KR101868851B1

KR101868851B1 - 액정표시장치 및 그 구동 방법

Info

Publication number: KR101868851B1
Application number: KR1020110072294A
Authority: KR
Inventors: 신승환; 오대석
Original assignee: 엘지디스플레이 주식회사
Priority date: 2011-07-21
Filing date: 2011-07-21
Publication date: 2018-06-19
Also published as: KR20130011265A

Abstract

본 발명은 액정표시장치 및 그 구동 방법에 관한 것으로서, 특히, Z-인버젼 방식으로 구동되는 경우 소비전력이 많이 요구되는 특정패턴이 입력되면, 한 프레임에서 홀수번째 게이트라인들을 순차적으로 모두 구동시켜 스캔신호를 인가시킨 후 짝수번째 게이트라인들을 순차적으로 모두 구동시켜 스캔신호를 인가시킬 수 있는, 액정표시장치 및 그 구동 방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다. 이를 위해 본 발명에 따른 액정표시장치는, 게이트라인들과 데이터라인들의 교차에 의해 형성되는 복수 개의 화소들을 구비하며, Z-인버젼 방식에 의해 구동되는 액정패널; 상기 게이트라인들로 스캔신호를 인가하기 위한 게이트 구동부; 상기 데이터라인들로 영상데이터신호를 인가하기 위한 데이터 구동부; 상기 Z-인버젼 방식으로 구동되는 경우 소비전력이 많은 것으로 설정되어 있는 특정패턴이 입력되는지의 여부를 판단하여, 상기 특정패턴이 입력되지 않은 경우에는 상기 게이트라인들에 순차적으로 상기 스캔신호가 인가되도록 하는 제1모드로 상기 게이트 구동부를 구동시키며, 상기 특정패턴이 인가된 경우에는 한 프레임에서 홀수번째 게이트라인들을 순차적으로 모두 구동시켜 스캔신호가 인가되도록 한 후, 짝수번째 게이트라인들을 순차적으로 모두 구동시켜 스캔신호가 인가되도록 하는 제2모드로 상기 게이트 구동부를 구동시키기 위한 타이밍 컨트롤러를 포함한다.

Description

액정표시장치 및 그 구동 방법{LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE AND METHOD FOR DRIVING THE SAME}

본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로서, 특히, Z-인버젼 방식을 이용하고 있는 액정표시장치 및 그 구동 방법에 관한 것이다.

액정표시장치는 전계를 이용하여 유전이방성을 갖는 액정의 광투과율을 조절함으로써 화상을 표시하게 된다.

이를 위하여, 액정표시장치는 액정셀들이 매트릭스형태로 배열된 액정패널과, 액정패널을 구동하기 위한 구동부를 구비한다.

한편, 이러한 액정표시장치는 액정의 열화를 방지함과 아울러 표시 품질을 향상시키기 위하여, 액정패널을 인버젼 방식으로 구동한다. 인버젼 방식으로는 프레임 인버젼 방식(Frame Inversion System), 라인 인버젼 방식(Line Inversion System), 컬럼 인버젼 방식(Column Inversion System), 도트 인버젼 방식(Dot Inversion System) 또는 Z-인버젼(Z-Inversion System) 방식 등이 이용되고 있다.

상기한 바와 같은 인버젼 방식들 중, Z-인버젼 방식은, 박막트랜지스터(TFT)와 화소전극(PXL)이 데이터라인(D)을 따라 좌측과 우측을 교번하는 지그재그형으로 배열되어 있는 데이터라인들에, 컬럼 인버젼 방식으로 화소신호를 공급하는 방법이다. 즉, Z-인버젼 방식은, 컬럼 인버젼 방식의 개선된 구조로서, 회로구동방식은 컬럼 인버젼 방식을 이용하고 있으나, 액정패널의 박막트랜지스터(TFT)의 방향을 각 라인(Line)마다 반대로 형성하여, 화면표시는 도트 인버젼 방식(Dot inversion System)과 동일하게 구현하고 있다. 부연하여 설명하면, Z-인버젼 방식은 화질적으로는 도트 인버젼 방식과 유사한 효과를 가지면서도, 데이터(Data) 측면에서는 컬럼 인버젼 방식을 이용한 것으로서, 화질적으로 우수할 뿐만 아니라, 소비전력을 현저하게 절감시킬 수 있는 방법이다.

도 1은 Z-인버젼 방식을 이용하고 있는 종래의 액정표시장치의 액정패널의 일부분을 나타낸 예시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 액정표시장치에 인가되는 다양한 패턴과 소비전력 간의 관계를 나타낸 예시도이며, 도 3은 Z-인버젼 방식을 이용하고 있는 종래의 액정표시장치 중 데이터 구동부에서 출력되는 파형을 나타낸 다양한 예시도이다.

우선, 도 1 및 특허출원 제10-2002-0070305호에 기재되어 있는 바와 같이, Z-인버젼 방식을 이용하고 있는 액정표시장치의 액정패널(10)에 형성되는 박막트랜지스터(TFT)(11)와 화소전극(PXL)(12)은, 데이터라인(D)을 따라 위치가 좌측과 우측을 교번하는 지그재그형으로 배열된다.

다시 말하면, 동일한 컬럼(Column)에 포함되는 박막트랜지스터들(TFT)(11)과 화소전극(PXL)(12)은 수평라인마다 인접한 서로 다른 데이터라인(D)과 교번적으로 접속된다.

따라서, 제1게이트라인(G1)부터 제3게이트라인(G3)으로 순착적으로 스캔신호가 입력된 경우, 제2데이터라인(D2)을 기준으로 좌우측에 연결되어 있는 화소전극(12)들은 도 1에 도시된 화살표 방향을 따라 순차적으로 구동되어 화상을 표시하게 된다.

한편, 도 2는 도 1에 도시된 액정패널로 인가되는 다양한 패턴에 따른 소비전력의 크기를 나타낸 예시도로서, (a)는 일반적인 패턴에 대한 소비전력을 나타낸 것이고, (b)는 특정패턴에 대한 소비전력을 나타낸 것이다.

즉, 특정패턴이란, (b)에 도시된 수직라인패턴(Lines Vertical)과 같이 제m컬럼라인으로 블랙 데이터가 입력되고, 이와 인접되어 있는 제m+1컬럼라인으로는 화이트 데이터가 입력되며, 제m컬럼라인과 제m+1컬럼라인이 반복적으로 표현되고 있는 패턴이거나 또는, 수평라인패턴(Lines Horizontal)과 같이 제n수평라인으로 블랙데이터가 입력되고, 이와 인접되어 있는 제n수평라인으로는 화이트 데이터가 입력되며, 제n수평라인과 제n수평라인이 반복적으로 표현되고 있는 패턴을 말한다.

한편, 도 2에 도시된 바와 같이, Z-인버젼 방식을 이용하고 있는 액정표시장치에서는, (b)에 도시된 바와 같은 특정패턴들에서 소비전력이 크게 나타나고 있으며, 특정패턴들 중 특히, 수직라인패턴(Lines Vertical)의 소비전력이 크게 나타남을 알 수 있다.

이처럼 수직라인패턴에서 소비전력이 크게 나타나는 이유는 도 3의 (b)에 도시된 바와 같은, 데이터 트랜지션(Data Transition)이 일어나기 때문이다.

