KR20090117510A - 액정표시장치와 그 구동방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 표시품위를 높일 수 있는 액정표시장치와 그 구동방법에 관한 것이다.

이 액정표시장치는 다수의 데이터라인들과 다수의 게이트라인들이 교차되고 매트릭스 형태로 배치되는 액정셀들을 포함한 액정표시패널; 특정 계조에 대응하여 미리 정해진 감마기준전압보다 높은 레벨을 갖는 제1 조정전압과, 상기 감마기준전압보다 낮은 레벨을 갖는 제2 조정전압을 일정한 시간 간격으로 교대로 출력하는 감마 조정전압 생성회로; 상기 특정 계조를 갖는 디지털 비디오 데이터에 대응하여 정극성 또는 부극성 감마전압을 발생하되, 상기 감마기준전압과 상기 조정전압들을 이용하여 상기 정극성 또는 부극성 감마전압의 레벨을 일정 시간 주기를 갖고 단계적으로 가변시켜 상기 데이터라인들에 공급하는 데이터 구동회로; 및 j(j는 2 이상의 자연수) 프레임기간을 주기로 그 전위가 반전되는 주기 데이터를 이용하여 상기 감마 조정전압 생성회로와 데이터 구동회로의 동작 타이밍을 제어하는 타이밍 콘트롤러를 구비한다.

이온, 분극, 얼룩, 감마, 가변

Description

액정표시장치와 그 구동방법{Liquid Crystal Display and Driving Method thereof}

본 발명은 표시품위를 높일 수 있는 액정표시장치와 그 구동방법에 관한 것이다.

액정표시장치는 비디오 신호에 대응하여 액정층에 인가되는 전계를 통해 액정층의 광투과율을 제어함으로써 화상을 표시한다. 이러한 액정표시장치는 소형 및 박형화와 저 소비전력의 장점을 가지는 평판 표시장치로서, 노트북 PC와 같은 휴대용 컴퓨터, 사무 자동화 기기, 오디오/비디오 기기 등으로 이용되고 있다. 특히, 액정셀마다 스위칭소자가 형성된 액티브 매트릭스(Active Matrix) 타입의 액정표시장치는 스위칭소자의 능동적인 제어가 가능하기 때문에 동영상 구현에 유리하다.

액티브 매트릭스 타입의 액정표시장치에 사용되는 스위칭소자로는 도 1과 같이 주로 박막트랜지스터(Thin Film Transistor; 이하 "TFT"라 한다)가 이용되고 있 다.

도 1을 참조하면, 액티브 매트릭스 타입의 액정표시장치는, 디지털 비디오 데이터를 감마기준전압을 기준으로 아날로그 데이터전압으로 변환하여 데이터라인(DL)에 공급함과 동시에 스캔펄스를 게이트라인(GL)에 공급하여, 데이터전압을 액정셀(Clc)에 충전시킨다. 이를 위해, TFT의 게이트전극은 게이트라인(GL)에 접속되고, 소스전극은 데이터라인(DL)에 접속되며, 그리고 TFT의 드레인전극은 액정셀(Clc)의 화소전극과 스토리지 캐패시터(Cst1)의 일측 전극에 접속된다. 액정셀(Clc)의 공통전극에는 공통전압(Vcom)이 공급된다. 스토리지 캐패시터(Cst1)는 TFT가 턴-온될 때 데이터라인(DL)으로부터 인가되는 데이터전압을 충전하여 액정셀(Clc)의 전압을 일정하게 유지하는 역할을 한다. 스캔펄스가 게이트라인(GL)에 인가되면 TFT는 턴-온(Turn-on)되어 소스전극과 드레인전극 사이의 채널을 형성하여 데이터라인(DL) 상의 전압을 액정셀(Clc)의 화소전극에 공급한다. 이때 액정셀(Clc)의 액정분자들은 화소전극과 공통전극 사이의 전계에 의하여 배열이 바뀌면서 입사광을 변조하게 된다.

