KR20070010524A

KR20070010524A - 액정 표시 장치 및 그 구동 방법

Info

Publication number: KR20070010524A
Application number: KR1020050065190A
Authority: KR
Inventors: 홍순광
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2005-07-19
Filing date: 2005-07-19
Publication date: 2007-01-24

Abstract

본 발명은 액정 표시 장치 및 그 구동 방법에 관한 것으로, 이 장치는 제1 및 제2 묶음의 게이트선, 데이터 전압을 전달하는 데이터선, 복수의 화소, 게이트 온 전압을 인가하는 게이트 구동부, 그리고 데이터 전압을 인가하는 데이터 구동부를 포함하며, 데이터 전압의 극성은 소정 수효의 수평 주기마다 반전되고, 데이터 전압의 극성이 반전된 후 첫 번째 수평 주기에서 임펄시브 데이터 전압이 데이터선에 인가되고 게이트 온 전압이 제1 및 제2 묶음의 게이트선에 인가된다. 본 발명에 의하면 블러링 및 가로줄이 보이는 것을 방지할 수 있고 화소 전압의 충전율을 높일 수 있다.

액정 표시 장치, 블러링, 정규 영상 데이터, 임펄시브 데이터, 행반전, 충전율

Description

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

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 블록도이다.

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

도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 구동 신호를 도시한 타이밍도이다.

도 4는 도 3에 도시한 구동 신호에 따라 표시되는 화상을 한 프레임 동안 표시한 개략도이다.

본 발명은 액정 표시 장치 및 그 구동 방법에 관한 것이다.

일반적인 액정 표시 장치(liquid crystal display, LCD)는 화소 전극 및 공통 전극이 구비된 두 표시판과 그 사이에 들어 있는 유전율 이방성(dielectric anisotropy)을 갖는 액정층을 포함한다. 화소 전극은 행렬의 형태로 배열되어 있고 박막 트랜지스터(TFT) 등 스위칭 소자에 연결되어 한 행씩 차례로 데이터 전압 을 인가 받는다. 공통 전극은 표시판의 전면에 걸쳐 형성되어 있으며 공통 전압을 인가 받는다. 화소 전극과 공통 전극 및 그 사이의 액정층은 회로적으로 볼 때 액정 축전기를 이루며, 액정 축전기는 이에 연결된 스위칭 소자와 함께 화소를 이루는 기본 단위가 된다.

이러한 액정 표시 장치에서는 두 전극에 전압을 인가하여 액정층에 전계를 생성하고, 이 전계의 세기를 조절하여 액정층을 통과하는 빛의 투과율을 조절함으로써 원하는 화상을 얻는다. 이때, 액정층에 한 방향의 전계가 오랫동안 인가됨으로써 발생하는 열화 현상을 방지하기 위하여 프레임별로, 행별로, 또는 화소별로 공통 전압에 대한 데이터 전압의 극성을 반전시킨다.

그런데 한 화소행마다 데이터 전압의 극성을 반전시키면 고해상도의 경우 1 수평 주기가 상대적으로 짧으므로 데이터 전압이 데이터선에 충분히 충전되지 못한다. 따라서 데이터선의 충전율을 높이기 위하여 N 개의 화소행마다 데이터 전압의 극성을 반전시키는 N 행반전 방식이 제안되어 왔다. 그런데 N 행반전 방식에서는 데이터 전압의 극성이 반전되는 (N+1) 번째 화소행마다 가로줄이 보일 수 있다.

한편 액정 표시 장치는 홀드 타입(hold type)의 표시 장치이므로 동영상을 표시할 때 물체의 윤곽(edge)이 선명하지 못하고 흐릿해지는 블러링(blurring)이 발생한다. 블러링을 없애기 위하여 원하는 정규 영상을 표시하면서 그 중간에 블랙 영상을 표시하는 임펄시브(impulsive) 구동 방식이 개발되었다. 그러나 블랙 영상을 표시하기 위하여 추가의 구동 시간이 필요하므로 고해상도, 고속 구동의 경우 구동 여유가 없다.

따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 N 행반전 방식과 임펄시브 구동 방식을 사용하면서도 가로줄이 보이지 않고 블러링을 방지할 수 있으며 상대적으로 구동 여유가 있는 액정 표시 장치 및 그 구동 방법을 제공하는 것이다.

이러한 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치는, 게이트 온 전압을 전달하며 제1 및 제2 묶음의 게이트선을 포함하는 복수의 게이트선, 정규 영상 데이터 전압과 임펄시브 데이터 전압을 포함하는 데이터 전압을 전달하는 복수의 데이터선, 상기 게이트선 및 상기 데이터선에 연결되어 있는 복수의 화소, 상기 게이트선에 연결되어 상기 게이트 온 전압을 인가하는 게이트 구동부, 그리고 상기 데이터선에 연결되어 상기 데이터 전압을 인가하는 데이터 구동부를 포함하며, 상기 데이터 전압의 극성은 소정 수효의 수평 주기마다 반전되고, 상기 데이터 전압의 극성이 반전된 후 첫 번째 수평 주기에서 상기 임펄시브 데이터 전압이 상기 데이터선에 인가되고 상기 게이트 온 전압이 상기 제1 및 제2 묶음의 게이트선에 인가된다.

