KR20080001176A - 액정 표시장치 및 그의 구동방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 액정의 응답시간을 향상시켜 화질을 향상시킬 수 있도록 한 액정 표시장치 및 그의 구동방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 액정 표시장치는 복수의 게이트 라인과 복수의 데이터 라인에 의해 정의되는 영역에 액정셀이 형성된 화상 표시부와, 제 1 프레임 주파수에 따라 입력되는 데이터를 액정의 응답시간을 빠르게 하기 위한 변조 데이터로 변조함과 아울러 상기 변조 데이터 또는 상기 데이터를 제 2 프레임 주파수로 출력하는 타이밍 컨트롤러와, 상기 타이밍 컨트롤러의 제어에 의해 스캔펄스를 생성하여 상기 게이트 라인에 순차적으로 공급하는 게이트 드라이버와, 상기 타이밍 컨트롤러로부터의 상기 변조 데이터 또는 상기 데이터를 데이터 전압으로 변환하여 상기 스캔펄스에 동기되도록 상기 데이터 라인에 공급하는 데이터 드라이버를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다. 이러한 구성에 의하여 본 발명은 제 1 프레임 주파수에 따라 입력되는 데이터를 액정의 응답시간을 빠르게 하기 위한 변조 데이터로 변조함과 아울러 변조 데이터 또는 데이터를 제 2 프레임 주파수에 따라 화상 표시부에 표시함으로써 액정의 응답시간을 빠르게 하여 화질을 향상시킬 수 있다.
응답시간, 변조 데이터, 프레임 주파수

Description

액정 표시장치 및 그의 구동방법{LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE AND DRIVING METHOD THEREOF}
도 1은 통상의 액정 표시장치에 있어서 데이터에 따른 휘도 변화를 나타내는 파형도.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치를 개략적으로 나타내는 도면.
도 3은 도 2에 도시된 타이밍 컨트롤러를 개략적으로 나타내는 블록도.
도 4는 도 3에 도시된 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 데이터 변조부를 개략적으로 나타내는 블록도.
도 5는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 액정 표시장치의 구동방법에 있어서 데이터에 따른 액정셀 전압을 나타내는 파형도.
도 6은 도 3에 도시된 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 데이터 변조부를 개략적으로 나타내는 블록도.
도 7은 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 액정 표시장치의 구동방법에 있어서 데이터에 따른 액정셀 전압을 나타내는 파형도.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호설명 >
2 : 화상 표시부 4 : 게이트 드라이버
6 : 데이터 드라이버 8 : 타이밍 컨트롤러
10 : 주파수 체배부 20 : 제어신호 생성부
30, 130 : 데이터 변조부 40, 140 : 프레임 신호 생성부
50, 150 : 변조 데이터 생성부 80, 180 : 선택부
170 : 프레임 설정부 172 : 계조 분석부
174 : 메모리 176 : 멀티 프레임 신호 생성부
본 발명은 액정 표시장치에 관한 것으로, 특히 액정의 응답시간을 향상시켜 화질을 향상시킬 수 있도록 한 액정 표시장치 및 그의 구동방법에 관한 것이다.
통상적으로, 액정 표시장치(Liquid Crystal Display)는 비디오 신호에 따라 액정셀들의 광투과율을 조절하여 화상을 표시하게 된다. 액정셀마다 스위칭 소자가 형성된 액티브 매트릭스(Active Matrix) 타입의 액정 표시장치는 동영상을 표시하기에 적합하다. 액티브 매트릭스 타입의 액정 표시장치에 사용되는 스위칭 소자로는 주로 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor; 이하 "TFT"라 함)가 이용되고 있다.
액정 표시장치는 아래의 수학식 1 및 2에서 알 수 있는 바, 액정의 고유한 점성과 탄성 등의 특성에 의해 응답시간가 느린 단점이 있다.
τr ∝ (γd2 )/(Δε│Va2 - Vf2│)
여기서, τr는 액정에 전압이 인가될 때의 라이징 타임(Rising Time)을 의미하고, Va는 인가전압을 의미하고, Vf는 액정분자가 경사운동을 시작하는 프리드릭 천이 전압(Freederick Transition Voltage)을 의미하고, d는 액정셀의 셀갭(Cell gap)을 의미하고, γ(Gamma)는 액정분자의 회전점도(Rotational Viscosity)를 의미한다.
τF ∝ γd2/K
여기서, τF는 액정에 인가된 전압이 오프된 후 액정이 탄성 복원력에 의해 원위치로 복원되는 폴링타임(Falling Time)을, K는 액정 고유의 탄성계수를 각각 의미한다.
트위스티드 네마틱(Twisted Nematic : TN) 모드의 액정 응답시간는 액정 재료의 물성과 셀갭 등에 의해 달라질 수 있지만 통상, 라이징 타임이 20 ~ 80ms이고 폴링 타임이 20 ~ 30ms이다. 이러한 액정의 응답시간는 동영상의 한 프레임 기간(National Television Standards Committee : NTSC의 경우 16.67ms)보다 길기 때문에 도 1과 같이 액정셀에 충전되는 전압이 원하는 전압에 도달하기 전에 다음 프레임으로 진행되기 때문에 동영상에서 화면이 흐릿하게 되는 모션 블러링(Motion Blurring) 현상이 나타나게 된다.
