KR100858479B1 - 그래픽 램을 증가시키지 않으면서 트위스티드 네마틱 및수퍼 트위스티드 네마틱 액정표시장치의 반응시간을개선하는 구동방법 - Google Patents

Abstract

그래픽메모리(GRAM)를 증가시키지 않으면서 TN(Twisted Nematic) 및 STN(Super Twisted Nematic) 패시브 액정표시장치의 반응시간을 개선하는 구동 방법이 제공된다. 이 방법은 오버드라이브 동작 원리를 이용하여 3원색의 데이터를 YCbCr 데이터와 오버드라이브 YCbCr 데이터로 변환한다. 그리고 나서 비디오 압축 표준에 따라 압축, 샘플링, 및 결합을 수행하여 YCbCr 데이터와 오버드라이브 YCbCr 데이터의 저장 비트의 일부를 더욱 감소시킨다. 출력 주파수 배가 회로를 통하여, 원래의 출력 전위보다 높거나 낮은 오버드라이브 보상 전위를 오버 드라이브 Y'Cb'Cr' 데이터에 따라 각 데이터 버스의 갱신 기간 이내에 N번 유연성 있게 제공하게 된다. 이에 따라 GRAM을 증가시키지 않으면서 액정표시장치의 반응시간이 개선되며 동화상의 블러링 현상도 개선된다.

액정표시장치, 반응시간, 블러링, 동영상, 주파수 배가, YCbCr, 오버드라이브

Description

그래픽 램을 증가시키지 않으면서 트위스티드 네마틱 및 수퍼 트위스티드 네마틱 액정표시장치의 반응시간을 개선하는 구동방법{DRIVING METHOD TO IMPROVE RESPONSE TIME OF TWISTED NEMATIC AND SUPER TWISTED NEMATIC LCDS WITHOUT INCREASING GRAM}

도 1은 기존의 오버드라이브 회로를 나타낸 처리 블록도이다.

도 2는 하나의 스캐닝 프레임 기간 내에서 세그먼트 전극에 의해 출력되는 파형을 나타낸 개략도이다.

도 3은 동일한 16개 부분으로 분할되는 하나의 라인 기간 내에 세그먼트 신호에 의해 출력되는 레벨 파형을 나타낸 개략도이다.

도 4는 최초 휘도에서 목표 휘도에 이르기까지의 한 픽셀 내의 액정의 위치를 나타낸 개략도이다.

도 5는 본 발명의 오버드라이브 회로를 나타낸 블록도이다.

도 6은 입력 데이터 버스의 갱신 주파수의 N배(6배)에 해당하는 구동 소자의 세그먼트 전극을 통해 패널 내에 기록되는 주파수와, 원래의 갱신 주파수를 비교한 것을 보여주는 개략도이다.

도 7은 입력데이터 버스의 갱신 주파수의 N배(6배)에 해당하는 구동 소자의 세그먼트 전극을 통해 오버드라이브 전압으로 패널에 기록되는 주파수와, 원래의 전압의 원래의 갱신 주파수를 비교한 것을 보여주는 개략도이다.

도 8은 오버드라이브 보상 세그먼트 신호(SEG)에 기초한, 동일한 16개의 부분으로 분할되는 하나의 라인 기간 내의 출력 레벨 파형을 나타낸 개략도이다.

도 9는 YCbCr(4:2:2)에 따라 변환되어 저장 비트수가 적어지는 3원색(RGB)의 데이터를 나타내는 개략도이다.

본 발명은 패시브 매트릭스 액정표시장치의 구동 기술에 관한 것으로 특히 GRAM(Graphic Random Access Memory)을 증가시키지 않으면서 TN(Twisted Nematic) 및 STN(Super Twisted Nematic) 패시브 매트릭스 액정표시장치의 동화상의 응답시간을 줄이고 블러링 현상을 개선하는 오버드라이브 방법에 관한 것이다.

