KR101910150B1 - 액정표시장치 및 그 구동 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 액정표시장치 및 그 구동 방법에 관한 것으로서, 특히, 차순위 입력영상데이터들의 계조와 선순위 입력영상데이터의 계조 차이에 대한 정보를, 기준영상데이터가 이용하는 비트수보다 적은 비트수를 갖는 전송계조정보로 변경하여 데이터 드라이브 IC로 전송하고, 상기 데이터 드라이브 IC가 기준영상데이터와 상기 전송계조정보를 이용하여 영상데이터들을 복원시킬 수 있도록, 상기 계조차이에 대한 정보를 해석할 수 있는 룩업테이블을 수직블랭크기간 도는 수평블랭크기간에 전송하는 것을 특징으로 한다.

Description

액정표시장치 및 그 구동 방법{LIQUID CRYSTAL DISPLAY AND ITS DRIVING METHOD}
본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로서, 특히, 데이터 드라이브 IC로 전송되는 영상데이터의 비트수를 변경시킬 수 있는 액정표시장치 및 그 구동 방법에 관한 것이다.
액정표시장치는 영상데이터신호에 따라 액정셀들의 광투과율을 조절하여 화상을 표시하는 장치로서, 박형, 경량, 저소비전력 등의 장점을 지니고 있다. 따라서, 액정표시장치는 컴퓨터 모니터와 노트북, 개인휴대단말기 및 벽걸이형 텔레비전에 이르기까지 널리 사용되고 있다.
이러한 액정표시장치는 일반적으로, 영상을 표시하는 패널, 게이트 드라이브 IC, 데이터 드라이브 IC 및 타이밍 컨트롤러(timing controller) 등을 포함하여 구성된다.
여기서, 타이밍 컨트롤러는 외부 시스템으로부터 입력되는 타이밍 신호, 즉, 액정표시장치에서 기준클럭으로 이용되는 도트클럭(DCLK), 수직동기신호(Vsync), 수평동기신호(Hsync) 및 데이터 인에이블 신호(DE) 등을 이용하여, 게이트 드라이브 IC들의 동작 타이밍을 제어하기 위한 게이트 제어신호(GCS) 및 데이터 드라이브 IC들의 동작 타이밍을 제어하기 위한 데이터 제어신호(DCS)를 생성한다.
또한, 타이밍 컨트롤러는 외부 시스템으로부터 전송되어온 영상데이터(이하, 간단히 '입력영상데이터'라 함)를 패널의 구조 및 특성에 맞게 재정렬하여 데이터 드라이브 IC로 전송하는 기능을 수행한다.
타이밍 컨트롤러는, 외부 시스템과의 인터페이스로는 저전압 차등 시그널링(LVDS : low voltage differential signaling)(이하, 간단히 'LVDS'라 함) 등을 이용할 수 있다. 또한, 타이밍 컨트롤러는 데이터 드라이브 IC와의 인터페이스로는 미니 LVDS(Mini LVDS)(Multi Drop)(이하, 간단히 'Mini LVDS'라 함) 또는 이피아이(EPI : Embedded Clock Point-Point Interface)(이하, 간단히 'EPI'라 함) 등을 이용할 수 있다.
한편, 종래의 타이밍 컨트롤러는, 외부 시스템으로부터 전송되어온 입력영상데이터를 상기한 바와 같이, 단순히 패널의 구조 및 특성에 맞게 재정렬하여 데이터 드라이브 IC로 전송하는 기능을 수행하고 있다.
즉, 종래의 타이밍 컨트롤러는 외부 시스템으로부터 전송되어온 입력영상데이터(RGB)에 대하여 특별한 변환과정 없이 그대로 데이터 드라이브 IC로 전송하고 있다.
예를 들어, 종래의 타이밍 컨트롤러는 Mini LVDS 방식을 이용하는 경우, 여섯 쌍(6Pair)의 데이터 전송라인들과 한 쌍(1Pair)의 클럭(CLK) 라인을 통해 입력영상데이터(RGB)를 데이터 드라이브 IC로 전송하고 있으며, EPI 방식을 이용하는 경우, 클럭(CLK) 임베디드된 한 쌍 또는 두 쌍(1 or 2Pari)의 데이터 전송라인을 통해 입력영상데이터(RGB)를 데이터 드라이브 IC로 전송하고 있다.
종래의 액정표시장치가 상기한 바와 같이 입력영상데이터를 특별한 변환 과정 없이 데이터 드라이브 IC로 그대로 전송하고 있기 때문에, 고해상도 구현 또는 3D 구현 등에서와 같이, 전송해야할 정보량이 증가되어, 제한된 전송라인을 통해 보다 많은 정보를 전송해야 하는 경우에는, 전송률 증가로 인해 타이밍 컨트롤러 및 데이터 드라이브 IC의 동작 주파수 상승이 필요하다.
