KR101323469B1 - Driving liquid crystal display and apparatus for driving the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 2 도트 인버젼 방식으로 구동되는 액정표시장치의 표시품질을 높이도록 한 액정표시장치와 그 구동방법에 관한 것이다. The present invention relates to a liquid crystal display device and a driving method thereof to improve the display quality of a liquid crystal display device driven by a 2-dot inversion method.
이 액정표시장치는 아날로그 데이터 전압이 공급되는 데이터라인들과 스캔신호들이 공급되는 게이트라인들이 교차되고 액정셀들이 매트릭스 형태로 배치되는 액정패널; N(N은 2 이상의 양의 정수) 수평기간 단위로 데이터 전압의 극성 반전을 지시하는 극성제어신호를 발생함과 아울러 상기 극성제어신호보다 주기가 짧은 보상 극성제어신호를 발생하는 제어신호 발생회로; 및 상기 보상극성제어신호에 응답하여 디지털 비디오 데이터의 값을 낮추는 변조를 실시하고 변조된 디지털 비디오 데이터를 상기 아날로그 데이터전압으로 변환하여 상기 데이터라인들에 공급하는 데이터 구동회로를 구비한다. The liquid crystal display includes: a liquid crystal panel in which data lines supplied with analog data voltages and gate lines supplied with scan signals are crossed and liquid crystal cells are arranged in a matrix; A control signal generation circuit for generating a polarity control signal for instructing polarity inversion of the data voltage in units of N (N is a positive integer of two or more) horizontal periods and for generating a compensation polarity control signal having a period shorter than the polarity control signal; And a data driving circuit which modulates a value of digital video data in response to the compensation polarity control signal, converts the modulated digital video data into the analog data voltage, and supplies the modulated digital video data to the data lines.
Description
도 1은 1 도트 인버젼 방식에서 구동되는 액정패널의 데이터 극성을 개략적으로 나타내는 도면. 1 is a diagram schematically showing data polarity of a liquid crystal panel driven in a 1-dot-version system.
도 2는 2 도트 인버젼 방식에서 구동되는 액정패널의 데이터 극성을 개략적으로 나타내는 도면. FIG. 2 is a diagram schematically illustrating data polarity of a liquid crystal panel driven in a two dot inversion scheme. FIG.
도 3은 1 도트 인버젼 방식에서 발생되는 극성제어신호와 데이터전압을 보여 주는 파형도. 3 is a waveform diagram showing a polarity control signal and a data voltage generated in a one dot inversion scheme.
도 4는 2 도트 인버젼 방식에서 발생되는 극성제어신호와 데이터전압을 보여 주는 파형도. 4 is a waveform diagram showing a polarity control signal and a data voltage generated in a 2-dot inversion scheme.
도 5는 2 도트 인버젼 방식으로 구동되는 액정표시장치를 개략적으로 나타내는 블록도. 5 is a block diagram schematically illustrating a liquid crystal display device driven in a two dot inversion scheme.
도 6은 도 3 및 도 8의 액정패널에서 4×4 액정셀 매트릭스를 확대하여 나타내는 도면. 6 is an enlarged view illustrating a 4 × 4 liquid crystal cell matrix in the liquid crystal panel of FIGS. 3 and 8.
도 7은 도 6과 같은 액정셀 매트릭스에 충전되는 2 도트 인버젼 방식의 데이터 전압과 스캔펄스를 나타내는 파형도.FIG. 7 is a waveform diagram illustrating a data voltage and a scan pulse of a 2-dot inversion method charged in a liquid crystal cell matrix as shown in FIG. 6.
도 8은 본 발명의 제1 실시예에 따른 액정표시장치를 나타내는 블록도.8 is a block diagram illustrating a liquid crystal display according to a first embodiment of the present invention.
도 9는 도 8에 도시된 극성제어신호, 보상 극성제어신호 및 데이터 전압을 나타내는 파형도. 9 is a waveform diagram illustrating a polarity control signal, a compensation polarity control signal, and a data voltage shown in FIG. 8;
도 10은 도 8에 도시된 데이터 구동회로를 상세히 나타내는 회로도. FIG. 10 is a circuit diagram showing in detail the data driving circuit shown in FIG. 8; FIG.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >Description of the Related Art
41, 81 : 타이밍 콘트롤러 42, 82 : 데이터 구동회로41, 81:
43, 83 : 게이트 구동회로 44, 84 : 액정패널43, 83:
101 : 쉬프트 레지스터 102 : 래치101: shift register 102: latch
103 : 감산기 104 : 디지털-아날로그 변환기103: subtractor 104: digital-to-analog converter
105 : 출력회로 106 : 레지스터 105: output circuit 106: register
본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 특히 2 도트 인버젼 방식으로 구동되는 액정표시장치의 표시품질을 높이도록 한 액정표시장치와 그 구동방법에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE
액정표시장치는 비디오신호에 따라 액정셀들의 광투과율을 조절하여 화상을 표시하게 된다. 액티브 매트릭스(Active Matrix) 타입의 액정표시장치는 액정셀마 다 스위칭소자가 형성되어 동영상을 표시하기에 유리하다. 스위칭소자로는 주로 박막트랜지스터(Thin Film Transistor; 이하 "TFT"라 함)가 이용되고 있다. The liquid crystal display displays an image by adjusting the light transmittance of the liquid crystal cells according to a video signal. In an active matrix liquid crystal display device, switching elements are formed for each liquid crystal cell, which is advantageous for displaying a moving image. A thin film transistor (hereinafter referred to as "TFT") is mainly used as a switching element.