즉, 종래의 액정 표시장치는 도 1에 도시된 바와 같이 동영상 구현시 느린 응답시간로 인하여 한 레벨에서 다른 레벨로 데이터 전압(VData)이 변할 때 그에 대응하는 표시 휘도(BL)가 원하는 휘도에 도달하지 못하게 되어 원하는 색과 휘도를 표현하지 못하게 된다. 그 결과, 액정 표시장치는 동화상에서 모션 블러링 현상이 나타나게 되고, 명암비(Contrast ratio)의 저하로 인하여 표시품위가 떨어지게 된다.
따라서 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 액정의 응답시간을 향상시켜 화질을 향상시킬 수 있도록 한 액정 표시장치 및 그의 구동방법을 제공하는데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치는 복수의 게이트 라인과 복수의 데이터 라인에 의해 정의되는 영역에 액정셀이 형성된 화상 표시부와, 제 1 프레임 주파수에 따라 입력되는 데이터를 액정의 응답시간을 빠르게 하기 위한 변조 데이터로 변조함과 아울러 상기 변조 데이터 또는 상기 데이터를 제 2 프레임 주파수로 출력하는 타이밍 컨트롤러와, 상기 타이밍 컨트롤러의 제어에 의해 스캔펄스를 생성하여 상기 게이트 라인에 순차적으로 공급하는 게이트 드라이버와, 상기 타이밍 컨트롤러로부터의 상기 변조 데이터 또는 상기 데이터를 데이터 전압으로 변환하여 상기 스캔펄스에 동기되도록 상기 데이터 라인에 공급하는 데이터 드라이버를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치의 구동방법은 복수의 게이트 라인과 복수의 데이터 라인에 의해 정의되는 영역에 액정셀이 형성된 화상 표시부의 구동방법에 있어서, 제 1 프레임 주파수에 따라 입력되는 데이터를 액정의 응답시간을 빠르게 하기 위한 변조 데이터로 변조함과 아울러 상기 변조 데이터 또는 상기 데이터를 제 2 프레임 주파수로 출력하는 제 1 단계와, 상기 게이트 라인에 순차적으로 스캔펄스를 공급하는 제 2 단계와, 상기 변조 데이터 또는 상기 데이터를 데이터 전압으로 변환하여 상기 스캔펄스에 동기되도록 상기 데이터 라인에 공급하는 제 3 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
이하에서, 첨부된 도면 및 실시 예를 통해 본 발명의 실시 예를 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치는 n개의 게이트 라인(GL1 내지 GLn)과 m개의 데이터 라인(DL1 내지 DLm)에 의해 정의되는 영역마다 형성된 액정셀을 포함하는 화상 표시부(2)와, 제 1 프레임 주파수에 따라 입력되는 데이터(Data)를 액정의 응답시간을 빠르게 하기 위한 변조 데이터(MData)로 변조함과 아울러 변조 데이터(MData) 또는 데이터(Data)를 제 2 프레임 주파수로 출력하는 타이밍 컨트롤러(8)와, 타이밍 컨트롤러(8)의 제어에 의해 스캔펄스를 생성하여 게이트 라인(GL1 내지 GLn)에 순차적으로 공급하는 게이트 드라이버(4)와, 타이밍 컨트롤러(8)로부터의 변조 데이터(MData) 또는 데이터(Data)를 아날로그인 데이터 전압으로 변환하여 스캔펄스에 동기되도록 데이터 라인(DL1 내지 DLm)에 공급하는 데이터 드라이버(6)를 포함하여 구성된다.
화상 표시부(2)는 서로 대향하여 합착된 트랜지스터 어레이 기판 및 컬러필터 어레이 기판과, 두 어레이 기판 사이에서 셀갭을 일정하게 유지시키기 위한 스페이서와, 스페이서에 의해 마련된 액정공간에 채워진 액정을 구비한다.
이러한, 화상 표시부(2)는 n개의 게이트 라인(GL1 내지 GLn)과 m개의 데이터 라인(DL1 내지 DLm)에 의해 정의되는 영역에 형성된 TFT와, TFT에 접속되는 액정셀들을 구비한다.
TFT는 게이트 라인(GL1 내지 GLn)으로부터의 스캔펄스에 응답하여 데이터 라인(DL1 내지 DLm)으로부터의 데이터 전압을 액정셀로 공급한다.
액정셀은 액정을 사이에 두고 대면하는 공통전극과 TFT에 접속된 화소전극으로 구성되므로 등가적으로 액정 커패시터(Clc)로 표시될 수 있다. 이러한 액정셀은 액정 커패시터(Clc)에 충전된 데이터 전압을 다음 데이터 전압이 충전될 때까지 유지시키기 위한 스토리지 커패시터(Cst)를 포함한다.
