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KR20020059253A - 액정 매트릭스 디스플레이 디바이스에 사용되는 제어기 회로 - Google Patents

액정 매트릭스 디스플레이 디바이스에 사용되는 제어기 회로 Download PDF

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KR20020059253A
KR20020059253A KR1020017014822A KR20017014822A KR20020059253A KR 20020059253 A KR20020059253 A KR 20020059253A KR 1020017014822 A KR1020017014822 A KR 1020017014822A KR 20017014822 A KR20017014822 A KR 20017014822A KR 20020059253 A KR20020059253 A KR 20020059253A
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KR
South Korea
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circuit
correction
display device
gamma
kickback
Prior art date
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Abandoned
Application number
KR1020017014822A
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English (en)
Inventor
욘 알. 후게스
다비드 베. 파커
Original Assignee
요트.게.아. 롤페즈
코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 요트.게.아. 롤페즈, 코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이. filed Critical 요트.게.아. 롤페즈
Publication of KR20020059253A publication Critical patent/KR20020059253A/ko
Abandoned legal-status Critical Current

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Abstract

능동 매트릭스 액정 디스플레이 디바이스의 비디오 데이터를 처리하기 위한 제어기 회로(24)는 디스플레이 디바이스의 구동 회로(22)에 공급되기 전에 입력 비디오 데이터(D)에 감마 및 컬러 보정과 디스플레이 디바이스에서의 동작 흐림을 감소시키기 위한 보정을 포함하는 보정 기능을 수행하는 처리 회로를 구비한다. 보정 회로(35,36)는 동작 흐림 감소에 대한 보정(36)이 감마 및 컬러 보정의 이전에 행해지도록 구성되어, 위와 같은 보정 기능에 사용되는 필드 스토어(30) 및 LUT(32)의 크기가 더 작아지므로, IC 형태의 회로를 구현할 때 필요한 반도체 넓이에서의 유리한 감소를 가능하게 한다. 감마 및 컬러 보정은 단일 LUT를 사용하여 함께 수행된다. 킥백 보정이 더 포함될 수 있고, 이러한 보정은 감마 및 컬러 보정 뒤에 배열되고 단일 LUT를 사용하는 것이 유리하다.

Description

액정 매트릭스 디스플레이 디바이스에 사용되는 제어기 회로{CONTROLLER CIRCUIT FOR LIQUID CRYSTAL MATRIX DISPLAY DEVICES}
전형적인 능동 매트릭스 액정 디스플레이 디바이스(AMLCD)에서, 예컨대 컴퓨터나 다른 소스로부터의 비디오 신호는, 디스플레이 패널의 픽셀 어레이와 관련된 행(선택) 및 열(소스) 구동기 회로에 처리된 비디오 신호와 타이밍 신호를 출력하고, 비디오 신호 데이터를 샘플링하고 데이터 전압 신호의 형태인 샘플링한 샘플을한 행씩을 기초로 적절한 픽셀 어레이에 인가하는, 비디오 신호 처리 및 제어 회로에 공급된다. 보통 시프트 레지스터 회로를 포함하고, 열 구동기 회로는 또한 샘플 및 홀드(hold) 회로를 포함하는, 행 및 열 구동기 회로는 LC 디스플레이 패널 상에 설치된 IC 형태로 제공될 수도 있고, 혹은 예컨대 픽셀 스위치로서 사용되는 폴리실리콘 TFT 디바이스의 경우에서처럼 픽셀 어레이에 사용되는 기술의 성격이 허용한다면, 패널 상에 완전히 집적될 수도 있고 동일한 박막 전자 기술을 이용하여 픽셀 어레이와 동시에 제조될 수도 있다.
앞서 기술한 종류의 능동 매트릭스 액정 디스플레이 디바이스의 예와 그의 일반적인 동작 방식은 추가적인 정보를 위해 참조하는 US-A-5,130,829에 기술되어 있다.
보통 비디오 신호 처리 회로와 타이밍 및 제어 회로는 하나 이상의 실리콘 집적 회로(IC)의 형태로 구현되며, 신호 처리는 디지털적으로(digitally) 수행된다.
비디오 신호 처리 및 제어 회로에 의해 인가된 비디오 신호에 수행되는 신호 처리 기능은 다양할 수 있다.
본 발명은 다른 것을 배제하는 것은 아니지만, 픽셀의 동작 효과(behavioural effect) 때문에 디스플레이되는 화상에 생기는 바람직하지 않은 아티팩트(artefact)를 제거하거나 감소시키고, 또한 감마 보정(gamma correction) 및 색온도(color temperature) 보정을 위한, 특히 비디오 신호 처리에 관한 것이다.
