KR101821560B1 - 액정 표시장치와 이의 구동방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 데이터 드라이버의 발열 및 소비전력을 줄이고, 구동 성능을 향상시킬 수 있는 액정 표시장치와 이의 구동방법에 관한 것이다.
본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치는 타이밍 컨트롤러로부터 입력된 영상 데이터를 데이터 전압으로 변환하여 액정 패널로 공급하는 데이터 드라이버; 상기 액정 패널의 복수의 화소에 공급되는 데이터 전압을 이용하여 영상을 표시하는 액정패널; 복수의 스위치와 상기 데이터 드라이버의 외부에 형성된 제1 및 제2 커패시터로 구성된 차지 쉐어부;를 포함하고, 제1 커패시터는 상기 데이터 드라이버의 제1 채널에서 출력된 제1 데이터 전압을 차징하고, 제2 커패시터는 상기 데이터 드라이버의 제2 채널에서 출력된 제2 데이터 전압을 차징하는 것을 특징으로 한다.

Description

액정 표시장치와 이의 구동방법{LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE AND DRIVING METHOD THEREOF}
본 발명은 액정 표시장치에 관한 것으로, 특히 데이터 드라이버의 발열 및 소비전력을 줄이고, 구동 성능을 향상시킬 수 있는 액정 표시장치와 이의 구동방법에 관한 것이다.
이동통신 단말기, 노트북 컴퓨터와 같은 각종 휴대용 전자기기가 발전함에 따라 이에 적용할 수 있는 평판 표시장치(Flat Panel Display Device)에 대한 요구가 점차 증대되고 있다.
평판 표시장치로는 액정 표시장치(Liquid Crystal Display Device), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel), 전계 방출 표시장치(Field Emission Display Device), 발광 다이오드 표시장치(Light Emitting Diode Display Device), 유기 발광장치(Organic Light Emitting Device) 등이 연구되고 있다.
이러한 평판 표시장치 중에서 액정 표시장치(LCD)는 양산 기술의 발전, 구동수단의 용이성, 저전력 소비, 고화질 구현 및 대화면 구현의 장점이 있어 휴대용으로 기기에 적합하며 적용 분야가 확대되고 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 액정 표시장치를 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 종래 기술에 따른 액정 표시장치는 복수의 화소(액정셀)이 매트릭스 형태로 배열된 액정 패널(10); 복수의 화소에 스캔 신호를 공급하는 게이트 드라이버(20); 복수의 화소에 영상 데이터(데이터 전압)를 공급하는 데이터 드라이버(30): 액정 패널(10)에 광을 공급하기 위한 백라이트 유닛(40); 백라이트를 구동시키기 위한 백라이트 구동부(50); 및 외부로부터의 영상 신호를 프레임 단위로 정렬하여 디지털 영상 데이터(R, G, B)를 생성함과 아울러, 상기 데이터 드라이버 및 상기 게이트 드라이버의 구동 제어신호(DCS, GCS)를 생성하는 타이밍 컨트롤러;를 포함한다.
상술한 구성을 포함하는 종래 기술에 따른 액정 표시장치는 액정 패널(10)의 열화를 방지하기 위해 화소 단위 및/또는 프레임 단위로 각 화소에 입력되는 영상 데이터를 극성을 반전시키는 인버전 방식을 적용하고 있다.
일 예로서, 도 2 및 도3에 도시된 바와 같이, 프레임 단위로 각 화소에 공급되는 영상 데이터의 극성을 반전시키는 프레임 인버전(frame inversion)방식 또는 각 화소에 1도트 단위로 서로 상반된 극성을 가지는 영상 데이터를 공급하는 도트 인버전 방식을 적용하고 있다.
이러한, 인버전 방식들을 통해 시간적, 공간적으로 각 화소에 공급되는 데이터 전압의 극성을 분배하여 복수의 프레임 상에서 데이터 전압이 하나의 극성으로 치우치지 않도록 함으로써, 화소의 열화를 방지하여 화질을 높일 수 있다.
여기서, 데이터 드라이버(30)는 타이밍 컨트롤러(60)로부터 입력되는 디지털 영상 데이터로 변환 및 정렬 시키는 동작, 영상 데이터를 래치하는 동작, 영사 데이터의 DAC 동작, 영상 데이터를 아날로그 계조 전압으로 변환 시키는 동작 및 앰프(AMP)를 통해 영상 신호를 데이터 라인으로 출력시키는 동작을 수행함으로 인해 필수적으로 발열이 발생된다.
특히, 영상 데이터가 블랙 계조에서 화이트 계조로, 또는 화이트 계조에서 블랙 계조로 변화되는 경우에는 데이터 드라이버의 구동 로드가 증가되고 소비전력이 증가되게 된다.
