KR19980042327A - 액정컨트롤러 및 액정표시장치 - Google Patents

Abstract

직교하는 주사전극과 데이타전극의 교점에서 화소가 구성되고, 각 화소는 주사전그과 데이타전극에 인가되는 전압의 차의 2승평균에 따라 투과율이 변화하는 단순매트릭스형의 액정표시장치 및 단순매트릭스형의 액정표시장치를 저비용이고 또한 고표시품질로 구동할 수 있는 액정컨트롤러에도 관한 것으로서, 1화소당 수비트의 계조정보를 포함하는 표시데이타 모도를 프레임메모리에 저장할 필요가 있으므로 프레임메모리용량이 커진다는 문제를 해결하기 위해서, 프레임주파수 변환처리를 실행하는 프레임메모리보다 전단에서 중간계조데이타의 비트수를 삭감하는 중간계조처리를 실행하고, FRC패턴의 전환주파수를 액정출력의 프레임주파수와 동일하게 하고, 중간계조처리부에 입력되는 n비트 중간계조데이타중의 수비트는 프레임메모리에 라이트되기 전에 중간계조처리되고, 나머지 수비트는 프레임메모리에서 리드된 후에 중간계조처리되고, 쌍방의 중간계조처리부에서 얻어진 표시신호를 합성해서 1비트의 출력표시데이타로 변환하는 구성으로 하였다.

이렇게 하는 것에 의해서, 프레임메모리용량의 증대를 방지할 수 있고 또한 중간계조표시부분의 흐름, 어른거림을 경감할 수 있고 또 표시불균일의 발생을 억제한 고품질의 중간계조표시를 얻을 수 있다는 효과가 얻어진다.

Description

액정컨트롤러 및 액정표시장치

본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로서, 액정표시장치중에서도 직교하는 주사전극과 데이타전극의 교점에서 화소가 구성되고, 각 화소는 주사전극과 데이타전극에 인가되는 전압의 차의 2승평균에 따라 투과율이 변화하는 단순매트릭스형의 액정표시장치에 관한 것이다. 또, 단순매트릭스형의 액정표시장치를 저비용이고 또한 고표시품질로 구동할 수 있는 액정컨트롤러에도 관한 것이다.

종래, STN액정으로 최적의 콘트라스트를 얻기 위해 구동프레임주파수는 액정재료의 응답속도에 따라 다르며, 응답시간 300ms에서 90~120Hz, 100ms에서 160~240Hz로 하고 있다. 이들 주파수는 CRT나 TFT액정에서 사용하는 프레임주파수인 60~75Hz에 비해 높고, 예를 들면 이들 신호를 STN액정용 표시신호로 변환하기 위해서는 표시데이타를 보전하기 위한 프레임메모리를 사용해서 프레임주파수를 변환하는 것이 필요하게 된다.

한편, STN액정에서는 1화소에 대해 표시온 또는 표시오프의 2진정보를 부가하는 구동방법이 주류이다. 이 때문에, 중간계조(gray scale) 즉 1화소에 대해 표시온 또는 표시오프 이외의 데이타를 표현하기 위해서는 특별한 처리가 필요하게 된다. 이것을 실현하는 수단으로서, 프레임 레이트 컨트롤(FRC)방식이 있다. FRC방식은 수프레임을 1주기로 해서 이 주기중에서 표시온과 표시오프의 비율을 설정하는 것에 의해 중간계소를 얻는 방법이다. 또, FRC방식에서도 도 2에 도시한 바와 같이, 임의의 크기의 매트릭스중에서 표시온과 표시오프로 이루어지는 패턴(이하, FRC패턴이라 한다)을 형성하고 이 FRC패턴을 프레임마다 전환해 가는 방법이 일반적이다.

여기서, 상기 프레임주파수변환과 중간계조처리를 함께 실현하는 수단으로서, 액정컨트롤러라고 하는 것이 있다. 그 블럭구성을 고려한 경우, 도 3에 도시한 바와 같이 중간계조처리를 앞서 처리한 후 프레임메모리에 표시데이타를 라이트하여 프레임주파수를 변환하는 방법, 또는 도 4에 도시한 바와 같이 계조데이타를 앞서 모두 프레임메모리에 라이트하고 프레임주파수를 변환한 후 계조처리를 실행하는 방법이 있다. 이들 구성의 공지예로서는 예를 들면 도 3의 중간계조처리 선행타입 Society for Information Display학회발행의 SID' 96다이제스트 P 356에 기재되어 있고, 도 4의 프레임주파수변환 선행타입은 Cirrus Logic사 발행의 액정컨트롤러 7548데이타시트 P 98에 기재되어 있다.

종래의 액정컨트롤러에 있어서, 예를 들면 중간계조처리 선행타입은 입력하는 60~75Hz의 프레임주파수가 그 대로 FRC패턴의 전환주파수로 된다. 이 때문에, FRC패턴의 전환이 시인되고 쉽고 구체적으로는 중간계조표시부분이 흐르거나 어른거리는 것과 같이(어른거림 : flicker) 보인다는 과제가 있었다. 한편, 프레임주파수변환 선행타입에서는 중간계조처리를 프레임주파수변환후에 실행하므로, FRC패턴의 전환주파수가 액정출력의 프레임주파수와 동일하게 되어 어느 정도 높게 되므로 중간계조표시부분의 흐름(pattern moving)은 경감한다. 그러나, 1화소당 수비트의 계조정보를 포함하는 표시데이타 모두를 프레임메모리에 저장할 필요가 있으므로 프레임메모리용량이 커진다는 과제가 있었다.

