KR20110072116A - 액정 표시장치 및 그의 구동방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 액정 표시장치에 관한 것으로, 특히 특수패턴의 영상신호 입력 시 블랙(black) 영상과 화이트(white) 영상 간의 전압(전류)차를 줄임으로써, 소음을 개선할 수 있는 액정 표시장치 및 그의 구동방법에 관한 것이다.
본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치는 복수의 게이트 라인과 복수의 데이터 라인의 교차에 의해 정의되는 영역마다 형성된 복수의 화소를 가지는 액정패널; 입력되는 데이터 신호를 상기 데이터 라인에 공급하기 위한 데이터 드라이버; 영상 데이터를 상기 데이터 드라이버에 공급함과 아울러, 블랙(black) 영상과 화이트(white) 영상 간의 전압(전류)차가 큰 특수패턴 영상 데이터의 입력 시 기준감마전압의 제어를 위한 감마전압 제어신호를 생성하는 타이밍 컨트롤러; 및 상기 특수패턴 영상 데이터의 입력 시 상기 감마전압 제어신호에 기초하여, 블랙(black) 영상과 화이트(white) 영상 간의 전압(전류)차가 감소된 특수패턴 기준감마전압을 상기 데이터 드라이버에 감마전압을 공급하는 감마전압 공급부;를 포함한다.
기준감마전압 제어, 특수패턴, 소음

Description

액정 표시장치 및 그의 구동방법{Liquid Crystal Display Device and Driving Method the same}
본 발명은 액정 표시장치에 관한 것으로, 특히 특수패턴의 영상신호 입력 시 블랙(black) 영상과 화이트(white) 영상 간의 전압(전류)차를 줄임으로써, 소음을 개선할 수 있는 액정 표시장치 및 그의 구동방법에 관한 것이다.
최근에 들어 여러 종류의 평판 디스플레이 소자가 개발되어 휴대용 정보기기 및 IT 제품에 적용되고 있으며, 평판 디스플레이 소자 중 액정 표시장치(LCD: Liquid Crystal Display device)는 경량, 박형, 저 소비 전력구동 등의 장점으로 인해 휴대용으로 기기에 적합하여, 노트북 컴퓨터, 모니터, 우주선, 항공기 등에 이르기까지 응용분야가 넓어지고 있다.
이러한, 액정 표시장치는 매트릭스 형태로 배열된 제어용 스위치(TFT: Thin Film Transistor)들에 인가되는 영상신호에 따라 액정셀의 광 투과량을 조절하여 액정패널의 화면에 원하는 화상을 표시하게 된다.
이하, 도면을 참조하여 종래 기술에 따른 액정 표시장치에 대하여 설명하기로 한다.
도 1은 종래 기술에 따른 액정 표시장치를 개략적으로 도시한 블럭도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 종래 기술에 따른 액정 표시장치는, 액정패널(10), 게이트 드라이버(20), 감마전압 공급부(30), 데이터 드라이버(40) 및 타이밍 컨트롤러(50)를 포함하여 구성된다.
상기 액정패널(10)은 n개의 게이트 라인(G1 내지 Gn)과 m개의 데이터 라인(D1 내지 Dm) 및 게이트 라인(G1 내지 Gn)과 데이터 라인(D1 내지 Dm)의 교차에 의해 정의되는 화소영역마다 형성되는 액정셀(Clc)을 포함하여 이루어진다.
액정셀(Clc)은 게이트 라인(G1 내지 Gn)과 데이터 라인(D1 내지 Dm)의 교차부에 형성되는 박막 트랜지스터(TFT) 및 스토리지 커패시터(Cst)를 포함하여 이루어진다.
박막 트랜지스터(TFT)는 게이트 라인(G1 내지 Gn)으로부터 공급되는 스캔신호에 응답하여 데이터 라인(D1 내지 Dm)으로부터 공급되는 아날로그 영상 데이터 신호를 액정셀(Clc)로 공급한다.
스토리지 커패시터(Cst)는 액정셀(Clc)의 화소전극(미도시)과 전단 게이트 라인 사이에 형성되거나, 액정셀(Clc)의 화소전극과 공통전극 라인 사이에 형성되어 액정셀(Clc)의 전압을 일정하게 유지시킨다.
게이트 드라이버(20)는 타이밍 컨트롤러(50)로부터의 게이트 제어신호(GCS)에 응답하여 스캔신호를 게이트 라인(G1 내지 Gn)에 순차적으로 공급한다.
