KR101220853B1 - Gate pulse supply apparatus for liquid crystal displa - Google Patents
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Abstract
본 발명은 액정표시장치에서 정극성 또는 부극성의 데이터 변조전압에 대해 서로 상이한 형태의 보상용 게이트펄스를 공급하여 화질의 특성을 향상시킬 수 있도록 한 기술에 관한 것이다. 이러한 본 발명은, 정극성 또는 부극성으로 차징되는 데이터전압의 변조전압에 대응하여, 서로 다른 형태의 보상용 게이트펄스를 공급하는 게이트펄스 공급부와; 액정패널의 게이트라인에 게이트펄스를 공급함에 있어서, 상기 게이트펄스 공급부로부터 공급되는 서로 다른 형태의 보상용 게이트펄스를 공급하는 게이트 구동회로에 의해 달성된다. The present invention relates to a technique for improving the characteristics of the image quality by supplying different types of compensation gate pulses to the positive or negative data modulation voltage in the liquid crystal display device. The present invention includes a gate pulse supply unit for supplying different types of compensation gate pulses in response to modulation voltages of data voltages charged with positive or negative polarity; In supplying the gate pulse to the gate line of the liquid crystal panel, the gate driving circuit supplies different types of compensation gate pulses supplied from the gate pulse supply unit.
Description
도 1은 종래 기술에 의한 액정표시장치의 블록도.1 is a block diagram of a liquid crystal display device according to the prior art.
도 2는 종래 기술에 의해 생성된 게이트 펄스의 파형도. 2 is a waveform diagram of a gate pulse generated by the prior art;
도 3은 본 발명에 의한 액정표시장치의 블록도.3 is a block diagram of a liquid crystal display device according to the present invention;
도 4는 도 3에서 게이트펄스 구동부의 상세 블록도.FIG. 4 is a detailed block diagram of the gate pulse driver of FIG. 3. FIG.
도 5의 (a),(b)는 본 발명에 의해 생성된 게이트 펄스의 파형도.5A and 5B are waveform diagrams of gate pulses generated by the present invention.
***도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*** *** Description of the symbols for the main parts of the drawings ***
31 : 시스템 32 : 타이밍 콘트롤러31: System 32: Timing Controller
33 : 게이트 구동회로 34 : 데이터 구동회로33: gate driving circuit 34: data driving circuit
35 : 액정패널 36 : 직류/직류변환기35
37 : 인버터 38 : 백라이트 유닛37 Inverter 38 Backlight Unit
39 : 게이트펄스 공급부 39A : 게이트펄스 발생기39: gate
39B : 멀티플렉서39B: Multiplexer
본 발명은 액정표시장치에서 액정패널에 게이트펄스를 공급하는 기술에 관한 것으로, 특히 정극성 또는 부극성의 데이터전압을 충전할 때 서로 상이한 형태의 보상용 게이트펄스를 공급하여 화질의 특성을 향상시킬 수 있도록 한 액정표시장치의 게이트펄스 공급 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a technique for supplying a gate pulse to a liquid crystal panel in a liquid crystal display device. In particular, when charging a data voltage of positive or negative polarity, different types of compensation gate pulses are provided to improve image quality characteristics. A gate pulse supply device for a liquid crystal display device is provided.
일반적으로, 액정표시장치(LCD)는 경량, 박형, 저소비 전력구동 등의 특징으로 인하여 그 응용범위가 사무자동화 기기, 오디오/비디오기기 등으로 점차 확대되고 있는 추세에 있다. 상기 LCD는 매트릭스 형태로 배열된 다수의 제어용 스위치들에 인가되는 영상신호에 따라 광빔의 투과량이 조절되어 화면에 원하는 화상을 표시하게 된다.In general, the liquid crystal display (LCD) has been gradually expanded to office automation equipment, audio / video equipment, and the like due to features such as light weight, thinness, and low power consumption driving. The LCD displays a desired image on a screen by adjusting a transmission amount of a light beam according to an image signal applied to a plurality of control switches arranged in a matrix form.
