KR101461018B1

KR101461018B1 - 액정표시장치 및 그 구동방법

Info

Publication number: KR101461018B1
Application number: KR1020080030472A
Authority: KR
Inventors: 이회호; 김지웅; 김수환; 김재성
Original assignee: 엘지디스플레이 주식회사
Priority date: 2008-04-01
Filing date: 2008-04-01
Publication date: 2014-11-14
Also published as: KR20090105176A

Abstract

본 발명은 생산비용 절감 및 다이 크기를 감소시키고, 화질을 개선할 수 있는 액정표시장치 및 구동방법에 관한 것이다.

본 발명에 액정표시장치는 복수의 게이트 라인과 복수의 데이터 라인이 교차하는 영역에 복수의 서브화소가 형성된 액정패널과; 상기 복수의 서브화소 각각에 출력되는 디지털 데이터의 계조값을 그 계조값이 갖는 정극성 또는 부극성을 적용하여 카운트함으로써 카운트된 계조값의 합을 출력하는 데이터 카운터부와; 상기 데이터 카운터부의 출력값을 양자화하고, 상기 양자화값에 따른 공통전압 보상값이 미리 설정된 룩업 테이블을 이용하여, 상기 양자화값에 대응하는 공통전압 보상값을 선택하고, 선택된 공통전압 보상값을 이용하여 공통전압을 보정하고, 보정된 공통전압을 상기 액정패널에 공급하는 공통전압 발생부를 포함한다.

공통전압, 보정, 양자화, 다이 감소

Description

액정표시장치 및 그 구동방법{LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE AND DRIVING METHOD OF THE SAME}

본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 절감 및 다이 크기를 감소시키고, 화질을 개선할 수 있는 액정표시장치 및 구동방법에 관한 것이다.

최근, 음극선관(Cathode Ray Tube)의 단점인 무게와 부피를 줄일 수 있는 각종 평판 표시장치들이 대두되고 있다. 이러한 평판 표시장치로는 액정표시장치(Liquid Crystal Display), 전계방출 표시장치(Field Emission Display), 플라즈마 표시 패널(Plasma Display Panel) 및 발광 표시장치(Light Emitting Device) 등이 있다.

이중, 액정표시장치는 전계를 이용하여 액정의 광 투과율을 조절함으로써 화상을 표시하게 된다. 이를 위하여, 액정표시장치는 액정셀을 가지는 액정패널과 액정패널을 구동하기 위한 구동회로를 구비한다. 구동회로는 화상정보가 액정패널에 표시되도록 액정셀을 구동한다.

이러한 액정표시장치에서는 액정표시패널 상의 화소들을 구동하기 위하여 프레임 인버젼 방식(Frame Inversion System), 라인 칼럼 인버젼 방식(Line Inversion System) 및 도트 인버젼 방식(Dot Inversion System)과 같은 인버젼 구동방법이 사용된다.

프레임 인버젼 방식의 액정표시패널 구동방법은 프레임이 변경될 때마다 액정표시패널 상의 화소들에 공급되는 데이터전압(또는 데이터 신호)의 극성을 반전시킨다. 라인 인버젼 방식의 액정표시패널 구동방법에서는 액정표시패널 상의 라인(칼럼)에 따라 화소들에 공급되는 데이터신호들의 극성을 반전시킨다. 도트 인버젼 방식은 액정표시패널상의 화소들 각각에 수직 및 수평 방향으로 이웃하는 화소들에 공급되는 데이터신호들과 상반된 극성의 데이터신호가 공급되게 함과 아울러 프레임마다 액정표시패널 상의 모든 화소에 공급되는 데이터 신호들의 극성이 반전되게 한다. 이러한 인버젼 구동방법들 중 도트 인버젼 방식은 프레임 및 라인 인버젼 방식들에 비하여 뛰어난 화질의 화상을 제공한다.

한편, 도 1은 종래의 액정표시장치를 나타낸 도면이다.

