KR101003694B1 - Driving unit of liquid crystal display - Google Patents
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Abstract
본 발명은 액정표시장치의 구동부에 관한 것으로서, 본 발명의 액정표시장치의 구동부는 화상정보에 대응하는 계조전압을 선택하여 화소전압으로출력하는 계조전압부, 주사신호의 하강엣지에 발생하는 화소전압의 변동분을 보상하기 위한 보상전압을 선택적으로 출력하며, 상기 주사신호의 하강엣지 전에 상기 보상전압을 인가하여 전압강하된 상기 화소전압의 전압레벨과 상기 보상전압을 인가하기 전에 상기 화소전압에 충전된 전압레벨과 동일해지도록 상기 화소전압의 변동분을 보상하는 전압보상부, 상기 계조전압부의 계조전압을 인가받아 충전하는 제 1충전부, 상기 전압보상부의 보상전압을 인가받아 충전하는 제 2충전부, 제1 제어신호에 따라 상기 계조전압부와 상기 제1 충전부를 전기적으로 연결하고 상기 계조전압부의 상기 계조전압을 제1 충전부에 충전하고 출력은 차단시키거나 또는 상기 계조전압부와 상기 제1 충전부의 연결을 차단하고 상기 제1 충전부와 상기 출력을 전기적으로 연결하여 상기 제1 충전부에 충전되어 있는 상기 계조전압을 출력하는 제1 스위칭부 및 제2 제어신호에 따라 상기 출력은 차단하고 상기 전압보상부와 상기 제2 충전부를 전기적으로 연결하고 상기 전압보상부의 보상전압을 상기 제2 충전부에 충전하거나 또는 상기 전압보상부와 상기 제2 충전부의 연결을 차단하고 상기 제2 충전부에 충전된 상기 보상전압을 출력하는 제2 스위칭부를 포함한다.The present invention relates to a driving unit of a liquid crystal display device, wherein the driving unit of the liquid crystal display device of the present invention selects a gray voltage corresponding to image information and outputs the pixel voltage as a pixel voltage, and a pixel voltage generated at a falling edge of a scan signal. And selectively outputs a compensation voltage for compensating for the variation of the voltage, and applies the compensation voltage before the falling edge of the scan signal to charge the pixel voltage before applying the compensation voltage and the voltage level of the pixel voltage. A voltage compensator for compensating for the variation of the pixel voltage to be equal to a voltage level, a first charger for charging with the gray voltage of the gray voltage part, and a second charger for charging with a compensation voltage of the voltage compensator; The gray voltage unit and the first charging unit electrically connected to each other according to a control signal, Charge the first charging unit and cut off the output or cut off the connection of the gradation voltage unit and the first charging unit and electrically connect the first charging unit and the output to receive the gradation voltage charged in the first charging unit. The output is cut off according to the first switching unit and the second control signal to be output and electrically connected to the voltage compensating unit and the second charging unit, and the compensation voltage of the voltage compensating unit is charged to the second charging unit or the voltage compensation is performed. And a second switching unit which cuts off the connection between the unit and the second charging unit and outputs the compensation voltage charged in the second charging unit.
전압강하, 계조전압, 커플링, 주사신호, R-STRINGVoltage drop, gradation voltage, coupling, scan signal, R-STRING
Description
도 1은 R-STRING을 이용한 디지털-아날로그 변환회로를 나타낸 도면.1 is a diagram showing a digital-analog conversion circuit using R-STRING.
도 2는 화소에서 주사신호에 따른 화상정보의 구동을 나타낸 파형도.2 is a waveform diagram showing driving of image information according to a scanning signal in a pixel;
도 3은 화소의 충전특성을 간략하게 나타낸 도면.3 is a view briefly showing charging characteristics of a pixel;
도 4는 고전위 주사신호 변환(Vgh modulation)방법에 따른 주사신호와 화소전압의 관계를 나타낸 파형도.4 is a waveform diagram showing a relationship between a scan signal and a pixel voltage according to a high potential scan signal conversion (Vgh modulation) method;
도 5는 본 발명의 제 1실시예에 따른 액정표시장치의 구동부를 블럭으로 나타낸 도면.5 is a block diagram of a driving unit of the liquid crystal display according to the first embodiment of the present invention.
도 6은 도 5의 액정표시장치 구동부의 블록구성도를 등가의 회로로 구성한 도면.FIG. 6 is a block diagram of the liquid crystal display driver shown in FIG. 5 in an equivalent circuit; FIG.
도 7은 본 발명의 제 1실시예에 따른 액정표시장치의 구동부의 동작파형을 보여주는 파형도.7 is a waveform diagram showing an operating waveform of a driving unit of a liquid crystal display according to a first embodiment of the present invention;
**도면의 주요부분에 대한 부호의 설명**DESCRIPTION OF REFERENCE NUMERALS
100,200: 계조전압부 102,202: 전압보상부100,200: gradation voltage section 102,202: voltage compensation section
111: 제 1스위칭부 112: 제 1충전부111: first switching unit 112: first charging unit
121: 제 2스위칭부 122: 제 2충전부121: second switching unit 122: second charging unit
SOE: 제 1제어신호 VP_C: 제 2제어신호SOE: first control signal VP_C: second control signal
본 발명은 액정표시장치(liquid crystal display)의 구동부에 관한 것으로서, 보다 자세하게는 주사신호의 전위변화시 강하되는 화상정보를 보상하기 위한 액정표시장치의 구동부에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
일반적으로, 액정표시장치는 서로 대향하는 박막트랜지스터 어레이(thin film trasistor array) 기판과 컬러필터(color filter) 기판이 일정한 간격으로 합착되고, 그 박막트랜지스터 어레이 기판과 컬러필터 기판 사이의 이격된 공간에 액정층이 형성된 액정표시패널(liquid crystal display panel)과, 그 액정패널에 주사신호와 화상정보를 공급하여 액정패널을 구동시키는 구동부를 포함하여 구성된다.In general, a liquid crystal display device is a thin film transistor array substrate and a color filter substrate facing each other are bonded at regular intervals, the liquid crystal display device in a space spaced between the thin film transistor array substrate and the color filter substrate A liquid crystal display panel (Liquid Crystal Display Panel) formed with a liquid crystal layer and a driving unit for supplying a scan signal and image information to the liquid crystal panel to drive the liquid crystal panel.
상기 액정표시패널에는 일정하게 이격되어 횡으로 배열되는 복수의 게이트라인들과, 일정하게 이격되어 종으로 배열되는 복수의 데이터라인들이 서로 교차하며, 그 게이트라인들과 데이터라인들이 교차하여 구획되는 사각형 영역에 화소들이 형성된다.In the liquid crystal display panel, a plurality of gate lines arranged to be horizontally spaced apart from each other and a plurality of data lines arranged to be vertically spaced apart from each other cross each other, and a quadrangle in which the gate lines and the data lines cross each other and are partitioned. Pixels are formed in the area.
