JP5302492B2

JP5302492B2 - インパルシブ駆動液晶表示装置及びその駆動方法

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Publication number: JP5302492B2
Application number: JP2004367961A
Authority: JP
Inventors: 相旭兪; 哲佑朴
Original assignee: Samsung Display Co Ltd
Current assignee: Samsung Display Co Ltd
Priority date: 2003-12-19
Filing date: 2004-12-20
Publication date: 2013-10-02
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Also published as: US7760196B2; KR20050062158A; CN1674080A; KR101006442B1; TW200537416A; CN100437725C; JP2005182052A; US20050162917A1

Description

本発明は液晶表示装置及びその駆動方法に関し、特に、インパルシブ駆動液晶表示装置及びその駆動方法に関する。

一般的な液晶表示装置（ＬＣＤ）は、画素電極及び共通電極が具備された二つの表示板と、その間に入っている誘電率異方性を有する液晶層を含む。画素電極は行列状に配列されており、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）などのスイッチング素子に連結され一行ずつ順次にデータ電圧の印加を受ける。共通電極は表示板の全面にわたって形成され共通電圧の印加を受ける。画素電極と共通電極及びその間の液晶層は、回路的には液晶蓄電器を構成し、液晶蓄電器は、これに連結されたスイッチング素子と共に画素を構成する基本単位となる。

このような液晶表示装置では、画素電極及び共通電極に各々データ電圧と共通電圧を印加して液晶層に電界を生成し、この電界の強度を調節して、液晶層を通過する光の透過率を調節することによって所望の画像を得る。この時、液晶層に一方向の電界が長く印加されることによって発生する劣化現象を防ぐために、フレーム毎、行毎、または画素毎に、共通電圧に対するデータ電圧の極性を反転する。

ところが、データ電圧の極性を反転する場合、液晶分子の応答速度が遅く、液晶蓄電器の目標電圧までの充電時間が長いので、画質が悪く、blurring現象が生じる。このような問題を解決するために、短時間ブラック画面を挿入するインパルシブ（impulsive）駆動方式が開発された。

インパルシブ駆動方式には、一定の周期でバックライトランプを消し、画面全体をブラックにする方法（impulsive emission type）と、実際の表示に関連する正常データ電圧の他に、一定の周期でブラックデータ電圧を画素に印加する方法（cyclic resetting type）がある。

しかし、前記方法でも依然として液晶の遅い応答速度の問題が解消解決されない上に、バックライトランプの反応速度も遅く、画面の残像やフリッカー（flicker）現象などが生じ、画質が悪化する問題がある。特に、ブラックデータ電圧を印加する方法の場合、正常データ電圧の印加時間が減り、液晶蓄電器が目標電圧に到達できない問題がある。

この問題を解決するために、液晶蓄電器に正常データ電圧が印加される前に、一定時間の間プリチャージ（事前充電）を印加して液晶分子を予めある程度配向する。このようにすれば、液晶蓄電器の現在電圧と目標電圧との差が相対的に小さくなり、短時間で目標電圧に到達できる。

一方、画素のスイッチング素子は、液晶蓄電器に印加されるデータ電圧をゲート信号に従って制御する役割をし、これにより、液晶表示装置は、ゲート信号を伝達する複数のゲート線とデータ電圧を伝達する複数のデータ線を具備している。ゲート信号は、スイッチング素子を導通するゲートオン電圧と、スイッチング素子を非導通するゲートオフ電圧からなるパルス形態の信号であって、通常、ゲート駆動回路という回路要素で形成される。ゲート線数が多い場合には複数のゲート駆動回路を用いるが、ゲート線を複数束ねて該当ゲート駆動回路に連結する。ゲート信号は、第１ゲート駆動回路から形成されて、これに連結されたゲート線に順次に印加され、第１ゲート駆動回路に連結された全てのゲート線に対する走査が完了すれば、第１ゲート駆動回路は、第２ゲート駆動回路に制御信号を送り、第２ゲート駆動回路の走査動作を実行させる。

ところが、既に説明した事前充電とインパルシブ駆動のためには、ゲート信号に正常データ用パルスの他にも事前充電用パルス及びブラックデータ用パルスが必要であり、このようなゲートパルス等の走査が各ゲート駆動回路で円滑に実行される必要がある。特に、各ゲートパルスに対し、隣接するゲート駆動回路間の走査が滑らかに連結されてから、全てのゲート線が同一の条件でゲートパルスを伝達することができるので、全ての画素が同一条件で表示を行うことができる。

しかしながら、このようなインパルシブ駆動と事前充電がゲート駆動回路の間で円滑に連結されることは難しく、特に、事前充電がうまく行われない画素がある場合に、その画素が位置する画面上の地点に横線紋が生じる等の問題点がある。

