KR101626508B1

KR101626508B1 - 액정표시장치 및 그 구동방법

Info

Publication number: KR101626508B1
Application number: KR1020090106884A
Authority: KR
Inventors: 오승철; 홍진철; 강필성; 박만규
Original assignee: 엘지디스플레이 주식회사
Priority date: 2009-11-06
Filing date: 2009-11-06
Publication date: 2016-06-02
Also published as: KR20110050056A

Abstract

본발명은, 다수의 데이터배선 그룹 각각에 속하고, 열방향을 따라 연장된 다수의 데이터배선과; 상기 데이터배선 그룹에 대응되며, 그룹극성제어신호와 그룹수평도트인버젼신호에 응답하여 영상데이터를 데이터전압으로 변환하여 상기 데이터배선 그룹의 다수의 데이터배선 각각에 출력하고, 그룹차지쉐어제어신호에 응답하여 상기 데이터배선 그룹에 대한 차지쉐어 온/오프 동작을 수행하는 그룹구동부를 포함하는 데이터구동부를 포함하고, 상기 그룹극성제어신호와 상기 그룹수평도트인버젼신호는, 상기 데이터배선그룹에 대응되는 데이터전압 그룹의 극성과 수평도트인버젼 방식을 결정하는 액정표시장치를 제공한다.

Description

액정표시장치 및 그 구동방법{Liquid crystal display device and method of driving the same}

본발명은 액정표시장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 액정표시장치 및 그 구동방법에 관한 것이다.

정보화 사회가 발전함에 따라 화상을 표시하기 위한 표시장치에 대한 요구가 다양한 형태로 증가하고 있으며, 근래에는 액정표시장치(LCD : liquid crystal display), 플라즈마표시장치(PDP : plasma display panel), 유기발광소자 (OLED : organic light emitting diode)와 같은 여러가지 평판표시장치(flat display device)가 활용되고 있다.

이들 평판표시장치 중에서, 액정표시장치는 소형화, 경량화, 박형화, 저전력 구동의 장점을 가지고 있어 현재 널리 사용되고 있다.

액정표시장치는, 서로 교차하여 화소를 정의하는 다수의 게이트배선 및 데이터배선과, 화소에 형성된 스위칭트랜지스터를 포함한다. 다수의 게이트배선에는 수 평주기마다 스캔펄스가 순차적으로 인가되어, 해당 행라인의 화소에 위치하는 스위칭트랜지스터를 턴온(turn-on)시킨다. 이에 동기하여, 데이터구동부는 다수의 데이터배선으로 데이터전압을 출력하며, 이와 같이 출력된 데이터전압은 해당 화소에 인가된다.

이처럼, 데이터구동부는 수평주기마다 데이터전압을 출력하게 되는데, 출력되는 데이터전압은 수평주기마다 극성이 바뀌거나 전압값 즉 계조가 변경되게 된다. 즉, 출력되는 데이터전압의 변동량이 발생하게 된다. 이와 같은 데이터전압의 변동량이 증가하는 경우에, 데이터구동부의 소비전력은 증가하게 된다.

따라서, 이와 같은 데이터전압의 변동량을 감소시키기 위해, 차지쉐어(charge share) 구동방식이 제안되었다. 차지쉐어 구동방식은, 이웃하는 수평주기 사이에, 전체 데이터배선을 서로 숏(short)시킴으로써, 출력 전에 전체 데이터배선의 전압을 평균화하는 것이다. 즉, 데이터배선은 다음번 출력 전에 차지쉐어전압으로 미리 충전된다. 이에 따라, 출력되는 데이터전압의 변동량을 줄일 수 있게 된다.

그런데, 이와 같은 종래의 차지쉐어 구동방식은 매 수평주기 이전마다 수행되게 되는데, 경우에 따라서는 소비전력이 낭비되는 결과를 초래할 수 있게 된다.즉, 차지쉐어전압으로부터 다음번 데이터전압까지의 변동량이, 이전 데이터전압으로부터 다음번 데이터전압까지의 변동량에 비해 높은 경우가 발생할 수 있게 된다. 이와 같은 경우에는, 차지쉐어를 수행하는 것이 오히려 소비전력을 상승시키는 결과를 초래하게 된다.

또한, 종래에는, 데이터구동부가 전체 데이터배선을 동일한 방식으로 구동하게 됨으로써, 영상 표시 영역 중 일부 영역에 화질저하가 발생할 수 있게 된다. 예를 들면, 데이터구동부는, 하나의 극성제어신호와 수평도트인버젼신호에 응답하여 데이터전압을 출력하게 된다. 여기서, 극성제어신호는 출력되는 데이터전압의 극성을 결정하게 된다. 그리고, 수평도트인버젼신호는 행라인의 수평도트인버젼방식을 결정하게 된다.

이처럼, 극성제어신호와 수평도트인버젼신호는, 데이터배선 전체의 구동을 결정하게 되는바, 표시 영역 중 일부 영역에서는 극성이 정극성 또는 부극성으로 편중되는 현상이 발생되어 화질을 저하시킬 수 있다. 또한, 일부 영역의 구동을 담당하는 구동회로의 온도가 상승하고 소비전력이 증가할 수 있다.

더욱이, 종래의 데이터구동부는, 하나의 차지쉐어제어신호에 응답하여, 전체 데이터배선의 차지쉐어 구동을 수행하게 된다. 이에 따라, 일부 영역의 구동을 담당하는 구동회로의 온도 상승 및 소비전력 증가가 유발될 수 있다.

본발명은, 소비전력 및 화질을 개선할 수 있는 액정표시장치 및 그 구동방법을 제공하는 데 과제가 있다.