그리고, 상기 컬러필터 기판에는 상기 화소들에 대응하는 위치에 적색, 녹색및 청색의 컬러필터가 형성되고, 그 컬러필터를 통과하는 빛의 색간섭을 방지하기위한 블랙매트릭스(black matrix)가 상기 컬러필터의 외곽을 감싸는 그물형태로 형성되며, 상기 박막 트랜지스터 어레이 기판의 화소전극과 함께 상기 액정층에 전계 를 인가하는 공통전극이 형성된다.In addition, a color filter of red, green, and blue is formed at a position corresponding to the pixels on the color filter substrate, and a black matrix for preventing color interference of light passing through the color filter includes the color matrix. The common electrode is formed in a net shape surrounding the outside of the filter and applies an electric field to the liquid crystal layer together with the pixel electrode of the thin film transistor array substrate.
상기 박막트랜지스터 어레이 기판과 컬러필터 기판이 대향하는 내면에는 화소전극과 공통전극이 구비되어, 그 화소전극과 공통전극 사이의 전압차에 의해 액정이 구동되며, 상기 화소들에 인가되는 화상정보의 크기에 따라 상기 액정표시패널에서 표시되는 화상의 휘도가 변화된다.A pixel electrode and a common electrode are provided on an inner surface of the thin film transistor array substrate and the color filter substrate so that the liquid crystal is driven by the voltage difference between the pixel electrode and the common electrode, and the size of the image information applied to the pixels. Accordingly, the luminance of the image displayed on the liquid crystal display panel is changed.
상기 화소들에는 박막트랜지스터와 같은 스위칭(switching)소자가 개별적으로 구비되는데, 박막트랜지스터의 게이트 전극은 상기 게이트라인들과 전기적으로 연결되고, 소스전극은 상기 데이터라인들과 전기적으로 연결되며, 드레인전극은 상기 화소 내에 구비된 화소전극과 전기적으로 연결되어, 상기 소스전극은 상기 데이터라인들을 통해 화상정보를 인가받고, 그 화상정보는 상기 드레인전극을 통해 화소전극에 인가됨으로써, 상기 화소전극과 공통전극 사이에 전압차가 발생하게 되어, 액정이 구동된다.Switching elements such as thin film transistors are individually provided in the pixels, wherein a gate electrode of the thin film transistor is electrically connected to the gate lines, a source electrode is electrically connected to the data lines, and a drain electrode. Is electrically connected to a pixel electrode provided in the pixel, the source electrode receives image information through the data lines, and the image information is applied to the pixel electrode through the drain electrode. A voltage difference is generated between them, and the liquid crystal is driven.
상기 구동부는 상기 액정표시패널에 매 프레임(frame)마다 상기 게이트라인들에 주사신호를 순차적으로 인가하는 게이트 구동부와, 그 게이트 구동부의 주사신호에 대응하여 상기 데이터라인들을 통해 화상정보를 화소에 인가하는 데이터 구동부로 구성된다.The driving unit sequentially applies a scanning signal to the gate lines every frame to the liquid crystal display panel, and applies image information to the pixel through the data lines in response to the scanning signal of the gate driving unit. It consists of a data driver.
상기 게이트 구동부는 매 프레임 단위로 상기 게이트라인들에 주사신호를 순차적으로 인가한다. 이 때, 상기 주사신호가 인가된 게이트라인에 게이트전극이 전기적으로 연결된 스위칭소자들은 턴-온(turn-on)상태가 되고, 상기 데이터 구동부로부터 상기 데이터라인들에 공급되는 화상정보는 주사신호에 의해 턴-온된 상기 스위칭소자를 통해 화소에 인가된다.The gate driver sequentially applies a scan signal to the gate lines every frame unit. At this time, the switching elements having a gate electrode electrically connected to the gate line to which the scan signal is applied are turned on, and the image information supplied from the data driver to the data lines is applied to the scan signal. Is applied to the pixel via the switching element turned on.
최근, 영상매체는 시청자들에게 고화질의 화상을 제공하기 위해 정보의 압축이 용이하며, 대용량 및 고화질의 화상정보를 구현할 수 있는 디지털형태의 화상정보를 주로 사용한다. 액정표시장치도 디지털형태의 화상정보에 의해 화면상에 화상을 표시하는데, 화소전극과 공통전극 사이의 전압차에 의해 액정을 구동시키는 액정표시장치의 특성상 디지털형태의 화상정보를 바로 이용할 수 없고, 그 디지털형태의 화상정보를 아날로그형태의 화상정보로 변환하여 액정을 구동시켜야 한다. 이와 같은 변환을 디지털-아날로그 변환(digital-analog convert : DAC)이라 한다.In recent years, the image medium is easy to compress the information to provide a high-quality image to viewers, and mainly uses a digital image information that can implement a large-capacity and high-quality image information. The liquid crystal display also displays an image on the screen by digital image information. However, due to the characteristics of the liquid crystal display device which drives the liquid crystal due to the voltage difference between the pixel electrode and the common electrode, the digital image information cannot be directly used. The liquid crystal is driven by converting the digital image information into analog image information. This conversion is called digital-analog convert (DAC).
만일, 디지털형태의 화상정보가 4비트(bit)의 정보를 포함한다면, 24 =16계조, 즉, 16가지의 휘도를 표현할 수 있다. 이와 같이, 복수의 비트를 포함한 형태의 화상정보를 액정을 구동할 수 있는 전압으로 변환시키기 위하여 R-STRING을 사용하는 방법이 있다. 상기 R-STRING 방법은 복수의 저항들을 직렬로 연결하고, 그 복수의 저항들에 의해 전원전압을 전압강하시키며, 디지털형태 화상정보의 비트값에 대응하는 전압을 선택하여 화소에 인가하는 방법이다.If the digital image information includes 4 bits of information, 2 4 = 16 gradations, that is, 16 kinds of luminance can be expressed. As such, there is a method of using R-STRING to convert image information in the form of a plurality of bits into a voltage capable of driving a liquid crystal. The R-STRING method is a method of connecting a plurality of resistors in series, dropping a power supply voltage by the plurality of resistors, and selecting and applying a voltage corresponding to a bit value of digital image information to a pixel.
상기한 바와 같은 R-STRING 디지털-아날로그 변환방식을 첨부된 도면을 참조하여 자세하게 설명하면 다음과 같다.The R-STRING digital-analog conversion scheme as described above will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 R-STRING을 이용한 디지털-아날로그 변환회로를 나타낸 도면이다.1 is a diagram illustrating a digital-analog conversion circuit using R-STRING.
도 1을 참조하면, 4비트의 화상정보를 변환하기 위한 R-STRING으로서, 4비트의 디지털 화상정보를 16계조의 전압으로 변환하기 위한 R-STRING구성이다.Referring to Fig. 1, as an R-STRING for converting 4-bit image information, it is an R-STRING structure for converting 4-bit digital image information to a voltage of 16 gradations.