이와 같은 LCD는 자발광 표시장치가 아니기 때문에 백라이트(Back Light)와 같은 광원이 필요하게 된다. 이러한 LCD용 백라이트는 직하형 방식과 도광판 방식의 두 종류가 있다. 상기 직하형 방식은 평면에 여러개의 램프를 배치한 것으로, 램프와 액정패널 사이에 확산판을 설치하여 액정패널과 램프 사이를 일정하게 유지하는 방식이다. 또한, 도광판 방식은 평판 외곽에 램프를 설치한 것으로, 램프로부터 투명한 도광판을 이용하여 액정패널 전체의 면으로 빛이 입사되도록 하는 방식이다.Since the LCD is not a self-luminous display device, a light source such as a back light is required. There are two types of backlights for LCDs, a direct type method and a light guide plate method. In the direct type, a plurality of lamps are arranged in a plane, and a diffusion plate is installed between the lamp and the liquid crystal panel to maintain a constant space between the liquid crystal panel and the lamp. In addition, the light guide plate method is a lamp is installed on the outside of the flat plate, so that the light is incident from the lamp to the entire surface of the liquid crystal panel using a transparent light guide plate.
도 1은 종래 기술에 의한 액정표시장치의 블록도로서 이에 도시한 바와 같이, 시스템(11)과; m×n 개의 액정셀(Clc)들이 매트릭스 타입으로 배열되고 m개의 데이터라인(D1~Dm)과 n 개의 게이트라인(G1~Gn)이 교차되며 그 교차부에 박막트랜지스터가 형성된 액정패널(15)과; 타이밍 콘트롤러(12)의 제어를 받아 상기 게이트라인(G1~Gn)에 스캔신호를 공급하기 위한 게이트 구동회로(13)와; 상기 타이밍 콘트 롤러(12)의 제어를 받아 상기 액정패널(15)의 데이터라인(D1~Dm)에 데이터를 공급하기 위한 데이터 구동회로(14)와; 상기 게이트 구동회로(13) 및 데이터 구동회로(14)의 구동을 제어하고, 인버터(17)에 밝기 제어전압을 출력하는 타이밍 콘트롤러(12)와; 상기 액정패널(15)에서 필요로 하는 각종 구동전압을 발생하기 위한 직류/직류 변환기(16)와; 백라이트 유닛(18)을 구동하기 위한 인버터(17)와; 상기 액정패널(15)에 빛을 조사하기 위한 백라이트 유닛(18)으로 구성된 것으로, 이와 같이 구성된 종래 액정표시장치의 작용을 설명하면 다음과 같다.1 is a block diagram of a liquid crystal display device according to the prior art, as shown therein, a
액정패널(15)은 데이터라인(D1~Dm)과 게이트라인(G1~Gn)의 교차부에 매트릭스 형태로 배치되는 다수의 액정셀(Clc)을 구비한다. 상기 액정셀(Clc)에 각기 형성된 TFT는 게이트라인(G)으로부터 공급되는 스캔신호에 응답하여 데이터라인(D1~Dm)으로부터 입력되는 데이터전압을 액정셀(Clc)로 전달한다. 또한 상기 액정셀(Clc) 각각에는 스토리지 캐패시터(Cst)가 형성되는데, 이는 그 액정셀(Clc)의 화소전극과 전단 게이트라인 사이에 형성되거나, 액정셀(Clc)의 화소전극과 공통전극 사이에 형성되어 액정셀(Clc)의 전압을 일정하게 유지시키는 역할을 수행한다. The
시스템(11)의 그래픽 처리회로는 아날로그 데이터를 디지털 비디오 데이터(RGB)로 변환함과 아울러 그 디지털 비디오 데이터(RGB)의 해상도와 색온도를 조정한다. 그리고, 이 시스템(11)으로부터 출력되는 디지털 비디오 데이터(RGB)와 수직/수평 동기신호 및 클럭신호가 타이밍 콘트롤러(12)에 공급된다.The graphics processing circuit of the
상기 타이밍 콘트롤러(12)는 상기 시스템(11)으로부터 공급되는 수직/수평 동기신호와 클럭신호를 이용하여 게이트 구동회로(13)를 제어하기 위한 게이트 제어신 호(GDC)와 데이터 구동회로(14)를 제어하기 위한 데이터 제어신호(DDC)를 발생한다. 또한, 상기 타이밍 콘트롤러(12)는 상기 시스템(11)으로부터 입력되는 디지털 비디오 데이터(RGB)를 샘플링한 후에 재정렬하여 데이터 구동회로(14)에 공급한다.The
상기 데이터 구동회로(14)는 상기 타이밍 콘트롤러(12)로부터의 데이터 제어신호(DDC)에 응답하여 디지털 비디오 데이터(RGB)를 계조값에 대응하는 데이터전압(아날로그 감마보상전압)으로 변환하고, 이렇게 변환된 데이터전압이 데이터라인(D1~Dm)에 공급된다. The
