KR101158870B1 - 액정 표시 장치 및 그의 구동 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 액정 표시 장치 및 그의 구동 방법이 제공된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치는 액정 패널, 게이트 드라이버, 데이터 드라이버, 타이밍 제어부, 라인 단위의 상기 비디오 신호들을 저장하고 독출하여 제공하는 라인 메모리 및 라인 단위의 비디오 신호들의 극성의 합에 따라서 공통 전압을 생성하여 상기 액정 패널에 제공하는 공통 전압 생성부를 포함한다. 액정 표시 장치의 구동 방법은 라인 단위의 비디오 신호들이 제공되는 단계 및 라인 단위의 비디오 신호들의 극성의 합에 따라서 공통 전압을 생성하여 액정 패널에 제공하는 단계를 포함한다.
액정 표시 장치, 공통 전압, 크로스토크(crosstalk)

Description

액정 표시 장치 및 그의 구동 방법{Liquid Crystal Display and method for driving the same}
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 블록 구성도이다.
도 2는 도 1의 공통 전압 생성부의 블록 구성도이다.
(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)
20: 액정 패널 40: 데이터 드라이버
60: 게이트 드라이버 80: 타이밍 제어부
100: 공통 전압 생성부 110: 공통 전압원
120: 룩업 테이블 130: 공통 전압 제어부
200: 라인 메모리
본 발명은 액정 표시 장치 및 그의 구동 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 반전 구동으로 구동되는 액정 표시 장치에서 라인 단위의 비디오 신호들의 극성의 합이 0이 되지 않아서 유발되는 수평 크로스 토크를 효과적으로 제거할 수 있는 액정 표시 장치 및 그의 구동 방법에 관한 것이다.
오늘날과 같은 정보화 사회에 있어서 전자 표시 장치의 역할은 매우 중요해지고 있으며, 각종의 전자 표시 장치가 다양한 산업 분야에 광범위하게 사용되고 있다. 이러한 전자 표시 장치 분야는 발전을 거듭하여 다양화하는 정보화 사회의 요구에 적합한 새로운 기능을 갖는 전자 표시 장치가 계속 개발되고 있다. 일반적으로 전자 표시 장치란 다양한 정보를 시각을 통하여 인간에게 전달하는 장치를 말한다. 즉, 전자 표시 장치란 각종의 전자 기기로부터 출력되는 전자적 정보 신호를 인간의 시각으로 인식할 수 있는 광 정보 신호로 변화하는 전자 장치를 말하며, 인간과 전자 기기를 연결하는 가교적인 역할을 담당하는 장치라고 할 수 있다.
이러한 전자 표시 장치에 있어서, 광 정보 신호가 발광 현상에 의해서 표시되는 경우에는 발광형 표시 장치로 일컬어지며, 반사, 산란, 간섭 현상 등에 의하여 광 변조로 표시되는 경우에는 수광형 표시 장치로 일컬어진다. 능동형 표시 장치로도 불리는 발광형 표시 장치로는 음극선관 표시 장치(Cathode Ray Tube; CRT), 플라즈마 표시 장치(Plasma Display Panel; PDP), 유기 이엘 표시 장치(Organic ElectroLuminiscent Display; OELD), 발광 다이오드(Light Emitting Diode; LED) 등을 들 수 있다. 그리고 수동형 표시 장치로 불리는 수광형 표시 장치로는 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display; LCD), 전자 영동 표시 장치(ElectroPhoretic Image Display; EPID) 등을 들 수 있다.
텔레비전이나 컴퓨터 모니터 등에 사용되고 있으며, 가장 오랜 역사를 갖는 표시 장치인 음극선관 표시 장치는 경제성 등의 면에서 가장 높은 시장 점유율을 차지하고 있으나, 무거운 중량, 큰 부피 및 높은 소비 전력 등과 같은 단점을 많이 가지고 있다.
