KR20190091119A - 액정표시장치 및 그 컨트롤러, 그 구동방법 - Google Patents

액정표시장치 및 그 컨트롤러, 그 구동방법 Download PDF

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Abstract

본 명세서는, 다수의 데이터 라인 및 다수의 게이트 라인이 배치되고, 다수의 데이터 라인 및 다수의 게이트 라인에 의해 정의되는 다수의 서브픽셀이 배열되며, 영상을 표시하는 액정표시패널, 다수의 게이트 라인으로 스캔신호를 공급하는 게이트 구동회로, 다수의 데이터 라인으로 데이터 전압을 공급하는 데이터 구동회로 및 게이트 구동회로와 데이터 구동회로를 제어하는 컨트롤러를 포함하되, 구동 주파수가 제1 구동 주파수 영역에 포함되는 경우 제1 반전 방식으로 구동되고, 구동 주파수가 제1 구동 주파수 영역과 다른 제2 구동 주파수 영역에 포함되는 경우 제1 반전 방식과 다른 제2 반전 방식으로 구동되는 액정표시장치 및 그 컨트롤러, 그 구동 방법을 제공한다.

Description

액정표시장치 및 그 컨트롤러, 그 구동방법 {LIQUID CRYSTAL DISPLAY, CONTRALLER AND DRIVING METHOD THEREOF}
본 실시예들은 영상을 표시하는 액정표시장치 및 그 컨트롤러, 그 구동방법에 관한 것이다.
정보화 기술이 발달함에 따라 사용자와 정보간의 연결 매체인 표시장치의 시장이 커지고 있다. 이에 따라, 액정표시장치(Liquid Crystal Display: LCD), 유기전계발광표시장치(Organic Light Emitting Diode Display: OLED) 및 플라즈마액정패널(Plasma Display Panel: PDP) 등과 같은 평판 표시장치(Flat Panel Display: FPD)의 사용이 증가하고 있다. 그 중 고해상도를 구현할 수 있고 소형화뿐만 아니라 대형화가 가능한 액정표시장치가 널리 사용되고 있다.
이러한, 액정표시장치는 액정의 열화를 방지함과 아울러 표시 품질을 향상시키기 위해, 액정표시패널을 반전 방식(inversion type)으로 구동한다.
예를 들어 액정표시장치는 프레임 반전 방식(Frame Inversion Type), 라인 반전 방식(Line Inversion Type), 칼럼 반전 방식(Columm Inversion Type) 및 도트 반전 방식(Dot Inversion Type) 등과 같은 반전 방식이 사용된다.
일반적으로, 액정표시장치는 하나의 반전 방식만을 사용하는 단일 반전 방식으로 구동된다. 이 경우, 저속 동영상, 정지영상 등과 같은 저속 구동 환경과 게임과 같은 고속 구동 환경 사이에서 구동 환경이 전환될 때, 구동 주파수를 변경하더라도 단일 반전 방식만으로는 우수한 화질을 유지할 수 없는 문제점이 있다.
또한, 각 반전 방식들은 특정한 구동 주파수에 따라 크로스토크(Crosstalk) 현상, 상하 휘도차에 의한 가로선 등과 같은 화상 불량이 발생하기도 한다.
본 실시예들의 목적은, 구동 환경에 따라 특정 구동 주파수와 적절한 반전 방식을 선택하거나 전환함으로써, 화상 불량을 방지하여 우수한 화질을 유지하기 위한 액정표시장치, 그 컨트롤러 및 그 구동방법을 제공하는 것이다.
전술한 문제점을 해결하기 위해, 일 실시예에 의하면, 다수의 데이터 라인들 및 다수의 게이트 라인들이 배치되고, 다수의 데이터 라인들 및 다수의 게이트 라인들에 의해 정의되는 다수의 서브픽셀들이 배열되며, 영상을 표시하는 액정표시패널, 다수의 게이트 라인들로 스캔신호를 공급하는 게이트 구동회로, 다수의 데이터 라인들로 데이터 전압을 공급하는 데이터 구동회로 및 게이트 구동회로와 데이터 구동회로를 제어하는 컨트롤러를 포함하는 액정표시장치를 제공한다.
액정표시장치는 구동 주파수가 제1 구동 주파수 영역에 포함되는 경우 제1 반전 방식으로 구동되고, 구동 주파수가 제1 구동 주파수 영역과 다른 제2 구동 주파수 영역에 포함되는 경우 제1 반전 방식과 다른 제2 반전 방식으로 구동될 수 있다.
다른 실시예에 의하면, 구동 주파수를 확인하는 주파수 확인부 및 구동 주파수의 확인 결과에 따라 제1 반전 방식 및 제2 반전 방식 중 하나에 대응되는 극성 제어 신호를 출력하는 반전 방식 제어기를 포함하는 컨트롤러를 제공한다.
반전 방식 제어기는, 구동 주파수의 확인 결과, 구동 주파수가 제1 구동 주파수 영역에 포함되는 경우 제1 반전 방식에 대응되는 제1 극성 제어 신호를 출력하고, 제2 구동 주파수 영역에 포함되는 경우 제1 반전 방식과 다른 제2 반전 방식에 대응되는 제2 극성 제어 신호를 출력할 수 있다.
또 다른 실시예에 의하면, 구동 주파수를 확인하는 단계 및 구동 주파수의 확인 결과에 따라 제1 반전 방식 및 제2 반전 방식 중 하나에 대응되는 극성 제어 신호를 출력하는 단계를 포함하는 액정표시장치의 구동방법을 제공한다.
극성 제어 신호를 출력하는 단계는, 구동 주파수의 확인 결과, 구동 주파수가 제1 구동 주파수 영역에 포함되는 경우 제1 반전 방식에 대응되는 제1 극성 제어 신호를 출력하고, 제2 구동 주파수 영역에 포함되는 경우 제1 반전 방식과 다른 제2 반전 방식에 대응되는 제2 극성 제어 신호를 출력하는 단계인 액정표시장치 구동 방법을 제공한다.
본 실시예들에 따른 액정표시장치, 그 컨트롤러 및 그 구동방법을 적용할 때, 구동 환경에 따라 특정 구동 주파수와 적절한 반전 방식을 선택하거나 전환함으로써, 화상 불량을 방지하여 우수한 화질을 유지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 액정표시장치의 시스템 구성도이다.
도 2는 도 1의 A 영역을 확대하여 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 도 1의 액정표시장치에 포함된 컨트롤러의 동작의 일부를 도시한 도면이다.
도 4는 수직 2 도트 반전 방식에 대한 개략적인 도면이다.
도 5는 칼럼 반전 방식에 대한 개략적인 도면이다.
도 6 및 도 7은 Z 반전 방식에 대한 구조를 개략적으로 나타낸 도면들이다.
도 8은 수직 N 도트 반전 방식으로 구동되는 액정표시장치의 액정셀에 인가되는 데이터 전압의 충전율 변화를 나타낸 그래프이다.
도 9는 칼럼 반전 방식으로 구동되는 액정표시장치에서 구동 주파수에 따른 화상 불량 패턴을 나타내는 전압을 표현한 그래프이다.
