KR20110113257A - Liquid crystal display and dithering method thereof - Google Patents

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Abstract

본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 보상값이 적용될 시간과 위치를 정의하는 디더 매트릭스에서 하위 N(N은 2 이상의 양의 정수) bit 데이터에 따라 상기 보상값을 선택하고, 상기 보상값을 상위 M(M은 2 이상의 양의 정수) bit 데이터에 가산하여 보상된 M bit 데이터를 출력하는 제1 디더 처리부; 상기 디더 매트릭스에서 상기 하위 N bit 데이터에 따라 상기 보상값을 선택하고, 상기 보상값을 상위 M bit 데이터에 가산하여 보상된 M+1 bit 데이터를 출력하는 제2 디더 처리부; 상기 보상된 M+1 bit 데이터를 정규화된 M bit 데이터로 변환하는 정규화 연산부; 및 상기 보상된 M bit 데이터와 상기 정규화된 M bit 데이터를 소정 시간 주기로 교대로 선택하는 평균화 처리부를 구비한다. The present invention relates to a liquid crystal display, wherein the compensation value is selected according to lower N (N is a positive integer of 2 or more) bit data in a dither matrix defining a time and a position to which a compensation value is applied, and the compensation value is higher. A first dither processor which adds M bit data to M (M is a positive integer of 2 or more) and outputs compensated M bit data; A second dither processor which selects the compensation value according to the lower N bit data in the dither matrix and adds the compensation value to upper M bit data to output compensated M + 1 bit data; A normalization operation unit converting the compensated M + 1 bit data into normalized M bit data; And an averaging processing unit for alternately selecting the compensated M bit data and the normalized M bit data at predetermined time periods.

Description

액정표시장치와 그 디더링 방법{LIQUID CRYSTAL DISPLAY AND DITHERING METHOD THEREOF}Liquid crystal display and its dithering method {LIQUID CRYSTAL DISPLAY AND DITHERING METHOD THEREOF}

본 발명은 액정표시장치와 그 디더링 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a liquid crystal display and a dithering method thereof.

액티브 매트릭스(Active Matrix) 구동방식의 액정표시장치는 스위칭 소자로서 박막트랜지스터(Thin Film Transistor : 이하 "TFT"라 함)를 이용하여 동영상을 표시하고 있다. 이 액정표시장치는 음극선관(Cathode Ray Tube, CRT)에 비하여 소형화가 가능하여 휴대용 정보기기, 사무기기, 컴퓨터 등에서 표시기에 응용됨은 물론, 텔레비젼에도 응용되어 음극선관을 빠르게 대체하고 있다. The liquid crystal display of the active matrix driving method displays a moving image using a thin film transistor (hereinafter referred to as TFT) as a switching element. The liquid crystal display device can be miniaturized compared to a cathode ray tube (CRT), which is applied to a display device in a portable information device, an office device, a computer, and a TV, and is rapidly replacing a cathode ray tube.

액정표시장치는 색표현 범위를 표현하기 위하여, 프레임 레이트 콘트롤(Frame Rate Control, FRC)를 이용한 디더링 방법이 적용되고 있다. 디더링 방법의 일예로, 입력 영상의 8 bit 데이터를 상위(Most Significant Bits, MSBs) 6 bit와 하위(Least Significant Bits, LSBs) 2 bit로 분할하고, 하위 2 bit 정보의 시간 정보와 공간 정보를 이용하여 상위 6 bit를 도 1과 같은 디더 매트릭스(Dither matrix)로 보상하여 6 bit의 컬러 뎁스(Color depth)를 8 bit의 컬러 뎁스 효과와 유사하게 확장할 수 있다. 도 1의 디더 매트릭스에서, 검은색으로 표현된 부분은 상위 6 bit에 가산될 보상값 '1'이다. 하얀색 부분에는 보상값이 설정되지 않는다. 보상값은 하위 2 bit 정보, 그 하위 2 bit의 시간 정보 및 공간 정보를 이용하여 디더 매트릭스에 의해 정의된 상위 6 bit에 가산된다. 예를 들어, 하위 2 bit가 '10'인 경우에 4 프레임기간 동안 동일한 픽셀 위치의 상위 6 bit에 보상값 '1'이 두 차례 가산된다. 이 경우에, 상위 6 bit 데이터에 십진수 '4'가 두 차례 가산되므로 하위 2 bit의 손실만큼 상위 6 bit 데이터에 보상값이 더해지는 결과를 얻을 수 있다. In the liquid crystal display, a dithering method using a frame rate control (FRC) is applied to express a color expression range. As an example of a dithering method, 8 bit data of an input image is divided into 6 bits of upper (Most Significant Bits, MSBs) and 2 bits of lower (Least Significant Bits, LSBs), and the temporal and spatial information of the lower 2 bit information is used. By compensating the upper 6 bits with a dither matrix as shown in FIG. 1, the color depth of 6 bits can be extended similarly to the color depth effect of 8 bits. In the dither matrix of FIG. 1, the portion represented in black is the compensation value '1' to be added to the upper 6 bits. The compensation value is not set in the white part. The compensation value is added to the upper 6 bits defined by the dither matrix using lower 2 bit information, time information and spatial information of the lower 2 bits. For example, when the lower two bits are '10', the compensation value '1' is added twice to the upper six bits of the same pixel position for four frame periods. In this case, since the decimal number '4' is added to the upper 6 bit data twice, a result of adding a compensation value to the upper 6 bit data by the loss of the lower 2 bits can be obtained.

그런데, 종래의 디더링 방법은 8 bit 입력 영상의 상위 6 bit 데이터의 계조값이 십진수 '252' 또는 이진수 '1111112' 이상으로 큰 경우에 상위 6 bit 출력이 도 2와 같이 '63'으로 고정되는 문제, 또는 '계조 포화 현상'과 같은 문제가 있다. 이는 '1111112'에 보상값이 가산될 수 없기 때문이다. 이러한 계조 포화 현상은 액정표시장치의 표현 가능한 컬러 수를 제약한다.
However, in the conventional dithering method, when the gray value of the upper 6 bit data of the 8 bit input image is larger than the decimal number '252' or the binary number '111111 2 ', the upper 6 bit output is fixed to '63' as shown in FIG. Problem, or 'gradation saturation phenomenon'. This is because a compensation value cannot be added to '111111 2 '. Such gradation saturation phenomenon limits the number of colors that can be represented in the liquid crystal display.

본 발명은 계조 포화 현상이 없는 액정표시장치와 그 디더링 방법를 제공한다.
The present invention provides a liquid crystal display device having no gradation saturation phenomenon and a dithering method thereof.

본 발명의 액정표시장치는 보상값이 적용될 시간과 위치를 정의하는 디더 매트릭스에서 하위 N(N은 2 이상의 양의 정수) bit 데이터에 따라 상기 보상값을 선택하고, 상기 보상값을 상위 M(M은 2 이상의 양의 정수) bit 데이터에 가산하여 보상된 M bit 데이터를 출력하는 제1 디더 처리부; 상기 디더 매트릭스에서 상기 하위 N bit 데이터에 따라 상기 보상값을 선택하고, 상기 보상값을 상위 M bit 데이터에 가산하여 보상된 M+1 bit 데이터를 출력하는 제2 디더 처리부; 상기 보상된 M+1 bit 데이터를 정규화된 M bit 데이터로 변환하는 정규화 연산부; 및 상기 보상된 M bit 데이터와 상기 정규화된 M bit 데이터를 소정 시간 주기로 교대로 선택하는 평균화 처리부를 구비한다. The liquid crystal display of the present invention selects the compensation value according to the lower N (N is a positive integer of 2 or more) bit data in the dither matrix defining the time and position to which the compensation value is applied, and sets the compensation value to the upper M (M). Is a first dither processor that adds two or more positive integer bit data and outputs compensated M bit data; A second dither processor which selects the compensation value according to the lower N bit data in the dither matrix and adds the compensation value to upper M bit data to output compensated M + 1 bit data; A normalization operation unit converting the compensated M + 1 bit data into normalized M bit data; And an averaging processing unit for alternately selecting the compensated M bit data and the normalized M bit data at predetermined time periods.

