KR20200017608A

KR20200017608A - 표시 장치 및 이의 구동 방법

Info

Publication number: KR20200017608A
Application number: KR1020180092156A
Authority: KR
Inventors: 김동건; 온원종; 최모아
Original assignee: 삼성디스플레이 주식회사
Priority date: 2018-08-08
Filing date: 2018-08-08
Publication date: 2020-02-19
Also published as: CN110827772B; US20200051515A1; CN110827772A; US10909938B2

Abstract

표시 장치는 데이터 라인 및 게이트 라인이 연결된 화소를 포함하는 표시 패널, 프레임의 영상 데이터가 잔상 패턴의 조건을 만족하는지를 분석하는 영상 데이터 분석부, 상기 데이터 라인에 제공되는 데이터 전압을 기준 전압 대비 양극성 및 음극성으로 제어하는 극성 신호를 생성하는 극성 신호 제어부 및 상기 극성 신호에 기초하여 상기 데이터 라인에 수평 주기로 양극성 또는 음극성 데이터 전압을 출력하고, 상기 프레임의 영상 데이터가 상기 잔상 패턴의 조건을 만족할 때 상기 데이터 라인에 출력된 양극성 데이터 전압의 개수와 다른 개수의 음극성 데이터 전압을 출력하는 데이터 구동부를 포함한다.

Description

표시 장치 및 이의 구동 방법{DISPLAY DEVICE AND METHOD OF DRIVING THE SAME}

본 발명은 표시 장치 및 이의 구동 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 잔상 개선을 위한 표시 장치 및 이의 구동 방법에 관한 것이다.

액정 표시 장치(LCD)는 액정의 광투과율을 이용하여 영상을 표시하는 액정표시패널 및 상기 액정 표시패널의 하부에 배치되어 상기 액정표시패널로 광을 제공하는 백라이트 어셈블리를 포함한다.

상기 액정표시패널은 화소 전극이 배치된 어레이 기판, 공통 전극이배치된 대향 기판 및 상기 어레이 기판과 대향 기판 사이에 배치된 액정층을 포함한다. 상기 액정층은 상기 화소 전극 및 상기 공통 전극에 인가되는 전위차에 의해 광투과율을 제어하여 영상을 표시한다.

상기 액정표시패널은 액정층에 가해지는 비대칭성 전압 및 불순물에 의해 잔류 DC 성분에 의해 잔상이 발생한다.

본 발명의 일 목적은 잔상 개선을 위한 표시 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 상기 표시 장치의 구동 방법을 제공하는 것이다.

상기 일 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치는 데이터 라인 및 게이트 라인이 연결된 화소를 포함하는 표시 패널, 프레임의 영상 데이터가 잔상 패턴의 조건을 만족하는지를 분석하는 영상 데이터 분석부, 상기 데이터 라인에 제공되는 데이터 전압을 기준 전압 대비 양극성 및 음극성으로 제어하는 극성 신호를 생성하는 극성 신호 제어부, 및 상기 극성 신호에 기초하여 상기 데이터 라인에 수평 주기로 양극성 또는 음극성 데이터 전압을 출력하고, 상기 프레임의 영상 데이터가 상기 잔상 패턴의 조건을 만족할 때 상기 데이터 라인에 출력된 양극성 데이터 전압의 개수와 다른 개수의 음극성 데이터 전압을 출력하는 데이터 구동부를 포함한다.

일 실시예에 의하면, 상기 데이터 구동부는 상기 프레임의 영상 데이터가 상기 잔상 패턴의 조건을 만족할 때 상기 음극성 데이터 전압의 개수가 상기 양극성 데이터 전압의 개수 보다 작을 수 있다.

일 실시예에 의하면, 킥백 영향에 의한 양극성 및 음극성 데이터 전압의 충전률 차이가 클수록 상기 음극성 및 양극성 데이터 전압의 개수 차이가 클 수 있다.

일 실시예에 의하면, 상기 음극성 데이터 전압의 개수 및 상기 양극성 데이터 전압의 개수는 킥백 영향에 의해 기준 전압의 옵셋값을 고려하여 설정될 수 있다.

일 실시예에 의하면, 상기 데이터 구동부는 상기 프레임의 영상 데이터가 상기 잔상 패턴의 조건을 만족하지 않을 때 상기 데이터 라인에 양극성 데이터 전압의 개수와 같은 개수의 음극성 데이터 전압을 출력할 수 있다.

일 실시예에 의하면, 상기 극성 신호 제어부는 수평 주기 마다 설정된 극성을 갖는 제1 극성 패턴에 따라 데이터 전압의 극성을 제어하는 제1 극성 신호 및 상기 제1 극성 패턴과 반전된 제2 극성 패턴에 따라 데이터 전압을 극성을 제어하는 제2 극성 신호를 생성할 수 있다.

일 실시예에 의하면, 상기 프레임의 영상 데이터가 상기 잔상 패턴의 조건을 만족할 때 상기 제1 극성 신호와 상기 제2 극성 신호를 설정된 수평 주기로 변경할 수 있다.

일 실시예에 의하면, 상기 극성 신호 제어부는 상기 프레임의 영상 데이터가 상기 잔상 패턴의 조건을 만족하지 않을 때 상기 제1 극성 신호와 상기 제2 극성 신호를 설정된 프레임 주기로 변경할 수 있다.

일 실시예에 의하면, 기 잔상 패턴은 블랙 영상과 화이트 영상이 격자 형태로 배열될 수 있다.

