KR101902562B1

KR101902562B1 - 액정표시장치 및 그 구동방법

Info

Publication number: KR101902562B1
Application number: KR1020110138585A
Authority: KR
Inventors: 오대석; 박용화
Original assignee: 엘지디스플레이 주식회사
Priority date: 2011-12-20
Filing date: 2011-12-20
Publication date: 2018-10-01
Also published as: KR20130071206A

Abstract

본 발명에 따른 액정표시장치는 공유 데이터라인을 사이에 두고 양측에 배치되는 제1 화소 및 제2 화소, 상기 공유 데이터라인을 사이에 두고 양측에 배치되되 상기 제1 화소 및 제2 화소 각각의 아래에 배치된 제3 화소 및 제4 화소를 갖는 액정표시패널; 상기 공유 데이터라인에 데이터전압을 공급하는 데이터 구동회로; 상기 제1 화소에 접속된 제1 게이트라인, 상기 제2 화소에 접속된 제2 게이트라인, 상기 제3 화소에 접속된 제3 게이트라인, 및 상기 제4 화소에 접속된 제4 게이트라인 각각에 스캔펄스를 공급하는 게이트 구동회로; 및 입력 비디오 데이터를 분석하여 입력 데이터 패턴에 따라 선택적으로 인터레이스 구동을 활성화시키고 데이터전압의 수직 극성 반전 주기를 다르게 제어하는 타이밍 콘트롤러를 구비한다.

Description

액정표시장치 및 그 구동방법{Liquid Crystal Display And Driving Method Thereof}

본 발명은 소비전력을 감소시킬 수 있는 액정표시장치 및 그 구동방법에 관한 것이다.

액정표시장치는 비디오 신호에 대응하여 액정층에 인가되는 전계를 통해 액정층의 광투과율을 제어함으로써 화상을 표시한다. 이러한 액정표시장치는 소형 및 박형화와 저 소비전력의 장점을 가지는 평판 표시장치로서, 노트북 PC와 같은 휴대용 컴퓨터, 사무 자동화 기기, 오디오/비디오 기기 등으로 이용되고 있다. 특히, 액정셀마다 스위칭소자가 형성된 액티브 매트릭스(Active Matrix) 타입의 액정표시장치는 스위칭소자의 능동적인 제어가 가능하기 때문에 동영상 구현에 유리하다.

액티브 매트릭스 타입의 액정표시장치에 사용되는 스위칭소자로는 도 1과 같이 주로 박막트랜지스터(Thin Film Transistor; 이하 "TFT"라 한다)가 이용되고 있다.

도 1을 참조하면, 액티브 매트릭스 타입의 액정표시장치는, 디지털 비디오 데이터를 감마기준전압을 기준으로 아날로그 데이터전압으로 변환하여 데이터라인(DL)에 공급함과 동시에 스캔펄스를 게이트라인(GL)에 공급하여, 데이터전압을 액정셀(Clc)에 충전시킨다. 이를 위해, TFT의 게이트전극은 게이트라인(GL)에 접속되고, 소스전극은 데이터라인(DL)에 접속되며, 그리고 TFT의 드레인전극은 액정셀(Clc)의 화소전극과 스토리지 캐패시터(Cst)의 일측 전극에 접속된다. 액정셀(Clc)의 공통전극에는 공통전압(Vcom)이 공급된다. 스토리지 캐패시터(Cst)는 TFT가 턴-온될 때 데이터라인(DL)으로부터 인가되는 데이터전압을 충전하여 액정셀(Clc)의 전압을 일정하게 유지하는 역할을 한다. 스캔펄스가 게이트라인(GL)에 인가되면 TFT는 턴-온(Turn-on)되어 소스전극과 드레인전극 사이의 채널을 형성하여 데이터라인(DL) 상의 전압을 액정셀(Clc)의 화소전극에 공급한다. 이때 액정셀(Clc)의 액정분자들은 화소전극과 공통전극 사이의 전계에 의하여 배열이 바뀌면서 입사광을 가변하게 된다.

이러한 액정표시장치는 게이트라인(GL)들을 구동하기 위한 게이트 드라이브 IC(Intergrated Circuit)와 데이터라인(DL)들을 구동하기 위한 데이터 드라이브 IC를 포함한다. 액정표시장치가 대형화 및 고해상도화 될수록 요구되는 드라이브 IC들의 사이즈가 커지고 있으며 그에 따라 소비전력이 증가하고 있다. 특히, 데이터 드라이브 IC는 타 소자에 비해 상대적으로 매우 고가이고 그 구성이 복잡하여 소비전력 및 발열 증가에 크게 기여하고 있다. 이에, 데이터 드라이브 IC의 사이즈를 줄이기 위한 여러 방안들이 제안된 바 있다.

그 예로 DRD(Double Rate Driving) 구동방식이 있다. DRD 구동방식은 하나의 수평 픽셀라인에 배치된 m(m은 2 이상의 자연수)개의 액정셀들을 두개의 게이트라인들과 m/2개의 데이터라인들을 이용하여 구동시킨다. DRD 구동방식은 기존 대비 게이트라인들의 갯수를 2배로 늘리는 대신 데이터라인들의 갯수를 1/2배로 줄임으로써 데이터 드라이브 IC의 출력 채널수를 절반으로 줄인다.

