KR101143602B1 - 액정 표시 장치 - Google Patents

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Abstract

액정 표시 장치는 액정 표시판 조립체, 데이터 구동부, 게이트 구동부 및 백라이트부를 포함한다. 액정 표시판 조립체는 게이트 신호에 응답하여 데이터 신호에 따른 영상을 표시하는 복수의 화소, 복수의 화소에 각각 연결되어 있는 복수의 게이트선 및 복수의 데이터선을 포함한다. 데이터 구동부는 복수의 데이터선에 데이터 신호를 전달한다. 게이트 구동부는 복수의 게이트선에 게이트 신호를 차례로 전달하며, 게이트 신호에 동기하는 광원 주사 신호를 생성하여 백라이트부로 전달한다. 백라이트부는 복수의 화소로 광을 제공하며, 광원 주사 신호에 응답하여 복수의 화소로 제공되는 광을 차단한다.

Description

액정 표시 장치{LIQUID CRYSTAL DISPLAY}
본 발명은 액정 표시 장치에 관한 것이다.
액정 표시 장치(Liquid Crystal Display, LCD)는 현재 가장 널리 사용되고 있는 평판 표시 장치 중 하나로서, 영상을 표시하는 액정 표시판 조립체와 광원을 제공하는 백라이트부를 포함한다. 이러한 액정 표시판 조립체는 화소 전극과 공통 전극 등 전기장 생성 전극이 형성되어 있는 두 장의 표시판과 그 사이에 삽입되어 있는 액정층으로 이루어지며, 전기장 생성 전극에 전압을 인가하여 액정층에 전기장을 생성하고 이를 통하여 액정층의 액정 분자들의 배향을 결정한다. 백라이트부는 입사광의 편광을 제어하여 액정 표시판 조립체로 광원을 제공한다.
액정 표시 장치의 액정 표시판 조립체는 또한 각 화소 전극에 연결되어 있는 스위칭 소자 및 스위칭 소자를 제어하여 화소 전극에 전압을 인가하기 위한 게이트선과 데이터선 등 다수의 신호선을 포함한다. 게이트선은 게이트 구동 회로가 생성한 게이트 신호를 전달하며, 데이터선은 데이터 구동 회로가 생성한 데이터 전압을 전달하며, 스위칭 소자는 게이트 신호에 따라 데이터 전압을 화소 전극에 전달한다.
이러한 액정 표시 장치는 표시 화면으로 널리 사용되고 있으며, 점차 그 크기가 커지는 추세에 있다. 이처럼 액정 표시 장치의 크기가 커짐에 따라 화소, 게이트선 및 데이터선 수가 늘어나며, 그에 따라 액정 표시 장치의 고유의 문제인 응답 속도 및 화질 문제가 더욱 부각되고 있다.
또한, 액정 표시 장치는 동영상의 구현에 있어서 액정 표시판 조립체의 화소 전극에 게이트 신호를 전달하는 주사 시점과 백라이트부에서 광을 제공하는 주사 시점의 타이밍이 중요하다. 그러나 현재 액정 표시 장치는 게이트 구동부(Gate Drive IC)를 이용하여 게이트 신호가 전달되는 주사 시점을 제어하며, 백라이트 구동 모듈(Backlight Drive IC)를 이용하여 광을 제공하는 시점을 제어한다. 이처럼 게이트 구동부(Gate Drive IC)와 백라이트 구동부(Backlight Drive IC)의 타이밍 차이에 의해 표시되는 영상은 화질 저하 문제가 발생할 수 있다.
