KR102084714B1 - 표시 장치 및 그 구동 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 게이트선 및 데이터선에 연결되어 있으며, 액정 커패시터를 포함하는 화소를 포함하는 표시 패널; 상기 데이터선과 연결되어 데이터 전압을 인가하는 데이터 구동부; 상기 게이트선과 연결되어 게이트 온 전압을 순차적으로 게이트 구동부; 및 상기 표시 패널, 상기 데이터 구동부 및 상기 게이트 구동부를 제어하는 신호 제어부를 포함하며, 상기 신호 제어부는 정지 영상을 표시 할 때, 하나의 입력 데이터에 대하여 보상 데이터와 정상 데이터를 생성하여 한 프레임 동안 상기 화소에 상기 보상 데이터와 상기 정상 데이터를 각각 인가하도록 하며, 상기 보상 데이터에 의하여 극성 반전시 발생하는 상기 액정 커패시터내의 액정 분자의 동작 특성의 차이를 줄여 사용자가 시인하지 못하도록 하는 표시 장치 및 그 구동 방법에 대한 것이다.

Description

표시 장치 및 그 구동 방법{DISPLAY DEVICE AND DRIVING METHOD THEREOF}

본 발명은 표시 장치 및 그 구동 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 표시 품질을 저하시키지 않으면서도 소비 전력을 줄일 수 있는 표시 장치 및 그 구동 방법에 관한 것이다.

오늘날 널리 이용되는 컴퓨터 모니터, 텔레비전, 휴대폰 등에는 표시 장치가 필요하다. 표시 장치에는 음극선관 표시 장치, 액정 표시 장치, 플라즈마 표시 장치 등이 있다.

이러한 표시 장치는 표시 패널 및 신호 제어부를 포함한다. 신호 제어부는 외부로부터 인가받은 영상 신호와 함께 표시 패널을 구동하기 위한 제어 신호를 생성하여 표시 패널로 전송하여 표시 장치를 구동한다.

표시 패널이 표시하는 화상은 크게 정지 영상과 동영상으로 구분된다. 표시 패널은 1초당 여러 개의 프레임을 나타내고, 이때 각 프레임이 가진 영상 데이터가 동일하면 정지 영상을 표시하게 된다. 또한, 각 프레임이 가진 영상 데이터가 상이하면 동영상을 표시하게 된다.

이때, 표시 패널은 정지 영상의 경우 낮은 동작 주파수로 동작하게 되는데, 그 경우 표시 패널이 가지는 극성 변화에 따른 휘도 차이로 인하여 플리커가 시인될 가능성이 높아지는 단점이 있다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 낮은 구동 주파수인 정지 영상 주파수로 표시 패널이 동작하더라도 플리커와 같은 표시 품질의 저하가 발생되지 않는 표시 장치 및 그 구동 방법을 제공하고자 한다.

이러한 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치는 게이트선 및 데이터선에 연결되어 있으며, 액정 커패시터를 포함하는 화소를 포함하는 표시 패널; 상기 데이터선과 연결되어 데이터 전압을 인가하는 데이터 구동부; 상기 게이트선과 연결되어 게이트 온 전압을 순차적으로 게이트 구동부; 및 상기 표시 패널, 상기 데이터 구동부 및 상기 게이트 구동부를 제어하는 신호 제어부를 포함하며, 상기 신호 제어부는 정지 영상을 표시 할 때, 하나의 입력 데이터에 대하여 보상 데이터와 정상 데이터를 생성하여 한 프레임 동안 상기 화소에 상기 보상 데이터와 상기 정상 데이터를 각각 인가하도록 하며, 상기 보상 데이터에 의하여 극성 반전시 발생하는 상기 액정 커패시터내의 액정 분자의 동작 특성의 차이를 줄여 사용자가 시인하지 못하도록 한다.

상기 신호 제어부는 상기 보상 데이터를 저장하고 있는 룩업 테이블을 포함할 수 있다.

상기 한 프레임 동안 상기 게이트 구동부는 두 번씩 순차적으로 게이트 온 전압을 상기 게이트선에 인가하며, 상기 데이터 구동부는 첫번째 상기 게이트 온 전압시 상기 보상 데이터에 따른 보상 데이터 전압을 인가하고, 두번째 상기 게이트 온 전압시 상기 정상 데이터에 따른 정상 데이터 전압을 인가할 수 있다.

