KR100599624B1

KR100599624B1 - 액정 표시 장치 및 그 구동 방법

Info

Publication number: KR100599624B1
Application number: KR1020040091324A
Authority: KR
Inventors: 박철우
Original assignee: 삼성에스디아이 주식회사
Priority date: 2004-11-10
Filing date: 2004-11-10
Publication date: 2006-07-12
Also published as: KR20060042602A

Abstract

본 발명의 액정 표시 장치 및 그 구동 방법에 관한 것이다.

본 발명에 따르면 메모리에 N+1번째 R, G, B 데이터를 업데이트하는 동안에 버퍼에 저장되어 있는 N번째 데이터를 출력한다. 그리고, N+1번째 R, G 데이터를 출력하는 동안에 N+1번째 B 데이터를 버퍼에 저장한다.

이와 같은 본 발명에 따르면 더욱더 적은 용량의 메모리로 티어링 효과를 막을 수 있다.

액정 표시 장치, 필드 순차 방식, 메모리, 티어링 효과, 버퍼

Description

액정 표시 장치 및 그 구동 방법{LIQUID CRYSTAL DISPLAY AND DRIVING METHOD THEREOF}

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치의 블록도이다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치의 한 화소에 대한 등가 회로도이다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치의 동작을 나타내는 타이밍 도이다.

도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 데이터 드라이버의 내부 구성을 나타내는 블록도이다.

도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 데이터 드라이버의 내부 구성을 나타내는 블록도이다.

도 6은 제2 실시예의 데이터 드라이버의 동작 과정을 나타내는 플로우차트이다.

본 발명은 액정 표시 장치에 관한 것으로서, 특히 필드 순차 구동 방식의 액 정 표시 장치에 관한 것이다.

근래 퍼스널 컴퓨터나 텔레비전 등의 경량, 박형화에 따라 디스플레이 장치도 경량화, 박형화가 요구되고 있으며, 이러한 요구에 따라 음극선관 (cathode ray tube: CRT) 대신 액정 표시 장치(liquid crystal display: LCD)와 같은 평판형 디스플레이가 개발되고 있다.

액정 표시 장치는 두 기판 사이에 주입되어 있는 이방성 유전율을 갖는 액정 물질에 전계(electric field)를 인가하고 이 전계의 세기를 조절하여 외부의 광원(백라이트)으로부터 기판에 투과되는 빛의 양을 조절함으로써 원하는 화상 신호를 얻는 표시 장치이다.

이러한 액정 표시 장치는 휴대가 간편한 평판형 디스플레이 중에서 대표적인 것으로서, 이 중에서도 박막 트랜지스터(thin film transistor: TFT)를 스위칭 소자로 이용한 TFT-LCD가 주로 이용되고 있다.

일반적으로 액정 표시 장치는 칼라 이미지를 표시하는 방식에 따라 컬러 필터(color filter) 방식과 필드 순차(field sequential) 구동 방식의 2가지 방식으로 나눌 수 있다.

컬러 필터 방식의 액정 표시 장치는 두 기판 중 하나의 기판에 레드(R), 그린(G), 블루(B)의 3원색으로 이루어진 컬러 필터층을 형성하고, 이 컬러 필터 층에 투과되는 양을 조절함으로써 원하는 화상을 표시한다. 컬러 필터 방식의 LCD는 단일 광원으로부터 조사되는 빛을 R, G, B 컬러 필터층에 투과시키는데 있어서, R, G, B 컬러 필터층에 투과되는 빛의 양을 조절하여, R, G, B 색을 합성함으로써 원 하는 화상을 표시한다.

이와 같이 단일 광원과 3색 컬러 필터 층을 이용하여 화상을 표시하는 액정 표시 장치에 있어서는, R, G, B 각 영역마다 각각 대응하는 단위 화소가 필요하므로 흑백을 표시하는 경우보다 3배 많은 화소가 필요하게 된다. 따라서, 고해상도의 화상을 얻기 위해서는 액정 표시 장치 패널의 정교한 제조 기술이 요구된다. 또한, 이러한 액정 표시 장치는 기판에 별도의 컬러 필터 층을 형성해야 하는 제조상의 번거로움이 있으며, 컬러 필터 자체의 광 투과율이 낮으므로 휘도가 낮아진다.

필드 순차 구동 방식의 액정 표시 장치는 R, G, B 각 색의 독립된 광원을 순차 주기적으로 점등하고, 그 점등 주기에 동기하여 각 화소에 대응하는 색 신호를 가함으로써 풀(full) 컬러의 화상을 얻는다. 즉, 필드 순차 구동 방식의 액정 표시 장치에 따르면, 하나의 화소를 R, G, B 단위 화소로 분할하지 않고, 하나의 화소에 R, G, B 백라이트로부터 출력되는 R, G, B 3원색의 광을 시분할적으로 순차 표시함으로써 눈의 잔상 효과를 이용하여 화상을 표시한다.

