KR20030096042A - 액정 디스플레이 장치 - Google Patents

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Abstract

디스플레이를 시작하도록 미리 설정된 시점보다 특정 시간 만큼 이른 시점으로부터 액정 디스플레이 패널을 가열함으로써 액정 디스플레이 패널 상에서 영상을 디스플레이하기 시작할 때로부터 고품질의 영상을 시청자에게 디스플레이할 수 있는 액정 디스플레이 장치. 액정층 및 상기 액정층에 데이터 전압을 인가하기 위한 전극을 갖는 액정 디스플레이 패널(3) 상에서 영상을 디스플레이하기 위한 액정 디스플레이 장치는 영상 프로그램을 디스플레이하는 것을 예약하기 위한 시간 정보를 입력하는 입력 수단 및 디스플레이를 시작하도록 미리 설정된 시점 이전의 특정 시간 동안 액정 디스플레이 패널(3)을 가열하기 위한 가열 수단(4, 5)을 더 구비한다. 액정 디스플레이 패널(3)을 가열하는 기간은 작동 주변 온도에 기초하여 결정된다.

Description

액정 디스플레이 장치 {LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE}
본 발명은 액정 디스플레이(Liquid Crystal Display; LCD) 패널 상에서 영상을 디스플레이하기 위한 액정 디스플레이 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 상기 액정 디스플레이 패널 스크린 상의 영상 프로그램을 시청할 시점을 시청자들이 미리 조절할 수 있도록 하는 액정 디스플레이 장치에 관한 것이다.
최근의 더 가볍고 더 얇은 개인용 컴퓨터와 텔레비젼 수상기의 개발은 더 가볍고 더 얇은 디스플레이 장치의 개발에 의해 달성되어 왔다. 이러한 요구를 만족시키기 위해, 음극선 튜브(Cathode Ray Tube; CRT) 유형의 디스플레이 대신에, 각각 액정층 및 액정층에 데이터 전압을 인가하기 위한 전극을 갖는 액정 디스플레이패널을 사용하는 액정 디스플레이 장치와 같은 평면 패널형 디스플레이(Flat Panel type Display; FPD)가 개발되어 왔다.
액정 디스플레이는 두 개의 기판 사이에 유지된 액정에 데이터 전압을 인가하고, 상기 기판들을 통과하는 빛의 양을 제어하도록 유전체 이방성을 갖는 액정층에 인가되는 전기장의 세기를 제어함으로써 원하는 이미지를 제공할 수 있는 디스플레이 장치이다. 이렇게 구성된 액정 디스플레이는 운반 가능한 평면 패널형 디스플레이의 전형이다. 가장 일반적인 디스플레이는 스위칭 소자로서 박막 트랜지스터(Thin Film Transitor; TFT)를 사용하는 박막 트랜지스터 액정 디스플레이라고 알려져 있다.
그러나, 액정이 저온에서는 입력 신호에 대하여 매우 낮은 응답을 나타내는 온도 특성을 갖는다는 점이 잘 알려져 있다. 최근, 액정 디스플레이는 개인용 컴퓨터의 디스플레이 장치로서만 사용되는 것이 아니라, 텔레비젼 수상기의 디스플레이로서도 사용되어, 영상 프로그램의 디스플레이용으로 그 수요가 증가하고 있다. 그러나, 액정의 응답이 저온에서 감소하기 때문에, 액정 디스플레이는 그를 통해 디스플레이되는 영상 이미지의 품질이 저온 환경에서 극단적으로 떨어져 이미지의 잔상 및/또는 테일링(tailing) 등이 발생하는 결과를 초래한다.
저온에서의 액정 디스플레이의 낮은 응답 속도에 관한 위의 문제점을 해결하기 위해, 일본실용신안공개 1-140520호, 일본특허공개 3-33720호 및 일본특허공개 10-228013호는 가열 소자 또는 가열기를 구비하여, 액정 디스플레이가 정상적으로 작동할 수 있는 온도로 액정 디스플레이 패널을 강제로 가열함으로써 저온에서의액정의 응답 특성을 신속하게 개선하도록 하는 구성을 제안하고 있다.
일본실용신안공개 10-333124호는 온도 센서로부터의 신호가 액정 디스플레이 소자가 정상적으로 작동할 수 없는 온도를 가리킬 때, 백색 열 밸브(광원)에 인가되는 전압이 증가되어 액정 디스플레이 소자를 가열함으로써, 가열 와이어 소자 등과 같은 부가적인 가열기 없이 저온에서의 액정 디스플레이 소자의 응답을 개선시키는 액정 디스플레이를 개시하고 있다.
그러나, 위의 종래 기술들은 입력 영상을 디스플레이할 때, 주전원의 스위칭 후에 액정 디스플레이 패널을 가열함으로써 액정 디스플레이 상에 디스플레이되는 이미지의 열화를 막지만, 시청자들이 액정 디스플레이가 정상적인 작동 온도에 도달할 때까지 열화된 영상을 보아야만 한다는 문제점을 여전히 갖는다.