액정표시장치는 표시 구동 방식에 따라 패시브 매트릭스 액정표시장치(passive matrix LCD: PM-LCD)와 액티브 매트릭스 액정표시장치(active matrix LCD: AM-LCD)로 구분될 수 있다. 패시브 매트릭스 액정표시장치의 구동 방식에서는 상부 글라스 패널과 하부 글라스 패널이 제공된다. 상부 글라스 패널에는 투명한 수평방향의 ITO(Indium Tin Oxide) 전극이 형성된다. 반대편 패널에는 투명한 수직방향의 ITO 전극이 형성된다. 이 2개의 글라스 패널은 그 사이에 액정이 채워져서 결합된다. 상부 및 하부 패널의 전극들은 서로 교차하여 격자부(grid portion)를 형성하며 이는 디스플레이 패널 상에 표시되는 픽셀이 된다. 외부 전 압에 의해 발생하는 픽셀의 전위차에 의해 전극들을 2 방향으로 제어함으로써 구동 픽셀 내의 액정을 구동하여 트위스트시킬 수 있다.

통상 TN과 STN은 패시브 매트릭스 액정표시장치이다. 이들 장치는 픽셀 내의 액정의 동작을 제어하기 위한 (어느 정도 스위치 소자와 같은) 비선형 소자를 가지고 있지 않다. 따라서 각 픽셀은 공통 전극의 배선과 수직세그먼트의 배선이 중복되는 영역에 형성된다. 기본 동작원리는 액정물질에 인가된 전압의 평균제곱근(Root Means Square: RMS) 값에 의해 발생되는 광전효과를 기초로 한다. 액정의 반응 시간은 구동 펄스의 스캐닝 기간보다 훨씬 길어야 한다. 프레임율(frame rate)이 60Hz일 경우, 각 수평 스캐닝 라인(즉, 공통 전극)의 픽업 시간간격은 16.67ms이다. 액정물질에 요구되는 반응시간은 일반적으로 200ms이다. 이는 RMS에 반응하는 액정의 필요조건이다.

하지만, 동화상을 표시하기 위해 기존의 APT(Alt & Pleshko Theory)를 채용하면, 액정 물질의 반응시간이 너무 느리게 된다. 따라서 화상 블러링 현상이 발생한다. 한편, 응답속도가 빠른 액정을 이용하면 화상에 심각한 플리커 현상이 일어나게 된다. 화상의 콘트라스트도 상당히 감소하게 된다.

이하 룩업테이블(look up table: LUT)을 이용하는 기존의 오버드라이브 회로(over-driving circuit)의 처리 블록도인 도 1을 참조하여 설명한다. 일반적인 방식은 서로 다른 화상에 대해 서로 다른 구동 전압(V')을 제공한다. 실제의 경우, 화상 판단 회로(10)는 비교 회로(12)를 통해 구동 장치의 내부(혹은 외부)의 GRAM(11)에 저장되어 있는 이전의 필드와 현재의 필드를 비교하는데 이용된다. 데 이터가 서로 다른 경우, 그 화상은 동화상으로 처리한다. 룩업테이블회로(13)는 그 동화상의 데이터를 처리하여 대응하는 오버드라이브 전압을 출력하는데 이용된다. 이것이 기존 오버드라이브 회로의 동작원리이다.

룩업테이블은 전체 과정 중 복잡한 계산 부담을 줄이기 위해 몇 가지의 복잡한 비선형 과정을 통합하고 합성하여 유도한 상수들을 포함하고 있는 새로운 오버드라이브 전압(V') 값 테이블에 대한 색인 배열(index array)이다. 이는 실제의 화상 처리 효율을 향상시킬 수 있다. 그렇게 송출된 전압에 의해, 세그먼트 전극에 의해 출력되는 대응하는 정확한 오버드라이브 전압(V')을 얻을 수 있게 된다. 이에 따라 기존의 패시브 매트릭스 액정표시장치(TN 및 STN 타입)에서 이용하는 APT 반응시간이 감소하여 동화상을 표시하는 도중 발생하는 화상 블러링 현상이 감소될 수 있게 된다.

