KR101508719B1 - 구동유닛 및 이를 갖는 표시장치 - Google Patents

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Abstract

구동유닛 및 이를 갖는 표시장치에서, 데이터 드라이버에는 영상 데이터를 데이터 전압으로 변환하여 출력하는 데이터 처리부, 및 데이터 전압과 소정 주기로 스윙하는 공통 전압을 입력받고, 공통 전압과 데이터 전압 중 어느 하나를 선택하여 출력하는 스위칭 회로가 구비된다. 타이밍 컨트롤러는 공통전압의 트랜지션 구간 중 데이터 처리부로부터 출력될 다음 데이터 전압의 전압레벨에 근접한 특정 시점에서 스위칭 신호를 출력한다. 스위칭 회로는 스위칭 신호에 응답하여 공통 전압을 특정 시점에서 출력한다. 따라서, 데이터 전압의 천이 시간을 단축시킬 수 있고, 그 결과 소비 전류를 감소시킬 수 있다.

Description

구동유닛 및 이를 갖는 표시장치{DRIVING UNIT AND DISPLAY DEVICE HAVING THE SAME}
본 발명은 구동유닛 및 이를 갖는 표시장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 소비 전력을 감소시킬 수 있는 구동유닛 및 이를 갖는 표시장치에 관한 것이다.
일반적으로, 액정표시장치는 컬러필터기판, 컬러필터기판과 대향하여 결합하는 어레이 기판 및 컬러필터기판과 어레이 기판과의 사이에 개재된 액정층으로 이루어진다. 컬러필터기판에는 컬러필터층과 공통전극이 구비되고, 어레이 기판에는 공통전극과 마주하는 화소전극이 구비된다.
여기서, 공통전극에는 공통전압이 인가되고, 화소전극에는 데이터 전압이 인가된다. 따라서, 화소전극과 공통전극과의 사이에는 데이터 전압과 공통전압의 전위차만큼의 전계가 형성된다. 전계에 의해서 액정층에 포함된 액정 분자들이 배향되고, 그 결과 액정표시장치는 액정층의 광 투과도를 조절하여 영상을 표시할 수 있다.
그러나, 매 프레임마다 공통전압을 기준으로 한 극성을 갖는 데이터 전압이 계속해서 인가되면, 액정층에 포함된 액정 분자들이 열화된다. 따라서, 최근 액정 표시장치는 이러한 액정 열화를 방지하기 위하여 반전 구동방식을 채택하고 있다.
반전 구동방식에는 프레임 반전, 및 라인 반전 구동방식이 존재한다. 프레임 반전 구동방식은 직류 형태의 공통전압에 대해서 데이터 전압의 극성을 매 프레임마다 반전시키는 방식이고, 라인 반전 구동방식은 교류 형태의 공통전압에 대해서 데이터 전압의 극성을 한 개 이상의 라인 단위로 반전시키는 방식이다.
액정표시장치가 상기한 반전 구동방식으로 구동됨으로써 액정 열화 현상이 제거되었다. 그러나, 데이터 전압의 극성을 라인 단위로 반전시키면, 데이터 전압의 천이 시간이 길어져서, 소비 전류가 증가한다.
따라서, 본 발명의 목적은 소비 전력을 감소시키기 위한 구동유닛을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기한 구동유닛을 채용하는 표시장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기한 표시장치를 구동하는데 적용되는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 구동유닛은 타이밍 컨트롤러, 데이터 드라이버 및 게이트 드라이버를 포함한다. 상기 타이밍 컨트롤러는 영상 데이터, 데이터측 제어신호, 게이트측 제어신호, 및 스위칭 신호를 출력한다. 상기 데이터 드라이버는 데이터 처 리부 및 스위칭 회로로 이루어진다. 상기 데이터 처리부는 상기 데이터측 제어신호에 근거하여 상기 영상 데이터를 데이터 전압으로 변환하여 출력하고, 상기 스위칭 회로는 상기 데이터 전압과 소정 주기로 스윙하는 공통 전압을 입력받고, 상기 스위칭 신호에 응답하여 상기 공통 전압과 상기 데이터 전압 중 어느 하나를 출력한다.
상기 게이트 드라이버는 상기 게이트측 제어신호에 응답하여 게이트 전압을 출력한다.
여기서, 상기 타이밍 컨트롤러는 상기 공통전압의 트랜지션 구간의 초기 1/2 구간에 포함된 소정 시점에서 상기 스위칭 신호를 출력한다. 상기 스위칭 회로는 상기 스위칭 신호에 응답하여 상기 소정 시점에서 상기 공통 전압을 기 설정된 시간 동안 상기 데이터 전압 대신 출력한다.