따라서, 액정 표시판 조립체의 화소 전극에 게이트 신호가 전달되는 시점과 백라이트부에서 광을 제공하는 시점을 동기화 시킬 수 있는 기술이 요구된다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 게이트 신호가 전달되는 시점과 광이 제공되는 시점을 동기시킬 수 있는 액정 표시 장치를 제공하는 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따른 게이트 신호에 응답하여 데이터 신호에 따른 영상을 표시하는 복수의 화소, 상기 복수의 화소에 각각 연결되어 있는 복수의 게이트선 및 복수의 데이터선을 포함하는 액정 표시판 조립체, 상기 복수의 데이터선에 상기 데이터 신호를 전달하는 데이터 구동부, 상기 복수의 게이트선에 상기 게이트 신호를 차례로 전달하며, 상기 게이트 신호에 동기하는 광원 주사 신호를 생성하여 백라이트부로 전달하는 게이트 구동부, 그리고 상기 복수의 화소로 광을 제공하며, 상기 광원 주사 신호에 응답하여 상기 복수의 화소로 제공되는 광을 차단하는 백라이트부를 포함한다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따르면 액정 표시판 조립체의 내부에서 발생되는 광원의 누출을 최소화하여 명암비(Contrast Ratio)를 향상시킬 수 있으며, 그에 따라 화질을 개선시킬 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면 게이트 구동부(Gate Drive IC)에서 게이트 신호 및 게이트 신호에 동기하는 광원 주사 신호를 생성하여 제공함에 따라 액정 표시 장치의 부피를 감소시킬 수 있으며, 구동을 위한 칩의 수량을 절감하여 액정 표시 장치를 생성하기 위한 개발 비용을 감소시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 블록도이다
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치에서 한 표시 화소의 등가 회로도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 게이트 신호의 한 예를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 광원 주사 신호의 한 예를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 게이트 구동부를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 6은 도 5에 도시한 게이트 구동부의 구동 신호를 도시하는 파형도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 게이트 구동부를 개략적으로 나타내는 도면이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 블록도이며, 도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치에서 한 표시 화소의 등가 회로도이다. 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 게이트 신호의 한 예를 나타내는 도면이며, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 광원 주사 신호의 한 예를 나타내는 도면이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 액정 표시 장치는 액정 표시판 조립체(liquid crystal panel assembly)(100)에 연결된 게이트 구동부(200) 및 데이터 구동부(300), 데이터 구동부(300)에 연결된 계조 전압 생성부(400), 이들을 제어하는 신호 제어부(timing controller)(500) 및 액정 표시판 조립체(100)에 빛을 공급하는 백라이트부(600)를 포함한다.
액정 표시판 조립체(100)는 등가 회로로 볼 때 복수의 신호선(G1-Gn, D1-Dm)과, 이 신호선에 연결되어 있으며 대략 행렬의 형태로 배열된 복수의 화소(PX)를 포함한다. 복수의 신호선(G1-Gn, D1-Dm)은 게이트 신호(Vg1-Vgn)("주사 신호"라고도 함)를 전달하는 복수의 게이트선(G1-Gn)과 데이터 신호, 즉 데이터 전압을 전달하는 복수의 데이터선(D1-Dm)을 포함한다.
도 2를 참고하면, 각 화소(PX), 예를 들면 i번째(i=1, 2,..., n) 게이트선(Gi)과 j번째(j=1, 2,..., m) 데이터선(Dj)에 연결된 화소(PX)는 신호선(Gi, Dj)에 연결된 스위칭 소자(Q)와 이에 연결된 액정 축전기(Clc) 및 유지 축전기(Cst)를 포함한다. 유지 축전기(Cst)는 필요에 따라 생략할 수 있다.
스위칭 소자(Q)는 하부 표시판(111)에 구비되어 있는 박막 트랜지스터 등의 삼단자 소자로서, 그 제어 단자는 게이트선(Gi)과 연결되어 있고, 입력 단자는 데이터선(Dj)에 연결되어 있으며, 출력 단자는 액정 축전기(Clc) 및 유지 축전기(Cst)와 연결되어 있다.
액정 축전기(Clc)는 상부 표시판(112)의 공통 전극(CE)과 하부 표시판(111)의 화소 전극(PE)을 두 단자로 하며, 두 전극(PE, CE) 사이의 액정층(113)은 유전체로서 기능한다. 화소 전극(PE)은 스위칭 소자(Q)와 연결되며, 공통 전극(CE)은 상부 표시판(112)의 전면에 형성되어 있고 공통 전압(Vcom)을 인가 받는다. 도 2에서와 달리 공통 전극(CE)이 하부 표시판(111)에 구비되는 경우도 있으며 이때에는 두 전극(PE, CE) 중 적어도 하나가 선형 또는 막대형으로 만들어질 수 있다.