상기 게이트 온 전압이 상기 제1 묶음의 게이트선에 차례로 인가되어 상기 임펄시브 데이터 전압 및 상기 정규 영상 데이터 전압이 상기 제1 묶음의 게이트선에 연결되어 있는 화소에 차례로 인가될 수 있다.

상기 제1 묶음의 게이트선에 인가되는 게이트 온 전압은 펄스 폭이 1H 이상이며 상기 제1 묶음의 게이트선에 중첩되어 인가될 수 있다.

상기 게이트 온 전압이 상기 제2 묶음의 게이트선에 동시에 인가되어 상기 임펄시브 데이터 전압이 상기 제2 묶음의 게이트선에 연결되어 있는 화소에 동시에 인가될 수 있다.

상기 임펄시브 데이터 전압은 상기 정규 영상 데이터 전압보다 작을 수 있다.

상기 임펄시브 데이터 전압은 가장 낮은 계조의 전압, 블랙을 표시하는 계조의 전압 및 소정 범위의 휘도를 내는 계조의 전압 중 어느 하나일 수 있다.

N 개의 묶음의 영상 정보를 받아 상기 N 개의 묶음의 정규 영상 데이터로 변환하고 한 묶음의 임펄시브 데이터를 생성하여 상기 정규 영상 데이터 및 상기 임펄시브 데이터를 상기 데이터 구동부에 전송하는 신호 제어부를 더 포함할 수 있다.

상기 임펄시브 데이터는 상기 정규 영상 데이터보다 작을 수 있다.

본 발명의 다른 특징에 따른 액정 표시 장치의 구동 방법은, 제1 및 제2 묶음의 게이트선을 포함하는 복수의 게이트선, 상기 게이트선과 교차하는 복수의 데이터선, 그리고 상기 게이트선 및 상기 데이터선에 연결되어 있는 복수의 화소를 포함하는 액정 표시 장치의 구동 방법으로서, 정규 영상 데이터 전압 및 임펄시브 데이터 전압을 포함하는 데이터 전압을 소정 수효의 수평 주기마다 극성을 바꾸어 상기 데이터선에 인가하는 단계, 상기 제1 묶음의 게이트선에 게이트 온 전압을 차례로 인가하는 단계, 그리고 상기 제2 묶음의 게이트선에 상기 게이트 온 전압을 동시에 인가하는 단계를 포함하고, 상기 데이터 전압의 극성이 반전된 후 첫 번째 수평 주기에서 상기 임펄시브 데이터 전압이 상기 데이터선에 인가되고 상기 게이트 온 전압이 상기 제1 및 제2 묶음의 게이트선에 인가된다.

첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.

도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.

먼저, 도 1 및 도 2를 참고하여 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치에 대하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 블록도이고, 도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 한 화소에 대한 등가 회로도이다.

도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치는 액정 표시판 조립체(liquid crystal panel assembly)(300) 및 이와 연결된 게이트 구동부(400) 및 데이터 구동부(500), 데이터 구동부(500)에 연결된 계조 전압 생성부(800), 그리고 이들을 제어하는 신호 제어부(600)를 포함한다.

액정 표시판 조립체(300)는 등가 회로로 볼 때 복수의 신호선(G₁-G_n, D₁-D_m)과 이에 연결되어 있으며 대략 행렬의 형태로 배열된 복수의 화소(pixel)(PX)를 포함한다. 반면, 도 2에 도시한 구조로 볼 때 액정 표시판 조립체(300)는 서로 마주하는 하부 및 상부 표시판(100, 200)과 그 사이에 들어 있는 액정층(3)을 포함한다.

신호선(G₁-G_n, D₁-D_m)은 게이트 신호("주사 신호"라고도 함)를 전달하는 복수의 게이트선(G₁-G_n)과 데이터 신호를 전달하는 복수의 데이터선(D₁-D_m)을 포함한다. 게이트선(G₁-G_n)은 대략 행 방향으로 뻗으며 서로가 거의 평행하고, 데이터선(D₁-D_m)은 대략 열 방향으로 뻗으며 서로가 거의 평행하다.

각 화소(PX), 예를 들면 i번째(i＝1, 2, ..., n) 게이트선(G_i)과 j번째(j＝1, 2, ..., m) 데이터선(D_j)에 연결된 화소(PX)는 신호선(G_i, D_j)에 연결된 스위칭 소자(Q)와 이에 연결된 액정 축전기(liquid crystal capacitor)(C_LC) 및 유지 축전기(storage capacitor)(C_ST)를 포함한다. 유지 축전기(C_ST)는 필요에 따라 생략할 수 있다.

스위칭 소자(Q)는 하부 표시판(100)에 구비되어 있는 박막 트랜지스터 등의 삼단자 소자로서, 그 제어 단자는 게이트선(G_i)과 연결되어 있고, 입력 단자는 데이터선(D_j)과 연결되어 있으며, 출력 단자는 액정 축전기(C_LC) 및 유지 축전기(C_ST)와 연결되어 있다.