본 발명의 목적은 정확한 이미지가 디스플레이될 수 있는 온도로 액정 디스플레이 패널을 특정 시간 동안 미리 가열함으로써 액정 디스플레이 패널 상에서 영상 디스플레이를 시작하도록 미리 설정된 시점으로부터 즉시 고품질 영상 이미지를 디스플레이할 수 있는 액정 디스플레이 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 액정 디스플레이 패널 상에서 영상을 디스플레이하기 위한 액정 디스플레이 장치로서, 영상 디스플레이를 시작하도록 미리 설정된 상기 시점 전에 특정 시간 동안 액정 디스플레이 장치를 가열하기 위한 가열 수단이 제공되는 액정 디스플레이 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 액정 디스플레이 패널 상에서 영상을 디스플레이하기위한 액정 디스플레이 장치로서, 액정 디스플레이 패널을 미리 가열하기 위한 상기 특정 시간이 주변 온도에 따라 결정되는 액정 디스플레이 장치를 제공하는 것이다. 이는 가열 수단을 가동하는 시간을 최소화하는 것을 가능케 함으로써 전력 소비를 절감한다.
본 발명의 다른 목적은 액정 디스플레이 패널 상에서 영상을 디스플레이하기 위한 액정 디스플레이 장치로서, 상기 가열 수단이 액정 디스플레이 패널을 조명하기 위한 배경 광원(backlight source)인 액정 디스플레이 장치를 제공하는 것이다. 이는 가열기 등과 같은 부가적인 구성요소를 필요로 하지 않고 액정 디스플레이 패널을 가열할 수 있고, 영상을 디스플레이하기 시작할 때 배경 광원 자체의 작동을 안정화시킬 수 있다.
본 발명의 다른 목적은 액정 디스플레이 패널 상에서 영상을 디스플레이하기 위한 액정 디스플레이 장치로서, 상기 가열 수단이 액정 디스플레이 패널을 조명하기 위한 배경 광원의 일부만을 사용하는 액정 디스플레이 장치를 제공하는 것이다. 이는 배경 광원 전부를 가동하는 경우에 비해 전력 소비를 절감할 수 있다.
본 발명의 다른 목적은 액정 디스플레이 패널 상에서 영상을 디스플레이하기 위한 액정 디스플레이 장치로서, 상기 가열 수단이 상기 배경 광원의 일부만을 사용하고, 상기 배경 광원의 일부가 액정 디스플레이 패널의 하부를 조명하는 액정 디스플레이 장치를 제공하는 것이다. 이는 전력 소비를 절감하고 액정 디스플레이 패널의 전 표면을 고르게 그리고 효율적으로 가열할 수 있다.
본 발명의 다른 목적은 액정 디스플레이 패널 상에서 영상을 디스플레이하기위한 액정 디스플레이 장치로서, 스크린 디스플레이 지시자(On-Screen Display indicator)가 상기 가열 수단이 작동하고 있음을 지시하도록 제공되는 액정 디스플레이 장치를 제공하는 것이다. 이는 사용자가 가열 모드 중의 액정 디스플레이 장치의 상태를 스크린 상에서 시각적으로 인식할 수 있도록 한다.
본 발명의 다른 목적은 액정 디스플레이 장치 상에서 영상을 디스플레이하기 위한 액정 디스플레이 장치를 제공하는 것인데, 상기 액정 디스플레이 장치에는 액정 디스플레이 패널이 하나의 수직 주사 기간 후 입력 이미지 신호에 의해 결정되는 투과율에 응답하도록 하는 강화 파라미터를 보유하기 위한 저장 수단이 제공되고, 상기 강화 파라미터로 입력 이미지 신호를 강화함으로써 액정 디스플레이 패널의 광학적 응답 특성을 보상하기 위한 강화 수단이 제공되며, 액정 디스플레이 패널 상에서 영상이 디스플레이되기 시작하는 시점에 강화 파라미터가 실제로 측정되는 조건의 기준 온도에 도달할 수 있도록 하기 위해 영상 디스플레이를 시작하도록 미리 설정된 시점 이전의 특정 시간 동안 액정 디스플레이 패널을 가열하기 위한 가열 수단이 제공된다. 이는 액정 디스플레이 장치가 하나의 수직 주사 기간 후 보여지기 시작하는 시점에서 입력 이미지 신호(즉, 목표 등급 레벨 광도)에 의해 결정되는 투과율에 확실하게 응답하도록 함으로써, 디스플레이를 시작하는 시점으로부터 고품질 영상을 디스플레이하도록 한다.
본 발명의 다른 목적은 액정 디스플레이 패널 상에서 영상을 디스플레이하기 위한 액정 디스플레이 장치를 제공하는 것인데, 상기 저장 수단은 서로 다른 다수의 기준 온도 조건들 하에서 하나의 수직 주사 기간 후에 입력 이미지 신호에 의해결정되는 각 투과율에 응답하는 다수의 강화 파라미터를 보유하고, 상기 가열 수단은 액정 디스플레이 패널이 디스플레이를 시작하도록 미리 설정된 시점에서의 작동 주변 온도보다 더 높은 최저 기준 온도로 가열될 수 있도록 하기 위해 액정 디스플레이 패널에 열을 가할 수 있다. 이는 액정 디스플레이 장치를 미리 가열하는 기간을 단축함으로써, 전력 소비를 절감할 수 있다.
