KR100848951B1 - Liquid crystal display device and method of driving the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 액정패널에 발생되는 잔상을 제거하기 위한 액정표시장치 및 그 구동방법에 관한 것이다.The present invention relates to a liquid crystal display and a driving method thereof for removing an afterimage generated in a liquid crystal panel.
이 액정표시장치는 액정셀이 매트릭스 형태로 배치되는 액정패널; 비디오 데이터에서 정지화상을 검출하기 위한 검출부; 상기 비디오 데이터를 입력받고 상기 검출부에 의해 검출된 상기 정지화상을 반전시키는 제어부; 및 상기 제어부로부터 상기 비디오 데이터와 상기 정지화상의 반전 데이터를 입력받고 상기 비디오 데이터와 상기 정지화상의 반전 데이터를 아날로그 영상신호로 변환하여 상기 액정패널에 공급하는 데이터 드라이버를 구비한다. The liquid crystal display device includes a liquid crystal panel in which liquid crystal cells are arranged in a matrix form; A detector for detecting a still picture from video data; A controller which receives the video data and inverts the still image detected by the detector; And a data driver configured to receive the video data and the inverted data of the still image from the controller, convert the video data and the inverted data of the still image into an analog image signal, and supply the analog data to the liquid crystal panel.
이러한 구성에 의하여, 입력되는 비디오 데이터의 정지화상을 검출하여 검출된 정지화상을 주기적으로 반전시켜 액정패널에 공급함으로써 잔상을 제거할 수 있다.With this arrangement, the afterimage can be removed by detecting the still image of the input video data and periodically inverting the detected still image and supplying it to the liquid crystal panel.
Description
도 1은 종래의 액정표시장치를 나타내는 블록도.1 is a block diagram showing a conventional liquid crystal display device.
도 2는 도 1에 도시된 액정패널에 공급되는 모자이크 패턴을 나타내는 도면.FIG. 2 is a diagram illustrating a mosaic pattern supplied to the liquid crystal panel shown in FIG. 1.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 액정표시장치를 나타내는 블록도.3 is a block diagram illustrating a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 4는 도 3에 도시된 타이밍 컨트롤러의 데이터 반전부를 나타내는 회로도.4 is a circuit diagram illustrating a data inverting unit of the timing controller shown in FIG. 3.
도 5는 도 3에 도시된 액정패널에 공급되는 모자이크 패턴을 나타내는 도면.FIG. 5 is a diagram illustrating a mosaic pattern supplied to the liquid crystal panel illustrated in FIG. 3.
도 6은 도 5에 도시된 액정셀에 인가되는 데이터를 나타내는 파형도.
FIG. 6 is a waveform diagram illustrating data applied to a liquid crystal cell shown in FIG. 5.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>
2, 32 : 액정패널 4, 34 : 데이터 드라이버2, 32: liquid crystal panel 4, 34: data driver
6, 36 : 게이트 드라이버 8, 38 : 타이밍 컨트롤러6, 36:
40 : 정지화상 검출부 42 : 제어신호 생성부40: still picture detection unit 42: control signal generation unit
44 : 데이터 반전부 46 : 데이터 정렬부44: data inversion unit 46: data alignment unit
48 : 멀티플렉서 50 : 카운터
48: multiplexer 50: counter
본 발명은 액정표시장치 및 그 구동방법에 관한 것으로, 특히 액정패널에 발생되는 잔상을 제거하기 위한 액정표시장치 및 그 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 and a driving method thereof for removing an afterimage generated in a liquid crystal panel.
최근. 액티브 매트릭스(Active Matrix) 구동방식의 평판 표시기는 스위칭 소자로서 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor; 이하 "TFT"라 함)를 이용하여 액정의 광 투과율을 조절함으로써 화상을 표시하게 된다. 이러한 액정 표시장치는 브라운관에 비하여 소형화가 가능하여 휴대용 텔레비전(Television)이나 랩탑(Lap-Top)형 퍼스널 컴퓨터(Personal Computer) 등의 표시기로서 상품화되고 있다. lately. A flat panel display of an active matrix driving type displays an image by adjusting a light transmittance of a liquid crystal using a thin film transistor (hereinafter, referred to as TFT) as a switching element. Such a liquid crystal display device can be miniaturized compared to the CRT and commercialized as a display such as a portable television or a laptop-type personal computer.
