KR100759457B1 - A liquid crystal display and a driving method thereof - Google Patents

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Abstract

본 발명은 액정표시장치 및 이의 구동방법에 관한 것이다. The present invention relates to a liquid crystal display and a driving method thereof.
본 발명에 따른 구동방법은 각각 레드, 블루, 그린의 광을 구동하기 위한 레드 필드, 블루 필드 및 그린 필드를 포함하며, 상기 레드 필드, 그린 필드 및 블루 필드 각각은 상기 제1 및 제2 전극 사이에 계조 데이터에 기초한 계조 전압 또는 계조 파형을 인가하는 제1 구간; 상기 계조 전압 또는 계조 파형의 인가를 중단하고, 상기 액정에 광을 출력하는 제2 구간; 및 상기 계조 데이터에 독립적인 리셋 전압 또는 리셋 파형을 인가하는 제3 구간을 포함한다.The driving method according to the present invention includes a red field, a blue field, and a green field for driving red, blue, and green light, respectively, wherein each of the red field, the green field, and the blue field is between the first and second electrodes. A first section for applying a gradation voltage or a gradation waveform based on the gradation data to the first section; A second period in which application of the gray voltage or the gray waveform is stopped and light is output to the liquid crystal; And a third section for applying an independent reset voltage or reset waveform to the grayscale data.
이와 같은 본 발명에 따르면, 계조 파형을 인가한 후 TFT 구동을 멈춰 전압을 홀딩한 후에 LED를 점등함으로써, 소비전력을 줄이고 안정된 계조 표현이 가능하도록 한다.According to the present invention, the LED is turned on after the TFT driving is stopped and the voltage is held after the gray waveform is applied, thereby reducing power consumption and enabling stable gray scale expression.
액정표시장치, 구동, FRM, 반전LCD, Drive, FRM, Invert

Description

액정 표시 장치 및 그의 구동방법{A LIQUID CRYSTAL DISPLAY AND A DRIVING METHOD THEREOF}Liquid crystal display and its driving method {A LIQUID CRYSTAL DISPLAY AND A DRIVING METHOD THEREOF}
도 1은 종래의 TFT-LCD의 화소를 나타내는 도면이다. 1 is a view showing a pixel of a conventional TFT-LCD.
도 2는 종래의 아날로그 방식의 액정표시장치의 구동방법을 설명하기 위한 파형도이다. 2 is a waveform diagram illustrating a driving method of a conventional analog liquid crystal display device.
도 3은 종래의 디지털방식의 액정표시장치의 구동방법을 설명하기 위한 파형도이다. 3 is a waveform diagram illustrating a driving method of a conventional digital liquid crystal display device.
도 4는 종래의 액정표시장치의 리셋구동방법을 설명하기 위한 파형도이다. 4 is a waveform diagram illustrating a reset driving method of a conventional liquid crystal display device.
도 5는 종래의 다른 필드순차 구동방식을 나타내는 도면이다.5 is a view showing another conventional field sequential driving method.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치를 나타내는 도면이다. 6 illustrates a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치의 구동방법을 나타내는 도면이다. 7 is a diagram illustrating a method of driving a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.
본 발명은 액정표시장치 및 그의 구동방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 필드 순차 구동방식의 액정표시 장치 및 그의 구동방법에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal display device and a driving method thereof, and more particularly, to a liquid crystal display device having a field sequential driving method and a driving method thereof.
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. Recently, display devices are also required to be lighter and thinner in accordance with the light weight and thickness of personal computers and televisions, and according to such demands, flat displays such as liquid crystal displays (LCDs) instead of cathode ray tubes (CRTs) are required. Panel-type displays are being developed.
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. An LCD applies an electric field to a liquid crystal material having an anisotropic dielectric constant injected between two substrates, and adjusts the intensity of the electric field to control the amount of light transmitted to the substrate from an external light source (backlight). A display device for obtaining an image signal.
이러한 LCD는 휴대가 간편한 플랫 패널형 디스플레이 중에서 대표적인 것으로서, 이 중에서도 박막 트랜지스터(thin film transistor: TFT)를 스위칭 소자로 이용한 TFT-LCD가 주로 이용되고 있다. Such LCDs are typical of portable flat panel displays, and among them, TFT-LCD using a thin film transistor (TFT) as a switching element is mainly used.
TFT-LCD에서 각 화소는 액정을 유전체로 가지는 커패시터 즉, 액정 커패시터로 모델링할 수 있는데, 이러한 LCD에서의 각 화소의 등가회로는 도1과 같다. In the TFT-LCD, each pixel may be modeled as a capacitor having a liquid crystal as a dielectric, that is, a liquid crystal capacitor. The equivalent circuit of each pixel in the LCD is shown in FIG.
