KR20160059572A - 액정 표시 장치 - Google Patents

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KR20160059572A
KR20160059572A KR1020140161059A KR20140161059A KR20160059572A KR 20160059572 A KR20160059572 A KR 20160059572A KR 1020140161059 A KR1020140161059 A KR 1020140161059A KR 20140161059 A KR20140161059 A KR 20140161059A KR 20160059572 A KR20160059572 A KR 20160059572A
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이주석
강승재
김경식
김교민
김하숙
여장현
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삼성디스플레이 주식회사
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Abstract

액정 표시 장치가 제공된다. 액정 표시 장치는 표시 패널, 상기 표시 패널로부터 공통 전압을 피드백 받아 상기 표시 패널의 인버젼 구동을 제어하기 위한 인버젼 전환 신호를 생성하여 출력하는 제어부, 상기 인버젼 전환 신호를 입력 받아 인버젼 구동 방식을 전환하는 데이터 구동부를 포함하되, 상기 제어부는 상기 공통 전압을 구형파로 변환하는 파형 변환부를 포함한다.

Description

액정 표시 장치{LIQUID DISPLAY DEVICE}
본 발명은 액정 표시 장치에 관한 것이다.
디스플레이 장치 중 특히 액정표시장치는 소형 및 박형화와 저전력 소모의 장점을 가지며, 노트북 컴퓨터, 사무 자동화 기기, 오디오/비디오 기기 등으로 이용되고 있다. 특히, 스위치 소자로서 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor: 이하 "TFT"라 함)가 이용되는 액티브 매트릭스 타입의 액정표시장치는 동적인 이미지를 표시하기에 적합하다. 액정 표시 장치는 액정패널 상의 액정셀의 광 투과율을 데이터신호의 계조 값에 따라 조절하여 화상을 구현한다. 그런데 액정패널에 배열된 액정셀에 직류 전압이 장시간 인가되는 경우, 액정셀의 광 투과 특성이 열화된다. 즉, 직류 고착화 현상이 발생하며, 이는 액정패널 상에 표시되는 화상에 잔상의 원인이 된다.
이러한 직류 고착화를 방지하기 위한 방안으로, 표시 패널의 액정 셀들에 공급되는 데이터 전압을 공통 전압(Vcom)을 기준으로 인버젼하는 인버젼(Inversion) 방식의 액정 표시 장치가 제안되었다. 인버젼 방식은 프레임 인버젼(Frame Inversion), 라인 인버젼(Line Inversion), 컬럼 인버젼(Column Inversion) 및 도트 인버젼(Dot Inversion) 방식으로 구분된다. 이 중, 도트 인버젼 방식은 프레임 인버젼 방식 및 라인 인버젼 방식에 비하여 양호한 화질의 화상을 제공한다.
다만, 액정 표시 장치가 도트 인버젼 방식으로 구동되면 액정 셀들에 충전되는 데이터 전압의 극성 및 표시되는 영상 패턴의 상관관계에 따라 액정 표시 장치의 화질이 저하되는 경우가 발생한다. 즉, 액정 셀들에 충전되는 데이터 전압의 극성은 액정 셀에 충전되는 데이터 전압에 따라 균형이 이루어지지 않고, 정극성과 또는 부극성 중 어느 한 극성이 우세할 수 있다. 이에 따라 공통 전극에 인가되는 공통 전압(Vcom)은 액정 셀들의 기준 전위가 흔들리는 리플(ripple)이 발생이 발생할 수 있으며, 공통 전압은 우세한 극성으로 쉬프트(shift)될 수 있다.
도 1은 종래 액정 표시 장치의 도트 인버젼 방식에서 크로스 토크가 발생되는 화소 데이터를 도시한 도면이다. 도1 은 2 도트 수직 인버젼 방식 구동 액정 표시 장치에서 화이트 계조의 화소 데이터와 블랙 계조의 화소 데이터가 2 단위 화소(R, G, B)로 교번하는 스미어 패턴(smear pattern)을 개략적으로 도시한 도면일 수 있다.
높은 전압을 인가하여 블랙 계조를 구현한다고 할 때, N번째 수평 라인(N LINE)에서 액티브 상태인 화소 중, 하나의 R화소와, 두개의 G화소 및 하나의 B 화소가 우세하여 공통 전압은 양극성으로 리플이 발생할 수 있으며, 공통 전압은 양극성으로 쉬프트 된다. N+1 수평 라인(N+1 LINE)의 공통 전압(Vcom)은 N번째 수평 라인(N LINE)과 반대로 음극성으로 쉬프트 된다. 즉, 도트 인버젼 방식은 그 인버젼 패턴 변화의 특수성에 의해 공통 전압의 왜곡이 발생될 수 있다. 이러한, 공통 전압의 왜곡이 이후 프레임까지 계속하여 발생한다면, 크로스 토크가 유발되어 표시 품질이 저하될 수 있다.
이에, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 공통 전압의 왜곡에 따른 표시 품질의 저하를 방지할 수 있는 액정 표시 장치를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 공통 전압의 왜곡에 따른 표시 품질의 저하를 방지할 수 있는 액정 표시 장치의 구동 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치는 표시 패널, 상기 표시 패널로부터 공통 전압을 피드백 받아 상기 표시 패널의 인버젼 구동을 제어하기 위한 인버젼 전환 신호를 생성하여 출력하는 제어부, 상기 인버젼 전환 신호를 입력 받아 인버젼 구동 방식을 전환하는 데이터 구동부를 포함하되, 상기 제어부는 상기 공통 전압을 구형파로 변환하는 파형 변환부를 포함한다.