액정 축전기(C_LC)는 하부 표시판(100)의 화소 전극(191)과 상부 표시판(200)의 공통 전극(270)을 두 단자로 하며 두 전극(191, 270) 사이의 액정층(3)은 유전체로서 기능한다. 화소 전극(191)은 스위칭 소자(Q)와 연결되며 공통 전극(270)은 상부 표시판(200)의 전면에 형성되어 있고 공통 전압(Vcom)을 인가받는다. 도 2에서와는 달리 공통 전극(270)이 하부 표시판(100)에 구비되는 경우도 있으며 이때에는 두 전극(191, 270) 중 적어도 하나가 선형 또는 막대형으로 만들어질 수 있다.

액정 축전기(C_LC)의 보조적인 역할을 하는 유지 축전기(C_ST)는 하부 표시판(100)에 구비된 별개의 신호선(도시하지 않음)과 화소 전극(191)이 절연체를 사이에 두고 중첩되어 이루어지며 이 별개의 신호선에는 공통 전압(Vcom) 따위의 정해진 전압이 인가된다. 그러나 유지 축전기(C_ST)는 화소 전극(191)이 절연체를 매개로 바로 위의 전단 게이트선과 중첩되어 이루어질 수 있다.

한편, 색 표시를 구현하기 위해서는 각 화소(PX)가 기본색(primary color) 중 하나를 고유하게 표시하거나(공간 분할) 각 화소(PX)가 시간에 따라 번갈아 기본색을 표시하게(시간 분할) 하여 이들 기본색의 공간적, 시간적 합으로 원하는 색상이 인식되도록 한다. 기본색의 예로는 적색, 녹색, 청색 등 삼원색을 들 수 있다. 도 2는 공간 분할의 한 예로서 각 화소(PX)가 화소 전극(191)에 대응하는 상부 표시판(200)의 영역에 기본색 중 하나를 나타내는 색 필터(230)를 구비함을 보여주고 있다. 도 2와는 달리 색 필터(230)는 하부 표시판(100)의 화소 전극(191) 위 또는 아래에 형성할 수도 있다.

액정 표시판 조립체(300)의 바깥 면에는 빛을 편광시키는 적어도 하나의 편광자(도시하지 않음)가 부착되어 있다.

다시 도 1을 참고하면, 계조 전압 생성부(800)는 화소(PX)의 투과율과 관련된 계조 전압 집합(또는 기준 계조 전압 집합)을 생성한다. (기준) 계조 전압 집합은 공통 전압(Vcom)에 대하여 양의 값을 가지는 것(정극성)과 음의 값을 가지는 것(부극성)을 포함한다. 계조 전압 생성부(800)는 서로 다른 감마 곡선에 근거한 두 개의 (기준) 계조 전압 집합을 생성할 수도 있다.

게이트 구동부(400)는 액정 표시판 조립체(300)의 게이트선(G₁-G_n)과 연결되어 게이트 온 전압(Von)과 게이트 오프 전압(Voff)의 조합으로 이루어진 게이트 신호를 게이트선(G₁-G_n)에 인가한다.

데이터 구동부(500)는 액정 표시판 조립체(300)의 데이터선(D₁-D_m)에 연결되어 있으며, 계조 전압 생성부(800)로부터의 계조 전압을 선택하고 이를 데이터 신호로서 데이터선(D₁-D_m)에 인가한다. 그러나 계조 전압 생성부(800)가 모든 계조에 대한 전압을 모두 제공하는 것이 아니라 정해진 수의 기준 계조 전압만을 제공하는 경우에, 데이터 구동부(500)는 기준 계조 전압을 분압하여 전체 계조에 대한 계조 전압을 생성하고 이 중에서 데이터 신호를 선택한다. 계조 전압 생성부(800)가 두 개의 (기준) 계조 전압 집합을 생성하는 경우에 데이터 구동부(500)는 계조 전압 생성부(800)로부터의 두 개의 계조 전압 집합 중 하나를 선택하고 선택된 계조 전 압 집합에 속하는 하나의 계조 전압을 데이터 신호로서 데이터선(D₁-D_m)에 인가한다.

신호 제어부(600)는 게이트 구동부(400) 및 데이터 구동부(500) 등을 제어한다.

이러한 구동 장치(400, 500, 600, 800) 각각은 적어도 하나의 집적 회로 칩의 형태로 액정 표시판 조립체(300) 위에 직접 장착되거나, 가요성 인쇄 회로막(flexible printed circuit film)(도시하지 않음) 위에 장착되어 TCP(tape carrier package)의 형태로 액정 표시판 조립체(300)에 부착되거나, 별도의 인쇄 회로 기판(printed circuit board)(도시하지 않음) 위에 장착될 수도 있다. 이와는 달리, 이들 구동 장치(400, 500, 600, 800)가 신호선(G₁-G_n, D₁-D_m) 및 박막 트랜지스터 스위칭 소자(Q) 따위와 함께 액정 표시판 조립체(300)에 복수의 구동 회로 형태로 집적될 수도 있다. 또한, 구동 장치(400, 500, 600, 800)는 단일 칩으로 집적될 수 있으며, 이 경우 이들 중 적어도 하나 또는 이들을 이루는 적어도 하나의 회로 소자가 단일 칩 바깥에 있을 수 있다.

