KR20020093814A - 액정 디스플레이에서 프레임 프리라이팅 - Google Patents

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쓰리-파이브 시스템즈, 인크.
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Abstract

액정 픽셀의 매트릭스를 갖는 액정 디스플레이(LCD)가 제공된다. 다수의 디지털 대 아날로그 변환기(DAC)는 아날로그 전압 스위치를 통해 LCD 매트릭스에 결합되고 LCD 매트릭스의 픽셀에 인가되는 출력 전압을 만든다. DAC와 아날로그 전압 스위치의 결합을 통해, 픽셀 그룹은 액정 재료가 가능한한 초기에 회전 및 안정이 시작될 수 있도록 각 픽셀의 최종 전압값에 근접한 그룹의 평균 픽셀 값으로 프리라이트(pre-written)된다. 그리고, 각 픽셀에 대한 하나 또는 그 이상의 쓰기는 각 픽셀의 원하는 정확한 전압값에 의해 이루어진다. 교대로, 픽셀의 인접 홀수 및 짝수 로우가 함께 써질 수 있고, 그리고 짝수 또는 홀수 로우만이 LCD의 각 픽셀의 원하는 최종 전압값을 얻기 위해 최종적으로 써진다.

Description

액정 디스플레이에서 프레임 프리라이팅{FRAME PREWRITING IN A LIQUID CRYSTAL DISPLAY}
액정 디스플레이(LCD)는 휴대용 텔리비전, 휴대용 컴퓨터, 콘트롤 디스플레이, 및 셀룰러 폰에 통상적으로 사용되어 사용자에게 정보를 표시하고 있다. LCD는 본질적으로 광 밸브로 작용한다. 즉, LCD는 제1의 상태에서 빛을 투과시키며, 제2의 상태에서 빛의 투과를 차단하고 어떤 부류는 부분적으로 빛을 투과시키기 위해 여러 중간 단계를 가진다. 본 발명의 한가지 응용에서와 같이 고해상도 정보 디스플레이로서 사용될 때, LCD는 독립적으로 제어되는 픽셀(디스플레이의 최소 세그먼트)로 구성된 매트릭스 형태로 배열된다. 개개의 픽셀은 신호가 가해져서 백라이트로부터의 빛을 선택적으로 투과 또는 차단시키거나(투과 모드), 반사기로부터의 빛(반사 모드) 또는 양자의 결합에서 나오는 빛(투과반사 모드)을 선택적으로 투과 또는 차단시킨다.
LCD 픽셀은 상이한 파장의 빛에 대한 전달을 제어할 수 있다. 예를 들어,LCD는 적, 녹, 청색 빛의 투과량을 독립적으로 제어하는 픽셀을 가질 수 있다. 어떠한 LCD에서는 픽셀의 서로 다른 부분에 전압이 가해져서 착색 유리의 여러 부분을 통과하는 빛을 제어한다. 또 다른 LCD에서는 상이한 컬러가 순차적으로 픽셀 위로 투사되게 한 것이 있다. 더욱이 가해지는 전압이 시간순차적으로 변화된다면 상이한 컬러의 상이한 빛의 세기가 얻어진다. 픽셀로 노출되는 빛의 파장이 빨리 변화될 때 사람은 순차적인 개별 컬러 보다는 컬러의 조합을 보게 될 것이다. 몇몇의 단색 LCD 역시 컬러 디스플레이가 가능하다. 예를 들어, 단색의 적색 LCD가 그 이미지를 스크린으로 투사했을 경우 단색의 녹색 및 단색의 청색 LCD 이미지가 적색 이미지에 정렬하여 투사된다면 그 조합은 컬러의 전체 범위를 갖게 될 것이다.
LCD의 단색 해상도는 각 픽셀이 제어 신호에 반응하여 만들어내는 상이한 레벨의 광투과도로 한정될 수 있다. 사람이 제1 레벨과 제2 레벨 간의 차이를 구별할 수 있을 때 제2의 레벨은 제1의 레벨과 다른 것이다. 매우 큰 단색 해상도를 가진 LCD는 사용자에게 더 명료하게 보여질 것이다.
LCD는 한번에 하나씩 또는 동시에 여러개씩 픽셀마다 구동된다. 각 픽셀에 전압이 가해지면 액정은 그 전압에 반응하여 해당 량의 빛을 투과시킨다. 어떠한 LCD에서는 구동 전압이 증가하면 투과율이 감소되고, 다른 어떤 것에서는 투과율이 증가된다. 각 픽셀에 대해 다중 컬러가 적용되는 경우, LCD 종류에 따라 다중 전압이 상이한 위치 또는 시간에서 픽셀로 인가된다. 각 전압은 특정 컬러의 투과를 제어한다. 예를 들어, 하나의 픽셀이 단지 청색이 투과되도록 구동될 수 있으며 다른 하나는 단지 녹색의 컬러가 투과되게 구동될 수 있다. 각 컬러에 대해 많은 수의상이한 광 레벨을 가질수록 조합 가능한 많은 수의 컬러를 얻을 수 있다.