액정 축전기(Clc)의 보조적인 역할을 하는 유지 축전기(Cst)는 상부 표시판(112)에 구비된 별개의 신호선(도시하지 않음)과 화소 전극(PE)이 절연체를 사이에 두고 중첩되어 이루어지며 이 별개의 신호선에는 공통 전압(Vcom) 따위의 정해진 전압이 인가된다. 그러나 유지 축전기(Cst)는 화소 전극(PE)이 절연체를 매개로 바로 위의 전단 주사선과 중첩되어 이루어질 수 있다.
한편, 색 표시를 구현하기 위해서는 각 화소(PX)가 기본색(primary color) 중 어느 하나를 고유하게 표시하거나(공간 분할) 각 표시 화소(PX)가 시간에 따라 번갈아 기본색을 표시할 수 있으며(시간 분할) 이들 기본색의 공간적, 시간적 합으로 원하는 색상이 인식되도록 한다. 기본색의 예로는 적색, 녹색, 청색 등 삼원색을 들 수 있으며, 공간 분할의 경우 적색, 녹색, 청색을 표시하는 세 개의 표시 화소가 모여 영상의 기본 단위인 도트(dot)를 이룬다. 도 2는 공간 분할의 한 예로서 각 화소(PX)가 상부 표시판(212)의 영역에 기본색 중 하나를 나타내는 색 필터(CF)를 구비함을 보여주고 있다. 이와는 달리 색 필터(CF)는 하부 표시판(111)의 화소 전극(PE) 위 또는 아래에 둘 수도 있다.
액정 표시판 조립체(100)의 바깥 면에는 빛을 편광시키는 적어도 하나의 편광자(도시하지 않음)가 구비되어 있다.
다시 도 1을 참고하면, 게이트 구동부(200)는 액정 표시판 조립체(100)와 연결되어 있는 게이트선(G1-Gn)에 인가되는 게이트 신호(Vg1-Vgn)의 전달 시점을 제어한다. 이와 동시에 게이트 구동부(200)는 게이트 신호(Vg1-Vgn)에 동기하는 광원 주사 신호(Ve1-Ven)를 생성하고, 각 게이트선(G1-Gn)에 대응하여 형성되어 있는 백라이트부(600)의 광원부(6001-600n)로 광원 주사 신호(Ve1-Ven)를 인가한다. 즉, 게이트 구동부(200)는 각 게이트 신호가 게이트선(G1-Gn)으로 전달되는 시점에 해당 광원 주사 신호를 광원부로 전달시켜 광원을 점등을 제어한다. 여기서 게이트 신호(Vg1-Vgn)는 게이트 온 전압(Von)과 게이트 오프 전압(Voff)의 조합으로 이루어지며, 한 예는 도 3과 같다. 그리고, 광원 주사 신호(Ve1-Ven)는 펄스 폭 변조(pulse width modulation, 이하 "PWM"이라고 함) 신호의 온 시간(Ton)과 오프 시간(Toff)이 조합되는 시간(Ts)과 동일한 주기를 가지며, 온 시간(Ton)동안 인가되는 고전압과 오프 시간(Toff)동안 인가되는 저전압의 조합으로 이루어지고, 지연 시간(d)에 따라 각 광원부(6001-600n)로 인가되는 시점이 달라지며, 한 예는 도 4와 같다.
데이터 구동부(300)는 액정 표시판 조립체(100)의 데이터선(D1-Dm)에 연결되어 있으며, 계조 전압 생성부(400)로부터 계조 전압을 선택하고 이를 데이터 신호로서 데이터선(D1-Dm)에 인가한다. 그러나 계조 전압 생성부(400)가 모든 계조에 대한 전압을 모두 제공하는 것이 아니라 정해진 수의 기준 계조 전압만을 제공하는 경우에, 데이터 구동부(300)는 기준 계조 전압을 분압하여 전체 계조에 대한 계조 전압을 생성하고 이 중에서 데이터 신호를 선택한다.
계조 전압 생성부(400)는 화소(PX)의 휘도와 관련된 전체 계조 전압 또는 한정된 수효의 계조 전압(이하, "기준 계조 전압"이라고 함)을 생성한다.
