KR100731726B1 - Ｏｃｂ모드를 갖는 액정 표시 장치 및 그의 구동방법 - Google Patents

Ｏｃｂ모드를 갖는 액정 표시 장치 및 그의 구동방법 Download PDF

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Abstract

OCB 액정의 액정셀을 벤드 전이시키기 위한 고전압을 리셋전압으로 OCB 액정셀의 액정의 공통전극에 인가하는 OCB모드를 갖는 액정 표시 장치 및 그의 구동방법을 개시한다. 본 발명에 따른 OCB모드를 갖는 액정 표시 장치는 매 프레임초기나 각 화소의 데이터인가전에 DC-DC 컨버터의 전압을 공통전극에 인가하여 OCB 액정셀의 액정을 리셋시킨다. 또한, 1 프레임을 레드,그린, 블루 필드로 나누어 순차구동하는 경우 각 필드 시작전에 DC-DC 컨버터의 전압을 공통전극에 인가하여 OCB 액정셀의 액정을 리셋시킨다. 상기 DC-DC 컨버터는 15V 내지 30V를 공통전극에 인가한다. 상기 리셋시 액정의 광투과율은 0(블랙상태)이된다. 따라서, 블러링(Blurring)효과를 제거함과 동시에 리셋시간의 단축으로 인한 휘도 향상의 효과를 가진다.
액정 표시 장치, 리셋전압, OCB액정

Description

ＯＣＢ모드를 갖는 액정 표시 장치 및 그의 구동방법{Liquid Crystal Display Device for having OCB mode and method for driving the sme}
도 1은 일반적인 OCB모드의 동작을 설명하기 위한 액정상태도이다.
도 2는 종래의 액정 표시 장치의 n×m개의 화소 중 대표적인 화소 회로도이다.
도 3은 종래의 아날로그 구동방식의 액정 표시 장치에 따른 구동전압 및 광투과율을 나타내는 도면이다.
도 4는 종래의 디지털 구동방식의 액정표시장치의 구동전압 및 광투과율을 나타내는 도면이다.
도 5는 종래의 리셋 펄스를 이용한 액정 표시 장치의 구동방식을 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 OCB모드의 액정 표시 장치를 나타낸 블록도이다.
도 7은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 OCB모드를 갖는 액정 표시 장치의 구동방법을 나타낸 타이밍도이다.
도 8은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 OCB모드를 갖는 필드순차 액정 표시 장치의 구동방법을 나타낸 타이밍도이다.
도 9는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 OCB모드를 갖는 액정 표시 장치의 구동방법을 나타낸 타이밍도이다.
본 발명은 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display Device: LCD) 및 그의 구동방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 OCB액정을 벤드 전이시키기 위한 고전압을 리셋전압으로 OCB액정의 공통전극에 인가하는 OCB(Optical Compensation Birefringency)모드를 갖는 액정 표시 장치 및 그의 구동방법에 관한 것이다.
근래 퍼스널 컴퓨터나 텔레비젼 등의 경량, 박형화에 따라 디스플레이 장치도 경량화, 박형화가 요구되고 있으며, 이러한 요구에 따라 음극선관 (cathode ray tube: CRT) 대신 액정 표시 장치(liquid crystal display: LCD)와 같은 플랫 패널형 디스플레이가 개발되고 있다.
LCD는 두 기판 사이에 주입되어 있는 이방성 유전율을 갖는 액정 물질에 전계(electric field)를 인가하고 이 전계의 세기를 조절하여 외부의 광원(백 라이트)으로부터 기판에 투과되는 빛의 양을 조절함으로써 원하는 화상 신호를 얻는 표시장치이다.
이러한 액정표시장치는 화면을 보는 방향에 따라서 명암과 색상이 바뀌는 좁 은 시야각을 가지는 단점이 있다. 이러한 단점을 극복하는 방법이 여러가지 제안되고 있다. 예를 들어 LCD의 시야각 향상을 위해서는 도광판 표면에 프리즘판을 붙여 백라이트로부터 입사광의 직진성을 향상시켜, 수직 방향의 휘도를 30% 이상 향상시키는 방식이 실용화되고 있고, 네거티브(negative) 광보상판을 부착하여 시야각을 높이는 방법을 적용중에 있다.
또한, 인 플레인 스위칭(In Plane Switching)모드가 개발되어 상하좌우 시야각이 160°로 거의 음극선관 수준의 광시야각화가 이루어졌으나, 개구율이 상대적으로 낮아 이에 대한 개선책이 필요하다.
이밖에도, OCB(Optical Compensation Birefringency; 이하, 'OCB'라고 한다.)방식, PDLC(Polymer Dispersed Liquid Crystal)방식, DHF(Deformed Helix Ferroelectric)방식 등을 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor:TFT)로 구동하여 시야각을 개선하는 노력 등 많은 시도가 이루어지고 있다.
특히, OCB모드의 경우 액정 응답속도가 빠르고 광시야각의 특성을 갖고 있으므로 동영상을 구현하는데 장점이 있으며 현재 연구 개발이 활발하게 진행중에 있다.
도 1은 일반적인 OCB모드의 동작을 설명하기 위한 액정상태도이다.
도 1을 참조하면, 상판전극과 하판전극간에 위치하는 OCB액정의 초기 배향 상태는 호모지니우스 상태(Homogenous state)이고, 상/하판전극에 소정의 전압을 인가하면 전이 스프레이(Transient splay) 및 비대칭 스프레이(Asymmetric splay)를 거쳐 벤드 상태(Bend state)로 변환된 후 OCB모드로 동작한다.
도 1에 도시한 바와 같이, 일반적으로 OCB 액정셀은 경사각(tilt angle)이 약 10~20°, 액정셀의 두께는 4~7㎛로 만들어지고, 배향막을 동일방향으로 러빙(rubing)하는 방식을 취하고 있다. 액정층의 한 가운데에서의 액정분자의 배열은 좌우대칭이 되므로 특정전압 이하에서는 경사각이 0°이고, 특정전압이상에서는 경사각이 90°가 되어 초기에 큰전압을 걸어주어 액정층의 중심부에서 액정분자의 경사각을 90°로 만들고, 인가 전압을 달리하여 배향막과 액정층의 가운데 액정 분자를 제외한 나머지 액정 분자의 틸트(tilt)변화로 액정층을 지나는 빛의 편광을 변조한다. 중심부위의 액정분자의 경사각이 0°에서 90°로 배열하는데 시간이 보통 수초 정도 걸리고, 백 플로우(Back-Flow)가 없고 탄성계수가 큰 휨변형이므로 반응시간은 10㎛정도로 매우 빠르다는 특징이 있다.
OCB모드를 위한 벤드 배향을 얻기까지는 일정시간 즉, 벤드 전이 시간이 소요되는데, 이러한 전이 시간을 단축하기 위해서는 액정 양단에 고전압을 인가하여야 한다. 이러한 고전압은 일반적으로 외부전원인 DC-DC컨버터를 이용하여 공통전극에 고전압을 인가함으로써 고속으로 벤드 배향을 얻을 수 있다.
액정표시장치는 휴대가 간편한 플랫 패널형 디스플레이(Flat Panel Display) 중에서 대표적인 것으로서, 이 중에서도 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor: TFT)를 스위칭 소자로 이용한 TFT-LCD가 주로 이용되고 있다.
TFT-LCD에서 각 화소는 액정을 유전체로 가지는 커패시터 즉, 액정 커패시터로 모델링할 수 있는데, 이러한 LCD에서의 각 화소의 등가회로는 도 2와 같다.
도 2는 종래의 액정 표시 장치의 n×m개의 화소 중 대표적인 화소 회로도이 다.
도 2에 도시한 바와 같이, 액정 표시 장치의 각 화소는 데이터선(Dm)과 주사선(Sn)에 각각 소스 전극과 게이트 전극이 연결되는 TFT(10)와 TFT의 드레인 전극과 공통전압(Vcom) 사이에 연결되는 액정 커패시터(CLC)와 TFT의 드레인 전극에 연결되는 스토리지 커패시터(Cst)를 포함한다.
