문맥 (context)
본 발명은 액정표시장치와, 이에 사용되는 구동회로 및 이의 구동방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 영상의 이동거리에 따른 휘도보상을 통해, 움직임 흐림현상(Motion blur)을 제거하는 액정표시장치와, 이에 사용되는 구동회로 및 이의 구동방법에 관한 것이다.
일반적으로 액정표시장치(Liquid crystal display device; LCD)는 유전 이방성물질인 액정에 전계를 형성하여, 액정의 광 투과율을 변화시켜 영상을 표시하는 표시장치이다. 액정표시장치는 소형화, 박막화 및 저전력소모의 특성이 있어, 현재 많은 분야에서 기존의 CRT 방식 표시장치를 대체하는 차세대 표시장치로 각광받고 있다.
도 1은 종래의 액정표시장치의 구성을 개략적으로 도시한 블록도로써, 크게 영상을 표시하는 액정패널(1)과, 이 액정패널(1)을 구동하는 구동회로부(9)로 구성된다.
액정패널(1)은 다수개의 게이트라인(GL)과 데이터라인(DL)이 교차되어 매트릭스 형태로 배치되고 이 교차되는 지점에 액정셀(Clc) 및 스위칭소자인 TFT가 구비되며, 이 각각의 교차지점은 화소로 정의된다. 또한, 상기 액정셀(CLc)에 전계를 형성하기 위한 화소전극(미도시)과 공통전극(미도시)이 마련된다. 상기 TFT는 게이트라인(GL)으로부터 입력되는 게이트구동신호에 대응하여 화소전극과 데이터라인을 전기적으로 연결한다.
구동회로부(9)는 외부시스템(미도시)과 연결되는 인터페이스(2)와, 이 인터페이스(2)로부터 공급되는 데이터신호 및 제어신호에 대응하는 신호를 생성하는 타이밍 컨트롤러(4)와, 상기 타이밍 컨트롤러(4)를 통해 생성된 제어신호 및 데이터신호를 공급받아, 상기 액정패널(1)의 박막트랜지스터(T)를 구동하는 다수개의 드라이버IC로 구성되는 게이트드라이버(7) 및 데이터드라이버(8)로 구성된다.
이하, 도 1을 참조하여, 일반적인 액정표시장치의 동작을 설명하면 다음와 같다.
액정패널(1)은 다수개의 게이트라인(GL) 및 데이터라인(DL)이 매트릭스 형태로 교차하여 배치되며, 교차 지점에 박막트랜지스터(T)를 스위칭 소자로써 구비하고 이를 하나의 화소로 정의한다. 이에 따라, 이 박막트랜지스터(T)의 스위칭 동작으로 액정물질의 광 투과율을 변화시켜 영상을 표시한다.
인터페이스(2)는 외부시스템(미도시)으로부터 구동회로로 입력되는 데이터신호(RGB Data), 수평 및 수직동기신호(Hsync, Vsync), 데이터인에이블(DE)신호 등을 입력받아 타이밍 컨트롤러(4)로 공급한다. 여기서 외부시스템(미도시)으로부터 데이터 및 제어 신호전송을 위해서 LVDS(Low Voltage Differential Signal) 인터페이스와 TTL 인터페이스 등이 사용되고 있다. 또한, 이러한 인터페이스 기능을 모아서 타이밍 컨트롤러(4)와 함께 단일 칩(Chip)형태로 구성되기도 한다.
타이밍 컨트롤러(4)는 인터페이스(2)로부터 공급되는 데이터신호 및 제어신호를 입력받아 이에 대응하여 게이트드라이버(7) 및 데이터드라이버(8)의 구동에 필요한 데이터신호 및 제어신호를 생성하고, 이 신호들을 각각 게이트드라이버(7) 및 데이터드라이버(8)에 공급한다.
게이트드라이버(7)는 상기 타이밍 컨트롤러(4)로부터 공급되는 제어신호에 대응하여, 게이트출력신호를 생성하고, 이를 게이트라인(GL)을 통해 순차적으로 상기 액정패널(1)에 공급한다.
데이터드라이버(8)는 상기 타이밍 컨트롤러(4)로부터 제어신호 및 데이터신호에 대응하여, 디지털형태의 데이터신호를 아날로그 형태의 영상신호로 변환하고, 이를 데이터라인(DL)을 통해 상기 액정패널(1)에 공급한다.
이에 따라, 상기 액정패널(1)은 상기 게이트드라이버(7) 및 데이터드라이버(8)로부터 공급되는 게이트구동신호 및 영상신호를 통해 구비되어 있는 박막트랜지스터(T)를 턴-온/오프하고, 액정셀의 광 투과율을 변화시켜 영상을 표시한다.
도 2는 도 1의 액정표시장치의 타이밍 컨트롤러(4)의 내부구조를 개략적으로 도시한 블록도로써, 데이터신호를 처리하는 영상처리부(5)와, 제어신호를 처리하는 제어신호발생부(6)를 구비한다.
이하, 도 2를 참조하여, 도 1의 액정표시장치의 타이밍 컨트롤러의 동작을 설명하면 다음과 같다.
타이밍 컨트롤러(4)의 영상처리부(5)는 외부시스템으로부터 입력되는 데이터신호(R,G,B)를 데이터드라이버(도 1의 8)에 입력 가능한 형태로 재배치하여, 데이터드라이버(도 1의 8)에 공급한다.
또한, 상기 타이밍 컨트롤러(4)의 제어신호발생부(6)는 수평동기신호(Hsync)와 수직동기신호(Vsync) 및 데이터인에이블신호(DE)를 입력받아 게이트드라이버(도 1의 7) 및 데이터드라이버(도 1의 8)에 제어신호를 공급한다.
