KR20120089081A - 액정 표시 장치, 영상 신호 보정 장치 및 영상 신호 보정 방법 - Google Patents

액정 표시 장치, 영상 신호 보정 장치 및 영상 신호 보정 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 액정 표시 장치, 영상 신호 보정 장치 및 영상 신호 보정 방법에 관한 것으로서, 화소, 제1 프레임의 제1 영상 신호, 제2 프레임의 제2 영상 신호 및 룩업 테이블을 기반으로 보정 신호를 생성하는 영상 신호 보정부 및 상기 보정 신호를 데이터 전압으로 변환하여 상기 화소에 공급하는 데이터 구동부를 포함하고, 상기 룩업 테이블에는 복수의 기준 제1 영상 신호 및 복수의 기준 제2 영상 신호에 대한 복수의 기준 보정 신호가 저장되어 있고, 상기 룩업 테이블은 상기 복수의 기준 제1 영상 신호의 계조 간격 및 상기 복수의 기준 제2 영상 신호의 계조 간격이 x(x는 자연수)인 제1 룩업 테이블 및 상기 복수의 기준 제1 영상 신호의 계조 간격 및 상기 복수의 기준 제2 영상 신호의 계조 간격이 x보다 큰 y(y는 자연수)인 제2 룩업 테이블을 포함한다.

Description

액정 표시 장치, 영상 신호 보정 장치 및 영상 신호 보정 방법{LIQUID CRYSTAL DISPLAY, DEVICE AND METHOD OF MODIFYING IMAGE SIGNAL}
본 발명은 액정 표시 장치, 영상 신호 보정 장치 및 영상 신호 보정 방법에 관한 것이다.
액정 표시 장치(liquid crystal display)는 현재 가장 널리 사용되고 있는 평판 표시 장치(flat panel display) 중 하나로서, 화소 전극과 공통 전극 등 전기장 생성 전극(field generating electrode)이 형성되어 있는 두 장의 표시판과 그 사이에 들어 있는 액정층을 포함한다. 액정 표시 장치는 전기장 생성 전극에 전압을 인가하여 액정층에 전기장을 생성하고, 이를 통하여 액정층의 액정 분자들의 방향을 결정하고 입사광의 편광을 제어함으로써 영상을 표시한다.
액정 표시 장치는 일반적으로 삼단자 소자인 박막 트랜지스터(thin film transistor, TFT)로 구현되는 스위칭 소자를 포함하는 화소와 게이트선 및 데이터선 등의 표시 신호선이 구비된 표시판 등을 포함한다. 박막 트랜지스터는 게이트선을 통하여 전달되는 게이트 신호에 따라 데이터선을 통하여 전달되는 데이터 전압을 화소에 전달 또는 차단하는 스위칭 소자로서의 역할을 한다.
액정 축전기는 화소 전극과 공통 전극을 두 단자로 하며, 두 전극 사이의 액정층은 유전체로서 기능한다. 화소 전극에 인가되는 데이터 전압과 공통 전극에 인가되는 공통 전압의 차이는 액정 축전기의 충전 전압, 즉 화소 전압으로서 나타난다. 액정 분자들은 화소 전압의 크기에 따라 그 배열을 달리하며 이에 따라 액정층을 통과하는 빛의 편광이 변화한다. 이러한 편광의 변화는 액정 표시 장치에 부착된 편광자에 의하여 빛의 투과율 변화로 나타나며, 이를 통해 화소는 영상 신호의 계조가 나타내는 휘도를 표시한다.
그런데, 액정 분자의 응답 속도가 느리기 때문에 액정 축전기의 화소 전압이 목표 전압, 즉 원하는 휘도를 얻을 수 있는 전압까지 도달하는 데는 어느 정도의 시간이 소요되며, 이 시간은 액정 축전기에 이전에 충전되어 있던 전압과의 차에 따라 달라진다. 따라서 예를 들어 목표 전압과 이전 전압의 차가 큰 경우 처음부터 목표 전압만을 인가하면 스위칭 소자가 턴온되어 있는 시간 동안 목표 전압에 도달하지 못할 수 있다.
액정의 물성적인 변화 없이 구동적인 방법으로 액정의 응답 속도를 개선하기 위하여 DCC(dynamic capacitance compensation) 방식이 제안되었다. 즉, DCC 방식은 액정 축전기 양단에 걸린 전압이 클수록 충전 속도가 빨라진다는 점을 이용한 것으로서 해당 화소에 인가하는 데이터 전압(실제로는 데이터 전압과 공통 전압의 차이지만 편의상 공통 전압을 0으로 가정한다)을 목표 전압보다 높게 하여 액정 축전기에 충전되는 전압이 목표 전압까지 도달하는 데 걸리는 시간을 단축한다.
그런데, 액정 표시 장치의 구동 주파수는 점차 증가하는 추세이고, 액정 표시 장치가 고속 구동할수록 액정 축전기의 충전 시간은 단축된다. 따라서, 기존의 DCC 방식으로는 액정 표시 장치의 화질 열화를 초래할 수 있다.
본 발명이 해결하려는 과제는 화질 열화를 방지할 수 있는 액정 표시 장치, 영상 신호 보정 장치 및 영상 신호 보정 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치는 화소, 제1 프레임의 제1 영상 신호, 제2 프레임의 제2 영상 신호 및 룩업 테이블을 기반으로 보정 신호를 생성하는 영상 신호 보정부 및 상기 보정 신호를 데이터 전압으로 변환하여 상기 화소에 공급하는 데이터 구동부를 포함하고, 상기 룩업 테이블에는 복수의 기준 제1 영상 신호 및 복수의 기준 제2 영상 신호에 대한 복수의 기준 보정 신호가 저장되어 있고, 상기 룩업 테이블은 상기 복수의 기준 제1 영상 신호의 계조 간격 및 상기 복수의 기준 제2 영상 신호의 계조 간격이 x(x는 자연수)인 제1 룩업 테이블 및 상기 복수의 기준 제1 영상 신호의 계조 간격 및 상기 복수의 기준 제2 영상 신호의 계조 간격이 x보다 큰 y(y는 자연수)인 제2 룩업 테이블을 포함한다.
