KR20010040174A - 액정 표시 장치 - Google Patents

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가부시키가이샤 히타치세이사쿠쇼
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Abstract

액정의 반응 속도를 매우 빠르게 만들지 않으면서도, 동영상을 디스플레이할 때 잔상과 흐릿한 이미지를 보다 적게 갖는 고 화질의 동영상을 디스플레이할 수 있는 액정 표시 장치.
변화된 값보다 더 과도하게 강조된 디스플레이 데이타는 이전 데이타와의 비교에 의해 검출되는 임의의 변화를 갖는 화소에 기록되며, 그의 값은 원래의 디스플레이 데이타에 대응하는 값보다 과도하게 변화되며, 그 후 액정의 광학 반응에 따라, 광원의 점등 타이밍과 점등 기간이 복수의 영역을 갖는 조명 장치의 각 영역에 대해 제어된다.

Description

액정 표시 장치{LIQUID CRYSTAL DISPLAY APPARATUS}
본 발명은 액정 표시 장치, 특히 능동 행렬형 액정 표시 소자에 관한것이다.
전형적인 능동 행렬형 액정 표시 장치에서, 네마틱 액정을 이용하는 방법은 꼬임된 네마틱(twisted nematic) 방법이나 수평 전계horizontal(electrical field) 방법과 같은 모든 특유의 액정 소자 모드에서 이용된다. 네마틱 액정을 이용하는 액정 표시 장치에서, 액정은 디스플레이 이미지를 흑색에서 백색으로 혹은 백색에서 흑색으로 변경하기 위해 15 msec 내지 50 msec의 상대적으로 느린 반응 시간으로 전압 변화에 반응한다. 백색에서 중간 톤으로 혹은 흑색에서 중간 톤으로 변경하기 위한 반응 시간은 40 msec 내지 150 msec 정도로 더 느리며, 이는 텔레비젼 스크린 영상과 같은 중간 톤 요소를 포함하는 동영상을 디스플레이하는 경우 붓질된 영상 같은 잔상으로 되게한다.
그러한 전형적인 액정 표시 장치에서의 디스플레이 방법은 동일한 이미지가 이미지 신호의 단일 사이클로 정의된 단일 프레임 동안에 계속해서 나타나는 "홀드(hold)형" 으로 불린다.
이러한 홀드형 액정 표시 장치에서 텔레비젼 스크린 영상과 같은 동영상을 디스플레이하는데 있어서, 계속해서 살아있는듯한 일련의 이미지에서 움직이는 물체가 단일 프레임에서 고정된 위치에 디스플레이된다. 이것은 움직이는 물체가 단일 프레임 내의 시간 슬롯에서 적당한 위치에 디스플레이되지만, 이 움직이는 물체가 예상치 않는 위치에 디스플레이되고 예상치 않는 이미지가 다른 시간 슬롯의 적당한 위치에 디스플레이됨을 의미한다. 인간의 시각은 그러한 이미지들을 균등한 이미지들로써 인식하고, 이는 흐릿한 이미지가 되게한다.
상술한바와 같이, 액정 표시 장치에서 동영상을 디스플레이하는데에는 두가지의 문제점이 있다. 첫번째 문제점에 관해서는, H. Okumura et al. "SID 92 DIGEST p.601(1992)"과 일본 특허 출원 공개공보 제4-288589호(1992)에서처럼, 영상 소스로부터 공급된 현재 프레임에서의 영상 신호가 이전 프레임의 영상 신호와 비교되며, 영상 신호에 임의의 변화가 검출되는 경우, 영상 신호에서의 그 변화를 강화시키기 위하여 영상 신호가 강조되고 전환되어, 대응하는 화소에서의 디스플레이가 다음 프레임이 시작할 때까지 소망하는 영상 신호에 대응하는 값으로 설정되는 기술이 있다.
두번째 문제점에 관해서는, K. Sueoka et al. "IDRC'97 PP.203 (1998)"에서와 같이, 균등화 동작에 기인한 흐릿한 이미지의 발생이 액정이 우선 전체 액정 판넬을 스캐닝하는 것에 의해 반응하도록 제조되고, 다음에 조명 장치가 켜지게 제조되는 방법에 의해 방지된다.
첫번째 문제와 관련된 상술한 종래의 방법에서는, 그러나, 중간 톤에 대한 반응이 이미지 강조 및 변환 동작에 의해 더 빨리 이루어질 수 있다고 해도, 각 화소에 대한 표시 반응이 단일 프레임 기간(약 16.6 msec)의 끝에서 지정된 디스플레이결과에 도달하기 때문에, 이 기간 중에 제공되는 디스플레이 결과가 잔상으로 인식될 수 있다는 것이 여전히 문제점으로 남는다.
두번째 문제와 관련된 상술한 종래의 방법에서는, 데이타가 액정표시부에 있는 모든 화소를 스캐닝하여 기록되고 모든 화소들이 완전히 반응한 후에 조명 장치가 켜지기 때문에, 액정의 스캐닝 시간과 반응 시간을 매우 짧게 만드는 것이 필요하다. 또한, 조명 장치의 점등 시기가 짧기 때문에, 종래 기술의 것과 대등한 광도를 이루기 위해서는 그의 광 밀도를 증가시켜야만 한다. 이러한 이유로, 조명 장치에 공급된 전기 전류가 증가하고, 조명 장치 자체의 수명이 짧아지게 되는 문제점이 있다.
그러한 선행 기술의 유용한 측면을 결합하는 것을 시도함에 있어서, 상술된 두번째 선행 기술에서는 모든 화소들을 스캔하고 데이타를 기록하는데에 시간이 오래 걸리기 때문에, 첫번째 선행 기술 자체만으로는 필요한 반응 시간을 획득할 수 없으며, 따라서 액정 자체의 반응 시간이 더욱 더 빨라져야만 한다는 문제점이 있다.
