KR20020044673A - Liquid Crystal Display device with a function of compensating a moving picture and driving apparatus and method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 액정 표시 장치와 이의 구동 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 동화상 구현시 화면의 끌림 현상을 제거하기 위한 액정 표시 장치와 이의 구동 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a liquid crystal display device and a driving device and method thereof, and more particularly, to a liquid crystal display device and a driving device and method thereof for eliminating the screen drag phenomenon when a moving image is implemented.
일반적으로 LCD는 두 기판 사이에 주입되어 있는 이방성 유전율을 갖는 액정 물질에 전계(electric field)를 인가하고 이 전계의 세기를 조절하여 기판에 투과되는 빛의 양을 조절함으로써 원하는 화상 신호를 얻는 표시 장치이다. 이러한 LCD는 휴대가 간편한 플랫 패널형 디스플레이 중에서 대표적인 것으로서, 이 중에서도 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor: TFT)를 스위칭 소자로 이용하는 TFT LCD가 주로 이용되고 있다.In general, an LCD is a display device that obtains a desired image signal by applying an electric field to a liquid crystal material having an anisotropic dielectric constant injected between two substrates, and adjusting the intensity of the electric field to control the amount of light transmitted through the substrate. to be. Such LCDs are typical of portable flat panel displays, and among them, TFT LCDs using thin film transistors (TFTs) as switching devices are mainly used.
최근에는 TFT LCD가 컴퓨터의 디스플레이 장치뿐만 아니라 텔레비젼의 디스플레이 장치로 널리 사용됨에 따라 동화상을 구현할 필요가 증가하게 되었다. 그러나, 종전의 TFT LCD는 응답 속도가 느리기 때문에 동화상을 구현하기 어렵다는 단점이 있었다.Recently, as TFT LCDs are widely used as display devices of televisions as well as display devices of computers, there is an increasing need to implement moving images. However, the conventional TFT LCD has a disadvantage in that it is difficult to implement moving images because of the slow response speed.
이러한 응답속도 문제를 개선하기 위해 종래에는 OCB(Optically Compensated Band) 모드를 사용하거나, 강유전성 액정(FLC; Ferro-electric Liquid Crystal) 물질을 사용한 TFT LCD를 사용하였다.In order to improve the response speed problem, conventionally, an OCB (Optically Compensated Band) mode is used or a TFT LCD using a ferro-electric liquid crystal (FLC) material is used.
그러나, 이와 같은 OCB 모드나 FLC를 사용하기 위해서는 종래의 TFT LCD 패널이 구조를 바꾸어야 하는 문제점이 있다.However, in order to use such an OCB mode or FLC, a conventional TFT LCD panel has a problem in that the structure must be changed.
이에 본 발명의 기술과 과제는 이러한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 화상 신호 보정을 통해 동영상 구현시 화면의 끌림 현상을 제거한 동화상 보정 기능을 갖는 액정 표시 장치를 제공하는 것이다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a liquid crystal display device having a moving picture correction function which eliminates the screen phenomena when a moving picture is implemented through image signal correction.
또한 본 발명의 다른 목적은 상기한 동화상 보정 기능을 갖는 액정 표시 장치의 구동 장치를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a driving device of the liquid crystal display device having the above-described moving image correction function.
또한 본 발명의 다른 목적은 상기한 동화상 보정 기능을 갖는 액정 표시 장치의 구동 방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a method of driving a liquid crystal display device having the above-described moving image correction function.
도 1은 액정 표시 장치에서 각 화소의 등가회로를 나타내는 도면이다.1 is a diagram illustrating an equivalent circuit of each pixel in a liquid crystal display.
도 2는 종래 구동 방식으로 인가되는 데이터 전압 및 화소 전압을 나타내는 도면이다.2 is a diagram illustrating a data voltage and a pixel voltage applied by a conventional driving method.
도 3은 종래 구동 방식에 따른 액정 표시 장치의 투과율을 나타내는 도면이다.3 is a diagram illustrating a transmittance of a liquid crystal display according to a conventional driving method.
도 4는 액정 표시 장치의 전압-유전율간의 관계를 모델링한 도면이다.4 is a diagram illustrating a model between a voltage and a dielectric constant of a liquid crystal display.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 전압 인가방법을 나타내는 도면이다.5 is a diagram illustrating a data voltage application method according to an embodiment of the present invention.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 데이터 전압을 인가한 경우의 액정 표시 장치의 투과율을 나타내는 도면이다.6 illustrates a transmittance of a liquid crystal display when a data voltage is applied according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따라 데이터 전압을 인가한 경우의 액정 표시 장치의 투과율을 나타내는 도면이다.7 is a diagram illustrating a transmittance of a liquid crystal display when a data voltage is applied according to another embodiment of the present invention.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치를 나타내는 도면이다.8 illustrates a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 9는 본 발명에 따른 데이터 계조 신호 보정부의 제1 실시예를 설명하기위한 도면이다.9 is a view for explaining a first embodiment of the data gray level signal correcting unit according to the present invention.
도 10은 일반적인 LCD 화면의 끌림 현상을 설명하기 위한 도면이다.10 is a diagram for explaining a general phenomenon of the LCD screen dragging.
도 11은 이동하는 사각형을 통해 화면의 끌림 현상을 설명하기 위한 도면이다.FIG. 11 is a diagram illustrating a screen drag phenomenon through a moving rectangle.
도 12는 본 발명의 실시예에 따라 서브 프레임을 이용한 데이터 전압을 인가한 경우의 액정 표시 장치의 투과율을 나타내는 도면이다.12 is a diagram illustrating a transmittance of a liquid crystal display when a data voltage using a subframe is applied according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 13a 내지 도 13b는 본 발명에 따른 데이터 계조 신호 보정부의 제2 실시예를 설명하기 위한 도면이다.13A to 13B are diagrams for describing a second exemplary embodiment of the data gray signal correcting unit according to the present invention.
도 14a 내지 도 14c는 본 발명에 따른 데이터 계조 신호 보정부의 제3 실시예를 설명하기 위한 도면이다.14A to 14C are diagrams for describing a third exemplary embodiment of the data gray level signal correcting unit according to the present invention.
상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 하나의 특징에 따른 동화상 보정 기능을 갖는 액정 표시 장치는,A liquid crystal display device having a video correction function according to one feature for realizing the above object of the present invention,
데이터 계조 신호 소스로부터 제공되는 화상 신호의 계조 데이터 프레임을 적어도 두 개 이상의 서브 프레임으로 분할하고, 이전 프레임의 계조 신호와 현재 프레임의 계조 신호와의 비교에 따라 오버슈트 또는 언더슈트 구동을 통해 보정된 계조 데이터를 출력하는 데이터 계조 신호 보정부;The gradation data frame of the image signal provided from the data gradation signal source is divided into at least two subframes, and corrected by overshoot or undershoot driving according to the comparison of the gradation signal of the previous frame with the gradation signal of the current frame. A data gradation signal correction unit for outputting gradation data;
상기 오버슈트 또는 언더슈트 구동을 통해 보정된 계조 데이터를 제공받아 상기 보정된 계조 데이터에 대응하는 데이터 전압으로 변경하여 화상 신호를 출력하는 데이터 드라이버부;A data driver unit receiving the corrected grayscale data through the overshoot or undershoot driving to change the data voltage to a data voltage corresponding to the corrected grayscale data to output an image signal;
주사 신호를 순차적으로 공급하는 게이트 드라이버부; 및A gate driver unit sequentially supplying scan signals; And
상기 주사 신호를 전달하는 다수의 게이트 라인과, 상기 화상 신호를 전달하며 상기 게이트 라인과 절연되어 교차하는 다수의 데이터 라인과, 상기 게이트 라인과 상기 데이터 라인에 의해 둘러싸인 영역에 형성되며 각각 상기 게이트 라인과 상기 데이터 라인에 연결되어 있는 스위칭소자를 가지는 매트릭스 형태로 배열된 다수의 화소를 포함하는 액정 표시 패널을 포함하여 이루어진다.A plurality of gate lines transferring the scan signal, a plurality of data lines transferring the image signal and insulated from and intersecting the gate lines, and formed in an area surrounded by the gate lines and the data lines, respectively; And a liquid crystal display panel including a plurality of pixels arranged in a matrix having switching elements connected to the data lines.
또한 상기한 본 발명의 다른 목적을 실현하기 위한 하나의 특징에 따른 동화상 보정 기능을 갖는 액정 표시 장치의 구동 장치는, 데이터 계조 신호 소스로부터 화상 신호의 계조 데이터를 제공받아 액정 표시 모듈에 출력하는 액정 표시 장치의 구동 장치에 있어서,In addition, a driving device of a liquid crystal display device having a moving picture correction function according to one feature for realizing another object of the present invention is a liquid crystal for receiving the grayscale data of an image signal from a data grayscale signal source and outputting the grayscale data to a liquid crystal display module. In the driving device of the display device,
데이터 계조 신호 소스로부터 제공되는 화상 신호의 계조 데이터 프레임을적어도 두 개 이상의 서브 프레임으로 분할하고, 이전 프레임의 계조 신호와 현재 프레임의 계조 신호와의 비교에 따라 오버슈트 또는 언더슈트 구동을 통해 보정된 계조 데이터를 상기 액정 표시 모듈에 출력하여 액정의 응답 속도를 고속화하는 데이터 계조 신호 보정부를 포함하여 이루어진다.The gradation data frame of the image signal provided from the data gradation signal source is divided into at least two subframes, and corrected by overshoot or undershoot driving according to the comparison of the gradation signal of the previous frame with the gradation signal of the current frame. And a data gray signal corrector for outputting gray data to the liquid crystal display module to speed up the response speed of the liquid crystal.
또한 상기한 본 발명의 또 다른 목적을 실현하기 위한 하나의 특징에 따른 동화상 보정 기능을 갖는 액정 표시 장치의 구동 방법은, 다수의 게이트 라인과, 상기 게이트 라인에 절연되어 교차하는 다수의 데이터 라인과, 상기 게이트 라인 및 데이터 라인에 의해 둘러싸인 영역에 형성되며 각각 상기 게이트 라인 및 데이터 라인에 연결되어 스위칭 소자를 가지는 매트릭스 타입으로 배열된 다수의 화소를 포함하는 액정 표시 장치의 구동 방법에 있어서,In addition, a method of driving a liquid crystal display device having a moving image correction function according to another aspect of the present invention includes a plurality of gate lines and a plurality of data lines insulated from and intersecting the gate lines. And a plurality of pixels formed in a region surrounded by the gate line and the data line and connected to the gate line and the data line, respectively, and arranged in a matrix type having a switching element.