화소의 충전 특성을 개선하고, 데이터 전압의 공급에 따른 데이터 드라이버의 소비전력을 줄이기 위해, 인접한 화소들 간에 공급되는 데이터 전압을 쉐어하는 차지 쉐어(charge share) 방식을 적용하고 있다. 이와 함께, 각 화소의 액티브 구간 이전에 미리 설정된 외부 전압을 각 화소에 공급하는 프리 차지(pre-charge) 방식을 적용하고 있다.
그러나, 인버전과 함께 차지 쉐어를 적용하는 경우, 데이터 전압의 극성(polarity)이 변화될 때, 데이터 드라이버(30)의 구동에 부하가 심하고, 이로 인해 소비전류가 증가되는 문제점이 있다.
또한, 데이터 드라이버에서 차지 쉐어 및 프리 차지까지 수행함으로 인해 발열이 증가되고, 심한 경우 고온으로 인한 구동 성능을 저하 및 오작동이 발생되는 문제점이 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 차지 쉐어 구동에 따른 데이터 드라이버의 발열을 줄일 수 있는 액정 표시장치와 이의 구동방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 차지 쉐어 구동에 따른 데이터 드라이버의 소비전력을 줄일 수 있는 액정 표시장치와 이의 구동방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
차지 쉐어 및 프리 차지에 따른 데이터 드라이버의 로드를 줄일 수 있는 액정 표시장치와 이의 구동방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치는 타이밍 컨트롤러로부터 입력된 영상 데이터를 데이터 전압으로 변환하여 액정 패널로 공급하는 데이터 드라이버; 상기 액정 패널의 복수의 화소에 공급되는 데이터 전압을 이용하여 영상을 표시하는 액정패널; 복수의 스위치와 상기 데이터 드라이버의 외부에 형성된 제1 및 제2 커패시터로 구성된 차지 쉐어부;를 포함하고, 제1 커패시터는 상기 데이터 드라이버의 제1 채널에서 출력된 제1 데이터 전압을 차징하고, 제2 커패시터는 상기 데이터 드라이버의 제2 채널에서 출력된 제2 데이터 전압을 차징하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치의 상기 복수의 스위치는, 상기 제1 채널의 로드에 형성되어 상기 제1 데이터 전압이 제1 화소에 공급되도록 하는 제1 스위치 내지 제3 스위치; 상기 제2 채널의 로드에 형성되어 상기 제2 데이터 전압이 제2 화소에 공급되도록 하는 제4 내지 제6 스위치; 및 상기 제1 커패시터에 차징된 전하와 상기 제2 커패시터에 차징된 전하를 차지 쉐어시키는 제7 스위치;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치는 상기 제7 스위치의 일측 단자는 상기 제1 스위치와 상기 제2 스위치 사이에 접속되고, 타측 단자는 상기 제4 스위치와 상기 제5 스위치 사이에 접속되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치는 상기 제1 채널의 로드와 상기 제2 채널의 로드를 접속시켜, 상기 제1 화소에 공급된 제1 데이터 전압과 상기 제2 화소에 공급된 제2 데이터 전압을 차지 쉐어시키는 제8 스위치를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치는 상기 제8 스위치의 일측 단자는 상기 제2 스위치와 상기 제3 스위치 사이에 접속되고, 타측 단자는 상기 제5 스위치와 상기 제6 스위치 사이에 접속되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치의 상기 제8 스위치는 제1 프레임의 홀리존털 블랭크 구간에 온 되어 상기 제1 데이터 전압 및 상기 제2 데이터 전압을 차지 쉐어 시키고, 상기 제8 스위치가 오프 된 후 상기 제7 스위치가 온되어 제2 프레임의 제1 데이터 전압 및 상기 제2 데이터 전압을 프리 차지 시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치의 구동방법은 타이밍 컨트롤러로부터 입력된 영상 데이터를 데이터 전압으로 변환하여 액정 패널의 복수의 화소에 공급하는 단계; 및 복수의 스위치와 데이터 드라이버의 외부에 형성된 제1 및 제2 커패시터로 구성된 차지 쉐어부를 이용하여 상기 복수의 화소에 공급되는 데이터 전압을 차지 쉐어하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치의 구동방법은 상기 제1 커패시터가 상기 데이터 드라이버의 제1 채널에서 출력된 제1 데이터 전압을 차징하고, 상기 제2 커패시터는 상기 데이터 드라이버의 제2 채널에서 출력된 제2 데이터 전압을 차징하고, 상기 복수의 스위치 중 제1 스위치 내지 제3 스위치는 상기 제1 채널의 로드에 형성되어 상기 제1 데이터 전압이 제1 화소에 공급되도록 하고, 상기 복수의 스위치 중 제4 내지 제6 스위치는 상기 제2 채널의 로드에 형성되어 상기 제2 데이터 전압이 제2 화소에 공급되도록 하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치의 구동방법은 상기 복수의 스위치 중 제7 스위치의 일측 단자가 상기 제1 스위치와 상기 제2 스위치 사이에 접속되고, 타측 단자는 상기 제4 스위치와 상기 제5 스위치 