KR20110056710A - 수평 전계형 액정표시장치 및 그 구동방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 입력 영상의 콘트라스트 특성을 개선할 수 있도록 한 수평 전계형 액정표시장치에 관한 것이다.

이 수평 전계형 액정표시장치는 다수의 데이터라인들과 다수의 게이트라인들이 교차되고, 이 교차 영역마다 액정셀들이 매트릭스 형태로 형성된 액정표시패널; 상기 데이터라인들에 데이터전압을 공급하는 데이터 구동회로; 상기 게이트라인들에 스캔펄스를 공급하여 상기 데이터전압이 공급되는 수평라인을 선택하는 게이트 구동회로; 입력 영상의 분석 결과에 기초하여 스위치 제어신호의 논리레벨을 다르게 제어하는 입력영상 분석부; 제1 게이트 하이전압, 게이트 로우전압, 및 상기 제1 게이트 하이전압과 상기 게이트 로우전압 사이의 제2 게이트 하이전압을 발생하는 전원회로; 및 상기 스위치 제어신호의 논리레벨에 따라 상기 제1 게이트 하이전압과 상기 제2 게이트 하이전압을 선택적으로 상기 게이트 구동회로에 공급하여 상기 스캔펄스의 턴 온 레벨을 조정하는 VGH 조정회로를 구비한다.

Description

수평 전계형 액정표시장치 및 그 구동방법{Liquid Crystal Display And Driving Method Thereof}

본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 특히 입력 영상의 콘트라스트 특성을 개선할 수 있는 수평 전계형 액정표시장치 및 그 구동방법에 관한 것이다.

통상의 액정표시장치는 전계를 이용하여 액정의 광투과율을 조절함으로써 화상을 표시한다. 액정표시장치를 구성하는 액정표시패널에는 도 1과 같이 게이트라인(GL)과 데이터라인(DL)이 교차되고 그 게이트라인(GL)과 데이터라인(GL)의 교차부에 액정셀(Clc)을 구동하기 위한 박막트랜지스터(Thin Film Transistor; 이하, "TFT"라 한다)가 형성된다. 또한, 액정표시패널에는 액정셀(Clc)의 전압을 유지하기 위한 스토리지 커패시터(Cst)가 형성된다. 액정셀(Clc)은 화소전극, 공통전극 및 액정층을 포함한다. 화소전극에 인가되는 데이터전압과, 공통전극에 인가되는 공통전압(Vcom)에 의해 액정셀(Clc)들의 액정층에는 전계가 걸린다. 이 전계에 의해 액정층을 투과하는 광량이 조절됨으로써 화상이 구현된다.

이러한 액정표시장치는 액정을 구동시키는 전계의 방향에 따라 수직 전계형과 수평 전계형으로 대별된다. 수직 전계형 액정표시장치는 상부기판 상에 형성된 공통전극과 하부기판 상에 형성된 화소전극이 서로 대향되게 배치되어 이들 사이에 형성되는 수직 전계에 의해 TN(Twisted Nemastic) 모드의 액정을 구동하게 된다. TN 모드의 액정은 데이터전압이 작을수록 투과율 또는 계조가 높아지는 노멀리 화이트 모드(Normally White Mode)로 동작된다. 수평 전계형 액정표시장치는 하부 기판에 나란하게 배치된 화소전극과 공통전극 간의 수평 전계에 의해 IPS(In Plane Switch) 모드의 액정을 구동하게 된다. IPS 모드의 액정은 데이터 전압이 클수록 투과율 또는 계조가 높아지는 노멀리 블랙 모드(Normally Black Mode)로 동작된다. 이러한 수평 전계형 액정표시장치는 수직 전계형 액정표시장치에 비해 시야각이 넓은 장점을 가진다.

그런데, 수평 전계형 액정표시장치는, 액정이 트위스트 되는 수직 전계형에 비해 블랙 계조를 포함한 저계조 구간에서 휘도값이 높게 나타나 입력 영상의 콘트라스트 특성이 저하되는 문제점을 갖는다.

