説明

ディスプレイ装置及びその装置の駆動方法

【課題】 映像信号のカラー駆動時又はカラー駆動間に、必要に応じて、特定画素に対する画素値を適応的に変化させたり、ブラックフレームの挿入又はバックライトのブリンキン(blinking)を通じて色混合を減少させ、色補償を通じて表現力を改善させるディスプレイ装置及びその装置の駆動方法を提供する。
【解決手段】 本発明は、ディスプレイ装置及びその装置の駆動方法に関し、本発明の実施形態に係るディスプレイ装置は、入力される現在映像と前記現在映像の以前に入力された以前映像とを比較して映像の相関度を分析し、前記相関度の分析に応じて前記現在映像の補正水準を決定する映像分析部と、前記補正水準に基づいて前記現在映像で特定色をなす単位フレームの画素に対する画素値を変換して出力する映像変換部とを含む。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ディスプレイ装置及びその装置の駆動方法に関し、より詳細には、例えば、CFL(Color Filterless LCD)の色混合防止を通じて色表現力を改善できるディスプレイ装置及びその装置の駆動方法に関する。
【背景技術】
【0002】
LCD(Liquid Crystal Display)は、両基板の間に注入されている異方性誘電率を有する液晶層に電界を印加し、この電界の強さを調節して基板に透過する光の量を調節することにより、所望の画像信号を得る表示装置である。
【0003】
従来、LCDの多くは、両基板の何れか一方の基板に赤(R)、緑(G)、青(B)の3原色からなるカラーフィルタ層を形成し、カラーフィルタ層に透過する光の量を調節することにより、所望のカラーを表示してきた。言い換えると、LCDは、光源として照射される白色光をR、G、Bのカラーフィルタ層に透過させるが、R、G、Bのカラーフィルタ層に透過する光の量を調節し、R、G、B色を合成することにより、所望のカラーを表示してきたのである。
【0004】
このように、白色光と3色カラーフィルタ層を用いてカラーを表示するLCDにおいては、R、G、B領域別にそれぞれ対応する画素が必要となるため、黒色を表示する場合より3倍多くの画素が必要となる。したがって、高解像度の画素を得るためには、液晶パネルの巧みな製造技術が求められる。なお、基板に別途のカラーフィルタ層を形成しなればならないという製造上の煩わしさがあり、カラーフィルタそのものの光透過率を向上しなければならない問題点があった。
【0005】
このような観点から、最近では、R、G、Bの各色の独立した光源を順次周期的に点灯し、点灯周期に同期化して各画素に対応する色信号を加えることにより、フルカラーの画像を得ることができる3色光源を使用するFSC(Field Sequential Color)方式のLCDが提案されてきたが、それは、CFLと呼ばれている。このようなCFLは、液晶とR、G、BのLEDを同期化させて順次駆動し、その色を累積して最終的に色を表現する。このとき、CFLの色表現力を決定する最も肝心な要素は、LCD液晶の素早い動作、そしてバックライトとLCD動作の正確な同期化による色分離である。
【0006】
図1は、一般のCFLの動作原理及び色表現方法を示す図であり、図2は、CFLの色混合発生及び色表現力の低下を説明するための図である。図1に参照すると、一般にCFLはRGB LEDの光を液晶と同期化して順次点灯し、液晶はその光を分離して適切な明るさで透過する役割を果たし、人間により最終的にその色を累積して認識することができるように色を表現する。
【0007】
このように、CFLのパネルは、カラーの表現のためにR、G、B映像を順次駆動するようになるが、このような連続したカラー駆動方式を通じて色を表現する場合、人の色認識傾向により、色割れ(Color Breakup)現象が生じるようになる。
【0008】
言い換えると、一般にCFLのカラー駆動は、液晶とバックライト駆動をいくら正確に同期化したとしても、図2に示すように、LEDの応答速度に比べてLCD液晶の応答速度が遅いため、正確な色分離ができなくなり、その結果、連続する色が混合することにより、色表現領域(Color Gamut)が小さくなり、色座標が変化する現象が生じている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0009】
【特許文献1】韓国特開第2007−0088000号公報
【特許文献2】韓国特許登録第712、471号
【特許文献3】日本特開第2000−0199886号公報
【特許文献4】第2000−0111871号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0010】
そこで、本発明の実施形態は、映像信号のカラー駆動時又はカラー駆動間に、必要に応じて、特定画素に対する画素値を適応的に変化させたり、ブラックフレームの挿入又はバックライトのブリンキン(blinking)を通じて色混合を減少させ、色補償を通じて表現力を改善させるディスプレイ装置及びその装置の駆動方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0011】