예를 들어, Z-인버젼 방식을 이용하는 액정표시장치가 노멀구동조건에서 구동되는 경우, 동일한 영상데이터신호(예를 들어, 블랙 데이터)가 데이터 구동부로부터 출력된다면 데이터 구동부에서 제3데이터라인(D3)으로 출력되는 신호의 파형은 도 3의 (a)에 도시된 바와 같이 데이터 트랜지션이 없는 일정한 값을 가지게 될 것이며, 따라서, 전력소모가 적을 것이다.

또한, 출력되는 영상데이터신호의 값이 변화되는 경우(즉, 화이트에서 블랙으로 변화되거나 블랙에서 화이트로 변화되는 경우)에도, 도 2의 (a)에 도시된 바와 같은 일반패턴에서는 출력신호가 도 3의 (b)에 도시된 바와 같이, 3수평기간(3H) 보다 큰 주기를 갖도록 변화하고 있기 때문에, 데이터 트랜지션이 크지 않아, 소비전력이 낮음을 알 수 있다.

그러나, 특정패턴들 중 특히 수직라인패턴이 입력된 경우에는 데이터트랜지션에 따른 파형의 주기가 2수평기간(2H)보다 짧게 나타나게 되며, 따라서, 데이터구동부에서 출력되는 영상데이터신호의 출력전압이 급변하게 되므로, 데이터구동부에서의 소비전력이 크게 나타나고 있다.

예를 들어, 도 1에서 제1컬럼(C1)으로는 화이트가 출력되고, 제2컬럼(C2)으로 모두 블랙이 출력되고 있는 패턴(수직라인패턴)이 입력된다면, 기수번째 게이트라인(G1, G3,...) 및 기수번째 데이터라인(D2, D4,...)에 의해 구동되는 기수번째 컬럼(C1, C3,...)의 화소들은 화이트로 표시되고, 우수번째 게이트라인 및 우수번째 데이터라인에 의해 구동되는 우수번째 컬럼(C2, C4,...)의 화소들은 블랙으로 표시된다.

따라서, 화이트로 표시되는 경우의 영상데이터신호의 전압값을 16V라고 가정하고, 블랙으로 표시되는 경우의 영상데이터신호의 전압값을 8V라고 가정할 때, 특정패턴으로 수직라인패턴이 입력되면, 영상데이터신호의 전압값은 하나의 데이터라인을 기준으로, 인접된 게이트라인 마다 8V에서 16V로 급변하는 구간이 발생하게 되어, 데이터 트랜지션에 의한 소비전력이 증가하고 있다.

즉, Z-인버젼 방식을 이용하고 있는 액정표시장치에서는, 특정패턴에 의해 데이터신호의 출력 전압값이 급변하게 되어, 데이터 트랜지션에 의한 소비전력이 증가되는 경우가 발생될 수 있다는 문제점이 있다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, Z-인버젼 방식으로 구동되는 경우 소비전력이 많이 요구되는 특정패턴이 입력되면, 한 프레임에서 홀수번째 게이트라인들을 순차적으로 모두 구동시켜 스캔신호를 인가시킨 후 짝수번째 게이트라인들을 순차적으로 모두 구동시켜 스캔신호를 인가시킬 수 있는, 액정표시장치 및 그 구동 방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.

상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 액정표시장치는, 게이트라인들과 데이터라인들의 교차에 의해 형성되는 복수 개의 화소들을 구비하며, Z-인버젼 방식에 의해 구동되는 액정패널; 상기 게이트라인들로 스캔신호를 인가하기 위한 게이트 구동부; 상기 데이터라인들로 영상데이터신호를 인가하기 위한 데이터 구동부; 상기 Z-인버젼 방식으로 구동되는 경우 소비전력이 많은 것으로 설정되어 있는 특정패턴이 입력되는지의 여부를 판단하여, 상기 특정패턴이 입력되지 않은 경우에는 상기 게이트라인들에 순차적으로 상기 스캔신호가 인가되도록 하는 제1모드로 상기 게이트 구동부를 구동시키며, 상기 특정패턴이 인가된 경우에는 한 프레임에서 홀수번째 게이트라인들을 순차적으로 모두 구동시켜 스캔신호가 인가되도록 한 후, 짝수번째 게이트라인들을 순차적으로 모두 구동시켜 스캔신호가 인가되도록 하는 제2모드로 상기 게이트 구동부를 구동시키기 위한 타이밍 컨트롤러를 포함한다.

상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 액정표시장치 구동 방법은, Z-인버젼 방식으로 구동되는 경우 소비전력이 많은 것으로 설정되어 있는 특정패턴이 입력되는지의 여부를 판단하는 단계; 상기 특정패턴이 입력되지 않은 경우에는 게이트라인들에 순차적으로 스캔신호가 인가되도록 하는 제1모드로 게이트 구동부를 구동시키는 단계; 및 상기 특정패턴이 인가된 경우에는 한 프레임에서 홀수번째 게이트라인들을 순차적으로 모두 구동시켜 스캔신호가 인가되도록 한 후, 짝수번째 게이트라인들을 순차적으로 모두 구동시켜 스캔신호가 인가되도록 하는 제2모드로 상기 게이트 구동부를 구동시키는 단계를 포함한다.

상술한 해결 수단에 따라 본 발명은 다음과 같은 효과를 제공한다.

즉, 본 발명은 Z-인버젼 방식으로 구동되는 경우 소비전력이 많이 요구되는 특정패턴이 입력되면, 한 프레임에서 홀수번째 게이트라인들을 순차적으로 모두 구동시켜 스캔신호를 인가시킨 후 짝수번째 게이트라인들을 순차적으로 모두 구동시켜 스캔신호를 인가시킴으로써, 데이터 구동부에서의 데이터 트랜지션을 줄여, 소비전력을 저감시킬 수 있다는 효과를 제공한다.

도 1은 Z-인버젼 방식을 이용하고 있는 종래의 액정표시장치의 액정패널의 일부분을 나타낸 예시도.
도 2는 도 1에 도시된 액정표시장치에 인가되는 다양한 패턴과 소비전력 간의 관계를 나타낸 예시도.
도 3은 Z-인버젼 방식을 이용하고 있는 종래의 액정표시장치 중 데이터 구동부에서 출력되는 파형을 나타낸 다양한 예시도.
도 4는 본 발명에 따른 액정표시장치의 구성을 나타낸 예시도.
도 5는 본 발명에 따른 액정표시장치의 타이밍 컨트롤러의 내부 구성을 나타낸 예시도.
도 6은 본 발명에 따른 액정표시장치 중 타이밍 컨트롤러에 의해 제어되어 스캔신호를 게이트라인으로 출력하는 게이트 구동부를 나타낸 예시도.
도 7은 본 발명에 따른 액정표시장치 중 타이밍 컨트롤러에서 생성되는 제어신호들의 파형을 나타낸 예시도.
도 8은 본 발명에 따른 액정표시장치의 액정패널에서 픽셀들이 구동되는 상태를 나타낸 예시도.
도 9는 본 발명에 따른 액정표시장치의 데이터 구동부에서 출력되는 파형을 나타낸 예시도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 대해 상세히 설명한다.

도 4는 본 발명에 따른 액정표시장치의 구성을 나타낸 예시도이다.