전술한 바와 같은 과제를 달성하기 위해, 본발명은, 다수의 데이터배선 그룹 각각에 속하고, 열방향을 따라 연장된 다수의 데이터배선과; 상기 데이터배선 그룹에 대응되며, 그룹극성제어신호와 그룹수평도트인버젼신호에 응답하여 영상데이터를 데이터전압으로 변환하여 상기 데이터배선 그룹의 다수의 데이터배선 각각에 출력하고, 그룹차지쉐어제어신호에 응답하여 상기 데이터배선 그룹에 대한 차지쉐어 온/오프 동작을 수행하는 그룹구동부를 포함하는 데이터구동부를 포함하고, 상기 그룹극성제어신호와 상기 그룹수평도트인버젼신호는, 상기 데이터배선그룹에 대응되는 데이터전압 그룹의 극성과 수평도트인버젼 방식을 결정하는 액정표시장치를 제공한다.

여기서, 상기 그룹구동부는, 상기 그룹극성제어신호와 그룹수평도트인버젼신호에 응답하여, 상기 영상데이터를 상기 데이터전압으로 변환하는 DAC부와; 상기 변환된 데이터전압을 증폭하여 상기 데이터배선에 출력하는 출력버퍼부와; 상기 그룹차지쉐어제어신호에 응답하여, 상기 데이터배선 그룹에 대한 차지쉐어 온/오프 동작을 수행하는 그룹차지쉐어부를 포함할 수 있다.

상기 그룹극성제어신호와, 상기 그룹수평도트인버젼신호와, 상기 그룹차지쉐어제어신호를 생성하여, 상기 그룹구동부를 제어하는 그룹제어부를 더욱 포함하고, 상기 그룹제어부는, 상기 데이터전압 그룹에 대해, 차지쉐어 오프 동작을 수행하였을 때의 데이터전압들의 변동량의 절대값 평균과, 차지쉐어 온 동작을 수행하였을 때의 데이터전압들의 변동량의 절대값 평균을 비교하여, 상기 데이터전압들의 변동량의 절대값 평균들 중에서 낮은 값에 해당되는 동작이 수행되도록 제어할 수 있다.

상기 그룹제어부는, 상기 데이터전압 그룹에 대해, 수평1도트인버젼 방식일 때의 DC성분과, 수평2도트인버젼 방식일 때의 DC성분을 비교하여, 상기 DC성분들 중에서, 공통전압에 가까운 값에 해당되는 수평도트인버젼 방식이 수행되도록 제어할 수 있다.

상기 그룹제어부는, 상기 데이터전압 그룹의 극성으로서, 행라인의 전체 데이터전압 그룹들의 DC성분들의 평균이 공통전압에 가깝도록 하는 극성을 갖도록 제어할 수 있다.

다른 측면에서, 본발명은, 다수의 데이터배선 그룹 각각에 속하고, 열방향을 따라 연장된 다수의 데이터배선과; 상기 데이터배선 그룹에 대응되는 그룹구동부를 포함하는 데이터구동부를 포함하는 액정표시장치의 구동방법에 있어서, 상기 그룹구동부에서, 그룹극성제어신호와 그룹수평도트인버젼신호에 응답하여 영상데이터를 데이터전압으로 변환하여 상기 데이터배선 그룹의 다수의 데이터배선 각각에 출력하는 단계와; 상기 그룹구동부에서, 그룹차지쉐어제어신호에 응답하여 상기 데이터배선 그룹에 대한 차지쉐어 온/오프 동작을 수행하는 단계를 포함하고, 상기 그룹극성제어신호와 상기 그룹수평도트인버젼신호는, 상기 데이터배선그룹에 대응되는 데이터전압 그룹의 극성과 수평도트인버젼 방식을 결정하는 액정표시장치 구동방법을 제공한다.

여기서, 상기 변환된 데이터전압을 증폭하여 상기 데이터배선에 출력하는 단계를 더욱 포함할 수 있다.

상기 그룹구동부의 차지쉐어 온/오프 동작을 제어하는 단계를 더욱 포함하고, 상기 차지쉐어 온/오프 동작을 제어하는 단계는, 상기 데이터전압 그룹에 대해, 차지쉐어 오프 동작을 수행하였을 때의 데이터전압들의 변동량의 절대값 평균과, 차지쉐어 온 동작을 수행하였을 때의 데이터전압들의 변동량의 절대값 평균을 비교하는 단계와; 상기 데이터전압들의 변동량의 절대값 평균들 중에서 낮은 값에 해당되는 동작이 수행되도록 제어하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 데이터전압 그룹의 수평도트인버젼 방식을 제어하는 단계를 더욱 포함하고, 상기 수평도트인버젼 방식을 제어하는 단계는, 상기 데이터전압 그룹에 대해, 수평1도트인버젼 방식일 때의 DC성분과, 수평2도트인버젼 방식일 때의 DC성분을 비교하는 단계와; 상기 DC성분들 중에서, 공통전압에 가까운 값에 해당되는 수평도트인버젼 방식이 수행되도록 제어하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 데이터전압 그룹의 극성을 제어하는 단계를 더욱 포함하고, 상기 극성을 제어하는 단계는, 상기 데이터전압 그룹의 극성으로서, 행라인의 전체 데이터전압 그룹들의 DC성분들의 평균이 공통전압에 가깝도록 하는 극성을 갖도록 제어하는 단계를 포함할 수 있다.

본발명에서는, 그룹 단위로 데이터배선을 구동함에 따라, 각 그룹을 구동하기 위한 구동회로의 소비전력과 발열을 최소화할 수 있게 된다. 이는 결과적으로, 전체 그룹을 구동하기 위한 구동회로의 소비전력과 발열을 최소화할 수 있도록 한 다.

더욱이, 그룹 단위로 구동됨으로써, 해당 그룹에 대응되는 표시 영역에서의 영상 표시를 최적화할 수 있게 된다. 이는 결과적으로, 전체 표시 영역에서의 영상 표시를 최적화할 수 있도록 한다.

위와 같이, 본발명에 따르면, 소비전력 및 발열을 최소화할 수 있고, 또한 영상 표시를 최적화할 수 있게 된다.

이하, 도면을 참조하여 본발명의 실시예를 설명한다.

도 1은 본발명의 실시예에 따른 액정표시장치를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 2는 본발명의 실시예에 따른 화소 구조를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 3은 본발명의 실시예에 따른 데이터구동부를 개략적으로 도시한 도면이다.

