KR20050080608A - 액정 표시 장치의 공통 전극 전압 조정 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 액정 표시 장치의 화면 주변부에 발생하는 플리커(flicker) 현상을 개선하기 위한 액정 표시 장치의 공통 전극 전압 조정 장치 및 방법이다. 본 발명에 따른 액정 표시 장치의 공통 전극 전압 조정 장치는 외부의 신호 입력 장치로부터 입력되는 수직 동기 신호 및 수평 동기 신호와 클럭 신호를 이용하여 스크린에 표시될 화면을 적어도 2개 이상의 블록으로 분할하는 화면 분할부와, 소정의 공통 전극 전압을 상기 액정 패널로 인가하고, 상기 화면 분할부에서 분할된 각 블록 단위로 소정의 공통 전극 보조 전압을 생성하여 출력하는 공통 전극 전압 및 공통 전극 보조 전압 생성부와, 상기 공통 전극 전압 및 공통 전극 보조 전압 생성부로부터 입력되는 공통 전극 보조 전압이 부가된 영상 신호를 상기 액정 패널로 공급하는 샘플 홀더부를 포함한다.

Description

액정 표시 장치의 공통 전극 전압 조정 장치 및 방법 {APPARATUS AND METHOD FOR ADJUSTING COMMON ELECTODE VOLTAGE IN LIQUID CRYSTAL DISPLAY}
본 발명은 액정 표시 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 액정 표시 장치의 화면 주변부에 발생하는 플리커(flicker) 현상을 개선하기 위하여 화면을 복수 개의 블록으로 분할하여 공통 전극 보조 전압이 부가된 영상 신호를 제공하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
최근, 기존의 음극선관(CRT) 표시 장치를 대체하는 영상 표시 기기로서 액정 표시 장치가 각광을 받고 있다. 액정 표시 장치는 액정 패널과 이 액정 패널을 구동하기 위한 구동 회로를 포함한다.
도 1은 액정 표시 장치의 액정 패널의 구조를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 상기 액정 패널(10)은 기판에 복수 개의 게이트 라인(12)과 복수 개의 데이터 라인(14)이 매트릭스 형태로 교차하여 설치되어 있고, 그 교차부에는 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor; TFT)(15)와 화소 전극(16)이 설치된 구조로 되어 있다. 상기 박막 트랜지스터(15)를 턴 온 시키기 위한 게이트 신호가 해당 게이트 라인(12)에 순차적으로 인가되고, 데이터 라인(14)을 통하여 데이터 신호가 상기 박막 트랜지스터(13)를 통하여 화소 전극(16)에 전달되어, 해당 화소를 투과하는 빛의 량을 제어하게 된다.
이와 같이, 상기 액정 표시 장치는 게이트 라인(12)에 순차적으로 인가된 게이트 신호에 의하여, 해당 게이트 라인(12)에 연결된 모든 박막 트랜지스터(13)가 턴 온되면, 액정 패널(10)의 데이터 라인(11)에 인가된 데이터 신호가 턴 온된 박막 트랜지스터의 소오스 및 드레인을 통하여 해당 화소로 전달되는 원리로 동작한다.
한편, 각 화소는 인가되는 구동 전압에 따라 개별적으로 동작하는 데, 이 때 화소 단위 구동에서의 중심 전위를 공통 전극 전압(Vcom)이라 한다. 통상적으로, 데이터 라인(14)을 통하여 인가되는 전압은 플리커 현상을 줄이기 위하여, 도 2에 도시된 바와 같이, 공통 전극 전압(Vcom)을 중심으로 V+, V-가 스위칭되어 인가된다.
도 3은 종래의 액정 표시 장치에서 채용되는 1H 인버젼(inversion) 구동 방식을 나타낸 도면이다. 상기 1H 인버젼 구동 방식은 수평 주사 라인이 바뀔 때 마다 데이터 라인의 전압이 V+, V-로 스위칭되어 인가되는 방식을 말한다. 또한, 프레임이 바뀔 때에도 V+, V-가 스위칭된다.