본 발명에 따른 액정표시장치는 도 4에 도시된 바와 같이, 액정셀 매트릭스를 갖는 액정패널(100), 액정패널의 게이트라인들(GL1 내지 GLn)을 구동하기 위한 게이트 구동부(200), 액정패널의 데이터라인들(DL1 내지 DLm)을 구동하기 위한 데이터 구동부(300), 게이트 구동부 및 데이터 구동부를 제어하기 위한 타이밍 컨트롤러(400)를 포함하여 구성될 수 있다.

우선, 액정패널(100)은 게이트라인들(GL1 내지 GLn)(110)과 데이터라인들(DL1 내지 DLm)의 교차로 정의되는 영역마다 형성된 박막트랜지스터(TFT)와, 화소전극(PXL)(140)을 포함하는 액정셀을 구비한다.

박막트랜지스터(TFT)는 게이트라인(GL)으로부터의 스캔신호에 응답하여 데이터라인(DL1 내지 DLm)으로부터의 화소신호(영상데이터신호)를 화소전극(PXL)(140)에 공급한다. 화소전극(PXL)(140)은 화소신호에 응답하여 공통전극과의 사이에 위치하는 액정을 구동함으로써 빛의 투과율을 조절하게 된다.

특히, 박막트랜지스터(TFT)와 화소전극(PXL)은 데이터라인(DL)을 따라 그 위치가 좌측과 우측을 교번하는 지그재그형으로 배열된다. 즉, 동일한 컬럼(Column)에 포함되는 박막트랜지스터들(TFT)과 화소전극(PXL)은 수평라인마다 인접한 서로 다른 데이터라인(DL)과 교번적으로 접속된다.

예를 들어, 도 4에서, 기수번째 게이트라인(GL1, GL3, GL5, ...)에 접속된 기수번째 수평라인의 박막트랜지스터(TFT)와 화소전극(PXL)은 우측으로 인접하는 제2 내지 제m 데이터라인들(DL2 내지 DLm)에 각각 접속된다. 이에 따라, 기수번째 수평라인의 화소전극(PXL)은 우측으로 인접하는 데이터라인(DL)으로부터의 화소신호를 박막트랜지스터(TFT)를 통해 충전하게 된다.

반면에, 우수번째 게이트라인(GL2, GL4, GL6,...)에 접속된 우수번째 수평라인의 박막트랜지스터(TFT)와 화소전극(PXL)은 좌측으로 인접하는 제1 내지 제m-1(여기서, m은 짝수) 데이터라인들(DL1 내지 DLm)에 각각 접속된다. 이에 따라, 우수번째 수평라인의 화소전극(PXL)은 좌측으로 인접하는 데이터라인으로부터의 화소신호를 박막트랜지스터(TFT)를 통해 충전하게 된다.

다음, 타이밍 컨트롤러(400)는 게이트 구동부(200) 및 데이터 구동부(300)를 제어하는 제어신호들을 발생하고, 데이터 구동부(300)에 영상데이터를 공급한다. 타이밍 컨트롤러(400)에서 발생되는 게이트 제어신호들에는 게이트 스타트 펄스(GSP), 게이트 쉬프트 클럭신호(GSC), 게이트 출력 이네이블 신호(GOE) 등이 포함된다. 또한, 타이밍 컨트롤러(400)에서 발생되는 데이터 제어신호들에는 소스 스타트 펄스(SSP), 소스 쉬프트 클럭신호(SSC), 소스 출력 이네이블 신호(SOE), 극성제어신호(POL) 등이 포함된다.

한편, 본 발명에 적용되는 타이밍 컨트롤러(400)는 많은 소비전력을 요구하는 특정패턴이 입력되는지를 판단하여, 특정패턴이 입력된 경우에는, 한 프레임에서 홀수번째 게이트라인들을 순차적으로 모두 구동시켜 스캔신호를 인가한 후 짝수번째 게이트라인들을 순차적으로 모두 구동시켜 스캔신호를 인가함으로써, 데이터 구동부에서의 데이터 트랜지션을 최소화하여 소비전력을 최소화하도록 하고 있다.

이에 대하여는, 이하에서 도 5 및 도 6을 참조하여 상세히 설명된다.

다음, 게이트 구동부(200)는 상기 게이트 제어신호들을 이용하여 게이트라인들(GL1 내지 GLn)에 스캔신호를 공급한다. 이에 따라, 그 스캔신호에 응답하여 박막트랜지스터들(TFT)이 수평라인 단위로 구동되게 한다.

마지막으로, 데이터 구동부(300)는 입력된 영상데이터를 아날로그 화소신호(영상데이터신호)로 변환하여 게이트라인(GL)에 스캔신호가 공급되는 1수평기간마다 1수평라인분의 화소신호를 데이터라인들(DL1 내지 DLm)에 공급한다. 이 경우 데이터 구동부(300)는 감마전압 발생부(도시하지 않음)로부터 공급되는 감마전압들을 이용하여 영상데이터를 화소신호(영상데이터신호)로 변환하게 된다.

이러한 데이터 구동부(300)는 컬럼 인버젼 방식으로 화소신호를 공급하여 데이터라인(DL1 내지 DLm) 각각에 공급되는 화소신호가 인접한 데이터라인(DL)과는 상반된 극성을 갖고, 그 극성이 프레임 단위로 반전되게 한다. 다시 말해, 데이터 구동부(300)는 기수 데이터라인들(DL1, DL3,...)과 우수 데이터라인들(DL2, DL4,...)에 서로 상반된 극성의 화소신호를 공급하고, 그 데이터라인들에 공급되는 화소신호의 극성을 프레임 단위로 반전시키게 된다.

이 경우, 화소전극(PXL)(140)이, 컬럼 인버젼 방식으로 화소신호가 공급되는 데이터라인들(DL1 내지 DLm)을 기준으로 지그재그형으로 배열되므로 그 화소전극(PXL)을 포함하는 액정셀들은 도트 인버젼 방식으로 구동된다.

도 5는 본 발명에 따른 액정표시장치의 타이밍 컨트롤러의 내부 구성을 나타낸 예시도이다.

본 발명에 적용되는 타이밍 컨트롤러(400)는 시스템(미도시)으로부터 공급되는 수직/수평 동기신호(Vsync, Hsync)와 도트클럭신호(DCLK)를 이용하여 게이트 구동부(200)를 제어하기 위한 게이트 제어신호(GCS)와 데이터 구동부(300)를 제어하기 위한 데이터 제어신호(DCS)를 출력한다.

이를 위해, 타이밍 컨트롤러는 도 5에 도시된 바와 같이, 시스템으로부터 영상데이터와 타이밍 신호를 수신하기 위한 수신부(410), 수신부를 통해 수신된 영상데이터를 재정렬하여 출력하기 위한 영상데이터 처리부(430), 수신된 영상데이터들을 분석하여 많은 소비전력이 요구되는 특정패턴인지의 여부를 매 프레임마다 검출하는 패턴검출부(440), 제1모드에서는 수신부를 통해 수신된 타이밍 신호를 이용하여 게이트 구동부를 제어하기 위한 게이트 제어신호(GCS)와 데이터 구동부를 제어하기 위한 데이터 제어신호(DCS)를 생성하여 게이트라인이 순차적으로 구동되도록 하며, 패턴검출부로부터 특정패턴이 검출되었다는 신호(이하, 간단히 '패턴검출신호'라 함)가 수신되면, 제2모드로 전환되어 게이트라인들을 구동하기 위한 스캔신호가 기수번째 게이트라인들로 순차적으로 출력된 후 우수번째 게이트라인들로 순차적으로 출력되도록 게이트 구동부를 제어하기 위한 제어신호(이하, 간단히 ' 인에이블신호(ENS)'라 함)를 생성하기 위한 제어신호 생성부(420) 및 제어신호 생성부로부터 전송되어온 제어신호와 영상데이터처리부 또는 패턴검출부로부터 전송되어온 영상데이터를 출력하기 위한 송신부(450)를 포함하여 구성된다.