최근에, 반도체 기술의 급속한 진보에 의하여 각종 전자 장치의 저전압화 및 저전력화와 함께 전자 기기의 소형화, 박형화 및 경량화의 추세에 따라 새로운 환경에 적합한 전자 표시 장치로서 평판 패널형 표시 장치에 대한 요구가 급격히 증대되고 있다. 이에 따라 액정 표시 장치(LCD), 플라즈마 표시 장치(PDP), 유기 이엘 표시 장치(OELD) 등과 같은 평판 패널형 표시 장치가 개발되고 있으며, 이러한 평판 패널형 표시 장치 중에서 소형화, 경량화 및 박형화가 용이하며, 낮은 소비 전력 및 낮은 구동 전압을 갖는 액정 표시 장치가 특히 주목 받고 있다.
이러한 액정 표시 장치는 전계를 이용하여 액정의 광 투과율을 조절함으로써 화상을 표시하게 된다. 이를 위하여, 액정 표시 장치는 매트릭스 형태의 화소가 형성되어 있는 액정 패널과 상기 액정 패널을 구동하기 위한 구동 회로를 구비한다. 상기 구동 회로는 화상 정보가 액정 패널의 화소에 표시되도록 액정 패널을 구동하게 된다. 그리고, 액정 표시 장치는 플리커를 제거하기 위하여 액정 패널의 화소에 도트 단위, 라인 단위, 프레임 단위 등으로 정극성의 비디오 신호와 부극성의 비디오 신호를 교대로 제공하는 반전(inversion) 구동으로 구동되고 있다. 이 경우에 실제로 액정 패널의 화소에 표시되는 화상은 비디오 신호와 공통 전압의 차이에 의해서 표시된다.
그런데, 종래의 액정 표시 장치에서는 라인 단위의 비디오 신호들의 극성의 합이 0이 되지 않는 경우에 라인 단위로 비디오 신호들의 극성의 합만큼 공통 전압이 쉬프트되어 수평 크로스토크(crosstalk)를 유발하였다. 이러한 수평 크로스토크 (crosstalk)는 액정 표시 장치가 2 도트 2 라인 반전(2 dot by 2 vertical line inversion) 구동의 경우에 더욱더 심각하였다.
따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 반전 구동으로 구동되는 액정 표시 장치에서, 라인 단위의 비디오 신호들의 극성의 합에 따라서 공통 전압을 제공함으로써, 라인 단위의 비디오 신호들의 극성의 합이 0이 되지 않아서 유발되는 수평 크로스토크(crosstalk)를 효과적으로 제거할 수 있는 액정 표시 장치를 제공하고자 하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 상기의 액정 표시 장치의 구동 방법을 제공하고자 하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치는 다수의 게이트 라인들과 다수의 데이터 라인들의 교차부에 화소가 형성되어 있는 액정 패널, 상기 다수의 게이트 라인들에 스캔 신호를 제공하는 게이트 드라이버, 상기 다수의 데이터 라인들에 화상 데이터를 비디오 신호로 변환하여 제공하는 데이터 드라이버, 상기 게이트 드라이버 및 상기 데이터 드라이버에 제어 신호 를 제공하는 타이밍 제어부, 라인 단위의 상기 비디오 신호들을 저장하고 독출하여 제공하는 라인 메모리 및 상기 라인 메모리로부터 제공되는 상기 라인 단위의 비디오 신호들의 극성의 합에 따라서 공통 전압을 생성하여 상기 액정 패널에 제공하는 공통 전압 생성부를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치는 상기 공통 전압 생성부가 소정의 전압을 제공하는 공통 전압원, 라인 단위의 비디오 신호들의 극성의 합에 따라서 공통 전압의 조정 범위가 저장되어 있는 룩업 테이블 및 상기 라인 메모리로부터 제공되는 상기 라인 단위의 비디오 신호들의 극성의 합을 구하고, 상기 룩업 테이블로부터 상기 라인 단위의 비디오 신호들의 극성의 합에 따른 공통 전압의 조정 범위를 독출하여, 상기 공통 전압원으로부터 제공되는 소정의 전압을 상기 공통 전압의 조정 범위만큼 쉬프트시켜 공통 전압을 제공하는 공통 전압 제어부를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치는 상기 룩업 테이블이 비휘발성(non-volatile) 메모리인 것이 바람직하다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치의 구동 방법은 액정 패널에 제공되는 공통 전압을 조절하는 액정 표지 장치의 구동 방법에 있어서, 라인 단위의 비디오 신호들이 제공되는 단계 및 상기 라인 단위의 비디오 신호들의 극성의 합에 따라서 공통 전압을 생성하여 상기 액정 패널에 제공하는 단계를 포함한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치의 구동 방법은 상기 공통 전 압을 생성하여 상기 액정 패널에 제공하는 단계에서, 소정의 전압을 제공하는 단계, 상기 라인 단위의 비디오 신호들의 극성의 합을 구하는 단계, 상기 라인 단위의 비디오 신호들의 극성의 합에 따른 공통 전압의 조정 범위를 룩업 테이블로부터 독출하는 단계 및 상기 소정의 전압을 상기 공통 전압의 조정 범위만큼 쉬프트시켜 공통 전압을 제공하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치의 구동 방법은 상기 공통 전압의 조정 범위를 독출하는 단계에서, 상기 룩업 테이블은 비휘발성(non-volatile) 메모리인 것이 바람직하다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
도 1 및 도 2를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치 및 그의 구동 방법에 대해서 설명한다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 블록 구성도이다. 도 2는 도 1의 공통 전압 생성부의 블록 구성도이다.