또한, 상기한 바와 같이 정보량이 증가되는 경우, 종래의 액정표시장치가 제한된 동작 주파수로 대응하기 위해서는 전송라인의 증가가 필요하다.
그러나, 현재의 상황에서 동작 주파수를 상승시키거나 또는 전송라인을 증가시키는 것은 단순히 이루어질 수 있는 것이 아니다.
즉, 종래의 액정표시장치는 제한된 리소스(Resource) 내에서, 증가하는 정보량에 대응하지 못하고 있는 상황이다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 차순위 입력영상데이터들의 계조와 선순위 입력영상데이터의 계조 차이에 대한 정보를, 기준영상데이터가 이용하는 비트수보다 적은 비트수를 갖는 전송계조정보로 변경하여 데이터 드라이브 IC로 전송하고, 상기 데이터 드라이브 IC가 기준영상데이터와 상기 전송계조정보를 이용하여 영상데이터들을 복원시킬 수 있도록, 상기 계조차이에 대한 정보를 해석할 수 있는 룩업테이블을 수직블랭크기간 도는 수평블랭크기간에 전송할 수 있는, 액정표시장치 및 그 구동 방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 액정표시장치는, 복수의 수평라인이 형성되어 있는 패널; 상기 패널의 데이터라인들을 구동하기 위한 적어도 하나 이상의 데이터 드라이브 IC; 및 차순위 입력영상데이터들의 계조와 선순위 입력영상데이터의 계조차이에 대한 정보를 포함하고 있는 전송계조정보와, 상기 선순위 입력영상데이터들 중 최 선순위인 기준영상데이터를 포함하는 전송데이터를 상기 데이터 드라이브 IC로 전송하고, 상기 기준영상데이터와 상기 전송계조정보를 이용하여 상기 전송계조정보를 복원영상데이터로 복원시킬 수 있는 해석 정보를 포함하고 있는 룩업테이블을 상기 데이터 드라이브 IC로 전송하는 타이밍 컨트롤러를 포함하며, 상기 데이터 드라이브 IC는 수신된 상기 전송계조정보와 상기 룩업테이블을 이용하여, 상기 복원영상데이터를 생성한 후, 상기 복원영상데이터를 이용하여 상기 데이터라인들을 구동하는 것을 특징으로 한다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 액정표시장치는, 차순위 입력영상데이터들의 계조와 선순위 입력영상데이터의 계조차이에 대한 정보를 포함하고 있는 전송계조정보와, 상기 선순위 입력영상데이터들 중 최 선순위인 기준영상데이터를 포함하는 전송데이터를 상기 데이터 드라이브 IC로 전송하는 단계; 상기 기준영상데이터와 상기 전송계조정보를 이용하여 상기 전송계조정보를 복원영상데이터로 복원시킬 수 있는 해석 정보를 포함하고 있는 룩업테이블을 상기 데이터 드라이브 IC로 전송하는 단계; 및 상기 전송데이터와 상기 룩업테이블을 수신한 데이터 드라이브 IC가, 수신된 상기 전송계조정보와 상기 룩업테이블을 이용하여, 상기 복원영상데이터를 생성한 후, 상기 복원영상데이터를 이용하여 패널의 데이터라인들을 구동하는 단계를 포함한다.
상술한 해결 수단에 따라, 본 발명은 다음과 같은 효과를 제공한다.
즉, 본 발명은 차순위 입력영상데이터들의 계조와 선순위 입력영상데이터의 계조 차이에 대한 정보를, 기준영상데이터가 이용하는 비트수보다 적은 비트수를 갖는 전송계조정보로 변경하여 데이터 드라이브 IC로 전송하고, 상기 데이터 드라이브 IC가 기준영상데이터와 상기 전송계조정보를 이용하여 영상데이터들을 복원시킬 수 있도록, 상기 계조차이에 대한 정보를 해석할 수 있는 룩업테이블을 수직블랭크기간 도는 수평블랭크기간에 전송함으로써, 종래와 비교하여 전송라인의 수가 동등한 경우에는 데이터 전송률을 증가시킬 수 있으며, 종래와 비교하여 데이터 전송률이 동등한 경우에는 소비전류를 감소시킬 수 있다는 효과를 제공한다.
도 1은 본 발명에 따른 액정표시장치의 구성을 나타낸 예시도.
도 2는 본 발명에 따른 액정표시장치 중 타이밍 컨트롤러의 구성을 나타낸 예시도.
도 3은 본 발명에 따른 액정표시장치에 적용되는 신호들의 파형도.
도 4는 본 발명에 따른 액정표시장치 중 데이터 드라이브 IC의 구성을 나타낸 예시도.