타이밍 컨트롤러(8)는 도 3에 도시된 바와 같이 주파수 체배부(10), 제어신호 생성부(20) 및 데이터 변조부(30)를 포함하여 구성된다.
주파수 체배부(10)는 외부로부터 제 1 프레임 주파수에 대응되는 제 1 프레임 동기신호를 2배로 체배하여 제 2 프레임 주파수에 대응되는 제 2 프레임 동기신호를 생성한다. 이때, 제 1 프레임 동기신호는 제 1 도트클럭(DCLK1), 제 1 데이터 인에이블(DE1), 제 1 수평 동기신호(Hsync1) 및 제 1 수직 동기신호(Vsync1)를 포함한다. 여기서, 제 1 프레임 주파수는 60Hz가 될 수 있다.
제어신호 생성부(20)는 주파부 체배부(10)로부터의 제 2 프레임 동기신호(DCLK2, DE2, Hsync2, Vsync2)를 이용하여 게이트 제어신호(GCS) 및 데이터 제어신호(DCS)를 생성한다. 이때, 게이트 제어신호(GCS)는 게이트 드라이버(4)의 구동 타이밍을 제어하기 위한 것으로 게이트 스타트 펄스(SSP), 게이트 쉬프트 클럭(GSC) 및 게이트 출력 인에이블(GOE)을 포함한다. 데이터 제어신호(DCS)는 데이터 드라이버(6)의 구동 타이밍을 제어하기 위한 것으로 소스 출력 인에이블(SOE), 소스 쉬프트 클럭(SSC), 소스 스타트 펄스(SSP) 및 극성 제어신호(POL) 등을 포함한다.
본 발명의 제 1 실시 예에 따른 데이터 변조부(30)는 도 4에 도시된 바와 같이 프레임 신호 생성부(40), 변조 데이터 생성부(50) 및 선택부(80)를 포함하여 구성된다.
프레임 신호 생성부(40)는 제 2 프레임 주파수, 즉 주파수 체배부(10)로부터의 제 2 수직 동기신호(Vsync2)에 따라 프레임 신호(FS)를 생성한다. 즉, 프레임 신호 생성부(40)는 제 2 수직 동기신호(Vsync2)가 홀수번째일 경우 한 프레임 동안 로우(Low) 상태의 프레임 신호(FS)를 생성하고, 짝수번째일 경우 한 프레임 동안 하이(High) 상태의 프레임 신호(FS)를 생성한다.
변조 데이터 생성부(50)는 프레임 메모리(52) 및 룩업 테이블(54)을 포함하여 구성된다.
프레임 메모리(52)는 외부로부터 입력되는 현재 프레임(Fn)의 데이터(Data) 를 프레임 단위로 저장한다.
룩업 테이블(54)은 외부로부터 입력되는 현재 프레임(Fn)의 데이터(Data)와 프레임 메모리(52)로부터 공급되는 이전 프레임(Fn-1)의 데이터를 비교하여 액정의 응답시간을 빠르게 하기 위한 변조 데이터(MData)를 생성한다.
선택부(80)는 프레임 신호 생성부(40)로부터의 프레임 신호(FS)에 따라 변조 데이터 생성부(50)로부터의 변조 데이터(MData) 및 외부로부터 입력되는 현재 프레임(Fn)의 데이터(Data)를 선택하여 데이터 드라이버(6)로 공급한다. 즉, 선택부(80)는 로우 상태의 프레임 신호(FS)에 따라 변조 데이터(MData)를 선택하여 데이터 드라이버(6)로 공급하고, 하이 상태의 프레임 신호(FS)에 따라 데이터(Data)를 선택하여 데이터 드라이버(6)로 공급한다.
도 2에서, 게이트 드라이버(4)는 타이밍 컨트롤러(8)로부터의 게이트 제어신호(GCS)에 응답하여 스캔펄스를 순차적으로 발생하는 쉬프트 레지스터를 포함한다. 이러한, 게이트 드라이버(4)는 하이 상태의 스캔펄스를 게이트 라인들(GL)에 순차적으로 공급하여 게이트 라인(GL)에 접속된 TFT를 턴-온시키게 된다.
데이터 드라이버(6)는 타이밍 컨트롤러(8)로부터 공급되는 데이터 제어신호(DCS)에 응답하여 타이밍 컨트롤러(8)로부터 공급되는 변조 데이터(MData) 또는 데이터(Data)를 데이터 전압으로 변환하여 게이트 라인(GL)에 스캔펄스가 공급되는 1수평 주기마다 1수평 라인분의 데이터 전압을 데이터 라인들(DL)에 공급한다. 이때, 데이터 드라이버(6)는 극성 제어신호(POL)에 응답하여 데이터 라인들(DL)에 공급되는 데이터 전압의 극성을 반전시키게 된다.
