KR20080067133A - 액정 표시 장치 및 그의 구동 방법 - Google Patents

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Abstract

표시 품질을 향상시킬 수 있는 액정 표시 장치 및 그의 구동 방법이 제공된다. 액정 표시 장치는, 제n 영상 신호를 제공하는 신호 제어부와, 제n 영상 신호가 최고계조가 아닌 경우 제1 기준 전압을 출력하고, 제n 영상 신호가 최고계조인 경우 제1 기준 전압보다 높은 전압 레벨의 제2 기준 전압을 출력하는 전압 제공부와, 제1 기준 전압 또는 제2 기준 전압을 제공받아, 공통 전압을 기준으로 정극성이고 순차적으로 전압 레벨이 낮은 제1 내지 제n 정극성 계조 전압과, 공통 전압을 기준으로 부극성이고 순차적으로 전압 레벨이 낮은 제1 내지 제n 부극성 계조 전압을 생성하는 계조 전압 생성부 및 제1 내지 제n 정극성 계조 전압 및 제1 내지 제n 부극성 계조 전압을 제공받아 제n 영상 신호에 대응하는 영상 데이터 전압을 화소에 인가하는 데이터 구동부를 포함한다.
Figure P1020070004325
액정 표시 장치, 계조 전압, 휘도, 응답 속도

Description

액정 표시 장치 및 그의 구동 방법{Liquid crystal display and driving method thereof}
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치 및 그의 구동 방법을 설명하기 위한 블록도이다.
도 2는 도 1의 한 화소에 대한 등가 회로도이다.
도 3은 도 1의 전압 제공부를 설명하기 위한 회로도이다.
도 4는 도 3의 PWM 신호 발생기를 설명하기 위한 블록도이다.
도 5는 도 1의 계조 전압 생성부를 설명하기 위한 회로도이다.
도 6은 도 5의 계조 전압 생성부의 동작을 설명하기 위한 그래프이다.
도 7은 도 1의 신호 제어부를 설명하기 위한 회로도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치 및 그의 구동 방법을 설명하기 위한 블록도이다.
도 9는 도 8의 계조 전압 생성부를 설명하기 위한 회로도이다.
도 10은 도 9의 계조 전압 생성부를 설명하기 위한 그래프이다.
도 11은 도 8의 신호 제어부를 설명하기 위한 회로도이다.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치 및 그의 구동 방법을 설명하기 위한 블록도이다.
도 13은 도 12의 신호 제어부를 설명하기 위한 블록도이다.
도 14는 도 13의 신호 제어부를 설명하기 위한 그래프이다.
도 15는 도 13의 판단부를 설명하기 위한 회로도이다.
(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)
10, 11, 12: 액정 표시 장치 300: 액정 패널 어셈블리
400: 게이트 구동부 500: 데이터 구동부
600, 601, 602: 신호 제어부 652: 제1 보정부
662: 제2 보정부 692: 판단부
700, 701: 전압 제공부 710: 부스팅부
730: 피드백 전압 생성부 740: 제1 선택부
800, 801: 계조 전압 생성부 810, 811: 제2 선택부
820, 821: 제3 선택부 831: 제4 선택부
841: 제5 선택부 900: 메모리
910: 제1 프레임 메모리 920: 제2 프레임 메모리
본 발명은 액정 표시 장치 및 그의 구동 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 표시 품질을 향상시킬 수 있는 액정 표시 장치 및 그의 구동 방법에 관한 것이다.
액정 표시 장치는 화소 전극이 구비된 제1 표시판, 공통 전극이 구비된 제2 표시판, 제1 표시판과 제2 표시판 사이에 주입된 유전율 이방성(dielectric anisotropy)을 갖는 액정, 다수의 게이트 라인을 구동하는 게이트 구동부, 데이터 신호를 출력하는 데이터 구동부, 그리고 다수의 계조 전압을 생성하는 계조 전압 생성부를 포함한다.
계조 전압 생성부는 일정한 전압 레벨의 기준 전압을 전압 분배하여 다수의 계조 전압을 생성하고, 생성된 다수의 계조 전압을 데이터 구동부에 제공한다. 데이터 구동부는 계조 전압 생성부로부터 제공된 다수의 계조 전압을 그대로 화소에 인가하거나, 또는 다수의 계조 전압을 전압 분배하여 더욱 세분화하여 화소에 인가할 수 있다.
이러한 액정 표시 장치의 경우, 각 계조 전압이 일정하고, 각 계조간 전압차도 일정하게 유지된다. 따라서 어두운 화면에서 밝은 화면으로 변화할 때, 또는 밝은 화면에서 어두운 화면으로 변화할 때 큰 휘도 차이가 생기지 않으므로, 향상된 표시 품질을 얻을 수 없다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 표시 품질을 향상시킬 수 있는 액정 표시 장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 표시 품질을 향상시킬 수 있는 액정 표시 장치의 구동 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으 며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 태양에 따른 액정 표시 장치는, 제n 영상 신호를 제공하는 신호 제어부와, 상기 제n 영상 신호가 최고계조가 아닌 경우 제1 기준 전압을 출력하고, 상기 제n 영상 신호가 최고계조인 경우 상기 제1 기준 전압보다 높은 전압 레벨의 제2 기준 전압을 출력하는 전압 제공부와, 상기 제1 기준 전압 또는 제2 기준 전압을 제공받아, 공통 전압을 기준으로 정극성인 제1 내지 제n 정극성 계조 전압과, 상기 공통 전압을 기준으로 부극성인 제1 내지 제n 부극성 계조 전압을 생성하는 계조 전압 생성부 및 상기 제1 내지 제n 정극성 계조 전압 및 상기 제1 내지 제n 부극성 계조 전압을 제공받아 상기 제n 영상 신호에 대응하는 영상 데이터 전압을 화소에 인가하는 데이터 구동부를 포함를 포함한다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 다른 태양에 따른 액정 표시 장치는, 제1 선택 신호 및 제2 선택 신호중 어느 하나와 영상 신호를 제공하는 신호 제어부로서, 상기 영상 신호가 최고계조인 경우 제1 선택 신호를 제공하고, 상기 영상 신호가 최저계조인 경우 제2 선택 신호를 제공하는 신호 제어부와, 상기 영상 신호가 최고계조가 아닌 경우 제1 기준 전압을 출력하고, 상기 제1 선택 신호를 제공받으면 상기 제1 기준 전압보다 전압 레벨이 높은 제2 기준 전압을 출력하는 전압 제공부와, 상기 제1 기준 전압 또는 제2 기준 전압을 제공받아, 공통 전압 을 기준으로 정극성이고 순차적으로 전압 레벨이 낮은 제1 내지 제n 정극성 계조 전압과, 상기 공통 전압을 기준으로 부극성이고 순차적으로 전압 레벨이 낮은 제1 내지 제n 부극성 계조 전압을 생성하는 계조 전압 생성부 및 상기 제1 내지 제n 정극성 계조 전압 및 상기 제1 내지 제n 부극성 계조 전압을 제공받아 상기 영상 신호에 대응하는 영상 데이터 전압을 화소에 인가하는 데이터 구동부를 포함한다.
상기 다른 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 태양에 따른 액정 표시 장치의 구동 방법은, 제n 영상 신호를 제공하는 단계와, 상기 제n 영상 신호가 최고계조가 아닌 경우 제1 기준 전압을 출력하고, 상기 제n 영상 신호가 최고계조인 경우 상기 제1 기준 전압보다 높은 전압 레벨의 제2 기준 전압을 출력하는 단계와, 상기 제1 기준 전압 또는 제2 기준 전압을 제공받아, 공통 전압을 기준으로 정극성인 제1 내지 제n 정극성 계조 전압과, 상기 공통 전압을 기준으로 부극성인 제1 내지 제n 부극성 계조 전압을 생성하는 단계 및 상기 제1 내지 제n 정극성 계조 전압 및 상기 제1 내지 제n 부극성 계조 전압을 제공받아 상기 제n 영상 신호에 대응하는 영상 데이터 전압을 화소에 인가하는 단계를 포함한다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
이하 명세서 전체 및 특허청구범위에 기재된 '최고계조'는 가장 높은 계조를 의미하는 것으로, 예컨데 액정 표시 장치가 노멀리 블랙(normally black) 모드일 때 풀 화이트(full white)에 대응하는 계조를 의미한다. 또한 '최저계조'는 가장 낮은 계조를 의미하는 것으로, 예컨데 액정 표시 장치가 노멀리 블랙 모드일 때 풀 블랙(full black)에 대응하는 계조를 의미한다. 이하에서는 액정 표시 장치가 노멀리 블랙(normally black) 모드인 경우를 예로들어 설명한다.