사이에 접속되고, 상기 제7 스위치는 1 프레임 기간 중 홀리존털 블랭크 구간에 온(On) 되어, 상기 제1 커패시터에 차징된 전하와 상기 제2 커패시터에 차징된 전하를 차지 쉐어시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치의 구동방법은 상기 복수의 스위치 중 제8 스위치의 일측 단자가 상기 제2 스위치와 상기 제3 스위치 사이에 접속되고, 타측 단자는 상기 제5 스위치와 상기 제 6 스위치 사이에 접속되고, 상기 제8 스위치는 상기 홀리존털 블랭크 구간에 온(On) 되어 상기 제1 채널의 로드와 상기 제2 채널의 로드를 접속시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치의 구동방법은 상기 제1 채널의 로드와 상기 제2 채널의 로드의 접속을 통해 상기 제1 화소에 공급된 제1 데이터 전압과 상기 제2 화소에 공급된 제2 데이터 전압을 차지 쉐어시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치의 구동방법은 상기 홀리존털 블랭크 구간에 상기 제 8 스위치가 오프 된 후 상기 제7 스위치가 온되어 제2 프레임의 제1 데이터 전압 및 상기 제2 데이터 전압을 프리 차지 시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치와 이의 구동방법은 차지 쉐어 구동에 따른 데이터 드라이버의 발열을 줄일 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치와 이의 구동방법은 차지 쉐어 구동에 따른 데이터 드라이버의 소비전력을 줄일 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치와 이의 구동방법은 차지 쉐어 및 프리 차지에 따른 데이터 드라이버의 로드를 줄일 수 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 액정 표시장치를 나타내는 도면.
도 2는 종래 기술에 따른 액정 표시장치의 1도트 인버전 구동방식을 나타내는 도면.
도 3은 종래 기술에 따른 액정 표시장치의 데이터 드라이버에서 화소에 입력되는 영상 데이터를 나타내는 도면.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치를 나타내는 도면.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 차지 쉐어 제어부를 나타내는 도면.
도 6 및 도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치의 차지 쉐어링 및 프리 차지 구동방법을 나타내는 도면.
도 8은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 액정 표시장치를 나타내는 도면.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치와 이의 구동방법에 대하여 설명하기로 한다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치를 나타내는 도면이고, 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 차지 쉐어 제어부를 나타내는 도면이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 액정 표장치는 액정 패널(110); 게이트 드라이버(120); 데이터 드라이버(130); 백라이트 유닛(140); 백라이트 구동부(150); 타이밍 컨트롤러(160); 및 차지 쉐어부(200);를 포함한다.
타이밍 컨트롤러(160)는 입력된 수직 동기신호(Vsync), 수평 동기신호(Hsync) 및 클럭신호(CLK)를 이용하여 외부로부터 입력되는 영상 신호(data)를 프레임 단위의 디지털 영상 데이터(R, G, B)로 변환하고, 프레임 단위로 정렬된 디지털 영상 데이터를 데이터 드라이버(130)에 공급한다.
또한, 수직 동기신호(Vsync), 수평 동기신호(Hsync) 및 클럭신호(CLK)를 이용하여 게이트 드라이버(120)의 제어를 위한 게이트 제어신호(GCS)와, 데이터 드라이버(130)의 제어를 위한 데이터 제어신호(DCS)를 생성한다. 생성된 게이트 제어신호(GCS)는 게이트 드라이버(120)에 공급되고, 데이터 제어신호(DCS)는 데이터 드라이버(130)에 공급된다.
여기서, 상기 데이터 제어신호(DCS)는 소스 스타트 펄스(SSP: Source Start Pulse), 소스 샘플링 클럭(SSC: Source Sampling Clock), 소스 출력 인에이블(SOE: Source Output Enable) 및 극성 제어신호(POL: Polarity) 등을 포함할 수 있다.
상기 게이트 제어신호(GCS)는 게이트 스타트 펄스(GSP: Gate Start Pulse), 게이트 쉬프트 클럭(GSC: Gate Shift Clock) 및 게이트 출력 인에이블(GOE: Gate Output Enable) 등을 포함할 수 있다.
게이트 드라이버(120)는 타이밍 컨트롤러(160)로부터의 게이트 제어신호(GCS: Gate Control Signal)에 기초하여 복수의 화소 각각에 형성된 TFT를 구동시키기 위한 스캔 신호(scan signal, 게이트 구동 신호)를 생성한다.
