KR101213802B1 - 액정표시장치 및 그 구동방법 - Google Patents

Abstract

화질을 향상시킬 수 있는 액정표시장치 및 그 구동방법이 개시된다.

본 발명은 2필드 단위로 정극성 데이터 또는 부극성 데이터가 공급되는 경우, 공통전압을 각 필드에 따라 가감하여 공급하여 준다. 예컨대, 2필드의 정극성 데이터의 경우에는 제1 필드에 감소된 공통전압이 공급되고 제2 필드에 증가된 공통전압이 공급될 수 있다. 마찬가지로, 2필드의 부극성 데이터의 경우에는 제1 필드에 증가된 공통전압이 공급되고 제2 필드에 감소된 공통전압이 공급될 수 있다.

따라서, 본 발명은 2필드의 정극성 또는 부극성 데이터가 공급되는 경우, 제1 필드의 정극성 데이터에 의해 제2 필드의 정극성 데이터가 증가하여 발생된 플리커 현상이나 잔상을 방지하여 줄 수 있다.

액정표시장치, 인터레이스 방식, 극성신호 발생부, 공통전압 보상부, 플리커, 잔상

Description

액정표시장치 및 그 구동방법{Liquid crystal display device and method of driving the same}

도 1a는 인터레이스 방식으로 공급된 오드 필드의 화소 데이터를 액정패널에 표시한 화면.

도 1b는 인터레이스 방식으로 공급된 이븐 필드의 화소 데이터를 액정패널에 표시한 화면.

도 2는 인터레이스 방식으로 구동되는 종래 액정표시장치에서 시간 경과에 따라 표시된 각 필드의 화소 데이터를 도시한 도면.

도 3은 도 2에 도시된 오드 수평라인들 상의 한 픽셀의 시간에 따른 데이터 변화량을 도시한 도면.

도 4는 인터레이스 방식으로 구동되는 종래 액정표시장치에서 시간 경과에 따라 표시된 각 필드의 화소 데이터를 도시한 도면.

도 5는 도 4에 도시된 오드 수평라인들 상의 한 픽셀의 시간에 따른 데이터 변화량을 도시한 도면.

도 6은 도 4의 종래 액정표시장치에서 플리커의 발생을 설명하기 위한 도면.

도 7은 본 발명에 따른 액정표시장치의 구성을 도시한 블록도.

도 8은 도 7의 극성신호 발생부를 상세히 도시한 도면.

도 9는 도 7의 공통전압 보상부를 상세히 도시한 도면.

도 10은 도 8의 극성신호 발생부에서 생성된 신호를 도시한 파형도.

도 11은 도7의 액정표시장치에서 공통전압이 보상되는 모습을 설명하기 위한 도면.

본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 특히 화질을 향상시킬 수 있는 액정표시장치 및 그 구동방법에 관한 것이다.

음극선관(CRT: Cathode Ray Tube)은 무겁고 부피가 큰 단점이 있다. 따라서 이러한 음극선관의 단점을 극복하기 위한 평판표시장치가 활발하게 개발되고 있다. 상기 평판표시장치는 액정표시장치(LCD(Liquid Crystal Display) device), 전계방출표시장치(FED(Field Emission Display) device), 플라즈마 디스플레이 패널(PDP: Plasma Display Panel) 및 일렉트로 루미네센스(EL: Electro-Luminescence) 표시장치 등이 있다. 상기 평판표시장치는 외부로부터 수신된 영상신호, 예컨대 TV 영상신호를 패널 상에 표시한다. 이러한 영상신호를 표시하기 위해 평판표시장치는 상기 영상신호를 표시하는 패널과 상기 영상신호를 표시하기 위해 상기 패널을 구동하기 위한 구동부를 구비한다.

상기 영상신호의 표시 방법에 따라 프로그레시브(Progressive) 방식과 인터 레이스(Interlace) 방식으로 대별된다.

프로그레시브 방식은 한 화면의 영상신호, 즉 한 프레임 단위로 표시된다. 이러한 프로그레시브 방식을 이용하는 대표적인 평판표시장치로는 컴퓨터용 모니터, PDP와 액정표시장치 등이 있다. 상기 컴퓨터용 모니터, PDP와 액정표시장치에는 프로그레시브 방식으로 처리된다. 이에 따라, 영상신호가 프레임 단위로 공급되게 되다.

인터레이스 방식은 한 화면의 영상 신호, 즉 한 프레임을 오드(odd) 수평라인들을 표시하는 오드 필드(Odd Field)와 이븐(even) 수평라인들을 표시하는 이븐 필드(Even Field)로 나눈다. 이에 따라, 상기 오드 필드와 상기 이븐 필드의 순서로 공급되어 한 프레임이 표시된다. 이러한 인터레이스 방식의 대표적인 표시장치로는 텔레비전 수상기가 있다. 현재 텔레비전 수상기는 인터레이스 방식으로 처리된다. 이에 따라, TV용 영상신호는 방송국에서 인터레이스 방식으로 제공되고, 텔레비전 수상기에서 그대로 인터레이스 방식으로 표시되게 된다.

따라서 액정표시장치나 PDP에서는 프로그레시브 방식의 영상신호가 표시될 수 있으므로, TV용 영상신호는 표시되기가 어렵다.

상기 액정표시장치는 화상을 표시하는 다수의 픽셀들이 매트릭스 형태로 배열된 액정패널과, 상기 액정패널을 구동하는 구동부를 구비한다.

상기 액정패널은 다수의 수평라인들과 다수의 수직라인들이 구비되고, 상기 수평라인들과 수직라인들에 의해 상기 픽셀들이 정의되며, 상기 픽셀들에 화소전극이 형성된다. 또한, 상기 픽셀들에 대응되는 영역에 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 컬러필터들이 형성된다.

