KR20200086241A - Liquid crystal display device - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 표시장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 시분할 구동에 기반한 액정표시장치에 관한 것이다.The present invention relates to a display device, and more particularly, to a liquid crystal display device based on time division driving.
액정표시장치는 현재 가장 널리 사용되고 있는 평판 표시 장치 중 하나이다. 액정표시장치는 화소 전극 및 공통 전극 등 전계 생성 전극이 형성되어 있는 두 장의 기판들과, 그 사이에 삽입되어 있는 액정층을 포함한다. 액정층에 포함된 액정 분자들의 배향은 화소 전극 및 공통 전극 간의 전압차에 응답하여 결정될 수 있다. 액정표시장치는 외부로부터 액정층에 투과되는 입사광의 편광을 제어함으로써 영상을 표시할 수 있다.The liquid crystal display device is one of the most widely used flat panel display devices. The liquid crystal display device includes two substrates on which an electric field generating electrode such as a pixel electrode and a common electrode is formed, and a liquid crystal layer interposed therebetween. The alignment of the liquid crystal molecules included in the liquid crystal layer may be determined in response to a voltage difference between the pixel electrode and the common electrode. The liquid crystal display device can display an image by controlling polarization of incident light transmitted from the outside to the liquid crystal layer.
특히, 수직 배향(Vertical Alignment, 이하: VA) 모드에 기반한 액정 표시 장치는 대비비가 크고 넓은 기준 시야각 구현이 용이하여 각광받고 있다. 여기서, 기준 시야각이란 대비비가 1:10인 시야각 또는 계조간 휘도 반전 한계 각도를 의미한다.In particular, the liquid crystal display device based on the vertical alignment (Vertical Alignment, VA) mode is in the spotlight because of its high contrast ratio and easy implementation of a wide reference viewing angle. Here, the reference viewing angle means a viewing angle having a contrast ratio of 1:10 or an inverted luminance limit angle between gradations.
VA 모드에 기반한 액정표시장치에서, 광시야각을 구현하기 위한 수단으로는 전계 생성 전극에 절개부를 형성하는 방법 및 전계 생성 전극 위에 돌기를 형성하는 방법들이 있다. 절개부 또는 돌기를 이용하여 액정 분자의 경사 방향을 여러 방향으로 분산시킴으로써, 기준 시야각을 넓힐 수 있다.In a liquid crystal display device based on VA mode, as a means for realizing a wide viewing angle, there are a method of forming an incision in the field generating electrode and a method of forming a projection on the field generating electrode. The reference viewing angle can be widened by dispersing the inclined direction of the liquid crystal molecules in various directions using an incision or a projection.
그러나, VA 모드에 기반한 액정표시장치는 전면 시인성에 비하여 측면 시인성이 떨어지는 문제점이 있다. 예를 들어, 절개부가 구비된 PVA(patterned vertically aligned) 방식 액정 표시 장치의 경우, 측면으로 갈수록 높은 계조 사이의 휘도 차이가 없어져, 그림이 뭉그러져 보이는 경우가 발생한다.However, the liquid crystal display based on VA mode has a problem in that side visibility is inferior to that of front visibility. For example, in the case of a patterned vertically aligned (PVA) type liquid crystal display equipped with an incision, a luminance difference between high gray levels disappears toward the side, resulting in a case where the picture looks clumped.
본 발명의 목적은 시인성을 향상된 액정표시장치를 제공하는 데 있다.An object of the present invention is to provide a liquid crystal display device with improved visibility.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 액정표시장치는 복수의 게이트 신호들 및 복수의 데이터 전압들을 제공받고, 복수의 프레임들에 기반하여 영상을 표시하는 표시패널, 데이터 제어 신호 및 상기 프레임들에 대응하는 복수의 수직 개시 신호들을 생성하는 타이밍 컨트롤러, 각 프레임에 따른 수직 개시 신호에 응답하여 복수의 게이트 신호들을 출력하는 게이트 구동부, 상기 데이터 제어 신호에 응답하여 상기 데이터 전압들을 생성하는 데이터 구동부를 포함하되, 상기 타이밍 컨트롤러는 상기 프레임들에 대응하는 상기 수직 개시 신호들의 활성화 시간을 서로 다르게 설정함으로써, 상기 프레임들이 서로 다른 주파수를 갖도록 제어한다.A liquid crystal display according to an embodiment of the present invention for achieving the above object is provided with a plurality of gate signals and a plurality of data voltages, a display panel for displaying an image based on a plurality of frames, a data control signal and A timing controller generating a plurality of vertical start signals corresponding to the frames, a gate driver outputting a plurality of gate signals in response to a vertical start signal according to each frame, and generating the data voltages in response to the data control signal Including a data driver, the timing controller controls the frames to have different frequencies by setting different activation times of the vertical start signals corresponding to the frames.
본 발명의 일 실시 예에 있어서, 상기 복수의 프레임들은 제1 서브 프레임 및 제2 서브 프레임을 포함한다.In one embodiment of the present invention, the plurality of frames includes a first sub-frame and a second sub-frame.
본 발명의 일 실시 예에 있어서, 상기 표시패널은 상기 게이트 신호들에 응답하여 대응하는 상기 데이터 전압들을 제공받아 상기 영상을 표시하는 복수의 화소들을 포함하고, 상기 화소들은 상기 제1 서브 프레임 및 상기 제2 서브 프레임에 응답하여 하나의 영상을 표시한다.In one embodiment of the present invention, the display panel includes a plurality of pixels displaying the image by receiving the corresponding data voltages in response to the gate signals, wherein the pixels include the first subframe and the One image is displayed in response to the second sub-frame.
본 발명의 일 실시 예에 있어서, 상기 데이터 구동부는 상기 제1 서브 프레임에 대응하는 복수의 데이터 전압들을 상기 화소들에 출력하며, 상기 제2 서브 프레임에 대응하는 복수의 데이터 전압들을 상기 화소들에 출력한다.In one embodiment of the present invention, the data driver outputs a plurality of data voltages corresponding to the first sub-frame to the pixels, and a plurality of data voltages corresponding to the second sub-frame to the pixels. Output.
본 발명의 일 실시 예에 있어서, 상기 제1 서브 프레임 대응하는 상기 데이터 전압들의 계조는 상기 제2 서브 프레임에 대응하는 상기 데이터 전압들의 계조 보다 높게 설정된다.In one embodiment of the present invention, the gray level of the data voltages corresponding to the first sub-frame is set higher than that of the data voltages corresponding to the second sub-frame.
본 발명의 일 실시 예에 있어서, 상기 제2 서브 프레임에 대응하는 수직 개시 신호의 활성화 구간은 상기 제1 서브 프레임에 대응하는 수직 개시 신호의 활성화 구간보다 길게 설정된다.In one embodiment of the present invention, the activation period of the vertical start signal corresponding to the second sub frame is set longer than the activation period of the vertical start signal corresponding to the first sub frame.
본 발명의 일 실시 예에 있어서, 상기 제2 서브 프레임의 수직 개시 신호에 응답하여 출력되는 게이트 신호들의 활성화 구간은 상기 제1 서브 프레임의 수직 개시 신호에 응답하여 출력되는 게이트 신호들의 활성화 구간보다 길게 설정된다.In one embodiment of the present invention, the activation period of the gate signals output in response to the vertical start signal of the second sub frame is longer than the activation period of the gate signals output in response to the vertical start signal of the first sub frame. Is set.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시 예에 따른 액정표시장치는 복수의 게이트 신호들 및 복수의 데이터 전압들을 제공받고, 복수의 프레임들에 기반하여 영상을 표시하는 표시패널, 데이터 제어 신호 및 상기 프레임들에 대응하는 복수의 수직 개시 신호들을 생성하는 타이밍 컨트롤러, 각 프레임에 따른 수직 개시 신호에 응답하여 복수의 게이트 신호들을 출력하는 게이트 구동부, 상기 데이터 제어 신호에 응답하여 상기 데이터 전압들을 생성하는 데이터 구동부, 상기 표시패널에 광을 공급하는 백라이트 유닛을 포함하되, 상기 타이밍 컨트롤러는 상기 프레임들에 대응하는 상기 수직 개시 신호들의 활성화 시간을 서로 다르게 설정함으로써 상기 프레임들이 서로 다른 주파수를 갖도록 제어하고, 상기 백라이트 유닛은 상기 프레임들 마다 다른 주기로서 광을 공급한다.A liquid crystal display according to another embodiment of the present invention for achieving the above object is provided with a plurality of gate signals and a plurality of data voltages, a display panel for displaying an image based on a plurality of frames, a data control signal and A timing controller generating a plurality of vertical start signals corresponding to the frames, a gate driver outputting a plurality of gate signals in response to a vertical start signal according to each frame, and generating the data voltages in response to the data control signal It includes a data driver, a backlight unit for supplying light to the display panel, the timing controller controls the frames to have different frequencies by differently setting the activation time of the vertical start signals corresponding to the frames, The backlight unit supplies light at different cycles for each of the frames.
