KR101310738B1 - 액정 표시 장치 및 이의 구동 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 액정 패널의 구동을 위한 공통 전압의 변동 여부에 따라 공통 전압 및 감마 전압을 최적으로 보상함으로써 화질 불량을 개선하기 위한 것으로, 액정 패널과, 액정 패널의 구동 타이밍을 제어하는 게이트 제어 신호와 데이터 제어 신호 및 화소 데이터를 출력하는 타이밍 컨트롤러부, 타이밍 컨트롤러로부터 출력되는 화소데이터와 데이터 제어 신호를 인가 받아, 데이터 제어 신호에 따라 액정 패널의 데이터 라인들을 구동하는 데이터 구동부, 액정 패널에 제공할 공통 전압과 데이터 구동부에 제공할 감마 전압들을 각각 생성하는 전압 발생부, 전압 발생부로부터 공통 전압을 수신하고, 액정 패널에 제공되는 공통 전압의 변동을 피드백 받으면서 일정한 레벨의 전압이 되도록 보상한 다음, 액정 패널로 다시 공급하는 공통 전압 보상부, 및 전압 발생부로부터 감마 전압을 수신하고, 액정 패널에 제공되는 공통 전압의 변동을 피드백 받으면서 공통 전압의 변동에 따라 수신한 감마 전압들을 보상 감마 전압으로 보상한 후, 보상 감마 전압을 상기 데이터 구동부로 공급하는 감마 전압 전압 보상부를 포함하는 액정 표시 장치 및 이의 구동 방법을 제공한다.
액정 표시 장치, 공통 전압, 감마 전압, 보상, 데이터 구동부

Description

액정 표시 장치 및 이의 구동 방법{Liquid crystal display and method for driving the same}
도 1은 종래 기술에 따른 액정 표시 장치의 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시된 감마전압 발생부의 세부 구성도이다.
도 3은 종래 기술에 따른 액정 표시 장치에서 기생 캐패시터에 의한 공통 전압의 변동을 보인 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 액정 표시 장치의 구성도이다.
도 5는 도 4에 도시된 공통 전압 보상부의 세부 구성을 나타낸 회로도이다.
도 6은 도 4에 도시된 감마 전압 보상부의 세부 구성을 나타낸 회로도이다.
도 7은 본 발명에 따른 액정 표시 장치의 구성을 세부적으로 나타낸 일 실시예이다.
도 8은 본 발명에 따른 액정 표시 장치의 공통 전압 보상부 및 감마 전압 보상부의 장착 구조를 보인 실시예이다.
도 9는 본 발명에 따른 액정 표시 장치의 구동 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 10 및 도 11은 도 9의 구동 방법을 세부적으로 나타낸 흐름도이다.
(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)
110, 110': 액정 패널 210: 타이밍 컨트롤러
220: 게이트 구동부 230, 230': 데이터 구동부
240: 전압 제공부 241: 감마 전압 발생부
242: 게이트 전압 발생부 243: 공통 전압 발생부
250: 공통 전압 보상부 260: 감마 전압 보상부
270, 270': 인쇄 회로 기판 SIC_1~8: 데이터 드라이버 칩들
TCP: 테이프 캐리어 패키지
OP-AMP10, OP-AMP20: 제1 및 제2 비교기
R11, R12, R13: 제1 저항 소자들
R21, R22, R23: 제2 저항 소자들
C1, C2: 제1 및 제2 캐패시터
본 발명은 액정 표시 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 액정 패널을 구동하기 위한 공통 전압과 감마 전압을 최적화하여 화질 저하를 방지하는 액정 표시 장치 및 이의 구동 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 액정 표시 장치는 영상 신호에 따라 액정의 광투과율을 조절하여 화상을 표시한다. 이러한 액정 표시 장치는 깜박임이나 잔상 등으로 인해 화상이 열화되는 현상을 억제하는 동시에, 액정 표시 장치의 구동 전압을 낮추기 위해 화상 정보를 일정한 전압 레벨에 대해 정(+) 및 부(-) 구성을 갖도록 제어한다.
이 경우, 액정 표시 장치에서는 화상의 계조가 영상 신호의 전압 레벨에 따라 선형적으로 변하지 않고 비선형적으로 변하는 감마 특성이 나타나게 된다.
이러한 감마 특성의 원인은 액정의 광투과율이 영상 신호의 전압 레벨에 따라 선형적으로 변하지 않음과 아울러, 액정의 광투과율에 따라 화상의 계조가 선형적으로 변하지 않는 데 있다.
따라서, 종래의 액정 표시 장치에서는 화상 정보의 전압 레벨에 따라 화상의 계조가 선형적으로 변할 수 있도록 미리 설정된 감마 전압을 화상 정보의 전압 레벨에 오프셋(offset) 전압으로 부가시킴으로써, 감마 특성으로 인해 화상이 열화되는 것을 방지하고 있다.
이하, 종래 기술에 따른 액정 표시 장치의 구성에 대하여 살펴보기로 한다.
도 1은 종래 기술에 따른 액정 표시 장치의 구성도이고, 도 2는 도 1에 도시된 감마전압 발생부의 세부 구성도이며, 도 3은 종래 기술에 따른 액정 표시 장치에서 공통 전압의 리플(ripple) 특성을 설명하기 위한 도면이다.
먼저 도 1을 참조하면, 종래 기술에 따른 액정 표시 장치는 액정 셀들이 매트릭스 형태로 배열되어진 액정 패널(10)과, 액정 패널(10)의 게이트 라인들(G1 내지 Gn)을 구동하기 위한 게이트 드라이버(20), 액정 패널(10)의 데이터 라인들(D1 내지 Dm)을 구동하기 위한 데이터 드라이버(30), 게이트 드라이버(20)와 데이터 드라이버(30)를 제어하기 위한 타이밍 컨트롤러(40), 감마 전압(Vgma)과 게이트 전압(Vg) 및 공통 전압(Vcom)을 공급하기 위한 전압 공급부(50)를 포함한다.
세부적으로, 액정 패널(10)은 매트릭스 형태로 배열되어진 액정 셀들과, 복수의 게이트 라인들(G1 내지 Gn)과 데이터 라인들(D1 내지 Dm)의 교차부에 각각 형성된 박막 트랜지스터(TFT)를 구비한다.
박막 트랜지스터(TFT)는 게이트 라인들(G1 내지 Gn)로부터의 게이트 신호에 응답하여 데이터 라인들(D1 내지 Dm)로부터의 비디오 데이터 신호를 액정 셀들에 공급한다.
