KR101254992B1 - Step response improvement apparatus for liquid crystal display - Google Patents

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Abstract

본 발명은 액정표시장치에서 오버드라이빙 데이터를 이용하여 고속응답으로 인한 스텝응답을 개선하는 기술에 관한 것이다. 이러한 본 발명은, 액정패널상에 표시할 영상에 대한 서브프레임 데이터들을 생성하는 데이터 생성부와; 상기 데이터 생성부의 서브프레임 데이터를 오버드라이빙하기 위한 데이터를 출력하는 오버드라이빙데이터 출력부와; 상기 데이터 생성부의 서브프레임 데이터 값의 변화에 따라 상기 데이터 생성부 또는 오버드라이빙데이터 출력부의 출력데이터를 선택하여 상기 액정패널측으로 출력하는 출력데이터 선택부 및, 출력데이터 선택제어부에 의해 달성된다.The present invention relates to a technique for improving step response due to high speed response by using overdriving data in a liquid crystal display. The present invention includes a data generator for generating subframe data for an image to be displayed on a liquid crystal panel; An overdriving data output unit configured to output data for overdriving the subframe data of the data generation unit; And an output data selection unit for selecting output data of the data generation unit or the overdriving data output unit and outputting the output data to the liquid crystal panel side according to the change of the subframe data value of the data generation unit.

Description

액정표시장치의 스텝응답 개선장치{STEP RESPONSE IMPROVEMENT APPARATUS FOR LIQUID CRYSTAL DISPLAY}Step response improvement device for liquid crystal display device {STEP RESPONSE IMPROVEMENT APPARATUS FOR LIQUID CRYSTAL DISPLAY}

도 1은 종래의 에프에스씨 방식의 액정에서 황색을 표현하는 예시도. 1 is an exemplary view of expressing yellow color in the conventional liquid crystal of the fs type.

도 2는 본 발명에 의한 액정표시장치의 스텝응답 개선장치의 블록도. 2 is a block diagram of a step response improving device of a liquid crystal display device according to the present invention;

도 3은 출력데이터 선택제어부의 또 다른 구현예를 보인 표.Figure 3 is a table showing another embodiment of the output data selection control unit.

***도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*** *** Description of the symbols for the main parts of the drawings ***

21 : 데이터 생성부 22 : 오버드라이빙데이터 출력부21: data generation unit 22: over-driving data output unit

23 : 멀티플렉서 24 : 출력데이터 선택제어부23: multiplexer 24: output data selection control unit

25 : 액정패널 25: liquid crystal panel

본 발명은 액정표시장치에서 고속응답으로 인한 스텝응답(step response)을 개선할 수 있도록 한 기술에 관한 것으로, 특히 고속응답으로 인한 스텝응답을 개선하여 FSC(FSC: Field-Sequential Color) 방식의 혼색 특성이 개선되도록 한 액정표시장치의 스텝응답 개선장치에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a technology capable of improving step response due to high speed response in a liquid crystal display, and in particular, to improve step response due to high speed response, and to mix FSC (Field-Sequential Color) method A step response improving device of a liquid crystal display device, in which characteristics are improved.

FSC 디스플레이는 컬러 필터를 사용하지 않는 대신 R, G, B 색상을 고속으로 변 환하여 원색을 표현하는 기술로써, 기존의 피디에이(PDA)들에 비해서 월등히 높은 해상도를 구현할 수 있다. 일반적인 피씨(PC) 스크린 크기에 맞추어 만들어진 컨텐츠를 PDA에서 볼 때 이러한 높은 해상도는 화면을 이리저리 움직이는 수고를 덜어준다.The FSC display is a technology that expresses primary colors by converting R, G, and B colors at high speed instead of using color filters, and can realize a much higher resolution than conventional PDAs. When viewing content on a PDA that fits a typical PC screen size, this high resolution saves you the trouble of moving the screen around.

