KR20070015257A

KR20070015257A - 표시 장치, 이의 구동 방법 및 이의 구동 장치

Info

Publication number: KR20070015257A
Application number: KR1020050069948A
Authority: KR
Inventors: 최성식
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2005-07-30
Filing date: 2005-07-30
Publication date: 2007-02-02
Also published as: US20070024565A1; CN1904992A

Abstract

표시 품질을 향상시킨 표시 장치, 이의 구동 방법 및 이의 구동 장치가 개시된다. 표시 패널은 복수의 화소부들과, 각 화소부는 스위칭 소자와, 스위칭 소자와 전기적으로 연결된 스토리지 캐패시터를 포함한다. 구동부는 스위칭 소자에 구동 신호를 출력한다. 공통 전압 발생부는 스토리지 캐패시터에 인가되는 제1 공통 전압을 출력한다. 제1 보상부는 표시 패널부로부터 피드백된 제1 공통 전압을 이용하여 제1 공통 전압의 왜곡 성분을 보상하는 제1 보상 신호를 출력한다. 픽셀 내부에 잔류하는 DC 성분을 최소화하고, DC 성분으로 인한 잔상 현상을 방지함으로써 표시 품질을 향상시킬 수 있다.

Description

표시 장치, 이의 구동 방법 및 이의 구동 장치{DISPLAY DEVICE AND METHOD OF THE DRIVING AND APPARATUS FOR THE DRIVING}

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치를 설명하기 위하여 개략적으로 도시한 블록도이다.

도 2는 도 1에 도시된 어레이 기판의 일부를 개략적으로 도시한 평면도이다.

도 3은 도 2에 도시된 데이터 라인에 인가되는 데이터 신호와 제1 공통 전극에 인가되는 제1 공통 전압의 이상적인 관계를 개략적으로 도시한 파형도이다.

도 4는 데이터 신호와 제1 공통 전압의 관계를 도시한 비교예이다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 보상부를 설명하기 위한 개념도이다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 보상부를 개략적으로 도시한 블록도이다.

도 7은 본 발명의 일 실시에에 의한 보상부를 구체적으로 도시한 회로도이다.

도 8은 도 6에 도시된 보상부로부터 출력되는 보상 신호를 나타낸 그래프이다.

도 9는 수평 혼선 개선방법을 설명하기 위한 도면이다.

도 10은 도 9의 각 영역에서 공통 전압의 왜곡 정도를 도시한 그래프이다.

도 11은 도 7에 도시된 보상부를 구성하기 위하여 공통 전압의 왜곡 정도를 판단하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.

도 12는 도 11에 도시된 방법에 따라 왜곡 정도를 측정하여 도시한 테이블이다.

도 13은 도 11에 도시된 방법에 따라 왜곡 정도를 보상하고 측정하여 도시한 테이블이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

110 : 타이밍 제어부 120 : 패널 구동부

130 : 구동 전압 발생부 140 : 표시 패널

150 : 보상부 151 : 공통 전압 발생부

152 : 반전 증폭부 153 : 피드백부

본 발명은 표시 장치, 이의 구동 방법 및 이의 구동 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 잔상 현상을 방지하여 표시 품질을 향상시킨 표시 장치, 이의 구동 방법 및 이의 구동 장치에 관한 것이다.

최근 들어, 모니터, 노트북, 티브이 및 이동 통신 단말기 등의 경량화 및 박형화 추세에 따라 표시 장치도 경량화 및 박형화가 요구되고 있으며, 이러한 요구의 충족을 위하여 기존의 음극선관 대신 다양한 평판 표시 장치(Flat Panel Display)의 개발 및 대중화가 급속히 이루어지고 있다.

액정 표시 장치(LCD : Liquid Crystal Display)는 이러한 평판 표시 장치의 하나로서, 두 개의 기판 사이에 유전율 이방성(Dielectric Anisotropy)을 갖는 액정 물질을 주입하여 전계를 인가하고, 그 전계의 세기를 조절함으로써 기판에 투과되는 빛의 양을 제어하여 원하는 화상을 표시하는 장치이다.

이러한 액정 표시 장치는 최근 급속히 그 설치 범위가 확대되어 노트북, 컴퓨터의 모니터, 티브이 및 이동 통신 단말기 등과 같이 다양한 장치들의 표시 장치로 사용되고 있으며, 그에 따라 표시 품질의 향상에 대한 요구도 더욱 높아지고 있다.

일반적인 상기 액정 표시 장치는 액정 표시 패널과, 상기 액정 표시 패널을 구동하는 구동 장치를 갖는다. 상기 액정 표시 패널은 어레이 기판과, 대향 기판과, 상기 어레이 기판과 대향 기판 사이에 개재된 액정층을 갖는다. 상기 어레이 기판은 상호 교차하는 다수개의 데이터 라인 및 게이트 라인을 가지며, 상기 데이터 라인 및 게이트 라인에 의해 정의되는 다수개의 픽셀(pixel)을 갖는다.

상기 픽셀은 스위칭 소자, 액정 캐패시터 및 스토리지 캐패시터를 갖는다. 상기 액정 캐패시터의 제1 전극은 상기 스위칭 소자의 드레인 전극과 연결된 화소 전극이고, 상기 제2 전극은 대향 기판에 형성된 공통 전극이다. 상기 스토리지 캐패시터의 제1 전극은 상기 화소 전극이고 상기 제2 전극은 상기 어레이 기판에 인가되는 공통 전극이다.

상기 게이트 라인에 인가된 게이트 신호는 상기 스위칭 소자의 게이트 전극 에 인가되어 상기 스위칭 소자를 턴-온시키면 상기 데이터 라인에 인가된 데이터 신호가 상기 스위칭 소자의 소스 전극을 통해 상기 액정 캐패시터의 제1 전극인 상기 화소 전극에 인가된다.

