KR101992885B1 - Driving circuit for liquid crystal display device and method for driving the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 영상의 표시 패턴별로 공통전압 공급단의 바이어스 전압 레벨을 최적화함으로써 수평 크로스토크 현상 등에 따른 화질 저하를 방지하고 소비 전력을 절감할 수 있도록 한 액정 표시장치의 구동장치와 그 구동방법에 관한 것으로, 복수의 화소 영역을 구비하여 영상을 표시하는 액정패널; 상기 액정패널의 데이터 라인들을 구동하는 데이터 드라이버; 상기 액정패널의 게이트 라인들을 구동하는 게이트 드라이버; 외부로부터 입력되는 영상 데이터를 분석하여 영상의 표시패턴을 검출하고, 상기 검출된 영상 표시패턴에 따라 바이어스 전압 선택신호를 출력함과 아울러 상기 게이트 및 데이터 드라이버를 제어하는 타이밍 컨트롤러; 및 상기 바이어스 전압 선택신호에 대응하도록 바이어스 전압 레벨을 가변시켜 적용하여 상기 액정패널로 공급되는 공통전압 레벨을 보상 출력하는 구동전압 생성부를 구비한 것을 특징으로 한다. The present invention relates to a driving apparatus for a liquid crystal display device and a driving method thereof, which can prevent a deterioration in picture quality due to a horizontal crosstalk phenomenon and reduce power consumption by optimizing a bias voltage level of a common voltage supply terminal for each display pattern of an image A liquid crystal panel having a plurality of pixel regions to display an image; A data driver for driving data lines of the liquid crystal panel; A gate driver for driving gate lines of the liquid crystal panel; A timing controller for analyzing image data input from outside to detect a display pattern of an image, outputting a bias voltage selection signal according to the detected image display pattern, and controlling the gate and the data driver; And a driving voltage generator for varying and applying a bias voltage level corresponding to the bias voltage selection signal to compensate and output a common voltage level supplied to the liquid crystal panel.
Description
본 발명은 액정 표시장치에 관한 것으로, 영상의 표시 패턴별로 공통전압 공급단의 바이어스 전압 레벨을 최적화함으로써 수평 크로스토크 현상 등에 따른 화질 저하를 방지하고 소비 전력을 절감할 수 있도록 한 액정 표시장치의 구동장치와 그 구동방법에 관한 것이다. The present invention relates to a liquid crystal display device, and more particularly, to a liquid crystal display device which can optimize a bias voltage level of a common voltage supply terminal for each display pattern of an image to prevent image quality deterioration due to a horizontal crosstalk phenomenon, And a driving method thereof.
액정 표시장치는 액정의 전기적 및 광학적 특성을 이용하여 영상을 표시한다. 액정은 굴절률, 유전율 등이 분자 장축 방향과 단축 방향에 따라 서로 다른 이방성 성질을 갖고 분자 배열과 광학적 성질을 쉽게 조절할 수 있다. 이를 이용한 액정 표시장치는 전계의 크기에 따라 액정 분자들의 배열 방향을 가변시켜서 편광판을 투과하는 광 투과율을 조절함으로써 영상을 표시한다. A liquid crystal display device displays an image using electrical and optical characteristics of a liquid crystal. Liquid crystals can have different anisotropic properties depending on the molecular axis and minor axis direction, such as refractive index and dielectric constant, and can easily control the molecular arrangement and optical properties. A liquid crystal display device using the same displays an image by changing the alignment direction of liquid crystal molecules according to the electric field size and adjusting the light transmittance transmitted through the polarizing plate.
액정 표시장치는 복수의 화소들이 매트릭스 형태로 배열된 액정패널과, 액정패널의 게이트 라인을 구동하는 게이트 드라이버와, 액정 패널의 데이터 라인을 구동하는 데이터 드라이버 등을 구비한다. The liquid crystal display device includes a liquid crystal panel in which a plurality of pixels are arranged in a matrix form, a gate driver for driving gate lines of the liquid crystal panel, and a data driver for driving the data lines of the liquid crystal panel.
액정 표시장치는 액정패널의 화소들을 구동하기 위하여 프레임 인버젼 방식(Frame Inversion System), 라인 인버젼 방식(Line Inversion System) 및 도트 인버젼 방식(Dot Inversion System)과 같은 인버젼 구동방식이 사용된다. In order to drive pixels of a liquid crystal panel, an inversion driving method such as a frame inversion system, a line inversion system, and a dot inversion system is used for a liquid crystal display .
