KR20140083646A - 액정표시장치 및 그 구동방법 - Google Patents

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    • G09G2300/0823—Several active elements per pixel in active matrix panels used to establish symmetry in driving, e.g. with polarity inversion

Abstract

본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로서, 특히, 소스 드라이브 IC는 수직2도트 인버젼 방식으로 데이터전압을 출력하며, 패널에서는 도트 인버젼 방식으로 데이터전압이 출력될 수 있도록 하기 위한, 액정표시장치 및 그 구동방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다. 이를 위해 본 발명에 따른 액정표시장치는, 게이트라인들과 데이터라인들의 교차에 의해 정의되는 영역마다 픽셀들이 형성되어 있는 액정패널; 제4n-3게이트라인 내지 제4n게이트라인으로 출력될 영상데이터들 중, 제4n-2게이트라인 및 제4n-1게이트라인으로 출력될 영상데이터들의 순서를 바꾼 후, 순서가 바뀐 상기 영상데이터들을 수직2도트 인버젼 방식을 이용하여 데이터전압으로 변환시켜 출력하기 위한 소스 드라이브 IC; 제4n-3게이트라인, 제4n-1게이트라인, 제4n-2게이트라인, 제4n게이트라인의 순서대로, 게이트온신호를 출력하기 위한 게이트 드라이브 IC; 및 상기 소스 드라이브 IC로 상기 영상데이터들을 전송하기 위한 타이밍 컨트롤러를 포함한다.

Description

액정표시장치 및 그 구동방법{LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE AND DRIVING METHOD THEREOF}
본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 특히, 수직2도트 인버젼 방식을 이용하는 액정표시장치 및 그 구동방법에 관한 것이다.
이동통신 단말기, 스마트폰, 태블릿 컴퓨터, 노트북 컴퓨터 등과 같은 각종 휴대용 전자기기가 발전함에 따라 이에 적용할 수 있는 평판 표시 장치(Flat Panel Display Device)에 대한 요구가 점차 증대되고 있다. 이러한 평판 표시 장치로는 액정표시장치(Liquid Crystal Display Device), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel), 전계 방출 표시 장치(Field Emission Display Device), 유기 발광 표시 장치(Organic Light Emitting Display Device) 등이 활발히 연구되고 있다.
평판 표시 장치 중에서, 액정표시장치는 양산화 기술, 구동 수단의 용이성, 고화질의 구현이라는 장점으로 인하여 현재 가장 널리 상용화되고 있다.
액정표시장치는 액정의 열화를 방지함과 아울러 표시 품질을 향상시키기 위하여, 액정패널을 다양한 인버젼 방식으로 구동한다. 인버젼 방식에는, 프레임 인버젼 방식(Frame Inversion System), 라인 인버젼 방식(Line Inversion System), 컬럼 인버젼 방식(Column Inversion System), 도트 인버젼 방식(Dot Inversion System) 또는 Z-인버젼(Z-Inversion System) 방식 등이 있다.
도 1은 일반적인 도트 인버젼 방식을 설명하기 위한 예시도이며, 도 2는 일반적인 수직2도트 인버젼 방식을 설명하기 위한 예시도이다. 도 1 및 도 2에서, (a)는 스캔신호를 나타낸 것이고, (b)는 패널의 어레이 구조를 나타낸 것이고, (c)는 데이터전압의 파형을 나타낸 것이며, (d)는 픽셀에 인가되는 데이터전압의 극성을 나타낸 것이다.
일반적으로, 액정표시장치는, 상기한 바와 같이, 액정의 열화 방지를 위해, 다양한 인버젼(Inversion) 방식으로 구동되고 있다.
액정표시장치가 인버젼 방식으로 구동되는 경우, 공통전압(Vcom)을 기준으로 파지티브(+) 극성의 데이터전압과, 네가티브(-) 극성의 데이터전압이 스윙하기 때문에, 공통전압이 파지티브(+) 또는 네가티브(-) 방향으로 쉬프트(Shift)되는 현상이 발생되며, 이로 인해, 화소 왜곡에 의한 화질 불량이 나타날 수 있다.
한편, 도 1은 상기한 바와 같은 다양한 인버젼 방식들 중에서, 특히, 도트 인버젼 방식을 나타낸 것이다.
첫째, 도트 인버젼(Dot Inversion) 방식이 적용되는 액정표시장치에서는, 도 1의 (b) 및 (d)에 도시된 바와 같이, 모든 인접 픽셀(Dot)의 극성이 반대 극성을 형성하고 있다. 따라서, 도트 인버젼 방식은, 극성의 치우침에 의한 화질 불량에 안정적인 인버젼 방식이다.
그러나, 도트 인버젼 방식은, 도 1의 (c)에 도시된 바와 같이, 데이터전압의 극성이 1수평기간 마다 변경되고 있기 때문에, 소스 드라이브 IC가 많은 소비전류를 이용해야 한다는 문제점을 가지고 있다.
즉, 도트 인버젼 방식이 적용되는 액정표시장치에서는, 1프레임 동안, 게이트라인 수만큼, 소스 드라이브 IC의 소비전류에 비례하는 전압 변화가 발생되기 때문에, 소스 드라이브 IC의 소비 전류가 크다.
여기서, 소스 드라이브 IC의 전류(Current)는, 데이터전압의 극성이 변화될 때마다 발생되며, 데이터전압의 극성이 변화되는 주파수의 제곱에 비례하여 발생된다. 따라서, 데이터전압의 극성이 자주 변경될수록, 소스 드라이브 IC는 많은 전류를 소비하게 된다.
