KR20080079948A

KR20080079948A - 수직 2 도트 ｚ-인버젼 방식의 액정표시장치

Info

Publication number: KR20080079948A
Application number: KR1020070020613A
Authority: KR
Inventors: 윤상필
Original assignee: 엘지디스플레이 주식회사
Priority date: 2007-02-28
Filing date: 2007-02-28
Publication date: 2008-09-02

Abstract

본 발명은 액정표시장치에서 액정패널을 수직 2 도트 Z-인버젼 방식으로 구동하여 시간에 따른 플리커 변동 및 화질 특성 변동이 발생되는 것을 개선하는 기술에 관한 것이다. 이러한 본 발명은, 게이트 구동부 및 데이터 구동부의 구동을 제어하기 위한 각종 제어신호를 출력하는 타이밍 콘트롤러와; 액정 패널의 각 게이트 라인에 게이트 온 신호를 공급하는 게이트 구동부와; 상기 액정 패널의 각 데이터 라인에 데이터 신호를 공급함에 있어서, 수직 2 도트 Z-인버젼 구동에 상응되게 공급하는 데이터 구동부와; 상기 데이터 신호와 상기 스캔펄스에 의해 구동되어 화상을 표시함에 있어서, 각 데이터라인을 기준으로 각 수평라인에 두 개씩 지그 재그 방식으로 배열된 화소를 구비하고, 이들이 상기 게이트신호 및 데이터신호에 의해 수직 2 도트 Z-인버젼 방식으로 구동되도록 하는 액정패널에 의해 달성된다.

Description

수직 2 도트 Ｚ-인버젼 방식의 액정표시장치{LIQUID CRYSTAL DISPLAY APPARATUS OF VERTICAL 2-DOT INVERSION TYPE}

도 1은 종래 액정표시장치에서의 1 도트 Z-인버젼 방식에 따른 화소 구조도.

도 2a,2b는 1 도트 Z-인버젼 방식에 따른 화소전극의 배열을 나타낸 예시도.

도 3은 본 발명에 의한 액정표시장치의 수직 2 도트 Z-인버젼 구동회로의 블록도.

도 4a,4b는 2 도트 Z-인버젼 방식에 따른 화소전극의 배열을 나타낸 예시도.

***도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명***

31 : 타이밍 콘트롤러 32 : 게이트 구동부

33 : 데이터 구동부 34 : 액정패널

본 발명은 액정표시장치의 액정패널 구동기술에 관한 것으로, 특히 액정패널을 Z-인버젼 방식으로 구동하여 시간에 따른 플리커 변동 및 화질 특성 변동이 발생되는 것을 개선할 수 있도록 한 수직 2 도트 Z-인버젼 방식의 액정표시장치에 관한 것이다.

최근, 정보기술(IT)의 발달에 따라 디스플레이는 시각정보 전달매체로서 그 중 요성이 더 한층 강조되고 있으며, 향후 주요한 위치를 선점하기 위해서는 저소비전력화, 박형화, 경량화, 고화질화 등의 요건을 충족시켜야 한다.

평판표시장치의 대표적인 표시장치인 액정표시장치(Liquid Crystal Display)는 액정의 광학적 이방성을 이용하여 화상을 표시하는 장치로서, 박형, 소형, 저소비전력 및 고화질 등의 장점으로 인해 음극선관(Cathode Ray Tube : CRT)을 대체할 수 있는 평판 표시장치의 주요 제품으로 개발되고 있다.

일반적으로, 액정 표시장치는 매트릭스(matrix) 형태로 배열된 화소들에 화상정보를 개별적으로 공급하여, 그 화소들의 광투과율을 조절함으로써, 원하는 화상을 표시할 수 있도록 한 표시장치이다. 따라서, 액정 표시장치는 화상을 구현하는 최소 단위인 화소들이 액티브 매트릭스 형태로 배열되는 액정 패널과, 상기 액정 패널을 구동하기 위한 구동부를 구비한다. 그리고, 상기 액정표시장치는 스스로 발광하지 못하기 때문에 액정표시장치에 광을 공급하는 백라이트 유닛이 구비된다.