상기 파형 변환부는 상기 공통 전압이 인가되는 제1 입력단과 제1 기준 전압이 인가되는 제2 입력단을 포함하는 제1 비교기와 상기 제1 기준 전압과 상이한 제2 기준 전압이 인가되는 제1 입력단과 상기 공통 전압이 인가되는 제2 비교기를 포함할 수 있다.
상기 제1 비교기는 상기 공통 전압과 상기 제1 기준 전압을 비교하고, 상기 제2 비교기는 상기 공통 전압과 상기 제2 기준 전압을 비교 할 수 있다.
상기 제1 비교기는 상기 공통 전압의 전압 레벨이 상기 제1 기준 전압의 레벨보다 높은 경우 하이 레벨의 신호를 출력하고, 상기 제2 비교기는 상기 공통 전압의 전압 레벨이 상기 제2 기준 전압의 레벨보다 높은 경우 하이 레벨의 신호를 출력 할 수 있다.
상기 제1 비교기에서 출력되는 신호와 상기 제2 비교기에서 출력되는 신호는 중첩되어 변환 데이터를 형성 할 수 있다.
상기 제1 기준 전압과 상기 제2 기준 전압은 극성이 상이한 전압일 수 있다.
상기 인버젼 전환 신호는, 상기 표시 패널의 일 화소 라인에 연결된 정극성의 화소와 부극성의 화소가 균형을 이루도록 인버젼 구동 방식을 변경할 수 있다.
상기 제어부는 상기 파형 변환부에서 제공되는 상기 구형파의 듀티에 따라 상기 인버젼 전환 신호를 생성하는 전환 신호 생성부를 더 포함할 수 있다.
상기 전환 신호 생성부는 상기 변환 데이터의 듀티 비에 따라 상기 인버젼 전환 신호를 생성할 수 있다.
상기 전환 신호 생성부는 상기 변환 데이터의 듀티 패턴이 기 설정된 데이터 패턴과의 일치 여부에 따라 상기 인버젼 전환 신호를 생성할 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치의 구동 방법은 표시 패널로부터 공통 전압을 피드백 받는 단계, 상기 공통 전압을 구형파인 변환 데이터로 변환하는 단계, 상기 변환 데이터를 이용하여 인버젼 전환 신호를 생성하는 단계 및 상기 인버젼 전환 신호를 입력 받아 상기 표시 패널의 인버젼 구동 방식을 전환하는 단계를 포함한다.
상기 변환 데이터로 변환하는 단계는, 상기 공통 전압과 제1 기준 전압을 비교하고, 상기 공통 전압과 상기 제1 기준 전압과 상이한 제2 기준 전압을 비교할 수 있다.
상기 공통 전압의 전압 레벨이 상기 제1 기준 전압의 레벨보다 높은 경우 하이 레벨의 신호를 출력하고, 상기 공통 전압의 전압 레벨이 상기 제2 기준 전압의 레벨보다 높은 경우 하이 레벨의 신호를 출력할 수 있다.
상기 제1 기준 전압과 상기 제2 기준 전압은 극성이 상이한 전압일 수 있다.
상기 인버젼 구동 방식을 전환하는 단계는, 상기 표시 패널의 일 화소 라인에 연결된 정극성의 화소와 부극성의 화소가 균형을 이루도록 인버젼 구동 방식을 전환할 수 있다.
상기 인버젼 전환 신호를 생성하는 단계는, 상기 변환 데이터의 듀티를 감지하여 상기 인버젼 전환 신호를 생성할 수 있다.
상기 변환 데이터의 듀티 비에 따라 상기 인버젼 전환 신호를 생성할 수 있다.
상기 변환 데이터의 듀티 패턴이 기 설정된 데이터 패턴과의 일치 여부에 따라 상기 인버젼 전환 신호를 생성할 수 있다.
상기 표시 패널은 액정 표시 패널일 수 있다.
상기 공통 전압은 아날로그 데이터이고, 상기 변환 데이터는 디지털 데이터일 수 있다.
기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면 적어도 다음과 같은 효과가 있다.
공통 전압의 왜곡에 따른 표시 품질의 저하를 최소화할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.
도 1은 종래 액정 표시 장치의 도트 인버젼 방식에서 크로스 토크가 발생되는 화소 데이터를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 패널의 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부의 블록도이다.
도 5는 인버젼 제어부의 블록도이다.
도 6은 리플이 발생된 공통 전압(Vcom)을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 7은 공통 전압을 변환 데이터로의 변환을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 8은 파형 변환부의 개략적인 회로도이다.
도 9는 인버젼 방식의 전환을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치의 구동 방법의 순서도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
소자(elements) 또는 층이 다른 소자 또는 층의 "위(on)"로 지칭되는 것은 다른 소자 바로 위에 또는 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.
이하, 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예들에 대해 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 블록도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 패널의 블록도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 액정 표시 장치(10)는 제어부(110), 표시 패널(120), 스캔 구동부(130), 데이터 구동부(140) 및 전압 생성부(150)를 포함한다.