이러한, 필드 순차 구동 방식은 아날로그 구동 방식과 디지털 구동 방식으로 구분할 수 있다.

아날로그 구동 방식은 표시하고자 하는 계조 수에 대응하는 복수의 계조 전압을 설정하고, 계조 전압 중 계조 데이터에 상응하는 하나의 계조 전압을 선택하여 선택된 계조 전압으로 액정 패널을 구동함으로써, 인가된 계조 전압에 대응하는 투과량으로 계조를 표시한다.

한편, 디지털 구동 방식은 액정에 인가되는 구동전압을 일정하게 하고, 전압 인가 시간을 제어하여 계조를 표시한다. 이러한 디지털 구동 방식에 따르면, 구동 전압을 일정하게 유지하고 전압 인가 상태 및 전압 비인가 상태를 타이밍적으로 제어하여 액정에 투과되는 누적 광량을 조절함으로써 계조를 표시한다.

이러한 액정 표시 장치에서, 화상에 표시되는 프레임 주파수와 입력되는 데이터의 주파수가 서로 불일치하는 경우 한 화면에 두 종류(즉, 두 프레임 이상의 데이터를 의미함)이상의 데이터가 디스플레이가 되는 티어링 효과(tearing effect)현상이 발생한다. 이러한 티어링 효과(tearing effect)로 인해 컬러 필터 방식의 액정 표시 장치에서는 한 화면에 두 프레임 이상의 데이터가 나뉘어서 표시되며, 필드 순차 방식의 액정 표시 장치에는 R, G, B 특정색이 다음 프레임의 데이터로 업데이트 되어 다른 색상이 표시되어 점 노이즈와 같은 현상이 관측된다.

이러한 문제를 해결하기 위해 컬러 필터 방식의 액정 표시 장치에서는 입력되는 데이터의 주파수와 동일한 속도로 화면에 표시되는 프레임 주파수를 변경하는 방법을 사용하였다. 그러나 이러한 주파수 변경방법을 필드 순차 방식의 액정 표시 장치에 적용할 경우에는 계조에 영향을 주어서 문제가 발생한다. 왜냐하면, 필드 순차 방식의 액정 표시 장치에서는 한 프레임을 R필드, G 필드, B 필드로 나누어 구동하기 때문에 컬러 필터 방식보다 3배의 빠른 주파수가 필요하나, 티어링 효과를 해결하기 위해 주파수를 변경하면 계조표현에 문제가 발생하기 때문이다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 상기한 종래 기술의 문제점을 해결 하기 위한 것으로 티어링 효과에 의해 발생되는 점노이즈를 막는 액정 표시 장치를 제공하기 위한 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따른 액정 표시 장치는

다수의 주사선, 상기 주사선과 교차하여 형성되는 다수의 데이터선을 포함하는 액정 표시 패널; 하나의 화소에 각각 제1 색, 제2 색, 제3 색의 광을 순차적으로 출력하는 광원; 계조 데이터를 저장하는 제1 메모리, 상기 계조 데이터 중 한 프레임에서 가장 나중에 출력되는 색의 데이터를 저장하며 상기 제1 메모리보다 작은 용량의 제2 메모리를 포함하며, 제1 메모리 또는 제2 메모리에 저장되어 있는 데이터를 상기 데이터선에 출력하는 데이터 드라이버; 및 입력되는 계조 데이터를 처리하여 상기 데이터 드라이버에 전송하며, 상기 광원 및 데이터 드라이버의 동작을 제어하는 신호를 생성하여 전송하는 타이밍 제어기를 포함하며, 상기 데이터 드라이버는 상기 제1 메모리에 저장할 데이터를 전송하도록 제어하는 제1 신호를 생성하여 상기 타이밍 제어기에 전송한다.

여기서, 상기 타이밍 제어기는 제1 신호가 제1 레벨인 경우에만 상기 제1 메모리에 저장할 상기 계조 데이터를 상기 제1 메모리에 전송한다. 또한, 상기 데이터 드라이버는 상기 제1 신호가 제1 레벨인 경우, 상기 타이밍 제어기로부터 전송되는 상기 계조 데이터를 상기 제1 메모리에 업데이트하며 상기 제2 메모리에 저장되어 있는 한 프레임에서 가장 나중에 출력되는 색의 데이터를 상기 데이터선에 출력한다.

한편, 상기 제1 신호가 제2 레벨인 경우 상기 제1 메모리에 저장되어 있는 데이터를 순서대로 상기 데이터선에 출력하며, 상기 제1 메모리에 저장되어 있는 한 프레임에서 가장 나중에 출력되는 색의 데이터를 상기 제2 메모리에 전송하여 저장한다. 여기서, 상기 제1 메모리에 저장되어 있는 계조 데이터에서 한 프레임에서 가장 나중에 출력되는 색의 데이터를 제외한 나머지 데이터가 모두 상기 데이터선에 출력된 경우 상기 제1 신호를 제1 레벨로 변경한다.

