KR100329463B1 - system for driving of an LCD apparatus and method for an LCD panel - Google Patents
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Abstract
액정 모듈의 각 화소에 인가되는 소스 전압과 게이트 전압의 시간적인 중첩 상태와 파형을 조절함으로써 게이트 전압이 턴온 레벨 시점 에서 원하는 계조가 표현될 수 있도록 한 액정표시장치의 구동 시스템과 액정 패널 구동 방법에 관한 것으로써, 소스 전압과 게이트 전압의 인가에 의하여 구동되는 액정패널, 상기 액정패널에 인가할 게이트 전압을 출력하는 게이트 전압 발생부, 각각 복수의 비트를 갖는 컬러 데이터와 컨트롤 신호들을 타이밍 포맷 설정을 포함한 소정 신호 처리를 수행하고, 신호 처리된 컬러 데이터, 소스 컨트롤 신호, 게이트 컨트롤 신호 및 계조 건트롤 신호를 출력하는 컨트롤러, 소정 정전압을 분압하여 복수의 계조에 대응되는 계조 전압을 출력하고, 상기 계조 제어신호로써 상기 계조 전압의 출력을 스위칭하여 상기 계조 전압에 최소한 하나 이상의 펄스 파형을 실어서 출력하는 계조 발생부, 상기 게이트 전압 발생부와 컨트롤러 및 계조 발생부에서 필요로 하는 소정 레벨의 정전압들을 제공하는 전압 발생부, 상기 계조 전압을 인가받고, 상기 컬러 데이터와 소스 컨트롤 신호로써 상기 계조 전압 중 원하는 레벨의 전압을 소스 전압으로 출력하고, 상기 소스 전압을 상기 액정패널의 횡방향으로 순차적으로 출력하는 소스 드라이브 집적회로 및 상기 게이트 전압 발생부의 출력 전압을 인가받고, 상기 게이트 컨트롤 신호에 의하여 상기 액정패널의 종방향으로 순차적으로 반복 출력하는 게이트 드라이브 집적회로를 구비하며, 상기 액정패널에 구성되는 소정 화소에 인가되는 게이트 전압의 인가 시점 소정 시간 전에 상기 펄스 파형이 위치되도록 타이밍이 조절된다.In a driving system and a liquid crystal panel driving method of a liquid crystal display device in which a desired gray level can be expressed at a time when a gate voltage is turned on by adjusting a temporal superposition state and waveform of a source voltage and a gate voltage applied to each pixel of the liquid crystal module. A liquid crystal panel driven by application of a source voltage and a gate voltage, a gate voltage generator for outputting a gate voltage to be applied to the liquid crystal panel, and color data and control signals each having a plurality of bits may be set in timing format. A controller for performing a predetermined signal processing including the signal data, a controller for outputting the processed color data, a source control signal, a gate control signal, and a grayscale control signal, and dividing a predetermined constant voltage to output grayscale voltages corresponding to a plurality of grayscales. The gray level by switching the output of the gray voltage as a control signal A gray level generator for loading and outputting at least one pulse waveform on a voltage, a voltage generator for providing constant voltages of a predetermined level required by the gate voltage generator, the controller and the gray level generator, and receiving the gray voltage. Output voltages of a desired level among the gray scale voltages as color data and source control signals as source voltages, and output voltages of the source drive integrated circuit and the gate voltage generator that sequentially output the source voltages in the horizontal direction of the liquid crystal panel. And a gate drive integrated circuit sequentially and repeatedly outputted in the longitudinal direction of the liquid crystal panel according to the gate control signal, wherein the pulse is generated a predetermined time before a gate voltage is applied to a predetermined pixel of the liquid crystal panel. Timing is adjusted to position the waveform.
따라서, 소스 전압이 각 화소 별로 충전되는 충전율이 개선되므로 액정 패널의 저항과 캐패시턴스의 영향으로 한정된 게이트 신호 인가 시간동안 충분히 원하는 계조 레벨에 도달되도록 소스 전압의 레벨이 개선되며, 그에 따라서 화면의 계조의 균일도가 확보되어서 화질이 개선되는 효과가 있다.Therefore, since the charging rate at which the source voltage is charged for each pixel is improved, the level of the source voltage is improved to reach a desired gradation level sufficiently during the gate signal application time limited by the influence of the resistance and capacitance of the liquid crystal panel. Uniformity is secured, and the image quality is improved.
Description
본 발명은 액정표시장치의 구동 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 액정 모듈의 각 화소에 인가되는 소스 전압과 게이트 전압의 시간적인 중첩 상태와 소스 전압의 파형을 조절함으로써 게이트 전압이 턴온 레벨 시점에서 원하는 계조가 표현될 수 있도록 한 액정표시장치의 구동 시스템과 액정 패널 구동 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a driving system of a liquid crystal display device. More particularly, the present invention relates to a temporal superimposition state of a source voltage and a gate voltage applied to each pixel of a liquid crystal module, and a waveform of the source voltage by adjusting a waveform of the source voltage. The present invention relates to a driving system and a liquid crystal panel driving method of a liquid crystal display device so that a desired gray scale can be expressed.
평판표시장치의 일종인 액정표시장치는 화소 별로 인가되는 전압에 따라서 광의 투과도가 변하는 액정의 전기적인 특성을 이용한 것이며, 액정표시장치는 다른 표시장치에 비하여 저전압으로 구동이 가능하고 전력소모가 적기 때문에 널리 이용된다.A liquid crystal display device, which is a type of flat panel display device, utilizes the electrical properties of liquid crystals whose light transmittance varies depending on the voltage applied to each pixel. Widely used.
액정표시장치는 화상 신호를 전송받으며 액정 모듈과 백라이트 어셈블리 및 기타 고정물들로 구성되고, 액정 모듈은 액정패널과 인쇄회로기판이 접속되어 구성되며, 인쇄회로기판에는 소스/게이트 드라이브 집적회로들과 기타 컨트롤러와 같은 부품들이 실장된다.A liquid crystal display device receives an image signal and consists of a liquid crystal module, a backlight assembly, and other fixtures. The liquid crystal module is formed by connecting a liquid crystal panel and a printed circuit board, and a source / gate drive integrated circuit and other elements on the printed circuit board. Components such as controllers are mounted.
이 중 액정 패널에서 화면이 형성되고, 액정 패널의 각 화소에 소스 전압과 게이트 전압이 인가되며, 게이트 전압은 소스 전압 즉 데이터 신호가 인가되는 것을 스위칭하기 위하여 인가된다. 이때 게이트 전압은 액정패널에 형성된 게이트 라인을 통하여 화소를 이루는 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor, 이하 'TFT'라 함)의 게이트 전극에 인가되며, TFT는 게이트 전압의 레벨에 따라서 턴온 또는 턴오프된다. 게이트 전압에 따라서 TFT가 턴온 또는 턴오프되면 화소 전극과 대향 전극 사이가 소스 전압의 레벨에 의하여 결정되는 대전 정도에 따라서 액정의 배열상태가 변화되고, 그에 따라서 투과도가 달라진다.Among them, a screen is formed in the liquid crystal panel, a source voltage and a gate voltage are applied to each pixel of the liquid crystal panel, and a gate voltage is applied to switch the source voltage, that is, the data signal. In this case, the gate voltage is applied to a gate electrode of a thin film transistor (TFT) forming a pixel through a gate line formed in the liquid crystal panel, and the TFT is turned on or off according to the level of the gate voltage. When the TFT is turned on or off in accordance with the gate voltage, the arrangement of the liquid crystals varies according to the degree of charge determined between the pixel electrode and the counter electrode by the level of the source voltage, and thus the transmittance is changed.
