KR20030059550A - 박막트랜지스터 액정표시장치의 구동방법 - Google Patents

박막트랜지스터 액정표시장치의 구동방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 박막트랜지스터 액정표시장치의 구동방법에 관한 것으로, 프레임별로 블랙 데이터 구간을 지정하고, 상기 블랙 데이터 구간에 입력되는 데이터신호에 의해 백라이트부를 제어함으로써, 고해상도의 액정패널을 제공할 수 있는 박막트랜지스터 액정표시장치의 구동방법에 관한 것이다.
이를 위한 본 발명의 박막트랜지스터 액정표시장치의 구동방법은, 복수 개의 게이트 라인에 순차적으로 게이트 신호를 인가하여 상기 게이트 라인에 연결된 모든 박막트랜지스터를 차례로 턴온시키고, 상기 턴온된 박막트랜지스터의 소오스와 드레인에 데이터 신호를 전달하여 화소를 구동시키는 박막트랜지스터 액정표시장치의 구동방법에 있어서, 프레임(frame)별로 실제 데이터 구간과 블랙 데이터 구간을 지정하여, 상기 실제 데이터 구간에 제1 게이트 신호를 인가하고, 상기 블랙 데이터 구간에 제2 게이트 신호를 인가하여, 그에 해당하는 데이터 신호를 인가함으로써 상기 화소를 구동시키되, 상부 및 하부 발광수단으로 구성되어 상기 화소를 발광시키는 백라이트부를 구비하여, 상기 제2 게이트 신호에 의한 신호 구간이 화면의 상부쪽에 존재하면 상기 하부 발광수단만 턴 온시키고, 상기 신호 구간이 화면의 하부쪽에 존재하면 상기 상부 발광수단만 턴 온 시키며, 상기 제1 게이트 신호에 의한 신호 구간에 비해 상기 제2 게이트 신호에 의한 신호 구간의 비가 큰 경우에는 상기 제2 게이트 신호에 의한 신호 구간이 적게 존재하는 부분의 발광수단만 턴 온 시켜 디스플레이 하는 것을 특징으로 한다.

Description

박막트랜지스터 액정표시장치의 구동방법{METHOD FOR OPERATING THIN FILM TRANSISTOR LCD}
본 발명은 박막트랜지스터 액정표시장치의 구동방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 상흐림(motion blurring)을 개선하여 휘도 개선을 증대시킬 수 있는 박막트랜지스터 액정표시장치의 구동방법에 관한 것이다.
일반적으로, 액정표시장치는 하나의 액정 셀에 하나의 박막 트랜지스터가 대응하도록 구성되며, 소정 수의 셀을 구비한 박막 트랜지스터형 액정표시장치는 콘트라스트(contrast) 비가 크고, 계조표시나 동화면 표시에 적합하며, 풀칼러(full color)화가 용이한 이점 때문에 여러 종류의 액정표시장치 중에서도 특히 각광받고 있다. 게다가, 화질을 손상시키지 않고 대용량화할 수 있기 때문에 고해상도 텔리비젼(HD TV : High Definition Television)등의 분야에도 적용되고 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 종래 기술의 액정표시장치에 관하여 설명하면 다음과 같다.
도 1은 종래의 액정표시장치의 구동을 위한 구성블록도이고, 도 2는 도 1의 동작타이밍도이다.
먼저, 도 1에 도시된 바와같이, 액정표시장치는 액정모듈로 입력되는 영상 데이터를 수신하여 데이터 인에이블 신호, 수직 수평 동기 신호 및 시스템 클럭을 출력하는 LVDS(Low Voltage Differential Signaling)(1)와, 상기 LVDS(1)에서 출력되는 데이터 인에이블 신호, 수평 수직 동기 신호, 그리고 시스템 클럭에 의해 액정모듈의 데이터 구동에 필요한 신호들과 게이트 구동에 필요한 신호들을 출력하는 타이밍컨트롤러부(3)와, 상기 타이밍컨트롤러부(3)의 데이터 구동에 필요한 신호들 및 LVDS(1)에서의 R, G, B 영상 데이터를 입력받아 데이터 구동에 필요한 신호를 짝수(Even)와 홀수(Odd)로 구분하여 출력하는 메모리부(5)와, 타이밍컨트롤러부(3)에서 출력되는 신호들과 메모리부(5)에서 출력되는 신호를 인가받아 액정 패널(7)의 각각의 화소를 구동하는 데이터구동부(8)와, 상기 타이밍컨트롤러(3)에서 출력되는 게이트 구동에 필요한 신호들을 수신하여 액정 패널(7)의 각 화소를 구동하는 게이트구동부(9)를 포함하여 이루어진다.
