JP3771140B2 - 液晶表示装置及びその駆動方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は液晶表示装置及びその駆動方法に関し、特に液晶表示装置の駆動時において、外部から印加される周波数の変化に伴って薄膜トランジスタの充電率の変化を補償して画質の改善する液晶表示装置及びその駆動方法を提供する。
【０００２】
【従来の技術】
一般的に液晶表示装置は集積される画素数に対応する固有の画像図を有していて、液晶表示装置の大きさが大きくなるほどその解像度は高くなる。また、高品質の画像をディスプレーするために、液晶表示装置のメーカは同一サイズの液晶表示装置間でも液晶パネル内の画素集積率を高めて異なる解像度を実現している。
【０００３】
液晶表示装置を含めてパーソナルコンピュータの環境の下で上述した映像信号及び制御信号の標準は解像度と共に１９８９年２月にＶＥＳＡ（Video Electronics Standard Association）によって設定されている。
【０００４】
現在のディスプレー産業で産業用で主に使用されるディスプレーの標準規格は大体、Ｄｏｓ Ｍｏｄｅ（６４０ Ｘ ３５０、６４０ Ｘ ４００、７２０ Ｘ ４００）、ＶＧＡ（６４０ Ｘ ４８０）、ＳＶＧＡ（８００ Ｘ ６００）、ＸＧＡ（１０２４ Ｘ ７６８）、ＳＸＧＡ（１２８０ Ｘ １０２４）、ＵＸＧＡ（１６００ Ｘ １２００）である。
【０００５】
液晶表示装置は配列されたピクセル数によってその解像度が固定されていて、システムから液晶パネルの解像度と一致する映像信号及びその制御信号を要求する。従って、システムでは多様な表示規格に対応する映像信号及び制御信号をスケイラーチップを使用して液晶表示装置の解像度及び表示規格に合う映像信号及び制御信号に変換して液晶表示装置で供給する。
【０００６】
図１は一般的な液晶表示装置のブロック構成図である。
図１を参照すると、先ずインターペース（１０）はパーソナルコンピュータのような駆動システムから入力されるデータ（ＲＧＢ Data）及び制御信号（例えば入力クロック、水平同期信号、垂直同期信号、データイネーブル信号）を入力タイミングコントローラ（１２）で供給する。主に前記駆動システムとのデータ及び制御信号転送のためにＬＶＤＳ（Low Voltage Differential Signal）インターペーストＴＴＬインターペースが使用されている。また、このようなインターペース機能を集めてタイミングコントローラ（１２）と共に単一のチップ（Chip）で集積させ使用している。
【０００７】
タイミングコントローラ（１２）は前記インターペース部（１０）を通して入力される制御信号を利用して図示されない複数個のドライブＩＣなどで構成されたデータドライバ（１８）と、図示されない複数個のゲートドライブＩＣなどで構成されたゲートドライバ（２０）を駆動するための制御信号を生成する。また、インターペース部（１０）から入力されるデータはデータドライバ（１８）で転送される。
【０００８】
データドライバ（１８）はタイミングコントローラ（１２）から入力される制御信号に対応する入力データにつれて基準電圧を選択してアナログ映像信号に変換して液晶パネル（２２）に供給する。
【０００９】
ゲートドライバ（２０）はタイミングコントローラ（１２）から入力される制御信号に対応して液晶パネル（２２）上に配列された薄膜トランジスタ（Thin Film Transister：“ＴＦＴ”）のゲート端子を１ラインずつオン/オフ（ｏｎ/ｏｆｆ）制御して、前記データドライバ（１８）から供給されるアナログ映像信号が各薄膜トランジスタに接続された各ピクセルに印加されるようにする。
【００１０】
ＤＣ/ＤＣ変換器（１４）はゲートドライバ（２０）で液晶パネル（２２）内の薄膜トランジスタを駆動するためのゲートハイ電圧（Ｖｇｈ）を供給して液晶パネル（２２）の共通電極電圧（Ｖｃｏｍ）を生成して供給する。また、パネルの透過率−電圧特性を基準に生産者によって前記基準電圧が設定される。
【００１１】
しかし、液晶表示装置にはＶＧＡでＵＸＧＡまでの多様なディスプレーフォーマットが使用されており、多様なディスプレーフォーマットに従ってタイミングコントローラに入力される信号が異なる。即ち、解像度によって設定される多様なディスプレーフォーマットに従ってインターペースで入力されるメインクロック（Main clock）かフレーム周波数（Frame frequency）が異なる。これに従って液晶パネル内で形成された薄膜トランジスタ充電特性が異なる。これによって、フリッカー（Flicker）及びグレースケール（Gray scale）特性が異なって画質が変化する。
【００１２】
図２にはこの一例を示す。
薄膜トランジスタで印加されるゲートハイ電圧（Ｖｇｈ）が１８Ｖで一定であると共に共通電圧（Ｖｃｏｍ）が５Ｖで一定で、フレーム周波数が５０Ｈｚから６０Ｈｚに変更される場合、図２のように薄膜トランジスタの充電タイミング（Ｔ）は２２μｓ（Ｔ１）から１８μｓ（Ｔ２）に減少すると共にゲート電圧幅（Ｇｗ）がＧｗ１からＧｗ２に減少する。これにつれて、薄膜トランジスタで入力されるデータパルス（Ｄ）が飽和状態に到達せずに放電する。これによって、薄膜トランジスタが十分に充電ができない状態となって充電が減少し、画質が変化する。
【００１３】
