KR20130100602A

KR20130100602A - 표시 장치 및 이의 구동 방법

Info

Publication number: KR20130100602A
Application number: KR1020120021964A
Authority: KR
Inventors: 이대연; 김상원; 이승영
Original assignee: 삼성디스플레이 주식회사
Priority date: 2012-03-02
Filing date: 2012-03-02
Publication date: 2013-09-11
Also published as: US20130229398A1

Abstract

표시 장치 및 이의 구동 방법에서, 신호 제어부는 외부로부터 데이터 전송 모드에 따라 영상 신호를 수신하고, 데이터 전송 모드에 대한 정보를 포함하는 모드 선택신호를 수신하여, 모드 선택신호에 따라 제1 및 제2 반전 신호 중 어느 하나를 선택하여 출력한다. 데이터 구동부는 신호 제어부로부터 영상 신호를 수신하여 데이터 신호로 변환하고, 제1 및 제2 반전 신호 중 어느 하나를 수신하여 데이터 신호의 극성을 제어한다. 게이트 구동부는 신호 제어부에 의해 제어되며, 다수의 게이트 신호를 순차적으로 출력한다. 표시부는 게이트 신호들에 응답하여 행 단위로 순차적으로 동작하여 데이터 신호를 수신하는 다수의 화소를 구비하여 영상을 표시한다.

Description

표시 장치 및 이의 구동 방법{DISPLAY DEVICE AND METHOD OF DRIVING THE SAME}

본 발명은 표시 장치 및 이의 구동 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 표시 품질을 향상시킬 수 있는 표시 장치 및 이의 구동 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 표시 장치에서 타이밍 컨트롤러는 외부 세트로부터 영상 신호를 수신한다. 외부 세트가 타이밍 컨트롤러로 영상 신호를 전송하는 데이터 전송 방식에는 순차적 모드와 인터레이스 모드가 있을 수 있다.

순차적 모드의 경우, 외부 세트는 한 프레임 분량의 영상 신호를 타이밍 컨트롤러에 전송하지만, 인터레이스 모드의 경우 외부 세트는 한 프레임 중 홀수번째 행 데이터를 타이밍 컨트롤러로 전송한 후, 짝수번째 행 데이터를 타이밍 컨트롤러로 전송한다.

그러나, 인터레이스 모드로 데이터를 수신한 경우, 홀수번째 행 데이터를 이용하여 영상을 표시하는 홀수번째 프레임과 짝수번째 행 데이터를 이용하여 영상을 표시하는 짝수번째 프레임 사이에서 플리커 현상이 발생한다. 특히, 계조 차가 나타나는 영역들 사이의 경계부에서는 플리커 현상에 의해서 모드 전환 시 라인성 잔상이 발생한다.

본 발명의 목적은 잔상을 제거하여 표시 품질을 향상시킬 수 있는 표시 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 상기한 표시 장치를 구동하는 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 일 측면에 따른 표시 장치는 외부로부터 데이터 전송 모드에 따라 영상 신호를 수신하고, 상기 데이터 전송 모드에 대한 정보를 포함하는 모드 선택신호를 수신하여, 상기 모드 선택신호에 따라 제1 및 제2 반전 신호 중 어느 하나를 선택하여 출력하는 신호 제어부; 상기 신호 제어부로부터 상기 영상 신호를 수신하여 데이터 신호로 변환하고, 상기 제1 및 제2 반전 신호 중 어느 하나를 수신하여 상기 데이터 신호의 극성을 제어하는 데이터 구동부; 상기 신호 제어부에 의해 제어되며, 다수의 게이트 신호를 순차적으로 출력하는 게이트 구동부; 및 상기 게이트 신호들에 응답하여 행 단위로 순차적으로 동작하여 상기 데이터 신호를 수신하는 다수의 화소를 구비하여 영상을 표시하는 표시부를 포함한다.

본 발명의 다른 측면에 따른 표시 장치의 구동 방법은 외부로부터 데이터 전송 모드에 따라 영상 신호를 수신하는 단계; 상기 데이터 전송 모드에 대한 정보를 포함하는 모드 선택신호를 수신하여, 상기 모드 선택신호에 따라 제1 및 제2 반전 신호 중 어느 하나를 선택하여 출력하는 단계; 상기 영상 신호를 데이터 신호로 변환하는 단계; 상기 제1 및 제2 반전 신호 중 어느 하나를 수신하여 상기 데이터 신호의 극성을 제어하는 단계; 다수의 게이트 신호를 순차적으로 출력하는 단계; 및 상기 게이트 신호들에 응답하여 행 단위로 순차적으로 동작하여 상기 데이터 신호에 대응하는 영상을 표시하는 단계를 포함한다.

본 발명에 따르면, 신호 제어부는 데이터 전송 모드에 따라서 데이터 신호의 극성 반전을 제어할 수 있고, 그 결과, 인터레이스 모드 동작시 데이터 전압의 극성을 두 프레임 이상의 단위로 반전시킬 수 있다.

따라서, 극성 변화가 일어나지 않는 연속하는 두 프레임 사이의 전위차가 현격히 감소시킬 수 있고, 이로써 인터레이스 모드에서 순차적 모드로 전환시 잔상이 시인되는 것을 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 블럭도이다.
도 2a는 데이터 전송 모드의 순차적 모드를 나타낸 도면이다.
도 2b는 데이터 전송 모드의 인터레이스 모드를 나타낸 도면이다.
도 3은 도 1에 도시된 제1 및 제2 반전 신호를 나타낸 파형도이다.
도 4는 블랙 패턴과 화이트 패턴이 반복적으로 표시하는 표시 패널의 화면을 나타낸 평면도이다.
도 5a는 한 프레임 반전 구동시 도 4의 A1 영역의 데이터 전압을 나타낸 도면이다.
도 5b는 두 프레임 반전 구동시 도 4의 A1 영역의 데이터 전압을 나타낸 도면이다.
도 6a는 도 5a에 도시된 데이터 전압의 변화를 나타낸 파형도이다.
도 6b는 도 5b에 도시된 데이터 전압의 변화를 나타낸 파형도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 단면도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 제1 및 제2 반전 신호를 나타낸 파형도이다.
도 9는 도 1에 도시된 표시 장치의 평면도이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치의 블럭도이다.
도 11은 도 10에 도시된 표시 장치의 평면도이다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 블럭도이다. 도 2a는 데이터 전송 모드 중 순차적 모드를 나타낸 도면이고, 도 2b는 데이터 전송 모드 중 인터레이스 모드를 나타낸 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치(10)는 신호 제어부(100), 데이터 구동부(130), 게이트 구동부(140) 및 표시패널(200)을 포함한다.