표시 패널(120)은 화상을 표시하는 패널일 수 있다. 표시 패널(120)은 제1 기판과 상기 제1 기판에 대향하는 제2 기판 및 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 개재된 액정층으로 구성될 수 있다. 즉, 표시 패널(120)은 액정 패널일 수 있다. 여기서, 제1 기판은 후술한 복수의 화소 및 이와 연결된 라인들이 형성되는 어레이 기판일 수 있으며, 제2 기판은 제1 기판을 덮는 봉지 기판일 수 있다. 제2 기판은 상기 제1 기판과 대향하는 면에 공통 전극이 형성될 수 있다. 상기 공통 전극은 제1 기판의 표면에 형성되는 화소 전극과 수직 전계를 형성할 수 있으며, 상기 전계에 따라 액정층의 액정 분자의 배열은 조절될 수 있다. 즉, 공통 전극에는 공통 전압(Vcom)이 인가되며, 상기 화소 전극에는 후술한 데이터 전압이 인가되어 각 화소에는 이들의 전위차에 대응하는 전계가 형성될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 공통 전극은 제1 기판에 형성될 수도 있으며, 제1 기판의 화소 전극과 수평 전계를 형성하여 상기 액정 분자의 배열을 조절할 수 있다. 여기서, 상기 전계에 따른 조절되는 액정 분자의 배열에 따라 표시 패널의 광 투과율은 제어될 수 있다.
표시 패널(120)은 복수의 스캔 라인(SL1, SL2, ..., SLn), 복수의 스캔 라인(SL1, SL2, ..., SLn)과 교차하는 복수의 데이터 라인(DL1, DL2, ..., DLm) 및 복수의 스캔 라인(SL1, SL2, ..., SLn) 중 하나와 및 복수의 데이터 라인(DL1, DL2, ..., DLm) 중 하나와 각각 연결되는 복수의 화소(PX)를 포함할 수 있다. 상술한 바와 같이, 복수의 스캔 라인(SL1, SL2, ..., SLn), 복수의 데이터 라인(DL1, DL2, ..., DLm) 및 복수의 화소(PX)는 표시 패널(120)의 제1 기판 상에 형성될 수 있다. 복수의 화소(PX)는 매트릭스 형상으로 배치될 수 있다. 복수의 스캔 라인(SL1, SL2, ..., SLn)은 행방향으로 연장된 형상 일 수 있으며, 실질적으로 서로 평행할 수 있다. 복수의 스캔 라인(SL1, SL2, ..., SLn)은 순서대로 배치된 제1 내지 제n 스캔 라인(SL1, SL2, ..., SLn)을 포함할 수 있다. 복수의 데이터 라인(DL1, DL2, ..., DLm) 각각은 복수의 스캔 라인(SL1, SL2, ..., SLn)과 교차할 수 있다. 즉, 복수의 데이터 라인(DL1, DL2, ..., DLm)은 제1 방향(d1)과 수직인 제2 방향(d2)으로 연장된 형상일 수 있으며, 실질적으로 서로 평행할 수 있다.
복수의 화소(PX) 각각은 복수의 스캔 라인(SL1, SL2, ..., SLn) 중 하나 및 복수의 데이터 라인(DL1, DL2, ..., DLm) 중 하나와 연결될 수 있다. 복수의 화소(PX) 각각은 연결된 스캔 라인(SL1, SL2, ..., SLn)으로부터 제공되는 스캔 신호(S1, S2, ..., Sn)에 대응하여 연결된 데이터 라인(DL1, DL2, ..., DLm)에 인가되는 데이터 전압을 수신할 수 있다. 즉, 각 화소(PX)는 스캔 신호에 의해 턴 온되어 데이터 전압을 화소 전극에 전달하는 트랜지스터를 포함할 수 있다.
제어부(110)는 외부로부터 영상 신호(R, G, B) 및 이의 제어 신호(TCS)를 입력 받을 수 있다. 여기서 제어 신호(TCS)는 수직 동기 신호(Vsync), 수평 동기 신호(Hsync), 메인 클럭 신호(MCLK) 및 데이터 인에이블 신호(DE)등 일 수 있다. 제어부(110)는 상기 신호들을 표시 패널(120)의 동작 조건에 적합하게 처리한 후, 영상 데이터(DATA), 데이터 제어 신호(DCS) 및 스캔 제어 신호(SCS)를 생성할 수 있다. 데이터 제어 신호(DCS)는 영상 데이터(DATA)의 입력 시작을 지시하는 수평 동기 시작 신호(STH)와 데이터 라인(DL1, DL2, ..., DLm)에 데이터 전압을 인가하라는 로드 신호(TP) 등을 포함할 수 있다. 그리고 스캔 제어 신호(SCS)는 스캔 신호(S1, S2, ..., Sn)의 출력 시작을 지시하는 스캔 개시 신호(STV) 및 스캔 온 펄스의 출력 시기를 제어하는 게이트 클록 신호(CPV) 등을 포함할 수 있다.
스캔 구동부(130)는 타이밍 제어부(110)로부터 스캔 제어 신호(SCS)를 수신 받을 수 있다. 스캔 구동부(130)는 수신한 스캔 제어 신호(SCS)에 대응하여 복수의 스캔 신호(S1, S2, ..., Sn)을 출력하여 표시 패널(110)에 제공할 수 있다.