그러면 이러한 액정 표시 장치의 동작에 대하여 도 3 및 도 4를 참고하여 상세하게 설명한다.

도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 구동 신호를 도시한 타이밍도이고, 도 4는 도 3에 도시한 구동 신호에 따라 표시되는 화상을 한 프레임 동안 표시한 개략도이다.

신호 제어부(600)는 외부의 그래픽 제어기(도시하지 않음)로부터 입력 영상 신호(R, G, B) 및 이의 표시를 제어하는 입력 제어 신호를 수신한다. 입력 영상 신호(R, G, B)는 각 화소(PX)의 휘도(luminance) 정보를 담고 있으며 휘도는 정해진 수효, 예를 들면 1024(＝2¹⁰), 256(＝2⁸) 또는 64(＝2⁶) 개의 계조(gray)를 가지고 있다. 입력 제어 신호의 예로는 수직 동기 신호(Vsync)와 수평 동기 신호(Hsync), 메인 클록(MCLK), 데이터 인에이블 신호(DE) 등이 있다.

신호 제어부(600)는 입력 영상 신호(R, G, B)와 입력 제어 신호를 기초로 입력 영상 신호(R, G, B)를 액정 표시판 조립체(300) 및 데이터 구동부(500)의 동작 조건에 맞게 적절히 처리하고 게이트 제어 신호(CONT1) 및 데이터 제어 신호(CONT2) 등을 생성한 후, 게이트 제어 신호(CONT1)를 게이트 구동부(400)로 내보내고 데이터 제어 신호(CONT2)와 처리한 영상 신호(DAT)를 데이터 구동부(500)로 출력한다. 출력 영상 신호(DAT)는 디지털 신호로서 정해진 수효의 값(또는 계조)을 가지며, 입력 영상 신호(R, G, B)에 기초하여 만들어낸 정규 영상 데이터와 임펄시브 구동을 위한 임펄시브 데이터를 포함한다.

게이트 제어 신호(CONT1)는 주사 시작을 지시하는 주사 시작 신호(STV), 게이트 온 전압(Von)의 출력 시기를 제어하는 게이트 클록 신호(CPV) 및 게이트 온 전압(Von)의 지속 시간을 한정하는 적어도 하나의 출력 인에이블 신호(OE)를 포함한다.

데이터 제어 신호(CONT2)는 한 행의 화소(PX)에 대한 영상 데이터의 전송 시 작을 알리는 수평 동기 시작 신호(STH)와 데이터선(D₁-D_m)에 데이터 신호를 인가하라는 로드 신호(LOAD) 및 데이터 클록 신호(HCLK)를 포함한다. 데이터 제어 신호(CONT2)는 또한 공통 전압(Vcom)에 대한 데이터 신호의 전압 극성(이하 "공통 전압에 대한 데이터 신호의 전압 극성"을 줄여 "데이터 신호의 극성"이라 함)을 반전시키는 반전 신호(RVS)를 더 포함한다.

신호 제어부(600)는 N 개의 묶음의 입력 영상 신호(R, G, B)를 N 개의 묶음의 정규 영상 데이터로 변환하고 하나의 묶음의 임펄시브 데이터를 생성한다. N 개의 묶음의 입력 영상 신호(R, G, B)가 입력되는 시간과 (N＋1) 개의 묶음의 출력 영상 신호(DAT)를 내보내는 시간은 실질적으로 동일하다(N은 자연수). 따라서 수평 동기 시작 신호(STH)의 주파수는 수평 동기 신호(Hsync)의 주파수의 (N＋1)/N배가 된다. 또한 출력 영상 신호(DAT)가 동기되는 데이터 클록 신호(HCLK)의 주파수는 입력 영상 신호(R, G, B)가 동기되는 메인 클록(MCLK)의 주파수의 (N＋1)/N배일 수 있다. 예를 들면, 도 3에는 N을 3으로 하여 도시하였다.

임펄시브 데이터는 입력 영상 신호(R, G, B)를 소정 규칙에 따라 보정하거나 미리 정해진 계조 값을 부여함으로써 생성할 수 있다. N이 2 이상인 경우, 임펄시브 데이터는 N 개의 묶음의 입력 영상 신호(R, G, B)를 평균하여 구할 수도 있다.

신호 제어부(600)로부터의 데이터 제어 신호(CONT2)에 따라, 데이터 구동부(500)는 한 화소행의 출력 영상 신호(DAT)를 수신하고, 각 출력 영상 신호(DAT)에 대응하는 계조 전압을 선택함으로써 출력 영상 신호(DAT)를 아날로그 데이터 전압 (Vdat)으로 변환한 다음, 이를 해당 데이터선(D₁-D_m)에 인가한다. 데이터 전압(Vdat)은 정규 영상 데이터가 변환된 정극성 및 부극성의 정규 영상 데이터 전압(Vp, Vn)과 임펄시브 데이터가 변환된 임펄시브 데이터 전압(Vim)을 포함한다.

임펄시브 데이터의 계조 값은 해당 화소(PX)의 정규 영상 데이터의 계조 값보다 작으며, 경우에 따라서 임펄시브 데이터는 임의의 일정한 계조를 가질 수도 있다. 일정한 계조는 가장 낮은 계조이거나 블랙 또는 소정 범위의 휘도를 내는 소정 레벨의 계조일 수 있다.

