KR101327837B1 - Driving circuit for liquid crystal display device and method for driving the same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 시-분할(Field-Sequential) 방식 액정 표시장치의 화질저하를 방지하고 색 재현율을 향상시킬 수 있는 액정 표시장치의 구동장치와 그 구동방법에 관한 것으로, 특히 하나의 프레임을 복수의 서브 프레임으로 나누어 액정패널에 화상을 표시하는 필드 시분할 컬러 구동방식의 액정 표시장치에 있어서, 상기 각 서브 프레임에 대응되는 색 데이터를 상기 액정패널에 공급하는 데이터 드라이버, 3색 영상 데이터 각각의 계조 차이를 이용하여 추출된 게인 값에 따라 4색 영상 데이터로 변환하는 데이터 변환부, 상기 4색 영상 데이터를 재정렬하여 상기 복수의 서브 프레임마다 순차적으로 상기 데이터 드라이버에 공급하는 타이밍 컨트롤러, 및 상기 4색 영상 데이터에 대응되는 광을 발생하여 상기 각 서브 프레임마다 상기 액정패널에 조사하는 백 라이트를 구비하는 것을 특징으로 한다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a driving apparatus and a driving method of the liquid crystal display which can prevent the deterioration of image quality of a field-sequential liquid crystal display and improve the color reproduction rate. A field time division color driving method for displaying an image on a liquid crystal panel by dividing the frame into a liquid crystal display, wherein the gray level difference between the data driver for supplying the color data corresponding to each sub frame to the liquid crystal panel and the three-color image data are respectively determined. A data converter for converting the four-color image data into four color image data according to the extracted gain value, a timing controller for rearranging the four color image data and sequentially supplying the four color image data to the data driver, and the four color image data. Generates light corresponding to and irradiates the liquid crystal panel for each subframe It characterized in that it comprises the agent.

4색 영상 데이터, 게인 값, FSC(Field Sequential Color) Four-color image data, gain value, field sequential color (FSC)

Description

액정 표시장치의 구동장치와 그 구동방법{Driving circuit for liquid crystal display device and method for driving the same}Driving device for liquid crystal display and driving method thereof {Driving circuit for liquid crystal display device and method for driving the same}

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시장치를 나타낸 구성도. 1 is a block diagram showing a liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention.

도 2는 도 1에 도시된 데이터 변환부를 나타낸 구성도. FIG. 2 is a configuration diagram showing the data conversion unit shown in FIG. 1; FIG.

도 3은 도 2에 도시된 히스토그램 생성부를 나타낸 구성도. 3 is a block diagram showing a histogram generating unit shown in FIG.

도 4는 도 2에 도시된 RGBW 생성부를 나타낸 구성도. 4 is a configuration diagram illustrating an RGBW generation unit illustrated in FIG. 2.

도 5a 및 도 5b는 도 3에 도시된 히스토그램 추출부 및 누적부로부터의 게인 값 추출과정을 나타낸 히스토그램. 5A and 5B are histograms illustrating a process of extracting gain values from the histogram extractor and the accumulator shown in FIG. 3;

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 시분할 구동방식을 이용한 액정 표시장치의 구동방법을 나타낸 파형도6 is a waveform diagram illustrating a method of driving a liquid crystal display using a time division driving method according to an exemplary embodiment of the present invention.

＊도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＊＊ Description of symbols for main parts of the drawings ＊

10 : 데이터 변환부 12 : 백라이트 제어부 10: data conversion unit 12: backlight control unit

14 : 백라이트 16 : 광원 구동부 14 backlight 16 light source driver

110 :계조 검출부 120 : 히스토그램 생성부110: gradation detection unit 120: histogram generation unit

130 : 게인 값 추출부 140 : RGBW 생성부130: gain value extraction unit 140: RGBW generation unit

BCS(R,G,B) : 백라이트 구동신호 k : 게인 값BCS (R, G, B): Backlight drive signal k: Gain value

SF1 내지 SF4 : 제 1 내지 제 4 서브 프레임SF1 to SF4: first to fourth subframes

본 발명은 액정 표시장치에 관한 것으로, 특히 시-분할(Field-Sequential) 방식 액정 표시장치의 화질저하를 방지하고 색 재현율을 향상시킬 수 있는 액정 표시장치의 구동장치와 그 구동방법에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal display device, and more particularly, to a driving device of a liquid crystal display device and a method of driving the same, which can prevent deterioration in image quality of a field-sequential liquid crystal display device and improve color reproducibility.

최근, 음극선관(Cathode Ray Tube)의 단점인 무게와 부피를 줄일 수 있는 평판 표시장치들로 액정 표시장치(Liquid Crystal Display), 전계방출 표시장치(Field Emission Display), 플라즈마 표시 패널(Plasma Display Panel) 및 발광 표시장치(Light Emitting Display) 등이 대두되고 있다. Recently, liquid crystal displays, field emission displays, and plasma display panels are flat display devices capable of reducing weight and volume, which are disadvantages of cathode ray tubes. ) And a light emitting display device are emerging.

평판 표시장치 중 액정 표시장치는 복수의 데이터 라인과 복수의 게이트 라인에 의해 정의되는 영역에 복수의 액정셀이 배치되며 각 액정셀에 스위치(Switch) 소자인 박막 트랜지스터(TFT; Thin Film Transistor)가 형성된 TFT 기판과, 컬러필터(Color Filter)가 형성된 컬러필터 기판이 일정한 간격으로 유지되고 그 사이에 형성된 액정층을 포함한다. Among flat panel displays, a liquid crystal display includes a plurality of liquid crystal cells in a region defined by a plurality of data lines and a plurality of gate lines, and a thin film transistor (TFT), which is a switch element, is disposed in each liquid crystal cell. The formed TFT substrate and the color filter substrate on which the color filter is formed are maintained at regular intervals and include a liquid crystal layer formed therebetween.

그러나, 액정 표시장치는 TFT 기판과 컬러필터 기판을 통과하는 광을 이용하여 컬러 화상을 구현하기 때문에 컬러필터의 특성으로 인하여 색 재현율이 떨어지는 단점이 있다. However, since the liquid crystal display implements a color image using light passing through the TFT substrate and the color filter substrate, the color reproducibility is lowered due to the characteristics of the color filter.

이러한, 관련기술에 따른 액정 표시장치의 낮은 색 재현율을 해결하기 위하여 시분할 컬러(FSC; Field Sequential Color) 구동방식의 액정 표시장치가 제안되 었다.In order to solve the low color reproducibility of the liquid crystal display according to the related art, a liquid crystal display of a field-sequential color (FSC) driving method has been proposed.

FSC 구동방식의 액정 표시장치는 한 프레임(Frame)을 3개의 서브 프레임(Sub-Frame)으로 시분할하고, 각 서브 프레임에서의 적색(Red) 광과 녹색(Green) 광 및 청색(Blue) 광을 가법 혼색하여 컬러 화상을 표시하게 된다. 예를 들어, 한 프레임을 3개의 서브 프레임으로 시분할되어 구동되는 FSC 구동방식의 액정 표시장치는 제 1 서브 프레임에서의 적색(Red) 광과, 제 2 서브 프레임에서의 녹색(Green) 광 및 제 3 서브 프레임에서의 청색(Blue) 광을 일정한 비율로 가법 혼색하여 컬러 화상을 표시하게 된다.A liquid crystal display of an FSC driving method time-divides one frame into three sub-frames, and red, green, and blue light in each subframe. By additive color mixing, a color image is displayed. For example, an FSC driving type liquid crystal display device in which a frame is time-divided into three subframes is driven by red light in the first subframe, and green light and first in the second subframe. Blue light in three sub-frames is additively mixed at a constant ratio to display a color image.

이를 위해, FSC 구동방식의 액정 표시장치는 컬러필터가 필요 없으며, 적색과 녹색 및 청색의 색의 광을 발생하는 FSC용 백 라이트 유닛을 포함한다. FSC용 백 라이트 유닛은 적색 광원과 녹색 광원 및 청색 광원을 포함하고, 각 광원은 발광 다이오드(LED; Light Emitting Diode)로 구성할 수 있다.To this end, the FSC driving type liquid crystal display does not require a color filter, and includes an FSC backlight unit for generating light of red, green, and blue colors. The FSC backlight unit includes a red light source, a green light source, and a blue light source, and each light source may be configured as a light emitting diode (LED).

그리고, FSC 구동방식의 액정 표시장치는 액정층에 인가되는 직류전압(DC)에 의해 액정층이 열화되는 것을 방지하기 위하여 각 액정셀에 인가되는 데이터(Data)의 극성을 공통전압(Vcom)을 기준으로 각 서브 프레임마다 반전시키기도 한다. In order to prevent the liquid crystal layer from deteriorating due to the direct current voltage (DC) applied to the liquid crystal layer, the FSC driving type liquid crystal display device uses the common voltage Vcom as the polarity of the data. It is also inverted for each subframe as a reference.