도 10는 다른 실시예에 따른 액정표시장치가 구동 주파수의 가변에 따라 구동 방식이 전환되는 것을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 11은 또 다른 실시예에 따른 액정표시장치가 구동 주파수의 가변에 따라 구동 방식이 전환되는 것을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 12 및 도 13은 또 다른 실시예에 따른 컨트롤러를 개략적으로 나타낸 도면들이다.
도 14은 또 다른 실시예에 따른 수신회로에서 클럭신호를 계산하는 과정을 나타내기 위한 구성도이다.
도 15은 또 다른 실시예에 따른 액정표시장치 구동 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 16은 도 15의 구동 주파수 확인 단계의 상세 흐름도이다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가질 수 있다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 수 있다.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질, 차례, 순서 또는 개수 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 다른 구성 요소가 "개재"되거나, 각 구성 요소가 다른 구성 요소를 통해 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
도 1은 일 실시예에 따른 액정표시장치의 시스템 구성도이다.
도 1을 참조하면, 일 실시예에 따른 액정표시장치(100)는, 다수의 데이터 라인들(DL) 및 다수의 게이트 라인들(GL)이 배치되고, 다수의 데이터 라인들(DL) 및 다수의 게이트 라인들(GL)에 의해 정의되는 다수의 서브픽셀들(SP)이 배열되며, 영상을 표시하는 액정표시패널(110)과, 다수의 데이터 라인들(DL)을 구동하는 데이터 구동회로(120)와, 다수의 게이트 라인들(GL)을 구동하는 게이트 구동회로(130)와, 데이터 구동회로(120) 및 게이트 구동회로(130)를 제어하는 컨트롤러(140) 등을 포함한다.
컨트롤러(140)는, 데이터 구동회로(120) 및 게이트 구동회로(130)로 각종 제어신호(DCS, GCS)를 공급하여, 데이터 구동회로(120) 및 게이트 구동회로(130)를 제어한다.
컨트롤러(140)는, 외부로부터 입력된 입력 영상 데이터를 데이터 구동회로(120)에서 사용하는 데이터 신호 형식에 맞게 전환하여 전환된 영상 데이터(Data)를 출력할 수 있다. 예를 들어, 컨트롤러(140)는, 액정표시패널(110)의 해상도 혹은 서브픽셀 구조에 맞게 변환된 영상 데이터(Data)를 데이터 구동회로(120)에 공급할 수 있다.
또한, 컨트롤러(140)는, 데이터 구동회로(120)를 제어하기 위하여, 소스 스타트 펄스(SSP: Source Start Pulse), 소스 샘플링 클럭(SSC: Source Sampling Clock), 소스 출력 인에이블 신호(SOE: Source Output Enable), 극성 제어 신호(POL) 등을 포함하는 각종 데이터 제어 신호(DCS: Data Control Signal)를 출력한다.
극성 제어 신호(POL)는 데이터 구동회로(120)의 각 출력 채널에서 순차적으로 출력되는 데이터 전압들의 극성을 제어하는 신호이다. 예를 들어 극성 제어 신호(POL)는 컬럼 반전 방식에 대응하여 1 프레임 기간 단위로 반전되거나, 또는 수직 N 도트 반전 방식에 대응하여 N 수평 기간 단위로 반전될 수 있다.
이러한 컨트롤러(140)는 통상의 표시장치에서 이용되는 타이밍 컨트롤러(Timing Controller)이거나, 타이밍 컨트롤러(Timing Controller)를 포함하여 다른 제어 기능도 더 수행하는 제어장치일 수 있다. 이러한 컨트롤러(140)는, 데이터 구동회로(120)와 별도의 부품으로 구현될 수도 있고, 데이터 구동회로(120)와 함께 통합되어 집적회로로 구현될 수 있다.
데이터 구동회로(120)는, 컨트롤러(140)로부터 영상 데이터(Data)를 입력 받아 다수의 데이터 라인들(DL)로 데이터 전압을 공급함으로써, 다수의 데이터 라인들(DL)을 구동한다. 여기서, 데이터 구동회로(120)는 소스 구동회로라고도 한다.
게이트 구동회로(130)는, 다수의 게이트 라인들(GL)로 스캔 신호를 순차적으로 공급함으로써, 다수의 게이트 라인들(GL)을 순차적으로 구동한다. 여기서, 게이트 구동회로(130)는 스캔 구동회로라고도 한다.
도 2는 도 1의 A 영역을 확대하여 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 액정표시패널(110)에 배열된 각 서브픽셀(SP)과 관련하여, 각 서브픽셀(SP)을 구성하는 회로 소자의 종류 및 개수는, 제공 기능 및 설계 방식 등에 따라 다양하게 정해질 수 있다. 각 서브픽셀들(SP)은 일정한 개수를 하나의 단위로 하여 픽셀(P)을 구성할 수 있다.
액정표시패널(110)의 각 서브픽셀들(SP)에는 게이트 라인(GL)과 데이터 라인(DL)이 연결되어 있고, 게이트 라인(GL) 및 데이터 라인(DL) 사이에 위치한 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor)와 박막 트랜지스터(T)와 접속되는 액정셀(Clc)을 구비한다.
박막 트랜지스터(T)는 게이트 라인들(GL1 내지 GLn)의 게이트 하이 전압 신호(Vgh)에 응답하여 데이터 라인들(DL1 내지 DLm)의 데이터 전압을 액정셀(Clc)에 전달한다.
액정셀(Clc)은 액정을 사이에 두고 대면하는 공통전극과, 박막 트랜지스터(T)에 접속되는 픽셀전극으로 구성되므로, 등가적으로 액정 커패시터로 표시될 수 있다. 이러한 액정셀(Clc)은 액정 커패시터에 충전된 데이터 전압을 다음 데이터 전압이 충전될 때까지 유지시키기 위한 스토리지 커패시터(Cst)를 포함한다. 공통전극에는 공통전압(Vcom)이 인가되고, 픽셀전극에는 데이터 전압이 인가된다. 픽셀전극에 데이터 전압으로 정극성(+) 전압과 부극성(-) 전압이 인가되므로 액정셀(Clc)의 극성이 반전된다.
게이트 구동회로(130)는 게이트 라인(GL)으로 게이트 신호를 공급하여 박막 트랜지스터(T)를 턴온시킴으로써 박막 트랜지스터(T)를 서브픽셀(SP)과 연결될 수 있도록 한다. 또한, 데이터 라인(DL)과 연결된 서브픽셀(SP)에는 데이터 구동회로(120)가 출력하는 데이터 전압이 인가되어 영상을 표시하게 된다.
액정표시패널(110)은 박막 트랜지스터를 포함하는 어레이 기판과, 컬러필터 및/또는 블랙매트릭스 등을 구비한 상부기판과, 그 사이에 형성되는 액정층을 포함한다.
액정표시패널(110)의 상부기판과 어레이 기판에는 편광판이 각각 부착되고 액정의 프리틸트각(pre-tilt angle)을 설정하기 위한 배향막이 형성된다. 공통전극은 TN(Twisted Nematic) 모드와 VA(Vertical Alignment) 모드와 같은 수직전계 구동방식에서 상부 기판 상에 형성되며, IPS(In Plane Switching) 모드와 FFS(Fringe Field Switching) 모드와 같은 수평전계 구동방식에서 픽셀전극과 함께 어레이 기판 상에 형성된다. 액정표시표시패널(110)은 TN(Twisted Nematic) 모드, VA(Vertical Alignment) 모드, IPS(In Plane Switching) 모드, FFS(Fringe Field Switching) 모드뿐만 아니라 어떠한 액정모드로도 구현될 수 있다.