그런데, DRD 구동방식을 채용한 종래 액정표시장치는 입력 영상에 상관없이 일정한 방식으로 액정셀들을 구동시키기 때문에 데이터 드라이버 IC에 대한 소비전력 및 발열을 개선하는데 한계가 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 입력 영상에 따라 구동방식을 변경하여 데이터 드라이버 IC에 대한 소비전력 및 발열을 줄일 수 있도록 한 액정표시장치 및 그 구동방법을 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치는 공유 데이터라인을 사이에 두고 양측에 배치되는 제1 화소 및 제2 화소, 상기 공유 데이터라인을 사이에 두고 양측에 배치되되 상기 제1 화소 및 제2 화소 각각의 아래에 배치된 제3 화소 및 제4 화소를 갖는 액정표시패널; 상기 공유 데이터라인에 데이터전압을 공급하는 데이터 구동회로; 상기 제1 화소에 접속된 제1 게이트라인, 상기 제2 화소에 접속된 제2 게이트라인, 상기 제3 화소에 접속된 제3 게이트라인, 및 상기 제4 화소에 접속된 제4 게이트라인 각각에 스캔펄스를 공급하는 게이트 구동회로; 및 입력 비디오 데이터를 분석하여 입력 데이터 패턴에 따라 선택적으로 인터레이스 구동을 활성화시키고 데이터전압의 수직 극성 반전 주기를 다르게 제어하는 타이밍 콘트롤러를 구비한다.

상기 타이밍 콘트롤러는, 입력 영상이 정지영상인 경우 상기 제1 내지 제4 화소에 인가되는 데이터전압의 극성을 제어하기 위한 극성제어신호를 수직 2 도트 인버젼으로 변경함과 아울러 상기 인터레이스 구동을 위해 인에이블 신호를 하이 논리로 발생한다.

상기 게이트 구동회로는 상기 하이 논리의 인에이블 신호에 응답하여, 기수 프레임에서 상기 제1 및 제3 게이트라인에 스캔펄스를 순차 공급한 후, 우수 프레임에서 상기 제2 및 제4 게이트라인에 스캔펄스를 순차 공급한다.

상기 기수 프레임에서, 상기 제1 화소는 상기 제1 게이트라인에 제1 스캔펄스가 인가될 때 상기 공유 데이터라인으로부터 정극성 데이터전압을 공급받고, 상기 제3 화소는 상기 제3 게이트라인에 제3 스캔펄스가 인가될 때 상기 공유 데이터라인으로부터 정극성 데이터전압을 공급받으며; 상기 우수 프레임에서, 상기 제2 화소는 상기 제2 게이트라인에 제2 스캔펄스가 인가될 때 상기 공유 데이터라인으로부터 부극성 데이터전압을 공급받고, 상기 제4 화소는 상기 제4 게이트라인에 제4 스캔펄스가 인가될 때 상기 공유 데이터라인으로부터 부극성 데이터전압을 공급받는다.

상기 타이밍 콘트롤러는, 입력 영상이 동영상인 경우 상기 제1 내지 제4 화소에 인가되는 데이터전압의 극성을 제어하기 위한 극성제어신호를 디폴트 값으로 설정된 수직 1 도트 인버젼으로 유지함과 아울러 디폴트 값으로 설정된 노멀 구동을 위해 인에이블 신호를 로우 논리로 발생한다.

상기 게이트 구동회로는 상기 로우 논리의 인에이블 신호에 응답하여, 상기 제1 내지 제4 게이트라인에 스캔펄스를 순차 공급한다.

상기 제1 화소는 상기 제1 게이트라인에 제1 스캔펄스가 인가될 때 상기 공유 데이터라인으로부터 정극성 데이터전압을 공급받고, 상기 제2 화소는 상기 제2 게이트라인에 제2 스캔펄스가 인가될 때 상기 공유 데이터라인으로부터 정극성 데이터전압을 공급받으며, 상기 제3 화소는 상기 제3 게이트라인에 제3 스캔펄스가 인가될 때 상기 공유 데이터라인으로부터 부극성 데이터전압을 공급받고, 상기 제4 화소는 상기 제4 게이트라인에 제4 스캔펄스가 인가될 때 상기 공유 데이터라인으로부터 부극성 데이터전압을 공급받는다.

