KR100529554B1 - 계조전압가변회로를포함하는액정표시장치 - Google Patents

Abstract

데이터 구동기 별로 서로 다른 기준 계조 전압을 사용함으로써 액정 패널의 위치에 따라 달라지는 게이트 펄스의 지연값을 보상한 데이터 전압을 화소에 인가한다. 따라서 액정 패널의 위치에 따라 화질이 불균일해지는 것을 감소시킬 수 있다.

Description

계조 전압 가변 회로를 포함하는 액정 표시 장치

이 발명은 액정 표시 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 박막 트랜지스터 액정 표시 장치(thin film transistor-liquid crystal display : TFT-LCD)의 구동 회로에 관한 것이다.

평판 표시 장치의 일종인 액정 표시 장치는 전압에 따라 빛의 투과도가 변하는 액정의 특성을 이용한 것으로써, 낮은 전압으로 구동이 가능하고 전력의 소모가 작아서 널리 이용되고 있다.

이러한 액정 표시 장치에서 화상을 표시하는 액정 패널(panel)에 형성된 게이트선(gate line) 및 데이터선(data line)에서는 배선 자체의 기생 용량이나 저항 성분에 기인하여 신호의 지연(delay)이 발생된다. 특히, 액정의 전하 유지 능력을 보조하기 위해 화소 전극과 공통 전극으로 형성되는 액정 커패시터(capacitor)에 추가하는 유지 커패시터를 게이트 전극의 영역을 확장하여 만든 전단 게이트 방식의 액정 패널일 경우, 유지 커패시터가 전단의 게이트선과 연결되어 게이트선의 부하로 작용되므로 지연이 증가된다. 이러한 지연은 액정 커패시터에 충전되는 데이터 전압을 왜곡시킨다. 또한, 액정 패널의 대형화에 따라 패널 상에서 위치 별로 지연에 의한 액정 커패시터의 충전율에 차이가 증가한다.

도 1에 종래의 액정 표시 장치에서 게이트 펄스(gate pulse)를 액정 패널 상의 위치 별로 측정한 파형도이다. 도 1에서와 같이 액정 패널 상의 위치에 따라 게이트 펄스의 지연이 차이가 난다. 게이트 펄스의 지연차는 액정 커패시터에 충전되는 데이터 전압의 왜곡량에도 차이를 주게 된다. 도 2에 도 1의 액정 패널에 인가된 데이터 전압과 패널의 위치에 따른 액정 커패시터의 충전 전압의 관계를 도시하였다. 도 2에서와 같이, 게이트 펄스의 지연이 클수록 액정 커패시터에 충전되는 데이터 전압의 충전 특성은 저하된다.

이와 같이 종래의 액정 표시 장치에서는 액정 패널 상의 위치에 따라 게이트선 및 데이터선의 지연 정도가 달라져서, 데이터 신호의 왜곡량에 차이가 발생한다. 따라서 패널의 위치별로 화질의 불균일해지는 문제점을 가지고 있다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 과제는 액정 패널 상의 위치 별로 다른 크기를 갖고 발생되는 게이트선의 지연에 의한 화질의 불균일 문제를 해결하여 액정 표시 장치의 표시 품질을 향상시키는 것이다.

이러한 과제를 달성하기 위하여, 본 발명에서는 액정 패널의 위치에 따라 달라지는 게이트 펄스의 지연값을 보상한 데이터 전압을 화소에 인가하였다.

이러한 데이터 전압을 인가하기 위해, 기준 계조 전압 발생기에서 만들어진 기준 계조 전압이 데이터 구동기(data driver)로 전달되는 배선에 직렬로 분할 저항을 삽입하여 데이터 구동기별로 서로 다른 기준 계조 전압이 인가되도록 하였다. 이 때, 분할 저항을 기준 계조 전압 발생기와 데이터 구동기 사이의 모든 배선에 연결하지 않고 게이트선의 저항 및 기생 용량에 영향을 많이 주는 특정 레벨의 기준 계조 전압을 전달하는 배선에만 분할 저항을 삽입할 수도 있다. 또한, 분할 저항을 삽입하지 않고 서로 다른 기준 계조 전압을 발생하는 다수의 기준 계조 전압 발생기를 만들어 각각의 데이터 구동기에 연결할 수도 있다.