도1에 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(Cl)와 TFT의 드레인 전극에 연결되는 스토리지 커패시터(Cst)를 포함한다. As shown in FIG. 1, each pixel of the liquid crystal display includes a TFT 10 having a source electrode and a gate electrode connected to the data line Dm and the scan line Sn, respectively, a drain electrode of the TFT, and a common voltage Vcom. It includes a liquid crystal capacitor (Cl) connected between and a storage capacitor (Cst) connected to the drain electrode of the TFT.
도1에서, 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 해 당하는 전계가 액정(도1에서는 등가적으로 액정 커패시터로 나타내었음)에 인가되어 이 전계의 세기에 대응하는 투과율로 빛이 투과되도록 한다. 이때, 화소 전압(Vp)은 1 프레임 또는 1 필드 동안 유지되어야 하는데, 도1에서 스토리지 커패시터(Cst)는 화소 전극에 인가된 화소 전압(Vp)을 유지하기 위해 보조적으로 사용된다. In Fig. 1, when the scan signal is applied to the scan line Sn and the TFT 10 is turned on, the data voltage Vd supplied to the data line is applied to each pixel electrode (not shown) through the TFT. Then, an electric field corresponding to the difference between the pixel voltage Vp and the common voltage Vcom applied to the pixel electrode is applied to the liquid crystal (equivalently represented by the liquid crystal capacitor in FIG. 1), and thus transmittance corresponding to the intensity of the electric field. To allow light to pass through. At this time, the pixel voltage Vp should be maintained for one frame or one field. In FIG. 1, the storage capacitor Cst is used to maintain the pixel voltage Vp applied to the pixel electrode.
일반적으로 액정표시장치는 칼라 이미지를 표시하는 방식에 따라 칼라필터방식과 필드순차 구동방식의 2가지 방식으로 나눌 수 있다.In general, the liquid crystal display may be divided into two methods, a color filter method and a field sequential driving method, according to a method of displaying a color image.
칼라필터방식의 액정표시장치는 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 조사되는 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. A color filter type liquid crystal display device forms a color filter layer composed of three primary colors of red (R), green (G), and blue (B) on one of two substrates, and transmits the amount transmitted through the color filter layer. Display the desired color by adjusting. The color filter type LCD synthesizes R, G, and B colors by adjusting the amount of light transmitted through the R, G, and B color filter layers to transmit light emitted from a single light source to the R, G, and B color filter layers. Thereby displaying the desired color.
이와 같이 단일 광원과 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. As described above, in a liquid crystal display device displaying a color using a single light source and a three-color color filter layer, a corresponding unit pixel is required for each of the R, G, and B regions, so that three times as many pixels are used as for displaying black and white. It is necessary. Therefore, in order to obtain a high resolution image, sophisticated manufacturing technology of a liquid crystal display panel is required.
또한, 액정 표시 장치 기판에 별도의 칼라 필터 층을 형성해야 하는 제조상의 번거로움이 있으며, 칼라 필터 자체의 광 투과율을 향상시켜야 하는 문제점이 있다. In addition, there is a manufacturing problem that a separate color filter layer must be formed on the liquid crystal display substrate, and there is a problem that the light transmittance of the color filter itself must be improved.
필드순차 구동방식의 액정표시장치는 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.The liquid crystal display of the field sequential driving method periodically turns on independent light sources of R, G, and B colors, and applies a color signal corresponding to each pixel in synchronism with the lighting cycle to display a full color image. Get it. That is, according to the liquid crystal display of the field sequential driving method, R, G, and B primary colors output from R, G, and B backlights to one pixel are not divided into R, G, and B pixel units. By displaying the light sequentially in time division, a color image is displayed using the afterimage effect of the eye.
이러한, 필드순차 구동방식은 아날로그 구동방식과 디지털 구동방식으로 구분할 수 있다. The field sequential driving method can be classified into an analog driving method and a digital driving method.
아날로그 구동방식은 표시하고자 하는 계조 수에 대응하는 다수의 계조 전압을 설정하고, 상기 계조 전압 중 계조 데이터에 상응하는 하나의 계조전압을 선택하여 선택된 계조 전압으로 액정패널을 구동함으로써, 인가된 계조 전압에 대응하는 투과광량으로 계조표시를 행한다. The analog driving method sets a plurality of gray voltages corresponding to the number of gray scales to be displayed, selects one gray voltage corresponding to gray data among the gray voltages, and drives the liquid crystal panel with the selected gray voltage, thereby applying the applied gray voltage. Gradation display is performed with the amount of transmitted light corresponding to.
도 2는 종래의 아날로그 구동방식의 액정표시장치에 따른 구동전압 및 투과광량을 나타내는 도면이다. 2 is a diagram illustrating a driving voltage and a transmitted light amount according to a conventional LCD driving apparatus.