본 발명의 다른 목적은 액정 디스플레이 패널 상에서 영상을 디스플레이하기 위한 액정 디스플레이 장치를 제공하는 것인데, 상기 저장 수단은 현재의 수직 주사 기간의 이미지 신호 및 과거의 수직 주사 기간의 이미지 신호에 의해 특정되는 강화 파라미터를 보유하는 테이블 메모리이다. 이는 액정 디스플레이 장치가 등급 레벨 트랜지션(transition)을 갖는 어떠한 영상 이미지에 대하여도 그 액정 디스플레이 패널의 광학적 응답 특성을 확실하게 보상하도록 하여 영상의 바람직한 등급 레벨을 제공하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 디스플레이 장치의 주요 부분의 구성을 도시하는 블록도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 디스플레이 장치의 시점 조절 작동을 도시하는 흐름도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 디스플레이 장치의 시간 대 온도/응답 시간 특성을 도시하는 도면.
도 4a는 액정 디스플레이 패널 아래에 직접 배치되는 CCFT를 사용하는 배경 광원들의 위치를 도시하는 도면.
도 4b 및 도 4c는 각 액정 디스플레이 패널에 대해 측면 조명하는 CCFT를 사용하는 배경 광원들의 위치를 도시하는 도면.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 디스플레이 장치의 핵심적인 부분의 구성을 도시하는 블록도.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 디스플레이 장치를 위한 오버슈트(overshoot, OS) 테이블 메모리의 예시도.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 디스플레이 장치의 내부 온도와 기준 테이블 메모리의 내용 사이의 관계를 도시하는 도면.
도 8은 액정에 인가된 전압과 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 디스플레이 장치의 액정의 응답 사이의 관계를 도시하는 그래프.
< 도면 부호 설명 >
1 : 동조기2 : 전극 가동부
3 : 액정 디스플레이 패널4 : 배경 광원
5 : 광원 가동부6 : 원격 제어 수광부
7 : 온도 센서8 : 마이크로컴퓨터
본 발명의 실시예에 따른 액정 디스플레이 장치는 핵심적인 구성을 도시하는 블록도(도 1), 시점 조절 작동을 도시하는 흐름도(도 2) 및 본 발명의 실시예에 따른 액정 디스플레이 장치의 "시간 대 온도/응답 시간" 특성 곡선(도 3)이 나타나 있는 도 1 내지 도 3을 참조하여 아래에서 상세히 설명될 것이다. 도 4a, 4b 및 4c는 액정 디스플레이 패널 아래에 직접 배치되는 CCF(도 4a) 및 각 액정 디스플레이 패널에 대해 측면 조명하는 CCFT(도 4b 및 도 4c)를 사용하는 배경 광원들의 위치를 도시한다.
도 1을 참조하면, 도시된 실시예의 액정 디스플레이 장치는 안테나(미도시됨)로부터 수신된 텔레비젼 방송의 지정된 채널의 이미지 신호를 송출하기 위한 동조기(1) 및 상기 동조기(1)에 의해 선택되는 채널의 이미지 신호에 따라 전극을 가동하여 액정 디스플레이 패널(3)에 전압을 인가하기 위한 전극 가동부(2)를 포함한다.
상기 장치는 액정 디스플레이 패널(3) 후면에 배치되는 직접 조명 또는 측면 조명 방식의 배경 광원(4) 및 배경 광원(4)을 켜거나 끄기 위한 광원 가동부(5)를 구비한다. 배경 광원(4)은 예를 들면 형광등(CCFT) 및 발광 다이오드(LED)와 같은 다양한 종류의 광원일 수 있다.
액정 디스플레이 장치는 또한 원격 제어 수광부(6) 및 온도 센서(7)에 의해 검출되는 데이터를 통해 얻어지는 다양한 정보에 기초하여, 액정 디스플레이 장치의 원격 제어기(미도시됨), 장치 내의 온도를 검출하기 위한 온도 센서(7)(주변 작동 온도), 동조기(1)의 작동을 제어하기 위한 마이크로컴퓨터(8), 전극 가동부(2), 광원 가동부(5) 및 다른 미도시된 회로들로부터 입력 정보 신호(예를 들면, 시청 시작 시점, 종료 시점, 시청 채널)를 수신하기 위한 원격 제어 수광부(6)를 갖는다.
시청을 위해 예약되어야 할 시청 시작 시점, 종료 시점 및 텔레비젼 방송 프로그램의 채널 숫자는 텔레비젼 방송 신호에 의해 멀티플렉싱되고 전송되는 전자 프로그램 가이드(Electronic Program Guide, EPG) 정보를 이용함으로써 사용자에 의해 쉽게 미리 설정될 수 있다. 온도 센서(7)는 바람직하게는 다수의 액정 디스플레이 패널(3)의 온도를 직접 감지하도록 배치된다. 액정 디스플레이 장치 내의 서로 다른 적절한 위치에 다수의 온도 센서를 배치하는 것도 또한 가능하다.
이제 도 2 및 도 3을 참조하여, 타이머를 사용함으로써 시청될 영상을 예약(시점 조절 예약)하는 실시예의 마이크로컴퓨터(8)의 작동이 아래에서 설명될 것이다. 마이크로컴퓨터(8)는 본 발명의 가열 모드가 시점 조절 예약의 시점에서 미리 설정되었는지 그렇지 않은지를 판단한다(단계 S1). 만약 가열 모드가 미리 설정되지 않았다면, 마이크로컴퓨터(8)는 현재 시청 시작을 위해 미리 설정된 시점보다 tn 만큼 더 이른지 그렇지 않은지를 판단한다(단계 S2). 상기 시간 tn은 미리 설정되는 시간(예를 들면, 15분 또는 30분 등)인데, 이는 본 장치를 운송하기 전의 작업장에서 고정된 시간으로 미리 설정되거나 시점 조절 예약을 사용할 때 바람직한 시간으로 사용자에 의해 미리 설정될 수 있다.
