KR101394433B1 - 신호 처리 장치, 이를 포함하는 액정 표시 장치 및 액정표시 장치의 구동 방법 - Google Patents

신호 처리 장치, 이를 포함하는 액정 표시 장치 및 액정표시 장치의 구동 방법 Download PDF

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Abstract

표시 품질을 향상시키고 소형화할 수 있는 신호 처리 장치, 이를 포함하는 액정 표시 장치 및 액정 표시 장치의 구동 방법이 제공된다. 액정 표시 장치는 제n-1 프레임의 제n-1 원시 영상 신호에 대응하는 제n-1 변환 신호를 이용하여 제n 프레임의 제n 원시 영상 신호를 보정하고, 제n 보정 영상 신호를 출력하는 신호 처리부로서, 제n-1 원시 영상 신호, 제n 원시 영상 신호 및 제n 보정 영상 신호는 a비트이고, 제n-1 변환 신호는 a비트보다 작은 b비트(a>b)인 신호 처리부 및 제n 보정 영상 신호에 대응하는 영상이 표시되는 액정 패널을 포함한다.
액정 표시 장치, 응답 속도, 메모리

Description

신호 처리 장치, 이를 포함하는 액정 표시 장치 및 액정 표시 장치의 구동 방법{Signal processor, liquid crystal display comprising the same and driving method of liquid crystal display}
본 발명은 신호 처리 장치, 이를 포함하는 액정 표시 장치 및 그의 구동 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 표시 품질을 향상 시키면서도 소형화할 수 있는 신호 처리 장치, 이를 포함하는 액정 표시 장치 및 그의 구동 방법에 관한 것이다.
액정 표시 장치는 박막 트랜지스터 및 화소 전극이 형성된 제1 표시판과, 공통 전극이 형성된 제2 표시판, 제1 및 제2 표시판 사이에 개재된 액정층을 포함한다. 액정 표시 장치의 표시 품질은 액정의 응답 속도에 영향을 받는다. 따라서 최근에 이전 프레임의 영상 신호와 현재 프레임의 영상 신호를 비교하여 현재 프레임의 영상 신호를 보정하는 구동 방법이 제시되고 있다. 이러한 방식에 의하면, 이전 프레임의 영상 신호를 한 프레임동안 저장하는 메모리가 요구된다.
그러나 표시 품질이 향상됨에 따라 이전 프레임의 영상 신호의 비트수가 증가되고, 따라서 메모리의 사이즈도 커지게 된다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 표시 품질을 향상시키면서 소형화할 수 있는 신호 처리 장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는, 표시 품질을 향상시키면서 소형화할 수 있는 액정 표시 장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는, 표시 품질을 향상시키면서 소형화할 수 있는 액정 표시 장치의 구동 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 태양에 따른 신호 처리 장치는, 제n 프레임의 제n 원시 영상 신호를 입력받아 저장하고, 제n-1 프레임의 제n 원시 영상 신호를 출력하는 제1 메모리와, 상기 제n-1 원시 영상 신호를 제n-1 변환 신호로 인코딩하는 인코더와, 상기 제n-1 변환 신호를 저장하는 제2 메모리 및 상기 제n-1 변환 신호와 상기 제n 원시 영상 신호를 이용하여 제n 보정 영상 신호를 출력하는 디코더를 포함하되, 상기 제n-1 원시 영상 신호, 상기 제n 원시 영상 신호 및 상기 제n 보정 영상 신호는 a비트이고, 상기 제n-1 변환 신호는 상기 a비트보다 작은 b비트(a>b)이다.
상기 다른 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 태양에 따른 액정 표시 장치는, 제n-1 프레임의 제n-1 원시 영상 신호에 대응하는 제n-1 변환 신호를 이용하여 제n 프레임의 제n 원시 영상 신호를 보정하고, 제n 보정 영상 신호를 출력하는 신호 처리부로서, 상기 제n-1 원시 영상 신호, 상기 제n 원시 영상 신호 및 상기 제n 보정 영상 신호는 a비트이고, 상기 제n-1 변환 신호는 상기 a비트보다 작은 b비트(a>b)인 신호 처리부 및 상기 제n 보정 영상 신호에 대응하는 영상이 표시되는 액정 패널을 포함한다.
상기 또 다른 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 태양에 따른 액정 표시 장치의 구동 방법은, 제n-1 프레임의 제n-1 원시 영상 신호에 대응하는 제n-1 변환 신호 및 제n 프레임의 제n 원시 영상 신호를 제공하고, 상기 제n-1 변환 신호를 이용하여 상기 제n 원시 영상 신호를 보정하여 제n 보정 영상 신호를 제공하고, 제n 보정 영상 신호에 대응하는 영상을 표시하는 것을 포함하되, 상기 제n-1 원시 영상 신호, 상기 제n 원시 영상 신호 및 상기 제n 보정 영상 신호는 a비트이고, 상기 제n-1 변환 신호는 상기 a비트보다 작은 b비트(a>b)이다.
기타 본 발명의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 신호 처리 장치, 이를 포함하는 액정 표시 장치 및 액정 표시 장치의 구동 방법에 의하면 표시 품질을 향상시키면서도, 소형화할 수 있다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 이하에서 신호 처리 장치는 신호 처리부로 불려질 수 있다.
도 1 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 실시예들에 따른 신호 처리 장치, 이를 포함하는 액정 표시 장치 및 액정 표시 장치의 구동 방법을 설명한다. 도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 액정 표시 장치의 블록도이고, 도 2는 도 1의 한 화소의 등가 회로도이고, 도 3은 도1의 액정 표시 장치의 동작을 설명하기 위한 신호도이고, 도 4는 본 발명의 실시예들에 따른 신호 처리 장치, 이를 포함하는 액정 표시 장치 및 액정 표시 장치의 구동 방법을 설명하기 위한 개념도이다.