우선, 수신부(110)는 외부의 시스템(미도시)으로부터 수직동기신호(Vsync), 수평동기신호(Hsync), 도트클럭(DCLK), 데이터 인에이블(DE) 신호 및 영상데이터(RGB)를 수신하는 기능을 수행하는 것으로서, LVDS(Low Voltage Differential Signaling) 인터페이스 또는 TMDS(Transition Minimized Differential Signaling) 인터페이스 등으로 구성될 수 있다.

다음으로, 영상데이터처리부(430)는 외부의 시스템으로부터 입력되는 영상신호(RGB)를 액정패널(102)의 해상도에 맞게 재정렬하여 데이터 구동부(300)에 공급하는 기능을 수행한다.

다음으로, 패턴검출부(440)는 기 설정되어 있는 특정패턴을 검출하는 기능을 수행한다. 여기서, 특정패턴이란, Z-인버젼 방식으로 구동되는 본 발명에 따른 액정표시장치에서, 제1모드에 따라 게이트라인을 구동하는 경우에 데이터 구동부에서 소비되는 소비전력보다 더 많은 소비전력이 요구되는 패턴을 말하는 것으로서, 이러한 특정패턴이 입력되는 경우에 게이트라인을 구동하는 모드를 제2모드라 한다.

이러한, 특정패턴은 도 2에서 설명된 특정패턴 중 어느 하나가 될 수 있으며, 이하에서는, 특히, 가장 많은 소비전력이 소모되는 것으로 판단된 수직라인패턴(Lines Vertical)을 특정패턴의 일예로 하여 본 발명이 설명된다.

이러한, 특정패턴을 검출하는 방법으로는 다음과 같은 방법이 이용될 수 있다.

즉, 패턴검출부(440)는 영상데이터처리부 또는 수신부를 통해 수신된 영상데이터를 1프레임마다 저장한 후, 전 프레임(이하, 간단히 'n번째 프레임'이라 함)과 다음 프레임(이하, 간단히 'n+1번째 프레임'이라 함)의 각 픽셀의 계조값을 서로 비교하여, 적어도 하나 이상의 컬럼이 도 2의 (b)에 도시된 특정패턴(Lines Vertical)과 같이 블랙으로 표현되고, 그와 인접되어 있는 좌우컬럼들의 계조값이 화이트로 표시되는 지의 여부를 판단함으로써, 특정패턴인지의 여부를 판단할 수 있다.

부연하여 설명하면, 패턴검출부는 각 픽셀을 프레임 단위로 비교분석하여, 컬럼방향으로 블랙이 표시되고, 그와 인접되어 있는 컬럼들에 화이트, 즉, R, G, B가 가장 밝게 표현되는 계조값이 입력되었다고 판단되는 경우에는, 이를 수직라인패턴(Lines Vertical)을 갖는 특정패턴으로 인식한다. 그러나, 특정패턴을 검출하는 방법은 상기 방법 이외에도 다양한 방법이 적용될 수 있다.

한편, 패턴검출부(440)는 상기한 바와 같은 특정패턴이 검출된 경우에는 제어신호 생성부(420)로 패턴검출신호(PDS : Pattern Detection Signal)를 전송하는 기능을 수행한다.

즉, 패턴검출부는 특정패턴이 수신되고 있는지를 검출하는 한편, 특정패턴이 검출된 경우에는 이를 알려주는 패턴검출신호(PDS)를 제어신호 생성부로 전송해 줌으로써, 게이트라인을 제2모드로 구동시킬 수 있는 제어신호를 제어신호 생성부가 생성하도록 하는 기능을 수행한다.

이러한 제2모드에서는, 게이트라인들 중 기수번째 게이트라인들(또는 우수번째 게이트라인들)에 순차적으로 스캔신호가 공급된 후, 우수번째 게이트라인들(또는 기수번째 게이트라인들)에 순차적으로 스캔신호가 공급된다.

즉, 제1모드에서는 모든 게이트라인들에 순차적으로 스캔신호가 공급되나, 제2모드에서는 기수번째 게이트라인들과 우수번째 게이트라인들이 그룹을 이루어 순차적으로 스캔신호를 공급하게 된다.

다음으로, 제어신호 생성부(420)는 수직/수평 동기신호(Vsync, Hsync), 데이터 인에이블(Data Enable), 도트클럭신호(CLK) 등의 타이밍신호를 입력받아 데이터 드라이버(300)와 게이트 드라이버(200)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 데이터 제어신호(DCS) 및 게이트 제어신호(GCS)들을 발생하는 기능을 수행한다.

게이트 제어신호(GCS)로는 게이트 스타트 펄스(Gate Start Pulse : GSP), 게이트 쉬프트 클럭신호(Gate Shift Clock : GSC), 게이트 클럭(GCKL) 및 게이트 출력 인에이블신호(Gate Output Enable : GOE) 등이 포함된다.

데이터 제어신호(DCS)로는 소스 스타트 펄스(Source Start Pulse : SSP), 소스 샘플링 클럭(Source Sampling Clock : SSC), 소스 출력 인에이블신호(Source Output Enable : SOE), 극성제어신호(Polarity : POL) 등이 포함된다.

즉, 제어신호 생성부는 타이밍 신호를 이용하여 게이트 구동부를 구동시킬 수 있는 게이트 제어신호를 생성하여 게이트 구동부로 전송함으로써, 게이트라인에 순차적으로 스캔신호가 인가되도록 하는 기능을 수행할 수 있으며, 이처럼 게이트라인이 순차적으로 구동되는 모드를 제1모드라 한다.

한편, 제어신호 생성부는 패턴검출부(440)로부터 패턴검출신호(PDS)가 수신되면, 상기한 바와 같은 제2모드로 게이트라인을 구동하기 위한 제어신호로서, 인에이블신호(ENS)를 생성한다.

여기서, 인에이블신호는 게이트라인들 중 기수번째 게이트라인들(또는 우수번째 게이트라인들)에 순차적으로 스캔신호가 공급된 후, 우수번째 게이트라인들(또는 기수번째 게이트라인들)에 순차적으로 스캔신호가 공급되도록 하기 위한 제어신호이다.

예를 들어, 이러한 인에이블신호(ENS)는 이하에서 설명될 도 7에 도시된 바와 같이 구성된 게이트 구동부에서, 쉬프트레지스터의 제1스테이지(Stage1)의 출력단에 형성되어 있는 스위칭부로 인가되어, 제1스테이지로부터 출력되어 제1게이트라인(GL1)으로 인가되는 제1스캔신호를, 제3스테이지로 공급함으로써, 제3스테이지가 제3게이트라인으로 인가될 제3스캔신호를 출력하도록 하는 기능을 수행할 수 있다.

