KR101258262B1 - 액정표시장치 및 그 구동 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 응답 속도를 향상시킬 수 있는 액정표시장치 및 그 구동 방법에 관한 것이다.

본 발명의 액정표시장치는 게이트 라인과; 상기 게이트 라인과 교차하는 제1 및 제2 데이터 라인과; 상기 게이트 라인과 상기 제1 데이터 라인의 교차부에 제1 박막 트랜지스터와; 상기 게이트 라인과 상기 제2 데이터 라인의 교차부에 제2 박막 트랜지스터와; 상기 제1 박막 트랜지스터와 상기 제2 박막 트랜지스터 사이에 접속된 액정 커패시터를 구비한다.

Description

액정표시장치 및 그 구동 방법{LIQUID CRYSTAL DISPLAY AND DRIVING METHOD THEREOF}

도 1은 종래의 액정표시장치를 개략적으로 나타내는 블럭도.

도 2는 종래의 액정표시장치의 구동 파형도.

도 3은 종래의 액정표시장치에 공급되는 비디오 데이터 전압의 크기를 설명하기 위한 도면.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 액정표시장치를 개략적으로 나타내는 블럭도.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 액정표시장치의 구동 파형도.

도 6은 본 발명의 액정표시장치에 공급되는 비디오 데이터 전압의 크기를 설명하기 위한 도면.

본 발명은 액정표시장치 및 그 구동 방법에 관한 것으로 특히, 응답 속도를 향상시킬 수 있는 액정표시장치 및 그 구동 방법에 관한 것이다.

일반적인 액정표시장치는 도 1에 도시된 바와 같이 서로 교차하는 게이트 라인(G1 내지 Gn) 및 데이터 라인(D1 내지 Dm)과, 액정 구동을 위한 기준 전압이 공급되는 공통 라인(Vcom)과, 게이트 라인(G1 내지 Gn)과 데이터 라인(D1 내지 Dm)의 교차부에 형성된 박막 트랜지스터(T)와, 박막 트랜지스터(T)에 접속된 액정 커패시터(C)를 구비한다.

게이트 라인(G1 내지 Gn)에는 도 2와 같이 스캔 펄스가 순차로 공급되며, 데이터 라인(D1 내지 Dm)에는 게이트 라인(G1 내지 Gn)에 공급되는 스캔 펄스와 동기하여 비디오 데이터 전압(RGB)이 공급된다.

박막 트랜지스터(T)는 게이트 라인(G1 내지 Gn)에 공급된 스캔 펄스에 의해 턴-온(Turn-On)되어 데이터 라인(D1 내지 Dm)에 공급된 비디오 데이터 전압(RGB)을 액정 커패시터(C)에 충전한다.

액정표시장치는 액정 커패시터(C)에 충전된 비디오 데이터 전압(RGB)과 공통 라인(Vcom)으로 공급된 기준 전압과의 차 전압에 의해 액정의 광투과율을 조절함으로써 화상을 표시한다.

비디오 데이터 전압(RGB)은 액정의 열화 방지 및 액정표시장치의 표시 품질 향상을 위하여 극성이 일정 단위로 인버전(Inversion)되어 데이터 라인(D1 내지 Dm)에 공급된다. 예를 들어, 도트(Dot) 인버전 방식의 액정표시장치는 도 3과 같이 비디오 데이터 전압(RGB)이 기준 전압(Vc)을 중심으로 액정 셀 단위로 인버전되어 데이터 라인(D1 내지 Dm)에 공급된다. 즉, 비디오 데이터 전압(RGB)은 각 게이 트 라인(G1 내지 Gn)에 스캔 펄스가 인가될 때마다 데이터 라인(D1 내지 Dm) 단위로 인버전되어 데이터 라인(D1 내지 Dm)에 공급되며, 프레임(Frame) 단위로 재 인버전되어 데이터 라인(D1 내지 Dm)에 공급된다.

