KR0142778B1

KR0142778B1 - 액정표시장치의 공통전압 보상 구동장치 및 방법과 크로스토크 보상 구동장치

Info

Publication number: KR0142778B1
Application number: KR1019940037845A
Authority: KR
Inventors: 박종철; 정윤철
Original assignee: 구자홍; 엘지전자주식회사
Priority date: 1994-12-28
Filing date: 1994-12-28
Publication date: 1998-07-15
Also published as: KR960024607A

Abstract

본 발명은 액티브 매트릭스 액정디스플레이 판넬에서의 공통 접지에 흐르는 전류를 임의의 시간동안 검출함으로써 그 전류값을 기준으로 공통전극전압을 보상하고 영상데이터값의 변화에 따른 크로스토크를 제거할 수 있도록 한 액정표시장치의 공통전압 보상 구동장치 및 방법과 크로스토크 보상 구동장치에 관한 것이다.

공통전압구동회로의 특징은 공통 전극에 흐르는 전류를 임의의 검출 기간동안 검출하는 전류검출수단과, 상기의 전류검출수단에서 검출된 전류를 적분하여 그에 상응하는 비례 전압를 발생시키는 비례전압 발생수단과, 상기의 비례전압발생수단에서 발생된 비례 전압을 1수평 주사 기간보다 적은 보상 기간으로 공통 전극 전압에 보상하는 공통전압 발생수단과, 상기의 전류 검출수단과 비례 전압 발생수단과 공통 전압 발생수단의 구동시간을 제어하는 콘트롤러로 구성함에 있으며, 공통전압구동방법의 특징은 공통 전극에 흐르는 전류를 임의의 검출 기간동안 검출하는 전류검출단계와, 상기 전류검출단계에서 검출된 전류를 적분하여 그에 상응하는 비례 전압을 발생시키는 비례전압 발생단계와, 상기 비례전압발생단계에서 발생된 비례 전압을 1수평 주사 기간보다 적은 보상 기간으로 공통 전극 전압에 보상하는 공통전압 발생단계로 이루어짐에 있다.

또한 크로스토크 보상 구동회로의 특징은 상기 전류검출수단에서 검출된 전류를 적분하여 그에 상응하는 비례전압을 발생시키는 비례전압 발생수단과, 상기의 비례전압발생수단에 비례 전압을 1수평 주사 기간보다 적은 보상 기간으로 데이터 신호 전압 출력에 보상하는 데이터 신호 전압 보상수단과, 상기의 전류 검출수단과 비례전압 발생수단과 데이터신호 전압보상수단의 구동 시간을 제어하는 콘트롤러로 구성함에 있다.

Description

액정표시장치의 공통전압 보상 구동장치 및 방법과 크로스토크 보상 구동장치.

제1도는 종래의 AMLCD판넬의 하판 구조를 보인 평면도

제2도는 종래의 공통전극에 대한 등가회로도

제3도는 제2도의 등가회로에 인가되는 구동파형도

제4도는 종래의 액티브 매트릭스 액정디스플레이 판넬에서 발생하는 크로스토크를 보인 화면상태도

제5도는 본 발명에 의한 액티브 매트릭스 액정디스플레이 판넬의 공통전압구동회로의 한 실시회로의 블럭도

제6도는 본 발명에 의한 공통전압구동회로를 구동시키기 위한 각부의 동작파형도로서 (a)는 수평동기신호의 1수평주사기간 파형도 (b)는 적분기 구동신호(T1) 파형도 (c)는 비례기 구동신호(T2)의 파형도 (d)는 공통전압 보상신호(Vout)의 파형도

제7도는 본 발명에서 평균영상신호에 대한 충전특성과 크로스토크를 나타낸 참고표

제8도는 공통저항에서 발생되는 전류값으로 데이터라인 구동출력전압을 변화시켜 구현한 실시예도

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10:전류검출부 20:적분회로부

30:비례전압발생부 40:콘트롤러부

50:공통전압발생부 60:합산부

본 발명은 액티브 매트릭스 액정표시장치(Active Matrix Liquid Crystal Display;이하는 AMLCD라 함)에 관한 것으로, 특히 공통 접지에 흐르는 전류를 임의의 시간동안 검출하여 그 전류값을 기준으로 공통 전극 전압을 보상하고 영상데이터값의 변화에 따른 크로스토크를 제거할 수 있도록 한 액정표시장치의 공통저압 구동 보상장치 및 방법과 크로스토크 보상 구동장치에 관한 것이다.