본 발명의 목적은 상기 과제를 해결하기 위해 중간계조표시부분의 흐름을 경감하고 또한 프레임메모리용량의 증대를 방지한 액정컨트롤러를 제공하는 것이다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 관한 액정컨트롤러의 구성을 도시한 블럭도,

도 2는 중간계조표시의 처리방법을 도시한 도면,

도 3은 종래의 액정컨트롤러의 구성을 도시한 블럭도,

도 4는 종래의 액정컨트롤러의 구성을 도시한 블럭도,

도 5는 본 발명의 제1실시예에 관한 액정컨트롤러에 있어서의 저주파 FRC처리부의 구성을 도시한 블럭도,

도 6는 본 발명의 제1실시예에 관한 액정컨트롤러에 있어서의 저주파 FRC패턴생성부의 구성을 도시한 블럭도,

도 7은 본 발명의 제1실시예에 관한 액정컨트롤러에 있어서의 고주파 FRC처리부의 구성을 도시한 블럭도,

도 8는 본 발명의 제1실시예에 관한 액정컨트롤러에 있어서의 고주파 FRC처리부의 구성을 도시한 블럭도,

도 9는 본 발명의 제1실시예에 관한 액정컨트롤러에 있어서의 고주파 FRC패턴의 1예를 도시한 도면,

도 10은 본 발명의 제1실시예에 관한 액정컨트롤러에 있어서의 표시데이타처리의 흐름을 도시한 도면,

도 11은 본 발명의 제2실시예에 관한 액정컨트롤러의 구성을 도시한 블럭도,

도 12는 본 발명의 제3실시예에 관한 액정컨트롤러의 구성을 도시한 블럭도,

도 13은 본 발명의 제4실시예에 관한 액정컨트롤러의 구성을 도시한 블럭도,

도 14는 본 발명의 제4실시예에 관한 표시패턴과 액정인가전압파형의 관계를 도시한 모델도,

도 15는 본 발명의 제4실시예에 관한 표시패턴과 액정인가전압파형의 관계를 도시한 모델도,

도 16은 본 발명의 제4실시예에 관한 FRC패턴의 1예를 도시한 도면,

도 17은 본 발명의 제4실시예에 관한 FRC패턴의 1예를 도시한 도면,

상기의 목적을 달성하기 위해 이하의 구성으로 하였다.

프레임주파수 변환처리를 실행하는 프레임메모리보다 전단에서 중간계조 데이타의 비트수를 삭감하는 중간계조처리를 실행하고, FRC패턴의 전환주파수를 액정출력의 프레임주파수와 동일하게 한다. 이 구성의 1예로서 본 발명의 액정컨트롤러는 중간계조처리를 프레임메모리에 라이트하는 전단과 주파수변환해서 리드한 후단의 양쪽에 마련하는 구성으로 하였다. 이 구성을 사용하는 것에 의해 프레임메모리전단의 중간계조처리에 의해 중간계조데이타의 비트수를 저감할 수 있으므로, 프레이메모리용량의 증대를 방지할 수 있다. 또, 프레임메모리후단의 중간계조처리에 의해 외관상 FRC패턴의 전환주파수가 출력과 동일하게 되어 중간계조표시부분의 흐름을 경감할 수 있다.

또, 본 발명의 액정컨트롤러는 FRC방식을 실행하는 중간계조처리부를 프레임메모리의 전단과 후단에 나누어 마련하고 있다. 이 중간계조처리부에 입력되는 n비트 중간계조데이타중의 수비트는 프레임메모리에 라이트되기 전에 중간계조처리되고, 나머지 수비트는 프레임메모리에서 리드된 후에 중간계조처리되고, 쌍방의 중간계조처리부에서 얻어진 표시신호를 합성해서 1비트의 상기 출력표시데이타로 변환하는 구성으로 하였다.

또한, 본 발명에는 액정컨트롤러 뿐만 아니라 도 12에 도시한 바와 같이 액정모니터도 포함된다.

도 1에 본 발명의 제1실시예에 액정컨트롤러의 블럭도를 도시한다. 도 1에 있어서, (101)은 본 발명의 액정컨트롤러이다. 먼저, 액정컨트롤러(101)의 각 구성블럭으로서, (102)는 입력인터페이스부, (103)은 프레임메모리전단의 중간계조처리부이고, 이하 이것을 저주파FRC처리부라 한다. (104)는 메모리제어부이고 (105)는 프레임메모리후단의 중간계조처리부이고, 이하 이것을 고주파FRC처리부라 한다. (106)은 액정인터페이스부이다. 또, (107)은 범용의 프레임메모리이다. (108)은 입력표시데이타군이고, (109)는 입력표시데이타의 동기신호군이다. (108) 및 (109)는 각각 액정컨트롤러(101)의 입력신호이다. (110)은 출력표시데이타군이고 (111)은 입력표시데이타의 동기신호군이다. (110) 및 (111)은 각각 액정컨트롤러(101)의 출력신호이다. (112)는 프레임메모리로의 표시데이타의 라이트, 리드를 제어하는 메모리제어신호군이다. (113)은 액정기준클럭으로서 주로 프레임메모리(107)로부터의 데이타리드신호와 출력표시데이타의 동기신호군(111)의 원신호로 되는 클럭이다.

다음에, 각 블럭의 동작을 설명한다.