상기 표시패널(200)은 다수의 데이터 라인(D1~Dm), 다수의 게이트 라인(G1~Gn) 및 다수의 화소(PX)를 포함한다. 상기 다수의 게이트 라인(G1~Gn)은 상기 다수의 데이터 라인(D1~Dm)과 서로 절연되어 교차한다.

도 1에는 간결한 설명을 위하여 상기 다수의 화소(PX) 중 하나의 화소만을 도시하였다. 각 화소(PX)는 대응하는 제1 게이트 라인(G1) 및 대응하는 제2 데이터 라인(D1)에 전기적으로 연결된다. 또한, 상기 각 화소(PX)는 박막 트랜지스터(Tr), 액정 커패시터(Clc) 및 스토리지 커패시터(Cst)를 포함한다.

상기 박막 트랜지스터(Tr)는 상기 제1 게이트 라인(G1)에 전기적으로 연결된 게이트 전극, 상기 제1 데이터 라인(D1)과 전기적으로 연결된 소오스 전극, 및 상기 액정 커패시터(Clc)와 상기 스토리지 커패시터(Cst)에 전기적으로 연결된 드레인 전극을 포함한다.

상기 액정 커패시터(Clc)는 상기 박막 트랜지스터(Tr)의 상기 드레인 전극에 전기적으로 연결된 화소 전극(미도시), 상기 화소 전극과 마주하는 공통 전극(미도시), 및 상기 화소 전극과 상기 공통 전극 사이에 형성된 전계에 의해서 틸트되는 액정(미도시)으로 이루어질 수 있다. 상기 스토리지 커패시터(Cst)는 상기 박막 트랜지스터(Tr)의 상기 드레인 전극에 전기적으로 연결된 제1 전극(미도시), 상기 제1 전극과 마주하는 제2 전극(미도시), 및 상기 제1 및 제2 전극 상에 개재된 절연막(미도시)으로 이루어질 수 있다.

상기 신호 제어부(100)는 로직 회로(110) 및 타이밍 컨트롤러(120)를 포함한다. 상기 타이밍 컨트롤러(120)는 상기 표시장치(10)의 외부로부터 다수의 영상신호(R,G,B) 및 외부제어신호(O-CS, 예를 들어, 수평동기신호, 수직동기신호, 클럭신호, 및 데이터 인에이블 신호)를 수신한다.

상기 타이밍 컨트롤러(120)는 상기 데이터 구동부(130)와의 인터페이스 사양에 맞도록 상기 영상 신호들(R,G,B)의 데이터 포맷을 변환하고, 변환된 영상 신호들(R`,G`,B`)을 상기 데이터 구동부(130)로 제공한다. 또한, 상기 타이밍 컨트롤러(120)는 데이터 제어신호(D-CS, 예를 들어, 출력개시신호, 수평개시신호, 수평클럭신호 등)를 상기 데이터 구동부(130)로 제공하고, 게이트 제어신호(G-CS, 예를 들어, 수직개시신호, 수직클럭신호, 및 수직클럭바신호)를 상기 게이트 구동부(140)로 제공한다.

또한, 상기 타이밍 컨트롤러(120)는 외부로부터 상기 영상 신호(R,G,B)를 수신하는데 있어서 데이터 전송 모드에 따라 다른 방식으로 영상 신호를 수신할 수 있다. 구체적으로, 상기 데이터 전송 모드는 순차적 모드(progressive mode)와 인터레이스 모드(interlace mode)로 구분될 수 있다.

도 2a 및 도 2b를 참조하면, 상기 순차적 모드에서 상기 타이밍 컨트롤러(120)는 한 프레임 분량의 데이터(예를 들어, LD1~LD8)를 순차적으로 수신한다. 여기서, LD1 내지 LD8 각각은 한 행 분량의 데이터를 나타낸다.

한편, 상기 인터레이스 모드에서 상기 타이밍 컨트롤러(120)는 제1 프레임(Nth)동안 홀수번째 화소행에 대응하는 홀수행 데이터(LD1, LD3, LD7)를 수신하고, 제2 프레임((N+1)th) 동안 짝수번째 화소행에 대응하는 짝수행 데이터(LD2, LD4, LD6, LD8)를 수신한다.

상기 데이터 전송 모드는 상기 표시 장치(10)에 연결되는 외부 세트들(미도시)에 의해서 결정될 수 있다. 외부 세트에서 데이터 전송 방식을 상기 순차적 모드를 사용하는가 또는 상기 인터레이스 모드를 사용하는가에 따라서 상기 타이밍 컨트롤러(120)는 상기 순차적 모드 또는 상기 인터레이스 모드로 상기 영상 신호(R,G,B)를 수신할 수 있다.

다시 도 1을 참조하면, 상기 로직 회로(110)는 상기 데이터 전송 모드에 대한 정보를 포함하는 모드 선택신호(MS)를 수신하여, 상기 모드 선택신호(MS)에 따라 제1 및 제2 반전 신호(REV1, REV2) 중 어느 하나를 선택하여 출력한다.

본 발명의 일 예로, 상기 모드 선택신호(MS)는 상기 순차적 모드에서는 로우 상태를 갖고, 상기 인터레이스 모드에서는 하이 상태를 갖는 신호일 수 있다. 상기 로직 회로(110)는 상기 순차적 모드에서 상기 제1 반전 신호(REV1)를 출력하고, 상기 인터레이스 모드에서 상기 제2 반전 신호(REV2)를 출력한다.

