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KR101136900B1 - 오버 드라이빙 구동장치 및 구동방법 - Google Patents

오버 드라이빙 구동장치 및 구동방법 Download PDF

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KR101136900B1
KR101136900B1 KR1020050056480A KR20050056480A KR101136900B1 KR 101136900 B1 KR101136900 B1 KR 101136900B1 KR 1020050056480 A KR1020050056480 A KR 1020050056480A KR 20050056480 A KR20050056480 A KR 20050056480A KR 101136900 B1 KR101136900 B1 KR 101136900B1
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Abstract

본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 액정을 오버 드라이빙 시켜 동화상 구현특성을 향상시키기 위한 오버 드라이빙 구동장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 오버 드라이빙 구동장치 및 구동방법은 종래 액정패널 외부에 위치한 시스템 신호 처리부에 오버 드라이빙 처리부를 형성하고, 오버 드라이빙시에 이전 데이터를 저장하기 위한 기억소자로 영상 데이터의 신호 처리에 사용하던 프레임 메모리를 함께 사용함으로써, 액정패널에서 프레임 메모리를 제거하여 액정패널의 생산 비용을 절감하는 효과가 있다.

Description

오버 드라이빙 구동장치 및 구동방법{Device and Method for Over Driving}
도 1은 종래 오버 드라이빙 구동장치의 구성을 도시한 도면.
도 2는 본 발명에 따른 오버 드라이빙 구동장치의 구성을 도시한 도면.
도 3은 본 발명에 따른 오버 드라이빙 구동방법을 설명하기 위한 도면.
〈도면의 주요 부분에 대한 부호설명〉
210: 시스템 신호 처리부 250: 액정패널
212: 프레임 메모리 214: 오버 드라이빙 처리부
252: EEPROM
본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 액정을 오버 드라이빙 시켜 동화상 구현특성을 향상시키기 위한 오버 드라이빙 구동장치에 관한 것이다.
액정표시장치(Liquid Crystal Display Device :LCD)는 액정의 광학적 이방성 을 이용하여 화상을 표시하는 장치로서, 브라운관 방식에 비해 소비전력이 낮고, 경량 박형이 가능하여 점차 그 수요가 증가하는 추세이다.
이러한 액정표시장치 중에서 스위칭 소자로 박막트랜지스터(Thin Film Transistor : TFT)를 이용한 액티브 매트릭스 액정표시장치가(Active Matrix LCD)가 동영상 구현에 유리하여 일반적으로 사용되고 있다.
액정표시장치는 일반적으로 박막트랜지스터 및 화소전극이 형성된 제1 기판과, 컬러필터층 및 공통전극이 형성된 제2 기판을 일정간격 이격하여 합착하고, 두 기판 사이에 액정을 주입하여 액정층이 개재된 형태로 제작된다.
액정표시장치의 개략적인 동작은 박막트랜지스터가 턴-온(Turn-on) 되면 제1 기판의 화소전극과 제2 기판의 공통전극 사이에 전계가 형성되며, 이러한 전계에 의해 주입된 액정의 배열각이 변화되고 배열각에 따라서 투과되는 빛의 양이 조절되어 원하는 영상을 표현하게 된다.
한편, 액정표시장치에 사용되는 액정은 고유한 점성과 탄성 등의 특성에 의해 응답속도가 느린 단점이 있다.
일예로, 액정표시장치에서 일반적으로 사용되는 액정 모드인 TN 모드(Twisted Nematic mode)의 액정 응답속도는 액정 재료의 물성과 셀 갭 등에 의해 달라질 수 있지만, 통상 라이징 타임(전압이 인가되어 목표 전압에 도달하는 시간)이 20~80ms이고, 폴링 타임(액정이 탄성 복원력에 의해 원위치로 복원되는 시간)이 20~30ms으로 액정의 응답속도가 한 프레임 시간(통상 16.7ms)보다 길다.
