KR20060001168A - 액정 표시 장치의 데이터 처리 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 도트 인버젼 방식으로 표시되는 화면이 발생되는 잔상문제를 해결할 수 있는 액정 표시 장치의 데이터 처리 방법 및 장치를 제공하는 것이다.

이를 위하여, 본 발명의 데이터 처리 방법은 N 프레임의 데이터를 N-1 프레임의 데이터와 비교하여 데이터 차가 있는 경우 그 데이터 차 만큼 N 프레임의 데이터를 보상하여 공급하는 단계와; 상기 보상된 N 프레임의 데이터를 상기 N-1 프레임의 데이터와 상반된 극성의 아날로그 신호로 변환하여 해당 액정셀에 충전되게 하는 단계를 포함한다.

Description

액정 표시 장치의 데이터 처리 방법 및 장치{Method and Apparatus for Processing Data of Liquid Crystal Display}

도 1은 일반적인 액정 표시 장치를 도시한 블록도.

도 2는 도 1에 도시된 액정 패널에 도트 인버젼 방식으로 표시되는 데이터 극성을 도시한 도면.

도 3은 도 2에 도시된 한 액정셀에 인가되는 데이터 신호 파형도.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시 장치를 도시한 블록도.

도 5a 내지 도 5c는 도 4에 도시된 한 액정셀에 인가되는 데이터 신호 파형도.

< 도면의 주요부분에 대한 설명>

2, 12 : 액정 패널 4, 14 : 게이트 드라이버

6, 16 : 데이터 드라이버 8, 18 : 타이밍 컨트롤러

20 : 데이터 변환부 22 : 프레임 메모리

본 발명은 액정 표시 장치에 관한 것으로, 특히 도트 인버젼 구동으로 인한 잔상을 최소화할 수 있는 액정 표시 장치의 데이터 처리 방법 및 장치에 관한 것이다.

텔레비젼(Television) 및 컴퓨터(Computer)의 표시 장치로 사용되는 액정 표시 장치는 전계를 이용하여 액정의 광투과율을 조절함으로써 화상을 표시하게 된다. 이를 위하여, 액정 표시 장치는 액정셀들이 매트릭스 형태로 배열되어진 액정 표시 패널(이하, 액정 패널)과, 액정 패널을 구동하기 위한 구동 회로를 구비한다.

도 1을 참조하면, 일반적인 액정 표시 장치는 m×n개의 액정셀들(Clc)이 매트릭스 타입으로 배열되고 m개의 데이터 라인들(DL1 내지 DLm)과 n개의 게이트 라인들(GL1 내지 GLn)이 교차되며 그 교차부에 박막 트랜지스터(TFT)가 접속된 액정 패널(2)과, 액정 패널(2)의 데이터 라인들(DL1 내지 DLm)에 데이터를 공급하는 데이터 드라이버(6)와, 게이트 라인들(GL1 내지 GLn)에 스캔 펄스를 공급하는 게이트 드라이버(4)를 구비한다.

액정 패널(2)은 박막 트랜지스터 어레이가 형성된 박막 트랜지스터 기판과 칼러 필터 어레이가 형성된 칼라 필터 기판이 액정층을 사이에 두고 합착되어 형성된다. 이 액정 패널(2)의 박막 트랜지스터 기판에 형성된 데이터 라인들(DL1 내지 DLm)과 게이트 라인들(GL1 내지 GLn)은 상호 직교된다. 데이터 라인들(DL1 내지 DLm)과 게이트 라인들(GL1 내지 GLn)의 교차부와 접속된 박막 트랜지스터(TFT)는 게이트 라인(GL1 내지 GLn)의 스캔 펄스에 응답하여 데이터 라인(DL1 내지 DLn)을 통해 공급된 데이터 전압을 액정셀(Clc)의 화소 전극에 공급하게 된다. 칼라 필터 기판에는 블랙 매트릭스, 컬러 필터 및 공통 전극 등이 형성된다. 이에 따라, 액정셀(Clc)은 화소 전극에 공급된 데이터 전압과, 공통 전극에 공급된 공통 전압과의 전위차에 의해 유전 이방성을 갖는 액정이 회전하여 광 투과율을 조절하게 된다.

데이터 드라이버(6)는 입력된 디지털 비디오 데이터를 감마 전압을 이용하여 아날로그 데이터 전압으로 변환하고 데이터 라인들(DL1 내지 DLm)에 공급한다.

게이트 드라이버(4)는 스캔 펄스를 게이트 라인들(GL1 내지 GLn)에 순차적으로 공급하여 데이터가 공급되어질 액정셀(Clc) 수평 라인을 선택한다.

이러한 구성을 가지는 액정 표시 장치는 액정 패널(2)의 액정 열화를 방지하기 위하여 프레임 인버젼(Frame Inversion), 라인(칼럼) 인버젼(Line(Column) Inversion System), 또는 도트 인버젼(Dot Inversion) 등과 같은 인버젼 방법을 사용한다.