계조 전압 생성부(800)가 두 개의 계조 전압 집합을 생성하는 경우, 정규 영상 데이터와 임펄시브 데이터에 대하여 서로 다른 계조 전압 집합이 각각 대응되며, 각 계조에 대한 계조 전압은 서로 다를 수 있다. 정규 영상 데이터가 나타내는 감마 곡선은 액정 표시 장치의 특성에 따라서 정해지며, 임펄시브 데이터가 나타내는 감마 곡선은 정규 영상 데이터가 나타내는 감마 곡선에 비하여 낮은 휘도를 나타낸다. 경우에 따라서 임펄시브 데이터가 나타내는 감마 곡선이 모든 계조에 대해서 블랙을 나타내거나 임의의 일정한 휘도를 나타낼 수 있다.

게이트 구동부(400)는 신호 제어부(600)로부터의 게이트 제어 신호(CONT1)에 따라 게이트 온 전압(Von)을 적어도 하나의 게이트선(G₁-G_n)에 인가하여 이 게이트선(G₁-G_n)에 연결된 스위칭 소자(Q)를 턴 온시킨다. 그러면, 데이터선(D₁-D_m)에 인가된 데이터 전압(Vdat)이 턴 온된 스위칭 소자(Q)를 통하여 해당 화소(PX)에 인가된다.

화소(PX)에 인가된 데이터 전압(Vdat)과 공통 전압(Vcom)의 차이는 액정 축전기(C_LC)의 충전 전압, 즉 화소 전압으로서 나타난다. 액정 분자들은 화소 전압의 크기에 따라 그 배열을 달리하며, 이에 따라 액정층(3)을 통과하는 빛의 편광이 변화한다. 이러한 편광의 변화는 액정 표시판 조립체(300)에 부착된 편광자에 의하여 빛의 투과율 변화로 나타난다.

1 수평 주기("1H"라고도 씀)를 단위로 하여 이러한 과정을 되풀이함으로써, 모든 화소(PX)에 정규 영상 데이터 전압(Vp, Vn) 및 임펄시브 데이터 전압(Vim)을 인가하여 한 프레임의 정규 영상 및 임펄시브 영상을 한 프레임(frame) 동안 한번씩 표시한다.

한 프레임이 끝나면 다음 프레임이 시작되고 각 화소(PX)에 인가되는 데이터 전압(Vdat)의 극성이 이전 프레임에서의 극성과 반대가 되도록 데이터 구동부(500)에 인가되는 반전 신호(RVS)의 상태가 제어된다("프레임 반전").

이때, 한 프레임 내에서도 반전 신호(RVS)의 특성에 따라 한 데이터선을 통하여 흐르는 데이터 전압(Vdat)의 극성이 N 개의 화소행마다 바뀐다(보기: 행반전, 점반전). 또한 이웃하는 데이터선(D₁-D_m)을 타고 내려가는 데이터 전압(Vdat)의 극성이 서로 다를 수도 있다(보기: 열반전, 점반전).

정규 영상은 첫 번째 화소행부터 아래로 한 화소행씩 차례로 표시되고, 임펄시브 영상은 i 번째 화소행부터 아래로 한번에 N 개의 화소행씩 차례로 표시된다. 이와 같이 표시하면 i 행의 폭을 가진 임펄시브 영상 띠(band)가 회전하는 것과 같 이 보인다. 필요에 따라 정규 영상 및 임펄시브 영상을 아래에서 시작하여 위쪽 방향으로 표시할 수도 있다. 이에 대하여 도 3을 참고하여 좀더 상세하게 설명하면 다음과 같다.

반전 신호(RVS)는 하이 레벨과 로우 레벨을 가지며, 4 수평 주기마다 번갈아 데이터 구동부(500)에 인가된다. 데이터 구동부(500)는 반전 신호(RVS)가 하이 레벨이면 정극성의 데이터 전압(Vdat)을 내보내고, 로우 레벨이면 부극성의 데이터 전압(Vdat)을 내보낸다. 따라서 데이터 구동부(500)는 1 수평 주기 동안 정극성의 임펄시브 데이터 전압(Vim)을 내보내고, 3 수평 주기 동안 정극성의 정규 영상 데이터 전압(Vp)을 내보내고, 1 수평 주기 동안 부극성의 임펄시브 데이터 전압(Vim)을 내보내며, 3 수평 주기 동안 부극성의 정규 영상 데이터 전압(Vn)을 차례로 내보낸다.