본 발명의 다른 실시 예에 있어서, 상기 타이밍 컨트롤러는 백라이트 제어신호를 더 생성하되, 상기 백라이트 유닛은 상기 백라이트 제어신호에 응답하여 상기 프레임들 마다 다른 주기로서 광을 공급한다.In another embodiment of the present invention, the timing controller further generates a backlight control signal, but the backlight unit supplies light as a different cycle for each frame in response to the backlight control signal.
본 발명의 다른 실시 예에 있어서, 상기 복수의 프레임들은 제1 서브 프레임 및 제2 서브 프레임을 포함한다.In another embodiment of the present invention, the plurality of frames includes a first sub-frame and a second sub-frame.
본 발명의 다른 실시 예에 있어서, 상기 표시패널은 상기 게이트 신호들에 응답하여 대응하는 상기 데이터 전압들을 제공받아 상기 영상을 표시하는 복수의 화소들을 포함하고, 상기 화소들은 상기 제1 서브 프레임 및 상기 제2 서브 프레임에 응답하여 하나의 영상을 표시한다.In another embodiment of the present invention, the display panel includes a plurality of pixels displaying the image by receiving the corresponding data voltages in response to the gate signals, wherein the pixels include the first subframe and the One image is displayed in response to the second sub-frame.
본 발명의 다른 실시 예에 있어서, 상기 데이터 구동부는 상기 제1 서브 프레임에 대응하는 복수의 데이터 전압들을 상기 화소들에 출력하며, 상기 제2 서브 프레임에 대응하는 복수의 데이터 전압들을 상기 화소들에 출력한다.In another embodiment of the present invention, the data driver outputs a plurality of data voltages corresponding to the first sub-frame to the pixels, and a plurality of data voltages corresponding to the second sub-frame to the pixels. Output.
본 발명의 다른 실시 예에 있어서, 상기 백라이트 유닛으로부터 출력되는 광 주기에 기반하여, 상기 제1 서브 프레임들에 대응하는 상기 데이터 전압들 및 상기 제2 서브 프레임들에 대응하는 상기 데이터 전압들의 계조값을 조절하는 계조 제어부를 더 포함한다.In another embodiment of the present invention, based on the light period output from the backlight unit, the gradation value of the data voltages corresponding to the first sub-frames and the data voltages corresponding to the second sub-frames Further comprising a gradation control unit for adjusting the.
본 발명의 다른 실시 예에 있어서, 상기 제1 서브 프레임 대응하는 상기 데이터 전압들의 계조는 상기 제2 서브 프레임에 대응하는 상기 데이터 전압들의 계조 보다 높게 설정된다.In another embodiment of the present invention, the gray level of the data voltages corresponding to the first sub-frame is set higher than that of the data voltages corresponding to the second sub-frame.
본 발명의 다른 실시 예에 있어서, 상기 백라이트 유닛은 상기 제1 서브 프레임 동안 지속적으로 광을 공급하며, 상기 제2 서브 프레임 동안 일정 시간 주기로 광을 공급한다.In another embodiment of the present invention, the backlight unit continuously supplies light during the first sub-frame, and supplies light at a predetermined time period during the second sub-frame.
본 발명의 다른 실시 예에 있어서, 상기 백라이트 유닛은 상기 제1 서브 프레임 및 상기 제2 서브 프레임 동안 일정 시간 주기로 광을 공급한다.In another embodiment of the present invention, the backlight unit supplies light at a predetermined time period during the first sub-frame and the second sub-frame.
본 발명의 다른 실시 예에 있어서, 상기 제2 서브 프레임에 대응하는 수직 개시 신호의 활성화 구간은 상기 제1 서브 프레임에 대응하는 수직 개시 신호의 활성화 구간보다 길게 설정된다.In another embodiment of the present invention, the activation period of the vertical start signal corresponding to the second sub frame is set longer than the activation period of the vertical start signal corresponding to the first sub frame.
본 발명의 다른 실시 예에 있어서, 상기 제2 서브 프레임의 수직 개시 신호에 응답하여 출력되는 게이트 신호들의 활성화 구간은 상기 제1 서브 프레임의 수직 개시 신호에 응답하여 출력되는 게이트 신호들의 활성화 구간보다 길게 설정된다.In another embodiment of the present invention, the activation period of gate signals output in response to the vertical start signal of the second sub frame is longer than the activation period of gate signals output in response to the vertical start signal of the first sub frame. Is set.
본 발명의 실시 예에 따른 표시장치는 시분할 구동에 기반하여 동작함으로써, 액정표시장치의 시인성이 향상될 수 있다.The display device according to an exemplary embodiment of the present invention operates based on time-division driving, thereby improving visibility of the liquid crystal display device.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 액정표시장치의 블록도이다.
도 2는 도 1에 도시된 표시패널에 배치된 화소의 회로도이다.
도 3은 시분할 구동에 기반한 일반적인 액정 분자의 응답 특성을 보여주는 그래프이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 시분할 구동에 기반한 게이트 구동부의 동작을 보여주는 타이밍도이다.
도 5는 도 3에 도시된 게이트 구동부의 동작에 기반한 액정 분자의 응답 특성을 보여주는 그래프이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 액정표시장치의 블록도이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 시분할 구동에 기반한 게이트 구동부 및 백라이트 유닛의 동작을 보여주는 타이밍도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 시분할 구동에 기반한 게이트 구동부 및 백라이트 유닛의 동작을 보여주는 타이밍도이다. 1 is a block diagram of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.
2 is a circuit diagram of pixels disposed on the display panel shown in FIG. 1.
3 is a graph showing response characteristics of typical liquid crystal molecules based on time division driving.
4 is a timing diagram showing an operation of a gate driver based on time division driving according to an embodiment of the present invention.
5 is a graph showing response characteristics of liquid crystal molecules based on the operation of the gate driver illustrated in FIG. 3.
6 is a block diagram of a liquid crystal display according to another exemplary embodiment of the present invention.
7 is a timing diagram showing the operation of a gate driver and a backlight unit based on time division driving according to an embodiment of the present invention.
8 is a timing diagram showing operations of a gate driver and a backlight unit based on time division driving according to another embodiment of the present invention.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.The present invention may be variously modified and may have various forms, and specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the text. However, this is not intended to limit the present invention to a specific disclosure form, and it should be understood that all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention are included.
각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.In describing each drawing, similar reference numerals are used for similar components. In the accompanying drawings, the dimensions of the structures are shown to be enlarged than the actual for clarity of the present invention. Terms such as first and second may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from other components. For example, the first component may be referred to as a second component without departing from the scope of the present invention, and similarly, the second component may be referred to as a first component. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise.