둘째, 소스 드라이브 IC에서의 전압 변화가 도트 인버젼 방식에 비하여 절반으로 적은 수직2도트 인버젼 방식(Vertical 2 Dot Inversion)은, 소스 드라이브 IC에서의 소비 전류는 감소하나, 도트 인버젼 방식과 비교할 때, 화질이 다소 저하된다.
즉, 상기 수직2도트 인버젼 방식은, 소비 전류는 감소될 수 있으나, 동일 극성의 인접으로 인해 특정 패턴(Pattern)에 취약할 수 있으며, 시감 특성의 왜곡으로 인한 화질 불량이 발생될 수 있다.
상기한 바와 같이, 도트 인버젼 방식이 화질 특성에 유리하지만, 소비전류가 증가되기 때문에, 종래의 액정표시장치에서는, 일반적으로, 수직2도트 인버젼 방식이 적용되고 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 소스 드라이브 IC는 수직2도트 인버젼 방식으로 데이터전압을 출력하며, 패널에서는 도트 인버젼 방식으로 데이터전압이 출력될 수 있도록 하기 위한, 액정표시장치 및 그 구동방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 액정표시장치는, 게이트라인들과 데이터라인들의 교차에 의해 정의되는 영역마다 픽셀들이 형성되어 있는 액정패널; 제4n-3게이트라인 내지 제4n게이트라인으로 출력될 영상데이터들 중, 제4n-2게이트라인 및 제4n-1게이트라인으로 출력될 영상데이터들의 순서를 바꾼 후, 순서가 바뀐 상기 영상데이터들을 수직2도트 인버젼 방식을 이용하여 데이터전압으로 변환시켜 출력하기 위한 소스 드라이브 IC; 제4n-3게이트라인, 제4n-1게이트라인, 제4n-2게이트라인, 제4n게이트라인의 순서대로, 게이트온신호를 출력하기 위한 게이트 드라이브 IC; 및 상기 소스 드라이브 IC로 상기 영상데이터들을 전송하기 위한 타이밍 컨트롤러를 포함한다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 액정표시장치 구동방법은, 제4n-3게이트라인 내지 제4n게이트라인으로 출력될 영상데이터들 중, 제4n-2게이트라인 및 제4n-1게이트라인으로 출력될 영상데이터들의 순서를 바꾸고, 순서가 바뀐 상기 영상데이터들을 수직2도트 인버젼 방식을 이용하여 데이터전압으로 변환시킨 후, 1수평기간 마다 순차적으로 출력하는 단계; 및 상기 1수평기간 마다, 게이트라인들로 순차적으로 게이트온전압을 출력하는 단계를 포함한다.
본 발명에 의하면, 소스 드라이브 IC가 수직2도트 인버젼 방식으로 구동되기 때문에, 도트 인버젼 방식 대비 데이터전압의 변환 주파수가 반으로 감소함으로, 소비전류가 감소될 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면 소스 드라이브 IC가 수직2도트 인버젼 방식으로 구동되지만, 패널에서는 도트 인버젼 방식으로 데이터전압이 출력될 수 있기 때문에, 종래의 수직2도트 방식에 의해 액정표시장치가 구동될 때 발생되던 화질 불량이 개선될 수 있다.
도 1은 일반적인 도트 인버젼 방식을 설명하기 위한 예시도.
도 2는 일반적인 수직2도트 인버젼 방식을 설명하기 위한 예시도.
도 3은 본 발명에 따른 액정표시장치를 개략적으로 나타내는 도면.
도 4는 도 3에 도시된 소스 드라이브 IC의 구성을 나타낸 예시도.
도 5는 본 발명에 따른 액정표시장치 구동방법을 설명하기 예시도.
도 6은 본 발명의 제1실시예에 따른 액정표시장치에 적용되는 스테이지들과 게이트라인들간의 연결상태를 나타낸 예시도.
도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 액정표시장치에 적용되는 스테이지들과 게이트라인들간의 연결상태를 나타낸 예시도.
이하, 도면을 참조로 본 발명에 따른 바람직한 실시 예에 대해서 상세히 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명에 따른 액정표시장치를 개략적으로 나타내는 도면이며, 도 4는 도 3에 도시된 소스 드라이브 IC의 구성을 나타낸 예시도이다. 도 5는 본 발명에 따른 액정표시장치 구동방법을 설명하기 예시도로서, (a)는 스캔신호를 나타낸 것이고, (b)는 패널의 어레이 구조를 나타낸 것이고, (c)는 데이터전압의 파형을 나타낸 것이며, (d)는 픽셀에 인가되는 데이터전압의 극성을 나타낸 것이다.
도트 인버젼 방식이 화질 특성에 좋지만, 소비전류가 증가되기 때문에, 종래에는 일반적으로, 수직2도트 인버젼 방식이 적용되고 있다.
본 발명은 소비전류를 고려하여 소스 드라이브 IC를 수직2도트 인버젼 방식으로 구동하면서도, 패널에서는 도트 인버젼 방식으로 데이터전압이 출력되도록 함으로써, 화질 특성을 개선시키고 있다.