본 발명의 실시예에 따라 공유 데이터라인을 사이에 두고 양측에 배치되는 제1 화소 및 제2 화소, 상기 공유 데이터라인을 사이에 두고 양측에 배치되되 상기 제1 화소 및 제2 화소 각각의 아래에 배치된 제3 화소 및 제4 화소를 갖는 액정표시패널와, 상기 공유 데이터라인에 데이터전압을 공급하는 데이터 구동회로와, 상기 제1 화소에 접속된 제1 게이트라인, 상기 제2 화소에 접속된 제2 게이트라인, 상기 제3 화소에 접속된 제3 게이트라인, 및 상기 제4 화소에 접속된 제4 게이트라인 각각에 스캔펄스를 공급하는 게이트 구동회로를 포함한 액정표시장치의 구동방법은, 입력 비디오 데이터를 분석하여 입력 영상이 정지영상인지 또는 동영상인지 판단하는 제1 단계; 상기 정지영상 또는 동영상에 따라 선택적으로 인터레이스 구동을 활성화시키고 데이터전압의 수직 극성 반전 주기를 다르게 제어하는 제2 단계를 포함한다.

본 발명에 따른 액정표시장치 및 그 구동방법은 입력 영상에 따라 구동방식을 선택적으로 변경하여 데이터 드라이버 IC에 대한 소비전력 및 발열을 기존의 DRD 구동방식에 비해 크게 줄일 수 있다.

도 1은 액정표시장치의 화소의 등가 회로도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치를 나타내는 도면.
도 3은 화소 어레이의 특정 수평 픽셀라인에 형성된 화소들 일부를 보여주는 도면.
도 4는 입력 데이터 패턴에 따라 선택적으로 구동방식을 변경하기 위한 타이밍 콘트롤러의 구성을 보여주는 도면.
도 5는 도 4에 따른 타이밍 콘트롤러의 동작 설명을 위한 파형도.
도 6은 수직 1 도트 인버젼에 따른 화소들의 충전 극성을 보여주는 도면.
도 7은 노멀 DRD 구동을 위한 스캔펄스의 발생 타이밍을 보여주는 도면.
도 8은 수직 1 도트 인버젼 및 노멀 DRD 구동에 따른 데이터전압의 트랜지션 주파수를 보여주는 도면.
도 9a는 수직 2 도트 인버젼에 따라 기수 프레임에서 구동되는 화소들의 충전 극성을 보여주는 도면.
도 9b는 수직 2 도트 인버젼에 따라 우수 프레임에서 구동되는 화소들의 충전 극성을 보여주는 도면.
도 10은 인터레이스 DRD 구동을 위한 스캔펄스의 발생 타이밍을 보여주는 도면.
도 11은 수직 2 도트 인버젼 및 인터레이스 DRD 구동에 따른 데이터전압의 트랜지션 주파수를 보여주는 도면.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치의 구동방법을 보여주는 도면.

이하, 도 2 내지 도 12를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치를 나타내는 블럭도이다. 도 3은 화소 어레이의 특정 수평 픽셀라인에 형성된 화소들 일부를 보여준다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치는 액정표시패널(10), 타이밍 콘트롤러(11), 데이터 구동회로(12), 및 게이트 구동회로(13)를 구비한다.

액정표시패널(10)은 두 장의 유리기판 사이에 형성된 액정층을 갖는다. 이 액정표시패널(10)에는 DRD 구동을 위해, m/2 개의 데이터라인들(D1 내지 Dm/2)과 2n(n은 자연수) 개의 게이트라인들(G1 내지 G2n)의 교차 구조에 의해 매트릭스 형태로 배치된 m×n 개의 액정셀(Clc)들이 형성된다. 액정셀들은 화소 어레이를 구성한다. 액정표시패널(10)의 하부 유리기판에는 데이터라인들(D1 내지 Dm/2), 게이트라인들(G1 내지 G2n), TFT들, 및 스토리지 커패시터(Cst) 등이 형성된다. 액정셀들(Clc) 각각은 TFT에 접속되어 화소전극(1)과 공통전극(2) 사이의 전계에 의해 구동된다. 액정표시패널(10)의 상부 유리기판 상에는 블랙매트릭스, 컬러필터 및 공통전극(2)이 형성된다. 공통전극(2)은 TN(Twisted Nematic) 모드와 VA(Vertical Alignment) 모드와 같은 수직전계 구동방식에서는 상부 유리기판 상에 형성되고, IPS(In Plane Switching) 모드와 FFS(Fringe Field Switching) 모드와 같은 수평전계 구동방식에서는 화소전극(1)과 함께 하부 유리기판 상에 형성된다. 액정표시패널(10)의 상부 유리기판과 하부 유리기판 각각에는 편광판이 부착되고 액정의 프리틸트각(pre-tilt angle)을 설정하기 위한 배향막이 형성된다.

