KR20060128450A - 표시 장치 및 표시 장치의 구동 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 표시 장치에 관한 것이다. 상기 표시 장치는 행렬 형태로 배열되어 있는 복수의 화소, 제1 주파수의 입력 영상 신호를 제2 주파수의 복수의 출력 영상 신호로 변환하여 출력하는 신호 제어부, 상기 복수의 출력 영상 신호에 각각 대응하는 복수의 계조 전압 집합을 생성하는 계조 전압 생성부, 그리고 상기 복수의 출력 영상 신호에 대응하는 각각의 데이터 신호를 하나의 계조 전압 집합 중에서 선택하여 상기 화소에 인가하는 데이터 구동부를 포함한다. 이로 인해 입력 영상 데이터를 복수의 출력 영상 신호로 변환할 경우, 각 출력 영상 신호에 대한 계조 전압 집합이 설정되어 있으므로, 원하는 모든 계조 표현이 가능하기 때문에, 화질이 개선된다.
잔상, 화질, 임펄시브, 블랙계조, 프레임메모리, 룩업테이블, 계조전압집합, 계조전압

Description

표시 장치 및 표시 장치의 구동 장치{DISPLAY DEVICE AND DRIVING APPARATUS THEREOF}
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 블록도이다.
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 한 화소에 대한 등가 회로도이다.
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 신호 제어부의 블록도이다.
도 4는 본 발명의 한 실시예에 따라 구해진 입력 영상 데이터의 계조에 대한 상위 출력 영상 데이터에 대응하는 데이터 전압과 하위 출력 영상 데이터에 대응하는 데이터 전압을 도시한 도면이다.
도 5의 (a)는 첫 번째 필드에 상위 출력 영상 데이터에 대응하는 데이터 전압이 인가될 경우의 반전 형태를 도시한 것이다.
도 5의 (b)는 두 번째 필드에 상위 출력 영상 데이터에 대응하는 데이터 전압이 인가될 경우의 반전 형태를 도시한 것이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치의 블록도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 신호 제어부의 블록도이다.
도 8은 본 발명의 실시예들에 따른 상위 출력 영상 신호와 하위 출력 영상 신호에 대한 감마 곡선을 도시한 그래프이다.
본 발명은 표시 장치 및 표시 장치의 구동 장치에 관한 것이다.
일반적인 액정 표시 장치(liquid crystal display, LCD)는 화소 전극 및 공통 전극이 구비된 두 표시판과 그 사이에 들어 있는 유전율 이방성(dielectric anisotropy)을 갖는 액정층을 포함한다. 화소 전극은 행렬의 형태로 배열되어 있고 박막 트랜지스터(TFT) 등 스위칭 소자에 연결되어 한 행씩 차례로 데이터 신호를 인가 받는다. 공통 전극은 화소 전극과 다른 표시판 또는 같은 표시판에 구비되며 공통 전압을 인가 받는다. 화소 전극과 공통 전극 및 그 사이의 액정층은 회로적으로 볼 때 액정 축전기를 이루며, 액정 축전기는 이에 연결된 스위칭 소자와 함께 화소를 이루는 기본 단위가 된다.
이러한 액정 표시 장치에서는 두 전극에 전압을 인가하여 액정층에 전계를 생성하고, 이 전계의 세기를 조절하여 액정층을 통과하는 빛의 투과율을 조절함으로써 원하는 화상을 얻는다. 이때, 액정층에 한 방향의 전계가 오랫동안 인가됨으로써 발생하는 열화 현상이나 플리커 등을 방지하기 위하여 프레임 별로, 행 별로, 또는 화소 별로 공통 전압에 대한 데이터 신호의 전압 극성을 반전시킨다.
그런데 이와 같이 데이터 신호의 전압 극성을 반전시키는 경우에 액정 분자의 응답 속도가 느려 액정 축전기가 목표 전압으로 충전되기까지 시간이 오래 걸리어 화면이 선명하지 못하고 흐릿해지는(blurring) 현상이 발생하고, 특히, 동영상 일 경우 영상 변화가 신속하게 이루어지지 않아 원하는 영상으로 빨리 바뀌지 않는 끌림 현상 등이 나타난다.
이러한 문제를 해결하기 위하여 짧은 시간 동안 블랙 화면을 삽입하는 임펄시브(impulsive) 구동 방식이 개발되었다.
이러한 임펄시브 구동 방식은 일정 주기로 백라이트 램프를 꺼서 화면 전체를 블랙으로 만드는 방식(impulsive emission type)과 실질적으로 표시에 관여하는 정상 데이터 신호 외에 일정 주기로 블랙 데이터 신호를 화소에 인가하는 방식(cyclic resetting type)이 있다.
하지만 임펄시브 구동 방식의 경우 정해진 시간 동안 블랙 화면이 삽입되므로 화면의 휘도가 떨어진다.
따라서 본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 표시 장치의 휘도를 높이면서 화질을 개선하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 동영상의 화질을 개선하는 것이다.
본 발명의 특징에 따른 표시 장치는, 행렬 형태로 배열되어 있는 복수의 화소, 제1 주파수의 입력 영상 신호를 제2 주파수의 복수의 출력 영상 신호로 변환하여 출력하는 신호 제어부, 상기 복수의 출력 영상 신호에 각각 대응하는 복수의 계조 전압 집합을 생성하는 계조 전압 생성부, 그리고 상기 복수의 출력 영상 신호 에 대응하는 각각의 데이터 신호를 하나의 계조 전압 집합 중에서 선택하여 상기 화소에 인가하는 데이터 구동부를 포함한다.
본 발명의 다른 특징에 따른 표시 장치의 구동 장치는 복수의 화소를 포함하는 표시 장치를 구동하는 장치로서, 제1 주파수의 입력 영상 신호를 제2 주파수의 복수의 출력 영상 신호로 변환하여 출력하는 신호 제어부, 상기 복수의 출력 영상 신호에 각각 대응하는 복수의 계조 전압 집합을 생성하는 계조 전압 생성부, 그리고 상기 복수의 출력 영상 신호에 대응하는 각각의 데이터 신호를 하나의 계조 전압 집합 중에서 선택하여 상기 화소에 인가하는 데이터 구동부를 포함한다.
상기 화소는 상기 데이터 신호에 따라서 휘도가 정해지고, 상기 복수의 출력 영상 신호에 의한 광량의 합은 상기 입력 영상 신호에 의한 광량과 동일한 것이 좋다.
상기 입력 영상 신호가 소정 계조 이하이면 상기 복수의 출력 영상 신호 중 하나는 최저 계조를 가질 수 있다.
상기 입력 영상 신호가 소정 계조 이상이면 상기 복수의 출력 영상 신호 중 하나는 최고 계조를 가질 수 있다.
상기 복수의 출력 영상 신호는 제1 출력 영상 신호와 제2 출력 영상 신호를 포함하고, 상기 제1 출력 영상 신호의 계조는 상기 제2 출력 영상 신호의 계조보다 크거나 같은 것이 바람직하다.
상기 계조 전압 생성부는 상기 제1 출력 영상 신호를 위한 제1 계조 전압 집합과 상기 제2 출력 영상 신호를 위한 제2 계조 전압 집합을 생성할 수 있다.