하지만, 다양한 인버젼 구동 방식으로 영상을 표시하더라도 특정패턴의 영상 예를 들어, 명암 대비가 일정하게 유지되는 영상 패턴이나 명암 대비가 큰 라인 패턴이 유지되는 영상 패턴 등을 표시하는 경우에는 공통전압의 평균레벨이나 피크 레벨이 왜곡되는 문제가 발생한다. 이렇게 공통 전압 레벨이 왜곡되면 수평 크로스토트 현상이 발생하거나 표시 화면에 그리니쉬(greenish) 잔상 또는 스미어(Smear) 현상이 발생하는 등의 화질 불량이 발생하게 된다. However, in the case of displaying an image of a specific pattern, for example, an image pattern in which the contrast is kept constant or an image pattern in which the line pattern in which the contrast is large is maintained even if the image is displayed by various inversion driving methods, There arises a problem that the average level or the peak level is distorted. If the common voltage level is distorted, a horizontal cross-talk phenomenon occurs or a picture quality defect such as a greenish afterimage or a smear phenomenon occurs on the display screen.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 영상의 표시 패턴별로 공통전압 공급단의 바이어스 전압 레벨을 최적화함으로써 수평 크로스토크 현상 등에 따른 화질 저하를 방지하고 소비 전력을 절감할 수 있도록 한 액정 표시장치의 구동장치와 그 구동방법을 제공하는데 그 목적이 있다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems and it is an object of the present invention to provide a liquid crystal display device capable of preventing a deterioration in image quality due to a horizontal crosstalk phenomenon, An object of the present invention is to provide a driving apparatus for a device and a driving method thereof.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치의 구동장치는 복수의 화소 영역을 구비하여 영상을 표시하는 액정패널; 상기 액정패널의 데이터 라인들을 구동하는 데이터 드라이버; 상기 액정패널의 게이트 라인들을 구동하는 게이트 드라이버; 외부로부터 입력되는 영상 데이터를 분석하여 영상의 표시패턴을 검출하고, 상기 검출된 영상 표시패턴에 따라 바이어스 전압 선택신호를 출력함과 아울러 상기 게이트 및 데이터 드라이버를 제어하는 타이밍 컨트롤러; 및 상기 바이어스 전압 선택신호에 대응하도록 바이어스 전압 레벨을 가변시켜 적용하여 상기 액정패널로 공급되는 공통전압 레벨을 보상 출력하는 구동전압 생성부를 구비한 것을 특징으로 한다. According to an aspect of the present invention, there is provided an apparatus for driving a liquid crystal display, including: a liquid crystal panel having a plurality of pixel regions to display an image; A data driver for driving data lines of the liquid crystal panel; A gate driver for driving gate lines of the liquid crystal panel; A timing controller for analyzing image data input from outside to detect a display pattern of an image, outputting a bias voltage selection signal according to the detected image display pattern, and controlling the gate and the data driver; And a driving voltage generator for varying and applying a bias voltage level corresponding to the bias voltage selection signal to compensate and output a common voltage level supplied to the liquid crystal panel.
상기 타이밍 컨트롤러는 상기 외부로부터의 영상 데이터를 상기 액정패널의 구동에 알맞게 정렬하여 상기 데이터 드라이버에 공급하는 데이터 정렬부, 및 상기 정렬된 영상 데이터를 적어도 한 프레임 단위로 미리 설정된 불량 표시패턴들과 비교하여 상기 불량 표시패턴에 대응되는 영상 표시패턴을 검출하고, 상기 검출된 영상 표시패턴에 각각 대응하도록 미리 설정된 바이어스 전압 선택신호를 출력하는 영상 분석부를 구비한 것을 특징으로 한다. Wherein the timing controller comprises: a data alignment unit for aligning the image data from the outside in accordance with driving of the liquid crystal panel and supplying the image data to the data driver; and a comparison unit for comparing the aligned image data with predetermined defect display patterns A video display pattern corresponding to the defective display pattern and outputting a preset bias voltage selection signal corresponding to the detected video display pattern, respectively.
상기 공통전압 공급부는 상기 바이어스 전압 선택신호에 응답하여 상기 바이어스 전압 선택신호에 대응되는 미리 설정된 적어도 하나의 바이어스 전압을 선택적으로 출력하는 디지털-아날로그 컨버터 및 상기 액정패널로부터의 피드백 공통전압과 상기 디지털-아날로그 컨버터로부터 선택적으로 공급된 적어도 하나의 바이어스 전압을 이용하여 상기 피드백된 공통전압 레벨을 기준 공통전압 레벨로 보상하고 상기 액정패널의 공통전극들로 상기 보상된 공통전압을 공급하는 적어도 하나의 연산 증폭부를 구비한 것을 특징으로 한다. Wherein the common voltage supplier includes a digital-to-analog converter for selectively outputting at least one predetermined bias voltage corresponding to the bias voltage selection signal in response to the bias voltage selection signal, An at least one operational amplifier for compensating the feedback common voltage level to a reference common voltage level using at least one bias voltage selectively supplied from the analog converter and supplying the compensated common voltage to the common electrodes of the liquid crystal panel, And a second electrode.
상기 불량 표시패턴들은 상기 액정패널로 공급된 공통전압 레벨의 왜곡 크기를 측정함으로써 상기 액정패널의 크기, 상기 보상된 공통전압 레벨, 정극성 및 부극성 구동 전압 레벨 및 액정패널의 구동 특성 중 적어도 한 사항별로 복수번의 실험 결과에 따라 미리 설정 및 저장되며, 상기 보상된 공통전압 레벨의 왜곡 정도에 따라 단계별로 설정 및 저장된 것을 특징으로 한다. The defective display patterns may include at least one of a size of the liquid crystal panel, a compensated common voltage level, a positive polarity and a negative driving voltage level, and a driving characteristic of the liquid crystal panel by measuring a distortion magnitude of a common voltage level supplied to the liquid crystal panel And is set and stored according to the degree of distortion of the compensated common voltage level.
