KR20070117295A - 액정 표시 장치 및 그의 구동 집적 회로 칩 - Google Patents

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KR20070117295A
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홍순광
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Abstract

본 발명은 표시 장치에 관한 것으로서, 이 장치는 복수의 화소, 상기 화소에 게이트 신호를 공급하는 게이트 구동부, 상기 화소에 데이터 전압을 공급하는 데이터 구동부, 제1 프레임 및 제2 프레임의 영상 신호에 기초하여 제3 프레임의 영상 신호를 생성하는 부가 프레임 생성부, 상기 영상 신호를 보정하여 보정 영상 신호를 생성하는 신호 보정부, 그리고 상기 보정 영상 신호를 배열하여 상기 데이터 구동부에 공급하고, 상기 데이터 구동부와 상기 게이트 구동부를 제어하는 신호 제어부를 포함하며, 상기 부가 프레임 생성부, 상기 신호 보정부 및 상기 신호 제어부는 하나의 집적 회로 칩에 통합되어 있다. 따라서, 신호 제어부와 FRC가 하나의 집적 회로로 구현되어 외부의 SET와 액정 표시 장치 사이의 인터페이스를 간략화 할 수 있으며, FRC, DCC, 및 감마 보상 등을 한 집적 회로에서 수행함으로써 메모리를 줄일 수 있다.
액정 표시 장치, 통합 제어부, 집적 회로, FRC, DCC

Description

액정 표시 장치 및 그의 구동 집적 회로 칩{LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE and DRIVING INTEGRATED CIRCUIT CHIP THEREOF}
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 블록도이다.
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치에서 한 화소의 등가 회로도이다.
도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치에서 통합 제어부의 블록도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치에서의 한 화소의 등가 회로도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치의 통합 제어부의 블록도이다.
본 발명은 액정 표시 장치 및 그의 구동 집적 회로 칩에 관한 것이다.
일반적으로 능동형 평판 표시 장치에서는 행렬 형태로 배열된 복수의 화소가 행렬 형태로 배열되며, 주어진 영상 정보에 따라 각 화소의 휘도를 제어함으로써 영상을 표시한다.
이중 액정 표시 장치는 화소 전극 및 공통 전극이 구비된 두 표시판과 그 사이에 들어 있는 유전율 이방성(dielectric anisotropy)을 갖는 액정층을 포함하며, 액정층에 전기장을 인가하고 이 전기장의 세기를 조절하여 액정층을 통과하는 빛의 투과율을 조절함으로써 원하는 화상을 얻는다.
이러한 액정 표시 장치는 컴퓨터의 표시 장치뿐만 아니라 텔레비전 등의 표시 화면으로도 널리 사용됨에 따라 동영상을 표시할 필요가 높아지고 있다. 그러나 액정 표시 장치는 액정의 응답 속도가 느리므로 동영상을 표시하기 어렵다. 또한 액정 표시 장치는 홀드 타입(hold type)의 표시 장치이므로 동영상을 표시할 때 영상이 흐려지는 블러링(blurring) 현상이 발생한다.
따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 액정의 응답 속도를 빠르게 하면서도 블러링 현상을 방지할 수 있는 액정 표시 장치를 제공하는 것이다.
이러한 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치는 복수의 화소, 상기 화소에 게이트 신호를 공급하는 게이트 구동부, 상기 화소에 데이터 전압을 공급하는 데이터 구동부, 제1 프레임 및 제2 프레임의 영상 신호에 기초하여 제3 프레임의 영상 신호를 생성하는 부가 프레임 생성부, 상기 영상 신호를 보정하여 보정 영상 신호를 생성하는 신호 보정부, 그리고 상기 보정 영상 신호를 배열하여 상기 데이터 구동부에 공급하고, 상기 데이터 구동부와 상기 게이트 구동부를 제어하는 신호 제어부를 포함하며, 상기 부가 프레임 생성부, 상기 신호 보정부 및 상기 신호 제어부는 하나의 집적 회로 칩에 통합되어 있다.
상기 제1 프레임, 상기 제3 프레임 및 상기 제2 프레임은 순서대로 연속하여 이어질 수 있다.
상기 부가 프레임 생성부는, 상기 제1 및 제2 프레임의 영상 신호에 따라 움직임 벡터를 생성하는 움직임 벡터 생성부, 그리고 상기 움직임 벡터에 따라 상기 제3 프레임의 영상 신호를 생성하는 부가 신호 생성부를 포함할 수 있다.
상기 움직임 벡터 생성부는 이전 움직임 벡터에 기초하여 상기 움직임 벡터를 생성할 수 있다.
상기 부가 프레임 생성부는 상기 움직임 벡터 생성부로부터의 움직임 벡터를 기억하는 움직임 벡터 기억부를 더 포함하며, 상기 움직임 벡터 생성부는 상기 움직임 벡터 기억부에 기억되어 있는 움직임 벡터를 상기 이전 움직임 벡터로서 공급 받을 수 있다.
상기 각 화소에 대하여 상기 제3 프레임의 영상 신호는 상기 제1 프레임의 영상 신호와 상기 제2 프레임의 영상 신호 사이의 계조를 가질 수 있다.
상기 신호 보정부는 상기 화소의 목표 데이터 전압에 상응하는 영상 신호를 보정하여 상기 목표 전압과 다른 값을 가지는 데이터 전압에 상응하는 보정 영상 신호를 생성할 수 있다.
상기 제3 프레임의 영상 신호에 대한 보정 영상 신호는 상기 제1 프레임의 영상 신호에 따라 얻어질 수 있다.
상기 데이터 구동부는 상기 제1 및 제2 프레임 영상 신호의 입력 프레임 주파수와 다른 프레임 주파수로 상기 데이터 전압을 출력할 수 있다.
상기 액정 표시 장치는, 상기 제1 및 제2 프레임의 영상 신호를 기억하고 상기 부가 프레임 생성부 및 상기 신호 보정부에 제공하는 영상 신호 기억부를 더 포함할 수 있다.
외부로부터 상기 제1 및 제2 프레임의 영상 신호를 수신하여 상기 영상 신호 기억부에 전달하며 상기 집적 회로 칩 내에 들어 있는 수신부를 더 포함할 수 있다.
상기 영상 신호는 LVDS(low voltage differential signaling) 방식으로 전송될 수 있다.
상기 신호 보정부는 상기 영상 신호를 감마 보정하여 상기 보정 영상 신호를 생성하는 감마 보정부를 포함할 수 있다.
