KR20090041249A - Apparatus for driving liquid crystal display of 2 dot inversion type - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 액정표시장치의 구동기술에 관한 것으로, 특히 2도트 인버젼 구동방식에서 발생되는 가로선 현상을 방지하는데 적당하도록 한 2도트 인버젼 액정표시장치의 구동 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
최근, 정보기술(IT)의 발달에 따라 평판표시장치는 시각정보 전달매체로서 그 중요성이 한층 강조되고 있으며, 향후 보다 향상된 경쟁력을 확보하기 위해 저소비전력화, 박형화, 경량화, 고화질화 등이 요구되고 있다. Recently, with the development of information technology (IT), the importance of the flat panel display device as a visual information transmission medium has been further emphasized, and low power consumption, thinning, light weight, and high quality are required to secure improved competitiveness in the future.
평판표시장치의 대표적인 표시장치인 액정표시장치(LCD: Liquid Crystal Display)는 액정의 광학적 이방성을 이용하여 화상을 표시하는 장치로서, 박형, 소형, 저소비전력 및 고화질 등의 장점이 있다.A liquid crystal display (LCD), which is a typical display device of a flat panel display device, is an apparatus for displaying an image using optical anisotropy of liquid crystal, and has advantages such as thin, small size, low power consumption, and high quality.
이와 같은 액정 표시장치는 매트릭스(matrix) 형태로 배열된 화소들에 화상정보를 개별적으로 공급하여, 그 화소들의 광투과율을 조절함으로써, 원하는 화상을 표시할 수 있도록 한 표시장치이다. 따라서, 액정 표시장치는 화상을 구현하는 최소 단위인 화소들이 액티브 매트릭스 형태로 배열되는 액정 패널과, 상기 액정 패널을 구동하기 위한 구동부를 구비한다. 그리고, 상기 액정표시장치는 스스로 발광하지 못하기 때문에 액정표시장치에 광을 공급하는 백라이트 유닛이 구비된다. 상기 구동부는 타이밍 콘트롤러를 비롯하여 데이터 구동부와 게이트 구동부를 구비한다. Such a liquid crystal display device is a display device in which image information is individually supplied to pixels arranged in a matrix, and a desired image is displayed by adjusting light transmittance of the pixels. Accordingly, the liquid crystal display includes a liquid crystal panel in which pixels, which are the smallest unit for implementing an image, are arranged in an active matrix form, and a driving unit for driving the liquid crystal panel. Since the LCD does not emit light by itself, a backlight unit is provided to supply light to the LCD. The driver includes a timing controller and a data driver and a gate driver.
도 1은 종래 기술에 의한 액정표시장치의 블록도로서 이에 도시한 바와 같이, 게이트 구동부(12) 및 데이터 구동부(13)의 구동을 제어하기 위한 게이트 제어신호(GDC) 및 데이터 제어신호(DDC)를 출력함과 아울러, 디지털의 화소 데이터(RGB)를 샘플링한 후에 재정렬하여 출력하는 타이밍 콘트롤러(11)와; 액정 패널(14)의 각 게이트라인(GL1∼GLn)에 게이트신호를 공급하는 게이트 구동부(12)와; 상기 액정 패널(14)의 각 데이터라인(DL1∼DLm)에 화소신호를 공급하는 데이터 구동부(13)와; 상기 게이트신호와 화소신호에 의해 구동되어 화상을 표시하는 액정패널(14)로 구성된 것으로, 이의 작용을 설명하면 다음과 같다.FIG. 1 is a block diagram of a liquid crystal display according to the related art, and as shown therein, a gate control signal GDC and a data control signal DDC for controlling driving of the
타이밍 콘트롤러(11)는 시스템으로부터 공급되는 수직/수평 동기신호와 클럭신호를 이용하여 게이트 구동부(12)를 제어하기 위한 게이트 제어신호(GDC)와 데이터 구동부(13)를 제어하기 위한 데이터 제어신호(DDC)를 출력한다. 또한, 상기 타이밍 콘트롤러(11)는 상기 시스템으로부터 입력되는 디지털의 화소 데이터(RGB)를 샘플링한 후에 이를 재정렬하여 데이터 구동부(13)에 공급한다.The
게이트 구동부(12)는 상기 타이밍 콘트롤러(11)로부터 입력되는 게이트 제어신호(GDC)에 응답하여 게이트라인(GL1∼GLn)에 게이트신호를 순차적으로 공급하고, 이에 의해 화소신호가 공급되는 액정패널(14)의 수평라인들이 선택된다.The
데이터 구동부(13)는 상기 타이밍 콘트롤러(11)로부터 입력되는 데이터 제어신 호(DDC)에 응답하여 상기 화소 데이터(RGB)를 계조값에 대응하는 아날로그의 화소신호(데이터신호 또는 데이터전압)으로 변환하고, 이렇게 변환된 화소신호를 액정패널(14)상의 데이터라인(DL1∼DLm)에 공급한다. The
액정패널(14)은 데이터라인(DL1∼DLm)과 게이트라인(GL1∼GLn)의 교차부에 매트릭스 형태로 배치되는 다수의 액정셀(CLC)을 구비하는데, 이 다수의 액정셀(CLC)들이 상기 화소신호와 게이트신호에 의해 구동되어 목적한 화상을 표시할 수 있게 된다. The
참고로, 상기 설명에서는 게이트 구동부(12)와 데이터 구동부(13)가 액정패널(14)과 분리 설치된 것으로 설명하였으나, 근래 들어 이들은 COF(COF: Chip On Film), COG(COG: Chip On Glass) 등의 실장기술에 의해 액정패널(14)에 실장되는 추세에 있다.For reference, in the above description, the
이와 같은 액정표시장치는 액정셀들의 열화를 방지하기 위하여 인버젼 방식을 사용하는데, 특히 다른 인버젼 방식들에 비하여 뛰어난 화질을 제공하지만 전력 소모량이 많은 도트 인버젼 방식을 보완하고자 수직 2도트 인버젼 방식을 주로 사용한다. 다시 말해서, 도트 인버젼 방식을 사용할 때 소비전력을 줄이기 위해 프레임 주파수를 통상의 60Hz에서 50∼30Hz로 낮추는 경우 플리커 현상이 발생되는데, 이를 보완하기 위해 도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같은 수직 2도트 인버젼 방식이 이용되고 있다. The liquid crystal display uses an inversion method to prevent deterioration of the liquid crystal cells. In particular, the liquid crystal display device provides an excellent image quality compared to other inversion methods, but is vertical two-dot inversion to compensate for the dot inversion method, which consumes more power. Mainly use the method. In other words, flickering occurs when the frame frequency is lowered from 60 Hz to 50 to 30 Hz in order to reduce power consumption when using the dot inversion method. In order to compensate for this, vertical 2 as shown in FIGS. The dot inversion method is used.