(a) 상기 게이트 라인에 주사 신호를 순차적으로 공급하는 단계;(a) sequentially supplying a scan signal to the gate line;
(b) 외부의 데이터 계조 신호 소스로부터 제공되는 하나의 화상 프레임을 적어도 두 개 이상의 서브 프레임으로 분할하는 단계;(b) dividing one picture frame provided from an external data gradation signal source into at least two subframes;
(c) 현재 프레임의 계조 신호가 입력됨에 따라 현재 프레임의 계조 신호와 이전 프레임의 계조 신호를 비교하는 단계;(c) comparing the gray level signal of the current frame with the gray level signal of the previous frame as a gray level signal of the current frame is input;
(d) 상기 단계(c)에서 이전 프레임의 계조 신호보다 현재 프레임의 계조 신호가 크다고 체크되는 경우에는 상기 분할한 서브 프레임 중 전반부에 위치하는 서브 프레임의 구동시에는 오버슈트 구동을 수행하여 제1 데이터 구동 전압을 생성하고, 상기 분할한 서브 프레임 중 후반부에 위치하는 서브 프레임의 구동시에는 상기 오버슈트된 값을 목표값으로의 다운 구동을 수행하여 제2 데이터 구동 전압을생성하는 단계;(d) If it is checked in step (c) that the gray level signal of the current frame is larger than the gray level signal of the previous frame, the overshoot driving is performed when the subframe located in the first half of the divided subframes is driven. Generating a data driving voltage and generating a second data driving voltage by driving down the overshooted value to a target value when driving the subframe positioned in the second half of the divided subframes;
(e) 상기 단계(c)에서 이전 프레임의 계조 신호가 현재 프레임의 계조 신호보다 작다고 체크되는 경우에는 상기 분할한 서브 프레임 중 전반부에 위치하는 서브 프레임의 구동시에는 언더슈트 구동을 수행하여 제3 데이터 구동 전압을 생성하고, 상기 분할한 서브 프레임 중 후반부에 위치하는 서브 프레임의 구동시에는 상기 언더슈트된 값을 목표값으로의 업 구동을 수행하여 제4 데이터 구동 전압을 생성하는 단계;(e) If it is checked in step (c) that the gray level signal of the previous frame is smaller than the gray level signal of the current frame, undershoot driving is performed when the subframe located in the first half of the divided subframes is driven. Generating a data driving voltage and generating a fourth data driving voltage by performing an up-driving of the undershooted value to a target value when driving the subframe positioned in the second half of the divided subframes;
(f) 상기 단계(c)와 상기 단계(d)에서 생성된 제1 내지 제4 데이터 구동 전압을 상기 데이터 라인에 공급하는 단계를 포함하여, 액정의 응답 속도를 고속화한다.(f) supplying the first to fourth data driving voltages generated in the step (c) and the step (d) to the data line, thereby increasing the response speed of the liquid crystal.
이러한 동화상 보정 기능을 갖는 액정 표시 장치와 이의 구동 장치 및 방법에 의하면, 액정 표시 장치의 동화상 표현시 하나의 프레임을 시분할한 2개의 서브 프레임을 이용하여 이전 프레임의 계조 신호보다 큰 현재 프레임의 계조 신호가 입력되는 경우에는 첫 번째 서브 프레임의 구동시에는 오버슈트 구동을 수행한 후 두 번째 서브 프레임의 구동시에는 목표치 수준으로 다운 구동하므로써, 액정 표시 장치의 동영상 구현시 화면 끌림 현상을 제거 할 수 있다.According to such a liquid crystal display device having a moving picture correction function, a driving device and a method thereof, a gray level signal of a current frame that is larger than a gray level signal of a previous frame by using two sub-frames time-divided into one frame in the moving picture representation of the liquid crystal display device. When is input, the overshoot driving is performed when the first subframe is driven and then down-driven to the target value when the second subframe is driven, thereby eliminating the screen drag when the LCD is implemented. .
또한, 시분할한 2개의 서브 프레임을 이용하여 이전 프레임의 계조 신호보다 작은 현재 프레임의 계조 신호가 입력되는 경우에는 첫 번째 서브 프레임의 구동시에는 언더슈트 구동을 수행한 후 두 번째 서브 프레임의 구동시에는 목표치 수준으로 업 구동하므로써 액정 표시 장치의 동영상 구현시 화면 끌림 현상을 제거할 수있다.Also, when the gray level signal of the current frame smaller than the gray level signal of the previous frame is input using two time-divided subframes, the undershoot driving is performed when the first subframe is driven, and then when the second subframe is driven. By driving up to the target level, the screen drag can be eliminated when the LCD is implemented.
그러면, 통상의 지식을 지닌 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 실시예에 관해 설명하기로 한다.Then, embodiments will be described so that those skilled in the art can easily implement the present invention.
일반적으로 LCD는 주사 신호를 전달하는 다수의 게이트 라인과 이 게이트 라인에 교차하여 형성되며 데이터 전압을 전달하는 데이터 라인을 포함한다. 또한 LCD는 이들 게이트 라인과 데이터 라인에 의해 둘러싸인 영역에 형성되며 각각 게이트 라인 및 데이터 라인과 스위칭 소자를 통해 연결되는 행렬 형태의 다수의 화소를 포함한다.In general, LCDs include a plurality of gate lines that transfer scan signals and data lines that cross and form a data voltage. In addition, the LCD is formed in an area surrounded by these gate lines and data lines, and includes a plurality of pixels in a matrix form connected to the gate lines and data lines and the switching elements, respectively.
LCD에서 각 화소는 액정을 유전체로 가지는 커패시터 즉, 액정 커패시터로 모델링할 수 있는데, 이러한 LCD에서의 각 화소의 등가회로는 도 1과 같다.In the LCD, each pixel may be modeled as a capacitor having a liquid crystal as a dielectric, that is, a liquid crystal capacitor. The equivalent circuit of each pixel in the LCD is illustrated in FIG. 1.
도 1에 도시한 바와 같이, 액정 표시 장치의 각 화소는 데이터 라인(Dm)과 게이트 라인(Sn)에 각각 소스 전극과 게이트 전극이 연결되는 TFT(10)와 TFT의 드레인 전극과 공통전압(Vcom) 사이에 연결되는 액정 커패시터(Cl)와 TFT의 드레인 전극에 연결되는 스토리지 커패시터(Cst)를 포함한다.As shown in FIG. 1, each pixel of the liquid crystal display includes a TFT 10 having a source electrode and a gate electrode connected to a data line Dm and a gate line Sn, and a drain electrode and a common voltage Vcom of the TFT, respectively. ) And a storage capacitor (Cst) connected to the liquid crystal capacitor (Cl) connected to the drain electrode of the TFT.
도 1에서, 게이트 라인(Sn)에 게이트 온 신호가 인가되어 TFT(10)가 턴 온되면, 데이터 라인에 공급된 데이터 전압(Vd)이 TFT를 통해 각 화소 전극(도시하지 않음)에 인가된다. 그러면, 화소 전극에 인가되는 화소 전압(Vp)과 공통 전압(Vcom)의 차이에 해당하는 전계가 액정(도 1에서는 등가적으로 액정 커패시터로 나타내었음)에 인가되어 이 전계의 세기에 대응하는 투과율로 빛이 투과되도록 한다. 이때, 화소 전압(Vp)은 1 프레임 동안 유지되어야 하는데, 도1에서 스토리지커패시터(Cst)는 화소 전극에 인가된 화소 전압(Vp)을 유지하기 위해 보조적으로 사용된다.In FIG. 1, when the gate on signal is applied to the gate line Sn and the TFT 10 is turned on, the data voltage Vd supplied to the data line is applied to each pixel electrode (not shown) through the TFT. . Then, an electric field corresponding to the difference between the pixel voltage Vp and the common voltage Vcom applied to the pixel electrode is applied to the liquid crystal (equivalently represented by the liquid crystal capacitor in FIG. 1), and thus transmittance corresponding to the intensity of the electric field. To allow light to pass through. At this time, the pixel voltage Vp should be maintained for one frame. In FIG. 1, the storage capacitor Cst is used to maintain the pixel voltage Vp applied to the pixel electrode.
한편, 액정은 이방성 유전율을 갖기 때문에, 액정의 방향에 따라 유전율이 다른 특성이 있다. 즉, 전압이 인가됨에 따라 액정의 방향자가 변하면 유전율도 따라서 변하고 이에 따라 액정 커패시터의 커패시턴스 값(이하 액정 커패시턴스)도 변하게 된다. 일단 TFT가 온되는 구간동안 액정 커패시터에 전하를 공급한 후, TFT가 오프 상태로 되는데, Q=CV이므로 액정 커패시턴스가 변하면 액정에 걸리는 화소 전압(Vp)도 또한 변하게 된다.On the other hand, since the liquid crystal has an anisotropic dielectric constant, there is a characteristic that the dielectric constant is different depending on the direction of the liquid crystal. That is, when the director of the liquid crystal changes as the voltage is applied, the dielectric constant also changes accordingly, and thus the capacitance value (hereinafter, referred to as liquid crystal capacitance) of the liquid crystal capacitor also changes. Once electric charge is supplied to the liquid crystal capacitor during the period in which the TFT is turned on, the TFT is turned off. Since Q = CV, when the liquid crystal capacitance changes, the pixel voltage Vp applied to the liquid crystal also changes.