도 2에서, 주사선(Sn)에 주사신호가 인가되어 TFT(10)가 턴온되면, 데이터선에 공급된 데이터 전압(Vd)이 TFT를 통해 각 화소 전극(도시하지 않음)에 인가된다. 그러면, 화소 전극에 인가되는 화소 전압(Vp)과 공통 전압(Vcom)의 차이에 해당하는 전계가 액정(도 2에서는 등가적으로 액정 커패시터(CLC)로 나타내었음)에 인가되어 이 전계의 세기에 대응하는 투과율로 빛이 투과되도록 한다. 이때, 화소 전압(Vp)은 1 프레임 또는 1 필드 동안 유지되어야 하는데, 도 2에서 스토리지 커패시터(Cst)는 화소 전극에 인가된 화소 전압(Vp)을 1 프레임 또는 1 필드 동안 유지하기 위해 보조적으로 사용된다.
일반적으로 액정표시장치는 칼라 이미지를 표시하는 방식에 따라 칼라필터(Color Filter)방식과 필드순차(Field-Sequential) 구동방식의 2가지 방식으로 나눌 수 있다.
칼라필터방식의 액정 표시 장치는 두 기판 중 하나의 기판에 레드(R), 그린(G), 블루(B)의 3원색으로 이루어진 칼라 필터 층을 형성하고, 이 칼라 필터 층에 투과되는 양을 조절함으로써 원하는 칼라를 디스플레이한다. 칼라필터방식의 LCD는 단일 광원으로부터 조사되어 액정을 통해 투과되는 빛을 R, G, B 컬러 필터층에 투과시키는데 있어서, R, G, B 컬러 필터층에 투과되는 빛의 양을 조절하여, R, G, B 색을 합성함으로써 원하는 칼라를 디스플레이한다.
이와 같이 단일 광원과 R, G, B 3색 컬러 필터 층을 이용하여 컬러를 디스플레이하는 액정표시장치에 있어서는, R, G, B 각 영역마다 각각 대응하는 단위화소가 필요하므로 흑백을 표시하는 경우보다 3배 많은 화소가 필요하게 된다. 따라서, 고해상도의 화상을 얻기 위해서는 액정 표시 장치 패널의 정교한 제조 기술이 요구된다.
또한, 액정 표시 장치 기판에 별도의 칼라 필터 층을 형성해야 하는 제조상의 번거로움이 있으며, 칼라 필터 자체의 광 투과율을 향상시켜야 하는 문제점이 있다.
필드순차 구동방식의 액정 표시 장치는 R, G, B 각 색의 독립된 광원을 순차 주기적으로 점등하고, 그 점등 주기에 동기하여 각 화소에 대응하는 색 신호를 가함으로써 풀(full) 칼라의 화상을 얻도록 한다. 즉, 필드순차 구동방식의 액정표시 장치에 따르면, 하나의 화소를 R, G, B 단위화소로 분할하지 않고, 하나의 화소에 R, G, B 백라이트로부터 출력되는 R, G, B 3원색의 광을 시분할적으로 순차 디스플레이함으로써 눈의 잔상효과를 이용하여 칼라이미지를 디스플레이한다.
이러한, 필드순차 구동방식은 아날로그 구동방식과 디지털 구동방식으로 구분할 수 있다.
아날로그 구동방식은 표시하고자 하는 계조 수에 대응하는 다수의 계조 전압 을 설정하고, 상기 계조 전압 중 계조 데이터에 상응하는 하나의 계조 전압을 선택하여 선택된 계조 전압으로 액정패널을 구동함으로써, 인가된 계조 전압에 대응하는 투과광량으로 계조표시를 행한다.
도 3은 종래의 아날로그 구동방식의 액정 표시 장치에 따른 구동전압 및 광투과율을 나타내는 도면이다.
도 3에서, 구동전압은 액정에 인가되는 전압을 의미하며 광투과율(optical transmittance)은 액정에 광이 인가될 경우 인가된 광에 대한 투과비율을 의미한다. 즉, 광투과율이란 액정이 광을 투과시킬 수 있는 비틀림 정도를 의미한다.
도 3을 참조하면, R 칼라를 표시하기 위한 R 필드 구간(Tr)에서, V11 레벨의 구동전압이 액정에 인가되어 V11레벨의 구동전압에 상응하는 광이 액정을 투과한다. G 칼라를 표시하기 위한 G 필드 구간(Tg)에서는 V12 레벨의 구동전압이 인가되어 V12레벨의 구동전압에 상응하는 광이 액정을 투과한다. 그리고, B 칼라를 표시하기 위한 B 필드 구간(Tb)에서, V13 레벨의 구동전압이 인가되어 V13레벨의 구동전압에 상응하는 광투과량이 얻어진다. Tr, Tg, Tb 구간에서 투과된 각각 R, G, B 광의 합에 의해 원하는 칼라 이미지가 디스플레이 된다.
한편, 디지털 구동방식은 액정에 인가되는 구동전압을 일정하게 하고, 전압인가시간을 제어하여 계조표시를 수행한다. 이러한 디지털 구동방식에 따르면, 구동전압을 일정하게 유지하고 전압인가상태 및 전압 비인가상태를 타이밍적으로 제어하여 액정에 투과되는 누적 광량을 조절함으로써 계조를 표시한다.
도 4는 종래의 디지털 구동방식의 액정표시장치의 구동전압 및 광투과율을 설명하기 위한 파형도를 도시한 것으로서, 소정 비트의 구동 데이터에 따른 구동전압의 파형과 그에 따른 액정의 광투과율을 도시한 것이다.
도 4를 참조하면, 각 계조에 상응하는 계조 파형 데이터가 소정비트, 예를 들어 7비트의 디지털신호로 제공되고, 7비트의 데이타에 따른 계조 파형이 액정에 인가된다. 그리고, 인가된 계조 파형에 따라 액정의 광투과율이 결정되어 계조표시를 수행한다.
한편, 종래의 컬러필터 방식의 액정 표시 장치에 따르면, 이전 프레임에서 순차적으로 인가되는 계조데이터에 따른 액정의 응답은 현재 프레임의 계조데이터에 따른 액정의 응답에 영향을 준다.
또한, 종래의 필드 순차 구동방식에 따르면 현재 표시하고자 하는 계조(예컨대, R의 계조)가 바로 직전에 표시된 계조(예컨대, B의 계조)에 따라 실효치 응답이 달라지기 때문에 정확하게 계조표시를 할 수 없는 문제점이 있었다. 즉, 현재 액정에 실제 공급되는 화소 전압(Vp)은 현재 필드(예컨대, R 필드)에 공급되는 계조 전압(또는 계조 파형) 뿐만 아니라 직전 필드(예컨대, B 필드)에 공급되는 계조 전압(또는 계조 파형)에 의해서도 결정된다.
이는 빠른 동화상의 경우 이전 프레임 또는 이전 필드의 계조값이 현재 프레임 또는 현재 필드의 계조값과 섞여서 흐릿한 화상이 나오는 블러링(Blurring)을 발생시킨다.
이와 같이 바로 이전 필드 또는 이전 프레임에 표시된 계조데이터에 따라 액정의 응답이 달라지는 종래의 문제점을 해결하기 위해, 리셋 펄스를 이용한 액정 표시 장치의 구동방식이 개시되었다.
도 5는 종래의 리셋 펄스를 이용한 액정 표시 장치의 구동방식을 나타내는 도면이다.
도 5를 참조하면, 각 계조 데이터 입력구간(T31 - T36)이 종료되는 지점에서 소정시간(t31 - t36)동안, 입력되는 계조 데이터에 무관(independent)하고 계조 데이터의 최대 값보다 큰 소정의 전압(리셋 전압)이 인가된다. 이러한 리셋 전압의 인가에 의해, 각 계조 데이터 입력구간(T31 - T36)의 종료시점에서 액정의 상태는 모두 동일한 상태(예컨대, 광을 투과시키지 않는 블랙 상태, 광투과율이 0인 상태)로 초기화된다.
따라서, 각 구간(T31 - T36)에서 계조 데이터에 따른 인가전압에 의해 액정이 구동될 때, 이전에 표시된 계조에 관계없이 액정의 상태가 모두 동일한 상태가 되기 때문에, 이전에 표시된 계조가 현재 계조 표시 구간에 영향을 미치지 않게 된다.
