KR100367013B1 - 액정표시장치의 구동회로 - Google Patents

Abstract

본 발명은 화질을 향상시킨 액정표시장치의 구동회로에 관한 것이다.

본 발명에 따른 액정표시장치의 구동회로는 프레임 단위로 입력 데이터를 저장하는 메모리와, 연속되는 프레임들 사이에서 액정 셀에 충전되는 전압차를 줄이도록 프레임 간 입력 데이터들의 차값에 대응하여 보정 데이터가 설정된 테이블이 저장된 읽기 전용 메모리와, 메모리와 입력라인 사이에 공통으로 접속되어 메모리에 저장된 이전 프레임 데이터와 입력라인으로부터의 현재 프레임 데이터를 비교하여 그 차값에 따라 메모리에 저장된 보정 데이터를 독출하는 제어부와, 보정 데이터를 데이터라인들에 공급하기 위한 데이터 구동부를 구비하는 것을 특징으로 한다.

이러한 구성에 의하여, 본 발명에 따른 액정표시장치의 구동회로는 화질을 향상시킬 수 있다.

Description

액정표시장치의 구동회로{Circuit Of Driving Liquid Crystal Display}

본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 특히 화질을 향상시킨 액정표시장치에 관한 것이다.

액티브 매트릭스(Active Matrix) 구동방식의 액정표시장치는 스위칭 소자로서 박막트랜지스터(Thin Film Transistor : 이하 "TFT"라 함)를 이용하여 동화상을 표시하고 있다. 이러한 액정표시장치는 브라운관에 비하여 소형화가 가능하여 퍼스널 컴퓨터(Personal Computer)와 노트북 컴퓨터(Note Book Computer)는 물론, 복사기 등의 사무자동화기기, 휴대전화기나 호출기 등의 휴대기까지 광범위하게 이용되고 있다.

도 1을 참조하면, 종래의 액정표시장치의 구동회로는 제어부(2)와, 데이터 드라이브 IC(3)로 구성된다.

제어부(2)는 인터페이스(1)를 통해 데이터를 받아, 데이터 드라이브 IC(3)에 데이터를 공급하고, 데이터 드라이브 IC(3)에 데이터를 제어하는 신호를 보낸다. 제어부(1)는 데이터의 시작을 알리는 캐리신호와 데이터를 전송하기 위한동기신호, 혹은 데이터 전송 완료후 드라이브 IC 출력을 시작하게 하는 신호를 보내는 역할을 한다. 데이터 드라이브 IC(3)는 제어부(2)로부터 입력되는 보정 데이터를 1 라인분씩 데이터라인들에 공급하는 역할을 한다.

도 2와 수학식 1을 참조하여 이를 상세히 하면, 액정표시장치의 단위화소는 게이트라인(5)에 접속된 게이트(G)와, 데이터라인(7)에 접속된 드레인(D) 및 화소전극(PXL)에 접속된 TFT(5)를 포함한다. 또한, 단위화소는 화소전극(PXL)과 공통전극(Vcom) 사이에 액정 셀(6)과 스토리지 캐패시터(Cst)를 포함한다. TFT(4)는 펄스형태의 게이트 하이 전압에 의해 선택적으로 턴-온(Turn-On)되어 데이터라인(7)을 액정 셀(6) 및 스토리지 캐패시터(Cst)에 접속시킨다. 그리고, 액정 셀(6)과 보조전기용량(Cst)은 TFT(4)가 턴-온된 때에 데이터라인(7)으로부터의 영상신호의 전압(V_D)을 축적하여 다시 TFT(4)가 턴-온될 때까지 유지하게 된다. 게이트 하이 전압(Vgh)과 게이트 로우 전압(Vgl)으로 바뀌면서 액정 셀의 전압(V_LC)은 TFT(4)의 스토리지 캐패시터(Cgs)에 의해만큼 전압강하가 발생한다.

액정 셀에 인가되는 전압과 실제 액정 셀에 인가되는 전압의 차이는 수학식 1에서 주어진다.

