JP2007011364A - オーバードライビング回路及びオーバードライビング方法 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、液晶表示装置に係り、より詳しくは、フレームデータをオーバードライビングする回路及びその方法に関する。
【解決手段】本発明によるオーバードライビング駆動装置及び駆動方法は、従来の液晶パネルの外部に位置したシステム信号処理部にオーバードライビングユニットを形成して、オーバードライビングの際に、以前のフレームデータを貯蔵するための記憶素子として、映像データの信号処理に使用されたフレームメモリを一緒に使用されることによって、液晶パネルでフレームメモリを除去して、液晶パネルの生産費用を節減する。
【選択図】図２

Description

本発明は、液晶表示装置に係り、より詳しくは、フレームデータをオーバードライビングする回路及びその方法に関する。

液晶表示装置は、液晶の光学的異方性を利用して画像を表示する装置として、ブラウン管方式に比べて、消費電力が低く、軽量薄形が可能であって、徐々に、その収容が増加する趨勢である。
このような液晶表示装置のうち、スイッチング素子として薄膜トランジスタＴＦＴを利用したアクティブマトリックス液晶表示装置が動映像を具現化するのに好ましく、一般的に使用されている。

一般的な液晶表示装置は、薄膜トランジスタ及び画素電極が形成された第１基板と、カラーフィルター層及び共通電極が形成された第２基板を一定間隔離隔して合着し、両基板間に液晶を注入して、液晶層が介された形態で製作される。
薄膜トランジスタを通じて画素電極に電圧が印加されると、画素電極と共通電極間に電界が生成される。電界によって液晶分子の配列及び透過される光の量が変化され、液晶表示装置が画像を表現する。

一方、液晶表示装置に使用される液晶は、固有の粘性と弾性等の特性によって応答速度が遅い短所がある。
一例で、一般的な液晶表示装置で使用される液晶モードのＴＮモードの液晶の応答速度は、液晶材料の物性とセルギャップ等によって異なるが、通常、ライジングタイム（電圧が印加され目標電圧に到達する時間）が２０〜３０ｍｓであって、ポーリングタイム（液晶が弾性復元力によって元の位置に復元される時間）が２０〜３０ｍｓで、液晶の応答速度が１フレーム時間（通常、１６.７ｍｓ）より長い。
従って、充電される電圧が目標電圧に到達する前に、次のフレームへと進行されるので、画面が曇るモーション バーリング（motion burring）現象が現れる。

このような問題を改善するために、液晶の応答速度をフレームデータの変調によって補償するオーバードライビング方式が提案されており、オーバードライビング方式は、以前のプレームデータと現在プレームデータ各々の最上位ビットデータとを比較して、変化があると、ルックアップテーブル（look-up table）で該当する変調データを選択してフレームデータを変調する。

図１は、従来のオーバードライビング回路の構成を示した図面である。
図１に示したように、オーバードライビング回路は、システム信号処理部１１０、液晶パネル１５０、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory：１５４）、第１フレームメモリ１１２及び第２フレームメモリ１５２で構成されて、システム信号処理部１１０は、映像データの入力を受け取って、コントラスト エンハンスメント（contrast enhancement）、デインターレーシング（deinterlacing）等の信号処理をして、最終的に、赤色Ｒ、緑色Ｇ、青色Ｂのデータ、すなわち、現在のフレームデータを出力する。

第１フレームメモリ１２２は、以前のフレームデータを貯蔵する記憶素子として、システム信号処理部１１０で映像データ処理に使用されて、通常、ＳＤＲＡＭ（Synchronous Dynamic Random Access Memory）であって、システム信号処理部１１０に搭載され形成される。

液晶パネル１５０は、システム信号処理部１１０から現在のフレームデータ、すなわち、赤色Ｒ、緑色Ｇ、青色Ｂを示すデータの入力を受け取って、第２フレームメモリ１５２に貯蔵された以前のフレームデータの入力を受け取る。また、両データを比較した後、ルックアップテーブルで、現在のフレームデータと以前のフレームデータとの差に相応する変調データを選択して変調して画像を具現する。

