KR100322447B1 - 프레임 계조 및 펄스폭 변조 계조 방식을 혼합하여 계조전압을 발생하는 액정표시장치 - Google Patents

Abstract

이 발명은 프레임 계조 및 펄스폭 변조 계조 방식을 혼합하여 계조전압을 발생하는 액정표시장치에 관한 것으로, 패널은 다수의 신호선, 상기 신호선에 교차하는 다수의 주사선을 가지며, 상기 신호선과 주사선에 인가된 전압의 차이에 의해 데이터를 표시한다. 제어부는 외부의 데이터 및 클럭신호를 입력받아 타이밍을 제어한다. 신호전극 구동부는 제어부의 제어에 따라 데이터에 해당하는 전압을 일정수의 프레임 기간동안 프레임 계조하고, 각각의 프레임에 대해 일정 수의 펄스폭 변조 계조를 하는 방식으로 신호선에 라인 단위로 인가한다. 주사전극 구동부는 제어부의 제어에 따라 주사전압을 상기 주사선에 순차적으로 인가한다. 이렇게 함으로써, 다수의 계조를 플리커 없이 표시할 수 있다.

Description

프레임 계조 및 펄스폭 변조 계조 방식을 혼합하여 계조전압을 발생하는 액정표시장치 {A liquid crystal display using mixing grace scale}

본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 특히, 프레임 계조 및 펄스폭 변조 계조 방식을 혼합하여 계조전압을 발생하는 액정표시장치에 관한 것이다.

일반적으로 액정표시장치는 데이터를 표시하는 패널과, 패널을 구동하기 위한 주사전극 구동회로 및 신호전극 구동회로와, 전체적인 제어를 수행하는 제어회로 및 전원회로로 구성된다.

이와 같은 액정표시장치는 제어회로의 제어에 따라 주사회로가 순차적으로 패널의 주사선에 신호를 인가하고, 그 선택된 주사선과 교차하는 데이터선에 신호전극 구동회로의 전압이 인가됨으로써 해당부분의 액정이 배열을 달리한다. 이렇게 함으로서 해당부분인 화소가 데이터를 표시하게 된다.

이와 같이 데이터를 표시하는데 있어서, 계조표시 방식에는 면적계조, 프레임 계조, 펄스폭 변조 계조 등이 있다.

면적계조표시방식은 그래픽 표시등으로 어느 범위내를 일정계조로 분질러 없애 버리는 경우에 사용할 수 있는 방식이며, 한 개의 1화소만을 중간조표시할 수는 없지만 그래프와 같은 것에는 유효하다.

프레임 계조 표시 방식은 복수의 프레임을 하나의 커다란 단위로 생각하며, 복수의 프레임 가운데 몇회 온 신호를 인가하는가에 따라 계조 표시를 하는 것이다.

펄스폭 변조 계조표시방식은 펄스폭 변조에 의해 주사신호의 선택기간을 필요한 계조수로 분할하여 온파형을 인가하는 기간, 소요계조에 따라 인가하는 펄스폭을 바꾸는 방식이다.

종래의 에스티엔(STN: super twisted nematic) 액정표시장치에서는 계조의 표현을 위해 프레임 계조방식을 주로 이용하였다. 그러나, 계조의 수가 증가할수록 화면의 프레임 주파수가 급격히 저하되며 이에 따라 화면에서의 플리커 발생의 주요인이 되었다. 따라서, 이 방식은 실용화를 위해서는 16계조 정도의 계조표현이 한계로 인식되어 왔다. 또한, 중소형 STN액정표시장치에서 일부 회사에서는 펄스폭 변조 방식을 사용하였으나, STN의 특성상 이방법 또한 계조표현의 한계를 보이고 있다.

본 발명의 기술적 과제는 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 계조처리에 따른 플리커 발생을 억제하면서 다계조 표현이 가능한 액정표시장치를 제공하는 것이다.

도1은 이 발명의 실시예에 따른 액정표시장치의 구성도.

도2는 데이터 변화에 따른 4단계 펄스폭 변조 파형도.

도3은 프레임간의 주사전극과 데이터 전극에 인가되는 전압 파형도.

이와 같은 과제를 해결하기 위하여, 패널은 다수의 신호선, 상기 신호선에 교차하는 다수의 주사선을 가지며, 상기 신호선과 주사선에 인가된 전압의 차이에 의해 데이터를 표시한다. 제어부는 외부의 데이터 및 클럭신호를 입력받아 타이밍을 제어한다. 신호전극 구동부는 제어부의 제어에 따라 데이터에 해당하는 전압을 일정수의 프레임 기간동안 프레임 계조하고, 각각의 프레임에 대해 일정 수의 펄스폭 변조 계조를 하는 방식으로 신호선에 라인 단위로 인가한다. 주사전극 구동부는 제어부의 제어에 따라 주사전압을 상기 주사선에 순차적으로 인가한다. 이렇게 함으로써, 다수의 계조를 플리커 없이 표시할 수 있다.

