KR20100076605A

KR20100076605A - 액정표시장치 및 그 구동방법

Info

Publication number: KR20100076605A
Application number: KR1020080134713A
Authority: KR
Inventors: 윤재경
Original assignee: 엘지디스플레이 주식회사
Priority date: 2008-12-26
Filing date: 2008-12-26
Publication date: 2010-07-06

Abstract

본발명은, 행라인과 열라인을 따라 배치된 다수의 화소를 포함하는 액정패널과; 라인타입 샤프니스마스크를 사용하여 입력된 행라인 데이터신호들의 행라인을 따라 마스킹하여, 상기 행라인 데이터신호들의 영상의 경계 부분에 대응하는 데이터신호들에 대해 샤프니스처리를 수행하는 샤프니스처리부를 포함하는 액정표시장치를 제공한다.

Description

액정표시장치 및 그 구동방법{Liquid crystal display device and method of driving the same}

본발명은 액정표시장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 액정표시장치 및 그 구동방법에 관한 것이다.

정보화 사회가 발전함에 따라 화상을 표시하기 위한 표시장치에 대한 요구가 다양한 형태로 증가하고 있으며, 근래에는 액정표시장치(LCD : liquid crystal display), 플라즈마표시장치(PDP : plasma display panel), 유기전계발광소자 (OLED : organic light emitting diode)와 같은 여러가지 평판표시장치(flat display device)가 활용되고 있다.

이들 평판표시장치 중에서, 액정표시장치는 소형화, 경량화, 박형화, 저전력 구동의 장점을 가지고 있어 현재 널리 사용되고 있다. 한편, 다수의 화소가 매트릭스형태로 배치되고, 이들 화소 각각에 스위칭트랜지스터가 형성된 액티브 매트릭스 타입 액정표시장치가 현재 널리 사용되고 있다.

도 1은 일반적인 액정표시장치를 개략적으로 도시한 도면이다.

도시한 바와 같이, 액정표시장치(10)는, 구동회로부와 액정패널(20)과 백라이트(60)를 포함한다.

액정패널(20)에는, 행라인(row line)방향을 따라 연장된 다수의 게이트배선(GL1 내지 GLn)과 종라인(column line)방향을 따라 연장된 다수의 데이터배선(DL1 내지 DLm)이 교차하여 다수의 부화소(SP)를 정의한다.

각 부화소(SP)에는, 게이트배선 및 데이터배선(GL1 내지 GLn, DL1 내지 DLm)과 연결된 스위칭박막트랜지스터(T)가 형성되어 있다. 스위칭박막트랜지스터(T)는 화소전극과 연결되어 있다. 한편, 화소전극에 대응하여 공통전극이 형성되며, 이들 화소전극과 공통전극 사이에 전계가 형성되어 액정을 구동하게 된다. 화소전극과 공통전극 그리고 이들 전극 사이에 위치하는 액정은 액정커패시터(Clc)를 구성하게 된다. 한편, 각 부화소(P)에는, 스토리지커패시터(Cst)가 더욱 구성되며, 이는 화소전극에 인가된 데이터전압을 다음 프레임까지 저장하는 역할을 하게 된다.

부화소(SP)는, 적색, 녹색, 청색을 표시하는 R, G, B 부화소(SP)를 포함한다. R, G, B 부화소(SP)는 영상을 표시하는 단위인 화소를 구성한다.

구동회로부는, 제어회로부(30), 게이트구동회로부(40), 데이터구동회로부(50)를 포함한다.

제어회로부(30)는 데이터구동회로부(50)를 제어하는 데이터제어신호(DCS)와, 데이터신호(RGB)를 데이터제어신호(DCS)에 따라 샘플링하여, 이들 제어신호(DCS)와 데이터신호(RGB)를 데이터구동회로부(50)에 공급한다. 또한, 제어회로부(30)는 게 이트구동회로부(40)를 제어하는 게이트제어신호(GCS)를 게이트구동회로부(40)에 공급한다. 여기서, RGB 데이터신호는 화소에 대응하는 신호로서, R, G, B 부화소(SP)에 각각 대응하는 R, G, B 데이터신호를 포함한다.

게이트구동회로부(40)는, 게이트제어신호(GCS)에 따라, 다수의 게이트배선(GL1 내지 GLn)을 순차적 스캔하여, 펄스형태의 턴온전압을 공급하게 된다. 이와 같은 턴온전압에 따라 스위칭박막트랜지스터(T)는 턴온된다.

한편, 데이터구동회로부(50)는, 제어회로부(30)로부터 공급되는 데이터제어신호(DCS)에 응답하여, 데이터신호(RGB)를 다수의 데이터배선(DL1 내지 DLm)에 공급하게 된다. 즉, 데이터신호(RGB)에 대응되는 데이터전압(Vdata)을 생성하고, 생성된 데이터전압을 데이터배선(DL1 내지 DLm)에 출력하게 된다.

백라이트(60)는, 빛을 방출하여 액정패널(20)에 공급하게 된다.

전술한 바와 같은 액정표시장치는 홀드형(hold type) 표시장치로서, 하나의 프레임 동안에는 영상이 정지되어 표시된다. 이와 같은 액정표시장치의 표시특성은, 동영상을 표시하는 경우에 움직이는 물체가 꼬리를 끄는 것처럼 보이는 등의 모션블러(motion blur)를 발생시키는 하나의 원인으로 작용하게 된다. 즉, 모션블러는, 액정표시장치가 홀드형 표시장치라는 특성과, 인간의 눈의 인지특성이 서로 불일치함에 따라 발생한다.

다시 말하면, 시청자의 눈은 움직이고 있는 물체의 움직임을 예측하여 움직이는 방향을 따라 연속적으로 움직이는 아이트래킹(eye tracking)을 하게 되고, 아이트랙킹을 통해 받아들인 광정보를 적분하여 영상을 인지하게 된다. 이에 비해, 액정표시장치는 홀드형 표시장치이므로, 현재 프레임 동안 동일한 영상을 표시하면서 물체가 정지하게 되며, 다음 프레임 동안에는 현재 프레임에 비해 움직이는 방향으로 몇개의 화소수만큼 떨어진 위치에서 물체가 표시되어 정지되는 과정이 계속해서 반복된다. 이처럼, 시청자는 물체의 이동방향을 따라 아이트래킹이 진행되는 데 반해, 액정표시장치에서는 프레임 주기로 물체가 불연속적으로 이동하여 표시되는 바, 인간의 눈의 인지특성과 액정표시장치의 표시특성이 서로 불일치하여 모션블러가 발생하게 된다.

이와 같은 모션블러를 개선하기 위해 다양한 방안이 제시되고 있는데, 영상에서 물체의 경계(edge)가 되는 부분을 강조하는 샤프니스(sharpness)처리가 이들 방안 중 하나로서 제안되고 있다. 즉, 샤프니스처리는, 영상에서 경계가 되는 부분에서 밝은 부분은 더욱 밝게하고 어두운 부분은 더욱 어둡게 하게 된다. 이와 같이 인위적으로 경계를 더욱 강조함으로써, 모션블러는 상당히 개선되게 된다.

도 2 및 3은, 종래의 액정표시장치에서 샤프니스처리 방법을 개략적으로 설명한 도면이다.

도시한 바와 같이, 샤프니스마스크(MS_M)는 3행 3열(3*3) 매트릭스타입으로 이득(gain)셀들(H11 내지 H33)이 배치된 샤프니스처리용 마스크(MS_M)가 사용된다. 이와 같은 샤프니스마스크(MS_M)는, 하나의 프레임의 n행 m열(n*m) 데이터신호 중 이웃하는 3*3 데이터신호(X11 내지 X33)를 마스킹(masking)한다. 여기서, 데이터신호(X11 내지 X33)는 각각 화소에 대응하는 신호이다. 예를 들면, 행라인방향을 따라 마스킹을 수행하고, 이와 같은 마스킹이 완료되면, 하나의 행라인만큼 쉬프트하 여 다시 행라인방향을 따라 마스킹을 수행하는 과정이 반복된다.

각 마스킹 과정에서는, 서로 이웃하는 3*3 데이터신호(X11 내지 X33)가 마스킹되어 샤프니스처리가 수행되는데, 이와 관련하여, 도 3을 참조하여, 보다 상세하게 설명한다.

도시한 바와 같이, 샤프니스마스크(MS_M)가 씌워지기 전의 3*3 데이터신호(X11 내지 X33)를 살펴보면, 점선으로 표시된 대각선 방향을 따라 경계가 설정되게 됨을 알 수 있다. 즉, 점선의 좌측은 18의 계조를 갖게 되며, 점선의 우측은 90의 계조를 갖게 되어, 결과적으로 데이터신호(X11 내지 X33)에 의해 표시되는 영상에서는 점선방향을 따라 경계가 표시될 것이다.

이에 대해, 샤프니스마스크(MS_M)가 씌워지게 되면, 샤프니스처리를 위한 연산이 진행된다. 여기서, 샤스니스처리에 대한 연산은, 샤프니스마스크(MS_M)의 가운데에 위치하는 타켓이득셀(H22)에 매칭되는 데이터신호(X22)의 계조를 구하기 위함이다.