도 1을 참조하면, 종래의 액정표시장치는 화소전극과 공통전극간의 전압에 의해 액정을 구동시켜 화상을 표시하는 액정패널(2)과, 액정패널(2)의 데이터 라인들(DL1 내지 DLm)을 구동하기 위한 데이터 드라이버(4)와, 액정패널(2)의 게이트 라인들(GL1 내지 GLn)을 구동하기 위한 게이트 드라이버(6)와, 데이터 및 게이트 드라이버(4, 6)의 구동 타이밍을 제어하기 위한 타이밍 제어부(8)와, 액정패널(2)에 공통전압(Vcom)을 공급하기 위한 공통전압 발생부(10)를 구비한다.

액정패널(2)은 n개의 게이트 라인들(GL1 내지 GLn)과 m개의 데이터 라인들(DL1 내지 DLm)에 의해 정의되는 영역에 형성된 박막 트랜지스터(TFT)와, 박막 트랜지스터(TFT)에 접속되는 액정셀들을 구비한다. 박막 트랜지스터(TFT)는 게이트 라인(GL1 내지 GLn)으로부터의 스캔신호에 응답하여 데이터 라인(DL1 내지 DLm)으로부터의 데이터를 액정셀로 공급한다. 액정셀은 액정을 사이에 두고 대면하는 공통전극과, 박막 트랜지스터(TFT)에 접속된 화소전극으로 구성되므로 등가적으로 액정 커패시터(Clc)로 표시될 수 있다. 이러한 액정셀은 액정 커패시터(Clc)에 충전된 데이터전압을 다음 데이터전압이 충전될 때까지 유지시키기 위하여 이전단 게이트 라인에 접속된 스토리지 커패시터(Cst)를 포함한다.

타이밍 컨트롤러(8)는 도시되지 않은 시스템으로부터 공급된 수직/수평동기신호(Vsync/ Hsync)와 데이터 이네이블(DE) 신호 및 소정의 클럭신호를 이용하여 게이트 제어신호 및 데이터 제어신호를 생성한다.

게이트 드라이버(4)는 타이밍 컨트롤러(8)로부터 생성된 게이트 제어신호에 따라 스캔신호 즉, 게이트 하이 전압(VGH)을 게이트라인(GL1 ~ GLn)으로 공급한다.

데이터 드라이버(6)는 타이밍 컨트롤러(8)로부터 생성된 데이터 제어신호에 따라 1 수평 라인분의 데이터 전압을 데이터라인(DL1 ~ DLm)으로 공급한다.

공통전압 발생부(10)는 도시되지 않은 전원 공급부로부터 공급된 전원전압(Vdd)을 이용하여 일정한 레벨의 DC 전압인 공통전압(Vcom)을 생성한다. 공통전압(Vcom)은 액정패널(2)의 기준전압으로 액정패널(2) 내부에 충진된 액정을 구동하는 전압이 된다.

이와 같이 구성된 액정표시장치의 공통전압 발생부(10)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 전원전압(VDD)을 분압하는 제 1 저항 및 제 2 저항(R1, R2)과, 제 1 저항 및 제 2 저항(R1, R2) 사이에 접속되어 분압된 전원전압(VDD)의 레벨을 조절하기 위한 가변저항(VR1) 및 제 1 커패시터(C1)와, 제 1 저항 및 제 2 저항(R1, R2)에 의해 분압되고, 가변저항(VR1) 및 제 1 커패시터(C1)에 의해 레벨이 조절된 전원전압(VDD)을 비 반전단자(+)에 인가받고, 자신의 출력신호와 액정패널에서 피드백된 신호를 제 3 저항(R3), 제 4 저항(R4) 및 제 2 커패시터(C2)에 공급하여 보상 레벨이 조절된 전압을 반전단자(-)에 귀환 받아 공통전극전압(Vcom)으로 출력하는 제 1 연산증폭기(20)를 포함하여 구성된다.

이와 같이, 구성된 공통전압 발생부는 저항, 연산증폭기, 커패시터와 같은 소자들이 기판위에 배치되어야 하기 때문에 그에 따른 비용과, 점차 액정표시장치가 소형화됨에도 불구하고 다이 크기(Die Size)가 증가하게 되는 문제점이 발생하게 된다.