액정 셀들은 액정을 사이에 두고 대면하는 공통 전극(Vcom)과 박막 트랜지스터(TFT)에 접속된 화소 전극을 포함하는 액정용량 캐패시터(Clc)로 등가적으로 표시될 수 있다.
그리고, 액정 셀들 내에는 액정용량 캐패시터(Clc)에 충전된 데이터 전압을 다음 데이터 전압이 충전될 때까지 유지시키기 위한 스토리지 캐패시터(Cst)가 형성된다. 스토리지 캐패시터(Cst)는 이전단 게이트 전극과 화소 전극 사이에 형성된다.
부가적으로, 박막 트랜지스터(TFT)와 액정 셀 내에는 화소 전극과 다음 단의 스토리지 캐패시터(Cst) 사이의 기생 용량 등과 같이 다수의 기생 캐패시터들이 형성될 수 있다. 이러한 기생 캐패시터들은 액정용량 캐패시터(Clc)에 충전된 데이터 전압을 소정량 변동시키게 된다.
도시된 전압 공급부(50)는 게이트 전압 발생부(51)와 감마 전압 발생부(52) 및 공통 전압 발생부(53)로 구성된다.
이 중, 게이트 전압 발생부(51)는 액정 패널(10)의 박막 트랜지스터(TFT)를 온/오프시키기 위한 게이트 전압(Vg)으로서, 게이트 하이 전압 및 게이트 로우 전압을 생성하여 게이트 구동부(20)로 공급하는 역할을 한다.
공통 전압 발생부(53)는 화소 구동의 중심 전위가 되는 공통 전압(Vcom)을 생성하여 액정 패널(10)로 공급한다.
감마 전압 발생부(52)는 액정 패널(10)의 감마 특성을 보상하기 위한 것으로, 계조 범위 내에서 데이터 구동부(30)의 디지털/아날로그 변환에 필요한 감마 전압(Vgma)을 계조별로 생성하여 데이터 구동부(30)로 공급한다.
이러한 감마 전압 발생부(52)는 도 2에 도시된 것처럼, 전원전압단(VDD)과 기저전압단(VSS) 사이에 병렬로 접속된 정극성 감마부(52a)와 부극성 감마부(52b), 버퍼부(53c)로 구성된다.
정극성 감마부(52a) 및 부극성 감마부(52b)는 전원전압단(VDD)과 기저전압단(VSS) 사이에 직렬로 접속된 복수의 정극성 저항군(RP1 내지 RPK) 또는 복수의 부극성 저항군(RN1 내지 RNK)을 포함한다. 이러한 구성으로, 정극성 감마부(52a)와 부극성 감마부(52b)에서는 정극성 저항군(RP1 내지 RPK) 또는 부극성 저항군(RN1 내지 RNK)의 저항들에 의해 전원전압(VDD)이 분압되어 K개의 정극성 감마 전압들(VP1 내지 VPK) 또는 K개의 부극성 감마 전압들(VN1 내지 VNK)을 각각 생성하게 된다. 따라서, 공통 전압(Vcom)을 기준으로 전위차가 낮은 감마 전압들은 화이트에 가까운 그레이(계조)에 해당되고, 공통 전압(Vcom)을 기준으로 전위가 높은 감마 전압들은 블랙에 가까운 그레이에 해당된다.
버퍼부(52c)는 정극성 감마부(52a)와 부극성 감마부(52b)에서 생성된 정극성 감마 전압들(VP1 내지 VPK)과 부극성 감마 전압들(VN1 내지 VNK)을 출력한다.
이와 같이 구성되는 종래의 액정 표시 장치는, 도 1에 도시된 바와 같이 타이밍 컨트롤러(40)나 전압 공급부(50)가 별도의 인쇄 회로 기판(Printed Circuit Board: PCB)(60) 상에 실장될 수 있다. 더욱 상세하게는 데이터 구동부(30)를 통해 액정 패널(10)과 연결되는 소오스 인쇄 회로 기판(source PCB) 상에 구비될 수 있다.
따라서, 종래의 액정 표시 장치는 액정 셀별로 인가되는 비디오 데이터 신호에 따라 화소 전극과 공통 전극 사이에 인가되는 전계에 의해 광투과율을 조절함으로써 화상을 표시한다.
즉, 각 화소에 인가되는 데이터 전압과 공통 전압의 차이에 의하여 발생하는 전계가 액정용량 커패시터(Clc)에 공급되어, 전계의 세기에 대응하는 투과율로 빛이 투과하게 된다. 이때, 스토리지 커패시터(Cst)는 화소에 인가된 데이터 전압을 일정 기간 동안 유지한다.
이때, 데이터 라인들을 통해 인가되는 데이터 전압(감마 전압)은 공통 전압(Vom)을 중심으로 양의 전압과 음의 전압이 스위칭(swithing)되면서 인가되는 것이 일반적이다.
그리고, 공통 전압(Vcom)은 화소 단위로 구동할 때 화소의 중심 전위가 되므로, 화질 향상을 위해서는 액정 패널(10)의 위치와 무관하게 모든 화소에 동일한 수준의 공통 전압이 인가되어야 한다.
그런데, 공통 전압(Vom)이 도 1에서 굵게 표시한 라인(70)과 같이 액정 패 널(10)의 일측에서 입력되어 다른 측으로 출력되는 경우, 도 3에 도시된 바와 같이 각 화소내 박막 트랜지스터(TFT)의 전극 단자와 액정 셀 전극 사이에 존재하는 기생 용량들(Cgd, Cgs, Cg-p)에 의해 캐패시터 커플링 효과에 차이가 발생하게 됨으로써, 공통 전압(Vcom)이 흔들리는 리플(ripple) 현상이 나타난다.
이러한 리플 현상은 화면의 잔상, 플리커(flicker), 크로스토크(crosstalk), 화면의 녹색화(Greenish) 등의 불량을 발생시켜 화질을 떨어뜨리게 된다.
이에 따라, 종래의 액정 표시 장치는 상기한 공통 전압(Vcom)의 변동을 보상하고자 공통 전압 보상 회로를 별도로 구비하기도 했으나, 액정 패널(10) 전체적으로 세밀하게 이루어지지 않고 있으며, 데이터 전압에는 공통 전압(Vcom)의 리플 성분을 전혀 고려하지 않은 채 일정한 감마 전압이 입력됨으로써 화면의 잔상, 플리커, 크로스토크 등의 화질 불량이 발생되기는 마찬가지인 문제점이 있다.