이러한 액정표시방식에서는, 서브픽셀에 구비된 픽셀전극 및 공통 전극 사이에 인가되는 전계에 따라 액정층의 배열 상태가 조절되고 그에 따라 광의 투과도가 조절되어 화상이 표시된다.
액정표시장치(100)는 투과형 액정표시장치, 반투과형 액정표시장치, 반사형 액정표시장치 등 어떠한 형태로도 구현될 수 있다. 백라이트 유닛은 직하형(direct type) 백라이트 유닛 또는, 에지형(edge type) 백라이트 유닛으로 구현될 수 있다.
전술한 바와 같이, 액정표시장치(100)는 액정의 열화를 방지함과 아울러 표시 품질을 향상시키기 위해, 액정표시패널을 반전 방식(inversion type)으로 구동한다
특정 구동 주파수에서 단일 반전 방식에 의해 우수한 품질을 유지하더라도 특정 구동 주파수와 다른 구동 주파수까지 단일 반전 방식이 그대로 적용될 경우, 품질을 유지하기 위한 휘도를 만족하지 못하고 가로선 불량이나 수직 크로스토크 등과 같은 화상 불량이 발생할 수 있다.
즉, 저속 동영상, 정지영상 등과 같은 저속 구동 환경과 게임과 같은 고속 구동 환경 사이에서 구동 환경이 전환되는 등 구동 주파수가 가변되는 경우에는 단일 반전 방식만으로 우수한 품질을 유지할 수 없다.
이러한 문제를 해결하기 위해, 액정표시장치(100)는 구동 주파수가 제1 구동 주파수 영역에 포함되는 경우 제1 반전 방식으로 구동되고, 구동 주파수가 제1 구동 주파수 영역과 다른 제2 구동 주파수 영역에 포함되는 경우 제1 반전 방식과 다른 제2 반전 방식으로 구동될 수 있다.
컨트롤러(140)는, 구동 주파수가 제1 구동 주파수 영역에 포함되는 경우 제1 반전 방식에 대응되는 제1 데이터 제어 신호(DCS)를 출력하고, 구동 주파수가 제2 구동 주파수 영역에 포함되는 경우 제1 반전 방식과 다른 제2 반전 방식에 대응되는 제2 데이터 제어 신호(DCS)를 출력한다.
여기서, 제1 구동 주파수 영역에 포함된 구동 주파수는 제2 구동 주파수 영역에 포함된 구동 주파수보다 작을 수 있다. 제2 반전 방식은 특정 프레임에서 제1 반전 방식보다 극성의 교번이 적을 수 있다.
액정표시장치(100)는 전술한 바와 같이 구동 환경에 따라 특정 구동 주파수와 적절한 반전 방식을 선택하거나 전환함으로써, 화상 불량을 방지하여 우수한 화질을 유지할 수 있다.
도 3은 도 1의 액정표시장치(100)에 포함된 컨트롤러의 동작의 일부를 도시한 도면이다.
도 1 및 도 3을 참조하면, 일 실시예에 따른 액정표시장치(100)는 구동 주파수가 제1 구동 주파수 영역(142a)에 포함되는 경우, 제1 반전 방식으로 구동되고, 구동 주파수가 제1 구동 주파수 영역(142a)과 다른 제2 구동 주파수(142b) 영역에 포함되는 경우, 제1 반전 방식과 다른 제2 반전 방식으로 구동될 수 있다.
컨트롤러(140)는 구동 주파수가 특정 구동 주파수 영역들(142a, 142b) 중 하나에 포함되면 그 구동 주파수 영역에 대한 반전 방식에 대응되는 극성 제어 신호(146)를 출력한다. 극성 제어 신호(146)는 데이터 제어 신호(DCS)에 포함될 수 있다.
데이터 구동회로(120)는 데이터 제어 신호(DCS)에 포함된 특정 반전 방식에 대응되는 극성 제어 신호(146)에 따라 각 채널에서 순차적으로 출력되는 데이터 전압들의 극성이 반전되도록 한다.
예를 들어, 컨트롤러(140)는, 구동 주파수가 제1 구동 주파수 영역(142a)에 포함되는 경우 제1 반전 방식에 대응되는 제1 극성 제어 신호(146a)를 출력하고, 구동 주파수가 제2 구동 주파수 영역(142b)에 포함되는 경우 제1 반전 방식과 다른 제2 반전 방식에 대응되는 제2 극성 제어 신호(146b)를 출력한다.
액정표시장치(100)에 포함된 컨트롤러(140)는 후술하는 바와 같이 외부시스템으로부터 각종 타이밍 신호들을 받아 구동 주파수를 계산하거나 액정표시장치(100) 내 산출된 구동 주파수를 입력 받을 수 있다.
제1, 제2 구동 주파수 영역들(142a, 142b)은 외부에서 들어오는 영상 신호의 종류, 예를 들어 저속 구동 환경 또는 고속 구동 환경에 따라 변동될 수 있다. 예를 들어, 제1 구동 주파수 영역(142a)은 저속 동영상 또는 정지 영상 등과 같은 저속 구동 환경에 해당하는 영상 신호에 대응되는 구동 주파수를 포함하며, 제2 구동 주파수 영역(142b)은 게임 등과 같은 고속 구동 환경에 해당하는 영상 신호에 대응되는 구동 주파수를 포함할 수 있다.
제1 구동 주파수 영역(142a)에 포함된 구동 주파수는 제2 구동 주파수 영역(142b)에 포함된 구동 주파수보다 작을 수 있다. 예를 들어, 제1 구동 주파수 영역은 48 ~ 120 Hz일 수 있고, 제2 구동 주파수 영역은 120 ~ 144 Hz일 수 있다. 하지만 이에 한정되는 것은 아니다.
제1 반전 방식 및 제2 반전 방식은 각각 전술한 프레임 반전 방식(Frame Inversion Type), 라인 반전 방식(Line Inversion Type), 칼럼 반전 방식(Columm Inversion Type), Z 반전 방식(Z-Inversion Type) 및 도트 반전 방식(Dot Inversion Type) 중 하나일 수 있다.
프레임 반전 방식(Frame Inversion Type)은 액정표시패널(110) 상의 서브픽셀들(또는 픽셀들)에 공급되는 데이터 전압의 극성을 프레임 주기마다 반전시킨다. 라인 반전 방식(Line Inversion Type)은 액정표시패널(110) 상의 서브픽셀들(또는 픽셀들)에 공급될 데이터 전압의 극성이 게이트 라인(GL)에 따라 교번적으로 반전시킴과 아울러 프레임에 따라서도 교번적으로 반전되게 된다. 칼럼 반전 방식(Columm Inversion Type)은 액정표시패널(110) 상의 서브픽셀들(또는 픽셀들)에 공급될 데이터 전압의 극성이 데이터 라인(DL)에 따라 교번적으로 반전시킴과 아울러 프레임에 따라서도 교번적으로 반전되게 된다. Z 반전 방식(Z-Inversion Type)은 N 번째 게이트 라인에 연결된 박막 트랜지스터(T)와 픽셀전극은 데이터 라인의 우측(또는 좌측)에 배열되고, 다음 N+1 번째 게이트 라인에 연결된 박막 트랜지스터(T)와 픽셀전극은 데이터 라인의 좌측(또는 우측)에 배열되며, 데이터 라인은 컬럼 반전 방식으로 데이터 전압을 공급하여 극성 반전의 결과는 1 도트 반전 방식과 동일하도록 구동하는 방법이다.