도 2a 및 도 2b는 수직 2도트 인버젼 방식으로 액정셀들에 공급되는 화소 신호의 극성을 기수 프레임(이전 프레임)과 우수 프레임(현재 프레임)으로 나누어 도시 한 것이다. 도 2a 및 도 2b에 도시된 기수 프레임과 우수 프레임에 있어서, 수직 2도트 인버젼 방식은 화소 신호의 극성이 수평 방향으로는 기존의 도트 인버젼 방식과 같이 도트 단위로 바뀌는 반면에 수직 방향으로는 2도트 단위로 바뀌는 특징이 있다. 2A and 2B illustrate polarities of pixel signals supplied to liquid crystal cells in a vertical two-dot inversion scheme divided into odd frames (previous frames) and even frames (current frames). In the odd and even frames shown in FIGS. 2A and 2B, the vertical two-dot inversion scheme changes the polarity of the pixel signal in dots in the horizontal direction, as in the conventional dot inversion scheme, while in the vertical direction. It is characterized by a change of 2 dots.
그런데, GIP(GIP: Gate In Panel) 모델의 특성상 게이트신호의 출력 특성이 좋지 않아 실제 차징 구간에서만 게이트신호를 출력하는 통상의 방식을 채용하는 경우 픽셀의 차징 타임이 부족하게 되었다. However, due to the characteristics of the GIP (GIP: Gate In Panel) model, the output characteristics of the gate signal are not good, and thus the charging time of the pixel is insufficient when the conventional method of outputting the gate signal only in the actual charging period is adopted.
따라서, 실제 차징 구간에 앞서 프리 차징(Pre-charging) 구간을 게이트신호를 이용하여 스위칭 소자인 박막 트랜지스터(TFT)의 게이트를 미리 열어두는 방식을 사용하게 되었는데, 이와 같은 구동방식을 게이트 오버랩(gate overlap) 구동방식이라 한다. Therefore, the gate of the thin film transistor (TFT), which is a switching element, is opened in advance using a gate signal in a pre-charging period prior to the actual charging period. overlap) Driving method.
도 3은 상기 게이트 오버랩 구동방식이 적용된 게이트신호의 타이밍도를 나타낸 것이다. 즉, 도 3의 (a)는 수직 2도트 인버젼 방식으로 구동되는 화소신호의 파형도이고, 도 3의 (b)-(e)는 상기 게이트 오버랩 구동에 따른 게이트 구동부(12)의 게이트신호(GS1∼GS4)의 파형도이고, 도 3의 (f)는 게이트 마스킹 신호(GMS)의 파형도이다.3 is a timing diagram of a gate signal to which the gate overlap driving method is applied. That is, FIG. 3A is a waveform diagram of a pixel signal driven in a vertical two-dot inversion scheme, and FIGS. 3B to 3E are gate signals of the
그런데, 첫 번째와 세 번째 게이트신호(GS1,GS3)의 사이, 두 번째와 네 번째 게이트신호(GS2,GS4) 사이의 게이트 마스킹 신호(GMS)의 구간이 모두 동일하게 설정되어 있는 것을 알 수 있다. 이로 인하여 도 3의 (b)-(e)에서와 같이 모든 게이트신호(GS1∼GS)의 온 구간이 동일한 간격으로 설정된 것을 알 수 있다.However, it can be seen that the intervals of the gate masking signal GMS between the first and third gate signals GS1 and GS3 and the second and fourth gate signals GS2 and GS4 are all set to be the same. . As a result, as shown in FIGS. 3B to 3E, it can be seen that the ON sections of all the gate signals GS1 to GS are set at the same interval.
그러나, 실질적으로 수직 2도트 인버젼 방식은 데이터 구동부(13)의 로드(load) 특성으로 인하여 우수 수평라인과 기수 수평라인 간에 차징 전하량의 차이가 나타나고 이는 휘도 차이로 나타난다. 예를 들어, 도 4는 도 2a 또는 도 2b에서 수직 방향으로 연속된 2 픽셀의 차징 전하량을 나타낸 것으로, 기수(odd) 수평라인에 위치한 픽셀의 차징 전하량(Qo)이 우수(even) 수평라인에 위치한 픽셀의 차징 전하량(Qe)보다 적은 것을 알 수 있다. However, in the substantially vertical 2-dot inversion method, due to the load characteristic of the
이와 같이 되는 이유는 기수 수평라인에 위치한 픽셀의 경우 정극성(+)에서 부극성(-)의 신호로 또는 그 반대의 신호로 극성 변경이 이루어져 비교적 긴 상승시간 또는 하강시간을 필요로 하는 반면, 우수 수평라인에 위치한 픽셀의 경우 동일 극성의 신호에서 변경되는 것이므로 그러한 시간이 덜 필요하기 때문이다.The reason for this is that in the case of pixels on the odd horizontal line, the polarity is changed from the positive (+) to the negative (-) signal or vice versa, which requires a relatively long rise time or fall time. This is because the pixels located on the even horizontal line are changed in a signal of the same polarity, so that less time is required.
