KR100997972B1 - 액정 표시 장치 및 그 구동 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 킥백 전압을 보상하기 위해 게이트 온 전압의 레벨을 조정하는 액정 표시 장치에 관한 것이다. 이 액정 표시 장치는 복수의 게이트선과 복수의 데이터선에 각각 연결된 스위칭 소자를 구비하며 행렬의 형태로 배열된 복수의 화소를 포함하는 액정 표시판 조립체, 상기 화소에 게이트 온 전압과 게이트 오프 전압으로 이루어진 게이트 신호를 인가하는 게이트 구동부, 상기 게이트 구동부의 동작을 제어하는 게이트 제어 신호를 출력하는 신호 제어부, 그리고 상기 신호 제어부로부터의 상기 게이트 제어 신호에 기초하여 상기 게이트 온 전압의 레벨을 변화시키는 게이트 온 전압 보정부를 포함한다. 게이트 온 전압 보정부를 제너 다이오드를 구비하고 있으므로 상기 게이트 온 전압의 레벨은 상기 제너 다이오드에 의해 정해진 일정 레벨 이하로 감소되지 않는다.
액정표시장치, 킥백전압, 게이트온전압, 제너다이오드, 정전압

Description

액정 표시 장치 및 그 구동 장치 {LIQUID CRYSTAL DISPLAY AND DRIVING METHOD THEREOF}
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치의 블록도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치의 한 화소에 대한 등가 회로도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 게이트 온 전압 보정부의 회로도이다.
본 발명은 액정 표시 장치 및 그 구동 장치에 관한 것이다.
일반적인 액정 표시 장치(liquid crystal display, LCD)는 화소 전극 및 공통 전극이 구비된 두 표시판과 그 사이에 들어 있는 유전율 이방성(dielectric anisotropy)을 갖는 액정층을 포함한다. 화소 전극은 행렬의 형태로 배열되어 있고 박막 트랜지스터(TFT) 등 스위칭 소자에 연결되어 한 행씩 차례로 데이터 전압을 인가 받는다. 공통 전극은 표시판의 전면에 걸쳐 형성되어 있으며 공통 전압을 인가 받는다. 화소 전극과 공통 전극 및 그 사이의 액정층은 회로적으로 볼 때 액정 축전기를 이루며, 액정 축전기는 이에 연결된 스위칭 소자와 함께 화소를 이루 는 기본 단위가 된다.
이러한 액정 표시 장치에서는 두 전극에 전압을 인가하여 액정층에 전계를 생성하고, 이 전계의 세기를 조절하여 액정층을 통과하는 빛의 투과율을 조절함으로써 원하는 화상을 얻는다. 이때, 액정층에 한 방향의 전계가 오랫동안 인가됨으로써 발생하는 열화 현상을 방지하기 위하여 프레임별로, 행별로, 또는 화소별로 공통 전압에 대한 데이터 전압의 극성을 반전시킨다.
그러나 이러한 극성 변화는 화면이 깜빡거리는 플리커(flicker)라는 좋지 않은 현상을 일으킨다. 플리커 현상은 스위칭 소자의 스위칭 특성으로 인해 발생하는 킥백 전압에 의한 것으로 공통 전극에 인가되는 공통 전압이 킥백 전압만큼 낮아지기 때문에 생기는 현상이다. 따라서 이 킥백 전압의 크기를 줄여주면 플리커 현상을 줄일 수 있어 액정 표시 장치의 화질을 개선할 수 있다.
통상, 킥백 전압의 크기는 스위칭 소자를 턴온시키는 게이트 온 전압과 스위칭 소자를 턴오프시키는 게이트 오프 전압의 차에 의해 정해진다. 따라서 게이트 온 전압과 게이트 오프 전압의 차를 줄이기 위해, 외부로부터 인가되는 제어 신호에 동기시켜 게이트 온 전압의 레벨을 조절하는 킥백 보상 회로가 개발되어 이용되고 있다. 따라서 이 보상 회로에 의해, 외부로부터 인가되는 제어신호의 상태에 따라 게이트 온 전압의 레벨이 변하게 되므로 킥백 전압의 크기는 감소된다.