그러나, 관련기술에 따른 ESC 방식의 액정 표시장치는 적색, 녹색 및 청색의 광원이 시간상으로 분할되어 점등되기 때문에 시야각의 순간적인 움직임에 의해 컬러 화상이 적색, 녹색 및 청색으로 분할되어 표시되는 컬러 브레이크 업(Color Break Up) 현상이 발생한다. 이러한 컬러 브레이크 업 현상은 동영상을 표시하는 경우에도 발생하기 때문에 표시되는 영상의 화질이 저하되는 문제점이 있다. However, in the ESC type liquid crystal display according to the related art, since the red, green, and blue light sources are divided and lit in time, the color break is displayed in red, green, and blue colors by a momentary movement of the viewing angle. Color Break Up occurs. Since the color breakup phenomenon occurs even when displaying a video, there is a problem in that the image quality of the displayed image is deteriorated.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 시-분할(Field-Sequential) 방식 액정 표시장치의 화질저하를 방지하고 색 재현율을 향상시킬 수 있는 액정 표시장치의 구동장치와 그 구동방법을 제공하는데 그 목적이 있다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and provides a driving apparatus and a driving method thereof for preventing the deterioration of the image quality of a field-sequential liquid crystal display and improving the color reproducibility. Its purpose is to.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시장치의 구동장치는 하나의 프레임을 복수의 서브 프레임으로 나누어 액정패널에 화상을 표시하는 필드 시분할 컬러 구동방식의 액정 표시장치에 있어서, 상기 각 서브 프레임에 대응되는 색 데이터를 상기 액정패널에 공급하는 데이터 드라이버, 3색 영상 데이터 각각의 계조 차이를 이용하여 추출된 게인 값에 따라 4색 영상 데이터로 변환하는 데이터 변환부, 상기 4색 영상 데이터를 재정렬하여 상기 복수의 서브 프레임마다 순차적으로 상기 데이터 드라이버에 공급하는 타이밍 컨트롤러, 및 상기 4색 영상 데이터에 대응되는 광을 발생하여 상기 각 서브 프레임마다 상기 액정패널에 조사하는 백 라이트를 구비하는 것을 특징으로 한다. The driving device of the liquid crystal display device according to the embodiment of the present invention for achieving the above object is in the liquid crystal display device of the field time division color driving method for displaying an image on the liquid crystal panel by dividing one frame into a plurality of sub-frames And a data driver for supplying color data corresponding to each subframe to the liquid crystal panel, and a data converter for converting the color data into four-color image data according to a gain value extracted by using gray level differences of three-color image data. A timing controller for rearranging color image data and sequentially supplying the data driver to each of the plurality of subframes; and a backlight for generating light corresponding to the four-color image data and irradiating the liquid crystal panel for each subframe. It is characterized by including.

상기 데이터 변환부는 상기 3색 영상 데이터의 계조차이에 따라 히스토그램을 생성하고, 상기 생성된 히스토그램과 사용자에 의해 설정되는 계조포화 설정 값을 이용하여 상기 게인 값을 생성하는 것을 특징으로 한다. The data converter generates a histogram according to the system of the three-color image data, and generates the gain value by using the generated histogram and the saturation setting value set by the user.

상기 데이터 변환부는 상기 3색 영상 데이터의 단위 화소별 최대 및 최소 계조 값을 검출하는 계조 검출부, 상기 최대 및 최소 계조 값의 계조 차이를 이용하여 상기 히스토그램을 생성하는 히스토그램 생성부, 상기 히스토그램과 상기 계조 포화 설정 값을 이용하여 상기 게인 값을 추출하는 게인 값 추출부, 상기 3색 영상 데이터와 상기 최소 계조 값 및 상기 게인 값을 이용하여 적색, 녹색, 청색 및 백색 변환 데이터를 생성하는 RGBW 생성부를 구비하는 것을 특징으로 한다. The data converter may include a gray scale detector configured to detect maximum and minimum grayscale values for each unit pixel of the three-color image data, and a histogram generator to generate the histogram using grayscale differences between the maximum and minimum grayscale values, and the histogram and the grayscale. A gain value extracting unit extracting the gain value using a saturation setting value, and an RGBW generating unit generating red, green, blue, and white converted data using the three-color image data and the minimum gray value and the gain value Characterized in that.

또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시장치의 구동방법은 하나의 프레임을 복수의 서브 프레임으로 나누어 액정패널에 화상을 표시하는 필드 시분할 컬러 구동방식의 액정 표시장치 구동방법에 있어서, 상기 각 서브 프레임에 대응되는 색 데이터를 상기 액정패널에 공급하는 단계, 3색 영상 데이터 각각의 계조 차이를 이용하여 추출된 게인 값에 따라 4색 영상 데이터로 변환하는 단계, 상기 4색 영상 데이터를 재정렬하여 상기 복수의 서브 프레임마다 순차적으로 출력하는 단계, 및 상기 4색 영상 데이터에 대응되는 광을 발생하여 상기 각 서브 프레임마다 상기 액정패널에 조사하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. In addition, a method of driving a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention for achieving the above object is a liquid crystal display of a field time division color driving method in which an image is displayed on a liquid crystal panel by dividing one frame into a plurality of subframes. A driving method comprising: supplying color data corresponding to each subframe to the liquid crystal panel, converting the color data into four-color image data according to a gain value extracted by using gray level differences of three-color image data; Rearranging four color image data and sequentially outputting the plurality of subframes, and generating light corresponding to the four color image data and irradiating the liquid crystal panel for each subframe. do.

상기 3색 영상 데이터를 4색 영상 데이터로 변환하는 단계는 상기 3색 영상 데이터의 계조차이에 따라 히스토그램을 생성하는 단계, 및 상기 생성된 히스토그램과 사용자에 의해 설정되는 계조포화 설정 값을 이용하여 상기 게인 값을 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. The converting the three-color image data into the four-color image data may include generating a histogram according to the system of the three-color image data, and using the generated histogram and the saturation setting value set by the user. Generating a gain value.

상기 3색 영상 데이터를 상기 4색 영상 데이터로 변환하는 단계는 상기 3색 영상 데이터의 단위 화소별 최대 및 최소 계조 값을 검출하는 단계, 상기 최대 및 최소 계조 값의 계조 차이를 이용하여 상기 히스토그램을 생성하는 단계, 상기 히스토그램과 상기 계조포화 설정 값을 이용하여 상기 게인 값을 추출하는 단계, 및 상기 3색 영상 데이터와 상기 최소 계조 값 및 상기 게인 값을 이용하여 적색, 녹색, 청색 및 백색 변환 데이터를 생성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다. The converting the three-color image data into the four-color image data may include detecting a maximum and minimum gray level value for each unit pixel of the three color image data, and converting the histogram using the gray level difference between the maximum and minimum gray level values. Generating, extracting the gain value using the histogram and the saturation setting value, and converting red, green, blue, and white data using the three-color image data, the minimum gray value, and the gain value. It characterized in that it further comprises the step of generating.

이하, 상기와 같은 특징을 갖는 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시장치의 구동장치와 그의 구동방법을 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다. Hereinafter, a driving apparatus and a driving method thereof of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention having the above characteristics will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시장치를 나타낸 구성도이다. 1 is a configuration diagram illustrating a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 1에 도시된 액정 표시장치는 4색의 화소영역을 구비하여 형성된 액정패널(2), 하나의 프레임을 복수의 서브 프레임으로 시분할하여 액정패널(2)의 다수의 데이터 라인(DL1 내지 DLm)에 영상 데이터(Data)를 공급하는 데이터 드라이버(4), 다수의 게이트 라인(GL1 내지 GLn)을 구동하는 게이트 드라이버(6), 입력되는 3색 영상 데이터(RGB)로부터 게인 값을 추출하고 추출된 게인 값을 이용하여 3색 영상 데이터(RGB)를 4색 영상 데이터(RGBW)로 변환하여 출력하는 데이터 변환부(10), 데이터 변환부(10)로부터의 4색 영상 데이터(RGBW)를 데이터 드라이버(4)에 공급하며 데이터 드라이버(4)와 게이트 드라이버(6)를 제어하는 타이밍 컨트롤러(8), 액정패널(2)에 적색(R), 녹색(G), 청색(B) 및 백색(W) 광을 순차적으로 조사하는 백라이트(14), 적색(R), 녹색(G), 청색(B) 및 백색(W) 광을 순차적 발생하도록 백라이트 구동신호(BCS(R,G,B))를 발생함으로써 백라이트(14)를 구동하는 백라이트 제어부(12)를 구비한다. In the liquid crystal display shown in FIG. 1, a liquid crystal panel 2 having four color pixel areas is time-divided into a plurality of sub-frames, and a plurality of data lines DL1 to DLm of the liquid crystal panel 2 are formed. A gain value is extracted from the data driver 4 for supplying the image data Data to the gate driver, the gate driver 6 for driving the plurality of gate lines GL1 to GLn, and the input three-color image data RGB. The data driver converts the three-color image data RGB to the four-color image data RGBW using the gain value, and outputs the four-color image data RGBW from the data converter 10. A timing controller 8 for supplying (4) and controlling the data driver 4 and the gate driver 6; the red (R), green (G), blue (B) and white (W) liquid crystal panels (2). Backlight 14, red (R), green (G), blue (B) and white (W) light that emits light sequentially And a backlight driving signal by generating a derivative (BCS (R, G, B)) to generate a backlight 14, a backlight control section 12 to drive.