먼저, 4비트의 화상정보를 2비트씩 디코딩(decoding)하는 제 1디코더(30) 및 제 2디코더(31)와, 그 제 2디코더(31)에 의해 선택적으로 턴-온되는 데이터 스위칭소자(S1∼S4)들과, 직렬로 연결되어, 전원전압(VCC)을 순서대로 전압강하시키는 복수의 저항들과, 그 복수의 저항들에 개별적으로 연결되어, 각 계조전압의 인가와 차단을 결정하는 복수의 스위칭(switching)소자들과, 상기 제 1디코더(30)에 의해 선택적으로 신호가 인가되는 복수의 워드라인들과, 상기 제 2디코더(31)에 의해 선택적으로 신호가 인가되는 복수의 비트라인들과, 소스 출력 인에이블(source output enable: 이하 SOE)신호에 의해 구동되어, 화상정보를 커패시터(C1)에 충전하고, 그 커패시터(C1)에 충전된 계조전압을 화소에 인가하는 복수의 스위치(SW1,SW2)들을 포함하여 구성된다.First, the
상기 복수의 저항들은 일렬로 배열되지 않고, 한 라인에 4개씩 접힌(folded) 상태로 배열된다. 이와 같은 4×4형태의 저항배열에 2비트씩 분할한 화상정보를 상기 제 1디코더(30)와 제 2디코더(31)로 나누어 적용한다.The plurality of resistors are not arranged in a line, but are arranged in a folded state by four in a line. The image information obtained by dividing each bit by two bits into the 4 × 4 type resistor array is divided into the
상기 제 1디코더(30)는 입력받는 2비트의 화상정보에 의해 횡으로 배열된 4 라인의 워드라인(WORD LINE)들 중 하나의 라인을 선택하여 신호를 인가하고, 그 선택된 워드라인과 연결된 스위칭소자는 게이트전극을 통해 신호를 인가받고, 턴-온(turn-on)상태가 된다. 그리고, 상기 제 2디코더(31)는 입력받는 2비트의 화상정보에 의해 종으로 배열된 4라인의 비트라인(BIT LINE)들 중 하나의 라인을 선택하여, 그 선택된 라인에 연결된 선택 스위칭소자(S1∼S4)를 턴-온시키고, 상기 제 1디코더(30)에 의해 선택된 워드라인의 스위칭소자들 중 대응하는 스위칭소자의 드레인전극을 통해 계조전압을 인가받는다. 이와 같이, 상기 제 1디코더(30) 및 제 2디코더(31)에 의해 상기 R-STRING을 통해 형성된 복수의 계조전압들 중 하나의 계조전압을 선택한다.The
상기 SOE신호가 저전위(low)상태에서 충전스위치(SW1)는 온(on)상태가 되어, R-STRING측 포인트(A1)와 연결되고, 공급스위치(SW2)는 오프(off)상태가 되어, 화소측 포인트(A2)와 차단되는데, 상기 제 1디코더(30) 및 제 2디코더(31)를 통해 선택된 계조전압은 상기 충전스위치(SW1)를 통해 인가되어 커패시터(C1)에 충전된다. 그리고, 상기 SOE신호가 고전위(high) 상태가 될때, 충전스위치(SW1)는 오프(off)상태가 되어 R-STRING측 포인트(A1)와 차단되고, 상기 공급스위치(SW2)는 오프(off)상태가 되어, 화소측 포인트(A2)와 연결되는데, 상기 커패시터(C1)에 충전되어 있는 화상정보가 화소로 출력된다.When the SOE signal is low, the charge switch SW1 is turned on, connected to the R-STRING side point A1, and the supply switch SW2 is turned off. The pixel side point A2 is cut off, and the gray level voltage selected by the
도 2는 화소에서 주사신호에 따른 화상정보의 구동을 나타낸 파형도이다.2 is a waveform diagram illustrating driving of image information according to a scanning signal in a pixel.
액정표시장치의 액정층에 지속적으로 일정한 전계가 인가될 경우에 액정이 열화되고, 직류전압(DC) 성분에 의해 잔상이 발생하는 결과를 초래한다. 따라서, 액정의 열화를 방지하고, 직류전압 성분을 제거하기 위해서 공통전압을 기준으로 화상정보의 전압을 양과 음이 반복되도록 인가하는데, 이와 같은 구동방식을 인버젼(inversion) 방식이라 한다.When a constant electric field is continuously applied to the liquid crystal layer of the liquid crystal display device, the liquid crystal deteriorates, resulting in afterimages generated by the DC voltage component. Therefore, in order to prevent deterioration of the liquid crystal and to remove the DC voltage component, the voltage of the image information is applied to the positive and negative repetition based on the common voltage. This driving method is called an inversion method.
상기 인버젼 구동방식은 화상정보의 극성이 화상의 한 프레임(frame)단위로 반전되어 공급되는 프레임 인버젼 방식, 화상정보의 극성이 게이트라인 단위로 반전되어 공급되는 라인 인버젼 방식, 그리고 화상정보의 극성이 서로 인접하는 화소 별로 반전되어 공급되고 아울러 화상의 한 프레임 단위로 반전되어 공급되는 도트 인버젼 방식이 있다.The inversion driving method includes a frame inversion method in which the polarity of the image information is inverted by one frame unit of the image, a line inversion method in which the polarity of the image information is inverted and supplied in the gate line unit, and image information. There is a dot inversion scheme in which the polarities of are inverted and supplied for each adjacent pixel and are inverted and supplied in units of one frame of the image.
도 2를 참조하면, 주사신호(VG)는 매 프레임마다 게이트라인에 순차적으로 인가되고, 공통전극에 인가되는 공통전압(VCOM)은 일정한 레벨의 직류전압으로 인가된다. 그리고, 공통전압(VCOM)을 기준으로 화상정보(VDATA)의 전압(VP1)이 양과 음이 반복되도록 인버젼방식으로 구동한다.Referring to FIG. 2, the scan signal VG is sequentially applied to the gate line every frame, and the common voltage VCOM applied to the common electrode is applied to a DC voltage having a constant level. Then, the voltage VP1 of the image information VDATA is driven in an inversion manner based on the common voltage VCOM.
상기 주사신호(VG)가 고전위로 인가되는 박막 트랜지스터의 턴-온 구간에서 화소전극에 인가되는 화상정보(VDATA)는 스토리지 커패시터(storage capacitor)에 충전되는데, 도시된 화소전압(VP1)파형으로 나타난다.In the turn-on period of the thin film transistor to which the scan signal VG is applied at high potential, the image information VDATA applied to the pixel electrode is charged in a storage capacitor, which is represented by the pixel voltage VP1 waveform shown. .
또한, 상기 주사신호(VG)가 저전위로 천이될 때, 즉, 상기 주사신호(VG)의 하강엣지에서 상기 박막 트랜지스터의 게이트전극과 소스전극의 오버-랩(over-lap)에 따른 기생용량의 커플링(coupling)현상에 의해 상기 화소전압(VP1)으로부터 전압강하가 발생하는데, 이를 화소전압의 변동분(△VP1)이라 지칭한다.In addition, when the scan signal VG transitions to a low potential, that is, at the falling edge of the scan signal VG, the parasitic capacitance according to the over-lap of the gate electrode and the source electrode of the thin film transistor is measured. A voltage drop occurs from the pixel voltage VP1 due to a coupling phenomenon, which is called a variation ΔVP1 of the pixel voltage.
