KR101326582B1 - 액정표시장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 액정표시장치에서 데이터 구동회로의 각 데이터라인을 통해 데이터 전압을 인버젼 방식으로 출력할 때 기수,우수번째 게이트라인에 있어 데이터 전압간의 슬루레이트가 다르게 나타나 수평 라인 딤(horizontal line dim) 현상이 발생되는 것을 방지하는 기술에 관한 것이다. 이러한 본 발명은, 데이터 신호와 게이트 온 신호로 액정셀들을 구동하여 화상을 표시하는 액정패널과; 상기 액정 패널의 각 게이트 라인에 게이트 온 신호를 공급하는 게이트 구동부와; 상기 액정 패널의 각 데이터 라인에 데이터전압을 인버젼 방식으로 출력할 때 그 데이터 전압을 출력하는 각각의 증폭기에 병렬의 저항선로를 마련해 두고, 이들을 선택적으로 연결하여 기수,우수번째 게이트라인에 있어 데이터전압간의 슬루레이트 차이가 보상되도록 하는 데이터 구동부에 의해 달성된다.

Description

액정표시장치{LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE}

도 1은 종래의 액정표시장치에서 데이터구동부의 데이터전압 출력 회로도.

도 2의 (a),(b)는 종래 기술에 의한 2 도트 인버젼 방식의 데이터전압 출력 타이밍도.

도 3은 종래의 액정표시장치에서 발생되는 라인 딤 현상의 예시도.

도 4는 본 발명에 의한 액정표시장치의 구동회로에 대한 블록도.

도 5는 본 발명에 의한 데이터 구동부의 데이터 전압 출력 회로도.

도 6의 (a),(b)는 본 발명에 의한 2 도트 인버젼 방식의 데이터전압 출력 타이밍도.

***도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명***

41 : 시스템 42 : 타이밍 콘트롤러

43 : 게이트 구동부 44 : 데이터 구동부

45 : 액정패널 46 : 직류/직류 변환기

본 발명은 액정표시장치에서 데이터 구동부를 통해 액정패널을 구동하는 기술에 관한 것으로, 특히 수직 도트 인버젼 방식에서 데이터 구동부의 우수번째 게이트라인 데이터 출력과 기수번째 게이트라인 데이터 출력의 슬루 레이트(S/R:Slew Rate)가 서로 상이하여 액정패널내의 픽셀전극에 충전되는 전하량 차이가 발생되고 이로 인하여 휘도차이가 발생되어 우수/기수번째 수평 라인 딤(horizontal line dim) 현상이 유발되는 것을 방지하는데 적당하도록 한 액정표시장치의 구동회로에 관한 것이다.

일반적으로, 액정표시장치에서 액정패널 상의 액정셀들을 구동하는 방식에는 프레임 인버젼 방식, 라인 인버젼 방식, 도트 인버젼 방식이 있다. 상기 프레임 인버젼 방식의 액정패널 구동방법은 프레임이 변경될 때마다 액정패널 상의 액정셀들에 공급되는 데이터신호의 극성을 반전시키는 방식이다. 라인 인버젼 방식의 액정패널 구동방법은 액정패널 상의 라인(칼럼)에 따라 액정셀들에 공급되는 데이터신호들의 극성을 반전시키는 방식이다. 도트 인버젼 방식은 액정패널 상의 액정셀들 각각에 수직 및 수평 방향들 쪽에서 인접하는 액정셀들에 공급되는 데이터신호들과 상반된 극성의 데이터신호가 공급되게 함과 아울러 프레임마다 액정 패널 상의 모든 액정셀들에 공급되는 데이터 신호들의 극성이 반전되게 하는 방식이다. 이러한 인버젼 구동방법들 중 도트 인버젼 방식은 프레임 및 라인 인버젼 방식에 비하여 뛰어난 화질의 화질을 제공한다.

액정표시장치에서 데이터 구동부는 타이밍 콘트롤러로부터 입력되는 디지털 비디오 데이터(RGB)를 계조값에 대응하는 데이터전압(아날로그 계조전압)으로 변환하여 액정패널상의 데이터라인에 공급하게 된다.