그런데, 이러한 액정표시장치의 액정층에 직류전압을 장시간 인가하면, 액정에 인가되는 전계의 극성을 따라 음전하를 띈 이온들이 동일한 움직임 백터 방향으로 이동하고 양전하를 띈 이온들이 그 반대 방향의 움직임 백터 방향으로 이동하면서 분극화되고, 시간이 지날수록 음전하를 띤 이온들의 축적양과 양전하를 띤 이온들의 축적양이 증가된다. 이온들의 축적양이 증가하면서 배향막이 열화되며, 그 결과 액정의 배향특성이 열화된다. 이로 인하여, 액정표시장치에 직류전압이 장시 간 인가되면 표시화상에서 얼룩이 나타나고 그 얼룩이 시간이 지날수록 커진다. 이러한 얼룩을 개선하기 위하여, 유전율이 낮은 액정물질을 개발하거나 배향물질이나 배향방법을 개선하는 방법이 시도된 바 있다. 그러나 이러한 방법은 재료 개발에 많은 시간과 비용이 필요하며, 액정의 유전율을 낮게 하면 액정의 구동특성이 나빠지는 또 다른 문제점을 초래할 수 있다. 실험적으로 밝혀진 바에 의하면, 이온의 분극 및 축적으로 인한 얼룩의 발현시점은 액정층 내에서 이온화되는 불순물이 많을수록, 그리고 가속 팩터가 클수록 빨라진다. 가속팩터는 온도, 시간, 액정의 직류 구동화 등이다. 따라서, 얼룩은 온도가 높거나 동일 극성의 직류전압이 액정층에 인가되는 시간이 길수록 빨리 나타나고 그 정도도 심해진다. 더욱이, 얼룩은 같은 제조라인을 통해 제작된 동일 모델의 패널들에서도 그 형태나 정도가 다르므로 새로운 재료 개발이나 공정의 개선 방법만으로 해결할 수 없다.

따라서, 본 발명의 목적은 동일 계조에 대응되는 감마전압의 레벨을 단계적으로 가변시켜 이온의 분극 및 축적으로 인한 얼룩 현상을 억제함으로써 표시품위를 높이도록 한 액정표시장치와 그 구동방법을 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치는 다수의 데이터라인들과 다수의 게이트라인들이 교차되고 매트릭스 형태로 배치되는 액정셀들을 포함한 액정표시패널; 특정 계조에 대응하여 미리 정해진 감마기준전압보다 높은 레벨을 갖는 제1 조정전압과, 상기 감마기준전압보다 낮은 레벨을 갖는 제2 조정전압을 일정한 시간 간격으로 교대로 출력하는 감마 조정전압 생성회로; 상기 특정 계조를 갖는 디지털 비디오 데이터에 대응하여 정극성 또는 부극성 감마전압을 발생하되, 상기 감마기준전압과 상기 조정전압들을 이용하여 상기 정극성 또는 부극성 감마전압의 레벨을 일정 시간 주기를 갖고 단계적으로 가변시켜 상기 데이터라인들에 공급하는 데이터 구동회로; 및 j(j는 2 이상의 자연수) 프레임기간을 주기로 그 전위가 반전되는 주기 데이터를 이용하여 상기 감마 조정전압 생성회로와 데이터 구동회로의 동작 타이밍을 제어하는 타이밍 콘트롤러를 구비한다.

상기 감마 조정전압 생성회로는, 상기 제1 및 제2 조정전압을 발생하는 감마 조정전압 생성부; 상기 주기 데이터를 체크하여 2j 프레임기간을 주기로 그 전위가 반전되는 선택신호를 발생하는 선택신호 발생부; 및 상기 선택신호의 하이 논리값에 응답하여 상기 제1 조정전압을 출력하고, 상기 선택신호의 로우 논리값에 응답하여 상기 제2 조정전압을 출력하는 멀티플렉서를 구비한다.

상기 선택신호는 상기 주기 데이터의 기수번째 라이징에지들에 동기하여 상기 하이 논리값으로 발생되고, 상기 주기 데이터의 우수번째 라이징에지들에 동기하여 상기 로우 논리값으로 발생된다.

상기 데이터 구동회로는 상기 정극성 또는 부극성 감마전압을 발생하기 위한 다수의 분압용 저항들이 직렬 접속된 저항 스트링을 구비하고; 상기 저항 스트링에서, 상기 특정 계조의 정극성 감마전압이 출력되는 제1 분압노드와 상기 특정 계조의 부극성 감마전압이 출력되는 제2 분압노드는 각각 스위치를 개재하여 상기 감마 조정전압 생성회로의 출력단과 접속된다.

상기 스위치는 상기 주기 데이터가 하이 논리값으로 유지되는 기수번째 j 프레임기간 동안 턴 온 되고, 상기 주기 데이터가 로우 논리값으로 유지되는 우수번째 j 프레임기간 동안 턴 오프 됨으로써, 상기 분압노드들과 감마 조정전압 생성회로의 출력단 사이의 전류 패스를 절환한다.