상기 구동부는 스캔 신호들을 상기 수평라인들에 순차적으로 공급하는 게이트 드라이버와, 소정의 영상신호를 상기 수직라인들에 공급하는 데이터 드라이버와, 상기 게이트 드라이버와 상기 데이터 드라이버를 제어하기 위한 제어신호들을 생성하는 타이밍 콘트롤러를 구비한다.

상기 게이트 드라이버에서 공급된 스캔 신호들에 의해 상기 수평라인들이 순차적으로 구동되고, 상기 데이터 드라이버로부터 공급된 영상신호가 상기 수직라인들을 경유하여 상기 픽셀들에 인가되어 상기 컬러필터들을 통해 소정의 영상이 표시된다. 즉, 한 프레임의 영상신호는 순차적으로 구동된 상기 수평라인들에 응답하여 표시된다.

따라서 상기 수평라인들이 순차적으로 구동되는 액정표시장치에는 프로그레시브 방식이 적합하다. 다시 말해, 상기 액정표시장치는 오드 수평라인들과 이븐 수평라인들에 관계없이 순차적으로 수평라인들이 구동되므로 프로그레시브 방식이 적합하다.

그러므로 상기 액정표시장치를 텔레비전 수상기로 사용하는 경우에는 방송국으로부터 인터레이스 방식의 영상신호가 제공되므로, 이러한 인터레이스 방식의 영상신호를 프로그레시브 방식의 액정표시장치에 표시하기가 용이하지 않다.

이러한 문제를 해결하기 위해 인터레이스 방식의 영상신호는 액정표시장치에서 프로그레시브 방식의 영상신호로 변환된 다음, 액정표시장치의 액정패널에 표시된다.

하지만, 이러한 경우에는 상기 액정표시장치에 상기 인터레이스 방식의 영상신호를 프로그레시브 방식의 영상신호로 변환하기 위한 다양한 장치(예컨대, 데이터 변환부, 프레임 메모리 등)가 추가로 구비되게 되어 회로가 복잡해지고 비용이 증가되는 문제가 있다.

이러한 문제를 해결하기 위해 인터레이스 방식의 영상신호를 프로그레시브 방식의 영상신호로 변환하지 않고 그대로 액정표시장치에 표시하는 방법이 제안된 바 있다.

앞서 설명한 바와 같이, 오드 필드와 이븐 필드로 반복적으로 이루어지는 인터레이스 방식의 영상신호가 액정표시장치로 공급된다. 상기 오드 필드에는 오드 수평라인들 상에만 실제 화소 데이터가 존재하고 이븐 수평라인들 상에는 실제 화소 데이터가 존재하지 않는다. 반대로 상기 이븐 필드에는 오드 수평라인들 상에는 실제 화소 데이터가 존재하지 않고 이븐 수평라인들 상에만 실제 화소 데이터가 존재한다. 따라서 상기 오드 필드와 상기 이븐 필드를 포함하여 완전한 한 프레임이 구성된다.

상기 액정표시장치는 오드 필드가 공급되는 경우에는 이웃하는 오드 수평라인들 상에 존재하는 실제 화소 데이터를 이용하여 이븐 수평라인들 상의 더미 화소 데이터를 생성한다. 또한, 이븐 필드가 공급되는 경우에는 이웃하는 이븐 수평라인들 상에 존재하는 실제 화소 데이터를 이용하여 오드 수평라인들 상의 더미 화소 데이터를 생성한다. 실제로 상기 더미 화소 데이터를 생성하는 방법은 다양하게 존재할 수 있을 것이다. 이때, 상기 더미 화소 데이터는 상기 실제 화소 데이터보다 적어도 작다. 따라서 상기 오드 필드의 오드 수평라인들 상에 실제 화소 데이터가 존재하고 이븐 수평라인들 상에도 더미 화소 데이터가 존재하므로, 상기 오드 필드가 완전한 한 프레임으로 구성될 수 있다. 또한, 상기 이븐 필드의 오드 수평라인들에 더미 화소 데이터가 존재하고 상기 이븐 수평라인들 상에 실제 화소 데이터가 존재하므로, 상기 이븐 필드가 완전한 한 프레임으로 구성될 수 있다.

상기 액정표시장치는 각 수평라인들을 순차 구동시켜 오드 필드의 화소 데이터를 표시하고 다음 프레임 동안 각 수평라인들을 순차 구동시켜 이븐 필드의 화소 데이터를 표시한다. 따라서 상기 액정표시장치는 오드 필드 및 이븐 필드를 포함하는 인터레이스 방식의 영상신호를 그대로 표시할 수 있다.

도 1a는 인터레이스 방식으로 공급된 오드 필드의 화소 데이터를 액정패널에 표시한 화면이고, 도 1b는 인터레이스 방식으로 공급된 이븐 필드의 화소 데이터를 액정패널에 표시한 화면이다.

도 1a에 도시된 바와 같이, 오드 필드의 경우에는 오드 수평라인들 상에 실제 화소 데이터가 표시되고 이븐 수평라인들 상에 더미 화소 데이터가 표시될 수 있다.

도 1b에 도시된 바와 같이, 이븐 필드의 경우에는 오드 수평라인들 상에 더미 화소 데이터가 표시되고 이븐 수평라인들 상에 실제 화소 데이터가 표시될 수 있다.

상기 더미 화소 데이터는 앞서 설명한 바와 같이, 이웃하는 수평라인 상의 실제 화소 데이터를 이용하여 생성될 수 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 인터레이스 방식의 영상신호는 표시 품질을 향상시키기 위해 필드 단위로 인버전되는 동시에 도트 인버전된다.

상세히 설명하면, 인터레이스 방식의 영상 신호는 오드 필드 기간과 이븐 필드 기간의 반복으로 오드 필드와 이븐 필드가 표시된다.