m 개의 화소들로 구성된 화소 어레이의 각 수평 픽셀라인에는 m/2 개의 데이터라인들과 2개의 게이트라인들이 할당된다. 데이터라인들 각각은 그의 좌우로 이웃한 2개의 화소들에 공유된다. 예를 들어, 도 3과 같이 특정 수평 픽셀라인(HL)에서, 제1 데이터라인(D1)은 제1 및 제2 화소(P1,P2)에 공유되고, 제2 데이터라인(D2)은 제3 및 제4 화소(P3,P4)에 공유되며, 제3 데이터라인(D3)은 제5 및 제6 화소(P5,P6)에 공유된다. 제1, 제3, 및 제5 화소(P1,P3,P5)는 각각 TFT를 통해 제1 게이트라인(G1)에 접속되고, 제2, 제4, 및 제6 화소(P2,P4,P6)는 각각 TFT를 통해 제2 게이트라인(G2)에 접속된다. 제1, 제3, 및 제5 화소(P1,P3,P5)에 접속된 TFT들은 제1 게이트라인(G1)으로부터 인가되는 스캔펄스에 응답하여 턴 온 됨으로써 제1, 제2, 및 제3 데이터라인(D1,D2,D3)으로부터의 데이터전압을 제1, 제3, 및 제5 화소(P1,P3,P5)에 공급한다. 제2, 제4, 및 제6 화소(P2,P4,P6)에 접속된 TFT들은 제2 게이트라인(G2)으로부터 인가되는 스캔펄스에 응답하여 턴 온 됨으로써 제1, 제2, 및 제3 데이터라인(D1,D2,D3)으로부터의 데이터전압을 제2, 제4, 및 제6 화소(P2,P4,P6)에 공급한다.

데이터 구동회로(12)는 다수의 데이터 드라이버 IC들을 구비한다. 데이터 구동회로(12)는 타이밍 콘트롤러(11)의 제어 하에 디지털 비디오 데이터(RGB)를 래치하고 그 디지털 비디오 데이터를 아날로그 정극성/부극성 감마보상전압으로 변환하여 정극성/부극성 데이터전압을 발생하고 그 데이터전압을 데이터라인들(D1 내지 Dm/2)에 공급한다. 데이터 드라이브 IC들은 TCP(Tape Carrier Package) 상에 실장되어 TAB(Tape Automated Bonding) 공정에 의해 액정표시패널(10)의 하부 유리기판에 접합될 수 있다.

게이트 구동회로(13)는 쉬프트 레지스터, 쉬프트 레지스터의 출력신호를 액정셀의 TFT 구동에 적합한 스윙폭으로 변환하기 위한 레벨 쉬프터, 및 레벨 쉬프터와 게이트라인(G1 내지 G2n) 사이에 접속되는 출력 버퍼등을 포함한다. 게이트 구동회로(13)는 타이밍 콘트롤러(11)의 제어하에 소정 펄스폭을 가지는 스캔펄스들을 게이트라인들(G1 내지 Gn)에 공급한다. 게이트 구동회로(13)는 TCP 상에 실장되어 TAB 공정에 의해 액정표시패널(10)의 하부 유리기판에 접합되거나, 또는 GIP(Gate driver In Panel) 공정에 의해 화소 어레이와 동시에 하부 유리기판 상에 직접 형성될 수 있다.

타이밍 콘트롤러(11)는 시스템(미도시)으로부터 공급되는 수평 동기신호(Hsync), 수직 동기신호(Vsync), 데이터 인에이블신호(DE) 및 도트 클럭(DCLK) 등의 타이밍신호들을 이용하여 데이터 구동회로(12)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 데이터 제어신호와, 게이트 구동회로(13)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 게이트 제어신호를 발생한다. 데이터 제어신호는 데이터 구동회로(12) 내에서 디지털 비디오 데이터(RGB)의 샘플링 시작점을 지시하는 소스 스타트 펄스(SSP), 라이징 에지(Rising Edge) 또는 폴링 에지(Falling Edge)에 기준하여 데이터 구동회로(12) 내에서 디지털 비디오 데이터(RGB)의 래치동작을 지시하는 소스 샘플링 클럭(SSC), 데이터 구동회로(12)의 출력을 지시하는 소스 출력 인에이블신호(SOE), 액정표시패널(10)의 액정셀들(Clc)에 공급될 데이터전압의 극성을 지시하는 극성제어신호(POL) 등을 포함한다. 극성제어신호(POL)는 화소 어레이의 화소들에 충전되는 데이터전압의 수직 극성 반전 타이밍을 제어한다. 게이트 제어신호는 게이트 구동회로(13) 내의 쉬프트 레지스터들을 순차 구동시키거나 또는, 게이트 구동회로(13) 내의 쉬프트 레지스터들을 인터레이스(interlace) 구동시키기 위한 인에이블 신호(EN)를 포함한다.

타이밍 콘트롤러(11)는 입력 영상에 따라 데이터전압의 트랜지션 주파수를 다르게 제어한다. 이를 위해, 타이밍 콘트롤러(11)는 입력 비디오 데이터(RGB)를 분석하여 입력 데이터 패턴에 따라 선택적으로 인터레이스 구동을 활성화시키고 데이터전압의 수직 극성 반전 주기를 다르게 한다. 다시 말해, 타이밍 콘트롤러(11)는 입력 영상이 정지영상인 경우 극성제어신호(POL)를 수직 2 도트 인버젼으로 변경함과 아울러 인터레이스 구동을 위해 인에이블 신호(EN)를 하이(High) 논리로 발생한다. 반면, 타이밍 콘트롤러(11)는 입력 영상이 동영상인 경우 극성제어신호(POL)를 디폴트 값으로 설정된 수직 1 도트 인버젼으로 유지시킴과 아울러 순차 구동을 위해 인에이블 신호(EN)를 디폴트 값으로 설정된 로우(Low) 논리로 발생한다.

