KR101450871B1 - Flat Panel Display Device and Driving Method Thereof - Google Patents
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Abstract
화상의 화질을 향상시키기에 적합한 평판 표시 장치가 개시된다.A flat panel display device suitable for improving image quality of an image is disclosed.
평판 표시 장치는, 다수의 데이터 라인 및 다수의 게이트 라인 중 대응하는 데이터 라인 및 대응하는 게이트 라인에 접속된 화소들을 구비한 평판 패널; 상기 데이터 라인이 진행함에 따라 상기 다수의 게이트 라인이 점진적으로 긴 기간 동안 인에이블 되게 하는 게이트 드라이버; 및 상기 데이터 라인이 진행함에 따라 상기 다수의 데이터 라인에 점진적으로 긴 기간 동안 화소 구동 신호를 공급하는 데이터 드라이버를 구비한다.A flat panel display device includes: a flat panel panel having pixels connected to a corresponding one of a plurality of data lines and a plurality of gate lines and a corresponding gate line; A gate driver for causing the plurality of gate lines to be enabled for a gradually longer period of time as the data line advances; And a data driver for supplying the pixel driving signal to the plurality of data lines for a gradually longer period of time as the data line advances.
액정 패널, 지연, 편차, 화질, 휘도, 균일성, 라인, 열화. Liquid crystal panel, Delay, Deviation, Image quality, Brightness, Uniformity, Line, Deterioration.
Description
본 명세서는 평판 패널(Flat Panel)을 이용한 평판 표시 장치 및 그 구동 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
최근, 음극선관(Cathode Ray Tube)의 단점인 무게와 부피를 줄일 수 있는 각종 평판 표시 장치들이 개발되고 있다. 이러한 평판 표시 장치로는, 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display Device), 전계 방출 표시 장치(Field Emission Display Device), 플라즈마 디스플레이 장치(Plasma Display Device) 및 전계 발광 표시 장치(Electro-Luminescence Display Device) 등이 있다. 평면 표시 장치들에 사용되는, 액정 패널(Liquid Crystal Panel), 전계 방출 패널(Field Emission Panel), 플라즈마 패널(Plasma Panel) 및 전계 발광 패널(Electro-Luminescent Panel) 등과 같은, 평판 패널은 다수의 소스 라인(또는 데이터 라인) 및 다수의 스캔 라인(또는 게이트 라인)을 통하여 억세스 가능하게 매트릭스 형태로 배열된 화소 셀들을 구비한다.2. Description of the Related Art Recently, various flat panel display devices capable of reducing weight and volume, which are disadvantages of cathode ray tubes (CRTs), have been developed. As such a flat panel display device, a liquid crystal display device, a field emission display device, a plasma display device, and an electro-luminescence display device may be used. have. A flat panel, such as a liquid crystal panel, a field emission panel, a plasma panel, and an electro-luminescent panel, which are used in flat panel display devices, (Or data lines) and a plurality of scan lines (or gate lines).
평판 패널 상의 소스 라인들 및 스캔 라인들 각각은 고유 저항 및 기생 용량 을 가질 수밖에 없다. 고유 저항 값은 소스 라인 또는 스캔 라인의 형성 물질 및 형상(즉, 폭과 길이)에 의하여 결정된다. 기생 용량 값은 라인들 사이에 존재하는 간섭 용량 값 및 각 라인의 주위에 형성되는 포유 용량 값의 합에 의하여 결정된다.Each of the source lines and scan lines on the flat panel must have resistivity and parasitic capacitance. The resistivity value is determined by the material and shape (i.e., width and length) of the source line or the scan line. The parasitic capacitance value is determined by the sum of the interference capacitance value existing between the lines and the value of the holding capacitance formed around each line.
이러한 라인의 고유 저항 및 기생 용량은 소스 라인 및 스캔 라인을 통해 각 화소 셀에 공급될 화소 구동 신호 및 스캔 신호가 지연되게 한다. 실제로, 소스 라인 상의 화소 구동 신호의 지연 량은, 스캔 라인의 진행 방향에 따라, 지수 함수적으로 커진다. 스캔 라인 상의 스캔 신호의 지연 량도, 소스 라인의 진행 방향에 따라, 지수 함수적으로 커진다. 화소 구동 신호의 지연 량 및 스캔 신호의 지연 량에는, 평판 패널 상의 화소의 위치에 따라, 편차가 생길 수밖에 없다.The intrinsic resistance and parasitic capacitance of these lines cause the pixel drive signal and the scan signal to be supplied to each pixel cell to be delayed through the source line and the scan line. Actually, the delay amount of the pixel drive signal on the source line increases exponentially in accordance with the advancing direction of the scan line. The amount of delay of the scan signal on the scan line also exponentially increases in accordance with the traveling direction of the source line. The amount of delay of the pixel drive signal and the amount of delay of the scan signal are inevitably varied depending on the position of the pixel on the flat panel.
신호의 지연 편차는 소스 라인의 일단쪽 또는 스캔 라인의 일단쪽의 화소가 화소 구동 신호를 충분하게 충전할 수 없게 한다. 이로 인하여, 평판 패널에서는, 휘도가 불균일하게 됨은 물론 열화된 화상이 표시될 수밖에 없다. 평판 표시 장치에 의하여 표시되는 화상의 화질이 떨어질 수밖에 없었다. 특히, 화소 구동 신호에 해당하는 전계를 액정 셀에 인가하는 액정 패널에서는 화소에 따른 신호의 지연 편차가 더 커지기 때문에, 액정 표시 장치에 의하여 표시되는 화상의 화질이 더 심하게 떨어진다.The delay deviation of the signal makes it impossible for the pixel on one end of the source line or one end of the scan line to sufficiently charge the pixel drive signal. Thus, in the flat panel, the brightness is uneven and the degraded image is inevitably displayed. The image quality of the image displayed by the flat panel display device has been inevitably deteriorated. Particularly, in a liquid crystal panel that applies an electric field corresponding to a pixel drive signal to a liquid crystal cell, the image quality of an image displayed by the liquid crystal display device drops more severely because a delay variation of a signal depending on the pixel becomes larger.
