KR20090101852A - 액정 표시 장치 및 액정 표시 방법, 표시 제어 장치 및 표시 제어 방법 - Google Patents

액정 표시 장치 및 액정 표시 방법, 표시 제어 장치 및 표시 제어 방법

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KR20090101852A
KR20090101852A KR1020090024535A KR20090024535A KR20090101852A KR 20090101852 A KR20090101852 A KR 20090101852A KR 1020090024535 A KR1020090024535 A KR 1020090024535A KR 20090024535 A KR20090024535 A KR 20090024535A KR 20090101852 A KR20090101852 A KR 20090101852A
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쯔요시 가마다
도시아끼 스즈끼
가즈히로 누끼야마
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Abstract

LCD 장치는 멀티 화소 구조를 갖는 화소를 포함하는 표시부; 각각, 주사 및 신호 라인을 구동하는 제1 및 제2 구동부; 화상 취득부; 및 제어부를 포함한다. 각 화소는 제1 및 제2 화소를 포함하며, 화소들의 제1 및 제2 화소는 2개의 대응하는 신호 라인에 체커보드 방식으로 접속된다. 제1 구동부는 홀수 라인의 제1 서브 프레임 및 짝수 라인의 제2 서브 프레임을 반복적으로 스캔하도록 제어되고, 제2 구동부는, 화소의 제1 화소의 극성이 화소의 제1 화소와 상이하고, 인접한 제1 화소의 극성이 서로 상이하고 인접한 제2 화소의 극성이 서로 다르며, 제1 및 제2 서브 프레임 간의 전환 실행시에 극성 신호가 반전되도록 제어된다.

Description

액정 표시 장치 및 액정 표시 방법, 표시 제어 장치 및 표시 제어 방법{LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE, LIQUID CRYSTAL DISPLAY METHOD, DISPLAY CONTROL DEVICE, AND DISPLAY CONTROL METHOD}
본 발명은 액정 표시 장치, 액정 표시 방법, 표시 제어 장치 및 표시 제어 방법에 관한 것이며, 특히, TFT(thin-film transistor)의 사이즈를 크게 하지 않고 스트리크 형상의 얼룩(inconsistencies in the form of streaks)의 발생을 억제할 수 있도록 한 액정 표시 장치, 액정 표시 방법, 표시 제어 장치, 및 표시 제어 방법에 관한 것이다.
도 1에, 예를 들어, 액정 텔레비전 등에 이용되는 액정 표시 패널의 액티브 매트릭스의 개념도를 나타낸다. 여기서는, 가로 n 내지 n+3의 4행, 세로 m 내지 m+3의 4열을 도시하고, 각 화소를 구성하는 구성 요소에 대해서 (n+1, m+3)의 화소를 예로 들어 설명하고 있는데, 액정 표시 패널의 각 화소의 구성 요소는 (n+1, m+3)의 화소와 동일한 것은 물론이다.
표시를 행하는 각 화소에는 화소 전극이 설치되며, 액정을 사이에 두고 화소 전극에 대향하는 커먼 전극(common electrode)과 화소 전극 사이에 액정 용량(11)을 형성한다. 각 화소 전극에는 스위치의 역할로서 TFT(박막 트랜지스터)(12)가 형성되고, TFT(12)의 게이트 전극이 게이트 버스 라인(13)에, TFT(12)의 소스 전극이 소스 버스 라인(14)에 접속되며, TFT(12)의 드레인 전극이 화소 전극에 접속된다.
도 2 및 도 3을 이용하여 액정 구동에서의 각 화소의 극성 배치 패턴의 대표적인 예에 대해서 설명한다.
도 2의 극성 배치 패턴은 가장 일반적인 것이며, 도트 반전 구동(dot inversion driving)이라 불리고, 양극의 화소와 음극의 화소가 체커보드 방식(checkerboard manner)로 배치된다. 도트 반전 구동에서는, 예를 들어, 임의의 장소의 양극 화소의 상하좌우에 위치하는 화소는 음극의 화소이며, 마찬가지로 음극 화소의 상하좌우에 위치하는 화소는 양극의 화소로 되어 있다. 이 패턴은 커먼 전압의 불일치에 의해 양극과 음극에서 전압의 절대값에 편중이 생긴 경우일지라도 플리커(flicker)가 생기기 어렵다는데 이점이 있다. 그러나, 도트 반전 구동에서는 소스 버스 라인의 출력의 극성이 1라인마다 양극과 음극 사이에서 반전되기 때문에, 드라이버 IC(integrated circuit)의 소비전력이 커진다는 결점이 있으며, 특히 고속 응답을 실현하기 위해 120 ㎐ 이상의 고속 기입을 행할 경우에는 이 결점이 매우 큰 문제로 된다.
따라서, 고속 구동 시에는, 도 3에 도시된 바와 같이, 세로 방향에는 1프레임 내에서 극성을 반전시키지 않는 수직 라인 반전 구동이 실시되는 경우가 많다(예를 들어, 일본 공개특허 제63-55590호 공보 참조).
액정 구동을 행할 경우, 화소에 인가되는 음양의 전압에 대하여, 액정을 사이에 두고 대향 기판에 형성된 커먼 전극에는 그 음양의 전압의 중심으로 되는 값의 전위가 인가되고 있는 것이 이상적이다. 커먼 전극의 전압값이 중심 전위이면, 음양극에서 액정에 인가되는 실효 전압은 동일하고, 동일한 계조를 계속적으로 표시하여도 프레임 사이에서 휘도는 변동하지 않는다. 그러나, 커먼 전극에 비교적 고저항의 투명 전극 ITO가 이용되는 것이나, TFT측 버스 라인의 저항이나 TFT의 기생 용량, TFT의 리크, 액정 용량의 변동 등 다양한 요인에 의해, 표시부 전역에서 커먼 전압을 최적으로 하는 것은 불가능하다. 이 경우, 양극의 화소와 음극의 화소에서는 실효 전압이 상이해져 프레임마다 변동하는 휘도 변동, 즉 플리커의 발생이 문제로 된다.
도 2를 이용하여 설명한 도트 반전 구동의 경우, 미세하고 균일하게 음양극이 혼재되어 있어 휘도의 변동이 상쇄되기 때문에, 플리커를 느끼는 정도는 상당히 경감된다. 그러나, 수직 라인 반전을 채용한 경우, 수직열 음양극이 편중 배치되기 때문에 수직 스트리크 형상으로 플리커가 발생하게 된다.
플리커의 발생 주파수는 구동 주파수의 1/2의 주파수로 되기 때문에, 통상 구동 주파수인 60 ㎐에서는 플리커는 30 ㎐ 성분으로 되어서 플리커를 심하게 느끼게 된다. 이것에 대하여, 구동 주파수가 120 ㎐나 240 ㎐ 등과 같이 고속으로 되면, 발생하는 플리커의 주파수도 각각 60 ㎐나 120 ㎐ 성분으로 되어 사람의 눈에는 플리커로서 보이지 않게 된다. 즉, 수직 라인 반전을 채용한 경우일지라도, 고주파수의 표시이면, 일반적인 플리커의 발생은 우려하지 않아도 된다.
또한, VA 모드의 결점이었던 중간조에서의 시야각 특성을 개선하기 위해, 멀티 화소라는 기술이 널리 이용되고 있다. 도 4는 액정 텔레비전 등에 이용되는 광시야각용 멀티 화소 구조의 원리도이다. 화소는, 예를 들어, 2개의 서브 화소 A 및 서브 화소 B로 나뉘며, 입력 계조에 대하여 서브 화소 A가 먼저 휘도를 향상시키고, 서브 화소 B는 나중에 휘도를 향상시키도록 이루어져 있어 종합적인 휘도는 감마 특성을 만족하도록 조정된다.
서브 화소 A 및 서브 화소 B에 전위차를 부여하는 복수의 방법이 존재하는데, 예를 들어, 도 5a에 도시된 바와 같이, 각각의 서브 화소에 전용 TFT(박막 트랜지스터)를 배치하고, 도 5b에 도시된 바와 같은 대향 전극 ITO 패턴을 이용하여, 도 5c의 등가 회로에 도시된 바와 같이, 동일한 게이트 버스 라인에 2개의 소스 버스 라인을 배치하여 서브 화소 A 및 서브 화소 B의 각각의 TFT를 구동함으로써, 서브 화소 A 및 서브 화소 B에 전위차를 부여할 수 있다.
좀더 구체적으로는, 도 5a에 있어서, 서브 화소 A용의 화소 전극이 Px1이고, 서브 화소 B용의 화소 전극이 Px2이며, 각각을 구동하는 TFT가 각각 TFT1과 TFT2이다. 화소 전극 Px1과 Px2에는 VA 모드 특유의 액정을 45도 방향으로 경사시키기 위한 슬릿이 들어가 있는데, 일부 슬릿은 Px1과 Px2를 분리하는 슬릿과 공용된다. 마찬가지로, 대향측의 기판에 배치되는 커먼 전극에도 액정 배향 규제 수단이 필요하여, 도 5a 에서는 슬릿을 파선으로 기입하고 있으며, 또한 도 5b는 대향 전극의 슬릿만을 추출하여 나타내고 있다. 여기서, 배향 규제 수단으로서는 커먼 전극 상에 절연 돌기를 형성하도록 할 수도 있다. 도 5c의 등가 회로에서 도시된 바와 같이, Px1과 Px2는 전기적으로 독립되어 있으며, 어떤 전압을 인가할지는 제어 회로에 따라 결정된다.
