KR0149296B1 - 광 시야각 구동회로와 그 구동방법 - Google Patents

광 시야각 구동회로와 그 구동방법 Download PDF

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Abstract

이 발명은 광 시야각 구동회로(Wide Viewing Angle Driving Circuit)와 그 구동방법에 관한 것으로서, 화소의 상측에서 보았을 때 최대의 밝기를 갖도록 하는 데이터 계조 전압을 출력하는 제1계조 전압 발생기(301)와, 화소의 하측에서 보았을 때 최대의 밝기를 갖도록 하는 데이터 계조 전압을 출력하는 제2계조 전압 발생기(302)와, 상기한 제1계조 전압 발생기(301)와 상기한 제2계조 전압 발생기(302)의 출력(G0~Gn+1)을 입력으로 받아서, 외부의 제어 신호(Control, ControlB)에 따라, 일정 주기로 화소의 상측과 하측에 모자이크 배열로 계조 전압을 출력하는 아날로그 분배기(303)로 이루어져서, 패널의 제조 공정이나 비용을 전혀 증가시키지 않고, 단순히 외부의 회로만을 수정하여, 시야각을 개선하는 효과를 가진 광 시야각 구동회로와 그 구동방법에 관한 것이다.

Description

광 시야각 구동회로와 그 구동방법
제1도는 광 시야각 효과를 내기 위해 종래에 사용한 방법을 나타낸 도면이다.
제2도는 종래에 사용한 액정표시장치의 시야각 분포를 나타낸 도면이다.
제3도는 이 발명의 실시예에 따른 광 시야각 구동회로를 액정표시장치의 패널에 적용한 블럭도이다.
제4도는 이 발명의 실시예에 따른 광 시야각 구동회로에 의해 표현되는 시야각 분포를 나타낸 도면이다.
제5도는 이 발명의 실시예에 따른 광 시야각 구동회로에 계조 전압 발생기의 한 실시예를 나타낸 도면이다.
제6도는 이 발명의 실시예에 따른 광 시야각 구동회로에 아날로그 분배기의 한 실시예를 나타낸 도면이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
31 : 광 시야각 구동회로 301 : 제1계조 전압 발생기
302 : 제2계조 전압 발생기 303 : 아날로그 분배기
이 발명은 광 시야각 구동회로(Wide Viewing Angle Driving Circuit)와 그 구동방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게 말하자면 액정표시장치(LCD; Liquid Crystal Display)의 패널(Panel)을 볼 때, 여러 각도에서 정상적인 화면을 볼 수 있도록 시야각을 개선하는 광 시야각 구동회로와 그 구동방법에 관한 것이다.
박막트랜지스터-액정표시장치(TFT-LCD; Thin Film Transistor-Liquid Crystal Display)가 CRT(Cathod Ray Tube)에 비해 여러가지 장점을 가지고 있음에도 불구하고, 치명적인 몇가지의 단점이 있어 액정표시장치의 발전에 걸림돌이 되어 왔다. 그 중에서 대표적인 것이 화면을 보는 각도에 따라 화상의 밝기가 달라져 보이는 시야각 문제인데, 어느 각도 이상이 되면 화면의 흑과 백이 뒤바뀌어 보이는 계조 반전 현상까지 발생한다.
따라서, 액정표시장치를 휴대용 텔레비젼(TV; Television)등의 용도로 사용하기 위해서는 여러 각도에서도 정상적인 화면을 볼 수 있도록 시야각을 개선할 필요가 있다.
종래에는 액정표시장치의 시야각을 개선하기 위해 여러 가지의 기법들이 사용되어 왔다. 예를 들면 화소마다 러빙(Rubbing; 액정 분자의 초기 회전 각도를 결정짓는 공정)을 달리하여 시야각을 개선하거나 하나의 화소를 몇 개의 부분으로 분할하여 러빙방향을 달리하여 제조하는 방법이 대표적으로 사용되었다.
이하, 첨부된 도면을 참조로 하여 광 시야각을 실현하기 위한 종래의 기술에 대하여 상세히 설명한다.