각 화소 별로 전술한 방법으로 액정이 구동됨으로써 액정 패널에는 소정 화면이 형성된다.The liquid crystal is driven for each pixel by the method described above to form a predetermined screen on the liquid crystal panel.
최근 액정 모듈은 고 해상도를 갖도록 개발되며, 고 해상도를 실현하기 위하여 게이트 전압의 턴온 시간이 15㎲ 이하로 감소되는 추세이다. 그러나, 게이트 전압의 턴온 시간이 감소되면 그 만큼 액정 구동을 위한 소스 전압이 충전되어 대전되는데 할애되는 시간이 감소되고, 그에 따른 문제점이 발생된다.Recently, liquid crystal modules have been developed to have high resolution, and in order to realize high resolution, the turn-on time of the gate voltage is reduced to less than 15 kHz. However, when the turn-on time of the gate voltage is reduced, the time required to charge and charge the source voltage for driving the liquid crystal is reduced by that amount, thereby causing a problem.
이를 구체적으로 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명한다.This will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 3.
도 1에서 게이트 드라이브 집적회로(4)와 소스 드라이브 집적회로(6)에서 각각 출력되는 게이트 전압과 소스 전압이 액정 모듈(2)로 인가되며, 화소의 턴온/턴오프를 위하여 게이트 전압이 액정 모듈(2)에 종방향으로 순차적으로 반복 공급되고, 액정의 구동을 위하여 소스 전압이 액정 모듈(2)에 횡방향으로 순차적으로 반복 공급된다. 이들 두 전압은 컨트롤 신호에 의하여 화소별로 인가되는 시간이 중첩되도록 조절된다.In FIG. 1, a gate voltage and a source voltage respectively output from the gate drive integrated circuit 4 and the source drive integrated circuit 6 are applied to the liquid crystal module 2, and the gate voltage is applied to turn on / off the pixels. It is sequentially and repeatedly supplied to (2) in the longitudinal direction, and the source voltage is repeatedly and sequentially supplied to the liquid crystal module 2 in order to drive the liquid crystal. These two voltages are adjusted to overlap the time applied for each pixel by the control signal.
일반적으로 종래의 경우 액정 패널(2)의 ① 위치에서 ② 위치로 갈수록 게이트 전압이 인가되는 시간의 지연이 발생되고, ① 위치에서 ③ 위치로 갈수록 소스 전압이 인가되는 시간의 지연이 발생된다.In general, in the conventional case, a delay of a time for applying the gate voltage is generated from the ① position to the ② position of the liquid crystal panel 2, and a delay of a time for the source voltage is applied from the ① position to the ③ position.
구체적으로, 도 1의 ① 위치에서 게이트 전압과 소스 전압은 도 2a와 같이 정상적으로 인가된다. 여기에서 게이트 전압은 약 20V 수준의 턴온 전압 Von과 -7V 수준의 턴오프 전압 Voff 간을 스윙하며, 소스 전압은 블랙 레벨과 화이트 레벨 간을 스윙되도록 조절되고 각 화소별 소스 전압은 특정 그레이 레벨을 표현하기 위한 전압값을 갖는다.In detail, the gate voltage and the source voltage are normally applied as shown in FIG. Here, the gate voltage swings between a turn-on voltage Von of about 20 V and a turn-off voltage Voff of -7 V, the source voltage is adjusted to swing between the black and white levels, and the source voltage for each pixel is set to a specific gray level. It has a voltage value to express.
그리고, 소스 전압은 구동에 소요되는 시간 Ts만큼 게이트 전압에 비하여 라이징 시점이 늦다. 그리고, 소스 전압의 폴링 시점도 게이트 전압의 폴링 시점보다Tg만큼 늦다.And, the rising time of the source voltage is later than the gate voltage by the time Ts required for driving. The polling time point of the source voltage is also later than the polling time point of the gate voltage by Tg.
액정 패널(2)에는 게이트 라인과 소스 라인에 의한 저항과 캐패시턴스가 존재하며, 이러한 저항과 캐패시턴스는 소스 전압과 게이트 전압의 인가 시간을 지연하는 효과를 가지고, 이는 최초 인가 위치로부터 멀어질수록 커진다. 그리고, 캐패시턴스에 의하여 파형이 도 2b 또는 도 2c와 같이 최초 인가 위치로부터 멀어질수록 파형이 변화된다.In the liquid crystal panel 2, there are resistances and capacitances due to the gate lines and the source lines, and these resistances and capacitances have an effect of delaying the application time of the source voltage and the gate voltage. The waveform changes as the waveform moves away from the initial application position as shown in FIG. 2B or 2C due to capacitance.
소스 전압은 도 3과 같은 저항 스트링을 갖는 계조 발생부(도시되지 않음)에서 공급되는 계조 전압들이 소스 드라이브 집적회로(6)에서 선택되어 액정 모듈(2)로 인가되며, 계조 발생을 위한 저항 R1, 저항 RG1, 저항 RG2, 저항 RG3 및 저항 RG4들이 직렬로 연결된 저항 스트링은 분기된 위치별로 그레이 전압 Vg2+, 그레이 전압 VG1+, 그레이 전압 Vg0, 그레이 전압 Vg1-, 그레이 전압 Vg2-들이 출력된다.The source voltage is applied to the liquid crystal module 2 by the gray voltages supplied from the gray scale generator (not shown) having the resistance string as shown in FIG. 3 and applied to the liquid crystal module 2, and the resistor R1 for gray scale generation. In the resistor string in which the resistors RG1, RG2, RG3, and RG4 are connected in series, the gray voltage Vg2 +, the gray voltage VG1 +, the gray voltage Vg0, the gray voltage Vg1-, and the gray voltage Vg2- are output for each branched position.
전술한 바와 같은 종래의 액정표시장치에서 액정 패널에 인가되는 소스 전압과 게이트 전압은 도 2b 또는 도 2c와 같이 파형이 변형되면서 시간적으로 지연되어 인가되며, 구체적으로 도 1의 ②위치에서는 게이트 전압이 도 2b와 같이 약간 지연되며, 도 1의 ③위치에서는 소스 전압이 도 2c와 같이 지연된다.In the above-described conventional liquid crystal display device, the source voltage and the gate voltage applied to the liquid crystal panel are delayed in time as the waveform is deformed as shown in FIG. 2B or 2C. It is slightly delayed as shown in FIG. 2B, and the source voltage is delayed as shown in FIG.
각 화소별 소스 전압은 게이트 전압이 턴온 상태일 때 해당 계조를 표현하기 위한 전압에 도달되어야 한다. 그러나, 전술한 바와 같이 게이트 전압이 턴온 시간을 15㎲ 이하 갖도록 액정 패널이 설계되면, 각 화소에는 소스 전압이 게이트 전압 턴온 후 약 2㎲ 내지 3㎲ 정도의 시간이 경과된 후에 라이징되고 이러한 환경에서 각 화소에는 실제 특정 그레이 레벨을 표현하기 위한 전압이 남은 시간 내에 충전되기 어렵다.The source voltage for each pixel must reach a voltage for expressing the gray level when the gate voltage is turned on. However, as described above, when the liquid crystal panel is designed such that the gate voltage has a turn-on time of 15 ms or less, each pixel rises after about 2 to 3 ms after the gate voltage turns on, and in this environment, It is difficult for each pixel to be charged with the voltage for representing the actual specific gray level within the remaining time.
본 발명의 목적은 액정 패널에 인가되는 소스 전압의 파형을 변형하여서 짧은 시간 내에 소스 전압이 원하는 레벨로 각 화소에 충전되게 함으로써 고 해상도를 실현함에 있다.An object of the present invention is to realize a high resolution by modifying the waveform of the source voltage applied to the liquid crystal panel so that the source voltage is charged to each pixel at a desired level within a short time.