本発明の実施形態に係るディスプレイ装置の駆動方法は、第1映像を受信するステップと、以前に駆動されるフレームの画素値を考慮し、前記第1映像から生成された赤色(R)フレーム、緑色(G)フレーム及び青色(B)フレームのいずれか一つに対して駆動電圧を補正するステップと、前記補正された駆動電圧に応じて、前記Rフレーム、Gフレーム及びBフレームを順次ディスプレイするステップとを含むことを特徴とする。
【0012】
ここで、前記駆動電圧を補正することは、前記Rフレーム、Gフレーム及びBフレームのうち、1番目に駆動されるフレームの画素値を考慮して2番目に駆動されるフレームの駆動電圧を補正するか、2番目に駆動されるフレームの画素値を考慮して3番目に駆動されるフレームの駆動電圧を補正することを特徴とする。
【0013】
なお、前記駆動電圧を補正することは、前記第1映像を受信する前に受信した第2映像の画素の値を考慮し、前記駆動電圧を補正することを特徴とする。
【0014】
更に、前記駆動電圧を補正することは、前記以前に駆動されるフレームと前記補正されるフレームとの画素値の差を考慮して補正することを特徴とする。
【0015】
前記駆動電圧を補正することは、前記フレームの領域別に補正することを特徴とする。
【0016】
なお、前記駆動電圧を補正することは、前記温度ファクタ(Factor)を考慮して補正することを特徴とする。
【0017】
前記駆動電圧を補正することは、前記Rフレーム、Gフレーム及びBフレームを順次駆動する場合、色混合を減少させるように補正することを特徴とする。
【0018】
一方、前記ディスプレイすることは、前記CFL LCD(Color Filterless LCD)とRGBバックライトを同期化させて順次ディスプレイすることを特徴とする。
【0019】
なお、前記ディスプレイすることは、前記Rフレーム、Gフレーム及びBフレームを順次ディスプレイする際、特定階調値のフレームを挿入することを特徴とする。更に、前記ディスプレイすることは、前記Rフレーム、Gフレーム及びBフレームを順次ディスプレイする際、特定区間にバックライトがターンオフされるように制御することを特徴とする。
【0020】
なお、本発明の実施形態に係るディスプレイ装置の駆動方法は、第1映像を受信するステップと、前記第1映像から生成されたRフレーム、Gフレーム及びBフレームの間に少なくとも一つの色混合防止区間を挿入し、順次ディスプレイするステップとを含むことを特徴とする。
【0021】
ここで、前記ディスプレイすることは、前記Rフレーム、Gフレーム及びBフレームを順次ディスプレイする際、特定階調値のフレームを挿入することを特徴とする。なお、前記ディスプレイすることは、前記Rフレーム、Gフレーム及びBフレームを順次ディスプレイする際、特定区間にバックライトがターンオフされるように制御することを特徴とする。
【0022】
本発明の実施形態に係るディスプレイ装置の駆動方法は、現在入力される現在映像と前記現在映像の以前に入力された以前映像を受信し、受信した前記以前映像と前記現在映像とを比較して映像の相関度を分析するステップと、前記相関度の分析に応じて前記現在映像の補正水準を決定し、前記補正水準に応じて前記現在映像を変換させるステップとを含むことを特徴とする。
【0023】
ここで、前記現在映像を変換させるステップは、前記現在映像の単位フレームが画素別に順次表示される際、特定色を有する単位フレームの画素に対する画素値を変換させることを特徴とする。
【0024】
前記画素値の変換は、ブラックデータへの変換を含むことを特徴とする。なお、前記現在映像を変換させるステップは、前記現在映像の単位フレームが画素別に順次表示される際、特定色を有する両画素の単位フレームの間にブラックフレームを挿入することを特徴とする。
【0025】
前記現在映像を変換させるステップは、前記現在映像の単位フレームが画素別に順次表示される際、特定色を有する単位フレームの画素が表示される時点に同期されてバックライトがターンオフされるように制御することを特徴とする。
【0026】
前記現在映像を変換させるステップは、前記現在映像の単位フレームが画素別に順次表示される際、特定色を有する両画素の単位フレームが表示される間の時点に同期されてバックライトがターンオフされるように制御することを特徴とする。
【0027】
本発明の実施形態に係るディスプレイ装置は、第1映像を受信し、以前に駆動されるフレームの画素値を考慮し、前記第1映像から生成された赤色(R)フレーム、緑色(G)フレーム及び青色(B)フレームのいずれか一つに対して駆動電圧を補正する映像補正部と、補正した前記駆動電圧に応じて、前記Rフレーム、Gフレーム及びBフレームを順次ディスプレイする表示パネルとを含むことを特徴とする。
【0028】
ここで、前記映像補正部は、前記Rフレーム、Gフレーム及びBフレームのうち、1番目に駆動されるフレームの画素値を考慮して2番目に駆動されるフレームの駆動電圧を補正するか、2番目に駆動されるフレームの画素値を考慮して3番目に駆動されるフレームの駆動電圧を補正することを特徴とする。
【0029】
なお、前記映像補正部は、前記第1映像を受信する前に受信した第2映像の画素の値を考慮し、前記駆動電圧を補正することを特徴とする。
【0030】
前記映像補正部は、前記以前に駆動されるフレームと前記補正されるフレームとの画素値の差を考慮して補正することを特徴とする。前記映像補正部は、前記フレームの領域別に補正することを特徴とする。
【0031】
