KR20110072574A - 액정 표시 장치 및 그의 구동 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 컬럼 인버젼 방식의 데이터 전압을 이용하여 도트 인버젼 방식을 구현하여 소비전력을 절감함과 아울러 예비 충전 전압 차이에 따른 화소 간의 휘도 차를 보상하여 화질을 개선할 수 있도록 한 액정 표시 장치 및 그의 구동방법에 관한 것으로, 액정 표시 장치는 n개의 게이트 라인과 m+1개의 데이터 라인의 교차부마다 형성되며, 상기 각 데이터 라인을 따라 지그재그 형태로 형성된 복수의 화소를 가지는 액정 표시 패널; 예비 충전 구간과 정상 충전 구간을 가지는 게이트 신호를 생성하여 복수의 게이트 라인에 순차적으로 공급하는 게이트 구동회로부; 외부로부터 입력되는 입력 데이터를 이용하여 상기 예비 충전 구간에 대응되는 제 1 데이터의 계조와 상기 정상 충전 구간에 대응되는 제 2 데이터의 계조 간의 계조 차를 산출하고, 산출된 계조 차와 기준 값의 비교 결과에 따라 상기 제 2 데이터를 변조하거나 그대로 출력하는 타이밍 제어부; 및 상기 정상 충전 구간에 상기 타이밍 제어부로부터 공급되는 상기 제 2 데이터 또는 상기 변조 데이터에 대응되는 데이터 전압을 데이터 라인에 공급하는 데이터 구동회로부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
소비전력, 예비 충전, 정상 충전, 휘도 차, 계조 차, 변조, 보상

Description

액정 표시 장치 및 그의 구동 방법{LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE AND DRIVING METHOD THE SAME}
본 발명은 액정 표시 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 컬럼 인버젼 방식의 데이터 전압을 이용하여 도트 인버젼 방식을 구현하여 소비전력을 절감함과 아울러 예비 충전 전압 차이에 따른 화소 간의 휘도 차를 보상하여 화질을 개선할 수 있도록 한 액정 표시 장치 및 그의 구동방법에 관한 것이다.
일반적으로 액정 표시 장치는(liquid crystal display)는 화소 전극 및 공통 전극을 포함하는 2장의 기판 사이에 형성된 액정층을 포함하여 구성된다.
이러한 액정 표시 장치에서는 두 전극에 전압을 인가하여 액정층에 전계를 형성하고, 이 전계의 세기를 조절하여 액정층을 통과하는 빛의 투과율을 조절함으로써 원하는 화상을 표시하게 된다.
이와 같은, 액정 표시 장치에서는 액정셀에 한 방향의 전계가 장시간 인가되어 발생되는 액정의 열화 현상을 방지하기 위하여 프레임, 행 또는 도트 단위로 공통전압을 기준으로 데이터 전압의 극성을 반전시킨다.
프레임 인버젼(Frame Inversion) 방식, 라인(컬럼) 인버젼(Line(Column) Inversion) 방식 및 도트 인버젼(Dot Inversion) 방식과 같은 인버젼 방식의 구동 방법이 사용된다.
프레임 인버젼 방식의 구동 방법은 액정 표시 패널 상의 액정셀들에 공급되는 영상 신호의 극성을 프레임이 변경될 때마다 반전시킨다.
라인 인버젼 방식의 구동 방법은 액정 표시 패널 상의 액정셀들에 공급되는 영상 신호의 극성을 게이트 라인에 대응되는 수평 라인마다 그리고 프레임마다 반전시킨다. 이러한 라인 인버젼 방식의 구동 방법은 수평 방향의 액정셀들간에 크로스 토크(Cross Talk) 현상이 발생함에 따라 수평 라인들간에 줄무늬 패턴과 같은 플리커가 발생하는 문제점이 있다.
컬럼 인버젼 방식의 구동 방법은 액정 표시 패널 상의 액정셀들에 공급되는 영상 신호의 극성을 데이터 라인에 대응되는 수직 라인마다 그리고 프레임마다 반전시킨다. 이러한 컬럼 인버젼 방식의 구동 방법은 수직 방향의 액정셀들간에 크로스 토크 현상이 발생함에 따라 수직 라인들간에 줄무늬 패턴과 같은 플리커가 발생하는 문제점이 있다.