즉, 서로 매칭되는 이득셀(H11 내지 H33)과 데이터신호(X11 내지 X33)에 대해, 이득셀(H11 내지 H33)의 이득률과 데이터신호(X11 내지 X33)의 계조가 서로 곱해지고, 이와 같이 곱해진 9개의 결과값들은 서로 더해지게 된다. 결국, 경계에 위치하는 데이터신호, 즉 타겟이득셀(H22)에 매칭되는 데이터신호(X22)의 계조를 새로이 산출하게 된다. 이를 수식으로 표현하면,

x22' = (h11*x11) + (h12*x12) + (h13*x13) + (h21*x21) + (h22*x22) + (h23*x23) + (h31*x31) + (h32*x32) + (h33*x33)

= ((-1/9)*18) + ((-1/9)*18) + ((-1/9)*18) + ((-1/9)*18) + ((16/9)*18) + ((-1/9)*18) + ((-1/9)*18) + ((-1/9)*18) + ((-1/9)*18)

= 94

와 같다. 여기서, h11 내지 h33은 각각 제 1 내지 9 이득셀(H11 내지 H31)의 이득률이고, x11 내지 x33은 각각 제 1 내지 9 데이터신호(X11 내지 X33)에 대한 계조이고, x22'는 샤프니스처리 후의 제 5 데이터신호(X22)의 계조이다.

전술한 바와 같이, 경계에 위치한 데이터신호의 계조는 샤프니스처리에 따라 높아지게 됨을 알 수 있다. 한편, 위와 같은 결과는 경계에서 밝은 부분측에 대한 것으로서, 어두운 부분측의 데이터신호의 계조는 샤프니스처리에 따라 낮아지게 될 것이다.

위와 같이, 종래에서는, 매트릭스타입의 샤프니스마스크를 사용하게 됨으로써, 영상의 수평방향 (즉, 행방향)과 수직방향 (즉, 종방향) 모두의 경계에 대한 샤프니스처리를 수행할 수 있게 된다. 그런데, 수평방향과 수직방향 모두의 경계에 대한 샤프니스처리를 수행하기 위해, 매트릭스타입의 샤프니스마스크(MS_M)를 사용함에 따라, 행라인의 데이터신호를 저장하기 위한 라인메모리가 필요하게 된다.

다시 말하면, 도 2 및 3을 참조하여, 3*3 샤프니스마스크(MS_M)를 사용함에 따라, 3개 행라인의 데이터신호가 필요하게 된다. 그리고, 샤프니스처리를 위한 구동회로에는 행라인 단위로 데이터신호가 입력되며, 또한 행라인 단위로 데이터신호가 출력되어 액정패널에 공급되고, 행라인 단위로 액정패널이 스캔되어 데이터전압이 공급된다. 따라서, 현재 제 r 번째 행라인의 데이터신호가 입력되어 제 r-1 번 째 행의 데이터신호에 대한 샤프니스처리를 수행하는 경우에, 샤프니스처리를 위한 구동회로에는 제 r-2 및 r-1 번째 행라인의 데이터신호가 미리 저장되어 있어야 된다. 이를 위해, 별도의 라인메모리가 추가적으로 필요하게 된다. 더욱이, 샤프니스처리 에러(error)를 줄이기 위해, 더욱 큰 크기의 샤프니스마스크를 사용하는 경우에는, 더욱 많은 라인메모리가 필요하게 된다. 이는 결국 액정표시장치의 제조비용을 증가시키는 결과를 초래한다.

또한, 정지영상을 표현하는 경우에, 수평방향 및 수직방향 모두에서 샤프니스처리가 수행되므로, 물체가 배경부분과 동떨어지게 표시될 수 있다. 이처럼, 정지영상에서 샤프니스가 과도하게 처리됨에 따라, 시청자는 정지영상이 왜곡되어 표시되는 것으로 느끼게 되어, 결과적으로 화질을 저하시키게 된다.

본발명은, 제조비용을 감소시킬 수 있고, 또한 화질을 개선할 수 있는 액정표시장치 및 그 구동방법을 제공하는 데 과제가 있다.

전술한 바와 같은 과제를 달성하기 위해, 본발명은, 행라인과 열라인을 따라 배치된 다수의 화소를 포함하는 액정패널과; 라인타입 샤프니스마스크를 사용하여 입력된 행라인 데이터신호들의 행라인을 따라 마스킹하여, 상기 행라인 데이터신호 들의 영상의 경계 부분에 대응하는 데이터신호들에 대해 샤프니스처리를 수행하는 샤프니스처리부를 포함하는 액정표시장치를 제공한다.

여기서, 상기 라인타입 샤프니스마스크는, 마스킹시 서로 이웃하는 3개 이상의 상기 데이터신호 각각에 매칭되는 3개 이상의 이득셀들을 가지며, 상기 이득셀들은 타겟이득셀을 가지며, 마스킹시, 상기 타겟이득셀에 대응하는 데이터신호의 계조를 산출할 수 있다.

상기 타겟이득셀의 이득률은, 다른 이득셀들의 이득률 보다 크고, 상기 타겟이득셀은, 상기 라인타입 샤프니스마스크의 가운데 부분에 위치할 수 있다.

상기 다수의 화소 중 어느 하나의 화소에 대응하는 데이터신호에 대해, 이전 프레임과 현재프레임의 계조를 비교하여 차이가 발생하면, 계조의 차이를 오버슈트하는 오버구동처리를 수행하는 오버구동처리부를 더욱 포함하고, 상기 오버구동처리는 상기 샤프니스처리 전 또는 후에 수행될 수 있다.

상기 샤프니스처리와 오버구동처리 전에, 입력된 데이터신호의 가용계조범위를 적어도 하나 감축하는 계조범위조절부를 더욱 포함할 수 있다.

상기 입력된 데이터신호의 가용계조범위의 제 1 최대계조는, 상기 감축된 가용계조범위의 제 2 최대계조보다 높고, 상기 제 1 최대계조에 대응되는 제 1 데이터전압은, 상기 제 2 최대계조에 대응되는 제 2 데이터전압보다 높으며, 상기 제 1 최대계조에 대응하는 상기 액정패널의 투과도는, 상기 제 2 최대계조에 대응하는 상기 액정패널의 투과도 이상일 수 있다.

상기 샤프니스처리부는, RGB 타입 데이터신호를 YUV 타입 데이터신호로 변환 하는 휘도-색분리블럭과; 상기 라인타입 샤프니스마스크를 사용하여, 상기 YUV 타입 데이터신호에 대해 샤프니스처리를 수행하는 샤프니스처리블럭과; 상기 샤프니스처리된 YUV 타입 데이터신호를 RGB 타입 데이터신호로 변환하는 휘도-색합성블럭을 포함할 수 있다.

다른 측면에서, 본발명은, 라인타입 샤프니스마스크를 사용하여 입력된 행라인 데이터신호들의 행라인을 따라 마스킹하여, 상기 행라인 데이터신호들의 영상의 경계 부분에 대응하는 데이터신호들에 대해 샤프니스처리를 수행하는 단계와; 행라인과 열라인을 따라 배치된 다수의 화소를 포함하는 액정패널을 통해 영상을 표시하는 단계를 포함하는 액정표시장치 구동방법을 제공한다.

여기서, 상기 다수의 화소 중 하나의 화소에 대응하는 데이터신호에 대해, 이전 프레임과 현재프레임의 계조를 비교하여 차이가 발생하면, 계조의 차이를 오버슈트하는 오버구동처리를 수행하는 단계를 더욱 포함하고, 상기 오버구동처리는 상기 샤프니스처리 전 또는 후에 수행될 수 있다.

상기 샤프니스처리와 오버구동처리 전에, 입력된 데이터신호의 가용계조범위를 적어도 하나 감축하는 단계를 더욱 포함할 수 있다.

상기 샤프니스처리를 수행하는 단계는, RGB 타입 데이터신호를 YUV 타입 데이터신호로 변환하는 단계와; 상기 라인타입 샤프니스마스크를 사용하여, 상기 YUV 타입 데이터신호에 대해 샤프니스처리를 수행하는 단계와; 상기 샤프니스처리된 YUV 타입 데이터신호를 RGB 타입 데이터신호로 변환하는 단계를 포함할 수 있다.

본발명에 따른 액정표시장치는, 라인타입 샤프니스마스크를 사용하여 행라인 단위로 샤프니스처리를 수행하게 된다. 이에 따라, 종래에서 매트릭스타입 샤프니스마스크를 사용하게 됨으로써 라인메모리가 요구되는 것을 개선하여, 제조비용을 절감할 수 있게 된다.

또한, 라인타입 샤프니스마스크를 사용한다고 하더라도, 일반적으로 동영상이나 자막은 대체로 수평방향으로 움직이게 되므로, 행방향으로의 샤프니스처리는 종래와는 동일한 수준이 유지된다. 따라서, 종래와 비교하여 화질 저하가 뚜렷이 관찰되지 않으며, 화질 및 제조비용 전체 측면에서 본다면 보다 효율적인 구동을 하게 된다.