이와 같이 데이터 구동기별로 서로 다른 기준 계조 전압을 사용함으로써 게이트 펄스의 지연차에 따른 충전 전압의 차이가 보상되어 액정 패널의 위치에 따라 화질이 불균일해지는 것을 감소시킬 수 있다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 기재한다. 그러나 하기한 실시예는 본 발명의 바람직한 한 실시예일 뿐 본 발명이 하기한 실시예에 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치를 도 3에 도시하였다. 도 3에서와 같이 본 발명에 따른 액정 표시 장치는 화상을 표시하는 액정 패널(10), 화상 신호와 동기 신호를 외부로부터 입력받아 액정 패널(10)의 구동에 필요한 각종 타이밍 신호와 화상 정보를 가진 디지털 데이터 신호를 발생하는 타이밍 제어기(timing controller)(20), 타이밍 제어기(20)로부터 입력된 데이터 신호에 따라 계조 전압을 선택하여 이를 데이터 전압으로 액정 패널(10)에 인가하는 다수의 데이터 구동기(S1, S2, ...), 기준 계조 전압을 만들어 데이터 구동기(S1, S2, ...)로 보내는 기준 계조 전압 발생기(30), 게이트 구동에 쓰이는 각종 전압을 생성하는 게이트 전압 발생기(40), 게이트 전압을 액정 패널(10)상의 게이트선에 인가하는 게이트 구동기(gate driver)(G1, G2), 액정 표시 장치를 구동하는 각각의 회로에 필요한 전원을 공급하는 전원 회로(50), 기준 계조 전압 발생기(30)와 데이터 구동기(S1, S2, ...) 사이에 직렬 연결된 다수의 분할 저항(R)을 포함한다.

이러한 액정 표시 장치에서는 액정 패널(10) 상에 형성된 개개의 화소는 패널(10) 상의 위치 별로 서로 다른 데이터 구동기(S1, S2, ...)에서 데이터 전압을 인가받는다. 기준 계조 전압 발생기(30)에서 만들어진 기준 계조 전압은 모든 데이터 구동기((S1, S2, ...)에 동일하게 인가되지만, 분할 저항(R)은 각 데이터 구동기(S1, S2, ...) 별로 서로 다른 저항 값을 가지므로 각 데이터 구동기(S1, S2, ...)에 최종적으로 인가되는 전압의 레벨은 서로 다르다. 각각의 데이터 구동기(S1, S2, ...)는 인가받은 전압을 다시 세부적으로 저항 분할하여 계조 전압을 만들고 타이밍 제어기(20)로부터 입력된 디지털 데이터 신호에 따라 선택된 계조 전 압을 데이터 전압으로 하여 액정 패널(10) 상의 화소에 인가한다. 따라서 화소에 인가되는 데이터 전압은 타이밍 제어기(20)로부터 받은 디지털 데이터 신호 값이 동일하더라도 데이터 구동기(S1, S2, ...) 별로 서로 다른 전압 레벨을 가지게 된다.

이러한 분할 저항(R) 값은 게이트선에 의한 게이트 펄스의 지연값에 따라 결정된다. 즉, 게이트 지연이 큰 화소를 구동하는 데이터 구동기(S1, S2, ...)에는 높은 기준 계조 전압이 인가되도록 분할 저항(R)의 값을 설정하고, 반대로 게이트 펄스의 지연이 작은 화소를 구동하는 데이터 구동기(S1, S2, ...)는 낮은 기준 계조 전압이 인가되도록 분할 저항(R)의 값을 설정한다. 이와 같이, 데이터 구동기(S1, S2, ...) 별로 서로 다른 기준 계조 전압을 인가하여 게이트 펄스의 지연에 따라 서로 다른 계조 전압을 화소에 인가할 수 있다.

도 4에 도 3의 액정 표시 장치에서 화소에 충전되는 데이터 전압의 파형을 도시하였다. 도 4에서 표시한 A 및 B 지점은 도 1에서 표시한 액정 패널 상의 A 및 B 지점과 같으며, 데이터 전압은 A 지점과 B 지점 모두 동일 계조를 표시하기 위한 전압이다. 또한 A 지점의 화소를 구동하는 데이터 구동기와 B 지점의 화소를 구동하는 데이터 구동기는 서로 다른 데이터 구동기이다. 도 4에서와 같이 B 지점에 인가되는 데이터 전압이 A 지점의 경우보다 ΔV 만큼 높아서, 화소에 충전되는 전압은 두 지점이 거의 동일하게 될 수 있다.