감마, 컬러 및 킥백(kickback) 보정에 관하여는, 룩 업 테이블(Look Up Table ; LUT)이 보정 값을 제공하기 위하여 사용될 수 있다. 킥백 보정의 경우에 데이터 신호 부호 정보가 또한 필요할 것이다. AMLCD에서, 픽셀에 인가되는 데이터 전압 신호는 LC 물질을 가로지르는 임의의 총 DC 전압을 방지하기 위하여 주기적으로 반전되어야 하며, 상기 반전은 예컨대 매 연속적인 프레임에 대해(소위 필드 반전) 일어날 수도 있고, 추가적으로, 사용되는 특정 반전 스킴(scheme)에 따라, 매연속적인 행의 픽셀에 대해(소위 라인 또는 행 반전), 인접한 열의 픽셀에 대해(소위 열 반전), 또는 행 및 열 방향에 있는 인접 픽셀이 반대 극성을 갖도록(소위 픽셀 반전) 반전될 수도 있다.
움직이는 영상을 디스플레이할 때, 픽셀 고유의 특성, 특히 픽셀 전압 변화에 대한 LC 물질의 느린 응답 특성에 의해 생기는, 디스플레이 화상의 인식할 수 있는 흐림(blurring)의 정도를 감소시키기 위해, 비디오 데이터 처리는 동작 흐림 감소(motion blur reduction)를 성취하기 위한 보정을 포함하는 것이 바람직하며, 그러한 바람직한 예는 US-A-5495265(PHN 13505)에 기술되어져 있는데, 보정의 목적을 위하여는 하나의 필드에서 다음 필드까지의 데이터 신호 정보를 필요로 하며, 따라서 LUT 뿐만 아니라 적어도 하나의 필드에 대한 데이터 신호 값을 저장하기 위한 필드 스토어(field store)를 필요로 한다.
본 발명은 액정 매트릭스 디스플레이 디바이스의 비디오 데이터를 처리하기 위한, 바람직하게는 반도체 집적 회로(IC)의 형태인 제어기 회로에 관한 것으로서, 상기 회로는 비디오 데이터가 인가되는 입력단과 디스플레이 디바이스의 픽셀에 처리된 비디오 데이터가 공급되는 출력단을 구비한다.
도 1은 능동 매트릭스 LC 디스플레이 디바이스의 개략도.
도 2는 동작 흐림 감소 회로의 개략도.
도 3은 특정 신호 처리 기능을 병합하는 비디오 데이터 신호 처리 회로를 포함하는 예시적인 제어기 IC의 개략도.
도 4 및 도 5는 도 1의 디스플레이 디바이스에 사용되는 본 발명에 따른 특정 신호 처리 기능을 병합하는 제어기 IC의 제 1 및 제 2 실시예를 도시하는 도면.
본 발명의 목적은 매트릭스 디스플레이 디바이스에 사용을 위해 특정 비디오 신호 처리 동작을 수행하는 개선된 제어기 회로를 포함하는 매트릭스 디스플레이 디바이스를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 적은 비용으로 IC로서 생산할 수 있는, 특정 비디오 신호 처리 기능을 수행하는 매트릭스 디스플레이 디바이스 제어기 회로를 제공하는 것이다.
본 발명에 따르면, 비디오 데이터의 입력단과 상기 비디오 데이터를 처리하기 위한 처리 회로 및 디스플레이 디바이스의 구동기 회로에 공급하기 위하여 처리된 비디오 데이터가 제공되는 출력단을 구비하는, 컬러 능동 매트릭스 액정 디스플레이 디바이스의 비디오 데이터를 처리하기 위한 제어기 회로로서, 상기 처리 회로는 룩-업 테이블을 포함하는 감마 및 컬러 보정 회로(gamma and colour correction circuit)와, 디스플레이 디바이스에 디스플레이 되는 동적 영상의 감지되는 흐림을 감소시키기 위해 상기 비디오 데이터를 조절하기 위한, 비디오 데이터와 룩-업 테이블 용 필드 스토어를 포함하는 동작 흐림 감소 회로(motion blur reduction circuit)를 포함하고, 상기 동작 흐림 감소 회로는 상기 감마 및 컬러 보정 회로의 앞에 위치하는, 제어기 회로가 제공된다.
본 발명은 능동 매트릭스 LC 디스플레이 디바이스를 구동하는데 사용하고, IC 형태로 구현될 수 있는 제어기 회로로서, 디스플레이 디바이스에 의해 생성된 화상의 질을 개선하기 위하여 특정 비디오 신호 처리 기능을 수행하며, 비디오 신호 처리 기능을 수행하는 회로가 반도체 물질의 더 효율적인 사용을 가능하게 하는 방식으로 배열되고 구성되어 필요한 반도체 물질의 넓이, 따라서 IC의 비용이 감소되는 제어기 회로가 제공된다.