도 1을 참조하면, 액정 표시 장치(10)는 액정 패널(300), 게이트 구동부(400), 데이터 구동부(500) 및 신호 처리부(600)를 포함한다.
액정 패널(300)은 등가 회로로 볼 때 다수의 표시 신호선(G1-Gn, D1~Dm)과 이에 연결되어 있으며 행렬의 형태로 배열된 다수의 화소(PX)를 포함한다. 여기서, 도 2을 참조하면, 액정 패널(300)은 서로 마주 보는 제1 표시판(100), 제2 표시판(200) 및 둘 사이에 들어 있는 액정(150)을 포함한다.
표시 신호선(G1~Gn, D1~Dm)은 게이트 신호를 전달하는 복수의 게이트선(G1~Gn)과 데이터 신호를 전달하는 복수의 데이터선(D1~Dm)을 포함한다. 게이트선(G1~Gn)은 대략 행 방향으로 연장되어 서로가 거의 평행하고, 데이터선(D1~Dm)은 대략 열 방향으로 연장되어 서로가 거의 평행하다.
도 2에 도 1의 한 화소에 대한 등가 회로를 나타내었다. 제1 표시판(100)의 화소 전극(PE)과 대향하도록 제2 표시판(200)의 공통 전극(CE)의 일부 영역에 색필터(CF)가 형성될 수 있다. 각 화소, 예를 들면 i번째(i=1~n) 게이트선(Gi)과 j번째(j=1~m) 데이터선(Dj)에 연결된 화소는 신호선(Gi, Dj)에 연결된 스위칭 소자(Q)와 이에 연결된 액정 커패시터(liquid crystal capacitor)(Clc) 및 유지 커패시터(storage capacitor)(Cst)를 포함한다.
한편, 도 1에 도시된 게이트 구동부(400)는 신호 처리부(600)로부터 게이트 제어 신호(CONT1)를 제공받아 게이트 신호를 게이트선(G1~Gn)에 인가한다. 여기서 게이트 신호는 게이트 온/오프 전압 발생부(미도시)로부터 제공된 게이트 온 전압(Von)과 게이트 오프 전압(Voff)의 조합으로 이루어진다. 게이트 제어 신호(CONT1)는 게이트 드라이버(500)의 동작을 제어하기 위한 신호로써, 게이트 드라이버(500)의 동작을 개시하는 수직 시작 신호, 게이트 온 전압의 출력 시기를 결정하는 게이트 클럭 신호 및 게이트 온 전압의 펄스 폭을 결정하는 출력 인에이블 신호 등을 포함할 수 있다.
데이터 구동부(500)는 신호 처리부(600)으로부터 데이터 제어 신호(CONT2)를 제공받아 영상 데이터 전압을 데이터선(D1~Dm)에 인가한다. 영상 데이터 전압은 계 조 전압 발생부(미도시)로부터 제공된 제n 보정 영상 신호(Gn')에 해당하는 계조 전압이다. 데이터 제어 신호(CONT2)는 데이터 드라이버(400)의 동작을 제어하는 신호로써, 데이터 드라이버(400)의 동작을 개시하는 수평 개시 신호, 데이터 전압의 출력을 지시하는 출력 지시 신호 등을 포함할 수 있다.
게이트 구동부(400) 또는 데이터 구동부(500)는 다수의 구동 집적 회로 칩의 형태로 액정 패널(300) 위에 직접 장착되거나, 가요성 인쇄 회로막(flexible printed circuit film)(미도시) 위에 장착되어 테이프 캐리어 패키지(tape carrier package)의 형태로 액정 패널(300)에 부착될 수도 있다. 이와는 달리, 게이트 구동부(400) 또는 데이터 구동부(500)는 표시 신호선(G1~Gn, D1~Dm)과 스위칭 소자(Q) 따위와 함께 액정 패널(300)에 집적될 수도 있다. 또는 후술하는 신호 처리부와 하나의 칩의 형태로 구비될 수도 있다.
한편, 도 1의 신호 처리부(600)는 제n 프레임의 제n 원시 영상 신호(Gn)를 입력받아 제n 보정 영상 신호(Gn')를 출력한다. 또한, 동작에 필요한 다수의 클럭 신호(미도시)를 입력받을 수 있다. 여기서 제n 원시 영상 신호(Gn) 및 제n 보정 영상 신호(Gn')는 a 비트 신호이고, 제n 보정 영상 신호(Gn')는 액정의 응답 속도를 향상시키기 위한 신호일 수 있다. 예컨데, 제n 원시 영상 신호(Gn) 및 제n 보정 영상 신호(Gn')가 64 계조인 경우, a는 6일 수 있다. 이하에서 제n 원시 영상 신호(Gn) 및 제n 보정 영상 신호(Gn')가 64계조 인 경우를 예로 들어 설명하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
도 3 및 도 4를 참조하여 좀 더 구체적으로 설명한다. 도 3에는 프레임에 대 한 제n 원시 영상 신호(Gn) 및 제n 보정 영상 신호(Gn')의 그레이가 각각 도시되어 있다. 제n 원시 영상 신호(Gn)의 그레이는 제(i) 프레임에서 크게 가변된다. 즉, 제n 원시 영상 신호(Gn)는 제(i-1) 프레임에서 제1 그레이(G1)를 갖고, 제(i) 프레임 및 제 (i+1) 프레임에서 제1 그레이(G1)보다 큰 제2 그레이(G2)를 갖는다. 제n 보정 영상 신호(Gn')는 제(i) 프레임에서 제n 원시 영상 신호(Gn)의 그레이보다 더 큰 그레이를 갖는다. 즉, 제n 보정 영상 신호(Gn')는 제(i-1) 프레임 및 제(i+1) 프레임에서 각각 제1 그레이(G1) 및 제2 그레이(G2)를 갖고, 제(i) 프레임에서 제n 보정 영상 신호(Gn')는 제2 그레이(G2)보다 큰 제3 그레이(G3)를 갖는다.