상기 바이어스 전압 선택신호는 복수의 서로 다른 레벨의 바이어스 전압들 중 상기 검출된 영상 표시패턴 별로 최적 레벨의 바이어스 전압으로 공통전압을 생성 및 보상 출력할 수 있도록 상기 검출된 영상 표시패턴에 각각 대응되도록 복수번의 실험 결과에 따라 미리 설정 및 저장된 것을 특징으로 한다. Wherein the bias voltage selection signal includes a plurality of bias voltage selection signals each corresponding to the detected image display pattern so as to generate and compensate for a common voltage with a bias voltage of an optimum level for each of the detected image display patterns among a plurality of different levels of bias voltages, And is pre-set and stored according to the results of the experiment.
또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치의 구동방법은 외부로부터 입력되는 영상 데이터를 분석하여 영상의 표시패턴을 검출하고 검출된 영상 표시패턴에 따라 바이어스 전압 선택신호를 출력하는 단계; 및 상기 바이어스 전압 선택신호에 대응하도록 바이어스 전압 레벨을 가변 적용하여 액정패널로 공급되는 공통전압 레벨을 보상 출력하는 단계를 포함한 것을 특징으로 한다. According to another aspect of the present invention, there is provided a method of driving a liquid crystal display device, the method comprising: detecting an image display pattern by analyzing image data input from the outside; Outputting a signal; And varying a bias voltage level corresponding to the bias voltage selection signal to compensate and output a common voltage level supplied to the liquid crystal panel.
상기 바이어스 전압 선택신호 출력 단계는 상기 외부로부터의 영상 데이터를 상기 액정패널의 구동에 알맞게 정렬하는 단계 및 상기 정렬된 영상 데이터를 적어도 한 프레임 단위로 미리 설정된 불량 표시패턴들과 비교하여 상기 불량 표시패턴에 대응되는 영상 표시패턴을 검출하고, 상기 검출된 영상 표시패턴에 각각 대응하도록 미리 설정된 상기의 바이어스 전압 선택신호를 출력하는 단계를 포함한 것을 특징으로 한다. Wherein the bias voltage selection signal output step includes the steps of: aligning the image data from the outside in accordance with driving of the liquid crystal panel; comparing the aligned image data with predetermined defective display patterns in units of at least one frame, And outputting the bias voltage selection signal set in advance to correspond to the detected video display pattern.
상기 공통전압 레벨 보상 출력 단계는 상기 바이어스 전압 선택신호에 응답하여 상기 바이어스 전압 선택신호에 대응되는 미리 설정된 적어도 하나의 바이어스 전압을 선택적으로 출력하는 단계 및 상기 액정패널로부터의 피드백 공통전압과 상기 선택적으로 출력된 적어도 하나의 바이어스 전압을 이용하여 상기 피드백된 공통전압 레벨을 기준 공통전압 레벨로 보상하고 상기 액정패널의 공통전극들로 상기 보상된 공통전압을 공급하는 단계를 포함한 것을 특징으로 한다. The common voltage level compensation output step may include selectively outputting at least one preset bias voltage corresponding to the bias voltage selection signal in response to the bias voltage selection signal, And compensating the feedback common voltage level to a reference common voltage level using at least one output bias voltage and supplying the compensated common voltage to the common electrodes of the liquid crystal panel.
상기 불량 표시패턴들은 상기 액정패널로 공급된 공통전압 레벨의 왜곡 크기를 측정함으로써 상기 액정패널의 크기, 상기 보상된 공통전압 레벨, 정극성 및 부극성 구동 전압 레벨 및 액정패널의 구동 특성 중 적어도 한 사항별로 복수번의 실험 결과에 따라 미리 설정 및 저장되며, 상기 보상된 공통전압 레벨의 왜곡 정도에 따라 단계별로 설정 및 저장된 것을 특징으로 한다. The defective display patterns may include at least one of a size of the liquid crystal panel, a compensated common voltage level, a positive polarity and a negative driving voltage level, and a driving characteristic of the liquid crystal panel by measuring a distortion magnitude of a common voltage level supplied to the liquid crystal panel And is set and stored according to the degree of distortion of the compensated common voltage level.
상기 바이어스 전압 선택신호는 복수의 서로 다른 레벨의 바이어스 전압들 중 상기 검출된 영상 표시패턴 별로 최적 레벨의 바이어스 전압으로 공통전압을 생성 및 보상 출력할 수 있도록 상기 검출된 영상 표시패턴에 각각 대응되도록 복수번의 실험 결과에 따라 미리 설정 및 저장된 것을 특징으로 한다. Wherein the bias voltage selection signal includes a plurality of bias voltage selection signals each corresponding to the detected image display pattern so as to generate and compensate for a common voltage with a bias voltage of an optimum level for each of the detected image display patterns among a plurality of different levels of bias voltages, And is pre-set and stored according to the results of the experiment.
상기와 같은 다양한 기술적 특징을 갖는 본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치의 구동장치와 그 구동방법은 영상의 표시 패턴별로 공통전압 공급단의 바이어스 전압 레벨을 최적화함으로써 수평 크로스토크 현상 등에 따른 화질 저하를 방지하고 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 또한, 영상의 표시 패턴에 따라 공통전압 공급단의 바이어스 전압 레벨을 줄일 수 있어 소비 전력을 절감할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, there is provided a driving apparatus for a liquid crystal display device and a driving method thereof that optimize a bias voltage level of a common voltage supply terminal for each display pattern of an image, thereby lowering image quality due to a horizontal crosstalk phenomenon And reliability can be improved. In addition, the bias voltage level of the common voltage supply terminal can be reduced according to the display pattern of the image, so that the power consumption can be reduced.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치의 구동장치를 나타낸 구성 블록도.