상기 제1 룩업 테이블에서 상기 복수의 기준 제1 영상 신호의 계조는 N(N은 자연수) 이하이고, 상기 제2 룩업 테이블에서 상기 복수의 기준 제1 영상 신호의 계조는 N보다 클 수 있다.
상기 제1 영상 신호의 계조가 N 이하인 경우, 상기 영상 신호 보정부는 상기 제1 룩업 테이블을 기반으로 상기 보정 신호를 생성할 수 있다.
상기 제1 영상 신호의 계조와 상기 복수의 기준 제1 영상 신호의 계조가 동일하지 않거나, 상기 제2 영상 신호의 계조와 상기 복수의 기준 제2 영상 신호의 계조가 동일하지 않는 경우, 상기 영상 신호 보정부는 상기 룩업 테이블을 보간(interpolation)하여 상기 보정 신호를 생성할 수 있다.
N은 16일 수 있다.
x는 3 이상, y는 16 이상일 수 있다.
상기 제1 룩업 테이블에서 상기 복수의 기준 제1 영상 신호의 계조는 계조 0부터 계조 16까지이고, 상기 복수의 기준 제2 영상 신호의 계조는 계조 0부터 계조 255까지이고, 상기 복수의 기준 제1 영상 신호 및 상기 복수의 기준 제2 영상 신호의 계조 간격은 3 또는 4이고, 상기 제2 룩업 테이블에서 상기 복수의 기준 제1 영상 신호의 계조는 계조 32부터 계조 255까지이고, 상기 복수의 기준 제2 영상 신호의 계조는 계조 32부터 계조 255까지이고, 상기 복수의 기준 제1 영상 신호 및 상기 복수의 기준 제2 영상 신호의 계조 간격은 31 또는 32일 수 있다.
상기 제1 룩업 테이블에는 5개의 기준 제1 영상 신호, 64개의 기준 제2 영상 신호에 대한 5*64개의 기준 보정 신호가 저장되어 있고, 상기 제2 룩업 테이블에는 8개의 기준 제1 영상 신호, 8개의 기준 제2 영상 신호에 대한 8*8개의 기준 보정 신호가 저장되어 있을 수 있다.
상기 제1 영상 신호 및 상기 제2 영상 신호를 저장하거나 출력하는 프레임 메모리를 더 포함할 수 있다.
상기 제1 프레임 및 상기 제2 프레임은 연속하고, 상기 제2 프레임은 상기 제1 프레임에 후속할 수 있다.
상기 룩업 테이블은 DCC(dynamic capacitance compensation)가 적용될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치의 영상 신호 보정 방법은 연속된 2 프레임의 제1 영상 신호 및 제2 영상 신호를 수신하는 단계, 상기 제1 영상 신호, 상기 제2 영상 신호 및 룩업 테이블을 기반으로 보정 신호를 생성하는 단계 및 상기 보정 신호를 데이터 전압으로 변환하여 화소에 공급하는 단계를 포함하고, 상기 룩업 테이블에는 복수의 기준 제1 영상 신호 및 복수의 기준 제2 영상 신호에 대한 복수의 기준 보정 신호가 저장되어 있고, 상기 룩업 테이블은 상기 복수의 기준 제1 영상 신호의 계조 간격 및 상기 복수의 기준 제2 영상 신호의 계조 간격이 x(x는 자연수)인 제1 룩업 테이블 및 상기 복수의 기준 제1 영상 신호의 계조 간격 및 상기 복수의 기준 제2 영상 신호의 계조 간격이 x보다 큰 y(y는 자연수)인 제2 룩업 테이블을 포함한다.
상기 보정 신호를 생성하는 단계는 상기 제1 영상 신호의 계조가 N(N은 자연수) 이하인지 여부를 판단하는 단계, 상기 제1 영상 신호의 계조가 N 이하이면, 상기 제1 룩업 테이블을 기반으로 상기 보정 신호를 생성하는 단계 및 상기 제1 영상 신호의 계조가 N 이하가 아니면, 상기 제2 룩업 테이블을 기반으로 상기 보정 신호를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 보정 신호를 생성하는 단계는 상기 제1 영상 신호의 계조와 상기 복수의 기준 제1 영상 신호의 계조가 동일하지 않거나, 상기 제2 영상 신호의 계조와 상기 복수의 기준 제2 영상 신호의 계조가 동일하지 않는 경우, 상기 룩업 테이블을 보간하여 상기 보정 신호를 생성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
N은 16, x는 3 이상, y는 31 이상일 수 있다
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치의 영상 신호 보정 장치는 복수의 기준 제1 영상 신호 및 복수의 기준 제2 영상 신호에 대한 복수의 기준 보정 신호가 저장되어 있는 룩업 테이블 및 제1 프레임의 제1 영상 신호 및 상기 제1 프레임에 바로 후속하는 제2 프레임의 제2 영상 신호를 수신하고, 상기 제1 영상 신호, 상기 제2 영상 신호 및 상기 룩업 테이블을 기반으로 보정 신호를 생성하는 영상 신호 보정부를 포함하고, 상기 룩업 테이블은 상기 복수의 기준 제1 영상 신호의 계조 간격 및 상기 복수의 기준 제2 영상 신호의 계조 간격이 x(x는 자연수)인 제1 룩업 테이블 및 상기 복수의 기준 제1 영상 신호의 계조 간격 및 상기 복수의 기준 제2 영상 신호의 계조 간격이 x보다 큰 y(y는 자연수)인 제2 룩업 테이블을 포함한다.
상기 제1 룩업 테이블에서 상기 복수의 기준 제1 영상 신호의 계조는 N(N은 자연수) 이하이고, 상기 제2 룩업 테이블에서 상기 복수의 기준 제1 영상 신호의 계조는 N보다 클 수 있다.
상기 제1 영상 신호의 계조가 N 이하인 경우, 상기 영상 신호 보정부는 상기 제1 룩업 테이블을 기반으로 상기 보정 신호를 생성할 수 있다.
상기 제1 영상 신호의 계조와 상기 복수의 기준 제1 영상 신호의 계조가 동일하지 않거나, 상기 제2 영상 신호의 계조와 상기 복수의 기준 제2 영상 신호의 계조가 동일하지 않는 경우, 상기 영상 신호 보정부는 상기 룩업 테이블을 보간하여 상기 보정 신호를 생성할 수 있다.
