KR100333985B1

KR100333985B1 - Liquid crystal display and driving method thereof

Info

Publication number: KR100333985B1
Application number: KR1019990035670A
Authority: KR
Inventors: 곽진오; 장윤석; 사공동식
Original assignee: 윤종용; 삼성전자 주식회사
Priority date: 1999-08-26
Filing date: 1999-08-26
Publication date: 2002-04-26
Also published as: KR20010019324A

Abstract

본 발명은 데이터 전압에 대한 액정의 반응 속도를 향상시킬 수 있는 액정 표시 장치와 이의 구동 방법을 개시한다.The present invention discloses a liquid crystal display and a driving method thereof capable of improving the reaction speed of the liquid crystal with respect to the data voltage.

본 발명에 따른 액정 표시 장치는, 화소 전극과 공통 전극 사이에 액정이 있는 다수의 액정 커패시터, 액정 커패시터의 화소 전극에 연결된 다수의 박막 트랜지스터를 포함하는 액정 패널, 외부에서 화상 신호와 동기 신호를 입력받아 타이밍 제어 신호를 발생하는 타이밍 컨트롤러, 타이밍 컨트롤러로부터 타이밍 제어 신호를 입력받고, 타이밍 제어 신호에 따라서 박막 트랜지스터의 게이트에 공급되는 데이터 전압이 액정 커패시터에 공급되는 것을 제어하는 게이트 신호를 만드는 게이트 구동부, 타이밍 컨트롤러로부터 타이밍 제어 신호를 입력받고, 타이밍 제어 신호에 따라 액정 패널의 액정 커패시터에 공급되는 다수의 전압 레벨을 가진 계단파 형태의 데이터 전압을 화소 전극에 인가하는 데이터 구동부를 포함한다.According to an exemplary embodiment of the present invention, a liquid crystal display includes a liquid crystal panel having a liquid crystal between a pixel electrode and a common electrode, a liquid crystal panel including a plurality of thin film transistors connected to the pixel electrode of the liquid crystal capacitor, and inputting an image signal and a synchronization signal from the outside. A timing controller for receiving a timing control signal, a gate driver configured to receive a timing control signal from the timing controller, and to generate a gate signal for controlling a data voltage supplied to the gate of the thin film transistor to the liquid crystal capacitor according to the timing control signal; A data driver receives a timing control signal from a timing controller and applies a stepped wave data voltage having a plurality of voltage levels supplied to the liquid crystal capacitor of the liquid crystal panel according to the timing control signal to the pixel electrode.

Description

Liquid crystal display and its driving method {LIQUID CRYSTAL DISPLAY AND DRIVING METHOD THEREOF}

본 발명은 액정 표시 장치와 이의 구동 방법에 관한 것으로서, 특히 데이터 전압에 대한 액정의 반응 속도를 향상시키기 위한 액정 표시 장치와 이의 구동 방법에 관한 것이고, 더욱 구체적으로 비틀린 네마틱 액정(twisted nematic liquid crystal) 모드의 액정 표시 장치의 데이터 전압 인가에 대한 액정의 반응 속도를 향상시킨 액정 표시 장치와 이의 구동 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal display and a driving method thereof, and more particularly, to a liquid crystal display and a driving method thereof for improving a reaction speed of a liquid crystal with respect to a data voltage, and more particularly to a twisted nematic liquid crystal. The present invention relates to a liquid crystal display device and a driving method thereof in which a reaction speed of a liquid crystal is improved with respect to application of a data voltage in a liquid crystal display device in a) mode.

비틀린 네마틱 모드 액정 표시 장치(twist nematic liquid crystal display: TN LCD)는 얇은 박형으로 액정 표시 장치를 제조할 수 있게 하여 휴대성을 향상시키고, 소비 전력을 저감시키는 장점을 가지고 있다. 그러나, 시야각이 좁고, 인가 전압에 대한 응답 속도가 느린 단점이 있어 사용에 불편함이 있다.Twisted nematic liquid crystal display (TN LCD) has a merit that it is possible to manufacture a liquid crystal display device with a thin thin, thereby improving portability and reducing power consumption. However, there is a disadvantage in that the viewing angle is narrow and the response speed to the applied voltage is slow.

도1은 비틀린 네마틱 액정의 화소에 전압을 인가할 때의 시간에 대한 응답 곡선이다.1 is a response curve with time when a voltage is applied to a pixel of a twisted nematic liquid crystal.