타이밍 콘트롤러(11)는 시스템으로부터 공급되는 디지털 비디오 데이터(RGB)를 액정표시패널(10)의 해상도에 맞게 재정렬하여 데이터 구동회로(12)에 공급한다.

도 4는 입력 데이터 패턴에 따라 선택적으로 인터레이스 구동을 활성화시키고 데이터전압의 극성 반전 주기를 다르게 하기 위한 타이밍 콘트롤러(11)의 구성을 보여준다. 도 5는 도 4에 따른 타이밍 콘트롤러(11)의 동작 설명을 위한 파형도이다.

도 4를 참조하면, 타이밍 콘트롤러(11)는 프레임 메모리(111), 데이터 비교부(112), 및 구동 제어부(113)를 포함한다.

프레임 메모리(111)는 한 프레임분의 입력 디지털 비디오 데이터(RGB)를 제n-1 프레임 데이터(Fn-1)로 저장한다.

데이터 비교부(112)는 프레임 메모리(111)에 저장된 제n-1 프레임 데이터(Fn-1)와, 외부로부터 입력되는 제n 프레임 데이터(Fn)를 1 수평 픽셀라인씩 서로 비교하여 동일할 때마다 카운트값을 1씩 누적시킨다. 데이터 비교부(112)는 한 프레임 동안 누적된 카운트값(CNT)을 출력한다. 데이터 비교부(112)는 새로운 프레임이 시작될 때마다 누적 카운트값(CNT)을 리셋시키고 상기와 같은 과정을 반복한다.

구동 제어부(113)는 데이터 비교부(112)로부터 입력되는 한 프레임 분의 누적 카운트값(CNT)을 미리 설정된 기준값(REF)과 비교한다. 구동 제어부(113)는 누적 카운트값(CNT)이 기준값(REF) 이상인 경우 입력 데이터 패턴이 정지영상이라고 판단하고, 극성제어신호(POL)를 수직 2 도트 인버젼(V2)으로 변경함과 아울러 인터레이스 구동을 위해 인에이블 신호(EN)를 하이(High) 논리로 발생한다. 구동 제어부(113)는 누적 카운트값(CNT)이 기준값(REF) 미만인 경우 입력 데이터 패턴이 동영상이라고 판단하고, 극성제어신호(POL)를 수직 1 도트 인버젼(V1)으로 유지시킴과 아울러 순차 구동을 위해 인에이블 신호(EN)를 로우(Low) 논리로 발생한다.

도 5를 참조하여, 타이밍 콘트롤러(11)의 동작을 부연 설명하면 다음과 같다.

제j 프레임 이전까지 동영상이었다가 제j 프레임부터 정지영상으로 바뀐 경우, 타이밍 콘트롤러(11)는 도시된 "A" 시점에서 누적 카운트 값이 소정치를 만족함에 따라 극성제어신호(POL)를 수직 2 도트 인버젼(V2)으로 변경함과 아울러 인에이블 신호(EN)를 하이(High) 논리로 발생한다. 수직 2 도트 인버젼(V2)에 따라 동일 데이터라인에 접속된 화소들의 충전 극성이 제j+1 프레임부터 수직 2 도트 단위로 반전되고, 동일 데이터라인을 통해 공급되는 데이터전압의 트랜지션 주파수는 30Hz가 된다. 하이 논리의 인에이블 신호(EN)에 따라 제j+1 프레임부터 인터레이스 DRD 구동이 시작된다. 인터레이스 DRD 구동은 도 3과 같은 접속 구성에서 기수 게이트라인들을 선 구동시킨 후 우수 게이트라인들을 후 구동시키는 것을 의미한다.

제k 프레임 이전까지 정지영상이었다가 제k 프레임부터 동영상으로 바뀐 경우, 타이밍 콘트롤러(11)는 도시된 "B" 시점에서 누적 카운트 값이 소정치를 만족하지 못함에 따라 극성제어신호(POL)를 수직 1 도트 인버젼(V1)으로 유지시킴과 아울러 인에이블 신호(EN)를 로우(Low) 논리로 발생한다. 수직 1 도트 인버젼(V1)에 따라 동일 데이터라인에 접속된 화소들의 충전 극성이 제k+1 프레임부터 수직 1 도트 단위로 반전되고, 동일 데이터라인을 통해 공급되는 데이터전압의 트랜지션 주파수는 60Hz가 된다. 로우 논리의 인에이블 신호(EN)에 따라 제k+1 프레임부터 노멀 DRD 구동이 시작된다. 노멀 DRD 구동은 도 3과 같은 접속 구성에서 게이트라인들을 순차 구동시키는 것을 의미한다.

