KR101510877B1 - 액정표시장치 및 그의 구동방법 - Google Patents

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Abstract

데이터 집적회로의 발열과 소비전력을 감소시킬 수 있는 액정표시장치가 개시된다.
본 발명에 따른 액정표시장치는 다수의 게이트라인과 데이터라인이 배열되어 화상을 표시하는 액정패널과, 상기 액정패널에 표시될 화상에 대응되는 데이터를 입력하기 위한 입력부와, 상기 입력부로부터의 데이터를 화소전압으로 변환하여 상기 액정패널을 구동하는 데이터 드라이버와, 상기 다수의 데이터라인으로 프리차지 전압 또는 화소 데이터 전압을 선택적으로 공급하는 프리차지부 및 상기 다수의 데이터라인으로 상기 프리차지 전압을 선택적으로 차폐하여 상기 프리차지부를 제어하는 프리차지 컨트롤러를 포함한다.
최상위비트, 중간계조, 프리차지(Pre-Charge)

Description

액정표시장치 및 그의 구동방법{Liquid crystal display device and driving method of the same}
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정표시장치를 나타낸 도면.
도 2는 도 1의 프리차지 컨트롤러를 상세히 나타낸 도면.
도 3은 도 1의 프리차지 구동부를 상세히 나타낸 도면.
도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정표시장치를 나타낸 도면.
<도면의 주요부분에 대한 간단한 설명>
102:액정패널 104:게이트 드라이버
106, 206:데이터 드라이버 108:프리차지 구동부
110:타이밍 컨트롤러 112:프리차지 컨트롤러
114:최상위비트 데이터 추출부 116:누적기
118:래치부 120, 212:비교부
122, 224:논리 연산부 214:쉬프트 레지스터 어레이
216:래치 어레이 218:디지털 아날로그 컨버터 어레이
220:출력버퍼 어레이 222:최상위비트 연산기
본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 특히 데이터 집적회로의 발열을 감소시키고 소비전력을 감소시킬 수 있는 액정표시장치 및 그의 구동방법에 관한 것이다.
액정표시장치는 두 기판 사이에 형성된 이방성 유전율을 갖는 액정 물질에 전계를 인가하고, 이 전계의 세기를 조절하여 기판에 투과되는 빛의 양을 조절함으로써 원하는 화상을 얻는 표시장치이다. 이러한 액정표시장치는 휴대가 간편한 평판 표시장치 중에서 대표적인 것으로서, 이 중에서도 박막트랜지스터(Thin Film Transistor:TFT)가 스위칭 소자로 이용되는 박막트랜지스터 액정표시장치(TFT-LCD)가 주로 이용되고 있다.
액정표시장치는 크게 영상을 표시하는 액정패널과, 상기 액정패널을 구동하기 위한 구동부로 이루어진다. 상기 액정패널은 게이트 스캔신호를 전달하는 다수의 게이트라인과 상기 다수의 게이트라인과 교차하여 데이터 신호를 전달하는 다수의 데이터라인을 포함하며, 상기 게이트라인과 데이터라인에 의해 둘러싸인 영역에 형성되며 각각 게이트라인과 데이터라인 및 스위칭 소자를 통해 연결된 매트릭스(matrix) 형태의 다수의 화소를 포함한다. 상기 액정패널을 구동하기 위한 구동부는 일반적으로, 상기 다수의 게이트라인을 구동하는 게이트 드라이버와 상기 다수의 데이터라인을 구동하는 데이터 드라이버 및 상기 게이트 드라이버와 데이터 드라이버를 제어하기 위한 타이밍 컨트롤러로 이루어진다.
이러한 액정표시장치에서 각 화소에 데이터 신호를 인가하는 방법은 다음과 같다.
상기 게이트 드라이버가 상기 다수의 게이트라인에 순차적으로 게이트 스캔신호를 인가하면 대응된 게이트라인에 연결된 스위칭 소자인 박막트랜지스터(TFT)가 순차적으로 턴-온(turn-on) 되고 이와 동시에 상기 데이터 드라이버가 대응된 데이터라인에 데이터 신호를 인가하여 상기 다수의 화소가 형성된 액정패널을 구동한다.
이러한 데이터 드라이버는 액정표시장치가 대형화, 고정세화로 발전하면서 부하가 증가하고 구동 주파수 및 프레임 주파수가 상승하여 데이터의 트랜지션(transition)이 증가하게 되어 발열양이 증가하게 된다. 이러한 데이터 드라이버의 발열로 인하여 데이터 드라이버의 구동 신뢰성이 떨어지게 되어 안정상 위험성이 증가하게 되는 경우가 발생한다. 상기 데이터 드라이버의 발열을 일으키는 주요 원인은 여러가지가 있을 수 있지만, 특히 출력 버퍼부의 내부저항성분을 통해 흐르는 전류로 인한 전력소모에 의해 데이터 드라이버의 발열이 증가할 수 있다.