본 발명의 또다른 목적들은 다음의 상세한 설명과 첨부된 도면으로부터 보다 명확해질 것이다.Other objects of the present invention will become more apparent from the following detailed description and the accompanying drawings.
도 1은 종래의 액정모듈의 구동 설명을 위한 블록도이다.1 is a block diagram illustrating a driving of a conventional liquid crystal module.
도 2a 내지 도 2c는 도 1의 화소별로 게이트 전압과 소스 전압이 인가되는 상태를 나타내는 파형도이다.2A through 2C are waveform diagrams illustrating a state in which a gate voltage and a source voltage are applied to each pixel of FIG. 1.
도 3은 도 1의 소스 드라이브 집적회로로 공급되는 계조 전압의 발생을 위하여 구성되는 저항 스트링을 나타내는 회로도이다.FIG. 3 is a circuit diagram illustrating a resistor string configured to generate a gray voltage supplied to a source drive integrated circuit of FIG. 1.
도 4는 본 발명에 따른 액정표시장치의 구동 시스템의 바람직한 실시예를 나타내는 블록도이다.4 is a block diagram showing a preferred embodiment of a drive system for a liquid crystal display according to the present invention.
도 5는 액정표시장치의 소스 드라이브 집적회로의 상세 블록도이다.5 is a detailed block diagram of a source drive integrated circuit of a liquid crystal display device.
도 6은 소스 드라이브 집적회로에 인가되는 신호들의 파형도이다.6 is a waveform diagram of signals applied to a source drive integrated circuit.
도 7은 액정표시장치의 게이트 드라이브 집적회로의 상세 블록도이다.7 is a detailed block diagram of a gate drive integrated circuit of a liquid crystal display.
도 8a 내지 도 8c는 본 발명의 제 1 실시예에 의한 액정패널의 위치별로 인가되는 게이트 신호와 소스 신호의 파형을 상관적으로 나타낸 파형도이다.8A to 8C are waveform diagrams showing waveforms of a gate signal and a source signal applied to each position of a liquid crystal panel according to a first embodiment of the present invention.
도 9는 액정패널에 인가되는 소스 신호와 게이트 신호를 상관되게 나타낸 파형도이다.9 is a waveform diagram correlating a source signal and a gate signal applied to a liquid crystal panel.
도 10은 계조제어신호와 계조전압 및 수직클럭신호의 상관관계를 나타내는파형도이다.10 is a waveform diagram showing the correlation between the gray scale control signal, the gray voltage and the vertical clock signal.
도 11은 본 발명을 실현하기 위한 계조 발생부의 제 1 실시예를 나타내는 회로도이다.Fig. 11 is a circuit diagram showing the first embodiment of the gradation generator for realizing the present invention.
도 12는 본 발명의 실시예로 구성되는 계조 발생부의 제 1 실시예의 출력을 나타내는 파형도이다.Fig. 12 is a waveform diagram showing the output of the first embodiment of the gradation generator which is constituted by the embodiment of the present invention.
도 13은 본 발명을 실현하기 위한 계조 발생부의 제 2 실시예를 나타내는 회로도이다.Fig. 13 is a circuit diagram showing a second embodiment of the gradation generator for implementing the present invention.
도 14는 본 발명을 실현하기 위한 계조 발생부의 제 3 실시예를 나타내는 회로도이다.Fig. 14 is a circuit diagram showing a third embodiment of the gradation generator for implementing the present invention.
도 15a 내지 도 15c는 본 발명의 제 2 실시에 의한 액정패널의 위치별로 인가되는 게이트 신호와 소스 신호의 파형을 상관적으로 나타낸 것이다.15A to 15C correlate waveforms of a gate signal and a source signal applied for each position of a liquid crystal panel according to a second embodiment of the present invention.
도 16은 본 발명의 다른 액정패널에 인가되는 소스 신호와 게이트 신호를 상관되게 나타낸 파형도이다.FIG. 16 is a waveform diagram showing a correlation between a source signal and a gate signal applied to another liquid crystal panel of the present invention.
본 발명에 따른 액정표시장치의 구동 시스템은 소스 전압과 게이트 전압의 인가에 의하여 구동되는 액정패널, 상기 액정패널에 인가할 게이트 전압을 출력하는 게이트 전압 발생부, 각각 복수의 비트를 갖는 컬러 데이터와 컨트롤 신호들을 타이밍 포맷 설정을 포함한 소정 신호 처리를 수행하고, 신호 처리된 컬러 데이터, 소스 컨트롤 신호, 게이트 컨트롤 신호 및 계조 건트롤 신호를 출력하는 컨트롤러, 소정 정전압을 분압하여 복수의 계조에 대응되는 계조 전압을 출력하고, 상기 계조 제어신호로써 상기 계조 전압의 출력을 스위칭하여 상기 계조 전압에 최소한 하나 이상의 펄스 파형을 실어서 출력하는 계조 발생부, 상기 게이트 전압 발생부와 컨트롤러 및 계조 발생부에서 필요로 하는 소정 레벨의 정전압들을 제공하는 전압 발생부, 상기 계조 전압을 인가받고, 상기 컬러 데이터와 소스 컨트롤 신호로써 상기 계조 전압 중 원하는 레벨의 전압을 소스 전압으로 출력하고, 상기 소스 전압을 상기 액정패널의 횡방향으로 순차적으로 출력하는 소스 드라이브 집적회로 및 상기게이트 전압 발생부의 출력 전압을 인가받고, 상기 게이트 컨트롤 신호에 의하여 상기 액정패널의 종방향으로 순차적으로 반복 출력하는 게이트 드라이브 집적회로를 구비하며, 상기 액정패널에 구성되는 소정 화소에 인가되는 게이트 전압의 인가 시점 소정 시간 전에 상기 펄스 파형이 위치되도록 타이밍이 조절된다.A driving system of a liquid crystal display according to the present invention includes a liquid crystal panel driven by application of a source voltage and a gate voltage, a gate voltage generator for outputting a gate voltage to be applied to the liquid crystal panel, and color data each having a plurality of bits; The controller performs predetermined signal processing, including timing format setting, and outputs the processed color data, the source control signal, the gate control signal, and the gray scale control signal, and divides a predetermined constant voltage to correspond to a plurality of gray levels. It is required by the gray scale generator, the gate voltage generator, the controller and the gray scale generator to output a voltage and switch the output of the gray voltage as the gray scale control signal to load at least one pulse waveform on the gray voltage. A voltage generator providing constant voltages of a predetermined level A source drive integrated circuit and the gate receiving a voltage and outputting a voltage having a desired level among the gray voltages as the source voltage as the color data and the source control signal, and sequentially outputting the source voltage in the horizontal direction of the liquid crystal panel. A gate drive integrated circuit configured to receive an output voltage of a voltage generator and sequentially and repeatedly output in the longitudinal direction of the liquid crystal panel by the gate control signal, and apply a gate voltage applied to a predetermined pixel of the liquid crystal panel The timing is adjusted so that the pulse waveform is located before a predetermined time point in time.
그리고, 상기 컨트롤러는 계조 제어신호로써 상기 소스 드라이브 집적회로에서 소스 신호가 출력되도록 인가되는 상기 컨트롤 신호에 포함된 로드 신호를 출력하도록 구성될 수 있다.The controller may be configured to output a load signal included in the control signal applied to output a source signal from the source drive integrated circuit as a gray scale control signal.