따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 액정 패널의 구동을 위한 공통 전압의 변동 여부에 따라 공통 전압 및 감마 전압을 최적으로 보상함으로써 화질 불량을 개선할 수 있는 액정 표시 장치 및 이의 구동 방법을 제공하고자 하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 또 다른 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 발명에 따른 액정 표시 장치는, 수평 방향의 게이트 라인들과 수직 방향의 데이터 라인들이 매트릭스 형태로 배열된 액정 패널, 상기 액정 패널의 구동 타이밍을 제어하는 게이트 제어 신호와 데이터 제어 신호 및 화소 데이터를 출력하는 타이밍 컨트롤러부, 상기 타이밍 컨트롤러로부터 출력되는 화소데이터와 데이터 제어 신호를 인가 받아, 상기 데이터 제어 신호에 따라 상기 액정 패널의 데이터 라인들을 구동하는 데이터 구동부, 상기 액정 패널에 제공할 공통 전압과 상기 데이터 구동부에 제공할 감마 전압들을 각각 생성하는 전압 발생부, 상기 전압 발생부로부터 공통 전압을 수신하고, 상기 액정 패널에 제공되는 공통 전압의 변동을 피드백 받으면서 일정한 레벨의 전압이 되도록 보상한 다음, 상기 액정 패널로 다시 공급하는 공통 전압 보상부, 및 상기 전압 발생부로부터 감마 전압을 수신하고, 상기 액정 패널에 제공되는 공통 전압의 변동을 피드백 받으면서 상기 공통 전압의 변동에 따라 수신한 감마 전압들을 보상 감마 전압으로 보상한 후, 상기 보상 감마 전압을 상기 데이터 구동부로 공급하는 감마 전압 전압 보상부를 포함한다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 액정 표시 장치의 구동 방법은, (a) 액정 패널의 구동 타이밍을 제어하는 게이트 제어 신호와 데이터 제어 신호, 화소 데이터를 생성하는 단계, (b) 상기 액정 패널의 구동을 위한 공통 전압과, 상기 화소 데이터에 따라 서로 다른 전압 레벨을 가지는 복수의 감마 전압들을 생성하는 단계, (c) 상기 액정 패널로 제공되는 공통 전압을 피드백 받으면서 기준 공통 전압과 비교하여 일정한 레벨의 보상 공통 전압으로 보상한 후, 상기 보상 공통 전압을 상기 액정 패널로 제공하는 단계, (d) 상기 액정 패널로 제공되는 공통 전압을 피드백 받으면서 상기 공통 전압의 변동에 따라 상기 감마 전압을 보상한 후 출력하는 단계, (e) 상기 게이트 제어 신호에 따라 상기 액정 패널의 게이트 라인들에 스캔 신호를 공급하는 단계, (f) 상기 보상 감마 전압을 이용하여 상기 데이터 제어 신호에 따라 상기 액정 패널의 데이터 라인들에 데이터 전압을 공급하는 단계, (g) 상기 액정 패널 상에 상기 스캔 신호에 따라 상기 데이터 전압과 상기 보상 공통 전압의 차전압을 충전하여 화상을 표시하는 단계를 포함한다.
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.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치에 대하여 상세히 설명한다.
도 4는 본 발명에 따른 액정 표시 장치의 구성도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치는 액정 패널(110), 타이밍 컨트롤러부(210), 게이트 구동부(220), 데이터 구동부(230), 전압 발생부(240), 전압 보상부(250,260)를 포함한다.
액정 패널(110)은 수평 방향의 게이트 라인들(GL1 내지 GLn)과 수직 방향의 데이터 라인들(DL1 내지 DLm)이 매트릭스 형태로 배열되고, 교차된 게이트 라인들(GL1 내지 GLn)과 데이터 라인들(DL1 내지 DLm)에 의해 구분되는 복수 개의 화소들로 이루어진다. 게이트 라인들(GL1 내지 GLn) 및 데이터 라인들(DL1 내지 DLm)의 교차 부위에는 게이트 전극, 액티브층, 소스 전극 및 드레인 전극을 갖는 박막 트랜지스터(TFT)가 배치된다.
각 화소에는 액정 셀(Clc)로 등가화되는 액정 물질이 충진되며, 액정 셀(Clc)에 충전된 전압을 일정하게 유지시키기 위한 스토리지 캐패시터(Cst)가 형성된다.
이러한 액정 패널(110)은 게이트 라인들(GL1 내지 GLn)을 통해 공급되는 스캔 신호와, 데이터 라인들(DL1 내지 DLm)을 통해 공급되는 데이터 전압에 따라 각 화소에 화상을 표시하게 된다. 여기서, 스캔 신호는 1 수평 시간 동안만 공급되는 게이트 하이 전압(VGH)과, 나머지 기간 동안 공급되는 게이트 로우 전압(VGL)이 교번되는 펄스 신호이다.
박막 트랜지스터(TFT)는 게이트 라인들(GL1 내지 GLn)로부터 게이트 하이 전압(VGH)이 공급되는 경우, 턴-온되어 데이터 라인들(DL1 내지 DLm)로부터의 데이터 전압을 액정 셀(Clc)에 공급한다.
액정 셀(Clc)은 데이터 라인들(DL1 내지 DLm)로부터의 데이터 전압이 인가되는 화소 전극과, 공통 전압이 인가되는 공통 전극 사이에 형성된다.
이에 따라, 액정 표시 장치는 각 화소의 박막 트랜지스터(TFT)가 턴-온되어 화소 전극으로 데이터 전압이 인가되면 액정 셀(Clc)에 데이터 전압과 공통 전압의 차전압이 충전되면서 화상이 표시하게 되는 것이다.
이와 반대로, 게이트 라인들(GL1 내지 GLn)로부터 게이트 로우 전압(VGL)이 공급되는 경우, 박막 트랜지스터(TFT)는 턴-오프되면서 액정 셀(Clc)에 충전된 데이터 전압이 스토리지 캐패시터(Cst)에 의해 1프레임 기간 동안 유지하게 된다.
이와 같이, 액정 패널(110)은 게이트 라인들(GL1 내지 GLn)을 통해 공급되는 스캔 신호에 따라 상기한 동작을 반복한다.