本発明が目的とする技術的課題は、このような問題点を解決するためのもので、事前充電及びインパルシブ駆動を並行するときに生じる画質悪化を減らすことである。

このような技術的課題を解消するための本発明１のインパルシブ駆動液晶表示装置は、ゲートオン電圧を伝達する複数のゲート線群、データ電圧に含まれる正常データ電圧とインパルシブデータ電圧を交互に伝達する複数のデータ線、前記ゲート線及び前記データ線に連結され、前記ゲートオン電圧によって導通して前記データ電圧を伝達するスイッチング素子を含み、行列状に配列されている複数の画素、前記各ゲート線群に連結され前記ゲートオン電圧を順次に印加する複数のゲート駆動回路、前記データ電圧を前記データ線に印加するデータ駆動部、そして、前記ゲート駆動部及び前記データ駆動部を制御する信号制御部を含み、前記画素は、前記正常データ電圧を少なくとも２回、前記インパルシブデータ電圧を少なくとも１回印加を受け、前記正常データ電圧の印加は、前記データ線に沿って継続して順次に行われる。そして、前記信号制御部は、前記ゲートオン電圧の持続時間を限定する複数の出力イネーブル信号を、前記ゲート駆動回路に各々印加する。前記出力イネーブル信号は、各々前記ゲートオン電圧を制御して前記画素に前記インパルシブデータ電圧が印加されないようにする第１波形と、前記ゲートオン電圧を制御して前記画素に前記正常データ電圧が印加されないようにする第２波形と、を有する。前記出力イネーブル信号のうちの二つは、所定期間中に同時に第１波形を有している。前記同時に第１波形を有する前記二つの出力イネーブル信号は、隣接するゲート駆動回路に印加する。前記所定期間中に少なくとも三つのゲート線に連結された画素が、同時に前記正常データ電圧の印加を受ける。

インパルシブ充電及び事前充電を並行する際に、事前充電用ゲートオン電圧の走査を開始するゲート駆動集積回路に印加される出力イネーブル信号を正常データ用波形にすることで、事前充電を円滑に実行できる。

本発明２は、発明１において、本発明において、前記ゲート駆動回路の数は三つ以上であり、前記所定期間を除く残りの期間には、少なくとも二つのゲート駆動回路に印加される出力イネーブル信号が前記第２波形を有するインパルシブ駆動液晶表示装置を提供する。

本発明３は、発明１において、前記正常データ電圧は、任意の前記画素行と、該画素行から見て隣の隣の前記画素行とに印加されるインパルシブ駆動液晶表示装置を提供する。

本発明４は、発明２において、前記正常データ電圧がドット反転またはライン反転するインパルシブ駆動液晶表示装置を提供する。

本発明５は、発明１〜４において、前記信号制御部は、前記ゲートオン電圧の出力開始を指示する垂直同期開始信号を前記ゲート駆動回路のうちの一つに印加し、前記垂直同期開始信号は、前記正常データ電圧の印加のための正常データ用パルスと、前記インパルシブデータ電圧の印加のためのものであるインパルシブ駆動液晶表示装置を提供する。

本発明６は、発明１〜４において、前記インパルシブデータ電圧は、ブラックデータ電圧であるインパルシブ駆動液晶表示装置を提供する。

本発明７は、ゲートオン電圧を伝達する複数のゲート線群、データ電圧に含まれる正常データ電圧とインパルシブデータ電圧を交互に伝達する複数のデータ線、前記ゲート線及び前記データ線に連結され前記ゲートオン電圧によって導通して前記データ電圧を伝達するスイッチング素子を含み、行列状に配列されている複数の画素、前記各ゲート線群に連結され前記ゲートオン電圧を順次に印加する複数のゲート駆動回路、そして、前記データ電圧を前記データ線に印加するデータ駆動部を含むインパルシブ駆動液晶表示装置を提供する。ここで、前記画素は、別の画素の正常データ電圧、自身の正常データ電圧及び前記インパルシブデータ電圧を少なくとも一回ずつ印加を受け、前記画素のうちの互いに異なるゲート駆動回路に前記ゲート線を通じて連結された少なくとも二つの画素が所定期間中に同時に前記正常データ電圧の印加を受ける。前記ゲート駆動回路は、前記ゲートオン電圧の持続時間を限定する複数の出力イネーブル信号の印加を受ける。前記出力イネーブル信号は、各々前記ゲートオン電圧を制御して前記画素に前記インパルシブデータ電圧が印加されないようにする第１波形と、前記ゲートオン電圧を制御して前記画素に前記正常データ電圧が印加されないようにする第２波形と、を有する。前記少なくとも二つの画素は、自身の正常データ電圧の印加を受ける第１画素と、前記第１画素の正常データ電圧の印加を受ける第２画素と、前記第２画素と同一ゲート駆動回路に連結され、前記第１画素の正常データ電圧の印加を受ける第３画素と、を含む。

本発明８は、前記発明７において、前記第１画素及び前記第２画素は、次隣接ゲート線に連結されるインパルシブ駆動液晶表示装置を提供する。次隣接ゲート線とは、１つおいて互いに隣り合うゲート線である。言い換えれば、あるゲート線から見て、隣の隣のゲート線が次隣接ゲート線である。