상기 룩업 테이블에는 DCC가 적용될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면 화질 열화를 방지할 수 있는 액정 표시 장치, 영상 신호 보정 장치 및 영상 신호 보정 방법을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 영상 신호 보정 장치의 블록도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 영상 신호 보정 방법의 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치의 블록도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치에서 한 화소의 등가 회로도이다.
도 5는 오버슈트 평가용 패턴의 예이고, 도 6은 계조별 블러(blur) 평가용 패턴의 예이다.
도 7은 480Hz로 구동되는 액정 표시 장치의 룩업 테이블에 대한 그래프의 일 예이고, 도 8은 240Hz로 구동되는 액정 표시 장치의 룩업 테이블에 대한 그래프의 일 예이다.
도 9 내지 도 11은 본 발명의 실시예와 달리 계조 간격이 16인 하나의 룩업 테이블을 사용하는 경우, 응답 파형의 예를 나타낸다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 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.
그러면, 도 1 및 도 2를 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 영상 신호 보정 장치 및 영상 신호 보정 방법을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 영상 신호 보정 장치의 블록도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 영상 신호 보정 방법의 흐름도이다.
도 1을 참조하면, 영상 신호 보정 장치(60)는 프레임 메모리(40), 프레임 메모리(40)에 연결되어 있는 영상 신호 보정부(61), 영상 신호 보정부(61)에 연결되어 있는 룩업 테이블(LUT, look-up table, 50)을 포함한다.
설명의 편의를 위하여, (n-1)번째 프레임의 영상 신호[G(n-1)]를 이전 영상 신호(previous image signal)라 하고, n번째 프레임의 영상 신호[G(n)]를 현재 영상 신호(current image signal)라 정의한다. 프레임의 영상 신호는 모든 화소에 대한 계조(gray)들의 집합일 수 있다. 이전 영상 신호[G(n-1)]는 제1 영상 신호, 현재 영상 신호[G(n)]는 제2 영상 신호라고도 할 수 있다. (n-1)번째 프레임은 제1 프레임, n번째 프레임은 제2 프레임이라고도 할 수 있다. 즉, 제1 프레임 및 제2 프레임은 연속하고, 제2 프레임은 제1 프레임에 후속한다.
프레임 메모리(40)는 저장되어 있는 이전 영상 신호[G(n-1)]를 영상 신호 보정부(61)에 출력하고, 외부 장치로부터 현재 영상 신호[G(n)]를 받아 저장한다.
영상 신호 보정부(61)는 프레임 메모리(40)로부터의 이전 영상 신호[G(n-1)], 외부 장치로부터의 현재 영상 신호[G(n)] 및 룩업 테이블(50)을 기반으로 현재 영상 신호[G(n)]를 보정한 보정 신호[G'(n)]를 생성하여 출력한다.
룩업 테이블(50)에는 이전 영상 신호 및 현재 영상 신호의 쌍[G(n-1), G(n)]에 대한 보정 신호[G'(n)]가 저장되어 있다. 그런데 룩업 테이블(50)에 이전 영상 신호 및 현재 영상 신호의 모든 쌍[G(n-1), G(n)]에 대하여 전체 보정 신호[G'(n)]를 저장하려면 룩업 테이블(50)의 크기가 매우 커야 한다.
메모리의 용량에는 한계가 있으므로, 룩업 테이블(50)에는 한정된 수효의 기준 이전 영상 신호 및 기준 현재 영상 신호의 쌍(이하, "기준 영상 신호의 쌍"이라 함)[rG(n-1), rG(n)]에 대한 기준 보정 신호[rG'(n)]가 저장되어 있다. 룩업 테이블(50)에 저장되지 않은 이전 영상 신호 및 현재 영상 신호의 쌍(이하, "비기준 영상 신호의 쌍"이라 함)[G(n-1), G(n)]에 대해서는 룩업 테이블(50)을 기반으로 보간법(interpolation)으로 연산하여 보정 신호[G'(n)]를 구할 수 있다.
룩업 테이블(50)은 DCC(dynamic capacitance compensation)가 적용된 것이다. 즉, 기준 보정 신호[rG'(n)]는 기준 현재 영상 신호[rG(n)]에 기준 이전 영상 신호[rG(n-1)]를 기초로 하여 DCC가 적용된 값이다.
룩업 테이블(50)의 기준 보정 신호[rG'(n)]는 기본적으로 실험 결과에 의하여 결정되어 저장된 값이다. 기준 보정 신호[rG'(n)]와 기준 이전 영상 신호[rG(n-1)]의 차는 기준 현재 영상 신호[rG(n)]와 기준 이전 영상 신호[rG(n-1)]의 차보다 대체로 크다. 그러나 기준 현재 영상 신호[rG(n)]와 기준 이전 영상 신호[rG(n-1)]가 동일하거나, 기준 현재 영상 신호[rG(n)]와 기준 이전 영상 신호[rG(n-1)] 사이의 차가 작을 때에는 기준 보정 신호[rG'(n)]가 기준 현재 영상 신호[rG(n)]와 동일할 수 있다(즉, 보정하지 않을 수 있다).
비기준 영상 신호의 쌍[G(n-1), G(n)]에 대한 보정 신호[G'(n)]를 구하기 위해, 룩업 테이블(50)에서 해당 비기준 영상 신호의 쌍[G(n-1), G(n)]과 가까운 기준 영상 신호의 쌍들[rG(n-1), rG(n)]에 대한 기준 보정 신호들[rG'(n)]을 찾는다. 그리고 그 기준 보정 신호들[rG'(n)]을 기초로 보간법으로 연산하여 해당 비기준 영상 신호의 쌍[G(n-1), G(n)]에 대한 보정 신호[G'(n)]를 구한다.
예를 들면, 디지털 신호인 영상 신호를 상위 비트와 하위 비트로 나누고, 룩업 테이블(50)에는 하위 비트가 0인 기준 영상 신호의 쌍들[rG(n-1), rG(n)]에 대한 기준 보정 신호들[rG'(n)]을 기억해둔다. 임의의 영상 신호의 쌍[G(n-1), G(n)]에 대하여 그 상위 비트를 기초로 관련 기준 보정 신호들[rG'(n)]을 룩업 테이블(50)에서 찾은 뒤, 영상 신호의 쌍[G(n-1), G(n)]의 하위 비트와 룩업 테이블(50)에서 찾은 기준 보정 신호들[rG'(n)]을 이용하여 보정 신호[G'(n)]를 산출한다.
