KR101027567B1

KR101027567B1 - 액정표시장치의 구동방법 및 장치

Info

Publication number: KR101027567B1
Application number: KR1020040030304A
Authority: KR
Inventors: 홍희정
Original assignee: 엘지디스플레이 주식회사
Priority date: 2004-04-30
Filing date: 2004-04-30
Publication date: 2011-04-06
Also published as: KR20050104870A

Abstract

메모리 용량을 줄임과 아울러 고속 구동이 가능한 액정표시장치의 구동방법 및 장치가 개시된다.

본 발명의 액정표시장치의 구동방법은, 적(R) 데이터, 녹(G) 데이터 및 청(B) 데이터를 이용하여 휘도성분을 갖는 백(W) 데이터를 추출하고, 추출된 백(W) 데이터의 이전 데이터와 현재 데이터에 상응하는 미리 설정된 변조 백(W) 데이터를 선택한 후, 적(R) 데이터, 녹(G) 데이터, 청(B) 데이터 및 변조 백(W) 데이터에 따라 소정의 영상을 표시한다.

액정표시장치, RGBW 화소 구조, ODC, 고속구동

Description

액정표시장치의 구동방법 및 장치{Driving method of liquid crystal display and driving device thereof}

도 1은 통상의 액정표시장치에 있어서 데이터에 따른 휘도 변화를 나타내는 파형도.

도 2는 종래의 액정표시장치의 구동 장치를 개략적으로 도시한 도면.

도 3은 도 2의 구동 장치에 있어서 데이터 변조에 따른 휘도 변화를 나타낸 파형도.

도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 쿼드 타입 화소 구조의 일 예를 나타낸 도면.

도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 변형된 스트라이프형 화소 구조의 일 예를 나타낸 도면.

도 6은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 액정표시장치의 구동 장치를 개략적으로 도시한 도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

11 : RGBW 엔코딩부 13 : 비트 분리부

15 : 프레임 메모리 17 : 룩업 테이블

19 : 비트 합성부

본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 특히 메모리 용량을 줄임과 아울러 고속 구동이 가능한 액정표시장치의 구동방법 및 장치에 관한 것이다.

통상적으로, 액정표시장치(Liquid Crystal Display)는 비디오신호에 따라 액정셀들의 광투과율을 조절하여 화상을 표시하게 된다. 액정셀마다 스위칭소자가 형성된 액티브 매트릭스(Active Matrix) 타입의 액정표시장치는 동영상을 표시하기에 적합하다. 액티브 매트릭스 타입의 액정표시장치에 사용되는 스위칭소자로는 주로 박막트랜지스터(Thin Film Transistor; 이하 'TFT'라 함)가 이용되고 있다.

일반적으로, 액정표시장치는 스트라이프형으로 순차적으로 배열된 적(R),녹(G),청(B) 화소구조에 의해 소정의 영상을 표시하게 된다.

액정표시장치는 수학식 1 및 수학식 2에서 알 수 있는 바, 액정의 고유한 점성과 탄성 등의 특성에 의해 응답속도가 느린 단점이 있다.

여기서, τr은 액정에 전압이 인가될 때의 라이징 타임(rising time)을, Va 는 인가전압을, VF는 액정분자가 경사운동을 시작하는 프리드릭 천이 전압(Freederick Transition Voltage)을, d는 액정셀의 셀갭(cell gap)을, γ(gamma)는 액정분자의 회전점도(rotational viscosity)를 각각 의미한다.

여기서, τf는 액정에 인가된 전압이 오프된 후 액정이 탄성 복원력에 의해 원위치로 복원되는 폴링타임(falling time)을, K는 액정 고유의 탄성계수를 각각 의미한다.

TN 모드의 액정 응답속도는 액정재료의 물성과 셀갭 등에 의해 달라질 수 있지만 통상, 라이징 타임이 20-80ms이고 폴링 타임이 20-30ms이다. 이러한 액정의 응답속도는 동영상의 한 프레임기간(NTSC : 16.67ms)보다 길기 때문에 도 1과 같이 액정셀에 충전되는 전압이 원하는 전압에 도달하기 전에 다음 프레임으로 진행되기 때문에 동영상에서 화면이 흐릿하게 되는 모션 블러링(Motion Burring) 현상이 나타나게 된다.

도 1을 참조하면, 종래의 액정표시장치는 동영상 구현시 느린 응답속도로 인하여 프레임 단위로 한 레벨에서 다른 레벨로 데이터(VD)가 변할 때 그에 대응하는 표시 휘도(BL)가 원하는 휘도에 도달하지 못하게 되어 원하는 색과 휘도를 표현하지 못하게 된다. 그 결과, 액정표시장치는 동화상에서 모션 블러링 현상이 나타나게 되고, 명암비(Contrast ratio)의 저하로 인하여 표시 품질이 떨어지게 된다. 이 러한 액정표시장치의 느린 응답속도를 해결하여 고속 구동되도록 하기 위하여, ODC(Over Driving Circuit) 구동 방식, 즉 고속 구동 방식이 제안되었다.

도 2는 종래의 액정표시장치의 구동 장치를 개략적으로 도시한 도면이다. 도 2에 도시된 액정표시장치는 적(R), 녹(G), 청(B) 화소들이 순차적으로 배열된 스트라이프형에 적용된다.