이와 같은, 본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치는 제 1 프레임 주파수에 따라 입력되는 데이터(Data)를 액정의 응답시간을 빠르게 하기 위한 변조 데이터(MData)로 변조함과 아울러 변조 데이터(MData) 또는 데이터(Data)를 제 2 프레임 주파수에 따라 화상 표시부(2)에 표시함으로써 액정의 응답시간을 빠르게 하여 화질을 향상시킬 수 있다.
구체적으로, 본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치는 도 5에 도시된 바와 같이 제 2 프레임 주파수의 홀수번째 프레임(1F) 동안 변조 데이터(MData)에 대응되는 변조 데이터 전압(VMData)을 액정셀에 공급한 후, 제 2 프레임 주파수의 짝수번째 프레임(2F) 동안 원래의 데이터(Data)에 대응되는 데이터 전압(VData)를 액정셀에 공급한다. 이에 따라, 액정셀은 홀수번째 프레임(1F) 기간에 목표 전압 이상의 전압(VP)으로 충전된 후 짝수번째 프레임(2F) 기간에 목표 전압(VP)으로 유지된다.
도 7은 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 데이터 변조부를 개략적으로 나타내는 블록도이다.
도 7을 도 2 및 도 3과 결부하면, 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 데이터 변조부(130)는 프레임 신호 생성부(140), 변조 데이터 생성부(150), 프레임 설정부(170) 및 선택부(180)를 포함하여 구성된다.
프레임 신호 생성부(140)는 주파수 체배부(110)로부터의 제 2 수직 동기신호(Vsync2)에 따라 프레임 신호(FS)를 생성한다. 즉, 프레임 신호 생성부(140)는 제 2 수직 동기신호(Vsync2)가 홀수번째일 경우 한 프레임 동안 로우 상태의 프레 임 신호(FS)를 생성하고, 짝수번째일 경우 한 프레임 동안 하이 상태의 프레임 신호(FS)를 생성한다.
변조 데이터 생성부(150)는 프레임 메모리(152) 및 룩업 테이블(154)을 포함하여 구성된다.
프레임 메모리(152)는 외부로부터 입력되는 현재 프레임(Fn)의 데이터(Data)를 프레임 단위로 저장한다.
룩업 테이블(154)은 외부로부터 입력되는 현재 프레임(Fn)의 데이터(Data)와 프레임 메모리(152)로부터 공급되는 이전 프레임(Fn-1)의 데이터를 비교하여 액정의 응답시간을 빠르게 하기 위한 변조 데이터(MData)를 생성한다.
프레임 설정부(170)는 메모리(172), 계조 분석부(174) 및 멀티 프레임 신호 생성부(176)를 포함하여 구성된다.
메모리(172)는 화상 표시부(2)를 제 2 프레임 주파수로 구동할 경우 한 레벨에서 다른 레벨로 데이터 전압(VData)이 변할 때 그에 대응하는 액정셀의 응답시간이 제 2 프레임 주파수의 한 프레임 시간보다 긴 경우에 대응되는 계조 대 계조(Gray To Gray) 정보(GTG)가 실험치에 의해 등재되어 있다. 예를 들어, 제 2 프레임 주파수가 120Hz일 경우 한 프레임 시간은 8.3ms이므로 메모리(172)에는 계조 대 계조의 응답시간이 8.3ms 이상인 계조 대 계조 정보(GTG)가 등재된다. 일례로, 0 계조에서 255계조로 변할 경우에 액정셀의 응답시간이 8.7ms라고 가정할 때 계조 대 계조 정보(GTG)는 0 계조에서 255계조로의 변화에 대응되는 정보가 된다.
계조 분석부(174)는 외부로부터 입력되는 현재 프레임(Fn)의 데이터(Data)와 변조 데이터 생성부(150)의 프레임 메모리(152)로부터 공급되는 이전 프레임(Fn-1) 데이터의 계조 대 계조를 비교하고, 비교 결과에 따라 메모리(172)에 등재된 계조 대 계조 정보(GTG)에 해당되는 경우 하이 상태의 계조 분석신호(GAS)를 생성하고, 그렇지 않은 경우 로우 상태의 계조 분석신호(GAS)를 생성한다.
멀티 프레임 신호 생성부(176)는 아래의 표 1과 같이 계조 분석부(174)로부터의 계조 분석신호(GAS)와 프레임 신호 생성부(140)로부터의 프레임 신호(FS)에 따라 멀티 프레임 신호(MFS)를 생성한다. 표 1에서와 같이 멀티 프레임 신호 생성부(176)는 프레임 신호(FS)가 로우 상태일 경우 계조 분석신호(GAS)에 상관없이 로우 상태의 멀티 프레임 신호(MFS)를 생성하고, 계조 분석신호(GAS)가 하이 상태일 경우 프레임 신호(FS)에 상관없이 로우 상태의 멀티 프레임 신호(MFS)를 생성한다.