일 실시예에 의하면, 상기 데이터 구동부는 상기 극성 신호 기초하여 감마 데이터를 양극성 및 음극성 감마 전압으로 생성하는 감마 전압 발생부 및 상기 양극성 및 음극성 감마 전압을 이용하여 영상 데이터를 양극성 및 음극성 데이터 전압으로 변환하는 디지털 아날로그 변환기를 포함할 수 있다.

상기 다른 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 실시예들에 따른 데이터 라인 및 게이트 라인이 연결된 화소를 포함하는 표시 장치의 구동 방법은 프레임의 영상 데이터가 잔상 패턴의 조건을 만족하는지를 분석하는 단계, 상기 데이터 라인에 제공되는 데이터 전압을 기준 전압 대비 양극성 및 음극성으로 제어하는 극성 신호를 생성하는 단계, 및 상기 프레임의 영상 데이터가 상기 잔상 패턴의 조건을 만족할 때 상기 데이터 라인에 출력된 양극성 데이터 전압의 개수와 다른 개수의 음극성 데이터 전압을 출력하는 단계를 포함한다.

일 실시예에 의하면, 상기 프레임의 영상 데이터가 상기 잔상 패턴의 조건을 만족할 때 상기 음극성 데이터 전압의 개수가 상기 양극성 데이터 전압의 개수 보다 작을 수 있다.

일 실시예에 의하면, 상기 방법은 상기 프레임의 영상 데이터가 상기 잔상 패턴의 조건을 만족하지 않을 때 상기 데이터 라인에 양극성 데이터 전압의 개수와 같은 개수의 음극성 데이터 전압을 출력하는 단계를 더 포함할 수 있다.

일 실시예에 의하면, 상기 방법은 수평 주기 마다 설정된 극성을 갖는 제1 극성 패턴에 따라 데이터 전압의 극성을 제어하는 제1 극성 신호 및 상기 제1 극성 패턴과 반전된 제2 극성 패턴에 따라 데이터 전압을 극성을 제어하는 제2 극성 신호를 생성하는 단계를 더 포함할 수 있다.

일 실시예에 의하면, 상기 방법은 상기 프레임의 영상 데이터가 상기 잔상 패턴의 조건을 만족할 때 상기 제1 극성 신호와 상기 제2 극성 신호를 설정된 수평 주기로 변경하는 단계를 더 포함할 수 있다.

일 실시예에 의하면, 상기 방법은 상기 프레임의 영상 데이터가 상기 잔상 패턴의 조건을 만족하지 않을 때 상기 제1 극성 신호와 상기 제2 극성 신호를 설정된 프레임 주기로 변경하는 단계를 더 포함할 수 있다.

일 실시예에 의하면, 상기 방법은 상기 잔상 패턴은 블랙 영상과 화이트 영상이 격자 형태로 배열될 수 있다.

일 실시예에 의하면, 상기 방법은 상기 극성 신호 기초하여 감마 데이터를 양극성 및 음극성 감마 전압으로 생성하는 단계 및 상기 양극성 및 음극성 감마 전압을 이용하여 영상 데이터를 양극성 및 음극성 데이터 전압으로 변환하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기와 같은 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치 및 이의 구동 방법에 따르면, 잔상 패턴의 조건을 만족하는 비정상적인 영상 데이터에 대해서 데이터 라인에 수평 주기로 인가되는 데이터 전압의 양극성 및 음극성은 비대칭 구조를 가질 수 있다. 킥백 영향에 의해 양극성의 데이터 전압의 충전률 보다 음극성의 데이터 전압의 충전률이 크다. 이에 따라서 제1 및 제2 극성 신호를 수평 주기로 변경함으로써 상기 음극성 데이터 전압의 개수를 양극성 데이터 전압의 개수 보다 작게 조정함으로써 상기 킥백 영향에 의한 충전률 차이를 보상하여 잔상 불량을 개선할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 블록도이다.
도 2는 데이터 전압의 극성 반전 구동에 따른 화소에 충전되는 데이터 전압의 충전율을 설명하기 위한 개념도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 타이밍 제어부의 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 잔상 패턴을 설명하기 위한 개념도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 데이트 구동부의 블록도이다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 일 실시예에 따른 정상적인 영상 데이터에 대한 극성 제어 방법을 설명하기 위한 개념도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 잔상 패턴에 대한 극성 제어 방법을 설명하기 위한 개념도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 구동 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 설명하기 위한 블록도이다.

도 1을 참조하면, 상기 표시 장치는 표시 패널(100), 타이밍 제어부(200), 감마 데이터 생성부(300), 데이터 구동부(400) 및 게이트 구동부(500)를 포함한다.

상기 표시 패널(100)은 상기 복수의 데이터 라인들(DL), 복수의 게이트 라인들(GL), 복수의 공통 전압 라인들(VCL) 및 복수의 화소들(P)을 포함한다. 상기 데이터 라인들(DL)은 제1 방향(D1)으로 연장되고 상기 제1 방향(D1)과 교차하는 제2 방향(D2)으로 배열된다. 상기 게이트 라인들(GL)은 상기 제2 방향(D2)으로 연장되고 상기 제1 방향(D1)으로 배열된다. 상기 공통 전압 라인들(VCL)은 상기 제2 방향(D2)으로 연장되고 상기 제1 방향(D1)으로 배열된다.

상기 화소(P)는 복수의 화소 행들과 복수의 화소 열들을 포함하는 매트릭스 형태로 배열된다. 상기 화소(P)는 컬러필터를 포함할 수 있다.