본 발명에 따른 표시장치는 타이밍 컨트롤러, 데이터 드라이버, 게이트 드라이버, 및 표시패널을 포함한다. 상기 타이밍 컨트롤러는 영상 데이터, 데이터측 제어신호, 게이트측 제어신호, 스위칭 신호를 출력한다. 상기 데이터 드라이버는 데이터 처리부 및 스위칭 회로로 이루어진다. 상기 데이터 처리부는 상기 데이터측 제어신호에 근거하여 상기 영상 데이터를 데이터 전압으로 변환하여 출력하고, 상기 스위칭 회로는 상기 데이터 전압과 소정 주기로 스윙하는 공통 전압을 입력받고, 상기 스위칭 신호에 응답하여 상기 공통 전압과 상기 데이터 전압 중 어느 하나를 선택하여 출력한다. 상기 게이트 드라이버는 상기 게이트측 제어신호에 응답하여 게이트 전압을 출력한다. 상기 표시패널은 상기 게이트 전압에 응답하여 상기 스위칭 회로로부터 출력된 상기 데이터 전압 및 상기 공통전압 중 어느 하나를 입력받아 화소에 충전하여 영상을 표시한다.
여기서, 상기 타이밍 컨트롤러는 상기 공통전압의 트랜지션 구간의 초기 1/2 구간에 포함된 소정 시점에서 상기 스위칭 신호를 출력한다. 상기 스위칭 회로는 상기 스위칭 신호에 응답하여 상기 소정 시점에서 상기 공통 전압을 기 설정된 시간동안 상기 데이터 전압 대신 출력하여 상기 화소를 프리챠징시킨다.
본 발명에 따른 표시장치의 구동방법은, 영상 데이터, 데이터측 제어신호, 게이트측 제어신호, 및 스위칭 신호를 생성하는 단계, 상기 데이터측 제어신호에 근거하여 상기 영상 데이터를 데이터 전압으로 변환하는 단계, 제1 상태의 상기 스위칭 신호에 응답하여 상기 데이터 전압을 출력하는 단계; 제2 상태의 상기 스위칭 신호에 응답하여 소정 주기로 스윙하는 공통 전압의 트랜지션 구간의 초기 1/2 구간에 포함된 소정 시점에 상기 공통 전압을 출력하는 단계, 상기 게이트측 제어신호에 응답하여 게이트 신호를 출력하는 단계, 상기 공통전압으로 화소를 프리챠징시키는 단계; 및 상기 게이트 신호에 응답하여 상기 데이터 전압을 상기 화소로 인가하여 상기 데이터 전압에 대응하는 영상을 표시하는 단계를 포함한다.
이와 같은 구동유닛 및 이를 갖는 표시장치에 따르면, 타이밍 컨트롤러는 공통전압의 트랜지션 구간 중 데이터 처리부로부터 출력될 다음 데이터 전압의 전압레벨에 근접한 특정 시점에서 스위칭 신호를 출력하고, 데이터 드라이버에 구비된 스위칭 회로는 스위칭 신호에 응답하여 공통 전압을 특정 시점에서 일시적으로 출 력한다.
따라서, 데이터 전압의 천이 시간을 단축시킬 수 있고, 그 결과 소비 전류를 감소시킬 수 있다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시패널의 구동유닛을 나타낸 블럭도이고, 도 2는 도 1에 도시된 공통전압 및 데이터 전압을 나타낸 파형도이다.
도 1을 참조하면, 구동유닛(250)은 타이밍 컨트롤러(100), 데이터 드라이버(210) 및 게이트 드라이버(230)를 포함한다.
상기 타이밍 컨트롤러(100)는 외부 장치로부터 데이터 인에이블 신호(DE), 수직 및 수평 동기신호(Vsync, Hsync), 메인 클록 신호(MCLK) 및 영상 데이터(I-data)를 입력받는다. 상기 타이밍 컨트롤러(100)는 상기 영상 데이터(I-data)를 레드, 그린 및 블루 데이터(RGB-data)로 변환하여 상기 데이터 드라이버(230)로 제공한다. 상기 타이밍 컨트롤러(100)는 데이터 인에이블 신호(DE), 메인 클록 신호(MCLK), 수직 및 수평 동기신호(Vsync, Hsync)를 이용하여 데이터측 제어신호 및 게이트측 제어신호를 생성하고 각각 데이터 드라이버(230)와 게이트 드라이버(240)로 출력한다. 또한, 상기 타이밍 컨트롤러(100)는 제1 및 제2 스위칭 신호(S1, S2)를 생성하여 데이터 드라이버(230)로 제공하는 스위칭 신호 생성유닛(150)을 포함한다. 상기 스위칭 신호 생성유닛(150)에 대해서는 이후 도 3을 참조하여 구체적으 로 설명하기로 한다.
상기 데이터 드라이버(230)는 데이터 처리부(210) 및 스위칭 회로(220)를 포함한다. 상기 데이터 처리부(210)는 상기 데이터측 제어신호 및 레드, 그린 및 블루 데이터(RGB-data)를 상기 타이밍 컨트롤러(100)로부터 입력받아서 다수의 데이터 전압(Vdata1~Vdatam)을 출력한다. 여기서, 상기 데이터측 제어신호는 수평개시신호(STH), 반전신호(REV) 및 출력개시신호(TP)를 포함한다. 상기 수평개시신호(STH)는 데이터 드라이버(230)의 동작을 개시하는 신호이고, 상기 반전신호(REV)는 상기 데이터 전압들(Vdata1~Vdatam)의 극성을 반전시키는 신호이며, 상기 출력개시신호(TP)는 상기 데이터 처리부(210)로부터 상기 데이터 전압들(Vdata1~Vdatam)이 출력되는 시점을 결정하는 신호이다.