도1에 도시된 바와 같이, 비틀린 네마틱 액정은 전압 인가시의 반응 시간은 약 15-17ms이고, 인가된 전압을 오프시킬 때에는 약 20ms 이상이 되어 많은 양의 데이터를 가지는 영상을 구현하는데 어려움이 있다.As shown in FIG. 1, the twisted nematic liquid crystal has a response time of about 15-17 ms when voltage is applied, and is about 20 ms or more when the applied voltage is turned off, making it difficult to implement an image having a large amount of data. have.

종래에는 비틀린 네마틱 모드 액정 표시 장치의 응답 속도가 느린 문제점을 표면 안정화 강유전성 액정 표시 장치(surface stabilized ferroelectric liquid crystal display: SSFLCD), 반강유전성 액정 표시 장치(anti-ferroelectric liquid crystal display: AFLCD) 등 다른 액정 모드를 사용하여 응답속도를 개선하였다.Conventionally, the problem of the slow response of a twisted nematic mode liquid crystal display is another problem such as surface stabilized ferroelectric liquid crystal display (SSFLCD), anti-ferroelectric liquid crystal display (AFLCD), etc. The response speed was improved by using the liquid crystal mode.

이러한 모드의 액정 표시 장치는 배향과 계조 표시가 어렵고, 높은 리셋(reset)전압이 필요한 단점이 있어서 실용화에 어려움이 있다.The liquid crystal display of this mode has a disadvantage in that alignment and gray scale display are difficult, and high reset voltage is required.

이처럼 액정의 응답 속도가 늦으면 많은 양의 계조를 짧은 시간에 디스플레이시켜야 하는 동화상과 같은 영상을 디스플레이하기 힘들고, 특히 비틀린 네마틱 모드 액정 표시 장치에서는 특히 응답 속도 개선의 필요성이 많았다.As such, when the response speed of the liquid crystal is slow, it is difficult to display an image such as a moving image in which a large amount of gray scale is to be displayed in a short time, and in particular, the necessity of improving the response speed is particularly high in a twisted nematic mode liquid crystal display.

본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 응답 속도가 빨라진 액정 표시 장치를 제공하는 것이다.The present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to provide a liquid crystal display device having a faster response speed.

본 발명의 다른 목적은 비틀린 네마틱 모드의 액정 표시 장치의 응답 속도를 개선시키는 액정 표시 장치의 구동 방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a method of driving a liquid crystal display device which improves the response speed of the liquid crystal display device in the twisted nematic mode.

도2는 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치를 도시한 것이다.2 illustrates a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.

도3은 액정 표시 장치의 화소의 등가 회로도이다.3 is an equivalent circuit diagram of pixels of a liquid crystal display.

도4는 네마틱 모드 액정에 전압을 인가할 때와 인가한 전압을 오프시킬 때의 응답 속도를 나타낸 곡선이다.4 is a curve showing a response speed when a voltage is applied to the nematic mode liquid crystal and when the applied voltage is turned off.

도5a는 다양한 전압을 인가할 때의 시간에 따른 투과도의 변화 곡선이고,5A is a curve of change in transmittance with time when various voltages are applied;

도5b는 정상 상태에서 전압에 대한 투과도 곡선이다.5B is a transmission curve for voltage at steady state.

도6은 본 실시예에 따른 계단파 형태의 데이터 전압을 인가할 때의 액정의 응답 특성을 도시한 곡선이다.6 is a curve showing the response characteristic of the liquid crystal when applying the step voltage data voltage according to the present embodiment.

도7은 본 발명의 실시예에 따른 액정에 인가된 데이터 전압의 오프시 응답 속도를 개선하기 위한 액정 패널의 단면도이다.7 is a cross-sectional view of a liquid crystal panel for improving a response speed when the data voltage applied to the liquid crystal is turned off according to an embodiment of the present invention.

도8은 본 발명의 실시예에 따른 액정에 인가된 데이터 전압을 오프시킬 때의 응답 속도를 개선하기 위한 구동 방법의 타이밍도이다.8 is a timing diagram of a driving method for improving the response speed when turning off the data voltage applied to the liquid crystal according to the embodiment of the present invention.