따라서, 본 명세서의 목적은 화상의 화질을 향상시키기에 적합한 평판 표시 장치 및 그 구동 방법을 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a flat panel display device and a driving method thereof, which are suitable for improving the image quality of an image.
본 명세서의 다른 목적은 휘도의 불균일 및 화상의 열화를 방지하기에 적합한 평판 표시 장치 및 그 구동 방법을 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide a flat panel display device and a method of driving the same that are suitable for preventing unevenness of brightness and deterioration of an image.
상기 목적을 달성하기 위한 일 실시 예에 따른 평판 표시 장치는, 다수의 데이터 라인 및 다수의 게이트 라인 중 대응하는 데이터 라인 및 대응하는 게이트 라인에 접속된 화소들을 구비한 평판 패널; 상기 데이터 라인이 진행함에 따라 상기 다수의 게이트 라인이 점진적으로 긴 기간 동안 인에이블되게 하는 게이트 드라이버; 및 상기 데이터 라인이 진행함에 따라 상기 다수의 데이터 라인에 점진적으로 긴 기간 동안 화소 구동 신호를 공급하는 데이터 드라이버를 구비한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a flat panel display comprising: a flat panel including pixels connected to corresponding data lines and corresponding gate lines of a plurality of data lines and a plurality of gate lines; A gate driver for causing the plurality of gate lines to be enabled for a gradually longer period of time as the data line advances; And a data driver for supplying the pixel driving signal to the plurality of data lines for a gradually longer period of time as the data line advances.
다른 실시 예에 따른 평판 표시 장치의 구동 방법은, 평판 패널 상의 데이터 라인이 진행함에 따라 상기 평판 패널 상의 다수의 게이트 라인이 점진적으로 긴 기간 동안 인에이블 되게 스캔하는 단계; 및 상기 데이터 라인이 진행함에 따라 상기 다수의 데이터 라인에 점진적으로 긴 기간 동안 화소 구동 신호들을 공급하는 단계를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of driving a flat panel display, the method comprising: scanning a plurality of gate lines on the flat panel panel for a gradually longer period of time as the data lines on the flat panel panel progress; And supplying pixel drive signals to the plurality of data lines for a gradually longer period of time as the data line proceeds.
상기 실시 예들 외에 본 명세서의 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, besides the above-described embodiments, will be apparent from the detailed description of the embodiments associated with the accompanying drawings.
상기한 구성에 의하여, 실시 예들에 따른 평판 표시 장치 및 그 구동 방법 은, 평판 패널 상의 화소들의 신호 충전 기간이 데이터 드라이버로부터 멀어짐에 따라 선형적인 형태 또는 지수 함수 형태로 길어지기 한다. 평판 패널 상의 화소들 모두는, 데이터 라인 및 게이트 라인에서의 신호의 지연에도 불구하고, 화소 구동 신호를 충분하게 충전할 수 있다. 평판 패널 상의 화소들 모두가 화소 구동 신호에 정확하게 응답하게 된다. 이에 따라, 평판 패널의 전면에서 휘도가 균일하게 됨은 물론 평판 패널에 표시되는 화상의 열화가 최소화된다. 이 결과, 실시 예들에 따른 평판 표시 장치 및 그 구동 방법은 향상된 화질의 화상을 표시할 수 있다.According to the above-described configuration, the flat panel display device and the driving method thereof according to the embodiments are lengthened in a linear form or an exponential form as the signal charging period of the pixels on the flat panel panel moves away from the data driver. All the pixels on the flat panel panel can sufficiently charge the pixel driving signal despite the delay of the signal on the data line and the gate line. All the pixels on the flat panel panel respond correctly to the pixel driving signal. Accordingly, the luminance is uniformed at the front surface of the flat panel, and the deterioration of the image displayed on the flat panel is minimized. As a result, the flat panel display device and the driving method thereof according to the embodiments can display images of improved image quality.