수행되는 비디오 신호 처리 기능은 감마 보정, 컬러 보정(백색의 원하는 색온도를 얻기 위하여)과 동적 영상을 디스플레이할 때 (픽셀의 특성, 특히 픽셀 전압 변화에 대한 LC 물질의 느린 응답에 의해 생기는 흐림을 감소시키기 위한) 동작 흐림 감소를 포함한다. 제어기 회로는 동작 흐림 감소 회로를 또한 뒤따르는 킥백 보정 회로를 더 포함하는 것이 바람직하다.
이렇게 상이한 보정의 본질에 관하여 말하자면, 원리적으로 정적인 경우에픽셀의 정확한 전압을 얻기 위하여 감마 및 컬러 보정과, 존재한다면, 킥백 보정이 최초로 이루어지고 위에 언급한 보정이 비디오 데이터에 행해진 것처럼 동작 흐림 보정이 최후로 행해지는 것이 적절하다고 생각되며, 이로써 동작 흐림 감소는 픽셀의 일시적인 응답 특성에도 불구하고 이러한 동일한 전압이 픽셀에 나타나는 것을 보증할 것으로 생각된다. 그러나, 본 발명에 따르면, 대신 비디오 데이터 신호의 동작 흐림 감소 처리는 감마, 컬러 및 선택적인 킥백 보정의 전에 수행되도록 배열된다. 이러한 배열은, 양(positive) 및 음(negative)의 구동 범위의 분리된(separate) 보정을 필수적으로 수반하는 동작 흐림 감소 처리가 최후에 행해지는 배열보다 복잡도가 덜 하며, 동작 흐림 감소를 위해 필요한 필드 스토어가 더 좁아지는(각 데이터 값에 대해 더 적은 비트) 것을 가능하게 한다. 게다가 관련된 LUT의 크기는 더 작아질 것이다. 실질적인 이득은 회로가 IC 형태로 구현될 때 얻어질 수 있으며, 특히 필요한 실리콘의 넓이 면에서 이득이 있다.
감마, 컬러 및 선택적인 킥백 보정은 모두 단일의 적절하게 프로그램된 룩 업 테이블(LUT)에 의하여 이루어질 수 있다.
그러나, 킥백 보정을 병합하는 바람직한 실시예에서, 동작 흐림 감소 처리 후에 단일의 LUT를 사용하여 감마 및 컬러 보정이 함께 이루어지고, 킥백 보정이 최후에 이루어진다. 이러한 배열에 의해, 감마 및 컬러 보정을 위해 필요한 LUT의 크기가 상당히 감소될 수 있는데, 그 이유는 데이터 신호 부호(픽셀에 인가되는 데이터 신호 전압은 사용되는 특정 구동 스킴에 따라 주기적으로 반전)의 고려는 킥백 보정(이것은 구동 극성에 의존하기 때문)의 경우에만 필요하고, 감마 및 컬러보정은 "부호가 없는(unsigned)" 데이터 값에 행해지기 때문이다. LUT가 킥백 보정을 위해 여전히 필요할 지라도, 이것은 결합된 감마 및 컬러와 관련된 LUT에 의한 크기의 감소보다 크기 면에서 더 작기 때문에 전체적으로 LUT의 결합된 크기는 감소된다.
이러한 크기 감소는 IC에 필요한 반도체 넓이(즉, 실리콘)에서의 더 유리한 감소를 야기하여 결과적으로 IC에 더 적은 비용을 들게 한다.
본 발명에 따른 능동 매트릭스 LC 디스플레이 디바이스 및 상기 디바이스에 사용되는 제어기 회로의 실시예는, 예로서, 첨부한 도면을 참조하여 설명될 것이다. 동일한 참조 번호 또는 기호는 도면 천체를 통하여 동일한 부분 또는 신호를 나타내는데 사용된다.
도 1을 참조하면, 도시되어 있는 능동 매트릭스 액정 디스플레이 디바이스는, 앞으로 그의 구조와 일반적인 동작 방식에 관한 더 세부적인 참조를 하고, 이와 같은 점에서 그 내용을 참조로서 본 명세서에 병합하는, 예를 들어 US-A-5 130 829 에 기술되어 있는 것과 같은, 일반적인 종래 형태의 것이다. 간단하게 말해서, 칼라 비디오 화상을 디스플레이하기에 적합한 상기 디스플레이 디바이스는, 각 행에서 n개의 수평으로 배열된 픽셀(1에서 n)을 갖는 m개의 열(1에서 m)로 구성된 열 및 행의 픽셀(12) 어레이를 구비하는 액정 디스플레이 패널(10)을 포함한다. 단순하게 표현하기 위하여 몇 개의 픽셀만이 도시되어 있다.