상기 게이트 온 전압, 상기 보상 데이터 전압 및 상기 정상 데이터 전압을 인가하는 상기 게이트 구동부 및 상기 데이터 구동부는 수직 동기 시작 신호에 따라서 동작할 수 있다.

상기 보상 데이터 전압은 상기 정상 데이터 전압에 비하여 표시하는 계조가 작거나 같을 수 있다.

상기 보상 데이터는 양의 극성에서 음의 극성으로 변경될 때의 제1 보상 데이터와 음의 극성에서 양의 극성으로 변경될 때의 제2 보상 데이터를 포함할 수 있다.

상기 정상 데이터는 음의 정상 데이터와 양의 정상 데이터를 포함할 수 있다.

상기 제1 보상 데이터가 인가된 프레임에서는 상기 음의 정상 데이터가 인가되며, 상기 제2 보상 데이터가 인가된 프레임에서는 상기 양의 정상 데이터가 인가될 수 있다.

상기 신호 제어부는 동영상을 표시 할 때에는 상기 보상 데이터를 생성하지 않고, 상기 정상 데이터만을 생성하여 한 프레임 동안 상기 정상 데이터를 한 번 인가하여 동영상을 표시할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 표시 장치의 구동 방법은 입력 데이터를 인가받는 단계; 상기 입력 데이터가 정지 영상인 경우 상기 입력 데이터에 대한 보상 데이터와 정상 데이터를 생성하는 단계; 한 프레임을 나누어 상기 보상 데이터를 먼저 화소에 인가하는 단계; 및 상기 한 프레임의 나머지 동안 상기 정상 데이터를 상기 화소에 인가하는 단계를 포함하며, 상기 보상 데이터에 의하여 극성 반전시 발생하는 상기 액정 커패시터내의 액정 분자의 동작 특성의 차이를 줄여 사용자가 시인하지 못하도록 한다.

상기 입력 데이터가 동영상인 경우 상기 보상 데이터를 생성하지 않고, 상기 정상 데이터만을 생성하는 단계를 더 포함하며, 상기 보상 데이터가 생성되지 않으므로 한 프레임은 상기 정상 데이터를 상기 화소에 인가하는 것으로 구성될 수 있다.

상기 한 프레임을 나누어 상기 보상 데이터를 먼저 화소에 인가하는 단계는 상기 한 프레임의 첫번째 수직 동기 시작 신호가 인가되는 단계; 상기 첫번째 수직 동기 시작 신호에 의하여 게이트 온 전압이 각 게이트선에 순차적으로 인가되는 단계; 및 상기 화소에 상기 보상 데이터에 대응하는 보상 데이터 전압을 데이터선을 통하여 전달하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 한 프레임의 나머지 동안 상기 정상 데이터를 상기 화소에 인가하는 단계는 상기 한 프레임의 나머지 동안 두번째 수직 동기 시작 신호가 인가되는 단계; 상기 두번째 수직 동기 시작 신호에 의하여 두번째 게이트 온 전압이 각 게이트선에 순차적으로 인가되는 단계; 및 상기 화소에 상기 정상 데이터에 대응하는 정상 데이터 전압을 데이터선을 통하여 전달하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 보상 데이터 전압은 상기 정상 데이터 전압에 비하여 표시하는 계조가 작거나 같을 수 있다.

이상과 같이 정지 영상 주파수로 구동할 때 한 프레임에 두번의 데이터 전압을 인가하고, 두 번의 데이터 전압 중 하나는 정상 데이터 전압이고, 다른 하나는 보상 데이터 전압을 인가하여 극성 변화에 따른 휘도 차이를 보상하여 정지 영상 주파수와 같은 낮은 주파수에서도 플리커와 같은 표시 품질의 저하가 발생되지 않도록 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치에서 극성 변화에 따른 타이밍도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치에서 실제 측정된 타이밍도이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치에서 계조에 따른 플리커 수치를 실험한 결과이다.
도 6은 비교예에 따른 표시 장치에서 극성 변화에 따른 휘도 변화를 도시한 도면이다.

첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.

이제 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치에 대하여 도 1을 참고로 하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 블록도이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(100)는 도 1에 도시된 바와 같이 영상을 표시하는 표시 패널(300), 표시 패널(300)을 구동하는 데이터 구동부(500), 게이트 구동부(400) 및 데이터 구동부(500) 및 게이트 구동부(400)를 제어하는 신호 제어부(600)를 포함한다. 또한, 도 1에서는 표시 장치(100)의 외부에 위치하는 그래픽 처리부(GPU; 10)도 도시하고 있다.