신호 제어부(500)는 게이트 구동부(200) 및 데이터 구동부(300)를 제어한다. 신호 제어부(500)는 외부의 그래픽 제어기(도시하지 않음)로부터 입력 영상 신호(R, G, B) 및 이의 표시를 제어하는 입력 제어 신호를 수신한다. 입력 영상 신호(R, G, B)는 각 화소(PX)의 휘도(luminance) 정보를 담고 있으며, 휘도는 정해진 수효, 예를 들면 1024(=210), 256(=28) 또는 64(=26) 개의 계조(gray)를 가지고 있다. 입력 제어 신호의 예로는 수직 동기 신호(Vsync)와 수평 동기 신호(Hsync), 메인 클록 신호(MCLK) 등이 있다.
신호 제어부(500)는 입력 영상 신호(R, G, B)와 입력 제어 신호를 기초로 입력 영상 신호(R, G, B)를 액정 표시판 조립체(100)의 동작 조건에 맞게 적절히 처리하고 게이트 제어 신호(CONT1) 및 데이터 제어 신호(CONT2)를 생성한 후, 게이트 제어 신호(CONT1)를 게이트 구동부(200)로 내보내고, 데이터 제어 신호(CONT2)와 처리한 영상 신호(DAT)를 데이터 구동부(300)로 내보낸다. 본 발명의 실시예에 따른 게이트 제어 신호(CONT1)는 주사 시작을 지시하는 주사 시작 신호(Gate Start Verticle, GSV), 게이트 온 전압(Von)의 출력 주기를 제어하는 게이트 클록 신호(GSC), 게이트 온 전압(Von)의 지속 시간을 한정하는 출력 인에이블 신호(Gate Output Enable, GOE), 백라이트부(600)로부터 발광되는 광의 밝기를 제어하기 위한 PWM 신호를 포함한다.
이러한 게이트 구동부(200) 및 데이터 구동부(300)는 적어도 하나의 집적 회로 칩의 형태로 액정 표시판 조립체(100) 위에 직접 장착되거나, 가요성 인쇄 회로막(flexible printed circuit film)(도시하지 않음) 위에 장착되어 TCP(tape carrier package)의 형태로 액정 표시판 조립체(100)에 부착되거나, 별도의 인쇄 회로 기판(printed circuit board)(도시하지 않음) 위에 장착될 수도 있다. 이와는 달리, 게이트 구동부(200) 및 데이터 구동부(300)가 복수의 신호선(G1-Gn, D1-Dm) 및 박막 트랜지스터 스위칭 소자(Q) 따위와 함께 액정 표시판 조립체(100)에 집적될 수도 있다.
백라이트부(600)는 복수의 게이트선(G1-Gn)이 뻗어 있는 방향으로 뻗어있는 광원부(6001-600n)를 포함한다. 광원부(6001-600n)는 액정 표시판 조립체(100)의 측면 또는 뒷면에 장착되며 각각 적색 광원(6011), 녹색 광원(6012) 및 청색 광원(6013)을 구비하고 있다. 각 광원부(6001-600n)의 광원(6011-6013)은 게이트 구동부(200)로부터 전달되는 광원 주사 신호(Ve1-Ven)에 따라 점멸한다. 즉, 광원(6011-6013)의 점멸은 액정 표시판 조립체(100)의 주사 동작에 기초하여 제어되는데, 현재 게이트 신호(Vg1-Vgn)가 인가되고 있는 게이트선(G1-Gn)에 대응하여 형성되어 있는 광원부(6001-600n)의 광은 모두 점등되고, 나머지 영역을 위한 광원부(601-603)의 광은 소등된다. 본 발명의 실시예에서는 설명의 편의를 위해 게이트선(G1)과 광원부(6001)가 대응하여 형성되어 있고, 게이트선(G2)과 광원부(6002)가 대응하여 형성되어 있으며, 나머지 게이트선(G3-Gn) 역시 각 광원부(6003-600n)에 대응하여 형성되어 있는 것으로 가정한다.
이제 도 5 내지 도 7을 참조하여 게이트선(G1-Gn)으로 인가되는 게이트 신호(Vg1-Vgn)에 따라 광원의 점등을 제어하는 본 발명의 실시예에 따른 게이트 구동부의 구성 및 기능에 대하여 구체적으로 설명한다.
