KR100599953B1 - 액정 디스플레이의 구동방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 액정 디스플레이의 구동 방법에 있어서, 액정 디스플레이의 패널을 다수의 스크린으로 분할하고, 게이트 신호를 상기 분할된 스크린에 동시에 또는 교대로 인가함으로써, 화질을 개선하고 화소 충전 시간을 충분히 확보하는 방법에 관한 것이다.

본 발명은 액정 디스플레이 구동 방법에 있어서, 비디오 카드 내의 메모리를 사용하여 하나 또는 다수의 채널을 통하여 복수 개로 구동되는 패널의 스크린에 데이터 신호를 교대로 또는 동시에 인가하는 방법을 포함한다.

Description

액정 디스플레이의 구동 방법{Liquid Crystal Display driving method}

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 액정 디스플레이 구동 방법의 블록도,

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 액정 디스플레이 패널을 2 개의 스크린으로 분할하여 구동하는 방법을 나타낸 도면,

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 액정 디스플레이의 구동 방법에 있어서, 데이터 신호를 인가하는 방법을 도시한 도면,

도 4는 본 발명의 또다른 일실시예에 따른 액정 디스플레이 패널을 2 개의 스크린으로 분할하여 구동하는 방법을 나타낸 도면,

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 액정 디스플레이 패널을 4 개의 스크린으로 분할하여 구동하는 방법에 있어서, 데이터 신호를 인가하는 방법을 도시한 도면.

(도면의 주요 부분에 대한 부호의 명칭)

100, 300: 제 1 스크린 200, 400: 제 2 스크린

10: 비디오 카드 20: 패널

30: 모듈 구동부 1: 인터페이스

11: 비디오 제어부 12: 비디오 메모리

31: 모듈 제어부

M(1_1), ... , M(n_2n): MOS 트랜지스터

본 발명은 액정 디스플레이(Liquid Crystal Display: LCD)의 구동 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 액정 디스플레이 패널을 다수 개의 스크린(Screen)으로 분할하여 게이트(Gate) 신호를 하나 또는 다수 개의 채널(Channel)을 통하여 동시에 또는 교대로 상기 패널에 인가함으로써, 화소 충전 시간(Pixel Charging Time)을 확보하고 화질을 개선하는 방법에 관한 것이다.

최근 들어 박막 트랜지스터-액정 디스플레이(Thin Film Transistor-Liquid Crystal Display: TFT-액정 디스플레이)의 패널(Panel)은 점차 대형화되어 가고 있어, 그에 따라 해상도(Resolution)가 증가되어야 하는 반면에 구동 신호의 주기 및, 충전 시간 등은 더욱 짧아지고 있다.

따라서, 점점 늘어나는 데이터 신호를 처리하기 위하여 제어 클럭(Control clock)과 데이터 신호의 주파수를 높이게 되고, 데이터 신호를 처리하는 액정 디스플레이 모듈 내의 메모리 또는 외부의 메모리 용량을 점점 크게하여 제작하게 되었다.

예를 들어, 데이터 신호가 2 개의 화소에 인가되고, 주파수(Frequency)가 60㎐인 경우에, 768 × 1024의 해상도를 가지는 XGA(eXtended video Graphics Array)의 경우에,

프레임 주기(Frame Period)는 1/60(sec) = 16.7 ㎳ 이고,

수평 주기(Horizontal Period)는 1/60 × 1/(768 + 38) = 20.7 ㎲ 이며,

1 화소 구동 시간(1 Pixel Driving Time)은 1/60 × 1/(768 + 38) × 1/(512 + 160) = 30.7 ㎱가 된다.

그리고, 1024 × 1280의 해상도를 가지는 SXGA(Super XGA)의 경우에 있어서,

프레임 주기는 1/60(sec) = 16.7 ㎳ 이고

수평 주기는 1/60 × 1/(1024 + 42) = 15.6 ㎲ 이며,

1 화소 구동 시간은 1/60 × 1/(1024 + 42) × 1/(640 + 204) = 18.5 ㎱가 된다.

그리고, 이러한 데이터 신호를 전송하는 경우에 비디오 카드에서는 액정 디스플레이의 1 번째 라인의 1 번째 화소부터 순차적으로 전송하고, 1 라인의 전송이 끝나면 다음 라인의 1 번째 화소부터 순차적으로 전송한다.

또한, 스크린을 크게하는 경우에 패널의 1 번째 화소부터 마지막 화소까지 순차적으로 데이터 신호가 전송되는 경우에 라인 지연(Line Delay)이나, 크로스 토크(Cross talk), 깜빡거림(Flicker) 등을 줄이기 위해, 스크린을 2 개 내지 4 개 등으로 분할하여 디스플레이하는 방식을 사용하기도 한다.