한편, 액정 표시 장치는 외부로부터의 영상 신호와 이의 표시를 제어하는 제어 신호를 처리하여 출력하는 신호 제어부와 이에 연결된 게이트 구동부 및 데이터 구동부를 포함한다.
신호 제어부는 입력 제어 신호로서 데이터의 존재 유무를 나타내는 데이터 인에이블 신호 신호를 받고 복수의 제어 신호를 만들기 위하여 다시 내부 데이터 인에이블 신호를 생성한 다음 이를 기초로 각종 제어 신호를 만들어 게이트 구동부와 데이터 구동부에 각각 공급한다.
한편, 사용자가 표시 장치의 해상도를 바꾸거나 다른 이유 등으로 비정상적인 데이터 인에이블 신호가 외부로부터 입력되는 경우가 있다. 이럴 경우, 비정상적인 데이터 인에이블 신호에 의해 신호 제어부 또한 비정상적으로 동작하게 된다. 따라서 신호 제어부에서 생성되는 많은 제어 신호 역시 비정상 상태를 유지하게 되고, 이들 제어 신호에 기초하여 동작하는 킥백 보상 회로 또한 비정상적으로 동작한다. 따라서 게이트 온 전압의 레벨이 비정상적인 레벨까지 감소하여 게이트 구동부에 인가된다. 이에 따라 게이트 구동부의 동작 역시 비정상적으로 동작하여 이상 캐리 신호(carry signal) 등과 같은 이상 신호를 발생시키고, 이들 이상 신호에 따라 액정 표시 장치의 화면이 여러 개로 분할되는 것과 같은 화질 불량이 야기된다.
따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 킥백 전압을 보상할 때 이용되는 기준 제어 신호가 비정상 상태를 유지하더라도 게이트 온 전압의 레벨이 유효 레벨을 유지할 수 있도록 하는 액정 표시 장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 킥백 전압을 보상할 때 이용되는 기준 제어 신호가 비정상 상태를 유지하더라고 액정 표시 장치의 화질 악화를 줄이는 것이다.
이러한 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치는,
복수의 게이트선과 복수의 데이터선에 각각 연결된 스위칭 소자를 구비하며 행렬의 형태로 배열된 복수의 화소를 포함하는 액정 표시판 조립체,
상기 화소에 게이트 온 전압과 게이트 오프 전압으로 이루어진 게이트 신호를 인가하는 게이트 구동부,
계조 신호에 해당하는 계조 전압을 선택하여 상기 데이터 신호로서 상기 화소에 인가하는 데이터 구동부,
상기 계조 신호와 상기 계조 신호를 제어하는 제어 신호를 상기 게이트 구동부 및 데이터 구동부에 공급하는 신호 제어부, 그리고
상기 신호 제어부로부터의 상기 제어 신호에 기초하여 상기 게이트 온 전압의 레벨을 변화시키는 게이트 온 전압 보정부
를 포함하고,
상기 게이트 온 전압의 레벨은 일정 레벨 이하로 감소되지 않는다.
상기 게이트 온 전압 보정부는 상기 게이트 온 전압이 입력 단자에 인가되는 제1 스위칭 소자, 상기 제1 스위칭 소자의 출력 단자와 접지 사이에 연결된 제너 다이오드, 그리고 상기 제1 스위칭 소자와 접지 사이에 연결되어 있고 제어 단자를 통해 상기 제어 신호가 인가되는 제2 스위칭 소자를 포함할 수 있다.
또한 상기 제어 신호는 상기 게이트 온 전압이 상기 화소에 출력되는 시기를 제어하는 게이트 클록 신호를 포함하는 것이 좋다.