이미지 또는 영상을 나타내는 복합 디지털 신호를 LCD의 픽셀로 인가되는 전압으로 변환시키는 것은 단색 해상도를 제한할 수 있는 회로장치를 필요로 한다. 단일 컬러의 LCD를 구동하는 데는 디지털 신호와 아날로그 신호 양쪽이 필요하다. 각 픽셀이 선택되기 위한 개별 선택 신호로는 디지털 신호로 되고, 광 투과를 결정하기 위해 픽셀로 인가되는 전압은 아날로그 신호이다.
LCD의 코어 어레이에서 각 픽셀은 컬럼(수직) 드라이버 및 로우(수평) 드라이버에 의해 어드레스된다. 컬럼 드라이버는 컬럼에 공급되는 영상 입력을 나타내는 아날로그 전압(원하는 액정 뒤틀림에 필요한 제어전압)을 연결시키기 위한 아날로그 스위치를 턴 온 시키며, 로우 드라이버는 상기 컬럼이 원하는 픽셀과 연결되도록 제2의 아날로그 스위치를 턴 온 시킨다.
LCD로 가해지는 영상 입력은 통상 약 7.5 내지 8.0 V 범위의 중심 기준 전압을 가지는 아날로그 신호이다. 이 중심 기준 전압은 전원이나 신호원으로부터 공급되는 것이 아니고 단지 수학적인 수치이다. 이 중심 기준 전압은 "VCOM"이라 칭해지며 LCD의 커버 유리 내측면 (액정측) 상에 존재하는 투명한 도전성 필름인 LCD 커버 유리 전극에 접속된다. 투명한 도전성 필름은 통상 인듐 산화주석(ITO)으로 만들어 진다.
한 프레임의 영상 픽셀은 중심 기준 전압을 초과한 전압에서 (정의 반전) 구동되며, 다음 프레임에서 영상 픽셀은 중심 기준 전압 미만의 전압에서 (부의 반전) 구동된다. 정 및 부의 반전이 거듭됨에 따라 영(0)의 순수 DC 바이어스가 각픽셀에 공급된다. 이는 "이미지 스틱킹(image sticking)" 현상을 제거시킨다.
영상 전압 값을 예를 들어 800 x 600(SVGA) 프레임의 각 픽셀에 쓰는 동작은 병렬 동작으로 8개 아날로그 채널을 사용할 때 2 밀리초가 소요된다. 여기서 각 아날로그 채널은 SVGA 프레임 픽셀들 각각에 적절한 영상 전압값을 인가하는 데 약 25 나노초가 소요된다고 가정한 것이다. 그러나, 액정물질 자체는 그 궁극의 반사율의 1 퍼센트 내로 안정화시키는데 약 3 내지 4 밀리초가 소요되고 있다. 이는 조명 단계에서 광원(예를 들어, 발광다이오드- LED)을 플래시 시키기에 짧은 시간이다. 예를 들어, 3-색 컬러 프레임 이미지가 80 Hz로 동작된다면 각 컬러(적-녹-황) 프레임은 240 Hz로 동작하면서 단지 프레임당 4.2 밀리초를 허용하고 있다. 프레임 반전에 부과되는 요구 및 컬러 순차 이미지가 갖는 컬러 브레이크 업 문제를 고려할 때, 80 Hz는 이미지를 나타내는데 대략 가장 늦은 속도이다. 현재와 미래의 LCD 영상 이미지 해상도가 증가할 수록 보다 빠르고 더 정확한 방식의 픽셀 쓰기 방법이 요구된다.
본 발명은 일반적으로 액정 디스플레이 장치에 관한 것이며, 특히 다수의 픽셀을 포함하고 있는 액정 디스플레이에 영상 정보의 프레임을 보다 정확하고 신속하게 쓰기 위한 시스템 및 방법에 관한 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 액정 디스플레이 시스템의 블럭도.
도 2는 도 1의 액정 디스플레이의 실시예 일부의 블럭도.
도 3은 도 1의 액정 디스플레이의 다른 실시예의 블럭도.
도 4는 본 발명의 실시예의 동작의 기능적 흐름도.
도 5는 본 발명의 다른 실시예의 동작의 기능적 흐름도.
도 6은 픽셀 전압값과 평균값의 메모리를 더 포함하는 도 5의 실시예의 동작의 기능적 흐름도.
도 7은 픽셀 전압값과 평균값의 메모리를 더 포함하는 도 5의 실시예의 동작의 기능적 흐름도.
도 8은 도 1을 나타낸 영상 대 픽셀 변환 로직의 보다 상세화된 블럭도.