도 2는 도 1에 타이밍 컨트롤러를 구체적으로 나타낸 구성 블록도.
도 3은 미리 설정 및 저장된 불량 영상패턴들을 예로 나타낸 도면.
도 4는 공통전압 공급부를 개략적으로 나타낸 구성도.
도 5는 불량 영상 표시패턴별로 바이어스 전압을 선택 적용함에 따른 공통전압 변화 파형을 나타낸 파형도들. BRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram showing a driving apparatus of a liquid crystal display according to an embodiment of the present invention; FIG.
Fig. 2 is a block diagram specifically showing a timing controller in Fig. 1. Fig.
3 illustrates an example of bad image patterns that are set and stored in advance.
4 is a configuration diagram schematically showing a common voltage supply unit.
FIG. 5 is a waveform diagram showing a common voltage change waveform as a bias voltage is selectively applied to each defective image display pattern.
이하, 상기와 같은 특징을 갖는 본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치의 구동장치와 그 구동방법을 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다. Hereinafter, a driving apparatus and a driving method of a liquid crystal display according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치의 구동장치를 나타낸 구성 블록도이다. 1 is a block diagram showing a driving apparatus for a liquid crystal display according to an embodiment of the present invention.
도 1에 도시된 액정 표시장치의 구동장치는 복수의 화소 영역을 구비하여 영상을 표시하는 액정패널(2); 액정패널(2)의 데이터 라인들(DL1 내지 DLm)을 구동하는 데이터 드라이버(4); 액정패널(2)의 게이트 라인들(GL1 내지 GLn)을 구동하는 게이트 드라이버(6); 외부로부터 입력되는 영상 데이터(RGB)를 분석하여 영상 표시패턴을 검출하고, 검출된 영상 표시패턴에 따라 바이어스 전압 선택신호(VSC)를 출력함과 아울러 상기 게이트 및 데이터 드라이버(6,4)를 제어하는 타이밍 컨트롤러(8); 및 바이어스 전압 선택신호(VSC)에 대응하는 바이어스 전압 레벨을 적용하여 상기 액정패널(2)의 공통전압(Vcom) 레벨을 보상 출력하는 구동전압 생성부(10)를 구비한다. 여기서, 타이밍 컨트롤러(8)는 입력된 영상 데이터(RGB)들을 액정패널(2)의 구동에 알맞게 정렬하여 데이터 드라이버(4)에 공급함과 아울러 외부 시스템으로부터 입력되는 동기신호(DCLK,Hsync,Vsync,DE)를 이용하여 게이트 및 데이터 제어신호(GCS,DCS)를 생성하고, 생성된 게이트 및 데이터 제어신호(GCS,DCS)를 게이트 및 데이터 드라이버(6,4)에 각각 공급함으로써 게이트 및 데이터 드라이버(6,4)를 제어한다. The driving apparatus of the liquid crystal display shown in FIG. 1 includes a
액정패널(2)은 복수의 게이트 라인(GL1 내지 GLn)과 복수의 데이터 라인(DL1 내지 DLm)에 의해 정의되는 각 서브 화소(R,G,B) 영역에 형성된 박막 트랜지스터(TFT; Thin Film Transistor), TFT와 접속된 액정 커패시터(Clc)를 구비한다. 액정 커패시터(Clc)는 TFT와 접속된 화소전극, 화소전극과 액정을 사이에 두고 대면하는 공통전극으로 구성된다. TFT는 각 게이트 라인(GL1 내지 GLn)으로부터의 스캔펄스에 응답하여 각 데이터 라인(DL1 내지 DLm)으로부터의 영상 신호를 화소전극에 공급한다. 액정 커패시터(Clc)는 화소전극에 공급된 영상 신호와 공통전극에 공급된 기준 공통전압의 차전압을 충전하고, 그 차전압에 따라 액정 분자들의 배열을 가변시켜 광 투과율을 조절함으로써 계조를 구현한다. 그리고 액정 커패시터(Clc)에는 스토리지 커패시터(Cst)가 병렬로 접속되어 액정 커패시터(Clc)에 충전된 영상신호가 다음 영상신호가 공급될 때까지 유지되게 한다. 이러한, 스토리지 커패시터(Cst)는 화소전극이 이전 게이트 라인과 절연막을 사이에 두고 중첩되어 형성되거나, 화소전극이 스토리지 라인과 절연막을 사이에 두고 중첩되어 형성되기도 한다. The