도트 인버젼 방식의 구동 방법은 액정 표시 패널 상의 액정셀들에 공급되는 영상 신호의 극성을 수평 및 수직 방향으로 인접하는 액정셀들 마다 그리고 프레임마다 반전시킨다. 이러한 도트 인버젼 방식의 구동 방법은 수직 및 수평 방향으로 인접한 액정셀들간에 발생되는 플리커가 서로 상쇄됨으로써 다른 인버젼 방식들에 비하여 뛰어난 화질의 영상을 제공한다.
그러나, 도트 인버젼 방식의 구동 방법에서는 데이터 라인들에 공급되는 영 상 신호의 극성이 수평 및 수직 방향으로 반전되어야 하기 때문에 다른 인버젼 방식들에 비하여 데이터 전압의 변동량, 즉 영상 신호의 주파수가 크기 때문에 소비전력이 높다는 문제점이 있다.
한편, 액정 표시 장치의 해상도가 높아짐에 따라 게이트 라인의 수가 증가하게 되고, 이에 따라 게이트 라인의 구동에 따른 화소들에 충전되는 데이터 전압의 충전시간이 감소하게 된다는 문제점이 있다.
이러한 화소들의 충전시간을 보상하기 위하여 예비 충전 구동방법이 사용되고 있다. 예비 충전 구동방법은 임의의 게이트 라인에 연결된 화소에 데이터 전압을 충전시킴과 동시에 인접 게이트 라인과 연결된 화소를 예비 충전한 후, 해당 화소의 데이터 전압을 하여 화소에 충전함으로써 화소들의 충전시간을 보상하게 된다. 즉, 화소들 각각은 인접한 2개의 게이트 라인들을 동시 구동에 따라 예비 충전 구간과 정상 충전 구간 각각에서 데이터 전압을 충전하게 된다.
그러나, 예비 충전 구동방법을 이용한 액정 표시 장치에서 각 화소는 예비 충전 구간에서 예비 충전된 예비 전압과 정상 충전 구간에서 충전되는 데이터 전압 차이에 따른 휘도 차 및 가로선 줄무늬 등에 의해 화질이 저하된다는 문제점이 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 컬럼 인버젼 방식의 데이터 전압을 이용하여 도트 인버젼 방식을 구현하여 소비전력을 절감함과 아울러 예비 충전 전압 차이에 따른 화소 간의 휘도 차를 보상하여 화질을 개선할 수 있도록 한 액정 표시 장치 및 그의 구동방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 액정 표시 장치는 n개의 게이트 라인과 m+1개의 데이터 라인의 교차부마다 형성되며, 상기 각 데이터 라인을 따라 지그재그 형태로 형성된 복수의 화소를 가지는 액정 표시 패널; 예비 충전 구간과 정상 충전 구간을 가지는 게이트 신호를 생성하여 복수의 게이트 라인에 순차적으로 공급하는 게이트 구동회로부; 외부로부터 입력되는 입력 데이터를 이용하여 상기 예비 충전 구간에 대응되는 제 1 데이터의 계조와 상기 정상 충전 구간에 대응되는 제 2 데이터의 계조 간의 계조 차를 산출하고, 산출된 계조 차와 기준 값의 비교 결과에 따라 상기 제 2 데이터를 변조하거나 그대로 출력하는 타이밍 제어부; 및 상기 정상 충전 구간에 상기 타이밍 제어부로부터 공급되는 상기 제 2 데이터 또는 상기 변조 데이터에 대응되는 데이터 전압을 데이터 라인에 공급하는 데이터 구동회로부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 타이밍 제어부는 상기 제 2 데이터의 계조가 기준 계조 이상이고, 상기 산출된 계조 차가 상기 기준 값 이상일 경우 상기 제 2 데이터에 상기 계조 차가 보상된 상기 변조 데이터를 생성하여 상기 데이터 구동회로부로 출력하며, 상기 제 2 데이터의 계조가 상기 기준 계조 이하 또는 상기 산출된 계조 차가 상기 기준 값 이하일 경우 상기 제 2 데이터를 그대로 상기 데이터 구동회로부로 출력하는 것을 특징으로 한다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 액정 표시 장치의 구동 방법은 n개의 게이트 라인과 m+1개의 데이터 라인의 교차부마다 형성된 복수의 화소를 예비 충전 구간과 정상 충전 구간으로 나누어 구동하는 액정 표시 장치의 