반면에, 첫번째 선행 기술이 충분한 반응을 이루는데 이용되고 그후 두번째 선행 기술이 조명 장치를 점등하는 데 이용되는 경우, 조명 장치의 점등 시기가 극히 짧아짐에 따라, 조명 장치에 공급되는 전기 전류의 양을 증가시킬 필요가 있기 때문에 조명 장치의 수명이 더욱 짧아지는 문제점이 있다.
본 발명의 목적은 상술한 선행 기술의 어려움과 문제점을 해결하고자 하고, 동영상을 디스플레이할 때 잔상을 적게 갖고 균등화에 기인한 흐릿한 이미지를 적게 갖는 고 화질의 동영상을 디스플레이 할 수 있는 능동 행렬형 액정 표시 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에서 상기의 목적을 이루기 위하여, 액정 표시 장치는
적어도 하나는 투명한 한 조명 장치 구동회로 기판;
상기 한 쌍의 기판 사이에서 지지되는 액정층; 및
상기 한 쌍의 기판 중 적어도 하나의 상부에는, 상기 액정층에 전계를 인가하기 위한 복수의 전극 그룹; 그 전극들에 접속된 복수개의 능동 소자들을 구비한 액정 표시부, 디스플레이되어질 데이타를 공급하기 위한 수단에서 디스플레이 데이타가 공급되고 디스플레이 데이타에 대응하는 전압을 인가하는 것에 의해 상기 액정 표시부의 각 화소들을 구동하기 위한 구동 수단; 및 복수개의 광원들,
을 구비하고, 상기 구동 수단이
디스플레이되어질 데이타를 공급하기 위한 수단으로부터 공급된 새로운 디스플레이 데이타를 이전 디스플레이 데이타와 비교하고, 디스플레이 데이타를 강조하고 그 디스플레이 데이타를 비교 결과에 응답하여 지정된 디스플레이 데이타로 변환시키는 데이타 강조 수단; 및
데이타 강조 후에 액정 표시부의 응답에 따라 조명 장치의 각 영역에 대한 광원의 점등 타이밍과 점등 기간을 제어하기 위한 조명 제어 수단을 포함한다.
본 발명의 다른 특징에 따라, 임의의 변화가 비교에 의해 디스플레이 데이타에서 검출되는 경우에, 데이타 강조 수단이 그 변화를 증가시키기 위하여 디스플레이 데이타를 강조하고 변환시키고, 액정 표시부의 대응 화소의 반응을 원래의 디스플레이 데이타에 대응하는 값보다 크게 되도록 수정한다. 조명 제어 수단은 조명 장치의 광원의 점등 타이밍과 점등 기간을 제어하여 대응하는 화소를 통과하는 광량의 시간 적분 값들이 서로 동일할 수 있도록 한다.
본 발명의 다른 특징 에 따라, 액정 표시 장치는 영상 신호를 디스플레이 하기 위한 액정 표시부, 액정 표시부를 구동하기 위한 구동 수단, 적어도 하나의 광원, 각 영역에 대한 광원으로부터의 빛을 조절하기 위한 광량 조절부, 이때 구동 수단은 영상 신호를 공급하는 수단으로부터 공급된 새로운 영산 신호를 이전 영상 신호와 비교하고, 그 비교 결과에 응답하여 영상 신호를 강조하고 변환하기위한 영상 신호 강조 수단을 구비함, 및 강조와 변환동작 후에 영상 신호를 디스플레이하는 액정 표시부의 디스플레이 내용에 응답하여 조명 장치의 광량 조절 수단을 제어하기 위한 조명 제어 수단을 포함한다.
본 발명의 다른 특징에 따라, 조명 제어 수단은 조명 장치의 광원의 점등 타이밍과 점등 기간을 제어하도록 허용되어 응답 중이나 응답 후에 대응하는 화소를 통과하는 빛에 대한 시감각 값들이 서로 거의 동일해지도록 한다.
조명 장치의 광원은 시트형 발광 소자로 구성될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예 1에서 액정 표시 장치의 블록 다이어그램.
도 2는 실시예 1에서 디스플레이 제어기의 블록 다이어그램.
도 3은 오버드라이브 구동 동작과 오버슈우트 구동기 동작의 경우에 투과율과 시간과의 관계를 도시한 도면.
도 4는 실시예 1에서 조명 개시 시간과 조명 "온(ON)" 시간의 제어 방법을 설명하는 도면.
도 5는 실시예 1에서 조명 장치의 단면도.
도 6은 실시예 1에서 조명 장치 구동회로의 블록 다이어그램.
도 7은 실시예 1에서 액정 표시 장치의 각 영역에서 조명 장치의 투과율과 광도의 시간 의존성을 보여주는 도면.
도 8은 본 발명의 실시예 2에서 디스플레이 제어기의 블록 다이어그램.
도 9는 본 발명의 실시예 3에서 조명 개시 시간과 조명 "온(ON)" 시간의 제어 방법을 설명하는 도면.
도 10은 본 발명의 실시예 4에서 조명 장치의 단면도.
도 11은 실시예 4에서 조명 장치 구동 회로의 블록 다이어그램.
도 12는 본 발명의 실시예 5에서 조명 장치와 조명장치의 구동회로의 블록 다이어그램.
도 13은 본 발명의 실시예 6에서 조명 개시 시간과 조명 "온(ON)" 시간의 제어 방법을 설명하는 도면.