본 발명의 기술적 과제를 이루기 위한 액정 표시 장치는 복수의 게이트선과 복수의 데이터선에 각각 연결된 스위칭 소자를 구비하며 행렬의 형태로 배열된 복수의 화소를 포함한다. 이러한 액정 표시 장치를 구동하는 장치는,
상기 화소에 게이트 신호를 인가하는 게이트 구동부,
상기 게이트 구동부의 동작을 제어하는 게이트 제어 신호를 출력하는 신호 제어부, 그리고
상기 신호 제어부로부터의 상기 게이트 제어 신호에 기초하여 상기 게이트 신호의 레벨을 변화시키는 게이트 온 전압 보정부
를 포함하고,
상기 게이트 신호는 게이트 온 전압과 게이트 오프 전압으로 이루어지고, 상기 게이트 온 전압의 레벨은 일정 레벨 이하로 감소되지 않는다.
본 발명에서, 상기 게이트 온 전압 보정부는 상기 게이트 온 전압이 입력 단자에 인가되는 제1 트랜지스터, 상기 제1 트랜지스터의 출력 단자와 접지 사이에 연결된 제너 다이오드, 상기 제1 트랜지스터에 연결된 제1 저항, 전원과 상기 제1 저항에 연결된 제2 저항, 그리고 상기 제2 저항과 접지 사이에 연결되어 있고, 제어 단자를 통해 상기 게이트 제어 신호가 인가되는 제2 트랜지스터를 포함하는 것이 바람직하고, 상기 게이트 제어 신호는 상기 게이트 온 전압이 상기 화소에 출력되는 시기를 제어하는 게이트 클록 신호를 포함할 수 있다.
첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.
도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.
이제 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치 및 그 구동 장치에 대하여 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 블록도이고, 도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 한 화소에 대한 등가 회로도이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치는 액정 표시판 조립체(liquid crystal panel assembly)(300) 및 이에 연결된 게이트 구동부(400)와 데이터 구동부(500), 게이트 구동부(400)에 연결된 구동 전압 생성부(700), 구동 전압 생성부(700)에 연결된 게이트 온 전압 보정부(900), 데이터 구동부(500)에 연결된 계조 전압 생성부(800) 그리고 이들을 제어하는 신호 제어부(600)를 포함한다.
액정 표시판 조립체(300)는 등가 회로로 볼 때 복수의 표시 신호선(G1-Gn, D1-Dm)과 이에 연결되어 있으며 대략 행렬의 형태로 배열된 복수의 화소(pixel)를 포함한다.
표시 신호선(G1-Gn, D1-Dm)은 게이트 신호("주사 신호"라고도 함)를 전달하는 복수의 게이트선(G1-Gn)과 데이터 신호를 전달하는 데이터 신호선 또는 데이터선(D1-Dm)을 포함한다. 게이트선(G1-Gn)은 대략 행 방향으로 뻗어 있으며 서로가 거의 평행하고 데이터선(D1-Dm)은 대략 열 방향으로 뻗어 있으며 서로가 거의 평행하다.
각 화소는 표시 신호선(G1-Gn, D1-Dm)에 연결된 스위칭 소자(Q)와 이에 연결된 액정 축전기(liquid crystal capacitor)(CLC) 및 유지 축전기(storage capacitor)(CST)를 포함한다. 유지 축전기(CST)는 필요에 따라 생략할 수 있다.
스위칭 소자(Q)는 하부 표시판(100)에 구비되어 있으며, 삼단자 소자로서 그 제어 단자 및 입력 단자는 각각 게이트선(G1-Gn) 및 데이터선(D1-D m)에 연결되어 있으며, 출력 단자는 액정 축전기(CLC) 및 유지 축전기(CST)에 연결되어 있다.