또한, 인에이블신호(ENS)는 이하에서 설명될 도 7에 도시된 구성 이외에, 또 다른 형태로 구성된 게이트 구동부에 인가되어 상기한 바와 같이 게이트라인이 제2모드로 스캔신호를 출력하도록 할 수 있다.

또한, 인에이블신호(ENS)는 상기한 바와 같이 게이트라인이 제2모드로 스캔신호를 출력하도록 하는 또 다른 게이트 제어신호를 타이밍 컨트롤러 또는 게이트 구동부가 생성하도록 할 수도 있다. 즉, 게이트 구동부는, 게이트 스타트 펄스(Gate Start Pulse : GSP), 게이트 쉬프트 클럭신호(Gate Shift Clock : GSC), 게이트 클럭(GCKL), 게이트 출력 인에이블신호(Gate Output Enable : GOE) 등 다양한 게이트 제어신호에 의해 구동되는 것으로서, 이러한 게이트 제어신호들을 변경시킨 새로운 게이트 제어신호를 생성하여 게이트 구동부가 제2모드로 구동되도록 할 수도 있다.

마지막으로, 송신부(450)는 제어신호 생성부에서 출력된 각종 게이트 제어신호 및 데이터 제어신호와, 패턴검출부 또는 영상데이터 처리부에서 전송되어온 영상데이터를 게이트 구동부와 데이터 구동부로 전송하는 기능을 수행할 수 있다

도 6은 본 발명에 따른 액정표시장치 중 타이밍 컨트롤러에 의해 제어되어 스캔신호를 게이트라인으로 출력하는 게이트 구동부를 나타낸 예시도로서, 특히, 액정패널 내에 실장되어 있는 게이트 인 패널(Gate In Panel : GIP)방식의 게이트 구동부의 쉬프트 레지스터를 나타내고 있다. 그러나, 본 발명이 게이트 인 패널 방식의 게이트 구동부에 한정되는 것은 아니며, 따라서, 액정패널에 실장되어 있지 않은 게이트 구동부의 경우에는, 이하에서 설명되는 원리를 이용하여 다양한 형태로 구성될 수 있다.

게이트 구동부는 스캔신호(게이트 구동신호)를 게이트라인(GL)에 순차적으로 공급하여 액정패널 상에 화소(픽셀)가 한 수평라인분씩 선택되도록 하는 기능을 수행한다. 데이터 구동부는 게이트라인(GL)이 순차적으로 선택될 때마다, 데이터라인(DL)에 RGB 영상데이터신호를 공급한다. 이에 따라 화소별로 공급되는 영상데이터신호에 따라 화소전극과 공통전극 사이에 형성되는 전계에 의해 액정층의 광투과율이 조절됨으로써 화상이 표시될 수 있다.

한편, GIP 방식 액정표시장치에서의 게이트 구동부는 도 6에 도시된 바와 같이, 4개의 클럭신호를 입력받아 구동하는 N개의 스테이지(210), 스위칭부(220) 및 클럭공급부(230)로 구성되는 쉬프트레지스터를 포함할 수 있다.

즉, 쉬프트레지스터는, 각각의 게이트라인으로 스캔신호를 출력하기 위한 복수의 스테이지(210), 제2모드의 한 프레임에서 홀수번째 게이트라인들을 순차적으로 모두 구동시켜 스캔신호가 인가되도록 한 후, 짝수번째 게이트라인들을 순차적으로 모두 구동시켜 스캔신호가 인가되도록 하기 위해, 상기 스테이지들 각각의 출력단에 연결되어 있는 스위칭부(220) 및 스테이지와 스위칭부에 필요한 클럭과 제어신호를 인가시키기 위한 클럭공급부(230)를 포함하여 구성될 수 있다.

여기서, 스위칭부(220)는, 제2모드에서 타이밍 컨트롤러로부터 전송되어온 제어신호(ENS)에 의해 구동되어, 스테이지(210)들 중 기수번째 스테이지로부터 출력되는 스캔신호는 다음 차례의 기수번째 스테이지의 개시신호로 입력되도록 하고, 스테이지들 중 우수번째 스테이지로부터 출력되는 스캔신호는 다음 차례의 우수번째 스테이지의 개시신호로 입력되도록 하며, 제일 마지막 기수번째 스테이지로부터 출력되는 스캔신호는 우수번째 스테이지 중 가장 앞선 스테이지의 개시신호로 입력되도록 할 수 있다.

즉, 제1모드에서, 쉬프트레지스터를 구성하는 스테이지 회로 중 제1스테이지(Stage1)는, 제1클럭신호(CLK1)와 개시신호(VstN)를 입력받아 제1게이트라인에 게이트구동신호(Vout1)(스캔신호)를 출력하며, 이하 N번째 스테이지는 N-1번째 스테이지의 게이트구동신호(Vout(N-1))를 개시신호(VstN)로 입력받아, N번째 게이트구동신호(VoutN)를 출력하게 된다.

한편, 패턴검출부에서 특정패턴이 검출되면, 패턴검출부는 패턴검출신호(PDS)를 생성하여 제어신호 생성부로 전송하게 되며, 이에 따라, 제어신호 생성부는 제2모드로 전환되어 인에이블신호(ENS)를 생성하여 게이트 구동부로 전송할 수 있다.

게이트 구동부로 전송된 인에이블신호(ENS)는 도 6에 도시된 바와 같이, 클럭공급부(230)와 스위칭부(220)로 인가되어, 제1스테이지를 포함한 기수번째 스테이지에서 출력된 출력신호가 그 다음 차례의 기수번째 스테이지의 개시신호로서 인가되도록 할 수 있고, 제일 마지막 기수번째 스테이지(제n스위칭부)에서 출력된 출력신호는 제2스테이지의 개시신호로서 인가되어, 제2스테이지를 통해 제2게이트라인으로 인가될 제2스캔신호를 출력할 수 있으며, 제2스캔신호는 다음 차례의 우수번째 스테이지의 개시신호로서 인가됨으로써, 순차적으로 우수번째 스테이지가 구동될 수 있다.

즉, 본 발명은 상기한 바와 같이, 인에이블신호(ENS)에 의해 기수번째 스테이지들이 순차적으로 구동되어 기수번째 게이트라인들에 스캔신호가 순차적으로 구동되도록 한 후, 우수번째 스테이지들이 순차적으로 구동되어 우수번째 게이트라인들에 스캔신호가 순차적으로 구동되도록 할 수 있다는 특징을 가지고 있다.

한편, 인에이블신호(ENS)는 도 7과 같이 구성된 게이트 구동부 이외에 또 다른 형태의 게이트 구동부에 인가되어 상기한 바와 같은 기능을 수행할 수도 있다.

이를 위해, 클럭공급부(230), 스테이지(210) 및 스위칭부(220)는 다양한 회로 형태로 구성될 수 있다.

이하에서는, 도 7 내지 도 9를 참조하여 특정패턴이 검출되면, 게이트라인을 제2모드로 구동시켜 Z-인버젼 방식에서 특정패턴에 의한 소비전력을 줄일 수 있는 본 발명에 따른 액정표시장치 구동 방법이 상세히 설명된다.