상술한 바와 같이, 수직 라인 반전은 도트 반전과 비교하여 소비전력 면에서는 유리하다. 그러나, 수직 라인 반전을 채용한 경우, 프레임 주파수와는 관계없이 동화상에서 문제가 생기는 경우가 있다. 예를 들어, 도 6에 도시된 바와 같이, 균일한 계조를 가진 영역(이 경우, 도 6에서 α로 표시되는 사각의 영역)을 1프레임마다 1도트씩 움직이게 한 경우, 이 영역 α에는, 도 7에 도시된 바와 같은 1도트 피치의 세로 스트리크 형상의 얼룩이 선명하게 보이게 된다. 이 현상은 영역 α를 움직이게 하는 속도에 의존하며, 영역 α가 정지하면, 얼룩은 보이지 않고, 2도트/프레임에서도 보이지 않지만, 3도트/프레임에서는 다시 보이게 된다.
이러한 현상이 일어나는 원인을 도 8 및 도 9를 이용하여 설명한다. 우선, 커먼 전극의 커먼 전압이 그 음양의 전압의 중심으로 되는 중심 전위 Vcom으로부터 벗어나 Vcom'로 되면, 도 8에 도시된 바와 같이, 음양극의 각각에서는 휘도차가 생기게 된다. 상술한 바와 같이, 구동 주파수가 어느 정도 고속일 경우(예를 들어, 120 ㎐ 구동의 경우, 발생하는 플리커는 60 ㎐ 주파수에서 발생), 영역 α가 정지하고 있으면, 이 휘도차는 사람의 눈으로는 확인되지 않는다.
그런데, 이 영역 α가, 도 9a에 도시된 바와 같이, 1도트/프레임으로 움직이면, 사람의 시선은 영역 α의 이동에 동기하여 1도트/프레임으로 움직인다. 그 결과, 사람이 주목하게 되는 사각 영역 α의 외형에 대하여 명암의 위치가 고정되기 때문에, 음양극의 휘도차에 따른 세로 스트리크 형상의 얼룩이 보이게 된다. 이것에 대하여, 도 9b에 도시된 바와 같이, 영역 α가 2도트/프레임으로 이동하는 것이면, 영역 α의 외형에 대하여 명암의 위치가 변동하기 때문에, 세로 스트리크 형상의 얼룩은 보이지 않는다.
이렇게, 수직 라인 반전은 도트 반전과 비교하여 소비전력 면에서는 유리하지만, 도 6 내지 도 9b를 이용하여 설명한 세로 스트리크 형상의 얼룩의 발생을 해결할 필요가 있다.
또한, 상술한 멀티 화소 구조에 있어서, 도 1을 이용하여 설명한 경우와 마찬가지로 1개의 소스 버스 라인에 화소 전극 Px1만이 연결되고, 근방의 소스 버스 라인에는 화소 전극 Px2만이 연결되는 것과 같은 배치도 있지만, 도 6 내지 도 9b를 이용하여 설명한 세로 스트리크 형상의 얼룩의 발생을 해결하기 위해서는, 도 10에 도시된 화소 배치를 채용할 필요가 있다.
도 10에서는 화소 전극 Px1과 Px2는 각각 전용 TFT를 가지며, 좌우 소스 버스 라인에 체커보드 방식(checkerboard manner)으로 연결된다. 그 때문에, 1개의 소스 버스 라인에는, 화소 전극 Px1 및 Px2가 Px1, Px2, Px1, Px2 등으로 교대로 연결된다.
도 11a 내지 도 12c는 도 10에서의 기입 극성의 패턴을 나타내고 있다. 도 11a에 k프레임째에서의 각 버스 라인으로부터 본 전체의 극성 패턴 배치를 나타내고, 도 11b에 k프레임째에서의 화소 전극 Px1만의 극성 패턴 배치, 도 11c에 k프레임째에서의 Px2만의 패턴 배치를 나타내고 있다. 또한, 도 12a에 k+1프레임째에서의 각 버스 라인으로부터 본 전체의 극성 패턴 배치를 나타내고, 도 12b에 k+1프레임째에서의 Px1만의 극성 패턴 배치, 도 12c에 k+1프레임째에서의 Px2만의 패턴 배치를 나타내고 있다. 여기서, 굵은 글씨의 플러스(+) 및 마이너스(-)는 화소 전극 Px1을 나타내고, 굵은 글씨가 아닌 플러스(+) 및 마이너스(-)는 화소 전극 Px2를 나타낸다.
도 11a 및 도 12a에 도시된 바와 같이, 소스 버스 라인의 출력은 수직 라인 반전으로 되어 있어 소비전력 면에서 유리함을 알 수 있다. 또한, 도 11b 및 도11c, 도 12b 및 도 12c에 도시된 바와 같이, Px1, Px2의 각 화소의 극성은, 각각이 체커보드 방식으로 되어 있음을 알 수 있다. 이 때문에, 커먼 전극 전위가 최적의 중심 전위 Vcom으로부터 벗어남으로써 휘도차가 생겨도, 근거리의 화소들 간에 서로 상쇄되기 때문에, 관찰 가능한 얼룩은 발생하지 않는다.
그러나, 도 10 내지 도 12c를 이용하여 설명한 구조에 있어서도 새로운 문제가 발생한다. 구체적으로는, 도 11a 내지 도 12c를 이용하여 설명한 기입 동작에 있어서, 특정 소스 버스 라인의 출력의 극성은 반전되고 있지 않아 소비전력은 억제되고 있다. 예를 들어, 전 화면을 백(white), 즉 255/255 계조로 한 경우, 화소 전극 Px1, Px2를 포함시켜 모든 화소에 최대 전압이 인가되지만, 전압의 변동이 없어 버스 라인은 항상 최대 전압으로 고정되기 때문에, 드라이버 IC 그 자체는 거의 전류를 흐르게 하지 않아 소비전력은 매우 작다. 그러나, 중간조를 표시할 경우, 멀티 화소 구조에서 서브 화소 A와 서브 화소 B에 휘도차를 부여할 필요가 있기 때문에, 예를 들어 64/255 정도의 계조에서는 화소 전극 Px1의 계조가 240/255이고 화소 전극 Px2가 0/255이라는 계조차가 생기게 된다. 실제 소스 드라이버는 240/255, 0/255, 240/255, 0/255 등으로 큰 전위차에 의해 변동하기 때문에, 소비전력의 저감 효과는 도트 반전 구동과 거의 동일한 정도까지 악화된다.
실제로 표시되는 화상(예를 들어, 텔레비전 수상기에 있어서 수신, 표시되는 화상)에서는 모두 백(all white)과 같은 극단적인 영상은 상당히 드물고, 중간조를 많이 포함하는 영상으로 되기 때문에, 도 10 내지 도 12c를 이용하여 설명한 구조는, 전체 소비전력의 관점에서는 수직 라인 반전을 채용한 장점을 크게 손상시키게 되는 것이다.
또한, 도 10 내지 도 12c를 이용하여 설명한 구조에서는, 실온에서는 도 13a에 도시된 바와 같이 균일한 표시가 얻어지고 있어도, 저온으로 되었을 때에, 드라이버가 구현되는 피치에 해당하는 도 13b에 도시된 바와 같은 스트리크 형상의 얼룩이 발생한다.
도 14a 내지 도 16b을 이용하여 그 원인에 대해서 설명한다. 도 14a 및 도 14b는 이상적인 파형이 입력된 경우의 중간조(예를 들어, 127/255 계조)에서의 게이트 버스 라인의 전압 Vg, 소스 버스 라인의 전압 Vs, 및 화소 전극의 전압 Vpx을 나타낸다. 도 14a가 화소 전극 Px1 기입 동작을 나타내고, 도 14b가 화소 전극 Px2 기입 동작을 나타낸다. 소스 버스 라인의 전압 Vs는, 중간조에 레벨이, 240/255, 0/255, 240/255, 0/255 등으로 변화 방식으로 큰 전위차에 의해 변동한다. 그리고, 게이트의 기입 펄스가 상승된 상태에서 TFT를 통하여 전류가 화소 전극과 소스 버스 라인 사이에서 흘러 화소 전극의 전압 Vpx가 변동한다.
도 15a 및 도 15b는 버스 라인의 지연 시간을 상정한 경우의 중간조(예를 들어, 127/255 계조)에서의 게이트 버스 라인의 전압 Vg, 소스 버스 라인의 전압 Vs, 및 화소 전극의 전압 Vpx를 나타낸다. 도 15a가 화소 전극 Px1 기입 동작을 나타내고, 도 15b가 화소 전극 Px2 기입 동작을 나타낸다. 실온에서 구동을 행할 경우는, 도 15a 및 도 15b에 도시된 상태와 대략 동등한 기입 동작이 행하여진다. 이러한 경우에서는, 게이트 펄스의 상승 부분에서 게이트 펄스도 소스 전압도 완만해지기 때문에, 도 14a 및 도 14b를 이용하여 설명한 상태에 비하여 화소 전극으로의 충전에 시간을 필요로 하지만, 통상, 이 상태에서도 기입할 수 있는 능력을 가진 TFT로 설계하기 때문에 문제는 일어나지 않는다.