액정 축전기(CLC)는 하부 표시판(100)의 화소 전극(190)과 상부 표시판(200)의 공통 전극(270)을 두 단자로 하며 두 전극(190, 270) 사이의 액정층(3)은 유전 체로서 기능한다. 화소 전극(190)은 스위칭 소자(Q)에 연결되며 공통 전극(270)은 상부 표시판(200)의 전면에 형성되어 있고 공통 전압(Vcom)을 인가받는다. 도 2에서와는 달리 공통 전극(270)이 하부 표시판(100)에 구비되는 경우도 있으며 이때에는 두 전극(190, 270)이 모두 선형 또는 막대형으로 만들어진다.
액정 축전기(CLC)의 보조적인 역할을 하는 유지 축전기(CST)는 하부 표시판(100)에 구비된 별개의 신호선(도시하지 않음)과 화소 전극(190)이 절연체를 사이에 두고 중첩되어 이루어지며 이 별개의 신호선에는 공통 전압(Vcom) 따위의 정해진 전압이 인가된다. 그러나 유지 축전기(CST)는 화소 전극(190)이 절연체를 매개로 바로 위의 전단 게이트선과 중첩되어 이루어질 수 있다.
한편, 색 표시를 구현하기 위해서는 각 화소가 삼원색 중 하나를 고유하게 표시하거나(공간 분할) 각 화소가 시간에 따라 번갈아 삼원색을 표시하게(시간 분할) 하여 이들 삼원색의 공간적, 시간적 합으로 원하는 색상이 인식되도록 한다. 도 2는 공간 분할의 한 예로서 각 화소가 화소 전극(190)에 대응하는 영역에 적색, 녹색, 또는 청색의 색 필터(230)를 구비함을 보여주고 있다. 도 2와는 달리 색 필터(230)는 하부 표시판(100)의 화소 전극(190) 위 또는 아래에 형성할 수도 있다.
액정 표시판 조립체(300)의 두 표시판(100, 200) 중 적어도 하나의 바깥 면에는 빛을 편광시키는 편광자(도시하지 않음)가 부착되어 있다.
계조 전압 생성부(800)는 화소의 투과율과 관련된 두 벌의 복수 계조 전압을 생성한다. 두 벌 중 한 벌은 공통 전압(Vcom)에 대하여 양의 값을 가지고 다른 한 벌은 음의 값을 가진다.
구동 전압 생성부(700)는 스위칭 소자(Q)를 턴온시키는 게이트 온 전압(Von)과 스위칭 소자(Q)를 턴오프시키는 게이트 오프 전압(Voff) 등을 생성한다.
게이트 온 전압 보정부(900)는 외부로부터의 제어 신호에 동기하여 구동 전압 생성부(700)에서 출력되는 게이트 온 전압(Von)의 레벨을 변화시켜 레벨 조정된 게이트 온 전압(Von')을 출력한다.
게이트 구동부(400)는 액정 표시판 조립체(300)의 게이트선(G1-Gn)에 연결되어 구동 전압 생성부(700) 및 게이트 온 전압 보정부(900)로부터의 게이트 온 전압(Von')과 게이트 오프 전압(Voff)의 조합으로 이루어진 게이트 신호를 게이트선(G1-Gn)에 인가하며 통상 복수의 집적 회로로 이루어진다.
데이터 구동부(500)는 액정 표시판 조립체(300)의 데이터선(D1-Dm)에 연결되어 계조 전압 생성부(800)로부터의 계조 전압을 선택하여 데이터 신호로서 화소에 인가하며 통상 복수의 집적 회로로 이루어진다.
복수의 게이트 구동 집적 회로 또는 데이터 구동 집적 회로는 TCP(tape carrier package)(도시하지 않음)에 실장하여 TCP를 액정 표시판 조립체(300)에 부착할 수도 있고, TCP를 사용하지 않고 유리 기판 위에 이들 집적 회로를 직접 부착 할 수도 있으며(chip on glass, COG 실장 방식), 이들 집적 회로와 같은 기능을 수행하는 회로를 화소의 박막 트랜지스터와 함께 액정 표시판 조립체(300)에 직접 형성할 수도 있다.