도 5는 본 발명에 따른 액정표시장치에 적용되는 각종 정보들의 포멧 및 룩업테이블을 나타낸 예시도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 대해 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 액정표시장치의 구성을 나타낸 예시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 액정표시장치 중 타이밍 컨트롤러의 구성을 나타낸 예시도이며, 도 3은 본 발명에 따른 액정표시장치에 적용되는 신호들의 파형도이다. 또한, 도 4는 본 발명에 따른 액정표시장치 중 데이터 드라이브 IC의 구성을 나타낸 예시도이며, 도 5는 본 발명에 따른 액정표시장치에 적용되는 각종 정보들의 포멧 및 룩업테이블을 나타낸 예시도이다.
본 발명에 따른 액정표시장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 복수의 픽셀(PXL)이 매트릭스 형태로 형성되어 있는 패널(100), 패널의 게이트라인들을 구동하기 위한 적어도 하나 이상의 게이트 드라이브 IC(GDIC#1~GDIC#m)(200), 패널의 데이터라인들을 구동하기 위한 적어도 하나 이상의 데이터 드라이브 IC(SDIC#1~SDIC#n)(300) 및 게이트 드라이브 IC와 데이터 드라이브 IC를 제어하기 위한 타이밍 컨트롤러(400)를 포함하여 구성될 수 있다. 여기서, 타이밍 컨트롤러(400)는 메인보드(900) 상에 형성될 수 있다.
우선, 패널(100)은 게이트라인들과 데이터라인들의 교차로 정의되는 영역마다 형성된 박막트랜지스터(TFT)와, 화소전극을 포함하는 픽셀(PXL)을 구비한다.
박막트랜지스터(TFT)는 게이트라인으로부터의 스캔신호에 응답하여 데이터라인으로부터의 영상데이터신호를 화소전극에 공급한다. 화소전극은 데이터 드라이브 IC(300)로부터 전송되는 영상데이터신호에 응답하여 공통전극과의 사이에 위치하는 액정을 구동함으로써 빛의 투과율을 조절하게 된다.
본 발명에 적용되는 패널의 액정모드는, TN 모드, VA 모드, IPS 모드, FFS 모드뿐 아니라 어떠한 종류의 액정모드도 가능하다. 또한, 본 발명에 따른 액정표시장치는 투과형 액정표시장치, 반투과형 액정표시장치, 반사형 액정표시장치 등 어떠한 형태로도 구현될 수 있다.
다음, 게이트 드라이브 IC(GDIC#1~GDIC#m)(200)들 각각은 타이밍 컨트롤러(400)에서 생성된 게이트 제어신호(GCS)들을 이용하여 게이트라인들에 스캔신호를 공급한다.
다음, 타이밍 컨트롤러(400)는 외부 시스템으로부터 입력되는 타이밍 신호, 즉, 수직동기신호(Vsync), 수평동기신호(Hsync) 및 데이터 인에이블 신호(DE) 등을 이용하여, 게이트 드라이브 IC(200)들의 동작 타이밍을 제어하기 위한 게이트 제어신호(GCS)와 데이터 드라이브 IC(300)들의 동작 타이밍을 제어하기 위한 데이터 제어신호(DCS)를 생성하며, 데이터 드라이브 IC(300)들에 영상데이터(RGB)를 공급한다.
타이밍 컨트롤러(400)에서 발생되는 게이트 제어신호(GCS)들은 게이트 드라이브 IC의 형태에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, 게이트 드라이브 IC(200)가 칩온필름(COF) 또는 테이프 캐리어 패키지(TCP) 형태로 패널에 연결되는 경우에 타이밍 컨트롤러(400)에서 발생되는 게이트 제어신호들로는 게이트 스타트 펄스(GSP), 게이트 쉬프트 클럭(GSC), 게이트 출력 인에이블 신호(GOE) 등이 있다. 또한, 게이트 드라이브 IC(200)가 패널에 실장되어 있는 게이트 인 패널(GIP) 타입의 경우에 타이밍 컨트롤러(400)에서 발생되는 게이트 제어신호들로는 게이트 스타트신호(VST), 게이트 클럭(GCLK) 등이 있다.
타이밍 컨트롤러(400)에서 발생되는 데이터 제어신호들에는 소스 스타트 펄스(SSP), 소스 쉬프트 클럭신호(SSC), 소스 출력 이네이블 신호(SOE), 극성제어신호(POL) 등이 포함된다. 그러나, 이러한 데이터 제어신호들은, 타이밍 컨트롤러와 데이터 드라이브 IC간에 이용되고 있는 인터페이스 방식이, TTL 방식인지, mini LVDS 방식인지 또는 EPI 방식인지에 따라 다양한 형태로 변경될 수 있다.
