생성 방법과 비교해서 유리하다. 그러나, 흑 표시 데이터 삽입 방식 또는 블링크 백라이트 방식은 흑 프레임의 전 계조에 있어서의 표시 휘도를 더 저하시킨다. 저하된 휘도 보상을 위해, 흑 표시 데이터 삽입 방식에 대하여 백라이트의 휘도를 상승시킬 수 있다. 휘도 상승에 따라 소비 전력의 증대를 초래하고, 휘도 상승에 의한 발열 대책에 많은 노동력을 필요로 한다. 또한，흑 표시에 있어서의 광 누설의 절대값이 증대함으로써 콘트라스트의 저하를 초래한다. 블링크 백라이트 시스템에서，비점등 상태로부터 점등 상태로 이동하기 위해 큰 전류를 요하거나, 형광 재료들의 차이에 의한 가시광의 응답 속도들의 차이로 인해 표시에 착색이 생긴다.
특허 문헌 4에 기재된 흑 화상 삽입 방식에서는， 흑 화상 삽입에 의한 임펄스형 응답의 효과는 있지만, 이 방식은 1 프레임이 2분할이면 제1 기간의 표시 데이터를 2배로, 1 프레임이 N분할이면 제1 기간의 표시 데이터를 N배로 하는데 단지 도움이 된다. 이것은 이 방식이 액정인가 전압, 휘도의 특성 및 액정 응답 속도의 특성을 고려하지 않는다는 것을 의미한다. 따라서, 이 방식은 디스플레이의 원하는 계조 특성(γ특성)을 제공하지 않아 화질을 열화시킨다. 또한，이 방식은 단지 표시 주파수를 고속화 즉, 1 프레임을 2 필드이상으로 분할함으로써 화상이 표시되도록 한다. 이는 이 방식이 표시 주파수를 2배 이상 빠르게 할 뿐으로, 액정 응답 속도의 향상을 고려하지 않는다는 것을 의미한다. 따라서, 이 방식은 휘도를 저하시키고, 원하는 계조 특성(γ특성)에 이르지 않아 화질이 열화되어 버린다. 또한, 이 시스템은 표시 데이터를 유지하는 프레임 메모리의 용량을 삭감하는 점을 고려하지 않는다. 이 역시 이 시스템이 적용되는 표시 장치가 제조비 저감에 어려움이 있다는 것을 의미한다.
본 발명의 목적은, 휘도 및 콘트라스트의 저하, 계조 특성의 열화, 발광에 요구되는 전력의 증가, 프레임 메모리 등의 회로의 증가를 억제함으로써, 동화상 희미해짐을 저감하도록 정해진 표시 장치를 제공하는 것이다.
본 발명은 각 화소가 복수의 계조를 표시함으로써 외부 시스템으로부터 요구되는 계조를 의사적으로 표시하도록 되어있다. 또한，외부 시스템으로부터 요구되는 계조가 중간 계조들에서 저계조들까지일 경우에, 복수의 계조 중 적어도 1개의 계조는 최소 계조(최소 휘도)가 되고, 반면, 외부 시스템으로부터 요구된 계조가 중간 계조들에서 고계조들까지 일 경우에, 복수의 계조 중 적어도 1개의 계조는 최대 계조(최대 휘도)가 된다. 즉, 외부 시스템으로부터 요구된 계조가 저계조측일 경우에, 소정의 계조와 최소 계조를 전환함으로써, 내부 시스템으로부터 요구된 계조들을 의사적으로 표시한다.
한편，외부 시스템으로부터 요구된 계조들이 고계조측들 경우에, 소정의 계조와 최대 계조를 전환함으로써, 외부 시스템으로부터 요구된 계조를 의사적으로 표시한다. 또한，이들 계조들에 대하여, 화소의 인가 전압, 휘도의 특성 및 화소들의 응답 속도의 특성을 고려한 표시 데이터 변환 수단을 설치한다. 또한，화소의 응답을 고속화하기 위해 동작하는 데이터 보정 수단을 설치한다. 또한，복수의 필드의 표시 데이터에 대해 주사가 교대로 선택되도록 하는 선택 수단을 설치한다.
본 발명에 따르면, 표시 장치는 외부 시스템으로부터 요구된 계조에 독립적으로 흑 계조를 삽입하지 않지만, 외부 시스템으로부터 요구된 계조가 화상이 표시될 때의 저계조측일 경우에는, 소정의 계조와 최소 계조를 전환하도록 구성되어있다. 따라서, 표시 장치는, 외부 시스템으로부터 요구된 계조가 고계조측일 경우에, 소정의 계조와 최대 계조를 전환함으로써, 외부 시스템으로부터 요구된 계조를 의사적으로 표시하도록 동작한다. 따라서, 표시 장치는 휘도 및 콘트라스트의 저하, 발광에 요구되는 전력의 증가를 억제함으로써, 동화상 희미해짐을 저감하는 능력을 제공한다. 즉, 낮은 휘도의 경우(저계조측), 표시 장치는 동화상 희미해짐을 인식하기 쉽다. 따라서, 최소 계조를 삽입함으로써, 동화상 희미해짐이 저감된다. 한편，높은 휘도의 경우(고계조측), 표시 장치는 동화상 희미해짐을 인식하기 어렵다. 삽입된 저계조를 높게 함으로써, 따라서, 휘도 및 콘트라스트의 저하가 저감된다.
본 발명의 또 다른 점에 따르면, 표시 장치는 계조 특성의 열화, 발광에 요구되는 전력의 증가 및 프레임 메모리 등의 회로 규모의 증가를 억제함으로써, 동화상 희미해짐을 저감하는 능력을 제공한다.
본 발명의 다른 목적들, 특징들 및 장점들은 첨부된 도면들과 관련된 본 발명의 실시예들에 대한 다음의 설명으로부터 명확해질 것이다.
도 １은 명 필드, 암 필드 및 표시 휘도의 화상을 나타내는 도면이다．
도 ２는 본 발명의 실시예 1~3에 따른 액정 표시 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 ３은 변환 테이블의 구성을 나타내는 도면이다.
도 ４는 변환 테이블의 일례를 도시하는 표이다.
도 ５는 입출력(I/O) 타이밍 사양을 나타내는 도면이다.
도 ６은 2 필드 교류 방식에 있어서의 액정 구동 파형을 나타내는 도면이다.
도 ７은 2 필드 교류 방식과 3 필드 교류 방식을 조합한 도면이다．
도 ８은 2 필드 교류 방식과 1 필드 교류 방식을 조합한 도면이다．
도 ９는 액정 표시 패널의 액정 인가 전압 V와 정적 휘도 T의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 １0은 액정 구동 데이터 D와 액정 인가 전압 V의 관계를 나타내는 그래프 이다.
도 11A는 실시예 1에서의 데이터 변환 특성을 도시하는 그래프이고, 도 11B는 그 데이터 변환 특성을 나타내는 표이다.
도 12는 액정 표시 패널의 휘도 응답 파형을 나타내는 그래프이다．
도 13A 및 13B는 MPRT 측정 결과를 나타내는 표이다.
도 14는 실시예 2에 있어서의 데이터 변환 특성을 도시하는 그래프이다.
도 15는 실시예 3에 있어서의 데이터 변환 특성을 도시하는 그래프이다.
도 16은 본 발명의 실시예 4~6에 따른 액정 표시 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 17은 실시예 4에 있어서의 데이터 변환 특성을 도시하는 그래프이다.
도 18은 실시예 4의 고계조측의 중간 계조 표시에 있어서의 휘도 응답 파형을 나타내는 그래프이다．
도 19는 실시예 5에 있어서의 데이터 변환 특성을 도시하는 그래프이다.
도 20은 실시예 6에 있어서의 데이터 변환 특성을 도시하는 그래프이다.
도 21은 실시예 7에 따른 액정 표시 장치의 구성을 나타내는 블록도이다．
도 22는 실시예 7에 있어서의 데이터 변환 특성을 도시하는 그래프이다.
도 23A는 실시예 7에 있어서의 명 필드 변환 테이블을 나타내고, 반면, 도 23B는 실시예 7에 있어서의 암 필드 변환 테이블을 나타낸다.
도 24는 실시예 7에 있어서의 타이밍 사양을 나타낸다.
도 25는 실시예 7에 있어서의 휘도 응답 파형을 나타낸다.
도 26은 종래 기술의 주사 선택을 나타낸다.
도 27은 실시예 1~7의 주사 선택을 나타낸다.
도 28은 실시예 1~6의 메모리 제어 타이밍을 나타낸다.
도 29는 실시예 7의 메모리 제어 타이밍을 나타낸다.
도 30은 본 발명의 실시예 8의 주사 선택을 나타낸다.
도 31은 실시예 8의 주사 선택 타이밍을 나타낸다.
도 32는 실시예 8의 메모리 제어 타이밍을 나타낸다.
도 33은 실시예 8의 다른 메모리 제어 타이밍을 나타낸다.
도 34는 실시예 8에 포함된 구동 회로 구성을 나타내는 회로도이다.
도 35는 실시예 8의 주사 드라이버 회로 구성을 나타낸다.
도 36은 실시예 8의 주사 드라이버 제어 타이밍을 나타낸다.
도 37은 본 발명의 실시예 9의 주사 선택 타이밍을 나타낸다.
도 38은 실시예 9에 포함된 주사 드라이버 회로 구성을 나타내는 회로도이다.
도 39는 실시예 9의 주사 드라이버 제어 타이밍을 나타낸다.
도 40은 본 발명의 실시예 10의 수평 타이밍을 나타낸다.
도 41은 실시예 10의 주사 선택을 나타낸다.
도 42는 실시예 10의 주사 선택을 나타낸다.
이하, 본 명세서에서는，외부 시스템으로부터 입력되는 1 화면분의 기간을 1 프레임 기간으로 정의하고, 표시 패널에 대하여 모든 주사 라인을 선택하는 기간을 1 필드 기간으로 정의한다. 따라서, 통상 이용 가능한 표시 장치에서 1 프레임 기간과 1 필드 기간은 동등하게 된다.
표시 장치에서，표시 데이터가 일정한 상태에서 주사를 반복하는 것으로 얻을 수 있는 휘도를 정적 휘도, 1 필드 기간에서의 평균 휘도를 동적 휘도, 관측자가 시인하는 휘도를 시각적 휘도(visual luminance)라고 한다. 따라서, 일반적인 홀드형의 표시 장치에서는 표시 데이터가 변화되지 않을 경우, 정적 휘도, 동적 휘도 및 시각적 휘도는 서로 거의 동등하게 된다.
본 발명에 따라， 외부 시스템으로부터 입력되는 1 프레임 기간에 대하여 둘 이상의 필드들의 기간(예를 들면, 2필드 기간)을 할당하고, 복수 필드들의 기간의 동적 휘도로부터 얻을 수 있는 시각적 휘도가 외부 시스템이 기대하는 표시 휘도와 일치하도록 표시 데이터를 변환한다. 이 경우, 시각적 휘도는 복수 필드들의 기간에 있어서의 동적 휘도의 평균값과 거의 일치한다.
상기에 있어서의 표시 데이터의 변환은, 한쪽의 필드의 동적 휘도가 다른 쪽의 필드의 동적 휘도와 비교해서 모든 계조에 있어서 더 높게 또는 같게 될 수 있도록 실행된다. 이하에서는, 이와 같이 변환했을 경우, 휘도가 높은 필드를 명 필드라고 하고, 휘도가 낮은 필드를 암 필드와 부른다.
외부 시스템으로부터 입력되는 1 프레임 기간에 대하여 2 필드를 할당했을 경우, 본 발명에 따른 홀드형 표시 장치는, 적어도 1 화면분에 해당하는 표시 데이터를 기억하는 프레임 메모리와, 2종류의 데이터 변환 회로들을 구비한다. 프레임 메모리에 기입된 표시 데이터는 하나의 데이터부가 프레임 메모리에의 표시 데이터의 기입의 2배의 속도로 판독되도록 2회로 나누어 판독된다. 그리고, 1회째에 판독된 표시 데이터부는 2회째에 판독된 표시 데이터부와는 상이한 데이터 변환 회로에 의해 변환되고, 변환된 데이터는 입력 데이터로서 표시 패널에 전송된다.
본 발명의 실시예에 따르면, 정적 휘도가 0로부터 1의 범위를 취한다고 가정하면, 예를 들어, 명 필드의 동적 휘도를 0.5, 암 필드의 동적 휘도를 0이라고 했을 경우, 이 두 동적 휘도들을 서로 각 필드 마다 전환함으로써 0.25의 시각적 휘도를 얻을 수 있다. 마찬가지로, 명 필드의 동적 휘도를 1, 암 필드의 동적 휘도를 0이라고 하면, 0.5의 시각적 휘도를 얻을 수 있다. 이렇게 암 필드의 동적 휘도가 0이면 흑 프레임 삽입 방식과 마찬가지의 효과를 얻을 수 있고, 따라서, 동화상 희미해짐을 개선할 수 있다． 또한, 실시예 1에 관해 설명된 MPRT의 측정 결과로 나타낸 바와 같이, 암 필드는 반드시 최소의 휘도인 0일 필요가 없다. 표시될 시각적 휘도 보다 낮은 휘도를 갖는 필드를 삽입함으로써 동화상 희미해짐을 저감할 수 있다. 이에 기초하여，명 필드의 동적 휘도를 1, 암 필드의 동적 휘도를 0.5이라고 할 경우, 시각적 휘도는 0.75가 된다. 이 경우에도, 통상의 구동 시스템보다도 동화상 희미해짐을 개선할 수 있다. 또한，명 필드와 암 필드 둘 다의 동적 휘도를 1이라고 했을 경우, 시각적 휘도 또한 1이 되어 휘도가 저하되지 않는다. 혹은 명 필드의 동적 휘도가 1이고, 암 필드의 동적 휘도 최대값이 0.9인 경우, 시각적 휘도는 0.95가 된다. 이 경우, 통상 구동 시스템보다도 시각적 휘도가 약간 저하하지만， 그것에 따라서 동화상 희미해짐을 저감할 수 있다． 이상에서 나타낸 본 발명에서, 암 필드의 동적 휘도를 상승시킴에 따라 동화상 희미해짐의 개선 효과가 감소하게 되지만, 표시면의 휘도와 동화상 시인성 관계를 나타낸 피검자 테스트의 결과를 나타내는 특허 문헌 3의 그래프(도 10)에 도시한 바와 같이, 휘도가 높은 영역에서의 동화상 희미해짐을 관측자가 시각적으로 인식하기 어렵다. 따라서, 표시 장치에 대해 본 발명을 적용함으로써, MPRT에서 나타내지는 수치 이상의 보다 훌륭한 결과를 얻을 수 있다.
또한, 소위 FRC(Frame　Rate　Control) 방식이라 불리는 다계조화 방식이 알려져 있다. FRC 방식은, 각 프레임 마다 상이한 계조 표시를 반복함으써, 데이터 드라이버에 제공된 계조 이상의 다계조화를 실현하는 방식이다. 한편, 본 발명은 동화상 희미해짐의 개선하는 능력과 그것을 실현하는 장치를 제공한다. 그것을 실현하기 위해, 본 발명은 1 프레임 기간을 암 필드와 명 필드로 나누어 외부 시스템으로부터 입력되는 프레임 주파수에 대하여 2배의 고 주파수에서 장치를 구동하는 점에서 FRC 방식과 상이하다.
실시예 1에 따르면，본 발명의 구동 방식의 액정 구동 전압을 통상의 구동 방식과 동일하게 유지하여, 시각적 휘도의 최대값(백 휘도)이 통상의 구동 방식과 동등하게 유지되고, 동화상 희미해짐을 개선하며, MPRT가 최소화되도록, 데이터 변환을 실행하는 표시 장치를 제공한다.
실시예 2에 따르면，본 발명의 구동 방식의 액정 구동 전압을 통상의 구동 방식과 동일하게 유지하여, 백 휘도를 약간 내리는 대신 동화상 희미해짐이 보다 작아지도록 데이터 변환을 실행하는 표시 장치를 제공한다.
실시예 3에 따르면，본 발명의 구동 방식의 액정 구동 전압을 통상의 구동 방식과 동일하게 유지하여, 시각적 휘도의 최대값이 통상의 구동 방식과 동등하게 유지되고, 주파수가 낮을 경우라도 플리커가 저감되도록 데이터 변환을 실행하는 표시 장치를 제공한다.
실시예 4에 따르면，본 발명의 구동 방식의 액정 구동 전압을 통상의 구동 방식과 상이하게 유지하여, 백 휘도가 통상의 구동 방식과 동등하게 유지되고, 응답 속도가 비교적 느린 액정 표시 장치에 대하여도 안정된 특성을 나타내도록 데이터 변환을 실행하는 표시 장치를 제공한다.