이하, 화질 개선 가능한 평판 표시 장치 및 그 구동 방법의 실시 예들이 첨부된 도면들과 결부되어 상세하게 설명될 것이다. 도 1는 일 실시 예에 따른 화질 개선 가능한 액정 표시 장치를 도시한다. 도 1의 액정 표시 장치는 게이트 드라이버(12) 및 데이터 드라이버(14)와 접속된 액정 패널(10)을 구비한다. 액정 패널(10)은 다수의 게이트 라인(GL1~GLn) 및 다수의 데이터 라인(DL1~DLm)에 의하여 다수의 화소 영역들로 구분된다. 액정 패널(10) 상의 다수의 게이트 라인들(GL1~GLn)은 게이트 드라이버(12)에 전기적으로 접속되고, 다수의 데이터 라인들(DL1~DLm)은 데이터 드라이버(14)에 전기적으로 접속된다. 다수의 화소 영역들은 매트릭스 형태로 배열된다. 이들 화소 영역들 각각에는, 대응하는 게이트 라인(GL) 및 대응하는 데이터 라인(DL)과 전기적으로 접속된 액정 화소(LCP)가 형성된다.Hereinafter, embodiments of a flat panel display capable of improving image quality and a driving method thereof will be described in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 illustrates a liquid crystal display capable of improving an image quality according to an embodiment. 1 includes a
액정 화소(LCP)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 대응하는 게이트 라인(GL) 상 의 스캔 신호(Vsn)에 응답하는 박막 트랜지스터(MN), 및 공통 전압 라인(CML)에 병렬 접속된 액정 셀(CLC) 및 저장 캐패시터(Cst)를 구비한다. 박막 트랜지스터(MN)는 대응하는 게이트 라인(GL) 상의 스캔 신호(Vsn)의 논리 상태(또는 전압 레벨)에 따라 대응하는 데이터 라인(DL) 상의 화소 구동 신호(Vds)가 액정 셀(CLC) 및 저장 캐패시터(Cst)에 공급되게 한다. 실제로, 대응하는 게이트 라인(GL)에 하이 논리(즉, 고 전위 전압)의 스캔 신호(Vsn)가 공급되면, 박막 트랜지스터(MN)는 턴-온(Turn-on) 되어 대응하는 데이터 라인(DL) 상의 화소 구동 신호(Vds)를 액정 셀(CLC) 및 저장 캐패시터(Cst) 쪽으로 전달한다. 이때, 액정 셀(CLC) 및 저장 캐패시터(Cst)는 화소 구동 신호(Vds)의 전압을 충전한다. 이와는 달리, 로우 논리(즉, 저 전위 레벨)의 스캔 신호(Vsn)가 대응하는 게이트 라인(GL)에 공급되면, 박막 트랜지스터(MN)는 턴-오프(Turn-off) 되어 대응하는 데이터 라인(DL)을 액정 셀(CLC) 및 저장 캐패시터(Cst)로부터 전기적으로 분리시킨다. 액정 셀(CLC)에 충전된 전압은 박막 트랜지스터(MN)가 다시 턴-온 될 때까지 유지된다. 액정 셀(CLC)은 충전된 화소 구동 신호(Vds)의 전압 레벨에 따라 투과 광량을 조절하여 화상의 화점을 표시한다. 저장 캐패시터(Cst)는 액정 셀(CLC)에서의 누설 전하 량을 보충한다. 이 저장 캐패시터(Cst)에 의한 전하의 보충에 의하여, 액정 셀(CLC)은 화소 구동 신호(Vds)에 좀 더 정확하게 응답할 수 있다. 이 저장 캐패시터(Cst)에 저장된 전압도 박막 트랜지스터(MN)이 다시 턴-온 될 때까지 유지된다.2, the liquid crystal pixel LCP includes a thin film transistor MN responsive to a scan signal Vsn on a corresponding gate line GL and a thin film transistor MN connected in parallel to the common voltage line CML A cell CLC and a storage capacitor Cst. The thin film transistor MN is turned on in response to the logic state (or voltage level) of the scan signal Vsn on the corresponding gate line GL so that the pixel drive signal Vds on the corresponding data line DL is supplied to the liquid crystal cells CLC and To be supplied to the storage capacitor Cst. Actually, when the scan signal Vsn of high logic (that is, high potential voltage) is supplied to the corresponding gate line GL, the thin film transistor MN is turned on and turned on to the corresponding data line DL To the liquid crystal cell CLC and the storage capacitor Cst. At this time, the liquid crystal cell CLC and the storage capacitor Cst charge the voltage of the pixel driving signal Vds. Alternatively, when the scan signal Vsn of the low logic level (that is, the low potential level) is supplied to the corresponding gate line GL, the thin film transistor MN is turned off to turn on the corresponding data line DL from the liquid crystal cell CLC and the storage capacitor Cst. The voltage charged in the liquid crystal cell CLC is maintained until the thin film transistor MN is turned on again. The liquid crystal cell CLC adjusts the amount of transmitted light according to the voltage level of the charged pixel driving signal Vds to display a picture dot. The storage capacitor Cst compensates for the amount of leakage charge in the liquid crystal cell CLC. By replenishing the charge by the storage capacitor Cst, the liquid crystal cell CLC can more accurately respond to the pixel drive signal Vds. The voltage stored in the storage capacitor Cst is also maintained until the thin film transistor MN is turned on again.