그러나, 더 저온 상태로 되면, TFT의 모빌리티(mobility)가 감소하기 때문에, 충전에는 보다 시간을 필요로 하게 된다. 도 16a 및 도 16b는 버스 라인의 지연 시간을 상정하고, 또한, 저온에서 TFT의 능력이 저하된 경우, 중간조(예를 들어, 127/255 계조)에서의 게이트 버스 라인의 전압 Vg, 소스 버스 라인의 전압 Vs, 및 화소 전극의 전압 Vpx을 나타낸다. 도 16a가 Px1 기입 동작을 나타내고, 도 16b가 Px2 기입을 나타낸다. 도 16a 및 도 16b에서의 경우, 소스 버스 라인 전압의 지연이 기입에 영향을 주게 되기 때문에, 도 13b를 이용하여 설명한 바와 같은 스트리크 형상의 얼룩이 발생하게 된다.
물론, TFT를 저온을 기준으로 하여 설계함으로써 도 13b에 도시된 바와 같은 스트리크 형상의 얼룩의 개선은 가능하지만, 그를 위해 TFT의 사이즈를 크게 하면, 개구율(aperture ratio)이 저하되거나, 반대로 게이트의 부하가 증대되어 지연 시간이 증가하고, 얼룩이 악화되는 등 다른 문제가 일어날 위험이 발생하게 된다. 이러한 문제는, 예를 들어, 120㎐나 240㎐ 등 고속 기입으로 되면 될수록 영향이 커져 증상이 악화된다.
본 발명은 이러한 상황을 감안하여 안출된 것으로서, TFT의 사이즈를 크게 하지 않고 스트리크 형상의 얼룩의 발생을 억제하며, 또한, 필요한 메모리 용량을 적게 할 수 있도록 하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치는, 매트릭스 형상으로 배열된 멀티 화소 구조를 갖는 화소에 대응하는 액정 표시 소자로 구성되는 표시 수단과, 화소에 대응하는 액정 표시 소자에 접속된 주사 라인을 구동하는 제1 구동 수단과, 화소에 대응하는 액정 표시 소자에 접속된 신호 라인을 구동하는 제2 구동 수단과, 표시 수단에 표시시키는 화상 신호를 취득하는 화상 취득 수단과, 화상 취득 수단에 의해 취득된 화상 신호에 의거하여, 제1 구동 수단 및 제2 구동 수단을 제어하는 제어 수단을 포함하고, 표시 수단에 있어서, 멀티 화소 구조를 갖는 화소에 접속되는 2개의 상기 신호 라인의 각각에는, 화소를 구성하는 제1 화소와 제2 화소가 체커보드 방식으로 접속되고, 제어 수단은, 수평 주사 라인의 홀수 라인만을 주사하는 제1 서브 프레임과 수평 주사 라인의 짝수 라인만을 주사하는 제2 서브 프레임의 주사를 반복함으로써, 1프레임 전체의 수평 주사 라인을 주사하도록 제1 구동 수단을 제어하며, 2개의 대응 신호 라인에 접속되어 있는 화소 각각의 제1 화소의 극성과 제2 화소의 극성이 상이하며, 인접 화소의 상기 제1 화소들과, 인접 화소의 상기 제2 화소들간의 극성이 각각 상이하고, 또한, 상기 제1 서브 프레임과 상기 제2 서브 프레임 간의 전환 시에 극성 신호가 반전되도록 상기 제2 구동 수단을 제어한다.
제어 수단은, 표시 수단의 전체 수평 주사 라인을 4라인 이상으로 구성되는 복수의 영역으로 분할하여, 복수의 상기 영역에서 상기 제1 서브 프레임과 상기 제2 서브 프레임의 주사를 실행함으로써 1프레임 전체의 수평 주사 라인을 주사하도록 상기 제1 구동 수단을 제어할 수 있다.
제어 수단에는, 상기 제1 서브 프레임과 상기 제2 서브 프레임간의 전환 후의 최초의 수평 주사 라인의 기입 시간을 다른 수평 주사 라인의 기입 시간보다도 길게 설정할 수 있다.
제어 수단은, 제1 서브 프레임과 상기 제2 서브 프레임간의 주사 영역이 중첩되지 않도록 표시 수단의 전체 수평 주사 라인을 2라인 이상으로 구성되는 복수의 영역으로 분할하여, 복수의 상기 영역에서 제1 서브 프레임과 상기 제2 서브 프레임의 주사를 실행함으로써, 1프레임 전체의 수평 주사 라인을 주사하도록 제1 구동 수단을 제어할 수 있다.
제어 수단은, 제1 서브 프레임과 제2 서브 프레임의 전환 후의 최초의 수평 주사 라인의 기입 시간을 다른 수평 주사 라인의 기입 시간보다도 길게 설정할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 방법은, 매트릭스 형상으로 배열된 멀티 화소 구조를 갖는 화소에 대응하는 액정 표시 소자로 구성되는 표시 수단과, 화소에 대응하는 액정 표시 소자에 접속된 주사 라인을 구동하는 제1 구동 수단과, 상기 화소에 대응하는 상기 액정 표시 소자에 접속된 신호 라인을 구동하는 제2 구동 수단을 포함하고, 표시 수단에 있어서, 멀티 화소 구조를 갖는 화소에 접속되는 2개의 상기 신호 라인의 각각에는, 화소를 구성하는 제1 화소와 제2 화소가 체커보드 방식으로 접속되어 있는 액정 표시 장치에 화상을 표시시키기 위한 액정 표시 방법으로서, 표시 수단에 표시시키는 상기 화상에 대응하는 화상 신호를 취득하고, 취득된 상기 화상 신호에 의거하여, 상기 제1 구동 수단 및 상기 제2 구동 수단을 제어할 때, 수평 주사 라인의 홀수 라인만을 주사하는 제1 서브 프레임과 수평 주사 라인의 짝수 라인만을 주사하는 제2 서브 프레임의 주사를 반복함으로써, 1프레임 전체의 수평 주사 라인을 주사하도록 상기 제1 구동 수단을 제어하며, 2개의 대응 신호 라인에 접속되어 있는 상기 제1 화소와 상기 제2 화소의 극성이 상이하며, 인접 화소의 상기 제1 화소들의 극성과, 인접 화소의 상기 제2 화소들 극성이 각각 상이하고, 또한, 상기 제1 서브 프레임과 상기 제2 서브 프레임간의 전환 시에 극성 신호가 반전되도록 상기 제2 구동 수단을 제어하는 스텝을 포함한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 표시 수단에 표시시키는 화상에 대응하는 화상 신호가 취득되고, 취득된 화상 신호에 의거하여, 제1 구동 수단 및 제2 구동 수단이 제어될 때, 수평 주사 라인의 홀수 라인만을 주사하는 제1 서브 프레임과 수평 주사 라인의 짝수 라인만을 주사하는 제2 서브 프레임의 주사를 반복함으로써, 1프레임 전체의 수평 주사 라인이 주사되도록 제1 구동 수단이 제어되며, 2개의 대응 신호 라인에 접속되어 있는 제1 화소와 제2 화소의 극성이 상이하며, 인접 화소의 제1 화소들 및 인접 화소의 제2 화소들의 극성이 상이하고, 또한, 제1 서브 프레임과 제2 서브 프레임간의 전환 시에 극성 신호가 반전되도록 제2 구동 수단이 제어된다.
네트워크는 적어도 2개의 장치가 서로 접속되고 하나의 장치로부터 다른 장치로 통신이 실행될 수 있는 시스템이다. 네트워크를 통해서 통신할 수 있는 장치들은 개별 장치 또는 하나의 장치에 포함된 내부 블록일 수 있다.
또한, 통신은 무선 통신 및 유선 통신은 물론, 무선 통신과 유선 통신이 혼재된 통신, 즉, 일정 구간에서는 무선 통신이 행하여지고, 다른 구간에서는 유선 통신이 행하여지는 것일 수도 있다. 또한, 일정 장치로부터 다른 장치로의 통신이 유선 통신에 의해 행하여지고, 다른 장치로부터 일정 장치로의 통신이 무선 통신에 의해 행하여지는 것일 수도 있다.
표시 장치는 독립된 장치일 수도 있고, 텔레비전 수상기나 녹화 재생 장치의 표시 처리를 행하는 블록일 수도 있다. 또한, 표시 제어 장치는 독립된 장치일 수도 있고, 텔레비전 수상기나 녹화 재생 장치의 표시 제어 처리를 행하는 블록일 수도 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 화상을 표시할 수 있고, 특히, TFT의 사이즈를 크게 하지 않고 스트리크 형상의 발생을 억제할 수 있으며, 그 경우에 필요한 메모리 용량을 적게 할 수 있다.
도 1은 액정 표시 패널의 액티브 매트릭스에 대해서 설명하기 위한 도면.