상기 특정 계조의 정극성 감마전압은 상기 기수번째 j 프레임기간에서 제1 조정전압, 제2 조정전압, 제1 조정전압, 제2 조정전압 순으로 교대로 발생되는 반면, 상기 우수번째 j 프레임기간에서 상기 특정 계조의 감마기준전압으로 발생되고; 상기 특정 계조의 부극성 감마전압은 상기 기수번째 j 프레임기간에서 제2 조정전압, 제1 조정전압, 제2 조정전압, 제1 조정전압 순으로 교대로 발생되는 반면, 상기 우수번째 j 프레임기간에서 상기 특정 계조의 감마기준전압으로 발생된다.

본 발명의 실시예에 따라 다수의 데이터라인들과 다수의 게이트라인들이 교차되고 매트릭스 형태로 배치되는 액정셀들을 포함한 액정표시패널을 갖는 액정표시장치의 구동방법은, 특정 계조에 대응하여 미리 정해진 감마기준전압보다 높은 레벨을 갖는 제1 조정전압과, 상기 감마기준전압보다 낮은 레벨을 갖는 제2 조정전압을 일정한 시간 간격으로 교대로 출력하는 단계; 상기 특정 계조를 갖는 디지털 비디오 데이터에 대응하여 정극성 또는 부극성 감마전압을 발생하되, 상기 감마기준전압과 상기 조정전압들을 이용하여 상기 정극성 또는 부극성 감마전압의 레벨을 일정 시간 주기를 갖고 단계적으로 가변시켜 상기 데이터라인들에 공급하는 단계; 및 j(j는 2 이상의 자연수) 프레임기간을 주기로 그 전위가 반전되는 주기 데이터를 이용하여 상기 조정전압들의 생성과 상기 감마전압들의 공급 타이밍을 제어하는 단계를 포함한다.

본 발명에 따른 액정표시장치와 그 구동방법은 동일 계조에 대응되는 감마전압의 레벨을 단계적으로 가변시킴으로써, 이온의 분극 및 축적으로 인한 얼룩 현상을 억제하여 표시품위를 높일 수 있다.

이하, 도 2 내지 도 8b를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설 명하기로 한다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치는 액정표시패널(10), 타이밍 콘트롤러(11), 감마 조정전압 생성회로(12), 데이터 구동회로(13), 게이트 구동회로(14) 및 DC-DC 변환회로(15)를 구비한다.

액정표시패널(10)은 두 장의 유리기판 사이에 액정층이 형성된다. 이 액정표시패널은 m 개의 데이터라인들(DL)과 n 개의 게이트라인들(GL)의 교차 구조에 의해 매트릭스 형태로 배치된 m×n 개의 액정셀들(Clc)을 포함한다.

액정표시패널(10)의 하부 유리기판에는 데이터라인들(DL), 게이트라인들(GL), TFT들, 및 스토리지 커패시터(Cst)가 형성된다. 액정셀들(Clc)은 TFT에 접속되어 화소전극들(1)과 공통전극(2) 사이의 전계에 의해 구동된다. 액정표시패널(10)의 상부 유리기판 상에는 블랙매트릭스, 컬러필터 및 공통전극(2)이 형성된다. 공통전극(2)은 TN(Twisted Nematic) 모드와 VA(Vertical Alignment) 모드와 같은 수직전계 구동방식에서 상부 유리기판 상에 형성되며, IPS(In Plane Switching) 모드와 FFS(Fringe Field Switching) 모드와 같은 수평전계 구동방식에서 화소전극(1)과 함께 하부 유리기판 상에 형성된다. 액정표시패널(10)의 상부 유리기판과 하부 유리기판 각각에는 편광판이 부착되고 액정의 프리틸트각(pre-tilt angle)을 설정하기 위한 배향막이 형성된다.

타이밍 콘트롤러(11)는 데이터 인에이블 신호(Data Enable, DE), 도트 클럭(CLK) 등의 타이밍신호를 입력받아 데이터 구동회로(13)와 게이트 구동회로(14)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 제어신호들(GDC,DDC)을 발생한다. 이 제어신호 들(GDC,DDC)은 게이트 스타트 펄스(Gate Start Pulse : GSP), 게이트 쉬프트 클럭신호(Gate Shift Clock : GSC), 게이트 출력 인에이블신호(Gate Output Enable : GOE) 등의 게이트 타이밍 제어신호(GDC)와, 소스 샘플링 클럭(Source Sampling Clock : SSC), 소스 출력 인에이블신호(SOE), 극성제어신호(POL) 등을 포함한 데이터 타이밍 제어신호(DDC)를 포함한다. 또한, 타이밍 콘트롤러(11)는 외부 시스템 보드로부터 입력되는 디지털 비디오 데이터(RGB)를 액정표시패널(10)의 해상도에 맞게 재정렬하여 데이터 구동회로(13)에 공급한다.