도 2를 참조하면, 종래의 액정표시장치의 구동 장치는 복수의 데이터라인들과 복수의 게이트라인들이 교차되며 그 교차부에 액정셀을 구동하기 위한 복수의 TFT들(Thin Film Transistor)이 형성된 액정패널(8)과, 상기 액정패널(8)의 데이터라인들에 데이터를 공급하기 위한 데이터 구동부(7)와, 액정패널(8)의 게이트라인들에 스캔펄스를 공급하기 위한 게이트 구동부(6)와, 입력라인(9)에 접속된 프레임 메모리(1)와, 데이터를 변조하기 위한 룩업 테이블(3)과, 상기 룩업 테이블(3)과 데이터 구동부(7) 사이에 접속된 타이밍 콘트롤러(5)를 구비한다.

여기서, 액정패널(8), 데이터 구동부(7), 게이트 구동부(6) 등은 이미 널리 공지된 기술이므로, 간략하게 설명하기로 한다.

상기 액정패널(8)은 두 장의 유리 기판 사이에 액정이 주입되며, 그 하부 유리기판 상에 복수의 데이터라인들과 복수의 게이트라인들이 상호 직교되도록 형성된다. 데이터라인들과 게이트라인들의 교차부에 형성된 TFT들은 게이트라인들로부터의 스캔펄스에 응답하여 데이터라인들 상의 데이터를 액정셀에 공급하게 된다. 이를 위하여 TFT들의 게이트전극들은 게이트라인들에 접속되며, 소스전극들은 데이터라인들에 접속된다. 그리고, TFT들의 드레인전극들은 액정셀의 화소전극들에 접 속된다.

이때, 상기 액정패널(8)에는 적(R), 녹(G), 청(B) 화소들이 순차적으로 배열되게 되는데, 이러한 화소들은 매트릭스 형태로 구비된 컬러필터들과 상기 화소전극들에 의해 구획되게 된다.

상기 데이터 구동부(7)는 데이터 제어신호(DDC)의 도트클럭을 샘플링하기 위한 쉬프트레지스터, 데이터를 일시 저장하기 위한 레지스터, 상기 쉬프트레지스터로부터의 클럭신호에 응답하여 데이터를 1라인분씩 저장하고 저장된 1라인분의 데이터를 동시에 출력하기 위한 래치, 상기 래치로부터의 디지털 데이터값에 대응하여 정극성/부극성의 감마전압을 선택하기 위한 디지털/아날로그 변환기, 정극성/부극성 감마전압에 의해 변환된 아날로그 데이터가 공급되는 데이터라인들을 선택하기 위한 멀티플렉서 및 상기 멀티플렉서와 데이터라인 사이에 접속된 출력버퍼 등으로 구성된다. 이때, 상기 데이터 구동부(7)는 상기 룩업 테이블(3)에 의해 변조된 적(R), 녹(G), 청(B)의 변조된 데이터를 입력받고 그 변조 데이터를 상기 타이밍 콘트롤러(5)로부터의 데이터 제어신호(DDC)에 응답하여 액정패널(8)의 데이터라인들에 공급하게 된다.

상기 게이트 구동부(6)는 타이밍 콘트롤러(5)로부터의 게이트 제어신호(GDC)에 응답하여 스캔펄스를 순차적으로 발생하는 쉬프트레지스터와, 상기 스캔펄스의 전압을 액정셀의 구동에 적합한 레벨로 쉬프트시키기 위한 레벨쉬프터 등으로 구성된다.

상기 타이밍 콘트롤러(5)는 수직/수평 동기신호(V,H)와 메인클럭(MCLK)을 이 용하여 상기 게이트 구동부(6)를 제어하기 위한 게이트 제어신호(GDC)와 상기 데이터 구동부(7)를 제어하기 위한 데이터 제어신호(DDC)를 발생시킨다. 또한, 상기 타이밍 콘트롤러(5)는 상기 룩업 테이블(3)에 의해 선택된 변조 데이터(Mdata)를 입력받고, 그 변조 데이터(Mdata)를 상기 데이터 구동부(7)로 공급하게 된다.

상기 프레임 메모리(1)에 접속된 입력라인(9)으로 8비트 단위의 데이터로 분리된 적(R), 녹(G), 청(B) 데이터가 입력된다. 도 2에서는 편의상 프레임 메모리(1)와 룩업 테이블(3)을 각각 하나씩만 도시하였지만, 실제로는 적(R), 녹(G), 청(B) 데이터에 각각 대응되도록 3개씩이 구비되어야 한다. 즉, 적(R) 데이터가 입력되기 위한 프레임 메모리와 룩업 테이블, 녹(G) 데이터가 입력되기 위한 프레임 메모리와 룩업 테이블 그리고 청(B) 데이터가 입력되기 위한 프레임 메모리와 룩업 테이블이 각각 구비될 수 있다.

이때, 상기 입력라인(9)으로 입력된 8비트 단위 데이터는 프레임 메모리(1)와 룩업 테이블(3)에 동시에 공급된다.

이때, 상기 프레임 메모리(1)에 입력된 8비트 단위 데이터는 한 프레임기간 동안 일시 저장되었다가 다음 프레임에 룩업 테이블(3)로 공급되게 된다.