도 1은 수직 2 도트 인버젼 방식이 적용된 액정표시장치의 데이터 구동부에서 데이터전압을 출력하는 회로를 나타낸 것이고, 도 2의 (a)는 그 데이터전압 출력회로에서 출력되는 데이터전압의 파형도를 나타낸 것이다.

즉, 각각의 증폭기(AMP1,AMP2,…)에서 출력되는 데이터전압이 해당 스위치(SW1,SW2,…), 저항(R1,R2,,…)을 각기 통해 액정패널의 데이터라인(DL1,DL2,,…)측으로 출력되는데, 도 2의 (a)는 그 중에서 데이터라인(DL1)으로 공급되는 데이터전압의 출력파형을 나타낸 것이다.

도 2의 (a),(b)에서와 같이, 상기 데이터전압은 소스아웃인에이블신호(SOE)에 동기되어 2 도트 인버젼 방식으로 출력되는 것을 알 수 있다. 이를 위해 그 데이터 전압이 출력되는 구간인 소스아웃인에이블신호(SOE)의 "로우" 구간에서 상기 스위치(SW1)를 턴온시킨다.

그런데, 상기 액정패널의 데이터라인(DL1,DL2,,…) 중 임의의 데이터라인을 통해 출력되는 데이터전압 중에서 기수(Odd)번째 게이트라인 데이터전압의 슬루레이트(slew rate)가 우수(Even)번째 게이트라인 데이터전압의 슬루레이트에 비하여 낮게 나타나는 것을 알 수 있는데, 그 이유는 상대적으로 기수번째 데이터전압의 전체적인 천이시간이 우수번째 데이터전압의 천이시간에 비해 더 길기 때문이다.

상기와 같은 이유로 인하여 기수,우수번째의 데이터전압의 슬루레이트 차이가 발생되는 경우, 액정패널의 픽셀에 저장되는 전하 차징시간이 달라지게 되고 이로 인하여 도 3과 같은 수평 라인 딤(Line Dim) 현상이 발생된다.

이와 같이 종래의 인버젼 방식의 액정표시장치에 있어서는 데이터 구동부에서 각 데이터라인에 데이터전압을 출력할 때 기수 데이터전압의 슬루레이트가 우수번째 데이터전압의 슬루레이트에 비하여 낮게 나타나고, 이로 인하여 액정패널의 픽셀에 저장되는 전하량이 시간에 따라 달라져 기수,우수 수평 라인 딤 현상이 발생되는 문제점이 있었다.

본 발명의 목적은 인버젼 방식의 액정표시장치에서 각 데이터라인에 데이터전압을 출력할 때 데이터라인의 저항값을 조절하여, 기수번째 게이트라인 데이터전압의 슬루레이트가 우수번째 게이트라인 데이터전압의 슬루레이트에 비하여 낮게 나타나는 것을 보상하여 그들이 서로 유사하도록 하는 수평라인 딤 개선 장치를 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 데이터 신호와 게이트 온 신호로 액정셀들을 구동하여 화상을 표시하는 액정패널과; 상기 액정 패널의 각 게이트 라인에 게이트 온 신호를 공급하는 게이트 구동부와; 상기 액정 패널의 각 데이터 라인에 계조값에 대응하는 데이터전압을 인버젼 방식으로 출력할 때 각각의 증폭기에 병렬의 저항선로를 마련해 두고 이들을 선택적으로 연결하여 기수,우수번째 게이트라인 데이터전압간의 슬루레이트 차이를 보상하는 데이터 구동부를 포함하여 구성함을 특징으로 한다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 4는 본 발명에 의한 액정표시장치의 구동회로의 일실시 구현예를 보인 블록도로서 이에 도시한 바와 같이, 시스템(41)으로부터 공급되는 수직/수평 동기신호와 클럭신호를 이용하여 게이트 제어신호(GDC)와 데이터 제어신호(DDC)를 발생하고, 입력되는 디지털 비디오 데이터(RGB)를 샘플링한 후에 재정렬하여 데이터 구동부(44)에 공급하는 타이밍 콘트롤러(42)와; 게이트 구동부(43) 및 데이터 구동부(44)에 의해 구동되는 액정셀들에 의해 화상을 표시하는 액정패널(45)과; 상기 액정 패널(45)의 각 게이트 라인에 게이트 온 신호를 공급하는 게이트 구동부(43)와; 상기 액정 패널(45)의 각 데이터 라인에 계조값에 대응하는 데이터전압을 인버젼 방식으로 출력할 때 각각의 증폭기에 병렬의 저항선로를 마련해 두고 이들을 선택적으로 연결하여 기수,우수번째 게이트라인 데이터전압간의 슬루레이트 차이가 보상되도록 하는 데이터 구동부(44)와; 상기 액정패널(45)에서 필요로 하는 각종 구동전압을 발생하기 위한 직류/직류 변환기(46)를 포함하여 구성한 것으로, 이와 같이 구성한 본 발명의 작용을 첨부한 도 5 및 도 6을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