프레임 신호(FS) 계조 분석신호(GAS) 멀티 프레임 신호(MFS)
Low Low Low
Low High Low
High Low High
High High Low
선택부(180)는 프레임 설정부(170)의 멀티 프레임 신호 생성부(176)로부터 공급되는 멀티 프레임 신호(MFS)에 따라 변조 데이터 생성부(150)로부터의 변조 데이터(MData) 및 외부로부터 입력되는 현재 프레임(Fn)의 데이터(Data)를 선택하여 데이터 드라이버(6)로 공급한다. 즉, 선택부(180)는 로우 상태의 멀티 프레임 신호(MFS)에 따라 변조 데이터(MData)를 선택하여 데이터 드라이버(6)로 공급하고, 하이 상태의 멀티 프레임 신호(MFS)에 따라 데이터(Data)를 선택하여 데이터 드라이버(6)로 공급한다.
이러한, 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 데이터 변조부(130)의 구동방법을 설명하면 다음과 같다.
먼저 외부로부터 입력되는 한 액정셀의 현재 데이터(Data)와 이전 데이터의 계조 변화에 대응되는 액정셀의 응답시간이 한 프레임의 시간보다 짧은 경우를 설명하면 다음과 같다.
우선, 프레임 신호 생성부(140)는 제 2 수직 동기신호(Vsyns2)에 따라 홀수번째 프레임에 대응되는 로우 상태의 프레임 신호(FS)를 생성한다.
이어 데이터 변조부(150)는 외부로부터 입력되는 한 액정셀의 현재 데이터(Data)와 이전 데이터의 계조 변화에 따라 변조 데이터(MData)를 생성한다.
이와 동시에 프레임 설정부(170)의 계조 분석부(174)는 외부로부터 입력되는 한 액정셀의 현재 데이터(Data)와 이전 데이터의 계조 대 계조 변화가 메모리(172) 상재된 계조 대 계조 정보(GTG)에 해당되지 않으므로 로우 상태의 계조 분석신호(GAS)를 생성한다. 또한, 프레임 설정부(170)의 멀티 프레임 신호 생성부(176)는 표 1과 같이 로우 상태의 프레임 신호(FS)에 따라 로우 상태의 멀티 프레임 신호(MFS)를 생성하여 선택부(180)에 공급한다. 이에 따라, 선택부(180)는 룩업 테이블(154)로부터의 변조 데이터(MData)를 데이터 드라이버(6)로 공급한다.
이어서, 프레임 신호 생성부(140)는 제 2 수직 동기신호(Vsyns2)에 따라 짝수번째 프레임에 대응되는 하이 상태의 프레임 신호(FS)를 생성한다.
이어 멀티 프레임 신호 생성부(176)는 하이 상태의 프레임 신호(FS)와 로우 계조 분석신호(GAS)에 따라 하이 상태의 멀티 프레임 신호(MFS)를 생성하여 선택부(180)에 공급한다. 이에 따라, 선택부(180)는 외부로부터 입력되는 한 액정셀의 현재 데이터(Data)를 데이터 드라이버(6)로 공급한다.
반면에, 외부로부터 입력되는 한 액정셀의 현재 데이터(Data)와 이전 데이터의 계조 변화에 대응되는 액정셀의 응답시간이 한 프레임의 시간보다 긴 경우를 설명하면 다음과 같다.
먼저, 프레임 신호 생성부(140)는 제 2 수직 동기신호(Vsyns2)에 따라 홀수번째 프레임에 대응되는 로우 상태의 프레임 신호(FS)를 생성한다.
이어 데이터 변조부(150)는 외부로부터 입력되는 한 액정셀의 현재 데이터(Data)와 이전 데이터의 계조 변화에 따라 변조 데이터(MData)를 생성한다.
이와 동시에 프레임 설정부(170)의 계조 분석부(174)는 외부로부터 입력되는 한 액정셀의 현재 데이터(Data)와 이전 데이터의 계조 대 계조 변화가 메모리(172)에 등재된 계조 대 계조 정보(GTG)에 해당되므로 하이 상태의 계조 분석신호(GAS)를 생성한다. 또한, 프레임 설정부(170)의 멀티 프레임 신호 생성부(176)는 표 1과 같이 로우 상태의 프레임 신호(FS)에 따라 로우 상태의 멀티 프레임 신호(MFS)를 생성하여 선택부(180)에 공급한다. 이에 따라, 선택부(180)는 룩업 테이블(154)로부터의 변조 데이터(MData)를 데이터 드라이버(6)로 공급한다.
이어서, 프레임 신호 생성부(140)는 제 2 수직 동기신호(Vsyns2)에 따라 짝수번째 프레임에 대응되는 하이 상태의 프레임 신호(FS)를 생성한다.
이어 멀티 프레임 신호 생성부(176)는 하이 상태의 프레임 신호(FS)와 하이 상태의 계조 분석신호(GAS)에 따라 로우 상태의 멀티 프레임 신호(MFS)를 생성하여 선택부(180)에 공급한다. 이에 따라, 선택부(180)는 룩업 테이블(154)로부터의 변조 데이터(MData)를 데이터 드라이버(6)로 공급한다.