이와 같은 경우 TN 모드를 기준으로 할 때, 기수 수평라인에 위치하여 차징 전하량(Qo)이 적은 픽셀이 우수 수평라인에 위치하여 차징 전하량(Qe)이 많은 픽셀에 비하여 상대적으로 더 밝게 된다. 이로 인하여, 기수 수평라인과 우수 수평라인 간에 휘도차가 발생되고, 이에 의하여 도 5에서와 같이 화면상에 가로선(2-Line Dim) 현상이 발생되었다.In this case, based on the TN mode, a pixel located in the odd horizontal line and having a small amount of charging charge Qo is positioned in the even horizontal line, and thus, is brighter than a pixel having a large amount of charged charge Qe. As a result, a luminance difference is generated between the odd horizontal line and the even horizontal line. As a result, a 2-line dim phenomenon occurs on the screen as shown in FIG. 5.
이와 같이 수직 2도트 인버젼 방식이 적용되는 종래의 액정표시장치에 있어서는 각 수평라인의 게이트신호의 온 구간이 동일하게 설정되어 있었다. 이로 인하여 극성 반전이 이루어지는 픽셀의 경우 극성 반전이 이루어지지 않는 픽셀에 비하여 차징 전하량이 상대적으로 적었다. 이에 따라, 기수 수평라인과 우수 수평라인 간에 휘도차가 발생되고, 이로 인하여 가로선(2-Line Dim) 현상이 발생되는 문제점이 있 었다.As described above, in the conventional liquid crystal display device to which the vertical two-dot inversion method is applied, the on sections of the gate signals of the horizontal lines are set to be the same. As a result, the charge charging amount of the pixel having the polarity inversion is relatively lower than that of the pixel having the polarity inversion. Accordingly, there is a problem in that a luminance difference is generated between the odd horizontal line and the even horizontal line, which causes a 2-line dim phenomenon.
따라서, 본 발명의 목적은 2도트 인버젼 구동방식이 적용되는 액정표시장치에서 게이트 마스킹 신호를 이용하여 수평라인 간의 게이트신호의 온 구간을 적절히 조절하여 인접된 두 수평라인 간의 휘도차에 의한 가로선 현상이 발생되는 것을 방지하는데 있다.Accordingly, an object of the present invention is a horizontal line phenomenon caused by a luminance difference between two adjacent horizontal lines by appropriately adjusting an on-section of a gate signal between horizontal lines using a gate masking signal in a liquid crystal display device to which a two-dot inversion driving method is applied. To prevent this from happening.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 게이트 구동부 및 데이터 구동부의 구동제어를 위한 게이트 제어신호 및 데이터 제어신호를 출력함과 아울러, 화소신호의 극성변화가 없는 수평라인과 극성변화가 있는 수평라인에 대한 게이트신호의 온 구간을 조절하여 출력하는 타이밍 콘트롤러와; 상기 타이밍 콘트롤러로부터 입력되는 게이트신호를 액정패널의 각 게이트라인에 출력하는 게이트 구동부와; 상기 액정 패널의 각 데이터라인에 화소신호를 공급하는 데이터 구동부를 포함하여 구성함을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention outputs a gate control signal and a data control signal for driving control of a gate driver and a data driver, and a horizontal line having no polarity change of a pixel signal and a horizontal change having a polarity. A timing controller for adjusting and outputting an on period of the gate signal with respect to the line; A gate driver for outputting a gate signal input from the timing controller to each gate line of the liquid crystal panel; And a data driver for supplying a pixel signal to each data line of the liquid crystal panel.
상기 게이트신호의 온 구간은 화소신호에 대한 프리차징 구간과 차징구간을 포함하는 것을 특징으로 한다.The on period of the gate signal includes a precharging period and a charging period for the pixel signal.
상기 게이트신호의 구간을 달리하기 위하여, 게이트 마스킹신호의 구간을 조절하거나 그 게이트 마스킹신호의 출력 타이밍을 조절하는 것을 특징으로 한다. In order to change the interval of the gate signal, the interval of the gate masking signal is adjusted or the output timing of the gate masking signal is adjusted.