상기 각 화소는 제1 부화소 및 제2 부화소를 포함할 수 있다.
상기 감마 보정부는 상기 각 화소에 대한 상기 제1 내지 제3 프레임의 영상 신호 각각을 감마 보정하여 제1 부화소용 보정 영상 신호 및 제2 부화소용 보정 영상 신호를 생성할 수 있다.
상기 제1 부화소용 보정 영상 신호와 상기 제2 부화소용 보정 영상 신호는 상기 영상 신호를 서로 다른 감마 함수에 따라 변환하여 얻어질 수 있다.
상기 신호 보정부는 상기 제1 및 제2 부화소용 보정 영상 신호를 각각 이전 프레임의 제1 및 제2 부화소용 보정 영상 신호에 기초하여 보정하는 신호 처리부를 더 포함할 수 있다.
상기 데이터 구동부는 상기 제1 및 제2 프레임 영상 신호의 입력 프레임 주파수와 다른 프레임 주파수로 상기 데이터 전압을 출력할 수 있다.
본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치용 구동 집적 회로 칩은 외부로부터 입력 영상 신호를 수신하는 수신부, 상기 수신부로부터의 상기 입력 영상 신호에 기초하여 부가 영상 신호를 생성하는 부가 프레임 생성부, 상기 영상 신호를 보정하여 보정 영상 신호를 생성하는 신호 보정부, 그리고 상기 보정 영상 신호를 배열하고, 상기 보정 영상 신호의 표시를 제어하기 위한 제어 신호를 생성하는 신호 제어부를 포함한다.
상기 입력 영상 신호는 제1 프레임 및 제2 프레임의 영상 신호를 포함하고, 상기 부가 영상 신호는 제3 프레임의 영상 신호를 포함하며, 상기 부가 프레임 생성부는 상기 제1 및 제2 프레임의 영상 신호에 기초하여 제3 프레임의 영상 신호를 생성하며, 상기 제1 프레임, 상기 제3 프레임 및 상기 제2 프레임은 순서대로 연속하여 이어질 수 있다.
상기 부가 프레임 생성부는, 상기 제1 및 제2 프레임의 영상 신호에 따라 움직임 벡터를 생성하는 움직임 벡터 생성부, 그리고 상기 움직임 벡터에 따라 상기 제3 프레임의 영상 신호를 생성하는 부가 신호 생성부를 포함할 수 있다.
상기 움직임 벡터 생성부는 이전 움직임 벡터에 기초하여 상기 움직임 벡터를 생성할 수 있다.
상기 부가 프레임 생성부는 상기 움직임 벡터 생성부로부터의 움직임 벡터를 기억하는 움직임 벡터 기억부를 더 포함하며, 상기 움직임 벡터 생성부는 상기 움직임 벡터 기억부에 기억되어 있는 움직임 벡터를 상기 이전 움직임 벡터로서 공급 받을 수 있다.
상기 각 화소에 대하여 상기 제3 프레임의 영상 신호는 상기 제1 프레임의 영상 신호와 상기 제2 프레임의 영상 신호 사이의 계조를 가질 수 있다.
상기 신호 보정부는 상기 화소의 목표 전압에 상응하는 영상 신호를 보정하여 상기 목표 전압과 다른 값을 가지는 데이터 전압에 상응하는 보정 영상 신호를 생성할 수 있다.
상기 제3 프레임의 영상 신호에 대한 보정 영상 신호는 상기 제1 프레임의 영상 신호에 따라 얻어질 수 있다.
상기 제어 신호는 상기 제1 및 제2 프레임 영상 신호의 입력 프레임 주파수와 다른 프레임 주파수로 상기 보정 영상 신호가 표시되도록 할 수 있다.
상기 제1 및 제2 프레임의 영상 신호를 기억하고 상기 부가 프레임 생성부 및 상기 신호 보정부에 제공하는 영상 신호 기억부를 더 포함할 수 있다.
상기 영상 신호는 LVDS(low voltage differential signaling) 방식으로 전송될 수 있다.
상기 신호 보정부는 상기 각 화소에 대한 상기 제1 내지 제3 프레임의 영상 신호 각각을 감마 보정하여 보정 영상 신호를 생성하는 감마 보정부를 포함할 수 있다.
상기 신호 보정부는 상기 보정 영상 신호 각각을 이전 프레임의 보정 영상 신호에 기초하여 보정하는 신호 처리부를 더 포함할 수 있다.
상기 신호 제어부는 상기 제1 및 제2 프레임 영상 신호의 입력 프레임 주파수와 다른 프레임 주파수로 상기 보정 영상 신호의 표시를 제어하는 상기 제어 신호를 생성할 수 있다.
본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치는 복수의 화소를 포함하며 영상을 표시하는 표시판, 상기 표시판에 빛을 조사하는 조명부, 외부에서 들어오는 입력 영상 신호에 기초하여 부가 영상 신호를 생성하고, 상기 영상 신호를 보정하여 보정 영상 신호를 생성하며, 상기 보정 영상 신호의 표시를 제어하기 위한 제어 신호를 생성하는 통합 제어 칩, 상기 제어 신호에 따라서 상기 보정 영상 신호를 데이터 전압으로 변환하여 상기 입력 영상 신호의 프레임 주파수보다 높은 프레임 주파수로 상기 데이터 전압을 상기 표시판에 공급하는 데이터 구동 회로, 그리고 상기 표시판, 상기 조명부, 상기 통합 제어 칩 및 상기 데이터 구동 회로를 결합 및 고정하고 외부로부터 보호하는 모듈 부재를 포함한다.
상기 통합 제어 칩은, 연속하는 두 프레임의 입력 영상 신호에 기초하여 중간 프레임의 부가 영상 신호를 생성하는 부가 프레임 생성부, 상기 영상 신호를 보정하여 보정 영상 신호를 생성하는 신호 보정부, 그리고 상기 보정 영상 신호를 배열하고, 상기 보정 영상 신호의 표시를 제어하기 위한 상기 제어 신호를 생성하는 신호 제어부를 포함할 수 있다
상기 신호 보정부는 상기 영상 신호 각각을 이전 프레임의 영상 신호에 기초 하여 보정함으로써 얻어질 수 있다.
상기 신호 보정부는 상기 영상 신호 각각을 둘 이상의 서로 다른 보정 영상 신호로 변환할 수 있다.
첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.
