KR20080054190A - 표시장치 및 이의 구동방법 - Google Patents

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Abstract

표시장치 및 이의 구동방법에서, 데이터 구동부는 한 프레임 중 제1 구간 동안 제1 감미기준전압을 근거로하여 영상 데이터의 제1 그룹을 제1 데이터 전압으로 변환하고, 제1 감기기준전압과 다른 제2 감마기준전압을 근거로하여 영상 데이터의 제2 그룹을 제2 데이터 전압으로 변환한다. 데이터 구동부는 한 프레임 중 나머지 제2 구간 동안 제2 감미기준전압을 근거로하여 제1 그룹을 제2 데이터 전압으로 변환하고, 제1 감마기준전압을 근거로하여 제2 그룹을 제1 데이터 전압으로 변환한다. 표시패널의 제1 및 제2 화소그룹은 제1 구간동안 제1 및 제2 데이터 전압을 각각 입력받아 제1 및 제2 계조의 영상을 각각 표시하고, 제2 구간동안 제2 및 제1 데이터 전압을 각각 입력받아 제2 및 제1 계조의 영상을 각각 표시한다. 따라서, 동영상 화질 및 시야각 특성을 개선할 수 있고, 플리커 현상을 방지할 수 있다.

Description

표시장치 및 이의 구동방법{DISPLAY APPARATUS AND METHOD OF DRIVING THE SAME}
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치의 블럭도이다.
도 2a는 도 1에 도시된 표시패널에서 제1 서브 프레임 동안 화소별 그레이를 나타낸 도면이다.
도 2b는 도 1에 도시된 표시패널에서 제2 서브 프레임 동안 화소별 그레이를 나타낸 도면이다.
도 3은 도 2a 및 도 2b에 도시된 제1 및 제2 화소에 인가되는 데이터 전압을 나타낸 파형도이다.
도 4a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시패널에서 제1 서브 프레임 동안 화소별 그레이를 나타낸 도면이다.
도 4b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시패널에서 제1 서브 프레임 동안 화소별 그레이를 나타낸 도면이다.
도 5는 도 4a 및 도 4b에 도시된 제1 및 제2 화소에 인가되는 데이터 전압을 나타낸 파형도이다.
도 6은 게이트 신호에 따른 데이터 전압의 계조 변화를 나타낸 파형도이다.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
100 -- 표시패널 210 -- 타이밍 컨트롤러
220 -- 감마전압 발생부 230 -- 데이터 구동부
240 -- 게이트 구동부 300 -- 액정표시장치
본 발명은 표시장치 및 이의 구동방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 표시품질을 개선할 수 있는 표시장치 및 이의 구동방법에 관한 것이다.
일반적으로, 음극선관(CRT) 표시장치는 임펄시브(impulsive) 구동방식으로 영상신호를 표시하는 반면, 액정표시장치는 홀드(hold) 구동방식으로 영상신호를 표시한다. 따라서, 액정표시장치로 동영상을 구현할 때 액정의 응답속도에 의해서 화면에 끌림 현상이 발생하고, 그 결과 액정표시장치로 동영상을 구현하기 어려운 문제가 발생한다.
종래의 액정표시장치는 이러한 동영상의 끌림 현상을 제거하기 위하여, 각 화소에 화면을 구현하기 위한 영상 데이터를 인가한 후 한 프레임 구간 중 일정 비율을 차지하는 블랙 구간동안 블랙 데이터를 인가하는 블랙 데이터 방식으로 동작하고 있다.
그러나, 블랙 데이터 방식은 액정표시장치로부터 표시되는 화면의 휘도를 저하시킨다. 또한, 종래의 액정표시장치는 휘도 저하를 방지하기 위하여 블랙구간동안 영상 데이터의 계조에 비례해서 그 보다 낮은 계조를 인가하는 계조 임펄시브 구동방식을 채택하고 있다. 이러한 계조 임펄시브 구동방식은 이전 프레임의 영상 데이터에 대한 계조 정보를 이용하여 현재 프레임의 블랙 구간동안 인가되는 계조를 결정한다.
최근에는 임펄시브 구동방식을 채택하면서 시야각 특성을 개선하고자, 한 프레임을 두 개의 서브 프레임으로 분할하고, 초기 서브 프레임에서는 원 영상 데이터의 계조보다 높은 계조로 영상을 표시하며, 후구 서브 프레임에서는 원 영상 데이터의 계조보다 낮은 계조로 영상을 표시하는 구동방식이 개발되었다. 그러나, 상기한 구동방식으로 동작하는 액정표시장치는 시야각 특성 및 동영상의 화질 면에서는 우수하지만, 플리커 현상에 취약하다.
따라서, 본 발명의 목적은 플리커 현상 및 화면의 끌림 현상을 제거하고, 시야각을 향상시키기 위한 표시장치를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 상기한 표시장치를 구동하는데 적용되는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 표시장치는 타이밍 컨트롤러, 감마전압 발생부, 데이터 구동부, 게이트 구동부 및 표시패널을 포함한다.