본 발명의 다른 특징에 따른 액정 표시 장치의 구동 방법은

다수의 주사선, 상기 주사선과 교차하여 형성되는 다수의 데이터선 및 상기 데이터선에 데이터를 인가하는 데이터 드라이버를 포함하는 액정 표시 장치를 구동하는 방법에 있어서, 상기 데이터 드라이버는 계조 데이터를 저장하는 제1 메모리, 상기 제1 메모리의 용량보다 작은 용량이며 상기 계조 데이터 중 소정의 기간에서 가장 나중에 상기 데이터선에 인가되는 색의 계조 데이터를 저장하는 제2 메모리를 포함하며,

상기 액정 표시 장치의 구동 방법은,

(a) 상기 제1 메모리에 저장되어 있는 N번째 기간의 계조 데이터를 상기 데이터선에 인가하는 단계; (b) 상기 단계(a) 동안에 상기 제1 메모리에 저장되어 있는 N번째 기간의 계조 데이터 중 가장 나중에 인가되는 색의 계조 데이터를 상기 제2 메모리에 저장하는 단계; (c) 상기 단계(a)에서 상기 가장 나중에 인가되는 색의 계조 데이터를 제외한 나머지 데이터가 모두 상기 데이터선에 인가된 경우 상기 제1 메모리에 N+1번째 기간의 계조 데이터를 업데이트시키는 단계; 및 (d) 상기 단계(c) 동안에 상기 제2 메모리에 저장되어 있는 N번째 기간의 계조 데이터 중 가장 나중에 인가되는 색의 계조 데이터를 상기 데이터선에 인가하는 단계를 포함한다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.

이제 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치 및 그 구동 방법에 대하여 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치를 나타내는 도면이며, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치의 한 화소에 대한 등가회로도이다.

도 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치는 액정 표시 패널(100), 게이트 드라이버(200), 데이터 드라이버(300), 타이밍 제어기(400), R, G, B 광을 출력하는 발광 다이오드(500a, 500b, 500c) 및 광원 제어기(600)를 포함한다.

액정 표시 패널(100)은 등가 회로로 볼 때 복수의 표시 신호선(S1-Sn, D1-Dm)과 이에 연결되어 있으며 대략 행렬의 형태로 배열된 복수의 화소(pixel)(110) 를 포함한다.

표시 신호선(S1-Sn, D1-Dm)은 게이트 신호("주사 신호"라고도 함)를 전달하는 복수의 주사선(S1-Sn)과 데이터 신호를 전달하는 데이터선(D1-Dm)을 포함한다. 주사선(S1-Sn)은 대략 행 방향으로 뻗어 있으며 서로가 거의 평행하고 데이터선(D1-Dm)은 대략 열 방향으로 뻗어 있으며 서로가 거의 평행하다.

각 화소는 표시 신호선(S1-Sn, D1-Dm)에 연결된 박막 트랜지스터(10)와 이에 연결된 액정 축전기(liquid crystal capacitor)(C1) 및 유지 축전기(storage capacitor)(Cst)를 포함한다. 유지 축전기(Cst)는 필요에 따라 생략할 수 있다.

박막 트랜지스터(10)는 삼단자 소자로서 그 제어 단자 및 입력 단자는 각각 주사선(S1-Sn) 및 데이터선(D1-Dm)에 연결되어 있으며, 출력 단자는 액정 축전기(C1) 및 유지 축전기(Cst)에 연결되어 있다.

액정 축전기(C1)는 화소 전극(도시하지 않음)과 공통 전극(도시하지 않음)을 두 단자로 하며 두 전극 사이의 액정층은 유전체로서 기능한다. 화소 전극은 박막 트랜지스터(10)에 연결되며 공통 전극은 공통 전압(Vcom)을 인가 받는다.

유지 축전기(Cst)는 별개의 신호선(도시하지 않음)과 화소 전극이 중첩되어 이루어지며 이 별개의 신호선에는 공통 전압(Vcom) 따위의 정해진 전압이 인가된다.

도 2에서, 주사선(Si)에 주사 신호가 인가되어 박막 트랜지스터(10)가 턴온되면, 데이터선에 공급된 데이터 전압(Vd)이 박막 트랜지스터(10)를 통해 각 화소 전극에 인가된다. 그러면, 화소 전극에 인가되는 화소 전압(Vp)과 공통 전압 (Vcom)의 차이에 해당하는 전계가 액정(도 2에서는 등가적으로 액정 커패시터로 나타내었음)에 인가되어 이 전계의 세기에 대응하는 투과율로 광이 투과되도록 한다. 이때, 화소 전압(Vp)은 1 프레임 또는 1 필드 동안 유지되어야 하는데, 유지 축전기(Cst)는 화소 전극에 인가된 화소 전압(Vp)을 유지하기 위해 보조적으로 사용된다.

다시 도 1에서, 게이트 드라이버(200)는 주사선(S1-Sn)에 순차적으로 주사 신호를 인가하여, 주사 신호가 인가된 주사선에 게이트 전극이 연결되는 박막 트랜지스터를 턴온시킨다.