이와 같은, 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 데이터 변조부(130)를 포함하는 액정 표시장치는 제 1 프레임 주파수에 따라 입력되는 데이터(Data)를 액정의 응답시간을 빠르게 하기 위한 변조 데이터(MData)로 변조하여 변조 데이터(MData) 또는 데이터(Data)를 제 2 프레임 주파수에 따라 화상 표시부(2)에 표시함과 아울러 데이터(Data)의 계조 대 계조 변화에 따라 변조 데이터(MData)를 멀티 프레임으로 연속 표시함으로써 액정의 응답시간을 빠르게 하여 화질을 향상시킬 수 있다.
구체적으로, 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 데이터 변조부(130)를 포함하는 액정 표시장치는 이전 데이터의 계조와 현재 데이터의 계조 변화에 대한 액정셀의 응답시간이 하나의 프레임 시간보다 짧은 경우 제 2 프레임 주파수의 홀수번째 프레임(1F) 동안 변조 데이터(MData)에 대응되는 변조 데이터 전압(VMData)을 액정셀에 공급한 후, 제 2 프레임 주파수의 짝수번째 프레임(2F) 동안 원래의 데이터(Data)에 대응되는 데이터 전압(VData)를 액정셀에 공급한다. 이에 따라, 액정셀은 홀수번째 프레임(1F) 기간에 목표 전압 이상으로 충전된 후 짝수번째 프레임(2F) 기간에 목표 전압으로 유지된다.
반면에, 이전 데이터의 계조와 현재 데이터의 계조 변화에 대한 액정셀의 응답시간이 하나의 프레임 시간보다 긴 경우, 계조 변화에 대응되는 변조 데이터 전압(VMData)을 멀티 프레임으로 구동하여 액정의 응답시간을 빠르게 한다. 즉, 도 7에 도시된 바와 같이 계조 변화에 대응되는 변조 데이터 전압(VMData)을 하이 상태의 멀티 프레임 신호(MFS)에 따라 홀수 프레임(1F) 동안 액정셀에 공급한 후, 현재 데이터 전압(VData) 대신에 변조 데이터 전압(VMData)을 짝수 프레임(2F) 동안 액정셀에 공급한다.
한편, 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 데이터 변조부(130)에서는 이전 데이터의 계조 대 현재 데이터의 계조 변화에 대한 액정셀의 응답시간이 하나의 프레임 시간보다 긴 경우 인접한 2개의 프레임에 동일한 변조 데이터 전압(VMData)을 공급하였으나 이에 한정되지 않으며 적어도 2 이상의 멀티 프레임으로 구동할 수 있다.
다른 한편, 이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시 예 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 종래의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
상기와 같은 본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치 및 그의 구동방법은 제 1 프레임 주파수에 따라 입력되는 데이터를 액정의 응답시간을 빠르게 하기 위한 변조 데이터로 변조함과 아울러 변조 데이터 또는 데이터를 제 2 프레임 주파수에 따라 화상 표시부에 표시함으로써 액정의 응답시간을 빠르게 하여 화질을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 제 1 프레임 주파수에 따라 입력되는 데이터를 액정의 응답시간을 빠르게 하기 위한 변조 데이터로 변조하여 변조 데이터 또는 데이터(Data)를 제 2 프레임 주파수에 따라 화상 표시부에 표시함과 아울러 데이터의 계조 대 계조 변화에 따라 변조 데이터를 멀티 프레임으로 연속 표시함으로써 액정의 응답시간을 빠르게 하여 화질을 향상시킬 수 있다.