실시예 5에 따르면，본 발명의 구동 방식의 액정 구동 전압을 통상의 구동 방식과 상이하게 유지하여, 백 휘도를 약간 내리는 대신 동화상 희미해짐이 보다 작게 되고, 응답 속도가 느린 액정 표시 장치에 대하여도 안정된 특성을 나타내도록 데이터 변환을 실행하는 표시 장치를 제공한다.
실시예 6에 따르면，본 발명의 구동 방식의 액정 구동 전압을 통상의 구동 방식과 상이하게 유지하여, 백 휘도가 통상의 구동 방식과 동등하게 유지되고, 응답 속도가 느린 액정 표시 장치에서 낮은 주파수에서 구동했을 경우라도 안정된 특성을 나타내도록 데이터 변환을 실행하는 표시 장치를 제공한다.
실시예 7에 따르면，1 프레임 전의 표시 데이터를 참조함으로써, 표시 데이터를 보정하고, 동화상 희미해짐을 더 개선할 수 있도록 하는 표시 장치를 제공한다.
실시예 8에 따르면，실시예 1∼7에서 기재한 바와 같이 동화상 희미해짐을 개선하는 본 발명의 구동 회로 시스템에서，프레임 메모리의 데이터 용량을 삭감하고, 구동 회로 시스템의 저코스트화를 실현하도록 구성된 표시 장치를 제공한다.
실시예 9에 따르면, 실시예 8의 저코스트 구동 회로 시스템에서，고화질화 유지를 위해 액정 구동 전압의 액정 표시 패널에의 기입 데이터 특성을 개선하도록 구성된 표시 장치를 제공한다.
실시예 10에 따르면，실시예 1∼9에서 기재한 바와 같이 동화상 희미해짐을 개선하기 위해 본 발명의 명 필드 기간과 암 필드 기간의 비율을 제어하고, 액정 표시 패널 특성이나 동화상 성능의 요구에 따라 동화상 희미해짐 성능을 최적의 값으로 설정 가능한 표시 장치를 제공한다.
[실시예 1]
1 프레임을 2 필드로 구동했을 경우의 본 발명의 실시예에 대해서, 도 １∼12를 참조하여 설명할 것이다.
도 1은 4×3 화소들로 구성한 표시 장치의 각 필드의 동적 휘도 및 시각적 휘도를 나타낸다. 도 1에서, a는 명 필드의 동적 휘도를 나타내고, b는 암 필드의 동적 휘도를 나타내며, c는 시각적 휘도를 나타낸다. 본 실시예에서, 1 프레임을 2 필드로 구성하고, 임의의 화소에 대하여, 한 쪽의 필드의 동적 휘도가 다른 쪽의 필드의 동적 휘도 보다 항상 더 밝거나, 또는 동등하게 되도록 데이터를 표시한다. 이러한 필드들을 서로 반복적으로 전환함으로써, 시각적 휘도를 얻을 수 있다. 따라서, 임의의 화소에 대하여, (명 필드의 동적 휘도）≥（시각적 휘도）≥（암 필드의 동적 휘도)의 관계가 성립된다. 1 프레임당 2 필드 대신에, 1 프레임당 3 필드나 4 필드 일 수 있다. 이 경우 역시, 적어도 1 필드가 암 필드다.
도 ２는 액정 표시 장치의 구성을 나타낸다. 본 장치는, 총 16,770,000 색 및 RGB 각 색의 256계조의 표시를 제공한다. 참조번호 201은 각 RGB 색들마다 8비트, 총 24비트로 구성되는 입력 표시 데이터이다. 참조번호 202는 입력 제어 신호군을 나타낸다. 입력 제어 신호군(202)은, 1 프레임 기간(1 화면의 데이터를 표시하는 기간)을 규정하는 수직 동기 신호 Vsync, 1 수평 주사 기간 (1 라인의 데이터를 표시하는 기간)을 규정하는 수평 동기신호 Hsync, 표시 데이터의 유효기간을 규정하는 디스플레이 타이밍 신호 DISP, 및 표시 데이터와 동기화된 기준 클럭 신호 DCLK로 구성된다. 참조번호 203은 구동 선택 신호를 나타낸다. 이 구동 선택 신호(203)에 기초하여，LCD 장치는 종래의 구동 시스템 또는 동화상 희미해짐을 개선하도록 구성된 구동 시스템을 선택한다. 입력 표시 데이터(201), 입력 제어 신호군(202), 구동 선택 신호(203)는 외부 시스템 (예를 들어, TV 세트, PC, 휴대 전화)로부터 전송된다. 참조번호 204는 타이밍 신호 생성 회로를 나타낸다. 참조번호 205는 메모리 제어 신호군을 나타낸다. 참조번호 206은 테이블 초기화 신호를 나타낸다. 참조번호 207은 데이터 선택 신호를 나타낸다. 참조번호 208은 데이터 드라이버 제어 신호군을 나타낸다. 참조번호 209는 주사 드라이버 제어 신호군을 나타낸다. 데이터 드라이버 제어 신호군(208)은 표시 데이터에 기초하는 계조 전압의 출력 타이밍을 규정하는 출력 타이밍 신호 CL1, 소스 전압의 극성을 결정하는 교류화 신호 M, 및 표시 데이터로 동기화된 클럭 신호 PCLK로 구성된다. 주사 드라이버 제어 신호군(209)은 1 라인의 주사 기간을 규정하는 시프트 신호 CL3 및 선두 라인의 주사 개시를 규정하는 수직 스타트 신호 FLM로 구성된다. 참조번호 210은 적어도 표시 데이터의 1 프레임 분의 용량을 가지는 프레임 메모리를 나타낸다. 프레임 메모리(210)은 메모리 제어 신호군(205)에 기초해 표시 데이터의 판독 또는 기입을 처리한다. 참조번호 211은 메모리 제어 신호군(205)에 기초하여，프레임 메모리(210)로부터 판독된 메모리 판독 데이터를 나타낸다. 참조번호 212는 내부에 저장된 데이터를 출력하는 ROM(Read　Only　Memory, 213)을 나타낸다. 참조번호 213은 ROM으로부터 출력되는 테이블 데이터를 나타낸다. 참조번호 214는 명 필드 변환 테이블을 나타낸다. 참조번호 215는 암 필드 변환 테이블을 나타낸다. 각 테이블의 값들은 장치에 전원 투입될 때 테이블 데이터(213)에 의해 설정되고 판독된 메모리 판독 데이터(211)는 각각의 테이블에 설정된 값에 의해 변환된다. 명 필드 변환 테이블(214)은, 명 필드를 위한 데이터 변환 회로로 기능한다. 암 필드 변환 테이블(215)은, 암 필드를 위한 데이터 변환 회로로 기능한다. 참조번호 216은 명 필드 변환 테이블(214)에 의해 변환된 명 필드 표시 데이터를 나타낸다. 참조번호 217은 암 필드 변환 테이블(215)에 의해 변환된 암 필드 표시 데이터를 나타낸다. 참조번호 218은 표시 데이터 선택 회로를 나타내며, 데이터 선택 신호(207)에 기초하여, 명 필드 표시 데이터(216) 및 암 필드 표시 데이터(217) 중 한쪽을 선택하도록 동작한다. 참조번호 219는 선택된 필드 표시 데이터를 나타낸다. 참조번호 220은 계조 전압 생성 회로를 나타낸다. 참조번호 221은 계조 전압을 나타낸다. 참조번호 222는 데이터 드라이버를 나타낸다. 데이터 드라이버(222)는, 2^8(28)=256 레벨의 정극성(positive polarity)의 전위, 2^8(28)=256레벨의 부극성(negative polarity)의 전위, 즉, 계조 전압(221)으로부터의 512 레벨의 총 전위를 생성하도록 동작한다. 또한, 데이터 드라이버(222)는 극성 신호(M)에 대응하는 1 레벨의 전위 및 각 색에서 8비트로 구성된 필드 표시 데이터(219)를 선택하여, 액정 표시 패널(226)에 데이터 전압으로서 선택된 데이터 및 전위를 인가하도록 동작한다. 참조번호 223은 데이터 드라이버(222)에 의해 생성된 데이터 전압을 나타낸다. 참조번호 224는 주사 드라이버를 나타낸다. 참조번호 225는 주사 라인 선택 신호를 나타낸다. 주사 드라이버(224)는 주사 드라이버 제어 신호군(209)에 기초해 주사 라인 선택 신호(225)를 생성하고, 액정 표시 패널의 주사 라인으로 주사 라인 선택 신호(225)를 출력하도록 동작한다. 참조번호 226은 액정 표시 패널을 나타낸다. 참조번호 227은 액정 표시 패널(226)에 포함된 1 화소에 대한 모식도를 나타낸다. 액정 표시 패널(226)의 1 화소는, 소스 전극, 게이트 전극, 및 드레인 전극으로 이루어지는 TFT(Thin　Film　Transistor), 액정층, 대향 전극으로 구성된다.
주사 신호를 게이트 전극에 인가함으로써, TFT가 스위칭된다. TFT가 개방 상태시에 데이터 전압이 드레인 전극을 통해서 액정층의 일 단부와 접속한 소스 전극에 인가되는 반면, 폐쇄 상태시에는, 소스 전극에 인가된 전압이 유지된다. 이 소스 전극의 전압을 Vs, 대향 전극 전압을 VCOM이라고 가정한다. 액정층은, 소스 전극전압(Vs)과 대향 전극 전압(VCOM) 사이의 전위차에 기초해 편광방향을 바꾸고, 액정층의 상하에 배치된 편광판들을 통하여, 패널의 이면에 배치된 백라이트로부터의 투과 광량이 변화되도록 작용한다. 이 투과 광량의 변화는 계조 표시의 실행을 가능하게 한다.
도 3은 명 필드 변환 테이블(214), 암 필드 변환 테이블(215), 및 표시 데이터 선택 회로(218)의 구성을 나타낸다. 명 필드 변환 테이블(214)은 RGB 각 색들 마다의 변환 테이블들(301-R, 301-G, 301-B)로 구성된다. 암 필드 변환 테이블(215)은 RGB 각 색들 마다의 변환 테이블들(302-R, 302-G, 302-B)로 구성된다. 명 필드 변환 테이블(314)은 각 변환 테이블들에 입력된 표시 데이터 Dinr, Ding, Dinb를 Dlr=flr(Dinr), Dlg=flg(Ding), Dlb=flb(Dinb)로 변환한다. 암 필드 변환 테이블(211)은 표시 데이터 Dinr, Ding, Dinb를 Ddr=fdr(Dinr), Ddg=fdg(Ding), Ddb=fdb(Dinb)로 변환한다. 그 후, 표시 데이터 선택 회로(218)는，R 데이터 Dinr에 의해 변환된 Dlr와 Ddr의 임의의 한쪽을, G 데이터 Dg에 의해 변환된 Dlg와 Ddg의 임의의 한쪽을, B 데이터 Db에 의해 변환된 Dlb와 Ddb의 임의의 한쪽을 데이터 선택 신호(207)에 따라 선택한다.
도 4는 변환 테이블의 일례를 나타낸다. 0∼255의 이산 값(discrete value)들로 구성된 입력 데이터를, 명 필드 및 암 필드에 대하여 매트릭스에 나타내는 필드 표시 데이터로 변환한다.
이하, 실시예 1의 구성의 동작에 대해서 상세에 설명될 것이다.
본 실시예의 표시 장치에서, 종래의 구동 방식은 외부 시스템으로부터의 요구에 따라, 이하에서 개시되는 실시예의 구동 방식으로 전환될 수 있다. 여기에서, 종래의 구동 방식은 명 필드와 암 필드를 이용하지 않는 구동 방식, 즉, 외부 시스템으로부터 입력된 표시 데이터에 따른 데이터 전압을 화소에 인가하도록 구성 된 방식을 의미한다. 예를 들어, PC에서와 같은 정지 화상이 중심이 되는 경우에, 종래의 구동 방식을 적용하고, 반면, TV에서와 같은 동화상이 중심이 되는 경우에는 본 실시예의 구동 방식을 적용하는 것이 바람직하다.
구동 방식의 전환은 구동 선택 신호(203)에 기초해 실행된다. 구동 선택 신호(203)에 따라，본 실시예의 구동 방식을 적용하는 지시가 주어지면， 타이밍 신호생성 회로(204)는 테이블 초기화 신호(206)를 ROM(212)에 전송한다. ROM(212)은 도 ４에 도시한 바와 같이 내부에 테이블 데이터를 저장한다. 그 후, 저장된 값을 테이블 데이터(213)로서 명 필드 변환 테이블(214) 및 암 필드 변환 테이블(215)에 전송한다. 한편, 신호(203)에 따라, 종래의 구동 시스템을 적용하는 지시가 이루어진 경우에는 어떠한 변환도 이행되지 않는다. 따라서, 명 필드 변환 테이블(214) 및 암 필드 변환 테이블(215)에 입력된 메모리 판독 데이터(211)에 대하여 아무런 변환을 실행하지 않는 값을 설정하도록 동작이 실행된다. 이 값은 ROM(212)에 저장되거나 또는 변환 테이블(215, 216)의 초기값으로서 설정될 수 있다. 종래의 구동 방식에서, 1 프레임을 2 필드로 구동할 수 있거나(이것은 각 화소에 대하여 1 프레임에서 2회 같은 데이터를 기입하는 것을 의미한다.), 또는 1 필드에서 구동할 수 있다(이것은 각 화소에 대하여 1 프레임에서 1회 데이터를 기입하는 것을 의미한다). 이하에서, 동화상 희미해짐의 개선을 목적으로 한 명 필드와 암 필드로 구성되는 구동 방식의 경우에 대해 설명한다.
도 5는 본 발명을 적용한 경우의 표시 장치에 대한 타이밍 사양을 나타낸다.
외부 시스템으로부터 입력된 제어 신호군(202)에 기초하여，타이밍 신호 생성 회로(204)는 메모리 제어 신호군(205), 데이터 선택 신호(207), 데이터 드라이버 제어 신호군(208) 및 주사 드라이버 제어 신호군(209)을 생성한다. 표시 데이터(201)는, 메모리 제어 신호군(205)에 기초하여，일시적으로 프레임 메모리(210)에 기입된 후, 도 ５의 타이밍 챠트에 도시한 바와 같이, N번째(N은 0이상의 정수임) 프레임의 데이터가 메모리 판독 데이터(211)로서 2회, 즉, 2N번째 필드(짝수 필드) 및 (2N+1)번째 필드(홀수 필드)에서 판독된다. 1 프레임의 표시 데이터를 2회에 판독하기 때문에, 1 라인의 표시 데이터의 판독에 요하는 기간은 실질적으로 수평 동기 신호 Hsync에 대한 것의 반(half)이 된다. 이것은 프레임 메모리로부터 2배의 속도에서 판독하거나 또는 버스 폭을 2배로 하고, 수직 동기 신호 Vsync 또는 수평 동기 신호 Hsync의 2배의 주기를 갖는 신호를 생성함으로써 용이하게 실현될 수 있다.
이렇게 판독된 메모리 판독 데이터(211)는 명 필드 변환 테이블(214) 및 암 필드 변환 테이블(215)에 전송되어, 표시 데이터에 따른 변환이 이루어진다. 이 변환은 도 3에 도시한 바와 같이 RGB 각 색에 따라 변화될 수 있다. 이 변환은 액정 표시 소자의 파장 분산 특성과 같은 액정 표시 장치의 특성들에 따른다. 반대로, 액정 표시 장치의 명백한 특성을 위해, 하나의 변환 테이블만이 각 색에 대해 선택될 수 있다. 이 경우, 변환 테이블의 사이즈를 1/3로 감소될 수 있다.
보다 구체적인 변환 테이블을 설명하기 위해, 도 ４에 도시한 바와 같이 변환 테이블이 매트릭스로 구성된다. 예를 들어, 메모리 판독 데이터(211)의 R(적) 데이터 Dinr=4인 경우, R용 명 필드 변환 테이블(301-R)은 Dinr=4를 Dlr=6으로 변환하고, R용 암 필드 변환 테이블(302-R)은 Dinr=4을 Ddr=0으로 변환한다. 마찬가지로, 메모리 판독 데이터(211)의 G(녹) 데이터 Ding=253인 경우, G용 명 필드 변환 테이블(301-G)은 Ding=253을 Dlg=255로 변환하고, G용 암 필드 변환 테이블(302-G)은 Ding=253을 Ddg=249로 변환한다. 이러한 변환들은 많아야 수 클럭내에 실현될 수 있다. 상술한 바와 같이, 표시 데이터 선택 회로(218)에서, 테이블들을 통해 변환된, 명 필드 표시 데이터(216)와 암 필드 표시 데이터(217) 중 임의의 한쪽이 데이터 선택 신호(207)에 따라 필드 표시 데이터(219)로서 선택된다. 도 5에 도시한 바와 같이, 데이터 선택 신호(207)는 메모리 판독 데이터(211)가 1회째의 판독 데이터인지 또는 2회째의 판독 데이터인지에 따라 그 극성을 변화시킨다. 따라서, 본 실시예의 데이터 선택 신호(207)는 수직 동기 신호 Vsync로 동기화되어, 수직 동기 신호 Vsync와 동일 주파수에서 신호의 하이 기간과 로우 기간이 대략 동일해진다.