도 2는 액정 구동에서의 각 화소의 극성 배치 패턴에 대해서 설명하기 위한 도면.
도 3은 액정 구동에서의 각 화소의 극성 배치 패턴에 대해서 설명하기 위한 도면.
도 4는 광시야각용 멀티 화소 구조에 대해서 설명하기 위한 도면.
도 5a 내지 도 5c는 광시야각용 멀티 화소 구조에 대해서 설명하기 위한 도면.
도 6은 수직 라인 반전에서의 세로 스트리크 형상의 얼룩 발생에 대해서 설명하기 위한 도면.
도 7은 수직 라인 반전에서의 세로 스트리크 형상의 얼룩 발생에 대해서 설명하기 위한 도면.
도 8은 수직 라인 반전에서의 세로 스트리크 형상의 얼룩 발생에 대해서 설명하기 위한 도면.
도 9a 및 도 9b는 수직 라인 반전에서의 세로 스트리크 형상의 얼룩 발생에 대해서 설명하기 위한 도면.
도 10은 세로 스트리크 형상의 얼룩의 발생을 해결하기 위한 화소 배치에 대해서 설명하기 위한 도면.
도 11a 내지 도 11c는, 도 10에서의 기입 극성의 패턴에 대해서 설명하기 위한 도면.
도 12a 내지 도 12c는, 도 10에서의 기입 극성의 패턴에 대해서 설명하기 위한 도면.
도 13a 및 도 13b는, 저온 시의 스트리크 형상의 얼룩 발생에 대해서 설명하기 위한 도면.
도 14a 및 도 14b는, 저온 시의 스트리크 형상의 얼룩 발생에 대해서 설명하기 위한 도면.
도 15a 및 도 15b는, 저온 시의 스트리크 형상의 얼룩 발생에 대해서 설명하기 위한 도면.
도 16a 및 도 16b는, 저온 시의 스트리크 형상의 얼룩 발생에 대해서 설명하기 위한 도면.
도 17은 표시 장치의 구성을 나타내는 블록도.
도 18은 표시 장치에서 실행되는 제1 구동 예에 대해서 설명하기 위한 도면.
도 19a 내지 도 19d는, 표시 장치에서 실행되는 제2 구동 예에 대해서 설명하기 위한 도면.
도 20a 내지 도 20d는, 표시 장치에서 실행되는 제2 구동 예에 대해서 설명하기 위한 도면.
도 21a 및 도 21b는, 제2 구동 예에서의 TFT의 인가 전압에 대해서 설명하기 위한 도면.
도 22는 서브 프레임에 대해서 설명하기 위한 도면.
도 23a 및 도 23b는, 도 22의 경우의 선택 라인과 극성 신호의 반전에 대해서 설명하기 위한 도면.
도 24는 도 22의 경우의 구동 신호에 대해서 설명하기 위한 도면.
도 25는 프레임을 분할한 경우의 서브 프레임에 대해서 설명하기 위한 도면.
도 26a 내지 도 26c는, 도 25의 경우의 선택 라인과 극성 신호의 반전에 대해서 설명하기 위한 도면.
도 27은 도 25의 경우의 구동 신호에 대해서 설명하기 위한 도면.
도 28은 도 25의 경우의 구동 파형에 대해서 설명하기 위한 도면.
도 29는 프레임의 분할을 홀수 라인과 짝수 라인에서 상이하게 한 경우의 서브 프레임에 대해서 설명하기 위한 도면.
도 30a 내지 도 30c는, 도 29의 경우의 선택 라인과 극성 신호의 반전에 대해서 설명하기 위한 도면.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
51 : 표시 장치
71 : 제어부
72 : ROM
73 : 프레임 버퍼(frame buffer)
74 : 게이트 드라이버(Gate Driver)
75 : 소스 드라이버(Source Driver)
76 : LCD(Liquid crystal display) 패널
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태에 대해서 설명한다.
도 17은 표시 장치(51)의 구성을 나타내는 블록도이다. 표시 장치(51)는 제어부(71), ROM(72), 프레임 버퍼(73), 게이트 드라이버(Gate Driver)(74), 소스 드라이버(Source Driver)(75), 및 LCD(Liquid crystal display) 패널(76)을 포함하여 구성되어 있다.
제어부(71)는 표시 장치(51)의 제어를 행하는 것이며, 리시버(receiver)(91), 데이터 배열 전환부(92), 신호 처리부(93), 타이밍 제너레이터(94), 및 메모리 컨트롤러(95)를 포함하여 구성되고, 표시 장치(51) 고유의 신호 처리(예를 들어, 색조정 등)를 행하는 동시에, 화상 데이터를 표시 화소에 기입하기 위해, LCD 패널(76)의 주사(게이트) 라인 및 데이터(소스) 라인을 구동하는 게이트 드라이버(74) 및 소스 드라이버(75)를 제어한다.
리시버(91)는 외부로부터 입력되는 영상 신호를 수신하여, 데이터 배열 전환부(92)에 공급한다.
데이터 배열 전환부(data sorting unit)(92)는 입력 화상의 데이터의 배열 전환을 실행하고, 배열 전환된 입력 화상을 신호 처리부(93)에 공급한다.
신호 처리부(93)는 ROM(72)에 유지되어 있는 파라미터를 참조하여 감마 보정이나, 액정 응답과 화소 기입 전압을 보상하기 위한 신호 처리를 실행하고, 처리 후의 신호를 타이밍 제너레이터(94) 또는 메모리 컨트롤러(95)에 공급한다.
타이밍 제너레이터(94)는 드라이버 제어용 타이밍 제너레이터(111), 데이터 포맷터(formatter)(112), 및 트랜스미터(113)를 포함하고, 표시 장치(51)의 표시에 관계되는 가장 기본적인 제어를 행한다.
드라이버 제어용 타이밍 제너레이터(111)는, 신호 처리부(93)로부터 공급되는 신호에 의거하여, 표시 소자를 구동하는 주사용의 게이트 드라이버(74) 및 화상 데이터를 화소에 기입하는 소스 드라이버(75)의 제어 신호를 생성한다.
데이터 포맷터(112)는 신호 처리부(93)로부터 공급되는 신호를 소스 드라이버(75)에 영상 신호를 공급하기 위한 신호 포맷으로 변환시킨다. 트랜스미터(113)는 데이터 포맷터(112)에서 변환된 영상 신호를 소스 드라이버(75)에 송신한다.
메모리 컨트롤러(95)는 신호 처리가 완료된 화상 신호의 프레임 버퍼(73)와의 입출력 제어를 행한다.
ROM(72)은 신호 처리부(93)의 처리 등 제어부(71)의 내부 동작에서 필요한 파라미터를 저장한다.
프레임 버퍼(73)는 메모리 컨트롤러(95)의 제어에 의거하여 화상 데이터를 저장한다.
게이트 드라이버(Gate Driver)(74)는 복수(여기서는, 게이트 드라이버(74-1 내지 74-3)의 3개) 설치할 수 있으며, 드라이버 제어용 타이밍 제너레이터(111)의 제어에 의거하여, LCD 패널(76)에 매트릭스 형상으로 배열 설치된 화소의 대응하는 주사(게이트) 라인을 구동하여 게이트 버스 라인에 접속되어 있는 능동 소자를 On/Off 제어한다.
소스 드라이버(Source Driver)(75)는 복수(여기서는, 소스 드라이버(75-1 내지 75-10)의 10개) 설치할 수 있으며, 드라이버 제어용 타이밍 제너레이터(111)의 제어에 의거하여, 영상 신호가 LCD 패널(76)에 매트릭스 형상으로 배열된 표시 소자에 표시되도록 트랜스미터(113)로부터 공급되는 영상 신호의 D/A 변환을 행하고, 각 화소에 기입하는 데이터로서, 대응하는 소스 버스 라인을 구동한다.
LCD 패널(76)은, 매트릭스 형상으로 배열된 화소에 대응하는 액정 표시 소자로 구성되며, 액정 표시 소자의 유지 전위에 의해 화상을 표시하는 것이다.
표시 장치(51)의 동작에 대해서 설명한다.
우선, 제어부(71)의 리시버(91)가 영상 신호를 수신하여 데이터 배열 전환부(92)에 공급한다. 데이터 배열 전환부(92)는, ROM(72)에 기록되어 있는 설정에 의거하여, 예를 들어, 도 18 내지 도 30을 이용하여 후술하는 바와 같은 표시를 행할 수 있도록 영상 신호의 데이터를 배열 전환하고, 신호 처리부(93)에 공급한다.
그리고, 신호 처리부(93)는 ROM(72)에 기록되어 있는 파라미터에 의거하여 RGBγ에 대한 일대일 보정을 행하고, 메모리 컨트롤러(95)를 통하여 프레임 버퍼(73)에 공급한다. 그리고, 신호 처리부(93)는, 1프레임 지연된 화상 신호를 메모리 컨트롤러(95)를 통하여 프레임 버퍼(73)로부터 판독하여, 판독된 화상 신호와 다음 프레임의 화상 신호간의 비교 연산을 행함으로써, LCD 패널(76)의 액정 응답과 화소 기입 전압을 보상하기 위한 신호 처리를 실행하고, 처리 후의 신호를 타이밍 제너레이터(94)에 공급한다.