도 3에 도시된 바와 같이, 오드 필드(OF) 기간에는 오드 수평라인들 상의 소정 픽셀에 공통전압(Vcom)을 기준으로 정극성(+)의 실제 화소 데이터가 충전되고, 이븐 필드(EF) 기간에는 상기 픽셀에 부극성(-)의 더미 화소 데이터가 충전된다. 이어서 다음 오드 필드(OF) 기간에 정극성(+)의 실제 화소 데이터가 충전되고 다음 이븐 필드(EF) 기간에 부극성(-)의 더미 화소 데이터가 충전된다. 이와 같은 방식으로 필드 단위로 실제 화소 데이터와 더미 화소 데이터가 교대로 충전되게 된다. 앞서 설명한 바와 같이, 더미 화소 데이터는 이웃하는 수평라인 간의 실제 화소 데이터를 이용하여 산출되므로, 상기 실제 화소 데이터의 절대치는 상기 더미 화소 데이터의 절대치보다 훨씬 큰 값을 갖는다. 이에 따라, 상기 오드 수평라인들 상의 픽셀 및 상기 이븐 수평라인들 상의 픽셀에 충전된 전압은 상기 오드 필드 기간과 상기 이븐 필드 기간이 반복될수록 공통전압(Vcom)을 기준으로 정극성(+)을 갖는 평균 전압(직류전압)을 갖는다. 따라서 정극성(+)을 갖는 직류전압이 픽셀에 유기되어 잔상이 심하게 발생되는 문제가 있다.

이러한 문제를 해결하기 위해 도 4에 도시된 바와 같이 2필드(오드 필드 및 이븐 필드) 단위로 화소 데이터의 극성이 반전된다.

상세히 설명하면, 도 5에 도시된 바와 같이, 제1 오드 필드 기간에는 오드 수평라인들 상의 소정 픽셀에 공통전압(Vcom)을 기준으로 정극성(+)의 실제 화소 데이터가 충전되고, 제1 이븐 필드 기간에는 상기 픽셀에 정극성(+)의 더미 화소 데이터가 충전되고, 제2 오드 필드 기간에는 상기 픽셀에 부극성(-)의 실제 화소 데이터가 충전되며, 제2 이븐 필드 기간에는 상기 픽셀에 부극성(-)의 더미 화소 데이터가 충전된다. 이와 같은 방식으로 2필드 단위로 화소 데이터의 극성이 반전된다.

이러한 경우, 상기 제1 오드 필드 기간에 충전된 정극성(+)의 실제 화소 데이터 및 상기 제1 이븐 필드 기간에 충전된 정극성(+)의 더미 화소 데이터는 상기 제2 오드 필드 기간에 충전된 부극성(-)의 실제 화소 데이터 및 상기 제2 이븐 필드 기간에 충전된 부극성(-)의 더미 화소 데이터와 서로 상쇄되므로, 이들 데이터들의 평균값(직류전압)은 거의 제로가 된다. 따라서 상기 픽셀에 직류전압이 유기되지 않게 되어 잔상이 발생하지 않는다.

하지만, 2 필드 단위로 화소 데이터의 극성을 반전시켜 잔상을 방지하더라도 플리커는 지속적으로 발생될 수 있다. 즉, 도 6에 도시된 바와 같이, 오드 필드 기간에는 수평라인들 상의 소정 픽셀에 정극성(+)의 실제 화소 데이터가 충전된다. 이어서, 이븐 필드 시간에는 상기 픽셀에 정극성(+)의 더미 화소 데이터가 충전된다. 이러한 경우, 오드 필드 기간과 이븐 필드 기간에 모두 동일한 극성(+)을 가지기 때문에 오드 필드 기간에 충전된 실제 화소 데이터가 모두 방전되지 않고 일부 직류전압이 잔존하게 된다. 따라서 오드 필드 기간에 잔존하는 직류전압이 상기 더미 화소 데이터와 합쳐져서 상기 이븐 필드 기간에 상기 더미 화소 데이터보다 큰 더미 화소 데이터가 충전되게 된다. 이러한 과정은 매 이븐 필드 기간마다 반복적으로 발생하게 된다. 따라서 이븐 필드 기간에는 오븐 필드 기간에 잔존하는 직류전압의 영향으로 인해 원하는 영상이 표시되지 않게 됨으로써, 플리커가 발생하게 된다. 특히 이러한 플리커는 각 필드 단위로 동일 휘도의 화소 데이터가 표시되는 경우에 더욱 심하다. 예를 들어, 제1 오드 필드와 제1 이븐 필드가 동일한 화이트인 경우, 상기 제1 오드 필드의 수평라인들 상에 존재하는 직류전압으로 인해 상기 제1 이븐 필드의 화소 데이터의 값이 증가하게 되므로, 상기 제1 오드 필드와 상기 제1 이븐 필드에서 동일한 화이트가 구현되지 못하게 될 뿐만 아니라 플리커도 심하게 발생된다.

본 발명은 인터레이스 방식에서 잔상 및 플리커를 방지할 수 있는 액정표시장치 및 그 구동방법을 제공함에 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제1 실시예에 따르면, 액정표시장치는, 수직으로 배열된 다수의 제1 및 제2 라인과 소정의 공통전극을 갖는 액정패널; 상기 제1 라인들에 스캔 신호를 공급하는 게이트 드라이버; 상기 제2 라인들에 화소 데이터를 2필드 단위로 극성 반전시킨 데이터 전압으로 공급하는 데이터 드라이버; 및 상기 공통전극에 상기 2필드 단위로 가감된 가변 공통전압을 공급하는 공통 전압 보상부를 포함한다.

본 발명의 제2 실시예에 따르면, 액정표시장치의 구동방법은, 화소 데이터를 2필드 단위로 극성 반전시킨 데이터 전압으로 공급하는 단계;

공통전압을 상기 2필드 단위로 가감한 가변 공통전압으로 공급하는 단계; 및

상기 데이터 전압과 상기 가변 공통전압에 의해 소정의 화상을 표시하는 단계를 포함한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.