또한, 액정패널의 화소영역에 공급되는 화소 데이터가 랜덤(Random)함에도 불구하고 공급되는 공통전압이 하나의 전압으로 고정됨으로써 액정표시장치의 화질을 떨어트리는 문제점이 발생하게 된다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 종래의 공통전압 발생부의 생산비용 절감 및 다이 크기를 감소시키고, 액정패널에 공급되는 화소 데이터에 따라 보정된 공통전압을 공급함으로써, 화질을 개선할 수 있는 액정표시장치 및 구동방법을 제공하는데 있다.

본 발명에 따른 액정표시장치는 복수의 게이트 라인과 복수의 데이터 라인이 교차하는 영역에 복수의 서브화소가 형성된 액정패널과; 상기 복수의 서브화소 각각에 출력되는 디지털 데이터의 계조값을 그 계조값이 갖는 정극성 또는 부극성을 적용하여 카운트함으로써 카운트된 계조값의 합을 출력하는 데이터 카운터부와; 상기 데이터 카운터부의 출력값을 양자화하고, 상기 양자화값에 따른 공통전압 보상값이 미리 설정된 룩업 테이블을 이용하여, 상기 양자화값에 대응하는 공통전압 보상값을 선택하고, 선택된 공통전압 보상값을 이용하여 공통전압을 보정하고, 보정된 공통전압을 상기 액정패널에 공급하는 공통전압 발생부를 포함한다.

또한, 본 발명에 따른 액정표시장치의 구동방법은 복수의 서브화소 각각에 출력되는 디지털 데이터의 계조값을 그 계조값이 갖는 정극성 또는 부극성을 적용하여 카운트함으로써 카운트된 계조값의 합을 출력하는 카운트 단계와; 상기 데이터 카운터부의 출력값을 양자화하고, 상기 양자화값에 따른 공통전압 보상값이 미리 설정된 룩업 테이블을 이용하여, 상기 양자화값에 대응하는 공통전압 보상값을 선택하고, 선택된 공통전압 보상값을 이용하여 공통전압을 보정하고, 보정된 공통전압을 액정패널에 공급하는 보정/공급 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 액정표시장치는 종래의 수동 및 능동소자를 이용하여 공통전압을 공급하는 것과는 달리 이러한 소자들을 프로그램이 가능한 공통전압 집적회로(Vcom IC)로 구성함으로써, 다이 크기(Die Size)를 감소시키고 비용을 절감할 수 있다.

또한, 액정표시장치의 화소영역의 각 서브화소에 공급되는 디지털 데이터의 계조값을 데이터 카운터부에서 카운트하고, 카운트된 카운트값을 양자화하여 초기설정된 룩 업 테이블을 참조하여 보정된 공통전압을 액정패널에 공급함으로써 액정표시장치의 표시품질을 향상시킬 수 있다.

이하, 첨부된 도면 및 실시 예를 통해 본 발명의 실시 예를 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 액정표시장치를 나타낸 도면이다.

도 3을 참조하면, 복수의 게이트 라인(GL1 내지 GLn) 및 복수의 데이터 라인(DL1 내지 DLm)이 교차된 영역에 복수의 화소 영역이 형성된 액정패널(102)과, 각 화소 영역에 공급된 화소 데이터의 계조값을 카운트하는 데이터 카운터부(110)와, 데이터 카운터부(110)에서 카운트한 계조값을 양자화하여 액정패널(102)에 공급되는 공통전압을 조절하는 공통전압 발생부(112)를 포함하여 구성된다.

액정패널(102)은 서로 대향하여 합착된 하부기판 및 상부기판으로 이루어진다. 이때, 하부기판 및 상부기판 사이에는 이들의 간격을 일정하게 유지시키는 스페이서(미도시) 및 액정층(미도시)을 포함하여 구성된다.

하부기판은 서로 교차하도록 형성된 복수의 데이터 라인(DL1 내지 DLm)과 복수의 게이트 라인(GL1 내지 GLn)과, 데이터 라인들(DL)과 게이트 라인들(GL)이 교차되어 정의되는 액정셀 영역마다 형성된 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor; TFT) 및 박막 트랜지스터(TFT)에 접속된 액정셀(Clc)의 화소전극을 포함하여 구성된다. 이때, 박막 트랜지스터(TFT)는 게이트 라인(GL)으로부터의 게이트 펄스에 응 답하여 데이터 라인(DL)으로부터의 화상신호를 액정셀(Clc)로 공급한다.