패시브 매트릭스 액정표시장치는 수동형 구조(passive structure)를 채용한다. 각 픽셀에는 스위치소자가 없다. 따라서 액정의 저장 커패시터(storage capacitor)가 충전된 후 그 전하를 묶어둘 수 없다. 세그먼트 전극이 전압을 출력한 후, 액정 커패시터 내의 전하는 부유 커패시터(stray capacitor) 또는 다른 충전 회로를 통해 누설되는 경향이 있다. 결과적으로 액정 커패시터의 전압은 일정 레벨을 유지할 수 없다. 하나의 프레임 기간 동안 세그먼트 전극이 충전된 후 액정 픽셀의 커패시터의 실제 유효 전위는 세그먼트 전극의 출력 보다 훨씬 작다. 결과적으로 동화상의 경계부분에 블러링 현상이 생기게 된다.

또한, 오버드라이브 보상 방법은 현재 필드의 데이터와 비교하기 위해 이전 필드의 데이터를 저장할 뿐만 아니라 비교 후에 전체 보상 필드의 데이터도 저장해야 한다. 따라서 비교 후에 전체 보상 필드의 데이터를 저장하기 위해 여분의 GRAM이 추가되어야 한다. 이는 원 구동 IC(original driving IC) 본래의 메모리 용량을 초과하는 것이다. 이러한 요구조건을 만족시키기 위해 종종 메모리 용량을 배가해야 한다. 이러한 메모리에 대한 요구가 증가하면 제조 비용이 상승한다. 구동 IC를 생산하기 위해 필요한 금형 크기도 증가하게 된다.

본 발명의 주요 목적은 상술한 문제점을 해소하기 위한 것으로, TN(Twisted Nematic) 및 STN(Super Twisted Nematic)의 APT의 구동방법에 있어서, 색 공간 데이터의 변환을 이용하며, 구동 보상 방식과 고주파 갱신 방법을 포함하며, 각 원래의 세트의 홀수 및 짝수의 3원색(RGB)의 저장된 비트 수와 동일한 합을 홀수와 후속하는 짝수의 원래의 데이터에 오버 드라이브 데이터를 더하여 얻도록 하는 저장된 데이터의 비트 할당을 수행함으로써, GRAM을 증가시키지 않으면서도 TN 및 STN 패시브 매트릭스 액정표시장치의 반응시간을 감소시키며 동화상의 블러링 현상을 개선시킬 수 있는 구동 방법을 제공하는 것이다.

상술한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 구동 방법은 3원색(RGB)의 현재 데이터를 처리하는 동화상 판단 메커니즘을 갖는 오버드라이브 구동 원리를 이용한다. 현재 데이터가 이전 필드의 데이터와 다르면, 룩업테이블을 검색하는 룩업테이블 처리회로에 의해, 오버 드라이브 이후에 출력되는 대응하는 3원색의 데이터가 송출된다. GRAM의 저장공간을 절약하기 위해, 현재 영상의 3원색(RGB) 데이터는 YCbCr 데이터로 변환된다. 현재 영상으로부터 출력되는 3원색(RGB)의 오버드라이브 데이터도 오버드라이브 Y'Cb'Cr' 데이터로 변환된다. 그리고 나서 YCbCr 데이터와 오버드라이브 Y'Cb'Cr' 데이터는 비디오 정보 압축 표준에 따라 압축, 샘플링, 및 결합되어 YCbCr 데이터의 CbCr의 저장 비트를 더욱 줄이게 된다. 오버드라이브 Y'Cb'Cr' 데이터의 Y'Cb'Cr' 데이터의 저장 비트도 감소하게 된다. 감소된 YCbCr 데이터와 오버드라이브 Y'Cb'Cr' 데이터는 비트 할당을 통해 GRAM에 함께 저장된다. 출력 주파수 배가 회로를 통하여, 각 데이터 버스의 갱신 기간 이내에, 원래의 출력 전위보다 큰 (혹은 낮은) 오버드라이브 보상 전위를 오버드라이브 Y'Cb'Cr' 데이터에 따라 N번 유연성 있게 제공한다. N은 2보다 크고 8보다 작은 정수이다.