액정패널(2)은 다수의 게이트 라인(GL1 내지 GLn)과 다수의 데이터 라인(DL1 내지 DLm)에 의해 정의되는 각 화소영역에 형성된 박막 트랜지스터(TFT; Thin Film Transistor)와, TFT와 접속된 액정 캐패시터(Clc)를 구비한다. 액정 캐패시터(Clc)는 TFT와 접속된 화소전극과, 화소전극과 액정을 사이에 두고 대면하는 공통전극으로 구성된다. TFT는 각각의 게이트 라인(GL1 내지 GLn)으로부터의 스캔펄스에 응답하여 각각의 데이터 라인(DL1 내지 DLm)으로부터의 데이터 신호를 화소전극에 공급한다. 액정 캐패시터(Clc)는 화소전극에 공급된 데이터 신호와 공통전극에 공급된 공통전압의 차전압을 충전하고, 그 차전압에 따라 액정 분자들의 배열을 가변시켜 광투과율을 조절함으로써 계조를 구현한다. 그리고 액정 캐패시터(Clc)에는 스토리지 캐패시터(Cst)가 병렬로 접속되어 액정 캐패시터(Clc)에 충전된 전압이 다음 데이터 신호가 공급될 때까지 유지되게 한다. 스토리지 캐패시터(Cst)는 화소전극이 이전 게이트 라인과 절연막을 사이에 두고 중첩되어 형성된다. 이와 달리 스토리지 캐패시터(Cst)는 화소전극이 스토리지 라인과 절연막을 사이에 두고 중첩되어 형성되기도 한다. The liquid crystal panel 2 includes a thin film transistor (TFT) formed in each pixel region defined by a plurality of gate lines GL1 to GLn and a plurality of data lines DL1 to DLm, and a liquid crystal connected to a TFT. Capacitor Clc is provided. The liquid crystal capacitor Clc is composed of a pixel electrode connected to a TFT and a common electrode facing each other with the pixel electrode and the liquid crystal interposed therebetween. The TFT supplies the data signals from the respective data lines DL1 to DLm to the pixel electrodes in response to the scan pulses from the respective gate lines GL1 to GLn. The liquid crystal capacitor Clc charges the difference voltage between the data signal supplied to the pixel electrode and the common voltage supplied to the common electrode, adjusts the arrangement of the liquid crystal molecules according to the difference voltage, and adjusts the light transmittance to implement the gradation. The storage capacitor Cst is connected to the liquid crystal capacitor Clc in parallel so that the voltage charged in the liquid crystal capacitor Clc is maintained until the next data signal is supplied. The storage capacitor Cst is formed by overlapping the pixel electrode with the previous gate line and the insulating layer interposed therebetween. In contrast, the storage capacitor Cst may be formed by overlapping the pixel electrode with the storage line and the insulating layer interposed therebetween.

한편, 액정패널(2)에는 적색(R), 녹색(G), 청색(B) 및 백색(W) 화소들이 행/열 방향으로 반복적으로 배열된다. 여기서, 적색(R), 녹색(G), 청색(B) 및 백색(W) 화소들에는 별도의 컬러필터가 배치되지 않는다. 그리고, 적색(R), 녹색(G), 청색(B) 및 백색(W) 화소들은 동일한 면적 비율 또는 다른 면적 비율의 스트라이프 구조를 이룬다. 이와 달리, 각 화소들은 상하좌우 즉, 2×2 행렬 형태로 배치될 수도 있다. Meanwhile, in the liquid crystal panel 2, red (R), green (G), blue (B), and white (W) pixels are repeatedly arranged in the row / column direction. Here, a separate color filter is not disposed in the red (R), green (G), blue (B), and white (W) pixels. The red (R), green (G), blue (B), and white (W) pixels form a stripe structure with the same area ratio or different area ratio. Alternatively, each pixel may be arranged in the form of a 2 × 2 matrix.

데이터 드라이버(4)는 타이밍 컨트롤러(8)로부터의 데이터 제어신호(DCS)에 따라 타이밍 컨트롤러(8)로부터 공급되는 데이터(Data)를 샘플링한 후에, 샘플링된 데이터(Data)를 1 라인분씩 래치하고 래치된 데이터(Data)를 감마전압에 대응되는 아날로그 데이터로 변환하여 데이터 라인(DL1 내지 DLm)에 공급한다. 이에 따라, 데이터 드라이버(4)는 한 프레임의 제 1 서브 프레임에 적색 데이터(Data)를 데이터 라인(DL1 내지 DLm)에 공급하고, 제 2 서브 프레임에 녹색 데이터(Data)를 데이터 라인(DL1 내지 DLm)에 공급하며, 제 3 서브 프레임에 청색 데이터(Data)를 데이터 라인(DL1 내지 DLm)에 공급한다. 그리고, 제 4 서브 프레임에는 백색 데이터(Data)를 데이터 라인(DL1 내지 DLm)에 공급하게 된다. The data driver 4 samples the data Data supplied from the timing controller 8 according to the data control signal DCS from the timing controller 8, and then latches the sampled data Data by one line. The latched data Data is converted into analog data corresponding to the gamma voltage and supplied to the data lines DL1 to DLm. Accordingly, the data driver 4 supplies the red data Data to the data lines DL1 to DLm in the first subframe of one frame, and the green data Data to the data lines DL1 to the second subframe. DLm), and blue data Data is supplied to the data lines DL1 through DLm in the third subframe. The white data Data is supplied to the data lines DL1 to DLm in the fourth subframe.

게이트 드라이버(6)는 타이밍 컨트롤러(108)로부터의 게이트 제어신호(GCS) 중 게이트 스타트 펄스(GSP)에 응답하여 순차적으로 게이트 신호를 발생하는 쉬프트 레지스터와, 게이트 신호의 전압을 액정셀의 구동에 적합한 레벨로 쉬프트 시키기 위한 레벨 쉬프터 등으로 구성된다. 이러한, 게이트 드라이버(6)는 타이밍 컨트롤러(8)로부터 공급되는 게이트 스타트 펄스(GSP)를 게이트 쉬프트 클럭(GSC)에 따라 순차적으로 쉬프트시켜 한 프레임의 각 서브 프레임마다 게이트 신호를 게이트 라인들(GL1 내지 GLn)에 공급한다. The gate driver 6 includes a shift register for sequentially generating a gate signal in response to the gate start pulse GSP among the gate control signals GCS from the timing controller 108, and a voltage of the gate signal to drive the liquid crystal cell. Level shifter for shifting to a suitable level. The gate driver 6 sequentially shifts the gate start pulse GSP supplied from the timing controller 8 according to the gate shift clock GSC to transfer the gate signal to the gate lines GL1 for each subframe of one frame. To GLn).

타이밍 컨트롤러(8)는 외부로부터의 동기신호들(DCLK,DE,Hsync,Vsync)을 이용하여 게이트 제어신호(GCS)와 데이터 제어신호(DCS)를 생성하여 데이터 드라이버(4)와 게이트 드라이버(6)를 제어한다. 그리고, 타이밍 컨트롤러(8)는 필드 시분할 컬러(FSC; Field Sequential Color) 구동방식에 알맞도록 데이터 변환부(10)로부터의 4색 영상 데이터(RGBW)를 녹색(G), 적색(R), 청색(R) 및 백색(W) 데이 터(Data)의 순서로 재정렬하고, 한 프레임의 각 서브 프레임 마다 정렬된 녹색(G), 적색(R), 청색(R) 및 백색(W) 데이터(Data)를 순차적으로 데이터 드라이버(4)에 공급한다. 이때, 타이밍 컨트롤러(8)는 한 프레임 동안 적색과 녹색 및 청색 광원(20, 22, 24)을 순차적으로 구동시키기 위한 LED 제어신호를 발생하여 백 라이트 제어부(12)에 공급하기도 한다. The timing controller 8 generates the gate control signal GCS and the data control signal DCS by using the synchronization signals DCLK, DE, Hsync, and Vsync from the outside to generate the data driver 4 and the gate driver 6. ). In addition, the timing controller 8 converts the four-color image data RGBW from the data converter 10 into green (G), red (R), and blue to suit the field sequential color (FSC) driving scheme. Green (G), red (R), blue (R), and white (W) data (Rearranged in order of (R) and white (W) data) and arranged for each subframe of one frame. ) Are sequentially supplied to the data driver 4. In this case, the timing controller 8 may generate an LED control signal for sequentially driving the red, green, and blue light sources 20, 22, and 24 for one frame and supply the same to the backlight controller 12.