도 2를 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. Referring to FIG. 2, in the R field section Tr for displaying the R color, a driving voltage of the V11 level is applied to the liquid crystal so that light corresponding to the driving voltage of the V11 level passes through the liquid crystal. In the G field section Tg for displaying the G color, a driving voltage of the V12 level is applied so that light corresponding to the driving voltage of the V12 level passes through the liquid crystal. Then, in the B field section Tb for displaying the B color, a driving voltage of the V13 level is applied to obtain a light transmittance corresponding to the driving voltage of the V13 level. The desired color image is displayed by the sum of the R, G, and B lights transmitted in the Tr, Tg, and Tb sections, respectively.
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. On the other hand, the digital driving method makes the driving voltage applied to the liquid crystal constant and controls the voltage application time to perform gradation display. According to this digital driving method, the gray scale is displayed by adjusting the accumulated amount of light transmitted through the liquid crystal by keeping the driving voltage constant and controlling the voltage applied state and the voltage unapplied state in a timely manner.
도 3은 종래의 디지털 구동방식의 액정표시장치의 구동방법을 설명하기 위한 파형도를 도시한 것으로서, 소정 비트의 구동 데이터에 따른 구동전압의 파형과 그에 따라 액정을 투과하는 광량의 파형을 도시한 것이다.FIG. 3 is a waveform diagram illustrating a conventional method for driving a liquid crystal display device of a digital driving method, and illustrates a waveform of a driving voltage according to driving data of a predetermined bit and a waveform of an amount of light passing through the liquid crystal. will be.
도 3를 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 투과량이 결정되어 계조표시를 수행한다.Referring to FIG. 3, grayscale waveform data corresponding to each grayscale is provided as a digital signal of a predetermined bit, for example, 7bit, and a grayscale waveform according to the 7bit data is applied to the liquid crystal. Then, the transmission amount of the liquid crystal is determined according to the applied gradation waveform to perform gradation display.
한편, 종래의 필드 순차 구동방식에 따르면 현재 표시하고자 하는 계조(예컨대, R의 계조)가 바로 직전에 표시된 계조(예컨대, G의 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. On the other hand, according to the conventional field sequential driving method, since the effective value response varies according to the gradation (for example, the gradation of G) immediately displayed (for example, the gradation of R), the gradation display cannot be accurately displayed. There was a problem. That is, the pixel voltage Vp actually supplied to the current liquid crystal is not only the gradation voltage (or gradation waveform) supplied to the current field (eg R field) but also the gradation voltage (or gradation voltage supplied to the immediately preceding field (eg B field). Waveform).
이와 같이 바로 이전에 표시된 계조에 따라 실효치 응답이 달라지는 필드순차 구동방식의 문제점을 해결하기 위해, 리셋 펄스를 이용한 필드순차 구동방식이 미국특허 6,567,063호에 개시되었다.As described above, in order to solve the problem of the field sequential driving method in which the effective value response varies according to the gradation previously displayed, a field sequential driving method using a reset pulse is disclosed in US Pat. No. 6,567,063.
도 4는 상기 미국특허에 도시된 리셋 펄스를 이용한 필드순차 구동방식을 나타내는 도면이다. 도 4에서, 구간(T31 - T26)은 각각 R, G, B에 대한 계조표시가 행해지는 R 필드, G 필드, B 필드 구간을 나타낸다. 4 is a view showing a field sequential driving method using a reset pulse shown in the US patent. In Fig. 4, the sections T31 to T26 indicate the R field, G field, and B field sections in which gradation display for R, G, and B is performed, respectively.
도 4를 참조하면, 각 구간(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 구간(T31 - T36)의 종료시점에서 액정의 상태는 모두 동일한 상태(예컨대, 광을 투과시키지 않는 블랙 상태)로 초기화된다. Referring to FIG. 4, a predetermined voltage (reset voltage) that is independent of the input grayscale data and is greater than the maximum value of the grayscale data for a predetermined time t31-t36 at the point where each section T31-T36 ends. ) Is applied. By applying such a reset voltage, the states of the liquid crystals are all initialized to the same state (for example, a black state that does not transmit light) at the end of each section T31 to T36.
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. Therefore, when the liquid crystal is driven by the applied voltage according to the gray scale data in each section T31 to T36, the state of the liquid crystal becomes the same state regardless of the previously displayed gray scale, so that the previously displayed gray scale is displayed as the current gray scale. It does not affect the section.
도 5는 종래의 다른 필드순차 구동방식을 나타내는 도면이다.5 is a view showing another conventional field sequential driving method.