또한, 타이밍 컨트롤러(400)는, 외부 시스템으로부터 입력되는 영상데이터(이하, 간단히 '입력영상데이터'라 함) 중 기준이 되는 입력영상데이터(이하, 간단히 '기준영상데이터'라 함) 이후에 수신되는 입력영상데이터들의 각각의 계조와, 해당 입력영상데이터에 대하여 선순위인, 선순위 입력영상데이터의 계조차이에 대한 정보를, 기준영상데이터가 이용하는 비트수보다 적은 비트수를 갖는 전송계조정보로 변경하여 데이터 드라이브 IC(300)로 전송하고, 상기 데이터 드라이브 IC(300)가 기준영상데이터와 상기 전송계조정보를 이용하여 영상데이터들을 복원시킬 수 있도록, 상기 계조 차이에 대한 정보를 해석할 수 있는 룩업테이블을 수직블랭크기간 도는 수평블랭크기간에 전송한다.
상기한 바와 같은 기능을 수행하기 위해 타이밍 컨트롤러(400)는 도 2에 도시된 바와 같이, 수신부(410), 제어부(420), 영상데이터 변환부(430) 및 제어신호 생성부(440)를 포함한다. 이하에서는, 입력영상데이터가 8비트로 구성되어 있고, 타이밍 컨트롤러와 데이터 드라이버 IC(300) 간에 전송되는 전송데이터가 5비트로 구성되어 있는 경우를 일예로 하여 본 발명이 설명된다.
타이밍 컨트롤러(400)의 수신부(410)는 외부 시스템으로부터 8비트의 입력영상데이터 및 타이밍 신호를 수신한다.
타이밍 컨트롤러(400)의 제어부(420)는 외부 시스템으로부터 입력된 입력영상데이터들의 계조를 직전의 입력영상데이터의 계조와 비교하여 그 차이에 해당되는 정보(이하, 간단히 '계조차이정보'라 함)를 추출한다. 여기서 선순위 입력영상데이터는 후순위 입력영상데이터의 직전에 입력된 입력영상데이터를 말한다.
예를 들어, 도 5는 기준영상데이터의 계조가 23이고, 그 이후에 입력된 입력영상데이터의 계조가 48이며, 그 이후에 순차적으로, 76, 56, 83의 계조를 갖는 입력영상데이터들이 입력되고 있음을 나타내고 있다.
또한, 도 5는 기준영상데이터 이후에 입력되는 첫 번째 입력영상데이터(이하, 간단히 '제1입력영상데이터'라함. 또한, 제1입력영상데이터 이후에 입력되는 입력영상데이터들에도 순차적으로 번호가 부여됨)(후순위 입력영상데이터)와 기준영상데이터(선순위 입력영상데이터)의 계조차이는 25이고, 제2입력영상데이터(후순위 입력영상데이터)의 계조와 제1입력영상데이터(선순위 입력영상데이터)의 계조차이는 28이고, 제3입력영상데이터(후순위 입력영상데이터)의 계조와 제2입력영상데이터(선순위 입력영상데이터)의 계조차이는 -20이며, 제4입력영상데이터(후순위 입력영상데이터)의 계조와 제3입력영상데이터(선순위 입력영상데이터)의 계조차이는 27임을 나타내고 있다. 여기서, 25, 28, -20, 27과 같은 정보를 계조차이정보라 한다
이러한 계조차이정보는 음 또는 양으로 표현될 수 있기 때문에, 입력영상데이터가 이용하는 비트수(8개) 보다 한 개 더 많은 9비트로 표현된다.
제어부(420)는 추출된 계조차이정보들 중에서, 히스토그램을 이용하여 가장 분포가 많은 계조차이정보(이하, 간단히 '선택차이정보'라 함)들을 순차적으로 추출한다. 이하의 설명에서는 25, 27, 28, -20의 계조차이정보가 선택차이정보로 추출되었다고 가정한다.
추출되는 선택차이정보의 숫자는 타이밍 컨트롤러와 데이터 드라이브 IC(300) 간에 전송되는 전송데이터의 비트수(이하, 간단히 '전송비트수'라 함)로 표현될 수 있는 수이다.
예를 들어, 타이밍 컨트롤러와 데이터 드라이브 IC 간의 전송라인이 5비트를 이용하고 있다면 선택되는 선택차이정보의 갯수는 32개가 되며, 전송라인이 6비트를 이용하고 있다면 64개가 된다. 즉, 상기에서 전송비트수가 5비트로 설정되어 있다고 가정하였기 때문에, 이하에서의 선택차이정보의 갯수는 5비트로 표현될 수 있는(25) 32개이다.
여기서, 타이밍 컨트롤러와 데이터 드라이브 IC 간의 전송비트수는, 외부 시스템으로부터 타이밍 컨트롤러로 입력된 입력영상데이터가 이용하고 있는 비트수보다 적은 수로 설정된다. 즉, 상기 예에서와 같이, 입력영상데이터가 8비트를 이용하고 있는 경우, 타이밍 컨트롤러와 데이터 드라이브 IC 간의 전송라인이 이용하고 있는 전송비트수는 8비트 보다 작은 수, 예를 들어, 5비트가 될 수 있다. 또한, 입력영상 데이터가 10비트를 이용하고 있는 경우, 타이밍 컨트롤러와 데이터 드라이브 IC 간의 전송라인이 이용하고 있는 비트수는 5비트 또는 8비트 등이 될 수 있다.