상기 보상된 M+1 bit 데이터를 D2라 하고 상기 정규화된 M bit 데이터를 DN1이라 할 때, 상기 DN1은

Figure pat00001
으로 정의된다. When the compensated M + 1 bit data is called D2 and the normalized M bit data is called DN1, DN1 is
Figure pat00001
Is defined.

상기 액정표시장치는 상기 평균화 처리부로부터 출력된 데이터를 아날로그 데이터전압으로 변환하여 액정표시패널의 데이터라인들로 출력하는 데이터 구동회로; 상기 액정표시패널의 데이터라인들과 교차되는 게이트라인들에 게이트펄스를 순차적으로 공급하는 게이트 구동회로; 및 K(여기서, K = M+N) bit의 픽셀 데이터, 수직 동기신호, 및 데이터 인에이블신호를 입력받고, 상기 평균화 처리부로부터 출력되는 데이터를 상기 데이터 구동회로에 공급하며, 상기 데이터 구동회로와 상기 게이트 구동회로의 동작 타이밍을 제어하는 타이밍 콘트롤러를 더 구비한다. The liquid crystal display device includes: a data driver circuit for converting data output from the averaging processor into analog data voltages and outputting the data lines to data lines of the liquid crystal display panel; A gate driving circuit sequentially supplying gate pulses to gate lines crossing the data lines of the liquid crystal display panel; And receiving pixel data of a K (where K = M + N) bit, a vertical synchronizing signal, and a data enable signal, and supplying data output from the averaging processor to the data driving circuit. A timing controller for controlling an operation timing of the gate driving circuit is further provided.

상기 액정표시장치는 상기 수직 동기신호와 상기 데이터 인에이블 신호를 카운트하고 상기 평균화 처리부의 스위칭 타임을 제어하기 위한 제어신호를 발생하는 카운터를 더 구비한다. The liquid crystal display further includes a counter for counting the vertical synchronization signal and the data enable signal and generating a control signal for controlling a switching time of the averaging processor.

상기 제1 디더 처리부는 상기 K bit의 픽셀 데이터를 입력받아 상기 상위 M bit 데이터와 상기 하위 N bit 데이터로 분리하는 비트 변환부; 상기 카운터의 카운트 결과에 기초하여 상기 디더 매트릭스에서 보상값을 선택하는 제1 보상 선택부; 및 상기 상위 M bit 데이터에 상기 제1 보상 선택부에 의해 선택된 상기 보상값을 가산하여 상기 보상된 M bit 데이터를 출력하는 제1 가산기를 구비한다. The first dither processor may include: a bit converter configured to receive pixel data of the K bit and separate the upper M bit data and the lower N bit data; A first compensation selector which selects a compensation value from the dither matrix based on a count result of the counter; And a first adder configured to add the compensation value selected by the first compensation selector to the upper M bit data to output the compensated M bit data.

상기 제2 디더 처리부는 상기 카운터의 카운트 결과에 기초하여 상기 디더 매트릭스에서 보상값을 선택하는 제2 보상 선택부; 및 상기 상위 M bit 데이터에 상기 제2 보상 선택부에 의해 선택된 상기 보상값을 가산하여 상기 상위 M+1 bit 데이터를 출력하는 제2 가산기를 구비한다. The second dither processor may include a second compensation selector configured to select a compensation value from the dither matrix based on a count result of the counter; And a second adder configured to add the compensation value selected by the second compensation selector to the upper M bit data to output the upper M + 1 bit data.

상기 정규화 연산부는 상기 상위 M+1 bit 데이터에 2M-1을 곱하여 2M bit 데이터를 출력하는 승산기; 및 상기 2M bit 데이터를 오른쪽으로 M bit 만큼 쉬프트시켜 상기 정규화된 M bit 데이터를 출력하는 비트 쉬프터를 구비한다. The normalization calculator comprises: a multiplier for outputting 2M bit data by multiplying the upper M + 1 bit data by 2 M −1; And a bit shifter for shifting the 2M bit data to the right by M bits to output the normalized M bit data.

상기 액정표시장치의 디더링 방법은 보상값이 적용될 시간과 위치를 정의하는 디더 매트릭스에서 하위 N(N은 2 이상의 양의 정수) bit 데이터에 따라 상기 보상값을 선택하고, 상기 보상값을 상위 M(M은 2 이상의 양의 정수) bit 데이터에 가산하여 보상된 M bit 데이터를 출력하는 단계; 상기 디더 매트릭스에서 상기 하위 N bit 데이터에 따라 상기 보상값을 선택하고, 상기 보상값을 상위 M bit 데이터에 가산하여 보상된 M+1 bit 데이터를 출력하는 단계; 상기 보상된 M+1 bit 데이터를 정규화된 M bit 데이터로 변환하는 단계; 및 상기 보상된 M bit 데이터와 상기 정규화된 M bit 데이터를 소정 시간 주기로 교대로 선택하는 단계를 포함한다.
The dithering method of the liquid crystal display selects the compensation value according to lower N (N is a positive integer of 2 or more) bit data in a dither matrix defining a time and a position to which the compensation value is applied, and sets the compensation value to an upper M ( Outputting the compensated M bit data by adding M to a positive integer of 2 or more) bit data; Selecting the compensation value according to the lower N bit data in the dither matrix, adding the compensation value to upper M bit data, and outputting compensated M + 1 bit data; Converting the compensated M + 1 bit data into normalized M bit data; And alternately selecting the compensated M bit data and the normalized M bit data at predetermined time periods.

본 발명은 M bit 디더링과 함께 M+1 bit 디더링과 M bit 정규화를 적용하고 그 평균으로 상위 M bit 데이터를 보상함으로써 디더링에서 계조 포화를 최소화할 수 있다.
The present invention can minimize grayscale saturation in dithering by applying M + 1 bit dithering and M bit normalization together with M bit dithering and compensating the upper M bit data with the average.

도 1은 디더 매트릭스의 일예를 나타내는 도면이다.
도 2는 종래의 디더링 방법에서 나타나는 계조 포화현상을 보여 주는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치를 보여 주는 블록도이다.
도 4 내지 도 6은 본 발명의 다양한 화소 어레이를 보여 주는 등가 회로들이다.
도 7은 도 3에 도시된 디더 처리부를 상세히 보여 주는 회로도이다.
도 8은 도 7에 도시된 평균화 처리부를 상세히 나타내는 회로도이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 디더링 방법의 제어 수순을 단계적으로 보여 주는 흐름도이다.
도 10은 제1 디더부 처리부의 출력 데이터, 정규화된 데이터 및 평균화 처리부의 출력 결과를 보여 주는 그래프이다.
1 is a diagram illustrating an example of a dither matrix.
FIG. 2 is a diagram showing grayscale saturation occurring in a conventional dithering method.
3 is a block diagram illustrating a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.
4 through 6 are equivalent circuits showing various pixel arrays of the present invention.
FIG. 7 is a circuit diagram showing in detail the dither processor shown in FIG. 3.
FIG. 8 is a circuit diagram illustrating in detail the averaging processing unit shown in FIG. 7.
9 is a flowchart showing step by step a control procedure of a dithering method according to an embodiment of the present invention.
10 is a graph showing output data of the first dither unit processing unit, normalized data, and output results of the averaging processing unit.