제1도는 광 시야각 효과를 내기 위해 종래에 사용한 방법을 나타낸 도면이다. 제1도에 도시되어 있듯이, (a)는 화소별로 러빙(①과 ②의 러빙 각도가 다름)을 달리하는 방법을 나타낸 것이고, (b)는 하나의 화소를 2개 이상의 부분으로 나누어서(③과 ④) 러빙을 달리한 것이며, (c)는 각 화소마다 스토리지 커패시터(Storage Capacitor)의 용량을 달리하여(A와 B의 스토리지 커패시터 용량이 다름) 화소의 전압 유지 특성을 변화시켜 광 시야각 효과를 내는 것을 나타내고 있다.
그러나 상기한 종래의 기술은 러빙을 2번 이상해야하므로 제조 공정이 복잡해지고, 잔상(殘像)이나 플리커(Flicker) 등과 같이 액정표시장치의 화질을 떨어뜨리는 부수적인 문제점들이 발생하게 된다.
따라서 이 발명의 목적은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 패널(Panel)의 제조 공정이나 비용을 전혀 증가시키지 않고, 단순히 외부의 회로만을 수정하여, 2번 이상의 러빙을 하므로써 생기는 광 누설이나 잔상등의 문제가 발생하지 않게 하고, 시야각을 개선할 수 있는 광 시야각 구동회로와 그 구동방법을 제공하기 위한 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로써 이 발명의 구성은, 복수개의 행과 열로 배열되며, 제1의 화소집합과 제2의 화소집합으로 이루어진 복수개의 화소를 가지는 표시장치의 구동회로에 있어서, 상기 각 화소 사이에 형성되는 다수의 데이터 라인 및 게이트 라인과, 상기 게이트 라인에 게이트 전극이 연결되고 상기 데이터 라인에 소스 전극이 연결되는 다수의 박막트랜지스터를 가지는 액정 표시 장치 패널과; 상기 박막 트랜지스터를 온/오프 시키기 위한 게이트 온/오프 전압을 상기 게이트 라인에 인가하기 위한 게이트 드라이버와; 상기 화소가 제1시야각 특성을 갖도록 하는 제1계조 전압을 발생시키는 제1계조 전압 발생기와; 상기 화소가 제2시야각 특성을 갖도록 하는 제2계조 전압을 발생시키는 제2계조 전압 발생기와; 상기 제1계조 전압을 상기 제1화소집합에 인가하여, 상기 제1화소집합이 상기 제1시야각 특성을 갖도록 하는 위쪽 소스 드라이버와; 상기 제2계조 전압을 상기 제2화소집합에 인가하여, 상기 제2화소집합이 상기 제2시야각 특성을 갖도록 하는 아래쪽 소스 드라이버와; 상기 제1계조 전압과 상기 제2계조 전압을 입력으로 받아, 상기 위쪽 소스 드라이버 및 아래쪽 소스 드라이버에 각각 상기 제1계조 전압과 상기 제2계조 전압을 인가하기 위한 아날로그 분배기를 포함하여 이루어진다.
상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로써 이 발명의 또 다른 구성은, 화소의 상측에서 보았을 때 최대의 밝기를 갖도록 하는 데이터 계조 전압과 화소의 하측에서 보았을 때 최대의 밝기를 갖도록 하는 데이터 계조 전압을, 화소에 교대로 인가하는 단계와, 외부의 제어 신호에 따라, 일정 주기로 화소의 상측과 하측에 모자이크 배열로 계조 전압을 인가하는 단계로 이루어진다.
상기한 구성에 의하여, 이 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자가 이 발명을 용이하게 실시할 수 있는 가장 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.
제3도는 이 발명의 실시예에 따른 광 시야각 구동회로(31)를 액정표시장치의 패널에 적용한 블럭도이다.