상기 게이트 구동회로(13)는 상기 타이밍 콘트롤러(12)로부터의 게이트 제어신호(GDC)에 응답하여 스캔펄스(게이트펄스)를 게이트라인(G1~Gn)에 순차적으로 공급하여 데이터가 공급되는 액정패널(15)의 수평라인들을 선택한다.The
직류/직류 변환기(16)는 상기 시스템(11)으로부터의 VCC 전압을 이용하여 고전위 공통전압인 VDD 전압, VCOM 전압, 게이트 하이전압 VGH, 게이트 로우전압 VGL을 발생한다. The DC /
인버터(17)는 상기 시스템(11)으로부터의 인버터 직류입력전압(Vinv)을 교류전압으로 변환하고, 그 변환된 교류전압을 승압하여 관전류를 백라이트 유닛(18)의 램프들에 공급한다. The
상기 백라이트 유닛(18)은 램프, 도광판, 프리즘시트 및 확상시트 등의 광학시트를 이용하여 액정패널(15)에 면광원으로 빛을 조사한다. The
그런데, 상기 데이터 구동회로(14)로부터 상기 데이터라인(D1~Dm)에 공급되는 데이터전압에 따라 액정패널(15)상의 스토리지 캐패시터(Cst)에 정극성(+) 차징 (charging) 또는 부극성(-) 차징할 때, 원래 목적한 완전한 구형파 형태로 차징되지 않고 약간 왜곡(변조)된 형태로 차징된다. However, according to the data voltage supplied from the
따라서, 상기 직류/직류 변환기(16)에서 상기 게이트 구동회로(13)를 통해 게이트라인(G1~Gn)에 게이트펄스를 공급할 때, 상기 변조된 데이터전압에 상응되는 도 2와 같은 형태의 보상용 게이트펄스를 공급하게 된다. 즉, 게이트펄스의 "하이" 부분(VGHM)이 도 2와 같이 변조된 형태의 보상용 게이트펄스를 공급하게 된다. Therefore, when the gate pulse is supplied to the gate lines G1 to Gn through the
하지만, 종래의 액정구동장치에 있어서는 데이터전압에 대응하여 스토리지 캐패시터(Cst)에 + 차징하거나 - 차징할 때 변조된 부분의 데이터전압(△V)을 보상하기 위한 게이트펄스를 공급함에 있어서, 동일한 형태로 변조된 보상용 게이트펄스를 공급하게 되어 있으므로, 정확한 보상이 이루어지지 않아 화질이 저하되는 결함이 있었다.However, in the conventional liquid crystal driving apparatus, the same type is used in supplying a gate pulse for compensating the data voltage (ΔV) of the modulated portion when + charging or-charging the storage capacitor Cst in response to the data voltage. Since the compensation gate pulse is modulated to be supplied, there is a defect that the image quality is deteriorated due to the lack of accurate compensation.
따라서, 본 발명의 목적은 액정패널상의 스토리지 캐패시터에 정극성 데이터전압을 충전하거나 부극성의 데이터전압을 충전할 때 동일한 형태의 보상용 게이트펄스를 공급하는 것이 아니라 서로 상이한 형태의 보상용 게이트펄스를 공급하는 게이트펄스 공급 장치를 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention is not to supply the same type of compensation gate pulses when charging a positive data voltage or a negative data voltage to a storage capacitor on a liquid crystal panel, but to provide different types of compensation gate pulses. It is to provide a gate pulse supply device for supplying.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 정극성 또는 부극성으로 차징되는 데이터전압의 변조전압에 대응하여, 서로 다른 형태의 보상용 게이트펄스를 생성하는 게이트펄스 공급부와; 액정패널의 게이트라인에 게이트펄스를 공급함에 있 어서, 상기 게이트펄스 공급부로부터 공급되는 서로 다른 형태의 보상용 게이트펄스를 공급하는 게이트 구동회로를 포함하여 구성함을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a gate pulse supply unit configured to generate different types of compensation gate pulses in response to a modulation voltage of a data voltage charged with a positive polarity or a negative polarity; In supplying the gate pulse to the gate line of the liquid crystal panel, it characterized in that it comprises a gate driving circuit for supplying different types of compensation gate pulses supplied from the gate pulse supply unit.