여기서, 상기 수평동기신호(Hsync)는 한 화면의 한 라인을 표시하는 데 걸리는 시간을 나타내고 상기 수직동기신호(Vsync)는 한 프레임의 화면을 표시하는데 걸리는 시간을 나타낸다. 또한, 상기 데이터인에이블신호(DE)는 실제 화소에 데이터를 공급하는 기간을 나타낸다.
한편, 상술한 액정표시장치는 액정물질의 응답속도가 느리기 때문에, 종래 CRT 방식 표시장치의 구동방식인 임펄스(impulse)방식과는 다르게 홀드(hold)방식으로 영상을 표시한다.
이러한 홀드방식의 액정표시장치는 특히, 프레임마다 영상이 변화하는 동영상 구현시에 화상의 끌림현상, 즉 움직임 흐림현상(Motion blur)이 발생한다.
도 3a 내지 도 3b는 일반적인 액정표시장치의 움직임 흐림현상을 설명하기 위한 예시도로써, 도 3a 내지 도 3b를 참조하면, 먼저 n 프레임의 화면(10)상에 표시된 개체(15)가 화살표 방향으로 이동하는 동영상을 표현하는 경우, 상기 개체(15)는 n+1 프레임에 개체(15)의 주변에 단계적인 움직임 흐림현상(a,b,c)이 발생한다. 이 움직임 흐림현상(a,b,c)은 개체(15)와 배경(17)간의 휘도차이 및, 개체(15)의 이동거리에 의해 좌우된다.
지시문 (instruction)
주어진 원문을 읽고 필요한 정보를 파악하여, 원문에 근거해 질문에 답하라.
질문 (question)
액정표시장치에서 게이트드라이버(7)와 데이터드라이버(8)가 타이밍 컨트롤러(4)로부터 받은 신호를 통해 액정패널(1)의 박막트랜지스터(T)를 구동하여 영상을 표시하는 구체적인 과정은 무엇인가?
추론 과정 (compact_reasoning)
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1과제 해석
task_interpretation타이밍 컨트롤러로부터 신호를 받은 게이트드라이버와 데이터드라이버가 액정패널의 TFT를 구동하여 영상을 표시하는 작동 메커니즘을 파악해야 한다.
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2정보 추출
information_extraction게이트드라이버의 역할, 데이터드라이버의 역할, 그리고 이들이 TFT에 미치는 영향을 추출한다.
- 게이트드라이버(7)는 상기 타이밍 컨트롤러(4)로부터 공급되는 제어신호에 대응하여, 게이트출력신호를 생성하고, 이를 게이트라인(GL)을 통해 순차적으로 상기 액정패널(1)에 공급한다.
- 데이터드라이버(8)는 상기 타이밍 컨트롤러(4)로부터 제어신호 및 데이터신호에 대응하여, 디지털형태의 데이터신호를 아날로그 형태의 영상신호로 변환하고, 이를 데이터라인(DL)을 통해 상기 액정패널(1)에 공급한다.
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3근거 선택
evidence_selection두 드라이버의 동작과 최종적인 TFT 구동 결과에 대한 문장을 선별한다.
- 상기 액정패널(1)은 상기 게이트드라이버(7) 및 데이터드라이버(8)로부터 공급되는 게이트구동신호 및 영상신호를 통해 구비되어 있는 박막트랜지스터(T)를 턴-온/오프하고, 액정셀의 광 투과율을 변화시켜 영상을 표시한다.
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4논리 통합
logical_integration게이트드라이버의 게이트구동신호와 데이터드라이버의 영상신호가 결합되어 TFT를 제어하고 광 투과율을 조절하는 인과 관계를 정리한다.
- 상기 TFT는 게이트라인(GL)으로부터 입력되는 게이트구동신호에 대응하여 화소전극과 데이터라인을 전기적으로 연결한다.
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5결론 도출
conclusion_formulation드라이버별 신호 공급 방식과 그로 인한 TFT의 동작 및 영상 표시 과정을 통합하여 결론을 도출한다.
- 게이트드라이버(7)는 상기 타이밍 컨트롤러(4)로부터 공급되는 제어신호에 대응하여, 게이트출력신호를 생성하고, 이를 게이트라인(GL)을 통해 순차적으로 상기 액정패널(1)에 공급한다.
- 데이터드라이버(8)는 상기 타이밍 컨트롤러(4)로부터 제어신호 및 데이터신호에 대응하여, 디지털형태의 데이터신호를 아날로그 형태의 영상신호로 변환하고, 이를 데이터라인(DL)을 통해 상기 액정패널(1)에 공급한다.
- 이에 따라, 상기 액정패널(1)은 상기 게이트드라이버(7) 및 데이터드라이버(8)로부터 공급되는 게이트구동신호 및 영상신호를 통해 구비되어 있는 박막트랜지스터(T)를 턴-온/오프하고
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6답변 생성
answer_generation질문에 대해 단계별 작동 방식을 기술한다.
최종 답변 (final_answer)
게이트드라이버(7)는 타이밍 컨트롤러(4)로부터 받은 제어신호에 따라 게이트출력신호를 생성하여 게이트라인(GL)을 통해 순차적으로 공급하고, 데이터드라이버(8)는 제어신호 및 데이터신호에 대응하여 디지털 데이터신호를 아날로그 영상신호로 변환하여 데이터라인(DL)을 통해 공급한다. 이러한 게이트구동신호와 영상신호가 액정패널(1)에 공급되면 박막트랜지스터(T)가 턴-온/오프되며, 결과적으로 액정셀의 광 투과율을 변화시켜 영상을 표시하게 된다.
핵심 해석 (core_interpretation)
게이트드라이버와 데이터드라이버의 신호 공급에 따른 박막트랜지스터의 스위칭 동작은 액정의 광 투과율을 제어하여 영상을 표시한다.