따라서, 본 발명의 목적은 입력 영상의 콘트라스트 특성을 개선할 수 있도록 한 수평 전계형 액정표시장치 및 그 구동방법을 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 수평 전계형 액정표시장치는 다수의 데이터라인들과 다수의 게이트라인들이 교차되고, 이 교차 영역마다 액정셀들이 매트릭스 형태로 형성된 액정표시패널; 상기 데이터라인들에 데이터전압을 공급하는 데이터 구동회로; 상기 게이트라인들에 스캔펄스를 공급하여 상기 데이터전압이 공급되는 수평라인을 선택하는 게이트 구동회로; 입력 영상의 분석 결과에 기초하여 스위치 제어신호의 논리레벨을 다르게 제어하는 입력영상 분석부; 제1 게이트 하이전압, 게이트 로우전압, 및 상기 제1 게이트 하이전압과 상기 게이트 로우전압 사이의 제2 게이트 하이전압을 발생하는 전원회로; 및 상기 스위치 제어신호의 논리레벨에 따라 상기 제1 게이트 하이전압과 상기 제2 게이트 하이전압을 선택적으로 상기 게이트 구동회로에 공급하여 상기 스캔펄스의 턴 온 레벨을 조정하는 VGH 조정회로를 구비한다.

상기 입력영상 분석부는, 입력 영상의 데이터를 분석하여 프레임 대표값을 산출하고, 상기 프레임 대표값을 미리 정해진 기준값과 비교하여 상기 입력 영상의 계조를 판단하되; 상기 프레임 대표값이 기준값 이상이면 상기 입력 영상을 노멀 계조 영상이라 판단하여 상기 스위치 제어신호를 제1 논리레벨로 발생하고; 상기 프레임 대표값이 기준값보다 작으면 상기 입력 영상을 저계조 영상이라 판단하여 상기 스위치 제어신호를 상기 제1 논리레벨과 다른 제2 논리레벨로 발생한다.

상기 VGH 조정회로는, 상기 제1 게이트 하이전압이 입력되는 제1 전원공급단; 상기 제1 전원공급단과 출력 노드 사이에 접속되며 상기 스위치 제어신호에 응답하여 스위칭되는 제1 스위치소자; 상기 제2 게이트 하이전압이 입력되는 제2 전원공급단; 상기 스위치 제어신호를 반전시키는 인버터; 및 상기 제2 전원공급단과 상기 출력 노드 사이에 접속되며 상기 반전된 스위치 제어신호에 응답하여 스위칭되는 제2 스위치소자를 구비한다.

상기 제1 및 제2 스위치소자는 N-type MOSFET으로 구현된다.

상기 VGH 조정회로는, 상기 제1 게이트 하이전압이 입력되는 제1 전원공급단; 상기 스위치 제어신호를 반전시키는 인버터; 상기 제1 전원공급단과 출력 노드 사이에 접속되며 상기 반전된 스위치 제어신호에 응답하여 스위칭되는 제1 스위치소자; 상기 제2 게이트 하이전압이 입력되는 제2 전원공급단; 및 상기 제2 전원공급단과 상기 출력 노드 사이에 접속되며 상기 스위치 제어신호에 응답하여 스위칭되는 제2 스위치소자를 구비한다.

상기 제1 및 제2 스위치소자는 P-type MOSFET으로 구현된다.

상기 기준값은 피크 화이트 계조 구현시의 휘도 대비 1%의 휘도를 발휘할 수 있는 계조값으로 설정된다.