타이밍 컨트롤러부(210)는 외부에서 입력되는 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 디지털 화소데이터(R,G,B DATA)를 재정렬하여 데이터 구동부(230)로 공급한다. 그리고, 수직 동기 신호(Vsync) 및 수평 동기 신호(Hsync), 클럭(CLK) 등을 이용하여 게이트 구동부(220)의 구동 타이밍을 제어하기 위한 게이트 제어 신호(GCS), 데이터 구동부(230)의 구동 타이밍을 제어하기 위한 데이터 제어 신호(DCS)를 발생한다.
여기서, 게이트 제어 신호(GCS)로는 게이트 스타트 펄스(GSP: Gate Start Pluse), 게이트 쉬프트 클럭(GSC: Gate Shift Clock), 게이트 출력 인에이블(GOE: Gate Output Enable) 신호 등이 포함된다. 그리고, 데이터 제어 신호(DCS)로는 소오스 스타트 펄스(SSP: Source Start Pluse), 소오스 쉬프트 클럭(SSC: Source Shift Clock), 소오스 출력 인에이블(SOE: Source Output Enable), 극성 신호(POL: polarity) 등이 포함된다.
게이트 구동부(220)는 타이밍 컨트롤러부(210)로부터 공급되는 게이트 제어 신호(GCS)에 따라 게이트 라인들(GL1 내지 GLn)에 순차적으로 쉬프트(shift)되는 스캔 신호를 공급한다.
데이터 구동부(230)는 타이밍 컨트롤러부(210)로부터 공급되는 데이터 제어 신호(DCS)에 응답하여 타이밍 컨트롤러부(210)로부터 입력되는 적색, 녹색, 청색의 디지털 화소 데이터(R,G,B DATA)를 데이터 전압으로 변환하고, 이를 데이터 라인들(DL1 내지 DLm)에 공급한다.
여기서, 디지털 화소데이터(R,G,B DATA)는 계조(gradation)를 표현하는 디지털 신호로, 일반적으로 0에서 255 사이의 값을 갖도록 설정된다.
그리고, 데이터 전압은 후술하는 전압 발생부(240)의 감마 전압 발생부(241)로부터 공급되는 감마 전압들(Vgma) 중 외부로부터 입력되는 적색, 녹색, 청색의 화소데이터(R,G,B DATA)에 대응하여 선택되는 감마 전압이다.
게이트 구동부(220) 및 데이터 구동부(230)는 통상, 복수의 드라이버 칩들로 구성되어 TCP(Taped Carrier Package) 또는 COF(Chip On Film) 상에 실장되는 형태로 구비된다.
전압 발생부(240)는 도시된 바와 같이 감마 전압 발생부(241), 게이트 전압 발생부(242), 공통 전압 발생부(243)를 포함한다. 이러한 전압 발생부(240)는 액정 패널(110)의 화소 구동을 위해 공통 전극에 제공할 공통 전압(Vcom)과, 화소데이터(R,G,B DATA)에 따라 서로 다른 전압 레벨을 갖는 감마 전압들(Vgma), 게이트 전압들(VGH, VGL)을 각각 생성하는 역할을 한다.
구성요소별 세부적으로 설명하면, 감마 전압 발생부(241)는 데이터 구동 부(230)에서 액정 패널(110)로 제공될 디지털 화소데이터(R,G,B DATA)를 아날로그 신호로 변환할 때 필요한 감마 전압(Vgma)을 제공하기 위한 것으로, 계조 범위 내에서 데이터 구동부(230)의 디지털/아날로그 변환에 필요한 감마 전압들(Vgma)을 계조별로 생성하여 출력한다.
게이트 전압 발생부(242)는 액정 패널(110)의 박막 트랜지스터(TFT)를 온/오프 시키기 위한 게이트 하이 전압(VGH) 및 게이트 로우 전압(VGL)을 생성하여 게이트 구동부(220)로 공급한다.
공통 전압 발생부(243)는 화소 구동의 중심 전위가 되는 공통 전압(Vcom)을 생성하여 출력한다.
공통 전압 보상부(250)는 공통 전압 발생부(243)로부터 공통 전압(Vcom)을 수신하고, 액정 패널(110)에 제공되는 공통 전압(Vcom F/B)의 변동을 피드백 받으면서 일정한 레벨의 전압이 되도록 보상한 다음, 액정 패널(110)로 다시 공급한다.
감마 전압 보상부(260)는 감마 전압 발생부(241)로부터 감마 전압(Vgma)을 수신하고, 액정 패널(110)에 제공되는 공통 전압(Vcom F/B)의 변동을 피드백 받으면서 공통 전압(Vcom F/B)의 변동에 따라 수신한 감마 전압(Vgma)을 보상 감마 전압(Vgma')으로 보상한 다음, 보상 감마 전압(Vgma')을 데이터 구동부(230)로 공급한다.
통상, 액정 패널(110)에 제공되는 공통 전압(Vcom F/B)은 액정 패널(10)의 일측에서 입력되어 다른 측으로 출력되는 경우, 각 화소내에서 박막 트랜지스터(TFT)의 전극 단자와 액정 셀 전극 사이에 존재하는 기생 용량들(Cgd, Cgs, Cg- p)에 의해, 공통 전압(Vcom F/B)이 흔들리는 리플(ripple) 현상이 발생하게 된다.
여기서의 리플 현상은 공통 전압의 변동에 해당된다.
이러한 공통 전압(Vcom F/B)의 리플 현상으로 인하여 액정 패널(110)의 데이터 라인들로부터 인가되는 화소데이터와 공통 전압간 차전압이 일정하게 유지되지 않고 변동됨으로써 각 화소에서 동일한 계조를 표시하지 못하게 된다.
따라서, 공통 전압 보상부(250)와 감마 전압 보상부(260)는 액정 패널(110) 내에서 발생하는 공통 전압(Vcom F/B)의 변동에 따라 공통 전압(Vcom)뿐만 아니라 감마 전압(Vgma)도 동시에 보상함으로써, 항상 액정 패널(110)의 데이터 라인들로부터 인가되는 화소데이터와 공통 전압간 차전압이 일정하게 유지되도록 하는 것이다.
이를 위한 공통 전압 보상부(250) 및 감마 전압 보상부(260)는 다음과 같이 구성된다.
도 5는 도 4에 도시된 공통 전압 보상부의 세부 구성을 나타낸 회로도이고, 도 6은 도 4에 도시된 감마 전압 보상부의 세부 구성을 나타낸 회로도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 액정 표시 장치의 공통 전압 보상부(250)는 비교기(OP-AMP10)(이하, '제1 비교기')와 저항 소자들(R11, R12, R13)(이하, '제1 저항소자들'), 캐패시터(C1)(이하, '제1 캐패시터')를 이용하여 구성할 수 있다.