한편, 상기 스토리지 캐패시터의 제1 전극인 상기 화소 전극에 데이터 신호가 인가된 후, 상기 데이터 신호의 전위 레벨을 유지하기 위해 상기 스토리지 캐패시터의 제2 전극에는 일정한 DC 전압이 인가된다. 따라서, 상기 액정 캐패시터에 인가되는 데이터 신호와 상기 스토리지 캐패시터에 저장되는 데이터 신호에 의해 상기 액정 캐패시터 및 스토리지 캐패시터에 전하가 충전되고, 상기 전하의 충전율에 따라서 액정의 배열각이 변경된다. 이렇게 배열각이 변경된 액정층을 투과하거나 반사한 광에 의해 화상 데이터가 표시된다.

그러나, 상기 액정 표시 장치가 구동되는 동안 상기 스토리지 캐패시터의 제2 전극에 일정한 DC 전압이 계속해서 인가되며 이에 따라서 픽셀내에는 DC 성분이 잔류한다. 이러한 DC 성분의 잔류 현상은 상기 액정 표시 장치를 통해 동일한 패턴의 화상을 장시간 동안 표시하고 다른 패턴의 화상으로 변경되는 경우, 상기 픽셀내에 잔류하는 DC 성분에 의해 이전 화상에 대한 잔상 현상이 유발되는 문제점을 발생한다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 잔상 현상을 방지하여 표시 품질을 향상시킨 표시 장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 상기 표시 장치의 구동 방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 표시 장치의 구동 장치를 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치는 표시 패널, 구동부, 공통 전압 발생부 및 제1 보상부를 포함한다. 상기 표시 패널은 복수의 화소부들과, 각 화소부는 스위칭 소자와 상기 스위칭 소자와 전기적으로 연결된 스토리지 캐패시터를 포함한다. 상기 구동부는 상기 스위칭 소자에 구동 신호를 출력한다. 상기 공통 전압 발생부는 상기 스토리지 캐패시터에 인가되는 제1 공통 전압을 출력한다. 상기 제1 보상부는 상기 표시 패널로부터 피드백된 제1 공통 전압을 이용하여 상기 제1 공통 전압의 왜곡 성분을 보상하는 제1 보상 신호를 출력한다.

본 발명의 다른 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치의 구동 방법은 복수의 화소부들과, 각 화소부는 스위칭 소자와 상기 스위칭 소자와 연결된 액정 캐패시터 및 스토리지 캐패시터를 포함하는 표시 패널의 구동 방법에서, 아날로그 구동 전압을 생성하는 단계, 상기 아날로그 구동 전압을 기준으로 상기 스토리지 캐패시터에 인가되는 제1 공통 전압과, 상기 액정 캐패시터에 인가되는 제2 공통 전압을 출력하는 단계, 상기 표시 패널에 인가된 제1 공통 전압의 왜곡 성분을 피드백시키는 단계 및 제1 반전 증폭율에 기초하여 상기 제1 공통 전압의 왜곡 성분을 보상하는 제1 보상 신호를 출력하는 단계를 포함한다.

본 발명의 또 다른 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치의 구동 장치는 데이터 구동부, 게이트 구동부, 구동 전압 발생부 및 보상 부를 포함한다. 인가되는 데이터 신호와 게이트 신호 및 공통 전압들에 응답하여 영상을 표시하는 표시 패널을 구비한 표시 장치의 구동 장치에서, 상기 데이터 구동부는 상기 데이터 신호를 출력한다. 상기 게이트 구동부는 상기 게이트 신호를 출력한다. 상기 구동 전압 발생부는 상기 공통 전압들의 생성의 기준 전압인 아날로그 구동 전압을 출력한다. 상기 보상부는 상기 아날로그 구동 전압을 기준으로 상기 공통 전압들 중 제1 공통 전압을 출력하고, 상기 표시 패널로 제공되어 왜곡된 상기 제1 공통 전압을 피드백 받고, 상기 피드백된 제1 공통 전압을 이용하여 상기 제1 공통 전압의 왜곡 성분을 보상하는 제1 보상 신호를 출력한다.

이러한 표시 장치, 이의 구동 방법 및 이의 구동 장치에 의하면, 픽셀 내부에 잔류하는 DC 성분을 최소화하고, 상기 DC 성분으로 인한 잔상 현상을 방지함으로써 표시 장치의 표시 품질을 향상시킬 수 있다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 1을 참조하면, 상기 표시 장치는 타이밍 제어부(110), 구동부(120), 구동 전압 발생부(130) 및 표시 패널(140)을 포함한다.

상기 타이밍 제어부(110)는 외부 그래픽 기기(미도시)로부터 입력되는 제1 제어 신호(CONTROL1)에 기초하여 제2 제어 신호(CONTROL2), 제3 제어 신호(CONTROL3) 및 제4 제어 신호(CONTROL4)를 각각 생성한다. 또한, 상기 타이밍 제어 부(110)는 외부로부터 입력되는 디지털 형태의 제1 데이터 신호(DATA1)의 출력 타이밍을 제어하여 디지털 형태의 제2 데이터 신호(DATA2)로 상기 구동부(120)에 제공한다.

구체적으로, 상기 제1 제어 신호(CONTROL1)는 메인 클럭 신호(MCLK), 수평 동기 신호(HSYNC) 및 수직 동기 신호(VSYNC)를 포함한다. 상기 제2 제어 신호(CONTROL2)는 상기 구동부(120)를 제어하는 수평 시작 신호(STH), 반전 신호(REV) 및 데이터 로드 신호(TP)를 포함한다. 상기 제3 제어 신호(CONTRL3)는 상기 구동부(120)를 제어하는 개시 신호(STV), 클럭 신호(CK) 및 출력 인에이블 신호(OE)등을 포함한다. 상기 제4 제어 신호(CONTROL4)는 상기 구동 전압 발생부(130)를 제어하는 수직 동기 신호(VSYNC) 및 반전 신호(REV) 등을 포함한다.