상기한 목적을 실현하기 위한 본 발명의 하나의 특징에 따른 액정 표시 장치는,화소 전극과 공통 전극 사이에 액정이 있는 다수의 액정 커패시터, 상기 액정 커패시터의 화소 전극에 연결된 다수의 박막 트랜지스터를 포함하는 액정 패널;외부로부터 화상 신호와 상기 화상 신호의 디스플레이를 제어하는 동기 신호를 입력받아 제1 및 제2 타이밍 제어 신호를 발생하는 타이밍 컨트롤러;상기 타이밍 컨트롤러로부터 제공되는 화상 신호와 제1 타이밍 제어 신호에 따라 상기 액정 패널의 액정 커패시터에 공급되는 다수의 전압 레벨을 가진 계단파 형태의 데이터 전압을 상기 화소 전극에 인가하는 데이터 구동부; 및상기 제2 타이밍 제어 신호의 입력에 따라 상기 박막 트랜지스터의 게이트에 공급되는 데이터 전압이 상기 액정 커패시터에 공급되는 것을 제어하는 게이트 신호를 생성하여 출력하는 게이트 구동부를 포함한다.According to an aspect of the present invention, a liquid crystal display device includes a plurality of liquid crystal capacitors having a liquid crystal between a pixel electrode and a common electrode, and a plurality of thin film transistors connected to pixel electrodes of the liquid crystal capacitor. A timing controller configured to receive an image signal and a synchronization signal for controlling the display of the image signal from an external device, and generate first and second timing control signals; and to an image signal and a first timing control signal provided from the timing controller. A data driver for applying a stepped wave data voltage having a plurality of voltage levels supplied to the liquid crystal capacitor of the liquid crystal panel to the pixel electrode; And a gate driver configured to generate and output a gate signal that controls the data voltage supplied to the gate of the thin film transistor to be supplied to the liquid crystal capacitor according to the input of the second timing control signal.

그리고, 게이트 구동부는 게이트 온 신호를 공급하기 전에 다른 전압 레벨을 갖는 다수의 전압을 다수의 박막 트랜지스터의 게이트에 공급하는 것이 바람직하고,The gate driver preferably supplies a plurality of voltages having different voltage levels to the gates of the plurality of thin film transistors before supplying the gate on signal.

액정 패널 상에 액정 패널과 수평 방향의 전계를 공급하기 위한 수평 전압 인가용 전극을 더 포함할 수 있다.A horizontal voltage applying electrode may be further provided on the liquid crystal panel to supply an electric field in the horizontal direction with the liquid crystal panel.

또한, 상기한 다른 목적을 실현하기 위한 하나의 특징에 따른 액정 표시 장치의 구동 방법은, 화소 전극과 공통 전극 사이에 액정이 있는 다수의 액정 커패시터, 상기 액정 커패시터의 화소 전극에 연결된 다수의 박막 트랜지스터를 포함하는 액정 패널, 상기 박막 트랜지스터의 게이트에 공급되는 신호를 만드는 게이트 구동부, 상기 액정 패널의 액정 커패시터에 공급되는 데이터 전압을 만드는 데이터 구동부를 포함하는 액정 표시 장치의 구동 방법에 있어서,(a) 상기 박막 트랜지스터를 일정 기간 온시키는 게이트 신호를 상기 액정 패널에 인가하는 단계;(b) 상기 액정 커패시터에 충전할 데이터 전압을 상기 액정 패널에 인가하는 단계;(c) 상기 박막 트랜지스터가 오프된 후 다음번 게이트 신호가 입력되기 전 일정 기간 동안 게이트를 온시키는 서브 게이트 신호를 인가하는 단계; 및(d) 상기 서브 게이트 신호를 인가한 후 상기 액정 패널과 수평한 방향의 전계를 인가하는 단계를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of driving a liquid crystal display device, including a plurality of liquid crystal capacitors having liquid crystals between a pixel electrode and a common electrode, and a plurality of thin film transistors connected to the pixel electrodes of the liquid crystal capacitors. A driving method of a liquid crystal display device comprising: a liquid crystal panel comprising: a gate driver configured to generate a signal supplied to a gate of the thin film transistor; and a data driver configured to generate a data voltage supplied to a liquid crystal capacitor of the liquid crystal panel; (B) applying a data voltage to the liquid crystal panel to charge the liquid crystal capacitor; (c) a next time after the thin film transistor is turned off; Sub which turns on the gate for a certain period before the gate signal is input Applying a gate signal; And (d) applying an electric field in a direction parallel to the liquid crystal panel after applying the sub gate signal.

그리고, 데이터 전압은 다수의 전압 레벨을 갖는 계단파 형태인 것이 바람직하며,In addition, the data voltage is preferably in the form of a step wave having a plurality of voltage levels,

데이터 전압의 계단파 레벨중 마지막 레벨의 전압이 액정 커패시터에 충전하고자 하는 데이터 전압인 것이 바람직하다.It is preferable that the voltage of the last level among the stepped wave levels of the data voltage is the data voltage to be charged in the liquid crystal capacitor.

데이터 전압의 계단파 레벨 중 첫 번째 레벨의 전압이 뒤에 인가되는 데이터 전압보다 높은 것이 바람직하고,Preferably, the voltage of the first level of the stepped wave levels of the data voltage is higher than the data voltage applied later.