도 7은 본 발명에 따른 액정표시장치의 구성을 도시한 블록도이다. 도 8은 도 7의 극성신호 발생부를 상세히 도시한 도면이다.

도 7에서, 본 발명의 액정표시장치는 제어부(1), 게이트 드라이버(3), 데이터 드라이버(4), 극성신호 발생부(6), 공통전압 보상부(10) 및 액정패널(5)을 구비한다.

상기 제어부(1)는 외부의 그래픽 카드(미도시)로부터 오드 필드와 이븐 필드를 포함하는 인터레이스 방식의 영상신호를 공급받아 오드 필드의 이웃하는 오드 수평라인들 상의 실제 화소 데이터를 이용하여 이븐 수평라인들 상의 더미 화소 데이터를 생성하여 한 프레임으로 구성하고, 이븐 필드의 이웃하는 이븐 수평라인들 상의 실제 화소 데이터를 이용하여 오드 수평라인들 상의 더미 화소 데이터를 생성하여 한 프레임으로 구성한다. 즉, 상기 제어부(1)는 상기 인터레이스 방식의 영상신호의 오드 필드 및 이븐 필드를 각각 프레임으로 구성한다. 물론, 상기 인터레이스 방식의 영상신호에서는 오드 필드와 이븐 필드를 합쳐서 한 프레임으로 구성된 다. 이러한 경우, 오드 필드에는 오드 수평라인들 상에만 실제 화소 데이터가 존재하고 이븐 수평라인들 상에는 실제 화소 데이터가 존재하지 않는다. 또한, 이븐 필드에는 이븐 수평라인들 상에만 실제 화소 데이터가 존재하고 오드 수평라인들 상에는 실제 화소 데이터가 존재하지 않는다. 앞서 설명한 바와 같이, 이러한 인터레이스 방식의 영상신호는 순차적으로 표시되는 프로그레시브 방식으로 구동되는 액정표시장치에는 사용될 수 없다. 따라서 상기 제어부(1)는 오드 필드에서 실제 화소 데이터가 존재하는 않는 이븐 수평라인들 상에 더미 화소 데이터를 생성하여 주고, 또한 이븐 필드에서 실제 화소 데이터가 존재하지 않는 오드 수평라인들 상에 더미 화소 데이터를 생성하여 줌으로써, 오드 필드의 오드 수평라인들뿐만 아니라 이븐 수평라인들에 모두 화소 데이터가 존재하도록 하여 액정표시장치에 순차적으로 표시되도록 한다. 마찬가지로 이븐 필드에서도 실제 화소 데이터가 존재하지 않는 오드 수평라인들 상에 더미 화소 데이터를 생성하여 줌으로써, 액정표시장치에 순차적으로 표시될 수 있다. 따라서, 오드 필드 및 이븐 필드는 각각 한 프레임을 구성한다. 즉, 본발명에서의 필드는 한 프레임에 대응된다.

설명의 편의를 위해 이하의 본 발명에서 오드 필드의 오드 수평라인들 상에 존재하는 실제화소 데이터들과 이븐 필드의 이븐 수평라인들 상에 존재하는 실제 화소 데이터들은 모두 동일한 계조를 갖는다고 가정한다. 이에 따라, 오드 필드의 이븐 수평라인들 상에 존재하는 더미 화소 데이터들은 오드 필드의 오드 수평라인들 상에 존재하는 실제 화소 데이터들과 동일한 계조를 갖는다. 마찬가지로, 이븐 필드의 오드 수평라인들 상에 존재하는 더미 화소 데이터들은 이븐 필드의 이븐 수 평라인들 상에 존재하는 실제 화소 데이터들과 동일한 계조를 갖는다.

상기 제어부(1)는 상기 게이트 드라이버(3) 및 상기 데이터 드라이버(4)를 구동하기 위한 제1 제어신호(GSP, GSC, GOE) 및 제2 제어신호(SSP, SSC, SOE)를 생성한다. 상기 제1 제어신호는 상기 게이트 드라이버(3)로 공급되고, 상기 제2 제어신호 및 상기 변환된 데이터는 상기 데이터 드라이버(4)로 공급된다.

상기 게이트 드라이버(3)는 상기 제1 제어신호에 응답하여 스캔신호를 순차적으로 상기 액정패널(5)로 공급한다.

본 발명의 화소 데이터는 2 필드(오드 필드 및 이븐 필드) 단위로 극성 반전되어 표시된다. 이를 위해, 상기 극성신호 발생부(6)는 2극성신호를 생성하여 상기 데이터 드라이버(4)로 공급한다.

상기 극성신호 발생부(6)는 도 8에 도시된 바와 같이, 제1 D 플립플롭(7)과 상기 제1 D 플립플롭(7)에 연결된 제2 D 플립플롭(8)을 구비한다.

상기 제1 D 플립플롭(7)은 GSP 신호에 응답하여 입력단(D)의 값을 비반전 단자(Q)를 통해 출력한다. 상기 GSP 신호는 상기 제어부(1)에서 필드(이븐 필드 또는 오드 필드) 단위로 반복적으로 생성될 수 있다. 상기 제2 D 플립플롭(8)은 상기 제1 D 플립플롭(7)의 비반전 단자(Q)를 통해 출력된 값에 응답하여 입력단(D)의 값을 비반전 단자(Q)를 통해 출력한다. 이때, 상기 비반전 단자(Q)가 하이 상태의 전압이 출력되는 경우, 반전 단자(Q')는 로우상태의 전압이 출력된다. 따라서 상기 비반전 단자(Q)와 반전 단자(Q')는 항상 서로 반대의 전압이 출력될 수 있다.