먼저, 입력인터페이스부(102)는 입력되는 표시데이타(108), 동기신호(109)에 대해 이들이 다른 각 블럭으로 들어갈 때의 타이밍조정 또는 변환을 실행한다. 여기서 본 실시예에 있어서는 표시데이타(108)은 R(적), G(녹), B(청)으로 나누어지고, 각각 6비트의 중간계조데이타를 갖는 것으로 한다. 또, 입력동기신호군(109)는 입력표시데이타(108)과 동기한 클럭신호, 수평기간의 전환을 나타내는 신호, 프레임기간전환을 나타내는 신호 및 표시데이타의 유효시간을 나타내는 신호이다. 이것은 예를 들면 히다치세사쿠쇼(주)발행의 히다치LCD컨트롤러/드라이버LSI데이타북 P1186~1193 HD66330T(TFT Driver)에 기재된 CL2, CL1, FLM, DPTMG신호에 준하여 입력표시데이타(108) 및 상호의 타이밍관계는 동일 데이타북 기재에 준하는 것으로 한다.

저주파FRC처리부(103)은 6비트 입력표시데이타(108)중 하위 5비트에 대해서 FRC처리를 실행하여 1비트의 표시데이타로 변환한다. 한편, 최상위비트에 대해서는 아무런 처리를 실행하지 않는다. 즉, 6비트 입력표시데이타(108)이 2비트의 표시데이타로서 프레임메모리(107)로 출력된다. 여기서, 저주파FRC처리부(103)은 도 5에 도시한 바와 같이, FRC패턴생성부(501)와 FRC패턴 셀렉터(502)로 구성된다. FRC패턴생성부(501)은 문자 그대로 FRC의 패턴을 생성하는 부분으로서, 입력데이타의 하위 5비트분에 대응한 32종류의 FRC패턴을 생성한다. FRC패턴셀렉터(502)는 FRC패턴생성부(501)에서 생성된 32종류의 FRC패턴을 입력표시데이타(108)의 하위 5비트의 값에 따라 선택하고 저주파선택FRC신호(503)으로서 출력한다. 여기서, FRC패턴생성부(501)은 도 6에 도시한 바와 같이, 도트카운터(601), 라인카운터(602), 프레임카운터(603) 및 카운트엔코더(604)로 구성된다. 카운터(601)~(603)의 클럭은 각각 CL2, CL1, FLM 또는 그것과 매우 유사한 것이고, 또 카운터(601)~(603)의 주기는 각각 FRC패턴의 횡방향, 종방향 및 프레임방향의 주기에 대응하고 있다. 카운트엔코더(604)는 카운터(601)~(603)의 카운트값에 따라 표시온/오프에 대응한 신호를 발생하고 FRC패턴신호군(605)를 생성한다. 또한, FRC패턴에 있어서의 표시온/오프의 조합순서는 STN액정의 표시품질과 깊은 관련이 있다. 따라서, 표시품질을 양호하게 하는 방법과 구체적인 FRC패턴의 예에 대해서는 후술하는 실시예에서 설명하는 것으로 한다.

메모리제어부(104)는 동기신호군(109) 및 액정기준클럭(113)에서 상기 메모리제어신호군(112)를 생성해서 출력한다. 여기서, 메모리제어신호군(112)는 사용하는 프레임메모리의 사양에 준하고 있고, 예를 들면 프레임메모리로서 히다치세사쿠쇼(주)발행의 IC메모리데이타북 P858~887에 기재된 HM5241605를 사용하는 경우에는 동일 데이타북 기재의 메모리제어신호군에 준한 메모리제어신호군(112)를 출력한다. 또한, 프레임메모리(107)로의 라이트제어신호군은 입력동기신호군(109)중의 CL2와 동기해서 생성되어 있고, 또 프레임메모리(107)로부터의 리드제어신호군은 액정기준클럭(113)과 동기해서 생성되어 있다.

고주파FRC처리부(105)는 도 7에 도시한 FRC패턴생성부(701)과 FRC패턴셀렉터(702) 및 FRC패턴합성부(703)으로 구성된다. FRC패턴생성부(701)은 프레임메모리(107)에서 리드되는 최상위비트의 표시데이타(704)에 대응한 2종류의 FRC패턴을 생성한다. FRC패턴셀렉터(702)는 FRC패턴생성부(701)에서 생성된 2종류의 FRC패턴을 최상위비트의 표시데이타(704)의 값에 따라 선택하고, 고주파선택FRC신호(706)으로서 출력한다. FRC패턴합성부(703)은 고주파선택FRC신호(706)과 프레임메모리(107)에서 리드되는 저주파선택FRC신호(705)의 논리합을 취하고, 계조처리신호(707)로서 출력한다. 여기서, FRC패턴생성부(701)은 도 8에 도시한 바와 같이, 도트카운터(801), 라인카운터(802), 프레임카운터(803) 및 카운트엔코더(804)로 구성된다. 카운터(801)~(803)의 클럭은 각각 후술하는 액정출력동기신호 CL2, CL1, FLM 또는 그것과 매우 유사한 것이고, 또 카운터(801)~(803)의 주기의 값은 각각 2이고, 이들은 FRC패턴의 횡방향, 종방향 및 프레임방향의 주기에 대응하고 있다. 카운트엔코더(804)는 카운터(801)~(803)의 카운트 값에 따라서 표시온/오프에 대응한 신호를 발생하고 FRC패턴을 생성한다. 여기서, 고주파FRC처리부(105)에서 생성하는 2종류의 FRC패턴의 1예를 도 9에 도시한다. 도 9에서 알 수 있는 바와 같이, FRC패턴은 2화소×2화소를 단위매트릭스로 한 체커패턴이고, 그의 절반은 표시온 또는 표시오프데이타를 표시하는 부분, 절반은 저주파선택FRC신호(705)를 그대로 표시하는 부분으로 된다. 또, 이들 부분은 1프레임마다 그 장소를 교대로 전환한다.