제1 비교기(OP_AMP10)는 연산 증폭기를 이용하여, 연산 증폭기의 (-)입력 단자는 기준치로서 전압 발생부(도 4의 240)의 공통 전압 발생부(도 4의 243)로부터 기준 공통 전압(Vcom_ref)을 지속적으로 수신하고, 연산 증폭기의 (+)입력 단자는 제1 캐패시터(C1)와 저항(R11)이 연결된다.
그리고, 연산 증폭기의 (+)입력 단자와 출력 단자 사이에는 저항(R12)이 연결되며, 제1 캐패시터(C1)의 다른 일측은 액정 패널(110)에 제공되는 공통 전압(Vcom F/B)을 지속적으로 피드백 받는다.
따라서, 이와 같이 구성된 공통 전압 보상부(250)는 입력단으로, 공통 전압 발생부(도 4의 243)로부터의 기준 공통 전압(Vcom_ref)과, 액정 패널(110) 상에서 발생하는 공통 전압(Vcom F/B)의 변동을 지속적으로 수신하고, 보상 비(R11/R12)를 조절하여 출력단에 보상 공통 전압(Vcom')을 출력한다.
즉, 공통 전압 보상부(250)에 액정 패널(110)에 공급되는 공통 전압(Vcom F/B)이 피드백되면, 공통 전압 보상부(250)에서는 제1 캐패시터(C1)에 의해 공통 전압(Vcom F/B)의 직류(DC) 성분이 제거되고 교류(AC) 성분만이 인가하게 된다. 이러한 공통 전압(Vcom F/B)의 교류 성분은 박막 트랜지스터의 전극 단자와 액정 셀 전극 사이에 존재하는 기생 용량에 의해 발생되는 리플(ripple) 성분으로서, 공통 전압(Vcom F/B)의 변동분에 해당된다.
이후, 후단의 제1 비교기(OP-AMP10)에서 공통 전압(Vcom F/B)의 변동분과 기준 공통 전압(Vcom_ref)과 비교하여 공통 전압(Vcom F/B)의 변동에 대한 보상값을 보상 비(R11/R12)에 의해 결정하고, 보상값에 따라 기준 공통 전압(Vcom_ref)을 보상 공통 전압(Vcom')으로 변환한 후 출력한다. 출력된 보상 공통 전압(Vcom')은 다시 액정 패널(110)로 공급된다.
여기서, 보상 공통 전압(Vcom')의 보상 비(R11/R12)는 가변 저항을 이용하여 제1 저항 소자들(R11, R12)에 의해 설정할 수 있다.
도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 액정 표시 장치의 감마 전압 보상부(260)는, 입력단으로 감마 전압 발생부(도 4의 241)로부터의 기준 감마 전압(Vgam_ref)과, 액정 패널(110)에 공급되는 공통 전압(Vcom F/B)을 피드백으로 수신하여, 액정 패널(110)의 데이터 라인들에 입력되는 각각의 디지털 화소데이터에 상응하는 감마 전압(Vgma)을 공통 전압(Vcom F/B)의 리플 성분에 따라 보상한다. 이로써, 공통 전압 보상부(도 4의 243)에 보상된 보상 공통 전압(Vcom')과 데이터 구동부(도 4의 230)로부터 출력되는 화소데이터간 차전압이 일정하게 유지되게 한다.
이때, 감마 전압 보상부(260)에서 피드백 받는 공통 전압(Vcom F/B)은 공통 전압 보상부(250)의 입력단으로 피드백 받는 공통 전압(Vcom F/B)과 동일한 전압으로, 액정 패널(110)에 제공되는 공통 전압(Vcom F/B)의 리플 성분을 감마 전압에도 반영함으로써, 보상된 감마 전압(Vgma')이 보상 공통 전압(Vcom')을 기준으로 일정한 레벨을 유지토록 한다.
특히, 이는 데이터 라인들에 공급되어진 데이터 전압과 액정 셀에 충전되어진 액정 셀 전압과의 차전압에서, 액정 셀에 충전되어진 공통 전압(Vcom)의 리플 성분에 의해 발생하는 피드 쓰로우 전압(Feed Through Voltage, ΔVp)을 감마 전압(Vgma)에도 반영시킴으로써 피드 쓰로우 전압(ΔVp)에 의한 화질 불량을 개선하고자 위함이다.
이를 위한 감마 전압 보상부(260)는 도시된 바와 같이 비교기(OP-AMP20)(이 하, '제2 비교기')와, 가변 저항의 저항 소자들(R21, R22, R23)(이하, '제2 저항소자들') 및 캐패시터(C2)(이하, '제2 캐패시터')를 이용하여 구성할 수 있다.
제2 비교기(OP_AMP20)의 (-)입력 단자는 기준치로서 전압 발생부(eh 4의 240)의 감마 전압 발생부(도 4의 241)로부터 기준 감마 전압(Vgma_ref)을 지속적으로 수신하고, 연산 증폭기의 (+)입력 단자에는 제2 캐패시터(C2)와 저항(R22)이 연결된다.
그리고, 제2 비교기(OP_AMP20)의 (+)입력 단자와 출력 단자 사이에는 저항(R22)이 연결되며, 제2 캐패시터(C1)의 다른 일측은 액정 패널(110)에 제공되는 공통 전압(Vcom F/B)을 지속적으로 피드백 받는다.
따라서, 이와 같이 구성된 감마 전압 보상부(260)는, 입력단으로, 감마 전압 발생부(도 4의 241)로부터의 기준 감마 전압(Vgma_ref)과 액정 패널(110)로부터 피드백되는 공통 전압(Vcom F/B)이 각각 수신되면, 피드백 받은 공통 전압(Vcom F/B)은 제2 캐패시터(C1)를 통해 공통 전압(Vcom F/B)의 직류(DC) 성분이 제거되고 교류(AC) 성분만이 인가하게 된다. 이러한 공통 전압(Vcom F/B)의 교류 성분은 박막 트랜지스터의 전극 단자와 액정 셀 전극 사이에 존재하는 기생 용량에 의해 발생되는 리플(ripple) 성분으로서, 공통 전압(Vcom F/B)의 변동분에 해당된다.
이후, 후단의 제2 비교기(OP-AMP10)에서 공통 전압(Vcom F/B)의 변동분과 기준 감마 전압(Vgma_ref)과 비교하여 공통 전압(Vcom F/B)의 변동에 대한 보상값을 보상 비(R21/R22)에 따라 결정하고, 보상값에 따라 기준 감마 전압(Vgma_ref)을 보상 감마 전압(Vgma')으로 변환한 후, 출력한다.