도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 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 표시 장치의 한 예인 액정 표시 장치에 대하여 도 1 및 도 2를 참고로 하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치의 분해 사시도이고, 도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 블록도이며, 도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치에서 한 화소의 등가 회로도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치는 표시부(330)와 조명부(900)를 포함하는 액정 모듈(350)과 액정 모듈(350)을 수납하는 상부 및 하부 섀시(361, 362) 그리고 몰드 프레임(366)을 포함한다.
표시부(330)는 액정 표시판 조립체(liquid crystal panel assembly) (300)와 이에 부착된 복수의 게이트 TCP(tape carrier package)(410) 및 데이터 TCP(510), 그리고 해당 TCP(410, 510)에 부착되어 있는 게이트 인쇄 회로 기판(PCB, printed circuit board)(450) 및 데이터 PCB(550)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 3에 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 3에서와는 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 색 상이 인식되도록 한다. 기본색의 예로는 적색, 녹색, 청색 등 삼원색을 들 수 있다. 도 3은 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 3과는 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 1 및 도 2를 참조하면, 게이트 TCP(410)는 액정 표시판 조립체(300)의 하부 표시판(100)의 한 가장자리에 부착되어 있고, 그 위에는 게이트 구동부(400)를 이루는 게이트 구동 집적 회로가 칩의 형태로 장착되어 있다. 데이터 TCP(510)는 액정 표시판 조립체(300)의 하부 표시판(100)의 다른 가장자리에 부착되어 있고, 그 위에는 데이터 구동부(500)를 이루는 데이터 구동 집적 회로가 칩의 형태로 장착되어 있다. 게이트 구동부(400) 및 데이터 구동부(500)는 TCP(410, 510)에 형성되어 있는 신호선(도시하지 않음)을 통하여 액정 표시판 조립체(300)의 게이트선(G1-Gn) 및 데이터선(D1-Dm)에 각각 전기적으로 연결되어 있다.
게이트 구동부(400)는 게이트 온 전압(Von)과 게이트 오프 전압(Voff)의 조합으로 이루어진 게이트 신호를 게이트선(G1-Gn)에 인가하며, 데이터 구동부(500)는 데이터 전압을 데이터선(D1-Dm)에 인가한다.
이와 달리 게이트 구동부(400) 및 데이터 구동부(500)를 이루는 구동 집적 회로 칩이 표시판 조립체(300) 위에 집적 장착될 수도 있으며, 게이트 구동부(400) 및 데이터 구동부(500) 중 적어도 한 쪽이 스위칭 소자(Q) 및 신호선(G1-Gn, D1-Dm)과 함께 액정 표시판 조립체(300)에 직접 형성할 수도 있다.
게이트 PCB(450)는 하부 표시판(100)과 나란하게 길이 방향으로 TCP(410)에 부착되어 있고, 그 위에는 신호를 전달하는 복수의 신호선(도시하지 않음)과 전자 부품 등이 형성되어 있다.
데이터 PCB(550)는 하부 표시판(100)과 나란하게 길이 방향으로 TCP(510)에 부착되어 있고, 그 위에는 통합 제어부(integrated control unit)(700), 계조 전압 생성부(800)를 비롯한 전자 부품과 신호를 전달하는 복수의 신호선(도시하지 않음) 등이 형성되어 있다.
통합 제어부(700)는 게이트 구동부(400) 및 데이터 구동부(500) 등을 제어하며, 하나의 집적 회로(integrated circuit, IC) 칩으로 구현된다. 통합 제어부(700)는 게이트 구동부(400) 및 데이터 구동부(500) 중 적어도 하나와 함께 하나의 칩으로 구현될 수 있다.
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.
도 1 및 도 2에 도시한 것처럼, 조명부(900)는 복수의 램프(960) 및 복수의 광학 기구(910)를 포함한다.
램프(960)는 하부 섀시(362)에 고정되며 하부 섀시(362) 위에 설치되어 있다. 램프(960)의 예로는 CCFL(cold cathode fluorescent lamp), EEFL(external electrode fluorescent lamp), 발광 다이오드(LED) 등을 들 수 있고, 면광원을 사용할 수도 있다.
광학 기구(910)는 조립체(300)와 램프(960) 사이에 위치하며 광원부(960)로부터의 빛을 처리한다. 광학 기구(910)는 조립체(300)와 램프(960) 사이에 위치하며 램프(960)로부터의 빛을 조립체(300)로 유도 및 확산하는 확산판(902) 및 복수의 광학 시트(901)를 포함한다.
도 1에는 도시하지는 않았지만, 상부 섀시(361)의 상부와 하부 섀시(362)의 하부에는 각각 상부 케이스 및 하부 케이스가 위치하여 이들의 결합으로 액정 표시 장치가 완성된다.
그러면 이러한 액정 표시 장치의 동작에 대하여 상세하게 설명한다.
통합 제어부(700)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 계조(gray)를 가지고 있다. 입력 제어 신호의 예로는 수직 동기 신호(Vsync)와 수평 동기 신호(Hsync), 메인 클록(MCLK), 데이터 인에이블 신호(DE) 등이 있다.
통합 제어부(700)는 입력 영상 신호(R, G, B)와 입력 제어 신호를 기초로 부 가 영상 신호를 생성하고, 입력 영상 신호(R, G, B)와 부가 영상 신호를 적절히 처리하고 게이트 제어 신호(CONT1) 및 데이터 제어 신호(CONT2) 등을 생성한다. 그런 다음, 통합 제어부(700)는 게이트 제어 신호(CONT1)를 게이트 구동부(400)로 내보내고 데이터 제어 신호(CONT2)와 처리한 영상 신호(DAT)를 데이터 구동부(500)에 출력한다. 출력 영상 신호(DAT)는 입력 영상 신호(R, G, B)와는 다른 프레임 주파수로 출력되며 이를 FRC(frame rate control)라 한다.
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 영상 데이터의 전송 시작을 알리는 수평 동기 시작 신호(STH)와 액정 표시판 조립체(300)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 전압에 대한 데이터 신호의 전압 극성"을 줄여 "데이터 신호의 극성"이라 함)을 반전시키는 반전 신호(RVS)를 더 포함할 수 있다.
통합 제어부(700)로부터의 데이터 제어 신호(CONT2)에 따라, 데이터 구동부(500)는 한 묶음의 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 통합 제어부(700)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 신호가 턴 온된 스위칭 소자(Q)를 통하여 해당 부화소에 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 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 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).
이하에서는 도 4를 참조하여 본 발명의 한 실시예에 따른 통합 제어부(700)에 대해 상세히 설명한다.
