KR101140100B1

KR101140100B1 - 액정 표시장치의 구동방법

Info

Publication number: KR101140100B1
Application number: KR1020040087500A
Authority: KR
Inventors: 송병찬
Original assignee: 엘지디스플레이 주식회사
Priority date: 2004-10-29
Filing date: 2004-10-29
Publication date: 2012-04-30
Also published as: KR20060038277A

Abstract

본 발명은 액정 표시장치의 구동방법에 관한 것으로, 본 발명은 위상차를 비교하여 입력된 비디오 데이터의 패턴특성을 판단하는 단계; 상기 입력된 비디오 데이터의 패턴특성을 판단하는 단계에서 특수패턴으로 판단된 경우 그 비디오 데이터를 제1 디더링처리하는 단계; 및 상기 입력된 비디오 데이터의 패턴특성을 판단하는 단계에서 일반패턴으로 판단된 경우 그 비디오 데이터를 제2 디더링처리하는 단계를 포함하여 구성되며, 표시 칼러 수를 증가시키기 위해 사용하는 FRC(dither)는 LCD의 도트(dot) 구동방식에 따라 특정 화면에서 사이드 효과(side effect)를 발생시키는데 입력패턴을 인식하여 적절한 구동방식을 선택하므로써 사이드 효과를 해소할 수 있는 것이다.

디더링, 특수패턴, 일반패턴, 비디오데이터

Description

액정 표시장치의 구동방법{METHOD FOR DRIVING LIQUID CRYSTAL DISPLAY}

도1은 종래기술에 따른 액정표시장치를 나타내는 블록도.

도 2는 본 발명에 따른 액정표시장치의 FRC(dither) 사이드 효과 제거방법을 설명하기 위한 데이터처리방법을 나타낸 흐름도.

본 발명은 액정 표시장치의 구동회로에 관한 것으로, 보다 상세하게는 표시 칼러 수를 증가시키기 위해 사용하는 FRC(dither)는 LCD의 도트(dot) 구동방식에 따라 특정 화면에서 사이드 효과(side effect)를 발생시키는데 입력패턴을 인식하여 적절한 구동방식을 선택하므로써 사이드 효과(side effect)를 해소할 수 있는 액정표시장치의 구동방법에 관한 것이다.

일반적인 액정표시장치는 전계를 이용하여 유전 이방성을 갖는 액정의 광투과율을 조절하므로써 화상을 표시하는 장치이다.

이러한 액정표시장치는 화소 매트릭스를 갖는 액정표시패널과, 상기 액정표시패널을 구동하기 위한 드라이버로 구성된다.

보다 구체적으로 설명하면, 일반적인 액정표시장치는, 도 1에 도시된 바와같 이, 화소 매트릭스를 갖는 액정표시패널(11)과 상기 액정표시패널(11)의 게이트라인들(GL1 내지 GLm)을 구동하기 위한 게이트드라이버(13)와, 상기 액정표시패널 (11)의 데이터라인들(DL1 내지 DLn)을 구동하기 위한 데이터 드라이버(15)와, 상기 게이트 드라이버(13)와 데이터 드라이버(15)의 구동 타이밍을 제어하기 위한 타이밍 컨트롤러(17)로 구성된다.

여기서, 상기 액정표시패널(11)은 게이트라인들(GL)과 데이터라인들(DL)이 서로 교차되어 정의되는 영역마다 형성된 화소들로 구성된 화소 매트릭스로 구성된다.

또한, 상기 화소들 각각은 화소신호에 따라 광투과량을 조절하는 액정셀(CLc)과, 상기 액정셀(CLc)을 구동하기 위한 박막트랜지스터(TFT)들로 구성된다.

여기서, 상기 박막트랜지스터(TFT)는 게이트라인(GL)으로 부터의 게이트-온 전압(VGH)이 공급되는 경우에 턴-온(TURN-ON)되어 데이터라인(DL)으로부터의 화소신호를 액정셀(CLc)에 공급한다.

그리고, 상기 박막트랜지스터(TFT)는 게이트라인(GL)으로부터 게이트-오프-전압(VGL)이 공급되는 경우에 턴-오프(TURN-OFF)되어 액정셀(CLc)에 충전된 화소신호가 유지된다.

상기 액정셀(CLc)은 등가적으로 캐피시터로 사용되며, 액정을 사이에 두고 대면하는 공통전극과 박막트랜지스터(TFT)에 접속된 화소전극으로 구성된다. 그리고, 상기 액정셀(CLc)은 충전된 화소신호가 다음 화소신호가 충전될 때까지 안정적으로 유지되도록 하기 위하여 스토리지 캐패시터(미도시)를 더 구비한다.