상기 화소전압(VP1)은 공통전압(VCOM)과의 전압차(VCEL1)에 의해 액정을 구동시킨다.The pixel voltage VP1 drives the liquid crystal by the voltage difference VCEL1 from the common voltage VCOM.
한편, 상기 주사신호(VG)가 저전위로 인가되는 박막 트랜지스터의 턴-오프 구간에서는 상기 스토리지 커패시터에 충전된 화소전압(VP1)이 화소전극에 지속적으로 공급되어 액정의 구동을 유지시키게 된다.Meanwhile, in the turn-off period of the thin film transistor to which the scan signal VG is applied at low potential, the pixel voltage VP1 charged to the storage capacitor is continuously supplied to the pixel electrode to maintain driving of the liquid crystal.
상기 주사신호(VG)의 저전위로의 천이에서 발생하는 화소전압의 변동분(△VP1)에 대해 첨부된 도면을 참조하여 좀더 자세하게 설명하면 다음과 같 다.The variation ΔVP1 of the pixel voltage generated in the transition to the low potential of the scan signal VG will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
도 3은 화소의 충전특성을 간략하게 나타낸 도면이다.3 is a view briefly illustrating charging characteristics of a pixel.
도 3을 참조하면, 주사신호를 공급하는 게이트라인과, 화상정보를 공급하는 데이터라인과, 게이트전극(10)이 상기 게이트라인에 연결되고, 소스전극(11)이 상기 데이터라인에 연결되며, 드레인전극(12)이 화소전극과 연결된 스위칭소자(TFT1)와, 일정한 전계를 형성하여 액정을 구동시키는 공통전극 및 화소전극과, 그 공통전극 및 화소전극 사이에 전계에 의해 전하가 충전되는 스토리지 커패시터(15) 및 액정 커패시터(16)를 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 3, a gate line for supplying a scan signal, a data line for supplying image information, a
상기 스위칭소자(TFT1)의 각 전극사이에는 기생용량이 존재하는데, 소스-드레인 기생용량(Cds), 드레인-게이트 기생용량(Cgd) 및 게이트-소스 기생용량(Cgs)이 각각 발생한다.A parasitic capacitance exists between the electrodes of the switching element TFT1. A source-drain parasitic capacitance Cds, a drain-gate parasitic capacitance Cgd, and a gate-source parasitic capacitance Cgs are respectively generated.
상기 게이트라인을 통해 고전위의 주사신호가 상기 스위칭소자(TFT1)의 게이트전극(10)에 인가되면, 상기 스위칭소자(TFT1)는 턴-온상태가 되고, 상기 데이터라인으로부터 공급되는 화상정보는 소스전극(11)을 통해 상기 스위칭소자(TFT1)에 인가되어, 드레인전극(12)을 통해 화소전압으로 화소전극에 인가된다. 그리고, 일정한 직류전압이 인가되는 공통전극과 화소전압을 인가받은 화소전극 사이에는 전압차가 발생하여 액정을 구동시키게 되고, 스토리지 용량(Cs)과 액정용량(Clc)이 충전된다.When a high potential scan signal is applied to the
한편, 게이트라인을 통해 저전위로 천이된 주사신호가 상기 스위칭소자(TFT1)의 게이트전극(10)에 인가되면, 상기 스위칭소자(TFT1)는 턴-오프 상태가 된다. 이 때, 순간적으로 일어난 고전위에서 저전위로의 천이로 인해, 상기 스위칭소자(TFT1)의 전극사이의 기생용량, 스토리지 용량(Cs) 및 액정용량(Clc)사이에는 서로간에 신호변화를 일으키는 커플링현상이 발생하여, 화소전압으로부터 전압강하를 일으킨다. 이를 수학식으로 나타내면 다음과 같다.On the other hand, when the scan signal transitioned to the low potential through the gate line is applied to the
상기 수학식 1에서 △VP는 화소전압의 변동분을 가리키고, Vgh는 고전위의 주사신호를 가리키며, Vgl는 저전위의 주사신호를 가리킨다.In
상기한 바와 같은 전압강하로 의한 화소전압의 변동분(△VP)은 액정표시장치의 불량구동을 유발한다. 즉, 같은 화상을 나타내는 화상정보가 양과 음의 화소전압으로 인가되었을 때, 공통전압과의 전압차 절대값은 동일해야 한다. 그러나, 양의 화소전압과 음의 화소전압에서 각각 전압강하가 발생하면서 양의 화소전압 및 공통전압의 전압차와 음의 화소전압 및 공통전압의 전압차는 동일한 절대값을 가지지 않게 된다. 따라서, 동일한 화면에서 휘도가 불균일하게 표시되는 플리커(flicker)현상이 발생할 수 있으며, 화소전압이 양에서 음으로, 또는 음에서 양으로 천이될때 전압차에 의해 완전히 상쇄되지 못하고 남게되는 충전용량이 존재하여, 화면에 잔상이 표시된다.The variation ΔVP of the pixel voltage caused by the voltage drop as described above causes a poor driving of the liquid crystal display device. That is, when image information representing the same image is applied with positive and negative pixel voltages, the absolute value of the voltage difference with the common voltage must be the same. However, as voltage drops occur at the positive pixel voltage and the negative pixel voltage, respectively, the voltage difference between the positive pixel voltage and the common voltage and the voltage difference between the negative pixel voltage and the common voltage do not have the same absolute value. Therefore, a flicker phenomenon may occur in which the luminance is unevenly displayed on the same screen, and there is a charge capacity that is not completely canceled by the voltage difference when the pixel voltage transitions from positive to negative or from negative to positive. The afterimage is displayed on the screen.
종래에는 상기한 바와 같은 화소전압의 전압강하에 의한 액정표시장치의 불량구동을 감소시키기 위해 고전위 주사신호 변환(Vgh modulation)방법을 주로 사용 한다. 상기 고전위 주사신호 변환방법을 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.Conventionally, a high-potential scan signal conversion (Vgh modulation) method is mainly used to reduce bad driving of the liquid crystal display device due to the voltage drop of the pixel voltage as described above. The high potential scanning signal conversion method will be described below with reference to the accompanying drawings.
도 4는 고전위 주사신호 변환(Vgh modulation)방법에 따른 주사신호와 화소전압의 관계를 나타낸 파형도이다.4 is a waveform diagram illustrating a relationship between a scan signal and a pixel voltage according to a high potential scan signal conversion (Vgh modulation) method.
도 4를 참조하면, 주사신호(VG)는 매 프레임마다 게이트라인들에 순차적으로 인가되고, 공통전압(VCOM)은 일정한 레벨의 직류전압으로 인가된다. 그리고, 공통전압(VCOM)을 기준으로 화상정보(VDATA)는 양과 음이 되도록 인버젼방식으로 인가된다.Referring to FIG. 4, the scan signal VG is sequentially applied to the gate lines every frame, and the common voltage VCOM is applied to a DC voltage having a constant level. Then, on the basis of the common voltage VCOM, the image information VDATA is applied in an inversion manner so as to be positive and negative.