또한, 라인타입 샤프니스마스크를 사용하는 경우에, 수평방향을 따라 샤프니스처리가 수행되므로, 종래에 비해 샤프니스처리 정도가 완화되었다고 볼 것이다. 이에 따라, 정지영상이 왜곡되어 표시되는 것을 개선하여 화질을 향상시킬 수 있게 된다.

또한, 샤프니스처리 및 오버구동처리를 함께 수행함에 따라, 경계를 뚜렷하 게 함과 동시에, 액정응답속도를 빠르게 하여 원하는 계조의 영상이 빠른 시간 내에 구동될 수 있게 된다. 이에 따라, 모션블러를 더욱 개선하여, 결과적으로 화질을 더욱 개선할 수 있게 된다.

또한, 샤프니스처리 및 오버구동처리를 함께 수행하는 경우에, 오버구동처리만을 단독으로 수행하는 경우에 비해 화질이 더욱 개선될 수 있게 된다.

또한, 입력된 데이터신호에 대한 가용계조범위를 1개 이상 축소하여 샤프니스처리를 수행하고, 그 후에 입력된 데이터신호에 대한 가용계조범위와 동일한 오버구동계조범위를 사용하여 오버구동처리를 진행함으로써, 최대계조에 대해서도 오버구동처리를 수행할 수 있게 된다. 이에 따라, 영상의 경계 부분에 화이트를 표시하는 경우에, 경계를 더욱 강조할 수 있게 되며, 영상에서 최대계조를 표시하는 부분에 대한 액정응답속도를 더욱 빠르게 할 수 있게 된다. 따라서, 모션블러를 더욱 개선하여, 결과적으로 화질을 더욱 개선할 수 있게 된다.

이하, 도면을 참조하여 본발명의 실시예를 설명한다.

도 4는 본발명의 제 1 실시예에 따른 액정표시장치를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 5는 도 4의 제어회로부를 도시한 도면이다.

도시한 바와 같이, 본발명의 실시예에 따른 액정표시장치(100)는, 구동회로부, 액정패널(200), 백라이트(700)를 포함한다.

액정패널(200)에는, 행방향을 따라 연장된 다수의 게이트배선(GL1 내지 GLn)과 열방향을 따라 연장된 다수의 데이터배선(DL1 내지 DLm)이 교차하여 다수의 부화소(SP)를 정의한다.

각 부화소(SP)에는, 게이트배선 및 데이터배선(GL1 내지 GLn, DL1 내지 DLm)과 연결된 스위칭박막트랜지스터(T)가 형성되어 있다. 스위칭박막트랜지스터(T)는 화소전극과 연결되어 있다. 한편, 화소전극에 대응하여 공통전극이 형성되며, 이들 화소전극과 공통전극 사이에 전계가 형성되어 액정을 구동하게 된다. 화소전극과 공통전극 그리고 이들 전극 사이에 위치하는 액정은 액정커패시터(Clc)를 구성하게 된다. 한편, 각 화소에는, 스토리지커패시터(Cst)가 더욱 구성되며, 이는 화소전극에 인가된 데이터전압을 다음 프레임까지 저장하는 역할을 하게 된다.

부화소(SP)는, 적색, 녹색, 청색을 표시하는 R, G, B 부화소(SP)를 포함한다. 서로 이웃하는 R, G, B 부화소(SP)는, 영상표시의 단위인 화소를 구성하게 된다.

구동회로부는, 시스템회로부(300), 제어회로부(400), 인버터회로부(500), 전력발생부(610), 게이트구동회로부(620), 데이터구동회로부(630), 감마기준전압발생부(640)를 포함한다.

제어회로부(400)는 TV시스템이나 비디오카드와 같은 시스템회로부(300)로부터 입력데이터신호(RGBin)와, 수직동기신호(Vsync)와 수평동기신호(Vsync)와 클럭신호(DCLK)와 데이터인에이블(DE) 등의 제어신호(TCS)를 입력받게 된다. 한편, 도시하지는 않았지만, 이와 같은 신호들은, 제어회로부(400)에 구성된 인터페이스를 통해 입력될 수 있다.

제어회로부(400)는 입력된 제어신호를 사용하여, 게이트구동회로부(620)를 제어하기 위한 게이트제어신호(GCS)와 데이터구동회로부(630)를 제어하기 위한 데이터제어신호(DCS)를 생성한다. 게이트제어신호(GCS)는, 게이트스타트펄스(Gate Start Pulse ; GSP), 게이트쉬트프클럭(Gate shift clock : GSC),게이트출력인에이블신호(Gate Output Enable : GOE) 등을 포함한다. 데이터제어신호(DCS)는 소스스타트펄스(Source Start Pulse : GSP), 소스쉬프트클럭(Source Shift Clock : SSC), 소스출력인에이블신호(Source Output Enable : SOC), 극성신호(Polarity : POL) 등을 포함한다. 예를 들면, 위와 같은 동작은 제어회로부(400)의 타이밍제어부(490)에서 수행될 수 있다.

또한, 제어회로부(400)의 샤프니스처리부(410)는, 시스템회로부(300)로부터 입력데이터신호(RGBin)를 입력받아, 입력데이터신호(RGBin)를 샤프니스처리하여, 출력데이터신호(RGBout)를 출력하게 된다. 여기서 RGB 입력데이터신호는 화소에 대응하는 신호로서, R, G, B 부화소(SP)에 각각 대응하는 R, G, B 입력데이터신호를 포함한다.

한편, 입력데이터신호(RGBin)는 행라인 단위로 샤프니스처리부(410)에 입력되고 처리될 수 있다. 예를 들면, 제 1 행라인에 대응되는 화소들에 대한 데이터신호가 입력되고, 다음으로 제 2 행라인에 대응되는 화소들에 대한 데이터신호가 입력되며, 이와 같은 순으로 데이터신호가 연속하여 입력되며, 입력된 행라인 순서에 따라 샤프니스처리가 진행될 수 있다.

샤프니스처리부(410)로부터 출력된 출력데이터신호(RGBout)는, 타이밍제어부(490)에 입력되고, 동기신호에 따라 데이터제어신호(DCS)와 함께 데이터구동회로부(630)에 공급된다.

감마기준전압발생부(640)는, 전원발생부(610)로부터 발생되는 고전위전압과 저전위전압을 분압하여 감마기준전압(Vgamma)을 생성하고, 이를 데이터구동회로부(630)에 공급한다.

전원발생부(610)는, 시스템회로부(300)로부터 전원전압(VCC)를 공급받아, 구동회로부의 구성요소들을 구동하기 위한 구동전압을 생성하여 공급하게 된다.

게이트구동회로부(620)는, 제어회로부(400)로부터 공급되는 게이트제어신호(GCS)에 응답하여, 다수의 게이트배선(GL1 내지 GLn)을 순차적으로 스캔한다. 각 스캔구간 동안에는, 게이트배선(GL1 내지 GLn)에 펄스형태의 턴온전압을 공급하게 된다. 한편, 다음 프레임의 스캔구간까지는 게이트배선(GL1 내지 GLn)에 턴오프전압이 지속적으로 공급된다. 스캔구간 동안 턴온전압이 인가됨으로써, 스위칭박막트랜지스터(T)는 턴온된다.

데이터구동회로부(630)는, 제어회로부(400)로부터 공급되는 데이터제어신호(DCS)에 응답하여, 출력데이터신호(RGBout)를 다수의 데이터배선(DL1 내지 DLm)에 공급하게 된다. 즉, 감마기준전압(Vgamma)을 사용하여, 출력데이터신호(RGBout)에 대응되는 데이터전압을 생성하고, 생성된 데이터전압을 데이터배선(DL1 내지 DLm)에 출력하게 된다.

인버터회로부(500)는 시스템회로부(300)로부터 전달받은 디밍신호(VBR)를 사 용하여, 백라이트(700) 구동전압(또는 구동전류)을 생성하게 된다. 한편, 디밍신호(VBR)는, 제어회로부(400)에서 공급될 수 있다.

이와 같이 발생된 구동전압은 백라이트(700)에 공급되어, 백라이트(700)로부터 발광되는 빛의 휘도를 조절하게 된다. 예를 들면, 디밍신호(VBR)의 온듀티비에 따라 백라이트(700)의 발광시간이 조절되도록 하여, 휘도를 조절할 수 있다.

백라이트(700)는, 인버터회로부(500)로부터 공급되는 구동전압을 인가받아 발광을 하게 된다. 백라이트(700)로서, 냉음극관형광램프(Cold Cathode Fluorescent Lamp : CCFL), 외부전극형광램프(External Electrode Fluorescent Lamp : EEFL), 발광다이오드(Light Emitting Diode : LED) 등이 사용될 수 있다.

이하, 샤프니스처리부(410)에 대해 보다 상세하게 설명한다.

샤프니스처리부(410)는, 영상의 경계를 강조하도록 경계 부분의 화소에 대응되는 입력데이터신호(RGBin)의 계조를 조절하게 되는데, 특히 입력데이터신호(RGBin)의 휘도성분을 조절하게 된다.

이를 위해, 샤프니스처리부(410)는 휘도-색분리블럭(420), 샤프니스처리블럭(430), 휘도-색합성블럭(440)을 포함한다.