데이터 구동부(140)는 쉬프트 레지스터, 래치 및 디지털 아날로그 변환부(DAC) 등으로 구성될 수 있다. 데이터 구동부(140)는 타이밍 제어부(110)로부터 데이터 제어 신호(DCS) 및 영상 데이터(DATA)를 수신 받을 수 있다. 데이터 구동부(140)는 데이터 제어 신호(DCS)에 대응하여 기준 전압을 선택할 수 있으며, 선택된 기준 전압에 대응하여 입력된 디지털 파형의 영상 데이터(DATA)를 복수의 데이터 전압으로 변형할 수 있다. 생성된 데이터 구동부(140)는 생성된 복수의 데이터 전압을 표시 패널(110)로 출력할 수 있다.
전압 생성부(150)는 표시 장치(10)의 동작 전원을 공급하고 표시 패널(120)에 공통 전압(Vcom)을 제공할 수 있다. 또한, 전압 생성부(150)는 상술한 데이터 구동부(140)에 기준 전압(미도시)을 제공할 수도 있다.
여기서, 표시 패널(120)은 공통 배선(121)을 포함할 수 있다. 공통 배선(121)은 전압 생성부(150)로부터 제공되는 공통 전압(Vcom)을 표시 패널(120)의 공통 전극에 공급하기 위한 배선일 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 공통 배선(121)은 표시 패널(120)의 일측에 일 방향을 따라 연장되어 배치될 수 있다. 여기서 공통 배선(121)은 상술한 제1 기판 또는 제2 기판에 형성될 수 있으며, 복수의 스캔 라인(SL1, SL2, ..., SLn)과는 절연된 상태일 수 있다. 제1 기판 또는 제2 기판에 공통 전극은 일체로 형성될 수 있으며, 공통 배선(121)을 통해 공통 전압(Vcom)이 제공될 수 있다. 공통 전압(Vcom)은 각 화소의 트랜지스터를 통해 제공되는 데이터 전압 차이에 따른 전계를 액정층(LC)에 형성할 수 있다. 공통 전압(Vcom)은 액정층(LC)에 기준 전위를 제공할 수 있다. 여기서, 표시 패널(120)은 도트 인버젼 방식으로 동작할 수 있다. 공통 전압(Vcom)은 인버젼 패턴 변화의 특수성에 의해 공통 전압의 왜곡이 발생될 수 있다. 즉, 액정층(LC)의 기준 전위가 흔들리는 리플(Ripple)이 발생할 수 있다.
본 실시예에 따른 액정 표시 장치(10)는 공통 전압(Vcom)에 리플(Ripple)의 발생 여부를 실시간을 감지할 수 있다. 즉, 공통 전압(Vcom)은 표시 패널(120)의 외부 회로로 피드백(feedback)될 수 있다. 여기서, 공통 전압(Vcom)은 일 수평 라인을 기준으로 외부 회로로 피드백 될 수 있다. 즉, 외부 회로는 순차적으로 각 스캔 라인(SL1, SL2, ..., SLn)을 활성화하는 스캔 신호(S1, S2, ..., Sn)에 대응하여 현재의 공통 전압(Vcom)을 측정할 수 있다. 도 3은 이러한, 공통 전압(Vcom)이 피드백 되는 과정을 개략적으로 도시한 것으로, 표시 패널(120)의 회로 구조 및 피드백 되는 노드의 위치 등이 도 3에 도시된 것에 한정되는 것은 아니다.
이하, 도 4 내지 도 9를 참조하여 피드백(feedback)된 공통 전압(Vcom)을 이용하여 표시 품질 저하를 방지하는 본 발명의 동작 및 구성에 대해 보다 상세히 설명하도록 한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부의 블록도이며, 도 5는 인버젼 제어부의 블록도이며, 도 6은 리플이 발생된 공통 전압(Vcom)을 개략적으로 나타낸 도면이며, 도 7은 공통 전압을 변환 데이터로의 변환을 개략적으로 나타낸 도면이며, 도 8은 파형 변환부의 개략적인 회로도이며, 도 9는 인버젼 방식의 전환을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4 내지 도 9를 참조하면, 제어부(110)는 인버젼 제어부(111), 데이터 처리부(112) 및 신호 처리부(113)를 포함한다. 여기서, 데이터 처리부(112)와 신호 처리부(113)는 상술한 영상 데이터(DATA)와 각종 제어 신호 등을 생성하여, 표시 장치(10)의 다른 구성에 제공할 수 있다.
인버젼 제어부(111)는 표시 패널(120)의 공통 전압(Vcom)을 피드백(feedback)받을 수 있다. 인버젼 제어부(111)는 표시 패널(120)의 공통 전압(Vcom)을 실시간으로 감지할 수 있으며, 이의 이상 여부를 판별할 수 있다. 여기서, 공통 전압(Vcom)의 감지 여부 및 감지 빈도는 사용자의 설정 등에 의해 변경될 수 있다.
인버젼 제어부(111)는 공통 전압(Vcom)의 리플(ripple) 발생 여부를 판별하고 발생된 리플이 기준 이상인 경우 도트 인버젼 방식을 변경할 수 있다. 즉, 인버젼 제어부(111)는 현재의 도트 인버젼 방식에 따른 공통 전압(Vcom)의 리플(ripple)을 인지한 경우, 도트 인버젼 방식을 변경하는 인버젼 전환 신호(VC)를 데이터 구동부(140)로 출력할 수 있다. 데이터 구동부(140)는 인버젼 전환 신호(VC)을 입력 받아 구동 방식을 전환할 수 있다.