なお、前記映像補正部は、前記温度ファクタ(Factor)を考慮して前記駆動電圧を補正することを特徴とする。前記映像補正部は、前記Rフレーム、Gフレーム及びBフレームを順次駆動する場合、色混合を減少させるように前記駆動電圧を補正することを特徴とする。
【0032】
前記表示パネルは、RGBバックライトに同期化されて前記Rフレーム、Gフレーム及びBフレームを順次ディスプレイすることを特徴とする。
【0033】
前記映像補正部は、前記Rフレーム、Gフレーム及びBフレームを順次ディスプレイする際、特定階調値のフレームを挿入することを特徴とする。前記映像補正部は、前記Rフレーム、Gフレーム及びBフレームを順次ディスプレイする際、特定区間にバックライトがターンオフされるように制御することを特徴とする。
【0034】
なお、本発明の実施形態に係るディスプレイ装置は、受信された第1映像から生成されたRフレーム、Gフレーム及びBフレームの間に少なくとも一つの色混合防止区間を挿入するように制御する映像補正部と、前記制御に従って前記Rフレーム、Gフレーム及びBフレームを順次ディスプレイする表示パネルとを含むことを特徴とする。
【0035】
ここで、前記映像補正部は、前記Rフレーム、Gフレーム及びBフレームを順次ディスプレイする際、特定階調値のフレームを挿入することを特徴とする。
【0036】
なお、前記映像補正部は、前記Rフレーム、Gフレーム及びBフレームを順次ディスプレイする際、特定区間にバックライトがターンオフされるように制御することを特徴とする。
【0037】
本発明の実施形態に係るディスプレイ装置は、入力される現在映像と前記現在映像の以前に入力された以前映像とを比較して映像の相関度を分析し、前記相関度の分析に応じて前記現在映像の補正水準を決定する映像分析部と、前記補正水準に基づいて前記現在映像で特定色をなす単位フレームの画素に対する画素値を変換して出力する映像変換部とを含むことを特徴とする。
【0038】
ここで、前記映像分析部は、前記映像の相関度を分析する相関度分析部と、前記補正水準を決定するための補正係数を算出する演算部とを含むことを特徴とする。
【0039】
なお、前記映像分析部は、第1メモリ部に連動し、前記第1メモリ部は前記以前映像及び前記現在映像を保存することを特徴とする。
【0040】
前記映像変換部は、赤(R)、緑(G)、青(G)の画素別に単位フレーム映像が順次駆動される際、前記特定色を有する単位フレームの画素に対する画素値を変換したり、特定色を有する両画素の単位フレームの間にブラックフレームを挿入して前記現在映像を変換させることを特徴とする。
【0041】
なお、前記映像変換部は、第2メモリ部に連動し、前記第2メモリ部はルックアップテーブル(LUT)の形態として前記画素値を補正値として予め保存することを特徴とする。
【0042】
前記映像変換部は、前記特定色を有する単位フレームの画素に対する階調(Gamma)電圧を調節するために、前記画素値を変換することを特徴とする。
【0043】
ここで、変換した前記特定色の画素に対する画素値は、ブラックデータの値を含むことを特徴とする。
【0044】
前記映像変換部は、前記画素値の変換のために、前記相関度、前記補正水準、液晶の応答速度及びパネルの温度特性の少なくともいずれか一つの値を用いることを特徴とする。
【0045】
なお、本発明の実施形態に係るディスプレイ装置は、入力される現在映像と前記現在映像の以前に入力された以前映像とを比較して映像の相関度を分析し、前記相関度の分析に応じて前記現在映像の補正水準を決定する映像分析部と、前記補正水準の決定に関連して前記現在映像で特定色を有する単位フレームが表示される際、バックライトをターンオフ制御する映像変換部とを含むことを特徴とする。
【0046】
ここで、前記映像変換部は、赤(R)、緑(G)、青(G)の画素別に単位フレームの映像が順次駆動される際、前記特定色を有する単位フレームの画素が表示される時点又は特定色を有する両画素の単位フレームが表示される間の時点に同期されて前記バックライトをターンオフさせるように制御することを特徴とする。
【0047】
なお、前記映像変換部は、ランプ駆動部に更に連動し、前記ランプ駆動部は前記映像変換部の要求に応じて前記バックライトがターンオフされるように制御することを特徴とする。
【0048】
更に、前記映像変換部は、前記要求のための制御信号を生成し、生成した前記制御信号を前記ランプ駆動部に提供して前記バックライトが前記制御信号に同期されて動作されるようにすることを特徴とする。
【発明の効果】
【0049】
以上説明したように本発明によれば、例えば、CFLの場合、R、G、Bの画素別に順次映像実現の際、特定画素の画素値を変換して表示したり、バックライトのブリンキン動作を行うことにより、カラーが混合して見える問題を改善し、色の表現領域も広げることにより、色の表現力が向上するようになる。その結果、画質の改善につながることが期待される。
【図面の簡単な説明】
【0050】
【図1】一般的なCFLの動作原理及び色表現方法を示す図である。
【図2】CFLの色混合発生及び色表現力の低下を説明するための図である。
【図3】本発明の実施形態に係るディスプレイ装置の構造を示す図である。
【図4】図3の映像補正部の細部構造を示す図である。
【図5】図3の映像補正部のカラー補正適用原理を説明するための図である。
【図6】図3の映像補正部における領域別の補正係数適用結果を説明するための図である。
【図7】図3のディスプレイ装置のブラックフレームを挿入する様々な駆動例を説明するための図である。