도 1을 참조하면, 종래의 액정표시장치는 액정패널(2) 상의 데이터 라인들(DL)을 구동하기 위한 데이터 드라이버(4)와, 액정패널(2) 상의 게이트라인들(GL)을 구동하기 위한 게이트 드라이버(6)와, 데이터 드라이버(4) 및 게이트 드라이버(6)에 필요한 제어신호를 공급함과 아울러 데이터 드라이버(4)에는 데이터신호를 공급하기 위한 타이밍 컨트롤러(8)를 구비한다.Referring to FIG. 1, a conventional liquid crystal display device drives a data driver 4 for driving data lines DL on a
액정패널(2)에는 데이터라인들(DL)과 게이트라인들(GL)의 교차부들 각각에 배열되어진 화소들(11)을 통하여 텔레비전 신호와 같은 비디오신호에 해당하는 화상을 표시하게 된다. 화소들(11) 각각은 데이터라인(DL)으로부터의 데이터신호의 전압레벨에 따라 투과 광량을 조절하는 액정셀을 포함한다. TFT는 게이트라인(GL)과 데이터라인(DL)들의 교차부에 설치되어 게이트라인(GL)으로부터의 스캔신호(게 이트 펄스)에 응답하여 액정셀쪽으로 전송될 데이터신호를 절환하게 된다.The
데이터 드라이버(4)는 타이밍 컨트롤러(8)로부터 입력되는 제어신호들에 대응하여 입력 데이터에 따라 기준전압들을 선택하여 아날로그 영상신호로 변환하여 액정패널(2)로 공급한다.The data driver 4 selects reference voltages according to the input data, converts them into analog image signals, and supplies them to the
게이트 드라이버(6)는 타이밍 컨트롤러(8)로부터 입력되는 제어신호들에 대응하여 액정패널(2)상에 배열된 TFT들의 게이트단자를 1라인씩 온/오프(on/off) 제어하며, 상기 데이터 드라이버(4)로부터 공급되는 아날로그 영상신호들이 각 TFT들에 접속된 각 화소(11)들로 인가되도록 한다.The
타이밍 컨트롤러(8)는 외부로부터 입력되는 클럭신호, 수평 및 수직 동기신호 등에 응답하여 게이트 드라이버(6)와 데이터 드라이버(4)의 구동 타이밍을 제어하게 된다. 다시 말하여, 타이밍 컨트롤러(8)는 클럭신호와 수평 및 수직 동기신호에 응답하여 게이트 쉬프트 클럭(GSC), 게이트 스타트 펄스(GSP) 등을 생성하여 게이트 드라이버(6)에 공급한다. 또한, 타이밍 컨트롤러(8)는 입력 클럭신호와 수평 및 수직 동기신호에 응답하여 데이터 클럭 신호, 데이터 제어 신호, 극성제어신호 등을 생성하여 데이터 드라이버(4)에 공급함과 아울러 데이터 클럭신호에 동기하여 외부로부터 입력되어진 적(R), 녹(G), 청(B) 비디오 데이터들을 데이터드라이버(4)에 공급한다.The
이와 같은, 액정표시장치에서는 액정패널 상의 액정셀들을 구동하기 위하여 라인 인버젼 방식 (Line Inversion System), 컬럼 인버젼 방식 (Column Inversion System), 도트 인버젼 방식 (Dot Inversion System) 등이 사용되고 있다. In such a liquid crystal display, a line inversion system, a column inversion system, a dot inversion system, and the like are used to drive liquid crystal cells on a liquid crystal panel.