상기 타이밍 컨트롤러는 외부로부터 한 프레임 분량의 영상 데이터 및 외부 제어신호를 입력받고, 상기 외부 제어신호를 제1 및 제2 제어신호로 변환하고, 상기 제1 제어신호에 동기하여 상기 영상 데이터를 출력한다. 상기 감마전압 발생부 는 서로 다른 전압레벨을 갖는 제1 및 제2 감마기준전압을 출력한다.
상기 데이터 구동부는 상기 타이밍 컨트롤러로부터 상기 제1 제어신호와 상기 영상 데이터를 입력받는다. 상기 데이터 구동부는 한 프레임 중 제1 구간 동안 상기 제1 감미기준전압을 근거로하여 상기 영상 데이터의 제1 그룹을 제1 데이터 전압으로 변환하고, 상기 제2 감마기준전압을 근거로하여 상기 영상 데이터의 제2 그룹을 제2 데이터 전압으로 변환하여 출력한다. 또한, 상기 데이터 구동부는 상기 한 프레임 중 나머지 제2 구간 동안 상기 제2 감미기준전압을 근거로하여 상기 제1 그룹을 상기 제2 데이터 전압으로 변환하고, 상기 제1 감마기준전압을 근거로하여 상기 제2 그룹을 상기 제1 데이터 전압으로 변환하여 출력한다.
상기 게이트 구동부는 상기 제2 제어신호에 응답하여 상기 한 프레임 동안 상기 제1 구간에 대응하는 제1 게이트 펄스와 상기 제2 구간에 대응하는 제2 게이트 펄스로 이루어진 게이트 신호를 순차적으로 출력한다.
상기 표시패널은 제1 및 제2 화소그룹을 포함한다. 상기 제1 화소그룹은 상기 제1 구간동안 상기 제1 게이트 펄스에 응답하여 상기 제1 데이터 전압을 입력받아 상기 영상 데이터의 계조와 다른 제1 계조를 표시하고, 상기 제2 구간동안 상기 제2 게이트 펄스에 응답하여 상기 제2 데이터 전압을 입력받아 상기 영상 데이터의 계조와 다른 제2 계조를 표시한다. 상기 제2 화소그룹은 상기 제1 구간동안 상기 제1 게이트 펄스에 응답하여 상기 제2 데이터 전압을 입력받아 상기 제2 계조를 표시하고, 상기 제2 구간동안 상기 제2 게이트 펄스에 응답하여 상기 제1 데이터 전압을 입력받아 상기 제1 계조를 표시한다.
본 발명에 따른 표시장치의 구동방법에서, 외부로부터 한 프레임 분량의 영상 데이터 및 외부 제어신호를 입력받아서 상기 외부 제어신호를 제1 및 제2 제어신호로 변환하고, 상기 제1 제어신호에 동기하여 상기 영상 데이터를 출력한다. 다음, 서로 다른 전압레벨을 갖는 제1 및 제2 감마기준전압을 출력한다. 상기 한 프레임 중 제1 구간 동안 상기 제1 감미기준전압을 근거로하여 상기 영상 데이터의 제1 그룹을 제1 데이터 전압으로 변환하고, 상기 제2 감마기준전압을 근거로하여 상기 영상 데이터의 제2 그룹을 제2 데이터 전압으로 변환한다. 상기 한 프레임 중 나머지 제2 구간 동안 상기 제2 감미기준전압을 근거로하여 상기 제1 그룹을 상기 제2 데이터 전압으로 변환하고, 상기 제1 감마기준전압을 근거로하여 상기 제2 그룹을 상기 제1 데이터 전압으로 변환한다. 상기 제2 제어신호에 응답하여 상기 한 프레임 동안 상기 제1 구간에 대응하는 제1 게이트 펄스와 상기 제2 구간에 대응하는 제2 게이트 펄스로 이루어진 게이트 신호를 순차적으로 출력한다. 상기 제1 구간동안 상기 제1 게이트 펄스에 응답하여 상기 제1 데이터 전압을 입력받아 제1 화소영역에 상기 영상 데이터의 계조와 다른 제1 계조의 영상을 표시하고, 상기 제2 데이터 전압을 입력받아 제2 화소영역에 상기 영상 데이터의 계조 및 상기 제1 계조와 다른 제2 계조의 영상을 표시한다. 상기 제2 구간동안 상기 제2 게이트 펄스에 응답하여 상기 제2 데이터 전압을 입력받아 상기 제1 화소영역에 제2 계조의 영상을 표시하고, 상기 제1 데이터 전압을 입력받아 상기 제2 화소영역에 상기 제1 계조의 영상을 표시한다.
이러한 표시장치 및 이의 구동방법에 따르면, 상기 제1 구간 동안 하이 계조 영상과 로우 계조 영상을 한 화소 이상의 단위로 번갈아 표시하고, 상기 제1 구간동안 하이 계조 영상을 표시하는 화소는 상기 제2 구간에서 로우 계조 영상을 표시하고, 로우 계조 영상을 표시하는 화소는 상기 제2 구간에서 하이 계조 영상을 표시한다. 따라서, 표시장치의 시야각 특성을 향상시킬 수 있고, 플리커 현상을 방지할 수 있다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치의 블럭도이다.