노멀리 화이트 모드(Normally white mode) TN(twisted Nematics) LCD를 예를 들면, 화소에 공급되는 화소 전압이 0V인 경우에는 액정 분자가 기판에 평행한 방향으로 배열되어 있으므로 액정 커패시턴스는 C(0V)=A/d가 된다. 여기서,는 액정 분자가 기판에 평행한 방향으로 배열된 경우 즉, 액정 분자가 빛의 방향과 수직한 방향으로 배열된 경우의 유전율을 나타내며, A와 d는 각각 LCD 기판의 면적과 기판 사이의 거리를 나타낸다. 풀 블랙(full black)을 구현하기 위한 전압이 5V라 하면 액정에 5V가 인가되는 경우 액정 분자가 기판에 수직한 방향으로 배열되므로 액정 커패시턴스는 C(5V)=A/d가 된다. TN 모드에 사용되는 액정의 경우에는-〉0 이므로 액정에 인가되는 화소 전압이 높아질수록 액정 커패시턴스가 더 커지게 된다.Normally white mode TN (twisted Nematics) LCD, for example, when the pixel voltage supplied to the pixel is 0V, the liquid crystal capacitance is arranged in a direction parallel to the substrate, the liquid crystal capacitance is C (0V) = A / d. here, Denotes the permittivity when the liquid crystal molecules are arranged in a direction parallel to the substrate, that is, when the liquid crystal molecules are arranged in a direction perpendicular to the direction of the light, and A and d represent the area of the LCD substrate and the distance between the substrates, respectively. . If the voltage for realizing full black is 5V, when 5V is applied to the liquid crystal, the liquid crystal molecules are arranged in the direction perpendicular to the substrate, so that the liquid crystal capacitance is C (5V) = A / d. In the case of liquid crystal used in TN mode - > 0, the higher the pixel voltage applied to the liquid crystal, the larger the liquid crystal capacitance.
n 번째 프레임에서 풀 블랙을 만들기 위해 TFT가 충전시켜야 하는 전하량은C(5V)×5V이다. 그러나, 바로 전 프레임인 n-1 번째 프레임에서 풀 화이트(Vn-1= 0V)였다고 가정하면 TFT의 턴온 시간 동안에는 액정이 미처 응답하기 전이므로 액정 커패시턴스는 C(0V)가 된다. 따라서, 풀 블랙을 만들기 위해 n 번째 프레임에서 5V의 데이터 전압(Vd)을 인가하더라도 실제 화소에 충전되는 전하량은 C(0V)×5V가 되고, C(0V)〈 C(5V)이므로 액정에 실제 공급되는 화소 전압(Vp)은 5V에 못 미치게 되는 화소 전압(예를 들어 3.5V)이 인가되어 풀 블랙이 구현되지 않는다. 또한, 다음 프레임인 n+1 번째 프레임에서 풀 블랙을 구현하기 위해 데이터 전압(Vd)을 5V로 인가한 경우에는 액정에 충전되는 전하량은 C(3.5V)×5V가 되고, 결국 액정에 공급되는 전압(Vp)은 3.5V와 5V 사이가 된다. 이와 같은 과정을 되풀이하면 결국 몇 프레임 후에 화소 전압(Vp)이 원하는 전압에 도달하게 된다.The amount of charge the TFT must charge to make full black in the nth frame is C (5V) × 5V. However, assuming full white (Vn-1 = 0V) in the n-1th frame, which is the previous frame, the liquid crystal capacitance becomes C (0V) since the liquid crystal does not respond during the turn-on time of the TFT. Therefore, even if the data voltage Vd of 5V is applied in the nth frame to make full black, the amount of charge charged in the actual pixel is C (0V) × 5V, and C (0V) <C (5V). The pixel voltage Vp supplied is applied with a pixel voltage less than 5V (for example, 3.5V), so that full black is not implemented. In addition, when the data voltage Vd is applied at 5V to implement full black in the next frame, the n + 1th frame, the amount of charge charged in the liquid crystal becomes C (3.5V) × 5V, which is eventually supplied to the liquid crystal. The voltage Vp is between 3.5V and 5V. If this process is repeated, the pixel voltage Vp reaches a desired voltage after several frames.
즉 이를 계조의 관점에서 설명하면, 임의의 화소에 인가되는 신호(화소전압)가 낮은 계조에서 높은 계조로(또는 높은 계조에서 낮은 계조로) 바뀌는 경우, 현재 프레임의 계조는 이전 프레임의 계조의 영향을 받기 때문에 바로 원하는 계조에 도달하지 못하고, 몇 프레임이 경과된 후에야 비로소 원하는 계조에 도달하게 된다. 마찬가지로, 현재 프레임의 화소의 투과율은 이전 프레임의 화소의 투과율의 영향을 받아 몇 프레임의 경과된 후에야 원하는 투과율을 얻을 수 있다.In other words, when the signal (pixel voltage) applied to an arbitrary pixel is changed from a low gray level to a high gray level (or from a high gray level to a low gray level), the gray level of the current frame is influenced by the gray level of the previous frame. Because it does not receive the desired gradation, it does not reach the desired gradation until a few frames have elapsed. Similarly, the transmittance of the pixel of the current frame is influenced by the transmittance of the pixel of the previous frame to obtain the desired transmittance after a few frames have elapsed.
한편, n-1 프레임이 풀 블랙이고 즉, 화소 전압(Vp)이 5V이고, n 프레임에서 풀 블랙을 구현하기 위해 5V의 데이터 전압이 인가되었다고 하면, 액정 커패시턴스는 C(5V)이므로 화소에는 C(5V)×5V에 해당하는 전하량이 충전되고 이에 따라 액정의 화소 전압(Vp)은 5V가 된다.On the other hand, if n-1 frame is full black, that is, the pixel voltage (Vp) is 5V, and a data voltage of 5V is applied to implement full black in n frame, the liquid crystal capacitance is C (5V), so C The amount of charges corresponding to (5V) x 5V is charged, so that the pixel voltage Vp of the liquid crystal is 5V.
이와 같이, 액정에 실제 공급되는 화소 전압(Vp)은 현재 프레임에 공급되는 데이터 전압뿐만 아니라 이전 프레임의 화소 전압(Vp)에 의해서도 결정된다.As such, the pixel voltage Vp actually supplied to the liquid crystal is determined not only by the data voltage supplied to the current frame but also by the pixel voltage Vp of the previous frame.
도 2는 종래의 구동방식으로 인가되는 경우의 데이터 전압 및 화소 전압을 나타내는 도면이다.2 is a diagram illustrating a data voltage and a pixel voltage when applied in a conventional driving method.
도 2에 도시한 바와 같이, 종래에는 이전 프레임의 화소 전압(Vp)을 고려하지 않고, 목표 화소 전압(Vw)에 해당하는 데이터 전압(Vd)을 매 프레임마다 인가하였다. 따라서, 실제 액정에 인가되는 화소 전압(Vp)은 앞서 설명한 바와 같이, 이전 프레임의 화소 전압에 대응하는 액정 커패시턴스에 의해 목표 화소 전압 보다 낮게 또는 높게 된다. 따라서, 몇 프레임이 지난 후에야 비로소 목표 화소 전압에 도달하게 된다.As shown in FIG. 2, the data voltage Vd corresponding to the target pixel voltage Vw is applied every frame without considering the pixel voltage Vp of the previous frame. Therefore, as described above, the pixel voltage Vp actually applied to the liquid crystal is lower or higher than the target pixel voltage by the liquid crystal capacitance corresponding to the pixel voltage of the previous frame. Therefore, the target pixel voltage is only reached after a few frames.
도 3은 이와 같은 종래의 구동 방법에 따른 액정 표시 장치의 투과율을 나타내는 도면이다.3 is a view showing transmittance of the liquid crystal display according to the conventional driving method.
도 3에 도시한 바와 같이, 종래에는 앞서 설명한 바와 같이 실제 화소 전압이 목표 화소 전압 보다 낮게 되기 때문에 액정의 응답시간이 1프레임 이내인 경우에도 몇 프레임이 지난 후에야 비로소 목표 투과율에 도달하게 된다.As shown in FIG. 3, since the actual pixel voltage is lower than the target pixel voltage as described above, the target transmittance is not reached until a few frames have passed even when the response time of the liquid crystal is within 1 frame.
본 발명의 실시예는 현재 프레임의 화상 신호(Sn)를 이전 프레임의 화상 신호(Sn-1)와 비교하여 다음과 같은 보정 신호(Sn')를 생성한 후, 보정된 화상 신호(Sn')를 각 화소에 인가한다. 여기서, 화상 신호(Sn)는 아날로그 구동 방식인 경우에는 데이터 전압을 의미하나, 디지털 구동 방식의 경우에는 데이터 전압을 제어하기 위하여 이진화된 계조 신호를 사용하므로 실제 화소에 인가되는 전압의 보정은 계조 신호의 보정을 통해서 이루어진다.The embodiment of the present invention compares the image signal Sn of the current frame with the image signal Sn-1 of the previous frame to generate the following correction signal Sn 'and then corrects the image signal Sn'. Is applied to each pixel. Here, the image signal Sn refers to a data voltage in the analog driving method, but in the case of the digital driving method, since the binary gray level signal is used to control the data voltage, the correction of the voltage applied to the actual pixel is performed. Through the correction of
첫째, 현재 프레임의 화상 신호(계조 신호 또는 데이터전압)가 이전 프레임의 화상 신호와 동일하면 보정을 행하지 않는다.First, if the image signal (gradation signal or data voltage) of the current frame is the same as the image signal of the previous frame, no correction is performed.
둘째, 현재 프레임의 화상 신호(계조 신호 또는 데이터 전압)가 이전 프레임의 계조 신호(데이터 전압)보다 높은 경우에는 현재의 계조 신호(데이터 전압) 보다 더 높은 보정된 계조 신호(데이터 전압)를 출력하고, 현재 프레임의 계조 신호(데이터 전압)가 이전 프레임의 계조 신호(데이터 전압)보다 낮은 경우에는 현재의 계조 신호(데이터 전압) 보다 더 낮은 보정된 계조 신호(데이터 전압)를 출력한다. 이때, 보정이 이루어지는 정도는 현재의 계조 신호(데이터 전압)와 이전 프레임의 계조 신호(데이터 전압)와의 차에 비례한다.Second, when the image signal (gradation signal or data voltage) of the current frame is higher than the gradation signal (data voltage) of the previous frame, a corrected gradation signal (data voltage) is output than the current gradation signal (data voltage). When the gray level signal (data voltage) of the current frame is lower than the gray level signal (data voltage) of the previous frame, the corrected gray level signal (data voltage) lower than the current gray level signal (data voltage) is output. In this case, the degree of correction is proportional to the difference between the current gray level signal (data voltage) and the gray level signal (data voltage) of the previous frame.