본 발명의 실시예에 따라 데이터전압이 공급되는 다수의 데이터라인들과, 상 기 데이터전압이 공급되는 수평라인을 선택하기 위해 스캔펄스가 공급되는 다수의 게이트라인들이 교차되고, 이 교차 영역마다 액정셀들이 매트릭스 형태로 형성된 수평 전계형 액정표시장치의 구동방법은, 입력 영상의 분석 결과에 기초하여 스위치 제어신호의 논리레벨을 다르게 제어하는 단계(A); 제1 게이트 하이전압, 게이트 로우전압, 및 상기 제1 게이트 하이전압과 상기 게이트 로우전압 사이의 제2 게이트 하이전압을 발생하는 단계(B); 및 상기 스위치 제어신호의 논리레벨에 따라 상기 제1 게이트 하이전압과 상기 제2 게이트 하이전압을 선택적으로 출력하여 상기 스캔펄스의 턴 온 레벨을 조정하는 단계(C)를 포함한다.

본 발명에 따른 수평 전계형 액정표시장치 및 그 구동방법은 입력 영상의 계조를 분석하여 저계조 영상에서 스캔펄스의 턴 온 레벨을 노멀 계조 영상에 비해 낮춤으로써, 액정셀의 TFT를 통해 화소전극에 인가되는 데이터전압의 충전량을 노멀 계조 영상에 비해 저계조 영상에서 줄인다. 이에 따라, 본 발명에 따른 수평 전계형 액정표시장치 및 그 구동방법은 저계조 영상에서 휘도를 낮출 수 있어 입력 영상의 콘트라스트 특성을 크게 개선할 수 있다.

나아가, 본 발명에 따른 수평 전계형 액정표시장치 및 그 구동방법은 저계조 영상에서 스캔펄스의 턴 온 레벨을 낮춤으로써 게이트 구동회로의 소비전력을 저감시킬 수 있다.

이하, 도 2 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 수평 전계형 액정표시장치를 보여준다.

도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 수평 전계형 액정표시장치는 액정표시패널(10), 타이밍 콘트롤러(11), 데이터 구동회로(12), 게이트 구동회로(13), 전원회로(14), VGH 조정회로(15), 및 백라이트 유닛(16)을 포함한다.

액정표시패널(10)은 두 장의 유리기판들과, 이들 사이에 형성된 액정층을 포함한다. 액정표시패널에는 다수의 데이터라인들(D1~Dm)과 다수의 게이트라인들(G1~Gn)의 교차 구조에 의해 다수의 액정셀들(Clc)이 매트릭스 형태로 형성된다.

액정표시패널(10)의 하부 유리기판에는 데이터라인들(D1~Dm), 게이트라인들(G1~Gn), TFT들, TFT들에 접속된 화소전극(1)들, 화소전극(1)들과 수평으로 대향하는 공통전극(2)들, 및 스토리지 커패시터(Cst)들이 형성된다. 액정셀들(Clc)은 TFT에 접속되어 화소전극들(1)과 공통전극(2) 사이의 전계에 의해 구동된다. 액정표시패널(10)의 상부 유리기판 상에는 블랙매트릭스, 및 컬러필터등이 형성된다. 화소전극(1)에 인가되는 데이터전압과, 공통전극(2)에 인가되는 공통전압(Vcom)에 의해 액정층에는 수평 전계가 걸린다. 이 수평 전계에 의해 액정층의 액정분자들은 그 배열이 바뀌면서 투과되는 빛의 광량을 조절할 수 있게 된다. 액정분자들은 데이터 전압이 클수록 투과율 또는 계조가 높아지는 노멀리 블랙 모드(Normally Black Mode)로 동작된다. 액정표시패널(10)의 상부 유리기판과 하부 유리기판 각 각에는 편광판이 부착되고 액정의 프리틸트각(Pre-tilt Angle)을 설정하기 위한 배향막이 형성된다.