이와 같은 액정표시장치의 구동원리를 간단히 설명하면, 시스템에서 타이밍 콘트롤러에 디지털 비디오 데이터와 수직/수평 동기신호 및 클럭신호를 공급하고, 그 타이밍 콘트롤러는 그 시스템으로부터 입력되는 신호들을 이용하여 게이트 구동부를 제어하기 위한 게이트 제어신호와 데이터 구동부를 제어하기 위한 데이터 제어신호를 발생함과 아울러, 상기 디지털 비디오 데이터를 샘플링한 후에 재정렬하여 데이터 구동부에 공급한다. 그리고, 상기 게이트 구동부와 데이터 구동부에 의해 액정패널이 구동되어 상기 비디오 데이터의 영상이 디스플레이된다.

상기 액정패널의 구동방식에는 데이터라인에 인가되는 데이터신호의 위상에 따 라 라인 인버젼(line inversion), 컬럼 인버젼(column inversion), 및 도트 인버젼(dot inversion) 방식이 있다. 상기 라인 인버젼 방식은 데이터라인에 인가되는 데이터신호의 위상을 각 라인마다 반전시켜 인가하는 방식이고, 컬럼 인버젼 방식은 데이터라인에 인가되는 데이터신호의 위상을 각 컬럼마다 반전시켜 인가하는 방식이고, 도트 인버젼 방식은 데이터라인에 인가되는 데이터신호의 위상을 각 컬럼과 라인마다 반전시켜 인가하는 방식이다.

상기와 같이, 데이터신호의 위상을 반전시켜 데이터라인에 인가하는 이유는 화소전극과 공통전극 사이에 계속해서 동일한 전압을 인가하는 경우 액정이 열화되어 화면상에 크로스토크 현상이 발생되는 것을 방지하기 위함이다.

일반적으로, 상기 도트 인버젼 방식은 라인 인버젼 방식이나 컬럼 인버젼 방식에 비하여 크로스 토크 현상이 덜 발생하기 때문에 더 좋은 화질을 구현할 수 있는 것으로 알려져 있다. 그 이유는 서로 인접하는 화소전극에 위상이 다른 화소전압이 인가되기 때문이다.

근래 들어, 1도트 z-인버젼 방식이 제안되었다. 도 1은 종래의 1 도트 Z-인버젼 방식에 따른 화소 구조를 나타낸 것으로 이에 도시한 바와 같이, 각 데이터라인(DL)을 기준으로 각 수평라인마다 좌,우측으로 교번되게 화소(pixel)를 배치한 구조로 되어 있다. 여기서, 화소는 스위칭 소자인 박막트랜지스터(TFT), 액정셀(Clc) 및 스토리지캐패시터(Cst)를 포함한다.

도 2a 및 도 2b는 상기 1 도트 Z-인버젼 방식에 따른 화소전극의 배열을 나타낸 것이다.

예를 들어, 오드(odd) 프레임에서는 도 2a와 같이 m,n번째 화소에 정극성(+)의 화소전압을 인가할 경우 인접한 다음 수평라인의 m,n+1번째 화소에는 부극성(-)의 화소전압을 인가되는 방식으로 각각의 화소에 화소전압을 인가한다.

이븐(even) 프레임에서는 도 2b와 같이 m,n번째 화소에 부극성의 화소전압을 인가하고 인접한 다음 수평라인의 m,n+1번째 화소에는 정극성의 화소전압을 인가되는 방식으로 각각의 화소에 화소전압을 인가한다.