일반적인 컬러필터(CF)방식의 액정에서는, 백라이트 하부의 RGB 칼라필터에서 공간적으로 색상을 표현하였지만, FSC 방식의 액정에서는 백라이트 자체에 3색의 LED를 사용하여, 백 라이트 자체가 180 분의 1초 단위로 적색(R)→녹색(G)→청색(B)과 기타 색을 표현하도록 되어 있다. 즉, FSC 방식의 액정에서는 고속으로 색상이 변하는 잔상 현상을 이용하여 색상을 혼합하여 보다 자연스럽게 색상을 표현한다. 따라서, FSC 방식의 액정에서는 백라이트의 투과율이 높아져 고해상도가 가능하며, 투과율도 증가하여 백라이트의 광량이 줄어들어 전력 소모량이 줄어든다. In the general color filter (CF) type liquid crystal, the color is spatially represented by the RGB color filter under the backlight, but in the FSC type liquid crystal, three-color LEDs are used for the backlight itself, and the backlight itself is used for 1 / 180th of a second. Red (R)-green (G)-blue (B) and other colors are expressed in units. That is, in FSC type liquid crystals, colors are more naturally expressed by mixing colors using an afterimage phenomenon in which colors change at high speed. Therefore, in the liquid crystal of the FSC type, the transmittance of the backlight is increased to enable high resolution, and the transmittance is also increased to reduce the amount of light in the backlight, thereby reducing power consumption.

도 1은 종래의 FSC 방식의 액정에서 황색(Yellow)을 표현하는 경우의 구동예를 나타낸 것이다. 즉, 1 프레임이 16.7ms일 때 1 서브 프레임(sub-frame, 5.56ms)에서 TFT 스캔, 액정(LC)구동, 발광다이오드 플래시 과정을 통해 적색(R)을 표시하고, 연속되는 1 서브 프레임에서 동일한 과정을 통해 녹색(G)을 표시하여, 이 두 색(R),(G)의 혼합에 의해 황색이 표시되도록 하였다. 1 illustrates an example of driving in the case of expressing yellow color in a liquid crystal of a conventional FSC system. That is, when one frame is 16.7 ms, red (R) is displayed through TFT scanning, liquid crystal (LC) driving, and light emitting diode flash in one sub-frame (5.56 ms), and in one consecutive sub-frame. Green (G) was displayed through the same process, and yellow was displayed by mixing the two colors (R) and (G).

상기 도 1에서는 스텝응답에 의해 적색이 충분히 나타나지 않아 녹색이 많이 섞인 그리니시 옐로우(Greenish Yellow)가 나타나는 예를 보인 것이다. FIG. 1 shows an example in which redish color does not appear sufficiently due to the step response and greenish yellow mixed with a lot of green color appears.

이와 같이, FSC 방식은 고속 응답모드를 사용하여 액정의 응답 시간이 짧기 때문에 액정의 캐패시턴스 값이 한 프레임 내에서 변하고, 이로 인하여 캐패시터에 의해 유지되는 픽셀 전압이 변한다. 즉, 서브 프레임의 데이터값이 '0'(OFF)에서 어떤 값으로 변경될 때 스텝응답이 나타나는데, 이에 의해 혼색특성이 저하되는 결함이 있었다.As described above, since the response time of the liquid crystal is short using the fast response mode, the capacitance value of the liquid crystal changes within one frame, thereby changing the pixel voltage maintained by the capacitor. That is, when the data value of the subframe is changed from '0' (OFF) to a certain value, a step response occurs, whereby there is a defect that the mixed color characteristic is lowered.