다시 도 1을 참조하면, 게이트 드라이버(12)는, 프레임 기간(즉, 하나의 수직 동기 신호(Vsync)의 기간)마다, 액정 패널(10) 상의 게이트 라인들(GL1~GLn)을 순차적이고 배타적인 형태로 인에이블 시키는 다수의 스캔 신호(Vsn1~Vsnn)를 발생한다. 다수의 스캔 신호(Vsn1~Vsnn)는 순차적으로 쉬프트된 특정 논리(즉, 고 전위 전압)의 인에이블 펄스를 각각 가진다. 스캔 신호들(Vsn) 각각에 포함된 인에이블 펄스들은 게이트 라인(GL)의 위치에 따라 도 3에서와 같이 선형적인 형태로 길어지는 폭을 가진다. 데이터 드라이버(14)와 가깝게 위치한 게이트 라인에 공급될 스캔 신호(Vsn1~Vsn4)는 도 4에서와 같이 짧은 폭의 인에이블 펄스를 가지는 반면, 데이터 드라이버(14)로부터 멀게 위치한 게이트 라인(GL)에 공급될 스캔 신호(Vsn-3~Vsnn)는 도 4에서와 같이 긴 폭의 인에이블 펄스를 가진다. 다른 형태로, 다수의 스캔 신호(Vsn1~Vsnn)에 포함된 인에이블 펄스들의 폭은 도 5에서와 같이 게이트 라인(GL)의 위치에 따라 지수 함수의 형태로 길어지는 폭을 가질 수 있다. 이 경우, 데이터 드라이버(14)와 가깝게 배치된 게이트 라인들(예를 들면, 액정 패널(10)의 상반부에 위치한 게이트 라인들(GL1~GL(n/2))에 공급될 스캔 신호들(Vsn1~Vsn(n/2))은 비교적 크게 길어지는 폭의 인에이블 펄스를 가진다. 반면, 데이터 드라이버(14)로부터 멀리 떨어진 게이트 라인들(예를 들면, 액정 패널(10)의 하반부에 위치한 게이트 라인들(GL(n/2)~GLn)에 공급될 스캔 신호들(Vsn(n/2)~Vsnn)은 비교적 작게 길어지는 폭의 인에이블 펄스를 가진다. 이렇게 게이트 라인(GL)이 데이터 드라이버(14)로부터 멀어질수록 점진적으로 길어지는 스캔 신호(Vsn)의 인에이블 펄스에 의하여, 액정 패널(10) 상의 다수의 게이트 라인들(GL1~GLn)이 인에이블되는 기간도 게이트 라인(GL)이 데이터 드라이버(14)로부터 멀어질수록 점진적으로 길어지게 된다. 또 다른 형태로, 스캔 신호들(Vsn1~Vsnn) 에 포함된 인에이블 펄스들은, 게이트 라인(GL)이 데이터 드라이버(14)로부터 멀어질수록 선형적인 형태 또는 지수 함수의 형태로 점진적으로 길어지되, 영역에 따라(예를 들면, 일정 수의 게이트 라인마다) 길이가 길어질 수 있다. 다시 말하여, 스캔 신호들(Vsn)은 인에이블 펄스의 폭이 선형적인 형태 또는 지수 함수의 형태로 길어지되 계단 파형의 형태로 변하는 인에이블 펄스들을 각각 포함할 수 있다. 실제로, 데이터 라인(DL)을 통해 전송되는 화소 구동 신호(Vds)는 데이터 드라이버(14)로부터 멀어짐에 따라 지수 함수의 형태로 많이 지연되게 된다. 이에 따라, 다수의 스캔 신호들(Vsn)은 폭이 지수 함수의 형태로 점진적으로 길어지되 계단 파형의 형태로 변하는 인에이블 펄스를 각각 가지는 것이 바람직하다. 또한, 스캔 신호들(Vsn)에 포함된 인에이블 펄스들의 폭은 하나의 수평 동기 신호(Hsync)의 기간을 기준으로 ±50%의 정도의 범위에서 변화할 수 있다. 바람직하게는, 인에이블 펄스의 폭은 하나의 수평 동기 신호(Hsync)의 기간의 기준으로 ±40% 정도의 범위에서 길어지게 설정되는 것이 바람직하다.1, the gate driver 12 sequentially and exclusively supplies the gate lines GL1 to GLn on the
이렇게 인에이블 기간이 지수 함수의 형태로 길어지는 다수의 스캔 신호(Vsn)를 발생하기 위하여, 게이트 드라이버(12)는 게이트 제어 신호(GCS)에 응답한다. 게이트 제어 신호(GCS)는 게이트 스타트 펄스(GSP) 및 적어도 하나의 게이트 쉬프트 클럭(GSC)을 포함한다. 게이트 스타트 펄스(GSP)는 프레임 기간(즉, 수직 동기 신호의 기간)마다 일정한 기간(예를 들면, 하나의 수평 동기 신호의 기간의 60%에 해당하는 기간)동안 특정 논리(예를 들면, 고 전위 또는 저 전위 전압) 상태로 한 번 인에이블 된다. 적어도 하나의 게이트 쉬프트 클럭(GSC)는, 게이트 스타트 펄스(GSP)가 인에이블 된 시점으로부터 다음 프레임 기간에서 다시 인에이블 될 때까지의 기간동안, 지수 함수의 형태로 점진적으로 길어지되 계단 파형의 형태로 변하는 주기를 가진다. 게이트 제어 신호(GCS)가 하나 또는 두 개의 게이트 쉬프트 클럭(GSC)를 포함할 경우에 게이트 쉬프트 클럭(GSC)는 50%의 충격 계수를 가지나, 게이트 제어 신호(GSC)가 적어도 3개의 게이트 쉬프트 클럭(GSC)를 포함하면 게이트 쉬프트 클럭(GSC)는 50% 이하의 충격 계수(예를 들면, 1/3의 충격 계수)를 가지게 된다.The gate driver 12 responds to the gate control signal GCS in order to generate a plurality of scan signals Vsn such that the enable period becomes longer in the form of an exponential function. The gate control signal GCS includes a gate start pulse GSP and at least one gate shift clock GSC. The gate start pulse GSP is supplied with a specific logic (for example, high level) during a certain period (for example, a period corresponding to 60% of the period of one horizontal synchronizing signal) Potential or low potential voltage) state. At least one gate shift clock GSC is gradually increased in the form of an exponential function during a period from the time point when the gate start pulse GSP is enabled to the time when it is enabled again in the next frame period, Lt; / RTI > When the gate control signal GCS includes one or two gate shift clocks GSC, the gate shift clock GSC has an impact coefficient of 50%, but the gate control signal GSC has at least three gate shift clocks GSC. (GSC), the gate shift clock GSC has a duty factor of 50% or less (for example, a duty factor of 1/3).