액정표시장치는 액정셀에 충전되는 데이터의 극성을 주기적으로 반전시킴으로써 플리커와 잔상을 줄이기 위한 인버젼 방식으로 구동되고 있다. 인버젼 방식으로는 수직라인 방향에서 인접한 액정셀들간 데이터의 극성을 반전시키는 라인 인버젼 방식, 수평라인 방향에서 인접한 액정셀들간 데이터의 극성을 반전시키는 컬럼 인버젼 방식, 수직라인 방향과 수평라인 방향에서 인접한 액정셀들간 데이터의 극성을 반전시키는 도트 인버젼 방식이 있다. 이러한 인버젼 방식 중에서 도트 인버젼 방식이 수직 및 수평방향에서 플리커가 거의 나타나지 않는다. The LCD is driven in an inversion manner to reduce flicker and afterimage by periodically inverting the polarity of data charged in the liquid crystal cell. The inversion method includes a line inversion method of inverting the polarity of data between adjacent liquid crystal cells in the vertical line direction, a version method of inverting the polarity of data between adjacent liquid crystal cells in the horizontal line direction, a vertical line direction and a horizontal line direction There is a dot inversion method in which the polarity of data between adjacent liquid crystal cells is reversed. Among these inversion methods, the dot inversion method shows little flicker in the vertical and horizontal directions.
1 도트 인버젼 방식은 도 1과 같이 수직방향에서 인접하는 액정셀에 각각 공급되는 데이터의 극성이 상반됨과 아울러 수평방향에서 인접하는 액정셀에 각각 공급되는 데이터의 극성이 상반된다. 그리고 그 데이터의 극성은 매 프레임(Fn-1,Fn)마다 반전된다. 이러한 1 도트 인버젼 방식은 수직 및 수평방향 모두에서 플리커가 작기 때문에 현재 액정표시장치에서 가장 많이 적용되고 있다. 1, the polarity of data supplied to adjacent liquid crystal cells in the vertical direction is opposite to the polarity of data supplied to adjacent liquid crystal cells in the horizontal direction. The polarity of the data is inverted every frame (Fn-1, Fn). This one-dot inversion method is most commonly used in liquid crystal display devices because flicker is small in both the vertical and horizontal directions.
2 도트 인버젼 방식은 도 2와 같이 수직방향에서 2 도트 즉, 2 개의 액정셀 단위로 데이터의 극성이 반전된다. 2 도트 인버젼 방식은 도 1과 같은 1 도트 인버젼 방식에 비하여 소비전력이 낮고 수직 및 수평방향 모두에서 플리커가 비교적 작다. In the two-dot inversion scheme, as shown in FIG. 2, the polarity of the data is inverted by two dots in the vertical direction, that is, two liquid crystal cells. The two-dot inversion method has lower power consumption and relatively smaller flicker in both the vertical and horizontal directions than the one-dot inversion method as shown in FIG.
도 3은 1 도트 인버젼 방식에서 데이터전압과 극성제어신호(POL1)의 일예를 보여 준다. 그리고 도 4는 2 도트 인버젼 방식에서 데이터전압과 극성제어신 호(POL2)의 일예를 보여 준다. 3 shows an example of the data voltage and the polarity control signal POL1 in the one dot inversion scheme. 4 shows an example of the data voltage and the polarity control signal POL2 in the 2-dot inversion scheme.
도 3 및 도 4에 있어서, 극성제어신호(POL1, POL2)는 데이터 드라이브 집적회로 내의 디지털-아날로그 변환기로부터 출력되는 정극성 데이터전압과 부극성 데이터전압을 선택한다. 따라서, 극성제어신호(POL1, POL2)에 의해 데이터전압의 극성이 결정된다. 도 3과 같은 1 도트 인버젼 방식의 극성 제어신호(POL1)는 1 수평기간(1H) 단위로 극성이 반전되어 데이터라인들에 공급되는 데이터전압의 극성 매 수평기간 단위로 반전시킨다. 도 4와 같은 2 도트 인버젼 방식의 극성 제어신호(POL2)는 2 수평기간(2H) 단위로 극성이 반전되어 데이터라인들에 공급되는 데이터전압의 극성 매 2 수평기간 단위로 반전시킨다. 3 and 4, the polarity control signals POL1 and POL2 select the positive data voltage and the negative data voltage output from the digital-analog converter in the data drive integrated circuit. Therefore, the polarity of the data voltage is determined by the polarity control signals POL1 and POL2. The polarity control signal POL1 of the one dot inversion scheme as shown in FIG. 3 is inverted in the unit of one
도 5는 2 도트 인버젼 방식으로 구동되는 종래의 액정표시장치를 개략적으로 나타낸 것이다. 그리고 도 6은 도 5에 도시된 액정패널의 4×4 액정셀 매트릭스의 하부 어레이 기판을 등가적으로 등가 회로도이다. 5 schematically illustrates a conventional liquid crystal display device driven in a two dot inversion method. FIG. 6 is an equivalent circuit diagram of a lower array substrate of a 4 × 4 liquid crystal cell matrix of the liquid crystal panel illustrated in FIG. 5.