액정인터페이스트부(106)은 고주파FRC처리부(105)에서 변환된 RGB 각 1비트의 계조처리신호(707)을 변환해서 출력표시데이타군(110)을 생성한다. 또, 액정인터페이스부(106)은 액정기준클럭(113)에서 출력동기신호군(111)을 생성한다. 여기서, 본 실시예에 있어서의 출력표시데이타군(110)은 8화소 병렬로 출력되는 것으로 한다. 또, 출력동기신호군(111)은 예를 들면 히다치세사쿠쇼(주)발행의 히다치LCD컨트롤러/드라이버LSI데이타북 P737~750에 기재된 CL2, CL1, FLM, DISPOFF에 준하고, 출력표시데이타(110) 및 상호의 타이밍관계는 데이타북기재에 준하는 것으로 한다.

이상 설명한 본 발명의 제1실시예에 있어서의 표시데이타의 중간게조처리의 흐름을 정리해서 도 10에 도시한다. 도 10에서 알 수 있는 바와 같이, 입력되는 6비트의 중간계조데이타가 프레임메모리에 라이트될 때에는 2비트까지 저감되기 때문에 프레임메모리의 용량을 적게할 수 있다. 한편, FRC패턴의 전환주파수는 출력되는 액정출력신호의 프레임주파수와 동일하게 되므로 중간계조표시부분의 흐름을 경감할 수 있다. 또한, 입력되는 프레임주파수에 대해 출력되는 프레임주파수는 정수배인 것이 바람직하다. 이것은 합성된 FRC패턴의 프레임방향의 완결주기가 짧아지고, 중간계조표시부분의 흐름을 보다 경감할 수 있기 때문이다. 이 타이밍조정은 어느 주사전극도 선택주사하지 않는 기간인 귀선기간에서 실행하는 것이 바람직하다. 또, 본 실시예에서는 설명을 용이하게 하기 위해 액정출력데이타를 8화소 병행으로 하였지만, 이것에 한정되는 것이 아니라 예를 들면 윗화면데이타로 한 화면데이타로 나누어서 출력하는 구성이라도 좋다. 이 경우, 프레임메모리를 윗화면용과 아래화면용의 2프레임 마련하면 제어가 용이하다. 또, 본 실시예에서는 입력데이타의 최상위비트를 고주파FRC패턴의 선택신호로 하였지만, 이것에 한정되는 것이 아니고 입력데이타의 상위 2비트를 고주파FRC패턴의 선택신호로 해도 좋다. 이 경우, 프레임메모리에 라이트하는 표시데이타는 1화소당 3비트로 되지만 그 용량을 확보할 수 있다면 좋다.

또한, 본 실시예를 사용한 경우, 프레임메모리의 용량이 표시데이타분 없어도 프레임마다 표시를 변경할 수 있다. 여기서, 프레임마다 변경한다는 것은 도 2에 도시한 표시예에서 N프레임과 N+1프레임의 표시가 다르다는 것이다. 또한, 종래기술에서는 프레임메모리의 용량이 표시데이타분 마련하지 않으면 안되었다. 또, 표시데이타분 마련할 수 없는 경우 2회이상 동일 표시가 반복된다. 여기서, 표시데이타라는 것은 상술한 바와 같이, R(적), G(녹), B(청)으로 나누어지고 각각 6비트의 중간계조데이타이다.

다음에 본 발명의 제2실시예를 설명한다.

본 발명의 제2실시예는 본 발명의 제1실시예에 있어서의 프레임메모리를 액정컨트롤러내에 탑재한 것이다. 도 11은 본 실시예의 구성도로서, (1101)은 본 발명의 액정컨트롤러이고, (1102)는 프레임메모리이다. 그 밖의 블럭 및 신호군은 본 발명의 제1실시예의 액정컨트롤러와 동일하고 동일 동작을 실행한다. 따라서 본 실시예의 상세한 동작설명은 생략한다. 본 발명의 제2실시예에서는 프레임메모리를 내장한 1칩의 LSI로 실현가능하므로 회로의 고속동작 및 자가격의 시스템구성이 가능하게 된다.

또한, 본 실시예에 있어서도 제1실시예와 동일한 결과가 나온다.

다음에, 본 발명의 제3실시예를 설명한다.