그래픽 처리부(10)는 표시 장치(100)에서 표시할 화상에 대한 데이터인 입력 데이터(input data)와 해당 화상이 정지 화상인지 동영상인지를 구분할 수 있는 구분 신호인 PSR(panel self refresh) 신호를 제공한다. PSR 신호는 정지 영상이므로 표시 장치(100)가 스스로 기존 프레임의 영상을 표시하도록 하는 신호일 수 있다.

그래픽 처리부(10)의 입력 데이터 및 PSR 신호를 인가받은 표시 장치(100)는 화상을 표시하는 동작을 하게 되며, 이하에서는 표시 장치(100)의 각 부분에 대하여 상세하게 살펴본다.

먼저 표시 패널(300)을 살펴본다. 본 발명의 실시예에 따른 표시 패널(300)은 액정 표시 패널이며, 데이터 전압의 극성 반전이 수행된다.

표시 패널(300)은 복수의 게이트선(G1-Gn)과 복수의 데이터선(D1-Dm)을 포함한다. 복수의 게이트선(G1-Gn)은 가로 방향으로 연장되어 있으며, 복수의 데이터선(D1-Dm)은 복수의 게이트선(G1-Gn)과 교차하면서 세로 방향으로 연장되어 있다.

하나의 게이트선(G1-Gn) 및 하나의 데이터선(D1-Dm)은 하나의 화소(PX)와 연결되어 있다. 화소(PX)는 매트릭스 형태로 배열되어 있으며, 각 화소(PX)는 박막 트랜지스터, 액정 커패시터 및 유지 커패시터를 포함한다. 박막 트랜지스터의 제어 단자는 하나의 게이트선(G1-Gn)에 연결되며, 박막 트랜지스터의 입력 단자는 하나의 데이터선(D1-Dm)에 연결되며, 박막 트랜지스터의 출력 단자는 액정 커패시터의 일측 단자(화소 전극) 및 유지 커패시터의 일측 단자에 연결된다. 액정 커패시터의 타측 단자는 공통 전극에 연결되며, 유지 커패시터의 타측 단자는 신호 제어부(600)로부터 인가되는 유지 전압(Vcst)을 인가 받는다. 실시예에 따라서는 박막 트랜지스터의 채널층은 비정질 실리콘 또는 폴리 실리콘 일 수 있다.

신호 제어부(600)는 외부로부터 입력되는 입력 데이터(input data), PSR 신호 및 이의 제어 신호, 예를 들어 수직 동기 신호(Vsync), 수평 동기 신호(Hsync), 메인 클럭 신호(MCLK), 및 데이터 인에이블 신호(DE) 등에 응답하여 액정 표시 패널(300)의 동작 조건에 적합하게 처리한 후, 영상 데이터(DAT), 게이트 제어 신호(CONT1), 데이터 제어 신호(CONT2) 및 클록(clock) 신호를 생성하여 출력한다.

게이트 제어 신호(CONT1)는 게이트 온 전압(Von)의 출력 시작을 지시하는 수직 동기 시작 신호(STV) 및 게이트 온 전압(Von)의 출력 시기를 제어하는 게이트 클록 신호(CPV) 등을 포함할 수 있다.

데이터 제어 신호(CONT2)는 영상 데이터(DAT)의 입력 시작을 지시하는 수평 동기 시작 신호(STH)와 데이터선(D1-Dm)에 해당 데이터 전압을 인가하라는 로드 신호(TP) 등을 포함할 수 있다.

표시 패널(300)의 복수의 게이트선(G1-Gn)은 게이트 구동부(400)와 연결되어 있으며, 게이트 구동부(400)는 신호 제어부(600)로부터 인가된 게이트 제어 신호(CONT1)에 따라서 게이트 온 전압(Von)과 게이트 오프 전압(Voff)을 교대로 게이트선(G1-Gn)에 인가한다. 게이트 온 전압(Von)은 순차적으로 각 게이트선(G1-Gn)에 인가된다.

표시 패널(300)의 복수의 데이터선(D1-Dm)은 데이터 구동부(500)와 연결되어 있으며, 데이터 구동부(500)는 신호 제어부(600)로부터 데이터 제어 신호(CONT2) 및 영상 데이터(DAT)를 전달받는다. 데이터 구동부(500)는 계조 전압 생성부(도시하지 않음)에서 생성된 계조 전압을 이용하여 영상 데이터(DAT)를 데이터 전압으로 변환하고 이를 데이터선(D1-Dm)으로 전달한다.