도 1 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치 및 그의 구동 방법을 설명한다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치 및 그의 구동 방법을 설명하기 위한 블록도이고, 도 2는 도 1의 한 화소에 대한 등가 회로도이고, 도 3은 도 1의 전압 제공부를 설명하기 위한 회로도이고, 도 4는 도 3의 PWM 신호 발생기를 설명하기 위한 블록도이고, 도 5는 도 1의 계조 전압 생성부를 설명하기 위한 회로도이고, 도 6은 도 5의 계조 전압 생성부의 동작을 설명하기 위한 그래프이고, 도 7은 도 1의 신호 제어부를 설명하기 위한 회로도이다.
도 1을 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치(10)는, 영상 신호(DATn)가 최고계조이면, 계조 전압 생성부(800)가 높은 전압 레벨의 제2 기준 전압(AVDD2) 또는 그라운드 전압(0V)을 데이터 구동부(500)에 제공하고, 데이터 구동부(500)는 최고계조의 영상 신호(DATn)에 대응하여 제2 기준 전압(AVDD2) 또는 그라운드 전압(0V)을 화소(PX)에 인가하므로, 휘도 차이를 극대화시켜 표시 품질을 향상시킨다. 이러한 액정 표시 장치(10)는 액정 패널 어셈블리(300), 게이트 구동 부(400), 데이터 구동부(500), 신호 제어부(600), 전압 제공부(700) 및 계조 전압 생성부(800)를 포함한다.
각 기능 블록에 좀더 구체적으로 설명한다.
먼저, 액정 패널 어셈블리(300)는 등가 회로로 볼 때 다수의 표시 신호선(G1~Gn, D1~Dm)과 이에 연결되어 있으며 행렬의 형태로 배열된 다수의 화소(PX)를 포함한다.
표시 신호선(G1~Gn, D1~Dm)은 게이트 신호를 전달하는 복수의 게이트선(G1~Gn)과 데이터 신호를 전달하는 복수의 데이터선(D1~Dm)을 포함한다. 게이트선(G1~Gn)은 대략 행 방향으로 연장되어 서로가 거의 평행하고, 데이터선(D1~Dm)은 대략 열 방향으로 연장되어 서로가 거의 평행하다.
여기서, 도 2를 참조하면, 액정 패널 어셈블리(300)의 한 화소(PX)는 서로 마주 보는 제1 표시판(100), 제2 표시판(200) 및 둘 사이에 들어 있는 액정층(150)을 포함한다. 제1 표시판(100)의 화소 전극(PE)과 대향하도록 제2 표시판(200)의 공통 전극(CE)의 일부 영역에 색필터(CF)가 형성될 수 있다. 각 화소, 예를 들면 i번째(i=1~n) 게이트선(Gi)과 j번째(j=1~m) 데이터선(Dj)에 연결된 화소는 신호선(Gi, Dj)에 연결된 스위칭 소자(Qp)와 이에 연결된 액정 커패시터(liquid crystal capacitor)(Clc) 및 유지 커패시터(storage capacitor)(Cst)를 포함한다. 유지 커패시터(Cst)는 필요에 따라 생략될 수 있다.
한편, 신호 제어부(600)는 외부의 그래픽 제어기(미도시)로부터 R, G, B 신호(R, G, B) 및 이의 표시를 제어하는 제어 신호들(Vsync, Hsync, MCLK, DE)을 수 신한다. 제어 신호들(Vsync, Hsync, MCLK, DE)을 기초로 게이트 제어 신호(CONT1) 및 데이터 제어 신호(CONT2)를 생성하고, R, G, B 신호(R, G, B)를 기초로 영상 신호(DATn)를 생성하여 각각 게이트 구동부(400) 및 데이터 구동부(500)에 제공한다. 제어 신호의 예로는 수직 동기 신호(Vsync)와 수직 동기 신호(Hsync), 메인 클럭(MCLK), 데이터 인에이블 신호(DE) 등이 있다.
또한, 신호 제어부(600)는 선택 신호(SEL)를 전압 제공부(700)와 계조 전압 생성부(800)에 제공하는데, 영상 신호(DATn)가 최고계조인 경우 제1 레벨의 선택 신호(SEL)를 제공하고, 그렇지 않은 경우에는 제2 레벨의 선택 신호(SEL)를 제공한다. 본 실시예에서는 제1 레벨은 하이 레벨(H)이고, 제2 레벨은 로우 레벨(L)인 경우를 예로 들어 설명한다.
전압 제공부(700)는 액정 표시 장치(10)의 동작에 필요한 전원을 공급한다. 전압 제공부(700)는 게이트 온 전압(Von)과 게이트 오프 전압(Voff)을 생성하여 게이트 구동부(400)에 제공한다. 또한, 다수의 계조 전압(PG1~PGn, NG1~NGn) 생성에 필요한 제1 기준 전압(AVDD1) 또는 제2 기준 전압(AVDD2)을 생성하여 계조 전압 생성부(800)에 제공한다. 예컨데, 전압 제공부(700)는 로우 레벨(L)의 선택 신호(SEL)를 제공받으면, 제1 기준 전압(AVDD1)을 생성하여 계조 전압 생성부(800)에 제공하고, 하이 레벨(H)의 선택 신호(SEL)를 제공받으면, 제2 기준 전압(AVDD2)을 생성하여 계조 전압 생성부(800)로 제공한다. 여기서 제2 기준 전압(AVDD2)의 전압 레벨은 제1 기준 전압(AVDD1)의 전압 레벨보다 높다. 이러한 전압 제공부(700)의 내부 회로는 도 3을 참조하여 후술한다.
계조 전압 생성부(800)는 로우 레벨(L)의 선택 신호(SEL)를 제공받고, 전압 제공부(700)로부터 제공된 제1 기준 전압(AVDD1)을 전압 분배하여 제1 내지 제n 원시 정극성 계조 전압(OPG1~OPGn)과 제1 내지 제n 원시 부극성 계조 전압(ONG1~ONGn)을 생성한다. 이러한 제1 내지 제n 원시 정극성 계조 전압(OPG1~OPGn) 및 제1 내지 제n 원시 부극성 계조 전압(ONG1~ONGn)은 계조 전압 생성부(800)내부의 버퍼부(미도시)를 통해 제1 내지 제n 정극성 계조 전압(PG1~PGn)과 제1 내지 제n 부극성 계조 전압(NG1~NGn)으로 출력된다.
또는, 계조 전압 생성부(800)가 하이 레벨(H)의 선택 신호(SEL)를 제공받는 경우, 전압 제공부(700)로부터 제공된 제2 기준 전압(AVDD2)을 제1 정극성 계조 전압(PG1)으로 출력하고, 그라운드 전압(0V)을 제n 부극성 계조 전압(NGn)으로 출력한다.
즉, 액정 표시 장치(10)가 공통 전압(Vcom)을 기준으로 화소(PX)에 인가되는 영상 데이터 전압의 극성이 프레임마다 반전되는 반전 구동을 하는 경우, 계조 전압 생성부(800)는 공통 전압(Vcom)을 기준으로 제1 내지 제n 정극성 계조 전압(PG1~PGn)과 제1 내지 제n 부극성 계조 전압(NG1~NGn)을 생성한다. 이때, 영상 신호(DATn)가 최고계조가 아닌 경우, 제1 정극성 계조 전압(PG1)으로 제1 기준 전압(AVDD1)보다 전압 레벨이 낮은 제1 원시 정극성 계조 전압(OPG1)이 제공되고, 제n 부극성 계조 전압(NGn)으로 그라운드 전압보다 전압 레벨이 높은 제n 원시 부극성 계조 전압(ONGn)이 제공된다.
그러나, 영상 신호(DATn)가 최고계조인 경우, 제1 정극성 계조 전압(PG1)으 로 제1 기준 전압(AVDD1)보다 전압 레벨이 높은은 제2 기준 전압(AVDD2)이 제공되고, 제n 부극성 계조 전압(NGn)으로 그라운드 전압이 제공된다. 따라서 영상 신호(DATn)가 최고계조인 경우에, 화소 전극(도 2의 PE 참조)에 공통 전압(Vcom)과 전압차가 특히 커진다. 즉, 어두운 화면에서 밝은 화면으로 변화할 때, 휘도 차이가 극대화된다. 이러한 계조 전압 생성부(800)의 내부 회로 및 동작은 도 5 및 도 6을 참조하여 후술한다.
한편, 데이터 구동부(500)는 신호 제어부(600)로부터 데이터 제어 신호(CONT2)를 제공받아 동작하며, 계조 전압 생생부(800)로부터 제공된 다수의 계조 전압(PG1~PGn, NG1~NGn)중에서 영상 신호(DATn)에 대응하는 영상 데이터 전압을 선택하여, 데이터선(D1~Dm)에 인가한다. 예컨데, 영상 신호(DATn)가 최고계조인 경우, 영상 데이터 전압으로서 제1 정극성 계조 전압(PG1) 또는 제n 부극성 계조 전압(NGn)을 화소(PX)에 인가한다. 다시 말해서, 제2 기준 전압(AVDD2) 또는 그라운드 전압(0V)을 화소(PX)에 인가한다. 여기서, 데이터 제어 신호(CONT2)는 데이터 구동부(500)의 동작을 제어하는 신호로써, 데이터 구동부(500)의 동작을 개시하는 수평 개시 신호, 영상 데이터 전압의 출력을 지시하는 출력 지시 신호 등을 포함한다.