이와 같은 종래의 액정표시장치에서 장시간 정지화상을 적어도 수 프레임 이상을 표시할 경우에 잔상이 발생하게 된다. 예를 들어 도 2에 도시된 바와 같이 모자이크(Mosaic) 패턴을 이용한 액정표시장치에서 정지화상이 수 프레임 이상 표시될 경우에 동일한 데이터정보가 액정패널에 인가되므로 잔상을 발생하게 된다. 즉, 잔상은 동일한 데이터정보의 직류(DC) 전압이 액정패널의 도시되지 않은 액정층에 지속적으로 인가되어 잔류전하들이 한쪽 전극에 몰려서 장시간 사라지지 않아 발생하게 된다.In such a conventional liquid crystal display device, an afterimage occurs when a still image is displayed for at least several frames. For example, as shown in FIG. 2, when a still image is displayed for several frames or more in a liquid crystal display using a mosaic pattern, the same data information is applied to the liquid crystal panel to generate an afterimage. That is, the afterimage is generated when a direct current (DC) voltage of the same data information is continuously applied to an unillustrated liquid crystal layer of the liquid crystal panel so that residual charges are concentrated on one electrode and do not disappear for a long time.
따라서, 본 발명의 목적은 액정패널에 발생되는 잔상을 제거하기 위한 액정표시장치 및 그 구동방법을 제공하는데 있다.
Accordingly, an object of the present invention is to provide a liquid crystal display and a driving method thereof for removing an afterimage generated in a liquid crystal panel.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치는 액정셀이 매트릭스 형태로 배치되는 액정패널; 비디오 데이터에서 정지화상을 검출하기 위한 검출부; 상기 비디오 데이터를 입력받고 상기 검출부에 의해 검출된 상기 정지화상을 반전시키는 제어부; 및 상기 제어부로부터 상기 비디오 데이터와 상기 정지화상의 반전 데이터를 입력받고 상기 비디오 데이터와 상기 정지화상의 반전 데이터를 아날로그 영상신호로 변환하여 상기 액정패널에 공급하는 데이터 드라이버를 구비한다.
상기 제어부는 상기 정지화상을 주기적으로 반전시키기 위한 데이터 반전부를 구비한다.
상기 제어부는 상기 정지화상을 비주기적 또는 랜덤하게 반전시켜 상기 데이터 드라이버에 공급한다.
본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치의 구동방법은 비디오 데이터에서 정지화상을 검출하는 단계와, 상기 정지화상의 데이터들을 반전시키는 단계와, 상기 비디오 데이터와 반전된 상기 정지화상의 데이터들을 상기 데이터 드라이버에 공급하는 단계를 포함한다.
상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부도면을 참조한 실시 예의 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.In order to achieve the above object, the liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention comprises a liquid crystal panel in which the liquid crystal cells are arranged in a matrix form; A detector for detecting a still picture from video data; A controller which receives the video data and inverts the still image detected by the detector; And a data driver configured to receive the video data and the inverted data of the still image from the controller, convert the video data and the inverted data of the still image into an analog image signal, and supply the analog data to the liquid crystal panel.
The control unit includes a data inversion unit for periodically inverting the still image.
The controller inverts the still image aperiodically or randomly and supplies it to the data driver.
A driving method of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention includes detecting a still image from video data, inverting the still image data, and converting the video data and the inverted still image data into the data. Supplying the driver.
Other objects and features of the present invention in addition to the above objects will be apparent from the description of the embodiments with reference to the accompanying drawings.
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도 3 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 설명하기로 한다.A preferred embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 3 to 6.