데이터 드라이버(300)는 입력되는 계조 데이터(R, G, B DATA)에 대응하는 계조 전압을 해당 데이터선에 인가한다. 여기서, 본 발명의 실시예에 따른 데이터 드라이버(300)는 입력되는 계조 데이터(R, G, B DATA)를 저장하여 R필드, G 필드 및 B 필드에 적당하게 출력하도록 하는 메모리를 포함하며, 1 프레임의 데이터를 메모리부터 읽는 중에 메모리가 업데이트 됨으로 인해 발생되는 티어링 효과(tearing effect)를 막는다.

타이밍 제어기(400)는 외부의 그래픽 제어기(도시하지 않았음)로부터 계조 데이터(R, G, B DATA) 및 이의 표시를 제어하는 입력 제어신호, 예를 들면 수직 동기 신호(Vsync)와 수평 동기신호(Hysnc) 등을 제공받는다. 타이밍 제어기(400)는 계조 데이터(R, G, B DATA)와 입력 제어신호를 기초로 계조 데이터(R, G, B DATA)를 액정 표시 패널(100)의 동작 조건에 맞게 적절히 처리하고 게이트 제어 신호(Sg) 및 데이터 제어 신호(Sd), 광원 제어 신호(Sb) 등을 생성한 후, 게이트 제어 신호(Sg)를 게이트 드라이버(200)로 내보내고 데이터 제어 신호(Sd)를 데이터 드라이버(300)로 내보내며, 처리한 계조 데이터(R, G, B DATA)도 데이터 드라이버(300)로 내보내고 광원 제어신호(Sb)를 광원 제어기(600)로 내보낸다.

발광 다이오드(500a, 500b, 500c)는 각각 R, G, B에 해당하는 광을 액정 표시 패널(100)에 출력하며, 광원 제어기(600)는 발광 다이오드(500a, 500b, 500c)의 점등 시기를 제어한다. 이때, 본 발명의 실시예에 따르면 데이터 드라이버(300)로부터 해당 계조 데이터를 데이터선에 공급하는 시점과 광원 제어기(600)에 의해 R, G, B 발광 다이오드를 점등하는 시점은 타이밍 제어기(400)에 의해 제공되는 제어신호에 의해 동기될 수 있다.

그러면 이러한 액정 표시 장치의 표시 동작에 대하여 도 3을 참고로 하여 점더 상세하게 알아본다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치의 동작을 나타내는 타이밍도이다.

도 3에 나타낸 것처럼, 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치는 한 프레임을 3개의 필드(field) 즉, R 필드, G 필드, B 필드로 나누어 영상을 표시한다. 한 프레임의 구동 주파수가 60Hz라면, 각 필드는 180Hz에 동기하여 표시 동작을 행한다. 여기서, G1, G2,...Gn은 각 게이트선에 인가되는 주사 신호를 나타내며, Cr, Cg, Cb는 R, G, B 각 발광 다이오드(500a, 500b, 500c)의 점등을 지시하는 점등 신호를 나타낸다.

외부로부터 공급되는 한 프레임 분량의 R, G, B 화상 데이터는 타이밍 제어기(400)에 의하여 액정 표시 장치의 표시 동작에 맞게 한 프레임 분량의 R 화상 데이터, G 화상 데이터 및 B 화상 데이터로 각각 분리되어 변환되며 변환된 데이터는 메모리(데이터 드라이버에 포함되어 있을 수 있음)에 기억된다. 기억된 각 색의 화상 데이터는 타이밍 제어기(400)로부터의 판독 신호에 따라서 1 프레임은 3분할한 1/180초의 R 필드 기간에 R 화상 데이터를 판독하고, 연이어 G 필드에는 G 화상 데이터가, 또 연이어 B 필드에는 B 화상 데이터가 순차 판독된다.

R 필드 중 기입 구간에서 R 화상 데이터 전압이 주사 신호(G1, G2,...Gn)에 따라 모든 화소에 순차 기입되고 이어 조명 구간에서 점등 신호(Cr)에 따라 발광 다이오드(500a)가 점등되어 액정 표시 패널(100)에 R 화상이 표시된다.

G 필드 중 기입 구간에서 G 화상 데이터 전압이 주사 신호(G1, G2,..., Gn)에 따라 모든 화소에 순차 기입되고 이어 조명 구간에서 점등 신호(Cg)에 따라 발광 다이오드(500b)가 점등되어 액정 표시 패널(100)에 G 화상이 표시된다.

B 필드 중 기입 구간에서 B 화상 데이터 전압이 주사 신호(G1, G2,..., Gn)에 따라 모든 화소에 순차 기입되고 이어 조명 구간에서 점등 신호(Cb)에 따라 발광 다이오드(500c)가 점등되어 액정 표시 패널(100)에 B 화상이 표시된다.