상기 룩업 테이블(3)은 상기 입력라인(9)으로 입력된 현재 데이터와 상기 프레임 메모리(1)에 일시 저장되었다가 입력된 이전 데이터를 입력받고, 이러한 현재 데이터와 이전 데이터에 상응하는 변조 데이터를 상기 타이밍 콘트롤러(5)로 공급한다.

이를 위해, 상기 룩업 테이블(3)에는 현재 데이터와 이전 데이터에 상응하는 변조데이터들이 매핑 테이블로 설정되어 있다. 이때, 상기 룩업 테이블(3)에는 이전 데이터보다 현재 데이터가 더 큰 경우에는 현재 데이터보다 더 큰 변조 데이터가 설정되고, 반대로 이전 데이터보다 현재 데이터가 더 작은 경우에는 현재 데이터보다 더 작은 변조 데이터가 설정되어 있다.

따라서, 상기 룩업 테이블(3)은 이전 데이터와 현재 데이터 간의 변화에 따라 그에 상응하는 변조 데이터를 출력시키게 된다.

상술한 바와 같은 종래의 액정표시장치의 구동장치에 따른 고속 구동 방식은 도 3에 도시된 바와 같이 입력 데이터(VD)를 변조하여 변조된 데이터(MVD)를 액정셀에 인가하여 원하는 휘도(MBL)를 얻게 된다. 이러한 고속 구동 방식은 한 프레임기간 내에 입력 데이터(VD)의 휘도값(BL)에 대응하여 원하는 휘도(MBL)를 얻을 수 있도록 입력 데이터(VD)간, 즉 이전 데이터와 현재 데이터간의 변화여부를 기초하여 수학식 1에서

을 크게 하게 된다. 따라서, 고속 구동방법을 이용하는 액정표시장치는 액정의 늦은 응답속도를 데이터값의 변조로 보상하여 동화상에서 모션 블러링(Motion Burring) 현상을 완화시킴으로써 원하는 색과 휘도로 화상을 표시할 수 있게 된다. 다시 말하여, 고속 구동방법은 이전 데이터와 현재 데이터를 비교하여 이전 데이터와 현재 데이터 간의 변화가 있으면, 룩업 테이블(3)에서 해당되는 변조 데이터를 선택하여 변조하게 된다.

지금까지 고속 구동 방식은 적(R), 녹(G), 청(B) 화소들이 순차적으로 배열된 스트라이프형에 한해 설명하였다.

하지만, 이와 같은 스트라이프형을 이용하여 백색(white color)을 구현하는 데에는 한계가 있다. 즉, 적(R), 녹(G), 청(B)의 조합으로 백색이 구현될 수는 있지만, 휘도가 상대적으로 저하되게 되어 실제적인 백색은 표시되기가 용이하지 않게 된다.

최근 들어, 이러한 단점을 보완하기 위해 제시된 것이 쿼드 타입(quad type) 구조이다. 이와 같은 쿼드 타입 구조는 적(R), 녹(G), 청(B) 외에 추가로 백(W)이 더 포함되게 된다. 여기서, 적(R), 녹(G), 청(B)은 컬러필터로 구현되게 되는데, 이때 백(W) 컬러필터는 존재하지 않으며, 단지 백(W) 컬러필터에 해당되는 공간을 그대로 빈(empty) 여백으로 남겨두게 되어, 광(백색)이 그대로 빈 공간을 투과할 수 있게 된다.

또한, 기존의 스트라이프형의 변형으로서, 변형된 스트라이프형은 도 5에 도시된 바와 같이 적(R), 녹(G), 청(B) 외에 추가된 백(W)이 순차적으로 배열되게 된다.

따라서, 기존의 적(R), 녹(G), 청(B) 외에 백(W)을 추가함으로써, 휘도가 저하되는 것을 방지할 수 있다.

이와 같은 적(R), 녹(G), 청(B), 백(W)으로 이루어진 쿼드 타입이나 변형된 스트라이프형 구조에서는 적(R) 데이터, 녹(G) 데이터, 청(B) 데이터 및 백(W) 데이터에 대해 개별적으로 고속 구동을 수행하여야 한다.

하지만, 이와 같이 각 데이터들을 개별적으로 고속 구동시키게 되면, 그에 따른 개별적인 프레임 메모리가 요구되게 되므로, 프레임 메모리의 용량이 증가하게 되는 문제점이 있었다.

본 발명은 적(R), 녹(G), 청(B), 백(W) 화소 구조에서 프레임 메모리를 줄임과 아울러 고속 구동이 가능한 액정표시장치의 구동방법 및 장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따르면, 액정표시장치의 구동방법은, 적(R) 데이터, 녹(G) 데이터 및 청(B) 데이터를 이용하여 휘도성분을 갖는 백(W) 데이터를 추출하는 단계; 상기 백(W) 데이터의 이전 데이터와 현재 데이터에 상응하는 미리 설정된 변조 백(W) 데이터를 선택하는 단계; 및 상기 적(R) 데이터, 녹(G) 데이터, 청(B) 데이터 및 변조 백(W) 데이터에 따라 소정의 영상을 표시하는 단계를 포함한다.