따라서 충전되는 전압이 목표 전압에 도달하기 전에 다음 프레임으로 진행되 므로 화면이 흐릿하게 되는 모션 블러링(Motion Burring) 현상이 나타나게 된다.
이러한 문제를 개선하기 위해 액정의 응답속도를 화상신호의 변조를 통해 보상하는 오버 드라이빙(over driving) 구동방식 제안되었으며, 오버 드라이빙 구동방식은 이전 프레임 데이터와 현재 프레임 데이터 각각의 최상위 비트 데이터를 비교하여 변화가 있으면, 룩 업 테이블에서 해당되는 변조 데이터를 선택하여 화상신호를 변조하게 된다.
도 1은 종래 오버 드라이빙 구동장치의 구성을 도시한 도면이다.
도시한 바와 같이, 오버 드라이빙 구동장치는 시스템 신호 처리부(110), 액정패널(150), EEPROM(154), 제1 및 제2 프레임 메모리(112, 152)로 구성되며, 시스템 신호 처리부(110)는 영상 데이터를 입력받아 콘트라스트 인헨스먼트(Contrast enhancement), 디인터레이싱(Deinterlacing) 등의 신호 처리를 하여 최종적으로 적색, 녹색, 청색(R,G,B) 데이터, 즉, 프레임 데이터를 출력한다.
제1 프레임 메모리(112)는 이전 프레임 데이터를 저장하는 기억소자로 시스템 신호 처리부(110)에서 영상 데이터 처리에 사용되며, 통상 SDRAM으로 시스템 신호 처리부(110)에 탑재되어 형성된다.
액정패널(150)은 시스템 신호 처리부(110)로부터 신호 처리를 거친 프레임 데이터, 다시 말해서 적색, 녹색, 청색(R,G,B) 데이터를 입력받고, 제2 프레임 메모리(152)에 저장된 이전 프레임 데이터를 입력받아, 두 데이터를 비교한 후 룩 업 테이블(Look up table)에 따라서 오버 드라이빙 하여 영상을 디스플레이 한다.
EEPROM(154)은 각 조건에 따른 오버 드라이빙시의 변조 데이터를 정리한 룩 업 테이블을 저장하며, 제2 프레임 메모리(152)는 오버 드라이빙에 사용되는 이전 프레임 데이터를 저장하는 기억소자이다.
EEPROM(154)에 저장되는 룩 업 테이블은 액정패널(150)의 특성에 따라서 달라지며, 일반적으로 액정패널(150)의 제조사에서 실험을 통하여 얻은 데이터로 룩 업 테이블을 제작한다.
한편, 제2 프레임 메모리(152)는 통상 SDRAM이며, EEPROM(154)과 제2 프레임 메모리(152)는 액정패널(150)에 탑재되어 형성된다.
따라서 EERPOM(154)과 제2 프레임 메모리(152)는 액정패널(150)의 생산 비용을 증가시키는 요인이 된다.
따라서 본 발명은 액정표시장치의 오버 드라이빙 구동방식을 유지하면서 액정패널에서 제2 프레임 메모리를 제거하여 액정패널의 생산 비용을 절감시키는 오버 드라이빙 구동장치를 제안하고자 한다.
상기와 같은 목적을 위하여 본 발명에 따른 오버 드라이빙 구동장치는 영상 데이터를 입력받아 콘트라스트 인헨스먼트(contrast enhancement), 디인터레이싱(Deinterlacing) 등의 신호 처리를 하여 최종적으로 적색, 녹색, 청색 데이터로 구성되는 프레임 데이터를 출력하는 시스템 신호 처리부; 상기 시스템 신호 처리부에 탑재되어 형성되며, 이전 프레임을 저장하는 기억소자로 영상 데이터의 신호 처리에 사용되는 프레임 메모리와; 상기 프레임 메모리와 상기 시스템 신호 처리부로부터 각각 이전 프레임 데이터와 현재 프레임 데이터를 입력받아 두 데이터를 비교하여 변화가 있으면, 룩 업 테이블에서 해당되는 변조 데이터를 선택하고, 선택된 데이터에 따라서 상기 현재 프레임 데이터를 오버 드라이빙하여 출력하는 오버 드라이빙 처리부와; 상기 오버 드라이빙된 프레임 데이터를 입력받아 영상을 디스플레이 하는 액정패널과; 상기 액정패널에 탑재되어 형성되며, 상기 오버 드라이빙 처리부에 전달되는 룩 업 테이블을 저장하는 기억 소자인 EEPROM을 포함한다.