이를 위해 본 발명에 따른 액정표시장치는, 도 3에 도시된 바와 같이, 게이트라인들(GL1 내지 GLg)과 데이터라인들(DL1 내지 DLd)의 교차에 의해 정의되는 영역마다 픽셀들이 형성되어 있는 액정패널(100), 제4n-3게이트라인 내지 제4n게이트라인으로 출력될 영상데이터들 중, 제4n-2게이트라인 및 제4n-1게이트라인으로 출력될 영상데이터들의 순서를 바꾼 후, 순서가 바뀐 상기 영상데이터들을 수직2도트 인버젼 방식을 이용하여 데이터전압으로 변환시켜 출력하기 위한 소스 드라이브 IC(300), 제4n-3게이트라인, 제4n-1게이트라인, 제4n-2게이트라인, 제4n게이트라인의 순서대로, 게이트온신호를 출력하기 위한 게이트 드라이브 IC(200) 및 상기 소스 드라이브 IC(300)로 상기 영상데이터들을 전송하기 위한 타이밍 컨트롤러(400)를 포함한다.
우선, 상기 패널(100)은 표시영역(120)에 형성된 상기 게이트라인들(DL1 내지 DLg)과 상기 데이터라인들(DL1 내지 DLd)의 교차로 정의되는 영역마다 형성된, 박막트랜지스터(TFT)와, 픽셀전극을 포함하는 픽셀들을 구비한다.
상기 박막트랜지스터(TFT)는 상기 게이트라인으로부터 공급되는 스캔신호에 응답하여, 상기 데이터라인으로부터 공급된 데이터전압을 상기 픽셀전극에 공급한다. 상기 픽셀전극이 상기 데이터전압에 응답하여 공통전극과의 사이에 위치하는 액정을 구동함으로써 빛의 투과율이 조절된다.
본 발명에 적용되는 패널의 액정모드는, TN 모드, VA 모드, IPS 모드, FFS 모드뿐 아니라 어떠한 종류의 액정모드도 가능하다. 또한, 본 발명에 따른 액정표시장치는 투과형 액정표시장치, 반투과형 액정표시장치, 반사형 액정표시장치 등 어떠한 형태로도 구현될 수 있다.
다음, 상기 게이트 드라이브 IC(200)는, 상기 타이밍 컨트롤러(400)에서 생성된 게이트 제어신호(GCS)들을 이용하여, 상기 게이트라인들 각각에 순차적으로 게이트온신호를 공급한다.
여기서, 상기 게이트온신호는 상기 게이트라인들에 연결되어 있는 스위칭용 박막트랜지스터를 턴온시킬 수 있는 전압을 말한다. 상기 스위칭용 박막트랜지스터를 턴오프시킬 수 있는 전압은 게이트오프신호라하며, 상기 게이트온신호와 상기 게이트오프신호를 총칭하여 스캔신호라 한다.
상기 박막트랜지스터가 N타입인 경우, 상기 게이트온신호는 하이레벨의 전압이며, 상기 게이트오프신호는 로우레벨의 전압이다. 상기 박막트랜지스터가 P타입인 경우, 상기 게이트온신호는 로우레벨의 전압이며, 상기 게이트오프신호는 하이레벨의 전압이다.
상기 게이트 드라이브 IC(200)는, 상기 패널(100)과 독립되게 형성되어, 테이프 캐리어 패키지(TCP) 또는 연성인쇄회로기판(FPCB) 등을 통해 상기 패널(100)에 연결될 수 있으나, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 패널(100) 내에 실장되는 게이트 인 패널(Gate In Panel : GIP)방식으로 구성될 수도 있다.
또한, 상기 게이트 드라이브 IC(200)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 각각의 게이트라인들과 연결되어 있는 복수의 스테이지들을 포함한다.
상기 게이트 드라이브 IC(200)의 구성 및 기능은 도 6 및 도 7을 참조하여 상세히 설명된다.
다음, 상기 소스 드라이브 IC(300)는, 상기 타이밍 컨트롤러(400)로부터 전송되어온 디지털 영상데이터를 데이터전압으로 변환하여 상기 게이트라인에 스캔신호가 공급되는 1수평기간마다 1수평라인분의 상기 데이터전압을 상기 데이터라인들에 공급한다.
상기 소스 드라이브 IC(300)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 칩온필름(COF) 형태로 상기 패널(100)에 연결될 수 있으며, 상기 패널 상에 직접 장착되거나 형성될 수도 있다. 상기 소스 드라이브 IC(300)의 갯수는 상기 패널의 크기, 상기 패널의 해상도 등에 따라 다양하게 설정될 수 있다.
상기 소스 드라이브 IC(300)는, 감마전압 발생부(도시하지 않음)로부터 공급되는 감마전압들을 이용하여, 상기 영상데이터를 상기 데이터전압으로 변환시킨 후 상기 데이터라인으로 출력시킨다. 이를 위해, 상기 소스 드라이브 IC(300)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 타이밍 컨트롤러(400)로부터 수신된 데이터 제어신호를 이용하여 샘플링 신호를 발생하는 쉬프트 레지스터부(310), 제4n-3게이트라인 내지 제4n게이트라인으로 출력될 영상데이터들 중, 제4n-2게이트라인 및 제4n-1게이트라인으로 출력될 영상데이터들의 순서를 바꾸어 출력하기 위한 저장부(350), 상기 저장부(350)로부터 순차적으로 전송되어온 상기 영상데이터들을 래치하고 있다가, 하나의 게이트라인으로 출력될 영상데이터들을 동시에 출력하기 위한 래치부(320), 상기 래치부(320)로부터 전송되어온 상기 영상데이터들을 수직2도트 인버젼 방식을 이용하여 데이터전압들로 변환시키기 위한 디지털 아날로그 변환부(330) 및 상기 디지털 아날로그 변환부로부터 전송되어온 데이터전압들을 상기 데이터라인들로 출력하기 위한 출력버퍼(340)를 포함한다.