셋째, 데이터 계조 신호 소스로부터 인가되는 계조 신호중 일부 비트만을 보정하여 보정된 계조 신호를 구한다. 이때, 보정되지 않는 나머지 비트는 바이패스된다. 즉, 데이터 계조 신호 소스로부터 n비트의 계조 신호가 수신되면, n비트의 계조 신호중 일부 비트(m)만을 이용하여 보정된 계조 신호를 구한다. 이때, m비트는 n비트의 계조 신호중에서 LSB(Least Significant Bit)에서부터 i(i=1, 2, ..., n-1)개의 비트(bits)를 제외한 나머지이다. 즉, m비트는 (n-i)비트이다.Third, only some bits of the gray level signal applied from the data gray level signal source are corrected to obtain a corrected gray level signal. At this time, the remaining bits that are not corrected are bypassed. That is, when an n-bit gray level signal is received from the data gray level signal source, a corrected gray level signal is obtained using only some bits m of the n-bit gray level signal. In this case, m bits are the remainder except n (i = 1, 2, ..., n-1) bits from LSB (Least Significant Bit) among the n-bit gray level signals. That is, m bits are (n-i) bits.
이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 데이터 전압 보정 방법을 개략적으로 설명한다.Hereinafter, a data voltage correction method according to an embodiment of the present invention will be described schematically.
도 4는 액정 표시 장치의 전압-유전율간의 관계를 간단하게 모델링(modeling)한 도면이다.FIG. 4 is a diagram for briefly modeling a relationship between a voltage and a dielectric constant of a liquid crystal display.
도 4에서, 가로축은 화소 전압이며, 세로 축은 특정 화소 전압 v에서의 유전율()과 액정이 기판에 평행한 방향으로 배열된 경우 즉, 액정이 빛의 투과 방향과 수직한 경우의 유전율()의 비를 나타낸다.In FIG. 4, the horizontal axis represents pixel voltages, and the vertical axis represents dielectric constant at a specific pixel voltage v. ) And when the liquid crystals are arranged in a direction parallel to the substrate, that is, when the liquid crystal is perpendicular to the transmission direction of light ( ) Ratio.
도 4에서는,/의 최대값 즉,/을 3이라 가정하였고, Vth와 Vmax를 각각 1V, 4V로 가정하였다. 여기서, Vth와 Vmax는 각각 풀 화이트 및 풀 블랙(또는 그 반대)에 해당하는 화소 전압을 나타낸다.In Figure 4, Of That is, the maximum of Of Is assumed to be 3, and Vth and Vmax are assumed to be 1V and 4V, respectively. Here, Vth and Vmax represent pixel voltages corresponding to full white and full black (or vice versa), respectively.
스토리지 커패시터의 커패시턴스(이하에서는 이를 '스토리지 커패시턴스'라 한다.)가 액정 커패시턴스의 평균값〈Cst〉와 같다고 하고, LCD 기판의 넓이 및 기판 사이의 거리를 각각 A와 d라 하면, 스토리지 커패시턴스 Cst는 다음의 수학식 1로 나타낼 수 있다.If the capacitance of the storage capacitor (hereinafter referred to as 'storage capacitance') is equal to the average value of the liquid crystal capacitance <Cst>, and the width of the LCD substrate and the distance between the substrates are A and d, respectively, the storage capacitance Cst is It can be represented by Equation 1 below.
여기서, C0=A/d이다.Where C0 = A / d.
도 4로부터,/는 다음의 수학식 2로 나타낼 수 있다.From FIG. 4, Of May be represented by Equation 2 below.
LCD의 총 커패시턴스 C(V)는 액정 커패시턴스와 스토리지 커패시턴스의 합이므로, LCD의 커패시턴스는 C(V)는 수학식 1 및 2로부터 다음의 수학식 3으로 나타낼 수 있다.Since the total capacitance C (V) of the LCD is the sum of the liquid crystal capacitance and the storage capacitance, the capacitance of the LCD may be represented by the following equation (3) from equations (1) and (2).
= 2/3(V+3)C0= 2/3 (V + 3) C0
화소에 인가되는 전하량 Q는 보존되므로, 다음의 수학식 4가 성립한다.Since the charge amount Q applied to the pixel is preserved, the following equation (4) holds.
여기서, Vn은 현재 프레임에 인가될 데이터 전압(반전 구동식의 경우에는 데이터 전압의 절대값)을 나타내며, C(Vn-1)는 이전 프레임(n-1 프레임)의 화소 전압에 대응하는 커패시턴스를 나타내며, C(Vf)는 현재 프레임(n 프레임)의 실제 화소 전압(Vf)에 대응하는 커패시턴스를 나타낸다.Here, Vn represents a data voltage to be applied to the current frame (absolute value of the data voltage in the case of the inversion driving type), and C (Vn-1) represents a capacitance corresponding to the pixel voltage of the previous frame (n-1 frame). C (Vf) represents a capacitance corresponding to the actual pixel voltage Vf of the current frame (n frame).
수학식 3 및 수학식 4로부터 다음의 수학식 5가 유도될 수 있다.The following equation (5) can be derived from equations (3) and (4).
따라서, 실제 화소 전압 Vf는 다음의 수학식 6으로 나타낼 수 있다.Therefore, the actual pixel voltage Vf can be represented by the following equation (6).
위의 수학식 6으로부터 명확히 알 수 있듯이, 실제 화소 전압 Vf는 현재 프레임에 인가된 데이터 전압(Vn)과 이전 프레임에 인가된 화소 전압(Vn-1)에 의해서 결정된다.As can be clearly seen from Equation 6 above, the actual pixel voltage Vf is determined by the data voltage Vn applied to the current frame and the pixel voltage Vn-1 applied to the previous frame.
한편, n 프레임에서 화소 전압이 목표 전압(Vn)에 도달하도록 하기 위해 인가되는 데이터 전압을 Vn'라고 하면, Vn'는 수학식 5로부터 다음의 수학식7로 나타낼 수 있다.On the other hand, if the data voltage applied to make the pixel voltage reach the target voltage Vn in n frames is Vn ', Vn' may be represented by the following equation (7).
따라서, Vn'는 다음의 수학식 8로 나타낼 수 있다.Therefore, Vn 'may be represented by the following equation (8).
이와 같이, 현재 프레임의 목표 화소 전압(Vn)과 이전 프레임의 화소 전압(Vn-1)을 고려하여 상기 수학식 8에 의해 구해지는 데이터 전압(Vn')을 인가하면, 목표로 하는 화소 전압 Vn에 바로 도달할 수 있다.As such, when the data voltage Vn 'obtained by Equation 8 is applied in consideration of the target pixel voltage Vn of the current frame and the pixel voltage Vn-1 of the previous frame, the target pixel voltage Vn is applied. You can reach it right away.
위의 수학식 8은 도4에 도시한 도면 및 몇몇 기본 가정으로부터 유도된 식이며, 일반적인 LCD에서 적용되는 데이터 전압 Vn'는 다음의 수학식 9로 나타낼 수 있다.Equation 8 is derived from the diagram shown in FIG. 4 and some basic assumptions, and the data voltage Vn 'applied to a general LCD may be represented by Equation 9 below.
여기서, 함수 f는 LCD의 특성에 의해 결정된다. 함수 f는 기본적으로 다음의 성질을 갖는다.Here, the function f is determined by the characteristics of the LCD. The function f basically has the following properties.
즉,과이 같은 경우에 f=0이 되며,이보다 큰경우 f는 0 보다 크고,이보다 작은 경우 f는 0 보다 작다.In other words, and In this case, f = 0, this Is greater than 0 if greater than this If less than f is less than zero.
다음은 본 발명의 실시예에 따른 데이터 전압 인가방법을 설명한다.The following describes a data voltage application method according to an embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 따른 데이터 전압 인가방법을 나타내는 도면이다.5 is a view showing a data voltage application method according to the present invention.
도 5에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에서는 현재 프레임의 목표 화소 전압과 이전 프레임의 화소 전압(데이터 전압)을 고려하여 보정된 데이터 전압 Vn'을 인가하여, 화소 전압(Vp)이 바로 목표 전압에 도달하도록 한다.As shown in FIG. 5, in the first embodiment of the present invention, the data voltage Vn 'corrected in consideration of the target pixel voltage of the current frame and the pixel voltage (data voltage) of the previous frame is applied to the pixel voltage Vp. This is to reach the target voltage.
즉, 본 발명의 제1 실시예에서는 현재 프레임의 목표 전압과 이전 프레임의 화소 전압이 다른 경우, 현재 프레임의 목표 전압 보다 더 높은 전압(또는 더 낮은 전압)을 보정된 데이터 전압으로서 인가하여 첫 번째 프레임에서 바로 목표 전압 레벨에 도달하도록 한 후 이후의 프레임에서는 목표 전압을 데이터 전압으로 인가한다. 이와 같이 함으로써 액정의 응답속도를 개선할 수 있다.That is, in the first embodiment of the present invention, when the target voltage of the current frame and the pixel voltage of the previous frame are different, a first voltage (or lower voltage) higher than the target voltage of the current frame is applied as the corrected data voltage. After the target voltage level is reached directly in the frame, the target voltage is applied as the data voltage in subsequent frames. In this way, the response speed of the liquid crystal can be improved.
이때, 보정된 데이터 전압(전하량)은 이전 프레임의 화소 전압에 의해 결정되는 액정 커패시턴스를 고려하여 결정한다. 즉, 본원 발명은 이전 프레임의 화소 전압 레벨을 고려하여 전하량(Q)을 공급함으로써 첫 번째 프레임에서 바로 목표 전압 레벨에 도달하도록 한다.In this case, the corrected data voltage (charge amount) is determined in consideration of the liquid crystal capacitance determined by the pixel voltage of the previous frame. That is, according to the present invention, the charge amount Q is supplied in consideration of the pixel voltage level of the previous frame to reach the target voltage level immediately in the first frame.