이와 같이 하여 R 필드, G 필드, B 필드의 각 색의 필드마다 R, G, B의 각 색 성분에 대응한 화상을 순차 표시함으로써 R, G, B색 성분의 화상이 인간의 시각적인 잔상 현상에 의해 합성되어서 1 프레임의 컬러 화상으로서 시인된다.

한편, 도 3에서는 각 필드를 기입 구간과 조명 구간으로 나누어 화상을 표시하는 것으로 도시하였지만 이에 한정하지 않으며, 이전 필드에서 인가되어 있던 데 이터 전압을 소거하기 위한 리셋 구간을 별도로 포함할 수 있다.

이하에서는 상기와 같은 액정 표시 장치에서 티어링 효과(tearing effect)문제를 해결하기 위해 R, G, B 데이터를 적절히 메모리에 저장하는 방법에 대해서 알아본다. 이하에서 설명하는 본 발명의 실시예에서는 R, G, G 데이터를 저장하기 위한 메모리가 데이터 드라이버(300)내에 포함되어 있는 것으로 설명하지만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며 메모리는 타이밍 제어기(400) 또는 별도로 외부에 설치될 수 있다.

도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 데이터 드라이버(300)의 내부 구성을 나타내는 블록도이다. 도 4에서는 데이터 드라이버의 내부의 메모리에 R, G, B 데이터를 저장한 후 출력하기 위한 내부 구성만을 나타내었으며 그 외의 구성은 편의상 생략하여 도시하였다.

도 4에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 데이터 드라이버(300)는 제1 스위칭부(310), 제2 스위칭부(340), 제1 메모리(320), 제2 메모리(330), 제어부(350) 및 룩업 테이블(360)을 포함한다.

제1 스위칭부(310)는 타이밍 제어기(400)로부터 입력되는 1 프레임의 R, G, B 데이터를 제어부(350)의 제어신호에 따라 제1 메모리(420)에 저장하거나 제2 메모리(430)에 저장하도록 스위칭한다. 한편, 제2 스위칭부(340)는 제어부(350)의 제어신호에 따라 제1 메모리(320)에 저장되어 있는 데이터 또는 제2 메모리(330)에 저장되어 있는 데이터를 출력하도록 스위칭한다.

제1 및 제2 메모리(320, 330)에는 각각 1 프레임의 R, G, B 데이터가 각각 분리되어 저장(write)되거나 출력(read)된다. 여기서, 제1 메모리(320)에 현재 프레임(N번째 프레임)에 출력해야할 프레임 데이터(N번째 프레임 데이터)가 저장되어 있어 출력되고 있으면, 이와 동시에 제2 메모리(330)에는 다음 프레임(N+1번째 프레임)에 출력해야할 프레임 데이터(N+1번째 프레임 데이터)가 저장된다. 다음으로, N+1 번째 프레임에서는 제2 프레임 메모리(330)에 저장되어 있는 N+1 번째 프레임 데이터가 출력되고 있으면, 이와 동시에 제1 프레임 메모리(320)에는 N+2 번째 프레임 데이터가 저장된다.

룩업 테이블(360)은 R, G, B 데이터에 대응하는 계조 전압을 저장하고 있으며, 제어부(350)의 제어신호에 따라 제1 메모리(320) 또는 제2 메모리(330)에서 출력되는 데이터에 대응하는 계조 전압을 데이터선에 출력한다. 여기서, 룩업 테이블(360)이 계조 전압을 저장하고 있다고 설명하였지만, R, G, B 데이터에 대응하는 계조 코드를 저장하고 있을 수 있으며 이 계조 코드에 대응하는 파형이 데이터선에 출력될 수 있다.

제어부(450)는 제1 스위칭부(310), 제2 스위칭부(340) 및 룩업 테이블(360)을 제어하도록 하는 제어신호를 생성한다. 제어부(450)는 제1 메모리(420)에 입력되는 R, G, B 데이터를 저장(write)하는 동안에 제2 메모리(330)에 저장되어 있는 데이터를 읽도록(read) 제어신호를 생성하여 제1 스위칭부(310) 및 제2 스위칭부(320)에 제공한다. 즉, 제어부(350)는 제1 메모리(320)에 저장되어 있는 N번째 프레임 데이터를 읽도록 제2 스위칭부(340)를 제어하는 동시에 N+1 번째 프레임 데이터가 제2 메모리(330)에 저장하도록 제1 스위칭부(310)를 제어한다. 이때, 제어부 (350)는 저장(read)되는 주파수가 출력되는 주파수보다 느린 경우 프레임 메모리에 데이터가 모두 저장되기 전에 출력되는 것을 방지하기 위해, 제1 메모리(320)에 저장되어 있는 N번째 프레임 데이터의 마지막 주사라인의 데이터까지 출력(읽은) 후, 제2 메모리(330)에 저장이 완료되었는지를 체크하여 저장이 완료된 경우에 제2 메모리(330)에 저장되는 있는 프레임 데이터를 읽도록 제어한다. 한편, 제어부(350)는 제1 메모리(320)에 저장되어 있는 데이터가 모두 읽은 후에 제1 스위칭부(310)를 제어하여 제1 메모리(320)에 N+2번째 프레임 데이터를 저장한다.

