KR20010036308A

KR20010036308A - 이종 반전 구동법을 갖는 액정 표시 장치 및 이의 구동 방법

Info

Publication number: KR20010036308A
Application number: KR1019990043262A
Authority: KR
Inventors: 문승환
Original assignee: 윤종용; 삼성전자 주식회사
Priority date: 1999-10-07
Filing date: 1999-10-07
Publication date: 2001-05-07

Abstract

본 발명은 이종 반전 구동법을 갖는 액정 표시 장치 및 이의 구동 방법에 관한 것이다. 게이트 전압과 데이터 전압에 따라 구동되는 다수의 화소를 갖는 LCD 패널, 타이밍 제어부, 게이트 구동 전압 발생부, 계조 전압 발생부, 게이트 드라이버 및 데이터 드라이버를 포함하는 액정 표시 장치에 있어서, 데이터 드라이버는 LCD 패널의 각 화소의 극성을 프레임마다 서로 다른 반전 구동법의 순차 조합으로 구현하기 위해 각 화소에 전달되는 게이트 전압값을 한 라인 간격으로 내려주도록 데이터 전압을 출력한다.

그 결과 LCD 패널 구동시 매 프레임 반전시 서로 상이한 반전 구동법을 사용하여 프레임간 투과율 변화를 줄임으로써 종래의 프레임 반전시 투과율 변화에 비해 계산상으로 1/2로 저감시킬 수 있어 플리커링 현상을 1/2로 저감시킬 수 있다.

Description

이종 반전 구동법을 갖는 액정 표시 장치 및 이의 구동 방법{Liquid Crystal Display apparatus having a hetro inversion method and driving method for performing thereof}

본 발명은 이종 반전 구동법을 갖는 액정 표시 장치 및 이의 구동 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 액정 표시 장치의 반전 구동시 프레임마다 상이한 반전 구동법을 이용하여 플리커링(flickering)을 줄일 수 있는 이종 반전 구동법을 갖는 액정 표시 장치 및 이의 구동 방법에 관한 것이다.

근래 퍼스널 컴퓨터나 텔레비젼 등의 경량화, 박형화에 따라 디스플레이 장치도 경량화, 박형화가 요구되고 있으며, 이러한 요구에 따라 음극선관(CRT) 대신에 액정 표시 장치(LCD; Liquid Crystal Display)와 같은 플랫 패널형(Plate panel type) 디스플레이 장치가 개발되고 있으며, 다양한 분야에서 실용화되고 있다.

일반적으로 LCD는 두 기판 사이에 주입되어 있는 이방성 유전율을 갖는 액정 물질에 전계를 인가하고, 이 전계의 세기를 조절하여 기판에 투과되는 빛의 양을 조절함으로써 원하는 화상 신호를 얻는 표시 장치이다. 이러한 LCD는 휴대가 간편한 플랫 패널형 디스플레이 장치 중에서 대표적인 것으로서, 이 중에서도 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor; TFT)를 스위칭 소자로 이용한 TFT-LCD가 주로 이용되고 있다.

LCD는 주사 신호를 전달하는 다수의 게이트 선과 이 게이트 선에 교차하여 형성되며 화상 데이터를 전달하는 데이터 선을 포함하며, 이들 게이트 선과 데이터 선에 의해 둘러싸인 영역에 형성되며 각각 게이트 선과 데이터 선과 스위칭 소자를 통해 연결되는 행렬(Matrix) 형태의 다수의 화소를 포함한다.

이러한 LCD에서 각 화소에 화상 데이터를 인가하는 방법은 다음과 같다.

먼저, 게이트 선들에 순차적으로 주사 신호인 게이트 온 신호를 인가하여 이 게이트 선에 연결된 스위칭 소자를 순차적으로 턴-온시키고, 이와 동시에 게이트 선에 대응하는 화소 행에 인가할 화상 신호를 나타내는 데이터 전압을 각각의 데이터 선에 공급한다. 그러면, 데이터 선에 공급된 화상 신호는 턴-온된 스위칭 소자를 통해 각 화소에 인가된다. 이때 한 프레임 주기 동안 모든 게이트 선들에 순차적으로 게이트 온 신호를 인가하여 모든 화소 행에 화소 신호를 인가함으로써, 결국 하나의 프레임의 화상을 표시한다.