따라서, 종래의 액정표시장치의 데이터 라인(D1 내지 Dm)에 공급되는 최대 전압(Vp)은 기준 전압(Vcom)을 중심으로 인버전되는 비디오 데이터 전압(RGB)에 의하여 데이터 구동 회로로부터 공급되는 최대 전압의 1/2 크기의 전압으로 한정된다. 상세히 하면, 도 3에 도시된 바와 같이 첫 번째 데이터 라인(D1)에 하이 레벨(high level)의 비디오 데이터 전압(R)이 공급되면, 도트 인버전에 의하여 두 번째 데이터 라인(D2)에는 첫 번째 데이터 라인(D1)에 공급된 하이 레벨의 비디오 데이터 전압(R)에 대하여 기준 전압(Vc)을 중심으로 인버전된 로우 레벨(low level)의 비디오 데이터 전압(G)이 공급된다. 좀 더 상세히 설명하면, 종래 데이터 구동 회로로부터 액정표시장치의 데이터 라인(D1 내지 Dm)에 공급되는 최대 전압이 15V라 하고, 기준 전압(Vc)가 8V라고 하면, 하이 레벨의 비디오 데이터 전압(R)으로 공급될 수 있는 전압의 범위는 8 ~ 15V이며, 로우 레벨의 비디오 데이터 전압(R)으로 공급될 수 있는 전압의 범위는 1 ~ 8V이다.

따라서, 종래의 액정표시장치의 데이터 라인(D1 내지 Dm)에 공급되는 최대 비디오 데이터 전압(Vp)은 데이터 구동 회로로부터 공급되는 최대 전압의 1/2 크기의 전압으로 한정된다. 현재 상용되고 있는 데이터 구동 회로는 18V 이상의 전압을 공급하지 못한다. 이에 따라, 액정 구동을 위한 비디오 데이터 전압(RGB)은 9V 이상을 넘지 못한다.

이와 같이, 종래의 액정표시장치는 현재의 데이터 구동 회로로는 고속 응답이 가능한 고전압으로 액정표시장치를 구현하는데 한계가 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 응답 속도를 향상시킬 수 있는 액정표시장치 및 그 구동 방법을 제공하는 것이다.

상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시 예에 따른 액정표시장치는 게이트 라인과; 상기 게이트 라인과 교차하는 제1 및 제2 데이터 라인과; 상기 게이트 라인과 상기 제1 데이터 라인의 교차부에 제1 박막 트랜지스터와; 상기 게이트 라인과 상기 제2 데이터 라인의 교차부에 제2 박막 트랜지스터와; 상기 제1 박막 트랜지스터와 상기 제2 박막 트랜지스터 사이에 접속된 액정 커패시터를 구비한다.

상기 액정표시장치는 상기 제1 데이터 라인에 제1 비디오 데이터 전압을 공급하고, 상기 제2 데이터 라인에 제2 비디오 데이터 전압을 공급하는 데이터 구동 회로를 더 구비한다.

상기 제1 박막 트랜지스터와 상기 제2 박막 트랜지스터는 상기 게이트 라인에 공급되는 스캔 펄스에 의하여 동시에 턴-온된다.

상기 제1 비디오 데이터 전압은 상기 제1 박막 트랜지스터의 턴-온에 의하여 상기 액정 커패시터에 공급되며, 상기 제2 비디오 데이터 전압은 상기 제2 박막 트랜지스터의 턴-온에 의하여 상기 액정 커패시터에 공급된다.

상기 제1 비디오 데이터 전압과 상기 제2 비디오 데이터 전압은 상기 제1 및 제2 비디오 데이터 전압의 최대 전압과 최소 전압의 중앙값에 대하여 서로 대칭되는 값으로 상기 제1 데이터 라인과 상기 제2 데이터 라인에 공급된다.

본 발명의 실시 예에 따른 액정표시장치의 구동 방법은 게이트 라인에 스캔 펄스를 공급하는 단계와; 상기 스캔 펄스에 의하여 제1 및 제2 박막 트랜지스터를 턴-온시키는 단계와; 상기 제1 박막 트랜지스터의 턴-온에 의하여 제1 데이터 라인에 제1 비디오 데이터 전압을 공급하며, 상기 제2 박막 트랜지스터의 턴-온에 의하여 제2 데이터 라인에 제1 비디오 데이터 전압을 공급하는 단계와; 상기 제1 비디오 데이터 전압과 상기 제2 비디오 데이터 전압을 액정 커패시터에 공급하는 단계를 포함한다.