도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 게이트 구동부를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 6은 도 5에 도시한 게이트 구동부의 구동 신호를 도시하는 파형도이다.
도 5및 도 6을 참고하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 게이트 구동부(200)는 게이트 제어부(210), 광원 제어부(220), 구동 제어부(230) 및 전압 생성부(240)를 포함한다.
게이트 제어부(210)는 구동 제어부(230)로부터 주사 시작 신호(GSV), 제1 클록 신호(GSC_odd) 및 제2 클록 신호(GSC_even)를 전달받으며, 신호 제어부(500)로부터 출력 인에이블 신호(GOE), 게이트 온 전압(Von) 및 게이트 오프 전압(Voff)을 전달받는다. 여기서 제1 클록 신호(GSC_odd)는 복수의 게이트선(G1-Gn) 중 홀수 번째 게이트선에 전달되는 게이트 신호의 생성에 사용되며, 제2 클록 신호(GSC_even)는 복수의 게이트선(G1-Gn) 중 짝수 번째 게이트선에 전달되는 게이트 신호의 생성에 사용한다.
게이트 제어부(210)는 주사 시작 신호(GSV)에 의해 주사가 시작되면 제1 클록 신호(GSC_odd)의 리딩 에지(leading edge)에 동기하여 해당 홀수 번째 게이트선으로 게이트 온 전압(Von)을 전달한다. 게이트 제어부(210)는 제1 클록 신호(GSC_odd)의 트레일링 에지(trailing edge)에 동기하여 해당 홀수 번째 게이트선으로 게이트 오프 전압(Voff)을 전달한다. 즉, 게이트 제어부(210)는 제1 클록 신호(GSC_odd)의 리딩 에지(leading edge)에 해당 게이트 신호의 리딩 에지(leading edge)를 동기시키며, 제1 클록 신호(GSC_odd)의 트레일링 에지(trailing edge)에 해당 게이트 신호의 트레일링 에지(trailing edge)를 동기시킨다.
게이트 제어부(210)는 제2 클록 신호(GSC_even)의 리딩 에지(leading edge)에 동기하여 해당 짝수 번째 게이트선으로 게이트 온 전압(Von)을 전달한다. 게이트 제어부(210)는 제2 클록 신호(GSC_even)의 트레일링 에지(trailing edge)에 동기하여 해당 짝수 번째 게이트선으로 게이트 오프 전압(Voff)을 전달한다. 즉, 게이트 제어부(210)는 제2 클록 신호(GSC_even)의 리딩 에지(leading edge)에 해당 게이트 신호의 리딩 에지(leading edge)를 동기시키며, 제2 클록 신호(GSC_even)의 트레일링 에지(trailing edge)에 해당 게이트 신호의 트레일링 에지(trailing edge)를 동기시킨다.
이러한 방법으로 게이트 제어부(210)는 복수의 게이트선(G1-Gn)으로 인가되는 게이트 온 전압(Von)의 출력 주기를 제어하며, 출력 인에이블 신호(GOE)에 따라 게이트 온 전압(Von)의 지속 시간을 한정한다.
광원 제어부(220)는 제1 클록 신호(GSC_odd) 및 제2 클록 신호(GSC_even)의 트레일링 에지(trailing edge)에 동기하여 생성되는 광원 주사 신호(Ve1-Ven)를 구동 제어부(230)로부터 전달받는다. 그리고 광원 제어부(220)는 외부로부터 입력 전압(Vin)를 전달받는다. 광원 제어부(220)는 광원 주사 신호(Ve1-Ven)의 전압을 승압(boost)하여 복수의 광원부(6001-600n)로 인가한다.
전압 생성부(240)는 로우 드롭 전압 레귤레이터(Low Drop Voltage Regulator, 이하 "LDO"라고 함)(241)를 포함한다. 전압 생성부(240)는 외부로부터 입력 신호(Vin)를 전달받으며, LDO(241)에 입력 신호(Vin)를 인가하여 게이트 제어부(210) 및 구동 제어부(230)의 구동에 기준이 되는 기준 전압(Vcc)을 생성한다. 전압 생성부(240)는 생성된 기준 전압(Vcc)을 게이트 제어부(210) 및 구동 제어부(230)로 전달한다.