데이터 변환부(10)는 외부로부터 입력되는 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)의 서브 화소로 구성되는 단위화소 각각에 공급되는 3색 영상 데이터(RGB)의 계조 차이를 이용하여 계조 차이별 히스토그램을 추출한다. 그리고, 계조 차이별 히스토그램으로부터 추출되는 게인 값에 따라 3색 영상 데이터(RGB)를 4색 영상 데이터(RGBW)로 변환하여 타이밍 컨트롤러(8)로 공급한다. 이러한 구성을 가지는 데이터 변환부(10)는 타이밍 컨트롤러(8)에 내장될 수 있다. The data converter 10 may use the gray level difference of the three-color image data RGB supplied to each of the unit pixels consisting of sub-pixels of red (R), green (G), and blue (B) input from the outside. A histogram for each gradation difference is extracted. The three-color image data RGB is converted into four-color image data RGBW and supplied to the timing controller 8 according to a gain value extracted from the histogram for each gray level difference. The data converter 10 having such a configuration may be built in the timing controller 8.

백라이트 제어부(12)는 타이밍 컨트롤러(8)로부터의 광원 제어신호에 따라 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)의 광원들(20, 22, 24)을 제어하기 위한 백라이트 구동신호(BCS(R,G,B))를 발생한다. 다시 말하여, 백라이트 제어부(12)에는 적어도 하나의 메모리가 구비되어 입력되는 광원 제어신호에 대응하는 백라이트 구동신호(BCS)를 생성하기도 한다. 이때, 백라이트 제어부(12)는 입력되는 LED 제어신호에 따라 각 광원(20, 22, 24)의 온/오프 시간을 가변시키는 버스트 모드(Burst Mode)로 구동할 수도있다. 그리고, 백라이트 제어부(12)는 각 LED(20, 22, 24)의 온/오프 시간을 가변하거나 백라이트 구동신호(BCS(R,G,B))의 전압레벨을 가변시키는 방법으로 백라이트(14)의 밝기를 조절할 수 있다. The backlight controller 12 controls the backlight driving signal for controlling the light sources 20, 22, and 24 of red (R), green (G), and blue (B) according to the light source control signal from the timing controller 8. BCS (R, G, B)). In other words, the backlight controller 12 may include at least one memory to generate the backlight driving signal BCS corresponding to the input light source control signal. In this case, the backlight controller 12 may be driven in a burst mode for varying the on / off time of each light source 20, 22, 24 according to the input LED control signal. The backlight controller 12 may change the on / off time of each LED 20, 22, 24 or the voltage level of the backlight driving signals BCS (R, G, B). You can adjust the brightness.

구체적으로, 백라이트 제어부(12)는 도면으로 도시되지 않았지만 디밍 제어부, 구동신호 생성부, 스위칭부 및 변압기(Transformer) 등을 포함하기도 한다. In detail, the backlight controller 12 may include a dimming controller, a driving signal generator, a switching unit, a transformer, and the like, although not shown in the drawing.

디밍 제어부는 LED 제어신호에 대응하도록 디밍 제어신호를 생성한다. 그리고, 구동신호 생성부는 디밍 제어부로부터의 디밍 제어신호에 따라 듀티비(Duty ratio) 즉, 한 주기에서의 하이구간 비율이 가변 되도록 펄스 폭 변조 신호(Pulse Width Modulation Signal)를 생성한다. 그리고 듀티비가 가변된 펄스 폭 변조신호를 스위칭부에 공급한다. 여기서, 펄스 폭 변조신호의 하이구간은 각 광원(20, 22, 24)의 구동시간 즉, 각 광원(20, 22, 24)의 온(ON) 시간이다. The dimming control unit generates a dimming control signal to correspond to the LED control signal. The driving signal generator generates a pulse width modulation signal such that a duty ratio, that is, a high section ratio in one period, is varied according to the dimming control signal from the dimming controller. The pulse width modulated signal having a variable duty ratio is supplied to the switching unit. Here, the high section of the pulse width modulated signal is the driving time of each light source 20, 22, 24, that is, the ON time of each light source 20, 22, 24.

스위칭부는 다수의 스위칭 소자가 직렬 또는 병렬로 연결된 구조이다. 이에 따라, 구동신호 생성부로부터의 펄스 폭 변조신호에 응답하여 진폭이 변조된 직류 또는 교류 구동신호를 발생한다. 즉, 펄스 폭 변조신호의 하이 및 로우 구간에 동기되는 온/오프 시간을 갖도록 직류 또는 교류 구동신호를 생성한다. The switching unit is a structure in which a plurality of switching elements are connected in series or in parallel. Accordingly, in response to the pulse width modulation signal from the drive signal generation unit, a DC or AC drive signal of which amplitude is modulated is generated. That is, a DC or AC driving signal is generated to have an on / off time synchronized with the high and low periods of the pulse width modulated signal.

변압기는 제 1 및 제 2 권선 등으로 구성되기도 하는데, 제 1 및 제 2 권선의 권선비에 의해 스위칭부로부터의 직류 또는 교류 구동신호를 각 광원(20, 22, 24)구동 레벨에 알맞는 백라이트 구동신호(BCS(R,G,B))로 변압하기도 한다. 즉, 직류 또는 교류 구동신호의 온/오프 시간 및 진폭에 대응하도록 광원의 용량에 따라 증폭시켜서 백라이트 구동신호(BCS(R,G,B))를 생성하고 이를 백 라이트(14)로 공급한다. 여기서, 백라이트 구동신호(BCS(R,G,B))는 액정 표시장치를 구동하는 주파수와 사용되는 각 광원의 수에 따라 다른 주파수 레벨에 실려서 공급된다. 예를 들어, 8개의 광원 어레이 군으로 구성된 액정 표시장치를 60㎐로 구동시킬 경우 한 프레임은 1/60초(16.7㎳)가 되므로 8개의 광원 어레이 군을 한 프레임 동안 구동하기 위해서는 한 주기가 2.08㎳로 설정된 주파수에 따른 펄스 폭을 갖고 공급될 수도 있다. The transformer may be composed of first and second windings, etc., and the direct current or alternating current drive signal from the switching unit is driven by the ratio of the windings of the first and second windings to the respective light source 20, 22, and 24 driving levels. It is also transformed into a signal BCS (R, G, B). That is, the backlight driving signals BCS (R, G, B) are generated by amplification according to the capacity of the light source so as to correspond to the on / off time and amplitude of the DC or AC driving signal, and are supplied to the backlight 14. Here, the backlight driving signals BCS (R, G, B) are supplied on a different frequency level depending on the frequency of driving the liquid crystal display and the number of light sources used. For example, if a liquid crystal display composed of eight light source array groups is driven at 60 Hz, one frame is 1/60 second (16.7 ms), so one cycle is 2.08 to drive eight light source array groups for one frame. It may be supplied with a pulse width in accordance with the frequency set to.

백 라이트(14)는 액정패널(2)에 적색 광(R)을 조사하기 위한 적색 광원(20)과, 액정패널(2)에 녹색 광(G)을 조사하기 위한 녹색 광원(22)과, 액정패널(2)에 청색 광(B)을 조사하기 위한 청색 광원(24)과, 적색과 녹색 및 청색 광원(20, 22, 24) 각각을 구동시키기 위한 광원 구동부(16)를 구비한다. The backlight 14 includes a red light source 20 for irradiating red light R to the liquid crystal panel 2, a green light source 22 for irradiating green light G to the liquid crystal panel 2, The liquid crystal panel 2 includes a blue light source 24 for irradiating blue light B and a light source driver 16 for driving each of the red, green, and blue light sources 20, 22, and 24.

적색과 녹색 및 청색 광원(20, 22, 24) 각각은 광원 구동부(16)의 구동신호에 응답하여 한 프레임 동안 순차적으로 적색 광(R), 녹색 광(G) 및 적색 광(R)을 발생하여 액정패널(2)에 조사한다. 이러한, 적색과 녹색 및 청색 광원(20, 22, 24) 각각은 LED나 형광 램프 등이 사용될 수 있다.Each of the red, green, and blue light sources 20, 22, and 24 generates red light R, green light G, and red light R sequentially during one frame in response to a drive signal of the light source driver 16. To the liquid crystal panel 2. Each of the red, green, and blue light sources 20, 22, and 24 may be an LED, a fluorescent lamp, or the like.