제(i) 프레임에서, 신호 처리부(600)가 제2 그레이(G2)보다 큰 제3 그레이(G3)를 갖는 제n 보정 영상 신호(Gn')를 제공하면, 제n 원시 영상 신호(Gn)를 제공하는 경우보다 더 큰 영상 데이터 전압이 도 2의 액정 커패시터(Clc)에 인가된다. 액정 커패시터(Clc)에 인가되는 영상 데이터 전압의 크기가 클수록, 영상 데이터 전압이 액정 커패시터(Clc)에 충전되는 시간이 줄어든다. 즉, 영상 데이터 전압의 크기가 클수록, 액정의 응답 속도가 향상되어 표시 품질이 향상된다.
즉, 제n 프레임의 제n 원시 영상 신호(Gn)의 그레이가 제n-1 프레임의 제n-1 원시 영상 신호(Gn-1)의 그레이보다 클 때, 제n 보정 영상 신호(Gn')의 그레이는 제n 원시 영상 신호(Gn)의 그레이보다 크거나 같을 수 있다. 또는, 제n 원시 영상 신호(Gn)의 그레이가 제n-1 원시 영상 신호(Gn-1)의 그레이보다 작을 때, 제n 보정 영상 신호(Gn')의 그레이는 제n 원시 영상 신호(Gn)의 그레이보다 작거나 같을 수 있다.
이와 같은 방식으로 액정의 응답 속도를 항샹시키기 위해서, 본 발명에서는 도 4에 도시된 바와 같이, 제n-1 프레임의 제n-1 원시 영상 신호(Gn-1)에 대응하는 제n-1 변환 신호(ODE)를 이용하여 제n 프레임의 제n 원시 영상 데이터를 보정하고, 제n 보정 영상 신호(Gn')를 출력한다. 여기서 제n-1 원시 영상 신호(Gn-1), 제n 원시 영상 신호(Gn) 및 제n 보정 영상 신호(Gn')는 a비트이고, 제n-1 변환 신호(ODE)는 상기 a비트보다 작은 b비트(a>b)이다.
즉, 메모리는 a비트의 제n-1 원시 영상 신호(Gn-1)를 저장하지 않고 b비트의 제n-1 변환 신호(ODE)를 저장하므로, 메모리의 사이즈를 줄일 수 있다. 따라서 신호 처리 장치, 이를 포함하는 액정 표시 장치를 소형화할 수 있다. 이하에서 본 발명에 따른 신호 처리 장치, 이를 포함하는 액정 표시 장치 및 액정 표시 장치의 구동 방법이 구체적인 실시예를 통해 상세히 설명된다.
도 5 내지 도 7b를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 신호 처리 장치, 이를 포함하는 액정 표시 장치 및 액정 표시 장치의 구동 방법에 대하여 설명한다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 신호 처리 장치, 이를 포함하는 액정 표시 장치 및 액정 표시 장치의 구동 방법을 설명하기 위한 개념도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 신호 처리 장치, 이를 포함하는 액정 표시 장치 및 액정 표시 장치의 구동 방법을 설명하기 위한 블록도이고, 도 7a는 도 6의 제1 룩업 테이블을 설명하기 위한 표이고, 도 7b 및 도 7c는 도 6의 인코더를 설명하기 위한 표이다.
먼저 도 5를 참조하면, 제1 룩업 테이블(LUT1)과 제2 룩업 테이블(LUT2)이 도시되어 있다. 제1 룩업 테이블(LUT1)은 제n-1 원시 영상 신호(Gn-1) 및 제n 원시 영상 신호(Gn)에 대응하는 제n 보정 영상 신호(Gn')의 그레이를 나타낸다. 예컨데, 제n-1 원시 영상 신호(Gn-1)의 그레이가 47이고, 제n 원시 영상 신호(Gn)의 그레이가 15일 때, 제n 보정 영상 신호(Gn')의 그레이는 5일 수 있다. 제2 룩업 테이블(LUT2)은 제n-1 변환 신호(ODE) 및 제n 원시 영상 신호(Gn)에 대응하는 제n 보정 영상 신호(Gn')의 그레이를 나타낸다. 예컨데, 제n-1 변환 신호(ODE)는 21이고, 제n 원시 영상 신호(Gn)의 그레이가 15일 때, 제n 보정 영상 신호(Gn')의 그레이는 5일 수 있다. 여기서 제n-1 원시 영상 신호(Gn-1)의 그레이는 47이므로 2진수로는 6 비트로 표현된다. 제n-1 변환 신호(ODE) 21이므로, 2진수로는 5비트로 표현된다.
본 실시예에서, 신호 처리부(600)는 제n-1 원시 영상 신호(Gn-1)를 제n-1 변환 신호(ODE)로 인코딩하고, 제n-1 변환 신호(ODE)를 저장하고, 이를 이용하여 제n 원시 영상 신호(Gn)를 보정한다. 이 때, 신호 처리부(600)가, 제n-1 원시 영상 신호(Gn-1)를 저장하지 않고, 제n-1 원시 영상 신호(Gn-1)의 비트보다 작은 비트의 제n-1 변환 신호(ODE)를 저장하므로, 신호 처리부(600) 내부의 메모리의 사이즈를 줄일 수 있다.
