KR101264702B1 - 액정표시장치 및 그의 구동 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 프레임 인버젼 구동 방식에서 각 프레임에서의 데이터차징 이전에 역극성 프리차징함으로써, 각 프레임 간의 휘도량을 균일하게 유지시킬 수 있는 액정표시장치를 제공하는 것으로, 다수의 게이트라인들이 각 수평라인에 일대일로 대응되어 배치되고 다수의 데이터라인들이 배치된 액정표시패널; 스캔펄스의 공급을 제어하고 프레임 인버젼을 지시하는 프레임인버젼 제어신호를 발생하는 타이밍 컨트롤러; 상기 프레임인버젼 제어신호에 응답하여 순차적으로 입력되는 프레임들을 프레임 인버젼시켜 상기 액정표시패널에 구현시키는 데이터 구동부; 및 상기 타이밍 컨트롤러의 제어에 따라 상기 다수의 게이트라인들에 스캔펄스를 순차적으로 공급하는 게이트 구동부를 구비하며, 상기 게이트 구동부는 제 1 수평기간 동안 연속된 다수의 스캔펄스들을 각 수평라인에 공급하는 것을 특징으로 한다.
액정표시장치, 스캔펄스, 프레임, 인버젼

Description

액정표시장치 및 그의 구동 방법{LCD and drive method thereof}
도 1은 일반적인 액정표시장치에 형성되는 픽셀의 등가 회로도.
도 2는 종래의 액정표시장치의 구성도.
도 3은 N-프레임 인버젼의 설명 예시도.
도 4는 N-프레임 인버젼 방식이 적용된 종래의 액정표시장치의 신호 특성도.
도 5는 2-프레임 인버젼의 설명 예시도.
도 6은 2-프레임 인버젼 방식이 적용된 종래의 액정표시장치의 신호 특성도.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치의 구성도.
도 8 내지 도 10은 본 발명에 따른 액정표시장치가 공급하는 스캔펄스와 데이터전압의 특성도.
도 11은 본 발명에 따른 액정표시장치의 데이터차징과 휘도 변화를 나타낸 특성도.
도 12는 종래의 액정표시장치와 본 발명의 액정표시장치의 휘도 변화를 나타낸 특성도.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
100, 200: 액정표시장치 110: 액정표시패널
120, 220: 데이터 구동부 130, 230: 게이트 구동부
140: 감마기준전압 발생부 150: 백라이트 어셈블리
160: 인버터 170: 공통전압 발생부
180: 게이트구동전압 발생부 190, 210: 타이밍 컨트롤러
본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 특히 액정표시패널의 각 수평라인에 다수의 스캔펄스들을 공급할 수 있는 액정표시장치 및 그의 구동 방법에 관한 것이다.
액정표시장치는 비디오신호에 따라 액정셀들의 광투과율을 조절하여 화상을 표시하며, 그리고 액정셀마다 스위칭소자가 형성된 액티브 매트릭스(Active Matrix) 타입의 액정표시장치는 스위칭소자의 능동적인 제어가 가능하기 때문에 동영상 구현에 유리하다. 이러한 액티브 매트릭스 타입의 액정표시장치에 사용되는 스위칭소자로는 도 1과 같이 주로 박막트랜지스터(Thin Film Transistor; 이하 "TFT"라 한다)가 이용되고 있다.
도 1을 참조하면, 액티브 매트릭스 타입의 액정표시장치는, 디지털 입력 데이터를 감마기준전압을 기준으로 아날로그 데이터 전압으로 변환하여 데이터라 인(DL)에 공급함과 동시에 스캔펄스를 게이트라인(GL)에 공급하여 액정셀(Clc)을 충전시킨다.
TFT의 게이트전극은 게이트라인(GL)에 접속되고, 소스전극은 데이터라인(DL)에 접속되며, 그리고 TFT의 드레인전극은 액정셀(Clc)의 화소전극과 스토리지 캐패시터(Cst)의 일측 전극에 접속된다.
액정셀(Clc)의 공통전극에는 공통전압(Vcom)이 공급된다.
스토리지 캐패시터(Cst)는 TFT가 턴-온될 때 데이터라인(DL)으로부터 인가되는 데이터전압을 충전하여 액정셀(Clc)의 전압을 일정하게 유지하는 역할을 한다.
스캔펄스가 게이트라인(GL)에 인가되면 TFT는 턴-온(Turn-on)되어 소스전극과 드레인전극 사이의 채널을 형성하여 데이터라인(DL) 상의 전압을 액정셀(Clc)의 화소전극에 공급한다. 이 때 액정셀(Clc)의 액정분자들은 화소전극과 공통전극 사이의 전계에 의하여 배열이 바뀌면서 입사광을 변조하게 된다.
이와 같은 구조를 갖는 픽셀들을 구비하는 종래의 액정표시장치의 구성에 대하여 살펴보면 도 2에 도시된 바와 같다.