상기 데이터 처리부(210)로부터 출력된 상기 데이터 전압들(Vdata1~Vdatam)은 상기 스위칭 회로(220)로 인가된다. 상기 스위칭 회로(220)는 공통전압(Vcom)을 입력받고, 상기 타이밍 컨트롤러(100)로부터 상기 제1 및 제2 스위칭 신호(S1, S2)를 입력받는다. 또한, 상기 스위칭 회로(220)는 상기 데이터 드라이버(230)의 출력단자들(OT1~OTm)에 연결된다.
상기 스위칭 회로(220)는 상기 제1 및 제2 스위칭 신호(S1, S2)에 응답하여 상기 출력단자들(OT1~OTm)에 상기 데이터 전압들(Vdata1~Vdatam)과 상기 공통전압(Vcom) 중 어느 하나를 선택하여 출력한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 상기 공통전압(Vcom)은 소정 주기로 스윙하는 교류 전압이다. 도 2에서는 도 1에 도시된 다수의 데이터 전압(Vdata1~Vdatam) 중 제 1 데이터 전압(Vdsta)의 파형만을 일 예로써 도시하였다. 그러나 나머지 데이터 전압들도 이와 유사한 형태를 갖는다.
도 2를 참조하면, 상기 공통전압(Vcom)은 제1 진폭(w1)을 갖고, 상기 제1 데이터 전압(Vdata1)은 상기 제1 진폭(w1)보다 작은 제2 진폭(w2)을 갖는다. 특히, 상기 제1 데이터 전압(Vdada1)은 상기 공통전압(Vcom)의 스윙 범위 내에 존재한다.
상기 공통전압(Vcom)의 한 주기는 소정 전압레벨을 유지하는 전압 유지구간(H1) 및 다른 전압레벨로 변화되는 트랜지션 구간(T1)을 포함한다. 상기 제1 데이터 전압(Vdata1)은 상기 공통전압(Vcom)과 반전된 위상으로 스윙하고, 상기 공통전압(Vcom)에 대한 상기 제1 데이터 전압(Vdata1)의 극성은 상기 공통전압(Vcom)의 반주기 단위로 반전된다. 상기 공통전압(Vcom)의 반주기는 수평주사구간과 동일하고, 상기 수평주사구간은 이후 기재될 각 게이트 신호의 하이구간으로 정의될 수 있다.
여기서, 현재단 게이트 신호의 하이구간에 출력된 데이터 전압을 현재 데이터 전압(Vdata(i))이라고 정의하고, 다음단 게이트 신호의 하이구간에 출력된 데이터 전압을 다음 데이터 전압(Vdata(i+1))이라고 정의한다. 여기서, 상기 현재 데이터 전압(Vdata(i))과 상기 다음 데이터 전압(Vdata(i+1))의 극성은 서로 반전된다.
상기 현재 데이터 전압(Vdata(i))과 상기 다음 데이터 전압(Vdata(i+1))은 서로 다른 극성을 가지므로, 천이되는데 소정의 시간이 소요될 수 있다. 상기 소요 시간이 길어질수록 구동유닛(250)의 소비 전류가 증가한다.
따라서, 상기 스위칭 회로(220)는 상기 전압 유지구간(H1)에서는 상기 현재 데이터 전압(Vdata(i))을 출력하고, 상기 공통전압(Vcom)의 극성이 반전되는 트랜지션 구간(T1) 중 초기 1/2 구간 내의 소정 시점에 대응하는 전압레벨을 갖는 공통전압(Vcom)을 상기 현재 데이터 전압(Vdata(i)) 대신 출력하도록 스위칭 동작을 수행한다. 상기 스위칭 회로(220)는 데이터 전압의 천이 시간을 감소시키기 위하여 상기 트랜지션 구간(T1) 중 상기 공통전압(Vcom)의 전압레벨이 다음 데이터 전압(Vdata(i+1))에 가장 근접한 시점에서 상기 현재 데이터 전압(Vdata(i)) 대신 상기 공통전압(Vcom)을 선택하여 상기 데이터 드라이버(230)의 제1 출력단자(OT1)로 출력한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 상기 공통전압(Vcom)은 상기 제1 데이터 전압(Vdata1)과 반전된 위상을 가지므로, 상기 공통전압(Vcom)은 상기 트랜지션 구간(T1) 중 후기 1/2 구간보다 초기 1/2 구간에서 다음 데이터 전압(Vdata(i+1))에 더 근접한 전압레벨을 가진다. 따라서, 상기 현재 데이터 전압(Vdata(i)) 대신 상기 소정 시점에서의 공통전압(Vcom)을 출력함으로써, 상기 현재 데이터 전압(Vdata(i))이 상기 다음 데이터 전압(Vdata(i+1))으로 천이되는데 소요되는 시간을 단축시킬 수 있고, 그 결과 소비 전류를 감소시킬 수 있다.