상기 표시 장치는 상기 제1 계조 전압 집합과 상기 제2 계조 전압 집합을 번갈아 선택하여 출력하는 선택 회로를 더 포함할 수 있다.
상기 신호 제어부는, 상기 입력 영상 신호가 기억되어 있는 프레임 메모리, 그리고 상기 입력 영상 신호의 함수로 상기 복수의 출력 영상 신호가 기억되어 있고, 상기 프레임 메모리로부터의 입력 영상 신호에 해당하는 복수의 출력 영상 신호를 내보내는 룩업 테이블, 그리고 제어 신호에 따라 상기 룩업 테이블로부터의 복수의 출력 영상 데이터 중에서 하나를 선택하여 내보내는 멀티플렉서를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 계조 전압 생성부는 상기 제1 출력 영상 신호를 위한 제1 계조 전압 집합을 생성하는 제1 계조 전압 생성기와 상기 제2 출력 영상 신호를 위한 제2 계조 전압 집합을 생성하는 제2 계조 전압 생성기를 포함하는 것이 좋다.
상기 표시 장치의 구동 장치는 상기 제1 계조 전압 집합과 상기 제2 계조 전압 집합을 번갈아 선택하여 출력하는 선택 회로를 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 선택 회로는 아날로그 스위치인 것이 좋다.
상기 신호 제어부는, 상기 입력 영상 신호가 기억되어 있는 프레임 메모리, 그리고 상기 프레임 메모리로부터의 상기 입력 영상 신호에 기초하여 상기 제1 출력 영상 신호와 상기 제2 출력 영상 신호를 내보내는 영상 신호 보정부를 포함할 수 있고, 상기 영상 신호 보정부는, 상기 입력 영상 신호의 함수로 상기 제1 출력 영상 신호와 상기 제2 출력 영상 신호가 기억되어 있고, 상기 프레임 메모리로부터의 입력 영상 신호에 해당하는 상기 제1 출력 영상 데이터와 상기 제2 출력 영상 데이터를 내보내는 룩업 테이블, 그리고 제어 신호에 따라 상기 룩업 테이블로부터의 제1 출력 영상 데이터와 제2 출력 영상 데이터 중 하나를 선택하여 내보내는 멀티플렉서를 포함할 수 있다.
상기 제2 주파수는 상기 제1 주파수의 2배이며, 제1 주파수는 60㎐일 수 있다.
이하 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.
이제 본 발명의 표시 장치 및 표시 장치의 구동 장치에 대한 한 실시예인 액정 표시 장치 및 액정 표시 장치의 구동 장치에 대하여 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 블록도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치의 한 화소에 대한 등가 회로도이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치는 액정 표시판 조립체(liquid crystal panel assembly)(300) 및 이와 연결된 게이트 구동부(400) 및 데이터 구동부(500), 데이터 구동부(500)에 연결된 계조 전압 생성부(800), 그리고 이들을 제어하는 신호 제어부(600)를 포함한다.
액정 표시판 조립체(300)는 등가 회로로 볼 때 복수의 신호선(G1-Gn, D1-Dm)과 이에 연결되어 있으며 대략 행렬의 형태로 배열된 복수의 화소(pixel)(PX)를 포함한다. 반면, 도 2에 도시한 구조로 볼 때 액정 표시판 조립체(300)는 서로 마주하는 하부 및 상부 표시판(100, 200)과 그 사이에 들어 있는 액정층(3)을 포함한다.
신호선(G1-Gn, D1-Dm)은 게이트 신호("주사 신호"라고도 함)를 전달하는 복수의 게이트선(G1-Gn)과 데이터 신호를 전달하는 복수의 데이터선(D1-Dm)을 포함한다. 게이트선(G1-Gn)은 대략 행 방향으로 뻗으며 서로가 거의 평행하고, 데이터선(D1-Dm)은 대략 열 방향으로 뻗으며 서로가 거의 평행하다.
각 화소(PX), 예를 들면 i번째(i=1, 2, ... n) 게이트선(Gi)과 j번째(j=1, 2, ... m) 데이터선(Dj)에 연결된 화소(PX)는 신호선(Gi Dj)에 연결된 스위칭 소자(Q)와 이에 연결된 액정 축전기(liquid crystal capacitor)(CLC) 및 유지 축전기(storage capacitor)(CST)를 포함한다. 유지 축전기(CST)는 필요에 따라 생략할 수 있다.
스위칭 소자(Q)는 하부 표시판(100)에 구비되어 있는 박막 트랜지스터 등의 삼단자 소자로서, 그 제어 단자는 게이트선(Gi)과 연결되어 있고, 입력 단자는 데이터선(Dj)과 연결되어 있으며, 출력 단자는 액정 축전기(CLC) 및 유지 축전기(CST)와 연결되어 있다.
액정 축전기(CLC)는 하부 표시판(100)의 화소 전극(191)과 상부 표시판(200)의 공통 전극(270)을 두 단자로 하며 두 전극(191, 270) 사이의 액정층(3)은 유전체로서 기능한다. 화소 전극(191)은 스위칭 소자(Q)와 연결되며 공통 전극(270)은 상부 표시판(200)의 전면에 형성되어 있고 공통 전압(Vcom)을 인가받는다. 도 2에서와는 달리 공통 전극(270)이 하부 표시판(100)에 구비되는 경우도 있으며 이때에는 두 전극(191, 270) 중 적어도 하나가 선형 또는 막대형으로 만들어질 수 있다.
액정 축전기(CLC)의 보조적인 역할을 하는 유지 축전기(CST)는 하부 표시판(100)에 구비된 별개의 신호선(도시하지 않음)과 화소 전극(191)이 절연체를 사이에 두고 중첩되어 이루어지며 이 별개의 신호선에는 공통 전압(Vcom) 따위의 정해진 전압이 인가된다. 그러나 유지 축전기(CST)는 화소 전극(191)이 절연체를 매개로 바로 위의 전단 게이트선과 중첩되어 이루어질 수 있다.
한편, 색 표시를 구현하기 위해서는 각 화소(PX)가 기본색(primary color) 중 하나를 고유하게 표시하거나(공간 분할) 각 화소(PX)가 시간에 따라 번갈아 기 본색을 표시하게(시간 분할) 하여 이들 기본색의 공간적, 시간적 합으로 원하는 색상이 인식되도록 한다. 기본색의 예로는 적색, 녹색, 청색 등 삼원색을 들 수 있다. 도 2는 공간 분할의 한 예로서 각 화소(PX)가 화소 전극(191)에 대응하는 상부 표시판(200)의 영역에 기본색 중 하나를 나타내는 색 필터(230)를 구비함을 보여주고 있다. 도 2와는 달리 색 필터(230)는 하부 표시판(100)의 화소 전극(191) 위 또는 아래에 형성할 수도 있다.
액정 표시판 조립체(300)의 바깥 면에는 빛을 편광시키는 적어도 하나의 편광자(도시하지 않음)가 부착되어 있다.
다시 도 1을 참고하면, 계조 전압 생성부(800)는 화소(PX)의 투과율과 관련된 두 벌의 계조 전압 집합(또는 기준 계조 전압 집합)을 생성한다. 두 벌 중 한 벌은 공통 전압(Vcom)에 대하여 양의 값(이하, "정극성 계조 전압"이라 함)을 가지고 다른 한 벌은 음의 값(이하, "부극성 계조 전압"이라 함)을 가진다.