표시 패널(300)은 신호 제어부(600)의 제어에 따라서 정지 영상과 동영상을 표시할 수 있다. 연속하는 복수의 프레임이 동일한 영상 데이터를 가지고 있으면 정지 영상을 표시하게 되고, 서로 다른 영상 데이터를 가지고 있으면 동영상을 표시하게 된다. 신호 제어부(600)는 정지 영상을 표시할 때 화상을 표시하는 정지 영상 주파수를 동영상을 표시할 때 화상을 표시하는 동영상 주파수보다 낮은 저 주파수로 표시하도록 할 수 있다. 정지 영상 주파수는 동영상 주파수의 1/2 이하의 값을 가질 수 있으며, 1Hz 이상 10Hz 이하의 주파수도 포함할 수 있다.

액정층을 포함하는 표시 패널(300)은 데이터 전압의 극성을 프레임 별로 바꾸는 반전 구동을 수행한다. 반전 구동은 액정층에 포함되어 있는 액정 분자가 장시간 사용시 일측 방향으로 굳으면서 유동성이 줄어드는 단점을 제거하기 위한 것이다.

하지만, 이와 같은 반전 구동은 양의 데이터 전압에서 음의 데이터 전압으로 변할 때와 그 반대의 경우 데이터 전압에 따른 액정 응답 특성이 다른 문제가 있다. 이는 도 6에서 도시하고 있다.

도 6을 참고하면, 양의 데이터 전압에서 음의 데이터 전압으로 이동할 때 데이터 전압의 변동 곡선과 음의 데이터 전압에서 양의 데이터 전압으로 이동할 때 데이터 전압의 변동 곡선이 서로 비대칭(asymmetric)이다. 그 결과 그에 따라 액정 응답 특성이 변하며, 화소가 표시하는 휘도의 총 변화(total luminance)도 양에서 음으로 변할 때와 음에서 양으로 변할 때 차이가 있게 된다.

이러한 휘도의 변화는 동영상을 표시하는 동영상 주파수에서는 그 시간이 짧아 사용자사 인식하기 어렵지만, 정지 영상 주파수와 같은 저주파수에서는 사용자가 플리커로 인식하는 문제가 발생한다.

이러한 문제를 해결하기 위하여 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치에서는 한 프레임에 두 번의 데이터 전압을 인가한다. 두 번의 데이터 전압은 보상 데이터 전압과 정상 데이터 전압이며, 보상 데이터 전압을 먼저 인가하고, 그 후 정상 데이터 전압을 인가한다. 여기서, 보상 데이터 전압은 정상 데이터 전압에 비하여 표시하는 계조가 작거나 같을 수 있다. 보상 데이터 전압이 정상 데이터 전압보다 표시 하는 계조가 작도록 하여 보상 데이터 전압으로 인하여 전체 휘도가 크게 변경되지 않도록 하면서 액정 응답 특성을 서로 맞추도록 한다.

이하 도 2를 통하여 상세하게 살펴본다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치에서 극성 변화에 따른 타이밍도이다.

도 2를 참고하면, 한 프레임(1 frame)에 두 번의 수직 동기 시작 신호(STV)가 인가된다. 두 번의 수직 동기 시작 신호(STV)에 의하여 게이트 온 전압도 한 프레임에 두 번씩 인가되며, 그 에 따라서 두 번의 데이터 전압이 액정 커패시터로 인가된다.

즉, 하나의 화소에 포함되어 있는 액정 커패시터는 한 프레임 동안 아래와 같은 신호를 인가 받는다.

먼저, 첫번째 수직 동기 시작 신호(STV)에 의하여 게이트 온 전압이 각 게이트선에 순차적으로 인가되면, 해당 게이트선에 연결되어 있는 화소에 대응하는 보상 데이터 전압이 데이터선을 따라서 해당 화소의 액정 커패시터로 인가된다.

그 후, 두번째 수직 동기 시작 신호(STV)에 의하여 두번째 게이트 온 전압이 각 게이트선에 순차적으로 인가되면, 해당 게이트선에 연결되어 있는 화소에 대응하는 정상 데이터 전압이 데이터선을 따라서 해당 화소의 액정 커패시터로 인가된다.

즉, 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치의 구동 방법을 단계로 나누어 설명하면 아래와 같다.