본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들 의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. In this application, the terms "include" or "have" are intended to indicate the presence of features, numbers, steps, actions, components, parts or combinations thereof described herein, one or more other features. It should be understood that the existence or addition possibilities of fields or numbers, steps, actions, components, parts or combinations thereof are not excluded in advance.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 액정표시장치의 블록도이다.1 is a block diagram of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 액정표시장치(10)는 타이밍 컨트롤러(110), 게이트 구동부(120), 데이터 구동부(130), 및 표시패널(140)을 포함한다.Referring to FIG. 1, the liquid
타이밍 컨트롤러(110)는 액정표시장치(10)의 외부로부터 복수의 영상 신호들(RGB) 및 복수의 제어신호들(CS)을 수신한다. 타이밍 컨트롤러(110)는 데이터 구동부(130)와의 인터페이스 사양에 맞도록 영상 신호들(RGB)의 데이터 포맷을 변환한다. 데이터 포맷이 변환된 영상 신호들(RGB')은 데이터 구동부(130)에 제공된다. The
또한, 타이밍 컨트롤러(110)는 제어신호들(CS)에 응답하여, 데이터 제어신호(D-CS) 및 게이트 제어신호(G-CS)를 생성한다. 예시적으로, 데이터 제어신호(D-CS)는 출력개시신호 및 수평개시신호 등을 포함할 수 있다. 게이트 제어신호(G-CS)는 수직 개시 신호 및 수직 클럭바 신호를 포함할 수 있다. 타이밍 컨트롤러(110)는 데이터 제어신호(D-CS)를 데이터 구동부(130)에 제공하며, 게이트 제어신호(G-CS)를 게이트 구동부(120)에 제공한다.In addition, the
실시 예에 있어서, 본 발명에 따른 액정표시장치(10)는 시분할 방식(Field sequential type)에 기반하여 영상을 출력할 수 있다. 자세하게, 하나의 프레임에 기반하여 하나의 영상을 표시하던 기존 액정표시장치와 달리, 본 발명에 따른 액정표시장치(10)는 두 개의 프레임들에 기반하여 하나의 영상을 표시할 수 있다. 한 편, 본 발명에 따른 액정표시장치(10)가 두 개의 프레임들에 기반하여 하나의 영상을 표시하는 것으로 설명되지만, 이에 한정되지 않는다. 즉, 주파수 설정에 따른 복수의 프레임들에 기반하여 하나의 영상이 표시될 수 있다. In an embodiment, the
타이밍 컨트롤러(110)는 주파수 설정에 따라, 복수의 프레임들에 기반한 게이트 제어신호(G-CS) 및 데이터 제어신호(D-CS)를 생성할 수 있다. The
게이트 구동부(120)는 타이밍 컨트롤러(110)로부터 제공되는 게이트 제어신호(G-CS)에 응답하여, 게이트 신호를 순차적으로 출력한다. 표시패널(140)에 포함된 복수의 화소들(PX11~PXnm)은 게이트 신호들에 의해 행 단위로 그리고 순차적으로 스캐닝될 수 있다.The
데이터 구동부(130)는 타이밍 컨트롤러(110)로부터 제공되는 데이터 제어신호(D-CS)에 응답하여, 데이터 포멧이 변환된 영상 신호들(RGB')을 복수의 데이터 전압들로 변환한다. 데이터 구동부(130)는 데이터 전압들을 표시패널(140)로 출력한다.The
표시패널(140)은 복수의 게이트 라인들(GL1~GLn), 복수의 데이터 라인들(DL1~DLm) 및 복수의 화소들(PX11~PXnm)을 포함한다. The
게이트 라인들(GL1~GLn)은 행 방향으로 연장되어 열 방향으로 연장된 데이터 라인들(DL1~DLm)과 서로 교차하도록 배치된다. 게이트 라인들(GL1~GLn)은 게이트 구동부(120)와 전기적으로 연결되어, 게이트 신호들을 수신한다. 데이터 라인들(DL1~DLm)은 데이터 구동부(130)와 전기적으로 연결되어, 데이터 전압들을 수신한다. 화소들(PX11~PXnm) 각각은 대응하는 게이트 라인(GLn) 및 대응하는 데이터 라인(DLm)에 연결된다.The gate lines GL1 to GLn extend in the row direction and are disposed to intersect the data lines DL1 to DLm extending in the column direction. The gate lines GL1 to GLn are electrically connected to the
도 2는 도 1에 도시된 표시패널에 배치된 화소의 회로도이다.2 is a circuit diagram of pixels disposed on the display panel shown in FIG. 1.
도 2를 참조하면, 표시패널(140, 도1 참조)에 배치된 화소들(PX11~PXnm, 도1 참조) 중 어느 하나의 화소(PX)가 개시된다. 또한, 화소(PX)에 연결된 복수의 게이트 라인들(GL1~GLn) 중 어느 하나의 게이트 라인(GLi) 및 복수의 데이터 라인들(DL1~DLm) 중 어느 하나의 데이터 라인(DLj)이 도시되었다. 여기서, n 및 m은 0보다 큰 정수이다. i는 0보다 크고 n보다 작거나 같은 정수이다. j는 0보다 크고 m보다 작거나 같은 정수이다. Referring to FIG. 2, one pixel PX among the pixels PX11 to PXnm (see FIG. 1) disposed on the display panel 140 (see FIG. 1) is disclosed. In addition, one gate line GLi of the plurality of gate lines GL1 to GLn connected to the pixel PX and one data line DLj of the plurality of data lines DL1 to DLm are illustrated. . Here, n and m are integers greater than zero. i is an integer greater than 0 and less than or equal to n. j is an integer greater than 0 and less than or equal to m.
게이트 라인(GLi)과 데이터 라인(DLj)에 연결된 화소(PX)는 박막 트랜지스터(Tr) 및 박막 트랜지스터(Tr)에 연결된 액정 캐패시터(Clc)를 포함한다. 박막 트랜지스터(Tr)는 게이트 라인(GLi)에 연결된 게이트 전극, 데이터 라인(DLj)에 연결된 소오스 전극, 및 액정 캐패시터(Clc)에 연결된 드레인 전극을 포함한다. The pixel PX connected to the gate line GLi and the data line DLj includes a thin film transistor Tr and a liquid crystal capacitor Clc connected to the thin film transistor Tr. The thin film transistor Tr includes a gate electrode connected to the gate line GLi, a source electrode connected to the data line DLj, and a drain electrode connected to the liquid crystal capacitor Clc.
또한, 액정 캐패시터(Clc)는 박막 트랜지스터(Tr)의 드레인 전극에 전기적으로 연결된 화소 전극(PE), 화소 전극(PE)과 마주보는 공통 전극(CE), 및 화소 전극(PE)과 공통 전극 (CE)사이에 배치된 액정층(미 도시됨)에 의해 형성된다. 액정 캐패시터(Clc)에는 화소 전극(PE)에 공급된 데이터 전압 및 공통 전극(CE)에 공급된 공통 전압 간의 차전압이 충전될 수 있다.In addition, the liquid crystal capacitor Clc includes a pixel electrode PE electrically connected to a drain electrode of the thin film transistor Tr, a common electrode CE facing the pixel electrode PE, and a pixel electrode PE and a common electrode ( CE) is formed by a liquid crystal layer (not shown) disposed between. The liquid crystal capacitor Clc may be charged with a difference voltage between the data voltage supplied to the pixel electrode PE and the common voltage supplied to the common electrode CE.
도 3은 시분할 구동에 기반한 일반적인 액정 분자의 응답 특성을 보여주는 그래프이다. 3 is a graph showing response characteristics of typical liquid crystal molecules based on time division driving.
도 3을 참조하면, 가로축은 주파수 설정에 따른 각 프레임(t)을 나타내며, 세로축은 화소 전극(PE, 도2 참조)의 전압 레벨(V)을 나타낸다. 또한, 도 3에 도시된 그래프는 복수의 화소들 중 어느 하나의 화소를 기반으로, 제1 및 제2 서브 프레임들(Frame1, Frame2) 동안 액정 분자의 응답 특성을 보여준다. 여기서, 제1 및 제2 서브 프레임들(Frame1, Frame2)은 하나의 영상이 제공되는 시간 단위인 단위 프레임으로서 정의될 수 있다.Referring to FIG. 3, the horizontal axis represents each frame t according to the frequency setting, and the vertical axis represents the voltage level V of the pixel electrode PE (see FIG. 2 ). In addition, the graph illustrated in FIG. 3 shows response characteristics of liquid crystal molecules during the first and second subframes Frame1 and Frame2 based on one of a plurality of pixels. Here, the first and second sub-frames Frame1 and Frame2 may be defined as a unit frame that is a time unit in which one image is provided.
일반적으로, 액정표시장치는 액정 특성에 따라 정면 시인성보다 측면 시인성이 떨어지는 문제점이 발생한다. 이러한 측면 시인성을 개선하기 위해, 시분할 구동 방식에 기반하여 액정표시장치가 동작될 수 있다. 이러한 시분할 구동을 위해, 액정표시장치는 제1 및 제2 서브 프레임들(Frame1, Frame2)을 기반으로, 원하는 계조의 영상을 표시할 수 있다. 자세하게, 제1 서브 프레임(Frame1)의 데이터 전압에 대응하는 계조 및 제2 서브 프레임(Frame2)의 데이터 전압에 대응하는 계조의 평균에 기반하여, 원하는 계조의 영상이 표시될 수 있다. 여기서, 제1 및 제2 서브 프레임들(Frame1, Frame2) 각각은 120Hz로 설정될 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.In general, a liquid crystal display device has a problem in that side visibility is inferior to front visibility according to liquid crystal characteristics. In order to improve the side visibility, a liquid crystal display device may be operated based on a time division driving method. For such time-division driving, the liquid crystal display may display an image of a desired gradation based on the first and second sub-frames Frame1 and Frame2. In detail, an image of a desired grayscale may be displayed based on an average of grayscales corresponding to the data voltages of the first subframe Frame1 and grayscales corresponding to the data voltages of the second subframe Frame2. Here, each of the first and second sub-frames Frame1 and Frame2 may be set to 120 Hz, but is not limited thereto.