데이터 드라이버(14)는, 액정 패널(10) 상의 다수의 게이트 라인(GL1~GLn) 중 어느 하나가 인에이블되면, 그 게이트 라인(GL)이 인에이블된 기간 동안 1 라인 분의 화소 구동 신호(Vds1~Vdsm)를 액정 패널(10) 상의 다수의 데이터 라인(DL1~DLm)에 공급한다. 1 라인 분의 화소 구동 신호(Vds1~Vdsm)가 데이터 라인들(DL1~DLm)에 공급되는 기간도 인에이블된 게이트 라인(GL)의 위치에 따라 증감 조절된다. 인에이블되는 게이트 라인(GL)이 데이터 드라이버(14)로부터 멀어짐에 따라, 1 라인 분의 화소 구동 신호(Vds1~VdsM)의 출력 기간은 도 4에서와 같이 점진적으로 길어진다. 화소 구동 신호(Vds)의 출력 기간은, 인에이블되는 게이트 라인(GL)이 데이터 드라이버(14)로부터 멀어짐에 따라, 선형적인 형태 또는 지수함수의 형태로 길어진다. 데이터 드라이버(14)는, 1 라인 분의 화소 데이터(VDi)를 수평 동기 신호의 절반의 기간에 입력하고, 입력된 1 라인 분의 화소 데이터(VDi)를 한꺼번에 아날로그 형태의 화소 구동 신호들(Vds1~Vdsm)로 변환한다. 이러한 화소 데이터(VDi)의 입력 및 화소 구동 신호(Vds)의 출력 동작을 수행하기 위하여, 데이 터 드라이버(14)는 데이터 제어 신호(DCS)에 응답한다. 데이터 제어 신호(DCS)에는, 체배된 데이터 클럭(MCLK), 데이터 전송 인에이블 신호(DTE) 및 소스 출력 인에이블 신호(SOE)를 포함한다. 체배된 데이터 클럭(MCLK)은 화소 데이터의 전송 주기를 지시하고, 데이터 전송 인에이블 신호(DTE)는 1 라인 분의 화소 데이터의 길이를 지시하고, 그리고 소스 출력 인에이블 신호(SOE)는 1 라인 분의 화소 구동 신호(Vds1~Vdsm)의 출력 기간을 지시한다. 체배된 데이터 클럭(MCLK) 및 데이터 전송 인에이블 신호(DTE)의 주기 및 충격 계수는 일정하게 설정되는 반면, 소스 출력 인에이블 신호(SOE)의 주기 및 충격 계수는 인에이블되는 게이트 라인(GL)의 위치에 따라 변한다. 다시 말하여, 소스 출력 인이에블 신호(SOE)의 인에이블 기간은, 인에이블 되는 게이트 라인(GL)이 데이터 드라이버(14)로부터 멀어짐에 따라, 도 3 또는 도 5에서와 같이 선형적인 형태 또는 지수함수 형태로 길어진다. 데이터 드라이버(14)는 데이터 전송 인에이블 신호(DTE)가 인에이블 된 기간마다 체배된 데이터 클럭(MCLK) 주기로 전송되는 1 라인 분의 화소 데이터(VDi)를 입력한다. 또한, 데이터 드라이버(14)는 소스 출력 인에이블 신호(SOE)가 인에이블되는 기간 동안 1 라인 분의 화소 구동 신호(Vds)를 액정 패널(10) 상의 데이터 라인들(DL)에 공급한다. When any one of the plurality of gate lines GL1 to GLn on the
도 1의 화질 개선 가능한 액정 표시 장치는 게이트 드라이버(12), 데이터 드라이버(14) 및 레이트 변환부(16)의 동작 타이밍을 제어하는 가변 타이밍 컨트롤러(18)를 구비한다. 레이트 변환부(16)는 외부의 비디오 소스(예를 들면, 컴퓨터 시스템의 그래팩 모듈 또는 텔레비전 수상기의 영상 복조 모듈)로부터의 프레임 단 위의 화소 데이터 스트림(VDf)을 입력한다. 프레임 단위의 화소 데이터 스트림(VDf)은, 레이트 변환부(16)에 의하여, 1 라인 분씩 분할-정렬되어 데이터 드라이버(14)에 공급된다. 레이트 변환부(16)는 재정렬된 1 라인 분씩의 화소 데이터 스트림(VDi)을, 입력 데이터 속도에 비하여 2배의 속도로, 데이터 드라이버(14)에 공급한다. 이를 위하여, 레이트 변환부(16)는, 외부의 비디오 소스로부터의 동기 신호(SYNC)에 응답하여, 프레임 단위의 화소 데이터 스트림(VDf)을 입력한다. 외부의 비디오 소스로부터의 동기 신호(SYNC)에는, 수직 동기 신호(Vsync), 수평 동기 신호(Hsync), 데이터 인에이블 신호(DOE), 및 데이터 클럭(DCLK)이 포함된다. 데이터 클럭(DCLK)은 체배된 데이터 클럭(MCLK)에 비하여 2배의 주기(즉, 1/2의 주파수)를 가진다. 또한, 레이트 변환부(16)은, 가변 타이밍 컨트롤러(18)로부터의 데이터 제어 신호(DCS)에 응답하여, 재정렬된 1 라인 분씩의 화소 데이터 스트림(VDi)을 데이터 드라이버(14)에 공급한다. 레이트 변환부(16)는, 동기 신호(SYNC)에 응답하여, 외부의 비디오 소스로부터 데이터 클럭 주기로 전송되는 프레임 단위의 화소 데이터 스트림(VDf)을 입력한다. 또한, 레이트 변환부(16)는 데이터 제어 신호(DCS)에 응답하여 1 라인 분씩의 화소 데이터 스트림(VDi)을 데이터 드라이버(14)에 공급한다.1 includes a
가변 타이밍 컨트롤러(18)는, 외부의 비디오 소스로부터의 동기 신호(SYNC)를 이용하여, 게이트 드라이버(12)에 필요한 게이트 제어 신호(GCS)와 데이터 드라이버(14) 및 레이트 변환부(16)에 필요한 데이터 제어 신호(DCS)를 발생한다. 가변 타이밍 컨트롤러(18)에서 발생된 게이트 제어 신호(GCS)는 게이트 드라이버(12) 에 공급된다. 한편, 가변 타이밍 컨트롤러(18)에서 발생된 데이터 제어 신호(DCS)는 데이터 드라이버(14) 및 레이트 변환부(16)에 공통적으로 공급된다. 이러한 가변 타이밍 컨트롤러(18)는, 액정 표시 장치의 회로 구성을 간소화하기 위하여, 레이트 변환부(16)를 포함하게 구성될 수도 있다.The