상기의 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 이점들은 첨부한 도면들을 참조한 본 발명의 바람직한 실시 예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 도 4 내지 도 6을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 액정표시장치를 개략적으로 나타내는 블럭도이다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 액정표시장치는 게이트 라인(G1 내지 Gn)과, 게이트 라인(G1 내지 Gn)과 교차하는 제1 데이터 라인(D11 내지 D1m) 및 제2 데이터 라인(D21 내지 D2m)과, 게이트 라인(G1 내지 Gn)과 제1 데이터 라인(D11 내지 D1m)의 교차부에 형성된 제1 박막 트랜지스터(T1) 및 게이트 라인(G1 내지 Gn)과 제2 데이터 라인(D21 내지 D2m)의 교차부에 형성된 제2 박막 트랜지스터(T2)와, 제1 및 제2 박막 트랜지스터(T1, T2) 사이에 접속된 액정 커패시터(C)를 구비한다.

게이트 라인(G1 내지 Gn)에는 도 5와 같이 스캔 펄스가 순차로 공급되며, 제1 데이터 라인(D11 내지 D1m) 및 제2 데이터 라인(D21 내지 D2m)에는 게이트 라인(G1 내지 Gn)에 공급되는 스캔 펄스와 동기하여 비디오 데이터 전압(RGB)이 공급된다. 비디오 데이터 전압(RGB)은 하이 레벨(high level)로 제1 데이터 라인(D11 내지 D1m) 및 제2 데이터 라인(D21 내지 D2m)에 공급되는 하이 레벨 비디오 데이터 전압(R+G+B+)과, 로우 레벨(low level)로 제1 데이터 라인(D11 내지 D1m) 및 제2 데이터 라인(D21 내지 D2m)에 공급되는 로우 레벨 비디오 데이터 전압(R-G-B-)으로 구성된다. 하이 레벨 비디오 데이터 전압(R+G+B+)은 데이터 구동 회로로부터 공급되는 최대 전압과 최소 전압의 중앙값을 기준 전압이라 할 때 그 기준 전압에 대한 하이 레벨 전압이며, 로우 레벨 비디오 데이터 전압(R-G-B-)은 그 기준 전압에 대한 로우 레벨 전압이다.

제1 박막 트랜지스터(T1)는 게이트 라인(G1 내지 Gn)에 공급된 스캔 펄스에 의해 턴-온(Turn-On)되어 제1 데이터 라인(D11 내지 D1m)에 공급된 비디오 데이터 전압(RGB)을 액정 커패시터(C)에 충전한다.

제2 박막 트랜지스터(T2)는 게이트 라인(G1 내지 Gn)에 공급된 스캔 펄스에 의해 턴-온되어 제2 데이터 라인(D21 내지 D2m)에 공급된 비디오 데이터 전압(RGB)을 액정 커패시터(C)에 충전한다.

제1 데이터 라인(D11 내지 D1m)에 공급되는 비디오 데이터 전압(RGB)과 제2 데이터 라인(D21 내지 D2m)에 공급되는 비디오 데이터 전압(RGB)은 도 6에 도시된 바와 같이 서로 대칭되는 전압으로 공급된다. 즉, 제1 데이터 라인의 첫 번째 데이터 라인(D11)에는 R 화상의 구현을 위한 R 하이 레벨 비디오 데이터 전압(R+)이 공급되며, 제2 데이터 라인의 첫 번째 데이터 라인(D21)에는 R 화상의 구현을 위한 R 로우 레벨 비디오 데이터 전압(R-)이 공급된다. 그리고, 제1 데이터 라인의 두 번째 데이터 라인(D12)에는 G 화상의 구현을 위한 G 로우 레벨 비디오 데이터 전압(G-)이 공급되며, 제2 데이터 라인의 두 번째 데이터 라인(D22)에는 G 화상의 구현을 위한 G 하이 레벨 비디오 데이터 전압(G+)이 공급된다. 이는, 나머지 제1 데이터 라인(D13 내지 D1m)과 나머지 제2 데이터 라인(D23 내지 D2m)의 경우도 동일하다.