생성된 스캔 신호는 한 프레임 기간 중 액정 패널(110)에 형성된 복수의 게이트 라인에 순차적으로 공급되고, 상기 스캔 신호에 의해 각 화소에 형성된 TFT가 구동되어 화소의 스위칭이 이루어진다.
데이터 드라이버(130)는 복수의 소스 드라이브 IC(132)를 포함하며, 각각의 소스 드라이브 IC(132)는 타이밍 컨트롤러(160)로부터 공급되는 디지털 영상 데이터(R, G, B)를 아날로그 영상 신호 즉, 데이터 전압으로 변환한다. 그리고, 타이밍 컨트롤러(160)로부터의 데이터 제어신호(DCS: Data Control Signal)에 기초하여 각 화소의 TFT가 턴-온되는 시점에 맞춰 변환된 데이터 전압을 액정 패널(110)에 형성된 복수의 데이터 라인에 공급한다.
이때, 데이터 드라이버(120)로부터 출력된 데이터 전압은 차지 쉐어부(200)를 경유하여 각 화소에 해당하는 데이터 라인에 공급된다. 본 발명의 실시 예에 따른 차지 쉐어부(200)에 대한 상세한 설명은 도 5를 내지 도 7을 참조하여 후술하기로 한다.
상기 액정 패널(110)은 자발광을 발생시키지 못하므로 백라이트 유닛(140)에서 공급되는 광을 이용하여 영상을 표시한다.
백라이트 유닛(140)은 상기 액정 패널(110)에 광을 조사하기 위한 것으로, 광을 발생시키는 복수의 백라이트와, 상기 백라이트에서 발생된 광을 상기 액정 패널 방향으로 안내함과 아울러 광의 효율을 향상시키기 위한 광학 부재(도광판, 확산판, 복수의 광학 시트)를 포함하여 구성된다.
여기서, 백라이트는 CCFL(Cold Cathode Fluorescent Lamp), EEFL(External Electrode Fluorescent Lamp), LED(Light Emitting Diode)가 적용될 수 있다.
상기 백라이트 구동부(150)는 백라이트를 구동(온-오프)을 제어하는 것으로, 영상 데이터에 따라 백라이트의 온-오프 타임(on-off time), 듀티 및 휘도를 제어할 수 있다.
이를 위해, 백라이트의 휘도를 제어하기 위한 구동 신호(백라이트가 LED인 경우에는 PWM 신호: pulse width modulation signal)를 생성하고, 생성된 PWM 신호를 이용하여 백라이트의 휘도를 낮추거나, 높일 수 있다.
액정 패널(110)은 액정을 사이에 두고 합착된 상부기판 및 하부기판을 포함한다.
하부기판은 교차하도록 형성된 복수의 게이트 라인(GL1 ~ GLn) 및 복수의 데이터 라인(DL1 ~ DLm)과, 게이트 라인과 데이터 라인에 의해 정의된 영역에 형성되는 R, G, B 서브 화소로 구성된 복수의 화소를 포함한다. R, G, B 서브 화소에는 스위칭 소자인 TFT(thin film transistor), 스토리지 커패시터(Cst) 및 공통전극이 형성된다.
상부기판은 R, G, B 서브 화소에 대응되는 컬러 필터 및 R, G, B 서브 화소를 정의하는 블랙 매트릭스가 형성되어, 액정을 투과하여 입사된 광을 고유의 색광으로 출사시키게 된다.
이러한, 액정 패널(110)은 차지 쉐어부(200)를 경유하여 데이터 드라이버(130)에서 공급되는 데이터 전압 즉, 화소 전압과 공통 전극에 공급되는 공통전압(Vcom)에 따른 전계를 이용하여 액정을 거동시키고, 액정의 거동에 통해 백라이트 유닛(140)으로부터 공급되는 광의 투과율을 조절하여 컬러 영상을 표시하게 된다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 차지 쉐어부(200)는 데이터 드라이버의 복수의 채널로부터 입력되는 데이터 전압을 차지 쉐어 및 프리 차지하여 액정 패널(110)의 각 화소로 공급한다. 상기 도 5에서는 차지 쉐어부(200)의 전체 구성 중 2개 채널에 해당하는 일부 구성을 도시하고 있다.