도 2는 종래의 액정표시장치의 구성도이다.
도 2를 참조하면, 종래의 액정표시장치(100)는, 데이터라인들(DL1 내지 DLm)과 게이트라인들(GL1 내지 GLn)이 교차되며 그 교차부에 액정셀(Clc)을 구동하기 위한 박막트랜지스터(TFT : Thin Film Transistor)가 형성된 액정표시패널(110)과, 액정표시패널(110)의 데이터라인들(DL1 내지 DLm)에 데이터전압(Vdata)을 공급하기 위한 데이터 구동부(120)와, 액정표시패널(110)의 게이트라인들(GL1 내지 GLn)에 스캔펄스를 공급하기 위한 게이트 구동부(130)와, 감마기준전압을 발생하여 데이터 구동부(120)에 공급하기 위한 감마기준전압 발생부(140)와, 액정표시패널(110)에 광을 조사하기 위한 백라이트 어셈블리(150)와, 백라이트 어셈블리(150)에 교류 전압 및 전류를 인가하기 위한 인버터(160)와, 공통전압(Vcom)을 발생하여 액정표시패널(110)의 액정셀(Clc)의 공통전극에 공급하기 위한 공통전압 발생부(170)와, 게이트 하이전압(VGH)과 게이트 로우전압(VGL)을 발생하여 게이트 구동부(130)에 공급하기 위한 게이트구동전압 발생부(180)와, 데이터 구동부(120) 및 게이트 구동부(130)를 제어하기 위한 타이밍 컨트롤러(190)를 구비한다.
액정표시패널(110)은 두 장의 유리기판 사이에 액정이 주입된다. 액정표시패널(110)의 하부 유리기판 상에는 데이터라인들(DL1 내지 DLm)과 게이트라인들(GL1 내지 GLn)이 직교된다. 데이터라인들(DL1 내지 DLm)과 게이트라인들(GL1 내지 GLn)의 교차부에는 TFT가 형성된다. TFT는 스캔펄스에 응답하여 데이터라인들(DL1 내지 DLm) 상의 데이터를 액정셀(Clc)에 공급하게 된다. TFT의 게이트전극은 게이트라인(GL1 내지 GLn)에 접속되며, TFT의 소스전극은 데이터라인(DL1 내지 DLm)에 접속된다. 그리고 TFT의 드레인전극은 액정셀(Clc)의 화소전극과 스토리지 캐패시터(Cst)에 접속된다.
TFT는 게이트라인(GL1 내지 GLn)을 경유하여 게이트단자에 공급되는 스캔펄스에 응답하여 턴-온된다. TFT의 턴-온시 데이터라인(DL1 내지 DLm) 상의 비디오 데이터는 액정셀(Clc)의 화소전극에 공급된다.
데이터 구동부(120)는 타이밍 컨트롤러(190)로부터 공급되는 데이터구동 제 어신호(DDC)에 응답하여 데이터전압(Vdata)을 데이터라인들(DL1 내지 DLm)에 공급한다. 여기서, 데이터 구동부(120)는 타이밍 컨트롤러(190)로부터 공급되는 디지털 비디오 데이터(RGB)를 샘플링하여 래치한 다음 감마기준전압 발생부(140)로부터 공급되는 감마기준전압을 기준으로 액정표시패널(110)의 액정셀(Clc)에서 계조를 표현할 수 있는 아날로그 데이터전압(Vdata)으로 변환시켜 데이터라인들(DL1 내지 DLm)들에 공급한다.
게이트 구동부(130)는 타이밍 컨트롤러(190)로부터 공급되는 게이트구동 제어신호(GDC)와 게이트쉬프트클럭(GSC)에 응답하여 스캔펄스 즉, 게이트펄스를 순차적으로 발생하여 게이트라인(GL1 내지 GLn)들에 공급한다. 이때, 게이트 구동부(130)는 게이트구동전압 발생부(180)로부터 공급되는 게이트 하이전압(VGH)과 게이트 로우전압(VGL)에 따라 각각 스캔펄스의 하이레벨전압과 로우레벨전압을 결정한다.
감마기준전압 발생부(140)는 고전위 전원전압(VDD)을 공급받아 정극성 감마기준전압과 부극성 감마기준전압을 발생하여 데이터 구동부(120)로 출력한다.
백라이트 어셈블리(150)는 액정표시패널(110)의 후면에 배치되며, 인버터(160)로부터 공급되는 교류 전압과 전류에 의해 발광되어 광을 액정표시패널(110)의 각 픽셀로 조사한다.