게이트 구동부(400)는 액정 표시판 조립체(300)의 게이트선(G1-Gn)과 연결되어 게이트 온 전압(Von)과 게이트 오프 전압(Voff)의 조합으로 이루어진 게이트 신호를 게이트선(G1-Gn)에 인가한다.
데이터 구동부(500)는 액정 표시판 조립체(300)의 데이터선(D1-Dm)에 연결되어 있으며, 계조 전압 생성부(800)로부터의 계조 전압을 선택하고 이를 데이터 신호로서 데이터선(D1-Dm)에 인가한다. 그러나 계조 전압 생성부(800)가 모든 계조에 대한 전압을 모두 제공하는 것이 아니라 정해진 수의 기준 계조 전압만을 제공하는 경우에, 데이터 구동부(500)는 기준 계조 전압을 분압하여 전체 계조에 대한 계조 전압을 생성하고 이 중에서 데이터 신호를 선택한다.
신호 제어부(600)는 게이트 구동부(400) 및 데이터 구동부(500) 등을 제어한다.
이러한 구동 장치(400, 500, 600, 800) 각각은 적어도 하나의 집적 회로 칩의 형태로 액정 표시판 조립체(300) 위에 직접 장착되거나, 가요성 인쇄 회로막(flexible printed circuit film)(도시하지 않음) 위에 장착되어 TCP(tape carrier package)의 형태로 액정 표시판 조립체(300)에 부착되거나, 별도의 인쇄 회로 기판(printed circuit board)(도시하지 않음) 위에 장착될 수도 있다. 이와는 달리, 이들 구동 장치(400, 500, 600, 800)가 신호선(G1-Gn, D1-Dm) 및 박막 트랜지스터 스위칭 소자(Q) 따위와 함께 액정 표시판 조립체(300)에 집적될 수도 있다. 또한, 구동 장치(400, 500, 600, 800)는 단일 칩으로 집적될 수 있으며, 이 경우 이들 중 적어도 하나 또는 이들을 이루는 적어도 하나의 회로 소자가 단일 칩 바깥에 있을 수 있다.
그러면 이러한 액정 표시 장치의 동작에 대하여 상세하게 설명한다.
신호 제어부(600)는 외부의 그래픽 제어기(도시하지 않음)로부터 입력 영상 신호(R, G, B) 및 이의 표시를 제어하는 입력 제어 신호를 수신한다. 입력 제어 신호의 예로는 수직 동기 신호(Vsync)와 수평 동기 신호(Hsync), 메인 클록(MCLK), 데이터 인에이블 신호(DE) 등이 있다.
신호 제어부(600)는 입력 영상 신호(R, G, B)와 입력 제어 신호를 기초로 입력 영상 신호(R, G, B)를 액정 표시판 조립체(300)의 동작 조건에 맞게 적절히 처리하고 게이트 제어 신호(CONT1) 및 데이터 제어 신호(CONT2) 등을 생성한 후, 게이트 제어 신호(CONT1)를 게이트 구동부(400)로 내보내고 데이터 제어 신호(CONT2)와 처리한 영상 신호(DAT)를 데이터 구동부(500)로 내보낸다.
신호 제어부(600)의 데이터 처리에는 소정 주파수를 갖는 입력 영상 신호(R, G, B)를 변환하여 입력 영상 신호(R, G, B)와 다른 주파수, 예를 들어 2배의 주파수를 갖는 복수의, 예를 들어 두 개의 출력 영상 신호를 출력하는 것을 포함한다. 이때 신호 제어부는 입력 영상 신호의 계조에 기초하여 출력 영상 신호 중 하나의 계조를 최고 계조 또는 최저 계조를 가지도록 한다. 이러한 신호 제어부(600)의 동작에 대해서는 다음에 상세히 설명한다.
게이트 제어 신호(CONT1)는 주사 시작을 지시하는 주사 시작 신호(STV)와 게이트 온 전압(Von)의 출력 주기를 제어하는 적어도 하나의 클록 신호를 포함한다. 게이트 제어 신호(CONT1)는 또한 게이트 온 전압(Von)의 지속 시간을 한정하는 출력 인에이블 신호(OE)를 더 포함할 수 있다.
데이터 제어 신호(CONT2)는 한 행의 화소(PX)에 대한 영상 신호의 전송 시작을 알리는 수평 동기 시작 신호(STH)와 데이터선(D1-Dm)에 데이터 신호를 인가하라는 로드 신호(LOAD) 및 데이터 클록 신호(HCLK)를 포함한다. 데이터 제어 신호(CONT2)는 또한 공통 전압(Vcom)에 대한 데이터 신호의 전압 극성(이하 "공통 전압 에 대한 데이터 신호의 전압 극성"을 줄여 "데이터 신호의 극성"이라 함)을 반전시키는 반전 신호(RVS)를 더 포함할 수 있다.
신호 제어부(600)로부터의 데이터 제어 신호(CONT2)에 따라, 데이터 구동부(500)는 한 행의 화소(PX)에 대한 디지털 영상 신호(DAT)를 수신하고, 각 디지털 영상 신호(DAT)에 대응하는 계조 전압을 선택함으로써 디지털 영상 신호(DAT)를 아날로그 데이터 신호로 변환한 다음, 이를 해당 데이터선(D1-Dm)에 인가한다.
게이트 구동부(400)는 신호 제어부(600)로부터의 게이트 제어 신호(CONT1)에 따라 게이트 온 전압(Von)을 게이트선(G1-Gn)에 인가하여 이 게이트선(G1-Gn)에 연결된 스위칭 소자(Q)를 턴온시킨다. 그러면, 데이터선(D1-Dm)에 인가된 데이터 신호가 턴온된 스위칭 소자(Q)를 통하여 해당 화소(PX)에 인가된다.
화소(PX)에 인가된 데이터 신호의 전압과 공통 전압(Vcom)의 차이는 액정 축전기(CLC)의 충전 전압, 즉 화소 전압으로서 나타난다. 액정 분자들은 화소 전압의 크기에 따라 그 배열을 달리하며 이에 따라 액정층(3)을 통과하는 빛의 편광이 변화한다. 이러한 편광의 변화는 표시판 조립체(300)에 부착된 편광자에 의하여 빛의 투과율 변화로 나타난다.
1 수평 주기["1H"라고도 쓰며, 수평 동기 신호(Hsync) 및 데이터 인에이블 신호(DE)의 한 주기와 동일함]를 단위로 하여 이러한 과정을 되풀이함으로써, 모든 게이트선(G1-Gn)에 대하여 차례로 게이트 온 전압(Von)을 인가하여 모든 화소(PX)에 데이터 신호를 인가하여 한 프레임(frame)의 영상을 표시한다.
한 프레임이 끝나면 다음 프레임이 시작되고 각 화소(PX)에 인가되는 데이터 신호의 극성이 이전 프레임에서의 극성과 반대가 되도록 데이터 구동부(500)에 인가되는 반전 신호(RVS)의 상태가 제어된다("프레임 반전"). 이때, 한 프레임 내에서도 반전 신호(RVS)의 특성에 따라 한 데이터선을 통하여 흐르는 데이터 신호의 극성이 바뀌거나(보기: 행 반전, 점 반전), 한 화소행에 인가되는 데이터 신호의 극성도 서로 다를 수 있다(보기: 열 반전, 점 반전).