그리고, 액정 패널(7)은 기판 상에 복수개의 게이트 라인(10)과 복수 개의 데이터 라인(11)이 매트릭스 형태로 교차하여 설치되어 있고, 그 교차부에는 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor: TFT, 미도시)와 화소전극(미도시)이 각각 설치된 단위 픽셀 구조로 되어 있다. 또한, 액정 패널(7) 하부에는 화소를 발광시키는 도광판 타입의 백라이트부(15)가 구비된다.
상기와 같이 구성되는 액정표시장치의 동작타이밍도를 간략히 살펴보면 다음과 같다. 이때, 일반적으로는 게이트 신호, 즉 주사 신호는 액정패널의 해상도에 따라 달라지는데, 이하의 동작 파형을 간략히 살펴보기 위해 5개의 주사신호를 기준으로 하여 설명하도록 한다.
도 2에 도시된 바와같이, 게이트 구동부(9)는 박막 트랜지스터를 턴-온(Turn-On)시키기 위한 게이트 신호(G1 내지 G5)를 게이트 라인(10)에 순차적으로 인가하고, 데이터 구동부(8)는 주사 신호에 의하여 구동된 박막 트랜지스터(13)를 통하여 데이터 신호(D)가 화소에 전달될 수 있도록 데이터 신호(D)를 데이터 라인(11)에 인가한다.
상기와 같은 액정표시장치는, 게이트 구동부(9)에서 액정 패널(7)의 게이트 라인(10)에 순차적으로 인가된 게이트 신호(G1 내지 G5)에 의하여, 게이트라인(10)에 연결된 모든 박막 트랜지스터가 턴-온되면, 액정 패널(7)의 데이터 라인(11)에 인가된 데이터 신호(D)가 턴-온된 박막 트랜지스터의 소오스와 드레인을 통하여 화소로 전달되는 원리로 작동한다.
그러나, 종래의 박막트랜지스터 액정표시장치는 다음과 같은 문제점이 있었다.
종래의 박막트랜지스터 액정표시장치는 1 프레임(frame) 동안에 전체 화면의 게이트 신호를 한번씩 순차적으로 온-오프(On-Off) 시킴으로써, 전체 게이트 라인(10)이 모두 선택되게 하였다. 이는 1 프레임 동안에 이전 화면에서의 데이터가 새로운 데이터로 변경되게 하여, 액정의 응답시간이나 시각적인 문제로 인해 두 상이 겹쳐 보이는 문제점이 있었다. 즉, 도 3에 도시된 바와같이, 전 프레임(1f) 동작 후 현 프레임(2f) 동작시, 전 프레임의 신호 데이터가 현 프레임으로의 신호 데이터로 바뀔 때 액정 응답속도에 의존하므로 소정의 지연 시간이 존재하게 된다. 이로 인해, 동화상에서 상흐림(motion blur) 현상이 발생하여 고해상도의 액정표시장치를 제작하기가 어려웠다.
따라서, 본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 프레임별로 블랙 데이터 구간을 지정하고, 상기 블랙 데이터 구간에 입력되는 데이터신호에 의해 백라이트부를 제어함으로써, 고해상도의 액정패널을 제공할 수 있는 박막트랜지스터 액정표시장치의 구동방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
도 1은 종래의 박막트랜지스터 액정표시장치를 설명하기 위한 블록도.