휘도-색분리블럭(420)은, 입력데이터신호(RGBin)의 휘도성분(Y)과 색차성분(U, V)을 산출하여 제 1 YUV 데이터신호(YUV1)를 생성한다. 예를 들면, 휘도성분(Y)과 색차성분(U, V)은,

Y = a1*Rin + a2*Gin + a3*Bin,

U = a4*(Bin - Y),

V = a5*(Rin - Y)

와 같은 수식으로 구해질 수 있다. 여기서, a1 내지 a5는 상수이며, Rin, Gin, Bin은 입력데이터신호(RGBin)의 R, G, B 성분값이다. 한편, a1 내지 a5는 각각, 예를 들면, a1 = 0.299, a2 = 0.587, a3 = 0.114, a4 = 0.493, a5 = 0.887의 값을 가질 수 있으며, 가변될 수 있다.

이와 같이, RGB 타입의 데이터신호를 YUV 타입의 데이터신호로 변환하는 것은, 데이터신호에서 휘도성분에 대해 샤프니스처리를 수행하기 위함이다. 즉, RGB 타입의 데이터신호에 대해 계조를 변경하는 경우에, 이는 색차의 변경 또한 유발시킬 수 있다. 이를 개선하고자, YUV 타입의 데이터신호로 변경하고 이에 대한 휘도성분(Y)의 변경에 따라 계조를 변경하는 경우에는, 색차에 대한 변경은 방지될 수 있다. 이에 따라, YUV 타입의 데이터신호로 변환하여 샤프니스처리를 수행하는 것이 보다 바람직할 수 있게 된다. 물론, YUV 타입의 데이터신호로 변환하지 않고 RGB 타입의 데이터신호에 대해 샤프니스처리를 진행할 수 있다.

다음으로, 샤프니스처리블럭(430)은, 제 1 YUV 데이터신호(YUV1)에 대해 샤프니스처리를 수행하게 된다. 예를 들면, 샤프니스처리를 위해, 라인 타입 샤프니스마스크(LS_M)가 사용될 수 있다. 이에 대해, 도 6을 더욱 참조하여 설명한다.

도 6은 본발명의 제 1 실시예에 따른 라인타입 샤프니스마스크(LS_M)를 사용하여 샤프니스처리를 수행하는 방법을 도시한 도면이다.

라인타입 샤프니스마스크(LS_M)는, 이득셀들(H1 내지 H3)이 1행 3열(1*3)에 배치된 마스크(LS_M)가 사용될 수 있다. 다시 말하면, 이득셀들(H1 내지 H3)이 하 나의 행라인을 따라 3개 이상 배치된 라인 타입 샤프니스마스크(LS_M)가 사용될 수 있다. 한편, 도 6에서는 설명의 편의를 위해, 라인타입 샤프니스마스크(LS_M)가 3개의 이득셀을 갖는 경우를 도시하였으나, 이득셀의 수는 3개 이상이 될 수 있다.

라인타입 샤프니스마스크(LS_M)는, 하나의 프레임의 n행 m열(n*m) 데이터신호 중 각 행라인 데이터신호를 순차적으로 마스킹(masking)한다. 예를 들면, 행라인방향을 따라 하나의 열라인만큼 쉬프트하면서 마스킹을 진행한다. 이와 같은 마스킹이 완료되면, 하나의 행라인만큼 쉬프트하여 다시 행방향을 따라 마스킹을 진행하는 과정이 반복된다.

각 마스킹과정에서는, 이득셀(H1 내지 H3)에 대응하는 서로 이웃하는 3개의 데이터신호가 마스킹되어 샤프니스처리가 수행된다.

샤프니스처리가 수행될 하나의 행라인에 대해, 제 1 내지 8 데이터신호(D1 내지 D8)가 배치되어 있다. 여기서, 제 1 내지 8 데이터신호(D1 내지 D8)는 YUV 타입 데이터신호에 해당된다.

이때, 제 4 및 5 데이터신호(D4, D5) 사이가 영상의 경계 부분에 해당된다. 또한, 제 4 데이터신호(D4)부터 제 1 데이터신호(D1)까지는 영상에서 다소 어두운 부분, 제 5 데이터신호(D5)부터 제 8 데이터신호(D8)까지는 영상에서 다소 밝은 부분에 해당됨을 나타내었다.

라인타입 샤프니스마스크(LS_M)는, 행라인을 따라 제 1 내지 3 이득셀(H1 내지 H3)을 가질 수 있다. 여기서, 양끝단에 위치한 제 1 및 3 이득셀(H1, H3)의 이득률(h1, h3)은 동일(h1 = h3)하고, 가운데 위치한 제 2 이득셀(H2)의 이득율(h2) 은 제 1 및 3 이득셀(H1, H3)의 이득률(h1, h3)보다 높다(h2 > h1, h3). 여기서, 제 2 이득셀(H2)은 타겟이득셀(H2)라고 칭할 수 있다.

이때, 라인타입 샤프니스마스크(LS_M)를 통해 샤프니스처리되는 데이터신호는, 타겟이득셀(H2)인 제 2 이득셀(H2)과 매칭되는 데이터신호로서, 이를 수식으로 표현하면,

x_c' = (h1*x_c _-1) + (h2*x_c) + (h3*x_c ₊₁)

과 같이 표현될 수 있다. 여기서, c-1, c, c+1은 열라인을 나타내고, x_c _-1, x_c, x_c ₊₁은 각각 제 1 내지 3 이득셀(H1, H3)에 매칭되는 데이터신호의 계조(또는 휘도성분)를 나타낸다. 그리고, x_c'는 타겟이들셀(H2)인 제 2 이득셀(H2)과 매칭되는 데이터신호에 대해, 샤프니스처리에 따라 변화된 계조(또는 휘도성분)를 나타낸다.

이와 같은 경우에, 라인타입 샤프니스마스크(LS_M)가 해당 행라인을 따라 제1 내지 8 데이터신호(D1 내지 D8)를 마스킹하면서 지나간다. 즉, 제 1 내지 3 데이터신호(D1 내지 D3)에 대해 마스킹을 수행하고, 다음에는 하나의 열라인 만큼 이동하여 제 2 내지 4 데이터신호(D2 내지 D4)에 대해 두번째 마스킹을 수행하며, 이와 같은 방식으로 해당 행라인을 따라 하나의 열라인 만큼씩 이동하면서 마스킹을 수행하게 된다.

이와 같이 행라인에 대한 마스킹을 수행하게 되면, 경계 부분에서는 샤프니스가 강조되게 된다. 즉, 경계 부분의 좌측에 위치하는 제 4 데이터신호(D4)에 대해서는, 제 3 내지 5 데이터신호(D3 내지 D5)에 대한 마스킹을 수행하는 과정에서, 계조가 낮아지게 된다. 그리고, 경계 부분의 우측에 위치하는 제 5 데이터신호(D5)에 대해서는, 제 4 내지 6 데이터신호(D4 내지 D6)에 대한 마스킹을 수행하는 과정에서, 계조가 높아지게 된다. 이와 같은 샤프니스처리를 통해, 결국에는 경계 부분에서, 밝은 부분은 더욱 밝아지게 되고 어두운 부분은 더욱 어둡게 되어, 경계가 더욱 뚜렷해지게 된다.

전술한 바와 같은 방법으로, 샤프니스처리블럭(430)은 제 1 YUV 데이터신호(YUV1)를 샤프니스처리하여, 제 2 YUV 데이터신호(YUV2)를 출력한다.

제 2 YUV 데이터신호(YUV2)는 휘도-색합성블럭(440)에 입력된다. 입력된 YUV 타입의 데이터신호는 RGB 타입의 데이터신호로 변환되어, 출력데이터신호(RGBout)가 출력된다. 휘도-색합성블럭(440)에서의 변환식은, 휘도-색분리블럭(420)에서의 변환식에 대한 역함수 관계를 같게 된다.

출력데이터신호(RGBout)는 타이밍제어부(490)에 입력되어, 데이터구동회로부(630)에 전달된다.

전술한 바와 같이, 본발명의 제 1 실시예에 따른 액정표시장치에서는, 라인타입 샤프니스마스크를 사용하여 행라인 단위로 샤프니스처리를 수행하게 된다. 이에 따라, 종래에서 매트릭스타입 샤프니스마스크를 사용하게 됨으로써 라인메모리가 요구되는 것을 개선할 수 있게 된다. 이로 인해, 액정표시장치의 제조비용이 절감된다.

한편, 본발명의 제 1 실시예에서와 같이 라인타입 샤프니스마스크를 사용한다고 하더라도, 종래에서 매트릭스타입 샤프니스마스크를 사용하는 경우와 비교하 여, 화질 측면이 저하되거나 하는 문제는 발생하지 않게 된다. 즉, 일반적으로 동영상에서는 대체로 수평방향으로 물체가 움직이게 되며, 또한 자막이 사용되는 경우에 대체로 화면의 하단에서 좌우 수평방향으로 스크롤(scroll)이 진행된다. 이에 따라, 모션블러는 대체로 수평방향을 따라 발생하게 된다. 한편, 라인타입 샤프니스마스크는, 행방향으로의 샤프니스처리는 종래와는 동일한 수준이 유지된다. 따라서, 종래와 비교하여 화질 저하가 뚜렷이 관찰되지 않으며, 화질 및 제조비용 전체 측면에서 본다면 보다 효율적인 구동을 하게 됨을 알 수 있다.