보다 구체적으로, 인버젼 제어부(111)는 파형 변환부(111a)와 전환 신호 생성부(111b)를 포함할 수 있다. 파형 변환부(111a)는 피드백 된 공통 전압(Vcom)의 파형을 구형파로 변환할 수 있다. 표시 패널(120)에서 파형 변환부(111a)로 제공되는 공통 전압(Vcom)은 시간에 따른 연속적으로 값으로 나타나는 아날로그 데이터일 수 있다. 파형 변환부(111a)는 공통 전압(Vcom)을 구형파로 변환할 수 있다. 파형 변환부(111a)에서 출력되는 구형파는 로우 레벨과 하이 레벨로 이분화된 디지털 데이터일 수 있다. 즉, 파형 변환부(111a)는 아날로그 데이터인 공통 전압(Vcom)을 디지털 데이터인 변환 데이터(Vcom′)으로 변환할 수 있다. 여기서, 파형 변환부(111a)는 공통 전압(Vcom)이 기준 전압보다 높은 경우 이를 하이 레벨로 출력할 수 있다. 도 6에 도시된 바와 같이, 공통 전압(Vcom)의 리플(Ripple)은 정상적인 전위보다 높은 레벨일 수 있다. 이러한, 리플(Ripple)은 도 7에 도시된 바와 같이, 변환 데이터(Vcom′)에서 하이 레벨로 출력될 수 있다.
파형 변환부(111a)는 제1 비교기(Com1)와 제2 비교기(Com2)를 포함할 수 있다. 또한, 파형 변환부(111a)는 입력되는 공통 전압(Vcom)을 유지하는 커패시터(C1)와 전위차를 형성하기 위한 기타 저항 성분(R1, R2, R3)를 더 포함할 수 있다. 제1 비교기(Com1)와 제2 비교기(Com2)는 각각 제1 입력단(+)과 제2 입력단(-)을 포함할 수 있다. 제1 비교기(Com1)의 제1 입력단(+)은 표시 패널(120)에서 피드백 된 공통 전압(Vcom)이 인가되고, 제1 비교기(Com1)의 제2 입력단(-)에는 제1 기준 전압(V1)이 인가될 수 있다. 제1 비교기(Com1)은 인가되는 공통 전압(Vcom)이 제1 기준 전압(V1)보다 높은 레벨인 경우 하이 레벨의 신호를 출력하고 공통 전압(Vcom)이 제1 기준 전압(V1)보다 낮은 레벨인 경우 로우 레벨의 신호를 출력할 수 있다. 제2 비교기(Com2)의 제1 입력단(+)은 제1 기준 전압(V1)과 상이한 제2 기준 전압(V2)이 인가될 수 있다. 제1 기준 전압(V1)은 리플(Ripple)을 판별하기 위해 설정된 소정 레벨의 전압일 수 있다. 여기서, 제2 기준 전압(V2)은 제1 기준 전압(V1)과 동일한 레벨의 전압일 수 있으나, 제1 기준 전압(V1)과 극성이 상이할 수 있다. 여기서, 제1 기준 전압(V1)의 정극성일 수 있으며, 제2 기준 전압(V2)은 부극성일 수 있다. 제2 비교기(Com2)의 제2 입력단(-)에는 표시 패널(120)에서 피드백 된 공통 전압(Vcom)이 인가될 수 있다. 제2 비교기(Com2)는 공통 전압(Vcom)의 전압 레벨이 제2 기준 전압(V2)보다 높은 경우, 하이 레벨의 신호를 출력하고 공통 전압(Vcom)의 전압 레벨이 제2 기준 전압(V2)보다 낮은 경우, 로우 레벨의 신호를 출력할 수 있다. 즉, 제1 비교기(Com1)는 피드백 된 공통 전압(Vcom)의 정극성의 리플을 검출하고 제2 비교기(Com2)는 피드백 된 공통 전압(Vcom)의 부극성의 리플을 검출할 수 있다. 제1 비교기(Com1)와 제2 비교기(Com2)에서 출력되는 신호는 중첩될 수 있으며 소정의 듀티를 가진 구형파 형태인 변환 데이터(Vcom′)가 생성될 수 있다. 파형 변환부(111a)는 공통 전압(Vcom)을 피드백(feedback) 받고, 공통 전압(Vcom)의 리플 성분이 하이 레벨로 설정된 구형파의 변환 데이터(Vcom′)을 생성할 수 있다. 파형 변환부(111a)는 변환 데이터(Vcom′)을 전환 신호 생성부(111b)로 제공할 수 있다.