본 발명의 디더링 방법에서, 입력 영상은 M(M은 2 이상의 양의 정수) bit의 상위 비트 데이터(MSBs)와 N(N은 2 이상의 양의 정수) bit의 하위 비트 데이터(LSBs)를 포함한 K(여기서, K = M+N) bit의 픽셀 데이터로 가정한다. In the dithering method of the present invention, an input image includes K including M bit (MSBs) of M (M is a positive integer of 2 or more) and L bit data (LSBs) of N (N is a positive integer of 2 or more). Assume that K = M + N bits of pixel data.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 실질적으로 동일한 구성요소들을 의미한다. 이하의 설명에서, 본 발명과 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명을 생략한다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Reference will now be made in detail to the preferred embodiments of the present invention, examples of which are illustrated in the accompanying drawings. Like numbers refer to like elements throughout. In the following description, when it is determined that a detailed description of known functions or configurations related to the present invention may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

이하의 설명에서 사용되는 구성요소 명칭은 명세서 작성의 용이함을 고려하여 선택된 것일 수 있는 것으로서, 실제 제품의 부품 명칭과는 상이할 수 있다. Component names used in the following description may be selected in consideration of ease of specification, and may be different from actual product part names.

도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치는 액정표시패널(100), 데이터 구동회로(102), 게이트 구동회로(103), 디더 처리부(105), 타이밍 콘트롤러(101)를 구비한다. 데이터 구동회로(102)는 다수의 소스 드라이브 IC들을 포함한다. 게이트 구동회로(103)는 다수의 게이트 드라이브 IC들을 포함한다.Referring to FIG. 3, a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention may include a liquid crystal display panel 100, a data driving circuit 102, a gate driving circuit 103, a dither processor 105, and a timing controller 101. Equipped. The data driver circuit 102 includes a plurality of source drive ICs. The gate driving circuit 103 includes a plurality of gate drive ICs.

액정표시패널(100)은 TFT 어레이 기판, TFT 어레이 기판과 대향하는 컬러필터 어레이 기판, TFT 어레이 기판과 컬러필터 어레이 기판 사이에 형성된 액정층을 포함한다. TFT 어레이 기판에는 도 4 내지 도 6과 같은 화소 어레이가 형성될 수 있다. The liquid crystal display panel 100 includes a TFT array substrate, a color filter array substrate facing the TFT array substrate, and a liquid crystal layer formed between the TFT array substrate and the color filter array substrate. A pixel array as shown in FIGS. 4 to 6 may be formed on the TFT array substrate.

TFT 어레이 기판은 하부 유리기판에 형성된 데이터라인들(105), 게이트라인들(106), 데이터라인들(105)과 게이트라인들(106)의 교차부에 형성된 TFT들, 및 TFT들에 1 : 1로 접속된 화소전극, 스토리지 커패시터 등을 포함한다. 컬러필터 어레이 기판은 상부 유리기판에 형성된 블랙매트릭스, 컬러필터 등을 포함한다. 상부 유리기판과 하부 유리기판 각각에는 편광판이 부착되고 액정의 프리틸트각(pre-tilt angle)을 설정하기 위한 배향막이 형성된다. The TFT array substrate may include one or more TFTs formed at the intersections of the data lines 105, the gate lines 106, the data lines 105 and the gate lines 106 formed on the lower glass substrate, and the TFTs. Pixel electrodes, storage capacitors, and the like, connected to one; The color filter array substrate includes a black matrix, a color filter, and the like formed on the upper glass substrate. A polarizing plate is attached to each of the upper glass substrate and the lower glass substrate, and an alignment layer for setting the pre-tilt angle of the liquid crystal is formed.

액정표시패널(100)에서 화소전극과 대향하는 공통전극은 TN(Twisted Nematic) 모드와 VA(Vertical Alignment) 모드와 같은 수직전계 구동방식에서 상부 유리기판 상에 형성되며, IPS(In Plane Switching) 모드와 FFS(Fringe Field Switching) 모드와 같은 수평전계 구동방식에서 화소전극과 함께 하부 유리기판 상에 형성된다. The common electrode facing the pixel electrode in the liquid crystal display panel 100 is formed on the upper glass substrate in a vertical electric field driving method such as twisted nematic (TN) mode and vertical alignment (VA) mode, and in plane switching (IPS) mode. In the horizontal electric field driving method such as FFS (Fringe Field Switching) mode, the pixel electrode is formed on the lower glass substrate.

본 발명에서 적용 가능한 액정표시패널(100)은 TN 모드, VA 모드, IPS 모드, FFS 모드뿐 아니라 어떠한 액정모드로도 구현될 수 있다. 본 발명의 액정표시장치는 투과형 액정표시장치, 반투과형 액정표시장치, 반사형 액정표시장치 등 어떠한 형태로도 구현될 수 있다. 투과형 액정표장치와 반투과형 액정표시장치에서는 백라이트 유닛이 필요하다. 백라이트 유닛은 직하형(direct type) 백라이트 유닛 또는, 에지형(edge type) 백라이트 유닛으로 구현될 수 있다. The liquid crystal display panel 100 applicable to the present invention may be implemented in any liquid crystal mode as well as a TN mode, a VA mode, an IPS mode, and an FFS mode. The liquid crystal display of the present invention may be implemented in any form, such as a transmissive liquid crystal display, a transflective liquid crystal display, a reflective liquid crystal display. In the transmissive liquid crystal display device and the transflective liquid crystal display device, a backlight unit is required. The backlight unit may be implemented as a direct type backlight unit or an edge type backlight unit.

데이터 구동회로(102)의 소스 드라이브 IC들 각각은 쉬프트 레지스터, 래치, 디지털-아날로그 변환기, 출력 버퍼 등을 포함한다. 소스 드라이브 IC들은 소스 TCP(Tape Carrier Package) 상에 실장되어 TAB(Tape Automated Bonding) 공정에 의해 액정표시패널(100)의 TFT 어레이 기판에 접합되고, 소스 PCB(Printed Circuit Board)에 접속된다. 소스 드라이브 IC들은 COG(Chip On Glass) 공정에 의해 액정표시패널의 TFT 어레이 기판 상에 접착될 수도 있다. 소스 드라이브 IC들 각각의 데이터 출력채널들은 데이터라인들(105)에 1:1로 접속된다. 소스 드라이브 IC들은 타이밍 콘트롤러(101)로부터 입력되는 M bit의 디지털 비디오 데이터(R'G'B')를 래치한다. 그리고 소스 드라이브 IC들은 극성제어신호(POL)에 응답하여 M bit의 디지털 비디오 데이터(R'G'B')를 아날로그 정극성/부극성 감마보상전압으로 변환하여 데이터전압의 극성을 반전시킨다. 소스 드라이브 IC들은 소스 출력 인에이블신호(SOE)에 응답하여 정극성/부극성 데이터전압들을 데이터라인들(105)로 출력한다. Each of the source drive ICs of the data driver circuit 102 includes a shift register, a latch, a digital-to-analog converter, an output buffer, and the like. The source drive ICs are mounted on a source Tape Carrier Package (TCP), bonded to a TFT array substrate of the liquid crystal display panel 100 by a tape automated bonding (TAB) process, and connected to a source printed circuit board (PCB). The source drive ICs may be bonded onto the TFT array substrate of the liquid crystal display panel by a chip on glass (COG) process. Data output channels of each of the source drive ICs are connected 1: 1 to the data lines 105. The source drive ICs latch M bit digital video data R'G'B 'input from the timing controller 101. In response to the polarity control signal POL, the source drive ICs convert the M bit digital video data R'G'B 'into analog positive / negative gamma compensation voltages to reverse the polarity of the data voltages. The source drive ICs output positive / negative data voltages to the data lines 105 in response to the source output enable signal SOE.

