KR20050006144A - 액정 표시 장치 - Google Patents

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Abstract

적어도 1 수직 표시 기간 전후의 계조 천이의 조합에 따라, 입력 화상 데이터에 대하여 액정 표시 패널(4)의 광학 응답 특성을 보상하는 기입 계조 데이터를 결정하기 위한 기입 계조 결정 수단(2, 3)과, 적어도 1 수직 표시 기간 전후의 계조 천이의 조합에 따라, 입력 화상 데이터에 대하여 액정 표시 패널의 1 수직 표시 기간 경과 후의 도달 계조 데이터를 출력하는 도달 계조 결정 수단(5, 6)을 구비하고, 상기 기입 계조 결정 수단(2, 3)은, 상기 도달 계조 결정 수단(5, 6)으로부터 출력되는 1 수직 표시 기간 전의 입력 화상 데이터에 대응한 상기 액정 표시 패널(4)의 도달 계조 데이터와, 현 수직 표시 기간의 입력 화상 데이터에 기초하여, 상기 액정 표시 패널(4)에 공급하는 기입 계조 데이터를 결정한다. 이렇게 하여, 1 수직 표시 기간 전후에 어떠한 계조 천이가 발생해도, 실제로 수직 표시 기간 내에서 도달하는 계조를 이용하여, 액정 표시 패널의 오버 슈트 구동을 행함으로써, 어떠한 계조 천이를 갖는 동화상에 대해서도 정확하게 잔상의 발생을 억제함과 함께, 중간조를 정확하게 표시하는 것이 가능하게 된다.

Description

액정 표시 장치{LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE}
근래, 퍼스널 컴퓨터나 텔레비전 수신기 등의 경량화, 박형화에 따라 디스플레이 장치도 경량화, 박형화가 요구되고 있으며, 이러한 요구에 따라 음극선관(CRT) 대신에 액정 표시 장치(LCD)와 같은 플랫 패널형 디스플레이가 개발되고 있다.
LCD는 2개의 기판 사이에 주입되어 있는 이방성 유전율을 갖는 액정층에 전계를 인가하고, 이 전계의 강도를 조절하여 기판을 투과하는 광의 양을 조절함으로써 원하는 화상 신호를 얻는 표시 장치이다. 이러한 LCD는 휴대가 간편한 플랫 패널형 디스플레이 중 대표적인 것이며, 이 중에서도 박막 트랜지스터(TFT)를 스위칭 소자로서 이용한 TFT LCD가 주로 이용되고 있다.
최근에는, TFT LCD가 컴퓨터의 디스플레이 장치뿐만 아니라, 텔레비전 수신기의 디스플레이 장치로서 널리 이용되기 때문에, 동화상을 구현할 필요가 증가하여 왔다. 그러나, 종래의 TFT LCD는 응답 속도가 느리기 때문에 동화상을 구현하는 것은 어렵다는 단점이 있었다.
이러한 액정의 응답 속도의 문제를 개선하기 위해, 1 프레임 전의 입력 화상 데이터와 현 프레임의 입력 화상 데이터의 조합에 따라, 미리 결정된 현 프레임의 입력 화상 데이터에 대한 계조 전압보다 높은(오버 슈트된) 구동 전압 혹은 보다 낮은(언더 슈트된) 구동 전압을 액정 표시 패널에 공급하는 액정 구동 방법이 알려져 있다. 이하, 본원 명세서에서는, 이 구동 방식을 오버 슈트 구동이라고 정의한다.
종래의 오버 슈트 구동 회로의 개략 구성을 도 7에 도시한다. 즉, 이들로부터 표시하는 N 번째의 프레임의 입력 화상 데이터(Current Data)와, 프레임 메모리(1)에 보존된 N-1번째의 프레임의 입력 화상 데이터(Previous Data)를 기입 계조 결정부(2)에 읽어내고, 양 데이터의 계조 천이 패턴과 N 번째의 프레임의 입력 화상 데이터를, 외부 메모리에 보존한 OS 테이블 메모리(인가 전압 데이터 일람표 : 3)와 대조하고, 대조하여 발견한 인가 전압 데이터에 기초하여, N 번째의 프레임의 화상 표시에 필요한 기입 계조 데이터를 결정하여, 액정 표시 패널(4)에 공급한다.
일반적으로 액정 표시 패널에서는, 임의의 중간조로부터 다른 중간조로 변경시키는 시간이 길어, 중간조를 1 프레임 기간(예를 들면 60Hz의 프로그레시브 스캔인 경우에는 16.7msec) 내에 표시할 수 없으므로, 잔상이 발생할 뿐만 아니라, 중간조를 정확하게 표시할 수 없다는 과제가 있었지만, 상술한 오버 슈트 구동을 이용함으로써, 도 8에 도시한 바와 같이, 목표의 중간조를 단시간(1 프레임 기간 내)에 표시하는 것이 가능하게 된다.