도 2 및 도 3은 도 1의 동작타이밍도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 박막트랜지스터 액정표시장치의 구동방법을 설명하기 위한 동작타이밍도.
도 5의 (a)(b)(c)는 도 4의 구동방법을 응용한 응용예를 설명하기 위한 정면도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 *
10a : 상부 발광수단 10b : 하부 발광수단
100 : 제1 게이트 신호 200 : 제2 게이트 신호
Td : 실제 데이터 구간 Tb : 블랙 데이터 구간
300 : B 구간 G1 내지 G5 : 게이트 신호
상기 목적 달성을 위한 본 발명의 박막트랜지스터 액정표시장치의 구동방법은, 복수 개의 게이트 라인에 순차적으로 게이트 신호를 인가하여 상기 게이트 라인에 연결된 모든 박막트랜지스터를 차례로 턴온시키고, 상기 턴온된 박막트랜지스터의 소오스와 드레인에 데이터 신호를 전달하여 화소를 구동시키는 박막트랜지스터 액정표시장치의 구동방법에 있어서, 프레임(frame)별로 실제 데이터 구간과 블랙 데이터 구간을 지정하여, 상기 실제 데이터 구간에 제1 게이트 신호를 인가하고, 상기 블랙 데이터 구간에 제2 게이트 신호를 인가하여, 그에 해당하는 데이터 신호를 인가함으로써 상기 화소를 구동시키되, 상부 및 하부 발광수단으로 구성되어 상기 화소를 발광시키는 백라이트부를 구비하여, 상기 제2 게이트 신호에 의한 신호 구간이 화면의 상부쪽에 존재하면 상기 하부 발광수단만 턴 온시키고, 상기 신호 구간이 화면의 하부쪽에 존재하면 상기 상부 발광수단만 턴 온 시키며, 상기 제1 게이트 신호에 의한 신호 구간에 비해 상기 제2 게이트 신호에 의한 신호 구간의 비가 큰 경우에는 상기 제2 게이트 신호에 의한 신호 구간이 적게 존재하는 부분의 발광수단만 턴 온 시켜 디스플레이 하는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 박막트랜지스터 액정표시장치의 구동방법을 설명하기 위한 동작타이밍도이고, 도 5의 (a)(b)(c)는 도 4의 구동방법을 응용한 응용예를 설명하기 위한 정면도이다. 이때, 도면에는 도시하지 않았지만, 본 발명의 실시예에 따른 박막트랜지스터 액정표시장치는 프레임(frame)별로 실제 데이터 유지 구간(Td)과 블랙 데이터 유지 구간(Tb)으로 나누어 프레임 당 주사선 별로 2 개의 게이트 신호 및 그에 해당하는 데이터 신호를 각각 인가하도록 제어하고, 또한 상기 실제 데이터 유지 구간(Td)과 블랙 데이터 유지 구간(Tb)의 비율을 조정할 수 있는 제어수단(미도시)을 구비하는 타이밍컨트롤러를 포함하여 액정표시장치를 제조한다.
이하, 종래의 박막트랜지스터 액정표시장치와의 동일 구성은 동일 부호를 사용하여 설명하도록 한다. 이때, 일반적으로 게이트 신호, 즉 주사 신호는 액정패널의 해상도에 따라 달라지는데, 이하의 동작 파형을 간략히 살펴보기 위해 5개의 주사신호를 기준으로 하여 설명하도록 한다.
먼저, 도 4에 도시된 바와같이, 게이트 구동부(9)는 박막 트랜지스터를 턴-온(Turn-On)시키기 위한 게이트 신호(G1 내지 G5)를 게이트 라인(GL1 내지 GL5)에 순차적으로 인가하고, 데이터 구동부(8)는 주사 신호에 의하여 구동된 박막 트랜지스터의 소오스와 드레인을 통하여 데이터 신호(D)가 화소에 전달될 수 있도록 데이터 신호(D)를 데이터 라인(11)에 인가한다. 이때, 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치는, 프레임(frame)별로 실제 데이터 유지 구간(Td)과 블랙 데이터 유지 구간(Tb)을 지정하여 게이트 신호(G1 내지 G5) 및 그에 해당하는 데이터 신호(D)를 인가한다.