도트 반전 방식(Dot Inversion Type)은 액정표시패널(110) 상의 서브픽셀들(또는 픽셀들)에 공급될 데이터 전압의 극성이 게이트 라인(GL) 및 데이터 라인(DL)에 따라 교번적으로 반전됨과 아울러 프레임에 따라서도 반전된다. 도트 반전 방식(Dot Inversion Type)은 1 도트 반전 방식, 수직 2 도트 반전 방식, 수평 2 도트 반전 방식 등 N 도트 반전 방식을 포함하는 도트 반전 방식일 수 있다.
예를 들어 제1 반전 방식이 도트 반전 방식이며 제2 반전 방식은 제1 반전 방식보다 극성의 교번이 적은 라인 반전 방식, 컬럼 반전 방식 및 프레임 반전 방식 중 하나일 수 있다.
다른 예를 들어 제1 반전 방식이 라인 반전 방식 또는 컬럼 반전 방식이면 제2 반전 방식은 제1 반전 방식보다 극성의 교번이 적은 프레임 반전 방식일 수 있다.
전술한 바와 같이 제1 구동 주파수 영역(142a)에 포함된 구동 주파수는 제2 구동 주파수 영역(142b)에 포함된 구동 주파수보다 작을 수 있다. 이때, 제1 반전 방식은 도트 반전 방식이고, 제2 반전 방식은 칼럼 반전 방식 또는 Z 반전 방식일 수 있다. 예를 들어 제1 반전 방식은 수직 2 도트 반전 방식이고, 제2 반전 방식은 칼럼 반전 방식 또는 Z 반전 방식일 수 있다. 이를 통해 액정표시장치(100)는 화상 불량을 방지하여 우수한 화질을 극대화할 수 있다.
도 4는 수직 2 도트 반전 방식에 대한 개략적인 도면이다.
도 4를 참조하면, 제1 반전 방식을 수직 2 도트 반전 방식이라 하면, 구동 주파수가 제1 구동 주파수 영역(142a)에 포함되는 경우 컨트롤러(140)에서 수직 2 도트 반전 방식에 대응되는 극성 제어 신호(POL)를 데이터 구동회로(120)로 출력한다. 수직 2 도트 반전 방식에 대응되는 극성 제어 신호(POL)는 데이터 전압의 극성이 프레임 및 2 수평 기간 단위로 반전될 수 있도록 제어 한다.
여기서, 수직 2 도트 반전 방식은 도 4에 도시된 바와 같이 데이터 전압의 극성이 수평방향으로는 1 도트 반전 방식과 같이 극성이 1 도트 단위로 바뀌지만, 수직방향으로는 2 도트 단위마다 바뀌는 것을 말한다.
도 5는 칼럼 반전 방식에 대한 개략적인 도면이다.
도 5를 참조하면, 제2 반전 방식이 칼럼 반전 방식인 경우, 구동 주파수가 제2 구동 주파수 영역(142b)에 포함되는 경우 컨트롤러(140) 칼럼 반전 방식에 대응되는 극성 제어 신호(POL)를 데이터 구동회로(120)로 출력한다. 칼럼 반전 방식에 대응되는 극성 제어 신호(POL)는 데이터 전압의 극성이 프레임, 홀수 번째 데이터 라인(DL) 및 짝수 번째 데이터 라인(DL) 단위로 반전될 수 있도록 제어 한다.
여기서, 칼럼 반전 방식은 도 5에 도시된 바와 같이, 액정표시패널(100) 상의 서브픽셀들(SP)에 공급될 데이터 전압의 극성이 데이터 라인(DL)에 따라 교번적으로 반전됨과 아울러 프레임에 따라서도 반전되는 것을 말한다.
도 6 및 도 7은 Z 반전 방식에 대한 구조를 개략적으로 나타낸 도면들이다.
도 6을 참조하면, Z 반전 방식은 N 번째 게이트 라인에 연결된 박막 트랜지스터(T)와 픽셀전극은 데이터 라인의 우측(또는 좌측)에 배열되고, 다음 N+1 번째 게이트 라인에 연결된 박막 트랜지스터(T)와 픽셀전극은 데이터 라인의 좌측(또는 우측)에 배열되며, 데이터 라인은 컬럼 반전 방식으로 데이터 전압을 공급한다. 즉, Z 반전 방식은 칼럼 반전 방식의 개선된 구조에 해당한다.
예를 들어, 박막 트랜지스터(T)의 게이트들이 제1 게이트 라인(GL1)에 연결된 경우, 박막 트랜지스터(T)와 픽셀전극은 데이터 라인들(DL1, Dl2, DL3, DL4) 우측에 배열된다. 박막 트랜지스터(T)의 게이트들이 제2 게이트 라인(GL2)에 연결된 경우, 박막 트랜지스터(T)와 픽셀전극은 데이터 라인들(Dl2, DL3, DL4, DL5) 좌측에 배열된다. 제3 게이트 라인(GL3)의 경우, 제1 게이트 라인(GL1)과 연결된 박막 트랜지스터(T) 및 픽셀전극의 배열구조와 동일하며, 제4 게이트 라인(GL4)의 경우, 제2 게이트 라인(GL1)과 연결된 박막 트랜지스터(T) 및 픽셀전극의 배열구조와 동일하다. 이와 같이 박막 트랜지스터와 픽셀전극의 구조는 게이트 라인마다 교번하여 데이터 라인의 우측 또는 좌측에 배열된다.
Z 반전 방식은 데이터 라인들(DL)에 칼럼 반전 방식으로 데이터 전압을 공급하지만, 극성은 도 7에 도시된 바와 같이 1 도트 반전 방식과 동일하게 게이트 라인(GL), 데이터 라인(DL) 프레임마다 교번된다.
예를 들면, N 번째 프레임에서 일 데이터 라인들(DL1, DL3, DL5)에는 정극성(+) 데이터 전압을 공급하고, 타 데이터 라인들(DL2, DL4)에는 부극성(-) 데이터 전압을 공급하는 경우, 제2 점선(720)에 표시된 서브픽셀들의 극성이 정극성(+)인 것은 해당 서브픽셀들에 대응하는 박막 트랜지스터(T) 및 픽셀전극이 정극성(+) 데이터 전압을 공급하는 제3 데이터 라인(DL3)과 연결되어 있기 때문이다. 마찬가지로, 제1 점선(710)에 위치하는 서브픽셀들 및 제3 점선(730)에 표시된 서브픽셀들의 극성이 부극성(-)인 것은 해당 서브픽셀들에 대응하는 박막 트랜지스터(T) 및 픽셀전극이 부극성(-) 데이터 전압을 공급하는 제2 데이터 라인(DL2) 및 제4 데이터 라인(DL4) 각각에 연결되어 있기 때문이다. 이와 동일한 원리로 다음 N+1 번째 프레임에서는 데이터 라인들(DL)에 공급되는 데이터 전압의 극성이 반전되어 일 데이터 라인들(DL1, DL3, DL5)에는 부극성(-) 데이터 전압을 공급하고, 타 데이터 라인들(DL2, DL4)에는 정극성(+) 데이터 전압을 공급하므로, 제5 점선(750)에 표시된 서브픽셀들의 극성이 부극성(-)인 것은 해당 서브픽셀들에 대응하는 박막 트랜지스터(T) 및 픽셀전극이 부극성(-) 데이터 전압을 공급하는 제3 데이터 라인(DL3)에 연결되어 있기 때문이고, 제4 점선(730) 및 제6 점선(760)에 표시된 서브픽셀들의 극성은 해당 서브픽셀들에 대응하는 박막 트랜지스터(T) 및 픽셀전극이 정극성(+) 데이터 전압을 공급하는 제2 데이터 라인(DL2) 및 제 4 데이터 라인(DL4) 각각에 연결되어 있기 때문이다.