그러나, 종래의 리셋 방법에 의하면, 계조데이터가 인가되기 전에 리셋 전압에 의하여 액정의 상태가 모두 동일한 상태 즉, 블랙 상태가 되기 때문에 블러링(Blurring) 현상은 제거 할 수 있지만, 소스 드라이버에서 출력되는 리셋 최대 전압은 5V 내지 7V 이므로 액정을 리셋 시키는데 시간이 오래걸리고, 광원이 투과되는 시간이 리셋 구간만큼 작아지게 되므로 리셋을 인가하지 않는 구동방식에 비해 휘도가 떨어지는 문제점이 있다.
상기 문제점을 해결하고자 본 발명은 프레임 초기마다 또는 계조 데이터 인가시마다 외부의 높은 전압을 액정 리셋 전압으로 이용하여 공통전극에 인가하므로써, 짧은 시간 동안에 액정을 리셋시켜 블러링(Blurring) 감소 및 휘도 향상된 OCB모드의 액정 표시 장치 및 그의 구동방법을 제공한다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치는 다수의 스캔라인과 다수의 데이터라인이 교차하는 영역에 위치하며, 공통전극과 화소전극 및 OCB 액정셀의 액정으로 구성된 액정 캐패시터를 포함하는 다수의 화소; 상기 다수의 스캔라인에 스캔신호를 인가하는 스캔 드라이버; 상기 다수의 데이터라인에 계조 데이터를 인가하는 소스 드라이버; 상기 OCB 액정셀의 액정을 벤드 전이시키기 위한 DC전압을 출력하는 DC-DC컨버터; 상기 DC-DC 컨버터의 출력전압과 공통전압을 선택하여 상기 공통전극에 전달하기 위한 스위칭부; 상기 다수의 화소에 광을 출력하는 백라이트부를 제어하는 광원제어기; 및 상기 스캔 드라이버, 상기 소스 드라이버, 상기 스위칭부 및 상기 광원제어기의 동작을 제어하는 타이밍 제어부를 포함하며,
상기 스위칭부는 각 프레임 시작전에 상기 DC-DC 컨버터의 출력전압을 상기 공통전극에 인가하여 상기 OCB 액정셀의 액정을 리셋시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치는 다수의 스캔라인과 다수의 데이터라인이 교차하는 영역에 위치하며, 공통전극과 화소전극 및 OCB 액정셀의 액정으로 구성된 액정 캐패시터를 포함하는 다수의 화소; 상기 다수의 스캔라인에 스캔신호를 인가하는 스캔 드라이버; 상기 다수의 데이터라인에 레드, 그린, 블루 계조 데이터를 순차 인가하는 소스 드라이버; 상기 OCB 액정셀의 액정을 벤드 전이시키기 위한 DC전압을 출력하는 DC-DC컨버터; 상기 DC-DC 컨버터의 출력전압과 공통전압을 선택하여 상기 공통전극에 전달하기 위한 스위칭부; 상기 다수의 화소에 레드, 그린, 블루의 발광 다이오드를 순차적으로 발광하도록 제어하는 광원 제어기 ; 및 상기 스캔 드라이버, 상기 소스 드라이버, 상기 스위칭부 및 상기 광원제어기의 동작을 제어하는 타이밍 제어부를 포함하며,
한 프레임을 레드, 그린, 블루의 필드영역로 나누며, 각 필드의 시작전에 상기 스위칭부는 상기 DC-DC 컨버터의 출력전압을 상기 공통전극에 인가하여 상기 OCB 액정셀의 액정을 리셋시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치는 다수의 스캔라인과 다수의 데이터라인이 교차하는 영역에 위치하며, 공통전극과 화소전극 및 OCB 액정셀의 액정으로 구성된 액정 캐패시터를 포함하는 다수의 화소; 상기 다수의 스캔라인에 스캔신호를 인가하는 스캔 드라이버; 상기 다수의 데이터라인에 계조 데이터를 인가하는 소스 드라이버; 상기 OCB 액정셀의 액정을 벤드 전이시키기 위한 DC전압을 출력하는 DC-DC컨버터; 상기 DC-DC 컨버터의 출력전압과 공통전압을 선택하여 상기 공통전극에 전달하기 위한 스위칭부; 상기 다수의 화소에 광을 출력하는 백라이트부를 제어하는 광원 제어기; 및 상기 스캔 드라이버, 상기 소스 드라이버, 상기 스위칭부 및 상기 광원 제어기의 동작을 제어하는 타이밍 제어부를 포함하며,
상기 다수의 화소에 계조 데이터가 인가되기 전에, 상기 스위칭부는 상기 DC-DC 컨버터의 출력전압을 상기 공통전극에 인가하여 상기 OCB 액정셀의 액정을 리셋시키는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치의 구동방법은 계조 데이터가 인가되는 화소전극과 공통전압이 인가되는 공통전극 사이에 형성되는 OCB 액정셀의 액정을 구비하는 다수의 화소와 상기 OCB 액정셀의 액정을 고속으로 벤드 전이 시키기 위한 전압을 출력하는 DC-DC 컨버터 및 상기 다수의 화소에 광을 출력하는 백라이트부를 포함하는 액정 표시 장치의 구동방법에 있어서,
(a) 상기 액정 표시 장치의 초기기동시, 상기 DC-DC 컨버터에서 상기 OCB 액정셀의 액정에 전압을 인가하여 벤드 전이 시키는 단계; (b) 제 1 프레임동안 상기 화소전극에 제 1 프레임의 상기 계조 데이터를 인가하는 단계; (c) 상기 (b)단계 후 상기 DC-DC 컨버터에서 상기 공통전극에 전압을 인가하여 상기 OCB 액정셀의 액정을 리셋시키는 단계; (d) 제 2 프레임동안 상기 화소전극에 제 2 프레임의 상기 계조 데이터를 인가하는 단계; 및 (e) 상기 (b) 단계 내지 (d) 단계를 반복하는 단계를 포함한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치의 구동방법은 레드, 그린, 블루 계조 데이터가 순차인가되는 화소전극과 공통전압이 인가되는 공통전극 사이에 형성되는 OCB 액정셀의 액정을 구비하는 다수의 화소와 상기 OCB 액정셀의 액정을 고속으로 벤드 전이 시키기 위한 전압을 출력하는 DC-DC 컨버터 및 상기 다수의 화소 각각에 레드, 그린, 블루 광을 순차적으로 투과시키는 백라이트부를 포함하는 액정 표시 장치의 구동방법에 있어서,
(a) 상기 액정 표시 장치의 초기기동시, 상기 DC-DC 컨버터에서 상기 OCB 액정셀의 액정에 전압을 인가하여 벤드 전이 시키는 단계; (b) 1 프레임을 레드, 그린, 블루 필드로 나누고, 상기 레드 필드에서 상기 화소전극에 레드 계조 데이터를 인가하는 단계; (c) 상기 (b)단계 후 상기 DC-DC 컨버터에서 상기 공통전극에 전압을 인가하여 상기 OCB 액정셀의 액정을 리셋시키는 단계; (d) 상기 그린 필드에서 상기 화소전극에 그린 계조 데이터를 인가하는 단계; (e) 상기 (d)단계 후 상기 DC-DC 컨버터에서 상기 공통전극에 전압을 인가하여 상기 OCB 액정셀의 액정을 리셋시키는 단계; (f) 상기 블루 필드에서 상기 화소전극에 블루 계조 데이터를 인가하는 단계; (g) 상기 (f)단계 후 상기 DC-DC 컨버터에서 상기 공통전극에 전압을 인가하여 상기 OCB 액정셀의 액정을 리셋시키는 단계; 및 (h) 상기 (b) 단계 내지 (g) 단계를 반복하는 단계를 포함한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치의 구동방법은 계조 데이터가 인가되는 화소전극과 공통전압이 인가되는 공통전극 사이에 형성되는 OCB 액정셀의 액정을 구비하는 다수의 화소와 상기 OCB 액정셀의 액정을 고속으로 벤드 전이 시키기 위한 전압을 출력하는 DC-DC 컨버터 및 상기 다수의 화소에 광을 출력하는 백라이트부를 포함하는 액정 표시 장치의 구동방법에 있어서,
(a) 상기 액정 표시 장치의 초기기동시, 상기 DC-DC 컨버터에서 상기 OCB 액정셀의 액정에 전압을 인가하여 벤드 전이 시키는 단계; (b) 상기 다수의 화소 중 제 n-1 화소의 화소전극에 제 n-1 계조 데이터를 인가하는 단계; (c) 상기 (b)단계 후 상기 DC-DC 컨버터에서 상기 공통전극에 전압을 인가하여 상기 OCB 액정셀의 액정을 리셋시키는 단계; (d) 제 n 화소의 화소전극에 제 n 계조 데이터를 인가하는 단계; (e) 상기 (d)단계 후 상기 DC-DC 컨버터에서 상기 공통전극에 전압을 인가하여 상기 OCB 액정셀의 액정을 리셋시키는 단계; 및 (f) 상기 (b) 단계 내지 (e) 단계를 반복하는 단계를 포함한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하에서 설명하는 "리셋"이란 LCD에 있는 OCB 액정셀의 액정 물질이 백라이트의 빛을 투과시키지 못하는 블랙상태(광투과율이 0인 상태를 의미)로 하기 위해 전압(또는 파형)을 인가하는 것을 의미한다. 그리고, '계조 데이터'는 서로 다른 전압 레벨을 가지는 데이터를 의미한다. 그리고, "광투과율"이란 액정에 일정한 광이 인가되었다고 가정할 경우, 인가된 광에 대한 투과된 광의 비율을 의미하며, "광투과량"은 액정에 실제 광이 인가되어, 액정을 투과한 광의 양을 의미한다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 OCB모드의 액정 표시 장치를 나타낸 블록도이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 OCB모드의 액정 표시 장치는 타이밍 제어부(100), 스캔 드라이버(200), 소스 드라이버(300), DC-DC 컨버터(400), 스위칭부(500), 액정 표시 패널(600), 광원 제어기(700), 백라이트부(800) 및 계조 전압 발생부(900)를 포함한다.