각 픽셀(12)은 박막 트랜지스터(TFT)(11) 형태의 각 스위칭 디바이스와 관련된다. 같은 행에 있는 픽셀과 관련된 모든 TFT(11)의 게이트 단자는, 동작 중에 선택(게이트) 신호가 공급되는 공통 행 컨덕터(14)에 연결된다. 마찬가지로 같은 열에 있는 모든 화상 요소와 관련되는 소스 단자는 데이터(비디오) 신호가 인가되는 공통 열 컨덕터(16)에 연결된다. TFT의 드레인 단자는 각각 픽셀 디스플레이 요소의 일부분을 형성하고, 한정하는 각 투명 픽셀 전극(20′)에 연결된다. 컨덕터(14 및 16), TFT(11) 및 전극(20′)은 하나의 투명 플레이트 상에 수용되고, 제 2의 이격된 투명 플레이트는 모든 픽셀에 공통인 전극을 수용한다. 액정 물질은 상기 플레이트 사이에 위치한다.
상기 디스플레이 패널은 종래의 방식으로 동작한다. 한 측면에 배치된 빛 소스로부터의 빛이 패널로 입사하여 픽셀(12)의 각 투과 특성에 따라 변조된다. 상기 디바이스는, 차례로 각 행 TFT을 턴 온시키기 위해 게이트(선택) 신호로 열 컨덕터(14)를 순차적으로 스캐닝하고, 한 필드에서 완전한 디스플레이 화상을 형성하기 위하여 게이트 신호와 동기를 맞추어 차례로 적절하게 픽셀의 각 행에 대한열 컨덕터에 데이터(비디오) 신호를 인가함으로써, 한번에 한 행을 기초로 구동된다. 한번에 한행의 어드레스 지정을 사용하여, 어드레스된 행의 모든 TFT(11)는 비디오 라인 시간 또는 그 보다 작은 시간에 해당하는, 게이트 신호의 지속기간에 의해 결정된, 기간 동안 스위치 온 되는데, 이 기간에 비디오 정보 신호가 열 컨덕터(16)에서 픽셀(12)로 전달된다. 게이트 신호가 종료하자마자, 행의 TFT(11)는 필드 시간의 나머지 동안 턴 오프되고, 이에 의해 픽셀을 컨덕터(16)로부터 차단시키며, 픽셀이 어드레스되는 다음 시간, 보통은 다음 필드 기간까지 인가된 전하가 픽셀에 저장되게 한다.
모든 픽셀은 각 필드(즉, 프레임) 기간에 어드레스되며, 인가된 비디오 신호의 연속적인 필드의 비디오 데이터 신호 정보에 따라 연속적인 필드 기간에 반복적으로 어드레스된다.
행 컨덕터(14)에는, 타이밍 및 제어 회로(21)로부터의 규칙적인 타이밍 펄스에 의해 제어되는 디지털 시프트 레지스터를 포함하는 열 구동 회로(20)에 의해, 게이트 신호가 연속적으로 공급된다. 게이트 신호 사이의 간격 동안, 행 컨덕터(14)에는 구동 회로(20)에 의해 실질적으로 일정한 기준 전압이 공급된다. 하나 이상의 시프트 레지스터/샘플 및 홀드 회로를 포함하는 열 (소스) 구동 회로(22)로부터 비디오 데이터 신호가 열 컨덕터(16)에 제공된다. 회로(22)에는, 패널(10)의 시간 어드레싱에 행에 적절한 직병렬 변환을 제공하기 위하여, 행 스캐닝과 동기를 맞추어 디지털 비디오 데이터 신호 처리 회로를 포함하는 제어기 IC(24)의 출력으로부터의 비디오 데이터 신호와 회로(21)로부터의 타이밍 펄스가공급된다. 여기서 사용되는 회로(20 및 22)는 종래의 종류이다. 알려진 바에 따르면, 예컨대 XGA에서 SXGA와 같이 인가된 비디오 신호를 디스플레이 디바이스에 적절한 요구되는 표준으로 변환하기 위하여, 회로(23 및 24) 사이에 그래픽 표준 변환기가 배열될 수 있다.
타이밍 및 제어 회로(21)에는 분리 회로(separation circuit)(23)에 의해 인가된 디지털 비디오 신호(VS)로부터 추출된 타이밍 신호가 공급되는 반면, 비디오 데이터 신호 처리 회로(24)의 입력단에는 비디오 신호로부터 분리 회로에 의해 추출된 디지털 형태의 데이터 신호가 공급된다.