본 발명은 상기한 문제점 및 단점과 현재 기술의 결점들을 극복하기 위한 것으로서, LCD의 픽셀 매트릭스로 다양한 영상 그레이 스케일을 나타내는 전압을 빠르고 정확하게 쓰기 위한 시스템 및 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명의 실시예에서, 액정 픽셀의 매트릭스가 제공된다. 다수의 디지털- 대-아날로그 변환기(DAC)가 아날로그 전압 스위치를 통해 매트릭스에 결합되고 매트릭스의 픽셀에 인가되는 출력 전압을 생성하도록 된다. DAC 및 아날로그 전압 스위치의 결합을 통하여, 픽셀 매트릭스의 픽셀(서브-매트릭스) 그룹이 매우 신속하지만 그들의 최종 전압값의 근처에 정확하게 프리라이팅되어 액정 재료가 가능한한 빠르게 회전(slewing) 및 안정화가 시작할 수 있게 된다. 이 후 실시예는 각 픽셀들에서 정확한 전압값에 대해 각 픽셀들에 또다른 하나 이상의 쓰기를 행한다. LED는 LCD 프레임을 나타내도록 글래시되고 이어 다음 컬러 프레임이 써지기 시작한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 한 프레임의 컬러 시퀀스 컬러 노출이 끝난 후에, LED가 꺼지고, 다음 프레임이 개략그룹(서브-매트릭스), 예를 들어 그러나 그에 한정되지는 않는, 그 그룹에서 픽셀의 최종값의 평균 전압값에 바람직하게 쓰기가 되는 8 ×8 픽셀에 써진다. 이 픽셀 그룹에의 프리라이팅은 정상 쓰기 시간의 약 육십사분의 일 또는, 약 30 마이크로세컨드로 써질 수 있다.
평균 전압값의 판정은 LCD 시스템의 제어 로직으로 인입되는 픽셀값 스트림으로서 계산될 수 있다. 계산된 전압값은 메모리, 예를 들어 그러나 그에 한정되는 않는, 랜덤 액세스 메모리(RAM)에 저장될 수 있으며 (8×8 그룹 사이즈에 대한) 개개의 픽셀 전압값 저장에 필요한 RAM 저장의 부가적인 1/64만을 필요로 할 것이다. 본 발명의 범위내에서 많은 그룹 사이즈가 제공될 수 있다는 것을 알 수 있을 것이며, 어떠한 수의 DAC도 사용될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에서, 다수의 그룹은 다수의 DAC를 사용하여 동시에 그 그룹의 픽셀의 평균값으로 모두 써질 수 있다. 각 DAC는 동일한 시간동안 각각의 그룹에 쓸 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에서, 프레임에 대한 정확한 전압값은 두 단계로 써질 수 있으며, 각각은 정상적인 라인-바이-라인(line-by-line) 방식으로 프레임을 쓰는 시간의 절반이 걸린다. 예를 들면, 먼저 부근 홀수 및 짝수 로우가 홀수 로우에 대한 값을 사용하여 함께 써진다. 그리고 제 2 단계는 전압값을 짝수 로우에만 씀으로써 수행된다. 먼저 짝수 로우를 쓰고 나서, 제 2 단계에서 홀수 로우에만 값을 씀으로써 동일한 효과를 얻을 수 있다.
본 발명의 기술적 장점은 액정 디스플레이의 픽셀의 광 특성을 보다 빠르고 정확하게 제어한다는 것이다. 본 발명의 다른 기술적 장점은 전압 회전 시간이 감소되어 각 픽셀이 그 최종 전압값에 보다 빠르게 안정화될 수 있다는 것이다. 본 발명의 다른 기술적 장점은 LCD의 각 프레임에 대한 빠른 쓰기 시간을 가능케 한다는 것이다.
본 개시의 그 밖의 기술적 장점은 아래의 도면, 상세설명, 및 청구범위로부터 이 기술분야의 당업자는 쉽게 이해할 것이다. 본 발명의 다양한 실시예는 상술한 장점의 서브셋만을 얻는다. 하나의 장점만이 본 발명에 중요하지는 않다. 예를 들면, 본 발명의 하나의 실시예는 액정 디스플레이의 픽셀을 제어하는 장점을 제공하지만, 다른 실시예들은 몇 가지의 상세화되고 명백한 장점을 제공할 수 있다.
본 개시와 그 장점의 보다 완전한 이해는, 유사한 참조 부호가 동일한 특징을 나타내는 첨부한 도면과 결합하여 취해진 아래의 설명을 참조하여 얻을 수 있다.
본 발명은 영상 정보의 프레임을 픽셀에 빠르게 쓰기 위한 회로를 구비한 액정 디스플레이 장치에 관한 것이다. 픽셀 그룹이 먼저 최종 픽셀값의 평균값으로 프리차징되고 나서 최종 픽셀값이 각 픽셀에 써진다. 하나 이상의 최종 쓰기 사이클의 결합은 영상 프레임의 픽셀에의 쓰기의 속도와 정확도를 더 개선시키는데 사용될 수 있다.