일반적으로 액정 물질의 특성상 계속해서 같은 방향의 전계가 인가되면 액정 물질이 열화되는 문제점이 있기 때문에 공통 전압에 대한 데이터 전압의 극성을 반전시켜 구동할 필요가 있다. 즉, 어느 한 화소의 인가 전압의 극성이 정극성의 신호 전압을 받았으면 그 다음 프레임에서는 반드시 부극성의 신호 전압을 받아야 한다.

이러한 이유로 인해, TFT-LCD를 반전 구동하기 위해 프레임 단위로 극성을 반전시키는 프레임 반전 구동법(Frame Inversion Method; FIM), 프레임마다 인접 라인의 극성을 반전시키는 라인 반전 구동법(Line Inversion Method; LIM), 프레임마다 인접 컬럼의 극성을 반전시키는 컬럼 반전 구동법(Column Inversion Method; CIM), 그리고 프레임마다 인접 도트의 극성을 반전시키는 도트 반전 구동법(Dot Inversion Method; DIM) 등이 채택된다.

도 1a는 일반적인 도트 반전 구동법을 설명하기 위한 도면이고, 도 1b는 상기한 도 1a에 각각 대응하여 픽셀 충전 상태를 설명하기 위한 도면이다.

도 1a에 도시한 바와 같이, LCD는 일반적으로 60㎐ 프레임 주파수로서 화면에 디스플레이 하기 때문에 도트 반전 구동에서는 픽셀의 충전 상태가 주기적으로 변화한다.

보다 상세히는, 이미 언급한 바와 같이 액정의 열화를 방지하기 위해 공통 전압을 기준으로 정극성과 부극성의 전압을 주기적으로 화소에 인가하여 화소 전극의 충전 상태를 주기적으로 변화시키는데, 이는 결과적으로 두 프레임 마다 동일한 충전 상태를 표시하게 된다. 이러한 도트 반전 구동법을 사용하는 LCD에서 중간 계조의 휘도 레벨을 구현하고자 하는 경우(예컨데, 윈도우 종료 모드와 같이)시에는 전체의 화소를 구동하지 않고, 대략 절반의 화소만 구동하여 디스플레이 화면을 구성한다. 이때 도 1b에 도시한 바와 같이 도트 패턴으로 저휘도 레벨을 구현하는 경우 즉, 도트 단위로 화소를 구동하지 않는 경우 다음과 같은 문제점이 생기게 된다.

도 1b에서, 상기한 도 1a에 각각 대응하여 제1 프레임에서는 정(+)극성의 픽셀만 투과율을 보이고, 제2 프레임에서는 부(-)극성의 픽셀만, 제3 프레임에서는 정(+)극성의 픽셀만, 그리고 제4 프레임에서는 부(-)극성의 픽셀만 투과율을 보인다. 따라서, 정/부극성의 표시 상태에 따라 다른 투과율의 특성을 보이는 경우 불규칙적인 투과율 변화를 보이게 되는 것이다. 이때 정극성시의 투과율이 부극성시의 투과율보다 높다고 가정하면, 도 2에 도시한 바와 같이 투과율 변화를 갖게된다.

도 2는 종래의 프레임에 따른 평균 투과율 변화를 도시한 도면이다.

도 2에 도시한 바와 같이, 프레임간 평균 투과율(ΔT)이 크면 클수록 사용자에게는 플리커링이 심하게 느껴진다.

한편, 이와 같은 플리커링은 컬럼 반전인 경우에도 마찬가지로 발생할 수 있다.

도 3a는 일반적인 컬럼 반전 구동법을 설명하기 위한 도면이고, 도 3b는 상기한 도 3a에 각각 대응하여 픽셀 충전 상태를 설명하기 위한 도면이다.

도 3a 및 도 3b에 도시한 바와 같이, 컬럼 반전을 하는 LCD에서 컬럼 단위로 화소를 구동하지 않으므로써 저휘도 레벨을 구현하는 경우에는 도 3과 같은 투과율 특성을 갖게된다.

도 2에 도시한 투과율 패턴의 변화들은 각 반전 모드와 저휘도 레벨 구현 모드가 일치하는 경우 발생한다. 예를 들어 라인 반전 구동법에서는 가로줄 패턴인 경우, 컬럼 반전 구동법에서는 세로줄 패턴인 경우 그리고 도트 반전 구동법에서는 도트 패턴이 LCD 패널 상에 표시될 때 플리커링 현상이 심해지는 현상이 발생한다.