액정패널(45)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)에 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.

시스템(41)의 그래픽 처리회로는 아날로그 데이터를 디지털 비디오 데이터(RGB)로 변환함과 아울러 그 디지털 비디오 데이터(RGB)의 해상도와 색온도를 조정한다. 그리고, 이 시스템(41)으로부터 출력되는 디지털 비디오 데이터(RGB)와 수직/수평 동기신호 및 클럭신호가 타이밍 콘트롤러(42)에 공급된다.

상기 타이밍 콘트롤러(42)는 상기 시스템(41)으로부터 공급되는 수직/수평 동기신호와 클럭신호를 이용하여 게이트 구동부(43)를 제어하기 위한 게이트 제어신호(GDC)와 데이터 구동부(44)를 제어하기 위한 데이터 제어신호(DDC)를 발생한다. 또한, 상기 타이밍 콘트롤러(42)는 상기 시스템(41)으로부터 입력되는 디지털 비디오 데이터(RGB)를 샘플링한 후에 재정렬하여 데이터 구동부(44)에 공급한다.

상기 데이터 구동부(44)는 상기 타이밍 콘트롤러(42)로부터의 데이터 제어신호(DDC)에 응답하여 디지털 비디오 데이터(RGB)를 계조값에 대응하는 데이터전압(아날로그 감마보상전압)으로 변환하고, 이렇게 변환된 데이터전압이 액정패널(45)상의 데이터라인(D1∼Dm)에 공급된다.

상기 게이트 구동부(43)는 상기 타이밍 콘트롤러(42)로부터의 게이트 제어신호(GDC)에 응답하여 스캔펄스(게이트펄스)를 게이트라인(G1∼Gn)에 순차적으로 공급하여 데이터가 공급되는 액정패널(45)의 수평라인들을 선택한다.

참고로, 상기 설명에서는 데이터 구동부(44)와 게이트 구동부(43)가 액정패널(45)과 분리 설치된 것으로 설명하였으나, 근래 들어 패키징 기술에 의하여 액정패널(25)상에 직접 실장되는 추세에 있다.

직류/직류 변환기(46)는 상기 시스템(41)으로부터의 VCC 전압을 이용하여 고전위 공통전압인 VDD 전압, VCOM 전압, 게이트 온(또는 하이)전압 VGH, 게이트 오프(또는 로우)전압 VGL을 발생한다.

한편, 상기 데이터 구동부(44)에서는 상기 설명에서와 같이 디지털 비디오 데이터(RGB)를 계조값에 대응하는 데이터전압으로 변환하여 출력하기 위하여 증폭기를 사용한다. 그런데, 본 발명에서는 상기 증폭기에 병렬의 저항선로를 마련해두고 이를 선택적으로 연결하여 기수,우수번째 게이트라인 데이터전압간의 슬루레이트 차이가 보상되도록 하였다.

이의 일실시 예로써, 도 5에서와 같이 증폭기(AMP1,AMP2,…)의 출력단에 소정의 저항값을 가지는 병렬 스위치(SW1a,SW1b),(SW2a,SW2b)를 연결하고, 이들이 각각의 저항(R1,R2,…)을 통해 액정패널(45)의 데이터라인(DL1,DL2,…)에 각기 연결되도록 하였다.