상기 주사신호(VG)가 고전위로 인가되는 박막 트랜지스터의 턴-온 구간에서 화소전극에 인가되는 화상정보(VDATA)는 스토리지 커패시터(storage capacitor)에 충전되는데, 도시된 화소전압(VP2)파형으로 나타난다.In the turn-on period of the thin film transistor to which the scan signal VG is applied at high potential, the image information VDATA applied to the pixel electrode is charged in a storage capacitor, which is represented by the pixel voltage VP2 waveform shown. .
상기 주사신호(VG)가 고전위에서 저전위로 천이하기 전, 즉, 하강엣지 전에 고전위구간의 일정구간(△W1)동안 전압레벨을 감소시키는데, 이와 같이 감소된 전압레벨 상태에서 고전위는 저전위로 천이하게 된다.Before the scan signal VG transitions from the high potential to the low potential, that is, before the falling edge, the voltage level is decreased for a certain period (ΔW1) of the high potential section. It is a transition.
상기 주사신호(VG)의 고전위구간에서 감소되는 전압레벨은 스위칭소자의 턴-온 상태를 유지시키는 전압만큼의 감소로 한정된다.The voltage level reduced in the high potential section of the scan signal VG is limited to a decrease by a voltage for maintaining the turn-on state of the switching element.
상기한 바와 같이, 상기 주사신호(VG)의 고전위 구간동안 고전위의 전압레벨을 감소시킴으로써, 상기 수학식1의 (Vgh-Vgl)부분에서 주사신호의 고전위와 저전위의 전압차를 줄이고, 상기 주사신호(VG)의 하강엣지 시에 일정량 감소된 화소전압의 변동분(△VP2)을 얻을 수 있다.
As described above, by reducing the voltage level of the high potential during the high potential period of the scan signal (VG), the voltage difference between the high potential and the low potential of the scan signal in the (Vgh-Vgl) portion of
따라서, 상기 주사신호(VG)가 저전위로 천이될 때, 상기 박막 트랜지스터의 게이트전극과 소스전극의 오버-랩(over-lap)에 의한 기생용량과 스토리지 용량 및 액정용량에 따른 커플링(coupling)현상으로 인해 발생하는 상기 화상전압(VP2)으로부터의 전압강하를 감소시켜, 플리커(flicker)나 잔상 등으로 나타나는 액정표시장치의 구동불량을 줄일 수 있다.Therefore, when the scan signal VG transitions to a low potential, coupling is performed according to parasitic capacitance, storage capacitance, and liquid crystal capacitance due to over-lap of the gate electrode and the source electrode of the thin film transistor. By reducing the voltage drop from the image voltage VP2 caused by the phenomenon, it is possible to reduce the driving failure of the liquid crystal display device which appears as flicker or afterimage.
그런데, 주사신호 고전위구간에서 전압레벨을 감소시킬 때, 기생용량과 커플링현상으로 인해 화소전압에 미세한 전압강하가 일어날 수 있다. 따라서, 주사신호가 고전위에서 저전위로 천이될 경우, 전압강하를 감소시켜 화소전압의 변동분을 줄여준다해도 전체적으로 화소전압 변동분의 감소효과는 크지 않게 된다.However, when the voltage level is reduced in the scan signal high potential section, a slight voltage drop may occur in the pixel voltage due to the parasitic capacitance and the coupling phenomenon. Therefore, when the scan signal transitions from the high potential to the low potential, even if the voltage drop is reduced to reduce the variation of the pixel voltage, the reduction effect of the pixel voltage variation is not large.
따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출되었으며, 본 발명의 목적은 주사신호의 전위 천이시 발생하는 전압강하에 의한 화소전압의 변동분을 정확하게 보상함으로써, 화소전압의 전압강하에 의해 발생할 수 있는 플리커나 잔상현상과 같은 액정표시장치의 구동불량을 방지하는 액정표시장치의 구동부 및 그 구동방법을 제공하는데 있다.Accordingly, the present invention has been devised to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to accurately compensate for the variation of the pixel voltage caused by the voltage drop occurring during the potential transition of the scan signal, thereby reducing the voltage drop of the pixel voltage. Disclosed is a driving unit of a liquid crystal display device and a driving method thereof for preventing a driving failure of a liquid crystal display device such as flicker or an afterimage phenomenon that may occur.
상기 본 발명의 목적을 달성하기 위한 액정표시장치의 구동부는 화상정보에 대응하는 계조전압을 선택하여 화소전압으로출력하는 계조전압부, 주사신호의 하강엣지에 발생하는 화소전압의 변동분을 보상하기 위한 보상전압을 선택적으로 출력하며, 상기 주사신호의 하강엣지 전에 상기 보상전압을 인가하여 전압강하된 상기 화소전압의 전압레벨과 상기 보상전압을 인가하기 전에 상기 화소전압에 충전된 전압레벨과 동일해지도록 상기 화소전압의 변동분을 보상하는 전압보상부, 상기 계조전압부의 계조전압을 인가받아 충전하는 제 1충전부, 상기 전압보상부의 보상전압을 인가받아 충전하는 제 2충전부, 제1 제어신호에 따라 상기 계조전압부와 상기 제1 충전부를 전기적으로 연결하고 상기 계조전압부의 상기 계조전압을 제1 충전부에 충전하고 출력은 차단시키거나 또는 상기 계조전압부와 상기 제1 충전부의 연결을 차단하고 상기 제1 충전부와 상기 출력을 전기적으로 연결하여 상기 제1 충전부에 충전되어 있는 상기 계조전압을 출력하는 제1 스위칭부 및 제2 제어신호에 따라 상기 출력은 차단하고 상기 전압보상부와 상기 제2 충전부를 전기적으로 연결하고 상기 전압보상부의 보상전압을 상기 제2 충전부에 충전하거나 또는 상기 전압보상부와 상기 제2 충전부의 연결을 차단하고 상기 제2 충전부에 충전된 상기 보상전압을 출력하는 제2 스위칭부를 포함한다.
상기 계조전압부는 직렬로 연결되고, 전원전압을 순차적으로 전압강하시켜, 복수의 계조전압을 형성하는 R-STRING형태의 복수의 저항들과, 화상정보에 의해 계조전압을 선택하는 제 1 디코더 및 제 2 디코더와, 상기 복수의 저항들에 개별적으로 연결되어, 계조전압을 인가 또는 차단하는 스위칭소자들과, 상기 복수의 스위칭소자들과 연결되는 복수의 워드라인들 및 비트라인들과, 상기 제 2 디코더에 의해 선택적으로 구동하는 선택스위칭소자들을 포함한다.
상기 전압보상부는 직렬로 연결되고, 전원전압을 순차적으로 전압강하시켜, 복수의 보상전압을 형성하는 R-STRING형태의 복수의 저항들과, 화상정보에 의해 보상전압을 선택하는 제 3디코더 및 제 4디코더와, 상기 복수의 저항들에 개별적으로 연결되어, 계조전압을 인가 또는 차단하는 스위칭소자들과, 상기 복수의 스위칭소자들과 연결되는 복수의 워드라인들 및 비트라인들과, 상기 제 4 디코더에 의해 선택적으로 구동하는 선택스위칭소자들을 포함한다.