이러한 액정셀(CLc)은 박막트랜지스터(TFT)를 통해 충전되는 화소신호에 따라 유전 이방성을 가지는 액정의 배열상태가 가변하여 광투과율을 조절함으로써 게조를 구현하게 된다.

또한, 상기 게이트 드라이버(13)는 타이밍 컨트롤러(17)로부터의 게이트 스타트 펄스(Gate Start Pulse; GSP)를 게이트 쉬프트 클럭(Gate Shift Clock; GSC)에 따라 쉬프트시켜 게이트라인들(GL1 내지 GLm)에 순차적으로 전원부(18)로부터의 게이트-온 전압(VGH)을 갖는 스캔 펄스를 공급한다.

그리고, 상기 게이트 드라이버(13)는 게이트 라인들(GL)에 게이트-온 전압(VGH)의 스캔 펄스가 공급되지 않는 나머지 기간에서는 전원부(18)로부터의 게이트-오프 전압(VGL)을 공급한다.

더우기, 상기 게이트 드라이버(13)는 상기 스캔 펄스의 펄스 폭을 타이밍 컨트롤러(17)로부터의 게이트 출력 이네이블(Gate Output Enable; GOE) 신호에 따라 제어하게 된다.

한편, 데이터 드라이버(15)는 타이밍 컨트롤러(18)로부터의 소스 스타트 펄스(Source Start Pulse; SSP)를 소스 쉬프트 클럭(Source Shift Clock; SSC)에 따라 쉬프트(shift)시켜 샘플링 신호(Sampling Sinal)를 발생시킨다.

또한, 상기 데이터 드라이버(15)는 상기 소스 쉬프트 클럭(SSC)에 따라 입력되는 화소 데이터(RGB)를 상기 샘플링 신호에 따라 래치(Ratch)한후 소스 출력 이네이블(Source Output Enable; SOE) 신호에 응답하여 라인 단위로 공급한다.

이어서, 상기 데이터 드라이버(15)는 라인 단위로 공급되는 화소 데이터 (RGB)를 감마 전압부(미도시)로부터의 감마전압을 아날로그 화소신호로 변환하여 데이터 신호들(DL)에 공급한다.

여기서, 상기 데이터 드라이버(15)는 상기 화소 데이터를 화소신호로 변환할때 타이밍 컨트롤러(17)로부터의 극성 제어(POL) 신호에 응답하여 그 화소신호의 극성을 결정하게 된다.

그리고, 상기 데이터 드라이버(15)는 상기 소스 출력 이네이블(SOE) 신호에 응답하여 상기 화소 신호가 데이터 라인들(DL)에 공급되는 기간을 결정한다.

한편, 타이밍 콘트롤러(17)는 게이트 드라이버(13)를 제어하는 GSP, GSC, GOE 신호 등을 발생하고, 데이터 드라이버(15)를 제어하는 SSP, SSC, SOE, POL 신호 등을 발생한다.

이러한 경우, 상기 타이밍 컨트롤러(17)는 외부로부터 입력되는 유효 데이터 구간을 알리는 데이터 이네이블(Data Enable; DE) 신호, 수평동기신호(Hsync), 수직동기신호(Vsync), 화소 데이터(RGB)의 전송 타이밍을 결정하는 도트클럭(Dot Clock; DCLK)을 이용하여 상기 GSP, GSC, GOE, SSC, SOE, POL 신호 등과 같은 제어신호들을 생성한다.

이러한 구성을 갖는 종래의 일반적인 액정표시장치는 계조를 증가시키기 위하여 프레임 레이트 컨트롤(Frame Rate Control; 이하, FRC)를 이용한 디더(Dither; 이하 FRC 디더)방법을 사용하고 있다.

이러한 디더 및 FRC 방법은 화면상의 화소를 일정한 크기의 디더 블록으로 분할하여 블록내의 화소 밝기를 조절하고, 그 블록내의 화소밝기를 프레임마다 다 르게 하므로써 정해진 계조의 수보다 더욱 많은 계조를 표시할 수 있게 된다.

예를들면, 한 화소가 R, G, B 데이터의 조합으로 18 비트의 칼러를 표시할 수 있는 액정표시장치에서 FRC 디더방법을 이용하는 경우 8 비트씩의 R, G, B 데이터의 조합으로 24 비트의 칼러를 표시하는 것과 같은 유사한 효과를 얻을 수 있게 된다.

이러한 디더 및 FRC 기능은 컴퓨터의 스케일러 IC 또는 액정표시장치의 타이밍 컨트롤러에 내장된다.