따라서, 본 발명의 목적은 오버드라이빙을 이용하여 고속응답으로 인한 스텝응답을 개선하는 스텝응답 개선장치를 제공함에 있다. Accordingly, it is an object of the present invention to provide a step response improving apparatus for improving step response due to high speed response by using overdriving.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 액정패널상에 표시할 영상의 색상에 상응되는 서브프레임 데이터들을 생성하는 데이터 생성부와; 상기 데이터 생성부의 서브프레임 데이터에 대해 오버드라이빙하기 위한 데이터를 출력하는 오버드라이빙데이터 출력부와; 상기 데이터 생성부의 서브프레임 데이터값이 제로에서 어떤 값으로 변경되는지 확인하여 그 확인 결과에 따라 상기 데이터 생성부의 출력데이터 또는 오버드라이빙데이터 출력부의 출력데이터를 선택하여 상기 액정패널측으로 출력하는 멀티플렉서 및, 출력데이터 선택제어부로 구성함을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object, the data generating unit for generating sub-frame data corresponding to the color of the image to be displayed on the liquid crystal panel; An overdriving data output unit configured to output data for overdriving the subframe data of the data generation unit; A multiplexer which checks the value of the subframe data value of the data generation unit from zero to a value and selects output data of the data generation unit or output data of the overdriving data output unit and outputs the output data to the liquid crystal panel according to a result of the checking; Characterized in that it comprises a data selection control unit.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명에 의한 액정표시장치의 스텝응답 개선장치의 일실시 구현예를 보인 블록도로서 이에 도시한 바와 같이, 액정패널(25) 상에 표시하고자 하는 영상의 색상에 상응되는 서브프레임 데이터들을 생성하는 데이터 생성부(21)와; 상기 데이터 생성부(21)에서 생성된 서브프레임 데이터에 대해 오버드라이빙하기 위한 데이터를 출력하는 오버드라이빙데이터 출력부(22)와; 상기 데이터 생성부(21)에서 출력되는 서브프레임 데이터 또는 상기 오버드라이빙데이터 출력부(22)에서 출력되는 서브프레임 데이터를 선택하여 출력하는 멀티플렉서(23)와; 상기 데이터 생성부(21)의 서브프레임 데이터값이 제로에서 어떤 값으로 변경되는지 확인하여 그 확인 결과에 따라 상기 멀티플렉서(23)에서의 서브프레임 데이터 선택동작을 제어하는 출력데이터 선택제어부(24)와; mⅹn 개의 액정셀들의 매트릭스 타입으로 배열되어 상기 멀티플렉서(23)로부터 입력되는 서브프레임 데이터에 따라 분자구조를 달리하여 빛의 투과를 제어하는 방식으로 컬러영상을 표현하는 액정패널(25)로 구성한 것으로, 이와 같이 구성한 본 발명의 작용을 첨부한 도 3을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.FIG. 2 is a block diagram showing an exemplary embodiment of an apparatus for improving a step response of a liquid crystal display according to the present invention. As shown therein, subframe data corresponding to the color of an image to be displayed on the liquid crystal panel 25 is shown. A data generator 21 for generating the data; An overdriving data output unit 22 for outputting data for overdriving the subframe data generated by the data generating unit 21; A multiplexer (23) for selecting and outputting subframe data output from the data generating unit (21) or subframe data output from the overdriving data output unit (22); An output data selection controller 24 for checking the subframe data value of the data generator 21 to be changed from zero and controlling the subframe data selection operation in the multiplexer 23 according to the check result; ; It is composed of a liquid crystal panel 25 arranged in a matrix type of m ⅹ n liquid crystal cells to represent a color image in a manner of controlling the transmission of light by varying the molecular structure according to the subframe data input from the multiplexer 23, Referring to Figure 3 attached to the operation of the present invention configured as described above in detail as follows.

데이터 생성부(21)는 액정패널(25) 상에 표시할 영상의 색상에 상응되는 데이터들을 생성한다. 그리고, 오버드라이빙데이터 출력부(22)는 상기 데이터 생성부(21)에서 출력되는 데이터를 오버드라이빙하기 위한 데이터를 출력한다.The data generator 21 generates data corresponding to the color of the image to be displayed on the liquid crystal panel 25. The overdriving data output unit 22 outputs data for overdriving the data output from the data generating unit 21.

참고로, 각 영상 프레임의 데이터 신호의 레벨은 액정층에서 계조전압의 레벨로 표현되어 액정층의 액정분자의 방향을 변화시키게 되는데, 상기 액정분자는 유전이방성을 갖고 있기 때문에 액정분자의 장축방향이 변화하면 유전율이 변화하고, 이에 의해 액정층에 걸리는 계조전압이 변화하게 되며, 이 계조전압의 변화에 의해 액정층의 액정분자의 응답속도가 현저하게 떨어진다. 즉, 상기 액정에 인가되는 계조전압이 낮은 계조전압에서 높은 계조전압으로 또는 그 반대로 바뀌는 경우, 현재 프레임 데이터 신호의 계조전압은 이전 프레임 데이터 신호의 계조전압의 영향을 받기 때문에 원하는 계조전압에 바로 도달하지 못하고, 상기 데이터 신호가 수 프레임 경과된 후에야 비로서 정상 계조전압에 도달하게 된다.For reference, the level of the data signal of each image frame is represented by the level of the gradation voltage in the liquid crystal layer to change the direction of the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer. Since the liquid crystal molecules have dielectric anisotropy, When the change is made, the dielectric constant changes, thereby changing the gradation voltage applied to the liquid crystal layer, and the response speed of the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer is remarkably decreased by the change of the gradation voltage. That is, when the gradation voltage applied to the liquid crystal is changed from a low gradation voltage to a high gradation voltage or vice versa, the gradation voltage of the current frame data signal is directly affected by the gradation voltage of the previous frame data signal and thus reaches the desired gradation voltage. After the data signal has passed several frames, the normal gradation voltage is reached.