상기 게이트 신호(G1 내지 G5)는 한 프레임에 각각 제1 게이트 신호(100)와 제2 게이트 신호(200)로 구분되어 게이트 라인에 실리게 되며, 상기 실제 데이터 유지 구간(Td)에는 제1 게이트 신호(100)가 인가되고, 상기 블랙 데이터 유지구간(Tb)에는 제2 게이트 신호(200)가 인가된다. 그리고, 실제 데이터 유지 구간(Td)에는 데이터 라인에 실제화상데이터신호가 인가되고, 블랙 데이터 유지 구간(Tb)에는 리셋데이터가 인가됨으로써 화소가 구동된다.
즉, 게이트 라인(GL1 내지 GL5)에 연결된 박막 트랜지스터가 제1 게이트 신호 또는 제2 게이트 신호에 의해 턴-온되면, 액정 패널(7)의 데이터 라인(11)에 그에 해당하는 실제화상데이터신호 또는 리셋데이터신호가 턴-온된 박막 트랜지스터의 소오스와 드레인을 통하여 화소로 전달된다.
여기서, 상기 실제 데이터 유지 구간(Td)과 블랙 데이터 유지 구간(Tb)의 비율을 화면 밝기에 따라 조정함으로써 고해상도의 액정 패널을 제조할 수 있다.
이를 구체적으로 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치의 구동방법을 설명하면 다음과 같다.
도시된 바와 같이, 임의의 프레임에서 제1 게이트 라인(GL1)에 제1 게이트 신호(100)가 인가되는 구간을 t1이라고 가정한다. 제1 게이트 라인(GL1)에는 실제화상데이터가 인가되어 그에 해당하는 그레이(gray)가 표시되며, 제2 게이트 라인(GL2)에는 전 프레임에서의 제2 게이트 신호(200)에 의해 리셋데이터신호가 유지되어 제2 게이트 라인(GL2)이 선택된 라인은 블랙(300) 상태로 된다. 또한, 제3 게이트 라인(GL3)도 전 프레임에서의 제2 게이트 신호(200)에 의해 리셋데이터신호가 유지되어 제3 게이트 라인(GL3)이 선택된 라인도 블랙(300) 상태로 된다.
이어서, 제4 게이트 라인(GL4)은 전 프레임에서의 제1 게이트 신호(100)에 의한 실제화상데이터신호가 유지되어 그에 해당하는 그레이(gray)가 표시되며, 제5게이트 라인(GL5)은 전 프레임에서의 제1 게이트 신호(100)에 의해 실제화상데이터신호가 유지되어 그에 해당하는 그레이(gray)가 표시된다.
그 다음, 임의의 프레임에서 제2 게이트 라인(GL2)에 제1 게이트 신호(100)가 인가되는 구간을 t2라고 가정하면, 도시된 바와 같이, 제1 게이트 라인(GL1)에는 t1 구간에서의 실제화상데이터가 계속 유지되어 그에 해당하는 그레이(gray)가 표시되며, 제2 게이트 라인(GL2)에는 제1 게이트 신호(100)에 의해 실제화상데이터신호가 유지되어 그에 해당하는 그레이(gray)가 표시된다. 그리고, 제3 게이트 라인(GL3)은 전 프레임에서의 제2 게이트 신호(200)에 의해 리셋데이터신호가 계속 유지되어 제3 게이트 라인(GL3)이 선택된 라인은 블랙(300) 상태로 되고, 제4 게이트 라인(GL4)은 제 2 프레임(2f)에서의 제2 게이트 신호(200)에 의해 리셋데이터신호가 유지되어 블랙(300) 상태로 된다. 그 다음, 제5 게이트 라인(GL5)은 전 프레임에서의 제1 게이트 신호(100)에 의해 계속해서 실제화상데이터신호가 유지되어 그에 해당하는 그레이(gray)가 표시된다.