도 3은 도 1에 도시된 제1 및 제2 반전 신호를 나타낸 파형도이다.

도 3을 참조하면, 상기 제1 반전 신호(REV1)는 한 프레임 단위로 위상이 반전되고, 한 프레임 구간 내에서 한 행(즉, 한 게이트 라인) 단위로 위상이 반전되는 신호일 수 있다. 본 발명의 일 예로, 상기 제2 반전 신호(REV2)는 두 프레임 단위로 위상이 반전되고, 한 프레임 구간 내에서 한 행 단위로 위상이 반전되는 신호일 수 있다. 상기 제2 반전 신호(REV2)는 2n 프레임(여기서, n은 1 이상의 자연수) 단위로 반전될 수 있으나, 도 3에서는 두 프레임 단위로 반전되는 것을 일 예로 나타내었다.

상기 로직 회로(110)는 상기 모드 선택신호(MS)가 하이 상태일 때, 상기 타이밍 컨트롤러(120)에 상기 데이터 전송 모드가 상기 인터레이스 모드임을 나타내는 신호를 전송한다. 상기 타이밍 컨트롤러(120)는 상기 로직 회로(110)로부터 상기 신호를 수신하면, 상기 제2 반전 신호(REV2)를 출력할 것을 상기 로직 회로(110)에 지시하며, 상기 제2 반전 신호(REV2)의 출력 시기를 제어한다.

다시 도 1을 참조하면, 상기 게이트 구동부(140)는 상기 타이밍 컨트롤러(120)로부터 제공되는 상기 게이트 제어신호(G-CS)에 응답해서 게이트 온 전압과 게이트 오프 전압 사이에서 스윙하는 게이트 신호들을 순차적으로 출력한다. 따라서, 상기 표시 패널(200)이 상기 게이트 신호들에 의해서 순차적으로 스캐닝될 수 있다.

상기 데이터 구동부(130)는 상기 타이밍 컨트롤러(120)로부터 제공되는 상기 데이터 제어신호(D-CS)에 응답해서 다수의 계조 전압들 중 상기 영상 신호들(R`,G`,B`)에 각각 대응되는 계조 전압들을 선택한다. 상기 데이터 구동부(130)는 선택된 계조 전압들을 데이터 전압들로써 출력한다. 상기 데이터 전압들은 상기 표시 패널(200)의 상기 데이터 라인들(D1~Dm)로 인가된다.

상기 순차적 모드에서 상기 타이밍 컨트롤러(120)는 한 프레임 분량의 데이터를 수신하므로, 상기 데이터 구동부(140)는 한 프레임 분량의 데이터 전압들을 상기 표시 패널(200)의 상기 데이터 라인들(D1~Dm)로 인가할 수 있다.

그러나, 상기 인터레이스 모드에서 상기 타이밍 컨트롤러(120)는 상기 제1 프레임(Nth) 동안 상기 홀수행 데이터를 수신하고, 상기 제2 프레임((N+1)th) 동안 상기 짝수행 데이터를 수신한다. 상기 타이밍 컨트롤러(120)는 상기 홀수행 데이터에 근거하여 한 프레임 분량의 제1 프레임 데이터를 생성하고, 상기 짝수행 데이터에 근거하여 한 프레임 분량의 제2 프레임 데이터를 생성한다.

따라서, 상기 데이터 구동부(130)는 상기 제1 프레임 데이터를 제1 데이터 전압들로 변환하고, 상기 제2 프레임 데이터를 제2 데이터 전압들로 변환한다.

상기 타이밍 컨트롤러(120)는 상기 홀수행 데이터를 이용하여 상기 제1 프레임 데이터 중 짝수행 데이터를 생성할 수 있다. 구체적으로, i번째 행 데이터(여기서, i는 1 이상의 홀수) 및 i+2번째 행 데이터를 이용하여 i+1번째 행 데이터가 생성될 수 있다. 본 발명의 일 예로, 상기 i+1번째 행 데이터는 상기 i번째 행 데이터 및 상기 i+2번째 행 데이터의 평균값으로 설정될 수 있다.

또한, 상기 타이밍 컨트롤러(120)는 상기 짝수행 데이터를 이용하여 상기 제2 프레임 데이터 중 홀수행 데이터를 생성할 수 있다. 구체적으로, j번째 행 데이터(여기서, j는 2 이상의 짝수) 및 j+2번째 행 데이터를 이용하여 j+1번째 행 데이터가 생성될 수 있다. 본 발명의 일 예로, 상기 j+1번째 행 데이터는 상기 j번째 행 데이터 및 상기 j+2번째 행 데이터의 평균값으로 설정될 수 있다.

따라서, 상기 데이터 구동부(130)로부터 생성된 상기 제1 데이터 전압들은 실제 홀수 데이터 전압들 및 상기 계산에 의해서 생성된 짝수행 데이터로부터 변환된 가상 짝수 데이터 전압들을 포함할 수 있다. 또한, 상기 제2 데이터 전압들은 실제 짝수 데이터 전압들 및 상기 계산에 의해서 생성된 홀수행 데이터로부터 변환된 가상 홀수 데이터 전압들을 포함할 수 있다.

상기 순차적 모드에서, 상기 데이터 구동부(130)는 상기 로직 회로(110)로부터 상기 제1 반전 신호(REV1)를 수신하여, 상기 제1 반전 신호(REV1)에 따라서 상기 데이터 전압들의 극성을 제어한다. 상기 제1 반전 신호(REV1)는 한 프레임 단위로 위상이 반전되고, 한 프레임 내에서는 한 화소행 단위로 위상이 반전된다. 따라서, 상기 순차적 모드에서 상기 데이터 전압들의 극성은 한 프레임 단위로 반전되고, 상기 한 프레임 구간 내에서 한 화소행 단위로 반전된다.