이와 같은 본 발명의 제1 실시예에 따른 데이터 드라이버에 따르면, N번째 프레임 데이터를 읽는 동안 N+1번째 프레임 데이터가 다른 메모리에 저장되므로, N번째 프레임의 데이터를 읽어 액정 표시 패널에 표시하는 동안에 N+1번째 프레임 데이터가 업데이트 되어 발생되는 티어링 효과(tearing effect) 문제를 막을 수 있다.

그러나, 본 발명의 제1 실시예에서 제1 및 제2 메모리(320, 330)가 프레임 메모리인 경우 2개의 프레임 메모리가 사용되어 많은 메모리 용량이 요구된다. 더욱이 휴대폰과의 창에 액정 표시 장치를 사용하는 경우에는 메모리를 둘 공간이 부족하다. 도 3에서 설명한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치는 1 프레임을 R 필드, G 필드, B 필드로 나누어 구동하므로, 제1 실시예의 데이터 드라이버에서와 같이 2개의 프레임 메모리를 사용하지 않고 1개의 프레임 메모리와 프레임 메모리의 1/3에 해당하는 메모리로 사용할 수 있는데 이하에서는 이에 대해서 알아본다.

도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 데이터 드라이버(300')의 내부 구성을 나타내는 블록도이며, 도 6은 제2 실시예의 데이터 드라이버(300')의 동작 과정을 나타내는 플로우차트이다. 도 5에서는 데이터 드라이버(300')의 내부의 메모리에 R, G, B 데이터를 저장 한 후 출력하기 위한 내부 구성만을 나타내었으며 그 외의 구성은 편의상 생략하였다.

도 5에 나타낸 바와 같이 본 발명의 제2 실시예에 따른 데이터 드라이버(400')는 메모리(310'), 버퍼(320'), 스위칭부(330'), 제어부(340') 및 룩업 테이블(350')을 포함한다.

메모리(310')는 타이밍 제어기(400)로부터 출력되는 R, G, B 데이터가 저장된다. 이때, 타이밍 제어기(400)는 제어부(340')로부터 1(High)인 WE(Write Enable)신호가 전송되는 경우에만 메모리(310')로 R, G, B 데이터를 전송하여 데이터를 업데이트할 수 있다.

버퍼(320')는 메모리(310')의 저장 용량의 1/3에 해당하는 용량을 가지는 메모리로서 본 발명의 실시예에서는 1프레임에서 가장 나중에 출력되는 B 데이터만이 저장된다. 1 프레임에서 가장 나중에 데이터선에 출력되는 데이터가 B 데이터가 아닌 다른 데이터인 경우 해당 데이터가 저장된다.

스위칭부(330')는 제어부(340')의 제어신호에 따라 메모리(310')와 버퍼(320') 중 어느 하나에 저장되어 있는 데이터를 읽도록 스위칭하며, 읽은 데이터를 룩업 테이블(350')로 전송한다.

룩업 테이블(350')은 R, G, B 데이터에 대응하는 계조 전압을 저장하고 있 으며, 제어부(340')의 제어신호에 따라 메모리(310') 또는 버퍼(320')에서 출력되는 데이터에 대응하는 계조 전압을 데이터선에 출력한다. 여기서, 룩업 테이블(350')이 계조 전압을 저장하고 있다고 설명하였지만, 디지털 구동방식인 경우에는 R, G, B 데이터에 대응하는 계조 코드를 저장하고 있을 수 있으며 이 계조 코드에 대응하는 파형이 데이터선에 출력될 수 있다.

제어부(340')는 타이밍 제어기(400)로 WE(Write Enable)신호 생성하여 출력하며, 메모리(310'), 버퍼(320'), 스위칭부(330') 및 룩업 테이블(350')를 제어하는 제어신호를 생성하여 각각 전송한다. 여기서, 제어부(340')는 메모리(310')에서 R 데이터 및 G 데이터를 모두 읽어 출력한 경우에 1(High)인 WE 신호를 생성하여 출력하며, 버퍼(320')에서 저장되어 있는 모든 데이터가 출력된 경우 0(Low)인 WE 신호를 생성하여 출력한다.

이하에서는 상기 같은 구성을 가지는 제2 실시예에 따른 데이터 드라이버(300')가 R, G, B 데이터를 적절하게 처리하는 방법에 대해서 도 6을 참조하여 더욱 상세하게 알아본다.

먼저, 시작 시점에서 WE 신호는 0(Low)인 상태로 셋팅된 것으로 가정하며(S100), 메모리(310')에는 N번째의 R, G, B 데이터가 저장되어 있는 것으로 가정한다. 여기서, 타이밍 제어기(400)는 제어부(340')로부터 1(High)인 WE(Write Enable)신호가 전송되는 경우에만 메모리(310')로 R, G, B 데이터를 전송하여 데이터를 업데이트할 수 있으므로, 메모리(310')에는 N번째의 R, G, B 데이터는 업데이트되지 않는다.