타이밍 콘트롤러(11)는 외부의 시스템 보드(미도시)로부터 공급되는 입력 영상의 데이터(RGB)를 액정표시패널(10)의 해상도에 맞게 정렬하여 데이터 구동회로(12)에 공급한다. 타이밍 콘트롤러(11)는 시스템 보드로부터 입력되는 수직 동기신호(Vsync), 수평 동기신호(Hsync), 데이터 인에이블 신호(DE), 도트 클럭(CLK) 등의 타이밍 신호를 기반으로 데이터 구동회로(12)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 소스 제어신호(SDC)와, 게이트 구동회로(13)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 게이트 제어신호(GDC)를 발생한다. 타이밍 콘트롤러(11)는 60Hz의 프레임 주파수로 입력되는 입력 영상의 프레임들 사이에 보간 프레임을 삽입하고 소스 제어신호(SDC)와 게이트 제어신호(GDC)를 체배하여 60×N(N은 2 이상의 양의 정수)Hz의 프레임 주파수로 데이터 구동회로(12)와 게이트 구동회로(13)의 동작을 제어할 수 있다.

타이밍 콘트롤러(11)는 입력 영상의 계조를 분석하기 위한 입력영상 분석부(11a)를 구비한다. 입력영상 분석부(11a)는 입력 영상의 데이터(RGB)를 프레임 단위로 분석하여, 해당 프레임의 히스토그램 즉, 누적 분포 함수를 연산하고 그 누적 분포 함수의 평균값, 최빈값 등의 프레임 대표값을 산출한다. 입력 영상 분석부(11a)는 프레임 대표값을 미리 정해진 기준값과 비교하여 입력 영상의 계조를 판단하고, 상기 판단 결과에 따라 스위치 제어신호(SWC)의 논리레벨을 다르게 한다. 예컨대, 입력 영상 분석부(11a)는 프레임 대표값이 기준값 이상이면 입력 영상을 노멀 계조 영상이라 판단하여 스위치 제어신호(SWC)를 제1 논리레벨로 발생한다. 반면, 입력 영상 분석부(11a)는 프레임 대표값이 기준값보다 작으면 입력 영상을 저계조 영상이라 판단하여 스위치 제어신호(SWC)를 제1 논리레벨과 다른 제2 논리레벨로 발생한다. 여기서, 기준값은 피크 화이트 계조 구현시의 휘도 대비 1%의 휘도를 발휘할 수 있는 계조값으로 설정될 수 있다. 바람직하게, 기준값은 피크 화이트 계조 구현시의 휘도 대비 0.3% ~ 0.4%의 휘도를 발휘할 수 있는 계조값으로 설정될 수 있다.

데이터 구동회로(12)는 다수의 소스 드라이브 IC들을 포함한다. 소스 드라이브 IC들 각각은 타이밍 콘트롤러(11)로부터의 소스 제어신호(SDC)에 응답하여 타이밍 콘트롤러(11)로부터 공급되는 입력 영상의 데이터(RGB)를 샘플링하고 래치하여 병렬 체계의 데이터로 변환한다. 소스 드라이브 IC들 각각은 병렬 체계로 변환된 데이터를 전원회로(14)로부터의 정극성/부극성 감마기준전압들(VGMA1~VGMA10)을 이용하여 아날로그 감마보상전압으로 변환하여 액정셀들에 충전될 정극성/부극성 아날로그 비디오 데이터전압을 발생한다. 소스 드라이브 IC들 각각은 타이밍 콘트롤러(11)의 제어 하에 정극성/부극성 아날로그 비디오 데이터전압의 극성을 반전시키면서 그 데이터전압을 데이터라인들(D1~Dm)에 공급한다.

게이트 구동회로(13)는 다수의 게이트 드라이브 IC들을 포함한다. 게이트 드라이브 IC들 각각은 타이밍 콘트롤러(11)로부터의 게이트 제어신호(GDC)에 응답하여 제1 게이트 하이전압(VGH) 또는 제2 게이트 하이전압(VGH')을 순차적으로 쉬프트하는 쉬프트 레지스터를 포함하여 게이트라인들에 스캔펄스를 순차적으로 공급한다. 스캔펄스는 제1 게이트 하이전압(VGH)과 게이트 로우전압(VGL) 사이에서 스 윙되거나 또는, 제2 게이트 하이전압(VGH')과 게이트 로우전압(VGL) 사이에서 스윙되어 데이터전압이 공급되는 수평라인을 선택한다.