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따라 데이터 전압을 인가한 경우의 액정 표시 장치의 투과율을 나타내는 도면이다. 도 6에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따르면 보정된 데이터 전압을 인가하기 때문에, 현재 프레임에서 바로 목표 투과율에 도달한다.6 is a diagram illustrating a transmittance of a liquid crystal display when a data voltage is applied according to the first embodiment of the present invention. As shown in Fig. 6, since the corrected data voltage is applied according to the first embodiment of the present invention, the target transmittance is directly reached in the current frame.
한편, 본 발명의 제2 실시예에서는 목표 전압보다 약간 높은 보정된 전압Vn'을 화소 전압으로 인가한다. 이와 같이 구동하는 경우에는 도 7에 도시한 바와 같이 액정의 응답 시간의 약 1/2 이전에서는 투과율이 목표치보다 작게 되나 그 이후에서는 목표치보다 과도하게 되어(overcompensate) 평균적인 투과율이 목표 투과율과 같아진다.On the other hand, in the second embodiment of the present invention, the corrected voltage Vn 'slightly higher than the target voltage is applied as the pixel voltage. In this case, as shown in FIG. 7, the transmittance becomes smaller than the target value before about 1/2 of the response time of the liquid crystal, but after that, the transmittance becomes overcompensated and the average transmittance becomes equal to the target transmittance. .
다음에는 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치를 설명한다.Next, a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention will be described.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치를 나타내는 도면으로, 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치는 디지털 구동 방법을 사용한다.8 is a diagram illustrating a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention, and the liquid crystal display according to the exemplary embodiment of the present invention uses a digital driving method.
도 8에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치는 액정 표시 장치 패널(100), 게이트 드라이버부(200), 데이터 드라이버부(300) 및 데이터 계조 신호 보정부(400)를 포함한다.As shown in FIG. 8, the liquid crystal display according to the exemplary embodiment of the present invention includes a liquid crystal display panel 100, a gate driver 200, a data driver 300, and a data gray level signal corrector 400. Include.
액정 표시 장치 패널(100)에는 게이트 온 신호를 전달하기 위한 다수의 게이트 라인(S1, S2, S3, ..., Sn)이 형성되어 있으며, 보정된 데이터 전압을 전달하기 위한 데이터 라인(D1, D2, ..., Dm)이 형성되어 있다. 게이트 라인과 데이터 라인에 의해 둘러싸인 영역은 각각 화소를 이루며, 각 화소는 게이트 라인과 데이터 라인에 각각 게이트 전극 및 소스 전극이 연결되는 박막 트랜지스터(110)와 박막 트랜지스터(110)의 드레인 전극에 연결되는 화소 커패시터(Cl)와 스토리지 커패시터(Cst)를 포함한다.In the liquid crystal display panel 100, a plurality of gate lines S1, S2, S3,..., Sn for transmitting a gate-on signal are formed, and data lines D1, for transmitting a corrected data voltage. D2, ..., Dm) are formed. Each region surrounded by the gate line and the data line constitutes a pixel, and each pixel is connected to the thin film transistor 110 and the drain electrode of the thin film transistor 110 having a gate electrode and a source electrode connected to the gate line and the data line, respectively. The pixel capacitor Cl and the storage capacitor Cst are included.
게이트 드라이버부(200)는 게이트 라인에 순차적으로 게이트 온 전압을 인가하여, 게이트 온 전압이 인가된 게이트 라인에 게이트 전극이 연결되는 TFT를 턴온시킨다.The gate driver 200 sequentially applies a gate-on voltage to the gate line, thereby turning on the TFT to which the gate electrode is connected to the gate line to which the gate-on voltage is applied.
데이터 계조 신호 보정부(400)는 데이터 계조 신호 소스(예를 들면, 그래픽 제어기)로부터 n비트의 데이터 계조 신호(Gn)를 수신한 후, 앞서 설명한 바와 같이 m비트의 현재 프레임의 데이터 계조 신호와 m비트의 이전 프레임의 데이터 계조 신호를 고려하여 보정된 m비트의 데이터 계조 신호(Gn')을 출력한다.The data gray level signal corrector 400 receives n-bit data gray level signal Gn from a data gray level signal source (for example, a graphic controller), and then, as described above, the data gray level signal of the current frame of m bits The m-bit data gradation signal Gn 'is corrected in consideration of the data gradation signal of the previous frame of m-bits.
이때, 계조 신호 보정부는 스탠드 얼론(stand-alone) 유닛으로 존재할 수도 있고, 그래픽 카드나 LCD 모듈에 통합될 수도 있다.In this case, the gradation signal correction unit may exist as a stand-alone unit, or may be integrated into a graphic card or an LCD module.
데이터 드라이버부(300)는 데이터 계조 신호 보정부(400)로부터 수신된 보정된 계조 신호(Gn')를 해당 계조 전압(데이터 전압)으로 바꾸어 각각 데이터 라인에 인가한다.The data driver 300 converts the corrected gradation signal Gn 'received from the data gradation signal correction unit 400 into a corresponding gradation voltage (data voltage) and applies them to the data lines, respectively.
도 9는 본 발명에 따른 데이터 계조 신호 보정부의 제1 실시예를 설명하기 위한 도면이다.9 is a view for explaining a first embodiment of the data gray level signal correcting unit according to the present invention.
도 9에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 데이터 보정신호 보정부(400), 즉 화상 신호 보정 회로(DCC; Dynamic Capacitance Compensation)의 제1 실시예는 프레임 메모리(410), 컨트롤러(controller)(420), 및 데이터 계조 신호 변환기(430)를 포함하며, 데이터 계조 신호 소스로부터 R(red), G(green), B(blue) 각각에 대한 n비트의 계조 신호(Gn)를 수신하여 보정된 계조 신호(Gn')를 출력한다. 따라서, 데이터 계조 신호 보정부(430)로 수신되는 계조 신호는 총 (3×n)비트이다. 여기서, 당업자는 데이터 계조 신호 소스로부터 (3×n)비트의 계조 신호가 동시에 데이터 계조 신호 보정부(430)에 인가되도록 할 수 있고, n비트의 R, G, B 계조 신호 각각이 순차적으로 인가되도록 할 수 있다.As shown in FIG. 9, the first embodiment of the data correction signal correcting unit 400, that is, the image signal correction circuit (DCC) according to the present invention, includes a frame memory 410 and a controller ( 420, and a data gradation signal converter 430, and are corrected by receiving n-bit gradation signals Gn for R (red), G (green), and B (blue), respectively, from the data gradation signal source. The gray level signal Gn 'is output. Therefore, the gray level signal received by the data gray level signal corrector 430 is a total of (3 × n) bits. Here, one of ordinary skill in the art may allow a (3 × n) bit gray level signal to be simultaneously applied to the data gray level signal correcting unit 430 from the data gray level signal source, and sequentially apply n-bit R, G, and B gray level signals, respectively. You can do that.
도 9에서, 프레임 메모리(410)는 보정될 계조 신호의 비트를 결정하는데, 데이터 계조 신호 소스로부터 수신되는 R(red), G(green), B(blue)에 대한 n비트의 계조 신호 중에서 m비트만을 입력하고, 이를 R, G, B에 대응하는 소정 어드레스에 저장하며, 한 프레임 지연후 데이터 계조 신호 변환기(430)로 출력한다. 즉, 프레임 메모리(410)는 현재 프레임의 m비트 계조 신호(Gn)를 수신하고, 이전 프레임의 m비트 계조 신호(Gn-1)를 출력한다.In Fig. 9, the frame memory 410 determines the bits of the gradation signal to be corrected, m of n bits of gradation signals for R (red), G (green), and B (blue) received from the data gradation signal source. Only the bits are input, and the bits are stored at predetermined addresses corresponding to R, G, and B, and output to the data gray level signal converter 430 after one frame delay. That is, the frame memory 410 receives the m-bit gradation signal Gn of the current frame and outputs the m-bit gradation signal Gn-1 of the previous frame.
데이터 계조 신호 변환기(430)는 데이터 계조 신호 소스로부터 수신되는 n비트 중에서, 보정을 거치지 않고 바이패스되는 현재 프레임(Gn)의 (n-m)비트와, 보정을 위해 수신되는 현재 프레임(Gn)의 m비트와, 프레임 메모리(410)에 의해 지연된 이전 프레임(Gn-1)의 m비트를 수신한 후, 현재 및 이전 프레임의 m 비트를 고려한 보정된 계조 신호(Gn')를 생성한다.The data gradation signal converter 430 includes (nm) bits of the current frame Gn bypassed without correction among the n bits received from the data gradation signal source, and m of the current frame Gn received for correction. After receiving the bits and the m bits of the previous frame Gn-1 delayed by the frame memory 410, a corrected gradation signal Gn 'is generated considering the m bits of the current and previous frames.
상기한 화상 신호 보정 회로를 통하여 액정의 응답 시간을 1 프레임 내로 낮출 수 있고, 이로 인해 LCD 패널의 능동 콘트라스트 비율의 저하 현상이나 스트로보스코픽 모션(Stroboscopic motion) 현상을 완전 제거할 수 있다.Through the image signal correction circuit, the response time of the liquid crystal can be lowered within one frame, thereby completely eliminating the degradation of the active contrast ratio and the stroboscopic motion of the LCD panel.
그러나, LCD 패널에서 망막 잔상 시간이 짧아짐에도 끌림 현상이 여전히 관찰되어 끌림 현상이나 가장 자리의 블러링(blurring) 현상은 완전히 없앨 수는 없다.However, although the retinal afterimage time is shortened in the LCD panel, the attraction phenomenon is still observed, and thus the attraction phenomenon or blurring of the edges cannot be completely eliminated.
이러한 응답 시간이 망막 잔상 시간, 예를 들어 40ms보다 훨씬 짧아짐에도 끌림 현상이 여전히 관찰되는 이유를 하기와 같이 설명한다.Although the response time is much shorter than the retinal afterimage time, for example 40 ms, the reason why the attraction is still observed is explained as follows.
LCD 화면을 가로질러서 움직이는 사각형을 일례로 하는 동화상 구현을 설명한다.A moving picture implementation will be described taking an example of a rectangle moving across an LCD screen.
도 10은 일반적인 LCD 화면의 끌림 현상을 설명하기 위한 도면이다.10 is a diagram for explaining a general phenomenon of the LCD screen dragging.