그러면, 본 발명을 통상의 지식을 지님자가 실시할 수 있도록 실시예를 첨부된 도면을 참조로 하여 설명한다.

도1은 이 발명의 실시예에 따른 액정표시장치의 구성도이다.

도1에서와 같이, 본 발명은 제어부(10), 신호전극 구동회로(20), 주사전극 구동회로(30), 패널(40) 및 전원회로(50)를 포함한다.

그러면, 본발명의 동작에 대하여 설명하기로 한다.

먼저, 사용자에 의해 전원이 인가되면, 전원회로(50)에서 각 부로 해당전원이 공급되며, 외부로부터 즉, 컴퓨터를 예를 들면, 그래픽 컨트롤러로부터 데이터, 수직동기신호(VSYNC), 수평동기신호(HSYNC), 클럭신호, 데이터 인에이블신호(DE)가제어부(10)로 입력된다.

그러면, 제어부(10)는 입력된 신호들을 이용하여 주사전극 구동회로(30)가 순차적인 주사신호를 데이터를 패널(40)에 인가하도록 제어신호를 출력하고, 신호전극 구동회로(20)가 데이터에 해당하는 전압을 패널(40)에 인가하도록 제어신호 및 데이터를 출력한다.

그러면, 주사전극 구동회로(30)가 순차적인 주사신호와 신호전극 구동회로(20)의 출력인 한 라인 단위의 데이터에 해당하는 전압이 패널(40)에 인가되고, 주사선과 데이터선의 교차점에 해당 계조 전압이 누적된다. 이 과정의 4 프레임 동안을 하나의 단위로 이루어지며, 인가전압의 차이에 따라 61계조가 표현된다.

여기서, 계조전압이 인가되는 과정을 도2 및 도3을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도2는 데이터 변화에 따른 4단계 펄스폭 변조 파형이고,

도3은 프레임간의 주사전극과 데이터 전극에 인가되는 전압 파형도이다.

먼저, 본 발명의 신호전극 구동회로(20)는 4개의 프레임을 하나의 단위로 화소를 표시하며, 도3과 같이, 각 프레임에 인가되는 신호전극 전압은 1:: 2 : 2의 전압비를 가진다. 또한, 각 프레임은 도2에 도시된 바와 같이 4단계의 펄스폭 변조 계조를 한다

또한, 주사전극 구동회로(30)는 상기 4개의 프레임에서, 도3과 같이, 각 프레임에 인가되는 주사전극 전압이 1:: 2 : 2의 전압비를 가진다.

따라서, 실제로 주사전극과 신호전극간의 액정에 누적되는 전압비는 다음표와 같다.

	PWM1/4	PWM2/4	PWM3/4	PWM4/4
1Vo	1	2	3	4
Vo	2	4	6	8
2Vo	4	8	12	16
2Vo	8	16	24	32

예를 들어, 계조 0을 표시하려면, 모든 데이터를 오프상태로 출력하고, 계조 13은 1Vo의 PWM 1/4과 2Vo의 PWM3/4만 온출력하면 되고, 계조60은 모든 프레임에서 PWM4/4를 온시켜 출력하면 된다.

이와 같이, 상기 표1에서 한 줄에서 하나씩만을 선택하여 계조를 표시하면 된다.

이와 같이, 데이터에 따라 그에 맞는 주사전압 및 데이터전압이 선택되어 패널(40)로 출력되고, 이에 따라 패널(40)에는 정보가 표시된다.

물론, 상기 실시예에서는 4개의 프레임 계조에 4개의 펄스폭 변조 계조를 예로 보였지만 이 밖에다 다양한 변형예가 존재할 수 있다.

이와 같이 본 발명은, 프레임 계조와 펄스폭 변조 계조의 장점을 결합하여, 에스티엔 액정표시장치에서 저비용으로 계조처리에 따른 플리커 발생을 억제하면서 다계조 표현이 가능한 액정표시장치를 구현할 수 있다.

Claims (4)

1. (정정) 다수의 신호선, 상기 신호선에 교차하는 다수의 주사선을 가지며, 상기 신호선과 주사선에 인가된 전압의 차이에 의해 데이터를 표시하는 패널;

   외부의 데이터 및 제어신호를 입력받아 타이밍을 제어하는 제어부;

   상기 제어부의 제어에 따라 상기 데이터에 해당하는 전압을 일정수의 4개의 프레임 기간동안 프레임 계조하고, 각각의 프레임에 대해 4개의 펄스폭 변조 계조를 하여 상기 신호선에 라인 단위로 인가하는 신호전극 구동부;

   상기 제어부의 제어에 따라 주사전압을 상기 주사선에 순차적으로 인가하는 주사전극 구동부를 포함하는 액정표시장치.
2. (삭제).
3. (정정) 제1항에서,

   상기 신호전극 구동부는 4개의 프레임에 대해 1:: 2 : 2의 전압비로 전압을 공급하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
4. (정정) 제1항에서,

   상기 주사전극 구동부는 상기 4개의 프레임에 대해서, 각 프레임에 인가되는 주사전극 전압이 1:: 2 : 2의 전압비를 가지는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.