주사 시작 신호(STV)는 정규 영상 데이터용 펄스(P1)와 임펄시브 데이터용 펄스(도시하지 않음)를 포함하며, 첫 번째 화소행의 게이트선에 연결되어 있는 게이트 구동 회로(또는 집적 회로 칩)에 인가된다. 정규 영상 데이터용 펄스(P1)는 2H의 폭을 가지며, 임펄시브 데이터용 펄스는 4H의 폭을 가진다. 임펄시브 데이터용 펄스의 발생 시기는 임펄시브 영상이 표시되는 위치에 기초하여 결정된다. 정극성의 정규 영상 데이터 전압(Vp)이 첫 번째 내지 세 번째 화소행의 화소(PX)에 인가된 후 임펄시브 데이터 전압(Vim)이 i 번째 내지 (i+2) 번째 화소행의 화소(PX)에 인가된다면, 정규 영상 데이터용 펄스(P1)가 생성된 후 (n-i)／n 수직 주기가 경과한 시점에서 임펄시브 데이터용 펄스가 생성된다(n은 세로 해상도). 한 프 레임 동안 정규 영상 데이터용 펄스(P1)와 임펄시브 데이터용 펄스는 하나씩 생성된다.

전단 게이트 구동 회로에서 생성되는 캐리 신호(carry signal, CS) 또한 정규 영상 데이터용 펄스(도시하지 않음)와 임펄시브 데이터용 펄스(P2)를 포함하며, 주사 시작 신호(STV)가 인가되는 게이트 구동 회로 이외의 각 게이트 구동 회로에 인가된다. 주사 시작 신호(STV)의 임펄시브 데이터용 펄스로 인하여, 주사 시작 신호(STV)의 정규 영상 데이터용 펄스(P1)가 첫 번째 게이트 구동 회로에 인가될 때 i 번째 화소행의 게이트선에 연결되어 있는 게이트 구동 회로에 캐리 신호(CS)의 임펄시브 데이터용 펄스(P2)가 인가된다.

각 게이트 구동 회로에 제공되어 각 게이트 구동 회로가 출력하는 게이트 온 전압(Von)의 지속 시간을 한정하는 복수의 출력 인에이블 신호(OE)는 정규 영상 데이터용 파형(OEN)과 임펄시브 데이터용 파형(OEI)의 두 가지 파형을 가지며 신호 제어부(600)의 제어에 따라 적절한 시기에 각 게이트 구동 회로에 인가되는 파형이 바뀐다. 출력 인에이블 신호(OE)가 하이 레벨이면 게이트 온 전압(Von)의 출력이 차단되어 게이트 오프 전압(Voff)이 출력되고 로우 레벨이면 게이트 온 전압(Von)이 출력된다. 정규 영상 데이터용 파형(OEN)은 반전 신호(RVS)에 따라 극성이 반전될 때마다 짧은 시간 동안 하이 레벨이 되나 임펄시브 데이터용 파형(OEI)은 극성이 반전된 후 임펄시브 데이터 전압(Vim)이 인가되는 1H 동안 로우 레벨이 되며, 두 파형(OEN, OEI)의 주기는 4H와 같다. 주사 시작 신호(STV) 및 캐리 신호(CS)의 정규 영상 데이터용 펄스(P1)가 인가되는 게이트 구동 회로에 인가되는 출력 인에 이블 신호(OE)의 파형은 정규 영상 데이터용 파형(OEN)이고, 주사 시작 신호(STV) 및 캐리 신호(CS)의 임펄시브 데이터용 펄스(P2)가 인가되는 게이트 구동 회로에 인가되는 출력 인에이블 신호(OE)의 파형은 임펄시브 데이터용 파형(OEI)이다. 따라서 출력 인에이블 신호(OE)가 정규 영상 데이터용 파형(OEN)을 가질 때, 동일한 극성의 임펄시브 데이터 전압(Vim) 및 정규 영상 데이터 전압(Vp/Vn)이 인가되는 동안 게이트 온 전압(Von)이 출력되어 해당 화소(PX)에 동일한 극성의 임펄시브 데이터 전압(Vim) 및 정규 영상 데이터 전압(Vp/Vn)이 인가된다. 이와 달리 출력 인에이블 신호(OE)가 임펄시브 데이터용 파형(OEI)을 가질 때, 임펄시브 데이터 전압(Vim)이 인가되는 동안 게이트 온 전압(Von)이 출력되어 해당 화소(PX)에 임펄시브 데이터 전압(Vim)만이 인가된다.

게이트 클록 신호(CPV)는 1H의 폭을 가지는 제1 클록과 2H의 폭을 가지는 제2 클록을 포함하며, 두 개의 제1 클록과 하나의 제2 클록이 교대로 반복된다. 게이트 클록 신호(CPV)의 각 클록 상승 에지에 동기하여 주사 펄스가 생성된다. 따라서 게이트 클록 신호(CPV)의 제2 클록이 하강하는 매 4번째 수평 주기 시작 시점에서는 주사 펄스가 발생하지 않는다. 주사 펄스의 폭은 주사 시작 신호(STV) 및 캐리 신호(CR)의 펄스(P1, P2) 폭과 실질적으로 동일하다.

주사 시작 신호(STV)의 펄스(P1)가 첫 번째 게이트 구동 회로에 인가되면 첫 번째 내지 세 번째 수평 주기에서 각 주사 펄스는 게이트 신호(g₁, g₂, g₃)로서 해당 게이트선에 차례로 인가된다. 세 개의 주사 펄스는 2H의 폭을 가지고 차례로 1H씩 중첩되어 출력된다.