출력된 보상 감마 전압(Vgma')은 다시 데이터 구동부(도 4의 230)로 공급되어, 타이밍 컨트롤러부(도 4의 210)로부터 출력되는 디지털 화상데이터(R,G,B DATA)를 아날로그 형태로 변환하여 데이터 전압을 발생하는 데에 적용된다.
보상 감마 전압(Vgma')의 보상 비(R21/R22)는 가변 저항을 이용하여 제2 저항 소자들(R21, R22)에 의해 설정할 수 있을 것이다.
그리고, 제1 및 제2 캐패시터(C1, C2)는 공통 전압(Vcom F/B)을 피드백 받을 때 공통 전압(Vcom F/B)의 직류 성분을 제거하고 교류 성분만을 입력받도록 그 값을 조절할 수 있다.
이와 같이 구성되는 공통 전압 보상부(250)와 감마 전압 보상부(260)는 하기에서 설명하는 바와 같이 인쇄 회로 기판(PCB: Printed Circuit Board) 또는 데이터 구동부(도 4의 230)에 실장될 수 있다.
도 7은 본 발명에 따른 액정 표시 장치의 구성을 세부적으로 나타낸 일 실시예이고, 도 8은 본 발명에 따른 액정 표시 장치의 공통 전압 보상부 및 감마 전압 보상부의 장착 구조를 보인 실시예이다.
도 7을 참조하면, 본 발명에 따른 액정 표시 장치에서 데이터 구동부(230)는 복수의 데이터 드라이버 칩들(SIC_1 내지 SIC_8)을 포함하며, 복수의 데이터 드라이버 칩들(SIC_1 내지 SIC_8)은 테이프 캐리어 패키지(TCP: Taped Carrier Package) 상에 실장될 수 있다.
또한, 복수의 데이터 드라이버 칩들(SIC_1 내지 SIC_8)이 칩 온 필름(COF: Chip On Film) 상에 실장되어 구성될 수 있다.
게이트 구동부(도시하지 않음) 또한 복수의 게이트 드라이버 칩들(도시하지 않음)을 포함하며, 복수의 게이트 드라이버 칩들이 TCP(Taped Carrier Package) 또는 COF(Chip On Film) 상에 실장되는 형태로 구비될 수 있다.
액정 패널(110)의 일단에는 데이터 구동부(230)를 통해 액정 패널(110)의 데이터 라인들과 연결되는 인쇄 회로 기판(270)이 구비된다. 더욱 상세하게는 소오스 인쇄 회로 기판(source PCB)이 된다.
이러한 인쇄 회로 기판(270) 상에는 본 발명에 따른 액정 표시 장치의 타이밍 컨트롤러부(도 4의 210) 또는 감마 전압 발생부(도 4의 241)와 게이트 전압 발생부(도 4의 242) 및 공통 전압 발생부(도 4의 243)를 포함한 전압 발생부(도 4의 240)가 실장될 수 있다.
그리고, 추가로 공통 전압 보상부(도 4의 250)와 감마 전압 발생부(도 4의 260)가 실장될 수도 있다.
또는, 공통 전압 보상부(도 4의 250)와 감마 전압 발생부(도 4의 260)는 데이터 구동부(230)에 실장되어, 인쇄 회로 기판(270)의 회로 구성을 간소화하고 전체 회로의 크기를 줄일 수 있다.
도 8은 본 발명에 따른 액정 표시 장치의 공통 전압 보상부 및 감마 전압 보상부의 장착 구조를 보인 실시예로서, 본 발명에 따른 액정 표시 장치의 공통 전압 보상부(도시하지 않음)와 감마 전압 보상부(도시하지 않음)가 모두 데이터 구동부(230')에 실장되어지되, 보상 회로의 일부가 인쇄 회로 기판(270') 상에 실장되는 구성을 보여주고 있다.
세부적으로 설명하면, 도시된 바와 같이 데이터 구동부(230')에 공통 전압 보상부와 감마 전압 보상부에 해당되는 보상 회로가 각각 실장되어지되, 캐패시터(C)와 저항 소자들(R1, R2)은 인쇄 회로 기판(270') 상에 실장된다.
설명의 편의를 위해 모두 도시하지는 않았으나, 공통 전압 보상부(도시하지 않음)의 제1 캐패시터(도 5의 C1)와 제1 저항 소자들(도 5의 R11과 R12), 감마 전압 보상부(도시하지 않음)의 제2 캐패시터(도 6의 C2)와 제2 저항 소자들(도 6의 R21과 R22) 모두 인쇄 회로 기판(270') 상에 실장될 수 있다.
따라서, 액정 패널(110')의 특성 또는 공통 전압(Vcom)의 변동 정도에 따라 공통 전압 및 감마 전압의 보상 비를 각각 설정할 수 있다.
본 발명의 구성에 따르면, 액정 패널 내에서, 박막 트랜지스터의 전극 단자와 액정 셀 전극 사이에 존재하는 기생 용량에 의해 공통 전압(Vcom)의 리플 성분이 발생하더라도, 공통 전압(Vcom)의 변동에 따라 공통 전압(Vcom) 및 감마 전압(Vgma)을 동시에 보상하기 때문에 공통 전압(Vcom)과 데이터 라인들로 제공될 화소데이터간 차전압이 일정하게 유지되어 동일한 계조를 표시할 수 있게 된다.
더욱이, 도 8에 도시된 것처럼 저항 소자들(R1, R2) 및 캐패시터들(C)을 인쇄 회로 기판(270') 상에 튜닝 가능하도록 설정함으로써, 복수의 레벨을 갖는 감마 전압 및 액정 패널(110')의 특성에 따라 공통 전압 및 감마 전압에 대한 최적의 보상 비를 각각 설정할 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 액정 표시 장치의 구동 방법에 대해 상세히 설명한다.
도 9는 본 발명에 따른 액정 표시 장치의 구동 방법을 나타낸 흐름도이고, 도 10 및 도 11은 도 9의 구동 방법을 세부적으로 나타낸 흐름도로, 도 4에 기초하여 설명하기로 한다.
먼저 도 9를 참조하면, 본 발명에 따른 액정 표시 장치의 구동 방법은, 먼저 S100 단계에서, 타이밍 컨트롤러부(210)가 게이트 구동부(220) 및 데이터 구동부(230)의 구동 타이밍을 각각 제어하기 위한 게이터 제어 신호(GCS)와 데이터 제어 신호(DCS), 디지털 화소데이터(R,G,B DATA)를 생성한다.