다음, 도 3을 참고로 하여 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 신호 제어부(600)에서의 데이터 신호의 처리에 대하여 설명한다.
신호 제어부(600)는 프레임 메모리(610)와 이에 연결되어 있는 영상 신호 보정부(620)를 포함한다.
프레임 메모리(610)는 입력되는 영상 신호를 프레임 단위로 기억하고, 이때 프레임 메모리(610)에 기억되어 있는 영상 신호를 입력 영상 신호라 하고 gr로 표기한다.
영상 신호 보정부(620)는 프레임 메모리(610)에 기억되어 있는 입력 영상 신호(gr)를 차례로 입력받아, 입력 영상 신호(gr) 각각을 복수, 예를 들면 첫 번째 및 두 번째 출력 영상 신호(gr1, gr2)로 변환하여 차례로 출력한다. 구체적으로 설명하자면, 영상 신호 보정부(620)는 입력 영상 신호(gr)를 한 번씩 읽어들여 첫 번째 출 력 영상 신호(gr1)로 변환하여 차례로 출력한 다음, 입력 영상 신호(gr)를 다시 한 번씩 읽어들여 두 번째 출력 영상 신호(gr2)로 변환하여 차례로 출력한다. 그러면 데이터 구동부(500)는 모든 화소에 대하여 첫 번째 출력 영상 신호(gr1)에 해당하는 데이터 신호를 데이터선(D1-Dm)에 인가한 다음, 두 번째 출력 영상 신호(gr2)에 해당하는 데이터 신호를 데이터선(D1-Dm)에 인가한다. 아래에서는 첫 번째 및 두 번째 출력 영상 신호(gr1, gr2)가 출력되는 기간 및 첫 번째 및 두 번째 출력 영상 신호(gr1, gr2)에 해당하는 데이터 신호가 인가되는 기간 각각을 필드(field)라 한다. 이 두 필드의 기간은 각각 1/2H이다. 이러한 영상 신호 보정부(620)에 대해서는 다음에 상세히 설명한다.
한편, 프레임 메모리(610)에 기억되어 있는 입력 영상 신호(gr)를 두 번씩 읽기 때문에, 프레임 메모리(610)의 읽기 주파수(read frequency)(또는 출력 주파수)는 쓰기 주파수(write frequency)(또는 입력 주파수)의 두 배이다. 이에 따라 프레임 메모리(610)의 입력 프레임 주파수가 60㎐이면 영상 신호 보정부(620)의 출력 필드 주파수 및 데이터 신호의 인가 주파수 또한 120Hz가 된다.
두 개의 출력 영상 신호(gr1, gr2)는 첫 번째 및 두 번째 출력 영상 신호(gr1, gr2)에 의한 화소의 광량의 합이 보정전 입력 영상 신호(gr)에 의한 광량과 동일하다. 여기에서 광량이란 휘도와 그 휘도를 유지하는 시간을 곱한 것과 같다.
따라서 입력 영상 신호(gr)에 대응하는 휘도를 T(gr)이라 하고, 첫 번째 출력 영상 신호(gr1)에 대응하는 휘도를 T(gr1)이라 하며, 두 번째 출력 영상 신호(gr2)에 대응하는 휘도를 T(gr2)라 하면,
2T(gr) = T(gr1) + T(gr2)
가 성립한다.
또한 두 개의 출력 영상 신호(gr1, gr2)의 계조(Pr1, Pr2) 중 하나는 다른 하나보다 크거나 같다.
즉, Pr1≥Pr2 또는 Pr1≤Pr2이다.
이때, 두 개의 출력 영상 신호(gr1, gr2)의 계조(Pr1, Pr2) 중 큰 계조를 갖는 출력 영상 신호를 상위 출력 영상 신호라고 하고, 작은 계조를 갖는 출력 영상 신호를 하위 출력 영상 신호라 하며, 상위 출력 영상 신호를 먼저 출력하거나 그 반대로 할 수 있다. 이때, 상위 출력 영상 신호가 출력되는 필드는 상위 필드, 하위 출력 영상 데이터가 출력되는 필드는 하위 필드라 한다.
하위 출력 영상 신호에 의한 광량은 상위 출력 영상 신호에 의한 광량의 약 50%를 넘지 않는 것이 바람직하고, 하위 출력 영상 신호의 계조는 0, 즉, 블랙 계조 또는 그에 가깝게 하여 임펄시브 구동의 효과를 준다.
위의 조건을 충족하면서 임펄시브 구동의 효과를 주는 상위 출력 영상 신호 와 하위 출력 영상 신호를 얻기 위한 한 실시예에 대하여 상세하게 설명한다.
본 실시예에서, Pr1≥Pr2인 경우로 Pr1의 계조를 갖는 첫 번째 출력 영상 신호(gr1)를 상위 출력 영상 신호라고 하고 Pr2의 계조를 갖는 두 번째 출력 영상 신호(gr2)를 하위 출력 영상 신호라 하며, 상위 출력 영상 신호가 하위 출력 영상 신호보다 먼저 출력되는 것으로 가정한다. 하지만 이와 반대의 경우도 적용됨은 당연하다.
프레임 메모리(610)에 기억된 입력 영상 신호(gr)가 8비트일 때, 입력 영상 신호(gr)의 계조(Pr)는 0 내지 255이고, 이 계조(Pr)를 갖는 입력 영상 신호(gr)의 휘도[T(gr)]는 다음과 같은 관계를 갖는다.
T(gr) = α(Pr/255)γ
γ=2.4일 때, 입력 영상 신호(gr)의 계조(Pr)가 192이면 최대 계조인 255의 절반 정도의 휘도를 나타낸다. 따라서 다음과 같이 상위 출력 영상 신호(gr1)의 계조(Pr1)와 하위 출력 영상 신호(gr2)의 계조(Pr2)를 정한다.
(1) 0 ≤ Pr ≤ 192이면, Pr1 = (255/192) × Pr, Pr2 = 0
(2) 193 ≤ Pr ≤255이면, Pr1 = 255, Pr2 = T-1[2T(Pr)-T(255)]
즉, 입력 영상 신호(gr)의 계조(Pr)가 (1)의 구간에 포함될 경우, 상위 출력 영상 신호(gr1)의 계조(Pr1)는 입력 영상 신호(gr)의 계조(Pr)에 따라서 최대 255까지 정해지고, 하위 출력 영상 신호(gr2)의 계조(Pr2)는 0이다.
입력 영상 신호(gr)의 계조(Pr)가 (2)의 구간에 포함될 경우, 상위 출력 영상 신호(gr1)의 계조(Pr1)는 최대 계조인 255를 갖게 되고, 하위 출력 영상 신호(gr2)의 계조(Pr2)는 [수학식 1]을 충족하는 값이 된다. 입력 영상 신호(gr)의 계조(Pr)가 255일 때, 상위 출력 영상 신호(gr1)의 계조(Pr1)와 하위 출력 영상 신호(gr2)의 계조(Pr1)는 모두 255가 된다.
입력 영상 신호(gr)의 계조(Pr)가 128, 192, 224 및 255일 때, (1)과 (2)에 의해 얻어진 각 상위 출력 영상 신호(gr1)에 대응하는 데이터 신호와 하위 출력 영상 신호(gr2)에 대응하는 데이터 신호가 도 4에 도시한다.