상기 화소(P)는 데이터 라인(DL)과 게이트 라인(GL)에 연결된 스위칭 트랜지스터(TR)와 상기 스위칭 트랜지스터(TR)에 연결된 액정 커패시터(CLC) 및 상기 액정 커패시터(CLC)에 연결된 스토리지 커패시터(CST)를 포함한다. 상기 공통 전압 배선(VCL)은 공통 전압(Vcom)을 상기 스토리 커패시터의 공통 전극에 전달한다. 상기 액정 커패시터(CLC)는 상기 스토리 커패시터의 공통 전극에 인가된 상기 공통 전압(Vcom)과 동일한 공통 전압을 수신할 수 있다. 상기 공통 전압(Vcom)은 양극성 데이터 전압 및 음극성 데이터 전압의 기준 전압일 수 있다.

상기 타이밍 제어부(200)는 전반적인 표시 장치의 구동을 제어한다. 상기 타이밍 제어부(200)는 외부 그래픽 장치로부터 영상 데이터(DATA) 및 제어 신호(CONT)를 수신한다.

상기 타이밍 제어부(200)는 상기 영상 데이터(DATA)를 설정된 보정 알고리즘을 통해 보정할 수 있다.

상기 타이밍 제어부(200)는 상기 제어 신호(CONT)에 기초하여 상기 표시 패널(100)을 구동하기 위한 복수의 제어 신호들을 생성한다. 상기 복수의 제어 신호들은 상기 감마 데이터 생성부(300)의 구동을 제어하기 위한 제1 제어 신호(CONT1), 상기 데이터 구동부(400)의 구동을 제어하기 위한 제2 제어 신호(CONT2) 및 상기 게이트 구동부(500)의 구동을 제어하기 위한 제3 제어 신호(CONT3)를 포함한다.

상기 감마 데이터 생성부(300)는 상기 제1 제어 신호(CONT1)에 기초하여 대칭 감마 및 비대칭 감마가 적용된 복수의 감마 데이터를 생성한다. 상기 감마 데이터 생성부(300)는 상기 대칭 감마가 적용된 샘플링 계조에 대응하는 감마 데이터가 저장된 대칭 감마 룩업 테이블을 포함할 수 있다. 또한, 상기 감마 데이터 생성부(300)는 상기 비대칭 감마가 적용된 샘플링 계조에 대응하는 감마 데이터가 저장된 비대칭 감마 룩업 테이블을 포함할 수 있다.

상기 데이터 구동부(400)는 상기 제2 제어 신호(CONT2)에 기초하여 상기 감마 데이터를 이용하여 영상 데이터를 양극성 또는 음극성 데이터 전압으로 변환하고, 상기 데이터 라인(DL)에 출력한다.

일 실시예에 따르면, 상기 제2 제어 신호(CONT2)는 상기 데이터 전압의 극성을 제어하는 극성 신호를 포함한다.

상기 프레임의 영상 데이터가 상기 잔상 패턴의 조건을 만족할 때, 상기 타이밍 제어부(200)는 프레임 주기 내에서 m 수평 주기(m 은 자연수)마다 변하는 제1 극성 제어 신호(POL1)를 생성한다. 상기 m 수평 주기는 킥백 전압에 따른 양극성 및 음극성 데이터 전압 사이의 충전율 차이에 따라서 결정된다. 이에 따라서 데이터 전압의 극성 반전 주기를 이용하여 양극성 및 음극성 전압 사이의 충전율 차이를 제거함으로써 킥백 전압에 의한 잔상을 개선할 수 있다.

한편, 상기 프레임의 영상 데이터가 상기 잔상 패턴의 조건을 만족하지 않으면, 상기 타이밍 제어부(200)는 프레임 주기로 변하는 제2 극성 제어 신호(POL2)를 생성한다.

상기 게이트 구동부(500)는 복수의 게이트 신호들을 생성하고, 상기 표시 패널(100)의 상기 게이트 라인들(GL)에 순차적으로 출력한다. 상기 게이트 구동부(500)는 표시 패널에 바로 집적된 복수의 트랜지스터들을 포함하는 쉬프트 레지스터일 수 있다.

도 2는 데이터 전압의 극성 반전 구동에 따른 화소에 충전되는 데이터 전압의 충전율을 설명하기 위한 개념도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 화소(P)와 연결된 게이트 라인(GL)에 게이트 신호(G)가 인가되고, 상기 화소(P)와 연결된 데이터 라인(DL)에 데이터 전압(Vdata)이 인가된다.

극성 반전 방식에 따라서, 제1 프레임(F1)에는 화소(P)에 양극성의 데이터 전압(+Vd)이 인가되고, 제2 프레임(F2)에는 화소(P)에 음극성의 데이터 전압(-Vd)이 인가된다.

구체적으로, 상기 제1 프레임(F1)에서, 게이트 라인(GL)에 인가되는 게이트 신호(G)가 로우 전압(Voff)에서 하이 전압(Von)으로 변할 때 데이터 라인(DL)에 인가된 양극성의 데이터 전압(+Vd)은 상기 화소(P)의 액정 커패시터(CLC)에 충전이 개시된다.

상기 게이트 신호(G)가 하이 전압(Von)에서 로우 전압(Voff)으로 변할 때 킥백 전압(Vkb)에 의해 상기 화소(P)에 충전된 양극성의 충전 전압(+Vp)은 감소한다. 예를 들어, 킥백 영향에 의해 변동되는 충전량이 5 % 라고 가정하면, 상기 양극성의 충전 전압(+Vp)에 대응하는 양극성의 충전량 95 % 로 감소한다.

이어, 상기 제2 프레임(F2)에서, 게이트 라인(GL)에 인가되는 게이트 신호(G)가 로우 전압(Voff)에서 하이 전압(Von)으로 변할 때 데이터 라인(DL)에 인가된 음극성의 데이터 전압(-Vd)은 상기 화소(P)의 액정 커패시터(CLC)에 충전이 개시된다.