또한, 제1 서브 프레임(Frame1)의 데이터 전압에 대응하는 계조는 제2 서브 프레임(Frame1)의 데이터 전압에 대응하는 계조 보다 높을 수 있다. 예를 들어, 제1 및 제2 서브 프레임들(Frame1, Frame2) 동안 150 gray를 표시하기 위해서는, 제1 서브 프레임(Frame1) 동안 250 gray에 대응하는 데이터 전압이 설정될 수 있으며, 제2 서브 프레임(Frame2) 동안 50 gray에 대응하는 데이터 전압이 설정될 수 있다. 또한, 앞으로 본 발명의 설명에 있어서, 제1 서브 프레임(Frame1)의 데이터 전압이 제2 서브 프레임(Frame1)의 데이터 전압보다 높은 것으로 설명된다. 그러나, 본 발명의 기술적 이에 한정되지 않는다.Also, the gray level corresponding to the data voltage of the first sub frame Frame1 may be higher than the gray level corresponding to the data voltage of the second sub frame Frame1. For example, in order to display 150 gray during the first and second sub-frames (Frame1, Frame2), a data voltage corresponding to 250 gray during the first sub-frame (Frame1) may be set, and the second sub-frame During (Frame2), a data voltage corresponding to 50 gray may be set. In addition, in the description of the present invention in the future, it is described that the data voltage of the first sub-frame Frame1 is higher than the data voltage of the second sub-frame Frame1. However, the present invention is not limited to this.
계속해서 도 3을 참조하면, 제1 서브 프레임(Frame1)은 제1 및 제2 시간들(t1, t2)을 포함한다.3, the first sub-frame Frame1 includes first and second times t1 and t2.
제1 시간(t1)에서, 화소 전극(PE, 도2 참조)에 인가된 데이터 전압 및 공통 전극(CE, 도2 참조)에 인가된 공통 전압에 의해, 화소 전극(PE) 및 공통 전극(CE) 사이에 전계가 형성된다. 화소 전극(PE) 및 공통 전극(CE) 사이에 형성된 전계에 의해 액정층의 액정 분자가 재배열된다. 즉, 제1 시간(t1)은 화소 전극(PE)의 전압 레벨이 원하는 계조에 대응하는 데이터 전압 레벨에 도달하지 못한 경우로서, 액정층의 액정 분자가 변화되는 구간이다. 여기서, 제1 프레임(frame1)의 원하는 계조에 대응하는 데이터 전압 레벨은 하이 전압 레벨(HV)일 수 있다. At the first time t1, the pixel electrode PE and the common electrode CE by the data voltage applied to the pixel electrode PE (see FIG. 2) and the common voltage applied to the common electrode CE (see FIG. 2). ) Between the electric field is formed. The liquid crystal molecules of the liquid crystal layer are rearranged by the electric field formed between the pixel electrode PE and the common electrode CE. That is, the first time t1 is a case in which the voltage level of the pixel electrode PE does not reach the data voltage level corresponding to the desired gradation, and is a period in which liquid crystal molecules of the liquid crystal layer are changed. Here, the data voltage level corresponding to the desired gradation of the first frame frame1 may be a high voltage level (HV).
제2 시간(t2)은, 화소 전극(PE)의 전압 레벨이 원하는 계조에 대응하는 데이터 전압 레벨, 즉 하이 전압 레벨(HV)에 도달한 경우로서, 원하는 계조에 대응하는 영상이 표시되는 구간일 수 있다.The second time t2 is a period in which an image corresponding to a desired gradation is displayed when the voltage level of the pixel electrode PE reaches a data voltage level corresponding to a desired gradation, that is, a high voltage level HV. Can.
제2 서브 프레임(Frame2)은 제3 및 제4 시간들(t3, t4)을 포함한다. The second sub-frame Frame2 includes third and fourth times t3 and t4.
제3 시간(t3)에서, 화소 전극(PE)에 인가된 데이터 전압 및 공통 전극(CE)에 인가된 공통 전압에 의해, 화소 전극(PE) 및 공통 전극(CE) 사이에 전계가 형성된다. 화소 전극(PE) 및 공통 전극(CE) 사이에 형성된 전계에 의해 액정층의 액정 분자가 재배열된다. 즉, 제3 시간(t3)은 화소 전극(PE)의 전압 레벨이 원하는 계조에 대응하는 데이터 전압 레벨에 도달하지 못한 경우로서, 액정층의 액정 분자가 변화되는 구간이다. 여기서, 제2 프레임(Frame2)의 원하는 계조에 대응하는 데이터 전압 레벨은 로우 전압 레벨(LV)일 수 있다. At the third time t3, an electric field is formed between the pixel electrode PE and the common electrode CE by the data voltage applied to the pixel electrode PE and the common voltage applied to the common electrode CE. The liquid crystal molecules of the liquid crystal layer are rearranged by the electric field formed between the pixel electrode PE and the common electrode CE. That is, the third time t3 is a case in which the voltage level of the pixel electrode PE does not reach the data voltage level corresponding to the desired gradation, and is a section in which liquid crystal molecules of the liquid crystal layer are changed. Here, the data voltage level corresponding to the desired gray level of the second frame Frame2 may be a low voltage level LV.
제4 시간(t4)은, 화소 전극(PE)의 전압 레벨이 원하는 계조에 대응하는 데이터 전압 레벨, 즉 로우 전압 레벨(LV)에 도달한 경우로서, 원하는 계조에 대응하는 영상이 표시되는 구간일 수 있다.The fourth time t4 is a period in which an image corresponding to a desired gradation is displayed when the voltage level of the pixel electrode PE reaches a data voltage level corresponding to a desired gradation, that is, a low voltage level LV. Can.
상술된 바에 따르면, 제2 및 제4 시간들(t2, t4)에 기반하여 원하는 계조의 영상이 표시될 수 있다. 그러나, 일반적으로, 액정 분자의 응답 특성은 하이 전압 레벨에 도달하는 구간보다 로우 전압 레벨에 도달하는 구간일 때, 응답 속도가 더 늦은 문제점을 가진다. 상술된 이유에 따라, 제2 시간(t2)에 비해 제4 시간(t4)이 짧을 수 있다. 이로 인해, 인접 화소의 빛이 혼색되어 나타나는 워시 아웃(Wash out) 불량이 발생될 수 있다.As described above, an image of a desired gradation may be displayed based on the second and fourth times t2 and t4. However, in general, the response characteristics of the liquid crystal molecules have a problem in that the response speed is slower when the low voltage level is reached than the high voltage level. For the above-described reason, the fourth time t4 may be shorter than the second time t2. Due to this, a wash out defect caused by light mixing of adjacent pixels may occur.
본 발명의 실시 예에 따르면, 액정표시장치(10)는 제1 및 제2 서브 프레임들(Frame1, Frame2)의 주파수가 다르게 설정될 수 있다. 즉, 로우 레벨 전압에 도달한 제4 시간(t4)의 구간을 증가시키기 위해, 제2 서브 프레임(Frame2)의 주파수가 제1 서브 프레임(Frame1)의 주파수보다 길 수 있다. 이러한 동작은 후술될 것이다.According to an embodiment of the present invention, the
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 시분할 구동에 기반한 게이트 구동부의 동작을 보여주는 타이밍도이다.4 is a timing diagram showing an operation of a gate driver based on time division driving according to an embodiment of the present invention.