상기 설명된 바와 같이, 변환 및 선택된 필드 표시 데이터(219)는 데이터 드라이버 제어 신호군(208)과 함께 데이터 드라이버(222)에 전송된다. 데이터 드라이버(222)는 필드 표시 데이터(219)에 기초해 계조 전압(221)을 나눔으로써 생성되는，정극성 또는 부극성의 256 레벨의 계조 전압들 중，필드 표시 데이터(219)와 극성 신호 M에 대응한 1 레벨의 전압을 선택하고, 데이터 드라이버 제어 신호군(208)에 포함되는 출력 타이밍 신호 CL1에 기초해 선택된 전압을 액정 표시 패널(226)에 출력한다. 동시에, 주사 드라이버(224)는 주사 드라이버 제어 신호군(209)에 기초하여，액정 표시 패널(226)의 주사 라인을 선택하고, 선택된 주사 라인의 각 화소에 대하여, TFT를 통해 소스 전극의 소스 전압 Vs으로서 드레인 전극의 전위를 인가한다. 이것에 의해 액정층에 인가되는 대향 전극 전압 VCOM과 소스 전압 Vs 사이의 전위차가 발생한다.
도 6은 액정 표시 패널의 1화소에 인가되는 구동 전압 파형을 나타내는 도면이다.
액정 표시 소자에 대해서는, 구동 전압의 직류 성분이 비교적 긴 기간(수십∼수백초 이상)에 걸쳐서 인가되면 단기의 번인(burn-in)이 발생한다. 또한, 액정 표시 소자에 대해서는, 구동 전압의 직류 성분이 더욱 긴 기간(수십∼수백일 이상)에 걸쳐서 인가되면 원래의 상태로 되돌아가지 않는 소자 파괴가 발생할 우려가 있다. 이것을 방지하기 위해서, 액정 표시 장치에서는, 도트 반전 방식이나 라인 반전 방식 등으로 불리는 극성 반전 구동 방식이 채용되어 있다. 여기서 극성은 대향 전극 전압(VCOM)으로부터 본 소스 전압(Vs)의 전위 레벨을 나타낸다. 이하, 소스 전압(Vs)이 대향 전극 전압(VCOM)보다도 높으면 정극성, 낮으면 부극성이라고 부른다. 이들 구동 방식에서 1 화소의 극성은 인접하는 화소의 극성과 상이하다. 실제로, 각 화소를 보았을 경우, 기입될 때마다 극성을 변화시키고 있다.
이것에 대하여, 중간 계조 표시를 행하는 액정 표시 장치에 본 발명을 적용하는 경우, 명(明) 필드 변환 테이블과 암(暗) 필드 변환 테이블의 값이 서로 다르면, 명 필드의 소스 전압과 암 필드의 소스 전압의 절대값이 상이하고, 또한 명 필드와 암 필드를 교대로 표시한다. 그러므로, 종래의 교류 주기에서는 액정 표시 소자에 직류 성분이 인가되게 된다.
이것을 방지하기 위해서, 본 실시예에서는 도 6에 도시한 바와 같이 2 필드마다 교류 주기를 변화시킨다. 즉, 어떤 명 필드에서의 인가 전압의 극성이 정극성인 경우, 인접 명 필드의 극성은 부극성이고, 다음 인접 명 필드의 극성은 정극성이다. 암 필드에 관해서도 마찬가지로 액정 표시 소자에 인가되는 전압의 극성이 정극성과 부극성에서 서로 교대로 인가되도록 한다. 그러나, 인접하는 명 필드와 암 필드에서는 극성의 조건은 없다. 이하, 2 필드마다 극성을 반전시키는 구동 방식을 2 필드 반전 방식이라 부른다. 마찬가지로, n 필드마다 극성을 반전시키는 구동 방식을 n 필드 반전 방식이라 부른다. 또한, 본 실시예에서는 1 프레임 기간을 2 필드 기간으로 분할한다. "2 필드마다"는 "1 프레임마다"를 의미한다.
이상과 같은 2 필드 반전 방식을 적용함으로써, 입력 표시 데이터가 일정할 경우, 명 필드와 암 필드에서의 직류 성분을 캔슬하는 것이 가능하게 된다.
도 7은 1 화소에 인가되는 교류 주기의 일례를 도시하는 도면이며, 2 필드마다 극성을 반전시키거나, 필요에 따라 3 필드마다 극성을 반전시키는 경우를 나타내고 있다.
일부 방송 영상 신호에 따라서는, 2 프레임 내지 4 프레임의 주기에서 표시 패턴에서 극성은 항상 변화될 수 있다. 이 변화에 기인해서 발생하는 직류 성분의 캔슬 방법에 대해서 도 7을 이용하여 설명한다.
도 7은 어떤 특정 화소의 극성의 변화를 나타내는 도면이다. (x) 및 (y)는 입력 표시 데이터를 나타낸다. 2 프레임마다 표시 패턴이 변화되는 것을 나타내고 있다. 도 7에서 볼 수 있는 바와 같이, 패턴 1에서는, 명 필드: 정극성(x), 암 필드: 정극성(x), 명 필드: 부극성(y), 암 필드: 부극성(y)의 순으로 극성이 변화된다. 패턴 2에서는, 명 필드: 부극성(x), 암 필드: 정극성(x), 명 필드: 정극성(y), 암 필드: 부극성(y)의 순으로 극성이 변화된다. 패턴 3에서는, 명 필드: 부극성(x), 암 필드: 부극성(x), 명 필드: 정극성(y), 암 필드: 정극성(y)의 순으로 극성이 변화된다. 패턴 4에서는, 명 필드: 정극성(x), 암 필드: 부극성(x), 명 필드: 부극성(y), 암 필드: 정극성(y)의 순으로 극성이 변화된다. 표시 데이터가 고정인 경우, 즉, x=y인 경우, 어느 패턴에 있어서도 2 필드 반전 방식이 사용되기 때문에, 액정 소자에 직류 성분은 인가되지 않는다. 이것에 대하여, x≠y의 조건에 있어서 각 패턴에서만 교류화를 행할 경우에는, 어느 패턴에 있어서도 정극성과 부극성에서의 액정 인가 전압의 절대값이 상이하기 때문에 액정에 직류 성분이 인가된다. 그러나, 패턴 1로부터 패턴 2로, 그리고 패턴 2로부터 패턴 3으로 이행하는 화살표에 의해 나타낸 바와 같이 교류 패턴을 바꾸고, 4개의 패턴을 같은 비율에서 조합했을 경우, 어느 필드에서도 정극성과 부극성의 비율이 동등하게 되고, 결과로서 직류 성분은 인가되지 않는다. 이 4개의 패턴을 조합하는 데 필요한 최저 프레임은, 각 패턴 내에서 암 필드(y)로부터 명 필드(x)로 이행하는 화살표를 경유하지 않는 프레임에 대응한다. 사실상, 8 프레임, 즉, 16 필드가 필요하다. 여기에서, 1 프레임을 NTSC 신호에 기초하는 60Hz라고 했을 경우, 8 프레임에 필요로 하는 기간은 133ms 정도이며, 이것은 단기의 번인이 발생하는 수십초보다도 훨씬 짧다. 반대로 단기의 번인이 40초 동안 발생한다고 했을 경우, 패턴 1을 20초 반복하고, 다음에 패턴 2로 이행해서 패턴 2를 20초 반복하고, 다음에 패턴 3으로 이행해서 패턴 3을 20초 반복하고, 다음에 패턴 4로 이행해서 패턴 4를 20초 반복하고, 다시 패턴 1로 이행해서 패턴 1을 20초 반복하는 것에 의해, 연속한 교류 성분의 인가는 최대에서도 40초가 되고, 단기의 번인을 방지할 수 있다. 또한, 통상의 구동 방식에 있어서의 중간 계조 표시의 도중에 교류 주기를 변화시켰을 경우, 그 변화의 전후에서 약간 휘도가 변화되고, 휘도 변화가 눈으로 보아 플리커(flicker)로서 관측될 수 있다. 한편, 본 실시예의 구동 방식에 있어서의 중간 계조 표시에서는, 명 필드와 암 필드의 인가 전압이 상이하고, 그에 수반하여 액정 표시 소자는 항상 응답중으로 있기 때문에, 플리커를 충분히 억제하는 것이 가능하게 된다. 도 8은 도 7과는 다른 1 화소에 인가되는 교류 주기의 일례를 도시하는 도면이며, 2 필드마다 극성을 반전시키거나, 필요에 따라 1 필드마다 극성을 반전시키는 경우를 나타내고 있다. 도 8에 도시한 바와 같이 2 필드 반전 방식과 1 필드 반전 방식을 조합한 경우에도, 도 7과 같이 최저 8 프레임 16 필드에서 2 프레임 단위의 표시 데이터에 기인하는 직류 성분을 캔슬하는 것이 가능하게 된다.
이상, 본 실시예의 동작의 흐름에 관해서 설명했다. 다음에 명 필드 변환 테이블(214)과 암 필드 변환 테이블(215)의 변환 알고리즘에 대해서, 도 9∼도 13을 이용하여 더욱 상세하게 설명한다. 또한, 도 3에서, 변환 테이블은 RGB 각 색들마다 다른 테이블을 준비한다. 그러나, 전술한 바와 같이, 컬러 필터와 백라이트의 특성을 적절하게 설정함으로써, 각 색에 대해 동일한 변환 테이블을 이용할 수 있다. 설명을 용이하게 하기 위해서, 이하의 설명에 있어서 변환 테이블은 각 색들마다 공통인 값을 이용한다.
도 9는 횡축을 소스 전극 전압(Vs)과 대향 전극 전압(VCOM) 간의 전위의 절대값에 대응하는 액정에 인가되는 전압(V)(종종 액정 인가 전압(V)이라고도 함)으로 하고, 종축을 액정 표시 패널의 정적 휘도(T)로 한 V-T 특성을 도시하는 그래프이다.
액정 표시 패널은 일반적으로, 액정 인가 전압(V)에 대하여 정적 휘도(T)가 V-T 특성에 도시한 바와 같이 변화하고, 정적 휘도는 그 휘도가 최소가 되는 Tmin과, 최대로 되는 Tmax를 가진다. 따라서, 노멀리 블랙(normally black)의 256 계조 표시인 경우, Tmin을 얻는 액정 인가 전압(Vmin)을 액정 구동 데이터(D)가 0 계조인 경우에 대응시키고, Tmax를 얻는 액정 인가 전압(Vmax)을 액정 구동 데이터(D)가 255 계조인 경우에 대응시킨다. 또한, 실제의 액정 표시에서는 변동을 고려할 필요가 있기 때문에, 반드시 Tmin, Tmax를 0 계조, 255 계조로 설정하지 않고, 여기에서 말하는 Tmin, Tmax는 각각 최저, 최고의 정적 휘도를 얻는 전후 5％ 정도의 범위를 포함하고 있다. 또한, 노멀리 화이트(normally white)의 256 계조 표시의 경우에는, 휘도와 액정 인가 전압 간의 관계는, 노멀리 블랙의 256 계조 표시 간의 관계와 반대이다.
표시는 각 인접 계조 간의 휘도차가 등간격에 가까운 것이 요구된다. 일반적으로, 256 계조인 경우, 액정 구동 데이터(D)와 정적 휘도(T) 간의 관계는 아래와 같다.
(정적 휘도 T) = (액정 구동 데이터 D/255)^γ
즉, 표시는 소위 감마 커브를 만족하도록 설계된다. 또한, γ=2.2이 γ의 값으로서 일반적으로 이용되는 것이므로, 이하 γ=2.2로서 설명한다.
도 9의 정적 휘도 특성을 갖고, 수학식 1에서 나타내는 감마 특성을 가지는 액정 표시 패널에서는, 액정 구동 데이터(D)와 액정 인가 전압(V) 간의 관계는 일의적으로 결정된다.
도 10은 횡축을 데이터 드라이버(222)에 입력되는 표시 데이터로 하고, 종축을 데이터 드라이버(222)로부터 출력되는 데이터 전압의 절대값으로 한 D-V 특성을 도시하는 그래프이다. 도 10에 나타낸 바와 같이, 저계조 및 고계조 측에서는, D-V 특성의 기울기가 급해져서, 액정 구동 데이터(D)의 변화가 액정 인가 전압(V)의 변화보다 커지는 특성으로 된다.
도 11A는 횡축을 입력 표시 데이터로 하고, 종축을 명 필드 표시 데이터 및 암 필드 표시 데이터로 해서 입력 표시 데이터로부터 필드 표시 데이터로의 변환 특성을 도시하는 그래프이며, 도 11B는 도 11A보다 구체적인 변환 특성을 나타낸다.
본 실시예에서의 변환 알고리즘은, 명 필드와 암 필드를 조합하여 입력 표시 데이터에 대응한 시각적 휘도를 실현한다. 암 필드는 가능한 한 Tmin에 가까운 동적 휘도를 얻는 것, 입력 표시 데이터가 가장 밝아지는 255 계조인 경우의 정적 휘도는 Tmax와 동등한 것을 조건(이하, 본 조건을 조건 1이라고 함)으로 한다. 암 필드의 동적 휘도가 작을수록, 암 필드의 동적 휘도가 작은 범위가 클수록, 동화상 의 희미해짐(blurredness)을 저감할 수 있다. 따라서, 암 필드는 Tmin인 것이 바람직하지만, Tmin보다 조금 높은 휘도이어도 된다. 암 필드의 동적 휘도가 Tmin인 범위는, 0 계조로부터, 명 필드의 동적 휘도를 Tmax로서 얻을 수 있고 암 필드의 동적 휘도를 Tmin으로서 얻을 수 있는 시각적 휘도에 대응하는 입력 표시 데이터의 계조(들)까지의 범위이다. 그러나, 대응하는 입력 표시 데이터의 계조보다 조금 작은 계조까지 이어도 된다. 또한, 명 필드의 동적 휘도가 Tmax인 범위는, 명 필드의 동적 휘도를 Tmax로서 얻을 수 있고 암 필드의 동적 휘도를 Tmin으로서 얻을 수 있는 시각적 휘도에 대응하는 입력 표시 데이터의 계조로부터 256 계조까지의 범위이다. 그러나, 그 대응하는 입력 표시 데이터의 계조보다 조금 작은 계조로부터 이어도 된다.
액정 표시 소자의 상승 시간(Tr)과 하강 시간(Tf)이 둘다 0이라고 가정하면, 표시 휘도는 아래와 같이 근사화될 수 있다.
(표시 휘도)= (명 필드의 정적 휘도 T)/2 + (암 필드의 정적 휘도 T)/2
입력 표시 데이터를 Din, 명 필드 표시 데이터를 Dlight, 암 필드 표시 데이터를 Ddark로 하면, 수학식 1 및 수학식 2로부터 γ=2.2인 경우, 아래 수학식이 된다.
Figure 112007080709667-pct00001
그 결과, 도 11A의 실선에서 나타내지는 특성을 얻을 수 있다. 도 11A에 따르면, 명 필드의 계조와 암 필드의 계조 간의 차분은, 최대에서도 255 계조분 정도이다. 이론값은 약 240 계조이며, 실측값은 약 247 계조이다. 이것에 대하여, 256 계조의 데이터 드라이버를 가지는 32형 IPS 방식의 액정 표시 패널에 대하여 조건 1로 나타낸 변환 알고리즘을 적용해서 실측 데이터를 얻은 결과로서, 실선으로 도시한 바와 같이 명 필드에서의 변환 데이터가 255 계조 이외가 되는 영역과, 암 필드에서의 변환 데이터가 0 계조 이외가 되는 영역에서, 위로 볼록이 되는 특성이 나타난다. 이렇게, 입력 표시 데이터와 변환 표시 데이터 간의 관계는, 조건 1에 기초했을 경우라도 변환 알고리즘을 적용하는 액정 표시 소자의 응답 특성에 따라 다른 것으로 된다. 또한, 변환 테이블은 반드시 모든 입력 표시 데이터에 대한 테이블 폭을 가질 필요는 없고, 계조간에서의 선형성이 충분히 만족되면, 예를 들면 도 11B에 도시한 바와 같이 16 계조마다의 테이블을 준비해 두고, 그 동안의 계조에 관해서는, 선형 보간 등과 같은 보간에 의해 변환 표시 데이터를 생성해도 된다. 이것에 의해 변환 테이블의 사이즈를 작게 하는 것이 가능하게 된다. 이러한 변환 테이블을 이용한 경우에서의 액정 패널의 휘도 응답 파형을 도 12에 나타낸다. 도 11B에 따르면, 명 필드의 계조와 암 필드의 계조 간의 차분은, 최대에서도 이론값이 240 계조분 정도이며, 실측값이 247 계조분 정도이다. 명 필드 표시 데이터(Dlight)는, 입력 표시 데이터(Din)를 단순하게 2배 한 값을 항상 취하는 것은 아니다.