게이트 구동회로(103)는 쉬프트 레지스터와 레벨 쉬프터를 이용하여 액티브 기간(ACT) 동안 타이밍 콘트롤러(101)로부터 입력되는 게이트 타이밍 제어신호들(GSP, GSC, GOE)에 응답하여 게이트펄스를 게이트라인들(106)에 순차적으로 공급한다. 게이트 구동회로(103)는 게이트 TCP(도시하지 않음) 상에 실장되어 TAB 공정으로 액정표시패널의 TFT 어레이 기판에 접합되거나, GIP(Gate In Panel) 공정에 의해 화소 어레이와 동시에 TFT 어레이 기판 상에 직접 형성될 수 있다. The gate driving circuit 103 uses the shift register and the level shifter to gate the gate pulses in response to the gate timing control signals GSP, GSC, and GOE input from the timing controller 101 during the active period ACT. It supplies to 106 sequentially. The gate driving circuit 103 is mounted on a gate TCP (not shown) and bonded to a TFT array substrate of a liquid crystal display panel by a TAB process, or simultaneously on a TFT array substrate with a pixel array by a GIP (Gate In Panel) process. Can be formed directly.

디더 처리부(105)는 M bit의 디더 출력을 발생하는 제1 디더 처리부, M+1 bit의 디더 출력을 발생하는 제2 디더 처리부, 제2 디더 처리부의 출력을 2M-1의 계조값을 넘지 않는 값으로 재맵핑(re-mapping) 연산하는 정규화 연산부, 및 제1 디더 처리부의 출력과 제2 디더 처리부의 출력을 평균화하는 평균화 처리부를 포함한다. 디더 처리부(105)는 계조 포화 없는 M bit의 출력(R'G'B')을 발생한다. 디더 처리부(105)의 상세 구성과 그 동작에 대하여는 도 7 내지 도 10을 결부하여 후술하기로 한다. The dither processing unit 105 outputs the first dither processing unit generating a dither output of M bit, the second dither processing unit generating a dither output of M + 1 bit, and the output of the second dither processing unit not exceeding a gray value of 2 M −1. A normalization operation unit for re-mapping to a non-valued value, and an averaging processing unit for averaging the outputs of the first dither processing unit and the outputs of the second dither processing unit. The dither processor 105 generates an output R'G'B 'of M bits without grayscale saturation. The detailed configuration and operation of the dither processor 105 will be described later with reference to FIGS. 7 to 10.

타이밍 콘트롤러(101)는 시스템 보드(104)로부터 입력된 입력 영상의 디지털 비디오 데이터(RGB)를 디더 처리부(105)로 전달하고, 디더 처리부(105)의 출력(R'G'B')을 입력 받아 그 데이터(R'G'B')를 데이터 구동회로(102)로 전달한다. 디더 처리부(105)는 타이밍 콘트롤러(101)에 내장될 수 있다. The timing controller 101 transfers the digital video data RGB of the input image input from the system board 104 to the dither processor 105, and inputs the output R'G'B 'of the dither processor 105. The data R'G'B 'is transmitted to the data driving circuit 102. The dither processor 105 may be built in the timing controller 101.

타이밍 콘트롤러(101)는 시스템 보드(104)로부터 수직 동기신호(Vsync), 수평 동기신호(Hsync), 데이터 인에이블 신호(Data Enable, DE), 도트 클럭(CLK) 등의 타이밍신호를 입력받아 데이터 구동회로(102)와 게이트 구동회로(103)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 제어신호들을 발생한다. 제어신호들은 게이트 구동회로(103)의 동작 타임을 제어하기 위한 게이트 타이밍 제어신호, 데이터 구동회로(102)의 동작 타이밍과 데이터전압의 수직 극성을 제어하기 위한 데이터 타이밍 제어신호를 포함한다. The timing controller 101 receives timing signals such as a vertical sync signal Vsync, a horizontal sync signal Hsync, a data enable signal Data Enable (DE), and a dot clock CLK from the system board 104. Control signals for controlling the operation timing of the driving circuit 102 and the gate driving circuit 103 are generated. The control signals include a gate timing control signal for controlling the operation time of the gate driving circuit 103, a data timing control signal for controlling the operation timing of the data driving circuit 102 and the vertical polarity of the data voltage.

게이트 타이밍 제어신호는 게이트 스타트 펄스(Gate Start Pulse, GSP), 게이트 쉬프트 클럭(Gate Shift Clock, GSC), 게이트 출력 인에이블신호(Gate Output Enable, GOE) 등을 포함한다. 게이트 스타트 펄스(GSP)는 첫 번째 게이트펄스를 발생화는 게이트 드라이브 IC에 인가되어 첫 번째 게이트펄스가 발생되도록 그 게이트 드라이브 IC를 제어한다. 게이트 쉬프트 클럭(GSC)은 게이트 드라이브 IC들에 공통으로 입력되는 클럭신호로써 게이트 스타트 펄스(GSP)를 쉬프트시키기 위한 클럭신호이다. 게이트 출력 인에이블신호(GOE)는 게이트 드라이브 IC들의 출력을 제어한다. The gate timing control signal includes a gate start pulse (GSP), a gate shift clock (GSC), a gate output enable signal (GOE), and the like. The gate start pulse GSP is applied to the gate drive IC that generates the first gate pulse to control the gate drive IC so that the first gate pulse is generated. The gate shift clock GSC is a clock signal commonly input to gate drive ICs and is a clock signal for shifting the gate start pulse GSP. The gate output enable signal GOE controls the output of the gate drive ICs.

데이터 타이밍 제어신호는 소스 스타트 펄스(Source Start Pulse, SSP), 소스 샘플링 클럭(Source Sampling Clock, SSC), 극성제어신호(Polarity : POL), 및 소스 출력 인에이블신호(Source Output Enable, SOE) 등을 포함한다. 소스 스타트 펄스(SSP)는 데이터 구동회로(102)의 데이터 샘플링 시작 타이밍을 제어한다. 소스 샘플링 클럭(SSC)은 라이징 또는 폴링 에지에 기준하여 소스 드라이브 IC들 각각에서 데이터의 샘플링 타이밍을 제어하는 클럭신호이다. 극성제어신호(POL)는 소스 드라이브 IC들 각각으로부터 출력되는 데이터전압들의 극성 반전 타이밍을 제어한다. 소스 출력 인에이블신호(SOE)는 데이터 구동회로(102)의 출력 타이밍을 제어한다. 데이터 구동회로(102)에 입력될 디지털 비디오 데이터가 mini LVDS(Low Voltage Differential Signaling) 인터페이스 규격으로 전송된다면, 소스 스타트 펄스(SSP)와 소스 샘플링 클럭(SSC)은 생략될 수 있다.The data timing control signal includes a source start pulse (SSP), a source sampling clock (SSC), a polarity control signal (POL), and a source output enable signal (SOE). It includes. The source start pulse SSP controls the data sampling start timing of the data driving circuit 102. The source sampling clock SSC is a clock signal that controls sampling timing of data in each of the source drive ICs based on a rising or falling edge. The polarity control signal POL controls the polarity inversion timing of the data voltages output from each of the source drive ICs. The source output enable signal SOE controls the output timing of the data driver circuit 102. If the digital video data to be input to the data driving circuit 102 is transmitted in mini LVDS (Low Voltage Differential Signaling) interface standard, the source start pulse SSP and the source sampling clock SSC may be omitted.