도 4에 도시한 것처럼, 각 필드 동안 해당 출력 영상 신호(gr1, gr2)에 대응하는 데이터 신호를 인가할 때, 입력 영상 신호(gr)의 계조(Pr)가 192 이하일 경우 상위 출력 영상 신호(gr1)의 계조(Pr1)는 최대 계조인 255 이하의 범위에서 선택된다. 이때, 상위 출력 영상 신호(gr1)의 계조(Pr1)는 입력 영상 신호(gr)의 계조(Pr) 보다 큰 계조가 된다. 첫 번째 및 두 번째 필드 동안 각 출력 영상 신호(gr1, gr2)에 대응하는 데이터 신호를 해당 화소에 인가하므로, 상위 또는 하위 출력 영상 신호(gr1, gr2)에 대응하는 데이터 신호가 인가되는 시간은 두 개의 필드로 나누지 않고 입력 영상 신호(gr)에 대응하는 데이터 신호를 해당 화소에 인가할 때보다 약 1/2이 줄어든다. 따라서 입력 영상 신호(gr)에 대응하는 데이터 신호보다 더 큰 데이터 신호를 인가해야 입력 영상 데이터(gr)에 의한 광량과 거의 동일한 광량을 얻을 수 있다. 이럴 경우, 즉, 입력 영상 신호(gr)의 계조(Pr)가 192를 넘어서지 않을 경우, 상위 출력 영상 신호(gr1)에 대응하는 데이터 신호만으로 거의 입력 영상 신호(gr)에 의한 광량을 얻을 수 있기 때문에, 하위 출력 영상 신호(gr2)의 계조(Pr2)를 0으로 하여 임펄시브 구동의 효과를 낸다.
하지만, 입력 영상 신호(gr)의 계조(Pr)가 192를 넘어설 경우 하위 출력 영상 신호(gr2)의 계조(Pr2)를 0으로 하면, 상위 출력 영상 신호(gr1)의 계조(Pr2)를 최대 계조인 255로 정하여도 입력 영상 신호(gr)에 의한 광량과 같은 광량을 얻을 수 없다. 즉, 휘도 손실이 발생한다. 따라서 하위 출력 영상 신호(gr2)의 계조(Pr2)를 0 보다 큰 값으로 정하여 부족한 양만큼의 광량을 하위 출력 영상 신호(gr2)에 의한 광량으로 보상한다. 이 경우, 비록 임펄시브 구동 효과를 내는 하위 출력 영상 신 호(gr2)의 계조(Pr2)가 0이 아니지만, 낮은 계조, 예를 들어 0에 가까운 계조를 갖고 있으므로 어느 정도 임펄시브 구동의 효과를 얻게 된다.
이와 같이 총 256개의 입력 영상 신호(gr)의 계조(Pr) 중에서 약 3/4에 해당하는 0 내지 192의 범위 중에서 한 계조를 갖는 입력 영상 신호(gr)에 대한 하위 출력 영상 신호(gr2)의 계조(Pr2)가 0으로 임펄시브 구동을 하고, 나머지 1/4 범위에 속하는 계조 중 하나를 갖는 입력 영상 신호(gr)에 대한 하위 출력 영상 신호(gr2)가 0에 가까운 낮은 계조를 갖게 되므로, 많은 광량 손실 없이, 즉 휘도를 크게 향상시키면서 임펄시브 구동의 효과가 얻어진다.
이런 방식으로 얻어진 입력 영상 신호(gr)에 대한 두 개의 출력 영상 신호(gr1, gr2)를 데이터 구동부(500)에 전달하는 신호 제어부(600)의 동작에 대하여 다시 도 4를 참고로 설명한다.
이미 설명한 것처럼, 신호 제어부(600)는 프레임 메모리(610)와 영상 신호 보정부(620)를 포함한다. 영상 신호 보정부(620)는 프레임 메모리(610)에 연결된 룩업 테이블(630) 및 룩업 테이블(630)에 연결되어 있고 필드 선택 신호(FS)를 입력받는 멀티플렉서(640)를 포함한다. 이때 필드 선택 신호(FS)는 여러 가지 방식으로 정할 수 있는데 단순하게 필드의 홀짝으로 결정하거나 카운터 등을 써서 결정할 수 있다. 또한 이 필드 선택 신호(FS)는 신호 제어부(600) 내부에서 생성될 수도 있지만 외부에서 제공될 수도 있다.
위에서 이미 프레임 메모리(610)에 대해서는 설명했기 때문에 이에 대한 설명은 생략한다.
영상 신호 보정부(620)의 룩업 테이블(630)에는 상위 출력 영상 신호(gr1)와 하위 출력 영상 신호(gr2)가 입력 영상 신호(gr)의 함수로 기억되어 있다. 따라서 룩업 테이블(630)은 입력 영상 신호(gr)에 응답하여 이에 대응하는 상위 및 하위 출력 영상 신호(gr1, gr2)를 멀티플렉서(640)에 내보낸다.
멀티플렉서(640)는 필드 선택 신호(FS)의 값에 따라 룩업 테이블(630)로부터의 상위 및 하위 출력 영상 신호(gr1, gr2) 중에서 하나를 선택하여 차례로 데이터 구동부(500)에 출력한다.
이와 같이 데이터 구동부(500)를 거쳐 데이터선(D1-Dm)을 통해 화소에 인가되는 상위 출력 영상 신호와 하위 출력 영상 신호(gr1, gr2)에 대응하는 데이터 신호는 도 5에 도시한 것과 같은 반전 형태를 갖는다. 도 5의 (a)는 첫 번째 필드에 상위 출력 영상 신호에 대응하는 데이터 신호가 인가될 경우의 반전 형태를 도시한 것이고, 도 5의 (b)는 두 번째 필드에 상위 출력 영상 신호에 대응하는 데이터 신호가 인가될 경우의 반전 형태를 도시한 것이다.
상위 출력 영상 신호에 대응하는 데이터 신호의 전압 극성은 인접한 이전 필드의 극성과 동일해야 영상에 영향을 미치는 상위 출력 영상 신호에 의한 화소의 충전 속도가 줄어든다.
또한 매 프레임마다 상위 출력 영상 신호에 대응하는 데이터 신호의 전압 극성이 반전되고, 하위 출력 영상 신호에 대응하는 데이터 신호의 전압 극성이 반전되어야, 화소 전압의 평균이 "+" 극성이나 "-" 극성 중 어느 한쪽으로 치우치지 않는다.
따라서 첫 번째 필드에 상위 출력 영상 신호가 인가된 경우, 도 5의 (a)에 도시한 것처럼, 두 필드에 인가되는 데이터 신호의 극성은 서로 반대이고 이웃한 프레임간의 극성 역시 반대이며, 각 화소의 극성은 두 필드마다 반전된다.
두 번째 필드에 상위 출력 영상 신호가 인가된 경우, 도 5의 (b)에 도시한 것처럼, 한 프레임 내의 두 필드에 인가되는 데이터 신호의 전압 극성은 동일하고 이웃한 프레임 간의 극성은 반대이며, 각 화소의 극성은 두 필드마다 반전된다.