시청 시작 시점보다 tn 만큼 이른 시점에 도달할 때, 마이크로컴퓨터(8)는 온도 센서(7)에 의해 그 순간 검출되는 장치의 내부 온도(T1)를 획득하고(단계 S3), 켜진 배경 광원(4)으로부터 방출된 열에 의해 액정 디스플레이 패널(3)의 온도(T1)를 액정의 정상 작동 온도(T2)로 상승시키기 위한 시간 t1이 필요한지를 결정한다(단계 S4).
마이크로컴퓨터(8)는 시간 tn과 단계 S4에서 결정되는 시간 t1을 비교한다. 만약 t1이 tn보다 크다면, 배경 광원(4)은 즉시 켜진다(단계 S5). 만약 t1이 tn보다 작다면, 마이크로컴퓨터(8)는 현재의 시점이 시청 시작 시점보다 t1 만큼 이른 시점인지 여부를 판단한다(단계 S6). 현재 시점이 시청 시작 시점보다 t1 만큼 이른 시점일 때, 마이크로컴퓨터(8)는 배경 광원(4)을 켠다(단계 S7).
그러므로, 배경 광원(4)이 시청 시작 시점 이전에 액정 디스플레이 패널(3)을 밝혀서 가열하도록 가동되어, 액정 디스플레이 패널(3)은 사용자에 의해 미리 설정되는 시청 시작 시점에서 정상 작동 온도(T2)에 확실히 도달할 수 있다. 이 가열 기간 동안, 액정 디스플레이 패널(3)의 데이터 전극에 검은 스크린을 나타내는 신호 전압을 인가함으로써 액정 디스플레이 패널 스크린 상에 아무 것도 디스플레이되지 않는다(즉, 검은 스크린이 디스플레이된다).
현재의 시점이 시청 시작 시점에 도달할 때(단계 S8), 마이크로컴퓨터(8)는 전력을 동조기(1) 및 다른 회로에 공급함으로써 액정 디스플레이 장치의 시스템의 스위치를 연결한다(단계 S9). 그러므로, 동조기(1)에 의해 선택된 시청 예약 채널의 이미지 신호가 전극 가동부(2)로 출력되어 액정 디스플레이 패널(3) 상에서 바람직한 영상 이미지를 디스플레이한다.
주변 온도가 낮은 경우에, 본 실시예에 따른 액정 디스플레이 장치는 시청자들에게 낮은 온도에서의 액정의 응답 특성 때문에 초래될 수 있는 어떠한 열화도 없는 고품질의 영상 이미지를 시청 시작 시점으로부터 제공할 수 있다. 예를 들면, 겨울의 이른 아침에 시작하는 텔레비젼 프로그램의 시청을 사용자가 프로그램한다면(매일 또는 매주 예약을 반복할 수도 있음), 사용자는 상기 장치의 가열 모드를 미리 설정하는 것만으로도 처음(시청 시작 시점)부터 예약된 프로그램을 고품질의 영상으로 즐길 수 있다.
상기 언급된 실시예에서, 가열 모드는 사용자에 의해 미리 설정된다. 대안으로서, 액정 디스플레이 장치는 사용자가 미리 설정하지 않아도 주변 온도에 따라 자동적으로 가열 모드를 실행할 수도 있다. 이 경우에, 도 1의 단계 S1은 필요하지 않고 프로세싱은 단계 S2로부터 시작된다. 마이크로컴퓨터(8)의 달력 기능을 사용함으로써, 원하는 프로그램이 예를 들면 겨울철(12월부터 2월까지)의 이른 아침(0:00 ~ 8:00 AM)에 시작되는 경우에만 단계 S2로부터 시작되도록 하는 것도 또한 가능하다.
상기 설명된 실시예에서, 열 발생 효과를 갖는 배경 광원(4)이 액정 디스플레이 패널(3)을 가열하기 위한 가열 수단으로서 사용된다. 그러나, 다양한 응용이 가능하다. 예를 들면, 액정 디스플레이 패널(3)은 다른 회로의 전력 공급원으로부터 방출되는 열에 의해 가열되거나 가열 소자로서 액정 디스플레이 패널(3) 자체의 전극들을 사용함으로써 가열될 수 있다. 가열기 등과 같은 분리된 가열 소자의 사용에 의해 액정 디스플레이 패널(3)을 가열하는 것 역시 가능하다.
그러나, 상기 설명된 실시예에서와 같이 시청 시작 시점에 앞서 미리 배경 광원(4)을 켬으로써, 시청 시작 시점에 액정의 필요한 응답 속도를 보장하는 것은 물론, 시청 시작 시점에 배경 광원(4)을 구성하는 CCFT의 작동을 안정화하는 것 역시 가능하다. CCFT는 그 벽의 온도가 약 50℃ 내지 70℃일 때 높은 휘도를 갖는 빛을 방출할 수 있다고 알려져 있다. 따라서, 배경 광원을 사용하는 가열 작동은 사용자가 프로그램의 시청을 시작하자마자 액정 디스플레이 패널의 충분히 조명된 스크린 상에서 영상 프로그램을 시청하도록 해 준다.