이를 도 10을 참조하여 상세히 설명하면, 먼저 제1 D 플립플롭(7)의 반전 단 자(Q)에 하이 상태의 전압이 걸려 있는 경우, 상기 제1 D 플립플롭(7)의 비반전 단자(Q)에는 로우 상태의 전압이 출력된다. 상기 제2 D 플립플롭(8)에는 상기 제1 D 플립플롭(8)의 비반전 단자(Q)에서 출력된 로우 상태의 전압에 의해 이전에 출력된 값이 그대로 출력된다. 이러한 경우, 상기 제2 D 플립플롭(8)의 반전 단자(Q')에는 로우 상태의 전압이 그리고 비반전단자(Q)에는 하이 상태의 전압이 출력되는 것으로 가정한다. 따라서, 제1 필드 기간(제1 오드 필드 기간) 동안, 상기 극성신호 발생부(6)에는 하이 상태의 2극성신호가 출력되고, 제1 D 플립플롭(7)의 반전 단자(Q')에서 하이 상태의 전압이 그리고 비반전단자(Q)에서 로우 상태의 전압이 출력된다.

이때, 상기 제1 D 플립플롭(7)으로 하이 상태의 제1 GSP 신호가 입력된다. 제1 GSP에 응답하여 상기 제1 D 플립플롭(7)의 비반전단자(Q)에는 하이 상태의 전압이 출력된다. 따라서, 상기 제1 플립플롭(7)의 반전 단자(Q')에는 로우 상태의 전압이 출력된다. 이어서, 상기 제1 D 플립플롭(7)의 비반전단자(Q)에서 출력된 하이 상태의 전압에 응답하여 상기 제2 D 플립플롭(8)의 비반전단자(Q)에서 하이 상태의 전압이 출력된다. 따라서, 상기 제2 D 플립플롭(8)의 반전 단자(Q')에는 로우 상태의 전압이 출력된다. 따라서, 제2 프레임 기간(제1 이븐 필드 기간) 동안, 상기 극성신호 발생부(6)에는 하이 상태의 2극성신호가 출력되고, 상기 제1 D 플립플롭(7)의 반전 단자(Q')에서 로우 상태의 전압이 그리고 비반전단자(Q)에서 하이 상태의 전압이 출력된다.

이와 마찬가지로, 제3 프레임 기간(제2 오드 필드 기간) 동안 제2 GSP 신호 가 상기 제1 D 플립플롭(7)으로 입력되는 경우, 상기 극성신호 발생부(6)에는 로우 상태의 2극성신호가 출력되고, 상기 제1 D 플립플롭(7)의 반전 단자(Q')에서 하이 상태의 전압이 그리고 비반전단자(Q)에서 로우 상태의 전압이 출력된다.

매 프레임별 앞서 설명한 바와 동일한 과정에 의해 상기 극성신호 발생부(6)에서 2극성신호가 출력된다.

그러므로, 상기 2 극성신호는 두 프레임 구간(예컨대, 제1 오드 필드 기간과 제1 이븐 필드기간)을 주기로 하여 하이 상태의 전압과 로우 상태의 전압을 반복적으로 갖는다. 이러한 경우, 상기 제1 D 플립플롭(7)의 비반전단자(Q)는 제1 프레임 구간동안에는 로우 상태의 전압을 가지고, 그 이외의 구간동안에는 매 프레임 구간을 주기로 하여 하이 상태의 전압과 로우 상태의 전압의 순서로 반복적으로 출력된다. 마찬가지로, 상기 제1 D 플립플롭(7)의 반전 단자(Q')는 제1 프레임 구간동안에는 하이 상태의 전압을 가지고, 그 이외의 구간동안에는 매 프레임 구간을 주기로 하여 로우 상태의 전압과 하이 상태의 전압의 순서로 반복적으로 출력된다.

따라서 상기 극성신호 발생부(6)는 2 필드 단위로 극성을 반전시킨 2 극성신호를 생성하여 상기 데이터 드라이버(5)로 공급한다. 아울러, 상기 극성신호 발생부(6)는 2극성신호, 제1 D 플립플롭(7)의 Q 신호와 Q' 신호를 상기 공통전압 보상부(10)로 공급한다. 상기 극성신호는 0V에서 수V 사이를 갖는다. 즉, 상기 극성신호가 로우상태의 전압인 경우에는 0V가 될 수 있고, 하이상태의 전압인 경우에는 수V가 될 수 있다.

상기 데이터 드라이버(4)는 상기 극성신호 발생부(6)에서 공급된 2극성신호 에 따라 소정의 데이터 신호를 2 필드 단위로 극성 반전시켜 출력한다. 즉, 2 필드 단위로 각 픽셀별로 동일 극성의 화소 데이터가 출력되게 된다. 예를 들어, 도 11에 도시된 바와 같이, 특정 픽셀에 대해 제1 오드필드 기간에는 정극성(+)의 실제 화소 데이터가 출력되고, 제1 이븐 필드 기간에는 정극성(-)의 더미 화소 데이터가 출력되고, 제2 오드필드 기간에는 부극성(-)의 실제 화소 데이터가 출력되고, 제2 이븐 필드 기간에는 부극성(-)의 더미 화소 데이터가 출력된다.

한편, 상기 공통전압 보상부(10)는 도 9에 도시된 바와 같이, 공통전압 생성부(12), 공통전압 스윙 제어부(14) 및 공통전압 가변부(16)을 구비한다.

상기 공통전압 생성부(12)는 소정의 직류 전압을 갖는 공통전압을 생성한다. 상기 공통전압은 프레임 기간에 관계없이 일정하게 생성된다. 종래에는 이러한 공통전압이 액정패널로 공급되어, 데이터 드라이버에서 공급된 화소 데이터와의 전위차에 의해 액정을 구동하여 소정의 화상을 표시한다. 이러한 경우, 상기 화소 데이터은 각 레벨을 갖는 계조 전압을 가지므로, 이러한 계조 전압에 의해 일정하게 값을 갖는 상기 공통전압과의 전위차가 가변되어 화상의 계조가 표현되게 된다.