상기 게이트 신호(G)가 하이 전압(Von)에서 로우 전압(Voff)으로 변할 때 킥백 전압(Vkb)에 의해 상기 화소(P)에 충전된 음극성의 충전 전압(-Vp)은 증가한다. 예를 들어, 킥백 영향에 의해 변동되는 충전양이 5 % 라고 가정하면, 상기 음극성의 충전 전압(-Vp)에 대응하는 음극성 충전량은 105 % 로 증가한다.

따라서, 상기 킥백 전압에 의해 공통 전압(Vcom)은 음극성 측으로 옵셋 전압(Voffset)만큼 이동한다. 상기 공통 전압(Vcom)이 변함에 따라서 양극성 및 음극성의 비대칭성에 의한 잔류 DC 성분이 표시 패널에 쌓이게 되어 DC 성 잔상이 발생한다.

일 실시예에 따르면, 상기 잔류 DC 성분을 제거하기 위해 상기 옵셋 전압(Voffset)이 제로(Zero)가 되도록 극성 반전 방식을 조정할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 프레임의 영상 데이터를 분석하여 프레임이 잔상에 취약한 잔상 패턴일 때 상기 표시 패널에 적용되는 극성 반전 방식을 조정하여 DC 성분을 보상하여 잔상을 제거할 수 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 타이밍 제어부의 블록도이다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 잔상 패턴을 설명하기 위한 개념도이다.

도 1 및 도 3을 참조하면, 상기 타이밍 제어부(200)는 저장부(210), 영상 데이터 분석부(230) 및 극성 신호 제어부(250)를 포함할 수 있다.

상기 저장부(210)는 프레임의 영상 데이터를 저장한다. 상기 저장부(210)는 액정의 응답 속도를 개선하기 위한 보정 알고리즘(dynamic capacitance compensation : DCC)에 사용되는 프레임 메모리일 수 있다.

상기 영상 데이터 분석부(230)는 현재 수신된 프레임의 영상 데이터(DATA(n))를 분석한다.

예를 들면, 상기 영상 데이터 분석부(230)는 상기 프레임의 영상 데이터(DATA(n))가 잔상 패턴의 조건을 만족하는 비정상적인 영상 데이터인지 또는 상기 잔상 패턴의 조건을 만족하지 않는 정상적인 영상 데이터인지를 판단한다.

상기 영상 데이터 분석부(230)는 프레임의 영상 데이터가 정상적인 영상 데이터이면, 제1 정보 신호를 상기 극성 신호 제어부(250)에 제공한다.

한편, 상기 영상 데이터 분석부(230)는 프레임의 영상 데이터가 도 4에 도시된 바와 같이, 블랙 영상(BI)과 화이트 영상(WI)이 격자 형태로 배열된 잔상 패턴의 조건을 만족하는 비정상적인 영상 데이터이면, 제2 정보 신호를 상기 극성 신호 제어부(250)에 제공한다.

상기 극성 신호 제어부(250)는 데이터 전압의 극성을 제어하는 제1 극성 신호(POL_L) 및 제2 극성 신호(POL_H)를 생성한다. 상기 제1 극성 신호(POL_L)는 수평 주기 마다 설정된 극성을 갖는 제1 극성 패턴에 따라서 데이터 전압의 극성을 제어하고, 상기 제2 극성 신호(POL_H)는 수평 주기 마다 상기 제1 극성 패턴과 반대로 설정된 극성을 갖는 제2 극성 패턴에 따라서 데이터 전압의 극성을 제어한다.

<표 1>

<표 1>은 제1 및 제2 극성 신호들(POL_L, POL_H)에 의해 하나의 데이터 라인에 수평 주기(Y1, Y2, Y3,...) 마다 인가되는 데이터 전압의 양극성(+) 및 음극성(-)을 나타낸다.

<표 1>을 참조하면, 제1 극성 신호(POL_L)는 데이터 라인에 수평 주기(Y1, Y2, Y3,...) 마다 데이터 전압의 극성을 제1 극성 패턴(+, -, +, -, +, -, ...)이 되도록 제어한다. 제2 극성 신호(PLO_H)는 데이터 라인에 수평 주기(Y1, Y2, Y3,...) 마다 데이터 전압의 극성을 상기 제1 극성 패턴과 반대인 제2 극성 패턴(-, +, -, +, -, +, ...)이 되도록 제어한다. 여기서는 1 수평 주기마다 반전하는 1 도트 극성 패턴을 예로 하였으나, 2 수평 주기마다 반전하는 2 도트 극성 패턴일 수 있고, 이에 한정하지 않고 다양하게 설정된 수평 주기마다 반전하는 극성 패턴일 수 있다.

상기 극성 신호 제어부(250)는 상기 영상 데이터 분석부(230)로부터 제공되는 매 프레임의 영상 정보에 기초하여 상기 제1 및 제2 극성 신호들(POL_L, POL_H)의 변경 주기를 제어할 수 있다.

상기 극성 신호 제어부(250)는 정상적인 영상 데이터이면 상기 제1 및 제2 극성 신호들(POL_L, POL_H)를 프레임 주기로 변경한다.

아래 <표 2>는 제1 극성 신호(POL_L)의 제어에 따라서 프레임의 수평 주기(Y1, Y2, Y3,..., Y28) 마다 데이터 라인에 인가되는 데이터 전압의 극성을 나타낸 예시이다.

<표 2>

아래 <표 3>는 제2 극성 신호(POL_H)의 제어에 따라서 프레임의 수평 주기(Y1, Y2, Y3,..., Y28) 마다 데이터 라인에 인가되는 데이터 전압의 극성을 나타낸 예시이다.