여기서, 상술한 바와 같은 오버 슈트 구동 방법에서는, 모든 계조 천이에 대하여 액정 표시 패널이 1 프레임 기간 경과 후에 목표 계조에 도달 가능한 것이 전제로 되어 있기 때문에, Previous Data로서 1 프레임 전의 입력 화상 데이터를, 그대로 기입 계조 결정부(2)에 입력하고 있다. 그러나, 액정의 응답 특성이 나쁠 때나, 혹은 데이터수가 8 비트의 256 계조인 경우, 1 프레임 전의 화상 데이터의 계조 레벨이 0으로서, 중간조로 천이할 때에 현재 프레임의 화상 데이터의 계조 레벨이 액정의 응답성을 충분히 보상할 수 없다는 문제가 있었다.
이러한 문제에 대하여, 예를 들면 일본 특개평7-20828호 공보에는, 도 9에 도시한 바와 같은 액정 표시 장치가 제안되어 있다. 이 액정 표시 장치에서는, 입력 화상 신호 Xn에 대하여, 액정의 인가 전압에 대한 투과율 응답 특성을 보상하기 위한 처리를 실시하는 신호 처리부(11)와, 이 신호 처리부(11)의 출력 Zn에 대하여 액정의 전압 응답 특성을 근사(近似)한 저역 통과 처리를 실시하고, 그 출력 신호 Yn-1을 대응하는 액정의 응답 전압의 예측값으로서 신호 처리부(2)에 피드백하기 위한 응답 예측부(12)를 구비하고 있다.
상기 응답 예측부(12)는, 계수 α가 전압 레벨에 의해 변화되는 저역 통과 필터(LPF)군으로서, 액정의 응답 특성을 근사하고 있다. 이에 의해, 실제의 1 필드 전의 액정의 응답 전압이 LPF 출력으로서 근사될 수 있기 때문에, 이 전압을 다음 필드에서의 초기 전압(Previous Data)으로 함으로써, 액정의 광학 응답 특성을 더 충실히 보상하는 것을 가능하게 한다.
상술한 종래의 일본 특개평7-20828호 공보에 기재된 액정 표시 장치인 경우,전압 레벨 의존형의 LPF 군에 의해 액정의 응답 특성을 근사함으로써, 실제의 1 필드 후의 액정의 응답 전압(표시 계조)을 구하고 있지만, 일반적인 액정 표시 패널에서는, 예를 들면 도 10으로부터도 이해할 수 있듯이, 변화(천이) 전의 계조와 변화(천이) 후의 계조와의 조합에 의해 불규칙한 응답 특성을 나타내고, 특정한 계조간 천이에서는 극단적으로 응답 속도가 느려지는 것이 알려져 있다.
즉, 일본 특개평7-20828호 공보에 기재한 바와 같이, 전압 레벨 의존형의 LPF 군에 의해 액정의 응답 특성을 근사하는 것으로는, 모든 계조 천이 패턴에 대한 정확한 1 수직 표시 기간 경과 후의 도달 계조를 얻을 수 없으며, 여전히 중간조 표시를 포함하는 동화상에 대한 액정의 응답성, 충실성을 충분히 보상할 수 없다는 문제가 있다.
본 발명은, 상기 과제를 감안하여 이루어진 것으로, 1 수직 표시 기간 전후에 어떠한 계조 천이가 발생해도, 즉 1 수직 표시 기간 내에서 목표 계조에 미도달할 때에도, 그 1 수직 표시 기간 내에서의 실제의 도달 계조를 이용하여 오버 슈트 구동을 행함으로써, 어떠한 계조 천이 패턴을 갖는 동화상에 대해서도 정확하게 잔상의 발생을 억제함과 함께, 중간조를 정확하게 표시하는 것이 가능한 액정 표시 장치를 제공하는 것이다.
본 발명은, 액정 표시 패널을 이용하여 화상을 표시하는 액정 표시 장치에 관한 것으로, 특히 액정 표시 패널의 계조 변화에 대한 응답 속도를 향상시킬 수 있는 액정 표시 장치에 관한 것이다.
도 1은 본 발명의 액정 표시 장치의 제1 실시예에서의 주요부 개략 구성을 도시하는 기능 블록도.
도 2는 어떤 계조 천이 패턴에서의 액정 표시 패널의 스텝 응답 특성을 도시하는 설명도.
도 3은 본 발명의 액정 표시 장치의 제1 실시예에서의 OS 테이블의 내용예를 도시하는 개략 설명도.
도 4는 본 발명의 액정 표시 장치의 제2 실시예에서의 주요부 개략 구성을 도시하는 기능 블록도.
도 5는 본 발명의 액정 표시 장치의 제3 실시예에서의 주요부 개략 구성을 도시하는 기능 블록도.
도 6은 본 발명의 액정 표시 장치의 제3 실시예에서의 장치 내 온도와 참조 테이블 메모리와의 관계예를 도시하는 설명도.
도 7은 종래의 액정 표시 장치에서의 주요부 개략 구성을 도시하는 기능 블록도.
도 8은 액정에 가하는 전압과 액정의 응답과의 관계를 도시하는 설명도.
도 9는 종래의 다른 액정 표시 장치에서의 주요부 개략 구성을 도시하는 기능 블록도.
도 10은 액정 표시 패널에서의 계조 천이와 응답 시간과의 관계를 도시하는 설명도.