이러한 플리커링 현상은 액정 캐패시터의 충전 극성을 주기적으로 바꾸는 과정에서 정극성시의 투과율과 부극성시의 투과율 차이가 존재하는 경우 발생하는 것으로써 이는 넓은 면적에 배치되는 각 픽셀에 동일한 전압 상태를 제공하기가 어렵기 때문이다.

예를 들어 패널의 구동시 공통 전압을 기준으로 정극성의 전압과 부극성의 전압을 주기적으로 인가하여 화소 전극을 구동하게 되는데, 이상적으로는 정극성과 부극성의 절대 전압을 동일하여야 하나 패널이 넓은 면적에 걸쳐서 분포하는 관계로 인해 게이트 라인 신호 지연이 발생하여 패널의 좌우간의 킥백(Kick back) 전압차의 절대 수치가 달라진다. 이러한 이유로 인해 액정 표시 장치인 TFT-LCD 장치에서는 킥백 전압차의 절대 수차가 상이함에 기인하는 프레임간 투과율 차가 커서 플리커링 현상이 항상 문제가 되어 왔다.

본 발명의 기술적 과제는 이러한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 패널 좌우간의 킥백 전압차의 절대 수치가 상이함에 기인한 프레임간 투과율 차가 커서 발생하는 플리커링 현상을 시각적으로 줄일 수 있는 이종 반전 구동법을 갖는 액정 표시 장치를 제공하는 것이다.

또한 본 발명의 다른 목적은 상기한 액정 표시 장치의 구동 방법을 제공하는 것이다.

도 1a 내지 도 1b는 일반적인 도트 반전 구동법을 설명하기 위한 도면이다.

도 3a 내지 도 3b는 일반적인 컬럼 반전 구동법을 설명하기 위한 도면이다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 이종 반전 구동법을 갖는 액정 표시 장치의 구성도이다.

도 5a 내지 도 5b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 이종 반전 구동법을 설명하기 위한 도면이다.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 투과율 변화를 도시한 도면이다.

도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 타이밍 제어부의 구성도이다.

도 8은 본 발명의 제1 실시예에 따라 타이밍 제어부로부터 출력되는 데이터 드라이버 제어 신호의 파형도이다.

도 9a 내지 도 9b는 본 발명의 제2 실시예에 따른 라인 반전 구동법과 도트 반전 구동법의 순차적인 조합에 따른 이종 반전 구동법을 설명하기 위한 도면이다.

도 10a 내지 도 10b는 본 발명의 제3 실시예에 따른 컬럼 반전 구동법과 라인 반전 구동법의 순차적인 조합에 따른 이종 반전 구동법을 설명하기 위한 도면이다.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

10 : 타이밍 제어부 20 : 계조 전압 발생부

30 : 게이트 구동 전압 발생부 40 : 게이트 드라이버

50 : 데이터 드라이버 60 : LCD 패널

상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 하나의 특징에 따른 이종 반전 구동법을 갖는 액정 표시 장치는, 프레임 마다 이전 프레임의 극성과는 상이한 극성이 되도록 프레임을 구현하도록 하는 프레임 반전 구동을 하는 액정 표시 장치에 있어서,

주사 신호를 전송하는 다수의 게이트 라인과, 상기 게이트 라인과 교차하여 화상 신호를 전송하는 다수의 소스 라인과, 상기 게이트 라인 및 소스 라인에 의해 둘러싸인 영역에 형성되어 상기 각각의 게이트 라인 및 소스 라인에 연결되어 있는 스위칭 소자와, 상기 스위칭 소자에 연결되어 상기 스위칭 소자의 동작에 응답하는 화소 전극을 구비하여 매트릭스 타입으로 배열된 LCD 패널;

상기 게이트 라인의 각각에 게이트 구동 전압을 출력하여 상기 스위칭 소자의 온/오프 동작을 제어하는 게이트 드라이버; 및

상기 LCD 패널의 각 화소 전극의 극성을 프레임 마다 서로 다른 반전 구동법의 순차 조합으로 상기 각 화소 전극에 전달되는 게이트 전압을 한 라인 간격으로 내려주기 위한 데이터 전압을 출력하는 데이터 드라이버를 포함한다.