먼저, 신호 제어부(600)는 입력 데이터를 인가받다. 그 후, 입력 데이터가 정지 영상인 경우 입력 데이터에 대한 보상 데이터와 정상 데이터를 생성한다. 그 후, 한 프레임을 나누어 보상 데이터를 먼저 화소에 인가한다. 그 후 한 프레임의 나머지 동안 정상 데이터를 화소에 인가한다.

여기서, 보상 데이터를 화소에 인가하는 단계는 아래와 같은 단계를 포함할 수 있다.

한 프레임의 첫번째 수직 동기 시작 신호가 인가되면, 그 후 첫번째 수직 동기 시작 신호에 의하여 게이트 온 전압이 각 게이트선에 순차적으로 인가된다. 그 후, 각 화소에 보상 데이터에 대응하는 보상 데이터 전압을 데이터선을 통하여 전달한다.

또한, 한 프레임의 나머지 동안 정상 데이터를 화소에 인가하는 단계는 아래와 같은 단계를 포함할 수 있다.

한 프레임의 나머지 동안 두번째 수직 동기 시작 신호가 인가되면, 그 후 두번째 수직 동기 시작 신호에 의하여 두번째 게이트 온 전압이 각 게이트선에 순차적으로 인가된다. 그 후, 각 화소에 정상 데이터에 대응하는 정상 데이터 전압을 데이터선을 통하여 전달한다.

한편, 입력 데이터가 동영상인 경우에는 아래와 같이 별도로 구동될 수 있다.

즉, 입력 데이터가 동영상인 경우에는 신호 제어부(600)는 보상 데이터를 생성하지 않고, 정상 데이터만을 생성한다. 그 결과 한 프레임은 정상 데이터만을 상기 화소에 인가한다.

신호 제어부(600)로 입력 데이터(input data)가 인가되면, 입력 데이터에 기초하여 보상 데이터와 정상 데이터가 생성된다. 신호 제어부(600)에서는 보상 데이터용 룩업 테이블과 정상 데이터용 룩업 테이블을 포함하여, 입력 데이터에 따라서 보상 데이터와 정상 데이터를 생성한다.

신호 제어부(600)에서 생성된 보상 데이터와 정상 데이터는 데이터 구동부(500)로 전달되어 각각 보상 데이터 전압과 정상 데이터 전압으로 변경된 후 인가 타이밍에 따라서 데이터선으로 인가된다.

정상 데이터는 하나의 입력 데이터에 대하여 양의 극성의 정상 데이터 전압(이하 양의 정상 데이터라 함)과 음의 극성의 정상 데이터(이하 음의 정상 데이터라 함)로 이루어져 있으며, 보상 데이터는 하나의 입력 데이터에 대하여 전 프레임의 극성과 현 프레임의 극성을 고려하여 양의 극성에서 음의 극성으로 변경될 때의 보상 데이터(이하 제1 보상 데이터라 함)와 음의 극성에서 양의 극성으로 변경될 때의 보상 데이터(이하 제2 보상 데이터라 함)로 이루어져 있다.

또한, 정상 데이터 전압은 양의 정상 데이터에 대한 데이터 전압인 양의 정상 데이터 전압과 음의 정상 데이터에 대한 데이터 전압인 음의 정상 데이터 전압으로 이루어져 있으며, 보상 데이터 전압은 제1 보상 데이터에 대한 데이터 전압인 제1 보상 데이터 전압과 제2 보상 데이터에 대한 데이터 전압인 제2 보상 데이터 전압으로 이루어져 있다.

제1 보상 데이터가 인가된 프레임에서는 음의 정상 데이터가 인가되며, 제2 보상 데이터가 인가된 프레임에서는 양의 정상 데이터가 인가된다.

정상 데이터에 대한 룩업 테이블은 입력 데이터와 극성에 따라서 정상 데이터의 값을 찾을 수 있도록 구성되어 있으며, 정상 데이터에 대한 룩업 테이블은 양의 극성 룩업 테이블과 음의 극성 룩업 테이블로 구성되어 있을 수 있다. 정상 데이터는 입력 데이터가 표시하고자 하는 계조값을 그대로 가진다.

보상 데이터에 대한 룩업 테이블은 입력 데이터와 전 프레임 및 현 프레임의 극성에 따라서 보상 데이터의 값을 찾을 수 있도록 구성되어 있다. 보상 데이터에 대한 룩업 테이블은 제1 보상 데이터 룩업 테이블과 제2 보상 데이터 룩업 테이블로 구성되어 있을 수 있다.