액정 패널과 수평 방향의 전계를 인가하는 단계는, 다수의 게이트 라인에 서로 다른 레벨의 전압을 인가하는 것이 바람직하다.In the applying of the liquid crystal panel and the electric field in the horizontal direction, it is preferable to apply different levels of voltages to the plurality of gate lines.

액정 패널과 수평 방향의 전계를 인가하는 단계는, 액정 패널 위에 수평 방향의 전계를 인가하기 위한 전극을 형성하는 단계,상기 전극에 서로 다른 레벨의전압을 인가하는 단계를 포함할 수 있다.The applying of the electric field in the horizontal direction with the liquid crystal panel may include forming an electrode for applying the electric field in the horizontal direction on the liquid crystal panel, and applying a different level of voltage to the electrode.

이하에서는 본 발명의 바람직한 일 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도2에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 액정 표시 장치는 액정 패널(10), 게이트 구동부(20), 소스 구동부(30), 타이밍 컨트롤러(40), 전원 공급부(50)를 포함한다.As shown in FIG. 2, the liquid crystal display according to the present exemplary embodiment includes a liquid crystal panel 10, a gate driver 20, a source driver 30, a timing controller 40, and a power supply unit 50.

액정 패널(10)에는 다수의 게이트선과 이에 수직 방향으로 놓인 다수의 데이터 선과 다수의 박막 트랜지스터가 형성되어 있고, 게이트 구동부(20)는 액정패널(10)의 게이트 라인에 연결되어 소스 구동부(30)에서 화소로 전달되는 데이터가 화소에 전달될 수 있도록 게이트를 열어주는 역할을 하고, 소스 구동부(30)는 화소에 디스플레이되는 계조(색의 밝고 어두움) 전압을 액정 패널(10)의 데이터선에 인가하며, 타이밍 컨트롤러(40)는 액정 패널(10)에 인가되는 각종 신호들의 타이밍을 제어하며, 전원 공급부(50)는 외부의 전원을 공급받아 다수의 패널에 인가되는 각종 신호를 만든다.A plurality of gate lines, a plurality of data lines and a plurality of thin film transistors disposed in the vertical direction are formed in the liquid crystal panel 10, and the gate driver 20 is connected to the gate lines of the liquid crystal panel 10 so that the source driver 30 may be formed. The gate driver opens the gate so that the data transferred to the pixel can be transferred to the pixel, and the source driver 30 applies the gray scale (light and dark) voltage displayed on the pixel to the data line of the liquid crystal panel 10. In addition, the timing controller 40 controls timing of various signals applied to the liquid crystal panel 10, and the power supply unit 50 receives external power to generate various signals applied to the plurality of panels.

액정 패널에 형성되어 있는 다수의 화소는 화소 전극(3)과 이에 대향하는 공통 전극(4)사이에 액정이 주입된 액정 커패시터(Clc)와 게이트 선(2)의 제어에 따라 데이터 선(1)을 통해 화소 전압을 액정 커패시터(Clc)에 인가하는 TFT로 형성된다. 액정 커패시터(Clc)의 전하 유지 능력을 높이기 위하여 액정 커패시터(Clc)와병렬로 유지 커패시터(storage capacitor)가 형성될 수도 있다.The plurality of pixels formed in the liquid crystal panel include the data line 1 under the control of the liquid crystal capacitor Clc and the gate line 2 in which the liquid crystal is injected between the pixel electrode 3 and the common electrode 4 opposite thereto. Through the TFT, a pixel voltage is applied to the liquid crystal capacitor Clc. In order to increase the charge holding capability of the liquid crystal capacitor Clc, a storage capacitor may be formed in parallel with the liquid crystal capacitor Clc.

이하에서 본 실시예의 액정 표시 장치의 액정 패널의 응답 속도 향상 원리에 대해 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, the principle of improving the response speed of the liquid crystal panel of the liquid crystal display of the present exemplary embodiment will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

먼저 비틀린 네마틱 액정의 전압 인가에 대한 응답 특성에 대해 살펴본 후 응답 특성 향상 동작에 대해 설명한다.First, the response characteristics to voltage application of the twisted nematic liquid crystal will be described, and then the response characteristic improvement operation will be described.

비틀린 네마틱 모드 액정의 전압 인가시의 응답속도는 아래의 수학식1과 같다.The response speed when voltage is applied to the twisted nematic mode liquid crystal is expressed by Equation 1 below.