〈도면의 주요 부분에 대한 간단한 설명〉
100 : 디스플레이 제어기
110 : 데이타 강조 회로
111 : 프레임 메모리
112 : 데이타 강조 연산 회로
120 : 조명 장치 점등 제어 회로
122 : 조명 점등 제어기
130 : 타이밍 조정 회로
200 : 액정 표시부
201 : 수직 스캐닝 회로
300 : 조명 장치
303 : 형광 튜브
310 : 조명 장치 구동용 회로
다음의 실시예를 참조로 하여 본 발명을 상세히 설명한다.
〈실시예 1〉
도 1은 이 실시예에 따른 액정 표시 장치의 블록 다이어그램을 도시한다. 액정 표시 장치는 디스플레이 제어기(100), 액정 표시부(200), 수직형 스캐닝 회로(201), 디스플레이 신호 출력 회로(202), 패널 구동용 전원회로(203), 조명 장치(300), 조명 장치 구동용 회로(310), 및 조명 장치 구동용 전원(320)으로 구성된다. 디스플레이 데이타가 표시되는 데이타를 공급하는 수단으로부터 디스플레이 제어기(100)(구동 수단)로 공급되고, 액정 표시부의 각 화소들이 디스플레이 데이타에 대응하는 인가 전압에 의해 구동된다. 액정 표시부(200)는 적어도 하나는 투명하게 형성된 한 쌍의 기판, 상기 한 쌍의 기판 사이에 지지되는 액정층, 상기 한 쌍의 기판 중 적어도 하나의 상부에 상기 액정층에 전계를 인가하기 위한 복수개의 전극 그룹, 및 화소를 형성하기 위하여 그 전극들에 접속된 복수개의 능동 디바이스를 구비한다. 조명 장치(300)는 복수개의 영역으로 분배되고, 각 영역은 각 영역에 대응되는 그 자신의 광원을 갖는다.
이 구성에서, 액정 표시부(200)는 조명 장치(300) 상부에 배치되며, 조명 장치 구동용 회로(310)는 각 영역을 위한 조명 타이밍과 그의 존속 시간을 제어하기 위하여 조명 장치(300)에 설치된다.
도 1에 도시된 바와 같이, 디스플레이 제어기(100)는 대부분 데이타 강조 수단, 즉, 데이타 강조 회로(110), 조명 장치 점등 제어 회로(120) 및 타이밍 조정 회로(130)으로 구성된다. 디스플레이 제어기(100)의 상세한 블록 다이어그램이 도 2에 도시된다. 이미지 신호원으로부터 공급된 이미지 데이타는 프레임 메모리(111)에 저장되고, 데이타 강조 연산 회로(112)에서 한 픽셀씩 프레임 메모리(111)에 저장된 이전 프레임의 이미지 데이타와 비교된다. 이전 데이타와 현재 데이타 사이에 차이점이 검출되면, 그 차이가 강조되도록 데이타가 강조되고(보통으로 혹은 과도하게 강조됨), 그의 타이밍이 타이밍 조정 회로(130)에 의해 조정되며, 그 후 조정된 데이타는 액정 표시부(200)로 전송된다. 이러한 구성 및 동작으로, 각 화소에서의 액정 반응은 데이타 강조가 없는 경우에 비해 특히 중간 명암에서 더욱 빠르게 되며, 원래 이미지 데이타와 대등한 디스플레이 이미지가 단일 프레임 존속 기간(약 16.6msec)에 디스플레이될 수 있다.
실시예 1이 종래의 기술과 구별되는 차이점은 종래 기술에서의 원래의 이미지 데이타와 대등한 디스플레이 이미지를 제공하도록 단일 프레임 기간 후에 데이타가 강조되는, 즉, 오버드라이브 구동이라고 불리는 것임에도 불구하고 본 발명에서 데이타가 과도하게 강조되어 데이타가 단일 프레임 기간 후에는 원래의 이미지 데이타에 대응하는 디스플레이 이미지 이상으로 변화할 수 있다는 것이다.
도 3에 예시가 도시되어 있다. 종래 기술의 오버드라이브 구동 기술에서는, 패널이 정상적으로 구동되는 전압보다 높은 전압이 데이타가 완만하게 강조되고 0, 75, 및 50과 같은 인덱스로 변환되는 방법에 의해 인가되고, 그후 디스플레이 특성(투과율)이 단일 프레임 기간(약 16.6 msec) 내에 다다를 수 있다. 이 경우, 오버드라이브 구동 동작에 따라 증가하는 투과율은 그의 값이 정상 상태의 투과율의 최대값을 초과하지 않도록 제어된다.
대조적으로, 본 발명의 실시예 1에서는, 데이타는 고전압을 인가할 수 있도록 0, 85, 및 50 같은 인덱스로 강조되어, 그 다음에 오버슈우트 구동이 수행되어 지정 레벨을 초과하는 디스플레이 특성(투과율)같은 것이 단일 프레임 기간 내에 도달할 수 있도록 한다. 즉, 오버슈우트 구동에서 투과율 값은 정상 상태에서의 투과율의 최대값을 초과하도록 제어된다.
다음에는, 도 4를 참조하여 디스플레이 제어기(100)에서 조명 제어 수단으로써 조명 장치 점등 제어 회로(120)의 동작이 설명된다. 상술한 초과 데이타 강조 동작이 수행되고, 이미지 신호 소스로부터의 제어 신호로 단일 프레임 시기를 관리하는 카운터에서 제공된 카운터 데이타를 참조함으로써 조명 장치 점등 제어 회로(120)에서 조명 점등 제어기(122)가 조명 장치의 조명 개시 시간과 조명 "온(on)" 시간을 이미지 신호 소스로부터의 제어 신호로 단일 프레임 시기를 관리하는 카운터에서 제공된 카운터 데이타를 참조함으로써 제어하여, 디스플레이 특성(투과율)이 오버슈우트 구동으로 인해 변하는 프레임의 투과율의 시간 적분 값이 디스플레이 특성(투과율)이 지정 레벨에 도달하고 안정 상태에 머무르는 프레임의 투과율의 시간 적분 값과 거의 동일할 수 있게 한다.
