KR101254992B1 - 액정표시장치의 스텝응답 개선장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 액정표시장치에서 오버드라이빙 데이터를 이용하여 고속응답으로 인한 스텝응답을 개선하는 기술에 관한 것이다. 이러한 본 발명은, 액정패널상에 표시할 영상에 대한 서브프레임 데이터들을 생성하는 데이터 생성부와; 상기 데이터 생성부의 서브프레임 데이터를 오버드라이빙하기 위한 데이터를 출력하는 오버드라이빙데이터 출력부와; 상기 데이터 생성부의 서브프레임 데이터 값의 변화에 따라 상기 데이터 생성부 또는 오버드라이빙데이터 출력부의 출력데이터를 선택하여 상기 액정패널측으로 출력하는 출력데이터 선택부 및, 출력데이터 선택제어부에 의해 달성된다.

Description

액정표시장치의 스텝응답 개선장치{STEP RESPONSE IMPROVEMENT APPARATUS FOR LIQUID CRYSTAL DISPLAY}

도 1은 종래의 에프에스씨 방식의 액정에서 황색을 표현하는 예시도.

도 2는 본 발명에 의한 액정표시장치의 스텝응답 개선장치의 블록도.

도 3은 출력데이터 선택제어부의 또 다른 구현예를 보인 표.

***도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명***

21 : 데이터 생성부 22 : 오버드라이빙데이터 출력부

23 : 멀티플렉서 24 : 출력데이터 선택제어부

25 : 액정패널

본 발명은 액정표시장치에서 고속응답으로 인한 스텝응답(step response)을 개선할 수 있도록 한 기술에 관한 것으로, 특히 고속응답으로 인한 스텝응답을 개선하여 FSC(FSC: Field-Sequential Color) 방식의 혼색 특성이 개선되도록 한 액정표시장치의 스텝응답 개선장치에 관한 것이다.

FSC 디스플레이는 컬러 필터를 사용하지 않는 대신 R, G, B 색상을 고속으로 변 환하여 원색을 표현하는 기술로써, 기존의 피디에이(PDA)들에 비해서 월등히 높은 해상도를 구현할 수 있다. 일반적인 피씨(PC) 스크린 크기에 맞추어 만들어진 컨텐츠를 PDA에서 볼 때 이러한 높은 해상도는 화면을 이리저리 움직이는 수고를 덜어준다.

일반적인 컬러필터(CF)방식의 액정에서는, 백라이트 하부의 RGB 칼라필터에서 공간적으로 색상을 표현하였지만, FSC 방식의 액정에서는 백라이트 자체에 3색의 LED를 사용하여, 백 라이트 자체가 180 분의 1초 단위로 적색(R)→녹색(G)→청색(B)과 기타 색을 표현하도록 되어 있다. 즉, FSC 방식의 액정에서는 고속으로 색상이 변하는 잔상 현상을 이용하여 색상을 혼합하여 보다 자연스럽게 색상을 표현한다. 따라서, FSC 방식의 액정에서는 백라이트의 투과율이 높아져 고해상도가 가능하며, 투과율도 증가하여 백라이트의 광량이 줄어들어 전력 소모량이 줄어든다.

도 1은 종래의 FSC 방식의 액정에서 황색(Yellow)을 표현하는 경우의 구동예를 나타낸 것이다. 즉, 1 프레임이 16.7ms일 때 1 서브 프레임(sub-frame, 5.56ms)에서 TFT 스캔, 액정(LC)구동, 발광다이오드 플래시 과정을 통해 적색(R)을 표시하고, 연속되는 1 서브 프레임에서 동일한 과정을 통해 녹색(G)을 표시하여, 이 두 색(R),(G)의 혼합에 의해 황색이 표시되도록 하였다.

상기 도 1에서는 스텝응답에 의해 적색이 충분히 나타나지 않아 녹색이 많이 섞인 그리니시 옐로우(Greenish Yellow)가 나타나는 예를 보인 것이다.