신호 제어부(600)는 게이트 구동부(400), 데이터 구동부(500) 및 게이트 온 전압 보정부(900) 등의 동작을 제어하는 제어 신호를 생성하여, 각 해당하는 제어 신호를 게이트 구동부(400), 데이터 구동부(500) 및 게이트 온 전압 보정부(900)에 제공한다.
그러면 이러한 액정 표시 장치의 표시 동작에 대하여 상세하게 설명한다.
신호 제어부(600)는 외부의 그래픽 제어기(도시하지 않음)로부터 RGB 영상 신호(R, G, B) 및 이의 표시를 제어하는 입력 제어 신호, 예를 들면 수직 동기 신호(Vsync)와 수평 동기 신호(Hsync), 메인 클록(MCLK), 데이터 인에이블 신호(DE) 등을 제공받는다. 신호 제어부(600)는 입력 영상 신호(R, G, B)와 입력 제어 신호를 기초로 영상 신호(R, G, B)를 액정 표시판 조립체(300)의 동작 조건에 맞게 적절히 처리하고 게이트 제어 신호(CONT1) 및 데이터 제어 신호(CONT2) 등을 생성한 후, 게이트 제어 신호(CONT1)를 게이트 구동부(400), 구동 전압 생성부(700) 및 게이트 온 전압 보상부(900)로 내보내고 데이터 제어 신호(CONT2)와 처리한 영상 신호(DAT)는 데이터 구동부(500)로 내보낸다.
게이트 제어 신호(CONT1)는 게이트 온 전압(Von)의 출력 시작을 지시하는 수직 동기 시작 신호(STV), 게이트 온 전압(Von)의 출력 시기를 제어하는 게이트 클록 신호(CPV) 및 게이트 온 전압(Von')의 지속 시간을 한정하는 출력 인에이블 신호(OE)를 포함한다.
데이터 제어 신호(CONT2)는 영상 데이터(DAT)의 입력 시작을 알리는 수평 동기 시작 신호(STH)와 데이터선(D1-Dm)에 해당 데이터 전압을 인가하라는 로드 신호(LOAD), 공통 전압(Vcom)에 대한 데이터 전압의 극성(이하 "공통 전압에 대한 데이터 전압의 극성"을 줄여 "데이터 전압의 극성"이라 함)을 반전시키는 반전 신호(RVS) 및 데이터 클록 신호(HCLK) 등을 포함한다.
데이터 구동부(500)는 신호 제어부(600)로부터의 데이터 제어 신호(CONT2)에 따라 한 행의 화소에 대응하는 영상 데이터(DAT)를 차례로 입력받아 시프트시키고, 계조 전압 생성부(800)로부터의 계조 전압 중 각 영상 데이터(DAT)에 대응하는 계조 전압을 선택함으로써, 영상 데이터(DAT)를 해당 데이터 전압으로 변환하고, 이를 해당 데이터선(D1-Dm)에 인가한다.
한편, 구동 전압 생성부(700)는 신호 제어부(600)로부터의 게이트 제어 신호(CONT1)에 따라 게이트 온 전압(Von) 및 게이트 오프 전압(Voff) 등을 생성하여, 게이트 온 전압(Von)과 게이트 오프 전압(Voff)을 게이트 온 전압 보정부(900)에 공급한다.
본 발명의 실시예에 따른 게이트 온 전압 보정부(900)는 게이트 제어 신호(CONT1)에 기초하여 게이트 온 전압(Von)의 레벨을 조정함으로써 게이트 온 전 압(Von')과 게이트 오프 전압(Voff)의 폭을 감소시켜 킥백 전압으로 인한 화질 악화를 줄일 수 있도록 한다. 또한 게이트 온 전압 보정부(900)는 외부로부터 신호 제어부(600)에 인가되는 데이터 인에이블 신호(DE)의 이상으로 게이트 제어 신호(CONT1)의 상태가 비정상일 경우에도 게이트 온 전압(Von)이 정상적으로 동작 가능한 레벨을 유지할 수 있도록 한다.