본 발명은 2도트 인버젼 구동방식이 적용되는 액정표시장치에서 게이트 마스킹 신호를 이용하여 수평라인 간의 게이트신호의 온 구간을 적절히 조절하여 출력함으로써, 화소신호의 극성이 변경되는 수평라인과 극성이 변경되지 않는 수평라인 간의 휘도차가 발생되지 않고, 이로 인하여 수평라인 간의 휘도차에 의한 가로선 현상이 발생되는 것을 확실하게 방지할 수 있는 효과가 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, a horizontal line and a polarity of a pixel signal are changed by appropriately adjusting and outputting an on-section of a gate signal between horizontal lines using a gate masking signal in a liquid crystal display device to which a two-dot inversion driving method is applied. Luminance differences between horizontal lines that do not occur are not generated, whereby a horizontal line phenomenon due to luminance differences between horizontal lines can be reliably prevented from occurring.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 6은 본 발명에 의한 2도트 인버젼 액정표시장치의 구동 장치의 일실시 구현예를 보인 블록도로서 이에 도시한 바와 같이, 게이트 구동부(62) 및 데이터 구동부(63)의 구동을 제어하기 위한 게이트 제어신호(GDC) 및 데이터 제어신호(DDC)를 출력함과 아울러, 화소신호의 극성변화가 없는 수평라인과 극성변화가 있는 수평라인에 대한 각각의 게이트신호의 온 구간을 게이트 마스킹 신호를 이용하여 각기 다르게 조절하여 출력하는 타이밍 콘트롤러(61)와; 상기 타이밍 콘트롤러(61)로부터 공급되는 게이트신호를 액정 패널(64)의 각 게이트라인(GL1∼GLn)에 출력하는 게이트 구동부(62)와; 상기 액정 패널(64)의 각 데이터라인(DL1∼DLm)에 화소신호를 공급하는 데이터 구동부(63)와; 상기 게이트신호와 화소신호에 의해 매트릭스 형태로 배열된 액정셀들이 각기 구동되어 화상을 표시하는 액정패널(64)을 포함하여 구성한다.FIG. 6 is a block diagram showing an embodiment of a driving apparatus of a two-dot inversion liquid crystal display according to the present invention. As shown in FIG. 6, the driving of the
상기 타이밍 콘트롤러(61)는 외부로부터 입력되는 디지털의 화소 데이터(RGB)를 샘플링한 후에 재정렬하여 출력하는 데이터 처리부(61A)와; 게이트 구동부(62) 및 데이터 구동부(63)의 구동을 제어하기 위한 게이트 제어신호(GDC) 및 데이터 제어신호(DDC)를 출력함과 아울러, 화소신호의 극성변화가 없는 수평라인과 극성변화가 있는 수평라인에 대한 각각의 게이트 마스킹 신호(GMS_even),(GMS_odd)를 출력하는 타이밍신호 발생부(61B)와; 화소신호의 극성변화가 없는 수평라인과 극성변화가 있는 수평라인에 따라 상기 게이트 마스킹 신호(GMS_even),(GMS_odd) 중 해당 신호를 선택하여 출력하는 게이트 마스킹신호 선택부(61C)와; 상기 타이밍신호 발생부(61B)로부터 입력되는 원래 게이트신호의 온 구간을 상기 게이트마스킹신호 선택부(61C)로부터 입력되는 게이트 마스킹 신호로 마스킹하여 화소신호의 극성변화가 없는 수평라인과 극성변화가 있는 수평라인에 따라 다르게 설정하여 게이트 구동부(62)에 출력하는 게이트신호 처리부(61D)로 구성하였다.The
이와 같이 구성한 본 발명의 작용을 첨부한 도 7 내지 도 9를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Referring to Figures 7 to 9 attached to the operation of the present invention configured as described above in detail as follows.
타이밍 콘트롤러(61)의 타이밍신호 발생부(61B)는 시스템으로부터 공급되는 수직/수평 동기신호(Hsync/Vsync)와 클럭신호(CLK)를 이용하여 게이트 구동부(62)를 제어하기 위한 게이트 제어신호(GDC)와 데이터 구동부(63)를 제어하기 위한 데이터 제어신호(DDC)를 출력한다. 그리고, 상기 타이밍 콘트롤러(61)의 데이터 처리부(61A)에서는 상기 시스템으로부터 입력되는 디지털의 화소 데이터(RGB)를 샘플링한 후에 이를 재정렬하여 상기 데이터 구동부(63)에 공급한다.The
게이트 구동부(62)는 상기 타이밍 콘트롤러(61)로부터 입력되는 게이트 제어신호(GDC)에 응답하여 게이트신호를 게이트라인(GL1∼GLn)에 순차적으로 공급하고, 이에 의해 화소신호가 공급되는 액정패널(64)의 수평라인들이 선택된다. The
이에 대해 좀 더 상세히 설명하면, 상기 게이트 구동부(62)는 게이트 스타트 펄스를 게이트 시프트 클럭에 따라 시프트시켜 시프트 펄스를 발생한다. 그리고, 게이트 구동부(62)는 상기 시프트 클럭에 응답하여 수평기간마다 해당 게이트라인(GL)에 게이트 온,오프구간(신호)으로 이루어진 게이트신호를 공급하게 된다. 이 경우 상기 게이트 구동부(62)는 게이트 출력 인에이블신호에 응답하여 인에이블 기간에서만 게이트 온 신호를 공급하고, 그 외의 기간에서는 게이트 오프 신호(게이트 로우 신호)를 공급하게 된다.In more detail, the
데이터 구동부(63)는 상기 타이밍 콘트롤러(61)로부터 입력되는 데이터 제어신호(DDC)에 응답하여 상기 화소 데이터(RGB)를 계조값에 대응하는 아날로그의 화소신호(데이터신호 또는 데이터전압)로 변환하고, 이렇게 변환된 화소신호를 액정패널(64)상의 데이터라인(DL1∼DLm)에 공급한다. The
이에 대해 좀 더 상세히 설명하면, 상기 데이터 구동부(63)는 소스 스타트 펄스를 소스 시프트 클럭에 따라 시프트시켜 샘플링신호를 발생한다. 이어서, 상기 데이터 구동부(63)는 상기 샘플링신호에 응답하여 상기 화소 데이터(RGB)를 일정 단위씩 순차적으로 입력하여 래치한다. 그리고, 상기 데이터 구동부(63)는 래치된 1라인분의 화소데이터(RGB)를 아날로그의 화소신호로 변환하여 데이터라인(DL1∼DLm)에 공급하게 된다. 이 경우 상기 데이터 구동부(63)는 극성제어신호에 응답하여 정극성 및 부극성 화소신호로 변환하게 된다. 예를 들어, 상기 데이터 구동부(63)는 2수평 기간마다 극성이 반전되는 극성 제어신호에 응답하여 화소신호를 수직 2도트 인버젼 방식으로 극성반전시킨다. 그리고, 상기 데이터 구동부(63)는 소스 출력 인에이블신호에 응답하여 인에이블 기간에만 화소신호를 데이터라인(DL1∼DLm)에 공급한다.In more detail, the
액정패널(64)은 매트릭스 형태로 배열된 다수의 액정셀(CLC)들과, 데이터라인(DL1∼DLm)과 게이트라인(GL1∼GLn)의 교차부마다 형성되어 상기 각 액정셀(CLC)들 각각에 접속된 박막 트랜지스터(TFT)를 구비한다. The
상기 박막 트랜지스터(TFT)는 게이트라인(GL)으로부터 게이트신호가 공급되는 경우 턴온되어 상기 데이터라인(DL)을 통해 공급되는 화소신호를 액정셀(CLC)에 공급한다. 그리고, 상기 박막 트랜지스터(TFT)는 상기 게이트라인(GL)을 통해 게이트 오프 신호가 공급될 때 턴오프되어 액정셀(CLC)에 충전된 화소 신호가 유지되게 한다.The thin film transistor TFT is turned on when the gate signal is supplied from the gate line GL, and supplies the pixel signal supplied through the data line DL to the liquid crystal cell C LC . The thin film transistor TFT is turned off when the gate off signal is supplied through the gate line GL to maintain the pixel signal charged in the liquid crystal cell C LC .