이 때, 상기 프레임 메모리는 SDRAM이다.
상기 룩 업 테이블은 시스템 초기화 과정에서 상기 오버 드라이빙 처리부로 전달되어 이후 오버 드리이빙에 사용된다.
상기 룩 업 테이블은 상기 액정패널의 특성에 따라서 달라지며, 상기 액정패널의 제조사에서 실험을 통해 얻은 오버 드라이빙 데이터로 제작된다.
상기와 같은 목적을 위하여 본 발명에 따른 오버 드라이빙 구동방법은 상기 시스템 신호 처리부에서 영상 데이터를 입력받아 콘트라스트 인헨스먼트(contrast enhancement), 디인터레이싱(Deinterlacing) 등의 신호 처리를 하여 프레임 데이터를 출력하는 신호 처리 단계; 상기 프레임 메모리에 저장되어 있는 이전 프레임 데이터를 입력받고, 상기 시스템 신호 처리부로부터 현재 프레임 데이터를 입력받아 두 프레임 데이터를 비교하여 변화가 있으면 상기 룩 업 테이블에서 해당되는 변조 데이터를 선택하여 상기 현재 프레임 데이터를 오버 드라이빙하는 오버 드라이빙 단계; 상기 액정패널에서 상기 오버 드라이빙된 프레임 데이터를 입력받아 영상을 디스플레이 하는 디스플레이 단계; 상기 EEPROM에 저장된 상기 룩 업 테이블을 시스템 초기화 단계에서 상기 오버 드라이빙 처리부로 전달하는 룩 업 테이블 전달 단계를 포함한다.
이 때, 상기 프레임 메모리는 SDRAM이다.
상기 룩 업 테이블은 상기 액정패널의 특성에 따라서 달라지며, 상기 액정패널의 제조사에서 실험을 통해 얻은 오버 드라이빙 데이터로 제작된다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 오버 드라이빙 구동장치의 구성을 도시한 도면이다.
도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 오버 드라이빙 구동장치는 시스템 신호 처리부(210), 프레임 메모리(212), 오버 드라이빙 처리부(214), 액정패널(250), EEPROM(252)으로 구성되며, 시스템 신호 처리부(210)는 영상 데이터를 입력받아 콘트라스트 인헨스먼트(Contrast enhancement), 디인터레이싱(Deinterlacing) 등의 신호 처리를 하여 최종적으로 적색, 녹색, 청색(R,G,B) 데이터, 다시 말해서 프레임 데이터를 출력한다.
프레임 메모리(212)는 이전 프레임 데이터를 저장하기 위한 기억 소자로, 시스템 신호 처리부(210)에서 영상 데이터를 신호 처리할 경우에 사용되며, 오버 드라이빙 처리부(210)에서 프레임 데이터를 오버 드라이빙할 경우에도 사용된다.
다시 말해서, 프레임 메모리(212)는 시스템 신호 처리부(210)와 오버 드라이빙 처리부(214)에서 이전 프레임 데이터를 저장하기 위해 함께 사용하며, 통상 SDRAM으로 이루어진다.