한편, 상기 인터레이스 모드에서 상기 데이터 구동부(130)는 상기 로직 회로(110)로부터 상기 제2 반전 신호(REV2)를 수신하고, 상기 제2 반전 신호(REV2)에 따라서 상기 데이터 전압들의 극성을 제어한다. 상기 제2 반전 신호(REV2)는 두 프레임 단위로 위상이 반전되고, 한 프레임 내에서는 한 화소행 단위로 위상이 반전된다. 따라서, 상기 인터레이스 모드에서 상기 데이터 전압들의 극성은 두 프레임 단위로 반전되고, 상기 한 프레임 구간 내에서 한 화소행 단위로 반전된다.

본 발명의 일 예로, 상기 타이밍 컨트롤러(120) 및 상기 데이터 구동부(130)는 저전압 차등 신호 전송 방식을 사용하는 인터페이스 장치를 포함할 수 있다. 저전압 차등 신호 전송 방식의 경우, 상기 제1 및 제2 반전 신호(REV1/REV2)를 다른 제어 신호들과 분리된 독립된 신호로 송/수신이 가능하다.

도면에 도시하지는 않았지만, 상기 제1 및 제2 반전 신호(REV1, REV2)는 한 프레임 내에서 두 화소행, 세 화소행 또는 네 화소행 단위로 반전될 수 있다.

상기 게이트 라인들(G1~Gn)에 게이트 신호가 순차적으로 인가되면, 상기 게이트 라인들(G~Gn)에 연결된 화소행들이 순차적으로 턴-온된다. 상기 데이터 전압들은 상기 턴-온된 화소행으로 인가되어 상기 액정의 광 투과율을 조절한다. 따라서, 상기 표시패널(200)은 원하는 계조의 영상을 표시할 수 있다.

도 4는 블랙 패턴과 화이트 패턴이 반복적으로 표시하는 표시 패널의 화면을 나타낸 평면도이고, 도 5a는 한 프레임 반전 구동시 도 4의 A1 영역의 데이터 전압을 나타낸 도면이며, 도 5b는 두 프레임 반전 구동시 도 4의 A1 영역의 데이터 전압을 나타낸 도면이다.

도 4는 상기 표시 패널(200)이 줄무늬 패턴을 표시하는 경우를 나타낸다. 도 4에서, 제1 영역(BA)은 블랙 계조를 표현하는 영역이고, 제2 영역(WA)은 화이트 계조를 표현하는 영역이다. 도 4에서는 컬러를 나타내지는 않았다.

상기 인터레이스 모드로 동작시, 상기 제1 영역(BA)과 상기 제2 영역(WA) 사이의 경계면에서 전위차가 발생할 수 있다.

도 5a 및 도 5b에서는 기준 전압이 4.5(V)일 때, 상기 블랙 계조는 4.5V 근처의 전압(이하, 블랙 데이터 전압)에 의해서 표현되며, 상기 화이트 계조는 9(V) 또는 0(V)의 전압(이하, 화이트 데이터 전압)에 의해서 표현되는 예를 나타냈다. 도 5a 및 도 5b에서 (+) 및 (-)는 상기 기준 전압에 대한 극성을 나타낸다. 즉, 각 화소행에 인가되는 데이터 전압이 상기 기준 전압보다 크면 (+) 극성으로 표기하고, 상기 기준 전압보다 작으면 (-) 극성으로 표시한다. 또한, 설명의 편의를 위하여 도 5a 및 도 5b에서는 상기 블랙 데이터 전압을 4.5(V)로 표기한다.

도 5a 및 도 5b는 도 4의 A1 영역을 확대하여 나타낸 도면이다.

도 5a를 참조하면, 제1 프레임(Nth) 동안 제1, 제3 및 제5 게이트 라인(G1, G3, G5)에 연결된 화소행은 실제 데이터 전압을 수신하고, 제2 및 제4 게이트 라인(G2, G4)에 연결된 화소행은 가상 데이터 전압을 수신한다.

상기 제1 및 제3 게이트 라인(G1, G3)에 연결된 화소행(이하, 제1 및 제2 화소행이라 함)은 도 4의 상기 제1 영역(BA)에 위치하므로, 블랙 데이터 전압(4.5V(-))을 수신하고, 상기 제5 게이트 라인(G5)에 연결된 화소행(이하, 제5 화소행이라 함)은 도 4의 상기 제2 영역(WA)에 위치하므로, 화이트 데이터 전압(0V(-))을 수신한다.

한편, 상기 제2 게이트 라인(G2)에 연결된 화소행(이하, 제2 화소행이라 함)은 상기 제1 및 제3 화소행에 인가된 블랙 데이터 전압의 평균값 즉, 상기 블랙 데이터 전압이 동일하게 인가된다. 다만, 본 발명의 일 예로, 상기 데이터 전압의 극성은 한 화소행 단위로 반전되므로, 상기 제2 화소행에는 (+) 극성의 블랙 데이터 전압(4.5V(+))이 인가된다.

또한, 상기 제4 게이트 라인(G4)에 연결된 화소행(이하, 제4 화소행이라 함)은 상기 제3 및 제5 화소행에 각각 인가된 블랙 데이터 전압과 화이트 데이터 전압의 평균값이 인가된다. 본 발명의 일 예로, 상기 데이터 전압의 극성은 한 화소행 단위로 반전되므로, 상기 제4 화소행에는 (+)극성의 데이터 전압이 인가되어야 하므로, 6.25V(+)의 데이터 전압이 인가된다.

다음, 제2 프레임((N+1)th) 동안 상기 제2 및 제4 게이트 라인(G2, G4)에 연결된 화소행은 실제 데이터 전압을 수신하고, 상기 제1, 제3 및 제5 게이트 라인(G1, G3, G5)에 연결된 화소행은 가상 데이터 전압을 수신한다.

상기 제2 화소행은 도 4의 상기 제1 영역(BA)에 위치하므로, 블랙 데이터 전압(4.5V(-))을 수신하고, 상기 제4 화소행은 도 4의 상기 제2 영역(WA)에 위치하므로, 화이트 데이터 전압(0V(-))을 수신한다.