도 10에 도시한 바와 같이, 사각형의 블랙 컬러가 LCD 화면상의 좌측에서 우측으로 움직일 때 (n-1)번째 프레임에서는 블랙 컬러를 유지하나, n번째 프레임에서 블랙 컬러 사각형의 A 영역은 백 그라운드(background) 컬러에서 포어그라운드(foreground) 컬러로 색상이 바뀌게 되고, 블랙 컬러 사각형의 B 영역은 포어그라운드 그대로 유지되며, 블랙 컬러 사각형의 C 영역은 포어그라운드에서 백 그라운드로 바뀌게 된다.As shown in Fig. 10, when the black color of the rectangle moves from left to right on the LCD screen, the black color is maintained in the (n-1) th frame, but the A area of the black color rectangle in the nth frame is the background ( background) The color is changed from the foreground color to the foreground color, the B area of the black color rectangle remains in the foreground, and the C area of the black color rectangle is changed from the foreground to the background.
따라서 n번째 프레임 동안 B 영역은 계속 블랙을 나타내고 있지만, A, B 영역은 화이트와 블랙이 혼합되어 있으므로 회색을 나타내게 된다.Therefore, while the B area continues to show black during the nth frame, the A and B areas show gray because white and black are mixed.
그 다음 프레임인 (n+1)번째 프레임에도 상기한 n번째 프레임과 동일하게 사각형의 B' 영역은 색상이 변화하지 않고 그대로 유지하며, 사각형의 A' 및 B'은 화이트와 블랙이 혼합되어 있으므로 회색을 나타내게 된다.In the next frame, the (n + 1) th frame, the B 'area of the rectangle remains the same as the nth frame described above, and the rectangles A' and B 'are mixed with white and black. It will be grayed out.
만일 관찰자가 LCD 화면의 한 곳을 고정해서 본다면 이러한 변환 영역(A, C)(A',C')은 큰 문제가 되지 않지만, 화면상에 움직이는 물체가 있으면 관찰자의 눈은 움직이는 물체를 따라 가게 된다. 즉, B, B', B", ... 영역이 망막의 한 고정된 위치에 계속 이미지가 되고, 마찬가지로 A, A', A", ... 영역도 한 위치에 고정되어 이미지가 되며, C, C', C", ... 영역도 마찬가지이다.If the observer sees a fixed spot on the LCD screen, these conversion areas (A, C) (A ', C') are not a big problem, but if there is a moving object on the screen, the observer's eye will follow the moving object. do. That is, the areas B, B ', B ", ... continue to be imaged at one fixed location on the retina, and similarly the areas A, A', A", ... are fixed at one location and become an image, The same applies to the C, C ', C ", ... regions.
LCD 패널이 도 11의 (a)처럼 1 프레임내로 반응한다고 할 때, 사각형의 각 부분 A, B, C를 인지하는 망막에 투사되는 빛은 (b)과 같다.When the LCD panel reacts in one frame as shown in Fig. 11A, the light projected on the retina for recognizing the respective portions A, B, and C of the rectangle is as shown in (b).
관찰자의 눈은 16ms 정도의 속도로 변화하는 것은 감지하지 못하고 평균값을 인식하게 된다.The observer's eye does not detect the change at a speed of about 16ms and recognizes the average value.
도 11의 (b)에서 실선 부분이 실제로 눈에 느껴지는 응답이다. 이상적으로는 A 영역은 풀 블랙이, C 영역은 풀 화이트가 되어야만 화면상에서 블러링(blurring)없는 선명한 사각형이 인식이 되겠지만 도 11에서 도시한 바와 같이, A 영역에서는 어느 정도 빛이 투과되고, C 영역에서는 최대치 휘도에 도달하지 못한다. 이 오차를 줄이기 위해서는 액정의 응답 속도가 더욱 빨라져야 한다.In FIG. 11B, the solid line portion is the response that is actually felt. Ideally, the area A should be full black and the area C should be full white, so a clear rectangle without blurring will be recognized on the screen. However, as shown in FIG. In the region, the maximum luminance is not reached. In order to reduce this error, the response speed of the liquid crystal should be faster.
예를 들어, 5% 정도의 오차는 허용한다고 하면, 액정의 응답 시간은 대략 1 프레임(frame)의 1/10이 되어야 한다. 즉, 60frame/sec이면, 1.67ms내에, 30frame/sec이면 3.33ms 내에 액정이 응답하여야 화면상에서 블러링이 없는 선명한 화면을 인식할 수 있다.For example, if a tolerance of about 5% is tolerated, the response time of the liquid crystal should be about one tenth of one frame. That is, when 60 frames / sec, the liquid crystal responds within 1.67 ms and within 30 frames / sec to 3.33 ms in order to recognize a clear screen without blurring on the screen.
그러나, 모든 계조 레벨(gray level) 사이에서 이렇게 빠른 시간 내에 응답하는 네마틱(Nematics) 액정은 현재 미개발된 상태이다.However, Nematics liquid crystals that respond within such a fast time between all gray levels are currently undeveloped.
그러면 이하에서는 화상 신호의 보정을 통해 끌림이 없는 LCD 화면을 구현하기 위한 예를 설명한다. 이를 위해서 도 12에 도시한 바와 같이, 하나의 화상 프레임을 두 개의 서브프레임으로 나누어 구동한다.Next, an example for implementing an LCD screen without dragging through correction of an image signal will be described. To this end, as shown in FIG. 12, one image frame is driven by dividing into two subframes.
도 12는 본 발명의 실시예에 따라 서브 프레임을 이용한 데이터 전압을 인가한 경우의 액정 표시 장치의 투과율을 나타내는 도면이다.12 is a diagram illustrating a transmittance of a liquid crystal display when a data voltage using a subframe is applied according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 12에 도시한 바와 같이, 이전 프레임의 계조 신호보다 큰 현재 프레임의계조 신호가 입력되는 경우는 분할한 화상 프레임 중 첫 번째 서브프레임(n+)에서는 오버슈트 구동을 수행하고, 두 번째 서브프레임(n-)에서는 상기 오버슈트된 값을 원래 원하는 목표값으로 끌어내려 구동을 수행한다.As shown in FIG. 12, when the gray level signal of the current frame larger than the gray level signal of the previous frame is input, overshoot driving is performed in the first subframe n + of the divided image frames, and the second subframe is performed. (n -), it does the drive will pull said overshoot value to the original value of the desired target.
이러한 방식의 오버슈트를 통해 액정이 응답하는 시간동안 잃어버린 광량을 만회하고, 마치 액정의 응답 속도가 무한히 빠른 것 같은 효과를 얻을 수 있어 움직이는 영상의 가장자리가 또렷하게 인식된다. 이때 오버슈트해주는 값은 현재 프레임의 계조 레벨과 과거 프레임의 계조 레벨에 의존하는 함수이다.The overshoot of this method makes up for the amount of light lost during the response time of the liquid crystal, and the response speed of the liquid crystal is infinitely fast, so that the edge of the moving image is clearly recognized. The overshooting value is a function that depends on the gradation level of the current frame and the gradation level of the past frame.
상기한 도 12에서는 이전 프레임의 계조 신호와 현재 프레임의 계조 신호와의 비교를 통해 현재 프레임의 계조 신호가 더 크다고 체크되는 경우에는 첫 번째 서브 프레임에서는 오버슈트 구동을 수행하고, 두 번째 서브 프레임에서는 목표값으로 다운(down) 구동하는 것을 그 일례로 설명하였으나, 그 역도 가능하다.In FIG. 12, when the gray level signal of the current frame is checked to be larger by comparing the gray level signal of the previous frame with the gray level signal of the current frame, overshoot driving is performed in the first subframe, and in the second subframe. Although driving down to a target value has been described as an example, the reverse is also possible.
즉, 이전 프레임의 계조 신호보다 작은 현재 프레임의 계조 신호가 입력되는 경위에는 첫 번째 서브 프레임에서는 언더슈트 구동을 수행하고, 두 번째 서브 프레임에서는 목표값으로 업(up) 구동하므로써 액정 표시 장치의 동화상 구현시 발생하는 화면의 끌림 현상을 제거할 수 있다.That is, when the gray level signal of the current frame smaller than the gray level signal of the previous frame is input, the undershoot driving is performed in the first subframe, and the driving value is up driven to the target value in the second subframe. This can eliminate the screen drag that occurs during implementation.
도 13a 내지 도 13b는 본 발명에 따른 데이터 계조 신호 보정부의 제2 실시예를 설명하기 위한 도면으로서, 도 13a는 첫 번째 서브 프레임에 따른 데이터 계조 신호 보정부를 설명하기 위한 도면이고, 도 13b는 두 번째 서브 프레임에 따른 데이터 계조 신호 보정부를 설명하기 위한 도면이다.13A to 13B are diagrams for describing a second exemplary embodiment of the data gray signal correcting unit according to the present invention. FIG. 13A is a diagram for explaining the data gray signal correcting unit according to the first subframe. FIG. 4 is a diagram for describing a data gray level signal correcting unit according to a second subframe. FIG.
도 13a 내지 도 13b에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 데이터 보정신호 보정부(400), 즉 화상 신호 보정 회로(DCC; Dynamic Capacitance Compensation)의 제2 실시예는 합성기(410), 프레임 메모리부(420), 컨트롤러(430), 데이터 계조 신호 변환기(442) 및 분리기(450)를 포함하며, 상기한 도 11과 중복되는 부분은 그 설명을 생략한다.As shown in FIGS. 13A to 13B, the second embodiment of the data correction signal correction unit 400, that is, the image signal correction circuit (DCC) according to the present invention, includes a synthesizer 410 and a frame memory unit. 420, a controller 430, a data gray level signal converter 442, and a separator 450, and a description overlapping with FIG. 11 will be omitted.