구동 제어부(230)는 신호 제어부(500)로부터 주사 시작 신호(GSV), 게이트 클록 신호(GSC) 및 PWM 신호를 전달받는다. 먼저 구동 제어부(230)는 주사 시작 신호(GSV)에 동기하며, 복수의 게이트선(G1-Gn) 중 홀수 번째 게이트선의 출력 주기를 제어하는 제1 클록 신호(GSC_odd) 및 짝수 번째 게이트선의 출력 주기를 제어하는 제2 클록 신호(GSC_even)를 생성한다. 그리고 구동 제어부(230)는 게이트 온 전압(Von)의 출력 주기를 제어하기 위해 주사 시작 신호(GSV), 제1 클록 신호(GSC_odd) 및 제2 클록 신호(GSC_even)를 게이트 제어부(210)로 전달한다.
이와 동시에 구동 제어부(230)는 주사 시작 신호(GSV)의 리딩 에지(leading edge)와 PWM 신호의 리딩 에지(leading edge)를 동기시킨다. 구동 제어부(230)는 제1 클록 신호(GSC_odd)의 트레일링 에지(trailing edge)에 해당 홀수 번째 광원부로 인가되는 광원 주사 신호의 트레일링 에지(trailing edge)를 동기시켜 광원 제어부(220)로 전달한다. 그리고 구동 제어부(230)는 제2 클록 신호(GSC_even)의 트레일링 에지(trailing edge)에 해당 짝수 번째 광원부로 인가되는 광원 주사 신호의 트레일링 에지(trailing edge)를 동기시켜 광원 제어부(220)로 전달한다.
구체적으로, 구동 제어부(230)는 먼저 주사 시작 신호(GSV)의 리딩 에지(leading edge)와 PWM 신호의 리딩 에지(leading edge)를 동기시킨다. 구동 제어부(230)는 제1 클록 신호(GSC_odd)와 제2 클록 신호(GSC_even)를 게이트 제어부(210)로 전달한다.
게이트 제어부(210)는 제1 클록 신호(GSC_odd)가 리딩 에지(leading edge)되어 고전압으로 유지되는 동안 게이트 신호(Vg1)의 게이트 온 전압(Von)을 게이트선(G1)에 인가하며, 제1 클록 신호(GSC_odd)가 트레일링 에지(trailing edge)되는 순간 게이트 신호(Vg1)의 게이트 온 전압(Von)을 게이트 오프 전압(Voff)으로 변경한다. 이와 동시에 구동 제어부(230)는 제1 클록 신호(GSC_odd)가 트레일링 에지(trailing edge)되는 순간 광원 주사 신호(Ve1)의 온 시간(Ton)동안 인가되던 고전압을 저전압으로 변경하여 오프 시간(Toff)동안 유지되도록 한다.
다음으로 구동 제어부(230)는 제2 클록 신호(GSC_even)가 리딩 에지(leading edge)되어 고전압으로 유지되는 동안 게이트 신호(Vg2)의 게이트 온 전압(Von)을 게이트선(G2)에 인가하며, 제2 클록 신호(GSC_even)가 트레일링 에지(trailing edge)되는 순간 게이트 신호(Vg2)의 게이트 온 전압(Von)을 게이트 오프 전압(Voff)으로 변경한다. 이와 동시에 구동 제어부(230)는 제2 클록 신호(GSC_even)가 트레일링 에지(trailing edge)되는 순간 광원 주사 신호(Ve2)의 온 시간(Ton)동안 인가되던 고전압을 저전압으로 변경하여 오프 시간(Toff)동안 유지되도록 한다.
동일하게 구동 제어부(230)는 제1 클록 신호(GSC_odd)가 리딩 에지(leading edge)되어 고전압으로 유지되는 동안 게이트 신호(Vg3)의 게이트 온 전압(Von)을 게이트선(G3)에 인가하며, 제1 클록 신호(GSC_odd)가 트레일링 에지(trailing edge)되는 순간 게이트 신호(Vg3)의 게이트 온 전압(Von)을 게이트 오프 전압(Voff)으로 변경한다. 이와 동시에 구동 제어부(230)는 제1 클록 신호(GSC_odd) 가 트레일링 에지(trailing edge)되는 순간 광원 주사 신호(Ve3)의 온 시간(Ton)동안 인가되던 고전압을 저전압으로 변경하여 오프 시간(Toff)동안 유지되도록 한다.