데이터 드라이버(4)는 타이밍 컨트롤러(8)로부터의 데이터 제어신호(DCS) 중 소스 스타트 펄스(SSP)와 소스 쉬프트 클럭(SSC) 등을 이용하여 타이밍 컨트롤러(8)로부터 정렬된 영상 데이터(RGB)를 아날로그 전압 즉, 영상 신호로 변환한다. 구체적으로, 데이터 드라이버(4)는 데이터 제어신호(DCS) 중 소스 쉬프트 클럭(SSC)에 따라 입력되는 영상 데이터(RGB)를 래치한 후, 소스 출력 인에이블(SOE) 신호에 응답하여 각 게이트 라인(GL1 내지 GLn)에 스캔펄스가 공급되는 1수평 주기마다 1수평 라인분의 영상신호를 각 데이터 라인(DL1 내지 DLm)에 공급한다. 이때, 데이터 드라이버(4)는 입력된 영상 데이터(RGB)의 계조값에 따라 소정 레벨을 가지는 정극성 또는 부극성의 감마전압을 선택하고 선택된 감마전압을 영상신호로 각 데이터 라인(DL1 내지 DLm)에 공급한다. The
게이트 드라이버(6)는 타이밍 컨트롤러(8)로부터의 게이트 제어신호(GCS) 예를 들어, 게이트 스타트 펄스(GSP)와 게이트 쉬프트 클럭(GSC)에 응답하여 스캔펄스를 순차 생성하고, 게이트 출력 인에이블(GOE) 신호에 따라 스캔펄스들의 펄스 폭 제어한다. 그리고, 펄스 폭이 제어된 스캔펄스들 다시 말하여, 게이트 온 전압들을 게이트 라인들(GL1 내지 GLn)에 순차적으로 공급한다. 구체적으로, 게이트 드라이버(6)는 타이밍 컨트롤러(8)로부터의 게이트 스타트 펄스(GSP)를 게이트 쉬프트 클럭(GSC)에 따라 쉬프트 시켜서 순차적으로 스캔펄스를 생성한다. 그리고, 게이트 출력 인에이블(GOE) 신호에 따라 스캔펄스들의 펄스 폭 제어하여 펄스 폭이 제어된 게이트 온 전압들을 게이트 라인들(GL1 내지 GLn)에 순차 공급한다. 한편, 게이트 라인들(GL1 내지 GLn)에 게이트 온 전압이 공급되지 않는 기간에는 게이트 오프 전압을 공급한다. The
타이밍 컨트롤러(8)는 외부로부터의 영상 데이터(RGB)를 액정패널(2)의 크기 및 해상도 등에 알맞게 정렬하여 데이터 드라이버(4)에 공급한다. 이때, 타이밍 컨트롤러(8)는 정렬된 영상 데이터(Data)들을 실시간 분석하여 설계자에 의해 미리 설정된 영상 표시패턴들 즉, 공통전압(Vcom) 레벨이 왜곡될 가능성이 큰 다양한 불량 표시패턴들을 검출한다. 그리고, 불량 표시패턴의 검출된 결과에 따라 그에 대응하는 바이어스 전압 선택신호(VSC)를 구동전압 생성부(10)로 공급한다. 다시 말해, 타이밍 컨트롤러(8)는 정렬된 영상 데이터(Data)들을 실시간 분석하여 명암 대비가 큰 패턴들이 일정하게 유지되거나 명암 대비가 큰 라인 패턴이 일정하게 유지되는 영상 패턴 등의 공통전압(Vcom) 레벨이 왜곡될 가능성이 큰 다양한 불량 표시패턴들을 검출한다. 그리고, 타이밍 컨트롤러(8)는 검출된 영상 표시패턴에 각각 대응하여 최적 레벨의 바이어스 전압으로 공통전압(Vcom)을 생성 및 보상 출력할 수 있도록 바이어스 전압 선택신호(VSC)를 구동전압 생성부(10)로 공급한다. The
한편, 타이밍 컨트롤러(8)는 외부로부터의 동기신호들(DCLK,DE,Hsync,Vsync)을 이용하여 게이트 제어신호(GCS)와 데이터 제어신호(DCS)를 생성하고, 생성된 게이트 제어신호(GCS)와 데이터 제어신호(DCS)를 게이트 드라이버(6)와 데이터 드라이버(4)에 각각 공급함으로써 게이트 및 데이터 드라이버(6,4)를 제어한다. 이러한 본 발명의 타이밍 컨트롤러(8)의 구성과 구동 방법에 대해서는 첨부된 도면을 참조하여 보다 구체적으로 설명하기로 한다. The
구동전압 생성부(10)는 액정패널(2)로부터 피드백되는 공통전압 레벨을 보상하여, 액정패널(2)의 공통전극들로 공통전압(Vcom)을 보상 공급한다. 이때, 구동전압 생성부(10)는 보상 공급된 공통전압(Vcom_out) 레벨이 특정 불량 패턴의 영상 표시 과정에서 왜곡되지 않도록, 또는 특정 불량 패턴의 영상 표시 과정에서 공통전압(Vcom_out) 레벨이 왜곡되는 것을 최소화하여 공통전압(Vcom)을 보상 공급한다. 이를 위해, 구동전압 생성부(10)는 타이밍 컨트롤러(8)로부터의 바이어스 전압 선택신호(VSC)에 따라 영상 표시패턴 별 최적 레벨의 바이어스 전압으로 공통전압(Vcom)을 생성 및 보상 출력한다. 다시 말해, 구동전압 생성부(10)는 공통전압(Vcom) 레벨의 왜곡 가능성이 적은 일반적인 영상을 표시하는 기간에도 표시 영상 패턴에 따라 최적 레벨로 설정된 바이어스 전압으로 공통전압(Vcom)을 생성 및 보상 출력할 수 있다. 그리고, 공통전압(Vcom) 레벨이 왜곡될 가능성이 큰 불량 표시패턴의 영상을 표시하는 경우에만 영상 표시패턴에 따라 최적 레벨로 설정된 바이어스 전압으로 공통전압(Vcom)을 생성 및 보상 출력할 수 있다. The driving
이와 아울러, 구동전압 생성부(10)는 외부로부터 입력된 입력 전원의 전압 레벨을 가변시켜 액정 표시장치의 구동에 알맞게 복수의 구동전압들(VDD,GND)을 생성한다. 다시 말해, 구동전압 생성부(10)는 입력 전원의 전압 레벨을 변환시킨 정전압 형태의 정극성 및 부극성 구동전압(VDD,GND), 액정패널(2)의 게이트 라인을 구동하기 위한 게이트 하이전압, 정극성 및 부극성 구동전압(VDD,GND)을 복수의 감마 전압 레벨로 분압시켜 복수 레벨로 분압된 기준 감마전압을 생성하여 액정패널(2)이나 게이트 및 데이터 드라이버(6,4)로 각각 공급하기도 한다. In addition, the
도 2는 도 1에 타이밍 컨트롤러를 구체적으로 나타낸 구성 블록도이다. Fig. 2 is a block diagram specifically showing the timing controller in Fig.