도 1을 참조하면, 액정표시장치(300)는 표시패널(100), 타이밍 컨트롤러(210), 감마전압 발생부(220), 데이터 구동부(230) 및 게이트 구동부(240)를 포함한다.
상기 표시패널(100)에는 제1 내지 제m 데이터 라인(DL1 ~ DLm), 제1 내지 제n 게이트 라인(GL1 ~ GLn) 및 n×m개의 화소로 이루어진다. 상기 제1 내지 제m 데이터 라인(DL1 ~ DLm)은 상기 제1 내지 제n 게이트 라인(GL1 ~ GLn)과 절연되게 교차하여 매트릭스 형태로 이루어진 n×m개의 화소영역을 정의한다. 상기 n×m개의 화소영역에는 상기 n×m개의 화소가 일대일 대응하도록 구비된다.
상기 n×m개의 화소들 각각은 박막 트랜지스터(Tr) 및 상기 박막 트랜지스터(Tr)의 출력전극에 전기적으로 연결된 액정 커패시터(lc)로 이루어진다. 도면에 도시하지는 않았지만, 상기 n×m개의 화소들 각각은 상기 액정 커패시터(lc)와 병렬 연결되는 스토리지 커패시터를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 예로, 상기 n×m개의 화소들 중 첫 번째 화소(P1)에서, 상기 박막 트랜지스터(Tr)의 제어전극은 상기 제1 게이트 라인(GL1)에 연결되고, 상기 박막 트랜지스터(Tr)의 입력전극은 상기 제1 데이터 라인(DL1)에 연결되며, 상기 박막 트랜지스터의 출력전극은 상기 액정 커패시터(lc)에 연결된다.
상기 타이밍 컨트롤러(210)는 외부 장치(미도시)로부터 외부 제어신호(O-CS) 및 영상 데이터(I-data)를 입력받는다. 본 발명의 일 예로, 상기 외부 제어신호(O-CS)는 수직동기신호(VSYNC), 수평동기신호(HSYNC), 메인클럭(MCLK), 데이터 인에이블신호(DE) 등을 포함한다. 상기 타이밍 컨트롤러(210)는 상기 외부 제어신호(O-CS)를 기초로하여 데이터 제어신호(CS1), 게이트 제어신호(CS2) 및 감마제어신호(CS3)를 생성한다.
상기 타이밍 컨트롤러(210)는 상기 데이터 제어신호(CS1)에 동기하여 상기 영상 데이터(I-data)를 상기 데이터 구동부(230)로 순차적으로 인가한다. 본 발명의 일 예로, 상기 데이터 제어신호(CS1)는 상기 데이터 구동부(230)의 동작을 개시하는 수평개시신호(STH), 데이터 전압의 극성을 반전시키는 반전신호(REV) 및 상기 데이터 구동부(230)로부터 상기 데이터 전압이 출력되는 시기를 결정하는 출력지시신호(TP) 등을 포함한다. 상기 타이밍 컨트롤러(210)는 상기 게이트 구동부(240)에 상기 게이트 제어신호(CS2)를 인가한다. 본 발명의 일 예로, 상기 게이트 제어신호(CS2)는 상기 게이트 구동부(240)의 동작을 개시하는 수직개시신호(STV), 상기 게이트 신호의 출력 시기를 결정하는 게이트 클럭신호(CK) 및 상기 게이트 신호의 펄스폭을 결정하는 출력 인에이블 신호(OE) 등을 포함한다.
본 발명의 일 예로, 상기 게이트 클럭신호(CK)는 120Hz의 주파수를 가진다. 상기 액정표시장치(300)의 한 프레임이 1/60초로 이루어진다고 가정할 때, 상기 한 프레임은 1/120초로 이루어진 제1 및 제2 서브 프레임으로 구분된다. 상기 제1 서브 프레임은 초기 1/2 프레임으로 정의되고, 상기 제2 서브 프레임은 후기 1/2 프레임으로 정의된다. 상기 제1 및 제2 서브 프레임에서 각 화소들은 서로 다른 그레이의 영상을 표시한다.
또한, 상기 타이밍 컨트롤러(210)는 상기 감마제어신호(CS3)를 상기 감마전압 발생부(220)로 제공한다. 상기 감마전압 발생부(220)는 상기 감마제어신호(CS3)에 응답하여 하이 감마기준전압(VH - GMMA) 및 로우 감마기준전압(VL - GMMA)을 출력한다. 도면에 도시하지는 않았지만, 상기 감마전압 발생부(220)는 상기 하이 감마기준전압(VH-GMMA)을 생성하는 제1 감마 스트링 및 상기 로우 감마기준전압(VL - GMMA)을 생성하는 제2 감마 스트링을 포함한다.