종래의 AMLCD판넬은 제1도와 같이 여러 열의 게이트 라인(1)과 여러 행의 데이터 라인(2)이 형성되고 그 직교하는 부위에 게이트라인(1)을 게이트전극으로 하고 데이타라인(2)을 소오스전극으로 하는 액티브 소자인 박막 트랜지스터(4)를 형성하고 박막 트랜지스터의 드레인전극에 화소전극(3)을 형성한 후 이와 같은 하판의 구조에 상판의 공통 접지판사이에 액정을 첨가하면 AMCLD판넬 구조가 된다.

제1도의 구조에서 나타난 데이터 라인과 공통 전극 또 한 게이트 라인과 공통 전극간의 용량이 있는 등가 회로를 제2도에 나타냈는데 도시된 바와 같이 정전 용량(C1)은 데이터 라인(D)과 상판의 공통 전극(COM)간의 용량이며 게이트 라인(G)과 상판 공통전극(COM)간의 정전 용량(C2)이 있으며 또한, 한개의 박막 트랜지스터(Q1)가 액정용량(C3)으로 상판 적극(COM)간에 연결되어 있고 상기와 같은 용량 구조에는 상판의 저항성분을 고려한 공통저항(R1)이 연결되며 또한 상판 전극과 외부 신호선(공통 전압 발생부)과의 연결 저항(R2)이 있다.

상기와 같은 액정 디스플레이소자의 액정 구동은 라인별(1수평)로 영상 데이터의 극성을 공통 전극에 비해 플러스(+), 마이너스(-)의 극성으로 번갈아 공급하여 액정의 열화를 방지하는 라인 인버젼 구동에서 제1,2도의 구조의 AMLCD 판넬의 구동은 제3도와 같이 게이트전압(VG)이 하이(HIGH)가 되면 주어진 데이터 라인 값(VD)에 의해 액정 용량에 액정 전압(VLC)이 충전되며 이때 제3도에서 충전되는 액정 전압(VLC)을 끝부분을 나타내면 오차 전압(VER)이 발생된다.

그러나 상기와 같은 종래의 기술에서는 제3도의 구동과 같이 라인 인버젼 구동에서 게이트 라인은 1라인이 선택되고 데이터 라인은 1수평 라인으로 총 데이터 라인수(N)가 동시에 동작하므로 이와 같은 경우 1라인 구동시 공통 전극의 영향을 미치는 데이터 라인(N)과 공통 전극간의 총 용량(C₁×N)이 공통저항(R1)간에 의해 폐회로를 구성하고 이로 인해 발생하는 전류에 의해 연결저항(R2)에 전압이 나타나고 이 전압으로 액정 용량(C3)에 충전 전압이 VDi(i=1,2,3,....N)값들에 의해 영향을 받는다.

이런 영향을 AMLCD판넬에서 크로스 토크라고 하여 이런 현상을 제4도와 같이 액정 판넬이 노멀리 화이트(NORMALLY WHITE:액정에 전압을 인가하지 않을 경우 액정의 빛 투과율이 100%인 특성)인 경우 전체 바닥을 회색 바탕으로 하고 중앙에 백색 사각 화면을 디스플레이 하는 경우 백색 좌우(B)의 명암이 백색의 액전 전압(검정에 비해 낮은 전압)에 영향을 받아 A 부분의 명암보다 약간 검게 나타나게 되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서 본 발명의 목적은 공통전극만을 구동시켜 공통전극에 흐르는 전류를 검출하고 그 검출 전류값을 기준으로 공통전극의 전압을 보상하여 LCD판넬 구동시 영상데이터 값의 변화에 따라 나타나는 크로스토크를 제거할 수 있는 액정표시장치의 공통전압 보상 구동장치 및 방법과 크로스토크보상 구동장치를 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 액정표시장치의 공통전압 보상 구동회로의 특징은 공통 전극에 흐르는 전류를 임의의 검출 기간동안 검출하는 전류검출수단과, 상기의 전류검출수단에서 검출된 전류를 적분하여 그에 상응하는 비례 전압을 발생시키는 비례전압 발생수단과, 상기의 비례전압발생수단에서 발생된 비례 전압을 1수평 주사 기간보다 적은 보상 기간으로 공통 전극 전압에 보상하는 공통전압 발생수단과, 상기의 전류 검출수단과 비례 전압 발생수단과 공통 전압 발생수단의 구동시간을 제어하는 콘트롤러를 포함하여 구성함에 있다. 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 다른 액정표시장치의 공통전압 보상 구동방법의 특징은 공통 전국에 흐르는 전류를 임의의 검출 기간동안 검출하는 전류검출단계와, 상기 전류검출단계에서 검출된 전류를 적분하여 그에 상응하는 비례 전압을 발생시키는 비례전압 발생단계와, 상기 비례전압발생단계에서 발생된 비례 전압을 1수평 주사 기간보다 적은 보상 기간으로 공통 전극 전압에 보상하는 공통전압 발생단계로 이루어짐에 있다.