액정 패널(10) 상의 액정 화소들(LCP)도, 데이터 드라이버(14)로부터 멀리 위치할수록 점진적으로 길어지는 기간동안 화소 구동 신호(Vds)를 충전한다. 제1 게이트 라인(GL1) 상에 스캔 신호(Vsn1)에 응답하는 1 라인 분의 액정 화소들(LCP)은 가장 짧은 기간(예를 들면, 수평 동기 신호의 60%에 해당하는 기간) 동안 화소 구동 신호(Vds)를 충전한다. 마지막 게이트 라인(GLn) 상의 스캔 신호(Vsnn)에 응답하는 1 라인 분의 액정 화소들(LCP)은 가장 긴 기간(예를 들면, 수평 동기 신호의 140%에 해당하는 기간) 동안 화소 구동 신호(Vds)를 충전한다. 액정 패널(10) 상의 액정 화소들(LCP)이 데이터 드라이버(14)로부터 멀어짐에 따라, 액정 화소(LCP)의 화소 구동 신호의 충전 기간은 선형적인 형태 또는 지수 함수의 형태로 길어진다.The liquid crystal pixels LCP on the
이렇게 액정 패널(10) 상의 액정 화소들(LCP)의 신호 충전 기간이 데이터 드라이버(14)로부터 멀어짐에 따라 선형적인 형태 또는 지수 함수 형태로 길어지기 때문에, 액정 패널(10) 상의 액정 화소들 모두는, 데이터 라인(DL) 및 게이트 라인(GL)에서의 신호의 지연에도 불구하고, 화소 구동 신호(Vds)를 충분하게 충전할 수 있다. 이에 따라, 액정 패널(10) 상의 액정 화소들(LCP) 모두가 화소 구동 신호(Vds)의 전압 레벨에 해당하는 량의 광이 투과되게 한다. 액정 패널(10)의 전면 에서 휘도가 균일하게 됨은 물론 액정 패널(10)에 표시되는 화상의 열화가 최소화된다. 이 결과, 실시 예에 따른 액정 표시 장치는 향상된 화질의 화상을 표시할 수 있다.Since the signal charging period of the liquid crystal pixels LCP on the
도 6는 도 1에 도시된 레이트 변환부(16)를 상세하게 설명하는 상세 블록도이다. 도 6를 참조하면, 레이트 변환부(16)는 메모리(20)의 억세스 타이밍을 제어하는 억세스 제어기(22)를 구비한다. 메모리(20)는 외부의 비디오 소스로부터의 프레임 단위의 화소 데이터(VDf)를 저장하는 한편 저장된 프레임 단위의 화소 데이터(VDf)를 1 라인 분씩 판독하여 그 판독된 1 라인 분씩 화소 데이터(VDi)를 도 1의 데이터 드라이버(14)에 공급한다. 메모리(20)는 기록 및 판독의 속도 차이로 인한 화소 데이터의 소실을 방지하기 위하여, 메모리(20)는 적어도 2 프레임 분의 화소 데이터에 해당하는 저장 용량을 가진다.6 is a detailed block diagram illustrating the
억세스 제어기(22)는, 외부의 비디오 소스로부터의 동기 신호(SYNC)(예를 들면, 데이터 클럭(DCLK), 데이터 인에이블 신호(DOE) 및 수직 동기 신호(Hsync))에 응답하여, 기록 제어 신호(WCS)를 발생한다. 기록 제어 신호(WCS)에 의하여, 메모리(20)는 외부의 비디오 소스로부터 데이터 클럭(DCLK)의 주기로 전송되는 화소 데이터를 순차적으로 자체 내에 저장한다. 이와 더불어, 억세스 제어기(22)는, 가변 타이밍 컨트롤러(18)로부터의 데이터 제어 신호(DCS)(즉, 체배된 데이터 클럭(MCLK) 및 전송 인에이블 신호(DTE))에 응답하여, 판독 제어 신호(RCS)를 발생한다. 이 판독 제어 신호(RCS)는 메모리(20)가 저장된 화소 데이터를 체배된 데이터 클럭(MCLK)의 주기로 데이터 드라이버(14)에 공급하게 한다. 결과적으로, 억세스 제어기(22)는 메모리(20)가 외부의 비디오 소스로부터의 화소 데이터의 주기보다 2배 빠른 속도로 1 라인 분씩의 화소 데이터(VDi)를 데이터 드라이버(14)에 공급하게 한다.The
도 7는 도 1에서의 가변 타이밍 컨트롤러(18)를 상세하게 설명하는 상세 블록도이다. 도 7의 가변 타이밍 컨트롤러(18)는 외부의 비디오 소스로부터의 데이터 클럭(DCLK) 및 수직 동기 신호(Vsync)를 각각 입력하는 주파수 체배기(30) 및 에지 검출기(32)를 구비한다. 주파수 체배기(30)는 데이터 클럭(DCLK)을 2배의 주파수로 체배하여 데이터 클럭(DCLK)의 1/2에 해당하는 주기를 가지는 체배 데이터 클럭(MCLK)를 발생한다. 이 체배 데이터 클럭(MCLK)는 데이터 클럭(DCLK)과 동기된다. 또한, 체배 데이터 클럭(MCLK)은 도 1의 데이터 드라이버(14) 및 레이트 변환부(16)(즉, 도 6의 억세스 제어기(22))에 공통적으로 공급된다.7 is a detailed block diagram illustrating the
에지 검출기(32)는 수직 동기 신호(Vsync)의 특정 에지(예를 들면, 수직 주사 기간의 시점을 지시하는 상승 에지(Rising Edge))를 검출한다. 에지 검출기(32)는 수직 동기 신호(Vsync)의 특정 에지와 동기된 에지 검출 펄스를 발생한다. 이 에지 검출 펄스는 단안정 멀티 바이브레이터(34)에 공급된다.The
단안정 멀티 바이브레이터(34)는 에지 검출기(32)로부터의 에지 검출 펄스에 응답하여 게이트 스타트 펄스(GSP)를 발생한다. 게이트 스타트 펄스(GSP)는 에지 검출 펄스의 특정 에지(예를 들면, 상승 또는 하강 에지(Rising or Falling Edge))와 동기됨과 아울러 수평 동기 신호의 기간 또는 그것의 60%에 해당하는 기간 동안 특정 논리(예를 들면, 하이 논리)의 상태로 인에이블 된다. 이 게이트 스타트 펄 스(GSP)는 도 1의 게이트 드라이버(12)에 공급된다.The