도 4 내지 도 6은 TFT 어레이 기판에 형성된 화소 어레이의 다양한 예들을 보여 주는 등가 회로들이다. 4 to 6 are equivalent circuits showing various examples of the pixel array formed on the TFT array substrate.

도 4에 도시된 화소 어레이에 있어서, 적색 서브픽셀(R), 녹색 서브픽셀(G) 및 청색 서브픽셀(B) 각각은 컬럼 방향을 따라 배치된다. TFT 각각은 게이트라인(G1~G4)으로부터의 게이트펄스에 응답하여 데이터라인(D1~D6)으로부터의 데이터전압을 데이터라인(D1~D6)의 좌측(또는 우측)에 배치된 액정셀의 화소전극에 공급한다. 도 4에 도시된 TFT 어레이에서 1 픽셀은 컬럼 방향과 직교하는 로우 방향(또는 라인 방향)을 따라 이웃하는 적색 서브픽셀(R), 녹색 서브픽셀(G) 및 청색 서브픽셀(B)을 포함한다. 도 4에 도시된 TFT 어레이의 해상도가 m × n 일 때, m × 3(여기서, 3은 RGB) 개의 데이터라인들과 n 개의 게이트라인들이 필요하다. In the pixel array shown in FIG. 4, each of the red subpixel R, the green subpixel G, and the blue subpixel B is disposed along the column direction. Each of the TFTs includes a pixel electrode of a liquid crystal cell in which data voltages from the data lines D1 to D6 are disposed on the left side (or right side) of the data lines D1 to D6 in response to gate pulses from the gate lines G1 to G4. To feed. In the TFT array shown in FIG. 4, one pixel includes neighboring red subpixels R, green subpixels G, and blue subpixels B along a row direction (or line direction) perpendicular to the column direction. . When the resolution of the TFT array shown in FIG. 4 is m × n, m × 3 (where 3 is RGB) data lines and n gate lines are required.

도 5에 도시된 화소 어레이는 라인 방향으로 이웃하는 서브 픽셀들이 동일한 데이터라인을 공유함으로써 도 4에 도시된 화소 어레이에 비하여 동일 해상도에서 필요한 데이터라인들(D1~D4)의 개수를 1/2로 줄일 수 있고, 필요한 소스 드라이브 IC들의 개수도 1/2로 줄일 수 있다. 이 TFT 어레이에서 적색 서브픽셀(R), 녹색 서브픽셀(G) 및 청색 서브픽셀(B) 각각은 컬럼 방향을 따라 배치된다. 도 5에 도시된 화소 어레이에서 1 픽셀은 컬럼 방향과 직교하는 라인방향을 따라 이웃하는 적색 서브픽셀(R), 녹색 서브픽셀(G) 및 청색 서브픽셀(G)을 포함한다. 라인 방향으로 이웃한 두 개의 액정셀들은 동일한 데이터라인을 공유하여 그 데이터라인을 통해 공급되는 데이터전압들을 순차적으로 충전한다. 데이터라인(D1~D4)의 좌측에 배치된 액정셀과 TFT를 각각 제1 액정셀과 제1 TFT(TFT1)로 정의하고, 데이터라인(D1~D4)의 우측에 배치된 액정셀과 TFT를 각각 제2 액정셀과 제2 TFT(TFT2)로 정의하여 TFT들(TFT1, TFT2)의 접속관계를 설명하면 다음과 같다. 제1 TFT(TFT1)는 기수 게이트라인(G1, G3, G5, G7)으로부터의 게이트펄스에 응답하여 데이터라인(D1~D4)으로부터의 데이터전압을 제1 액정셀의 화소전극에 공급한다. 제1 TFT(TFT1)의 게이트전극은 기수 게이트라인(G1, G3, G5, G7)에 접속되고, 드레인전극은 데이터라인(D1~D4)에 접속된다. 제1 TFT(TFT1)의 소스전극은 제1 액정셀의 화소전극에 접속된다. 제2 TFT(TFT2)는 우수 게이트라인(G2, G4, G6, G8)로부터의 게이트펄스에 응답하여 데이터라인(D1~D4)으로부터의 데이터전압을 제2 액정셀의 화소전극에 공급한다. 제2 TFT(TFT2)의 게이트전극은 우수 게이트라인(G2, G4, G6, G8)에 접속되고, 드레인전극은 데이터라인(D1~D4)에 접속된다. 제2 TFT(TFT2)의 소스전극은 제2 액정셀의 화소전극에 접속된다. In the pixel array illustrated in FIG. 5, the number of data lines D1 to D4 required at the same resolution is 1/2 as compared to the pixel array illustrated in FIG. 4 by subpixels adjacent to each other in the line direction. The number of source drive ICs required can be reduced by one half. In this TFT array, each of the red subpixel R, the green subpixel G, and the blue subpixel B are disposed along the column direction. In the pixel array illustrated in FIG. 5, one pixel includes neighboring red subpixels R, green subpixels G, and blue subpixels G along a line direction perpendicular to the column direction. Two liquid crystal cells adjacent in the line direction share the same data line and sequentially charge the data voltages supplied through the data line. The liquid crystal cell and the TFT disposed on the left side of the data lines D1 to D4 are defined as the first liquid crystal cell and the first TFT TFT1, respectively, and the liquid crystal cell and the TFT disposed on the right side of the data line D1 to D4 are defined. A connection relationship between the TFTs TFT1 and TFT2 will be described as defined by the second liquid crystal cell and the second TFT TFT2, respectively. The first TFT TFT1 supplies data voltages from the data lines D1 to D4 to the pixel electrodes of the first liquid crystal cell in response to gate pulses from the odd gate lines G1, G3, G5, and G7. The gate electrode of the first TFT TFT1 is connected to the odd gate lines G1, G3, G5, and G7, and the drain electrode is connected to the data lines D1 to D4. The source electrode of the first TFT (TFT1) is connected to the pixel electrode of the first liquid crystal cell. The second TFT TFT2 supplies the data voltage from the data lines D1 to D4 to the pixel electrode of the second liquid crystal cell in response to the gate pulses from the even gate lines G2, G4, G6, and G8. The gate electrode of the second TFT TFT2 is connected to the even gate lines G2, G4, G6, and G8, and the drain electrode is connected to the data lines D1 to D4. The source electrode of the second TFT (TFT2) is connected to the pixel electrode of the second liquid crystal cell.