또한, 본 발명의 다른 목적을 실현하기 위한 하나의 특징에 따른 이종 반전 구동법을 갖는 액정 표시 장치의 구동 방법은, 게이트 라인과 소스 라인에 각각 연결되는 스위칭 소자에 연결되어 상기 스위칭 소자의 동작에 응답하는 다수의 화소 전극을 구비하는 LCD 패널과, 상기 게이트 라인에 게이트 전압을 출력하는 게이트 드라이버와, 상기 소스 라인에 화상 신호를 나타내는 데이터 전압을 출력하는 데이터 드라이버를 포함하여 프레임 마다 이전 프레임의 극성과는 상이한 극성이 되도록 프레임을 구현하도록 하는 프레임 반전 구동을 하는 액정 표시 장치의 구동 방법에 있어서,

홀수 번째 프레임 구동시에는 제1 반전 구동법을 이용하여 상기 LCD 패널을 구동하는 단계; 및

짝수 번째 프레임 구동시에는 상기 제1 반전 구동법과는 상이한 제2 반전 구동법을 이용하여 상기 LCD 패널을 구동하는 단계를 포함한다.

이러한 이종 반전 구동법을 갖는 액정 표시 장치 및 이의 구동 방법에 의하면, 프레임 마다 반전 구동을 하는 TFT LCD에 있어서, 서로 다른 반전 구동법으로 각 프레임의 구동시 반전 구동하므로써 프레임간 투과율 차이를 줄여 플리커링 현상을 시각적으로 줄일 수 있다.

그러면, 통상의 지식을 지닌 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 실시예에 관해 설명하기로 한다.

도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 이종 반전 구동법을 갖는 액정 표시 장치는 타이밍 제어부(10), 계조 전압 발생부(20), 게이트 구동 전압 발생부(30), 게이트 드라이버(40), 데이터 드라이버(50) 및 LCD 패널(60)을 포함한다.

타이밍 제어부(10)는 LCD 모듈 외부의 그래픽 제어부로부터 R, G, B 데이터 신호들(R(0:N), G(0:N), B(0:N)), 프레임 구별 신호인 수직 동기 신호(Vsync), 라인 구별 신호인 수평 동기 신호(Hsync), 데이터가 들어오는 구역을 표시하기 위해 데이터가 출력되는 구간 동안만 하이 레벨인 신호(DE) 및 메인 클럭 신호(MCLK)를 각각 제공받아 데이터 드라이버(50) 및 게이트 드라이버(40)를 구동하기 위한 디지털 신호를 출력한다.

보다 상세히는, 타이밍 제어부(10)는 그래픽 제어부로부터 넘어오는 디지털 데이터 신호들(R(0:N), G(0:N), B(0:N))을 데이터 드라이버(50)로 입력 시작을 명령하는 신호(Hstart), 데이터들을 LCD 패널(60)에 인가할 것을 명령하는 신호(LOAD), 데이터 드라이버(50) 내 데이터의 쉬프트를 하기 위한 클럭 신호(HCLK)를 데이터 드라이버(50)에 출력한다.

또한 타이밍 제어부(10)는 게이트 온 신호의 시작을 명령하는 수직 라인 시작 신호(STV), 게이트 온 신호를 각각의 게이트 라인에 순차적으로 수행하기 위한 게이트 클럭 신호(Gate clk)를 게이트 드라이버(40)에 출력한다.

데이터 드라이버와 게이트 드라이버를 구동하기 위한 디지털 신호를 만들어 해당 드라이버에 출력한다.

게이트 구동 전압 발생부(30)는 게이트 온 신호를 만들기 위한 전압(Von)과, 게이트 오프 신호를 만들기 위한 전압(Voff) 및 LCD 패널(60), 보다 상세히는 TFT-LCD 패널 내의 데이터 전압차의 기준이 되는 공통 전압(Vcom)을 게이트 드라이버(40)에 출력한다. 본 발명에서는 공통 전압의 인가를 게이트 구동 전압 발생부에서 설명하였으나, 이 공통 전압의 인가는 외부의 다른 구성 요소에서도 출력 가능하다.

게이트 드라이버(40)는 쉬프트 레지스터, 레벨 쉬프터, 버퍼 등을 포함하여, 타이밍 제어부(10)로부터 게이트 클럭 신호(Gate clk)와 수직 라인 시작 신호(Vstart)를 제공받고, 게이트 구동 전압 발생부(30)로부터 전압(Von, Voff, 및 Vcom)을 제공받아 LCD 패널(60) 상의 각 화소의 전압 값이 화소에 전달되도록 한다.

계조 전압 발생부(20)는 그래픽 제어부로부터 제공되는 RGB 데이터(R(0:N), G(0:N), B(0:N))의 비트 수에 따라 디지털 코드 값에 적합한 계조 전압(V0, V1, V2, ..., V3n)을 발생시켜 데이터 드라이버(50)에 각각 제공한다. 예를 들어, R 데이터가 6비트(R(0:5))로 인가되면, 2⁶=64계조를 만들어내고, 64계조의 R을 표현할 수 있게 된다.

