KR19990047243A - 액정 표시 장치의 구동 방법 - Google Patents

Abstract

액정 표시 장치의 구동 방법에 관한 것으로, 반전 구동 방식을 두 개 이상 선택하여 매 프레임 주기로 번갈아서 차례로 사용하여 액정 패널을 구동함으로서, 플리커와 크로스토크를 줄인다.

Description

액정 표시 장치의 구동 방법

이 발명은 액정 표시 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 박막 트랜지스터 액정 표시 장치(thin film transistor-liquid crystal display : TFT-LCD)의 구동 방법에 관한 것이다.

평판 표시 장치의 일종인 액정 표시 장치는 전압에 따라 빛의 투과도가 변하는 액정의 특성을 이용한 것으로써, 낮은 전압으로 구동이 가능하고 전력의 소모가 작아서 널리 이용되고 있다.

이러한 액정 표시 장치의 단위 화소에 대한 등가 회로를 도 1에 도시하였다. 도 1에서와 같이 개개의 화소는 TFT, 액정 커패시터(capacitor)(Clc) 및 유지(storage) 커패시터(Cst)로 이루어져 있으며, 게이트선(gate line)(10)을 통한 게이트 전압(Vg)이 TFT를 구동시켜 데이터선(data line)(20)을 통해 데이터 전압(Vd)이 액정 커패시터(Clc)와 유지 커패시터(Cst)에 충전된다.

액정 표시 장치의 구동 방법은 데이터 전압(Vd)의 극성을 일정한 주기로 변환시키는 교류 구동이 많이 사용된다. 이것은 직류 전압 구동을 할 경우 액정 커패시터를 이루는 액정 물질의 열화와 액정 혼합물 내에 포함된 불순물 이온의 이동으로 화질의 저하가 발생하기 때문이다.

이러한 교류 구동의 방법으로 최근에는 대향 전극 전압(Vcom)을 고정시키고 데이터 전압(Vd)의 극성을 변화시키는 방법이 많이 사용된다. 그러나 이러한 방법은 TFT의 게이트 전극과 소스(source) 전극의 용량 커플링(coupling)으로 인하여 킥백(kickback) 전압이 발생할 수 있다. 킥백 전압은 화면이 떨리는 플리커(flicker)의 원인이 된다.

이와 같은 액정 패널의 교류 구동 방식은 각 화소에 인가되는 데이터 전압의 대향 전극에 대한 극성에 따라 프레임(frame) 반전, 로우(row) 반전, 컬럼(column) 반전 및 도트(dot) 반전으로 구분할 수 있다. 도 2a 내지 도 2d에 각 반전 방식에 따른 화소 전압의 극성 분포를 도시하였다.

도 2a에 도시한 프레임 반전 구동은 데이터 전압의 극성이 프레임 주기로 반전되는 것으로, 플리커와 화면의 밝기 변화를 일으키는 크로스토크(crosstalk)가 심하게 발생되므로 현재는 잘 사용되지 않는다.

도 2b의 로우 반전 구동은 데이터 전압의 극성이 액정 패널 상의 화소에 대한 수평 라인 주기로 반전되는 것으로, 수평 크로스토크와 플리커가 발생될 수 있다. 수평 크로스토크는 데이터선과 대향 전극의 용량 커플링 때문에 대향 전극의 전압이 왜곡되어 화면의 좌우 방향으로 바탕 밝기가 변하는 것으로, 화면의 크기가 커질수록 데이터선이 길어져서 더욱 심하게 나타날 수 있다.

도 2c의 컬럼 반전 구동은 데이터 전압의 극성이 수직 라인 주기로 반전되는 것으로, 수직 크로스토크와 플리커가 발생할 수 있다. 수직 크로스토크는 화면의 밝기가 상하로 변하는 것으로 TFT의 오프(off) 전류가 클 때 발생된다.

도 2d의 도트 반전 구동은 데이터 전압의 극성이 하나의 화소 주기로 반전되는 것으로, 크로스토크 문제는 발생하지 않으나 플리커는 발생될 수 있다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 과제는 액정 표시 장치를 구동할 때 발생되는 크로스토크와 플리커의 발생을 줄여 액정 표시 장치의 표시 품질을 향상시키는 것이다.

도 1은 액정 표시 장치의 화소에 대한 등가 회로를 도시한 것이고,

도 2는 종래의 액정 표시 장치의 반전 구동 방식에 따른 화소의 극성 분포를 도시한 것이고,

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치의 반전 구동 방식에 따른 화소의 극성 분포를 도시한 것이고,

도 4는 화소 전압의 극성 반전을 위한 반전 구동 회로부를 도시한 것이다.