상기 구동부(120)는 데이터 구동부(121) 및 게이트 구동부(122)를 포함한다.

구체적으로, 상기 데이터 구동부(121)는 상기 제2 제어 신호(CONTROL2)에 기초하여 상기 제2 데이터 신호(DATA2)를 아날로그 형태의 데이터 신호(D1,...,Dm)로 변환하여 상기 표시 패널(140)의 데이터 라인(DL1,...,DLm)에 출력한다.

상기 게이트 구동부(122)는 상기 제3 제어 신호(CONTROL3)에 기초하여 게이트 신호(G1,...,Gn)를 생성하고, 표시 패널(140)의 게이트 라인(GL1,..,GLn)에 출력한다.

상기 구동 전압 발생부(130)는 상기 제4 제어 신호(CONTROL4)에 기초하여 게이트 온/오프 전압(VON, VOFF), 제1 공통 전압(VST) 및 제2 공통 전압(VCOM) 등을 발생한다. 상기 게이트 온/오프 전압(VON, VOFF)은 상기 게이트 구동부(122)에 제 공되고, 상기 제1 공통 전압(VST) 및 상기 제2 공통 전압(VCOM)은 상기 표시 패널(140)에 제공된다. 상기 제1 공통 전압(VST) 및 상기 제2 공통 전압(VCOM)은 일정 레벨로 제공되는 DC 전압이다.

상기 표시 패널(140)은 어레이 기판, 대향 기판 및 상기 기판들 사이에 개재된 액정층을 포함한다. 상기 어레이 기판은 다수개의 데이터 라인(DL1,...,DLm)과 상기 데이터 라인(DL)과 교차로 배선된 다수개의 게이트 라인(GL1,...,GLn)을 가지며, 상기 데이터 라인(DL1,...,DLm) 및 게이트 라인(GL1,...,GLn)에 의해 정의되는 다수의 픽셀을 갖는다. 상기 픽셀은 스위칭 소자(TFT), 액정 캐패시터(CLC) 및 스토리지 캐패시터(CST)를 갖는다. 상기 스위칭 소자(TFT)의 게이트 전극은 상기 게이트 라인(GL1,...,GLn)과 연결되고, 소스 전극은 상기 데이터 라인(DL1,...,DLm)에 연결되며, 드레인 전극은 상기 액정 캐패시터(CLC)의 제1 전극인 화소 전극과 연결된다. 상기 스토리지 캐패시터(CST)의 제1 전극도 상기 화소 전극과 연결된다.

상기 대향 기판은 상기 픽셀에 대응하는 위치에 컬러를 발현하기 위한 컬러 필터를 가지며 상기 액정 캐패시터(CLC)의 제2 전극인 제2 공통 전극(EV2)을 갖는다.

상기 스토리지 캐패시터(CST)의 제2 전극인 제1 공통 전극(EV1)에는 상기 구동 전압 발생부(130)에서 발생된 제1 공통 전압(VST)이 인가된다. 상기 액정 캐패시터(CLC)의 제2 전극에는 상기 구동 전압 발생부(130)에서 발생된 제2 공통 전압(VCOM)이 인가된다.

또한, 상기 표시 장치는 상기 제1 공통 전압(VST)과 상기 제2 공통 전압 (VCOM)이 상기 표시 패널(140)에 제공됨에 따라 왜곡된 상기 제1 공통 전압(VST)과 상기 제2 공통 전압(VCOM)을 피드백 받고, 이를 보상하기 위한 제1 보상 신호(Vre1)와 제2 보상 신호(Vre2)를 출력하는 보상부(150)를 더 포함한다.

상기 보상부(150)에 관하여 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

도 2는 도 1에 도시된 어레이 기판의 일부를 개략적으로 도시한 평면도이고, 도 3은 도 2에 도시된 데이터 라인에 인가되는 데이터 신호와 제1 공통 전극에 인가되는 제1 공통 전압의 이상적인 관계를 개략적으로 도시한 파형도이며, 도 4는 데이터 신호와 제1 공통 전압의 관계를 도시한 비교예이다. 특히, 도 2에는 어레이 기판을 구성하는 하나의 단위 픽셀이 도시된다.

도 2를 참조하면, 하나의 상기 단위 픽셀은 데이터 라인(DL), 게이트 라인(GL), 스위칭 소자(TFT), 화소 전극(EP) 및 제1 공통 전극(EV1)을 포함한다. 또한, 상기 단위 픽셀에는 도면에 도시되지는 아니하였으나, 도 1에서 설명한 액정 캐패시터(CLC) 및 스토리지 캐패시터(CST)를 포함한다.

상기 데이터 라인(DL)과 상기 게이트 라인(GL)이 교차하는 영역에 스위칭 소자(TFT)가 형성된다. 도 1에서 설명한 바와 같이, 상기 스위칭 소자(TFT)의 게이트 전극(G)은 상기 게이트 라인(GL)과 연결되고, 소스 전극(S)은 상기 데이터 라인(DL)과 연결되며, 드레인 전극(D)은 상기 액정 캐패시터(CLC)의 제1 전극인 화소 전극(EP)과 연결된다. 또한, 상기 스토리지 캐패시터(CST)의 제1 전극도 상기 화소 전극(EP)과 연결된다.