제3도에 도시되어 있듯이, 이 발명의 실시예에 따른 광 시야각 구동회로(31)는, 복수개의 행과 열로 배열되며, 제1의 화소집합과 제2의 화소집합으로 이루어진 복수개의 화소를 가지는 표시장치의 구동회로에 있어서, 화소의 상측에서 보았을 때 최대의 밝기를 갖도록 데이터 계조 전압을 출력하는 제1계조 전압 발생기(301)와, 화소의 하측에서 보았을 때 최대의 밝기를 갖도록 하는 데이터 계조 전압을 출력하는 제2계조 전압 발생기(302)와, 상기한 제1계조 전압 발생기(301)와 상기한 제2계조 전압 발생기(302)의 출력(Go~Gn+1)인 제1 및 제2계조전압을 입력으로 받아서, 외부의 제어 신호(Control, ControlB)에 따라, 일정 주기로 화소의 상측과 하측에 모자이크 배열로 된 제1 및 제2화소집합에 계조 전압이 출력되도록 하는 아날로그 분배기(303)로 이루어진다.
또, 제5도는 이 발명의 실시예에 따른 광 시야각 구동회로(31)에서 계조전압 발생기(301,302)의 한 실시예를 나타낸 도면이다.
제5도에 도시되어 있듯이, 이 발명의 실시예에 따른 광 시야각 구동회로(31)에서 계조 전압 발생기(301,302)는, 전압원(V)에 직렬로 연결된 다수개의 저항(R0~Rn+1)과, 상기한 다수개의 저항(R0~Rn+1)에 각각 병렬로 연결되어 계조 전압(Go~Gn+1)을 출력하는 다수개의 버퍼(Buffer)(B0~Bn+1)로 이루어진다.
그리고, 제6도는 이 발명의 실시예에 따른 광 시야각 구동회로에서 아날로그 분배기의 한 실시예를 나타낸 도면이다.
제6도에 도시되어 있듯이, 이 발명의 실시예에 따른 광 시야각 구동회로(31)에서 아날로그 분배기(303)는, 제어 신호(Control)에 따라, 제1계조 전압 발생기(301)의 출력(G0~Gn+1)인 제1계조 전압과 제2계조 전압 발생기(302)의 출력(G0'~Gn+1')인 제2계조 전압을 스위칭하며 패널(34)의 아래쪽에 위치한 소스 드라이버(Source Driver)(35)에 계조 전압을 전달하는 다수개의 스위치(S0'~Sn+1)와 제어 신호(ControlB)에 따라, 제1계조 전압 발생기(301)의 출력(G0~Gn+1)과 제2계조 전압 발생기(302)의 출력(G0'~Gn+1')을 스위칭하며 패널(34)의 위쪽에 위치한 소스 드라이버(Source Driver)(32)에 계조 전압을 전달하는 다수개의 스위치(S0~Sn+1)로 이루어진다.
상기한 구성에 의한, 이 발명의 실시예에 따른 작용은 다음과 같다.
작용을 서술하기에 앞서, 제3도를 참조하여 TFT-LCD에 대해 설명한다. TFT-LCD패널(34)은 복수개의 행과 열로 배열된 복수개의 화소로 구성되어 있고, 그 화소들을 구동하기 위해 상측과 하측에 배열된 데이터 드라이버 집적회로(Integrated Circuit)(32,35)와 각 화소 사이에 데이터를 온-오프(On-Off)해주는 스위치(Switch) 소자(TFT device)를 구동하는 게이트(Gate)드라이버(33)와 상기의 화소 배열에 따라 드라이버 집적회로(32,33,35)와 각 화소 사이에 만들어진 데이터 라인(Line) 및 게이트 라인으로 구성되어 있다.
상기의 게이트 드라이버 집적회로(33)가 1개 또는 그 이상의 게이트 라인을 온시키고 있을 때 상기의 데이터 드라이버 집적회로(32,35)는 복수개의 화소로 연결되는 데이터 라인을 통해서 화상 데이터를 출력하게 되며, 일정한 주기로 대향 전극에 대해 데이터 전압의 극성이 반전하게 된다.
가장 널리 사용되는 반전 방법인 라인 반전의 경우를 예로 들면 하나의 수평라인을 주기로 출력되는 데이터의 극성이 대향 전극 전압에 대해 반전하게 되는 방법이다.