【図8】図3のディスプレイ装置の第1実施形態に係る駆動方法を示す図である。
【図9】図3のディスプレイ装置の第2実施形態に係る駆動方法を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0051】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。
【0052】
図3は、本発明の実施形態に係るディスプレイ装置の構造を示す図である。図3に示すように、本発明の実施形態に係るディスプレイ装置は、タイミングコントローラ300と、映像補正部310と、ゲート/ソースドライバ320_1、320_2と、表示パネル330と、電源電圧生成部340と、ランプ駆動部350と、バックライト360と、基準電圧生成部370の一部又は全部を含む。
【0053】
まず、タイミングコントローラ300は、グラフィックカードのようなインターフェース部に連動することができ、スカラー(Scalar)及び制御信号生成部を含んでよい。ここで、グラフィックカードは外部から入力された映像データをディスプレイ装置の解像度に適するように変換して出力する。このとき、映像データは、無論R、G、Bのビデオデータで構成され、グラフィックカードはディスプレイ装置の解像度に適したクロック信号(DCLK)と垂直及び水平同期信号(Vsync、Hsync)等のような制御信号を発生する。スカラーは、仮にグラフィックカードから提供される8ビットのR、G、Bデータの提供を受けて6ビットに並べ直す等のデータ再整列過程を行うことができ、制御信号生成部はグラフィックカードからの制御信号に応答してゲート/ソースドライバ320_1、320_2のタイミング制御のためのタイミング信号等を発生するようになる。このとき、タイミングコントローラ300を介して再整列されて生成されるR、G、Bデータ及びタイミング信号、即ち、制御信号は映像補正部310に提供される。無論、ここにおける制御信号は、システム設計者の思惑によりタイミングコントローラ300からゲート/ソースドライバ320_1、320_2及びランプ駆動部350に直接提供されることができるため、本発明の実施形態においては、それに特に限定されることはない。
【0054】
映像補正部310は、表示パネル330における色混合現象を防止するための一つの方法として連続的に入力される映像の画素別の変化量を分析して、仮に、分析結果に応じてカラーの階調、即ち、階調電圧を変化させることができるようにする方式として、表示パネル330内液晶の不足している応答速度を適応的に補償することができる。なお、他の方法としては、R、G、Bカラーの順次駆動の際、その間にブラックフレームを挿入したり、特定画素の駆動の際、ブラックフレームで駆動するようにすることで、カラー表現時にカラー間の応答時間の確保及び色混合を防止して、色表現力を改善することができる。このように、ブラックフレーム挿入のために、映像補正部310は、映像の画素別の変化量を分析して分析結果に応じて画素の間にブラックフレームを挿入したり、特定画素をブラックフレームに印加することができ、更には、ランプ駆動部350を制御してバックライト360をオフ(Off)させるブリンキン動作を行うことができる。
【0055】
上記のように機能するために、映像補正部310は、タイミングコントローラ300から提供される映像データを受けて以前映像と現在映像とを比較して映像の相関度を分析し、分析を通じて補正範囲を決定するための補正係数を演算することができ、映像相関度、計算された補正係数及び別途の設定値等を用いて入力映像を変換して出力することができる。このとき、映像を変換するとは、カラーの階調を調節することができるように、特定画素の画素値を変換する他に、画素の間にブラックフレームを挿入すること、そして、バックライト360のブリンキン動作を行うこと等をすべて含むという意味である。無論、特定画素の画素値を変換することは、ブラックデータに変換することを含む。なお、設定値とは、予め把握している色階調間の液晶の変化量値と表示パネル330の温度特性を反映する温度値等を含むという意味である。
【0056】
ゲートドライバ320_1は、電源電圧生成部340から生成されたゲートオン/オフ電圧(VgH、VgL)の提供を受け、このとき提供されたゲートオン/オフ電圧(VgH、VgL)は、映像補正部310で提供する制御信号、或いは、タイミングコントローラ300から提供され得る制御信号に同期されて表示パネル330のゲートライン(GL1〜GLn)に印加される。このように、ゲート電圧印加の際、ゲートドライバ320_1は、映像補正部310或いはタイミングコントローラ300の制御により水平ライン別に順次提供することが望ましい。
【0057】
ソースドライバ320_2は、電源電圧生成部340から生成された共通電圧(Vcom)、基準電圧生成部370から提供する基準電圧(Vref)(或いは、ガンマ電圧)を受け、映像補正部310からは補正されていない元映像又は補正されたR、G、B映像及び制御信号を受けることができる。ここで、共通電圧(Vcom)は、表示パネル330の共通電極で提供するためのものであり、基準電圧(Vref)は、ソースドライバ320_2内のD/Aコンバータに提供されてカラー映像の階調を表現する際に用いられる。
【0058】