상기 스토리지 캐패시터(CST)의 제2 전극은 상기 제1 공통 전극(EV1)과 연결 되고, 상기 스토리지 캐패시터(CST)에 연결된 상기 화소 전극(EP)과 상기 제1 공통 전극(EV1)의 전위차에 의해 상기 데이터 라인(DL)으로부터 제공되는 데이터 신호 즉, 데이터 전압을 일정 시간동안 저장하고, 상기 전위차를 유지하여 액정의 배열각을 유지함으로써 소정의 화상을 표시한다.

일반적으로 이전 패턴이 남게 되는 잔상 현상은 도 3에 도시된 바와 같이 상기 액정의 열화를 방지하기 위하여 제1 공통 전압(VST)을 기준으로 데이터 신호를 양(+) 전압과 음(-) 전압으로 순차적으로 인가하는 방법을 사용하는 경우, 상기 제1 공통 전압(VST)을 기준으로 상기 화소 전극(EP)의 전위 레벨을 가변하여 상기 양(+) 전압과 상기 음(-) 전압의 전위 레벨의 절대값을 일치시키는 방법으로 해결될 수 있다.

그러나, 상기 화소 전극(EP)의 전위 레벨을 가변하여 상기 데이터 신호의 절대값을 일치시키는 경우 도 2에 도시된 제1 공통 전극(EV1)과 인접하는 데이터 라인(DL) 사이에서 각각에 제공되는 제1 공통 전압(VST)과 데이터 신호에 의해 커플링 현상이 유발된다. 상기 커플링 현상에 의한 기생 캐패시턴스 성분에 의하여 상기 제1 공통 전압(VST)이 도 4에 도시된 바와 같이 왜곡된다.

또한, 상기 제1 공통 전압(VST)의 왜곡된 파형이 데이터 라인과 게이트 라인의 RC 딜레이 등으로 인하여 도 1에 도시된 표시 패널(140)의 위치에 따라 왜곡량의 차이가 발생한다.

정리하면, 일반적으로 도 3에 도시된 바와 같이 상기 잔상 현상을 방지하기 위하여 상기 제1 공통 전압(VST)을 기준으로 양(+) 전압과 음(-) 전압으로 순차적 으로 인가되는 데이터 신호의 절대값이 동일하도록 상기 제1 공통 전압(VST)을 인가하나, 상기 데이터 라인(DL)과 상기 제1 공통 전극(EV1)이 인접 배선되어 상기 데이터 신호와 상기 제1 공통 전압(VST) 사이의 커플링 현상으로 인하여 도 4에 도시된 바와 같은 제1 공통 전압(VST)의 왜곡 현상이 발생한다.

또한, 상기 왜곡 현상에 따른 제1 공통 전압(VST)의 왜곡량은 상기 데이터 라인 또는 게이트 라인의 RC 딜레이 등으로 인하여 표시 패널(140)의 위치마다 다르게 형성된다.

이러한 문제점으로 인하여 상기 제1 공통 전압(VST)을 기준으로 양(+) 전압과 음(-) 전압으로 순차적으로 인가되는 데이터 신호의 절대값이 동일하게 형성되도록 상기 제1 공통 전압(VST)을 인가하나, 실질적으로 상기 표시 패널(140)에서 상기 제1 공통 전압(VST)이 표시 패널(140)의 위치에 따라 서로 다른 값을 갖도록 왜곡되어 상기 데이터 신호의 절대값이 동일하게 형성되지 아니한다.

이에 따라, 픽셀 내에 DC 성분이 잔류하게 되어 표시 패널에 잔상 현상이 개선되지 못하게 된다.

도 5를 참조하면, 상기 보상부는 표시 패널로 제공됨에 따라 왜곡되는 제1 공통 전압(VST)을 피드백받고, 상기 제1 공통 전압(VST)의 왜곡된 성분을 180도 위상 반전하고, 이를 증폭하여 제1 보상 신호(Vre1)를 상기 표시 패널로 제공한다.

따라서, 제1 공통 전압(VST)의 왜곡된 성분은 상기 제1 보상 신호(Vre1)에 의해 상쇄되어 보상된다. 즉, 상기 표시 패널로 제공되는 초기 제1 공통 전압(VST) 이 상기 보상부를 통하여 상기 표시 패널에 제공될 때 왜곡되는 것을 방지한다.

도 6을 참조하면, 상기 보상부(150)는 공통 전압 발생부(151) 및 반전 증폭부(152)를 포함한다. 또한, 상기 보상부(150)는 피드백부(153)를 더 포함한다.

상기 공통 전압 발생부(151)는 제1 공통 전압 발생부(151-1)를 포함한다. 상기 제1 공통 전압 발생부(151-1)는 도 1에 도시된 구동 전압 발생부(130)에서 출력되는 아날로그 구동 전압(AVDD)에 기초하여, 상기 아날로그 구동 전압(AVDD)의 전위 레벨을 분배한 제1 공통 전압(VST)을 출력한다.

또한, 상기 공통 전압 발생부(151)는 상기 아날로그 구동 전압(AVDD)의 전위 레벨을 분배하여 제2 공통 전압(VCOM)을 출력하는 제2 공통 전압 발생부(151-2)를 더 포함하여 형성할 수도 있다.

상기 반전 증폭부(152)는 제1 반전 증폭부(152-1)를 포함한다. 상기 제1 반전 증폭부(152-1)는 상기 제1 공통 전압(VST)을 입력받아 도 1에 도시된 표시 패널(140)로 출력한다. 상기 표시 패널(140)로 출력되는 상기 제1 공통 전압(VST)은 상기 표시 패널(140)의 위치에 따라 데이터 라인 또는 게이트 라인의 RC 딜레이에 의해 왜곡량의 차이를 갖도록 왜곡되고, 특히 데이터 신호와 제1 공통 전압(VST)의 커플링 현상에 의해 그 왜곡량이 커지게 된다.