감마전압 공급부(30)는 디지털 비디오 데이터(R, G, B)를 아날로그 영상 데이터로 신호로 변환하기 위한 기준감마전압을 생성하여 데이터 드라이버(40)에 공 급한다.
데이터 드라이버(40)는 타이밍 컨트롤러(50)로부터의 데이터 제어신호(DCS)에 응답하여 디지털 영상 데이터(R, G, B)를 아날로그 영상 데이터 신호로 변환하고, 변환된 아날로그 영상 데이터 신호를 데이터 라인(D1 내지 Dm)에 공급한다. 이때, 데이터 드라이버(40)는 감마전압 공급부(30)로부터의 상기 기준감마전압을 이용하여 아날로그 영상 데이터 신호를 생성한다.
타이밍 컨트롤러(50)는, 수직/수평 동기신호 및 클럭신호를 이용하여, 게이트 드라이버(20)에 게이트 제어신호(GCS)를 공급하고, 데이터 드라이버(40)에 외부부터의 영상신호를 변환한 디지털 비디오 데이터(R, G, B) 및 데이터 제어신호(DCS)를 공급한다.
상술한 구성을 포함하는 종래 기술에 따른 액정 표시장치에서, 화이트(white) 영상과 블랙(black) 영상 간의 소비 전류는 그에 해당하는 감마전압 값에 의해 결정되는데, 화이트(white) 영상과 블랙(black) 영상 간의 감마전압 값의 차가 클수록 소비 전류가 증가하게 된다.
또한, 화이트(white) 영상과 블랙(black) 영상 간의 전류(전압)차가 클수록 PCB(Printed Circuit Board)에 실장된 수동소자의 유동 일 예로서, 커패시터(Capacitor)의 유동에 따른 물리적 소음이 커지게 된다.
상술한 바와 같이 화이트(white) 영상과 블랙(black) 영상에 대응되는 감마전압 값은 초기 설정된 값으로 모든 화면에서 구동되게 된다.
일반적으로, 액정 표시장치는 구동 시 28dB 이하의 물리적 소음을 가져야 하 는데, 화이트(white)영상과 블랙(black) 영상이 인접하게 입력되는 특수패턴의 영상신호가 입력되면 화이트(white) 영상과 블랙(black) 영상 간의 소비 전류(전압)차가 커짐에 따라 PCB(Printed Circuit Board)에 실장된 수동소자의 유동이 증가되어 액정 표시장치의 물리적 소음이 28dB를 초과하는 문제가 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 특수패턴의 영상신호의 입력 시 블랙(black) 영상과 화이트(white) 영상 간의 소비 전류(전압)차를 줄임으로써, 물리적 소음을 개선할 수 있는 액정 표시장치 및 그의 구동방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
본 발명은 상기와 같은 과제를 달성하기 위한, 본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치는 복수의 게이트 라인과 복수의 데이터 라인의 교차에 의해 정의되는 영역마다 형성된 복수의 화소를 가지는 액정패널; 입력되는 데이터 신호를 상기 데이터 라인에 공급하기 위한 데이터 드라이버; 영상 데이터를 상기 데이터 드라이버에 공급함과 아울러, 블랙(black) 영상과 화이트(white) 영상 간의 전압(전류)차가 큰 특수패턴 영상 데이터의 입력 시 기준감마전압의 제어를 위한 감마전압 제어신호를 생성하는 타이밍 컨트롤러; 및 상기 특수패턴 영상 데이터의 입력 시 상기 감마전압 제어신호에 기초하여, 블랙(black) 영상과 화이트(white) 영상 간의 전압(전류)차가 감소된 특수패턴 기준감마전압을 상기 데이터 드라이버에 감마전압을 공급하는 감마전압 공급부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 상기와 같은 과제를 달성하기 위한, 본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치의 구동방법은 데이터 드라이버에 기준감마전압을 공급하는 감마전압 공급부를 포함하는 액정 표시장치의 구동방법에 있어서, 외부로부터의 영상신호를 영상 데이터로 변환하여 상기 데이터 드라이버에 공급하는 단계; 상기 영상 데이터가 블랙(black) 영상과 화이트(white) 영상 간의 전압(전류)차가 큰 특수패턴 영상 데이터인지의 판단하는 단계; 상기 판단 결과, 상기 영상 데이터가 블랙(black) 영상과 화이트(white) 영상 간의 전압(전류)차가 큰 특수패턴 영상 데이터인 경우, 기준감마전압의 제어를 위한 감마전압 제어신호를 생성하는 단계; 및 상기 감마전압 제어신호에 기초하여, 블랙(black) 영상과 화이트(white) 영상 간의 전압(전류)차가 감소된 특수패턴 기준감마전압을 상기 데이터 드라이버에 공급하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 외부로부터 특수패턴의 영상신호가 입력될 때, 상기 특수패턴에 대응하여 기준감마전압을 변경하고, 변경된 기준감마전압에 따른 영상 데이터를 데이터 드라이버에 공급함으로써, 블랙(black) 영상과 화이트(white) 영상 간의 소비 전류(전압)차를 줄여 액정 표시장치의 물리적 소음을 개선시킬 수 있다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시장치를 개략적으로 도시한 블럭도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시장치는 액정패널(100), 게이트 드라이버(200), 감마전압 공급부(300), 데이터 드라이버(400) 및 타이밍 컨트롤러(500)를 포함하여 구성된다.