상기 쉬프트 레지스터부(310)는, 상기 타이밍 컨트롤러(400)로부터 수신된 데이터 제어신호들(SSC, SSP 등)을 이용하여 샘플링 신호를 출력한다.
상기 저장부(350)는, 상기 타이밍 컨트롤러(400)로부터 수신된 상기 영상데이터들 중, 상기 제4n-3게이트라인으로 출력될 영상데이터 이후에 수신되는, 상기 제4n-2게이트라인으로 출력될 영상데이터를 임시로 저장하고 있다가, 상기 제4n-1게이트라인으로 출력될 영상데이터가 수신된 이후에, 상기 제4n-2게이트라인으로 출력될 영상데이터를 출력한다.
즉, 상기 타이밍 컨트롤러(400)는, 상기 제4n-3게이트라인으로 출력될 영상데이터를 상기 저장부(350)로 전송한 후, 상기 제4n-2게이트라인으로 출력될 영상데이터를 전송하고, 상기 제4n-2게이트라인으로 출력될 영상데이터를 전송한 후, 상기 제4n-1게이트라인으로 출력될 영상데이터를 전송하며, 상기 제4n-1게이트라인으로 출력될 영상데이터를 전송한 후, 상기 제4n게이트라인으로 출력될 영상데이터를 전송한다.
여기서, 상기 n은 1이상의 자연수로서, 상기 n이 1인 경우, 상기 타이밍 컨트롤러는, 제1게이트라인으로 출력될 영상데이터, 제2게이트라인으로 출력될 영상데이터, 제3게이트라인으로 출력될 영상데이터 및 제4게이트라인으로 출력될 영상데이터를 순차적으로 상기 저장부(435)로 전송한다.
이때, 상기 저장부(350)는, 상기 제4n-2게이트라인으로 출력될 영상데이터를 임시로 저장하고 있다가, 상기 제4n-1게이트라인으로 출력될 영상데이터가 수신된 이후에, 상기 제4n-2게이트라인으로 출력될 영상데이터를 출력한다. 즉, 상기 저장부(350)는 제1게이트라인으로 출력될 영상데이터는 상기 래치부(320)로 바로 전송하고, 제2게이트라인으로 출력될 영상데이터가 수신되면, 이를 저장하고 있다가, 제3게이트라인으로 출력될 영상데이터가 수신되어 상기 래치부(320)로 전송된 이후에, 제2게이트라인으로 출력될 영상데이터를 상기 래치부(320)로 전송하며, 마지막으로, 제4게이트라인으로 출력될 영상데이터를 상기 래치부(320)로 전송한다.
한편, 상기 설명에서는, 상기한 바와 같은 순서로, 상기 영상데이터들이 상기 래치부(320)로 전송될 수 있도록, 상기 소스 드라이브 IC(300)에 상기 저장부(350)가 형성되어 있다. 그러나, 상기 저장부(350)가 없는 상태에서, 상기 타이밍 컨트롤러(400)가, 상기한 바와 같은 순서로 상기 영상데이터들을 상기 래치부로 직접 전송할 수도 있다. 이 경우, 상기 타이밍 컨트롤러(400)에는 상기한 바와 같은 기능을 수행하는 저장부가 구비될 수 있다.
상기 래치부(320)는 상기 저장부(350)로부터 순차적으로 수신된 상기 디지털 영상데이터(Data)를 래치하고 있다가, 상기 디지털 아날로그 변환부(DAC)(330)로 동시에 출력하는 기능을 수행한다.
상기 디지털 아날로그 변환부(330)는 상기 래치부(320)로부터 전송되어온 상기 영상데이터들을 동시에 정극성 또는 부극성의 데이터 전압으로 변환하여 출력한다. 즉, 상기 디지털 아날로그 변환부는, 상기 감마전압 발생부(도시하지 않음)로부터 공급되는 감마전압을 이용하여, 상기 타이밍 컨트롤러(400)로부터 전송되어온 극성제어신호(POL)에 따라, 상기 영상데이터들을 정극성 또는 부극성의 데이터전압으로 변환하여 상기 데이터라인들로 출력한다.
이때, 상기 디지털 아날로그 변환부(330)는 수직2도트 인버젼 방식에 따라 영상데이터들을 데이터전압으로 변환시킨다. 이를 위해, 상기 타이밍 컨트롤러는 수직2도트 인버젼 방식에 대응되도록 상기 극성제어신호(POL)를 생성하여 상기 디지털 아날로그 변환부(330)로 전송한다.
즉, 상기 디지털 아날로그 변환부(330)는, 상기 극성제어신호(POL)를 이용하여, 도 5의 (c)에 도시된 바와 같이, 제1데이터라인(DL1)으로 출력되는 영상데이터들의 극성을, (+), (+), (-), (-)로 변환시키고, 제23p이터라인(DL2)으로 출력되는 영상데이터들의 극성을, (-), (-), (+), (+)로 변환시킬 수 있다.
상기 출력버퍼(340)는 상기 디지털 아날로그 변환부(330)로부터 전송되어온 정극성 또는 부극성의 데이터전압을, 상기 타이밍 컨트롤러(400)로부터 전송되어온 소스 출력 인에이블 신호(SOE)에 따라, 상기 패널의 데이터라인(DL)들로 출력한다.