도 5 및 도 6을 참조하면, 종래의 액정표시장치는 데이터라인(D1 내지 Dm)과 게이트라인(G1 내지 Gn)이 교차되며 그 교차부에 액정셀(Clc)을 구동하기 위한 TFT가 형성된 액정패널(44)과, 액정패널(44)의 데이터라인(D1 내지 Dm)에 데이터를 공급하기 위한 데이터 구동회로(42)와, 액정패널(44)의 게이트라인(G1 내지 Gn)에 스캔펄스를 공급하기 위한 게이트 구동회로(43)와, 데이터 구동회로(42) 및 게이트 구동회로(43)를 제어하기 위한 타이밍 콘트롤러(41)를 구비한다. Referring to FIGS. 5 and 6, the liquid crystal display according to the related art has a liquid crystal in which data lines D1 to Dm and gate lines G1 to Gn intersect and TFTs for driving the liquid crystal cell Clc are formed at the intersections thereof. Scan pulses are applied to the
데이터 구동회로(42)는 타이밍 콘트롤러(41)로부터 공급되는 극성제어신호(POL2)에 응답하여 2 수평기간 단위로 데이터라인들(D1 내지 Dm)에 공급되는 데 이터전압의 극성을 반전시키고 그 데이터전압을 데이터라인들(D1 내지 Dm)에 공급한다. The
게이트 구동회로(43)는 타이밍 콘트롤러(41)의 제어 하에 게이트라인들(G1 내지 Gn)에 순차적으로 스캔펄스를 공급한다. The
타이밍 콘트롤러(41)는 수직/수평 동기신호(V,H), 클럭(CLK)을 이용하여 게이트 구동회로(43)를 제어하기 위한 게이트 제어신호(GDC)와 데이터 구동회로(42)를 제어하기 위한 데이터 제어신호(DDC)를 발생한다. 데이터 제어신호(DDC)는 소스 스타트 펄스(Source Start Pulse : SSP), 소스 쉬프트 클럭(Source Shift Clock : SSC), 소스 출력 인에이블신호(SOE), 극성제어신호(POL2) 등을 포함한다. 게이트 제어신호(GDC)는 게이트 쉬프트 클럭(Gate Shift Clock : GSC), 게이트 출력신호(Gate Output Enable : GOE), 게이트스타트 펄스(Gate Start Pulse : GSP) 등을 포함한다. The
도 7은 도 6과 같은 4×4 액정셀 매트릭스에서 제1 열에 배치된 제1 내지 제4 액정셀(A 내지 D)에 공급되는 데이터전압의 극성과 스캔펄스들을 나타낸다. 도 7에서, 도면부호 "GP1 내지 GP4"는 게이트라인들(G1 내지 G4)에 인가되는 스캔펄스를 나타낸다. FIG. 7 illustrates polarities and scan pulses of the data voltages supplied to the first to fourth liquid crystal cells A to D arranged in the first column in the 4 × 4 liquid crystal cell matrix shown in FIG. 6. In FIG. 7, reference numerals GP1 to GP4 denote scan pulses applied to the gate lines G1 to G4.
도 6 및 도 7을 참조하면, 2 도트 인버젼 방식의 액정표시장치는 데이터전압의 극성을 2 수평기간 주기로 반전시킨다. 따라서, 제1 데이터라인(DL1)에 의해 데이터를 공급받는 제1 열의 액정셀들(A 내지 D) 중에서 제1 수평라인의 액정셀(A)과 제2 수평라인의 액정셀(B)에는 공통전압(Vcom)보다 높은 정극성 데이터 전압이 인가되는 반면에, 제3 수평라인(HL3)의 액정셀(C)과 제4 수평라인(HL4)의 액정셀(D)에는 공통전압(Vcom)보다 낮은 부극성 데이터 전압이 인가된다. 6 and 7, the liquid crystal display of the two dot inversion method inverts the polarity of the data voltage every two horizontal periods. Therefore, among the liquid crystal cells A to D of the first column supplied with data by the first data line DL1, the liquid crystal cell A of the first horizontal line and the liquid crystal cell B of the second horizontal line are common. While a positive data voltage higher than the voltage Vcom is applied, the liquid crystal cell C of the third horizontal line HL3 and the liquid crystal cell D of the fourth horizontal line HL4 are less than the common voltage Vcom. A low negative data voltage is applied.