이를 위해, 차지 쉐어부(200)는 제1 채널의 출력 로드에 접속되도록 형성된 제1 커패시터(250); 제2 채널의 출력 로드에 접속되도록 형성된 제2 커패시터(260); 제1 채널(out 1)로부터 입력된 제1 데이터 전압의 로드를 스위치 하는 제1 스위치 내지 제3 스위치(212, 214, 216); 제2 채널(out 2)로부터 입력된 제2 데이터 전압의 로드를 스위치 하는 제4 스위치 내지 제6 스위치(212, 214, 216); 제1 채널로부터 입력된 제1 전압을 제2 채널의 로드로 쉐어시킴과 아울러, 제2 채널로부터 입력된 제2 전압을 제1 채널의 로드로 쉐어시키는 제7 스위치(230); 제8 스위치(240); 및 스위치 구동부(280)를 포함한다.
여기서, 스위치 구동부(280)는 타이밍 컨트롤러(160)에서 공급되는 소스 출력 인에이블(SOE: Source Output Enable)을 이용하여 상기 스위치(SW1 ~ SW8)의 온-오프(On-Off)를 제어하기 위한 스위치 컨트롤 신호(SCS: switch control signal)를 생성하고, 생성된 스위치 컨트롤 신호를 이용하여, 상기 스위치(SW1 ~ SW8)의 온-오프(On-Off)를 제어한다.
상기 제 7 스위치(230, SW7)의 일측 단자는 상기 제1 스위치(212, SW1)와 상기 제2 스위치(214, SW2) 사이에 접속되고, 타측 단자는 상기 제4 스위치(222, SW4)와 상기 제5 스위치(224, SW5) 사이에 접속된다.
상기 제8 스위치(240, SW8)의 일측 단자는 상기 제2 스위치(214, SW2)와 상기 제3 스위치(216, SW3) 사이에 접속되고, 타측 단자는 상기 제5 스위치(224, SW5)와 상기 제 6 스위치(226, SW6) 사이에 접속된다.
제8 스위치(240, SW8)가 온(On)되면 상기 제1 채널의 로드와 상기 제2 채널의 로드를 접속시켜, 상기 제1 화소에 공급된 제1 데이터 전압과 상기 제2 화소에 공급된 제2 데이터 전압을 차지 쉐어시킬 수 있다. 즉, 인접된 2개 화소들 간의 데이터 전압을 차지 쉐어할 수 있다.
이러한, 차지 쉐어부(200)는 데이터 드라이버(130)의 발열 및 구동 로드를 줄이기 위해 데이터 드라이버(200)와는 별도의 구성으로 형성된다.
그러나, 이에 한정되지 않고, 차지 쉐어부(200)의 일부 구성(일 예로서, 스위치들)은 데이터 드라이버(200) 내에 구현될 수도 있고, 차지 쉐어부(200)의 전체 구성 및 일부 구성은 액정 패널(110) 내에 구현될 수도 있다.
상기 제1 커패시터(250, C1) 및 제2 커패시터(260, C2)는 차지 쉐어 및 프리 차지 구동이 원활이 이루어지도록 일정 용량을 가지도록 형성될 수 있다.
일 예로서, 차지 쉐어부(200) 제1 커패시터(250, C1) 및 제2 커패시터(260, C2)가 액정 패널 내에 구현되는 경우에는 각 채널마다 하나씩 형성될 수 있다. 이때에는 제1 커패시터(250, C1) 및 제2 커패시터(260, C2)가 1 라인의 해당하는 용량을 가지면 충분하다.
따라서, 액정 패널이 47인치의 크기를 가지는 경우 스토리지 커패시터가 200pF의 용량을 가진다면, 상기 제1 커패시터(250, C1) 및 제2 커패시터(260, C2)는 200[pF] 이상의 용량을 가지도록 형성될 수 있다.
다른 예로서, 차지 쉐어부(200)의 제1 커패시터(250, C1) 및 제2 커패시터(260, C2)가 별도의 PCB 기판에 형성되는 경우에는 600[nF] 이상의 용량을 가지도록 형성될 수 있다.
이는 액정 패널이 47인치의 크기를 가지는 것을 기준으로 1라인당 1920개의 화소가 있는 경우 R, G, B 별로 채널(1920*3 채널)이 형성되고, 스토리지 커패시터가 200pF의 용량을 가지게 된다.
따라서, 정극성(+) 및 부극성(-)을 위해 2개의 커패시터(C1, C2)가 형성되므로, '1920*3 * 스토리지 커패시터 용량(200pF) * 1/2' 이상의 용량을 가지도록 즉, 600[nF] 이상의 용량을 가지도록 제1 커패시터(250, C1) 및 제2 커패시터(260, C2)가 형성된다.
1도트 인버전 방식으로 액정 패널(110)의 화소에 데이터 전압을 공급하는 경우, 제1 채널에서 부극성(-)의 데이터 전압이 출력되면 제2 채널에서는 정극성(+)의 데이터 전압이 출력된다. 이와 반대로, 제1 채널에서 정극성(+)의 데이터 전압이 출력되면 제2 채널에서는 부극성(-)의 데이터 전압이 출력된다. 이러한 채널 간의 극성 반전은 1도트 단위로 이루어진다.
