KR100274795B1 - 액정표시장치의 블록 구동 노이즈 제거방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 블록 구동을 하는 TFT-LCD에서 샘플링/홀드시 발생하는 수직라인의 노이즈를 제거하도록 한 노이즈 제거장치에 관한 것이다.

본 발명은 표시패널에서 매화소마다 휘도를 검출하여, 제1 내지 n-1 번째 화소 중 어느 하나와 n 번째 화소에서 검출된 휘도를 비교하고, 제1 내지 n-1 번째 화소 중 어느 하나에서 검출된 휘도와 n 번째 화소에서 검출된 휘도가 일치될 때까지 n 번째 비디오 데이터에 소정 가중치를 가감한 다음, 제1 내지 n-1 번째 화소 중 어느 하나에서 검출된 휘도와 n 번째 화소에서 검출된 휘도가 일치될 때 소정 가중치가 가감된 n 번째 비디오 데이터를 저장하게 된다.

본 발명에 따른 액정표시장치의 블록 구동 노이즈 제거방법 및 장치는 표시패널에서 검출되는 휘도차를 이용하여 입력신호를 피드백(feedback) 제어함으로써 블록구동에 의한 노이즈 패턴을 줄일 수 있게 된다.

Description

액정표시장치의 블록 구동 노이즈 제거방법 및 장치(Methods Of Eliminating Block Driving Noise in Liquid Crystal Display and Apparatus Thereof)

본 발명은 액정표시장치(Liquid Crystal Display : 이하 "LCD"라 함)와 같은 매트릭스 형태의 평판표시장치(FPD)에 관한 것으로, 특히 블록 구동을 하는 박막 트렌지스터(Thin Film Transister : 이하 "TFT"라 함)-LCD에서 샘플링/홀드시 발생하는 수직라인의 노이즈를 제거하도록 한 노이즈 제거장치에 관한 것이다.

최근 액정을 이용한 표시장치가 업무용 또는 가정용으로 개발되어 시판되고 있다. LCD 프로젝션에 사용되는 Poly Si-TFT LCD는 내부 구동회로의 동작이 느리기 때문에 동작 주파수를 낮게 하기 위하여 블록구동이라는 방법을 사용하게 된다. 블록구동이라 함은 주파수가 높은 입력 영상신호, 즉 해상도가 높은 입력 영상신호에 있어서 Poly Si-TFT LCD는 음극선관(Cathod Ray Tube : CRT)과 같이 입력 영상신호를 그대로 주사할 수 없기 때문에 입력 영상신호의 주파수를 낮게 하는 방법으로 한 라인으로 입력되는 신호를 샘플링함으로써 여러 개의 라인으로 분리하여 동시에 몇 라인의 신호를 LCD의 입력 데이터로 출력하여 구동하는 방법이다. LCD의 비디오 신호 동작 전압은 기존의 비디오 신호처럼 0.7 Vpp 보다 높은 10 Vpp 이상이 되고 DC 신호 레벨로는 13V 이상이 된다. 이에 따라, LCD는 동작 전압이 높은 고주파의 신호를 샘플링한 후 홀드하여 동작시키게 되므로 샘플/홀드 노이즈가 발생하게 된다. 이러한 노이즈는 LCD의 구동클럭(수평 동기신호)에 의해서도 발생할 수 있다.

도 1은 종래의 샘플/홀드회로를 개략적으로 나타내는 회로도이다.