그런데 2 도트 인버젼 방식에서는 부극성 데이터 전압으로부터 상승하는 정극성 데이터 전압이 인가되는 액정셀과, 정극성 데이터 전압에 이어서 다른 정극성 데이터 전압이 공급되는 액정셀에 충전되는 데이터의 충전량이 다르게 된다. 또한, 2 도트 인버젼 방식에서는 정극성 데이터 전압으로부터 하강하는 부극성 데이터 전압이 인가되는 액정셀과, 부극성 데이터 전압에 이어서 다른 부극성 데이터전압이 인가되는 액정셀에 충전되는 데이터의 충전량이 다르게 된다.However, in the two-dot inversion method, the amount of charge of the data charged in the liquid crystal cell to which the positive data voltage rising from the negative data voltage is applied and the liquid crystal cell to which the other positive data voltage is supplied subsequent to the positive data voltage are different. . In addition, in the two-dot inversion method, the amount of charge of data charged in a liquid crystal cell to which a negative data voltage descending from the positive data voltage is applied is different from a liquid crystal cell to which another negative data voltage is applied subsequent to the negative data voltage. do.
이는 부극성 데이터 전압으로부터 그와 반대 극성의 정극성 데이터 전압으로 변하는 라이징 타임(rising time) 혹은, 정극성 데이터 전압으로부터 그와 반대 극성의 부극성 데이터 전압으로 변하는 폴링 타임(falling time)은 매우 길다. 이에 비하여, 정극성 데이터전압에서 그와 같은 극성의 정극성 데이터전압으로 변하는 라이징 타임 혹은, 부극성 데이터전압에서 그와 같은 극성의 부극성 데이터전압으로 변하는 폴링 타임은 상대적으로 작기 때문이다. This means that the rising time of changing from the negative data voltage to the positive data voltage of the opposite polarity or the falling time of changing from the positive data voltage to the negative data voltage of the opposite polarity is very long. . On the contrary, the rising time of changing from the positive data voltage to the positive data voltage of such polarity or the falling time of changing from the negative data voltage to the negative data voltage of such polarity is relatively small.
이러한 충전특성의 차이로 인하여, 동일한 계조의 데이터전압이라 하더라도 노말리 블랙 모드(Normally white mode)에서 제1 및 제3 수평라인(HL1, HL3)의 액정셀들(A, C)에 비하여, 제2 및 제4 수평라인(HL2, HL4)의 액정셀들(B, D)은 더 밝게 보이게 되고, 노말리 화이트 모드(Normally white mode)에서 제1 및 제3 수평라인(HL1, HL3)의 액정셀들(A, C)에 비하여, 제2 및 제4 수평라인(HL2, HL4)의 액정셀들(B, D)은 더 어둡게 보인다. 결과적으로, 2 도트 인버젼 방식에서는 앞서 발 생되는 데이터 전압과 그에 이어서 발생되는 데이터 전압의 극성 변화 유무에 따라 수평라인 간의 휘도차가 발생한다. Due to such a difference in charging characteristics, even when the data voltage of the same gray level is compared with the liquid crystal cells A and C of the first and third horizontal lines HL1 and HL3 in the normally white mode, The liquid crystal cells B and D of the second and fourth horizontal lines HL2 and HL4 appear brighter, and the liquid crystals of the first and third horizontal lines HL1 and HL3 are displayed in the normally white mode. Compared to the cells A and C, the liquid crystal cells B and D of the second and fourth horizontal lines HL2 and HL4 appear darker. As a result, in the two-dot inversion method, the luminance difference between the horizontal lines is generated according to whether or not the polarity of the previously generated data voltage and the subsequent data voltage is changed.
따라서, 본 발명의 목적은 2 도트 인버젼 방식으로 구동되는 액정표시장치의 표시품질을 높이도록 한 액정표시장치와 그 구동방법을 제공하는데 있다. Accordingly, an object of the present invention is to provide a liquid crystal display device and a driving method thereof to improve the display quality of a liquid crystal display device driven by a 2-dot inversion method.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치는 아날로그 데이터 전압이 공급되는 데이터라인들과 스캔신호들이 공급되는 게이트라인들이 교차되고 액정셀들이 매트릭스 형태로 배치되는 액정패널; N(N은 2 이상의 양의 정수) 수평기간 단위로 데이터 전압의 극성 반전을 지시하는 극성제어신호를 발생함과 아울러 상기 극성제어신호보다 주기가 짧은 보상 극성제어신호를 발생하는 제어신호 발생회로; 및 상기 보상극성제어신호에 응답하여 디지털 비디오 데이터의 값을 낮추는 변조를 실시하고 변조된 디지털 비디오 데이터를 상기 아날로그 데이터전압으로 변환하여 상기 데이터라인들에 공급하는 데이터 구동회로를 구비한다. In order to achieve the above object, a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention includes a liquid crystal panel in which data lines supplied with analog data voltages and gate lines supplied with scan signals are crossed and liquid crystal cells are arranged in a matrix form; A control signal generation circuit for generating a polarity control signal for instructing polarity inversion of the data voltage in units of N (N is a positive integer of two or more) horizontal periods and for generating a compensation polarity control signal having a period shorter than the polarity control signal; And a data driving circuit which modulates a value of digital video data in response to the compensation polarity control signal, converts the modulated digital video data into the analog data voltage, and supplies the modulated digital video data to the data lines.