액정셀(CLc)은 액정층을 사이에 두고 대면하는 공통전극(Vcom)과 박막 트랜지스터(TFT)에 접속된 화소전극으로 구성되므로 등가적으로 액정 커패시터로 표현될 수 있다. 또한, 액정셀은 액정 커패시터에 충전된 화상신호를 다음 화상신호가 충전될 때까지 유지시키기 위한 스토리지 커패시터(Cst)를 포함한다.

상부기판은 적색, 녹색 및 청색을 포함하는 적어도 3개의 컬러필터, 각 컬러필터의 분리함과 아울러 화소셀을 정의하는 블랙 매트릭스 및 공통전압이 공급되는 공통전극(Vcom) 등을 포함하여 구성된다. 여기서, 공통전극은 TN(Twisted Nematic) 모드와 VA(Vertical Alignment) 모드와 같은 수직전계 구동방식에서 상부 유리기판 상에 형성되며, IPS(In Plane Switching) 모드와 FFS(Fringe Field Switching) 모드와 같은 수평전계 구동방식에서 화소전극과 함께 하부 유리기판 상에 형성된다. 액정패널(102)의 상부 유리기판과 하부 유리기판 상에는 광축이 직교하는 편광판이 부착되고 액정과 접하는 내면에 액정의 프리틸트각을 설정하기 위한 배향막이 형성된다.

타이밍 컨트롤러(104)는 외부로부터 공급되는 소스 데이터(R, G, B)를 액정패널(102)의 구동에 알맞은 데이터 신호(Data)로 정렬하고, 정렬된 데이터 신호(Data)를 데이터 드라이버(106)에 공급한다. 또한, 타이밍 컨트롤러(104)는 외부로부터 입력되는 메인클럭(DCLK), 데이터 인에이블 신호(DE), 수평 및 수직 동기신호(Hsync, Vsync)를 이용하여 데이터 제어신호(DCS)와 게이트 제어신호(GCS)를 생성하여 데이터 드라이버(106)와 게이트 드라이버(108) 각각의 구동 타이밍을 제어 한다. 이때, 데이터 제어신호(DSC)는 소스 스타트 펄스(SSP), 소스 쉬프트 클럭(SSC), 소스 출력 인에이블(SOE) 등을 포함하고, 게이트 제어신호(GCS)는 게이트 스타트 펄스(Gate Start Pulse : GSP), 게이트 출력 인에이블신호(Gate Output Enable : GOE) 및 복수의 게이트 쉬프트 클럭(Gate Shift Clock : GSC)을 포함한다.

게이트 스타트 펄스(GSP)는 한 화면이 표시되는 1 수직기간 중에서 스캔이 시작되는 시작 수평라인을 지시한다. 게이트 쉬프트 클럭신호(GSC)는 게이트 구동회로 내의 쉬프트 레지스터에 입력되어 게이트 스타트 펄스(GSP)를 순차적으로 쉬프트시키기 위한 타이밍 제어신호로써 박막 트랜지스터(TFT)의 온(ON) 기간에 대응하는 펄스폭으로 발생된다. 게이트 출력 신호(GOE)는 게이트 드라이버(108)의 출력을 지시한다.

또한, 타이밍 제어신호들은 소스 샘플링 클럭(Source Sampling Clock : SSC), 소스 출력 인에이블신호(SOE), 극성제어신호(POL) 등을 포함한 데이터 타이밍 제어신호들을 포함한다. 소스 샘플링 클럭(SSC)은 라이징(Rising) 또는 폴링(Falling) 에지에 기준하여 데이터 드라이버(106) 내에서 데이터의 래치동작을 지시한다. 소스 출력 인에이블신호(Source Output Enable : SOE)는 데이터 드라이버(106)의 출력을 지시한다. 극성제어신호(Polarity : POL)는 액정패널(102)의 액정셀들(Clc)에 공급될 데이터전압의 극성을 지시한다.