도 6에 도시된 화소 어레이는 동일 색의 서브 픽셀들을 로우 방향으로 배열하여 도 4에 도시된 화소 어레이에 비하여 동일 해상도에서 필요한 데이터라인들의 개수를 1/3로 줄일 수 있고, 필요한 소스 드라이브 IC들의 개수도 1/3로 줄일 수 있다. 이 TFT 어레이에서 적색 서브픽셀(R), 녹색 서브픽셀(G) 및 청색 서브픽셀(B) 각각은 라인 방향을 따라 배치된다. 도 6에 도시된 화소 어레이에서 1 픽셀은 컬럼 방향을 따라 이웃하는 적색 서브픽셀(R), 녹색 서브픽셀(G) 및 청색 서브픽셀(G)을 포함한다. TFT 각각은 게이트라인(G1~G6)으로부터의 게이트펄스에 응답하여 데이터라인(D1~D6)으로부터의 데이터전압을 데이터라인(D1~D6)의 좌측(또는 우측)에 배치된 액정셀의 화소전극에 공급한다. The pixel array shown in FIG. 6 can arrange subpixels of the same color in a row direction to reduce the number of data lines required at the same resolution by one third compared to the pixel array shown in FIG. The number can be reduced to 1/3. In this TFT array, each of the red subpixel R, the green subpixel G, and the blue subpixel B is disposed along the line direction. In the pixel array illustrated in FIG. 6, one pixel includes neighboring red subpixels R, green subpixels G, and blue subpixels G in a column direction. Each of the TFTs includes a pixel electrode of a liquid crystal cell in which data voltages from the data lines D1 to D6 are disposed on the left side (or right side) of the data lines D1 to D6 in response to gate pulses from the gate lines G1 to G6. To feed.

도 7은 도 3에 도시된 디더 처리부(105)를 상세히 보여 주는 회로도이다. FIG. 7 is a circuit diagram showing in detail the dither processor 105 shown in FIG. 3.

도 7을 참조하면, 디더 처리부(105)는 제1 디더 처리부(50), 제2 디더 처리부(60), 정규화 연산부(70), 및 평균화 처리부(55)를 포함한다. Referring to FIG. 7, the dither processor 105 includes a first dither processor 50, a second dither processor 60, a normalization calculator 70, and an averaging processor 55.

제1 디더 처리부(50)는 하위 N bit 데이터와 디더 매트릭스에 따라 선택된 보상값으로 상위 M bit 데이터를 보상한 M bit의 출력(D1)을 발생한다. 제1 디더 처리부(50)는 비트 변환부(51), 카운터(54), 제1 보상 선택부(52), 제1 가산기(53) 등을 포함한다. The first dither processor 50 generates an output D1 of M bits that compensates the upper M bit data with a compensation value selected according to the lower N bit data and the dither matrix. The first dither processor 50 includes a bit converter 51, a counter 54, a first compensation selector 52, a first adder 53, and the like.

비트 변환부(51)는 K bit의 픽셀 데이터(RGB)를 입력받아 상위 M bit 데이터와 하위 N bit 데이터를 분리한다. 상위 M bit 데이터는 제1 가산기(53)와 후술하는 제2 디더 처리부(60)의 제2 가산기(63)에 입력된다. 하위 N 비트 데이터는 제1 보상 선택부(52)와 후술하는 제2 디더 처리부(60)의 제2 가산기(63)에 입력된다.The bit converter 51 receives K bit pixel data RGB and separates upper M bit data and lower N bit data. The higher order M bit data is input to the first adder 53 and the second adder 63 of the second dither processor 60 described later. The lower N-bit data is input to the first compensation selector 52 and the second adder 63 of the second dither processor 60 described later.

카운터(54)는 수직 동기신호(Vsync)와 데이터 인에이블신호(DE)를 카운트한다. 수직 동기신호(Vsync)는 현재 입력되는 픽셀 데이터(RGB)가 속한 프레임기간을 나타내고, 데이터 인에이블신호(DE)는 현재 입력되는 픽셀 데이터(RGB)가 속한 표시패널(100)의 수평 라인을 나타낸다. 카운터(54)의 출력(FR, LN)은 프레임 카운트 결과(FR)와 라인 카운트 결과(LN)를 포함하며, 제1 보상 선택부(52)와 후술하는 제2 디더 처리부(60)의 제2 보상 선택부(62)에 입력된다. 또한, 카운터(54)는 프레임기간을 카운트하여 j(j는 2 이상의 양의 정수) 프레임 단위로 논리가 반전되는 제어신호(SEL)를 발생한다. 제어신호(SEL)는 평균화 처리부(55)에 입력되어 평균화 처리부(55)의 스위칭 타이밍을 제어한다. The counter 54 counts the vertical synchronization signal Vsync and the data enable signal DE. The vertical synchronization signal Vsync indicates a frame period to which the pixel data RGB currently input belongs, and the data enable signal DE indicates a horizontal line of the display panel 100 to which the pixel data RGB currently input belongs. . The outputs FR and LN of the counter 54 include a frame count result FR and a line count result LN, and include a first compensation selector 52 and a second dither processor 60 to be described later. It is input to the compensation selection unit 62. The counter 54 also counts the frame period and generates a control signal SEL whose logic is inverted in units of j (j is a positive integer of 2 or more). The control signal SEL is input to the averaging processor 55 to control the switching timing of the averaging processor 55.

제1 보상 선택부(52)에는 도 1과 같은 2×4 디더 매트릭스 혹은, 4×4 디더 매트릭스가 저장되어 있다. 제1 보상 선택부(52)는 카운터(54)의 출력을 입력받아 현재 입력되는 픽셀 데이터(RGB)의 프레임기간과 라인 위치를 판단한다. 그리고 제1 보상 선택부(52)는 하위 N bit 데이터를 디더 매트릭스의 입력 어드레스로 하여 보상값을 선택한다. 보상값은 상위 M bit 데이터에 가산될 '1'로 선택된다. 선택된 보상값은 제1 가산기(53)에 입력된다. 디더 노이즈를 줄이기 위하여, 보상값의 위치는 도 1과 같이 매 프레임기간마다 다르게 설정될 수 있다. 도 1에서 검은색으로 표현된 부분은 상위 6 bit에 가산될 보상값 위치를 나타낸다. The first compensation selector 52 stores a 2 × 4 dither matrix or a 4 × 4 dither matrix as shown in FIG. 1. The first compensation selector 52 receives the output of the counter 54 and determines the frame period and line position of the pixel data RGB currently input. The first compensation selector 52 selects a compensation value by using the lower N bit data as an input address of the dither matrix. The compensation value is selected as '1' to be added to the upper M bit data. The selected compensation value is input to the first adder 53. In order to reduce dither noise, the position of the compensation value may be set differently every frame period as shown in FIG. 1. In FIG. 1, a black portion indicates a position of a compensation value to be added to the upper 6 bits.

제1 가산기(53)는 상위 M bit 데이터에 제1 보상 선택부(52)로부터 입력된 보상값을 가산하여 M bit의 출력(D1)을 발생하고, 그 M bit의 출력(D1)을 평균화 처리부(55)에 공급한다. The first adder 53 adds the compensation value input from the first compensation selector 52 to the upper M bit data to generate an output D1 of M bits, and averages the output D1 of the M bits. Supply to 55.

제2 디더 처리부(60)는 하위 N bit 데이터와 디더 매트릭스에 따라 선택된 보상값으로 상위 M bit 데이터를 보상한 M+1 bit의 출력(D2)을 발생한다. 제2 디더 처리부(60)는 제2 보상 선택부(62), 제2 가산기(63) 등을 포함한다. The second dither processor 60 generates an output D2 of M + 1 bits that compensates for the upper M bit data with the compensation value selected according to the lower N bit data and the dither matrix. The second dither processor 60 includes a second compensation selector 62, a second adder 63, and the like.