도시한 바와 같이, 본발명의 실시예에 따른 액정표시장치(100)는, 액정패널(200)과, 구동회로와, 백라이트(400)를 포함한다. 구동회로는, 타이밍제어부(310)와, 게이트구동부(320)와, 데이터구동부(330)를 포함한다.

액정패널(200)은 영상을 표시하는 표시부에 해당된다. 액정패널(200)에는, 행방향을 따라 연장된 다수의 게이트배선(GL)과 열방향을 따라 연장된 다수의 데이터배선(DL)이 교차하여, 매트릭스(matrix) 형태로 배치된 다수의 화소(P)를 정의한다.

각 화소(P)에는, 게이트배선 및 데이터배선(GL, DL)과 연결된 스위칭트랜지스터(T)가 형성되어 있다. 스위칭트랜지스터(T)는 화소전극과 연결되어 있다. 한편, 화소전극에 대응하여 공통전극이 형성된다. 화소전극과 공통전극 각각에 데이터전압과 공통전압이 인가되면, 이들 사이에 전계가 형성된다. 이와 같이 형성된 전계는 액정을 구동하게 된다. 화소전극과 공통전극 그리고 이들 전극 사이에 위치하는 액정은 액정커패시터(Clc)를 구성하게 된다. 한편, 각 화소(P)에는, 스토리지커패시터(Cst)가 더욱 구성되며, 이는 화소전극에 인가된 데이터전압을 다음 프레임까지 저장하는 역할을 하게 된다.

백라이트(400)는, 빛을 액정패널(200)에 공급하는 역할을 하게 된다. 백라이트(400)로서, 냉음극관형광램프(cold cathode fluorescent lamp: CCFL), 외부전극형광램프(external electrode fluorescent lamp: EEFL), 발광다이오드(light emitting diode: LED)가 사용될 수 있다.

타이밍제어부(310)는 TV시스템이나 비디오카드와 같은 외부시스템으로부터 제어신호와 영상데이터(Data)를 입력받게 된다. 타이밍제어부(310)는 입력된 제어신호를 사용하여, 게이트구동부(320)를 제어하기 위한 게이트제어신호(GCS)와 데이터구동부(330)를 제어하기 위한 데이터제어신호(DCS)를 생성한다.

게이트제어신호(GCS)는, 예를 들면, 게이트스타트펄스, 게이트쉬트프클럭, 게이트출력인에이블신호 등을 포함한다.

데이터제어신호(DCS)는, 도 3을 참조하면, 소스스타트펄스(SSP), 소스샘플링클럭(SSC), 소스출력인에이블신호(SOE), 다수의 그룹극성제어신호(POL_G1 내지 POL_Gm), 다수의 그룹수평도트인버젼신호(HINV_G1 내지 HINV_Gm), 다수의 그룹차지쉐어제어신호(CSC_G1 내지 CSC_Gm) 등을 포함한다.

여기서, 다수의 그룹극성제어신호(POL_G1 내지 POL_Gm), 다수의 그룹수평도트인버젼신호(HINV_G1 내지 HINV_Gm), 다수의 그룹차지쉐어제어신호(CSC_G1 내지 CSC_Gm)는, 타이밍제어부(310)의 그룹제어부(311)를 통해 생성될 수 있다.

게이트구동부(320)는, 타이밍제어부(310)로부터 공급되는 게이트제어신호(GCS)에 응답하여, 매 프레임마다 다수의 게이트배선(GL)을 순차적으로 스캔(scan)한다. 즉, 매 수평주기 동안에는, 게이트배선(GL)에 턴온(turn-on)전압을 공급하게 된다. 한편, 다음 프레임의 스캔시까지는 게이트배선(GL)에 턴오프(turn-off)전압이 공급된다. 수평주기 동안 턴온전압이 인가됨으로써, 스위칭트랜지스터(T)는 턴온된다.

데이터구동부(330)는, 타이밍제어부(310)로부터 공급되는 데이터제어신호(DCS)에 응답하여, 영상데이터(Data)를 데이터전압으로 변환하여 대응되는 데이터배선(DL)에 출력하게 된다. 이와 같이 출력된 데이터전압은, 해당 데이터배선(DL)을 통해 해당 화소(P)에 인가된다.

본발명의 실시예서는, 데이터배선(DL)은 그룹 단위로 구분되어, 그룹 단위로 개별적으로 구동된다. 그리고, 이와 같은 데이터배선(DL)을 그룹 단위로 구동하기 위해, 데이터구동부(330)는 데이터배선 그룹(GR1 내지 GRm)에 각각 대응되는 그룹구동부(333_1 내지 333_m)를 포함하게 된다. 이에 대해, 도 3을 참조하여 보다 상 세하게 설명한다.

도 3을 참조하면, 다수의 데이터배선 그룹(GR1 내지 GRm) 즉 제 1 내지 m 데이터배선 그룹(GR1 내지 GRm)이 정의되어 있다. 각 데이터배선 그룹(GR1 내지 GRm)에는 서로 이웃하는 다수의 데이터배선(D1 내지 D6)이 속하게 된다. 설명의 편의를 위해, 각 데이터배선 그룹(GR1 내지 GRm)에는 6개의 데이터배선 즉 제 1 내지 6 데이터배선(DL1 내지 DL6)이 구성되어 있다고 가정한다. 한편, 각 데이터배선 그룹(GR1 내지 GRm)에 속하는 데이터배선의 수는, 3개 이상인 것이 바람직하다. 더욱이, 각 데이터배선 그룹(GR1 내지 GRm)에 속하는 데이터배선의 수는, 4, 6, 8 등과 같이 짝수개인 것이 더욱 바람직하다.

데이터구동부(330)는, 위와 같은 다수의 데이터배선 그룹(GR1 내지 GRm) 각각을 구동하는 다수의 그룹구동부(333_1 내지 333_m)를 포함한다. 그리고, 데이터구동부(330)는, 쉬프트레지스터부(331)와, 래치부(332)를 더욱 포함할 수 있다.