도 12는 흑 표시(입력 표시 데이터: 0 계조)인 경우, 저계조(입력 표시 데이터: 63 계조)인 경우, 고계조(입력 표시 데이터: 191 계조)인 경우, 백 표시(입력 표시 데이터: 255 계조)인 경우에서의, 복수 필드에 걸친 휘도 응답 파형을 나타내는 도면이다. 도 12에서는, 입력 표시 데이터가 0 계조로 되어 있고 정적 휘도가 Tmin인 경우, 입력 표시 데이터가 63 계조로 되어 있고 저휘도 중간 계조 표시인 경우, 입력 표시 데이터가 191 계조로 되어 있고 고휘도 중간 계조 표시인 경우, 입력 표시 데이터가 255 계조로 되어 있고 최대 휘도가 Tmax인 경우를 나타내고 있다. 변환 테이블로서, 도 11B의 실측 데이터를 이용했을 경우, 입력 표시 데이터가 0 계조의 경우에는 명 필드 및 암 필드에서의 필드 표시 데이터는 0 계조로 되기 때문에, 필드 표시 데이터는 명 필드 또는 암 필드에 상관없이 최소 휘도 Tmin이 된다. 입력 표시 데이터가 63 계조의 경우에는, 명 필드의 표시 데이터는 124 계조의 데이터로 변환되고, 암 필드의 표시 데이터는 0 계조의 데이터로 변환되어, 그 변환들에 기초해 필드마다 휘도가 변화되지만, 그 결과로서 얻을 수 있는 시각 적 휘도는 입력 표시 데이터가 63 계조로 되어 있는 경우에 제공되는 휘도와 동등하다. 입력 표시 데이터가 191 계조인 경우에는, 명 필드의 표시 데이터는 255 계조의 표시 데이터로 변환되고, 암 필드의 표시 데이터는 8 계조의 표시 데이터로 변환되어, 그 변환들에 기초해 필드마다 휘도가 변화되지만, 결과로서 얻을 수 있는 시각적 휘도는 입력 표시 데이터가 191 계조로 되어 있는 경우에 제공되는 휘도와 동등하다. 입력 표시 데이터가 255 계조인 경우에는, 명 필드의 표시 데이터와 암 필드의 표시 데이터가 255 계조의 표시 데이터로 변환되기 때문에, 결과로서 얻을 수 있는 정적 휘도는 최대값인 Tmax를 얻는다.
또한, 실측 데이터에서, 명 필드 표시 데이터가 255 계조로 되어 있고, 암 필드 표시 데이터가 0 계조로 되어 있는 입력 표시 데이터는 188 계조를 지정한다. 따라서, 188 계조보다 낮은 계조에서는 명 필드 표시 데이터로서 256 계조로부터 188 계조를 선택하고, 189 계조보다 높은 계조에서는 암 필드 데이터로서 256 계조로부터 66 계조를 선택한다. 이것은 계조수가 부족될 일은 없다는 것을 의미한다. 1 프레임 기간의 제1 기간을 명 필드 기간, 제2 기간을 암 필드 기간으로 지정할 수 있다. 반대로, 1 프레임 기간의 제1 기간을 암 필드 기간, 제2 기간을 명 필드 기간으로 지정할 수 있다.
이상과 같은 구성 및 변환 알고리즘에 의해 본 실시예는 실현할 수 있다. 그 효과에 대해서, 도 13에 N-BET 및 MPRT의 측정 결과를 나타낸다. 여기에서, N-BET(Normalized　Blurred　Edge　Time)는 동화상의 희미해진 에지를 이동 속도로 규격화한 수치이며, MPRT(Moving　Picture　Response　Time)는 계조들 간의 N-BET의 평균값이며, 단위는 ms이고, 값이 작을수록, 동화상 희미해짐이 개선된다.
도 13은 종래의 구동 방식과 본 실시예에 기초하는 구동 방식에 대하여, 동화상의 희미해짐의 지표인 N-BET 및 MPRT를 계측한 값을 나타낸다. 도 13A는 전술한 32형 IPS 방식의 액정 표시 패널을 이용하고, 프레임 주파수 60Hz인 입력 표시 데이터에 대하여, 필드 주파수 60Hz인 통상의 구동 방식을 적용했을 경우이며, 도 13B는 프레임 주파수 60Hz인 입력 표시 데이터에 대하여 본 실시예의 구동 방식을 적용하고, 필드 주파수 120Hz에서 명 필드와 암 필드에서 장치를 구동했을 경우이다. 여기서 통상의 구동 방식은, 입력 표시 데이터에 기초하여, 예를 들면 전 프레임의 표시 데이터와 현 프레임의 표시 데이터를 비교하는 것에 의해, 파형을 쇼트시키는 소위 오버드라이브 구동 방식 또는 블링크 백라이트 방식과 같은 기존의 동화상 희미해짐 개선 기술을 적용하지 않는 방식을 의미한다. 본 실시예의 구동 방식은 또한 임의의 기존의 동화상 희미해짐 개선 기술을 적용하지 않고 있다. 평가의 결과로서, MPRT값은 도 13A의 18.2ms로부터 도 13B의 11.0ms로 대폭 감소된다. 특히 중간 계조 저휘도측에 있어서 높은 개선 효과를 나타냈다.
[실시예 2]
다음으로, 실시예 1과는 다른 명 필드와 암 필드에 따른 표시 데이터의 변환 알고리즘에 대해서, 도 14에 나타내는 입력 표시 데이터(201), 명 필드 표시 데이터(216) 및 암 필드 표시 데이터(217)의 관계를 이용하여 설명한다.
실시예 1로 나타낸 필드 변환에서는, 조건 1에 기초해 변환을 행하였지만, 실시예 2에서는, 명 필드와 암 필드를 조합해서 입력 표시 데이터에 대응한 시각적 휘도를 실현하는 것, 암 필드는 가능한 한 Tmin에 가까워지는 동적 휘도를 얻는 것, 백 휘도(255 계조)로 계조가 변화되는 경우에도 동화상 성능의 향상을 도모하는 것을 조건(이하, 조건 2라 함)으로 한다. 조건 2를 실현하기 위해, 본 실시예에서는 암 필드에 있어서의 정적 휘도의 최대값을 도 14에 도시한 바와 같이 Tmax이하로 하고 있다. 여기에서, 도 13에서 도시한 바와 같이 암 필드 데이터가 0 계조가 아닐 경우에 N-BET는 저감한다. 따라서, 255 계조의 표시데이터에서, 명 필드와 암 필드의 정적 휘도를 바꾸는 것에 의해, 시각적 휘도는 저하하지만, 그것에 따라서 동화상 성능의 향상을 도모하는 것이 가능하다. 이 경우, 동화상 희미해짐을 개선하기 위해 도 14에 도시한 바와 같이 입력 표시 데이터가 255 계조에 대한 암 필드 표시 데이터를 저하시킬수록, 수학식 1로 나타내지는 감마 특성에 따라서 전체의 휘도 특성을 저감시킬 필요가 있다. 한편, 명 필드 표시 데이터가 255 계조인 경우에 (동적 휘도는 이 명 필드의 전 필드인 암 필드에 응답하기 때문에 저하하지만) 정적 휘도는 변화되지 않는다. 따라서, 암 필드 표시 데이터의 최대값을 내릴수록, 명 필드 표시 데이터가 255 계조인 입력 표시 데이터의 최소값은 작아진다.
이상의 알고리즘에 기초해 변환을 행함으로써, 실시예 1과 비교하여, 백 휘도는 저하하지만, 그것에 따라서 고휘도측에 대하여도 동화상 희미해짐을 개선하는 것이 가능하게 된다.
[실시예 3]
다음으로, 실시예 1, 2와는 다른 변환 패턴에 대해서, 도 15에 나타내는 입 력 표시 데이터(201), 명 필드 표시 데이터(216) 및 암 필드 표시 데이터(217)의 관계를 이용하여 설명한다.
한편, 방송파의 통상적인 프레임 주파수로서는 NTSC 방식, PAL 방식 및 SECAM 방식이 알려져 있다. NTSC 방식에 있어서의 1화면 주사 주파수(소위 비월 주사 방식에 있어서의 필드 주파수이지만, 본 명세서에서 이용하고 있는 필드 주파수와는 다른 의미를 가진다)는 약 60Hz이며, 이것을 2 필드에서 구동했을 경우, 1 필드 주파수는 약 120Hz가 된다. 이것에 대하여, PAL 방식이나 SECAM 방식에 있어서의 1화면 주사 주파수는 약 50Hz이며, 이것을 2 필드에서 구동했을 경우, 1 필드 주파수는 약 100Hz가 된다. 실시예 1 또는 실시예 2의 변환 알고리즘을 이용하는 것에 의해 암 필드에 있어서의 동적 휘도를 내릴수록, 망막 잔상이 리세트되기 때문에 동화상 희미해짐은 저감하지만, 필드 주파수가 약 110Hz보다 낮으면 플리커가 눈으로 인식되기 시작한다. 이것에 대하여, 도 15에 도시한 바와 같이 명 필드 표시 데이터가 255 계조가 되기 전에 암 필드 표시 데이터를 0 계조로부터 변화시킨다. 즉, 암 필드 표시 데이터를 0 계조로부터 점진적으로 변화시킨다. 이에 의해, 시각적 휘도를 유지한 채, 명 필드에서의 동적 휘도와 암 필드에서의 동적 휘도의 차를 감소시킬 수 있다. 명 필드의 계조와 암 필드의 계조의 차분은, 최대에서도 140 계조분 정도가 된다. 이것에 의해 실시예 1과 비교했을 경우에 동화상 희미해짐의 개선 효과가 약간 뒤떨어지지만, 외부 시스템으로부터의 입력 주파수가 낮을 경우에도 플리커를 저감하는 것이 가능하게 된다.
또한, 256 계조에 대응한 데이터 드라이버에 대하여, 실시예 1에 나타낸 조 건 1의 변환 알고리즘을 적용했을 경우, 얻을 수 있는 계조수는, 암 필드를 0 계조로 지정하고, 명 필드를 1 계조로부터 255 계조까지의 범위의 255 계조로 하고, 명 필드를 255 계조로서 지정하고, 암 필드를 1 계조로부터 254 계조까지의 범위의 254 계조로 한, 합계 509 계조이다. 이것으로부터 입력 표시 데이터에 있어서의 0 계조와 255 계조를 제외하고 254 계조를 선택하는 것에 대해, 조건 3에서는 암 필드를 0 계조로 했을 경우에 명 필드를 0∼255 계조 범위의 256 계조로 하고, 암 필드를 1 계조로 했을 경우에 명 필드를 1∼255 계조 범위의 255 계조로 하고, 암 필드를 2 계조로 했을 경우에 명 필드를 2∼255 계조 범위의 254 계조로 하고,…… 암 필드를 254 계조로 했을 경우에 명 필드를 254 및 255 계조로 하고, 암 필드를 255 계조로 했을 경우에 명 필드를 1 계조만으로 한, 합계 99000가지의 계조로부터 백 표시 및 흑 표시를 포함하는 256 계조가 단지 선택될 필요가 있다. 따라서, 실시예 3에서는 대량의 계조수에 따른 더욱 양호한 감마 특성이 계조 표시를 실현할 수 있다.
[실시예 4]
다음으로, 도 2와는 다른 구성에 대해서, 도 9 및 도 16∼도 18을 이용하여 설명한다.
실시예 4에서는 실시예 1, 2와 비교해서 통상의 구동 방식과 본 실시예의 구동 방식에서 계조 전압을 바꾸는 것에 의해, 액정 표시 소자의 상승 시간을 개선하고, 이 개선에 의해 중간 계조 고계조측에 있어서의 암 필드의 휘도를 저감하고, 휘도의 저감에 따라 동화상 희미해짐을 더욱 개선한 표시 장치를 제공한다.
도 16은 본 실시예의 구성을 나타내는 도면이며, 도 2와 동등한 기능 컴포넌트를 가질 경우는 동등한 참조 번호로 하고 있다. 참조 번호 1601은 계조 전압 제어 신호이다. 본 실시예에서는 계조 전압 제어 신호에 응답하여 통상의 구동 방식과 명 필드 및 암 필드로 이루어지는 2 필드에서 구동되는 본 발명의 구동 방식에서 계조 전압을 바꾸는 것에 의해, 응답 속도가 비교적 느린 액정 표시 패널에 대하여도, 보다 넓은 범위로 동화상 성능의 향상을 도모할 수 있다. 또한, 도 16에서는, 도 2에서 나타낸 ROM(212)과 그것에 부수된 테이블 초기화 신호(206), 테이블 데이터(213)를 도시하지 않고 있지만, 이것은 실시예를 제한하는 것은 아니다. 또한, 도 2의 표시 데이터 선택 회로(218)는 2 입력 중 하나를 선택하는 것에 대해, 도 16의 회로(218)는 입력 표시 데이터(201)를 포함시킨 3 데이터 중 하나를 선택하고 있다. 즉, 입력 표시 데이터(201)는, 프레임 메모리(210), 명 필드 변환 테이블(214) 및 암 필드 변환 테이블(215)을 거치지 않고 직접 표시 데이터 선택 회로(218)에 입력된다. 표시 데이터 선택 회로(218)로부터의 출력 데이터로서 입력 표시 데이터(201)를 선택했을 경우, 실시예 4는 1 프레임을 1 필드에서 구동하는 소위 통상의 구동 방식을 선택한다.
구동 선택 신호(203)에 기초해 통상의 구동 방식을 선택했을 경우, 입력 표시 데이터에 그대로 대응하는 데이터 전압이 액정 표시 패널(226)에 전송된다. 그 후, 타이밍 생성 회로(204)는 입력 제어 신호군(202)에 기초해 표시 패널에 알맞은 데이터 드라이버 제어 신호군(208) 및 주사 드라이버 제어 신호군(209)을 생성한다. 이 경우, 제어 신호군(202)의 수직 동기 신호(Vsync)가 60Hz이면, 액정 표시 패널에 전송되는 수직 스타트 신호(FLM)는 대략 60Hz가 된다. 계조 전압 생성 회로(220)는 통상의 구동 방식에 따른 감마 특성으로 되도록 계조 전압을 출력하고, 이 계조 전압에 기초해 표시를 행한다.
마찬가지로, 동화상 희미해짐을 개선하는 구동 방식이 선택되었을 경우, 계조 전압 생성 회로(220)는 계조 전압 제어 신호(1501)에 기초하여, 본 실시예에 알맞은 데이터 전압을 출력한다.
도 17은 본 실시예에서의 변환 알고리즘에 기초한 입력 표시 데이터(201), 명 필드 표시 데이터(216) 및 암 필드 표시 데이터(217)의 관계를 나타내는 도면이다. 본 실시예에서는, 명 필드 표시 데이터로서 Tmax를 초과하는 전압을 인가하고, 고계조측에서는, 암 필드 표시 데이터(217)가 커짐에 따라서 명 필드 표시 데이터를 감소시키고, 입력 표시 데이터가 255 계조인 경우, 명 필드와 암 필드 둘다를 Tmax로 설정하고 있다.
도 18은 본 실시예의 표시 장치를 적용함으로써, 액정 구동 전압을 Vmax보다 크게 상승시킨 경우에 나타나는 휘도 응답 파형을 나타내는 도면이다. 도 18에서, 참조 번호 a는 Vmax를 인가했을 경우에 나타나는 휘도 응답 파형을 나타내고, 참조 번호 b는 Vmax보다 높은 액정 구동 전압을 인가했을 경우에 나타나는 휘도 응답 파형을 나타낸다.
이상의 도면에 기초하여, 동화상 희미해짐을 개선하기 위해 2 필드에서 구동했을 경우의 실시예 4의 동작에 대해서 설명한다.