이러한 데이터 구동부(500)는 계조 전압 생성부(800)로부터 제공된 다수의 계조 전압(PG1~PGn, NG1~NGn)을 전압 분배를 통해 더욱 세분화할 수 있다. 예컨데, 액정 표시 장치(10)가 256계조로 동작하는데, 계조 전압 생성부(800)가 제공한 다수의 계조 전압(PG1~PGn, NG1~NGn)의 개수가 256보다 작은 경우, 전압 분배하여 256개의 계조 전압을 생성할 수 있다.
게이트 구동부(400)는 신호 제어부(600)로부터 게이트 제어 신호(CONT1)를 제공받아 게이트 신호를 게이트선(G1~Gn)에 인가한다. 여기서 게이트 신호는, 전압 제공부(700)로부터 제공된 게이트 온 전압(Von)과 게이트 오프 전압(Voff)의 조합으로 이루어진다. 여기서, 게이트 제어 신호(CONT1)는 게이트 구동부(500)의 동작을 제어하기 위한 신호로써, 게이트 구동부(500)의 동작을 개시하는 수직 시작 신호, 게이트 온 전압(Von)의 출력 시기를 결정하는 게이트 클럭 신호 및 게이트 온 전압(Von)의 펄스 폭을 결정하는 출력 인에이블 신호 등을 포함할 수 있다.
게이트 구동부(400) 또는 데이터 구동부(500)는 다수의 구동 집적 회로 칩의 형태로 액정 패널(300) 위에 직접 장착되거나, 가요성 인쇄 회로막(flexible printed circuit film)(미도시) 위에 장착되어 테이프 캐리어 패키지(tape carrier package)의 형태로 액정 패널(300)에 부착될 수도 있다. 이와는 달리, 게이트 구동부(400) 또는 데이터 구동부(500)는 표시 신호선(G1~Gn, D1~Dm)과 스위칭 소자(Qp) 따위와 함께 액정 패널 어셈블리(300)에 집적될 수도 있다.
도 3을 참조하여 도 1의 전압 제공부(700)에 대해 상세히 설명한다. 다만, 설명의 편의상 게이트 온 전압(Von) 및 게이트 오프 전압(Voff)을 생성하는 회로에 대한 설명은 생략한다.
도 3을 참조하면, 전압 제공부(700)는, 로우 레벨(L)의 선택 신호(SEL)를 입력받으면, 제1 기준 전압(AVDD1)을 제공하고, 하이 레벨(H)의 선택 신호(SEL)를 입력받으면, 제2 기준 전압(AVDD2)을 제공한다.
좀더 구체적으로 설명하면, 전압 제공부(700)는 부스팅부(710)와 피드백 전압 생성부(730)를 포함할 수 있다.
부스팅부(710)는 입력 전압(Vin)을 부스팅하여 피드백 전압(FB1, FB2)의 전압 레벨에 따라 제1 기준 전압(AVDD1) 또는 제2 기준 전압(AVDD2)을 출력한다. 피드백 전압 생성부(730)는 로우 레벨(L)의 선택 신호(SEL)가 제공되면, 제1 피드백 전압(FB1)을 부스팅부(710)에 제공하고, 하이 레벨(H)의 선택 신호(SEL)가 제공되면, 제1 패드백 전압보다 낮은 전압 레벨의 제2 피드백 전압(FB2)을 부스팅부(710)에 제공한다. 부스팅부(710)는 도 3에 도시된 바와 같이, 부스트 컨버터로서, 입력 전압(Vin)이 인가되는 인덕터(L)와, 인덕터(L)에 애노드가 연결되고 제1 출력 노드(OUT1)에 캐소드가 연결된 다이오드(D)와, 다이오드(D)와 그라운드 전압 사이에 연결된 커패시터(C)와, 다이오드(D)의 애노드 단자에 연결된 PWM(Pulse Width Modulation) 신호 발생기(720)를 포함한다. 여기서, 부스트 컨버터는 부스팅부(710)의 일 예이고, 다른 종류의 컨버터일 수 있다.
피드백 전압 생성부(730)는, 제1 저항(R1), 제2 저항(R2), 제3 저항(R3) 및 제1 선택부(740)를 포함할 수 있다. 제1 저항(R1)은 제1 기준 전압(AVDD1) 또는 제2 기준 전압(AVDD2)이 출력되는 제1 출력 노드(OUT1)와 제1 피드백 전압(FB1) 또는 제2 피드백 전압(FB2)이 출력되는 제2 출력 노드(OUT2) 사이에 연결되고, 제2 저항(R2)은 제2 출력 노드(OUT2)와 그라운드 전압사이에 연결되며, 제3 저항(R3)은 일단이 그라운드에 연결되고, 타단은 플로팅(floating)되어 있다. 제1 선택부(740)는 제3 저항(R3)의 타단과 제2 출력 노드(OUT2)를 선택적으로 연결한다.
먼저 피드백 전압 생성부(730)의 동작을 설명한다. 예를 들어, 선택 신호(SEL)가 로우 레벨(L)로 유지되고 있었다고 가정하면, 피드백 전압 생성부(730)는 제1 저항(R1) 및 제2 저항(R2)을 이용하여 제1 기준 전압(AVDD1)을 전압 분배하여 제1 피드백 전압(FB1)을 생성한다. 이때, 영상 신호(DATn)가 최고계조이면 신호 제어부(600)가 하이 레벨(H)의 선택 신호(SEL)를 제공하고, 제1 선택부(740)는 제2 출력 노드(OUT2)와 제3 저항(R3)의 타단을 전기적으로 연결한다. 따라서 제2 출력 노드(OUT2)와 그라운드 사이의 저항값이 감소하게 되고, 제1 피드백 전압(FB1)보다 전압 레벨이 낮은 제2 피드백 전압(FB2)을 제2 출력 노드(OUT2)를 통해 출력한다. 여기서 제1 선택부(740)는 멀티플렉서(multiflexer, MUX)일 수 있고, 또는 선택 신호(SEL)에 따라 온/오프되는 스위칭 소자일 수 있다.
부스팅부(710)의 동작을 설명하면, PWM 신호 발생기(720)로 출력된 PWM 신호(PWM)가 하이 레벨인 경우에 스위칭 소자(Q)가 턴온되어, 인덕터(L)의 전류, 전압 특성에 따라 인덕터(L) 양단에 인가되는 입력 전압(Vin)에 비례하여 인덕터(L)를 흐르는 전류(IL)가 서서히 증가된다.
PWM 신호(PWM)가 로우 레벨이면 스위칭 소자(Q)가 턴오프되어 인덕터(L)를 흐르는 전류(IL)는 다이오드(D)를 통해 흐르고, 커패시터(C)의 전류, 전압 특성에 따라 커패시터(C)에 전압이 충전된다. 따라서 입력 전압(Vin)이 일정 전압으로 승압된다. 여기서 PWM 신호(PWM)는 피드백 전압(FB1, FB2)의 전압 레벨에 따라 듀티비(duty ratio)가 변하는데, PWM 신호(PWM)의 듀티비에 따라 인덕터(L)에 흐르는 전류의 양이 변하게 되고, 이에 따라 제1 출력 노드(OUT1)의 전위가 가변된다.
도 5를 참조하여 PWM 신호 발생기(720)가 피드백 전압(FB1, FB2)의 전압 레벨에 따라 듀티비(duty ratio)가 가변되는 PWM 신호(PWM)를 출력하는 동작을 설명하면, 오실레이터(724)는 일정한 주파수의 기준 클럭 신호(RCLK)를 발생한다. 비교기(728)는 오실레이터(724)로부터 생성된 기준 클럭 신호(RCLK)와 피드백 전압(FB1, FB2)을 비교하여, 피드백 전압(FB1, FB2)의 레벨이 기준 클럭 신호(RCLK)의 레벨보다 큰 경우에 하이 레벨을 출력하고, 작은 경우에는 로우 레벨을 출력하여 PWM 신호(PWM)를 생성한다. 여기서 기준 클럭 신호(RCLK)의 주파수는 일정하므로, 피드백 전압(FB1, FB2)의 레벨에 따라 PWM 신호(PWM)의 듀티비(duty ratio)가 변하게 된다. 즉, 제1 피드백 전압(FB1)보다 낮은 레벨의 제2 피드백 전압(FB2)이 제공되면, PWM 신호(PWM)의 듀티비는 커진다. 다만, 클럭 생성부(740)는 이에 한정되지 않고, 피드백 전압(FB1, FB2)에 따라 듀티비가 변하는 클럭 신호(CLK)를 발생하는 다른 종류의 회로가 될 수 있다.