쉬프터레지스터부(331)는, 다수의 쉬프트레지스터를 포함할 수 있다. 예를 들면, 쉬프트레지스터는, 소스스타트펄스(SSP)를 소스쉬프트클럭(SSC)에 따라 쉬프트시켜, 샘플링신호(SAM)를 발생시키게 된다. 또한, 쉬프트레지스터는, 소스스타트펄스(SSP)를 쉬프트시켜 다음단의 쉬프트레지스터에 캐리신호를 전달하게 된다.

래치부(332)는, 쉬프터레지스터부(331)로부터 순차적으로 입력되는 샘플링신호(SAM)에 응답하여, 입력되는 하나의 행라인분의 영상데이터(Data)를 샘플링하여 래치한다. 래치된 영상데이터(Data)는, 소스출력인에이블신호(SOE)에 따라, 출력된다. 여기서, 소스출력인에이블신호(SOE)는, 서로 다른 전압레벨인 인에이블상태와 디스에이블상태를 갖게 된다. 이에 따라, 소스출력인에이블신호(SOE)가 인에이블상태를 갖는 구간 동안, 래치된 영상데이터(Data)가 출력된다.

래치부(332)로부터 출력된 영상데이터(Data)는, 그룹 단위로 구분될 수 있다. 이와 같이 그룹 단위로 구분된 다수의 영상데이터 그룹(Data_G1 내지 Data_Gm) 각각은, 대응되는 다수의 그룹구동부(333_1 내지 333_m)에 입력된다. 예를 들면, 출력된 하나의 행라인분의 영상데이터 어레이는, 서로 이웃하는 6개의 영상데이터가 하나의 영상데이터 그룹을 이루도록 구분된다. 이에 따라, 영상데이터 어레이는, 제 1 내지 m 영상데이터 그룹(Data_G1 내지 Data_Gm)으로 구분될 수 있다. 따라서, 제 1 내지 m 영상데이터 그룹(Data_G1 내지 Data_Gm)은, 대응되는 제 1 내지 m 그룹구동부(333_1 내지 333_m)에 입력된다.

그룹구동부(333_1 내지 333_m)는, 대응되는 그룹극성제어신호(POL_G1 내지 POL_Gm)와 그룹수평도트인버젼신호(HINV_G1 내지 HINV_Gm)와 그룹차지쉐어제어신호(CSC_G1 내지 CSC_Gm)에 의해, 그 구동이 서로 개별적으로 제어된다.

그룹구동부(333_1 내지 333_m) 각각은, 입력된 영상데이터 그룹(Data_G1 내지 Data_Gm)의 디지털 형태의 영상데이터들을, 대응되는 아날로그 형태의 데이터전압들로 변환하게 된다. 즉, 그룹구동부(333_1 내지 333_m)는, 입력된 영상데이터 그룹(Data_G1 내지 Data_Gm)을 데이터전압 그룹(Vd_G1 내지 Vd_Gm)으로 변환하게 된다.

이와 같은 데이터전압 그룹(Vd_G1 내지 Vd_Gm)은 대응되는 데이터배선 그룹(GR1 내지 GRm)에 출력된다. 한편, 그룹구동부(333_1 내지 333_m)는, 데이터배선 그룹(GR1 내지 GRm)의 데이터배선들(DL1 내지 DL6)을 서로 숏(short)시켜 차지쉐어 온(on) 구동을 수행하거나, 서로 오픈(open)시켜 차지쉐어 오프(off) 구동을 수행할 수 있다.

위와 같은 동작을 하는 그룹구동부에 대해, 도 4를 더욱 참조하여 설명한다. 도 4는 본발명의 실시예에 따른 그룹구동부를 개략적으로 도시한 도면이다.

도 4를 참조하면, 그룹구동부(333)는, 대응되는 그룹극성제어신호(POL_G)와, 그룹수평도트인버젼신호(HINV_G)와, 그룹차지쉐어제어신호(CSC_G)에 응답하여, 데이터변환 및 차지쉐어를 수행할 수 있게 된다.

이와 같은 그룹구동부(333)는, DAC(digital-to-analog converter)부(334)와, 출력버퍼부(335)와, 차지쉐어부(336)를 포함한다.

DAC부(334)는, 그룹극성제어신호(POL_G)와 그룹수평도트인버젼신호(HINV_G)에 응답하여, 입력된 영상데이터 그룹(Data_G)을 데이터전압 그룹(Vd_G)으로 변환하게 된다.

여기서, 그룹수평도트인버젼신호(HINV_G)는, 데이터전압 그룹(Vd_G)의 수평도트인버젼 방식을 결정하게 된다.

이와 관련하여, 그룹수평도트인버젼신호(HINV_G)는, 예를 들면, 서로 다른 전압레벨인 제 1 및 2 상태를 가질 수 있다. 여기서, 제 1 상태는 수평1도트인버젼 방식을, 그리고 제 2 상태는 수평2도트인버젼 방식을 결정하는 상태에 해당될 수 있다.

이와 관련하여, 수평1도트인버젼 방식은, 데이터전압 그룹(Vd_G)에 속하는 데이터전압들에 있어서, 이웃하는 데이터전압이 서로 다른 극성을 갖도록, 극성반전이 이루어지는 수평도트인버젼 방식을 의미한다. 예를 들면, 데이터전압 그룹(Vd_G)의 극성반전패턴이, "+, -, +, -, +, -" 또는 "-, +, -, +, -, +"와 같은 경우를 의미한다.

그리고, 수평2도트인버젼 방식은, 데이터전압 그룹(Vd_G)에 속하는 데이터전압들에 있어서, 일측으로 이웃하는 데이터전압이 서로 다른 극성을 갖도록 그리고 타측으로 이웃하는 데이터전압이 서로 동일한 극성을 갖도록, 극성반전이 이루어지는 수평도트인버젼 방식을 의미한다. 예를 들면, 데이터전압 그룹(Vd_G)의 극성반전패턴이, "+, -, -, +, +, -" 또는 "-, +, +, -, -, +"와 같은 경우를 의미한다. 여기서, 데이터전압의 극성은, 공통전극에 인가되는 공통전압을 기준으로 한 극성이다.