도 5를 참조하면, 종래의 필드 순차 구동방식은 리셋 기간과, 계조 표현 기간을 구비하며, 동기화를 위한 이이들 타임을 갖게 된다.Referring to FIG. 5, the conventional field sequential driving method includes a reset period and a gray scale expression period, and has an idle time for synchronization.
아이들 타임(idle time)이란 LED 클럭과 라인 클럭의 동기화를 시키기 위해서 존재하는 시간으로 이 시간동안에는 TFT의 게이트가 오프되어 소자에 전압이 걸리지 않고 그 전에 가해진 전압이 홀딩된다.The idle time is a time existing to synchronize the LED clock and the line clock. During this time, the gate of the TFT is turned off so that no voltage is applied to the device, and the voltage applied before it is held.
그리고, 계조 표현 기간의 후반부에 LED를 점등하여 계조를 표현하게 된다.In the second half of the gradation expression period, the LED is turned on to express gradation.
한편, 이러한 종래의 구동방식은 계조표현기간의 LED 점등기간에 광투과량이 불안정하고, LED 점등기간이 길어 전력이 많이 소비되는 문제점이 있다. On the other hand, such a conventional driving method has a problem in that the light transmittance is unstable in the LED lighting period of the gradation expression period, and the LED lighting period is long, which consumes a lot of power.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, LED 점등 기간을 짧게 하면서 계조 표현을 안정되도록 하여 소비전력을 줄임과 동시에 안정된 계조 표시가 가능한 필드순차 구동방식의 액정표시장치 및 그의 구동방법을 제공하기 위한 것이다. The technical problem to be solved by the present invention is to solve the problems of the prior art, the liquid crystal display of the field sequential driving method that can reduce the power consumption and stable gradation display while reducing the LED lighting period to stabilize the gradation expression It is to provide an apparatus and a driving method thereof.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 하나의 특징에 따른 액정표시장치의 구동방법은
다수의 주사선과, 상기 주사선과 절연되어 교차하는 다수의 데이터선, 상기 주사선 및 데이터선에 의해 둘러싸인 영역에 형성되며 각각 상기 주사선 및 데이터선에 연결되어 있는 스위칭 소자 및 스위칭 소자의 스위칭에 따라 데이터 전압을 충전시키는 커패시터를 가지는 행렬 형태로 배열된 다수의 화소를 포함하며, 상기 다수의 화소 중 하나의 화소에 레드, 그린, 블루의 광을 순차적으로 투과시키는 액정표시장치의 구동방법으로서,
(a) 상기 스위칭 소자를 온시켜 커패시터에 계조파형을 인가하여 전압을 충전시키는 제1 단계;
(b) 상기 계조파형에 대응하는 광투과율이 되도록 하는 전압이 상기 커패시터에 충전된 후, 상기 스위칭 소자를 오프시키는 제2 단계; 및
(c) 상기 스위칭 소자를 오프시킨 후, 상기 액정에 광원을 출력하여 광을 투과시키는 제3 단계를 포함한다.
한편, 본 발명의 다른 특징에 따른 액정표시장치의 구동방법은
다수의 주사선과, 상기 주사선과 절연되어 교차하는 다수의 데이터선, 상기 주사선 및 데이터선에 의해 둘러싸인 영역에 형성되며 각각 상기 주사선 및 데이터선에 연결되어 있는 스위칭 소자 및 상기 스위칭 소자의 스위칭에 따라 데이터 전압이 충전되는 커패시터를 가지는 행렬 형태로 배열된 다수의 화소를 포함하며, 상기 다수의 화소 중 하나의 화소에 레드, 그린, 블루의 광을 순차적으로 투과시키는 액정표시장치의 구동방법으로서,
상기 구동방법은 각각 레드, 블루, 그린의 광을 구동하기 위한 레드 필드, 블루 필드 및 그린 필드를 포함하며,
상기 레드 필드, 그린 필드 및 블루 필드 각각은
상기 데이터선에 계조 데이터에 기초한 계조 전압 또는 계조 파형을 인가하여 상기 계조 전압 또는 계조 파형에 대응하는 광투과율이 되도록 하는 전압을 상기 커패시터에 충전시키는 제1 구간;
상기 스위칭 소자를 오프시켜, 상기 계조 전압 또는 계조 파형이 상기 커패시터에 인가되지 않도록 한 상태에서 상기 액정에 광을 출력하는 제2 구간; 및
상기 계조 데이터에 독립적인 리셋 전압 또는 리셋 파형을 인가하는 제3 구간을 포함한다.
Method of driving a liquid crystal display device according to an aspect of the present invention for achieving the above object is
A plurality of scan lines and a plurality of data lines insulated from and intersecting the scan lines, a data voltage formed by switching between a switching element and a switching element connected to the scan line and the data line, respectively, in a region surrounded by the scan line and the data line. A driving method of a liquid crystal display device comprising a plurality of pixels arranged in a matrix form having a capacitor for charging the light, and sequentially transmitting red, green, and blue light to one of the plurality of pixels.