액정 표시 패널(600)은 복수의 스캔라인(S1-Sn))과 복수의 데이터라인(D1-Dm)이 교차하는 영역에 형성된 복수의 화소(610)로 구성된다. 복수의 화소(610)에 대하여는 도 2에서 이미 설명하였으므로 그 설명을 생략하기로 한다.
스캔 드라이버(200)는 복수의 스캔라인(S1-Sn)을 통하여 게이트 전압을 인가 하고, 소스 드라이버(300)는 복수의 데이터 라인(D1-Dm)을 통하여 데이터 전압을 해당화소에 인가하여 액정 표시 패널(600)을 구동한다.
계조 전압 발생부(900)는 계조 데이터(R, G, B data)에 해당하는 크기를 갖는 계조 전압을 생성하여 데이터 드라이버(300)에 공급한다.
DC-DC 컨버터(400)는 소정의 바이어스 전압을 스위칭부(500)에 출력하고, 출력되는 바이어스 전압은 스위칭부(500)에서 액정 초기 기동시와 매 프레임초기 또는 매 필드(필드순차구동의 경우)초기 또는 계조 데이터인가시(컬러필터구동의 경우)마다 상기 화소(610)의 공통전극에 인가된다. 상기 DC-DC 컨버터(400)에서 출력되는 바이어스 전압은 OCB액정을 빠르게 벤드 전이 시키기 위하여 15V 내지 30V사이의 전압을 가진다.
스위칭부(500)는 타이밍 제어부(100)로부터 인가되는 스위칭 제어신호(Sc)에 따라 OCB액정 초기 기동시와 매 프레임초기 또는 매 필드(필드순차구동의 경우)초기마다 또는 계조 데이터인가시(컬러필터구동의 경우) 마다 DC-DC 컨버터(400)의 바이어스 전압은 상기 화소(610)의 공통전극에 인가된다.
타이밍 제어부(100)는 외부 또는 그래픽 제어기(도시하지 않음)로부터 계조 데이터 신호(R, G, B data), 수평 동기 신호(Hsync), 수직 동기 신호(Vsync)를 입력받아 필요한 제어신호(Sg, Sd, Sc, Sb)를 각각 스캔 드라이버(200), 소스 드라이버(300), 스위칭부(500) 및 광원 제어기(700)에 공급하고, 계조 데이터(R, G, B data)를 계조 전압 발생부(900)에 공급한다. 상기 타이밍 제어부(100)는 액정표시장치의 초기 기동시에는 즉, OCB액정이 고속으로 벤드 전이되기 위한 고전압을 인 가하도록 스위칭부(500)에 제어신호(Sc)를 보내고, 그 후에는 매 프레임초기 또는 매 필드(필드순차구동의 경우)초기마다 또는 계조 데이터인가시(컬러필터구동의 경우) 마다 DC-DC 컨버터(400)의 리셋전압(Vre)을 인가하고 그 이외에는 공통전압(Vcom)을 인가하도록 상기 스위칭부(50)에 제어신호(Sc)를 인가한다. 또한, 타이밍 제어부(100)는 OCB액정 벤드 전이 완료 후에는 백라이트부(600)를 구동하기 위한 광원 제어신호(Sb)를 광원 제어기(500)에 제공한다.
광원제어기(500)는 타이밍 제어부(100)로부터 인가되는 백라이트 제어신호(Sb)에 따라 액정 표시 패널(400)의 후면에 배치된 백라이트부(600)를 구동하기 위한 소정의 전압을 인가한다. 상기 백라이트부(600)는 필드순차(Field-Sequiential)구동방식의 경우 레드, 그린 및 블루광을 순차 출력하는 레드 LED, 그린 LED 및 블루 LED로 이루어질 수 있으며, 컬러필터(Color Filter)를 이용하는 구동방식의 경우 화이트광을 출력하는 화이트 LED 또는 CCFL(Cold Cathode Fluoresence Lamp)일 수 있다. 컬러필터를 이용하는 구동방식의 액정 표시 장치의 경우 각 단위화소마다 레드, 그린 및 블루의 컬러필터가 공통전극상에 위치한다.
위와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 OCB모드의 액정 표시 장치는 OCB액정 초기기동시 고속의 벤드 배향 전이를 얻기 위해 액정 표시 패널의 공통전극에 인가되는 고전압을 이용하여 매 프레임초기 또는 매 필드(필드순차구동의 경우)초기마다 또는 계조 데이터인가시(컬러필터구동의 경우) 마다 높은 리셋 전압을 짧게인가 함으로써, 이전프레임 또는 이전 필드 또는 이전 계조 데이터의 이미지가 섞여 나오는 블러링(Blurring) 감소효과와 동시에 짧은 시간 동안 리셋전압을 인가하기 때 문에 블랙 데이터 삽입에 따른 휘도감소를 개선할 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예에 따른 OCB모드를 갖는 액정 표시 장치의 구동방법에 대하여 상세히 설명한다.
[실시예 1]
도 7은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 OCB모드를 갖는 액정 표시 장치의 구동방법을 나타낸 타이밍도이다.
도 7을 참조하면, 복수의 프레임 중 n-1 번째 프레임, n번째 프레임, n+1번째 프레임에 대하여 대표적으로 나타내었다. 여기서, '프레임(frame)'이란 상기 스캔 드라이버(200)에서 제 1 번째 스캔라인(S1)부터 제 n 번째 스캔라인(Sn)까지 순차적으로 스캔신호를 인가하고, 상기 스캔 신호와 동기되어, 상기 소스 드라이버(300)에서 제 1 번째 데이터라인(D1)부터 제 m 번째 데이터라인(Dm)까지 순차적으로 데이터 신호(D1-Dm)를 인가하여 액정 표시 패널(600)상에 한 화상을 표현하는 것을 말한다. 필드순차방식의 액정 표시 장치의 경우 백라이트부(800)가 레드LED, 그린LED, 블루LED를 통하여 순차적으로 광을 출력한다. 또한, 컬러필터방식의 액정표시장치의 경우 백라이트부(800)가 화이트광(예를들면, WLED 또는 CCFL)을 출력하고, 각 단위화소별로 레드, 그린, 블루 컬러필터를 구비하여 각 컬러필터를 통하여 색이 구현된다.
