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KR100600868B1 - 액정표시장치의 구동방법 - Google Patents

액정표시장치의 구동방법 Download PDF

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KR100600868B1
KR100600868B1 KR1020030086148A KR20030086148A KR100600868B1 KR 100600868 B1 KR100600868 B1 KR 100600868B1 KR 1020030086148 A KR1020030086148 A KR 1020030086148A KR 20030086148 A KR20030086148 A KR 20030086148A KR 100600868 B1 KR100600868 B1 KR 100600868B1
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Abstract

본 발명은 디지털 구동방식과 아날로그 구동방식을 혼용하여 구동데이타의 비트수증가없이 낮은 구동주파수로 풀계조표현이 가능한 액정표시장치의 구동방식을 개시한다.
본 발명의 구동방식은 상, 하기판상에 개재된 액정을 구비하는 액정표시장치를 구동하는 방법에 있어서, 각 계조에 대응하는 소정비트의 구동데이타에 따라 액정을 구동하여 상기 계조를 표시하는 것을 포함하고, 상기 구동데이타의 각 비트에 대응하는 펄스는 소정의 폭과 소정의 전압레벨을 갖으며, 상기 구동데이타의 각 비트에 대응하는 펄스의 폭 및 전압레벨중 적어도 하나를 가변시켜 액정을 구동함으로써, 계조표시를 수행한다.
상기 구동데이타의 소정비트중 적어도 하나의 비트에 해당하는 펄스가 그의 폭 또는 전압레벨중 적어도 하나가 계조에 따라 가변된다. 계조에 따라 상기 구동데이타의 각 비트에 해당하는 펄스는 전압레벨이 일정하고 폭이 가변되거나, 폭은 일정하고 전압레벨이 가변되거나 또는 폭과 전압레벨이 동시에 가변된다.

Description

액정표시장치의 구동방법{Driving method of FS-LCD}
도 1은 종래의 아날로그 방식의 액정표시장치의 구동방법을 설명하기 위한 파형도,
도 2는 종래의 디지털방식의 액정표시장치의 구동방법을 설명하기 위한 파형도,
도 3는 종래의 리세트 펄스를 이용한 디지털 구동방식의 액정표시장치의 구동방법을 설명하기 위한 파형도,
도 4A는 본 발명의 제1실시예에 따른 서로 다른 2가지 전압레벨을 이용한 디지털구동방식의 액정표시장치의 구동방법을 설명하기 위한 파형도,
도 4B는 본 발명의 제1실시예에 따른 서로 다른 3가지 전압레벨을 이용한 디지털구동방식의 액정표시장치의 구동방법을 설명하기 위한 파형도,
도 5A는 본 발명의 제2실시예에 따른 서로 다른 2가지 펄스폭을 이용한 이용한 디지털구동방식의 액정표시장치의 구동방법을 설명하기 위한 파형도,
도 5B는 본 발명의 제2실시예에 따른 서로 다른 3가지 펄스폭을 이용한 디지털구동방식의 액정표시장치의 구동방법을 설명하기 위한 파형도,
도 6은 본 발명의 제3실시예에 따른 서로 다른 2가지 전압레벨과 펄스폭을 이용한 디지털구동방식의 액정표시장치의 구동방법을 설명하기 위한 파형도,
도 7은 본 발명의 제4실시예에 따른 리세트펄스를 이용한 디지털구동방식의 액정표시장치의 구동방법을 설명하기 위한 파형도,
본 발명은 필드순차 구동방식의 액정표시장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 디지털구동방식과 아날로그 구동방식을 혼용한 액정표시장치의 구동방법에 관한 것이다.
일반적으로, 칼라액정표시장치는 상, 하부기판과, 상,하기판사이에 주입된 액정으로 이루어진 액정패널과, 액정패널을 구동시켜 주기위한 구동회로와, 액정으로 백색광을 제공하기 위한 백라이트를 구비한다. 이러한 액정표시장치는 칼라이미지를 표시하는 방식에 따라 R, G, B 칼라필터방식과 칼라필드순차구동방식의 2가지 방식으로 나눌 수 있다.
칼라필터방식의 액정표시장치는 하나의 화소를 R, G, B 단위화소로 분할하고, 각 R, G, B 단위화소에 R, G, B 칼라필터가 배열되는 구조로서, 하나의 백라이트로부터 광이 액정을 통해 R, G, B 칼라필터에 전달되어, 칼라이미지를 디스플레이한다.
한편, 칼라필드 순차구동방식의 액정표시장치는 R, G, B 단위화소로 분할되지 않은 하나의 화소에 R, G, B 백라이트가 배열되는 구조로서, 하나의 화소에 R, G, B 백라이트로부터 R, G, B 3원색의 광을 액정을 통해 시분할적으로 순차 디스플 레이함으로써, 눈의 잔상효과를 이용하여 칼라이미지를 디스플레이한다.
칼라 필드순차 구동방식의 액정표시장치는 표시하고자 하는 계조수에 대응하는 만큼의 다수의 기준전압을 설정하고, 상기 기준전압중 계조표시 데이터에 상응하는 하나의 기준전압을 아날로그 스위치를 이용하여 선택하며, 선택된 기준전압으로 액정패널을 구동하며, 인가전압에 대응하는 투과광량으로 계조표시를 행하였다.