또한, 제1 데이터 라인(D11 내지 D1m)과 제2 데이터 라인(D21 내지 D2m)은 데이터 구동 회로로부터 서로 독립적인 비디오 데이터 전압(RGB)을 공급받는다. 상세히 설명하면, 데이터 구동 회로로부터 제1 데이터 라인(D11 내지 D1m)에 공급되는 비디오 데이터 전압(RGB)의 범위가 1 ~ 15V라 하면, 제2 데이터 라인(D21 내지 D2m)에 공급되는 비디오 데이터 전압(RGB)의 범위 또한 1 ~ 15V가 된다. 따라서, 데이터 구동 회로는 제1 데이터 라인의 첫 번째 데이터 라인(D11)에 R 화상의 구현을 위한 최대 R 하이 레벨 비디오 데이터 전압(R+)인 15V를 공급하고, 제2 데 이터 라인의 첫 번째 데이터 라인(D21)에 R 화상의 구현을 위한 최대 R 하이 레벨 비디오 데이터 전압(R+)과 상반되는 최소 R 로우 레벨 비디오 데이터 전압(R-)인 1V를 공급할 수 있다. 그러면, 액정 커패시터(C)에는 제1 데이터 라인의 첫 번째 데이터 라인(D11)에 공급된 비디오 데이터 전압(R+)과 제2 데이터 라인의 첫 번째 데이터 라인(D21)에 공급된 비디오 데이터 전압(R-)의 차 전압인 14V가 충전된다.

이와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 액정표시장치 및 그 구동 방법은 제1 데이터 라인(D11 내지 D1m)에 공급되는 비디오 데이터 전압(RGB)과 제2 데이터 라인(D21 내지 D2m)에 공급되는 비디오 데이터 전압(RGB)의 차 전압이 액정 커패시터(C)에 충전 가능함에 따라 즉, 데이터 구동 회로로부터 공급될 수 있는 최대 전압과 최소 전압과의 차 전압이 액정 커패시터(C)에 충전 가능함에 따라 액정표시장치의 구동 전압을 증가시킬 수 있다. 따라서, 본 발명의 액정표시장치 및 그 구동 방법은 고속 응답이 가능한 고전압으로 액정표시장치를 구동함으로써 액정표시장치의 응답 속도를 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 액정표시장치 및 그 구동 방법은 고전압 구동이 가능함에 따라 액정 구동을 위한 전극 간의 간격을 넓게 형성할 수 있다. 따라서, 본 발명의 액정표시장치 및 그 구동 방법은 액정표시장치의 개구율을 향상시킬 수 있다.

뿐만 아니라, 본 발명의 액정표시장치 및 그 구동 방법은 기준 전압이 없이 서로 독립적으로 데이터 구동 회로로부터 하이 레벨의 비디오 데이터 전압(R+G+B+)과 로우 레벨의 비디오 데이터 전압(R-G-B-)이 공급되어 그 차 전압이 액정 커패시터(C)에 충전됨에 따라 피드 쓰로우 전압(Feed Through Voltage)에 의한 플리 커(Flicker) 및 잔상을 제거할 수 있다.

본 발명의 비디오 데이터 전압(RGB)은 액정표시장치를 도트 인버전 방식으로 구동하기 위하여 액정 셀 단위로 인버전되어 데이터 라인(D11 내지 D2m)에 공급된다. 즉, 비디오 데이터 전압(RGB)은 각 게이트 라인(G1 내지 Gn)에 스캔 펄스가 인가될 때마다 데이터 라인(D11 내지 D2m) 단위로 인버전되어 데이터 라인(D11 내지 D2m)에 공급되며, 프레임(Frame) 단위로 재 인버전되어 데이터 라인(D11 내지 D2m)에 공급된다.