구동 방법에 있어서, 외부로부터 입력되는 입력 데이터를 이용하여 상기 예비 충전 구간에 대응되는 제 1 데이터의 계조와 상기 정상 충전 구간에 대응되는 제 2 데이터의 계조 간의 계조 차를 산출하는 단계; 상기 산출된 계조 차와 기준 값의 비교 결과에 따라 상기 제 2 데이터를 변조하거나 그대로 출력하는 단계; 상기 예비 충전 구간과 상기 정상 충전 구간을 가지는 게이트 신호를 생성하여 복수의 게이트 라인에 순차적으로 공급하는 단계; 및 상기 정상 충전 구간에 상기 제 2 데이터 또는 상기 변조 데이터에 대응되는 데이터 전압을 해당 데이터 라인에 공급하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 제 2 데이터를 변조하거나 그대로 출력하는 단계는 상기 제 2 데이터의 계조가 기준 계조 이상이고, 상기 산출된 계조 차가 상기 기준 값 이상일 경우 상기 계조 차를 상기 제 2 데이터에 보상하여 상기 변조 데이터를 생성하여 출력하거나, 상기 제 2 데이터의 계조가 상기 기준 계조 이하 또는 상기 산출된 계조 차가 상기 기준 값 이하일 경우 상기 제 2 데이터를 그대로 출력하는 하는 것을 특징으 로 한다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 액정 표시 장치 및 그의 구동 방법은 데이터 구동회로부로부터 컬럼 인버젼 방식의 극성을 가지도록 출력되는 화소전압을 데이터 라인들을 따라 지그재그 형태로 배열된 액정셀들에 공급함으로써 액정 표시 패널의 배열된 액정셀들을 도트 인버젼 방식으로 구동하여 소비전력을 줄일 수 있다는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 예비 충전 구간에 대응되는 제 1 데이터의 계조와 정상 충전 구간에 대응되는 제 2 데이터의 계조 간의 계조 차를 산출하고, 산출된 계조 차와 기준 값의 비교 결과에 따라 제 2 데이터를 변조하거나 그대로 출력함으로써 예비 충전 전압 차이에 따른 화소 간의 휘도 차를 보상하여 화질을 개선할 수 있다는 효과가 있다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 대해 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 액정 표시 장치를 개략적으로 설명하기 위한 도면이고, 도 2는 도 1에 도시된 액정셀의 배열 상태를 설명하기 위한 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 액정 표시 장치는 액정 표시 패널(100), 타이밍 제어부(200), 데이터 구동회로부(300), 및 게이트 구동회로부(400)를 포함하여 구성된다.
액정 표시 패널(100)은 n개의 게이트 라인(GL1 내지 GLn)과 m+1개의 데이터 라인(DL1 내지 DLm+1)의 교차부마다 형성되며, 각 데이터 라인(DL1 내지 DLm+1)을 따라 지그재그 형태(ZZ)로 형성된 복수의 액정셀을 포함하여 구성된다.
복수의 액정셀들 각각은 n개의 게이트 라인들(GL1 내지 GLn) 중 어느 하나와 m+1개의 데이터 라인들(DL1 내지 DLm+1) 중 어느 하나에 접속된 박막 트랜지스터(T), 및 박막 트랜지스터(T)에 접속된 화소(P)를 포함하여 구성된다.
액정셀들은 데이터 라인(DL1 내지 DLm+1)을 따라 지그재그 형태(ZZ)로 배열되는 박막 트랜지스터(T)에 의해 데이터 라인들(DL1 내지 DLm+1) 각각에 지그재그 형태(ZZ)로 접속된다. 다시 말하여, 동일한 컬럼(Column)에 포함되는 액정셀들은 수평 라인마다 인접한 데이터 라인(DL)들에 교번적으로 접속된다.
예를 들어, 홀수번째 게이트 라인(GL1, GL3, ...)에 접속된 홀수번째 수평 라인의 액정셀들은 자신을 기준으로 -X축 방향에 위치하는 제 1 내지 제 m 데이터 라인들(DL1 내지 DLm)에 각각 접속된다.