도 1에 도시된 것처럼, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치는 액정 패널(20)과, 데이터 드라이버(40)와, 게이트 드라이버(60)와, 타이밍 제어부(80)와, 공통 전압 생성부(100)와, 라인 메모리(200)를 포함한다.
타이밍 제어부(80)는 외부 시스템으로부터 데이터 클럭, 수평 동기 신호, 수직 동기 신호, 데이터 인에이블 신호, 화상 데이터 등을 입력받는다. 화상 데이터 를 입력받은 타이밍 제어부(80)는 화상 데이터를 정렬하여 데이터 드라이버(40)로 제공한다. 데이터 클럭, 수평 동기 신호, 수직 동기 신호 및 데이터 인에이블 신호를 입력받은 타이밍 제어부(80)는 데이터 드라이버(40) 및 게이트 드라이버(60)의 타이밍을 제어하기 위한 타이밍 신호들과 극성 반전 신호 등과 같은 제어 신호들을 생성하여 데이터 드라이버(40) 및 게이트 드라이버(60)에 제공한다.
액정 패널(20)은 n 개의 게이트 라인들(GL1 내지 GLn)과 m 개의 데이터 라인들(DL1 내지 DLm)의 교차부에는 매트릭스 형태로 배열되어진 화소들이 형성되어 있고, 각각의 화소는 박막 트랜지스터(TFT)와, 박막 트랜지스터(TFT)와 접속되는 액정셀을 구비한다.
박막 트랜지스터(TFT)는 게이트 라인들(GL1 내지 GLn)로부터의 스캔 신호에 응답하여 데이터 라인들(DL1 내지 DLm)로부터의 비디오 신호(R, G, B)를 액정셀에 전달한다. 액정셀은 액정을 사이에 두고 대면하는 공통 전극과, 박막 트랜지스터(TFT)에 접속되는 화소 전극으로 구성되므로, 등가적으로 액정 커패시터(Clc)로 표시될 수 있다. 이러한 액정셀은 액정 커패시터(Clc)에 충전된 비디오 신호(R, G, B) 전압을 다음 비디오 신호(R, G, B) 전압이 충전될 때까지 유지시키기 위하여 전단의 게이트 라인에 접속된 스토리지 커패시터(Cst)를 포함한다.
게이트 드라이버(60)는 타이밍 제어부(80)로부터의 제어 신호에 따라 게이트 라인들(GL1 내지 GLn)에 순차적으로 스캔 신호를 제공한다. 데이터 드라이버(40)는 타이밍 제어부(80)로부터 제공되는 화상 데이터를 아날로그 신호인 비디오 신호(R, G, B)로 변환하여 게이트 라인들(GL1 내지 GLn)에 스캔 신호가 제공되는 1 수평 주 기마다 라인 단위의 비디오 신호(R, G, B)들을 데이터 라인들(DL1 내지 DLm)에 제공한다. 이러한 비디오 신호(R, G, B)들은 도트 단위, 라인 단위, 프레임 단위 등으로 교대로 정극성의 비디오 신호(R, G, B)와 부극성의 비디오 신호(R, G, B)로 제공된다.