데이터 드라이버(50)는 타이밍 제어부(10)로부터 R, G, B 디지털 데이터(R(0:N), G(0:N), B(0:N))를 제공받아 이를 저장했다가 LCD 패널(60)에 내릴 것을 명령하는 로드 신호(LOAD)가 인가되면, 각각의 데이터에 해당되는 전압을 선택하여 LCD 패널(60)에 데이터 전압(V1, V2, V3, ..., Vn)을 전달한다.

보다 상세히는, 데이터 드라이버(50)는 LCD 패널(60)상에 배열된 화소의 극성을 프레임 마다 서로 상이한 반전 구동법으로 구현하도록 데이터 전압(V1, V2, V3, ..., Vn)을 출력한다. 예를 들어 제1 프레임 구현시에는 제1 극성의 컬럼 반전 구동법이, 제2 프레임 구현시에는 제1 극성과는 상이한 극성의 제2 극성의 도트 반전 구동법이, 제3 프레임 구현시에는 제2 극성의 컬럼 반전 구동법이, 제4 프레임 구현시에는 제1 극성의 도트 반전 구동법에 따라 각각 구현된다. 그리고 그 이상의 프레임 구현시에는 제1 내지 제4 프레임 구현의 루프를 통해 각각 동일한 방법에 따라 구현된다.

LCD 패널(60)은 m×n개의 매트릭스 타입으로 구성된 화소 전극으로 구성되며, 게이트 드라이버(40)로부터 제공되는 게이트 전압(G1, G2, ..., Gm)이 해당 화소에 인가됨에 따라 데이터 드라이버(50)로부터 제공되는 데이터 전압데이터 전압V3, ..., Vn)에 응답하여 내장된 해당 화소 전극을 구동한다.

그러면, 본 발명에 따른 이종 반전 구동법을 갖는 액정 표시 장치의 동작에 대해 LCD 패널(60)내의 화소 전극의 극성 변화를 예로 들어 보다 상세히 설명한다.

도 5a는 본 발명의 제1 실시예에 따른 이종 반전 구동법을 설명하기 위한 도면이고, 도 5b는 상기한 도 5a에 각각 대응되는 픽셀의 충전 상태를 설명하기 위한 도면이다.

도 5a에 도시한 바와 같이, 제1 프레임 구현시에는 정극성의 컬럼 반전 구동법이, 제2 프레임 구현시에는 부극성의 도트 반전 구동법이, 제3 프레임 구현시에는 부극성의 컬럼 반전 구동법이, 그리고 제4 프레임 구현시에는 정극성의 도트 반전 구동법이 적용된다. 최악의 경우인 도트 패널이 나타나는 경우를 도시한 도 5b를 참조하면, 제1 프레임과 제3 프레임에서는 화면 전체적으로는 정극성과 부극성의 수가 동일하여 평균 투과율을 나타내고, 제2 프레임과 제4 프레임에서는 각각 정극성의 투과율과 부극성의 투과율을 보이게 된다. 이러한 시간적인 투과율을 도시하면 도 6과 같다.

도 6에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 투과율은 홀수 번째 프레임 기간 동안에는 중간 레벨의 투과율 변화를 나타내지만, 2번째, 6번째 등의 프레임 기간 동안에는 중간 레벨의 투과율보다는 낮은 레벨의 투과율 변화를 나타내고, 4번째, 8번째 등의 프레임 기간 동안에는 중간 레벨의 투과율보다는 높은 레벨의 투과율 변화를 나타내고 있다.

보다 상세히는, 프레임 마다 변화하는 투과율은 ΔT'만큼의 차이로 투과율이 변화함을 알 수 있어, 이는 도 3에 도시한 종래의 투과율 변화에 대응시켜 볼 때 1/2로 줄어듬을 확인할 수 있으므로 플리커링 수준이 1/2로 줄어듬을 알 수 있다.

도 7에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 타이밍 제어부(10)는 데이터 처리부(110), 입력 처리부(120), 신호 처리부(130), 클럭 처리부(140) 및 데이터 드라이브 제어 신호 생성부(150)를 포함한다.

데이터 처리부(110)에서는 그래픽 제어부로부터 입력된 데이터를 드라이브에서 요구하는 타이밍에 맞도록 데이터를 분주하거나 데이터를 밀어준다.