다음으로, S110 단계에서, 액정 패널(110)의 화소 구동을 위한 공통 전압(Vcom)과, 화소 데이터에 따라 서로 다른 전압 레벨을 가지는 복수의 감마 전압들(Vgma)을 생성하여 출력한다.
다음으로, S120 단계에서, 공통 전압 보상부(250)가 액정 패널(110)로 제공되는 공통 전압(Vcom F/B)을 피드백 받으면서 기준 공통 전압과 비교하여 일정한 레벨의 보상 공통 전압(Vcom')으로 보상한 후, 보상된 보상 공통 전압(Vcom')을 액정 패널(110)로 공급한다.
이러한 S120 단계는, 도 10에 도시된 바와 같이 S121 단계 내지 S124 단계로 세분화될 수 있다.
도 5를 연계해서 설명하면, S121 단계에서, 공통 전압 보상부(250)의 입력단에 공통 전압 발생부(243)로부터 기준 공통 전압(Vcom_ref)을 지속적으로 수신한다.
다음으로 S122 단계에서, 공통 전압 보상부(250)의 제1 저항 소자들(R11, R12)의 값을 조절하여 보상 비(R11/R12)를 설정한다. 이러한 제1 저항 소자들(R11, R12)은 가변 저항으로 구비된다.
다음으로 S123 단계에서, 공통 전압 보상부(250)의 입력단으로 액정 패널(110)에 제공되는 공통 전압(Vcom F/B)을 피드백 받는다.
마지막 S124 단계에서는, 기준 공통 전압(Vcom_ref)과 피드백 받은 공통 전압(Vom F/B)을 제1 비교기(OP-AMP10)를 통해 비교하여, 피드백 받은 공통 전압(Vom F/B)의 변동에 대한 보상값을 설정된 보상 비에 의해 결정하고, 보상값에 따라 기준 공통 전압(Vcom_ref)을 보상 공통 전압(Vcom')으로 변환한 후 출력한다.
다시 도 9를 참조하면, 다음 S130 단계에서는, 액정 패널(110)로 제공되는 공통 전압(Vom F/B)을 공통 전압 보상부(250)와 동시에 피드백 받으면서, 공통 전압(Vom F/B)의 변동에 따라 감마 전압(Vgma)의 레벨을 보상한다.
다음으로 S140 단계에서는, 도 4와 같이 게이트 구동부(220)가 게이트 제어 신호(GCS)에 따라 액정 패널(110)의 게이트 라인들(GL1 내지 GLn)로 스캔 신호를 공급한다.
다음으로 S150 단계에서, 데이터 구동부(230)가 데이터 제어 신호(DCS)에 따라 액정 패널(110)의 데이터 라인들(DL1 내지 DLn)에 데이터 전압을 공급한다.
다음으로 S160 단계에서, 게이트 라인들(GL1 내지 GLn)로부터의 스캔 신호에 따라 각 화소의 박막 트랜지스터(TFT)가 1수평 기간 동안 턴-온되고, 박막 트랜지스터(TFT)의 턴-온 상태에서 각 화소의 액정 셀(Clc)에 데이터 전압과 보상 공통 전압(Vcom')의 차전압이 충전되면서 화소 별로 화상이 표시한다.
상기 단계들에서 S130 단계는, 도 11에 도시된 바와 같이 S131 단계 내지 S134 단계로 이루어진다.
도 6을 연계해서 설명하면, S131 단계에서, 감마 전압 보상부(260)의 입력단에 공통 전압 발생부(250)로부터 기준 감마 전압(Vgma_ref)을 지속적으로 수신한다.
다음으로 S132 단계에서, 감마 전압 보상부(260)의 제2 저항 소자들(R21, R22)의 값을 조절하여 보상 비(R21/R22)를 설정한다. 이러한 제2 저항 소자들(R21, R22) 또한 제1 저항 소자들과 마찬가지로 가변 저항으로 구비될 수 있다.
다음으로 S133 단계에서, 감마 전압 보상부(260)의 입력단으로 액정 패널(110)에 제공되는 공통 전압(Vom F/B)을 피드백 받는다.
마지막 S134 단계에서는, 기준 감마 전압(Vgma_ref)과 피드백 받은 공통 전압(Vom F/B)을 제2 비교기(OP=AMP20)를 통해 비교하여, 피드백 받은 공통 전압(Vom F/B)의 변동에 대한 보상값을 설정된 보상 비에 의해 결정하고, 보상값에 따라 기준 감마 전압(Vgma_ref)을 보상 공통 전압(Vgma')으로 변환한 후 출력한다.
이와 같은 과정으로 구동되는 본 발명에 따른 액정 표시 장치는, 액정 패널 내에서 공통 전압의 변동이 발생하더라도 공통 전압(Vcom)의 변동에 따라 공통 전압(Vcom) 및 감마 전압(Vgma)을 동시에 보상하기 때문에, 항상 공통 전압(Vcom)과 데이터 라인들로 제공될 화소데이터간 차전압이 일정하게 유지되어 동일한 계조를 표시할 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
따라서, 이상에서 기술한 실시예들은 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 발명에 따른 액정 표시 장치는, 액정 패널 내에 존재하는 기생 용량에 의한 공통 전압의 리플(ripple) 특성을 공통 전압뿐만 아니라, 감마 전압에도 반영하여 최적으로 보상함으로써, 공통 전압과 데이터 라인들로 제공될 비디오 데이터간 차전압이 일정하게 유지되어 동일한 계조를 표시할 수 있도록 하는 효과가 있다.
이로 인하여, 화면의 잔상, 플리커(flicker), 크로스토크(crosstalk), 화면의 녹색화(Greenish) 등의 화질 불량을 개선할 수 있다.