도 6에 도시된 액정 표시 장치를 참조하여 도 7을 설명하면, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정 표시 장치의 구동방법은 먼저, n-1 프레임 동안, 스캔 드라이버(200)로부터 제 1 스캔라인(S1)에 스캔신호(S1)가 인가되면 상기 제 1 스캔라인 (S1)과 연결된 화소들(P11 - P1m)이 선택되고, 소스 드라이버(300)으로부터 데이터신호(D11 - D1m)가 제 1 스캔라인(S1)에 연결된 화소(P11 - P1m)의 액정 캐패시터(CLC)의 하부전극인 화소전극에 제공된다. n-1 프레임의 제 1 스캔라인(S1)이 구동되는 동안 액정 캐패시터(CLC)의 상부전극인 공통전극(Com)은 기준전압으로서의 공통전압(Vcom)이 인가된다. 이때, n-1 프레임의 제 1 스캔라인(S1)이 구동되는 동안 백라이트부(800)는 광을 출력하여 상기 데이터신호(D11 - D1m)에 상응한 투과율을 가지는 OCB액정을 투과하여 디스플레이 된다.
다음으로, n-1 프레임 동안, 스캔 드라이버(200)로부터 제 2 스캔라인(S2)에 스캔신호(S2)가 인가되면 상기 제 2 스캔라인(S2)과 연결된 화소들(P21 - P2m)이 선택되고, 소스 드라이버(300)으로부터 데이터신호(D21 - D2m)가 제 2 스캔라인(S2)에 연결된 화소(P21 - P2m)의 액정 캐패시터(CLC)의 하부전극인 화소전극에 제공된다. n-1 프레임의 제 2 스캔라인(S2)이 구동되는 동안 액정 캐패시터(CLC)의 상부전극인 공통전극(Com)은 기준전압으로서의 공통전압(Vcom)이 인가된다. 이때, n-1 프레임의 제 2 스캔라인(S2)이 구동되는 동안 백라이트부(800)는 광을 출력하여 상기 데이터신호(D21 - D2m)에 상응한 투과율을 가지는 OCB액정을 투과하여 디스플레이 된다.
위와 같은 순서로 n-1 프레임에서 제 3, 4 ,...스캔라인(S3,S4,...)이 스캔되, 마지막으로, n-1 프레임 동안, 스캔 드라이버(200)로부터 제 n 스캔라인(Sn)에 스캔신호(Sn)가 인가되면 상기 제 n 스캔라인(Sn)과 연결된 화소들(Pn1 - Pnm)이 선택되고, 소스 드라이버(300)으로부터 데이터신호(Dn1 - Dnm)가 제 n 스캔라인(Sn)에 연결된 화소(Pn1 - Pnm)의 액정 캐패시터(CLC)의 하부전극인 화소전극에 제공된다. n-1 프레임의 제 n 스캔라인(Sn)이 구동되는 동안 액정 캐패시터(CLC)의 상부전극인 공통전극(Com)은 기준전압으로서의 공통전압(Vcom)이 인가된다. 이때, n-1 프레임의 제 n 스캔라인(Sn)이 구동되는 동안 백라이트부(800)는 광을 출력하여 상기 데이터신호(Dn1 - Dnm)에 상응한 투과율을 가지는 OCB액정을 투과하여 디스플레이 된다.
한편, n-1 프레임이 디스플레이 되고 난 후, n 프레임이 디스플레이 되기 전에, 타이밍제어부(100)는 스위칭부(500)에 스위칭제어신호(Sc)를 인가하여 DC-DC 컨버터(400)에서 출력되는 고전압(Vre)을 액정 캐패시터(CLC)의 공통전극(Com)에 인가하도록 스위칭부(500)를 제어하여 액정을 빠르게 리셋시킨다. 이때, OCB액정의 광투과율은 0(블랙상태)이된다.
이어서, n 프레임, n+1 프레임이 순차적으로 동작된다. n 프레임과 n+1 프레임은 상기 n-1 프레임의 동작과 동일한 동작을 수행한다. 또한, 각 프레임 시작의 초기에 타이밍제어부(100)는 스위칭부(500)에 스위칭제어신호(Sc)를 인가하여 DC-DC 컨버터(400)에서 출력되는 고전압(Vre)을 액정 캐패시터(CLC)의 공통전극(Com)에 인가하도록 스위칭부(500)를 제어하여 전체 화소(P11-Pnm)의 OCB액정을 동시에 빠르게 리셋시킨다. 이하, n 프레임과 n+1프레임의 구동방법은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자가 상기 n-1 프레임의 설명으로 쉽게 이해할 수 있기 때문에 설명을 생략하기로 한다.
이와같이, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 컬러필터방식의 액정 표시 장치는 각 프레임 초기에 DC-DC 컨버터(400)에서 출력되는 고전압(Vre)을 공통전극에 인가하여 전체 화소(P11-Pnm)의 OCB액정을 동시에 빠르게 리셋시킴으로써, 이전 프레임에서의 화소 데이터가 현재 프레임에 영향을 미쳐 화면이 흐릿하게 나오는 블러링(Blurring)효과를 제거함과 동시에 OCB모드에서 액정을 벤드 전이 시키는 데 사용되는 고전압을 리셋전압(Vre)으로 이용하기 때문에 리셋시간이 짧아지므로 블랙데이터삽입으로 인한 휘도 감소를 방지할 수 있다.
상술한 본 발명의 제 1 실시예에 따른 OCB모드를 갖는 액정 표시 장치의 구동방법은 컬러필터방식 또는 필드순차방식 모두에 구동될 수 있음은 물론이다.
[실시예 2]
도 8은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 OCB모드를 갖는 필드순차 액정 표시 장치의 구동방법을 나타낸 타이밍도이다.
도 6에 도시된 액정 표시 장치를 참조하여 도 8을 설명하면, 필드순차 액정 표시 장치는 1 프레임을 레드(R) 필드, 그린(G) 필드 및 블루(B) 필드의 3필드로 나눈다. 액정 표시 패널(600)에 열과 행으로 배치되는 다수의 화소(610) 각각은 R, G 및 B 백라이트로부터 출력되는 R, G 및 B 3원색의 광을 시분할적으로 순차 디스플레이함으로써 눈의 잔상효과를 이용하여 칼라이미지를 디스플레이한다.
먼저, 1 프레임 중 R 필드동안,스캔 드라이버(200)로부터 제 1 스캔라인(S1) 에 첫번째 스캔신호(S1(R))가 인가되면 상기 제 1 스캔라인(S1)과 연결된 화소들(P11 - P1m)이 선택되고, 소스 드라이버(300)으로부터 데이터신호(D1 - Dm)로서 R 데이터신호(DR11 - DR1m)가 제 1 스캔라인(S1)에 연결된 화소(P11 - P1m)의 액정 캐패시터(CLC)의 하부전극인 화소전극에 제공된다. R 필드 동안 액정 캐패시터(CLC)의 상부전극인 공통전극(Com)은 기준전압으로서의 공통전압(Vcom)이 인가된다. 이때, R 필드 기간동안 레드 백라이트(RLED)는 광원을 출력하여 상기 데이터신호(DR11 - DR1m)에 상응한 투과율로서 OCB액정은 그린광원을 투과시킨다.
R 필드에서 다음 1 프레임의 G 필드로 넘어가기전, 타이밍제어부(100)는 스위칭부(500)에 스위칭제어신호(Sc)를 인가하여 DC-DC 컨버터(400)에서 출력되는 고전압을 액정 캐패시터(CLC)의 공통전극(Com)에 인가하여 OCB액정을 빠르게 리셋시킨다. 이때, 액정의 광투과율은 0(블랙상태)이된다.
이어서, 1 프레임 중 G 필드동안,스캔 드라이버(200)로부터 제 1 스캔라인(S1)에 두번째 스캔신호(S1(G))가 인가되면 상기 제 1 스캔라인(S1)과 연결된 화소들(P11 - P1m)이 선택되고, 소스 드라이버(300)으로부터 데이터신호(D1 - Dm)로서 G 데이터신호(DG11 - DG1m)가 제 1 스캔라인(S1)에 연결된 화소(P11 - P1m)의 액정 캐패시터(CLC)의 하부전극인 화소전극에 제공된다. G 필드 동안 액정 캐패시터(CLC)의 상부전극인 공통전극(Com)은 기준전압으로서의 공통전압(Vcom)이 인가된다. 이때, G 필드 기간동안 그린 백라이트(GLED)는 광원을 출력하여 상기 데이터신호(DG11 - DG1m)에 상응한 투과율로서 OCB액정은 그린광원을 투과시킨다.