표준 관행에 따르면, 픽셀에 인가되는 데이터 신호 전압의 부호(극성)은 적어도 매 연속적인 필드에 대해 공통 전극에 관하여, 그리고 가능하다면 라인, 열 또는 사용된다면 픽셀 반전 구동 스킴(scheme)에 또한 따라, 주기적으로 반전된다.
픽셀 어레이를 제조하기 위해 사용되는 기술에 따라, 패널의 하나의 기판 상에 설치되고 행 및 열 컨덕터와 직접 연결된 반도체(실리콘) IC 형태의 행 및 열 구동 회로(20 및 22)가 제공될 수도 있고, 예컨대 비결정 실리콘 TFT라기 보다는 폴리실리콘를 포함하는 TFT의 경우에는, 픽셀 어레이와 함께 충분히 집적되고 유사하게 픽셀 어레이와 동시에 제조된 기판 상에 폴리실리콘 TFT 회로를 포함하는 행 및 열 구동 회로(20 및 22)가 제공될 수도 있다.
예컨데 PC 또는 다른 비디오 소스로부터의 입력 비디오 신호(VS)는, 8 비트 디지털 칼라(R, G 및 B) 데이터 신호와 동기 신호를 포함한다. 제어기 IC(24)는 앞으로 기술하는 바와 같이 R, G 및 B 신호를 디지털적으로 조절하고, 제어기 IC로부터 출력된 조절된 디지털 데이터 신호는 이어서, 픽셀에 공급되기 전에, 픽셀이 사용 가능한 아날로그 전압 신호로 변환된다. 이러한 목적을 위하여 D/A 변환기 회로가 열 구동 회로(22)에 병합될 수도 있고, 또는 제어기 IC와 열 구동 회로(22) 사이에 연결될 수도 있다.
회로(24)에 의해 수행되는 데이터 신호 처리 기능은 감마 및 칼라 보정, 킥백 보정 및 동작 흐림 감소(motion blur reduction)를 포함한다.
칼라 및 감마 보정에 관하여는, LC 디스플레이로부터 양호한 색차(colorimetric) 성능을 성취하기 위하여 전달 특성(transfer characteristic)(즉, 밝기 대 구동)은 CRT의 전달 특성과 유사하게 보통 변환된다. 즉, 휘도는 전형적인 2.2의 감마를 갖는 파워 함수(power function)에 따라 데이터 입력 신호 값과 함께 변한다. R, G 및 B 신호의 상대적인 이득은 백색의 원하는 색온도를 얻기 위하여 조절된다. 또한, 상대적인 R, G 및 B 전달 특성은 칼라 포인트를 보정하기 위하여 LCD에 전형적인 구동 레벨로 조절된다. 위에 기술한 모든 것은 픽셀에 공급되는 R, G 및 B 데이터 신호 값을 조절하기 위한 LUT를 사용하여 성취된다. 감마 및 칼라 보정을 위한 적절한 회로는 당업자에 알려져 있기 때문에 여기에서 상세히 그 예를 기술하는 것은 불필요하다고 생각된다.
동작 흐림 감소는 동적 영상이 디스플레이될 때 발생할 수 있는 원하지 않는 디스플레이 효과를 감소시키기 위한 처리를 포함한다. 종래의 AMLCD에 동적 영상을 디스플레이할 때, 영상이 흐려질 수 있는데, 그에 관한 특별한 이유는 인가된 픽셀 전압의 변화에 대해 픽셀을 채우는 LC 물질의 느린 응답, 즉 디바이스를 통한전송(transmission)의 느린 응답이다. 흐림 효과(blurring effect)는 R, G 및 B 신호에서의 일시적인 전이(temporal transition)를 과구동(overdriving)함으로써 감소될 수 있으며, 그에 의해 원하는 전송이 단일 필드(프레임) 기간 내에서 성취될 수 있다. 주어진 전이에 사용하기 위하여 얼마나 과구동하여야 하는가를 결정하는데 필요한 데이터는 적절한 실험에 의하여 얻어질 수 있다. 동작 흐림 감소 처리의 예는 EP-A-5495265 및 WO99/05567에 기술되어 있는데, 그 내용은 참조 자료로서 본 명세서에 병합된다.