그룹극성제어신호(POL_G)는, 예를 들면, 서로 다른 전압레벨인 제 1 및 2 상태를 가질 수 있다. 여기서, 데이터전압 그룹(Vd_G)의 각 데이터전압들의 극성은, 그룹극성제어신호(POL_G)의 제 1 및 2 상태에 따라, 결정된다. 예를 들면, 데이터전압 그룹(Vd_G)에 속하는 하나의 데이터전압에 대해, 그룹극성제어신호(POL_G)가 제 1 상태인 경우에 정극성(+)을 갖는다면, 제 2 상태인 경우에는 부극성(-)을 갖게 된다.

이로 인해, 그룹극성제어신호(POL_G)의 상태에 따라, 데이터전압 그룹(Vd_G) 전체의 극성이 결정될 수 있다. 이와 관련하여, 그룹수평도트인버젼신호(HINV_G)의 상태가 결정된 경우에, 데이터전압 그룹(Vd_G)의 수평도트인버젼 방식 즉 극성반전패턴은 결정된다. 예를 들면, 그룹수평도트인버젼신호(HINV_G)가 제 1 상태를 가져, 수평1도트인버젼 방식이 선택되었다고 가정하자. 그리고, 그룹극성제어신호(POL_G)가 제 1 상태를 갖는 경우에, 데이터전압 그룹(Vd_G)의 극성반전패턴은 "+, -, +, -, +, -"이며, 이때의 데이터전압 그룹(Vd_G)의 계조 패턴은, "W, B, W, B, W, B"라고 가정하자. 여기서, 계조는 데이터전압의 전압레벨을 의미하는 것으로서, W는 화이트계조, B는 블랙계조를 나타내며, 동일 극성에서 화이트계조의 전압레벨은 블랙계조의 전압레벨보다 높다고 가정한다. 이와 같은 경우에, 데이터전압 그룹(Vd_G)의 극성은 정극성(+)을 갖게 될 것이다.

여기서, 그룹극성제어신호(POL_G)가 제 2 상태를 갖게 되면, 데이터전압 그룹(Vd_G)의 극성반전패턴은 "-, +, -, +, -, +"와 같이 될 것이며, 데이터전압 그룹(Vd_G)의 극성은 부극성(-)이 될 것이다.

위와 같이, 그룹극성제어신호(POL_G)는, 데이터전압 그룹(Vd_G)의 각 데이터전압의 극성, 더욱이 데이터전압 그룹(Vd_G)의 극성을 결정하게 된다.

한편, DAC부(334)가 정극성 또는 부극성의 데이터전압을 생성함에 있어, 정극성 감마전압들(VGP)과 부극성 감마전압들(VGN)이 사용된다. 정극성 감마전압들(VGP)은 정극성 계조전압들로 구성되며, 이들을 사용하여 입력된 영상데이터의 계조에 대응되는 정극성 계조전압이 출력될 수 있다. 그리고, 부극성 감마전압들(VGN)은 부극성 계조전압들로 구성되며, 이들을 사용하여 입력된 영상데이터 의 계조에 대응되는 부극성 계조전압이 출력될 수 있다.

출력버퍼부(335)는, 데이터전압 그룹(Vd_G)의 데이터전압들 각각에 대응되는 출력버퍼(AMP)를 포함하고 있다. 출력버퍼(AMP)는 연산증폭기로 구성되며, 입력되는 데이터전압을 증폭하게 된다.

이와 같이, 출력버퍼부(335)를 통해 증폭된 데이터전압 그룹(Vd_G)은, 대응되는 데이터배선 그룹(GR)에 출력된다. 즉, 데이터전압 그룹(Vd_G)의 데이터전압들은, 대응되는 데이터배선 그룹(GR)의 데이터배선들(D1 내지 D6)에 출력된다.

차지쉐어부(336)는, 그룹차지쉐어제어신호(CSC_G)에 따라, 데이터배선 그룹(GR)에 속하는 데이터배선들(DL1 내지 DL6)을 서로 숏(short)시켜 차지쉐어 온 동작을 수행하거나, 데이터배선들(DL1 내지 DL6)을 서로 오픈(open)시켜 차지쉐어 오프 동작을 수행하게 된다.

이와 같은 차지쉐어 온/오프(on/off) 동작을 위해, 차지쉐어부(336)는, 다수의 스위치(SW)를 구비할 수 있다. 예를 들면, 다수의 스위치(SW)는, 데이터배선 그룹(GR)의 데이터배선들(DL1 내지 DL6) 사이에 연결될 수 있다. 이들 스위치들(SW)은, 그룹차지쉐어제어신호(CSC_G)에 따라 턴온/턴오프되어, 데이터배선들(DL1 내지 DL6)을 서로 숏/오픈하게 된다. 이에 따라, 차지쉐어 온/오프 동작이 수행된다.

이와 관련하여, 그룹차지쉐어제어신호(CSC_G)는, 예를 들면, 서로 다른 전압레벨인 턴온상태 및 턴오프상태를 가질 수 있다. 여기서, 턴온상태인 경우에 차지쉐어 동작이 수행되며, 턴오프상태인 경우에 차지쉐어 동작이 수행되지 않게 된다.

전술한 바와 같이, 본발명의 실시예에서는, 데이터배선을 그룹 단위로 구동하게 된다. 그리고, 이와 같은 그룹 단위 구동을 위해, 데이터구동부(330)에는, 그룹구동부(333)가 데이터배선 그룹(GR)에 대응되도록 구성되어 있다. 이와 같은 그룹구동부(333) 각각은, 대응되는 그룹극성제어신호(POL_G)와, 그룹수평도트인버젼신호(HINV_G)와, 그룹차지쉐어제어신호(CSC_G)에 의해 제어되어, 대응되는 데이터배선 그룹(GR)을 개별적으로 구동할 수 있게 된다.