<표 3>

한편, 상기 극성 신호 제어부(250)는 비정상적인 영상 데이터이면 제1 극성 신호(POL_L)와 제2 극성 신호(POL_H)를 설정된 수평 주기 마다 변경한다.

예를 들면, 제n 프레임의 영상 데이터가 잔상 패턴의 조건을 만족하는 비정상적인 영상 데이터이면, 상기 극성 신호 제어부(250)는 제n 프레임 내에서 설정된 수평 주기 마다 상기 제1 극성 신호(POL_L)와 제2 극성 신호(POL_H)를 변경한다.

아래 <표 4>는 프레임 주기에서, 제1 극성 신호(POL_L)와 제2 극성 신호(POL_H)가 7 수평 주기마다 변경하는 경우, 수평 주기(Y1, Y2, Y3,..., Y28) 마다 데이터 라인에 인가되는 데이터 전압의 극성을 나타낸 예시이다.

<표 4>

<표 1> 및 <표 4>를 참조하면, 제1 내지 제7 수평 주기(Y1,.., Y7) 동안, 상기 제1 극성 신호(POL_L)의 제1 내지 제7 수평 주기(Y1,.., Y7)에 설정된 극성들(+, -, +, -, +, -, +)과 같은 극성의 데이터 전압을 갖는다. 제8 내지 제14 수평 주기(Y8,..., Y14) 동안, 상기 제2 극성 신호(POL_H)의 제8 내지 제14 수평 주기(Y8,..., Y14)에 설정된 극성들(+, -, +, -, +, -, +)과 같은 극성의 데이터 전압을 갖는다. 제15 내지 제21 수평 주기(Y15,..., Y21) 동안, 상기 제1 극성 신호(POL_L)의 제15 내지 제21 수평 주기(Y15,..., Y21)에 설정된 극성들(+, -, +, -, +, -, +)과 같은 극성의 데이터 전압을 갖는다. 제22 내지 제28 수평 주기(Y22, ..., Y28)는 상기 제2 극성 신호(POL_H)의 제22 내지 제28 수평 주기(Y22, ..., Y28)에 설정된 극성들(+, -, +, -, +, -, +)과 같은 극성의 데이터 전압을 갖는다.

예를 들면, <표 4>와 같이 프레임의 28 수평 주기에 대해서 7 수평 주기 마다 제1 및 제2 극성 신호들(POL_L, POL_H)이 변경하는 경우, 양극성(+)의 데이터 전압은 16 개 이고, 음극성(-)의 데이터 전압은 12 개가 된다. 따라서, ((16/12)-1)/2 = 0.15 으로, 약 16 % 의 킥백 영향에 의한 양극성 및 음극성의 충전률 차이를 보상할 수 있다.

다른 예로서, 프레임의 42 수평 주기에 대해서, 21 수평 주기 마다 제1 및 제2 극성 신호들(POL_L, POL_H)이 변경하는 경우, 양극성(+)의 데이터 전압은 22 개 이고, 음극성(-)의 데이터 전압은 20 개가 된다.

따라서, ((22/20-1))/2 = 0.05 으로, 약 5 % 의 킥백 영향에 의한 양극성 및 음극성의 충전률 차이를 보상할 수 있다.

상기 양극성 및 음극성 데이터 전압의 개수는 킥백 영향에 의한 공통 전압의 옵셋값을 고려하여 설정될 수 있다.

또한, 상기 킥백 영향에 의한 양극성 및 음극성 데이터 전압의 충전률 차이가 클수록 상기 음극성 및 양극성 데이터 전압의 개수 차이가 클 수 있다.

이와 같이, 상기 잔상 패턴의 조건을 만족하는 비정상적인 영상 데이터에 대해서, 상기 제1 및 제2 극성 신호(POL_L, POL_H)를 수평 주기로 변경하여 데이터 전압의 양극성과 음극성의 비율을 조정함으로써 킥백 영향에 의한 양극성과 음극성의 충전량 차이가 보상할 수 있다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 데이트 구동부의 블록도이다. 도 6a 및 도 6b는 본 발명의 일 실시예에 따른 정상적인 영상 데이터에 대한 극성 제어 방법을 설명하기 위한 개념도이다. 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 잔상 패턴에 대한 극성 제어 방법을 설명하기 위한 개념도이다.

도 1, 도 3 및 도 5를 참조하면, 상기 데이터 구동부(400)는 쉬프트 레지스터부(410), 샘플링 래치부(420), 홀딩 래치부(430), 감마 전압 발생부(440), 디지털 아날로그 변환부(450) 및 출력 버퍼부(460)를 포함한다.

상기 쉬프트 레지스터부(410)는 타이밍 제어부(200)로부터 쉬프트 클럭 신호(SCK) 및 스타트 펄스 신호(SPS)를 수신하고, 쉬프트 클럭 신호(SCK) 의 1 주기 마다 스타트 펄스 신호(SPS)를 쉬프트 시키면서 순차적으로 k개 샘플링 신호들을 생성한다.

상기 샘플링 래치부(420)는 상기 k개 샘플링 신호들에 응답하여 수평 라인에 대응하는 k개 영상 데이터(DATA)를 순차적으로 저장한다.

상기 홀딩 래치부(430)는 상기 k개 영상 데이터(DATA)를 동시에 저장하고 타이밍 제어부(200)로부터 제공된 로드 신호(TP)에 응답하여 상기 k개 영상 데이터를 상기 디지털 아날로그 변환부(450)에 제공한다.