최근에는 액정셀의 충전특성을 개선하고 발열온도를 감소시키면서 소비전력을 감소시키기 위해 프리-차지(Pre-Charge) 방식을 적용한 데이터 드라이버가 구현되었다.
상기 프리-차지 방식은 데이터 전압이 예를 들어 노멀리 블랙(Normaly Black) 모드에서 화이트 계조에 해당되는 전압일 경우, 데이터 전압이 충전되기 전에 미리 비교적 높은 레벨의 프리차지(Pre-Charge) 전압을 공급함으로써 출력버퍼의 구동영역(전압)이 줄어들어 데이터 드라이버의 발열온도를 낮출 수 있다. 하지 만, 중간 이하의 계조에 해당하는 데이터 전압의 경우에는 높은 프리차지(Pre-Charge) 전압으로 인해 실제 중간 이하의 계조에 해당하는 데이터 전압보다 큰 전압이 액정패널 상에 출력되어 원하는 화상이 표시되지 않는다. 또한, 중간 이하의 계조보다 큰 프리차지(Pre-Charge) 전압으로 인해 출력버퍼의 구동 영역(전압)이 증가하여 데이터 드라이버의 발열온도를 증가시켜 소비전력이 증가하는 문제점이 발생된다.
본 발명은 데이터 집적회로의 발열을 감소시키며 화질을 향상시킬 수 있는 액정표시장치 및 그의 구동방법을 제공함에 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 소비전력을 감소시킬 수 있는 액정표시장치 및 그의 구동방법을 제공함에 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치는 다수의 게이트라인과 데이터라인이 배열되어 화상을 표시하는 액정패널과, 상기 액정패널에 표시될 화상에 대응되는 데이터를 입력하기 위한 입력부와, 상기 입력부로부터의 데이터를 화소전압으로 변환하여 상기 액정패널을 구동하는 데이터 드라이버와, 상기 다수의 데이터라인으로 프리차지 전압 또는 화소 데이터 전압을 선택적으로 공급하는 프리차지부 및 상기 다수의 데이터라인으로 상기 프리차지 전압을 선택적으로 차폐하여 상기 프리차지부를 제어하는 프리차지 컨트롤러를 포함한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치의 구동방 법은 액정패널에 표시될 화상에 대응되는 데이터를 입력하는 단계와, 상기 입력된 데이터 중 1 라인분의 화소 데이터의 계조 분포를 검출하는 단계와, 상기 검출된 계조 분포에 근거하여 프리차지 전압 또는 화소 데이터 전압을 선택하는 단계 및 상기 선택된 전압을 상기 액정패널의 다수의 데이터라인에 기입하는 단계를 포함한다.
상기 목적들 외에 본 발명의 다른 목적들, 다른 특징들 및 다른 이점들은 첨부한 도면과 결부된 실시예의 상세한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.
이하, 본 발명의 실시예가 첨부된 도면들과 결부되어 상세하게 설명될 것이다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정표시장치를 나타낸 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정표시장치는 영상을 표시하는 액정패널(102)과, 상기 액정패널(102)을 구동하기 위한 게이트 드라이버(104) 및 데이터 드라이버(106)와, 상기 게이트 드라이버(104) 및 데이터 드라이버(106)를 제어하기 위한 제어신호를 생성하는 타이밍 컨트롤러(110)와, 상기 데이터 드라이버(106)와 액정패널(102) 사이에 위치하여 상기 액정패널(102)에 배열된 다수의 데이터라인(DL1 ~ DLm)으로 외부로부터의 프리차지(Pre-Charge) 전압을 선택적으로 공급하는 프리차지 구동부(108)와, 입력되는 데이터를 이용해서 상기 프리차지 구동부(108)를 제어하는 프리차지 컨트롤러(112)를 포함한다.
본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정표시장치에 대한 구체적인 설명은 다음과 같다.
상기 액정패널(102)은 다수의 게이트라인(GL1 ~ GLn)과 다수의 데이터라인(DL1 ~ DLm)에 의하여 구분된 영역들에 각각 형성된 화소들을 구비한다. 이들 화소들 각각은, 대응하는 게이트라인(GL)과 대응하는 데이터라인(DL) 간의 교차부에 형성된 박막트랜지스터(TFT) 및 상기 박막트랜지스터(TFT)와 공통전극(Vcom) 사이에 접속된 액정 셀(Clc)을 구비한다.