ＥＥＰＲＯＭ１５４は、変調データを貯蔵しているルックアップテーブルを含み、第２フレームメモリ１５２は、以前のフレームデータを貯蔵する記憶素子である。

ルックアップテーブルは、液晶パネル１５０の特性による多様な変調データを貯蔵して、一般的に、液晶パネル１５０の製造社で実験によって得たデータを貯蔵する。

オーバードライビング回路において、映像データをオーバードライビングして画像を具現することが液晶パネル１５０で行われるために、第２フレームメモリ１５２及びＥＥＰＲＯＭ１５４は液晶パネル１５０上に含まれる。従って、液晶パネルの生産費用が増加する。

本発明は、液晶パネルで、第２フレームメモリを除去して液晶パネルの生産費用を節減させるオーバードライビング回路及びこれを利用したオーバードライビング方法を提案する。

上記のような目的を達成するために、本発明は、映像データを処理して、現在のフレームデータを生成するシステム信号処理部と、システム信号処理部に搭載されて、システム信号処理部で映像データを処理するに利用される以前のフレームデータを貯蔵するフレームメモリと、以前のフレームデータとルックアップテーブルの変調データとを利用して、現在のフレームデータを変調するオーバードライビングユニットと、変調されたフレームデータの入力を受け取って画像を具現する液晶パネルとを含む液晶表示装置用オーバードライビング回路を提供する。

フレームメモリは、ＳＤＲＡＭ（Synchronous Dynamic Random Access Memory）であって、ルックアップテーブル（look-up table）を貯蔵するＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory）をさらに含む。
ルックアップテーブルは、現在のフレームデータと以前のフレームデータの差に相応する多様な変調データを含み、また、オーバードライビングユニットは、現在のフレームデータと以前のフレームデータが同一な場合は、現在のフレームデータを変調しない。

また、本発明は、システム信号処理部で、フレームメモリに貯蔵されている以前のフレームデータを利用して映像データを処理することによって、現在のフレームデータを生成する段階と、システム信号処理部で、現在のフレームデータと以前のフレームデータを比較する段階と、オーバードライビングユニットで、ルックアップテーブルの変調データを利用して、現在のフレームデータを変調する段階と、液晶パネルで、変調されたデータを利用して、画像を具現する段階とを含む液晶表示装置のオーバードライビング方法を提供する。

オーバードライビングユニットは、システム信号処理部での比較の結果、現在のフレームデータと以前のフレームデータとの間に差がある場合は、現在のフレームデータを変調して、現在のフレームデータの変調段階は、現在のフレームデータと以前のフレームデータと間の差に対応する変調データを選択する段階をさらに含む。

また、オーバードライビングユニットは、現在のフレームデータの最上位値と以前のフレームデータの最上位値との間に差がある場合は、現在のフレームデータを変調して、映像データの処理段階は、コントラスト エンハンスメント（contrast enhancement）または、デインターレーシング（deinterlacing）であることを特徴とする。

本発明によるオーバードライビング回路は、液晶パネルの外部に位置したシステム信号処理部に形成されているフレームメモリを映像データの信号処理及びフレームデータのオーバードライビングに一緒に使用されることによって、液晶パネルで別途のフレームメモリを除去して、液晶パネルの生産費用を節減する。

以下、添付された図面を参照して、本発明による実施例を詳しく説明する。
図２は、本発明によるオーバードライビング回路の構成図である。
図２に示したように、本発明によるオーバードライビング回路は、システム信号処理部２１０、フレームメモリ２１２、オーバードライビングユニット２１４、液晶パネル２５０、ＥＥＰＲＯＭ２５２で構成され、システム信号処理部２１０は、映像データの入力を受け取ってコントラスト エンハンスメント（contrast enhancement）、デインターレーシング（deinterlacing）等の信号処理をして、最終的に、赤色Ｒ、緑色Ｇ、青色Ｂを示すデータ、すなわち、現在のフレームデータを出力して、オーバードライビングユニット２１４に伝送する。