또한, 상기 컨트롤러는 상기 소스 드라이브 집적회로로부터 액정패널에 인가되는 소스 신호가 액정 패널의 화소에 인가되는 게이트 신호 인가 종료 후 소정 시간 동안 지연되게 출력되도록 구성될 수 있다.The controller may be configured such that a source signal applied to the liquid crystal panel from the source drive integrated circuit is delayed for a predetermined time after the application of the gate signal applied to the pixel of the liquid crystal panel ends.
그리고, 상기 펄스 파형은 게이트 신호 인가되기 전 2∼4㎲ 동안 인가되도록 구성됨이 바람직하다.In addition, the pulse waveform is preferably configured to be applied for 2 to 4㎲ before the gate signal is applied.
본 발명에 따른 액정 패널 구동 방법은 게이트 드라이브 집적회로와 소스 드라이브 집적회로로부터 종횡 방향에 대하여 미리 설정된 순서에 따라서 순차적으로 액정 패널의 화소들에 인가되고, 상기 소스 전압은 상기 화소에 인가되는 상기 게이트 전압의 라이징 시점 이전 소정 시각부터 폴링 시점 이후 소정 시각까지 상기 화소로 인가된다.The liquid crystal panel driving method according to the present invention is sequentially applied to the pixels of the liquid crystal panel in a predetermined order in the vertical and horizontal directions from a gate drive integrated circuit and a source drive integrated circuit, and the source voltage is applied to the pixels. The voltage is applied to the pixel from a predetermined time before the rising time of the voltage to a predetermined time after the polling time.
그리고, 상기 소스 전압은 상기 소스 드라이브 집적회로에 인가되는 컨트롤 신호 중 소스 전압의 출력을 결정하는 로드 신호의 폭만큼 빨리 인가됨이 바람직하다.The source voltage may be applied as quickly as the width of the load signal that determines the output of the source voltage among the control signals applied to the source drive integrated circuit.
그리고, 상기 소스 전압은 상기 게이트 신호가 인가되기 전 구간에 레벨이 상이한 펄스를 실어서 인가될 수 있다.The source voltage may be applied by loading a pulse having a different level in a section before the gate signal is applied.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예에 대하여 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명은 액정 패널에 인가되는 소스 전압을 게이트 전압이 인가되기 소정 시간 전부터 인가하도록 구성되며, 액정표시장치의 구동 시스템은 도 4와 같이 소정 신호 공급원으로부터 소정 비트의 컬러 신호와 컨트롤 신호를 인가받고 직류 전원을 공급받도록 구성된다.The present invention is configured to apply a source voltage applied to the liquid crystal panel from a predetermined time before the gate voltage is applied, and the driving system of the liquid crystal display device receives a color signal and a control signal of a predetermined bit from a predetermined signal source as shown in FIG. 4. It is configured to receive DC power.
본 발명은 소스 전압의 파형에 따라서 제 1 실시예와 제 2 실시예로 구분될 수 있으며, 제 1 실시예는 소스 전압의 게이트 전압이 인가되기 전 구간에 펄스를 실어서 화소에 인가하는 것이고, 제 2 실시예는 소스 전압을 게이트 전압이 인가되기 소정 시간 전부터 게이트 전압의 인가가 종료된 소정 시간 후까지 유지하여 인가하는 것이다.The present invention can be divided into the first embodiment and the second embodiment according to the waveform of the source voltage, the first embodiment is to apply a pulse to the pixel before the gate voltage of the source voltage is applied to the pixel, The second embodiment is to maintain and apply the source voltage from a predetermined time before the gate voltage is applied until after a predetermined time after the application of the gate voltage is terminated.
먼저, 본 발명의 제 1 실시예에 대하여 설명하면, 도 4에서 컬러 데이터와 컨트롤 신호는 컨트롤러(10)로 입력되고, 직류 전원은 전원 공급부(12)로 제공된다.First, referring to the first embodiment of the present invention, in FIG. 4, the color data and the control signal are input to the controller 10, and the DC power is provided to the power supply 12.
전원공급부(12)는 컨트롤러(10)와 계조 발생부(14) 및 게이트 전압 발생부(16) 동작에 필요한 정전압들을 공급하도록 구성되며, 게이트 전압 발생부(16)는 게이트 드라이브 집적회로(18)에 턴온/턴오프 전압 발생을 위한 전압들을 공급하도록 구성되고, 계조 발생부(14)는 소스 드라이브 집적회로(20)에 계조전압들을 공급하도록 구성된다. 그리고, 컨트롤러(10)는 소스 드라이브 집적회로(20)에 이의 구동을 위한 컨트롤 신호와 화소 별 그레이 레벨을 결정하기 위한 데이터를 출력하며 게이트 드라이브 집적회로(18)에 스위칭 컨트롤을 위한 제어신호를 출력하도록 구성된다.The power supply unit 12 is configured to supply constant voltages necessary for the operation of the controller 10, the gray scale generator 14, and the gate voltage generator 16, and the gate voltage generator 16 is a gate drive integrated circuit 18. The gray level generator 14 is configured to supply the gray level voltages to the source drive integrated circuit 20. The controller 10 outputs a control signal for driving the data and data for determining a gray level for each pixel to the source drive integrated circuit 20, and outputs a control signal for switching control to the gate drive integrated circuit 18. It is configured to.
여기에서 컨트롤러(10)는 계조 전압의 출력을 컨트롤하기 위한 계조 제어신호 TS를 계조발생부(14)로 출력하며, 계조 발생부(14)는 계조 제어신호 TS를 입력받아서 도 8과 도 10을 참조하여 후술되는 바와 같이 게이트 신호가 라이징되는 시점 이전에 소정 Ts 시간 동안 계조 전압들에 펄스를 실어서 소스 드라이브 집적회로(20)로 출력하도록 구성된다.Here, the controller 10 outputs the gray scale control signal TS for controlling the output of the gray scale voltage to the gray scale generator 14, and the gray scale generator 14 receives the gray scale control signal TS and receives the gray scale control signal TS from FIG. As described below with reference to FIG. 2, a pulse is applied to the gray voltages for a predetermined Ts time before the gate signal rises, and is output to the source drive integrated circuit 20.
여기에서 계조 발생부(14)는 후술될 도 11, 도 13 및 도 14과 같이 다양하게 실시될 수 있다.Here, the gray scale generator 14 may be variously implemented as shown in FIGS. 11, 13, and 14 to be described later.
한편, 도 5와 도 6을 참조하면, 도 4의 소스 드라이브 집적회로(20)는 시프트레지스트(30)와 래치(32)와 디지털/아날로그 컨버터(34) 및 버퍼(36)로 구성되고, 시프트 레지스트(30)는 소정 주파수를 갖는 수평클럭신호 H_CLK와 시프트 신호 STH를 인가받는다. 여기에서 수평클럭신호 H_CLK는 컨트롤러(10)에 입력되는 마스트 클럭 신호의 주파수가 이분주 또는 사분주된 주파수를 가지며, 시프트 신호 STH는 한 수평주기마다 한 펄스씩 신호가 입력된다.5 and 6, the source drive integrated circuit 20 of FIG. 4 includes a shift resist 30, a latch 32, a digital / analog converter 34, and a buffer 36. The resist 30 receives the horizontal clock signal H_CLK and the shift signal STH having a predetermined frequency. In this case, the horizontal clock signal H_CLK has a frequency in which the frequency of the mast clock signal input to the controller 10 is divided into two or four parts, and the shift signal STH is inputted with one pulse every one horizontal period.