도 7은 본 발명에 따른 액정표시장치 중 타이밍 컨트롤러에서 생성되는 제어신호들의 파형을 나타낸 예시도이다. 또한, 도 8은 본 발명에 따른 액정표시장치의 액정패널에서 픽셀들이 구동되는 상태를 나타낸 예시도로서, 제2컬럼을 포함한 우수번째 컬럼(C2, C4,...)에 블랙 데이터가 인가되고, 제1컬럼을 포함한 기수번째 컬럼(C1, C3,...)에 화이트 데이터가 인가되고 있는 특정패턴을 나타내고 있다. 또한, 도 9는 본 발명에 따른 액정표시장치의 데이터 구동부에서 출력되는 파형을 나타낸 예시도이다.

우선, 본 발명에 따른 액정표시장치는 특정패턴이 검출되기 전 까지는 제1모드에 의해 각 게이트라인을 순차적으로 구동시킨다(S702).

여기서, 특정패턴을 검출하는 방법으로는 상기한 바와 같이 프레임과 프레임을 비교 분석하는 방법이 적용될 수도 있으나, 하나의 프레임만을 분석하여 특정패턴이 출력되고 있는지를 여부를 판단하는 방법이 적용될 수도 있다.

예를 들어, 도 7에 도시된 바와 같이, N번째 프레임(N’th Frame) 이전까지 일반패턴(Normal(Mosaic) Pattern) 이었다가, N번째 프레임부터 Z-인버젼 방식에 취약한 특정패턴(특히, 수직라인패턴(Lines Vertical))으로 바뀌었다고 가정하면, 타이밍 컨트롤러의 패턴검출부는 항상 프레임 데이터(Frame Data) 중에 한 데이터 라인(Data Line)과 다음 데이터 라인(인접한 데이터 라인)에 들어오는 데이터(영상데이터)가 다른지를 판단하여 그 수를 카운트(Count)하며, 매 프레임(Frame) 시작마다 카운트를 리셋(Count Reset) 한다.

즉, 패턴검출부는, 하나의 프레임의 각 픽셀의 영상데이터들을 서로 분석하여, 특정패턴에 해당되는 값을 갖는 픽셀들의 수를 카운트하며, 카운트 값이 기 설정된 값을 넘으면, 이 패턴을 특정패턴으로 판단할 수 있다.

다음, 패턴검출부는 도 7에 도시된 A지점에서, N번째 프레임이 모두 출력됨과 동시에 N번째 프레임을 검출하여, 인접한 데이터 라인에 다른 데이터의 카운트 갯수가 특정패턴에 맞는 개수로 판정되면, 패턴검출신호(PDS)를 1로 셋팅하여, 제어신호 생성부로 전송한다.

이때, 제어신호 생성부(420)가, 1로 셋팅된 패턴검출신호(PDS)에 따라 인에이블신호(ENS)를 하이(High)로 설정하여, 게이트 구동부로 전송하면, 게이트 구동부는 1로 셋팅된 패턴검출신호에 따라 상기한 바와 같이 제2모드(Interlace 방식)로 구동되어, 게이트라인들 중 기수번째 게이트라인들(또는 우수번째 게이트라인들)에 순차적으로 스캔신호를 공급한 후, 우수번째 게이트라인들(또는 기수번째 게이트라인들)에 순차적으로 스캔신호를 공급한다(S704).

이러한 동작 방법은 도 8에 도시된 바와 같다. 즉, 도 8의 (a)에 도시된 바와 같이, 우선, 게이트라인들 중 기수번째인 제1게이트라인(G1)으로 스캔신호가 전송되어, 제1수평라인에 있던 화소들에 데이터전압이 공급된 후, 다음 수평기간 동안에는 제3게이트라인(G3)으로 스캔신호가 전송되어, 제3수평라인에 있던 화소들에 데이터전압이 공급된다.

또한, (a)에 도시된 방법으로 모든 기수번째 게이트라인들로 스캔신호가 공급되며, 도 8의 (b)에 도시된 바와 같이, 우수번째인 제2게이트라인(G2)으로 스캔신호가 전송되어, 제2수평라인에 있던 화소들에 데이터전압이 공급된 후, 다음 수평기간 동안에는 제4게이트라인(미도시)으로 스캔신호가 전송되어, 제4수평라인에 있던 화소들에 데이터전압이 공급된다.

따라서, 본 발명에 따른 액정표시장치가 총 768개의 게이트라인을 가지고 있다고 가정하면, 1프레임 동안 G1→G3→G5...G767→G2→G4→G6...→G768 순서로 게이트라인에 스캔신호가 인가될 수 있다.

상기와 같은 과정은, 일반패턴이 다시 검출될 때까지, 매 프레임 마다 반복적으로 수행될 수 있다.

따라서, 도 9의 (b)에 도시된 바와 같이, 양의 전극이 인가되는 제3게이트라인(D3)은 1프레임 기간 중, 우선적으로 기수번째 게이트라인들에 스캔신호가 인가되는 동안에는, 약 16V에 해당하는 데이터전압(블랙)을 인가하다가, 다음으로 우수번째 게이트라인들에 스캔신호가 인가되는 동안에는, 약 8V에 해당하는 데이터전압(화이트)을 인가하게 된다. 여기서, 16V와 8V는 블랙 또는 화이트 데이터를 표시하기 위해 데이터 구동부가 이용하는 전압으로서, 이러한 전압은 데이터 구동부의 특성에 따라 다양한 값으로 변경될 수 있다.

즉, 도 9의 (b)에 도시된 파형도는 도 8에 도시된 바와 같은 특정패턴이 인가되는 제3데이터라인(D3)을 일예로 한 것으로서, 도 8을 참조하면, 제3데이터라인 중, 기수번째 게이트라인에 의해 구동되는 픽셀들은 블랙으로 표현되고, 우수번째 게이트라인에 의해 구동되는 픽셀들(EP : Even Pixel)은 화이트로 표현되는 있는바, 이러한 패턴은 상기에서 설명된 특정패턴들 중 특히, 수직라인패턴(Lines Vertical)임을 알 수 있다. 따라서, 기수번째 컬럼(C1, C3,...)들은 화이트로 표시되고, 우수번째 컬럼(C2, C4,...)들은 블랙으로 표시됨을 알 수 있다.

부연하여 설명하면, 제3데이터라인을 일예로 할 때, 도 8에 도시된 바와 같은 특정패턴이 입력되는 동안, 데이터 구동부는 도 9의 (b)에 도시된 바와 같이, 우선적으로 기수번째 게이트라인들(G1, G3, ... )로 스캔신호가 인가되는 기간 동안에는 블랙값을 갖는 영상데이터신호를 출력하기 위해 약 16V의 데이터전압을 이용하고 있으며, 다음으로 우수번째 게이트라인들(G2, G4,...)로 스캔신호가 인가되는 기간 동안에는 화이트값을 갖는 영상데이터신호를 출력하기 위해 약 8V의 데이터전압을 이용하고 있다.