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 3은 본 발명에 의한 액정표시장치의 게이트펄스 공급 장치의 일실시 구현예를 보인 블록도로서 이에 도시한 바와 같이, 시스템(31)과; m×n 개의 액정셀(Clc)들이 매트릭스 타입으로 배열되고 m개의 데이터라인(D1~Dm)과 n 개의 게이트라인(G1~Gn)이 교차되며 그 교차부에 박막트랜지스터가 형성된 액정패널(35)과; 타이밍 콘트롤러(32)의 제어를 받아 상기 게이트라인(G1~Gn)에 게이트펄스(스캔펄스)를 공급함에 있어서, 후술할 게이트펄스 공급부(39)로부터 공급되는 서로 다른 형태의 보상용 게이트펄스를 공급하는 게이트 구동회로(33)와; 상기 타이밍 콘트롤러(32)의 제어를 받아 상기 액정패널(35)의 데이터라인(D1~Dm)에 데이터를 공급하기 위한 데이터 구동회로(34)와; 상기 게이트 구동회로(33) 및 데이터 구동회로(34)의 구동을 제어하고, 인버터(37)에 밝기 제어전압을 출력하는 타이밍 콘트롤러(32)와; 상기 액정패널(35)에서 필요로 하는 각종 구동전압을 발생하기 위한 직류/직류 변환기(36)와; 백라이트 유닛(38)을 구동하기 위한 인버터(37)와; 상기 액정패널(35)에 빛을 조사하기 위한 백라이트 유닛(38)과; 상기 타이밍 콘트롤러(32)로부터 입력되는 극성신호에 따라 서로 다른 형태의 보상용 게이트펄스를 상기 게이트 구동회로(33)에 공급하는 게이트펄스 공급부(39)로 구성하였다.3 is a block diagram showing an embodiment of a gate pulse supply device of a liquid crystal display device according to the present invention, as shown therein;
상기 게이트전압 공급부(39)는 정극성 또는 부극성으로 차징되는 데이터전압의 변조전압에 상응하여, 서로 다른 형태로 변조된 보상용 게이트펄스를 발생하는 게이트펄스 발생기(39A)와; 상기 타이밍 콘트롤러(32)로부터 입력되는 극성신호에 따라, 상기 게이트펄스 발생기(39A)로부터 입력되는 서로 다른 형태로 변조된 보상용 게이트펄스를 선택하여 상기 게이트 구동회로(33)에 공급하는 멀티플렉서(39B)로 구성하였다.The gate
이와 같이 구성한 본 발명의 작용을 첨부한 도 5를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Referring to Figure 5 attached to the operation of the present invention configured as described above in detail as follows.
액정패널(35)은 데이터라인(D1~Dm)과 게이트라인(G1~Gn)의 교차부에 매트릭스 형태로 배치되는 다수의 액정셀(Clc)을 구비한다. 상기 액정셀(Clc)에 각기 형성된 TFT는 게이트라인(G)으로부터 공급되는 스캔신호에 응답하여 데이터라인(D1~Dm)으로부터 입력되는 데이터전압을 액정셀(Clc)로 전달한다. 또한 상기 액정셀(Clc) 각각에는 스토리지 캐패시터(Cst)가 형성되는데, 이는 그 액정셀(Clc)의 화소전극과 전단 게이트라인 사이에 형성되거나, 액정셀(Clc)의 화소전극과 공통전극 사이에 형성되어 액정셀(Clc)의 전압을 일정하게 유지시키는 역할을 수행한다. The
시스템(31)의 그래픽 처리회로는 아날로그 데이터를 디지털 비디오 데이터(RGB)로 변환함과 아울러 그 디지털 비디오 데이터(RGB)의 해상도와 색온도를 조정한다. 그리고, 이 시스템(31)으로부터 출력되는 디지털 비디오 데이터(RGB)와 수직/수평 동기신호 및 클럭신호가 타이밍 콘트롤러(32)에 공급된다.The graphics processing circuit of the
상기 타이밍 콘트롤러(32)는 상기 시스템(31)으로부터 공급되는 수직/수평 동기신호와 클럭신호를 이용하여 게이트 구동회로(33)를 제어하기 위한 게이트 제어신 호(GDC)와 데이터 구동회로(34)를 제어하기 위한 데이터 제어신호(DDC)를 발생한다. 또한, 상기 타이밍 콘트롤러(32)는 상기 시스템(31)으로부터 입력되는 디지털 비디오 데이터(RGB)를 샘플링한 후에 재정렬하여 데이터 구동회로(34)에 공급한다.The