상기 박막트랜지스터(TFT)는 대응하는 게이트라인(GL) 상의 게이트 스캔신호에 응답하여 대응하는 데이터라인(DL)으로부터 대응하는 액정 셀(Clc)에 공급될 화소 데이터 전압을 절환한다. 상기 액정 셀(Clc)은 액정층을 사이에 두고 대면하는 공통전극과 박막트랜지스터(TFT)에 접속된 화소 전극으로 구성된다.
이러한 액정 셀(Clc)은 대응하는 박막트랜지스터(TFT)를 경유하여 공급되는 화소 데이터 전압을 충전한다. 또한, 상기 액정 셀(Clc)에 충전된 전압은 대응하는 박막트랜지스터(TFT)가 턴-온(turn-on) 될 때마다 갱신되게 된다.
이에 더하여, 상기 액정패널(102) 상의 화소들 각각은 상기 박막트랜지스터(TFT)와 이전 게이트라인 사이에 접속된 스토리지 캐패시터(Cst)를 구비한다. 상기 스토리지 캐패시터(Cst)는 상기 액정 셀(Clc)에 충전된 전압의 자연적인 감소를 최소화 한다.
상기 게이트 드라이버(104)는 상기 타이밍 컨트롤러(110)로부터의 게이트 제어신호(GCS)들에 응답하여, 다수의 게이트 스캔신호들을 다수의 게이트라인(GL1 ~ GLn)에 순차적으로 공급한다. 이들 다수의 게이트 스캔신호들은 다수의 게이트라인(GL1 ~ GLn)을 순차적으로 1 수평동기신호의 구간씩 인에이블(Enable) 되게 한 다.
상기 데이터 드라이버(106)는 상기 타이밍 컨트롤러(110)로부터의 데이터 제어신호(DCS)들에 응답하여, 다수의 게이트라인(DL1 ~ DLm) 중 어느 하나가 인에이블 될 때마다 다수의 화소 데이터 전압들을 발생시켜 상기 액정패널(102) 상의 다수의 데이터라인(DL1 ~ DLm)에 각각 공급한다. 이를 위하여, 상기 데이터 드라이버(106)는 외부의 시스템으로부터 화소 데이터(Data)를 1 라인분 씩 입력하고, 감마전압 세트를 이용하여 입력된 1 라인분의 화소 데이터(Data)를 아날로그 형태의 화소 데이터 전압들로 변환한다.
상기 타이밍 컨트롤러(110)는 도시하지 않은 외부의 시스템(예를 들면, 컴퓨터 시스템의 그래픽 모듈 또는 텔레비전 수신 시스템의 영상 복조 모듈)으로부터의 데이터 클럭(DCLK), 수평동기신호(Hsync), 수직동기신호(Vsync) 및 데이터 인에이블(Data Enable) 신호(DE)를 이용하여 상기 게이트 제어신호들(GCS), 데이터 제어신호들(DCS)을 생성한다. 상기 게이트 제어신호들(GCS)은 상기 게이트 드라이버(104)에 공급되고, 상기 데이터 제어신호들(DCS)은 상기 데이터 드라이버(106)에 공급된다.
상기 프리차지 구동부(108)는 앞서 서술한 바와 같이, 상기 데이터 드라이버(106)와 상기 액정패널(102) 사이에 위치하며 다수의 데이터라인(DL1 ~ DLm)과 접속되어 있다. 상기 프리차지 구동부(108)는 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 다수의 데이터라인(DL1 ~ DLm)과 대응되는 다수의 스위치 소자(SW)를 구비하고 있으며, 도시하지 않은 프리차지 전압 생성부로부터 프리차지(Pre-Charge) 전압이 공급된 다.
상기 프리차지 구동부(108)에 구비된 다수의 스위치 소자(SW)는 상기 프리차지 컨트롤러(112)로부터 공급된 프리차지 제어신호와 접속된 제 1 단자와, 프리차지(Pre-Charge) 전압과 접속된 제 2 단자 및 다수의 데이터라인(DL1 ~ DLm)과 대응되도록 접속된 제 3 단자로 이루어져 있다. 상기 프리차지 컨트롤러(112)에서 생성된 프리차지 제어신호의 논리값에 따라 상기 다수의 스위치 소자(SW)가 제어된다. 이때, 상기 프리차지 구동부(108)에 구비된 다수의 스위치 소자(SW)는 스위치 소자로써 트랜지스터를 포함할 수도 있다. 상기 프리차지(Pre-Charge) 전압은 입력되는 데이터의 중간계조값 보다 큰 레벨의 전압이다. 예를 들어, 입력되는 데이터의 비트수가 8비트인 경우 상기 프리차지(Pre-Charge) 전압은 256계조의 중간계조값인 127계조 데이터 보다 큰 레벨의 전압이 된다.