오버드라이브로부터 출력되는 3원색(RGB) 데이터는 룩업테이블을 통해 처리되어 서로 다른 화상에 대응하는 서로 다른 오버드라이브 보상 전위를 전달하게 된다. 오버드라이브 보상 전위의 범위는 0 이상이며 액정의 최대 구동 전위보다 작다. 3원색(RGB)의 데이터를 YCbCr로 변환하기 위한 압축 및 샘플링이 Y:Cb:Cr = 4:2:2, Y:Cb:Cr = 4:2:0, 및 Y:Cb:Cr = 4:1:1 등의 샘플링/처리 방식 중 하나에 따라 수행된다.

일반적으로 하나의 프레임 기간 내에 한번 출력되는 데이터 전압은 액정 커패시터도 충전시킨다. (TN 및 STN 방식의) 패시브 매트릭스 액정표시장치의 각 픽셀에는 스위치 소자가 없으므로 액정 커패시터 상의 전하는 부유 커패시터 또는 그 충전 회로를 통해 누설되는 경향이 있다. 따라서, 하나의 프레임 기간이 지난 후에 액정 커패시터의 전압은 입력 데이터 버스의 예상된 목표 전압에 이르지 못하게 된다. 본 발명은 높은 (혹은 낮은) 오버 드라이브 보상 전압을 제공하기 위해 하나의 프레임 기간 이내에 N번의 반복적인 출력을 제공한다(즉, 하나의 프레임 기간 이내에 픽셀 커패시터를 N번 충전시킨다). 따라서, 액정이 짧은 시간 안에 트위스트되어 원하는 목표 휘도를 달성할 수 있게 된다. 결과적으로 종래기술에서 발생하는 TN 및 STN 패시브 매트릭스 액정표시장치 상의 느린 응답 속도로 인해 야기되는 동영상 블러링 문제를 본 발명에 의해 상당히 개선할 수 있다.

오버드라이브 방식에 의하면, 여러 번의 구동을 한 후에 하나의 프레임 기간 내에 목표 휘도를 달성할 수 있다. 따라서 수 비트(few bits)로 상대적으로 낮은 정확도의 전압 구동을 하여 응답시간을 개선할 수도 있다. 여분의 GRAM을 추가하지 않은 상태에서, 오버드라이브 보상 처리를 통하여 이전 필드와 현재 필드의 데이터를 원래의 구동 IC의 GRAM에 함께 저장할 수 있음으로써 TN/STN 패시브 매트릭스 액정표시장치의 반응시간이 개선된다.

상술한 것과 그 밖의 본 발명의 목적, 특징, 및 효과는 첨부된 도면과 함께 후술하는 상세한 설명에 의해 더욱 명확해 질 것이다. 아래에 설명하는 실시예는 단지 예시를 목적으로 제공하는 것으로 본 발명을 한정하는 것은 아니다.

본 발명에 따른 TN/STN 패시브 매트릭스 액정표시장치용 구동 방법은 각 프레임에 입력되는 서로 다른 디지털 3원색(RGB) 데이터에 기초하여, 서로 다른 계조 전압(gray scale voltage)을 변환하고 출력하는 구동 IC 세그먼트를 갖는다. TN과 STN은 흑색과 백색의 상태만 있으므로, 한 라인을 스캐닝하는 기간 내에서 펄스폭 변조(pulse width modulation: PWM)에 의해 계조 생성이 구분되게 된다. 도 2는 세그먼트 신호에 기초한 스캐닝 프레임 기간에 있어서의 출력 파형을 나타낸 개략도이다. 하나의 프레임 기간 내에 (mxn 매트릭스 액정표시장치에 대해서) m개의 스캐닝 라인이 있다고 하면, 하나의 읽기쓰기(WR) 기간은 하나의 스캐닝 라인 시간을 나타낸다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 세그먼트 전극 신호는 해당 데이터의 서로 다른 출력 계조 전압에 따라 서로 다른 PWM 파형을 출력할 수 있다.