본원의 제1 발명은, 액정 표시 패널을 이용하여 화상을 표시하는 액정 표시 장치에서, 적어도 1 수직 표시 기간 전후의 계조 천이의 조합에 따라, 입력 화상 데이터에 대하여 상기 액정 표시 패널의 광학 응답 특성을 보상하는 기입 계조 데이터를 결정하기 위한 기입 계조 결정 수단과, 적어도 1 수직 표시 기간 전후의 계조 천이의 조합에 따라, 입력 화상 데이터에 대하여 상기 액정 표시 패널의 1 수직 표시 기간 경과 후의 도달 계조 데이터를 출력하는 도달 계조 결정 수단을 구비하고, 상기 기입 계조 결정 수단이, 상기 도달 계조 결정 수단으로부터 출력되는 1 수직 표시 기간 전의 입력 화상 데이터에 대응한 상기 액정 표시 패널의 도달 계조 데이터와, 현 수직 표시 기간의 입력 화상 데이터에 기초하여, 상기 액정 표시 패널에 공급하는 기입 계조 데이터를 결정하는 것을 특징으로 한다.
본원의 제2 발명은, 상기 도달 계조 결정 수단이, 상기 액정 표시 패널의 광학 응답 특성의 실측값으로부터 구해지는, 상기 액정 표시 패널의 1 수직 표시 기간 경과 후의 도달 계조 휘도를 나타내는 도달 계조 파라미터를 기억하고 있는 테이블 메모리를 참조하여, 상기 입력 화상 데이터에 대응한 상기 액정 표시 패널의 1 수직 표시 기간 경과 후의 도달 계조 데이터를 결정하는 것을 특징으로 한다.
본원의 제3 발명은, 상기 테이블 메모리가, 1 수직 표시 기간 전의 화상 데이터에 대응한 상기 액정 표시 패널의 도달 계조 데이터와 현 수직 표시 기간의 입력 화상 데이터로부터 지정되는 도달 계조 파라미터를 저장한 것인 것을 특징으로 한다.
본원의 제4 발명은, 상기 도달 계조 결정 수단이, 상기 액정 표시 패널의 광학 응답 특성의 실측값으로부터 구해지는, 상기 액정 표시 패널의 1 수직 표시 기간 경과 후의 도달 계조 휘도를 나타내는 함수를 이용하여, 상기 입력 화상 데이터에 대응한 상기 액정 표시 패널의 1 수직 표시 기간 경과 후의 도달 계조 데이터를결정하는 것을 특징으로 한다.
본원의 제5 발명은, 장치 내 온도를 검출하는 온도 검출 수단을 설치하고, 상기 도달 계조 결정 수단이, 상기 검출된 장치 내 온도에 기초하여, 상기 입력 화상 데이터에 대응한 상기 액정 표시 패널의 1 수직 표시 기간 경과 후의 도달 계조 데이터를 결정하는 것을 특징으로 한다.
본원의 제6 발명은, 상기 기입 계조 결정 수단이, 상기 검출된 장치 내 온도에 기초하여, 상기 액정 표시 패널의 광학 응답 특성을 보상하는 기입 계조 데이터를 결정하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 액정 표시 장치에서는, 1 수직 표시 기간 전의 입력 화상 데이터에 의해 얻어지는, 액정 표시 패널의 1 수직 표시 기간 경과 후의 실제의 도달 계조 휘도를 나타내는 도달 계조 데이터를 구하고, 이것을 Previous Data로서 참조하여, 현 수직 표시 기간의 입력 화상 데이터(Current Data)에 대하여 오버 슈트 구동을 행하기 때문에, 1 수직 표시 기간 경과 후에 액정 표시 패널을 정확하게 입력 화상 데이터가 결정하는 계조 휘도에 응답시키는 것이 가능해지고, 어떠한 계조 천이를 갖는 동화상에 대해서도 정확하게 잔상의 발생을 억제함과 함께, 중간조를 정확하게 표시할 수 있다.
이하, 본 발명의 액정 표시 장치의 제1 실시예를, 도 1 내지 도 3과 함께 상세히 설명하지만, 상기 종래예와 동일 부분에는 동일 부호를 붙이고, 그 설명은 생략한다. 여기서, 도 1은 본 실시예의 액정 표시 장치에서의 주요부 개략 구성을도시하는 블록도이고, 도 2는 임의의 계조 천이 패턴에 대한 액정 표시 패널의 스텝 응답 특성을 도시하는 설명도이고, 도 3은 본 실시예의 액정 표시 장치에서의 OS 테이블의 내용예를 도시하는 개략 설명도이다.
본 실시예의 액정 표시 장치에서는, 도 1에 도시한 바와 같이, 프레임 메모리(1)의 출력(Previous Data)과 입력 화상 데이터(Current Data)를 입력하고, 도달 계조 테이블 메모리(ROM : 6)를 참조하여, 입력 화상 데이터에 대하여 액정 표시 패널(4)의 광학 응답 특성으로부터 얻어지는 1 프레임 기간(16.7msec) 경과 후의 도달 계조 데이터를 결정하여, 프레임 메모리(1)에 출력하는 도달 계조 결정부(5)를 설치하고 있다. 또한, 순차적으로 주사되어 있는 입력 화상 데이터이면, 1 프레임 기간=16.7msec에 한정되지 않는 것은 물론이다.