상기 같은 또다른 목적을 달성하기 위한 액정표시장치의 크로스토크 보상 구동장치의 특징은 상기 전류검출수단에서 검출된 전류를 적분하여 그에 상응하는 비례전압을 발생시키는 비례전압 발생수단과, 상기의 비례전압발생수단에 비례 전압을 1수평 주사 기간보다 적은 보상 기간으로 데이터 신호 전압 출력에 보상하는 데이터 신호 전압 보상수단과, 상기의 전류 검출수단과 비례전압 발생수단과 데이터신호 전압보상수단의 구동 시간을 제어하는 콘트롤러로 구성함에 있다.

이하 본 발명에 따른 액티브 매트릭스 액정디스플레이 판넬의 공통전압구동회로 및 그 방법의 바람직한 하나의 실시예의 대하여 첨부도면을 참고로 설명한다.

제5도는 본 발명에 의한 액정표시장치 공통전압 보상 구도회로의 한 실시회로의 블럭도로서, 도면에 도시된 바와 같이 전류검출수단은 액정 판넬의 공통 전극 전압 발생기로 흐르는 전류를 검출하는 전류 검출부(10)로 이루어짐이 바람직하며, 비례전압 발생수단은 검출된 전류를 일정기간(T1) 적분하는 적분회로부(20)와, 상기 전분 출력에 비례하여 기준 전압을 설정하고 공통전압 및 크로스 토크 성분을 보상하는 비례전압 발생부(30)로 구성함이 바람직하고, 공통전압 발생수단은 상기의 공통 전압 레벨 입력과 보상 출력을 더하는 합산부(60)와 이 합산부(60)의 비례 전압을 1수평 주사 기간보다 적은 보상 기간으로 공통 전극 전압을 보상하는 공통전압 발생부(50)로 구성되며 상기의 전류검출부(10)와 비례 전압 발생부(30)와 공통 전압 발생부(50)의 구동 시간을 공통 전압 발생기를 전체 판넬에 맞게 구동하고 적분 시간과 보시간을 조절하여 동작시키는 콘트롤러(40)로 구성한다.

한편 상기의 제5도의 보상 구동장치의 전류 검출부(10)와 적분회로부(20)의 형태를 전류 검출부와 샘플 앤드 홀더(SAMPLE AND HOLDER)를 사용하여 전류치를 검출한 후 공통전압을 보상 구동하여 대치함도 바람직하다.

여기서, 액정표시장치의 크로스토크 보상 구동회로는 제5도와 같은 구성에서 공통전압발생부(50)가 합산부(60)의 비례전압을 수평주사 기간보다 적은 보상기간으로데이터신호 출력에 보상하는 데이터신호 전압보상부를 설치하면 된다.

이상에서 같은 본 발명에 따른 매트릭스 액정표시장치의 공통전압보상 구동회로 및 방법과 크로스토크 보상 구동회로의 동작을 상세히 설명하면 다음과 같다.

제6도는 본 발명에 의한 공통전압구동회로 및 크로스토크 보상 구동회로를 구동시키기 위한 각부의 동작파형도로서 도면에 도시된 바와 같이 액정 판넬을 1라인씩구동하므로 1라인 구동 기간인 1수평주시 기간(1H)동안에 영상 데이터가 판넬에 공급되는 시점에서 전류검출부(10)에서는 이정한 시간(T1)만큼 전류를 검출하여 비례전압 발생수단의 적분회로부(20)에서 그 값을 적분하고 그 적분 값으로 액정이 노멀리 화이트인 경우 최소 문턱 전압에의한 공통 전압 성분을 제거한 순수한 액정 전류에 비례하는 전압을 비례전압 발생부(30)로 출력한다.

이때 적분회로부(20)와 비레전압 발생부(30)의 출력으로 나타나는 공통전압 보상값( VOUT)은 전번 데이터 라인의 충전 전압보다 현재 주사하는 전압이 높은 경우 제2도의 공통저항(R₁)과 연결저항(R₂)에 의해 마이너스 전압의 크로스 토크가 발생하므로 공통전압의 보상 전압(VOUT)을 제6도의 (d)파형도와 같이 마이너스 극성의 값을 공통전극전압 발생수단의 입력에 더한다.

또 데이터 라인에 충전된 전번 데이터보다 구동하는 라인의 데이터 전압이 낮은 경우 제2도의 공통전압(VCT)이 플러스 극성이 되므로 공통 전압 보상전압(VOUT)을 제6도의(d)와 같이 플러스 극성을 공통 전극 전압 발생수단의 입력에 더한다.