여기서,는 액정 셀에 인가되는 전압과 실제 액정 셀에 인가되는 전압의차이를 나타내는 전압이고, Cgs는 게이트(G)와 소오스(S) 사이의 캐패시터이다. 또한, Cst는 스토리지 캐패시터이고, C_LC는 액정 셀에 인가되는 캐패시터이며, Vgh는 게이트 하이 전압, Vgl은 게이트 로우 전압이다.

도 4는 액정표시장치의 시간에 따른 전압 및 휘도의 변화를 나타내는 도면이다.

액정 셀에는 전압의 극성을 매 프레임마다 정극성의 전압과 부극성의 전압을 교대로 걸어주는데, 액정 셀의 스토리지 캐패시터(Cgs)의 충, 방전 시에 발생하는 액정의 반응시간에 의해 전 프레임의 화상의 잔상이 현재 프레임 화상에 나타난다. 정극성의 전압을 인가한 프레임에서는 액정 셀에 걸리는 전압을만큼 높이고, 부극성의 전압을 인가한 프레임에서는 액정 셀에 걸리는 전압을만큼 낮춘다. 따라서, 액정의 반응시간을 고려할 때, 액정 셀에 인가되는 전압과 실제 액정 셀에 인가되는 전압의 차이 전압인에 의해서 화면의 밝기 차이가 생겨 화면의 플리커 현상이 나타난다.

이러한 화질저하 현상을 개선하기 위한 방안으로 영상신호를 매 프레임마다 보정하는 액정표시장치가 일본국 공개특허공보 제1991-212615호에 개시되어 있다. 이 일본국 공개특허공보 제1991-212615호에 따른 액정표시장치는 매 프레임마다 필드간 차신호, 즉 인접한 주사선간의 차신호와 영상신호의 레벨을 기초하여 변형차신호를 산출하고 그 변형 차신호를 영상신호에 가산함으로써 액정표시판에 나타나는 잔상을 제거할 수 있었다. 그러나, 이 액정표시장치는 하나의 화상을 구성하는필드들간의 차신호, 즉 인접한 주사선들간의 차신호를 이용하므로 영상신호를 왜곡시킬 수 있고, 나아가 액정표시면에 원래의 화상과는 다른 왜곡된 화상을 표시할 우려가 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 동화상 구현시 화질을 향상시킨 액정표시장치의 구동회로를 제공하는 데 있다.

도 1은 도 1에 도시된 종래의 액정표시장치의 구동회로의 블록도.

도 2는 종래의 박막 트랜지스터를 이용한 액정표시장치의 단위화소의 등가회로도.

도 3은 도 1에 도시된 액정표시장치의 구동 시 액정 셀에 인가되는 전압의 변화를 나타내는 도면.

도 4는 종래의 액정표시장치의 시간에 따른 전압 및 휘도 변화를 나타내는 도면.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치의 구동회로의 블록도.

도 6은 도 5에 도시된 구동회로의 전압에 따른 휘도 변화를 나타내는 도면.

도 7은 도 5에 도시된 구동회로의 변조 전압 영역을 모식적으로 나타내는 도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1,8 : 인터페이스 2,9 : 제어부

3,12 : 데이터 드라이브 IC 4 : TFT

5 : 게이트라인 6 : 액정 셀

7 : 데이터라인 10 : 프레임 메모리

11 : 롬(ROM)

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 액정표시장치의 구동회로는 프레임 단위로 입력 데이터를 저장하는 메모리와, 연속되는 프레임들 사이에서 액정 셀에 충전되는 전압차를 줄이도록 프레임 간 입력 데이터들의 차값에 대응하여 보정 데이터가 설정된 테이블이 저장된 읽기 전용 메모리와, 메모리와 입력라인 사이에 공통으로 접속되어 메모리에 저장된 이전 프레임 데이터와 입력라인으로부터의 현재 프레임 데이터를 비교하여 그 차값에 따라 메모리에 저장된 보정 데이터를 독출하는 제어부와, 보정 데이터를 데이터라인들에 공급하기 위한 데이터 구동부를 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부한 도면들을 참조한 실시예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.

이하, 도 5 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하기로 한다.