이와 같이, FSC 방식은 고속 응답모드를 사용하여 액정의 응답 시간이 짧기 때문에 액정의 캐패시턴스 값이 한 프레임 내에서 변하고, 이로 인하여 캐패시터에 의해 유지되는 픽셀 전압이 변한다. 즉, 서브 프레임의 데이터값이 '0'(OFF)에서 어떤 값으로 변경될 때 스텝응답이 나타나는데, 이에 의해 혼색특성이 저하되는 결함이 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은 오버드라이빙을 이용하여 고속응답으로 인한 스텝응답을 개선하는 스텝응답 개선장치를 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 액정패널상에 표시할 영상의 색상에 상응되는 서브프레임 데이터들을 생성하는 데이터 생성부와; 상기 데이터 생성부의 서브프레임 데이터에 대해 오버드라이빙하기 위한 데이터를 출력하는 오버드라이빙데이터 출력부와; 상기 데이터 생성부의 서브프레임 데이터값이 제로에서 어떤 값으로 변경되는지 확인하여 그 확인 결과에 따라 상기 데이터 생성부의 출력데이터 또는 오버드라이빙데이터 출력부의 출력데이터를 선택하여 상기 액정패널측으로 출력하는 멀티플렉서 및, 출력데이터 선택제어부로 구성함을 특징으로 한다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 의한 액정표시장치의 스텝응답 개선장치의 일실시 구현예를 보인 블록도로서 이에 도시한 바와 같이, 액정패널(25) 상에 표시하고자 하는 영상의 색상에 상응되는 서브프레임 데이터들을 생성하는 데이터 생성부(21)와; 상기 데이터 생성부(21)에서 생성된 서브프레임 데이터에 대해 오버드라이빙하기 위한 데이터를 출력하는 오버드라이빙데이터 출력부(22)와; 상기 데이터 생성부(21)에서 출력되는 서브프레임 데이터 또는 상기 오버드라이빙데이터 출력부(22)에서 출력되는 서브프레임 데이터를 선택하여 출력하는 멀티플렉서(23)와; 상기 데이터 생성부(21)의 서브프레임 데이터값이 제로에서 어떤 값으로 변경되는지 확인하여 그 확인 결과에 따라 상기 멀티플렉서(23)에서의 서브프레임 데이터 선택동작을 제어하는 출력데이터 선택제어부(24)와; mⅹn 개의 액정셀들의 매트릭스 타입으로 배열되어 상기 멀티플렉서(23)로부터 입력되는 서브프레임 데이터에 따라 분자구조를 달리하여 빛의 투과를 제어하는 방식으로 컬러영상을 표현하는 액정패널(25)로 구성한 것으로, 이와 같이 구성한 본 발명의 작용을 첨부한 도 3을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

데이터 생성부(21)는 액정패널(25) 상에 표시할 영상의 색상에 상응되는 데이터들을 생성한다. 그리고, 오버드라이빙데이터 출력부(22)는 상기 데이터 생성부(21)에서 출력되는 데이터를 오버드라이빙하기 위한 데이터를 출력한다.

참고로, 각 영상 프레임의 데이터 신호의 레벨은 액정층에서 계조전압의 레벨로 표현되어 액정층의 액정분자의 방향을 변화시키게 되는데, 상기 액정분자는 유전이방성을 갖고 있기 때문에 액정분자의 장축방향이 변화하면 유전율이 변화하고, 이에 의해 액정층에 걸리는 계조전압이 변화하게 되며, 이 계조전압의 변화에 의해 액정층의 액정분자의 응답속도가 현저하게 떨어진다. 즉, 상기 액정에 인가되는 계조전압이 낮은 계조전압에서 높은 계조전압으로 또는 그 반대로 바뀌는 경우, 현재 프레임 데이터 신호의 계조전압은 이전 프레임 데이터 신호의 계조전압의 영향을 받기 때문에 원하는 계조전압에 바로 도달하지 못하고, 상기 데이터 신호가 수 프레임 경과된 후에야 비로서 정상 계조전압에 도달하게 된다.

예를 들어, 두 개의 연속하는 프레임으로 이루어진 하나의 동영상을 표현하는 경우, 액정은 첫 번째 프레임의 영상에 해당하는 계조전압의 레벨로 변화된 상태를 유지하고 있다가, 두 번째 프레임의 영상에 해당하는 계조전압의 레벨로 바로 변화되는 것이 요구되지만, 상기와 같은 요인으로 인하여 상기 액정분자의 응답속도가 떨어지게 되면, 상기 액정은 두 번째 프레임의 영상에 해당하는 계조전압의 레벨을 한 프레임 시간내에 표현하지 못하게 된다. 이와 같은 현상으로 인하여, 액정패널상에서 두 번째 프레임의 영상에 이전 시간의 첫 번째 프레임의 영상이 흐릿하게 겹쳐지는 잔상이 나타난다. 이와 같은 경우 상기 계조전압을 설정하는 데이터 신호를 정상값보다 더 높은 값으로 오버 드라이빙시키는 제어방식을 적용하면 액정분자의 응답속도를 개선할 수 있게 된다.