프레임 메모리부(420)는 제1 프레임 메모리(422)와 제2 프레임 메모리(424)를 포함하여, 컨트롤러(430)로부터 제공되는 제어신호(write/read)에 따라 합성기(410)로부터 제공되는 계조 신호의 저장 및 이전 프레임의 계조 신호를 데이터 계조 신호 변환기(442)에 출력하는 동작을 수행하거나, 현재 프레임의 계조 신호와 이미 저장된 이전 프레임의 계조 신호를 데이터 계조 신호 변환기(442)에 출력하는 동작을 수행한다.The frame memory unit 420 includes a first frame memory 422 and a second frame memory 424, and the gray level provided from the synthesizer 410 according to a control signal (write / read) provided from the controller 430. Storing the signal and outputting the gradation signal of the previous frame to the data gradation signal converter 442 or outputting the gradation signal of the current frame and the gradation signal of the previous frame already stored to the data gradation signal converter 442 Do this.
보다 상세히는, 제1 메모리(422)는 첫 번째 서브 프레임 구동시 컨트롤러(430)로부터 라이트 신호(write)가 입력됨에 따라 합성기(410)로부터 제공되는 현재 프레임의 계조 신호(Gn)를 저장하고, 두 번째 서브 프레임 구동시 컨트롤러(430)로부터 리드 신호(read)가 입력됨에 따라 기저장된 현재 프레임의 계조 신호(Gn)를 데이터 계조 신호 변환기(442)에 출력한다.More specifically, the first memory 422 stores the gray level signal G n of the current frame provided from the synthesizer 410 as a write signal write is input from the controller 430 when the first sub frame is driven. As the read signal read is input from the controller 430 when the second sub frame is driven, the gray level signal G n of the current frame stored in advance is output to the data gray level signal converter 442.
제2 메모리(424)는 첫 번째 서브 프레임 구동시 컨트롤러(430)로부터 리드 신호(read)가 입력됨에 따라 기저장된 이전 프레임의 계조 신호(Gn-1)를 데이터 계조 신호 변환기(442)에 출력하고, 두 번째 서브 프레임 구동시 컨트롤러(430)로부터리드 신호(read)가 입력됨에 따라 기저장된 이전 프레임의 계조 신호(Gn-1)를 데이터 계조 신호 변환기(442)에 출력한다.As the read signal read is input from the controller 430 when the first subframe is driven, the second memory 424 outputs the pre-stored gray level signal G n-1 to the data gray level signal converter 442. When a read signal read is input from the controller 430 when the second sub frame is driven, the gray level signal G n-1 of the previous frame stored in advance is output to the data gray level signal converter 442.
데이터 계조 신호 변환기(442)는 컨트롤러(430)로부터 제공되는 프레임 감지신호(431)에 따라 합성기(410)로부터 제공되는 현재 프레임의 계조 신호(Gn)와 프레임 메모리부(420)로부터 제공되는 현재 프레임의 계조 신호(Gn) 또는 이전 프레임의 계조 신호(Gn-1)를 제공받아 제1 보정된 계조 신호() 또는 제2 보정된 계조 신호()를 분리기(450)에 출력한다.The data gray level signal converter 442 is provided with the gray level signal G n of the current frame provided from the synthesizer 410 and the current provided from the frame memory unit 420 according to the frame detection signal 431 provided from the controller 430. the service received tone signals (G n-1) of the gray level signal of the frame (G n) or the previous frame, the first correction gradation signal ( ) Or the second corrected gradation signal ( ) Is output to the separator 450.
보다 상세히는, 컨트롤러(430)로부터 제공되는 프레임 감지신호(431)가 첫 번째 서브 프레임이라 체크되는 경우에는 합성기(410)로부터 제공되는 현재 프레임의 계조 신호(Gn)를 제공받고, 프레임 메모리부(420)의 제2 프레임 메모리(424)로부터 제공되는 이전 프레임의 계조 신호(Gn-1)를 제공받아 첫 번째 서브 프레임의 보정된 계조 신호()를 분리기(450)에 출력한다.In more detail, when the frame detection signal 431 provided from the controller 430 is checked as the first subframe, the gray level signal G n of the current frame provided from the synthesizer 410 is received, and the frame memory unit is provided. The corrected gray level signal of the first subframe is received by receiving the gray level signal G n-1 of the previous frame provided from the second frame memory 424 of 420. ) Is output to the separator 450.
또한 컨트롤러(430)로부터 제공되는 프레임 감지신호(431)가 두 번째 서브 프레임이라 체크되는 경우에는 제1 프레임 메모리(422)로부터 제공되는 현재 프레임의 계조 신호(Gn)를 제공받고, 제2 프레임 메모리(424)로부터 제공되는 이전 프레임의 계조 신호(Gn-1)를 제공받아 두 번째 서브 프레임의 보정된 계조 신호()를 분리기(450)에 출력한다.In addition, when the frame detection signal 431 provided from the controller 430 is checked as the second sub frame, the gray level signal G n of the current frame provided from the first frame memory 422 is received and the second frame is received. The corrected gray level signal of the second sub-frame is received by receiving the gray level signal G n-1 of the previous frame provided from the memory 424. ) Is output to the separator 450.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 데이터 계조 신호 보정부의 제2 실시예에서는 현재 프레임의 계조 신호(Gn)와 프레임 메모리부(420)로부터 출력되는 이전 프레임의 계조 신호(Gn-1)가 들어오면, 첫 번째 서브 프레임(n+)에서는 도 13a에 도시한 바와 같이 제1 보정된 계조 신호()를 출력하고, 두 번째 서브 프레임(n-)에서는 도 13b에 도시한 바와 같이 제2 보정된 계조 신호()를 출력한다. 이때 제1 보정된 계조 신호는 현재 프레임의 계조 신호가 이전 프레임의 계조 신호보다 큰 경우에는 오버슈트 보정된 계조 신호이고, 현재 프레임의 계조 신호가 이전 프레임의 계조 신호보다 작은 경우에는 언더슈트 보정된 계조 신호이다.As described above, in the second embodiment of the data gradation signal correcting unit according to the present invention, the gradation signal G n of the current frame and the gradation signal G n-1 of the previous frame output from the frame memory unit 420. ), In the first subframe n + , as shown in FIG. 13A, the first corrected gray level signal ( ), The output, and the second subframe (n - a) in the second, as shown in Figure 13b corrected gray level signal ( ) In this case, the first corrected gray level signal is an overshoot corrected gray level signal when the gray level signal of the current frame is larger than the gray level signal of the previous frame, and undershoot corrected when the gray level signal of the current frame is smaller than the gray level signal of the previous frame. It is a gradation signal.
또한 제2 보정된 계조 신호는 현재 프레임의 계조 신호가 이전 프레임의 계조 신호보다 큰 경우에는 오버슈트된 값을 원래의 원하는 목표값으로 다운시킨 보정된 계조 신호이고, 현재 프레임의 계조 신호가 이전 프레임의 계조 신호보다 작은 경우에는 원래의 원하는 목표값으로 업시킨 보정된 계조 신호이다.In addition, when the gray level signal of the current frame is larger than the gray level signal of the previous frame, the second corrected gray level signal is a corrected gray level signal which downgraded the overshooted value to the original desired target value, and the gray level signal of the current frame is the previous frame. If it is smaller than the gray scale signal, the corrected gray scale signal is raised to the original desired target value.
본 발명의 제2 실시예에서 설명한 바와 같이, 두 개의 필드 동안 동일 그림이 반복되어 출력되는 비월 주사 방식을 이용하는 DVD나 TV 및 기타 영상 신호의 경우, 그 구동은 60field/sec 이지만 그 내용은 30frame/sec이다.As described in the second embodiment of the present invention, in the case of DVD or TV and other video signals using the interlaced scanning method in which the same picture is repeatedly output during two fields, the driving is 60field / sec but the content is 30frame / sec.
그러므로 프레임의 변경 여부를 통보하는 신호, 본 발명에서는 프레임 신호(frame signal)를 컨트롤러가 데이터 계조 신호 변환기에 제공하고, 상기 데이터 계조 신호 변환기는 컨트롤러로부터 제공되는 프레임 신호에 따라 첫 번째 서브프레임 구동에 따른 보정된 계조 데이터를, 또는 두 번째 서브 프레임 구동에 따른 보정된 계조 데이터를 각각 출력한다.Therefore, in the present invention, a signal for notifying whether a frame has been changed or not, the controller provides a frame signal to the data gray level signal converter, and the data gray level signal converter is configured to drive the first subframe according to the frame signal provided from the controller. The corrected gray scale data or the corrected gray scale data according to the second sub-frame driving.
한편, 프레임 메모리에 기록하는 동작은 정극성(+) 프레임, 즉 첫 번째 서브 프레임에서만 수행한다. 즉, 화면이 바뀌는 순간에는 프레임 메모리에 기록해주고, 데이터 계조 신호 변환기에서는 첫 번째 계조 데이터를 출력하고, 다음 서브 프레임에서는 프레임 메모리에 기록은 하지 않으며, 데이터 계조 신호 변환기에서 두 번째 서브 프레임의 계조 데이터를 출력하며, 이 과정을 반복한다.On the other hand, the operation of writing to the frame memory is performed only in the positive (+) frame, that is, the first subframe. That is, when the screen is changed, the data is recorded in the frame memory, the first grayscale data is output from the data gray signal converter, and the grayscale data of the second subframe is not recorded in the frame memory in the next subframe. Will print out and repeat this process.
이상의 본 발명의 제2 실시예에서는 하나의 화상 프레임을 두 개의 서브 프레임으로 시분할하고, 시분할된 첫 번째 서브 프레임과 두 번째 서브 프레임의 구동시 이전 프레임과 현재 프레임의 계조 신호를 비교하여 동화상 보정 동작을 수행하는 것을 설명하였으나, 시분할하는 서브 프레임을 3개 이상으로 분리하여도 본 발명의 요지는 벗어나지는 않을 것이다. 예를 들어, 3개의 서브 프레임으로 분할한 경우에 첫 번째 서브 프레임을 하나의 서브 프레임으로, 두 번째와 세 번째 서브 프레임을 다른 하나의 서브 프레임으로 이용할 수도 있다.In the second embodiment of the present invention, a video frame is time-divided into two sub-frames, and a moving picture correction operation is performed by comparing the gray level signals of the previous frame and the current frame when the time-divided first sub-frame and the second sub-frame are driven. Although the description has been made, the present invention will not be departed from the separation of three or more subframes. For example, when divided into three subframes, the first subframe may be used as one subframe, and the second and third subframes may be used as another subframe.