전환 신호 생성부(111b)는 변환 데이터(Vcom′)에 따라 인버젼 전환 신호(VC)를 생성할 수 있다. 인버젼 전환 신호(VC)는 표시 패널(120)의 인버젼 구동을 제어하기 위한 신호일 수 있다. 즉, 인버젼 전환 신호(VC)에 의해 표시 패널(120)의 인버젼 구동 방식은 변경될 수 있다. 보다 구체적으로 전환 신호 생성부(111b)는 변환 데이터(Vcom′)의 파형에 따라 인버젼 전환 신호(VC)를 생성할 수 있다. 변환 데이터(Vcom′)은 구형파 형태로 변환된 상태로, 전환 신호 생성부(111b)는 변환 데이터(Vcom′)의 듀티를 인식하여 인버젼 전환 신호(VC)를 생성할 수 있다. 즉, 전환 신호 생성부(111b)는 변환 데이터(Vcom′)에서 리플에 의한 하이 레벨이 차지하는 비율을 기준으로 구동 전환 여부를 결정할 수 있다. 상술한 바와 같이, 도트 인버젼 방식은 그 인버젼 패턴 변화의 특수성에 의해 공통 전압의 리플이 발생하는 것으로, 대칭되는 화소 라인에서 반대 극성이 리플이 발생할 수 있다. 도트 인버젼에 의한 리플은 변환 데이터(Vcom′)에서 순차적인 하이 레벨로 나타날 수 있다. 따라서, 전환 신호 생성부(111b)는 변환 데이터(Vcom′)의 듀티 패턴에 따라 인버젼 방식의 전환 여부를 결정할 수 있다. 즉, 변환 데이터(Vcom′)의 듀티 패턴이 기 설정된 패턴과의 일치 여부에 따라 인버젼 방식의 전환 여부를 결정할 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 몇몇 실시예에서 전환 신호 생성부(111b)는 변환 데이터(Vcom′)의 듀티 비가 소정 듀티 비 이상인 경우 인버젼 방식의 전환 여부를 결정할 수 있다. 즉, 변환 데이터(Vcom ′)의 듀티 비에 따라 인버젼 방식의 전환 여부를 결정할 수 있다.
즉, 전환 신호 생성부(111b)는 디지털 데이터인 변환 데이터(Vcom′)의 듀티를 감지하여 인버젼 방식의 전환 여부를 용이하게 결정할 수 있다. 전환 신호 생성부(111b)는 인버젼 방식의 전환이 필요하다고 판단된 경우, 인버젼 전환 신호(VC)를 생성하여 데이터 구동부(140)로 출력할 수 있다. 인버젼 전환 신호(VC)에 의해서 도트 인버젼 방식은 도 9와 같이 변경될 수 있다. 즉, 2 도트 인버젼에서 1 도트 인버젼으로 변경될 수 있다. 각 화소 라인은 어느 특정 극성으로 쏠리지 않으므로 상술한 도트 인버젼 방식에 의한 공통 전극에 전압 리플이 발생되지 않을 수 있다. 인버젼 방식의 변경은 도 9에 도시된 것에 한정되지 않으며, 각 수평 화소 라인의 정극성 화소와 부극성 화소의 균형을 이루어지는 다른 인버젼 방식으로 변경될 수 있다.
본 실시예에 따른 액정 표시 장치는 표시 패널에 형성된 공통 전압을 구형파 형태로 변환하고, 변환된 구형파의 듀티에 따라 공통 전압의 리플 발생 여부를 용이하게 판단하여 인버젼 방식을 변경할 수 있다. 이에 따라 표시 품질이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
이하, 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치의 구동 방법에 대해 설명하도록 한다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치의 구동 방법의 순서도이다.
도 10을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치의 구동 방법은 표시 패널로부터 공통 전압을 피드백 받는 단계(S110), 공통 전압을 구형파인 변환 데이터로 변형하는 단계(S120), 변환 데이터를 이용하여 인버젼 전환 신호를 생성하는 단계(S130) 및 인버젼 구동 방식을 전환하는 단계(S140)를 포함한다.
본 실시예의 액정 표시 장치는 도 1 내지 도 9의 실시예에 따른 액정 표시 장치일 수 있다. 즉, 도트 인버젼 방식으로 동작하는 액정 표시 장치일 수 있다. 본 실시예의 액정 표시 장치의 나머지 구성에 대한 설명은 상술한 내용과 중복되므로, 생략하도록 한다.
먼저, 표시 패널로부터 공통 전압을 피드백 받는다(S110).
표시 패널(120)에 형성된 공통 전압(Vcom)은 피드백 되어 제어부(110)의 인버젼 제어부(111)로 입력될 수 있다. 인버젼 제어부(111)는 표시 패널(120)의 공통 전압(Vcom)을 실시간으로 감지할 수 있다. 공통 전압(Vcom)의 감지 여부 및 감지 빈도는 사용자의 설정 등에 의해 변경될 수 있다. 보다 구체적으로, 인버젼 제어부(111)는 파형 변환부(111a)와 전환 신호 생성부(111b)를 포함할 수 있으며, 공통 전압(Vcom)은 파형 변환부(111a)로 피드백 될 수 있다.
이어서, 공통 전압을 변형한다(S120).