상기 액정패널(100)은 n개의 게이트 라인(G1 내지 Gn)과 m개의 데이터 라인(D1 내지 Dm) 및 게이트 라인(G1 내지 Gn)과 데이터 라인(D1 내지 Dm)의 교차에 의해 정의되는 영역마다 형성되는 액정셀(Clc)을 포함하여 이루어진다.
액정셀(Clc)은 게이트 라인(G1 내지 Gn)과 데이터 라인(D1 내지 Dm)의 교차부에 형성되는 박막 트랜지스터(TFT) 및 스토리지 커패시터(Cst)를 포함하여 이루어진다.
박막 트랜지스터(TFT)는 게이트 라인(G1 내지 Gn)으로부터 공급되는 스캔신호에 응답하여 데이터 라인(D1 내지 Dm)으로부터 공급되는 데이터 신호를 액정셀(Clc)로 공급한다.
스토리지 커패시터(Cst)는 액정셀(Clc)의 화소전극(미도시)과 전단 게이트 라인 사이에 형성되거나, 액정셀(Clc)의 화소전극과 공통전극 라인 사이에 형성되어 액정셀(Clc)의 전압을 일정하게 유지시킨다.
타이밍 컨트롤러(500)는, 수직/수평 동기신호 및 클럭신호를 이용하여, 게이트 드라이버(200)에 게이트 제어신호(GCS)를 공급하고, 데이터 드라이버(400)에 외부부터의 영상신호를 변환한 디지털 비디오 데이터(R, G, B) 및 데이터 제어신호(DCS)를 공급한다.
또한, 타이밍 컨트롤러(500)는 감마전압 공급부(300)를 제어하기 위한 감마전압 제어신호(GVCS) 및 특수패턴의 영상신호 입력 시 감마전압을 변환하기 위한 인에이블 신호(ES)를 감마전압 공급부(300)에 공급한다.
게이트 드라이버(200)는 타이밍 컨트롤러(500)로부터의 게이트 제어신호(GCS)에 응답하여 스캔신호를 게이트 라인(G1 내지 Gn)에 순차적으로 공급한다.
감마전압 공급부(300)는 타이밍 컨트롤러(500)로부터 감마전압 제어신호(GVCS)를 공급받아 디지털 비디오 데이터(R, G, B)의 변환을 위한 기준감마전압(GV1, GV2)을 데이터 드라이버(400)에 공급한다.
여기서, 상기 기준감마전압(GV1, GV2)은 블랙(black) 영상과 화이트(white) 영상 간의 소비 전류(전압)차가 큰 특수패턴의 영상 데이터에 적용되는 특수패턴 기준감마전압(GV1)과, 일반적인 영상 데이터에 적용되는 일반 기준감마전압(GV2)를 포함한다.
또한, 감마전압 공급부(300)는 타이밍 컨트롤러(500)로부터 인에이블 신호(Enable Signal, ES)가 입력되면, 상기 인에이블 신호(ES)에 대응하여, 특수패턴 기준감마전압(GV1)을 데이터 드라이버(400)에 공급하다. 한편, 상기 인에이블 신호(ES)가 입력되지 않을 때에는 일반 기준감마전압(GV2)을 데이터 드라이버(400)에 공급한다.