상기 액정셀(CLC)은 액정을 사이에 두고 공통전극과 박막 트랜지스터(TFT)에 접속된 화소전극을 포함한다. 그리고, 상기 액정셀(CLC)은 충전된 화소 신호가 다음 화소 신호가 충전될 때까지 안정적으로 유지되게 하기 위하여 스토리지 캐패시터(CST)를 더 구비한다. 상기 스토리지 캐패시터(CST)는 화소 전극과 이전단 게이트라인의 사이에 형성된다. 이러한 액정셀(CLC)은 상기 박막 트랜지스터(TFT)를 통해 충전되는 화소 신호에 따라 유전 이방성을 가지는 액정의 배열 상태가 가변되고, 이에 따라 광투과율이 조절되어 계조가 구현된다.The liquid crystal cell C LC includes a pixel electrode connected to a common electrode and a thin film transistor TFT with a liquid crystal interposed therebetween. The liquid crystal cell C LC further includes a storage capacitor C ST so that the charged pixel signal is stably maintained until the next pixel signal is charged. The storage capacitor C ST is formed between the pixel electrode and the previous gate line. In the liquid crystal cell C LC , an arrangement state of liquid crystals having dielectric anisotropy varies according to pixel signals charged through the thin film transistor TFT, and light transmittance is adjusted accordingly to implement gradation.
참고로, 상기 설명에서는 게이트 구동부(62)와 데이터 구동부(63)가 액정패널(64)과 분리 설치된 것으로 설명하였으나, 근래 들어 이들은 COF(COF: Chip On Film), COG(COG: Chip On Glass) 등의 실장기술에 의해 액정패널(64)에 실장되는 추세에 있다.For reference, in the above description, the
이와 같은 본 발명의 액정표시장치는 수직 2도트 구동방식으로 구동되며, 실제 차징 구간에 앞서 프리 차징 구간을 둔 게이트신호를 이용하여 스위칭 소자인 박막 트랜지스터(TFT)의 게이트를 미리 열어 두는 게이트 오버랩(gate overlap) 구동방식이 적용된다. The liquid crystal display of the present invention is driven by a vertical two-dot driving method, and uses a gate signal having a precharging period prior to the actual charging period to open a gate of the thin film transistor TFT, which is a switching element, in advance. gate overlap) driving method is applied.
그런데, 모든 게이트신호의 온 구간이 동일한 간격으로 설정되는 경우 데이터 구동부(63)의 로드(load) 특성으로 인하여 우수 수평라인과 기수 수평라인 간에 차징 전하량의 차이가 나타나고 이는 휘도 차이로 나타난다. 그 이유는 기수번째(또는 우수번째) 수평라인에 위치한 픽셀의 경우 정극성(+)에서 부극성(-)의 신호로 또는 그 반대의 신호로 극성 변경이 이루어져 비교적 긴 상승시간 또는 하강시간을 필요로 하게 되어 그만큼 차징 시간이 부족하게 되는 반면, 우수번째(또는 기수번째) 수평라인에 위치한 픽셀의 경우 동일 극성의 신호에서 변경되는 것이므로 그러한 시간이 덜 필요하여 상대적으로 차징 시간을 보다 많이 확보할 수 있기 때문이다.However, when the on periods of all the gate signals are set at the same interval, a difference in charging amount appears between the even horizontal line and the odd horizontal line due to the load characteristic of the
이와 같은 경우 TN 모드를 기준으로 할 때, 기수 수평라인에 위치하여 차징 전하량이 적은 픽셀이 우수 수평라인에 위치하여 차징 전하량이 많은 픽셀에 비하여 상대적으로 더 밝게 되어 기수 수평라인과 우수 수평라인 간에 휘도차가 발생되고, 이에 의하여 가로선(2-Line Dim) 현상이 발생되었다. In this case, based on the TN mode, a pixel located in the odd horizontal line and having a small amount of charge charges is located in the even horizontal line, so that it is relatively brighter than a pixel having a large charge amount, and thus the luminance between the odd horizontal line and the even horizontal line is increased. Differences were generated, thereby causing a 2-Line Dim phenomenon.
따라서, 본 발명에서는 게이트 마스킹 신호를 이용하여 기수 수평라인과 우수 수평라인에 위치한 화소들 간의 상기와 같은 차징 전하량의 불균형을 해소하도록 하였는데, 이하 이에 대한 구체적인 실시예에 대하여 상세히 설명한다. Accordingly, in the present invention, the above imbalance of the charging charge amount between the pixels positioned in the odd horizontal line and the even horizontal line is solved by using the gate masking signal, which will be described in detail below.