: 액정 전압 인가시의 응답 속도, : Response speed when liquid crystal voltage is applied,

: 진공 상태의 유전율, : Permittivity in vacuum state,

: 액정의 유전율 이방성, : Dielectric anisotropy of liquid crystal,

E: 액정 인가 전압,E: liquid crystal applied voltage,

K: 액정의 꼬임 탄성 계수,K: twist coefficient of liquid crystal,

d: 두 전극 사이의 간격(액정이 놓여 있는 간격),d: spacing between two electrodes (the spacing of the liquid crystal),

: 회전 점성 계수. : Rotational viscosity coefficient.

액정에 전압을 인가할 때의 응답 속도()를 개선하려면, 수학식1에서 알 수 있는데, 액정이 놓여 있는 간격(d), 회전 점성 계수(), 탄성 계수(K)를낮추거나, 인가 전압(E), 유전율 이방성()을 증가시키면 된다. 그런데, 회전 점성 계수, 탄성 계수, 유전율 이방성은 물질 상수이므로 그 값을 변화시키는 것이 어려운 반면, 액정이 놓인 간격과 인가 전압은 그 변화가 용이하다.Response speed when voltage is applied to liquid crystal To improve), it can be seen in Equation 1, where the liquid crystal is placed in the interval d, the rotational viscosity ( ), Lower the elastic modulus (K), the applied voltage (E), the dielectric anisotropy ( Increase). However, since the rotational viscosity coefficient, the elastic modulus, and the dielectric anisotropy are material constants, it is difficult to change their values, while the interval between the liquid crystals and the applied voltage are easy to change.

한편, 비틀린 네마틱 모드 액정에 인가된 전압을 오프시킬 때의 액정의 응답 속도는 아래의 수학식2와 같다.Meanwhile, the response speed of the liquid crystal when the voltage applied to the twisted nematic mode liquid crystal is turned off is expressed by Equation 2 below.

수학식2를 기초로 판단하면, 액정에 인가된 전압을 오프시킬 때의 액정 응답 속도를 감소시키려면 액정이 놓여 있는 간격(d), 회전 점성 계수(γ)를 감소시키거나 탄성 계수(K)를 증가시켜야 한다. 즉, 액정에 인가된 전압을 오프시킬 때의 액정 응답 속도는 액정에 인가되는 전압의 변화에 의해서는 할 수 없다.Judging from Equation 2, in order to reduce the response speed of the liquid crystal when the voltage applied to the liquid crystal is turned off, the interval d, the rotational viscosity coefficient γ, or the elastic modulus K, on which the liquid crystal is placed, are reduced. Should be increased. In other words, the liquid crystal response speed when the voltage applied to the liquid crystal is turned off cannot be changed by the change of the voltage applied to the liquid crystal.

따라서, 본 실시예에서는 액정에 전압을 인가할 때의 응답 속도는 액정에 인가되는 전압에 변화를 줌으로써 액정의 응답 속도를 향상시키는데, 그 구체적 동작은 이하에서 도면을 참조하여 설명한다.Therefore, in the present embodiment, the response speed when the voltage is applied to the liquid crystal improves the response speed of the liquid crystal by changing the voltage applied to the liquid crystal, the detailed operation of which will be described below with reference to the drawings.

도4는 네마틱 액정에 인가되는 전압에 따른 응답 속도 변화 곡선이다.4 is a response speed change curve according to a voltage applied to a nematic liquid crystal.

액정의 인가 전압에 따른 응답 속도는 도3에 도시되어 있는데, 가로축은 액정 인가 전압을 나타내고, 세로축은 인가 전압에 대한 액정의 응답 속도를 나타내고, 실선은 액정에 전압을 인가할 때의 응답 속도 곡선이고, 점선은 액정에 인가된 전압을 오프시킬 때의 응답 속도 곡선이다. 도3에 도시된 바와 같이, 액정에 전압을 인가할 때에는 액정의 인가 전압(E)이 높을수록 그 응답 속도가 빠르고, 액정에 인가된 전압을 오프시킬 때에는 액정에 인가되는 전압과 응답 속도는 무관하다. 이러한 관계 곡선은 이미 수학식1과 수학식2에서 설명한 바와 같다.The response speed according to the applied voltage of the liquid crystal is shown in FIG. 3, where the horizontal axis represents the liquid crystal applied voltage, the vertical axis represents the response speed of the liquid crystal to the applied voltage, and the solid line represents the response speed curve when the voltage is applied to the liquid crystal. And the dotted line is the response speed curve when the voltage applied to the liquid crystal is turned off. As shown in Fig. 3, when the voltage is applied to the liquid crystal, the higher the applied voltage E of the liquid crystal is, the faster the response speed is. When turning off the voltage applied to the liquid crystal, the voltage applied to the liquid crystal and the response speed are irrelevant. Do. This relationship curve is as described above in Equations 1 and 2.