이에 따라, 상기 스케일러 IC는 입력된 데이터를 FRC 디더링처리하여 18 비트 칼러표시가 가능한 액정표시장치로 전송하거나 FRC 디더링 기능이 내장된 액정표시장치에는 24 비트의 R, G, B 데이터를 전송하게 된다.

그런데, 스케일러 IC, 또는 타이밍 컨트롤러에서 입력된 데이터를 FRC 디더링처리하여 수직 2 도트 인버젼으로 구동되는 액정표시장치에 표시하게 되는 경우에 도트패턴, 수직 줄무늬 패턴 등과 같은 특정패턴에서 플리커(Flicker), 노이즈(Noise), 다크 바(Dark Bar) 등이 발생되어 화질이 저하되는 단점이 있다.

따라서, 본 발명은 상기 종래기술의 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 표시 칼러 수를 증가시키기 위해 사용하는 FRC(dither)는 LCD의 도트(dot) 구동방식에 따라 특정 화면에서 사이드 효과(side effect)를 발생시키는데 입력패턴을 인식하여 적절한 구동방식을 선택하므로써 사이드 효과를 해소할 수 있는 액정표시장치의 구동방법을 제공함에 그 목적이 있다.

상기 본 발명의 목적을 달성하기 위한 액정 표시장치의 구동방법은 위상차를 비교하여 입력된 비디오 데이터의 패턴특성을 판단하는 단계; 상기 입력된 비디오 데이터의 패턴특성을 판단하는 단계에서 특수패턴으로 판단된 경우 그 비디어 데이터를 제1 디더링처리하는 단계; 및 상기 입력된 비디오 데이터의 패턴특성을 판단하는 단계에서 일반패턴으로 판단된 경우 그 비디오 데이터를 제2 디더링처리하는 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로한다.

여기서, 상기 비디오 데이터의 패턴특성을 판단하는 단계는, 상기 비디오 데이터와 인접한 비디오 데이터와의 위상차를 검출하고 1의 보수처리된 합을 미리 설정된 문턱치와 비교하는 단계와, 상기 위상차의 합이 상기 문턱치보다 작은 경우 상기 비디오 데이터를 상기 특수패턴으로 판단하고, 상기 문턱치보다 크거나 같은 경우 상기 일반패턴으로 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로한다.

또한, 본 발명에 의하면, 상기 문턱치 미만의 위상차가 발생하면 특수패턴이 입력되어, 회전되지 않는 디더기능과 수직 2 도트 구동을 수행하는 것을 특징으로한다.

그리고, 본 발명에 의하면, 상기 문턱치 이상의 위상차가 발생하면 일반패턴이 입력되어, 회전하는 디더기능과 수직 1 도트 구동을 수행하는 것을 특징으로한다.

또한, 본 발명에 의하면, 상기 회전되지 않는 디더기능과 수직 2 도트 구동을 수행되어 어보이드 플리커 모드상태가 되는 것을 특징으로한다.

그리고, 본 발명에 의하면, 상기 회전하는 디더기능과 수직 1 도트 구동을 수행되어, 노르말 오퍼레이션 모드상태가 되는 것을 특징으로한다.

이하 본 발명에 따른 액정 표시장치의 구동방법에 대해 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 액정표시장치의 FRC(dither) 사이드 효과 제거방법을 설명하기 위한 데이터처리방법을 나타낸 흐름도이다.

도면에 도시하지는 않았지만, 본 발명에 따른 액정표시장치의 FRC 사이드효과 제거방법에 있어서, 데이터 처리장치는 컴퓨터에 내장되는 스케일러(IC)와, 액정표시모듈에 내장되는 타이밍 컨트롤러, 데이터 드라이버, 액정표시패널로 구성된다.

여기서, 컴퓨터에 내장된 스케일러 IC는 컴퓨터로 입력된 아날로그 비디어 신호를 디지털 비디오 데이터로 변환한다.

도 2를 참조하면, 스케일러 IC는 디지털 비디오 데이터가 디더링 및 FRC가 필요없는 "특수패턴" 인지, 아니면 "일반패턴"인지를 판단하게 된다.

또한, 스케일러 IC는 인접한 비디어 데이터간의 위상차(Phase Difference; PD)를 검출하고, 검출된 위상차의 1의 보수(1's Complement)합이 문턱치 (Threshold)(n)보다 작으면 "특수패턴"으로, 크거나 같으면 "일반패턴"으로 인식하게 된다.

즉, 위상차(PD)가 최소가 되는 패턴을 "특수패턴"으로 정의하며, 노이즈 팩터(Noise factor)를 감안하여 적정수준의 문턱치(Threshold)를 설정한다.