가변 타이밍 컨트롤러(18)에는, 카운터(36)에 공통 접속된 제1 내지 제3 비교기(40,42,44)와, 에지 검출기(32)로부터의 에지 검출 펄스에 응답하는 인에이블 구간 설정기(38)가 구비되어 있다. 카운터(36)는 주파수 체배기(30)로부터의 체배 데이터 클럭(MCLK)을 카운트하고 그 카운트 값을 제1 내지 제3 비교기(40,42,44)에 공급한다. 카운터(36)는 제2 비교기(42)로부터 귀환되는 소스 인에이블 신호(SOE)에 응답하여 소스 인에이블 신호(SOE)의 주기마다 카운트 값을 초기화한다. 상세히 하면, 카운터(36)는, 소스 인에이블 신호(SOE)의 디스에이블 기간에 카운트 값을 초기화하고, 소스 인에이블 신호(SOE)의 인에이블 기간에는 체배 데이터 클럭(MCLK)을 카운트한다.The
인에이블 구간 설정기(38)도 에지 검출기(32)로부터 특정 논리의 에지 검출 펄스에 응답하여 소스 출력 인에이블 신호(SOE)의 인에이블 구간의 값과 게이트 쉬프트 클럭(GSC)의 특정 논리 구간의 값을 초기화 한다. 인에이블 구간 설정기(38)은, 제2 비교기(42)로부터의 소스 출력 인에이블 신호(SOE)의 디스에이블 펄스의 수가 증가함에 따라, 선형적인 형태 또는 지수 함수의 형태로 소스 출력 인에이블 신호(SOE)의 인에이블 구간의 값과 게이트 쉬프트 클럭(GSC)의 특정 논리 구간의 값을 증가시킨다. 인에이블 구간 설정기(38)에서 발생된 소스 출력 인에이블 신호(SOE)의 인에이블 구간 값은 제2 비교기(42)에 공급되고, 인에이블 구간 설정기(38)에서 생성된 게이트 쉬프트 클럭(GSC)의 특정 논리 구간 값은 제3 비교기(44)에 공급된다.The
제1 비교기(40)는 고정된 전송 구간 값을 입력한다. 또한, 제1 비교기(40)는 카운터(36)로부터의 카운트 값과 전송 구간 값을 비교한다. 카운터(36)의 카운트 값이 전송 구간 값보다 낮으면, 제1 비교기(36)는 데이터 전송 인에이블 신호(DTE)를 기저 논리(예를 들면, 로우 논리) 상태로 인에이블 시킨다. 반대로, 카운터(36)의 카운트 값이 전송 구간 값보다 높으면, 제1 비교기(40)는 데이터 전송 인에이블 신호(DTE)를 특정 논리(예를 들면, 하이 논리) 상태로 디스에이블 시킨다. 이러한 비교 동작에 의하여, 제1 비교기(40)는 인에이블 구간이 일정한 데이터 전송 인에이블 신호(DTE)를 발생시킨다. 제1 비교기(40)에서 발생된 데이터 전송 인에이블 신호(DTE)는 도 1의 데이터 드라이버(14) 및 레이트 변환부(16)(즉, 도 6의 억세스 제어기(22))에 공급된다.The
제2 비교기(42)는 카운터(36)로부터의 카운트 값 및 인에이블 구간 설정기(38)로부터의 출력 인에이블 구간 값을 입력한다. 이 외에, 제2 비교기(42)는 고정된 디스에이블 구간 값을 입력한다. 제2 비교기(42)는 카운터(36)의 카운트 값이 인에이블 구간 값에 도달한 때에 소스 출력 인에이블 신호(SOE)를 특정 논리(예를 들면, 하이 논리) 상태로 디스에이블 시킨다. 또한, 제2 비교기(42)는 카운터(36)의 카운트 값이 인에이블 구간 값과 디스에이블 구간 값과의 합에 도달할 때 소스 출력 인에이블 신호(SOE)를 기저 논리(예를 들면, 로우 논리) 상태로 인에이블 시킨다. 이렇게 선형적인 형태 또는 지수 함수의 형태로 높아지는 출력 인이에블 구간 값과 카운터(36)의 카운트 값과의 비교를 통하여, 제2 비교기(42)는 인에이블 기간이 선형적인 형태 또는 지수 함수의 형태로 길어지는 소스 출력 인에이블 신호(SOE)를 발생시킨다. 제2 비교기(42)에서 발생된 소스 출력 인에이블 신호(SOE)는 카운터(34) 및 인에이블 구간 설정기(38)로 귀환됨과 아울러 도 1의 데이터 드라이버(14)에 공급된다. 카운터(34)의 소스 출력 인에이블 신호(SOE)의 주기 동안의 안정된 카운트 동작을 보장하기 위하여, 제2 비교기(42)로부터 카운터(36)로 이어지는 귀환 통로에 제2 에지 검출기(도시하지 않음)가 추가로 설치될 수 있다. 이 경우, 제2 에지 검출기는 소스 출력 인에이블 신호(SOE)의 특정 에지(예를 들면, 하강 에지)와 동기됨과 아울러 체배 데이터 클럭(MCLK)의 주기보다 작은 폭의 에지 검출 펄스를 발생한다. 제2 에지 검출기에서 발생된 에지 검출 펄스에 의하여, 카운터(36)는 카운트 값을 초기화한다.The
제3 비교기(44)는 카운터(36)의 카운트 값과 인에이블 구간 설정기(38)로부터의 특정 논리 구간 값을 비교하여 선형적인 형태 또는 지수 함수의 형태로 주기가 길어지는 게이트 쉬프트 클럭(GSC)을 발생시킨다. 실제로, 제3 비교기(44)는, 카운터(36)의 카운트 값이 특정 논리 구간 값보다 낮으면, 게이트 쉬프트 클럭(GSC)가 특정 논리(예를 들면, 하이 논리) 상태를 유지하게 한다. 반대로, 카운터(36)의 카운트 값이 특정 논리 구간 값보다 높으면, 제3 비교기(44)는 게이트 쉬프트 클럭(GSC)가 기저 논리(예를 들면, 로우 논리) 상태로 천이되게 한다. 이렇게 제3 비교기(44)에서 발생된 게이트 쉬프트 클럭(GSC)은 도 1의 게이트 드라이버(12)에 공급된다. 이에 더하여, 도 1의 게이트 드라이버(12)가 적어도 두 개의 게이트 쉬프트 클럭을 필요로 하는 경우, 가변 타이밍 컨트롤러(18)는 적어도 하나의 제3 비교기(44)를 추가로 구비할 수 있다.The