発明９は、発明７〜８において、前記所定期間を除く期間には、互いに異なるゲート線を通じて同一のゲート駆動回路に連結されている二つの画素が、同時に前記正常データ電圧の印加を受けたり、少なくとも一つの画素が前記インパルシブデータ電圧の印加を受けるインパルシブ駆動液晶表示装置を提供する。

発明１０は、複数のゲート線と複数のデータ線に連結されたスイッチング素子を含み、行列状に配列された複数の画素を含む液晶表示装置を、前記ゲート線に前記スイッチング素子を導通するためのゲートオン電圧を印加する複数のゲート駆動回路を用いてインパルシブ駆動する液晶表示装置のインパルシブ駆動方法を提供する。この方法は、
・前記データ線に正常データ電圧とインパルシブデータ電圧を交互に印加する段階、
・前記ゲートオン電圧を前記ゲート線の少なくとも二つずつを組んで順次に印加し、これに連結された画素に前記正常データ電圧を印加する段階、
・前記ゲートオン電圧を前記ゲート線のうちの少なくとも一つに印加し、これに連結された画素に前記インパルシブデータ電圧を印加する段階を含む。また、前記ゲート駆動回路のうちの二つが、各々前記ゲートオン電圧を所定時間中に同時に前記ゲート線の一つずつに印加し、これに連結された画素に前記正常データ電圧を印加する。
・前記ゲートオン電圧は、出力イネーブル信号によって制御される。
・前記出力イネーブル信号は、各々前記ゲートオン電圧を制御して前記画素に前記インパルシブデータ電圧が印加されないようにする第１波形と、前記ゲートオン電圧を制御して前記画素に前記正常データ電圧が印加されないようにする第２波形と、を有する。
そして、前記正常データ電圧を印加する段階において、前記正常データ電圧が印加される前記画素には、自身の正常データ電圧の印加を受ける第１画素と、前記第１画素の正常データ電圧の印加を受ける第２画素と、前記第２画素と同一ゲート駆動回路に連結され、前記第１画素の正常データ電圧の印加を受ける第３画素と、が含まれる。

インパルシブ充電及び事前充電を並行する際に、事前充電用ゲートオン電圧の走査を開始するゲート駆動集積回路に印加される出力イネーブル信号を正常データ用波形にすることで、事前充電が円滑に実行できる。

添付した図面を参照して、本発明の実施例に対して、本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者が容易に実施することができるように詳細に説明する。しかし、本発明は、多様な形態で実現することができ、ここで説明する実施例に限定されない。

図面は、各種層及び領域を明確に表現するために、厚さを拡大して示している。明細書全体を通じて類似した部分については同一な図面符号を付けている。層、膜、領域、板などの部分が、他の部分の“上に”あるとする時、これは他の部分の“すぐ上に”ある場合に限らず、その中間に更に他の部分がある場合も含む。逆に、ある部分が他の部分の“すぐ上に”あるとする時、これは中間に他の部分がない場合を意味する。

以下、本発明の実施例によるインパルシブ駆動液晶表示装置及びその駆動方法について図面を参考にして詳細に説明する。

図１は本発明の一実施例による液晶表示装置のブロック図であり、図２は本発明の一実施例による液晶表示装置の一つの画素に対する等価回路図である。

図１に示すように、本発明の一実施例による液晶表示装置は、液晶表示板組立体３００及びこれに連結されたゲート駆動部４００とデータ駆動部５００、データ駆動部５００に連結された階調電圧生成部８００、そして、これらを制御する信号制御部６００を含む。

液晶表示板組立体３００は、等価回路から見れば、複数の表示信号線（G１-Gn、D１-Dm）とこれに連結されて大略行列状に配列された複数の画素を含み、構造的に見れば、下部表示板１００と上部表示板２００及びその間の液晶層３を含む。

表示信号線（G１-Gn、D１-Dm）は、ゲート信号（走査信号とも言う）を伝達する複数のゲート線（G１-Gn）と、データ信号を伝達するデータ線（D１-Dm）を含む。ゲート線（G１-Gn）は大略行方向にのびて互いにほぼ平行であり、データ線（D１-Dm）は大略列方向にのびてこれも互いにほぼ平行である。

各画素は、表示信号線（G１-Gn、D１-Dm）に連結されたスイッチング素子（Q）と、これに連結された液晶蓄電器（CLC）及び維持蓄電器（CST）を含む。維持蓄電器（CST）は必要に応じて省略できる。

スイッチング素子（Q）は、下部表示板１００に具備されている薄膜トランジスタなどの三端子素子として、ゲート線（G１-Gn）及びデータ線（D１-Dm）に各々連結されている制御端子と入力端子、そして、液晶蓄電器（CLC）及び維持蓄電器（CST）に連結されている出力端子を有する。