도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치에서 통합 제어부의 블록도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 통합 제어부(700)는 신호 수신부(signal receiver)(710), 기억부(storage)(720), 부가 프레임 생성부(additional frame generator)(730), DCC(dynamic capacitance compensation) 처리부(DCC processor)(740), DCC용 프레임 메모리(745) 및 신호 제어부(signal controller)(600)를 포함한다. 통합 제어부(700)는 연속한 두 프레임의 입력 영상 신호를 기초로 하여 두 프레임의 중간에 들어갈 중간 프레임의 영상 신호를 생성하고, 영상 신호를 DCC 또는 ACC(accurate color capture) 등의 처리를 통하여 보정하여 보정된 영상 신호를 만들어낸다.
먼저, 신호 수신부(710)는 외부 장치로부터 입력 영상 신호(R, G, B)를 수신하고, 이를 재정렬하여 출력한다. 이러한 입력 영상 신호(R, G, B)는 LVDS(low voltage differential signaling) 방식으로 전송될 수 있으며 이 경우 수신부(710)는 LVDS 디스플레이 인터페이스(display interface, LDI)를 포함할 수 있다. 이와 같은 LDVS 방식은 노이즈, 전송 속도 및 소비 전력 등의 측면에서 유리하다.
기억부(720)는 제1 및 제2 프레임 메모리(722, 724)를 포함한다.
제1 및 제2 프레임 메모리(722, 724) 각각은 수신부(710)로부터 한 프레임의 영상 신호를 받아 기억하며, 연속한 두 프레임의 영상 신호는 제1 프레임 메모리(722)와 제2 프레임 메모리(724)에 번갈아 기억된다. 설명의 편의상 제1 프레임 메모리(722)는 (N-1) 번째(N=1, 2, …) 프레임의 영상 신호(gN-1)를 기억하고 있고, 제2 프레임 메모리(724)는 N번째 프레임의 영상 신호(gN)를 기억하는 것으로 한다.
부가 프레임 생성부(730)는 FRC(frame rate controlling)를 수행하기 위한 부가 프레임의 영상 신호를 생성하며, 움직임 벡터 생성부(motion vector generator)(731), 움직임 벡터 기억부(motion vector storage)(733) 및 부가 신호 생성부(addition signal generator)(735)를 포함한다. 즉, 부가 프레임 생성부(730)는 연속한 두 프레임, 예를 들면 (N-1)번째 프레임[앞으로 "선행 프레임(preceding frame)"이라 한다]의 입력 영상 신호(gN-1)(앞으로 "선행 영상 신호"라 한다)과 N번째 프레임[앞으로 "후행 프레임(following frame)이라 한다]의 입력 영상 신호(gN)(앞으로 "후행 영상 신호"라 한다)를 기초로 하여 부가 프레임, 즉 두 프레임의 중간에 위치할 중간 프레임[(N-1/2)번째 프레임으로 표기한다]의 영상 신호(gN-1/2)를 생성한다.
움직임 벡터 기억부(733)는 움직임 벡터(MV)를 기억한다.
움직임 벡터 생성부(731)는 액정 표시 장치의 각 화소군(서로 인접한 하나 이상의 화소를 포함할 수 있다)(앞으로 "대상 화소군"이라 한다)의 선행 영상 신 호(gN-1)를 자신 또는 다른 화소군(앞으로 "비교 화소군"이라 한다)의 후행 영상 신호(gN)와 비교한다. 움직임 벡터 생성부(731)는 이러한 비교 결과에 기초하여 각 화소군의 움직임 벡터(MV)를 생성하고, 이를 움직임 벡터 기억부(733)에 기억하는 한편 부가 신호 생성부(735)에 출력한다. 움직임 벡터(MV)는 대상 화소군에서 정합 화소군을 향하는 벡터로서, 정합 화소군은 대상 화소군의 선행 영상 신호(gN-1)와 동일하거나 가장 유사한 후행 영상 신호(gN)를 가지는 화소군을 뜻한다.
이때, 움직임 벡터 생성부(731)는 움직임 벡터 기억부(733)에 기억되어 있는 이전의 움직임 벡터(MV)에 기초하여 "비교 화소군 집합"을 결정할 수 있다. 예를 들면, 비교 화소군 집합은 이전 움직임 벡터의 끝점이 나타내는 화소군 및 그 주변의 화소군으로 결정할 수 있다. 이 경우, 먼저 이전 움직임 벡터(MV)의 끝점이 나타내는 화소군의 후행 영상 신호와 대상 화소군의 선행 영상 신호를 비교하고, 비교 결과 두 신호가 일치하지 않으면 비교 대상을 비교 화소군 집합 내의 다른 화소군으로 넓힐 수 있다.
이때, 액정 표시 장치는 화소들의 집합인 표시 영역을 여러 구역으로 구분하고 각 구역 내의 화소들을 앞서 설명한 화소군으로 잡을 수 있다. 표시 영역 내의 구역의 수효는 경우에 따라 달라질 수 있다.
부가 신호 생성부(735)는 움직임 벡터 생성부(731)로부터 받은 움직임 벡터(MV)에 기초하여 (N-1)번째 프레임과 N번째 프레임의 사이에 삽입하기 위한 중간 프레임[(N-1/2)번째 프레임]의 영상 신호(gN-1/2)를 생성한다. 중간 프레임의 영상 신호(gN-1/2)는 (N-1) 번째 프레임의 영상 신호(gN-1)와 N번째 프레임의 영상 신호(gN)의 중간 값일 수 있다.
DCC용 프레임 메모리(745)는 중간 프레임의 영상 신호(gN-1/2)를 기억한다.
DCC 처리부(740)는 부가 신호 생성부(735) 및 기억부(720)으로부터 받은 각 화소의 영상 신호(gN-1/2, gN)를 기억부(720) 또는 프레임 메모리(745)로부터 받은 이전 프레임의 영상 신호(gN-1, gN-1/2)를 기초로 하여 보정 영상 신호(gM')(M=1/2, 1, 3/2, 2, …)를 생성한다.
이하에서는 DCC 처리부(740)의 보정에 대하여 상세하게 설명한다.
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.
DCC 처리부(740)로부터 생성된 M 번째 프레임의 보정 영상 신호(gM')는 다음과 같은 함수(F1)로 나타낼 수 있다.
gM'＝F1(gM, gM-1/2)
앞으로 DCC 처리 대상 프레임의 영상 신호를 "현재 영상 신호(current image signal)"라 하고, 그 직전 프레임의 영상 신호를 "이전 영상 신호(previous image signal)"라 한다.