G 필드에서 다음 1 프레임의 B 필드로 넘어가기전, 타이밍제어부(100)는 스위칭부(500)에 스위칭제어신호(Sc)를 인가하여 DC-DC 컨버터(400)에서 출력되는 고전압을 액정 캐패시터(CLC)의 공통전극(Com)에 인가하여 OCB액정을 빠르게 리셋시킨다. 이때, 액정의 광투과율은 0(블랙상태)이된다.
마지막으로, 1 프레임 중 B 필드동안, 스캔 드라이버(200)로부터 제 1 스캔라인(S1)에 세번째 스캔신호(S1(B))가 인가되면 상기 제 1 스캔라인(S1)과 연결된 화소들(P11 - P1m)이 선택되고, 소스 드라이버(300)으로부터 데이터신호(D1 - Dm)로서 B 데이터신호(DB11 - DB1m)가 제 1 스캔라인(S1)에 연결된 화소(P11 - P1m)의 액정 캐패시터(CLC)의 하부전극인 화소전극에 제공된다. B 필드 동안 액정 캐패시터(CLC)의 상부전극인 공통전극(Com)은 기준전압으로서의 공통전압(Vcom)이 인가된다. 이때, B 필드 기간동안 블루 백라이트(GLED)는 광원을 출력하여 상기 데이터신호(DB11 - DB1m)에 상응한 투과율로서 OCB액정은 블루광원을 투과시킨다.
B 필드에서 다음 2 프레임의 R 필드로 넘어가기전, 타이밍제어부(100)는 스위칭부(500)에 스위칭제어신호(Sc)를 인가하여 DC-DC 컨버터(400)에서 출력되는 고전압을 액정 캐패시터(CLC)의 공통전극(Com)에 인가하여 OCB액정을 빠르게 리셋시킨다. 이때, 액정의 광투과율은 0(블랙상태)이된다.
이어서, 1 프레임의 각 R, G, B 필드마다 제 2 스캔라인(S2)에 스캔신호(S2(R)(G)(B))가 순차적으로 인가되면 상기 제 1 프레임과 마찬가지로 데이터라인(D1-Dm)으로 R, G, B 데이터신호(DR21 - DR2m, DG21 - DG2m, DB21 - DB2m)가 순차 적으로 제 2 스캔라인(S2)에 연결된 화소들(P21 - P2m)의 액정 캐패시터(CLC)의 하부전극인 화소전극에 제공된다. R, G, B 필드 각각 동안 액정 캐패시터(CLC)의 상부전극인 공통전극(Com)은 기준전압으로서의 공통전압(Vcom)이 인가된다. 이때, R, G, B 필드 기간동안 레드, 그린, 블루 백라이트(RLED, GLED, BLED)는 각 필드에서 광원을 순차 출력하여 상기 R, G, B 데이터신호(DR21 - DR2m, DG21 - DG2m, DB21 - DB2m)에 상응한 투과율로서 각 화소들(P21 - P2m)의 OCB액정은 레드, 그린, 블루광원을 순차적으로 투과시킨다.
제 1 프레임의 제 2 스캔라인(S2)에서도 상기 제 1 스캔라인(S1)과 같이 한 필드에서 다음 필드로 넘어가기 전, 타이밍제어부(100)는 스위칭부(500)에 스위칭제어신호(Sc)를 인가하여 DC-DC 컨버터(400)에서 출력되는 고전압을 액정 캐패시터(CLC)의 공통전극(Com)에 인가하여 OCB액정을 빠르게 리셋시킨 후 다음 필드로 진행된다.
상기와 같은 동작을 반복하여, 1 프레임의 각 R, G, B 필드마다 제 m 스캔라인(Sn)에 스캔신호가 인가되면 데이터라인(D1-Dm)으로 R, G, B 데이터신호(DRn1 - DRnm, DGn1 - DGnm, DBn1 - DBnm)가 순차적으로 제 n 스캔라인(Sn)에 연결된 화소들(Pn1 - Pnm)의 액정 캐패시터(CLC)의 하부전극인 화소전극에 제공된다. R, G, B 필드 각각 액정 캐패시터(CLC)의 상부전극인 공통전극(Com)은 기준전압으로서의 공통전압(Vcom)이 인가된다. 이때, R, G, B 필드 기간 동안 레드, 그린, 블루 백라이 트(RLED, GLED, BLED)는 각 필드에서 광원을 순차 출력하여 상기 R, G, B 데이터신호(DRn1 - DRnm, DGn1 - DGnm, DBn1 - DBnm)에 상응한 투과율로서 각 화소들(Pn1 - Pnm)의 OCB액정은 레드, 그린, 블루광원을 순차적으로 투과시킨다.
제 1 프레임의 제 n 스캔라인(Sn)에서도 상기 제 1 스캔라인(S1)과 같이 한 필드에서 다음 필드로 넘어가기 전, 타이밍제어부(100)는 스위칭부(500)에 스위칭제어신호(Sc)를 인가하여 DC-DC 컨버터(400)에서 출력되는 고전압을 액정 캐패시터(CLC)의 공통전극(Com)에 인가하여 OCB액정을 빠르게 리셋시킨 후 다음 2 프레임으로 진행된다.
따라서, 1 프레임은 3개의 R, G, B 필드로 분할되고, 3 필드 동안 R, G, B 데이터 및 백라이트를 순차 구동시켜 줌으로써 화상을 디스플레이하게 된다. 이때, R, G, B 백라이트가 순차 발광되는 시간이 매우 빠르므로, 사람들은 R, G, B 백라이트가 동시에 발광되는 것으로 인식되어 화상을 정상적으로 디스플레이하게 되는 것이다.
본 발명의 제 2 실시예에 따른 필드순차 액정 표시 장치는 각 필드 중간에 DC-DC 컨버터(400)에서 출력되는 고전압을 공통전극에 인가하여 OCB액정을 리셋시킴으로써 이전 필드에서의 데이터가 현재 필드에 영향을 미쳐 화면이 흐릿하게 나오는 블러링(Blurring)효과를 제거함과 동시에 OCB모드에서 OCB액정을 벤드 전이 시키는 데 사용되는 고전압을 리셋전압으로 이용하기때문에 리셋시간이 짧아지므로 블랙데이터삽입으로 인한 휘도 감소를 방지할 수 있다.
[실시예 3]
도 9는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 OCB모드를 갖는 액정 표시 장치의 구동방법을 나타낸 타이밍도이다.
도 6에 도시된 액정 표시 장치를 참조하여 도 9를 설명하면, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 액정 표시 장치의 구동방법은 스캔 드라이버(200)로부터 스캔라인들(S1-Sn)에 스캔신호가 순차적으로 인가되면, 상기 스캔라인들(S1-Sn)과 연결된 복수의 화소들(P11 - Pnm)이 순차적으로 선택되고, 소스 드라이버(300)으로부터 데이터신호(D11, D12, D13,...)가 스캔라인들(S1-Sn)에 연결된 다수의 화소(P11 - P1m) 각각의 액정 캐패시터(CLC)의 하부전극인 화소전극에 제공된다. 이때, 복수의 스캔라인들(S1-Sn)이 구동되는 동안 액정 캐패시터(CLC)의 상부전극인 공통전극(Com)은 기준전압으로서의 공통전압(Vcom)이 인가된다. 또한, 스캔라인들(S1-Sn)이 구동되는 동안 백라이트부(800)는 광원을 출력하여 상기 데이터신호(D11, D12, D13,...)에 상응한 투과율을 가지는 OCB액정을 투과하여 레드, 그린, 블루 컬러필터를 통해 디스플레이 된다.