言い換えると、映像補正部310から提供された元映像又は補正されたR、G、B映像は、D/Aコンバータで提供することができるが、D/Aコンバータで提供されたR、G、B映像のデジタル情報はカラーの階調が表現できるアナログ電圧に変換されて表示パネル330に提供される。このとき、R、G、B映像、即ち、階調電圧は映像補正部310から提供される制御信号に同期されて表示パネル330に提供されることができる。
【0059】
表示パネル330は、第1基板及び第2基板、そしてその間に介在された液晶層で構成されてよい。このとき、第1基板は互いに交差して画素領域を定義するための複数のゲートライン(GL1〜GLn)とデータライン(DL1〜DLn)が形成され、その交差する画素領域には画素電極が形成される。そして、画素領域の一領域、より正確には、角にはTFT(Thin Film Transistor)が形成される。このようなTFTのターンオン動作の際、第1基板の画素電極と、仮に、第2基板の共通電極に印加された電圧の差分だけ液晶がツイスト(Twist)され、バックライト360のR、G、B光を順次透過させることができるようになる。ここで、R、G、Bの光を順次透過させるために、本発明の一実施形態に係る表示パネル330は、CFL、即ち、カラーフィルタのない表示パネル330が望ましい。言い換えると、多様なカラーを有する単位フレームを形成するために、CFLは入力された映像の単位フレームに対してR、G、Bの光で表現される3つの単位フレームを形成して画像を実現するようになる。
【0060】
電源電圧生成部340は、外部からの常用電圧、即ち、110V又は220Vの交流電圧が提供されて多様な大きさのDC電圧を生成して出力する。例えば、ゲートドライバ320_1のためには、ゲートオン電圧(VgH)として、仮に、DC 15V電圧を生成して提供することができ、ランプ駆動部350のためには、DC 24Vの電圧を生成して提供することができ、タイミングコントローラ300のためには、DC 12Vの電圧を生成して提供する等、多様な大きさの電圧を生成して提供することができる。
【0061】
ランプ駆動部350は、電源電圧生成部340から提供された電圧を変換してバックライト360に提供することができる。なお、ランプ駆動部350は、バックライト360を構成するR、G、BのLEDを順次駆動するための映像補正部310から提供される制御信号に同期されて動作することができる。なお、ランプ駆動部350は、バックライト360のRGB LEDから均一の光が提供できるようにLEDの駆動電流を調節するフィードバック回路を含むことができる。更に、ランプ駆動部350は、RGB LEDの順次駆動の際、場合によっては、映像補正部310から提供される制御信号に応じてRGBのLEDをすべてターンオフさせるブリンキン動作を行うように制御することができる。
【0062】
バックライト360は、RGB LEDで構成され、表示パネル330の周縁にRGB LEDが配置されるエッジ型(Edge Type)、表示パネル330の下段全体にRGB LEDが配置される直下型(Direct Type)等の何れかの形態で構成されても構わない。ただ、本発明の実施形態により、バックライト360はランプ駆動部350の制御により、R、G、Bの光を順次提供したり、ブリンキン区間を含むように動作することが望ましい。
【0063】
基準電圧生成部370は、ガンマ電圧生成部と称されてよく、電源電圧生成部340から、仮にDC 10Vの電圧が提供される場合、それを再び分割抵抗等を通じて複数の電圧に分割してソースドライバ320_2に提供することができる。それにより、ソースドライバ320_2は提供された複数の電圧を細部分割して、仮にR、G、Bデータの256階調を表現することができるようになる。
【0064】
これまでは、説明の便宜のために好適な実施形態としてディスプレイ装置が全構成要素を独立的に備えるものとして説明してきた。しかし、上述の実施形態は、多様な形態で変形されてよい。別途の図に示してはいないが、例えば、図3に示すディスプレイ装置の映像補正部310はタイミングコントローラ300の内部に含まれて構成されてよく、なお、ゲート/ソースドライバ320_1、320_2の何れか一方のドライバは表示パネル330に含まれて構成されてよい。仮に、ゲート/ソースドライバ320_1、320_2はCOG(Chip On Glass)方式で表示パネル330に搭載されて構成されたり、表示パネル330の製造構成時にドライバが形成される領域にパネルの工程と同時に進み、ゲート/ソースドライバ320_1、320_2を形成することもできる。したがって、本発明は、図3を参照して説明した実施形態に特に限定されるものではない。
【0065】
更に、本発明の実施形態に係るディスプレイ装置は、R、G、Bデータ及び制御信号を提供するための連結関係においても多様な変形が可能である。言い換えると、図3においては、映像補正部310がタイミングコントローラ300から映像データ及び制御信号の提供を受けてデータを補正してソースドライバ320_2に提供し、制御信号の維持又は再生成を通じてゲート/ソースドライバ320_1、320_2及びランプ駆動部350を制御することができると説明したが、本発明の実施形態に係るディスプレイ装置は、簡略に上述したが、タイミングコントローラ300が映像補正部310との連携下で補正水準を考慮してゲート/ソースドライバ320_1、320_2、ランプ駆動部350の何れか一方を制御し、映像補正部310は映像データの補正のみを行った後、補正された映像データをソースドライバ320_2に提供することができる。このような側面からも、本発明は図3を参照して説明した実施形態に特に限定するものではない。