도 6 내지 도 7c를 참조하여 좀더 구체적으로 설명한다. 도 6을 참조하면 신호 처리부(600)는 제1 메모리(610), 인코더(620), 제1 룩업 테이블(LUT1), 제2 메모리(640) 및 디코더(650)를 포함한다. 다만, 제1 룩업 테이블(LUT1)은 신호 처리부(600) 외부에 구비될 수도 있다.
제1 메모리(610)는 제n 원시 영상 신호(Gn)를 입력받아 저장하고, 제n-1 원시 영상 신호(Gn-1)를 인코더(620)로 출력한다. 예컨데, 제n-1 원시 영상 신호(Gn- 1)가 저장되어 있던 주소에 제n 원시 영상 신호(Gn)가 저장된다. 즉, 제1 메모리(610)의 하나의 주소에 대해, 독출(read) 동작과 기입(write) 동작이 연속적으로 이루어진다.
또한, 제1 메모리(610)는 제n 원시 영상 신호(Gn)를 디코더(650)로 출력한다. 여기서 제n 원시 영상 신호(Gn)가 신호 처리부(600)로 입력되는 주파수와 제n 보정 영상 신호(Gn')가 신호 처리부(600)로부터 출력되는 주파수는 다를 수 있다. 예컨데, 제n 보정 영상 신호(Gn')는 신호 처리부(600)로부터 60Hz로 출력될 수 있다. 제n 원시 영상 신호(Gn)는 60Hz보다 낮은 주파수, 예컨데 10Hz로 신호 처리부(600)로 입력될 수 있다. 또는 제n 원시 영상 신호(Gn)가 신호 처리부(600)로 입력되는 주파수는 가변적일 수 있다. 즉, 제1 메모리(610)는, 제n 보정 영상 신호(Gn')가 신호 처리부(600)로부터 출력되는 주파수보다 낮은 주파수로 입력되는 제n 원시 영상 신호(Gn)를 입력받아 저장한다. 또는 가변적인 주파수로 입력되는 제n 원시 영상 신호(Gn)를 입력받아 저장한다. 한 프레임의 제n 원시 영상 신호(Gn)들이 모두 저장된 후, 일정한 주파수로, 예컨데 60Hz로 각 제n 원시 영상 신호(Gn)들을 디코더(650)로 출력할 수 있다.
인코더(620)는 제n-1 원시 영상 신호(Gn-1)를 제n-1 변환 신호(ODE)로 인코딩한다. 즉, 인코더(620)는 제n-1 원시 영상 신호(Gn-1)와 제n 원시 영상 신호(Gn)를 입력받아, 제n-1 원시 영상 신호(Gn-1) 및 제n 원시 영상 신호(Gn)에 대응하는 제n 보정 영상 신호(Gn')를 제1 룩업 테이블(LUT1)로부터 독출하고, 독출된 제n 보정 영상 신호(Gn')를 이용하여 제n-1 원시 영상 신호(Gn-1)를 제n-1 변환 신 호(ODE)로 인코딩한다. 여기서 제n-1 원시 영상 신호(Gn-1)는 a 비트이고, 제n-1 변환 신호(ODE)는 a 비트보다 작은 b 비트이다. 인코더(620)가 제n 보정 영상 신호(Gn')를 이용하여 제n-1 원시 영상 신호(Gn-1)를 제n-1 변환 신호(ODE)로 인코딩하는 과정은 도 7a 내지 7c를 참조하여 후술한다.
제2 메모리(640)는 b 비트의 제n-1 변환 신호(ODE)를 저장한다. 그리고, 제1 메모리(610)가 제n 원시 영상 신호(Gn)를 디코더(650)에 제공할 때, 제2 메모리(640)도 제n-1 변환 신호(ODE)를 디코더(650)에 제공한다.
디코더(650)는 제n 원시 영상 신호(Gn)와 제n-1 변환 신호(ODE)를 입력받아, 제n-1 변환 신호(ODE)를 이용하여 제n 원시 영상 신호(Gn)를 보정하고, 제n 보정 영상 신호(Gn')를 출력한다. 디코더(650)의 이러한 동작에 대한 상세한 설명은 후술된다.
상술한 바와 같이, 제n 보정 영상 신호(Gn')는 제n 원시 영상 신호(Gn) 및 제n-1 원시 영상 신호(Gn-1)에 따라 결정되므로(도 5 참조), 제n-1 원시 영상 신호(Gn-1) 대신에 제n-1 변환 신호(ODE)를 이용함으로써, 신호 처리부(600) 내부의 메모리 사이즈를 줄일 수 있다.
이하에서 도 6 내지 도 7c를 참조하여 인코더(620)의 동작을 상세히 설명한다.
인코더(620)는 한 쌍의 제n-1 원시 영상 신호(Gn-1) 및 제n 원시 영상 신호(Gn)에 대응하는 제n 보정 영상 신호(Gn')를 제1 룩업 테이블(LUT1)로부터 독출한다.
제1 룩업 테이블(LUT1)은 도 7a에 도시된 바와 같다. 도 7a는 제n 원시 영상 신호(Gn)의 그레이가 15인 경우와 23인 경우가 예로 도시되어 있다. 도 7a를 참조하면, 제n 원시 영상 신호(Gn)의 그레이가 15이면, 제n-1 원시 영상 신호(Gn-1)의 그레이가 0일 때 제n 보정 영상 신호(Gn')의 그레이는 최대인 25이고, 제n-1 원시 영상 신호(Gn-1)의 그레이가 63일 때 제n 보정 영상 신호(Gn')의 그레이는 최소인 2가 된다. 제n-1 원시 영상 신호(Gn-1)의 그레이가 0보다 크고 63보다 작으면, 제n 보정 영상 신호(Gn')의 그레이는 25보다 작고 0보다 큰 값이 된다.