또한, 타이밍 콘트롤러(104)는 디지털 비디오 데이터를 기수 화소 데이터들(RGBodd)과 우수 화소 데이터들(RGBeven)로 분리하고 그 데이터들을 데이터 구동 회로(106)에 공급한다. 데이터의 전송경로 상에서 EMI와 데이터전압의 스윙폭을 줄이기 위하여, 타이밍 콘트롤러(104)는 데이터를 mini LVDS(low-voltage differential signaling) 방식 또는 RSDS(Reduced Swing Differential Signaling) 방식으로 변조하여 데이터 구동회로(106)에 공급한다.

데이터 드라이버(106)는 타이밍 컨트롤러(104)로부터 공급된 데이터 제어신호(DCS)에 따라 타이밍 컨트롤러(104)로부터의 디지털 비디오 데이터(R, G, B)를 극성제어신호(POL)에 따라 계조값에 대응하는 아날로그 정극성/부극성 감마보상전압으로 변환하여 정극성/부극성 아날로그 데이터전압을 발생하고 게이트 라인(GL)에 스캔신호가 공급되는 1 수평 주기마다 1 수평 라인분의 화상 신호에 아날로그 데이터 전압을 데이터 라인들(DL1 내지 DLm)로 공급한다. 이때, 데이터 드라이버(106)는 테이프 캐리어 패키지(Tape Carrier Package) 또는 칩 온 필름(Chip On Film)에 실장되어 액정패널(102)에 접속되거나 칩 온 그라스(Chip On Glass) 방식에 의해 액정패널(102)에 실장될 수 있다.

게이트 드라이버(108)는 타이밍 컨트롤러(104)로부터 공급되는 게이트구동 제어신호(GOE, GSP, GSC)에 응답하여 스캔펄스 즉, 게이트펄스를 순차적으로 발생하여 복수의 게이트 라인(GL1 내지 GLn)에 공급한다. 이때, 게이트 드라이버(108)에는 전원공급부에서 전원전압(Vdd)이 공급된다. 이에 따라, 게이트 드라이버(108)는 전원전압(Vdd)을 이용하여 게이트 하이 전압(VGH) 및 게이트 로우 전압(VGL)을 생성한다.

게이트 드라이버(108)는 쉬프트 레지스터, 쉬프트 레지스터의 출력신호를 액 정셀의 박막 트랜지스터(TFT) 구동에 적합한 스윙폭으로 변환하기 위한 레벨 쉬프터 및 레벨 쉬프터와 게이트라인(GL1 내지 GLn) 사이에 접속되는 출력 버퍼를 각각 포함하여 구성된다. 이러한, 게이트 드라이버(108)는 스캔펄스들을 순차적으로 출력한다. 이때, 게이트 드라이버(108)는 COF 또는 TCP에 실장되어 ACF(anisotropic conductive film)로 액정패널(102)의 하부기판에 형성된 게이트 패드들에 접속된다. 또한, 게이트 드라이버(108)는 게이트 인 패널(Gate In Panel) 공정을 이용하여 화소 어레이에 형성된 복수의 데이터 라인(DL1 내지 DLm), 게이트 라인(GL1 내지 GLn) 및 박막 트랜지스터(TFT)들과 동시에 액정패널(102)의 하부 유리기판 상에 직접 형성될 수 있다. 또한, 게이트 드라이버(108)는 칩온글래스(Ghip On Galss) 방식으로 액정패널(102)의 하부 유리기판 상에 직접 접착될 수도 있다.

데이터 카운터부(110)는 타이밍 컨트롤러(104)로부터 각 화소영역에 공급되는 디지털 비디오 데이터(R, G, B)를 공급받는다. 여기서, 데이터 카운터부(110)는 수평라인단위로 각 화소영역의 R, G, B 서브픽셀에 공급될 디지털 데이터의 계조값을 카운트한 카운트값(Data_Sum)을 공통전압 발생부(112)에 공급한다.

공통전압 발생부(112)는 데이터 카운터부(110)에서 카운트한 카운트값(Data_Sum)을 공급받아 이에 적합한 공통전압을 액정패널(102)에 공급한다. 이러한, 공통전압 발생부(112)는 각각의 구성이 개별소자가 아닌 프로그램화 할 수 있는 공통전압 집적회로(Vcom IC)로 구성된다. 이때, 공통전압 발생부(112)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 공통전압 제어부(114), 제 1 및 제 2 양자화 처리부(124, 126), 옵셋 설정부(118), 룩 업 테이블(120), 공통전압 보정부(122)를 포함하여 구 성된다.