제2 반전 방식이 Z 반전 방식인 경우, 구동 주파수가 제2 구동 주파수 영역(142b)에 포함되는 경우 컨트롤러(140)는 Z 반전 방식에 대응되는 극성 제어 신호(POL)를 데이터 구동회로(120)로 출력한다. 칼럼 반전 방식에 대응되는 극성 제어 신호(POL)는 데이터 전압의 극성이 프레임, 홀수 번째 데이터 라인(DL) 및 짝수 번째 데이터 라인(DL) 단위로 반전될 수 있도록 제어 한다.
제1 구동 주파수 영역(142a)에 포함된 구동 주파수는 제2 구동 주파수 영역(142b)에 포함된 구동 주파수보다 작을 수 있다.
특정 반전 방식으로 구동되는 액정표시장치(100)에 대하여 구동 주파수가 증가할수록 액정셀에 인가되는 데이터 전압 충전율이 일정 수준 이하가 되어 적절한 휘도를 갖지 못할 수 있다.
제조공정에 따라 조금씩 차이가 있으나, 액정셀에 인가되는 데이터 전압의 충전율은 구동 주파수를 증가시키면 감소하는 경향을 보인다. 특정 주파수 이상부터 일정 수준의 데이터 전압 충전율을 만족하지 못하는 구간이 나타나는데, 시스템이나 제품 환경에 따라 경계점이 되는 구동 주파수에 대해서 차이가 있을 수 있다.
이하에서 설명하는 바와 같이 제1 구동 주파수 영역(142a)과 제2 구동 주파수 영역(142b)은 동일한 액정표시패널(110)이라도 제조공정의 특성에 따라서 다르게 설정될 수 있다.
도 8은 수직 N 도트 반전 방식으로 구동되는 액정표시장치의 액정셀에 인가되는 데이터 전압의 충전율 변화를 나타낸 그래프이다.
도 8을 참조하면, 수직 N 도트 반전 방식으로 구동되는 액정표시장치(100)는 구동 주파수가 증가할 수록 데이터 전압 충전율이 점점 감소하고 있다. 한편, 도 8에 도시한 바와 같이 패시베이션층(PAS), 게이트 하이 전압 신호(Vgh) 등을 달리하여 특정한 값을 가지도록 설계된 액정표시장치들(Line 1 내지 Line 6)은 일정 수준의 데이터전압 충전율(점선)에 대응되는 구동 주파수의 임계값(F1 내지 F6)이 다름을 알 수 있다.
수직 N 도트 반전 방식으로 구동되는 액정표시장치(100)가 구동 주파수의 임계값(F1 내지 F6)보다 큰 구동 주파수로 구동될 경우, 홀수 번째 게이트 라인의 액정셀들에 인가되는 데이터 전압과 짝수 번째 게이트 라인의 액정셀들에 인가되는 데이터 전압이 사이에 차이가 존재하게 된다. 이러한 데이터 전압 차이로 인해 휘도차가 발생함으로써 가로선 불량과 같은 화상 불량이 발생할 수 있다. 이는 홀수 번째 게이트 라인과 그에 인접하고 동일한 극성의 데이터 전압이 공급되는 짝수 번째 게이트 라인에서의 데이터 전압 충전 특성이 서로 다르고 구동 주파수가 증가할수록 충전율이 떨어지기 때문이다.
도 9는 칼럼 반전 방식으로 구동되는 액정표시장치에서 구동 주파수에 따른 화상 불량 패턴을 나타내는 전압을 표현한 그래프이다.
도 9를 참조하면, 액정표시장치(100)가 칼럼 반전 방식으로 구동되는 경우 하나의 데이터 라인(DL)에서 동일한 극성의 데이터 전압을 인가하므로, 인접하는 게이트 라인들(GL) 간에는 휘도차가 거의 발생하지 않는다. 따라서 휘도차에 의한 화상 불량, 예를 들어 가로선 불량은 발생되지 않을 수 있다.
다만, 하나의 데이터 라인(DL)은 한 프레임 동안에 동일한 극성을 유지하게 된다. 그리고 그 데이터 라인(DL)과 그에 인접한 픽셀전극 사이에 형성된 기생 캐패시터(미도시)에 의해 정극성(+) 또는 부극성(-) 전압 편차가 발생하며 한 프레임 동안 유지하게 되어 화상 불량 예를 들어, 수직 크로스토크가 발생하게 된다.
이는 구동 주파수가 감소할수록 기생 캐패시터의 용량은 커지므로 더욱 명확히 나타난다. 수직 크로스토크를 확인하기 위해 도 9와 같이, 전술한 특정 반전 방식과 다른 반전 방식으로 구동되는 액정표시장치(100)에 대하여 데이터 라인(DL)과 그에 인접한 픽셀전극 사이에서 발생하는 전압 편차(mv)를 측정할 수 있다. 여기서, 색칠한 영역은 회색 패턴이 발생하는 부분이다. 도 9를 참조하면, 구동 주파수가 감소할수록 데이터 라인(DL)과 그에 인접한 픽셀전극 사이에서 발생하는 전압 편차가 증가하며, 특정 전압 편차(F) 이상에서는 회색 패턴의 수직 크로스토크가 발생함을 할 수 있다.. 이는 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같은 칼럼 반전 방식의 개선 구조인 z 반전 방식의 경우에도 해당된다.
따라서, 도 9에 도시한 바와 같이 액정표시장치(100)가 칼럼 반전 방식으로 구동되는 경우 구동 주파수의 임계값(F)보다 큰 구동 주파수로 구동되어야 데이터 라인(DL)과 그에 인접한 픽셀전극 사이에서 발생하는 전압 편차의 증가에 따른 수직 크로스토크가 발생되지 않을 수 있다.
도 8 및 도 9를 종합할 때, 액정표시장치(100)에서 제1 반전 방식이 도트 반전 방식이며, 제2 반전 방식은 칼럼 반전 방식 또는 Z 반전 방식인 경우 도 8에 도시한 바와 같이 제1 구동 주파수 영역에 포함된 구동 주파수는 가로선 불량과 같은 화상 불량이 발생하지 않도록 구동 주파수의 임계값보다 작아야 하고, 제2 구동 주파수 영역에 포함된 구동 주파수는 수직 크로스토크와 같은 화상 불량이 발생하지 않도록 구동 주파수의 임계값보다 커야 한다.