이러한 과제를 달성하기 위하여, 본 발명에서는 액정 패널의 각 화소에 인가되는 전압의 극성을 프레임 주기로 반전하여 구동하는 프레임 반전 구동 방식, 수평 라인 주기로 반전하여 구동하는 로우 반전 구동 방식, 수직 라인 주기로 반전하여 구동하는 컬럼 반전 구동 방식 및 개개의 화소 주기로 반전하여 구동하는 도트 반전 구동 방식 중에서 두 개 이상의 구동 방식을 선택하고, 선택된 구동 방식을 매 프레임 주기로 번갈아서 차례로 사용하여 액정 패널을 구동한다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 기재한다. 그러나 하기한 실시예는 본 발명의 바람직한 한 실시예일 뿐 본 발명이 하기한 실시예에 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치의 구동 방법을 도 3에 도시하였다. 도 3에서와 같이 임의의 수 n에 대해, 4n-3 번째 프레임에서는 도트 반전 구동, 4n-2 번째 프레임에서는 컬럼 반전 구동, 4n-1 번째 프레임에서는 도트 반전 구동, 4n 번째 프레임에서는 컬럼 반전 구동을 한다. 이러한 방식으로 매 프레임마다 반전 방식을 바꾸어 액정 패널을 구동한다. 여기서 모든 화소는 제1 프레임과 제3 프레임에서 서로 다른 극성으로 구동되고, 마찬가지로 제2 프레임과 제4 프레임에서도 서로 다른 극성으로 구동된다.

이와 같이 반전 구동 방식을 프레임 주기로 전환하기 위해서는 액정 패널의 구동을 제어하는 타이밍 제어 회로(timing control circuit)의 반전 제어 신호(reverse signal : RVS)를 사용한다. 도 4에 반전 제어 신호(RVS)를 입력받아 화소에 인가되는 데이터 전압의 극성을 반전시키는 반전 구동 회로를 도시하였다.

도 4에서와 같이, 반전 제어 신호(RVS)가 양으로 인가되면 양의 데이터 전압(Vd(+))이 데이터선(20)을 통해 액정 커패시터(Clc)에 인가되고, 반전 제어 신호(RVS)가 음으로 인가되면 음의 데이터 전압(Vd(-))이 액정 커패시터(Clc)에 인가된다. 따라서 반전 제어 신호(RVS)를 매 프레임마다 적절히 변화시키면 매 프레임 주기로 반전 구동 방식을 변화시킬 수 있다.

액정 패널의 화질 불량을 일으키는 크로스토크나 플리커는 화소 전압의 극성 분포에 의존해서 발생된다. 그러므로 본 발명의 실시예와 같이 반전 방식을 혼합하여 사용하면, 플리커가 도트 반전 구동과 컬럼 반전 구동에서 발생하지만 각각은 종래의 하나의 반전 방식만 사용할 때 보다 크기가 반감된다. 또한 수직 크로스토크가 컬럼 반전 구동 동안에 발생하지만 종래에 비해 컬럼 반전 구동 시간이 반으로 줄었기 때문에 크로스토크도 반감한다.

상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 액정 표시 장치의 구동 방법은 다수의 반전 구동 방식을 혼합하여 사용함으로서, 플리커와 크로스토크에 기인한 화질 불량을 줄일 수 있다. 또한, TFT의 오프 전류 억제 기술이 향상되어 수직 크로스토크 감소가 용이해짐에 따라, 본 발명에 따른 구동 방법의 크로스토크 감소의 효과도 증가될 수 있다.

비록 이 발명은 가장 실제적이며 바람직한 실시예를 참조하여 설명되었지만, 이 발명은 상기 개시된 실시예에 한정되지 않으며, 후술되는 청구의 범위 내에 속하는 다양한 변형 및 등가물들도 포함한다.

Claims (3)

1. 다수의 화소가 행렬 형태로 형성되어 있는 액정 패널에서, 각 화소에 인가되는 전압의 극성을 프레임 주기로 반전하여 구동하는 프레임 반전 구동 방식, 수평 라인 주기로 반전하여 구동하는 로우 반전 구동 방식, 수직 라인 주기로 반전하여 구동하는 컬럼 반전 구동 방식 및 개개의 화소 주기로 반전하여 구동하는 도트 반전 구동 방식 중에서 두 개 이상의 구동 방식을 선택하는 단계,

   상기 선택된 구동 방식을 매 프레임 주기로 번갈아서 차례로 사용하는 단계를 포함하는

   액정 표시 장치의 구동 방법.
2. 제1항에서,

   상기 선택된 구동 방식은 도트 반전 구동 방식과 컬럼 반전 구동 방식인

   액정 표시 장치의 구동 방법.
3. 제1항에서,

   상기 각 반전 구동 방식의 전환은

   상기 액정 패널의 구동을 제어하는 타이밍 제어부의 반전 제어 신호를 사용하여 조절하는

   액정 표시 장치의 구동 방법.