液晶蓄電器（CLC）は、下部表示板１００の画素電極１９０と上部表示板２００の共通電極２７０を二つの端子とし、二つの電極１９０、２７０の間の液晶層３は誘電体として働く。画素電極１９０はスイッチング素子（Q）に連結され、共通電極２７０は、上部表示板２００の全面に形成され共通電圧（Vcom）の印加を受ける。図２とは異なって、共通電極２７０が下部表示板１００に具備される場合もあり、この時には、二つの電極１９０、２７０が全て線形または棒形に形成される。

液晶蓄電器（CLC）の補助的な役割をする維持蓄電器（CST）は、下部表示板１００に具備された別個の信号線（図示せず）と画素電極１９０が絶縁体を介在して重なって形成されており、この別個の信号線には、共通電圧（Vcom）などの定められた電圧が印加される。しかし、維持蓄電器（CST）は、画素電極１９０が絶縁体を媒介としてすぐ上の前段ゲート線と重なって形成できる。

一方、色表示を実現するためには、各画素が決められた数の原色のうちの一つを固有に表示（空間分割）したり、各画素が時間経過によって交互に原色を表示（時間分割）して、この色相の空間的、時間的な和で所望の色相が認識されるようにする。図２は空間分割の一例であって、各画素が画素電極１９０に対応する領域にカラーフィルター２３０を備えている様子が示されている。カラーフィルター２３０の色相は、光の三原色である赤色（red）、緑色（green）及び青色（blue）の３色であるか、さらに白色（または透明）を加えて４色であることもできる。そして、シアン（cyan）、マゼンタ（magenta）、黄色（yellow）の三原色を独立的に、または光の三原色と共に使用することもできる。図２とは異なって、カラーフィルター２３０は、下部表示板１００の画素電極１９０の上または下に形成することもできる。

液晶表示板組立体３００の二つの表示板１００、２００のうちの少なくとも一つの外側面には、光を偏光する偏光子（図示せず）が付着されている。

階調電圧生成部８００は、画素の透過率に関連する二組の複数階調電圧を生成する。二組のうちの一組は共通電圧（Vcom）に対しプラスの値を有し、もう一組はマイナスの値を有する。

ゲート駆動部４００は、液晶表示板組立体３００のゲート線（G１-Gn）に連結されて、外部からのゲートオン電圧（Von）とゲートオフ電圧（Voff）の組み合わせからなるゲート信号をゲート線（G１-Gn）に印加する。図１に示すように、ゲート駆動部４００は、三つのゲート駆動回路４０１-４０３からなり、ゲート線（G１-Gn）は、三つのグループ（GL１、GL２、GL３）に分けられ、該当ゲート駆動回路４０１-４０３の出力端子に連結されている。このゲート駆動回路の数は必要に応じて変化できる。

データ駆動部５００は、液晶表示板組立体３００のデータ線（D１-Dm）に連結されて、階調電圧生成部８００からの階調電圧を選択してデータ信号として画素に印加し、一つ以上の単位回路で形成される。

ゲート駆動回路またはデータ駆動回路は、集積回路（integrated circuit；IC）チップ状でテープキャリアパッケージ（tape carrier package；ＴＣＰ）（図示せず）に搭載され液晶表示板組立体３００に付着されたり、ＴＣＰなしで液晶表示板組立体３００上に直接搭載されたり（chip on glass；ＣＯＧ実装方式）、画素の薄膜トランジスタと共に液晶表示板組立体３００に直接形成されることができる。

信号制御部６００は、ゲート駆動部４００及びデータ駆動部５００などの動作を制御する。

以下、このような液晶表示装置の表示動作について詳細に説明する。

信号制御部６００は、外部のグラフィック制御機（図示せず）から赤色、緑色、青色の３色映像信号（R、G、B）及びその表示を制御する入力制御信号、例えば、垂直同期信号（Vsync）と水平同期信号（Hsync）、メーンクロック（MCLK）、データイネーブル信号（DE）などの提供を受ける。信号制御部６００は、入力映像信号（R、G、B）及び入力制御信号に基づいて、映像信号（R、G、B）を液晶表示板組立体３００に合わせて適切に処理し、ゲート制御信号CONT１及びデータ制御信号CONT２などの制御信号を生成した後、ゲート制御信号CONT１をゲート駆動部４００に送り、データ制御信号CONT２及び処理した映像信号（DAT）はデータ駆動部５００に送る。

この時、映像信号（DAT）は、入力映像信号（R、G、B）に基づいて形成した正常データと、インパルシブ駆動のために画素の輝度を最少にするブラックデータを含み、正常データ及びブラックデータは、１水平周期（または１Ｈ）（水平同期信号（Hsync）及びデータイネーブル信号（DE）の一周期）期間中に一回ずつ交互に出力される。

ゲート制御信号CONT１は、ゲートオン電圧（Von）の出力開始を指示する垂直同期開始信号（STV）、ゲートオン電圧（Von）の出力時期を制御するゲートクロック信号（CPV）及びゲートオン電圧（Von）の継続時間を限定する複数の出力イネーブル信号OE１-OE３などを含む。