상기 스위치 소자(SW)는 구체적으로, 상기 프리차지 컨트롤러(112)로부터의 특정논리(예를 들면 High)의 프리차지 제어신호가 공급되면, 턴-온(turn-on) 되어 제 2 단자에 접속된 프리차지(Pre-Charge) 전압을 다수의 데이터라인(DL1 ~ DLm)으로 공급한다. 또한, 상기 스위치 소자(SW)는 상기 프리차지 컨트롤러(112)로부터의 기저논리(예를 들면 Low)의 프리차지 제어신호가 공급되면, 턴-오프(turn-off) 된다. 상기 스위치 소자(SW)가 턴-오프(turn-off) 되면, 상기 데이터 드라이버(106)로부터 화소 데이터 전압이 상기 다수의 데이터라인(DL1 ~ DLm)에 공급된다.
정확히, 상기 스위치 소자(SW)는 수평동기신호(Hsync)의 주사 구간에는 항상 턴-오프(turn-off) 되므로 상기 프리차지 구동부(108)는 프리차지 구동을 하지 않 는다. 상기 수평동기신호(Hsync)의 블랭킹 구간에 상기 스위치 소자(SW)는 턴-온(turn-on) 또는 턴-오프(turn-off) 중 어느 하나로 동작되어 상기 프리차지 구동부(108)는 상기 다수의 데이터라인(DL1 ~ DLm)에 프리차지(Pre-Charge) 전압 또는 화소 데이터 전압을 선택적으로 공급한다.
상기 프리차지 컨트롤러(112)는 외부의 시스템으로부터 입력된 화소 데이터(Data)를 이용해서 상기 프리차지 구동부(108)에 포함된 다수의 스위치 소자(SW)를 제어한다. 구체적으로, 상기 프리차지 컨트롤러(112)는 도 2에 도시된 바와 같이, 외부의 시스템으로부터 입력된 화소 데이터(Data)의 최상위비트 데이터를 추출하는 최상위비트 데이터 추출부(114)와, 상기 최상위비트 데이터 추출부(114)로부터 추출된 데이터 중 "1" 을 갖는 최상위비트 데이터의 갯수를 누적하는 누적기(116)와, 상기 누적기(116)에서 누적된 1 라인분의 "1" 을 갖는 최상위비트 데이터의 갯수를 수평동기신호(Hsync)의 블랭킹 구간 시작지점에 래치하는 래치부(118)와, 상기 래치부(118)로부터 래치된 값과 기준값을 비교하여 그 비교결과에 따른 비교신호를 생성하는 비교부(120) 및 상기 비교부(120)에서 생성된 비교신호와 수평동기신호(Hsync)를 논리연산하여 그 연산결과에 따른 프리차지 제어신호를 생성하는 논리연산부(122)를 포함한다.
상기 최상위비트 데이터 추출부(114)는 도트 클럭신호(DCLK)에 인에이블 되어 외부의 시스템으로부터 입력된 화소 데이터(Data)의 최상위비트 데이터를 추출한다. 상기 최상위비트 데이터 추출부(114)는 입력된 화소 데이터(Data)의 최상위비트 데이터를 추출하여 상기 누적기(116)로 상기 추출된 최상위비트 데이터를 공 급한다.
상기 누적기(116)는 상기 최상위비트 데이터 추출부(114)로부터 공급된 최상위비트 데이터 중 "1" 을 갖는 최상위비트 데이터의 갯수를 누적한다. 상기 누적기(116)에서 누적된 "1" 을 갖는 최상위비트 데이터의 갯수는 상기 래치부(118)로 공급된다. 외부의 시스템으로부터 화소 데이터(Data)가 8비트로 입력되는 경우 상기 액정패널(102)에는 총 256계조의 데이터가 표시된다. 이때, 상기 256계조 데이터 중 중간값인 127계조 이상의 데이터 최상위비트 데이터가 "1" 이 된다. 총 256계조의 데이터가 표시되는 경우에 중간계조인 127계조 데이터를 기준으로 최상위비트 데이터가 변경되기 때문에 상기 누적기(116)는 상기 최상위비트가 "1" 인 데이터의 갯수를 누적하는 것이다. 이때, 상기 누적기(116)는 수평동기신호(Hsync)에 의해 초기화된다.