도 4는 종래의 액정 표시 장치에서 채용되는 공통 전극 전압 조정 장치의 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 4를 참조하면, 상기 공통 전극 전압 조정 장치는 신호 입력 장치(100)로부터 입력되는 수직 동기 신호(V-sync) 및 수평 동기 신호(H-sync)와 클럭 신호를 이용하여 액정 패널(112)을 구동시키기 위한 타이밍 신호를 생성하고 상기 신호 입력 장치(100)로부터 입력되는 R,G,B 영상 신호를 소정의 포맷으로 변환 처리하는 영상 신호 처리부(102)와, 상기 영상 신호 처리부로부터 입력되는 타이밍 신호 및 R,G,B 영상 신호를 기초로 액정 패널(112)에 공급될 전압 레벨을 조정하는 샘플 홀더부(106)와, 상기 제어부(104)의 제어하에서 소정의 Vcom을 생성하여 액정 패널(112)에 제공하는 Vcom 생성부(108)와, 외부로부터 입력되는 소정의 명령 신호에 응답하여 상기 Vcom을 조정하는 제어부(104)를 포함한다.
여기서, 상기 샘플 홀더부(106)는 도 5에 도시된 바와 같이, 영상 신호 처리부로부터 입력되는 디지털 데이터(예컨대, 10비트 디지털 데이터)에 대응하는 V+/V- 전압을 액정 패널로 출력하는데, 상기 V+/V- 전압은 Vcom을 중심으로 동일한 레벨 차를 갖는다. 액정 패널은 타이밍 신호 및 수직/수평 동기 신호에 기초하여 수평 라인 및 프레임 단위로 상기 V+/V- 전압 중 어느 하나를 선택하여 구동하게 된다.
상기 Vcom은 액정 패널의 각 화소의 ON/OFF 여부를 결정하는 중심 전위로서 각 액정 패널 별로 상기 Vcom의 조정이 필요하다.
도 6은 종래의 액정 표시 장치의 공통 전극 조정 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 6을 참조하면, 액정 표시 장치가 파워 온되어 액정 패널(112)이 구동을 시작하면(단계 10), 제어부(104)는 상기 액정 패널에 소정의 Vcom을 인가한다(단계 12). 다음, 오퍼레이터가 도 7에 도시된 바와 같이 상기 액정 표시 장치의 스크린에 표시되는 화면의 중앙부, 예컨대 중심라인 또는 그 인접 라인을 관찰하여, 화면 중앙부의 플리커 상태를 확인한다. 이 때, 플리커의 조정이 필요한 경우(단계 16에서 "예"), 상기 제어부(104)는 외부의 명령 신호에 응답하여 상기 Vcom를 재설정하고(단계 18), 조정이 필요없으면 조정 작업을 종료한다.
이와 같이, 종래에는 액정 표시 장치의 제품 출시 단계에서 공통 전극 전압(Vcom)을 화면의 중앙 라인을 중심으로 조정한 후에, 모든 라인의 화소에 동일한 Vcom을 공급하고 있었다. 그러나, 액정 패널의 각 화소에서 요구되는 Vcom은 사실상 다소 차이가 있기 때문에, 화면의 중앙부에서는 플리커 현상이 감소되나 화면의 주변부로 갈수록 플리커 현상이 커지는 문제점이 있다.
본 발명은 전술한 종래 기술의 제반 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 그 목적은 액정 표시 장치의 화면을 소정 블록으로 분할하여 해당 블록 단위로 적정한 공통 전극 보조 전압이 부가된 영상 신호를 인가함으로써 화면 주변부에서 발생하는 플리커 현상을 개선하는 것이다.
전술한 본 발명의 목적 및 장점 이외에 다른 목적 및 장점은 이하의 상세한 설명 및 첨부 도면을 통하여 명백해 질 것이다.