조명 "on" 시간이 각 프레임에서 동일한 경우, 상술한 제어는 오버슈우트 구동 동작에 의한 투과율 값이 정상 상태에서의 투과율의 최대값을 초과할 때 가능하다. 즉, 투과율 값이 정상 상태에서의 투과율의 최대값을 초과하지 않는 오버드라이브 구동 동작과 같은 경우에, 점등 온(ON) 시간이 동일할 때는, 두 시간 적분 값들이 서로 동일해지도록 제어하는 것이 불가능하다.
실제의 점등 제어 방법으로서는, 예를 들어, 액정 표시 장치의 광도의 시간 의존 특성이 광휘도계에 의해 측정되고, 그 후 시간 적분 값들이 서로 동일해지도록 데이타 강조 회로(110)와 조명 장치 점등 제어 회로(120)가 제어될 수 있다. 점등 제어 방법으로서는, 조명 "on" 시간 길이를 제어하는 대신에 전기 전류의 값을 제어하는 것이 허용된다.
광도의 시간 적분 값이 시감각과 관련된 인간의 특성에서 검출될 수 있기 때문에, 투과율의 시간 적분 값들을 서로 동일해지도록 제어함으로써 디스플레이 이미지가 설정되기 때문에, 오버슈우트 동작으로 인하여 그 자신을 변화할때의 디스플레이 이미지와 지정된 디스플레이 레벨에 도달하고 그의 안정 상태가 디스플레이될 때의 디스플레이 이미지는 거의 동일한 이미지로 인식되어진다. 이것은 잔상이 거의 없음을 의미한다.
오버슈우트 구동 동작에서 투과율의 시간 적분값이 안정한 디스플레이 이미지가 수립되었을때의 값과 거의 동일하다는 것은 입사 신호에 충분히 반응한 후에 취득되는 것과 동등한 동등 디스플레이 이미지가 취득될 수 있음을 의미하며, 이것은 또한 종래 기술과 유사한 방식에서 균등화 동작에 기인한 잔상의 감소를 이루게 한다.
이 실시예에서, 다른 프레임들에 대한 점등 개시 시간과 조명 "on" 시간은 서로 동일하다. 오버슈우트 동작에서의 투과율의 시간 적분 값이 안정 상태에서의 값과 거의 동일함을 만족하는 디스플레이되는 명암 수에 약간 의존함에도 불구하고, 점등 개시 시간과 조명 "on" 시간은 커버되는 모든 각 명암들을 위해 최적 값의 평균값과 같아지도록 조정된다.
액정 표시부(200)에서 각 화소에 대한 점등 개시 타이밍과 조명 "on" 시간은 전압이 각 화소들에 인가된 후의 상대적 경과 시간으로써 정의된다. 액정 표시부(200)를 위한 이미지 디스플레이 동작이 상부로부터 하부로 스캐닝에 의해 행해지기 때문에, 상부에 대한 디스플레이 타이밍은 단일 프레임에 대한 시간 기간에서 하부에 대한 디스플레이 타이밍과 다르다. 이러한 이유로, 점등 개시 타이밍과 조명 "on" 시간의 동일 값들은 단일 조명 장치로 액정 표시부(200)의 모든 영역을 점등시킴으로써 상부와 하부에서 동일하게 결정될 수 없다.
이 실시예에서, 액정 표시부(200)의 하부에 위치한 조명 장치(300)는 상부에서 하부로 여섯 영역(영역 a 내지 f)으로 분배된다. 조명 장치(300)의 단면도가 도 5에 도시되어 있다.
조명 장치(300)는 단일 형광 튜브가 각 영역 "a" 내지 "f"에 배열된 구조를 가지며, 그 형광 튜브들을 둘러싸는 산란과 반사 패널(302)이 있으며, 산란 패널(301)이 산란과 반사 패널을 덮는다.
조명 장치(300)를 구동하기 위한 조명 장치 구동용 회로(310)의 상세도가 도 6에 도시되어 있다. 조명 장치 구동용 회로(310)에는 조명 장치(300)에 있는 각 영역에 대한 형광 튜브를 가지고 각 영역을 따로 점등하기 위해서, 각 영역에 대한 인버터(312)와 조명 장치 영역 스위치(311)가 있다. 그러한 구성부들로, 조명 장치 구동용 회로(310)는 디스플레이 제어기(110)로부터 공급된 제어 신호에 반응하는 그들 자체의 다른 조명 개시 시간과 조명 "on" 시간으로 각 영역들을 점등할 수 있다.
요약하면, 몇개의 영역들(영역 "a", "c" 및 "e")에 대한 디스플레이 특성(투과율)과 조명 동작의 시간 의존성이 도 7에 도시된다. 단일 프레임 기간의 개시 직후에 과도하게 강조된 데이타가 액정 표시부(200)의 최상부 영역 "a"에 기록되기 때문에, 투과율이 즉시 상승한다. 그 후 , 투과율이 소정 레벨에 도달했을 때, 영역 "a"에 대한 조명이 점등된다. 이 처리와 함께, 중간 영역 "c"에 대한 투과율은 액정 표시부(200)에서 중간 영역 "c"에 기록된 과도하게 강조된 데이타에 반응하여 상승하며, 그 후 그의 투과율이 소정 레벨에 도달했을 때 영역 "c"에 대한 조명이 점등되게 된다. 마침내, 영역 "e"에 대한 투과율이 액정 표시부(200)에서 최하부 영역 "e"에 기록된 과도하게 강조된 데이타에 반응하여 상승하며, 그 후 그의 조명이 점등되게 된다. 도 7에 도시되지는 않았지만, 영역들 "b", "d" 및 "f"에 대해서, 그들의 투과율은 과도하게 강조된 데이타에 반응하여 상승하며, 그 후 그들의 조명이 점등되게 된다.