파형 변환부(111a)는 공통 전압(Vcom)을 구형파로 변환할 수 있다. 파형 변환부(111a)에서 출력되는 구형파는 로우 레벨과 하이 레벨로 이분화된 디지털 데이터일 수 있다. 즉, 파형 변환부(111a)는 아날로그 데이터인 공통 전압(Vcom)을 디지털 데이터인 변환 데이터(Vcom′)으로 변환할 수 있다. 여기서, 파형 변환부(111a)는 공통 전압(Vcom)이 기준 전압보다 높은 경우 이를 하이 레벨로 출력할 수 있다. 공통 전압(Vcom)의 리플(Ripple)은 정상적인 전위보다 높은 레벨일 수 있다. 보다 구체적으로 변환 데이터로 변환하는 단계는, 공통 전압(Vcom)의 양의 리플과 제1 기준 전압(V1)을 비교하고, 공통 전압(Vcom)의 음의 리플과 제2 기준 전압(V2)을 비교하는 단계일 수 있다. 제1 기준 전압(V1)은 리플(Ripple)을 판별하기 위해 설정된 소정 레벨의 전압일 수 있다. 여기서, 제2 기준 전압(V2)은 제1 기준 전압(V1)과 동일한 레벨의 전압일 수 있으나, 제1 기준 전압(V1)과 극성이 상이할 수 있다. 즉, 제1 기준 전압(V1)의 정극성일 수 있으며, 제2 기준 전압(V2)은 부극성일 수 있다. 여기서, 파형 변환부(111a)는 제1 비교기(Com1)와 제2 비교기(Com2)를 포함할 수 있다.
제1 비교기(Com1)은 인가되는 공통 전압(Vcom)이 제1 기준 전압(V1)보다 높은 레벨인 경우 하이 레벨의 신호를 출력하고 공통 전압(Vcom)이 제1 기준 전압(V1)보다 낮은 레벨인 경우 로우 레벨의 신호를 출력할 수 있다. 제2 비교기(Com2)는 공통 전압(Vcom)의 전압 레벨이 제2 기준 전압(V2)보다 높은 경우, 하이 레벨의 신호를 출력하고 공통 전압(Vcom)의 전압 레벨이 제2 기준 전압(V2)보다 낮은 경우, 로우 레벨의 신호를 출력할 수 있다. 즉, 제1 비교기(Com1)는 피드백 된 공통 전압(Vcom)의 정극성의 리플을 검출하고 제2 비교기(Com2)는 피드백 된 공통 전압(Vcom)의 부극성의 리플을 검출할 수 있다. 제1 비교기(Com1)와 제2 비교기(Com2)에서 출력되는 신호는 중첩될 수 있으며 소정의 듀티를 가진 구형파 형태인 변환 데이터(Vcom′)이 생성될 수 있다. 생성된 변환 데이터(Vcom′)는 전환 신호 생성부(111b)로 제공될 수 있다.
이어서, 인버젼 전환 신호를 생성한다(S130).
인버젼 전환 신호(VC)는 변환 데이터(Vcom′)를 이용하여 생성될 수 있다. 구체적으로, 인버젼 전환 신호(VC)는 변환 데이터(Vcom′)의 듀티에 따라 인버젼 전환 신호(VC)를 생성할 수 있다. 인버젼 전환 신호(VC)는 표시 패널(120)의 인버젼 구동을 제어하기 위한 신호일 수 있다. 즉, 인버젼 전환 신호(VC)에 의해 표시 패널(120)의 인버젼 구동 방식은 변경될 수 있다. 전환 신호 생성부(111b)는 변환 데이터(Vcom′)의 파형에 따라 인버젼 전환 신호(VC)를 생성할 수 있다. 변환 데이터(Vcom′)은 구형파 형태로 변환된 상태로, 전환 신호 생성부(111b)는 변환 데이터(Vcom′)의 듀티를 인식하여 인버젼 전환 신호(VC)를 생성할 수 있다. 전환 신호 생성부(111b)는 변환 데이터(Vcom′)의 듀티 패턴에 따라 인버젼 방식의 전환 여부를 결정할 수 있다. 즉, 변환 데이터(Vcom′)의 듀티 패턴이 기 설정된 패턴과의 일치 여부에 따라 인버젼 방식의 전환 여부를 결정할 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 몇몇 실시예에서 전환 신호 생성부(111b)는 변환 데이터(Vcom′)의 듀티 비가 소정 듀티 비 이상인 경우 인버젼 방식의 전환 여부를 결정할 수 있다. 즉, 변환 데이터(Vcom ′)의 듀티 비에 따라 인버젼 방식의 전환 여부를 결정할 수 있다. 즉, 전환 신호 생성부(111b)는 디지털 데이터인 변환 데이터(Vcom′)의 듀티를 감지하여 인버젼 방식의 전환 여부를 용이하게 결정할 수 있다. 전환 신호 생성부(111b)는 인버젼 방식의 전환이 필요하다고 판단된 경우, 인버젼 전환 신호(VC)를 생성할 수 있다. 생성된 인버젼 전환 신호(VC)는 데이터 구동부(140)로 출력될 수 있다.
이어서, 인버젼 구동 방식을 전환한다(S140).