도 1은 종래의 액정의 구동전압을 가변시켜 계조표시를 수행하는 액정표시장치의 구동방법을 설명하기 위한 파형도를 도시한 것으로서, 액정에 인가되는 구동전압과 그에 따라 액정을 투과하는 광량에 대한 파형도를 도시한 것이다.
도 1을 참조하면, 시간 t1에서 t3까지의 기간(T1)에서 V11 레벨의 구동전압이 액정에 인가되고, V11레벨의 구동전압에 상응하는 광이 액정을 투과한다. 시간 t4에서 t6까지의 기간(T2)에서 V11 레벨보다 큰 V12 레벨의 구동전압이 인가되고, V12레벨의 구동전압에 상응하는 광투과량이 얻어진다. 시간 t7에서 t9까지의 기간(T3)에서 V11 및 V12레벨보다 큰 V13 레벨의 구동전압이 인가되고, V13레벨의 구동전압에 상응하는 광투과량이 얻어진다.
실제로 R 색이 표시되는 것은 R 백라이트의 R 발광다이오드가 발광되는 시간 t2에서 t3까지의 기간(Tr)이고, G 색이 표시되는 것은 G 백라이트의 G 발광다이오드가 발광되는 시간 t5에서 t6까지의 기간(Tg)이며, B 색이 표시되는 것은 B 백라이트의 B 발광다이오드가 발광되는 시간 t8에서 t9까지의 기간(Tb)이다.
이러한 구동전압 가변방식에 의한 아날로그 구동방법은 색의 끌림현상(tailing), 혼색(blurring) 등이 발생하고, 콘트라스트비가 낮으며 스트로 보스코픽 움직임(stroboscopic motion)이 발생되는 문제점이 있었다. 또한, 종래의 아날로그 구동방식은 액정에 인가되는 구동전압의 크기로 계조를 표시하므로, 미세한 계조표시가 어려운 문제점이 있었다.
상기한 바와같은 문제점을 해결하기 위하여, 디지털제어에 의한 계조를 표시하는 방법이 일본특허 공개공보 2003-98505호, 2003099015호, 2003-107425호에 개시되었다.
디지털 계조표시방법중 한 방법은 계조에 대응하는 전압인가시간을 룩업테이블(look-up table)화하고, 계조데이타에 상응하는 전압인가시간을 룩업 테이블로부터 독출하며, 독출된 전압인가시간동안 일정 전압을 액정에 인가하여 계조표시를 행하는 방법이다. 상기 방법은 액정에 인가되는 구동전압을 일정하게 하고, 전압인가시간을 제어하여 계조표시를 수행한다. 그러므로, 구동전압을 일정하게 유지하고 전압인가상태 및 전압 비인가상태를 타이밍적으로 제어하므로써, 계조레벨에 따른 액정의 응답속도를 개선할 수 있었다.
또 다른 디지털제어에 의한 계조표시방법으로는 계조에 대응하는 인가패턴을 룩업테이블(look-up table)화하고, 계조데이타에 상응하는 인가패턴을 룩업 테이블로부터 독출하고, 발광다이오드의 단위발광기간내에서 독출된 인가패턴에 따라 일정레벨의 구동전압을 액정에 인가하여 계조표시를 행한다. 상기 방법은 발광다이오드의 단위발광기간내에서 인가패턴을 변화시켜 전압인가상태 및 전압 비인가상태를 타이밍적으로 제어하였다. 그러므로, 전압인가시간에 따라 계조표시를 수행하므로, 액정의 응답속도를 개선할 수 있었다.
또 다른 디지털제어에 의한 계조표시방식으로는 액정에 구동전압이 인가될 때 액정을 투과하는 광량파형을 발광다이오드의 발광기간으로 적분한 면적을 각 계조에 대응시키고, 이 면적을 변화시켜 계조표시를 행하였다.
상기한 바와같은 투과광량 적분방식은 투과광량을 LED 발광기간으로 적분한 면적을 고려한 전압인가시간을 설정하므로써, 계조표시에 적합한 미세 계조표시가 가능하며, 투과광량파형의 상승 및 하강이 급격하게 이루어지므로 액정의 응답속도가 개선되었다.
도 2는 종래의 디지털 구동방식의 액정표시장치의 구동방법을 설명하기 위한 파형도를 도시한 것으로서, 소정 비트의 구동 데이터에 따른 구동전압의 파형과 그에 따라 액정을 투과하는 광량의 파형을 도시한 것이다.
도 2를 참조하면, 각 계조에 상응하는 구동 데이터가 소정비트, 예를 들어 7비트의 디지털신호로 제공되고, 7비트의 구동데이타에 따른 구동전압이 액정에 인가된다. 인가된 구동전압에 따라 액정의 투과량이 결정되어 계조표시를 수행한다.
그러나, 상기한 바와같은 종래의 디지털 구동방식은 고속응답으로 풀칼라 계조표시를 위해서는 구동데이터의 비트수를 증가시켜야 한다. 한편, 필드순차구동방식의 액정표시장치는 일반적인 액정표시장치에 비하여 R, G, B 발광다이오드를 시분할적으로 순차 구동하기 때문에, 일반적인 액정표시장치에 비하여 높은 구동주파수를 갖는다. 그러므로, 고속응답으로 풀칼라 계조표시를 위하여 구동 데이터의 비트수를 증가시켜 주게 되면, 구동주파수가 더욱 더 증가하게 된다.