전원회로(14)는 시스템 보드로부터 입력되는 전압(Vin)을 조정하여 액정표시패널(10)의 구동에 필요한 전압들을 발생한다. 전원회로(14)는 8V 이하의 고전위 전원전압(Vdd), 약 3.3V의 로직 전원전압(VCC), 15V 이상의 제1 게이트 하이전압(VGH), -3V 이하의 게이트 로우전압(VGL), 제1 게이트 하이전압(VGH)과 게이트 로우전압(VGL) 사이의 제2 게이트 하이전압(VGH'), 7V~8V 사이의 공통전압(Vcom), 정극성/부극성 감마기준전압들(VGMA1∼VGMA10) 등을 포함한다.

VGH 조정회로(15)는 입력 영상 분석부(11a)로부터의 스위치 제어신호(SWC)에 응답하여 전원회로(14)로부터 입력되는 제1 게이트 하이전압(VGH)과 제2 게이트 하이전압(VGH')을 선택적으로 게이트 구동회로(13)에 공급한다.

백라이트 유닛(16)은 다수의 광원들을 포함하여 액정표시패널(10)에 빛을 조사한다. 백라이트 유닛(16)은 직하형(Direct type)과 에지형(Edge type) 중 어느 하나로 구현될 수 있다. 직하형 백라이트 유닛(16)은 액정표시패널(10)의 아래에 다수의 광학시트들과 확산판이 적층되고 확산판 아래에 다수의 광원들이 배치되는 구조를 갖는다. 에지형 백라이트 유닛(16)은 액정표시패널(10)의 아래에 다수의 광학시트들과 도광판이 적층되고 도광판의 측면에 다수의 광원들이 배치되는 구조를 갖는다. 광원들은 냉음극 형광램프(Cold Cathode Fluorescent Lamp : CCFL) 또는 외부전극 형광램프(External Electrode Fluorescent Lamp : EEFL)와 같은 선광원들로 구현될 수 있고, 발광다이오드(Light Emitting Diode, LED)와 같은 점광원 들로 구현될 수 있다. 광원들은 PWM 신호에 기초하여 블럭 단위로 또는 개별적으로 구동될 수 있다.

도 3은 VGH 조정회로(15)의 일 예를 보여준다.

도 3을 참조하면, VGH 조정회로(15)는 제1 게이트 하이전압(VGH)이 입력되는 제1 전원공급단(151), 제1 전원공급단(151)과 출력 노드(No) 사이에 접속되며 스위치 제어신호(SWC)에 응답하여 스위칭되는 제1 스위치소자(SW1), 제2 게이트 하이전압(VGH')이 입력되는 제2 전원공급단(152), 스위치 제어신호(SWC)를 반전시키는 인버터(INV), 제2 전원공급단(152)과 출력 노드(No) 사이에 접속되며 반전된 스위치 제어신호(SWC)에 응답하여 스위칭되는 제2 스위치소자(SW2)를 구비한다. 제1 및 제2 스위치소자(SW1,SW2)는 N-type MOSFET으로 구현될 수 있다.

VGH 조정회로(15)의 동작을 도 4a 및 도 4b를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

노멀계조 영상에 대응하여 스위치 제어신호(SWC)가 제1 논리레벨(H)로 입력되면, 제1 스위치소자(SW1)는 턴 온 되고 제2 스위치소자(SW2)는 턴 오프 된다. 그 결과, VGH 조정회로(15)는 도 4a와 같이 제1 게이트 하이전압(VGH)을 출력 노드(No)를 통해 게이트 구동회로에 공급한다. 스캔펄스는 턴 온 기간 동안 제1 게이트 하이전압(VGH)으로 발생됨으로써, 도 5와 같이 액정셀의 TFT를 통해 화소전극(1)에 인가되는 데이터전압의 충전량을 제1 레벨로 유지시킨다.