【0066】
図4は、図3の映像補正部の細部構造を示す図であり、図5は、図3の映像補正部のカラー補正適用原理を説明するための図であり、図6は、図3の映像補正部における領域別の補正係数適用結果を説明するための図である。なお、図7は、図3のディスプレイ装置のブラックフレームを挿入する様々な駆動例を説明するための図である。
【0067】
図4を図3と併せて参照すると、映像補正部310は、映像分析部400及び映像変換部410を含み、判断部、メモリ部及びスイッチング部の一部又は全部を更に含んでよい。ここで、映像分析部400は、相関度分析部401及び演算部403を含む。
【0068】
相関度分析部401は、仮に現在入力された入力映像に対する単位フレーム又はその単位フレームを分割したマクロブロックを単位として以前の単位フレーム映像又は二つ以上の単位フレーム映像を参照して現在フレーム映像の画素値の変化量等を分析する。このとき、相関度を分析するために、同じ位置に対応する画素を比較して画素値の変化量を分析することもできるが、特定画素の周辺画素値を用いたり、その周辺画素値の平均値を用いる等、多様な方式で相関度を分析することもできる。このような相関度分析のために、相関度分析部401はメモリ部に連動することができる。
【0069】
なお、演算部403は、仮に、補正係数を算出するための演算を行って色階調間の補償水準を決定する。言い換えると、液晶の応答速度に対する色混合は画素値の変化量、表示パネル330の温度に応じて変化して差が生じかねないため、それにより、各場合による画素値の補償水準を調節しなければならない。即ち、色階調間液晶の変化量が大きければ、応答速度の影響を多く受けるため、色が混合するようになり、逆に、変化量が小さければ相対的に応答速度の影響を少なく受けるため、色が少し混合するようになる。なお、表示パネル330の温度が高い場合、液晶の応答速度は相対的にもっと早くなり、色混合量が少なくなり、温度が低い場合、応答速度は遅くなる。演算部403は、このようなことを考慮して色階調間の補償水準(Pout_n)を決定するようになるが、それは、式(1)及び式(2)のように表現されてよい。
【0070】
【数1】

式(1)及び式(2)において、Pin_nとPin(n−1)とは、それぞれ現在色の階調と以前色の階調の画素値であり、Coeffは液晶の応答速度であり、それぞれPin_n>Pin(n−1)である場合には、Rising応答速度であるCoeff.rising、反対の場合は、Falling応答速度であるCoeff.fallingを使用する。そして、tは、パネルの温度を意味する。
上記の補償数式は、以前色の画素値が現在色の画素値に映像を与えると仮定して提案されたものである。したがって、もし、実質的に2つのフレーム以上の画素値が影響を与えるようになったら、式(1)及び式(2)に補償係数を追加することにより、いくらでも変更が可能になる。
【0071】
演算部403は、補償係数を計算するために、映像の各画素別に差等的に演算することができる。その理由は、映像の画素に応じて特定領域の画素は、(n−1)番目色とn番目色の画素値とが近いので補正が不要になる場合もあるが、一方で、一部領域の場合、カラー及び画素値の差が大きいため、大幅な補正が必要になる場合がある。
【0072】
したがって、映像変換部410は、図5でのように、変化量に応じてLCDの応答速度に応じた色混合が生じる部分に対して補償値を追加或いは除去して画素を駆動することにより、上記の問題を解決することができるようになる。言い換えると、映像変換部410は、図6でのように、差等補償による映像を出力するようになるのである。そのために、映像変換部410は入力された画素値に計算された補正係数分だけ加算したり減算する方式で画素値を補正することができるが、メモリ部との連携下にルックアップテーブルの形態として保存される補正済み画素値を選択してソースドライバ320_2に出力することも可能である。このような過程において、更に、映像変換部410はR、G、Bの特定画素に対する画素値をブラックデータの値で出力することもある。
【0073】
一方、別途の図で示していないが、映像変換部410は、更に補正係数、映像相関度、設定値等を用いてカラーの階調を変化させたり、ブラックデータを挿入することと、バックライト360のブリンキンを行うことの何れがより効率が良いかを判断部を介して判断することができる。例えば、データの処理費用に鑑みてデータ処理量が基準値以上であると判断されると、階調変換よりはブリンキンを行うほうが効率がよいと判断することができる。このように判断される場合には、仮にスイッチング部を構成する少なくとも一つのスイッチング素子を制御してメモリ部と経路をオフさせた後、ランプ駆動部350との経路を新たに設定して制御信号を提供することにより、バックライト360のブリンキン動作を行うようにすることができる。
【0074】
例えば、図7には、ブラックフレームの挿入のためのLCD及びCFL駆動の様々な例が提示されている。図7の(a)ないし(c)から考えると、組合せ1はブラックフレームの画素値で提供する場合であり、組合せ2は組合せ1でブラックの画素値を提供していた方式の代わりに、バックライト360をオフさせてブリンキン動作を行うようにすることを示している。このような方式は、図7に示すように、LCD或いはバックライトの駆動周波数に応じて多様に変更可能である。