상기 액정표시장치의 구동방법에 따르면, 상기 변조 백(W) 데이터를 선택하는 단계는, 상기 백(W) 데이터를 소정 비트로 이루어지는 제1 백(W) 비트 데이터와 제2 백(W) 비트 데이터로 분리하는 단계; 상기 제1 백(W) 비트 데이터의 이전 데이터와 현재 데이터를 비교하고, 비교 결과에 따른 변조 백(W) 비트 데이터를 선택하는 단계; 및 상기 선택된 변조 백(W) 비트 데이터와 상기 제2 백(W) 비트 데이터를 합성하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 바람직한 제2 실시예에 따르면, 적(R) 데이터, 녹(G) 데이터 및 청(B) 데이터를 이용하여 휘도성분을 갖는 백(W) 데이터를 추출하기 위한 수단; 상기 백(W) 데이터의 이전 데이터와 현재 데이터에 상응하는 미리 설정된 변조 백(W) 데이터를 선택하기 위한 수단; 및 상기 적(R) 데이터, 녹(G) 데이터, 청(B) 데이터 및 변조 백(W) 데이터에 따라 소정의 영상을 표시하기 위한 수단을 포함한다.

상기 액정표시장치의 구동 장치에 따르면, 상기 선택 수단은, 상기 백(W) 데이터를 소정 비트로 이루어지는 제1 백(W) 비트 데이터와 제2 백(W) 비트 데이터로 분리하기 위한 수단; 상기 제1 백(W) 비트 데이터를 한 프레임기간 동안 지연시켜 이전 데이터로 공급하기 위한 수단; 현재 공급되는 제1 백(W) 비트 데이터의 현재 데이터와 상기 이전 데이터를 비교하고, 비교 결과에 따른 변조 백(W) 비트 데이터를 선택하기 위한 수단; 및 상기 선택된 변조 백(W) 비트 데이터와 상기 제2 백(W) 비트 데이터를 합성하기 위한 수단을 포함할 수 있다.

상기와 같이 이루어진 액정표시장치의 구동방법 및 장치에 따르면, 적(R), 녹(G), 청(B), 백(W) 화소 구조에서 백(W) 데이터만을 고속 구동시킴으로써, 프레임 메모리 용량을 현저하게 줄이고, 나아가 모션 블러링 현상이나 테일링 현상을 방지할 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 기존의 적(R), 녹(G), 청(B) 화소 구조에서 고속 구동을 하기 위해서는 적(R) 데이터, 녹(G) 데이터 및 청(B) 데이터 각각에 따른 변조 데이터를 선택하여야 하고, 이를 위해서는 각 데이터마다 프레임 메모리와 룩업 테이블이 필요하 게 된다. 이러한 경우 적(R) 데이터, 녹(G) 데이터 및 청(B) 데이터 모두 8비트로 이루어지므로, 총 24비트가 된다. 이때, 패널의 크기가 1024×768인 경우, 프레임 메모리의 용량은 24bit×1024×768=18Mbyte가 된다.

이러한 고속 구동을 적(R), 녹(G), 청(B), 백(W) 화소 구조에 적용하게 되면, 더욱 더 많은 프레임 메모리 용량이 필요하게 된다. 즉, 이러한 경우에는 8비트의 백(W) 데이터가 추가되므로, 프레임 메모리 용량은 32bit×1024×768=24Mbyte가 된다. 따라서, 고속 구동을 적(R), 녹(G), 청(B), 백(W) 화소 구조에 적용하게 되면, 기존의 적(R), 녹(G), 청(B) 화소 구조보다 30% 정도 증가한 프레임 메모리 용량이 요구되게 된다. 이에 따라, 적(R), 녹(G), 청(B), 백(W) 화소 구조에서의 고속 구동에 사용되는 프레임 메모리는 그 용량이 증가함에 따라 제조 비용이 증가할 뿐만 아니라 칩사이즈도 커지게 되는 문제점이 있다.

본 발명은 적(R), 녹(G), 청(B), 백(W) 화소 구조에서 적(R) 데이터, 녹(G) 데이터, 청(B) 데이터는 고속 구동을 적용하지 않는 대신 백(W) 데이터만 고속 구동을 적용함으로써, 프레임 메모리 용량을 획기적으로 줄이면서 고속 구동을 가능하게 한다.

즉, 일반적으로 모션 블러링 현상과 테일링(tailing) 현상은 휘도에 가장 민감하게 반응하게 된다. 백(W) 데이터는 휘도 성분만을 가지고 있으므로, 이러한 백(W) 데이터만을 고속 구동에 적용함으로써, 프레임 용량을 줄이면서 모션 블러링 현상과 테일링 현상도 방지할 수 있다.

도6은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 액정표시장치의 구동 장치를 개 략적으로 도시한 도면이다. 도 2에 도시된 구성요소와 기능적으로 동일한 구성요소에 대해 도 6에서 동일 부호를 부여하기로 한다.