인버터(160)는 내부에 발생되는 구형파신호를 삼각파신호로 변화시킨 후 삼각파신호와 상기 시스템으로부터 공급되는 직류 전원전압(VCC)을 비교하여 비교결과에 비례하는 버스트디밍(Burst Dimming)신호를 발생한다. 이렇게 내부의 구형파 신호에 따라 결정되는 버스트디밍신호가 발생되면, 인버터(160) 내에서 교류 전압과 전류의 발생을 제어하는 구동 IC(미도시)는 버스트디밍신호에 따라 백라이트 어셈블리(150)에 공급되는 교류 전압과 전류의 발생을 제어한다.
공통전압 발생부(170)는 고전위 전원전압(VDD)을 공급받아 공통전압(Vcom)을 발생하여 액정표시패널(110)의 각 픽셀에 구비된 액정셀(Clc)들의 공통전극에 공급한다.
게이트구동전압 발생부(180)는 고전위 전원전압(VDD)을 인가받아 게이트 하이전압(VGH)과 게이트 로우전압(VGL)을 발생시켜 게이트 구동부(130)에 공급한다. 여기서, 게이트구동전압 발생부(180)는 액정표시패널(110)의 각 픽셀에 구비된 TFT의 문턱전압 이상이 되는 게이트 하이전압(VGH)을 발생하고 TFT의 문턱전압 미만이 되는 게이트 로우전압(VGL)을 발생한다. 이렇게 발생된 게이트 하이전압(VGH)과 게이트 로우전압(VGL)은 각각 게이트 구동부(130)에 의해 발생되는 스캔펄스의 하이레베전압과 로우레벨전압을 결정하는데 이용된다.
타이밍 컨트롤러(190)는 시스템으로부터 공급되는 디지털 비디오 데이터(RGB)를 데이터 구동부(120)에 공급하고, 또한 클럭신호(CLK)에 따라 수평/수직 동기신호(H,V)를 이용하여 데이터 구동 제어신호(DDC)와 게이트 구동 제어신호(GDC)를 발생하여 각각 데이터 구동부(120)와 게이트 구동부(130)에 공급한다. 그리고, 타이밍 컨트롤러(190)는 게이트쉬프트클럭(GSC)을 발생하여 게이트 구동부(130)로 공급한다. 여기서, 데이터 구동 제어신호(DDC)는 소스쉬프트클럭(SSC), 소스스타트펄스(SSP), 극성제어신호(POL) 및 소스출력인에이블신호(SOE) 등을 포함 하고, 게이트구동 제어신호(GDC)는 게이트스타트펄스(GSP) 및 게이트출력인에이블(GOE) 등을 포함한다.
이와 같은 구성 및 기능을 갖는 종래의 액정표시장치를 구동하기 위한 다양한 프레임 인버젼 방식에 개발되었는데, 일예로 인터레이스(Interlace) 잔상을 개선하기 위해 2-프레임 인버젼 방식 및 N-프레임 인버젼 방식이 개발되었다.
먼저, N-프레임 인버젼 구동 방식에 대하여 살펴보면, 도 3에 도시된 바와 같이 액정표시장치에 순서대로 입력되는 프레임들((N-3)F, (N-2)F, (N-1)F, (N)F, (N+1)F, (N+2)F) 중 이웃한 프레임 간에 인버젼이 이루어지지만, 이웃한 어느 2개의 프레임들((N)F, (N-1)F) 간에는 인버젼이 이루어지지 않는다. 즉, N-프레임 인버젼 구동 방식은 순서대로 입력된 다수의 프레임들을 프레임 인버젼시키지만, 입력된 다수의 프레임들을 일정 갯수의 프레임 단위로 구분하여 특정 번째마다 이웃하게 입력된 프레임들을 인버젼시키지 않는다.
이러한 N-프레임 인버젼 방식으로 구동되는 종래의 액정표시장치의 신호 특성을 도 4를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 4(A)에 도시된 바와 같이 인버젼된 이웃한 프레임들((N)F, (N+1)F, (N+2)F) 간에는 공통전압(Vcom)을 기준으로 데이터전압(Vdata)의 극성이 반전되지만, 인버젼없이 이웃한 프레임들((N-1)F, (N)F) 간에는 데이터전압(Vdata)의 극성이 동일하게 유지된다.
그리고, 도 4(A)에 도시된 것처럼 인버젼없이 이웃한 프레임들((N-1)F, (N)F) 중 후 프레임((N)F)의 데이터차징량이 이전 프레임((N-1)F)의 데이터차징량 보다 많기 때문에, 도 4(B)에 보여지는 것처럼 인버젼없이 이웃한 프레임들((N-1)F, (N)F) 중 후 프레임((N)F)의 휘도레벨이 이전 프레임((N-1)F)의 휘도레벨보다 대폭 높아진다.
이와 같이 N-프레임 인버젼 방식으로 구동되는 종래의 액정표시장치는 인버젼없이 이웃한 프레임들((N-1)F, (N)F) 간의 휘도 변화량이 많기 때문에, 플리커가 발생되는 문제점을 갖는다.
다음은 2-프레임 인버젼 방식에 대하여 살펴본다.