룩업 테이블(50)은 제1 룩업 테이블(LUT1, 51) 및 제2 룩업 테이블(LUT2, 52)을 포함한다. 제1 룩업 테이블(51)은 복수의 기준 이전 영상 신호[rG(n-1)]의 계조 간격 및 복수의 기준 현재 영상 신호[rG(n)]의 계조 간격이 x(x는 자연수)이고, 제2 룩업 테이블(52)은 복수의 기준 이전 영상 신호[rG(n-1)]의 계조 간격 및 복수의 기준 현재 영상 신호[rG(n)]의 계조 간격이 x보다 큰 y(y는 자연수)이다. 예를 들어, x는 3 이상, y는 16이상일 수 있다.
제1 룩업 테이블(51) 및 제2 룩업 테이블(52)은 기준 이전 영상 신호[rG(n-1)]의 특정 계조를 기준으로 나뉠 수 있다. 예를 들어, 제1 룩업 테이블(51)에서 복수의 기준 이전 영상 신호[rG(n-1)]의 계조는 N(N은 자연수) 이하이고, 제2 룩업 테이블(52)에서 복수의 기준 이전 영상 신호[rG(n-1)]의 계조는 N보다 클 수 있다. 예를 들어, 영상 신호의 계조는 0부터 255까지이고, 영상 신호의 계조의 수효가 256개인 경우, N은 16일 수 있다.
다음 표 1 및 표 2는 각각 제1 룩업 테이블(51) 및 제2 룩업 테이블(52)의 일 예이다. 영상 신호[G(n-1), G(n)]의 크기는 8 비트이며, 영상 신호[G(n-1), G(n)]의 계조는 0부터 255까지인 경우이다.
Figure pat00001
표 1을 참고하면, 제1 룩업 테이블(51)에서 복수의 기준 이전 영상 신호[rG(n-1)]의 계조는 계조 0부터 계조 16까지이고, 복수의 기준 현재 영상 신호[rG(n)]의 계조는 계조 0부터 계조 255까지이다. 복수의 기준 이전 영상 신호[rG(n-1)] 및 복수의 기준 현재 영상 신호[rG(n)]의 계조 간격은 4이다. 다만, 기준 현재 영상 신호[rG(n)]의 가장 큰 두 계조인 252, 255 사이의 계조 간격은 3이다. 제1 룩업 테이블(51)에는 5개의 기준 이전 영상 신호[rG(n-1)] 및 64개의 기준 현재 영상 신호[rG(n)]에 대한 5*64개의 기준 보정 신호[rG'(n)]가 저장되어 있다.
Figure pat00002
표 2를 참고하면, 제2 룩업 테이블(52)에서 복수의 기준 이전 영상 신호[rG(n-1)]의 계조는 계조 32부터 계조 255까지이고, 복수의 기준 현재 영상 신호[rG(n)]의 계조는 계조 32부터 계조 255까지이다. 복수의 기준 이전 영상 신호[rG(n-1)] 및 복수의 기준 현재 영상 신호[rG(n)]의 계조 간격은 32이다. 다만, 기준 영상 신호[rG(n-1), rG(n)]의 가장 큰 두 계조인 224, 255 사이의 계조 간격은 31이다. 제2 룩업 테이블(52)에는 8개의 기준 이전 영상 신호[rG(n-1)] 및 8개의 기준 현재 영상 신호[rG(n)]에 대한 8*8개의 기준 보정 신호[rG'(n)]가 저장되어 있다.
그럼, 도 2를 참고하여 도 1의 영상 신호 보정 장치(60)의 영상 신호 보정 방법에 대해 상술한다.
도 2를 참고하면, 영상 신호 보정 장치는 이전 영상 신호[G(n-1)] 및 현재 영상 신호[G(n)]를 수신한다(S11). 영상 신호 보정 장치는 이전 영상 신호[G(n-1)]의 계조가 N 이하인지 여부를 판단한다(S12).
이전 영상 신호[G(n-1)]의 계조가 N 이하인 경우, 영상 신호 보정 장치는 제1 룩업 테이블(LUT1)을 기반으로 보정 신호[G'(n)]를 생성한다(S13).
이전 영상 신호[G(n-1)]의 계조가 N 이하가 아닌 경우, 영상 신호 보정 장치는 제2 룩업 테이블(LUT2)을 기반으로 보정 신호[G'(n)]를 생성한다(S14).
영상 신호 보정 장치는 생성된 보정 신호[G'(n)]를 출력한다(S15).
이와 같이, 본 발명의 실시예에 따라 이전 영상 신호[G(n-1)]의 특정 계조(N)를 기준으로 계조 간격이 서로 다른 룩업 테이블을 사용할 수 있다. 이전 영상 신호[G(n-1)]의 계조가 특정 계조(N) 이하인 저계조인 경우, 계조 간격이 촘촘한 제1 룩업 테이블을 적용한다. 이전 영상 신호[G(n-1)]의 계조가 특정 계조(N)보다 큰 경우에는 계조 간격이 제1 룩업 테이블 보다 큰 제2 룩업 테이블을 적용한다. 본 발명의 실시예에 따른 영상 신호 보정 장치는 이전 영상 신호[G(n-1)], 현재 영상 신호[G(n)] 및 제1 룩업 테이블 및 제2 룩업 테이블을 기반으로 보정 신호[G'(n)]를 생성한다. 도 1에서는 영상 신호 보정 장치(60)만을 도시하였으나, 영상 신호 보정 장치(60)는 액정 표시 장치에 포함될 수 있다. 보정 신호[G'(n)]는 액정의 응답 속도를 개선하면서도 화면 불량을 방지할 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치의 블록도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치에서 한 화소의 등가 회로도이다.
도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명의 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 4에 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 전압을 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. 박막 트랜지스터는 다결정 규소나 비정질 규소를 포함할 수 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 인가 받는다. 도 4에서와는 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 기본색을 표시하게(시간 분할) 하여 이들 기본색의 공간적, 시간적 합으로 원하는 색상이 인식되도록 한다. 기본색의 예로는 적색, 녹색, 청색 등 삼원색을 들 수 있다. 도 4는 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. 즉, 적색, 녹색, 청색을 각각 나타내는 3개의 화소(PX)가 한 색을 나타내는 한 도트(dot)를 형성한다. 도 4와는 달리 색 필터(230)는 하부 표시판(100)의 화소 전극(191) 위 또는 아래에 둘 수도 있다.