このように、従来の技術による液晶表示装置は解像度によって設定される多様なディスプレーフォーマットに伴ってメインクロックかフレーム周波数が異なるように入力されてもこれと無関係にＤＣ/ＤＣ変換部で一定のゲートハイ電圧（Ｖｇｈ）及び共通電極電圧（Ｖｃｏｍ）を液晶パネル内に形成された薄膜トランジスタに印加する。これによって、薄膜トランジスタの充電率が変化すると共にフリッカー（Flicker）が発生し、画質の低下をもたらす。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明の目的は液晶表示装置の駆動時において、外部から印加される周波数の変化に伴って薄膜トランジスタの充電率の変化を補償して画質の改善するための液晶表示装置及びその駆動方法を提供することである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明の実施例による液晶表示装置はホストシステムで印加される制御信号及び駆動電圧によって駆動される薄膜トランジスタが形成された液晶パネルを具備する液晶表示装置において、前記ホストシステムから転送される前記制御信号が入力されるタイミングコントローラと；前記タイミングコントローラの入力段と出力段の中のいずれか一つに接続されて転送される前記制御信号を検出するための前記周波数検出部と；前記周波数検出部で検出された制御信号に対応して最適の前記薄膜トランジスタの充電時間を確保するために前記駆動電圧を補償するための補償電圧を設定する補償電圧設定部と；前記補償電圧設定部によって設定された補償電圧を生成して前記液晶パネルに転送するためのデジタル/デジタルの変換器とを具備する。
【００１６】
本発明の実施例による液晶表示装置の駆動方法はホストシステムで印加される制御信号及び駆動電圧によって駆動される薄膜トランジスタが形成された液晶パネルとを具備する液晶表示装置の制御方法において、前記ホストシステムから前記制御信号が転送されるタイミングコントローラの入力段と出力段の中のいずれか一つで前記制御信号を検出する段階と；前記検出された制御信号に対応して最適の前記薄膜トランジスタの充電時間を確保するために前記駆動電圧を補償するための補償電圧を設定する段階と；前記設定された補償電圧を生成して前記液晶パネルで転送する段階を含む。
【００１７】
前記目的以外の本発明の異なる目的及び特徴は添付した図面を参照した実施例に対する説明を通して明らかにする。
【００１８】
【作用】
本発明の実施例に基づく液晶表示装置は液晶表示装置の駆動時において、外部から印加される周波数の変動に伴って変化する最適の共通電圧及びゲートハイ電圧を設定して補償することで、周波数の変動に無関係に一定の画質を維持することができる。
【００１９】
【発明の実施態様】
以下、図３乃至図１１を参照してして本発明の好ましい実施例に対して詳細に説明する。
【００２０】
図３は本発明の第１実施例による液晶表示装置の駆動回路を簡略化して図示する構成図である。ただ、図１に図示された液晶表示装置の駆動回路の中のインターペース部、タイミングコントローラ、デジタル/デジタル変換器及び液晶パネルだけを図示した。また、図１に図示された符号は他の図面においても共通に使用する。
【００２１】
図３を参照すると、先に本発明の第１実施例による液晶表示装置はパーソナルコンピュータのような駆動システムから入力されるデータ（ＲＧＢ Data）及び制御信号（例えば入力クロック、水平同期信号、垂直同期信号、データイネーブル信号）を入力されて転送するのためのインターペース部（１０）と前記インターペース部（１０）を通して入力される制御信号を利用して複数個のドライブＩＣ（図示されない）で構成されたデータドライブ（１８）及び複数個のゲートドライブＩＣ（図示しない）で構成されたゲートドライブ（２０）を駆動するための制御信号を生成するためのタイミングコントローラ（１２）と、前記タイミングコントローラ（１２）の出力段に出力される制御信号の中の周波数を検出するための周波数の検出部（３０）と、前記周波数の検出部（３０）で検出された周波数を検索/比較してそれによる補償電圧を設定するための制御信号を発生する補償電圧の設定部（３２）と、前記インターペース部（１０）から転送された基準電圧（Ｖｉｎ）を補償電圧の設定部（３２）から転送された制御信号を利用して所定のゲートハイ電圧（Ｖｇｈ）を生成してゲートドライバ（２０）に転送するためのデジタル/デジタル変換器（３４）と、前記ゲートドライバ（２０）及びデータドライバ（１８）で転送されたゲートハイ電圧（Ｖｇｈ）及びデータ信号によって駆動される液晶パネル（２２）とを具備する。
【００２２】
前記周波数の検出部（３０）はタイミングコントローラ（１２）で出力された制御信号（例えば、垂直同期信号、データ信号）をタイミングコントローラ（１２）の出力転送ラインから転送を受けて補償電圧の設定部（３２）に転送する。
【００２３】
前記補償電圧の設定部（３２）は周波数の検出部（３０）から転送された制御信号を検索すると共に制御信号に対応して液晶パネル（２２）内に形成された薄膜トランジスタが充分に駆動されるようにするためにゲートハイ電圧（Ｖｇｈ）の補償電圧を設定するための制御信号を生成してデジタル/デジタル変換器（３４）に転送する。
【００２４】
前記デジタル/デジタル変換器（３４）はインターペース部（１０）から転送された基準電圧（Ｖｉｎ）を補償電圧の設定部（３２）で転送された制御信号によって上昇又は下降させて薄膜トランジスタが充分に駆動されるように補償電圧を生成して液晶パネル（２２）へ転送する。
【００２５】
図４は本発明の第２実施例による液晶表示装置の駆動回路を簡略化して図示する構成図である。ここでは、図３に図示した液晶表示装置の駆動回路と同一の駆動特性を示す。ただし、周波数の検出部がタイミングコントローラの出力段から制御信号を検出するのではなく、タイミングコントローラに入力される制御信号をタイミングコントローラの入力段で検出する点が異なっている。
【００２６】
図４は本発明の第２実施例による液晶表示装置の駆動回路は図３に図示された液晶表示装置の駆動回路と同一の駆動特性を有するので説明は省略する。
図３及び図４で図示された液晶表示装置の駆動回路の駆動特性を図２に図示された例に基づいて、以下に説明する。
【００２７】