즉, 부스팅부(710)는, 피드백 전압 생성부(730)로부터 제1 피드백 전압(FB1)을 제공받으면 제1 기준 전압(AVDD1)을 출력하한다. 제2 피드백 전압(FB2)보다 전압 레벨이 낮은 제2 피드백 전압(FB2)을 제공받으면, PWM 신호(PWM)의 듀티비는 커지고, 제1 기준 전압(AVDD1)보다 전압 레벨이 높은 제2 기준 전압(AVDD2)을 출력한다.
도 5 및 도 6을 참조하여 도 1의 계조 전압 생성부(800)에 대해 상세히 설명한다.
도 5를 참조하면, 계조 전압 생성부(800)는 다수의 저항들(R)과 제2 및 제3 선택부(810, 820) 및 버퍼부(850)를 포함한다.
다수의 저항들(R)은 제1 기준 전압(AVDD1) 또는 제2 기준 전압(AVDD2)을 제공받아 전압 분배하여 제1 내지 제n 원시 정극성 계조 전압(OPG1~OPGn)과 제1 내지 제n 원시 부극성 계조 전압(ONG1~ONGn)을 생성한다. 여기서, 도 6에 도시된 바와 같이, 제1 원시 정극성 계조 전압(OPG1)의 전압 레벨은 제1 기준 전압(AVDD1) 또는 제2 기준 전압(AVDD2)보다 낮고, 제n 원시 정극성 계조 전압(OPGn)의 전압 레벨은 공통 전압(Vcom)보다 높고, 제1 원시 부극성 계조 전압(ONG1)의 전압 레벨은 공통 전압(Vcom)보다 낮고, 제n 원시 부극성 계조 전압(ONGn)의 전압 레벨은 그라운드 전압보다 높을 수 있다.
제2 선택부(810)는, 제2 기준 전압(AVDD2)과 제1 원시 정극성 계조 전압(OPG1) 중에서, 선택 신호(SEL)가 하이 레벨(H)이면 제2 기준 전압(AVDD2)을 선택하고, 선택 신호(SEL)가 로우 레벨(L)이면 제1 원시 정극성 계조 전압(OPG1)을 선택한다.
제3 선택부(820)는 그라운드 전압과 제n 원시 부극성 계조 전압(ONGn) 중에서, 선택 신호(SEL)가 하이 레벨(H)이면 그라운드 전압을 선택하고, 선택 신호(SEL)가 로우 레벨(L)이면 제n 원시 부극성 계조 전압(ONGn)을 선택한다.
버퍼부(850)는 제2 기준 전압(AVDD2) 또는 제1 원시 정극성 계조 전압(OPG1) 중 어느 하나와, 제2 내지 제n 원시 정극성 계조 전압(OPG2~OPGn)과, 제1 내지 제n-1 원시 부극성 계조 전압(OPG1~OPGn-1)과, 그라운드 전압 또는 제n 원시 부극성 계조 전압(ONGn) 중 어느 하나를 버퍼링하여 제1 내지 제n 정극성 계조 전압(PG1~PGn) 및 제1 내지 제n 부극성 계조 전압(NG1~NGn)으로 출력한다. 버퍼부(850)는 출력되는 전압 레벨을 일정하게 유지하는 기능을 하므로, 제2 내지 제n 원시 정극성 계조 전압(OPG2~OPGn)과 제2 내지 제n 정극성 계조 전압(PG2~PGn)의 전압 레벨은 실질적으로 동일하고, 제1 내지 제n-1 원시 부극성 계조 전압(ONG1~ONGn-1)과 제1 내지 제n-1 부극성 계조 전압(NG1~NGn-1)의 전압 레벨은 실질적으로 동일할 수 있다.
도 6은 액정 표시 장치(10)가 반전 구동하고, 연속하는 두 프레임동안 영상 데이터(DATn)가 최고계조인 경우, 화소(PX)에 인가되는 영상 데이터 전압의 크기를 나타낸다.
영상 신호(DATn)가 최고계조인 경우, 첫번째 프레임에서, 종래 기술에 의하면, 제1 기준 전압(AVDD1)보다 전압 레벨이 낮은 제1 원시 정극성 계조 전압(OPG1)이 화소(PX)에 인가되나(b1 참조), 본 실시예에 의하면, 제2 기준 전압(AVDD2)이 화소(PX)에 인가된다(a1 참조). 두번째 프레임에서, 종래 기술에 의하면, 그라운드 전압(0V)보다 높은 제n 원시 부극성 계조 전압(ONGn)이 화소(PX)에 인가되나(b2 참조), 본 실시예에 의하면, 그라운드 전압(0V)이 화소(PX)에 인가된다(a2 참조).
즉, 종래 기술(b1, b2)에 비해, 본 발명(a1, a2)에 의하면, 공통 전압을 기준으로 전압 차이가 더 커지므로, 어두운 화면에서 밝은 화면으로 변화할 때 휘도 차이가 극대화되어 표시 품질이 향상된다.
도 7은 선택 신호(SEL)를 발생하는 회로의 일예를 나타낸다. 즉, 낸드(NAND) 연산자(610)와 인버터(620)로 구성될 수 있으며, 하나의 앤드(AND) 연산자의 기능을 한다. 낸드 연산자(610)는, 예컨데, 영상 신호(DATn)가 8비트인 경우, 8개 입력단을 통해 각 비트 정보(DAT<0>~DAT<7>)를 입력받는다. 영상 신호(DATn)가 최고계조로서, 11111111인 경우 선택 신호(SEL)는 하이 레벨(H)이 되고, 최고계조가 아닌 경우, 선택 신호(SEL)는 로우 레벨(L)이 된다. 이러한 선택 신호(SEL)를 발생하는 회로는 이에 한정되지 않고, 다양하게 구성될 수 있으며, 도 1에 도시된 바와 같이 신호 제어부(600) 내부에 실장될 수 있으며, 또는 외부에 설치될 수도 있다.
도 8 내지 도 11을 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치 및 그의 구동 방법을 설명한다. 도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치 및 그의 구동 방법을 설명하기 위한 블록도이고, 도 9는 도 8의 계조 전압 생성부를 설명하기 위한 회로도이고, 도 10은 도 9의 계조 전압 생성부를 설명하기 위한 그래프이고, 도 11은 도 8의 신호 제어부를 설명하기 위한 회로도이다. 도 1에 도시된 구성 요소와 동일한 기능을 하는 구성 요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용하고, 설명의 편의상 해당 구성 요소의 상세한 설명은 생략한다.
도 8을 참조하면, 본 실시예의 경우, 이전 실시예와 달리, 영상 신호(DATn)가 최저계조인 경우, 계조 전압 생성부(801)는 공통 전압(Vcom)을 제n 정극성 계조 전압(PGn) 및 제1 부극성 계조 전압(NG1)으로 출력한다. 선택 신호(SEL)는 2비트 신호일 수 있다. 즉, 영상 신호(DATn)가 최고계조인 경우, 선택 신호(SEL)는 예컨데 11이고, 제1 정극성 계조 전압(PG1)으로 제2 기준 전압(AVDD2)을 출력하고, 제n 부극성 계조 전압(NGn)으로 그라운드 전압(0V)을 출력한다. 영상 신호(DATn)가 최 저계조인 경우, 선택 신호(SEL)는 예컨데 00이고, 제n 정극성 계조 전압(PGn) 및 제1 부극성 계조 전압(NG1)으로 공통 전압(Vcom)을 출력한다. 이를 위해 전압 제공부(701)는, 선택 신호(SEL)가 11인 경우에만 제2 기준 전압(AVDD2)을 계조 전압 생성부(800)로 제공하고, 그 외의 경우에는 제1 기준 전압(AVDD1)을 제공한다.
도 9 및 도 10을 참조하여 도 8의 계조 전압 생성부(801)에 대해 상세히 설명한다.
도 9를 참조하면, 계조 전압 생성부(801)는, 이전 실시예의 경우(도 5 참조)보다 제4 선택부(831) 및 제5 선택부(841)를 더 포함한다.
제2 선택부(811)는 11의 선택 신호(SEL)를 제공받는 경우에만 제2 기준 전압(AVDD2)을 선택하고, 그 외의 경우에는 제1 원시 정극성 계조 전압(OPG1)을 선택하며, 제3 선택부(821)는 11의 선택 신호(SEL)를 제공받는 경우에만 그라운드 전압(0V)을 선택하고, 그 외의 경우에는 제n 원시 부극성 계조 전압(ONGn)을 선택한다. 제4 선택부(831)는 00의 선택 신호(SEL)를 제공받는 경우에 공통 전압(Vcom)을 선택하고, 그 외의 경우에는 제n 원시 정극성 계조 전압(OPGn)을 선택하며, 제5 선택부(841)는 00의 선택 신호(SEL)를 제공받는 경우에 공통 전압(Vcom)을 선택하고, 그 외의 경우에는 제1 원시 부극성 계조 전압(ONG1)을 선택한다. 여기서 제2 내지 제5 선택부(811, 821, 831, 841)는 멀티플렉서(MUX)일 수 있고, 또는 2비트의 신호로 스위칭되는 스위칭 소자일 수 있다.