오버 드라이빙 처리부(214)는 이전 프레임 데이터와 현재 프레임 데이터, 좀 더 상세하게는 프레임 메모리(212)에 저장되어 있는 이전 프레임 데이터와 시스템 신호 처리부(210)에서 신호 처리되어 출력되는 현재 프레임 데이터를 비교하여 두 데이터에 변화가 있으면 룩 업 테이블에서 해당되는 변조 데이터를 선택하여 변조함으로써, 프레임 데이터를 오버 드라이빙 하여 출력한다.
액정패널(250)은 오버 드라이빙 처리부(210)에서 오버 드라이빙 하여 출력하는 프레임 데이터, 좀 더 상세하게는 오버 드라이빙 하여 출력하는 적색, 녹색, 청색(R,G,B) 데이터를 입력받아 영상을 디스플레이 한다.
이러한 액정패널(250)은 도시하지는 않았지만 제1 기판 및 제2 기판과 두 기판 사이에 이방성 유전율을 갖는 액정을 주입하여 액정층이 개재된 형태로 제작되며, 다수의 게이트 배선 및 데이터 배선이 교차되는 방향으로 형성되어 있고, 두 배선의 교차부에는 박막트랜지스터 및 액정 캐패시터가 형성되어 있다.
EEPROM(252)은 오버 드라이빙 하기 위한 룩 업 테이블을 저장하는 기억소자이고, 통상 액정패널(250)에 탑재되어 형성되며, EEPROM(252)에 저장된 룩 업 테이블은 시스템 초기화 과정에서 오버 드라이빙 처리부(214)에 전달된다.
또한, 룩 업 테이블은 모든 액정패널(250)에서 동일한 값을 가지는 것이 아니라, 액정패널(250)의 여러 특성에 따라서 달라지며, 일반적으로는 액정패널(250)의 제조사에서 실험을 통해 얻은 오버 드라이빙 데이터로 룩 업 테이블을 제작하여 EEPROM(252)에 저장한다.
한편, 프레임 메모리(212)와 오버 드라이빙 처리부(214)는 통상 시스템 신호 처리부(210)에 탑재되어 형성되며, 프레임 메모리(212)와 오버 드라이빙 처리부(214)가 탑재된 시스템 신호 처리부(210)는 집적화 하여 칩(chip) 형태로 제작된다.
이와 같이, 본 발명에 따른 오버 드라이빙 구동장치는 종래 오버 드라이빙 구동장치에서 오버 드라이빙에 사용되는 제2 프레임 메모리(도 1의 452)를 액정패널에 형성하는 것과 달리 시스템 신호 처리부(210)에 탑재되어 있는 프레임 메모리(212)를 오버 드라이빙시에도 함께 사용함으로써, 액정패널(250)에서 제2 프레임 메모리(도 1의 152)를 제거하여 액정패널(250)의 생산 비용을 절감한다.
이하, 도 3을 참조하여 본 발명에 따른 오버 드라이빙 구동장치의 오버 드라이빙 구동방법을 설명한다.
도 3은 본 발명에 따른 오버 드라이빙 구동방법을 설명하기 위한 도면이다.
도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 오버 드라이빙 구동방법은 크게 신호 처리 단계(310), 오버 드리이빙 단계(320), 디스플레이 단계(330)로 구분되며, 도시하지는 않았지만 룩 업 테이블 전달 단계를 더 포함한다.
신호 처리 단계(310)는 시스템 신호 처리부(도 2의 210)에서 영상 데이터를 입력받아 콘트라스트 인헨스먼트(contrast enhancement), 디인터레이싱(Deinterlacing) 등의 신호 처리가 이루어지는 단계이며, 영상 데이터를 입력받아 신호 처리하여 적색, 녹색, 청색(R,G,B) 데이터, 즉, 프레임 데이터를 출력하는 단계이다.
오버 드라이빙 단계(320)는 프레임 메모리(도 2의 212)에 저장되어 있는 이전 프레임 데이터와, 시스템 신호 처리부(도 2의 210)에서 신호 처리하여 인가되는 현재 프레임 데이터를 오버 드라이빙 처리부(도 2의 214)에서 입력받아, 두 데이터를 비교하여 변화가 있으면, 룩 업 테이블에서 해당되는 변조 데이터를 선택하고, 현재 프레임 데이터를 선택된 변조 데이터로 변조하여 출력하는 단계이다.