동일한 방법으로 게이트 구동부(200)는 제1 클록 신호(GSC_odd) 및 제2 클록 신호(GSC_even)가 리딩 에지(leading edge)되어 고전압으로 유지되는 동안 해당하는 각 게이트선(G4-Gn)에 게이트 신호의 게이트 온 전압(Von)을 인가하며, 제1 클록 신호(GSC_odd) 및 제2 클록 신호(GSC_even)가 트레일링 에지(trailing edge)되는 순간 해당 게이트 신호의 게이트 온 전압(Von)을 게이트 오프 전압(Voff)으로 변경한다. 이와 동시에 구동 제어부(230)는 제1 클록 신호(GSC_odd) 및 제2 클록 신호(GSC_even)가 트레일링 에지(trailing edge)되는 순간 광원 주사 신호(Ve4- Ven)의 온 시간(Ton)동안 인가되던 고전압을 저전압으로 변경하여 오프 시간(Toff)동안 유지되도록 한다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 게이트 구동부를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 7을 참고하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 게이트 구동부(200')는 게이트 제어부(210), 광원 제어부(220') 및 구동 제어부(230)를 포함한다. 본 발명의 다른 실시예에 따른 게이트 구동부(200')는 도 5에 도시한 게이트 구동부(200)와 달리 전압 생성부(240)를 포함하지 않는다.
광원 제어부(220')는 제1 제어부(221) 및 제2 제어부(222)를 포함한다.
제1 제어부(221)는 벅부스트 컨버터(Buck-Boost Converter)(도시하지 않음)일 수 있으며, 외부로부터 입력 전압(Vin)를 전달받는다. 제1 제어부(221)는 입력 전압(Vin)을 감압 변환하여 기준 전압(Vcc) 및 게이트 오프 전압(Voff)을 생성한다. 제1 제어부(221)는 입력 전압(Vin)을 승압 변환하여 게이트 온 전압(Von)을 생성한다. 제1 제어부(221)는 생성된 기준 전압(Vcc), 게이트 온 전압(Von) 및 게이트 오프 전압(Voff)을 게이트 제어부(210)로 전달하며, 기준 전압(Vcc)을 구동 제어부(230)로 전달한다. 제1 제어부(221)는 제2 제어부(222)로부터 전달되는 광원 주사 신호(Ve1-Ven)를 승압 변환하여 광원부(6001-600n)로 인가한다.
제2 제어부(222)는 제1 클록 신호(GSC_odd) 및 제2 클록 신호(GSC_even)의 트레일링 에지(trailing edge)에 동기하는 광원 주사 신호(Ve1-Ven)를 구동 제어부(230)로부터 전달받는다. 제2 제어부(222)는 광원 주사 신호(Ve1-Ven)를 해당 하는 광원부(6001-600n)로 인가하기 위해 제1 제어부(221)로 전달한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 게이트 구동부(200')의 구성 요소 중 본 발명의 한 실시예에 따른 게이트 구동부(200)의 구성 요소와 중복되는 설명은 생략하였다. 그리고, 게이트 구동부(200')의 구동 신호의 파형도는 본 발명의 한 실시예에 따른 게이트 구동부(200)의 구동 신호의 파형도와 동일하므로 그 구체적인 설명은 생략한다.
이와 같이, 본 발명의 한 실시예 및 다른 실시예에 따른 게이트 구동부(200) 및 게이트 구동부(200')는 게이트선(G1-Gn)에 인가되는 게이트 신호(Vg1-Vgn)와 해당 게이트선(G1-Gn)에 대응하여 형성되어 있는 광원부(6001-600n)로 인가되는 광원 주사 신호(Ve1-Ven)를 동기시킴에 따라 액정 표시판 조립체(100)의 내부에서 발생되는 광원의 누출을 최소화하여 명암비(Contrast Ratio)를 향상시킬 수 있으며, 그에 따라 화질을 개선시킬 수 있다.
이상에서 본 발명의 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.