フレームメモリ２１２は、以前のフレームデータを貯蔵するための記憶素子として、システム信号処理部２１０で映像データを信号処理する場合に使用されて、オーバードライビングユニット２１４で、現在のフレームデータをオーバードライビングする場合にも使用される。
すなわち、フレームメモリ２１２は、システム信号処理部２１０とオーバードライビングユニット２１４で、以前のフレームデータを貯蔵するために一緒に使用されて、通常、ＳＤＲＡＭ（Synchronous Dynamic Random Access Memory）で構成される。

オーバードライビングユニット２１４は、現在のフレームデータと以前のフレームデータ、より詳しくは、フレームメモリ２１２に貯蔵されている以前のフレームデータと、システム信号処理部から信号処理され出力される現在のフレームデータとを比較して、両データに差がある場合、ルックアップテーブルで該当する変調データを利用して変調することによって、フレームデータをオーバードライビング（overdriving）して出力する。オーバードライビングユニット２１４は、現在のフレームデータの最上位値と以前のフレームデータの最上位値とを比較することもできる。

液晶パネル２５０は、オーバードライビングユニット２１４でオーバードライビングして出力する現在のフレームデータ、より詳しくは、オーバードライビングして出力する赤色Ｒ、緑色Ｇ、青色Ｂのデータの入力を受け取って画像を具現する。

このような液晶パネル２５０は、図示してはないが、向かい合う第１基板及び第２基板と、両基板間に介される液晶層を含む。第１基板には、多数のゲート配線及びデータ配線が交差して画素領域を形成して、両配線の交差部には、薄膜トランジスタが形成される。

ＥＥＰＲＯＭ２５２は、オーバードライビングに利用されるルックアップテーブルを貯蔵する記憶素子であって、通常、液晶パネル２５０に搭載され形成されて、ルックアップテーブルは、液晶表示装置の駆動段階で、オーバードライビングユニット２１４に伝達される。また、ルックアップテーブルは、全ての液晶パネル２５０で、同一値を有するのではなく、液晶パネルの特性による多様な変調データを含む。一般的に、ルックアップテーブルは、実験によって得ることができる。

フレームメモリ２１２とオーバードライビングユニット２１４は、システム信号処理部２１０に搭載され形成されて、システム信号処理部２１０は、集積化されチップ（chip）状に製作される。

従来の技術によるオーバードライビング回路とは異なり、本発明によるオーバードライビング回路は、システム信号処理部２１０に搭載されているフレームメモリをオーバードライビングの際にも一緒に使用する。従って、液晶パネルで、第２フレームメモリ（図１の１５２）を除去して液晶パネル２５０の生産費用を節減する。

以下、図３を参照して、本発明によるオーバードライビング方法を説明する。
図３は、本発明によるオーバードライビング方法のフローチャートである。
図３に示したように、本発明によるオーバードライビング方法は、映像データの処理及び現在のフレームデータの生成段階３１０、現在のフレームデータと以前のフレームデータとの比較段階３２０、現在のフレームデータの変調段階３３０、及び画像具現段階３３０を含む。映像データの処理及び現在のフレームデータの生成段階３１０で、システム信号処理部（図２の２１０）は、映像データの入力を受け取って、フレームメモリ（図２の２１２）に貯蔵されている以前のフレームデータを利用して信号処理し、赤色Ｒ、緑色Ｇ、青色Ｂを示す現在のフレームデータを出力する。現在のフレームデータは、オーバードライビングユニット（図２の２１４）に伝送される。

現在のフレームデータと以前のフレームデータの比較段階３２０で、オーバードライビングユニット（図２の２１４）は、フレームメモリ（図２の２１２）から以前のフレームデータの入力を受け取って、また、システム信号処理部（図２の２１０）から現在のフレームデータの入力を受け取り、入力を受け取った現在のフレームデータと以前のフレームデータとを比較する。

現在のフレームデータと以前のフレームデータとの間で差がある場合、現在のフレームデータの変調段階３３０で、オーバードライビングユニット（図２の２１４）が差に相応する変調データをルックアップテーブルで選択する。また、オーバードライビングユニット（図２の２１４）は、変調データを利用して現在のフレームデータを変調し、変調された現在のフレームデータを出力する。システム信号処理部（図２の２１０）に搭載されているフレームメモリ（図２の２１２）は、映像データの処理及び現在のフレームデータの生成段階３１０と、現在のフレームデータと以前のフレームデータの比較段階３２０に全て利用される。ルックアップテーブルは、液晶パネル（図２の２５０）の特性によって多様な変調データを貯蔵する。