더욱이, 상기 설명된 실시예는 시청 시작 시점 전에 배경 광원(4)의 가열 작동에서의 전력 소비를 절감하기 위해 시청 시작 시점보다 tn 만큼 이른 시점에 가열 작동의 최소 필요 기간 t1을 결정한다. 그러나, 배경 광원(4)을 미리 결정된 고정 기간 동안 켜거나 사용자에 의해 미리 설정되는 바람직한 기간 동안 켜는 것 모두가 가능하다.
상기 설명된 실시예에서, 배경 광원(4)을 구성하는 모든 CCFT 또는 LED는 시청 시작 시점보다 tn 만큼 이른 시점에서 켜져서 액정 패널의 전체 표면을 가열한다. 대안으로서, 시청 시작 시점 이전의 가열 작동 동안 배경 광원의 CCFT의 일부분을 켜서 액정 디스플레이 패널의 온도를 상승시키기 위한 전력 소비를 더욱 절감하는 것도 또한 가능하다.
모든 CCFT 또는 LED가 액정 디스플레이 패널을 가열하기 위해 켜질 때, 액정 디스플레이 패널의 상부가 가열된 공기의 상향 흐름으로 인해 그 하부보다 더욱 빠르게 가열된다. 따라서, 시청 시작 시점 이전의 액정 디스플레이 장치의 가열 작동은 도 4a 내지 도 4c에서 도시된 바와 같은 액정 디스플레이 패널의 하부에 배치된 CCFT만을 켬으로써 수행될 수 있는데, 상기 도면에서 액정 디스플레이 패널을 가열하기 위해 가동되는 CCFT는 평행하게 되고 액정 디스플레이 패널은 점선으로 그려진다.
이 경우에, 배경 광원의 일부분만이 도 2의 흐름도의 단계 S7에서 켜지고, 전체 배경 광원은 단계 S9의 시스템의 스위치가 연결되는 시점에 켜진다. 이는 액정 디스플레이 패널의 전체 표면의 온도를 효율적으로 그리고 균일하게 상승시켜 모든 배경 광원이 켜지는 경우에 비해 장치의 가열 작동 동안의 전력 소비를 절감할 수 있다.
단계 S7의 배경 광원의 작동(가열 작동) 시, 가열 작동은 배경 광원 중의 작동 중인 CCFT 또는 LED의 수 또는 작동 중인 CCFT 또는 LED의 라인 수를 차례로 증가시킴으로써 수행될 수 있다. 이 경우에, 배경 광원의 하부 CCFT/LED는 액정 디스플레이 패널의 온도를 균일하게 상승시키기 위해 먼저 켜질 수 있다.
상기 설명된 실시예의 장치는 액정 디스플레이 패널(3)의 데이터 전극에 검은 스크린을 나타내는 신호 전압을 인가하여 시청 시작 시점까지의 가열 작동 동안검은 스크린을 디스플레이한다. 또한 프로그램을 시청하기 시작할 때까지의 시간을 나타내는 메세지 또는 기호를 스크린 상에 디스플레이하여 스크린 디스플레이(On-Screen Display, OSD)를 사용함으로써 상기 장치가 가열 모드(가열 수단이 켜진 상태)에서 작동하고 있다는 것을 지시할 수 있다.
대안으로서, 상기 장치는 스크린 이미지를 예를 들면, 검은 레벨 패턴으로부터 흰 레벨 패턴으로 변화시킬 수 있고, 액정 디스플레이 패널(3)의 가열 작동 동안 액정 디스플레이 패널(3)의 전극에 서로 다른 패턴의 데이터 전압을 교대로 인가함으로써 일정한 시간 간격에서 역전시킬 수 있다. 이 경우에, 액정 디스플레이 패널의 액정층의 분자들이 격렬하게 움직여져서, 액정의 응답 특성이 개선된다.
본 발명의 상기 설명된 실시예에서, 영상 프로그램을 시청하기 시작하는 시점은 사용자에 의해 입력되어 상기 장치의 타이머에 미리 설정된다. EPG의 정보를 사용하는 것도 또한 가능하다. 이 경우에, 상기 장치는 EPG의 정보를 사용함으로써 프로그램 시청 패턴(히스토리)을 저장하고, 상기 저장된 프로그램 시청 패턴에 기초하여 사용자가 선호하는 텔레비젼 프로그램을 추정하며, 상기 프로그램이 시작되는 시점 이전에 가열 작동을 자동적으로 수행한다. 이는 또한 사용자가 시점 조절 예약을 하지 않아도 사용자로 하여금 프로그램의 시작부터 재미있는 텔레비젼 프로그램을 고품질의 영상 이미지로 볼 수 있도록 한다.
도 5 내지 도 8을 참조하여, 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 디스플레이 장치는 아래에서 상세히 설명될 것이다. 도 5 내지 도 8에서, 먼저 설명된 실시예에서 사용되는 부분들과 유사한 부분들은 더 설명됨 없이 동일한 참조 번호 및 표시로 표시된다. 도 5는 이 실시예에 따른 액정 디스플레이 장치의 필수적인 부분의 구성을 도시하는 블록도이다. 도 6a 및 도 6b는 이 실시예에 따른 액정 디스플레이 장치를 위한 오버슈트 테이블 메모리의 예를 도시한다. 도 7은 본 실시예에 따른 액정에 인가되는 전압과 액정 디스플레이 장치의 액정의 응답 간의 관계를 도시하는 그래프이다. 도 8은 본 실시예에 따른 액정에 인가되는 전압과 액정 디스플레이 장치의 액정의 응답 간의 관계를 도시하는 그래프이다.