또한, 상기 하이 감마기준전압(VH - GMMA)은 상기 데이터 구동부(230)로 인가되는 상기 반전신호(REV)에 따라서 포지티브 하이 감마기준전압 또는 네가티브 하이 감마기준전압으로 이루어질 수 있다. 또한, 상기 로우 감마기준전압(VL - GMMA)은 상기 반전신호(REV)에 따라서 포지티브 로우 감마기준전압 및 네가티브 로우 감마기준전압으로 이루어질 수 있다.
본 발명의 일 예로, 상기 액정표시장치(300)는 한 행단위로 데이터 전압의 극성이 반전되는 라인 반전방식으로 동작하여, 상기 하이 및 로우 감마기준전압(VH -GMMA, VL - GMMA)의 극성은 수평 주사 구간(이하, H/2 구간) 단위로 반전된다.
상기 데이터 구동부(230)는 상기 하이 및 로우 감마기준전압(VH - GMMA, VL - GMMA)을 근거로하여 상기 타이밍 컨트롤러(210)로부터 공급된 상기 영상 데이터(I-data)를 데이터 전압으로 변환한다. 구체적으로, 첫 번째 화소행의 초기 1/2 수평 주사 구간에서 홀수번째 화소들로 인가되는 상기 영상 데이터는 상기 하이 감마기준전압(VH-GMMA)을 근거로하여 하이 계조를 갖는 하이 데이터 전압으로 변환되고, 짝수번째 화소들로 인가되는 상기 영상 데이터는 상기 로우 감마기준전압(VL - GMMA)을 근거로하여 로우 계조를 갖는 로우 데이터 전압으로 변환된다. 상기 첫 번째 화소행의 후기 1/2 수평 주사 구간에서 짝수번째 화소들로 인가되는 상기 영상 데이터는 상기 로우 감마기준전압(VL - GMMA)을 근거로하여 로우 계조를 갖는 로우 데이터 전압으로 변환되고, 짝수번째 화소들로 인가되는 상기 영상 데이터는 상기 하이 감마기준전압(VH-GMMA)을 근거로하여 하이 계조를 갖는 하이 데이터 전압으로 변환된다.
상기 데이터 구동부(230)는 상기 표시패널(100)에 구비된 상기 제1 내지 제m 데이터 라인(DL1 ~ DLm)과 전기적으로 연결된다. 첫 번째 화소행의 초기 1/2 수평 주사 구간동안, 상기 데이터 구동부(230)는 홀수번째 데이터 라인들로 하이 데이터 전압을 인가하고, 짝수번째 데이터 라인들로 로우 데이터 전압을 인가한다. 이후, 후기 1/2 수형 주사 구간동안 상기 데이터 구동부(230)는 홀수번째 데이터 라인들 로 로우 데이터 전압을 인가하고, 짝수번째 데이터 라인들로 하이 데이터 전압을 인가한다.
상기 게이트 구동부(240)는 상기 컨트롤러(210)로부터의 게이트 제어신호(CS1)에 응답하여 게이트 온전압과 게이트 오프전압 사이에서 스윙하는 게이트 신호를 순차적으로 출력한다. 상기 게이트 구동부(240)는 상기 표시패널(100)에 구비된 상기 제1 내지 제n 게이트 라인(GL1 ~ GLn)에 전기적으로 연결되고, 상기 게이트 신호는 상기 제1 내지 제n 게이트 라인(GL1 ~ GLn)에 순차적으로 인가된다. 따라서, 상기 표시패널(100)은 상기 게이트 신호에 응답하여 상기 하이 및 로우 데이터 전압에 대응하는 계조를 갖는 영상을 표시한다.
도 2a는 도 1에 도시된 표시패널에서 제1 서브 프레임 동안 화소별 그레이를 나타낸 도면이고, 도 2b는 도 1에 도시된 표시패널에서 제2 서브 프레임 동안 화소별 그레이를 나타낸 도면이다.
도 2a를 참조하면, 제1 서브 프레임(p-f/2) 동안 홀수번째 화소행의 홀수번째 화소들에는 하이 데이터 전압이 인가되고, 짝수번째 화소들에는 로우 데이터 전압이 인가된다. 또한, 상기 제1 서브 프레임(p-f/2) 동안 짝수번째 화소행의 홀수번째 화소들에는 로우 데이터 전압이 인가되고, 짝수번째 화소들에는 하이 데이터 전압이 인가된다. 결과적으로, 상기 제1 서브 프레임(p-f/2) 동안 한 화소 단위로 하이 및 로우 데이터 전압이 번갈아 인가된다. 따라서, 상기 제1 서브 프레임(p-f/2) 동안에는 하이 그레이 영상(H)과 로우 그레이 영상(L)이 공간적으로 혼합하여 표시된다.