다음, 앞서 설명한 도 1 및 도 3 이외에도 도 6a 내지 도 7b를 참고로 하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치에 대하여 설명한다. 본 실시예에 따른 액정 표시 장치는 계조 전압 생성부(800')와 데이터 구동부(500')를 제외하고는 도 1에 도시한 액정 표시 장치의 구조 및 동작과 동일하므로, 계조 전압 생성부(800')와 데이터 구동부(500')의 구조 및 동작에 대해서만 상세하게 설명한다.
도 6a 및 도 6b 각각은 본 발명의 다른 실시예에 따른 계조 전압 생성부와 데이터 구동부의 블록도이다. 또한 도 7a는 본 발명의 다른 실시예에 따라 상위 계조를 갖는 상위 출력 영상 신호에 대한 계조 전압을 나타낸 그래프이고, 도 7b는 본 발명의 다른 실시예에 따라 하위 계조를 갖는 하위 출력 영상 신호에 대한 계조 전압을 나타낸 그래프이다.
도 6a에 도시한 것처럼, 본 실시예에 따른 계조 전압 생성부(800')는 상위 계조 전압 생성기(810)와 하위 계조 전압 생성기(820)를 포함하고, 데이터 구동부(500')는 필드 선택 신호(FS)에 따라 이들 두 개의 계조 전압 생성기(810, 820) 중에서 하나를 선택하는 스위칭부(850)와 스위칭부(850)에 연결된 데이터 구동 회로(510)를 포함하고 있다. 데이터 구동 회로(510)는 도 1에 도시한 데이터 구동부(500)와 같은 구조로 이루어져 동일하게 동작하므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 6b에 도시한 액정 표시 장치에서는 도 6a에 도시한 스위칭 소자(850)가 데이터 구동부(500) 외부에 장착되는 별개의 장치로 설계되어 있는 것을 제외하면, 다른 구조나 동작은 도 6a에 도시한 액정 표시 장치와 동일하다.
스위칭부(850)는 필드 선택 신호(FS)의 상태에 따라 스위칭 상태가 변하는 아날로그 스위치일 수 있다.
상위 및 하위 계조 전압 생성기(810, 820)는 각각 복수의 전압을 생성하는 저항열을 포함하고 있다.
도 3을 기초로 하여 이미 설명한 것처럼, 입력 영상 신호(gr)의 함수로 상위 출력 영상 신호(gr1)와 하위 출력 영상 신호(gr2)가 신호 제어부(600)의 룩업 테이블(630)에 기억되어 있을 때, 이들 영상 신호(gr, gr1, gr2) 각각의 계조(Pr, Pr1, Pr2)에 대한 투과율 곡선(이하, "감마 곡선"이라 함)을, 도 7에 도시한 것처럼, 각각 "T", "T1" 및 "T2"라 하자.
이때, 상위 계조 전압 생성기(810)에서 출력되는 복수의 계조 전압은, 도 7a에 도시한 바와 같이, 상위 출력 영상 신호(gr1)에 대한 감마 곡선(T1)을 기초로 하여 정해진 계조 전압 집합(V0, V1, V2, V3, ...)이 되며, 하위 계조 전압 생성기(820)에서 출력되는 복수의 계조 전압은, 도 7b에 도시한 바와 같이, 하위 출력 영상 신호(gr2)에 대한 감마 곡선(T2)을 기초로 하여 정해진 계조 전압 집합(V0', V1', V2', V3', ...)이 된다.
이처럼, 상위 계조 전압 생성기(810)와 하위 계조 전압 생성기(820)에서 출력되는 계조 전압 집합이 정해질 때, 이들 두 개의 계조 전압 생성기(810, 820)에서 해당하는 계조 전압을 선택하는 데이터 구동부(500', 500)의 동작에 대하여 설명한다.
먼저, 입력 영상 신호(gr)에 대응하는 상위/하위 출력 영상 신호(gr1, gr2)가 영상 신호(DAT)로서 차례로 데이터 구동부(500', 500)에 인가되고, 신호 제어부(600)의 멀티플렉서(640)에 인가되는 필드 선택 신호(FS) 역시 스위칭부(850)에 인가된다. 필드 선택 신호(FS)의 상태에 따라 스위칭부(850)는 상위 계조 전압 생성기(810) 또는 하위 계조 전압 생성기(820)로부터의 계조 전압 집합(V0', V1', V2', V3', ... 또는 V0, V1, V2, V3, ...) 중 하나의 계조 전압 집합을 선택하여 데이터 구동 회로(510)[또는 데이터 구동부(500)] 에 인가한다.
데이터 구동 회로(510)[또는 데이터 구동부(500)]는 인가된 계조 전압 집합 중에서 인가된 디지털 영상 신호(DAT)에 대응하는 전압을 선택한 후 데이터 신호로 서 출력한다.
이와 같이, 상위 출력 영상 신호(gr1)와 하위 출력 영상 신호(gr2) 각각에 대응하는 계조 전압 생성기가 구비되어 있으므로, 각 상위 출력 영상 신호(gr1)와 하위 출력 영상 신호(gr2)에 대한 모든 계조를 표현한다. 이를 좀더 자세하게 설명한다.
예를 들어, 표현 가능한 계조의 수가 총 256개일 경우, 계조 전압 생성부가 하나의 계조 전압 생성기만을 구비하고 있다면, 이때 출력되는 정극성 및 부극성의 계조 전압의 수는 각각 256개이다. 이때, 각 256개의 입력 계조에 대한 상위 출력 영상 신호(gr1)의 투과율의 개수와 하위 출력 영상 신호(gr2)의 투과율의 개수 역시 각각 256개이다. 상위 출력 영상 신호(gr1)의 투과율과 하위 출력 영상 신호(gr2)의 투과율 중에서 서로 동일한 값을 갖는 투과율이 존재하지 않는다고 가정할 경우, 256개의 입력 계조에 대응하는 총 투과율의 개수는 상위 출력 영상 신호(gr1)의 투과율 개수와 하위 출력 영상 신호(gr2)의 투과율 개수를 모두 합한 512개이다. 즉, 상위 출력 영상 신호(gr1)와 하위 출력 영상 신호(gr2)에 대응하는 투과율을 모두 표현하기 위해서는 모두 512개의 계조 전압(정극성의 계조 전압 또는 부극성의 계조 전압만 고려할 때)이 필요하게 된다.
하지만, 하나의 계조 전압 생성기만을 이용할 경우, 각 극성에 대해서 256개의 계조 전압밖에 출력하지 못하므로, 나머지 256개의 투과율에 대한 계조 전압을 생성하지 못하는 문제가 생겨, 각 상위 출력 영상 신호(gr1)와 하위 출력 영상 신호(gr2)에 대한 정확한 계조 표현이 이루어지지 않는다.
실질적으로 동일한 투과율을 갖는 상위 출력 영상 신호(gr1)와 하위 출력 영상 신호(gr2)가 일부 존재하지만, 상위 출력 영상 신호(gr1)와 하위 출력 영상 신호(gr2)의 감마 곡선(T1, T2)의 기울기가 서로 상이하고, 구간에 따라서도 투과율 변화가 일정하지 않기 때문에, 출력 영상 신호(gr1, gr2)에 대한 총 투과율의 개수는 256개를 훨씬 초과한다.