또한 제n 원시 영상 신호(Gn)의 그레이가 23이면, 제n-1 원시 영상 신호(Gn-1)의 그레이가 0일 때 제n 보정 영상 신호(Gn')의 그레이는 최대인 35이고, 제n-1 원시 영상 신호(Gn-1)의 그레이가 63일 때 최소인 3이 된다. 제n-1 원시 영상 신호(Gn-1)의 그레이가 0보다 크고 63보다 작으면, 제n 보정 영상 신호(Gn')의 그레이는 35보다 작고 3보다 큰 값이 된다.
도 7b를 참조하면, 제n 원시 영상 신호(Gn)에 대하여 제n 보정 영상 신호(Gn')의 그레이가 순차적으로 나열되어 있다. 즉, 제n 원시 영상 신호(Gn)의 그레이가 15인 경우, 25부터 2까지 24개의 제n 보정 영상 신호(Gn')의 그레이가 순차적으로 나열되어, 최대값인 25가 제n-1 변환 신호(ODE) 1과 대응되고, 최소값인 2가 제n-1 변환 신호(ODE) 24와 대응된다. 또한 제n 원시 영상 신호(Gn)의 그레이가 23인 경우, 35부터 3까지 33개의 제n 보정 영상 신호(Gn')의 그레이가 순차적으로 나열되어, 최대값인 35가 제n-1 변환 신호(ODE) 1과 대응되고, 최소값인 3이 제n-1 변환 신호(ODE) 33과 대응된다. 다만, 제n-1 변환 신호(ODE)가 0인 경우에는 제n 보정 영상 신호(Gn')는 제n 원시 영상 신호(Gn)와 동일할 수 있다. 즉, 인코더(620)는 다음과 같은 수학식을 통해 제n-1 원시 영상 신호(Gn-1)를 제n-1 변환 신호(ODE)로 인코딩한다.
ODE=Gn'_max-Gn'+1
여기서 Gn'_max는 제n 원시 영상 신호(Gn)에 대한 제n 보정 영상 신호(Gn')의 그레이의 최대값이다.
예컨데, 제n 원시 영상 신호(Gn)의 그레이가 15이고, 제n-1 원시 영상 신호(Gn-1)의 그레이가 47인 경우, 제n 보정 영상 신호(Gn')의 그레이는, 도 7a에 도시된 바와 같이, 5가 된다. 도 7b 및 수학식 1에 의하면, 인코딩부는, 제n 원시 영상 신호(Gn)의 그레이가 15일 때, 제n 보정 영상 신호(Gn')의 그레이를 5로 하기 위해, 그레이가 47인 제n-1 원시 영상 신호(Gn-1)를 21의 제n-1 변환 신호(ODE)로 인코딩한다.
또한 제n 원시 영상 신호(Gn)의 그레이가 23이고, 제n-1 원시 영상 신호(Gn-1)의 그레이가 47인 경우, 제n 보정 영상 신호(Gn')의 그레이는, 도 7a에 도시된 바와 같이, 13이 된다. 도 7b 및 수학식 1에 의하면, 인코딩부는, 제n 원시 영상 신호(Gn)의 그레이가 23일 때, 제n 보정 영상 신호(Gn')의 그레이를 13로 하기 위해, 그레이가 47인 제n-1 원시 영상 신호(Gn-1)를 23의 제n-1 변환 신호(ODE)로 인코딩한다.
즉, 제n 원시 영상 신호(Gn)의 그레이가 15일 때, 인코더(620)는, 47 그레이 의 제n-1 원시 영상 신호(Gn-1)를 제2 메모리(640)에 제공하는 대신에, 21의 제n-1 변환 신호(ODE)를 제공한다. 47은 2진수로 6 비트이고, 21은 2진수로 5비트이므로, 메모리 사이즈를 줄일 수 있다. 또는, 제n 원시 영상 신호(Gn)의 그레이가 23일 때, 인코더(620)는, 47 그레이의 제n-1 원시 영상 신호(Gn-1)를 제2 메모리(640)에 제공하는 대신에, 23의 제n-1 변환 신호(ODE)를 제공한다. 47은 2진수로 6 비트이고, 23은 2진수로 5비트이므로, 메모리 사이즈를 줄일 수 있다.
다만, 도 7a에서 제n 원시 영상 신호(Gn)의 그레이가 23이고, 제n-1 원시 영상 신호(Gn-1)의 그레이가 63일 때, 인코더(620)는 그레이가 63인 제n-1 원시 영상 신호(Gn-1)를 33인 제n-1 변환 신호(ODE)로 인코딩한다. 여기서 33은 2진수로 6비트이므로, 메모리의 사이즈를 줄일 수 없게 된다. 다시 말해서, 제n 원시 영상 신호(Gn)의 그레이가 15일 때, 제n 보정 영상 신호(Gn')의 그레이는 24가지이므로(도 7b 참조), 각 제n 보정 영상 신호(Gn')에 대응되는 제n-1 변환 신호(ODE)는 5비트로 나타내어 질 수 있다. 그러나, 제n 원시 영상 신호(Gn)의 그레이가 23일 때, 제n 보정 영상 신호(Gn')의 그레이는 33가지이므로(도 7b 참조), 제n-1 변환 신호(ODE)는 5비트로 나타내어 질 수 없다.