일반적으로, 액정 표시 소자의 상승 응답 시간은 액정 인가 전압을 높게 함에 따라서 짧아지는 특성을 가진다. 따라서, 도 9에서 도시한 바와 같이 대략 Tmax를 얻는 전압 Vmax를 인가했을 경우, 정적 휘도는 최대로 되지만, 동화상 희미해짐을 개선시키는 구동 방식을 적용했을 경우, 표시 데이터가 변화되지 않는 한, 중간 계조에 있어서의 명 필드는, 명 필드보다도 휘도가 낮은 암 필드로부터 상승되기 때문에, Tmax보다 높은 전압을 인가하여 상승 시간을 단축할 수 있다. 그 결과, 도 18에 도시한 바와 같이 휘도 응답이 안정된 영역으로 더욱 빠르게 이행될 수 있다. 이것은 액정 표시 패널의 온도나 액정층의 두께와 같은 응답 속도의 다른 파라미터에의 의존도를 감소하게 하는 것이 가능하게 된다.
또한, 명 필드의 동적 휘도가 상승하는 것은, 그 상승에 따라 필드의 동적 휘도를 저하시키는 것이 가능하게 된다. 암 필드의 휘도를 저하시키면, 동화상 희미해짐을 개선하는 것으로 연결되고, 이것에 의해 중간 계조 고휘도측에 있어서도 동화상 희미해짐을 저감하는 것이 가능하게 된다.
또한, 데이터가 0 계조로 변환되는 영역을 제외한 암 필드에 대하여, 시각적 휘도가 설정된 감마 특성이 되도록, 암 필드의 변환 데이터를 올리고, 명 필드의 변환 데이터를 내린다. 이것에 의해, 입력 표시 데이터의 고계조측에 있어서도 명 필드의 휘도 저하를 억제하고, 입력 표시 데이터가 백 휘도의 255 계조를 지정할 때, 명 필드의 구동 전압이 Tmax에 도달하도록 변환하는 것에 의해, 명 필드에서 최대 휘도를 얻을 수 있다. 따라서, 어떤 값보다 높은 계조에 있어서의 명 필드 표시 데이터는, 표시 휘도가 높아짐에 따라 도 17에 도시한 바와 같이 저하하게 된다. 동시에, 입력 표시 데이터가 255 계조인 경우에서, 암 필드의 변환 데이터를 도 17에 도시한 바와 같이 Tmax로 설정하는 것에 의해, 백 휘도는 최대로 된다. 변환 데이터를 Tmax 이하로 억제하는 것에 의해, 백 휘도는 저하하지만, 고계조측에서도 동화상 희미해짐을 개선할 수 있다.
[실시예 5]
도 16에 나타낸 표시 장치를 이용했을 경우, 실시예 4와는 다른 명 필드 표시 데이터와 암 필드 표시 데이터의 변환 알고리즘에 대해서, 도 19를 이용하여 설명한다.
도 19에 나타내는 변환 알고리즘에서, 명 필드 표시 데이터는, 중간 계조에 있어서 Tmax보다 높은 전압을 인가하도록 변환된다. 실시예 4와 달리, 입력 표시 데이터가 그보다 높은 계조 표시를 나타내는 경우에도, 유사한 변환이 실행된다. 즉, 명 필드 표시 데이터는 일정하게 유지된다. 암 필드 표시 데이터는 전술한 바와 같이 변환된 명 필드 표시 데이터에 의해 얻을 수 있는 동적 휘도와의 조합에 의해 표시 장치의 목적으로 하는 감마 특성을 얻을 수 있도록 변환된다. 이 경우, 입력 표시 데이터가 255 계조일 경우에 나타나는 시각적 휘도를 최대로 실현하기 위해서는, 암 필드 표시 데이터를 Tmax에 가깝게 되도록 변환을 행하면 된다. 시각적 휘도를 약간 낮추는 대신에 동화상 희미해짐을 개선하기 위해서는, 암 필드 표시 데이터의 값을 낮추면 된다.
도 19에 도시한 바와 같이, 입력 표시 데이터가 255 계조에 대한 암 필드 표시 데이터를 저하시킬수록, 수학식 1로 나타내지는 감마 특성에 따라서 전체의 휘도 특성을 저감시킬 필요가 있고, 입력 표시 데이터가 255 계조에 대한 명 필드 표 시 데이터의 정적 휘도를 변화시키지 않기 때문에, 암 필드 표시 데이터의 최대값을 내릴수록, 명 필드 표시 데이터가 255 계조인 입력 표시 데이터의 계조수는 커진다.
이상에서 나타내진 변환 알고리즘을 적용했을 경우, 실시예 4와 비교하여, 백 휘도는 저하하지만, 각 계조에 대하여, 명 필드 표시 데이터와 암 필드 표시 데이터 중 하나는 255 계조 혹은 0 계조로 고정된다. 따라서, 입력 표시 데이터와 휘도 간의 관계가 각 계조에서 역전하는 일이 없고, 설정이 더욱 용이해진다.
[실시예 6]
다음으로, 도 16에 도시된 바와 같이 통상의 구동 방식과 본 발명의 구동 방식에서 액정 구동 전압들이 각각인 경우에서의 실시예 4 또는 실시예 5와는 다른 명 필드 표시 데이터와 암 필드 표시 데이터의 변환 알고리즘에 대해서, 도 20을 이용하여 설명한다.
도 20에 나타낸 변환 알고리즘에서, 명 필드 표시 데이터는 중간 계조에 있어서 Tmax보다 높은 전압을 인가하도록 변환되고, 암 필드 표시 데이터는 암 필드의 정적 휘도가 최대인 상태에서, 명 필드의 동적 휘도가 최대로 될 때까지, 최소값인 0 계조로 변환된다. 그러나, 본 실시예 6에서는, 명 필드의 동적 휘도가 최대로 되는 저계조에 있어서 암 필드 표시 데이터는 0 계조보다 큰 계조로 변환된다.
전술한 변환에서는, 실시예 3에 나타낸 경우와 같이, 명 필드의 동적 휘도와 암 필드의 동적 휘도의 휘도차의 최대값이 실시예 4보다도 작아지고, 이것에 의해 입력 프레임 주파수가 50Hz이하의 경우에도 관측자가 플리커를 눈으로 인식하기 어렵게 하는 것이 가능해진다. 또한, 실시예 3에 있어서의 기재와 같은 이유에 의해, 감마 특성이 양호한 표시 장치를 제공하는 것이 가능하게 된다.
[실시예 7]
다음으로, 1 프레임전의 표시 데이터를 참조함으로써, 동화상 희미해짐을 더욱 개선하는 방법에 대해서, 도 21∼도 25를 이용하여 설명한다.
도 21은 본 실시예의 구성을 나타내는 도면이며, 도 2와 동등한 기능을 가진 컴포넌트는 동등한 참조 번호로 나타내고 있다. 참조 번호 2101은 프레임 메모리 A이며, 도 2에서 나타낸 프레임 메모리(210)와 동일하게, 프레임 메모리 A는 적어도 1 프레임 기간 분의 표시 데이터가 저장될 수 있게 하고, 메모리 제어 신호군(205)에 기초해 기입 및 판독 동작을 행한다. 참조 번호 2102는 프레임 메모리 A로부터 메모리 제어 신호군(205)에 기초해 판독된 메모리 판독 데이터 A를 나타낸다. 참조 번호 2103은 프레임 메모리 B를 나타낸다. 참조 번호 2104는 메모리 판독 데이터 B를 나타낸다. 프레임 메모리 B(2103)에는 메모리 제어 신호군(205)에 기초해 메모리 판독 데이터 A(2102)가 기입되고, 1 프레임 후에, 메모리 판독 데이터 B(2104)로서 판독된다. 참조 번호 2105는 명 필드 변환 테이블이고, 참조 번호 2106은 암 필드 변환 테이블이다. 실시예 6까지 기재된 명 필드 변환 테이블 및 암 필드 변환 테이블은 해당 화소에 따른 현 프레임의 표시 데이터만으로 변환을 행하고 있었지만, 본 실시예에서의 명 필드 변환 테이블(2105) 및 암 필드 변환 테이블(2106)은 해당 화소에 따른 현 프레임의 표시 데이터를 나타내는 메모리 판독 데이터 A(2102) 및 해당 화소에 따른 전 프레임의 표시 데이터를 나타내는 메모리 판독 데이터 B(2104)에 기초해 변환을 행한다.
도 22는 실시예 7에 있어서의 변환 알고리즘을 나타내는 도면이며, 실선은 전 프레임(N번째 프레임)의 입력 표시 데이터와 현 프레임((N+1)번째 프레임)의 입력 표시 데이터가 동일할 경우의 입력 표시 데이터에 대한 명 필드 표시 데이터와 암 필드 표시 데이터 간의 관계를 나타내는 도면이다. 도 22에서, 참조 번호 a는 표시 휘도가 높아질 때에 나타나는 보정 영역이고, 참조 번호 b는 표시 휘도가 낮아질 때에 나타나는 보정 영역이다.
도 23A 및 도 23B는 도 22에 나타낸 변환 알고리즘에 있어서의 구체적인 변환 테이블의 일부를 나타내는 도면이다. 도 23A는 명 필드 변환 테이블을 도시하고, 도 23B는 암 필드 변환 테이블을 도시한다.
도 24는 프레임 메모리 A(2101) 및 프레임 메모리 B(2103)에 따른 표시 데이터의 입출력 타이밍 간의 관계를 나타내는 도면이다.
도 25는 표시 장치에 본 실시예를 적용했을 경우의 휘도 응답 파형을 나타내는 도면이다.
이상의 도면에 기초해 실시예 7에 대해서 설명한다.
외부 시스템으로부터 입력된 표시 데이터(201)는, 도 24에 도시한 바와 같이 프레임 메모리 A(2101)에 기입되고, 1 프레임 기간에 2회 메모리 판독 데이터 A(2102)로서 판독된다. 판독된 메모리 판독 데이터 A(2102)는, 명 필드 변환 테이블(2105)에 전송됨과 함께, 프레임 메모리 B(2103)에 전송된다. 프레임 메모리 A(2101)와 마찬가지로, 프레임 메모리 B(2103)로부터 1 프레임 기간에 2회 데이터가 판독된다. 메모리 판독 데이터 A(2102)는, 명 필드 변환 테이블(2105)에 전송된다. 이 경우, 메모리 판독 데이터 A(2102)와 메모리 판독 데이터 B(2104)는 동일한 화소 영역의 정보에 관한 것이다. 이렇게 전송된 메모리 판독 데이터 A(2102) 및 메모리 판독 데이터 B(2104)에 기초하여, 명 필드 변환 테이블(2105) 및 암 필드 변환 테이블(2106)은 변환을 행한다.
본 실시예에서, 메모리 판독 데이터 A(2102) 및 메모리 판독 데이터 B(2104)에 기초하여, 표시 데이터가 전 프레임과 현 프레임 사이에 변화되지 않은 정지 화상인 경우, 도 22의 실선에서 도시한 바와 같은 변환을 행한다. 여기서 명 필드 표시 데이터는 고계조 영역(도 22에서는 입력 표시 데이터가 183 계조 이상인 영역)에 있어서도 255 계조로 변환되지 않고, 그것보다도 낮은 계조(도 22에서는 230 계조)로 변환된다. 변환된 계조에서 Tmax가 얻어지는 계조 전압을 액정 표시 패널에의 인가 전압으로 설정한다. 암 필드 표시 데이터는, 전술한 변환에 의해 얻을 수 있는 명 필드의 동적 휘도와 암 필드의 동적 휘도로 구성되는 표시 휘도가 목적으로 하는 감마 설정에 적합하게 된다.
다음으로, 전 프레임으로부터 현 프레임으로 표시 휘도가 상승하도록 표시 데이터가 변화된 경우에 대해 설명한다.
본 실시예 7은 2 필드에서 표시를 행한다. 휘도가 상승하는 경우, 비교 결과에 기초하여, 명 필드 표시 데이터가 255 계조가 될 때까지는, 정지 화상의 명 필드 표시 데이터보다도 크게 되도록, 명 필드 표시 데이터가 변환된다. 이와 함 께, 그 경우의 시각적 휘도가 정지 화상의 시각적 휘도와 같아지도록 암 필드 표시 데이터가 변환된다. 또한, 명 필드 표시 데이터가 255 계조에 도달했을 경우에 휘도가 부족한 경우는, 암 필드 표시 데이터는 정지 화상의 암 필드 표시 데이터보다 크게 되도록, 암 필드 표시 데이터가 변환된다. 반대로, 표시 휘도가 전 프레임과 비교해서 저하하는 경우, 암 필드 표시 데이터가 정지 화상의 휘도보다도 작게 되도록, 암 필드 표시 데이터가 변환된다. 또한, 암 필드 표시 데이터가 최소값인 0 계조인 경우에도, 시각적 휘도가 정지 화상보다도 밝은 경우에는, 명 필드 표시 데이터가 정지 화상의 휘도보다도 작게 되도록, 명 필드 표시 데이터가 변환된다.
이상과 같은 변환 알고리즘의 구체예를 도 23을 이용하여 설명한다. 예를 들면 전 프레임과 현 프레임의 입력 표시 데이터(201)가 191 계조일 경우, 명 필드 표시 데이터는 도 23A에 도시한 바와 같이 Tmax에 대응하는 230 계조로서 지정되고, 암 필드 표시 데이터는 도 23B에 도시한 바와 같이 Tmax에 합치하는 66 계조로서 지정된다. 전 프레임의 입력 표시 데이터(201)가 0 계조를 지정하고, 현 프레임의 입력 표시 데이터(201)가 191 계조로서 지정된다. 즉, 표시 휘도가 상승하는 경우에서는, 명 필드 표시 데이터는 도 23A에 도시한 바와 같이 액정 표시 인가 전압이 최대로 되는 255 계조이다. 이 경우에 부족되는 시각적 휘도를 보정하기 위해, 암 필드 표시 데이터는 도 23B에 도시한 바와 같이 68 계조로서 지정된다. 전 프레임의 입력 표시 데이터(201)가 255 계조로서 지정되고, 현 프레임의 입력 표시 데이터(201)가 191 계조로서 지정된다. 즉, 표시 휘도가 저하하는 경우에서는, 명 필드 표시 데이터를 230 계조인 채로 유지하고, 암 필드 표시 데이터를 도 23B에 도시한 바와 같이 53 계조로서 지정한다.
이상과 같이 전 프레임의 표시 데이터를 이용해서 보정했을 경우의 효과에 대해서, 도 25를 이용하여 설명한다. 도 25는 N번째 프레임으로부터 (N+1)번째 프레임으로 이행할 때에 표시 데이터가 나타내는 계조가 저하했을 경우의 휘도 응답 파형이며, 실선은 N번째 프레임의 표시 데이터를 참조해서 보정을 행한 경우이고, 점선은 보정을 행하지 않은 경우이다. 도 25와 같은 휘도 응답에 대하여, 시각적 휘도는 도 25의 사선부의 면적과 근사화될 수 있다. 따라서, 정지 화상에서는 (N+2)번째 프레임에 나타낸 면적 A가 시각적 휘도가 되지만, 보정을 행하지 않은 경우, N번째 프레임의 암 필드의 휘도에 영향을 받기 때문에, (N+1)번째 프레임의 면적은 B+C가 된다. 이 면적은 면적 A와 상이하기 때문에 시각적 휘도가 서로 다르다. 이것에 대하여, 본 실시예에서 도시한 바와 같이 전 프레임의 표시 데이터를 참조함으로써, (N+1)번째 프레임의 면적을 B로 할 수가 있다. B=A의 관계가 확립되도록 명 필드 표시 데이터와 암 필드 표시 데이터를 변환함으로써, 동화상 희미해짐을 더욱 저감하는 것이 가능하게 된다.
또한, B=A의 관계가 확립되도록 명 필드 표시 데이터와 암 필드 표시 데이터를 변환하는 방법은 본 실시예 7의 변환 알고리즘이 유일하지는 않고, 예를 들면 명 필드 변환 테이블 또는 암 필드 변환 테이블만으로 변환하는 것도 가능하게 된다. 또한, 프레임 메모리 B(2103)에 따른 표시 데이터는 반드시 전체 비트분의 표시 데이터를 저장할 필요는 없고, 예를 들면 표시 데이터의 하위 비트만이 프레임 메모리 B(2103)에서 감소될 수 있다. 즉, 표시 데이터의 상위 비트만을 프레임 메 모리 B(2103)에 저장할 수 있다. 이것에 의해 프레임 메모리 B의 용량을 작게 하는 것이 가능하게 된다. 또한, 본 실시예 7은 도 22에 도시된 정지 화상의 변환 알고리즘과 관련된다. 변환 알고리즘은 이 포맷에 한정되지 않는다. 예를 들면 도 15에 도시한 바와 같이 명 필드 표시 데이터가 최대값을 얻기 전에 암 필드 표시 데이터를 0 계조 이외의 임의의 계조로 지정해도 된다.