한편, 상기 게이트 드라이버(240)는 상기 게이트측 제어신호에 응답하여 복수의 게이트 신호(GS1~GSn)를 순차적으로 출력한다. 상기 게이트측 제어신호는 수직개시신호(STV), 제1 및 제2 클럭신호(CKV, CKVB)를 포함한다. 상기 수직개시신호(STV)는 상기 게이트 드라이버(240)의 동작을 개시하는 신호이고, 상기 제1 및 제2 클럭신호(CKV, CKVB)는 상기 게이트 구동부(240)로부터 상기 게이트 신호 들(GS1~GSn)이 순차적으로 출력되는 시기를 결정하는 신호이다.
도 3은 도 1에 도시된 스위칭 신호 생성유닛의 블럭도이고, 도 4는 도 3에 도시된 현재 영상 데이터 및 다음 영상 데이터의 계조를 나타낸 도면이다.
도 3을 참조하면, 스위칭 신호 생성유닛(150)은 반전부(110), 비교부(120) 및 신호 발생부(130)를 포함한다.
상기 반전부(110)는 인버터(111)를 포함할 수 있다. 상기 반전부(110)는 타이밍 컨트롤러의 현재 영상 데이터(data(i))를 입력받고, 상기 인버터(111)를 이용하여 상기 현재 영상 데이터(data(i))을 반전시켜 반전된 데이터를 다음 영상 데이터(data(i+1))로써 출력한다.
도 4에는 0부터 63계조가 표시되고, 도면에 도시하지는 않았지만, 해당 계조에 대응하는 전압이 존재한다. 각 계조에는 스위칭 소자가 연결되어 있어서, 외부로부터 공급된 6bit 영상 데이터의 각 비트 상태에 따라서 스위칭 소자가 온/오프된다. 예를 들어, 101011의 영상 데이터가 입력되면, 각 비트에 해당하는 스위칭 소자가 턴-온되어 63계조 중에서 43번째 계조에 대응하는 전압이 데이터 전압으로써 출력된다.
본 발명의 일 예로, 현재 영상 데이터(data(i))가 상기 43번째 계조에 대응하고, 상기 현재 영상 데이터(data(i))가 상기 공통전압(Vcom)에 대해서 정극성을 갖는다고 가정한다. 또한, 다음 영상 데이터(data(i+1))가 상기 현재 영상 데이터(data(i))와 다른 극성을 갖지만 동일한 계조로 표시된다고 가정하면, 상기 다음 영상 데이터(data(i+1))는 20번째 계조에 대응한다.
따라서, 101011의 현재 영상 데이터(data(i))가 상기 반전부(110)로 입력되면, 상기 반전부(110)는 010100를 다음 영상 데이터(data(i+1))로써 출력된다.
실질적으로 다음 영상 데이터(data(i+1))가 상기 현재 영상 데이터(data(i))와 동일한 계조를 표시하지 않더라도, 상기 반전부(110)에 의해서 생성된 다음 영상 데이터(data(i+1))는 실질적인 다음 영상 데이터와 동일한 극성을 가지므로, 상기 예측된 다음 영상 데이터(data(i+1))에 대응하는 전압으로부터 실질적인 다음 영상 데이터에 대응하는 전압까지 도달하는데 소요되는 시간이 감소한다. 이로써, 소비 전력을 절감할 수 있다.
한편, 상기 비교부(120)는 상기 다음 영상 데이터(data(i+1)) 및 공통전압(Vcom)을 입력받고, 기 설정된 기준 클럭(RCLK)을 이용하여 상기 공통전압(Vcom)의 트랜지션 구간을 카운팅한다. 카운팅값이 상기 반전부(110)로부터 출력된 상기 다음 영상 데이터(data(i+1))의 계조값에 일치하는 구간에서 비교신호(COM1)를 출력한다.
도 5는 공통전압의 트랜지션 구간이 64계조로 분할된 구조를 나타낸 도면이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 상기 공통전압(Vcom)의 트랜지션 구간(T1)은 최대 공통전압레벨(Vcom-max)에 대응하는 시점부터 최대 데이터 전압레벨(Vdata-max)에 대응하는 시점까지의 제1 구간(a1), 최소 데이터 전압레벨(Vdata-min)부터 최소 공통전압레벨(Vcom-min)에 대응하는 시점까지의 제2 구간(a2), 및 상기 제1 및 제2 구간(a1, a2) 사이에 존재하는 쉐어링 구간(c1)을 포함한다.
여기서, 상기 쉐어링 구간(c1)은 상기 데이터 전압이 표현할 수 있는 계조들(예를 들어, 64계조(000000부터 111111까지))에 대응하는 구간으로 분할된다.
상기 트랜지션 구간(T1) 중 초기 1/2 구간은 상기 쉐어링 구간(c1)의 일부분을 포함한다. 상기 초기 1/2 구간에 포함된 상기 쉐어링 구간(c1) 중 소정 시점에서 상기 공통 전압(Vcom)은 상기 다음 데이터 전압(Vdata(i+1))과 일치하는 전압레벨을 가질 수 있다. 상기 시점에서 상기 공통 전압(Vcom)과 상기 현재 데이터 전압(Vdata(i))의 충전을 공유하면, 상기 현재 데이터 전압(Vdata(i))이 상기 다음 데이터 전압(Vdata(i+1))에 도달하는 시간을 단축시킬 수 있다.