첫 번째 수평 주기에서 정극성의 임펄시브 데이터 전압(Vim)이 첫 번째 화소행의 화소(PX)에 인가된다. 두 번째 수평 주기에서 첫 번째 화소행의 화소(PX)에 대응하는 정극성의 정규 영상 데이터 전압(Vp)이 첫 번째 화소행의 화소(PX)에 인가되며, 이와 동시에 이 데이터 전압(Vp)이 두 번째 화소행의 화소(PX)에 선충전 전압으로서 충전된다. 세 번째 수평 주기에서 두 번째 화소행의 화소(PX)에 대응하는 정극성의 정규 영상 데이터 전압(Vp)이 두 번째 화소행의 화소(PX)에 인가되며, 이와 동시에 이 데이터 전압(Vp)이 세 번째 화소행의 화소(PX)에 선충전 전압으로서 충전된다. 네 번째 수평 주기에서 세 번째 화소행의 화소(PX)에 대응하는 정극성의 정규 영상 데이터 전압(Vp)이 세 번 째 화소행의 화소(PX)에 인가된다. 다섯 번째 내지 여덟 번째 수평 주기에서도 데이터 전압(Vdat)의 극성을 부극성으로 하여 동일하게 구동한다. 4 수평 주기마다 이와 같이 데이터 전압(Vdat)의 극성을 바꾸어가며 모든 화소(PX)에 정규 영상 데이터 전압(Vp, Vn)을 인가한다. 여기서 임펄시브 데이터 전압(Vim)은 이전 데이터 전압(Vdat)의 극성과 반대의 극성으로 데이터선 및 해당 화소행의 화소(PX)를 선충전하는 역할을 한다. 그리고 이들 주사 펄스는 선충전을 위한 앞부분의 폭(α)이 1H보다 작을 수 있다.

이와 같이 각 화소마다 동일한 극성의 데이터 전압으로 선충전함으로써 데이터선 및 화소 전극의 충전율을 높일 수 있고, 데이터 전압의 극성이 반전되는 화소행마다 보이는 가로줄을 방지할 수 있다.

한편 i 번째 화소행의 게이트선에 연결되어 있는 게이트 구동 회로에 캐리 신호(CS)의 펄스(P2)가 인가되면 이로 인한 각 주사 펄스는 4H 폭을 가지며 서로 중첩된다. 그러나 출력 인에이블 신호(OE)에 의하여 두 번째 내지 네 번째 수평 주기에서 게이트 구동 회로의 출력은 차단되나(주사 펄스 중 차단된 부분을 빗금으로 표시함), 다섯 번째 수평 주기에서 게이트 온 전압(Von)이 출력된다. 따라서 게이트 신호(g_i, g_i+1, g_i+2)는 다섯 번째 수평 주기에서 해당 게이트선에 동시에 인가된다. 마찬가지로 게이트 신호(g_i+3, g_i+4, g_i+5)는 아홉 번째 수평 주기에서 해당 게이트선에 동시에 인가된다. 이와 같은 방식으로 마지막 게이트선까지 게이트 신호가 인가되며 다시 첫 번째 게이트선부터 (i-1) 번째 게이트선까지 게이트 신호가 인가된다. 그로 인해, i 번째 게이트선에 연결된 화소에서부터 세 화소행씩 동시에 임펄시브 데이터 전압(Vim)이 인가되며, 모든 화소(PX)에 차례대로 임펄시브 데이터 전압(Vim)이 충전된다.

이와 같이 N 행반전 구동을 하면서 (N+1) 번째 수평 주기마다 정규 영상을 위한 선충전 및 임펄시브 영상 표시를 동시에 수행하므로 구동 주파수의 증가가 상대적으로 적어 구동 여유가 있다.

도 4를 참조하면, 한 프레임의 초기 화면에는 화면 상부로부터 1/4 지점까지 이전 프레임의 임펄시브 영상이 표시되어 있고, 1/4 지점 아래에는 이전 프레임의 정규 영상이 표시되어 있다. 도 3의 구동 신호에서 i는 n/4로 하였으며, 따라서 임펄시브 영상의 세로 폭은 전체 화면의 세로 폭의 25％이다. 이 비율은 한 화소에서 한 프레임 동안 표시되는 영상 중 임펄시브 영상 비율을 의미한다. 주사 시 작 신호(STV)의 펄스(P1) 및 캐리 신호(CS)의 펄스(P2)가 입력되면 화면 최상부에서부터 아래로 차례로 정규 영상이 표시되고, 위에서 1/4 지점에서부터 아래로 차례로 임펄시브 영상이 표시된다. 1/4 프레임이 경과하면 화면 최상부에서 1/4 지점까지 정규 영상이 표시되고, 1/4 지점부터 화면 중앙까지 임펄시브 영상이 표시된다. 이와 같이 임펄시브 영상은 이전 프레임의 정규 영상을 지워가며 표시되고, 또한 정규 영상은 임펄시브 영상을 지워가며 표시된다. 임펄시브 영상은 25％의 폭을 가진 띠와 같이 표시되며, 마치 한 프레임 동안 위에서 아래로 회전하는 것처럼 보인다. 이와 같이 정규 영상 및 임펄시브 영상을 표시함으로써 블러링을 방지할 수 있다.