이와 같이, 타이밍 콘트롤러(11)는 동영상에서는 수직 1 도트 인버젼(V1) 및 노멀 DRD 구동을 통해 데이터전압의 트랜지션 주파수는 60Hz로 유지시키는 반면, 정지영상에서는 수직 2 도트 인버젼(V2) 및 인터레이스 DRD 구동을 통해 데이터전압의 트랜지션 주파수는 30Hz로 줄인다. 정지영상에서는 데이터전압의 트랜지션 주파수가 30Hz로 줄어들더라도 쉽게 시인되지 않는다.

도 6 내지 도 8은 입력 영상이 동영상일 때의 구동을 보여준다. 도 6은 수직 1 도트 인버젼(V1)에 따른 화소들의 충전 극성을, 도 7은 노멀 DRD 구동을 위한 스캔펄스의 발생 타이밍을, 도 8은 수직 1 도트 인버젼(V1) 및 노멀 DRD 구동에 따른 데이터전압의 트랜지션 주파수를 보여준다. 이하에서는, 설명의 편의상 제1 데이터라인(D1)에 접속된 일부 화소들을 대상으로 설명한다.

도 6 및 도 7을 참조하면, 제1 화소(P1)는 제1 게이트라인(G1)에 제1 스캔펄스(SCAN1)가 인가될 때 제1 데이터라인(D1)에 접속되어 정극성 데이터전압(+)을 충전받고, 제2 화소(P2)는 제2 게이트라인(G2)에 제2 스캔펄스(SCAN2)가 인가될 때 제1 데이터라인(D1)에 접속되어 정극성 데이터전압(+)을 충전받으며, 제3 화소(P3)는 제3 게이트라인(G3)에 제3 스캔펄스(SCAN3)가 인가될 때 제1 데이터라인(D1)에 접속되어 부극성 데이터전압(-)을 충전받고, 제4 화소(P4)는 제4 게이트라인(G4)에 제4 스캔펄스(SCAN4)가 인가될 때 제1 데이터라인(D1)에 접속되어 부극성 데이터전압(-)을 충전받는다.

그 결과, 데이터 구동회로로부터 제1 데이터라인(D1)에 공급되는 데이터전압의 트랜지션 주파수는 도 8과 같이 디폴트 값인 60Hz가 된다. 도 8에 도시되어 있지는 않지만, 제2 및 제3 데이터라인(D2,D3)에 공급되는 데이터전압의 트랜지션 주파수도 60Hz가 된다.

도 9a 내지 도 11은 입력 영상이 정지영상일 때의 구동을 보여준다. 도 9a는 수직 2 도트 인버젼(V2)에 따라 기수 프레임에서 구동되는 화소들의 충전 극성을, 도 9b는 수직 2 도트 인버젼(V2)에 따라 우수 프레임에서 구동되는 화소들의 충전 극성을, 도 10은 인터레이스 DRD 구동을 위한 스캔펄스의 발생 타이밍을, 도 11은 수직 2 도트 인버젼(V2) 및 인터레이스 DRD 구동에 따른 데이터전압의 트랜지션 주파수를 보여준다. 이하에서는, 설명의 편의상 제1 데이터라인(D1)에 접속된 일부 화소들을 대상으로 설명한다.

도 9a 및 도 10을 참조하면, 기수 프레임에서, 제1 화소(P1)는 제1 게이트라인(G1)에 제1 스캔펄스(SCAN1)가 인가될 때 제1 데이터라인(D1)에 접속되어 정극성 데이터전압(+)을 충전받고, 제3 화소(P3)는 제3 게이트라인(G3)에 제3 스캔펄스(SCAN3)가 인가될 때 제1 데이터라인(D1)에 접속되어 정극성 데이터전압(+)을 충전받는다. 한편, 기수 프레임에서 제2 화소(P2)와 제4 화소(P4)는 비 구동된다.

도 9b 및 도 10을 참조하면, 우수 프레임에서, 제2 화소(P2)는 제2 게이트라인(G2)에 제2 스캔펄스(SCAN2)가 인가될 때 제1 데이터라인(D1)에 접속되어 부극성 데이터전압(-)을 충전받고, 제4 화소(P4)는 제4 게이트라인(G4)에 제4 스캔펄스(SCAN4)가 인가될 때 제1 데이터라인(D1)에 접속되어 부극성 데이터전압(-)을 충전받는다. 한편, 우수 프레임에서 제1 화소(P1)와 제3 화소(P3)는 비 구동된다.

그 결과, 데이터 구동회로로부터 제1 데이터라인(D1)에 공급되는 데이터전압의 트랜지션 주파수는 도 11과 같이 디폴트 값의 절반인 30Hz가 된다. 도 11에 도시되어 있지는 않지만, 제2 및 제3 데이터라인(D2,D3)에 공급되는 데이터전압의 트랜지션 주파수도 30Hz가 된다.

이와 같이 정지영상에서 데이터전압의 트랜지션 주파수는 동영상에서의 그것에 비해 절반으로 줄어든다. 데이터전압의 트랜지션 주파수가 줄어들면, 데이터 드라이버 IC에서의 소비전력 및 발열이 줄어든다.

도 12는 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치의 구동방법을 보여준다.