영역 "a"에 대한 점등 기간이 종결된 후에 영역 "e"에서의 조명이 점등되게 되고 계속해서 그 다음 프레임에 조명할 것처럼 보임에도 불구하고, 이전 프레임에서의 데이타가 영역 "e" 상에 디스플레이되기 때문에, 액정의 반응이 느리다고 하더라도 정상적인 이미지를 디스플레이하는 데는 문제가 없다. 또한, 조명 장치(300)의 조명부가 여섯 영역으로 분배되어 있기 때문에, 그들의 점등 타이밍이 극히 짧아지지는 않으며, 조명 동작을 위한 광 밀도를 크게 증가시키기 위한 전기 전류의 증가도 없고, 따라서 조명 장치(300)의 수명도 짧아지지 않는다.
상술한 이 실시예의 액정 표시 장치로 동영상을 디스플레이함에 있어서, 잔상과 균등화에 기인한 흐릿한 이미지가 없는 고 화질의 동영상을 취득할 수 있다.
이 실시예에서는, 데이타가 과도하게 강조되고 변환되는 오버슈우트 구동가 사용되는 한, 동영상을 디스플레이할 때 균등화에 기인한 잔상과 흐릿한 이미지가 감소된 고 화질의 동영상을 디스플레이 할 수 있는 능동 행렬형 액정 표시 장치가, 액정의 반응 속도를 극히 늦추지 않으며, 조명 장치의 수명을 짧게 하지 않고도 제공될 수 있다.
〈실시예 2〉
이 실시예에서 디스플레이 제어기(100)의 블록 다이어그램이 도 8에 도시된다. 실시예 1에서와 유사하게, 디스플레이 제어기(100)(구동수단)은 데이타 강조 회로(110), 조명 장치 점등 제어 회로(120), 조명 점등 제어기(122) 및 타이밍 조정 회로(130)로 구성된다.
이 실시예에서, 조명 제어 수단으로써 조명 점등 제어기(122)가 조명 장치의 조명 개시 시간과 조명 "on" 시간을 제어하여, 디스플레이 특성(투과율)이 오버슈우트 구동에 의해 변화하는 프레임에 대한 투과율의 시간 적분 값이 디스플레이 특성(투과율)이 지정 레벨에 도달하고 안정 상태에 머무르는 프레임에서의 투과율의 시간 적분값과 거의 동일해지도록 할 수 있는 것은 실시예 1과 공통이다. 예외로서, 커버되는 모든 각 명암들에 대한 최적 값의 평균값으로 동일해지도록 조명 개시 시간과 조명 "on" 시간을 조정하는 실시예 1과는 다르게, 각 영역에 대해 디스플레이되는 화소 수에 따라 검토된 각 명암의 평균 값이 실시간으로 추정되고, 조명 개시 시간과 조명 "on" 시간이 적응할 수 있게 제어된다. 이러한 이유로, 도 8에서 이미지 데이타가 조명 점등 제어기(122)에 공급된다.
따라서, 조명 개시 시간과 조명 "on" 시간이 디스플레이 데이타에 반응하여 변화하게 되는 방법에 의해, 투과율이 오버슈우트 구동로 인해 변화하는 프레임에서 투과율의 시간 적분 값이, 액정표시부(200)에 있는 각 영역에서 투과율이 지정 레벨에 도달하고 안정 상태에 머무르는 프레임에서의 투과율의 시간 적분 값과 정확하게 동일해질 수 있으며, 따라서 균등화에 기인한 잔상과 흐릿한 이미지가 눈에 띄지 않는다.
상기의 설명에 따라, 이 실시예서 얻을 수 있는 것은 균등화에 기인한 잔상과 흐릿한 이미지가 실시예 1에서 보다 더 감소된 동영상을 디스플레이 할 수 있는 능동 행렬형 액정 표시 장치이다.
〈실시예 3〉
이 실시예는 실시예 2와 거의 동일한 구조를 갖는다. 예외로서, 조명 제어 수단으로서의 조명 점등 제어기(122)는 조명 장치의 조명 개시 시간과 조명 "on" 시간을 제어하여 디스플레이 특성(투과율)이 오버슈우트 구동에 의해 변화하는 프레임에 대한 투과율의 시간 적분 값이 디스플레이 특성(투과율)이 지정 레벨에 도달하고 안정 상태에 머무르는 프레임에서의 투과율의 시간 적분값과 거의 동일해지도록하는 것과는 다르게, 이 실시예는 조명 개시 시간과 조명 "on" 시간이 각 프레임에서의 투과율이 인간의 광도 감각 특성에 대해 동일하도록 정의된다는 점에서 실시예 2와 차이점을 갖는다. 디스플레이 제어기(100)에서의 조명 장치 점등 제어용 회로(120)의 동작이 도 9에 도시되어 있다.
상술한 것처럼, 광도의 시간 적분 값이 시감각과 관련된 인간 특성에서 검출가능함에도 불구하고, 광도 지각성을 인식하기 위한 인간의 반응 특성은 이 경우에 제한되지 않으나, 광량의 임의의 극최대치가 잠깐 발생하는 경우에 그의 시간 적분 값보다도 더 큰 양의 광도가 인식되는 경우가 있을 수 있다.