이 때, 액정 디스플레이의 스크린을 분할하는 경우에는 액정 디스플레이 모듈로 전송된 데이터 신호를 모듈 제어 회로 내의 메모리나 모듈 내의 외부 메모리에서 분리하여 액정 디스플레이 패널로 전달한다.

상기와 같은 경우에 XGA 이상의 화질의 경우에는 충전 시간이 부족하여 화질의 저하를 가져올 가능성이 많다.

또한, 게이트 신호가 인가되고 나서 데이터 신호가 인가될 때 까지의 시간(Gate Out Enable)이 짧아지고, 구동 주파수가 큰 경우에는 노이즈(Noise)에 약한 단점이 있다.

또한, 패널을 다수 개의 스크린으로 분할하고, 액정 디스플레이 모듈 내의 메모리를 증가시켜 데이터를 처리하는 경우에는 모듈의 크기가 커지고, 모듈 내의 제어부가 복잡해져서, 모듈 제작 비용 및 유지 비용이 많이 들게 된다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 액정 디스플레이 패널을 다수 개의 스크린으로 구분하고, 비디오 카드 내의 비디오 메모리를 사용하여 분할된 각 스크린에 인가될 데이터 신호를 하나 혹은 다수 개의 채널을 사용하여 상기 다수 개의 스크린에 동시에 또는 교대로 인가함으로써 화소 충전 시간을 확보하고 화질을 개선하는데 그 목적이 있다.

상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 액정 디스플레이 패널을 다수 개의 스크린으로 분할하여 구동하고, 비디오 카드 내의 메모리를 이용하여 분할되는 상기 패널의 각 스크린에 인가될 데이터 신호를 인가하는 방법을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 액정 디스플레이 패널을 2 개의 스크린으로 분할하는 경우에, 동일한 데이터 라인을 2 개의 화소가 공유함으로써 소오스(Source) 구동 회로 의 개수를 증가시키지 않고, 화질을 개선시키는 방법을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 데이터 억세스 방법은 하나 또는 다수 개의 채널을 이용하여 분할된 스크린에 인가될 데이터 신호를 각 스크린별로 교대로 또는 동시에 억세스(Acess)하는 방법을 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부한 도면에 의거하여 본 발명의 바람직한 실시예를 자세히 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 액정 디스플레이 구동 방법을 나타낸 블록도이다. 도 1을 참조하면, 본 발명은 액정 디스플레이 패널(20)에 인가될 데이터 신호를 저장하고 있는 비디오 메모리(12) 및 상기 비디오 메모리(12)에 저장된 데이터 신호를 분할 구동되는 스크린의 순서대로 모듈 구동부(30)로 전송하기 위한 비디오 제어부(11)를 포함하는 비디오 카드(10)와, 상기 비디오 카드(10)에서 전송된 데이터 신호를 데이터 라인을 통하여 패널(20)로 전송하기 위한 모듈 제어부(31)를 포함하는 모듈 구동부(30)로 이루어진다.

일반적으로 비디오 카드(10) 내에는 1 프레임의 데이터를 처리할 수 있는 용량 이상의 비디오 메모리(12)가 내장되어 있는데, 본 발명에 따른 데이터 억세스 방법은 상기의 비디오 메모리(12)를 이용하여 데이터를 처리하는 것이다.

상기 비디오 카드(10) 내의 비디오 메모리(12)에서 데이터를 액정 디스플레이 모듈로 전송할 때, 1 번째 화소부터 마지막 화소까지 순차적으로 데이터 신호를 전송하는 것이 아니라, 분할 구동되는 스크린의 각 라인에 번갈아가며 데이터 신호 를 전송하는 방법을 사용한다. 이 때, 1 개의 데이터 전송 채널을 사용하는 경우에는 각 스크린별로 데이터 신호를 교대로 전송하고, 복수 개의 데이터 전송 채널을 사용하는 경우에는 채널별로 각 스크린의 데이터 신호를 동시에 또는 교대로 전송하게 된다.

상기와 같이 데이터 전송 순서를 스크린별로 교대로 전송하는 것은 비디오 카드(10)내에 전송되는 데이터 억세스 순서를 변경할 수 있는 스위치를 설치하는 간단한 방법으로 구현이 가능하다.