타이밍 콘트롤러(11)는 주기 데이터(Dt)를 이용하여 감마 조정전압 생성회로(12)와 데이터 구동회로(13)의 동작을 제어한다. 주기 데이터(Dt)는 외부 시스템보드나 유저 인터페이스를 통해 타이밍 콘트롤러(11)에 입력되거나 타이밍 콘트롤러(11) 내의 레지스터에 저장된다.

감마 조정전압 생성회로(12)는 미리 정해진 감마기준전압보다 높은 레벨을 갖는 제1 조정전압(Vgam1)과, 미리 정해진 감마기준전압보다 낮은 레벨을 갖는 제2 조정전압(Vgam2)을 일정한 시간 간격으로 교대로 발생한다. 이러한 감마 조정전압 생성회로(12)의 회로 구성은 도 3과 같다.

데이터 구동회로(13)는 타이밍 콘트롤러(11)의 제어 하에 디지털 비디오 데이터(RGB)를 래치한다. 그리고, 데이터 구동회로(13)는 미리 정해진 감마기준전압을 사이에 두고 일정 시간 간격으로 교대로 공급되는 조정전압들(Vgam1,Vgam2)을 이용하여 해당 디지털 비디오 데이터(RGB)를 정극성/부극성 감마전압으로 변환함으로써 정극성/부극성 아날로그 데이터전압을 발생하고, 이 데이터전압을 데이터라인 들(DL)에 공급한다. 데이터 구동회로(13)는 다수의 데이터 드라이브 IC들을 포함하며, 데이터 드라이브 IC들 각각의 회로 구성은 도 5 내지 도 7과 같다.

게이트 구동회로(14)는 쉬프트 레지스터, 쉬프트 레지스터의 출력신호를 액정셀(Clc)의 TFT 구동에 적합한 스윙폭으로 변환하기 위한 레벨 쉬프터, 및 레벨 쉬프터와 게이트라인(GL) 사이에 접속되는 출력 버퍼를 각각 포함하는 다수의 게이트 IC들로 구성된다. 이 게이트 구동회로(14)는 스캔펄스를 게이트라인(GL)들에 순차적으로 인가하여 데이터전압이 공급되는 액정표시패널(10)의 수평라인을 선택한다.

DC-DC 변환회로(15)는 외부 시스템(미도시)으로부터 입력되는 전원을 승압 또는 감압하여 액정표시패널(10)에 공급되는 다수의 구동전압들을 발생한다. DC-DC 변환회로(15)로부터 출력되는 구동전압들은 고전위 전원전압(VDD), k(k는 자연수)개의 감마기준전압들(GMA1∼GMAk), 공통전압(Vcom), 게이트 하이전압(Vgh) 및 게이트 로우전압(Vgl)을 포함한다. 여기서, 감마기준전압(GMA1∼GMAk)은 고전위 전원전압(VDD)의 분압에 의해 발생되어 데이터 구동회로(13)에 공급되며, 공통전압(Vcom)은 액정표시패널(10)의 공통전극에 공급된다. 감마기준전압들 중 GMA1은 최저 계조의 감마기준전압에 해당되고, GMAk는 최고 계조의 감마기준전압에 해당된다. 게이트 하이전압(Vgh)은 TFT의 문턱전압 이상으로 설정된 스캔펄스의 하이논리전압으로써 게이트 구동회로(14)에 공급되고, 게이트 로우전압(Vgl)은 TFT의 오프전압으로 설정된 스캔펄스의 로우논리전압으로써 게이트 구동회로(14)에 공급된다.

도 3은 감마 조정전압 생성회로(12)를 상세히 나타낸다.

도 3을 참조하면, 감마 조정전압 생성회로(12)는 감마 조정전압 생성부(122), 선택신호 발생부(124), 및 멀티플렉서(126)를 구비한다.

감마 조정전압 생성부(122)는 미리 정해진 감마기준전압보다 높은 레벨을 갖는 제1 조정전압(Vgam1)과, 미리 정해진 감마기준전압보다 낮은 레벨을 갖는 제2 조정전압(Vgam2)을 발생하여 멀티플렉서(126)에 공급한다. 여기서, 미리 정해진 감마기준전압과 조정전압들(Vgam1,Vgam2)은 특정 동일한 계조에 대응되는 전압들이다.