한편, 이 시점을 산출하기 위하여, 상기 비교부(120)는 상기 쉐어링 구간(c1)의 카운팅 값과 상기 다음 데이터 전압(Vdata(i+1))에 대응하는 계조값이 일치하는지 비교한다. 일치하는 시점(예를 들어, 계조값이 010100인 시점)에서 상기 비교부(120)는 비교신호(COM1)를 출력한다.
다시 도 3을 참조하면, 상기 신호 발생부(130)는 상기 비교신호(COM1)에 근거하여 제1 및 제2 스위칭 신호(S1, S2)를 생성하고, 생성된 상기 제1 및 제2 스위칭 신호(S1, S2)는 데이터 드라이버(230)에 구비된 스위칭 회로(220)로 제공된다. 여기서, 상기 제1 및 제2 스위칭 신호(S1, S2)는 1bit 신호이고, 서로 반전된 값을 갖는다.
상기 제1 스위칭 신호(S1)는 전압 유지구간(H1)에는 하이 상태(1)를 갖고, 트랜지션 구간(T1)에서도 대부분 하이 상태(1)로 유지된다. 상기 쉐어링 구간(c1)의 카운팅 값이 상기 다음 데이터 전압(Vdata(i+1))에 대응하는 계조값과 일치하는 구간에서 상기 비교부(120)로부터 제공된 비교신호(COM1)에 응답하여 상기 제1 스위칭 신호(S1)는 로우 상태(0)를 갖는다. 한편, 상기 제2 스위칭 신호(S2)는 상기 제1 스위칭 신호(S1)와 반전된 상태를 가지므로, 상기 제2 스위칭 신호(S2)는 상기 쉐어링 구간(c1)의 카운팅 값이 상기 다음 데이터 전압(Vdata(i+1))에 대응하는 계조값과 일치하는 구간에서만 하이 상태(1)를 갖는다.
도 6은 도 1에 도시된 스위칭 회로의 회로도이다.
도 6을 참조하면, 스위칭 회로(220)는 다수의 제1 스위칭 소자(ST11~ST1m) 및 다수의 제2 스위칭 소자(ST21~ST2m)를 포함한다.
상기 다수의 제1 스위칭 소자(ST11~ST1m)는 데이터 드라이버(230)의 데이터 처리부(210)로부터 출력된 다수의 데이터 전압(Vdata1~Vdatam)을 각각 입력받고, 상기 데이터 드라이버(230)의 다수의 출력단자(OT1~OTm)에 각각 연결된다. 구체적으로, 상기 다수의 제1 스위칭 소자(ST11~ST1m) 각각은 대응하는 데이터 전압을 입력받는 입력전극, 대응하는 출력단자에 연결된 출력전극 및 제1 스위칭 신호(S1)를 입력받는 제어전극으로 이루어진다.
상기 다수의 제2 스위칭 소자(ST21~ST2m)는 공통전압(Vcom)을 입력받고, 상기 다수의 출력단자(OT1~OTm)에 각각 연결된다. 구체적으로, 상기 다수의 제2 스위칭 소자(ST21~ST2m) 각각은 상기 공통전압(Vcom)을 입력받는 입력전극, 대응하는 출력단자에 연결된 출력전극 및 제2 스위칭 신호(S2)를 입력받는 제어전극으로 이루어진다.
도 3에 도시된 바와 같이, 상기 제1 및 제2 스위칭 신호(S1, S2)는 상기 신 호 발생부(130)로부터 생성되고, 서로 반전된 위상을 갖는다.
상기 다수의 제2 스위칭 소자(ST21~ST2m)는 상기 쉐어링 구간(c1)의 카운팅 값이 상기 다음 데이터 전압(Vdata(i+1))에 대응하는 계조값과 일치하는 구간에서 상기 제2 스위칭 신호(S2)에 응답하여 턴-온된다. 따라서, 상기 데이터 드라이버(230)의 출력단자들(OT1~OTm)에는 데이터 전압들(Vdata1~Vdatam) 대신에 공통전압(Vcom)이 일시적으로 출력된다. 여기서, 상기 제1 스위칭 신호(S1)에 의해서 상기 다수의 제1 스위칭 소자(ST11~ST1m)는 턴-오프되어 상기 데이터 전압들(Vdata1~Vdatam)은 상기 출력단자들(OT1~OTm)로 제공되지 않는다.
이후, 상기 제1 스위칭 신호(S1)가 하이 상태로 전환되면, 상기 제1 스위칭 신호(S1)에 의해서 상기 다수의 제1 스위칭 소자(ST11~ST1m)가 턴-온되어 상기 데이터 드라이버(230)의 출력단자들(OT1~OTm)에는 다시 데이터 전압들(Vdata1~Vdatam)이 출력된다.