또한, 문턱치(Threshold)(=n) 미만의 위상차(PD)가 발생하면 특수패턴이 입력되는 상황이므로 "회전되지 않는 디더(dither)기능"과 "수직 2 도트 구동"을 수행하게 된다.

여기서, 상기 "수직 2 도트 구동"은 상하로 인접한 도트의 전하극성 (charging polarity)이 동일한 구동방식을 의미한다. 이 구동방식은 스퀘어 인버젼(square inversion)방식도 포함한다.

한편, 입력신호가 그래이 패턴(Gray Pattern) 등의 위상차(PD)가 문턱치 (Threshold) 이상이면 자동적으로 "회전하는 디더기능"과 "수직 1 도트 구동"을 수행하게 된다.

여기서, 상기 "수직 1 도트 구동"은 상하로 인접한 도트의 전하 극성(charging polarity)이 다른 구동방식을 의미한다. 이 구동방식은 일반적인 도트 인버젼과 수평 2 도트 인버젼방식도 포함한다.

따라서, 현재의 FRC에 따른 사이드 효과는 "수직 2도트 구동"시에 특수패턴(도트, 1-라인 온/오프)에서 플리커(Flicker) 형태로, 일반패턴(그레이, 바탕화면)에서는 수평띠 형태로 발생한다.

또한, 특수패턴에서는 일시적인 회전(Temporal ordered rotation)을 중지시키므로써 해소가 가능하지만, 일반패턴에서는 이와 함께 "도트 방식의 변경"이 있어야 해소가 가능하다.

그리고, 통상 도트패턴에서의 플리커(Flicker) 해소를 위하여 "수직 2 도트 구동"을 사용하므로, 일반패턴에서 "수직 1 도트 구동"을 사용하여도 무방하다.

또한, 상기 회전되지 않는 디더기능과 수직 2 도트 구동을 수행하여, 어보이드 플리커 모드(avoid flicker mode) 상태가 된다.

그리고, 상기 회전하는 디더 기능과 수직 1 도트 구동을 수행하여, 노르말 오퍼레이션 모드(normal operation mode) 상태가 된다.

상기에서 설명한 바와같이, 본 발명에 의한 액정 표시장치의 구동방법에 의하면, 표시 칼러 수를 증가시키기 위해 사용하는 FRC(dither)는 LCD의 도트(dot) 구동방식에 따라 특정 화면에서 사이드 효과(side effect)를 발생시키는데 입력패턴을 인식하여 적절한 구동방식을 선택하므로써 사이드 효과를 해소할 수 있다.

한편, 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 특허청구의 범위에 의해 정하여져야만 한다.

Claims

위상차를 비교하여 입력된 비디오 데이터의 패턴특성을 판단하되, 상기 비디오 데이터와 인접한 비디오 데이터와의 위상차를 검출하고 1의 보수처리된 합을 미리 설정된 문턱치와 비교하고, 상기 위상차의 합이 상기 문턱치보다 작은 경우 상기 비디오 데이터를 특수패턴으로 판단하고, 상기 문턱치보다 크거나 같은 경우 일반패턴으로 판단하는 단계;

상기 입력된 비디오 데이터의 패턴특성을 판단하는 단계에서 상기 특수패턴으로 판단된 경우 그 비디오 데이터를 제1 디더링 처리하는 단계; 및

상기 입력된 비디오 데이터의 패턴특성을 판단하는 단계에서 상기 일반패턴으로 판단된 경우 그 비디오 데이터를 제2 디더링 처리하는 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로하는 액정표시장치의 구동방법.
삭제
제1항에 있어서, 상기 문턱치 미만의 위상차가 발생하면 상기 특수패턴이 입력되어, 회전되지 않는 디더 기능과 수직 2 도트 구동을 수행하는 것을 특징으로하는 액정표시장치의 구동방법.
제 1 항에 있어서, 상기 문턱치 이상의 위상차가 발생하면 상기 일반패턴이 입력되어, 회전하는 디더기능과 수직 1 도트 구동을 수행하는 것을 특징으로하는 액정표시장치의 구동방법.
제 3 항에 있어서, 상기 회전되지 않는 디더기능과 수직 2 도트 구동을 수행하여 어보이드 플리커 모드상태가 되는 것을 특징으로하는 액정표시장치의 구동방법.
제 4 항에 있어서, 상기 회전하는 디더기능과 수직 1 도트 구동을 수행하여, 노르말 오퍼레이션 모드상태가 되는 것을 특징으로하는 액정표시장치의 구동방법.