도 6을 참조하면, 본 발명의 액정표시장치의 구동 장치는 적(R), 녹(B) 및 청(B) 데이터를 이용하여 적(R), 녹(B), 청(B) 및 백(W) 데이터로 엔코딩하는 RGBW 엔코딩부(11)와, 상기 RGBW 엔코딩부(11)에서 출력된 8비트 단위의 백(W) 데이터에 포함되는 비트들을 소정 단위로 묶어 제1 백(W) 비트 데이터와 제2 백(W) 비트 데이터로 분리하는 비트 분리부(13)와, 상기 비트 분리부(13)에서 분리된 제1 백(W) 비트 데이터를 한 프레임기간 동안 일시 저장하는 프레임 메모리(15)와, 상기 프레임 메모리(15)에서 출력된 제1 백(W) 비트 데이터와 상기 비트 분리부(13)에서 출력되어 직접 입력되는 제1 백(W) 비트 데이터간의 변화에 상응하는 변조 백(W) 비트 데이터를 출력하는 룩업 테이블(17)과, 상기 룩업 테이블(17)에서 출력된 변조 백(W) 비트 데이터와 상기 비트 분리부(13)에서 분리된 제2 백(W) 비트 데이터를 합성하여 8비트 단위의 변조 백(W) 데이터를 출력하는 비트 합성부(19)와, 상기 RGBW 엔코딩부(11)에서 출력된 적(R), 녹(G), 청(B) 데이터와 상기 비트 합성부(19)에서 출력된 변조 백(W) 데이터를 입력받고, 소정의 게이트 제어신호(GDC)와 데이터 제어신호(DDC)를 발생하는 타이밍 콘트롤러(5)와, 상기 타이밍 콘트롤러(5)에서 출력된 게이트 제어신호에 응답하여 스캔펄스를 순차적으로 공급하는 게이트 구동부(6)와, 상기 타이밍 콘트롤러(5)에서 출력된 데이터 제어신호에 응답하여 적(R), 녹(G), 청(B) 데이터와 상기 비트 합성부(19)에서 출력된 변조 백(W) 데이터를 공급하는 데이터 구동부(7)와, 상기 게이트 구동부(6)에서 출력된 스캔펄스에 따라 적(R), 녹(G), 청(B) 데이터와 변조 백(W) 데이터를 디스플레이하는 액정패널(8)을 구비한다.

상기 RGBW 엔코딩부(11)는 적(R), 녹(B) 및 청(B) 데이터를 입력받아 Y(휘도 데이터)와 CbCr(색 데이터)로 변환한다. 이때, Y(휘도 데이터)는 적(R) 데이터의 휘도 성분과, 녹(G) 데이터의 휘도 성분 그리고 청(B) 데이터의 휘도 성분을 모두 고려하여 얻어진 값이다.

이때, 이러한 Y(휘도 데이터)를 이용하여 백(W) 데이터를 얻을 수 있다.

예를 들어, 적(R) 데이터의 휘도 성분이 80 계조이고, 녹(G) 데이터의 휘도 성분이 140계조이고, 청(B) 데이터의 휘도 성분이 90계조일 때, 이와 같은 각 데이터들의 휘도 성분들을 고려하여 얻어진 Y(휘도 데이터)가 60 계조를 나타내는 경우, 상기 RGBW 엔코딩부(11)는 백(W) 데이터의 휘도성분을 Y와 동일한 60계조로 설정하여 출력하고, 나머지 데이터들(R, G, B)의 휘도 성분들은 Y(휘도 데이터)와의 차이값으로 출력할 수 있다. 이에 따라, RGBW 엔코딩부(11)에서 출력된 적(R) 데이터의 휘도성분은 20계조가 되고, 녹(G) 데이터의 휘도성분은 80계조가 되며, 청(B) 데이터의 휘도성분은 30계조가 될 수 있다.

따라서, 상기 RGBW 엔코딩부(11)는 RGB 데이터를 Y(휘도 데이터)와 CbCr(색 데이터)로 변환한 다음, 변환된 Y(휘도 데이터)를 백(W) 데이터의 휘도 성분으로 설정하고, RGB 데이터로 다시 변환하여 출력한다. 이때, 다시 변환된 RGB 데이터는 상기 RGBW 엔코딩부(11)에 입력되는 RGB 데이터와는 다른 값으로 출력되게 된다. 이는 백(W) 데이터의 휘도성분을 추출함에 따라 상기 RGBW 엔코딩부(11)의 전후에 서 입출력되는 RGB 데이터가 상이해지는 것이다.

이와 같은 간단한 방법에 의해, RGB의 휘도성분으로부터 RGBW의 휘도성분을 추출할 수 있다.

하지만, 앞서 설명한 방법은 하나의 일례로서 다양한 방법이 더 존재할 수도 있다.

상기 비트 분리부(13)는 8비트의 백(W) 데이터를 소정 비트 단위로 묶어 제1 백(W) 비트 데이터와 제2 백(W) 비트 데이터로 분리한다. 제1 백(W) 비트 데이터는 프레임 메모리(15)와 룩업 테이블(17)로 공급되고, 제2 백(W) 데이터는 바로 비트 합성부(19)로 공급된다.

상기 제1 백(W) 비트 데이터에는 최상위비트(MSB)로부터 소정비트들이 포함되고, 제2 백(W) 데이터에는 최하위비트(LSB)로부터 소정비트들이 포함될 수 있다.

바람직하게는 백(W) 데이터가 8비트인 경우, 제1 백(W) 비트 데이터는 최상위비트(MSB)를 포함하여 7비트로 이루어지고, 제2 백(W) 비트 데이터는 1비트의 최하위비트(LSB)만으로 이루어질 수 있다.