본 발명의 제1실시예에서는 서로 다른 펄스폭을 갖는 게이트 마스킹 신호를 이용하여 화소신호의 극성변화가 없는 수평라인과 극성변화가 있는 수평라인에 대한 각 게이트신호의 온 구간을 조절한다. In the first exemplary embodiment of the present invention, the gate masking signals having different pulse widths are used to adjust the on periods of the gate signals for the horizontal line without the polarity change of the pixel signal and the horizontal line with the polarity change.
이를 위해 타이밍신호 발생부(61B)는 기수 수평라인과 우수 수평라인에 대한 원래의 게이트신호를 출력한다. 그리고, 상기 타이밍신호 발생부(61B)는 기수 수평라인의 게이트신호에 대한 게이트 마스킹 신호의 폭을 우수 수평라인의 게이트신호에 대한 게이트 마스킹 신호의 폭보다 짧게하여 출력한다. To this end, the
여기서, 기수 수평라인은 화소신호의 극성이 정극성에서 부극성으로 또는 그 반대로 변화된 수평라인(n-1수평라인, n+1수평라인, n+3 수평라인…)을 의미하고, 우수 수평라인은 화소신호의 극성이 정극성에서 정극성으로 또는 부극성에서 부극성으로 그대로 유지되는 수평라인(n 수평라인, n+2수평라인, n+4수평라인)을 의미한다.Here, the odd horizontal line means a horizontal line (n-1 horizontal line, n + 1 horizontal line, n + 3 horizontal line…) in which the polarity of the pixel signal is changed from positive polarity to negative polarity or vice versa, and the even horizontal line Means a horizontal line (n horizontal line, n + 2 horizontal line, n + 4 horizontal line) in which the polarity of the pixel signal is maintained from positive polarity to positive polarity or from negative polarity to negative polarity.
게이트 마스킹신호 선택부(61C)는 기수 및 우수 수평라인의 게이트신호의 온 구간에 대한 게이트 마스킹 신호를 해당 시점에서 선택하여 출력하게 된다.The gate masking
이에 따라, 게이트신호 처리부(61D)는 상기 타이밍신호 발생부(61B)로부터 입력되는 기수 및 우수 수평라인의 원래의 게이트신호를 상기 게이트마스킹신호 선택 부(61C)로부터 입력되는 게이트 마스킹 신호로 마스킹하여 기수 수평라인에 대한 게이트신호의 온 구간이 우수 수평라인의 게이트신호의 온 구간보다 상대적으로 길게 되고, 이렇게 온 구간이 조정된 게이트신호가 게이트 구동부(62) 측으로 출력된다.Accordingly, the
예를 들어, 상기 타이밍신호 발생부(61B)는 기수 수평라인의 게이트신호의 온 구간에 대한 게이트 마스킹 신호를 도 7의 (f)와 같이 짧은 형태로 생성하여 출력하고, 우수 수평라인의 게이트신호의 온 구간에 대한 게이트 마스킹 신호를 도 7의 (e)와 같이 긴 형태로 생성하여 출력한다. For example, the
이에 따라, 상기 게이트신호 처리부(61D)에서 출력되는 기수 수평라인의 게이트신호(GS2),(GS4)의 온 구간은 도 7의 (b),(d)에서와 같이 비교적 길게 되고, 이에 비하여 우수 수평라인의 게이트신호의 온 구간은 도 7의 (a),(c)에서와 같이 비교적 짧게 된다.Accordingly, the on periods of the gate signals GS2 and GS4 of the odd horizontal lines output from the gate
상기 게이트신호 처리부(61D)에서 상기와 같이 마스킹처리된 게이트신호(GS1∼GS4)들이 게이트 구동부(62) 측으로 출력된다.The gate signals GS1 to GS4 masked as described above by the
상기 도 7의 (a)-(d)의 게이트신호(GS1∼GS4)는 도 3의 (b)-(e)의 게이트신호(GS1∼GS4)에 대응되는 것이다. The gate signals GS1 to GS4 of FIGS. 7A to 7D correspond to the gate signals GS1 to GS4 of FIGS. 3B to 3E.
즉, 상기 도 7의 (a)에 도시된 우수 수평라인의 게이트신호(GS1)는 도 3의 (a)에서, n번째 정극성의 화소신호에 대응된 게이트신호이다.That is, the gate signal GS1 of the even horizontal line shown in FIG. 7A is a gate signal corresponding to the pixel signal of the nth positive polarity in FIG. 3A.
상기 도 7의 (b)에 도시된 기수 수평라인의 게이트신호(GS2)는 도 3의 (a)에서, n+1번째 부극성의 화소신호에 대응된 게이트신호이다.The gate signal GS2 of the odd horizontal line shown in FIG. 7B is a gate signal corresponding to the n + 1th negative pixel signal in FIG.
상기 도 7의 (c)에 도시된 우수 수평라인의 게이트신호(GS3)는 도 3의 (a)에서, n+2번째 부극성의 화소신호에 대응된 게이트신호이다.The gate signal GS3 of the even horizontal line shown in FIG. 7C is a gate signal corresponding to the pixel signal of the n + 2th negative polarity in FIG. 3A.
상기 도 7의 (d)에 도시된 기수 수평라인의 게이트신호(GS)는 도 3의 (a)에서, n+3번째 정극성의 화소신호에 대응된 게이트신호이다.The gate signal GS of the odd horizontal line shown in FIG. 7D is a gate signal corresponding to the pixel signal of the n + 3th positive polarity in FIG.