한편, 이 발명에서 구현하고자 하는 것의 기본 개념은 액정의 시야각이 액정에 인가되는 구동 전압의 크기에 따라 달라진다는 사실에서 출발하며, 화면에 수평과 수직으로 교차되는 위치에 화소를 두고, 화면의 상하 또는 좌우에 화소를 구동하는 드라이브 집적회로를 두어, 입력되는 데이터 전압에 따라 화소에 적절한 형태의 전압을 인가하여 화소의 빛 투과 특성을 조절하여 화상을 표시하는 장치를 구동하는 회로와, 이 회로에서 서로 다른 두가지 이상의 계조 전압을 발생하여 화면에 모자이크 배열로 각 화소에 인가하므로써 시야각을 향상시키는 구동방법에 대한 발명이다.
참고로, 제1도는 광 시야각 효과를 내기 위해 종래에 사용한 방법을 나타낸 도면이고, 제2도는 종래에 사용한 액정표시장치의 시야각 분포를 나타낸 도면이고, 제4도는 이 발명의 실시예에 따른 광 시야각 구동회로에 의해 표현되는 시야각 분포를 나타낸 도면이다.
먼저, 상하(上下)의 시야각을 개선하는 경우를 예를 들면 제2도의 (a)나 (b)와 같이 상하측의 시야각이 그리 크지 못할 경우, 계조 전압의 분포를 적절히 조절하여 (a)와 같은 시야각 분포를 갖도록 하면 화면의 상측에서 화면이 잘보이는 특성이 나타나고, (b)와 같이 조정하면 하측에서 화면이 잘 보이는 특성이 나타난다.
따라서, 제3도의 제1계조 전압 발생기(301)를 제2도의 (a)와 같은 특성을 갖도록 설계하고, 제3도의 제2계조 전압 발생기(302)를 제2도의 (b)와 같은 특성을 갖도록(혹은 역으로) 조절한 다음, 제3도의 아날로그 분배기(303)에서 외부의 제어 신호(Control, ControlB)에 따라, 일정한 주기로 상하측에 인가되는 계조 전압을 바꾸어 주면, 제3도의 패널(34)에서 볼 때, 제1도의 (a)에서 ①번 화소에는 제1계조 전압 발생기(301)의 계조 전압이 인가되고, ②번 화소에는 제2계조 발생기(302)의 계조 전압이(혹은 역으로) 인가되어 모자이크 배열로 2개의 서로 다른 시야각을 갖는 계조 전압이 입력되는 결과가 된다.
따라서, 화면을 전체적으로 보는 인간의 눈은 빛의 평균적인 성질에 의하여 제4도와 같이 상하측의 시야각이 더해져서 넓어진 것처럼 느끼게 된다.
또, 상하 방향으로 대칭이 되도록 시야각이 맞추어지므로 보다 더 넓은 범위에서 화면을 볼 수 있게 된다.
그리고, 또 다른 실시예에서는 같은 방법으로 시야각을 상하로 넓히는 것이 아니라, 좌우로 넓힐 수 있다. 즉, 제1계조 전압 발생기(301)에서는 화소의 좌측(또는 우측)에서 보았을 때 최대의 밝기를 갖도록 하는 데이터 계조 전압을 출력하고, 제2계조 전압 발생기(302)에서는 화소의 우측(또는 좌측)에서 보았을 때 최대의 밝기를 갖도록 하는 데이터 계조 전압을 출력하도록 하면, 좌우로 시야각이 넓은 화면을 얻게 된다.
이상에서와 같이 이 발명의 실시예에서, 패널의 제조 공정이나 비용을 전혀 증가시키지 않고, 단순히 외부의 회로만을 수정하여, 시야각을 개선하는 효과를 가진 광 시야각 구동회로와 그 구동방법을 제공할 수 있다.
이 발명의 이러한 효과는 액정표시장치 분야에 이용될 수 있다.