라인 메모리(200)는 라인 단위의 비디오 신호(R, G, B)들을 저장하고 독출하여 공통 전압 생성부(100)로 제공한다. 이러한 라인 메모리(200)는 디램(DRAM; Dynamic Random Access Memory)이나 에스램(SRAM; Static Random Access Memory)과 같은 휘발성(volatile) 메모리로 구성될 수 있다.
공통 전압 생성부(100)는 라인 메모리(200)로부터 제공되는 라인 단위의 비디오 신호(R, G, B)들의 극성의 합에 따라서 공통 전압(Vcomout)을 생성하여 액정 패널(20)의 액정 커패시터(Clc)의 일측 전극인 공통 전극에 제공한다.
구체적으로, 공통 전압 생성부(100)는 도 2에 도시된 것처럼, 공통 전압원(110)과, 룩업 테이블(120)과, 공통 전압 제어부(130)를 포함한다.
공통 전압원(110)은 소정의 전압(Vcomin)을 공통 전압 제어부(130)로 제공하며, 룩업 테이블(120)은 라인 단위의 비디오 신호(R, G, B)들의 극성의 합에 따라서 공통 전압의 조정 범위(Shift)가 저장되어 있고, 공통 전압 제어부(130)로부터 라인 단위의 비디오 신호(R, G, B)들의 극성의 합(Vector)이 인가되면 해당되는 공통 전압의 조정 범위(Shift)를 독출하여 공통 전압 제어부(130)로 전달한다. 이러한 룩업 테이블(120)에는 라인 단위의 비디오 신호(R, G, B)들의 극성의 합(Vector)이 부극성인 경우에는 공통 전압의 조정 범위(Shift)가 공통 전압 (Vcomout)을 증가시키는 방향으로 저장되며, 부극성의 정도가 커질수록 공통 전압(Vcomout)을 더 많이 증가시키는 방향으로 저장되어 있다. 반면에, 라인 단위의 비디오 신호(R, G, B)들의 극성의 합(Vector)이 정극성인 경우에는 룩업 테이블(120)에는 공통 전압의 조정 범위(Shift)가 공통 전압(Vcomout)을 감소시키는 방향으로 저장되며, 정극성의 정도가 커질수록 공통 전압(Vcomout)을 더 많이 감소시키는 방향으로 저장되어 있다. 여기에서, 룩업 테이블(120)은 이이피롬(EEPROM; Electrically Erasable Programmable Read Only Memory)이나 플래시(flash) 메모리와 같은 비휘발성(non-volatile) 메모리로 구성될 수 있다.
공통 전압 제어부(130)는 라인 메모리(200)부터 제공되는 라인 단위의 비디오 신호(R, G, B)들의 극성의 합(Vector)을 구하고, 룩업 테이블(120)로부터 라인 단위의 비디오 신호(R, G, B)들의 극성의 합(Vector)에 따른 공통 전압의 조정 범위(Shift)를 독출하여, 공통 전압원(110)으로부터 제공되는 소정의 전압(Vcomin)을 룩업 테이블(120)로부터 독출한 공통 전압의 조정 범위(Shift)만큼 쉬프트시켜 공통 전압(Vcomout)을 제공한다. 이러한 공통 전압 제어부(130)는 라인 메모리(200)로부터 제공되는 라인 단위의 비디오 신호(R, G, B)들의 극성의 합(Vector)이 부극성인 경우에는 룩업 테이블(120)로부터 공통 전압(Vcomout)을 증가시키는 공통 전압의 조정 범위(Shift)를 독출하므로, 공통 전압원(110)으로부터 제공되는 소정의 전압(Vcomin)보다 증가된 공통 전압(Vcomout)을 제공하고, 부극성의 정도가 커질수록 소정의 전압(Vcomin)보다 더 많이 증가된 공통 전압(Vcomout)을 제공한다. 반면에, 라인 메모리(200)로부터 제공되는 라인 단위의 비디오 신호(R, G, B)들의 극성 의 합(Vector)이 정극성인 경우에는 공통 전압 제어부(130)는 룩업 테이블(120)로부터 공통 전압(Vcomout)을 감소시키는 공통 전압의 조정 범위(Shift)를 독출하므로, 공통 전압원(110)으로부터 제공되는 소정의 전압(Vcomin)보다 감소된 공통 전압(Vcomout)을 제공하고, 정극성의 정도가 커질수록 소정의 전압(Vcomin)보다 더 많이 감소된 공통 전압(Vcomout)을 제공한다.