예를 들어, 두 개의 연속하는 프레임으로 이루어진 하나의 동영상을 표현하는 경우, 액정은 첫 번째 프레임의 영상에 해당하는 계조전압의 레벨로 변화된 상태를 유지하고 있다가, 두 번째 프레임의 영상에 해당하는 계조전압의 레벨로 바로 변화되는 것이 요구되지만, 상기와 같은 요인으로 인하여 상기 액정분자의 응답속도가 떨어지게 되면, 상기 액정은 두 번째 프레임의 영상에 해당하는 계조전압의 레벨을 한 프레임 시간내에 표현하지 못하게 된다. 이와 같은 현상으로 인하여, 액정패널상에서 두 번째 프레임의 영상에 이전 시간의 첫 번째 프레임의 영상이 흐릿하게 겹쳐지는 잔상이 나타난다. 이와 같은 경우 상기 계조전압을 설정하는 데이터 신호를 정상값보다 더 높은 값으로 오버 드라이빙시키는 제어방식을 적용하면 액정분자의 응답속도를 개선할 수 있게 된다. For example, in the case of representing a single video composed of two consecutive frames, the liquid crystal is maintained at a level of a gradation voltage corresponding to the image of the first frame and then corresponds to the image of the second frame. If the response speed of the liquid crystal molecules decreases due to the above factors, the liquid crystal does not express the level of the gray voltage corresponding to the image of the second frame within one frame time. I can't. Due to this phenomenon, an afterimage in which the image of the first frame of the previous time is blurred on the liquid crystal panel is blurred. In this case, the response speed of the liquid crystal molecules can be improved by applying a control method for overdriving the data signal for setting the gray scale voltage to a higher value than the normal value.

결국, 상기 오버 드라이빙 제어(Over Driving Control) 방식이란 액정패널의 픽셀이 인가되는 전압에 시간적으로 신속하게 변화하지 못하는 것을 감안하여, 이전의 픽셀값과 현재의 픽셀값의 차보다 더 높은 전압을 인가함으로써 픽셀에서 표출되는 밝기가 신속하게 변화할 수 있도록 하는 방식을 말한다. As a result, the overdriving control method applies a voltage higher than the difference between the previous pixel value and the current pixel value in consideration of the fact that the pixel of the liquid crystal panel does not change rapidly in time with the voltage applied thereto. In this way, the brightness emitted from the pixels can be changed quickly.

따라서, 본 실시예에서는 데이터 생성부(21)의 서브프레임의 데이터값에 따라 멀티플렉서(23)로 하여금 상기 데이터 생성부(21)에서 출력되는 서브프레임 데이터를 선택하여 출력하거나, 오버드라이빙데이터 출력부(22)에서 출력되는 오버드라이빙을 위한 서브프레임 데이터를 선택하여 출력하도록 하였다.Therefore, in the present embodiment, the multiplexer 23 selects and outputs the subframe data output from the data generator 21 according to the data value of the subframe of the data generator 21, or the overdriving data output unit. Subframe data for overdriving outputted in (22) is selected and output.

이를 위해 출력데이터 선택제어부(24)는 상기 데이터 생성부(21)의 서브프레임의 데이터값이 '0'(OFF)에서 어떤 값(on)으로 변경되는지 확인하여, 오프 상태에서 온 상태로 변경된 것으로 판명되면 상기 멀티플렉서(23)로 하여금 오버드라이빙데이터 출력부(22)에서 출력되는 오버드라이빙을 위한 서브프레임 데이터를 선택하여 액정패널(25)에 출력하도록 하고, 그렇지 않은 것으로 판명된 경우에는 상기 데이터 생성부(21)에서 출력되는 서브프레임 데이터를 선택하여 그 액정패널(25)에 출력하도록 하였다.To this end, the output data selection controller 24 checks which data value of the subframe of the data generator 21 is changed from '0' (OFF) to changed from the off state to the on state. If it is determined, the multiplexer 23 selects the subframe data for overdriving output from the overdriving data output unit 22 and outputs the subframe data to the liquid crystal panel 25. Subframe data output from the unit 21 is selected and output to the liquid crystal panel 25.

상기 설명에서는 멀티플렉서(23)에서 액정패널(25)측으로 서브프레임 데이터가 출력되는 것으로 설명하였으나, 실질적으로 해당 데이터 전압이 출력된다.In the above description, the subframe data is output from the multiplexer 23 to the liquid crystal panel 25, but the corresponding data voltage is substantially output.