도 5에 도시된 바와 같이 액정표시장치에 순서대로 입력되는 프레임들((N-3)F, (N-2)F, (N-1)F, (N)F, (N+1)F, (N+2)F)이 연속된 2개의 프레임 단위로 인버젼이 이루어진다. 보다 구체적으로, 순서대로 입력되는 프레임들((N-3)F, (N-2)F, (N-1)F, (N)F, (N+1)F, (N+2)F) 중에 이웃한 프레임들((N-3)F, (N-2)F)은 부(-)극성으로 2-프레임 인번젼되고, 이 프레임들((N-3)F, (N-2)F)에 이어 연속 입력된 프레임들((N-1)F, (N)F)은 정(+)극성으로 2-프레임 인버젼된다. 그리고, 프레임들((N-1)F, (N)F)에 이어 연속 입력된 프레임들((N+1)F, (N+2)F)은 부극성으로 2-프레임 인버젼된다.
이러한 2-프레임 인버젼 방식으로 구동되는 종래의 액정표시장치의 신호 특성을 도 6을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 6(A)에 도시된 바와 같이 인버젼된 이웃한 프레임들((N)F, (N+1)F, (N+2)F) 간에는 공통전압(Vcom)을 기준으로 데이터전압(Vdata)의 극성이 반전되지만, 인버젼없이 이웃한 프레임들((N-1)F, (N)F) 간에는 정극성의 데이터전 압(Vdata)이 동일하게 유지되고, 마찬가지로 인버젼없이 이웃한 프레임들((N+1)F, (N+2)F) 간에는 부극성의 데이터전압(Vdata)이 동일하게 유지된다.
도 6(A)에 도시된 것처럼 인버젼없이 이웃한 프레임들((N-1)F, (N)F) 중 후 프레임((N)F)의 정극성 데이터차징량이 이전 프레임((N-1)F)의 정극성 데이터차징량보다 많기 때문에, 도 6(B)에 보여지는 것처럼 인버젼없이 이웃한 프레임들((N-1)F, (N)F) 중 후 프레임((N)F)의 휘도레벨이 이전 프레임((N-1)F)의 휘도레벨보다 대폭 높아진다.
또한, 인버젼없이 이웃한 프레임들((N+1)F, (N+2)F) 중 후 프레임((N+2)F)의 부극성 데이터차징량이 이전 프레임((N+1)F)의 부극성 데이터차징량보다 많기 때문에, 도 6(B)에 보여지는 것처럼 인버젼없이 이웃한 프레임들((N+1)F, (N+2)F) 중 후 프레임((N+2)F)의 휘도레벨이 이전 프레임((N+1)F)의 휘도레벨보다 대폭 높아진다.
이와 같이 2-프레임 인버젼 방식으로 구동되는 종래의 액정표시장치는 인버젼없이 이웃한 프레임들((N-1)F, (N)F) 간의 휘도 변화량이 많기 때문에, 플리커가 발생되는 문제점을 갖는다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 액정표시패널의 각 수평라인에 다수의 스캔펄스들을 공급할 수 있는 액정표시장치 및 그의 구동 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 목적은 액정표시패널의 각 수평라인에 다수의 스캔펄스들을 공급함으로써, 각 프레임에서의 데이터차징 이전에 역극성 프리차징할 수 있는 액정표시장치 및 그의 구동 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 목적은 액정표시패널의 각 수평라인에 2수평기간 동안 스캔펄스를 공급할 수 있는 액정표시장치 및 그의 구동 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 목적은 액정표시패널의 각 수평라인에 2수평기간 동안 스캔펄스를 공급함으로써, 각 프레임에서의 데이터차징 이전에 역극성 프리차징할 수 있는 액정표시장치 및 그의 구동 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 목적은 프레임 인버젼 구동 방식에서 각 프레임에서의 데이터차징 이전에 역극성 프리차징함으로써, 각 프레임 간의 휘도량을 균일하게 유지시킬 수 있는 액정표시장치 및 그의 구동 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 목적은 프레임 인버젼 구동 방식에서 각 프레임 간의 휘도량을 균일하게 유시지시킴으로써, 플리커를 제거할 수 있는 액정표시장치 및 그의 구동 방법을 제공하는 데 있다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일실시예에 따른 액정표시장치는, 다수의 게이트라인들이 각 수평라인에 일대일로 대응되어 배치되고 다수의 데이터라인들이 배치된 액정표시패널; 스캔펄스의 공급을 제어하고 프레임 인버젼을 지시하는 프레임인버젼 제어신호를 발생하는 타이밍 컨트롤러; 상기 프레임인버젼 제어신호에 응답하여 순차적으로 입력되는 프레임들을 프레임 인버젼시켜 상기 액정표시패널에 구현시키는 데이터 구동부; 및 상기 타이밍 컨트롤러의 제어에 따라 상기 다수의 게이트라인들에 스캔펄스를 순차적으로 공급하는 게이트 구동부를 구비하며, 상기 게이트 구동부는 제 1 수평기간 동안 연속된 다수의 스캔펄스들을 각 수평라인에 공급하는 것을 특징으로 한다.