타이밍 제너레이터(94)의 드라이버 제어용 타이밍 제너레이터(111) 및 데이터 포맷터(112)는 신호 처리부(93)로부터 처리 후의 신호 공급을 받는다. 드라이버 제어용 타이밍 제너레이터(111)는 LCD 패널(76)의 표시 소자를 구동하는 게이트 드라이버(74) 및 소스 드라이버(75)를 제어하는 제어 신호를 생성하고, 게이트 드라이버(74) 및 소스 드라이버(75)에 출력한다.
그리고, 데이터 포맷터(112)는 신호 처리부(93)로부터 공급되는 신호를 소스 드라이버에 영상 신호를 공급하기 위한 신호 포맷으로 변환시키고, 트랜스미터(113)에 공급한다. 트랜스미터(113)는 데이터 포맷터(112)에서 변환된 영상 신호를 소스 드라이버에 송신한다.
소스 드라이버(75)는, 드라이버 제어용 타이밍 제너레이터(111)의 제어에 의거하여, 영상 신호가 LCD 패널(76)에 매트릭스 형상으로 배열된 표시 소자에 표시되도록 트랜스미터(113)로부터 공급되는 영상 신호의 D/A(digital to analog) 변환을 행하고, 각 화소에 기입하는 데이터로서, 대응하는 소스 버스 라인을 구동하여 LCD 패널(76)에 화상을 표시시킨다. 이 때, 드라이버 제어용 타이밍 제너레이터(111)는 소스 드라이버(75)의 출력 특성을 결정하는 극성 신호 POL의 반전 타이밍을 제어한다. 극성 신호 POL의 반전과 화소의 기입 극성의 상세에 대해서는 후술한다.
도 18을 참조하여 표시 장치(51)에서 실행되는 제1 구동 예에 대해서 설명한다.
1프레임은 1/2과 2/2의 2개의 서브 프레임으로 분할되며, 각각의 서브 프레임 내에서는 소스 버스 라인의 극성 반전은 없고, 서브 프레임 사이에서 소스 버스 라인의 극성이 반전된다. 또한, 게이트는 각 서브 프레임마다 1개 걸러 선택된다. 즉, 1프레임이 홀수 라인만을 선택하는 홀수 서브 프레임과 짝수 라인만을 선택하는 짝수 서브 프레임으로 분할된다.
이 경우, 극성 반전의 횟수는 종래의 수직 라인 반전 구동에서의 1회/프레임에 대하여 2회/프레임으로 증가하지만, 도트 반전 구동에 비하면 훨씬 적은 반전 횟수(즉, 극성 반전 횟수는 라인 수에 따라 결정되므로, 예를 들어, 풀(full) HD TV에서 1080회)이며, 소비전력의 증가는 상당히 미약하다.
도 18의 우측에는 각 프레임 단위에서의 극성의 배치가 도시되어 있는데, 종래의 수직 라인 반전 구동은 항상 수직열에서 연속적으로 양 또는 음의 극성이 배열되고 있던 것에 대해서, 본 방법에 의하면, 적어도 1/2의 기간은 도트 반전 구동과 동등한 극성 배치이며, 플리커나 동화상에서의 세로 스트리크 형상의 얼룩의 문제를 크게 개선할 수 있다.
다음으로, 제2 구동 예로서, 표시 장치(51)에서 실행되는, 멀티 화소 구조를 갖는 LCD 패널(76)을 구동하는 경우에 대해서 설명한다.
표시 장치(51)에서는, 예를 들어, 도 4 및 도 5, 및 도 10을 이용하여 설명한 멀티 화소 구조를 갖는 LCD 패널(76)을 구동하는 것도 가능하다. 즉, 각각의 화소는 복수의 화소(여기서는, 서브 화소 A 및 서브 화소 B의 2개의 화소)로 나뉘며, 입력 계조에 대하여 서브 화소 A가 먼저 휘도를 향상시키고, 서브 화소 B는 나중에 휘도를 향상시키도록 이루어져 있어 종합적인 휘도는 감마 특성을 만족하도록 조정된다. 서브 화소 A 및 서브 화소 B에 전위차를 부여하는 수단은 복수 존재하는데, 예를 들어, 도 5a를 이용하여 설명한 바와 같이, 각각의 서브 화소에 전용 TFT(박막 트랜지스터)를 배치하고, 도 5b를 이용하여 설명한 바와 같은 대향 전극 ITO 패턴을 이용하여, 도 5c를 이용하여 설명한 등가 회로에 도시된 바와 같이, 동일한 게이트 버스 라인에 2개의 소스 버스 라인을 배치하여 서브 화소 A 및 서브 화소 B의 각각의 TFT를 구동할 수 있다.
그리고, LCD 패널(76)에서의 화소 배치는 도 10을 이용하여 설명한 경우와 동일하다. 즉, 서브 화소 A용의 화소 전극이 Px1이고, 서브 화소 B용의 화소 전극이 Px2이며, 각각을 구동하는 TFT가 각각 TFT1과 TFT2라고 하여, Px1과 Px2는 각각 전용 TFT를 갖고, 좌우의 소스 버스 라인에 체커보드 방식으로 접속된다. 그 때문에, 1개의 소스 버스 라인에서, 화소 전극 Px1 및 Px2는, Px1, Px2, Px1, Px2 등으로 번갈아 전극이 접속된다.
이러한 멀티 화소 구조를 구비한 화소를 구동할 경우에도, 표시 장치(51)에서는, 1프레임을 1/2, 2/2의 서브 프레임으로 분할하며, 각각의 서브 프레임 내에서는 소스 버스 라인의 극성 반전은 없고, 서브 프레임 사이에서 소스 버스 라인의 극성을 반전시키며, 또한 게이트는 각 서브 프레임마다 1개 걸러 선택하는 것으로 한다. 즉, 이 경우에도, 1프레임은 홀수 라인만을 선택하는 홀수 서브 프레임과 짝수 라인만을 선택하는 짝수 서브 프레임으로 분할된다. 이 경우에서의 k프레임째의 극성 배치를 도 19에, k+1프레임째의 극성 배치를 도 20에 나타낸다.
여기서, 굵은 글씨의 플러스(+) 및 마이너스(-)는 Px1을 나타내고, 굵은 글씨가 아닌 플러스(+) 및 마이너스(-)는 Px2을 나타낸다. 구체적으로는, 도 19a에 도시된 K(1/2)프레임째에서는 m1, m2+1, m1+2, 및 m2+3의 수직 라인이 Px1, 그 이외가 Px2에 대응하고, 도 19b에 도시된 k(2/2)프레임째 에서는 k(1/2)프레임째로부터 반전되어 m2, m1+1, m2+2, 및 m1+3의 수직 라인이 Px1, 그 이외가 Px2에 대응한다.
즉, 도 19a 내지 및 도 20d에 도시된 극성 배치에서는 m1과 m2, m1+β와 m2+β(β는 1이상의 정수)의 극성은 상이한 것이고, m1과 m1+1, m2와 m2+1, m1+β와 m1+(β+1), m2+β와 m2+(β+1)(β는 1이상의 정수)의 극성은 상이한 것이다.
이와 같이 한 경우, 홀수 라인만을 구동한 경우 및 짝수 라인만을 구동한 경우일지라도, 각각의 소스 버스 라인은 Px1 또는 Px2 중의 어느 한쪽만을 구동하고 있다. 그리고, 도 19c 및 도 19d, 도 20c 및 도 20d에 기재한 바와 같이, Px1 및 Px2의 각각에 주목하면, 그 극성 배치는 도트 반전 구동과 동등한 극성 배치이다. 즉, 표시 장치(51)에서는, 이러한 구동을 행한 경우, 2서브 프레임의 구동을 종료한 상태의 극성 배치에 의해, 플리커나 동화상에서의 세로 스트리크 형상의 얼룩의 문제를 크게 개선할 수 있다.
멀티 화소 구조를 갖는 화소를 이용하여 중간조를 표시한 경우, 종래에서는 소스 버스 라인의 전압이 크게 변동하고, 결과적으로 소비전력이 증대되었지만, 도 19a 내지 도 20d을 이용하여 설명한 바와 같이, 표시 장치(51)에서는 Px1의 일 그룹과 Px2의 일 그룹을 이용하여 서브 프레임 단위로 기입 동작을 수행했기 때문에, 전압의 변동을 억제할 수 있고, 결과적으로 소비전력이 증대되는 것을 방지할 수 있다. 예를 들어, 전면(entire display)에 균일한 계조 표시를 행할 경우는, 어떠한 계조일지라도, 소스 버스 라인에 전류가 흐르는 것은 서브 프레임의 전환에서의 한 순간이며, 이 경우에는 1프레임에서 불과 2회밖에 없다. 이렇게, 표시 장치(51)에서는, 멀티 화소 구조를 구비한 화소를 이용하여 중간조를 표시한 경우에도, 수직 프레임 반전의 효과를 최대한 이용할 수 있다.