상기 데이터 구동회로(34)는 상기 타이밍 콘트롤러(32)로부터의 데이터 제어신호(DDC)에 응답하여 디지털 비디오 데이터(RGB)를 계조값에 대응하는 데이터전압(아날로그 감마보상전압)으로 변환하고, 이렇게 변환된 데이터전압이 데이터라인(D1~Dm)에 공급된다. The
상기 게이트 구동회로(33)는 상기 타이밍 콘트롤러(32)로부터의 게이트 제어신호(GDC)에 응답하여 스캔펄스(보상용 게이트펄스)를 게이트라인(G1~Gn)에 순차적으로 공급하여 데이터가 공급되는 액정패널(35)의 수평라인들을 선택한다.The
직류/직류 변환기(36)는 상기 시스템(31)으로부터의 VCC 전압을 이용하여 고전위 공통전압인 VDD 전압, VCOM 전압, 게이트 하이전압 VGH, 게이트 로우전압 VGL을 발생한다. The DC /
인버터(37)는 상기 시스템(31)으로부터의 인버터 직류입력전압(Vinv)을 교류전압으로 변환하고, 그 변환된 교류전압을 승압하여 관전류를 백라이트 유닛(38)의 램프들에 공급한다. The
상기 백라이트 유닛(38)은 램프, 도광판, 프리즘시트 및 확상시트 등의 광학시트를 이용하여 액정패널(35)에 면광원으로 빛을 조사한다. The backlight unit 38 irradiates light to the
그런데, 상기 데이터 구동회로(34)로부터 상기 데이터라인(D1~Dm)에 공급되는 데이터전압에 따라 액정패널(35)상의 스토리지 캐패시터(Cst)에 정극성(+) 차징 (charging) 또는 부극성(-) 차징할 때 원래 목적한 완전한 구형파 형태로 차징되지 않고 약간 왜곡(변조)된 형태로 차징된다. However, according to the data voltage supplied from the
이를 감안하여, 본 발명에서는 게이트펄스 공급부(39)가 상기 게이트 구동회로(33)를 통해 상기 변조된 데이터전압에 상응된 형태의 보상용 게이트펄스를 게이트라인(G1~Gn)에 공급함에 있어서, 한가지 형태로 변조된 보상용 게이트펄스를 공급하는 것이 아니라 도 5의 (a) 또는 (b)와 같이 서로 상이한 형태로 변조된 보상용 게이트펄스를 공급하게 되는데, 이를 도 4를 참조하여 좀더 상세히 설명하면 다음과 같다.In view of this, in the present invention, the gate
즉, 게이트펄스 발생기(39A)는 게이트펄스의 "하이" 부분(VGHM)이 도 5의 (a) 또는 (b)와 같이 서로 상이한 형태로 변조된 보상용 게이트펄스(VGHM_1),(VGHM_2)를 발생하여 출력한다. That is, the
그리고, 멀티플렉서(39B)는 상기 타이밍 콘트롤러(32)로부터 입력되는 극성신호(POL)에 따라 상기 보상용 게이트펄스 VGHM_1 또는 VGHM_2를 선택하여 상기 게이트 구동회로(33)에 공급한다.The
그런데, 상기 데이터전압에 대응하여 스토리지 캐패시터(Cst)에 정극성 차징 및 부극성 차징하는 동작이 연속적으로 이루어지므로, 상기 멀티플렉서(39B)가 상기 극성신호(POL)에 따라 상기 보상용 게이트펄스 VGHM_1,VGHM_2를 순차적으로 선택하거나 VGHM_2, VGHM_1을 순차적으로 선택하게 되고, 이렇게 선택되는 보상용 게이트펄스가 상기 게이트 구동회로(33)를 통해 상기 게이트라인(G1~Gn)에 공급된다.However, since the positive charging and the negative charging are sequentially performed on the storage capacitor Cst in response to the data voltage, the
이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명은, 액정패널상의 스토리지 캐패시터에 정극성 데이터전압을 충전하거나 부극성의 데이터전압을 충전할 때 동일한 형태의 보상용 게이트펄스를 공급하는 것이 아니라 서로 상이한 형태의 보상용 게이트펄스를 선택적으로 공급할 수 있도록 함으로써, 변조된 부분의 데이터전압에 대한 차징 불균형이 해소되어 화질의 특성이 향상되는 효과가 있다. As described in detail above, the present invention does not supply the same type of compensation gate pulse when charging the positive data voltage or the negative data voltage to the storage capacitor on the liquid crystal panel, but for different types of compensation. By allowing the gate pulse to be selectively supplied, the charging imbalance with respect to the data voltage of the modulated portion is eliminated, thereby improving the image quality characteristics.
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