액정 표시판 조립체(300)의 바깥 면에는 빛을 편광시키는 적어도 하나의 편광자(도시하지 않음)가 부착되어 있다.
다시 도 3을 참고하면, 계조 전압 생성부(800)는 화소(PX)의 투과율과 관련된 두 벌의 계조 전압 집합을 생성한다. 두 벌 중 한 벌은 공통 전압(Vcom)에 대하여 양의 값을 가지고 다른 한 벌은 음의 값을 가진다. 계조 전압 생성부(800)가 생성하는 한 벌의 계조 전압 집합 내에 들어 있는 계조 전압의 수효는 액정 표시 장치가 표시할 수 있는 계조의 수효와 동일할 수 있다.
데이터 구동부(500)는 액정 표시판 조립체(300)의 데이터선(D1-Dm)과 연결되어 있으며, 계조 전압 생성부(800)로부터의 계조 전압을 선택하고 이를 데이터 전압으로서 데이터선(D1-Dm)에 인가한다.
게이트 구동부(400)는 게이트 온 전압(Von)과 게이트 오프 전압(Voff)의 조합으로 이루어진 게이트 신호를 게이트선(G1-Gn)에 인가한다.
신호 제어부(600)는 게이트 구동부(400), 데이터 구동부(500) 등을 제어하며, 입력 영상 신호(R, G, B)를 처리하여 보정 신호를 생성하는 영상 신호 보정 장치(60)를 포함한다. 이러한 영상 신호 보정 장치(60) 및 영상 신호 보정 방법은 도 1 및 도 2에서 상세히 설명하였다.
도 3에서는 영상 신호 보정 장치(60)가 신호 제어부(600)에 포함되는 것으로 도시하였으나, 영상 신호 보정 장치(60)의 일부만이 신호 제어부(600)에 포함될 수도 있다. 물론 영상 신호 보정 장치(60)는 신호 제어부(600)와 분리되어 별개로 존재할 수 있다.
이러한 구동 장치(400, 500, 600, 800) 각각은 신호선(G1-Gn, D1-Dm) 및 스위칭 소자(Q) 따위와 함께 액정 표시판 조립체(300)에 집적될 수도 있다. 이와는 달리 이들 구동 장치(400, 500, 600, 800)가 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. 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 영상 신호(R, G, B)는 각 화소(PX)의 휘도(luminance) 정보를 담고 있으며 휘도는 정해진 수효, 예를 들면 1024(=210), 256(=28) 또는 64(=26) 개의 계조를 가지고 있다. 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 출력 영상 신호(DAT)를 생성하여 적절히 처리하고, 게이트 제어 신호(CONT1), 데이터 제어 신호(CONT2) 등을 생성한다. 그런 다음, 신호 제어부(600)는 게이트 제어 신호(CONT1)를 게이트 구동부(400)로 내보내고 데이터 제어 신호(CONT2)와 처리한 출력 영상 신호(DAT)를 데이터 구동부(500)로 내보낸다.
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 묶음의 화소(PX)에 대한 출력 영상 신호(DAT)의 전송 시작을 알리는 수평 동기 시작 신호(STH)와 액정 표시판 조립체(300)에 데이터 전압을 인가하라는 로드 신호(LOAD) 및 데이터 클록 신호(HCLK)를 포함한다. 데이터 제어 신호(CONT2)는 또한 공통 전압(Vcom)에 대한 데이터 전압의 전압 극성(이하 "공통 전압에 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 묶음의 화소(PX)에 대한 디지털 출력 영상 신호(DAT)를 수신하고, 각 디지털 출력 영상 신호(DAT)에 대응하는 계조 전압을 선택함으로써 디지털 출력 영상 신호(DAT)를 아날로그 데이터 전압으로 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 턴 온시킨다. 그러면 데이터선(D1-Dm)에 인가된 데이터 전압이 턴 온된 스위칭 소자(Q)를 통하여 해당 화소(PX)에 인가된다.
화소(PX)에 인가된 데이터 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 나타나며, 이를 통해 화소(PX)는 영상 신호(DAT)의 계조가 나타내는 휘도를 표시한다.
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 인가하고 모든 화소(PX)에 데이터 전압을 인가하여 한 프레임(frame)의 영상을 표시한다.
한 프레임이 끝나면 다음 프레임이 시작되고 각 화소(PX)에 인가되는 데이터 전압의 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 전압의 극성이 바뀌거나(보기: 행 반전, 점 반전), 한 화소행에 인가되는 데이터 전압의 극성도 서로 다를 수 있다(보기: 열 반전, 점 반전).
한편, 액정 축전기(Clc)의 양단에 전압을 인가하면 액정층(3)의 액정 분자들은 그 전압에 대응하는 안정한 상태로 재배열하고자 하는데, 액정 분자의 응답 속도가 늦기 때문에 안정한 상태에 이르기까지는 어느 정도의 시간이 소요된다. 액정 축전기(Clc)에 인가되는 전압을 계속해서 유지하고 있으면 액정 분자는 안정한 상태에 이르기까지 계속해서 움직이고 그 동안 광투과율 또한 변화한다. 액정 분자가 안정한 상태에 이르러 더 이상 움직이지 않으면 광투과율 또한 일정해진다.
이와 같이 안정한 상태에서의 화소 전압을 목표 화소 전압이라 하고 이때의 광투과율을 목표 광투과율이라 하면, 목표 화소 전압과 목표 광투과율은 일대일 대응 관계가 있다.