이와 같이 그룹 단위의 구동을 제어하기 위해, 타이밍제어부(310)는 그룹제어부(311)를 포함할 수 있다. 그룹제어부(311)는, 영상을 분석하여, 그룹구동부(333)를 개별적으로 제어하기 위한 그룹제어신호들, 예를 들면, 그룹구동부(333) 각각에 입력되는 그룹차지쉐어제어신호(CSC_G)와 그룹수평도트인버젼신호(HINV_G)와 그룹극성제어신호(POL_G)를 생성할 수 있다. 이와 관련하여, 도 5 및 6을 더욱 참조하여 설명한다.

도 5는 본발명의 실시예에 따른 그룹차지쉐어제어신호를 생성하는 방법의 일예를 도시한 도면이고, 도 6은 본발명의 실시예에 따른 그룹수평도트인버젼신호를 생성하는 방법의 일예를 도시한 도면이다.

그룹차지쉐어제어신호(CSC_G)는, 차지쉐어 온/오프 구동시, 각 데이터전압 그룹의 전압변동량의 절대값 평균을 비교하여 생성될 수 있다. 이와 관련하여, 도 5를 참조하여 설명한다. 도 5를 참조하면, (n-1)번째 수평주기 동안 k번째 데이터배선 그룹에 출력된 k번째 데이터전압 그룹의 데이터전압들은 모두 블랙(B)계조의 전압을 갖는다. 그리고, n번째 수평주기 동안에는, 데이터전압 그룹의 데이터전압 들은 모두 화이트(W)계조의 전압을 갖는다. 그리고, (n-1) 및 n 번째 수평주기 동안, 제 1, 3, 5 번째 데이터전압은 부극성(-)을 갖고, 제 2, 4, 6 번째 데이터전압은 정극성(+)을 갖는다.

이와 같은 경우에, 차지쉐어 오프 동작시의 데이터전압들의 변동량은, ΔVd1 = ΔVd3 = ΔVd5 = (Vw_p - Vb_p)이고, ΔVd2 = ΔVd4 = ΔVd6 = (Vw_n - Vb_n)이다. 즉 차지쉐어 오프 동작시의 데이터전압들의 변동량은, 이전 수평주기의 데이터전압들과 현재 수평주기의 데이터전압들의 차이에 해당된다.

한편, 차지쉐어 온 동작시에는, 데이터배선들은, (n-1)번째 수평주기에 출력된 데이터전압들의 평균전압인 차지쉐어전압(Vsh)을 갖게 된다.

따라서, 차지쉐어 온 동작시의 데이터전압들의 변동량은, ΔVd1 = ΔVd3 = ΔVd5 = (Vw_p - Vsh)이고, ΔV2 = ΔV4 = ΔV6 = (Vw_n - Vsh)이다.

여기서, 차지쉐어전압(Vsh)이 공통전압(Vcom)에 해당된다고 가정한다. 이와 같은 경우에, 차지쉐어 온 동작시의 데이터전압들의 변동량의 절대값 평균은, (3|Vw_p - Vcom| + 3|Vw_n - Vcom|)/6이다. 여기서, |Vw_p - Vcom| = |Vw_p - Vb_p| + |Vb_p - Vcom|이고, |Vw_n - Vcom| = |Vw_n - Vb_n| + |Vb_n - Vcom|이다.

한편, 차지쉐어 오프 동작시의 데이터전압들의 변동량의 절대값 평균은, (3|Vw_p - Vb_p| + 3|Vw_n - Vb_n|)/6이다.

이에 따라, 차지쉐어 오프 동작시가, 차지쉐어 온 동작시에 비해, 전압변동량의 절대값 평균이 작은 값을 갖게 됨을 알 수 있다. 이와 같은 경우에는, 차지쉐어 오프 동작이 수행되도록 한다.

한편, 위와는 달리, 차지쉐어 온 동작시의 전압변동량의 절대값의 평균이, 차지쉐어 오프 동작시의 전압변동량의 절대값의 평균에 비해, 작은 값을 갖는 경우에는, 차지쉐어 온 동작이 수행되도록 한다.

이처럼, 그룹제어부(311)는, 그룹 단위로, 차지쉐어 온 구동시의 전압변동량의 절대값의 평균과 차지쉐어 오프 구동시의 전압변동량의 절대값의 평균을 서로 비교하여, 평균이 작은 동작을 수행하도록, 그룹차지쉐어제어신호(CSC_G)의 상태를 결정하게 된다. 이는 전압변동량이 적은 방향의 동작을 수행하도록 하는 것으로서, 데이터전압의 출력변동폭을 줄이는 방향의 동작을 수행하도록 하는 것에 해당된다. 이와 같이, 전압변동량이 적은 방향으로 차지쉐어 온/오프 동작을 제어하게 됨으로써, 그룹 단위로 소비전력을 개선할 수 있게 된다. 또한, 그룹 단위로 소비전력을 개선함에 따라, 결과적으로 전체 그룹들의 총 소비전력을 개선할 수 있게 된다.

그룹수평도트인버젼신호(HINV_G)는, 수평도트인버젼 방식들, 예를 들면 수평1도트인버젼 방식과 수평2도트인버젼 방식에서의, 각 데이터전압 그룹의 DC성분을 비교하여 생성될 수 있다. 여기서, 데이터전압 그룹의 DC성분은, 데이터전압 그룹에 속하는 데이터전압들의 평균값을 의미한다.

이와 관련하여, 도 6을 참조하여 설명한다. 도 6을 참조하면, k번째 데이터전압 그룹에서, 제 1 내지 6 데이터전압(Vd1 내지 Vd6)은, 교대로 화이트계조와, 블랙계조를 갖게 된다. 그리고, 제 1 데이터전압(Vd1)은 정극성(+)을 갖게 된다.

여기서, 수평1도트인버젼 방식이 수행되는 경우에, 제 1 내지 6 데이터전압(Vd1 내지 Vd6)은, "+, -, +, -, +, -"의 극성을 갖게 된다. 한편, 수평2도트인버젼 방식이 수행되는 경우에, 제 1 내지 6 데이터전압(Vd1 내지 Vd6)은, "+, -, -, +, +, -"의 극성을 갖게 된다.