물론, 필요에 따라 제1 백(W) 비트 데이터를 4비트로 하고, 제2 백(W) 데이터도 4비트로 할 수도 있다. 하지만, 이러한 경우에 제1 백(W) 비트 데이터를 이용하여 고속 응답을 위한 변조 데이터를 얻는 경우, 현재 데이터와 이전 데이터간의 변화의 폭이 너무 크게 되어 잘못된 변조 데이터가 선택되어 원지 않는 휘도를 얻게 되는 경우가 있다.

그러므로, 앞서 언급한 바와 같이, 제1 백(W) 데이터를 최상위비트(MSB)를 포함하여 7비트로 하고, 제2 백(W) 데이터를 최하위비트만으로 할 때, 현재 데이터와 이전 데이터 간의 변화의 폭이 8비트 단위의 현재 데이터와 이전 데이터 간의 변화와 거의 유사하므로 정확한 휘도를 얻을 수 있다.

물론, 필요에 따라 비트 분리부(13)에서 8비트의 백(W) 데이터를 제1 백(W) 비트 데이터와 제2 백(W) 비트 데이터로 분리하지 않을 수도 있다. 이러한 경우 비트 분리부(13)에서 분리된 제1 백(W) 데이터에 비해 프레임 메모리(15) 용량과 연산 처리량이 늘어나게 된다.

따라서, 본 발명에서는 비트 분리부(13)에서 최상위비트(MSB)를 포함하는 7비트의 제1 백(W) 비트 데이터와 최하위비트만으로 이루어진 제2 백(W) 비트 데이터로 분리하고, 7비트의 제1 백(W) 비트 데이터를 이용하여 변조 백(W) 데이터를 얻을 수 있다.

한편, 상기 비트 분리부(13)에서 분리된 제1 백(W) 비트 데이터는 동시에 프레임 메모리(15)와 룩업 테이블(17)로 공급된다.

이때, 프레임 메모리(15)로 공급된 제1 백(W) 비트 데이터는 한 프레임기간 동안 일시 저장되었다가 상기 룩업 테이블(17)로 공급된다. 이와 같이 프레임 메모리(15)에 일시 저장되었다가 공급되는 제1 백(W) 비트 데이터는 이전 데이터가 될 수 있다.

상기 프레임 메모리(15)는 효율성을 좋게 하기 위해 2개, 즉 제1 프레임 메모리 및 제2 프레임 메모리가 사용될 수도 있다. 즉, 첫 번째 입력된 백(W) 비트 데이터를 제1 프레임 메모리에 저장하고, 두 번째 입력된 백(W) 비트 데이터를 제2 프레임 메모리에 저장할 수 있다. 이어서 입력된 세 번째 백(W) 비트 데이터는 다시 제1 프레임 메모리에 저장되고, 그 다음 입력된 네 번째 백(W) 비트 데이터는 제2 프레임 메모리에 저장될 수 있다. 이와 같은 방식으로 입력되는 순서에 따라 두개의 프레임 메모리에 번갈아 저장함으로써, 보다 효율적일 수 있다.

또한, 도 6에 도시된 대로, 하나의 프레임 메모리(15)를 사용할 수도 있다. 즉, 하나의 프레임 메모리(15)를 2개의 영역, 즉 제1 영역 및 제2 영역으로 구획하여, 입력되는 순서에 따라 제1 영역과 제2 영역에 번갈아 저장시킬 수 있다.

그리고, 상기 비트 분리부(13)에서 분리되어 바로 상기 룩업 테이블(17)로 공급되는 제1 백(W) 비트 데이터는 현재 데이터가 될 수 있다.

따라서, 상기 룩업 테이블(17)은 상기 룩업 테이블(17)로 공급된 제1 백(W) 비트 데이터, 즉 현재 데이터와 상기 제1 백(W) 비트 데이터가 상기 프레임 메모리(15)에 일시 저장되기 전에 이미 존재했던 이전 데이터의 변화에 상응하는 변조 백(W) 비트 데이터를 선택하여 출력한다.

다시 말해, 상기 룩업 테이블(17)은 현재 공급되는 현재 데이터와 상기 프레임 메모리(15)에 이전에 저장되어 있는 이전 데이터를 입력받고, 현재 데이터와 이전 데이터를 비교하고, 현재 데이터와 이전 데이터 사이의 변화에 따라 미리테이블로 설정된 변조 백(W) 비트 데이터를 선택하여 출력시킨다. 이를 위해, 상기 룩업 테이블(17)에는 이전 데이터와 현재 데이터에 따른 변조 백(W) 비트 데이터가 매핑 테이블로 설정되어 있다.

이때, 주의할 점은 상기 룩업 테이블(17)에 설정된 변조 데이터들은 7비트로 이루어진다는 것이다.

상기 비트 합성부(19)는 상기 룩업 테이블(17)에서 출력된 변조 백(W) 비트 데이터와 상기 비트 분리부(13)에서 분리된 제2 백(W) 비트 데이터를 합성하여 8비트의 변조 백(W) 데이터로 출력한다.