다음으로, 도 21은 표시 장치(51)에서의 TFT의 인가 전압을 나타내고 있다. 도 21에서, 커먼 전압의 중심 전위 Vcom, 게이트 버스 라인의 전압 Vg, 소스 버스 라인의 전압 Vs, 및 화소 전극의 전압 Vpx가 도시되어 있다.
도 21에 도시된 바와 같이, 소스 버스 라인의 전압 Vs의 변동이 작기 때문에, TFT의 능력이 저하되어도 기간 내에 데이터를 기입하는 것이 용이해진다. 따라서, TFT의 능력에 여유가 생긴다는 효과를 발휘할 수 있다. 그 결과, TFT 사이즈를 확대하여 부담을 늘리지 않고, 저온에서 얼룩을 개선할 수 있다.
상술한 바와 같이, 1/2 및 2/2의 2개의 서브 프레임은 각각 홀수 라인과 짝수 라인만을 구동하도록 이루어져 있다. 즉, 표시 장치(51)에서는, 멀티 화소 구조를 구비한 화소인 경우, 또는 통상 구조를 갖는 화소인 경우일지라도, 예를 들어, 도 22에 도시된 바와 같이, 우선, 화면 상방으로부터 홀수 라인만을 선택하여 구동한 후, 화면 상방으로부터 홀수 라인만을 선택하여 구동하도록 이루어져 있다.
이 때, 도 23a에 도시된 바와 같이, 1라인째의 구동의 다음은 3라인째가 구동되고, 그 다음에 5라인째가 구동되며, 홀수 라인이 전부 구동된 후에, 2라인째, 4라인째 등이 구동된다(도 23a 중의 숫자는 각 라인의 구동 순서를 나타냄). 따라서, 도 23b에 도시된 바와 같이, 극성 신호 POL은 각 서브 프레임이 전환될 때마다 1회 전환된다(도 23b 중의 숫자는 화면 위에서부터 카운트된 라인 번호를 나타냄).
도 24는, 도 22 내지 도 23b를 이용하여 설명한 경우에서의 LCD 패널(76)을 동작시키기 위한 구동 신호를 나타낸다. 도 24에서, GSTR_Left는 홀수 라인의 주사 개시를 나타내는 신호이고, GSTR_Right는 짝수 라인의 주사 개시를 나타내는 신호이며, CGLK는 수평 동기를 위한 기준 클럭이고, G1, G2 등은 각각의 라인의 게이트 구동 파형, 그리고 POL은 소스 드라이버의 구동 극성을 제어하는 신호이다.
이렇게, 도 22 내지 도 23b를 이용하여 설명한 경우에서는, 화면 상방으로부터 홀수 라인만을 선택하여 구동한 후, 화면 상방으로부터 짝수 라인만을 선택하여 구동하도록 이루어져 있다.
이와 달리, 1화면을 복수 프레임으로 분할하고, 분할한 프레임을 각각 다시 상술한 1/2 및 2/2의 2개의 서브 프레임으로 분할하는 것으로 할 수도 있다.
즉, 도 22 내지 도 24를 이용하여 설명한 바와 같이, 1프레임을 홀수 라인과 짝수 라인만을 구동하는 1/2 및 2/2의 2개의 서브 프레임으로 분할하기 위해서는, 입력 신호를 저장하기 위해, 적어도 1화면 분의 프레임 메모리가 필요하게 된다. 따라서, 표시 장치(51)에서는, 도 25에 도시된 바와 같이, 멀티 화소 구조를 갖는 화소인 경우나 통상 구조를 갖는 화소인 경우일지라도, 화면을 몇 개로 분할하고, 홀수 서브 프레임 및 짝수 서브 프레임을 1프레임 중에 복수회 전환시키는 것으로 한다. 1 화면이 분할되는 영역의 수를 늘릴수록 필요한 메모리 용량은 작아지지만, 극성 반전의 횟수는 증가하기 때문에 소비전력은 증대된다. 만약 1라인마다의 반전으로 하면 도트 반전 구동과 동일하여 소비전력이 증대되지만, 예를 들어, 2라인마다의 반전으로 하면, 도트 반전 구동과 비교하여 소비전력 저감 효과를 얻을 수 있다.
예를 들어, 도 26a에 도시된 바와 같이, 1화면을 수평 방향으로 12 영역으로 분할한 경우, 도 26b에 도시된 바와 같이, 1라인째의 구동의 다음은 3라인째가 구동되고, 그 다음에 5라인째가 구동되며, 홀수 라인이 32라인에서 63라인까지 구동된 후에, 2라인째, 4라인째 등이 구동된다(도 26b 중의 숫자는 각 라인의 구동 순서를 나타냄). 따라서, 도 26c에 도시된 바와 같이, 극성 신호 POL은 1프레임 중에서 24회, 즉, 12 영역으로 분할된 프레임에서 각 서브 프레임이 전환될 때마다 1회 전환된다(도 26c의 숫자는 화면의 위에서부터 카운팅된 라인 번호를 나타냄).
도 27은, 도 26a 내지 도 26c을 이용하여 설명한 경우에서의 LCD 패널(76)을 동작시키기 위한 구동 신호를 나타낸다. 도 27에서, GSTR_Left는 홀수 라인의 주사 개시를 나타내는 신호이고, GSTR_Right는 짝수 라인의 주사 개시를 나타내는 신호이며, CGLK_Left는 홀수 라인의 수평 동기를 위한 기준 클럭이고, CGLK_Right는 짝수 라인의 수평 동기를 위한 기준 클럭이다. 여기서 물론, 기준 클럭은, 도 24를 이용하여 설명한 경우와 같이, 1개의 신호에 의한 것일 수도 있다. 그리고, G1, G2 등은 각각의 라인의 게이트 구동 파형이고, POL은 소스 드라이버의 구동 극성을 제어하는 신호이다.
이렇게, 도 26a 내지 도 27을 이용하여 설명한 경우에서는, 12 영역으로 분할된 프레임에서 서브 프레임들간에 전환이 수행되고, 각각의 서브 프레임에서 홀수 라인 및 짝수 라인이 구동되므로, 도트 반전 구동과 비교하여 소비전력을 억제하면서, 필요한 메모리의 용량을 적게 할 수 있다.
도 28은, 도 26a 내지 도 27을 이용하여 설명한 구동 방법에서의 LCD 패널(76)의 각 화소를 동작시키는 구동 파형을 나타낸다.
도 28에서, VCOM은 LCD 패널(76)의 각 화소의 화소 전위에 관한 대향 전극의 전위이며, 대향 전극과 화소로 구성되는 용량에 의해 표시 전위가 결정된다. 그리고, S1은 소스 버스 라인의 구동 파형, G33은 33번째의 주사(게이트) 라인의 구동 파형, POL은 소스 드라이버(75)의 구동 극성을 제어하는 신호이다.
1라인으로부터 31라인까지의 홀수 라인의 구동 중, 즉, POL이 고정되어 있는 상태에서는, 소스 드라이버(75)는 VCOM을 걸친 천이를 하지 않으므로, 상승 시간을 짧게 할 수 있다. 그러나, 다음에 33번째로 게이트 라인이 구동될 때, 즉, 홀수 라인으로부터 짝수 라인으로 구동이 전환될 때와, POL이 반전되어 G33이 High로 되고 있을 때는, POL이 고정되어 있는 상태에서 소스 드라이버의 전위가 원하는 레벨로 될 때까지 필요한 고정 기간보다, 소스 드라이버의 전위가 원하는 레벨로 될 때까지 기간이 덜 길다(Tr_B>Tr_A). 그 때문에, 예를 들어, Tr_B=Tr_A로 되어 버린 경우, 기입 동작을 수행하기 위한 기간을 충분히 확보할 수 없다. 따라서, 도 28에 도시된 바와 같이, 이 33번째의 기입 기간을 다른 것에 대하여 길게 함으로써, 기입 동작의 조건이 균일해지게 한다. 즉, 도 28의 타이밍을 T3>T1, T1=T2=T4로 하면 바람직하다.
이렇게 함으로써, POL이 반전될 때의 기입 동작의 기간을 충분히 확보할 수 있으므로, 이 부분에 얼룩이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 마찬가지로, 다른 홀수 라인으로부터 짝수 라인으로 구동이 전환될 때, 및 짝수 라인으로부터 홀수 라인으로 구동이 전환될 때에도, 그 최초의 라인의 기입 동작의 기간을 다른 라인에서의 기입 동작의 다른 기입 기간보다 충분히 길게 해야 함은 물론이다.
그리고, 다시 1화면을 복수 프레임으로 분할할 때, 홀수 라인을 주사하는 영역과 짝수 라인을 주사하는 영역이 일치하지 않게 하여, 1/2 및 2/2의 2개의 서브 프레임으로 분할하는 것으로 할 수도 있다.