이미 설명한 것처럼, 하나의 계조 전압 생성기만을 이용할 경우, 상위 출력 영상 신호(gr1)와 하위 출력 영상 신호(gr2)에 대한 모든 계조 표현이 이루어지지 않는다.
하지만, 본 실시예에서는 상위 출력 영상 신호(gr1)와 하위 출력 영상 신호(gr2) 각에 대응하는 계조 전압 생성기(810, 820)로부터 계조 전압 집합이 생성되므로, 상위 출력 영상 신호(gr1)와 하위 출력 영상 신호(gr2)에 대한 모든 계조 표현이 가능하다. 또한, 하나의 입력 영상 신호는 디지털 신호 처리를 통해 해당하는 계조를 갖는 두 개의 출력 영상 신호로 변환되므로, 소숫점과 같이 디지털적으로 표현할 수 없는 신호값에 의해 발생하는 양자화 에러(quantization error)도 줄어든다.
이처럼, 첫 번째 실시예에 따라 하나의 계조 전압 생성기를 포함할 경우와 두 번째 실시예에 따라 두 개의 계조 전압 생성기를 이용할 경우, 각각 상위 출력 영상 신호와 하위 출력 영상 신호에 대한 감마 곡선을 도 8을 참고로 하여 비교해본다.
도 8은 본 발명의 첫 번째 및 두 번째 실시예에 따른 상위 출력 영상 신호와 하위 출력 영상 신호에 대한 감마 곡선을 도시한 그래프이다.
이다음, 도 8a 및 도 8b를 참고로 하여, 첫 번째 실시예에 따른 계조 전압에 대한 투과율 곡선과 두 번째 실시예에 따른 계조 전압에 대한 투과율 곡선을 비교해본다.
도 8을 참고로 하여, 하나의 계조 전압 생성기를 이용할 경우, 상위 출력 영상 신호의 감마 곡선(U1)과 하위 출력 영상 신호에 대한 감마 곡선(L1)을 살펴보면, 곡선(U1, L1)의 기울기 변화가 순차적으로 변하지 않고 "A" 부분에서처럼 갑자기 큰 폭으로 기울기가 변하는 구간이 발생하고, 이로 인한 갑작스런 투과율 변화는 화질의 악화를 초래한다.
이에 비하여, 두 개의 계조 전압 생성기를 이용할 경우, 상위 출력 영상 신호의 감마 곡선(U2)과 하위 출력 영상 신호에 대한 감마 곡선(L2)은 갑자기 기울기가 큰 폭으로 변하는 구간이 없고, 감마 곡선의 왜곡(distortion)없이 전 구간에서 거의 일정한 기울기를 가짐을 볼 수 있다. 이로 인해, 계조 변화에 따라 순차적으로 투과율도 변하게 되어 화질이 좋아진다.
본 실시예에서는, 임펄시브 구현 등을 위하여, 서로 다른 계조의 입력 영상 신호에 대해 동일한 계조를 갖는 상위 출력 영상 신호와 하위 출력 영상 신호가 복수 개 존재하고, 이로 인해, 입력 영상 신호에 대해서 각각 상위 출력 영상 신호와 하위 출력 영상 신호가 일대일 매칭이 이루어지지 않고, 각 입력 영상 신호에 맞게 정확한 값으로의 저항값 조정이 어려우며, 또한 저항열의 저항 값을 조정한 후 액정 표시 장치의 특성 등을 고려하여 정해진 상위/하위 출력 영상 신호의 계조를 조정하기 위하여, 룩업 테이블을 포함하는 영상 신호 보정부를 이용하였다. 하지만, 별도의 룩업 테이블 등을 이용하지 않고, 바로 입력 영상 신호와 스위칭부의 동작에 의해 해당하는 계조 전압 생성기를 선택하여 하나의 계조 전압을 선택할 수도 있다.
또한 본 실시예는 하나의 입력 영상 신호에 기초하여 상위/하위 출력 영상 신호로 변환할 때 상위 또는 하위 출력 영상 신호의 계조를 조정하여 임펄시브 구현이 가능한 액정 표시 장치뿐만 아니라, 하나의 입력 영상 신호에 기초하여 상위/하위 출력 영상 신호와 같은 복수의 출력 영상 신호로 변환하여 영상을 표시하는 모든 표시 장치에 적용할 수 있다.
본 발명에 의하면, 입력 영상 데이터를 복수의 출력 영상 데이터로 변환할 경우, 휘도를 개선하면서 임펄시브 구동의 효과가 나타나므로 잔상이나 끌림 현상 등과 같은 화질 저하가 개선된다.
또한, 변환된 복수의 출력 영상 데이터, 예를 들어 상위 및 하위 출력 영상 데이터용 계조 전압 생성기를 각각 설치하여, 해당 계조 전압 생성기로부터의 계조 전압을 이용하여 인가되는 복수의 출력 영상 데이터에 대응하는 데이터 전압을 인가하므로, 휘도 왜곡 없는 영상이 표시되어 표시 장치의 화질이 개선된다.
또한 각 상위 출력 영상 신호와 하위 출력 영상 신호 대한 별도의 계조 전압 생성기가 구비되어 있으므로, 각 출력 영상 신호에 대한 모든 계조가 표현되므로, 액정 표시 장치의 화질이 좋아진다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

Claims (20)

  1. 행렬 형태로 배열되어 있는 복수의 화소,
    제1 주파수의 입력 영상 신호를 제2 주파수의 복수의 출력 영상 신호로 변환하여 출력하는 신호 제어부,
    상기 복수의 출력 영상 신호에 각각 대응하는 복수의 계조 전압 집합을 생성하는 계조 전압 생성부, 그리고
    상기 복수의 출력 영상 신호에 대응하는 각각의 데이터 신호를 하나의 계조 전압 집합 중에서 선택하여 상기 화소에 인가하는 데이터 구동부
    를 포함하는 표시 장치.
  2. 제1항에서,
    상기 화소는 상기 데이터 신호에 따라서 휘도가 정해지고,
    상기 복수의 출력 영상 신호에 의한 광량의 합은 상기 입력 영상 신호에 의한 광량과 동일한
    표시 장치.
  3. 제2항에서,
    상기 입력 영상 신호가 소정 계조 이하이면 상기 복수의 출력 영상 신호 중 하나는 최저 계조를 갖는 표시 장치.
  4. 제3항에서,
    상기 입력 영상 신호가 소정 계조 이상이면 상기 복수의 출력 영상 신호 중 하나는 최고 계조를 갖는 표시 장치.
  5. 제1항 또는 제4항에서,
    상기 복수의 출력 영상 신호는 제1 출력 영상 신호와 제2 출력 영상 신호를 포함하고,
    상기 제1 출력 영상 신호의 계조는 상기 제2 출력 영상 신호의 계조보다 크거나 같은
    표시 장치.
  6. 제5항에서,
    상기 계조 전압 생성부는 상기 제1 출력 영상 신호를 위한 제1 계조 전압 집합과 상기 제2 출력 영상 신호를 위한 제2 계조 전압 집합을 생성하는 표시 장치.
  7. 제6항에서,
    상기 제1 계조 전압 집합과 상기 제2 계조 전압 집합을 번갈아 선택하여 출력하는 선택 회로를 더 포함하는 표시 장치.