이러한 경우, 조명 개시 시간과 조명 "on" 시간이 제어되어 일정 계수와 광도를 곱함으로써 취득되는 값의 시간 적분값이 오버슈우트 구동 동작을 갖는 프레임과 안정 상태에 도달한 프레임에 대해 서로 동일해지도록 할 수 있다.
심지어 액정 표시부의 광도가 이 실시예에서와 같이 오버슈우트 구동 동작으로 목표 투과율을 잠깐 초과하는 경우에도, 이 실시예는 효과적으로 적용가능하다. 그런 경우 액정 표시부(200)의 특성이 전압이 이에 대응하는 것과 같이 입력에 민감하게 반응한다. 이 경우에, 조명 개시 시간과 조명 "on" 시간을 제어하여 각 프레임에서의 투과율의 시간 적분 값이 오버슈우트 구동 동작을 갖는 프레임 및 안정 상태에 도달한 프레임에 대해 동일하게 되도록하는 것과는 다르게, 균등화에 의한 잔상과 흐릿한 이미지가 광도 감각 반응이 서로 동일하게 하는 제어에서 적게 인식될 수 있다.
이 실시예에서는, 상술한 바와 같이 액정 표시부의 특성에 관련된 몇가지 이유로 실시예 2와 비교하여 동영상을 디스플레이할 때, 잔상의 감소와 균등화에 기인한 흐릿한 이미지의 감소에 공헌하는 액정 표시 장치를 얻을 수 있다.
이 실시예에서는 실시예 1에서와 같이 조명 개시 시간과 조명 "on" 시간이 동적으로 제어됨에도 불구하고, 실시예 1에서와 같은 간단함을 위하여 미리 정한 상수값으로 제어함으로써 일정한 레벨을 갖는 효과를 획득할 수 있음을 알 수있다.
〈실시예 4〉
이 실시예에서의 조명 제어 수단으로서의 조명 장치(300)의 단면도는 도 10에, 조명 장치 구동용 회로(310)는 도 11에 도시되어 있다. 이 실시예는 조명 장치(300)가 여섯개의 분리된 영역으로 분배된다는 의미에서 실시예 3과 거의 동일하다고 해도, 산란과 반사 패널(302) 및 산란 패널(301) 사이에 형광 튜브(303)와 셔터(304)가 평면 기하에서 배열되고 여섯개의 영역이 형성된다. 이 경우, 각 영역에 대한 조명 개시 시간과 조명 "on" 시간과 같은 점등 제어는 셔터의 광 쉴딩 기능에 의해 제어되기 때문에, 형광 튜브의 총수가 영역의 총수와 동일할 필요가 없음이허용되고, 이 후 이 실시예에서의 형광 튜브의 총수는 4로 정한다. 동일한 이유로, 형광 튜브(303)가 선택적으로 플래쉬 온(on)되고 오프(off)될 필요는 없기 때문에, 형광 튜브는 계속적으로 켜있을 수 있으며, 따라서, 형광 튜브(303)의 수명을 연장할 수 있다. 셔터(304)는 고유전 폴리머를 이용하는 액정 패널로 구성되며, 도 11에 도시된 조명 장치 구동용 회로(310)에 접속된다.
셔터(304)가 DC 전압으로 구동되기 때문에, 도 11에서 조명 장치 영역 스위치(311)의 출력이 조명 장치 구동용 회로(310)의 구조에 있는 액정의 각 영역에 대한 셔터(304)에 직접적으로 접속되고, 형광 튜브(304)를 구동하기 위한 인버터(312)가 독립적인 시스템으로써 형성된다. 조명 장치 영역 스위치(311)로부터의 전압이 셔터(304)에서 각 영역에 인가될 때, 그들은 전송 모드로 전환되고, 이는 형광 튜브(303)로부터의 광이 액정 표시부(200)의 대응부에 도달하게 한다. 이것은 액정 표시부(200)의 각 영역을 위한 조명 개시 시간과 조명 "on" 시간을 제어가능하게 한다.
이 실시예에서는 상술한바와 같이, 실시예 3과 유사한 방식으로 형광 튜브(303)의 수명을 더욱 연장하고, 동영상을 표시할 때의 잔상의 감소시키고 균등화에 기인한 흐릿한 이미지를 감소하는데 공헌하는 액정 표시 장치를 얻을 수 있다.
조명 개시 시간과 조명 "on" 시간이 제어되어 실시예 3에서처럼 이 실시예에서 광도 감각 반응이 서로 동일할 수 있음에도 불구하고, 액정 표시부의 특성에 관련된 몇가지 이유로, 투과율의 시간 적분 값이 실시예 2에서와 같이 서로 동일할 수 있도록 제어하는 것이 가능해진다. 조명 개시 시간과 조명 "on" 시간이 이 실시예에서 실시예 3처럼 동적으로 제어됨에도 불구하고, 실시예 1에서와 같은 간단함을 위하여 미리 정한 상수값으로 제어함으로써 일정한 레벨을 갖는 효과를 획득할 수 있음을 알 수 있다.
〈실시예 5〉
이 실시예는 실시예 4와 거의 동일한 구조를 갖는다. 이 실시예를 특징짓는 조명 제어 수단으로써의 조명 장치(300)와 조명 장치 구동용 회로(310)의 구조가 도 12에 도시되어 있다.