【0075】
図7を参照してより詳細に説明すると、本発明の実施形態に係るディスプレイ装置は、駆動周波数に応じて多様な画素印加方式が決定されてよい。例えば、60Hzで駆動する場合には、“RGBBRGBBR”のような順で画素値を印加し、48Hzの駆動である場合には、“RGGBRRGGBR”のような順で画素値を印加することができ、40Hzの駆動である場合には、“RGGBBRRGGBBR”のような順で画素値を印加することができる。この場合、無論、各画素のカラーにマッチさせてバックライト360を構成するRGB LEDを順次ターンオンさせる。このような駆動過程において、仮に、以前単位フレームの映像を現在単位フレームの映像とを比較した結果、補償が必要になると、特定カラーの画素値の代わりにブラック画素値を印加するようになるのである。又は、ブラックの画素値を印加する代わりにバックライト360のRGB LEDをすべてオフさせてブリンキン動作を行うようにするのである。それに基づいて考えると、本発明の実施形態に係るディスプレイ装置は、特定画素と画素との間にブラックフレームを挿入したり、バックライト360のブリンキン動作を行うことも可能である。
【0076】
図8は、図3のディスプレイ装置の第1実施形態に係る駆動方法を示す図である。図8を図3及び図4と併せて参照すると、ディスプレイ装置の映像分析部400、より正確には、相関度分析部401は、仮にタイミングコントローラ300で再整列して提供するR、G、Bの映像データを受信するようになる(S801)。
【0077】
次いで、相関度分析部401は、仮に、別途のメモリ部に保存された以前単位フレーム映像を参照して現在入力された単位フレーム映像との相関度を分析する(S803)。ここで、相関度を分析することは、現在単位フレーム映像の特定画素を以前単位フレーム映像の特定画素又は周辺画素と比較する過程を意味してよい。
【0078】
演算部403は、色階調間の補償水準を決定するために、仮に、相関度分析部401で行われる分析によるR、G,Bデータの演算を行う(S805)。このような過程で、演算部403はメモリ部に保存されている液晶の変化量や表示パネル330の温度特性等に関連する設定値を併せて考慮して補償水準を決定することができる。それに関連しては、上述の式(1)及び式(2)を参照して十分説明したため、これ以上の説明は省略する。
【0079】
補償水準が決定されると、映像変換部410は補償係数を参照して現在入力されるR、G、B映像に対してカラーの画素値、即ち階調を適応的に変換したり、特定画素の間にブラックデータを挿入して出力する(S807)。ここで、階調を適応的に変換するとは、特定画素の階調電圧の大きさを調節することを通り越して、特定画素の画素値をブラックデータを出力することを含む意味である。例えば、特定画素であるGに対して補償が行われるとすると、映像変換部410はGの映像に対する画素値を変換してソースドライバ320_2に出力するようになるのである。このような過程で、映像変換部410はメモリ部にルックアップテーブルの形態として保存される補正値を選択出力するようにすることで、早いデータ処理を行うことができるようになるのである。
【0080】
結局、上述の過程を通じて、本発明の実施形態に係るディスプレイ装置、より正確には、CFLは色混合が生じず、色表現領域を広く維持することで、色表現力が向上した映像を表示パネル330に実現できる。
【0081】
図9は、図3のディスプレイ装置の第2実施形態に係る駆動方法を示す図である。図9を図3、図4及び図8と併せて参照すると、本発明の実施形態に係るディスプレイ装置は、図8を参照して説明した第1実施形態にように特定画素の画素値を変換して出力するのではなく、第2実施形態として、特定画素の表示時点に、又は一つの画素と他の画素が表示される間の時点に同期させてバックライト360をオフさせる、所謂ブリンキン動作を行うということから相違している。
【0082】
それにより、本発明の実施形態に係るディスプレイ装置は、図8のステップS801ないしS805と同様に、R、G、Bの映像データ受信(S901)、受信された以前映像と現在映像との相関度分析(S903)、分析を通じた現在映像の補正水準を決定(S905)する過程を同様に行うことができる。それに関連しては、図8を参照した第1実施形態を説明する過程で十分説明したため、これ以上の説明は省略する。
【0083】
現在映像の補正水準が決定されると、即ち、或る画素の出力時点に、又は或る画素と次の画素の間にバックライト360のブリンキン動作を行うかが決定されると、ディスプレイ装置はそれに関連する制御信号を用いてバックライト360のブリンキン動作を行うようになる(S907)。
【0084】
このようなバックライト360のブリンキン動作のために、映像変換部410は関連制御信号を新たに生成したり、又はタイミングコントローラ300から提供された制御信号を変形した後、ランプ駆動部350に提供することができ、ランプ駆動部350は当該制御信号に応答して特定画素の表示時点又はその間の時点に同期されてバックライト360の特定色のLEDをターンオフ制御するようになるのである。
【0085】
結局、このような過程により、本発明のディスプレイ装置は第1実施形態と同様に、色表現力が向上した映像を表示パネル330に表示できるようになるのである。