결국, 상기와 같이 게이트신호를 마스킹처리함으로써, 기수 수평라인과 우수 수평라인 간(인접된 두 수평라인 간)에 휘도차가 발생되지 않아 도 8에서와 같이 화면상에 가로선(2-Line Dim) 현상이 발생되지 않는다.As a result, by masking the gate signal as described above, a luminance difference does not occur between the odd horizontal lines and the even horizontal lines (between two adjacent horizontal lines). This does not occur.
본 발명의 제2실시예에서는 게이트 마스킹 신호의 타이밍을 조절하여 화소신호의 극성변화가 없는 수평라인과 극성변화가 있는 수평라인에 대한 각각의 게이트신호의 온 구간을 조절하게 되는데, 이를 위해 상기 타이밍 콘트롤러(61)는 외부로부터 입력되는 디지털의 화소 데이터(RGB)를 샘플링한 후에 재정렬하여 출력하는 데이터 처리부(61A)와; 게이트 구동부(62) 및 데이터 구동부(63)의 구동을 제어하기 위한 게이트 제어신호(GDC) 및 데이터 제어신호(DDC)를 출력함과 아울러, 화소신호의 극성변화가 없는 수평라인과 극성변화가 있는 수평라인에 대한 각각의 게이트 마스킹 신호(GMS_even),(GMS_odd)의 출력 타이밍을 조절하여 출력하는 타이밍신호 발생부(61B)와; 화소신호의 극성변화가 없는 수평라인과 극성변화가 있는 수평라인에 따라 상기 게이트 마스킹 신호(GMS_even),(GMS_odd) 중 해당 신호를 선택하여 출력하는 게이트 마스킹신호 선택부(61C)와; 상기 타이밍신호 발생부(61B)로부터 입력되는 원래의 게이트신호의 프리차징 구간이나 차징 구간을 상기 게이트마스킹신호 선택부(61C)로부터 입력되는 게이트 마스킹 신호(GMS_even),(GMS_odd)에 따라 조절하여 서로 다르게 출력하는 게이트신호 처리부(61D)로 구성한 것으로, 이를 도 9를 참조하여 설명한다. In the second embodiment of the present invention, the timing of the gate masking signal is adjusted to adjust the on periods of the respective gate signals with respect to the horizontal line having no polarity change and the horizontal line having polarity change. The
타이밍신호 발생부(61B)는 기수 수평라인과 우수 수평라인에 대한 원래의 게이트신호를 출력한다. 도 9의 (a)는 수직 2도트 인버젼 방식으로 구동되는 화소신호의 파형도이고, 도 9의 (b)-(e)는 상기 타이밍신호 발생부(61B)에서 출력되는 게이트신호(GS1∼GS4)의 파형도이다.The
그리고, 상기 타이밍신호 발생부(61B)는 화소신호에 대한 프리차징 구간이나 차징구간을 조절하기 위하여 게이트 마스킹 신호(GMS)의 타이밍을 조절하여 출력한다. 도 9의 (h),(i)는 종래 기술에서의 우수,기수의 게이트 마스킹 신호(GMS_even),(GMS_odd)의 파형도이고, 도 9의 (f),(g)는 본 발명에 의해 타이밍이 조절된 우수,기수의 게이트 마스킹 신호(GMS_even),(GMS_odd)의 파형도이다.The
도 9의 (f),(h)에서와 같이, 본 발명에 의한 우수의 게이트 마스킹 신호(GMS_even)는 종래 기술에 의한 우수의 게이트 마스킹 신호(GMS_even)에 비하여 뒤로 늦춰진 형태로 출력된다. 그리고, 도 9의 (g),(i)에서와 같이, 본 발명에 의한 기수의 게이트 마스킹 신호(GMS_odd)는 종래 기술에 의한 우수의 게이트 마스킹 신호(GMS_odd)에 비하여 앞으로 당겨진 형태로 출력된다.As shown in FIGS. 9F and 9H, the even gate masking signal GMS_even according to the present invention is output in a delayed form compared to the even gate masking signal GMS_even according to the prior art. 9 (g) and 9 (i), the odd gate masking signal GMS_odd according to the present invention is output in a forward pulled form compared to the excellent gate masking signal GMS_odd according to the prior art.