반면에, 짝수번째 게이트 라인(GL2, GL4, ...)에 접속된 짝수번째 수평 라인의 액정셀들은 자신을 기준으로 +X축 방향에 위치하는 제 2 내지 제 m+1 데이터 라인들(DL2 내지 DLm+1)에 각각 접속된다.
이에 따라, 홀수번째 데이터 라인들(DL1, DL3, ...)은 수평 라인마다 수평 방향으로 홀수번째 액정셀과 짝수번째 액정셀에 번갈아 접속되는 반면에, 짝수번째 데이터 라인들(DL2, DL4, ...)은 수평 라인마다 수평 방향으로 짝수번째 액정셀과 홀수번째 액정셀에 번갈아 접속된다.
박막 트랜지스터(T)는 게이트 라인(GL1 내지 GLn)으로부터의 게이트 신호에 응답하여 데이터 라인(DL1 내지 DLm+1)으로부터의 데이터 전압을 해당 액정셀에 공급한다.
화소(P)는 박막 트랜지스터(T)에 접속된 화소전극(미도시), 및 액정을 사이에 두고 화소전극에 인접한 공통전극(미도시)을 포함하여 구성된다. 이러한, 화소(P)는 박막 트랜지스터(T)를 통해 공급되는 데이터 전압에 따라 액정을 구동하여 액정의 광투과율을 조절함으로써 소정의 영상을 표시하게 된다.
타이밍 제어부(300)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 제어신호 생성부(210), 및 데이터 처리부(220)를 포함하여 구성된다.
제어신호 생성부(210)는 유저 커넥터를 통해 입력되는 데이터 인에이블(DE), 도트 클럭(DCLK), 수직 동기신호(Vsync), 수평 동기신호(Hsync) 등의 타이밍 동기신호를 이용하여 데이터 구동회로부(400)의 구동 타이밍을 제어하기 위한 데이터 제어신호(DCS)와 게이트 구동회로부(300)의 구동 타이밍을 제어하기 위한 게이트 제어신호(GCS)를 생성한다.
데이터 제어신호(DCS)는 소스 스타트 펄스(Source Start Pulse); 소스 샘플링 클럭(Source Sampling Clock); 소스 출력 인에이블(Source Output Enable); 및 극성 제어신호(POL) 등이 될 수 있다. 여기서, 극성 제어신호(POL)는 적어도 한 프레임 단위로 반전될 수 있다.
게이트 제어신호(GCS)는 예비 충전 구간과 정상 충전 구간을 가지는 게이트 신호를 생성하여 복수의 게이트 라인(GL1 내지 GLn)에 순차적으로 공급하기 위한, 게이트 스타트 펄스(Gate Start Pulse); 게이트 쉬프트 클럭(Gate Shift Clock); 및 게이트 출력 인에이블(Gate Output Enable) 등을 포함하여 이루어질 수 있다.
한편, 타이밍 제어부(200)는 외부로부터 입력되는 입력 데이터(Idata)를 수신하고, 수신된 입력 데이터(Idata)를 액정 표시 패널(100)의 구동에 알맞도록 정렬하여 데이터 처리부(220)에 공급하는 데이터 정렬부(미도시)를 더 포함하여 구성될 수 있다.
데이터 처리부(220)는 데이터 정렬부 또는 외부로부터 입력되는 입력 데이터(Idata)를 이용하여 예비 충전 구간에 대응되는 제 1 데이터의 계조(Idata1)와 정상 충전 구간에 대응되는 제 2 데이터(Idata2)의 계조를 분석하여 제 2 데이터(Idata2)를 변조하거나 그대로 출력한다.
이를 위해, 데이터 처리부(220)는 변조 판단부(222), 데이터 변조부(224), 및 데이터 출력부(226)를 포함하여 구성된다.
변조 판단부(222)는 제 2 데이터(Idata2)의 계조와 설정된 기준 계조를 비교하여 변조 여부를 판단하여 제 2 데이터(Idata2)를 데이터 변조부(224) 또는 데이터 출력부(226)로 출력한다. 여기서, 기준 계조는 입력 데이터(Idata)의 비트 수에 대응되는 전체 계조의 1/3 계조 이상으로 설정될 수 있다. 예를 들어, 입력 데이터(Idata)가 8비트일 경우 기준 계조는 128로 설정될 수 있으나, 이에 한정되지 않고 액정 표시 패널(100)의 크기, 구동 특성 등에 따라 다양하게 설정될 수 있다.