이처럼, 수평2도트인버젼 방식에서의 데이터전압 그룹의 DC성분은, 수평1도트인버젼 방식에서의 데이터전압 그룹의 DC성분에 비해, 공통전압(Vcom)에 가깝다. 이와 같은 경우에는, 수평2도트인버젼 방식이 수행되도록 한다.

한편, 위와는 달리, 수평1도트인버젼 방식에서의 데이터전압 그룹의 DC성분이, 수평2도트인버젼 방식에서의 데이터전압 그룹의 DC성분에 비해, 공통전압(Vcom)에 가까운 경우에는, 수평1도트인버젼 방식이 수행되도록 한다.

이처럼, 그룹제어부(311)는, 그룹 단위로, 서로 다른 수평도트인버젼방식에서의 DC성분을 비교하여, DC성분이 공통전압(Vcom)에 가까운 방향의 수평도트인버젼방식을 수행하도록, 그룹수평도트인버젼신호(HINV_G)의 상태를 결정하게 된다. 이는 데이터전압들을 공통전압에 가깝게 출력하는 방향의 수평도트인버젼 방식을 수행하도록 하는 것에 해당된다. 이와 같이, 공통전압에 가깝게 데이터전압들을 출력하도록 제어하게 됨으로써, 그룹 단위로 소비전력과 발열을 최소화할 수 있게 된다. 또한, 그룹 단위로 소비전력과 발열을 최소화할 수 있게 됨으로써, 결과적으로 전체 그룹들의 총 소비전력과 발열을 최소화할 수 있게 된다.

그룹극성제어신호(POL_G)는, 동일한 행라인의 데이터전압 그룹들의 DC성분들을 기초로 하여 생성될 수 있다.

이와 관련하여, 예를 들면, 전체 데이터전압 그룹들의 DC성분의 평균이 공통전압에 가깝도록, 각 그룹극성제어신호(POL_G)의 상태를 결정할 수 있다. 이는, 하나의 데이터전압 그룹을 하나의 데이터전압에 해당되는 것으로 생각한다면, 보다 쉽게 이해될 수 있을 것이다. 예를 들어, 4개의 데이터전압 그룹이 존재하고, 이들의 DC성분이, "+W, +W, -B, -B"와 같다고 가정해 보자. 이와 같은 경우에, 4개의 데이터전압 그룹의 DC성분을, "+W, -W, +B, -B"와 같이 하게 된다면, 4개의 데이터전압 그룹의 DC성분들의 평균은, 공통전압에 더욱 가깝게 될 것이다. 따라서, 전체 데이터전압 그룹들의 출력이 공통전압에 가깝도록, 각 그룹극성제어신호(POL_G)를 생성할 수 있다. 이에 따라, 전체 그룹들의 총 소비전력과 발열을 최소화할 수 있게 된다.

여기서, 위와 같이, 데이터전압 그룹의 극성을 결정함에 있어, 이웃하는 데이터전압 그룹의 극성을 기초로 할 수 있게 된다. 예를 들면, k번째 데이터전압 그룹의 DC성분은, 공통전압보다 높은 전압을 가질 수 있게 되어, DC성분은 정극성(+)에 해당될 수 있게 된다. 이처럼, k번째 데이터전압 그룹은, 정극성(+)이 우세하다.

이와 같은 경우에, (k+1)번째 데이터전압 그룹이 부극성(-)을 갖도록, (k+1)번째 그룹극성제어신호(POL_G)의 상태를 결정할 수 있게 된다. 즉, (k+1)번째 데이터전압 그룹의 DC성분은, 공통전압보다 낮은 전압을 갖도록 하여, DC성분이 부극성(-)에 해당될 수 있도록 하게 된다. 이에 따라, (k+1)번째 데이터전압 그룹은, 부극성(-)이 우세하게 된다.

이와는 달리, k번째 데이터전압 그룹에서 부극성(-)이 우세한 경우, (k+1)번째 데이터전압 그룹에서 정극성(+)이 우세하도록, (k+1)번째 그룹극성제어신호(POL_G)의 상태를 결정할 수 있게 된다.

전술한 바와 같이, 본발명의 실시예에서는, 그룹 단위로 데이터배선을 구동하게 된다. 이를 위해, 그룹극성제어신호, 그룹수평도트인버젼신호, 그룹차지쉐어제어신호가 그룹구동부 각각에 개별적으로 입력되어 그룹구동부를 제어하고, 이와 같은 그룹제어신호들에 응답하여 그룹구동부는 해당 데이터배선 그룹을 개별적으로 구동할 수 있게 된다.

이처럼, 그룹 단위로 데이터배선을 구동함에 따라, 각 그룹을 구동하기 위한 구동회로의 소비전력과 발열을 최소화할 수 있게 된다. 이는 결과적으로, 전체 그룹을 구동하기 위한 구동회로의 소비전력과 발열을 최소화할 수 있도록 한다.

위와 같이, 본발명의 실시예에 따르면, 소비전력 및 발열을 최소화할 수 있고, 또한 영상 표시를 최적화할 수 있게 된다.

전술한 본 발명의 실시예는 본 발명의 일예로서, 본 발명의 정신에 포함되는 범위 내에서 자유로운 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명은, 첨부된 특허청구범위 및 이와 등가되는 범위 내에서의 본 발명의 변형을 포함한다.

도 1은 본발명의 실시예에 따른 액정표시장치를 개략적으로 도시한 도면.

도 2는 본발명의 실시예에 따른 화소 구조를 개략적으로 도시한 도면.

도 3은 본발명의 실시예에 따른 데이터구동부를 개략적으로 도시한 도면.

도 4는 본발명의 실시예에 따른 그룹구동부를 개략적으로 도시한 도면.

도 5는 본발명의 실시예에 따른 그룹차지쉐어제어신호를 생성하는 방법의 일예를 도시한 도면.