제어부(420)는 상기에서 추출된 선택차이정보를 기 설정된 전송비트수로 표현될 수 있는 숫자(이하, 간단히 '계조차표시숫자'라 함)로 변환시킨다.
예를 들어, 도 5에 도시된 바와 같이 전송비트수가 5비트인 경우에 설정되는 계조차표시숫자는 0부터 31이다. 제어부는 선택차이정보들 각각을 계조차표시숫자의 어느 하나와 매칭시키고 이를 룩업테이블로 저장한다.
여기서, 각각의 계조차표시숫자는 선택차이정보들이 가지고 있는 계조차이와 대응된다. 예를 들어, 도 5에서 선택차이정보들은 기준영상데이터와의 계조차이가 25, 28(또는 27), -20 등을 가지고 있는 것으로서, 룩업테이블에는 이러한 각각의 계조차이와 계조차표시숫자가 매칭되어 있다.
따라서, 계조차이가 -20인 선택차이정보는 계조차표시숫자 13과 매칭되고, 계조차이가 25인 선택차이정보는 계조차표시숫자 17과 매칭되며, 계조차이가 28인 선택차이정보는 계조차표시숫자 18과 매칭된다. 도 5의 우측에 도시되어 있는 룩업테이블 중 9Bit의 의미는, 선택차이정보들의 계조차이정보를 의미한다. 즉, 계조차이가 -255인 선택차이정보를 9비트로 표시하면 100000000이 되고, +25인 선택차이정보를 9비트로 표시하면 000011001이 되고, 28인 선택차이정보를 9비트로 표시하면 000011100이 되며, 254인 선택차이정보를 9비트로 표시하면 011111111이 됨을 알 수 있다.
제어부(420)는 선택차이정보와 매칭되는 계조차표시숫자를 다시 전송비트수에 해당하는 비트정보(이하, 간단히 '전송계조정보'라 함)로 변환시킨다.
예를 들어, 계조차이가 25인 선택차이정보는 17이라는 계조차표시숫자와 매칭되어 있으므로, 제어부(420)는 17을 5비트(1001)로 표현하여 전송계조정보로 변환시킨다. 도 5에서는 전송계조정보를 5비트로 표현하고 있지는 않으며, 5비트로 표현되는 17이라는 의미로 도시되어 있다.
제어부(420)는 상기 변환과정에서 이용된 정보들을 룩업테이블에 저장한다. 즉, 룩업테이블에 표시된 계조차이는, 다양한 계조차이들 중 분포가 가장 많은 상위 32개의 계조차이를 나타낸 것이며, 제어부는 이러한 계조차이와 매칭된 계조차표시숫자에 대한 정보를 룩업테이블에 저장한다.
최종적으로, 제어부(420)는 상기에서 생성된 룩업테이블 및 기준영상데이터와 전송계조정보를 포함하고 있는 전송데이터를 영상데이터 변환부(430)로 전송한다.
타이밍 컨트롤러의 영상데이터 변환부(430)는 패널의 구조 및 특성에 맞게 전송계조정보를 재정렬하여 전송라인을 통해 데이터 드라이브 IC(300)로 전송한다. 또한, 변환부(430)는 룩업테이블을 전송라인을 통해 데이터 드라이브 IC(300)로 전송한다.
여기서, 타이밍 컨트롤러는, 도 3에 도시된 바와 같이, 수직동기신호의 수직블랭크기간(A) 또는 수평동기신호의 수평블랭크기간(B) 동안에 룩업테이블을 데이터 드라이브 IC(300)로 전송하며, 그 외의 기간 동안에는 전송계조정보와 기준영상데이터가 포함된 전송데이터를 데이터 드라이브 IC로 전송한다.
즉, 수직동기신호는 한 프레임과 그 다음 프레임을 구분하는 신호로서, 본 발명에서는 이러한 수직동기신호의 수직블랭크기간(A)을 이용하여 룩업테이블을 데이터 드라이브 IC(300)로 전송하고 있다.
또한, 수평동기신호는 하나의 게이트라인으로 아날로그 영상데이터신호가 출력되는 타이밍을 구분하는 신호로서, 본 발명에서는 이러한 수평동기신호의 수평블랭크기간(B)을 이용하여 영상데이터(전송데이터)를 데이터 드라이브 IC(300)로 전송하고 있다.
즉, 본 발명은 8비트의 입력영상데이터를 5비트의 전송데이터로 변환하여 전송하고 있다는 특징을 가지고 있다.
여기서, 기준영상데이터는 8비트이기 때문에, 이 경우, 기준영상데이터는 5비트씩 나뉘어 전송될 수 있다.