상기 타이밍 콘트롤러(5)는 수직/수평 동기신호(V,H)와 메인클럭(MCLK)을 이용하여 상기 게이트 구동부(6)를 제어하기 위한 게이트 제어신호(GDC)와 상기 데이터 구동부(7)를 제어하기 위한 데이터 제어신호(DDC)를 발생시킨다. 또한, 상기 타이밍 콘트롤러(5)는 상기 RGBW 엔코딩부(11)에서 출력된 적(R) 데이터, 녹(G) 데이터, 청(B) 데이터와 상기 룩업 테이블(17)에서 출력된 변조 백(W') 데이터를 입력받고, 각 데이터들(RGBW')을 상기 데이터 구동부(7)로 공급하게 된다.

상기 데이터 구동부(7)는 데이터 제어신호(DDC)의 도트클럭을 샘플링하기 위한 쉬프트레지스터, 데이터를 일시 저장하기 위한 레지스터, 상기 쉬프트레지스터로부터의 클럭신호에 응답하여 데이터를 1라인분씩 저장하고 저장된 1라인분의 데이터를 동시에 출력하기 위한 래치, 상기 래치로부터의 디지털 데이터값에 대응하여 정극성/부극성의 감마전압을 선택하기 위한 디지털/아날로그 변환기, 정극성/부극성 감마전압에 의해 변환된 아날로그 데이터가 공급되는 데이터라인들을 선택하기 위한 멀티플렉서 및 상기 멀티플렉서와 데이터라인 사이에 접속된 출력버퍼 등으로 구성된다. 이때, 상기 데이터 구동부(7)는 RGBW 엔코딩부(11)에서 출력된 적(R), 녹(G), 청(B) 데이터와 상기 룩업 테이블(17)에 의해 변조된 변조 백(W') 데이터를 입력받고 그 데이터를 상기 타이밍 콘트롤러(5)로부터의 데이터 제어신호(DDC)에 응답하여 액정패널(8)의 데이터라인들에 공급하게 된다.

상기 액정패널(8)은 두 장의 유리 기판 사이에 액정이 주입되며, 그 하부 유리기판 상에 복수의 데이터라인들과 복수의 게이트라인들이 상호 직교되도록 형성된다. 데이터라인들과 게이트라인들의 교차부에 형성된 TFT들은 게이트라인들로부터의 스캔펄스에 응답하여 데이터라인들 상의 데이터를 액정셀에 공급하게 된다. 이를 위하여 TFT들의 게이트전극들은 게이트라인들에 접속되며, 소스전극들은 데이터라인들에 접속된다. 그리고, TFT들의 드레인전극들은 액정셀의 화소전극들에 접속된다.

상기와 같이 구성된 액정표시장치의 구동 동작을 설명하면, RGBW 엔코딩부(11)에 의해 각각 8비트로 이루어진 적(R), 녹(G), 청(B) 데이터로부터 적(R), 녹(G), 청(B), 백(W) 데이터가 얻어진다. 여기서, 상기 백(W) 데이터는 휘도성분만을 갖는 8비트 데이터이다.

이때, 상기 백(W) 데이터는 비트 분리부(13)에서 최상위비트(MSB)를 포함한 7비트를 갖는 제1 백(W) 비트 데이터와 1비트의 최하위비트를 갖는 제2 백(W) 비트 데이터로 분리된다.

상기 분리된 제1 백(W) 비트 데이터는 프레임 메모리(15)와 룩업 테이블(17) 로 공급되고, 제2 백(W) 비트 데이터는 비트 합성부(19)로 공급된다.

상기 프레임 메모리(15)로 공급된 제1 백(W) 비트 데이터는 한 프레임기간 동안 저장된 다음 상기 룩업 테이블(17)로 공급된다.

상기 룩업 테이블(17)은 상기 비트 분리부(13)에서 분리된 제1 백(W) 비트 데이터, 즉 현재 데이터와 상기 프레임 메모리(15)에 상기 제1 백(W) 비트 데이터 이전에 저장되어 있던 이전 데이터를 입력받고, 미리 설정된 변조 백(W) 비트 데이터들 중에서 상기 이전 데이터와 현재 데이터에 상응하는 변조 백(W) 비트 데이터를 선택하여 출력한다.

비트 합성부(19)는 이와 같이 출력된 변조 백(W) 비트 데이터를 미리 입력되어 있는 제2 백(W) 비트 데이터 합성하여 8비트의 변조 백(W) 데이터로 출력한다.

상기 8비트의 변조 백(W) 데이터는 데이터 구동부(7)로 공급되어, 상기 타이밍 콘트롤러(5)에서 발생된 게이트 제어신호(GDC)와 데이터 제어신호(DDC)에 따라 상기 게이트 구동부(6) 및 데이터 구동부(7)가 구동될 때, 상기 액정패널(8)로 공급되어 원하는 휘도를 갖는 영상을 표시하게 된다.

따라서, 본 발명은 적(R), 녹(G), 청(B), 백(W) 화소 구조를 갖는 액정패널(8) 상에 영상을 표시할 때 백(W) 데이터만을 고속 구동시킴으로써, 프레임 메모리 용량을 크게 줄일 수 있다.