더욱이, 종래에서는, 정지영상을 표현하는 경우에, 샤프니스가 과도하게 처리됨에 따라, 시청자는 정지영상이 왜곡되어 표시되는 것으로 느끼게 된다. 그런데, 본발명의 제 1 실시예에서는, 수평방향을 따라 샤프니스처리가 수행되므로, 종래에 비해 샤프니스처리 정도가 완화되었다고 볼 것이다. 이에 따라, 정지영상이 왜곡되어 표시되는 것을 개선하여 화질을 향상시킬 수 있게 된다.

도 7은 본발명의 제 2 실시예에 따른 액정표시장치의 제어회로부를 도시한 도면이다. 제 2 실시예에서는, 설명의 편의를 위해, 액정표시장치의 제어회로부를 위주로 하여 도시하였으며, 나머지 구성요소들에 대해서는 생략하였다. 제 2 실시예에서 생략된 구성요소들은, 제 1 실시예에서의 구성요소들과 동일유사한 바, 이들에 대한 설명을 생략할 수 있다.

도 7을 참조하면, 제어회로부(400)는 오버구동(over driving)처리부(450)를 더욱 포함할 수 있다. 오버구동처리부(450)는, 하나의 화소에 입력되는 데이터신호 에 대해, 현재프레임과 이전프레임의 계조를 비교하여, 계조가 증가하는 경우에는 계조를 더욱 높이고, 계조가 감소하는 경우에는 계조를 더욱 낮추도록 하게 된다. 예를 들면, 화소에 입력되는 이전 프레임의 데이터신호의 계조가 50이고, 현재 프레임의 데이터신호의 계조가 100인 경우에, 현재 프레임의 데이터신호의 계조를 100보다 높은 계조로 변환하게 된다. 반대로, 화소에 입력되는 이전 프레임의 데이터신호의 계조가 100이고, 현재 프레임의 데이터신호의 계조가 50인 경우에, 현재 프레임의 데이터신호의 계조를 50보다 낮은 계조로 변환하게 된다.

이와 같이 오버구동을 하는 것은, 액정응답시간을 더욱 빠르게 하여, 원하는 계조를 빠른 시간에 올바르게 표시하고자 함에 있다. 다시 말하면, 액정은 입력되는 데이터전압에 대해, 곧바로 응답하지 않고, 일정 정도 시간이 지연되어 응답하게 된다. 이에 따라, 원하는 계조의 영상을 곧바로 표시할 수 없게 된다. 이와 같은 액정응답의 지연 또한 모션블러의 하나의 원인으로서 작용하게 된다. 따라서, 오버구동을 함으로써, 액정응답시간을 보다 짧게 할 수 있고, 이에 따라 모션블러 또한 개선될 수 있게 된다.

오버구동처리부(450)는, 샤프니스처리부(410)로부터 출력된 제 1 출력데이터신호(RGBout1)를 입력받아, 이들에 대한 계조변환을 수행하게 된다. 앞서 언급한 바와 같이, 이전 프레임의 데이터신호와 현재 프레임의 데어터신호를 서로 비교하여, 현재 프레임의 데이터신호의 계조가 높은 경우에는 계조를 높이고 낮은 경우에는 계조를 낮추는 오버슈트(overshoot) 동작을 수행하게 된다. 물론, 이전 프레임과 현재 프레임의 계조가 동일한 경우에는, 계조를 변환하지 않게 된다. 오버구동 처리부(450)는, 위와 같은 방식으로 제 1 출력데이터신호(RGBout1)에 대해 오버구동처리를 하여, 제 2 출력데이터신호(RGBout2)를 출력하게 된다. 타이밍제어부(490)는, 제 2 출력데이터신호(RGBout2)를, 동기신호에 맞추어, 데어터구동회로부(도 4의 630)에 전달하게 된다.

샤프니스처리 및 오버구동처리와 관련하여, 도 8을 더욱 참조하여 설명한다.

도 8은 본발명의 제 2 실시예에 따른 샤프니스처리 및 오버구동처리 방법을 도시한 도면이다.

도 8에서는, 동영상이 4ppf(pixels per frame)의 속도로 스크롤되어 좌측으로 이동하는 모습을 보여주고 있다. 그리고, 설명의 편의를 위해, 이전 프레임과 현재 프레임은 각각 제 N 번째 프레임과 제 N+1 번째 프레임으로 표현하며, 제 N 번째 프레임에 대해서는 오버구동이 수행되지 않은 경우를 나타내었다. 또한, 도 8 및 그 이후에서 언급되는 계조값들은, 샤프니스처리 및 오버구동처리가 수행됨을 보여주기 위한 예시적인 값들에 해당된다.

이와 같은 경우에, 제 N 번째 프레임을 살펴보면, 제 8 및 9 데이터신호(D8, D9) 사이가 영상의 경계 부분에 해당된다. 이에 따라, 제 N 번째 프레임에서는, 샤프니스처리부(410)를 통해 샤프니스처리가 수행되어 제 8 데이터신호(D8)의 계조는 낮추고 제 9 데이터신호(D9)의 계조는 높이게 된다. 예를 들면, 제 8 데이터신호(D8)의 계조를 63 -> 48로 낮추고, 제 9 데이터신호(D9)의 계조를 235 -> 250으로 높이게 된다.

다음으로, 제 N+1 번째 프레임이 되면, 제 N 번째 프레임에 비해, 영상의 경 계가 행라인을 따라 좌측으로 4 화소만큼 이동하게 된다. 즉, 제 4 및 5 데이터신호(D4, D5) 사이로 경계가 이동하게 된다. 물론, 이와 같은 경계 부분에 대해, 샤프니스처리가 수행되어 제 4 데이터신호(D4)의 계조를 63 -> 48로 낮추고, 제 5 데이터신호(D5)의 계조를 235 -> 250으로 높이게 된다.

이와 같은 샤프니스처리 후에, 오버구동처리부(450)를 통해 오버구동처리가 진행된다. 이에 따라, 제 N 번째 프레임과 제 N+1 번째 프레임 사이에서 계조의 차이가 발생한 화소에 대응하는 데이터신호에 대해서 오버구동처리가 진행된다.

예를 들면, 현재 프레임의 경계 부분인 제 4 데이터신호(D4)에 대해서는 계조가 낮아지게 되었으므로, 결과적으로, 48 -> 40으로 계조가 더욱 낮아지게 된다. 또한, 경계 부분인 제 5 데이터신호(D5)에 대해서는 계조가 높아지게 되었으므로, 결과적으로, 250 -> 255로 계조가 더욱 높아지게 된다.

더욱이, 이전 프레임의 경계 부분인 제 9 데이터신호(D9)에 대해서는 계조가 낮아지게 되었으므로, 결과적으로, 235 -> 220으로 계조가 더욱 낮아지게 된다.

또한, 영상이 좌측으로 이동함에 따라, 어두운 부분에서 밝은 부분으로 바뀌게 되는 제 6 및 7 데이터신호(D6 내지 D7)에 대해서는 계조가 높아지게 되었으므로, 결과적으로, 235 -> 250으로 계조가 더욱 높아지게 된다.

또한, 제 8 데이터신호(D8)는, 어두운 부분에서 밝은 부분으로 바뀌며, 더욱이 이전 프레임의 경계 부분에 위치하고 있었다. 이에 따라, 제 6 및 7 데이터신호(D6 내지 D7)보다 오버슈트가 커지게 되는데, 결과적으로 235 -> 252로 계조가 더욱 높아지게 된다.

전술한 바와 같이 샤프니스처리 및 오버구동처리를 함께 수행함에 따라, 경계를 뚜렷하게 함과 동시에, 액정응답속도를 빠르게 하여 원하는 계조의 영상이 빠른 시간 내에 구동될 수 있게 된다. 이에 따라, 모션블러를 더욱 개선할 수 있게 된다.

더욱이, 샤프니스처리 및 오버구동처리를 함께 수행하는 경우에, 오버구동처리만을 단독으로 수행하는 경우에 비해 화질이 더욱 개선될 수 있게 된다. 이와 관련하여 도 9를 더욱 참조하여 설명한다.

도 9는 오버구동처리가 수행된 경우를 도시한 도면이다.

도 9를 더욱 참조하면, 동영상이 4 ppf의 속도로 좌측으로 이동하는 경우에, 경계 부분에 대한 샤프니스처리는 수행되지 않고 오버구동처리만 수행된 경우를 나타내고 있다.

이와 같은 경우에, 제 N 및 N+1 번째 프레임 모두에 대해 샤프니스처리는 수행되지 않는다. 한편, 제 N 및 N+1 번째 프레임 사이에서 계조가 변화된 제 5 내지 8 데이터신호(D5 내지 D8)에 대해서만 오버구동처리가 수행된다. 이에 따라, 제 5 내지 8 데이터신호(D5 내지 D8)에 대해서는, 결과적으로, 235 -> 250으로 계조가 더욱 높아지게 된다. 이처럼, 오버구동을 통해, 액정응답속도를 빠르게 함으로써, 모션블러를 개선할 수 있게 된다.