도 1 및 도 4을 참조하면, 타이밍 컨트롤러(110)는 게이트 제어신호(G-CS)를 게이트 구동부(120)에 제공한다. 게이트 제어신호(G-CS)는 게이트 구동부(120)로부터 출력되는 게이트 신호들의 동작을 제어하는 수직 개시 신호(STV)를 포함할 수 있다. 게이트 구동부(120)는 수직 개시 신호(STV)에 응답하여, 각 프레임에 따른 복수의 게이트 신호들을 순차적으로 출력할 수 있다. 1 and 4, the
한 편, 실시 예에 있어서, 본 발명에 따른 타이밍 컨트롤러(110)는 제1 및 제2 서브 프레임들(Frame1, Frame2)의 주파수가 서로 다르게 설정되도록 수직 개시 신호(STV)를 제어한다. 도 3에서 설명된 바와 마찬가지로, 제1 및 제2 서브 프레임들(Frame1, Frame2)은 하나의 영상이 제공되는 시간 단위인 단위 프레임으로서 정의될 수 있다. 한 편, 본 발명의 설명에 있어서, 제1 서브 프레임(Frame1) 대응하는 데이터 전압들의 계조는 제2 서브 프레임(Frame2)에 대응하는 데이터 전압들의 계조 보다 높게 설정될 수 있다.On the other hand, in an embodiment, the
먼저, 제1 서브 프레임(Frame1)에서, 게이트 구동부(120)는 타이밍 컨트롤러(110)로부터 제공된 수직 개시 신호(STV)에 응답하여, 제1 활성화 구간(H11) 동안 제1 게이트 신호(G1)를 제1 게이트 라인(GL1)에 제공한다. 제1 화소(PX11)는 제1 게이트 신호(G1)에 응답하여, 대응하는 제1 데이터 전압을 화소 전극(PE, 도2 참조)에 전달한다. 여기서, 제1 데이터 전압은 도 3에서 설명된 하이 전압 레벨일 수 있다. First, in the first sub-frame (Frame1), the
또한, 수직 개시 신호(STV)가 제1 게이트 신호(G1)와 동시에 하이 레벨로 천이 되는 것으로 설명되었지만, 이에 한정되지 않는다. 즉, 수직 개시 신호(STV)는 제1 게이트 신호(G1)가 활성화되기 이전 구간에서, 하이 레벨로 천이 될 수 있다.Further, although the vertical start signal STV has been described as being transitioned to a high level at the same time as the first gate signal G1, it is not limited thereto. That is, the vertical start signal STV may transition to a high level in a period before the first gate signal G1 is activated.
이 후, 제1 게이트 신호(G1)가 로우 레벨로 천이됨에 따라, 게이트 구동부(120)는 제2 활성화 구간(H12) 동안 제2 게이트 신호(G2)를 제2 게이트 라인(미도시)에 출력한다. 즉, 제1 게이트 신호(G1)가 로우 레벨로 천이됨에 따라, 다음 게이트 신호인 제2 게이트 신호(G2)가 하이 레벨로 천이될 수 있다. Thereafter, as the first gate signal G1 transitions to the low level, the
상술된 동작을 반복함에 따라, 제1 서브 프레임(Frame1) 동안, 수직 개시 신호(STV)에 응답하여, 제1 내지 제n 게이트 신호들(G1~Gn)이 순차적으로 출력될 수 있다. By repeating the above-described operation, during the first sub-frame Frame1, the first to n-th gate signals G1 to Gn may be sequentially output in response to the vertical start signal STV.
한 편, 제1 서브 프레임(Frame1)에 따른 제1 내지 제n 게이트 신호들(G1~Gn)이 출력된 후, 다음 프레임인 제2 서브 프레임(Frame2)이 시작되기 전, 공백 시간(Blank)이 존재할 수 있다. 실시 예에 있어서, 본 발명에 따른 타이밍 컨트롤러(110)는 이러한 공백 시간(Blank)을 줄임으로써, 제2 서브 프레임(Frame2)을 증가시킬 수 있다. 여기서, 도 4에 도시된 공백 시간(Blank)은 기존의 공백 시간과 비교하여 일정 시간만큼 줄어든 공백 시간일 수 있다. Meanwhile, after the first to n-th gate signals G1 to Gn according to the first sub-frame Frame1 are output, before the second sub-frame Frame2, which is the next frame, starts, a blank time (Blank) This may exist. In an embodiment, the
자세하게, 타이밍 컨트롤러(110)는 상기 일정 시간만큼 줄어든 공백 시간에 기반하여, 제2 서브 프레임(Frame2)의 주파수를 제1 서브 프레임(Frame1)의 주파수보다 상기 일정 시간만큼 더 늘일 수 있다. 즉, 제2 서브 프레임(Frame2)의 수직 개시 신호(STV)가 상기 일정 시간만큼 빠르게 활성화될 수 있다. 이로 인해, 제2 서브 프레임(Frame2)에 따른 제1 내지 제n 게이트 신호들(G1~Gn)이 활성화되는 구간이 기존보다 증가될 수 있다. In detail, the
제2 서브 프레임(Frame2)에서, 게이트 구동부(120)는 타이밍 컨트롤러(110)로부터 제공된 수직 개시 신호(STV)에 응답하여, 제1 활성화 구간(H21) 동안 제1 게이트 신호(G1)를 제1 게이트 라인(GL1)에 제공한다. 제1 화소(PX11)는 제2 서브 프레임(Frame2)에 따른 제1 게이트 신호(G1)에 응답하여, 대응하는 제1 데이터 전압을 화소 전극(PE)에 전달한다. 여기서, 제1 데이터 전압은 도 2에서 설명된 로우 전압 레벨일 수 있다. In the second sub-frame (Frame2), the
상술된 바와 같이, 제2 서브 프레임(Frame2)의 주파수가 제1 서브 프레임(Frame1)의 주파수보다 길게 설정됨에 따라, 제2 서브 프레임(Frame2)의 제1 게이트 신호(G1)의 제1 활성화 구간(H21)이 증가될 수 있다. 이로 인해, 도3 에 도시된 로우 전압 레벨에 도달하기 위한 제4 시간(t4)이 증가될 수 있다. As described above, as the frequency of the second sub-frame Frame2 is set longer than the frequency of the first sub-frame Frame1, the first activation period of the first gate signal G1 of the second sub-frame Frame2 (H21) may be increased. Due to this, the fourth time t4 for reaching the low voltage level shown in FIG. 3 can be increased.
도 5는 도 4에 도시된 게이트 구동부의 동작에 기반한 액정 분자의 응답 특성을 보여주는 그래프이다.5 is a graph showing response characteristics of liquid crystal molecules based on the operation of the gate driver illustrated in FIG. 4.
도 5를 참조하면, 가로축은 주파수 설정에 따른 시간을 나타내며, 세로축은 화소 전극의 전압 레벨을 나타낸다. 또한, 도 3에 도시된 그래프와 마찬가지로 도 5에 도시된 그래프는 복수의 화소들 중 어느 하나의 화소를 기반으로, 제1 및 제2 서브 프레임들(Frame1, Frame2) 동안 액정 분자의 응답 특성을 보여준다. Referring to FIG. 5, the horizontal axis represents time according to the frequency setting, and the vertical axis represents the voltage level of the pixel electrode. In addition, like the graph shown in FIG. 3, the graph shown in FIG. 5 is based on any one of a plurality of pixels to determine the response characteristics of the liquid crystal molecules during the first and second subframes (Frame1, Frame2). Show.
도 5에 도시된 바와 같이, 제1 서브 프레임(Frame1) 및 제2 서브 프레임(Frame2)의 주파수가 서로 다르게 설정될 수 있다. 자세하게, 제2 서브 프레임(Frame2)의 제4 시간(t4)은 소정의 시간만큼 줄어든 공백 시간(Blank, 도3 참조)에 대응하여 증가될 수 있다. 상기 일정 시간만큼 제4 시간(t4)이 증가됨에 따라, 로우 전압 레벨 구간이 증가될 수 있다. As illustrated in FIG. 5, frequencies of the first sub-frame Frame1 and the second sub-frame Frame2 may be set differently. In detail, the fourth time t4 of the second sub-frame Frame2 may be increased in response to a blank time (see Blank (see FIG. 3)) reduced by a predetermined time. As the fourth time t4 increases by the predetermined time, the low voltage level period may increase.
상술된 바와 같이, 로우 전압 레벨 구간이 증가됨으로써, 제1 및 제2 서브 프레임들(Frame1, Frame2) 간의 평균 계조가 정상 계조로서 출력될 수 있다. 이로 인해, 액정표시장치(10, 도1 참조)의 전반적인 시인성이 향상될 수 있다. 특히, 상술된 주파수 설정에 기반하여, 액정표시장치(10)의 측면 시인성이 보다 효율적으로 향상될 수 있다. As described above, by increasing the low voltage level period, the average grayscale between the first and second subframes Frame1 and Frame2 may be output as a normal grayscale. Accordingly, the overall visibility of the liquid crystal display device 10 (see FIG. 1) may be improved. In particular, based on the above-described frequency setting, side visibility of the
도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 액정 표시 장치의 블록도이다.6 is a block diagram of a liquid crystal display according to another exemplary embodiment of the present invention.