  8. 제1항에서,
    상기 신호 제어부는,
    상기 입력 영상 신호가 기억되어 있는 프레임 메모리, 그리고
    상기 입력 영상 신호의 함수로 상기 복수의 출력 영상 신호가 기억되어 있고, 상기 프레임 메모리로부터의 입력 영상 신호에 해당하는 복수의 출력 영상 신호를 내보내는 룩업 테이블, 그리고 제어 신호에 따라 상기 룩업 테이블로부터의 복수의 출력 영상 데이터 중에서 하나를 선택하여 내보내는 멀티플렉서
    를 포함하는 표시 장치.
  9. 복수의 화소를 포함하는 표시 장치를 구동하는 장치로서,
    제1 주파수의 입력 영상 신호를 제2 주파수의 복수의 출력 영상 신호로 변환하여 출력하는 신호 제어부,
    상기 복수의 출력 영상 신호에 각각 대응하는 복수의 계조 전압 집합을 생성하는 계조 전압 생성부, 그리고
    상기 복수의 출력 영상 신호에 대응하는 각각의 데이터 신호를 하나의 계조 전압 집합 중에서 선택하여 상기 화소에 인가하는 데이터 구동부
    를 포함하는
    표시 장치의 구동 장치.
  10. 제9항에서,
    상기 화소는 상기 데이터 신호에 따라서 휘도가 정해지고,
    상기 복수의 출력 영상 신호에 의한 광량의 합은 상기 입력 영상 신호에 의한 광량과 동일한
    표시 장치의 구동 장치.
  11. 제10항에서,
    상기 입력 영상 신호가 소정 계조 이하이면 상기 복수의 출력 영상 신호 중 하나는 최저 계조를 갖는 표시 장치의 구동 장치.
  12. 제11항에서,
    상기 입력 영상 신호가 소정 계조 이상이면 상기 복수의 출력 영상 신호 중 하나는 최고 계조를 갖는 표시 장치의 구동 장치.
  13. 제9항 또는 제12항에서,
    상기 복수의 출력 영상 신호는 제1 출력 영상 신호와 제2 출력 영상 신호를 포함하고,
    상기 제1 출력 영상 신호의 계조는 상기 제2 출력 영상 신호의 계조보다 크거나 같은
    표시 장치의 구동장치.
  14. 제13항에서,
    상기 계조 전압 생성부는 상기 제1 출력 영상 신호를 위한 제1 계조 전압 집합을 생성하는 제1 계조 전압 생성기와 상기 제2 출력 영상 신호를 위한 제2 계조 전압 집합을 생성하는 제2 계조 전압 생성기를 포함하는 표시 장치의 구동장치.
  15. 제14항에서,
    상기 제1 계조 전압 집합과 상기 제2 계조 전압 집합을 번갈아 선택하여 출력하는 선택 회로를 더 포함하는 표시 장치의 구동장치.
  16. 제15항에서,
    상기 선택 회로는 아날로그 스위치인 표시 장치의 구동장치.
  17. 제13항에서,
    상기 신호 제어부는,
    상기 입력 영상 신호가 기억되어 있는 프레임 메모리, 그리고
    상기 프레임 메모리로부터의 상기 입력 영상 신호에 기초하여 상기 제1 출력 영상 신호와 상기 제2 출력 영상 신호를 내보내는 영상 신호 보정부
    를 포함하는 표시 장치의 구동장치.
  18. 제17항에서,
    상기 영상 신호 보정부는,
    상기 입력 영상 신호의 함수로 상기 제1 출력 영상 신호와 상기 제2 출력 영상 신호가 기억되어 있고, 상기 프레임 메모리로부터의 입력 영상 신호에 해당하는 상기 제1 출력 영상 데이터와 상기 제2 출력 영상 데이터를 내보내는 룩업 테이블, 그리고
    제어 신호에 따라 상기 룩업 테이블로부터의 제1 출력 영상 데이터와 제2 출력 영상 데이터 중 하나를 선택하여 내보내는 멀티플렉서
    를 포함하는 표시 장치의 구동장치.
  19. 제13항에서,
    상기 제2 주파수는 상기 제1 주파수의 2배인 표시 장치의 구동 장치.
  20. 제19항에서,
    제1 주파수는 60㎐인 표시 장치의 구동 장치.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150069357A (ko) * 2013-12-13 2015-06-23 엘지디스플레이 주식회사 표시장치용 구동회로

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5110788B2 (ja) * 2005-11-21 2012-12-26 株式会社ジャパンディスプレイイースト 表示装置
JP2007212591A (ja) * 2006-02-08 2007-08-23 Hitachi Displays Ltd 表示装置
JP5068048B2 (ja) * 2006-09-13 2012-11-07 株式会社ジャパンディスプレイイースト 表示装置
JP5174363B2 (ja) * 2006-12-08 2013-04-03 株式会社ジャパンディスプレイイースト 表示システム
JP2009128504A (ja) * 2007-11-21 2009-06-11 Canon Inc 液晶表示装置
KR101494451B1 (ko) * 2008-11-18 2015-02-16 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치 및 이의 구동 방법
KR101324552B1 (ko) * 2010-10-26 2013-11-01 엘지디스플레이 주식회사 액정표시장치 및 그 구동방법
CN104732911B (zh) * 2015-04-09 2017-03-15 京东方科技集团股份有限公司 显示驱动方法、驱动电路和显示装置
JP6578850B2 (ja) * 2015-09-28 2019-09-25 セイコーエプソン株式会社 回路装置、電気光学装置及び電子機器
KR102491404B1 (ko) * 2017-12-11 2023-01-26 삼성디스플레이 주식회사 동작 주파수에 따른 휘도 변경이 가능한 표시 장치
CN109686307B (zh) * 2019-01-04 2020-06-23 京东方科技集团股份有限公司 伽马基准电压的生成方法及装置、显示面板、显示装置

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4882577A (en) * 1985-06-07 1989-11-21 Hughes Aircraft Company Calligraphic control for image superimposition
US5574475A (en) * 1993-10-18 1996-11-12 Crystal Semiconductor Corporation Signal driver circuit for liquid crystal displays
US6067077A (en) * 1998-04-10 2000-05-23 Immersion Corporation Position sensing for force feedback devices
US6231941B1 (en) * 1998-07-14 2001-05-15 The Boeing Company Radius fillers for a resin transfer molding process
JP2002116743A (ja) * 2000-08-03 2002-04-19 Sharp Corp 液晶表示装置の駆動方法
US20030076283A1 (en) * 2001-10-24 2003-04-24 Chunghwa Picture Tubes, Ltd. Method and apparatus for reducing dynamic false contour in plasma display panel
KR100841616B1 (ko) * 2001-12-31 2008-06-27 엘지디스플레이 주식회사 액정 패널의 구동장치
KR100885613B1 (ko) * 2002-03-28 2009-02-24 파나소닉 주식회사 액정표시장치
US6943580B2 (en) * 2003-02-10 2005-09-13 Altera Corporation Fracturable lookup table and logic element
TW200522721A (en) * 2003-08-28 2005-07-01 Samsung Electronics Co Ltd Signal processing device and method, and display device including singal processing device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150069357A (ko) * 2013-12-13 2015-06-23 엘지디스플레이 주식회사 표시장치용 구동회로

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