즉, 도 29에 도시된 바와 같이, 표시 장치(51)에서는, 멀티 화소 구조를 갖는 화소인 경우일지라도, 통상 구조를 갖는 화소인 경우일지라도, 연속되는 홀수 서브 프레임의 선택 라인의 위치와 짝수 서브 프레임 선택 라인의 위치가 상이하게 하고, 이들 서브 프레임을 1프레임 중에 복수회 전환시키는 것으로 한다. 바꾸어 말하면, 표시 장치(51)에서는, 멀티 화소 구조를 갖는 화소인 경우, 또는 통상의 구조를 갖는 화소인 경우일지라도, 극성 신호 POL의 전환 개소를 서브 프레임마다 중첩되지 않게 설정할 수 있다. 홀수 서브 프레임의 선택 라인 수와 짝수 서브 프레임의 선택 라인 수는 임의로 설정되어 있을 수도 있지만, 제어를 간략화하기 위해, 소정의 규칙성을 갖도록 설정되는 것일 수도 있다. 여기서도, 분할의 영역 수를 늘릴수록 필요한 메모리 용량은 작아지지만, 극성 반전의 횟수는 증가하기 때문에 소비전력은 증대된다. 그러나, 예를 들어, 최저 2라인마다의 반전으로 하면, 도트 반전 구동과 비교하여 소비전력 저감 효과를 얻을 수 있다.
예를 들어, 도 30a에 도시된 바와 같이, 1화면을 수평 방향으로 12 영역으로 분할하고, 홀수 서브 프레임의 최초의 선택 라인 수를 12 분할 영역의 다시 반의 라인 수로 한 경우, 도 30b에 도시된 바와 같이, 1라인째의 구동의 다음은 3라인째가 구동되고, 그 다음에 5라인째가 구동되며, 홀수 라인이 16라인에서 31라인까지 구동된 후에, 2라인째, 4라인째 등이 구동된다(도 30b 중의 숫자는 각 라인의 구동 순서를 나타냄). 따라서, 도 26a 및 도 26b를 이용하여 설명한 경우와 비교하여, 도 30c에 도시된 바와 같이, 극성 신호 POL은 1프레임 중에서 1회 많은 25회 전환된다(도 30b의 숫자는 화면의 위에서부터의 카운팅된 라인 번호를 나타냄).
또한, 이 경우에도, 도 28을 이용하여 설명한 바와 같이, 홀수 라인으로부터 짝수 라인으로 구동이 전환될 때, 및 짝수 라인으로부터 홀수 라인으로 구동이 전환될 때에도, 그 최초의 라인의 기입 동작의 기간을 다른 라인의 기입 동작의 다른 기입 기간보다 충분히 길게 하면 바람직함은 물론이다.
이렇게, 도 30을 이용하여 설명한 경우에서는, 12 영역으로 분할된 프레임에서 각 서브 프레임의 라인 선택 위치가 어긋나도록 서브 프레임들간에 전환되고, 각각 홀수 라인 및 짝수 라인이 구동되므로, 도트 반전 구동과 비교하여 소비전력을 억제하면서, 필요한 메모리의 용량을 적게 할 수 있는 동시에, 짝수 라인과 홀수 라인에서 POL의 전환 개소를 분산시킬 수 있으므로, 이 부분에 발생하기 쉬운 얼룩을 저감시키고, LCD 패널(76)의 조정을 용이하게 할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 표시 장치(51)는, 멀티 화소 구조를 갖는 화소를 이용하여 중간조를 표시한 경우일지라도, Px1의 일 그룹과 Px2의 일 그룹을 서브 프레임 단위로 이용하여 기입 동작을 수행하기 때문에, 전압의 변동을 억제할 수 있고, 결과적으로 소비전력이 증대되는 것을 방지할 수 있다. 예를 들어, 전면에 균일한 계조 표시를 행할 경우는, 어떠한 계조일지라도, 소스 버스 라인에 전류가 흐르는 것은 서브 프레임의 전환에서의 한 순간이며, 1프레임에서 불과 2회밖에 없다. 이렇게, 표시 장치(51)에서는, 멀티 화소 구조를 갖는 화소를 이용하여 중간조를 표시한 경우에도, 세로 프레임 반전의 효과를 최대한 이용하면서, 2서브 프레임의 구동을 종료한 상태의 극성 배치에 의해, 플리커나 동화상에서의 수직 스트리크의 형상의 얼룩의 문제를 크게 개선할 수 있다.
또한, 표시 장치(51)에서는, 멀티 화소 구조를 갖는 화소인 경우나 통상의 구조를 갖는 화소인 경우일지라도, 1화면을 수평 방향으로 복수 분할하여, 분할된 프레임에서 각 서브 프레임이 전환되고, 각각 홀수 라인 및 짝수 라인이 구동되게 할 수 있으므로, 도트 반전 구동과 비교하여 소비전력을 억제하면서, 필요한 메모리의 용량을 적게 할 수 있다.
또한, 표시 장치(51)에서는, 멀티 화소 구조를 갖는 화소인 경우나, 통상의 구조를 갖는 화소인 경우일지라도, 연속되는 홀수 서브 프레임의 선택 라인의 위치와 짝수 서브 프레임 선택 라인의 위치가 상이하도록, 바꾸어 말하면, 극성 신호 POL의 전환 개소를 서브 프레임마다 중첩되지 않도록 설정할 수 있기 때문에, 도트 반전 구동과 비교하여 소비전력을 억제하면서, 필요한 메모리의 용량을 적게 할 수 있는 동시에, 극성 신호 POL의 전환 개소에 발생하기 쉬운 얼룩을 저감시키고, LCD 패널(76)의 조정을 용이하게 할 수 있다.
여기서는 표시 장치(51)를 1개의 장치인 것으로 하여 설명했지만, 예를 들어, LCD 패널(76)을 별개의 장치로 할 수 있고, 나머지 부분을 표시 제어 장치로서 구성하도록 할 수도 있음은 물론이다.
또한, 본 출원은 2008년 3월 24일 일본특허청에 제출된 일본 우선출원 제2008-075695호 및 제2008-075697호에 개시된 것과 관련된 기술 내용을 포함하며, 그 전체 내용은 참조로서 본 명세서에 포함된다.
당업자라면, 다양한 변형, 조합, 부조합 및 변경이 첨부된 특허청구범위나 그 균등물의 범위를 벗어나지 않고, 설계 요구나 다른 인자에 따라서 가능함을 이해할 것이다.

Claims (11)

  1. 매트릭스 형상으로 배열된 멀티 화소 구조를 갖는 화소에 대응하는 액정 표시 소자를 포함하는 표시 수단과,
    상기 화소에 대응하는 상기 액정 표시 소자에 접속된 주사 라인을 구동하는 제1 구동 수단과,
    상기 화소에 대응하는 상기 액정 표시 소자에 접속된 신호 라인을 구동하는 제2 구동 수단과,
    상기 표시 수단에 표시될 화상 신호를 취득하는 화상 취득 수단과,
    상기 화상 취득 수단에 의해 취득된 상기 화상 신호에 따라서 상기 제1 구동 수단 및 상기 제2 구동 수단을 제어하는 제어 수단을 포함하고,
    상기 표시 수단에서는, 멀티 화소 구조를 갖고 제1 화소 및 제2 화소로 구성된 화소 각각은, 2개의 대응하는 신호 라인에 접속되고, 제1 화소 및 제2 화소는 2개의 대응하는 신호 라인에 체커보드 방식(checkerboard manner)으로 접속되고,
    상기 제어 수단은, 수평 주사 라인의 홀수 선만을 주사하는 제1 서브 프레임과 수평 주사 라인의 짝수 선만을 주사하는 제2 서브 프레임의 주사를 반복함으로써, 1프레임 전체의 수평 주사 라인을 주사하도록 상기 제1 구동 수단을 제어하며,
    상기 2개의 대응하는 신호 라인에 접속된 각 화소 중 제1 화소의 극성이 상기 화소 중 제2 화소의 극성과 상이하고, 인접하는 화소 중 상기 제1 화소의 극성이 서로 상이하며, 인접하는 화소 중 상기 제2 화소의 극성이 서로 상이하고, 상기 제1 서브 프레임과 상기 제2 서브 프레임 간의 전환 시에 극성 신호가 반전되도록 상기 제2 구동 수단을 제어하는 액정 표시 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어 수단은 상기 표시 수단의 전체 수평 주사 라인을 4라인 이상으로 구성되는 복수의 영역으로 분할하여, 복수의 상기 영역에서 상기 제1 서브 프레임 과 상기 제2 프레임의 주사를 실행함으로써, 1프레임 전체의 수평 주사 라인이 주사되도록 상기 제1 구동 수단을 제어하는 액정 표시 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제어 수단은, 상기 제1 서브 프레임과 제2 서브 프레임 간의 전환이 실행된 후 상기 제1 수평 주사 라인의 기입 동작을 수행하기 위한 기간을 수평 주사 라인의 기입 동작을 수행하기 위한 기간보다 길게 설정하는 액정 표시 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제어 수단은, 상기 제1 서브 프레임과 제2 서브 프레임의 주사 영역이 서로 중첩되지 않도록 상기 표시 수단의 전체 수평 주사 라인을 2라인 이상으로 구성되는 복수의 영역으로 분할하여, 복수의 상기 영역에서 상기 제1 서브 프레임과 상기 제2 서브 프레임의 주사를 실행함으로써 1프레임 전체의 수평 주사 라인이 주사되도록 상기 제1 구동 수단을 제어하는 액정 표시 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제어 수단은, 상기 제1 서브 프레임과 상기 제2 서브 프레임 간의 전환 후 상기 제1 수평 주사 라인의 기입 동작을 수행하기 위한 기간을 다른 수평 주사 라인의 기입 동작을 수행하기 위한 기간보다 길게 설정하는 액정 표시 장치.