예컨대, 패널 크기가 1024×768인 경우, 본 발명과 같이 8비트를 갖는 백(W) 데이터만을 고속 구동시키는 경우, 프레임 메모리의 용량은 8bit(W)×1024×768=6Mbyte가 된다. 이러한 6Mbyte의 프레임 메모리 용량은 적(R), 녹(G), 청(B) 화소 구조에서 적(R) 데이터, 녹(G) 데이터, 청(B) 데이터 모두를 고속 구동시킬 때의 프레임 메모리 용량인 18Mbyte 그리고 적(R), 녹(G), 청(B), 백(W) 화소 구조에서 적(R) 데이터, 녹(G) 데이터, 청(B) 데이터, 백(W) 데이터 모두를 고속 구동시킬 때의 프레임 메모리 용량인 24Mbyte에 비해 현저하게 줄어들게 된다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 의하면, 적(R), 녹(G), 청(B), 백(W) 화소 구조를 갖는 액정표시장치에서 백(W) 데이터만을 고속 구동시킴으로써, 프레임 용량을 현저하게 줄일 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 고속 구동이 가능하므로 원하는 휘도를 안정적으로 얻을 수 있을 뿐만 아니라 모션 블러링 현상이나 테일링 현상을 방지할 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 정하여져야만 할 것이다.

Claims

적(R), 녹(G), 청(B), 백(W) 화소 구조를 갖는 액정표시장치에 있어서,

적(R) 데이터, 녹(G) 데이터 및 청(B) 데이터를 이용하여 휘도성분을 갖는 백(W) 데이터를 추출하는 단계;

상기 백(W) 데이터의 이전 데이터와 현재 데이터에 상응하는 미리 설정된 변조 백(W) 데이터를 선택하는 단계; 및

상기 적(R) 데이터, 녹(G) 데이터, 청(B) 데이터 및 변조 백(W) 데이터에 따라 소정의 영상을 표시하는 단계

를 포함하고

상기 백 데이터의 휘도 성분은 상기 적(R) 데이터, 상기 녹(G) 데이터 및 상기 청(B) 데이터가 휘도 데이터(Y)와 색 데이터(CbCr)로 변환되는 경우, 상기 휘도 데이터(Y)로 정해지는 액정표시장치의 구동방법.
삭제
제1항에 있어서, 상기 현재 데이터는 현재 공급되는 백(W) 데이터를 나타내고, 상기 이전 데이터는 한 프레임기간 동안 지연된 다음 공급되는 백(W) 데이터를 나타내는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동방법.
제1항에 있어서, 상기 변조 백(W) 데이터는 상기 이전 데이터보다 상기 현재 데이터가 더 큰 경우, 상기 현재 데이터보다 더 크게 설정된 값인 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동방법.
제1항에 있어서, 상기 변조 백(W) 데이터는 상기 이전 데이터보다 상기 현재 데이터가 더 작은 경우, 상기 현재 데이터보다 더 작게 설정된 값인 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동방법.
제1항에 있어서, 상기 변조 백(W) 데이터를 선택하는 단계는,

상기 백(W) 데이터를 소정 비트로 이루어지는 제1 백(W) 비트 데이터와 제2 백(W) 비트 데이터로 분리하는 단계;

상기 제1 백(W) 비트 데이터의 이전 데이터와 현재 데이터를 비교하고, 비교 결과에 따른 변조 백(W) 비트 데이터를 선택하는 단계; 및

상기 선택된 변조 백(W) 비트 데이터와 상기 제2 백(W) 비트 데이터를 합성하는 단계

를 포함하는 액정표시장치의 구동방법.
제6항에 있어서, 상기 제1 백(W) 비트 데이터를 한 프레임기간 동안 지연시켜 상기 이전 데이터로 만드는 단계

를 더 포함하는 액정표시장치의 구동방법.
적(R), 녹(G), 청(B), 백(W) 화소 구조를 갖는 액정표시장치의 구동 장치에 있어서,

적(R) 데이터, 녹(G) 데이터 및 청(B) 데이터를 이용하여 휘도성분을 갖는 백(W) 데이터를 추출하기 위한 수단;

상기 백(W) 데이터의 이전 데이터와 현재 데이터에 상응하는 미리 설정된 변조 백(W) 데이터를 선택하기 위한 수단; 및

상기 적(R) 데이터, 녹(G) 데이터, 청(B) 데이터 및 변조 백(W) 데이터에 따라 소정의 영상을 표시하기 위한 수단

을 포함하고,

상기 백 데이터의 휘도 성분은 상기 적(R) 데이터, 상기 녹(G) 데이터 및 상기 청(B) 데이터가 휘도 데이터(Y)와 색 데이터(CbCr)로 변환되는 경우, 상기 휘도 데이터(Y)로 정해지는 액정표시장치의 구동 장치.
삭제
제8항에 있어서, 상기 선택 수단은,

상기 백(W) 데이터를 소정 비트로 이루어지는 제1 백(W) 비트 데이터와 제2 백(W) 비트 데이터로 분리하기 위한 수단;

상기 제1 백(W) 비트 데이터를 한 프레임기간 동안 지연시켜 이전 데이터로 공급하기 위한 수단;

현재 공급되는 제1 백(W) 비트 데이터의 현재 데이터와 상기 이전 데이터를 비교하고, 비교 결과에 따른 변조 백(W) 비트 데이터를 선택하기 위한 수단; 및

상기 선택된 변조 백(W) 비트 데이터와 상기 제2 백(W) 비트 데이터를 합성하기 위한 수단

을 포함하는 액정표시장치의 구동 장치.