광원 구동부(16)는 백라이트 제어부(12)로부터의 백라이트 구동신호(BCS(R,G,B))에 응답하여 적색과 녹색 및 청색 광원(20, 22, 24) 각각을 한 프레임 동안 순차적으로 구동시키게 된다. 즉, 광원 구동부(16)는 백라이트 구동신호(BCS(R,G,B))에 응답하여 한 프레임 중 제 1 서브 프레임 구간에 적색 광원(20)을 구동시키고, 제 2 서브 프레임 구간에 녹색 광원(22)을 구동시키고, 제 3 서브 프레임 구간에 청색 광원(118)을 구동시키며, 제 4 서브 프레임 구간에 적색, 녹색, 청색의 광원(20,22,24)을 모두 구동시켜서 백색(W) 광을 발생시킨다. The light source driver 16 sequentially drives each of the red, green, and blue light sources 20, 22, and 24 for one frame in response to the backlight drive signals BCS (R, G, and B) from the backlight controller 12. Let's go. That is, the light source driver 16 drives the red light source 20 in the first subframe section of one frame in response to the backlight driving signals BCS (R, G, B) and the green light source in the second subframe section. Driving the blue light source 118 in the third sub-frame section and driving all the red, green, and blue light sources 20, 22, and 24 in the fourth sub-frame period. Generate light.

여기서, 백 라이트(14)에는 광원 구동부(16) 외에 3색의 광원(20, 22, 24), 예를 들어, LED로 구성된 다수의 광원 군을 포함하는 LED 어레이(미도시), LED 어 레이 상에 배치되어 LED 어레이로부터의 광의 휘도 및 효율을 향상시켜 액정패널(2)에 조사하는 복수의 광학시트(미도시)를 구비하기도 한다. 다수의 LED군 각각은 액정패널(2) 배면 전체에 균일하게 광이 조사될 수 있도록 인쇄회로기판 상에 매트릭스 형태로 배치된다. 그리고, 다수의 LED군은 적색(R) 광을 발생하는 적색 LED, 녹색(G) 광을 발생하는 녹색 LED, 청색(B) 광을 발생하는 청색 LED를 구비한다. 그리고, 다수의 광학시트는 LED 어레이로부터 입사되는 광을 확산시키는 적어도 하나의 확산시트(또는 확산판)와, 확산시트에 의해 확산된 광이 액정패널(2) 쪽으로 진행하도록 광의 경로를 변환하여 광의 효율을 향상시키는 적어도 하나의 프리즘 시트를 포함한다. Here, the backlight 14 includes an LED array (not shown) and an LED array including a plurality of light source groups including three light sources 20, 22, and 24, for example, LEDs, in addition to the light source driver 16. It may be provided with a plurality of optical sheets (not shown) which are disposed on and which irradiates the liquid crystal panel 2 by improving the brightness and efficiency of light from the LED array. Each of the plurality of LED groups is disposed in a matrix form on a printed circuit board so that light is uniformly radiated onto the entire rear surface of the liquid crystal panel 2. The plurality of LED groups include a red LED generating red (R) light, a green LED generating green (G) light, and a blue LED generating blue (B) light. In addition, the plurality of optical sheets convert at least one diffuser sheet (or diffuser plate) for diffusing light incident from the LED array, and convert light paths so that the light diffused by the diffuser sheet is directed toward the liquid crystal panel 2. At least one prism sheet that improves efficiency.

도 2는 도 1에 도시된 데이터 변환부를 나타낸 구성도이다. 2 is a block diagram showing the data conversion unit shown in FIG.

도 2에 도시된 데이터 변환부(10)는 계조 검출부(110), 히스토그램 생성부(120), 게인 값 추출부(130) 및 RGBW 생성부(140)를 포함한다. The data converter 10 illustrated in FIG. 2 includes a gray scale detector 110, a histogram generator 120, a gain value extractor 130, and an RGBW generator 140.

계조 검출부(110)는 외부로부터의 3색 영상 데이터(RGB)를 서로 비교하여 단위 화소별 최대 계조 값(MAXRGB)과 최소 계조 값(MINRGB)을 검출한다. 그리고, 검출된 최대 계조 값(MAXRGB) 및 최소 계조 값(MINRGB)을 히스토그램 생성부(120)에 공급함과 아울러 최소 계조 값(MINRGB)을 RGBW 생성부(140)로 공급한다. The gray level detector 110 compares the three-color image data RGB from the outside to detect the maximum gray value MAX RGB and the minimum gray value MIN RGB of each pixel. In addition, the detected maximum gray value MAX RGB and the minimum gray value MIN RGB are supplied to the histogram generator 120, and the minimum gray value MIN RGB is supplied to the RGBW generator 140.

도 3은 도 2에 도시된 히스토그램 생성부를 나타낸 구성도이다. FIG. 3 is a diagram illustrating a histogram generator shown in FIG. 2.

도 3에 도시된 히스토그램 생성부(120)는 제 1 감산부(121), 히스토그램 산출부(122) 및 히스토그램 누적부(123)를 구비한다.The histogram generator 120 illustrated in FIG. 3 includes a first subtractor 121, a histogram calculator 122, and a histogram accumulator 123.

제 1 감산부(121)는 계조 검출부(110)로부터 공급되는 단위 화소별 최대 계조 값(MAXRGB)에서 최소 계조 값(MINRGB)을 감산 연산하여 단위 화소별 계조 차(MAXRGB-MINRGB)를 구한다. 여기서, 단위 화소별 계조 차(MAXRGB-MINRGB)는 3색 영상 데이터(RGB)를 4색 영상 데이터(RGBW)로 변환시 해당 화소의 계조포화를 결정짓는 요소가 된다. The first subtracting unit 121 is a maximum gray level value by a unit pixel that is supplied from the tone detector (110) (RGB MAX), a minimum gray level value (MIN RGB), the subtraction operation by the unit pixels by gray level difference (MAX -MIN RGB RGB) in Obtain Here, the gray level difference (MAX RGB to MIN RGB ) for each unit pixel is an element that determines the saturation saturation of the pixel when the three-color image data RGB is converted into the four-color image data RGBW.

히스토그램 산출부(122)는 도 5a에 도시된 바와 같이, 제 1 감산부(121)로부터 공급되는 단위 화소별 계조 차(MAXRGB-MINRGB)별로 화소 수를 계수하여 계조 차이별 히스토그램(Hist_s)을 산출한다. As shown in FIG. 5A, the histogram calculator 122 counts the number of pixels for each gray level difference (MAX RGB to MIN RGB ) of each pixel supplied from the first subtractor 121, and thus histogram for each gray level difference (Hist_s). To calculate.

히스토그램 누적부(123)는 도 5b에 도시된 바와 같이, 히스토그램 산출부(122)로부터의 계조 차이별 히스토그램(Hist_s)을 계조 차이별로 누적하여 계조 차이별 누적 히스토그램(Hist_c)을 산출하고, 산출된 계조 차이별 누적 히스토그램(Hist_c)을 게인 값 추출부(130)로 공급한다. As shown in FIG. 5B, the histogram accumulator 123 accumulates the histogram Hist_s for each gray level from the histogram calculator 122 for each gray level to calculate a cumulative histogram Hist_c for each gray level. A cumulative histogram Hist_c for each gray level is supplied to the gain value extractor 130.

도 2에서 게인 값 추출부(130)는 히스토그램 누적부(123)로부터 공급되는 계조 차이별 누적 히스토그램(Hist_c)에서 사용자로부터 입력되는 계조포화 설정 값(M)을 초과하는 시점의 계조 차이별 누적 히스토그램 단계인 계조손실 제한 값(N)을 이용하여 아래의 수학식 1에 따라 게인 값(k)을 추출한다. 그리고, 게인 값 추출부(130)는 추출된 게인 값(k)을 RGBW 생성부(140)로 공급한다. In FIG. 2, the gain value extractor 130 accumulates histograms for each gray level difference when the gray level difference setting value M input from the user is exceeded in the cumulative histogram Hist_c for each gray level supplied from the histogram accumulator 123. The gain value k is extracted according to Equation 1 below using the step N gray limit value N. The gain value extractor 130 supplies the extracted gain value k to the RGBW generator 140.

[수학식 1][Equation 1]

Figure 112006096370937-pat00001
Figure 112006096370937-pat00001

수학식 1에 있어서, MAXGray는 3색 영상 데이터(RGB)의 비트 수에 대응되는 최대 계조 값을 나타내며, 3색 영상 데이터(RGB)가 8비트일 경우 '255'가 된다. 그리고, 수학식 1에서 분모가 0이 되는 것을 방지하기 위하여 계조손실 제한 값(N)에 1계조를 합산하게 된다. In Equation 1, MAX gray represents a maximum gray value corresponding to the number of bits of the tricolor image data RGB, and becomes '255' when the tricolor image data RGB is 8 bits. In order to prevent the denominator from being zero in Equation 1, one gray scale is added to the gray scale loss limit value N.

사용자에 의해 설정되는 계조포화 설정 값(M)은 액정패널(2)에 표시되는 화소의 계조포화 허용 화소 수를 설정하는 변수이다. 계조포화 설정 값(M)은 액정패널(2)의 해상도에 따른 사용자의 선호도에 따라 '0', '3000', '6000', '10000' 등으로 설정될 수 있다. 이러한, 계조포화 설정 값(M)은 4색 영상 데이터(RGBW)의 생성시 계조포화가 발생해도 시감적으로 화질에 영향을 미치지 않는 화소 수를 의미한다. The saturation saturation setting value M set by the user is a variable for setting the number of saturation allowable pixels of the pixels displayed on the liquid crystal panel 2. The saturation saturation setting value M may be set to '0', '3000', '6000', '10000', etc. according to the user's preference according to the resolution of the liquid crystal panel 2. The saturation saturation setting value M refers to the number of pixels which does not affect visual quality visually even when saturation occurs during generation of the four-color image data RGBW.