[실시예 8]
다음으로, 실시예 1∼7에 나타낸 동화상 희미해짐을 개선하는 구동 방식의 프레임 메모리의 데이터 용량을 삭감가능한 구동 회로에 대해서, 도 26∼도 29를 이용하여 설명한다. 본 실시예 8에서는, 액정 표시 패널의 해상도를 수평 해상도 1366 라인×RGB, 수직 해상도 768라인의 WXGA로 가정하여 설명한다.
도 26은, 종래의 액정 구동 장치의 주사 동작을 나타내고 있다. 1 프레임 기간에 액정 표시 패널의 게이트 선을 G1로부터 G768까지 순차적으로 선택한다. 구체적으로, 게이트 선의 선두 라인 G1을 선택하고, G1 라인의 표시 데이터에 대응한 액정 구동 전압을 G1 라인에 인가한다. 다음에 G2 라인을 선택하고, 유사하게 전압을 인가한다. 이후 순차적으로 1라인씩 게이트 선을 선택하고, 최종 라인인 G768을 선택하고, G768 라인의 표시 데이터에 대응한 액정 구동 전압을 최종 라인에 인가한다. 이 주사 동작에 의해, 1 프레임 기간에 전체 라인의 선택을 행하고, 전체 화면의 표시를 완료한다. 다음 프레임에서도 마찬가지로, 게이트 선의 선두 라인 G1을 선택하고, 순차적으로 1라인씩 게이트 선을 선택하고, 최종 라인인 G768을 선택한다. 이 주사 동작에 의해, 1 프레임 기간에 전체 라인의 선택을 행한다.
이것에 대하여, 도 27에 나타내는 본 발명의 실시예 1∼7에 나타낸 구동 방식에서는, 동화상 희미해짐을 개선하기 위해서 1 프레임 기간을 명 필드와 암 필드의 2개의 필드로 분할하고, 각 필드에서 전체 라인의 선택을 행하도록 동작한다. 이것은 1 프레임 기간에 각 라인의 선택을 2회 행하게 된다는 것을 의미한다. 도 27에 나타낸 명 필드 기간에서는, 게이트 선의 선두 라인 G1을 선택하고, G1 라인의 명 필드 데이터로 변환된 표시 데이터에 기초한 액정 구동 전압을 선두 라인 G1에 인가한다. 다음에 G2 라인을 선택하고, 이후 순차적으로 1라인씩 게이트 선을 선택한다. 마지막으로, 최종 라인인 G768을 선택하고, G768 라인의 표시 데이터에 대응한 액정 구동 전압을 최종 라인 G768에 인가한다. 또한, 암 필드 기간에서는, 게이트 선의 선두 라인 G1을 선택하고, G1 라인의 암 필드 데이터로 변환된 표시 데이터에 기초한 액정 구동 전압을 선두 라인 G1에 인가한다. 다음에 G2 라인을 선택하고, 이후 순차적으로 1라인씩 게이트 선을 선택한다. 마지막으로, 최종 라인인 G768을 선택하고, G768 라인의 표시 데이터에 대응한 액정 구동 전압을 최종 라인에 인가한다. 이렇게, 표시 데이터를 액정 표시 패널에 기입하는 주파수가, 입력되는 표시 데이터의 주파수와 상이하기 때문에, 표시 데이터를 프레임 메모리에 일단 저장하고, 기입을 행하는 타이밍에 맞춰서 표시 데이터를 판독할 필요가 있다. 따라서, 구동 회로 방식에는, 도 2, 도 16, 도 21에 도시한 바와 같이 프레임 메모리가 필요해진다.
다음으로, 도 28을 이용하여, 실시예 1∼6의 프레임 메모리의 제어 타이밍, 최소 필요 메모리 용량에 대해서 설명한다. 도 28에 도시한 바와 같이 1 프레임 분의 입력 데이터D1, D2, D3, D4가 순차적으로 입력되어, 그 데이터를 프레임 메모리에 기입한다. 기입된 표시 데이터는 1 프레임 기간 유지된다. 그 후, 다음 프레임에서 2배의 주파수에서 표시 데이터를 판독하여 그 표시 데이터를 명 필드 데이터 및 암 필드 데이터로 변환한다. 그 후, 명 필드 데이터 또는 암 필드 데이터에 기초한 액정 구동 전압을 액정 표시 패널에 인가한다. 따라서, 최소 필요 메모리 용량은 화면 해상도의 1 프레임에 대응하도록 된다.
다음으로, 1 프레임 전의 표시 데이터를 참조함으로써, 표시 데이터의 보정을 행하고, 이것에 의해 더욱 동화상 희미해짐을 개선하는 경우의 프레임 메모리의 제어 타이밍 및 최소 필요 메모리 용량에 대해서, 도 29를 참조하여 설명한다. 도 29에 도시한 바와 같이 1 프레임 분의 입력 데이터D1, D2, D3, D4가 순차적으로 입력되어, 그 데이터를 프레임 메모리에 기입한다. 기입된 표시 데이터는 1 프레임 기간 유지된다. 다음 프레임 기간에서, 표시 데이터를 프레임 주기(수직 동기 신호)에 판독한다. 입력 데이터와 메모리로부터 판독한 전 프레임 데이터로부터 프레임들 간의 응답을 보정하는 보정 표시 데이터 D1', D2', D3', D4'를 생성하고, 프레임 메모리에 일단 기입한다. 그리고, 반(半) 프레임 후에 보정 표시 데이터 D1', D2', D3', D4'를 2배의 주파수에서 판독하고, 명 필드 데이터로 변환하고, 그 명 필드 데이터에 기초한 액정 구동 전압을 액정 표시 패널에 인가한다. 또한, 다음의 암 필드에서는, 표시 데이터를 반 프레임 후에 판독하고, 암 필드 데이터로 변환한다. 그 암 필드 데이터에 기초한 액정 구동 전압을 액정 표시 패널에 인가한다. 따라서, 최소 필요 메모리 용량은 화면 해상도의 1.5 프레임에 대응한다.
다음으로, 실시예 1∼7에 나타낸 동화상 희미해짐을 개선하는 구동 방식의 프레임 메모리의 데이터 용량을 삭감가능한 구동 회로에 대해서, 도 30∼도 36을 이용하여 설명한다.
도 30은, 실시예 1∼7의 구동 방식보다 더 메모리 용량을 삭감가능한 구동 방식을 도시한다. 동화상 희미해짐을 개선하기 위해서 1 프레임 기간을 명 필드 기간과 암 필드 기간으로 분할하지만, 이 구동 방식은 각 필드를 교대로 선택해 전체 라인의 선택을 행하기 때문에, 1 프레임 기간에 각 라인의 선택을 2회 행하게 된다. 도 30에서, 명 필드의 주사 선택 A와 암 필드의 주사 선택 B를 각 라인에 대해 교대로 행한다. 이 구동 동작을 도 31을 이용해서 상세하게 설명한다.
도 31에서, G1∼G768은 수직 해상도 768 라인의 액정 표시 패널의 게이트 선을 나타낸다. 명 필드의 주사 선택 A에서 게이트 선 G1을 선택한 다음에 암 필드의 주사 선택 B에서 게이트 선 G385를 선택하고, 명 필드의 주사 선택 A에서 게이트 선 G2를 선택하고, …… 암 필드의 주사 선택 B에서 게이트 선 G385를 선택한다. 즉, 액정 표시 패널의 상반부(게이트 선 G1∼게이트 선 G384까지의 제1 라인 그룹) 및 하반부(게이트 선 G385∼게이트 선 G768까지의 제2 라인 그룹)의 각 라인을 교대로 순차 선택한다. 또한, 1 프레임 기간의 제1 기간에서, 액정 표시 패널의 상반부에 명 필드 데이터를 표시하고, 액정 표시 패널의 하반부에 암 필드 데이터를 표시한다. 1 프레임 기간의 제2 기간에서, 액정 표시 패널의 상반부에 암 필드 데이터를 표시하고, 액정 표시 패널의 하반부에 명 필드 데이터를 표시한다. 이 동작을 순차적으로 행함으로써 1 프레임 기간에 각 게이트 선은, 명 필드의 주사 선택 A, 암 필드의 주사 선택 B에 의해 2회 선택되게 된다. 여기에서, 게이트 선 G1에 주목하면, 게이트 선 G1은 명 필드의 주사 선택 A에서 선택된 후, 암 필드의 주사 선택 B에서 프레임 주기의 약 1/2의 기간 후에 선택된다. 다음 프레임으로 이행하면, 명 필드의 주사 선택 A가 프레임 주기의 약 1/2의 기간 후에 실행되고, 이것을 반복한다. 마찬가지로 다른 게이트 선에 있어서도, 명 필드의 주사 선택 A에서 선택된 후, 암 필드의 주사 선택 B에서 프레임 주기의 약 1/2의 기간 후에 선택된다. 다음 프레임으로 이행하면, 명 필드의 주사 선택 A가 프레임 주기의 약 1/2의 기간 후에 실행되고, 이것을 반복한다. 따라서, 도 27에 나타낸 2배속 구동과 마찬가지로, 1 프레임 기간에 명 필드 기간과 암 필드 기간을 실행할 수 있다.
도 31에 도시한 바와 같이 1 프레임 기간의 선두에서, 명 필드의 주사 선택 A에서는, 게이트 선의 선두 라인 G1을 선택하고, G1라인의 명 필드 데이터로 변환된 표시 데이터에 기초한 액정 구동 전압을 G1라인에 인가한다. 다음에 암 필드의 주사 선택 B에서 게이트 선 G385를 선택하고, G385라인의 암 필드 데이터로 변환된 표시 데이터에 기초한 액정 구동 전압을 게이트 선 G385에 인가한다. 다음으로, 명 필드의 주사 선택 A에서 G2라인을 선택하고, 이후 명 필드의 주사 선택 A와 암 필드의 주사 선택 B에 의한 게이트 선 선택을 반복한다. 이렇게, 표시 데이터를 액정 표시 패널에 기입하는 주파수가, 입력되는 표시 데이터의 주파수와 위상이 다르기 때문에, 표시 데이터를 프레임 메모리에 일단 저장하고, 기입을 행하는 타이 밍에 맞춰서 표시 데이터를 판독할 필요가 있다. 따라서, 구동 회로 방식에는, 도 2, 도 16, 도 21에 도시한 바와 같이 프레임 메모리가 필요해진다.
다음으로, 도 32를 이용하여, 실시예 1∼6인 경우의 프레임 메모리의 제어 타이밍 및 최소 필요 메모리 용량에 대해서 설명한다. 도 32에 도시한 바와 같이 1 프레임 분의 입력 데이터 D1, D2, D3 또는 D4가 순차적으로 입력되고, 그 후 프레임 메모리에 기입된다. 기입된 표시 데이터는 1/2 프레임 기간 유지된다. 1/2 프레임 기간 후에, 기입된 데이터는 프레임 주파수에서 판독되어, 명 필드 데이터와 암 필드 데이터로 변환된다. 그 후, 변환된 데이터에 기초한 액정 구동 전압을 액정 표시 패널에 인가한다. 따라서, 최소 필요 메모리 용량은 화면 해상도의 절반, 즉, 반의 용량이 된다.
그 후, 도 33을 참조하여, 실시예 7에 관해 설명된 바와 같이, 1프레임 전의 표시 데이터를 참조함으로써, 표시 데이터의 보정을 행하고, 이 보정에 의해 또 다른 동화상 희미해짐을 더욱 개선하는 경우의 프레임 메모리의 제어 타이밍, 최소 필요 메모리 용량에 대해서 설명한다. 도 33에 도시한 바와 같이 1프레임 분의 입력 데이터 D1, D2, D3, D4가 순차적으로 입력되고, 그 후 프레임 메모리에 기입된다. 기입된 표시 데이터는 1프레임 기간 동안 유지된다. 다음 프레임에서, 표시 데이터가 프레임 주기에서 판독된다. 그 후, 입력 데이터와 메모리로부터 판독한 전(previous) 프레임 데이터로부터 프레임 사이의 응답을 보정하는 보정 표시 데이터 D1', D2', D3', D4'를 생성하고, 명 필드 데이터로 변환한다. 변환된 데이터에 기초한 액정 구동 전압(액정 구동 데이터 A)을 액정 표시 패널에 인가한다. 또한, 반 프레임 주기 후의 암 필드에서，메모리의 표시 데이터를 반 프레임 주기 늦게 판독하고, 암 필드 데이터로 변환한다. 그 후, 암 필드 데이터에 기초한 액정 구동 전압(액정 구동 데이터 B)을 액정 표시 패널에 인가한다. 따라서, 최소 필요 메모리 용량은 화면 해상도의 1.0프레임 분의 용량이 된다.
이상과 같이, 실시예 8에 관해 설명된 명 필드 주사 선택과 암 필드 주사 선택을 라인마다 교대로 행한다. 이로써, 프레임 메모리 용량을 저감할 수 있게 되어 저코스트의 구동 회로 시스템을 구성할 수 있다．
다음으로， 본 실시예의 회로 구성을 도 34∼36을 이용해서 설명한다.
도 34는 도 2, 도 16, 도 21에서 나타낸 구성과 마찬가지인 액정 표시 패널의 구동 회로의 상세 구성도를 나타낸다. 도 34에서， 참조 번호 222는, 표시 데이터에 기초한 액정 구동 전압을 액정 표시 패널에 인가하는 데이터 드라이버를 나타낸다. 참조 번호 224는 게이트 선을 선택 주사하는 주사 드라이버를 나타낸다. 참조 번호 226은 글래스 기판위에 위치한 데이터 선 D1∼Dn 및 게이트 선 G1∼Gn이 매트릭스 형상으로 배치된 액정 표시 패널을 나타낸다. 참조 번호 227은 데이터 선 및 게이트 선에 접속된 TFT 스위치로 구성된 화소를 나타낸다. 참조 번호 209는 주사 드라이버(224)의 제어 신호를 나타낸다.
도 35는 주사 드라이버(224)를 더 상세히 나타낸 구성도이다. 참조 번호 224-1 로부터 224-3은, 각각 하나의 LSI를 구성하는 주사 드라이버들을 나타낸다. 각 주사 드라이버는 256개의 출력에 대응하고 있다. 3개의 주사 드라이버의 조합은 수직 해상도 768라인에 대응할 수 있다. 본 실시예에서는，액정 표시 패널의 수직 해상도를 768라인으로서 설명하는 것으로 한다. 주사 드라이버의 제어 신호 (209)는, 프레임의 선두를 나타내는 프레임 동기 신호 FLM, 주사 드라이버가 선택적으로 동작하도록 하는 주사 타이밍 신호 CL3, 주사 드라이버의 출력을 비선택 상태로 하는 비선택신호 DOFF-1~DOFF-3로 구성된다. 프레임 동기 신호 FLM의 하이 레벨을 주사 타이밍 신호 CL3의 상승 시 판독하고, 주사 타이밍 신호 CL3의 상승 시 선택 동작을 순차적으로 시프트 한다. DOFF-1~DOFF-3은, 3개의 주사 드라이버로 개별 제어하고, 주사 드라이버의 출력을, DOFF-1~DOFF-3이 하이 레벨일때 비선택 상태(로우 레벨), DOFF-1~DOFF-3이 로우 레벨일때 선택 상태(하이 레벨)로 한다.
도 36은 주사 선택의 타이밍도를 나타내고 있다. 다음에 주사 선택에 대해서 설명한다. 프레임 동기 신호 FLM의 하이 레벨을 주사 타이밍 신호 CL3의 펄스 (1)의 상승 시 판독한다. 주사 드라이버(224-1)로 게이트 선 G1을 선택한다. 비선택신호 DOFF-1는, 신호 CL3의 주기의 전반 1/2에서 로우 레벨, 후반 1/2에서 하이 레벨이다. 게이트 선 G1은 CL3 주기의 전반 1/2기간에서 선택된다. 이 때, 주사 드라이버(224-2)에 대해， 비선택신호 DOFF-2신호는, CL3의 주기의 전반 1/2에서 하이 레벨, 후반 1/2에서 로우 레벨이므로, 주사 드라이버(224-2)에 의해 CL3의 주기의 후반 1/2에 게이트 선 G385이 선택된다. 다음 주사 타이밍 신호 CL3의 펄스 2의 상승 시에 게이트 선 G2이 CL3의 주기의 전반 1/2에서 선택되고, 게이트 선 G386이 CL3의 주기의 후반 1/2에서 선택된다. 이후 마찬가지로 주사 선택을 게이트 선 G3, G387, G4, G388의 순서대로 반복해 간다. 이 때， 도 30에 나타낸 명 필드 선택 주사 A가 게이트 선 G1, G2, G3, G4의 주사 선택에 대응하고 있고, 암 필드 선택 주사 B가 게이트 선 G385, G386, G387, G388의 주사 선택에 대응하고 있다.
