KR101332062B1 - Liquid Crystal Display Device - Google Patents
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Abstract
본 발명은 색 선명도의 저하 및 불필요한 부하의 증가를 방지하기에 적합한 액정 표시 장치를 제공하는 것이다.The present invention provides a liquid crystal display device suitable for preventing the deterioration of color sharpness and the increase of unnecessary load.
액정 표시 장치는, 다수의 게이트 라인 및 다수의 데이터 라인들에 의하여 구분된 영역들 각각에, 대응하는 게이트 라인 및 대응하는 데이터 라인과 접속되게 형성된 액정 화소들을 가지는 액정 패널; 1 라인 분씩의 화소 데이터에 응답하여 상기 데이터 라인들 상에 화소 구동 신호들 공급하는 데이터 드라이버; 상기 액정 화소들을 충전시키기 위한 프리-차지 전압을 발생하는 전압 발생부; 상기 데이터 드라이버로부터의 상기 화소 구동 신호들이 상기 데이터 라인에 공급되지 않는 기간에 상기 전압 발생부로부터의 상기 프리-차지 전압을 상기 데이터 라인들을 통해 상기 액정 화소들에 충전시키는 프리 차지부; 상기 전압 발생부로부터 상기 프리-차지부에 공급될 프리-차지 전압을 절환하는 제어용 스위치; 및 상기 데이터 드라이버에 공급될 1 라인 분의 화소 데이터의 계조 값에 기초하여 상기 제어용 스위치의 절환 동작을 제어하는 프리-차지 모드 제어부를 구비한다.. A liquid crystal display device includes: a liquid crystal panel having liquid crystal pixels formed in each of regions divided by a plurality of gate lines and a plurality of data lines and connected to a corresponding gate line and a corresponding data line; A data driver to supply pixel driving signals to the data lines in response to pixel data of one line; A voltage generator configured to generate a pre-charge voltage for charging the liquid crystal pixels; A precharge unit configured to charge the pre-charge voltage from the voltage generator to the liquid crystal pixels through the data lines in a period where the pixel driving signals from the data driver are not supplied to the data line; A control switch for switching the pre-charge voltage to be supplied from the voltage generator to the pre-charge unit; And a pre-charge mode control unit for controlling the switching operation of the control switch based on the gray level value of the pixel data for one line to be supplied to the data driver.
선택적, 프리-차지, 인버전, 그레이 레벨, 전력, CR, 블랙, 휘도. Optional, pre-charge, inversion, gray level, power, CR, black, luminance.
Description
도 1 은 액정 패널 상의 화소에 프리-차지되는 전압 상태를 설명하는 파형도이다.1 is a waveform diagram illustrating a voltage state pre-charged by a pixel on a liquid crystal panel.
도 2 는 본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시 장치의 블록도이다.2 is a block diagram of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 3 은 도 2의 프리-차지 모드 제어부를 상세하게 설명하는 상세 블록도이다.FIG. 3 is a detailed block diagram illustrating the pre-charge mode controller of FIG. 2 in detail.
도 4 는 본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시 장치의 블록도이다4 is a block diagram of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.
≪도면의 주요부분에 대한 간단한 설명≫BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
10 : 액정 패널10: liquid crystal panel
12 : 게이트 드라이버12: gate driver
14 : 데이터 드라이버14: data driver
16 : 타이밍 컨트롤러16: timing controller
18 : 프리-차지부18: pre-charge part
20 : 프리-차지 전압 발생부20: pre-charge voltage generator
22 : 프리-차지 모드 제어부22: pre-charge mode control unit
30,36 : 비교기30,36: comparator
32 : 카운터32: counter
34 : 래치34: latch
SW1 : 제어용 스위치SW1: Control switch
본 발명은 액정 패널 상에 화상을 표시하는 액정 표시 장치에 관한 것으로, 특히 액정 패널의 데이터 라인을 프리-차지하는 기능을 가지는 액정 표시 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a liquid crystal display device for displaying an image on a liquid crystal panel, and more particularly, to a liquid crystal display device having a function of pre-charging data lines of a liquid crystal panel.
통상의 액정 패널은 비디오 데이터에 따라 액정의 광 투과율을 조절하여 비디오 데이터에 해당하는 화상이 표시되게 한다. 이러한 액정 패널은 얇은 두께를 가짐과 아울러 가벼운 무게를 가진다. 이에 더하여, 액정 패널은 기존의 음극선관(Cathode Ray Tube)에 비하여 대화면의 구현이 용이하다. 이러한 관점에서, 액정 패널은 음극선관을 대신하여 컴퓨터 및 텔레비전 등의 표시 장치로 사용되고 있다.A typical liquid crystal panel adjusts the light transmittance of liquid crystals according to video data so that an image corresponding to the video data is displayed. The liquid crystal panel has a thin thickness and a light weight. In addition, a liquid crystal panel is easier to implement a larger screen than a conventional cathode ray tube. In view of this, liquid crystal panels are used in display devices such as computers and televisions in place of cathode ray tubes.