도 3에서 세 화소행을 기준으로 하여 동작을 설명하였으나 임의의 수효의 화소행을 기준으로 할 수 있다. 또한 i는 임펄시브 영상 띠의 세로 폭을 규정하는 변수로서 세로 해상도의 범위 내에서 필요에 따라 설정할 수 있다.

이와 같이 본 발명에 의하면 임펄시브 구동을 함으로써 블러링을 방지할 수 있고, 극성이 반전되는 화소행에 소정 선충전 전압을 인가함으로써 가로줄이 보이는 것을 방지할 수 있다. 또한 복수의 화소행에 임펄시브 영상을 동시에 표시함으로써 임펄시브 영상을 표시하기 위한 구동 시간이 상대적으로 줄일 수 있으므로 화소 전압의 충전율을 높일 수 있다.

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

Claims

게이트 온 전압을 전달하며 제1 및 제2 묶음의 게이트선을 포함하는 복수의 게이트선,

정규 영상 데이터 전압과 임펄시브 데이터 전압을 포함하는 데이터 전압을 전달하는 복수의 데이터선,

상기 게이트선 및 상기 데이터선에 연결되어 있는 복수의 화소,

상기 게이트선에 연결되어 상기 게이트 온 전압을 인가하는 게이트 구동부, 그리고

상기 데이터선에 연결되어 상기 데이터 전압을 인가하는 데이터 구동부

를 포함하며,

상기 데이터 전압의 극성은 소정 수효의 수평 주기마다 반전되고,

상기 데이터 전압의 극성이 반전된 후 첫 번째 수평 주기에서 상기 임펄시브 데이터 전압이 상기 데이터선에 인가되고 상기 게이트 온 전압이 상기 제1 및 제2 묶음의 게이트선에 인가되는

액정 표시 장치.
제1항에서,

상기 게이트 온 전압이 상기 제1 묶음의 게이트선에 차례로 인가되어 상기 임펄시브 데이터 전압 및 상기 정규 영상 데이터 전압이 상기 제1 묶음의 게이트선 에 연결되어 있는 화소에 차례로 인가되는 액정 표시 장치.
제2항에서,

상기 제1 묶음의 게이트선에 인가되는 게이트 온 전압은 펄스 폭이 1H 이상이며 상기 제1 묶음의 게이트선에 중첩되어 인가되는 액정 표시 장치.
제1항에서,

상기 게이트 온 전압이 상기 제2 묶음의 게이트선에 동시에 인가되어 상기 임펄시브 데이터 전압이 상기 제2 묶음의 게이트선에 연결되어 있는 화소에 동시에 인가되는 액정 표시 장치.
제1항에서,

상기 임펄시브 데이터 전압은 상기 정규 영상 데이터 전압보다 작은 액정 표시 장치.
제5항에서,

상기 임펄시브 데이터 전압은 가장 낮은 계조의 전압, 블랙을 표시하는 계조의 전압 및 소정 범위의 휘도를 내는 계조의 전압 중 어느 하나인 액정 표시 장치.
제1항에서,

N 개의 묶음의 영상 정보를 받아 상기 N 개의 묶음의 정규 영상 데이터로 변환하고 한 묶음의 임펄시브 데이터를 생성하여 상기 정규 영상 데이터 및 상기 임펄시브 데이터를 상기 데이터 구동부에 전송하는 신호 제어부를 더 포함하는 액정 표시 장치(N은 자연수).
제7항에서,

상기 임펄시브 데이터는 상기 정규 영상 데이터보다 작은 액정 표시 장치.
제1 및 제2 묶음의 게이트선을 포함하는 복수의 게이트선, 상기 게이트선과 교차하는 복수의 데이터선, 그리고 상기 게이트선 및 상기 데이터선에 연결되어 있는 복수의 화소를 포함하는 액정 표시 장치의 구동 방법으로서,

정규 영상 데이터 전압 및 임펄시브 데이터 전압을 포함하는 데이터 전압을 소정 수효의 수평 주기마다 극성을 바꾸어 상기 데이터선에 인가하는 단계,

상기 제1 묶음의 게이트선에 게이트 온 전압을 차례로 인가하는 단계, 그리고

상기 제2 묶음의 게이트선에 상기 게이트 온 전압을 동시에 인가하는 단계

를 포함하고,

상기 데이터 전압의 극성이 반전된 후 첫 번째 수평 주기에서 상기 임펄시브 데이터 전압이 상기 데이터선에 인가되고 상기 게이트 온 전압이 상기 제1 및 제2 묶음의 게이트선에 인가되는

액정 표시 장치의 구동 방법.
제9항에서,

상기 제1 묶음의 게이트선에 인가되는 게이트 온 전압은 펄스 폭이 1H 이상이며 상기 제1 묶음의 게이트선에 중첩되어 인가되는 액정 표시 장치의 구동 방법.
제10항에서,

상기 임펄시브 데이터 전압은 상기 정규 영상 데이터 전압보다 작은 액정 표시 장치의 구동 방법.
제11항에서,

상기 임펄시브 데이터 전압은 가장 낮은 계조의 전압, 블랙을 표시하는 계조의 전압 및 소정 범위의 휘도를 내는 계조의 전압 중 어느 하나인 액정 표시 장치의 구동 방법.