도 2는 그러한 흐림 감소 신호 처리의 동작을 도식적으로 나타낸 것이다. 이전 필드로부터 현재 필드로의 픽셀 전압 전이를 평가하기 위해 필드 스토어(field store)(30)가 요구된다. 입력단(31)에 인가된 현재 필드에 대한 데이터 신호(D)는 LUT(32)와 또한 필드 스토어(30)에 공급되고, 동시에 이전 필드에 대한 데이터 신호가 필드 스토어로부터 LUT(32)에 출력된다. 그리하여 개별적인 픽셀의 전압 전이에 대한 표시(indication)를 얻을 수 있다. LUT는 적절하게 미리 프로그램되며, LUT에 저장된 주어진 전이에 대해 사용하는 과구동의 양은 가산기 회로(33)를 통해 데이터 신호를 조절하기 위해 사용되어, 적절하게 조절된 데이터 신호가 출력단(34)에 출력된다. 연속적인 필드의 데이터 신호가 직렬로 입력단으로 인가되고, 적절하게 조절된 데이터 신호를 갖는 연속적인 필드가 출력단에 공급된다.
킥백 보정은, TFT 게이트를 통해 드레인 커패시턴스(Cgd)에 공급되고 픽셀의 전압 세트에 영향을 주는, 행 컨덕터에 인가된 행 선택(게이트) 펄스의 늘어진 에지(trailing edge)에 의한 킥백으로 알려진 현상을 극복하기 위한 것이다. 이러한효과의 크기, 즉 야기된 전압 에러는 Cgd의 상대적 크기와 피셀의 커패시턴스에 의존한다. {픽셀의 커패시턴스는 LC(디스플레이 요소) 커패시턴스와 또한 도 1에서는 도시되지 않은 것으로서, 병렬고 연결된 임의의 고정된 저장 커패시턴스로 이루어 질 것이다.}
LC 커패시턴스는 인가된 픽셀 전압에 따라 변하며, 따라서 킥백 전압의 크기는 픽셀의 전압에 의존한다. 킥백은 또한 픽셀 전압의 극성에 의존한다. TFT(11)는 양의 사이클 동안보다는 음의 사이클 동안에 게이트 선택 전압 강하의 더 많은 부분에서 도통상태(conducting)를 유지한다. 그 결과, 양의 사이클보다는 음의 사이클 동안에 킥백에 기여하는 더 많은 TFT 채널 전하가 있다. 동일한 DC 보정 전압이 상기 두 개의 사이클에 인가된다면, 음의 사이클에서 킥백이 더 크기 때문에, 두 개의 사이클에서의 최종 픽셀 전압의 크기는 인가된 소스 전압의 크기보다 더 클 것이다. 전달 특성을 고려할 때, 이 점이 고려될 수 있다.
공통 전극 전압을 조절함으로써, 킥백의 "평균" 값, 즉 미드-그레이 픽셀(mid-grey pixel)이 받는 값을 보상하는 것이 통상적이다. 이보다 "더 검거나" 또는 "더 흰" 픽셀에 대한 나머지 에러는 그에 따른 열 구동 회로 전압을 조정함으로써 보상될 수 있다. 이러한 조정은, 그의 입력이 픽셀 전압 값인 룩-업 테이블(Look-Up Table)에 저장될 수 있다. 정적 화상에 대해 말하자면, 이것은 현재의 필드 픽셀 전압에 해당한다. 동적 화상에 대해 말하자면, 이것은 이전 필드의 결과일 것이다. 주목해야하는 한가지 중요한 점은, 열 구동기 회로 출력 데이터 신호는 임의의 주어진 픽셀에 대해 필드 속도로 극성을 바꾸지만(alternate), 킥백효과의 극성, 따라서 킥백 보정의 극성은 항상 동일하다는 것이다. 이것은 아래에서 보는 바와 같이 신호 처리 아키텍쳐의 결과이다.
원리적으로 감마, 칼라 및 킥백 보정이 최초로 행해지고 동작 흐림 보정이 마지막에 이루어질 것으로 기대될 것이다. 이것은, 감마, 칼라 및 킥백 보정은 정적인 경우에 픽셀의 보정된 전압을 얻기 위해 이루어지고, 동작 흐림 감소는 동일한 보정 전압이 디스플레이의 일시적인 응답에도 불구하고 픽셀에서 끝나는 것을 보증하기 위하여 이루어지기 때문이다. 도 3은 예시적인 제어기 IC(24)에서 처리 기능부의 배열을 묘사하는 도시적인 도면인데, 앞서 언급한 통상적인 순서를 반영한다. 이 도면에서, 블록(35)은 결합된 감마, 칼라 및 킥백 정정 회로를 나타내고, 블록(36)은 필드 스토어(30)를 포함한 동작 흐림 감소 처리 회로를 포함한다. 필드 스토어 성분(30)은 여기서 분리된(separate) IC로서 제공되지만, 대신 30'로 나타낸 것처럼 대신 IC(24) 내에 병합될 수도 있다. 감마, 칼라 및 킥백 보정은 도 3에 표시된 것처럼 단일의 LUT에 의해 수행될 수도 있다. 상기 LUT에의 입력은 (R, G, B) 데이터 신호 중의 하나와 양 또는 음의 극성 구동 중 어느 것이 특정 픽셀에 사용될 지를 나타내는 37의 단일 비트 신호를 더한 8-비트 데이트 값이다. 이러한 부호를 나타내는 신호는 제어기 IC 내의 어느 곳인가에서의 로직(logic)에서 생성되고, 사용되는 특정 반전 스킴(scheme)에 의존한다. 11-비트 데이터 신호를 포함하는 이 회로로부터의 출력은 처리 회로(36)에 공급되며, 회로(36)는 D'로 표시된 처리된 11-비트 데이터 신호를 출력한다.