이와 같이 구동주파수가 증가하게 되면, 게이트 구동전압과 공통전원전압(Vcom) 등의 왜곡에 의해 화질이 열화되는 문제점이 있었다. 또한, 고주파의 구동주파수로 액정을 고속구동시켜 주므로써, 소비전력이 증가하는 문제점이 있었다. 게다가, 종래의 디지털 구동방식은 현재 표시하고자 하는 계조가 바로 이전에 표시된 계조에 따라 실효치 응답이 달라지기 때문에 정확하게 계조표시를 할 수 없는 문제점이 있었다. 특히 중간계조를 표시하고자 하는 경우 바로 이전에 표시된 계조가 현재 표시하고자 하는 계조에 미치는 영향은 더욱 더 증가하였다.
이와같이 바로 이전에 표시된 계조에 따라 실효치 응답이 달라지는 디지털 구동방식의 문제점을 해결하기 위하여, 리세트펄스를 이용한 디지털 계조표시방법이 미국특허 6,567,063호에 개시되었다.
도 3은 종래의 리세트펄스를 이용한 디지털 계조표시방법을 설명하기 위한 파형도를 도시한 것이다. 도 3을 참조하면, 다수의 구간(T31 - T26)은 각각 R, G, B 백라이트용 R, G, B 발광다이오드가 구동되어 R, G, B 색에 대한 계조표시가 행하여 지는 구간이다.
구간(T31)에서 R 계조데이타에 따른 소정의 전압(VLC)이 액정에 인가되고, 인가된 전압에 따라 액정이 광을 투과하게 되므로, R 발광다이오드가 발광되는 구간에서 R 광이 표시된다. 구간(T32)에서 G 계조데이타에 따른 소정의 전압(VLC)가 액정에 인가되고, 인가된 전압에 따라 액정이 광을 투과하게 되므로, G 발광다이오드가 발광되는 구간에서 G 광이 표시된다. 한편, 구간(T3)에서는 B 계조 데이터에 따른 소정의 전압(VLC)이 액정에 인가되고, 인가된 전압에 따라 액정이 광을 투과하게 되므로, B 발광다이오드가 발광되는 구간에서 B 광이 표시된다. 따라서, 소정 의 계조를 갖는 색이 표시된다.
상기한 바와같은 디지털 구동방식은 각 구간(T31 - T36)이 종료되는 지점에서 소정시간(t31 - t36)동안 계조데이타와 절대값이 다르고 계조 데이터에 무관한 소정의 전압을 인가한다. 그러므로, 각 구간(T31 - T36)에서 소정의 계조를 갖는 R, G, B 색을 표시한 다음 각 구간의 종료지점에서 계조데이타와는 무관한 전압을 제공하여 어떠한 광도 투과되지 않도록 한다. 따라서, 각 구간(T31 - T36)에서 계조 데이터에 따른 인가전압에 의해 액정이 구동될 때, 이전의 구간에서의 투과도 뿐만 아니라 액정의 상태로 현재 구간에서 영향을 미치지 않게 되어 액정의 응답속도를 개선하게 된다. 이때, 각 구간(T31 - T36)의 종료지점에서 인가되는 신호를 리세트펄스라 하며, 리세트펄스는 액정을 응답속를 개선시켜 준다.
따라서, 상기한 바와같은 리세트펄스를 이용한 디지탈 계조표시방식은 액정의 응답속도를 개선하여 동화상 구현이 가능한 이점이 있다. 그러나, 상기 디지털 계조표시방법은 구동 데이터비트중 일정 비트를 리세트펄수에 할당하여야 하므로, 구동 데이터의 비트수가 통상적인 디지털 구동방식에 비하여 더욱 더 증가하게 된다. 구동데이터의 비트수 증가에 따라 상기한 바와같이 구동주파수가 증가하여 소비전력이 증가하며, 게이트 전압과 공통전압의 왜곡에 의한 화질열화문제가 여전히 존재하는 문제점이 있었다.
그러므로, 디지털 방식으로 액정표시장치를 구동하는 경우, 임계치이상의 게이트펄스폭을 유지시켜야 함에 따라 고속구동이 제한될 뿐만 아니라 플리커방지를 위한 프레임주파수를 증가시켜 주는 데에도 한계가 있었다. 그러므로, 화질을 증가 시키기 위한 반전구동방식을 적용할 수 없기 때문에 크로스토크, 플리커 등이 발생하는 문제점이 있었다.