이하, 하기의 표 1 및 도 6, 도 7을 결부하여 차지 쉐어부(200)에서 수행되는 차지 쉐어 구동방법 및 프리 차지 구동방법에 대하여 설명하기로 한다.
Figure 112010086459984-pat00001
먼저, 도 6을 참조하면, 제1 스위치(212) 내지 제 6 스위치(226)를 온(On) 시켜, 제1 채널 및 제2 채널을 통해 제1 화소 및 제2 화소에 데이터 전압을 공급한다.
이와 함께, 이때, 외부에 큰 용량을 가지는 제1 커패시터(250)와 제2 커패시터(260)를 이용하여, 데이터 드라이버(130)의 앰프를 통해 제1 채널 및 제2 채널에서 제1 및 제2 데이터 전압이 출력되는 동안 제1 및 제2 데이터 전압을 제1 커패시터(250, C1) 및 제2 커패시터(260, C2)에 차징(charging)한다.
이후, 홀리존털 블랭크(horizontal blank) 구간에서 제3 스위치(216, SW3), 제 6 스위치(226, SW6) 및 제7 스위치(230, SW7)를 온(On)시킨다.
이때, 제7 스위치(230, SW7)을 통해 제1 커패시터(250, C1) 및 제2 커패시터(260, C2)에 차징 된 전하가 제1 채널의 로드 및 제2 채널의 로드에 교차되면서, 드라이빙 기간에서 제1 커패시터(250, C1) 및 제2 커패시터(260, C2)에 차징 된 전하가 차지 쉐어 된다.
이를 통해, 하기의 표2 및 도 6에 도시된 바와 같이, 제1 채널을 통해 출력된 정극성(+)의 제1 데이터 전압과 제2 채널을 통해 출력된 부극성(-)의 제2 데이터 전압이 차지 쉐어되어 제1 화소 및 제2 화소에 공급되게 된다.
Figure 112010086459984-pat00002
이어서, 상기 표 1 및 도 7을 참조하면, 제1 스위치(212) 내지 제 6 스위치(226)를 온(On) 시켜, 제1 채널 및 제2 채널을 통해 제1 화소 및 제2 화소에 데이터 전압을 공급한다.
이와 함께, 이때, 외부에 큰 용량을 가지는 제1 커패시터(250)와 제2 커패시터(260)를 이용하여, 데이터 드라이버(130)의 앰프를 통해 제1 채널 및 제2 채널에서 제1 및 제2 데이터 전압이 출력되는 동안 제1 및 제2 데이터 전압을 제1 커패시터(250, C1) 및 제2 커패시터(260, C2)에 차징(charging)한다.
이후, 홀리존털 블랭크(horizontal blank) 구간에서 제3 스위치(216, SW3), 제 6 스위치(226, SW6) 및 제8 스위치(240, SW8)를 온(On)시켜
드라이빙 기간에서 제1 화소에 공급된 제1 데이터 전압과 제2 화소에 공급된 제2 데이터 전압을 차지 쉐어 시킨다.
이를 통해, 도 7에 도시된 바와 같이, 제1 채널을 통해 출력된 정극성(+)의 제1 데이터 전압과 제2 채널을 통해 출력된 부극성(-)의 제2 데이터 전압이 차지 쉐어되어 제1 화소 및 제2 화소에 공급되게 된다.
이후, 제3 스위치(216, SW3) 및 제 6 스위치(226, SW6)의 온을 유지시킨 상태에서 제7 스위치(230, SW7)을 온(On)시킨다.
이때, 제7 스위치(230, SW7)을 통해 제1 커패시터(250, C1) 및 제2 커패시터(260, C2)에 차징 된 전하가 제1 채널의 로드 및 제2 채널의 로드에 교차되면서, 홀리존털 블랭크 구간 이후에 제1 화소에 공급되는 제1 데이터 전압 및 제 2화소에 공급되는 제2 데이터 전압을 프리 차징(pre-charging) 시킨다.
상술한 구성을 포함하는 본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치는 데이터 드라이버(130) 외부에 큰 용량을 가지는 커패시터가 형성된 차지 쉐어부(200)의 구동을 통해 화소에 공급되는 데이터 전압을 차지 쉐어 및 프리 차지를 시킬 수 있다.
이를 통해, 차지 쉐어 및 프리 차지 구동에 따른 데이터 드라이버의 발열 및 소비전력을 감소시켜, 액정 표시장치의 구동의 안정성 및 구동 성능을 향상시킬 수 있다.