본 발명의 제1 특징에 따른 액정 표시 장치의 공통 전극 전압 조정 장치는 외부의 신호 입력 장치로부터 입력되는 수직 동기 신호 및 수평 동기 신호와 클럭 신호를 이용하여 스크린에 표시될 화면을 적어도 2개 이상의 블록으로 분할하는 화면 분할부와, 소정의 공통 전극 전압을 상기 액정 패널로 인가하고, 상기 화면 분할부에서 분할된 각 블록 단위로 소정의 공통 전극 보조 전압을 생성하여 출력하는 공통 전극 전압 및 공통 전극 보조 전압 생성부와, 상기 공통 전극 전압 및 공통 전극 보조 전압 생성부로부터 입력되는 공통 전극 보조 전압이 부가된 영상 신호를 상기 액정 패널로 공급하는 샘플 홀더부를 포함한다.
여기서, 상기 공통 전극 보조 전압이 부가된 영상 신호는 분할된 각 블록 내의 적어도 1개의 수평 주사 라인에서 플리커 현상을 제거한다.
본 발명의 제2 특징에 따른 액정 표시 장치의 공통 전극 전압 조정 방법은 (a) 상기 액정 표시 장치의 화면을 적어도 2개 이상의 블록으로 분할하는 단계와, (b) 액정 패널에 소정의 공통 전극 전압을 제공하는 단계와, (c) 외부로부터 입력되는 소정의 명령 신호에 응답하여 상기 분할된 각 화면 블록 내의 적어도 1개의 수평 주사 라인을 기준으로 공통 전극 보조 전압을 생성하는 단계와, (d) 상기 분할된 각 화면 블록에 대응하는 영상 신호에 상기 공통 전극 보조 전압을 부가하는 단계를 포함한다.
여기서, 상기 공통 전극 보조 전압이 부가된 영상 신호는 각 블록 내의 기준 수평 주사 라인에서의 플리커 현상을 제거한다.
이제, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세히 설명한다.
도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 공통 전극 전압 조정 장치의 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 8을 참조하면, 상기 공통 전극 전압 조정 장치는 신호 입력 장치(100)로부터 입력되는 수직 동기 신호(V-sync) 및 수평 동기 신호(H-sync)와 클럭 신호를 이용하여 액정 패널(112)을 구동시키기 위한 타이밍 신호를 생성하고, 상기 신호 입력 장치(100)로부터 입력되는 R,G,B 영상 신호를 소정의 포맷으로 변환 처리하는 영상 신호 처리부(202)와, 상기 영상 신호 처리부로부터 입력되는 타이밍 신호 및 R,G,B 영상 신호를 기초로 액정 패널(112)에 공급될 전압 레벨을 조정하는 샘플 홀더부(206)와, 상기 신호 입력 장치(100)로부터 입력되는 신호에 포함된 수직 동기 신호(V-sync) 및 수평 동기 신호(H-sync)와, 클럭 신호를 이용하여 스크린에 표시될 화면을 소정 개수(예컨대, 3개)의 블록으로 분할하는 화면 분할부(207)와, 상기 제어부(204)의 제어하에서 상기 영상 신호 처리부에서 생성된 타이밍 신호에 따라 소정의 Vcom을 생성하여 액정 패널(112)에 직접 제공하고, 상기 화면 분할부(207)에서 분할된 각 블록 단위로 Vcom 보조 전압을 생성하여 상기 샘플 홀더부(206)로 공급하는 Vcom/Vcom 보조 전압 생성부(208)와, 상기 공통 전극 전압 조정 장치의 제반 동작을 제어하는 제어부(204)를 포함한다.
상기 구성에 따르면, 액정 표시 장치의 화면을 일정 개수의 블록으로 분할한 후, 분할된 블록마다 Vcom 조정을 수행하게 된다.