상기 게이트 구동부는 2수평기간 동안 연속된 2개의 스캔펄스들을 각 수평라인에 공급하는 것을 특징으로 한다.
상기 게이트 구동부는 3수평기간 동안 연속된 3개의 스캔펄스들을 각 수평라인에 공급하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 액정표시장치는, 다수의 게이트라인들이 각 수평라인에 일대일로 대응되어 배치되고 다수의 데이터라인들이 배치된 액정표시패널; 스캔펄스의 공급을 제어하고 프레임 인버젼을 지시하는 프레임인버젼 제어신호를 발생하는 타이밍 컨트롤러; 상기 프레임인버젼 제어신호에 응답하여 순차적으로 입력되는 프레임들을 프레임 인버젼시켜 상기 액정표시패널에 구현시키는 데이터 구동부; 및 상기 타이밍 컨트롤러의 제어에 따라, 제 1 수평기간의 하이레벨을 갖는 스캔펄스를 상기 다수의 게이트라인들에 순차적으로 공급하는 게이트 구동부를 포함한다.
상기 데이터 구동부는 순차적으로 입력되는 프레임들을 2-프레임 인버젼시키는 것을 특징으로 한다.
상기 데이터 구동부는 순차적으로 입력되는 프레임들을 N-프레임 인버젼시키 는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일실시예에 따른 액정표시장치의 구동 방법은, 프레임 인버젼을 지시하는 프레임인버젼 제어신호를 발생하는 단계; 액정표시패널의 각 수평라인에 스캔펄스를 순차적으로 공급하는 단계; 상기 프레임인버젼 제어신호에 응답하여 순차적으로 입력되는 프레임들을 프레임 인버젼시켜 상기 액정표시패널에 구현시키는 단계를 구비하며, 상기 스캔펄스 공급 단계에서, 제 1 수평기간 동안 연속된 다수의 스캔펄스들을 각 수평라인에 공급하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 액정표시장치의 구동 방법은, 프레임 인버젼을 지시하는 프레임인버젼 제어신호를 발생하는 단계; 제 1 수평기간의 하이레벨을 갖는 스캔펄스를 다수의 게이트라인들에 순차적으로 공급하는 단계; 및 상기 프레임인버젼 제어신호에 응답하여 순차적으로 입력되는 프레임들을 프레임 인버젼시켜 상기 액정표시패널에 구현시키는 단계를 포함한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치의 구성도이다. 단, 본 발명의 액정표시장치(200)는, 도 2에 도시된 액정표시장치(100)와 동일하게, 감마기준전압 발생부(140), 백라이트 어셈블리(150), 인버터(160), 공통전압 발생부(170) 및 게이트구동전압 발생부(180)를 구비하지만, 이 구성 요소들은 본 발명의 이해를 용이하게 하기 위해 도 7에서 도시하지 않는다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 액정표시장치(200)는 데이터라인들(DL1 내지 DLm)과 게이트라인들(GL1 내지 GLn)이 교차되며 그 교차부에 액정셀(Clc)을 구동하기 위한 박막트랜지스터(TFT)가 형성된 액정표시패널(110)를 구비한다.
그리고, 본 발명의 액정표시장치(200)는, 스캔펄스와 데이터전압(Vdata)의 공급 타이밍을 제어하고 프레임 인버젼을 제어하는 타이밍 컨트롤러(210)와, 타이밍 컨트롤러(210)의 제어에 따라 순차적으로 입력되는 프레임들을 프레임 인버젼시켜 액정표시패널(110)에 구현시킴과 아울러 각 프레임 구동 기간에 데이터전압(Vdata)을 액정표시패널(110)의 각 픽셀에 공급하는 데이터 구동부(220)와, 타이밍 컨트롤러(210)의 제어에 따라 스캔펄스를 게이트라인들(GL1 내지 GLn)에 공급하는 게이트 구동부(230)를 구비한다.
타이밍 컨트롤러(210)는 시스템으로부터 순차적으로 입력되는 프레임들을 N-프레임 인버젼시키도록 지시하는 프레임인버젼 제어신호(FIC)를 데이터 구동부(220)로 출력한다. 즉, 데이터 구동부(220)는 프레임인버젼 제어신호(FIC)에 응답하여 타이밍 컨트롤러(210)를 통해 입력되는 프레임들을 N-프레임 인버젼시켜 액정표시패널(110)에 구현시킨다. 여기서, 각 프레임이 액정표시패널(110)에 구현되는 기간에, 데이터 구동부(220)는 액정표시패널(110)의 데이터라인들(DL1 내지 DLm)에 데이터전압(Vdata)를 공급한다.