도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 액정표시장치의 구동회로는 제어부(9)와 데이터를 읽고 쓸 수 있는 프레임 메모리(10)와, 데이터 읽기만 가능한 메모리인 롬(11), 데이터 드라이브 IC(12)로 구성된다.

제어부(9)는 인터페이스(8)를 통해 데이터를 받아, 데이터 드라이브 IC(12)에 데이터를 공급하고, 데이터 드라이브 IC(12)에 데이터를 제어하는 신호를 보낸다. 제어부(9)는 데이터의 시작을 알리는 캐리신호와 데이터를 전송하기 위한 동기신호, 혹은 데이터 전송 완료후 드라이브 IC 출력을 시작하게 하는 신호를 보내는 역할을 한다.

프레임 메모리(10)는 각 프레임의 데이터를 한 프레임 기간동안 저장하고 이 데이터를 제어부(9)에 공급하는 역할을 한다.

제어부(9)는 프레임 메모리(10)에 저장되어 있던 이전 프레임의 데이터와 인터페이스(8)를 통해 받은 현재 프레임의 데이터를 비교하여 그 결과로 데이터들 간의 차값에 따라 현재 입력되는 데이터값을 보정한다.

롬(11)은 데이터들 간의 차값에 해당되는 보정 데이터의 테이블을 저장하고 있다.

제어부(9)는 데이터들 간의 차값을 롬(11)이 저장하고 있는 보정 데이터로 보정한다. 종래의 액정표시장치에서 나타나던 화질저하 현상이 액정 셀에 인가되는 전압과 실제 액정 셀에 인가되는 전압의 차이에 의한 것임을 감안할 때, 각 프레임 간 데이터를 비교하여 실제 액정 셀에 인가되는를 보정할 수 있게 된다. 데이터 드라이브 IC(12)는 제어부(9)로부터 입력되는 보정 데이터를 1 라인분씩 데이터라인들에 공급하는 역할을 한다.

도 6은 본 발명에 따른 구동회로의 전압 변화에 따른 휘도 변화를 나타내는 도면이다. 도 6에 도시된 바와 같이 액정 셀에 정극성의 전압과 부극성의 전압이 교대로 인가될 때, 플리커 현상이 나타나는 영역에서 정극성의 전압보다 더 높은 전압을 인가하거나, 부극성의 전압보다 더 낮은 전압을 인가하여 상대적으로 낮은 휘도를 갖는 영역에서 휘도를 보상할 수 있다.

입력 데이터 영역과 대비하여 보상 데이터 영역은 도 7에서 알 수 있는 바, 낮은 휘도값을 상대적으로 높은 휘도값으로 변조하고, 상대적으로 낮은 휘도값을 높은 휘도값으로 변조함으로써 입력테이터 영역과 대비하여 줄어들게 된다.를 보상하기 위한 방법의 예로써, 입력데이터의 값인 "0000 0000"를 프레임 간의 데이터 차값에 대응하여 롬이 저장하고 있는 보정 데이터인 "0000 0100"의 출력데이터로 변조시킴으로써 휘도를 보상할 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 액정표시장치의 구동회로는 이전 프레임과 현재 프레임의 데이터를 비교하여 실제 액정 셀에 인가되는 전압을 보정함으로써 액정 셀에 인가되는 전압과 실제 액정 셀에 걸리는 전압차이에 의한 화질저하 현상을 개선할 수 있다.

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 정하여 져야만 할 것이다.

Claims (1)

1. 프레임 단위로 입력 데이터를 저장하는 메모리와,

   연속되는 프레임들 사이에서 액정 셀에 충전되는 전압차를 줄이도록 프레임 간 입력 데이터들의 차값에 대응하여 보정 데이터가 설정된 테이블이 저장된 읽기 전용 메모리와,

   상기 메모리와 입력라인 사이에 공통으로 접속되어 상기 메모리에 저장된 이전 프레임 데이터와 상기 입력라인으로부터의 현재 프레임 데이터를 비교하여 그 차값에 따라 상기 메모리에 저장된 보정 데이터를 독출하는 제어부와,

   상기 보정 데이터를 데이터라인들에 공급하기 위한 데이터 구동부를 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.