또한，프레임 기간의 약 1/2기간에 대응하는, 주사 타이밍 신호 CL3의 펄스 (385)의 상승 타이밍에서 신호 FLM의 하이 레벨을 판독하고 게이트 선 G1을 선택한다. 비선택신호 DOFF-1는, 신호 CL3의 주기의 전반 1/2에서 하이 레벨, 후반 1/2에서 로우 레벨로 된다. 게이트 선 G1은 CL3 주기의 후반 1/2기간에서 선택된다. 이 때, 비선택신호 DOFF-2신호는, 신호 CL3의 주기의 전반 1/2에서 로우 레벨, 후반 1/2에서 하이 레벨이므로, 주사 드라이버(224-2)에 의해 신호 CL3의 주기의 전반 1/2기간에 게이트 선 G385이 선택된다. 주사 타이밍 신호 CL3의 다음 펄스(386)에서 게이트 선 G386이 신호 CL3의 주기의 전반 1/2주기에 선택되고, 게이트 선 G2이 CL3의 주기의 후반 1/2주기에서 선택된다. 이후 마찬가지로 주사 선택을 게이트 선 G387, G3, G388, G4의 순서대로 반복해 간다. 이 때， 도 30에 나타낸 명 필드 선택 주사 A가 게이트 선 G385, G386, G387, G388의 주사 선택에 대응하고 있고, 암 필드 선택 주사 B가 게이트 선 G1, G2, G3, G4의 주사 선택에 대응하고 있다.
이렇게, 주사 드라이버의 주사 타이밍 신호 CL3에 동기하도록, 프레임 동기 신호 FLM, 비선택신호 DOFF-1,DOFF-2,DOFF-3을 제어함으로써 도 30, 도 31, 도 36에 나타낸 명 필드 선택 주사 A, 암 필드 선택 주사 B를 라인마다 교대로 행하는 것이 가능하게 된다．
대신, 액정 표시 패널의 상반과 하반을 교대로 복수 라인 (예를 들면, 2라인, 3라인, 4라인) 마다 선택하여도 된다. 즉, 상반 분의 복수 라인을 통합해서 선택한 후에 하반 분의 복수 라인을 통합해서 선택하여도 된다. 액정 표시 패널은, 상하로 2분할뿐만아니라, 상하 3분할, 상하 4분할이어도 된다．
또한, 액정 표시 패널의 전체 라인(전체 게이트 선)을 L (L은 2이상으로 액정 표시 패널의 전체 라인 수보다 작은 정수)개로 분할한 경우에, 1프레임 기간도 L개의 기간으로 분할하는 것이 바람직하고, 1개 세트의 표시 데이터를 L개의 필드 표시 데이터로 변환하는 것이 바람직하다. L 분할된 필드 표시 데이터 부분 중 적어도 1개는, 암 필드 데이터이다. 또한, 이러한 분할은, 등분할이어도 좋고, 등분할이 아니어도 좋다.
[실시예9]
다음으로, 실시예 9의 구동 방식을 도 37∼도 40을 이용하여 설명한다. 이 구동 방식은 실시예 8에서 나타낸 명 필드와 암 필드의 주사 선택을 교대로 행할 때에, 4라인마다 명 필드와 암 필드의 주사 선택을 교대로 행하도록 구성된다. 이렇게 주사 선택을 교대로 행함으로써, 액정 구동 전압의 액정 표시 패널에의 인가 특성을 개선하여, 고화질화를 실현한다. 도 37에서, 프레임의 선두로부터, 명 필드의 주사 선택 A에서는 인접하는 게이트 선 G1, G2, G3, G4를 순차적으로 4라인을 연속해서 선택한다. 그 후 암 필드의 주사 선택 B에서는 액정 표시 패널의 중앙부 부근의 게이트 선 G385로부터 인접한 게이트 선 G386, G387, G388을 순차적으로 4라인을 연속해서 선택한다. 또한, 명 필드의 주사 선택 A에서는 게이트 선 G5으로부터 G6, G7, G8을 순차적으로 4라인을 연속해서 선택하고, 암 필드의 주사 선택 B에서는 게이트 선 G389로부터 G390, G391, G392를 순차적으로 4라인을 연속해서 선택한다. 이렇게, 인접한 4라인에 대해 순차 선택하여, 도 30에 나타낸 명 필드의 주사 선택 A 또는 암 필드의 주사 선택 B를 행한다.
다음에 도 34, 도 38을 이용해서 주사 드라이버의 구성에 대해서 설명한다. 본 실시예에서는, 실시예 8과 마찬가지로, 도 34의 회로구성에서 액정 표시 패널을 구동한다. 본 실시예에서는, 실시예 8에 비교해 주사 드라이버(224)의 구성이 상이하기 때문에, 도 38을 이용해서 주사 드라이버의 구성에 대해서 설명한다. 도 38은 주사 드라이버(224)를 더 상세히 나타낸 구성도이다. 참조번호 224-1~224-3은, 각각이 1LSI를 구성하는 주사 드라이버를 나타낸다. 각 주사 드라이버는 256출력에 대응하고 있다. 3개의 주사 드라이버의 조합은 수직 해상도 768라인에 대응할 수 있다. 본 실시예에서는, 액정 표시 패널의 수직 해상도를 768라인으로서 설명하는 것으로 한다. 주사 드라이버의 제어 신호(209)는, 프레임의 선두를 나타내는 프레임 동기 신호 FLM, 주사 드라이버가 선택적으로 동작하도록 하는 주사 타이밍 신호 CL3-1~CL3-3, 주사 드라이버의 출력을 비선택상태로 하는 비선택신호 DOFF-1~DOFF-3으로 구성되어 있다. 주사 타이밍 신호 CL3-1~CL3-3은 3개의 주사 드라이버(224-1에서 224-3)을 개별적으로 제어한다. 그리하여, 3개의 시스템이 제공된다. 프레임 동기 신호 FLM의 하이 레벨을 주사 타이밍 신호 CL3-1의 상승시 판독한다. 그 후 주사 타이밍 신호 CL3-1~CL3-3의 상승시에서 선택을 순차적으로 시프트 한다. 비선택신호 DOFF-1~ DOFF-3은, 3개의 주사 드라이버에서 개별적으로 제어하여, 주사 드라이버의 출력을, DOFF-1~DOFF-3이 하이 레벨일 때 비선택 상태(로우 레벨), DOFF-1~DOFF-3이 로우 레벨일 때 선택 상태(하이 레벨)로 한다.
도 39는 주사 선택의 타이밍도를 나타내고 있고, 다음에 주사 선택에 대해서 설명한다. 프레임 동기 신호 FLM의 하이 레벨을 주사 타이밍 신호 CL3-1의 펄스 1의 상승시 판독하고, 주사 타이밍 신호 CL3-1의 펄스 2의 상승시 주사 선택이 시프트되어, 주사 드라이버(224-1)로 게이트 선 G2을 선택할 수 있다. 또한, 주사 타이밍 신호 CL3-1의 펄스 3의 상승시 주사 선택이 시프트되어, 주사 드라이버(224-1)로 게이트 선 G3을 선택할 수 있다. 주사 타이밍 신호 CL3-1의 펄스 4의 상승시 주사 선택이 시프트 되어, 주사 드라이버(224-1)로 게이트 선 G4을 선택할 수 있다.
이 때, 비선택신호 DOFF-1은, 신호 CL3의 4주기 기간에서 로우 레벨이기 때문에, 주사 드라이버(224-1)의 출력이 유효가 된다. 이렇게, 인접하는 4라인의 게이트 선을 연속해서 순차적으로 선택한다. 다음에 주사 타이밍 신호 CL3-2의 상승시, 주사 드라이버(224-2)로 게이트 선 G385을 선택하고, 주사 타이밍 신호 CL3-2의 다음 상승시 주사 선택이 시프트되어, 주사 드라이버(224-2)로 게이트 선 G386을 선택한다. 마찬가지로 주사 드라이버(224-2)로 게이트 선 G387 및 G388을 연속해서 순차적으로 선택한다. 이 때, 비선택신호 DOFF-2은, 신호 CL3의 4주기 기간 동안 로우 레벨이기 때문에, 주사 드라이버(224-2)의 출력이 유효가 된다. 이후 마찬가지로 주사 선택 동작을 게이트 선 G5, G6, G7, G8, G389, G390, G391, G392의 순서대로 반복해 간다. 이 때, 도 30에 나타낸 명 필드 선택 주사 A가 게이트 선 G1, G2, G3, G4의 주사 선택에 대응하고 있고, 암 필드 선택 주사 B이 게이트 선 G385, G386, G387, G388의 주사 선택에 대응하고 있다.
또한, 프레임 기간의 약1/2에 대응하는 타이밍인 주사 타이밍 신호 CL3-1의 385의 상승 타이밍에서 FLM의 하이 레벨을 판독하고, 주사 타이밍 신호 CL3-1의 펄스 386의 상승시 주사 선택이 시프트되어, 주사 드라이버(224-1)로 게이트 선 G2를 선택한다. 또한, 주사 타이밍 신호 CL3-1의 펄스 387의 상승시 주사 선택이 시프트 되어, 주사 드라이버(224-1)로 게이트 선 G3를 선택한다. 다음에, 주사 타이밍 신호 CL3-1의 펄스 4의 상승시 주사 선택이 시프트되어, 주사 드라이버(224-1)로 게이트 선 G4를 선택한다. 이 때, 비선택신호 DOFF-1은, 신호 CL3의 4주기 동안 로우 레벨이어서, 주사 드라이버(224-1)의 출력이 유효가 된다. 이렇게, 4라인의 게이트 선을 순차적으로 선택하도록 주사 선택이 실행된다. 다음에 주사 타이밍 신호CL3-2의 상승시, 주사 드라이버(224-2)로 게이트 선 G385을 선택하고, 신호CL3-2의 다음 상승시, 주사 선택이 시프트되어, 주사 드라이버(224-2)로 게이트 선 G386을 선택한다. 마찬가지로 주사 드라이버(224-2)로 게이트 선 G387 및 G388을 연속해서 순차적으로 선택한다. 이 때， 비선택신호 DOFF-2는, 신호 CL3의 4주기 기간 동안 로우 레벨이어서, 주사 드라이버(224-2)의 출력이 유효가 된다. 이후 마찬가지로 주사 선택을 게이트 선 G5, G6, G7, G8, G389, G390, G391, G392의 순서대로 반복해 간다. 이 때, 도 30에 나타낸 명 필드 선택 주사 A가 게이트 선 G1, G2, G3, G4에 대해 실행되고, 암 필드 선택 주사 B가 게이트 선 G385, G386, G387, G388에 대응하여 실행된다.
이렇게, 주사 드라이버의 주사 타이밍 신호 CL3-1~CL3-3에 동기하여, 프레임 동기 신호 FLM, 비선택신호 DOFF-1, DOFF-2, DOFF-3을 제어함으로써 도 30, 도 37, 도 39에 나타낸 명 필드 선택 주사 A, 암 필드 선택 주사 B를 4라인마다 교대로 행하는 것이 가능하게 된다．
본 실시예에서는, 실시예 8에서는 1라인마다의 주사 선택이 실행되었던 것에 대해, 4라인마다 주사 선택이 실행된다. 그리하여 이러한 주사 선택은 액정 구동 전압의 인가 특성을 개선한다. 도 40은 도 39에 나타낸 게이트 선 G1∼G4, G385∼G388의 주사 선택의 상세를 나타낸 것이다. 게이트 선 G1∼G4 또는 G385∼G388의 4라인의 선택 기간은 제1선택 기간부터 제4선택 기간에 대응하고 제1 선택 기간은 다른 선택 기간에 비해서 길게 하고 있다. 예를 들면, 게이트 선 G385를 선택 하는 경우, 액정 표시 패널의 데이터 선에 전의 라인인 게이트 선 G1의 액정 구동 전압의 영향 때문에 게이트 선 G385의 액정 구동 전압의 인가된 전압이 종종 시프트될 수 있다. 이러한 시프트는 고스트 이미지로서 나타난다, 구체적으로, 게이트 선 G1의 표시가 게이트 선 G385의 부근에 희미하게 보인다. 즉 화질열화가 생기는 것이 된다. 따라서, 관련된 게이트선이 이전의 게이트 선의 구동 전압에 의해 그 영향을 받는 제1 선택 기간은, 다른 제2로부터 제４ 선택 기간에 비해서 길게 함으로써, 전 라인의 액정 구동 전압의 영향을 저감하고, 고화질화를 실현할 수 있다. 통상의 순차 주사 선택인 경우와 마찬가지로， 제2∼ 제4 선택 기간에서는，전 라인은 현 라인에 인접하여 있다. 따라서 전 라인의 액정 구동 전압의 영향을 받아도 현 라인에 악영향은 적다. 이렇게, 실시예 9에서는， 명 필드와 암 필드의 주사 선택을 교대로 행할 때에, 4라인마다 명 필드와 암 필드의 주사 선택을 교대로 행함으로써, 액정 구동 전압의 액정 표시 패널에의 인가 특성을 개선하고, 이로써 고화질화를 실현한다.
본 실시예에서는, 4라인마다의 주사 선택을 나타낸다. 그러나 이것은 4라인에 한정하는 것은 아니다. 대신에 복수 라인마다, 예를 들면 2라인마다나 3라인마 다 등에서도 마찬가지 효과를 얻을 수 있다.
[실시예10]
다음에 프레임 기간 동안의 명 필드 기간과 암 필드 기간의 비율을 바꾸는 것으로, 동화상 희미해짐을 개선하도록 구성된 실시예 10에 대해서 설명한다.
도 41은, 실시예 1로부터 실시예 7로 나타낸 2배속 주사에 의한 명 필드 기간과 암 필드 기간의 비율을 약 50%과 50%로부터 명 필드 기간 약 33% (약1/3), 암 필드 기간 약 67% (약 2/3)이라고 했을 경우의 주사 선택을 나타낸 도면이다. 이렇게 암 필드 기간을 더 길게 함으로써, 임펄스 응답의 효과를 높여 동화상 희미해짐을 보다 개선할 수 있다.
도 42는, 실시예 8, 실시예 9로 나타낸 명 필드 주사 선택과 암 필드 주사 선택을 교대로 행하는 주사 선택에 의한 명 필드 기간과 암 필드 기간의 비율을 약50%과 50%로부터 명 필드 기간 약 33%, 암 필드 기간 약 67%이라고 했을 경우의 주사 선택을 나타낸 도면이다．
도 42에 도시된 바와 같이, 1프레임 기간에 대한 명 필드 기간의 비율이 작아짐에 따라서 (암 필드 기간의 비율이 커짐에 따라서), 명 필드 기간에서 명 필드 데이터에 대응하는 전압을 인가하는 라인의 수가 많아진다(역으로, 명 필드 기간에서 암 필드 데이터에 대응하는 전압을 인가하는 라인의 수가 적어진다). 명 필드 기간과 암 필드 기간의 비율은, 명 필드 기간에서 암 필드 데이터에 대응하는 전압을 인가하는 라인의 수와 명 필드 데이터에 대응하는 전압을 인가하는 라인의 수의 비율과 같고, 마찬가지로, 명 필드 기간과 암 필드 기간의 비율은, 암 필드 기간에서 명 필드 데이터에 대응하는 전압을 인가하는 라인의 수와 암 필드 데이터에 대응하는 전압을 인가하는 라인의 수의 비율과 같다. 이렇게 암 필드 기간을 더 길게 함으로써, 임펄스 응답의 효과를 높여 동화상 희미해짐을 보다 개선할 수 있다. 암 필드 기간은, 1/2프레임 기간보다 길고 1프레임 기간보다 짧다. 따라서, 명 필드 기간은, 0보다 길고 1/2프레임 기간보다 짧다.
도 41인 경우, 명 필드, 암 필드 각각은 전체 라인에 대해 주사 선택이 실행되는 프레임 기간의 약33%의 기간을 점유하기 때문에， 1라인당의 선택 기간은, 프레임 기간을 60Hz, 즉 약 16.7㎳라고 하면, 16.7㎳×0.33/768라인= 약 7.2㎲가 된다. 한편, 도 42인 경우에, 명 필드, 암 필드는 교대로 선택되어, 각각에서 전체 라인을 주사 선택하는 기간은, 1프레임 기간의 약 반의 기간이 된다. 이 때문에, 1라인당의 선택 기간은, 프레임 기간을 60Hz, 즉 약 16.7㎳라고 하면, 16.7㎳×0.50/768라인= 약 10.9㎲가 된다. 즉, 도 41에 도시된 2배속 주사에서는, 명 필드 기간을 짧게 하면, 그에 따라 1라인의 주사 선택 시간도 짧아진다. 한편, 도 42에 도시된 바와 같이 명 필드와 암 필드의 교대의 주사에서는, 명 필드 기간을 짧게 해도, 1라인의 주사 선택 시간은 변화되지 않는다. 따라서, 실시예 8, 9에 대해 설명된 명 필드와 암 필드의 교대의 주사인 경우, 임펄스 응답의 효과를 높이기 위해서 명 필드의 기간을 짧게 해도, 액정 구동 전압의 인가 특성에 영향을 주는 1라인의 선택 시간을 길게 할 수가 있어， 표시 얼룩(display unevenness) 등의 영향이 적은 고화질화를 실현 가능하다. 또한, 1라인의 선택 시간의 계산에서는, 설명 간소화 때문에 귀선 기간의 영향을 생략하고 있다.