보다 구체적으로 도 3에 도시된 바와 같이, 데이터 구동부(220)는 N-프레임 인버젼을 지시하는 프레임인버젼 제어신호(FIC)에 응답하여 순서대로 입력되는 프레임들((N-3)F, (N-2)F, (N-1)F, (N)F, (N+1)F, (N+2)F) 중 이웃한 프레임을 인버젼시키지만, 이웃한 어느 2개의 프레임들((N)F, (N-1)F)을 인버젼시키지 않는다.
이렇게 N-프레임 인버젼되는 경우, 인버젼된 이웃한 프레임들((N)F, (N+1)F, (N+2)F) 간에는 공통전압(Vcom)을 기준으로 데이터전압(Vdata)의 극성이 반전되지만, 인버젼없이 이웃한 프레임들((N-1)F, (N)F) 간에는 데이터전압(Vdata)의 극성이 동일하게 유지된다.
그리고, 타이밍 컨트롤러(210)는 시스템으로부터 공급되는 디지털 비디오 데이터(RGB)를 데이터 구동부(220)에 공급하고, 또한 클럭신호(CLK)에 따라 수평/수직 동기신호(H,V)를 이용하여 데이터 구동 제어신호(DDC)와 게이트 구동 제어신호(GDC)를 발생하여 각각 데이터 구동부(220)와 게이트 구동부(230)에 공급한다. 그리고, 타이밍 컨트롤러(210)는 게이트쉬프트클럭(GSC)을 발생하여 게이트 구동부(230)로 공급한다. 여기서, 데이터 구동 제어신호(DDC)는 소스쉬프트클럭(SSC), 소스스타트펄스(SSP), 극성제어신호(POL) 및 소스출력인에이블신호(SOE) 등을 포함하고, 게이트구동 제어신호(GDC)는 게이트스타트펄스(GSP) 및 게이트출력인에이블(GOE) 등을 포함한다.
이상에서는 본 발명의 액정표시장치(200)에 N-프레임 인버젼 방식이 적용된 경우, 타이밍 컨트롤러(210)의 N-프레임 인버젼 제어 기능과 데이터 구동부(220)의 N-프레임 인버젼 기능에 대하여 설명하였지만, 2-프레임 인버젼 방식이 본 발명의 액정표시장치(200)에 적용되는 경우 타이밍 컨트롤러(210)와 데이터 구동부(220)는 다음에 설명되는 바와 같은 기능을 수행한다.
타이밍 컨트롤러(210)는 시스템으로부터 순차적으로 입력되는 프레임들을 2-프레임 인버젼시키도록 지시하는 프레임인버젼 제어신호(FIC)를 데이터 구동 부(220)로 출력한다. 그리고, 데이터 구동부(220)는 프레임인버젼 제어신호(FIC)에 응답하여 타이밍 컨트롤러(210)를 통해 입력되는 프레임들을 2-프레임 인버젼시켜 액정표시패널(110)에 구현시킨다. 여기서, 각 프레임이 액정표시패널(110)에 구현되는 기간에, 데이터 구동부(220)는 액정표시패널(110)의 데이터라인들(DL1 내지 DLm)에 데이터전압(Vdata)를 공급한다.
보다 구체적으로 도 5에 도시된 바와 같이, 데이터 구동부(220)는 2-프레임 인버젼을 지시하는 프레임인버젼 제어신호(FIC)에 응답하여 순차적으로 입력되는 프레임들((N-3)F, (N-2)F, (N-1)F, (N)F, (N+1)F, (N+2)F)을 연속된 2개의 프레임 단위로 인버젼시켜 액정표시패널(110)에 구현시킨다. 즉, 데이터 구동부(220)는 순서대로 입력되는 프레임들((N-3)F, (N-2)F, (N-1)F, (N)F, (N+1)F, (N+2)F) 중에 이웃한 프레임들((N-3)F, (N-2)F)을 부극성으로 2-프레임 인번젼시키고, 이 프레임들((N-3)F, (N-2)F)에 이어 연속 입력된 프레임들((N-1)F, (N)F)을 정극성으로 2-프레임 인버젼시킨다. 그리고, 데이터 구동부(220)는 프레임들((N-1)F, (N)F)에 이어 연속 입력된 프레임들((N+1)F, (N+2)F)을 부극성으로 2-프레임 인버젼시킨다.
이렇게 2-프레임 인버젼되는 경우, 인버젼된 이웃한 프레임들((N)F, (N+1)F, (N+2)F) 간에는 공통전압(Vcom)을 기준으로 데이터전압(Vdata)의 극성이 반전되지만, 인버젼없이 이웃한 프레임들((N-1)F, (N)F) 간에는 정극성의 데이터전압(Vdata)이 동일하게 유지되고, 마찬가지로 인버젼없이 이웃한 프레임들((N+1)F, (N+2)F) 간에는 부극성의 데이터전압(Vdata)이 동일하게 유지된다.