도 12를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치의 구동방법은 입력 비디오 데이터를 분석하여 입력 영상이 정지영상인지를 판단한다.(S10,S20)

본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치의 구동방법은 입력 영상이 정지영상인 경우, 표시패널의 화소들을 인터레이스 DRD 구동시킴과 아울러 화소들에 인가되는 데이터전압의 극성을 제어하기 위한 극성제어신호(POL)를 수직 2 도트 인버젼(V2)으로 변경한다.(S30) 이를 통해 본 발명은 각 데이터라인들로 인가되는 데이터전압의 트랜지션 주파수를 디폴트 값의 절반인 30Hz로 낮춘다.(S40)

본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치의 구동방법은 입력 영상이 동영상인 경우, 표시패널의 화소들을 노멀 DRD 구동시킴과 아울러 화소들에 인가되는 데이터전압의 극성을 제어하기 위한 극성제어신호(POL)를 수직 1 도트 인버젼(V1)으로 유지시킨다.(S50) 이를 통해 본 발명은 각 데이터라인들로 인가되는 데이터전압의 트랜지션 주파수를 디폴트 값인 60Hz로 유지한다.(S60)

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 액정표시장치 및 그 구동방법은 입력 영상에 따라 구동방식을 선택적으로 변경하여 데이터 드라이버 IC에 대한 소비전력 및 발열을 기존의 DRD 구동방식에 비해 크게 줄일 수 있다.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.

10 : 액정표시패널 11 : 타이밍 콘트롤러
12 : 데이터 구동회로 13 : 게이트 구동회로
111 : 프레임 메모리 112 : 데이터 비교부
113 : 구동 제어부