도 2는 상기 도 1의 액정 디스플레이 구동 방법에 있어서 패널을 2 개의 스크린으로 분할한 경우를 도시한 것이다. 도 2를 참조하면, 액정 디스플레이 모듈을 제 1 및 제 2 스크린(100, 200)으로 구분하여 상기 제 1 스크린(100)은 n 개의 전체 게이트 라인(G 1, ... , G n) 중에서 상위 절반의 게이트 라인(G 1, ... , G n/2)을 통하여 게이트 신호를 제공받고, 데이터 신호는 n 개의 상위 데이터 라인(S 1, ... , S n)을 통하여 제공받는다. 상기 상위 절반의 게이트 라인(G 1, ... , G n/2)은 화소 전극을 턴-온(Turn-On) 또는 턴-오프(Turn-Off)시키기 위한 다수의 박막 트랜지스터(Thin Filn Transistor TFT: M(1_1), ... , M(n/2_n))의 게이트 단자에 연결되고, 상위 데이터 라인(S 1, ... , S n)은 상기 다수의 박막 트랜지스터(M(1_1), ... , M(n/2_n))의 드레인 단자에 연결된다.

상기 제 2 스크린(200)은 n 개의 게이트 라인 중에서 하위 절반의 게이트 라인(G n/2+1, ... , G n)를 통하여 게이트 신호를 제공받고, 데이터 신호는 n 개의 하위 데이터 라인(S n+1, ... , S 2n)을 통하여 제공받는다. 상기 하위 절반의 게 이트 라인(G n/2+1, ... , G n)은 제 1 스크린(100)과 마찬가지로 다수의 박막 트랜지스터(M(n/2+1_1), ... , M(n_2n))의 게이트 단자에 연결되고, 하위 데이터 라인(S n+1, ... , S 2n)은 상기 다수의 박막 트랜지스터(M(n/2+1_1), ... , M(n_2n))의 드레인 단자에 연결된다.

이 때, 제 1 스크린(100)의 게이트 라인과 제 2 스크린(200)의 게이트 라인은 각각 해당하는 라인과 서로 연결되어서, 게이트 신호가 인가되면 서로 연결된 게이트 라인에 의하여 상기 제 1 및 제 2 스크린(100, 200)에 동시에 게이트 신호가 인가된다.

도 3에서는 본 발명의 일실시예로서 1024 × 768의 해상도를 갖는 XGA의 경우에 있어서, 상기 도 2에서와 같이 패널(20)을 2 개의 스크린으로 분할하여 구동하는 경우에 비디오 메모리(12)를 이용하여 데이터 신호를 제 1 스크린(1 Screen)과 제 2 스크린(2 Screen)으로 분할하여 데이터 신호를 억세스하는 방법을 도시한 것이다.

상기와 같이 패널(20)을 두 개의 스크린으로 분할 구동하는 경우에 종래의 데이터 억세스 방법은 비디오 메모리(12)에서 DATA(0, 0)부터 DATA(767, 1023)까지의 데이터 신호를 순차적으로 모듈 구동부(30)에 전송하고, 모듈 구동부(30)내의 모듈 제어부(31)내의 메모리나 외부 메모리에서 상기 데이터 신호(DATA(0, 0), ... , DATA(767, 1023))를 분할하여 패널(20)에 전송하였다.

그러나, 본 발명에 따른 데이터 억세스 방법에 있어서는 제 1 스크린(1 Screen)에 인가될 데이터 신호(DATA(0, 0), ... , DATA(383, 1023))와 제 2 스크린(2 Screen)에 인가될 데이터 신호(DATA(384, 0), ... , DATA(767, 1023))를 비디오 메모리(12)에서 분할하여 교대로 모듈 구동부(30)로 전송한다.

1 개의 채널을 사용하여 전송하는 경우에는 데이터 신호 전송 순서를 DATA(0, 0), DATA(384, 0), DATA(0, 1), DATA(384, 1), ... , DATA(383, 1023), DATA(767, 1023)의 순서로 전송한다. 2 개의 채널을 사용하여 전송하는 경우에는 제 1 스크린(1 Screen)에 인가될 데이터 신호(DATA(0, 0), ... , DATA(383, 1023))와, 제 2 스크린(2 Screen)에 인가될 데이터 신호(DATA(384, 0), ... , DATA(767, 1023))를 각각 나누어서 각 채널을 통하여 동시에 모듈 구동부(30)로 전송하게 된다.