이러한, 변조 판단부(222)는 제 2 데이터(Idata2)의 계조가 기준 계조 이상일 경우 제 2 데이터(Idata2)를 데이터 변조부(224)에 공급하며, 반대로 제 2 데이 터(Idata2)의 계조가 기준 계조 이하일 경우 제 2 데이터(Idata2)를 그대로 데이터 출력부(226)에 공급한다.
데이터 변조부(224)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 메모리(250), 계조 차 산출부(260), 선택신호 생성부(270), 선택부(280), 및 룩업 테이블(290)을 포함하여 구성된다.
메모리(250)는 데이터 정렬부 또는 외부로부터 입력되는 입력 데이터(Idata)를 저장한다. 이때, 메모리(250)는 하나의 게이트 라인(GL)에 대응되는 적어도 하나의 수평 라인에 공급될 입력 데이터(Idata)들을 저장하는 라인 메모리가 될 수 있다.
계조 차 산출부(260)는 메모리(250)에 저장된 제 1 데이터(Idata1)와 변조 판단부(222)로부터 공급되는 제 2 데이터(Idata2) 간의 계조 차(ΔG)를 산출한다.
선택신호 생성부(270)는 계조 차 산출부(260)에 의해 산출된 계조 차(ΔG)가 설정된 기준 값 이상일 경우 제 1 논리 상태의 선택신호(SS)를 생성하고, 산출된 계조 차(ΔG)가 기준 값 이하일 경우 제 2 논리 상태의 선택신호(SS)를 생성한다. 여기서, 산출된 계조 차(ΔG)가 작을 경우에는 정상 충전 구간에서 화소의 충전에 문제점이 없기 때문에 상기의 기준 값은 50이상으로 설정되는 것이 바람직하다. 이에 따라, 선택신호 생성부(270)는 계조 차 산출부(260)에 의해 산출된 계조 차(ΔG)가 양(+)의 값, 즉 제 2 데이터(Idata2)의 계조가 제 2 데이터(Idata1)의 계조 이상이고, 산출된 계조 차(ΔG)가 기준 값 이상일 경우에만 제 1 논리 상태의 선택신호(SS)를 생성하고, 그렇지 않은 경우에는 제 2 논리 상태의 선택신호(SS)를 생성한다.
선택부(280)는 제 1 논리 상태의 선택신호(SS)에 응답하여 입력되는 제 2 데이터(Idata2)를 룩업 테이블(290)로 출력하거나, 제 2 논리 상태의 선택신호(SS)에 응답하여 입력되는 제 2 데이터(Idata2)를 데이터 출력부(226; 도 3 참조)로 출력한다.
룩업 테이블(290)은 제 1 논리 상태의 선택신호(SS)에 따라 선택부(280)로부터 출력되는 제 2 데이터(Idata2)와 계조 차(ΔG)에 따라 변조 데이터(Mdata)를 출력한다. 이때, 룩업 테이블(290)은 계조 차(ΔG)의 크기와 제 2 데이터(Idata2)의 계조에 따라 각기 다르게 설정된 가중치와 제 2 데이터(Idata2)의 계조 값을 포함하도록 저장된 변조 값들을 변조 데이터(Mdata)로 출력한다.
한편, 룩업 테이블(290)에서 출력되는 변조 데이터(Mdata)는 메모리(250)에 저장됨으로써 제 2 데이터에 대응되는 정상 충전 구간에 의해 예비 충전되는 다른 화소의 제 1 데이터(Idata1)로 사용될 수도 있다.
도 3에서, 데이터 출력부(226)는 변조 판단부(222)로부터 공급되는 제 2 데이터(Idata2)를 데이터 구동회로부(300)에 공급하거나, 데이터 변조부(224)로부터 공급되는 제 2 데이터(Idata2) 또는 변조 데이터(Mdata)를 데이터 구동회로부(300)에 공급한다.
이와 같은, 타이밍 제어부(200)는 외부로부터 입력되는 입력 데이터(Idata)를 이용하여 예비 충전 구간에 대응되는 제 1 데이터의 계조와 정상 충전 구간에 대응되는 제 2 데이터의 계조 간의 계조 차를 산출하고, 산출된 계조 차와 기준 값 의 비교 결과에 따라 제 2 데이터(Idata2)를 변조하거나 그대로 데이터 구동회로부(200)에 공급함으로써 예비 충전 구동시 화소 간의 휘도 차를 보상하게 된다.