또한, 기입 계조 결정부(2)는, 프레임 메모리(1)에 저장되어 있는 1 프레임 전의 입력 화상 데이터에 대응한 액정 표시 패널(4)의 도달 계조 데이터를 Previous Data로서 입력하고, 현 프레임의 입력 화상 데이터(Current Data)와의 계조 천이의 조합에 따라, 액정 표시 패널(4)의 광학 응답 특성을 보상하는 기입 계조 데이터를 결정한다. 즉, 1 프레임 기간(16.7msec) 경과 후에 액정 표시 패널(4)이 현 프레임의 화상 데이터에 의해 정해지는 계조 휘도에 응답하는 것이 가능한 기입 계조 데이터를 구하고, 이것을 액정 표시 패널(4)에 공급한다.
예를 들면, 도 2에 도시한 바와 같은 스텝 응답 특성을 갖는 액정 표시 패널에 대하여, 오버 슈트 구동을 행해도 1 프레임 기간(16.7msec) 내에서 화상 데이터가 결정하는 목표 계조 #A에 도달하지 않는 경우, 도 7과 함께 상술한 종래예에서는, Previous Data로서 1 프레임 전의 화상 데이터가 결정하는 목표 계조 #A를 참조하여, 1 프레임 기간 경과 후에 액정이 현 프레임의 화상 데이터(Current Data)가 결정하는 목표 계조 #B에 도달하기 위한 기입 계조 데이터를 구하는데 대하여, 본 실시예에서는, 실제의 1 프레임 기간 경과 후의 도달 계조 #A'를 Previous Data로서 참조하여, 1 프레임 기간 경과 후에 액정이 현 프레임의 화상 데이터(Current Data)가 결정하는 목표 계조 #B에 도달하기 위한 기입 계조 데이터를 구하고 있다.
즉, 상술한 다양한 요인에 의해, 전 프레임의 화상 데이터가 결정하는 목표 계조 #A에 1 프레임 기간 내에서 액정 표시 패널이 응답하지 않는 경우에도, 본 실시예에서는, 실제의 도달 계조 #A'를 이용하여 현 프레임의 화상 데이터에 대한 오버 슈트량(기입 계조 데이터)을 결정하고 있으므로, 1 프레임 기간 경과 후에 액정 표시 패널을 확실하게 현 프레임의 화상 데이터가 결정하는 목표 계조 #B에 응답시키는 것이 가능하다.
액정 표시 패널(4)에서는, 기입 계조 결정부(2)에 의해 결정된 기입 계조 데이터에 대응한 계조 구동 전압을 액정층에 인가하여 원하는 화상을 표시한다. 또한, 본 실시예에서는, 기입 계조 결정부(2)와 OS 테이블 메모리(3)에 의해 기입 계조 결정 수단을 구성하고, 도달 계조 결정부(5)와 도달 계조 테이블 메모리(6)에 의해 도달 계조 결정 수단을 구성하고 있다.
여기서, 표시 신호 레벨수, 즉 표시 데이터수가 8 비트의 256 계조인 경우, OS 테이블 메모리(ROM: 3)에는, 도 3에 도시한 바와 같이, 모든 계조 천이 패턴에 대한 기입 계조 데이터(오버 슈트량)가 256×256의 매트릭스 형상으로 기억되어 있다. 이 OS 테이블 메모리(3)에 저장되는 오버 슈트량은, 해당 장치에서 이용되는 액정 표시 패널(4)의 광학 응답 특성의 실측값으로부터 얻어지는 것으로, 현 프레임의 화상 데이터의 계조 레벨과 1 프레임 전의 화상 데이터의 계조 레벨과의 조합에 따라 정해진 값이다.
또한, 도달 계조 테이블 메모리(ROM : 6)에는, 도 3에 도시한 OS 테이블 메모리(3)와 마찬가지로, 1 프레임 기간 전후의 계조 천이의 조합마다 얻어지는, 입력 화상 데이터(Current Data)에 의한 액정 표시 패널(4)의 1 프레임 기간(16.7msec) 경과 후의 도달 계조 데이터가 256×256의 매트릭스 형상으로 기억되어 있다. 이 값은, 해당 장치에서 이용되는 액정 표시 패널(4)의 광학 응답 특성의 실측값, 즉 각 계조 천이 패턴마다 실측된, 액정 표시 패널(4)의 1 프레임 기간 경과 후의 실제의 도달 계조 휘도에 기초하여 정해져 있다.
또한, 상술한 OS 테이블 메모리(3) 및 도달 계조 테이블 메모리(6)에서는, 256×256의 모든 계조 천이 패턴에 대하여, 기입 계조 데이터, 도달 계조 데이터를 기억하도록 하고 있지만, 균일하거나 혹은 불균일하게 배열된 대표점(대표 계조 천이 패턴)에서의 변환 파라미터(실측값)만을 기억해 두고, 그 밖의 계조 천이 패턴에 대해서는, 상기 변환 파라미터(실측값)로부터의 계산에 의해 구해지도록 해도 된다.