Claims (13)

  1. 게이트 신호에 응답하여 데이터 신호에 따른 영상을 표시하는 복수의 화소, 상기 복수의 화소에 각각 연결되어 있는 복수의 게이트선 및 복수의 데이터선을 포함하는 액정 표시판 조립체,
    상기 복수의 데이터선에 상기 데이터 신호를 전달하는 데이터 구동부,
    상기 복수의 게이트선에 상기 게이트 신호를 차례로 전달하며, 상기 게이트 신호에 동기하는 광원 주사 신호를 생성하여 백라이트부로 전달하는 게이트 구동부, 그리고
    상기 복수의 화소로 광을 제공하며, 상기 광원 주사 신호에 응답하여 상기 복수의 화소로 제공되는 광을 차단하는 백라이트부
    를 포함하는 액정 표시 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 백라이트부는 상기 복수의 게이트선이 뻗어 있는 방향으로 뻗어 있는 복수의 광원부를 포함하며,
    상기 게이트 구동부는 상기 복수의 광원부에 상기 광원 주사 신호를 차례로 인가하는 액정 표시 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 게이트 구동부는,
    클록 신호를 생성하는 구동 제어부,
    상기 클록 신호에 응답하여 상기 게이트 신호를 생성하는 게이트 제어부, 그리고
    상기 클록 신호에 응답하여 상기 광원 주사 신호를 생성하는 광원 제어부를 포함하는 액정 표시 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 게이트 제어부는 상기 클록 신호의 리딩 에지(leading edge)에 동기하여 상기 게이트 신호를 생성하며,
    상기 광원 제어부는 상기 클록 신호의 트레일링 에지(trailing edge)에 동기하여 상기 광원 주사 신호를 생성하는 액정 표시 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 클록 신호는 상기 복수의 게이트선 중 홀수 번째 게이트선에 전달되는 게이트 신호의 생성에 사용되는 제1 클록 신호 및 상기 복수의 게이트선 중 짝수 번째 게이트선의 생성에 사용되는 제2 클록 신호를 포함하며,
    상기 광원 제어부는 상기 제1 클록 신호의 트레일징 에지와 상기 제2 클록 신호의 트레일링 에지에 번갈아 동기하여 상기 광원 주사 신호를 생성하는 액정 표시 장치.
  6. 제4항 또는 제5항에 있어서,
    상기 게이트 제어부는 상기 게이트 신호의 트레일링 에지를 상기 클록 신호의 트레일링 에지에 동기시키는 액정 표시 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 게이트 제어부는 상기 클록 신호의 트레일링 에지에 동기하여 상기 게이트 신호를 게이트 온 전압에서 게이트 오프 전압으로 변경하는 액정 표시 장치.
  8. 제4항 또는 제5항에 있어서,
    상기 게이트 구동부로 주사 시작을 지시하는 주사 시작 신호 및 상기 백라이트의 광의 밝기를 제어하기 위한 펄스 폭 변조(pulse width modulation, PWM)신호를 전달하는 신호 제어부를 더 포함하며,
    상기 구동 제어부는 상기 주사 시작 신호와 상기 펄스 폭 변조 신호의 리딩 에지(leading edge)를 일치시키는 액정 표시 장치.
  9. 제4항 또는 제5항에 있어서,
    상기 게이트 구동부는,
    입력 전압을 이용하여 상기 구동 제어부 및 상기 게이트 제어부의 기준 전압을 생성하는 전압 생성부를 더 포함하는 액정 표시 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 전압 생성부는,
    상기 입력 전압을 상기 기준 전압으로 변환하는 로우 드롭 전압 레귤레이터(Low Drop Voltage Regulator)를 포함하는 액정 표시 장치.
  11. 제4항 또는 제5항에 있어서,
    상기 광원 제어부는 입력 전압을 이용하여 상기 구동 제어부 및 상기 게이트 제어부의 기준 전압을 생성하는 액정 표시 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 광원 제어부는,
    상기 기준 전압을 감압하여 상기 게이트 신호의 게이트 오프 전압을 생성하며, 상기 기준 전압을 승압하여 상기 게이트 신호의 게이트 온 전압을 생성하는 액정 표시 장치.
  13. 제4항 또는 제5항에 있어서,
    상기 광원 제어부는 상기 광원 주사 신호를 승압하여 상기 백라이트부로 전달하는 액정 표시 장치.
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