상기 데이터 구동회로는 순차적으로 샘플링신호를 발생하는 쉬프트 레지스터; 상기 디지털 비디오 데이터를 순차적으로 래치하여 동시에 출력하는 래치; 상기 래치로부터 입력되는 디지털 비디오 데이터를 소정의 보상값만큼 감산하는 감산기; 상기 감산기로에 의해 감산된 디지털 비디오 데이터를 상기 아날로그 데이터 전압으로 변환하는 디지털-아날로그 변환기; 및 상기 극성제어신호에 응답하여 상기 디지털-아날로그 변환기로부터의 아날로그 데이터전압의 극성을 선택하여 상기 데이터라인들에 공급하는 출력회로를 구비한다. The data driver circuit may include a shift register configured to sequentially generate a sampling signal; A latch for sequentially latching and simultaneously outputting the digital video data; A subtractor for subtracting the digital video data input from the latch by a predetermined compensation value; A digital-to-analog converter for converting the digital video data subtracted by the subtractor into the analog data voltage; And an output circuit for selecting the polarity of the analog data voltage from the digital-analog converter in response to the polarity control signal and supplying the polarity to the data lines.
상기 극성제어신호는 2 수평기간 단위로 논리값이 반전되고, 상기 보상 극성제어신호는 1 수평기간 단위로 논리값이 반전된다. The logic control signal is inverted in a logic value in units of two horizontal periods, and the compensation polarity control signal is inverted in a logic value in units of one horizontal period.
상기 보상 극성제어신호의 논리값은 상기 극성제어신호의 논리값이 반전될 때 반전됨과 아울러 상기 극성제어신호의 논리값이 유지되는 기간 내에서 반전된다. The logic value of the compensation polarity control signal is inverted when the logic value of the polarity control signal is inverted and inverted within a period in which the logic value of the polarity control signal is maintained.
본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치의 구동방법은 N(N은 2 이상의 양의 정수) 수평기간 단위로 데이터 전압의 극성 반전을 지시하는 극성제어신호를 발생하는 단계; 상기 극성제어신호보다 주기가 짧은 보상 극성제어신호를 발생하는 단계; 상기 보상극성제어신호에 응답하여 디지털 비디오 데이터의 값을 낮추는 변조를 실시하는 단계; 및 상기 변조된 디지털 비디오 데이터를 상기 아날로그 데이터전압으로 변환하여 액정패널의 데이터라인들에 공급하는 단계를 포함한다. A method of driving a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention includes generating a polarity control signal instructing polarity inversion of a data voltage in units of N (N is a positive integer of 2 or more) horizontal period; Generating a compensation polarity control signal having a shorter period than the polarity control signal; Performing modulation to lower the value of the digital video data in response to the compensation polarity control signal; And converting the modulated digital video data into the analog data voltage and supplying the modulated digital video data to data lines of a liquid crystal panel.
상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 이점들은 첨부한 도면들을 참조한 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.Other objects and advantages of the present invention in addition to the above object will become apparent from the description of the preferred embodiment of the present invention with reference to the accompanying drawings.
이하, 도 8 내지 도 10을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. 8 to 10.
도 8 및 도 9를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치는 보상 극 성제어신호(POL_comp)에 응답하여 디지털 비디오 데이터의 값을 변환하고 2 도트 극성제어신호(POL2)에 응답하여 액정패널(84)에 공급될 아날로그 데이터전압의 극성을 변환하는 데이터 구동회로(82), 액정패널(84)의 게이트라인들(G1 내지 Gn)에 스캔펄스를 공급하기 위한 게이트 구동회로(83), 및 데이터 구동회로(82)와 게이트 구동회로(83)를 제어하기 위한 타이밍 콘트롤러(81)를 구비한다. 8 and 9, the liquid crystal display according to the exemplary embodiment of the present invention converts the value of the digital video data in response to the compensation polarity control signal POL_comp and in response to the two-dot polarity control signal POL2. A