따라서, 액정표시장치(100)는 구동 주파수 영역을 구분하여 반전 방식이 특정 구동 주파수 영역에 대응되도록 제어될 필요가 있다. 또한, 전술한 바와 같이 제1 구동 주파수 영역(142a)과 제2 구동 주파수 영역(142b)은 동일한 액정표시패널(110)이라도 제조공정의 특성에 따라서 다르게 설정될 수 있다. 예를 들어 제1 구동 주파수 영역(142a)과 제2 구동 주파수 영역(142b)은 패시베이션층(PAS) 및 게이트 하이 전압 등 제조공정의 특정에 따라서 다르게 설정될 수 있다.
도 10는 다른 실시예에 따른 액정표시장치가 구동 주파수의 가변에 따라 구동 방식이 전환되는 것을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 10를 참조하면, 컨트롤러(140)는 저속 구동 환경에서 제1 구동 주파수 영역(142a)에 포함된 구동 주파수에 대하여 액정표시장치(100)가 제1 반전 방식 예를 들어 수직 2 도트 반전 방식으로 구동되고 있다. 외부시스템에 의하여 구동 주파수가 변하면 전술한 바에 따라 컨트롤러(140)에서 게이트 제어 신호(GCS) 및 극성 제어 신호(146) 등이 포함된 데이터 제어 신호(DCS)를 출력하여 각각 게이트 구동회로(130)와 데이터 구동회로(120)를 제어한다. 그 결과, 제1 반전 방식 예를 들어 수직 2 도트 반전 방식에서 제2 반전 방식, 예를 들어 칼럼 반전 방식으로 액정표시장치가 구동된다.
반대로, 컨트롤러(140)는 제2 구동 주파수 영역(142b)에 포함된 구동 주파수에 대하여 액정표시장치(100)가 제2 반전 방식 예를 들어 칼럼 반전 방식으로 구동되고 있다. 외부시스템에 의하여 구동 주파수가 변하면 전술한 바에 따라 컨트롤러(140)에서 게이트 제어 신호(GCS) 및 극성 제어 신호(POL) 등이 포함된 데이터 제어 신호(DCS)를 출력하여 각각 게이트 구동회로(130)와 데이터 구동회로(120)를 제어한다. 그 결과, 제2 반전 방식, 예를 들어 칼럼 반전 방식에서 제1 반전 방식, 예를 들어 수직 2 도트 반전 방식으로 액정표시장치가 구동된다.
여기서, 반전 방식으로 수직 2도트 반전 방식 및 칼럼 반전 방식으로 설명하였지만 이에 한정되는 것은 아니다.
도 11은 또 다른 실시예에 따른 액정표시장치가 구동 주파수의 가변에 따라 구동 방식이 전환되는 것을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 11을 참조하면, 컨트롤러(140)는 저속 구동 환경에서 제1 구동 주파수 영역(142a)에 포함된 구동 주파수에 대하여 액정표시장치(100)가 제1 반전 방식 예를 들어 수직 2 도트 반전 방식으로 구동되고 있다. 외부시스템에 의하여 구동 주파수가 변하면 전술한 바에 따라 컨트롤러(140)에서 게이트 제어 신호(GCS) 및 극성 제어 신호(146) 등이 포함된 데이터 제어 신호(DCS)를 출력하여 하여 각각 게이트 구동회로(130)와 데이터 구동회로(120)를 제어한다. 그 결과, 제1 반전 방식 예를 들어 수직 2 도트 반전 방식에서 제2 반전 방식 예를 들어 Z 반전 방식으로 액정표시장치가 구동된다.
반대로, 컨트롤러(140)는 고속 구동 환경에서 제2 구동 주파수 영역(142b)에 포함된 구동 주파수에 대하여 액정표시장치(100)가 제2 반전 방식 예를 들어 Z 반전 방식으로 구동되고 있다. 외부시스템에 의하여 구동 주파수가 변하면 전술한 바에 따라 컨트롤러(140)에서 게이트 제어 신호(GCS) 및 극성 제어 신호 등이 포함된 데이터 제어 신호(DCS)를 출력하여 각각 게이트 구동회로(130)와 데이터 구동회로(120)를 제어한다. 그 결과, 제2 반전 방식 예를 들어 Z 반전 방식에서 제1 반전 방식 예를 들어 수직 2 도트 반전 방식으로 액정표시장치가 구동된다.
여기서, 반전 방식으로 수직 2도트 반전 방식 및 Z 반전 방식으로 설명하였지만 이에 한정되는 것은 아니다.
도 12 및 도 13은 또 다른 실시예에 따른 컨트롤러를 개략적으로 나타낸 도면들이다.
도 3 및 도 12를 참조하면, 또 다른 실시예에 따른 컨트롤러(140)는 구동 주파수를 확인하는 주파수 확인부(180) 및 구동 주파수의 확인 결과에 따라 제1 반전 방식 및 제2 반전 방식 중 하나에 대응되는 극성 제어 신호(146)를 출력하는 반전 방식 제어기(190)를 포함한다.
반전 방식 제어기(190)는, 구동 주파수의 확인 결과, 구동 주파수가 제1 구동 주파수 영역에 속하는 경우 제1 반전 방식에 대응되는 제1 극성 제어 신호(146a)를 출력하고, 제2 구동 주파수 영역에 속하는 경우 제1 반전 방식 과 다른 제2 반전 방식에 대응되는 제2 극성 제어 신호(146b)를 출력한다.
여기서, 제1 구동 주파수 영역에 포함된 주파수는 제2 구동 주파수 영역에 포함된 주파수보다 낮을 수 있다. 제2 반전 방식은 특정 프레임에서 제1 반전 방식보다 극성의 교번이 적을 수 있다.
제1 반전 방식 및 제2 반전 방식은 각각 전술한 프레임 반전 방식(Frame Inversion Type), 라인 반전 방식(Line Inversion Type), 칼럼 반전 방식(Columm Inversion Type) 및 도트 반전 방식(Dot Inversion Type) 중 하나일 수 있다.
예를 들어, 제1 반전 방식은 1 도트 반전 방식, 수직 2 도트 반전 방식, 수평 2 도트 반전 방식 등 N 도트 반전 방식을 포함하는 도트 반전 방식일 수 있다. 제2 반전 방식은 칼럼 반전 방식 또는 Z 반전 방식일 수 있다. 이를 통해 컨트롤러(140)는 화상 불량을 방지하여 우수한 화질을 극대화할 수 있다.
도 13를 참조할 때, 컨트롤러(240)는 외부 신호를 입력 받아 클럭 신호를 출력하는 수신회로(270)와 클럭 신호를 통해 구동 주파수를 산출하는 산출부(170)를 더 포함할 수 있다.
산출부(170)은 수신회로(270)으로부터 출력된 클럭 신호 값에 대응되는 구동 주파수를 계산한다.
수신회로(270)는 도 13에 도시된 바와 같이, 컨트롤러(240)에 포함될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 수신회로(270)는 외부시스템으로부터 MSA(Main Stream Attribute) 등 데이터에 의하여 클럭 신호를 산출한다. 클럭 신호를 계산하는 과정에 대하여 도 14을 통해 상세하게 설명한다.