도 3을 참조하면, 하나의 스캐닝 라인의 충전 시간이 16개의 동일한 부분으로 분할된다고 가정할 때, 그 하나의 라인 기간 내에서 세그먼트 전극 신호(SEG0)의 완전히 흑색인 부분이 6/16을 차지한다. 다음 라인은 12/16를 차지하고 그 하나의 라인 기간 내에서 세그먼트 전극 신호(SEG1)의 완전 흑색 부분은 13/16을 차지한다. 그 다음 라인은 10/16을 차지한다. 하지만, 패시브 매트릭스 액정표시장치의 각 픽셀에는 스위치 소자가 없기 때문에, 세그먼트 전극이 전압을 출력한 후에 액정 내의 커패시터의 전하는 부유 커패시터 또는 충전 회로를 통해 누설된다. 결과적으로, 액정의 커패시터는 일정한 전압 레벨을 유지할 수 없다. 따라서 세그먼트 전극이 하나의 프레임 기간에 충전 된 후에 액정 픽셀의 커패시터의 실제 유효 전위는 세그먼트 전극 출력보다 훨씬 작게 된다.

이하 최초 휘도에서 목표 휘도까지의 하나의 픽셀의 액정의 위치를 나타낸 개략도인 도 4를 참조하여 설명한다. 세그먼트 전극은 초기 위치에서부터 목표 위치에 이르도록 픽셀들 내의 액정을 위한 유효 전압(Veff)에 도달하기 위해서는 복 수의 프레임 기간 동안 충전되어야 한다. 이 때문에 TN/STN 패시브 매트릭스 액정표시장치의 반응 시간이 너무 느리게 된다. 하나의 프레임의 세그먼트 전극이 액정 커패시터용 충전 전압(V1)을 제공하는 경우, 부유 커패시터 또는 충전 회로의 누설 전압(d1) 때문에, 액정 커패시터에 대한 첫 번째 프레임의 기간에 있어서의 세그먼트 전극의 최종 유효 전압(Veff1)은 Veff1=V1-d1이 된다. 이와 유사하게, 액정 커패시터에 대한 2번째 프레임의 기간에 있어서의 세그먼트 전극의 유효 전압(Veff2)은 Veff2=V1-d1이 된다. 세그먼트 전극이 목표 휘도에 도달하기 위해 동일 전압을 12번 송출해야 한다고 가정하면, 액정표시장치의 반응시간은 각 프레임의 기간 16.67ms의 12배(즉, 16.67ms X 12)가 되며 이는 약 200ms이다.

이하 본 발명의 오버드라이브 회로의 블록도인 도 5를 참조하여 설명한다. 일반적 드라이브 동작 원리를 이용하여, 본 발명은 서로 다른 화상에 대해 서로 다른 오버드라이브 전압치(V')를 제공한다. 화상 판단 회로(20)와 비교 수단(22)를 통해, 새로운 현재 필드의 데이터는 구동 장치 안의 (혹은 밖의) GRAM(21)에 미리 저장되어 있는 이전 필드의 데이터와 비교된다. 서로 다르다는 비교 결과가 나오면 동화상임을 나타낸다. 일반적으로 룩업테이블 처리 회로(23)를 통해 테이블을 검색하여 동화상 데이터를 획득하고 나서 대응하는 오버드라이브 전압(V')이 송출되게 된다.

본 발명의 비교수단(22)은 동화상임을 판단하기 위해 3원색(RGB)의 데이터 버스의 후방에 위치한다. 현재 화상의 데이터가 이전 화상의 데이터와 다르다고 판단되면, 룩업테이블 회로(23) 후방의 출력 주파수 배가 회로(24)를 통해 원래의 출력 전위(V)보다 높은 (혹은 낮은) 오버드라이브 보상 전위(V')가 각 데이터 버스의 갱신 기간 내에 N번 유연성 있게 주어지게 된다. N은 2 이상이고 8보다 작은 정수이다(2≤N≤8). 보상 전위(V')는 원래의 출력 전위(V)에 기초한 값으로 룩업테이블을 통해 처리된 대응 값이다. 그리고 대응하는 오버드라이브 출력 전압이 송출된다. 전압 범위는 0≤V'≤액정의 최대 구동전압이 된다. 따라서 구동 소자의 세그먼트 전극의 표시패널에 기록되는 주파수는 입력된 3원색(RGB)의 데이터 버스의 갱신 주파수의 N배가 된다.