이들 중 도트 인버젼 방법은 도 2a 및 도 2b와 같이 액정셀들 각각이 수평 및 수직 방향으로 인접하는 액정셀들 모두와 상반된 극성의 데이터 신호를 충전하게 하고, 그 데이터 신호의 극성이 프레임마다 반전되게 한다. 다시 말하여, 도트 인버젼 방법은 도 4a와 같이 한 프레임에서는 좌측상단의 액정셀로부터 우측의 액정셀로 진행함에 따라 그리고 아래측의 액정셀들로 진행함에 따라 정극성(+) 및 부극성(-)이 번갈아 나타나도록 데이터 신호를 액정셀들 각각에 공급한다. 그리고, 다음 프레임에서는 도 4b와 같이 좌측상단의 액정셀로부터 우측의 액정셀로 진행함 에 따라 그리고 아래측의 액정셀들로 진행함에 따라 부극성(-) 및 정극성(+)이 번갈아 나타나도록 데이터 신호를 액정셀들 각각에 공급한다. 이러한 도트 인버젼 구동방식은 각 프레임에서 수직 및 수평 방향으로 인접한 화소들간에 발생되는 플리커를 서로 상쇄시킴으로써 다른 인버젼 방식들에 비하여 뛰어난 화질의 화상을 제공한다.

그러나, 도 3에 도시된 바와 같이 한 액정셀에 N 프레임에서 충전된 정극성(+)의 데이터 신호와, N+1 프레임에서 충전된 부극성(-)의 데이터 신호가 큰 전압(절대치) 차를 갖고 반복되는 경우 그 액정셀에는 전압차로 인한 DC 성분이 존재하게 됨으로써 잔상이 발생되는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 도트 인버젼 방식으로 표시되는 화면이 발생되는 잔상문제를 해결할 수 있는 액정 표시 장치의 데이터 처리 방법 및 장치를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시 장치의 데이터 처리 방법은 N 프레임의 데이터를 N-1 프레임의 데이터와 비교하여 데이터 차가 있는 경우 그 데이터 차 만큼 N 프레임의 데이터를 보상하여 공급하는 단계와; 상기 보상된 N 프레임의 데이터를 상기 N-1 프레임의 데이터와 상반된 극성의 아날로그 신호로 변환하여 해당 액정셀에 충전되게 하는 단계를 포함한다.

상기 N 프레임의 데이터를 보상하는 단계는 상기 데이터 차가 있는 경우 상기 N 프레임 데이터를 상기 N-1 프레임 데이터로 변환하는 단계를 포함한다.

본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시 장치의 데이터 처리 장치는 데이터를 저장하는 프레임 메모리와; N 프레임의 데이터를 상기 프레임 메모리에 저장된 N-1 프레임의 데이터와 비교하여 데이터 차가 있는 경우 그 데이터 차 만큼 N 프레임의 데이터를 보상하여 공급하는 데이터 변환부와; 상기 보상된 N 프레임의 데이터를 상기 N-1 프레임의 데이터와 상반된 극성의 아날로그 신호로 변환하여 해당 데이터 라인으로 공급하는 데이터 드라이버를 구비한다.

상기 데이터 변환부는 상기 데이터 차가 있는 경우 상기 N 프레임 데이터를 상기 N-1 프레임 데이터로 변환하여 공급한다.

상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 이점들은 첨부한 도면들을 참조한 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 도 4 내지 도 5c를 참조하여 설명하기로 한다.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시 장치를 도시한 블록도이다.

도 4에 도시된 액정 표시 장치는 화소 매트릭스를 갖는 액정 패널(12)과, 액정 패널(12)의 게이트 라인들(GL1 내지 GLn)을 구동하기 위한 게이트 드라이버(14)와, 액정 패널(12)의 데이터 라인들(DL1 내지 DLm)을 구동하기 위한 데이터 드라이버(16)와, 게이트 드라이버(14)와 데이터 드라이버(16)의 구동 타이밍을 제어하기 위한 타이밍 제어부(18)를 구비한다.

액정 패널(12)은 게이트 라인들(GL)과 데이터 라인들(DL)의 교차로 정의되는 영역마다 형성된 화소들로 구성된 화소 매트릭스를 구비한다. 화소들 각각은 화소 신호에 따라 광투과량을 조절하는 액정셀(Clc)과, 액정셀(Clc)을 구동하기 위한 박막 트랜지스터(TFT)들을 구비한다.

박막 트랜지스터(TFT)는 게이트 라인(GL)으로부터의 스캔 신호, 즉 게이트 하이 전압(VGH)이 공급되는 경우 턴-온되어 데이터 라인(DL)으로부터의 화소 신호를 액정셀(Clc)에 공급한다. 그리고, 박막 트랜지스터(TFT)는 게이트 라인(GL)으로부터 게이트 로우 전압(VGL)이 공급되는 경우 턴-오프되어 액정셀(Clc)에 충전된 화소 신호가 유지되게 한다.