(a) turning on the switching element to apply a gray waveform to a capacitor to charge a voltage;
(b) a second step of turning off the switching element after the voltage charged to the light transmittance corresponding to the gradation waveform is charged to the capacitor; And
(c) a third step of transmitting the light by outputting a light source to the liquid crystal after turning off the switching element.
On the other hand, the driving method of the liquid crystal display device according to another feature of the present invention
A plurality of scan lines, a plurality of data lines insulated from and intersecting the scan lines, a switching element connected to the scan line and the data line, respectively, formed in an area surrounded by the scan lines and the data lines, and data according to switching of the switching elements. A driving method of a liquid crystal display device comprising a plurality of pixels arranged in a matrix form having a capacitor charged with voltage, and sequentially transmitting red, green, and blue light to one of the plurality of pixels.
The driving method includes a red field, a blue field, and a green field for driving red, blue, and green light, respectively.
The red field, green field and blue field are each
A first period in which the capacitor is charged with a voltage that applies a gray voltage or gray waveform based on gray data to the data line so as to have a light transmittance corresponding to the gray voltage or the gray waveform;
A second period in which the switching element is turned off to output light to the liquid crystal while the gray voltage or the gray waveform is not applied to the capacitor; And
And a third period in which a reset voltage or a reset waveform is applied to the gray scale data.
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아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention. As those skilled in the art would realize, the described embodiments may be modified in various different ways, all without departing from the spirit or scope of the present invention. In the drawings, parts irrelevant to the description are omitted in order to clearly describe the present invention. Like parts are designated by like reference numerals throughout the specification.
이하에서 설명하는 "리셋"이란 LCD에 있는 액정 물질을 빛을 투과시키지 못하는 블랙상태로 하기 위해 전압(또는 파형)을 인가하는 것을 의미한다. 그리고, '계조 전압'은 서로 다른 전압 레벨을 가지는 전압을 의미하며, '계조 파형'은 온 전압 폭 및 오프 전압 폭이 서로 다른 크기를 갖는 파형을 의미한다. The term "reset" described below means applying a voltage (or waveform) to make the liquid crystal material in the LCD black, which cannot transmit light. In addition, the 'gradation voltage' refers to a voltage having different voltage levels, and the 'gradation waveform' refers to a waveform having different magnitudes of an on voltage width and an off voltage width.
다음에는 도 6 및 도 7을 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치 및 그의 구동방법을 설명한다. Next, a liquid crystal display and a driving method thereof according to an exemplary embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 6 and 7.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치를 나타내는 도면이다. 6 is a diagram illustrating a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.
도6에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치는 액정 표시 장치 패널(100), 주사 드라이버(200), 데이터 드라이버(300), 계조 전압 발생부(500), 타이밍 제어기(400), R, G, B 광원을 각각 출력하는 발광 다이오드(600a, 600b, 600c) 및 광원 제어기(700)를 포함한다. As shown in FIG. 6, the liquid crystal display according to the exemplary embodiment of the present invention includes a liquid crystal display panel 100, a scan driver 200, a data driver 300, a gray voltage generator 500, a timing controller ( 400, light emitting diodes 600a, 600b, and 600c respectively outputting R, G, and B light sources, and a light source controller 700.
액정 표시 장치 패널(100)에는 게이트 온 신호를 전달하기 위한 다수의 주사선이 형성되어 있으며, 상기 다수의 주사선과 절연되어 교차하며 계조 데이터에 해당하는 계조 데이터 전압 및 리셋 전압을 전달하기 위한 데이터선이 형성되어 있다. 행렬 형태로 배열된 다수의 화소(110)는 각각 주사선과 데이터선에 의해 둘러 쌓여 있다. 각 화소는 주사선과 데이터선에 각각 게이트 전극 및 소스 전극이 연결되는 박막 트랜지스터(도시하지 않음)와 박막 트랜지스터의 드레인 전극에 연결되는 화소 커패시터(도시하지 않음)와 스토리지 커패시터(도시하지 않음)을 포함한다. A plurality of scan lines are formed on the liquid crystal display panel 100 to transmit a gate-on signal, and the plurality of scan lines are insulated from and intersect with the plurality of scan lines, and the data lines are configured to transmit gray data voltages and reset voltages corresponding to gray data. Formed. The plurality of pixels 110 arranged in a matrix form are surrounded by scan lines and data lines, respectively. Each pixel includes a thin film transistor (not shown) having a gate electrode and a source electrode connected to the scan line and a data line, a pixel capacitor (not shown), and a storage capacitor (not shown) connected to the drain electrode of the thin film transistor. do.