도5a는 다양한 전압을 인가할 때의 시간에 따른 투과도의 변화 곡선이고, 도5b는 정상 상태에서 전압에 대한 투과도 곡선이다.5A is a change curve of transmittance with time when various voltages are applied, and FIG. 5B is a transmittance curve with respect to voltage in a steady state.

도5a는 다양한 전압을 액정에 인가했을 때의 시간에 따른 투과도 곡선을 나타내고, 가로축은 시간을 나타내고, 세로축은 투과도를 나타낸다.5A shows a transmittance curve with time when various voltages are applied to the liquid crystal, the horizontal axis shows time, and the vertical axis shows transmittance.

도5b는 다양한 전압을 20㎲동안 인가하였을 때 대응되는 투과도를 나타낸다.Fig. 5B shows the corresponding transmittance when various voltages are applied for 20 mA.

도5a에 도시된 바와 같이, 같은 투과도에 이르는데 인가 전압이 높을 때에는 그 속도가 빠르다.As shown in Fig. 5A, the same transmittance is reached, but the speed is high when the applied voltage is high.

도6에서 가로축은 시간축이고, 세로축은 전압의 크기를 나타내며, 게이트 온 신호, 데이터 전압, 데이터 전압 인가에 따른 액정의 광학 응답, 화소에 실제 인가되는 전압을 도시하였다.In FIG. 6, the horizontal axis represents the time axis, and the vertical axis represents the magnitude of the voltage, and illustrates the gate-on signal, the data voltage, the optical response of the liquid crystal according to the application of the data voltage, and the voltage actually applied to the pixel.

도6에 도시된 바와 같이, 본 실시예는 액정에 데이터 전압을 인가할 때의 응답 속도를 향상시키기 위해 계단파 형태의 데이터 전압을 인가하는데, 최초에 액정의 응답 속도를 높이기 위해 높은 레벨의 데이터 전압을 인가하고, 다음에 실제로 액정 커패시터에 인가하고 싶은 데이터 전압을 인가한다.As shown in Fig. 6, the present embodiment applies a stepped wave-shaped data voltage to improve the response speed when the data voltage is applied to the liquid crystal. At first, a high level of data is used to increase the response speed of the liquid crystal. The voltage is applied, and then the data voltage to be actually applied to the liquid crystal capacitor is applied.

이 때, 도6의 데이터 전압이 인가될 때 화소에 실제로 인가되는 전압은 도5에 도시된 바와 같고, 이에 대한 액정의 광학 응답도 도5에 도시된 바와 같다.At this time, the voltage actually applied to the pixel when the data voltage of FIG. 6 is applied is as shown in FIG. 5, and the optical response of the liquid crystal is also shown in FIG. 5.

액정은 응답 속도 향상을 위한 높은 레벨의 데이터 전압을 인가하면 투과도가 급속히 변한다. 이 때 어느 정도 시간이 지난 후 이보다 낮은 레벨의 실제 나타내고 싶은 계조에 해당하는 데이터 전압을 인가하면, 액정은 높은 레벨 전압으로 인해 투과도가 뒤에 인가되는 데이터 전압의 투과도와 근사한 투과도에 이미 도달해 있기 때문에 짧은 시간안에 원하는 계조를 나타내게 된다. 즉, 액정의 데이터 전압에 대한 응답 속도가 빨라진다.The liquid crystal rapidly changes the transmittance when a high level data voltage is applied to improve the response speed. At this time, if a data voltage corresponding to the actual desired gray level is applied after a certain time, the liquid crystal has already reached the transmittance close to the transmittance of the data voltage applied later due to the high level voltage. The desired gradation is displayed in a short time. In other words, the response speed to the data voltage of the liquid crystal is increased.

이하에서 본 발명의 액정에 인가된 데이터 전압을 오프 시킬 때의 응답 속도를 향상시키는 동작에 대해 도면을 참조하여 설명한다.Hereinafter, an operation of improving the response speed when the data voltage applied to the liquid crystal of the present invention is turned off will be described with reference to the drawings.

도7은 본 발명의 실시예에 따른 데이터 전압의 오프시 응답 속도를 개선하기 위한 액정 패널의 단면도이다.7 is a cross-sectional view of the liquid crystal panel for improving the response speed when the data voltage is off in accordance with an embodiment of the present invention.