상기 워드라인들은 상기 복수의 스위칭소자들의 게이트전극과 전기적으로 연결되고, 상기 비트라인들은 상기 복수의 스위칭소자들의 드레인전극과 전기적으로 연결된다.
상기 워드라인들을 통해 상기 복수의 스위칭소자들을 구동시키고, 상기 비트라인들을 통해 상기 복수의 스위칭소자들로부터 선택적으로 계조전압을 인가받는다.
상기 워드라인들을 통해 상기 복수의 스위칭소자들을 구동시키고, 상기 비트라인들을 통해 상기 복수의 스위칭소자들로부터 선택적으로 보상전압을 인가받는다.
상기 제 1제어신호가 저전위일때 상기 계조전압부의 계조전압은 상기 제 1 스위칭부를 통해 제 1충전부에 충전된다.
상기 제 1제어신호가 고전위일때 상기 제 1충전부에 충전된 계조전압이 상기 제 1 스위칭부를 통해 출력된다.In order to achieve the object of the present invention, the driving unit of the liquid crystal display device selects a gray voltage corresponding to image information and outputs the pixel voltage as a pixel voltage, and compensates for the variation of the pixel voltage generated at the falling edge of the scan signal. Selectively outputs a compensation voltage, and applies the compensation voltage before the falling edge of the scan signal to be equal to the voltage level of the pixel voltage dropped and the voltage level charged in the pixel voltage before applying the compensation voltage. A voltage compensator for compensating for the variation of the pixel voltage, a first charger for charging with the gray voltage of the gray voltage part, a second charger for charging with a compensation voltage of the voltage compensator, and the gray level according to the first control signal. Electrically connecting a voltage part to the first charging part and charging the gray voltage of the gray voltage part to the first charging part A first switching unit which cuts off the power or cuts off the connection between the gray voltage unit and the first charging unit and electrically connects the first charging unit and the output to output the gray voltage charged in the first charging unit. And the output is cut off according to a second control signal and electrically connected to the voltage compensating unit and the second charging unit and charging the compensation voltage of the voltage compensating unit to the second charging unit or the voltage compensating unit and the second charging unit. And a second switching unit which cuts off the connection and outputs the compensation voltage charged in the second charging unit.
The gray voltage unit is connected in series, a plurality of resistors of the R-STRING type to form a plurality of gray voltages by sequentially dropping the power supply voltage, and a first decoder and a first to select a gray voltage based on the image information. A second decoder, a plurality of switching elements individually connected to the plurality of resistors to apply or block a gray voltage, a plurality of word lines and bit lines connected to the plurality of switching elements, and the second Selective switching elements selectively driven by the decoder.
The voltage compensator is connected in series, a plurality of resistors of the R-STRING type to form a plurality of compensation voltages by sequentially dropping the power supply voltage, and a third decoder and a third decoder for selecting a compensation voltage based on image information. A fourth decoder, switching elements individually connected to the plurality of resistors to apply or block a gray voltage, a plurality of word lines and bit lines connected to the plurality of switching elements, and the fourth Selective switching elements selectively driven by the decoder.
The word lines are electrically connected to gate electrodes of the plurality of switching devices, and the bit lines are electrically connected to drain electrodes of the plurality of switching devices.
The plurality of switching elements are driven through the word lines, and a gray voltage is selectively applied from the plurality of switching elements through the bit lines.
The plurality of switching elements are driven through the word lines, and a compensation voltage is selectively applied from the plurality of switching elements through the bit lines.
When the first control signal is at a low potential, the gray voltage of the gray voltage unit is charged to the first charging unit through the first switching unit.
When the first control signal is at high potential, the gray voltage charged in the first charging unit is output through the first switching unit.
상기한 바와 같은 본 발명의 액정표시장치의 구동부를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.The driving unit of the liquid crystal display of the present invention as described above will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 5는 본 발명의 제 1실시예에 따른 액정표시장치의 구동부를 블럭으로 나타낸 도면이다.5 is a block diagram illustrating a driving unit of the liquid crystal display according to the first embodiment of the present invention.
도 5를 참조하면, 화상정보에 대응하는 계조전압을 선택하여 화소전압으로 출력하는 계조전압부(100)와, 주사신호의 하강엣지에 발생하는 화소전압의 변동분을 보상하기 위한 전압보상부(102)와, 상기 계조전압부(100)의 계조전압을 충전하는 제 1충전부(112)와, 상기 전압보상부(102)의 보상전압을 충전하는 제 2충전부(122)와, 제 1제어신호(SOE)에 의해 상기 계조전압부(100)의 계조전압을 출력 또는 상기 제 1충전부(112)에 인가하는 제 1스위칭부(111)와, 제 2제어신호(VP_C)에 의해 상기 전압보상부(102)의 보상전압을 출력 또는 상기 제 2충전부에 인가하는 제 2스위칭부(121)를 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 5, a
상기 계조전압부(100)는 인가받는 화상정보에 대응하는 계조전압을 선택하여, 상기 제 1스위칭부(111)에 인가한다. 상기 제 1스위칭부(111)는 상기 제 1제어신호(SOE)가 저전위로 인가될 때, 상기 계조전압부(100)와 상기 제 1충전부(112)를 전기적으로 연결하고, 출력을 차단하므로, 상기 계조전압부(100)로부터 선택적으로 인가되는 계조전압은 상기 제 1스위칭부(111)를 통해 상기 제 1충전부(112)에 충전된다. 또한, 상기 제 1제어신호(SOE)가 고전위로 인가될 때, 상기 제 1스위칭부(111)는 상기 계조전압부(100)와 상기 제 1충전부(112)의 연결을 차단하고, 상기 제 1충전부(112)와 출력측을 전기적으로 연결함에 따라, 상기 제 1충전부(112)에 충전되어 있는 계조전압은 상기 제 1스위칭부(111)를 통해 출력된다.The
한편, 상기 전압보상부(102)는 인가받은 화상정보에 대응하는 보상전압을 상기 제 2스위칭부(121)에 선택적으로 인가한다. 상기 제 2스위칭부(121)는 제 2제어신호(VP_C)에 의해 구동되는데, 상기 제 2제어신호(VP_C)가 저전위일때, 상기 제 2스위칭부(121)는 출력을 차단하고, 상기 전압보상부(102)와 상기 제 2 충전부(122)를 전기적으로 연결하고, 상기 전압보상부(102)에서 선택적으로 인가되는 보상전압은 상기 제 2스위칭부(121)를 통해 상기 제 2충전부(122)에 충전된다. 그리고, 상기 제 2제어신호(VP_C)가 고전위로 인가될 때, 상기 제 2스위칭부(121)는 상기 전압보상부(102)와 상기 제 2충전부(C21)의 연결을 차단하며, 상기 제 2충전부(122)에 충전된 보상전압은 상기 제 2스위칭부(121)를 통해 출력된다.Meanwhile, the
따라서, 상기 제 1 스위칭부(111)를 통해 출력되는 계조전압과 상기 제 2스위칭부(121)를 통해 출력되는 보상전압이 합해져서 출력된다.Therefore, the gray level voltage output through the
도 6은 도5의 액정표시장치 구동부의 블록구성도를 등가의 회로로 구성한 도면이다.FIG. 6 is a block diagram of the liquid crystal display driver of FIG. 5 in an equivalent circuit.