게이트 드라이버(200)는 주사선에 순차적으로 주사신호를 인가하여, 주사신호가 인가된 주사선에 게이트 전극이 연결되는 TFT를 턴온시킨다. The gate driver 200 sequentially applies a scan signal to the scan line, thereby turning on the TFT to which the gate electrode is connected to the scan line to which the scan signal is applied.
타이밍 제어기(400)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, Sb)를 각각 주사 드라이버(200), 데이터 드라이버(300) 및 광원 제어기(700)에 공급하고, 계조 데이터(R, G, B DATA)를 계 조 전압 발생부(500)에 공급한다. The timing controller 400 receives the gray level data signals R, G, and B data, the horizontal synchronization signal Hsync, and the vertical synchronization signal Vsync from an external or graphic controller (not shown), and controls necessary signals Sg, Sd and Sb are supplied to the scan driver 200, the data driver 300, and the light source controller 700, respectively, and the gray scale data R, G, and B DATA are supplied to the gray voltage generator 500.
계조 전압 발생부(500)는 계조 데이터에 해당하는 크기를 갖는 계조 전압을 생성하여 데이터 드라이버(300)에 공급한다. 데이터 드라이버(300)는 계조 전압 발생부(500)에 의해 출력되는 계조 전압 또는 계조 파형을 그레이 비트(grey bit) 기간에 해당 데이터선에 인가하고, LED 온 기간에는 그레이 비트 기간에 인가된 계조전압이 홀딩 되도록 전압을 인가하지 않는다. 그리고 나서, 계조 전압 발생부는 리셋 기간에 리셋을 시키기 위한 리셋 전압을 해당 데이터선에 인가한다. The gray voltage generator 500 generates a gray voltage having a magnitude corresponding to gray data and supplies it to the data driver 300. The data driver 300 applies the gray voltage or the gray waveform output by the gray voltage generator 500 to the corresponding data line in the gray bit period, and the gray voltage applied in the gray bit period in the LED on period. No voltage is applied to hold this. Then, the gray voltage generator applies a reset voltage to the data line for resetting in the reset period.
발광 다이오드(600a, 600b, 600c)는 각각 R, G, B에 해당하는 광을 점등 기간에 LCD 패널(100)에 출력하며, 광원 제어기(700)는 발광 다이오드(600a, 600b, 600c)의 점등 시기를 제어한다. 본 발명의 실시예에서는 백 라이트로서 발광 다이오드를 사용하였으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. The light emitting diodes 600a, 600b, and 600c respectively output light corresponding to R, G, and B to the LCD panel 100 during the lighting period, and the light source controller 700 turns on the light emitting diodes 600a, 600b, and 600c. Control the timing. In the embodiment of the present invention, a light emitting diode is used as the backlight, but the present invention is not limited thereto.
본 발명의 실시예에 따르면, 광원 제어기(700)는 점등 기간 동안에만 광을 출력하도록, 각각의 발광 다이오드의 점등 시기를 제어한다. According to an embodiment of the present invention, the light source controller 700 controls the lighting timing of each light emitting diode to output light only during the lighting period.
이때, 데이터 드라이버(300)로부터 해당 계조 전압을 데이터선에 공급하거나 중단하는 시점과 광원 제어기(800)에 의해 R, G, B 발광 다이오드를 점등하는 시점은 타이밍 제어기(500)에 의해 제공되는 제어신호에 의해 동기될 수 있다. In this case, the timing at which the gray level voltage is supplied or stopped from the data driver 300 to the data line and the timing at which the R, G, and B light emitting diodes are turned on by the light source controller 800 are controlled by the timing controller 500. Can be synchronized by a signal.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치의 구동방법의 파형도이다. 7 is a waveform diagram of a method of driving a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 7을 참조하면, 그레이 비트(grey bit) 기간은 R에 대한 계조 표시가 행해지는 R 필드를 나타내었으며, G에 대한 계조 표시가 행해지는 G 필드, B에 대한 계조 표시가 행해지는 B 필드도 같은 구조를 가진다. Referring to FIG. 7, the gray bit period represents an R field in which gradation display is performed for R, a G field in which gradation display for G is performed, and a B field in which gradation display for B is performed. It has the same structure.