도 1에서, 데이터 구동회로부(200)는 수평구간에 따라 타이밍 제어부(200)로부터 공급되는 데이터(Idata/Mdata)를 데이터 제어신호(DCS)에 따라 데이터 전압으로 변환하여 해당 데이터 라인(DL)에 공급한다. 여기서, 데이터 구동회로부(200)는 홀수번째 수평구간 동안 제 1 내지 제 m 데이터 라인(DL1 내지 DLm) 각각에 해당하는 데이터 전압을 공급하고, 짝수번째 수평구간 동안 제 2 내지 제 m+1 데이터 라인(DL2 내지 DLm+1) 각각에 해당하는 데이터 전압을 공급한다. 이때, 데이터 구동회로부(200)로부터 출력되는 데이터 전압은 각 데이터 라인(DL)마다 반전되고, 극성 제어신호(POL)에 따라 적어도 한 프레임 단위로 반전되는 컬럼 인버젼 방식의 극성을 가지게 된다.
게이트 구동회로부(400)는 타이밍 제어부(300)로부터 공급되는 게이트 제어신호(GCS)에 따라, 도 5에 도시된 바와 같이, 예비 충전 구간(PCP)과 예비 충전 구간(PCP)에 인접한 정상 충전 구간(MCP)을 가지는 게이트 신호를 생성하여 n개의 게이트 라인(GL1 내지 GLn)에 순차적으로 공급한다. 이에 따라, 게이트 구동회로부(400)는 i(단, i는 제 1 내지 제 n 중 어느 하나의 자연수)번째 게이트 라인에 공급되는 정상 충전 구간(MCP)과 i+1 번째 게이트 라인에 공급되는 예비 충전 구간(PCP)을 중첩시킴으로써 i 번째 게이트 라인에 접속된 화소에 공급되는 데이터 전압이 i+1 번째 게이트 라인에 접속된 화소에 예비 충전되도록 한다.
한편, 게이트 구동회로부(400)는 칩 온 글라스(Chip On Glass) 방식에 의해 액정 표시 패널(100) 상에 칩 형태로 실장되거나, 게이트 인 패널(Gate In Panel) 방식에 의해 박막 트랜지스터의 형성 공정과 동시에 액정 표시 패널(100)에 직접 형성될 수도 있다.
도 6a 내지 도 6c는 본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시 장치의 구동 방법을 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 6a 내지 도 6c를 참조하여, 본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시 장치의 구동 방법을 개략적으로 설명하면 다음과 같다.
도 6a에서 알 수 있듯이, 예비 충전 구간(PCP) 동안 충전된 전압에 대응되는 제 1 데이터의 계조와 정상 충전 구간(MCP)에 대응되는 제 2 데이터의 계조 간의 계조 차(ΔG)를 산출한다.
그런 다음, 도 6b에서 알 수 있듯이, 제 2 데이터의 계조가 기준 계조 이하이거나, 산출된 계조 차(ΔG)가 기준 값 이하일 경우 제 2 데이터(Idata2)를 그대로 출력하여 제 2 데이터(Idata2)에 대응되는 데이터 전압(V-Idata2)을 정상 충전 구간(MCP) 동안 해당 화소에 공급한다.
반면에, 도 6c에서 알 수 있듯이, 제 2 데이터의 계조가 기준 계조 이상이고, 산출된 계조 차(ΔG)가 기준 값 이상일 경우 계조 차(그런 다음, 도 6의 (b)에서 알 수 있듯이, 제 2 데이터의 계조가 기준 계조 이상이고, 산출된 계조 차(ΔG)가 기준 값 이상일 경우 계조 차(ΔG)를 제 2 데이터(Idata2)에 보상하여 변조 데이터(Mdata)를 생성하고, 생성된 변조 데이터(Mdata)에 대응되는 변조 데이터 전압(M-Idata2)을 생성하여 정상 충전 구간(MCP) 동안 해당 화소에 공급한다.