이하 입력 데이터 버스의 갱신 주파수의 N배(6배)에 해당하는 구동 소자의 세그먼트 전극을 통해 패널에 기록되는 주파수와 원래의 갱신 주파수를 비교한 것을 보여주는 개략도인 도 6을 참조하여 설명한다. 최초 휘도에서 목표 휘도에 이르기 위한 픽셀 내의 액정을 위한 목표 전압(target voltage)을 오른쪽에 나타내었다. 세그먼트 전극은 목표 휘도에 이르도록 동일한 출력 전압(V1)을 전달하기 위해서는 6개의 프레임의 기간을 거쳐야 한다. 따라서 반응시간은 16.6ms x 6가 되며 이는 대략 100ms이다. 여기에서 d1은 회로의 전기 누설로 인한 목표 전압의 감소분을 나타낸다. 도 6의 왼쪽에 나타낸 바와 같이, 원래의 출력 전위(V1)의 하나의 데이터 갱신 기간(즉, 하나의 프레임 기간) 동안에 세그먼트 전극은 출력 주파수 배가 회로(24)를 통해 출력 전압(V1)을 6번 반복적으로 전달한다. 따라서 하나의 프레임 기간 내에 액정이 트위스트되어 목표 휘도에 도달할 수 있다. 이에 따라 반응시간을 하나의 프레임기간인 16.6ms으로 줄일 수 있게 된다.

이하 입력데이터 버스의 갱신 주파수의 N배(6배)에 해당하는 구동 소자의 오 버드라이브 전압으로 세그먼트 전극을 통해 패널에 기록되는 주파수와, 원래의 전압에 의한 원래의 갱신 주파수를 비교한 것을 보여주는 개략도인 도 7을 참조하여 설명한다. 이 도면의 왼쪽에 나타낸 바와 같이, 세그먼트 전극의 출력전압(V1)이 오버드라이브 전압(V')으로 대체된다. 반응시간을 (하나의 프레임 기간보다 작게) 더 줄일 수 있다. 따라서 TN/STN 패시브 매트릭스 액정표시장치의 반응시간이 더 좋아질 수 있다. 이러한 방식은 세그먼트 전극이 원래의 출력 전위(V)보다 큰 (혹은 작은) 유효 전압을 출력할 수 있도록 하며 또한 하나의 데이터 갱신 기간 내에서 여러 번 반복적으로 출력할 수도 있다. 결과적으로 액정이 더 짧은 시간 안에 트위스트될 수 있게 되어 TN/STN 패시브 매트릭스 액정표시장치의 느린 반응시간으로 인해 발생하는 화상 블러링 문제가 상당히 개선된다.

이하 (도 3에 나타낸 출력 레벨 파형의 오버드라이브에 해당하는) 오버드라이브 보상 세그먼트 신호 레벨의 파형을 나타내는 개략도인 도 8을 참조하여 설명한다. 오버 드라이브 이후에 하나의 선택된 라인 기간 내의 세그먼트 전극(SEG0)의 완전히 흑색인 부분은 하나의 스캐닝 라인 기간 전체의 13/16이 된다. 다음 라인은 14/16이 된다. 하나의 선택된 라인 기간 내의 세그먼트 전극(SEG1)의 완전한 흑색 부분은 하나의 스캐닝 라인 기간 전체의 15/16이 된다. 다음 라인은 12/16이 된다.

본 발명에 의하면, 각 데이터 갱신 기간 동안에, 세그먼트 전극이 오버드라이브 보상 전위를 N번 출력하여 유효 전압(Veff)에 도달하거나 가까워지게 되어 (하나의 프레임기간에 가까운) 짧은 기간 내에 픽셀 내의 액정이 초기 위치에서 목 표 위치에 도달하여 목표 휘도를 달성할 수 있게 된다. 따라서 동화상의 블러링 현상이 상당히 개선될 수 있다. 또한, TN/STN의 기본 구동 방법이 APT이므로, 액정에 전압(RMS)를 인가하여 발생한 광전효과를 통해 그 동작원리를 달성할 수 있다. 따라서 본 발명의 오버드라이브 전압 보상 방법은 RMS를 거친 후에 심각한 플리커를 일으키지 않게 된다.