그러나, 상기와 같은 경우에는 제 1 스크린(100)과 제 2 스크린(200)의 제 1 및 제 2 소오스 구동부가 별개로 존재하기 때문에 종래에 비하여 2 배의 소오스 구동 회로가 필요한 단점이 있다.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 액정 디스플레이 구동 방법을 도시한 것이다. 도 4를 참조하면, 액정 디스플레이 모듈을 제 1 및 제 2 스크린(300, 400)으로 구분하여 동일한 게이트 신호를 상기 제 1 및 제 2 스크린(300, 400)에 동시에 인가하며, 동일한 데이터 라인을 인접한 두 개의 화소가 공유하는 방법을 포함한다.

상기 제 1 스크린(300)은 게이트 신호로서 상위 절반의 게이트 라인(G 1, ... , G n/2)을 이용하는 것은 도 2에서와 동일하나, 데이터 라인은 인접한 2 개의 화소를 공유하기 때문에 도 2에서의 경우보다 절반의 데이터 라인(S 1, ... , S n/2)이 필요하다. 제 1 게이트 라인(G 1)은 제 1 행의 홀수 번째 박막 트랜지스터의 게이트 단자에 연결되고, 제 2 게이트 라인(G 2)은 제 1 행의 짝수 번째 박막 트랜지스터의 게이트 단자에 연결된다. 그리고, 데이터 라인은 인접한 박막 트랜지스터의 드레인 단자에 동시에 인가된다. 따라서, 데이터 신호를 인가하기 위한 소오스 구동 회로는 종래와 동일한 수로 구성이 가능하다.

상기 제 2 스크린(400)은 게이트 신호로서 하위 절반의 게이트 라인(G n/2+1, ... , G n)을 이용하고, 데이터 신호는 상기 제 1 스크린(300)과 마찬가지로 동일한 데이터 라인이 2 개의 화소를 공유하기 때문에 도 2의 경우보다 절반의 데이터 라인(S n/2+1, ... , S n)이 필요하다.

이 때, 제 1 스크린(300)의 게이트 라인과 제 2 스크린(400)의 게이트 라인은 각각 해당하는 라인과 서로 연결되어서, 동일한 게이트 신호가 인가되면, 서로 연결된 제 1 및 제 2 스크린(300, 400)의 게이트 라인에 함께 게이트 신호가 인가된다.

따라서, 상기 도 4와 같은 구성으로 액정 디스플레이 모듈을 제작하는 경우에는 수평 주기가 2 배로 늘어나고, 화소 충전 시간을 확보하여 액정 디스플레이 화질을 개선할 수 있을 뿐만 아니라, 종래와 동일한 수의 소오스 구동 회로를 이용하기 때문에 제작 비용도 상대적으로 줄일 수 있다.

데이터 신호가 인접한 2 개의 화소에 인가되고, 주파수가 60㎐인 경우에 있어서, 본 발명의 액정 디스플레이 화질 개선 방법에 따르면, 768 × 1024의 해상도를 가지는 XGA의 경우에,

프레임 주기는 1/60(sec) = 16.7 ㎳ 이고,

수평 주기는 1/60 × 1/(384 + 19) = 41.4 ㎲ 이며,

1 화소 구동 시간은 1/60 × 1/(384 + 19) × 1/(512 + 160) = 61.5 ㎱가 된다.

그리고, 1024 × 1280의 해상도를 가지는 SXGA의 경우에,

프레임 주기는 1/60(sec) = 16.7 ㎳ 이고

수평 주기는 1/60 × 1/(512 + 21) = 31.2 ㎲ 이며,

1 화소 구동 시간은 1/60 × 1/(512 + 21) × 1/(640 + 204) = 37.04 ㎱가 된다.

도 5에는 1024 × 768의 해상도를 갖는 XGA의 경우에 패널(20)을 제 1 내지 제 4 스크린(1 Screen, ... , 4 Screen)의 4 개의 스크린으로 분할 구동하는 경우를 도시하였다.

상기의 경우도 도 3과 마찬가지로 제 1 스크린(1 Screen)에 인가될 데이터 신호(DATA(0, 0), ... , DATA(383, 511))와 제 2 스크린(2 Screen)에 인가될 데이터 신호(DATA(0, 512), ... , DATA(383, 1023)), 제 3 스크린(3 Screen)에 인가될 데이터 신호(DATA(384, 0), ... , DATA(767, 511)), 제 4 스크린(4 Screen)에 인가될 데이터 신호(DATA(384, 512), ... , DATA(767, 1023))를 각각 분할하여 비디오 카드(12)에서 각 스크린별로 패널에 인가될 데이터 신호를 교대로 전송한다.