Claims

공유 데이터라인을 사이에 두고 양측에 배치되는 제1 화소 및 제2 화소, 상기 공유 데이터라인을 사이에 두고 양측에 배치되되 상기 제1 화소 및 제2 화소 각각의 아래에 배치된 제3 화소 및 제4 화소를 갖는 액정표시패널;
상기 공유 데이터라인에 데이터전압을 공급하는 데이터 구동회로;
상기 제1 화소에 접속된 제1 게이트라인, 상기 제2 화소에 접속된 제2 게이트라인, 상기 제3 화소에 접속된 제3 게이트라인, 및 상기 제4 화소에 접속된 제4 게이트라인 각각에 스캔펄스를 공급하는 게이트 구동회로; 및
입력 비디오 데이터를 분석하여 입력 영상이 정지영상 또는 동영상인지 여부에 따라 선택적으로 인터레이스 구동을 활성화시킴과 아울러 데이터전압의 수직 극성 반전 주기를 다르게 제어하고, 상기 정지영상에서 데이터전압의 트랜지션 주파수를 상기 동영상에서의 데이터전압의 트랜지션 주파수에 비해 절반으로 줄이는 타이밍 콘트롤러를 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제 1 항에 있어서,
상기 타이밍 콘트롤러는,
입력 영상이 정지영상인 경우 상기 제1 내지 제4 화소에 인가되는 데이터전압의 극성을 제어하기 위한 극성제어신호를 수직 2 도트 인버젼으로 변경함과 아울러 상기 인터레이스 구동을 위해 인에이블 신호를 하이 논리로 발생하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제 2 항에 있어서,
상기 게이트 구동회로는 상기 하이 논리의 인에이블 신호에 응답하여, 기수 프레임에서 상기 제1 및 제3 게이트라인에 스캔펄스를 순차 공급한 후, 우수 프레임에서 상기 제2 및 제4 게이트라인에 스캔펄스를 순차 공급하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제 3 항에 있어서,
상기 기수 프레임에서, 상기 제1 화소는 상기 제1 게이트라인에 제1 스캔펄스가 인가될 때 상기 공유 데이터라인으로부터 정극성 데이터전압을 공급받고, 상기 제3 화소는 상기 제3 게이트라인에 제3 스캔펄스가 인가될 때 상기 공유 데이터라인으로부터 정극성 데이터전압을 공급받으며;
상기 우수 프레임에서, 상기 제2 화소는 상기 제2 게이트라인에 제2 스캔펄스가 인가될 때 상기 공유 데이터라인으로부터 부극성 데이터전압을 공급받고, 상기 제4 화소는 상기 제4 게이트라인에 제4 스캔펄스가 인가될 때 상기 공유 데이터라인으로부터 부극성 데이터전압을 공급받는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제 1 항에 있어서,
상기 타이밍 콘트롤러는,
입력 영상이 동영상인 경우 상기 제1 내지 제4 화소에 인가되는 데이터전압의 극성을 제어하기 위한 극성제어신호를 디폴트 값으로 설정된 수직 1 도트 인버젼으로 유지함과 아울러 디폴트 값으로 설정된 노멀 구동을 위해 인에이블 신호를 로우 논리로 발생하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제 5 항에 있어서,
상기 게이트 구동회로는 상기 로우 논리의 인에이블 신호에 응답하여, 상기 제1 내지 제4 게이트라인에 스캔펄스를 순차 공급하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제 6 항에 있어서,
상기 제1 화소는 상기 제1 게이트라인에 제1 스캔펄스가 인가될 때 상기 공유 데이터라인으로부터 정극성 데이터전압을 공급받고, 상기 제2 화소는 상기 제2 게이트라인에 제2 스캔펄스가 인가될 때 상기 공유 데이터라인으로부터 정극성 데이터전압을 공급받으며, 상기 제3 화소는 상기 제3 게이트라인에 제3 스캔펄스가 인가될 때 상기 공유 데이터라인으로부터 부극성 데이터전압을 공급받고, 상기 제4 화소는 상기 제4 게이트라인에 제4 스캔펄스가 인가될 때 상기 공유 데이터라인으로부터 부극성 데이터전압을 공급받는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
공유 데이터라인을 사이에 두고 양측에 배치되는 제1 화소 및 제2 화소, 상기 공유 데이터라인을 사이에 두고 양측에 배치되되 상기 제1 화소 및 제2 화소 각각의 아래에 배치된 제3 화소 및 제4 화소를 갖는 액정표시패널과, 상기 공유 데이터라인에 데이터전압을 공급하는 데이터 구동회로와, 상기 제1 화소에 접속된 제1 게이트라인, 상기 제2 화소에 접속된 제2 게이트라인, 상기 제3 화소에 접속된 제3 게이트라인, 및 상기 제4 화소에 접속된 제4 게이트라인 각각에 스캔펄스를 공급하는 게이트 구동회로를 포함한 액정표시장치의 구동방법에 있어서,
입력 비디오 데이터를 분석하여 입력 영상이 정지영상인지 또는 동영상인지 판단하는 제1 단계;및
상기 정지영상 또는 동영상인지 여부에 따라 선택적으로 인터레이스 구동을 활성화시킴과 아울러 데이터전압의 수직 극성 반전 주기를 다르게 제어하고, 상기 정지영상에서 데이터전압의 트랜지션 주파수를 상기 동영상에서의 데이터전압의 트랜지션 주파수에 비해 절반으로 줄이는 제2 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동방법.
제 8 항에 있어서,
상기 제2 단계는, 입력 영상이 정지영상인 경우 상기 제1 내지 제4 화소에 인가되는 데이터전압의 극성을 제어하기 위한 극성제어신호를 수직 2 도트 인버젼으로 변경함과 아울러 상기 인터레이스 구동을 위해 인에이블 신호를 하이 논리로 발생하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동방법.
제 9 항에 있어서,
상기 제2 단계는, 상기 하이 논리의 인에이블 신호로 상기 게이트 구동회로의 동작을 제어하여, 기수 프레임에서 상기 제1 및 제3 게이트라인에 스캔펄스를 순차 공급한 후, 우수 프레임에서 상기 제2 및 제4 게이트라인에 스캔펄스를 순차 공급하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동방법.
제 10 항에 있어서,
상기 기수 프레임에서, 상기 제1 화소는 상기 제1 게이트라인에 제1 스캔펄스가 인가될 때 상기 공유 데이터라인으로부터 정극성 데이터전압을 공급받고, 상기 제3 화소는 상기 제3 게이트라인에 제3 스캔펄스가 인가될 때 상기 공유 데이터라인으로부터 정극성 데이터전압을 공급받으며;
상기 우수 프레임에서, 상기 제2 화소는 상기 제2 게이트라인에 제2 스캔펄스가 인가될 때 상기 공유 데이터라인으로부터 부극성 데이터전압을 공급받고, 상기 제4 화소는 상기 제4 게이트라인에 제4 스캔펄스가 인가될 때 상기 공유 데이터라인으로부터 부극성 데이터전압을 공급받는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동방법.
제 8 항에 있어서,
상기 제2 단계는, 입력 영상이 동영상인 경우 상기 제1 내지 제4 화소에 인가되는 데이터전압의 극성을 제어하기 위한 극성제어신호를 디폴트 값으로 설정된 수직 1 도트 인버젼으로 유지함과 아울러 디폴트 값으로 설정된 노멀 구동을 위해 인에이블 신호를 로우 논리로 발생하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동방법.
제 12 항에 있어서,
상기 제2 단계는, 상기 로우 논리의 인에이블 신호로 상기 게이트 구동회로의 동작을 제어하여, 상기 제1 내지 제4 게이트라인에 스캔펄스를 순차 공급하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동방법.
제 13 항에 있어서,
상기 제1 화소는 상기 제1 게이트라인에 제1 스캔펄스가 인가될 때 상기 공유 데이터라인으로부터 정극성 데이터전압을 공급받고, 상기 제2 화소는 상기 제2 게이트라인에 제2 스캔펄스가 인가될 때 상기 공유 데이터라인으로부터 정극성 데이터전압을 공급받으며, 상기 제3 화소는 상기 제3 게이트라인에 제3 스캔펄스가 인가될 때 상기 공유 데이터라인으로부터 부극성 데이터전압을 공급받고, 상기 제4 화소는 상기 제4 게이트라인에 제4 스캔펄스가 인가될 때 상기 공유 데이터라인으로부터 부극성 데이터전압을 공급받는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동방법.