본 발명에서는 이와 같이 일정한 직류전압을 갖는 공통전압을 상기 액정패널(5)에 공급하는 것이 아니라, 프레임 기간에 따라 공통전압을 가변하여 공급한다.

상기 공통전압 스윙 제어부(14)는 상기 극성신호 발생부(6)에서 공급된 2극성신호, 제1 D 플립플롭(7)으로부터 출력된 Q 신호 및 Q'신호를 공급받아, 상기 2극성신호를 바탕으로 상기 Q 신호 또는 상기 Q' 신호 중 어느 하나의 신호를 선택하여 공통전압 스윙값으로 상기 공통전압 가변부(16)로 공급한다.

상기 2극성신호, Q 신호 및 Q' 신호는 모두 상기 극성신호 발생부(6)로부터 출력되는데, 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 2극성신호는 2 필드 단위로 하이 상태의 전압과 로우 상태의 전압을 반복적으로 갖는다. 예컨대, 상기 제2 극성신호는 제1 및 제2 프레임 기간(제1 오드 필드 기간과 제1 이븐 필드 기간) 동안 하이 상태의 전압을 가지고, 제3 및 제4 프레임 기간(제2 오드 필드 기간과 제2 이븐 필드 기간) 동안 로우 상태의 전압을 가지고, 제5 및 제6 프레임 기간(제3 오드 필드 기간과 제3 이븐 필드 기간) 동안 다시 하이 상태의 전압을 가지며, 제7 및 제 8 프레임 기간(제4 오드 필드 기간과 제4 이븐 필드 기간) 동안 로우 상태의 전압을 갖는다.

Q신호는 제1 프레임 기간 동안 로우 상태의 전압을 가지고, 상기 제1 프레임 기간을 제외한 나머지 프레임 기간 동안에는 2 프레임 기간을 주기로 하여 하이 상태의 전압과 로우 상태의 전압을 반복적으로 가지게 된다. Q' 신호는 상기 Q 신호와 상반된 극성을 갖는 신호로서, 상기 제1 프레임 기간 동안 하이 상태를 가지고, 상기 제1 프레임 기간을 제외한 나머지 프레임 기간 동안에는 로우 상태의 전압과 하이 상태의 전압을 반복적으로 가지게 된다.

상기 공통전압 스윙 제어부(14)는 상기 2극성신호에 따라 2 프레임 기간마다 Q신호 또는 Q'신호 중 어느 하나의 신호를 선택하여 선택된 신호를 공통전압 스윙값으로 상기 공통전압 가변부(16)로 공급한다.

도 11에 도시된 바와 같이, 상기 공통전압 스윙 제어부(14)는 제1 2극성신호(제 및 제2 프레임 기간)에 의해 Q신호가 선택되고, 제2 2 극성신호(제3 및 제4 프 레임 기간)에 의해 Q'신호가 선택되고, 제3 2극성신호(제5 및 제6 프레임 기간)의 의해 Q신호가 선택되고, 제4 2극성신호(제7 및 제8 프레임 기간)에 의해 Q'신호가 선택될 수 있다.

이로부터 알 수 있듯이, 상기 공통전압 스윙 제어부(14)는 각 2 극성신호마다 전 프레임 기간에는 로우 상태의 전압이 그리고 후 프레임 기간에는 하이 상태의 전압이 선택되어 출력될 수 있다.

상기 공통전압 가변부(16)는 상기 공통전압 생성부(12)로부터 공급된 일정한 직류전압을 갖는 공통전압에 상기 공통전압 스윙 제어부로부터 공급된 공통전압 스윙값을 반영한 가변 공통전압을 상기 액정패널(10)로 공급한다.

상기 공통전압 스윙값은 상기 공통전압에 더해지거나 또는 감해질 수 있다. 즉, 상기 공통전압 스윙값이 로우 상태의 전압인 경우에는 상기 공통전압에서 이러한 로우 상태의 전압이 감해진 가변 공통전압이 생성될 수 있다. 마찬가지로, 상기 공통전압 스윙값이 하이 상태의 전압인 경우에는 상기 공통전압에서 이러한 하이 상태의 전압이 더해진 가변 공통전압이 생성될 수 있다.

예를 들어, 공통전압이 3V이고, 상기 공통전압 스윙값이 하이 상태의 전압인 경우에는 4V이고, 로우 상태의 전압인 경우에는 0V라고 한다. 이러한 경우, 상기 공통전압 스윙값이 하이 상태의 전압인 경우, 공통전압(3V)에 하이상태의 전압(+4V)이 더해져 7V의 가변 공통전압이 생성될 수 있다. 마찬가지로, 상기 공통전압 스윙값이 로우 상태의 전압인 경우, 공통전압(3V)에 로우상태의 전압(-4V)이 감해져 -1V의 가변 공통전압이 생성될 수 있다. 따라서, 상기 공통전압 가변부(16)는 상기공통전압에 상기 공통전압 스윙값을 가감한 가변 공통전압을 상기 액정패널(5)로 공급한다.

상기 액정패널(5)은 제1 기판, 제2 기판 및 상기 제1 및 제2 기판 사이에 주입된 액정층을 구비한다.

예를 들어, TN(Twisted Nematic) 모드 액정패널의 경우, 상기 제1 기판은 다수의 수평라인들과 다수의 수직라인들이 수직으로 교차되어 배열되고, 상기 수평라인들에 다수의 박막트랜지스터가 연결되고, 상기 다수의 박막트랜지스터에 다수의 화소전극이 연결된다. 상기 수평라인들 및 수직라인들에 의해 픽셀이 정의된다. 한 픽셀은 하나의 박막트랜지스터와 하나의 화소전극을 포함한다.