도 14a 내지 도 14c는 본 발명에 따른 데이터 계조 신호 보정부의 제3 실시예를 설명하기 위한 도면이다.14A to 14C are diagrams for describing a third exemplary embodiment of the data gray level signal correcting unit according to the present invention.
도 14a 내지 도 14c에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 데이터 보정신호 보정부(400), 즉 화상 신호 보정 회로(DCC; Dynamic Capacitance Compensation)의 제3 실시예는 합성기(410), 프레임 메모리부(420), 컨트롤러(430), 데이터 계조 신호 변환기(444) 및 분리기(450)를 포함하며, 상기한 도 11과 중복되는 부분은 그설명을 생략한다.As shown in FIGS. 14A to 14C, the third embodiment of the data correction signal correction unit 400, that is, the image signal correction circuit (DCC) according to the present invention, includes a synthesizer 410 and a frame memory unit. 420, a controller 430, a data gray level signal converter 444, and a separator 450, and a description overlapping with FIG. 11 will be omitted.
프레임 메모리부(420)는 제1 프레임 메모리(A)(426), 제2 프레임 메모리(B)(427), 제3 프레임 메모리(C)(428)를 포함하여, 컨트롤러(430)의 제어에 의해 합성기(410)로부터 현재 프레임의 계조 신호를 제공받아 상기 프레임 메모리(426)(427)(428)중 어느 하나에 기록하고, 상기 현재 프레임의 계조 신호가 기록됨에 따라 기록 동작이 수행되지 않는 2개의 프레임 메모리에 기저장된 계조 신호를 데이터 계조 신호 변환기(444)에 출력한다.The frame memory unit 420 includes a first frame memory (A) 426, a second frame memory (B) 427, and a third frame memory (C) 428 to control the controller 430. Receives the gray level signal of the current frame from the synthesizer 410, and writes it to any one of the frame memories 426, 427, and 428, and the write operation is not performed as the gray level signal of the current frame is recorded. The gray level signal prestored in the two frame memories is output to the data gray level signal converter 444.
보다 상세히는, 도 14a에 도시한 바와 같이, 제2 프레임 메모리(427)에 현재 프레임의 계조 신호(Gn)가 기록됨에 따라 제1 프레임 메모리(426)는 기저장된 2프레임 이전의 계조 신호(Gn-2)를 데이터 계조 신호 변환기(444)에 출력하고, 제3 프레임 메모리(428)는 기저장된 1프레임 이전의 계조 신호(Gn-1)를 데이터 계조 신호 변환기(444)에 출력한다.More specifically, as shown in FIG. 14A, as the gray level signal G n of the current frame is recorded in the second frame memory 427, the first frame memory 426 may store the gray level signal of the previous two frames. G n-2 ) is output to the data gradation signal converter 444, and the third frame memory 428 outputs the pre-stored gradation signal G n-1 to the data gradation signal converter 444. .
이때 각 프레임 메모리의 저장동작 수행시 이용될 수 있는 주파수가 30㎐인 경우에는 그 출력동작 수행시 이용되는 주파수는 60㎐이고, 각 프레임 메모리의 저장 동작 주파수가 60㎐인 경우에는 그 출력동작 주파수는 120㎐이다.In this case, when the frequency that can be used to perform the storage operation of each frame memory is 30 Hz, the frequency used to perform the output operation is 60 Hz, and when the storage operation frequency of each frame memory is 60 Hz, the output operation frequency Is 120 ms.
이상에서 설명한 바와 같이, 1초당 필드 수와 프레임 수가 일치하는 순차 주사 방식을 이용하는 컴퓨터 영상 신호의 경우, 1초당 필드의 수를 2배로 하고, 1프레임을 복제하여 2필드가 출력되도록 한다. 예를 들어 60frame/sec인 경우, 매 프레임을 복제하여 1초당 120필드를 생성한 후 120㎐로 LCD 패널을 구동한다.As described above, in the case of a computer video signal using a sequential scanning method in which the number of fields per second and the frame number coincide, the number of fields per second is doubled, and one frame is duplicated so that two fields are output. For example, in the case of 60 frames / sec, the LCD panel is driven at 120 Hz after generating 120 fields per second by duplicating every frame.
이때의 프레임 메모리는 총 3개로 구성할 수 있는데, 제1 메모리(426)에는 현재 프레임에서 입력되는 화상 신호를 60㎐로 기록하고, 제2 메모리(427)에는 1프레임 이전에 기록된 화상 신호가 저장되고, 제3 메모리(428)에는 2프레임 이전에 기록된 화상 신호가 저장되어 있다.In this case, a total of three frame memories may be configured. In the first memory 426, an image signal input from the current frame is recorded at 60 Hz, and the second memory 427 stores an image signal recorded one frame earlier. The image signal recorded two frames before is stored in the third memory 428.
컨트롤러(430)는 현재 프레임에서 제2 메모리(427)와 제3 메모리(428)로부터 120㎐(1프레임에 두 번)로 읽어들여 데이터 계조 신호 변환기(444)에 출력하고, 다음 프레임에는 입력되는 신호를 제3 메모리(428)가 받아들이며, 컨트롤러(430)는 제1 및 제2 메모리(426)(427)로부터 화상 신호를 읽어들여 데이터 계조 신호 변환기(444)에 출력한다. 이러한 방식으로 제1, 제2, 제3 메모리(426)(427)(428)가 순차적으로 기록 및 출력 동작을 수행한다. 여기서, 분류한 메모리는 물리적 개념으로 분할된 메모리일 수도 있고, 논리적 개념으로 분할된 메모리일 수도 있다.The controller 430 reads 120 ms (two times in one frame) from the second memory 427 and the third memory 428 in the current frame and outputs it to the data gradation signal converter 444, which is input in the next frame. The signal is received by the third memory 428, and the controller 430 reads out an image signal from the first and second memories 426 and 427 and outputs the image signal to the data gradation signal converter 444. In this manner, the first, second, and third memories 426 (427) 428 sequentially perform write and output operations. Here, the classified memory may be a memory divided into a physical concept or a memory divided into a logical concept.
이상에서 설명한 바와 같이, 하나의 프레임을 분할한 두 개의 서브 프레임중 첫 번째 서브프레임(n+)이든지, 또는 두 번째 서브프레임(n-)이든지와 무관하게 데이터 계조 신호 변환기(444)에 입력되는 계조 신호는 현재 프레임의 계조 신호(Gn)와 이전 프레임의 계조 신호(Gn-1)로 동일하다.As described above, regardless of whether the first subframe (n + ) or the second subframe (n − ) of the two subframes divided into one frame is input to the data gray level signal converter 444. The gray level signal is the same as the gray level signal G n of the current frame and the gray level signal G n-1 of the previous frame.
따라서 컨트롤러(430)로부터 출력되는 프레임 감지 신호(431)에 따라 상기한 두 계조 신호(Gn, Gn-1) 중 어느 하나를 출력할지 결정하는 것은 데이터 계조 신호 변환기(444)의 각 단계중 어느 곳에나 들어갈 수 있다.Therefore, according to the frame detection signal 431 output from the controller 430, determining which one of the two gray levels signals G n and G n-1 is to be output is one of the steps of the data gray level signal converter 444. You can go anywhere.
예를 들어, 데이터 계조 신호 변환기를 정극성(+) 서브 프레임용 데이터 계조 신호 변환기와 부극성(-) 서브 프레임용 데이터 계조 신호 변환기로 별도 구성하여 프레임 검출 신호를 받아들여 어느 경로로 출력할지를 결정하고 그 특정 경로를 따라 보정 계조값을 출력하는 방식을 이용할 수 있다.For example, the data gradation signal converter is separately configured as a data gradation signal converter for the positive (+) subframe and a data gradation signal converter for the negative (-) subframe to determine which path to receive and output the frame detection signal. And a method for outputting a corrected gray scale value along the specific path.
또한 이와는 반대되는 일례로서, 별도의 데이터 계조 신호 변환기를 구성하지 않고, 하나의 데이터 계조 신호 변환기에서 두 보정값을 동시에 출력하여 상기 출력을 프레임 신호에 따라 선별적으로 내보내는 방식을 이용할 수도 있으며, 상기한 두 방식의 혼합 방식을 이용할 수도 있다.In addition, as an opposite example, a method of outputting two correction values simultaneously in one data gray level signal converter and selectively outputting the outputs according to a frame signal without configuring a separate data gray level signal converter may be used. One or two mixing methods may be used.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although the above has been described with reference to a preferred embodiment of the present invention, those skilled in the art will be able to variously modify and change the present invention without departing from the spirit and scope of the invention as set forth in the claims below. It will be appreciated.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따라 액정 표시 장치의 동화상 표현시 하나의 프레임을 시분할한 2개의 서브 프레임을 이용하여 이전 프레임의 계조 신호보다 큰 현재 프레임의 계조 신호가 입력되는 경우에는 첫 번째 서브 프레임의 구동시에는 오버슈트 구동을 수행한 후 두 번째 서브 프레임의 구동시에는 목표치 수준으로 다운 구동하므로써, 액정 표시 장치의 동영상 구현시 화면 끌림 현상을 제거 할 수 있다.As described above, when the gray level signal of the current frame, which is larger than the gray level signal of the previous frame, is input by using two subframes time-divided into one frame in the moving picture representation of the liquid crystal display according to the present invention, the first subframe When driving, the overshoot driving is performed, and when the second sub-frame is driven, the down driving is performed to the target level, thereby eliminating the screen drag when the LCD is implemented.
또한 시분할한 2개의 서브 프레임을 이용하여 이전 프레임의 계조 신호보다 작은 현재 프레임의 계조 신호가 입력되는 경우에는 첫 번째 서브 프레임의 구동시에는 언더슈트 구동을 수행한 후 두 번째 서브 프레임의 구동시에는 목표치 수준으로 업 구동하므로써 액정 표시 장치의 동영상 구현시 화면 끌림 현상을 제거할 수 있다.In addition, when the gray level signal of the current frame smaller than the gray level signal of the previous frame is input using two time-divided subframes, the undershoot driving is performed when the first subframe is driven, and then when the second subframe is driven. By driving up to the target level, the screen dragging can be eliminated when the LCD is implemented.
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