본 실시예에 따른 액정 디스플레이 장치는 액정의 응답 속도 문제를 개선하기 위해 현재의 프레임의 입력 이미지 신호와 이전의 프레임의 입력 이미지 신호의 조합에 따라 액정 디스플레이 패널에 현재의 프레임의 입력 이미지 신호(입력 영상 신호)에 대한 미리 결정된 등급 레벨 전압보다 높은 드라이빙 (오버슈트) 전압 또는 상기 등급 레벨 전압보다 낮은 드라이빙 (언더슈트) 전압을 인가함으로써 액정 디스플레이 패널을 가동하는 방법을 사용한다.(오버슈트 드라이빙(overshoot driving) 방법은 명세서에서 나중에 정의된다.)
도 5에서, 입력 이미지 신호의 1 프레임 기간 이전 및 이후의 등급 레벨 트랜지션에 따라 인가 가능한 전압 데이터(강화 파라미터) 및 이에 대응하는 장치의 내부 온도를 저장하는 2개의 오버슈트 테이블 메모리(ROM)(11a 및 11b)가 도시되어 있다. 참조 번호 12는 프레임 메모리(FM)를 나타내고 참조 번호 13은 프레임 메모리(12) 내에 저장된 M-1 프레임의 입력 이미지 신호(이전의 데이터)와 디스플레이될 M 프레임의 입력 이미지 신호(현재의 데이터)를 비교하는 강화부(enhancing portion)를 나타낸다. 오버슈트 테이블 메모리(ROM)(11a 및 11b)로부터의 비교 결과(등급 레벨 트랜지션)에 대응하는 강화 파라미터를 읽고 상기 강화 파라미터에 기초하여 M 프레임을 디스플레이하기 위해 필요한 강화 신호(기록될 등급 레벨 데이터)를 결정한다.
마이크로컴퓨터(18)는 오버슈트 테이블 메모리(ROM)(11a 및 11b) 중 하나를 선택하여 온도 센서(7)에 의해 감지되는 내부 온도에 따른 강화 파라미터를 변화시키기 위해 강화부(13)에 테이블 선택 제어 신호를 출력한다. 오버슈트 테이블 메모리(11a 및 11b) 내에 저장되는 강화 파라미터 레벨 1 및 레벨 2는 각각 액정 디스플레이 패널(3)의 광학적 응답 특성의 측정으로부터 미리 결정되는데, 이 값들은 서로 다른 기준 온도(T3 및 T4)가 T3 < T4인 환경에서 측정되었다.
예를 들면, 디스플레이 신호 레벨의 숫자, 즉, 디스플레이 데이터의 숫자가 8비트의 256 등급 레벨인 경우, 상기 오버슈트 테이블 메모리(ROM)는 256 등급에 대응하는 강화 파라미터(실제로 측정된 값)를 보유할 수 있다. 대안으로서, 상기 오버슈트 테이블 메모리(ROM)는 도 6a 및 도 6b에 도시된 32 등급 레벨의 간격에서9개의 대표적인 등급 레벨에 대한 강화 파라미터(실제로 측정된 값)만을 보유할 수도 있다. 이 경우에, 다른 등급 레벨에 대한 강화 신호는, 예를 들면 선형 보간법에 의해 실제로 측정된 값들로부터 각각 계산될 수 있다. 이는 오버슈트 테이블 메모리(ROM)의 용량을 절약할 수 있다.
본 실시예에 따른 액정 디스플레이 장치에서, 마이크로컴퓨터(18)는 온도 센서(7)에 의해 감지된 내부 온도(T1)가 도 7에 도시된 문턱 온도(Th)보다 낮은지 여부를 판단하여, 만약 더 낮다면 강화부(13)가 오버슈트 테이블 메모리(ROM)(11a)를 선택하여 그 내용을 참조하도록 한다. 강화부(13)는 오버슈트 테이블 메모리(ROM)(11a) 내에 저장된 강화 파라미터 레벨 1을 사용하여 입력 이미지 신호를 강화한다.
만약 온도 센서(7)에 의해 감지된 내부 온도(T1)가 문턱 온도(Th)보다 더 높다면, 마이크로컴퓨터(18)는 강화부(13)로 하여금 오버슈트 테이블 메모리(ROM)(11b)를 선택하여 그 내용을 참조하도록 한다. 강화부(13)는 오버슈트 테이블 메모리(ROM)(11b) 내에 저장된 강화 파라미터 레벨 2를 사용하여 입력 이미지 신호를 강화한다.
작동 주변 온도에 따라 액정 디스플레이 패널(3)의 광학적 응답 특성을 보상하기 위해 오버슈트 드라이빙을 수행함으로써, 액정이 도 8에서 도시된 바와 같이 하나의 프레임(예를 들면, 60Hz에서 16.7ms의 전진 주사 기간)의 기간 내에 입력 이미지 신호의 특정 투과율(목표 등급 레벨 휘도)을 획득할 수 있다. 따라서, 이미지의 목표 하프톤은 짧은 기간(1 프레임 기간) 내에 디스플레이될 수 있다.