한편, 상기 제1 화소행은 상기 제1 영역(BA)에 위치하므로 블랙 데이터 전압(4.5V(+))을 수신하고, 상기 제3 화소행은 상기 제2 및 제4 화소행에 인가된 데이터 전압의 평균값이 인가된다. 본 발명의 일 예로, 상기 데이터 전압의 극성은 한 화소행 단위로 반전되므로, 상기 제3 화소행에는 (+)극성의 데이터 전압이 인가되어야 하므로, 6.25V(+)의 데이터 전압이 인가된다. 또한, 상기 제5 화소행은 상기 제2 영역(WA)에 위치하므로, 화이트 데이터 전압(9V(+))이 인가된다.

한 프레임 반전 구동시, 상기 제1 프레임(Nth)과 제3 프레임((N+2)th)은 동일 화소행에 대해서 동일한 극성의 데이터 전압을 수신할 수 있고, 상기 제2 프레임((N+1)th) 및 제4 프레임((N+3)th)은 동일 화소행에 대해서 동일한 극성의 데이터 전압을 수신할 수 있다.

한편, 도 5b를 참조하면, 두 프레임 반전 구동시, 상기 제1 프레임(Nth)과 상기 제2 프레임((N+1)th)은 동일 화소행에 대해서 동일한 극성의 데이터 전압을 수신할 수 있고, 상기 제3 프레임((N+2)th)및 제4 프레임((N+3)th)은 동일 화소행에 대해서 동일한 극성의 데이터 전압을 수신할 수 있다.

구체적으로, 상기 제1 및 제2 프레임(Nth, (N+1)th) 동안 제1, 제3 및 제5 화소행은 (-) 극성의 데이터 전압을 수신하고, 제2 및 제4 화소행은 (+) 극성의 데이터 전압을 수신한다.

또한, 상기 제1 프레임(Nth)에서 상기 제1 및 제3 화소행은 도 4의 상기 제1 영역(BA)에 위치하므로, 블랙 데이터 전압(4.5V(-))을 수신하고, 상기 제5 화소행은 도 4의 상기 제2 영역(WA)에 위치하므로, 화이트 데이터 전압(0V(-))을 수신한다.

상기 제2 화소행은 상기 제1 및 제3 화소행에 인가된 블랙 데이터 전압의 평균값 즉, 상기 블랙 데이터 전압이 동일하게 인가되고, 다만, 상기 데이터 전압의 극성은 한 화소행 단위로 반전되므로, 상기 제2 화소행에는 (+) 극성의 블랙 데이터 전압(4.5V(+))이 인가된다.

또한, 상기 제4 화소행은 상기 제3 및 제5 화소행에 각각 인가된 블랙 데이터 전압과 화이트 데이터 전압의 평균값이 인가된다. 다만, 상기 데이터 전압의 극성은 한 화소행 단위로 반전되므로, 상기 제4 화소행에는 (+)극성의 데이터 전압이 인가되어야 하므로, 6.25V(+)의 데이터 전압이 인가된다.

다음, 상기 제2 프레임((N+1)th)에서 상기 제2 화소행은 도 4의 상기 제1 영역(BA)에 위치하므로, 블랙 데이터 전압(4.5V(+))을 수신하고, 상기 제4 화소행은 도 4의 상기 제2 영역(WA)에 위치하므로, 화이트 데이터 전압(9V(+))을 수신한다.

한편, 상기 제1 화소행은 상기 제1 영역(BA)에 위치하므로 블랙 데이터 전압(4.5V(-))을 수신하고, 상기 제3 화소행은 상기 제2 및 제4 화소행에 인가된 데이터 전압의 평균값이 인가된다. 본 발명의 일 예로, 상기 데이터 전압의 극성은 한 화소행 단위로 반전되므로, 상기 제3 화소행에는 (-)극성의 데이터 전압이 인가되어야 하므로, 2.25V(-)의 데이터 전압이 인가된다. 또한, 상기 제5 화소행은 상기 제2 영역(WA)에 위치하므로, 화이트 데이터 전압(0V(-))이 인가된다.

상기 제3 프레임((N+2)th)에서 상기 제1 및 제3 화소행은 도 4의 상기 제1 영역(BA)에 위치하므로, 블랙 데이터 전압(4.5V(+))을 수신하고, 상기 제5 화소행은 도 4의 상기 제2 영역(WA)에 위치하므로, 화이트 데이터 전압(9V(+))을 수신한다.

상기 제2 화소행은 상기 제1 및 제3 화소행에 인가된 블랙 데이터 전압의 평균값 즉, 상기 블랙 데이터 전압이 동일하게 인가되고, 다만, 상기 데이터 전압의 극성은 한 화소행 단위로 반전되므로, 상기 제2 화소행에는 (-) 극성의 블랙 데이터 전압(4.5V(-))이 인가된다.

또한, 상기 제4 화소행은 상기 제3 및 제5 화소행에 각각 인가된 블랙 데이터 전압과 화이트 데이터 전압의 평균값이 인가된다. 상기 데이터 전압의 극성은 한 화소행 단위로 반전되므로, 상기 제4 화소행에는 (-)극성의 데이터 전압이 인가되어야 하므로, 2.25V(-)의 데이터 전압이 인가된다.

상기 제4 프레임((N+3)th)에서 상기 제2 화소행은 도 4의 상기 제1 영역(BA)에 위치하므로, 블랙 데이터 전압(4.5V(-))을 수신하고, 상기 제4 화소행은 도 4의 상기 제2 영역(WA)에 위치하므로, 화이트 데이터 전압(0V(-))을 수신한다.

도 6a는 도 5a에 도시된 데이터 전압의 변화를 나타낸 파형도이고, 도 6b는 도 5b에 도시된 데이터 전압의 변화를 나타낸 파형도이다.

특히, 도 6a은 한 프레임 반전 구동시 상기 표시 패널(200)의 제1 및 제2 영역(BA, WA)의 경계에 위치하는 제3 및 제4 화소행에 인가되는 데이터 전압을 나타낸 파형도이다.