입력처리부(120)는 그래픽 제어부로부터 입력되는 신호 등이 약간은 불규칙적이므로 이 신호를 일정하게 처리하여 데이터 처리부(110)와 신호 처리부(130)에서의 작업을 수월하게 만든다. 이때 불규칙한 입력 신호들의 변화들은 1 프레임 주기내의 수평 동기의 갯수가 달라지거나, 혹은 모드에 따른 라인당 리셋 주기 변화, 1H 주기내의 클럭 갯수 변화 등이다.

신호 처리부(130)는 입력처리부(120)로부터 변환된 V'sync, H'sync, DE'를 제공받고, 클럭을 입력받아서 게이트 드라이브(40)와 데이터 드라이브(50)에서 요구하는 제어신호를 신호처리부(130)에 출력한다.

클럭 처리부(140)는 데이터 드라이브(50)내로 데이터와 클럭이 적절한 타이밍으로 들어갈 수 있게 클럭을 조절한다.

데이터 드라이브 제어신호 생성부(150)는 제1 및 제2 D 플림플롭(152)(154)과 멀티플렉서(156)를 포함하여 신호처리부(130)로부터 수평 라인 시작 신호(STH)와 수직 라인 시작 신호(STV)를 각각 제공받아 데이터 드라이버(50)의 제어 신호(Control)를 출력한다.

보다 상세히는, 제1 플림플롭(152)은 수평 라인 시작 신호(STH)와 클럭신호를 제공받아 1H 신호를 생성하여 멀티플렉서(156)에 출력하고, 제2 플립플롭(154)은 수직 라인 시작 신호(STV)와 클럭신호를 제공받아 1V 신호를 생성하여 멀티플렉서(156)에 출력하며, 멀티플렉서(156)는 1H 신호와 1V 신호를 제공받아 다중화시켜 데이터 드라이브(50)의 제어신호(Control)로 출력한다.

도 5a와 도 8에 도시한 바와 같이, 세로 반전 주기를 나타내는 구형파인 데이터 드라이버 제어 신호를 데이터 드라이버(50)에 인가하면 컬럼 반전 구동법과 도트 반전 구동법의 순차적인 조합을 갖는 이종 반전 구동법을 실현할 수 있다.

보다 상세히는, 제1 프레임의 전구간에 걸쳐 동일한 제1 극성의 전압이 데이터 드라이버에 인가되면, 이에 따라 LCD 패널은 제1 극성의 컬럼 반전 구동법이 적용되어 디스플레이 된다.

또한 제2 프레임의 구간에서 홀수번째 라인에는 제1 극성과는 상이한 극성의 제2 극성의 전압이 인가되고, 이에 따라 LCD 패널은 제2 극성의 화소가 구동되고, 짝수번째 라인에는 제1 극성의 전압이 인가되고, 이에 따라 LCD 패널은 제1 극성의 화소가 구동되어 도트 반전 구동법이 적용되어 디스플레이 된다.

그리고 제3 프레임의 전구간에서는 제1 프레임의 구간과는 반전되는 제어 신호가 인가되면 제1 프레임과는 반전되는 LCD 패널의 화소가 구동되고, 역시 제3 프레임의 구간에서는 제2 프레임의 구간과는 반전되는 제어신호가 인가되므로 LCD 패널의 각 화소는 제2 프레임과는 반전되어 구동됨을 확인할 수 있다.

도 9a는 본 발명의 제2 실시예에 따른 라인 반전 구동법과 도트 반전 구동법의 순차적인 조합에 따른 이종 반전 구동법을 설명하기 위한 도면이고, 도 9b는 상기한 도 9a에 각각 대응되는 픽셀의 충전 상태를 설명하기 위한 도면이다.

도 9a에 도시한 바와 같이, 제1 프레임 구현시에는 정극성의 라인 반전 구동법이, 제2 프레임 구현시에는 부극성의 도트 반전 구동법이, 제3 프레임 구현시에는 부극성의 라인 반전 구동법이, 그리고 제4 프레임 구현시에는 정극성의 도트 반전 구동법이 적용된다. 이에 따라 저휘도 레벨 모드시, 특히 최악의 경우인 도트 패턴을 이용한 저휘도 레벨 모드시에도 프레임 마다 투과율의 차이에 발생하는 플리커링 현상을 종래의 반전 구동법과 비교할 때 충실히 저감시킬 수 있다.