게이트 구동부(230)는 타이밍 컨트롤러(210)로부터의 게이트구동 제어신 호(GDC)와 게이트쉬프트클럭(GSC)에 응답하여 프레임이 액정표시패널(110)에 구동되는 동안 스캔펄스를 순차적으로 발생하여 게이트라인들(GL1 내지 GLn)에 공급하며, 특히 본 발명은 게이트 구동부(230)의 스캔펄스 공급 방식을 다음과 같이 다양하게 개시한다.
도 8에 도시된 게이트 구동부(230)의 스캔펄스 공급 방식에 대하여 설명한다. 단, 도 8에서, 1H 내지 nH는 첫번째 수평기간 내지 n번째 수평기간을 표시하고, GL1 내지 GLn은 첫번째 게이트라인 내지 n번째 게이트라인을 표시한다.
도 8(B)에 도시된 바와 같이, 게이트 구동부(230)는 각 수평라인에 일대일로 대응되게 배치된 게이트라인들(GL1 내지 GLn)에 순차적으로 스캔펄스를 공급하는데, 여기서 2수평기간의 하이레벨을 갖는 스캔펄스를 순차적으로 게이트라인들(GL1 내지 GLn)에 공급한다.
그리고, 도 8(A)에 도시된 바와 같이, 데이터 구동부(220)는 공통전압을 기준으로 스윙된 데이터전압(Vdata)을 각 수평기간 동안 공급한다.
도 9에 도시된 게이트 구동부(230)의 스캔펄스 공급 방식에 대하여 설명한다. 단, 도 9에서, 1H 내지 nH는 첫번째 수평기간 내지 n번째 수평기간을 표시하고, GL1 내지 GLn은 첫번째 게이트라인 내지 n번째 게이트라인을 표시한다.
도 9(B)에 도시된 바와 같이, 게이트 구동부(230)는 각 수평라인에 일대일로 대응되게 배치된 게이트라인들(GL1 내지 GLn)에 순차적으로 스캔펄스를 공급하는데, 여기서 각 게이트라인에 연속된 2개의 스캔펄스를 2수평기간 동안 공급한다.
그리고, 도 9(A)에 도시된 바와 같이, 데이터 구동부(220)는 공통전압을 기 준으로 스윙된 데이터전압(Vdata)을 각 수평기간 동안 공급한다.
도 10에 도시된 게이트 구동부(230)의 스캔펄스 공급 방식에 대하여 설명한다. 단, 도 10에서, 1H 내지 nH는 첫번째 수평기간 내지 n번째 수평기간을 표시하고, GL1 내지 GLn은 첫번째 게이트라인 내지 n번째 게이트라인을 표시한다.
도 10(B)에 도시된 바와 같이, 게이트 구동부(230)는 각 수평라인에 일대일로 대응되게 배치된 게이트라인들(GL1 내지 GLn)에 순차적으로 스캔펄스를 공급하는데, 여기서 각 게이트라인에 연속된 3개의 스캔펄스를 3수평기간 동안 공급한다.
그리고, 도 10(A)에 도시된 바와 같이, 데이터 구동부(220)는 공통전압을 기준으로 스윙된 데이터전압(Vdata)을 각 수평기간 동안 공급한다.
이와 같이 본 발명의 액정표시장치가 스캔펄스를 공급할 경우, 도 11에 도시된 바와 같이 각 프레임의 데이터차징 이전에 역극성 프리차징이 이루어진다.
도 11은 도 3에 도시된 바와 같은 N-프레임 인버젼 방식이 적용된 본 발명의 액정표시장치가 도 8 내지 도 10에 도시된 바와 같이 스캔펄스를 공급할 경우 각 프레임의 데이터차징과 휘도 특성을 나타낸 것이다.
도 11(A)를 참조하면, 정극성으로 인버젼된 프레임((N-1)F) 구동 기간에 정극성 데이터차징이 이루어지기 전에 역극성 프리차징, 즉 부극성 프리차징이 이루어지고, 이 부극성 프리차징으로 인해 정극성 데이터차징의 시작레벨이 부극성 레벨로 변화된다.
정극성으로 인버젼된 프레임(NF) 구동 기간에 정극성 데이터차징이 이루어지기 전에 역극성 프리차징, 즉 부극성 프리차징이 이루어지고, 이 부극성 프리차징 으로 인해 정극성 데이터차징의 시작레벨이 부극성 레벨로 변화된다.
부극성으로 인버젼된 프레임((N+1)F) 구동 기간에 부극성 데이터차징이 이루어지기 전에 역극성 프리차징, 즉 정극성 프리차징이 이루어지고, 이 정극성 프리차징으로 인해 정극성 데이터차징의 시작레벨이 정극성 레벨로 변화된다.