画像具現段階３４０で、液晶パネル（図２の２５０）は、オーバードライビングユニット（図２の２１４）から変調された現在のフレームデータの入力を受け取って、これを利用して画像を具現する。

前述したように、本発明による液晶表示装置のオーバードライビング方法において、液晶パネルは、変調されたフレームデータの入力を受け取って画像を具現する。すなわち、映像データの処理及び現在のフレームデータのオーバードライビングが液晶パネルの外部で行われて、液晶パネルは画像具現だけを行う。第１フレームメモリ及び第２フレームメモリを必要とする従来の技術とは異なり、本発明は、システム処理信号部に、１つのフレームメモリだけを要求して、このことによって、液晶パネルの生産費用が減少する。

本発明は、前述した実施例に限られるのではなく、本発明の趣旨に反しない限度内で、多様に変更して実施できる。

従来のオーバードライビング回路の構成面である。 本発明によるオーバードライビング回路の構成図である。 本発明によるオーバードライビング方法のフローチャートである。

符号の説明

２１０：システム信号処理部
２１２：フレームメモリ
２１４：オーバードライビングユニット
２５０：液晶パネル
２５２：ＥＥＰＲＯＭ

Claims (10)

1. 映像データを処理して、現在のフレームデータを生成するシステム信号処理部と、
   前記システム信号処理部で映像データを処理するに利用される以前のフレームデータを貯蔵する、前記システム信号処理部に搭載されたフレームメモリと、
   以前のフレームデータとルックアップテーブルの変調データとを利用して、現在のフレームデータを変調するオーバードライビングユニットと、
   変調されたフレームデータの入力を受け取って画像を具現する液晶パネルとを含むことを特徴とする液晶表示装置用オーバードライビング回路。
2. 前記フレームメモリはＳＤＲＡＭであることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置用オーバードライビング回路。
3. 前記ルックアップテーブルを貯蔵するＥＥＰＲＯＭをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置用オーバードライビング回路。
4. 前記ルックアップテーブルは、前記現在のフレームデータと以前のフレームデータとの差に相応する多様な変調データを含むことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置用オーバードライビング回路。
5. 前記オーバードライビングユニットは、現在のフレームデータと以前のフレームデータとが同一のときには、現在のフレームデータを変調しないことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置用オーバードライビング回路。
6. システム信号処理部で、フレームメモリに貯蔵されている以前のフレームデータを利用して映像データを処理することによって、現在のフレームデータを生成する段階と、
   前記システム信号処理部で、現在のフレームデータと以前のフレームデータとを比較する段階と、
   オーバードライビングユニットで、ルックアップテーブルの変調データを利用して、現在のフレームデータを変調する段階と、
   液晶パネルで、前記変調されたデータを利用して、画像を具現する段階とを含むことを特徴とする液晶表示装置のオーバードライビング方法。
7. 前記オーバードライビングユニットは、前記システム信号処理部での比較の結果、現在のフレームデータと以前のフレームデータと間に差があるときには、現在のフレームデータを変調することを特徴とする請求項６に記載の液晶表示装置のオーバードライビング方法。
8. 前記現在のフレームデータを変調する段階は、前記現在のフレームデータと以前のフレームデータと間の差に対応する変調データを選択する段階をさらに含むことを特徴とする請求項７に記載の液晶表示装置のオーバードライビング方法。
9. 前記オーバードライビングユニットは、前記現在のフレームデータの最上位値と以前のフレームデータの最上位値との間に差があるときには、現在のフレームデータを変調することを特徴とする請求項６に記載の液晶表示装置のオーバードライビング方法。
10. 前記映像データの処理段階は、コントラストエンハンスメントまたはデインターレーシングであることを特徴とする請求項６に記載の液晶表示装置のオーバードライビング方法。

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