본 발명의 제3실시예는 본 발명의 제1 및 제2실시예에 있어서의 액정컨트롤러를 액정모듈내에 탑재한 것이다. 도 12는 본 실시예의 구성도로서, (1201)은 본 발명의 액정모듈, (1202)는 액정컨트롤러이다. 액정컨트롤러(1202)는 본 발명의 제1 및 제2실시예에 있어서의 액정컨트롤러와 동일한 것이다. (1203)은 데이타드라이버로서 이것은 예를 들면 히다치세사쿠쇼(주)발행의 히다치 LCD컨트롤러/드라이버LSI데이타북 P737~750에 기재된 액정드라이버를 사용해서 실현가능하다. (1204)는 주사드라이버로서 이것은 예를 들면 히다치세사쿠쇼(주)발행의 히다치LCD컨트롤러/드라이버LSI데이타북 P751~771에 기재된 액정드라이버를 사용해서 실현가능하다. (1205)는 전원회로로서 데이타드라이버(1203) 및 주사드라이버(1204)에서 필요로 하는 전원전압을 생성한다. (1206)은 단순매트릭스형 액정패널이다. 본 발명의 액정모듈(1201)의 입력신호는 액정컨트롤러(1202)에 입력되고, 이들은 본 발명의 제1 및 제2실시예의 액정컨트롤러의 입력신호와 동일하다. 또, 액정컨트롤러(1202)의 출력은 본 발명의 제1 및 제2실시예의 액정컨트롤러의 출력신호와 동일하고 이들은 데이타드라이버(1203) 및 주사드라이버(1204)로 공급되고 있다. 이상, 본 발명의 제3실시예에서는 액정컨트롤러를 액정모듈에 내장하고 있으므로, 예를 들면 RGB 각 6비트의 디지탈데이타를 입력신호로 할 수 있다. 이 RGB 각 6비트의 디지탈데이타는 원래 TFT액정모듈의 입력신호이므로, 본 발명의 제3실시예의 액정모듈은 TFT액정모듈과의 인터페이스호환성을 갖게 할 수 있다.

다음에 본 발명의 제4실시예를 설명한다.

본 발명의 제4실시예는 본 발명의 제1 및 제2실시예에 있어서의 액정컨트롤러의 전단에 A/D변환기를 구비한 것이다. 도 13은 본 실시예의 구성도로서, (1301)은 본 발명의 액정컨트롤러, (1302)는 계조처리컨트롤러, (1303)은 A/D변환기이다. 계조처리컨트롤러(1202)는 본 발명의 제1 및 제2실시예에 있어서의 액정컨트롤러와 동일한 것이다. (1303)은 예를 들면 소니발행의 A/D변환기 데이타북 P1~8에 기재된 CXA3086Q를 사용해서 실현가능하다. 이 A/D변환기의 입력은 CRT와의 호환성이 있고 출력은 TFT액정모듈과 호환성이 있다. 즉, 본 발명의 제4실시예의 액정표시컨트롤러를 사용하면 CRT와의 인터페이스 호환성을 갖게 한 STN액정표시장치를 실현할 수 있다.

다음에 본 발명의 제5실시예를 설명한다.

본 발명의 제5실시예는 본 발명의 액정컨트롤러에 대한 표시품질을 양호하게 하는 FRC패턴방법과 구체예를 설명한 것이다.

먼저, 도 14, 도 15는 FRC패턴과 이것을 표시했을 때의 액정인가 전압파형을 도시한 것이다. 도 14에 도시한 패턴에 있어서는 모든 데이타전압이 동일 방향으로 일제히 변화하기 때문에, 이 변화가 액정의 용량성분과 전극의 저항성분을 거쳐서 주사전압파형의 왜곡을 발생시킨다. 이 주사전압파형의 왜곡이 액정인가전압 실효값을 변화시키기 때문에 새도잉(shadowing)이라고 하는 표시불균일(cross-talk)이 발생하기 쉽다. 이것에 대해 도 15에 도시한 패턴은 데이타전압의 변화방향이 반수씩 반대방향이다. 이 경우, 주사전압파형의 왜곡은 서로 상쇄되어 거의 발생하지 않는다. 따라서, 이 경우에는 새도잉을 적게 할 수 있다. 여기서, 도 15에 도시한 패턴과 같이, 데이타전압의 변화방향이 반수씩 반대방향으로 되는 조건을 고려한다. 이 조건은 FRC패턴매트릭스중에 있어서의 표시온과 표시오프의 비율이 어느 주사라인상에서도 일정하다(도 15의 겨우, 표시온 : 표시오프 = 2 : 2)는 것이다. 그런데, 본 발명의 액정컨트롤러에서는 저주파FRC패턴과 고주파FRC패턴을 조합해서 표시하는 구성이다. 따라서, 합성된 FRC패턴이 상술한 조건을 만족시키는 것이 필요하다. 이 조건을 도 16, 도 17을 사용해서 설명한다. 도 16은 저주파FRC패턴이 4×4화소의 매트릭스, 도 17은 저주파FRC패턴이 3×3화소의 매트릭스로 구성되고, 고주파패턴은 본 발명의 실시예 1~4와 동일한 2×2화소의 체커패턴이다. 또한, 도 16, 도 17에 있어서의 저주파FRC패턴은 모두 상술한 FRC패턴매트릭스 중에 있어서의 표시온과 표시오프의 비율이 어느 주사라인상에서도 일정하다는 조건을 만족시키고 있다. 먼저, 도 16의 FRC패턴에 대해 고려하면, 합성된 FRC패턴의 매트릭스의 크기(주기)는 저주파FRC패턴과 고주파FRC패턴의 매트릭스의 크기의 최소공배수이므로 4×4화소로 된다. 이 때, FRC패턴매트릭스중에 있어서의 표시온과 표시오프의 비율이 주사라인에 따라 다르고, 따라서 도 16의 경우는 상술한 바와 같이 주사전압파형의 왜곡이 발생하기 때문에 새도잉이 발생하기 쉽다. 이것에 대해 먼저, 도 17의 FRC패턴에 대해 고려하면, 합성된 FRC패턴의 매트릭스의 크기(주기)는 저주파FRC패턴과 고주파FRC패턴의 매트릭스의 크기의 최소공배수이므로 6×6화소로 된다. 이 때, FRC패턴매트릭스중에 있어서의 표시온과 표시오프의 비율이 주사라인에 관계없이 5 : 1로 된다. 따라서, 도 17의 경우에는 주사전압파형의 왜곡이 거의 발생하지 않기 때문에 새도잉을 적게 할 수 있다. 여기서, 도 17에 도시한 패턴과 같이, 합성FRC패턴에 있어서 FRC패턴매트릭스중에 있어서의 표시온과 표시오프의 비율이 어느 주사라인상에도 일정하게 되는 조건을 고려한다. 이 조건은 고주파FRC패턴을 체커패턴으로 한 경우, 저주파FRC패턴의 매트릭스의 주사라인방향의 화소를 기수로 하는 것이다. 이상의 고찰에 의해, 표시품질을 양호하게 하는 FRC패턴의 조건을 정리하면 고주파FRC패턴을 체커패턴으로 한 경우, 저주파FRC패턴매트릭스 중에 있어서의 표시온과 표시오프의 비율이 어느 주사라인상에서도 일정하다는 것, 또한 저주파FRC패턴의 매트릭스의 주사라인방향의 화소수는 기수인 것과 같이 표현할 수 있다.