그러나, 강화 파라미터 레벨 1과 레벨 2는 기준 온도(T3 및 T4)에서 각각 실제로 측정된 인가 가능한 전압 데이터인데, 상기 기준 온도에서의 전압의 인가는 액정이 하나의 프레임 기간 후에 입력 이미지 신호에 의해 결정되는 투과율에 응답하도록 한다. 만약 내부 온도(T1)가 기준 온도(T3 또는 T4)와 크게 다르다면, 오버슈트 테이블 메모리(ROM)(11a 및 11b) 중 하나를 사용한 강화만으로는 액정이 단지 1 프레임 기간 후에 입력 이미지 신호에 의해 결정되는 투과율에 정확하게 응답하도록 할 수 없다. 즉, 입력 이미지 신호는 정확하게 디스플레이될 수 없다.
따라서, 본 실시예의 액정 디스플레이 장치는 시청 시작 시점 이전의 특정 시간 동안 액정 디스플레이 패널(3)을 가열하여 액정 디스플레이 패널이 강화 파라미터 레벨 1 또는 레벨 2가 측정될 수 있는 환경인 기준 온도(T3 또는 T4)에 도달할 수 있도록 한다. 따라서, 본 액정 디스플레이 패널은 영상을 디스플레이한 직후 고품질의 영상을 디스플레이할 수 있다.
즉, 시청 시작 시점보다 tn 시간 만큼 이른 시점에서 온도 센서(7)에 의해 감지되는 내부 온도(T1)가 기준 온도(T3)(예를 들면, 10℃)보다 낮거나 같은 온도일 때, 마이크로컴퓨터(18)는 액정 디스플레이 패널(3)을 가열하기 위해 시청 시작 시점보다 t3 시간 만큼 이른 시점에서 배경 광원(4)을 켬으로써 기준 온도(T3)까지 액정 디스플레이 패널(3)을 가열하기 위해 필요한 기간(t3)을 결정한다.
즉, 시청 시작 시점보다 tn 시간 만큼 이른 시점에서 온도 센서(7)에 의해 감지되는 내부 온도(T1)가 기준 온도(T3)보다 높거나 기준 온도(T4)(예를 들면, 30℃)보다 낮거나 같은 온도일 때, 마이크로컴퓨터(18)는 액정 디스플레이 패널(3)을가열하기 위해 시청 시작 시점보다 t4 시간 만큼 이른 시점에서 배경 광원(4)을 켬으로써 기준 온도(T4)까지 액정 디스플레이 패널(3)을 가열하기 위해 필요한 기간(t4)을 결정한다.
따라서, 액정 디스플레이 패널(3)은 시청 시작 시점 이전에 액정 디스플레이 패널을 가열하도록 배경 광원(4)을 가동함으로써 사용자에 의해 미리 설정된 시청 시작 시점까지 기준 온도(T3 또는 T4)에 도달하도록 확실히 가열될 수 있다. 이는 액정 디스플레이 패널(3)이 주변 온도와 관계 없이 하나의 수직 주사 기간(1 프레임 기간) 직후에 입력 이미지 신호에 의해 특정되는 투과율(목표 등급 레벨 휘도)에 확실히 응답하여, 영상 프로그램을 시청하기 시작한 때로부터 고품질의 영상 이미지를 디스플레이하는 것을 가능케 한다.
상기 설명된 실시예는 상기 장치의 감지된 내부 온도에 기초하여 두 가지 온도 범위에 대응하는 서로 다른 두 종류의 강화 파라미터 레벨 1과 레벨 2를 보유하는 오버슈트 테이블 메모리(ROM)(11a 및 11b)를 선택적으로 사용하고 강화 파라미터 레벨 1 또는 레벨 2를 사용함으로써 오버슈트 드라이빙(강화)을 수행하지만, 적응성 오버슈트 드라이빙을 수행하도록 선택되는 강화 파라미터 레벨 1부터 레벨 m까지의 숫자 중 어떠한 숫자 M(M은 1 이상임)도 사용할 수도 있다.
후자의 경우에, 액정 디스플레이 패널(3)은 상기 장치의 감지된 내부 온도(T1) 및 최저 기준 온도 Tm(1 ≤m ≤M)보다 높은 온도까지 가열된다. 이는 시청 시작 시점 이전의 가열 기간을 단축시킬 수 있어서, 가열 작동의 전력 소비를 절감할 수 있다. 이는 또한 액정이 영상 프로그램 시청 시작부터 정확히 1 프레임기간 이후에 입력 이미지 신호에 의해 특정되는 투과율에 응답하도록 하여, 잔상이 남지 않는 고품질 영상을 제공한다.
냉각 팬(미도시됨)을 켜고 끄는 작동을 하고/하거나 가열기 등과 같이 분리되어 제공되는 가열 소자(미도시됨)에 의해 가열함으로써 상기 장치의 열을 적응적으로 냉각시키거나 유지함으로써 시청 시작 이후에 기준 온도(Tm)에서 상기 장치의 내부 온도를 안정화하는 것이 또한 가능하다.