이와 같이 공통 전극을 검출하면 제2도의 공통 전극 전압과 그외의 연결 저항 등에 의한 영향을 알 수 있으며 이를 1라인 구동구간의 일정한 기간동안 공통 전압을 보상하여 액정 판넬상에 나타나는 크로스 토크를 제거할 수 있다.

이상의 구동의 한 예로 제6도에서 1H=63μec, T1=3μsec ,T2=30μsec, 로 할 경우 제2도에서 C₁×W=80nF, R₁+R₂=300Ω 으로하고 C₃=0.3pF 으로 하여 보상 구동을 하지 않는 경우와 1라인 데이터 전압의 평균 영상 데이터 값의 변화에 대해 1픽셀 영상 데이터 값에 대한 결과가 제7도에 나타난다. 즉, 보상할 경우 크로스 토크를 줄일수 있음을 나타낸다.

한편 제5도의 보상 구동 장치를 이용하여 발생된 공통전극 보상전압(VOUT)을 이용하여 영상 데이터 드라이버 출력을 어느 정도 올려 제6도의 T2구간에 영상 신호를 오프셋 바이어싱하여 크로스 토크를 제거하면 공통 전극 전압을 구동하는 것과 같은 효과를 얻을 수 있으며 이와 같은 구동 방법은 제8도의 영상 데이터 모델과 같이 AMLCD 판넬에 영상 데이터를 공급하는 공통 라인에 제5도와 제6도 구성의 공통전극 보상전압(VOUT)을 인가시켜 제8도와 같이 공급하면 제5도 구성과 같은 역할을 한다.

즉 제2도에서 데이터라인(D)인 데이터 극성이 플러스이고 VCT 극성이 마이너스이면 VOUT 성분은 마이너스 극성이 되므로 VCT쪽에 보상 구동할 경우 마이너스 극성의 데이터 VOUT이 되고 D쪽에 공급할 경우 플러스 극성의 데이터를 제8도와 같이 구동할 수 있게 된다.

이상에서와 같이 본 발명에 따른 액티브 매트릭스 액정디스플레이 판넬의 공통전압구동회로 및 그 방법에 의하면 공통 접지에 흐르는 전류를 검출하여 그 전류값을 기준으로 공통전극전압을 보상함으로써 영상 데이터값의 변화에 따른 크로스토크를 용이하게 제거 할 수 있는 유용함이 있다.

Claims

공통 전극에 흐르는 전류를 임의의 검출 기간동안 검출하는 전류검출수단과, 상기의 전류검출수단에서 검출된 전류를 적분하여 그에 상응하는 비례 전압를 발생시키는 비례전압 발생수단과, 상기의 비례전압발생수단에서 발생된 비례 전압을 1수평 주사 기간보다 적은 보상 기간으로 공통 전극 전압에 보상하는 공통전압 발생수단과, 상기의 전류 검출수단과 비례 전압 발생수단과 공통 전압 발생수단의 구동시간을 제어하는 콘트롤러를 포함하는 액정표시장치의 공통전압보상 구동장치.
제1항에 있어서, 상기 비례 전압 발생수단은 상기 전류검출수단에서 검출된 전류를 적분하는 적분회로부와, 상기 적분기에서 적분된 전류에 상응하는 비례 전압을 발생시키는 비례 전압 발생부로 구성하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 공통전압 보상 구동장치
제1항에 있어서, 상기 비례 전압 발생수단은 상기 전류검출수단에서 검출된 전류를샘플 앤드 홀드하는 샘플 앤드 홀드와, 상기 샘플 앤드 홀드된 전류에 상응하는 비례 전압을 발생시키는 비례전압발생부로 구성하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 공통전압 보상 구동장치.
공통 전극에 흐르는 전류를 임의의 검출 기간동안 검출하는 전류검출단계와, 상기 전류검출단계에서 검출된 전류를 적분하여 그에 상응하는 비례 전압을 발생시키는 비례전압 발생단계와, 상기 비례전압발생단계에서 발생된 비례 전압을 1수평 주사 기간보다 적은 보상 기간으로 공통 전극 전압에 보상하는 공통전압 발생단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 공통전압 보상 구동방법.
공통 전극에 흐르는 전류를 임의의 검출 기간동안 검출하는 전류 검출수단과, 상기 전류검출수단에서 검출된 전류를 적분하여 그에 상응하는 비례전압을 발생시키는 비례전압 발생수단과, 상기의 비례전압발생수단에 비례 전압을 1수평 주사 기간보다 적은 보상 기간으로 데이터 신호 전압 출력에 보상하는 데이터 신호 전압 보상수단과, 상기의 전류 검출수단과 비례전압 발생수단과 데이터신호 전압보상수단의 구동 시간을 제어하는 콘트롤러로 구성하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 크로스토크 보상구동장치.