그런데, 오버구동시에, 이와 같이 계조차이를 증가시키는 오버슈트비(overshoot ratio)에 대해서는 한계가 존재하게 된다. 즉, 오버슈트비가 높아질수록, 제 5 내지 8 데이터신호(D5 내지 D8)에 대응되는 영상 부분은 띠(A)처럼 보 이게 될 수 있다. 다시 말하면, 오버슈트비가 높아질수록, 제 5 내지 8 데이터신호(D5 내지 D8)에 대응되는 영상 부분은 다른 부분에 비해 더욱 빨리 원하는 휘도를 갖게 된다. 이에 따라, 제 1 내지 4 데이터신호(D1 내지 D4)에 대응되는 영상부분과, 제 9 내지 12 데이터신호(D9 내지 D12)에 대응되는 영상부분 사이에서, 밝은띠(A) 모양의 영상이 존재하는 것처럼 시청자는 인식할 수 있게 된다. 그리고, 이와 같은 띠(A) 모양이, 동영상의 이동방향을 따라 계속해서 이동하여, 결국에는, 원하는 영상이 왜곡되어 표시될 수 있게 된다.

이에 반해, 도 8을 참조하면, 오버구동처리 뿐만 아니라, 샤프니스처리 또한 수행되는 바, 도 9와 같은 띠(A) 부분이 완화되게 되어, 보다 더 부드러운 영상을 표시할 수 있게 된다. 이처럼, 본발명의 제 2 실시예에 따른 액정표시장치는, 도 8과 비교하면, 오버구동시 오버슈트비의 한계를 개선할 수 있으며, 또한 경계 부분을 더욱 강조함으로써, 결과적으로 화질을 개선할 수 있게 된다.

도 10은 본발명의 제 3 실시예에 따른 액정표시장치의 제어회로부를 도시한 도면이다. 제 3 실시예에서는, 설명의 편의를 위해, 액정표시장치의 제어회로부를 위주로 하여 도시하였으며, 나머지 구성요소들에 대해서는 생략하였다. 제 3 실시예에서 생략된 구성요소들은, 제 1 및 2 실시예에서의 구성요소들과 동일유사한 바, 이들에 대한 설명을 생략할 수 있다.

도 10을 참조하면, 본발명의 제 3 실시예에 따른 오버구동처리부(450)는, 샤프니스처리부(410)에 선행하여 구성될 수 있다. 오버구동처리부(450)에 입력데이터 신호(RGBin)가 입력되고 오버구동처리가 진행되어, 제 1 출력데이터신호(RGBout1)가 출력되며, 이는 샤프니스처리부(410)에 입력된다. 샤프니스처리부(410)는, 오버구동처리된 제 1 출력데이터신호(RGBout1)에 대해 샤프니스처리를 수행하여 제 2 출력데이터신호(RGBout2)를 출력한다. 즉, 제 2 실시예에서의 수행동작과 반대의 동작이 수행된다.

이와 관련하여, 도 11을 더욱 참조하여 설명한다.

도 11은 본발명의 제 3 실시예에 따른 오버구동처리 및 샤프니스처리 방법을 도시한 도면이다. 도 11에서는, 동영상이 4ppf(pixels per frame)의 속도로 스크롤되어 이동하는 모습을 보여주고 있다. 그리고, 설명의 편의를 위해, 이전 프레임과 현재 프레임은 각각 제 N 번째 프레임과 제 N+1 번째 프레임으로 표현하며, 제 N 번째 프레임에 대해서는 오버구동이 수행되지 않은 경우를 나타내었다.

제 N 번째 프레임을 살펴보면, 제 8 및 9 데이터신호(D8, D9) 사이가 영상의 경계에 해당된다. 이에 따라, 제 N 번째 프레임에서는, 샤프니스처리부(410)를 통해 샤프니스처리가 수행되어 제 8 데이터신호(D8)의 계조는 낮추고 제 9 데이터신호(D9)의 계조는 높이게 된다. 예를 들면, 제 8 데이터신호(D8)의 계조를 63 -> 48로 낮추고, 제 9 데이터신호(D9)의 계조를 235 -> 250으로 높이게 된다.

다음으로, 제 N+1 번째 프레임이 되면, 제 N 번째 프레임에 비해, 영상의 경계가 행라인을 따라 좌측으로 4 화소만큼 이동하게 된다. 즉, 제 4 및 5 데이터신호(D4, D5) 사이로 경계가 이동하게 된다. 이와 같은 경우에, 제 N 및 N+1 번째 프레임 사이에서 계조가 변화된 제 5 내지 8 데이터신호(D5 내지 D8)에 대해 오버구 동처리가 수행된다. 이에 따라, 제 5 내지 8 데이터신호(D5 내지 D8)에 대해서는, 결과적으로, 235 -> 250으로 계조가 더욱 높아지게 된다.

이와 같은 오버구동처리 후에, 경계 부분에 대해, 샤프니스처리가 수행되어 제 4 데이터신호(D4)의 계조를 63 -> 48로 낮추고, 제 5 데이터신호(D5)의 계조를 250 -> 255로 높이게 된다.

한편, 오버구동처리에 따라, 제 N 번째 프레임에서의 경계 부분인 제 8 및 9 데이터신호(D8, D9) 사이에서도, 미세한 계조 차이가 발생하게 된다. 이에 대해서도, 샤프니스처리가 수행되어, 제 8 데이터신호(D8)의 계조를 250 -> 253으로 높이게 되고, 제 9 데이터신호(D9)의 계조를 235 -> 232로 낮추게 된다.

전술한 바와 같이, 오버구동처리 후에 샤프니스처리를 수행하더라도, 경계를 뚜렷하게 할 수 있으며, 또한 액정응답속도를 빠르게 할 수 있게 된다. 이에 따라, 모션블러를 더욱 개선할 수 있게 된다.

또한, 본발명의 제 3 실시예에서도 샤프니스처리가 수행되므로, 도 9에서 오버구동처리만을 수행하는 경우에 비해, 오버구동시 오버슈트비의 한계를 개선할 수 있으며, 또한 경계 부분을 더욱 강조함으로써, 결과적으로 화질을 개선할 수 있게 된다.

도 12는 본발명의 제 4 실시예에 따른 액정표시장치의 제어회로부를 도시한 도면이다. 제 4 실시예에서는, 설명의 편의를 위해, 액정표시장치의 제어회로부를 위주로 하여 도시하였으며, 나머지 구성요소들에 대해서는 생략하였다. 제 4 실시 예에서 생략된 구성요소들은, 제 1 내지 3 실시예에서의 구성요소들과 동일유사한 바, 이들에 대한 설명을 생략할 수 있다.

도 12를 참조하면, 본발명의 제 4 실시예에 따른 제어회로부(400)는, 본발명의 제 2 실시예에 따른 제어회로부와 유사하게, 샤프니스처리를 수행한 후에 오버구동처리를 수행한다. 한편, 본발명의 제 4 실시예에 따른 제어회로부(400)는, 계조범위조절부(470)를 더욱 포함하게 된다.

계조범위조절부(460)는, 시스템회로부(도 4의 300)로부터 입력되는 제 1 입력데이터신호(RGBin1)의 가용계조범위를 조절하게 된다. 예를 들면, 제 1 입력데이터신호(RGBin1)가 8-bit의 데이터신호인 경우에, 표현될 수 있는 가용계조범위는 제 0 번째 내지 255 번째 계조, 즉 256개의 계조범위이다. 이에 따라, 이전 프레임에서는 제 255 번째 계조보다 낮은 계조를 갖고 있었고, 현재 프레임에 예를 들면 화이트(white)를 표시하는 최대계조인 255 번째 계조가 오버구동처리부(460)에 입력되는 경우에는, 오버구동처리부(460)에서는 현재 프레임의 데이터신호에 대한 오버구동은 할 수 없게 된다.

이와 같은 이유로, 계조범위조절부(460)는, 제 1 입력데이터신호(RGBin1)의 제 1 가용계조범위를 조절하게 된다. 예를 들면, 제 1 입력데이터신호(RGBin1)의 제 1 가용계조범위가 256개의 제 0 번째 내지 255 번째의 계조범위를 갖는 경우에, 이를 255개의 제 0 번째 내지 제 254번째의 계조범위를 갖도록 조절하게 된다.

가용계조범위 조절 동작과 관련하여, 예를 들면, 제 1 입력데이터신호(RGBin1)의 계조들에 대해 계조를 하나씩 낮추는 방식을 사용할 수 있다. 이와 같은 경우에, 제 0 번째 계조는, 가용계조범위 조절 동작에도 불구하고, 여전히 0번째 계조를 갖게 된다. 한편, 제 1 입력데이터신호(RGBin1)의 최대계조인 제 255 번째 계조만을, 제 254번째 계조로 낮추는 방식을 사용할 수 있다. 이 외에도, 다양한 방식을 사용하여, 제 2 입력데이터신호(RGBin2)가 제 2 가용계조범위 내의 계조를 갖도록 하는 한도 내에서, 제 1 입력데이터신호(RGBin1)의 계조를 조절할 수 있다.