【0086】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明は以上の実施形態に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的趣旨の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
第1映像を受信し、以前に駆動されるフレームの画素値を考慮し、前記第1映像から生成された赤色(R)フレーム、緑色(G)フレーム及び青色(B)フレームのいずれか一つに対して駆動電圧を補正する映像補正部と、
補正した前記駆動電圧に応じて、前記Rフレーム、Gフレーム及びBフレームを順次ディスプレイする表示パネルと
を含むことを特徴とするディスプレイ装置。
【請求項2】
前記映像補正部は、前記Rフレーム、Gフレーム及びBフレームのうち、1番目に駆動されるフレームの画素値を考慮して2番目に駆動されるフレームの駆動電圧を補正するか、2番目に駆動されるフレームの画素値を考慮して3番目に駆動されるフレームの駆動電圧を補正することを特徴とするとする請求項1に記載のディスプレイ装置。
【請求項3】
前記映像補正部は、前記第1映像を受信する前に受信した第2映像の画素の値を考慮し、前記駆動電圧を補正することを特徴とする請求項1に記載のディスプレイ装置。
【請求項4】
前記映像補正部は、前記以前に駆動されるフレームと前記補正されるフレームとの画素値の差を考慮して補正することを特徴とする請求項1に記載のディスプレイ装置。
【請求項5】
前記映像補正部は、前記フレームの領域別に補正することを特徴とする請求項1に記載のディスプレイ装置。
【請求項6】
前記映像補正部は、前記温度ファクタ(Factor)を考慮して前記駆動電圧を補正することを特徴とする請求項1に記載のディスプレイ装置。
【請求項7】
前記映像補正部は、前記Rフレーム、Gフレーム及びBフレームを順次駆動する場合、色混合を減少させるように前記駆動電圧を補正することを特徴とする請求項1に記載のディスプレイ装置。
【請求項8】
前記表示パネルは、RGBバックライトに同期化されて前記Rフレーム、Gフレーム及びBフレームを順次ディスプレイすることを特徴とする請求項1に記載のディスプレイ装置。
【請求項9】
前記映像補正部は、前記Rフレーム、Gフレーム及びBフレームを順次ディスプレイする際、特定階調値のフレームを挿入することを特徴とする請求項1に記載のディスプレイ装置。
【請求項10】
前記映像補正部は、前記Rフレーム、Gフレーム及びBフレームを順次ディスプレイする際、特定区間にバックライトがターンオフされるように制御することを特徴とする請求項1に記載のディスプレイ装置。
【請求項11】
第1映像を受信するステップと、
以前に駆動されるフレームの画素値を考慮し、前記第1映像から生成された赤色(R)フレーム、緑色(G)フレーム及び青色(B)フレームのいずれか一つに対して駆動電圧を補正するステップと、
前記補正された駆動電圧に応じて、前記Rフレーム、Gフレーム及びBフレームを順次ディスプレイするステップと
を含むことを特徴とするディスプレイ装置の駆動方法。
【請求項12】
前記駆動電圧を補正するステップは、
前記以前に駆動されるフレームと前記補正されるフレームとの画素値の差を考慮して補正することを特徴とする請求項11に記載のディスプレイ装置の駆動方法。
【請求項13】
第1映像を受信するステップと、
前記第1映像から生成された赤色(R)フレーム、緑色(G)フレーム及び青色(B)フレームの間に少なくとも一つの色混合防止区間を挿入し、順次ディスプレイするステップと
を含むことを特徴とするディスプレイ装置の駆動方法。
【請求項14】
前記ディスプレイするステップは、
前記Rフレーム、Gフレーム及びBフレームを順次ディスプレイする際、特定階調値のフレームを挿入することを特徴とする請求項13に記載のディスプレイ装置の駆動方法。
【請求項15】
前記ディスプレイするステップは、
前記Rフレーム、Gフレーム及びBフレームを順次ディスプレイする際、特定区間にバックライトがターンオフされるように制御することを特徴とする請求項13に記載のディスプレイ装置の駆動方法。

【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図1】
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【図6】
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【公開番号】特開2013−83978(P2013−83978A)
【公開日】平成25年5月9日(2013.5.9)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2012−221043(P2012−221043)
【出願日】平成24年10月3日(2012.10.3)
【出願人】(390019839)三星電子株式会社 (8,520)
【氏名又は名称原語表記】Samsung Electronics Co.,Ltd.
【住所又は居所原語表記】129,Samsung−ro,Yeongtong−gu,Suwon−si,Gyeonggi−do,Republic of Korea
【Fターム(参考)】