도면을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예의 상세가 도시되어 있다. 도면에서 유사한 요소는 동일한 참조부호로 표현되고, 유사한 요소는 상이한 아래 첨자를 갖는 동일한 참조부호로 표현될 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 액정 디스플레이 시스템의 블럭도를 나타낸다. 전압값을 액정 디스플레이(LCD)의 픽셀에 쓰기 위한 시스템의 고레벨 블럭도는 전체적으로 참조부호 (100)으로 나타낸다. 픽셀에 써지는 전압값은 영상 데이터 프레임을 나타낸다. 전압값이 각 픽셀의 액정 재료의 "뒤틀림(twist)"을 제어함으로써 광이 LCD에서 또는 LCD를 통해 빛날 때에 빛 편광, 즉 광의 세기가 LCD의 각 픽셀의 액정 재료의 "뒤틀림"에 의해 제어된다.
예시의 목적을 위하여, 도 1에 나타낸 LCD(100)는 64 픽셀 컬럼 ×48 픽셀 로우의 총 3072개의 개별적으로 어드레스가능한 픽셀을 포함한다. LCD(100)는 8 ×8 픽셀 그룹(102)으로 더 분할된다. 로우 제어 로직(104)과 컬럼 제어 로직(106)의 결합은 하기에 보다 상세히 기술된 것과 같이 LCD(100)에 쓰기 위한 각각의 픽셀을 선택하는데 사용된다. 영상 대 픽셀 변환 로직(이하 변환 로직)(108)은 디지털/아날로그 변환기(DAC)(110,111,112,113,114,115,116 및 117)로 전송되는 이산적인 디지털 값으로 영상 프레임 이미지(109)를 변환하는데 필요한 계산 단계를 수행하며, 그 픽셀 위치 어드레스는 로우 및 컬럼 제어 로직(104,106)으로 전송된다. 본 발명의 범위내에서 어떠한 수의 로우와 컬럼을 갖는 LCD 라도 본 발명에 이익이 된다는 것을 알 수 있을 것이다. 또한, 본 발명의 실시예에 따른 어떠한 수의 DAC 라도 사용될 수 있다.
이제 도 2를 참조하면, 도 1의 액정 디스플레이 시스템의 실시예의 일부의 블럭도를 나타낸다. 8 ×8 픽셀 그룹(102)은 픽셀(200) 내지 (277)과, 픽셀 로우 스위치(300) 내지 (377)과, 픽셀 컬럼 스위치(290) 내지 (297)을 포함한다. LCD는 일정한 전압값을 LCD의 각 픽셀에 인가함으로써 동작한다. 픽셀에서의 일정한 전압에 의해 픽셀의 액정의 "뒤틀림" 방향이 변하게 되어 LCD를 통과하거나 반사되는 광에 영향을 준다. 변환 로직(108)은 픽셀 위치 각각의 영상 프레임 부분을 나타내는 적절한 전압값을 만들기 위해 수신된 영상 프레임 정보(109)를 사용한다. 또한, 변환 로직(108)은 이러한 픽셀 전압값 각각에 대한 x-y 좌표(로우-컬럼)를 연관지은다.
DAC(110-117)는 변환 로직(108)으로부터 전압값의 디지털 표현을 수신하고 이 디지털 표현을 아날로그 전압값으로 변환하며, 이 아날로그 전압값은 각 해당 픽셀 위치에 가해져야 한다. 픽셀(200-277) 각각은 관련 커패시턴스(180)를 가지며, 컬럼 각각은 관련 커패시턴스(182)를 갖는다. 각 픽셀의 커패시턴스(180)는 모두 동일하지 않고, 각 컬럼의 커패시턴스(182)도 동일하지 않다. 컬럼 커패시턴스 (182)는 픽셀 커패시턴스(180)보다 크다. 아날로그 전압 값은 그것이 가해지는 각각의 컬럼 및 픽셀 커패시턴스를 충전한다. DAC의 출력이 컬럼에 연결되어 커패시턴스를 원하는 아날로그 전압으로 완전히 충전하고, 그리고 픽셀이 컬럼에 연결되고 픽셀 커패시턴스는 컬럼의 전압으로 충전된다. 컬럼 커패시턴스가 픽셀 커패시턴스보다 크기 때문에, 픽셀의 전압은 컬럼의 전압과 실질적으로 같을 것이다.
액정 재료는 또한 가해진 전압에 의해 방향에 대한 유한한 시정수를 갖는다. 각 픽셀에 가해진 전압은 직류 전하가 액정 재료에서 나타나지 않도록 교대로 극성이 바뀐다. 이러한 모든 요인은 픽셀의 액정을 원하는 광 수정 위치에 안정화하는데 필요한 픽셀 쓰기 시간을 증가시킨다. 각 픽셀 위치에서 액정 재료의 이용가능한 안정화 시간을 최대화하기 위해 픽셀 커패시턴스가 가능한 한 빨리 충전되는 것은 바람직하다.