도 7을 참조하면, 본 발명의 실시예에서는 그레이 비트 기간에 디지털 구동에 의해 액정을 반응시켜 계조파형에 대응되는 광투과율에 도달하게 한 후, 주사신호를 통해 TFT를 오프시키고, 이때 걸린 전압을 홀딩하여 점등 기간에 LED를 켜므로써 투과 광량을 조절하여 계조를 표시한다. 이를 트랜지스터 레벨로 설명하면 다음과 같다.Referring to FIG. 7, in the exemplary embodiment of the present invention, the liquid crystal is reacted by digital driving in the gray bit period to reach the light transmittance corresponding to the gradation waveform, and then the TFT is turned off through the scan signal, and the applied voltage is The gray level is displayed by adjusting the amount of transmitted light by holding the LED and turning it on in the lighting period. This is described as transistor level as follows.
도 1을 참조하면, 스위칭 소자(10)를 온시켜 커패시터(C1)에 계조파형 또는 계조 전압을 인가하여 전압을 소정의 광투과율이 되도록 충전시키고 나서, 상기 스위칭 소자(10)를 오프시킨다. 그리고 나서, 상기 액정에 광원을 출력하여 광을 투과시켜 계조를 표현하게 된다.Referring to FIG. 1, the switching element 10 is turned on to apply a gray waveform or gray voltage to the capacitor C1 to charge the voltage to a predetermined light transmittance, and then turn off the switching element 10. Then, a light source is output to the liquid crystal to transmit light to express gray scales.
특히, 점등 기간에는 LED 클럭과 라인 클럭의 동기화를 시키는 구간을 포함한다.In particular, the lighting period includes a section for synchronizing the LED clock and the line clock.
그리고 나서, 리셋 기간에는 소정시간 동안, 액정의 상태를 모두 동일한 상태(예컨대, 광을 투과시키지 않는 블랙 상태)로 초기화시키기 위한 리셋 전압이 인가된다. 이때, 리셋 전압은 액정에 인가된 모든 전압에 대해서도 액정의 상태를 초기화시킬 수 있는 상태(즉, 블랙 상태)로 할 수 있을 정도의 크기를 갖도록 설계하는 것이 바람직하다. 한편, 리셋 전압을 입력 계조 데이터와 관계없는 일정한 전압으로 설정하였으나, 이외에도 입력되는 계조 데이터에 대응하는 전압 레벨을 갖는 리셋 전압을 설정할 수도 있다. Then, in the reset period, a reset voltage is applied for initializing all the liquid crystal states to the same state (for example, a black state that does not transmit light) for a predetermined time. At this time, it is preferable that the reset voltage is designed to have a magnitude that can be set to a state capable of initializing the state of the liquid crystal (ie, a black state) even for all voltages applied to the liquid crystal. Meanwhile, although the reset voltage is set to a constant voltage irrelevant to the input gray scale data, a reset voltage having a voltage level corresponding to the input gray scale data may also be set.
한편, 본 발명의 실시예에 따르면, 점등 기간에만 해당 백 라이트가 온상태로 된다. 따라서, 소비전력이 줄어들고, 점등 기간은 전압이 홀딩되는 상태이므로 전압 상태가 안정된다.On the other hand, according to the embodiment of the present invention, the backlight is turned on only in the lighting period. Therefore, power consumption is reduced, and the lighting period is in a state in which the voltage is held, so that the voltage state is stabilized.
한편 종래에 비해 짧은 기간에 점등을 하므로 LED 구동 전압은 종래에 비해 높이는 것이 바람직하다. 이와 같은 LED 구동 전압은 상기 점등 기간의 길이에 대응하여 결정되며, 점등기간이 짧아질수록 LED 구동 전압을 높여 광의 세기를 높이도록 결정하여 광원을 구동한다.On the other hand, it is preferable to increase the LED driving voltage as compared to the prior art because it is turned on in a short period compared to the conventional. The LED driving voltage is determined corresponding to the length of the lighting period, and as the lighting period is shortened, the LED driving voltage is increased to increase the intensity of light to drive the light source.
이상에서는 본 발명의 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.Although the above has been described with reference to embodiments of the present invention, those skilled in the art will be able to variously modify and change the present invention without departing from the spirit and scope of the invention as set forth in the claims below. It will be appreciated.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 액정의 상태를 일정한 광투과량에 도달하게 한후 TFT 구동을 멈춰 전압을 홀딩한 후에 LED를 점등함으로써, 소비전력을 줄이고 안정된 계조 표현이 가능하도록 한다.
As described above, according to the present invention, after the state of the liquid crystal reaches a constant light transmittance, the LED is turned on after the TFT driving is stopped and the voltage is held, thereby reducing power consumption and enabling stable gray scale expression.