또한, 도 9에서는 각 화소에 데이터신호(D11, D12, D13,...)가 인가되기 전에, 타이밍제어부(100)는 스위칭부(500)에 스위칭제어신호(Sc)를 인가하여 DC-DC 컨버터(400)에서 출력되는 고전압(Vre)을 액정 캐패시터(CLC)의 공통전극(Com)에 인가하여 OCB액정을 빠르게 리셋시킨다. 이때, 액정의 광투과율은 0(블랙상태)이된 다. 여기서, tre 는 리셋시간을 나타내며, 종래의 5V 내지 7V정도의 리셋전압에 비하여 15V 내지 30V의 리셋전압을 인가하기 때문에 상기 리셋시간(tre)은 매우 단축된다.
이와같이, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 액정 표시 장치는 각 화소에 데이터가 입력되는 초기에 DC-DC 컨버터(400)에서 출력되는 고전압(Vre)을 공통전극에 인가하여 각 화소(P11-Pnm)의 OCB액정을 빠르게 리셋시킴으로써, 이전 데이터의 영향에 따라 화면이 흐릿하게 나오는 블러링(Blurring)효과를 제거함과 동시에 OCB모드에서 OCB액정을 벤드 전이 시키는 데 사용되는 고전압을 리셋전압(Vre)으로 이용하기 때문에 리셋시간이 짧아지므로 블랙데이터삽입으로 인한 휘도 감소를 방지할 수 있다.
이상에서는 본 발명의 실시예들을 참조하여 OCB모드의 액정 표시 장치에 대하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 통상의 지식을 가진 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.
상기와 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 OCB모드의 액정 표시 장치는 OCB모드에서 OCB액정을 벤드 전이 시키는 데 사용되는 DC-DC 컨버터에서 출력되는 고전압을 공통전극에 리셋전압으로 인가하여, 각 화소의 OCB액정을 빠르게 리셋시켜 동 영상구동시 이전 프레임이나 이전 계조 데이터 또는 이전 필드의 영향으로 현재 화면이 흐릿하게 나오는 블러링(Blurring)효과를 제거함과 동시에 리셋시간의 단축으로 인한 휘도 향상의 효과를 가진다.

Claims (41)

  1. 다수의 스캔라인과 다수의 데이터라인이 교차하는 영역에 위치하며, 공통전극과 화소전극 및 OCB 액셀의 액정으로 구성된 액정 캐패시터를 포함하는 다수의 화소;
    상기 다수의 스캔라인에 스캔신호를 인가하는 스캔 드라이버;
    상기 다수의 데이터라인에 계조 데이터를 인가하는 소스 드라이버;
    상기 OCB 액정셀의 액정을 벤드 전이시키기 위한 DC전압을 출력하는 DC-DC컨버터;
    상기 DC-DC 컨버터의 출력전압과 공통전압을 선택하여 상기 공통전극에 전달하기 위한 스위칭부;
    상기 다수의 화소에 광을 출력하는 백라이트부를 제어하는 광원제어기; 및
    상기 스캔 드라이버, 상기 소스 드라이버, 상기 스위칭부 및 상기 광원제어기의 동작을 제어하는 타이밍 제어부를 포함하며,
    상기 스위칭부는 각 프레임 시작전에 상기 DC-DC 컨버터의 출력전압을 상기 공통전극에 인가하여 상기 OCB 액정셀의 액정을 리셋시키며,
    상기 OCB 액정셀의 액정의 리셋시 광투과율이 0인것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 DC-DC 컨버터의 출력전압은,
    15V 내지 30V 인것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 소스 드라이버는,
    상기 스위칭부에서 상기 DC-DC 컨버터의 출력전압을 선택시 상기 계조 데이터를 인가하지 않는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 백라이트부는,
    레드, 그린 및 블루 광을 순차 발광하는 레드LED, 그린LED 및 블루LED로 구성된 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 백라이트부는,
    화이트 광을 발광하는 화이트LED 또는 CCFL(Cold Cathode Fluoresence Lamp)로 구성된 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 액정 표시 장치는,
    상기 다수의 화소의 공통전극상에 위치하며, 상기 백라이트부에서 발광하는 빛을 필터하는 레드, 그린 및 블루 컬러필터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 다수의 화소 각각은,
    상기 스캔라인의 스캔신호에 응답하여 상기 데이터라인을 통하여 전달되는 계조 데이터를 상기 화소전극에 전달하는 스위칭 트랜지스터; 및
    상기 계조 데이터를 저장하는 저장 캐패시터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  9. 다수의 스캔라인과 다수의 데이터라인이 교차하는 영역에 위치하며, 공통전극과 화소전극 및 OCB 액정셀의 액정으로 구성된 액정 캐패시터를 포함하는 다수의 화소;
    상기 다수의 스캔라인에 스캔신호를 인가하는 스캔 드라이버;
    상기 다수의 데이터라인에 레드, 그린, 블루 계조 데이터를 순차 인가하는 소스 드라이버;
    상기 OCB 액정셀의 액정을 벤드 전이시키기 위한 DC전압을 출력하는 DC-DC컨버터;
    상기 DC-DC 컨버터의 출력전압과 공통전압을 선택하여 상기 공통전극에 전달하기 위한 스위칭부;
    상기 다수의 화소에 레드, 그린, 블루의 발광 다이오드를 순차적으로 발광하도록 제어하는 광원 제어기 ; 및
    상기 스캔 드라이버, 상기 소스 드라이버, 상기 스위칭부 및 상기 광원제어기의 동작을 제어하는 타이밍 제어부를 포함하며,
    한 프레임을 레드, 그린, 블루의 필드영역로 나누며, 각 필드의 시작전에 상기 스위칭부는 상기 DC-DC 컨버터의 출력전압을 상기 공통전극에 인가하여 상기 OCB 액정셀의 액정을 리셋시키며,
    상기 OCB 액정셀의 액정의 리셋시 광투과율이 0인것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 DC-DC 컨버터의 출력전압은,
    15V 내지 30V 인것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 소스 드라이버는,
    상기 스위칭부에서 상기 DC-DC 컨버터의 출력전압을 선택시 상기 레드, 그린, 블루 계조 데이터를 인가하지 않는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  12. 삭제
  13. 제 9 항에 있어서,
    상기 다수의 화소 각각은,
    상기 스캔라인의 스캔신호에 응답하여 상기 데이터라인을 통하여 전달되는 레드, 그린, 블루계조 데이터를 상기 화소전극에 전달하는 스위칭 트랜지스터; 및
    상기 계조 데이터를 저장하는 저장 캐패시터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  14. 다수의 스캔라인과 다수의 데이터라인이 교차하는 영역에 위치하며, 공통전극과 화소전극 및 OCB 액정셀의 액정으로 구성된 액정 캐패시터를 포함하는 다수의 화소;
    상기 다수의 스캔라인에 스캔신호를 인가하는 스캔 드라이버;
    상기 다수의 데이터라인에 계조 데이터를 인가하는 소스 드라이버;
    상기 OCB 액정셀의 액정을 벤드 전이시키기 위한 DC전압을 출력하는 DC-DC컨버터;
    상기 DC-DC 컨버터의 출력전압과 공통전압을 선택하여 상기 공통전극에 전달하기 위한 스위칭부;
    상기 다수의 화소에 광을 출력하는 백라이트부를 제어하는 광원 제어기; 및
    상기 스캔 드라이버, 상기 소스 드라이버, 상기 스위칭부 및 상기 광원 제어기의 동작을 제어하는 타이밍 제어부를 포함하며,
    상기 다수의 화소에 계조 데이터가 인가되기 전에, 상기 스위칭부는 상기 DC-DC 컨버터의 출력전압을 상기 공통전극에 인가하여 상기 OCB 액정셀의 액정을 리셋시키며,
    상기 OCB 액정셀의 액정의 리셋시 광투과율이 0인것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 DC-DC 컨버터의 출력전압은,
    15V 내지 30V 인것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 소스 드라이버는,
    상기 스위칭부에서 상기 DC-DC 컨버터의 출력전압을 선택시 상기 계조 데이터를 인가하지 않는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  17. 삭제
  18. 제 14 항에 있어서,
    상기 백라이트부는,
    화이트 광을 발광하는 화이트LED 또는 CCFL(Cold Cathode Fluoresence Lamp)로 구성된 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 액정 표시 장치는,
    상기 다수의 화소의 공통전극상에 위치하며, 상기 백라이트부에서 발광하는 빛을 필터하는 레드, 그린 및 블루 컬러필터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  20. 제 14 항에 있어서,
    상기 다수의 화소 각각은,
    상기 스캔라인의 스캔신호에 응답하여 상기 데이터라인을 통하여 전달되는 계조 데이터를 상기 화소전극에 전달하는 스위칭 트랜지스터; 및
    상기 계조 데이터를 저장하는 저장 캐패시터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  21. 계조 데이터가 인가되는 화소전극과 공통전압이 인가되는 공통전극 사이에 형성되는 OCB 액정셀의 액정을 구비하는 다수의 화소와 상기 OCB 액정셀의 액정을 벤드 전이 시키기 위한 전압을 출력하는 DC-DC 컨버터 및 상기 다수의 화소에 광을 출력하는 백라이트부를 포함하는 액정 표시 장치의 구동방법에 있어서,
    (a) 상기 액정 표시 장치의 초기기동시, 상기 DC-DC 컨버터에서 상기 OCB 액정셀의 액정에 전압을 인가하여 벤드 전이 시키는 단계;
    (b) 제 1 프레임동안 상기 화소전극에 제 1 프레임의 상기 계조 데이터를 인가하는 단계;
    (c) 상기 (b)단계 후 상기 DC-DC 컨버터에서 상기 공통전극에 전압을 인가하여 상기 OCB 액정셀의 액정을 리셋시키는 단계;
    (d) 제 2 프레임동안 상기 화소전극에 제 2 프레임의 상기 계조 데이터를 인가하는 단계; 및
    (e) 상기 (b) 단계 내지 (d) 단계를 반복하는 단계를 포함하며,
    상기 OCB 액정셀의 액정의 리셋시 광투과율이 0인것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 구동방법.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 DC-DC 컨버터의 출력전압은,
    15V 내지 30V 인것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 구동방법.