비디오 데이터에 해당하는 화상을 표시하기 위하여, 액정 표시 장치는 액정 패널을 구동하는 구동 회로들을 구비한다. 액정 패널은 매트릭스(Matrix) 형태로 배열된 액정 셀들을 포함한다. 액정 셀들 각각은 구동 회로로부터의 화소 구동 신호에 응답한다. 이러한 액정 셀들 각각은 화소 구동 신호와 기준 전압으로 작용하는 공통 전압 간의 전위 차에 해당하는 방향으로 액정 분자들을 배향시킨다. 액정 분자들의 배향 방향에 따라 액정 셀을 통과하는 광의 량이 조절되어, 화상이 표시되게 한다.In order to display an image corresponding to video data, the liquid crystal display includes drive circuits for driving the liquid crystal panel. The liquid crystal panel includes liquid crystal cells arranged in a matrix form. Each of the liquid crystal cells responds to a pixel drive signal from the drive circuit. Each of these liquid crystal cells orientates liquid crystal molecules in a direction corresponding to a potential difference between a pixel driving signal and a common voltage serving as a reference voltage. The amount of light passing through the liquid crystal cell is adjusted in accordance with the alignment direction of the liquid crystal molecules, so that an image is displayed.
이러한 액정 표시 장치는, 액정 셀의 충방전 특성으로 인한 잔상 및 플리커 잡음의 발생을 억제하기 위하여, 액정 패널 상의 액정 셀들을 인버전 방식으로 구동한다. 인버전 방식은 액정 셀에 공급될 화소 구동 신호가 기준 전압을 기준으로 정극성 및 부극성의 전압을 프레임 주기마다 교번적으로 가지게 한다. 이렇게 화소 구동 신호가 정극성 및 부극성 전압을 교대로 가지게 됨에 따라, 액정 패널 및 그 구동 회로에서 소비되는 전력이 커질 뿐만 아니라 액정 셀의 응답속도도 느려질 수밖에 없다.The liquid crystal display drives the liquid crystal cells on the liquid crystal panel in an inversion manner so as to suppress generation of afterimages and flicker noise due to the charge and discharge characteristics of the liquid crystal cell. The inversion scheme allows the pixel driving signal to be supplied to the liquid crystal cell to have positive and negative voltages alternately at every frame period based on the reference voltage. As the pixel driving signal alternately has a positive voltage and a negative voltage, power consumed by the liquid crystal panel and its driving circuit is increased, and the response speed of the liquid crystal cell is inevitably slowed.
이들 소비 전력 및 응답 속도의 문제를 해소하기 위한 방안으로, 액정 표시 장치에는 전하 공유 방법이 적용되고 있다. 전하 공유 방법은, 화소 구동 신호를 액정 셀들에 전달하는 라인들이 신호가 전달되지 않는 휴지기간에 잔류하는 전하를 서로 공유하게 하여 기준 전압(즉, 공통 전압) 또는 기준 전압에 근접한 전압으로 프리-차지되게 한다. 전하 공유 방법에 의하여, 액정 표시 장치에서는 전력 소모 및 응답 속도의 문제가 어느 정도 해소될 수 있었다.In order to solve these problems of power consumption and response speed, a charge sharing method is applied to liquid crystal displays. The charge sharing method allows the lines that transfer the pixel drive signal to the liquid crystal cells to share the charge remaining in the idle period when the signal is not transferred to each other, thereby pre-charging to a reference voltage (ie, a common voltage) or a voltage close to the reference voltage. To be. By the charge sharing method, the problem of power consumption and response speed in the liquid crystal display device can be solved to some extent.
그러나, 액정 표시 장치가 텔레비전 신호와 같은 동영상 신호를 표시하기 시작함에 따라 액정 패널 상에 표시되는 화상에서 모션 블러링(Motion Bluring) 현상 의 발생이 심화되었다. 모션 블러링은 화상의 질을 떨어뜨릴 뿐만 아니라 화상의 관람을 곤란하게 하기까지 만든다.However, as the liquid crystal display device starts to display a moving image signal such as a television signal, the occurrence of motion blurring in the image displayed on the liquid crystal panel has intensified. Motion blurring not only degrades the quality of the image but also makes viewing of the image difficult.