보상 데이터는 정상 데이터가 인가되는 경우 극성 변경시 발생하는 비대칭을 제거하기 위하여 보상하는 데이터값을 가진다.

제1 보상 데이터와 제2 보상 데이터를 적용하면, 도 2에서 도시하고 있는 바와 같이 양의 데이터 전압에서 음의 데이터 전압으로 이동할 때 데이터 전압의 변동 곡선과 음의 데이터 전압에서 양의 데이터 전압으로 이동할 때 데이터 전압의 변동 곡선이 서로 대칭(symmetric)을 이룬다. 그 결과 그에 따라 화소가 표시하는 휘도의 총 변화(total luminance)도 변화가 없어 플리커를 사용자가 시인할 수 없다.

뿐만 아니라, 본 발명의 실시예에서는 양의 데이터 전압에서 음의 데이터 전압으로 이동할 때 데이터 전압의 변동 곡선과 음의 데이터 전압에서 양의 데이터 전압으로 이동할 때 데이터 전압의 변동 곡선이 완전하게 대칭을 이루지 않는 경우에도 사용자가 플리커를 시인하지 못할 정도의 차이를 가질 수 있다.

한 프레임 동안 단순히 정상 데이터만 인가하지 않고 보상 데이터를 먼저 인가하여 데이터 전압의 극성에 따른 변동 특성을 줄인 후 그 후 정상 데이터를 인가하여 표시 휘도 차이가 발생하지 않거나 사용자의 눈에 시인되지 않도록 한다.

보상 데이터를 어떤 값으로 설정하여 룩업 테이블을 세팅하는 지에 따라서 표시 품질의 차이가 발생한다.

제1 보상 데이터와 제2 보상 데이터를 모두 정상 데이터와 달리 세팅할 수도 있지만, 하나의 보상 데이터는 정상 데이터와 동일한 값으로 설정하고 다른 하나의 보상 데이터만 정상 데이터와 다른 값을 가지도록 설정할 수도 있다.

이하에서는 하나의 보상 데이터는 정상 데이터와 동일한 값으로 설정하고 다른 하나의 보상 데이터를 정상 데이터와 다른 값으로 하는 경우 보상 데이터값을 어떻게 설정하는지에 대하여 도 3을 통하여 살펴본다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치에서 실제 측정된 타이밍도이다.

극성 반전 신호(POL)에 따라서 데이터 전압이 변하는 특성이 도 3의 (A) 및 (B)의 그래프에 나타나 있으며, (C)의 그래프는 해당 화소의 총 휘도의 변화를 도시하고 있으며, (A) 및 (B) 그래프의 합으로 산출되었다.

다양한 보상 데이터값을 이용하여 도 3의 그래프와 같이 총 휘도의 변화 그래프를 산출한 후 변동이 최소가 되는 보상 데이터값을 보상 데이터값으로 선택한다.

이와 같은 보상 데이터값을 모아서 룩업 테이블을 구성하면 표시 장치가 저주파수인 정지 영상 주파수로 구동되더라도 플리커 문제가 발생하지 않는다.

이하에서는 도 4 및 도 5를 통하여 256계조 중 중간 값인 128계조에서 보상 데이터를 산출하는 방식을 살펴본다.

도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치에서 계조에 따른 플리커 수치를 실험한 결과이다.

먼저, 도 4의 실시예에서는 128계조를 표시할 때, 제1 보상 데이터로는 128 계조의 음의 정상 데이터와 동일한 값을 가지도록 하고, 제2 보상 데이터로는 110계조의 양의 정상 데이터, 124계조의 양의 정상 데이터, 140계조의 양의 정상 데이터를 사용한 경우를 도시하고 있다.

도 4의 그래프 중 두번째 열의 그래프는 도 3의 (A), (B) 및 (C)와 동일한 그래프이며, 세번째 열의 그래프는 도 3의 (C)와 동일한 그래프이다.

도 4에서 첫번째 행(default)은 보상 데이터가 정상 데이터와 동일한 경우이고, 두번째 행은 110계조 데이터를 보상 데이터로 사용한 경우이며, 세번째 행은 124계조 데이터를 보상 데이터로 사용한 경우이며, 네번째 행은 140계조 데이터를 보상 데이터로 사용한 경우이다.