도 6을 참조하면, 액정표시장치(20)는 타이밍 컨트롤러(210), 게이트 구동부(220), 데이터 구동부(230), 표시패널(240), 백라이트 유닛(250), 및 계조 제어부(260)를 포함한다. 본 발명에 따른 액정표시장치(20)는 도 1에 도시된 액정표시장치(10)와 비교하여 백라이트 유닛(250) 및 계조 제어부(260)가 추가된 것으로서, 타이밍 컨트롤러(210)를 제외한 나머지 구성들의 동작은 동일할 수 있다. 따라서, 나머지 구성들의 동작 설명은 생략하기로 한다.Referring to FIG. 6, the liquid
먼저, 도 1에서 설명된 액정표시장치(10)와 마찬가지로, 본 발명에 따른 액정표시장치(20)는 시분할 방식(Field sequential type)에 기반하여 영상을 출력할 수 있다. 즉, 액정표시장치(20)는 두 개의 프레임들에 기반하여 하나의 영상을 표시할 수 있다. 한편, 본 발명에 따른 액정표시장치(20)가 두 개의 프레임들에 기반하여 하나의 영상을 표시하는 것으로 설명되지만, 이에 한정되지 않는다. 즉, 주파수 설정에 따른 복수의 프레임들에 기반하여 하나의 영상이 표시될 수 있다. First, like the liquid
자세하게, 표시패널(240)에 배치된 복수의 화소들(PX11~PXnm)은 제1 및 제2 서브 프레임들(Frame1, Frame2, 도7 참조) 간의 평균 계조에 따라, 하나의 영상을 표시할 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 화소들(PX11~PXnm)은 제1 및 제2 서브 프레임들(Frame1, Frame2)을 기반으로 하나의 영상을 표시할 수 있다. 한편, 제1 및 제2 서브 프레임들(Frame1, Frame2)의 주파수는 서로 다르게 설정될 수 있다. 예를 들어, 제1 및 제2 서브 프레임들(Frame1, Frame2) 간의 공백 시간 줄임에 따라, 제2 서브 프레임(Frame2)의 주파수가 제1 서브 프레임(Frame1)의 주파수보다 늘어날 수 있다. 이에 대해서는, 도 4에서 설명된 동작 방식과 동일하므로 생략하기로 한다. In detail, the plurality of pixels PX11 to PXnm disposed on the
타이밍 컨트롤러(210)는 제어신호들(CS)에 응답하여, 데이터 제어신호(D-CS), 게이트 제어신호(G-CS), 및 백라이트 제어신호(B-CS)를 생성한다. 타이밍 컨트롤러(210)는 데이터 제어신호(D-CS)를 데이터 구동부(230)에 제공하며, 게이트 제어신호(G-CS)를 게이트 구동부(220)에 제공하며, 그리고 백라이트 제어신호(B-CS)를 백라이트 유닛(250)에 제공한다.The
백라이트 유닛(250)은 표시패널(240)의 배면에 배치되어, 표시패널(240)에 광을 공급한다. 특히, 백라이트 유닛(250)은 타이밍 컨트롤러(210)로부터 제공된 백라이트 제어신호(B-CS)에 응답하여, 표시패널(240)에 광을 공급할 수 있다. The
실시 예에 있어서, 백라이트 유닛(250)은 백라이트 제어신호(B-CS)에 응답하여, 제1 서브 프레임(Frame1) 동안 지속적으로 광을 공급할 수 있으며, 제2 서브 프레임(Frame2) 동안 일정 주기로 광을 공급할 수 있다. In an embodiment, the
실시 예에 있어서, 백라이트 유닛(250)은 백라이트 제어신호(B-CS)에 응답하여, 제1 및 제2 서브 프레임들(Frame1, Frame2) 각각에 일정 주기로 광을 공급할 수 있다. 백라이트 유닛(250)이 일정 주기로 광을 공급하는 것에 대해서는 도 7을 통해 자세히 설명된다. In an embodiment, the
계조 제어부(260)는 도시되진 않았지만, 백라이트 유닛(250)의 동작에 기반하여 각 프레임에 대응하는 화소들(PX11~PXnm)의 계조값을 표시패널(240)로부터 수신할 수 있다. 여기서, 계조 제어부(260)는 제1 및 제2 서브 프레임들(Frame1, Frame2)에 대응하는 화소들(PX11~PXnm)의 계조값을 미리 측정할 수 있다. Although the
계조 제어부(260)는 측정된 계조값에 기반하여, 제1 및 제2 서브 프레임들(Frame1, Frame2)에 대응하는 화소들(PX11~PXnm)의 계조값을 설정할 수 있다. 계조 제어부(260)는 설정된 화소들(PX11~PXnm)의 계조값을 타이밍 컨트롤러(210)에 전달한다. 타이밍 컨트롤러(210)는 계조 제어부(260)로부터 전달된 계조값에 응답하여, 데이터 구동부(230)에 제공할 데이터 제어신호(D-CS)를 설정한다. 이 후, 데이터 구동부(230)는 타이밍 컨트롤러(210)로부터 설정된 데이터 제어신호(D-CS)에 응답하여, 제1 및 제2 서브 프레임들(Frame1, Frame2)에 따라 화소들(PX11~PXnm)에 제공할 데이터 전압들을 생성한다.The
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 시분할 구동에 기반한 게이트 구동부 및 백라이트 유닛의 동작을 보여주는 타이밍도이다. 7 is a timing diagram showing the operation of a gate driver and a backlight unit based on time division driving according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 설명에 있어서, 도 7에 도시된 게이트 구동부의 동작은 도 4에 도시된 게이트 구동부의 동작과 동일할 수 있다. 따라서, 이에 대한 설명은 생략하기로 한다. In the description of the present invention, the operation of the gate driver illustrated in FIG. 7 may be the same as the operation of the gate driver illustrated in FIG. 4. Therefore, the description thereof will be omitted.
도 6 및 도 7을 참조하면, 제1 서브 프레임(Frame1)에서, 백라이트 유닛(250)은 백라이트 제어신호(B-CS)에 응답하여 지속적으로 광을 표시패널(240)에 공급한다. 예를 들어, 백라이트 유닛(250)은 제1 서브 프레임(Frame1) 동안 턴-온 상태를 유지하여 광을 표시 패널(240)에 제공한다.6 and 7, in the first sub-frame (Frame1), the
한 편, 제2 서브 프레임(Frame2)에서, 백라이트 유닛(250)은 백라이트 제어신호(B-CS)에 응답하여 일정 주기로 광을 표시패널(240)에 공급한다. 예를 들어, 백라이트 유닛(250)은 제2 서브 프레임(Frame2) 동안 주기적으로 턴-온 및 턴-오프될 수 있다. 즉, 백라이트 유닛(250)은 턴-온 구간에 광을 공급하며, 턴-오프된 구간에 광을 공급하지 않는다. On the other hand, in the second sub-frame (Frame2), the
타이밍 컨트롤러(210)는 외부로부터 수신된 복수의 영상 신호들(RGB)에 기반하여, 백라이트 제어신호(B-CS)를 설정할 수 있다. The
예를 들어, 제2 서브 프레임(Frame2)에서, 백라이트 유닛(250)은 제1 게이트 신호(G1)의 제1 활성화 구간(H21) 중 제1 활성화 구간(H21)의 시작점부터 소정의 시간으로 정의되는 제1 시간(td1)만큼 광을 턴-오프 한다. 즉, 백라이트 유닛(250)은 제1 활성화 구간(H21) 중 제1 시간(td1)만큼 광을 화소들(PX11~PXnm)에 공급하지 않는다. 이 때, 광이 공급되지 않는 제1 시간(td1)은 제1 서브 프레임(Frame1)과 비교하여 제2 서브 프레임(Frame2)의 늘어난 시간과 동일할 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다. 또한, 제1 시간(td1)은 제1 활성화 구간(H21)의 시작점부터 소정의 시간으로 정의되므로, 제1 시간(td1)은 데이터 전압 레벨이 로우 전압 레벨(LV, 도5 참조)에 도달하지 못한 구간의 일부일 수 있다. For example, in the second sub-frame Frame2, the
이로 인해, 액정표시장치(20)는 제1 서브 프레임(Frame1) 및 제2 서브 프레임(Frame2) 들의 주파수 시간이 동일하게 설정된 효과를 가질 수 있다. Due to this, the liquid
다만, 제2 서브 프레임(Frame2)의 제1 활성화 구간(H21) 중 제1 시간(td1)만큼 광이 화소들(PX11~PXnm)에 공급되지 않으므로, 제1 시간(td1)에 대응하는 계조값이 제1 서브 프레임(Frame1)의 제1 활성화 구간(H11)에 보상될 수 있다. 예를 들어, 백라이트 유닛(250)이 턴-오프 되는 제1 시간(td1) 동안, 화소들(PX11~PXnm)은 블랙 영상을 표시할 수 있다. However, since light is not supplied to the pixels PX11 to PXnm for the first time td1 among the first activation period H21 of the second sub-frame Frame2, the gradation value corresponding to the first time td1 The first activation period H11 of the first sub-frame Frame1 may be compensated. For example, during the first time td1 when the
자세하게, 제2 프레임(Frame2)의 제1 시간(td1) 동안 블랙 계조가 표시됨에 따라, 제1 프레임(Frame1)과 제2 프레임(Frame2)의 평균 휘도가 저하될 수 있다. 저하되는 휘도치를 보상하기 위해, 제1 프레임(Frame1)의 계조값이 보상될 수 있다. 여기서, 보상되는 계조값은 블랙 계조에 따라 저하되는 휘도치에 대응하는 값이다. 따라서, 제1 프레임(Frame1)의 계조값이 블랙 계조에 의해 저하되는 휘도치에 대응하는 계조값 만큼 상승될 수 있다.In detail, as the black gradation is displayed for the first time td1 of the second frame Frame2, the average luminance of the first frame1 and the second frame2 may decrease. In order to compensate for the deteriorated luminance value, the gradation value of the first frame (Frame1) may be compensated. Here, the compensated gradation value is a value corresponding to a luminance value that decreases with black gradation. Therefore, the gradation value of the first frame Frame1 may be increased by the gradation value corresponding to the luminance value deteriorated by the black gradation.