그러나 각 화소(PX)의 스위칭 소자(Q)를 턴 온시켜 데이터 전압을 인가하는 시간이 제한되어 있기 때문에, 데이터 전압을 인가하는 동안 액정 분자들이 안정한 상태에 이르기는 어렵다. 그런데 스위칭 소자(Q)가 턴 오프되더라도 액정 축전기(Clc) 양단의 전압차는 여전히 존재하며 이에 따라 액정 분자들이 안정한 상태를 향하여 계속해서 움직인다. 이와 같이 액정 분자들의 배열 상태가 변하면 액정층(3)의 유전율이 바뀌고 이에 따라 액정 축전기(Clc)의 정전 용량이 변화한다. 스위칭 소자(Q)가 턴 오프된 상태에서는 액정 축전기(Clc)의 한 쪽 단자가 부유(floating) 상태에 있으므로, 누설 전류를 고려하지 않는다면 액정 축전기(Clc)에 저장된 총 전하는 변하지 않고 일정하다. 그러므로 액정 축전기(Clc)의 정전 용량 변화는 액정 축전기(Clc) 양단의 전압, 즉 화소 전압의 변화를 초래한다.
따라서 안정한 상태를 기준으로 한 목표 화소 전압에 대응하는 데이터 전압(앞으로 "목표 데이터 전압"이라 함)을 그대로 화소(PX)에 인가하면, 실제 화소 전압은 목표 화소 전압과 다를 것이고 이에 따라 목표 투과율을 얻을 수 없다. 특히, 목표 투과율이 그 화소(PX)가 애초에 가지고 있던 투과율과 차이가 나면 날수록 실제 화소 전압과 목표 화소 전압의 차이는 더욱 심해진다.
따라서 화소(PX)에 인가하는 데이터 전압을 목표 데이터 전압보다 크거나 작게 할 필요가 있으며 그 방법 중 하나가 바로 DCC이다.
본 발명의 실시예에서 DCC는 신호 제어부(600)에 포함된 영상 신호 보정 장치(60) 또는 별도의 영상 신호 보정 장치에서 수행된다. 영상 신호 보정 장치는 임의의 화소(PX)에 대한 한 프레임의 영상 신호인 현재 영상 신호[G(n)]를 그 화소(PX)에 대한 직전 프레임의 영상 신호인 이전 영상 신호[G(n-1)]를 기초로 하여 보정하여 보정된 현재 영상 신호인 보정 신호[G'(n)]를 만들어 낸다. 이때, 이전 영상 신호[G(n-1)]의 특정 계조를 기준으로 분리된 제1 룩업 테이블 및 제2 룩업 테이블을 이용하여 보정 신호[G'(n)]가 생성된다. 제1 룩업 테이블의 기준 이전 영상 신호들[rG(n-1)]의 계조는 특정 계조 이하로 제2 룩업 테이블보다 저계조이다. 또한, 제1 룩업 테이블의 기준 영상 신호[rG(n-1), rG(n)]의 계조 간격은 제2 룩업 테이블보다 촘촘하다.
데이터 구동부(500)에서는 보정 신호[G'(n)]를 데이터 전압으로 변환하여 각 화소(PX)에 인가한다. DCC로 인해, 각 화소(PX)에 인가하는 데이터 전압은 목표 데이터 전압보다 높거나 낮은 전압이 된다.
하위 계조에서 중간 계조로 변화하는 경우 액정 분자의 움직임은 중간 계조에서 중간 계조로 변화하는 경우의 액정 분자의 움직임에 비해 어렵다. 따라서 본 발명의 실시예에 따르면, 2개의 룩업 테이블을 이용하여 DCC를 적용함으로써 액정의 응답 속도를 개선하면서도 화면 불량을 방지할 수 있다.
도 5는 오버슈트 평가용 패턴의 예이고, 도 6은 계조별 블러(blur) 평가용 패턴의 예이다. 도 5 및 도 6은 영상 신호의 계조는 0부터 255까지이고, 영상 신호의 계조의 수효가 256개인 경우이다. 패턴의 배경은 행별로 계조 0부터 255까지 16 계조 간격으로 변화시키고 있고, 패턴의 숫자 형상 또는 네모 형상은 열별로 계조 0부터 255까지 16 계조 간격으로 변화시키고 있다. 도 5에서 숫자 형상이 나타내는 수는 해당 숫자 형상의 계조를 의미한다. 예를 들어, 도 5에서 숫자 형상 16은 계조 16을 의미한다. 일반적으로 DCC 조정(tuning)시 도 5 및 도 6과 같은 오버슈터 평가용 패턴 및 블러 평가용 패턴으로 DCC 조정 정도를 파악한다.
도 5를 참조하면, 숫자 형상의 계조가 0과 16인 좌측의 두열은 오버 슈트에 취약함을 확인할 수 있다. 도 6을 참고하면, 네모 형상의 계조가 0과 16인 좌측의 두열은 고스트(ghost)에 취약함을 확인할 수 있다.
이와 같이, 저계조인 계조 0과 16에서의 DCC 조정 정도는 매우 확연하게 화질 열화로 나타남에 비해, 그 외 대부분의 계조들은 약간의 오차가 있더라도 목시 평가상 큰 결함(defect)으로 나타나지 않는다.
따라서 본 발명의 실시예와 같이 이전 영상 신호[G(n-1)]의 계조가 저계조인 경우에는 계조 간격이 촘촘한 제1 룩업 테이블을 사용할 경우, 화면 불량을 방지할 수 있다.
다음 도 7 내지 도 11을 참조하여, 본 발명의 실시예와 달리 이전 영상 신호[G(n-1)]의 계조에 관계없이 동일한 계조 간격을 갖는 하나의 룩업 테이블을 사용하는 경우를 설명한다. 도 7 내지 도 11은 계조 간격이 16인 룩업 테이블을 사용하는 경우이다.
도 7은 480Hz로 구동되는 액정 표시 장치의 룩업 테이블에 대한 그래프의 일 예이고, 도 8은 240Hz로 구동되는 액정 표시 장치의 룩업 테이블에 대한 그래프의 일 예이다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 이전 영상 신호[G(n-1)]의 계조가 저계조인 경우, 현재 영상 신호[G(n)] 역시 저계조인 곳에서 보정 신호[G'(n)]가 급격하게 변한다.
도 7에서는 이전 영상 신호[G(n-1)]의 계조가 0, 16인 경우, 다른 계조에 비해 초반에 급격하게 상승한다. 도 8에서는 이전 영상 신호[G(n-1)]의 계조가 0인 경우, 다른 계조에 비해 초반에 급격하게 상승한다.