저계조 영상에 대응하여 스위치 제어신호(SWC)가 제2 논리레벨(L)로 입력되면, 제1 스위치소자(SW1)는 턴 오프 되고 제2 스위치소자(SW2)는 턴 온 된다. 그 결과, VGH 조정회로(15)는 도 4b와 같이 제2 게이트 하이전압(VGH')을 출력 노드(No)를 통해 게이트 구동회로에 공급한다. 스캔펄스는 턴 온 기간 동안 제2 게이트 하이전압(VGH')으로 발생됨으로써, 도 5와 같이 액정셀의 TFT를 통해 화소전극(1)에 인가되는 데이터전압의 충전량을 제1 레벨보다 낮은 제2 레벨로 유지시킨다.

도 5에서, 횡축은 TFT의 게이트전극에 인가되는 게이트전압(Vg)을, 종축은 TFT의 드레인전극과 소스전극 사이에 흐르는 전류(Id)를 각각 나타낸다. 충전 능력과 직결되는 TFT 전류(Id)는 게이트전극에 인가되는 게이트전압(Vg)에 비례하므로, 게이트전압(Vg)이 낮아지면 그 만큼 TFT 전류(Id)가 줄어들고, 그 결과 화소전극(1)에 인가되는 데이터전압의 충전량이 줄어든다는 것을 쉽게 알 수 있다.

도 6은 VGH 조정회로(15)의 다른 예를 보여준다.

도 6을 참조하면, VGH 조정회로(15)는 제1 게이트 하이전압(VGH)이 입력되는 제1 전원공급단(151), 스위치 제어신호(SWC)를 반전시키는 인버터(INV), 제1 전원공급단(151)과 출력 노드(No) 사이에 접속되며 반전된 스위치 제어신호(SWC)에 응답하여 스위칭되는 제1 스위치소자(SW1), 제2 게이트 하이전압(VGH')이 입력되는 제2 전원공급단(152), 제2 전원공급단(152)과 출력 노드(No) 사이에 접속되며 스위치 제어신호(SWC)에 응답하여 스위칭되는 제2 스위치소자(SW2)를 구비한다. 제1 및 제2 스위치소자(SW1,SW2)는 P-type MOSFET으로 구현될 수 있다.

VGH 조정회로(15)의 동작은 도 4a 및 도 4b와 실질적으로 동일하다.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 수평 전계형 액정표시장치의 구동방법을 보 여준다.

도 7을 참조하면, 이 구동방법은 입력 영상의 데이터(RGB)를 프레임 단위로 분석하여, 해당 프레임의 히스토그램 즉, 누적 분포 함수를 연산하고 그 누적 분포 함수의 평균값, 최빈값 등의 프레임 대표값을 산출한다.(S10,S20)

이 구동방법은 프레임 대표값을 미리 정해진 기준값과 비교하여 입력 영상의 계조를 판단한다.(S30) 상기 판단 결과 프레임 대표값이 기준값 이상이면(도 7의 "아니오"), 이 구동방법은 입력 영상을 노멀 계조 영상이라 판단하고(S40) 스위치 제어신호를 제1 논리레벨로 발생하여 제1 게이트 하이전압(VGH)을 출력한다.(S50) 상기 판단 결과 프레임 대표값이 기준값보다 작으면(도 7의 "예"), 이 구동방법은 입력 영상을 저계조 영상이라 판단하고(S60) 스위치 제어신호를 제2 논리레벨로 발생하여 제1 게이트 하이전압(VGH)보다 낮은 제2 게이트 하이전압(VGH')을 출력한다.(S70)

이 구동방법은 노멀 계조 영상에 대응하여 턴 온 레벨이 제1 게이트 하이전압(VGH)인 스캔펄스를 발생함으로써, 액정셀의 TFT를 통해 화소전극에 인가되는 데이터전압의 충전량을 제1 레벨로 유지시킨다.(S80) 이 구동방법은 저계조 영상에 대응하여 턴 온 레벨이 제2 게이트 하이전압(VGH')인 스캔펄스를 발생함으로써, 액정셀의 TFT를 통해 화소전극에 인가되는 데이터전압의 충전량을 제1 레벨보다 낮은 제2 레벨로 유지시킨다.(S80)