이처럼, 데이터 전압의 극성이 한 수평주사구간 단위로 반전되는 경우, 다음 데이터 전압에 근접한 공통전압과 현재 데이터 전압의 충전을 공유함으로써, 상기 현재 데이터 전압이 상기 다음 데이터 전압으로 천이되는데 소요되는 시간을 단축시킬 수 있고, 그 결과 소비 전류를 절감할 수 있다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정표시장치의 블럭도이다. 단, 도 7에 도시된 구성요소 중 도 1에 도시된 구성요소와 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 병기하고, 그에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
도 7을 참조하면, 액정표시장치(400)는 영상을 표시하는 액정표시패널(300), 상기 액정표시패널(300)을 구동하는 구동유닛을 포함한다. 상기 구동유닛은 도 1과 동일한 구성을 가지므로, 상기 구동유닛에 대한 설명은 생략한다.
상기 액정표시패널(300)에는 다수의 데이터 라인(DL1~DLm) 및 다수의 게이트 라인(GL1~GLn)이 구비된다. 상기 다수의 데이터 라인(DL1~DLm)과 상기 다수의 게이트 라인(GL1~GLn)은 서로 절연되어 교차하여 상기 액정표시패널(300)에 다수의 화소 영역을 정의한다. 각 화소영역에는 박막 트랜지스터(TFT), 액정 커패시터(Clc) 및 스토리지 커패시터(Cst)로 이루어진 화소가 구비된다. 상기 박막 트랜지스터(TFT)는 대응하는 데이터 라인에 연결된 소오스 전극, 대응하는 게이트 라인에 연결된 게이트 전극 및 상기 액정 커패시터(Clc)의 하부 전극인 화소전극에 연결된 드레인 전극으로 이루어진다. 상기 액정 커패시터(Clc)와 상기 스토리지 커패시터(Cst)는 상기 드레인 전극에 병렬 연결된다.
상기 액정 커패시터(Clc)의 상부 전극인 공통전극은 액정층을 사이에 두고 상기 화소전극과 마주하고, 공통전압(Vcom)을 입력받는다. 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 공통전극으로 제공된 공통전압(Vcom)이 데이터 드라이버(230)의 스위칭 회로(220)로도 제공된다.
상기 데이터 드라이버(230)는 상기 표시패널(300)에 구비된 상기 다수의 데이터 라인(DL1~DLm)에 전기적으로 연결되고, 상기 게이트 드라이버(240)는 상기 표시패널에 구비된 상기 다수의 게이트 라인(GL1~GLn)에 전기적으로 연결된다.
상기 데이터 드라이버(230)는 제2 스위칭 신호(S2)에 응답하여 상기 공통전압(Vcom)이 다음 데이터 전압에 대응하는 전압레벨을 가질 때 일시적으로 공통전압 을 출력하고, 나머지 구간에서는 제1 스위칭 신호(S1)에 응답하여 데이터 전압들(Vdata1~Vdatam) 출력한다.
따라서, 데이터 전압의 극성이 하나의 게이트 라인 단위로 반전되는 경우, 상기 공통전압(Vcom)의 트랜지션 구간 중 다음 데이터 전압에 근접한 전압레벨을 갖는 시점에서 공통전압(Vcom)을 출력함으로써, 상기 다음 게이트 라인(DL1~DLm)이 상기 공통전압(Vcom)으로 프리챠징된다. 이로써, 각 화소에 충전된 현재 데이터 전압이 상기 다음 데이터 전압으로 천이되는 시간을 단축시킬 수 있고, 그 결과 소비 전류를 절감할 수 있다.
한편, 상기 게이트 드라이버(240)는 다수의 게이트 신호를 순차적으로 출력하여 상기 다수의 게이트 라인(GL1~GLn)으로 인가한다. 따라서, 상기 표시패널(300)에 구비된 다수의 화소 중 하나의 게이트 라인에 연결된 화소행들이 순차적으로 턴-온되고, 턴-온된 화소들은 데이터 드라이버(230)로부터 데이터 전압들(Vdata1~Vdatam)을 입력받아서 원하는 영상을 표시한다.
이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시패널의 구동유닛을 나타낸 블럭도이다.
도 2는 도 1에 도시된 공통전압 및 데이터 전압을 나타낸 파형도이다.
도 3은 도 1에 도시된 스위칭 신호 생성유닛의 블럭도이다.
도 4는 도 3에 도시된 현재 영상 데이터 및 다음 영상 데이터의 계조를 나타낸 도면이다.
도 5는 공통전압의 트랜지션 구간이 64계조로 분할된 구조를 나타낸 도면이다.