모션 블러링 현상의 발생을 최소화하기 위하여, 액정 표시 장치는 액정 패널에 화상의 표시하는 주기를 짧게 하고 있다. 다시 말하여, 최근의 액정 표시 장치는 프레임 주파수를 기존의 60Hz에서 120Hz로 높이어 1초에 120장의 화상이 액정 패널에 표시되게 한다. 프레임 주파수의 상승은 전력 소모의 증가는 물론 액정 패널의 구동 회로에 부하를 가중시키어 많은 열이 발생되게 한다. 열에 의하여 구동 회로가 손상되기까지 한다.In order to minimize the occurrence of the motion blur phenomenon, the liquid crystal display device shortens the period for displaying an image on the liquid crystal panel. In other words, the recent liquid crystal display increases the frame frequency from the existing 60 Hz to 120 Hz so that 120 images are displayed on the liquid crystal panel per second. The increase in the frame frequency not only increases the power consumption but also increases the load on the driving circuit of the liquid crystal panel, thereby generating a lot of heat. The heat may even damage the drive circuit.
이러한 발열 문제와 구동 회로의 부하를 해결하기 위한 방안으로서, 화소 구동 신호와는 분리된 별도의 전압원으로부터의 일정한 전압이 미리 액정 셀(즉, 화소)에 충전하는 프리-차지 방식이 액정 표시 장치에 도입되고 있다. 프리-차지 방식은 액정 패널의 구동 회로의 부하를 실질적으로 줄여줌과 아울러 구동 회로에서의 발열을 해결하는 중요한 요소로 작용하고 있다.In order to solve the heat generation problem and the load of the driving circuit, a pre-charge method in which a predetermined voltage from a separate voltage source separated from the pixel driving signal is charged in advance to the liquid crystal cell (ie, the pixel) is used in the liquid crystal display device. It is introduced. The pre-charging method substantially reduces the load of the driving circuit of the liquid crystal panel and serves as an important factor for solving heat generation in the driving circuit.
실제로, 도 1의 좌반부에서와 같이, 높은 계조의 화소 구동 신호가 "C" 기간(즉, 주사 기간) 동안 액정 셀에 공급되는 경우, "B"기간에 구동 회로와는 별도의 전압원으로부터 액정 셀에 충전되는 일정한 전압은 구동 회로의 부하를 실질적으로 줄여 준다. 반면, 도 1의 우반우에서와 같이, 낮은 계조(예를 들면, "0"의 계조)의 화소 구동 신호가 액정 셀에 인가될 경우에, "B"기간에 별도의 전압원으로부터 액정 셀에 충전되는 일정한 전압은 구동 회로의 부하를 불필요하게 증가시킴과 아울러 소비 전력이 커지게 한다. 또한, 화소 구동 신호의 전압보다 높게 액정 셀에 미리 충전된 일정한 전압은 흑색의 휘도를 높이어 색 선명도를 떨어뜨린다.In fact, as in the left half of Fig. 1, when a high gradation pixel driving signal is supplied to the liquid crystal cell during the " C " period (i.e., the scanning period), the liquid crystal is separated from a voltage source separate from the driving circuit in the " B " period. The constant voltage charged to the cell substantially reduces the load on the drive circuit. On the other hand, when the pixel driving signal of low gradation (for example, gradation of "0") is applied to the liquid crystal cell, as in the right half of FIG. 1, the liquid crystal cell is charged from a separate voltage source in the "B" period. This constant voltage unnecessarily increases the load of the driving circuit and increases the power consumption. In addition, a constant voltage pre-charged in the liquid crystal cell higher than the voltage of the pixel driving signal increases the luminance of black to deteriorate the color sharpness.
따라서, 본 발명의 목적은 색 선명도의 저하를 방지하기에 적합한 액정 표시 장치를 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a liquid crystal display device suitable for preventing the deterioration of color sharpness.
본 발명의 다른 목적은 불필요한 부하의 증가를 방지하기에 적합한 액정 표시 장치를 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide a liquid crystal display device suitable for preventing an unnecessary increase in load.