또한, 본 발명의 제5실시예에 있어서는 고주파FRC패턴을 2×2화소의 체커패턴으로 하였지만, 이것에 한정되는 것이 아니고 합성FRC패턴매트릭스중에 있어서의 표시온과 표시오프의 비율이 어느 주사라인상에서도 일정하게 되는 조건을 만족시키면 다른 패턴을 사용해도 좋다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 제1~4실시예는 프레임메모리전단의 중간계조처리에 의해 중간계조데이타의 비트수를 저감할 수 있으므로, 프레임메모리용량의 증대를 방지할 수 있고 또 프레임메모리후단의 중간계조처리에 의해 외관상 FRC패턴의 전환주파수가 출력과 동일하게 되고, 중간계조표시부분의 흐름을 경감할 수 있다. 또, 본 발명의 제5실시예에서 설명한 조건의 합성FRC패턴을 사용하는 것에 의해 새도잉의 발생을 억제한 고품질의 중간계조표시가 가능하다. 또한, 본 발명의 제5실시예에서 설명한 조건의 합성FRC패턴은 본 발명의 제1~4실시예의 액정컨트롤러에 적용하는 것이 바람직하다.

본 발명에 의해, 직교하는 주사전극과 데이타전극의 교점에서 화소를 구성하고, 상기 화소는 상기 주사전극과 데이타전극에 인가되는 전압의 차의 2승평균에 따라 투과율이 변화하는 단순매트릭스형 액정디스플레이의 컨트롤러에 있어서, 표시데이타를 일시 보존하기 위한 프레임메모리용량의 증대를 방지할 수 있어서, 표시데이타를 일시 보존하기 위한 프레임메모리용량의 증대를 방지할 수 있고 또한 중간계조표시부분의 흐름, 어른거림을 경감할 수 있다. 또, 본 발명의 중간계조의 표시패턴을 사용하는 것에 의해 표시불균일의 발생을 억제한 고품질의 중간계조표시가 가능하다.

Claims (11)

1. 직교하는 주사전극과 데이타전극의 교점에서 화소를 구성하고, 상기 화소는 상기 주사전극과 데이타전극에 인가되는 전압의 차의 2승평균에 따라 투과율이 변화하는 단순매트릭스형 액정디스플레이를 표시하기 위한 액정컨트롤러로서,

   상기 액정컨트롤러의 입력신호는 상기 화소에 n비트분의 다른 레벨의 중간계조를 표시하기 위한 표시데이타와 상기 입력표시데이타와 동기한 클럭신호, 1주사전극당 입력표시기간의 전환을 나타내는 라인신호, 선두의 주사전극의 입력표시타이밍을 나타내는 프레임신호, 유효입력표시데이타의 기간을 나타내는 신호인 동기신호군 및 상기 단순매트릭스형 액정디스플레이를 표시하기 위해 필요한 동기신호군을 생성하는 기준으로 되는 클럭신호이고,

   상기 액정컨트롤러의 출력신호는 여러개의 화소분이 병렬로 출력되는 2진의 표시데이타 및 상기 출력표시데이타와 동기한 클럭신호, 1주사전극당 출력표시기간의 전환을 나타내는 라인신호, 선두의 주사전극의 출력표시타이밍을 나타내는 프레임신호, 유효출력표시데이타의 기간을 나타내는 신호인 동기신호군이고,

   상기 액정컨트롤러는 입력되는 프레임주파수보다 높은 프레임주파수에서 상기 단순매트릭스형 액정디스플레이를 구동하기 위해 프레임주파수를 변환하기 위한 프레임메모리를 외부에 구비하고 있고, 상기 프레임메모리를 제어하기 위해 필요한 신호군을 출력하고,

   상기 액정컨트롤러는 입력되는 상기 n비트 중간계조데이타를 1비트로 변환해서 출력하기 위해 수프레임을 1주기로 해서 이 주기중에서 표시온과 표시오프의 비율을 설정하는 프레임 레이트 컨트롤 즉 FRC방식을 사용한 중간게조처리를 실행하고,

   상기 액정컨트롤러는 상기 FRC방식을 실행하는 중간계조처리부를 상기 프레임메모리의 전단에 저주파 중간계조처리부를, 후단에 고주파 중간계조처리부를 나누어 마련하고,