이와 같은, 본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시 장치 및 그의 구동방법은 데이터 구동회로부(300)로부터 컬럼 인버젼 방식의 극성을 가지도록 출력되는 데이터 전압을 데이터 라인들(DL1 내지 DLm+1)을 따라 지그재그 형태로 배열된 액정셀들에 공급함으로써 액정 표시 패널(100)의 배열된 액정셀들을 도트 인버젼 방식으로 구동하여 소비전력을 줄일 수 있다.
또한, 본 발명은 예비 충전 구간과 정상 충전 구간을 가지는 게이트 신호에 따라 복수의 액정셀을 예비 충전 구동방법으로 구동함과 아울러 예비 충전 구간에 대응되는 제 1 데이터의 계조와 정상 충전 구간에 대응되는 제 2 데이터의 계조 간의 계조 차를 산출하고, 산출된 계조 차와 기준 값의 비교 결과에 따라 제 2 데이터를 변조하거나 그대로 출력함으로써 예비 충전 전압 차이에 따른 화소 간의 휘도 차를 보상하여 화질을 개선할 수 있다.
한편, 상술한 본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시 장치 및 그의 구동 방법에서는 액정셀들이 데이터 라인들을 따라 지그재그 형태로 배열되는 것으로 설명하였으나, 이에 한정되지 않고 인버젼 구동방식에서 동일한 극성의 데이터 전압을 이용하여 임의의 화소를 예비 충전하는 예비 충전 구동방법을 이용하는 모든 액정 표시 장치에 동일하게 적용될 수 있다.
본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세 한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 액정 표시 장치를 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 액정셀의 배열 상태를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 도 1에 도시된 타이밍 제어부를 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 도 3에 도시된 데이터 변조부를 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 도 1에 도시된 게이트 구동회로부로부터 출력되는 게이트 신호를 나타내는 파형도이다.
도 6a 내지 도 6c는 본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시 장치의 구동 방법을 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호설명 >
100: 액정 표시 패널 200: 타이밍 제어부
210: 제어신호 생성부 220: 데이터 처리부
222: 변조 판단부 224: 데이터 변조부
226: 데이터 출력부 250: 메모리
260: 계조 차 산출부 270: 선택신호 생성부
280: 선택부 290: 룩업 테이블
300: 데이터 구동회로부 400: 게이트 구동회로부

Claims (10)

  1. n개의 게이트 라인과 m+1개의 데이터 라인의 교차부마다 형성되며, 상기 각 데이터 라인을 따라 지그재그 형태로 형성된 복수의 화소를 가지는 액정 표시 패널;
    예비 충전 구간과 정상 충전 구간을 가지는 게이트 신호를 생성하여 복수의 게이트 라인에 순차적으로 공급하는 게이트 구동회로부;
    외부로부터 입력되는 입력 데이터를 이용하여 상기 예비 충전 구간에 대응되는 제 1 데이터의 계조와 상기 정상 충전 구간에 대응되는 제 2 데이터의 계조 간의 계조 차를 산출하고, 산출된 계조 차와 기준 값의 비교 결과에 따라 상기 제 2 데이터를 변조하거나 그대로 출력하는 타이밍 제어부; 및
    상기 정상 충전 구간에 상기 타이밍 제어부로부터 공급되는 상기 제 2 데이터 또는 상기 변조 데이터에 대응되는 데이터 전압을 데이터 라인에 공급하는 데이터 구동회로부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 타이밍 제어부는,
    상기 제 2 데이터의 계조가 기준 계조 이상이고, 상기 산출된 계조 차가 상기 기준 값 이상일 경우 상기 제 2 데이터에 상기 계조 차가 보상된 상기 변조 데이터를 생성하여 상기 데이터 구동회로부로 출력하며,
    상기 제 2 데이터의 계조가 상기 기준 계조 이하 또는 상기 산출된 계조 차가 상기 기준 값 이하일 경우 상기 제 2 데이터를 그대로 상기 데이터 구동회로부로 출력하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 기준 계조는 상기 기준 값 이상이며, 상기 입력 데이터의 비트 수에 대응되는 전체 계조의 1/3 계조 이상인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 타이밍 제어부는 상기 제 1 및 제 2 데이터의 계조를 분석하여 상기 변조 데이터 또는 상기 제 2 데이터를 그대로 상기 데이터 구동회로부에 공급하는 데이터 처리부를 포함하며,