시프트 레지스트(30)는 수평클럭신호 H_CLK를 기준으로 소정 수의 클럭 단위로 펄스를 횡방향으로 순차적으로 래치(32)로 출력하도록 구성되며, 해당 용량만큼의 시프트 출력이 완료되면 캐리 아우트 신호가 생성되고, 캐리 아우트 신호는 다음 순서의 시프트 레지스트(도시되지 않음)에 출력 시프트 동작을 위하여 인가된다.The shift resist 30 is configured to sequentially output pulses to the latch 32 in the horizontal direction in a predetermined number of clock units based on the horizontal clock signal H_CLK. When the shift output of the corresponding capacity is completed, a carry out signal is generated. The carry out signal is then applied to the next shift resist (not shown) for output shift operation.
그리고, 컨트롤러(10)에서 출력된 화상에 대한 데이터가 래치(32)로 시리얼로 입력되고, 래치(32)는 시프트 레지스트(30)의 출력이 시프트되어 입력되는 순서대로 시리얼 데이터를 저장하고 로드 신호 TP가 입력되면 데이터를 출력한다.Then, the data for the image output from the controller 10 is serially input to the latch 32, the latch 32 stores the serial data in the order in which the output of the shift resist 30 is shifted and input and the load signal Output data when TP is input.
그리고, 디지털/아날로그 컨버터(34)는 래치(32)로부터 입력되는 데이터를 엔코딩(Encoding)하여 소스 라인 별로 출력할 계조 전압을 선택하고, 계조 발생부(14)에서 인가된 계조전압들 중 특정 전압이 엔코딩된 결과에 의하여 택일되어 디지털/아날로그 컨버터(34)에서 버퍼(36)로 출력되며, 이러한 계조전압들의 출력이 래치(32)의 데이터 입력 순서에 따라서 각 라인별로 이루어진다.The digital / analog converter 34 encodes data input from the latch 32 to select a gray voltage to be output for each source line, and selects a specific voltage among the gray voltages applied from the gray generator 14. The encoded result is selected and output from the digital / analog converter 34 to the buffer 36. The output of these gray voltages is performed for each line according to the data input order of the latch 32.
전술한 바와 같이 디지털/아날로그 컨버터(34)로부터 출력되는 계조전압들은 버퍼(36)에 인가되고, 계조전압들은 버퍼(36)에서 출력이 조절되어 소스 전압으로서 액정패널(22)에 인가된다.As described above, the gray voltages output from the digital / analog converter 34 are applied to the buffer 36, and the gray voltages are regulated in the buffer 36 and applied to the liquid crystal panel 22 as a source voltage.
그리고, 도 7을 참조하면, 도 4의 게이트 드라이브 집적회로(18)는 시프트 레지스트(40)와 레벨 시프트(42) 및 증폭부(44)로 구성된다.7, the gate drive integrated circuit 18 of FIG. 4 includes a shift resist 40, a level shift 42, and an amplifier 44.
시프트 레지스트(40)는 시프트 신호 STV와 수직클럭신호 V_CLK가 입력되며, 클럭출력이 순차적으로 종방향으로 이루어지고 시프트 레지스트(40)는 종방향으로 출력을 순차적으로 가지며, 그 후 캐리아우트 신호가 다른 시프트 레지스트(도시되지 않음)의 캐리인 신호로 입력된다.The shift resist 40 receives the shift signal STV and the vertical clock signal V_CLK, and the clock output is sequentially made in the longitudinal direction, and the shift resist 40 has the output in the longitudinal direction sequentially, after which the carryout signal is different. Input as a carry-in signal of a shift resist (not shown).
레벨시프트(42)는 게이트 전압 발생부(16)로부터 턴온 전압 Von 및 턴오프전압 Voff가 입력되며 레벨시프트(42)의 입력 신호의 레벨을 상술한 턴온 전압 또는 턴오프 전압 레벨로 변환하여 증폭부(44)로 출력하고, 증폭부(44)는 입력된 신호를 소정 이득치로 증폭하여 게이트 신호로써 액정패널(22)에 입력한다. 이때 증폭부(44)는 출력 인에이블 신호 OE에 의하여 출력이 결정된다.The level shift 42 receives a turn-on voltage Von and a turn-off voltage Voff from the gate voltage generator 16, and converts the level of the input signal of the level shift 42 into the above-described turn-on voltage or turn-off voltage level. The amplification section 44 amplifies the input signal to a predetermined gain value and inputs it to the liquid crystal panel 22 as a gate signal. In this case, the amplifier 44 determines the output by the output enable signal OE.
본 발명에 따른 제 1 실시예에 의하여 출력되는 소스 전압과 게이트 전압은 도 8a와 같다. 도 8a를 참조하면 게이트 전압은 -7V 수준의 Voff 레벨에서 20V 수준의 Von 간을 15㎲ 이하의 시간적인 폭을 가지고 스위칭된다. 그리고, 소스 전압은 임의의 V+와 V- 간에 스윙되고, 소스 전압에는 게이트 전압의 라이징 시점 이전 약 2∼3 ㎲ 정도의 시간 Ts를 갖는 펄스가 실리고 게이트 전압의 폴링 시점 이후 소정 시간 Tg 동안 지연된다. 이때 소스 전압의 V+와 V- 레벨은 양극성(兩極性, Polarity)과 액정의 스위칭 전압에 의해서 결정될 수 있다.The source voltage and the gate voltage output by the first embodiment according to the present invention are shown in FIG. 8A. Referring to FIG. 8A, the gate voltage is switched between a Voff level of −7V and a Von of 20V with a temporal width of 15 ms or less. The source voltage is swinged between an arbitrary V + and V-, and the source voltage is loaded with a pulse having a time Ts of about 2 to 3 ms before the rising time of the gate voltage and delayed for a predetermined time Tg after the polling time of the gate voltage. . In this case, the V + and V− levels of the source voltage may be determined by the polarity and the switching voltage of the liquid crystal.
예를 들면 액정이 3.3 V의 스위칭 모드일 때 소스 전압은 0V 내지 7V 간을 스윙하고, 액정이 5V의 스위칭 모드일 때 소스 전압은 0V 내지 10V 간을 스윙한다. 그에 따라서 액정이 3.3V의 스위칭 모드인 경우 포지티브 양극성이 적용된 비반전 화소에 대하여 블랙 레벨은 7V(V+)가 되고 네가티브 양극성이 적용된 반전 화소에 대하여 블랙 레벨은 0V(V+)가 된다. 그리고, 액정이 5V 스위칭 모드인 경우 포지티브 양극성이 적용된 비반전 화소에 대하여 블랙 레벨은 10V(V+)가 되고 음극성이 적용된 반전 화소에 대하여 블랙 레벨은 0V(V+)가 된다. 그리고, 화이트 레벨(V-)은 스윙되는 전체 소스 전압 범위의 중간값이 된다.For example, the source voltage swings between 0V and 7V when the liquid crystal is in 3.3V switching mode, and the source voltage swings between 0V and 10V when the liquid crystal is in 5V switching mode. Accordingly, when the liquid crystal is in the switching mode of 3.3 V, the black level becomes 7 V (V +) for the non-inverted pixel to which the positive polarity is applied, and 0 V (V +) to the inverted pixel to which the negative polarity is applied. When the liquid crystal is in the 5 V switching mode, the black level becomes 10 V (V +) for the non-inverted pixel to which the positive polarity is applied, and the black level becomes 0 V (V +) to the inverted pixel to which the negative polarity is applied. Then, the white level V− becomes an intermediate value of the entire source voltage range that is swinged.