본 발명의 또 다른 목적은 소비 전력을 줄이기에 적합한 액정 표시 장치를 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide a liquid crystal display device suitable for reducing power consumption.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일면에 따른 실시 예의 액정 표시 장치는, 다수의 게이트 라인 및 다수의 데이터 라인들에 의하여 구분된 영역들 각각에, 대응하는 게이트 라인 및 대응하는 데이터 라인과 접속되게 형성된 액정 화소들을 가지는 액정 패널; 1 라인 분씩의 화소 데이터에 응답하여 상기 데이터 라인들 상에 화소 구동 신호들 공급하는 데이터 드라이버; 상기 액정 화소들을 충전시키기 위한 프리-차지 전압을 발생하는 전압 발생부; 상기 데이터 드라이버로부터의 상기 화소 구동 신호들이 상기 데이터 라인에 공급되지 않는 기간에 상기 전압 발생부로부터의 상기 프리-차지 전압을 상기 데이터 라인들을 통해 상기 액정 화소들에 충전시키는 프리 차지부; 상기 전압 발생부로부터 상기 프리-차지부에 공급될 프리-차지 전압을 절환하는 제어용 스위치; 및 상기 데이터 드라이버에 공급될 1 라인 분의 화소 데이터의 계조 값에 기초하여 상기 제어용 스위치의 절환 동작을 제어하는 프리-차지 모드 제어부를 구비한다.The liquid crystal display according to the embodiment of the present invention for achieving the above object is connected to a corresponding gate line and a corresponding data line in each of the regions divided by a plurality of gate lines and a plurality of data lines. A liquid crystal panel having formed liquid crystal pixels; A data driver to supply pixel driving signals to the data lines in response to pixel data of one line; A voltage generator configured to generate a pre-charge voltage for charging the liquid crystal pixels; A precharge unit configured to charge the pre-charge voltage from the voltage generator to the liquid crystal pixels through the data lines in a period where the pixel driving signals from the data driver are not supplied to the data line; A control switch for switching the pre-charge voltage to be supplied from the voltage generator to the pre-charge unit; And a pre-charge mode control unit for controlling the switching operation of the control switch based on the gradation value of the pixel data for one line to be supplied to the data driver.
본 발명의 다른 일면의 실시 예에 따른 액정 표시 장치는, 다수의 게이트 라인 및 다수의 데이터 라인들에 의하여 구분된 영역들 각각에, 대응하는 게이트 라인 및 대응하는 데이터 라인과 접속되게 형성된 액정 화소들을 가지는 액정 패널; 1 라인 분씩의 화소 데이터에 응답하여 상기 데이터 라인들 상에 화소 구동 신호들 공급하는 데이터 드라이버; 상기 액정 화소들을 충전시키기 위한 프리-차지 전압을 발생하는 전압 발생부; 상기 데이터 드라이버로부터의 상기 화소 구동 신호들이 상기 데이터 라인에 공급되지 않는 기간에 상기 전압 발생부로부터의 상기 프리-차지 전압을 상기 데이터 라인들을 통해 상기 액정 화소들에 충전시키는 프리 차지부; 상기 데이터 드라이버 및 상기 프리-차지부의 동작 타이밍을 제어하는 타이밍 컨트롤러; 상기 타이밍 컨트롤로로부터 상기 프리-차지부에 공급될 타이밍 제어 신호를 절환하는 제어용 스위치; 및 상기 데이터 드라이버에 공급될 1 라인 분의 화소 데이터의 계조 값에 기초하여 상기 제어용 스위치의 절환 동작을 제어하는 프리-차지 모드 제어부를 구비한다.According to another exemplary embodiment, a liquid crystal display device includes liquid crystal pixels formed to be connected to a corresponding gate line and a corresponding data line, respectively, in regions divided by a plurality of gate lines and a plurality of data lines. A liquid crystal panel; A data driver to supply pixel driving signals to the data lines in response to pixel data of one line; A voltage generator configured to generate a pre-charge voltage for charging the liquid crystal pixels; A precharge unit configured to charge the pre-charge voltage from the voltage generator to the liquid crystal pixels through the data lines in a period where the pixel driving signals from the data driver are not supplied to the data line; A timing controller controlling operation timing of the data driver and the pre-charge unit; A control switch for switching a timing control signal to be supplied to the pre-charge part from the timing control path; And a pre-charge mode control unit for controlling the switching operation of the control switch based on the gradation value of the pixel data for one line to be supplied to the data driver.
상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적들, 다른 특징들 및 다른 이점들은 첨부한 도면과 결부된 실시 예의 상세한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.Other objects, other features, and other advantages of the present invention in addition to the above objects will become apparent from the detailed description of the embodiments associated with the accompanying drawings.