위와 같이, 가용계조범위를 조절함에 따라, 오버구동처리부(450)는 화이트를 표시하는 제 1 출력데이터신호(RGBout1)에 대해 오버구동처리를 진행할 수 있게 된다.

계조범위조절부(460)를 통해 가용계조범위가 조절된 제 2 입력데이터신호(RGBin2)는, 샤프니스처리부(410)에 입력되어 샤프니스처리가 수행된다. 샤프니스처리는, 제 2 가용계조범위 내에서 수행된다. 따라서, 샤스니스처리 후의 제 1 출력데이터신호(RGBout1)의 최대계조는 제 254 번째 계조를 넘지 못한다.

오버구동처리부(450)는, 제 1 출력데이터신호(RGBout1)에 대해, 이전 프레임의 제 1 출력데이터신호(RGBout1)와 비교하여, 오버구동처리를 수행한다. 여기서, 오버구동처리부(460)의 오버구동계조범위는, 제 1 가용범위와 동일하다. 따라서, 제 1 출력데이터신호(RGBout1)의 계조가 화이트를 표시하는 제 254 번째 계조를 갖는다고 하더라도, 이에 대한 오버구동처리가 수행되어, 결과적으로 제 255 번째 계조를 갖는 제 2 출력데이터신호(RGBout2)가 출력되게 된다.

도 13은 본발명의 제 4 실시예에 따른 샤프니스처리 및 오버구동처리 방법을 도시한 도면이다.

도 13에서는, 동영상이 4ppf(pixels per frame)의 속도로 스크롤되어 이동하는 모습을 보여주고 있다. 그리고, 설명의 편의를 위해, 이전 프레임과 현재 프레임은 각각 제 N 번째 프레임과 제 N+1 번째 프레임으로 표현하며, 제 N 번째 프레임에 대해서는 오버구동이 진행되지 않은 경우를 나타내었다.

이와 같은 경우에, 제 N 번째 프레임을 살펴보면, 제 8 및 9 데이터신호(D8, D9) 사이가 영상의 경계에 해당된다. 이에 따라, 제 N 번째 프레임에서는, 샤프니스처리부(410)을 통해 샤프니스처리가 수행되어 제 8 데이터신호(D8)의 계조는 낮추고 제 9 데이터신호(D9)의 계조는 높이게 된다. 예를 들면, 제 8 데이터신호(D8)의 계조를 63 -> 48로 낮추고, 제 9 데이터신호(D9)의 계조를 239 -> 254로 높이게 된다.

다음으로, 제 N+1 번째 프레임이 되면, 제 N 번째 프레임에 비해, 영상의 경계가 행라인을 따라 좌측으로 4 화소만큼 이동하게 된다. 즉, 제 4 및 5 데이터신호(D4, D5) 사이로 경계가 이동하게 된다. 물론, 이와 같은 경계에 대해, 샤프니스처리가 수행되어 제 4 데이터신호(D4)의 계조를 63 -> 48로 낮추고, 제 5 데이터신호(D5)의 계조를 239 -> 254로 높이게 된다. 여기서, 제 254 번째 계조는 화이트를 표시하는 계조로서, 샤프니스처리부(410)에서 처리할 수 있는 최대계조이다.

이와 같은 샤프니스처리 후에, 오버구동처리부(450)를 통해 오버구동처리가 진행된다. 이에 따라, N 번째 프레임과 N+1 번째 프레임 사이에서 계조의 차이가 발생한 화소에 대응되는 데이터신호에 대해서 오버구동처리가 진행된다.

예를 들면, 현재 프레임의 경계 부분인 제 4 데이터신호(D4)에 대해서는 계조가 낮아지게 되었으므로, 결과적으로, 48 -> 40으로 계조가 더욱 낮아지게 된다. 또한, 경계 부분인 제 5 데이터신호(D5)에 대해서는 계조가 높아지게 되었으므로, 결과적으로, 254 -> 255로 계조가 더욱 높아지게 된다.

이와 같이, 화이트를 표시할 수 있는 최대계조에 대해서도 오버구동처리가 가능하게 된다.

한편, 이전 프레임의 경계 부분인 제 9 데이터신호(D9)에 대해서는 계조가 낮아지게 되었으므로, 결과적으로, 239 -> 224로 계조가 더욱 낮아지게 된다.

또한, 영상이 좌측으로 이동함에 따라, 어두운 부분에서 밝은 부분으로 바뀌게 되는 제 6 내지 8 데이터신호(D5 내지 D8)에 대해서는 계조가 높아지게 되었으므로, 결과적으로, 239 -> 254로 계조가 더욱 높아지게 된다.

전술한 바와 같이, 본발명의 제 4 실시예에서는, 입력된 데이터신호에 대한 가용계조범위를 1개 이상 축소하여 샤프니스처리를 수행하고, 그 후에 입력된 데이터신호에 대한 가용계조범위와 동일한 오버구동계조범위를 사용하여 오버구동처리를 진행함으로써, 화이트를 표시하는 최대계조에 대해서도 오버구동처리를 수행할 수 있게 된다. 이에 따라, 영상의 경계 부분에 화이트를 표시하는 경우에, 경계를 더욱 강조할 수 있게 된다. 또한, 영상에서 화이트를 표시하는 부분에 대한 액정응답속도를 더욱 빠르게 할 수 있게 된다. 따라서, 모션블러를 더욱 개선하여, 결과적으로 화질을 더욱 개선할 수 있게 된다.

도 14 및 15는 본발명의 제 4 실시예에 따른 액정표시장치에서, 계조 및 계 조에 대응되는 데이터전압의 설정관계를 도시한 도면이다. 도 14 및 15에서, 액정표시장치가, 예를 들면, 8-bit 데이터신호를 사용하는 경우에, 256개의 제 0 번째 내지 255 번째 계조를 표시할 수 있다. 그리고, 도 14 및 15에서, 감마커브는, 제 2 가용계조범위의 제 0 내지 254 번째 계조에 대한 데이터전압의 관계를 나타내었다.

도 14의 제 1 감마커브와 액정패널의 T-V(transmittance - voltage)커브를 살펴보면, 제 2 가용계조범위의 최대계조인 제 254 번째 계조(Gwhite)에 대해서는 투과도가 최대가 되도록 설정한다. 다시 말하면, 제 2 출력데이터신호(RGBout2)가 제 254 번째 계조(Gwhite)를 가질 때의 데이터전압(Vwhite)이 최대휘도의 화이트를 표시할 수 있도록 설정한다. 그리고, 오버구동계조범위의 최대계조인 제 255 번째 계조(God)에 대해서는, 제 254 번째 계조(Gwhite)와 휘도에서는 실질적으로 동일하며, 데이터전압(Vod)은 높게 출력되도록 설정한다.

이와 같은 경우에, 제 255 번째 계조(God)는 제 254 번째 계조(Gwhite)에 비해 데이터전압은 높게 출력되나, 휘도에서는 실질적으로 동일하게 된다. 따라서, 오버구동처리에 따라 제 254 번째 계조(Gwhite)가 제 255 번째 계조(God)로 오버슈트되더라도, 영상의 휘도변화는 거의 발생하지는 않게 된다. 그런데, 제 255 번째 계조(God)에 대응하는 데이터전압(Vod)은 제 254 번째 계조(Gwhite)에 대응하는 데이터전압(Vwhite)에 비해 높은 값을 가지므로, 결과적으로 오버구동시에 액정응답속도는 빨라져 오버구동의 효과가 발휘되게 된다. 또한, 액정응답속도가 빨라짐에 따라, 경계 부분의 샤프니스 효과 또한 어느 정도 발휘될 수 있게 된다.

한편, 도 15의 제 2 감마커브와 T-V커브를 살펴보면, 오버구동계조범위의 최대계조인 제 255 번째 계조(God)에 대해 투과도가 최대가 되도록 설정한다. 한편, 제 2 가용계조범위의 최대계조인 제 254 번째 계조(Gwhite)에 대해서는, 제 255 번째 계조(God)보다 투과도가 낮도록 설정한다. 즉, 제 255 번째 계조(God)에 대응되는 데이터전압(Vod)는, 제 254 번째 계조(Gwhite)에 대응되는 데이터전압(Vwhite)에 비해 높은 투과도를 갖게 된다.

이에 따라, 오버구동시 제 254 번째 계조(Gwhite)가 제 255 번째 계조(God)로 오버슈트되면, 영상의 휘도는 높아지게 된다. 따라서, 오버구동시에 액정응답속도는 빨라져 오버구동의 효과와, 경계 부분에서의 샤프니스 효과가 발휘되게 된다.

도 16은 본발명의 제 5 실시예에 따른 액정표시장치의 제어회로부를 도시한 도면이다. 제 5 실시예에서는, 설명의 편의를 위해, 액정표시장치의 제어회로부를 위주로 하여 도시하였으며, 나머지 구성요소들에 대해서는 생략하였다. 제 5 실시예에서 생략된 구성요소들은, 제 1 내지 4 실시예에서의 구성요소들과 동일유사한 바, 이들에 대한 설명을 생략할 수 있다.