본 발명이 상기한 바와 같이 타이밍 컨트롤러(구체적으로는 영상데이터 변환부(430))와 데이터 드라이브 IC(300) 간의 전송비트수 자체를 변환시키는 경우에는, 전송데이터 전송을 위한 주파수를 낮출 수 있다는 것을 의미한다. 따라서, 이 경우에는 종래의 액정표시장치와 비교해 볼 때, 데이터 전송율은 동등 수준이지만, 소비전류가 감소된다는 장점이 발생됨을 알 수 있다.
그러나, 본 발명이 타이밍 컨트롤러(구체적으로는 영상데이터 변환부(430))와 데이터 드라이브 IC(300) 간의 전송비트수가 8비트임에도 불구하고, 상기한 바와 같이 전송데이터를 5비트로 변환하여 전송하는 경우에는 데이터 전송율이 증가되는 장점이 발생됨을 알 수 있다. 즉, 이용 가능한 전송비트수가 8비트임에도 불구하고, 5비트로 구성된 전송데이터를 전송할 수 있기 때문에, 한 번의 전송으로 제1영상데이터에 해당되는 전송데이터(5비트), 및 제2영상데이터에 해당되는 전송데이터의 일부(3비트)를 전송할 수 있다. 따라서, 전체적으로 데이터 전송률이 증가됨을 알 수 있다.
한편, 도 5에 도시된 계조차이정보들 중에서 선택차이정보로 추출되지 못한 계조차이정보들은, 선택차이정보와의 유사도에 따라, 32개의 선택차이정보 중 어느 하나의 선택차이정보와 매칭되어 변환된다. 즉, 선택차이정보로 추출되지 못한 계조차이정보들은, 가장 근접되어 있는 선택차이정보와 매칭되어 전송계조정보로 변환된다.
예를 들어, 도 5에 도시되어 있지는 않지만, 기준영상데이터의 계조와 29의 계조차이정보를 가지고 있으며, 29를 갖는 계조차이정보가 선택차이정보로 선택되지 않은 경우, 29의 계조차이를 입력영상데이터의 전송데이터로는 28이 부여될 수 있다. 즉, 이러한 경우, 계조차이정보가 29인 입력영상데이터들이 많지 않기 때문에, 29라는 계조차이정보는 선택차이정보로 추출되지 않는다. 그러나, 29를 갖는 계조차이정보와 근접되어 있는 28의 계조차이정보가 선택차이정보로 선택되어 있기 때문에, 제어부는 29를 계조차이정보로 갖는 입력영상데이터를 28의 계조차이정보를 가지고 있는 것으로 판단하여, 상기한 바와 같은 과정을 수행할 수 있다.
타이밍 컨트롤러의 제어신호 생성부(440)는 상기한 바와 같은 게이트 제어신호(GCS) 및 데이터 제어신호(DCS)를 생성하여, 게이트 제어신호는 게이트 드라이브 IC(200)로 전송하고, 데이터 제어신호는 데이터 드라이브 IC(300)로 전송하는 기능을 수행한다.
마지막으로, 데이터 드라이브 IC(SDIC#1~SDIC#n)(300)는 타이밍 컨트롤러로부터 전송되어온 전송데이터를 룩업테이블을 이용하여 복원함으로써, 입력영상데이터에 유사한 영상데이터를 생성하는 기능을 수행한다. 또한, 데이터 드라이브 IC(300)는 복원된 영상데이터(이하, 간단히 '복원영상데이터'라 함)를 아날로그 영상데이터신호로 변환하여 게이트라인에 스캔신호가 공급되는 1수평기간마다 1수평라인(게이트 라인)분의 영상데이터신호를 데이터라인들에 공급한다.
이러한 기능을 수행하기 위해 데이터 드라이브 IC(300)는 도 3에 도시된 바와 같이, 쉬프트 레지스터부(331), 래치부(332), 디지털 아날로그 변환부(DAC)(333), 출력버퍼(334) 및 복원부(335)를 포함하고 있다.
데이터 드라이브 IC의 쉬프트 레지스터부(331)는 타이밍 컨트롤러(400)로부터 전송되어온 소스 스타트 펄스(SSP)를 소스 쉬프트 클럭신호(SSC)에 따라 순차적으로 쉬프트 시켜 샘플링 신호를 출력하는 기능을 수행한다.
데이터 드라이브 IC의 래치부(332)는 샘플링 신호에 응답하여 복원부(335)로부터 전송되어온 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)의 복원영상데이터(RGB)를 순차적으로 래치하여 동시에 출력하는 기능을 수행한다.
데이터 드라이브 IC의 디지털 아날로그 변환부(333)는 극성제어신호(POL)를 이용하여, 래치부(332)로부터 전송되어온 디지털 복원영상데이터를 정극성 및 부극성의 아날로그 복원영상데이터신호로 변환하여 출력하는 기능을 수행한다.