도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 액정표시장치는 액정패널(32) 상의 데이터 라인들(DL)을 구동하기 위한 데이터 드라이버(34)와, 액정패널(32) 상의 게이트라인들(GL)을 구동하기 위한 게이트 드라이버(36)와, 데이터 드라이버(34) 및 게이트 드라이버(36)에 필요한 제어신호를 공급함과 아울러 데이터 드라이버(34)에 비디오 데이터 및 반전된 비디오 데이터를 공급하기 위한 타이 밍 컨트롤러(38)와, 인터페이스로부터 공급되는 데이터(Data)에 대해 동일한 데이터(Data)가 공급되는지 여부를 검출하기 위한 정지화상 검출부(40)를 구비한다. Referring to FIG. 3, a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention may include a
액정패널(32)에는 데이터라인들(DL)과 게이트라인들(GL)의 교차부들 각각에 배열되어진 화소들(31)을 통하여 텔레비전 신호와 같은 비디오신호에 해당하는 화상을 표시하게 된다. 화소들(31) 각각은 데이터라인(DL)으로부터의 비디오 데이터의 전압레벨에 따라 투과 광량을 조절하는 액정셀을 포함한다. TFT는 게이트라인(GL)과 데이터라인(DL)들의 교차부에 설치되어 게이트라인(GL)으로부터의 스캔신호(게이트 펄스)에 응답하여 액정셀 쪽으로 전송될 데이터신호를 절환하게 된다.The
데이터 드라이버(34)는 타이밍 컨트롤러(38)의 제어 하에 타이밍 컨트롤러(38)로부터 입력되는 데이터들을 기준전압들을 이용하여 아날로그 영상신호로 변환하여 액정패널(32)로 공급한다.The
게이트 드라이버(36)는 타이밍 컨트롤러(38)로부터 입력되는 제어신호들에 대응하여 액정패널(32)상에 배열된 TFT들의 게이트단자를 1라인씩 온/오프(on/off) 제어하며, 상기 데이터 드라이버(34)로부터 공급되는 아날로그 영상신호들이 각 TFT들에 접속된 각 화소(31)들로 인가되도록 한다.The
정지화상 검출부(40)는 인터페이스로부터 데이터(Data)를 공급받아 이전 비디오 데이터(Data)와 비교하여 동일한 데이터값을 갖는지를 판단한다. 한편, 정지화상 검출부(40)는 타이밍 컨트롤러(38)의 내부에 설치되어 데이터 드라이버(34)로부터 출력되는 비디오 데이터와 출력된 이전 비디오 데이터를 비교하여 동일한 데이터값을 갖는지를 판단할 수도 있다. 또한, 정지화상 검출부(40)는 데이터 드라이버(34)와 타이밍 컨트롤러(38) 사이에 설치되어 타이밍 컨트롤러(38)로부터 출력되는 비디오 데이터와 그 이전에 출력되었던 이전 비디오 데이터를 비교하여 동일한 데이터값을 갖는지를 판단할 수도 있다.The still
타이밍 컨트롤러(38)는 외부로부터 입력되는 클럭신호, 수평 및 수직 동기신호 등에 응답하여 게이트 드라이버(36)와 데이터 드라이버(34)의 구동 타이밍을 제어하게 된다. 다시 말하여, 타이밍 컨트롤러(38)는 클럭신호와 수평 및 수직 동기신호에 응답하여 게이트 쉬프트 클럭(GSC), 게이트 스타트 펄스(GSP) 등을 생성하여 게이트 드라이버(36)에 공급한다. 또한, 타이밍 컨트롤러(38)는 입력 클럭신호와 수평 및 수직 동기신호에 응답하여 데이터 클럭 신호, 데이터 제어 신호, 극성제어신호 등을 생성하여 데이터 드라이버(34)에 공급함과 아울러 데이터 클럭신호에 동기하여 외부로부터 입력되어진 적(R), 녹(G), 청(B) 비디오 데이터들을 데이터드라이버(34)에 공급한다.The
이를 위해, 타이밍 컨트롤러(38)는 도시되지 않은 인터페이스로부터 수평동기신호, 수직동기신호, 데이터 인에이블 및 클럭펄스의 타이밍 동기신호들을 입력받아 데이터 드라이버(34) 및 게이트 드라이버(36)로 공급되는 제어신호들을 생성하기 위한 제어신호 생성부(42)와, 도시되지 않은 인터페이스로부터 입력되는 데이터(Data)를 공급받아 정렬하기 위한 데이터 정렬부(46)와, 데이터 정렬부(46)로부터 공급되는 비디오 데이터를 데이터 드라이버(34)에 공급하거나 비디오 데이터를 반전시켜 데이터 드라이버(34)에 공급하기 위한 데이터 반전부(44)를 구비한다.