선택신호 발생부(124)는 타이밍 콘트롤러(11)로부터의 주기 데이터(Dt)를 이용하여 멀티플렉서(126)의 출력을 제어하기 위한 선택신호(SEL)를 발생한다. 여기서, 주기 데이터(Dt)는 도 4와 같이 j(j는 2 이상의 자연수) 프레임기간을 주기로 그 전위가 반전되며, 선택신호(SEL)는 2j 프레임기간을 주기로 그 전위가 반전된다. 다시 말해, 선택신호(SEL)는 주기 데이터(Dt)의 제1 라이징에지(r1)와 제2 라이징에지(r2) 사이에서 제1 논리(HIGH)로 발생되고, 주기 데이터(Dt)의 제2 라이징에지(r2)와 제3 라이징에지(r3) 사이에서 제2 논리(LOW)로 발생된다.

멀티플렉서(126)는 선택신호(SEL)의 제1 논리(HIGH)에 응답하여 제1 조정전압(Vgam1)을 출력하고, 선택신호(SEL)의 제2 논리(LOW)에 응답하여 제2 조정전압(Vgam2)을 출력한다. 이에 따라, 기수번째 2j 프레임기간(2j Frame-odd) 동안에는 제1 조정전압(Vgam1)이 데이터 구동회로(13)에 공급되는 반면, 우수번째 2j 프레임기간(2j Frame-even) 동안에는 제2 조정전압(Vgam2)이 데이터 구동회로(13)에 공급되게 된다.

도 5 내지 도 7은 데이터 구동회로(13)에 포함된 데이터 드라이브 IC들 중 어느 하나를 상세히 나타내는 회로도이다.

도 5 내지 도 7을 참조하면, 데이터 드라이브 IC는 쉬프트 레지스터(91), 제1 래치 어레이(93), 제2 래치 어레이(94), 감마전압 발생부(95), 디지털/아날로그 변환기(이하, "DAC"라 한다)(96), 차지쉐어회로(Charge Share Circuit)(97) 및 출력회로(98)를 포함한다.

쉬프트레지터(91)는 소스 샘플링 클럭(SSC)에 따라 샘플링신호를 쉬프트시킨다. 또한, 쉬프트 레지지터(91)는 제1 래치 어레이(93)의 래치수를 초과하는 데이터가 공급될 때 캐리신호(Carry)를 발생한다.

제1 래치 어레이(93)는 쉬프트 레지스터(91)로부터 순차적으로 입력되는 샘플링신호에 응답하여 입력되는 디지털 비디오 데이터(RGB)을 샘플링하고, 그 데이터들(RGB)을 1 수평라인 분씩 래치한 다음, 1 수평라인 분의 데이터를 동시에 출력한다.

제2 래치 어레이(94)는 제1 래치 어레이(93)로부터 입력되는 1 수평라인분의 데이터를 래치한 다음, 소스 출력 인에이블신호(SOE)의 로우논리기간 동안 다른 데이터 IC들의 제2 래치 어레이와 동시에 래치된 디지털 비디오 데이터들(RGB)을 출력한다.