이때, 상기 블랙(300)이 되는 구간에서는 화소에 빛을 발광시키는 백라이트(미도시)의 광을 흡수하기 때문에 광손실이 발생할 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예에서는 도 5의 (a)(b)(c)에 도시된 바와같이, 액정패널(7) 하부면에 상부 및 하부 발광수단(15a)(15b)을 포함하는 도광판 타입의 백라이트부(15)를 구비함에 있어, 상기 B 구간(300)이 화면의 상부쪽에 존재하면 상기 하부 발광수단(15b)만 턴 온시키고, 상기 B 구간(300)이 화면의 하부쪽에 존재하면 상부 발광수단(15a)만 턴 온 시키며, 상기 그레이가 표시되는 부분에 비해 B 구간(300)의 비가 큰 경우에는B 구간(300)이 적게 존재하는 부분의 발광수단만 턴 온 시킴으로써, 백라이트부(15)에 쿨링타임(cooling time)을 제공할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
상술한 본 발명에 따른 박막트랜지스터 액정표시장치에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.
즉, 프레임별로 실제 데이터 구간과 블랙 데이터 구간을 두어 상흐림(motion blur)에 의한 문제점인 화질 저하를 방지할 수 있다.
또한, 액정패널(7) 하부면에 상부 및 하부 발광수단(15a)(15b)을 포함하는 도광판 타입의 백라이트부(15)를 구비함에 있어, 상기 화면상에 블랙이 되는 구간, 즉 B 구간(300)이 화면의 상부쪽에 존재하면 상기 하부 발광수단(15b)만 턴 온시키고, 상기 B 구간(300)이 화면의 하부쪽에 존재하면 상부 발광수단(15a)만 턴 온 시키며, 상기 그레이가 표시되는 부분에 비해 B 구간(300)의 비가 큰 경우에는 B 구간(300)이 적게 존재하는 부분의 발광수단만 턴 온 시킴으로써, 백라이트부(15)에 쿨링타임(cooling time)을 제공할 수 있다. 이에 따라, 광손실을 최소화할 수 있다.

Claims (3)

  1. 복수 개의 게이트 라인에 순차적으로 게이트 신호를 인가하여 상기 게이트 라인에 연결된 모든 박막트랜지스터를 차례로 턴온시키고, 상기 턴온된 박막트랜지스터의 소오스와 드레인에 데이터 신호를 전달하여 화소를 구동시키는 박막트랜지스터 액정표시장치의 구동방법에 있어서,
    프레임(frame)별로 실제 데이터 구간과 블랙 데이터 구간을 지정하여, 상기 실제 데이터 구간에 제1 게이트 신호를 인가하고, 상기 블랙 데이터 구간에 제2 게이트 신호를 인가하여, 그에 해당하는 데이터 신호를 인가함으로써 상기 화소를 구동시키되, 상부 및 하부 발광수단으로 구성되어 상기 화소를 발광시키는 백라이트부를 구비하여, 상기 제2 게이트 신호에 의한 신호 구간이 화면의 상부쪽에 존재하면 상기 하부 발광수단만 턴 온시키고, 상기 신호 구간이 화면의 하부쪽에 존재하면 상기 상부 발광수단만 턴 온 시키며, 상기 제1 게이트 신호에 의한 신호 구간에 비해 상기 제2 게이트 신호에 의한 신호 구간의 비가 큰 경우에는 상기 제2 게이트 신호에 의한 신호 구간이 적게 존재하는 부분의 발광수단만 턴 온 시켜 디스플레이 하는 것을 특징으로 하는 박막트랜지스터 액정표시장치의 구동방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 백라이트부는 도광판 타입(type)의 백라이트부인 것을 특징으로 하는 박막트랜지스터 액정표시장치의 구동방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 데이터 신호는 상기 실제 데이터 구간에서는 실제화상데이터신호이고, 상기 블랙 데이터 구간에서는 리셋(reset)데이터신호인 것을 특징으로 하는 박막트랜지스터 액정표시장치의 구동방법.
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