도 9는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 공통 전극 전압 조정 방법을 개략적으로 도시한 흐름도이다.
도 9를 참조하면, 액정 표시 장치가 파워 온되어 액정 패널(112)이 구동을 시작하면(단계 20), 화면 분할부(207)는 수직 동기 신호(V-sync) 및 수평 동기 신호(H-sync)와 클럭 신호를 이용하여 화면을 일정 개수(예컨대, 3개)의 블록으로 분할한다(단계 22). 이때, 블록의 개수 및 블록의 크기는 얼마든지 변경가능하다.
다음, 상기 제어부(204)는 상기 Vcom/Vcom 보조 전압 생성부(208)를 제어하여 액정 패널에 소정의 Vcom을 인가한다(단계 24). 다음, 상기 인가된 Vcom을 조정하는 작업은 분할된 상기 3개의 블록에서 각각 수행한다.
액정 표시 장치의 화면이 도 10에 도시된 바와 같이, 3개의 블록, 즉 a, b, c 블록으로 분할된 경우, 먼저 오퍼레이터는 a 블록 내의 어느 하나의 수평 주사 라인(즉, 제1 라인)에서의 플리커 상태를 확인하여 a 블록의 수평 주사 라인에 인가될 Vcom의 조정 필요 여부를 판단한다(단계 26). 플리커 현상으로 인하여 Vcom 조정이 필요하다고 판단되어 오퍼레이터의 조작에 의하여 소정의 조정 명령 신호가 입력되는 경우(단계 26에 "예"), 상기 제어부(204)는 Vcom/Vcom 보조 전압 생성부(110)를 제어하여 Vcom 보조 전압을 상기 샘플 홀더부(206)에 인가한다(단계 27). 상기 단계 26 및 단계 27은 Vcom 조정이 필요없게 될 때까지 반복된다.
다음, 도 10에 도시된 바와 같이, b 블록 및 c 블록에 대해서도 상기 단계 26 및 단계 27과 동등한 절차가 수행된다. 이때, b 블록의 경우 b 블록 내에 있는 어느 하나의 수평 주사 라인(즉, 제2 라인)에서의 플리커 상태를 확인하고, c 블록의 경우 c 블록 내에 있는 어느 하나의 수평 주사 라인(즉, 제3 라인)에서의 플리커 상태를 확인하게 된다.
도 11은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 공통 전극 보조 전압이 부가된 영상 신호의 일례를 나타낸 도면이다.
도 11은 도 5에서와 같이, 샘플 홀더부(206)에서 영상 신호 처리부로부터 10비트의 디지털 영상 신호가 입력되는 경우 그에 대응하여 출력되는 아날로그 전압의 레벨을 표시한 것이다. 도시된 바와 같이, 샘플 홀더부(206)에서 출력되는 영상 신호의 전압의 레벨은 종전의 V+/V- 전압에 Vcom 보조 전압, 즉 V+ 보조 전압 및 V- 보조 전압이 부가됨을 알 수 있다. 상기 Vcom 보조 전압은 Vcom/Vcom 보조 전압 생성부(208)로부터 인가된 것이다. 이로써, 상기 샘플 홀더부(206)에서 출력되는 영상 신호는 V+/V- 전압에 V+ 보조 전압/V- 보조 전압이 인가된 레벨을 가지며, Vcom을 중심으로 동일한 레벨 차를 갖는다. 액정 패널(112)은 상기 2개의 출력 신호 중에서 타이밍 신호 및 수직/수평 동기 신호에 기초하여 수평 라인 및 프레임 단위로 어느 하나를 선택하여 구동하게 된다.
이와 같이, 가공된 영상 신호가 액정 패널에 인가됨에 따라, 화면의 각 블록에서의 플리커 현상을 최소화할 수 있게 된다.
본 발명에 따르면, 화면을 일정 개수의 블록 단위로 분할한 후, 각 분할된 블록으로 입력되는 영상 신호에 Vcom 보조 전압을 인가함으로써 화면 주변부에 발생하는 플리커 현상을 감소시킬 수 있게 된다.