또한, 그래픽 데이터의 저장 시에, 종래기술의 구동 보상 방법은 현재의 화상 데이터와 비교될 이후의 모든 보상 화상의 데이터와의 비교를 위해 이전 화상을 저장하는 여분의 GRAM을 추가해야 한다. 본 발명에서는, 영상의 3원색(RGB)의 데이터를 YCbCr 데이터로 변환하여 비디오 압축 표준에 따라 압축, 샘플링, 및 결합할 수 있다(도 5참조). 이전 필드의 데이터는 제1 변환부(25)에 의해 변환되며, 제1변환부(25)는 3원색(RGB)의 영상 데이터를 입력받아 YCbCr 데이터로 변환한다. 동영상의 경우, YCbCr 데이터도 오버드라이브 YCbCr 데이터로 변환된다. 그리고 나서 비디오 압축 표준에 따라 YCbCr 데이터와 오버드라이브 YCbCr 데이터가 압축, 샘플링, 및 결합된다. YCbCr 데이터는 구동 장치 안의 (혹은 밖의) GRAM(21)에 저장된다. 제2 변환부(26)는 YCbCr 데이터를 3원색(RGB)의 데이터로 변환하기 위해 제공된다. 그리고 나서 데이터는 비교수단(22)으로 전달된다. 압축 및 샘플링은 Y:Cb:Cr = 4:2:2, Y:Cb:Cr = 4:2:0, 및 Y:Cb:Cr = 4:1:1 등의 처리 방식(process rules) 중 하나에 따라 수행된다. Y는 휘도 신호를 나타내고 Cb와 Cr은 색차 신호를 나타내므로, 인간의 눈에 가장 민감한 Y부분은 샘플링 비율에 따라 샘플링하고 압축하여 GRAM에 저장함으로써 구동 장치의 필요한 메모리 크기를 줄인다.

이하 YCbCr(4:2:2)에 따라 변환되어 비트수가 적어지는 3원색의 데이터를 나타낸 개략도인 도 9를 참조하여 설명한다. RGB 데이터가 6비트 포맷이라고 가정하면, 색 스펙트럼 변환 이전에, 각 18비트의 홀수 및 짝수 세트(each set of 18-bit odd and even numbers)의 3원색 데이터의 합은 36비트가 된다. 홀수 및 짝수의 2개의 RGB는 YCbCr 4:2:2에 따라 색 스펙트럼 변환을 함으로써 저장 데이터 양을 줄이게 된다. 따라서 변환 이후에 이전의 화상의 데이터는 24비트가 된다. 오버 드라이브 보상의 전체 화상의 데이터도 24비트이다. 양 데이터는 더해져서 48비트가 된다. 이는 원래의 36비트 보다 12비트만큼 큰 것이다. 따라서 메모리를 1/3만큼 증가해야 한다. Y:Cb:Cr = 4:2:2와 같은 색공간의 변한과, 변환후의 홀수 및 짝수의 원래의 YCbCr 데이터의 Cb와 Cr을 위한 비트 할당 처리를 통해 원래 저장된 6비트를 5비트로 변경시킬 수 있다. 따라서 최종적으로 원래의 YCbCr 데이터가 메모리 상에서 총 20비트를 차지하게 된다. 변환 후의 홀수 및 짝수의 오버드라이브 데이터 Y'Cb'Cr'의 데이터 Y'는 저장공간(storage) 중 5비트만 차지하게 되고 반면에 Cb'와 Cr'은 저장공간 중 3비트만 차지하게 된다. 따라서 오버드라이브 Y'Cb'Cr' 데이터는 모두 16비트를 차지하게 된다. 데이터 변환과 저장을 통한 색 공간내의 데이터 할당 이후에, 홀수 및 이웃한 짝수의 원래의 데이터와 오버드라이브 데이터의 합은 36비트가 된다. 이는 색공간 변환 이전에 RGB 데이터의 각 홀수 및 짝수 세트(each set of odd and even numbers)의 데이터 양과 동일하다. 따라서 본 발명은 여분의 GRAM을 추가하지 않고 TN 및 STN 패시브 매트릭스 액정표시장치의 반응시간을 개선할 수 있으며 동화상의 블러링 현상을 개선할 수 있다.