감마전압 발생부(95)는 도 6과 같이 공통전압(Vcom)을 사이에 두고 고전위 전원전압(VDD)과 저전위 전원전압(VSS) 사이에서 분압을 통해 셋팅 된 다수의 감마 기준전압들(GMA1~GMAk)을 디지털 비디오 데이터들(RGB)의 비트수로 표현 가능한 계조 수(i) 만큼 더욱 세분화하여 각 계조에 해당하는 정극성 감마전압들(VGH0 내지 VGH(i-1))과 부극성 감마전압들(VGL0 내지 VGL(i-1))을 발생한다. 이를 위해 감마전압 발생부(95)는 고전위 전원전압(VDD)과 저전위 전원전압(VSS) 사이에서 서로 직렬로 접속된 다수의 저항들(R01 내지 Ri1, R02 내지 Ri2)을 포함하는 저항 스트링(String)을 구비한다. 이 저항 스트링에서, 특정 계조 예컨대, 최고 계조의 정극성 감마전압(VGH(i-1))이 출력되는 분압노드(Nd1)와 최고 계조의 부극성 감마전압(VGL(i-1))이 출력되는 분압노드(Nd2)는 각각 스위치(SW)를 개재하여 감마 조정전압 생성회로(12)의 출력단과 접속되어 있다. 이 스위치들(SW)은 도 4에 도시된 주기 데이터(Dt)의 하이논리구간(기수번째 j 프레임기간) 동안 턴 온 되고, 로우논리구간(우수번째 j 프레임기간) 동안 턴 오프 됨으로써, 분압노드들(Nd1,Nd2)과 감마 조정전압 생성회로(12)의 출력단 사이의 전류 패스를 절환한다. 이에 따라, 최고 계조의 정극성 감마전압(VGH(i-1))은 기수번째 j 프레임기간(j Frame-odd)에서 제1 조정전압(Vgam1)-->제2 조정전압(Vgam2)-->제1 조정전압(Vgam1)-->제2 조정전압(Vgam2) 순으로 교대로 발생되는 반면, 우수번째 j 프레임기간(j Frame-even)에서 미리 셋팅 된 최고 계조의 감마기준전압(GMAk)으로 발생된다. 또한, 최고 계조의 부극성 감마전압(VGL(i-1))은 기수번째 j 프레임기간(j Frame-odd)에서 제2 조정전압(Vgam2)-->제1 조정전압(Vgam1)-->제2 조정전압(Vgam2)-->제1 조정전압(Vgam1) 순으로 교대로 발생되는 반면, 우수번째 j 프레임기간(j Frame-even)에서 미리 셋팅 된 최고 계조의 감마기준전압(GMAk)으로 발생된다. 왜냐하면, 위에 서 언급했듯이, 감마 조정전압 생성회로(12)의 출력단에는 기수번째 2j 프레임기간(2j Frame-odd) 동안 제1 조정전압(Vgam1)이 계속해서 공급되고 있으며, 우수번째 2j 프레임기간(2j Frame-even) 동안 제2 조정전압(Vgam2)이 계속해서 공급되고 있기 때문이다.

DAC(96)는 도 7과 같이 정극성 감마전압(VGH)이 공급되는 P-디코더(PDEC)(101), 부극성 감마전압(VGL)이 공급되는 N-디코더(NDEC)(102), 극성제어신호들(POL)에 응답하여 P-디코더(101)의 출력과 N-디코더(102)의 출력을 선택하는 멀티플렉서(103)를 포함한다. P-디코더(101)는 제2 래치 어레이(94)로부터 입력되는 디지털 비디오 데이터들(RGB)을 디코드하여 그 데이터의 계조값에 해당하는 정극성 감마전압(VGH)을 출력하고, N-디코더(102)는 제2 래치 어레이(94)로부터 입력되는 디지털 비디오 데이터들(RGB)을 디코드하여 그 데이터의 계조값에 해당하는 부극성 감마전압(VGL)을 출력한다. 멀티플렉서(103)는 극성제어신호(POL)에 응답하여 정극성의 감마전압(VGH)과 부극성의 감마전압(VGL)을 선택한다.

차지쉐어회로(97)는 소스 출력 인에이블신호(SOE)의 하이논리기간 동안 이웃한 데이터 출력채널들을 단락(short)시켜 이웃한 데이터전압들의 평균값을 차지쉐어전압으로 출력하거나, 소스 출력 인에이블신호(SOE)의 하이논리기간 동안 데이터 출력채널들에 공통전압(Vcom)을 공급하여 정극성 데이터전압과 부극성 데이터전압의 급격한 변화를 줄인다.

출력회로(98)는 버퍼를 포함하여 데이터라인(D1 내지 Dk)으로 공급되는 아날로그 데이터전압의 신호감쇠를 최소화한다.

도 8a 및 도 8b는 각각 최고 계조의 정극성 감마전압(VGH(i-1))과 부극성 감마전압(VGL(i-1))의 레벨이 일정 시간 주기를 갖고 단계적으로 가변되는 것을 보여준다. 여기서, 설명의 편의상 특정 계조를 최고 계조에 국한하여 설명하고 있으나, 본 발명의 기술적 사상은 특정 계조의 높이 및 숫자에 국한되지 않음은 물론이다.

도 8a를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치는 최고 계조의 정극성 감마전압(VGH(i-1))으로서, 첫 번째 j 프레임기간 동안에는 제1 조정전압(Vgam1)으로 발생하고, 두 번째 j 프레임기간 동안에는 미리 셋팅 된 감마기준전압(GMAk)으로 발생하고, 세 번째 j 프레임기간 동안에는 제2 조정전압(Vgam2)으로 발생한 후, 네 번째 j 프레임기간 동안 미리 셋팅 된 감마기준전압(GMAk)으로 발생함으로써, 동일 계조에 대응되는 감마전압의 레벨을 단계적으로 가변시켜 이온의 분극 및 축적으로 인한 얼룩 현상을 억제한다.