도 14은 또 다른 실시예에 따른 수신회로에서 클럭신호를 계산하는 과정을 나타내기 위한 구성도이다.
도 14을 참조하면, 외부시스템(400)은 스트림 데이터(Stream Data), M 값, N 값 등 각종 데이터를 다양한 방식으로 출력한다. 외부시스템(400)은 M, N 카운터(410), 제1위상동기회로(420) 및 클럭생성기(430)을 포함한다.
M, N 카운터(410)는 제1 클럭 신호와 제1위상동기회로(420)으로부터 제2 클럭 신호를 수신하고, M 값 및 N 값을 연산하여 M 값 및 N 값을 출력한다. 제1위상동기회로(420)는 클럭생성기(430)로부터 생성된 제2 클럭 신호를 위상의 동기를 맞추어 M, N 카운터(410)에 공급한다.
여기서, 제1 클럭 신호는 스트림 클럭 신호(Strm_CLk)일 수 있으며, 제2 클럭 신호는 링크 클럭 신호(LS_Clk)일 수 있다.
수신회로(270)는 제2위상동기회로(271), 전압 제어 발진기(Voltage Controlled Oscillator, 272), N값 연산부(273) 및 M값 연산부(274)를 포함한다.
수신회로(270) 내에 포함된 제2위상동기회로(271)는 스트림 데이터, M 값, N 값 등을 입력 받아 위상 동기에 맞게 제3 클럭 신호를 출력한다. 제3 클럭 신호는 N값 연산부(273)를 통해 N 값과 나누기 연산되어 전압 제어 발진기(272)에 입력된다. 전압 제어 발진기(272)에서 제3 클럭 신호를 피드백하여 M값 연산부(273)를 통해 M 값과 곱하기 연산을 통해 다시 입력으로 보낸다. 전압 제어 발진기(272)는 이러한 연산과정과 내부 클럭을 통해 다음 수학식 1에 따라 제4 클럭 신호를 출력한다.
[수학식 1]
제4클럭신호=(M/N)*LS_Clk
수학식 1에서 M값과 N값은 외부시스템(400)으로부터 수신한 M값과 N값이며, LS_Clk는 제3 클럭 신호를 의미한다.
여기서, 전압 제어 발진기(272)는 입력 신호들 사이 위상차를 나타내는 신호전압을 생성하는 위상검출기(PFD; Phase Frequency Detector) 및 위상차에 따라 위상을 보정하는 필터(Filter) 등을 더 포함할 수 있다. 여기서, 내부 클럭은 수신회로(270)의 내부 또는 외부에 존재하여 크리스탈(Crystal)에 의해 생성될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
여기서, 제3 클럭 신호는 제2 클럭 신호와 같은 종류의 클럭 신호일 수 있고 링크 클럭 신호(LS_Clk)일 수 있다. 제4 클럭 신호는 제1 클럭 신호와 같은 종류의 클럭 신호일 수 있고 스트림 클럭 신호(Strm_CLk)일 수 있다. 스트림 클럭 신호는 도트 클럭(Dclk)과 동일한 것일 수 있다.
영상 데이터가 2560*1440 60 Hz의 비디오 포맷(Video format)을 갖는 경우를 예를 들어 설명한다. 여기서 제1클럭 신호 및 제4클럭 신호는 스트림 클럭 신호이며, 제2클럭 신호 및 제3클럭 신호는 링크 클럭 신호이다. 링크 클럭 신호(제2클럭 신호)는 클럭생성기(430)에 의해 제1위상동기회로(420)에서 270 MHz 값으로 출력된다. 외부시스템(400)의 M, N 카운터(410)는 241 MHz의 스트림 클럭 신호(제1클럭 신호)와 270MHz의 링크 클럭 신호(제2클럭 신호)를 입력받아 29,249의 M 값과 32,768의 N 값 등을 연산한다. 외부시스템(400)은 전술한 연산과정을 통해 발생된 스트림 데이터, M 값, N 값 등을 수신회로(270)에 출력한다.
수신회로(270) 내에 포함된 제2위상동기회로(271)는 외부시스템(400)으로부터 입력된 스트림 데이터 등을 읽어 위상 동기에 맞게 링크 클럭 신호(제3클럭 신호)를 출력한다. 링크 클럭 신호(제3클럭 신호)와 M 값이 29,249 그리고 N 값은 고정된 32,768이라 할 때, 링크 클럭 신호(제3클럭 신호)는 N 값 연산부(273)를 통해 외부시스템(400)으로부터 계산된 32,768 값과 나누기 연산되어 전압 제어 발진기(272)에 입력된다. 전압 제어 발진기(272)에서 링크 클럭 신호(제3클럭 신호)를 피드백하여 M값 연산부(273)를 통해 외부시스템(400)으로부터 계산된 29,249 값과 곱하기 연산을 통해 다시 입력으로 보낸다. 전압 제어 발진기(272)에서 상술한 연산과정과 내부 클럭 신호를 이용해 수학식 1 연산을 하여 스트림 클럭 신호(제4클럭 신호)는 계산하여 출력한다.
도 13을 참조해서 산출부(170)는 스트림 클럭 신호(제4클럭 신호) 241MHz에 대응되는 구동 주파수인 144Hz를 연산한다.
또 따른 실시예에 따른 수신회로(270)에 의하면 구동 환경에 따라 클럭 신호 및 특정 구동 주파수를 계산하여 적절한 반전 방식을 선택하거나 전환함으로써, 화상 불량을 방지하여 우수한 화질을 유지할 수 있는 효과가 있다.
도 15은 또 다른 실시예에 따른 액정표시장치 구동 방법을 설명하는 흐름도이다. 도 16은 도 15의 구동 주파수 확인 단계의 상세 흐름도이다.
도 15을 참조하면, 또 다른 실시예에 따른 액정표시장치의 구동 방법은 구동 주파수를 확인하는 단계(S300) 및 구동 주파수의 확인 결과에 따라 제1 반전 방식 및 제2 반전 방식 중 하나에 대응되는 극성 제어 신호를 출력하는 단계(S400)를 포함한다.
극성 제어 신호를 출력하는 단계(S400)는 구동 주파수의 확인 결과, 구동 주파수가 제1 구동 주파수 영역에 속하는 경우 제1 반전 방식에 대응되는 제1 극성 제어 신호를 출력하고, 제2 구동 주파수 영역에 속하는 경우 제1 반전 방식과 다른 제2 반전 방식에 대응되는 제2 극성 제어 신호를 출력할 수 있다.
여기서, 제1 구동 주파수 영역에 포함된 구동 주파수는 제2 구동 주파수 영역에 포함된 구동 주파수보다 낮을 수 있다. 제2 반전 방식은 특정 프레임에서 상기 제1 반전 방식보다 극성의 교번이 적을 수 있다.
제1 반전 방식 및 제2 반전 방식은 각각 전술한 프레임 반전 방식(Frame Inversion Type), 라인 반전 방식(Line Inversion Type), 칼럼 반전 방식(Columm Inversion Type) 및 도트 반전 방식(Dot Inversion Type) 중 하나일 수 있다.
예를 들어, 제1 반전 방식은 1 도트 반전 방식, 수직 2 도트 반전 방식, 수평 2 도트 반전 방식 등 N 도트 반전 방식을 포함하는 도트 반전 방식일 수 있다. 또한, 제2 반전 방식은 칼럼 반전 방식 또는 Z 반전 방식일 수 있다.