도시한 바와 같이, 오버구동처리부(450)는, 계조범위조절부(460)과 샤프니스처리부(410) 사이에 위치하도록 할 수 있다. 이와 같은 제 5 실시예에서는, 제 3 실시예와 유사하게, 오버구동처리가 선행되고, 그 후에 샤프니스처리가 수행된다. 이와 같은 경우에, 제 1 입력데이터신호(RGBin1)에 대해, 이전 프레임에서는 제 255 번째 계조보다 낮은 계조를 갖고 있었고, 현재 프레임에 예를 들면 화이트(white)를 표시하는 최대계조인 제 255 번째 계조가 입력되는 경우에, 계조범위조절부(460)를 통해 최대계조는 제 254 번째 계조로 변환된다. 그 후에, 제 254 번째 계조는, 오버구동처리부(450)에 의해 제 255 번째 계조로 오버슈트될 수 있게 된다. 이처럼, 최대계조의 데이터신호에 대해서도, 오버구동은 수행될 수 있게 된다.

샤프니스처리부(410)은 오버구동처리부(450)로부터 출력된 제 1 출력데이터신호(RGBout1)에 대해 샤프니스처리를 진행하여, 제 2 출력데이터신호(RGBout2)를 출력하게 된다. 이때, 제 1 출력데이터신호(RGBout1)은 오버구동처리된 신호로서, 제 1 가용계조범위를 갖게 되며, 샤프니스처리부(410)은 제 1 가용계조범위에서 데이터신호를 샤프니스처리하게 된다.

한편, 제 5 실시예에 대해서도, 제 4 실시예와 유사하게, 도 14 및 15에서의 계조 및 계조에 대응되는 데이터전압의 설정관계를 사용할 수 있다.

한편, 전술한 본발명의 실시예들에서는, 설명의 편의를 위해, 주로 8-bit 데이터신호를 사용하는 경우를 위주로 설명하였으나, 본발명의 실시예들은 다른 bit의 데이터신호를 사용하는 경우에도 적용될 수 있음은 당업자에게 있어 자명하다.

전술한 본 발명의 실시예는 본 발명의 일예로서, 본 발명의 정신에 포함되는 범위 내에서 자유로운 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명은, 첨부된 특허청구범위 및 이와 등가되는 범위 내에서의 본 발명의 변형을 포함한다.

도 1은 일반적인 액정표시장치를 개략적으로 도시한 도면.

도 2 및 3은 종래의 액정표시장치에서 샤프니스처리 방법을 개략적으로 설명한 도면.

도 4는 본발명의 제 1 실시예에 따른 액정표시장치를 개략적으로 도시한 도면.

도 5는 도 4의 제어회로부를 도시한 도면.

도 6은 본발명의 제 1 실시예에 따른 라인타입 샤프니스마스크(LS_M)를 사용하여 샤프니스처리를 수행하는 방법을 도시한 도면.

도 7은 본발명의 제 2 실시예에 따른 액정표시장치의 제어회로부를 도시한 도면.

도 8은 본발명의 제 2 실시예에 따른 샤프니스처리 및 오버구동처리 방법을 도시한 도면.

도 9는 오버구동처리가 수행된 경우를 도시한 도면.

도 10은 본발명의 제 3 실시예에 따른 액정표시장치의 제어회로부를 도시한 도면.

도 11은 본발명의 제 3 실시예에 따른 오버구동처리 및 샤프니스처리 방법을 도시한 도면.

도 12는 본발명의 제 4 실시예에 따른 액정표시장치의 제어회로부를 도시한 도면.

도 13은 본발명의 제 4 실시예에 따른 샤프니스처리 및 오버구동처리 방법을 도시한 도면.

도 14 및 15는 본발명의 제 4 실시예에 따른 액정표시장치에서, 계조 및 계조에 대응되는 데이터전압의 설정관계를 도시한 도면.

도 16은 본발명의 제 5 실시예에 따른 액정표시장치의 제어회로부를 도시한 도면.

Claims

행라인과 열라인을 따라 배치된 다수의 화소를 포함하는 액정패널과;

라인타입 샤프니스마스크를 사용하여 입력된 행라인 데이터신호들의 행라인을 따라 마스킹하여, 상기 행라인 데이터신호들의 영상의 경계 부분에 대응하는 데이터신호들에 대해 샤프니스처리를 수행하는 샤프니스처리부

를 포함하는 액정표시장치.
제 1 항에 있어서,

상기 라인타입 샤프니스마스크는, 마스킹시 서로 이웃하는 3개 이상의 상기 데이터신호 각각에 매칭되는 3개 이상의 이득셀들을 가지며,

상기 이득셀들은 타겟이득셀을 가지며,

마스킹시, 상기 타겟이득셀에 대응하는 데이터신호의 계조를 산출하는

액정표시장치.
제 2 항에 있어서,

상기 타겟이득셀의 이득률은, 다른 이득셀들의 이득률 보다 크고,

상기 타겟이득셀은, 상기 라인타입 샤프니스마스크의 가운데 부분에 위치하 는 액정표시장치.
제 1 항에 있어서,

상기 다수의 화소 중 어느 하나의 화소에 대응하는 데이터신호에 대해, 이전 프레임과 현재프레임의 계조를 비교하여 차이가 발생하면, 계조의 차이를 오버슈트하는 오버구동처리를 수행하는 오버구동처리부를 더욱 포함하고,

상기 오버구동처리는 상기 샤프니스처리 전 또는 후에 수행되는

액정표시장치.
제 4 항에 있어서,

상기 샤프니스처리와 오버구동처리 전에, 입력된 데이터신호의 가용계조범위를 적어도 하나 감축하는 계조범위조절부를 더욱 포함하는 액정표시장치.
제 5 항에 있어서,

상기 입력된 데이터신호의 가용계조범위의 제 1 최대계조는, 상기 감축된 가용계조범위의 제 2 최대계조보다 높고,

상기 제 1 최대계조에 대응되는 제 1 데이터전압은, 상기 제 2 최대계조에 대응되는 제 2 데이터전압보다 높으며,

상기 제 1 최대계조에 대응하는 상기 액정패널의 투과도는, 상기 제 2 최대계조에 대응하는 상기 액정패널의 투과도 이상인

액정표시장치.
제 1 항에 있어서,

상기 샤프니스처리부는,

RGB 타입 데이터신호를 YUV 타입 데이터신호로 변환하는 휘도-색분리블럭과;

상기 라인타입 샤프니스마스크를 사용하여, 상기 YUV 타입 데이터신호에 대해 샤프니스처리를 수행하는 샤프니스처리블럭과;

상기 샤프니스처리된 YUV 타입 데이터신호를 RGB 타입 데이터신호로 변환하는 휘도-색합성블럭을 포함하는 액정표시장치.
라인타입 샤프니스마스크를 사용하여 입력된 행라인 데이터신호들의 행라인을 따라 마스킹하여, 상기 행라인 데이터신호들의 영상의 경계 부분에 대응하는 데이터신호들에 대해 샤프니스처리를 수행하는 단계와;

행라인과 열라인을 따라 배치된 다수의 화소를 포함하는 액정패널을 통해 영상을 표시하는 단계

를 포함하는 액정표시장치 구동방법.
제 8 항에 있어서,

상기 다수의 화소 중 하나의 화소에 대응하는 데이터신호에 대해, 이전 프레임과 현재프레임의 계조를 비교하여 차이가 발생하면, 계조의 차이를 오버슈트하는 오버구동처리를 수행하는 단계를 더욱 포함하고,

상기 오버구동처리는 상기 샤프니스처리 전 또는 후에 수행되는

액정표시장치 구동방법.
제 9 항에 있어서,

상기 샤프니스처리와 오버구동처리 전에, 입력된 데이터신호의 가용계조범위를 적어도 하나 감축하는 단계를 더욱 포함하는 액정표시장치 구동방법.
제 10 항에 있어서,

상기 입력된 데이터신호의 가용계조범위의 제 1 최대계조는, 상기 감축된 가용계조범위의 제 2 최대계조보다 높고,

상기 제 1 최대계조에 대응되는 제 1 데이터전압은, 상기 제 2 최대계조에 대응되는 제 2 데이터전압보다 높으며,

상기 제 1 최대계조에 대응하는 상기 액정패널의 투과도는, 상기 제 2 최대계조에 대응하는 상기 액정패널의 투과도 이상인

액정표시장치 구동방법.
제 8 항에 있어서,

상기 샤프니스처리를 수행하는 단계는,

RGB 타입 데이터신호를 YUV 타입 데이터신호로 변환하는 단계와;

상기 라인타입 샤프니스마스크를 사용하여, 상기 YUV 타입 데이터신호에 대해 샤프니스처리를 수행하는 단계와;

상기 샤프니스처리된 YUV 타입 데이터신호를 RGB 타입 데이터신호로 변환하는 단계를 포함하는 액정표시장치 구동방법.