상기한 바와 같이 상기 제1 공통 전압(VST)의 왜곡된 성분은 상기 제1 반전 증폭부(152-1)로 피드백되고, 상기 제1 공통 전압 발생부(151-1)로부터 출력되는 제1 공통 전압(VST)과 상기 표시 패널(140)로 제공되어 왜곡되는 상기 제1 공통 전압(VST)의 차에 의한 제1 보상 신호(Vre1)를 생성하여 상기 표시 패널(140)로 출력한다.

상기 제1 보상 신호(Vre1)에 의해 상기 제1 공통 전압(VST)의 왜곡된 성분은 상쇄되어 상기 공통 전압 발생부(151)에서 출력되는 제1 공통 전압(VST)과 동등한 제1 공통 전압(VST)이 상기 표시 패널(140)로 제공되어 잔상 현상이 방지된다.

상기 피드백부(153)는 제1 피드백부(153-1)를 포함한다. 상기 제1 피드백부(153-1)는 상기 표시 패널(140)에서 제1 공통 전압(VST)의 왜곡 성분 즉, 제1 공통 전압(VST)이 왜곡됨에 따라 발생하는 교류 성분을 추출하여 상기 제1 반전 증폭부(152-1)로 제공한다.

또한, 상기 반전 증폭부(152)는 제2 반전 증폭부(152-2)를 더 포함하여 형성할 수 있다. 상기 제2 반전 증폭부(152-2)는 상기 제2 공통 전압 발생부(151-2)에서 출력되는 제2 공통 전압(VCOM)이 상기 표시 패널(140)에 제공됨에 따라 발생하는 상기 제2 공통 전압(VCOM)의 왜곡된 성분을 피드백받고, 상기 제2 공통 전압 발생부(151-2)에서 출력되는 제2 공통 전압(VCOM)과 상기 제2 공통 전압(VCOM)의 왜곡된 성분과의 차에 의해 제2 보상 신호(Vre2)를 출력한다. 이에 따라, 상기 제2 공통 전압(VCOM)의 왜곡된 성분을 상쇄되어 왜곡된 상기 제2 공통 전압(VCOM)을 보상한다.

상기 반전 증폭부(152)가 상기 제2 반전 증폭부(152-2)를 포함함에 따라, 상기 피드백부(153)는 상기 제2 반전 증폭부(152-2)에 상기 제2 공통 전압(VCOM)의 왜곡 성분 즉, 상기 제2 공통 전압(VCOM)이 왜곡됨에 따라 발생하는 교류 성분을 추출하는 제2 피드백부(153-2)를 더 포함할 수 있다.

도 7은 본 발명의 일 실시에에 의한 보상부를 구체적으로 도시한 회로도이고, 도 8은 도 6에 도시된 보상부로부터 출력되는 보상 신호를 나타낸 그래프이다.

도 7을 참조하면, 상기 보상부(150)는 공통 전압 발생부(151), 반전 증폭부(152) 및 피드백부(153)를 포함한다.

상기 공통 전압 발생부(151)는 도 1에 도시된 구동 전압 발생부(130)로부터 출력되는 아날로그 구동 전압(AVDD)을 제공받고, 상기 아날로그 구동 전압(AVDD)의 전위 레벨을 분배하여 제1 공통 전압(VST)을 생성한다. 이를 위해 상기 공통 전압 발생부(151)는 복수개의 저항들(R1, R2, R3)이 직렬 연결된 저항 스트링을 구비한 제1 공통 전압 발생부(151-1)를 포함한다.

이 때, 상기 제1 공통 전압 발생부(151-1)에서 상기 아날로그 구동 전압(AVDD)을 분배 시, 제1 공통 전압(VST)이 도 1에 도시된 표시 패널(140)로 제공되어 왜곡되는 정도를 고려하여 최적의 제1 공통 전압(VST)을 출력하도록 분배한다.

예를 들어, 상기 제1 공통 전압(VST)의 전위 레벨을 제1 저항(R1)의 저항값과, 제2 및 제3 저항(R3)의 합성 저항값 사이의 저항 비에 의해 상기 아날로그 구동 전압의 전위 레벨의 중앙값으로 설정한 후, 제2 저항과 제3 저항의 저항 비에 의해 상기 최적의 제1 공통 전압(VST)을 출력할 수 있다.

또한, 상기 공통 전압 발생부(151)는 상기 아날로그 구동 전압(AVDD)의 전위 레벨을 분배하여 제2 공통 전압(VCOM)을 생성하기 위한 복수개의 저항들이 각각 직 렬 연결된 저항 스트링으로 구성된 제2 공통 전압 발생부(151-2)를 더 포함한다.

상기 제2 공통 전압(VCOM)은 상기 제1 공통 전압(VST)과 동일하게 상기 표시 패널(140)로 제공되는 제2 공통 전압(VCOM)의 왜곡되는 정도를 고려하여 최적의 제2 공통 전압(VCOM)을 출력하도록 상기 저항 스트링의 저항값을 제어함으로써 출력된다.

상기 반전 증폭부(152)는 상기 제1 공통 전압(VST)을 제공받아 상기 표시 패널(140)로 출력하고, 상기 표시 패널(140)에 제공됨에 따라 왜곡되는 상기 제1 공통 전압(VST)을 피드백 받으며, 상기 공통 전압 발생부(151)에서 출력되는 제1 공통 전압(VST)과 왜곡되어 피드백된 상기 제1 공통 전압(VST)의 차에 의한 제1 보상 신호(Vre1)를 출력하는 제1 반전 증폭부(152-1)를 포함한다.

상기 제1 반전 증폭부(152-1)는 일례로, 오피 엠프(op-amp)로 형성될 수 있고, 상기 오피 엠프는 정(+) 입력 단자를 통해 상기 공통 전압 발생부(151)로부터 출력되는 제1 공통 전압(VST)을 입력받고, 부(-) 입력 단자를 통해 상기 표시 패널(140)로 제공되어 왜곡되는 제1 공통 전압(VST)을 입력받는다. 상기 오피 엠프는 출력 단자와 부(-) 입력 단자가 연결된 구조를 갖는다.