도 1을 참조하면, 종래의 샘플/홀드회로는 제1 내지 제3 클럭(Clk1, Clk2, Clk3)에 따라 순차적으로 입력 비디오 신호를 샘플/홀드하는 제1 내지 제3 샘플/홀더(2,4,6)와, 제4 클럭(Clk4)에 따라 제1 내지 제3 샘플/홀더(2,4,6)에 저장된 신호를 동시에 샘플/홀더하는 제4 내지 제6 샘플/홀더(8,10,12)를 구비한다. 제1 내지 제3 샘플/홀더(2,4,6)는 입력 라인에 병렬 접속되어 각각 제1 내지 제3 클럭(Clk1, Clk2, Clk3)이 공급됨과 아울러 제4 클럭(Clk4)이 공통으로 공급된다. 제4 내지 제6 샘플/홀더(8,10,12)는 각각 제1 내지 제3 샘플/홀더(2,4,6)의 출력단자에 직렬 접속되고 LCD 패널(1)에 직렬접속된다. 그리고 제4 내지 제6 샘플/홀더(8,10,12)는 제1 내지 제3 샘플/홀더(2,4,6)에 동시에 제4 클럭(Clk4)이 인가되어 제4 클럭(Clk4)에 따라 제1 내지 제3 샘플/홀더(2,4,6)에 저장된 신호를 입력받고 클럭 A(Clk A)에 따라 저장된 신호들을 LCD 패널(1)에 동시에 공급하게 된다. LCD 패널(1)에는 구동 클럭신호로서 제1 및 제2 수평 동기신호(HCK1,HCK2)가 공급된다.

입력 비디오 신호와 클럭신호의 파형은 도 2와 같다. 여기서, 제1 내지 제3 클럭(Clk1, Clk2, Clk3)은 순차적으로 제1 내지 제3 샘플/홀더들(2,4,6)을 인에이블시키게 되고 제4 클럭(Clk4)은 제1 내지 제3 샘플/홀더(2,4,6)에 저장된 신호를 동시에 후단으로 출력하게 한다. 이 때, 3상의 신호처리를 하는 경우 도 2의 "A" 부분에서 알 수 있듯이 제3 클럭(Clk)과 제4 클럭(Clk)은 동위상이므로 제3 샘플/홀더(6)에서 곧 바로 제6 샘플/홀더(12)에 입력되어 제3 샘플/홀더(6)의 출력신호는 제1 및 제2 샘플/홀더(2,4)의 출력신호와 다르게 노이즈가 발생할 수 있다. 그리고 제3 클럭(Clk3)의 하강에지에서 도 2의 "B" 부분에서 알 수 있듯이 LCD를 구동하는 제1 및 제2 수평 동기신호(HCK1, HCK2)가 변하게 되므로 이 때 노이즈가 발생할 수 있게 된다.

즉, LCD 프로젝션에 사용되는 Poly Si-TFT LCD처럼 아날로그 구동을 하는 LCD는 입력 영상신호를 샘플/홀드하여 블록구동을 하게 되므로 일정 화소열 주기마다 특정 화소열에서 노이즈가 발생하게 된다. 3 블록구동이라고 가정하면 샘플/홀드 회로에 의해 입력신호가 샘플/홀드되어 표시되면 표시패널에서는 도 3과 같이 두 개의 화소열(PC1,PC2)은 정상적인 휘도로 표시되는 반면 인접한 세 번째 화소열(PC3)에는 노이즈가 발생하게 된다. 이러한 노이즈 패턴은 표시품위를 현저히 떨어 뜨리는 주요인으로 지적되고 있으므로 노이즈 패턴을 제거할 수 있는 방안이 요구되고 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 한 라인으로 입력되는 신호를 샘플/홀드하여 여러 개의 라인으로 분할하여 동시에 여러 신호를 표시패널의 입력 데이터로 공급하는 블록 구동방법에 있어서, 입력신호를 샘플/홀드할 때 발생되는 줄 무늬 노이즈 패턴을 제거하도록 한 액정표시장치의 블록 구동 노이즈 제거방법 및 장치를 제공하는데 있다.

도 1은 종래의 샘플/홀드 회로를 나타내는 회로도.

도 2는 도 1에 도시된 샘플/홀드 회로에 인가되는 입력 비디오 신호와 클럭신호들을 나타내는 파형도.

도 3은 화면 상에서 줄무늬 패턴의 노이즈를 나타내는 도면.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치의 블록 구동 노이즈 제거장치를 나타내는 블럭도.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치의 블록 구동 노이즈 제거방법의 처리수순을 단계적으로 나타내는 흐름도.