따라서 제n 원시 영상 신호(Gn)의 그레이가 23일 때, 인코더(620)는, 도 7c에 도시된 제2 룩업 테이블(LUT2)과 같이, 제n-1 원시 영상 신호(Gn-1)를 인코딩한다. 도 7c를 참조하면, 제n-1 원시 영상 신호(Gn-1)의 그레이가 23이면, 제n-1 원시 영상 신호(Gn-1)의 그레이가 15인 경우와 달리, 제n-1 변환 신호(ODE)가 순차적으로 증가할수록, 제n 보정 영상 신호(Gn')가 2씩 감소한다. 따라서 제n 보정 영상 신호(Gn')의 최소값인 3은 제n-1 변환 신호(ODE) 17과 대응된다. 즉, 인코더(620)는, 제n 원시 영상 신호(Gn)의 그레이가 23일 때, 다음의 수학식에 따라 제n-1 원시 영상 신호(Gn-1)를 인코딩한다.
ODE=(Gn'_max-Gn')/2+1
제n 원시 영상 신호(Gn)의 그레이가 23이고, 제n-1 원시 영상 신호(Gn-1)의 그레이가 63인 경우, 제n 보정 영상 신호(Gn')의 그레이는, 도 7a에 도시된 바와 같이, 3이 된다. 도 7c 및 수학식 2에 의하면, 인코딩부는, 제n 원시 영상 신호(Gn)의 그레이가 23일 때, 제n 보정 영상 신호(Gn')의 그레이를 3으로 하기 위해, 그레이가 63인 제n-1 원시 영상 신호(Gn-1)를 17의 제n-1 변환 신호(ODE)로 인코딩한다.
정리해서 설명하면, 인코더(620)는 제2 룩업 테이블(LUT2)에 도시된 바와 같이 제n-1 원시 영상 신호(Gn-1)를 제n-1 변환 신호(ODE)로 인코딩한다. 예컨데, 제n-1 원시 영상 신호(Gn-1)의 그레이가 15이면, 수학식 1에 의해 제n-1 원시 영상 신호(Gn-1)를 인코딩하고, 제n-1 원시 영상 신호(Gn-1)의 그레이가 23이면, 수학식 2에 의해 제n-1 원시 영상 신호(Gn-1)를 인코딩한다.
여기서, 제n-1 변환 신호(ODE)의 비트수를 더욱 줄이기 위해, 인코딩부는 다음의 수학식을 통해 제n-1 원시 영상 신호(Gn-1)를 인코딩할 수 있다.
ODE=(Gn'_max-Gn')/4+1
다음으로 디코더(650)가 제n 원시 영상 신호(Gn)와 제n-1 변환 신호(ODE)를 입력받아 제n 원시 영상 신호(Gn)를 보정하고, 제n 보정 영상 신호(Gn')를 출력하는 과정을 상세히 설명한다.
먼저 디코더(650)는 제n 원시 영상 신호(Gn)에 따라, 제n-1 원시 영상 신호(Gn-1)가 수학식 1 내지 수학식 3 중에서 어느 것에 의해 인코딩되었는지를 판단할 수 있다. 예컨데, 디코더(650)가 그레이가 15인 제n 원시 영상 신호(Gn)를 입력받으면, 디코더(650)는 제n-1 원시 영상 신호(Gn-1)가 수학식 1에 의해 인코딩되었다는 것으로 판단한다. 또는 그레이가 23인 제n 원시 영상 신호(Gn)를 입력받으면, 디코더(650)는 제n-1 원시 영상 신호(Gn-1)가 수학식 2에 의해 인코딩되었다는 것으로 판단한다.
제n-1 원시 영상 신호(Gn-1)가 수학식 1에 의해 인코딩되었다는 것으로 판단되면, 디코더(650)는 다음과 같은 수학식으로 제n 보정 영상 신호(Gn')를 출력한다.
Gn'=Gn'_max-(ODE-1)
수학식 4는 수학식 1로부터 유도된다. 여기서 디코더(650)는, 제n 원시 영상 신호(Gn)를 입력받아, 제n 원시 영상 신호(Gn)에 대한 제n 보정 영상 신호(Gn')의 그레이의 최대값인 Gn'_max을 제1 룩업 테이블(LUT1)로부터 독출할 수 있다. 그리고, 디코더(650)는, 제2 메모리(640)로부터 독출된 제n-1 변환 신호(ODE) 및 제1 룩업 테이블(LUT1)로부터 독출된 Gn'_max을 이용하여, 수학식 4의 계산을 통해 제n 보정 영상 신호(Gn')를 출력할 수 있다.
또는, 제n-1 원시 영상 신호(Gn-1)가 수학식 2에 의해 인코딩되었다는 것으로 판단되면, 디코더(650)는 다음과 같은 수학식으로 제n 보정 영상 신호(Gn')를 출력한다.
Gn'=Gn'_max-2×(ODE-1)
수학식 5는 수학식 2로부터 유도된다.
또는, 제n-1 원시 영상 신호(Gn-1)가 수학식 3에 의해 인코딩되었다는 것으로 판단되면, 디코더(650)는 다음과 같은 수학식으로 제n 보정 영상 신호(Gn')를 출력한다.
Gn'=Gn'_max-4×(ODE-1)
수학식 6은 수학식 3으로부터 유도된다.
이와 같이 디코더(650)는 수학식 4 내지 수학식 6 중 하나의 의해서 제n 보정 영상 신호(Gn')를 출력한다.