본 발명의 목적은 구동 데이터 비트수의 증가없이 풀칼라 계조를 표현할 수 있는 액정표시장치의 구동방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 저주파구동이 가능하여 소비전력을 감소시킬 수 있는 액정표시장치의 구동방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 중간 계조간의 응답속도 지연을 방지할 수 있는 액정표시장치의 구동방법을 제공하는 데 있다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 상, 하기판상에 개재된 액정을 구비하는 액정표시장치를 구동하는 방법에 있어서, 각 계조에 대응하는 소정비트의 구동데이타에 따라 액정을 구동하여 상기 계조를 표시하는 것을 포함하고, 상기 구동데이타의 각 비트에 대응하는 펄스는 소정의 폭과 소정의 전압레벨을 갖으며, 상기 구동데이타의 각 비트에 대응하는 펄스의 폭 및 전압레벨중 적어도 하나를 가변시켜 액정을 구동함으로써, 계조표시를 수행하는 액정표시장치의 구동방법을 제공한다.
상기 구동데이타의 소정비트중 적어도 하나의 비트에 해당하는 펄스가 그의 폭 또는 전압레벨중 적어도 하나가 계조에 따라 가변된다. 계조에 따라 상기 구동데이타의 각 비트에 해당하는 펄스는 전압레벨이 일정하고 폭이 가변되거나, 폭은 일정하고 전압레벨이 가변되거나 또는 폭과 전압레벨이 동시에 가변된다.
상기 구동데이타의 각 비트에 해당하는 펄스중 일부는 폭은 일정하고 전압레벨이 변하고, 나머지는 전압레벨은 일정하고 폭이 가변된다. 상기 구동데이타의 각 비트에 해당하는 펄스중 일부는 폭 또는 전압레벨중 하나가 변화하고, 나머지는 폭과 전압레벨이 모두 가변된다. 상기 구동데이타의 소정비트중 일부는 상기 액정을 리세트시켜 주기위한 리세트 펄스이고 나머지는 계조를 표시하기 위한 계조 데이터이다.
또한, 본 발명은 상, 하기판상에 개재된 액정을 구비하는 액정표시장치를 구동하는 방법에 있어서, 각 계조에 대응하는 소정비트의 구동데이타에 따라 액정을 구동하여 상기 계조를 표시하는 것을 포함하고, 상기 구동데이타의 각 비트에 대응하는 펄스는 소정의 폭과 소정의 전압레벨을 갖으며, 상기 구동데이타의 소정 비트중 유효데이타 비트에 대응하는 펄스의 폭 및 전압레벨중 적어도 하나를 가변시켜 액정을 구동함으로써, 계조표시를 수행하는 액정표시장치의 구동방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 상, 하기판상에 개재된 액정을 구비하는 액정표시장치를 구동하는 방법에 있어서, 계조에 상응하는 소정 비트의 구동데이타를 각 비트에 해당하는 구동전압파형의 아날로그 값을 가변시켜 액정을 구동하여, 계조를 표시하는 액정표시장치의 구동방법을 제공한다.
상기 각 비트에 해당하는 구동전압파형은 전압레벨 및 펄스폭중 적어도 하나를 변화시켜 계조표시를 수행한다.
또한, 본 발명은 상, 하기판과; 상기 상, 하기판에 각각 구비된 상, 하부전 극과; 상기 상, 하부 전극사이에 개재된 액정과; 상기 상, 하부 전극중 적어도 하나의 전극에 데이터 신호를 제공하여 계조표현을 하는 액정표시장치에 있어서, 상기 데이터신호는 적어도 3개이상의 레벨의 전압을 갖는 펄스들로 구성되고, 상기 데이터신호를 구성하는 펄스신호들의 조합에 따라 계조표시를 수행하는 액정표시장치의 구동방법을 제공한다.
데이터신호를 구성하는 펄스의 전압레벨은 최저전압레벨, 최고전압레벨 및 상기 최저전압레벨과 최고전압레벨사이의 전압레벨중 임의적으로 선택가능하다. 상기 데이터신호를 구성하는 펄스들은 절대값이 서로 다른 3개이상의 전압레벨을 갖거나, 동일한 극성을 갖는 서로 다른 3개이상의 전압레벨을 갖거나, 서로 다른 극성을 갖는 서로 다른 3개이상의 전압레벨을 갖는다.
상기 데이터신호를 구성하는 펄스들중 적어도 하나는 그의 폭이 가변되어 계조표시를 수행한다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 4A는 본 발명의 제1실시예에 따른 액정표시장치의 구동방법을 설명하기 위한 구동전압의 파형도를 도시한 것이다.
제1실시예에 따른 액정표시장치의 구동방법은 2비트 구동데이타를 이용하여 4계조 이상의 다계조를 실현하는 방법으로서, 구동데이타의 각 비트에 대응하는 구동전압의 레벨을 가변시켜 다계조를 실현한다. 도 4A를 참조하면, 2비트 구동데이타가 "01" 또는 "10" 인 경우에는 구동데이타의 2비트중 유효데이타비트 즉 "1"을 나타내는 비트에 해당하는 구동전압의 레벨을 제1레벨(V41), (V42)으로 가변시켜 주면 도 4A의 그룹(G42)으로 나타낸 바와같이 2계조를 표시할 수 있다.
또한, "11" 의 2비트 구동데이타가 인가되는 경우에는, 각 비트마다 서로 다른 레벨의 V41과 V42의 구동전압으로 액정을 구동시켜 주는 것이 가능하다. 즉, 구동데이타의 2비트중 하나의 비트에 해당하는 구동전압의 레벨만을 가변시켜 주거나 또는 2비트에 해당하는 구동전압의 레벨을 모두 가변시켜 줌으로써, 도 4A의 그룹(G42)으로 나타낸 바와같이 4계조를 표시할 수 있다.