그러나, 액정패널을 1 도트 Z-인버젼 방식으로 구동하는 경우, 플리커 현상을 개선하는데 어려움이 있고, 이로 인하여 화질 특성이 저하되는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은 액정표시장치의 액정패널을 Z-인버젼 방식으로 구동함에 있어서 시간에 따른 플리커 및 화질 특성의 변동을 저하시키는 회로를 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 게이트 구동부 및 데이터 구동부의 구동을 제어하기 위한 각종 제어신호를 출력하는 타이밍 콘트롤러와; 액정 패널의 각 게이트 라인에 게이트 온 신호를 공급하는 게이트 구동부와; 상기 액정 패널의 각 데이터 라인에 데이터 신호를 공급함에 있어서, 수직 2 도트 Z-인버젼 구동에 상응되게 데이터 신호를 공급하는 데이터 구동부와; 상기 데이터 신호와 상기 스캔펄스에 의해 구동되어 화상을 표시함에 있어서, 각 데이터라인을 기준으로 각 수평라인에 두 개씩 지그 재그 방식으로 배열된 화소를 구비하고, 이들이 상기 데 이터 구동부에 의해 수직 2 도트 Z-인버젼 방식으로 구동되도록 하는 액정패널을 포함하여 구성함을 특징으로 한다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명에 의한 수직 2 도트 Z-인버젼 방식의 액정표시장치의 일실시 구현예를 보인 블록도로서 이에 도시한 바와 같이, 게이트 구동부(32) 및 데이터 구동부(33)의 구동을 제어하기 위한 각종 제어신호를 출력하는 타이밍 콘트롤러(31)와; 액정 패널(34)의 각 게이트 라인에 게이트 온 신호(스캔펄스)를 공급하는 게이트 구동부(32)와; 상기 액정 패널(34)의 각 데이터 라인에 데이터 신호를 공급함에 있어서, 수직 2 도트 Z-인버젼 구동에 상응되게 데이터 신호를 공급하는 데이터 구동부(33)와; 상기 데이터 신호와 상기 스캔펄스에 의해 구동되어 화상을 표시함에 있어서, 각 데이터라인을 기준으로 각 수평라인에 두 개씩 지그 재그 방식으로 배열된 화소를 구비하고, 이들이 수직 2 도트 Z-인버젼 방식으로 구동되도록 하는 액정패널(34)을 포함하여 구성한 것으로, 이와 같이 구성한 본 발명의 작용을 첨부한 도 4를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

타이밍 콘트롤러(31)는 시스템으로부터 공급되는 수직/수평 동기신호와 클럭신호를 이용하여 게이트 구동부(32)를 제어하기 위한 게이트 제어신호(GDC)와 데이터 구동부(33)를 제어하기 위한 데이터 제어신호(DDC)를 발생한다. 또한, 상기 타이밍 콘트롤러(31)는 상기 시스템으로부터 입력되는 디지털 비디오 데이터(RGB)를 샘플링한 후에 재정렬하여 데이터 구동부(33)에 공급한다.

상기 게이트 구동부(32)는 상기 타이밍 콘트롤러(31)로부터 입력되는 게이트 제어신호(GDC)에 응답하여 게이트 온 신호(스캔펄스)(VGH)를 게이트라인(GL)에 순차적으로 공급하고, 이에 의해 데이터가 공급되는 액정패널(34)의 수평라인들이 선택된다.

상기 데이터 구동부(33)는 상기 타이밍 콘트롤러(31)로부터 입력되는 데이터 제어신호(DDC)에 응답하여 디지털 비디오 데이터(RGB)를 계조값에 대응하는 데이터전압(아날로그 감마보상전압)으로 변환하고, 이렇게 변환된 데이터전압이 액정패널(34)상의 데이터라인(DL)에 공급된다.

액정패널(34)은 데이터라인(DL)과 게이트라인(GL)의 교차부에 매트릭스 형태로 배치되는 다수의 액정셀(Clc)을 구비하는데, 이 다수의 액정셀(Clc)들은 상기 데이터 신호와 게이트 온 신호에 의해 구동되어 화상을 표시하게 된다.

참고로, 상기 설명에서는 데이터 구동부(33)와 게이트 구동부(32)가 액정패널(34)과 분리 설치된 것으로 설명하였으나, 근래 들어 이들 각각은 패키징 기술에 의해 액정패널(34)상에 직접 실장되는 추세에 있다.

한편, 본 발명에서는 상기 액정패널(34)을 2 도트 Z-인버젼 방식으로 구동하게 되는데, 이를 위해 화소 배열을 도 3에서와 같이 하였다.

즉, 각 데이터라인(DL)을 기준으로 좌우측으로 두 수평라인씩 교번되게 화소(pixel)를 배치하였다. 여기서, 화소는 스위칭 소자인 박막트랜지스터(TFT), 액정셀(Clc) 및 스토리지캐패시터(Cst)를 포함한다.

예를 들어, 데이터라인(DL_m-1)을 기준으로 할 때 게이트 라인(GL_n-1),(GL_n)상의 수평라인에는 우측에 화소를 배치하고, 다음 게이트 라인(GL_n-1),(GL_n)상의 수평라인에는 좌측에 화소를 배치하였다.