액정패널(84)은 두 장의 유리기판 사이에 액정이 주입되며, 그 하부 유리기판 상에 데이터라인들(D1 내지 Dm)과 게이트라인들(G1 내지 Gn)이 상호 직교되도록 형성된다. 데이터라인들(D1 내지 Dm)과 게이트라인들(G1 내지 Gn)의 교차부에 형성된 TFT는 게이트라인(G1 내지 Gn)으로부터의 스캔펄스에 응답하여 데이터라인들(D1 내지 Dm) 상의 데이터를 액정셀(Clc)에 공급하게 된다. 이를 위하여, TFT의 게이트전극은 게이트라인(G1 내지 Gn)에 접속되며, 소스전극은 데이터라인(D1 내지 Dm)에 접속된다. TFT의 드레인전극은 액정셀(Clc)의 화소전극에 접속된다. 화소전극과 대향하는 공통전극에는 공통전압(Vcom)이 공급된다. 도면부호 'Cst'는 스토리지 캐패시터(Storage Capacitor)이다. 스토리지 캐패시터(Cst)는 k(단, k는 1과 n 사이의 양의 정수) 번째 게이트라인에 접속된 액정셀(Clc)과 k-1 번째의 전단 게이트라인 사이에 형성될 수 있다. The
데이터 구동회로(82)는 타이밍 콘트롤러(81)로부터 입력되는 디지털 데이터(RGB)를 타이밍 콘트롤러(81)로부터의 보상 극성제어신호(POL_comp)에 응답하여 동일 극성으로 데이터라인들(D1 내지 Dm)에 연속적으로 공급될 두 개의 데이터 중 두 번째 데이터에 대응하는 디지털 비디오 데이터에 미리 설정된 보상값를 감산하 여 첫 번째 데이터 대비 두 번째 데이터의 충전특성을 보상한다. 보상 극성제어신호(POL_comp)의 1 주기는 도 9와 같이 2 수평기간(2H)에 해당하고, 그 펄스폭은 1 수평기간(1H)에 해당한다. 2 도트 극성제어신호(POL)의 주기는 도 9와 같이 4 수평기간에 해당하고, 그 펄스폭은 2 수평기간(2H)에 해당한다. The
그리고 데이터 구동회로(82)는 디지털 비디오 데이터를 아날로그 감마보상전압으로 변환하여 데이터라인들(D1 내지 Dn)에 공급될 아날로그 데이터 전압들을 발생하고, 타이밍 콘트롤러(81)로부터의 2 도트 극성제어신호(POL)에 응답하여 아날로그 데이터 전압들의 극성을 2 수평기간 단위로 반전시킨다. 이러한 데이터 구동회로(82)에 대한 상세한 설명은 도 10을 결부하여 상세히 설명하기로 한다. The
게이트 구동회로(83)는 타이밍 콘트롤러(81)로부터의 제어신호(GDC)에 응답하여 게이트라인들(G1 내지 Gn)에 순차적으로 스캔펄스를 공급한다. The
타이밍 콘트롤러(81)는 수직/수평 동기신호(V,H)와 클럭(CLK)을 이용하여 게이트 구동회로(83)를 제어하기 위한 게이트 제어신호(GDC)와 데이터 구동회로(82)를 제어하기 위한 데이터 제어신호(DDC(POL2)) 및 보상 극성제어신호(POL_comp)를 발생한다. 데이터 제어신호(DDC(POL2))는 소스 스타트 펄스(SSP), 소스 쉬프트 클럭(SSC), 소스 출력신호(SOE), 극성제어신호(POL) 등을 포함한다. 게이트 제어신호(GDC)는 게이트 쉬프트 클럭(GSC), 게이트 출력신호(GOE), 게이트스타트 펄스(GSP) 등을 포함한다. The
도 6 및 도 9를 참조하여, 본 발명에 따른 액정표시장치의 2 도트 인버젼 구동을 설명하면 다음과 같다. 6 and 9, the two-dot inversion driving of the liquid crystal display according to the present invention will be described as follows.
도 6 및 도 9를 참조하면, 본 발명에 따른 2 도트 인버젼 구동방식은 2 수평기간(2H) 단위로 극성이 반전되는 2 도트 극성제어신호(POL2)와, 2 도트 극성제어신호(POL)의 라이징 에지와 폴링에지 각각에서 로우전위로 반전되고 2 도트 극성제어신호(POL)의 펄스폭 기간의 1/2 시점에 하이전위로 반전되는 보상 극성제어신호(POL_comp)를 발생한다. 6 and 9, the two-dot inversion driving method according to the present invention includes a two-dot polarity control signal POL2 and a two-dot polarity control signal POL whose polarities are inverted in units of two horizontal periods (2H). A compensation polarity control signal POL_comp is generated which is inverted to a low potential at each of the rising edge and the falling edge of and is inverted to a high potential at a half time point of the pulse width period of the 2-dot polarity control signal POL.
2 도트 인버젼 방식에서, 제1 열의 액정셀들(A 내지 D) 중에서 제1 수평라인(HL1)의 액정셀(A)과 제2 수평라인(HL2)의 액정셀(B)에는 정극성 데이터전압이 공급된다. 이 때, 2 도트 극성제어신호(POL2)는 하이전압을 유지하며, 보상 극성제어신호(POL_comp)는 제1 수평라인(HL1)의 액정셀(A)이 정극성 데이터 전압을 유지하는 기간 동안 로우전압을 유지한 후에 제2 수평라인(HL2)의 액정셀(B)에 정극성 데이터 전압이 공급되기 시작하는 시점에 하이전압으로 반전되고 그 하이전압을 1 수평기간(1H) 동안 유지한다. 보상 극성제어신호(POL_comp)가 하이전압으로 변하는 시점에, 디지털 비디오 데이터(RGB)의 값은 동일 계조에서 제2 수평라인(HL2)의 액정셀(B)에 충전되는 정극성 데이터 전압(또는 절대치 전압)을 낮추도록 미리 설정된 보상값만큼 감소된다. 즉, 본 발명은 제2 수평라인(HL2)의 액정셀(B)에 충전될 정극성 데이터 전압에 대응하는 디지털 비디오 데이터(RGB)의 값은 더 낮게 변조되어 원래의 전압보다 낮은 정극성 데이터 전압이 액정셀(B)에 충전될 수 있도록 한다. In the two-dot inversion method, positive data is included in the liquid crystal cell A of the first horizontal line HL1 and the liquid crystal cell B of the second horizontal line HL2 among the liquid crystal cells A to D in the first column. Voltage is supplied. At this time, the two-dot polarity control signal POL2 maintains a high voltage, and the compensation polarity control signal POL_comp is low during the period in which the liquid crystal cell A of the first horizontal line HL1 maintains the positive polarity data voltage. After the voltage is maintained, at the time when the positive data voltage is supplied to the liquid crystal cell B of the second horizontal line HL2, the voltage is inverted to a high voltage and the high voltage is maintained for one