마지막으로, 상기 타이밍 컨트롤러(400)는, 외부 시스템으로부터 입력되는 타이밍 신호, 즉, 수직동기신호(Vsync), 수평동기신호(Hsync) 및 데이터 인에이블 신호(DE) 등을 이용하여, 상기 게이트 드라이브 IC(200)들의 동작 타이밍을 제어하기 위한 게이트 제어신호(GCS)와 상기 소스 드라이브 IC(300)들의 동작 타이밍을 제어하기 위한 데이터 제어신호(DCS)를 생성하며, 상기 소스 드라이브 IC(300)로 전송될 영상데이터를 생성한다.
이를 위해, 상기 타이밍 컨트롤러(400)는, 상기 외부 시스템으로부터 입력영상데이터(Input Data) 및 타이밍 신호들을 수신하기 위한 수신부, 각종 제어신호들을 생성하기 위한 제어신호 생성부, 상기 입력영상데이터를 재정렬하여, 재정렬된 영상데이터(Data)를 출력하기 위한 데이터 정렬부 및 상기 제어신호들과 상기 영상데이터를 출력하기 위한 출력부를 포함한다.
즉, 상기 타이밍 컨트롤러(400)는, 상기 외부 시스템으로부터 입력되는 입력영상데이터(Input Data)를 상기 패널(100)의 구조 및 특성에 맞게 재정렬시켜, 재정렬된 상기 영상데이터를 상기 소스 드라이브 IC(300)로 전송한다. 이러한 기능은, 상기 데이터 정렬부에서 실행될 수 있다.
상기 타이밍 컨트롤러(400)는 상기 외부 시스템으로부터 전송되어온 타이밍 신호들, 즉, 수직동기신호(Vsync), 수평동기신호(Hsync) 및 데이터인에이블신호(DE) 등을 이용하여, 상기 소스 드라이브 IC를 제어하기 위한 데이터 제어신호(DCS) 및 상기 게이트 구동부를 제어하기 위한 게이트 제어신호(GCS)를 생성하여, 상기 제어신호들을 상기 소스 드라이브 IC와 상기 게이트 구동부로 전송하는 기능을 수행한다. 이러한 기능은, 상기 제어신호 생성부에서 실행될 수 있다.
상기 제어신호 생성부에서 생성되는 데이터 제어신호들에는 소스 스타트 펄스(SSP), 소스 쉬프트 클럭신호(SSC), 소스 출력 이네이블 신호(SOE), 극성제어신호(POL) 등이 포함된다.
상기 제어신호 생성부(420)에서 생성되는 게이트 제어신호(GCS)들로는 게이트 스타트 펄스(GSP), 게이트 스타트 신호(VST), 게이트 쉬프트 클럭(GSC), 게이트 출력 인에이블 신호(GOE), 게이트 스타트신호(VST), 게이트 클럭(GCLK) 등이 있다.
특히, 상기 타이밍 컨트롤러(400)는, 상기 소스 드라이브 IC(300)가 수직2도트 인버젼 방식에 따라 데이터전압의 극성을 변환시킬 수 있도록, 수직2도트 인버젼 방식에 대응하는 극성제어신호(POL)를 생성하여 상기 소스 드라이브 IC(300)로 전송한다.
도 6은 본 발명의 제1실시예에 따른 액정표시장치에 적용되는 스테이지들과 게이트라인들간의 연결상태를 나타낸 예시도이다.
상기한 바와 같이, 상기 게이트 드라이브 IC(200)는, 상기 게이트라인들과 1대1로 연결되어 있는 스테이지(210)들을 포함한다. 이하의 설명에서, n은 1부터 시작되는 자연수이다.
특히, 본 발명의 제1실시예에 따른 액정표시장치에 적용되는 스테이지들 중, 도 6에 도시된 바와 같이, 제4n-3스테이지(SR1, SR5)는 제4n-3게이트라인(GL1, GL5)과 연결되어 있고, 제4n-2스테이지(SR2, SR6)는 제4n-1게이트라인(GL3, GL7)과 연결되어 있고, 제4n-1스테이지(SR3, SR7)는 제4n-2게이트라인(GL2, GL6)과 연결되어 있으며, 제4n스테이지(SR4, SR8)는 제4n게이트라인(GL4, GL8)과 연결되어 있다.
상기 타이밍 컨트롤러(400)로부터 상기 제4n-3스테이지로 게이트 스타트 펄스(GSP)가 입력되어, 상기 제4n-3스테이지(SR1, SR5)에서 게이온신호가 출력될 때, 상기 제4n-3게이트라인(SR1, SR5)으로 출력될 영상데이터와 대응되는 데이터전압이 출력된다.
상기 제4n-2스테이지(SR2, SR6)에서 게이트온신호가 출력될 때, 상기 제4n-1게이트라인(GL3, GL7)으로 출력될 영상데이터와 대응되는 데이터전압이 출력된다.
상기 제4n-1스테이지(SR3, SR7)에서 게이트온신호가 출력될 때, 상기 제4n-2게이트라인(SR2, SR6)으로 출력될 영상데이터와 대응되는 데이터전압이 출력된다.
상기 제4n스테이지(SR4, SR8)에서 게이트온신호가 출력될 때, 상기 제4n게이트라인(GL4, GL8)으로 출력될 영상데이터와 대응되는 데이터전압이 출력된다.