다음 도 2b에 도시된 바와 같이, 제2 서브 프레임(a-f/2) 동안 홀수번째 화소행의 홀수번째 화소들에는 로우 데이터 전압이 인가되고, 짝수번째 화소들에는 하이 데이터 전압이 인가된다. 또한, 상기 제1 서브 프레임(p-f/2) 동안 짝수번째 화소행의 홀수번째 화소들에는 하이 데이터 전압이 인가되고, 짝수번째 화소들에는 로우 데이터 전압이 인가된다. 결과적으로, 상기 제2 서브 프레임(p-f/2) 동안 한 화소 단위로 하이 및 로우 데이터 전압이 번갈아 인가된다. 따라서, 상기 제2 서브 프레임(p-f/2) 동안에는 하이 그레이 영상(H)과 로우 그레이 영상(L)이 공간적으로 혼합하여 표시된다.
또한, 상기 제1 서브 프레임(p-f/2)에서 상기 하이 데이터 전압이 인가된 화소는 상기 제2 서브 프레임(a-f/2) 동안 상기 로우 데이터 전압을 입력받고, 상기 제1 서브 프레임(p-f/2)에서 상기 로우 데이터 전압이 인가된 화소는 상기 하이 데이터 전압을 입력받는다. 따라서, 상기 각 화소에서는 하이 그레이 영상(H)과 로우 그레이 영상(L)이 한 서브 프레임 단위로 번갈아 표시된다.
도 2a 및 도 2b에서는 한 화소 단위로 하이 및 로우 데이터 전압이 번갈아 인가되는 구조를 도시하였다. 그러나, 본 발명의 다른 일 예로써 행 방향 또는 열 방향에서 두 개 이상의 화소 단위로 상기 하이 및 로우 데이터 전압이 번갈아 인가될 수 있다.
이처럼, 서로 다른 두 개의 데이터 전압을 1/2 프레임 단위로 화소에 인가함으로써, 시야각 특성을 개선할 수 있고, 임펄시브(impulsive) 효과로 인해서 동영상의 화질을 개선할 수 있다. 또한, 하이 그레이 영상과 로우 그레이 영상이 공간 적으로 혼합되어 표시됨으로써, 플리커 현상을 방지할 수 있다.
도 3은 도 2a 및 도 2b에 도시된 제1 및 제2 화소에 인가되는 데이터 전압을 나타낸 파형도이다.
도 3을 참조하면, 제1 서브 프레임(p-f/2) 동안 제1 화소(P1)에는 영상 데이터에 대응하는 정극성의 데이터 전압(+Vd)보다 높은 계조를 갖는 정극성의 하이 데이터 전압(+VdH)이 인가되고, 제2 서브 프레임(a-f/2) 동안 상기 제1 화소(P1)에는 상기 정극성의 데이터 전압(+Vd)보다 낮은 계조를 갖는 정극성의 로우 데이터 전압(+VdL)이 인가된다.
다음 프레임의 제1 서브 프레임(p-f/2) 동안 상기 제1 화소(P1)에는 부극성의 데이터 전압(-Vd)보다 높은 계조를 갖는 부극성의 하이 데이터 전압(-VdH)이 인가되고, 제2 서브 프레임(a-f/2) 동안 상기 제1 화소(P1)에는 상기 부극성의 데이터 전압(-Vd)보다 낮은 계조를 갖는 부극성의 로우 데이터 전압(-VdL)이 인가된다. 즉, 상기 데이터 전압의 극성은 한 프레임 단위로 반전되고, 상기 데이터 전압의 계조는 1/2 프레임 단위로 전환된다.
한편, 제1 서브 프레임(p-f/2) 동안 제2 화소(P2)에는 영상 데이터에 대응하는 부극성의 데이터 전압(-Vd)보다 낮은 계조를 갖는 부극성의 로우 데이터 전압(-VdL)이 인가되고, 제2 서브 프레임(a-f/2) 동안 상기 제2 화소(P2)에는 상기 부극성의 데이터 전압(-Vd)보다 높은 계조를 갖는 부극성의 하이 데이터 전압(-VdH)이 인 가된다.
다음 프레임의 제1 서브 프레임(p-f/2) 동안 상기 제2 화소(P2)에는 정극성의 데이터 전압보다 낮은 계조를 갖는 정극성의 로우 데이터 전압(+VdL)이 인가되고, 제2 서브 프레임(a-f/2) 동안 상기 제2 화소(P2)에는 상기 정극성의 데이터 전압(-Vd)보다 높은 계조를 갖는 정극성의 하이 데이터 전압(+VdH)이 인가된다. 즉, 상기 데이터 전압의 극성은 한 프레임 단위로 반전되고, 상기 데이터 전압의 계조는 1/2 프레임 단위로 전환된다. 또한, 상기 데이터 전압의 극성은 한 화소행 단위로 반전되고, 상기 데이터 전압의 계조는 한 화소행 단위로 전환된다.
이와 같이, 상기 하이 그레이 영상(H)과 상기 로우 그레이 영상(L)이 한 화소 단위로 혼합하여 표시되고, 1/2 프레임 단위로 시간차를 두고 표시됨으로써, 시야각 특성을 향상시킬 수 있고, 플리커 현상을 개선할 수 있다.