도 2에 도시된 타이밍 컨트롤러(8)는 외부로부터의 영상 데이터(RGB)를 액정패널(2)의 구동에 알맞게 정렬하여 데이터 드라이버(4)에 공급하는 데이터 정렬부(11), 정렬된 영상 데이터(Data)를 적어도 한 프레임 단위로 미리 설정된 불량 표시패턴들과 비교하여 상기 불량 표시패턴에 대응되는 영상 표시패턴을 검출하고, 상기 검출된 영상 표시패턴에 각각 대응하도록 미리 설정된 바이어스 전압 선택신호(VSC)를 출력하는 영상 분석부(12); 외부로부터의 동기신호들(DCLK,DE,Hsync, Vsync) 중 적어도 하나의 신호를 이용하여 게이트 제어신호(GCS)를 생성하고 이를 게이트 드라이버(6)로 공급하는 게이트 제어신호 생성부(14) 및 동기신호(DCLK,Vsync,Hsync,DE)들 중 적어도 하나의 신호를 이용하여 데이터 제어신호(DCS)를 생성하고 이를 데이터 드라이버(4)로 공급하는 데이터 제어신호 생성부(16)를 구비한다. The
데이터 정렬부(11)는 상기의 동기신호들(DCLK,Hsync,Vsync,DE) 중 적어도 하나의 신호를 이용하여 영상 데이터(RGB)를 액정패널(2)의 구동에 알맞게 정렬하고 정렬된 영상 데이터(Data)를 데이터 드라이버(4)에 공급한다. The
영상 분석부(12)는 상기 데이터 정렬부(11)로부터 정렬된 영상 데이터(Data)를 적어도 한 프레임 단위로 실시간 분석하여 미리 설정된 불량 표시패턴에 대응되는 영상 표시패턴을 검출하고, 상기 검출된 영상 표시패턴에 각각 대응하도록 미리 설정된 바이어스 전압 선택신호(VSC)를 생성하여 구동전압 생성부(10)로 공급한다. The
영상 분석부(12)는 내부 또는 외부의 룩-업 테이블이나 메모리에 미리 저장된 복수의 불량 표시패턴과 정렬된 영상 데이터(Data)를 적어도 한 프레임 단위로 비교한다. 그리고, 미리 설정된 프레임 수만큼 불량 표시패턴과 정렬된 영상 데이터(Data)가 일치하면 일치한 불량 표시패턴에 각각 대응하도록 설정된 복수 비트의 바이어스 전압 선택신호(VSC)를 구동전압 생성부(10)로 공급한다. 여기서, 복수 비트의 바이어스 전압 선택신호(VSC)은 내부 또는 외부 발진기를 이용하여 생성 및 출력 가능하며, 불량 표시패턴의 미검출시에는 영상 패턴에 상관 없이 미리 설정된 비트의 바이어스 전압 선택신호(VSC)를 구동전압 생성부(10)로 공급할 수 있다. The
도 3에 도시된 바와 같이, 액정패널(2)의 공통전압(Vcom) 레벨이 왜곡될 가능성이 큰 다양한 불량 표시패턴들(image1 내지 image n)은 액정패널(2)의 크기, 공통전압(Vcom) 레벨, 정극성 및 부극성 구동 전압(VDD,GND) 레벨 및 액정패널(2)의 구동 특성별로 다양한 실험 결과에 따라 미리 설정 및 저장된다. 따라서, 공통전압(Vcom) 레벨이 상대적으로 큰 폭으로 왜곡될 수 있는 패턴들과 작은 폭으로 왜곡될 수 있는 패턴들을 단계별로 설정 및 저장할 수 있다. 바이어스 전압 선택신호(VSC) 또한 다양한 레벨의 바이어스 전압 중 적어도 한 레벨의 바이어스 전압을 선택할 수 있도록 미리 설정된다. 즉, 바이어스 전압 선택신호(VSC)는 검출된 영상 표시패턴 별로 최적 레벨의 바이어스 전압으로 공통전압(Vcom)을 생성 및 보상 출력할 수 있도록 미리 설정된다. 이에, 영상 분석부(12)는 실시간으로 검출된 영상 표시패턴에 각각 대응하여 최적 레벨의 바이어스 전압으로 공통전압(Vcom)을 생성 및 보상 출력할 수 있도록 바이어스 전압 선택신호(VSC)를 구동전압 생성부(10)로 공급한다. 3, various defective display patterns (