상기 래치부(118)는 상기 수평동기신호(Hsync)의 블랭킹 구간 시작지점에 상기 누적기(116)로부터 공급된 "1" 을 갖는 최상위비트 데이터의 갯수를 상기 비교부(120)로 래치한다. 즉, 상기 래치부(118)는 상기 비교부(120)로 1 라인분의 최상위비트 데이터의 갯수를 래치한다.
상기 비교부(120)는 상기 래치부(118)로부터 공급된 1 라인분의 최상위비트 데이터의 갯수와 기준값을 비교하여 그 비교결과에 따라 상이한 논리값을 갖는 비교신호를 생성한다. 구체적으로, 상기 비교부(120)는 상기 래치부(118)로부터 공급된 1 라인분의 최상위비트 데이터의 갯수가 기준값 이상이 되는 경우에 특정논리(예를 들어, High)의 비교신호를 생성한다. 상기 비교부(120)는 상기 래치부(118) 로부터 공급된 1 라인분의 최상위비트 데이터의 갯수가 기준값 미만인 경우에 기저논리(예를 들어, Low)의 비교신호를 생성한다.
상기 기준값은 1 라인분의 데이터 중 중간계조값 이상의 고계조 데이터를 얼마만큼 포함하고 있는지 정도에 따라 결정될 수 있다. 예를 들어, 상기 기준값이 50인 경우 상기 비교부(120)는 상기 래치부(118)로부터의 1 라인분의 최상위비트 데이터의 갯수와 상기 50을 비교하여 그 비교결과에 따른 비교신호를 생성한다. 이때, 상기 기준값은 1 라인분의 최상위비트 데이터의 갯수 중 "1" 을 갖는 최상위비트 데이터의 갯수가 50이라는 것을 의미한다. 상기 비교부(120)에서 생성된 기저논리(Low) 및 특정논리(High)의 비교신호는 상기 논리연산부(122)로 공급된다.
상기 논리연산부(122)는 상기 비교부(120)로부터 공급된 비교신호와 상기 수평동기신호(Hsync)를 논리연산하여 그 연산결과에 따른 프리차지 제어신호를 생성한다. 상기 논리연산부(122)는 상기 수평동기신호(Hsync)의 주사 및 블랭킹 구간을 알려주는 논리값과 상기 비교부(120)로부터 공급된 비교신호를 AND 연산하여 상기 AND 연산에 따른 상이한 논리값을 갖는 프리차지 제어신호를 생성한다.
구체적으로, 상기 논리 연산부(122)는 상기 수평동기신호(Hsync)의 블랭킹 구간을 알려주는 특정논리(예를 들어, High)의 신호와 상기 비교부(120)로부터의 특정논리(High)의 비교신호가 공급되면 특정논리(예를 들어, High)의 프리차지 제어신호를 생성한다. 위의 경우를 제외하고는 상기 논리 연산부(122)는 기저논리(Low)의 프리차지 제어신호를 생성한다. 특히, 상기 논리 연산부(122)에 상기 수평동기신호(Hsync)의 주사 구간을 알려주는 기저논리(예를 들어, Low)의 신호가 공 급되면, 상기 논리 연산부(122)는 항상 기저논리(Low)의 프리차지 제어신호를 생성한다.
결국, 상기 논리 연산부(122)는 수평동기신호(Hsync)의 주사 구간에는 기저논리(Low)의 프리차지 제어신호를 생성하고 수평동기신호(Hsync)의 블랭킹 구간에는 상기 비교부(120)로부터 공급된 비교신호의 논리값에 따라 기저논리(Low) 또는 특정논리(High)의 프리차지 제어신호를 생성한다. 상기 논리 연산부(122)에서 생성된 기저논리(Low) 또는 특정논리(High)의 프리차지 제어신호는 도 1에 도시된 프리차지 구동부(108)로 공급된다.
앞서 서술한 바와 같이, 상기 프리차지 구동부(108)에는 다수의 데이터라인(도 1의 DL1 ~ DLm)과 대응되는 다수의 스위치 소자(SW)가 구비되어 있기 때문에 상기 프리차지 구동부(108)로 공급된 프리차지 제어신호가 상기 스위치 소자(SW)의 턴-온/오프(turn-on/off)를 제어하게 된다. 상기 논리 연산부(122)로부터 기저논리(Low)의 프리차지 제어신호가 공급되면, 상기 다수의 스위치 소자(SW)는 턴-오프(turn-off) 되고 특정논리(High)의 프리차지 제어신호가 공급되면 상기 다수의 스위치 소자(SW)는 턴-온(turn-on) 된다.
상기 다수의 스위치 소자(SW)가 턴-오프(turn-off) 되면 상기 다수의 데이터라인(DL1 ~ DLm)으로 화소 데이터 전압이 공급된다. 상기 다수의 스위치 소자(SW)가 턴-온(turn-on) 되면 외부로부터 공급된 프리차지(Pre-Charge) 전압이 상기 다수의 데이터라인(DL1 ~ DLm)으로 공급된다.