상술한 본 발명의 실시 예에 따른 액정표시장치의 구동 방법은 액정표시장치를 도트 인버전 방식뿐만 아니라, 게이트 라인(G1 내지 Gn) 단위로 비디오 데이터 전압(RGB)을 인버전시키는 라인(line) 인버전 방식, 데이터 라인(D1m 내지 D2m) 단위로 비디오 데이터 전압(RGB)을 인버전시키는 컬럼(column) 인버전 방식, 및 프레임(frame) 단위로 비디오 데이터 전압(RGB)을 인버전시키는 프레임 인버전 방식 등을 포함하는 모든 액정표시장치에 적용될 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 액정표시장치 및 그 구동 방법은 데이터 구동 회로로부터 독립적인 비디오 데이터 전압이 공급되며, 데이터 구동 회로로부터 공급되는 최대 전압과 최소 전압의 중앙값에 대하여 서로 대칭되는 비디오 데이터 전압이 공급되는 제1 데이터 라인 및 제2 데이터 라인을 구비한다. 그리고, 제1 데이터 라인 및 제2 데이터 라인으로 공급된 비디오 데이터 전압이 액 정 커패시터에 충전된다.

따라서, 본 발명의 액정표시장치 및 그 구동 방법은 제1 데이터 라인과 제2 데이터 라인으로 공급되는 독립적이며 서로 대칭되는 비디오 데이터 전압을 액정 커패시터에 충전함으로써 액정표시장치의 구동 전압을 증가시킬 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 액정표시장치 및 그 구동 방법은 고속 응답이 가능한 고전압으로 액정표시장치를 구동함으로써 액정표시장치의 응답 속도를 향상시킬 수 있다.

Claims (7)

1. 게이트 라인과;

   상기 게이트 라인과 교차하는 제1 및 제2 데이터 라인과;

   상기 게이트 라인과 상기 제1 데이터 라인의 교차부에 접속된 제1 박막 트랜지스터와;

   상기 게이트 라인과 상기 제2 데이터 라인의 교차부에 접속된 제2 박막 트랜지스터와;

   상기 제1 박막 트랜지스터와 상기 제2 박막 트랜지스터 사이에 접속된 액정 커패시터를 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 제1 데이터 라인에 제1 비디오 데이터 전압을 공급하고, 상기 제2 데이터 라인에 제2 비디오 데이터 전압을 공급하는 데이터 구동 회로를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 제1 박막 트랜지스터와 상기 제2 박막 트랜지스터는 상기 게이트 라인에 공급되는 스캔 펄스에 의하여 동시에 턴-온되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 제1 비디오 데이터 전압은 상기 제1 박막 트랜지스터의 턴-온에 의하여 상기 액정 커패시터에 공급되며, 상기 제2 비디오 데이터 전압은 상기 제2 박막 트랜지스터의 턴-온에 의하여 상기 액정 커패시터에 공급되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 제1 비디오 데이터 전압은 상기 제1 및 제2 비디오 데이터 전압의 최대 전압과 최소 전압의 중앙값에 대하여 상기 제2 비디오 데이터 전압과 대칭되는 값으로 상기 제1 데이터 라인에 공급되고,

   상기 제2 비디오 데이터 전압은 상기 제1 및 제2 비디오 데이터 전압의 최대 전압과 최소 전압의 중앙값에 대하여 상기 제1 비디오 데이터 전압과 대칭되는 값으로 상기 제2 데이터 라인에 공급되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
6. 게이트 라인에 스캔 펄스를 공급하는 단계와;

   상기 스캔 펄스에 의하여 제1 및 제2 박막 트랜지스터를 턴-온시키는 단계와;

   상기 제1 박막 트랜지스터의 턴-온에 의하여 제1 데이터 라인에 제1 비디오 데이터 전압을 공급하며, 상기 제2 박막 트랜지스터의 턴-온에 의하여 제2 데이터 라인에 제1 비디오 데이터 전압을 공급하는 단계와;

   상기 제1 비디오 데이터 전압과 상기 제2 비디오 데이터 전압을, 상기 제1 및 제2 박막 트랜지스터 사이에 위치하는, 액정 커패시터에 공급하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동 방법.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 제1 비디오 데이터 전압은 상기 제1 및 제2 비디오 데이터 전압의 최대 전압과 최소 전압의 중앙값에 대하여 상기 제2 비디오 데이터 전압과 대칭되는 값으로 상기 제1 데이터 라인에 공급되고,

   상기 제2 비디오 데이터 전압은 상기 제1 및 제2 비디오 데이터 전압의 최대 전압과 최소 전압의 중앙값에 대하여 상기 제1 비디오 데이터 전압과 대칭되는 값으로 상기 제2 데이터 라인에 공급되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동 방법.

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