게이트 제어신호 생성부(14)는 입력되는 동기신호들(DCLK,DE,Hsync,Vsync) 중 적어도 하나의 신호 예를 들어, 데이터 인에이블 신호(DE) 및 수평 동기신호(Hsync)를 이용하여 GOE 신호를 포함한 GSP 및 GSC을 생성한다. 그리고 생성된 게이트 제어신호(GCS)를 게이트 드라이버(6)에 공급한다. 이러한, 게이트 제어신호(GCS)는 게이트 드라이버(6)의 구동 타이밍을 제어하기 위한 신호이다. The gate
데이터 제어신호 생성부(16)는 입력되는 동기신호들(DCLK,DE,Hsync,Vsync) 중 적어도 하나의 신호 예를 들어, 데이터 인에이블 신호(DE) 및 수직 동기신호(Vsync)를 이용하여 SOE 신호를 포함한 SSC, SSP, 수직 및 수평 POL 신호를 생성한다. The data control
도 4는 공통전압 공급부를 개략적으로 나타낸 구성도이다. 4 is a schematic diagram showing a common voltage supply unit.
도 4의 공통전압 공급부(26)는 타이밍 컨트롤러(8)로부터의 바이어스 전압 선택신호(VSC)에 응답하여 바이어스 전압 선택신호(VSC)에 대응되는 미리 설정된 적어도 하나의 바이어스 전압(B_VDD1,B_GND1 내지 B_VDDn,B_VDDn)을 선택적으로 출력하는 디지털-아날로그 컨버터(30), 및 액정패널(2)로부터의 피드백 공통전압(FB_Vcom)과 디지털-아날로그 컨버터(30)로부터 선택적으로 입력된 적어도 하나의 바이어스 전압(B_VDD1,B_GND1 내지 B_VDDn,B_VDDn)을 이용하여 피드백된 공통전압(FB_Vcom) 레벨을 기준 공통전압(Vcom) 레벨로 보상하고 액정패널(2)의 공통전극들로 보상된 공통전압(Vcom_out)을 공급하는 적어도 하나의 연산 증폭부(Amp)를 구비한다. The common
디지털-아날로그 컨버터(30)는 타이밍 컨트롤러(8)로부터의 바이어스 전압 선택신호(VSC)에 따라 영상 표시패턴 별 최적 레벨의 바이어스 전압(B_VDD1,B_GND1 내지 B_VDDn,B_VDDn)을 선택적으로 출력 즉, 적어도 하나의 연산 증폭부(Amp)로 영상 표시패턴 별 최적 레벨의 바이어스 전압(B_VDD1,B_GND1 내지 B_VDDn,B_VDDn)이 적어도 한 프레임 단위로 공급되도록 한다. The digital-to-
이에, 적어도 하나의 연산 증폭부(Amp)는 액정패널(2)로부터의 피드백 공통전압(FB_Vcom)과 디지털-아날로그 컨버터(30)로부터 선택적으로 입력된 적어도 하나의 바이어스 전압(B_VDD1,B_GND1 내지 B_VDDn,B_VDDn)을 이용하여 피드백된 공통전압(FB_Vcom) 레벨을 기준 공통전압(Vcom) 레벨로 보상하여 액정패널(2)로 공급한다. 영상 표시패턴 별 최적 레벨의 바이어스 전압(B_VDD1,B_GND1 내지 B_VDDn,B_VDDn)을 이용하여 피드백된 공통전압(FB_Vcom) 레벨을 기준 공통전압(Vcom) 레벨로 보상하므로, 불량 패턴의 영상을 표시하는 기간에도 액정패널(2)로 공급된 공통전압(Vcom_out)의 레벨 왜곡을 최소화할 수 있다. At least one operational amplifier unit Amp is connected between the feedback common voltage FB_Vcom from the
도 5는 불량 영상 표시패턴별로 바이어스 전압을 선택 적용함에 따른 공통전압 변화 파형을 나타낸 파형도들이다. FIG. 5 is a waveform diagram showing a common voltage change waveform as a bias voltage is selectively applied to each defective image display pattern.