Claims (6)

  1. 복수개의 행과 열로 배열되며, 제1의 화소집합과 제2의 화소집합으로 이루어진 복수개의 화소를 가지는 표시장치의 구동회로에 있어서, 상기 각 화소 사이에 형성되는 다수의 데이터 라인 및 게이트 라인과, 상기 게이트 라인에 게이트 전극이 연결되고 상기 데이터 라인에 소스 전극이 연결되는 다수의 박막트랜지스터를 가지는 액정 표시 장치 패널(34)과; 상기 박막 트랜지스터를 온/오프 시키기 위한 게이트 온/오프 전압을 상기 게이트 라인에 인가하기 위한 게이트 드라이버(33)와; 상기 화소가 제1시야각 특성을 갖도록 하는 제1계조 전압을 발생시키는 제1계조 전압 발생기(301)와; 상기 화소가 제2시야각 특성을 갖도록 하는 제2계조 전압을 발생시키는 제2계조 전압 발생기(302)와; 상기 제1계조 전압을 상기 제1화소집합에 인가하여, 상기 제1화소집합이 상기 제1시야각 특성을 갖도록 하는 위쪽 소스 드라이버(32)와; 상기 제2계조 전압을 상기 제2화소집합에 인가하여, 상기 제2화소집합이 상기 제2시야각 특성을 갖도록 하는 아래쪽 소스 드라이버(34)와; 상기 제1계조 전압과 상기 제2계조 전압을 입력으로 받아, 상기 위쪽 소스 드라이버(32) 및 아래쪽 소스 드라이버(34)에 각각 상기 제1계조 전압과 상기 제2계조 전압을 인가하기 위한 아날로그 분배기(303)를 포함하는 구동회로.
  2. 제1항에 있어서, 상기한 제1계조 전압 발생기(301)와 제2계조 전압 발생기(302)는, 전압원(V)에 직렬로 연결된 다수개의 저항(R0~Rn+1)과, 상기한 다수개의 저항(R0~Rn+1)에 각각 병렬로 연결되어 계조 전압(Go~Gn+1)을 출력하는 다수개의 버퍼(B0~Bn+1)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 광 시야각 구동회로.
  3. 제1항에 있어서, 상기한 아날로그 분배기(303)는, 제어 신호(Control)에 따라, 제1계조 전압 발생기(301)의 출력(G0~Gn+1)과 제2계조 전압 발생기(302)의 출력(G0'~Gn+1')을 스위칭하며 패널(34)의 아래쪽에 위치한 소스 드라이버(Source Driver)(35)에 계조 전압을 전달하는 다수개의 스위치(S0'~Sn+1')와, 제어 신호(ControlB)에 따라, 제1계조 전압 발생기(301)의 출력(G0~Gn+1)과 제2계조 전압 발생기(302)의 출력(G0'~Gn+1')을 스위칭하며 패널(34)의 위쪽에 위치한 소스 드라이버(Source Driver)(32)에 계조 전압을 전달하는 다수개의 스위치(S0~Sn+1)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 광 시야각 구동회로.
  4. 제1항에 있어서, 상기한 상측과 상기한 하측은 각각 좌측과 우측으로 대체할 수 있는 것을 특징으로 하는 광 시야각 구동회로.
  5. 제1의 화소집합과 제2의 화소집합으로 이루어진 행렬형태의 복수개의 화소를 가지는 액정표시장치의 구동방법에 있어서, 상기 화소가 제1시야각 특성을 갖도록 하는 제1계조 전압을 발생시키는 단계와; 상기 화소가 제2시야각 특성을 갖도록 하는 제2계조 전압을 발생시키는 단계와; 상기 제1계조 전압과 상기 제2계조 전압을 수신하여, 상기 제1 및 제2계조 전압을 상기 제1의 화소집합과 상기 제2의 화소집합에 각각 인가하기 위한 위쪽 소스드라이버와 아래쪽 소스 드라이버에 인가하는 단계와; 상기 제1계조 전압을 상기 제1의 화소집합에 인가하여, 상기 제1의 화소집합이 상기 제1시야각 특성을 갖도록 하는 단계와; 상기 제2계조 전압을 상기 제2화소집합에 인가하여, 상기 제2의 화소집합이 상기 제2시야각 특성을 갖도록 하는 단계를 포함하는 액정표시장치의 구동 방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기한 상측과 상기한 하측은 각각 좌측과 우측으로 대체할 수 있는 것을 특징으로 하는 광 시야각 구동방법.
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