게이트 마스킹신호 선택부(61C)는 상기와 같이 타이밍이 조정된 우수,기수의 게이트 마스킹 신호(GMS_even),(GMS_odd)를 해당 시점마다 선택하여 게이트신호 처리부(61D)에 출력한다.The gate masking
이에 따라, 게이트신호 처리부(61D)는 상기 게이트마스킹신호 선택부(61C)로부 터 입력되는 타이밍이 조정된 우수,기수의 게이트 마스킹 신호(GMS_even),(GMS_odd)를 이용하여, 상기 타이밍신호 발생부(61B)로부터 입력되는 기수 및 우수 수평라인의 게이트신호의 프리차징 구간이나 차징 구간을 조정하여 출력한다. Accordingly, the
상기 도 9의 (b)에 도시된 우수 수평라인의 게이트신호(GS1)는 n번째 정극성의 화소신호에 대응된 게이트신호를 나타낸 것으로, 상기 게이트신호 처리부(61D)는 상기 타이밍이 조정된 우수,기수의 게이트 마스킹 신호(GMS_even),(GMS_odd)를 이용하여 그 게이트신호의 온 구간 중 차징 구간을 줄여서 출력한다.The gate signal GS1 of the even horizontal line shown in FIG. 9B represents a gate signal corresponding to the pixel signal of the nth positive polarity, and the gate
상기 도 9의 (c)에 도시된 기수 수평라인의 게이트신호(GS2)는 n+1번째 부극성의 화소신호에 대응된 게이트신호를 나타낸 것으로, 상기 게이트신호 처리부(61D)는 상기 타이밍이 조정된 우수,기수의 게이트 마스킹 신호(GMS_even),(GMS_odd)를 이용하여 그 게이트신호의 온 구간 중 프리차징 구간을 줄여서 출력한다.The gate signal GS2 of the odd horizontal line shown in (c) of FIG. 9 represents a gate signal corresponding to the pixel signal of the n + 1th negative polarity, and the timing of the
상기 도 9의 (d)에 도시된 우수 수평라인의 게이트신호(GS3)는 n+2번째 부극성의 화소신호에 대응된 게이트신호를 나타낸 것으로, 상기 게이트신호 처리부(61D)는 상기 타이밍이 조정된 우수,기수의 게이트 마스킹 신호(GMS_even),(GMS_odd)를 이용하여 그 게이트신호의 온 구간 중 차징 구간을 줄여서 출력한다.The gate signal GS3 of the even horizontal line shown in FIG. 9D represents a gate signal corresponding to an n + 2th negative pixel signal, and the timing of the
상기 도 9의 (e)에 도시된 기수 수평라인의 게이트신호(GS4)는 n+3번째 정극성의 화소신호에 대응된 게이트신호를 나타낸 것으로, 상기 게이트신호 처리부(61D)는 상기 타이밍이 조정된 우수,기수의 게이트 마스킹 신호(GMS_even),(GMS_odd)를 이용하여 그 게이트신호의 온 구간 중 프리차징 구간을 줄여서 출력한다.The gate signal GS4 of the odd horizontal line shown in FIG. 9E represents a gate signal corresponding to an n + 3th positive polarity pixel signal, and the
다시 말해서, 상기 게이트신호 처리부(61D)는 상기와 같이 타이밍이 조정된 우수,기수의 게이트 마스킹 신호(GMS_even),(GMS_odd)를 이용하여, 도 9의 (b),(d)와 같이 극성 변화가 없는 우수 수평라인의 게이트 신호(GS1),(GS3)에 대해서는 게이트신호의 온 구간 중 차징 구간을 줄여서 출력하고, 도 9의 (c),(e)와 같이 극성 변화가 발생된 기수 수평라인의 게이트 신호(GS2),(GS4)에 대해서는 게이트신호의 온 구간 중 프리차징 구간을 줄여서 출력한다.In other words, the
따라서, 기수 수평라인과 우수 수평라인 간에 휘도차가 발생되지 않아 도 8에서와 같이 화면상에 가로선(2-Line Dim) 현상이 발생되지 않는다.Therefore, a luminance difference does not occur between the odd horizontal line and the even horizontal line, so that a 2-line dim phenomenon does not occur as shown in FIG. 8.
도 1은 종래 기술에 의한 액정표시장치의 블록도.1 is a block diagram of a liquid crystal display device according to the prior art.
도 2a 및 도 2b는 수직 2도트 인버젼 방식의 프레임의 픽셀 극성 배열도. 2A and 2B are pixel polarity arrangement diagrams of a frame in a vertical 2-dot inversion scheme.
도 3의 (a)는 수직 2도트 인버젼 방식의 화소신호의 파형도.Fig. 3A is a waveform diagram of a pixel signal of the vertical 2-dot inversion method.
도 3의 (b)-(e)는 게이트신호의 파형도.3B and 3E are waveform diagrams of gate signals.
도 3의 (f)는 게이트 마스킹신호의 파형도.3F is a waveform diagram of a gate masking signal.
도 4는 기수 우수번째 화소의 충전 전하량을 나타낸 파형도.4 is a waveform diagram showing the charge amount of an even-numbered pixel.
도 5는 인접된 수평라인간의 휘도차에 의해 가로선 현상이 나타난 화면의 개략도.5 is a schematic diagram of a screen in which a horizontal line phenomenon occurs due to a luminance difference between adjacent horizontal lines;
도 6은 본 발명에 의한 수직 2도트 인버젼 방식의 액정표시장치의 블록도.6 is a block diagram of a vertical two-dot inversion liquid crystal display device according to the present invention;
도 7의 (a)-(d)는 본 발명에 의한 게이트신호의 파형도.7A to 7D are waveform diagrams of gate signals according to the present invention.
도 7의 (e),(f)는 본 발명에 적용되는 기수,우수의 게이트 마스킹 신호의 파형도. 도 8은 본 발명에 의해 인접된 수평라인간의 휘도차가 해소되어 가로선 현상이 나타나지 않은 화면의 개략도.7 (e) and 7 (f) are waveform diagrams of odd and excellent gate masking signals applied to the present invention. 8 is a schematic diagram of a screen in which a luminance difference between adjacent horizontal lines is eliminated according to the present invention so that a horizontal line phenomenon does not appear.
도 9의 (a)는 수직 2도트 인버젼 방식의 화소신호의 파형도.Fig. 9A is a waveform diagram of a pixel signal of the vertical 2-dot inversion method.
도 9의 (b)-(e)는 게이트신호의 파형도.9B and 9E are waveform diagrams of gate signals.
도 9의 (f),(g)는 본 발명에 의해 타이밍이 조절된 우수,기수의 게이트 마스킹 신호의 파형도.9 (f) and 9 (g) are waveform diagrams of even and odd gate masking signals whose timing is adjusted according to the present invention.
도 9의 (h),(i)는 원래의 우수,기수의 게이트 마스킹 신호의 파형도.9 (h) and 9 (i) are waveform diagrams of the original even and odd gate masking signals.
***도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*** *** Description of the symbols for the main parts of the drawings ***
61 : 타이밍 콘트롤러 61A : 데이터 처리부61:
61B : 타이밍신호 발생부 61C : 게이트마스킹신호 선택부61B:
61D : 게이트신호 처리부 62 : 게이트 구동부61D: gate signal processor 62: gate driver
63 : 데이터 구동부 64 : 액정패널63: data driver 64: liquid crystal panel
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