To this end, the
제어신호 생성부(42)는 인터페이스로부터 수평동기신호, 수직동기신호, 데이터 인에이블 및 클럭신호를 공급받아 액정패널(32)을 구동하기 위한 각종 제어신호를 생성하고, 생성된 제어신호들을 데이터 드라이버(34) 및 게이트 드라이버(36)로 공급한다. 여기서, 수직동기신호는 한 프레임의 화면을 디스플레이 하는데 필요한 시간을 나타낸다. 수평동기신호는 화면의 한 라인을 디스플레이 하는데 필요한 시간을 나타낸다. 따라서, 수평동기신호는 한 라인에 포함된 픽셀 수만큼의 펄스를 포함한다. 데이터 인에이블 신호는 픽셀에 데이터를 공급하는 시점을 나타낸다. The
데이터 정렬부(46)는 인터페이스로부터 데이터(Data)를 공급받고, 공급받은 비디오 데이터(Data)가 액정패널(32)로 공급될 수 있도록 데이터를 재배치하여 데이터 반전부(44)에 공급한다.The data aligner 46 receives data from the interface and rearranges the data so that the supplied video data is supplied to the
데이터 반전부(44)는 도 4에 도시된 바와 같이 데이터 정렬부(46)로부터 공급되는 비디오 데이터(Data)가 공급됨과 아울러 상기 비디오 데이터(Data)가 반전되어 공급되는 멀티플렉서(MUX)와, 멀티플렉서(MUX)의 선택단자에 제어신호를 공급하기 위한 카운터(50)를 구비한다.As shown in FIG. 4, the
멀티플렉서(MUX)는 두개의 입력단자와 하나의 출력단자로 구성된다. 즉, 제 1 입력단자에는 데이터 정렬부(46)로부터 비디오 데이터(Data)가 공급되고, 제 2 입력단자에는 데이터 정렬부(46)로부터 공급되는 비디오 데이터(Data)가 인버터(IVT)에 의해 반전된 비디오 데이터(BData)가 공급된다. 예를 들어, 멀티플렉서(MUX)의 제 2 입력단자에 공급되는 비디오 데이터(Data)가 3비트일 때 인버터(IVT)에 의해 반전된 비디오 데이터(BData)는 표 1과 같다.
The multiplexer (MUX) consists of two input terminals and one output terminal. That is, video data Data is supplied from the
카운터(50)는 입력되는 수직동기신호(Vsync)를 설정된 값까지 카운팅하고 설정값이 될 경우 제어신호를 생성하여 멀티플렉서(MUX)의 선택단자에 공급한다.The counter 50 counts the input vertical synchronization signal Vsync to a set value, and generates a control signal and supplies the control signal to the selection terminal of the multiplexer MUX.
이러한, 멀티플렉서(MUX)는 카운터(50)로부터 공급되는 제어신호에 의해 비디오 데이터(Data)와 반전된 비디오 데이터(BData) 중 어느 하나를 선택하여 데이터 드라이버(34)에 공급한다.The multiplexer MUX selects one of the video data and the inverted video data BData by the control signal supplied from the
이와 같은, 본 발명의 실시 예에 따른 액정표시장치에서 인터페이스로부터 장시간 정지화상의 비디오 데이터가 적어도 수 프레임 이상 공급될 경우에 비디오 데이터(Data)를 주기적으로 반전시켜 액정패널에 공급하여 잔상을 제거하게 된다. In the liquid crystal display according to the exemplary embodiment of the present invention, when video data of a still image for a long time is supplied at least several frames from an interface, the video data is periodically inverted to be supplied to the liquid crystal panel to remove an afterimage. do.