한편, 오버 드라이빙 단계(320)에 사용되는 프레임 메모리(도 2의 212)는 시스템 신호 처리부(도 2의 210)에서 영상 데이터의 신호 처리에 사용하기 위해 구비된 프레임 메모리(도 2의 212)이다.
즉, 시스템 신호 처리부(도 2의 210)에 탑재되어 형성된 프레임 메모리(도 2의 212)를 영상 데이터의 신호 처리와 오버 드라이빙에 함께 사용한다.
디스플레이 단계(330)는 액정패널(도 2의 250)이 오버 드라이빙 처리부(도 2의 214)로부터 오버 드라이빙(변조)된 프레임 데이터를 입력받아 영상을 디스플레이 하는 단계이다.
룩 업 테이블 전달단계(미도시)는 시스템 초기화 과정에서 액정패널(도 2의 250)에 탑재되어 형성되는 EEPROM(도 2의 252)에서 오버 드라이빙 처리부(도 2의 214)로 오버 드라이빙에 사용되는 룩 업 테이블을 전달하는 단계이다.
이러한 룩 업 테이블은 액정패널(도 2의 250)의 특성에 따라서 달라지며, 통상 액정패널(도 2의 250)의 제조사에서 실험을 통해 얻는다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 오버 드라이빙 구동방법은 영상 데이터를 입력 받아 신호 처리를 하고, 신호 처리된 현재 프레임 데이터를 프레임 메모리에 저장된 이전 프레임 데이터와 비교하여 데이터의 변화에 대응되는 변조 데이터를 룩 업 테이블에서 선택하여 프레임 데이터를 변조하여 출력한다.
다음으로 액정패널은 이미 오버 드라이빙 되어 공급되는 프레임 데이터를 입력받아 디스플레이 한다.
이와 같이, 종래에는 영상 데이터를 신호 처리하고, 신호 처리된 프레임 데이터를 액정패널에서 입력받아, 액정패널에서 오버 드라이빙이 이루어진 후 디스플레이 하였다.
반면에, 본 발명에 따른 오버 드라이빙 구동방법은 영상 데이터의 신호 처리 및 오버 드라이빙을 진행한 프레임 데이터를 액정패널에서 입력받아, 입력받은 데이터에 따라서 영상을 디스플레이 하면 된다.
즉, 신호 처리 단계와 오버 드라이빙 단계는 액정패널(도 2의 250)의 외부에서 이루어지고, 액정패널(도 2의 250)에서는 디스플레이 단계만이 이루어진다.
따라서 종래 액정패널(도 2의 250)에 탑재되어 오버 드라이빙에 사용하던 제2 프레임 메모리(도 1의 252)를 제거할 수 있고, 이로 인해서 액정패널(도 2의 250)의 생산 비용이 절감된다.
본 발명은 상술한 실시예로 한정되지 않고, 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양하게 변경하여 실시 할 수 있다.
본 발명에 따른 오버 드라이빙 구동장치는 액정패널 외부에 위치한 시스템 신호 처리부에 오버 드라이빙 처리부를 형성하고, 오버 드라이빙시에 영상 데이터의 신호 처리에 사용하던 프레임 메모리를 함께 사용함으로써, 액정패널에서 프레임 메모리를 제거하여 액정패널의 생산 비용을 절감하는 효과가 있다.