이 실시예에서, 시트형 발광 소자가 조명 장치(300)에 이용되며, 그의 분배된 영역 수는 8이다(영역 "a" 내지 "h"). 각 영역들은 조명 장치 구동용 회로(310)에서 조명 장치 영역 스위치(311)에 접속되어 있고, 점등 제어가 각 영역에 대해 빛을 독립적으로 키고 끌 수 있게 한다. EL(electro liminescence) 디바이스가 이 실시예에서 시트형 발광 소자에 이용되었어도, 시트형 형광 튜브 또는 LED를 이용하는 것이 허용된다. 시트형 발광 소자 및 실시예 4에서 처럼 셔터가 형광 튜브 상부에 배치된 구조를 이용함으로써, 조명 장치(303)에서 분배된 영역의 총 수는 형광 튜브(303)의 총 수와 다르게 결정될 수 있다.
앞에서 기술된 바와 같이, 조명 개시 시간과 조명 "on" 시간은 전압이 각 화소에 인가된 후 경과된 시간으로 정의되며, 이는 조명 장치(300)의 각 영역에서의 위치, 즉 상부 및 하부에 의존하며, 따라서 각 영역의 수직 방향으로의 길이는 바람직하게 가능한 한 짧아야만 한다. 이것은 분배된 영역의 총 수가 가능한한 많이 정해져야만 한다는 것을 의미한다. 이전에 설명된 바와 같이, 분배된 영역의 총수가 이 실시예 또는 실시예 4에서 형광 튜브(303)의 수에 따라 독립적으로 정해질 수 있기 때문에, 분배된 영역의 수는 증가가능하다. 이러한 이유로, 조명 개시 시간과 조명 "on" 시간은 높은 정확도로 제어될 수 있기 때문에, 균등화에 기인한 잔상과 흐릿한 이미지가 더욱 감소된 액정 표시 장치가 제공될 수 있음을 알 수 있다. 조명 장치(300)의 분배된 영역의 총 수가 이 실시예에서 8로 정해지기 때문에, 동영상의 균등화에 기인한 잔상과 흐릿한 이미지가 더욱 감소된 액정 표시 장치를 제공할 수 있다.
상기에 언급한바와 같이, 동영상을 디스플레이할 때 잔상을 적게하고 균등화에 기인한 흐릿한 이미지를 적게하는 액정 표시 장치가 조명 장치(300)의 분배된 영역의 수를 증가시킴으로써 획득할 수 있다.
조명 개시 시간과 조명 "on" 시간이 제어되어 이 실시예에서실시예 3처럼 광도 감각 반응이 서로 동일해진다해도, 액정 표시부의 특성에 관련된 몇가지 이유로, 투과율의 시간 적분 값이 실시예에서처럼 서로 동일해지도록 제어하는 것이 허용된다. 조명 개시 시간과 조명 "on" 시간이 이 실시예에서 실시예 3에서처럼 동적으로 제어됨에도 불구하고, 일정한 레벨을 갖는 효과는 실시예 1에서와 같은 간단함을 위하여 미리 정한 상수값으로 제어함으로써 획득될 수 있음을 알 수 있다.
〈실시예 6〉
이 실시예는 실시예 2와 거의 동일한 구조를 갖는다. 상기의 실시예들과는 다르게, 데이타 강조 회로(110)는 오버드라이브 구동 동작을 위한 데이타를 강조하고 변환시키며, 조명 점등 제어기(122)는 조명 장치의 조명 개시 시간과 조명 "on" 시간을 제어하여 디스플레이 특성(투과율)이 오버슈우트 구동으로 인해 변화하는 프레임에서의 투과율의 시간 적분값이 디스플레이 특성(투과율)이 지정 레벨에 도달하고 안정 상태에 머무르는 프레임에서의 투과율의 시간 적분값과 거의 동일하게 한다. 디스플레이 제어기(100)에서 조명 장치 점등 제어 회로(120)의 동작이 도 13에 도시된다.
이 실시예에서처럼, 잔상과 균등화로 인한 흐릿한 이미지가 투과율의 시간 적분값이 서로 동일해지도록 오버드라이브 구동 동작으로 제어하는 것에 의해 작게 인식될 수 있다는 것을 알수 있을것이다.
본 발명에 따라 상술한 구조를 사용함으로써, 동영상을 디스플레이할 때 잔상이 감소되고 균등화에 기인한 흐릿한 이미지가 감소된 능동 행렬형 액정 표시 장치가 액정의 반응 속도와 조명 장치의 수명을 매우 감소시키지 않으면서도 제공될 수 있다.