그러므로, 통상적인 디지털방식의 계조표시방법에서 2비트의 구동데이타로는 4계조만을 표시할 수 있었는데, 본 발명에서는 2비트의 구동데이타를 이용하여 4계조이상의 다계조를 실현할 수 있다. 즉, 2비트의 디지털 구동데이타와 서로 다른 2개의 아날로그전압레벨을 이용하여 다계조를 표시할 수 있다.
다시 말하면, 본 발명의 제1실시예에서는 각 비트마다 펄스형태의 구동전압파형을 갖는 2비트 구동데이타를 이용하여 다계조를 구현하기 위하여, 구동데이타의 각 비트의 펄스폭을 동일하게 유지하고 각 비트의 전압레벨을 서로 다른 2레벨로 가변시켜 줌으로써, 동일한 2비트 디지털 구동데이타의 경우라도 각 비트의 전압레벨에 따라 액정에 인가되는 구동전압이 달라지게 된다. 따라서, 액정에 인가되는 구동전압이 달라지게 되고, 이에 따라 액정을 투과하는 광량이 달라지게 되어 계조표시를 구현할 수 있다.
도 4A에서는 2비트 구동데이타의 각 비트의 아날로그전압레벨로 2.5V와 5V를 예시하였으나, 이는 본 발명의 제1실시예에 따른 디지털 구동방식과 아날로그 구동방식을 혼용한 구동방식의 설명을 위한 것으로서, 액정표시장치의 액정에 적합한 구동전압중 2개의 전압레벨을 선택할 수 있다. 예를 들어, 구동 데이터의 각 비트의 아날로그 전압레벨을 양(+)의 극성을 갖으며 서로 다른 전압레벨을 갖거나 또는 (-)의 극성을 갖으며 서로 다른 전압레벨을 갖을 수 있다. 또한, 구동 데이터의 각 비트의 아날로그 전압레벨을 양(+)의 극성을 갖는 전압레벨과 음(-)의 극성을 갖는 전압레벨중에서 절대값이 서로 다른 전압레벨을 선택할 수도 있다. 그리고, 액정표시장치를 구동하기 위한 데이터신호의 최고 전압레벨과 최저 전압레벨사이의 전압레벨중 임의적으로 선택가능하다.
도 4B는 본 발명의 제1실시예에 따른 액정표시장치의 구동방법을 설명하기 위한 구동전압의 파형도를 도시한 것이다.
도 4B를 참조하면, 제1실시예에 따른 액정표시장치의 구동방법은 2비트 구동데이타의 각 비트의 전압레벨을 서로 다른 3가지 아날로그전압 레벨로 가변시켜 다계조를 실현하는 방법이다. 통상적으로 2비트 구동데이타를 이용하여 계조표시를 하는 경우 4계조밖에 표시할 수 없음에 반하여 제2실시예에서는 4계조이상의 다계조를 구현할 수 있다.
즉, "10" 또는 "01" 의 2비트 구동데이타에 대하여 그룹(G43)과 같이 3가지의 서로 다른 전압레벨을 갖는 구동전압파형을 액정에 인가하는 것이 가능하고, "11" 의 계조데이타인 경우에는 그룹(G44)와 같이 9가지의 서로 다른 구동전압파형을 액정에 인가하는 것이 가능하다.
그러므로, 상기 그룹(G43), (G44)과 같이 인가되는 구동전압파형에 의해 액정을 통해 투과되는 광량이 서로 달라지게 되고 그에 따라 다계조표시가 가능하다. 그러므로, 각각의 비트가 서로 다른 3가지 전압레벨을 갖는 2비트 구동데이타를 사용하게 되면 4계조이상의 다계조를 표시할 수 있게 된다.
제1실시예에서와 같이, 구동데이타의 각 비트가 적어도 2이상의 서로 다른 전압레벨을 갖도록 설정하여 구동전압을 제공하여 줌으로써 구동 데이터는 2비트로서 비트수의 증가없이 통상적인 디지털계조표시방법에서 얻어지는 계조수이상의 다계조 표시를 구현할 수 있다.
본 발명의 제1실시예에서는, 구동 데이터의 각 비트가 2 또는 3개의 서로 다른 전압레벨을 갖는 것을 예시하였으나, 이는 구동하고자 하는 액정표시장치에 따라 다수의 서로 다른 전압레벨을 갖도록 설정하여 구동 데이터의 비트수증가없이 다계조를 구현할 수 있다. 또한, 구동데이타의 모든 유효데이타 비트가 서로 다른 전압레벨을 갖도록 설정하였으나, 구동 데이터의 다수의 유효데이타비트중 적어도 하나이상의 비트의 전압레벨을 변화시켜 상기한 바와 같은 구동방식으로 구동 데이터의 비트수 증가없이 다계조를 실현할 수도 있다.
도 5A는 본 발명의 제2실시예에 따른 액정표시장치의 구동방법을 설명하기 위한 구동전압의 파형도를 도시한 것이다. 제2실시예에 따른 구동방법은 아날로그 구동방식과 디지탈구동방식을 혼용하여 다계조를 표시하는 것으로서, 구동데이타의 각 비트의 펄스폭을 가변시켜 다계조표시를 구현하는 것이다.