상기 제2 기판은 상기 픽셀에 대응되는 영역에 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 컬러필터들이 형성되고, 각 컬러필터들 사이에 블랙매트릭스가 형성되며, 상기 컬러필터들 및 상기 블랙매트릭스 상에 공통전압을 공급하기 위한 공통전극이 형성된다. 본 발명은 TN 모드뿐만 아니라 다른 모드(예컨대, VA 모드, OCB 모드, IPS 모드 등)의 액정패널에도 동일하게 적용될 수 있다.

이와 같이 구성된 본 발명의 액정표시장치의 구동 동작을 설명한다.

먼저, 소정의 데이터와 소정의 동기신호(예컨대, 수직 동기신호(Vsync), 수평 동기신호(Hsync))가 상기 제어부(1)로 공급된다.

상기 제어부(1)는 상기 동기신호를 이용하여 게이트 제어신호(GSC, GSP, GOE)와 데이터 제어신호(SSC, SSP, SOE, POL)를 생성한다. 상기 게이트 제어신호는 상기 게이트 드라이버(3)으로 공급되고, 상기 데이터 제어신호는 상기 데이터 드라 이버(4)로 공급된다. 또한, GSP 신호는 극성 신호 발생부(6)로 공급된다. 상기 데이터도 상기 데이터 드라이버(4)로 공급된다.

상기 게이트 드라이버(3)는 상기 게이트 제어신호에 응답하여 스캔신호를 순차적으로 상기 액정패널(5)로 공급한다.

상기 극성신호 발생부(6)는 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 GSP 신호를 이용하여 2 필드 단위로 극성 반전된 2극성신호를 생성한다. 또한, 상기 극성신호 발생부(6)는 제1 D 플립플롭(7)의 비반전 단자(Q)와 반전 단자(Q')로부터 Q신호와 Q'신호가 생성한다.

상기 극성신호 발생부(6)는 Q 신호, Q' 신호 및 2극성신호를 공통전압 보상부(10)으로 공급하고, 상기 2극성신호는 상기 데이터 드라이버(4)로 공급한다.

상기 데이터 드라이버(4)는 상기 2극성신호에 따라 상기 데이터를 2필드 단위로 극성 반전시켜 액정패널(5)로 공급한다. 도시되지 않았지만, 상기 액정표시장치에는 상기 데이터 드라이버(4)에서 상기 데이터, 즉 디지털 데이터에 상응하는 아날로그 데이터 전압으로 출력되도록, 상기 아날로그 데이터 전압으로 이용하기 위한 감마전압을 생성하기 위한 감마전압 생성부가 구비될 수 있다.

따라서, 상기 데이터 드라이버(4)는 상기 제어부(1)로부터 공급된 상기 데이터를 2필드 단위로 극성 반전시켜 아날로그 데이터 전압으로 상기 액정패널(5)로 공급한다.

한편, 상기 공통전압 보상부(10)는 도 9에 도시된 바와 같이, 공통전압 생성부(12)에서 생성된 공통전압과, 상기 공통전압 스윙 제어부(14)에서 생성된 공통전 압 스윙값을 입력으로 하여 가변 공통전압을 생성한다. 상기 공통전압 스윙 제어부(14)는 상기 2극성신호를 이용하여 2필드 단위로 Q신호 또는 Q'신호 중 어느 하나의 신호를 선택하여 공통전압 스윙값으로 출력한다. 상기 공통전압 가변부(16)는 상기 공통전압 생성부(12)로부터 공급된 공통전압에 상기 공통전압 스윙 제어부(14)로부터 공급된 공통전압 스윙값을 가감하여 가변 공통전압으로 출력한다. 상기 가변 공통전압은 상기 액정패널(5)로 공급된다.

따라서, 상기 액정패널(5)의 각 픽셀에는 2필드 단위로 정극성(+) 데이터 전압과 부극성(-) 데이터 전압이 공급된다. 이러한 경우, 2필드 기간 중 오드 필드 기간과 이븐 필드 기간에 공통전압은 소정 폭을 갖고 스윙된다. 상기 소정 폭은 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 공통전압 스윙 제어부(14)로부터 공급된 공통전압 스윙값을 나타낸다.

예를 들어, 도 11에 도시된 바와 같이, 2필드 기간동안 정극성(+) 데이터 전압이 공급되는 경우, 공통전압은 오드 필드 기간동안 공통전압 스윙값만큼 감소되고 이븐 필드 기간동안 공통전압 스윙값만큼 증가된다.

마찬가지로, 다음 2필드 기간동안 부극성(-) 데이터 전압이 공급되는 경우, 공통전압은 오드 필드 기간동안 공통전압 스윙값만큼 증가되고 이븐 필드 기간동안 공통전압 스윙값만큼 감소될 수 있다.

종래에 오드 필드 기간과 이븐 필드 기간에 모두 동일한 극성(+)을 가지기 때문에 오드 필드 기간에 잔존하는 직류전압이 상기 이븐 필드 기간에 데이터 전압에 더해지게 됨에 따라 원하는 계조 이상이 구현되게 됨으로서, 플리커가 발생하게 된다.

본 발명은 이와 같은 종래의 플리커 현상을 방지하기 위해 제안된 것으로, 도 11에 도시된 바와 같이, 2 필드 단위로 동일한 계조를 갖는 경우, 2필드 기간 중 오드 필드 기간에는 공통전압을 공통전압 스윙값만큼 감소시키고 이븐 필드 기간에는 공통전압을 공통전압 스윙값만큼 증가시켜, 오드 필드 기간의 실제 화소 데이터와 공통전압 간의 전위차(V1)와 이븐 필드 기간의 더미 화소 데이터와 공통전압 간의 전위차(V2)를 동일하도록 함으로써, 동일한 계조가 구현하여 플리커 현상을 방지할 수 있다. 물론, 2 필드 단위로 동일한 계조를 갖지 않더라도, 오드 필드 기간에는 공통전압을 감소키고 이븐 필드 기간에는 공통전압을 증가시켜, 원하는 휘도를 얻을 수 있어 플리커의 발생을 원천적으로 차단할 수 있다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 의하면, 각 필드 단위로 공통전압을 가감하여 오드 필드 기간동안 잔존하는 직류전압에 의해 증가된 이븐 필드 기간동안의 데이터 전압을 보상함으로써, 플리커 현상을 방지할 수 있다.