예를 들어, 게인 값 추출부(130)는 계조포화 설정 값(M)이 '10000'이고, 계조 차이별 누적 히스토그램(Hist_c)에서 계조 차이별 히스토그램(Hist_s)의 누적 값이 '10000'을 초과하는 시점이 최대 및 최소 계조 차(MAXRGB-MINRGB)가 '135'인 경우 '135'를 계조손실 제한 값(N)으로 설정하고, 계조손실 제한 값(N)에 '1'을 더하여 '255'와 '136'을 나눗셈 연산하여 '1.875'를 가지는 게인 값(k)을 생성한다. For example, the gain value extracting unit 130 has a saturation setting value M of '10000', and a cumulative value of the histogram Hist_s of each gray level in the cumulative histogram Hist_c for each gray level difference exceeds 10000. When the maximum and minimum gradation difference (MAX RGB -MIN RGB ) is' 135 ', set' 135 'to the gradation loss limit value (N), and add' 1 'to the gradation loss limit value (N) to' Divide 255 'and' 136 'to generate a gain value (k) with' 1.875 '.

RGBW 생성부(140)는 도 4에 도시된 바와 같이 제 2 감산부(242) 및 곱셈 부(244)를 구비한다. As shown in FIG. 4, the RGBW generator 140 includes a second subtractor 242 and a multiplier 244.

제 2 감산부(141)는 외부로부터 공급되는 3색 영상 데이터(RGB)와 계조 검출부(110)로부터 공급되는 최소 계조 값(MINRGB)을 이용하여 아래의 수학식 2와 같이 1차 3색 데이터(Ra, Ga, Ba)를 생성한다. 즉, 제 2 감산부(141)는 3색의 영상 데이터(RGB) 각각에서 최소 계조 값(MINRGB)을 감산 연산하여 1차 3색 데이터(Ra, Ga, Ba)를 생성한다. The second subtractor 141 uses the three-color image data RGB supplied from the outside and the minimum gray value MIN RGB supplied from the gray scale detector 110 as shown in Equation 2 below. To produce (Ra, Ga, Ba). That is, the second subtractor 141 subtracts the minimum gray value MIN RGB from each of the three color image data RGB to generate the primary three-color data Ra, Ga, and Ba.

[수학식 2]&Quot; (2) "

Ra=R-MINRGB Ra = R-MIN RGB

Ga=G-MINRGB Ga = G-MIN RGB

Ba=B-MINRGB Ba = B-MIN RGB

곱셈부(142)는 제 2 감산부(141)로부터 공급되는 1차 3색 영상 데이터(Ra, Ga, Ba)와 게인 값 추출부(130)로부터 공급되는 게인 값(k)을 이용하여 아래의 수학식 3에 따라 4색의 영상 데이터(RGBW)를 생성한다.The multiplier 142 uses the first three-color image data Ra, Ga, Ba supplied from the second subtractor 141, and the gain value k supplied from the gain value extractor 130, as follows. According to Equation 3, image data RGBW of four colors is generated.

[수학식 3]&Quot; (3) "

R=Ra×kR = Ra × k

G=Ga×kG = Ga × k

B=Ba×kB = Ba × k

W=MINRGB×kW = MIN RGB × k

즉, 곱셈부(142)는 1차 3색 데이터(Ra, Ga, Ba) 각각에 게인 값(k)을 곱셈 연산하여 3색, 즉 적색과 녹색 및 청색의 영상 변환 데이터(R,G,B)를 생성한다. 그리고, 곱셈부(142)는 게인 값(k)에 최소 계조 값(MINRGB)을 곱셈 연산하여 4색, 즉 백색(W) 영상 데이터(W)를 생성한다. 그리고, 4색 영상 데이터(RGBW)를 타이밍 컨트롤러(8)에 공급한다. That is, the multiplier 142 multiplies the gain value k by each of the primary three-color data Ra, Ga, and Ba, and converts the three, i.e., red, green, and blue image converted data (R, G, B). ) The multiplier 142 multiplies the gain value k by the minimum gray value MIN RGB to generate four colors, that is, white (W) image data (W). Then, the four-color image data RGBW is supplied to the timing controller 8.

한편, 곱셈부(142)에서 생성되는 3색 변환 데이터(R,G,B)는 사용자에 의해 설정되는 계조포화 설정 값(M)에 의해 계조 차이별 누적 히스토그램(Hist_c)에서 생성되는 게인 값(k)에 의해 증폭되므로 대부분 입력 데이터(RGB)의 비트 수에 대응되는 최대 계조수(8비트 일 경우 255)와 같거나 작도록 증폭됨으로써 게인 증폭에 의한 계조 손실이 최소화된다. On the other hand, the three-color conversion data (R, G, B) generated by the multiplier 142 is a gain value (generated in the cumulative histogram (Hist_c) for each gradation difference by the saturation saturation setting value M set by the user ( As it is amplified by k), the gray scale loss due to gain amplification is minimized by amplifying the signal to be equal to or smaller than the maximum number of gray scales (255 for 8 bits) corresponding to the number of bits of the input data RGB.

이와 같은, 본 발명의 실시예에 따른 데이터 변환부(10)에 의해 게인 값(k)이 생성되고 3색 데이터(RGB)가 4색 영상 데이터(RGBW)로 변환되는 과정을 구체적으로 설명하면 다음과 같다. As described above, a process in which a gain value k is generated by the data converter 10 according to an embodiment of the present invention and the three-color data RGB is converted into four-color image data RGBW will be described in detail. Is the same as

먼저, 데이터 변환부(10)는 각 단위 화소에 대응하는 3색 영상 데이터(RGB)의 최대 계조 값(MAXRGB)과 최소 계조 값(MINRGB)을 검출한다. 그리고, 최대 계조 값(MAXRGB)과 최소 계조 값(MINRGB)의 계조 차(MAXRGB-MINRGB)을 이용하여 도 5a에 도시된 바와 같이 계조 차이별 화소수를 계수하여 계조 차이별 히스토그램(Hist_s)을 구한다. First, the data converter 10 detects a maximum gray value MAX RGB and a minimum gray value MIN RGB of three-color image data RGB corresponding to each unit pixel. Then, the maximum gray level value (MAX RGB) and a minimum gray level value (MIN RGB) of the gray-scale difference (MAX -MIN RGB RGB) for use by the gray scale difference by gradation difference histogram by counting the number of pixel-specific, as shown in Figure 5a ( Hist_s)

이어, 계조 차이별 히스토그램(Hist_s)을 계조 차이별로 누적하여 도 5b에 도시된 바와 같이 계조 차이별 누적 히스토그램(Hist_c)을 구한다. 그리고, 계조 차이별 누적 히스토그램(Hist_c)에서 사용자로부터 입력되는 계조포화 설정 값(M)을 초과하는 시점의 계조 차이별 누적 히스토그램 단계(N)를 이용하여 상기 수학식 1에 따라 게인 값(k)을 추출한다. Next, the histogram Hist_s for each gray level difference is accumulated for each gray level difference to obtain a cumulative histogram Hist_c for each gray level difference as illustrated in FIG. 5B. In addition, the gain value (k) according to Equation 1 is obtained using the cumulative histogram step N for each gray level difference when the cumulative histogram Hist_c for each gray level difference exceeds the gray level setting value M input from the user. Extract

이어, 데이터 변환부(10)는 추출된 게인 값(k), 3색 영상 데이터(RGB) 및 최소 계조 값(MINRGB)을 이용한 상기 수학식 2 및 3에 따라 4색 영상 데이터(RGBW)를 생성한다. Subsequently, the data converter 10 may convert the four-color image data RGBW according to Equations 2 and 3 using the extracted gain value k, the three-color image data RGB, and the minimum gray value MIN RGB . Create

여기서, 액정패널(2) 상에 표시되는 영상의 작은 영역에서 계조포화가 발생되더라도 시감적으로 인지하기 어렵기 때문에 일정 부분 계조손실을 감안 하더라도 높은 게인 값(k)을 설정하는 것이 휘도 및 화질 향상에 더 유리하게 된다. 예를 들어, 계조포화 설정 값(M)을 10000개로 설정할 경우 1366×768의 해상도를 가지는 액정패널(2) 상에서 10000개의 화소는 0.95%의 면적에 해당하므로 시감적으로 화질 저하에 영향을 미치지 않는다. Here, since gray scale saturation occurs in a small area of the image displayed on the liquid crystal panel 2, it is difficult to visually recognize. Therefore, setting a high gain value k even in consideration of some partial gray scale loss improves luminance and image quality. To be more advantageous. For example, when the saturation setting value M is set to 10000, 10000 pixels correspond to an area of 0.95% on the liquid crystal panel 2 having a resolution of 1366 × 768 and thus have no effect on visual quality degradation. .