도7에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 액정 패널은 공통 전극이 형성된 상부 패널(100)과 박막 트랜지스터, 화소 전극 등이 형성된 하부 패널(200), 수평 전압을 인가하기 위한 수평 전압 인가용 전극(210)을 포함하고, 하부 패널과 상부 패널의 사이에 액정이 있다.As shown in FIG. 7, the liquid crystal panel according to the present embodiment includes an upper panel 100 having a common electrode, a lower panel 200 having a thin film transistor, a pixel electrode, and the like, and a horizontal voltage applying electrode for applying a horizontal voltage ( 210, and there is liquid crystal between the lower panel and the upper panel.

위에서 설명한 바와 같이, 액정에 인가된 전압을 오프시킬 때 액정의 응답 속도는 화소 전극에 인가되는 데이터 전압의 변화와 무관하므로, 액정에 다수의 전압 레벨을 갖는 계단파 형태의 데이터 전압을 인가하는 방식을 통해서는 액정의 응답 속도를 개선할 수 없다.As described above, when the voltage applied to the liquid crystal is turned off, the response speed of the liquid crystal is independent of the change in the data voltage applied to the pixel electrode, and thus a step wave type data voltage having a plurality of voltage levels is applied to the liquid crystal. Through this, the response speed of the liquid crystal cannot be improved.

도8은 본 발명의 실시예에 따른 액정에 인가된 데이터 전압을 오프시킬 때의응답 속도를 개선하기 위한 구동 방법의 타이밍도이다.8 is a timing diagram of a driving method for improving the response speed when turning off the data voltage applied to the liquid crystal according to the embodiment of the present invention.

도8을 참조하면, 본 발명의 실시예에서는 액정 패널과 수평한 방향으로 수평 인가 전압을 인가함으로써 액정에 인가된 전압을 오프시킬 때의 응답 속도를 개선한다.Referring to FIG. 8, in the embodiment of the present invention, the response speed when the voltage applied to the liquid crystal is turned off by applying a horizontal applied voltage in a direction parallel to the liquid crystal panel.

게이트를 온 시키는 게이트 신호는 일정 주기마다 일정 기간동안 인가된다. 박막 트랜지스터의 게이트를 온시키면 데이터 라인을 통해 데이터 신호가 액정 커패시터에 충전된다.The gate signal for turning on the gate is applied for a predetermined period every certain period. When the gate of the thin film transistor is turned on, the data signal is charged to the liquid crystal capacitor through the data line.

도8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예는 주기적인 게이트 신호를 인가하기 전에 일정 기간 동안 박막 트랜지스터의 게이트를 온시키는 서브 게이트 신호를 인가한다. 이는 박막 트랜지스터를 온시켜 액정 커패시터에 충전되어 있는 전하가 빠져 나갈수 있는 통로를 형성해 화소 전극과 공통 전극 사이의 전압차를 줄이기 위한 것이다. 즉, 도3에서 박막 트랜지스터의 게이트를 온시켜 액정 커패시터의 충전 전하가 빠져 나가게 하여 화소 전극과 공통 전극의 전압차를 감소시킨다.As shown in Fig. 8, the embodiment of the present invention applies a sub-gate signal for turning on the gate of the thin film transistor for a period of time before applying the periodic gate signal. This is to reduce the voltage difference between the pixel electrode and the common electrode by turning on the thin film transistor to form a passage through which charges charged in the liquid crystal capacitor can escape. That is, in FIG. 3, the gate of the thin film transistor is turned on so that the charge of the liquid crystal capacitor is discharged to reduce the voltage difference between the pixel electrode and the common electrode.

이러한 서브 게이트 신호의 인가로 인해 이전 프레임에서 액정에 인가된 데이터 전압으로 인해 특정 방향으로 분극된 액정의 방향성을 감소시키다.The application of the sub gate signal reduces the directivity of the liquid crystal polarized in a specific direction due to the data voltage applied to the liquid crystal in the previous frame.

그런 다음 도7에 도시된 바와 같이, 액정 패널에 수평한 방향으로 전계를 인가하면 액정은 액정 패널에 수평한 방향으로 분극되게 된다. 이로 인해 액정 패널과 수직한 방향으로의 액정 양단의 전압은 0에 가까워진다.Then, as shown in FIG. 7, when an electric field is applied to the liquid crystal panel in a horizontal direction, the liquid crystal is polarized in the horizontal direction to the liquid crystal panel. As a result, the voltage across the liquid crystal in the direction perpendicular to the liquid crystal panel approaches zero.