부연하여 설명하면, 본 발명에 따른 액정표시장치 구동방법이, 제4n-3게이트라인 내지 제4n게이트라인으로 출력될 영상데이터들 중, 제4n-2게이트라인 및 제4n-1게이트라인으로 출력될 영상데이터들의 순서를 바꾸고, 순서가 바뀐 상기 영상데이터들을 수직2도트 인버젼 방식을 이용하여 데이터전압으로 변환시킨 후, 1수평기간 마다 순차적으로 출력하는 단계 및 상기 1수평기간 마다, 게이트라인들로 순차적으로 게이트온전압을 출력하는 단계를 포함한다고 할 때, 상기 데이터전압을 출력하는 단계는 다음과 같은 단계들을 포함할 수 있다.
즉, 본 발명의 제1실시예에 따른 액정표시장치 구동방법에 있어서, 상기 데이터전압을 출력하는 단계는, 상기 제4n-3스테이지에서 상기 게이온신호가 출력될 때, 상기 제4n-3게이트라인으로 출력될 영상데이터와 대응되는 데이터전압을 출력하는 단계, 제4n-1게이트라인과 연결되어 있는 상기 제4n-2스테이지에서 상기 게이트온신호가 출력될 때, 상기 제4n-1게이트라인으로 출력될 영상데이터와 대응되는 데이터전압을 출력하는 단계, 제4n-2게이트라인과 연결되어 있는 상기 제4n-1스테이지에서 상기 게이트온신호가 출력될 때, 상기 제4n-2게이트라인으로 출력될 영상데이터와 대응되는 데이터전압을 출력하는 단계 및 제4n게이트라인과 연결되어 있는 상기 제4n스테이지에서 상기 게이트온신호가 출력될 때, 상기 제4n게이트라인으로 출력될 영상데이터와 대응되는 데이터전압을 출력하는 단계를 포함한다.
이를 위해, 상기 게이트 드라이브 IC는, 도 6에 도시된 바와 같이, 서로 인접되어 있는 스테이지들 간에 게이트온신호가 전송되도록 형성된 스테이지들(210) 및, 제4n-3스테이지(SR1, SR5)는 제4n-3게이트라인(GL1, GL5)과 연결되고, 제4n-2스테이지(SR2, SR6)는 제4n-1게이트라인(GL3, GL7)과 연결되고, 제4n-1스테이지(SR3, SR7)는 제4n-2게이트라인(GL2, GL6)과 연결되며, 제4n스테이지(SR4, SR8)는 제4n게이트라인(Gl4, GL8)과 연결되도록 하는 연결부(220)를 포함하여 구성된다.
즉, 제1스테이지(SR1)에서 출력되는 게이트온신호는, 제2스테이지(SR2)로 입력되어 제2스테이지(SR2)를 구동시키고, 제2스테이지(SR2)에서 출력되는 게이트온신호는, 제3스테이지(SR3)로 입력되어 제3스테이지(SR3)를 구동시키며, 제3스테이지(SR3)에서 출력되는 게이트온신호는, 제4스테이지(SR4)로 입력되어 제4스테이지(SR4)를 구동시킨다.
상기 연결부(220)는 집적회로로 구성된 상기 게이트 드라이브 IC(200) 내부에 직접 형성될 수도 있으나, 상기 게이트 드라이브 IC(200)외부의 비표시영역(110)에 형성될 수도 있다.
도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 액정표시장치에 적용되는 스테이지들과 게이트라인들간의 연결상태를 나타낸 예시도이다.
상기한 바와 같이, 상기 게이트 드라이브 IC(200)는, 상기 게이트라인들과 1대1로 연결되어 있는 스테이지(210)들을 포함한다. 이하의 설명에서, n은 1부터 시작되는 자연수이다.
특히, 본 발명의 제2실시예에 따른 액정표시장치에 적용되는 스테이지들 중, 도 7에 도시된 바와 같이, 제4n-3스테이지(SR1, SR5)에서 출력된 게이트온신호는, 제4n-1스테이지(SR3, SR7)로 입력되고, 상기 제4n-1스테이지(SR3, SR7)에서 출력된 게이트온신호는, 제4n-2스테이지(Sr2, SR6)로 입력되고, 상기 제4n-2스테이지(SR2, SR6)에서 출력된 게이트온신호는, 제4n스테이지(SR4, SR8)로 입력되며, 상기 제4스테이지(SR4, SR8)에 출력되는 게이트온신호는, 제4n+1스테이지(SR5, SR9)로 입력된다.
상기 타이밍 컨트롤러(400)로부터 상기 제4n-3스테이지로 게이트 스타트 펄스(GSP)가 입력되어, 상기 제4n-3스테이지(SR1, SR5)에서 게이온신호가 출력될 때, 상기 제4n-3게이트라인(GL1, GL5)으로 출력될 영상데이터와 대응되는 데이터전압이 출력된다.
상기 제4n-2스테이지(SR2, SR6)에서 게이트온신호가 출력될 때, 상기 제4n-2게이트라인(GL2, GL6)으로 출력될 영상데이터와 대응되는 데이터전압이 출력된다.
상기 제4n-1스테이지(GL3, GL7)에서 게이트온신호가 출력될 때, 상기 제4n-1게이트라인으로 출력될 영상데이터와 대응되는 데이터전압이 출력된다.
상기 제4n스테이지(SR4, SR8)에서 게이트온신호가 출력될 때, 상기 제4n게이트라인(GL4, GL8)으로 출력될 영상데이터와 대응되는 데이터전압이 출력된다.