보정 영상 신호(gM')는 기본적으로 실험 결과에 의하여 결정되며, 보정된 현재 영상 신호(gM')와 이전 영상 신호(gM-1/2)의 차는 보정 전의 현재 영상 신호(gM)와 이전 영상 신호(gM-1/2)의 차보다 대체로 크다. 그러나 현재 영상 신호(gM)와 이전 영상 신호(gM-1/2)가 동일하거나 둘 사이의 차가 작을 때에는 보정 영상 신호(gM')가 현재 영상 신호(gM)와 동일하게 할 수 있다(즉, 보정하지 않을 수 있다).
이와 같이 하면, 화소(PX)에 인가되는 데이터 전압은 목표 데이터 전압보다 높거나 낮은 전압이 된다.
[표 1]은 계조의 수효가 256개인 경우 몇 개의 이전 영상 신호(gM-1/2) 및 현재 영상 신호(gM)의 쌍에 대한 현재 영상 신호(gM)의 보정 영상 신호(gM')의 예를 나타낸 것으로서, 룩업 테이블 따위에 기억될 수 있다.
Figure 112006040230403-PAT00001
그런데 이전 및 현재 영상 신호의 모든 쌍(gM-1/2, gM)에 대하여 보정 영상 신호(gM')를 기억해 두려면 룩업 테이블의 크기가 매우 커야 한다. 그러므로 예를 들면 [표 1]과 같은 수효의 이전 및 현재 영상 신호 쌍(gM-1/2, gM)에 대해서만 보정 영상 신호(gM')를 기준 보정 영상 신호로서 기억해두고, 나머지 이전 및 현재 영상 신호 쌍(gM-1/2, gM)에 대해서는 기준 보정 영상 신호를 토대로 보간법으로 연산하여 보정 영상 신호(gM')를 구하는 것이 바람직하다. 임의의 한 이전 및 현재 영상 신호 쌍(gM-1/2, gM)에 대한 보간은 해당 영상 신호 쌍(gM-1/2, gM)과 가까운 [표 1]의 영상 신호 쌍(gM-1/2, gM)에 대한 기준 보정 영상 신호들을 찾아 그 값들을 기초로 해당 영상 신호 쌍(gM-1/2, gM)에 대한 보정 영상 신호(gM')를 구하는 것이다.
예를 들면, 디지털 신호인 영상 신호를 상위 비트와 하위 비트로 나누고, 룩업 테이블에는 하위 비트가 0인 이전 영상 신호와 현재 영상 신호 쌍(gM-1/2, gM)에 대한 기준 보정 영상 신호를 기억해둔다. 임의의 이전 및 현재 영상 신호 쌍(gM-1, gM)에 대하여 그 상위 비트를 기초로 관련 기준 보정 영상 신호들을 룩업 테이블에서 찾은 뒤, 이전 및 현재 영상 신호(gM-1/2, gM)의 하위 비트와 룩업 테이블에서 찾은 기준 보정 영상 신호를 이용하여 보정 영상 신호(gM')를 산출한다.
그러나 이러한 방법에 의해서도 목표 투과율을 얻기 어려울 수 있으며 이 경우에는 이전 프레임에서 중간 크기의 전압 등을 미리 주어 액정 분자들을 미리 기울어지게 한 다음[이를 선경사(pretilt)라 함] 다시 현재 프레임에서 다시 전압을 인가하는 방법을 사용한다.
이를 위하여, DCC 처리부(740)는 현재 프레임의 영상 신호(gM)를 보정할 때 이전 프레임의 영상 신호(gM-1/2)뿐 아니라 다음 프레임의 영상 신호[앞으로 "다음 영상 신호(next image signal)"라 함](gM+1/2)까지도 고려한다. 예를 들어, 현재 영상 신호(gM)가 이전 영상 신호(gM-1/2)와 동일하지만, 다음 영상 신호(gM+1/2)가 현재 영상 신호(gM)와 차이가 많이 나면 현재 영상 신호(gM)를 보정하여 다음 프레임을 대비하도록 한다.
이러한 영상 신호 및 데이터 전압의 보정은 영상 신호가 나타낼 수 있는 계조 중 최고 계조 또는 최저 계조에 대해서는 행하지 않을 수도 있으며, 행할 수도 있다. 최고 계조 또는 최저 계조에 대해서 보정을 하기 위해서 계조 전압 생성부(800)가 생성하는 계조 전압의 범위를 영상 신호의 계조가 나타내는 목표 휘도 범위(또는 목표 투과율 범위)를 얻기 위하여 필요한 목표 데이터 전압의 범위보다 넓히는 방법을 사용할 수 있다.
다시 도 4를 참조하면, 신호 제어부(600)는 DCC 처리부(740)로부터 받은 보정 영상 신호(gM')와 입력 제어 신호를 기초로 보정 영상 신호(gM')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 보정 영상 신호를 디지털 영상 신호(DAT)로서 데이터 구동부(500)로 내보낸다.
그런데 입력 프레임의 사이 사이에 중간 프레임이 생기므로 출력 영상 신호(DAT)의 수효가 입력 영상 신호(R, G, B)의 수효의 두 배에 달한다.
이와 같이 많은 수의 영상 신호 전송을 위해서는 와이즈 버스(wise bus) 전송 시스템을 이용할 수 있다. 와이즈 버스 전송 시스템에서는 데이터 구동부(500)에 포함되어 있는 복수의 데이터 구동 집적 회로(도시하지 않음) 각각이 자신에게 필요한 영상 신호(DAT)만을 수신하고 나머지 영상 신호(DAT)는 데이터 전송선(도시하지 않음)을 통하여 다음 데이터 구동 집적 회로에게 전달한다.
이와 같은 방식으로 영상 신호(DAT)를 전송하는 경우, 신호 제어부(600)로부터 데이터 구동 집적 회로를 거칠 때마다 데이터 전송선이 하나씩 줄어든다. 따라서, 배선 수를 줄임과 동시에 줄어든 배선 수만큼 수신-송신을 위한 로직(logic)을 줄일 수 있어 데이터 구동부(500)의 소비 전력을 줄일 수 있다.