결국, 상기 오버 드라이빙 제어(Over Driving Control) 방식이란 액정패널의 픽셀이 인가되는 전압에 시간적으로 신속하게 변화하지 못하는 것을 감안하여, 이전의 픽셀값과 현재의 픽셀값의 차보다 더 높은 전압을 인가함으로써 픽셀에서 표출되는 밝기가 신속하게 변화할 수 있도록 하는 방식을 말한다.

따라서, 본 실시예에서는 데이터 생성부(21)의 서브프레임의 데이터값에 따라 멀티플렉서(23)로 하여금 상기 데이터 생성부(21)에서 출력되는 서브프레임 데이터를 선택하여 출력하거나, 오버드라이빙데이터 출력부(22)에서 출력되는 오버드라이빙을 위한 서브프레임 데이터를 선택하여 출력하도록 하였다.

이를 위해 출력데이터 선택제어부(24)는 상기 데이터 생성부(21)의 서브프레임의 데이터값이 '0'(OFF)에서 어떤 값(on)으로 변경되는지 확인하여, 오프 상태에서 온 상태로 변경된 것으로 판명되면 상기 멀티플렉서(23)로 하여금 오버드라이빙데이터 출력부(22)에서 출력되는 오버드라이빙을 위한 서브프레임 데이터를 선택하여 액정패널(25)에 출력하도록 하고, 그렇지 않은 것으로 판명된 경우에는 상기 데이터 생성부(21)에서 출력되는 서브프레임 데이터를 선택하여 그 액정패널(25)에 출력하도록 하였다.

상기 설명에서는 멀티플렉서(23)에서 액정패널(25)측으로 서브프레임 데이터가 출력되는 것으로 설명하였으나, 실질적으로 해당 데이터 전압이 출력된다.

도 3은 상기 출력데이터 선택제어부(24)의 또 다른 구현예를 보인 것이다. 즉, 서브프레임의 데이터값의 출력을 세 개의 경우로 나누어 출력을 제어하는 것을 나타낸 것이다.

여기서, 세 번째 케이스(CASE4,CASE6)를 예로 하여 설명하면, 적색(R),녹색(G) 간의 서브프레임의 데이터값이 오프 상태에서 온 상태로 변경되었으므로 이때에는 상기 멀티플렉서(23)로 하여금 상기 오버드라이빙데이터 출력부(22)의 출력단(ROOT 2)에서 출력되는 오버 드라이밍을 위한 서브프레임의 데이터를 선택하여 출력하도록 한다.

그러나, 녹색(G),청색(B) 간의 서브프레임의 데이터값은 온 상태에서 온 상태 또는 온 상태에서 오프 상태로 변경되었으므로 이때에는 상기 멀티플렉서(23)로 하여금 상기 데이터 생성부(21)의 출력단(ROOT 1)에서 출력되는 서브프레임의 데이터 를 선택하여 출력하도록 한다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명은, 데이터 생성부의 서브프레임 데이터 값의 변화에 액정패널에 오버드라이빙데이터를 공급하거나 원래의 데이터를 그대로 공급함으로써, FSC 방식의 혼색 특성이 개선되는 효과가 있다.

Claims (4)

1. 액정패널상에 표시할 영상에 대한 서브프레임 데이터들을 생성하는 데이터 생성부;

   상기 데이터 생성부의 서브프레임 데이터를 오버드라이빙하기 위한 데이터를 출력하는 오버드라이빙데이터 출력부;

   상기 데이터 생성부의 서브프레임 데이터 값의 변화에 따라 상기 데이터 생성부 또는 오버드라이빙데이터 출력부의 출력데이터를 선택하여 상기 액정패널 측으로 출력하는 출력데이터 선택부; 및

   상기 데이터 생성부의 서브프레임의 데이터값이 제로에서 일정치 이상의 값으로 변경되는지 확인하여, 확인 결과에 따라 상기 출력데이터 선택부의 데이터 선택동작을 제어하는 출력데이터 선택제어부

   를 포함하는 액정표시장치의 스텝응답 개선장치.
2. 제1항에 있어서, 출력데이터 선택부는 멀티플렉서인 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 스텝응답 개선장치.
3. 삭제
4. 제1항에 있어서, 출력데이터 선택제어부는 상기 데이터 생성부의 서브프레임의 데이터값의 출력을 몇 가지의 경우로 나누어 해당 경우에 따라 상기 출력데이터 선택부의 데이터 선택동작을 제어하도록 구성된 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 스텝응답 개선장치.

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