図２に示すように、薄膜トランジスタでゲートハイ電圧（Ｖｇｈ）が１８Ｖ、共通電圧（Ｖｃｏｍ）が５Ｖ、フレーム周波数が５０Ｈｚである場合に最適の充電特性になるように設定された液晶パネルに入力されるフレーム周波数が６０Ｈｚに変更された場合、薄膜トランジスタの充電タイミング（Ｔ）は２２μｓ（Ｔ１）から１８μｓ（Ｔ２）に減少すると共にゲート電圧幅（Ｇｗ）がＧｗ１からＧｗ２に減少する。これに伴って、薄膜トランジスタが充電することができる時間が短くなる。
【００２８】
充電が不十分になる問題を解決するために、図３及び図４に示すように、周波数の検出部（３０）はタイミングコントローラ（１２）で入力または出力される制御信号を検出し、検出された制御信号を補償電圧の設定部（３２）に転送する。補償電圧の設定部（３２）は図５のように薄膜トランジスタが最適の充電率となるために必要な補償電圧を設定する。ここではゲートハイ電圧（Ｖｇｈ）を２０Ｖに上昇させることで薄膜トランジスタの充電率を補償する。即ち、ゲートハイ電圧（Ｖｇｈ）を高めて充電時間（Ｃｔ２）を長くする。このようにすることで、薄膜トランジスタの充電時間（Ｃｔ２）が十分に長くなることで最適の充電が得られる。
【００２９】
図６は本発明の第３実施例による液晶表示装置の駆動回路を簡略化して図示する構成図である。また、図３で図示された液晶表示装置の駆動回路と類似の構成である。ただし、補償電圧の設定部では共通電圧（Ｖｃｏｍ）を補償するための補償電圧が設定されてデジタル/デジタル変換器では補償電圧の設定部で設定された補償電圧を生成して液晶パネルに印加する。ここでは図３と異なる補償電圧の設定部とデジタル/デジタル変換器に関してのみ、説明する。
【００３０】
図６に図示したように、補償電圧の設定部（３６）は周波数の検出部（３０）から転送された制御信号を検索することと共に検索された制御信号と対応されて液晶パネル（２２）内に形成された薄膜トランジスタが充分に駆動されることができるよう共通電圧（Ｖｃｏｍ）の補償電圧を設定するための制御信号を生成してデジタル/デジタル変換器（３８）へ転送する。
【００３１】
前記デジタル/デジタル変換器（３８）はインターペース部（１０）から転送された基準電圧（Ｖｉｎ）を補償電圧の設定部（３６）で転送された制御信号によって上昇あるいは下降させて薄膜トランジスタが充分に駆動されるように補償電圧を生成して液晶パネル（２２）へ転送する。
【００３２】
図７は本発明の第４実施例による液晶表示装置の駆動回路を簡略化して図示する構成図である。ここでは、図６に図示された液晶表示装置の駆動回路と類似の構成である。ただし、周波数の検出部がタイミングコントローラの出力段から制御信号を検出するのではなくタイミングコントローラに入力される制御信号をタイミングコントローラの入力段で検出する点が異なる。
【００３３】
図７に図示された本発明の第４実施例による液晶表示装置の駆動回路は図６に図示された液晶表示装置の駆動回路と同一の駆動特性を有するので説明は省略する。
【００３４】
図６及び図７で図示された液晶表示装置の駆動回路の駆動特性を図２に図示された例に基づいて説明する。
図２でのように、薄膜トランジスタでゲートハイ電圧（Ｖｇｈ）が１８Ｖ、共通電圧（Ｖｃｏｍ）が５Ｖ、フレーム周波数が５０Ｈｚに対して最適の充電特性になるように設定された液晶パネルに入力されるフレーム周波数が、６０Ｈｚに変更された場合、薄膜トランジスタの充電タイミング（Ｔ）は２２μｓ（Ｔ１）で１８μｓ（Ｔ２）に減少すると共にゲート電圧幅（Ｇｗ）がＧｗ１からＧｗ２に減少する。これに伴って、薄膜トランジスタの充電時間が減少する。
【００３５】
この問題を解決するために、図６及び図７に示したように、周波数検出部（３０）はタイミングコントローラ（１２）から入力または出力される制御信号を検出し、検出された制御信号を補償電圧の設定部（３６）に転送する。補償電圧の設定部（３２）は図８のように薄膜トランジスタが最適の充電率になるように適当な補償電圧を設定する。ここでは共通電圧（Ｖｃｏｍ）を３Ｖに下降させることで薄膜トランジスタの充電率を補償する。即ち、共通電圧（Ｖｃｏｍ）を低くして充電時間（Ｃｔ３）を長くする。このようにすることで、薄膜トランジスタの充電時間（Ｃｔ３）が十分に長くなり最適の充電が得られる。
【００３６】
図９は本発明の第５実施例による液晶表示装置の駆動回路を簡略化して図示する構成図である。また、図３及び図６で図示された液晶表示装置の駆動回路と類似の構成図である。ただし、補償電圧の設定部では共通電圧（Ｖｃｏｍ）を補償するための補償電圧が設定されてデジタル/デジタル変換器では補償電圧の設定部で設定された補償電圧を生成して液晶パネルに印加する。ここでは図３及び図６と異なるように設定された補償電圧の設定部とデジタル/デジタル変換器に関してのみ、説明する。
【００３７】
図９に図示したように、補償電圧の設定部（４０）は周波数の検出部（３０）から転送された制御信号を検索すると共に検索された制御信号と対応されて液晶パネル（２２）内に形成された薄膜トランジスタが充分に駆動されることができるようにするためにゲートハイ電圧（Ｖｇｈ）及び共通電圧（Ｖｃｏｍ）の補償電圧を設定するための制御信号を生成してデジタル/デジタル変換器（４２）へ転送する。
【００３８】
前記デジタル/デジタル変換器（４２）はインターペース部（１０）から転送された基準電圧（Ｖｉｎ）を補償電圧の設定部（４０）で転送された制御信号によって高くあるいは低くして薄膜トランジスタが充分に駆動されるように補償電圧を生成して液晶パネル（２２）へ転送する。
【００３９】
図１０は本発明の第６実施例による液晶表示装置の駆動回路を簡略化して図示する構成図である。ここでは、図９に図示された液晶表示装置の駆動回路と類似の構成を有する。ただし、周波数の検出部がタイミングコントローラの出力段から制御信号を検出するのではなくタイミングコントローラに入力される制御信号をタイミングコントローラの入力段で検出する点が異なる。
【００４０】
図１０に図示された本発明の第６実施例による液晶表示装置の駆動回路は図９に図示された液晶表示装置の駆動回路と同一の駆動特性を有するので説明は省略することにする。