    상기 데이터 처리부는,
    상기 제 2 데이터의 계조와 상기 기준 계조를 비교하여 변조 여부를 판단하여 상기 제 2 데이터를 선택적으로 출력하는 변조 판단부;
    상기 변조 판단부로부터 출력되는 상기 제 2 데이터의 계조와 상기 제 1 데이터의 계조의 계조 차에 따라 상기 변조 데이터를 생성하여 출력하거나 상기 제 2 데이터를 그대로 출력하는 데이터 변조부; 및
    상기 변조 판단부로부터 공급되는 상기 제 2 데이터를 상기 데이터 구동회로부에 공급하거나 상기 데이터 변조부로부터 공급되는 상기 제 2 데이터 또는 상기 변조 데이터를 상기 데이터 구동회로부에 공급하는 데이터 출력부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 데이터 변조부는,
    상기 제 1 데이터가 저장된 메모리;
    상기 메모리에 저장된 상기 제 1 데이터와 상기 변조 판단부로부터 공급되는 상기 제 2 데이터의 계조 차를 산출하는 계조 차 산출부;
    상기 산출된 계조 차가 상기 기준 값 이상일 경우 제 1 논리 상태의 선택신호를 생성하고 상기 산출된 계조 차가 상기 기준 값 이하일 경우 제 2 논리 상태의 선택신호를 생성하는 선택신호 생성부;
    상기 제 2 논리 상태의 선택신호에 따라 상기 제 2 데이터를 상기 데이터 출력부로 출력하는 선택부; 및
    상기 제 1 논리 상태의 선택신호에 따라 상기 선택부로부터 출력되는 상기 제 2 데이터와 상기 계조 차에 따라 상기 변조 데이터를 출력하는 룩업 테이블을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 룩업 테이블은 상기 계조 차의 크기와 상기 제 2 데이터의 계조에 따라 각기 다르게 설정된 가중치와 상기 제 2 데이터의 계조 값을 포함하도록 저장된 변 조 값들을 상기 변조 데이터로 출력하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  7. n개의 게이트 라인과 m+1개의 데이터 라인의 교차부마다 형성된 복수의 화소를 예비 충전 구간과 정상 충전 구간으로 나누어 구동하는 액정 표시 장치의 구동 방법에 있어서,
    외부로부터 입력되는 입력 데이터를 이용하여 상기 예비 충전 구간에 대응되는 제 1 데이터의 계조와 상기 정상 충전 구간에 대응되는 제 2 데이터의 계조 간의 계조 차를 산출하는 단계;
    상기 산출된 계조 차와 기준 값의 비교 결과에 따라 상기 제 2 데이터를 변조하거나 그대로 출력하는 단계;
    상기 예비 충전 구간과 상기 정상 충전 구간을 가지는 게이트 신호를 생성하여 복수의 게이트 라인에 순차적으로 공급하는 단계; 및
    상기 정상 충전 구간에 상기 제 2 데이터 또는 상기 변조 데이터에 대응되는 데이터 전압을 해당 데이터 라인에 공급하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 구동 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 2 데이터를 변조하거나 그대로 출력하는 단계는,
    상기 제 2 데이터의 계조가 기준 계조 이상이고, 상기 산출된 계조 차가 상기 기준 값 이상일 경우 상기 계조 차를 상기 제 2 데이터에 보상하여 상기 변조 데이터를 생성하여 출력하거나,
    상기 제 2 데이터의 계조가 상기 기준 계조 이하 또는 상기 산출된 계조 차가 상기 기준 값 이하일 경우 상기 제 2 데이터를 그대로 출력하는 하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 구동 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 기준 계조는 상기 기준 값 이상이며, 상기 입력 데이터의 비트 수에 대응되는 전체 계조의 1/3 계조 이상인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 구동 방법.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 2 데이터를 변조하는 단계는 상기 계조 차의 크기와 상기 제 2 데이터의 계조에 따라 각기 다르게 설정된 가중치와 상기 제 2 데이터의 계조 값을 포함하는 변조 값들이 저장된 룩업 테이블을 이용하여 상기 제 2 데이터를 상기 변조 데이터로 변조하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 구동 방법.
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KR20170015649A (ko) * 2015-07-29 2017-02-09 엘지디스플레이 주식회사 데이터 구동부 및 이를 이용한 표시장치

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