다음으로, 제어부(340')는 스위칭부(330')를 제어하여 메모리(310')에 저장되어 있는 R, G 데이터를 순서대로 룩업 테이블(350', LUT)로 전달한다(S200). 이때, 제어부(340')는 메모리(310')에 저장되어 있는 B 데이터를 버퍼(320')에 전송하여 저장한다(S200). 일반적으로 하나의 프레임에서 데이터선(D1∼Dm)에는 R, G, B 데이터가 순서대로 출력되므로 마지막으로 출력되는 B 데이터가 버퍼(320')에 저장되며, 만약 R 또는 G 데이터가 마지막으로 출력되는 경우에는 마지막으로 출력되는 해당 데이터가 버퍼(320')에 저장된다. 그리고, 제어부(340')는 메모리(310')에서 출력되는 계조 데이터에 대응하는 계조 전압 또는 파형을 룩업 데이블(350')에서 읽어들여 데이터선에 출력한다.

메모리(310')에 저장되어 있는 G 데이터까지 모두 룩업 테이블로 전송되었지를 판단하고, 모두 전송되지 않는 경우에는 다시 S200 단계를 반복한다(S300, S200).

메모리(310)에 저장되어 있는 G 데이터까지 모두 룩업 데이블로 전송되어 해당 데이터가 출력된 경우에는 제어부(340')는 WE신호를 '1'로 셋팅하여 타이밍 제어기(400)에 전송한다(S300, S400).

이때, 타이밍 제어기(400)는 N+1 번째 R, G, B 데이터를 메모리(310')에 저장되도록 전송하며, 제어부(340')의 제어에 의해 메모리(310')에 N+1번째 R, G, B 데이터가 업데이트된다(S500).

메모리(310')에 N+1번째 데이터가 업데이트 되는 동안에, 제어부(340')는 스위칭부(330')를 제어하여 버퍼(320')에 저장되어 있는 N번째 B 데이터가 룩업테이 블(350')로 전송되어 해당 데이터가 출력되도록 한다(S600). 도 6에는 S500 단계와 S600단계를 시간적 선후의 단계로 나타내었지만 상기 두 단계는 동시에 이루어진다.

다음으로, 버퍼(320')의 B 데이터가 모두 출력된 경우에는 다시 단계100으로 돌아가 WE신호가 0(Low)으로 셋팅되어 상기 단계과정들을 반복한다(S600, S100).

상기에서 설명한 실시예에서는 하나의 프레임을 R필드, G필드, B 필드를 나누어 구동의 예를 들어 설명하였지만, 본 발명은 하나의 프레임을 다수의 스크린(screen)으로 분리하고 각 스크린이 다시 R, G, B 필드로 나누어서 구동하는 경우에도 적용될 수 있다. 이때에는 상기 실시예의 메모리 및 버퍼에 저장되는 계조 데이터는 각 스크린에 인가되는 R, G, B 데이터가 된다.

상기에서 설명한 바와 같이 본 발명의 제2 실시예에 따르면 메모리(310')에 N+1번째 R, G, B 데이터를 업데이트하는 동안에 버퍼(320')에 저장되어 있는 N번째 B 데이터를 출력하게 함으로써, 티어링 효과(tearing effect)를 막을 수 있다. 또한, 제1 실시예에 비해 1/3에 용량에 해당하는 버퍼를 사용하여 티어링 효과(tearing effect) 문제를 막을 수 있다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따르면 메모리에 N+1번째 R, G, B 데이터를 업데이트하는 동안에 버퍼에 저장되어 있는 N번째 데이터를 출력함으로써, 더욱더 적은 용량으로 티어링 효과를 막을 수 있다.

Claims

다수의 주사선, 상기 주사선과 교차하여 형성되는 다수의 데이터선을 포함하는 액정 표시 패널;

하나의 화소에 각각 제1 색, 제2 색, 제3 색의 광을 순차적으로 출력하는 광원;

계조 데이터를 저장하는 제1 메모리, 상기 계조 데이터 중 한 프레임에서 가장 나중에 출력되는 색의 데이터를 저장하며 상기 제1 메모리보다 작은 용량의 제2 메모리를 포함하며, 제1 메모리 또는 제2 메모리에 저장되어 있는 데이터를 상기 데이터선에 출력하는 데이터 드라이버; 및

입력되는 계조 데이터를 처리하여 상기 데이터 드라이버에 전송하며, 상기 광원 및 데이터 드라이버의 동작을 제어하는 신호를 생성하여 전송하는 타이밍 제어기를 포함하며,

상기 데이터 드라이버는 상기 제1 메모리에 저장할 데이터를 전송하도록 제어하는 제1 신호를 생성하여 상기 타이밍 제어기에 전송하는 액정 표시 장치.
제1항에 있어서,