제2실시예에 따른 액정표시장치의 구동방법은 2비트 구동데이타를 이용하여 4계조 이상의 다계조를 실현하는 방법으로서, 구동데이타의 각 비트에 대응하는 구동전압의 펄스폭을 가변시켜 다계조를 실현한다. 도 5A를 참조하면, 2비트 구동데 이타가 "01" 또는 "10" 인 경우에는 구동데이타의 2비트중 유효데이타비트 "1" 을 나타내는 비트에 해당하는 구동전압의 펄스폭(W1, W2)을 가변시켜 주면 도 5A의 그룹(G52)으로 나타낸 바와같이 2계조를 표시할 수 있다. 또한, "11" 의 2비트 구동데이타가 인가되는 경우에는, 각 비트마다 서로 다른 펄스폭(W1), (W2)의 구동전압으로 액정을 구동시켜 주는 것이 가능하다. 즉, 구동데이타의 2비트중 하나의 비트에 해당하는 구동전압의 펄스폭만을 가변시켜 주거나 또는 2비트에 해당하는 구동전압의 펄스폭을 모두 가변시켜 줌으로써, 도 5A의 그룹(G52)으로 나타낸 바와같이 3계조를 표시할 수 있다.
즉, "10", 또는 "01" 의 2비트 구동데이타가 인가되는 경우에 소정의 펄스폭(W51)을 갖는 "10" 또는 "01" 구동데이타를 제공하거나 또는 상기 펄스폭(W51)보다 큰 펄스폭(W52)을 갖는 "10" 또는 "01" 구동데이타를 제공할 수 있으므로, 도 5A의 그룹(G51)으로 나타낸 바와같이 2계조를 표시할 수 있다. 또한, "11" 의 2비트 구동데이타가 인가되는 경우에도 각 비트마다 서로 다른 펄스폭을 갖는 구동전압이 인가되므로, 도 5A의 그룹(G52)으로 나타낸 바와같이 3 계조를 표시할 수 있다.
그러므로, 본 발명에서는 2 비트의 구동데이타를 이용하여 4 계조이상의 다계조를 실현할 수 있다. 즉, 2비트의 구동데이타와 서로 다른 펄스폭을 갖는 2개의 아날로그전압을 이용하여 도 5A에 도시된 바와같이, 4계조이상의 다계조 표시를 구현할 있다.
다시 말하면, 본 발명의 제2실시예에서는 각 비트마다 펄스형태의 구동전압 파형을 갖는 2비트 구동데이타를 이용하여 다계조를 구현하기 위하여, 구동데이타의 각 비트의 전압레벨을 동일하게 유지하고 각 비트의 펄스폭을 서로 다른 2가지 폭으로 가변시켜 줌으로써, 동일한 2비트 디지털 구동데이타의 경우라도 각 비트의 펄스폭에 따라 액정에 구동전압이 인가되는 시간이 달라지게 된다. 따라서, 액정을 투과하는 광량이 달라지게 되어 계조표시를 구현할 수 있다.
도 5B도 본 발명의 제2실시예에 따른 액정표시장치의 구동방법을 설명하기 위한 구동전압의 파형도를 도시한 것이다.
도 5B를 참조하면, 제2실시예에 따른 액정표시장치의 구동방법은 2비트 구동데이타의 각 비트의 구동전압의 펄스폭을 서로 다른 3가지 폭으로 가변시켜 다계조를 실현하는 방법이다. 통상적으로 2비트 구동데이타를 이용하여 계조표시를 하는 경우 4계조밖에 표시할 수 없음에 반하여 제2실시예에서는 4계조이상의 다계조를 구현할 수 있다.
즉, "10" 또는 "01" 의 2비트 구동데이타에 대하여 그룹(G53)과 같이 3가지의 서로 다른 펄스폭을 갖는 구동전압을 액정에 인가하는 것이 가능하고, "11" 의 계조데이타인 경우에는 그룹(G54)와 같이 5가지의 서로 다른 구동전압파형을 액정에 인가하는 것이 가능하다.
그러므로, 상기 그룹(G53), (G54)과 같이 인가되는 구동전압파형에 의해 액정을 통해 투과되는 광량이 서로 달라지게 되고 그에 따라 다계조표시가 가능하다. 그러므로, 각각의 비트가 서로 다른 3가지 폭을 갖는 2비트 구동데이타를 사용하게 되면 4계조이상의 다계조를 표시할 수 있게 된다.
제2실시예에서와 같이, 구동데이타의 각 비트가 적어도 2이상의 서로 다른 펄스폭을 갖도록 설정하여 구동전압을 제공하여 줌으로써 구동 데이터는 2비트로서 비트수의 증가없이 통상적인 디지털계조표시방법에서 얻어지는 계조수이상의 다계조 표시를 구현할 수 있다.