그리고, 액정패널(22)의 위치에 따라서 인가되는 소스 전압과 게이트 전압의파형은 달라질 수 있다. 즉, 소스 전압은 소스 드라이브 집적회로(20)에 근접한 위치에서는 파형의 변화가 없으나 멀어질수록 저항과 캐패시턴스의 영향에 의하여 도 8c와 같이 변화된다. 그리고, 게이트 전압도 게이트 드라이브 집적회로(18)에 근접한 위치에서는 파형의 변화가 없으나 멀어질수록 저항과 캐패시턴스의 영향에 의하여 도 8b와 같이 변화된다.The waveform of the source voltage and the gate voltage may vary depending on the position of the liquid crystal panel 22. That is, the source voltage is not changed in the waveform at the position close to the source drive integrated circuit 20, but the distance is changed as shown in Figure 8c due to the influence of the resistance and capacitance. In addition, although the waveform does not change at a position close to the gate drive integrated circuit 18, the gate voltage is changed as shown in FIG. 8B due to the influence of resistance and capacitance.
그 결과 도 4의 액정패널(22)의 ⓐ 위치에서는 도 8a와 같은 파형이 인가되고, ⓑ 위치에서는 도 8b와 같은 파형이 인가되며, ⓒ 위치에서는 도 8c와 같은 파형이 인가된다. 그리고, 도 8a 내지 도 8c와 같은 파형들이 액정패널(22)의 로우(Raw)와 컬럼(Column)에 따라서 양극성을 갖도록 하는 라인 반전 또는 도트 반전의 방법에 의하여 도 9와 같이 각 화소별로 인가된다.As a result, the waveform as shown in FIG. 8A is applied at the ⓐ position of the liquid crystal panel 22 of FIG. 4, the waveform as shown in FIG. 8B is applied at the ⓑ position, and the waveform as shown in FIG. 8C is applied at the © position. The waveforms of FIGS. 8A to 8C are applied to each pixel as shown in FIG. 9 by a method of line inversion or dot inversion in which the waveforms of the liquid crystal panel 22 have polarity according to the rows and columns of the liquid crystal panel 22. .
상술한 바에서 도 8a의 파형은 계조 제어신호 TS의 스위칭에 의하여 후술될 도 11, 도 12 및 도 13의 저항스트링의 계조전압출력이 결정됨에 따라서 형성되며, 계조전압의 결정을 출력하는 계조제어신호 TS를 기본으로 계조전압과 수직클럭신호 V_CLK의 상관관계를 도 10을 참조하여 먼저 살펴본다.As described above, the waveform of FIG. 8A is formed according to the gray voltage output of the resistance strings of FIGS. 11, 12, and 13 to be described later by the switching of the gray scale control signal TS, and the gray scale control outputting the determination of the gray voltage. The correlation between the gray scale voltage and the vertical clock signal V_CLK based on the signal TS will be described first with reference to FIG. 10.
계조 제어신호 TS는 로드신호 Tp의 라이징 시점에 발생되어서 컨트롤러로부터 계조발생부로 인가되며 펄스지연시간은 약 2㎲ 내지 3㎲ 정도로 결정된다.The gray scale control signal TS is generated at the rising point of the load signal Tp and is applied from the controller to the gray scale generator, and the pulse delay time is determined to be about 2 ms to 3 ms.
계조 제어신호 TS가 펄스로 발생되어서 인가되면 계조 발생부에서 출력되는 계조 전압은 미리 정해진 하이레벨을 갖는 펄스가 실린 파형으로 출력된다. 이때 계조 전압의 펄스는 라이징 시점이 계조 제어신호 TS와 일치하고 폴링시점은 수직클럭신호 V_CLK의 라이징시점에 일치됨이 바람직하다. 그리고 계조 제어신호 TS와계조전압의 펄스의 펄스 발생 시간은 Ts로써 전술한 약 2㎲ 내지 3㎲ 정도가 적절하다.When the gray scale control signal TS is generated and applied as a pulse, the gray scale voltage output from the gray scale generator is output as a waveform containing a pulse having a predetermined high level. At this time, it is preferable that the rising timing coincides with the gray scale control signal TS and the falling timing coincides with the rising timing of the vertical clock signal V_CLK. The pulse generation time of the pulse of the gradation control signal TS and the gradation voltage is appropriately about 2 ms to 3 ms as described above.
전술한 도 10의 파형 결정은 계조 발생부(14)의 동작에 의하며, 계조 전압은 상술한 바와 같이 도 11의 계조 발생부(14)의 제 1 실시예와 도 13의 계조 발생부(14)의 제 2 실시예 및 도 14의 계조 발생부(14)의 제 3 실시예에 의하여 출력된다.The above-described waveform determination of FIG. 10 is based on the operation of the gray scale generator 14, and the gray voltage is as described above in the first embodiment of the gray scale generator 14 and the gray scale generator 14 of FIG. 13. And the third embodiment of the gradation generator 14 of FIG.
도 11을 참조하면, 계조 발생부(14)에 두 개의 분할된 저항 스트링이 구성되며, 제 1 저항 스트링은 포지티브 양극성이 이루어질 때 선택되는 계조 전압을 출력하기 위한 구성이고, 제 2 저항 스트링은 네가티브 양극성이 이루어질 때 선택되는 계조 전압을 출력하기 위한 구성이다.Referring to FIG. 11, two divided resistance strings are configured in the gray scale generator 14, and the first resistance string is configured to output a gray voltage selected when a positive polarity is made, and the second resistance string is negative. It is a configuration for outputting a gradation voltage selected when bipolarity is made.
제 1 저항 스트링은 저항 R21, RG21, RG22, R22 그리고 p 모스(p type metal oxide semiconductor) 트랜지스터 Q3가 직렬로 구성되며 정전압 Va가 인가된다.In the first resistor string, resistors R21, RG21, RG22, R22, and a p MOS transistor Q3 are configured in series and a constant voltage Va is applied.
그리고, p 모스 트랜지스터 Q3의 게이트 쪽에는 계조 제어신호 TS가 인가된다. 그리고, 저항 R21과 저항 R22는 계조 전압 출력을 위한 조절용 저항이며, 저항 R21과 저항 R22 사이의 저항들 간의 노드를 통하여 각각 계조 전압이 출력된다.The gray scale control signal TS is applied to the gate side of the p MOS transistor Q3. The resistors R21 and R22 are regulating resistors for outputting a gray voltage, and grayscale voltages are output through nodes between resistors R21 and R22, respectively.
제 2 저항 스트링은 저항 R23, RG25, RG26 그리고 RG27이 직렬로 구성되며 전술한 정전압 Va가 인가된다. 그리고, 저항 RG25 내지 RG 27에 병렬로 p 모스 트랜지스터 Q4가 구성되며, p 모스 트랜지스터 Q4의 게이트에는 계조 제어신호 TS가 반전된 신호 TS-가 인가된다.In the second resistor string, resistors R23, RG25, RG26 and RG27 are configured in series and the above-described constant voltage Va is applied. The p MOS transistor Q4 is configured in parallel to the resistors RG25 to RG 27, and a signal TS- in which the gray scale control signal TS is inverted is applied to the gate of the p MOS transistor Q4.
여기에서 계조 제어신호 TS는 소스 드라이브 집적회로에 인가되는 로드 신호 TP가 이용될 수 있고, 타이밍 또한 Tp 신호와 유사 또는 동일하게 약 2∼3㎲ 정도로 설정될 수 있다.The load control signal TP applied to the source drive integrated circuit may be used as the gray scale control signal TS, and the timing may be set to about 2 to 3 ms, similarly or identical to the Tp signal.
전술한 바와 같이 계조 발생부(14)에 제 1 및 제 2 저항 스트링들이 구성되며, p 모스 트랜지스터 Q3는 턴온된 상태이고 p 모스 트랜지스터 Q4는 턴오프된 상태에서 각 저항들간의 노드를 통하여 정전압 Va가 분압된 계조 전압이 각각 출력된다.As described above, the first and second resistor strings are configured in the gray scale generator 14, and the p MOS transistor Q3 is turned on and the p MOS transistor Q4 is turned off to maintain a constant voltage Va through nodes between the resistors. Each of the divided voltages is output.