공통전압 제어부(114)는 데이터 카운터부(110)에서 공급되는 카운트값(Data_Sum)을 처리하고 제어신호를 출력한다. 여기서, 공통전압 제어부(114)는 데이터 카운터부(110)에서 공급된 카운트값(Data_Sum)을 제 1 양자화 처리부(124)에 공급하여 룩 업 테이블(120)에 저장될 초기값을 설정하는 초기화 모드와 초기화 모드에서 설정한 룩 업 테이블(120)을 이용하여 실행 모드시 공급된 카운트값(Data_Sum)을 제 2 양자화 처리부(126)에서 처리한 후 록업테이블(120)을 참조하여 적합한 공통전압이 공급되기 위한 제어신호를 출력한다.

제 1 양자화 처리부(124)는 공통전압 제어부(114)가 초기화 모드일 경우 제공된 카운트값(Data_Sum)을 양자화한다. 여기서, 제 1 양자화 처리부(124)는 초기값을 룩 업 테이블(120)에 설정하기 위해 액정패널(102)의 정극성 디지털 데이터의 계조값에 최대값과 부극성 디지털 데이터의 계조값에 최대값을 카운트한 카운트값(Data_Sum)을, 도 5에 도시된 바와 같이, 룩 업 테이블(120)에 정의된 주소(LUT Address)의 범위에 따라 카운트값을 양자화하여 룩 업 테이블(120)의 Data Summation 필드에 저장한다.

옵셋 설정부(118)는 카운트값(Data_Sum)을 양자화하여 룩 업 테이블(120)의 Data Summation 필드에 저장된 디지털 데이터의 계조값의 범위에 해당하는 값을 이용하여 각 카운트값(Data_Sum 1)에 해당하는 실측값 즉, 보상하기 위해 디폴트 공통전압(Vcom)에서 보정될 공통전압 보상값을 측정하여 룩 업 테이블(120)에 저장한다. 다시 말해서, 옵셋 설정부(118)는 제 1 양자화 처리부(124)가 양자화하여 각 룩 업 테이블 주소(LUT Address)에 저장한 카운트값(Data_Sum)을 이용하여 액정패널(102)에 적합한 공통전압을 측정한 후 룩 업 테이블(120)에 저장한다.

제 2 양자화 처리부(126)는 공통전압 제어부(114)가 실행 모드일 경우 공통전압 제어부(114)에서 공급한 카운트값(Data_Sum)을 양자화한다. 여기서, 제 2 양자화 처리부(126)는 양자화한 카운트값(Data_Sum)을 룩 업 테이블(120)에 공급한다.

룩 업 테이블(120)은, 도 5에 도시된 바와 같이, 룩 업 테이블(120)에 정의된 주소(LUT Address)의 범위에 따라 초기화 설정 모드시 각 주소에 대응하여 제 1 양자화 처리부(124)에서 양자화한 디지털 데이터의 계조값과, 각 주소에 저장된 디지털 데이터의 계조값을 이용하여 옵셋 설정부(118)에서 실측한 보정될 공통전압 값이 저장 될 수 있도록 구비된다. 그리고, 룩 업 테이블(120)은 실행 모드시 공통전압 제어부(114)에서 제 2 양자화 처리부(126)에 공급하여 양자화된 카운트값(Data_Sum)이 해당하는 범위를 검색하여 보정될 공통전압(Vshift)이 공통전압 보정부(122)에 공급될 수 있도록 구비한다.

이때, 룩 업 테이블(120)은 초기값을 설정하기 위한 제 1 양자화 처리부(124) 및 옵셋 설정부(118)를 별도로 구비한 장치에서 룩 업 테이블(120)의 필드값을 설정 및 저장 후 설치될 수 있다.

공통전압 보정부(122)는 룩 업 테이블(120)에서 공급한 보정될 공통전압(Vshift)과 디폴트 공통전압(Vcom)을 합하여 디지털 데이터의 계조값에 적합한 공통전압(Pvcom)을 액정패널(102)에 공급한다.