도 4는 본 발명에 따른 제어기 IC(24)의 제 1 실시예이다. 동일한 참조번호는 동일한 처리 회로 부분 및 기능부를 나타내는데 사용된다. 도 4에서 볼 수 있는 바와 같이 처리 기능부는 동작 흐림 감소 처리가 최초로 수행되도록 재배열된다. 또 다시, 동작 흐림 감소 처리 회로(36)의 필드 스토어는, 30으로 표시된 것처럼 분리되어 제공되거나, 또는 30'으로 표시된 것처럼 IC(24) 내에 제공될 수 있다. 동작 흐림 보정으로부터의 출력은, 단지 흑백(black-to-white)보다 더 큰 전압 범위를 커버하기(cover) 때문에 데이터 신호가 약간의 "과구동(overdrive)"을 허용하도록 8 비트에서 9 비트로 증가된다. 동작 흐림 감소 LUT는 컬러 및 감마 보정의 나중의 효과에 대한 대략적인 고려를 하기 위하여 변경될 수 있으므로, 큰 에러를 발생시키지는 않을 것이다. 킥백 보정 스테이지에는 극성 정보가 없으므로, 동작 흐림 LUT를 참작할 수 없는 킥백 보정에 잠재적인 문제가 있다. 킥백 보정의 크기가 대략 ±0.25 볼트이므로, 동작 흐림 감소 연산은 픽셀에 실제로 인가되어야 하는 전압과 대략 ±0.25 볼트 다를 수 있는 신호에 대해 행해진다. 그러나, 필드 스토어의 크기를 최소화시키기 위하여, 최소 가능 비트 수가 사용된다. 데이터 신호의 최상위 3 비트만을 필드 스토어에 저장함으로써 동작 흐림에서의 유용한 감소가 얻어질 수 있다는 것이 결정되어졌다. 이러한 경우에 동작 흐림 보정은 구동 전압의 최상위 3 비트에 단지 영향을 주는데, 이는 단지 대략 0.5 볼트까지 정확하다는 것을 의미한다(흑백을 4볼트로 취하고). 동작 흐림 보정에서 이와 같은 정확도 레벨을 갖기 때문에, 도 4에 표시된 처리의 순서는 받아들일 수 있다. 물론, 정적 영상의 경우에는 전혀 문제가 없다.
행에 1024개의 픽셀이 있다고 가정하면, 도 4의 감마, 컬러 및 킥백 LUT는1024×11=11킬로비트(Kbit)이다. 컬러 및 감마 보정이 부호가 없는 구동 신호로 수행되고 (구동 극성에 의존하는)킥백 보정이 후에 더해진다면, 상기 크기는 512×10=5킬로비트로 감소될 수 있다. 이것은 도 5에 도시되어 있다. 그런데, 도 5는 본 발명에 따른 제 2 실시예의 제어기 IC(24)의 처리 기능부를 도식적으로 표현한 것이며, 이 도면에서 39로 표시된 킥백 보정 회로는 감마 및 컬러 보정 회로(35)와 분리되어 있으며, 감마 및 컬러 보정 회로(35)의 앞에 위치한다. 킥백 보정에 요구되는 추가적인 LUT의 크기는 5킬로비트보다 휠씬 작으므로, IC에 필요한 반도체 실리콘 넓이(area)에서의 총 전체 감소가 실현된다. 부호 비트는, 보정이 가산되는지 또는 감산되는지를 지시하기 위해 킥백 보정에 입력된다.
이리하여 도 5에 도시된 IC 아키텍쳐는 IC로 하여금 더 적은 비용으로 제조되는 것을 가능하게 한다.