부연하여 설명하면, 본 발명에 따른 액정표시장치 구동방법이, 제4n-3게이트라인 내지 제4n게이트라인으로 출력될 영상데이터들 중, 제4n-2게이트라인 및 제4n-1게이트라인으로 출력될 영상데이터들의 순서를 바꾸고, 순서가 바뀐 상기 영상데이터들을 수직2도트 인버젼 방식을 이용하여 데이터전압으로 변환시킨 후, 1수평기간 마다 순차적으로 출력하는 단계 및 상기 1수평기간 마다, 게이트라인들로 순차적으로 게이트온전압을 출력하는 단계를 포함한다고 할 때, 상기 데이터전압을 출력하는 단계는 다음과 같은 단계들을 포함할 수 있다.
즉, 본 발명의 제2실시예에 따른 액정표시장치 구동방법에 있어서, 상기 데이터전압을 출력하는 단계는, 상기 제4n-3스테이지에서 제4n-3게이트라인으로 게이온신호가 출력될 때, 상기 제4n-3게이트라인으로 출력될 영상데이터와 대응되는 데이터전압을 출력하는 단계, 상기 제4n-3스테이지에서 출력되는 게이트온신호에 의해 동작되는, 상기 제4n-1스테이지에서 제4n-1게이트라인으로 게이트온신호가 출력될 때, 상기 제4n-1게이트라인으로 출력될 영상데이터와 대응되는 데이터전압을 출력하는 단계, 상기 제4n-1스테이지에서 출력되는 게이트온신호에 의해 동작되는, 상기 제4n-2스테이지에서 제4n-2게이트라인으로 게이트온신호가 출력될 때, 상기 제4n-2게이트라인으로 출력될 영상데이터와 대응되는 데이터전압을 출력하는 단계 및 상기 제4n-2스테이지에서 출력되는 게이트온신호에 의해 동작되는 제4n스테이지에서 제4n게이트라인으로 게이트온신호가 출력될 때, 상기 제4n게이트라인으로 출력될 영상데이터와 대응되는 데이터전압을 출력하는 단계를 포함한다.
한편, 본 발명의 제2실시예에 따른 액정표시장치에 적용되는 게이트 드라이브 IC(200)에서는, 도 7에 도시된 바와 같이, 각 스테이지(210)들이, 자신의 순서에 대응되는 게이트라인과 연결되어 있다.
그러나, 각 스테이지(210)에서 출력되는 게이트온신호는 인접되어 있는 스테이지로 순차적으로 전송되는 것이 아니라, 도 7에 도시된 바와 같이, 다양한 형태로 전송되고 있다.
상기한 바와 같은 본 발명에 의하면, 소스 드라이브 IC가 수직2도트 인버젼 방식으로 구동되기 때문에, 도트 인버젼 방식 대비 데이터전압의 변환 주파수가 반으로 감소함으로, 소비전류가 감소될 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면 소스 드라이브 IC가 수직2도트 인버젼 방식으로 구동되지만, 패널에서는 도트 인버젼 방식으로 데이터전압이 출력될 수 있기 때문에, 종래의 수직2도트 방식에 의해 액정표시장치가 구동될 때 발생되던 화질 불량이 개선될 수 있다.
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.
100 : 액정 표시 패널 200 : 게이트 드라이브 IC
300 : 소스 드라이브 IC 400 : 타이밍 컨트롤러

Claims (10)

  1. 게이트라인들과 데이터라인들의 교차에 의해 정의되는 영역마다 픽셀들이 형성되어 있는 액정패널;
    제4n-3게이트라인 내지 제4n게이트라인으로 출력될 영상데이터들 중, 제4n-2게이트라인 및 제4n-1게이트라인으로 출력될 영상데이터들의 순서를 바꾼 후, 순서가 바뀐 상기 영상데이터들을 수직2도트 인버젼 방식을 이용하여 데이터전압으로 변환시켜 출력하기 위한 소스 드라이브 IC;
    제4n-3게이트라인, 제4n-1게이트라인, 제4n-2게이트라인, 제4n게이트라인의 순서대로, 게이트온신호를 출력하기 위한 게이트 드라이브 IC; 및
    상기 소스 드라이브 IC로 상기 영상데이터들을 전송하기 위한 타이밍 컨트롤러를 포함하는 액정표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 소스 드라이브 IC는,
    상기 타이밍 컨트롤러로부터 수신된 데이터 제어신호를 이용하여 샘플링 신호를 발생하는 쉬프트 레지스터부;
    상기 제4n-3게이트라인 내지 제4n게이트라인으로 출력될 영상데이터들 중, 제4n-2게이트라인 및 제4n-1게이트라인으로 출력될 영상데이터들의 순서를 바꾸어 출력하기 위한 저장부;
    상기 저장부로부터 순차적으로 전송되어온 상기 영상데이터들을 래치하고 있다가, 하나의 게이트라인으로 출력될 영상데이터들을 동시에 출력하기 위한 래치부;
    상기 래치부로부터 전송되어온 상기 영상데이터들을 수직2도트 인버젼 방식을 이용하여 데이터전압들로 변환시키기 위한 디지털 아날로그 변환부; 및
    상기 디지털 아날로그 변환부로부터 전송되어온 데이터전압들을 상기 데이터라인들로 출력하기 위한 출력버퍼를 포함하는 액정표시장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 저장부는,
    상기 타이밍 컨트롤러로부터 수신된 상기 영상데이터들 중, 상기 제4n-3게이트라인으로 출력될 영상데이터 이후에 수신되는, 상기 제4n-2게이트라인으로 출력될 영상데이터를 임시로 저장하고 있다가, 상기 제4n-1게이트라인으로 출력될 영상데이터가 수신된 이후에, 상기 제4n-2게이트라인으로 출력될 영상데이터를 출력하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 게이트 드라이브 IC는, 상기 게이트라인들과 1대1로 연결되어 있는 스테이지들을 포함하며,