다음 이러한 게이트 온 전압 보정부(900)에 대하여 도 3을 참고로 상세하게 설명한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 게이트 온 전압 보정부(900)의 회로도이다.
도 3에 도시한 바와 같이, 게이트 온 전압 보정부(900)는 구동 전압 생성부(700)로부터의 게이트 온 전압(Von)이 인가되는 신호선에 연결된 저항(R1), 저항(R1)에 입력 단자가 연결된 제1 트랜지스터(Q1), 제1 트랜지스터(Q1)의 출력 단자와 접지 사이에 역방향으로 연결된 제너 다이오드(ZD1), 제1 트랜지스터(Q1)의 제어 단자에 연결된 저항(R2), 전원(VDD)과 저항(R2) 사이에 연결된 저항(R3), 저항(R3)과 접지 사이에 연결된 제2 트랜지스터(Q2), 제2 트랜지스터(Q2)의 제어 단자와 연결되고 게이트 클록 신호(CPV)가 인가되는 저항(R3)을 포함한다.
본 발명의 실시예에서, 게이트 제어 신호(CONT1)에 동기하여 게이트 온 전압(Von)의 레벨을 조정할 때, 게이트 온 전압 보정부(900)는 게이트 클록 신호(CPV)를 이용한다. 이는 게이트 클록 신호(CPV)가 데이터 인에이블 신호(DE)에 기초하여 생성되고 신호의 주기가 동일하기 때문이다. 비록 본 발명의 실시예 에서는 게이트 클록 신호(CPV)를 이용하여 게이트 온 전압(Von)의 레벨을 조정하였지만, 출력 인에이블 신호(OE)등과 같은 다른 게이트 제어 신호(CONT1)를 이용하여 게이트 온 전압(Von)의 레벨을 조정할 수도 있다.
먼저, 신호 제어부(600)의 동작에 의해 게이트 제어 신호(CONT1)가 생성되고, 게이트 제어 신호(CONT1)에 의해 구동 전압 생성부(700)는 게이트 온 전압(Von)과 게이트 오프 전압(Voff)을 출력한다. 게이트 제어 신호(CONT1)의 게이트 클록 신호(CPV)는 저항(R3)의 일측 단자에 인가되고, 구동 전압 생성부(700)로부터의 게이트 온 전압(Von)은 저항(R3)을 거쳐 제2 트랜지스터(Q2)의 입력 단자에 인가된다.
따라서 1H 주기를 갖는 게이트 클록 신호(CPV)가 고레벨 상태를 유지하는 동안, 제2 트랜지스터(Q2)는 턴온되어 저항(R2)에 연결된 제1 트랜지스터(Q1)의 제어 단자의 레벨을 저레벨로 떨어뜨린다. 이로 인해, 제1 트랜지스터(Q1)는 턴오프 상태를 유지하여 게이트 온 전압(Von)의 레벨은 감소하지 않고 그대로 게이트 온 전압(Von')으로서 게이트 구동부(400)에 공급된다.
하지만 게이트 클록 신호(CPV)가 저레벨을 유지하는 동안 제2 트랜지스터(Q2)는 오프 상태를 유지하므로, 제1 트랜지스터(Q1)는 턴온 상태로 변한다. 이로 인해, 게이트 온 전압(Von)의 전류는 저항(R1)과 턴온된 제1 트랜지스터(Q1) 및 제어 다이오드(ZD1)를 통해 흐르게 되어 게이트 온 전압(Von)의 레벨은 제1 트랜지스터(Q1)가 턴온 상태를 유지하는 동안 서서히 감소한다. 따라서 소정 레벨, 예를 들면 약 6 내지 7V 정도까지 전압 레벨이 감소된 게이트 온 전압(Von')이 게이트 구동부(400)에 인가된다. 하지만 이때, 비정상적인 데이터 인에이블 신호(DE)로 인하여 게이트 클록 신호(CPV)의 펄스폭이 좁아질 경우, 즉 저레벨 상태가 유지하는 시간이 비정상적으로 늘어나며 이에 비례하여 제1 트랜지스터(Q1)의 턴온 시간도 늘어난다. 하지만 제1 트랜지스터(Q1)의 출력 단자에 연결된 제너 다이오드(ZD1)에 의해 게이트 온 전압(Von)의 레벨 감소는 일정 수준 이하로는 감소하지 않는다.