또한, 상기 오피 엠프는 상기 출력 단자와 상기 부(-) 입력 단자 사이에 제5 저항(R5)이 연결되고, 상기 부(-) 입력 단자에 제4 저항(R4)이 연결되어, 상기 제4 저항(R4)과 상기 제5 저항(R5)의 저항값의 제어를 통해 상기 제1 반전 증폭부(152-1)의 제1 반전 증폭율이 제어된다.

또한, 상기 반전 증폭부(152)는 상기 공통 전압 발생부(151)로부터 출력되는 제2 공통 전압(VCOM)을 제공받아 상기 표시 패널(140)로 출력하고, 상기 표시 패널(140)에 제공됨에 따라 왜곡되는 상기 제2 공통 전압(VCOM)을 피드백 받으며, 상기 공통 전압 발생부(151)에서 출력되는 제2 공통 전압(VST)과 왜곡되어 피드백된 상기 제2 공통 전압(VCOM)의 차에 의한 제2 보상 신호(Vre2)를 출력하는 제2 반전 증폭부(152-2)를 더 포함하여 형성할 수 있다.

상기 제2 반전 증폭부(152-2)는 일례로 오피 엠프로 형성될 수 있고, 상기 오피 엠프에 연결된 저항들의 값을 제어함으로써 제2 반전 증폭율이 제어된다. 상기 제2 반전 증폭부(152-2)는 상기 제1 반전 증폭부(152-1)와 동일한 방법으로 형성됨으로 그 중복되는 상세한 설명은 생략하기로 한다.

도 8을 참조하면, 제1 반전 증폭부(152-1)는 상기 공통 전압 발생부(151)로부터 출력되는 상기 제1 공통 전압(VST)이 상기 표시 패널(140)로 인가됨에 따라 왜곡되는 상기 제1 공통 전압(VST)을 감산함에 따라 상기 제1 보상 신호(Vre1)를 출력한다.

이 때, 상기 제1 보상 신호(Vre1, Vre2)는 왜곡된 상기 제1 공통 전압의 교류 성분의 반전 증폭된 신호이다. 따라서, 상기 제1 보상 신호(Vre1)는 상기 표시 패널(140)에 제공됨에 따라 왜곡되어 스토리지 캐패시터(CST)에 유지되어 있는 제1 공통 전압(VST)의 왜곡 성분을 상쇄시킨다.

이로 인해, 상기 공통 전압 발생부(151)에서 출력되는 제1 공통 전압(VST)과 동일한 성분을 갖는 제1 공통 전압(VST)이 상기 표시 패널(140)로 제공되어 제1 공통 전압(VST)의 왜곡 현상을 방지된다.

상기 피드백부(153)는 상기 표시 패널(140)에 제공됨에 따라 왜곡되는 상기 제1 공통 전압(VST)을 제공받고, 왜곡된 상기 제1 공통 전압(VST)를 상기 제1 반전 증폭부(152-1)로 출력한다. 또한, 상기 피드백부(153)는 상기 제1 공통 전압(VST)을 입력받고, 상기 제1 공통 전압(VST)이 왜곡됨에 따라 발생하는 교류 성분을 추출하는 캐패시터(C1)를 포함한다.

또한, 상기 피드백부(153)는 상기 제1 공통 전압(VST)이 표시 패널에 형성되는 복수개의 전원인가 포인트로 각각 출력되도록 상기 제1 반전 증폭부(152-1)를 형성한 경우, 상기 각각의 전원인가 포인트로부터 선택적으로 상기 제1 공통 전압(VST) 제공받아 상기 교류 성분을 상기 제1 반전 증폭부(152-1)로 출력한다.

또한, 상기 피드백부(153)는 표시 패널에 형성되는 복수개의 전원인가 포인트로 각각 출력되도록 상기 제2 반전 증폭부(152-2)를 형성한 경우, 상기 제1 공통 전압(VST)과 상기 제2 공통 전압(VCOM)을 선택적으로 제공받고, 상기 공통 전압들(VST, VCOM)의 교류 성분을 추출하여 대응하는 반전 증폭부들(152-1, 152-2)로 선택적으로 출력한다.

이 때, 상기 캐패시터(C1)은 상기 제1 공통 전압(VST)과 상기 제2 공통 전압(VCOM)들의 입력 단자들에 공통 연결될 수 있다.

상기 전원인가 포인트는 상기 공통 전압들(VST, VCOM)이 상기 표시 패널에 제공되어 위치에 따라 각각 다르게 왜곡되는 왜곡량을 감소시키기 위하여 상기 표시 패널의 소정 영역마다 각각 형성하여 상기 공통 전압들(VST, VCOM)을 인가한다. 이 때, 상기 제1 공통 전압(VST)과 상기 제2 공통 전압(VCOM)은 서로 다른 전위 레 벨을 갖는 복수개의 공통 전압들로 각각 포함할 수 있고, 상기 각각의 공통 전압들은 상기 전원인가 포인트로 각각 제공된다.

도 9는 수평 혼선 개선방법을 설명하기 위한 도면이고, 도 10은 도 9의 각 영역에서 공통 전압의 왜곡 정도를 도시한 그래프이며, 도 11은 도 7에 도시된 보상부를 구성하기 위하여 공통 전압의 왜곡 정도를 판단하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.