データ制御信号CONT２は、映像データ（DAT）の入力開始を知らせる水平同期開始信号（STH）とデータ線（D１-Dm）にデータ電圧の印加を指示するロード信号（LOAD）、共通電圧（Vcom）に対するデータ電圧の極性（以下、共通電圧に対するデータ電圧の極性を略してデータ電圧の極性と言う）を反転する反転信号（RVS）及びデータクロック信号（HCLK）などを含む。

データ駆動部５００は、信号制御部６００からのデータ制御信号CONT２に従って一つの行の画素のための正常データまたはブラックデータを順次に受信してシフトさせ、階調電圧生成部８００からの階調電圧のうちの各映像データ（DAT）に対応する階調電圧を選択することによって、映像データ（DAT）を該当データ電圧に変換し、これを該当データ線（D１-Dm）に印加する。

ゲート駆動部４００は、信号制御部６００からのゲート制御信号CONT１に従ってゲートオン電圧（Von）をゲート線（G１-Gn）に印加する。これで、前記ゲート線（G１-Gn）に連結されたスイッチング素子（Q）が導通し、これによってデータ線（D１-Dm）に印加されたデータ電圧が、導通したスイッチング素子（Q）を通じて該当画素に印加される。

画素に印加されたデータ電圧と共通電圧（Vcom）の差は、液晶蓄電器（CLC）の充電電圧、即ち、画素電圧として現れ、液晶分子は、この画素電圧の大きさに応じてその配列が異なる。これにより、液晶層３を通過する光の偏光が変化し、このような偏光の変化は、表示板１００、２００に付着された偏光子（図示せず）によって光透過率の変化として現れる。

１水平周期が経過すれば、データ駆動部５００及びゲート駆動部４００は、次の行の画素に対して同一動作を繰り返す。このような方法で、１フレーム（frame）期間中に全てのゲート線（G１-Gn）に対して順次にゲートオン電圧（Von）を印加して全ての画素にデータ電圧を印加する。１フレームが終了すれば次のフレームが始まり、各画素に印加されるデータ電圧の極性が直前フレームの極性と逆になるように、データ駆動部５００に印加される反転信号（RVS）の状態が制御される（フレーム反転）。この時、１フレーム期間内においても反転信号（RVS）の特性に応じて一つのデータ線を通じて流れるデータ電圧の極性が変わったり（ライン反転）、一つの画素行に印加されるデータ電圧の極性も互いに異なることができる（ドット反転）。

以下、図３a及び図３bを参考にして、本発明の一実施例による液晶表示装置のインパルシブ駆動方法について詳細に説明する。

図３a及び図３bは、本発明の一実施例による液晶表示装置に用いられる信号の波形図であって、データ電圧（Vd）と出力イネーブル信号OE１-OE３、垂直同期開始信号（STV）、及びゲート信号g１、g２、…、gn-１、gnが示されている。

既に説明したように、信号制御部６００は、正常データ及びブラックデータを交互に映像データ（DAT）としてデータ駆動部５００に提供する一方、垂直同期開始信号（STV）、出力イネーブル信号OE１-OE３及びゲートクロック信号（CPV）をゲート駆動部４００に提供して走査を実行させる。図３a及び図３bで、データ電圧（Vd）は、正常データに対応する正常データ電圧（N）と、ブラックデータに対応するブラックデータ電圧（B）の二つで示されており、正常データ電圧（N）がブラックデータ電圧（B）よりも先立ち、二つの電圧の印加時間の和は１Ｈずつで、必要に応じて二つの電圧の持続時間の比率を調節できる。データ電圧（Vd）の反転方法は、例えば、１ドット反転またはライン反転である。

図３a及び図３bに示すように、垂直同期開始信号（STV）は、正常データ用パルスP１及びインパルシブのためのブラックデータ用パルスP２のみでなく、インパルシブ駆動による充電時間の減少を補償するための事前充電用パルスP３を含む。ブラックデータ用パルスP２は、正常データ用パルスP１とは１/３垂直周期、或いは１/３フレームほど離れており、１フレーム期間に二つずつ形成される。事前充電用パルスP３と正常データ用パルスP１の間の間隔は、事前充電用電圧が本充電電圧と同一極性となるように選択し、これは反転方式によって変わる。図３a及び図３bによれば、事前充電用パルスP３が正常データ用パルスP１よりも２水平周期ほど先立つが、これはドット反転またはライン反転の場合を仮定したものである。即ち、ドット反転またはライン反転の場合、データ電圧（Vd）の極性が一つ置きに同じであるので、事前充電用パルスP３と正常データ用パルスP１の間の間隔は、水平周期の偶数倍であれば良い。しかし、両者の間隔ができれば近い方が望ましいので、２水平周期ほどの間隔にしたのである。