도 6을 참조하면, 액정표시장치 구동부는 직렬로 연결되어, 전원전압을 순차적으로 전압강하시켜 복수의 계조전압들을 형성하는 R-STRING형태의 복수의 저항들과, 화상정보에 의해 하나의 계조전압을 선택하는 제 1디코더(230) 및 제 2디코더(231)와, 상기 복수의 저항들에 개별적으로 연결되어, 계조전압을 인가 또는 차단하는 스위칭소자(TFT11)들과, 상기 스위칭소자(TFT11)들과 연결되는 복수의 워드라인(WORD LINE)들 및 비트라인(BIT LINE)들과, 상기 제 2디코더(231)에 의해 선택적으로 구동되는 선택스위칭소자(S11∼S14)들을 포함하여 구성되는 계조전압부(200)와; 직렬로 연결되어, 전원전압을 순차적으로 전압강하시켜, 복수의 보상전압들을 형성하는 R-STRING형태의 복수의 저항들과, 화상정보에 의해 하나의 보상전압을 선택하는 제 3디코더(240) 및 제 4디코더(241)와, 상기 복수의 저항들에 개별적으로 연결되어, 계조전압을 인가 또는 차단하는 스위칭소자(TFT11)들과, 상기 스위칭소자(TFT11)들과 연결되는 복수의 워드라인(WORD LINE)들 및 비트라인(BIT LINE)들과, 상기 제 4디코더(241)에 의해 선택적으로 구동되는 선택스위칭소자(S21∼S24)들을 포함하여 구성되는 전압보상부(202)와; 상기 계조전압부(200)에서 선택적으로 인가되는 계조전압을 충전하는 제 1충전부(C11)와; 상기 전압보상부(202)에서 선택적으로 인가되는 보상전압을 충전하는 제 2충전부(C21)와; 상기 계조전압부(200)에서 선택된 계조전압을 상기 제 1충전부(C11)에 인가하거나 제 1충전부(C11)로부터 출력하기 위한 제 1 스위칭부(SW11)와; 상기 전압보상부(202)에서 선택된 보상전압을 상기 제 2충전부(C21)에 인가하거나 제 2 충전부(C21)로부터 출력하기 위한 제 2스위칭부(SW21)를 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 6, a liquid crystal display driving unit is connected in series to form a plurality of gray voltages by sequentially dropping a power supply voltage to form a plurality of gray voltages, and one gray voltage by image information. A
상기 액정표시장치의 구동부는 디지털 화상정보가 4비트일때를 예를 들어 보 인 것으로서, 상기 계조전압부(200)는 복수의 저항들이 직렬로 연결되고, 그 복수의 저항들은 접힌 R-STRING형태로 구성된다. 그리고, 상기 R-STRING의 일측으로 전원전압을 인가받아, 순차적으로 전압강하시킴으로써, 복수의 계조전압을 형성한다.The driving unit of the liquid crystal display device is illustrated when the digital image information is 4 bits. For example, the
상기 제 1디코더(230)는 4비트 화상정보 중 2비트의 화상정보에 의해 복수의 워드라인(WORD LINE)들 중에서 하나의 라인을 선택하여 신호를 인가한다.The
복수의 스위칭소자들은 상기 복수의 저항들에 개별적으로 연결되고, 스위칭소자의 게이트전극은 워드라인(WORD LINE)과 연결되며, 스위칭소자의 드레인전극은 비트라인(BIT LINE)과 연결되어, 상기 각각의 워드라인(WORD LINE)에는 복수의 스위칭소자들이 연결되고, 그 스위칭소자들은 상기 복수의 저항들에 개별적으로 연결된다.A plurality of switching elements are individually connected to the plurality of resistors, a gate electrode of the switching element is connected to a word line, and a drain electrode of the switching element is connected to a bit line. A plurality of switching elements are connected to a word line of the switch line, and the switching elements are individually connected to the plurality of resistors.
상기 제 1디코더(230)는 인가되는 화상정보에 대응하는 워드라인(WORD LINE)을 통해 신호를 인가하고, 그 워드라인(WORD LINE)에 연결된 스위칭소자들은 턴-온상태가 되며, 그 스위칭소자들에 대응하는 계조전압들은 스위칭소자들의 드레인전극을 통해 복수의 비트라인(BIT LINE)들에 인가된다. 상기 제 2디코더(231)는 4비트 화상정보 중 2비트 화상정보에 의해 복수의 선택 스위칭소자(S11∼S14)들 중 하나를 선택하여 턴-온시키는데, 이 때, 계조전압은 상기 비트라인(BIT LINE)을 통해 선택적으로 인가되어, 상기 턴-온된 선택스위칭소자(S11∼S14)를 통해 제 1 스위칭부(SW11)에 인가된다.The
상기 제 1스위칭부(SW11)는 제 1제어신호, 즉 SOE신호(미도시)가 저전위 상태에서 계조전압부측 단자(A11)에 연결되는데, 이 때, 상기 계조전압부(200)로부터 인가되는 선택된 계조전압이 상기 제 1스위칭부(SW11)를 통해 제 1충전부(C11)에 충전된다. 그리고, 상기 SOE신호가 고전위 상태가 되면, 상기 제 1스위칭부(SW11)는 출력측 단자(A12)에 연결되어, 상기 제 1충전부(C11)에 충전된 계조전압이 상기 제 1스위칭부(SW11)를 통해 출력된다.The first switching unit SW11 is connected to the terminal A11 of the gradation voltage unit when the first control signal, that is, the SOE signal (not shown) is at a low potential, and is applied from the
한편, 상기 전압보상부(202)는 상기 계조전압부(200)와 구성은 동일하다.The
상기 전압보상부(202)는 복수의 저항들이 직렬로 연결되어, 접힌 상태로 구성되며, 그 직렬연결된 저항들의 일측에 인가되는 전원전압을 순차적으로 전압강하시킴으로써, 복수의 보상전압을 형성한다.The
상기 복수의 저항들에는 스위칭소자(TFT11)들이 개별적으로 연결되어, 그 복수의 저항들을 개별적으로 선택한다.Switching elements TFT11 are individually connected to the plurality of resistors to individually select the plurality of resistors.
상기 제 3디코더(240)는 인가되는 화상정보에 의해 복수의 워드라인(WORD LINE)들 중 하나의 워드라인(WORD LINE)에 선택적으로 신호를 인가하고, 그 선택된 워드라인(WORD LINE)에 연결되는 스위칭소자(TFT11)들은 턴-온상태가 되어, 그 스위칭소자(TFT11)에 대응하는 보상전압들이 상기 스위칭소자(TFT11)를 통해 비트라인(BIT LINE)에 인가된다. 또한, 제 4디코더(241)는 인가되는 화상정보에 의해 복수의 선택 스위칭소자(S21∼S24)들 중 하나의 선택 스위칭소자(S21∼S24)를 선택하여 신호를 인가하면, 그 선택스위칭소자는 턴-온상태가 되어, 상기 제 3디코더(240)에 의해 선택된 워드라인(WORD LINE)으로부터 보상전압을 상기 비트라인(BIT LINEE)을 통해 선택적으로 인가받고, 그 보상전압을 상기 제 2스위칭부(SW21)에 인가한다.