상기 감마 전압 발생부(440)는 감마 데이터 생성부(300)에서 제공된 복수의 감마 데이터(G_DATA) 및 극성 신호(POL_L, POL_H)를 이용하여 양극성 감마 전압들 또는 음극성 감마 전압들을 생성한다. 상기 양극성 및 음극성 감마 전압들은 상기 디지털 아날로그 변환부(450)에 제공된다.

상기 디지털 아날로그 변환부(450)는 타이밍 제어부(200)로부터 제공되는 제1 및 제2 극성 신호(POL_L, POL_H) 및 상기 양극성 및 음극성 감마 전압들을 이용하여 k개 영상 데이터를 k개 양극성 또는 음극성 데이터 전압으로 변환하여 출력한다.

상기 출력 버퍼부(460)는 상기 디지털 아날로그 변환부(450)에서 제공된 k개 양극성 또는 음극성 데이터 전압들을 증폭하여 k개 출력 채널들(CH1, CH2,..., CHk)을 통해 k개의 데이터 라인들에 출력한다.

본 실시예에 따르면, 상기 데이터 구동부(400)는 상기 타이밍 제어부(200)로부터 제공되는 매 프레임의 영상 데이터 분석 결과에 따라 변경 주기가 제어된 제1 및 제2 극성 신호(POL_L, POL_H)에 기초하여 k개 양극성 또는 음극성 데이터 전압들을 k개 출력 채널들(CH1, CH2,..., CHk)을 통해 출력한다.

도 6a에 도시된 바와 같이, 상기 타이밍 제어부(200)는 제n 프레임(n-th FRAME)의 영상 데이터가 잔상 패턴의 조건을 만족하지 않는 정상적인 영상 데이터이면, 제n 프레임(n-th FRAME) 동안 설정된 반전 모드에 따라서 상기 데이터 구동부(400)에 제1 또는 제2 극성 신호(POL_L, POL_H)를 제공한다.

제n 프레임(n-th FRAME) 동안, 상기 데이터 구동부(400)는 예를 들어, 상기 타이밍 제어부(200)로부터 제공된 제1 극성 신호(POL_L)에 기초하여 수평 주기 마다 (+, -, +, -, +, -, +, -, ...)와 같은 극성 순서의 데이터 전압을 데이터 라인(DL)에 출력할 수 있다.

이어, 도 6b에 도시된 바와 같이, 상기 타이밍 제어부(200)는 제n 프레임((n+1)-th FRAME)의 영상 데이터가 잔상 패턴의 조건을 만족하지 않는 정상적인 영상 데이터이면, 제n+1 프레임 동안 상기 데이터 구동부(400)는 데이터 라인(DL)에는 상기 제1 극성 신호(POL_L)과 반전된 제2 극성 신호(POL_H)를 상기 데이터 구동부(400)에 제공한다.

제n+1 프레임((n+1)-th FRAME) 동안, 상기 데이터 구동부(400)는 제2 극성 신호(POL_H)에 기초하여 수평 주기 마다 극성들(-, +, -, +, -, +, -, +,...)과 같은 극성 순서의 데이터 전압을 데이터 라인(DL)에 출력할 수 있다.

이와 같이, 정상적인 영상 데이터에 대해서 데이터 라인에 수평 주기로 인가되는 데이터 전압의 양극성 및 음극성은 대칭 구조를 가지며, 이에 따라서 양극성 및 음극성의 개수는 실질적으로 동일할 수 있다.

도 7에 도시된 바와 같이, 상기 타이밍 제어부(200)는 제n 프레임(n-th FRAME)의 영상 데이터가 잔상 패턴의 조건을 만족하는 비정상적인 영상 데이터이면, 제n 프레임(n-th FRAME) 동안 설정된 수평 주기 마다 변경되는 제1 또는 제2 극성 신호(POL_L, POL_H)를 상기 데이터 구동부(400)에 제공한다. 예를 들어, 상기 타이밍 제어부(200)는 상기 데이터 구동부(400)에 7 수평 주기로 변하는 제1 및 제2 극성 신호(POL_L, POL_H)를 제공한다.

제n 프레임(n-th FRAME) 동안, 상기 데이터 구동부(400)는 1 내지 제7 수평 주기(Y1,.., Y7) 동안, 상기 제1 극성 신호(POL_L)의 제1 내지 제7 수평 주기(Y1,.., Y7)에 설정된 극성들(+, -, +, -, +, -, +)과 같은 극성의 데이터 전압을 출력하고, 제8 내지 제14 수평 주기(Y8,..., Y14) 동안, 상기 제2 극성 신호(POL_H)의 제8 내지 제14 수평 주기(Y8,..., Y14)에 설정된 극성들(+, -, +, -, +, -, +)과 같은 극성의 데이터 전압을 출력한다.

도시되지는 않았으나, 이와 같은 방식으로 상기 데이터 구동부(400)는 제15 내지 제21 수평 주기(Y15,..., Y21) 동안, 상기 제1 극성 신호(POL_L)의 제15 내지 제21 수평 주기(Y15,..., Y21)에 설정된 극성들(+, -, +, -, +, -, +)과 같은 극성의 데이터 전압을 출력하고, 제22 내지 제28 수평 주기(Y22, ..., Y28)는 상기 제2 극성 신호(POL_H)의 제22 내지 제28 수평 주기(Y22, ..., Y28)에 설정된 극성들(+, -, +, -, +, -, +)과 같은 극성의 데이터 전압을 출력한다.

따라서, 잔상 패턴의 조건을 만족하는 비정상적인 영상 데이터에 대해서 데이터 라인에 수평 주기로 인가되는 데이터 전압의 양극성 및 음극성은 비대칭 구조를 가질 수 있다.