Claims (7)

  1. 영상 데이터를 입력받아 콘트라스트 인헨스먼트(contrast enhancement), 디인터레이싱(Deinterlacing) 등의 신호 처리를 하여 최종적으로 적색, 녹색, 청색 데이터로 구성되는 프레임 데이터를 출력하는 시스템 신호 처리부;
    상기 시스템 신호 처리부에 탑재되어 형성되며, 이전 프레임을 저장하는 기억소자로 영상 데이터의 신호 처리에 사용되는 프레임 메모리와;
    상기 프레임 메모리에서 잔달 받은 이전 프레임 데이터와 상기 시스템 신호 처리부에서 신호처리된 현재 프레임 데이터를 비교하여 변화가 있으면, 룩 업 테이블에서 해당되는 변조 데이터를 선택하고, 선택된 변조 데이터에 따라서 상기 현재 프레임 데이터를 오버 드라이빙하여 출력하는 오버 드라이빙 처리부와;
    오버 드라이빙된 프레임 데이터를 입력받아 영상을 디스플레이 하는 액정패널과;
    상기 액정패널에 탑재되어 형성되며, 상기 오버 드라이빙 처리부에 전달되는 룩 업 테이블을 저장하는 기억 소자인 EEPROM
    을 포함하는 오버 드라이빙 구동장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 프레임 메모리는 SDRAM인 오버 드라이빙 구동장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 룩 업 테이블은 시스템 초기화 과정에서 상기 오버 드라이빙 처리부로 전달되어 이후 오버 드리이빙에 사용되는 오버 드라이빙 구동장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 룩 업 테이블은 상기 액정패널의 특성에 따라서 달라지며, 상기 액정패널의 제조사에서 실험을 통해 얻은 오버 드라이빙 데이터로 제작되는 오버 드라이빙 구동장치.
  5. 영상 데이터를 신호 처리하는 시스템 신호 처리부, 이전 프레임 데이터와 현재 프레임 데이터를 비교하여 변화가 있으면 룩 업 테이블에 해당되는 데이터로 상기 현재 프레임 데이터를 오버 드라이빙하는 오버 드라이빙 처리부, 상기 시스템 신호 처리부에 탑재되어 형성되고, 이전 프레임 데이터를 저장하는 기억 소자로 상기 영상 데이터의 신호 처리 및 프레임 데이터의 오버 드라이빙에 사용되는 프레임 메모리와, 오버 드라이빙된 프레임 데이터를 입력받아 영상을 디스플레이 하는 액정패널과, 상기 룩 업 테이블을 저장하는 EEPROM을 포함하는 오버 드라이빙 구동장치의 오버 드라이빙 구동방법에 있어서,
    상기 시스템 신호 처리부에서 입력 받은 영상 데이터를 콘트라스트 인헨스먼트(contrast enhancement), 디인터레이싱(Deinterlacing) 등의 신호 처리를 하여 최종적으로 적색, 녹색, 청색 데이터로 구성되는 프레임 데이터를 출력하는 신호 처리 단계;
    상기 프레임 메모리로부터 전달 받은 이전 프레임 데이터와 상기 시스템 신호 처리부에서 신호처리된 현재 프레임 데이터를 비교하여 변화가 있으면 상기 룩 업 테이블에서 해당되는 변조 데이터를 선택하여 상기 현재 프레임 데이터를 오버 드라이빙하는 오버 드라이빙 단계;
    상기 액정패널에서 오버 드라이빙된 프레임 데이터를 입력받아 영상을 디스플레이 하는 디스플레이 단계;
    상기 액정패널에 탑재되어 형성되는 EEPROM에 저장된 상기 룩 업 테이블을 시스템 초기화 단계에서 상기 오버 드라이빙 처리부로 전달하는 룩 업 테이블 전달 단계
    를 포함하는 오버 드라이빙 구동방법.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 프레임 메모리는 SDRAM인 오버 드라이빙 구동방법.
  7. 제 5항에 있어서,
    상기 룩 업 테이블은 상기 액정패널의 특성에 따라서 달라지며, 상기 액정패 널의 제조사에서 실험을 통해 얻은 오버 드라이빙 데이터로 제작되는 오버 드라이빙 구동방법.
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