상기 프리차지 컨트롤러(112)는 입력된 데이터를 이용해서 1 라인분의 데이 터 중 고계조 데이터의 포함정도가 얼마만큼인지 확인한 후 그 결과에 따라 상기 프리 차지 구동부(108)의 동작을 제어하게 된다. 따라서, 입력된 데이터의 계조분포에 상관없이 프리-차지(Pre-Charge)구동을 하여 원하지 않는 화상이 표시된 종래의 액정표시장치에 비해 향상된 화질을 갖는 화상을 표시할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 액정표시장치는 경우에 따라 프리차지 구동을 수행하기 때문에 데이터 드라이버의 발열온도를 감소시킬 뿐만 아니라, 소비전력도 감소시킬 수 있다.
도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정표시장치를 나타낸 도면이다.
도 4에 도시된 본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정표시장치에 대한 설명 중 앞서 서술한 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정표시장치와 동일한 부분에 대해서는 간략히 서술하기로 한다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정표시장치는 영상을 표시하는 액정패널(102)과, 상기 액정패널(102)을 구동하기 위한 게이트 드라이버(104) 및 데이터 드라이버(206)와, 상기 게이트 드라이버(104) 및 데이터 드라이버(206)를 제어하기 위한 제어신호를 생성하는 타이밍 컨트롤러(110)와, 상기 데이터 드라이버(206)와 액정패널(102) 사이에 위치하여 상기 액정패널(102)에 배열된 다수의 데이터라인(DL1 ~ DLm)으로 프리차지 전압 생성부(도시하지 않음)로부터의 프리차지 전압을 선택적으로 공급하는 프리차지 구동부(108)를 포함한다.
상기 데이터 드라이버(206)는 외부의 시스템으로부터 데이터(Data)가 입력되고 상기 타이밍 컨트롤러(110)에서 생성된 데이터 제어신호(DCS)에 따라 샘플링 클럭신호를 발생하는 쉬프트 레지스터 어레이(214)와, 상기 쉬프트 레지스터 어레 이(214)로부터의 데이터(Data)를 샘플링하고 샘플링된 데이터를 래치하는 래치 어레이(216)와, 상기 래치 어레이(216)에서 래치된 데이터를 아날로그 전압으로 변환하는 디지털 아날로그 컨버터 어레이(218)와, 상기 디지털 아날로그 컨버터 어레이(218)로부터 변환된 화소 데이터 전압을 다수의 데이터라인(DL1 ~ DLm)으로 공급하기 위한 출력버퍼 어레이(220)를 포함한다.
또한, 상기 데이터 드라이버(206)는 상기 쉬프트 레지스터 어레이(214)에서 쉬프트 된 데이터 중 최상위비트 데이터를 추출하여 그 중 "1" 을 갖는 1 라인분의 최상위비트 데이터의 갯수를 누적하는 최상위비트 연산기(222)와, 상기 최상위비트 연산기(222)에서 누적된 "1" 을 갖는 1 라인분의 최상위비트 데이터의 갯수와 기준값을 비교하여 그 비교결과에 따라 상이한 논리값을 갖는 비교신호를 생성하는 비교부(212) 및 상기 비교부(212)로부터 생성된 비교신호와 수평동기신호(Hsync)를 논리연산하여 그 연산결과에 따른 프리차지 제어신호를 생성하는 논리 연산부(224)를 더 포함한다.
상기 최상위비트 연산기(222)는 상기 쉬프트 레지스터 어레이(214)로부터 쉬프트 된 데이터 최상위비트를 추출하고 그 중 "1" 을 갖는 1 라인분의 최상위비트 데이터의 갯수를 누적한다. 상기 최상위비트 연산부(116)에서 누적된 "1" 을 갖는 1 라인분의 최상위비트 데이터의 갯수는 상기 비교부(212)로 공급한다.
상기 비교부(212)는 상기 최상위비트 연산기(222)로부터 누적된 "1" 을 갖는 1 라인분의 최상위비트 데이터의 갯수와 기준값을 비교하여 그 비교결과에 따라 상이한 논리값을 갖는 비교신호를 생성한다. 구체적으로, 상기 비교부(212)는 상기 최상위비트 연산기(222)로부터 누적된 "1" 을 갖는 1 라인분의 최상위비트 데이터의 갯수가 기준값과 동일하거나 큰 경우 특정논리(High)의 비교신호를 생성하고, 상기 최상위비트 연산기(222)로부터 누적된 "1" 을 갖는 1 라인분의 최상위비트 데이터의 갯수가 기준값보다 작은 경우 기저논리(Low)의 비교신호를 생성한다. 상기 비교부(212)에서 생성된 특정논리(High) 및 기저논리(Low)의 비교신호는 상기 논리 연산부(224)로 공급된다.