제1 공통 전압(VST)과 제2 공통 전압(VCOM)의 전원인가 포인트 또는 상기 제1 및 제2 공통 전압(VST, VCOM)들의 피드백 위치는 도 1에 도시된 표시 패널(140)의 외곽의 블랙 매트릭스 부분에 형성될 수밖에 없는 표시 패널(140)의 특성에 따라 실제로 잔상이 유발되는 표시 패널(140)의 각 영역내에서 제1 공통 전압(VST)의 왜곡량을 일일이 측정 기기로 측정하기가 곤란한 문제가 있다.

도 9를 참조하면, 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해, DC 잔류 성분으로 인한 잔상 개선을 위한 표시 패널의 위치에 따른 제1 공통 전압(VST)과 제2 공통 전압(VCOM)의 왜곡량의 차이를 확인하기 위하여 수평 혼선(Horizontal Crosstalk) 개선 방법을 이용한다.

상기 수평 혼선 개선 방법에 대해 살펴보면 다음과 같다.

상기 수평 혼선이 발생하는 원인은 인접하는 두 데이터 라인 사이의 전압값의 차이에 의해 유발되는 제1 공통 전극(EV1)과 데이터 라인(DL)의 기생 캐패시턴스 성분에 의한 커플링 량의 차이로 인하여 상기 제1 공통 전극(EV1)으로 제공되는 제1 공통 전압(VST)이 왜곡되고, 이러한 왜곡 정도는 화면의 화이트 또는 블랙 박 스의 존재 유/무에 따라서 변하게 되기 때문에 발생한다.

이러한 수평 혼선의 메커니즘은 다음과 같다.

상기 표시 패널의 일정 영역에 화이트 또는 블랙의 테스트 박스를 형성하고, 상기 테스트 박스의 주변 영역(A, B, C)에서 제1 공통 전압(VST)의 왜곡량이 도 10에 도시된 바와 같다고 가정한 경우, 영역 B에서의 제1 공통 전압(VST)의 왜곡량이 가장 적고, 이에 따라 영역 B에서의 제1 공통 전압(VST)의 평균값이 크게 형성된다. 따라서, 주변 영역(A, B, C)의 각각의 경계에서 휘도의 급격한 변화가 발생하여 이를 육안으로 인지할 수 있다.

따라서, 도 11에 도시된 바와 같이 상기 표시 패널에 복수개의 테스트 박스를 형성하고, 각각의 영역(a, b, c, d, e, f)에서 상기 테스트 박스의 존재 유/무에 따른 휘도의 차이를 확인함으로써, 상기 제1 공통 전압(VST)의 왜곡 정도를 판단할 수 있다.

상기한 바와 같은 휘도 차이를 이용하여 제1 공통 전압(VST)의 왜곡 성분을 보상하는 방법에 대해 설명하면 다음과 같다.

도 12는 도 11에 도시된 방법에 따라 왜곡 정도를 측정하여 도시한 테이블이며, 도 13은 도 11에 도시된 방법에 따라 왜곡 정도를 보상하고 측정하여 도시한 테이블이다.

도 12를 참조하면, 도 6에 도시된 공통 전압 발생부(151)에서 출력되는 제1 공통 전압(VST)이 표시 패널(140)로 제공되는 경우 도 11에 도시된 각 영역(a, b, c, d, e, f)에서 테스트 박스의 유/무에 따라 발생하는 휘도 차이를 휘도계를 사용 하여 측정하면 각 영역에 따른 제1 공통 전압(VST)의 왜곡에 차이에 의해 수평 혼선 정도가 테이블에 도시된 바와 같이 형성된다.

도 12와 같은 테이블을 기준으로 도 7에 도시된 제1 반전 증폭부(152-1) 내의 저항 소자들의 저항값을 가변하여 도 13에 도시된 바와 같이 수평 혼선 정도의 차이가 각 영역(a, b, c, d, e, f)에서 최소가 되도록 설정한다. 바람직하게는 상기 수평 혼선 정도의 차이는 영점에 근접하도록 상기 저항값을 가변한다. 상기 저항값의 가변함으로 인하여 상기 제1 반전 증폭부(152-1)의 제1 반전 증폭율이 설정되고, 이에 따라 제1 공통 전압(VST)의 왜곡 정도가 보상된다. 이는 수평 혼선 정도를 재 측정하여 도 13에 도시된 테이블과 같이 수평 혼선 정도가 개선됨을 확인함으로써 상기 제1 공통 전압(VST)의 왜곡이 보상됨을 확인할 수 있다.

본 발명에서는 일례로, 상기 제1 공통 전압(VST)의 왜곡량을 보상하여 잔상 현상을 방지하는 것을 중심으로 설명하였으나, 상기 제2 공통 전압(VCOM)의 왜곡량을 보상하여 상기 잔상 효과을 방지할 수 있고, 상기 제1 공통 전압(VST)의 왜곡량을 보상함과 동시에 상기 제2 공통 전압(VCOM)의 왜곡량을 보상하는 방법을 사용하여 상기 잔상 현상을 방지할 수도 있다.

상기와 같은 본 발명에 따르면, 공통 전압이 표시 패널 내의 각 영역에서 왜곡되는 현상을 방지함으로써 상기 공통 전압의 전위 레벨을 데이터 신호의 중앙값으로 설정되고, 픽셀 내부에 잔류하는 DC 성분을 최소화하여 상기 DC 성분으로 인한 잔상 현상을 방지할 수 있다.