감마전압 공급부(300)는 특수패턴 기준감마전압(GV1) 및 일반 기준감마전압(GV2)을 모두 저장하고, 타이밍 컨트롤러(500)로부터의 상기 인에이블 신호(ES)의 입력 유무에 따라, 특수패턴 기준감마전압(GV1) 또는 일반 기준감마전압(GV2)을 데이터 드라이버(400)에 공급한다. 즉, 타이밍 컨트롤러(500)로부터 인에이블 신호(ES)가 감마전압 공급부(300)에 공급되었는지 여부에 따라 영상 데이터에 적용되 는 아날로그 감마전압이 달라지게 된다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시장치의 기준감마전압(GV1, GV2)을 도시한 표이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시장치의 기준감마전압(GV1, GV2)은 특수패턴 영상 데이터에 적용되는 특수패턴 기준감마전압 (GV1)과 일반적인 영상 데이터에 적용되는 일반 기준감마전압(GV2)으로 구분된다.
통상적으로 감마전압은 초기 설정된 값으로 모든 화면에서 구동되나, 본 발명의 실시예에 따른 감마전압 공급부(300)는 타이밍 컨트롤러(500)의 인에이블 신호(ES)에 따라 특수패턴 기준감마전압(GV1) 또는 일반 기준감마전압(GV2)을 데이터 드라이버(400)에 공급한다.
특수패턴 기준감마전압(GV1)은 일반 기준감마전압(GV2)에 비해 블랙(black) 영상과 화이트(white) 영상 간의 전압차를 감소시켜, 소비 전류를 줄이는데 데 특징이 있다.
도 3도시된 바와 같이, 일반 기준감마전압(GV2)은 블랙(black) 영상과 화이트(white) 영상 간의 전압차가 5.1V(V1-V7, V8-V14)가 되도록 설정되어 있다. 반면, 특수패턴 기준감마전압(GV2)은 블랙(black) 영상과 화이트(white) 영상 간의 전압차이가 4V(V1-V7, V8-V14)가 되도록 설정되어 있다.
PCB에 실장된 수동소자 일 예로서, 커패시터는 소비 전류가 클수록 동장에 따른 물리적 유동도 커지게 된다. 이러한 수동소자의 물리적 유동은 액정 표시장치의 물리적 소음을 발생시키는 주요 원인이 된다.
본 발명은 일반 기준감마전압(GV2)보다 특수패턴 기준감마전압(GV2)의 블랙(black) 영상과 화이트(white) 영상 간의 전압차가 작도록 설정한다. 이를 통해, 특수패턴 영상의 입력 시 일반 기준감마전압(GV2)을 공급하는 경우보다 특수패턴 기준감마전압(GV2)을 공급하는 경우에 소비 전류가 감소하여 PCB(Printed Circuit Board)에 실장된 수동소자의 구동에 따른 유동으로 인한 물리적 소음이 감소하게 된다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 특수패턴의 영상신호를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 특수패턴은 1 내지 5개의 게이트 라인마다 블랙(black) 영상과 화이트(white) 영상이 교번적으로 표시되는 것으로 정의할 수 있다.
통상적으로, 1 내지 5개의 게이트 라인마다 블랙(black) 영상과 화이트(white) 영상이 교번하여 형성되어 입력되는 특수패턴 영상신호에서 상술한 수동소자의 유동에 따른 물리적 소음이 가장 심하게 나타난다.
본 발명에서는 이러한 특수패턴의 영상신호가 입력될 때, 타이밍 컨트롤러(500)에서 인에이블 신호(ES)를 감마전압 공급부(300)에 공급하고, 감마전압 공급부(300)는 상기 인에이블 신호(ES)에 기초하여 특수패턴 기준감마전압(GV1)을 데이터 드라이버(400)에 공급한다.
특수패턴 기준감마전압(GV1)은 블랙(black) 영상과 화이트(white) 영상 간의 전압(전류)차이가 일반 기준감마전압(GV2)보다 작기 때문에 소비 전류가 감소하여 PCB의 커패시터에 실장된 수동소자의 유동에 따른 물리적 소음이 감소하게 된다.