The
상기 제 2스위칭부(SW21)는 제 2 제어신호가 저전위 상태에서는 상기 전압보상부측 단자(A21)와 전기적으로 연결되어, 상기 전압보상부(202)와 상기 제 2충전부(C21)는 전기적으로 연결되므로, 상기 전압보상부(202)에서 선택된 보상전압은 상기 제 2스위칭부(SW21)를 통해 상기 제 2충전부(C21)에 충전된다.The second switching unit SW21 is electrically connected to the voltage compensating unit terminal A21 when the second control signal is at a low potential, and the
또한, 상기 제 2제어신호가 고전위 상태가 되면, 상기 제 2스위칭부(SW21)는 상기 출력측 단자(A22)와 연결되어, 상기 전압보상부(202)와 상기 제 2충전부(C21)는 전기적으로 차단되므로, 상기 제 2충전부(C21)에 충전된 보상전압을 상기 제 2스위칭부(SW21)를 통해 출력된다.In addition, when the second control signal is in a high potential state, the second switching unit SW21 is connected to the output side terminal A22 so that the
따라서, 상기 계조전압부(200)로부터 출력되는 계조전압에 상기 전압보상부(202)로부터 출력되는 보상전압이 더해짐으로써, 주사신호의 하강엣지에서의 화소전압의 변동분을 미리 보상하여, 액정표시장치의 구동불량을 방지할 수 있다.Accordingly, by adding the compensation voltage output from the
도 7은 본 발명의 제 1실시예에 따른 액정표시장치의 구동부의 동작파형을 보여주는 파형도이다.7 is a waveform diagram illustrating an operating waveform of a driving unit of a liquid crystal display according to a first embodiment of the present invention.
도 7을 참조하면, 주사신호(VG)는 매 프레임마다 게이트라인들에 순차적으로 인가되고, 공통전압(VCOM)은 일정한 레벨의 직류전압으로 인가된다. 그리고, 공통전압(VCOM)을 기준으로 화상정보(VDATA)는 양과 음이 되도록 인버젼방식으로 인가된다.Referring to FIG. 7, the scan signal VG is sequentially applied to the gate lines every frame, and the common voltage VCOM is applied to a DC voltage having a constant level. Then, on the basis of the common voltage VCOM, the image information VDATA is applied in an inversion manner so as to be positive and negative.
상기 주사신호(VG)가 고전위로 인가되는 박막 트랜지스터의 턴-온 구간에서 화소전극에 인가되는 화상정보(VDATA)는 스토리지 커패시터(storage capacitor)에 충전되는데, 도시된 화소전압(VP11)파형으로 나타난다.In the turn-on period of the thin film transistor to which the scan signal VG is applied at high potential, the image information VDATA applied to the pixel electrode is charged in a storage capacitor, which is represented by the pixel voltage VP11 waveform shown. .
한편, 상기 주사신호(VG)가 저전위로 인가되는 박막 트랜지스터의 턴-오프 구간에서는 상기 스토리지 커패시터에 충전된 화소전압(VP11)이 화소전극에 지속적으로 공급되어 액정의 구동을 유지시키게 된다.Meanwhile, in the turn-off period of the thin film transistor to which the scan signal VG is applied at low potential, the pixel voltage VP11 charged in the storage capacitor is continuously supplied to the pixel electrode to maintain driving of the liquid crystal.
상기 화상정보는 상기 주사신호의 상승엣지에서 하강엣지까지의 고전위구간동안 스토리지 커패시터에 충전되며, 그 주사신호의 하강엣지에서 스위칭소자의 게이트전극과 소스전극의 기생용량에 의한 커플링현상으로 화소전압의 전압강하가 일어난다. 그런데, 본 발명에서는 상기 주사신호의 고전위 구간의 일정시점(T10)에서 상기 도5 및 도6에서 설명한 전압보상부로부터 출력되는 보상전압을 화소전극에 인가함으로써, 주사신호의 하강엣지 전에 화소전압의 전압레벨을 올려준다. 즉, 상기 전압보상부로부터 출력되는 화소전압의 변동분(△VP11)의 보상전압을 주사신호의 하강엣지 전에 미리 인가해줌으로써, 하강엣지에서 화소전압의 전압강하 후의 전압레벨이 원래 화상정보에 의해 충전되는 전압레벨이 되도록 한다.The image information is charged to the storage capacitor during the high potential period from the rising edge to the falling edge of the scan signal, and the pixel is coupled to the coupling phenomenon due to the parasitic capacitance of the gate electrode and the source electrode of the switching element at the falling edge of the scan signal. The voltage drop of the voltage occurs. However, in the present invention, the pixel voltage is applied before the falling edge of the scan signal by applying the compensation voltage output from the voltage compensator described in FIGS. 5 and 6 to the pixel electrode at a predetermined time T10 in the high potential section of the scan signal. Raise the voltage level. That is, by applying the compensation voltage of the variation of the pixel voltage (ΔVP11) output from the voltage compensator before the falling edge of the scanning signal, the voltage level after the voltage drop of the pixel voltage at the falling edge is charged by the original image information. Set the voltage level to
따라서, 각 화소에 인가되는 각각의 화상정보에 따라 보상전압을 인가함으로써, 전압강하 후에 원래 화상정보의 의해 충전되는 전압레벨을 갖도록 하여, 플리커나 잔상을 방지하여, 액정표시장치의 구동불량을 방지한다.Therefore, by applying a compensation voltage according to the respective image information applied to each pixel, it is possible to have a voltage level charged by the original image information after the voltage drop, to prevent flicker or afterimage, and to prevent driving failure of the liquid crystal display device. do.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 액정표시장치의 구동부는 주사신호의 하강엣지에서 발생하는 전압강하에 따른 화소전압의 변동분을 보상하기 위해 주사신호의 고전위구간에 미리 보상전압을 인가해줌으로써, 주사신호의 하강엣지에서 전 압강하된 화소전압의 전압레벨이 보상전압을 가해주기 전의 화소전압의 충전된 전압레벨이 되도록 하여, 주사신호의 하강엣지에서 발생하는 화소전압의 변동분에 의한 플리커나 잔상을 방지하고, 액정표시장치의 구동불량을 방지할 수 있다.As described above, the driving unit of the liquid crystal display according to the present invention applies a compensation voltage to the high potential section of the scan signal in advance to compensate for the variation of the pixel voltage caused by the voltage drop occurring at the falling edge of the scan signal. When the voltage level of the pixel voltage dropped on the falling edge of the scanning signal is set to the charged voltage level of the pixel voltage before applying the compensation voltage, flicker or afterimage caused by the fluctuation of the pixel voltage generated on the falling edge of the scanning signal Can prevent the driving failure of the liquid crystal display device.
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