모든 LCD는 일정한 전압으로 컬럼을 충전하고 나서, 교차점이 충전될 원하는 픽셀이 되도록 픽셀 로우를 선택한다. 예를 들면, 컬럼 스위치(290-297)가 닫힐 때, 컬럼(0-7)이 DAC(110-117)로부터 각각 충전된다. 픽셀(200-207)은 로우 스위치 (300-307)가 닫혀질 때 컬럼(0-7)으로부터 충전된다. 다수의 DAC는 동일한 수의 컬럼을 동시에 충전하는데 사용되고, 그리고 로우의 동일한 수의 스위치는 충전된 컬럼으로부터의 동일한 수의 픽셀을 충전하는데 사용될 수 있다. 컬럼 제어 로직 (104)과 로우 제어 로직(106)은 픽셀 그룹(102)에 대한 컬럼 스위치(290-297)와 로우 스위치(300-377)의 동작을 각각 제어한다. 다른 픽셀 그룹(102)은 유사한 방식으로 제어된다.
본 발명의 실시예는 8 ×8 픽셀 그룹(102)의 평균 전압값을 판정하고, 그리고 이 평균 전압값은 픽셀 그룹(102)의 픽셀(200-277)중 하나에 각각 동시에 써진다. 이것은 평균 전압값의 표현을 DAC(110-117)로 전송하고 나서 컬럼 스위치 (290-297)와 로우 스위치(300-377)를 닫음으로써 수행될 수 있다. 따라서, 픽셀 그룹(102)의 모든 픽셀은 평균 전압값으로 충전된다. 다음의 개개의 픽셀은 영상 프레임에 따라 개개의 픽셀값으로 어드레스되고 충전된다. 각 픽셀의 최종 전압값이, 예를 들어 정의 반전 전압값에서 부의 반전 전압값까지 직접적으로 가는 경우와 같이 충전되어서는 않되기 때문에 회전 시간이 감소된다.
본 발명의 다른 실시예는 상술한 바와 같이 먼저 전체 픽셀 그룹(102)을 충전하고 나서, 픽셀의 홀수 로우에 대한 전압값을 사용하여 인접한 픽셀의 홀수 및짝수 로우를 함께 쓴다. 그리고 제 2 단계는 전압값을 짝수 로우에만 씀으로써 수행된다. 짝수 로우 값을 먼저 쓰고 나서, 제 2 단계에서 홀수 로우에만 값을 써 동일한 효과를 얻을 수 있다.
도 3은 도 1의 액정 디스플레이 시스템의 다른 실시예의 일부의 블럭도를 나타낸다. DAC(0-7)는 평균 전압값을 8개의 픽셀 그룹(102)에 동시에 쓰는데 사용될 수 있다. 스위치(298a-298h)는 각 픽셀 그룹(102)의 공통 버스에 DAC(110-117)를 연결하거나 연결하지 않는다. 이 실시예는 LCD(100)의 픽셀에 대한 이용가능한 쓰기 및 안정화 시간을 더 증가시킨다.
본 발명의 실시예에서, 영상 대 픽셀 변환 로직(108)은 각 픽셀 그룹(102)에 대한 평균 전압값을 계산하고, 어드레싱 정보를 로우 제어 로직(104)과 컬럼 제어 로직(106)으로 전송한다. 평균 전압값이 픽셀 그룹(102)의 각각의 픽셀에 가해지고 나서, 적어도 하나 이상의 단계가 각 픽셀 전압을 마무리 짓기 위해 행해진다. 이것은 픽셀의 쓰기 안정화 시간을 감소시키고 주어진 시간내에 이미지 정확도를 개선시킨다.
이제 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예의 동작의 기능적 흐름도가 도시되어 있다. 단계(402)에서, 각 픽셀 그룹에 대한 평균 전압값이 계산된다. 단계(404)에서, 계산된 평균 전압값이 각 픽셀 그룹에 써진다. 그리고, 단계(406)에서, 각 픽셀에 대한 전압값이 써진다.
이제 도 5를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예의 동작의 기능적 흐름도가 도시되어 있다. 단계(502)에서, 각 픽셀 그룹에 대한 평균 전압값이 계산된다.단계(504)에서, 계산된 평균 전압값이 각 픽셀 그룹에 써진다. 단계(506)에서, 홀수 로우 전압값이 인접 홀수 및 짝수 로우의 각 픽셀에 써진다. 단계(508)에서, 전압값은 각각의 짝수 로우 픽셀에 써진다.
이제 도 6을 참조하면, 픽셀 전압값과 평균값의 메모리를 더 포함하는 도 4 실시예의 동작의 기능적 흐름도가 도시되어 있다. 단계(601)에서, 픽셀 전압값이 메모리에 저장된다. 단계(602)에서, 각각의 픽셀 그룹에 대한 평균 전압값이 계산된다. 단계(603)에서, 각각의 픽셀 그룹에 대한 계산된 평균 전압값이 메모리에 저장된다. 단계(604)에서, 계산된 평균 전압값이 각각의 픽셀 그룹에 써진다. 그리고, 단계(606)에서, 각 픽셀에 대한 전압값이 써진다.