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 시분할 구동방식을 이용한 액정 표시장치의 구동방법을 나타낸 파형도이다. 6 is a waveform diagram illustrating a method of driving a liquid crystal display using a time division driving method according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 1과 도 6을 결부하여 본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치의 구동방법을 설명하면 다음과 같다. The driving method of the liquid crystal display according to the exemplary embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 6 as follows.

먼저, N번째 프레임(Fn)은 제 1 내지 제 4 서브 프레임(SF1, SF2, SF3, SF4)으로 나뉘어 구동된다. 구체적으로, N번째 프레임(Fn)의 제 1 서브 프레임(SF1)에 서는 적색(R) 데이터(Data)를 액정셀에 공급하여 충전하고, 충전된 적색 데이터(Data)를 일정하게 유지시킨다. 이때, 적색(R) LED(20)들을 점등시켜 적색 데이터(Data)가 공급되어 유지되는 액정셀에 적색(R) 광을 투과시킨다. 이에 따라, N번째 프레임(Fn)의 제 1 서브 프레임(SF1)에서는 각 액정셀에 적색 데이터(Data)에 대응되는 적색(R) 화상이 표시된다. First, the N-th frame Fn is driven by being divided into first to fourth subframes SF1, SF2, SF3, SF4. Specifically, in the first subframe SF1 of the Nth frame Fn, the red (R) data is supplied to the liquid crystal cell to be charged, and the charged red data (Data) is kept constant. At this time, the red (R) LEDs 20 are turned on to transmit the red (R) light to the liquid crystal cell in which the red data is supplied and maintained. Accordingly, in the first subframe SF1 of the Nth frame Fn, a red (R) image corresponding to the red data (Data) is displayed in each liquid crystal cell.

그리고, N번째 프레임(Fn)의 제 2 서브 프레임(SF2)에서는 녹색(G) 데이터(Data)를 액정셀에 공급하여 충전하고, 충전된 녹색 데이터(Data)를 일정하게 유지시킨다. 이때, 녹색(G) LED(22)들을 점등시켜 녹색 데이터(Data)가 공급되어 유지되는 액정셀에 녹색(G) 광을 투과시킨다. 이에 따라, N번째 프레임(Fn)의 제 2 서브 프레임(SF2)에서는 각 액정셀에 녹색 데이터(Data)에 대응되는 녹색(G) 화상이 표시된다. In the second subframe SF2 of the Nth frame Fn, green (G) data (Data) is supplied to the liquid crystal cell to be charged, and the charged green data (Data) is kept constant. At this time, the green (G) LEDs 22 are turned on to transmit the green (G) light to the liquid crystal cell in which the green data is supplied. Accordingly, in the second subframe SF2 of the Nth frame Fn, a green (G) image corresponding to the green data (Data) is displayed in each liquid crystal cell.

이 후, N번째 프레임(Fn)의 제 3 서브 프레임(SF3)에서는 청색(B) 데이터(Data)를 액정셀에 공급하여 충전하고, 충전된 청색 데이터(Data)를 일정하게 유지시킨다. 이때, 청색(B) LED(24)들을 점등시켜 청색 데이터(Data)가 공급되어 유지되는 액정셀에 청색(B) 광을 투과시킨다. 이에 따라, N번째 프레임(Fn)의 제 3 서브 프레임(SF3)에서는 각 액정셀에 청색 데이터(Data)에 대응되는 청색(B) 화상이 표시된다. Thereafter, in the third subframe SF3 of the Nth frame Fn, blue (B) data is supplied to the liquid crystal cell to be charged, and the charged blue data (Data) is kept constant. At this time, the blue (B) LEDs 24 are turned on to transmit the blue (B) light to the liquid crystal cell in which the blue data is supplied and maintained. Accordingly, in the third subframe SF3 of the Nth frame Fn, a blue (B) image corresponding to blue data (Data) is displayed in each liquid crystal cell.

그리고, N번째 프레임(Fn)의 제 4 서브 프레임(SF4)에서는 백색(W) 데이터(Data)를 액정셀에 공급하여 충전하고, 충전된 백색 데이터(Data)를 일정하게 유지시킨다. 이때, 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) LED들(20, 22, 24)을 모두 점등시 켜 백색(W) 데이터(Data)가 공급되어 유지되는 액정셀에 백색(W) 광을 투과시킨다. 이때, 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) LED들을 모두 동일한 시간으로 구동한다면 백색(W) 광이 발생되지 않을 수도 있다. 이 경우, 백색(W) 광이 공급되는 제 4 서브 프레임(SF4)에서는 백색(W) 광이 발생하도록 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) LED들(20, 22, 24)의 구동시간을 별도로 설정할 수도 있다. 예를 들어, 백색(W) 데이터(Data)의 계조 값에 따라 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) LED들(20, 22, 24)의 구동시간이 일정한 비율로 감소 또는 증가 되도록 설정할 수도 있다. In the fourth sub-frame SF4 of the N-th frame Fn, the white (W) data Data is supplied to the liquid crystal cell to be charged, and the charged white data Data is kept constant. At this time, the red (R), green (G), and blue (B) LEDs 20, 22, and 24 are all turned on so that the white (W) data is supplied to and maintained in the liquid crystal cell. It transmits light. At this time, if the red (R), green (G) and blue (B) LEDs are all driven at the same time, white (W) light may not be generated. In this case, the red (R), green (G), and blue (B) LEDs 20, 22, and 24 may generate white (W) light in the fourth subframe SF4 to which the white (W) light is supplied. The driving time of can also be set separately. For example, the driving time of the red (R), green (G), and blue (B) LEDs 20, 22, and 24 decreases or increases at a constant rate according to the gray value of the white (W) data. It can also be set.

이와 같이, N번째 프레임(Fn)에서는 제 1 내지 제 4 서브 프레임(SF1 내지 SF4) 각각의 적색 화상, 녹색 화상, 청색 화상 및 백색화상을 일정한 비율로 가법 혼색함으로써 원하는 컬러 화상을 표시하게 된다. As described above, in the Nth frame Fn, a desired color image is displayed by additively mixing the red, green, blue, and white images of each of the first to fourth subframes SF1 to SF4 at a constant ratio.

이상에서 상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 액정 표시장치의 구동장치는 한 프레임(Fn)의 3색 영상 데이터(RGB)를 분석하여 게인 값(k)을 산출하고, 산출된 게인 값(k)을 이용하여 4색 영상 데이터(RGBW)를 생성한다. 그리고, 4색 영상 데이터(RGBW)가 액정패널(2)에 표시되는 동안 백라이트(14)은 적색(R), 녹색(G), 청색(B) 및 백색(W) 광을 순차적으로 시분할하여 발생한다. 이에 따라, 본 발명에 따른 액정 표시장치의 구동장치는 표시되는 영상의 휘도를 증가시킴으로써 색 재현율을 향상시킬 수 있다. 또한, 시분할 구동시 나타나는 컬러 브레이크 업 현상을 방지함으로써 화질이 저하되는 것을 방지할 수 있다. As described above, the driving device of the liquid crystal display according to the present invention analyzes the three-color image data RGB of one frame Fn, calculates a gain value k, and calculates the gain value k. Generates four-color image data RGBW. In addition, while the four-color image data RGBW is displayed on the liquid crystal panel 2, the backlight 14 is generated by sequentially time-dividing red (R), green (G), blue (B), and white (W) light. do. Accordingly, the driving apparatus of the liquid crystal display according to the present invention can improve the color reproducibility by increasing the luminance of the displayed image. In addition, the image quality can be prevented from being lowered by preventing the color breakup phenomenon that appears during time division driving.

이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시 예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 종래의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.The present invention described above is not limited to the above-described embodiments and the accompanying drawings, and various substitutions, modifications, and changes can be made without departing from the technical spirit of the present invention. It will be evident to those who have knowledge of.

상기와 같은 본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치의 구동장치와 그 구동방법은 한 프레임을 복수의 서브 프레임으로 나누어 컬러 화상을 표시하는 필드 시분할 컬러 구동방식에 있어서, 입력되는 영상 데이터를 분석하여 게인 값을 산출하고, 산출된 게인 값을 이용하여 4색 영상 데이터를 생성한다. 그리고, 4색 영상 데이터가 액정패널에 표시되는 동안 백라이트는 적색, 녹색, 청색 및 백색 광을 순차적으로 시분할하여 발생한다. The driving apparatus and driving method thereof according to an exemplary embodiment of the present invention provide a field time division color driving method for displaying a color image by dividing one frame into a plurality of subframes. The gain value is calculated, and four-color image data is generated using the calculated gain value. In addition, while the four-color image data is displayed on the liquid crystal panel, the backlight is generated by sequentially time-division red, green, blue, and white light.