【００４１】
図９及び図１０に図示した液晶表示装置の駆動回路の駆動特性を図２に図示された例に対応させて以下に説明する。
図２に示したように、薄膜トランジスタでゲートハイ電圧（Ｖｇｈ）が１８Ｖ、共通電圧（Ｖｃｏｍ）が５Ｖ、フレーム周波数が５０Ｈｚに対して最適の充電特性になるように設定された液晶パネルに入力されるフレーム周波数が、６０Ｈｚに変更された場合、薄膜トランジスタの充電タイミング（Ｔ）は２２μｓ（Ｔ１）から１８μｓ（Ｔ２）に減少し、ゲート電圧幅（Ｇｗ）がＧｗ１からＧｗ２に減少する。これに伴って、薄膜トランジスタが充電することができる時間が短縮される。
【００４２】
この問題を解決するために、図９及び図１０に示すように周波数の検出部（３０）はタイミングコントローラ（１２）から入力または出力される制御信号を検出すると共に検出された制御信号を補償電圧の設定部（４０）に転送する。補償電圧の設定部（４０）は図１１のように薄膜トランジスタが最適の充電率となるように適当な補償電圧を設定する。ここではゲートハイ電圧（Ｖｇｈ）を１９Ｖとして共通電圧（Ｖｃｏｍ）を３に同時に設定することで薄膜トランジスタの充電率を補償する。即ち、ゲートハイ電圧（Ｖｇｈ）を上昇させて共通電圧（Ｖｃｏｍ）を下降させて充電時間（Ｃｔ４）を長くする。このようにすることで、薄膜トランジスタの充電時間（Ｃｔ４）が十分に長くなり最適の充電が得られる。
【００４３】
本発明は液晶パネルに入力されるフレーム周波数及びデータクロックの変動に伴って変化する薄膜トランジスタの充電率を補償するためにタイミングコントローラの入力段または出力段で周波数を検出するための周波数の検出部と、周波数の検出部に検出された周波数を利用してゲートハイ電圧（Ｖｇｈ）及び共通電圧（Ｖｃｏｍ）を調整するための補償電圧の設定部と、補償電圧の設定部によってゲートハイ電圧（Ｖｇｈ）及び共通電圧（Ｖｃｏｍ）を補償するための補償電圧を生成して液晶パネル内に形成された薄膜トランジスタに印加することで、薄膜トランジスタの充電率を一定に維持する。
【００４４】
【発明の効果】
上述のように、本発明の実施例による液晶表示装置の駆動時において、外部から印加される周波数の変動に伴って変化する最適の共通電圧及びゲートハイ電圧を設定して補償することで、周波数の変動に無関係に一定の画質を維持することができる。
【００４５】
以上説明した内容を通して当業者であれば本発明の技術思想を逸脱しない範囲で多様な変更及び修正が可能であることが分かる。従って、本発明の技術的な範囲は明細書の詳細な説明に記載された内容に限らず特許請求の範囲によって定めなければならない。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１は一般的な液晶表示装置のブロック構成図である。
【図２】 図２は図１に図示された薄膜トランジスタに印加されるゲートハイ電圧と共通電圧を時間につれてその変動量を図示する図面である。
【図３】 図３は本発明の第１実施例による液晶表示装置の駆動回路を簡略に図示した構成図である。
【図４】 図４は本発明の第２実施例による液晶表示装置の駆動回路を簡略に図示した構成図である。
【図５】 図５は図３及び図４に図示された液晶表示装置の駆動回路によって薄膜トランジスタ充電補償を説明するための図面である。
【図６】 図６は本発明の第３実施例による液晶表示装置の駆動回路を簡略に図示した構成図である。
【図７】 図７は本発明の第４実施例による液晶表示装置の駆動回路を簡略に図示した構成図である。
【図８】 図８は図６及び図７に図示された液晶表示装置の駆動回路によって薄膜トランジスタ充電補償を説明するための図面である。
【図９】 図９は本発明の第５実施例による液晶表示装置の駆動回路を簡略に図示した構成図である。
【図１０】 図１０は本発明の第６実施例による液晶表示装置の駆動回路を簡略に図示した構成図である。
【図１１】 図１１は図９及び図１０に図示された液晶表示装置の駆動回路によって薄膜トランジスタ充電補償を説明するための図面である。
【符号の説明】
１１：インターペース部
１２：タイミングコントローラ
１４、３４、３８、４２：電圧の変換器
１８：データドライバ
２０：ゲートドライバ
２２：液晶パネル
３０：周波数の検出部
３２、３６、４０：補償電圧の設定部
【発明の属する技術分野】
本発明は液晶表示装置及びその駆動方法に関し、特に液晶表示装置の駆動時において、外部から印加される周波数の変化に伴って薄膜トランジスタの充電率の変化を補償して画質の改善する液晶表示装置及びその駆動方法を提供する。
【０００２】
【従来の技術】
一般的に液晶表示装置は集積される画素数に対応する固有の画像図を有していて、液晶表示装置の大きさが大きくなるほどその解像度は高くなる。また、高品質の画像をディスプレーするために、液晶表示装置のメーカは同一サイズの液晶表示装置間でも液晶パネル内の画素集積率を高めて異なる解像度を実現している。
【０００３】
液晶表示装置を含めてパーソナルコンピュータの環境の下で上述した映像信号及び制御信号の標準は解像度と共に１９８９年２月にＶＥＳＡ（Video Electronics Standard Association）によって設定されている。
【０００４】
現在のディスプレー産業で産業用で主に使用されるディスプレーの標準規格は大体、Ｄｏｓ Ｍｏｄｅ（６４０ Ｘ ３５０、６４０ Ｘ ４００、７２０ Ｘ ４００）、ＶＧＡ（６４０ Ｘ ４８０）、ＳＶＧＡ（８００ Ｘ ６００）、ＸＧＡ（１０２４ Ｘ ７６８）、ＳＸＧＡ（１２８０ Ｘ １０２４）、ＵＸＧＡ（１６００ Ｘ １２００）である。
【０００５】
液晶表示装置は配列されたピクセル数によってその解像度が固定されていて、システムから液晶パネルの解像度と一致する映像信号及びその制御信号を要求する。従って、システムでは多様な表示規格に対応する映像信号及び制御信号をスケイラーチップを使用して液晶表示装置の解像度及び表示規格に合う映像信号及び制御信号に変換して液晶表示装置で供給する。