  23. 제 21 항에 있어서,
    상기 계조 데이터는,
    상기 (c) 단계에서는 인가되지 않는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 구동방법.
  24. 삭제
  25. 제 21 항에 있어서,
    상기 백라이트부는,
    상기 (b) 단계 내지 (d) 단계동안 광을 출력하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 구동방법.
  26. 제 21 항에 있어서,
    상기 백라이트부는,
    레드, 그린 및 블루 광을 순차 발광하는 레드LED, 그린LED 및 블루LED로 구성된 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 구동방법.
  27. 제 21 항에 있어서,
    상기 백라이트부는,
    화이트 광을 발광하는 화이트LED 또는 CCFL(Cold Cathode Fluoresence Lamp)로 구성된 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 구동방법.
  28. 제 27 항에 있어서,
    상기 액정 표시 장치는,
    상기 다수의 화소의 공통전극상에 위치하며, 상기 백라이트부에서 발광하는 빛을 필터하는 레드, 그린 및 블루 컬러필터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 구동방법.
  29. 레드, 그린, 블루 계조 데이터가 순차인가되는 화소전극과 공통전압이 인가되는 공통전극 사이에 형성되는 OCB 액정셀의 액정을 구비하는 다수의 화소와 상기 OCB 액정셀의 액정을 벤드 전이 시키기 위한 전압을 출력하는 DC-DC 컨버터 및 상기 다수의 화소 각각에 레드, 그린, 블루 광을 순차적으로 투과시키는 백라이트부를 포함하는 액정 표시 장치의 구동방법에 있어서,
    (a) 상기 액정 표시 장치의 초기기동시, 상기 DC-DC 컨버터에서 상기 OCB 액정셀의 액정에 전압을 인가하여 벤드 전이 시키는 단계;
    (b) 1 프레임을 레드, 그린, 블루 필드로 나누고, 상기 레드 필드에서 상기 화소전극에 레드 계조 데이터를 인가하는 단계;
    (c) 상기 (b)단계 후 상기 DC-DC 컨버터에서 상기 공통전극에 전압을 인가하여 상기 OCB 액정셀의 액정을 리셋시키는 단계;
    (d) 상기 그린 필드에서 상기 화소전극에 그린 계조 데이터를 인가하는 단계;
    (e) 상기 (d)단계 후 상기 DC-DC 컨버터에서 상기 공통전극에 전압을 인가하여 상기 OCB 액정셀의 액정을 리셋시키는 단계;
    (f) 상기 블루 필드에서 상기 화소전극에 블루 계조 데이터를 인가하는 단계;
    (g) 상기 (f)단계 후 상기 DC-DC 컨버터에서 상기 공통전극에 전압을 인가하여 상기 OCB 액정셀의 액정을 리셋시키는 단계; 및
    (h) 상기 (b) 단계 내지 (g) 단계를 반복하는 단계를 포함하며,
    상기 OCB 액정셀의 액정의 리셋시 광투과율이 0인것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 구동방법.
  30. 제 29 항에 있어서,
    상기 DC-DC 컨버터의 출력전압은,
    15V 내지 30V 인것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 구동방법.
  31. 제 29 항에 있어서,
    상기 레드, 그린, 블루 계조 데이터는,
    상기 (c) 단계, (e) 단계, (f) 단계에서는 인가되지 않는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 구동방법.
  32. 삭제
  33. 제 29 항에 있어서,
    상기 백라이트부는,
    상기 (b) 단계 내지 (h) 단계동안 광을 출력하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 구동방법.
  34. 제 29 항에 있어서,
    상기 백라이트부는,
    레드, 그린 및 블루 광을 순차 발광하는 레드LED, 그린LED 및 블루LED로 구 성된 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 구동방법.
  35. 계조 데이터가 인가되는 화소전극과 공통전압이 인가되는 공통전극 사이에 형성되는 OCB 액정셀의 액정을 구비하는 다수의 화소와 상기 OCB 액정셀의 액정을 벤드 전이 시키기 위한 전압을 출력하는 DC-DC 컨버터 및 상기 다수의 화소에 광을 출력하는 백라이트부를 포함하는 액정 표시 장치의 구동방법에 있어서,
    (a) 상기 액정 표시 장치의 초기기동시, 상기 DC-DC 컨버터에서 상기 OCB 액정셀의 액정에 전압을 인가하여 벤드 전이 시키는 단계;
    (b) 상기 다수의 화소 중 제 n-1 화소의 화소전극에 제 n-1 계조 데이터를 인가하는 단계;
    (c) 상기 (b)단계 후 상기 DC-DC 컨버터에서 상기 공통전극에 전압을 인가하여 상기 OCB 액정셀의 액정을 리셋시키는 단계;
    (d) 제 n 화소의 화소전극에 제 n 계조 데이터를 인가하는 단계;
    (e) 상기 (d)단계 후 상기 DC-DC 컨버터에서 상기 공통전극에 전압을 인가하여 상기 OCB 액정셀의 액정을 리셋시키는 단계; 및
    (f) 상기 (b) 단계 내지 (e) 단계를 반복하는 단계를 포함하며,
    상기 OCB 액정셀의 액정의 리셋시 광투과율이 0인것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 구동방법.
  36. 제 35 항에 있어서,
    상기 DC-DC 컨버터의 출력전압은,
    15V 내지 30V 인것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 구동방법.
  37. 제 35 항에 있어서,
    상기 계조 데이터는,
    상기 (c) 단계, (e) 단계에서는 인가되지 않는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 구동방법.
  38. 삭제
  39. 제 35 항에 있어서,
    상기 백라이트부는,
    상기 (b) 단계 내지 (f) 단계동안 광을 출력하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 구동방법.
  40. 제 35 항에 있어서,
    상기 백라이트부는,
    화이트 광을 발광하는 화이트LED 또는 CCFL(Cold Cathode Fluoresence Lamp)로 구성된 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 구동방법.
  41. 제 40 항에 있어서,
    상기 액정 표시 장치는,
    상기 다수의 화소의 공통전극상에 위치하며, 상기 백라이트부에서 발광하는 빛을 필터하는 레드, 그린 및 블루 컬러필터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 구동방법.
KR1020040104487A 2004-12-10 2004-12-10 Ｏｃｂ모드를 갖는 액정 표시 장치 및 그의 구동방법 KR100731726B1 (ko)

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