데이터 구동부(500)는 입력 영상 신호(R, G, B)의 프레임 주파수(앞으로 "입력 프레임 주파수"라 함)의 두 배인 프레임 주파수로 액정 표시판 조립체(300)에 데이터 전압을 인가한다. 따라서 유지형(hold type) 표시 장치인 액정 표시 장치의 블러링 현상을 효과적으로 줄일 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이 통합 제어부(700)는 FRC, DCC 및 기타 신호 처리 등의 복합 동작을 행하며 하나의 집적 회로로 구현된다. 특히 본 실시예에서는, FRC를 위한 중간 영상 신호를 생성할 때 필요한 프레임 메모리와 및 DCC 처리 시 필요한 프레임 메모리를 공유하므로 별개의 장치에서 중간 영상 신호를 만드는 경우에 비하여 메모리의 크기를 줄일 수 있다. 또한 별개의 장치(칩)에서 중간 영상 신호를 만들고 이를 다른 장치(칩)에서 받아 다시 처리하는 경우에 비하여 수신부(710)의 구조를 단순화할 수 있다.
이하에서는 도 5 및 도 6을 참조하여, 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치에 대하여 상세하게 설명한다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치에서 한 화소의 등가 회로도이고, 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치의 통합 제어부의 블록도이다.
도 5을 참조하면, 본 실시예에 따른 액정 표시 장치의 액정 표시판 조립체는 복수의 화소(PX)와 복수의 게이트선(Gi) 및 복수 쌍의 데이터선(Dja/Djb)을 포함한다.
화소(PX)는 도 2에서와 같이 행렬의 형태로 배열되어 있다. 각 화소(PX)는 한 쌍의 부화소(PXa, PXb)를 포함하며, 각 부화소(PXa/PXb)는 해당 게이트선(Gi) 및 데이터선(Dja/Djb)에 연결되어 있는 스위칭 소자(Qa/Qb)와 이에 연결된 액정 축전기(Clca/Clcb)를 포함한다. 각 부화소(PXa, PXb)는 또한 스위칭 소자(Qa/Qb)에 연결된 유지 축전기(도시하지 않음)를 더 포함할 수 있다.
액정 축전기(Clca/Clcb)는 박막 트랜지스터 표시판(100)의 부화소 전극(PEa/PEb)과 공통 전극 표시판(200)의 공통 전극(CE)을 두 단자로 하며 두 전극(PEa/PEb, CE) 사이의 액정층(3)은 유전체로서 기능한다. 액정층(3)은 음의 유전율 이방성을 가지는 액정 물질을 포함할 수 있으며, 액정층(3)의 액정 분자들은 표시판(100, 200)의 표면에 수직으로 초기 배향되어 있을 수 있다.
데이터선(Dja/Djb)의 수효는 화소열 수효의 두 배이다.
도 6을 참조하면, 도 5의 화소를 가지는 액정 표시 장치의 통합 제어부(700)는 도 4에 도시한 통합 제어부(700)와 유사한 구조를 가진다.
즉, 도 6에 도시한 통합 제어부(700)는 신호 수신부(710), 기억부(720), 부가 프레임 생성부(730), DCC 처리부(740) 및 신호 제어부(600)를 포함한다. 기억부(720)는 제1 및 제2 프레임 메모리(722, 724)를 포함하며, 부가 프레임 생성부(730)는 움직임 벡터 생성부(731), 움직임 벡터 기억부(733) 및 부가 신호 생성부(735)를 포함한다.
그러나 도 6에 도시한 통합 제어부(700)는 각각의 부화소(PXa, PXb)에 공급할 영상 신호를 생성하는 감마 보정부(750)를 더 포함한다.
감마 보정부(750)는 기억부(720) 및 부가 신호 생성부(735)로부터 각 화소(PX)에 대한 각각의 영상 신호(gN-1/2, gN)를 두 개의 부화소(PXa, PXb)에 대한 한 쌍의 제1 보정 영상 신호(gLa, gLb)(L=1, 3/2, 2, …)로 변환한다. 생성된 한 쌍의 제1 보정 영상 신호(gLa, gLb)는 영상 신호(gL이라고 기재할 수 있다)를 서로 다른 함수에 따라 변환한 것이다. 감마 보정부(750)는 입력되는 영상 신호(gL)에 대하여 제1 보정 영상 신호(gLa, gLb)의 값을 기억하고 있는 룩업 테이블을 포함할 수 있으며, 이러한 룩업 테이블은 각각의 부화소(PXa, PXb)에 대한 독립적인 데이터를 기억하고 있을 수 있다.
서로 다른 제1 보정 영상 신호(gLa, gLb)는 두 부화소(PXa, PXb)의 액정 축전기(Clca, Clcb) 양단에 서로 다른 전압을 준다.
그런데 각 액정 축전기(Clca, Clcb)의 양단에 전위차가 생기면 표시판(100, 200)의 표면에 거의 수직인 주 전기장(전계)(primary electric field)이 액정층(3)에 생성된다. [앞으로 화소 전극(PE) 및 공통 전극(CE)을 아울러 "전기장 생성 전극(field generating electrode)"라 한다.] 그러면 액정층(3)의 액정 분자들은 전기장에 응답하여 그 장축이 전기장의 방향에 수직을 이루도록 기울어지며, 액정 분자가 기울어진 정도에 따라 액정층(3)에 입사광의 편광의 변화 정도가 달라진다.
액정 분자가 기울어지는 각도는 전기장의 세기에 따라 달라지는데, 두 액정 축전기(Clca, Clcb)의 전압이 서로 다르므로 액정 분자들이 기울어진 각도가 다르고 이에 따라 두 부화소(PXa, PXb)의 휘도가 다르다. 따라서 두 액정 축전기(Clca, Clcb)의 전압을 적절하게 맞추면 측면에서 바라보는 영상이 정면에서 바라보는 영상에 최대한 가깝게 할 수 있으며, 즉 측면 감마 곡선을 정면 감마 곡선에 최대한 가깝게 할 수 있으며, 이렇게 함으로써 측면 시인성을 향상할 수 있다. 또한 상대적으로 높은 데이터 전압을 인가 받는 부화소(PXa, PXb)의 면적을 부화소(PXa, PXb)의 면적보다 작게 함으로써 측면 감마 곡선을 정면 감마 곡선에 더욱 가깝게 할 수 있다.
DCC 처리부(740)는 감마 보정부(750)로부터 제1 보정 영상 신호(gLa, gLb)를 DCC 하여 제2 보정 영상 신호(gLa', gLb')를 생성한다.
따라서 DCC 처리부(740)는 제1 보정 영상 신호(gLa, gLb)에 대하여 대응하는 제2 보정 영상 신호(gLa', gLb')를 기억하고 있는 룩업 테이블을 포함할 수 있으며, 이러한 룩업 테이블은 부화소(PXa, PXb) 별로 별도로 둘 수 있다.