예를 들면 64 계조마다의 대표 계조 천이 패턴에 대한 변환 파라미터(실측값)만을 5×5의 매트릭스 형상으로 기억해 두고, 그 밖의 계조 천이 패턴에 대해서는, 상기 변환 파라미터(실측값)에 선형 보간 등의 연산을 실시하는 것에 의해, 액정 표시 패널(4)의 광학 응답 특성을 보상하는 기입 계조 데이터(오버 슈트량), 1 프레임 기간 경과 후에 액정 표시 패널(4)이 실제로 도달하는 계조 휘도에 대응한 도달 계조 데이터를 구하도록 해도 된다.
본 실시예의 액정 표시 장치는, 상술한 바와 같은 구성으로 하고 있으므로, 어떠한 계조 천이를 갖는 입력 화상에 대해서도, 1 프레임 전의 입력 화상 데이터에 의해 실제로 액정 표시 패널(4)이 1 프레임 기간 경과 후에 도달하는 계조 레벨에 대응한 도달 계조 데이터를 Previous Data로서 프레임 메모리(1)에 기억시킬 수 있다. 이 도달 계조 데이터는, 해당 장치의 액정 표시 패널(4)에서의 실측값(계조 휘도)에 기초한 것이며, 또한 모든 계조 천이 패턴을 망라하고 있으므로, 실제의 액정 표시 패널(4)의 광학 응답 특성에 의거한 정확한 Previous Data를 얻는 것이 가능하다.
그리고, 기입 계조 결정부(2)에서는, 프레임 메모리(1)로부터 출력되는, 1 프레임 전의 입력 화상 데이터에 대응한 액정 표시 패널(4)의 도달 계조 데이터와, 현 프레임의 입력 화상 데이터에 기초하여, 상기 액정 표시 패널(4)이 1 프레임 기간 경과 후에 현 프레임의 입력 화상 데이터가 결정하는 계조 휘도에 응답하는 기입 계조 데이터를 결정하고 있으므로, 어떠한 계조 천이를 갖는 동화상에 대해서도 정확하게 액정 표시 패널(4)의 광학 응답 특성을 보상하여, 잔상의 발생을 억제함과 함께, 중간조를 정확하게 표시하는 것이 가능한 오버 슈트 구동을 행할 수 있다.
이어서, 본 발명의 액정 표시 장치의 제2 실시예에 대하여, 도 4와 함께 상세히 설명하지만, 상술한 제1 실시예와 동일 부분에는 동일 부호를 붙이고, 그 설명은 생략한다. 여기서, 도 4는 본 실시예의 액정 표시 장치에서의 주요부 개략 구성을 도시하는 블록도이다.
액정 표시 패널(4)의 광학 응답 특성은, 액정의 배향 모드나 액정 재료에 전계를 인가하기 위한 전극 구조 등에 따라 변화한다. 따라서, 본 실시예의 액정 표시 장치에서는, 도 4에 도시한 바와 같이, 해당 액정 표시 패널(4)의 광학 응답 특성을, 천이 전의 계조와 천이 후의 계조를 변수로 하는 2차원 함수 f(pre, cur)로 나타내고, 상기 제1 실시예의 도달 계조 테이블 메모리(6) 대신에, 2차원 함수 f(pre, cur)의 연산을 실행하는 연산부(7)를 구비하고 있다. 이 2차원 함수 f(pre, cur)는 액정 표시 패널(4)의 광학 응답 특성의 실측값으로부터 구해지는, 상기 액정 표시 패널(4)의 1 프레임 기간 경과 후의 도달 계조 휘도를 나타내는 함수이다.
도달 계조 결정부(5)는, 이 연산부(7)에 의한 2차원 함수 f(pre, cur)의 연산 결과로부터, 입력 화상 데이터(Current Data)에 대한 액정 표시 패널의 1 프레임 기간 경과 후의 실제의 도달 계조 데이터를 구하고, Previous Data로서 프레임 메모리(1)에 출력한다. 즉, 본 실시예에서는, 도달 계조 결정부(5)와 연산부(7)에 의해 도달 계조 결정 수단을 구성하고 있다.
따라서, 1 프레임 기간 경과 후의 액정 표시 패널(4)의 도달 계조 휘도의 실측값으로부터 구해지는 도달 계조 파라미터를 기억하고 있는 도달 계조 테이블(6)을 갖는 상기 제1 실시예와 마찬가지로, 어떠한 계조 천이를 갖는 입력 화상에 대해서도, 1 프레임 전의 입력 화상 데이터에 의해 액정 표시 패널(4)이 실제로 1 프레임 기간 경과 후에 도달하는 계조 휘도 레벨에 대응한 도달 계조 데이터를 Previous Data로서 프레임 메모리(1)에 기억시킬 수 있으므로, 실제의 액정 표시 패널(4)의 광학 응답 특성에 의거한 정확한 Previous Data를 얻는 것이 가능하다.