도 6은 도 1에 도시된 스위칭 회로의 회로도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정표시장치의 블럭도이다.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
100 : 타이밍 컨트롤러 210 : 데이터 처리부
220 : 스위칭 회로 230 : 데이터 드라이버
240 : 게이트 드라이버 300 : 액정표시패널
400 : 액정표시장치

Claims (23)

  1. 영상 데이터, 데이터측 제어신호, 게이트측 제어신호, 및 스위칭 신호를 출력하는 타이밍 컨트롤러;
    상기 데이터측 제어신호에 근거하여 상기 영상 데이터를 데이터 전압으로 변환하여 출력하는 데이터 처리부, 및 상기 데이터 전압과 소정 주기로 스윙하는 공통 전압을 입력받고, 상기 스위칭 신호에 응답하여 상기 공통 전압과 상기 데이터 전압 중 어느 하나를 선택하여 출력하는 스위칭 회로를 포함하는 데이터 드라이버; 및
    상기 게이트측 제어신호에 응답하여 게이트 전압을 출력하는 게이트 드라이버를 포함하고,
    상기 타이밍 컨트롤러는 상기 공통전압의 트랜지션 구간의 초기 1/2 구간에 포함된 소정 시점에서 상기 스위칭 신호를 출력하고,
    상기 스위칭 회로는 상기 스위칭 신호에 응답하여 상기 소정 시점에서 상기 공통 전압을 기 설정된 시간동안 상기 데이터 전압 대신 출력하며,상기 트랜지션 구간은 최대 공통전압레벨에 대응하는 시점부터 최대 데이터 전압레벨에 대응하는 시점까지의 제1 구간, 최소 데이터 전압레벨부터 최소 공통전압레벨에 대응하는 시점까지의 제2 구간, 및 상기 제1 및 제2 구간 사이에 존재하는 쉐어링 구간을 포함하고, 상기 소정 시점은 상기 초기 1/2 구간 중 상기 쉐어링 구간에 포함되고,
    상기 쉐어링 구간은 상기 데이터 전압이 표현하는 계조들에 대응하는 구간들로 분할되고, 상기 소정 시점은 상기 공통전압이 현재 라인에 대응하는 데이터 전압으로부터 반전된 전압의 계조레벨을 가지는 시점인 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 구동장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 데이터 전압은 상기 공통전압과 반전된 위상으로 스윙하고, 상기 공통전압에 대한 상기 데이터 전압의 극성은 한 라인 단위로 반전되는 것을 특징으로 하는 구동장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 공통전압은 상기 데이터 전압보다 큰 진폭을 갖는 것을 특징으로 하는 구동장치.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서, 상기 스위칭 회로는,
    제1 스위칭 신호에 근거하여 상기 데이터 드라이버의 출력단자에 상기 데이터 전압을 제공하는 제1 스위칭 소자; 및
    상기 제1 스위칭 신호와 반전된 위상을 갖는 제2 스위칭 신호에 근거하여 상기 출력단자에 상기 공통전압을 제공하는 제2 스위칭 소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 구동장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 타이밍 컨트롤러는 상기 제1 및 제2 스위칭 신호를 생성하여 상기 스위칭 회로로 제공하는 스위칭 신호 생성유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 구동장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 스위칭 신호 생성유닛은,
    상기 타이밍 컨트롤러의 현재 라인에 대응하는 제1 영상 데이터를 반전시켜 제2 영상 데이터를 출력하는 반전부;
    상기 제2 영상 데이터에 대응하는 전압레벨과 상기 공통전압의 전압레벨을 비교하여 상기 공통전압의 상기 트랜지션 구간 중 상기 제2 영상 데이터에 대응하는 전압레벨을 갖는 시점에서 비교신호를 출력하는 비교부; 및
    상기 비교신호에 근거하여 상기 제2 스위칭 신호를 상기 제2 스위칭 소자로 제공하는 신호 발생부를 포함하는 것을 특징으로 하는 구동장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 비교부는 기 설정된 기준 클럭을 이용하여 상기 공통전압의 상기 트랜지션 구간을 카운팅하고, 카운팅 값이 상기 제2 영상 데이터의 계조값에 대응하면 상기 비교 신호를 상기 신호 발생부로 출력하는 것을 특징으로 하는 구동장치.
  10. 영상 데이터, 데이터측 제어신호, 게이트측 제어신호, 스위칭 신호를 출력하는 타이밍 컨트롤러;
    상기 데이터측 제어신호에 근거하여 상기 영상 데이터를 데이터 전압으로 변환하여 출력하는 데이터 처리부, 및 상기 데이터 전압과 소정 주기로 스윙하는 공통 전압을 입력받고, 상기 스위칭 신호에 응답하여 상기 공통 전압과 상기 데이터 전압 중 어느 하나를 선택하여 출력하는 스위칭 회로를 포함하는 데이터 드라이버;
    상기 게이트측 제어신호에 응답하여 게이트 전압을 출력하는 게이트 드라이버; 및
    상기 게이트 전압에 응답하여 상기 스위칭 회로로부터 출력된 상기 데이터 전압을 입력받아 화소에 충전하여 영상을 표시하는 표시패널을 포함하고,
    상기 타이밍 컨트롤러는 상기 공통전압의 트랜지션 구간의 초기 1/2 구간에 포함된 소정 시점에서 상기 스위칭 신호를 출력하고,
    상기 스위칭 회로는 상기 스위칭 신호에 응답하여 상기 소정 시점에서 상기 공통 전압을 기 설정된 시간동안 상기 데이터 전압 대신 출력하여 상기 화소를 프리챠징시키며,