도 4a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시패널에서 제1 서브 프레임 동안 화소별 그레이를 나타낸 도면이고, 도 4b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시패널에서 제1 서브 프레임 동안 화소별 그레이를 나타낸 도면이다.
도 4a 및 도 4b를 참조하면, 제1 및 제2 서브 프레임(p-f/2, a-f/2) 동안 데이터 전압의 계조는 2개의 화소행 단위 및 하나의 화소열 단위로 전환된다. 결과적으로, 상기 제1 및 제2 서브 프레임(p-f/2, a-f/2) 동안 2×1 화소 단위로 하이 및 로우 데이터 전압이 번갈아 인가된다. 따라서, 상기 제1 서브 프레임(p-f/2) 동안에는 하이 그레이 영상(H)과 로우 그레이 영상(L)이 공간적으로 혼합하여 표시된 다.
또한, 상기 데이터 전압의 계조는 1/2 프레임 단위로 전환된다. 구체적으로, 상기 제1 서브 프레임(p-f/2)에서 하이 계조를 갖는 하이 데이터 전압이 인가된 화소는 상기 제2 서브 프레임(a-f/2) 동안 로우 계조를 갖는 로우 데이터 전압을 입력받는다. 상기 제1 서브 프레임(p-f/2)에서 로우 계조를 갖는 로우 데이터 전압이 인가된 화소는 상기 제2 서브 프레임(a-f/2) 동안 하이 계조를 갖는 하이 데이터 전압을 입력받는다.
이처럼, 서로 다른 두 개의 데이터 전압을 1/2 프레임 단위로 화소에 인가함으로써, 시야각 특성을 개선할 수 있고, 임펄시브(impulsive) 효과로 인해서 동영상의 화질을 개선할 수 있다. 또한, 하이 그레이 영상과 로우 그레이 영상이 공간적으로 혼합되어 표시됨으로써, 플리커 현상을 방지할 수 있다.
도 5는 도 4a 및 도 4b에 도시된 제1 및 제2 화소에 인가되는 데이터 전압을 나타낸 파형도이다.
도 5를 참조하면, 제1 서브 프레임(p-f/2) 동안 제1 화소(P1)에는 영상 데이터에 대응하는 정극성의 데이터 전압(+Vd)보다 높은 계조를 갖는 정극성의 하이 데이터 전압(+VdH)이 인가되고, 제2 서브 프레임(a-f/2) 동안 상기 제1 화소(P1)에는 상기 정극성의 데이터 전압(+Vd)보다 낮은 계조를 갖는 정극성의 로우 데이터 전압(+VdL)이 인가된다.
상기 제1 서브 프레임(p-f/2) 동안 제2 화소(P2)에는 영상 데이터에 대응하 는 부극성의 데이터 전압(-Vd)보다 높은 계조를 갖는 부극성의 하이 데이터 전압(-VdH)이 인가되고, 상기 제2 서브 프레임(a-f/2) 동안 상기 제2 화소(P2)에는 상기 부극성의 데이터 전압(-Vd)보다 낮은 계조를 갖는 부극성의 로우 데이터 전압(-VdL)이 인가된다.
상기 제1 서브 프레임(p-f/2) 동안 제3 화소(P3)에는 영상 데이터에 대응하는 정극성의 데이터 전압(+Vd)보다 낮은 계조를 갖는 정극성의 로우 데이터 전압(+VdL)이 인가되고, 제2 서브 프레임(a-f/2) 동안 상기 제3 화소(P3)에는 상기 정극성의 데이터 전압(+Vd)보다 높은 계조를 갖는 정극성의 하이 데이터 전압(+VdH)이 인가된다.
상기 제1 서브 프레임(p-f/2) 동안 제4 화소(P4)에는 영상 데이터에 대응하는 부극성의 데이터 전압(-Vd)보다 낮은 계조를 갖는 부극성의 로우 데이터 전압(-VdL)이 인가되고, 제2 서브 프레임(a-f/2) 동안 상기 제4 화소(P4)에는 상기 부극성의 데이터 전압(-Vd)보다 높은 계조를 갖는 부극성의 하이 데이터 전압(-VdH)이 인가된다.
도 5에 도시된 바와 같이, 상기 데이터 전압의 극성은 한 프레임 단위로 반전된다. 한편, 상기 데이터 전압의 계조는 1/2 프레임 단위로 전환되고, 2개의 화소행 단위로 전환됨으로써, 시야각 특성을 향상시킬 수 있고, 플리커 현상을 방지할 수 있다.
도 6은 게이트 신호에 따른 데이터 전압의 계조 변화를 나타낸 파형도이다.
도 6을 참조하면, 게이트 구동부(240, 도 1에 도시됨)는 표시패널(100)에 구비된 제1 내지 제n 게이트 라인(GL1 ~ GLn)에 제1 내지 제n 게이트 신호(G1 ~ Gn)를 순차적으로 출력한다. 상기 제1 내지 제n 게이트 신호(G1 ~ Gn) 각각은 제1 서브 프레임(p-f/2)의 초기 H/2 시간(p-H/2) 동안 게이트 온 전압을 출력하는 제1 게이트 펄스와 제2 서브 프레임(a-f/2)의 후기 H/2 시간(a-H/2) 동안 상기 게이트 온 전압을 출력하는 제2 게이트 펄스를 포함한다.