도 16을 참조하면, 구동 주파수를 확인하는 단계(S300)는 외부 신호를 입력 받아 클럭 신호를 출력하는 단계(S310)와 클럭 신호를 통해 구동 주파수를 산출하는 단계(S320)를 포함할 수 있다.
즉, 외부시스템으로부터 복원 정보 등을 입력 받아 클럭 신호 출력하는 단계(S310)을 통해 클럭 신호, 예를 들어 도트 클럭(DClk)을 계산하여 출력하고, 클럭 신호를 통해 구동 주파수를 산출하는 단계(S320)를 거쳐 산출된 구동 주파수를 확인한다.
전술한 바와 같이 본 실시예들에 따른 액정표시장치, 그 컨트롤러 및 그 구동방법을 적용할 때, 구동 환경에 따라 특정 구동 주파수와 적절한 반전 방식을 선택하거나 전환함으로써, 화상 불량을 방지하여 우수한 화질을 유지할 수 있는 효과가 있다.
이상에서의 설명 및 첨부된 도면은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 나타낸 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 구성의 결합, 분리, 치환 및 변경 등의 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 액정표시장치 110: 액정표시패널
120: 데이터 구동회로 130: 게이트 구동회로
140, 240: 컨트롤러 146,142a, 142b: 구동 주파수 영역
146, 146a, 146b: 극성 제어 신호 170: 산출부
180: 주파수 확인부 190: 반전 방식 제어기
270: 수신회로 400: 외부시스템
710, 720, 730, 740, 750, 760: 점선

Claims (16)

  1. 다수의 데이터 라인들 및 다수의 게이트 라인들이 배치되고, 상기 다수의 데이터 라인들 및 상기 다수의 게이트 라인들에 의해 정의되는 다수의 서브픽셀들이 배열되며, 영상을 표시하는 액정표시패널;
    상기 다수의 게이트 라인들로 스캔신호를 공급하는 게이트 구동회로;
    상기 다수의 데이터 라인들로 데이터 전압을 공급하는 데이터 구동회로; 및
    상기 게이트 구동회로와 데이터 구동회로를 제어하는 컨트롤러를 포함하되,
    구동 주파수가 제1 구동 주파수 영역에 포함되는 경우 제1 반전 방식으로 구동되고, 상기 구동 주파수가 상기 제1 구동 주파수 영역과 다른 제2 구동 주파수 영역에 포함되는 경우 상기 제1 반전 방식과 다른 제2 반전 방식으로 구동되는 액정표시장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 컨트롤러는,
    상기 구동 주파수가 상기 제1 구동 주파수 영역에 포함되는 경우 제1 반전 방식에 대응되는 제1 데이터 제어 신호를 출력하고, 상기 구동 주파수가 상기 제2 구동 주파수 영역에 포함되는 경우 상기 제1 반전 방식과 다른 제2 반전 방식에 대응되는 제2 데이터 제어 신호를 출력하는 액정표시장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 구동 주파수 영역에 포함된 구동 주파수는 상기 제2 구동 주파수 영역에 포함된 구동 주파수보다 낮고,
    상기 제2 반전 방식은 특정 프레임에서 상기 제1 반전 방식보다 극성의 교번이 적은 액정표시장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 반전 방식은 도트 반전 방식이며, 상기 제2 반전 방식은 칼럼 반전 방식 또는 Z 반전 방식인 액정표시장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 컨트롤러는, 상기 구동 주파수를 확인하는 주파수 확인부 및 상기 구동 주파수의 확인 결과에 따라 상기 구동 주파수가 상기 제1 구동 주파수 영역에 포함되는 경우 상기 제1 반전 방식에 대응되는 제1 극성 제어 신호를 출력하고, 상기 제2 구동 주파수 영역에 포함되는 경우 상기 제2 반전 방식에 대응되는 제2 극성 제어 신호를 출력하는 반전 방식 제어기를 포함하는 액정표시장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 컨트롤러는,
    외부 신호를 입력 받아 클럭 신호를 출력하는 수신회로와 상기 클럭 신호를 통해 상기 구동 주파수를 산출하는 산출부를 더 포함하는 액정표시장치.
  7. 구동 주파수를 확인하는 주파수 확인부; 및
    상기 구동 주파수의 확인 결과에 따라 상기 구동 주파수가 상기 제1 구동 주파수 영역에 포함되는 경우 상기 제1 반전 방식에 대응되는 제1 극성 제어 신호를 출력하고, 상기 제2 구동 주파수 영역에 포함되는 경우 상기 제2 반전 방식에 대응되는 제2 극성 제어 신호를 출력하는 반전 방식 제어기를 포함하는 컨트롤러.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1 구동 주파수 영역에 포함된 구동 주파수는 상기 제2 구동 주파수 영역에 포함된 구동 주파수보다 낮고,
    상기 제2 반전 방식은 특정 프레임에서 상기 제1 반전 방식보다 극성의 교번이 적은 컨트롤러.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1 반전 방식은 도트 반전 방식이며, 상기 제2 반전 방식은 칼럼 반전 방식 또는 Z 반전 방식인 컨트롤러.
  10. 제7항에 있어서,
    외부 신호를 입력 받아 클럭 신호를 출력하는 수신회로와 상기 클럭 신호를 통해 구동 주파수를 산출하는 산출부를 더 포함하는 컨트롤러.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 외부 신호는 M값과 N값이고
    상기 클럭신호는 상기 M값과 상기 N값, 내부 클럭 신호(LS_Clk)를 이용하여 (M/N)*LS_Clk에 의해 계산되는 컨트롤러.
  12. 구동 주파수를 확인하는 단계; 및
    상기 구동 주파수의 확인 결과에 따라 상기 구동 주파수가 상기 제1 구동 주파수 영역에 포함되는 경우 상기 제1 반전 방식에 대응되는 제1 극성 제어 신호를 출력하고, 상기 제2 구동 주파수 영역에 포함되는 경우 상기 제1 반전 방식과 다른 상기 제2 반전 방식에 대응되는 제2 극성 제어 신호를 출력하는 단계를 포함하는 액정표시장치의 구동 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제1 구동 주파수 영역에 포함된 구동 주파수는 상기 제2 구동 주파수 영역에 포함된 구동 주파수보다 낮고,
    상기 제2 반전 방식은 특정 프레임에서 상기 제1 반전 방식보다 극성의 교번이 적은 액정표시장치의 구동 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제1 반전 방식은 도트 반전 방식이며, 상기 제2 반전 방식은 칼럼 반전 방식 또는 Z 반전 방식인 액정표시장치의 구동 방법.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 구동 주파수를 확인하는 단계는,
    외부 신호를 입력 받아 클럭 신호를 출력하는 단계와 상기 클럭 신호를 통해 구동 주파수를 산출하는 단계를 통해 구동 주파수를 확인하는 액정표시장치의 구동 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 외부 신호는 M값과 N값이고
    상기 클럭신호는 상기 M값과 상기 N값, 내부 클럭 신호(LS_Clk)를 이용하여 (M/N)*LS_Clk에 의해 계산되는 액정표시장치의 구동 방법.
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