도 4의 맨 우측 열은 콘트라시트의 차이에 기초한 플리커 값을 산출하여 기술하고 있다.

도 4에 의하면 128계조에 대한 보상 데이터(제2 보상 데이터)는 124계조의 정상 데이터(양의 정상 데이터)일 때 가장 플리커가 적다는 것을 확인할 수 있다.

도 5에서는 보다 다양한 계조값을 테스트한 결과를 표로 도시하였다.

도 5에 의하면, 110계조, 120계조, 124계조, 128계조, 130계조 및 140계조를 128계조의 보상 데이터로 사용하였으며, 그에 따른 총 휘도예서 콘트라스트의 변동값을 기술하고 있다. 도 5에 의하면 도 4의 결과와 같이 124계조를 보상 데이터로 사용하는 경우가 콘트라스트의 변동이 가장 적어 플리커의 문제를 제거할 수 있음을 확인할 수 있다. 보상 데이터는 정상 데이터보다 표시하는 계조가 작을 수 있다.

도 4 및 도 5와 같은 단계를 다양한 계조에 의하여 수행하여 보상 데이터에 대한 룩업 테이블을 완성하고, 그에 따라서 보상 데이터를 인가하면 표시 장치가 정지 영상 주파수로 구동되더라도 플리커가 시인되지 않는다.

이와 같이 룩업 테이블을 사용하여 보상 데이터를 제공하면 신호 제어부(600)가 별도의 연산없이 룩업 테이블의 내용을 찾아서 보상 데이터로 설정하므로 연산 시간이나 연산할 공간이 필요하지 않은 장점이 있다.

또한, 정지 영상 주파수와 같이 30Hz 이하의 주파수에서 동작하는 표시 장치의 경우 극성 변경시 발생하는 액정 특성의 비대칭으로 인하여 표시 품질이 저하되는 문제가 크게 부각되는데, 본 발명에 의하면 용이하게 이를 제거할 수 있는 장점이 있습니다.

또한, 액정 표시 장치에서는 백라이트를 사용하며, 본 발명에 따른 백라이트는 항상 턴 온 상태를 유지한다. 이는 액정 특성의 비대칭성이 보상 데이터로 인하여 제거되었기 때문에 백라이트가 항상 턴 온 되어 있더라도 플리커가 시인되지 않기 때문이다.

이상과 같은 보상 데이터는 정지 영상을 표시할 때에만 인가될 수 있다. 즉, 실시예에 따라서는 신호 제어부(600)는 동영상을 표시할 때에는 정상 데이터만을 생성하고, 정지 영상을 표시할 때에는 보상 데이터와 정상 데이터를 모두 생성한다. 그 결과 동영상을 표시할 때에는 한 프레임에 정상 데이터만 인가하지만, 정지 영상을 표시할 때에는 한 프레임을 둘로 나누어 보상 데이터와 정상 데이터를 각각 인가한다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

100: 표시 장치 10: 그래픽 처리부
300: 표시 패널 400: 게이트 구동부
500: 데이터 구동부 600: 신호 제어부

Claims (14)