이와 마찬가지로, 데이터라인(DL_m)을 기준으로 할 때 게이트 라인(GL_n-1),(GL_n)상의 수평라인에는 우측에 화소를 배치하고, 다음 게이트 라인(GL_n-1),(GL_n)상의 수평라인에는 좌측에 화소를 배치하였다.

이와 같은 방식으로, 각 데이터라인(DL)을 기준으로 수직방향으로 진행하면서 2화소씩 좌우측에 교번되게 배치하였다.

도 4a 및 도 4b는 본 발명의 2 도트 Z-인버젼 방식에 따른 화소전극의 배열을 오드 프레임(odd frame) 및 이븐 프레임(even frame)에 대해 나타낸 것이다. 상기 화소전극의 배열은 상기 데이터 구동부(33)에서 공급되는 수직 2 도트 Z-인버젼 방식의 데이터신호에 의해 결정된다.

예를 들어, 오드(odd) 프레임에서는 도 4a와 같이 m,n번째 화소와 m,n+1번째 화소에 연속해서 정극성(+)의 화소전압을 인가하고, 다음의 m,n+2번째 화소와 m,n+3번째 화소에 연속해서 부극성(-)의 화소전압을 인가한다.

이븐(even) 프레임에서는 도 4b와 같이 m,n번째 화소와 m,n+1번째 화소에 연속해서 부극성(-)의 화소전압을 인가하고, 다음의 m,n+2번째 화소와 m,n+3번째 화소에 연속해서 정극성(+)의 화소전압을 인가한다.

결국, 본 발명에서는 상기 액정패널(34)상의 각 데이터라인을 기준으로 화소를 두 개씩 지그 재그 방식('Z'자 방식)으로 배열하고, 이들이 게이트 온 신호 및 데이터 신호에 의해 수직 2 도트 Z-인버젼 방식으로 구동하도록 하였다.

이와 같은 2 도트 Z-인버젼 구동방식은 TN 모드와 IPS 모드에 모두 적용할 수 있다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명은, 정극성 또는 부극성의 화소를 두 개씩 지그 재그 방식dm로 배열하고, 그들에 동일 극성의 전압을 인가하는 방식으로 2 도트 Z-인버젼 방식을 구현함으로써, 플리커 현상이 개선되고 이로 인하여 화질 특성이 개선되는 효과가 있다.

Claims

게이트 구동부 및 데이터 구동부의 구동을 제어하기 위한 각종 제어신호를 출력하는 타이밍 콘트롤러와;

액정 패널의 각 게이트 라인에 게이트 온 신호를 공급하는 게이트 구동부와;

상기 액정 패널의 각 데이터 라인에 데이터 신호를 공급함에 있어서, 수직 2 도트 Z-인버젼 구동에 상응되게 공급하는 데이터 구동부와;

상기 데이터 신호와 상기 스캔펄스에 의해 구동되어 화상을 표시함에 있어서, 각 데이터라인을 기준으로 각 수평라인에 두 개씩 지그 재그 방식으로 배열된 화소를 구비하고, 이들이 상기 게이트신호 및 데이터신호에 의해 수직 2 도트 Z-인버젼 방식으로 구동되도록 하는 액정패널을 포함하여 구성한 것을 특징으로 하는 수직 2 도트 Z-인버젼 방식의 액정표시장치.
제1항에 있어서, 액정패널은 각 데이터라인 상에 수직 방향으로 두 개씩 좌우측에 교번되게 배치된 화소들을 구비한 것을 특징으로 하는 수직 2 도트 Z-인버젼 방식의 액정표시장치.
제1항에 있어서, 데이터 구동부는 오드 프레임에서 m,n번째 화소와 m,n+1번째 화소에 연속해서 정극성의 화소전압을 인가하고, 다음의 m,n+2번째 화소와 m,n+3번째 화소에 연속해서 부극성의 화소전압을 인가하며, 이븐 프레임에서는 m,n번째 화 소와 m,n+1번째 화소에 연속해서 부극성의 화소전압을 인가하고, 다음의 m,n+2번째 화소와 m,n+3번째 화소에 연속해서 정극성의 화소전압을 인가하도록 구성된 것을 특징으로 하는 수직 2 도트 Z-인버젼 방식의 액정표시장치.