【０００６】
図１は一般的な液晶表示装置のブロック構成図である。
図１を参照すると、先ずインターペース（１０）はパーソナルコンピュータのような駆動システムから入力されるデータ（ＲＧＢ Data）及び制御信号（例えば入力クロック、水平同期信号、垂直同期信号、データイネーブル信号）を入力タイミングコントローラ（１２）で供給する。主に前記駆動システムとのデータ及び制御信号転送のためにＬＶＤＳ（Low Voltage Differential Signal）インターペーストＴＴＬインターペースが使用されている。また、このようなインターペース機能を集めてタイミングコントローラ（１２）と共に単一のチップ（Chip）で集積させ使用している。
【０００７】
タイミングコントローラ（１２）は前記インターペース部（１０）を通して入力される制御信号を利用して図示されない複数個のドライブＩＣなどで構成されたデータドライバ（１８）と、図示されない複数個のゲートドライブＩＣなどで構成されたゲートドライバ（２０）を駆動するための制御信号を生成する。また、インターペース部（１０）から入力されるデータはデータドライバ（１８）で転送される。
【０００８】
データドライバ（１８）はタイミングコントローラ（１２）から入力される制御信号に対応する入力データにつれて基準電圧を選択してアナログ映像信号に変換して液晶パネル（２２）に供給する。
【０００９】
ゲートドライバ（２０）はタイミングコントローラ（１２）から入力される制御信号に対応して液晶パネル（２２）上に配列された薄膜トランジスタ（Thin Film Transister：“ＴＦＴ”）のゲート端子を１ラインずつオン/オフ（ｏｎ/ｏｆｆ）制御して、前記データドライバ（１８）から供給されるアナログ映像信号が各薄膜トランジスタに接続された各ピクセルに印加されるようにする。
【００１０】
ＤＣ/ＤＣ変換器（１４）はゲートドライバ（２０）で液晶パネル（２２）内の薄膜トランジスタを駆動するためのゲートハイ電圧（Ｖｇｈ）を供給して液晶パネル（２２）の共通電極電圧（Ｖｃｏｍ）を生成して供給する。また、パネルの透過率−電圧特性を基準に生産者によって前記基準電圧が設定される。
【００１１】
しかし、液晶表示装置にはＶＧＡでＵＸＧＡまでの多様なディスプレーフォーマットが使用されており、多様なディスプレーフォーマットに従ってタイミングコントローラに入力される信号が異なる。即ち、解像度によって設定される多様なディスプレーフォーマットに従ってインターペースで入力されるメインクロック（Main clock）かフレーム周波数（Frame frequency）が異なる。これに従って液晶パネル内で形成された薄膜トランジスタ充電特性が異なる。これによって、フリッカー（Flicker）及びグレースケール（Gray scale）特性が異なって画質が変化する。
【００１２】
図２にはこの一例を示す。
薄膜トランジスタで印加されるゲートハイ電圧（Ｖｇｈ）が１８Ｖで一定であると共に共通電圧（Ｖｃｏｍ）が５Ｖで一定で、フレーム周波数が５０Ｈｚから６０Ｈｚに変更される場合、図２のように薄膜トランジスタの充電タイミング（Ｔ）は２２μｓ（Ｔ１）から１８μｓ（Ｔ２）に減少すると共にゲート電圧幅（Ｇｗ）がＧｗ１からＧｗ２に減少する。これにつれて、薄膜トランジスタで入力されるデータパルス（Ｄ）が飽和状態に到達せずに放電する。これによって、薄膜トランジスタが十分に充電ができない状態となって充電が減少し、画質が変化する。
【００１３】
このように、従来の技術による液晶表示装置は解像度によって設定される多様なディスプレーフォーマットに伴ってメインクロックかフレーム周波数が異なるように入力されてもこれと無関係にＤＣ/ＤＣ変換部で一定のゲートハイ電圧（Ｖｇｈ）及び共通電極電圧（Ｖｃｏｍ）を液晶パネル内に形成された薄膜トランジスタに印加する。これによって、薄膜トランジスタの充電率が変化すると共にフリッカー（Flicker）が発生し、画質の低下をもたらす。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明の目的は液晶表示装置の駆動時において、外部から印加される周波数の変化に伴って薄膜トランジスタの充電率の変化を補償して画質の改善するための液晶表示装置及びその駆動方法を提供することである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明の実施例による液晶表示装置はホストシステムで印加される制御信号及び駆動電圧によって駆動される薄膜トランジスタが形成された液晶パネルを具備する液晶表示装置において、前記ホストシステムから転送される前記制御信号が入力されるタイミングコントローラと；前記タイミングコントローラの入力段と出力段の中のいずれか一つに接続されて転送される前記制御信号を検出するための前記周波数検出部と；前記周波数検出部で検出された制御信号に対応して最適の前記薄膜トランジスタの充電時間を確保するために前記駆動電圧を補償するための補償電圧を設定する補償電圧設定部と；前記補償電圧設定部によって設定された補償電圧を生成して前記液晶パネルに転送するためのデジタル/デジタルの変換器とを具備する。
【００１６】
本発明の実施例による液晶表示装置の駆動方法はホストシステムで印加される制御信号及び駆動電圧によって駆動される薄膜トランジスタが形成された液晶パネルとを具備する液晶表示装置の制御方法において、前記ホストシステムから前記制御信号が転送されるタイミングコントローラの入力段と出力段の中のいずれか一つで前記制御信号を検出する段階と；前記検出された制御信号に対応して最適の前記薄膜トランジスタの充電時間を確保するために前記駆動電圧を補償するための補償電圧を設定する段階と；前記設定された補償電圧を生成して前記液晶パネルで転送する段階を含む。
【００１７】