이하, 본 발명의 실시 예가 첨부된 도면들과 결부되어 상세하게 설명될 것이다. Best Mode for Carrying Out the Invention Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시 장치를 설명하는 블록도이다. 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시 장치는 액정패널(10) 상의 다수의 게이트 라인들(GL1~GLn)을 구동하는 게이트 드라이버(12)와, 액정 패널(10) 상의 다수의 데이터 라인들(DL1~DLm)을 구동하는 데이터 드라이버(14)와, 그리고 상기 게이트 드라이버(12) 및 데이터 드라이버(14)를 제어하기 위한 게이트 제어 신호 및 데이터 제어 신호를 생성하는 타이밍 컨트롤러(16)를 구비한다.2 is a block diagram illustrating a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention. 2, a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention includes a
다수의 게이트 라인들(GL1~GLn)과 다수의 데이터 라인(DL1~DLm)은 액정 패널(10) 상에 서로 교차하게 형성된다. 이들 게이트 라인들(GL1~GLn)과 데이터 라인들(DL1~DLm)에 의하여 화소 영역들이 구분한다. 화소 영역들 각각에는, 박막 트랜지스터(MT) 및 액정 셀(CLC)을 포함하는 화소가 형성된다. 박막 트랜지스터(MT)는 대응하는 게이트 라인(GL) 및 대응하는 데이터 라인에 각각 접속된 게이트 전극 및 소스 전극을 구비한다. 액정 셀(CLc)은 상기 박막 트랜지스터(MT)의 드레인 전극과 공통 전극(Vcom) 사이에 접속된다.The plurality of gate lines GL1 to GLn and the plurality of data lines DL1 to DLm are formed to cross each other on the
상기 게이트 드라이버(12)는 액정 패널(10) 상의 게이트 라인들(GL1~GLn)을 순차적이고 배타적으로 구동한다. 이를 위하여, 게이트 드라이버(12)는 타이밍 컨트롤러(16)로부터 공급되는 게이트 제어 신호(GCS)에 응답하여 액정 패널(10) 상의 게이트 라인들(GL1~GLn)에 순차적이고 배타적으로 1 수평 동기 신호의 기간씩 인에이블 되는 n개의 스캔 신호를 공급한다. 다시 말하여, 게이트 드라이버(124)는 게이트 하이 전압(Vgh)이 1 수평 동기 신호의 기간씩 순차적이고 번갈아 제1 내지 제n 게이트 라인(GL1~GLn)에 공급한다.The
데이터 드라이버(14)는 타이밍 컨트롤러(16)에서 생성된 데이터 제어신호(DCS)에 응답하여 게이트 라인들(GL1~GLn) 중 어느 하나가 인에이블될 때마다 액정 패널(10) 상의 다수의 데이터 라인(DL1 ~ DLm)각각에 화소 구동 신호을 공급한다. 이를 위하여, 데이터 드라이버(14)는 데이터 제어 신호에 따라 1 라인 분의 화소 데이터(VDd)를 입력하고 그 1라인 분의 화소 데이터들(VDd)을 아날로그 형태로 변환한다. 이렇게 변환된 1라인 분의 화소 구동 신호들 각각은 대응하는 액정 패널(10) 상의 데이터 라인(DL)에 공급된다. 그러면, 인에이블된 게이트 라인(GL)에 접속된 박막 트랜지스터들(MT)은 턴-온 되어 대응하는 데이터 라인(DL) 상의 화소 구동 신호이 대응하는 액정 셀(CLc)에 충전되게 한다. 또한, 데이터 드라이버(14)는 타이밍 컨트롤러(16)으로부터의 극성 반전 신호(POL)에 응답하여, 데이터 라인들(DL)에 공급될 화소 구동 신호들을 공통 전압(Vcom)을 기준으로 정극성 및 부극성을 교번적으로 가지게 한다. 예를 들어, 라인 인버전 방식으로 액정 패널(10)이 구동되는 경우, 화소 구동 신호들 모두는 인에이블되는 게이트 라인이 변경됨에 따라(즉, 수평 동기 신호의 주기마다) 상반된 극성의 전압을 가진다. 또한, 데이터 라인들(DL1~DLm)에 대응되는 화소 구동 신호들은 모두 동일한 극성의 전압을 가진다.The
타이밍 컨트롤러(16)는 도시하지 않은 외부의 비디오 신호원(예를 들면, 컴퓨터 시스템의 그래픽 카드 또는 텔레비전 신호 복원부)로부터 화소 데이터들을 1 프레임 분씩의 화소 데이터들(VDi)과 동기 신호들(SYNC)을 입력한다. 동기 신호들(SYNC)에는 수직 동기 신호(Vsync), 수평 동기 신호(Hsync), 데이터 인에이블 신 호(DE) 및 데이터 클록(Dclk) 등이 포함된다. 타이밍 컨트롤러(16)는 데이터 클록(Dclk), 수평 및 수직 동기 신호들(Hsync,Vsync)을 이용하여 게이트 제어 신호(GCS) 및 데이터 제어 신호(DCS)를 생성함과 아울러 화소 데이터들을 1라인 분씩 데이터 드라이버(14)에 공급한다. 데이터 드라이버(14)에 공급되는 1라인 분의 화소 데이터(VDd)에는 적색, 녹색 및 청색 화소 데이터들이 포함되어 있다.The