데이터 드라이브 IC의 출력버퍼(334)는 디지털 아날로그 변환부(333)로부터 전송되어온 아날로그 복원영상데이터신호들을, 완충하여 데이터라인들에 공급하는 기능을 수행한다.
복원부(335)는 타이밍 컨트롤러(400)로부터 전송되어온 5비트의 전송데이터를, 룩업테이블을 이용하여 입력영상데이터와 동일한 비트수인 8비트로 표현되는 복원영상데이터로 복원시키는 기능을 수행한다.
이를 위해 복원부(335)는 룩업테이블을 이용하여, 5비트 전송데이터를 9비트의 숫신계조차이정보로 변환한다. 이러한 변환과정은 타이밍 컨트롤러에서, 9비트의 계조차이정보를 5비트의 전송계조정보로 변환시키는 과정의 역과정을 통해 이루어질 수 있다.
즉, 복원부(335)는 전송데이터의 전송계조정보와 대응되는 계조차표시숫자를 추출한다. 복원부(335)는 계조차표시숫자와 매칭되어 있는 계조차이를 추출한다. 추출된 계조차이는 선택차이정보를 의미한다. 선택차이정보에 따라 수신계조차이정보가 생성된다.
수신계조차이정보가 추출되면, 복원부(335)는 기준영상데이터와 수신계조차이정보를 이용하여 제1입력영상데이터를 복원하여 제1복원영상데이터를 생성한다. 즉, 기준영상데이터의 계조가 23이고, 제1수신계조차이정보가 25인 경우, 복원부는 23에 25를 더한 48의 계조를 제1복원영상데이터의 계조로 한다. 또한, 복원부는 제1복원영상데이터의 계조인 48에 제2수신계조차이정보인 28을 더한 76의 계조를 제2복원영상데이터의 계조로 한다. 복원부(335)는 상기한 바와 같은 방법을 통해 모든 입력영상데이터를 복원한다.
한편, 상기한 바와 같은 기준이 되는 기준영상데이터는 매프레임마다 설정되거나, 또는 복수의 프레임마다 설정될 수도 있다.
상기한 바와 같은 본 발명에 따른 액정표시장치 및 그 구동방법을 정리하면 다음과 같다.
본 발명은 수평블랭크구간 또는 수직블랭크구간을 이용한 데이터 압축 전송 방법에 관한 것으로서, 수평 또는 수직블랭크구간을 이용하여, 데이터를 압축해 전송함으로써, 데이터 전송률 증가 또는 소비전류 감소 효과를 얻고자 하는 것이다.
즉, 본 발명에서는 영상데이터(RGB Data) 전송 시, 선순위 입력영상데이터와, 후순위 입력영상데이터의 계조 차이를 구하고 이에 대해, 룩업 테이블(Look-up Table)을 구한 후, 룩업테이블을 수평블랭크구간 또는 수직블랭크구간에 전송함으는 것으로서, 실제 전송하고자 하는 비트수에 비에 적은 비트수를 전송함으로써 데이터 압축 효과를 얻고자 하는 것이다.
타이밍 컨트롤러(400)에서는, Differential Code Modulation 기법에 의해 선순위 입력영상데이터와 후순위 입력영상데이터의 계조차이를 구하여, 압축하고자 하는 비트수만큼 룩업테이블을 구성한 후(5Bit 전송 시 32가지 경우), 이러한 룩업테이블을 수평블랭크구간 또는 수직블랭크구간을 이용하여 전송하며, 실제 데이터 전송기간에서는 압축된 전송데이터를 전송한다.
즉, 8비트 입력영상데이터의 경우, 선순위 입력영상데이터와의 계조차이는 -255~255로 511개의 경우의 수가 존재하며, 룩업테이블 구성시 Histogram을 고려하여 압축하고자하는 비트수 만큼 샘플링한 데이터에 대해 룩업테이블을 구한다.
예를 들어, 8비트에서 5비트로 압축 시(32/511), 히스토그램에서 Fibonacci 수열 구간이 좌/우 대칭된 형태로 구성될 수 있는데, 이러한 히스토그램(Histogram)의 형태는 경우에 따라 다르게 구성할 수 있다.
여기서, 계조차이정보(Encoded Data)는 최대 511개의 경우의 수(-255~255)가 존재하며, 히스토그램(Histogram)을 고려하여, 이 중 5비트를 기준으로 32개를 샘플링(Sampling)할 수 있다(예: Fibonacci).
데이터 드라이브 IC(300)에서는 입력받은 전송데이터와 룩업테이블을 참조하여 전송데이터를 디맵핑(Demapping) 하고, 이를 다시 이전 데이터(수신계조차이정보)와 더함으로써 원래의 입력영상데이터를 복원한다.
이때, 본 발명은 전송라인 상에서의 데이터를, 적은 비트수로 압축하여 보냄으로써, 데이터 전송률을 증가시키는 효과를 기대할 수 있다.