    상기 스테이지들 중 제4n-3스테이지는 제4n-3게이트라인과 연결되어 있고, 제4n-2스테이지는 제4n-1게이트라인과 연결되어 있고, 제4n-1스테이지는 제4n-2게이트라인과 연결되어 있으며, 제4n스테이지는 제4n게이트라인과 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제4n-3스테이지에서 게이온신호가 출력될 때, 상기 제4n-3게이트라인으로 출력될 영상데이터와 대응되는 데이터전압이 출력되고,
    상기 제4n-2스테이지에서 게이트온신호가 출력될 때, 상기 제4n-1게이트라인으로 출력될 영상데이터와 대응되는 데이터전압이 출력되고,
    상기 제4n-1스테이지에서 게이트온신호가 출력될 때, 상기 제4n-2게이트라인으로 출력될 영상데이터와 대응되는 데이터전압이 출력되며,
    상기 제4n스테이지에서 게이트온신호가 출력될 때, 상기 제4n게이트라인으로 출력될 영상데이터와 대응되는 데이터전압이 출력되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 게이트 드라이브 IC는, 상기 게이트라인들과 1대1로 연결되어 있는 스테이지들을 포함하며,
    상기 스테이지들 중 제4n-3스테이지에서 출력된 게이트온신호는, 제4n-1스테이지로 입력되고,
    상기 제4n-1스테이지에서 출력된 게이트온신호는, 제4n-2스테이지로 입력되고,
    상기 제4n-2스테이지에서 출력된 게이트온신호는, 제4n스테이지로 입력되며,
    상기 제4스테이지에 출력되는 게이트온신호는, 제4n+1스테이지로 입력되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제4n-3스테이지에서 게이온신호가 출력될 때, 상기 제4n-3게이트라인으로 출력될 영상데이터와 대응되는 데이터전압이 출력되고,
    상기 제4n-2스테이지에서 게이트온신호가 출력될 때, 상기 제4n-2게이트라인으로 출력될 영상데이터와 대응되는 데이터전압이 출력되고,
    상기 제4n-1스테이지에서 게이트온신호가 출력될 때, 상기 제4n-1게이트라인으로 출력될 영상데이터와 대응되는 데이터전압이 출력되며,
    상기 제4n스테이지에서 게이트온신호가 출력될 때, 상기 제4n게이트라인으로 출력될 영상데이터와 대응되는 데이터전압이 출력되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  8. 제4n-3게이트라인 내지 제4n게이트라인으로 출력될 영상데이터들 중, 제4n-2게이트라인 및 제4n-1게이트라인으로 출력될 영상데이터들의 순서를 바꾸고, 순서가 바뀐 상기 영상데이터들을 수직2도트 인버젼 방식을 이용하여 데이터전압으로 변환시킨 후, 1수평기간 마다 순차적으로 출력하는 단계; 및
    상기 1수평기간 마다, 게이트라인들로 순차적으로 게이트온전압을 출력하는 단계를 포함하는 액정표시장치 구동방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 데이터전압을 출력하는 단계는,
    상기 제4n-3스테이지에서 상기 게이온신호가 출력될 때, 상기 제4n-3게이트라인으로 출력될 영상데이터와 대응되는 데이터전압을 출력하는 단계;
    제4n-1게이트라인과 연결되어 있는 상기 제4n-2스테이지에서 상기 게이트온신호가 출력될 때, 상기 제4n-1게이트라인으로 출력될 영상데이터와 대응되는 데이터전압을 출력하는 단계;
    제4n-2게이트라인과 연결되어 있는 상기 제4n-1스테이지에서 상기 게이트온신호가 출력될 때, 상기 제4n-2게이트라인으로 출력될 영상데이터와 대응되는 데이터전압을 출력하는 단계; 및
    제4n게이트라인과 연결되어 있는 상기 제4n스테이지에서 상기 게이트온신호가 출력될 때, 상기 제4n게이트라인으로 출력될 영상데이터와 대응되는 데이터전압을 출력하는 단계를 포함하는 액정표시장치 구동방법.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 데이터전압을 출력하는 단계는,
    상기 제4n-3스테이지에서 제4n-3게이트라인으로 게이온신호가 출력될 때, 상기 제4n-3게이트라인으로 출력될 영상데이터와 대응되는 데이터전압을 출력하는 단계;
    상기 제4n-3스테이지에서 출력되는 게이트온신호에 의해 동작되는, 상기 제4n-1스테이지에서 제4n-1게이트라인으로 게이트온신호가 출력될 때, 상기 제4n-1게이트라인으로 출력될 영상데이터와 대응되는 데이터전압을 출력하는 단계;
    상기 제4n-1스테이지에서 출력되는 게이트온신호에 의해 동작되는, 상기 제4n-2스테이지에서 제4n-2게이트라인으로 게이트온신호가 출력될 때, 상기 제4n-2게이트라인으로 출력될 영상데이터와 대응되는 데이터전압을 출력하는 단계; 및
    상기 제4n-2스테이지에서 출력되는 게이트온신호에 의해 동작되는 제4n스테이지에서 제4n게이트라인으로 게이트온신호가 출력될 때, 상기 제4n게이트라인으로 출력될 영상데이터와 대응되는 데이터전압을 출력하는 단계를 포함하는 액정표시장치 구동방법.
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CN110379390A (zh) * 2019-07-01 2019-10-25 武汉天马微电子有限公司 一种显示面板、其驱动方法及显示装置

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