이러한 DCC를 수행하기 위해 감마 보정부(750)로부터 공급되는 제1 보정 영상 신호(gLa, gLb)를 저장하기 위한 프레임 메모리가 필요하며, 이러한 프레임 메모리는 DCC 처리부(740) 내에 있을 수 있으며, DCC 처리부(740)와 별개로 통합 제어부(700) 내에 있을 수도 있다.
신호 제어부(600)는 DCC 처리부(740)로부터 제2 보정 영상 신호(gLa', gLb')를 받아 프레임 순서에 따라 정렬하여 출력 영상 신호로서(DAT)로서 데이터 구동부(500)에 전송한다.
본 실시예에서 출력 영상 신호(DAT)의 총수는 입력 영상 신호(R, G, B)의 네 배가 되므로, 통합 제어부(700)의 출력 프레임 주파수는 입력 프레임 주파수의 네 배일 수 있다. 그러나 표시판 조립체(300)의 데이터선(Dja/Djb)의 수효가 화소행의 수효의 두 배이므로, 표시판 조립체(300)의 주사 프레임 주파수는 입력 프레임 주파수의 두 배이다.
이와 같이, 본 발명에 따르면 FRC, DCC 등의 복합 동작을 수행하는 통합 제어부가 하나의 집적 회로로 구현되어 외부 장치와 액정 표시 장치 사이의 인터페이스를 단순화할 수 있으며 메모리를 줄일 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.

Claims (36)

  1. 복수의 화소,
    상기 화소에 게이트 신호를 공급하는 게이트 구동부,
    상기 화소에 데이터 전압을 공급하는 데이터 구동부,
    제1 프레임 및 제2 프레임의 영상 신호에 기초하여 제3 프레임의 영상 신호를 생성하는 부가 프레임 생성부,
    상기 영상 신호를 보정하여 보정 영상 신호를 생성하는 신호 보정부, 그리고
    상기 보정 영상 신호를 배열하여 상기 데이터 구동부에 공급하고, 상기 데이터 구동부와 상기 게이트 구동부를 제어하는 신호 제어부
    를 포함하며,
    상기 부가 프레임 생성부, 상기 신호 보정부 및 상기 신호 제어부는 하나의 집적 회로 칩에 통합되어 있는
    액정 표시 장치.
  2. 제1항에서,
    상기 제1 프레임, 상기 제3 프레임 및 상기 제2 프레임은 순서대로 연속하여 이어지는 액정 표시 장치.
  3. 제2항에서,
    상기 부가 프레임 생성부는,
    상기 제1 및 제2 프레임의 영상 신호에 따라 움직임 벡터를 생성하는 움직임 벡터 생성부, 그리고
    상기 움직임 벡터에 따라 상기 제3 프레임의 영상 신호를 생성하는 부가 신호 생성부
    를 포함하는
    액정 표시 장치.
  4. 제3항에서,
    상기 움직임 벡터 생성부는 이전 움직임 벡터에 기초하여 상기 움직임 벡터를 생성하는 액정 표시 장치.
  5. 제4항에서,
    상기 부가 프레임 생성부는 상기 움직임 벡터 생성부로부터의 움직임 벡터를 기억하는 움직임 벡터 기억부를 더 포함하며,
    상기 움직임 벡터 생성부는 상기 움직임 벡터 기억부에 기억되어 있는 움직임 벡터를 상기 이전 움직임 벡터로서 공급 받는
    액정 표시 장치.
  6. 제5항에서,
    상기 각 화소에 대하여 상기 제3 프레임의 영상 신호는 상기 제1 프레임의 영상 신호와 상기 제2 프레임의 영상 신호 사이의 계조를 가지는 액정 표시 장치.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에서,
    상기 신호 보정부는 상기 화소의 목표 데이터 전압에 상응하는 영상 신호를 보정하여 상기 목표 전압과 다른 값을 가지는 데이터 전압에 상응하는 보정 영상 신호를 생성하는 액정 표시 장치.
  8. 제7항에서,
    상기 제3 프레임의 영상 신호에 대한 보정 영상 신호는 상기 제1 프레임의 영상 신호에 따라 얻어지는 액정 표시 장치.
  9. 제8항에서,
    상기 데이터 구동부는 상기 제1 및 제2 프레임 영상 신호의 입력 프레임 주파수와 다른 프레임 주파수로 상기 데이터 전압을 출력하는 액정 표시 장치.
  10. 제9항에서,
    상기 액정 표시 장치는,
    상기 제1 및 제2 프레임의 영상 신호를 기억하고 상기 부가 프레임 생성부 및 상기 신호 보정부에 제공하는 영상 신호 기억부를 더 포함하는 액정 표시 장치.
  11. 제10항에서,
    외부로부터 상기 제1 및 제2 프레임의 영상 신호를 수신하여 상기 영상 신호 기억부에 전달하며 상기 집적 회로 칩 내에 들어 있는 수신부를 더 포함하는 액정 표시 장치.
  12. 제11항에서,
    상기 영상 신호는 LVDS(low voltage differential signaling) 방식으로 전송되는 액정 표시 장치.
  13. 제1항내지 제6항 중 어느 한 항에서,
    상기 신호 보정부는 상기 영상 신호를 감마 보정하여 상기 보정 영상 신호를 생성하는 감마 보정부를 포함하는 액정 표시 장치.
  14. 제13항에서,
    상기 각 화소는 제1 부화소 및 제2 부화소를 포함하는 액정 표시 장치.
  15. 제14항에서,
    상기 감마 보정부는 상기 각 화소에 대한 상기 제1 내지 제3 프레임의 영상 신호 각각을 감마 보정하여 제1 부화소용 보정 영상 신호 및 제2 부화소용 보정 영 상 신호를 생성하는 액정 표시 장치.
  16. 제15항에서,
    상기 제1 부화소용 보정 영상 신호와 상기 제2 부화소용 보정 영상 신호는 상기 영상 신호를 서로 다른 감마 함수에 따라 변환하여 얻어진 액정 표시 장치.
  17. 제16항에서,
    상기 신호 보정부는 상기 제1 및 제2 부화소용 보정 영상 신호를 각각 이전 프레임의 제1 및 제2 부화소용 보정 영상 신호에 기초하여 보정하는 신호 처리부를 더 포함하는 액정 표시 장치.
  18. 제17항에서,
    상기 데이터 구동부는 상기 제1 및 제2 프레임 영상 신호의 입력 프레임 주파수와 다른 프레임 주파수로 상기 데이터 전압을 출력하는 액정 표시 장치.