특수패턴 영상의 입력에 따른 물리적 소음의 실험 결과, 상기와 같은 특수패턴 영상신호의 입력 시, 일반 기준감마전압(GV2)을 데이터 드라이버(400)에 공급하는 경우, 패널의 소음은 28dB를 초과하는 것으로 측정되었다. 그러나, 특수패턴 영상신호의 입력 시, 상술한 특수패턴 기준감마전압(GV1)을 적용하여 액정패널에 영상을 표시한 결과, 물리적 소음이 23dB 이하로 측정되어, 블랙(black) 영상과 화이트(white) 영상 간의 전압(전류)차에 의한 물리적 소음이 감소되는 것을 확인할 수 있었다.
본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
도 1은 종래 기술에 따른 액정 표시장치를 개략적으로 도시한 블럭도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시장치를 개략적으로 도시한 블럭도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시장치의 감마전압(GV1,GV2)을 도시한 표이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 특수패턴의 영상신호를 개략적으로 도시한 도면이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호설명 >
100 : 액정패널 200 : 게이트 드라이버
300 : 감마전압 공급부 400 : 데이터 드라이버
500 : 타이밍 컨트롤러

Claims (8)

  1. 복수의 게이트 라인과 복수의 데이터 라인의 교차에 의해 정의되는 영역마다 형성된 복수의 화소를 가지는 액정패널;
    입력되는 데이터 신호를 상기 데이터 라인에 공급하기 위한 데이터 드라이버;
    영상 데이터를 상기 데이터 드라이버에 공급함과 아울러, 블랙(black) 영상과 화이트(white) 영상 간의 전압(전류)차가 큰 특수패턴 영상 데이터의 입력 시 기준감마전압의 제어를 위한 감마전압 제어신호를 생성하는 타이밍 컨트롤러; 및
    상기 특수패턴 영상 데이터의 입력 시 상기 감마전압 제어신호에 기초하여, 블랙(black) 영상과 화이트(white) 영상 간의 전압(전류)차가 감소된 특수패턴 기준감마전압을 상기 데이터 드라이버에 감마전압을 공급하는 감마전압 공급부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 감마전압 공급부는
    일반 기준감마전압 또는 블랙(black) 영상과 화이트(white) 영상 간의 전압(전류)차를 감소시키는 특수패턴 기준감마전압을 생성하여 상기 데이터 드라이버에 공급하는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 데이터 드라이버는
    상기 일반 기준감마전압에 기초한 영상 데이터 신호 또는 상기 블랙(black) 영상과 화이트(white) 영상 간의 전압(전류)차를 감소시키는 특수패턴 기준감마전압에 기초한 영상 데이터 신호를 상기 복수의 데이터 라인에 공급하는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 특수패턴 영상 데이터는
    1 내지 5개의 게이트 라인마다 블랙(black) 영상과 화이트(white) 영상이 교번적으로 형성되는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치.
  5. 데이터 드라이버에 기준감마전압을 공급하는 감마전압 공급부를 포함하는 액정 표시장치의 구동방법에 있어서,
    외부로부터의 영상신호를 영상 데이터로 변환하여 상기 데이터 드라이버에 공급하는 단계;
    상기 영상 데이터가 블랙(black) 영상과 화이트(white) 영상 간의 전압(전류)차가 큰 특수패턴 영상 데이터인지의 판단하는 단계;
    상기 판단 결과, 상기 영상 데이터가 블랙(black) 영상과 화이트(white) 영상 간의 전압(전류)차가 큰 특수패턴 영상 데이터인 경우, 기준감마전압의 제어를 위한 감마전압 제어신호를 생성하는 단계; 및
    상기 감마전압 제어신호에 기초하여, 블랙(black) 영상과 화이트(white) 영상 간의 전압(전류)차가 감소된 특수패턴 기준감마전압을 상기 데이터 드라이버에 공급하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치의 구동방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 판단 결과, 상기 영상 데이터가 블랙(black) 영상과 화이트(white) 영상 간의 전압(전류)차가 큰 특수패턴 영상 데이터가 아닌 경우, 일반 기준감마전압을 생성하여 상기 데이터 드라이버에 공급하는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치의 구동방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 일반 기준감마전압에 기초한 영상 데이터 신호 또는 상기 블랙(black) 영상과 화이트(white) 영상 간의 전압(전류)차를 감소시키는 특수패턴 기준감마전압에 기초한 영상 데이터 신호를 상기 복수의 데이터 라인에 공급하는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치의 구동방법.
  8. 제 5 항에 있어서, 상기 특수패턴 영상 데이터는
    1 내지 5개의 게이트 라인마다 블랙(black) 영상과 화이트(white) 영상이 교번적으로 형성되는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치의 구동방법.
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