이제 도 7을 참조하면, 픽셀 전압값과 평균값의 메모리를 더 포함하는 도 5의 실시예 동작의 기능적 흐름도를 나타낸다. 단계(701)에서, 픽셀 전압값이 메모리에 저장된다. 단계(702)에서, 각 픽셀 그룹에 대한 평균 전압값이 계산된다. 단계(703)에서, 각 픽셀 그룹에 대한 계산된 평균 전압값이 메모리에 저장된다. 단계 (704)에서, 저장된 평균 전압값이 각 픽셀 그룹에 써진다. 단계(706)에서, 홀수 로우에 저장된 전압값이 인접 홀수 및 짝수 로우의 각 픽셀에 써진다. 단계(708)에서, 저장된 전압값이 짝수 로우의 각 픽셀에 써진다.
도 8을 참조하여, 영상 대 픽셀 변환 로직의 보다 상세한 개략적인 블록도가 설명된다. 변환 로직(108)은 영상 프레임 픽셀 대 LCD 픽셀 전압 계산 회로 및 픽셀값 메모리 제어기(808), LCD 픽셀 그룹 평균 전압 계산 로직(810), LCD 픽셀 어드레스 로직(812) 및 LCD 픽셀 전압값 메모리(814)를 포함한다. 영상 프레임정보(109)는 영상 프레임 픽셀 대 LCD 픽셀 전압 계산 로직 및 픽셀값 메모리 제어기(808)에서 LCD의 각 픽셀에 대한 최종 전압값으로 변환되며, 평균 전압값은 LCD 픽셀 그룹 평균 전압 계산 로직(810)에서 각 픽셀 그룹(102)의 픽셀 최종 전압값으로부터 얻어진다.
평균 전압값이 각 픽셀 그룹(102)에 대한 적절한 DAC로 전송될 수 있고, 그리고 최종 전압값이 LCD 시스템(100)의 각 픽셀에 대한 적절한 DAC로 전송될 수 있다. 또한, 평균 전압값과 최종 전압값은 전압값을 픽셀 그룹과 개개의 픽셀에 쓰는데 있어 동시 사용 및/또는 뒤이은 사용용 메모리(814)에 저장될 수 있다. 아날로그 스위치가 회전 시간과 픽셀 쓰기 속도를 감소시키는데 있어 최대 효율에 적절한 DAC 출력을 연결하기 위해 LCD 픽셀 어드레스 로직(812)이 로우 제어 로직 (104)과 컬럼 제어 로직(106)을 제어한다.
본 발명의 실시예의 범위내에서 LCD 및 LCD 시스템이 반도체 집적 회로에 부분적으로 또는 전체적으로 제조될 수 있음을 알 수 있을 것이다.
본 발명이 다양한 수정 및 대안 형태를 수용할 수 있지만, 본 발명의 특정 실시예는 도면에 예로써 도시되고 여기서 상세하게 기술되었다. 그러나, 특정 실시예의 설명은, 본 발명을 개시된 특정 형태로 한정하려는 것이 아니며, 반대로, 본 발명이 첨부된 청구범위에 의해 한정된 바와 같이 본 발명의 정신과 범위내에서 모든 수정물, 동등물 및 대용물을 포함하려 한다는 것이 이해되어야 한다.

Claims (36)

  1. 영상 프레임을 액정 디스플레이에 프리라이팅하기 위한 시스템으로서, 상기 시스템은:
    다수의 픽셀 서브 매트릭스로 더 분할되는 액정 픽셀 매트릭스를 갖는 액정 디스플레이(LCD);
    아날로그 전압을 나타내는 디지털 입력을 수신하며, 상기 아날로그 전압을 적어도 하나의 픽셀에 한 번에 가하기 위한 아날로그 출력을 갖는 적어도 하나의 디지털 대 아날로그 변환기(DAC);
    상기 적어도 하나의 DAC의 아날로그 출력을 상기 LCD의 다수의 컬럼중 적어도 하나에 결합하기 위한 다수의 컬럼 스위치;
    상기 다수의 컬럼을 상기 LCD의 픽셀에 선택적으로 결합하기 위한 다수의 로우 스위치;
    각 픽셀 서브 매트릭스와 관련된 최종 전압값으로부터 상기 다수의 서브 매트릭스의 각각에 대한 평균 전압값을 계산하기 위한 로직 회로; 및
    각 서브 매트릭스가 그 계산된 평균 전압값으로 프리차징되고 나서, 그 픽셀에 의해 표현되는 영상 프레임의 상기 부분을 나타내는 최종 전압값으로 충전되도록 다수의 컬럼 스위치와 다수의 로우 스위치를 제어하기 위한 로직 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 액정 매트릭스는 K ×L이며, 여기서 K와 L은 양의 정수값인 것을 특징으로 하는 시스템.