예를 들어 도 5에 도시된 바와 같이 인터페이스로부터 정지화상인 모자이크(Mosaic) 패턴이 공급될 경우에 정지화상 검출부(40)로부터 정지화상이 검출된다. 검출된 정지화상의 비디오 데이터는 멀티플렉서(MUX)에 공급된다. 이 때, 카운터(50)는 수직동기신호(Vsync)에 따라 카운팅한다. 카운팅된 값이 설정값("9" 이라고 가정하면)과 동일할 경우 카운터(50)는 멀티플렉서(MUX)에서 인버터(IVT)에 의해 반전된 정지화상의 비디오 데이터(BData)가 출력되도록 제어신호를 멀티플렉서(MUX)에 공급한다. 이에 따라, 제 9 프레임기간에서는 멀티플렉서(MUX)에서 인버터(IVT)에 의해 반전된 정지화상의 비디오 데이터(BData)가 출력되어 데이터 드라이버를 통해 액정패널에 공급된다. 이로 인해, 액정패널에서는 반전된 정지화상의 비디오 데이터(BData)가 공급되어 도시되지 않은 액정층에 가해지는 직류(DC) 전압의 레벨이 반전됨에 따라 잔상이 방지된다. 그런 다음, 제 10 프레임 이후에서는 반전되지 않은 비디오 데이터(Data)가 다시 액정패널에 공급된다.For example, as shown in FIG. 5, when a mosaic pattern, which is a still picture, is supplied from an interface, a still picture is detected from the still picture
도 6은 도 5에 도시된 프레임 인버젼 방식의 액정표시장치의 구동방법에서 정지화상인 모자이크 패턴의 좌측 최상단 도트의 액정층에 인가되는 것으로, 정지화상의 데이터값이 9프레임에서 반전되어 액정셀에 인가되는 전계의 크기가 증가하게 된다.FIG. 6 is applied to the liquid crystal layer of the upper left dot of the mosaic pattern, which is the still image, in the driving method of the frame inversion type liquid crystal display device shown in FIG. The magnitude of the electric field applied to is increased.
따라서, 본 발명의 액정표시장치의 구동방법은 장시간 정지화상이 공급될 경우 주기적인 프레임 간격으로 정지화상을 반전시켜 액정패널에 공급함으로써 잔상을 방지할 수 있다.Therefore, when the still image is supplied for a long time, the driving method of the liquid crystal display device of the present invention can prevent the afterimage by inverting the still image at periodic frame intervals and supplying the still image to the liquid crystal panel.
한편, 정지화상의 데이터를 주기적으로 반전시켜 공급하는 본 발명은 액정표시장치에 국한되는 것이 아니라 플라즈마 디스플레이 패널, 전계방출 표시장치, 일렉트로루미네센스 표시장치 등의 다른 평판 표시장치에 적용될 수 있다.
The present invention for periodically inverting and supplying the still image data is not limited to a liquid crystal display device, but can be applied to other flat panel display devices such as plasma display panels, field emission display devices, and electroluminescent display devices.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 액정표시장치 및 그의 구동방법은 입력되는 비디오 데이터의 정지화상을 검출하여 검출된 정지화상을 주기적으로 반전시켜 액정패널에 공급함으로써 잔상을 제거할 수 있다.As described above, the liquid crystal display and the driving method thereof according to the present invention can remove the afterimage by detecting the still image of the input video data and periodically inverting the detected still image and supplying it to the liquid crystal panel.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 본 발명에서와 같이 데이터를 주기적으로 반전시키는 것에 국한되는 것이 아니라 비주기적 또는 램덤하게 데이터를 반전시킬 수 있다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여 져야만 할 것이다.Those skilled in the art will appreciate that various changes and modifications can be made without departing from the technical spirit of the present invention. For example, the data can be inverted non-periodically or randomly, without being limited to periodically inverting the data as in the present invention. Therefore, the technical scope of the present invention should not be limited to the contents described in the detailed description of the specification but should be defined by the claims.
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