도 3은 상기 출력데이터 선택제어부(24)의 또 다른 구현예를 보인 것이다. 즉, 서브프레임의 데이터값의 출력을 세 개의 경우로 나누어 출력을 제어하는 것을 나타낸 것이다. 3 shows another embodiment of the output data selection controller 24. That is, it shows that the output is controlled by dividing the output of the data value of the subframe into three cases.

여기서, 세 번째 케이스(CASE4,CASE6)를 예로 하여 설명하면, 적색(R),녹색(G) 간의 서브프레임의 데이터값이 오프 상태에서 온 상태로 변경되었으므로 이때에는 상기 멀티플렉서(23)로 하여금 상기 오버드라이빙데이터 출력부(22)의 출력단(ROOT 2)에서 출력되는 오버 드라이밍을 위한 서브프레임의 데이터를 선택하여 출력하도록 한다.Herein, the third case CASE4 and CASE6 will be described as an example. Since the data value of the subframe between red (R) and green (G) has been changed from an off state to an on state, the multiplexer 23 causes the multiplexer 23 to perform the above-mentioned operation. The overdriving data output unit 22 selects and outputs data of a subframe for overdriving output from the output terminal ROOT 2.

그러나, 녹색(G),청색(B) 간의 서브프레임의 데이터값은 온 상태에서 온 상태 또는 온 상태에서 오프 상태로 변경되었으므로 이때에는 상기 멀티플렉서(23)로 하여금 상기 데이터 생성부(21)의 출력단(ROOT 1)에서 출력되는 서브프레임의 데이터 를 선택하여 출력하도록 한다.However, since the data value of the subframe between green (G) and blue (B) has been changed from an on state to an on state or from an on state to an off state, the multiplexer 23 causes the multiplexer 23 to output an output terminal of the data generator 21. Select and output the data of the subframe output from (ROOT 1).

이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명은, 데이터 생성부의 서브프레임 데이터 값의 변화에 액정패널에 오버드라이빙데이터를 공급하거나 원래의 데이터를 그대로 공급함으로써, FSC 방식의 혼색 특성이 개선되는 효과가 있다.As described in detail above, the present invention has an effect of improving the mixed color characteristic of the FSC system by supplying overdriving data to the liquid crystal panel or supplying original data as it is to the change of the subframe data value of the data generating unit.

Claims (4)

액정패널상에 표시할 영상에 대한 서브프레임 데이터들을 생성하는 데이터 생성부;A data generator for generating subframe data for an image to be displayed on the liquid crystal panel; 상기 데이터 생성부의 서브프레임 데이터를 오버드라이빙하기 위한 데이터를 출력하는 오버드라이빙데이터 출력부;An overdriving data output unit configured to output data for overdriving the subframe data of the data generation unit; 상기 데이터 생성부의 서브프레임 데이터 값의 변화에 따라 상기 데이터 생성부 또는 오버드라이빙데이터 출력부의 출력데이터를 선택하여 상기 액정패널 측으로 출력하는 출력데이터 선택부; 및An output data selection unit for selecting output data of the data generation unit or the overdriving data output unit and outputting the output data to the liquid crystal panel according to a change in the subframe data value of the data generation unit; And 상기 데이터 생성부의 서브프레임의 데이터값이 제로에서 일정치 이상의 값으로 변경되는지 확인하여, 확인 결과에 따라 상기 출력데이터 선택부의 데이터 선택동작을 제어하는 출력데이터 선택제어부An output data selection control unit which checks whether the data value of the subframe of the data generation unit is changed from zero to a value greater than or equal to a predetermined value, and controls the data selection operation of the output data selection unit according to the verification result 를 포함하는 액정표시장치의 스텝응답 개선장치.Step response improving device of the liquid crystal display comprising a. 제1항에 있어서, 출력데이터 선택부는 멀티플렉서인 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 스텝응답 개선장치.The apparatus of claim 1, wherein the output data selector is a multiplexer. 삭제delete 제1항에 있어서, 출력데이터 선택제어부는 상기 데이터 생성부의 서브프레임의 데이터값의 출력을 몇 가지의 경우로 나누어 해당 경우에 따라 상기 출력데이터 선택부의 데이터 선택동작을 제어하도록 구성된 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 스텝응답 개선장치.The liquid crystal display of claim 1, wherein the output data selection controller divides the output of the data value of the subframe of the data generation unit into several cases and controls the data selection operation of the output data selection unit according to the case. Step response improvement device of display device.
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