  6. 매트릭스 형상으로 배열된 멀티 화소 구조를 갖는 화소에 대응하는 액정 표시 소자를 포함하는 표시 수단과, 상기 화소에 대응하는 액정 표시 소자에 접속된 주사 라인을 구동하는 제1 구동 수단과, 상기 화소에 대응하는 액정 표시 소자에 접속된 신호 라인을 구동하는 제2 구동 수단을 포함하고, 상기 표시 수단에서, 멀티 화소 구조를 갖고 제1 화소와 제2 화소로 구성되는 각 화소는 대응하는 2개의 신호 라인에 접속되고, 화소의 제1 화소와 제2 화소는 체커보드 방식으로 대응하는 2개의 신호 라인에 접속되는, 액정 표시 장치상에 화상을 표시하는 액정 표시 방법으로서,
    상기 표시 수단에 표시될 화상에 대응하는 화상 신호를 취득하는 단계와,
    상기 취득된 화상 신호에 따라서 상기 제1 구동 수단과 상기 제2 구동 수단이 제어될 때,
    수평 주사 라인의 홀수 라인만을 주사하는 제1 서브 프레임과 수평 주사 라인의 짝수 라인만을 주사하는 제2 서브 프레임의 주사를 반복함으로써, 1프레임의 전체 수평 주사 라인을 주사하도록 상기 제1 구동 수단을 제어하는 단계와,
    상기 2개의 대응하는 신호 라인에 접속된 각 화소 중 제1 화소의 극성이 상기 화소 중 제2 화소의 극성과 상이하고, 인접하는 화소 중 상기 제1 화소의 극성이 서로 상이하며, 인접하는 화소 중 상기 제2 화소의 극성이 서로 상이하고, 상기 제1 서브 프레임과 상기 제2 서브 프레임 간의 전환 시에 극성 신호가 반전되도록 상기 제2 구동 수단을 제어하는 단계를 포함하는 액정 표시 방법.
  7. 매트릭스 형상으로 배열된 멀티 화소 구조를 갖는 화소에 대응하는 액정 표시 소자를 포함하는 표시부와,
    상기 화소에 대응하는 액정 표시 소자에 접속된 주사 라인을 구동하는 제1 구동부와,
    상기 화소에 대응하는 액정 표시 소자에 접속된 신호 라인을 구동하는 제2 구동부와,
    상기 표시부에 표시될 화상 신호를 취득하는 화상 취득부와,
    상기 화상 취득부에 의해 취득된 화상 신호에 따라서 상기 제1 구동부와 상기 제2 구동부를 제어하는 제어부를 포함하며,
    상기 표시부에서, 멀티 화소 구조를 갖고 제1 화소 및 제2 화소로 구성되는 각 화소는 대응하는 2개의 신호 라인에 접속되고, 화소 중 제1 화소 및 제2 화소는 체커보드 방식으로 2개의 대응하는 신호 라인에 접속되며,
    상기 제어부는, 수평 주사 라인의 홀수 라인만 주사되는 제1 서브 프레임과 수평 주사 라인의 짝수 라인만 주사되는 제2 서브 프레임의 주사를 반복함으로써, 1프레임의 전체 수평 주사 라인이 주사되도록 상기 제1 구동부를 제어하고, 상기 2개의 대응하는 신호 라인에 접속된 각 화소 중 제1 화소의 극성이 상기 화소 중 제2 화소의 극성과 상이하고, 인접하는 화소 중 상기 제1 화소의 극성은 서로 상이하며, 인접하는 화소 중 상기 제2 화소의 극성이 서로 상이하며, 상기 제1 서브 프레임과 상기 제2 서브 프레임 간의 전환 시에 극성 신호가 반전되도록 상기 제2 구동부를 제어하는 액정 표시 장치.
  8. 매트릭스 형상으로 배열된 화소에 대응하는 액정 표시 소자를 포함하는 표시 수단과,
    상기 화소에 대응하는 액정 표시 소자에 접속된 주사 라인을 구동하는 제1 구동 수단과,
    상기 화소에 대응하는 액정 표시 소자에 접속된 신호 라인을 구동하는 제2 구동 수단과,
    상기 표시 수단에 표시될 화상 신호를 취득하는 화상 취득 수단과,
    상기 화상 취득 수단에 의해 취득한 상기 화상 신호에 따라서 상기 제1 구동 수단과 상기 제2 구동 수단을 제어하는 제어 수단을 포함하며,
    상기 제어 수단은, 상기 표시 수단의 전체 수평 주사 라인이 복수의 영역으로 분할되고 상기 복수의 영역에서 수평 주사 라인의 홀수 라인만 주사된 제1 서브 프레임의 주사 및 수평 주사 라인의 짝수 라인만 주사된 제2 서브 프레임의 주사를 실행함으로서 1프레임의 전체 수평 주사 라인이 주사되도록 상기 제1 구동 수단을 제어하고, 상기 제1 서브 프레임과 상기 제2 서브 프레임 간의 전환이 실행된 후 상기 제1 수평 주사 라인의 기입 동작을 수행하기 위한 기간은 다른 수평 주사 라인의 기입 동작을 수행하기 위한 기간보다 길게 설정되고,
    상기 제어 수단은 상기 제1 서브 프레임과 상기 제2 서브 프레임 간의 전환시에 상기 극성 신호가 반전되도록 상기 제2 구동 수단을 제어하는 액정 표시 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제어 수단은, 상기 제1 서브 프레임과 상기 제2 서브 프레임 간의 전환 시에 상기 극성 신호가 반전되는 위치가 서로 중첩되지 않도록 상기 제1 구동 수단과 상기 제2 구동 수단을 제어하는 액정 표시 장치.
  10. 매트릭스 형상으로 배열된 화소에 대응하는 액정 표시 소자를 포함하는 표시 수단과, 상기 화소에 대응하는 액정 표시 소자에 접속된 주사 라인을 구동하는 제1 구동 수단과, 상기 화소에 대응하는 상기 액정 표시 소자에 접속된 신호 라인을 구동하는 제2 구동 수단을 포함하는 액정 표시 장치를 위한 액정 표시 방법으로서,
    상기 표시 수단 상에 표시될 화상 신호를 취득하는 단계와,
    상기 취득된 화상 신호에 따라서 상기 제1 구동 수단과 상기 제2 구동 수단이 제어될 때,
    상기 표시 수단의 전체 수평 주사 라인이 복수의 영역으로 분할되고, 복수의 영역에서 수평 주사 라인의 홀수 라인만 주사되는 제1 서브 프레임의 주사 및 수평 주사 라인의 짝수 라인만 주사되는 제2 서브 프레임의 주사를 실행함으로써, 1프레임의 전체 수평 주사 라인이 주사되도록 상기 제1 구동 수단과 상기 제2 구동 수단을 제어하고,
    상기 제1 서브 프레임과 상기 제2 서브 프레임 간의 전환 시에 극성 신호가 반전되고,
    상기 제1 서브 프레임과 상기 제2 서브 프레임 간의 전환이 실행된 후 상기 제1 수평 주사 라인의 기입 동작을 실행하기 위한 기간은 다른 수평 주사 라인의 기입 동작을 실행하기 위한 기간보다 길게 설정되도록 제1 구동 수단과 제2 구동 수단을 제어하는 단계를 포함하는 액정 표시 방법.
  11. 매트릭스 형상으로 배열된 화소에 대응하는 액정 표시 소자를 포함하는 표시부와,
    상기 화소에 대응하는 액정 표시 소자에 접속된 주사 라인을 구동하는 제1 구동부와,
    상기 화소에 대응하는 상기 액정 표시 소자에 접속된 신호 라인을 구동하는 제2 구동부와,
    상기 표시부에 표시될 화상 신호를 취득하는 화상 취득부와,
    상기 화상 취득부에 의해 취득된 화상 신호에 따라서 상기 제1 구동부와 상기 제2 구동부를 제어하는 제어부를 포함하며,
    상기 제어부는, 상기 표시부의 전체 수평 주사 라인이 복수의 영역으로 분할되고 복수의 영역에서 수평 주사 라인의 홀수 라인만을 주사하는 제1 서브 프레임의 주사 및 상기 복수의 영역에서 수평 주사 라인의 짝수 라인만을 주사하는 제2 서브 프레임의 주사를 실행함으로써, 1프레임의 전체 수평 주사선이 주사되고, 상기 제1 서브 프레인과 상기 제2 서브 프레임 간의 전환이 실행된 후 상기 제1 수평 주사선의 기입 동작을 실행하기 위한 기간은 다른 수평 주사 라인의 기입 동작을 실행하기 위한 기간보다 길게 설정되고,
    상기 제어부는, 상기 제1 서브 프레임과 상기 제2 서브 프레임 간의 전환 실행 시에 극성 신호가 반전되도록 상기 제2 구동부를 제어하는 액정 표시 장치.
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