이에 따라, 본 발명에 따른 액정 표시장치의 구동장치는 표시되는 영상의 휘도를 증가시킴으로써 색 재현율을 향상시킬 수 있다. 또한, 시분할 구동시 나타나는 컬러 브레이크 업 현상을 방지함으로써 화질이 저하되는 것을 방지할 수 있다. Accordingly, the driving apparatus of the liquid crystal display according to the present invention can improve the color reproducibility by increasing the luminance of the displayed image. In addition, the image quality can be prevented from being lowered by preventing the color breakup phenomenon that appears during time division driving.

Claims (12)

하나의 프레임을 복수의 서브 프레임으로 나누어 액정패널에 화상을 표시하는 필드 시분할 컬러 구동방식의 액정 표시장치에 있어서, In the liquid crystal display device of the field time division color driving method which divides one frame into a plurality of subframes and displays an image on a liquid crystal panel, 상기 각 서브 프레임에 대응되는 색 데이터를 상기 액정패널에 공급하는 데이터 드라이버; A data driver for supplying color data corresponding to each subframe to the liquid crystal panel; 3색 영상 데이터 각각의 계조 차이를 이용하여 추출된 게인 값에 따라 4색 영상 데이터로 변환하는 데이터 변환부; A data converter for converting the four-color image data into four-color image data according to the gain value extracted using the gray level difference of each of the three-color image data; 상기 4색 영상 데이터를 재정렬하여 상기 복수의 서브 프레임마다 순차적으로 상기 데이터 드라이버에 공급하는 타이밍 컨트롤러; 및A timing controller for rearranging the four-color image data and sequentially supplying the four-color image data to the data driver for each of the plurality of subframes; And 상기 4색 영상 데이터에 대응되는 광을 발생하여 상기 각 서브 프레임마다 상기 액정패널에 조사하는 백 라이트를 구비하며, A backlight for generating light corresponding to the four-color image data and irradiating the liquid crystal panel for each subframe; 상기 데이터 변환부는 The data conversion unit 상기 3색 영상 데이터의 계조차이에 따라 히스토그램을 생성하고, 상기 생성된 히스토그램과 사용자에 의해 설정되는 계조포화 설정 값을 이용하여 상기 게인 값을 생성하는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치의 구동장치. And generating the histogram according to the system of the three-color image data, and generating the gain value using the generated histogram and the saturation setting value set by the user. 삭제delete 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 데이터 변환부는, Wherein the data conversion unit comprises: 상기 3색 영상 데이터의 단위 화소별 최대 및 최소 계조 값을 검출하는 계조 검출부, A gray scale detector for detecting a maximum and minimum gray scale value for each unit pixel of the three-color image data; 상기 최대 및 최소 계조 값의 계조 차이를 이용하여 상기 히스토그램을 생성하는 히스토그램 생성부, A histogram generator for generating the histogram by using the gray level difference between the maximum and minimum gray values; 상기 히스토그램과 상기 계조포화 설정 값을 이용하여 상기 게인 값을 추출하는 게인 값 추출부, A gain value extracting unit extracting the gain value using the histogram and the saturation setting value; 상기 3색 영상 데이터와 상기 최소 계조 값 및 상기 게인 값을 이용하여 적색, 녹색, 청색 및 백색 변환 데이터를 생성하는 RGBW 생성부를 구비하는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치의 구동장치. And an RGBW generator configured to generate red, green, blue, and white converted data using the three-color image data, the minimum gray value, and the gain value. 제 3 항에 있어서, The method of claim 3, wherein 적색, 녹색, 청색 및 백색 광을 순차적 발생하도록 백라이트 구동신호를 발생하여 상기 백라이트를 구동하는 백라이트 제어부를 더 구비하는 것을 특징으로 액정 표시장치의 구동장치. And a backlight controller which generates a backlight driving signal to sequentially generate red, green, blue, and white light to drive the backlight. 제 4 항에 있어서, 5. The method of claim 4, 상기 백라이트는 The backlight is 상기 액정패널에 적색 광을 조사하기 위한 적색 광원, A red light source for irradiating red light to the liquid crystal panel; 상기 액정패널에 녹색 광을 조사하기 위한 녹색 광원, A green light source for irradiating green light to the liquid crystal panel; 상기 액정패널에 청색 광을 조사하기 위한 청색 광원, 및 A blue light source for irradiating blue light to the liquid crystal panel, and 상기 적색, 녹색 및 청색 광원 각각을 구동시키기 위한 광원 구동부를 구비한 것을 특징으로 하는 액정 표시장치의 구동장치. And a light source driver for driving each of the red, green, and blue light sources. 제 5 항에 있어서, 6. The method of claim 5, 상기 적색, 녹색 및 청색 광원은 발광 다이오드(Light Emitting Diode) 또는 형광 램프인 것을 특징으로 하는 액정 표시장치의 구동장치. Wherein the red, green, and blue light sources are light emitting diodes or fluorescent lamps. 하나의 프레임을 복수의 서브 프레임으로 나누어 액정패널에 화상을 표시하는 필드 시분할 컬러 구동방식의 액정 표시장치 구동방법에 있어서, In a method of driving a liquid crystal display of a field time division color driving method in which an image is displayed on a liquid crystal panel by dividing one frame into a plurality of subframes, 상기 각 서브 프레임에 대응되는 색 데이터를 상기 액정패널에 공급하는 단계; Supplying color data corresponding to each subframe to the liquid crystal panel; 3색 영상 데이터 각각의 계조 차이를 이용하여 추출된 게인 값에 따라 4색 영상 데이터로 변환하는 단계; Converting the three-color image data into four-color image data according to the extracted gain value using the gray level difference of each of the three-color image data; 상기 4색 영상 데이터를 재정렬하여 상기 복수의 서브 프레임마다 순차적으로 출력하는 단계; 및 Rearranging the four-color image data and sequentially outputting the plurality of subframes; And 상기 4색 영상 데이터에 대응되는 광을 발생하여 상기 각 서브 프레임마다 상기 액정패널에 조사하는 단계를 포함하며, Generating light corresponding to the four-color image data and irradiating the liquid crystal panel for each subframe; 상기 3색 영상 데이터를 4색 영상 데이터로 변환하는 단계는 Converting the three-color image data to four-color image data 상기 3색 영상 데이터의 계조차이에 따라 히스토그램을 생성하는 단계, 및Generating a histogram according to the system of the three-color image data, and 상기 생성된 히스토그램과 사용자에 의해 설정되는 계조포화 설정 값을 이용하여 상기 게인 값을 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치의 구동방법. And generating the gain value using the generated histogram and the saturation setting value set by the user. 삭제delete 제 7 항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 3색 영상 데이터를 상기 4색 영상 데이터로 변환하는 단계는 Converting the three-color image data into the four-color image data 상기 3색 영상 데이터의 단위 화소별 최대 및 최소 계조 값을 검출하는 단계, Detecting a maximum and minimum gray value of each unit pixel of the three-color image data; 상기 최대 및 최소 계조 값의 계조 차이를 이용하여 상기 히스토그램을 생성하는 단계, Generating the histogram using gray level differences between the maximum and minimum gray values; 상기 히스토그램과 상기 계조포화 설정 값을 이용하여 상기 게인 값을 추출하는 단계, 및Extracting the gain value using the histogram and the saturation setting value, and 상기 3색 영상 데이터와 상기 최소 계조 값 및 상기 게인 값을 이용하여 적색, 녹색, 청색 및 백색 변환 데이터를 생성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치의 구동방법. And generating red, green, blue, and white converted data using the three-color image data, the minimum gray value, and the gain value. 제 9 항에 있어서, The method of claim 9, 적색, 녹색, 청색 및 백색 광을 순차적 발생하도록 백라이트 구동신호를 발생하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 액정 표시장치의 구동방법. And generating a backlight driving signal to sequentially generate red, green, blue, and white light. 제 10 항에 있어서, 11. The method of claim 10, 상기 액정패널에 조사하는 단계는 Irradiating to the liquid crystal panel 상기 액정패널에 적색 광원을 점등하여 적색 광을 조사하는 단계, Illuminating the red light by illuminating a red light source on the liquid crystal panel; 상기 액정패널에 녹색 광원을 점등하여 녹색 광을 조사하는 단계, Illuminating green light by illuminating a green light source on the liquid crystal panel; 상기 액정패널에 청색 광원을 점등하여 청색 광을 조사하는 단계, 및Illuminating blue light by lighting a blue light source to the liquid crystal panel, and 상기 적색, 녹색 및 청색 광원을 모두 점등하여 백색 광을 조사하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치의 구동방법. Illuminating white light by illuminating all of the red, green, and blue light sources. 제 11 항에 있어서, The method of claim 11, 상기 적색, 녹색 및 청색 광원은 The red, green and blue light sources 발광 다이오드 또는 형광 램프인 것을 특징으로 하는 액정 표시장치의 구동방법. A method of driving a liquid crystal display device, characterized in that the light emitting diode or fluorescent lamp.
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