한 프레임 반전 구동시, 제4 화소행에 인가되는 데이터 전압은 제1 프레임(Nth)에서 6.25V(+)로 나타났고, 제2 프레임((N+1)th)에서 (0V(-))로 나타났다. 즉, 제1 및 제2 프레임(Nth, (N+1)th) 사이의 전위차가 대략 6.25V로 나타났다. 또한, 제2 프레임((N+1)th)과 제3 프레임((N+2)th) 사이 및 제3 프레임((N+2)th)과 제4 프레임((N+3)th) 사이에서도 전위차가 대략 6.25V로 나타났다.

한편, 도 6b는 두 프레임 반전 구동시 상기 표시 패널(200)의 제1 및 제2 영역(BA, WA)의 경계에 위치하는 제3 및 제4 화소행에 인가되는 데이터 전압을 나타낸 파형도이다.

두 프레임 반전 구동시, 제4 화소행에 인가되는 데이터 전압은 상기 제1 프레임(Nth)에서 6.25V(+)로 나타났고, 상기 제2 프레임((N+1)th)에서 (9V(+))로 나타났다. 결국, 상기 제1 및 제2 프레임(Nth, (N+1)th) 사이의 전위차가 대략 2.25V로 나타났다. 또한, 상기 제3 프레임((N+2)th)과 상기 제4 프레임((N+3)th) 사이에서도 전위차가 대략 2.25V로 나타났다.

이로써, 상기 인터레이스 모드 시 데이터 전압의 극성을 두 프레임 단위로 반전할 경우, 계조 차이가 존재하는 두 영역(예를 들어, 제1 및 제2 영역(BA, WA))의 경계부에서 발생하는 두 프레임 사이의 전위차가 감소되었다.

계조 차이가 존재하는 두 영역의 경계부에서 발생하는 두 프레임 사이의 전위차에 의해서 상기 표시 패널(200) 상에 플리커 현상이 나타날 수 있다. 따라서, 상기 전위차의 크기를 감소시키면 상기 플리커 현상을 방지할 수 있다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 패널의 단면도이다. 본 발명의 일 예로, 도 7의 상기 표시 패널은 PLS(Plane to Line Switching) 모드 액정 표시 패널일 수 있다. 상기 PLS 모드 액정 표시 패널은 횡전계 및 수직 전계를 이용하여 액정층을 구동하여 영상을 표시한다.

도 7을 참조하면, 상기 표시 패널(200)은 화소(PX)가 구비된 제1 기판(210), 상기 제1 기판(210)과 마주하는 제2 기판(220), 및 상기 제1 기판(210)과 상기 제2 기판(230) 사이에 개재된 액정층(230)을 포함한다.

상기 제1 기판(210)은 제1 베이스 기판(211)을 포함하고, 상기 제1 베이스 기판(211) 상에는 상기 화소(PX), 게이트 라인(미도시) 및 데이터 라인(DL)이 구비된다. 도 7에서는 화소의 일부분을 절단한 단면도를 나타낸다.

도 7에 따르면, 상기 제1 베이스 기판(211) 상에는 게이트 라인을 커버하는 게이트 절연막(212)이 형성된다. 상기 게이트 절연막(212) 상에는 상기 데이터 라인(DL)이 구비된다. 또한, 상기 데이터 라인(DL)에 인접하여 화소 전극(PE)이 형성된다. 본 발명의 일 예로, 상기 데이터 라인(DL)은 두 개의 금속층이 순차적으로 적층된 이중막 구조를 가질 수 있다. 또한, 상기 화소 전극(PE)은 투명한 도전성 물질, 예를 들어, 인듐 틴 옥사이드(Indium Tin Oxide)로 이루어질 수 있다. 도면에 도시하지는 않았지만, 상기 화소 전극(PE)은 상기 화소(PX)의 박막 트랜지스터(Tr)에 연결되어 데이터 전압을 수신한다.

상기 화소 전극(PE) 및 상기 데이터 라인(DL)은 보호막(213)에 의해서 커버된다. 본 발명의 일 예로, 상기 보호막(213)은 실리콘 질화막(SiNx)으로 이루어질 수 있다.

상기 보호막(213) 상에는 공통 전극(CE)이 형성된다. 상기 공통 전극(CE)은 기준 전압을 수신한다. 상기 공통 전극(CE)과 상기 화소 전극(PE) 사이에는 상기 데이터 전압과 상기 기준 전압의 전위차에 의해서 전계가 형성된다.

상기 보호막(213)은 상기 액정층(230)과는 달리 고체이므로, 연속하는 두 프레임 사이에 전위차가 발생하면, 전자가 상기 보호막(213)에 트랩(trap)되는 현상이 발생한다. 상기 전자의 트랩 현상에 의해서 상기 표시 패널(200)이 영상을 표시할 때 플리커 현상이 시인될 수 있다.

특히, 인터레이스 모드 구동에서 순차적 모드로 전환할 경우 상기 제1 및 제2 영역(BA, WA, 도 4에 도시됨)의 경계부에 라인이 시인되는 잔상 현상이 발생한다.

그러나, 도 5a 내지 도 6b와 같이 데이터 전압의 극성을 두 프레임 이상의 단위로 반전시킬 경우, 극성 변화가 일어나지 않는 연속하는 두 프레임 사이의 전위차가 현격히 감소하였다. 따라서, 상기 플리커 현상을 감소시킬 수 있고, 모드 전환시 잔상이 시인되는 것을 방지할 수 있다.

한편, 상기 제2 기판(220)은 제2 베이스 기판(221), 상기 제2 블랙 매트릭스(221) 상에 구비된 블랙 매트릭스(222) 및 컬러필터층(223)을 포함한다. 상기 컬러필터층(223)은 레드, 그린 및 블루 색화소를 포함할 수 있다.

도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 제1 및 제2 반전 신호를 나타낸 파형도이다.