본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.　 그러므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
110 : 패널 200 : 게이트 드라이브 IC
300 : 데이터 드라이브 IC 400 : 타이밍 컨트롤러
410 : 수신부 420 : 제어부
430 : 영상데이터 변환부 440 : 제어신호 생성부

Claims (10)

  1. 복수의 수평라인이 형성되어 있는 패널;
    상기 패널의 데이터라인들을 구동하기 위한 적어도 하나 이상의 데이터 드라이브 IC; 및
    차순위 입력영상데이터들의 계조와 선순위 입력영상데이터의 계조차이에 대한 정보를 포함하고 있는 전송계조정보와, 상기 선순위 입력영상데이터들 중 최 선순위인 기준영상데이터를 포함하는 전송데이터를 상기 데이터 드라이브 IC로 전송하고, 상기 기준영상데이터와 상기 전송계조정보를 이용하여 상기 전송계조정보를 복원영상데이터로 복원시킬 수 있는 해석 정보를 포함하고 있는 룩업테이블을 상기 데이터 드라이브 IC로 전송하는 타이밍 컨트롤러를 포함하며,
    상기 데이터 드라이브 IC는 상기 타이밍 컨트롤러로부터 수신된 상기 전송계조정보, 상기 기준영상데이터 및 상기 룩업테이블을 이용하여, 상기 복원영상데이터를 생성한 후, 상기 복원영상데이터를 이용하여 상기 데이터라인들을 구동하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 전송데이터는, 상기 기준영상데이터가 이용하는 비트수보다 적은 비트수로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 룩업테이블은 수직블랭크기간 또는 수평블랭크기간에 상기 타이밍 컨트롤러로부터 상기 데이터 드라이브 IC로 전송되며,
    상기 전송데이터는 데이터 전송기간에 상기 타이밍 컨트롤러로부터 상기 데이터 드라이브 IC로 전송되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 타이밍 컨트롤러는,
    선순위 입력영상데이터의 계조와 후순위 입력영상데이의 계조차이를 모든 입력영상데이터들에 대하여 구하여 계조차이정보들을 생성하고, 상기 계조차이정보들 중 분포가 가장 많은 계조차이정보부터 순차적으로, 기 설정된 개수만큼 선택된 계조차이정보를 선택차이정보로 추출하고, 상기 선택차이정보를 상기 전송데이터의 전송비트수로 표현될 수 있는 상기 전송계조정보로 생성하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 선택차이정보는, 상기 전송비트수로 표현될 수 있는 수만큼 선택되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  6. 차순위 입력영상데이터들의 계조와 선순위 입력영상데이터의 계조차이에 대한 정보를 포함하고 있는 전송계조정보와, 상기 선순위 입력영상데이터들 중 최 선순위인 기준영상데이터를 포함하는 전송데이터를 데이터 드라이브 IC로 전송하는 단계;
    상기 기준영상데이터와 상기 전송계조정보를 이용하여 상기 전송계조정보를 복원영상데이터로 복원시킬 수 있는 해석 정보를 포함하고 있는 룩업테이블을 상기 데이터 드라이브 IC로 전송하는 단계; 및
    상기 전송데이터와 상기 룩업테이블을 수신한 상기 데이터 드라이브 IC가, 수신된 상기 전송계조정보, 상기 기준영상데이터 및 상기 룩업테이블을 이용하여, 상기 복원영상데이터를 생성한 후, 상기 복원영상데이터를 이용하여 패널의 데이터라인들을 구동하는 단계를 포함하는 액정표시장치 구동 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 전송데이터는, 상기 기준영상데이터가 이용하는 비트수보다 적은 비트수로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치 구동 방법.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 전송데이터를 전송하는 단계는, 데이터 전송기간에 이루어지며,
    상기 룩업테이블을 전송하는 단계는, 수직블랭크기간 또는 수평블랭크기간에 이루어지는 것을 특징으로 하는 액정표시장치 구동 방법.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 전송데이터를 전송하는 단계는,
    선순위 입력영상데이터의 계조와 후순위 입력영상데이의 계조차이를 모든 입력영상데이터들에 대하여 구하여 계조차이정보들을 생성하는 단계;
    상기 계조차이정보들 중 분포가 가장 많은 계조차이정보부터 순차적으로, 기 설정된 개수만큼 선택된 계조차이정보를 선택차이정보로 추출하는 단계;
    상기 선택차이정보를 상기 전송데이터의 전송비트수로 표현될 수 있는 상기 전송계조정보로 생성하는 단계; 및
    상기 전송데이터를 상기 데이터 드라이브 IC로 전송하는 단계를 포함하는 액정표시장치 구동 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 선택차이정보는, 상기 전송비트수로 표현될 수 있는 수만큼 선택되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치 구동 방법.
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