상기 논리 연산부(224)는 상기 비교부(212)로부터 공급된 비교신호와 상기 수평동기신호(Hsync)를 논리연산하여 그 연산결과에 따른 프리차지 제어신호를 생성한다. 상기 논리 연산부(224)는 상기 수평동기신호(Hsync)의 주사 및 블랭킹 구간을 알려주는 논리값과 상기 비교부(212)로부터 공급된 비교신호를 AND 연산하여 상기 AND 연산에 따른 상이한 논리값을 갖는 프리차지 제어신호를 생성한다.
결국, 상기 논리 연산부(224)는 수평동기신호(Hsync)의 주사 구간에는 기저논리(Low)의 프리차지 제어신호를 생성하고 수평동기신호(Hsync)의 블랭킹 구간에는 상기 비교부(212)로부터 공급된 비교신호의 논리값에 따라 기저논리(Low) 또는 특정논리(High)의 프리차지 제어신호를 생성한다. 상기 논리 연산부(224)에서 생성된 기저논리(Low) 또는 특정논리(High)의 프리차지 제어신호는 도 1에 도시된 프리차지 구동부(108)로 공급된다.
앞서 서술한 바와 같이, 상기 프리차지 구동부(108)에는 다수의 데이터라인(도 1의 DL1 ~ DLm)과 대응되는 다수의 스위치 소자(SW)가 구비되어 있기 때문에 상기 프리차지 구동부(108)로 공급된 프리차지 제어신호가 상기 스위치 소자(SW)의 턴-온/오프(turn-on/off)를 제어하게 된다. 상기 논리 연산부(224)로부터 기저논리(Low)의 프리차지 제어신호가 공급되면, 상기 다수의 스위치 소자(SW)는 턴-오프(turn-off) 되고 특정논리(High)의 프리차지 제어신호가 공급되면 상기 다수의 스위치 소자(SW)는 턴-온(turn-on) 된다.
상기 다수의 스위치 소자(SW)가 턴-오프(turn-off) 되면 상기 다수의 데이터라인(DL1 ~ DLm)으로 화소 데이터 전압이 공급된다. 상기 다수의 스위치 소자(SW)가 턴-온(turn-on) 되면 외부로부터 공급된 프리차지(Pre-Charge) 전압이 상기 다수의 데이터라인(DL1 ~ DLm)으로 공급된다.
상기 프리차지 컨트롤러(도 1의 112)는 입력된 데이터를 이용해서 1 라인분의 데이터 중 고계조 데이터의 포함 정도가 얼마만큼인지 확인한 후 그 결과에 따라 상기 프리 차지 구동부(108)의 동작을 제어하게 된다. 따라서, 입력된 데이터의 계조분포에 상관없이 프리-차지(Pre-Charge)구동을 하여 원하지 않는 화상이 표시된 종래의 액정표시장치에 비해 향상된 화질을 갖는 화상을 표시할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 액정표시장치는 경우에 따라 프리차지 구동을 수행하기 때문에 데이터 드라이버의 발열온도를 감소시킬 뿐만 아니라, 소비전력도 감소시킬 수 있다.
서술한 바와 같이, 본 발명에 따른 액정표시장치는 입력되는 데이터를 이용해서 1 라인분의 데이터 중 고계조 데이터의 포함정도가 얼마만큼인지 확인한 후 그 결과에 따라 프리차지 구동을 제어함으로써 입력된 데이터의 계조 분포에 상관없이 프리차지 구동을 수행하여 원하지 않는 화상을 표시한 종래의 액정표시장치에 비해 향상된 화질을 갖는 화상을 표시할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 액정표시장치는 경우에 따라 프리차지 구동을 수행하기 때문에 데이터 드라이버의 발열온도를 감소시킬 수 있다. 이로인해, 본 발명에 따른 액정표시장치는 소비전력을 감소시킬 수 있다.
이상과 같이, 본 발명이 도면에 도시된 실시예들로 국한하여 설명되었으나, 본 발명이 속하는 기술 분야에 대한 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상 및 범위를 일탈하지 않으면서 다양한 변형, 변경 및 균등한 타 실시예들이 가능하다는 것을 명백하게 알 수 있을 것이다.