도 2의 액정 표시 장치에는, 데이터 드라이버(14) 및 액정 패널(10) 상의 데이터 라인들(DL1~DLm) 사이에 접속된 프리-차지부(18)가 포함된다. 이 프리-차지부(18)는 The liquid crystal display of FIG. 2 includes a
프리-차지부(18)는, 화소 구동 신호들이 데이터 라인들(DL1~DLm)에 공급되지 않는 기간(예를 들면, 수평 동기 신호(Hsync)의 수평 블랭킹 기간)에, 프리-차지 전압 발생부(20)로부터의 일정한 레벨의 프리-차지 전압을 데이터 라인들(DL1~DLm)에 공급한다. 그러면, 데이터 라인들(DL1~DLm) 각각에 접속된 화소(즉, 액정셀(CLC))는 프리-차지 전압으로 충전된다. 프리-차지부(18)의 프리-차지 동작은 타이밍 컨트롤로(16)으로부터의 프리-차지 제어 신호(PCS)에 의해 제어된다. 프리-차지 제어 신호(PCS)는 화소 구동 신호가 데이터 라인(DL)에 공급되지 않은 기간에 특정 논리(예를 들면, 하이 논리) 상태로 인에이블 된다. 이와는 달리, 데이터 드라이버(18)로부터 화소 구동 신호들이 공급되는 기간에는, 프리-차지부(18)은 공급된 화소 구동 신호들을 액정 패널(10) 상의 데이터 라인들(DL1~DLm)에 전달한다.The
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시 장치는, 프리-차지 전압 발생부(20)로부터 프리-차지부(18)에 공급될 프리-차지 전압을 절환하기 위한 제어용 스위치(SW1); 및 타이밍 컨트롤러(22)로부터의 1라인 분씩의 화소 데이터(VDd)를 데이터 드라이버(14)와 함께 입력하는 프리-차지 모드 제어부(22)를 추가로 구비한다. 프리-차지 모드 제어기(22)는 1라인 분의 화소 데이터의 평균 계조 값이 일정한 계조 값 이하인가를 검출한다. 그 검출 결과에 따라, 프리-차지 모드 제어기(22)는 제어용 스위치(SW1)을 턴-온 또는 턴-오프시키어 프리-차지부(18)에 공급될 프리-차지 전압을 선택적으로 차단시킨다. 예를 들어, 1라인 분의 화소 데이터의 평균 계조 값이 일정한 계조 값(예를 들면, 25 내지 40 계조 값들 중 어느 하나)보다 낮으면, 프리-차지 모드 제어기(18)는 제어용 스위치(SW1)를 턴-오프시키는 특정 논리(예를 들면, 하이 논리)의 프리-차지 모드 제어 신호(PMS)를 발생한다. 이때, 프리-차지부(18)에 공급될 프리-차지 전압이 차단되어, 액정 패널(10) 상의 데이터 라인(DL)에 접속된 화소(액정셀(CLD))가 프리-치지 될 수 없게 된다. 반대로, 1 라인 분의 화소 데이터의 평균 계조 값이 일정한 계조 값(예를 들면, 25 내지 40 계조 값들 중 어느 하나)보다 높으면, 프리-차지 모드 제어기(18)는 제어용 스위치(SW1)를 턴-온시키는 기저 논리(예를 들면, 로우 논리)의 프리-차지 모드 제어 신호(PMS)를 발생한다. 이때, 프리-차지 전압이 제어용 스위치(SW1) 및 프리-차지부(18)를 경유하여 액정 패널(10) 상의 데이터 라인(DL)에 접속된 화소(액정셀(CLD))에 공급될 수 있다. 이에 따라, 화소(액정셀(CLD))가 일정한 전압 레벨의 프리-치지 전압까지 충전된다.In addition, the liquid crystal display according to the embodiment of the present invention, the control switch (SW1) for switching the pre-charge voltage to be supplied to the
이렇게 1라인 분의 화소 데이터들이 대부분 낮은 계조 값을 가지는 경우에 프리-차지 되지 않음으로, 화소 구동 신호의 전압보다 높은 레벨의 프리-차지 전압 에 충전되었다가 다시 화소 구동 신호의 전압 레벨이 되게 방전되는 동작이 발생되지 않게 된다. 불필요한 충방전 동작에 의한 전력의 소모가 줄어듬과 아울러 그로 인한 데이터 드라이버의 부하가 줄어들게 되어 발열량도 작아진다. 이에 더하여, 흑색의 계조의 휘도가 높아지지 않게 되어 색 선명도도 떨어지지 않는다.In this case, most of the pixel data of one line are not pre-charged when they have a low gray scale value, and thus are charged to a pre-charge voltage of a level higher than the voltage of the pixel driving signal and discharged to the voltage level of the pixel driving signal again. No action is taken. The power consumption is reduced by unnecessary charge and discharge operations, and the load of the data driver is reduced, thereby reducing the amount of heat generated. In addition, the brightness of black gradations does not increase, and color clarity does not deteriorate.