   입력되는 상기 n비트 중간계조데이타중의 수비트는 상기 프레임메모리에 라이트되기 전에 상기 저주파 중간계조처리되고, 나머지 수비트는 상기 프레임메모리에서 리드된 후에 상기 고주파 중간계조처리되고, 쌍방의 중간계조처리부에서 얻어진 표시신호를 합성해서 1비트의 상기 출력표시데이타로 변환하는 것을 특징으로 하는 액정컨트롤러.
2. 제1항에 있어서,

   상기 저주파 중간계조처리부와 상기 고주파 중간계조처리부는 수평방향과 수직방향으로 각각 수화소분의 매트릭스를 형성하고, 이 중에서 표시온과 표시오프로 이루어지는 패턴인 FRC패턴을 생성하고, 이 FRC패턴을 프레임마다 전환하는 제어방법을 사용하고,

   상기 고주파 중간계조처리부에서 사용하는 FRC패턴은 2화소×2화소를 단위매트릭스로 한 체커패턴이고, 그의 절반은 표시온 또는 표시오프데이타를 표시하는 부분과 상기 저주파 중간계조처리부에서 출력되는 신호 그대로 표시하는 부분이고, 이들 부분은 1프레임마다 그 장소를 교대로 전환하고,

   상기 고주파 중간처리부에서 처리되는 표시신호는 상기 n비트 중간계조데이타이 최상위비트인 것을 특징으로 하는 액정컨트롤러.
3. 제1항에 있어서,

   출력되는 프레임주파수는 출력되는 프레임주파수의 정수배이고, 상기 프레임주파수변환의 타이밍조정은 어느 주사전극도 선택주사하지 않는 기간인 귀선기간에서 실행하는 것을 특징으로 하는 액정컨트롤러.
4. 제1항에 있어서,

   상기 프레임메모리를 내장하고 1칩의 LSI로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 액정컨트롤러.
5. 직교하는 주사전극과 데이타전극의 교점에서 화소를 구성하고, 상기 화소는 상기 주사전극과 데이타전극에 인가되는 전압의 차의 2승평균에 따라 투과율이 변화하는 단순매트릭스형 액정패널, 상기 데이타전극에 표시정보에 따른 전압을 인가하는 데이타드라이버, 상기 주사전극에 비선택 주사전압과 주사선택전압을 출력하는 주사드라이버, 상기 데이타드라이버와 주사드라이버의 구동에 필요한 전원전압을 발생하는 전원회로 및 상기 데이타드라이버와 주사드라이버의 동작에 필요한 제어신호 및 표시데이타를 공급하는 액정컨트롤러로 이루어지는 액정표시장치로서,

   상기 액정컨트롤러의 입력신호는 상기 화소에 n비트분의 다른 레벨의 증간계조를 표시하기 위한 표시데이타와 상기 입력표시데이타와 동기한 클럭신호, 1주사전극당 입력표시기간의 전환을 나타내는 라인신호, 선두의 주사전극의 입력표시타이밍을 나타내는 프레임신호, 유효입력표시데이타의 기간을 나타내는 신호인 동기신호군 및 상기 단순매트릭스형 디스플레이를 표시하기 위해 필요한 동기신호군을 생성하는 기준으로 되는 클럭신호이고,

   상기 액정컨트롤러의 출력신호는 여러개의 화소분이 병렬로 출력되는 2진의 표시데이타 및 상기 출력표시데이타와 동기한 클럭신호, 1주사전극당 출력표시기간의 전환을 나타내는 라인신호, 선두의 주사전극의 출력표시타이밍을 나타내는 프레임신호, 유효출력표시데이타의 기간을 나타내는 신호인 동기신호군이고,

   상기 액정컨트롤러는 입력되는 프레임주파수보다 높은 프레임주파수에서 상기 단순매트릭스형 액정디스플레이를 구동하기 위해 프레임주파수를 변환하기 위한 프레임메모리를 외부에 구비 또는 내장하고 있고, 상기 프레임메모리를 제어하기 위해 필요한 신호군을 생성하고,

   상기 액정컨트롤러는 입력되는 상기 n비트 중간계조데이타를 1비트로 변환해서 출력하기 위해 예를 들면 수프레임을 1주기로 해서 이 주기중에서 표시온과 표시오프의 비율을 설정하는 프레임 레이트 컨트롤 즉 FRC방식을 사용한 중간계조처리를 실행하고,

   상기 액정컨트롤러는 상기 FRC방식을 실행하는 중간계조처리부를 상기 프레임메모리의 전단에 저주파 중간계조처리부를, 후단에 고주파 중간계조처리부를 나누어 마련하고 있고,

   입력되는 상기 n비트 중간계조데이타중의 수비트는 상기 프레임메모리에 라이트되기 전에 상기 저주파 중간계조처리되고, 나머지 수비트는 상기 프레임메모리에서 리드된 후에 상기 고주파 중간계조처리되고, 쌍방의 중간계조처리부에서 얻어진 표시신호를 합성해서 1비트의 상기 출력표시데이타로 변환하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
6. 직교하는 주사전극과 데이타전극의 교점에서 화소를 구성하고, 상기 화소는 상기 주사전극과 데이타전극에 인가되는 전압의 차의 2승평균에 따라 투과율이 변화하는 단순매트릭스형 액정디스플레이를 표시하기 위한 액정컨트롤러로서,

   상기 액정컨트롤러의 입력신호는 상기 화소에 중간계조를 연속적인 전압 값으로 표현하는 아날로그 표시데이타와 상기 입력표시데이타와 동기한 클럭신호, 1주사전극당 입력표시기간의 전환을 나타내는 라인신호, 선두의 주사전극의 입력표시타이밍을 나타내는 프레임신호, 유효입력표시데이타의 기간을 나타내는 신호인 동기신호 및 상기 단순매트릭스형 액정디스플레이를 표시하기 위해 필요한 동기신호군을 생성하는 기준으로 되는 클럭신호이고,