도 10은 액정 표시 장치(11)가 반전 구동하고, 연속하는 두 프레임동안 영상 신호(DATn)가 최고계조이고, 다음 두 프레임동안 영상 신호(DATn)가 최저계조인 경 우, 화소(PX)에 인가되는 영상 데이터 전압의 크기를 나타낸다.
첫번째 프레임에서, 종래 기술에 의하면, 화소(PX)에 인가되는 전압은, 제1 기준 전압(AVDD1)보다 전압 레벨이 낮은 제1 원시 정극성 계조 전압(OPG1)이 화소(PX)에 인가되나(b3 참조), 본 실시예에 의하면, 제2 기준 전압(AVDD2)이 화소(PX)에 인가된다(a3 참조). 두번째 프레임에서, 종래 기술에 의하면, 그라운드 전압(0V)보다 높은 제n 원시 부극성 계조 전압(ONGn)이 화소(PX)에 인가되나(b4 참조), 본 실시예에 의하면, 그라운드 전압(0V)이 화소(PX)에 인가된다(a4 참조).
세번째 프레임에서, 종래 기술에 의하면, 화소(PX)에 인가되는 전압은, 공통 전압(Vcom)보다 전압 레벨이 높은 제n 원시 정극성 계조 전압(OPGn)이 화소(PX)에 인가되나(b5 참조), 본 실시예에 의하면, 공통 전압(Vcom) 이 화소(PX)에 인가된다(a5 참조). 네번째 프레임에서, 종래 기술에 의하면, 공통 전압(Vcom)보다 전압 레벨이 낮은 제1 원시 부극성 계조 전압(ONG1)이 화소(PX)에 인가되나(b6 참조), 본 실시예에 의하면, 공통 전압(Vcom)이 화소(PX)에 인가된다(a6 참조).
즉, 영상 신호(DATn)가 최고계조인 경우, 종래 기술(b3, b4)에 비해, 본 발명(a3, a4)에 의하면, 공통 전압을 기준으로 전압 차이가 더 커지므로, 어두운 화면에서 밝은 화면으로 변화할 때 휘도 차이가 극대화된다. 또한 영상 신호(DATn)가 최저계조인 경우, 종래 기술(51, b6)에 비해, 본 발명(a5, a5)에 의하면, 공통 전압을 기준으로 전압 차이가 작아지므로, 어두운 밝은 화면에서 어두운 화면으로 변화할 때, 휘도차가 극대화되어 표시 품질이 향상된다.
도 11은 2비트의 선택 신호(SEL)를 발생하는 회로의 일예를 나타낸다. 2개의 낸드 연산자(611, 631)와 2개의 인버터(621, 641)로 구성될 수 있으며, 하나의 낸드 연산자(611 또는 631)와 하나의 인버터(621 또는 641)는 하나의 앤드(AND) 연산자의 기능을 한다. 낸드 연산자(611, 631)는, 예컨데, 영상 신호(DATn)가 8비트인 경우, 각각 4개의 입력단을 통해 각 비트 정보((DATn<0>~DAT<7>)를 입력받는다. 영상 신호가 최고계조로서, 11111111인 경우 선택 신호(SEL)의 하위 비트(SEL<0>) 및 상위 비트(SEL<1>)는 1이 된다. 영상 신호(DATn)가 최저계조로서, 00000000인 경우 선택 신호(SEL) 하위 비트(SEL<0>) 및 상위 비트(SEL<1>)는 0이 된다. 이러한 선택 신호(SEL)를 발생하는 회로는 이에 한정되지 않고, 다양하게 구성될 수 있으며, 도 8에 도시된 바와 같이 신호 제어부(600) 내부에 실장될 수 있으며, 또는 외부에 설치될 수 도 있다.
도 12 내지 도 15를 참조하여 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치 및 그의 구동 방법을 설명한다. 도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치 및 그의 구동 방법을 설명하기 위한 블록도이고, 도 13은 도 12의 신호 제어부를 설명하기 위한 블록도이고, 도 14는 도 13의 신호 제어부를 설명하기 위한 그래프이고, 도 15는 도 13의 판단부를 설명하기 위한 회로도이다. 도 8에 도시된 구성 요소와 동일한 기능을 하는 구성 요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용하고, 설명의 편의상 해당 구성 요소의 상세한 설명은 생략한다. 다만, 이전 실시예들과 달리, 신호 제어부로 입력되는 원시 영상 신호들에 대해 도면 부호로서 DATn-1, DATn, DATn+1을 사용하고, 신호 제어부에서 출력되는 영상 신호에 대해 도면 부호로서 DATn"를 사용한다.
도 12를 참조하면, 본 실시예에 따른 액정 표시 장치(12)는, 이전 실시예들과 달리 메모리(900)를 더 포함하고, 신호 제어부(600)는 연속하는 3개 프레임, 즉 제n-1 프레임, 제n 프레임 및 제n+1 프레임의 제n-1 내지 제n+1 원시 영상 신호(DATn-1, DATn, DATn+1)를 제공받아 제n 프레임의 제n 원시 영상 신호(DATn)를 보정하여 제n 영상 신호(DATn")를 출력한다. 신호 제어부(602)의 이러한 보정 동작은 액정의 응답 속도를 향상시키기 위한 것일 수 있다.
도 13을 참조하여 좀더 구체적으로 설명한다.
도 12의 메모리(900)는 제1 프레임 메모리(910)와 제2 프레임 메모리(920)를 포함하고, 신호 제어부(602)는 제1 보정부(652), 제2 보정부(662) 및 판단부(692)를 포함한다. 또한, 액정 표시 장치(12)는 도 13에 도시된 바와 같이 제1 및 제2 룩업 테이블(672, 682)을 더 포함할 수 있다.
각 기능 블록별로 설명하면, 먼저 제1 프레임 메모리(910)는 제n+1 원시 영상 신호(DATn+1)를 입력받고, 제n 원시 영상 신호(DATn)를 제1 보정부(652)에 제공한다. 제2 프레임 메모리(920)는 제n 원시 영상 신호(DATn)를 입력받고, 제n-1 원시 영상 신호(DATn-1)를 제1 보정부(652)에 제공한다.
제1 보정부(652)는 제n 원시 영상 신호(DATn)와 제n-1 원시 영상 신호(DATn-1)를 입력받아, 이들을 비교하고, 제n 원시 영상 신호(DATn)를 보정하여 보정된 제n 원시 영상 신호(DATn')를 출력한다. 제n 원시 영상 신호(DATn)의 그레이가 제n-1 원시 영상 신호(DATn-1)의 그레이보다 소정의 제1 기준값이상 크면 제n 원시 영상 신호(DATn)의 그레이보다 높은 그레이의 보정된 제n 원시 영상 신호(DATn')를 출력 하고, 제n 원시 영상 신호(DATn)의 그레이가 제n-1 원시 영상 신호(DATn-1)의 그레이보다 제1 기준값이상 작으면 제n 원시 영상 신호(DATn)의 그레이보다 낮은 그레이의 보정된 제n 원시 영상 신호(DATn')를 출력한다. 제1 보정부(652)가 제n 원시 영상 신호(DATn)를 보정할 때, 제1 룩업 테이블(672)에서 제공된 제1 보정 신호(COR1)를 이용할 수 있는데, 예를 들어, 제1 보정 신호(COR1)가 보정된 제n 원시 영상 신호(DATn')일 수 있다.
제2 보정부(662)는 보정된 제n 원시 영상 신호(DATn')와 제n+1 원시 영상 신호(DATn+1)를 비교하여 제n 영상 신호(DATn")를 출력한다. 제2 보정부(662)는 보정된 제n 원시 영상 신호(DATn')의 그레이가 소정의 제2 기준값 이하이고, 제n+1 원시 영상 신호(DATn+1)의 그레이가 소정의 제3 기준값 이상이면, 제n 원시 영상 신호(DATn)를 보정하여 제2 기준값과 제3 기준값 사이의 그레이의 제n 영상 신호(DAT")를 출력한다. 제2 보정부(662)가 보정된 제n 원시 영상 신호(DATn)를 보정할 때, 제2 룩업 테이블(682)에서 제공된 제2 보정 신호(COR2)를 이용할 수 있는데, 예를 들어, 제2 보정 신호(COR2)가 제n 영상 신호(DATn")일 수 있다.