前記目的以外の本発明の異なる目的及び特徴は添付した図面を参照した実施例に対する説明を通して明らかにする。
【００１８】
【作用】
本発明の実施例に基づく液晶表示装置は液晶表示装置の駆動時において、外部から印加される周波数の変動に伴って変化する最適の共通電圧及びゲートハイ電圧を設定して補償することで、周波数の変動に無関係に一定の画質を維持することができる。
【００１９】
【発明の実施態様】
以下、図３乃至図１１を参照してして本発明の好ましい実施例に対して詳細に説明する。
【００２０】
図３は本発明の第１実施例による液晶表示装置の駆動回路を簡略化して図示する構成図である。ただ、図１に図示された液晶表示装置の駆動回路の中のインターペース部、タイミングコントローラ、デジタル/デジタル変換器及び液晶パネルだけを図示した。また、図１に図示された符号は他の図面においても共通に使用する。
【００２１】
図３を参照すると、先に本発明の第１実施例による液晶表示装置はパーソナルコンピュータのような駆動システムから入力されるデータ（ＲＧＢ Data）及び制御信号（例えば入力クロック、水平同期信号、垂直同期信号、データイネーブル信号）を入力されて転送するのためのインターペース部（１０）と前記インターペース部（１０）を通して入力される制御信号を利用して複数個のドライブＩＣ（図示されない）で構成されたデータドライブ（１８）及び複数個のゲートドライブＩＣ（図示しない）で構成されたゲートドライブ（２０）を駆動するための制御信号を生成するためのタイミングコントローラ（１２）と、前記タイミングコントローラ（１２）の出力段に出力される制御信号の中の周波数を検出するための周波数の検出部（３０）と、前記周波数の検出部（３０）で検出された周波数を検索/比較してそれによる補償電圧を設定するための制御信号を発生する補償電圧の設定部（３２）と、前記インターペース部（１０）から転送された基準電圧（Ｖｉｎ）を補償電圧の設定部（３２）から転送された制御信号を利用して所定のゲートハイ電圧（Ｖｇｈ）を生成してゲートドライバ（２０）に転送するためのデジタル/デジタル変換器（３４）と、前記ゲートドライバ（２０）及びデータドライバ（１８）で転送されたゲートハイ電圧（Ｖｇｈ）及びデータ信号によって駆動される液晶パネル（２２）とを具備する。
【００２２】
前記周波数の検出部（３０）はタイミングコントローラ（１２）で出力された制御信号（例えば、垂直同期信号、データ信号）をタイミングコントローラ（１２）の出力転送ラインから転送を受けて補償電圧の設定部（３２）に転送する。
【００２３】
前記補償電圧の設定部（３２）は周波数の検出部（３０）から転送された制御信号を検索すると共に制御信号に対応して液晶パネル（２２）内に形成された薄膜トランジスタが充分に駆動されるようにするためにゲートハイ電圧（Ｖｇｈ）の補償電圧を設定するための制御信号を生成してデジタル/デジタル変換器（３４）に転送する。
【００２４】
前記デジタル/デジタル変換器（３４）はインターペース部（１０）から転送された基準電圧（Ｖｉｎ）を補償電圧の設定部（３２）で転送された制御信号によって上昇又は下降させて薄膜トランジスタが充分に駆動されるように補償電圧を生成して液晶パネル（２２）へ転送する。
【００２５】
図４は本発明の第２実施例による液晶表示装置の駆動回路を簡略化して図示する構成図である。ここでは、図３に図示した液晶表示装置の駆動回路と同一の駆動特性を示す。ただし、周波数の検出部がタイミングコントローラの出力段から制御信号を検出するのではなく、タイミングコントローラに入力される制御信号をタイミングコントローラの入力段で検出する点が異なっている。
【００２６】
図４は本発明の第２実施例による液晶表示装置の駆動回路は図３に図示された液晶表示装置の駆動回路と同一の駆動特性を有するので説明は省略する。
図３及び図４で図示された液晶表示装置の駆動回路の駆動特性を図２に図示された例に基づいて、以下に説明する。
【００２７】
図２に示すように、薄膜トランジスタでゲートハイ電圧（Ｖｇｈ）が１８Ｖ、共通電圧（Ｖｃｏｍ）が５Ｖ、フレーム周波数が５０Ｈｚである場合に最適の充電特性になるように設定された液晶パネルに入力されるフレーム周波数が６０Ｈｚに変更された場合、薄膜トランジスタの充電タイミング（Ｔ）は２２μｓ（Ｔ１）から１８μｓ（Ｔ２）に減少すると共にゲート電圧幅（Ｇｗ）がＧｗ１からＧｗ２に減少する。これに伴って、薄膜トランジスタが充電することができる時間が短くなる。
【００２８】
充電が不十分になる問題を解決するために、図３及び図４に示すように、周波数の検出部（３０）はタイミングコントローラ（１２）で入力または出力される制御信号を検出し、検出された制御信号を補償電圧の設定部（３２）に転送する。補償電圧の設定部（３２）は図５のように薄膜トランジスタが最適の充電率となるために必要な補償電圧を設定する。ここではゲートハイ電圧（Ｖｇｈ）を２０Ｖに上昇させることで薄膜トランジスタの充電率を補償する。即ち、ゲートハイ電圧（Ｖｇｈ）を高めて充電時間（Ｃｔ２）を長くする。このようにすることで、薄膜トランジスタの充電時間（Ｃｔ２）が十分に長くなることで最適の充電が得られる。
【００２９】
図６は本発明の第３実施例による液晶表示装置の駆動回路を簡略化して図示する構成図である。また、図３で図示された液晶表示装置の駆動回路と類似の構成である。ただし、補償電圧の設定部では共通電圧（Ｖｃｏｍ）を補償するための補償電圧が設定されてデジタル/デジタル変換器では補償電圧の設定部で設定された補償電圧を生成して液晶パネルに印加する。ここでは図３と異なる補償電圧の設定部とデジタル/デジタル変換器に関してのみ、説明する。
【００３０】
図６に図示したように、補償電圧の設定部（３６）は周波数の検出部（３０）から転送された制御信号を検索することと共に検索された制御信号と対応されて液晶パネル（２２）内に形成された薄膜トランジスタが充分に駆動されることができるよう共通電圧（Ｖｃｏｍ）の補償電圧を設定するための制御信号を生成してデジタル/デジタル変換器（３８）へ転送する。