三つの出力イネーブル信号OE１-OE３は、該当ゲート駆動回路４０１-４０３に提供され、各ゲート駆動回路４０１-４０３が出力するゲートオン電圧（Von）の持続時間を限定する役割をする。各出力イネーブル信号OE１-OE３は、正常データ用波形（I）とブラックデータ用波形（II）の２種の波形を有し、信号制御部６００の制御に従って適切な時期に波形が変わるが、二つの波形（I、II）は互いに反転する形態で、周期は１水平周期と同じである。
図３a及び図３bによれば、出力イネーブル信号OE１-OE３が高値であれば、ゲートオン電圧（Von）の出力が抑制されてゲートオフ電圧（Voff）が出力され、低値であれば、ゲートオン電圧（Von）が出力される。出力イネーブル信号OE１-OE３のハイ区間とロー区間の比は、正常データ電圧（N）の持続時間とブラックデータ電圧（B）の持続時間の比を考えて、必要に応じて調節できる。ここで、ハイ区間とロー区間の役割が逆であることもできる。

以下、このような動作についてより詳細に説明する。

まず、信号制御部６００は、第１ゲート駆動集積回路５０１に印加する垂直同期開始信号（STV）に事前充電用パルスP３を生成する。

事前充電用パルスP３を生成した後、例えば、２水平周期など所定の時間が経過してから、信号制御部６００は、垂直同期開始信号（STV）に正常データ用パルスP１を生成する。この時、信号制御部６００が第１ゲート駆動集積回路４０１に印加する出力イネーブル信号OE１の波形は正常データ用波形（I）であり、第２及び第３ゲート駆動集積回路４０２、４０３に印加する出力イネーブル信号OE２、OE３はブラックデータ用波形（II）である。

垂直同期信号（STV）のパルスP３、P１を受けた第１ゲート駆動集積回路４０１は、自身の第１出力端子に連結されたゲート線（G１）から順次に出力イネーブル信号OE１に従って正常データ電圧（N）の印加時間内の持続時間を有するゲートオン電圧（Von）を出力する。事前充電用パルスP３と正常データ用パルスP１の間の間隔が２水平周期であるので、一対の次隣接（next nearest）ゲート線にゲートオン電圧（Von）が同時に印加される。ここで、一対の次隣接ゲート線とは、ゲート線を１つ挟んで隣り合うゲート線を言う。即ち、第１ゲート線（G１）と第３ゲート線（G３）、第２ゲート線（G２）と第４ゲート線（G４）などの順でゲートオン電圧（Von）が印加される。この時、各対のゲート線において、前のゲート線に連結された画素は自身のデータ電圧を充電する本充電（main charging）を行い、後のゲート線に連結された画素は自身のデータ電圧でない別の行の画素のデータ電圧を充電する事前充電を行う。

一方、第２及び第３ゲート駆動集積回路４０２、４０３は、各々自身の第１出力端子に連結されたゲート線（Gk+１、Gl+１）から順次に自身の出力イネーブル信号OE２、OE３に従ってブラックデータ電圧（B）の印加時間内の持続時間を有するゲートオン電圧（Von）を出力する。

このような動作を通じて、第１ゲート駆動集積回路４０１は、走査を行う途中に時点Ａでk-２番目ゲート線（Gk-２）を通じてゲートオン電圧（Von）を出力すると同時に、自身の最後の出力端子に連結されたｋ番目ゲート線（Gk）には事前充電用ゲートオン電圧（Von）を出力した後、第２ゲート駆動集積回路４０２にキャリー（carry）信号を出力する。この時、第２ゲート駆動集積回路４０２は、k-２番目ゲート線（Gk-２）に対するブラックデータ用ゲートオン電圧（Von）の出力を終えた状態である。

前記時点Ａで、信号制御部６００は、第２ゲート駆動集積回路４０２に供給される出力イネーブル信号OE２の波形をブラックデータ用波形（II）から正常データ用波形（I）に変える。しかし、第１及び第３ゲート駆動集積回路４０１、４０３に供給される出力イネーブル信号OE３の波形はそのまま維持する。したがって、第１ゲート駆動回路４０１に対する出力イネーブル信号OE１及び第２ゲート駆動回路４０３に対する出力イネーブル信号OE２がいずれも正常データ用波形（I）を有する。

これにより、第２ゲート駆動集積回路４０２は、自身の第１出力端子と連結されたゲート線（Gk+１）と、l-１番目出力端子に連結されたゲート線（Gl-１）に、同時に正常データ用ゲートオン電圧（Von）を出力し、次いで、ゲート線（Gk+２）とゲート線（Gl）にも正常データ用ゲートオン電圧（Von）を出力した後、キャリー信号を第３ゲート駆動集積回路４０３に提供する。この時、第１ゲート駆動集積回路４０１は、自身の最後の端子に連結されたゲート線（Gk）に本充電のための正常データ用ゲートオン電圧（Von）を出力してから、キャリー信号を第２ゲート駆動集積回路４０２に提供する。したがって、この期間中には、第１及び第２ゲート駆動集積回路４０１-４０２に連結された三つのゲート線が正常データ用ゲートオン電圧（Von）の印加を受ける。一方、第３ゲート駆動集積回路４０３もまた自身の最後の端子に連結されたゲート線（Gn）に本充電用ゲートオン電圧（Von）を出力し走査を終了する。