Claims (22)

  1. 복수의 게이트 라인과 복수의 데이터 라인에 의해 정의되는 영역에 액정셀이 형성된 화상 표시부와,
    제 1 프레임 주파수에 따라 입력되는 데이터를 액정의 응답시간을 빠르게 하기 위한 변조 데이터로 변조함과 아울러 상기 변조 데이터 또는 상기 데이터를 제 2 프레임 주파수로 출력하는 타이밍 컨트롤러와,
    상기 타이밍 컨트롤러의 제어에 의해 스캔펄스를 생성하여 상기 게이트 라인에 순차적으로 공급하는 게이트 드라이버와,
    상기 타이밍 컨트롤러로부터의 상기 변조 데이터 또는 상기 데이터를 데이터 전압으로 변환하여 상기 스캔펄스에 동기되도록 상기 데이터 라인에 공급하는 데이터 드라이버를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 타이밍 컨트롤러는,
    외부로부터 상기 제 1 프레임 주파수의 제 1 수직 동기신호를 포함하는 제 1 프레임 동기신호를 2배로 체배하여 상기 제 2 프레임 주파수의 제 2 수직 동기신호를 포함하는 제 2 프레임 동기신호를 생성하는 주파수 체배부와,
    상기 제 2 프레임 동기신호를 이용하여 상기 게이트 드라이버 및 상기 데이터 드라이버를 제어하기 위한 제어신호를 생성하는 제어신호 생성부와,
    상기 데이터를 상기 변조 데이터로 변조함과 아울러 상기 변조 데이터 또는 상기 데이터를 상기 제 2 프레임 주파수로 출력하는 데이터 변조부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 데이터 변조부는,
    상기 제 2 수직 동기신호에 따라 홀수번째 프레임에 대응되는 제 1 상태의 프레임 신호와 짝수번째 프레임에 대응되는 제 2 상태의 프레임 신호를 생성하는 프레임 신호 생성부와,
    현재 프레임 데이터와 이전 프레임 데이터를 비교하여 상기 변조 데이터를 생성하는 변조 데이터 생성부와,
    상기 프레임 신호에 따라 상기 변조 데이터 또는 상기 데이터를 선택하여 상기 데이터 드라이버로 공급하는 선택부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 변조 데이터 생성부는,
    상기 현재 프레임 데이터를 프레임 단위로 저장하는 프레임 메모리와,
    상기 현재 프레임 데이터와 상기 프레임 메모리로부터의 이전 프레임 데이터를 비교하여 상기 변조 데이터를 생성하는 룩업 테이블을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 선택부는 상기 제 1 논리 상태의 프레임 신호에 따라 상기 변조 데이터를 선택하여 상기 데이터 드라이버로 공급하고, 상기 제 2 논리 상태의 프레임 신호에 따라 상기 데이터를 선택하여 상기 데이터 드라이버로 공급하는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 데이터 변조부는,
    상기 제 2 수직 동기신호에 따라 홀수번째 프레임에 대응되는 제 1 상태의 프레임 신호와 짝수번째 프레임에 대응되는 제 2 상태의 프레임 신호를 생성하는 프레임 신호 생성부와,
    현재 프레임 데이터와 이전 프레임 데이터를 비교하여 상기 변조 데이터를 생성하는 변조 데이터 생성부와,
    상기 현재 프레임 데이터와 상기 이전 프레임 데이터간의 계조 변화에 대응되는 계조 분석신호와 상기 프레임 신호를 이용하여 멀티 프레임 신호를 생성하는 프레임 설정부와,
    상기 멀티 프레임 신호에 따라 상기 변조 데이터 또는 상기 데이터를 선택하여 상기 데이터 드라이버로 공급하는 선택부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 변조 데이터 생성부는,
    상기 현재 프레임 데이터를 프레임 단위로 저장하는 프레임 메모리와,
    상기 현재 프레임 데이터와 상기 프레임 메모리로부터의 이전 프레임 데이터를 비교하여 상기 변조 데이터를 생성하는 룩업 테이블을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 프레임 설정부는;
    상기 데이터의 계조 변화에 대응되는 상기 액정셀의 응답시간이 상기 제 2 프레임 주파수의 한 프레임 시간보다 긴 경우에 대응되는 계조 대 계조 정보가 등재된 메모리와;
    상기 데이터의 계조 변화가 상기 계조 대 계조 정보에 해당되는 경우 제 2 상태의 계조 분석신호를 생성하고, 상기 데이터의 계조 변화가 상기 계조 대 계조 정보에 해당되지 않는 경우 제 1 상태의 계조 분석신호를 생성하는 계조 분석부와;
    상기 계조 분석신호와 상기 프레임 신호를 이용하여 상기 멀티 프레임 신호를 생성하는 멀티 프레임 신호 생성부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 멀티 프레임 신호 생성부는,
    상기 제 1 논리 상태의 프레임 신호일 경우에는 제 1 상태의 멀티 프레임 신호를 생성하고,
    상기 제 2 논리 상태의 프레임 신호와 상기 제 1 논리 상태의 계조 분석신호일 경우 제 2 상태의 멀티 프레임 신호를 생성하고,
    상기 제 2 논리 상태의 프레임 신호와 상기 제 2 논리 상태의 계조 분석신호일 경우 상기 제 1 논리 상태의 멀티 프레임 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 선택부는 상기 제 1 논리 상태의 멀티 프레임 신호에 따라 상기 변조 데이터를 선택하여 상기 데이터 드라이버로 공급하고, 상기 제 2 논리 상태의 멀티 프레임 신호에 따라 상기 데이터를 선택하여 상기 데이터 드라이버로 공급하는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 프레임 주파수는 60Hz인 것을 특징으로 하는 액정 표시장치.