다시 말해서, 도 6a에 도시된 바와 같이, 1280×800의 해상도를 갖고, 게이트라인 방향으로 액정셀의 정극성, 부극성의 화소전압이 반복적으로 인가되고, 데이터 레벨이 W(White), B(Black), W,B... 또는 B, W, B, W...로 반복적으로 디스플레이되는 액정패널에서 R, G, B 각 서브화소가 출력할 수 있는 계조값, 예를 들어 각 서브화소가 출력할 수 있는 계조가 6비트인 경우 0 ~ 63 계조 즉, 노멀리 화이트 모드(Normally Wihte Mode)에서 최대 부극성 디지털 데이터의 계조값은 서브 픽셀의 최대 극성 계조×(화소영역의 수 × 화소영역에서 서브픽셀(R,G,B)의 수)/2로 나타낼 수 있다. 다시 말해서, -63×(1280×3)/2로 부극성의 최대 디지털 데이터 출력값은 -120960이 되고, 정극성의 최대 디지털 데이터의 계조값은 63×(1280×3)/2로 120960으로 나타낼 수 있다.

이와 같이, 구해진 부극성 또는 정극성의 최대 디지털 데이터의 계조값을 제 1 양자화 처리부(124)에서 양자화하여 룩 업 테이블(120)에 정의된 주소영역, 도 5에 도시된 바와 같이, 룩 업 테이블의 주소(LUT Address) 공간이 32개인 경우 -120960 ~ 120960 사이의 범위를 32개로 분할하여 저장하고, 옵셋 설정부(118)는 이에 해당하는 값에 대해 실측한 후 룩 업 테이블(120)의 Vcom shift 필드에 저장한다.

이후, 타이밍 컨트롤러(104)에 실행할 화소 데이터가 입력되는 경우 데이터 카운터부(110)에 입력된 디지털 비디오 데이터(R, G, B)를 카운트한 카운트값(Data_Sum)을 실행 모드의 공통전압 발생부(112)에 공급된다.

이어, 공통전압 발생부(112)는 입력된 카운트값(Data_Sum)을 제 2 양자화 처 리부(126)에 공급하고 양자화된 데이터를 룩 업 테이블(120)을 참조하여 보정 될 전압(Vshift)을 검색한다.

이어, 앞서 설명한 바와 같이 최대 부극성 디지털 데이터의 계조값(-120960)을 갖는 데이터가 입력된 경우, 도 6b에 도시된 바와 같이, 디폴트 공통전압(Vcom)에서 룩 업 테이블(120)을 참조하여 ΔV₁=0.300[V]만큼 보정된 공통전압을 액정패널(102)에 공급하고, 최대 정극성 디지털 계조값(120960)을 갖는 경우, 도 6c에 도시된 바와 같이, 디폴트 공통전압(Vcom)에서 룩 업 테이블(120)을 참조하여 ΔV₂=-0.300[V]만큼 보정된 공통전압을 액정패널(102)에 공급한다.

이러한, 액정표시장치는 종래의 수동 및 능동소자를 이용하여 공통전압을 공급하는 것과는 달리 이러한 소자들을 프로그램이 가능한 공통전압 집적회로(Vcom IC)로 구성함으로써, 다이 크기(Die Size)를 감소시키고 비용을 절감할 수 있다.

또한, 액정표시장치의 화소영역의 각 서브화소에 공급되는 디지털 데이터의 계조값을 데이터 카운터부에서 카운트하고, 카운트된 카운트값을 양자화하여 초기 설정된 룩 업 테이블을 참조하여 보정된 공통전압을 액정패널에 공급함으로써 액정표시장치의 표시품질을 향상시킬 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시 예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 종래의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

도 1은 종래의 액정표시장치를 나타낸 도면.

도 2는 종래의 액정표시장치의 공통전압 발생부를 나타낸 도면.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따는 액정표시장치를 나타낸 도면.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 공통전압 발생부를 나타낸 도면.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 룩 업 테이블을 나타낸 도면.