이상과 같이, 실시 예들이 첨부된 도 1 내지 도 7에 국한하여 설명되었으나, 실시 예들이 속하는 기술 분야에 대한 통상의 지식을 가진 자라면 실시 예를 통해 드러난 기술적 사상 및 범위를 일탈하지 않으면서 다양한 변형, 변경 및 균등한 타 실시 예들이 가능하다는 것을 명백하게 알 수 있을 것이다. 예를 들면, 도 1에서의 액정 패널이 플라즈마 표시 패널, 전계 발광 표시 패널 및 전자 방출 패널 중 어느 하나로 대치될 수 있을 것이다. 따라서, 본 명세서에서 드러난 기술적 사상 및 범위는 실시 예의 설명에 국한될 수는 없고 첨부된 특허청구의 범위에 기재된 사항에 의하여 설정되어야 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 exemplary embodiments or constructions. Various changes and modifications may be made without departing from the spirit and scope of the invention. It will be apparent that modifications, variations and equivalents of other embodiments are possible. For example, the liquid crystal panel in Fig. 1 may be replaced with any one of a plasma display panel, an electroluminescence display panel, and an electron emission panel. Therefore, the technical idea and scope disclosed in this specification should not be limited to the description of the embodiment but should be set by the matters described in the appended claims.
도 1 은 화질 개선을 위한 실시 예의 액정 표시 장치를 설명하는 블록도이다.1 is a block diagram illustrating a liquid crystal display of an embodiment for improving picture quality.
도 2 는 도 1에서의 액정 패널에 포함된 액정 화소를 상세하게 도시하는 회로도이다.2 is a circuit diagram showing the liquid crystal pixel included in the liquid crystal panel in FIG. 1 in detail.
도 3 은 스캔 신호 및 화소 구동 신호의 인에이블 기간의 선형 특성을 설명하는 도면이다.3 is a view for explaining the linear characteristics of the enable period of the scan signal and the pixel drive signal.
도 4 는 도 1의 각 부분의 출력 신호를 설명하는 타이밍 챠트이다.4 is a timing chart for explaining the output signals of the respective parts in Fig.
도 5 는 스캔 신호 및 화소 구동 신호의 인에이블 기간의 지수 함수 특성을 설명하는 도면이다.5 is a diagram for explaining the exponential function characteristic of the enable period of the scan signal and the pixel drive signal.
도 6 은 도 1에서의 레이트 변환부를 상세하게 설명하는 상세 블록도이다.FIG. 6 is a detailed block diagram illustrating the rate conversion unit in FIG. 1 in detail.
도 7 는 도 1에서의 가변 타이밍 컨트롤러를 상세하게 설명하는 상세 블록도이다.FIG. 7 is a detailed block diagram illustrating the variable timing controller in FIG. 1 in detail.
≪도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명≫DESCRIPTION OF REFERENCE NUMERALS
10 : 액정 패널 12 : 게이트 드라이버10: liquid crystal panel 12: gate driver
14 : 데이터 드라이버 16 : 레이트 변환부14: Data driver 16: Rate conversion section
18 : 가변 타이밍 컨트롤러 20 : 메모리18: variable timing controller 20: memory
22 : 억세스 제어기 30 : 주파수 체배기22: access controller 30: frequency multiplier
32 : 에지 검출기 34 : 단안정 멀티 바이브레이터32: edge detector 34: monostable multivibrator
36 : 카운터 38 : 인에이블 구간 설정기36: Counter 38: Enable interval setter
40 : 제1 비교기 42 : 제2 비교기40: first comparator 42: second comparator
44 : 제3 비교기 CLC : 액정 셀44: third comparator CLC: liquid crystal cell
Cst : 저장 캐패시터 MN : 박막 트랜지스터Cst: storage capacitor MN: thin film transistor
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- 2007-09-07 KR KR1020070091025A patent/KR101450871B1/en active IP Right Grant
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