킥백 영향에 의해 양극성의 데이터 전압의 충전률 보다 음극성의 데이터 전압의 충전률이 크다. 이에 따라서 제1 및 제2 극성 신호를 수평 주기로 변경함으로써 상기 음극성 데이터 전압의 개수를 양극성 데이터 전압의 개수 보다 작게 조정함으로써 상기 킥백 영향에 의한 충전률 차이를 보상하여 잔상 불량을 개선할 수 있다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 구동 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

도 8을 참조하면, 상기 영상 데이터 분석부는 수신된 프레임의 영상 데이터가 잔상 패턴의 조건을 만족하는 비정상적인 영상 데이터인지 또는 상기 잔상 패턴의 조건을 만족하지 않는 정상적인 영상 데이터인지를 판단한다(단계 S110).

상기 극성 신호 제어부(250)는 제1 극성 신호(POL_L) 및 제2 극성 신호(POL_H)를 생성하고, 상기 영상 데이터 분석부의 분석 결과에 따라서 제1 극성 신호(POL_L) 및 제2 극성 신호(POL_H)의 변경 주기를 조절한다.

상기 영상 분석 결과, 프레임의 영상 데이터가 잔상 패턴의 조건을 만족하지 않는 정상적인 영상 데이터이면(단계 S130), 상기 극성 신호 제어부(250)는 상기 데이터 구동부에 제공되는 상기 제1 극성 신호(POL_L) 및 제2 극성 신호(POL_H)를 설정된 프레임 주기로 변경한다(단계 S140).

예를 들면, 도 6a 및 도 6b에 도시된 바와 같이, 상기 데이터 구동부는 상기 설정된 1 프레임 주기 마다 변경되는 상기 제1 극성 신호(POL_L) 및 제2 극성 신호(POL_H)를 교대로 수신한다.

제n 프레임(n-th FRAME) 동안, 상기 데이터 구동부(400)는 예를 들어, 상기 타이밍 제어부(200)로부터 제공된 제1 극성 신호(POL_L)에 기초하여 수평 주기 마다 극성들(+, -, +, -, +, -, +, -, ...)와 같은 극성 순서의 데이터 전압을 데이터 라인(DL)에 출력할 수 있다(단계 S150).

제n+1 프레임((n+1)-th FRAME) 동안, 상기 데이터 구동부(400)는 제2 극성 신호(POL_H)에 기초하여 수평 주기 마다 극성들(-, +, -, +, -, +, -, +, ...)와 같은 극성 순서의 데이터 전압을 데이터 라인(DL)에 출력할 수 있다(단계 S150).

한편, 상기 영상 분석 결과, 프레임의 영상 데이터가 잔상 패턴의 조건을 만족하는 비정상적인 영상 데이터이면(단계 S130), 상기 극성 신호 제어부(250)는 상기 데이터 구동부에 제공되는 상기 제1 극성 신호(POL_L) 및 제2 극성 신호(POL_H)를 설정된 수평 주기로 변경한다(단계 S160).

예를 들면, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 데이터 구동부는 상기 설정된 7 수평 주기 마다 변경되는 상기 제1 극성 신호(POL_L) 및 제2 극성 신호(POL_H)를 교대로 수신한다(단계 S160).

도시되지는 않았으나, 이와 같은 방식으로 상기 데이터 구동부(400)는 제15 내지 제21 수평 주기(Y15,..., Y21) 동안, 상기 제1 극성 신호(POL_L)의 제15 내지 제21 수평 주기(Y15,..., Y21)에 설정된 극성들(+, -, +, -, +, -, +)과 같은 극성의 데이터 전압을 출력하고, 제22 내지 제28 수평 주기(Y22,..., Y28)는 상기 제2 극성 신호(POL_H)의 제22 내지 제28 수평 주기(Y22,..., Y28)에 설정된 극성들(+, -, +, -, +, -, +)과 같은 극성의 데이터 전압을 출력한다(단계 S170).

본 발명은 표시 장치 및 이를 포함하는 다양한 장치 및 시스템에 적용될 수 있다. 따라서 본 발명은 휴대폰, 스마트 폰, PDA, PMP, 디지털 카메라, 캠코더, PC, 서버 컴퓨터, 워크스테이션, 노트북, 디지털 TV, 셋-탑 박스, 음악 재생기, 휴대용 게임 콘솔, 네비게이션 시스템, 스마트 카드, 프린터 등과 같은 다양한 전자 기기에 유용하게 이용될 수 있다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 것이다.