상기 타이밍 제어기는 제1 신호가 제1 레벨인 경우에만 상기 제1 메모리에 저장할 상기 계조 데이터를 상기 제1 메모리에 전송하는 액정 표시 장치.
제2항에 있어서,

상기 데이터 드라이버는 상기 제1 신호가 제1 레벨인 경우, 상기 타이밍 제어기로부터 전송되는 상기 계조 데이터를 상기 제1 메모리에 업데이트하며 상기 제2 메모리에 저장되어 있는 한 프레임에서 가장 나중에 출력되는 색의 데이터를 상기 데이터선에 출력하는 액정 표시 장치.
제3항에 있어서,

상기 데이터 드라이버는 상기 제2 메모리에 저장되어 있는 색의 데이터를 모두 출력하면 상기 제1 신호를 제2 레벨로 변경하는 액정 표시 장치.
제1항에 있어서,

상기 데이터 드라이버는,

상기 제1 신호가 제2 레벨인 경우, 상기 제1 메모리에 저장되어 있는 데이터를 순서대로 상기 데이터선에 출력하며 상기 제1 메모리에 저장되어 있는 한 프레임에서 가장 나중에 출력되는 색의 데이터를 상기 제2 메모리에 전송하여 저장하는 액정 표시 장치.
제5항에 있어서,

상기 제1 메모리에 저장되어 있는 계조 데이터에서 한 프레임에서 가장 나중에 출력되는 색의 데이터를 제외한 나머지 데이터가 모두 상기 데이터선에 출력된 경우 상기 제1 신호를 제1 레벨로 변경하는 액정 표시 장치.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 데이터 드라이버는

상기 제1 메모리와 제2 메모리의 저장되어 있는 데이터 중 어느 한 데이터를 상기 데이터선에 출력하도록 스위칭하는 스위칭부; 및

상기 제1 메모리, 제2 메모리 및 상기 스위칭부를 제어하는 제어부를 더 포함하는 액정 표시 장치.
제7항에 있어서,

상기 제1 신호는 상기 제어부에서 생성되는 액정 표시 장치.
제1항 내지 제6항 어느 한 항에 있어서,

상기 제2 메모리의 용량은 상기 제1 메모리의 용량에 실질적으로 1/3에 해당하는 액정 표시 장치.
다수의 주사선, 상기 주사선과 교차하여 형성되는 다수의 데이터선 및 상기 데이터선에 데이터를 인가하는 데이터 드라이버를 포함하는 액정 표시 장치를 구동하는 방법에 있어서,

상기 데이터 드라이버는 계조 데이터를 저장하는 제1 메모리, 상기 제1 메모리의 용량보다 작은 용량이며 상기 계조 데이터 중 소정의 기간에서 가장 나중에 상기 데이터선에 인가되는 색의 계조 데이터를 저장하는 제2 메모리를 포함하며,

상기 액정 표시 장치의 구동 방법은,

(a) 상기 제1 메모리에 저장되어 있는 N번째 기간의 계조 데이터를 상기 데이터선에 인가하는 단계;

(b) 상기 단계(a) 동안에 상기 제1 메모리에 저장되어 있는 N번째 기간의 계조 데이터 중 가장 나중에 인가되는 색의 계조 데이터를 상기 제2 메모리에 저장하는 단계;

(c) 상기 단계(a)에서 상기 가장 나중에 인가되는 색의 계조 데이터를 제외한 나머지 데이터가 모두 상기 데이터선에 인가된 경우 상기 제1 메모리에 N+1번째 기간의 계조 데이터를 업데이트시키는 단계;

(d) 상기 단계(c) 동안에 상기 제2 메모리에 저장되어 있는 N번째 기간의 계조 데이터 중 가장 나중에 인가되는 색의 계조 데이터를 상기 데이터선에 인가하는 단계를 포함하는 액정 표시 장치의 구동 방법.
제10항에 있어서,

상기 소정의 기간은 한 프레임의 기간인 액정 표시 장치의 구동 방법.
제10항 또는 제11항에 있어서,

상기 제2 메모리는 버퍼이며 상기 제1 메모리의 용량의 1/3에 해당하는 액정 표시 장치의 구동 방법.
제10항에 있어서,

상기 가장 나중에 인가되는 색의 계조 데이터는 블루 계조 데이터인 액정 표시 장치의 구동 방법.
제10항에 있어서,

상기 액정 표시 장치는 상기 데이터 드라이버에 상기 계조 데이터를 전송하는 타이밍 제어기를 더 포함하며, 상기 타이밍 제어기는 상기 데이터 드라이버로터 상기 계조 데이터를 전송하라는 신호를 받은 경우에만 상기 계조 데이터를 전송하는 액정 표시 장치의 구동 방법.
제10항에 있어서,

상기 액정 표시 장치는 하나의 화소에 제1 색, 제2 색, 제3색의 광을 순차적으로 투과시키는 액정 표시 장치의 구동 방법.