즉, 통상적으로 제너 다이오드(ZD1)는 역전압을 가했을 때 전류가 흐르지 않지만, 어느 이상의 전압을 가하면 접합면에서 제너 항복이 발생하여 갑자기 전류가 흐르게 된다. 하지만 더 이상 전압은 변하지 않고 전류만 흐르는 정전압 특성을 갖고 있다. 따라서 게이트 온 전압(Von)은 이러한 특성의 제너 다이오드(ZD1)에 의해 제1 트랜지스터(Q1)의 턴온 시간이 소정 시간을 경과하면 일정한 전압을 유지하게 된다. 그러므로 제너 다이오드(ZD1)에 의해 유지될 수 있는 정전압을 게이트 온 전압(Von')이 정상적으로 동작할 수 있는 최저 전압으로 설정함으로써, 비정상적인 데이터 인에이블 신호(DE)가 신호 제어부(600)에 인가되더라도 게이트 온 전압 보정부(900)는 유효 레벨의 게이트 온 전압(Von)을 게이트 구동부(400)에 공급하게 된다. 이로 인해, 킥백 전압을 보상하기 위해 게이트 온 전압(Von)의 레벨을 변화 시킬 때, 게이트 온 전압(Von')의 레벨이 무효 레벨까지 감소하여 발생하는 화질 악화를 방지한다. 이때, 전원(VDD)은 제너 다이오드의 정전압 특성에 맞게 약 10V 정도의 값을 갖는다.
게이트 구동부(400)는 신호 제어부(600)로부터의 게이트 제어 신호(CONT1)에 따라 게이트 온 전압 보정부(900)로부터의 게이트 온 전압(Von')을 게이트선(G1-G n)에 인가하여 이 게이트선(G1-Gn)에 연결된 스위칭 소자(Q)를 턴온시키면 데이터선(D1-Dm)에 인가된 데이터 전압이 턴온된 스위칭 소자(Q)를 통하여 해당 화소에 인가된다.
화소에 인가된 데이터 전압과 공통 전압(Vcom)의 차이는 액정 축전기(CLC)의 충전 전압, 즉 화소 전압으로서 나타난다. 액정 분자들은 화소 전압의 크기에 따라 그 배열을 달리한다. 이에 따라 액정층(3)을 통과하는 빛의 편광이 변화한다. 이러한 편광의 변화는 표시판(100, 200)에 부착된 편광자(도시하지 않음)에 의하여 빛의 투과율 변화로 나타난다.
1 수평 주기(또는 "1H")[수평 동기 신호(Hsync), 데이터 인에이블 신호(DE), 게이트 클록(CPV)의 한 주기]가 지나면 데이터 구동부(500)와 게이트 구동부(400)는 다음 행의 화소에 대하여 동일한 동작을 반복한다. 이러한 방식으로, 한 프레임(frame) 동안 모든 게이트선(G1-Gn)에 대하여 차례로 게이트 온 전압(Von )을 인가하여 모든 화소에 데이터 전압을 인가한다. 한 프레임이 끝나면 다음 프레임이 시 작되고 각 화소에 인가되는 데이터 전압의 극성이 이전 프레임에서의 극성과 반대가 되도록 데이터 구동부(500)에 인가되는 반전 신호(RVS)의 상태가 제어된다("프레임 반전"). 이때, 한 프레임 내에서도 반전 신호(RVS)의 특성에 따라 한 데이터선을 통하여 흐르는 데이터 전압의 극성이 바뀌거나("라인 반전"), 한 화소행에 인가되는 데이터 전압의 극성도 서로 다를 수 있다("도트 반전").