도 10a는 본 발명의 제3 실시예에 따른 컬럼 반전 구동법과 라인 반전 구동법의 순차적인 조합에 따른 이종 반전 구동법을 설명하기 위한 도면이고, 도 10b는 상기한 도 10a에 대응되는 픽셀의 충전 상태를 설명하기 위한 도면이다.

도 10a에 도시한 바와 같이, 제1 프레임 구현시에는 정극성의 라인 반전 구동법이, 제2 프레임 구현시에는 부극성의 컬럼 반전 구동법이, 제3 프레임 구현시에는 부극성의 라인 반전 구동법이, 그리고 제4 프레임 구현시에는 정극성의 컬럼 반전 구동법이 적용된다. 이에 따라 저휘도 레벨 모드시, 특히 최악의 경우인 세로줄 패턴을 이용한 저휘도 레벨 모드시에도 프레임 마다 투과율의 차이에 발생하는 플리커링 현상을 종래의 반전 구동법과 비교할 때 충실히 저감시킬 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 매 프레임 구현시 서로 다른 반전 구동법을 이용하여 구현시킴으로써, 최악의 경우인 도트 패널일 지라도, 화면 전체적으로는 홀수 번째(1, 3, 5, ...) 프레임에서는 정극성과 부극성의 수가 동일하며, 두 번째, 여섯 번째 등(2, 6, 10, ...)의 프레임의 경우에는 정극성의 투과율을 보이고, 네 번째, 여덟 번째 등(4, 8, 12, ...)의 프레임의 경우에는 부극성의 투과율을 보이게 되므로, 시간적인 투과율을 보면, 각 프레임간의 평균 투과율 변화가 종래의 평균 투과율 변화보다 저감됨을 확인할 수 있어, 시각적으로 느끼는 플리커링을 현저하게 줄일 수 있다.

이상에서는 LCD 패널을 구동시키기 위해 하나의 데이터 드라이버와 하나의 게이트 드라이버를 사용한 싱글 뱅크 방식을 예로 들어 설명하였으나, LCD 패널을 구동시키기 위해 LCD 패널의 상/하측에 배치된 두개의 데이터 드라이버와 두개의 게이트 드라이버를 사용한 듀얼 뱅크(Dual bank) 방식에 적용하여도 본 발명의 요지는 벗어나지 않는다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따라 매 프레임 반전시 서로 상이한 반전 구동법의 순차적 조합을 사용하여 프레임간 투과율을 종래의 프레임 반전시 투과율 변화에 비해 대략 1/2로 저감시킬 수 있어 화면의 떨림 현상인 플리커링 현상을 저감시킬 수 있다.

Claims

프레임 마다 이전 프레임의 극성과는 상이한 극성이 되도록 프레임을 구현하도록 하는 프레임 반전 구동을 하는 액정 표시 장치에 있어서,

주사 신호를 전송하는 다수의 게이트 라인과, 상기 게이트 라인과 교차하여 화상 신호를 전송하는 다수의 데이터 라인과, 상기 게이트 라인 및 데이터 라인에 의해 둘러싸인 영역에 형성되어 상기 각각의 게이트 라인 및 데이터 라인에 연결되어 있는 스위칭 소자와, 상기 스위칭 소자에 연결되어 상기 스위칭 소자의 동작에 응답하는 화소 전극을 구비하여 매트릭스 타입으로 배열된 LCD 패널;

상기 게이트 라인의 각각에 게이트 구동 전압을 출력하여 상기 스위칭 소자의 온/오프 동작을 제어하는 게이트 드라이버;

상기 LCD 패널의 각 화소 전극이 프레임 단위로 서로 다른 방식으로 구동되도록 하기 위한 게이트 전압을 상기 데이터 라인으로 출력하는 데이터 드라이버; 및

상기 게이트 드라이버를 구동하기 위한 게이트 드라이버 제어 신호와 데이터 드라이버를 구동하기 위한 데이터 드라이버 제어 신호를 출력하는 타이밍 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 이종 반전 구동법을 갖는 액정 표시 장치.
제1항에 있어서, 상기 타이밍 제어부는,

수평 라인 시작 신호를 제공받아 1H 신호를 출력하는 제1 D 플립플롭;

수직 라인 시작 신호를 제공받아 1V 신호를 출력하는 제2 D 플립플롭; 및

상기 1H 신호와 1V 신호를 다중화하여 데이터 드라이버 제어 신호를 출력하는 멀티플렉서를 이용하여 출력하는 것을 특징으로 하는 이종 반전 구동법을 갖는 액정 표시 장치.
제2항에 있어서, 상기 데이터 드라이버는,