여기서, 액정 패널에 수평 전압을 인가하는 방법은 도6에 도시된 바와 같이, 액정 패널 위에 액정 패널과는 수평 방향의 전계를 공급하기 위한 수평 전압 인가용 전극을 추가로 더 형성하여 수평 방향으로 전계를 인가할 수도 있다.또는 액정 패널 상의 게이트 라인에 서로 다른 레벨의 전압을 인가함으로써 수평 방향 전계를 형성할 수도 있으며, 이외에도 액정 패널에 수평 전압을 인가할 수 있는 다양한 방법을 적용할 수 있다.Here, the method of applying a horizontal voltage to the liquid crystal panel is, as shown in Figure 6, further formed on the liquid crystal panel with a horizontal voltage applying electrode for supplying an electric field in the horizontal direction to the electric field in the horizontal direction Alternatively, horizontal electric fields may be formed by applying different levels of voltages to gate lines on the liquid crystal panel, and various methods of applying horizontal voltage to the liquid crystal panel may be applied.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치와 이의 구동 방법에 의하면 액정은 액정 패널의 수직 방향 전압이 0에 가까워져 화소 전극에 인가된 데이터 전압을 오프시킬 때에 보다 빠르게 반응한다.As described above, according to the liquid crystal display and the driving method thereof, the liquid crystal reacts more quickly when the vertical voltage of the liquid crystal panel approaches zero and the data voltage applied to the pixel electrode is turned off.

본 발명은 이상에서 설명한 실시예에 한정되는 것이 아니라 본 발명의 기술적 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변경이 가능하다.The present invention is not limited to the above-described embodiments, but various changes can be made without departing from the technical scope of the present invention.

본 발명의 액정 표시 장치 및 액정 표시 장치 구동 방법에 따르면 액정 표시 장치의 외부의 데이터 전압 인가에 대한 응답 속도를 개선할 수 있다.According to the liquid crystal display and the liquid crystal display driving method of the present invention, it is possible to improve the response speed to the data voltage applied to the external of the liquid crystal display.

또한, 이로 인해 대용량의 영상 데이터를 보다 신속하고 정확하게 처리하여 디스플레이 할 수 있는 액정 표시 장치를 제공할 수 있다.In addition, this can provide a liquid crystal display device that can process and display a large amount of image data more quickly and accurately.

Claims

(Correction) a liquid crystal panel comprising a plurality of liquid crystal capacitors having a liquid crystal between the pixel electrode and the common electrode, and a plurality of thin film transistors connected to the pixel electrodes of the liquid crystal capacitor;

A timing controller configured to receive an image signal and a synchronization signal for controlling display of the image signal from an external source and generate first and second timing control signals;

A data driver for applying a stepped wave data voltage having a plurality of voltage levels supplied to the liquid crystal capacitor of the liquid crystal panel according to the image signal and the first timing control signal provided from the timing controller; And

A gate driver configured to generate and output a gate signal that controls a data voltage supplied to a gate of the thin film transistor to be supplied to the liquid crystal capacitor according to an input of the second timing control signal

Liquid crystal display comprising a.

(Correction) The liquid crystal panel of claim 1, wherein

And a horizontal voltage applying electrode for supplying the liquid crystal panel and an electric field in a horizontal direction.

(Correction) a plurality of liquid crystal capacitors having a liquid crystal between the pixel electrode and the common electrode, a liquid crystal panel including a plurality of thin film transistors connected to the pixel electrodes of the liquid crystal capacitor, a gate driver for generating a signal supplied to a gate of the thin film transistor, In the driving method of the liquid crystal display device comprising a data driver for making a data voltage supplied to the liquid crystal capacitor of the liquid crystal panel,

(a) applying a gate signal to the liquid crystal panel to turn on the thin film transistor for a predetermined period of time;

(b) applying a data voltage to the liquid crystal panel to charge the liquid crystal capacitor;

(c) applying a sub-gate signal for turning on the gate for a predetermined period after the thin film transistor is turned off but before a next gate signal is input; And

(d) applying an electric field in a direction parallel to the liquid crystal panel after applying the sub gate signal;

Method of driving a liquid crystal display comprising a.

(Correction) The method of claim 3, wherein the data voltage is in the form of a staircase wave having a plurality of voltage levels.

(Correction) In Clause 4,

And a voltage of a last level among a plurality of voltage levels of the data voltage having a stepped wave shape is an actual data voltage to be charged in the liquid crystal capacitor.

(Correction) In Clause 5,

And a voltage of a first level among a plurality of voltage levels of the data voltage having a stepped wave shape is higher than a voltage of a second level.

(Correction) In Clause 3,

Step (d) is,

A method of driving a liquid crystal display device comprising applying different levels of voltage to a plurality of gate lines.

(Correction) In Clause 3,

Step (d) is,

And applying different levels of voltage to electrodes for applying an electric field in a horizontal direction formed on the liquid crystal panel.