  12. 복수의 게이트 라인과 복수의 데이터 라인에 의해 정의되는 영역에 액정셀이 형성된 화상 표시부의 구동방법에 있어서,
    제 1 프레임 주파수에 따라 입력되는 데이터를 액정의 응답시간을 빠르게 하기 위한 변조 데이터로 변조함과 아울러 상기 변조 데이터 또는 상기 데이터를 제 2 프레임 주파수로 출력하는 제 1 단계와,
    상기 게이트 라인에 순차적으로 스캔펄스를 공급하는 제 2 단계와,
    상기 변조 데이터 또는 상기 데이터를 데이터 전압으로 변환하여 상기 스캔펄스에 동기되도록 상기 데이터 라인에 공급하는 제 3 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 액정 표시장치의 구동방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 제 1 단계는,
    외부로부터 상기 제 1 프레임 주파수의 제 1 수직 동기신호를 포함하는 제 1 프레임 동기신호를 2배로 체배하여 상기 제 2 프레임 주파수의 제 2 수직 동기신호를 포함하는 제 2 프레임 동기신호를 생성하는 제 1-1 단계와,
    상기 데이터를 상기 변조 데이터로 변조함과 아울러 상기 변조 데이터 또는 상기 데이터를 상기 제 2 프레임 주파수로 출력하는 제 1-2 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 액정 표시장치의 구동방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 제 1-2 단계는,
    상기 제 2 수직 동기신호에 따라 홀수번째 프레임에 대응되는 제 1 상태의 프레임 신호와 짝수번째 프레임에 대응되는 제 2 상태의 프레임 신호를 생성하는 단계와,
    현재 프레임 데이터와 이전 프레임 데이터를 비교하여 상기 변조 데이터를 생성하는 단계와,
    상기 프레임 신호에 따라 상기 변조 데이터 또는 상기 데이터를 선택하는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 액정 표시장치의 구동방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 변조 데이터를 생성하는 단계는,
    상기 현재 프레임 데이터를 프레임 단위로 프레임 메모리에 저장하는 단계와,
    상기 현재 프레임 데이터와 상기 프레임 메모리로부터의 이전 프레임 데이터를 비교하여 상기 변조 데이터를 생성하는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 액정 표시장치의 구동방법.
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 데이터를 선택하는 단계는 상기 제 1 논리 상태의 프레임 신호에 따라 상기 변조 데이터를 선택하고, 상기 제 2 논리 상태의 프레임 신호에 따라 상기 데 이터를 선택하는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치의 구동방법.
  17. 제 13 항에 있어서,
    상기 제 1-2 단계는,
    상기 제 2 수직 동기신호에 따라 홀수번째 프레임에 대응되는 제 1 상태의 프레임 신호와 짝수번째 프레임에 대응되는 제 2 상태의 프레임 신호를 생성하는 단계와,
    현재 프레임 데이터와 이전 프레임 데이터를 비교하여 상기 변조 데이터를 생성하는 단계와,
    상기 현재 프레임 데이터와 상기 이전 프레임 데이터간의 계조 변화에 대응되는 계조 분석신호와 상기 프레임 신호를 이용하여 멀티 프레임 신호를 생성하는 단계와,
    상기 멀티 프레임 신호에 따라 상기 변조 데이터 또는 상기 데이터를 선택하는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 액정 표시장치의 구동방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 변조 데이터를 생성하는 단계는,
    상기 현재 프레임 데이터를 프레임 단위로 프레임 메모리에 저장하는 단계와,
    상기 현재 프레임 데이터와 상기 프레임 메모리로부터의 이전 프레임 데이터 를 비교하여 상기 변조 데이터를 생성하는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 액정 표시장치의 구동방법.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 멀티 프레임 신호를 생성하는 단계는;
    상기 데이터의 계조 변화가 상기 계조 대 계조 정보에 해당되는 경우 제 2 상태의 계조 분석신호를 생성하고, 상기 데이터의 계조 변화가 상기 계조 대 계조 정보에 해당되지 않는 경우 제 1 상태의 계조 분석신호를 생성하는 단계와;
    상기 계조 분석신호와 상기 프레임 신호를 이용하여 상기 멀티 프레임 신호를 생성하는 단계를 포함하여 이루어지며,
    상기 계조 대 계조 정보는 상기 데이터의 계조 변화에 대응되는 상기 액정셀의 응답시간이 상기 제 2 프레임 주파수의 한 프레임 시간보다 긴 경우에 대응되는 상기 이전 프레임의 데이터와 상기 현재 프레임의 데이터인 것을 특징으로 하는 액정 표시장치의 구동방법.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 멀티 프레임 신호를 생성하는 단계는,
    상기 제 1 논리 상태의 프레임 신호일 경우에는 제 1 상태의 멀티 프레임 신호를 생성하고,
    상기 제 2 논리 상태의 프레임 신호와 상기 제 1 논리 상태의 계조 분석신호 일 경우 제 2 상태의 멀티 프레임 신호를 생성하고,
    상기 제 2 논리 상태의 프레임 신호와 상기 제 2 논리 상태의 계조 분석신호일 경우 상기 제 1 논리 상태의 멀티 프레임 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치의 구동방법.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 데이터를 선택하는 단계는 상기 제 1 논리 상태의 멀티 프레임 신호에 따라 상기 변조 데이터를 선택하고, 상기 제 2 논리 상태의 멀티 프레임 신호에 따라 상기 데이터를 선택하는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치의 구동방법
  22. 제 12 항에 있어서,
    상기 제 1 프레임 주파수는 60Hz인 것을 특징으로 하는 액정 표시장치의 구동방법.
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