1. 게이트선 및 데이터선에 연결되어 있으며, 액정 커패시터를 포함하는 화소를 포함하는 표시 패널;
   상기 데이터선과 연결되어 데이터 전압을 인가하는 데이터 구동부;
   상기 게이트선과 연결되어 게이트 온 전압을 순차적으로 게이트 구동부; 및
   상기 표시 패널, 상기 데이터 구동부 및 상기 게이트 구동부를 제어하는 신호 제어부를 포함하며,
   상기 신호 제어부는 정지 영상을 표시 할 때, 하나의 입력 데이터에 대하여 보상 데이터와 정상 데이터를 생성하여 한 프레임 동안 상기 화소에 상기 보상 데이터와 상기 정상 데이터를 각각 인가하도록 하며,
   상기 보상 데이터에 의해 전 프레임의 양의 데이터 전압에서 현 프레임의 음의 데이터 전압으로 이동할 때의 데이터 전압의 변동 곡선과 상기 전 프레임의 음의 데이터 전압에서 상기 현 프레임의 양의 데이터 전압으로 이동할 때의 데이터 전압의 변동 곡선이 서로 대칭을 이루는 표시 장치.
2. 제1항에서,
   상기 신호 제어부는 상기 보상 데이터를 저장하고 있는 룩업 테이블을 포함하는 표시 장치.
3. 제1항에서,
   상기 한 프레임 동안 상기 게이트 구동부는 두 번씩 순차적으로 게이트 온 전압을 상기 게이트선에 인가하며,
   상기 데이터 구동부는 첫번째 상기 게이트 온 전압시 상기 보상 데이터에 따른 보상 데이터 전압을 인가하고, 두번째 상기 게이트 온 전압시 상기 정상 데이터에 따른 정상 데이터 전압을 인가하는 표시 장치.
4. 제3항에서,
   상기 게이트 온 전압, 상기 보상 데이터 전압 및 상기 정상 데이터 전압을 인가하는 상기 게이트 구동부 및 상기 데이터 구동부는 수직 동기 시작 신호에 따라서 동작하는 표시 장치.
5. 제3항에서,
   상기 보상 데이터 전압은 상기 정상 데이터 전압에 비하여 표시하는 계조가 작거나 같은 표시 장치.
6. 제1항에서,
   상기 보상 데이터는 양의 극성에서 음의 극성으로 변경될 때의 제1 보상 데이터와 음의 극성에서 양의 극성으로 변경될 때의 제2 보상 데이터를 포함하는 표시 장치.
7. 제6항에서,
   상기 정상 데이터는 음의 정상 데이터와 양의 정상 데이터를 포함하는 표시 장치.
8. 제7항에서,
   상기 제1 보상 데이터가 인가된 프레임에서는 상기 음의 정상 데이터가 인가되며, 상기 제2 보상 데이터가 인가된 프레임에서는 상기 양의 정상 데이터가 인가되는 표시 장치.
9. 제1항에서,
   상기 신호 제어부는 동영상을 표시 할 때에는 상기 보상 데이터를 생성하지 않고, 상기 정상 데이터만을 생성하여 한 프레임 동안 상기 정상 데이터를 한 번 인가하여 동영상을 표시하는 표시 장치.
10. 입력 데이터를 인가받는 단계;
    상기 입력 데이터가 정지 영상인 경우 상기 입력 데이터에 대한 보상 데이터와 정상 데이터를 생성하는 단계;
    한 프레임을 나누어 상기 보상 데이터를 먼저 화소에 인가하는 단계; 및
    상기 한 프레임의 나머지 동안 상기 정상 데이터를 상기 화소에 인가하는 단계를 포함하며,
    상기 보상 데이터에 의해 전 프레임의 양의 데이터 전압에서 현 프레임의 음의 데이터 전압으로 이동할 때의 데이터 전압의 변동 곡선과 상기 전 프레임의 음의 데이터 전압에서 상기 현 프레임의 양의 데이터 전압으로 이동할 때의 데이터 전압의 변동 곡선이 서로 대칭을 이루는 표시 장치의 구동 방법.
11. 제10항에서,
    상기 입력 데이터가 동영상인 경우 상기 보상 데이터를 생성하지 않고, 상기 정상 데이터만을 생성하는 단계를 더 포함하며,
    상기 보상 데이터가 생성되지 않으므로 한 프레임은 상기 정상 데이터를 상기 화소에 인가하는 것으로 구성되는 표시 장치의 구동 방법.
12. 제10항에서,
    상기 한 프레임을 나누어 상기 보상 데이터를 먼저 화소에 인가하는 단계는
    상기 한 프레임의 첫번째 수직 동기 시작 신호가 인가되는 단계;
    상기 첫번째 수직 동기 시작 신호에 의하여 게이트 온 전압이 각 게이트선에 순차적으로 인가되는 단계; 및
    상기 화소에 상기 보상 데이터에 대응하는 보상 데이터 전압을 데이터선을 통하여 전달하는 단계를 포함하는 표시 장치의 구동 방법.
13. 제12항에서,
    상기 한 프레임의 나머지 동안 상기 정상 데이터를 상기 화소에 인가하는 단계는
    상기 한 프레임의 나머지 동안 두번째 수직 동기 시작 신호가 인가되는 단계;
    상기 두번째 수직 동기 시작 신호에 의하여 두번째 게이트 온 전압이 각 게이트선에 순차적으로 인가되는 단계; 및
    상기 화소에 상기 정상 데이터에 대응하는 정상 데이터 전압을 데이터선을 통하여 전달하는 단계를 포함하는 표시 장치의 구동 방법.
14. 제13항에서,
    상기 보상 데이터 전압은 상기 정상 데이터 전압에 비하여 표시하는 계조가 작거나 같은 표시 장치의 구동 방법.

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