도 8을 참조하면, 상기 제1 반전 신호(REV1)는 한 프레임 단위로 위상이 반전되고, 한 프레임 구간 내에서 한 행(즉, 한 게이트 라인) 단위로 위상이 반전되는 신호 일 수 있다. 본 발명의 일 예로, 상기 제2 반전 신호(REV2)는 네 프레임 단위로 위상이 반전되고, 한 프레임 구간 내에서 한 행 단위로 위상이 반전되는 신호일 수 있다. 상기 제2 반전 신호(REV2)는 2n 프레임(여기서, n은 1 이상의 자연수) 단위로 반전될 수 있으나, 도 8에서는 네 프레임 단위로 반전되는 것을 일 예로 나타내었다.

데이터 전압의 극성을 네 프레임 이상의 단위로 반전시킬 경우, 극성 변화가 일어나지 않는 연속하는 네 프레임 사이의 전위차가 현격히 감소하였다. 따라서, 상기 플리커 현상을 감소시킬 수 있고, 모드 전환시 잔상이 시인되는 것을 방지할 수 있다.

도 9는 도 1에 도시된 표시 장치의 평면도이다.

도 9를 참조하면, 상기 표시 장치(10)는 상기 표시 패널(200)의 일측에 부착된 다수의 테이프 캐리어 패키지(tape carrier package: TCP, 240) 및 인쇄회로기판(250)을 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 예로, 상기 데이터 구동부(130)는 상기 표시 장치(10)에 다수의 구동칩의 형태로 제공될 수 있다. 각 TCP(240) 상에는 하나의 구동칩(130)이 실장될 수 있다.

상기 인쇄회로기판(250) 상에는 상기 로직 회로(110) 및 상기 타이밍 컨트롤러(120)가 칩의 형태로 제공될 수 있다. 상기 로직 회로(110)는 상기 다수의 구동칩(130)에 연결되어 상기 모드 선택신호(MS)에 따라서 상기 제1 또는 제2 반전 신호(REV1/REV2)를 상기 다수의 구동칩(130)에 공급할 수 있다.

한편, 상기 게이트 구동부(140)는 박막 공정을 통해서 상기 표시 패널(200)의 상기 제1 기판(210) 상에 직접적으로 형성될 수 있다. 상기 게이트 구동부(140)는 상기 제2 기판(220)에 의해서 커버되어 상기 표시 패널(200)의 블랙 매트릭스 영역에 제공될 수 있다.

도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치의 블럭도이고, 도 11은 도 10에 도시된 표시 장치의 평면도이다. 도 10 및 도 11에 도시된 구성요소 중 도 1 및 도 9에 도시된 구성요소와 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 병기하고, 그에 대한 구체적인 설명은 생략한다.

도 10을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치(11)는 타이밍 컨트롤러(150), 데이터 구동부(130), 게이트 구동부(140) 및 표시 패널(200)을 포함한다.

상기 타이밍 컨트롤러(150)는 상기 모드 선택신호(MS)를 수신하는 옵션 핀을 포함한다. 따라서, 상기 타이밍 컨트롤러(150)는 상기 모드 선택신호(MS)의 하이 또는 로우 상태에 따라서, 상기 제1 또는 제2 반전 신호(REV1/REV2)가 출력할 것인지 결정한다.

본 발명의 일 예로, 상기 순차적 모드의 경우 상기 모드 선택신호(MS)는 로우로 발생되고, 상기 인터레이스 모드의 경우 상기 모드 선택신호(MS)는 하이로 발생될 수 있다. 상기 타이밍 컨트롤러(150)는 상기 모드 선택신호(MS)가 로우인 경우 상기 제1 반전 신호(REV1)를 상기 데이터 구동부(130)로 제공하고, 상기 모드 선택신호(MS)가 하이인 경우 상기 제2 반전 신호(REV2)를 상기 데이터 구동부(130)로 제공한다.

앞서 기술한 바와 같이, 상기 제1 반전 신호(REV1)는 한 프레임 단위로 위상이 반전되고, 한 프레임 구간 내에서 한 행 단위로 위상이 반전되는 신호이다. 또한, 상기 제2 반전 신호(REV2)는 2n 프레임 단위로 위상이 반전되고, 한 프레임 구간 내에서 한 행 단위로 위상이 반전되는 신호이다.

도 11에 도시된 바와 같이, 상기 표시 패널(200)의 일측에는 다수의 TCP(240) 및 인쇄회로기판(250)이 구비된다. 상기 데이터 구동부(130)는 상기 다수의 TCP(240) 상에 실장되는 구동칩의 형태로 제공되고, 상기 타이밍 컨트롤러(150)는 칩 형태로 이루어져 상기 인쇄회로기판(250) 상에 실장된다.

상기 타이밍 컨트롤러(150)는 상기 모드 선택신호(MS)를 수신하는 옵션 핀을 구비하고, 상기 모드 선택신호(MS)에 따라서 상기 제1 또는 제2 반전 신호(REV1/REV2) 중 어느 하나를 출력하여 상기 다수의 구동칩(130)으로 제공한다.

특히, 인터레이스 모드 구동에서 순차적 모드로 전환할 경우 제1 및 제2 영역(BA, WA)의 경계부에 라인이 시인되는 잔상 현상이 발생한다.

그러나, 도 5a 내지 도 6b와 같이 데이터 전압의 극성을 두 프레임 이상의 단위로 반전시킬 경우, 극성이 변화하지 않는 연속하는 두 프레임 사이의 전위차가 현격히 감소할 수 있다. 따라서, 상기 플리커 현상을 감소시킬 수 있고, 모드 전환시 잔상이 시인되는 것을 방지할 수 있다.