도 12과 같은 계조 제어신호 TS가 p 모스 트랜지스터 Q3의 게이트에 인가되면, p 모스 트랜지스터 Q3는 계조 제어신호 TS가 하이 레벨이면 턴오프되고 p 모스 트랜지스터 Q4는 이와 반대로 계조 제어신호 TS-가 로우 레벨이면 턴온된다.When the gray scale control signal TS as shown in FIG. 12 is applied to the gate of the p MOS transistor Q3, the p MOS transistor Q3 is turned off when the gray scale control signal TS is at a high level, and the p MOS transistor Q4 is conversely opposite to the gray scale control signal TS- at a low level. Is turned on.
그에 따라서 계조 제어신호 TS 펄스가 각 p 모스 트랜지스터 Q3, Q4에 각각 다른 위상으로 인가되면, 펄스 인가 구간 동안 제 1 저항 스트링의 저항 RG21과 저항 R22 사이의 노드들을 통하여 출력되는 계조 전압은 일정하게 Va가 된다. 그리고, 펄스 인가 구간 동안 제 2 저항 스트링의 저항 R23과 저항 RG27 사이의 노드들을 통하여 출력되는 계조 전압은 일정하게 그라운드 레벨로 다운된다.Accordingly, when the gray scale control signal TS pulse is applied to each of the p MOS transistors Q3 and Q4 in different phases, the gray scale voltage output through the nodes between the resistors RG21 and R22 of the first resistor string is constant Va during the pulse application period. Becomes The gray voltage output through the nodes between the resistor R23 and the resistor RG27 of the second resistor string is constantly lowered to the ground level during the pulse application period.
그 후 계조 제어신호 TS가 복귀되면 제 1 및 제 2 저항 스트링의 각 노드를 통하여 출력되는 계조 전압의 레벨은 원상태로 복귀된다. 계조 제어신호가 인가되는 시점은 게이트 신호가 Voff 레벨에서 Von 레벨로 변환되는 시점보다 약 2∼3㎲ 이전이다.Thereafter, when the gray scale control signal TS is returned, the level of the gray scale voltage output through each node of the first and second resistance strings is returned to its original state. The time when the gray scale control signal is applied is about 2 to 3 ms before the time when the gate signal is converted from the Voff level to the Von level.
전술한 바와 같이 도 11의 계조 발생부(14)에서 계조 전압이 도 12과 같이소스 드라이브 집적회로(20)에 공급됨으로써, 소스 드라이브 집적회로(20)에서 액정패널(22)로 인가되는 소스 전압은 도 8a와 같이 된다. 이때 소스 전압을 출력하는 시간은 분주된 클럭에 따라 게이트 전압 인가되기 약 2∼3㎲ 전부터 인가된 후 소정 시간으로 조정된다.As described above, the gray voltage is supplied to the source drive integrated circuit 20 by the gray generator 14 of FIG. 11, so that the source voltage applied to the liquid crystal panel 22 from the source drive integrated circuit 20. Becomes as shown in Fig. 8A. At this time, the time for outputting the source voltage is adjusted to a predetermined time after being applied from about 2 to 3 kV before the gate voltage is applied according to the divided clock.
한편 계조 발생부(14)는 제 2 실시예로써 도 13와 같이 구성될 수 있다.Meanwhile, the gray scale generator 14 may be configured as shown in FIG. 13 as a second embodiment.
즉, 정전압 Va가 인가되는 저항 스트링이 구성되며, 저항 스트링은 저항 R11, 저항 RG11, 저항 RG12, p 모스 트랜지스터 Q1, 저항 RG14, 저항 RG15, 저항 R12들이 직렬로 연결된다. 그리고, p 모스 트랜지스터 Q1의 게이트에는 저항 R13을 통하여 정전압 Va가 인가되며 저항 R13에 p 모스 트랜지스터 Q2가 연결된다. p 모스 트랜지스터 Q2의 게이트에는 로직 레벨의 제어신호 TS가 인가된다.That is, a resistor string to which the constant voltage Va is applied is configured, and the resistor string is connected in series with a resistor R11, a resistor RG11, a resistor RG12, a p MOS transistor Q1, a resistor RG14, a resistor RG15, and a resistor R12. The constant voltage Va is applied to the gate of the p MOS transistor Q1 through the resistor R13, and the p MOS transistor Q2 is connected to the resistor R13. A logic level control signal TS is applied to the gate of the p MOS transistor Q2.
전술한 바와 같이 구성됨으로써 p 모스 트랜지스터 Q1이 턴온된 상태에서 각 저항들 사이의 노드를 통하여 정전압 Va가 분압된 계조 전압 Vg22+, VG11+ … Vg11-, Vg22- 들이 출력된다. 이때 P 모스 트랜지스터 Q2는 턴오프된 상태이다. p 모스 트랜지스터 Q1는 p 모스 트랜지스터 Q2의 스위칭 상태에 연동되어 스위칭되며, p 모스 트랜지스터 Q2가 턴온되면 p 모스 트랜지스터 Q1이 턴오프되며, p 모스 트랜지승터 Q2가 턴오프되면 p 모스 트랜지스터 Q1이 턴온된다.The gray-scale voltages Vg22 +, VG11 +... Where the constant voltage Va is divided by the nodes between the respective resistors in the state where the p MOS transistor Q1 is turned on as described above. Vg11- and Vg22- are output. At this time, the P MOS transistor Q2 is turned off. The p MOS transistor Q1 is switched in conjunction with the switching state of the p MOS transistor Q2, and the p MOS transistor Q1 is turned off when the p MOS transistor Q2 is turned on, and the p MOS transistor Q1 is turned on when the p MOS transistor Q2 is turned off. do.
계조 제어신호로써 TS가 p 모스 트랜지스터 Q2에 인가되면, p 모스 트랜지스터 Q2가 스위칭됨에 따라서 p 모스 트랜지스터 Q1이 스위칭된다. p 모스 트랜지스터 Q1이 턴오프되면 저항 RG11과 p 모스 트랜지스터의 사이에 연결된 저항들 사이의 노드를 통하여 전압 Va가 계조 전압으로 출력된다. 그리고, p 모스 트랜지스터Q1과 저항 R12 사이에 연결된 저항들 사이의 노드를 통하여 그라운드 레벨의 계조 전압이 출력된다.When TS is applied to the p MOS transistor Q2 as the gray scale control signal, the p MOS transistor Q1 is switched as the p MOS transistor Q2 is switched. When the p MOS transistor Q1 is turned off, the voltage Va is output as a gray voltage through a node between the resistors connected between the resistor RG11 and the p MOS transistor. The gray level voltage of the ground level is output through the node between the resistors connected between the p MOS transistor Q1 and the resistor R12.
따라서 계조 발생부(14)의 제 2 실시예는 전술한 바와 같은 계조 전압에 펄스가 인가된 형태의 도 12과 같은 출력을 갖는다.Therefore, the second embodiment of the gray scale generator 14 has an output as shown in FIG. 12 in which a pulse is applied to the gray scale voltage as described above.
도 11의 계조 발생부(14)를 변형하면 제 3 실시예로써 도 14의 저항 스트링이 계조 발생부(14)에 구성될 수 있다.When the gray scale generator 14 of FIG. 11 is modified, the resistance string of FIG. 14 may be configured in the gray scale generator 14 as a third embodiment.