〈 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 〉

1 : LCD 패널 2,4,6,8,10,12 : 샘플/홀더

22,38 : A/D 변환기 24 : ROM

26 : MUX 28 : D/A 변환기

30 : PLL 32 : 카운터

34 : 제어기 36 : 데이터 비교부

40 : 광측정기 42 : 샘플/홀드부

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 액정표시장치의 블록 구동 노이즈 제거방법은 표시패널에서 매화소마다 휘도를 검출하는 단계와, 제1 내지 n-1 번째 화소 중 어느 하나와 n 번째 화소에서 검출된 휘도를 비교하는 단계와, 제1 내지 n-1 번째 화소 중 어느 하나에서 검출된 휘도와 n 번째 화소에서 검출된 휘도가 일치될 때까지 n 번째 비디오 데이터에 소정 가중치를 가감하는 단계와, 제1 내지 n-1 번째 화소 중 어느 하나에서 검출된 휘도와 n 번째 화소에서 검출된 휘도가 일치될 때 소정 가중치가 가감된 n 번째 비디오 데이터를 저장하는 단계를 포함한다.

본 발명에 따른 액정표시장치의 블록 구동 노이즈 제거장치는 화소들이 매트릭스 형태로 배치되는 표시패널과, 표시패널에서 매화소마다 휘도를 검출하는 휘도 검출수단과, 제1 내지 n-1 번째 화소 중 어느 하나와 n 번째 화소에서 검출된 휘도를 비교하는 휘도비교수단과, 휘도비교수단으로부터 생성된 비교신호에 따라 제1 내지 n-1 번째 화소 중 어느 하나에서 검출된 휘도와 n 번째 화소에서 검출된 휘도가 일치될 때까지 n 번째 비디오 데이터에 소정 가중치를 가감하는 제어수단과, 제어수단의 제어에 의해 제1 내지 n-1 번째 화소 중 어느 하나에서 검출된 휘도와 상기 n 번째 화소에서 검출된 휘도가 일치될 때 소정 가중치가 가감된 n 번째 비디오 데이터가 저장되는 메모리를 구비한다.

상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부도면을 참조한 실시예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.

이하, 도 4를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하기로 한다.

도 4의 구성에서, 본 발명에 따른 액정표시장치의 블록 구동 노이즈 제거장치는 화소들이 매트릭스 형태로 배치되는 LCD 패널(1)과, 입력 아날로그 영상신호를 샘플링하여 디지털화하기 위한 제1 아날로그/디지털 변환기(이하 "A/D 변환기"라 함)(22)와, LCD 패널(1)의 휘도를 검출하기 위한 광측정기(40)와, 정상적으로 표시되는 화소열과 노이즈가 포함된 화소열에서 검출된 휘도 데이터를 비교하기 위한 제2 A/D 변환기(38) 및 데이터 비교부(36)와, 정상적으로 표시되는 화소열과 노이즈가 포함된 화소열에서 검출된 휘도가 동일할 때 데이터 비교부(36)의 출력신호가 저장되는 ROM(Read Only Memory)(24)과, 입력 수평 동기신호(Hsync)를 주파수 체배하여 카운터 클럭신호(Clk) 신호를 생성하기 위한 위상 고정 루프(Phase Lock Loop : 이하 "PLL"이라 함)(30)와, 카운터 클럭신호(Clk)에 따라 입력 수평 동기신호(Hsync)를 계수하기 위한 카운터(32)와, ROM(24)과 카운터(32)를 제어하기 위한 제어기(34)와, 카운터(34)의 출력신호에 따라 제1 A/D 변환기(22)의 출력신호 또는 ROM(24)의 출력신호를 선택하여 출력하는 멀티플렉서(이하 "MUX"라 함)(26)과, MUX(26)의 출력신호를 아날로그 형태의 비디오 신호로 변환하기 위한 디지털/아날로그 변환기(이하 "D/A 변환기"라 함)(28)와, D/A 변환기(28)로부터 공급되는 디지털 형태의 비디오 데이터를 3 개의 비디오 데이터로 분할하기 위한 샘플/홀더부(42)를 구비한다. 입력 계조 영상신호(예를 들면, 256 계조 영상신호)가 제1 A/D 변환기(22)에 입력되면 제1 A/D 변환기(22)는 입력 계조 영상신호를 샘플링하여 디지털화하게 된다. 제1 A/D 변환기(22)의 출력신호중 매 3 화소마다 첫 번째와 두 번째 화소 데이터는 MUX(26)에 직접 입력되고 세 번째 화소 데이터는 ROM(24)에 입력된다. ROM(24)은 입력되는 세 번째 화소 데이터에 대한 보정값을 MUX(26)에 입력하게 된다. ROM(24)에 저장되는 보정값 산출 방법은 후술하기로 한다. MUX(26)는 카운터(32)로부터 공급되는 계수신호에 따라 매 3 화소마다 첫 번째와 두 번째 화소 데이터는 제1 A/D 변환기(22)로부터 공급되는 화소 데이터를 D/A 변환기(28)에 공급하고 세 번째 화소 데이터는 ROM(24)으로부터 공급되는 보정값을 D/A 변환기(28)에 공급하게 된다. D/A 변환기(28)는 MUX(26)로부터 공급되는 디지털 형태의 화소 데이터열을 아날로그 형태로 변환하여 샘플/홀더부(42)에 공급하게 된다. 샘플/홀더부(42)는 입력되는 아날로그 형태의 비디오 데이터를 순차적으로 샘플/홀드함으로써 3분할하여 LCD 패널(1)에 공급하게 된다. 샘플/홀더부(42)는 도 1에 도시된 종래의 샘플/홀더회로와 실질적으로 동일하여 상세한 설명은 생략하기로 한다. LCD 패널(1)에서는 제1 및 제2 수평 동기신호(HCK1, HCK2)에 동기되어 샘플/홀드부(42)로부터 동시에 공급되는 비디오 출력신호를 표시하게 된다.