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 수평 전계형 액정표시장치 및 그 구동방 법은 입력 영상의 계조를 분석하여 저계조 영상에서 스캔펄스의 턴 온 레벨을 노멀 계조 영상에 비해 낮춤으로써, 액정셀의 TFT를 통해 화소전극에 인가되는 데이터전압의 충전량을 노멀 계조 영상에 비해 저계조 영상에서 줄인다. 이에 따라, 본 발명에 따른 수평 전계형 액정표시장치 및 그 구동방법은 저계조 영상에서 휘도를 낮출 수 있어 입력 영상의 콘트라스트 특성을 크게 개선할 수 있다.

나아가, 본 발명에 따른 수평 전계형 액정표시장치 및 그 구동방법은 저계조 영상에서 스캔펄스의 턴 온 레벨을 낮춤으로써 게이트 구동회로의 소비전력을 저감시킬 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 액정표시장치에서 한 화소를 등가적으로 나타낸 회로도.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 수평 전계형 액정표시장치를 보여주는 블록도.

도 3은 VGH 조정회로의 일 예를 보여주는 회로도.

도 4a 및 도 4b는 VGH 조정회로의 동작을 보여주는 회로도들.

도 5는 게이트전압에 따른 TFT의 전류 특성을 보여주는 그래프.

도 6은 VGH 조정회로의 다른 예를 보여주는 회로도.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 수평 전계형 액정표시장치의 구동방법을 보여주는 흐름도.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

10 : 액정표시패널 11 : 타이밍 콘트롤러

12 : 데이터 구동회로 13 : 게이트 구동회로

14 : 전원회로 15 : VGH 조정회로

16 : 백라이트 유닛 11a : 입력영상 분석부

Claims (10)

1. 다수의 데이터라인들과 다수의 게이트라인들이 교차되고, 이 교차 영역마다 액정셀들이 매트릭스 형태로 형성된 액정표시패널;

   상기 데이터라인들에 데이터전압을 공급하는 데이터 구동회로;

   상기 게이트라인들에 스캔펄스를 공급하여 상기 데이터전압이 공급되는 수평라인을 선택하는 게이트 구동회로;

   입력 영상의 분석 결과에 기초하여 스위치 제어신호의 논리레벨을 다르게 제어하는 입력영상 분석부;

   제1 게이트 하이전압, 게이트 로우전압, 및 상기 제1 게이트 하이전압과 상기 게이트 로우전압 사이의 제2 게이트 하이전압을 발생하는 전원회로; 및

   상기 스위치 제어신호의 논리레벨에 따라 상기 제1 게이트 하이전압과 상기 제2 게이트 하이전압을 선택적으로 상기 게이트 구동회로에 공급하여 상기 스캔펄스의 턴 온 레벨을 조정하는 VGH 조정회로를 구비하는 것을 특징으로 하는 수평 전계형 액정표시장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 입력영상 분석부는,

   입력 영상의 데이터를 분석하여 프레임 대표값을 산출하고, 상기 프레임 대표값을 미리 정해진 기준값과 비교하여 상기 입력 영상의 계조를 판단하되;

   상기 프레임 대표값이 기준값 이상이면 상기 입력 영상을 노멀 계조 영상이라 판단하여 상기 스위치 제어신호를 제1 논리레벨로 발생하고;

   상기 프레임 대표값이 기준값보다 작으면 상기 입력 영상을 저계조 영상이라 판단하여 상기 스위치 제어신호를 상기 제1 논리레벨과 다른 제2 논리레벨로 발생하는 것을 특징으로 하는 수평 전계형 액정표시장치.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 VGH 조정회로는,

   상기 제1 게이트 하이전압이 입력되는 제1 전원공급단;

   상기 제1 전원공급단과 출력 노드 사이에 접속되며 상기 스위치 제어신호에 응답하여 스위칭되는 제1 스위치소자;