그리고, 기입 계조 결정부(2)에서는, 프레임 메모리(1)로부터 출력되는, 1 프레임 전의 입력 화상 데이터에 대응한 액정 표시 패널(4)의 도달 계조 데이터와, 현 프레임의 입력 화상 데이터에 기초하여, 상기 액정 표시 패널(4)이 1 프레임 기간 경과 후에 현 프레임의 입력 화상 데이터가 결정하는 계조 휘도에 응답하는 기입 계조 데이터를 결정하므로, 어떠한 계조 천이를 갖는 동화상에 대해서도 액정 표시 패널(4)의 광학 응답 특성을 보상하여, 정확하게 잔상의 발생을 억제함과 함께, 중간조를 정확하게 표시하는 것이 가능한 오버 슈트 구동을 행할 수 있다.
계속해서, 본 발명의 액정 표시 장치의 제3 실시예에 대하여, 도 5 및 도 6과 함께 상세히 설명하지만, 상술한 제1 실시예와 동일 부분에는 동일 부호를 붙이고, 그 설명은 생략한다. 여기서, 도 5는 본 실시예의 액정 표시 장치에서의 주요부 개략 구성을 도시하는 블록도이고, 도 6은 본 실시예의 액정 표시 장치에서의 장치 내 온도와 참조 테이블 메모리와의 관계예를 도시하는 설명도이다.
액정의 응답 속도는 온도 의존성이 매우 크고, 특히 저온 시의 입력 신호에 대한 추종성이 극단적으로 나빠져, 응답 시간이 증대하는 것이 알려져 있다. 즉, 입력 화상 데이터에 의해 액정 표시 패널이 1 프레임 기간 경과 후에 도달하는 계조 휘도는, 해당 액정 표시 패널의 온도에 따라서도 변화한다.
따라서, 본 실시예의 액정 표시 장치에서는, 도 5에 도시한 바와 같이, 복수의 장치 내 온도에 대응한 OS 파라미터를 저장하고 있는 OS 테이블 메모리(ROM : 3a∼3c)와, 복수의 장치 내 온도에 대응한 도달 계조 파라미터를 저장하고 있는 도달 계조 테이블 메모리(ROM : 6a∼6c)를 구비함과 함께, 해당 장치 내의 온도를 검출하는 온도 센서(8)와, 해당 온도 센서(8)에 의해 검출된 장치 내 온도에 따라, OS 테이블 메모리(3a∼3c) 및 도달 계조 테이블 메모리(6a∼6c) 각각 중 어느 하나를 전환하여 선택하기 위한 제어 CPU(9)를 구비하고 있다.
여기서, OS 테이블 메모리(3a∼3c)에 저장되어 있는 OS 파라미터 LEVEL1∼LEVEL3은 각각 기준 온도 T1, T2, T3(T1<T2<T3)의 환경 하에서의, 액정 표시 패널(4)의 광학 응답 특성의 실측값으로부터 미리 얻어지는 것으로, 마찬가지로, 도달 계조 테이블 메모리(6a∼6c)에 저장되어 있는 도달 계조 파라미터 LEVEL1∼LEVEL3은 각각 기준 온도 T1, T2, T3(T1<T2<T3)의 환경 하에서의, 액정 표시 패널(4)의 광학 응답 특성의 실측값으로부터 미리 얻어지는 것이다.
또한, 제어 CPU(9)는, 온도 센서(8)에 의한 온도 검출 데이터를, 미리 정해진 소정의 임계값 온도 데이터값 Th1, Th2와 비교하고, 이 비교 결과에 기초하여, OS 테이블 메모리(3a∼3c) 중 어느 하나를 선택하고, OS 파라미터 LEVEL1∼LEVEL3을 전환함과 함께, 도달 계조 OS 테이블 메모리(6a∼6c) 중 어느 하나를 선택하고, 도달 계조 파라미터 LEVEL1∼LEVEL3을 전환하기 위한 전환 제어 신호를 생성하여 출력한다.
또한, 온도 센서(8)는, 가능한 한 액정 표시 패널(4)의 온도를 검출 가능하게 설치되는 것이 바람직하고, 또한 하나뿐만 아니라 복수개를 각각 장치 내의 서로 다른 위치에 설치해도 된다.
여기서는, 예를 들면 도 6에 도시한 바와 같이, 온도 센서(8)에 의해 검출된 장치 내 온도가 임계값 온도 Th1(=10℃) 이하이면, 제어 CPU(9)는 기입 계조 결정부(2)에 대하여, OS 테이블 메모리(3a)를 선택하여 참조하도록 지시한다. 이에 의해, 기입 계조 결정부(2)는 OS 테이블 메모리(3a)에 저장되어 있는 OS 파라미터 LEVEL1을 이용하여, 1 프레임 기간 전후의 계조 천이로부터 입력 화상 데이터에 대응한 기입 계조 데이터를 구하여, 액정 표시 패널(4)에 공급한다.
동시에, 제어 CPU(9)는 도달 계조 결정부(5)에 대하여, 도달 계조 테이블 메모리(6a)를 선택하여 참조하도록 지시한다. 이에 의해, 도달 계조 결정부(5)는 도달 계조 테이블 메모리(6a)에 저장되어 있는 도달 계조 파라미터 LEVEL1을 이용하여, 1 프레임 기간 전후의 계조 천이로부터 입력 화상 데이터에 대응한 도달 계조 데이터를 구하여, 프레임 메모리(1)에 출력한다.