도 5는 ROM(24)에 저장되는 ROM 테이블의 셋팅과정을 단계적으로 나타내는 흐름도이다. 도 5에 있어서, 도 4에 도시된 블록 구동 노이즈 제거장치를 결부하여 설명하기로 한다.

먼저, 광측정기(40)는 LCD 패널(1)에서 각 화소마다 휘도를 검출하여 제2 A/D 변환기(38)에 공급하게 된다.(S1 단계) 제2 A/D 변환기(38)는 광측정기(40)로부터 입력되는 휘도 데이터를 디지털화하여 데이터 비교부(36)에 공급한다. 그러면 데이터 비교부(36)는 정상적인 휘도로 표시되는 화소와 샘플/홀드 과정에 의해 노이즈가 포함되는 화소에서 검출된 휘도 데이터를 랫치(latch)하여 동일한가를 비교한다.(S2 단계) 3 블록구동이라면 데이터 비교부(36)는 도 3에서 정상적인 휘도로 표시되는 제2 화소데이터(PC1)와 노이즈가 포함되어 제2 화소 데이터보다 높거나 낮은 휘도로 표시되는 제3 화소 데이터(PC3)를 비교하게 된다. 물론, 데이터 비교부(36)는 제2 화소 데이터(PC2)와 동일하게 표시되는 제1 화소 데이터(PC1)를 제3 화소 데이터(PC3)와 비교할 수도 있다. 데이터 비교부(36)는 제2 화소 데이터(PC2)와 제3 화소 데이터(PC3)의 차에 해당하는 비교 데이터를 ROM(24)에 공급하게 된다. 그러면 ROM(24)은 제1 A/D 변환기(22)로부터 공급되는 제3 화소 데이터에 제어기(34)의 제어에 의해 소정 가중치를 가감하여 보정값으로 MUX(26)에 공급하게 된다.(S3 단계) 매 3 화소마다 첫 번째 화소와 두 번째 화소에서 검출된 휘도가 동일하게 될 때까지 S1 내지 S3 단계가 재수행되어 제3 화소 데이터에 가중치가 가감된다.(S4 단계)

실시예에서는 3 블록구동에 한하여 설명하였지만 3 블록구동 이상에서도 매 블록구동단위마다 노이즈 패턴이 발생하는 블록구동단위 내 마지막 화소와 인접한 정상적인 화소에서 검출되는 휘도차를 이용하여 입력신호에 가중치를 가감함으로써 어떠한 블록구동에서도 줄무늬 노이즈 패턴을 제거할 수 있게 된다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 액정표시장치의 블록 구동 노이즈 제거방법 및 장치는 표시패널에서 검출되는 휘도차를 이용하여 입력신호를 피드백(feedback) 제어함으로써 블록구동에 의한 노이즈 패턴을 줄일 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 정하여 져야만 할 것이다.