본 발명에 의하면, 오드 필드 기간에 직류전압이 잔존하더라도 이븐 필드 기간에서 보상되므로, 잔상도 최소화될 수 있다.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니 라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.

Claims (17)

1. 수직으로 배열된 다수의 제1 및 제2 라인과 공통전극을 갖는 액정패널;

   상기 제1 라인들에 스캔 신호를 공급하는 게이트 드라이버;

   상기 제2 라인들에 화소 데이터를 2필드 단위로 극성 반전시킨 데이터 전압으로 공급하는 데이터 드라이버; 및

   상기 공통전극에 상기 2필드 단위로 가감된 가변 공통전압을 공급하는 공통전압 보상부를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 게이트 드라이버를 구동하기 위한 제1 제어신호와 상기 데이터 드라이버를 구동하기 위한 제2 제어신호를 생성하는 제어부; 및

   제1 신호와, 상기 제1 신호와 위상 반전된 제2 신호와, 상기 2필드 단위로 극성 반전시키기 위한 2극성신호를 생성하는 극성신호 발생부를 더 포함하는 액정표시장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 극성신호 발생부는, 상기 제1 및 제2 신호를 생성하는 제1 D 플립플롭; 및 상기 제1 D 플립플롭과 연속으로 연결되어 상기 2극성신호를 생성하는 제2 D 플립플롭을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
4. 제3항에 있어서, 상기 제1 D 플립플롭은 상기 제1 제어신호의 GSP 신호에 의해 구동되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
5. 제3항에 있어서, 상기 제2 D 플립플롭은 상기 제1 신호에 의해 구동되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
6. 제2항에 있어서, 상기 공통전압 보상부는,

   공통전압을 생성하는 공통전압 생성부;

   상기 2극성신호에 따라 상기 제1 또는 제2 신호 중 어느 하나의 신호를 공통전압 스윙값으로 생성하는 공통전압 스윙 제어부; 및

   상기 공통전압 스윙값을 이용하여 상기 공통전압을 가감하는 공통전압 가변부를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
7. 제6항에 있어서, 2필드 기간동안 정극성 데이터 전압이 공급되는 경우, 제1 필드 기간동안 상기 공통전압은 상기 공통전압 스윙값만큼 감소되고, 상기 제2 필드 기간동안 상기 공통전압은 상기 공통전압 스윙값만큼 증가되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
8. 제6항에 있어서, 2필드 기간동안 부극성 데이터 전압이 공급되는 경우, 제1 필드 기간동안 상기 공통전압은 상기 공통전압 스윙값만큼 증가되고, 상기 제2 필 드 기간동안 상기 공통전압은 상기 공통전압 스윙값만큼 감소되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
9. 제6항에 있어서, 상기 공통전압 스윙 제어부는,

   상기 제1 신호가 각 필드마다 로우 상태와 하이 상태를 갖고, 상기 제2 신호가 각 필드마다 하이 상태와 로우 상태를 갖는 경우, 처음 2필드 기간동안 상기 제1 신호를 선택하고, 다음 2필드 기간동안 제2 신호를 선택하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
10. 제1항에 있어서, 상기 화소 데이터는 인터레이스 방식으로 입력되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
11. 제1항에 있어서, 상기 화소 데이터는 실제 화소 데이터와 이웃하는 수평라인들 상의 실제 화소 데이터를 이용하여 산출된 더미 화소 데이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
12. 화소 데이터를 2필드 단위로 극성 반전시킨 데이터 전압으로 공급하는 단계;

    공통전압을 상기 2필드 단위로 가감한 가변 공통전압으로 공급하는 단계; 및

    상기 데이터 전압과 상기 가변 공통전압에 의해 화상을 표시하는 단계를 포함하는 액정표시장치의 구동방법.
13. 제12항에 있어서, 제1 신호와, 상기 제1 신호와 위상 반전된 제2 신호와, 상기 2필드 단위로 극성 반전시키기 위한 2극성신호를 생성하는 단계를 더 포함하는 액정표시장치의 구동방법.
14. 제13항에 있어서, 상기 가변 공통전압을 공급하는 단계는,

    공통전압을 생성하는 단계;

    상기 2극성신호에 따라 상기 제1 또는 제2 신호 중 어느 하나의 신호를 공통전압 스윙값으로 생성하는 단계; 및

    상기 공통전압 스윙값을 이용하여 상기 공통전압을 가감하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동방법.
15. 제14항에 있어서, 2필드 기간동안 정극성 데이터 전압이 공급되는 경우, 제1 필드 기간동안 상기 공통전압은 상기 공통전압 스윙값만큼 감소되고, 상기 제2 필드 기간동안 상기 공통전압은 상기 공통전압 스윙값만큼 증가되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동방법.
16. 제14항에 있어서, 2필드 기간동안 부극성 데이터 전압이 공급되는 경우, 제1 필드 기간동안 상기 공통전압은 상기 공통전압 스윙값만큼 증가되고, 상기 제2 필드 기간동안 상기 공통전압은 상기 공통전압 스윙값만큼 감소되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동방법.
17. 제14항에 있어서, 상기 공통전압 스윙값으로 생성하는 단계는,

    상기 제1 신호가 각 필드마다 로우 상태와 하이 상태를 갖고, 상기 제2 신호가 각 필드마다 하이 상태와 로우 상태를 갖는 경우, 처음 2필드 기간동안 상기 제1 신호를 선택하고, 다음 2필드 기간동안 제2 신호를 선택하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동방법.

Images