  3. 제 2항에 있어서, K > L인 것을 특징으로 하는 시스템.
  4. 제 2항에 있어서, K = L인 것을 특징으로 하는 시스템.
  5. 제 2항에 있어서, K < L인 것을 특징으로 하는 시스템.
  6. 제 2항에 있어서, 상기 서브 매트릭스 각각은 M ×N이며, 여기서 M과 N은 양의 정수값이며, K는 M보다 크거나 같고 L은 N보다 크거나 같은 것을 특징으로 하는 시스템.
  7. 제 6항에 있어서, M이 N과 같은 것을 특징으로 하는 시스템.
  8. 제 6항에 있어서, M이 N보다 큰 것을 특징으로 하는 시스템.
  9. 제 6항에 있어서, M이 N보다 작은 것을 특징으로 하는 시스템.
  10. 제 2항에 있어서, 상기 서브 매트릭스 각각은 M ×N이며, 여기서 M과 N은 양의 정수값이며, K는 M보다 크거나 같은 것을 특징으로 하는 시스템.
  11. 제 2항에 있어서, 상기 서브 매트릭스 각각은 M ×N이고, 여기서 M과 N은 양의 정수값이며, L은 N보다 크거나 같은 것을 특징으로 하는 시스템.
  12. 제 7항에 있어서, M = N = 8인 것을 특징으로 하는 시스템.
  13. 제 1항에 있어서, 상기 픽셀의 인접한 홀수 및 짝수 로우를 상기 홀수 로우 픽셀에 의해 표현되는 상기 영상 프레임을 나타내는 최종 전압값으로 충전하고 나서 상기 픽셀의 짝수 로우를 상기 짝수 로우 픽셀에 의해 표현되는 상기 영상 프레임 부분을 나타내는 최종 전압값으로 충전하는 상기 다수의 컬럼 스위치 및 상기 다수의 로우 스위치를 제어하기 위한 로직 회로를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  14. 제 1항에 있어서, 상기 픽셀의 인접한 홀수 및 짝수 로우를 상기 짝수 로우 픽셀에 의해 표현되는 상기 영상 프레임 부분을 나타내는 최종 전압값으로 충전하고 나서 상기 픽셀의 홀수 로우를 상기 홀수 로우 픽셀에 의해 표현되는 상기 영상 프레임 부분을 나타내는 최종 전압값으로 충전하는 상기 다수의 컬럼 스위치 및 상기 다수의 로우 스위치를 제어하기 위한 로직 회로를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  15. 영상 프레임을 다수의 픽셀 서브 매트릭스로 더 분할되는 액정 픽셀 매트릭스를 갖는 액정 디스플레이(LCD)에 프리라이팅하기 위한 방법으로서, 상기 방법은:
    상기 서브 매트릭스 각각의 픽셀에 대한 최종 전압값에 근거하여 상기 픽셀 서브 매트릭스 각각에 대한 평균 전압값을 계산하는 단계;
    상기 계산된 평균 전압값을 상기 서브 매트릭스 각각의 픽셀에 쓰는 단계; 및
    상기 최종 전압값을 상기 픽셀 각각에 쓰는 단계를 포함하는 방법.
  16. 제 15항에 있어서,
    상기 픽셀 최종 전압값을 저장하는 단계; 및
    상기 계산된 평균 전압값을 저장하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  17. 영상 프레임을, 컬럼과 홀수 및 짝수 로우로 배열되며 다수의 픽셀 서브 매트릭스로 더 분할되는 액정 픽셀 매트릭스를 갖는 액정 디스플레이(LCD)에 프리라이팅하기 위한 방법으로서, 상기 방법은:
    상기 서브 매트릭스 각각의 픽셀에 대한 최종 전압값에 근거하여 상기 픽셀 서브 매트릭스 각각에 대한 평균 전압값을 계산하는 단계;
    상기 계산된 평균 전압값을 상기 서브 매트릭스 각각의 픽셀에 쓰는 단계;
    상기 홀수 로우 최종 전압값을 상기 픽셀의 인접한 홀수 및 짝수 로우에 쓰는 단계; 및
    상기 짝수 로우 최종 전압값을 상기 픽셀의 짝수 로우 각각에 쓰는 단계를 포함하는 방법.
  18. 제 17항에 있어서,
    상기 픽셀 최종 전압값을 저장하는 단계; 및
    상기 계산된 평균 전압값을 저장하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  19. 영상 프레임을, 컬럼과 홀수 및 짝수 로우로 배열되며 다수의 픽셀 서브 매트릭스로 더 분할되는 액정 픽셀 매트릭스를 갖는 액정 디스플레이(LCD)에 프리라이팅하기 위한 방법으로서, 상기 방법은:
    상기 서브 매트릭스 각각의 픽셀에 대한 최종 전압값에 근거하여 상기 픽셀 의 서브 매트릭스 각각에 대한 평균 전압값을 계산하는 단계;
    상기 계산된 평균 전압값을 상기 서브 매트릭스 각각의 픽셀에 쓰는 단계;
    상기 짝수 로우 최종 전압값을 상기 픽셀의 인접한 홀수 및 짝수 로우 각각에 쓰는 단계; 및
    상기 홀수 로우 최종 전압값을 상기 픽셀의 홀수 로우 각각에 쓰는 단계를 포함하는 방법.