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
이와 같이, 킥백 전압으로 인한 화질 악화를 줄이기 위해 게이트 온 전압의 레벨을 조정할 때, 제너 다이오드를 이용하여 게이트 온 전압의 레벨이 소정 전압 이하로 떨어지지 않도록 한다. 따라서 비정상적인 데이터 인에이블 신호가 인가될 경우에도 게이트 온 전압의 레벨은 유효 레벨을 유지하므로, 비정상적인 게이트 온 전압으로 인한 화질 악화를 방지한다.

Claims (6)

  1. 복수의 게이트선과 복수의 데이터선에 각각 연결된 스위칭 소자를 구비하며 행렬의 형태로 배열된 복수의 화소를 포함하는 액정 표시판 조립체,
    상기 화소에 게이트 온 전압과 게이트 오프 전압으로 이루어진 게이트 신호를 인가하는 게이트 구동부,
    계조 신호에 해당하는 계조 전압을 선택하여 상기 데이터 신호로서 상기 화소에 인가하는 데이터 구동부,
    상기 계조 신호와 상기 계조 신호를 제어하는 제어 신호를 상기 게이트 구동부 및 데이터 구동부에 공급하는 신호 제어부, 그리고
    상기 신호 제어부로부터의 상기 제어 신호에 기초하여 상기 게이트 온 전압의 레벨을 변화시키는 게이트 온 전압 보정부를 포함하고,
    상기 게이트 온 전압 보정부는 상기 게이트 온 전압이 입력 단자에 인가되는 제1 스위칭 소자, 상기 제1 스위칭 소자의 출력 단자와 접지 사이에 연결된 제너 다이오드, 그리고 상기 제1 스위칭 소자와 접지 사이에 연결되어 있고 제어 단자를 통해 상기 제어 신호가 인가되는 제2 스위칭 소자를 포함하고,
    상기 게이트 온 전압의 레벨은 일정 레벨 이하로 감소되지 않는
    액정 표시 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에서,
    상기 제어 신호는 상기 게이트 온 전압이 상기 화소에 출력되는 시기를 제어하는 게이트 클록 신호(CPV)를 포함하는 액정 표시 장치.
  4. 복수의 게이트선과 복수의 데이터선에 각각 연결된 스위칭 소자를 구비하며 행렬의 형태로 배열된 복수의 화소를 포함하는 액정 표시 장치의 구동 장치에서,
    상기 화소에 게이트 신호를 인가하는 게이트 구동부,
    상기 게이트 구동부의 동작을 제어하는 게이트 제어 신호를 출력하는 신호 제어부, 그리고
    상기 신호 제어부로부터의 상기 게이트 제어 신호에 기초하여 상기 게이트 신호의 레벨을 변화시키는 게이트 온 전압 보정부를 포함하고,
    상기 게이트 온 전압 보정부는 상기 게이트 온 전압이 입력 단자에 인가되는 제1 트랜지스터, 상기 제1 트랜지스터의 출력 단자와 접지 사이에 연결된 제너 다이오드, 상기 제1 트랜지스터에 연결된 제1 저항, 전원과 상기 제1 저항에 연결된 제2 저항, 그리고 상기 제2 저항과 접지 사이에 연결되어 있고, 제어 단자를 통해 상기 게이트 제어 신호가 인가되는 제2 트랜지스터를 포함하고,
    상기 게이트 신호는 게이트 온 전압과 게이트 오프 전압으로 이루어지고,
    상기 게이트 온 전압의 레벨은 일정 레벨 이하로 감소되지 않는
    액정 표시 장치의 구동 장치.
  5. 삭제
  6. 제4항에서,
    상기 게이트 제어 신호는 상기 게이트 온 전압이 상기 화소에 출력되는 시기를 제어하는 게이트 클록 신호(CPV)를 포함하는 액정 표시 장치의 구동 장치.
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