100 : 표시 패널 200 : 타이밍 제어부
300 : 감마 데이터 생성부 400 : 데이터 구동부
500 : 게이트 구동부

Claims

데이터 라인 및 게이트 라인이 연결된 화소를 포함하는 표시 패널;
프레임의 영상 데이터가 잔상 패턴의 조건을 만족하는지를 분석하는 영상 데이터 분석부;
상기 데이터 라인에 제공되는 데이터 전압을 기준 전압 대비 양극성 및 음극성으로 제어하는 극성 신호를 생성하는 극성 신호 제어부; 및
상기 극성 신호에 기초하여 상기 데이터 라인에 수평 주기로 양극성 또는 음극성 데이터 전압을 출력하고, 상기 프레임의 영상 데이터가 상기 잔상 패턴의 조건을 만족할 때 상기 데이터 라인에 출력된 양극성 데이터 전압의 개수와 다른 개수의 음극성 데이터 전압을 출력하는 데이터 구동부를 포함하는 표시 장치.
제1항에 있어서, 상기 데이터 구동부는
상기 프레임의 영상 데이터가 상기 잔상 패턴의 조건을 만족할 때 상기 음극성 데이터 전압의 개수가 상기 양극성 데이터 전압의 개수 보다 작은 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제1항에 있어서, 킥백 영향에 의한 양극성 및 음극성 데이터 전압의 충전률 차이가 클수록 상기 음극성 및 양극성 데이터 전압의 개수 차이가 큰 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제1항에 있어서, 상기 음극성 데이터 전압의 개수 및 상기 양극성 데이터 전압의 개수는 킥백 영향에 의해 기준 전압의 옵셋값을 고려하여 설정되는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제2항에 있어서, 상기 데이터 구동부는
상기 프레임의 영상 데이터가 상기 잔상 패턴의 조건을 만족하지 않을 때 상기 데이터 라인에 양극성 데이터 전압의 개수와 같은 개수의 음극성 데이터 전압을 출력하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제1항에 있어서, 상기 극성 신호 제어부는
수평 주기 마다 설정된 극성을 갖는 제1 극성 패턴에 따라 데이터 전압의 극성을 제어하는 제1 극성 신호 및 상기 제1 극성 패턴과 반전된 제2 극성 패턴에 따라 데이터 전압을 극성을 제어하는 제2 극성 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제6항에 있어서, 상기 극성 신호 제어부는
상기 프레임의 영상 데이터가 상기 잔상 패턴의 조건을 만족할 때 상기 제1 극성 신호와 상기 제2 극성 신호를 설정된 수평 주기로 변경하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제6항에 있어서, 상기 극성 신호 제어부는
상기 프레임의 영상 데이터가 상기 잔상 패턴의 조건을 만족하지 않을 때 상기 제1 극성 신호와 상기 제2 극성 신호를 설정된 프레임 주기로 변경하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제1항에 있어서, 상기 잔상 패턴은 블랙 영상과 화이트 영상이 격자 형태로 배열된 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제1항에 있어서, 상기 데이터 구동부는
상기 극성 신호 기초하여 감마 데이터를 양극성 및 음극성 감마 전압으로 생성하는 감마 전압 발생부; 및
상기 양극성 및 음극성 감마 전압을 이용하여 영상 데이터를 양극성 및 음극성 데이터 전압으로 변환하는 디지털 아날로그 변환기를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
데이터 라인 및 게이트 라인이 연결된 화소를 포함하는 표시 장치의 구동 방법에서,
프레임의 영상 데이터가 잔상 패턴의 조건을 만족하는지를 분석하는 단계;
상기 데이터 라인에 제공되는 데이터 전압을 기준 전압 대비 양극성 및 음극성으로 제어하는 극성 신호를 생성하는 단계; 및
상기 프레임의 영상 데이터가 상기 잔상 패턴의 조건을 만족할 때 상기 데이터 라인에 출력된 양극성 데이터 전압의 개수와 다른 개수의 음극성 데이터 전압을 출력하는 단계를 포함하는 표시 장치의 구동 방법.
제11항에 있어서, 상기 프레임의 영상 데이터가 상기 잔상 패턴의 조건을 만족할 때 상기 음극성 데이터 전압의 개수가 상기 양극성 데이터 전압의 개수 보다 작은 것을 특징으로 하는 표시 장치의 구동 방법.
제11항에 있어서, 킥백 영향에 의한 양극성 및 음극성 데이터 전압의 충전률 차이가 클수록 상기 음극성 및 양극성 데이터 전압의 개수 차이가 큰 것을 특징으로 하는 표시 장치의 구동 방법.
제11항에 있어서, 상기 음극성 데이터 전압의 개수 및 상기 양극성 데이터 전압의 개수는 킥백 영향에 의해 기준 전압의 옵셋값을 고려하여 설정되는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 구동 방법.
제12항에 있어서, 상기 프레임의 영상 데이터가 상기 잔상 패턴의 조건을 만족하지 않을 때 상기 데이터 라인에 양극성 데이터 전압의 개수와 같은 개수의 음극성 데이터 전압을 출력하는 단계를 더 포함하는 표시 장치의 구동 방법.
제11항에 있어서, 수평 주기 마다 설정된 극성을 갖는 제1 극성 패턴에 따라 데이터 전압의 극성을 제어하는 제1 극성 신호 및 상기 제1 극성 패턴과 반전된 제2 극성 패턴에 따라 데이터 전압을 극성을 제어하는 제2 극성 신호를 생성하는 단계를 더 포함하는 표시 장치의 구동 방법.
제16항에 있어서, 상기 프레임의 영상 데이터가 상기 잔상 패턴의 조건을 만족할 때 상기 제1 극성 신호와 상기 제2 극성 신호를 설정된 수평 주기로 변경하는 단계를 더 포함하는 표시 장치의 구동 방법.
제16항에 있어서, 상기 프레임의 영상 데이터가 상기 잔상 패턴의 조건을 만족하지 않을 때 상기 제1 극성 신호와 상기 제2 극성 신호를 설정된 프레임 주기로 변경하는 단계를 더 포함하는 표시 장치의 구동 방법.
제11항에 있어서, 상기 잔상 패턴은 블랙 영상과 화이트 영상이 격자 형태로 배열된 것을 특징으로 하는 표시 장치의 구동 방법.
제11항에 있어서, 상기 극성 신호 기초하여 감마 데이터를 양극성 및 음극성 감마 전압으로 생성하는 단계; 및
상기 양극성 및 음극성 감마 전압을 이용하여 영상 데이터를 양극성 및 음극성 데이터 전압으로 변환하는 단계를 더 포함하는 표시 장치의 구동 방법.