도 8b를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치는 최고 계조의 부극성 감마전압(VGL(i-1))으로서, 첫 번째 j 프레임기간 동안에는 제2 조정전압(Vgam2)으로 발생하고, 두 번째 j 프레임기간 동안에는 미리 셋팅 된 감마기준전압(GMAk)으로 발생하고, 세 번째 j 프레임기간 동안에는 제1 조정전압(Vgam1)으로 발생한 후, 네 번째 j 프레임기간 동안 미리 셋팅 된 감마기준전압(GMAk)으로 발생함으로써, 동일 계조에 대응되는 감마전압의 레벨을 단계적으로 가변시켜 이온의 분극 및 축적으로 인한 얼룩 현상을 억제한다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 액정표시장치와 그 구동방법은 동일 계조 에 대응되는 감마전압의 레벨을 단계적으로 가변시킴으로써, 이온의 분극 및 축적으로 인한 얼룩 현상을 억제하여 표시품위를 높일 수 있다.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.

도 1은 일반적인 액정표시장치의 화소의 등가 회로도.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치의 블럭도.

도 3은 도 2에 도시된 감마 조정전압 생성회로를 상세히 보여주는 도면.

도 4는 주기 데이터와 선택신호의 파형도.

도 5는 도 2에 도시된 데이터 구동회로를 상세히 나타내는 블록도.

도 6은 도 5에 도시된 감마전압 발생부를 상세히 나타내는 회로도.

도 7은 도 5에 도시된 DAC를 상세히 나타내는 회로도.

도 8a는 특정 계조의 정극성 감마전압의 레벨이 일정 시간 주기를 갖고 단계적으로 가변되는 것을 보여주는 도면.

도 8b는 특정 계조의 부극성 감마전압의 레벨이 일정 시간 주기를 갖고 단계적으로 가변되는 것을 보여주는 도면.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

10 : 액정표시패널 11 : 타이밍 콘트롤러

12 : 감마 조정전압 생성회로 13 : 데이터 구동회로

14 : 게이트 구동회로 15 : DC-DC 변환회로

91 : 쉬프트 레지스터 93, 94 : 래치

95 : 감마전압 발생부 96 : DAC

97: 차지쉐어회로 98 : 출력회로

101 : P-디코더 102 : N-디코더

103,126 : 멀티플렉서 122 : 감마 조정전압 생성부

124 : 선택신호 발생부

Claims (9)

1. 다수의 데이터라인들과 다수의 게이트라인들이 교차되고 매트릭스 형태로 배치되는 액정셀들을 포함한 액정표시패널;

   특정 계조에 대응하여 미리 정해진 감마기준전압보다 높은 레벨을 갖는 제1 조정전압과, 상기 감마기준전압보다 낮은 레벨을 갖는 제2 조정전압을 일정한 시간 간격으로 교대로 출력하는 감마 조정전압 생성회로;

   상기 특정 계조를 갖는 디지털 비디오 데이터에 대응하여 정극성 또는 부극성 감마전압을 발생하되, 상기 감마기준전압과 상기 조정전압들을 이용하여 상기 정극성 또는 부극성 감마전압의 레벨을 일정 시간 주기를 갖고 단계적으로 가변시켜 상기 데이터라인들에 공급하는 데이터 구동회로; 및

   j(j는 2 이상의 자연수) 프레임기간을 주기로 그 전위가 반전되는 주기 데이터를 이용하여 상기 감마 조정전압 생성회로와 데이터 구동회로의 동작 타이밍을 제어하는 타이밍 콘트롤러를 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 감마 조정전압 생성회로는,

   상기 제1 및 제2 조정전압을 발생하는 감마 조정전압 생성부;

   상기 주기 데이터를 체크하여 2j 프레임기간을 주기로 그 전위가 반전되는 선택신호를 발생하는 선택신호 발생부; 및

   상기 선택신호의 하이 논리값에 응답하여 상기 제1 조정전압을 출력하고, 상기 선택신호의 로우 논리값에 응답하여 상기 제2 조정전압을 출력하는 멀티플렉서를 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 선택신호는 상기 주기 데이터의 기수번째 라이징에지들에 동기하여 상기 하이 논리값으로 발생되고, 상기 주기 데이터의 우수번째 라이징에지들에 동기하여 상기 로우 논리값으로 발생되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
4. 제 2 항에 있어서,