이상으로, 본 발명을 바람직한 실시예를 중심으로 살펴보았으나, 이 분야의 당업자라면 본 발명이 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않는 한도에서 변경될 수 있음을 이해할 것이다. 즉, 본 발명은 첨부된 청구 범위 내에서 변경 가능하므로 전술한 예시적인 실시예로 제한되는 것으로 간주되어서는 안 된다.
도 1은 액정 표시 장치의 액정 패널의 구조를 개략적으로 나타낸 도면.
도 2는 종래 액정 표시 장치에 인가되는 영상 신호의 레벨을 개략적으로 나타낸 도면.
도 3은 종래의 액정 표시 장치에서 채용되는 1H 인버젼 구동 방식을 나타낸 도면.
도 4는 종래의 액정 표시 장치에서 채용되는 공통 전극 전압 조정 장치의 구성을 개략적으로 도시한 블록도.
도 5는 종래의 액정 표시 장치의 샘플 홀더부에서 출력되는 영상 신호의 레벨을 개략적으로 나타낸 도면.
도 6은 종래의 액정 표시 장치의 공통 전극 전압 조정 방법을 나타내는 흐름도.
도 7은 종래의 액정 표시 장치의 공통 전극 전압 조정시 기준이 되는 화면의 중심 라인을 나타낸 도면.
도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 공통 전극 전압 조정 장치의 구성을 개략적으로 도시한 블록도.
도 9는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 공통 전극 전압 조정 방법을 개략적으로 도시한 흐름도.
도 10은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 공통 전극 전압 조정시 분할된 화면의 일례를 나타낸 도면.
도 11은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 샘플 홀더부에서 출력되는 영상 신호의 레벨을 개략적으로 나타낸 도면.

Claims (4)

  1. 액정 표시 장치의 공통 전극 전압 조정 장치에 있어서,
    외부의 신호 입력 장치로부터 입력되는 수직 동기 신호 및 수평 동기 신호와 클럭 신호를 이용하여 스크린에 표시될 화면을 적어도 2개 이상의 블록으로 분할하는 화면 분할부와,
    소정의 공통 전극 전압을 상기 액정 패널로 인가하고, 상기 화면 분할부에서 분할된 각 블록 단위로 소정의 공통 전극 보조 전압을 생성하여 출력하는 공통 전극 전압 및 공통 전극 보조 전압 생성부와,
    상기 공통 전극 전압 및 공통 전극 보조 전압 생성부로부터 입력되는 공통 전극 보조 전압이 부가된 영상 신호를 상기 액정 패널로 공급하는 샘플 홀더부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 공통 전극 전압 조정 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 공통 전극 보조 전압이 부가된 영상 신호는 분할된 각 블록 내의 적어도 1개의 수평 주사 라인에서 플리커 현상을 제거하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 공통 전극 전압 조정 장치.
  3. 액정 표시 장치의 공통 전극 전압을 조정하는 방법에 있어서,
    (a) 상기 액정 표시 장치의 화면을 적어도 2개 이상의 블록으로 분할하는 단계와,
    (b) 액정 패널에 소정의 공통 전극 전압을 제공하는 단계와,
    (c) 외부로부터 입력되는 소정의 명령 신호에 응답하여 상기 분할된 각 화면 블록 내의 적어도 1개의 수평 주사 라인을 기준으로 공통 전극 보조 전압을 생성하는 단계와,
    (d) 상기 분할된 각 화면 블록에 대응하는 영상 신호에 상기 공통 전극 보조 전압을 부가하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 공통 전극 전압 조정 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 공통 전극 보조 전압이 부가된 영상 신호는 각 블록 내의 기준 수평 주사 라인에서의 플리커 현상을 제거하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 공통 전극 전압 조정 방법.
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