Claims (21)

  1. 수평 방향의 게이트 라인들과 수직 방향의 데이터 라인들이 매트릭스 형태로 배열된 액정 패널;
    상기 액정 패널의 구동 타이밍을 제어하는 게이트 제어 신호와 데이터 제어 신호 및 화소 데이터를 출력하는 타이밍 컨트롤러부;
    상기 타이밍 컨트롤러로부터 출력되는 화소 데이터와 데이터 제어 신호를 인가 받아, 상기 데이터 제어 신호에 따라 상기 액정 패널의 데이터 라인들을 구동하는 데이터 구동부;
    기준 공통 전압과 기준 감마 전압들을 각각 생성하는 전압 발생부;
    상기 전압 발생부로부터 상기 기준 공통 전압을 수신하고, 상기 액정 패널로부터 피드백되는 공통 전압에 따라 상기 기준 공통 전압을 보상 공통 전압으로 보상한 후, 상기 보상 공통 전압을 상기 액정 패널로 공급하는 공통 전압 보상부; 및
    상기 전압 발생부로부터 상기 기준 감마 전압들을 수신하고, 상기 액정 패널로부터 피드백되는 공통 전압에 따라 상기 기준 감마 전압들을 보상 감마 전압들로 보상한 후, 상기 보상 감마 전압들을 상기 데이터 구동부로 공급하는 감마 전압 전압 보상부를 포함하고,
    상기 공통 전압 보상부는,
    상기 액정 패널로부터 피드백되는 공통 전압과 상기 기준 공통 전압을 입력 받아 비교하는 제1 비교기와,
    상기 제1 비교기의 보상비를 설정하기 위한 제1 저항 소자들을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  2. 청구항 2은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    상기 타이밍 컨트롤러로부터 출력되는 상기 게이트 제어 신호에 따라 상기 액정 패널의 게이트 라인들을 구동하는 게이트 구동부를 추가로 포함하는 액정 표시 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 전압 발생부는,
    상기 기준 공통 전압을 생성하는 공통 전압 발생부와,
    상기 화소 데이터에 따라 서로 다른 전압 레벨을 갖는 복수의 상기 기준 감마 전압들을 생성하는 감마 전압 발생부를 포함하는 액정 표시 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 전압 발생부는,
    상기 액정 패널의 게이트 라인들을 온/오프 시키기 위한 게이트 전압들을 발생시키는 게이트 전압 발생부를 추가로 포함하는 액정 표시 장치.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 공통 전압 보상부에 피드백 받은 공통 전압과, 상기 감마 전압 보상부에 피드백 받은 공통 전압은 서로 동일한 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서,
    상기 감마 전압 보상부는
    상기 액정 패널로부터 피드백되는 공통 전압과 상기 기준 감마 전압을 입력 받아 비교하는 제2 비교기와,
    상기 제2 비교기의 보상 비를 설정하기 위한 제2 저항 소자들
    을 포함하는 액정 표시 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 비교기의 입력 단자는, 상기 액정 패널로부터 피드백 받은 공통 전압의 직류(DC) 성분을 제거하기 위한 캐패시터들과 각각 접속되는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 저항 소자들은 가변 저항인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  11. 청구항 11은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제1항에 있어서,
    상기 데이터 구동부는
    TCP(Tape Carrier Package) 상에 실장되어 상기 액정 패널로 접속되는 데이터 드라이버 칩들을 포함하는 액정 표시 장치.
  12. 청구항 12은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제1항에 있어서,
    상기 전압 발생부는 인쇄 회로 기판 상에 실장되는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  13. 청구항 13은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제1항에 있어서,
    상기 공통 전압 보상부는 인쇄 회로 기판 상에 실장되는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  14. 청구항 14은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제1항에 있어서,
    상기 감마 전압 보상부는 인쇄 회로 기판 상에 실장되는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  15. 제9항에 있어서,
    상기 공통 전압 보상부는 상기 데이터 구동부에 실장되는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 감마 전압 보상부는 상기 데이터 구동부에 실장되는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 저항소자들은 인쇄 회로 기판 상에 실장되어 상기 보상비를 조절 가능한 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 캐패시터들은 인쇄 회로 기판 상에 실장되어 조절 가능한 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  19. (a) 액정 패널의 구동 타이밍을 제어하는 게이트 제어 신호와 데이터 제어 신호, 화소 데이터를 생성하는 단계;
    (b) 기준 공통 전압과, 상기 화소 데이터에 따라 서로 다른 전압 레벨을 가지는 복수의 기준 감마 전압들을 생성하는 단계;
    (c) 상기 액정 패널로부터 피드백되는 공통 전압에 따라 상기 기준 공통 전압을 보상 공통 전압으로 보상한 후, 상기 보상 공통 전압을 상기 액정 패널로 제공하는 단계;
    (d) 상기 액정 패널로부터 피드백되는 공통 전압에 따라 상기 기준 감마 전압들을 보상 감마 전압들로 보상한 후, 상기 보상 감마 전압들을 출력하는 단계;
    (e) 상기 게이트 제어 신호에 따라 상기 액정 패널의 게이트 라인들에 스캔 신호를 공급하는 단계;
    (f) 상기 보상 감마 전압들을 이용하여 상기 데이터 제어 신호에 따라 상기 액정 패널의 데이터 라인들에 데이터 전압들을 공급하는 단계;
    (g) 상기 액정 패널 상에 상기 스캔 신호에 따라 상기 데이터 전압들과 상기 보상 공통 전압의 차전압을 충전하여 화상을 표시하는 단계를 포함하고,
    상기 (c) 단계는,
    상기 기준 공통 전압을 수신하는 단계;
    복수의 저항 소자들에 의한 보상비를 설정하는 단계;
    상기 액정 패널로부터 피드백되는 공통 전압을 수신하는 단계; 및
    상기 액정 패널로부터 피드백되는 공통 전압의 변동에 대한 보상값을 상기 설정된 보상비에 의해 결정하고, 상기 보상값에 따라 상기 기준 공통 전압을 상기 보상 공통 전압으로 변환한 후 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 구동 방법.
  20. 삭제
  21. 제19항에 있어서,
    상기 (d) 단계는,
    상기 기준 감마 전압을 수신되는 단계;
    복수의 저항 소자들에 의한 보상비를 설정하는 단계;
    상기 액정 패널로부터 피드백되는 공통 전압을 수신하는 단계; 및
    상기 액정 패널로부터 피드백되는 공통 전압의 변동에 대한 보상값을 상기 설정된 보상비에 의해 결정하고, 상기 보상값에 따라 상기 기준 감마 전압을 상기 보상 감마 전압으로 변환한 후 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 구동 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN113178176B (zh) * 2021-04-25 2023-11-28 Tcl华星光电技术有限公司 显示装置以及移动终端

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20050015677A (ko) * 2003-08-07 2005-02-21 삼성전자주식회사 액정 표시 장치 및 그 구동 방법
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Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20050015099A (ko) * 2003-08-02 2005-02-21 삼성전자주식회사 액정 표시 장치 및 그의 구동 방법
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