판단부(692)는 제n-1 원시 영상 신호(DATn-1)와 제n 영상 신호(DATn")를 입력받아 선택 신호(SEL)를 제공한다. 예컨데, 제n-1 원시 영상 신호(DATn-1)의 그레이가 최저계조이고, 제n 영상 신호(DATn")의 그레이가 최고계조인 경우, 판단부(692)는 11의 선택 신호(SEL)를 출력할 수 있다. 선택 신호(SEL)가 11인 경우, 이전 실시예를 통해 설명한 것과 마찬가지로, 제1 정극성의 계조 전압(PG1)으로 제2 기준 전압(AVDD2)이 제공되므로, 어두운 화면에서 밝은 화면으로 변화할 때, 계 조간 휘도차가 극대화되어 표시 품질이 향상되고, 높은 전압이 인가되므로, 액정의 응답 속도가 향상된다.
이러한 동작을 도 14를 참조하여 좀더 구체적으로 설명한다. 도 14는 신호 제어부(600)로 입력되는 제n-1 내지 제n+1 원시 영상 신호(DATn-1, DATn, DATn+1) 및 신호 제어부(602)로부터 출력되는 제n 영상 신호(DATn")의 그레이를 나타낸다. 도 13에 도시된 바와 같이, 신호 제어부(602)는 제n+1 프레임의 제n+1 원시 영상 신호(DATn+1)를 입력받아 제n 프레임의 제n 영상 신호(DATn")를 출력하므로, 한 프레임이 지연되어 영상이 표시된다. 편의상 도 13의 보정된 제n 원시 영상 신호(DATn')는 도시하지 않았다. 이러한 신호 제어부(602)의 동작에 관한 설명은 대한민국 등록특허 제514080호에 상세히 개시되어 있으므로, 본 명세서에서는 제1 프레임 내지 제5 프레임 동안의 동작을 설명하고, 제6 프레임 및 제 7프레임 동안의 동작에 대한 설명은 생략한다.
먼저 제1 및 제2 프레임에 입력된 제1 및 제2 원시 영상 신호들(DAT1, DAT2)은 모두 최저계조이고, 제2 프레임에서 출력되는 제1 영상 신호(DAT1")의 그레이도 최저계조라고 가정한다. 여기서 최저계조에 대응하는 전압 레벨은, 상술한 바와 같이, 공통 전압(Vcom)일 수 있다.
제3 프레임에서 신호 제어부(602)가 출력하는 제2 영상 신호(DAT2")에 대해 설명한다(즉, 도 13에서 n=2인 경우임). 제1 보정부(652)는, 제1 프레임의 제1 원시 영상 신호(DAT1)의 그레이(G1)와 제2 프레임의 제2 원시 영상 신호(DAT2)의 그레이(G1)를 비교한다. 이들 사이의 그레이 차이가 제1 기준값보다 작으므로(G1- G1<Gref1) 최저계조(G1)의 제2 원시 영상 신호(DAT2)를 그대로 제2 보정부(662)로 제공한다. 제2 보정부(662)는 최저계조(G1)의 제2 원시 영상 신호(DAT2)와 제3 프레임의 제3 원시 영상 신호(DAT3)의 그레이를 비교한다. 제2 원시 영상 신호(DAT2)의 그레이(G1)는 제2 기준값(Vref2)보다 작고, 제3 원시 영상 신호(DAT3)의 그레이(G4)는 제3 기준값(Vref3)보다 크므로 최저계조(G1)보다 큰 그레이(G3)의 제2 영상 신호(DAT2")를 출력한다. 제2 영상 신호(DAT2")에 의해 액정은 프리틸트(pre-tilt)된다.
제4 프레임에서 신호 제어부(600)가 출력하는 제3 영상 신호 제2 영상 신호(DAT3")에 대해 설명한다(즉, 도 13에서 n=3인 경우임). 제1 보정부(652)는, 제2 프레임의 제2 원시 영상 신호(DAT2)와 제3 프레임의 제3 원시 영상 신호(DAT3)의 그레이(G1, G4)를 비교한다. 이들 사이의 그레이 차이가 제1 기준값보다 큰 경우(G4-G1>Gref1), 제3 원시 영상 신호(DAT3)보다 높은 그레이(G5)의 보정된 원시 영상 신호를 제2 보정부(662)로 제공한다. 보정된 원시 영상 신호의 그레이(G5)와 제4 원시 영상 신호(DAT4)의 그레이(G5) 모두 제3 기준값(Vref3)보다 크므로, 제2 보정부(662)는 보정된 원시 영상 신호를 그대로 제3 영상 신호(DAT3")로 출력한다. 여기서, 제3 영상 신호(DAT3")의 그레이(G5)가 최고계조인 경우, 판단부는 11의 선택 신호(SEL)를 출력하고 제2 기준 전압(AVDD2)이 화소에 인가된다. 제2 기준 전압(AVDD2)이 화소에 인가되므로, 어두운 화면에서 밝은 화면으로 변화할 때 계조간 휘도차가 극대화되고 액정의 응답속도가 향상되어 표시 품질이 향상된다.
제5 프레임에서 신호 제어부(600)가 출력하는 제4 영상 신호(DAT4")에 대해 설명한다(즉, 도 13에서 n=4인 경우임). 제1 보정부(652)는, 제3 프레임의 제3 원시 영상 신호(DAT3)와 제4 프레임의 제4 원시 영상 신호(DAT4)의 그레이(G4)를 비교한다. 이들 사이의 그레이 차이가 제1 기준값보다 작으므로(G4-G4<Gref1), 제4 원시 영상 신호(DAT4)를 그대로 제2 보정부(662)로 제공한다. 제4 원시 영상 신호(DAT4)의 그레이(G4)는 제3 기준값(Vref3)보다 크고, 제5 원시 영상 신호(DAT5)의 그레이는 제3 기준값(Vref3)보다 작으므로, 제2 보정부(662)는 제4 원시 영상 신호(DAT4)를 그대로 제4 영상 신호(DAT4")로 출력한다. 여기서 제1 내지 제3 기준값(Gref1, Gref2, Gref3) 각각은 특정된 값에 한정되지 않고, 다양하게 설정될 수 있다.
이와 마찬가지로, 제6 및 제7 프레임에서 신호 제어부(600)는 각각 제5 영상 신호(DAT5") 및 제6 영상 신호(DAT6")를 출력한다.
이러한 실시예에 따른 액정 표시 장치에 의하면, 액정의 응답 속도가 향상되며, 최저계조에서 최고계조로 변화할 때 계조간 휘도차가 극대화되어 표시 품질이 향상된다.
도 15는 선택 신호(SEL)를 발생하는 회로의 일 예를 나타낸다.
2개의 낸드 연산자(612, 632)와 2개의 인버터(622, 642)로 구성될 수 있으며, 하나의 낸드 연산자(612 또는 632)와 하나의 인버터(622 또는 642)는 하나의 앤드(AND) 연산자의 기능을 한다. 낸드 연산자(612, 632)는, 예컨데, 영상 신호가 8비트인 경우, 각각 8개의 입력단을 제n-1 원시 영상 신호(DATn-1)와 제n 영상 신호(DATn)의 각 비트 정보((DATn-1<0>~DATn-1<7>, DATn"<0>~DATn"<7>)를 입력받는 다. 제n-1 원시 영상 신호(DATn-1)가 최저계조로서 00000000이고, 제n 영상 신호(DATn")가 최고계조로서 11111111인 경우, 선택 신호(SEL)의 하위 비트(SEL<0>) 및 상위 비트(SEL<1>)는 1이 된다. 이러한 선택 신호(SEL)를 발생하는 회로는 이에 한정되지 않고, 다양하게 구성될 수 있으며, 도 13에 도시된 바와 같이 신호 제어부(602) 내부에 실장될 수 있으며, 또는 외부에 설치될 수 도 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
상술한 바와 같은 본 발명에 실시예들에 따른 액정 표시 장치 및 그의 구동 방법에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 계조간 휘도차가 극대화 된다.
둘째, 액정의 응답 속도 향상된다.
셋째, 계조간 휘도차가 극대화 되고, 액정의 응답 속도 향상되어 액정 표시 장치의 표시 품질이 향상된다.