상기 설명된 실시예는 2차원 행렬로 배열되는 강화 파라미터를 각각 저장하는 2개의 오버슈트 테이블 메모리(ROM)(11a 및 11b)를 사용하는데, 상기 파라미터는 현재의 프레임의 이미지 신호와 이전의 프레임의 이미지 신호에 의해 접근 가능하고, 등급 레벨 트랜지션을 갖는 어떠한 입력 영상 이미지에 대해서도 액정 디스플레이 패널의 광학적 응답 특성을 보상하기 위해 지정된 강화 파라미터를 사용함으로써 현재의 프레임 이미지 신호를 강화하며, 이로써 액정 디스플레이 패널 상에서 오차 없는 영상 디스플레이를 제공한다. 그러나, 현재의 프레임의 이미지 신호의 등급 레벨에 의해 특정되는 강화 파라미터(인가 가능한 전압 데이터)를 보유하는 1차원 테이블 메모리를 사용하는 것도 또한 가능하다.
상기 설명된 실시예에서, 서로 다른 온도 범위에 대응하는 다수의 강화 파라미터가 분리된 오버슈트 테이블 메모리(ROM) 내에 저장된다. 마이크로컴퓨터(18)로부터의 선택 제어 신호에 의해 적응적으로 참조되는 서로 다른 테이블 영역 내에 서로 다른 온도 범위를 위한 서로 다른 종류의 강화 파라미터를 저장할 수 있는 하나의 오버슈트 테이블 메모리를 사용하는 것도 또한 가능하다. 이렇게 함으로써,강화 파라미터는 선택적으로 사용되어 액정 디스플레이 패널(3)에 강화 신호를 제공한다.
더욱이, 액정 디스플레이 패널(3)의 광학적 응답 특성을 보상하기 위해 입력 이미지 신호를 강화하는 것은 또한 상기 장치의 각 온도에 대한 강화 파라미터로서 준비된 트랜지션 이전 및 이후의 다양한 표본 등급 레벨로, 예를 들면 2차원 함수(pre, cur)를 사용함으로써 수행될 수 있다.
본 발명에 따른 액정 디스플레이 장치는 위에서 설명된 바와 같이 구성되어 예약된 시청 시작 시점보다 특정 시간 만큼 이른 시점으로부터 액정 디스플레이 패널을 가열하여 액정 디스플레이 패널이 입력 이미지가 시청 시작 시점에서 오차 없이 디스플레이될 수 있는 온도에 도달하도록 할 수 있다. 액정 디스플레이 장치는 시청을 시작할 때부터 액정 디스플레이 패널 상에서 고품질의 영상을 사용자에게 디스플레이할 수 있다.

Claims (9)

  1. 액정 디스플레이 패널 상에서 영상을 디스플레이하기 위한 액정 디스플레이 장치로서, 영상 프로그램을 시청하기 시작하도록 미리 설정된 시점보다 이른 특정 시간 동안 액정 디스플레이 패널(3)을 가열하기 위한 가열 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 특정 시간이 작동 주변 온도에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는 장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 가열 수단이 액정 디스플레이 패널(3)을 조명하기 위한 배경 광원(4)인 것을 특징으로 하는 장치.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 배경 광원(4)의 일부분만이 가열 수단으로서 사용되는 것을 특징으로 하는 장치.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 가열 수단으로서 사용되는 배경 광원(4)의 일부분이 상기 액정 디스플레이 패널(3)의 하부에 해당하는 것을 특징으로 하는 장치.
  6. 제 3 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 가열 수단이 액정 디스플레이 패널(3)을 가열하기 위해 가동되는 것을 지시하는 지시자가 스크린 디스플레이(On-Screen Display, OSD)로서 디스플레이되는 것을 특징으로 하는 장치.
  7. 액정 디스플레이 패널(3) 상에서 영상을 디스플레이하기 위한 액정 디스플레이 장치로서,
    상기 액정 디스플레이 패널(3)이 하나의 수직 주사 기간 후 입력 영상 신호에 의해 결정되는 투과율에 응답하도록 하는 강화 파라미터를 저장하기 위한 저장 수단;
    상기 강화 파라미터로 입력 영상 신호를 강화하여 액정 디스플레이 패널(3)의 광학적 응답 특성을 보상하기 위한 강화 수단; 및
    액정 디스플레이 패널 상에서 영상이 디스플레이되기 시작하도록 미리 설정된 시점보다 이른 특정 시간 동안 상기 액정 디스플레이 패널(3)을 가열하여 상기 액정 디스플레이 패널(3)이 시청 시작 시점으로 미리 설정된 시점에서 상기 강화 파라미터가 실제로 측정되는 주변의 기준 온도 이상의 온도에 도달하도록 하기 위한 가열 수단
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 저장 수단이 다수의 서로 다른 기준 온도에서 상기 액정 디스플레이 패널(3)이 하나의 수직 주사 기간 후 입력 영상 신호에 의해 결정되는 투과율에 응답하도록 하는 다수의 강화 파라미터들을 보유하고,
    상기 가열 수단이 상기 액정 디스플레이 패널(3)을 시청 시작을 위해 미리 설정된 시점에서의 작동 주변 온도보다 더 높은 기준 온도 중 가장 낮은 온도와 동일한 온도로 가열하는 것을 특징으로 하는 장치.
  9. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서, 상기 저장 수단이 현재의 수직 주사 기간의 영상 신호 및 이전의 수직 주사 기간의 영상 신호에 의해 결정되는 강화 파라미터를 저장하는 테이블 메모리인 것을 특징으로 하는 장치.
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