Claims (9)

  1. 다수의 주사선과, 상기 주사선과 절연되어 교차하는 다수의 데이터선, 상기 주사선 및 데이터선에 의해 둘러싸인 영역에 형성되며 각각 상기 주사선 및 데이터선에 연결되어 있는 스위칭 소자 및 스위칭 소자의 스위칭에 따라 데이터 전압을 충전시키는 커패시터를 가지는 행렬 형태로 배열된 다수의 화소를 포함하며, 상기 다수의 화소 중 하나의 화소에 레드, 그린, 블루의 광을 순차적으로 투과시키는 액정표시장치의 구동방법으로서, A plurality of scan lines and a plurality of data lines insulated from and intersecting the scan lines, a data voltage formed by switching between a switching element and a switching element connected to the scan line and the data line, respectively, in a region surrounded by the scan line and the data line. A driving method of a liquid crystal display device comprising a plurality of pixels arranged in a matrix form having a capacitor for charging the light, and sequentially transmitting red, green, and blue light to one of the plurality of pixels.
    (a) 상기 스위칭 소자를 온시켜 커패시터에 계조파형을 인가하여 전압을 충전시키는 제1 단계;(a) turning on the switching element to apply a gray waveform to a capacitor to charge a voltage;
    (b) 상기 계조파형에 대응하는 광투과율이 되도록 하는 전압이 상기 커패시터에 충전된 후, 상기 스위칭 소자를 오프시키는 제2 단계; 및(b) a second step of turning off the switching element after the voltage charged to the light transmittance corresponding to the gradation waveform is charged to the capacitor; And
    (c) 상기 스위칭 소자를 오프시킨 후, 상기 액정에 광원을 출력하여 광을 투과시키는 제3 단계를 포함하는 액정표시장치의 구동방법.and (c) a third step of transmitting a light source by transmitting a light source to the liquid crystal after the switching element is turned off.
  2. 제1항에 있어서, The method of claim 1,
    상기 (a) 단계는 상기 액정이 상기 계조파형에 대응되는 광 투과율에 도달하는 기간인 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동방법.And (a) is a period in which the liquid crystal reaches a light transmittance corresponding to the gradation waveform.
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  4. 제1항에 있어서, The method of claim 1,
    상기 광을 투과시키는 기간의 길이에 대응하여 상기 광의 세기를 결정하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동방법.And determining the intensity of the light corresponding to the length of the period for transmitting the light.
  5. 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein
    상기 광은 상기 광을 투과시키는 기간이 짧아질수록 상기 광원의 구동전압을 높여 광의 세기를 높이도록 하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동방법.And the light increases the driving voltage of the light source so as to increase the intensity of the light as the time for transmitting the light is shortened.
  6. 다수의 주사선과, 상기 주사선과 절연되어 교차하는 다수의 데이터선, 상기 주사선 및 데이터선에 의해 둘러싸인 영역에 형성되며 각각 상기 주사선 및 데이터선에 연결되어 있는 스위칭 소자 및 상기 스위칭 소자의 스위칭에 따라 데이터 전압이 충전되는 커패시터를 가지는 행렬 형태로 배열된 다수의 화소를 포함하며, 상기 다수의 화소 중 하나의 화소에 레드, 그린, 블루의 광을 순차적으로 투과시키는 액정표시장치의 구동방법으로서, A plurality of scan lines, a plurality of data lines insulated from and intersecting the scan lines, a switching element connected to the scan line and the data line, respectively, formed in an area surrounded by the scan lines and the data lines, and data according to switching of the switching elements. A driving method of a liquid crystal display device comprising a plurality of pixels arranged in a matrix form having a capacitor charged with voltage, and sequentially transmitting red, green, and blue light to one of the plurality of pixels.
    상기 구동방법은 각각 레드, 블루, 그린의 광을 구동하기 위한 레드 필드, 블루 필드 및 그린 필드를 포함하며, The driving method includes a red field, a blue field, and a green field for driving red, blue, and green light, respectively.
    상기 레드 필드, 그린 필드 및 블루 필드 각각은The red field, green field and blue field are each
    상기 데이터선에 계조 데이터에 기초한 계조 전압 또는 계조 파형을 인가하여 상기 계조 전압 또는 계조 파형에 대응하는 광투과율이 되도록 하는 전압을 상기 커패시터에 충전시키는 제1 구간; A first period in which the capacitor is charged with a voltage that applies a gray voltage or gray waveform based on gray data to the data line so as to have a light transmittance corresponding to the gray voltage or the gray waveform;
    상기 스위칭 소자를 오프시켜, 상기 계조 전압 또는 계조 파형이 상기 커패시터에 인가되지 않도록 한 상태에서 상기 액정에 광을 출력하는 제2 구간; 및 A second period in which the switching element is turned off to output light to the liquid crystal while the gray voltage or the gray waveform is not applied to the capacitor; And
    상기 계조 데이터에 독립적인 리셋 전압 또는 리셋 파형을 인가하는 제3 구간을 포함하는 액정표시장치의 구동방법. And a third section for applying a reset voltage or a reset waveform independent of the gray scale data.
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