본 발명의 제2실시예에서는, 구동 데이터의 각 비트가 2 또는 3개의 서로 다른 폭을 갖는 것을 예시하였으나, 이는 구동하고자 하는 액정표시장치에 따라 다수의 서로 다른 폭을 갖도록 설정하여 구동 데이터의 비트수증가없이 다계조를 구현할 수 있다. 또한, 구동데이타의 모든 비트가 서로 다른 폭을 갖도록 설정하였으나, 구동 데이터의 다수의 비트중 적어도 하나이상의 비트의 펄스폭을 변화시켜 상기한 바와 같은 구동방식으로 구동 데이터의 비트수 증가없이 다계조를 실현할 수도 있다.
도 6은 본 발명의 제3실시예에 따른 액정표시장치의 계조표시방법을 설명하기 위한 구동전압파형도를 도시한 것이다. 제3실시예에 따른 계조표시방법은 아날로그 방식과 디지탈방식을 혼용하여 다계조를 표시하는 것으로서, 구동데이타의 각 비트별로 서로 다른 폭과 서로 다른 전압레벨을 갖도록 인가하여 다계조를 표시하는 것이다.
도 6을 참조하면 2비트 구동데이터에 대응하여 다계조를 표시하기 위한 구동전압이 인가된다. 이때, 액정에 인가되는 구동전압은 각 구동데이타의 각 비트는 서로 다른 2가지 전압레벨을 갖으며, 펄스폭 또한 서로 다른 2가지 폭을 갖는다. 전압레벨과 펄스폭이 서로 상이한 구동데이타가 제공되면, 각 구동데이타에 따라 액정을 투과하는 광량이 달라지게 되고, 각 구동데이타에 따른 투과광량에 따라 계조를 표시한다.
즉, "10", 또는 "01" 의 2비트 구동데이타가 인가되는 경우에 소정의 펄스폭(W51) 및 (W52)중 해당하는 펄스폭과 소정의 전압레벨(V61) 및 (V62)중 해당하는 전압레벨을 갖는 "10" 또는 "01" 구동데이타를 제공할 수 있으므로, 도 6의 그룹(G61)으로 나타낸 바와같이 4계조를 표시할 수 있다. 또한, "11"의 2비트 구동데이타가 인가되는 경우에도 각 비트마다 서로 다른 폭과 서로 다른 전압레벨을 갖는 구동전압이 인가되므로써, 도 6의 그룹(G62)으로 나타낸 바와같이 14계조를 표시할 수 있다.
그러므로, 본 발명의 제3실시예에서는 2비트의 구동데이타로 4계조이상의 다계조를 실현하는 것이다. 즉, 2비트의 구동데이타와 서로 다른 폭과 서로 다른 전압레벨을 아날로그전압을 이용하여 도 6에 도시된 바와 같이, 18계조를 표시할 수 있게 된다.
상기한 바와같이, 제3실시예에서는 계조데이타의 각 비트가 적어도 2이상의 서로 다른 폭과 2이상의 서로 다른 전압레벨을 갖도록 설정하여 줌으로써 구동 데이터비트수의 증가없이 통상적인 디지털계조표시방법보다 다계조를 표시할 수 있다. 또한, 본 발명의 제3실시예에서는, 구동 데이터의 모든 비트가 각각 서로 다른 전압레벨과 서로 다른 폭을 갖는 것으로 예시하였으나, 구동 데이터의 다수의 비트중 적어도 하나이상의 비트의 전압레벨과 펄스폭을 변화시켜 주면 상기와 같은 구동 데이터의 비트수 증가없이 다계조를 실현할 수 있게 된다.
이때, 다수의 구동비트중 일부는 펄스폭을 변화시켜 주고, 나머지 일부는 전압레벨을 변화시켜 다계조를 실현할 수도 있다. 또한, 본 발명의 제3실시예에서는 2가지 펄스폭과 2가지 전압레벨을 갖는 구동데이타에 대하여 설명하였으나, 2가지이상의 펄스폭과 2가지 이상의 전압레벨중 표시하고자 하는 계조수에 따라 적절하게 설정할 수 있다.
도 7은 본 발명의 제4실시예에 따른 액정표시장치의 구동방법을 설명하기 위한 파형도를 도시한 것이다. 도 7은 9비트 구동데이타에 대응하는 액정에 인가되는 구동전압과 액정을 투과하는 광량에 대한 파형을 도시한 것이다.
도 7을 참조하면, 액정에는 각 구간동안 9비트의 구동 데이터에 대한 구동전압이 인가되는데, 구간(T71)에서는 "1010000" 의 7비트 계조데이타와 "11"의 2비트 리세트 데이터가 제공되고, 구간(T72)에서는 "1110100"의 7비트 계조데이타와 "11"의 2비트 리세트데이타가 제공되며, 구간(T73)에서는 "1111100" 의 7비트 계조데이타와 "11" 의 2비트 리세트 데이터가 제공된다.
제4실시예에서는 각 구간(T71 - T73)의 시적점에서 액정을 초기상태로 복귀시켜 주는 리세트펄스가 인가된 다음 계조데이타가 인가된다. 그러므로, 액정의 응답속도를 향상시킬 수 있다. 이때, 리세트펄스로 구동데이타중 2내지 3비트정도를 할당한다. 제4실시예에서는 소정비트의 구동 데이터가 서로 다른 전압레벨을 갖는 경우에 한정하여 도시하였으나, 도 5a 및 도 5b 그리고 도 6에 도시된 바와같이 펄스폭이 변화하는 경우에도 리세스펄스를 할당하여 액정의 응답속도를 개선할 수 있다.