도 5와 같이, 영상 표시패턴 별로 최적 레벨의 바이어스 전압(B_VDD1,B_GND1 내지 B_VDDn,B_VDDn)을 선택적으로 적용하면, 보상된 공통전압(Vcom_out)의 피크 전압레벨이 선택된 적어도 바이어스 전압(B_VDD1,B_GND1 내지 B_VDDn,B_VDDn) 레벨 범위내에서 가변된다. 이에 따라, 불량 패턴의 영상을 표시하는 기간에 액정패널(2)로 공급된 공통전압(Vcom_out) 레벨의 왜곡을 최소화함으로써 불량 표시패턴에 따른 화질 저하를 방지할 수 있다. 그리고, 불량 패턴의 영상이 아니더라도 바이어스 전압(B_VDD1,B_GND1 내지 B_VDDn,B_VDDn) 레벨을 표시 영상의 패턴에 따라 최적화함으로써 소비전력을 줄일 수 있게 된다. 즉, 일반적인 영상을 표시할 때는 구동전압 생성부(10)의 부하를 줄여 발열 현상이나 이상전압 발생 현상 등의 불량을 방지하고, 소비전력도 줄일 수 있다. 5, if the bias voltage (B_VDD1, B_GND1 to B_VDDn, B_VDDn) of the optimum level is selectively applied to each video display pattern, the peak voltage level of the compensated common voltage Vcom_out is set to at least the selected bias voltages B_VDD1, B_GND1, B_VDDn, B_VDDn) level. This minimizes the distortion of the level of the common voltage (Vcom_out) supplied to the
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 액정 표시장치의 구동장치와 그 구동방법은 영상의 표시 패턴에 대응하여 공통전압 등의 구동전압 레벨이 안정화될 수 있도록 함으로써 표시 영상의 화질 저하를 방지하고, 액정패널(2)을 구동하기 위한 회로들의 발열 현상이나 이상 동작 등을 방지함으로써 그 신뢰성을 향상시킬 수 있다. As described above, the driving apparatus and the driving method of the liquid crystal display according to the present invention can stabilize the driving voltage level such as the common voltage corresponding to the display pattern of the image, thereby preventing the deterioration of the image quality of the display image, The reliability of the circuit for driving the
이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시 예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 종래의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention. Will be clear to those who have knowledge of.
Claims (10)
외부로부터 입력되는 영상 데이터를 적어도 한 프레임 단위로 분석하여 공통전압 레벨이 왜곡될 가능성이 큰 다수의 불량 표시 패턴들 중 대응하는 영상의 표시패턴을 검출하고, 다양한 레벨의 바이어스 전압 선택신호 중 검출된 영상 표시패턴에 대응하는 최적 레벨의 바이어스 전압 선택신호를 출력하는 단계; 및
상기 바이어스 전압 선택신호에 응답하여 상기 바이어스 전압 선택신호에 대응하도록 미리 설정된 최적의 바이어스 전압 레벨을 가변 적용하여 상기 액정패널로부터의 피드백 공통전압을 기준 공통전압 레벨로 보상하고 보상된 공통전압 레벨과, 입력 전원의 전압 레벨을 변환시킨 정전압 형태의 정극성 및 부극성 구동전압(VDD, GND)을 액정패널로 공급하고, 액정패널의 게이트 라인을 구동하기 위한 게이트 하이전압을 게이트 드라이버로 공급하고, 상기 정극성 및 부극성 구동전압(VDD, GND)을 복수의 감마 전압 레벨로 분압시켜 복수 레벨로 분압된 기준 감마전압을 생성하여 데이터 드라이버로 출력하는 단계를 포함한 것을 특징으로 하는 액정 표시장치의 구동방법. A common voltage level, a positive polarity, a negative polarity driving voltage level, and a driving characteristic of the liquid crystal panel, by measuring a magnitude of a distortion of a common voltage level supplied to the liquid crystal panel, And setting and storing bias voltage selection signals at various levels corresponding to the defective display patterns and the defective display patterns;
A display pattern of a corresponding video among a plurality of bad display patterns in which the common voltage level is likely to be distorted is analyzed by analyzing video data input from the outside in at least one frame unit, Outputting a bias voltage selection signal of an optimum level corresponding to the video display pattern; And
A feedback common voltage is compensated to a reference common voltage level by varying an optimal bias voltage level preset to correspond to the bias voltage selection signal in response to the bias voltage selection signal, Supplying a gate high voltage for driving the gate line of the liquid crystal panel to the gate driver, supplying a positive polarity and a negative polarity driving voltage (VDD, GND) of a constant voltage type obtained by converting the voltage level of the input power source to the liquid crystal panel, Dividing the positive polarity and negative polarity drive voltages (VDD, GND) to a plurality of gamma voltage levels to generate a reference gamma voltage divided into a plurality of levels, and outputting the generated reference gamma voltages to a data driver .
상기 불량 표시패턴들은 상기 보상된 공통전압 레벨의 왜곡 정도에 따라 단계별로 설정 및 저장된 것을 특징으로 하는 액정 표시장치의 구동방법. The method according to claim 6,
Wherein the defective display patterns are set and stored in stages according to a degree of distortion of the compensated common voltage level.
상기 바이어스 전압 선택신호는
복수의 서로 다른 레벨의 바이어스 전압들 중 상기 검출된 영상 표시패턴 별로 최적 레벨의 바이어스 전압으로 공통전압을 생성 및 보상 출력할 수 있도록 상기 검출된 영상 표시패턴에 각각 대응되도록 복수번의 실험 결과에 따라 미리 설정 및 저장된 것을 특징으로 하는 액정 표시장치의 구동방법. 10. The method of claim 9,
The bias voltage selection signal
And generating and outputting a common voltage with a bias voltage of an optimum level for each of the plurality of different levels of bias voltages according to the detected image display pattern, And wherein the driving signal is set and stored.
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