1 개의 채널을 사용하는 경우에 비디오 카드(12)에서의 데이터 신호 전송 순서는 DATA(0, 0), DATA(0, 512), DATA(384, 0), DATA(384, 512), DATA(0, 1), DATA(0, 513), DATA(384, 1), DATA(384, 513), ... , DATA(383, 511), DATA(383, 1023), DATA(767, 511), DATA(767, 1023)의 순서로 전송되도록 한다.

2 개의 채널을 사용하는 경우에는 제 1 스크린(1 Screen)과 제 2 스크린(2 Screen)의 데이터 신호를 하나의 블록으로 구성하고, 제 3 스크린(3 Screen)과 제 4 스크린(4 Screen)을 하나의 블록으로 구성하여 상기 2 개의 블록에 해당하는 데이터 신호를 각각 해당하는 채널을 통하여 전송한다. 즉, 제 1 채널을 통하여 DATA(0, 0), DATA(0, 512), ... , DATA(383, 511), DATA(383, 1023)의 순서로 제 1 스크린(1 Screen)과 제 2 스크린(2 Screen)의 데이터 신호를 교대로 전송하고, 제 2 채널을 통하여 DATA(384, 0), DATA(384, 512), ... , DATA(767, 511), DATA(767, 1023)의 순서로 제 3 스크린(3 Screen)과 제 4 스크린(4 Screen)의 데이터 신호를 교대로 전송한다.

상기에서 복수 개의 스크린을 나누어서 블록을 형성하는 방법은 여러 가지로 조합이 가능하다.

이상에서 자세히 설명된 바와 같이, 본 발명의 액정 디스플레이 구동 방법에 따르면, 액정 디스플레이의 패널을 다수 개의 스크린으로 분할 구동하고, 비디오 카드 내의 비디오 메모리를 사용하여 상기 분할 구동되는 스크린에 인가되는 데이터 신호를 동시에 또는 교대로 엑세스함으로써 화소 충전 시간을 충분히 확보하고, 구동 주파수를 낮춤으로써 화질을 개선하고 노이즈를 차단할 수 있다.

상기에 더하여, 비디오 카드 내의 비디오 메모리를 사용함으로써 액정 디스 플레이 모듈의 메모리 크기를 줄이고, 액정 디스플레이 모듈의 안정적인 동작이 가능해진다.

또한, 데이터 신호가 인가되는 접점의 수가 감소하여 페일(Fail)이 나타날 수 있는 확률을 반감시킬 수 있는 장점이 있다.

이하, 본 발명은 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있다.

Claims (5)

1. 액정 디스플레이 패널을 복수 개의 스크린으로 분할 구동하고,

   비디오 카드 내의 비디오 메모리를 이용하여 상기 분할된 스크린에 인가될 데이터 신호를 하나 또는 복수 개의 채널을 통하여 동시에 또는 교대로 억세스 하는 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이 구동 방법.
2. 제 1 항에 있어서, 액정 디스플레이 패널을 2 개의 스크린으로 분할 구동하고, 1 개의 데이터 전송 채널을 이용하는 경우에,

   비디오 메모리에서 상기 분할 구동되는 2 개의 스크린에 인가될 데이터 신호를 서로 번갈아 가며 전송하는 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이의 구동 방법.
3. 제 1 항에 있어서, 액정 디스플레이 패널을 2 개의 스크린으로 분할 구동하고, 2 개의 데이터 전송 채널을 이용하는 경우에,

   비디오 메모리에서 해당하는 채널을 통하여 상기 분할 구동되는 2 개의 스크린에 인가될 각 데이터 신호를 동시에 전송하는 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이의 구동 방법.
4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 2 개의 스크린은

   홀수 번째 게이트 라인이 화소 전극을 구동하기 위한 다수의 박막 트랜지스터 중에서 해당하는 라인의 홀수 번째의 박막 트랜지스터의 게이트 단자에 인가되고,

   짝수 번째 게이트 라인이 상기 다수의 박막 트랜지스터 중에서 해당하는 라인의 짝수 번째의 박막 트랜지스터의 게이트 단자에 인가되며,

   데이터 라인은 인접한 2 개의 박막 트랜지스터의 드레인 단자에 동시에 인가되는 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이의 구동 방법.
5. 제 1 항에 있어서, 액정 디스플레이 패널을 4 개의 스크린으로 분할 구동하고, 2 개의 데이터 전송 채널을 이용하는 경우에,

   상기 분할 구동되는 4 개의 스크린을 2 개의 블록으로 구분하여, 해당하는 채널을 통하여 각 화면에 인가될 데이터 신호를 비디오 메모리에서 각각 교대로 전송하는 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이의 구동 방법.

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