이러한 디코더(650)는 상술한 바와 같이, 제2 메모리(640)로부터 제n-1 변환 신호(ODE)를 독출하고, 제2 메모리(640)에 0을 기입할 수 있다. 이에 대해 좀더 구체적으로 설명하면, 도 3에서 신호 처리부(600)는 (i) 프레임에서 제n 원시 보정 영상 신호보다 높은 그레이의 제n 보정 영상 신호(Gn')를 제공하고, (i+1) 프레임에서 제n 원시 영상 신호(Gn)와 동일한 그레이의 제n 보정 영상 신호(Gn')를 제공 한다. 따라서, 이와 같은 동작을 위해, 디코더(650)는 (i) 프레임에서 메모리로부터 제n-1 변환 신호(ODE)를 독출하여 제n 보정 영상 신호(Gn')를 출력하고, 독출된 제n-1 변환 신호(ODE)가 저장되어 있던 주소에 0을 기입한다. (i+1) 프레임에서 디코더(650)는 메모리로부터 0의 제n-1 변환 신호(ODE)를 독출하고, 제2 룩업 테이블(LUT2)에 도시된 바와 같이, 제n 원시 영상 신호(Gn)를 그대로 제n 보정 영상 신호(Gn')로 출력한다. 따라서 신호 처리부(600)는 도 3과 같이 동작할 수 있다.
도 8을 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 신호 처리 장치, 이를 포함하는 액정 표시 장치 및 액정 표시 장치의 구동 방법을 설명한다. 도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 신호 처리 장치, 이를 포함하는 액정 표시 장치 및 액정 표시 장치의 구동 방법을 설명하기 위한 블록도이다. 도 6에 도시된 구성 요소와 동일한 기능을 하는 구성 요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용하고, 설명의 편의상 해당 구성 요소에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 8을 참조하면, 이전 실시예와 달리, 신호 처리부(601)는 제2 룩업 테이블(LUT2)을 더 포함한다. 여기서 제2 룩업 테이블(LUT2)은 도 7c에 도시된 룩업 테이블이다. 즉, 디코더(651)는, 수학식 4 내지 수학식 6에 따라 계산에 의해 제n 보정 영상 신호(Gn')를 출력하지 않고, 제n 원시 영상 신호(Gn)와 제n-1 변환 신호(ODE)를 이용하여 제2 룩업 테이블(LUT2)로부터 제n 보정 영상 신호(Gn')를 독출하여 출력한다. 다만, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 제2 룩업 테이블(LUT2)은 신호 처리부(600) 외부에 있을 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명 이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 액정 표시 장치의 블록도이다.
도 2는 도 1의 한 화소의 등가 회로도이다.
도 3은 도 1의 액정 표시 장치의 동작을 설명하기 위한 신호도이다.
도 4는 본 발명의 실시예들에 따른 신호 처리 장치, 이를 포함하는 액정 표시 장치 및 액정 표시 장치의 구동 방법을 설명하기 위한 개념도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 신호 처리 장치, 이를 포함하는 액정 표시 장치 및 액정 표시 장치의 구동 방법을 설명하기 위한 개념도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 신호 처리 장치, 이를 포함하는 액정 표시 장치 및 액정 표시 장치의 구동 방법을 설명하기 위한 블록도이다.
도 7a는 도 6의 제1 룩업 테이블을 설명하기 위한 표이다.
도 7b 및 도 7c는 도 6의 인코더를 설명하기 위한 표이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 신호 처리 장치, 이를 포함하는 액정 표시 장치 및 액정 표시 장치의 구동 방법을 설명하기 위한 블록도이다.
(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)
10: 액정 표시 장치 100: 제1 표시판
200: 제2 표시판 300: 액정 패널
400: 게이트 구동부 500: 데이터 구동부
600: 신호 처리부 610: 제1 메모리
620: 인코더 640: 제2 메모리
650: 디코더 800: 계조 전압 발생부

Claims (18)

  1. 제n-1 프레임의 제n-1 원시 영상 신호에 대응하는 제n-1 변환 신호를 이용하여 제n 프레임의 제n 원시 영상 신호를 보정하고, 제n 보정 영상 신호를 출력하는 신호 처리부로서, 상기 제n-1 원시 영상 신호, 상기 제n 원시 영상 신호 및 상기 제n 보정 영상 신호는 a비트이고, 상기 제n-1 변환 신호는 상기 a비트보다 작은 b비트(a>b)인 신호 처리부; 및
    상기 제n 보정 영상 신호에 대응하는 영상이 표시되는 액정 패널을 포함하되,
    상기 신호 처리부는 상기 제n 보정 영상 신호를 이용하여 상기 제n-1 원시 영상 신호를 제n-1 변환 신호로 인코딩하는 액정 표시 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제n-1 원시 영상 신호 및 상기 제n 원시 영상 신호에 대응하는 상기 제n 보정 영상 신호가 저장된 룩업 테이블을 더 포함하는 액정 표시 장치.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 신호 처리부는
    상기 제n 원시 영상 신호를 입력받아 저정하고 상기 제n-1 원시 영상 신호를 출력하는 제1 메모리와,
    상기 제n-1 원시 영상 신호를 제n-1 변환 신호로 인코딩하는 인코더와,
    상기 제n-1 변환 신호를 저장하는 제2 메모리와,
    상기 제n-1 변환 신호를 이용하여 상기 제n 원시 영상 신호를 보정하고 상기 제n 보정 영상 신호를 출력하는 디코더를 포함하는 액정 표시 장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 제n-1 원시 영상 신호 및 상기 제n 원시 영상 신호에 대응하는 상기 제n 보정 영상 신호가 저장된 룩업 테이블을 더 포함하고,
    상기 인코더는 상기 룩업 테이블로부터 상기 제n 보정 영상 신호를 독출하고, 독출된 상기 제n 보정 영상 신호를 이용하여 상기 제n-1 원시 영상 신호를 상기 제n-1 변환 신호로 인코딩하는 액정 표시 장치.