즉, 이전 영상 신호[G(n-1)]의 계조가 저계조인 경우, 현재 영상 신호[G(n)]가 하위 계조일 때부터 보정 신호[G'(n)]의 계조가 200 이상으로 설정된다. 따라서 현재 영상 신호[G(n)]가 상위 계조로 갈수록 보정 신호[G'(n)]가 이미 포화되어 버린다. 그로 인해, 보간법으로 룩업 테이블에 저장되지 않은 비기준 영상 신호 쌍의 보정 신호[G'(n)]를 생성할 경우, 최적화된 DCC를 적용하기 어려워진다.
반면, 이전 영상 신호[G(n-1)]의 계조가 특정 계조(예를 들어, 계조 16) 보다 큰 경우에는 보정 신호[G'(n)]의 추세에 큰 차이가 없고, 보정 신호[G'(n)]는 일관된 특성을 보이고 있다. 따라서 이전 영상 신호[G(n-1)]의 계조가 특정 계조 보다 큰 경우에는 보간법에 의한 오차가 상대적으로 작아질 수 있다.
따라서 본 발명의 실시예와 같이 이전 영상 신호[G(n-1)]의 계조가 특정 계조 이하인 저계조인 경우에는 계조 간격이 촘촘한 제1 룩업 테이블을 사용할 경우, 보간법에 의한 오차를 줄일 수 있다. 또한, 이전 영상 신호[G(n-1)]의 계조가 특정 계조보다 큰 경우에는 계조 간격이 16 이상인 제2 룩업 테이블을 사용할 수 있다. 예를 들어, 제2 룩업 테이블의 계조 간격은 32일 수 있다.
도 9 내지 도 11은 본 발명의 실시예와 달리 계조 간격이 16인 하나의 룩업 테이블을 사용하는 경우, 응답 파형의 예를 나타낸다. 도 9 내지 도 11에서 이전 영상 신호[G(n-1)]의 계조는 저계조로, 예를 들어 계조 0일 수 있다.
도 9는 현재 영상 신호[G(n)]의 계조가 16인 경우의 응답 파형이고, 도 10은 현재 영상 신호[G(n)]의 계조가 32인 경우의 응답 파형이다.
도 11은 현재 영상 신호[G(n)]의 계조가 30인 경우, 계조 간격이 16인 룩업 테이블을 기반으로 보간법으로 연산하여 보정 신호[G'(n)]를 구한 경우의 응답 파형이다.
도 11을 참조하면, 보간된 계조 30의 응답 파형은 목표 레벨에 크게 못미치는 응답 속도를 나타내고 있다. 이 경우 실제 LCD 화면 상에서는 끌림으로 나타나게 되어 화질 열화를 초래한다.
다시 도 7 및 도 8을 참조하면, 이전 영상 신호[G(n-1)]의 계조가 저계조인 경우, 현재 영상 신호[G(n)]가 하위 계조일 때부터 보정 신호[G'(n)]가 크게 설정되어 과도한 DCC 전압이 인가될 수 있다. 이 경우, 보간법으로 계산된 보정 신호[G'(n)]의 계조는 작은 차이에 의해 응답 파형이 크게 달라질 수 있고, 화질 열화를 초래할 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시예에 따르면 화질 열화를 방지할 수 있는 액정 표시 장치, 영상 신호 보정 장치 및 영상 신호 보정 방법을 제공할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 이전 영상 신호[G(n-1)]의 특정 계조(N)를 기준으로 계조 간격이 서로 다른 룩업 테이블을 사용할 수 있다. 이전 영상 신호[G(n-1)]의 계조가 특정 계조(N) 이하인 저계조인 경우, 계조 간격이 촘촘한 제1 룩업 테이블을 적용한다. 이전 영상 신호[G(n-1)]의 계조가 특정 계조(N)보다 큰 경우에는 계조 간격이 제1 룩업 테이블 보다 큰 제2 룩업 테이블을 적용한다. 따라서, 액정 표시 장치의 액정의 응답 속도를 개선하면서도 화면 불량을 방지할 수 있다. 특히, 액정 표시 장치의 구동 주파수가 높은 경우, 저계조에서의 DCC 전압 오차로 발생하는 화질 열화 현상을 개선할 수 있다.
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.
3: 액정층
40: 프레임 메모리
50: 룩업 테이블
51, 52: 제1 룩업 테이블, 제2 룩업 테이블
60: 영상 신호 보정 장치
61: 영상 신호 보정부
100, 200: 표시판
230: 색 필터
300: 액정 표시판 조립체
400, 500: 게이트 구동부, 데이터 구동부
600: 신호 제어부
800: 계조 전압 생성부

Claims (20)

  1. 화소;
    제1 프레임의 제1 영상 신호, 제2 프레임의 제2 영상 신호 및 룩업 테이블을 기반으로 보정 신호를 생성하는 영상 신호 보정부; 및
    상기 보정 신호를 데이터 전압으로 변환하여 상기 화소에 공급하는 데이터 구동부
    를 포함하고,
    상기 룩업 테이블에는 복수의 기준 제1 영상 신호 및 복수의 기준 제2 영상 신호에 대한 복수의 기준 보정 신호가 저장되어 있고,
    상기 룩업 테이블은
    상기 복수의 기준 제1 영상 신호의 계조 간격 및 상기 복수의 기준 제2 영상 신호의 계조 간격이 x(x는 자연수)인 제1 룩업 테이블; 및
    상기 복수의 기준 제1 영상 신호의 계조 간격 및 상기 복수의 기준 제2 영상 신호의 계조 간격이 x보다 큰 y(y는 자연수)인 제2 룩업 테이블
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  2. 제1항에서,
    상기 제1 룩업 테이블에서 상기 복수의 기준 제1 영상 신호의 계조는 N(N은 자연수) 이하이고,
    상기 제2 룩업 테이블에서 상기 복수의 기준 제1 영상 신호의 계조는 N보다 큰 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  3. 제2항에서,
    상기 제1 영상 신호의 계조가 N 이하인 경우, 상기 영상 신호 보정부는 상기 제1 룩업 테이블을 기반으로 상기 보정 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  4. 제2항에서,
    상기 제1 영상 신호의 계조와 상기 복수의 기준 제1 영상 신호의 계조가 동일하지 않거나,
    상기 제2 영상 신호의 계조와 상기 복수의 기준 제2 영상 신호의 계조가 동일하지 않는 경우,
    상기 영상 신호 보정부는 상기 룩업 테이블을 보간(interpolation)하여 상기 보정 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  5. 제4항에서,
    N은 16인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  6. 제5항에서,
    x는 3 이상, y는 16 이상인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  7. 제6항에서,
    상기 제1 룩업 테이블에서 상기 복수의 기준 제1 영상 신호의 계조는 계조 0부터 계조 16까지이고, 상기 복수의 기준 제2 영상 신호의 계조는 계조 0부터 계조 255까지이고, 상기 복수의 기준 제1 영상 신호 및 상기 복수의 기준 제2 영상 신호의 계조 간격은 3 또는 4이고,
    상기 제2 룩업 테이블에서 상기 복수의 기준 제1 영상 신호의 계조는 계조 32부터 계조 255까지이고, 상기 복수의 기준 제2 영상 신호의 계조는 계조 32부터 계조 255까지이고, 상기 복수의 기준 제1 영상 신호 및 상기 복수의 기준 제2 영상 신호의 계조 간격은 31 또는 32인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  8. 제7항에서,
    상기 제1 룩업 테이블에는 5개의 기준 제1 영상 신호, 64개의 기준 제2 영상 신호에 대한 5*64개의 기준 보정 신호가 저장되어 있고,
    상기 제2 룩업 테이블에는 8개의 기준 제1 영상 신호, 8개의 기준 제2 영상 신호에 대한 8*8개의 기준 보정 신호가 저장되어 있는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  9. 제8항에서,
    상기 제1 영상 신호 및 상기 제2 영상 신호를 저장하거나 출력하는 프레임 메모리를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  10. 제9항에서,
    상기 제1 프레임 및 상기 제2 프레임은 연속하고, 상기 제2 프레임은 상기 제1 프레임에 후속하는 것을 특징으로 하는 프레임인 액정 표시 장치.