  20. 제 19항에 있어서,
    상기 픽셀 최종 전압값을 저장하는 단계; 및
    상기 계산된 평균 전압값을 저장하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  21. 액정 디스플레이(LCD)로서:
    다수의 픽셀 서브 매트릭스로 더 분할되는 액정 픽셀 매트릭스;
    아날로그 전압을 나타내는 디지털 입력을 수신하며 상기 아날로그 전압을 한번에 적어도 하나의 픽셀에 가하기 위한 아날로그 출력을 갖는 적어도 하나의 디지털 대 아날로그 변환기(DAC);
    상기 적어도 하나의 DAC의 아날로그 출력을 상기 LCD의 다수의 컬럼중 적어도 하나에 결합하기 위한 다수의 컬럼 스위치;
    상기 다수의 컬럼을 상기 LCD의 픽셀에 선택적으로 결합하기 위한 다수의 로우 스위치;
    상기 서브 매트릭스 각각의 픽셀과 관련된 최종 전압값으로부터 다수의 서브 매트릭스 각각에 대한 평균 전압값을 계산하기 위한 로직 회로; 및
    각 서브 매트릭스가 그 계산된 평균 전압값으로 프리차징되고 나서, 상기 픽셀이 그 픽셀에 의해 표현되는 영상 프레임 부분을 나타내는 최종 전압값으로 충전되도록 다수의 컬럼 스위치와 다수의 로우 스위치를 제어하기 위한 로직 회로를 포함하는 액정 디스플레.
  22. 제 21항에 있어서, 상기 액정 매트릭스는 K ×L이며, 여기서 K와 L은 양의 정수값인 것을 특징으로 하는 LCD.
  23. 제 22항에 있어서, K > L인 것을 특징으로 하는 LCD.
  24. 제 22항에 있어서, K = L인 것을 특징으로 하는 LCD.
  25. 제 22항에 있어서, K < L인 것을 특징으로 하는 LCD.
  26. 제 22항에 있어서, 상기 서브 매트릭스 각각은 M ×N이며, 여기서 M과 N은 양의 정수값이며, K는 M보다 크거나 같고 L은 N보다 크거나 같은 것을 특징으로 하는 LCD.
  27. 제 26항에 있어서, M이 N과 같은 것을 특징으로 하는 LCD.
  28. 제 26항에 있어서, M이 N보다 큰 것을 특징으로 하는 LCD.
  29. 제 26항에 있어서, M이 N보다 작은 것을 특징으로 하는 LCD.
  30. 제 22항에 있어서, 상기 서브 매트릭스 각각은 M ×N이며, 여기서 M과 N은 양의 정수값이며, K는 M보다 크거나 같은 것을 특징으로 하는 LCD.
  31. 제 22항에 있어서, 상기 서브 매트릭스 각각은 M ×N이며, 여기서 M과 N은 양의 정수값이며, L은 N보다 크거나 같은 것을 특징으로 하는 LCD.
  32. 제 27항에 있어서, M = N = 8인 것을 특징으로 하는 LCD.
  33. 제 21항에 있어서, 상기 픽셀의 인접한 홀수 및 짝수 로우를 상기 홀수 로우 픽셀에 의해 표현되는 상기 영상 프레임을 나타내는 최종 전압값으로 충전하고 나서 상기 픽셀의 짝수 로우를 상기 짝수 로우 픽셀에 의해 표현되는 상기 영상 프레임 부분을 나타내는 최종 전압값으로 충전하는 상기 다수의 컬럼 스위치 및 상기 다수의 로우 스위치를 제어하기 위한 로직 회로를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 LCD.
  34. 제 21항에 있어서, 상기 픽셀의 인접한 홀수 및 짝수 로우를 상기 짝수 로우 픽셀에 의해 표현되는 상기 영상 프레임 부분을 나타내는 최종 전압값으로 충전하고 나서 상기 픽셀의 홀수 로우를 상기 홀수 로우 픽셀에 의해 표현되는 상기 영상 프레임 부분을 나타내는 최종 전압값으로 충전하는 상기 다수의 컬럼 스위치 및 상기 다수의 로우 스위치를 제어하기 위한 로직 회로를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 LCD.
  35. 제 21항에 있어서, 상기 LCD는 반도체 집적 회로상에서 제조되는 것을 특징으로 하는 LCD.
  36. 제 1항에 있어서, 상기 LCD는 반도체 집적 회로에서 제조되는 것을 특징으로 하는 시스템.
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