도 3은 도 2에 도시된 프리-차지 모드 제어기(22)를 상세하게 설명하는 상세 블록도이다. 도 3을 참조하면, 프리-차지 모드 제어기(22)는 제1 비교기(30)에 직렬 접속된 카운터(32), 래치(34) 및 제2 비교기(36)를 구비한다. 제1 비교기(30)는 도 2의 타이밍 컨트롤러(16)로부터 입력되는 화소 데이터의 계조값을 기준 계조 값(예를 들면, 50 계조)(GLref)와 비교한다. 화소 데이터의 계조 값이 기준 계조 값보다 낮으면, 제1 비교기(30)는 특정 논리(예를 들면, 하이 논리)의 제1 비교 신호를 발생한다. 반대로, 화소 데이터의 계조 값이 기준 계조 값보다 높으면, 제1 비교기(30)는 기저 논리(예를 들면, 로우 논리)의 제1 비교 신호를 발생한다. 기준 계조 값은, 실험을 통하여 얻어진 값으로서, 예로 든 바와 같은 50 계조 값 이하의 화소 데이터는 온도에 영향을 미치지 않음과 아울러 전압 레벨이 크지 않는다. 따라서, 낮은 계조의 화소 데이터의 식별을 위한 기준 계조 값으로 50 이하의 계조 값들이 설정될 수 있다.FIG. 3 is a detailed block diagram illustrating the
카운터(32)는 수평 동기 신호(Hsync)의 수평 블랭킹 기간에 "0"의 값으로 초기화 된 후 수평 동기 신호(Hsync)의 주사 기간 동안 제1 비교기(30)에서 발생되는 특정 논리의 비교 신호의 갯수를 카운트 한다. 다시 말하여, 낮은 계조(예를 들면, 50 계조) 이하의 화소 데이터의 수가 카운터(32)에 의하여 계수된다. 카운트 동작의 주기는 데이터 클럭(Dclk)에 의하여 제어된다. 래치(34)는 카운터(32)가 수평 주사 기간 동안 카운트한 특정 논리의 비교신호의 수를 제2 비교기(36) 쪽으로 전달한다. 래치(34)에 의한 카운트 값의 전달은 수평 귀선 기간의 시점에서 수행된다. 이 래치(34)의 전달 동작은 수평 동기 신호에 의하여 제어된다.The
제2 비교기(36)는 래치(34)로부터 계수된 저계조 화소 데이터의 수를 기준 화소수(PNref)와 비교하여 1라인 분의 화소 데이터의 평균 계조 값이 저계조 기준값 이하인가를 검출한다. 예를 들어, 카운트된 저계조 화소 데이터의 수가 기준 화소 수보다 낮으면, 제2 비교기(36)은 1라인 분의 화소 데이터의 평균 계조가 저계조 기준 값보다 낮은 것으로 판단하여 특정 논리의 프리-차지 모드 제어 신호(PMS)를 발생한다. 반대로, 카운트된 저계조 화소 데이터의 수가 기준 화소 수보다 높으면, 제2 비교기(36)은 1라인 분의 화소 데이터의 평균 계조가 저계조 기준 값보다 높은 것으로 판단하여 프리-차지 동작이 수행될 수 있게 하는 기저 논리의 프리-차지 모드 제어 신호(PMS)를 발생한다. 기준 화소 수(PNref)는 저계조 기준값에 따라 조절될 수 있으나 1라인 분의 화소 수의 50 내지 70%의 범위에서 설정되는 것이 바람직하다. 이에 따라, 저계조 기준값은 대략 25 내지 35 범위의 계조 값들 중 어느 하나로 설정된다.The
도 4 는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 액정 표시 장치를 설명하는 블록도이다. 도 4의 액정 표시 장치는, 제어용 스위치(SW1)이 타이밍 컨트롤러(16)로부터 프리-차지부(18)에 공급될 프리-차지 제어 신호(PCS)을 선택적으로 차단하는 대신 프리-차지 전압 발생기(20)로부터의 프리-차지 전압이 직접 프리-차지부(18)에 공급되는 것을 제외하고는, 도 2의 액정 표시 장치와 동일한 구성을 가진다.4 is a block diagram illustrating a liquid crystal display according to another exemplary embodiment of the present invention. In the liquid crystal display of FIG. 4, the control switch SW1 selectively blocks the pre-charge control signal PCS to be supplied from the
도 2에 도시된 것들과 동일한 동작, 기능 및 작용 효과를 가지는 도 4의 구성요소들은 동일한 명칭과 참조 번호로 인용될 것이며, 나아가 도 2의 설명에서 명백하게 드러난 만큼 상세한 설명은 생략될 것이다.Components of FIG. 4 that have the same operations, functions, and effects as those shown in FIG. 2 will be referred to by the same name and reference numerals, and further details will be omitted as will be apparent from the description of FIG. 2.