프레임 단위로 컬럼 반전 구동법과 도트 반전 구동법을 순차적으로 수행하도록 데이터 전압을 출력하는 것을 특징으로 하는 이종 반전 구동법을 갖는 액정 표시 장치.
제3항에 있어서, 상기 데이터 드라이버 제어 신호는,

제1 프레임 구현시에는 제1 극성의 프레임 신호, 제2 프레임 구현시에는 제1 극성의 라인 주기 신호, 제3 프레임 구현시에는 제2 극성의 프레임 신호 및 제4 프레임 구현시에는 제2 극성의 라인 주기 신호인 것을 특징으로 하는 이종 반전 구동법을 갖는 액정 표시 장치.
제4항에 있어서, 상기 LCD 패널은,

제1 프레임 구현시에는 제1 극성의 컬럼 반전 구동이 되고, 제2 프레임 구현시에는 제1 극성의 도트 반전 구동이 되고, 제3 프레임 구현시에는 제2 극성의 컬럼 반전 구동이 되고, 제4 프레임 구현시에는 제2 극성의 도트 반전 구동이 되는 것을 특징으로 하는 이종 반전 구동법을 갖는 액정 표시 장치.
제1항에 있어서, 상기 데이터 드라이버는,

프레임 단위로 컬럼 반전 구동법과 라인 반전 구동법을 순차적으로 수행하도록 데이터 전압을 출력하는 것을 특징으로 하는 이종 반전 구동법을 갖는 액정 표시 장치.
제6항에 있어서, 상기 LCD 패널은,

제1 프레임 구현시에는 제1 극성의 컬럼 반전 구동이 되고, 제2 프레임 구현시에는 제1 극성의 라인 반전 구동이 되고, 제3 프레임 구현시에는 제2 극성의 컬럼 반전 구동이 되고, 제4 프레임 구현시에는 제2 극성의 라인 반전 구동이 되는 것을 특징으로 하는 이종 반전 구동법을 갖는 액정 표시 장치.
제1항에 있어서, 상기 데이터 드라이버는,

프레임 단위로 컬럼 반전과 도트 반전을 순차적으로 수행하도록 데이터 전압을 출력하는 것을 특징으로 하는 이종 반전 구동법을 갖는 액정 표시 장치.
제8항에 있어서, 상기 LCD 패널은,

제1 프레임 구현시에는 제1 극성의 컬럼 반전 구동이 되고, 제2 프레임 구현시에는 제1 극성의 도트 반전 구동이 되고, 제3 프레임 구현시에는 제2 극성의 컬럼 반전 구동이 되고, 제4 프레임 구현시에는 제2 극성의 도트 반전 구동이 되는 것을 특징으로 하는 이종 반전 구동법을 갖는 액정 표시 장치.
게이트 라인과 소스 라인에 각각 연결되는 스위칭 소자에 연결되어 상기 스위칭 소자의 동작에 응답하는 다수의 화소 전극을 구비하는 LCD 패널과, 상기 게이트 라인에 게이트 전압을 출력하는 게이트 드라이버와, 상기 소스 라인에 화상 신호를 나타내는 데이터 전압을 출력하는 데이터 드라이버를 포함하여 프레임 마다 이전 프레임의 극성과는 상이한 극성이 되도록 프레임을 구현하도록 하는 프레임 반전 구동을 하는 액정 표시 장치의 구동 방법에 있어서,

홀수 번째 프레임 구동시에는 제1 반전 구동법을 이용하여 상기 LCD 패널을 구동하는 단계; 및

짝수 번째 프레임 구동시에는 상기 제1 반전 구동법과는 상이한 제2 반전 구동법을 이용하여 상기 LCD 패널을 구동하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 구동 방법.
제10항에 있어서, 상기 제1 반전 구동법이 컬럼 반전 구동법인 경우에는 상기 제2 반전 구동법은 도트 반전 구동법인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 구동 방법.
제10항에 있어서, 상기 제1 반전 구동법이 라인 반전 구동법인 경우에는 상기 제2 반전 구동법은 도트 반전 구동법인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 구동 방법.
제10항에 있어서, 상기 제1 반전 구동법이 라인 반전 구동법인 경우에는 상기 제2 반전 구동법은 컬럼 반전 구동법인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 구동 방법.