액정 패널(110)의 화소에 1도트 인버전 방식으로, 안정적으로 차지 쉐어 및 프리 차지된 데이터 전압을 공급함으로써, 액정 패널의 열화를 방지하고 영상의 표시 품질을 향상시킬 수 있다.
한편, 본 발명의 또 다른 실시 예에서는 액정 패널(110)의 전체 액티브 영역에 공통전압을 프레임 주기로 스윙시켜 공급할 수도 있다.
상술한 설명에서는 본 발명의 실시 예에 따른 차지 쉐어부(200)가 액정 표시장치 내에서 별도의 구성으로 구현되는 것으로 설명하였으나 이는 본 발명의 하나의 실시 예를 나타낸 것이다.
본 발명의 또 다른 실시 예에서 차지 쉐어부(200)의 전체 구성이 액정 패널(110)의 비 표시 영역에 내장되어 구현될 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시 예로서, 차지 쉐어부(200)는 도 8에 도시된 바와 같이, 일부 구성(일 예로서, 스위치들)은 데이터 드라이버(200) 내에 구현될 수도 있고, 커패시터는 액정 패널(110)의 비 표시 영역(111)에 구현될 수도 있다. 그러나, 이에 한정되지 않고, 스위치들이 액정 패널(110)의 비표시 영역에 형성되고, 커패시터는 데이터 드라이버(130)의 내에 구현되거나 또는 별도의 구성으로 형성되어 구현될 수도 있다.
상술한 설명에서는 차지 쉐어부(200)가 1도트 인버전 방식에 적용되는 것으로 설명하였으나 이는 본 발명의 하나의 실시 예를 나타낸 것이다. 본 발명의 다른 실시 예에서 차지 쉐어부(200) 및 차지 쉐어/프리 차지 방식은 수평/수직 2도트 인버전 방식에도 적용될 수 있다.
본 발명이 속하는 기술분야의 당 업자는 상술한 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
110: 액정 패널 111: 비 표시 영역
120: 게이트 드라이버 130: 데이터 드라이버
132: 소스 드라이브 IC 140: 백라이트 유닛
150: 백라이트 구동부 160: 타이밍 컨트롤러
200: 차지 쉐어 제어부 212~240: 스위치
250, 260: 커패시터 270: 스위치 제어부

Claims (14)

  1. 제1 화소 및 제2 화소에 공급되는 데이터 전압을 이용하여 영상을 표시하는 액정패널;
    상기 제1 화소에 제1 데이터 전압을 공급함과 동시에 상기 제2 화소에 제2 데이터 전압을 공급하는 데이터 드라이버;
    복수의 스위치와 제1 커패시터 및 제2 커패시터를 갖는 차지 쉐어부를 포함하고,
    상기 제1 커패시터는 상기 데이터 드라이버의 제1 채널에서 출력된 상기 제1 데이터 전압을 차징하고 차징된 제1 데이터 전압을 홀리존털 블랭크 구간에 상기 제2 화소에 공급하며,
    상기 제2 커패시터는 상기 데이터 드라이버의 제2 채널에서 출력된 상기 제2 데이터 전압을 차징하고 차징된 제2 데이터 전압을 홀리존털 블랭크 구간에 상기 제1 화소에 공급하는, 액정 표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 스위치는,
    상기 제1 채널을 상기 제1 화소에 선택적으로 연결하는 제1 스위치 내지 제3 스위치;
    상기 제2 채널을 상기 제2 화소에 선택적으로 연결하는 제4 스위치 내지 제6 스위치; 및
    상기 홀리존털 블랭크 구간에, 차징된 제1 데이터 전압을 상기 제2 화소에 공급하고 차징된 제2 데이터 전압을 상기 제1 화소에 공급하는 제7 스위치를 포함하는, 액정 표시장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제7 스위치의 일측 단자는 상기 제1 스위치와 상기 제2 스위치 사이에 접속되고, 타측 단자는 상기 제4 스위치와 상기 제5 스위치 사이에 접속되는, 액정 표시장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제1 채널의 로드와 상기 제2 채널의 로드를 접속시켜, 상기 제1 화소에 공급된 제1 데이터 전압과 상기 제2 화소에 공급된 제2 데이터 전압을 차지 쉐어시키는 제8 스위치를 더 포함하는, 액정 표시장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제8 스위치의 일측 단자는 상기 제2 스위치와 상기 제3 스위치 사이에 접속되고, 타측 단자는 상기 제5 스위치와 상기 제6 스위치 사이에 접속되는, 액정 표시장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제8 스위치는 상기 홀리존털 블랭크 구간에 온 되어 상기 제1 데이터 전압 및 상기 제2 데이터 전압을 차지 쉐어 시키고,
    상기 제8 스위치가 오프 된 후 상기 제7 스위치가 온되어 상기 제1 데이터 전압 및 상기 제2 데이터 전압을 프리 차지 시키는, 액정 표시장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제1 스위치 내지 제8 스위치를 온-오프(On-Off)를 제어하기 위한 스위치 컨트롤 신호를 생성하는 스위치 제어부를 더 포함하는, 액정 표시장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 커패시터 및 상기 제2 커패시터가 액정 패널에 형성되는 경우, 상기 제1 커패시터 및 상기 제2 커패시터는 상기 화소에 형성된 스토리지 커패시터와 동일한 용량을 가지도록 형성되고,
    상기 제1 커패시터 및 상기 제2 커패시터가 별도의 PCB 기판에 형성되는 경우, 상기 제1 커패시터 및 상기 제2 커패시터는 '전체 채널수 * 스토리지 커패시터 용량 * 1/2'에 해당하는 용량을 가지도록 형성된, 액정 표시장치.