Claims (30)

  1. 제n 영상 신호를 제공하는 신호 제어부;
    상기 제n 영상 신호가 최고계조가 아닌 경우 제1 기준 전압을 출력하고, 상기 제n 영상 신호가 최고계조인 경우 상기 제1 기준 전압보다 높은 전압 레벨의 제2 기준 전압을 출력하는 전압 제공부;
    상기 제1 기준 전압 또는 제2 기준 전압을 제공받아, 공통 전압을 기준으로 정극성인 제1 내지 제n 정극성 계조 전압과, 상기 공통 전압을 기준으로 부극성인 제1 내지 제n 부극성 계조 전압을 생성하는 계조 전압 생성부; 및
    상기 제1 내지 제n 정극성 계조 전압 및 상기 제1 내지 제n 부극성 계조 전압을 제공받아 상기 제n 영상 신호에 대응하는 영상 데이터 전압을 화소에 인가하는 데이터 구동부를 포함하는 액정 표시 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 내지 제n 정극성 계조 전압 및 제1 내지 제n 부극성 계조 전압은 순차적으로 전압 레벨이 낮아지는 액정 표시 장치.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 계조 전압 생성부는,
    상기 제1 기준 전압 또는 제2 기준 전압을 전압 분배하여, 상기 공통 전압을 기준으로 정극성이고 순차적으로 전압 레벨이 낮은 제1 내지 제n 원시 정극성 계조 전압을 생성하는 원시 계조 전압 생성부로서, 상기 제1 원시 정극성 계조 전압은 상기 제1 기준 전압 또는 상기 제2 기준 전압보다 낮고 상기 제n 원시 정극성 계조 전압은 상기 공통 전압보다 높은 원시 계조 전압 생성부와,
    상기 제1 원시 정극성 계조 전압과 상기 제2 기준 전압 중에서 어느 하나를 선택하여 상기 제1 정극성 계조 전압으로 출력하는 제1 선택부를 포함하는 액정 표시 장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 제n 영상 신호가 상기 최고계조인 경우,
    상기 신호 제어부는 제1 선택 신호를 상기 전압 제공부 및 상기 계조 전압 생성부에 제공하고,
    상기 전압 제공부는 상기 제1 선택 신호에 인에이블되어 상기 제2 기준 전압을 출력하고,
    상기 제1 선택부는 상기 제1 선택 신호에 응답하여 상기 제2 기준 전압을 선택하고 상기 제1 정극성 계조 전압으로 출력하는 액정 표시 장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 제n 영상 신호가 상기 최고계조인 경우,
    상기 데이터 구동부는 상기 제n 영상 신호에 대응하여 상기 제2 기준 전압을 상기 화소에 인가하는 액정 표시 장치.
  6. 제 3항에 있어서, 상기 계조 전압 생성부는,
    상기 제n 원시 정극성 계조 전압과 상기 공통 전압 중에서 어느 하나를 선택하여 상기 제n 정극성 계조 전압으로 출력하는 제2 선택부를 더 포함하고,
    상기 제n 영상 신호가 최저계조인 경우,
    상기 신호 제어부는 제2 선택 신호를 제공하고,
    상기 제2 선택부는 상기 제2 선택 신호에 응답하여 상기 공통 전압을 선택하고 상기 제n 정극성 계조 전압으로 출력하는 액정 표시 장치.
  7. 제 2항에 있어서, 상기 계조 전압 생성부는,
    상기 제1 기준 전압 또는 상기 제2 기준 전압을 전압 분배하여, 상기 공통 전압을 기준으로 부극성이고 순차적으로 전압 레벨이 낮은 제1 내지 제n 원시 부극성 계조 전압을 생성하는 원시 계조 전압 생성부로서, 상기 제1 원시 부극성 계조 전압은 상기 공통 전압보다 낮고 상기 제n 원시 부극성 계조 전압은 그라운드 전압보다 높은 원시 계조 전압 생성부와,
    상기 제n 원시 부극성 계조 전압과 상기 그라운드 전압 중에서 어느 하나를 선택하여 상기 제n 부극성 계조 전압으로 출력하는 제1 선택부를 함하는 액정 표시 장치.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 제n 영상 신호가 상기 최고계조인 경우,
    상기 신호 제어부는 제1 선택 신호를 상기 전압 제공부 및 상기 계조 전압 생성부에 제공하고,
    상기 전압 제공부는 상기 제1 선택 신호에 인에이블되어 상기 제2 기준 전압을 출력하고,
    상기 제1 선택부는 상기 그라운드 전압을 선택하여 상기 제n 부극성 계조 전압으로 출력하는 액정 표시 장치.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 제n 영상 신호가 상기 최고계조인 경우,
    상기 데이터 구동부는 상기 제n 영상 신호에 대응하여 그라운드 전압을 상기 화소에 인가하는 액정 표시 장치.
  10. 제 7항에 있어서, 상기 계조 전압 생성부는,
    상기 제1 원시 부극성 계조 전압과 상기 공통 전압 중에서 어느 하나를 선택하여 상기 제1 부극성 계조 전압으로 출력하는 제2 선택부를 더 포함하고,
    상기 제n 영상 신호가 최저계조인 경우,
    상기 신호 제어부는 제2 선택 신호를 제공하고,
    상기 제2 선택부는 상기 제2 선택 신호에 응답하여 상기 공통 전압을 선택하고 상기 제1 부극성 계조 전압으로 출력하는 액정 표시 장치.
  11. 제 1항에 있어서, 상기 전압 제공부는,
    외부로부터 입력되는 전압을 부스팅하여 제1 출력 노드로 상기 제1 기준 전압 또는 제2 기준 전압을 출력하는 부스팅부로서, 제2 출력 노드를 통해 제1 피드백 전압이 피드백되면 상기 제1 기준 전압을 출력하고, 상기 제1 피드백 전압보다 전압 레벨이 낮은 제2 피드백 전압이 피드백되면 상기 제2 기준 전압을 출력하는 부스팅부와,
    상기 제2 출력 노드로 상기 제1 피드백 전압 또는 상기 제2 피드백 전압을 출력하는 피드백 전압 생성부로서, 상기 제n 영상 신호가 최고계조이면 상기 제2 피드백 전압을 출력하는 피드백 전압 생성부를 포함하는 액정 표시 장치.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 제n 영상 신호가 최고계조인 경우 상기 신호 제어부는 선택 신호를 제공하고,
    상기 피드백 전압 생성부는,
    상기 제1 출력 노드와 상기 제2 출력 노드 사이에 연결된 제1 저항과,
    상기 제2 출력 노드와 그라운드 사이에 연결된 제2 저항과,
    일단이 상기 그라운드에 연결된 제3 저항과,
    상기 선택 신호에 인에이블되어 상기 제3 저항의 타단과 상기 제2 출력 노드를 전기적으로 연결하는 스위칭부를 포함하는 액정 표시 장치.
  13. 제1 항에 있어서, 상기 신호 제어부는,
    연속하는 3개 프레임동안 입력되는 제n-1 원시 영상 신호, 제n 원시 영상 신호 및 제n+1 원시 영상 신호를 비교하여, 그 비교 결과에 따라 상기 제n 원시 영상 신호를 보정하여 상기 제n 영상 신호를 출력하는 액정 표시 장치.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 신호 제어부는 상기 제n-1 원시 영상 신호가 최저계조이고, 상기 제n 영상 신호가 최고계조인 경우, 선택 신호를 제공하고,
    상기 전원 공급부는 상기 선택 신호에 응답하여 상기 제2 기준 전압을 출력하는 액정 표시 장치.
  15. 제 13항에 있어서, 상기 신호 제어부는,
    상기 제n 원시 영상 신호의 그레이가 상기 제n-1 원시 영상 신호의 그레이보다 제1 기준값이상 크면 상기 제n 원시 영상 신호를 보정하여 상기 제n 원시 영상 신호의 그레이보다 높은 그레이의 보정된 제n 원시 영상 신호를 출력하고, 상기 제n 원시 영상 신호의 그레이가 상기 제n-1 원시 영상 신호의 그레이보다 상기 제1 기준값이상 작으면 상기 제n 원시 영상 신호를 보정하여 상기 제n 원시 영상 신호의 그레이보다 낮은 그레이의 상기 보정된 제n 원시 영상 신호를 출력하는 제1 보정부와,
    상기 보정된 제n 원시 영상 신호의 그레이가 제2 기준값보다 작고 상기 제n+1 원시 영상 신호의 그레이가 제3 기준값보다 크면 상기 보정된 제n 원시 영상 신호를 보정하여 상기 보정된 제n 원시 영상 신호의 그레이보다 높은 그레이의 상기 제n 영상 신호를 출력하는 제2 보정부와,
    상기 제n-1 원시 영상 신호와 상기 제n 영상 신호를 입력받아 상기 선택 신호를 출력하는 판단부를 포함하는 액정 표시 장치.
  16. 제 15항에 있어서,
    상기 판단부는 앤드(AND) 연산자를 포함하는 액정 표시 장치.
  17. 제 15항에 있어서,
    상기 제n+1 원시 영상 신호를 입력받아 저장하고 상기 제n 원시 영상 신호를 제공하는제1 프레임 메모리와,
    상기 제n 원시 영상 신호를 입력받아 저장하고 상기 제n-1 원시 영상 신호를 제공하는 제2 프레임 메모리를 더 포함하는 액정 표시 장치.