도 6a 내지 도 6c는 본 발명의 실시 예에 따른 공통전압 보정을 나타낸 도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

112 : 공통전압 발생부 114 : 공통전압 제어부

118 : 옵셋 설정부 120 : 룩 업 테이블

122 : 공통전압 보정부 124 , 126 : 제 1 및 제 2 양자화 처리부

Claims

복수의 게이트 라인과 복수의 데이터 라인이 교차하는 영역에 복수의 서브화소가 형성된 액정패널과;

상기 복수의 서브화소 각각에 출력되는 디지털 데이터의 계조값을 그 계조값이 갖는 정극성 또는 부극성을 적용하여 카운트함으로써 카운트된 계조값의 합을 출력하는 데이터 카운터부와;

상기 데이터 카운터부의 출력값을 양자화하고, 상기 양자화값에 따른 공통전압 보상값이 미리 설정된 룩업 테이블을 이용하여, 상기 양자화값에 대응하는 공통전압 보상값을 선택하고, 선택된 공통전압 보상값을 이용하여 공통전압을 보정하고, 보정된 공통전압을 상기 액정패널에 공급하는 공통전압 발생부를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제 1 항에 있어서,

상기 공통전압 발생부는 프로그램이 가능한 공통전압 집적회로(Vcom IC)인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제 1 항에 있어서,

상기 데이터 카운터부는 상기 복수의 데이터 라인에 공급되는 각 수평 라인 단위의 디지털 데이터의 계조값을 카운트하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제 1 항에 있어서,

상기 공통전압 발생부는,

상기 데이터 카운터부에서 공급되는 출력값을 처리하고, 초기화 모드 또는 실행 모드의 제어신호를 출력하는 공통전압 제어부와;

상기 공통전압 제어부로부터 공급된 상기 출력값을 양자화하는 제 1 및 제 2 양자화 처리부와;

상기 초기화 모드에서 상기 제 1 양자화 처리부에서 양자화된 제 1 계조값을 이용하여 상기 공통전압 보상값을 설정하는 옵셋 설정부와;

상기 초기화 모드에서 상기 제 1 양자화 처리부에서 양자화된 제 1 계조값에 대응하는 상기 옵셋 설정부에서 설정된 공통전압 보상값을 저장하고, 상기 실행 모드에서 상기 제 2 양자화 처리부에서 처리된 제 2 계조값에 대응하는 공통전압 보상값을 공급하는 룩업 테이블과;

상기 실행 모드에서 상기 공통전압 보상값과 상기 공통전압을 합하여 상기 공통전압을 보정하고, 보정된 공통전압을 상기 액정패널에 공급하는 공통전압 보정부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
복수의 서브화소 각각에 출력되는 디지털 데이터의 계조값을 그 계조값이 갖는 정극성 또는 부극성을 적용하여 카운트함으로써 카운트된 계조값의 합을 출력하는 카운트 단계와;

상기 데이터 카운터부의 출력값을 양자화하고, 상기 양자화값에 따른 공통전압 보상값이 미리 설정된 룩업 테이블을 이용하여, 상기 양자화값에 대응하는 공통전압 보상값을 선택하고, 선택된 공통전압 보상값을 이용하여 공통전압을 보정하고, 보정된 공통전압을 액정패널에 공급하는 보정/공급 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동방법.
제 5 항에 있어서,

상기 카운트 단계는,

복수의 데이터 라인에 공급되는 각 수평 라인 단위의 디지털 데이터의 계조값을 카운트하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동방법.
제 5 항에 있어서,

상기 보정/공급 단계는,

초기화 모드 또는 실행 모드의 제어신호를 출력하는 단계와;

상기 초기화 모드일 경우, 상기 카운트 단계의 출력값을 양자화하고, 그 양자화값을 상기 룩업 테이블에 저장하는 단계와;

상기 룩업 테이블에 저장된 양자화값에 대응하는 상기 공통전압 보상값을 측정하여 상기 룩업 테이블에 저장하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동방법.
제 7 항에 있어서,

상기 보정/공급 단계는,

상기 실행 모드일 경우, 상기 카운트 단계의 출력값을 양자화하고, 그 양자화값에 대응하는 공통전압 보상값을 상기 룩업 테이블에서 선택하여 공급하는 단계와;

상기 공급된 공통전압 보상값을 상기 공통전압과 합하여 상기 공통전압을 보정하고, 보정된 공통전압을 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동방법.