この時、信号制御部６００は、垂直同期開始信号（STV）にブラックデータ用パルスP２を再びのせる一方、第１ゲート駆動集積回路４０１に印加される出力イネーブル信号OE１の波形を正常データ用波形（I）からブラックデータ用波形（II）に反転する（Ｂ時点）。

垂直同期開始信号（STV）のブラックデータ用パルスP２を受けた第１ゲート駆動集積回路４０１及びキャリー信号を受けた第３駆動集積回路４０３は、ブラックデータ用ゲートオン電圧（Von）の走査を開始し、第２キャリー信号を受けた第２ゲート駆動集積回路４０２は、二つずつのゲート線が組となって同時に正常データ用ゲートオン電圧（Von）を出力する。

このような過程を通じて、事前充電（pre-charging）、本充電（main charging）及びインパルシブ充電（impulsive charging）の三つの充電が円滑に実行される。

このように、信号制御部６００は、各ゲート駆動集積回路４０１-４０１に印加される出力イネーブル信号OE１-OE３を事前充電用ゲートオン電圧（Von）の印加時点によって変更する。即ち、事前充電用ゲートオン電圧（Von）の走査が、一つのゲート駆動集積回路４０１-４０３から次のゲート駆動集積回路４０１-４０３に移るときに、事前充電用ゲートオン電圧（Von）の走査が移されるゲート駆動集積回路４０１-４０３に印加されている出力イネーブル信号OE１-OE３の波形を正常データ用波形（I）に変更する。これで、全ての画素の事前充電が正常に行われる。

本発明の他の実施例によれば、液晶表示装置の特性によって、ブラックデータ電圧（B）の代わりにホワイトデータ電圧を画素に充電する形態のインパルシブ駆動を実施することもできる。

また、１フレーム期間内に垂直同期開始信号の事前充電用パルスが２回以上生成されることができ、インパルシブ用パルスの生成回数が１回または３回以上であることもできる。

以上、本発明の好ましい実施例について詳細に説明したが、本発明の権利範囲はこれに限定されず、特許請求の範囲で定義している本発明の基本概念を利用した当業者の様々な変形及び改良形態も本発明の権利範囲に属するものである。

本発明の実施例による液晶表示装置のブロック図本発明の実施例による液晶表示装置の一つの画素に対する等価回路図本発明の実施例によって印加されるデータ信号と出力イネーブル信号、垂直同期開始信号及び各ゲート信号に対する波形図本発明の実施例によって印加されるデータ信号と出力イネーブル信号、垂直同期開始信号及び各ゲート信号に対する波形図