  18. 제1 선택 신호 및 제2 선택 신호중 어느 하나와 영상 신호를 제공하는 신호 제어부로서, 상기 영상 신호가 최고계조인 경우 제1 선택 신호를 제공하고, 상기 영상 신호가 최저계조인 경우 제2 선택 신호를 제공하는 신호 제어부;
    상기 영상 신호가 최고계조가 아닌 경우 제1 기준 전압을 출력하고, 상기 제 1 선택 신호를 제공받으면 상기 제1 기준 전압보다 전압 레벨이 높은 제2 기준 전압을 출력하는 전압 제공부;
    상기 제1 기준 전압 또는 제2 기준 전압을 제공받아, 공통 전압을 기준으로 정극성이고 순차적으로 전압 레벨이 낮은 제1 내지 제n 정극성 계조 전압과, 상기 공통 전압을 기준으로 부극성이고 순차적으로 전압 레벨이 낮은 제1 내지 제n 부극성 계조 전압을 생성하는 계조 전압 생성부; 및
    상기 제1 내지 제n 정극성 계조 전압 및 상기 제1 내지 제n 부극성 계조 전압을 제공받아 상기 영상 신호에 대응하는 영상 데이터 전압을 화소에 인가하는 데이터 구동부를 포함하는 액정 표시 장치.
  19. 제 18항에 있어서, 상기 계조 전압 생성부는,
    상기 제1 기준 전압 또는 상기 제2 기준 전압을 전압 분배하여, 상기 공통 전압을 기준으로 정극성이고 순차적으로 전압 레벨이 낮은 제1 내지 제n 원시 정극성 계조 전압과 부극성이고 순차적으로 전압 레벨이 낮은 제1 내지 제n 원시 부극성 계조 전압을 생성하는 원시 계조 전압 생성부로서, 상기 제1 정극성 원시 계조 전압은 상기 제1 기준 전압 또는 상기 제2 기준 전압보다 낮고 상기 제n 원시 정극성 계조 전압은 상기 공통 전압보다 높고, 상기 제1 원시 부극성 계조 전압은 상기 공통 전압보다 낮고, 상기 제n 원시 부극성 계조 전압은 그라운드 전압보다 높은 원시 계조 전압 생성부와,
    상기 제1 원시 정극성 계조 전압 및 상기 제2 기준 전압 중에서 상기 제1 선 택 신호에 응답하여 상기 제2 기준 전압을 선택하여 상기 제1 정극성 계조 전압으로 출력하는 제1 선택부와,
    상기 제n 원시 부극성 계조 전압 및 상기 그라운드 전압 중에서 상기 제1 선택 신호에 응답하여 상기 그라운드 전압을 선택하여 상기 제n 부극성 계조 전압으로 출력하는 제2 선택부와,
    상기 제n 원시 정극성 계조 전압 및 상기 공통 전압 중에서 상기 제2 선택 신호에 응답하여 상기 공통 전압을 선택하여 상기 제n 정극성 계조 전압으로 출력하는 제3 선택부와,
    상기 제1 원시 부극성 계조 전압 및 상기 공통 전압 중에서 상기 제2 선택 신호에 응답하여 상기 공통 전압을 선택하여 상기 제1 부극성 계조 전압으로 출력하는 제4 선택부를 포함하는 액정 표시 장치.
  20. 제 19항에 있어서, 상기 전압 제공부는,
    외부로부터 입력되는 전압을 부스팅하여 제1 출력 노드로 상기 제1 기준 전압 또는 제2 기준 전압을 출력하는 부스팅부로서, 제2 출력 노드를 통해 제1 피드백 전압이 피드백되면 상기 제1 기준 전압을 출력하고, 상기 제1 피드백 전압보다 전압 레벨이 낮은 제2 피드백 전압이 피드백되면 상기 제2 기준 전압을 출력하는 부스팅부와,
    상기 제2 출력 노드로 상기 제1 피드백 전압 또는 상기 제2 피드백 전압을 출력하는 피드백 전압 생성부로서, 상기 제1 선택 신호가 입력되면 상기 제2 피드 백 전압을 출력하는 피드백 전압 생성부를 포함하는 액정 표시 장치.
  21. 제 20항에 있어서, 상기 피드백 전압 생성부는,
    상기 제1 출력 노드와 상기 제2 출력 노드 사이에 연결된 제1 저항과,
    상기 제2 출력 노드와 상기 그라운드 전압 사이에 연결된 제2 저항과,
    일단이 상기 그라운드 전압에 연결된 제3 저항과,
    상기 제2 선택 신호에 인에이블되어 상기 제3 저항의 타단과 상기 제2 출력 노드를 전기적으로 연결하는 스위칭부를 포함하는 액정 표시 장치.
  22. 제n 영상 신호를 제공하는 단계;
    상기 제n 영상 신호가 최고계조가 아닌 경우 제1 기준 전압을 출력하고, 상기 제n 영상 신호가 최고계조인 경우 상기 제1 기준 전압보다 높은 전압 레벨의 제2 기준 전압을 출력하는 단계;
    상기 제1 기준 전압 또는 제2 기준 전압을 제공받아, 공통 전압을 기준으로 정극성인 제1 내지 제n 정극성 계조 전압과, 상기 공통 전압을 기준으로 부극성인 제1 내지 제n 부극성 계조 전압을 생성하는 단계; 및
    상기 제1 내지 제n 정극성 계조 전압 및 상기 제1 내지 제n 부극성 계조 전압을 제공받아 상기 제n 영상 신호에 대응하는 영상 데이터 전압을 화소에 인가하는 단계를 포함하는 액정 표시 장치의 구동 방법.
  23. 제 22항에 있어서,
    상기 제1 내지 제n 정극성 계조 전압 및 상기 제1 내지 제n 부극성 계조 전압은 순차적으로 전압 레벨이 낮아지는 액정 표시 장치의 구동 방법.
  24. 제 23항에 있어서,
    상기 계조 전압을 생성하는 단계는, 상기 제n 영상 신호가 최고계조인 경우, 상기 제2 기준 전압을 상기 제1 정극성 계조 전압으로 출력하는 단계를 포함하는 액정 표시 장치의 구동 방법.
  25. 제 24항에 있어서,
    상기 계조 전압을 생성하는 단계는, 상기 제n 영상 신호가 최저계조인 경우,상기 공통 전압을 상기 제n 정극성 계조 전압으로 출력하는 단계를 더 포함하는 액정 표시 장치의 구동 방법.
  26. 제 23항에 있어서,
    상기 계조 전압을 생성하는 단계는, 상기 제n 영상 신호가 최고계조인 경우, 상기 그라운드 전압을 상기 제n 부극성 계조 전압으로 출력하는 단계를 포함하는 액정 표시 장치의 구동 방법.
  27. 제 26항에 있어서,
    상기 계조 전압을 생성하는 단계는, 상기 제n 영상 신호가 최저계조인 경우, 상기 공통 전압을 상기 제1 부극성 계조 전압으로 출력하는 단계를 더 포함하는 액정 표시 장치의 구동 방법.
  28. 제 22항에 있어서, 상기 제n 영상 신호를 제공하는 단계는,
    연속하는 3개 프레임동안 입력되는 제n-1 원시 영상 신호, 제n 원시 영상 신호 및 제n+1 원시 영상 신호를 비교하고, 비교 결과에 따라 상기 제n 원시 영상 신호를 보정하여 상기 제n 영상 신호를 제공하는 단계인 액정 표시 장치의 구동 방법.
  29. 제 28항에 있어서, 상기 제n 영상 신호를 제공하는 단계는,
    상기 제n 원시 영상 신호의 그레이가 상기 제n-1 원시 영상 신호의 그레이보다 제1 기준값이상 크면 상기 제n 원시 영상 신호를 보정하여 상기 제n 원시 영상 신호의 그레이보다 높은 그레이의 보정된 제n 원시 영상 신호를 출력하고, 상기 제n 원시 영상 신호의 그레이가 상기 제n-1 원시 영상 신호의 그레이보다 상기 제1 기준값이상 작으면 상기 제n 원시 영상 신호를 보정하여 상기 제n 원시 영상 신호의 그레이보다 낮은 그레이의 상기 보정된 제n 원시 영상 신호를 출력하는 단계와,
    상기 보정된 제n 원시 영상 신호의 그레이가 제2 기준값보다 작고 상기 제n+1 원시 영상 신호의 그레이가 제3 기준값보다 크면 상기 보정된 제n 원시 영상 신호를 보정하여 상기 보정된 제n 원시 영상 신호의 그레이보다 높은 그레이의 상기 제n 영 상 신호를 출력하는 단계를 포함하는 액정 표시 장치의 구동 방법.
  30. 제 29항에 있어서,
    상기 계조 전압을 생성하는 단계는, 상기 제n-1 원시 영상 신호가 최저계조이고 상기 제n 영상 신호가 최고계조인 경우, 상기 제2 기준 전압 또는 그라운드 전압을 상기 제1 정극성 계조 전압으로 출력하는 단계를 포함하는 액정 표시 장치의 구동 방법.
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