도 4에 있어서, 제어용 스위치(SW1)는 프리-차지 모드 제어부(22)로부터 특정 논리의 프리-차지 모드 제어 신호(PMS)가 공급되는 동안(저계조의 화소 데이터들이 표시될 경우) 오프되어 타이밍 컨트롤러(16)로부터 프리-차지부(18)에 공급될 프리 차지 제어 신호(PCS)를 차단한다. 이때, 프리-차지부(18)는 프리-차지 제어 신호(PCS)가 공급되지 않기 때문에 프리-차지 동작을 수행하지 못하게 된다. 화소(액정셀)에도 프리-차지 전압이 충전되지 않게 된다. 이에 따라, 화소(즉, 액정셀)의 불필요한 충방전 동작이 전력의 소모가 줄어듬과 아울러 그로 인한 데이터 드라이버의 부하가 줄어들게 되어 발열량도 작아진다. 이에 더하여, 흑색의 계조의 휘도가 높아지지 않게 되어 색 선명도도 떨어지지 않는다.In Fig. 4, the control switch SW1 is turned off and timing while the pre-charge mode control signal PMS of a specific logic is supplied from the pre-charge mode control section 22 (when low grayscale pixel data is displayed). The precharge control signal PCS to be supplied from the
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 액정 표시 장치 및 그 구동 방법은, 1라인 분의 화소 데이터들의 평균 계조 값이 낮은 경우, 프리-차지 전압의 공급을 차단하거나 프리-차지 제어 신호를 차단한다. 화소 구동 신호의 전압보다 높은 레벨의 프리-차지 전압에까지 충전되었다가 다시 화소 구동 신호의 전압 레벨이 되게 방전되는 동작이 발생되지 않게 된다. 이에 따라, 불필요한 충방전 동작에 의한 전력의 소모가 줄어듬과 아울러 그로 인한 데이터 드라이버의 부하가 줄어들게 되어 발열량도 작아진다. 이에 더하여, 흑색의 계조의 휘도가 높아지지 않게 되어 색 선명도도 떨어지지 않는다.As described above, the liquid crystal display and the driving method thereof according to the present invention block the supply of the pre-charge voltage or block the pre-charge control signal when the average gray level value of the pixel data for one line is low. An operation of charging to a pre-charge voltage of a level higher than the voltage of the pixel driving signal and discharging to the voltage level of the pixel driving signal again does not occur. As a result, power consumption due to unnecessary charge / discharge operations is reduced, and as a result, the load of the data driver is reduced, thereby reducing the amount of heat generated. In addition, the brightness of black gradations does not increase, and color clarity does not deteriorate.
이상과 같이, 본 발명이 첨부된 도면에 도시된 실시 예들로 국한되게 설명되었으나, 이는 예시적인 것들에 불과하며, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상 및 범위를 벗어나지 않으면서도 다양한 변형, 변경 및 균등한 타 실시 예들이 가능하다는 것을 명백하게 알 수 있을 것이다. 따라서, 보호되어야 할 본 발명의 기술적 사상 및 범위는 첨부된 특허청구의 범위에 의하여 정해져야만 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, It will be apparent that various modifications, alterations, and other equivalent embodiments are possible without departing from the scope of the present invention. Accordingly, the technical idea and scope of the present invention to be protected must be determined by the appended claims.
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