상기 제1 내지 제n 게이트 신호(GS1 ~ GSn)의 상기 초기 H/2 시간(p-H/2) 동안 데이터 구동회로(230, 도 1에 도시됨)는 표시패널(100)에 구비된 제1 내지 제m 데이터 라인(DL1 ~ DLm)에 데이터 전압을 출력한다.
구체적으로, 제1 서브 프레임(p-f/2) 동안 제1 화소(P1, 도 2a 및 도 2b에 도시됨)에는 상기 제1 게이트 신호(G1)의 제1 게이트 펄스에 응답하여 정극성의 하이 데이터 전압(+VdH)이 인가되고, 제2 화소(P2)에는 상기 제2 게이트 신호(G2)의 제1 게이트 펄스에 응답하여 부극성의 로우 데이터 전압(-VdL)이 인가된다.
다음, 제2 서브 프레임(a-f/2) 동안 상기 제1 화소(P1)에는 상기 제1 게이트 신호(G1)의 제2 게이트 펄스에 응답하여 정극성의 로우 데이터 전압(+VdL)이 인가되고, 상기 제2 화소(P2)에는 상기 제2 게이트 신호(G2)의 제2 게이트 펄스에 응답하여 부극성의 하이 데이터 전압(-VdH)이 인가된다.
이처럼, 상기 제1 내지 제n 게이트 신호(G1 ~ Gn) 각각은 게이트 온 전압으 로 발생되는 제1 및 제2 게이트 펄스를 포함함으로써, 한 프레임 내에서 상기 각 화소에 하이 및 로우 데이터 전압이 번갈아 인가되는 시점을 제어할 수 있다.
이와 같은 표시장치 및 이의 구동방법에 따르면, 제1 서브 프레임 동안 하이 계조 영상과 로우 계조 영상을 한 화소 이상의 단위로 번갈아 표시하고, 상기 제1 서브 프레임 동안 하이 계조 영상을 표시하는 화소는 제2 서브 프레임에서 로우 계조 영상을 표시하고, 로우 계조 영상을 표시하는 화소는 상기 제2 서브 프레임에서 하이 계조 영상을 표시한다.
따라서, 상기 제1 및 제2 서브 프레임 단위로 서로 다른 계조의 영상을 표시함으로써, 표시장치의 시야각 특성 및 동영상의 화질을 개선할 수 있다. 또한, 상기 제1 및 제2 서브 프레임 동안 하이 계조의 영상과 로우 계조의 영상이 공간적으로 혼합하여 표시됨으로써, 플리커 현상을 방지할 수 있다.
이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (13)

  1. 외부로부터 한 프레임 분량의 영상 데이터 및 외부 제어신호를 입력받고, 상기 외부 제어신호를 제1 및 제2 제어신호로 변환하고, 상기 제1 제어신호에 동기하여 상기 영상 데이터를 출력하는 타이밍 컨트롤러;
    서로 다른 전압레벨을 갖는 제1 및 제2 감마기준전압을 출력하는 감마전압 발생부;
    상기 타이밍 컨트롤러로부터 상기 제1 제어신호와 상기 영상 데이터를 입력받고, 한 프레임 중 제1 구간 동안 상기 제1 감미기준전압을 근거로하여 상기 영상 데이터의 제1 그룹을 제1 데이터 전압으로 변환하고, 상기 제2 감마기준전압을 근거로하여 상기 영상 데이터의 제2 그룹을 제2 데이터 전압으로 변환하며, 상기 한 프레임 중 나머지 제2 구간 동안 상기 제2 감미기준전압을 근거로하여 상기 제1 그룹을 상기 제2 데이터 전압으로 변환하고, 상기 제1 감마기준전압을 근거로하여 상기 제2 그룹을 상기 제1 데이터 전압으로 변환하여 출력하는 데이터 구동회로;
    상기 제2 제어신호에 응답하여 상기 한 프레임 동안 상기 제1 구간에 대응하는 제1 게이트 펄스와 상기 제2 구간에 대응하는 제2 게이트 펄스로 이루어진 게이트 신호를 순차적으로 출력하는 게이트 구동회로; 및
    상기 제1 구간동안 상기 제1 게이트 펄스에 응답하여 상기 제1 데이터 전압을 입력받아 상기 영상 데이터의 계조와 다른 제1 계조의 영상을 표시하고, 상기 제2 구간동안 상기 제2 게이트 펄스에 응답하여 상기 제2 데이터 전압을 입력받아 상기 영상 데이터의 계조와 다른 제2 계조의 영상을 표시하는 제1 화소그룹, 및 상기 제1 구간동안 상기 제1 게이트 펄스에 응답하여 상기 제2 데이터 전압을 입력받아 상기 제2 계조의 영상을 표시하고, 상기 제2 구간동안 상기 제2 게이트 펄스에 응답하여 상기 제1 데이터 전압을 입력받아 상기 제1 계조의 영상을 표시하는 제2 화소그룹으로 이루어진 표시패널을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 감마기준전압은 상기 제2 감마기준전압보다 높고,
    상기 제1 계조는 상기 영상 데이터의 계조보다 높으며, 상기 제2 계조는 상기 영상 데이터의 계조보나 낮은 것을 특징으로 하는 표시장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제1 감마기준전압은 상기 제2 감마기준전압보다 낮고,
    상기 제1 계조는 상기 영상 데이터의 계조보다 낮으며, 상기 제2 계조는 상기 영상 데이터의 계조보나 높은 것을 특징으로 하는 표시장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제1 구간은 상기 한 프레임의 초기 1/2 프레임을 나타내고, 상기 제2 구간은 상기 한 프레임의 후기 1/2 프레임을 나타내는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 제1 및 제2 구간 각각은 1/120초로 이루어진 것을 특징으로 하는 표시장치.