도 14을 참조하면, 제 3 저항 스트링과 제 4 저항 스트링이 구성되며, 제 3 저항 스트링에는 저항 R31, 저항 RG31, 저항 RG32 … 저항 R32 및 p 모스 트랜지스터 Q5가 직렬로 연결되고, 제 4 저항 스트링에는 저항 R33, 저항 RG35, RG36 … RG37이 직렬로 연결된다. 그리고, p 모스 트랜지스터 Q4의 소스 쪽은 p 모스 트랜지스터 Q5의 게이트와 저항 R33과 저항 RG35 사이의 노드에 연결되도록 구성되며, p 모스 트랜지스터 Q4는 저항 RG35 내지 저항 RG37에 병렬로 연결되고, p 모스 트랜지스터 Q4의 게이트에는 계조 제어신호 TS- 가 인가된다.Referring to FIG. 14, a third resistor string and a fourth resistor string are configured, and the third resistor string includes a resistor R31, a resistor RG31, a resistor RG32. The resistor R32 and the p MOS transistor Q5 are connected in series, and the fourth resistor string includes the resistors R33, RG35, RG36. RG37 is connected in series. The source side of the p MOS transistor Q4 is configured to be connected to the gate of the p MOS transistor Q5 and a node between the resistor R33 and the resistor RG35, and the p MOS transistor Q4 is connected in parallel to the resistors RG35 to RG37, and the p MOS transistor The gray scale control signal TS- is applied to the gate of Q4.
전술한 바와 같이 구성됨으로써 p 모스 트랜지스터 Q4가 턴오프 상태에서는 p 모스 트랜지스터 Q5가 턴온되고, 전압 Va가 분압된 레벨의 게이트 전압이 각 저항들 간의 노드를 통하여 출력된다. 그리고, p 모스 트랜지스터 Q4 입력되는 계조 제어신호 TS-에 의하여 스위칭되면 제 3 저항 스트링으로부터 출력되는 계조 전압에는 Va 레벨을 갖는 펄스 파형이 계조 전압에 인가되고 제 4 저항 스트링으로 출력되는 계조 전압에는 그라운드 레벨을 갖는 펄스 파형이 계조 전압에 인가된다. 따라서, 도 12과 같은 계조 전압이 출력된다.By the above configuration, the p MOS transistor Q5 is turned on when the p MOS transistor Q4 is turned off, and the gate voltage of the level at which the voltage Va is divided is output through the node between the resistors. When the P-MOS transistor Q4 is switched by the gray level control signal TS-, the pulse waveform having Va level is applied to the gray level voltage output from the third resistor string, and the ground voltage is applied to the gray voltage output to the fourth resistor string. A pulse waveform having a level is applied to the gradation voltage. Therefore, the gray scale voltage as shown in FIG. 12 is output.
상술한 바와 같이 계조 발생부(14)가 도 11, 도 13, 도 14과 같이 다양하게 실시될 수 있다.As described above, the gray scale generator 14 may be variously implemented as shown in FIGS. 11, 13, and 14.
본 발명에 따른 제 1 실시예는 도 12과 같은 계조 전압이 인가되고, 그에 따라서 각 화소에 도 8 및 도 9와 같이 게이트 신호와 소스 신호가 인가된다.In the first embodiment according to the present invention, a gray voltage as shown in FIG. 12 is applied, and accordingly, a gate signal and a source signal are applied to each pixel as shown in FIGS. 8 and 9.
그러므로 게이트 전압이 인가되기 전에 미리 소스 전압이 인가되어서 사전 충전되며, 화소가 게이트 전압에 의하여 턴온되면 미리 충전된 전압이 화소전극으로 인가된다. 따라서, 15㎲ 이하 수준으로 게이트 전압의 인가시간이 조절되더라도 충분히 화소에 해당하는 각각의 영역에서 같은 계조에서 균등한 전압이 화소 전극으로 인가될 수 있다. 특히, 인가 쪽으로부터 떨어져서 저항과 캐패시턴스의 영향을 받는 화소에 대해서도 한정된 게이트 턴온 시간 내에 원하는 계조 값의 전압으로 소스 전압이 화소전극에 인가될 수 있다.Therefore, before the gate voltage is applied, the source voltage is applied in advance and precharged. When the pixel is turned on by the gate voltage, the precharged voltage is applied to the pixel electrode. Therefore, even if the application time of the gate voltage is adjusted to a level of 15 mA or less, an equal voltage may be applied to the pixel electrode at the same gray level in each region corresponding to the pixel sufficiently. In particular, a source voltage may be applied to the pixel electrode at a voltage having a desired gray scale value within a limited gate turn-on time even for a pixel that is affected by resistance and capacitance away from the application side.
또한 본 발명은 제 2 실시예로써 도 8a에 도시된 바와 다른 파형으로 소스 전압을 인가함으로써 제 1 실시예와 유사한 효과를 얻을 수 있다.In addition, the present invention can obtain a similar effect to the first embodiment by applying the source voltage in a waveform different from that shown in FIG. 8A as the second embodiment.
즉, 도 15a와 같이 게이트 전압이 인가되는 시간의 전후 소정 시간 더 소스 전압을 인가함으로써 충전율을 개선시키는 것이다. 도 14a에 도시된 제 2 실시예의 방법의 경우에도 도 15b 및 도 15c와 같이 게이트 전압과 소스 전압 인가단에 멀수록 저항과 캐패시턴스의 영향으로 충전에 의하여 파형이 변형될 수 있다.That is, as shown in FIG. 15A, the charging rate is improved by applying a source voltage before and after a predetermined time before the gate voltage is applied. Even in the method of the second exemplary embodiment illustrated in FIG. 14A, as shown in FIGS. 15B and 15C, the waveform may be modified by charging due to the influence of resistance and capacitance as the gate voltage and the source voltage are applied to the terminal.
그러나, 게이트 전압이 인가되기 전에 소스 전압이 화소에 충전되는 시간이 확보되어서 화소로 인가될 계조 레벨에 도달될 수 있다. 즉, 충전율이 소스 전압 인가 방법의 변경으로 개선된다.However, the time for which the source voltage is charged to the pixel before the gate voltage is applied can be secured to reach the gradation level to be applied to the pixel. That is, the charging rate is improved by changing the source voltage application method.
전술한 제 2 실시예의 경우에도 각 화소별로는 도 16와 같이 게이트 신호와 소스 신호가 인가되며, 소스 신호는 도트 반전 또는 라인 반전 방식으로 인가될 수 있다.Also in the above-described second embodiment, the gate signal and the source signal are applied to each pixel as shown in FIG. 16, and the source signal may be applied in a dot inversion or a line inversion method.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명은 바람직한 실시예에 대해 상세히 기술되었지만, 본 발명이 속하는 기술 분야에 있어서 통상의 지식을 가진 사람이라면, 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 본 발명을 여러 가지로 변형 또는 변경하여 실시할 수 있음을 알 수 있을 것이다.As described in detail above, the present invention has been described in detail with respect to preferred embodiments, but those skilled in the art to which the present invention pertains, various embodiments of the present invention without departing from the spirit and scope of the present invention It will be appreciated that the present invention may be modified or modified as described above.
따라서, 본 발명에 의하면 소스 전압이 각 화소 별로 충전되는 충전율이 개선되므로 액정 패널의 저항과 캐패시턴스의 영향으로 한정된 게이트 신호 인가 시간동안 충분히 원하는 계조 레벨에 도달되도록 소스 전압의 레벨이 개선되며, 그에 따라서 화면의 계조의 균일도가 확보되어서 화질이 개선되는 효과가 있다.Therefore, according to the present invention, since the charging rate at which the source voltage is charged for each pixel is improved, the level of the source voltage is improved so that the desired gradation level is sufficiently reached during the gate signal application time limited by the influence of the resistance and capacitance of the liquid crystal panel. The uniformity of the gray scale of the screen is secured, so that the image quality is improved.
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