   상기 제2 게이트 하이전압이 입력되는 제2 전원공급단;

   상기 스위치 제어신호를 반전시키는 인버터; 및

   상기 제2 전원공급단과 상기 출력 노드 사이에 접속되며 상기 반전된 스위치 제어신호에 응답하여 스위칭되는 제2 스위치소자를 구비하는 것을 특징으로 하는 수평 전계형 액정표시장치.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 제1 및 제2 스위치소자는 N-type MOSFET으로 구현되는 것을 특징으로 하는 수평 전계형 액정표시장치.
5. 제 2 항에 있어서,

   상기 VGH 조정회로는,

   상기 제1 게이트 하이전압이 입력되는 제1 전원공급단;

   상기 스위치 제어신호를 반전시키는 인버터;

   상기 제1 전원공급단과 출력 노드 사이에 접속되며 상기 반전된 스위치 제어신호에 응답하여 스위칭되는 제1 스위치소자;

   상기 제2 게이트 하이전압이 입력되는 제2 전원공급단; 및

   상기 제2 전원공급단과 상기 출력 노드 사이에 접속되며 상기 스위치 제어신호에 응답하여 스위칭되는 제2 스위치소자를 구비하는 것을 특징으로 하는 수평 전계형 액정표시장치.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 제1 및 제2 스위치소자는 P-type MOSFET으로 구현되는 것을 특징으로 하는 수평 전계형 액정표시장치.
7. 제 1 항에 있어서,

   상기 기준값은 피크 화이트 계조 구현시의 휘도 대비 1%의 휘도를 발휘할 수 있는 계조값으로 설정되는 것을 특징으로 하는 수평 전계형 액정표시장치.
8. 데이터전압이 공급되는 다수의 데이터라인들과, 상기 데이터전압이 공급되는 수평라인을 선택하기 위해 스캔펄스가 공급되는 다수의 게이트라인들이 교차되고, 이 교차 영역마다 액정셀들이 매트릭스 형태로 형성된 수평 전계형 액정표시장치의 구동방법에 있어서;

   입력 영상의 분석 결과에 기초하여 스위치 제어신호의 논리레벨을 다르게 제어하는 단계(A);

   제1 게이트 하이전압, 게이트 로우전압, 및 상기 제1 게이트 하이전압과 상기 게이트 로우전압 사이의 제2 게이트 하이전압을 발생하는 단계(B); 및

   상기 스위치 제어신호의 논리레벨에 따라 상기 제1 게이트 하이전압과 상기 제2 게이트 하이전압을 선택적으로 출력하여 상기 스캔펄스의 턴 온 레벨을 조정하는 단계(C)를 포함하는 것을 특징으로 하는 수평 전계형 액정표시장치의 구동방법.
9. 제 8 항에 있어서,

   상기 단계(A)는 입력 영상의 데이터를 분석하여 프레임 대표값을 산출하고, 상기 프레임 대표값을 미리 정해진 기준값과 비교한 후 상기 프레임 대표값이 기준값 이상이면 상기 입력 영상을 노멀 계조 영상이라 판단하여 상기 스위치 제어신호를 제1 논리레벨로 발생하고, 상기 프레임 대표값이 기준값보다 작으면 상기 입력 영상을 저계조 영상이라 판단하여 상기 스위치 제어신호를 상기 제1 논리레벨과 다른 제2 논리레벨로 발생하며;

   상기 단계(C)는 상기 제1 논리레벨의 스위치 제어신호에 응답하여 상기 제1 게이트 하이전압을 출력하고, 상기 제2 논리레벨의 스위치 제어신호에 응답하여 상기 제2 게이트 하이전압을 출력하는 것을 특징으로 하는 수평 전계형 액정표시장치의 구동방법.
10. 제 8 항에 있어서,

    상기 기준값은 피크 화이트 계조 구현시의 휘도 대비 1%의 휘도를 발휘할 수 있는 계조값으로 설정되는 것을 특징으로 하는 수평 전계형 액정표시장치의 구동방법.

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