즉, 본 발명에 의하면, 데이터 구동부는 특정패턴에서, 블랙값을 갖는 기수번째 게이트라인들의 픽셀들에 16V의 전압값을 갖는 영상데이터신호들을 지속적으로 전송한 후, 화이트값을 갖는 우수번째 게이트라인의 픽셀들에 8V의 전압값을 갖는 영상데이터신호들을 지속적으로 전송하고 있기 때문에, 도 9의 (a)에 도시된 종래의 액정표시장치와 같이, 매 게이트라인마다 데이터 전압값을 변화시킬 필요가 없다. 따라서, 본 발명에 의하면 데이터 트랜지션에 의한 데이터 구동부의 소비전력이 줄어들 수 있음을 알 수 있다.

부연하여 설명하면, 종래의 액정표시장치는, 블랙(Black)과 화이트(White) 데이터가 번갈아가며 인가되는 특정패턴이 입력되면, 제3데이터라인(D3)과 제4데이터라인(D4)의 데이터 트랜지션(Data Transition)이, 도 9의 (a)에 도시된 바와 같이, 1프레임 동안 지속적으로 이루어지고 있음을 알 수 있다.

그러나, 특정패턴이 입력된 경우의 본 발명에 따른 액정표시장치에서의 데이터 구동부의 데이터 드라이빙 순서를 보면, 도 9의 (b)에 도시된 바와 같이, 1/2 프레임 동안에는 데이터 트랜지션(Transition) 없이 기수번째 게이트라인들로 블랙 데이터가 들어가며, 나머지 1/2 프레임 동안에는 한 번의 트랜지션 후 동일한 화이트 데이터가 우수번째 게이트라인들로 인가됨을 알 수 있다.

즉, 본 발명에 의하면, 데이터 트랜지션(Data Transition)의 수가 줄어들 수 있기 때문에, 데이터 구동부에서의 트랜지션으로 인한 소비전력이 저감됨을 알 수 있다.

또한, 음의 극성을 갖는 제4데이터라인(D4)의 경우에는 상기한 바와 같은 제3데이터라인(D3)의 경우와 반대되는 특성으로 구동됨을 알 수 있다.

마지막으로, 패턴검출부는 도 7에 도시된 B지점에서, K번째 프레임(K’th Frame)을 검출하면서, 인접한 데이터 라인에 다른 데이터의 수를 카운트하다가 특정패턴에 맞는 개수를 넘어서지 못하면, 이 프레임의 패턴을 일반패턴으로 판단하여, 패턴검출신호(PDS)를 0으로 리셋(Reset)한 후, 제어신호 생성부로 전송한다.

이때, 제어신호 생성부가 0으로 리셋된 패턴검출신호(PDS)에 따라 인에이블신호(ENS)를 다시 로우(Low)로 설정하여, 게이트 구동부로 전송하면, 게이트 구동부는 0으로 셋팅된 패턴검출신호에 따라 상기한 바와 같이 다시 제1모드 구동되어, 게이트라인에 순차적으로 스캔신호를 공급한다(S706).

상기한 바와 같은 본 발명을 정리하면 다음과 같다.

본 발명은 Z-인버젼 방식으로 구동되는 상태에서, 소비전력이 많은 특정패턴이 검출되면, 게이트라인들을 순차구동방식이 아닌, 기수번째 게이트라인들과 우수번째 게이트라인들을 일괄적으로 구동시키는 인터페이스(Interace) 방식을 적용함으로써, 데이터 구동부가 데이터 트랜지션을 위해 소비하는 소비전력을 저감시킬 수 있다는 특징을 가지고 있다.

즉, Z-인버젼 방식으로 구동되는 종래의 액정표시장치는 특정패턴 발생시 소비전력이 상승하는 문제점을 가지고 있는데, 이러한 현상의 주요원인(Main Factor)으로는, 첫째, 데이터 트랜지션(Data Transition)에 의한 상승, 둘째, 데이터 트랜지션 증가에 따른 공통전압 피드백(Vcom Feedback) 단의 로드(Load) 증가, 셋째, 공통전압 피드백 단의 로드 증가로 인한 전원단의 VDD 부스터(Booster) 효율 저감 (80%->77%) 등이 있는바, 본 발명은 특히, 첫째와 둘째 원인을 감소시켜 소비전력을 저감시키고 있다.

한편, 본 발명은 첫째와 둘째 원인을 감소시키기기 위한 기술로서, 본 발명은 패턴검출부에서의 패턴 인식 알로리즘(Algorithm)을 통해, Z-인버젼 방식에서 소비전력에 취약한 특정패턴을 인식한 후(S702), 1/2 Frame(Odd) 동안에는 기수번째 게이트라인(Odd Gate Line)들(G1, G3, G5,..., G767)로 스캔신호를 인가시키고, 나머지 1/2 Frame(Even) 동안에는 우수번째 게이트라인(Even Gate Line)들(G2, G4, G6,..., G768)을 구동시키는 H-인터페이스(H-Interlace) 방식을 이용하고 있다.

따라서, 특정패턴 인가시, 1프레임 동안 데이터 트랜지션은 한 번만 이루어지게 됨으로, 데이터 구동부에서의 소비전력이 감소될 수 있다.

본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 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.

100 : 액정패널(100) 200 : 게이트 구동부
210 : 스테이지 220 : 스위칭부
230 : 클럭공급부 300 : 데이터 구동부
400 : 타이밍 컨트롤러 410 : 수신부
420 : 제어신호 생성부 430 : 영상데이터 처리부
440 : 패턴검출부(440) 450 : 송신부