정극성으로 인버젼된 프레임((N+2)F) 구동 기간에 정극성 데이터차징이 이루어지기 전에 역극성 프리차징, 즉 부극성 프리차징이 이루어지고, 이 부극성 프리차징으로 인해 정극성 데이터차징의 시작레벨이 부극성 레벨로 변화된다.
이와 같이 각 프레임 구동 기간에서의 데이터차징 이전에 역극성 프리차징이 이루어짐과 아울러 데이터차징의 시작레벨이 반대극성 레벨로 변환됨으로써, 도 11(B)에 도시된 바와 같이 동일한 극성으로 인버젼된 2개의 프레임들((N-1)F, (N)F) 중 후 프레임((N)F)의 휘도 레벨이 대폭 감소됨과 아울러 프레임(NF)의 후 프레임((N+1)F)의 휘도 레벨도 감소됨으로써, 각 프레임에서의 휘도량이 동일해지고, 이로 인해 프레임 인버젼시 휘도량 불균일로 인해 발생되는 플리커가 제거된다.
전술한 바와 같은 기능 및 구성을 갖는 본 발명의 액정표시장치(200)는 도 12에 도시된 바와 같은 출력 특성을 갖는다.
도 12는 종래의 액정표시장치와 본 발명의 액정표시장치의 휘도 특성을 비교하여 나타낸 것이다. 도 12에서, 도면 부호 BR1은 종래의 액정표시장치의 휘도 특성이고, 도면 부호 BR2는 본 발명의 액정표시장치의 휘도 특성이다.
도 12에 도시된 바와 같이, N-프레임 인버젼 방식이 적용된 본 발명의 액정 표시장치는 각 프레임에서 균일한 휘도량을 갖는데 반하여, 종래의 액정표시장치는 다수의 프레임들 중 특정 프레임에서 불균일하게 높은 휘도량을 갖는다. 즉, 본 발명의 액정표시장치는 프레임 인버젼시 휘도량 불균일로 인해 발생되는 플리커를 제거하고 있음을 알 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은, 액정표시패널의 각 수평라인에 다수의 스캔펄스들을 공급하여 각 프레임에서의 데이터차징 이전에 역극성 프리차징함으로써, 각 프레임 간의 휘도량을 균일하게 유지시키고, 이로 인해 플리커를 제거할 수 있다. 또한, 본 발명은 액정표시패널의 각 수평라인에 2수평기간 동안 스캔펄스를 공급하여 각 프레임에서의 데이터차징 이전에 역극성 프리차징함으로써, 각 프레임 간의 휘도량을 균일하게 유지시키고, 이로 인해 플리커를 제거할 수 있다.
본 발명의 기술사상은 상기 바람직한 실시예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며, 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명의 기술분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술사상의 범위에서 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (18)

  1. 다수의 게이트라인들이 각 수평라인에 일대일로 대응되어 배치되고 다수의 데이터라인들이 배치된 액정표시패널;
    스캔펄스의 공급을 제어하고 프레임 인버젼을 지시하는 프레임인버젼 제어신호를 발생하는 타이밍 컨트롤러;
    상기 프레임인버젼 제어신호에 응답하여 순차적으로 입력되는 프레임들을 프레임 인버젼시켜 상기 액정표시패널에 구현시키는 데이터 구동부; 및
    상기 타이밍 컨트롤러의 제어에 따라 상기 다수의 게이트라인들에 스캔펄스를 순차적으로 공급하는 게이트 구동부를 구비하며,
    상기 게이트 구동부는 3수평기간 동안 연속된 3개의 스캔펄스들을 각 수평라인에 공급하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 데이터 구동부는 순차적으로 입력되는 프레임들을 2-프레임 인버젼시키는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 데이터 구동부는 순서대로 입력되는 다수의 프레임들을 프레임 인버젼시키되, 입력된 다수의 프레임들을 일정 갯수의 프레임 단위로 구분하여 특정 번째마다 이웃하게 입력된 프레임들을 인버젼시키지 않은 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 프레임 인버젼을 지시하는 프레임인버젼 제어신호를 발생하는 단계;
    액정표시패널의 각 수평라인에 스캔펄스를 순차적으로 공급하는 단계;
    상기 프레임인버젼 제어신호에 응답하여 순차적으로 입력되는 프레임들을 프레임 인버젼시켜 상기 액정표시패널에 구현시키는 단계를 구비하며,
    상기 스캔펄스 공급 단계에서, 3수평기간 동안 연속된 3개의 스캔펄스들을 각 수평라인에 공급하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 프레임 인버젼 단계에서, 순차적으로 입력되는 프레임들을 2-프레임 인버젼시키는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동 방법.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 프레임 인버젼 단계에서, 순서대로 입력되는 다수의 프레임들을 프레임 인버젼시키되, 입력된 다수의 프레임들을 일정 갯수의 프레임 단위로 구분하여 특정 번째마다 이웃하게 입력된 프레임들을 인버젼시키지 않은 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동 방법.
  9. 삭제
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