이상 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. 또한 본 발명에 개시된 실시예는 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니고, 하기의 특허 청구의 범위 및 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims

외부로부터 데이터 전송 모드에 따라 영상 신호를 수신하고, 상기 데이터 전송 모드에 대한 정보를 포함하는 모드 선택신호를 수신하여, 상기 모드 선택신호에 따라 제1 및 제2 반전 신호 중 어느 하나를 선택하여 출력하는 신호 제어부;
상기 신호 제어부로부터 상기 영상 신호를 수신하여 데이터 신호로 변환하고, 상기 제1 및 제2 반전 신호 중 어느 하나를 수신하여 상기 데이터 신호의 극성을 제어하는 데이터 구동부;
상기 신호 제어부에 의해 제어되며, 다수의 게이트 신호를 순차적으로 출력하는 게이트 구동부; 및
상기 게이트 신호들에 응답하여 행 단위로 순차적으로 동작하여 상기 데이터 신호를 수신하는 다수의 화소를 구비하여 영상을 표시하는 표시부를 포함하는 표시 장치.
제1항에 있어서, 상기 데이터 전송 모드는 순차적 모드와 인터레이스 모드로 구분되고, 상기 순차적 모드에서 상기 신호 제어부는 한 프레임 분량의 데이터를 수신하고, 상기 인터레이스 모드에서 상기 신호 제어부는 제1 프레임동안 홀수번째 화소행에 대응하는 홀수행 데이터를 수신하고, 제2 프레임 동안 짝수번째 화소행에 대응하는 짝수행 데이터를 수신하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제2항에 있어서, 상기 신호 제어부는 상기 순차적 모드시 상기 제1 반전 신호를 출력하고, 상기 인터레이스 모드시 상기 제2 반전 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제3항에 있어서, 상기 제1 반전 신호는 한 프레임 단위로 위상이 반전되며, 상기 제2 반전 신호는 2n 프레임(여기서, n은 1 이상의 자연수) 단위로 위상이 반전되는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제4항에 있어서, 상기 제1 및 제2 반전 신호 각각의 극성은 한 프레임 구간 내에서 한 행 단위로 반전되는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제2항에 있어서, 상기 인터레이스 모드에서 상기 타이밍 컨트롤러는,
상기 제1 프레임 동안 i번째 행 데이터(여기서, i는 1 이상의 홀수) 및 i+2번째 행 데이터에 근거하여 i+1번째 행 데이터를 생성하여 한 프레임 분량의 제1 프레임 데이터를 생성하고,
상기 제2 프레임 동안 j번째 행 데이터(여기서, j는 2 이상의 짝수) 및 j+2번째 행 데이터에 근거하여 j+1번째 행 데이터를 생성하여 한 프레임 분량의 제2 프레임 데이터를 생성하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제1항에 있어서, 상기 신호 제어부는,
상기 모드 선택신호를 수신하여 상기 제1 및 제2 반전 신호 중 어느 하나를 출력하는 로직 회로; 및
상기 데이터 전송 모드에 따라 상기 영상 신호를 수신하고, 상기 로직 회로로부터 상기 제1 또는 제2 반전 신호가 출력되는 타이밍을 제어하는 타이밍 컨트롤러를 포함하는 표시 장치.
제1항에 있어서, 상기 신호 제어부는,
상기 모드 선택신호를 수신하는 옵션 핀을 포함하고, 상기 제1 또는 제2 반전 신호가 출력되는 타이밍을 제어하며, 상기 데이터 공급 모드에 따라 상기 데이터 신호를 수신하고, 상기 데이터 구동부 및 상기 게이트 구동부를 제어하는 타이밍 컨트롤러를 포함하는 표시 장치.
제1항에 있어서, 상기 표시부는,
상기 화소가 구비된 제1 기판;
상기 제1 기판과 마주하는 제2 기판; 및
상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 개재된 액정층을 포함하며,
각 화소는
기준 신호를 수신하는 제1 전극;
상기 제1 전극을 커버하는 보호막; 및
상기 보호막 상에 구비되고, 상기 데이터 신호를 수신하는 제2 전극을 포함하는 표시 장치.
제9항에 있어서, 상기 데이터 신호는 상기 기준 신호에 대해서 정극성 또는 부극성을 갖는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
외부로부터 데이터 전송 모드에 따라 영상 신호를 수신하는 단계;
상기 데이터 전송 모드에 대한 정보를 포함하는 모드 선택신호를 수신하여, 상기 모드 선택신호에 따라 제1 및 제2 반전 신호 중 어느 하나를 선택하여 출력하는 단계;
상기 영상 신호를 데이터 신호로 변환하는 단계;
상기 제1 및 제2 반전 신호 중 어느 하나를 수신하여 상기 데이터 신호의 극성을 제어하는 단계;
다수의 게이트 신호를 순차적으로 출력하는 단계; 및
상기 게이트 신호들에 응답하여 행 단위로 순차적으로 동작하여 상기 데이터 신호에 대응하는 영상을 표시하는 단계를 포함하는 표시 장치의 구동 방법.
제11항에 있어서, 상기 데이터 전송 모드는 순차적 모드와 인터레이스 모드로 구분되고, 상기 순차적 모드에서는 한 프레임 분량의 영상 신호를 수신하고, 상기 인터레이스 모드에서는 제1 프레임동안 홀수번째 화소행에 대응하는 홀수행 데이터를 수신하고, 제2 프레임 동안 짝수번째 화소행에 대응하는 짝수행 데이터를 수신하는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 구동 방법.
제12항에 있어서, 상기 순차적 모드시 상기 제1 반전 신호가 출력되고, 상기 인터레이스 모드시 상기 제2 반전 신호가 출력되는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 구동 방법.
제13항에 있어서, 상기 제1 반전 신호는 한 프레임 단위로 위상이 반전되며, 상기 제2 반전 신호는 2n 프레임(여기서, n은 1 이상의 자연수) 단위로 위상이 반전되는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 구동 방법.
제14항에 있어서, 상기 제1 및 제2 반전 신호 각각의 극성은 한 프레임 구간 내에서 한 행 단위로 반전되는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 구동 방법.
제12항에 있어서, 상기 인터레이스 모드로 동작시,
상기 제1 프레임 동안 i번째 행 데이터(여기서, i는 1 이상의 홀수) 및 i+2번째 행 데이터에 근거하여 i+1번째 행 데이터를 생성하여 한 프레임 분량의 제1 프레임 데이터를 생성하는 단계; 및
상기 제2 프레임 동안 j번째 행 데이터(여기서, j는 2 이상의 짝수) 및 j+2번째 행 데이터에 근거하여 j+1번째 행 데이터를 생성하여 한 프레임 분량의 제2 프레임 데이터를 생성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 구동 방법.