   상기 액정컨트롤러의 출력신호는 여러개의 화소분이 병렬로 출력되는 2진의 표시데이타와 상기 출력표시데이타 및 동기한 클럭신호, 1주사전극당 출력표시기간의 전환을 나타내는 라인신호, 선두의 주사전극의 출력표시타이밍을 나타내는 프레임신호, 유효출력표시데이타의 기간을 나타내는 신호인 동기신호군이고,

   상기 액정컨트롤러는 상기 아날로그 표시데이타를 n비트의 디지탈데이타로 변환하기 위한 A/D변환기 및 변환된 n비트의 표시데이타를 상기 출력하는 표시데이타와 동기신호군으로 변환하는 계조처리컨트롤러로 구성되고,

   상기 액정컨트롤러는 입력되는 프레임주파수보다 높은 프레임주파수에서 상기 단순매트릭스형 액정디스플레이를 구동하기 위해 프레임주파수를 변환하기 위한 프레임메모리를 외부에 구비 또는 내장하고 있고, 상기 프레임메모리를 제어하기 위해 필요한 신호군을 상기 계조처리컨트롤러에서 생성하고,

   상기 계조처리컨트롤러는 입력되는 상기 n비트 중간계조데이타를 1비트로 변환해서 출력하기 위해 예를 들면 수프레임을 1주기로 해서 이 주기중에서 표시온과 표시오프의 비율을 설정하는 프레임 레이트 컨트롤 즉 FRC방식을 사용한 중간계조처리를 실행하고,

   상기 계조처리컨트롤러는 상기 FRC방식을 실행하는 중간계조처리부를 상기 프레임메모리의 전단에 저주파 중간계조처리부를, 후단에 고주파 중간계조처리부를 나누어 마련하고,

   입력되는 상기 n비트 중간계조데이타중의 수비트는 상기 프레임메모리에 라이트되기 전에 상기 저주파 중간계조처리되고, 나머지 수비트는 상기 프레임메모리에서 리드된 후에 상기 고주파 중간계조처리되고, 쌍방의 중간계조처리부에서 얻어진 표시신호를 합성해서 1비트의 상기 출력표시데이타로 변환하는 것을 특징으로 하는 액정컨트롤러.
7. 제6항에 있어서,

   상기 저주파 중간계조처리부와 고주파 중간계조처리부는 수평방향과 수직방향으로 각각 수화소분의 매트릭스를 형성하고, 이 중에서 표시온과 표시오프로 이루어지는 FRC패턴을 생성하고, 이 FRC패턴을 프레임마다 전환하는 제어방법을 사용하고,

   상기 저주파 중간계조처리부와 고주파 중간계조처리부에 있어서의 FRC패턴의 합성패턴은 FRC패턴매트릭스중에 있어서의 표시온과 표시오프의 비율이 어느 주사라인상에서도 일정한 것을 특징으로 하는 액정컨트롤러.
8. 제7항에 있어서,

   상기 고주파 중간계조처리부에서 발생하는 패턴이 2화소×2화소를 단위매트릭스로 한 체커패턴인 경우,

   상기 고주파 중간계조처리부에서 발생하는 패턴의 매트릭스의 주사라인방향의 크기인 화소수는 기수이고 또한 FRC패턴매트릭스 중에 있어서의 표시온과 표시오프의 비율이 어느 주사라인상에서도 일정한 것을 특징으로 하는 액정컨트롤러.
9. 1화소에 대해서 표시온 또는 표시오프의 2진의 정보를 부가하는 액정컨트롤러에 있어서, 1화소에 대해 표시온 또는 표시오프 이외의 데이타인 중간계조를 부가하는 중간계조처리를 입력된 표시데이타중 소정의 데이타량에 대해서 실행하는 제1스텝,

   중간계조처리가 실행된 표시데이타를 프레임주파수 변환처리를 실행하는 프레임메모리에 저장하는 제2스텝 및

   저장된 프레임메모리에서 상기 표시데이타가 리드된 경우, 상기 제1스텝에서 중간계조처리되지 않았던 데이타에 대해서 중간계조처리를 실행하는 제3스텝을 갖는 것을 특징으로 하는 중간계조처리방법.
10. 프레임주파수 변환처리를 실행하는 프레임메모리를 갖는 액정컨트롤러로서,

    입력된 표시데이타중 소정의 데이타량에 대해서 중간계조처리를 실행하고, 상기 프레임메모리로 출력하는 제1중간계조처리부 및

    상기 프레임메모리에서 출력된 표시데이타에 대해서 상기 제1중간계조처리부에서 중간계조처리되지 않았던 데이타에 대해 중간계조처리를 실행하는 제2중간계조처리부를 갖는 것을 특징으로 하는 액정컨트롤러.
11. 프레임주파수 변환처리를 실행하는 프레임메모리를 갖는 액정컨트롤러를 포함하는 액정표시장치로는,

    상기 액정컨트롤러는

    입력된 표시데이타중 소정의 데이타량에 대해서 중간계조처리를 실행하고, 상기 프레임메모리로 출력하는 제1중간계조처리부 및

    상기 프레임메모리에서 출력된 표시데이타에 대해서 상기 제1중간계조처리부에서 중간계조처리되지 않았던 데이타에 대해 중간계조처리를 실행하는 제2중간계조처리부를 갖는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.