   상기 데이터 구동회로는 상기 정극성 또는 부극성 감마전압을 발생하기 위한 다수의 분압용 저항들이 직렬 접속된 저항 스트링을 구비하고;

   상기 저항 스트링에서, 상기 특정 계조의 정극성 감마전압이 출력되는 제1 분압노드와 상기 특정 계조의 부극성 감마전압이 출력되는 제2 분압노드는 각각 스위치를 개재하여 상기 감마 조정전압 생성회로의 출력단과 접속되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 스위치는 상기 주기 데이터가 하이 논리값으로 유지되는 기수번째 j 프레임기간 동안 턴 온 되고, 상기 주기 데이터가 로우 논리값으로 유지되는 우수번 째 j 프레임기간 동안 턴 오프 됨으로써, 상기 분압노드들과 감마 조정전압 생성회로의 출력단 사이의 전류 패스를 절환하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 특정 계조의 정극성 감마전압은 상기 기수번째 j 프레임기간에서 제1 조정전압, 제2 조정전압, 제1 조정전압, 제2 조정전압 순으로 교대로 발생되는 반면, 상기 우수번째 j 프레임기간에서 상기 특정 계조의 감마기준전압으로 발생되고;

   상기 특정 계조의 부극성 감마전압은 상기 기수번째 j 프레임기간에서 제2 조정전압, 제1 조정전압, 제2 조정전압, 제1 조정전압 순으로 교대로 발생되는 반면, 상기 우수번째 j 프레임기간에서 상기 특정 계조의 감마기준전압으로 발생되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
7. 다수의 데이터라인들과 다수의 게이트라인들이 교차되고 매트릭스 형태로 배치되는 액정셀들을 포함한 액정표시패널을 갖는 액정표시장치의 구동방법에 있어서,

   특정 계조에 대응하여 미리 정해진 감마기준전압보다 높은 레벨을 갖는 제1 조정전압과, 상기 감마기준전압보다 낮은 레벨을 갖는 제2 조정전압을 일정한 시간 간격으로 교대로 출력하는 단계;

   상기 특정 계조를 갖는 디지털 비디오 데이터에 대응하여 정극성 또는 부극 성 감마전압을 발생하되, 상기 감마기준전압과 상기 조정전압들을 이용하여 상기 정극성 또는 부극성 감마전압의 레벨을 일정 시간 주기를 갖고 단계적으로 가변시켜 상기 데이터라인들에 공급하는 단계; 및

   j(j는 2 이상의 자연수) 프레임기간을 주기로 그 전위가 반전되는 주기 데이터를 이용하여 상기 조정전압들의 생성과 상기 감마전압들의 공급 타이밍을 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동방법.
8. 제 7 항에 있어서,

   상기 조정전압들을 교대로 출력하는 단계는,

   상기 제1 및 제2 조정전압을 발생하는 단계;

   상기 주기 데이터를 체크하여 2j 프레임기간을 주기로 그 전위가 반전되는 선택신호를 발생하는 단계; 및

   상기 선택신호의 하이 논리값에 응답하여 상기 제1 조정전압을 출력하고, 상기 선택신호의 로우 논리값에 응답하여 상기 제2 조정전압을 출력하는 단계를 포함하고;

   상기 선택신호는 상기 주기 데이터의 기수번째 라이징에지들에 동기하여 상기 하이 논리값으로 발생되고, 상기 주기 데이터의 우수번째 라이징에지들에 동기하여 상기 로우 논리값으로 발생되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동방법.
9. 제 7 항에 있어서,

   상기 감마전압들을 발생하여 상기 데이터라인에 공급하는 단계에서,

   상기 특정 계조의 정극성 감마전압은 기수번째 j 프레임기간에서 제1 조정전압, 제2 조정전압, 제1 조정전압, 제2 조정전압 순으로 교대로 발생되는 반면, 우수번째 j 프레임기간에서 상기 특정 계조의 감마기준전압으로 발생되고;

   상기 특정 계조의 부극성 감마전압은 상기 기수번째 j 프레임기간에서 제2 조정전압, 제1 조정전압, 제2 조정전압, 제1 조정전압 순으로 교대로 발생되는 반면, 상기 우수번째 j 프레임기간에서 상기 특정 계조의 감마기준전압으로 발생되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동방법.

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