Claims (7)

  1. 다수의 게이트라인과 데이터라인이 배열되어 화상을 표시하는 액정패널;
    상기 액정패널에 표시될 화상에 대응되는 데이터를 입력하기 위한 입력부;
    상기 입력부로부터의 데이터를 화소전압으로 변환하여 상기 액정패널을 구동하는 데이터 드라이버;
    상기 데이터 드라이버와 상기 액정패널 사이에 위치하며, 상기 다수의 데이터 라인에 접속되어 프리차지 전압 또는 화소 데이터 전압을 선택적으로 공급하는 프리차지부; 및
    상기 다수의 데이터라인으로 상기 프리차지 전압을 선택적으로 차폐하여 상기 프리차지부를 제어하는 프리차지 컨트롤러;를 포함하고,
    상기 프리차지부는 상기 프리차지 컨트롤러로부터 공급된 프리차지 제어신호가 공급되는 제1 단자와, 상기 프리차지 전압이 공급되는 제2 단자와, 상기 데이터 라인과 접속되는 제3 단자로 이루어진 스위치 소자를 포함하고,
    상기 프리차지 컨트롤러는,
    상기 입력부로부터의 데이터 중 최상위비트 데이터를 추출하는 최상위비트 데이터 추출부;
    상기 최상위비트 데이터 추출부로부터 추출된 최상위비트 데이터 중 특정논리(예를 들어, 1)를 갖는 최상위비트 데이터의 갯수를 누적하는 누적기;
    상기 누적기로부터 누적된 특정논리를 갖는 최상위비트 데이터의 갯수를 수평동기신호의 블랭킹 구간 시작지점에 래치하는 래치부;
    상기 래치부로부터 래치된 최상위비트 데이터의 갯수와 기준값을 비교하여 그 비교결과에 따라 상이한 논리값을 갖는 비교신호를 생성하는 비교부; 및
    상기 비교부에서 생성된 비교신호와 상기 수평동기신호를 논리연산하여 그 연산결과에 따라 상이한 논리값을 갖는 프리차지 제어신호를 생성하는 논리 연산부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 프리차지 컨트롤러는 상기 수평동기신호의 주사 구간에는 기저논리의 프리차지 제어신호를 생성하고, 상기 수평동기신호의 블랭킹 구간에는 특정논리 또는 기저논리의 프리차지 제어신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  4. 다수의 게이트라인과 데이터라인이 배열되어 화상을 표시하는 액정패널;
    상기 액정패널에 표시된 화상에 대응되는 데이터를 화소전압으로 변환하여 상기 액정패널을 구동하고, 쉬프트 레지스터 어레이로부터 샘플링된 데이터 중 특정 논정논리를 갖는 최상위비트의 갯수를 누적하는 최상위비트 연산부;
    상기 최상위비트 연산부로부터의 특정논리를 갖는 최상위비트의 갯수와 기준값을 비교하여 그 비교결과에 따라 상이한 논리값을 갖는 비교신호를 생성하는 비교부; 및
    상기 비교부에서 생성된 비교신호와 수평동기신호를 논리연산하여 그 연산결과에 따라 상이한 논리값을 갖는 프리차지 제어신호를 생성하는 논리 연산부를 포함하는 데이터 드라이버;
    상기 데이터 드라이버와 상기 액정패널 사이에 위치하며, 상기 다수의 데이터 라인으로 프리차지 전압 또는 화소 데이터 전압을 선택적으로 공급하는 프리차지부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  5. 삭제
  6. 액정패널에 표시될 화상에 대응되는 데이터를 입력하는 단계;
    상기 입력된 데이터 중 1 라인분의 화소 데이터의 계조 분포를 검출하는 단계;
    상기 액정패널과 데이터 드라이버 사이에 위치하며, 다수의 데이터라인에 접속되는 프리차지 구동부가 상기 검출된 계조 분포에 근거하여 프리차지 전압 또는 화소 데이터 전압을 선택하는 단계; 및
    상기 선택된 전압을 상기 액정패널의 다수의 데이터라인에 기입하는 단계;를 포함하고,
    상기 1 라인분의 화소 데이터의 계조 분포를 검출하는 단계는,
    상기 입력된 데이터의 최상위비트 데이터를 추출하는 단계;
    상기 추출된 최상위비트 데이터 중 특정논리를 갖는 1 라인분의 최상위비트 데이터의 갯수를 누적하는 단계;
    상기 누적된 특정논리를 갖는 1 라인분의 최상위비트 데이터의 갯수와 기준값을 비교하여 그 비교결과에 따른 비교신호를 생성하는 단계;
    상기 비교신호와 수평동기신호를 논리연산하여 그 연산결과에 따른 프리차지 제어신호를 생성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동방법.
  7. 삭제
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