인버젼 전환 신호(VC)에 의해서 인버젼 구동 방식은 전환될 수 있다. 인버젼 구동 방식을 전환은 표시 패널(120)의 일 화소 라인에 연결된 정극성의 화소와 부극성의 화소가 균형을 이루도록 전환될 수 있다. 예시적으로, 즉, 2도트 인버젼에서 1도트 인버젼으로 변경될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 실시예에 따른 액정 표시 장치의 구동 방법은 표시 패널의 형성된 공통 전압을 구형파 형태로 변환하고, 변환된 구형파의 듀티에 따라 공통 전압의 리플 발생 여부를 용이하게 판단하여 인버젼 발생을 변경할 수 있다. 이에 따라 표시 품질이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
10: 표시 장치
110: 제어부
120: 표시 패널
130: 스캔 구동부
140: 데이터 구동부
150: 전압 생성부

Claims (20)

  1. 표시 패널;
    상기 표시 패널로부터 공통 전압을 피드백 받아 상기 표시 패널의 인버젼 구동을 제어하기 위한 인버젼 전환 신호를 생성하여 출력하는 제어부;
    상기 인버젼 전환 신호를 입력 받아 인버젼 구동 방식을 전환하는 데이터 구동부를 포함하되,
    상기 제어부는 상기 공통 전압을 구형파로 변환하는 파형 변환부를 포함하는 액정 표시 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 파형 변환부는 상기 공통 전압이 인가되는 제1 입력단과 제1 기준 전압이 인가되는 제2 입력단을 포함하는 제1 비교기와 상기 제1 기준 전압과 상이한 제2 기준 전압이 인가되는 제1 입력단과 상기 공통 전압이 인가되는 제2 비교기를 포함하는 액정 표시 장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 제1 비교기는 상기 공통 전압과 상기 제1 기준 전압을 비교하고,
    상기 제2 비교기는 상기 공통 전압과 상기 제2 기준 전압을 비교하는 액정 표시 장치.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 제1 비교기는 상기 공통 전압의 전압 레벨이 상기 제1 기준 전압의 레벨보다 높은 경우 하이 레벨의 신호를 출력하고,
    상기 제2 비교기는 상기 공통 전압의 전압 레벨이 상기 제2 기준 전압의 레벨보다 높은 경우 하이 레벨의 신호를 출력하는 액정 표시 장치.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 제1 비교기에서 출력되는 신호와 상기 제2 비교기에서 출력되는 신호는 중첩되어 변환 데이터를 형성하는 액정 표시 장치.
  6. 제2 항에 있어서,
    상기 제1 기준 전압과 상기 제2 기준 전압은 극성이 상이한 전압인 액정 표시 장치.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 인버젼 전환 신호는,
    상기 표시 패널의 일 화소 라인에 연결된 정극성의 화소와 부극성의 화소가 균형을 이루도록 인버젼 구동 방식을 변경하는 액정 표시 장치.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 파형 변환부에서 제공되는 상기 구형파의 듀티에 따라 상기 인버젼 전환 신호를 생성하는 전환 신호 생성부를 더 포함하는 액정 표시 장치.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 전환 신호 생성부는 상기 변환 데이터의 듀티 비에 따라 상기 인버젼 전환 신호를 생성하는 액정 표시 장치.
  10. 제8 항에 있어서,
    상기 전환 신호 생성부는 상기 변환 데이터의 듀티 패턴이 기 설정된 데이터 패턴과의 일치 여부에 따라 상기 인버젼 전환 신호를 생성하는 액정 표시 장치.
  11. 표시 패널로부터 공통 전압을 피드백 받는 단계;
    상기 공통 전압을 구형파인 변환 데이터로 변환하는 단계;
    상기 변환 데이터를 이용하여 인버젼 전환 신호를 생성하는 단계; 및
    상기 인버젼 전환 신호를 입력 받아 상기 표시 패널의 인버젼 구동 방식을 전환하는 단계를 포함하는 액정 표시 장치의 구동 방법.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 변환 데이터로 변환하는 단계는,
    상기 공통 전압과 제1 기준 전압을 비교하고,
    상기 공통 전압과 상기 제1 기준 전압과 상이한 제2 기준 전압을 비교하는 액정 표시 장치의 구동 방법.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 공통 전압의 전압 레벨이 상기 제1 기준 전압의 레벨보다 높은 경우 하이 레벨의 신호를 출력하고,
    상기 공통 전압의 전압 레벨이 상기 제2 기준 전압의 레벨보다 높은 경우 하이 레벨의 신호를 출력하는 액정 표시 장치의 구동 방법.
  14. 제12 항에 있어서,
    상기 제1 기준 전압과 상기 제2 기준 전압은 극성이 상이한 전압인 액정 표시 장치의 구동 방법.
  15. 제11 항에 있어서,
    상기 인버젼 구동 방식을 전환하는 단계는,
    상기 표시 패널의 일 화소 라인에 연결된 정극성의 화소와 부극성의 화소가 균형을 이루도록 인버젼 구동 방식을 전환하는 액정 표시 장치의 구동 방법.
  16. 제11 항에 있어서,
    상기 인버젼 전환 신호를 생성하는 단계는,
    상기 변환 데이터의 듀티를 감지하여 상기 인버젼 전환 신호를 생성하는 액정 표시 장치의 구동 방법.
  17. 제16 항에 있어서,
    상기 변환 데이터의 듀티 비에 따라 상기 인버젼 전환 신호를 생성하는 액정 표시 장치의 구동 방법.
  18. 제16 항에 있어서,
    상기 변환 데이터의 듀티 패턴이 기 설정된 데이터 패턴과의 일치 여부에 따라 상기 인버젼 전환 신호를 생성하는 액정 표시 장치의 구동 방법.
  19. 제11 항에 있어서,
    상기 표시 패널은 액정 표시 패널인 액정 표시 장치의 구동 방법.
  20. 제11 항에 있어서,
    상기 공통 전압은 아날로그 데이터이고,
    상기 변환 데이터는 디지털 데이터인 액정 표시 장치의 구동 방법.
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