３００液晶表示板組立体
４００ゲート駆動部
４０１〜４０３ゲート駆動集積回路
５００データ駆動部
６００信号制御部
８００階調電圧生成部

Claims

ゲートオン電圧を伝達する複数のゲート線群と、
データ電圧に含まれる正常データ電圧及びインパルシブデータ電圧を交互に伝達する複数のデータ線と、
前記ゲート線及び前記データ線に連結され、前記ゲートオン電圧によって導通して前記データ電圧を伝達するスイッチング素子を含み、行列状に配列されている複数の画素と、
前記各ゲート線群に連結され前記ゲートオン電圧を順次に印加する複数のゲート駆動回路と、
前記データ電圧を前記データ線に印加するデータ駆動部と、
前記ゲート駆動回路及び前記データ駆動部を制御する信号制御部と、を含み、
前記画素は、１フレーム期間内に、前記正常データ電圧を少なくとも２回、前記インパルシブデータ電圧を少なくとも１回印加を受け、
前記正常データ電圧の印加は、前記データ線に沿って継続して順次に行われ、
前記信号制御部は、前記ゲートオン電圧の持続時間を限定する複数の出力イネーブル信号を、前記ゲート駆動回路に各々印加し、
前記出力イネーブル信号は、各々前記ゲートオン電圧を制御して前記画素に前記インパルシブデータ電圧が印加されないようにする第１波形と、前記ゲートオン電圧を制御して前記画素に前記正常データ電圧が印加されないようにする第２波形と、を有し、
前記出力イネーブル信号のうちの二つは、所定期間中に同時に第１波形を有し、
前記同時に第１波形を有する前記二つの出力イネーブル信号は、隣接するゲート駆動回路に印加され、
前記所定期間中に少なくとも三つのゲート線に連結された画素が同時に前記正常データ電圧の印加を受ける、
インパルシブ駆動液晶表示装置。
前記ゲート駆動回路の数は三つ以上であり、前記所定期間を除く残りの期間には、少なくとも二つのゲート駆動回路に印加される出力イネーブル信号が前記第２波形を有する、請求項１に記載のインパルシブ駆動液晶表示装置。
前記正常データ電圧は、任意の前記画素行と、該画素行から見て隣の隣の前記画素行とに印加される、請求項１に記載のインパルシブ駆動液晶表示装置。
前記正常データ電圧はドット反転またはライン反転する、請求項２に記載のインパルシブ駆動液晶表示装置。
前記信号制御部は、前記ゲートオン電圧の出力開始を指示する垂直同期開始信号を前記ゲート駆動回路のうちの一つに印加し、
前記垂直同期開始信号は、前記正常データ電圧の印加のための正常データ用パルスと、前記インパルシブデータ電圧の印加のためのインパルシブデータ用パルスとを含む、請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載のインパルシブ駆動液晶表示装置。
前記インパルシブデータ電圧はブラックデータ電圧である、請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載のインパルシブ駆動液晶表示装置。
ゲートオン電圧を伝達する複数のゲート線群と、
データ電圧に含まれる正常データ電圧及びインパルシブデータ電圧を交互に伝達する複数のデータ線と、
前記ゲート線及び前記データ線に連結され、前記ゲートオン電圧によって導通して前記データ電圧を伝達するスイッチング素子を含み、行列状に配列されている複数の画素と、
前記各ゲート線群に連結され前記ゲートオン電圧を順次に印加する複数のゲート駆動回路と、
前記データ電圧を前記データ線に印加するデータ駆動部と、を含み、
前記画素は、１フレーム期間内に、他の画素の正常データ電圧、自身の正常データ電圧及び前記インパルシブデータ電圧を少なくとも一回ずつ印加を受け、
前記画素のうちの互いに異なるゲート駆動回路に前記ゲート線を通じて連結された少なくとも二つの画素が、所定期間中に同時に前記正常データ電圧の印加を受け、
前記ゲート駆動回路は、前記ゲートオン電圧の持続時間を限定する複数の出力イネーブル信号の印加を受け、
前記出力イネーブル信号は、各々前記ゲートオン電圧を制御して前記画素に前記インパルシブデータ電圧が印加されないようにする第１波形と、前記ゲートオン電圧を制御して前記画素に前記正常データ電圧が印加されないようにする第２波形と、を有し、
前記少なくとも二つの画素は、
自身の正常データ電圧の印加を受ける第１画素と、
前記第１画素の正常データ電圧の印加を受ける第２画素と、
前記第２画素と同一のゲート駆動回路に連結され、前記第１画素の正常データ電圧の印加を受ける第３画素と、
を含む、
インパルシブ駆動液晶表示装置。
前記第１画素及び前記第２画素は、前記ゲート線を１つ挟んで隣り合う前記ゲート線に連結されている、請求項７に記載のインパルシブ駆動液晶表示装置。
前記所定期間を除く残りの期間には、互いに異なるゲート線を通じて同一のゲート駆動回路に連結されている二つの画素が、同時に前記正常データ電圧の印加を受けるか、少なくとも一つの画素が前記インパルシブデータ電圧の印加を受ける、請求項７乃至請求項８のいずれか一項に記載のインパルシブ駆動液晶表示装置。
複数のゲート線と複数のデータ線に連結されたスイッチング素子を含み、行列状に配列された複数の画素を含む液晶表示装置を、前記ゲート線に前記スイッチング素子を導通するためのゲートオン電圧を印加する複数のゲート駆動回路を用いてインパルシブ駆動を行う、液晶表示装置のインパルシブ駆動方法であって、
前記データ線に正常データ電圧及びインパルシブデータ電圧を交互に印加する段階と、
前記ゲートオン電圧を前記ゲート線の少なくとも二つずつを組んで順次に印加し、これに連結された画素に前記正常データ電圧を印加する段階と、
前記ゲートオン電圧を前記ゲート線のうちの少なくとも一つに印加し、これに連結された画素に前記インパルシブデータ電圧を印加する段階と、を含み、
前記ゲート駆動回路のうちの二つが、各々前記ゲートオン電圧を所定時間中に同時に前記ゲート線の一つずつに印加し、これに連結された画素に前記正常データ電圧を印加し、
前記ゲートオン電圧は、出力イネーブル信号によって制御され、
前記出力イネーブル信号は、各々前記ゲートオン電圧を制御して前記画素に前記インパルシブデータ電圧が印加されないようにする第１波形と、前記ゲートオン電圧を制御して前記画素に前記正常データ電圧が印加されないようにする第２波形と、を有し、
前記正常データ電圧が印加される前記画素には、
自身の正常データ電圧の印加を受ける第１画素と、
前記第１画素の正常データ電圧の印加を受ける第２画素と、
前記第２画素と同一のゲート駆動回路に連結され、前記第１画素の正常データ電圧の印加を受ける第３画素と、
が含まれる、
液晶表示装置のインパルシブ駆動方法。