  9. 타이밍 컨트롤러로부터 입력된 영상 데이터를 데이터 전압으로 변환하여 액정 패널의 제1 화소 및 제2 화소에 공급하는 단계; 및
    복수의 스위치와 제1 커패시터 및 제2 커패시터를 갖는 차지 쉐어부를 이용하여 상기 제1 화소 및 상기 제2 화소에 공급되는 데이터 전압을 차지 쉐어하는 단계를 포함하며,
    상기 제1 커패시터는 데이터 드라이버의 제1 채널에서 출력된 제1 데이터 전압을 차징하고 차징된 상기 제1 데이터 전압을 홀리존털 블랭크 구간에 상기 제2 화소에 공급하고,
    상기 제2 커패시터는 상기 데이터 드라이버의 제2 채널에서 출력된 제2 데이터 전압을 차징하고 차징된 상기 제2 데이터 전압을 홀리존털 블랭크 구간에 상기 제1 화소에 공급하는, 액정 표시장치의 구동방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 복수의 스위치 중 제1 스위치 내지 제3 스위치는 상기 제1 채널을 상기 제1 화소에 선택적으로 연결하고,
    상기 복수의 스위치 중 제4 스위치 내지 제6 스위치는 상기 제2 채널을 상기 제2 화소에 선택적으로 연결하는, 액정 표시장치의 구동방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 복수의 스위치 중 제7 스위치의 일측 단자는 상기 제1 스위치와 상기 제2 스위치 사이에 접속되고, 타측 단자는 상기 제4 스위치와 상기 제5 스위치 사이에 접속되고,
    상기 제7 스위치는 상기 홀리존털 블랭크 구간에 온(On) 되어, 상기 제1 커패시터에 차징된 전하와 상기 제2 커패시터에 차징된 전하를 차지 쉐어시키는, 액정 표시장치의 구동방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 복수의 스위치 중 제8 스위치의 일측 단자는 상기 제2 스위치와 상기 제3 스위치 사이에 접속되고, 타측 단자는 상기 제5 스위치와 상기 제 6 스위치 사이에 접속되고,
    상기 제8 스위치는 상기 홀리존털 블랭크 구간에 온(On) 되어 상기 제1 채널의 로드와 상기 제2 채널의 로드를 접속시키는, 액정 표시장치의 구동방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 제1 채널의 로드와 상기 제2 채널의 로드의 접속을 통해 상기 제1 화소에 공급된 제1 데이터 전압과 상기 제2 화소에 공급된 제2 데이터 전압을 차지 쉐어시키는, 액정 표시장치의 구동방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 홀리존털 블랭크 구간에 상기 제 8 스위치가 오프 된 후 상기 제7 스위치가 온되어 상기 제1 데이터 전압 및 상기 제2 데이터 전압을 프리 차지 시키는, 액정 표시장치의 구동방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR102129609B1 (ko) * 2013-06-25 2020-07-03 삼성디스플레이 주식회사 표시 패널 구동 방법, 이를 수행하기 위한 표시 패널 구동 장치 및 이 표시패널 구동 장치를 포함하는 표시 장치
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CN111508445B (zh) * 2019-01-31 2022-02-22 奇景光电股份有限公司 时序控制器

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008281913A (ja) * 2007-05-14 2008-11-20 Toppoly Optoelectronics Corp ディスプレイ装置およびそのプリチャージ回路
US20100149171A1 (en) * 2008-12-16 2010-06-17 Da-Rong Huang Source driver for driving a panel and related method for controlling a display

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008281913A (ja) * 2007-05-14 2008-11-20 Toppoly Optoelectronics Corp ディスプレイ装置およびそのプリチャージ回路
US20100149171A1 (en) * 2008-12-16 2010-06-17 Da-Rong Huang Source driver for driving a panel and related method for controlling a display

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