또한, 상기 잔상 현상을 방지함으로써 표시 장치의 표시 품질을 향상시킬 수 있다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims

복수의 화소부들과, 각 화소부는 스위칭 소자와 상기 스위칭 소자와 전기적으로 연결된 스토리지 캐패시터를 포함하는 표시 패널;

상기 스위칭 소자에 구동 신호를 출력하는 구동부;

상기 스토리지 캐패시터에 인가되는 제1 공통 전압을 출력하는 공통 전압 발생부; 및

상기 표시 패널로부터 피드백된 제1 공통 전압을 이용하여 상기 제1 공통 전압의 왜곡 성분을 보상하는 제1 보상 신호를 출력하는 제1 보상부를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제1항에 있어서, 상기 제1 보상부는

상기 피드백된 제1 공통 전압의 왜곡 성분을 추출하는 제1 피드백부; 및

상기 왜곡 성분을 반전 증폭하여 상기 제1 보상 신호를 출력하는 제1 반전 증폭부를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제2항에 있어서, 상기 제1 반전 증폭부는 오피 엠프로 형성되고, 상기 오피 엠프와 연결되어 제1 반전 증폭율을 결정하는 저항 소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제3항에 있어서, 상기 제1 반전 증폭율은 상기 표시 패널의 각 영역에서 검출된 수평 혼선(crosstalk) 정도에 기초하여 기 설정된 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제1항에 있어서, 상기 표시 패널은 상기 스위칭 소자에 연결되는 액정 캐패시터를 더 포함하고,

상기 공통 전압 발생부는 상기 액정 캐패시터에 인가되는 제2 공통 전압을 출력하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제5항에 있어서, 상기 표시 패널로부터 피드백된 제2 공통 전압을 이용하여 상기 제2 공통 전압의 왜곡 성분을 반전 증폭하여 제2 보상 신호를 출력하는 제2 보상부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제6항에 있어서, 상기 제2 보상부는

상기 피드백된 제2 공통 전압의 왜곡 성분을 추출하는 제2 피드백부; 및

상기 왜곡 성분을 반전 증폭하여 상기 제2 보상 신호를 출력하는 제2 반전 증폭부를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제7항에 있어서, 상기 제2 반전 증폭부는 오피 엠프로 형성되고, 상기 오피 엠프와 연결되어 제2 반전 증폭율을 결정하는 저항 소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제8항에 있어서, 상기 제2 반전 증폭율은 상기 표시 패널의 각 영역에서 검출된 수평 혼선(crosstalk) 정도에 기초하여 기 설정된 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제6항에 있어서, 상기 제2 공통 전압은 서로 다른 레벨의 공통 전압들을 포함하며,

상기 제2 보상부는 서로 다른 레벨의 공통 전압들 중 피드백된 하나의 공통 전압의 왜곡 성분에 기초하여 상기 제2 보상 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
복수의 화소부들과, 각 화소부는 스위칭 소자와 상기 스위칭 소자와 연결된 액정 캐패시터 및 스토리지 캐패시터를 포함하는 표시 패널의 구동 방법에서,

아날로그 구동 전압을 생성하는 단계;

상기 아날로그 구동 전압을 기준으로 상기 스토리지 캐패시터에 인가되는 제1 공통 전압과, 상기 액정 캐패시터에 인가되는 제2 공통 전압을 출력하는 단계;

상기 표시 패널에 인가된 제1 공통 전압의 왜곡 성분을 피드백시키는 단계; 및

제1 반전 증폭율에 기초하여 상기 제1 공통 전압의 왜곡 성분을 보상하는 제 1 보상 신호를 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 구동 방법.
제11항에 있어서, 상기 제1 공통 전압은 상기 표시 패널의 위치에 따라 서로 다른 레벨로 제공되는 복수개의 공통 전압들을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 구동 방법.
제11항에 있어서, 상기 제2 공통 전압은 상기 표시 패널의 위치에 따라 서로 다른 레벨로 제공되는 복수개의 공통 전압들을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 구동 방법.
제11항에 있어서, 상기 제1 반전 증폭율은 상기 표시 패널의 각 영역에서 검출된 수평 혼선(crosstalk) 정도에 기초하여 기 설정된 것을 특징으로 하는 표시 장치의 구동 방법.
제14항에 있어서, 상기 수평 혼선 정도는 휘도계를 이용하는 측정하는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 구동 방법.
제15항에 있어서, 상기 제1 반전 증폭율은

상기 수평 혼선 정도가 상기 표시 패널의 각 영역에서 영점에 최대한 근접한 값을 선택하여 설정되는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 구동 방법.
제11항에 있어서, 상기 표시 패널에 인가된 상기 제2 공통 전압의 왜곡 성분을 피드백 시키는 단계; 및

제2 반전 증폭율을 근거로 상기 제2 공통 전압의 왜곡 성분을 보상하는 제2 보상 신호를 출력하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 구동 방법.
제17항에 있어서, 상기 제1 보상 신호와 상기 제2 보상 신호 중 하나의 보상 신호를 선택적으로 상기 표시 패널에 제공하는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 구동 방법.
인가되는 데이터 신호와 게이트 신호 및 공통 전압들에 응답하여 영상을 표시하는 표시 패널을 구비한 표시 장치의 구동 장치에서,

상기 데이터 신호를 출력하는 데이터 구동부;

상기 게이트 신호를 출력하는 게이트 구동부;

상기 공통 전압들의 생성의 기준 전압인 아날로그 구동 전압을 출력하는 구동 전압 발생부; 및

상기 아날로그 구동 전압을 기준으로 상기 공통 전압들 중 제1 공통 전압을 출력하고, 상기 표시 패널로 제공되어 왜곡된 상기 제1 공통 전압을 피드백 받고, 상기 피드백된 제1 공통 전압을 이용하여 상기 제1 공통 전압의 왜곡 성분을 보상하는 제1 보상 신호를 출력하는 보상부를 포함하는 표시 장치의 구동 장치.
제19항에 있어서, 상기 보상부는 상기 표시 패널로 제공되어 왜곡된 상기 제2 공통 전압을 피드백 받고, 상기 피드백된 제2 공통 전압을 이용하여 상기 제2 공통 전압의 왜곡 성분을 보상하는 제2 보상 신호를 더 출력하는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 구동 장치.