제1 열의 액정셀들(A 내지 D) 중에서 제3 수평라인(HL3)의 액정셀(C)과 제4 수평라인(HL4)의 액정셀(D)에는 부극성 데이터전압이 공급된다. 이 때, 2 도트 극 성제어신호(POL2)는 로우전압을 유지하며, 보상 극성제어신호(POL_comp)는 제3 수평라인(HL3)의 액정셀(C)이 부극성 데이터 전압을 유지하는 기간 동안 로우전압을 유지한 후에 제4 수평라인(HL4)의 액정셀(D)에 부극성 데이터 전압이 공급되기 시작하는 시점에 하이전압으로 반전되고 그 하이전압을 1 수평기간(1H) 동안 유지한다. 보상 극성제어신호(POL_comp)가 하이전압으로 변하는 시점에, 디지털 비디오 데이터(RGB)의 값은 동일 계조에서 제4 수평라인(HL4)의 액정셀(D)에 충전되는 부극성 데이터 전압을 높이도록(또는 부극성 데이터 전압의 절대치를 낮추도록) 미리 설정된 보상값만큼 감소된다. 즉, 본 발명은 제4 수평라인(HL4)의 액정셀(D)에 충전될 부극성 데이터 전압에 대응하는 디지털 비디오 데이터(RGB)의 값은 더 낮게 변조되어 원래의 전압보다 높은 부극성 데이터 전압이 액정셀(B)에 충전될 수 있도록 한다. A negative data voltage is supplied to the liquid crystal cell C of the third horizontal line HL3 and the liquid crystal cell D of the fourth horizontal line HL4 among the liquid crystal cells A to D in the first column. At this time, the two-dot polarity control signal POL2 maintains a low voltage, and the compensation polarity control signal POL_comp is provided during the period in which the liquid crystal cell C of the third horizontal line HL3 maintains the negative data voltage. After the low voltage is maintained, the voltage is inverted to a high voltage at the time when the negative data voltage starts to be supplied to the liquid crystal cell D of the fourth horizontal line HL4, and the high voltage is maintained for one
예컨대, 본 발명의 실시예에 따른 2 도트 인버젼 구동방식은 도 10과 같이 디지털 비디오 데이터(RGB)가 6 비트이고 계조값이 "31"인 [011111]이고 보상값가 실험적으로 "1"로 결정되면, 011111(RGB)-000001(보상값)으로 원래의 디지털 비디오 데이터(RGB)의 계조값을 "30"으로 변조된다. 이렇게 낮게 변조된 디지털 비디오 데이터(RGB)에 의해 데이터라인들(D1 내지 Dn)에 공급되는 아날로그 정극성 또는 부극성 데이터전압은 원래의 계조값 "31"보다 낮은 계조값 "30"에 해당하는 감마보상전압으로 변환된다. For example, in the two-dot inversion driving method according to the embodiment of the present invention, as shown in FIG. 10, the digital video data RGB is 6 bits, the gradation value is "31", and the compensation value is experimentally determined as "1". Then, the tone value of the original digital video data RGB is modulated to " 30 " to 011111 (RGB) -000001 (compensation value). The analog positive or negative data voltage supplied to the data lines D1 to Dn by the low modulated digital video data RGB is gamma corresponding to the gray scale value "30" lower than the original gray scale value "31". Convert to compensation voltage.
이러한 디지털 비디오 데이터의 변조에 의해 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치는 2 도트 인버젼 구동방식을 적용할 때 노말리 블랙 모드에서 제1 및 제3 수평라인(HL1, HL3)의 액정셀들(A, C)에 비하여, 제2 및 제4 수평라인(HL2, HL4)의 액정셀들(B, D)이 더 밝게 보이는 현상을 예방할 수 있고, 노말리 화이트 모드에서 제1 및 제3 수평라인(HL1, HL3)의 액정셀들(A, C)에 비하여, 제2 및 제4 수평라인(HL2, HL4)의 액정셀들(B, D)이 더 어둡게 보이는 현상을 예방할 수 있다. By the modulation of the digital video data, the liquid crystal display according to the exemplary embodiment of the present invention applies liquid crystal cells of the first and third horizontal lines HL1 and HL3 in the normally black mode when the 2-dot inversion driving method is applied. Compared to (A, C), it is possible to prevent the liquid crystal cells B and D of the second and fourth horizontal lines HL2 and HL4 from appearing brighter, and the first and third horizontal lines in the normally white mode. Compared to the liquid crystal cells A and C of the lines HL1 and HL3, the phenomenon in which the liquid crystal cells B and D of the second and fourth horizontal lines HL2 and HL4 appear darker can be prevented.