Claims (12)

  1. 액정 표시 장치에 있어서,
    적어도 하나는 투명한 한 쌍의 기판;
    상기 한 쌍의 기판 사이에서 지지되는 액정층;
    상기 한 쌍의 기판 중 적어도 하나의 상부에 있는 상기 액정층에 전계를 인가하기 위한 복수의 전극 그룹;
    상기 전극에 접속된 복수의 능동 소자를 구비한 액정 표시부;
    디스플레이되어질 데이타를 공급하기 위한 수단으로부터 디스플레이 데이타가 공급되고 상기 디스플레이 데이타에 대응하는 전압을 인가하는 것에 의해 상기 액정 표시부의 각 화소들을 구동하기 위한 구동 수단; 및
    복수의 광원을 갖는 조명 장치
    를 구비하고, 상기 구동 수단은
    디스플레이되어질 데이타를 공급하기 위한 수단에서 공급된 새로운 디스플레이 데이타를 이전 디스플레이 데이타와 비교하고, 비교 결과에 응답하여 상기 디스플레이 데이타를 강조하고 상기 디스플레이 데이타를 지정된 디스플레이 데이타로 변환시키는 데이타 강조 수단; 및
    데이타 강조 후에 상기 액정 표시부의 응답에 따라 상기 조명 장치의 각 영역마다 광원의 점등 타이밍과 점등 기간을 제어하기 위한 조명 제어 수단
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 디스플레이 데이타에서 비교에 의해 변화가 검출되는 경우, 상기 데이타 강조 수단은 그의 변화가 증가되도록 상기 디스플레이 데이타를 강조시키고 변환하며, 상기 액정 표시부의 대응하는 화소의 응답을 원래의 디스플레이 데이타에 대응되는 값보다 크게 되도록 수정하며;
    상기 조명 제어 수단은 상기 조명 장치의 각 영역에 대한 점등 타이밍과 점등 기간을 상기 대응하는 화소를 통과하는 광량의 시간 적분 값들이 서로 동일해지도록 제어하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 디스플레이 데이타에서 비교에 의해 변화가 검출되는 경우, 상기 데이타 강조 수단은 그의 변화가 증가되도록 상기 디스플레이 데이타를 강조시키고 변환하며, 상기 액정 표시부의 대응하는 화소의 응답을 원래의 디스플레이 데이타에 대응되는 값보다 크게 되도록 수정하며;
    상기 조명 제어 수단은 상기 조명 장치의 각 영역에 대한 점등 타이밍과 점등 기간을 응답 중과 응답 후에 상기 대응하는 화소를 통과하는 빛에 대한 시감각 값이 거의 서로 동일해지도록 제어하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  4. 제 1항, 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 조명 제어 수단에 의해 제어된 상기 조명 장치의 각 영역에 대한 점등 타이밍과 점등 기간을 데이타 변환 후에 상기 액정 표시부의 응답에 따라 각 디스플레이 데이타에 의존하는 모든 디스플레이 데이타를 위한 최적 값의 평균 값과 동일해지도록 예비적으로 결정하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  5. 제 1항, 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 조명 장치의 각 영역에 대한 점등 타이밍과 점등 시간은 데이타 강조와 변환 후에 상기 액정 표시부의 응답에 따라 각 디스플레이 데이타에 의존하는 최적값 중에 상기 영역에서 디스플레이되어질 디스플레이 데이타의 수에 따라 가중치가 부여된 평균 값이 되도록 적응할 수 있게 변화되고 결정되는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  6. 액정 표시 장치에 있어서,
    영상 신호를 디스플레이하기 위한 액정 표시부;
    상기 액정 표시부를 구동하는 구동 수단;
    적어도 하나의 광원을 갖는 조명 장치; 및
    상기 광원로부터의 빛을 상기 조명 장치의 각 영역마다 조절하기 위한 광량 조절부
    를 포함하고, 상기 구동 수단은
    영상 신호를 공급하는 수단으로부터 공급된 새로운 영상 신호를 이전 영상 신호와 비교하며, 상기 비교 결과에 응답하여 영상 신호를 강조하고 변환하기 위한 영상 신호 강조 수단; 및
    강조와 변환 동작 후에 상기 영상 신호를 디스플레이 하기 위하여 상기 액정 표시부의 디스플레이 내용에 응답하여 상기 조명 장치의 광량 조절부를 제어하기 위한 조명 제어 수단
    을 구비하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 조명 제어 수단의 광량 조절부는 전압이 인가되지 않을 때 광 투과 특성인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  8. 제1항 또는 제6항에 있어서,
    상기 광원은 시트형 발광 소자인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  9. 제6항, 제7항 또는 제8항에 있어서,
    상기 영상 신호에서 비교에 의해 변화가 검출되는 경우에, 상기 영상 신호 변환 수단은 변화가 증가될수있도록 상기 영상 신호를 과도하게 강조하고 변환하여, 액정 표시부에 있는 대응하는 화소의 디스플레이를 다음 영상 신호의 도달에 의해 원래의 영상 신호에 대응하는 값 이상의 값으로 변화시키며;
    상기 조명 제어 수단은 상기 조명 장치의 광량 조절부를 상기 대응하는 화소를 통과하는 광량의 시간 적분 값이 서로 동일해지도록 제어하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  10. 제6항, 제7항 또는 제8항에 있어서,
    상기 영상 신호에서 비교에 의해 변화가 검출되는 경우에, 상기 영상 신호 변환 수단은 변화가 증가될수있도록 상기 영상 신호를 과도하게 강조하고 변환하여, 액정 표시부에 있는 대응하는 화소의 디스플레이를 다음 영상 신호의 도달에 의해 원래의 영상 신호에 대응하는 값 이상의 값으로 변화시키며;
    상기 조명 제어 수단은 상기 조명 장치의 광량 조절부를 응답 중과 응답 후에 상기 대응하는 화소를 통과하는 빛에 대한 시감각 값들이 서로 거의 동일해지도록 제어하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  11. 제 6항, 제7항, 제8항, 제9항 또는 제10항에 있어서,
    상기 조명 제어 수단에 의해 제어되는 상기 조명 장치의 광량은 강조와 변환 동작 후에 영상 신호를 디스플레이하는 상기 액정 표시부의 디스플레이에 따라 모든 영상 신호 레벨에서, 영상 신호 레벨에 의존하는 최적 제어의 평균값이 되도록 예비적으로 결정되는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  12. 제 6항, 제7항, 제8항, 제9항 또는 제10항에 있어서,
    상기 조명 장치의 광량 조절부의 제어는 강조와 변환 동작 후에 영상 신호를 디스플레이하는 상기 액정 표시부의 디스플레이에 따라 각 영상 레벨에 의존하는 최적값 중에서 상기 조명 장치에 의해 조명되는 영역에서 디스플레이되어질 영상 신호 레벨의 수에 따라 가중치가 부여된 평균 값이 되도록 적응할 수 있게 변화되며, 결정되는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
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