한 편, 계조 제어부(260)는 제1 서브 프레임(Frame1)의 제1 활성화 구간(H11)에 보상된 계조값을 측정할 수 있다. 계조 제어부(260)는 제1 서브 프레임(Frame1)의 제1 활성화 구간(H11)에 보상된 계조값을 타이밍 컨트롤러(210)로 전달한다. 타이밍 컨트롤러(210)는 제1 서브 프레임(Frame1)의 제1 활성화 구간(H11) 동안, 보상된 계조값에 기반하여 데이터 전압이 출력되도록 데이터 제어신호(D-CS)를 설정할 수 있다. Meanwhile, the
이로 인해, 데이터 구동부(230)는 제1 서브 프레임(Frame1)의 제1 활성화 구간(H11) 동안, 보상된 계조값을 기반으로 데이터 전압을 표시패널(240)로 출력할 수 있다. Accordingly, the
또한, 제2 서브 프레임(Frame1) 중 광이 공급되지 않는 제1 시간(td1)이 제2 서브 프레임(Frame2)의 늘어난 시간과 동일한 것으로 설명되었지만, 이에 한정되지 않는다. 또한, 제2 서브 프레임(Frame2)의 제1 내지 제n 활성화 구간들에 광이 공급되지 않는 시간은 서로 다를 수 있다.In addition, although the first time td1 during which the light is not supplied among the second sub-frames Frame1 is described to be the same as the extended time of the second sub-frames Frame2, it is not limited thereto. Also, the time during which light is not supplied to the first to nth activation periods of the second subframe Frame2 may be different.
도 8은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 시분할 구동에 기반한 게이트 구동부 및 백라이트 유닛의 동작을 보여주는 타이밍도이다. 8 is a timing diagram showing operations of a gate driver and a backlight unit based on time division driving according to another embodiment of the present invention.
도 6 및 도 8을 참조하면, 도 7에 도시된 타이밍도와 비교하여, 제1 서브 프레임(Frame1)의 구간을 제외한 나머지 동작은 동일할 수 있다. 따라서, 제2 서브 프레임(Frane2) 구간의 동작 설명은 생략하기로 한다.6 and 8, compared to the timing diagram illustrated in FIG. 7, the rest of the operation except for the section of the first subframe Frame1 may be the same. Therefore, the operation description of the second sub-frame (Frane2) section will be omitted.
자세하게, 제1 및 제2 서브 프레임들(Frame1, Frame2)에서, 백라이트 유닛(250)은 백라이트 제어신호(B-CS)에 응답하여 일정 주기로 광을 표시패널(240)에 공급한다. 백라이트 유닛(250)은 제1 서브 프레임(Frame1) 동안 주기적으로 턴-온 및 턴-오프될 수 있다. 즉, 백라이트 유닛(250)은 턴-온 구간에 광을 공급하며, 턴-오프된 구간에 광을 공급하지 않는다. In detail, in the first and second sub-frames (Frame1, Frame2), the
예를 들어, 제1 서브 프레임(Frame1)에서, 백라이트 유닛(250)은 제1 게이트 신호(G1)의 제1 활성화 구간(H11) 중 제1 활성화 구간(H11)의 시작점부터 소정 시간만큼 광을 턴-오프한다. 즉, 백라이트 유닛(250)은 제1 활성화 구간(H11) 중 소정 시간만큼 광을 화소들(PX11~PXnm)에 공급하지 않는다. 또한, 소정 시간은 제1 활성화 구간(H11)의 시작점부터 소정의 시간으로 정의되므로, 소정 시간은 데이터 전압 레벨이 하이 전압 레벨(HV, 도5 참조)에 도달하지 못한 구간의 일부일 수 있다. For example, in the first sub-frame Frame1, the
마찬가지로, 제2 서브 프레임(Frame2)에서, 백라이트 유닛(250)은 제1 게이트 신호(G1)의 제1 활성화 구간(H21) 중 제1 활성화 구간(H21)의 시작점부터 소정 시간만큼 광을 턴-오프한다. 즉, 백라이트 유닛(250)은 제1 활성화 구간(H21) 중 소정 시간만큼 광을 화소들(PX11~PXnm)에 공급하지 않는다. 또한, 소정 시간은 제1 활성화 구간(H21)의 시작점부터 소정의 시간으로 정의되므로, 소정 시간은 데이터 전압 레벨이 로우 전압 레벨(LV, 도5 참조)에 도달하지 못한 구간의 일부일 수 있다. Similarly, in the second sub-frame Frame2, the
또한, 제1 서브 프레임(Frame1)의 제1 활성화 구간(H11) 중 소정 시간 광이 공급되지 않음에 따라, 소정 시간에 대응하는 계조값이 제2 서브 프레임(Frame2)의 제1 활성화 구간(H21)에 보상될 수 있다. 마찬가지로, 제2 서브 프레임(Frame2)의 제1 활성화 구간(H21) 중 소정 시간 광이 공급되지 않음에 따라, 소정 시간에 대응하는 계조값이 제1 서브 프레임(Frame1)의 제1 활성화 구간(H11)에 보상될 수 있다.In addition, as light is not supplied for a predetermined time among the first activation periods H11 of the first subframe Frame1, the grayscale value corresponding to the predetermined time is the first activation period H21 of the second subframe Frame2. ). Similarly, as light is not supplied for a predetermined time among the first activation periods H21 of the second subframe Frame2, a gray level value corresponding to a predetermined time is the first activation period H11 of the first subframe Frame1 ).
즉, 제1 및 제2 서브 프레임들(Frame1, Frame2)에서, 데이터 전압 레벨이 하이 또는 로우 전압 레벨에 도달한 구간의 비율이 증가될 수 있다. 예를 들어, 제1 서브 프레임(Frame1)의 제1 활성화 구간(H11)에 따른 계조값이 상승됨에 따라, 데이터 전압 레벨이 상승될 수 있다. 그 결과, 화소 전극(PE)의 전압 레벨이 해당 계조에 대응하는 데이터 전압 레벨, 즉 하이 전압 레벨(HV, 도5 참조)에 도달하는 구간이 빨라질 수 있다.That is, in the first and second sub-frames (Frame1, Frame2), a ratio of a section in which the data voltage level reaches a high or low voltage level may be increased. For example, as the gradation value according to the first activation period H11 of the first subframe Frame1 increases, the data voltage level may increase. As a result, a period in which the voltage level of the pixel electrode PE reaches the data voltage level corresponding to the corresponding gray level, that is, the high voltage level (HV, see FIG. 5) may be faster.