Claims

게이트라인들과 데이터라인들의 교차에 의해 형성되는 복수 개의 화소들을 구비하며, Z-인버젼 방식에 의해 구동되는 액정패널;
상기 게이트라인들로 스캔신호를 인가하기 위한 게이트 구동부;
상기 데이터라인들로 영상데이터신호를 인가하기 위한 데이터 구동부;
상기 액정패널이 상기 Z-인버젼 방식으로 구동될 때, 특정패턴이 입력되는지의 여부를 판단하여, 상기 특정패턴이 입력되지 않은 경우에는 상기 게이트라인들에 순차적으로 상기 스캔신호가 인가되도록 하는 제1모드로 상기 게이트 구동부를 구동시키며, 상기 특정패턴이 인가된 경우에는 한 프레임에서 홀수번째 게이트라인들을 순차적으로 모두 구동시켜 스캔신호가 인가되도록 한 후, 짝수번째 게이트라인들을 순차적으로 모두 구동시켜 스캔신호가 인가되도록 하는 제2모드로 상기 게이트 구동부를 구동시키기 위한 타이밍 컨트롤러를 포함하고,
상기 특정패턴이 상기 제1모드에서 구동될 때의 상기 데이터 구동부의 소비전력은, 상기 특정패턴 이외의 패턴이 상기 제1모드에서 구동될 때의 상기 데이터 구동부의 소비전력보다 크고,
상기 데이터 구동부는, 상기 제2모드에서, 상기 홀수번째 게이트라인들이 순차적으로 구동되는 1/2프레임 동안에는 데이터 트랜지션을 발생시키지 않으며, 상기 홀수번째 게이트라인들이 순차적으로 구동된 후, 상기 짝수번째 게이트라인들이 순차적으로 구동되는 나머지 1/2프레임이 시작될 때, 한 번의 트랜지션을 발생시키는 액정표시장치.
제 1 항에 있어서,
상기 특정패턴은, 제m컬럼라인으로 블랙 데이터가 입력되고, 이와 인접되어 있는 제m+1컬럼라인으로는 화이트 데이터가 입력되며, 상기 제m컬럼라인과 상기 제m+1컬럼라인이 반복적으로 표현되고 있는 패턴이거나 또는, 제n수평라인으로 블랙데이터가 입력되고, 이와 인접되어 있는 제n수평라인으로는 화이트 데이터가 입력되며, 상기 제n수평라인과 상기 제n수평라인이 반복적으로 표현되고 있는 패턴인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제 1 항에 있어서,
상기 타이밍 컨트롤러는,
시스템으로부터 영상데이터와 타이밍 신호를 수신하기 위한 수신부;
상기 수신부를 통해 수신된 영상데이터를 재정렬하여 출력하기 위한 영상데이터 처리부;
상기 영상데이터들을 분석하여 상기 특정패턴인지의 여부를 검출하는 패턴검출부; 및
상기 패턴검출부에서 인가되는 패턴검출신호에 따라 상기 제1모드 또는 상기 제2모드로 상기 게이트 구동부를 구동시키기 위한 제어신호를 생성하여 상기 게이트 구동부로 전송하기 위한 제어신호 생성부를 포함하는 액정표시장치.
제 3 항에 있어서,
상기 패턴검출부는,
상기 특정패턴이 검출되면 패턴검출신호를 1로 셋팅한 후 상기 제어신호 생성부로 전송하여, 상기 제어신호 생성부가 상기 제2모드로 상기 게이트 구동부를 구동시키기 위한 제어신호를 생성하도록 하며, 상기 특정패턴이 검출되지 않으면 상기 패턴검출신호를 0으로 리셋한 후 상기 제어신호 생성부로 전송하여, 상기 제어신호 생성부가 상기 제1모드로 상기 게이트 구동부를 구동시키기 위한 제어신호를 생성하도록 하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제 1 항에 있어서,
상기 게이트 구동부는,
각각의 게이트라인으로 스캔신호를 출력하기 위한 복수의 스테이지; 및
상기 제2모드의 한 프레임에서 홀수번째 게이트라인들을 순차적으로 모두 구동시켜 스캔신호가 인가되도록 한 후, 짝수번째 게이트라인들을 순차적으로 모두 구동시켜 스캔신호가 인가되도록 하기 위해, 상기 스테이지들 각각의 출력단에 연결되어 있는 스위칭부를 포함하는 쉬프트레지스터로 구성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제 5 항에 있어서,
상기 스위칭부는,
상기 제2모드에서 상기 타이밍 컨트롤러로부터 전송되어온 제어신호에 의해 구동되어, 상기 스테이지들 중 기수번째 스테이지로부터 출력되는 스캔신호는 다음 차례의 기수번째 스테이지의 개시신호로 입력되도록 하고, 상기 스테이지들 중 우수번째 스테이지로부터 출력되는 스캔신호는 다음 차례의 우수번째 스테이지의 개시신호로 입력되도록 하며, 제일 마지막 기수번째 스테이지로부터 출력되는 스캔신호는 우수번째 스테이지들 중 가장 앞선 스테이지의 개시신호로 입력되도록 하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
삭제
액정패널이 Z-인버젼 방식으로 구동될 때, 특정패턴이 입력되는지의 여부를 판단하는 단계;
상기 특정패턴이 입력되지 않은 경우에는 게이트라인들에 순차적으로 스캔신호가 인가되도록 하는 제1모드로 게이트 구동부를 구동시키는 단계; 및
상기 특정패턴이 인가된 경우에는 한 프레임에서 홀수번째 게이트라인들을 순차적으로 모두 구동시켜 스캔신호가 인가되도록 한 후, 짝수번째 게이트라인들을 순차적으로 모두 구동시켜 스캔신호가 인가되도록 하는 제2모드로 상기 게이트 구동부를 구동시키는 단계를 포함하고,
상기 특정패턴이 상기 제1모드에서 구동될 때의 데이터 구동부의 소비전력은, 상기 특정패턴 이외의 패턴이 상기 제1모드에서 구동될 때의 상기 데이터 구동부의 소비전력보다 크고,
상기 제2모드에서, 상기 홀수번째 게이트라인들이 순차적으로 구동되는 1/2프레임 동안에는 상기 데이터 구동부에서 데이터 트랜지션이 발생되지 않으며, 상기 홀수번째 게이트라인들이 순차적으로 구동된 후, 상기 짝수번째 게이트라인들이 순차적으로 구동되는 나머지 1/2프레임이 시작될 때, 상기 데이터 구동부에서 한 번의 트랜지션이 발생되는 액정표시장치 구동 방법.
제 8 항에 있어서,
상기 특정패턴은,
제m컬럼라인으로 블랙 데이터가 입력되고, 이와 인접되어 있는 제m+1컬럼라인으로는 화이트 데이터가 입력되며, 상기 제m컬럼라인과 상기 제m+1컬럼라인이 반복적으로 표현되고 있는 패턴이거나 또는, 제n수평라인으로 블랙데이터가 입력되고, 이와 인접되어 있는 제n수평라인으로는 화이트 데이터가 입력되며, 상기 제n수평라인과 상기 제n수평라인이 반복적으로 표현되고 있는 패턴인 것을 특징으로 하는 액정표시장치 구동 방법.
제 8 항에 있어서,
상기 특정패턴이 입력되는지의 여부를 판단하는 단계는,
시스템으로부터 수신되는 영상데이터를 1프레임마다 저장한 후, 전 프레임과 다음 프레임의 각 픽셀의 계조값을 서로 비교하여, 적어도 하나 이상의 컬럼라인이 블랙 데이터로 표현되고, 이와 인접되어 있는 컬럼라인이 화이트 데이터로 표시되는 지의 여부를 분석하는 방법에 의해 이루어지거나, 또는 적어도 하나 이상의 수평라인이 블랙 데이터로 표현되고, 그와 인접되어 있는 수평라인이 화이트 데이터로 표시되는 지의 여부를 분석하는 방법에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 액정표시장치 구동 방법.
제 8 항에 있어서,
상기 특정패턴이 입력되는지의 여부를 판단하는 단계는,
하나의 프레임의 각 픽셀의 영상데이터들을 서로 분석하여, 특정패턴에 해당되는 값을 갖는 픽셀들의 수를 카운트하며, 카운트 값이 기 설정된 값을 넘으면, 특정패턴으로 판단하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치 구동 방법.
제 8 항에 있어서,
상기 제2모드로 상기 게이트 구동부를 구동시키는 단계는,
상기 게이트 구동부가, 상기 제2모드에서, 상기 게이트라인들 중 기수번째 게이트라인으로 출력되는 스캔신호를, 다음 차례의 기수번째 게이트라인으로 스캔신호를 출력하기 위한 스테이지의 개시신호로 입력되도록 하고, 상기 게이트라인들 중 우수번째 게이트라인으로 출력되는 스캔신호를, 다음 차례의 우수번째 게이트라인으로 스캔신호를 출력하기 위한 스테이지의 개시신호로 입력되도록 하며, 제일 마지막 기수번째 게이트라인으로 출력되는 스캔신호를, 우수번째 게이트라인들 중 가장 앞선 게이트라인으로 스캔신호를 출력하기 위한 스테이지의 개시신호로 입력되도록 하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치 구동 방법.
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