  6. 제4항에 있어서, 상기 제1 및 제2 데이터 전압의 극성은 한 프레임 단위로 반전되는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 표시패널은 매트릭스 형태로 배치되는 다수의 화소를 포함하고,
    상기 제1 화소그룹에 포함된 제1 화소들과 상기 제2 화소그룹에 포함된 제2 화소들은 하나 이상의 화소 단위로 반복되어 배치되는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  8. 제1항에 있어서, 상기 표시패널은 매트릭스 형태로 배치되는 다수의 화소를 포함하고,
    상기 제1 화소그룹에 포함된 제1 화소들과 상기 제2 화소그룹에 포함된 제2 화소들은 하나 이상의 행 단위 또는 하나 이상의 컬럼 단위로 반복되어 배치되는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  9. 외부로부터 한 프레임 분량의 영상 데이터 및 외부 제어신호를 입력받아서, 상기 외부 제어신호를 제1 및 제2 제어신호로 변환하고, 상기 제1 제어신호에 동기하여 상기 영상 데이터를 출력하는 단계;
    서로 다른 전압레벨을 갖는 제1 및 제2 감마기준전압을 출력하는 단계;
    상기 한 프레임 중 제1 구간 동안 상기 제1 감미기준전압을 근거로하여 상기 영상 데이터의 제1 그룹을 제1 데이터 전압으로 변환하고, 상기 제2 감마기준전압을 근거로하여 상기 영상 데이터의 제2 그룹을 제2 데이터 전압으로 변환하는 단계;
    상기 한 프레임 중 나머지 제2 구간 동안 상기 제2 감미기준전압을 근거로하여 상기 제1 그룹을 상기 제2 데이터 전압으로 변환하고, 상기 제1 감마기준전압을 근거로하여 상기 제2 그룹을 상기 제1 데이터 전압으로 변환하여 출력하는 단계;
    상기 제2 제어신호에 응답하여 상기 한 프레임 동안 상기 제1 구간에 대응하는 제1 게이트 펄스와 상기 제2 구간에 대응하는 제2 게이트 펄스로 이루어진 게이트 신호를 순차적으로 출력하는 단계;
    상기 제1 구간동안 상기 제1 게이트 펄스에 응답하여 상기 제1 데이터 전압을 입력받아 제1 화소영역에 상기 영상 데이터의 계조와 다른 제1 계조의 영상을 표시하고, 상기 제2 데이터 전압을 입력받아 제2 화소영역에 상기 영상 데이터의 계조 및 상기 제1 계조와 다른 제2 계조의 영상을 표시하는 단계; 및
    상기 제2 구간동안 상기 제2 게이트 펄스에 응답하여 상기 제2 데이터 전압을 입력받아 상기 제1 화소영역에 제2 계조의 영상을 표시하고, 상기 제1 데이터 전압을 입력받아 상기 제2 화소영역에 상기 제1 계조의 영상을 표시하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치의 구동방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 제1 감마기준전압은 상기 제2 감마기준전압보다 높고,
    상기 제1 계조는 상기 영상 데이터의 계조보다 높고, 상기 제2 계조는 상기 영상 데이터의 계조보나 낮은 것을 특징으로 하는 표시장치의 구동방법.
  11. 제9항에 있어서, 상기 제1 감마기준전압은 상기 제2 감마기준전압보다 낮고,
    상기 제1 계조는 상기 영상 데이터의 계조보다 낮고, 상기 제2 계조는 상기 영상 데이터의 계조보나 높은 것을 특징으로 하는 표시장치의 구동방법.
  12. 제9항에 있어서, 상기 제1 구간은 상기 한 프레임의 초기 1/2 프레임을 나타내고, 상기 제2 구간은 상기 한 프레임의 후기 1/2 프레임을 나타내는 것을 특징으로 하는 표시장치의 구동방법.
  13. 제12항에 있어서, 상기 제1 및 제2 데이터 전압의 극성은 한 프레임 단위로 반전되는 것을 특징으로 하는 표시장치의 구동방법.
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