  19. 외부로부터 입력 영상 신호를 수신하는 수신부,
    상기 수신부로부터의 상기 입력 영상 신호에 기초하여 부가 영상 신호를 생성하는 부가 프레임 생성부,
    상기 영상 신호를 보정하여 보정 영상 신호를 생성하는 신호 보정부, 그리고
    상기 보정 영상 신호를 배열하고, 상기 보정 영상 신호의 표시를 제어하기 위한 제어 신호를 생성하는 신호 제어부
    를 포함하는 표시 장치용 구동 집적 회로 칩.
  20. 제19항에서,
    상기 입력 영상 신호는 제1 프레임 및 제2 프레임의 영상 신호를 포함하고, 상기 부가 영상 신호는 제3 프레임의 영상 신호를 포함하며,
    상기 부가 프레임 생성부는 상기 제1 및 제2 프레임의 영상 신호에 기초하여 제3 프레임의 영상 신호를 생성하며,
    상기 제1 프레임, 상기 제3 프레임 및 상기 제2 프레임은 순서대로 연속하여 이어지는
    표시 장치용 구동 집적 회로 칩.
  21. 제20항에서,
    상기 부가 프레임 생성부는,
    상기 제1 및 제2 프레임의 영상 신호에 따라 움직임 벡터를 생성하는 움직임 벡터 생성부, 그리고
    상기 움직임 벡터에 따라 상기 제3 프레임의 영상 신호를 생성하는 부가 신호 생성부
    를 포함하는
    표시 장치용 구동 집적 회로 칩.
  22. 제21항에서,
    상기 움직임 벡터 생성부는 이전 움직임 벡터에 기초하여 상기 움직임 벡터를 생성하는 표시 장치용 구동 집적 회로 칩.
  23. 제22항에서,
    상기 부가 프레임 생성부는 상기 움직임 벡터 생성부로부터의 움직임 벡터를 기억하는 움직임 벡터 기억부를 더 포함하며,
    상기 움직임 벡터 생성부는 상기 움직임 벡터 기억부에 기억되어 있는 움직임 벡터를 상기 이전 움직임 벡터로서 공급 받는
    표시 장치용 구동 집적 회로 칩.
  24. 제23항에서,
    상기 각 화소에 대하여 상기 제3 프레임의 영상 신호는 상기 제1 프레임의 영상 신호와 상기 제2 프레임의 영상 신호 사이의 계조를 가지는 표시 장치용 구동 집적 회로 칩.
  25. 제19항 내지 제24항 중 어느 한 항에서,
    상기 신호 보정부는 상기 화소의 목표 전압에 상응하는 영상 신호를 보정하여 상기 목표 전압과 다른 값을 가지는 데이터 전압에 상응하는 보정 영상 신호를 생성하는 액정 표시 장치용 구동 집적 회로 칩.
  26. 제25항에서,
    상기 제3 프레임의 영상 신호에 대한 보정 영상 신호는 상기 제1 프레임의 영상 신호에 따라 얻어지는 표시 장치용 구동 집적 회로 칩.
  27. 제26항에서,
    상기 제어 신호는 상기 제1 및 제2 프레임 영상 신호의 입력 프레임 주파수와 다른 프레임 주파수로 상기 보정 영상 신호가 표시되도록 하는 표시 장치용 구동 집적 회로 칩.
  28. 제27항에서,
    상기 제1 및 제2 프레임의 영상 신호를 기억하고 상기 부가 프레임 생성부 및 상기 신호 보정부에 제공하는 영상 신호 기억부를 더 포함하는 표시 장치용 구동 집적 회로 칩.
  29. 제28항에서,
    상기 영상 신호는 LVDS(low voltage differential signaling) 방식으로 전송되는 표시 장치용 구동 집적 회로 칩.
  30. 제19항 내지 제24항 중 어느 한 항에서,
    상기 신호 보정부는 상기 각 화소에 대한 상기 제1 내지 제3 프레임의 영상 신호 각각을 감마 보정하여 보정 영상 신호를 생성하는 감마 보정부를 포함하는 표시 장치용 구동 집적 회로 칩.
  31. 제30항에서,
    상기 신호 보정부는 상기 보정 영상 신호 각각을 이전 프레임의 보정 영상 신호에 기초하여 보정하는 신호 처리부를 더 포함하는 표시 장치용 구동 집적 회로 칩.
  32. 제31항에서,
    상기 신호 제어부는 상기 제1 및 제2 프레임 영상 신호의 입력 프레임 주파수와 다른 프레임 주파수로 상기 보정 영상 신호의 표시를 제어하는 상기 제어 신호를 생성하는 표시 장치용 구동 집적 회로 칩.
  33. 복수의 화소를 포함하며 영상을 표시하는 표시판,
    상기 표시판에 빛을 조사하는 조명부,
    외부에서 들어오는 입력 영상 신호에 기초하여 부가 영상 신호를 생성하고, 상기 영상 신호를 보정하여 보정 영상 신호를 생성하며, 상기 보정 영상 신호의 표시를 제어하기 위한 제어 신호를 생성하는 통합 제어 칩,
    상기 제어 신호에 따라서 상기 보정 영상 신호를 데이터 전압으로 변환하여 상기 입력 영상 신호의 프레임 주파수보다 높은 프레임 주파수로 상기 데이터 전압을 상기 표시판에 공급하는 데이터 구동 회로, 그리고
    상기 표시판, 상기 조명부, 상기 통합 제어 칩 및 상기 데이터 구동 회로를 결합 및 고정하고 외부로부터 보호하는 모듈 부재
    를 포함하는 액정 표시 장치.
  34. 제33항에서,
    상기 통합 제어 칩은,
    연속하는 두 프레임의 입력 영상 신호에 기초하여 중간 프레임의 부가 영상 신호를 생성하는 부가 프레임 생성부,
    상기 영상 신호를 보정하여 보정 영상 신호를 생성하는 신호 보정부, 그리고
    상기 보정 영상 신호를 배열하고, 상기 보정 영상 신호의 표시를 제어하기 위한 상기 제어 신호를 생성하는 신호 제어부
    를 포함하는
    액정 표시 장치.
  35. 제34항에서,
    상기 신호 보정부는 상기 영상 신호 각각을 이전 프레임의 영상 신호에 기초하여 보정함으로써 얻어지는 액정 표시 장치.
  36. 제34항에서,
    상기 신호 보정부는 상기 영상 신호 각각을 둘 이상의 서로 다른 보정 영상 신호로 변환하는 액정 표시 장치.
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