【００３１】
前記デジタル/デジタル変換器（３８）はインターペース部（１０）から転送された基準電圧（Ｖｉｎ）を補償電圧の設定部（３６）で転送された制御信号によって上昇あるいは下降させて薄膜トランジスタが充分に駆動されるように補償電圧を生成して液晶パネル（２２）へ転送する。
【００３２】
図７は本発明の第４実施例による液晶表示装置の駆動回路を簡略化して図示する構成図である。ここでは、図６に図示された液晶表示装置の駆動回路と類似の構成である。ただし、周波数の検出部がタイミングコントローラの出力段から制御信号を検出するのではなくタイミングコントローラに入力される制御信号をタイミングコントローラの入力段で検出する点が異なる。
【００３３】
図７に図示された本発明の第４実施例による液晶表示装置の駆動回路は図６に図示された液晶表示装置の駆動回路と同一の駆動特性を有するので説明は省略する。
【００３４】
図６及び図７で図示された液晶表示装置の駆動回路の駆動特性を図２に図示された例に基づいて説明する。
図２でのように、薄膜トランジスタでゲートハイ電圧（Ｖｇｈ）が１８Ｖ、共通電圧（Ｖｃｏｍ）が５Ｖ、フレーム周波数が５０Ｈｚに対して最適の充電特性になるように設定された液晶パネルに入力されるフレーム周波数が、６０Ｈｚに変更された場合、薄膜トランジスタの充電タイミング（Ｔ）は２２μｓ（Ｔ１）で１８μｓ（Ｔ２）に減少すると共にゲート電圧幅（Ｇｗ）がＧｗ１からＧｗ２に減少する。これに伴って、薄膜トランジスタの充電時間が減少する。
【００３５】
この問題を解決するために、図６及び図７に示したように、周波数検出部（３０）はタイミングコントローラ（１２）から入力または出力される制御信号を検出し、検出された制御信号を補償電圧の設定部（３６）に転送する。補償電圧の設定部（３２）は図８のように薄膜トランジスタが最適の充電率になるように適当な補償電圧を設定する。ここでは共通電圧（Ｖｃｏｍ）を３Ｖに下降させることで薄膜トランジスタの充電率を補償する。即ち、共通電圧（Ｖｃｏｍ）を低くして充電時間（Ｃｔ３）を長くする。このようにすることで、薄膜トランジスタの充電時間（Ｃｔ３）が十分に長くなり最適の充電が得られる。
【００３６】
図９は本発明の第５実施例による液晶表示装置の駆動回路を簡略化して図示する構成図である。また、図３及び図６で図示された液晶表示装置の駆動回路と類似の構成図である。ただし、補償電圧の設定部では共通電圧（Ｖｃｏｍ）を補償するための補償電圧が設定されてデジタル/デジタル変換器では補償電圧の設定部で設定された補償電圧を生成して液晶パネルに印加する。ここでは図３及び図６と異なるように設定された補償電圧の設定部とデジタル/デジタル変換器に関してのみ、説明する。
【００３７】
図９に図示したように、補償電圧の設定部（４０）は周波数の検出部（３０）から転送された制御信号を検索すると共に検索された制御信号と対応されて液晶パネル（２２）内に形成された薄膜トランジスタが充分に駆動されることができるようにするためにゲートハイ電圧（Ｖｇｈ）及び共通電圧（Ｖｃｏｍ）の補償電圧を設定するための制御信号を生成してデジタル/デジタル変換器（４２）へ転送する。
【００３８】
前記デジタル/デジタル変換器（４２）はインターペース部（１０）から転送された基準電圧（Ｖｉｎ）を補償電圧の設定部（４０）で転送された制御信号によって高くあるいは低くして薄膜トランジスタが充分に駆動されるように補償電圧を生成して液晶パネル（２２）へ転送する。
【００３９】
図１０は本発明の第６実施例による液晶表示装置の駆動回路を簡略化して図示する構成図である。ここでは、図９に図示された液晶表示装置の駆動回路と類似の構成を有する。ただし、周波数の検出部がタイミングコントローラの出力段から制御信号を検出するのではなくタイミングコントローラに入力される制御信号をタイミングコントローラの入力段で検出する点が異なる。
【００４０】
図１０に図示された本発明の第６実施例による液晶表示装置の駆動回路は図９に図示された液晶表示装置の駆動回路と同一の駆動特性を有するので説明は省略することにする。
【００４１】
図９及び図１０に図示した液晶表示装置の駆動回路の駆動特性を図２に図示された例に対応させて以下に説明する。
図２に示したように、薄膜トランジスタでゲートハイ電圧（Ｖｇｈ）が１８Ｖ、共通電圧（Ｖｃｏｍ）が５Ｖ、フレーム周波数が５０Ｈｚに対して最適の充電特性になるように設定された液晶パネルに入力されるフレーム周波数が、６０Ｈｚに変更された場合、薄膜トランジスタの充電タイミング（Ｔ）は２２μｓ（Ｔ１）から１８μｓ（Ｔ２）に減少し、ゲート電圧幅（Ｇｗ）がＧｗ１からＧｗ２に減少する。これに伴って、薄膜トランジスタが充電することができる時間が短縮される。
【００４２】
この問題を解決するために、図９及び図１０に示すように周波数の検出部（３０）はタイミングコントローラ（１２）から入力または出力される制御信号を検出すると共に検出された制御信号を補償電圧の設定部（４０）に転送する。補償電圧の設定部（４０）は図１１のように薄膜トランジスタが最適の充電率となるように適当な補償電圧を設定する。ここではゲートハイ電圧（Ｖｇｈ）を１９Ｖとして共通電圧（Ｖｃｏｍ）を３に同時に設定することで薄膜トランジスタの充電率を補償する。即ち、ゲートハイ電圧（Ｖｇｈ）を上昇させて共通電圧（Ｖｃｏｍ）を下降させて充電時間（Ｃｔ４）を長くする。このようにすることで、薄膜トランジスタの充電時間（Ｃｔ４）が十分に長くなり最適の充電が得られる。
【００４３】
本発明は液晶パネルに入力されるフレーム周波数及びデータクロックの変動に伴って変化する薄膜トランジスタの充電率を補償するためにタイミングコントローラの入力段または出力段で周波数を検出するための周波数の検出部と、周波数の検出部に検出された周波数を利用してゲートハイ電圧（Ｖｇｈ）及び共通電圧（Ｖｃｏｍ）を調整するための補償電圧の設定部と、補償電圧の設定部によってゲートハイ電圧（Ｖｇｈ）及び共通電圧（Ｖｃｏｍ）を補償するための補償電圧を生成して液晶パネル内に形成された薄膜トランジスタに印加することで、薄膜トランジスタの充電率を一定に維持する。