또한, 온도 센서(8)에 의해 검출된 장치 내 온도가 임계값 온도 Th1(=10℃)보다 크고 또한 임계값 온도 Th2(=30℃) 이하이면, 제어 CPU(9)는 기입 계조 결정부(2)에 대하여, OS 테이블 메모리(3b)를 선택하여 참조하도록 지시한다. 이에 의해, 기입 계조 결정부(2)는 OS 테이블 메모리(3b)에 저장되어 있는 OS 파라미터 LEVEL2를 이용하여, 1 프레임 기간 전후의 계조 천이로부터 입력 화상 데이터에 대응한 기입 계조 데이터를 구하고, 액정 표시 패널(4)에 공급한다.
동시에, 제어 CPU(9)는 도달 계조 결정부(5)에 대하여, 도달 계조 테이블 메모리(6b)를 선택하여 참조하도록 지시한다. 이에 의해, 도달 계조 결정부(5)는 도달 계조 테이블 메모리(6b)에 저장되어 있는 도달 계조 파라미터 LEVEL2를 이용하여, 1 프레임 기간 전후의 계조 천이로부터 입력 화상 데이터에 대응한 도달 계조 데이터를 구하여, 프레임 메모리(1)에 출력한다.
또한, 온도 센서(8)에 의해 검출된 장치 내 온도가 임계값 온도 Th2(=30℃)보다 큰 경우, 제어 CPU(9)는 기입 계조 결정부(2)에 대하여, OS 테이블 메모리(3c)를 선택하여 참조하도록 지시한다. 이에 의해, 기입 계조 결정부(2)는 OS 테이블 메모리(3c)에 저장되어 있는 OS 파라미터 LEVEL3을 이용하여, 1 프레임 기간 전후의 계조 천이로부터 입력 화상 데이터에 대응한 기입 계조 데이터를 구하여, 액정 표시 패널(4)에 공급한다.
동시에, 제어 CPU(9)는 도달 계조 결정부(5)에 대하여, 도달 계조 테이블 메모리(6c)를 선택하여 참조하도록 지시한다. 이에 의해, 도달 계조 결정부(5)는 도달 계조 테이블 메모리(6c)에 저장되어 있는 도달 계조 파라미터 LEVEL3을 이용하여, 1 프레임 기간 전후의 계조 천이로부터 입력 화상 데이터에 대응한 도달 계조 데이터를 구하여, 프레임 메모리(1)에 출력한다.
이상과 같이, 본 실시예의 액정 표시 장치에 따르면, 장치 내 온도에 따라 도달 계조 테이블 메모리(6a∼6c) 중 어느 하나를 전환하여 참조하고 있으므로, 항상 정확한 액정 표시 패널(4)의 도달 계조 데이터를 구하는 것이 가능해져, 이것을 Previous Data로서 프레임 메모리(1)에 기억시킬 수 있다. 즉, 온도 의존성을 갖는 실제의 액정 표시 패널(4)의 광학 응답 특성에 의거한 정확한 Previous Data를얻는 것이 가능하다.
그리고, 기입 계조 결정부(2)에서도, 장치 내 온도에 따라 OS 테이블 메모리(3a∼3c)의 어느 하나를 전환하여 참조하고, 프레임 메모리(1)로부터 출력되는, 1 프레임 전의 입력 화상 데이터에 대응한 액정 표시 패널(4)의 도달 계조 데이터와, 현 프레임의 입력 화상 데이터에 기초하여, 상기 액정 표시 패널(4)이 1 프레임 기간 경과 후에 현 프레임의 입력 화상 데이터가 결정하는 계조 휘도에 응답하는 기입 계조 데이터를 결정하므로, 항상 어떠한 계조 천이를 갖는 동화상에 대해서도 액정 표시 패널(4)의 광학 응답 특성을 보상하여, 정확하게 잔상의 발생을 억제함과 함께, 중간조를 정확하게 표시하는 것이 가능한 오버 슈트 구동을 행하는 것이 가능하다.
또한, 상기 실시예에서는, 3 단계의 온도 범위(∼10℃, 10℃∼30℃, 30℃∼)의 각각에 대응한 3 종류의 OS 테이블 메모리(3a∼3c) 및 도달 계조 테이블 메모리(6a∼6c)를 설치하고, OS 테이블 메모리(3a∼3c) 및 도달 계조 테이블 메모리(6a∼6c) 각각을 장치 내 온도의 검출 데이터에 기초하여 전환하여 참조하고 있지만, 2 종류 혹은 4종류 이상의 온도 범위에 대응한 OS 테이블 메모리 및 도달 계조 테이블 메모리를 설치해도 되는 것은 물론이다.