도 6은 본발명의 실시예에 따른 그룹수평도트인버젼신호를 생성하는 방법의 일예를 도시한 도면.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

333 : 그룹구동부 334 : DAC부

335 : 출력버퍼부 336 : 차지쉐어부

AMP : 출력버퍼 SW : 스위치

POL_G : 그룹극성제어신호 HINV_G : 그룹수평도트인버젼신호

CSC_G : 그룹차지쉐어제어신호

GR : 데이터배선 그룹

D1 내지 D6 : 제 1 내지 6 데이터배선

Claims

다수의 데이터배선 그룹 각각에 속하고, 열방향을 따라 연장된 다수의 데이터배선과;

상기 데이터배선 그룹에 대응되며,

그룹극성제어신호와 그룹수평도트인버젼신호에 응답하여 영상데이터를 데이터전압으로 변환하여 상기 데이터배선 그룹의 다수의 데이터배선 각각에 출력하고,

그룹차지쉐어제어신호에 응답하여 상기 데이터배선 그룹에 대한 차지쉐어 온/오프 동작을 수행하는 그룹구동부

를 포함하는 데이터구동부를 포함하고,

상기 그룹극성제어신호와 상기 그룹수평도트인버젼신호는, 행라인 단위로 상기 데이터배선그룹에 대응되는 데이터전압 그룹의 극성과 수평도트인버젼 방식을 결정하는

액정표시장치.
제 1 항에 있어서,

상기 그룹구동부는,

상기 그룹극성제어신호와 그룹수평도트인버젼신호에 응답하여, 상기 영상데이터를 상기 데이터전압으로 변환하는 DAC부와;

상기 변환된 데이터전압을 증폭하여 상기 데이터배선에 출력하는 출력버퍼부 와;

상기 그룹차지쉐어제어신호에 응답하여, 상기 데이터배선 그룹에 대한 차지쉐어 온/오프 동작을 수행하는 그룹차지쉐어부를 포함하는

액정표시장치.
제 1 항에 있어서,

상기 그룹극성제어신호와, 상기 그룹수평도트인버젼신호와, 상기 그룹차지쉐어제어신호를 생성하여, 상기 그룹구동부를 제어하는 그룹제어부를 더욱 포함하고,

상기 그룹제어부는,

상기 데이터전압 그룹에 대해, 차지쉐어 오프 동작을 수행하였을 때의 데이터전압들의 변동량의 절대값 평균과, 차지쉐어 온 동작을 수행하였을 때의 데이터전압들의 변동량의 절대값 평균을 비교하여,

상기 데이터전압들의 변동량의 절대값 평균들 중에서 낮은 값에 해당되는 동작이 수행되도록 제어하는

액정표시장치.
제 3 항에 있어서,

상기 그룹제어부는,

상기 데이터전압 그룹에 대해, 수평1도트인버젼 방식일 때의 DC성분과, 수평2도트인버젼 방식일 때의 DC성분을 비교하여,

상기 DC성분들 중에서, 공통전압에 가까운 값에 해당되는 수평도트인버젼 방식이 수행되도록 제어하는

액정표시장치.
제 3 항에 있어서,

상기 그룹제어부는,

상기 데이터전압 그룹의 극성으로서, 행라인의 전체 데이터전압 그룹들의 DC성분들의 평균이 공통전압에 가깝도록 하는 극성을 갖도록 제어하는

액정표시장치.
다수의 데이터배선 그룹 각각에 속하고, 열방향을 따라 연장된 다수의 데이터배선과; 상기 데이터배선 그룹에 대응되는 그룹구동부를 포함하는 데이터구동부를 포함하는 액정표시장치의 구동방법에 있어서,

상기 그룹구동부에서, 그룹극성제어신호와 그룹수평도트인버젼신호에 응답하여 영상데이터를 데이터전압으로 변환하여 상기 데이터배선 그룹의 다수의 데이터배선 각각에 출력하는 단계와;

상기 그룹구동부에서, 그룹차지쉐어제어신호에 응답하여 상기 데이터배선 그룹에 대한 차지쉐어 온/오프 동작을 수행하는 단계를 포함하고,

상기 그룹극성제어신호와 상기 그룹수평도트인버젼신호는, 행라인 단위로 상기 데이터배선그룹에 대응되는 데이터전압 그룹의 극성과 수평도트인버젼 방식을 결정하는

액정표시장치 구동방법.
제 6 항에 있어서,

상기 변환된 데이터전압을 증폭하여 상기 데이터배선에 출력하는 단계를 더욱 포함하는

액정표시장치 구동방법.
제 6 항에 있어서,

상기 그룹구동부의 차지쉐어 온/오프 동작을 제어하는 단계를 더욱 포함하고,

상기 차지쉐어 온/오프 동작을 제어하는 단계는,

상기 데이터전압 그룹에 대해, 차지쉐어 오프 동작을 수행하였을 때의 데이터전압들의 변동량의 절대값 평균과, 차지쉐어 온 동작을 수행하였을 때의 데이터전압들의 변동량의 절대값 평균을 비교하는 단계와;

상기 데이터전압들의 변동량의 절대값 평균들 중에서 낮은 값에 해당되는 동작이 수행되도록 제어하는 단계를 포함하는

액정표시장치 구동방법.
제 6 항에 있어서,

상기 데이터전압 그룹의 수평도트인버젼 방식을 제어하는 단계를 더욱 포함하고,

상기 수평도트인버젼 방식을 제어하는 단계는,

상기 데이터전압 그룹에 대해, 수평1도트인버젼 방식일 때의 DC성분과, 수평2도트인버젼 방식일 때의 DC성분을 비교하는 단계와;

상기 DC성분들 중에서, 공통전압에 가까운 값에 해당되는 수평도트인버젼 방식이 수행되도록 제어하는 단계를 포함하는

액정표시장치 구동방법.
제 6 항에 있어서,

상기 데이터전압 그룹의 극성을 제어하는 단계를 더욱 포함하고,

상기 극성을 제어하는 단계는,

상기 데이터전압 그룹의 극성으로서, 행라인의 전체 데이터전압 그룹들의 DC 성분들의 평균이 공통전압에 가깝도록 하는 극성을 갖도록 제어하는 단계를 포함하는

액정표시장치 구동방법.