제2 보상 선택부(62)에는 2×4 디더 매트릭스 혹은, 4×4 디더 매트릭스가 저장되어 있다. 제2 보상 선택부(62)에 저장된 디더 매트릭스는 제1 보상 선택부(52)에 저장된 디더 매트릭스와 동일한 것으로 설정되거나 그 보상값 위치가 다른 디더 매트릭스로 설정될 수 있다. 제2 보상 선택부(62)는 카운터(54)의 출력을 입력받아 현재 입력되는 픽셀 데이터(RGB)의 프레임기간과 라인 위치를 판단한다. 그리고 제2 보상 선택부(62)는 하위 N bit 데이터를 디더 매트릭스의 입력 어드레스로 하여 보상값을 선택한다. 보상값은 상위 M bit 데이터에 가산될 '1'로 선택된다. 선택된 보상값은 제2 가산기(63)에 입력된다. The second compensation selecting unit 62 stores a 2x4 dither matrix or a 4x4 dither matrix. The dither matrix stored in the second compensation selector 62 may be set to be the same as the dither matrix stored in the first compensation selector 52 or may be set to a dither matrix having a different compensation value position. The second compensation selector 62 receives the output of the counter 54 and determines the frame period and line position of the pixel data RGB currently input. The second compensation selector 62 selects a compensation value by using the lower N bit data as an input address of the dither matrix. The compensation value is selected as '1' to be added to the upper M bit data. The selected compensation value is input to the second adder 63.

제2 가산기(63)는 상위 M bit 데이터에 제2 보상 선택부(62)로부터 입력된 보상값을 가산하여 M+1 bit의 출력(D2)을 발생하고, 그 M+1 bit의 출력(D2)을 정규화 연산부(70)에 공급한다. The second adder 63 adds the compensation value input from the second compensation selector 62 to the upper M bit data to generate an output D2 of M + 1 bits, and outputs the M + 1 bit D2. ) Is supplied to the normalization operation unit 70.

정규화 연산부(70)는 승산기(64)와 비트 쉬프터(65)를 포함한다. 승산기(64)는 제2 디더 처리부(60)로부터의 M+1 bit 데이터(D2)에 2M-1을 곱하여 2M bit데이터를 출력한다. 비트 쉬프터(65)는 2M bit 데이터의 나눗셈 연산을 위하여 승산기(64)로부터 입력되는 2M bit 데이터를 오른쪽으로 M bit 만큼 쉬프트시켜 정규화된 M bit 데이터(DN1)을 발생한다. 정규화된 M bit 데이터는 평균화 처리부(55)에입력된다. 정규화 연산부(70)의 정규화 연산 결과는 수학식 1과 같다. The normalization operation unit 70 includes a multiplier 64 and a bit shifter 65. The multiplier 64 outputs a 2M bit data is multiplied by 2 M -1 for M + 1 bit data (D2) from a second dither processor 60. The bit shifter 65 shifts the 2M bit data input from the multiplier 64 to the right by M bits to generate normalized M bit data DN1 for the division operation of the 2M bit data. The normalized M bit data is input to the averaging processor 55. The normalization operation result of the normalization operation unit 70 is shown in Equation 1 below.

Figure pat00002
Figure pat00002

평균화 처리부(55)는 도 8과 같이 멀티플렉서로 구현될 수 있다. 멀티플렉서는 카운터(54)로부터의 제어신호(SEL)에 응답하여 연속되는 j 개의 프레임기간 동안 제1 디더부의 출력(D1)을 선택한 후에, 그 다음 j 개의 프레임기간 동안 정규화된 데이터(DN1)을 선택한다. The averaging processor 55 may be implemented as a multiplexer as shown in FIG. 8. The multiplexer selects the output D1 of the first dither section for j consecutive frame periods in response to the control signal SEL from the counter 54, and then selects the normalized data DN1 for the next j frame periods. do.

도 9는 본 발명의 실시예에 따른 디더링 방법의 제어 수순을 단계적으로 보여 주는 흐름도이다. 9 is a flowchart showing step by step a control procedure of a dithering method according to an embodiment of the present invention.

도 9를 참조하면, 본 발명의 디더링 방법은 K bit의 픽셀 데이터, 수직 동기신호(Vsync) 및 데이터 인에이블신호(DE)를 입력받는다(S1).Referring to FIG. 9, the dithering method of the present invention receives K bit pixel data, a vertical synchronization signal Vsync, and a data enable signal DE (S1).

본 발명의 디더링 방법은 제1 디더 처리부(50)를 이용하여 디더 매트릭스에 의해 정의된 시간과 위치에서 상위 M bit 데이터에 보상값을 가산하여 보상된 제1 M bit 데이터(D1)를 출력한다.(S21) 이와 동시에, 본 발명의 디더링 방법은 제2 디더 처리부(60)를 이용하여 디더 매트릭스에 의해 정의된 시간과 위치에서 상위 M bit 데이터에 보상값을 가산하여 보상된 M+1 bit 데이터(D2)를 출력한다.(S22)The dithering method of the present invention outputs the compensated first M bit data D1 by adding a compensation value to the upper M bit data at a time and location defined by the dither matrix using the first dither processor 50. (S21) At the same time, the dithering method of the present invention uses the second dither processing unit 60 to add M + 1 bit data (compensated by adding a compensation value to upper M bit data at a time and position defined by a dither matrix). D2) is output (S22).

이어서, 본 발명의 디더링 방법은 수학식 1과 같은 정규화 알고리즘으로 M+1 bit 데이터(D2)를 정규화된 M bit 데이터(DN1)으로 변환한다.(S3)Subsequently, the dithering method of the present invention converts M + 1 bit data D2 into normalized M bit data DN1 using a normalization algorithm as shown in Equation 1 (S3).

이어서, 본 발명의 디더링 방법은 j 프레임기간 주기로 보상된 M bit 데이터(D1)와 정규화된 M bit 데이터를 교대로 선택하여 2 개의 데이터들(D1, DN1)의 평균값으로 디더링을 실시한다. Subsequently, the dithering method of the present invention alternately selects M bit data D1 and normalized M bit data compensated for a j frame period and performs dithering with an average value of two data D1 and DN1.

도 10은 제1 디더부 처리부(50)의 출력 데이터(D1), 정규화된 데이터(DN1) 및 평균화 처리부(55)의 출력 결과(AVER)를 보여 주는 그래프이다. FIG. 10 is a graph illustrating output data D1 of the first dither unit processing unit 50, normalized data DN1, and output result AVER of the averaging processing unit 55.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
Those skilled in the art will appreciate that various changes and modifications can be made without departing from the technical spirit of the present invention. Therefore, the technical scope of the present invention should not be limited to the contents described in the detailed description of the specification but should be defined by the claims.