  11. 제10항에서,
    상기 룩업 테이블은 DCC(dynamic capacitance compensation)가 적용된 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  12. 연속된 2 프레임의 제1 영상 신호 및 제2 영상 신호를 수신하는 단계;
    상기 제1 영상 신호, 상기 제2 영상 신호 및 룩업 테이블을 기반으로 보정 신호를 생성하는 단계; 및
    상기 보정 신호를 데이터 전압으로 변환하여 화소에 공급하는 단계
    를 포함하고,
    상기 룩업 테이블에는 복수의 기준 제1 영상 신호 및 복수의 기준 제2 영상 신호에 대한 복수의 기준 보정 신호가 저장되어 있고,
    상기 룩업 테이블은
    상기 복수의 기준 제1 영상 신호의 계조 간격 및 상기 복수의 기준 제2 영상 신호의 계조 간격이 x(x는 자연수)인 제1 룩업 테이블; 및
    상기 복수의 기준 제1 영상 신호의 계조 간격 및 상기 복수의 기준 제2 영상 신호의 계조 간격이 x보다 큰 y(y는 자연수)인 제2 룩업 테이블
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 영상 신호 보정 방법.
  13. 제12항에서,
    상기 보정 신호를 생성하는 단계는
    상기 제1 영상 신호의 계조가 N(N은 자연수) 이하인지 여부를 판단하는 단계;
    상기 제1 영상 신호의 계조가 N 이하이면, 상기 제1 룩업 테이블을 기반으로 상기 보정 신호를 생성하는 단계; 및
    상기 제1 영상 신호의 계조가 N 이하가 아니면, 상기 제2 룩업 테이블을 기반으로 상기 보정 신호를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 영상 신호 보정 방법.
  14. 제13항에서,
    상기 보정 신호를 생성하는 단계는
    상기 제1 영상 신호의 계조와 상기 복수의 기준 제1 영상 신호의 계조가 동일하지 않거나,
    상기 제2 영상 신호의 계조와 상기 복수의 기준 제2 영상 신호의 계조가 동일하지 않는 경우,
    상기 룩업 테이블을 보간하여 상기 보정 신호를 생성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 영상 신호 보정 방법.
  15. 제14항에서,
    N은 16, x는 3 이상, y는 31 이상인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 영상 신호 보정 방법.
  16. 복수의 기준 제1 영상 신호 및 복수의 기준 제2 영상 신호에 대한 복수의 기준 보정 신호가 저장되어 있는 룩업 테이블; 및
    제1 프레임의 제1 영상 신호 및 상기 제1 프레임에 바로 후속하는 제2 프레임의 제2 영상 신호를 수신하고, 상기 제1 영상 신호, 상기 제2 영상 신호 및 상기 룩업 테이블을 기반으로 보정 신호를 생성하는 영상 신호 보정부
    를 포함하고,
    상기 룩업 테이블은
    상기 복수의 기준 제1 영상 신호의 계조 간격 및 상기 복수의 기준 제2 영상 신호의 계조 간격이 x(x는 자연수)인 제1 룩업 테이블; 및
    상기 복수의 기준 제1 영상 신호의 계조 간격 및 상기 복수의 기준 제2 영상 신호의 계조 간격이 x보다 큰 y(y는 자연수)인 제2 룩업 테이블을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 영상 신호 보정 장치.
  17. 제16항에서,
    상기 제1 룩업 테이블에서 상기 복수의 기준 제1 영상 신호의 계조는 N(N은 자연수) 이하이고,
    상기 제2 룩업 테이블에서 상기 복수의 기준 제1 영상 신호의 계조는 N보다 큰 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 영상 신호 보정 장치.
  18. 제16항에서,
    상기 제1 영상 신호의 계조가 N 이하인 경우, 상기 영상 신호 보정부는 상기 제1 룩업 테이블을 기반으로 상기 보정 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 영상 신호 보정 장치.
  19. 제18항에서,
    상기 제1 영상 신호의 계조와 상기 복수의 기준 제1 영상 신호의 계조가 동일하지 않거나,
    상기 제2 영상 신호의 계조와 상기 복수의 기준 제2 영상 신호의 계조가 동일하지 않는 경우,
    상기 영상 신호 보정부는 상기 룩업 테이블을 보간하여 상기 보정 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 영상 신호 보정 장치.
  20. 제19항에서,
    상기 룩업 테이블에는 DCC가 적용된 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 영상 신호 보정 장치.
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