액정셀(Clc)은 등가적으로 캐패시터로 표현되며, 액정을 사이에 두고 대면하는 공통 전극과 박막 트랜지스터(TFT)에 접속된 화소 전극으로 구성된다. 그리고, 액정셀(Clc)은 충전된 화소 신호가 다음 화소 신호가 충전될 때까지 안정적으로 유지되게 하기 위하여 스토리지 캐패시터(미도시)를 더 구비한다. 이러한 액정셀(Clc)은 박막 트랜지스터(TFT)를 통해 충전되는 화소 신호에 따라 유전율 이방성을 가지는 액정의 배열 상태가 가변하여 광 투과율을 조절함으로써 계조를 구현하게 된다.

게이트 드라이버(14)는 타이밍 제어부(18)로부터의 게이트 제어 신호를 이용하여 스캔 신호를 발생함으로써 게이트 라인들(GL1 내지 GLn)을 순차적으로 구동한다.

데이터 드라이버(16)는 타이밍 제어부(18)로부터의 디지털 데이터를 래치한 다음 래치된 디지털 데이터를 아날로그 데이터 신호로 변환하여 데이터 라인들(DL1 내지 DLm)로 공급한다. 이때, 데이터 드라이버(16)는 타이밍 제어부(18)로부터의 극성 제어 신호에 응답하여 아날로그 데이터 신호의 극성을 도트 인버젼 방식에 적합하게 결정하게 된다.

타이밍 제어부(18)는 게이트 드라이버(14) 및 데이터 드라이버(16)의 구동 타이밍을 제어하는 다수의 제어 신호들을 발생한다. 또한, 타이밍 제어부(18)는 입력된 디지털 데이터를 정렬하여 데이터 드라이버(16)로 공급하게 된다.

그리고, 타이밍 제어부(18)는 프레임간의 데이터 차가 큰 경우 이를 보상하여 공급하기 위한 데이터 변환부(20)와 프레임 메모리(22)를 더 구비한다.

프레임 메모리(22)는 입력된 디지털 데이터를 저장하고, 프레임 단위로 갱신한다. 데이터 변환부(20)는 N 프레임의 데이터와 프레임 메모리(22)에 저장된 N-1 프레임의 데이터를 비교하여 도 5a와 같이 두 프레임(N-1, N)간의 데이터 차가 없는 경우 그 N-1 프레임 데이터를 그대로 데이터 드라이버(16)로 공급한다. 반면에, 데이터 변환부(20)는 N 프레임의 데이터와 프레임 메모리(22)에 저장된 N-1 프레임 데이터를 비교하여 도 5b 및 도 5c와 같이 두 프레임(N-1, N)간의 데이터 차가 있는 경우 그 데이터 차 만큼 N 프레임의 데이터를 보상하여 데이터 드라이버(16)로 공급한다. 예를 들면, 데이터 변환부(20)는 도 5b 및 도 5c의 점선과 같이 두 프레임(N-1, N)간의 데이터 차가 있는 경우 N 프레임 데이터를 N-1 프레임의 데이터로 대체하는 방법으로 변환함으로써 그 데이터 차를 보상하게 된다. 이에 따 라, 데이터 드라이버(16)를 통해 액정 패널(12)에 충전된 N 프레임의 데이터 신호와 N-1 프레임의 데이터 신호가 동등해지게 됨으로써 프레임 간의 전압차로 인한 잔상 문제를 해결할 수 있게 된다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 액정 표시 장치으 데이터 처리 방법 및 장치는 현재 프레임의 데이터를 이전 프레임의 데이터와 비교하여 데이터 차가 있는 경우 그 데이터 차를 보상하여 공급함으로써 프레임 간의 데이터 차이로 인한 잔상 문제를 해결할 수 있게 된다.

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 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.

Claims (4)

1. N 프레임의 데이터를 N-1 프레임의 데이터와 비교하여 데이터 차가 있는 경우 그 데이터 차 만큼 N 프레임의 데이터를 보상하여 공급하는 단계와;

   상기 보상된 N 프레임의 데이터를 상기 N-1 프레임의 데이터와 상반된 극성의 아날로그 신호로 변환하여 해당 액정셀에 충전되게 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 데이터 처리 방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 N 프레임의 데이터를 보상하는 단계는

   상기 데이터 차가 있는 경우 상기 N 프레임 데이터를 상기 N-1 프레임 데이터로 변환하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 데이터 처리 방법.
3. 데이터를 저장하는 프레임 메모리와;

   N 프레임의 데이터를 상기 프레임 메모리에 저장된 N-1 프레임의 데이터와 비교하여 데이터 차가 있는 경우 그 데이터 차 만큼 N 프레임의 데이터를 보상하여 공급하는 데이터 변환부와;

   상기 보상된 N 프레임의 데이터를 상기 N-1 프레임의 데이터와 상반된 극성의 아날로그 신호로 변환하여 해당 데이터 라인으로 공급하는 데이터 드라이버를 구비하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 데이터 처리 장치.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 데이터 변환부는 상기 데이터 차가 있는 경우 상기 N 프레임 데이터를 상기 N-1 프레임 데이터로 변환하여 공급하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 데이터 처리 장치.

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