  5. 제 3항에 있어서,
    상기 제n-1 변환 신호 및 상기 제n 원시 영상 신호에 대응하는 상기 제n 보정 영상 신호가 저장된 룩업 테이블을 더 포함하고,
    상기 디코더는 상기 룩업 테이블로부터 상기 제n 보정 영상 신호를 독출하는 액정 표시 장치.
  6. 제 1항에 있어서
    상기 제n 원시 영상 신호가 상기 신호 처리부로 입력되는 주파수와 상기 제n 보정 영상 신호가 상기 신호 처리부로부터 출력되는 주파수가 서로 다른 액정 표시 장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 제n 원시 영상 신호의 그레이가 상기 제n-1 원시 영상 신호의 그레이보다 클 때, 상기 제n 보정 영상 신호의 그레이는 상기 제n 원시 영상 신호의 그레이보다 크거나 같은 액정 표시 장치.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 제n 원시 영상 신호의 그레이가 상기 제n-1 원시 영상 신호의 그레이보다 작을 때, 상기 제n 보정 영상 신호의 그레이는 상기 제n 원시 영상 신호의 그레이보다 작거나 같은 액정 표시 장치.
  9. 제n 프레임의 제n 원시 영상 신호를 입력받아 저장하고, 제n-1 프레임의 제n 원시 영상 신호를 출력하는 제1 메모리;
    상기 제n-1 원시 영상 신호를 제n-1 변환 신호로 인코딩하는 인코더;
    상기 제n-1 변환 신호를 저장하는 제2 메모리; 및
    상기 제n-1 변환 신호와 상기 제n 원시 영상 신호를 이용하여 제n 보정 영상 신호를 출력하는 디코더를 포함하되,
    상기 제n-1 원시 영상 신호, 상기 제n 원시 영상 신호 및 상기 제n 보정 영상 신호는 a비트이고, 상기 제n-1 변환 신호는 상기 a비트보다 작은 b비트(a>b)인 신호 처리 장치.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 제n-1 원시 영상 신호 및 상기 제n 원시 영상 신호에 대응하는 상기 제n 보정 영상 신호가 저장된 룩업 테이블을 더 포함하고,
    상기 인코더는 상기 룩업 테이블로부터 상기 제n 보정 영상 신호를 독출하고, 독출된 상기 제n 보정 영상 신호를 이용하여 상기 제n-1 원시 영상 신호를 상기 제n-1 변환 신호로 인코딩하는 신호 처리 장치.
  11. 제 9항에 있어서,
    상기 제n-1 변환 신호 및 상기 제n 원시 영상 신호에 대응하는 상기 제n 보정 영상 신호가 저장된 룩업 테이블을 더 포함하고,
    상기 디코더는 상기 룩업 테이블로부터 상기 제n 보정 영상 신호를 독출하는 신호 처리 장치.
  12. 제 9항에 있어서,
    상기 제n 원시 영상 신호가 상기 신호 처리부로 입력되는 주파수와 상기 제n 보정 영상 신호가 상기 신호 처리부로부터 출력되는 주파수가 서로 다른 신호 처리 장치.
  13. 제 9항에 있어서,
    상기 제n 원시 영상 신호의 그레이가 상기 제n-1 원시 영상 신호의 그레이보다 클 때,
    상기 제n 보정 영상 신호의 그레이는 상기 제n 원시 영상 신호의 그레이보다 크거나 같은 신호 처리 장치.
  14. 제 9항에 있어서,
    상기 제n 원시 영상 신호의 그레이가 상기 제n-1 원시 영상 신호의 그레이보다 작을 때, 상기 제n 보정 영상 신호의 그레이는 상기 제n 원시 영상 신호의 그레이보다 작거나 같은 신호 처리 장치.
  15. 제n-1 프레임의 제n-1 원시 영상 신호에 대응하는 제n-1 변환 신호 및 제n 프레임의 제n 원시 영상 신호를 제공하고,
    상기 제n-1 변환 신호를 이용하여 상기 제n 원시 영상 신호를 보정하여 제n 보정 영상 신호를 제공하고,
    제n 보정 영상 신호에 대응하는 영상을 표시하는 것을 포함하되,
    상기 제n-1 원시 영상 신호, 상기 제n 원시 영상 신호 및 상기 제n 보정 영상 신호는 a비트이고, 상기 제n-1 변환 신호는 상기 a비트보다 작은 b비트(a>b)이며,
    상기 제n-1 변환 신호를 제공하는 것은, 상기 제n 보정 영상 신호를 이용하여 상기 제n-1 원시 영상 신호를 상기 제n-1 변환 신호로 인코딩하는 것을 포함하는 액정 표시 장치의 구동 방법.
  16. 삭제
  17. 제 15항에 있어서,
    상기 제n 원시 영상 신호의 그레이가 상기 제n-1 원시 영상 신호의 그레이보다 클 때, 상기 제n 보정 영상 신호의 그레이는 상기 제n 원시 영상 신호의 그레이보다 크거나 같은 액정 표시 장치의 구동 방법.
  18. 제 15항에 있어서,
    상기 제n 원시 영상 신호의 그레이가 상기 제n-1 원시 영상 신호의 그레이보다 작을 때,
    상기 제n 보정 영상 신호의 그레이는 상기 제n 원시 영상 신호의 그레이보다 작거나 같은 액정 표시 장치의 구동 방법.
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