이러한 제어기 IC에서 레벨에 의존하는 킥백 보정은 디스플레이되는 화상의 변화하는 부분(changing part)에 대해서는 전체적으로 정확하지 않을 것이다. 그 이유는 킥백 전압이 새로운 신호가 인가되기 전의 픽셀 커패시턴스(즉, 이전 필드의 픽셀 값)에 의존하고, 도 5의 킥백 보정은 현재의 픽셀 값을 사용하여 연산되어지기 때문이다. 보다 나쁜 경우에(흑으로부터 백으로의 전이), 이것은 0.5 볼트 크기의 부정확한 픽셀 구동 전압을 야기할 수 있는 것으로 평가된다. 이와 같은 점은 "종래"의 킥백 보정 스킴에서 또한 매우 보통적인 것임을 주목해야 한다. 이러한 효과는 움직이는 물체의 가장자리(edge)에 적용되므로, 디스플레이 디바이스의 정상적인 사용에 있어서 아마도 주목하기 어려울 것이다. 그러므로, 추가적인 개선은화상의 움직이는 부분에 대한 킥백 보정을 계산하기 위하여 필드 스토어로부터의 신호를 사용하는 것일 것이다.
도 1에서 타이밍 및 제어 회로(21)가 분리되어 도시되어 있다하더라도, 상기 회는 동일한 IC 내의 처리 회로(24)와 결합될 수도 있다.
그러므로, 요약하면 능동 매트릭스 액정 디스플레이 디바이스의 비디오 데이터를 처리하기 위한 제어기 회로가 설명되었는데, 상기 디스플레이 디바이스는 감마 및 컬러 보정과 디스플레이 화상에서의 동작 흐림을 감소시키기 위한 보정을 포함하는 디스플레이 디바이스의 구동회로에 공급되기 전에 입력 비디오 데이터에 보정 기능을 수행하는 처리 회로를 구비한다. 보정 회로는 동작 흐림 감소 보정이 감마 및 컬러 보정 이전에 수행되도록 구성되는데, 이와 같은 구성은 보정 기능을 위해 사용되는 필드 스토어 및 LUT 성분의 크기가 더 작아질 수 있으므로 IC 형태의 회로를 구현할 때 요구되는 반도체 넓이의 유리한 감소를 가능하게 한다. 감마 및 컬러 보정은 단일 LUT를 사용하여 함께 수행된다. 킥백을 위한 보정이 추가적으로 포함될 수 있으며, 이러한 보정은 바람직하게는 감마 및 컬러 보정 후에 배열될 수 있으며, 분리된 LUT를 사용한다.
본 개시를 읽음으로서 다른 변경이 당업자에게는 당연할 것이다. 이러한 변경은 능동 매트릭스 디스플레이 디바이스와 그런 디바이스의 제어기 회로에서 이미 알려지고, 본 명세서에 이미 기술된 특징에 추가하여 또는 그런 특징 대신에 사용될 수 있는 다른 특징들을 수반할 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명은 액정 매트릭스 디스플레이 디바이스의 비디오 데이터를 처리하기 위한, 바람직하게는 반도체 집적 회로(IC)의 형태인 제어기 회로에 이용된다.

Claims (5)

  1. 비디오 데이터의 입력단과 상기 비디오 데이터를 처리하기 위한 처리 회로 및 디스플레이 디바이스의 구동기 회로에 공급하기 위하여 처리된 비디오 데이터가 제공되는 출력단을 구비하고, 컬러 능동 매트릭스 액정 디스플레이 디바이스의 비디오 데이터를 처리하기 위한 제어기 회로로서,
    상기 처리 회로는 룩-업 테이블(Look-Up Table)을 포함하는 감마 및 컬러 보정 회로(gamma and colour correction circuit)와, 디스플레이 디바이스에 디스플레이 되는 동적 영상의 감지되는 흐림(perceived blurring)을 감소시키기 위해 상기 비디오 데이터를 조절하고, 비디오 데이터와 룩-업 테이블 용 필드 스토어(field store)를 포함하는 동작 흐림 감소 회로(motion blur reduction circuit)를 포함하고,
    상기 동작 흐림 감소 회로는 상기 감마 및 컬러 보정 회로의 앞에 위치하는(precede),
    제어기 회로.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 제어기 회로는 디스플레이 디바이스 픽셀에서의 킥백 효과를 보정할 목적으로 상기 비디오 데이터를 조절하기 위한 킥백 보정 회로로서, 상기 동작 흐림 감소 회로의 뒤에 배열되는 킥백 보정 회로를 더 포함하는, 제어기 회로.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 킥백 보정 회로는 또한 상기 감마 및 컬러 보정 회로의 뒤에 위치하는(follow), 제어기 회로.
  4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어기 회로는 하나 이상의 집적 회로 형태인, 제어기 회로.
  5. 능동 매트릭스 액정 디스플레이 디바이스와 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 기재된 제어기 회로를 포함하는 능동 매트릭스 액정 디스플레이 시스템으로서, 상기 제어기 회로의 출력은 상기 디스플레이 디바이스의 구동 회로에 연결되는, 능동 매트릭스 액정 디스플레이 시스템.
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