상기한 분할 저항(R)을 기준 계조 전압 발생기(30)와 데이터 구동기(S1, S2, ...) 사이의 모든 배선에 연결하지 않고 일부의 배선에만 연결할 수도 있다. 이 때에는 게이트선의 저항 및 기생 용량에 영향을 많이 주는 특정 레벨의 기준 계조 전압을 전달하는 배선에만 분할 저항을 삽입한다.

또한, 분할 저항을 삽입하지 않고 각각의 데이터 구동기(S1, S2, ...)에 대해 각각의 기준 계조 전압 발생기(30)를 연결할 수 있다. 이러한 경우에는 다수의 기준 계조 전압 발생기(30)는 서로 다른 기준 계조 전압을 발생하여 각각 연결된 데이터 구동기(S1, S2, ...)에 인가한다.

상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 액정 표시 장치에서는 데이터 구동기별로 서로 다른 기준 계조 전압을 사용함으로써 액정 패널의 위치에 따라 달라지는 게이트 펄스의 지연값을 보상한 데이터 전압을 화소에 인가할 수 있다. 따라서 액정 패널 상의 위치에 따라 화질이 불균일해지는 것을 감소시켜 액정 표시 장치의 표시 품질을 향상할 수 있다.

비록 이 발명은 가장 실제적이며 바람직한 실시예를 참조하여 설명되었지만, 이 발명은 상기 개시된 실시예에 한정되지 않으며, 후술되는 청구의 범위 내에 속하는 다양한 변형 및 등가물들도 포함한다.

도 1은 종래의 액정 표시 장치에서 액정 패널의 위치에 따른 게이트 펄스의 지연을 나타내는 파형도이고,

도 2는 종래의 액정 표시 장치에서 액정 패널의 위치에 따른 데이터 전압의 충전 특성을 나타내는 파형도이고,

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치를 나타내는 블록도이고,

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치에서 액정 패널의 위치에 따른 데이터 전압의 충전 특성을 나타내는 파형도이다.

Claims (3)

1. 화상을 표시하는 액정 패널,

   상기 액정 패널의 신호선을 구동하는 다수의 데이터 구동기,

   상기 액정 패널의 주사선을 구동하는 다수의 게이트 구동기,

   상기 게이트 구동기 및 데이터 구동기의 타이밍을 처리하는 타이밍 제어기,

   계조 표시를 위한 기준 계조 전압을 만들어 상기 데이터 구동기에 인가하는 계조 전압 발생기,

   상기 계조 전압 발생기와 상기 데이터 구동기를 연결하는 배선 사이에 직렬로 연결되어, 상기 데이터 구동기에 인가되는 상기 기준 계조 전압의 레벨이 상기 데이터 구동기마다 달라지게 하는 다수의 분할 저항을 포함하고,

   상기 각각의 데이터 구동기에서 출력되는 데이터 전압의 레벨은 상기 각각의 데이터 구동기에 의해 구동되는 상기 액정 패널 상의 화소에 상기 게이트 구동기로부터 인가되는 게이트 펄스의 지연값에 비례하는 액정 표시 장치.
2. 제 1 항에서,

   상기 분할 저항은 상기 배선 중 특정 계조 전압을 전달하는 배선에만 연결된 액정 표시 장치.
3. 화상을 표시하는 액정 패널,

   상기 액정 패널의 신호선을 구동하는 다수의 데이터 구동기,

   상기 액정 패널의 주사선을 구동하는 다수의 게이트 구동기,

   상기 게이트 구동기 및 데이터 구동기의 타이밍을 처리하는 타이밍 제어기,

   계조 표시를 위한 서로 다른 기준 계조 전압을 각각 만들어 상기 데이터 구동기에 인가하는 다수의 계조 전압 발생기를 포함하고,

   상기 각각의 데이터 구동기에 인가되는 기준 계조 전압과 상기 각각의 데이터 구동기에 의해 구동되는 상기 액정 패널 상의 화소에 상기 게이트 구동기로부터 인가되는 게이트 펄스의 지연값은 서로 비례하는 액정 표시 장치.

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