상기 증폭기(AMP1,AMP2,…)가 연결된 각각의 데이터라인(DL1,DL2,…) 중에서, 증폭기(AMP1)가 연결된 데이터라인(DL1)을 예로하여 기수,우수번째 게이트라인 데이터전압간의 슬루레이트 차이를 보상하는 동작을 설명하면 다음과 같다.

상기 증폭기(AMP1)에서 출력되는 수직 데이터전압은 도 6의 (a),(b)에서와 같이 소스아웃인에이블신호(SOE)에 동기되어 2 도트 인버젼 방식으로 출력된다.

그런데, 상기 증폭기(AMP1)를 통해 데이터라인(DL1)에 데이터전압을 출력함에 있어서, 기수의 데이터전압을 출력할 때에는 상기 증폭기(AMP1)에 접속된 병렬 스위치(SW1a,SW1b) 모두를 턴온시키고, 우수번째의 데이터전압을 출력할 때에는 그 중에서 하나의 스위치(SW1a)만 턴온시키고 다른 하나의 스위치(SW1b)는 턴오프시킨다.

여기서, 상기 스위치(SW1a,SW1b)는 저항선로로 사용된 것으로, 예를 들어 이들의 저항값이 4KΩ이라 하면, 이들의 병렬저항값은 2KΩ이 된다.

따라서, 상기와 같이 기수의 게이트라인 데이터전압을 출력할 때 병렬 스위치(SW1a,SW1b) 모두를 턴온시키면 상기와 같이 병렬저항값이 절반으로 줄어들어 그만큼 출력전류량이 증가된다. 이로 인하여 기수 데이터전압이 픽셀에 충전되는 속도(시간)가 그만큼 빨라져 결과적으로 이에 상응되게 슬루레이트가 향상된다.

이에 비하여, 우수번째의 게이트라인 데이터전압을 출력할 때에는 상기 설명에서와 같이 병렬 스위치(SW1a,SW1b) 중에서 하나의 스위치(SW1a)만 턴온시키게 되므로 원래의 출력전류량이 그대로 유지된다. 이로 인하여 우수번째 데이터전압이 픽셀에 충전되는 속도의 변동이 없으므로 슬루레이트의 변동 또한 없게 된다.

결국, 상기와 같은 스위칭 작용에 의해 기수번째 게이트라인의 데이터전압의 슬루레이트가 상기와 같이 보상되어 이의 슬루레이트가 도 6의 (a)에서와 같이 우수번째 데이터전압의 슬루레이트와 거의 동일하게 된다.

물론, 이후에 연속되는 각 데이터라인의 기수번째 게이트라인 데이터전압의 슬루레이트도 상기와 같이 보상되어 해당 우수번째 데이터전압의 슬루레이트와 거의 동일하게 된다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명은, 데이터 구동부에서 데이터전압을 출력할 때 각 증폭기의 출력단에 병렬의 저항선로를 마련해두고 이를 선택적으로 연결하여 기수,우수번째 게이트라인 데이터전압간의 슬루레이트 차이가 보상되도록 함으로써, 기수,우수 수평 라인 딤 현상이 발생되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

Claims (5)

1. 데이터 전압과 게이트 온 신호로 액정셀들을 구동하여 화상을 표시하는 액정패널;

   상기 액정 패널의 각 게이트 라인에 게이트 온 신호를 공급하는 게이트 구동부; 및

   상기 데이터전압을 증폭시키는 증폭기; 및

   상기 증폭기의 출력단에 제1 및 제2 스위치를 각각 포함하는 두 개의 저항선로가 병렬로 연결되는 데이터 구동부를 포함하고,

   상기 데이터 구동부는,

   상기 액정 패널의 각 데이터 라인에 상기 데이터전압을 수직 2도트 인버젼 방식으로 출력하며, 기수번째 수평라인 에 해당하는 픽셀에 상기 데이터 전압의 출력시, 상기 제1 및 제2 스위치를 턴-온하여 상기 데이터전압을 출력하고,

   우수번째 수평라인에 해당하는 픽셀에 상기 데이터 전압의 출력시 상기 제1 스위치 또는 제2 스위치 중, 어느 하나를 턴-온 하여 상기 데이터전압을 출력하여 수직방향으로의 픽셀간의 데이터 전압의 슬루레이트 차이를 보상하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
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