따라서 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치 및 그의 구동 방법은 반전 구동으로 구동되는 액정 표시 장치에서 라인 단위의 비디오 신호(R, G, B)들의 극성의 합(Vector)에 따라서 공통 전압(Vcomout)을 제공함으로써, 라인 단위의 비디오 신호(R, G, B)들의 극성의 합(Vector)이 0이 되지 않아서 유발되는 수평 크로스토크(crosstalk)를 효과적으로 제거할 수 있다. 특히, 액정 표시 장치가 2 도트 2 라인 반전(2 dot by 2 vertical line inversion) 구동의 경우에는 수평 크로스토크(crosstalk)를 더욱더 효과적으로 제거할 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 이상에서 기술한 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이므로, 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 하며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치 및 그의 구동 방법은 반전 구동으로 구동되는 액정 표시 장치에서 라인 단위의 비디오 신호들의 극성의 합에 따라서 공통 전압을 제공함으로써, 라인 단위의 비디오 신호들의 극성의 합이 0이 되지 않아서 유발되는 수평 크로스토크(crosstalk)를 효과적으로 제거할 수 있다. 특히, 액정 표시 장치가 2 도트 2 라인 반전(2 dot by 2 vertical line inversion) 구동의 경우에는 수평 크로스토크(crosstalk)를 더욱더 효과적으로 제거할 수 있다.

Claims (6)

  1. 다수의 게이트 라인들과 다수의 데이터 라인들의 교차부에 화소가 형성되어 있는 액정 패널;
    상기 다수의 게이트 라인들에 스캔 신호를 제공하는 게이트 드라이버;
    상기 다수의 데이터 라인들에 화상 데이터를 비디오 신호로 변환하여 제공하는 데이터 드라이버;
    상기 게이트 드라이버 및 상기 데이터 드라이버에 제어 신호를 제공하는 타이밍 제어부;
    라인 단위의 상기 비디오 신호들을 저장하고 독출하여 제공하는 라인 메모리; 및
    상기 라인 메모리로부터 제공되는 상기 라인 단위의 비디오 신호들의 극성의 합에 따라서 공통 전압을 생성하여 상기 액정 패널에 제공하는 공통 전압 생성부를 포함하는 액정 표시 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 공통 전압 생성부는
    소정의 전압을 제공하는 공통 전압원;
    라인 단위의 비디오 신호들의 극성의 합에 따라서 공통 전압의 조정 범위가 저장되어 있는 룩업 테이블; 및
    상기 라인 메모리로부터 제공되는 상기 라인 단위의 비디오 신호들의 극성의 합을 구하고, 상기 룩업 테이블로부터 상기 라인 단위의 비디오 신호들의 극성의 합에 따른 공통 전압의 조정 범위를 독출하여, 상기 공통 전압원으로부터 제공되는 소정의 전압을 상기 공통 전압의 조정 범위만큼 쉬프트시켜 공통 전압을 제공하는 공통 전압 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 룩업 테이블은 비휘발성(non-volatile) 메모리인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  4. 액정 패널에 제공되는 공통 전압을 조절하는 액정 표지 장치의 구동 방법에 있어서,
    라인 단위의 비디오 신호들이 제공되는 단계; 및
    상기 라인 단위의 비디오 신호들의 극성의 합에 따라서 공통 전압을 생성하여 상기 액정 패널에 제공하는 단계를 포함하는 액정 표시 장치의 구동 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 공통 전압을 생성하여 상기 액정 패널에 제공하는 단계는,
    소정의 전압을 제공하는 단계;
    상기 라인 단위의 비디오 신호들의 극성의 합을 구하는 단계;
    상기 라인 단위의 비디오 신호들의 극성의 합에 따른 공통 전압의 조정 범위를 룩업 테이블로부터 독출하는 단계; 및
    상기 소정의 전압을 상기 공통 전압의 조정 범위만큼 쉬프트시켜 공통 전압을 제공하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 구동 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 공통 전압의 조정 범위를 독출하는 단계에서,
    상기 룩업 테이블은 비휘발성(non-volatile) 메모리인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 구동 방법.
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