도 10은 데이터 구동회로(82)를 개략적으로 나타낸 것이다. 10 schematically shows the
도 10을 참조하면, 데이터 구동회로(82)는 다수의 데이터 집적회로(Data Integrated Circuit)를 포함하며, 각각의 집적회로는 타이밍 콘트롤러(81)로부터 디지털 비디오 데이터(RGB)를 입력받는 레지스터(106), 순차적으로 샘플링 신호를 발생하는 쉬프트 레지스터(101), 레지스터(106)와 데이터라인(D1 내지 Dm) 사이에 종속적으로 접속된 래치(102), 감산기(103), 디지털-아날로그 변환기(Digital to Analog Convertor : 이하, "DAC"라 한다)(104), 및 출력회로(105)를 구비한다. Referring to FIG. 10, the
레지스터(106)는 타이밍 콘트롤러(81)로부터의 디지털 비디오 데이터(RGB)를 일시 저장하고, 그 디지털 비디오 데이터(RGB)를 래치(102)에 공급한다. The
쉬프트 레지스터(101)는 타이밍 콘트롤러(81)로부터의 소스 스타트 펄스(SSP)를 소스 쉬프트 클럭신호(SSC)에 따라 쉬프트시켜 샘플링신호를 발생한다. 또한, 쉬프트 레지스터(101)는 소스 스타트 펄스(SSP)를 쉬프트시켜 다음 단의 집적회로에 캐리신호를 전달한다. The
래치(102)는 쉬프트 레지스터(101)로부터 입력되는 샘플링신호에 따라 디지털 비디오 데이터(RGB)를 순차적으로 샘플링하여 래치한 후, 래치된 디지털 비디오 데이터들(RGB)을 동시에 감산기(103)에 공급한다. The
감산기(103)는 보상 극성제어신호(POL_comp)에 응답하여 래치(102)로부터 입력된 디지털 비디오 데이터(RGB)에 미리 저장된 보상값(C)를 감산하고, 감산된 디지털 비디오 데이터(RGB)를 DAC(94)에 공급한다. The
본 발명은 액정패널(84)에 2 도트 인버젼 방식의 데이터전압들을 인가하고 각 계조마다 충전특성을 측정한 후, 각 계조의 충전특성 측정결과에 기초하여 동일 극성의 두 데이터 중 두 번째 데이터의 충전특성이 첫 번째 데이터의 충전특성과 동일하게 되는 감산치를 실험적으로 구하여 보상값(C)를 결정한다. 여기서, 보상값(C)는 각 계조별로 또는 다수의 계조를 포함한 계조영역별로 최적화될 수 있으며 감산기(103) 내의 메모리수단 혹은, 타이밍 콘트롤러(81) 내의 메모리에 저장될 수 있다. According to the present invention, the data voltages of the 2-dot inversion method are applied to the
DAC(104)는 감산기(103)에 의해 변조된 디지털 비디오 데이터(RGB)를 정극성 아날로그 감마보상전압(GCV)과 부극성 아날로그 감마전압(GCV)으로 변환한다. The
출력회로(105)는 데이터라인들(D1 내지 Dm) 각각에 접속되어 데이터라인들(D1 내지 Dm)으로 공급되는 데이터 전압들의 손실을 줄이기 위한 출력 버퍼와, 정극성 데이터 전압과 부극성 데이터 전압을 선택하기 위한 멀티플렉서(Multiplexer)를 포함한다. 출력회로(105)의 멀티플렉서는 타이밍 콘트롤러(81)로부터의 극성 제어신호(POL2)에 응답하여 정극성 데이터 전압 또는 부극성 데이터 전압을 선택하고, 2 수평기간 단위로 다른 극성의 데이터전압을 선택하여 선택된 정극성 데이터 전압 또는 부극성 데이터 전압을 데이터라인들(D1 내지 Dm)에 공급한다. The
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 액정표시장치와 그 구동방법은 2 도트 인버젼 방식으로 액정패널을 구동할 때 동일 극성의 두 데이터들 중에서 첫 번째 데이터에 비하여 상대적으로 충전특성이 큰 두 번째 데이터에 대응하는 디지털 값을 감산하여 충전특성의 차이로 인하여 발생될 수 있는 줄무늬 현상을 예방한다. 그 결과, 본 발명에 따른 액정표시장치는 2 도트 인버젼 방식으로 구동될 때에 줄무늬가 나타나지 않는 고품위로 화상을 표시할 수 있다. As described above, the liquid crystal display device and the driving method thereof according to the present invention, when driving the liquid crystal panel in a two-dot inversion method, the second data having a larger charging characteristics than the first data of the two data of the same polarity By subtracting the digital value corresponding to to prevent the fringes that can occur due to the difference in the charging characteristics. As a result, the liquid crystal display device according to the present invention can display an image with high quality in which streaks do not appear when driven in the 2-dot inversion method.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예컨대, 본 발명의 실시예는 도트 인버젼 방식을 중심으로 설명되었지만, N(단, N은 2 이상의 양의 정수) 도트 인버젼 방식 방식 등에도 적용될 수도 있다. 또한, 발명의 상세한 설명에 개시된 실시예들이 병용될 수도 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention. For example, although the embodiment of the present invention has been described based on the dot inversion method, N (where N is a positive integer of 2 or more) may also be applied to the dot inversion method. In addition, embodiments disclosed in the detailed description of the invention may be used in combination. 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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