또한, 실시예 8, 9, 10에서는 액정 표시 패널의 수직 해상도를 768라인으로 설명했다. 실제로는, 수직 해상도는 그 라인의 수에 한정된 것이 아니다. 1920도트×1080라인인 HDTV 해상도 등 다른 해상도에 있어서도 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.
본 발명에 따르면, 액정 표시 장치, 유기 EL(Electro　Luminescence) 디스플레이나 LCOS(Liquid Crystal On Silicon) 디스플레이와 같은 홀드형 표시 장치에서, 특히 저계조에서의 동화상 희미해짐을 저감하는 것이 가능하게 된다. 따라서, 본 발명은, 액정 표시 패널을 이용한 TV 세트나, PC 모니터, 휴대 전화 및 게임기에 대하여도 적용하는 것이 가능하다.
이상의 설명이 본 발명의 실시예들에 이루어졌지만, 본 발명이 거기에 한정되지 않고 다양한 변경들 및 수정들이 본 발명의 사상 및 첨부된 청구범위의 범위로부터 떠나지 않고 만들어질 수 있다는 것이 본 기술분야의 숙련자들에 의해 또한 이해되어야 한다.

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  8. 외부 시스템으로부터 입력되는 표시 데이터에 대응하는 계조 또는 휘도를 표시하는 표시 장치로서,
    매트릭스 형상으로 배열된 복수의 화소들을 가지는 표시 패널과,
    상기 외부 시스템으로부터 입력되는 표시 데이터를 유지하는 메모리와,
    중간 계조의 상기 표시 데이터를 다른 값으로 변환하는 제1 및 제2 변환 회로들과,
    상기 외부 시스템으로부터 전송된 입력 신호에 응답하여 상기 표시 패널을 구동하는 제어 신호를 생성하는 신호 생성 회로와,
    상기 표시 데이터에 대응하는 전압을 상기 화소에 출력하는 제1 드라이버, 및
    상기 전압을 공급해야 할 화소를 주사하는 제2 드라이버
    를 포함하고,
    상기 표시 데이터는, 1프레임 기간에 1회 상기 메모리에 기입되고, 1 프레임 기간에 2회 상기 메모리로부터 판독되고, 상기 제1 변환 회로는 상기 메모리로부터 제1회에 판독된 제1 표시 데이터를 변환하고, 상기 제2 변환 회로는 상기 메모리로부터 제2회에 판독된 제2 표시 데이터를 변환하고, 상기 외부 시스템으로부터 입력되는 표시 데이터가 중간 계조일 경우에, 상기 변환된 제2 표시 데이터에 의한 휘도는, 상기 변환된 제1 표시 데이터에 의한 휘도보다도 낮고, 상기 제2 드라이버는 상기 제어 신호에 응답하여 1프레임 기간에 상기 화소를 2회 주사하고, 상기 제1 드라이버는, 상기 제2 드라이버에 의해 실행되는 제1 주사에 따라서 상기 변환된 제1 표시 데이터에 대응하는 제1 전압을 상기 화소에 출력하고, 상기 제2 드라이버에 의해 실행되는 제2 주사에 따라서 상기 변환된 제2 표시 데이터에 대응하는 제2 전압을 상기 화소에 출력하고,
    상기 제1 및 제2 변환 회로들은, 1프레임 기간 전의(one-previous frame interval) 표시 데이터에 따라서 현 프레임 기간의 표시 데이터를 변환하고,
    상기 현 프레임 기간의 표시 데이터와 상기 1프레임 기간 전의 표시 데이터가 동일할 경우에, 상기 현 프레임 기간의 상기 변환된 제1 표시 데이터에 의한 휘도는 상기 1프레임 기간 전의 상기 변환된 제2 표시 데이터에 의한 휘도 이상이고,
    상기 제1 드라이버는, 상기 현 프레임 기간의 표시 데이터가 동일할 경우의 휘도가 상기 1프레임 기간 전의 표시 데이터에 상관없이 동등하게 유지되도록 변환된 상기 제1 및 제2 표시 데이터에 기초해 상기 제1 및 제2 전압들을 상기 화소에 출력하는 표시 장치.
  9. 외부 시스템으로부터 입력되는 표시 데이터에 대응하는 계조 또는 휘도를 표시하는 표시 장치로서,
    매트릭스 형상으로 배열된 복수의 화소들을 가지는 표시 패널과,
    상기 외부 시스템으로부터 입력되는 표시 데이터를 유지하는 메모리와,
    중간 계조의 상기 표시 데이터를 다른 값으로 변환하는 제1 및 제2 변환 회로들과,
    상기 외부 시스템으로부터 전송된 입력 신호에 응답하여 상기 표시 패널을 구동하는 제어 신호를 생성하는 신호 생성 회로와,
    상기 표시 데이터에 대응하는 전압을 상기 화소에 출력하는 제1 드라이버, 및
    상기 전압을 공급해야 할 화소를 주사하는 제2 드라이버
    를 포함하고,
    상기 표시 데이터는, 1프레임 기간에 1회 상기 메모리에 기입되고, 1 프레임 기간에 2회 상기 메모리로부터 판독되고, 상기 제1 변환 회로는 상기 메모리로부터 제1회에 판독된 제1 표시 데이터를 변환하고, 상기 제2 변환 회로는 상기 메모리로부터 제2회에 판독된 제2 표시 데이터를 변환하고, 상기 외부 시스템으로부터 입력되는 표시 데이터가 중간 계조일 경우에, 상기 변환된 제2 표시 데이터에 의한 휘도는, 상기 변환된 제1 표시 데이터에 의한 휘도보다도 낮고, 상기 제2 드라이버는 상기 제어 신호에 응답하여 1프레임 기간에 상기 화소를 2회 주사하고, 상기 제1 드라이버는, 상기 제2 드라이버에 의해 실행되는 제1 주사에 따라서 상기 변환된 제1 표시 데이터에 대응하는 제1 전압을 상기 화소에 출력하고, 상기 제2 드라이버에 의해 실행되는 제2 주사에 따라서 상기 변환된 제2 표시 데이터에 대응하는 제2 전압을 상기 화소에 출력하고,
    상기 제1 및 제2 변환 회로들은, 1프레임 기간 전의 표시 데이터에 따라서 현 프레임 기간의 표시 데이터를 변환하고,
    상기 현 프레임 기간의 표시 데이터에 의한 휘도가 상기 1프레임 기간 전의 표시 데이터에 의한 휘도보다 큰 경우에, 상기 제1 변환 회로는 상기 변환된 제1 표시 데이터를 더 크게 하고, 그 결과적인 휘도가 더 낮은 경우에, 상기 제2 변환 회로는 상기 변환된 제2 표시 데이터를 더 크게 하며,
    상기 현 프레임 기간의 표시 데이터에 의한 휘도가 상기 1프레임 기간 전의 표시 데이터에 의한 휘도보다 작은 경우에, 상기 제2 변환 회로는 상기 변환된 제2 표시 데이터를 더 작게 하고, 그 결과적인 휘도가 더 높은 경우에, 상기 제1 변환 회로는 상기 변환된 제1 표시 데이터를 더 작게 하는 표시 장치.
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  17. 외부 시스템으로부터 입력되는 표시 데이터에 대응하는 계조 또는 휘도를 표시하는 표시 장치로서,
    매트릭스 형상으로 배열된 복수의 화소들을 가지는 표시 패널과,
    상기 외부 시스템으로부터 입력되는 표시 데이터를 유지하는 메모리와,
    상기 표시 데이터를 제１ 및 제２ 표시 데이터로 변환하는 변환 회로와,
    상기 표시 데이터에 대응하는 전압을 상기 화소들에 출력하는 제1 드라이버, 및
    상기 전압을 공급해야 할 상기 화소들의 라인들을 주사하는 제2 드라이버
    를 포함하고,
    상기 외부 시스템으로부터 입력되는 표시 데이터가 중간 계조일 경우에, 상기 제1 및 제2 표시 데이터 중 어느 하나의 계조 또는 휘도는 상기 외부 시스템으로부터 입력되는 표시 데이터의 계조 또는 휘도보다 높고, 다른 하나의 표시 데이터의 계조 또는 휘도는 상기 외부 시스템으로부터 입력되는 표시 데이터의 계조 또는 휘도보다 낮고,
    상기 제2 드라이버는, 상기 제1 표시 데이터에 대응하는 제1 전압을 공급해야 할 화소들의 라인들로서, 서로 인접하는 제1 n라인(들)(n은 1이상의 정수)을 1라인씩 순차적으로 선택하고, 상기 제2 표시 데이터에 대응하는 제2 전압을 공급해야 할 화소들의 라인들로서, 상기 제1 n라인(들)과 m라인(m은 2이상의 정수)의 간격만큼 이격되고 또한 서로 인접하는 제2 n라인을 1라인씩 선택하고, 상기 제1 표시 데이터에 대응하는 제1 전압을 공급해야 할 화소들의 라인들로서, 상기 제2 n라인(들)과 m라인의 간격만큼 이격되고 또한 서로 인접하는 제3 n라인(들)을 1라인씩 선택하고, 또한, 상기 제2 표시 데이터에 대응하는 제2 전압을 공급해야 할 화소들의 라인들로서, 상기 제3 n라인(들)과는 m라인의 간격만큼 이격되고 또한 서로 인접하는 제4 n라인을 1라인씩 선택하는 동작 등을 수행하는 표시 장치.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 n은 1, 2 또는 4인 표시 장치.
  19. 제17항에 있어서,
    1프레임 전의 표시 데이터를 유지하는 프레임 메모리를 더 포함하고, 제1 변환 회로는, 상기 외부 시스템으로부터 입력되는 표시 데이터와 상기 프레임 메모리로부터 판독된 1프레임 전의 표시 데이터 사이의 관계에 기초해서 상기 외부 시스템으로부터 입력되는 상기 표시 데이터를 상기 제1 표시 데이터로 변환하고,
    제2 변환 회로는, 상기 메모리로부터 판독된 표시 데이터와 상기 프레임 메모리로부터 판독된 1프레임 전의 표시 데이터 사이의 관계에 기초해서 상기 메모리로부터 판독된 상기 표시 데이터를 상기 제2 표시 데이터로 변환하는 전압을 상기 화소에 출력하는 표시 장치.
  20. 제17항에 있어서,
    상기 제1 표시 데이터에 대응하는 계조 또는 휘도 및 상기 제2 표시 데이터에 대응하는 계조 또는 휘도를 상기 표시 패널에 표시하는 속도는, 상기 표시 데이터를 상기 외부 시스템으로부터 입력하는 속도보다 높은 표시 장치.
  21. 제17항에 있어서,
    상기 제2 드라이버는, 1프레임 기간의 제1 기간에, 상기 표시 패널의 화소들의 라인들의 제1 그룹의 선택과 상기 표시 패널의 화소들의 라인들의 제2 그룹의 선택을 교대로 반복하고, 상기 1프레임 기간의 제2 기간에, 상기 표시 패널의 화소들의 라인들의 상기 제1 그룹의 선택과 상기 표시 패널의 화소들의 라인들의 상기 제2 그룹의 선택을 교대로 반복하고,
    상기 제1 드라이버는, 상기 제1 기간에 상기 제2 드라이버가 상기 제1 그룹을 선택하는 경우에, 상기 제1 표시 데이터에 대응하는 제1 전압을 출력하고, 상기 제1 기간에 상기 제2 드라이버가 상기 제2 그룹을 선택하는 경우에, 상기 제2 표시 데이터에 대응하는 제2 전압을 출력하고, 상기 제2 기간에 상기 제2 드라이버가 상기 제1 그룹을 선택하는 경우에, 상기 제2 표시 데이터에 대응하는 제2 전압을 출력하고, 상기 제2 기간에 상기 제2 드라이버가 상기 제2 그룹을 선택하는 경우에, 상기 제1 표시 데이터에 대응하는 제1 전압을 출력하고,
    상기 제1 그룹은 상기 제1 n라인(들) 및 상기 제3 n라인(들)을 포함하고,
    상기 제2 그룹은 상기 제2 n라인(들) 및 상기 제4 ｎ라인(들)을 포함하는 표시 장치.
  22. 외부 시스템으로부터 입력되는 표시 데이터에 대응하는 계조를 표시하는 표시 장치로서,
    매트릭스 형상으로 배열된 복수의 화소들을 가지는 표시 패널과,
    상기 외부 시스템으로부터 입력되는 상기 표시 데이터를 유지하는 메모리와,
    상기 표시 데이터를 제1 표시 데이터 및 제2 표시 데이터로 변환하는 변환 회로와,
    상기 표시 데이터에 대응하는 전압을 상기 화소들에 출력하는 제1 드라이버, 및
    상기 전압을 공급해야 할 화소들의 라인들을 주사하는 제2 드라이버
    를 포함하고,
    상기 외부 시스템으로부터 입력되는 상기 표시 데이터가 중간 계조일 경우에, 상기 제1 및 제2 표시 데이터 중 어느 하나의 계조 또는 휘도는, 상기 외부 시스템으로부터 입력되는 상기 표시 데이터의 계조 또는 휘도보다 높고, 다른 하나의 표시 데이터의 계조 또는 휘도는, 상기 외부 시스템으로부터 입력되는 상기 표시 데이터의 계조 또는 휘도보다 낮고,
    1프레임 기간은 제1 기간과 제2 기간을 포함하고,
    상기 표시 패널의 화소들의 상기 라인들은, N(N은 2이상이고 상기 표시 패널의 전체 라인 수보다 작은 정수) 라인을 가지는 제1 그룹 및 M(M은 2이상이고 상기 표시 패널의 전체 라인 수보다 작은 정수) 라인을 가지는 제2 그룹을 포함하고,
    상기 제2 드라이버는, 상기 제1 기간에, 상기 제1 그룹의 N라인 중의 n (n은 1이상이고 상기 N보다 작은 정수) 라인마다의 주사와 상기 제2 그룹의 M라인 중의 m(m은 1이상이고 상기 M보다 작은 정수) 라인마다의 주사를 교대로 반복하여 상기 제1 및 제2 그룹들을 주사하고, 상기 제2 기간에, 상기 제1 그룹의 N라인 중의 n라인마다의 주사와 상기 제2 그룹의 M라인 중의 m라인마다의 주사를 교대로 반복하여 상기 제1 및 제2 그룹들을 주사하고,
    상기 제1 드라이버는, 상기 제1 기간에 상기 제2 드라이버가 상기 제1 그룹을 주사하는 경우에, 상기 제1 표시 데이터에 대응하는 제1 전압을 출력하고, 상기 제1 기간에 상기 제2 드라이버가 상기 제2 그룹을 주사하는 경우에, 상기 제2 표시 데이터에 대응하는 제2 전압을 출력하고, 상기 제2 기간에 상기 제2 드라이버가 상기 제1 그룹을 주사하는 경우에, 상기 제2 표시 데이터에 대응하는 제2 전압을 출력하고, 상기 제2 기간에 상기 제2 드라이버가 상기 제2 그룹을 주사하는 경우에, 상기 제1 표시 데이터에 대응하는 제1 전압을 출력하는 표시 장치.
  23. 제22항에 있어서,
    상기 제2 드라이버는, 상기 n라인에 포함되는 라인들을 1라인씩 순차적으로 선택해서 상기 n라인을 주사하고, 상기 m라인에 포함되는 라인들을 1라인씩 순차적으로 선택해서 상기 m라인을 주사하는 표시 장치.
  24. 제22항에 있어서,
    상기 n과 상기 m은 같고, 상기 n 및 상기 m은 1, 2, 3 또는 4인 표시 장치.
  25. 제22항에 있어서,
    상기 N은 상기 표시 패널의 전체 라인 수의 1/2이며, 상기 M은 상기 표시 패널의 전체 라인 수의 1/2인 표시 장치.
  26. 제22항에 있어서,
    상기 제1 기간의 길이와 상기 제2 기간의 길이는 상이한 표시 장치.
  27. 제26항에 있어서,
    상기 N은 상기 M과 상이한 표시 장치.
  28. 제27항에 있어서,
    상기 제1 기간의 길이와 상기 제2 기간의 길이의 비율은, 상기 M과 상기 N의 비율과 같은 표시 장치.
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