상기한 바와 같은 본 발명의 실시예에 따르면, 구동데이타의 디지털 펄스의 폭과 전압레벨을 아날로그적으로 가변시켜 줌으로써, 아날로그 계조표시 및 디지털 계조표시를 혼용한 방식으로 계조를 표현하므로써, 구동 데이터의 비트수를 증가시키지 않고 풀칼라 계조가 용이할 뿐만 아니라 소비전력을 감소시킬 수 있다. 또한, 구동주파수를 증가시키지 않고도 다계조표시가 가능하므로, 반전구동방식의 액정표시장치에 적용가능하며, 이에 따라 플리커 및 크로스토크를 개선할 수 있는 이점이 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (24)

  1. 상하 기판 사이에 개재된 액정을 구비하는 액정표시장치에 각 계조에 대응하는 소정 비트의 구동 데이터에 따라 액정을 구동하여 상기 계조를 표시하는 액정표시장치의 구동방법에 있어서,
    상기 구동 데이터의 소정 비트 중 일부를 상기 액정을 리셋시키기 위한 리셋 펄스로 이용하는 단계; 및
    상기 리셋된 액정에 상기 구동 데이터에서 리셋 펄스로 이용된 소정 비트 이외의 비트들에 상응하는 펄스의 폭 또는 전압 레벨을 가변하여 액정을 구동하는 단계를 포함하되,
    상기 액정의 구동에 사용되는 구동 데이터의 비트수에 따라 상기 펄스의 폭 또는 전압 레벨은 가변되고, 이들의 조합에 의해 액정은 구동되며, 상기 리셋 펄스는 상기 액정 구동 데이터의 전압 레벨 이상인 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 구동 데이터 중 액정의 구동에 사용된 데이터의 비트수가 n인 경우, 상기 가변되는 펄스폭 또는 전압 레벨은 2n 개 이상인 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 계조에 따라 상기 구동데이타의 각 비트에 해당하는 펄스는 전압레벨이 일정하고 폭이 가변되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동방법.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 계조에 따라 상기 구동데이타의 각 비트에 해당하는 펄스는 폭은 일정하고 전압레벨이 가변되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동방법.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 계조에 따라 상기 구동데이타의 각 비트에 해당하는 펄스는 폭과 전압레벨이 동시에 가변되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동방법.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 구동데이타의 각 비트에 해당하는 펄스중 일부는 폭은 일정하고 전압레벨이 가변하고, 나머지는 전압레벨은 일정하고 폭이 가변되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동방법.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 구동데이타의 각 비트에 해당하는 펄스중 일부는 폭 또는 전압레벨중 하나가 변화하고, 나머지는 폭과 전압레벨이 모두 가변되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동방법.
  8. 삭제
  9. 상하 기판 사이에 개재된 액정을 구비하여 필드 순차 구동을 수행하는 액정표시장치에 각 계조에 대응하는 소정 비트의 구동 데이터에 따라 액정을 구동하여 상기 계조를 표시하는 액정표시장치의 구동방법에 있어서,
    상기 구동 데이터 중 리셋 데이터에 따라 상기 액정에 리셋 신호를 인가하는 단계; 및
    상기 구동 데이터의 유효 데이터에 따라 이에 대응되는 펄스의 폭 또는 전압 레벨을 가변하고, 조합하여 액정을 구동하는 단계를 포함하고,
    상기 유효 데이터의 비트수가 n인 경우, 상기 가변된 펄스폭 또는 전압 레벨의 조합에 의해 형성되는 경우의 수는 2n 이상인 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 리셋 신호의 레벨의 절대값은 상기 전압 레벨의 절대값 이상인 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동방법.
  11. 제9항 또는 제10항에 있어서, 계조에 따라 상기 구동데이타의 유효데이타비트에 해당하는 펄스는 전압레벨이 일정하고 폭이 가변되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동방법.
  12. 제9항 또는 제10항에 있어서, 계조에 따라 상기 구동데이타의 유효데이타비트에 해당하는 펄스는 폭은 일정하고 전압레벨이 가변되는 것을 특징으로 하는 액 정표시장치의 구동방법.
  13. 제9항 또는 제10항에 있어서, 계조에 따라 상기 구동데이타의 유효데이타비트에 해당하는 펄스는 폭과 전압레벨이 동시에 가변되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동방법.
  14. 제9항 또는 제10항에 있어서, 상기 구동데이타의 유효데이타비트에 해당하는 펄스중 일부는 폭은 일정하고 전압레벨이 변하고, 나머지는 전압레벨은 일정하고 폭이 가변되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동방법.
  15. 제9항 또는 제10항에 있어서, 상기 구동데이타의 유효데이타비트에 해당하는 펄스중 일부는 폭 또는 전압레벨중 하나가 변화하고, 나머지는 폭과 전압레벨이 모두 가변되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동방법.
  16. 제9항에 있어서, 상기 리셋 신호를 인가하는 단계 및 상기 액정을 구동하는 단계는 순서를 바꾸어 진행하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동방법.
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