또한, 복수의 온도에 대응한 테이블 메모리를 구비하는 것은 아니고, 단일의 테이블 메모리에 저장된 변환 파라미터에 대하여, 장치 내 온도에 따른 소정의 연산을 실시하는 것으로, 액정 표시 패널(4)의 광학 응답 특성을 보상하는 기입 계조 데이터(오버 슈트량), 1 프레임 기간 경과 후에 액정 표시 패널이 실제로 도달하는계조 휘도에 대응한 도달 계조 데이터를 구하도록 구성해도 된다.
또한, 상기 본 발명의 실시예에서는, 1 프레임 전의 화상 데이터와 현 프레임의 화상 데이터를 비교하고, 해당 비교 결과로부터 현 프레임의 화상 데이터에 대응한 기입 계조 데이터를 결정하여, 액정 표시 패널의 응답 속도를 개선하고 있지만, 예를 들면 2프레임 전, 3 프레임 전…의 화상 데이터도 이용하여, 액정 표시 패널의 광학 응답 특성을 보상하는 기입 계조 데이터를 구하도록 구성해도 된다.
마찬가지로, 1 프레임 전의 화상 데이터(도달 계조 데이터)와 현 프레임의 화상 데이터 외에 2 프레임 전, 3 프레임 전…의 화상 데이터(도달 계조 데이터)도 이용하여, 현 프레임의 화상 데이터에 대응한 액정 표시 패널의 1 프레임 기간 경과 후의 도달 계조 데이터를 결정하도록 구성해도 된다.
본 발명의 액정 표시 장치는, 상기한 바와 같은 구성으로 하고 있으므로, 1 수직 표시 기간 내에서 목표 계조에 미도달할 때가 있어도, 그 1 수직 표시 기간 내에서의 도달 계조(액정 표시 패널의 계조 휘도의 실측값에 기초한 도달 계조)를 이용하여, 액정 표시 패널의 오버 슈트 구동을 행함으로써, 어떠한 계조 천이를 갖는 동화상에 대해서도 액정 표시 패널의 광학 응답 특성을 보상하여, 정확하게 잔상의 발생을 억제함과 함께, 중간조를 정확하게 표시하는 것이 가능하게 된다.
본 발명에 따른 액정 표시 장치는, 액정 표시 패널의 오버 슈트 구동을 행함으로써, 각 계조 천이에 대한 액정 표시 패널의 광학 응답 특성을 보상하는 퍼스널 컴퓨터나 텔레비전 수상기의 디스플레이 장치에 이용하기에 적합하다.

Claims (6)

  1. 액정 표시 패널을 이용하여 화상을 표시하는 액정 표시 장치에 있어서,
    적어도 1 수직 표시 기간 전후의 계조 천이의 조합에 따라, 입력 화상 데이터에 대하여 상기 액정 표시 패널의 광학 응답 특성을 보상하는 기입 계조 데이터를 결정하기 위한 기입 계조 결정 수단과,
    적어도 1 수직 표시 기간 전후의 계조 천이의 조합에 따라, 입력 화상 데이터에 대하여 상기 액정 표시 패널의 1 수직 표시 기간 경과 후의 도달 계조 데이터를 출력하는 도달 계조 결정 수단
    을 구비하고,
    상기 기입 계조 결정 수단은, 상기 도달 계조 결정 수단으로부터 출력되는 1 수직 표시 기간 전의 입력 화상 데이터에 대응한 상기 액정 표시 패널의 도달 계조 데이터와, 현 수직 표시 기간의 입력 화상 데이터에 기초하여, 상기 액정 표시 패널에 공급하는 기입 계조 데이터를 결정하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 도달 계조 결정 수단은, 상기 액정 표시 패널의 광학 응답 특성의 실측값으로부터 구해지는, 상기 액정 표시 패널의 1 수직 표시 기간 경과 후의 도달 계조 휘도를 나타내는 도달 계조 파라미터를 기억하고 있는 테이블 메모리를 참조하여, 상기 입력 화상 데이터에 대응한 상기 액정 표시 패널의 1 수직 표시 기간 경과 후의 도달 계조 데이터를 결정하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 테이블 메모리는, 1 수직 표시 기간 전의 화상 데이터에 대응한 상기 액정 표시 패널의 도달 계조 데이터와 현 수직 표시 기간의 입력 화상 데이터로부터 지정되는 도달 계조 파라미터를 저장하는 것인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 도달 계조 결정 수단은, 상기 액정 표시 패널의 광학 응답 특성의 실측값으로부터 구해지는, 상기 액정 표시 패널의 1 수직 표시 기간 경과 후의 도달 계조 휘도를 나타내는 함수를 이용하여, 상기 입력 화상 데이터에 대응한 상기 액정 표시 패널의 1 수직 표시 기간 경과 후의 도달 계조 데이터를 결정하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    장치 내 온도를 검출하는 온도 검출 수단을 설치하고,
    상기 도달 계조 결정 수단은, 상기 검출된 장치 내 온도에 기초하여, 상기 입력 화상 데이터에 대응한 상기 액정 표시 패널의 1 수직 표시 기간 경과 후의 도달 계조 데이터를 결정하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 기입 계조 결정 수단은, 상기 검출된 장치 내 온도에 기초하여, 상기 액정 표시 패널의 광학 응답 특성을 보상하는 기입 계조 데이터를 결정하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
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