상술된 바와 같이, 백라이트 유닛(250)은 제1 및 제2 서브 프레임들(Frame1, Frame2) 동안 표시패널(240)에 제공되는 광을 조절함으로써, 화소들의 액정 응답 특성을 향상시킬 수 있다. 따라서, 화소들로부터 해당 계조의 영상이 표시될 수 있어, 액정표시장치의 전반적인 시인성이 향상될 수 있다. As described above, the
이상에서와 같이 도면과 명세서에서 실시 예가 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허 청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허 청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.As described above, embodiments have been disclosed in the drawings and the specification. Although specific terms are used herein, they are used only for the purpose of describing the present invention, and are not used to limit the scope of the present invention described in the meaning or the claims. Therefore, those of ordinary skill in the art will understand that various modifications and other equivalent embodiments are possible therefrom. Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be determined by the technical spirit of the appended claims.
110: 타이밍 컨트롤러 210: 타이밍 컨트롤러
120: 게이트 구동부 220: 게이트 구동부
130: 데이터 구동부 230: 데이터 구동부
140: 표시패널 240: 표시패널
250: 백라이트 유닛
260: 계조 설정부110: timing controller 210: timing controller
120: gate driver 220: gate driver
130: data driving unit 230: data driving unit
140: display panel 240: display panel
250: backlight unit
260: gradation setting unit
Claims (10)
데이터 제어 신호 및 상기 프레임들에 각각 대응하는 복수의 수직 개시 신호들을 출력하는 타이밍 컨트롤러;
상기 프레임들 각각에 따른 상기 수직 개시 신호에 응답하여 상기 게이트 신호들을 출력하는 게이트 구동부; 및
상기 데이터 제어 신호에 응답하여 상기 프레임들 각각에 따른 상기 데이터 전압들을 출력하는 데이터 구동부를 포함하고,
상기 타이밍 컨트롤러는 상기 프레임들 중 적어도 두 개의 제1 프레임 및 제2 프레임이 서로 다른 주파수를 갖도록, 상기 수직 개시 신호들 중 상기 제1 프레임에 대응하는 제1 수직 개시 신호 및 상기 제2 프레임에 대응하는 제2 수직 개시 신호의 활성화 시간을 서로 다르게 제어하고,
상기 제1 수직 개시 신호에 응답하여 출력되는 상기 게이트 신호들의 활성화 구간 및 상기 제2 수직 개시 신호에 응답하여 출력되는 상기 게이트 신호들의 활성화 구간이 서로 다른 것을 특징으로 하는 표시장치.A display panel that displays an image based on a plurality of frames and receives a plurality of gate signals and a plurality of data voltages corresponding to each of the frames;
A timing controller outputting a data control signal and a plurality of vertical start signals respectively corresponding to the frames;
A gate driver outputting the gate signals in response to the vertical start signal according to each of the frames; And
And a data driver outputting the data voltages according to each of the frames in response to the data control signal.
The timing controller corresponds to a first vertical start signal and the second frame corresponding to the first frame among the vertical start signals, such that at least two first and second frames of the frames have different frequencies. To control the activation time of the second vertical start signal differently,
And an activation period of the gate signals output in response to the first vertical start signal and an activation period of the gate signals output in response to the second vertical start signal.
상기 표시패널은 상기 프레임들 각각에 따른 상기 게이트 신호들 및 상기 데이터 전압들을 수신하는 복수의 화소들을 포함하고,
상기 화소들은 상기 제1 프레임 및 상기 제2 프레임에 응답하여 하나의 영상을 표시하는 표시장치. According to claim 1,
The display panel includes a plurality of pixels receiving the gate signals and the data voltages according to each of the frames,
The pixels display a single image in response to the first frame and the second frame.
상기 데이터 구동부는 상기 제1 프레임에 대응하는 제1 데이터 전압들을 상기 화소들에 출력하며, 상기 제2 프레임에 대응하는 제2 데이터 전압들을 상기 화소들에 출력하고,
상기 제1 데이터 전압들의 계조는 상기 제2 데이터 전압들의 계조 보다 높게 설정되는 표시장치.According to claim 2,
The data driver outputs first data voltages corresponding to the first frame to the pixels, and outputs second data voltages corresponding to the second frame to the pixels,
The gradation of the first data voltages is set higher than the gradation of the second data voltages.
상기 제1 프레임에 대응하는 상기 제1 데이터 전압들 및 상기 제2 프레임들에 대응하는 상기 제2 데이터 전압들의 계조값을 조절하는 계조 제어부를 더 포함하는 표시장치.The method of claim 3,
And a gradation control unit configured to adjust a gradation value of the first data voltages corresponding to the first frame and the second data voltages corresponding to the second frames.
상기 제2 수직 개시 신호의 활성화 구간은 상기 제1 수직 개시 신호의 활성화 구간보다 길게 설정되는 표시장치.According to claim 1,
The display device of which the activation period of the second vertical start signal is set longer than the activation period of the first vertical start signal.
상기 제2 수직 개시 신호에 따른 상기 게이트 신호들의 활성화 구간은 상기 제1 수직 개시 신호에 따른 상기 게이트 신호들의 활성화 구간보다 길게 설정되는 표시장치.According to claim 1,
The display device of which the activation period of the gate signals according to the second vertical start signal is set longer than the activation period of the gate signals according to the first vertical start signal.
데이터 제어 신호 및 상기 프레임들에 각각 대응하는 복수의 수직 개시 신호들을 출력하는 타이밍 컨트롤러;
상기 프레임들 각각에 따른 상기 수직 개시 신호에 응답하여 상기 게이트 신호들을 출력하는 게이트 구동부;
상기 데이터 제어 신호에 응답하여 상기 프레임들 각각에 따른 상기 데이터 전압들을 출력하는 데이터 구동부; 및
상기 표시패널에 광을 출력하는 광원을 포함하고,
상기 타이밍 컨트롤러는 상기 프레임들 중 적어도 두 개의 제1 프레임 및 제2 프레임이 서로 다른 주파수를 갖도록, 상기 수직 개시 신호들 중 상기 제1 프레임에 대응하는 제1 수직 개시 신호 및 상기 제2 프레임에 대응하는 제2 수직 개시 신호의 활성화 시간을 서로 다르게 제어하고,
상기 광원은 상기 제1 프레임 동안 지속적으로 상기 표시패널에 광을 공급하고, 상기 제2 프레임 동안 일정 시간 주기로 상기 표시패널에 광을 공급하는 표시장치.A display panel that displays an image based on a plurality of frames and receives a plurality of gate signals and a plurality of data voltages corresponding to each of the frames;
A timing controller outputting a data control signal and a plurality of vertical start signals respectively corresponding to the frames;
A gate driver outputting the gate signals in response to the vertical start signal according to each of the frames;
A data driver outputting the data voltages according to each of the frames in response to the data control signal; And
It includes a light source for outputting light to the display panel,
The timing controller corresponds to a first vertical start signal and the second frame corresponding to the first frame among the vertical start signals, such that at least two first and second frames of the frames have different frequencies. To control the activation time of the second vertical start signal differently,
The light source is a display device that continuously supplies light to the display panel during the first frame and supplies light to the display panel during a period of time during the second frame.
상기 제2 수직 개시 신호의 활성화 구간은 상기 제1 수직 개시 신호의 활성화 구간보다 길게 설정되는 표시장치.The method of claim 7,
The display device of which the activation period of the second vertical start signal is set longer than the activation period of the first vertical start signal.
상기 제2 수직 개시 신호에 따른 상기 게이트 신호들의 활성화 구간은 상기 제1 수직 개시 신호에 따른 상기 게이트 신호들의 활성화 구간보다 길게 설정되는 표시장치.The method of claim 7,
The display device of which the activation period of the gate signals according to the second vertical start signal is set longer than the activation period of the gate signals according to the first vertical start signal.
상기 광원으로부터 출력되는 광 주기에 기반하여, 상기 제1 프레임에 대응하는 상기 데이터 전압들 및 상기 제2 프레임에 대응하는 상기 데이터 전압들의 계조값을 조절하는 계조 제어부를 더 포함하는 표시장치.The method of claim 7,
And a gradation control unit that adjusts a gradation value of the data voltages corresponding to the first frame and the data voltages corresponding to the second frame based on the light period output from the light source.
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KR20070087703A (en) * | 2005-04-07 | 2007-08-29 | 엘지전자 주식회사 | Plasma display panel, apparatus, driving apparatus and method thereof |
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WO2024075359A1 (en) * | 2022-10-04 | 2024-04-11 | Eizo株式会社 | Liquid-crystal display device, liquid-crystal display method, and program |
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