【００４４】
【発明の効果】
上述のように、本発明の実施例による液晶表示装置の駆動時において、外部から印加される周波数の変動に伴って変化する最適の共通電圧及びゲートハイ電圧を設定して補償することで、周波数の変動に無関係に一定の画質を維持することができる。
【００４５】
以上説明した内容を通して当業者であれば本発明の技術思想を逸脱しない範囲で多様な変更及び修正が可能であることが分かる。従って、本発明の技術的な範囲は明細書の詳細な説明に記載された内容に限らず特許請求の範囲によって定めなければならない。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１は一般的な液晶表示装置のブロック構成図である。
【図２】 図２は図１に図示された薄膜トランジスタに印加されるゲートハイ電圧と共通電圧を時間につれてその変動量を図示する図面である。
【図３】 図３は本発明の第１実施例による液晶表示装置の駆動回路を簡略に図示した構成図である。
【図４】 図４は本発明の第２実施例による液晶表示装置の駆動回路を簡略に図示した構成図である。
【図５】 図５は図３及び図４に図示された液晶表示装置の駆動回路によって薄膜トランジスタ充電補償を説明するための図面である。
【図６】 図６は本発明の第３実施例による液晶表示装置の駆動回路を簡略に図示した構成図である。
【図７】 図７は本発明の第４実施例による液晶表示装置の駆動回路を簡略に図示した構成図である。
【図８】 図８は図６及び図７に図示された液晶表示装置の駆動回路によって薄膜トランジスタ充電補償を説明するための図面である。
【図９】 図９は本発明の第５実施例による液晶表示装置の駆動回路を簡略に図示した構成図である。
【図１０】 図１０は本発明の第６実施例による液晶表示装置の駆動回路を簡略に図示した構成図である。
【図１１】 図１１は図９及び図１０に図示された液晶表示装置の駆動回路によって薄膜トランジスタ充電補償を説明するための図面である。
【符号の説明】
１１：インターペース部
１２：タイミングコントローラ
１４、３４、３８、４２：電圧の変換器
１８：データドライバ
２０：ゲートドライバ
２２：液晶パネル
３０：周波数の検出部
３２、３６、４０：補償電圧の設定部
Claims (4)
- ホストシステムで印加される制御信号及び駆動電圧によって駆動される薄膜トランジスタが形成された液晶パネルを具備する液晶表示装置において、
前記ホストシステムから転送される前記制御信号が入力されるタイミングコントローラと；
前記タイミングコントローラの入力段と出力段の中のいずれか一つに接続されて転送される前記制御信号を検出するための周波数検出部と；
前記周波数検出部で検出された制御信号に対応して最適の薄膜トランジスタの充電時間を確保するために前記駆動電圧を補償するための補償電圧を設定するための補償電圧の設定部と；
前記補償電圧設定部によって設定された補償電圧を生成して前記液晶パネルで転送するためのデジタル／デジタル変換器とを具備し、
前記補償電圧設定部及びデジタル／デジタル変換器で補償される補償電圧は前記薄膜トランジスタのゲートハイ電圧である液晶表示装置。 - ホストシステムで印加される制御信号及び駆動電圧によって駆動される薄膜トランジスタが形成された液晶パネルを具備する液晶表示装置において、
前記ホストシステムから転送される前記制御信号が入力されるタイミングコントローラと；
前記タイミングコントローラの入力段と出力段の中のいずれか一つに接続されて転送される前記制御信号を検出するための周波数検出部と；
前記周波数検出部で検出された制御信号に対応して最適の薄膜トランジスタの充電時間を確保するために前記駆動電圧を補償するための補償電圧を設定するための補償電圧の設定部と；
前記補償電圧設定部によって設定された補償電圧を生成して前記液晶パネルで転送するためのデジタル／デジタル変換器とを具備し、
前記補償電圧設定部及びデジタル／ジタル変換器で補償される補償電圧は前記薄膜トランジスタのゲートハイ電圧及び共通電圧である液晶表示装置。 - ホストシステムで印加される制御信号及び駆動電圧によって駆動される薄膜トランジスタが形成された液晶パネルとを具備する液晶表示装置の制御方法において、
前記ホストシステムから前記制御信号が転送されるタイミングコントローラの入力段と出力段の中のいずれか一つで前記制御信号を検出する段階と；
前記検出された制御信号に対応して最適の前記薄膜トランジスタの充電時間を確保するために前記駆動電圧を補償するための補償電圧を設定する段階と；
前記設定された補償電圧を生成して前記液晶パネルで転送する段階を含み、
前記補償電圧の設定部及びデジタル／デジタル変換器で補償される補償電圧は前記薄膜トランジスタのゲートハイ電圧である液晶表示装置の制御方法。 - ホストシステムで印加される制御信号及び駆動電圧によって駆動される薄膜トランジスタが形成された液晶パネルとを具備する液晶表示装置の制御方法において、
前記ホストシステムから前記制御信号が転送されるタイミングコントローラの入力段と出力段の中のいずれか一つで前記制御信号を検出する段階と；
前記検出された制御信号に対応して最適の前記薄膜トランジスタの充電時間を確保するために前記駆動電圧を補償するための補償電圧を設定する段階と；
前記設定された補償電圧を生成して前記液晶パネルで転送する段階を含み、
前記補償電圧の設定部及びデジタル／デジタル変換器で補償される補償電圧は前記薄膜トランジスタのゲートハイ電圧及び共通電圧である液晶表示装置の制御方法。
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