50 : 제1 디더 처리부 55 : 평균화 처리부
60 : 제2 디더 처리부 70 : 정규화 연산부
100 : 액정표시패널 101 : 타이밍 콘트롤러
102 : 데이터 구동회로 103 : 게이트 구동회로
104 : 시스템 보드 105 : 디더 처리부
50: first dither processor 55: averaging processor
60: second dither processor 70: normalization calculator
100: liquid crystal display panel 101: timing controller
102: data driving circuit 103: gate driving circuit
104: system board 105: dither processor

Claims (7)

보상값이 적용될 시간과 위치를 정의하는 디더 매트릭스에서 하위 N(N은 2 이상의 양의 정수) bit 데이터에 따라 상기 보상값을 선택하고, 상기 보상값을 상위 M(M은 2 이상의 양의 정수) bit 데이터에 가산하여 보상된 M bit 데이터를 출력하는 제1 디더 처리부;
상기 디더 매트릭스에서 상기 하위 N bit 데이터에 따라 상기 보상값을 선택하고, 상기 보상값을 상위 M bit 데이터에 가산하여 보상된 M+1 bit 데이터를 출력하는 제2 디더 처리부;
상기 보상된 M+1 bit 데이터를 정규화된 M bit 데이터로 변환하는 정규화 연산부; 및
상기 보상된 M bit 데이터와 상기 정규화된 M bit 데이터를 소정 시간 주기로 교대로 선택하는 평균화 처리부를 구비하고,
상기 보상된 M+1 bit 데이터를 D2라 하고 상기 정규화된 M bit 데이터를 DN1이라 할 때, 상기 DN1은
Figure pat00003
으로 정의되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
In the dither matrix defining the time and position to which the compensation value is applied, the compensation value is selected according to lower N (N is a positive integer of 2 or more) bit data, and the compensation value is higher M (M is a positive integer of 2 or more). a first dither processor for adding M bit data compensated by adding the bit data;
A second dither processor which selects the compensation value according to the lower N bit data in the dither matrix and adds the compensation value to upper M bit data to output compensated M + 1 bit data;
A normalization operation unit converting the compensated M + 1 bit data into normalized M bit data; And
An averaging processor configured to alternately select the compensated M bit data and the normalized M bit data at predetermined time periods;
When the compensated M + 1 bit data is called D2 and the normalized M bit data is called DN1, DN1 is
Figure pat00003
Liquid crystal display characterized in that defined by.
제 1 항에 있어서,
상기 평균화 처리부로부터 출력된 데이터를 아날로그 데이터전압으로 변환하여 액정표시패널의 데이터라인들로 출력하는 데이터 구동회로;
상기 액정표시패널의 데이터라인들과 교차되는 게이트라인들에 게이트펄스를 순차적으로 공급하는 게이트 구동회로; 및
K(여기서, K = M+N) bit의 픽셀 데이터, 수직 동기신호, 및 데이터 인에이블신호를 입력받고, 상기 평균화 처리부로부터 출력되는 데이터를 상기 데이터 구동회로에 공급하며, 상기 데이터 구동회로와 상기 게이트 구동회로의 동작 타이밍을 제어하는 타이밍 콘트롤러를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
The method of claim 1,
A data driving circuit converting the data output from the averaging processor into an analog data voltage and outputting the data to the data lines of the liquid crystal display panel;
A gate driving circuit sequentially supplying gate pulses to gate lines crossing the data lines of the liquid crystal display panel; And
Receives pixel data of a K (where K = M + N) bit, a vertical synchronizing signal, and a data enable signal, and supplies data output from the averaging processing unit to the data driving circuit, wherein the data driving circuit and the And a timing controller for controlling the operation timing of the gate driving circuit.
제 2 항에 있어서,
상기 수직 동기신호와 상기 데이터 인에이블 신호를 카운트하고 상기 평균화 처리부의 스위칭 타임을 제어하기 위한 제어신호를 발생하는 카운터를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
The method of claim 2,
And a counter for counting the vertical synchronization signal and the data enable signal and generating a control signal for controlling the switching time of the averaging processing unit.
제 3 항에 있어서,
상기 제1 디더 처리부는,
상기 K bit의 픽셀 데이터를 입력받아 상기 상위 M bit 데이터와 상기 하위 N bit 데이터로 분리하는 비트 변환부;
상기 카운터의 카운트 결과에 기초하여 상기 디더 매트릭스에서 보상값을 선택하는 제1 보상 선택부;
상기 상위 M bit 데이터에 상기 제1 보상 선택부에 의해 선택된 상기 보상값을 가산하여 상기 보상된 M bit 데이터를 출력하는 제1 가산기를 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
The method of claim 3, wherein
The first dither processor,
A bit converter which receives the K bit pixel data and separates the upper M bit data and the lower N bit data;
A first compensation selector which selects a compensation value from the dither matrix based on a count result of the counter;
And a first adder configured to output the compensated M bit data by adding the compensation value selected by the first compensation selector to the upper M bit data.
제 4 항에 있어서,
상기 제2 디더 처리부는,
상기 카운터의 카운트 결과에 기초하여 상기 디더 매트릭스에서 보상값을 선택하는 제2 보상 선택부;
상기 상위 M bit 데이터에 상기 제2 보상 선택부에 의해 선택된 상기 보상값을 가산하여 상기 상위 M+1 bit 데이터를 출력하는 제2 가산기를 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
The method of claim 4, wherein
The second dither processor,
A second compensation selecting unit which selects a compensation value from the dither matrix based on a count result of the counter;
And a second adder configured to output the upper M + 1 bit data by adding the compensation value selected by the second compensation selector to the upper M bit data.
제 5 항에 있어서,
상기 정규화 연산부는,
상기 상위 M+1 bit 데이터에 2M-1을 곱하여 2M bit 데이터를 출력하는 승산기; 및
상기 2M bit 데이터를 오른쪽으로 M bit 만큼 쉬프트시켜 상기 정규화된 M bit 데이터를 출력하는 비트 쉬프터를 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
The method of claim 5, wherein
The normalization operation unit,
A multiplier for outputting 2M bit data by multiplying the upper M + 1 bit data by 2 M −1; And
And a bit shifter for shifting the 2M bit data to the right by M bits to output the normalized M bit data.
보상값이 적용될 시간과 위치를 정의하는 디더 매트릭스에서 하위 N(N은 2 이상의 양의 정수) bit 데이터에 따라 상기 보상값을 선택하고, 상기 보상값을 상위 M(M은 2 이상의 양의 정수) bit 데이터에 가산하여 보상된 M bit 데이터를 출력하는 단계;
상기 디더 매트릭스에서 상기 하위 N bit 데이터에 따라 상기 보상값을 선택하고, 상기 보상값을 상위 M bit 데이터에 가산하여 보상된 M+1 bit 데이터를 출력하는 단계;
상기 보상된 M+1 bit 데이터를 정규화된 M bit 데이터로 변환하는 단계; 및
상기 보상된 M bit 데이터와 상기 정규화된 M bit 데이터를 소정 시간 주기로 교대로 선택하는 단계를 포함하고,
상기 보상된 M+1 bit 데이터를 D2라 하고 상기 정규화된 M bit 데이터를 DN1이라 할 때, 상기 DN1은
Figure pat00004
으로 정의되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 디더링 방법.
In the dither matrix defining the time and position to which the compensation value is applied, the compensation value is selected according to lower N (N is a positive integer of 2 or more) bit data, and the compensation value is higher M (M is a positive integer of 2 or more). outputting the compensated M bit data by adding to the bit data;
Selecting the compensation value according to the lower N bit data in the dither matrix, adding the compensation value to upper M bit data, and outputting compensated M + 1 bit data;
Converting the compensated M + 1 bit data into normalized M bit data; And
Alternately selecting the compensated M bit data and the normalized M bit data at predetermined time periods,
When the compensated M + 1 bit data is called D2 and the normalized M bit data is called DN1, DN1 is
Figure pat00004
Dithering method of the liquid crystal display device characterized in that defined by.
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