이상 본 발명의 바람직한 실시예를 개시를 목적으로 설명하였으나 개시된 본 발명의 실시예의 변형예뿐만 아니라 다른 실시예들도 당업자에게 있어 가능하다. 따라서 첨부된 특허청구범위는 본 발명의 기술적 사상 및 범위를 벗어나지 않는 모든 실시예를 포함하도록 작성된 것이다.

패시브 매트릭스 액정표시장치의 반응시간이 너무 느리므로 앞서 언급한 바와 같이 저장 비트수를 감소시킬 수 있다. 상술한 오버드라이브 방법을 채용함으로써, 목표 휘도에 도달하기 위해서는 하나의 프레임 기간 내에서 여러 번의 구동이 필요하다. 구동을 수행하기 위해 정확도가 낮은 전압으로 수 비트를 감소시킴으로써, 여분의 GRAM을 증가시키지 않으면서 반응시간을 개선시킬 수 있다. 이전 화상과 현재 화상의 데이터는 오버드라이브 보상 처리를 거쳐서 원래의 구동 IC 내의 하나의 GRAM에 함께 저장시킬 수 있다. 그리고 TN/STN 패시브 매트릭스 액정표시장치의 반응시간을 요구에 따라 개선시킬 수 있다.

Claims (4)

1. 그래픽 메모리를 증가시키지 않으면서 TN(Twisted Nematic) 및 STN(Super Twisted Nematic) 패시브 액정표시장치의 반응시간을 개선하는 구동 방법에 있어서,

   현재 데이터가 이전 화상의 데이터와 다르면 동화상 판단 메커니즘을 통하여 오버드라이브 동작 원리에 따라 3원색의 데이터를 처리하여 3원색의 오버드라이브 데이터를 출력하며, 현재 화상의 상기 3원색의 데이터를 YCbCr 데이터로 변환하고 상기 3원색의 오버드라이브 데이터를 오버드라이브 Y'Cb'Cr' 데이터로 변환하는 단계와;

   상기 현재 화상의 상기 YCbCr 데이터와 상기 오버드라이브 Y'Cb'Cr' 데이터를 비디오 압축 표준에 따라 압축, 샘플링, 및 결합하고,

   상기 현재 화상의 상기 YCbCr 데이터의 감소된 CbCr 저장 비트와 상기 오버드라이브 Y'Cb'Cr' 데이터의 감소된 Y'Cb'Cr' 데이터의 비트 할당을 수행하며,

   상기 YCbCr 데이터의 CbCr 저장 비트를 감소시킴으로 인하여 감소되는 YCbCr 데이터와

   상기 오버드라이브 Y'Cb'Cr' 데이터의 Y'Cb'Cr' 데이터의 저장비트를 감소시킴로 인하여 감소된 오버드라이브 Y'Cb'Cr' 데이터를 GRAM(Graphic Random Access Memory)에 저장하고,

   출력 주파수 배가 회로를 통하여 각 데이터 버스의 갱신 기간 내에서 상기 오버드라이브 데이터에 따라 원래의 출력 전위보다 높거나 낮은 오버드라이브 보상 전위를 N번 제공하는 단계;

   를 포함하는 구동 방법.
2. 제1항에 있어서,

   상기 3원색의 상기 오버드라이브 데이터는 룩업테이블 회로를 통하여 서로 다른 화상에 대응하는 서로 다른 오버드라이브 보상 전위를 송출하며, 상기 오버 드라이브 보상 전위는 0보다 크고 최대 액정 구동 전압보다 작은 것을 특징으로 하는 구동 방법.
3. 제1항에 있어서,

   상기 압축 및 샘플링은 Y:Cb:Cr = 4:2:2, Y:Cb:Cr = 4:2:0, 및 Y:Cb:Cr = 4:1:1의 샘플링 방식 중 하나를 이용하여 수행되는 것을 특징으로 하는 구동 방법.
4. 제1항에 있어서,

   상기 N은 2 이상이고 8보다 작은 정수인 것을 특징으로 하는 구동 방법.

Images