    상기 트랜지션 구간은 최대 공통전압레벨에 대응하는 시점부터 최대 데이터 전압레벨에 대응하는 시점까지의 제1 구간, 최소 데이터 전압레벨부터 최소 공통전압레벨에 대응하는 시점까지의 제2 구간, 및 상기 제1 및 제2 구간 사이에 존재하는 쉐어링 구간을 포함하고, 상기 소정 시점은 상기 초기 1/2 구간 중 상기 쉐어링 구간에 포함되며,
    상기 쉐어링 구간은 상기 데이터 전압이 표현하는 계조들에 대응하는 구간들로 분할되고, 상기 소정 시점은 상기 공통전압이 현재 라인에 대응하는 데이터 전압으로부터 반전된 전압의 계조레벨을 가지는 시점인 것을 특징으로 하는 표시장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 데이터 전압은 상기 공통전압과 반전된 위상으로 스윙하고, 상기 공통전압에 대한 상기 데이터 전압의 극성은 한 라인 단위로 반전되는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  12. 제11항에 있어서, 상기 공통전압은 상기 데이터 전압보다 큰 진폭을 갖는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 제10항에 있어서, 상기 스위칭 회로는,
    제1 스위칭 신호에 근거하여 상기 데이터 드라이버의 출력단자에 상기 데이터 전압을 제공하는 제1 스위칭 소자; 및
    상기 제1 스위칭 신호와 반전된 위상을 갖는 제2 스위칭 신호에 근거하여 상기 출력단자에 상기 공통전압을 제공하는 제2 스위칭 소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  16. 제15항에 있어서, 상기 타이밍 컨트롤러는 상기 제1 및 제2 스위칭 신호를 생성하여 상기 스위칭 회로로 제공하는 스위칭 신호 생성유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  17. 제16항에 있어서, 상기 스위칭 신호 생성유닛은,
    상기 타이밍 컨트롤러의 현재 라인의 제1 영상 데이터를 반전시켜 제2 영상 데이터를 출력하는 반전부;
    상기 제2 영상 데이터에 대응하는 전압레벨과 상기 공통전압의 전압레벨을 비교하여 상기 공통전압의 상기 트랜지션 구간 중 상기 제2 영상 데이터에 대응하는 전압레벨을 갖는 시점에서 비교신호를 출력하는 비교부; 및
    상기 비교신호에 근거하여 상기 제2 스위칭 신호를 상기 제2 스위칭 소자로 제공하는 신호 발생부를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  18. 제17항에 있어서, 상기 비교부는 기 설정된 기준 클럭을 이용하여 상기 공통전압의 상기 트랜지션 구간을 카운팅하고, 카운팅 값이 상기 제2 영상 데이터의 계조값에 대응하면 상기 비교 신호를 상기 신호 발생부로 출력하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  19. 영상 데이터, 데이터측 제어신호, 게이트측 제어신호, 및 스위칭 신호를 생성하는 단계;
    상기 데이터측 제어신호에 근거하여 상기 영상 데이터를 데이터 전압으로 변환하는 단계;
    제1 상태의 상기 스위칭 신호에 응답하여 상기 데이터 전압을 선택하여 출력하는 단계;
    제2 상태의 상기 스위칭 신호에 응답하여 소정 주기로 스윙하는 공통 전압의 트랜지션 구간의 초기 1/2 구간에 포함된 소정 시점에서 상기 공통전압을 출력하는 단계;
    상기 게이트측 제어신호에 응답하여 게이트 신호를 출력하는 단계;
    상기 공통 전압으로 화소를 프리챠징시키는 단계; 및
    상기 게이트 신호에 응답하여 상기 데이터 전압을 상기 화소로 인가하여 상기 데이터 전압에 대응하는 영상을 표시하는 단계를 포함하며,
    상기 트랜지션 구간은 최대 공통전압레벨에 대응하는 시점부터 최대 데이터 전압레벨에 대응하는 시점까지의 제1 구간, 최소 데이터 전압레벨부터 최소 공통전압레벨에 대응하는 시점까지의 제2 구간, 및 상기 제1 및 제2 구간 사이에 존재하는 쉐어링 구간을 포함하고, 상기 소정 시점은 상기 초기 1/2 구간 중 상기 쉐어링 구간에 포함되며,
    상기 쉐어링 구간은 상기 데이터 전압이 표현하는 계조들에 대응하는 구간들로 분할되고, 상기 소정 시점은 상기 공통전압이 현재 라인에 대응하는 데이터 전압으로부터 반전된 전압의 계조레벨을 가지는 시점인 것을 특징으로 하는 표시장치의 구동방법.
  20. 제19항에 있어서, 상기 데이터 전압은 상기 공통전압과 반전된 위상을 갖고 상기 공통전압보다 큰 진폭으로 스윙하고, 상기 공통전압에 대한 상기 데이터 전압의 극성은 한 라인 단위로 반전되는 것을 특징으로 하는 표시장치의 구동방법.
  21. 삭제
  22. 삭제
  23. 제19항에 있어서, 상기 스위칭 신호를 생성하는 단계는,
    현재 라인에 대응하는 제1 영상 데이터를 반전시켜 제2 영상 데이터를 출력하는 단계;
    상기 제2 영상 데이터에 대응하는 전압레벨과 상기 공통전압의 전압레벨을 비교하여 상기 공통전압의 상기 트랜지션 구간 중 상기 제2 영상 데이터에 대응하는 전압레벨을 갖는 시점에서 비교신호를 출력하는 단계; 및
    상기 비교신호에 근거하여 상기 스위칭 신호를 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치의 구동방법.
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