Claims (4)

1. 한 라인으로 입력되는 비디오 신호를 샘플/홀드하여 제1 내지 n 개의 라인으로 분할하여 동시에 제1 내지 n 개의 비디오 데이터를 표시하는 블록 구동 표시방법에 있어서,

   표시패널에서 매화소마다 휘도를 검출하는 단계와,

   제1 내지 n-1 번째 화소 중 어느 하나와 n 번째 화소에서 검출된 휘도를 비교하는 단계와,

   상기 제1 내지 n-1 번째 화소 중 어느 하나에서 검출된 휘도와 상기 n 번째 화소에서 검출된 휘도가 일치될 때까지 상기 n 번째 비디오 데이터에 소정 가중치를 가감하는 단계와,

   상기 제1 내지 n-1 번째 화소 중 어느 하나에서 검출된 휘도와 상기 n 번째 화소에서 검출된 휘도가 일치될 때 상기 소정 가중치가 가감된 n 번째 비디오 데이터를 저장하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 블록 구동 노이즈 제거방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   입력 영상신호를 디지털화하여 n 개의 수평 화소 클럭으로 계수하는 단계와,

   상기 계수 정보에 따라 상기 제1 내지 n 번째 비디오 데이터 중 어느 하나를 선택하는 단계와,

   상기 선택된 비디오 데이터열들을 아날로그화하고 샘플/홀드하여 n 개의 비디오 데이터로 분할하는 단계와,

   상기 n 개로 분할된 데이터를 표시하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 블록 구동 노이즈 제거방법.
3. 한 라인으로 입력되는 비디오 신호를 샘플/홀드하여 제1 내지 n 개의 라인으로 분할하여 동시에 제1 내지 n 개의 비디오 데이터를 표시하는 블록 구동 표시장치에 있어서,

   화소들이 매트릭스 형태로 배치되는 표시패널과,

   상기 표시패널에서 매화소마다 휘도를 검출하는 휘도 검출수단과,

   제1 내지 n-1 번째 화소 중 어느 하나와 n 번째 화소에서 검출된 휘도를 비교하는 휘도비교수단과,

   상기 휘도비교수단으로부터 생성된 비교신호에 따라 제1 내지 n-1 번째 화소 중 어느 하나에서 검출된 휘도와 상기 n 번째 화소에서 검출된 휘도가 일치될 때까지 상기 n 번째 비디오 데이터에 소정 가중치를 가감하는 제어수단과,

   상기 제어수단의 제어에 의해 상기 제1 내지 n-1 번째 화소 중 어느 하나에서 검출된 휘도와 상기 n 번째 화소에서 검출된 휘도가 일치될 때 상기 소정 가중치가 가감된 n 번째 비디오 데이터가 저장되는 메모리를 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 블록 구동 노이즈 제거장치.
4. 제 3 항에 있어서,

   입력 영상신호를 디지털화하는 제1 아날로그/디지털 변환수단과,

   n 개의 수평 화소 클럭으로 계수하는 계수수단과,

   상기 계수 정보에 따라 상기 제1 내지 n 번째 비디오 데이터 중 어느 하나를 선택하는 스위칭수단과,

   상기 선택된 비디오 데이터열들을 아날로그화하는 디지털/아날로그 변환수단과,

   상기 아날로그화된 비디오 데이터열들을 샘플/홀드하여 n 개의 비디오 데이터로 분할하는 샘플/홀드수단과,

   상기 n 개로 분할된 데이터로 상기 표시패널을 구동하기 위한 블록구동수단을 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 블록 구동 노이즈 제거장치.