KR102043624B1 - 액정표시장치 및 그 구동방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로서, 특히, 비표시영역의 서로 다른 층들에 형성되어 있는 게이트연결라인 그룹들 중, 스캔신호의 지연이 적은 게이트연결라인 그룹으로 출력되는 스캔신호를 지연시켜, 서로 다른 층에 형성되어 있는 게이트연결라인들을 통해 게이트라인들로 공급되는 스캔신호들의 지연시간을 일정하게 유지할 수 있는, 액정표시장치 및 그 구동방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다. 이를 위해, 본 발명에 따른 액정표시장치는, 표시영역에는 게이트라인들과 데이터라인들이 교차되게 형성되어 있으며, 비표시영역에는 상기 게이트라인들과 연결된 게이트연결라인들이 두 개 이상의 서로 다른 층들에 배치되어 있는 패널; 및 상기 각각의 층들에 형성되어 있는 게이트연결라인들로 형성된 게이트연결라인 그룹들 중, 스캔신호의 지연이 적은 게이트연결라인 그룹으로 출력되는 스캔신호를 지연시켜 출력하기 위한 구동부를 포함한다.

Description

액정표시장치 및 그 구동방법{LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE AND DRIVING METHOD THEREOF}
본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로서, 특히, 패널의 비표시영역에 형성되어 있는 복수의 게이트연결라인들이 서로 다른 층에 형성되어 있는, 액정표시장치 및 그 구동방법에 관한 것이다.
휴대전화, 테블릿PC, 노트북 등을 포함한 다양한 종류의 전자제품에는 평판표시장치(FPD : Flat Panel Display)가 이용되고 있다. 평판표시장치에는, 액정표시장치(LCD : Liquid Crystal Display), 플라즈마 디스플레이 패널(PDP : Plasma Display Panel), 유기발광표시장치(OLED : Organic Electro Luminescence Display) 등이 있으며, 최근에는 전기영동표시장치(EPD : ELECTROPHORETIC DISPLAY)도 널리 이용되고 있다.
평판표시장치들 중에서도, 특히, 액정표시장치(LCD : Liquid Crystal Display)는 소형 기기부터 대형 기기까지, 모든 전자제품에 적용 가능하다는 장점으로 인해, 가장 널리 사용되고 있다.
도 1은 복수의 게이트연결라인들이 서로 다른 게이트층들에 형성되어 있는 종래의 액정표시장치의 구성을 나타낸 예시도이며, 도 2는 도 1에 도시된 종래의 액정표시장치의 서로 다른 층에 형성된 게이트라연결라인들을 통해 공급되는 스캔신호의 파형들을 나타낸 예시도이다.
종래의 액정표시장치에서는, 도 1에 도시된 바와 같이, 복수의 게이트라인(GL)들 및 복수의 데이터라인(DL)들이 패널(10)의 표시영역에서 서로 교차되도록 형성되어 있고, 상기 교차영역 마다 픽셀이 형성되어 있다.
상기 패널(10)의 비표시영역들 중, 상기 표시영역(A)의 하단에 형성된 제1비표시영역(11)에는, 상기 게이트라인(GL)들로 공급될 스캔신호를 출력하고, 상기 데이터라인(DL)들로 공급될 데이터전압을 출력하는 구동부(20)가 형성되어 있다. 또한, 상기 제1비표시영역(11)에는 상기 구동부(20)와 상기 데이터라인(DL)들을 연결시키기 위한 데이터연결라인(14)들이 형성되어 있다.
상기 패널(10)의 비표시영역들 중, 상기 표시영역(A)의 좌우측에 형성된 제2비표시영역(12) 및 제3비표시영역(13) 각각에는, 상기 구동부(20)와 상기 게이트라인(GL)들을 연결시키기 위한 게이트연결라인(15a, 15b)들이 형성되어 있다.
상기 게이트연결라인들(15a, 15b)은, 하나의 층에 형성될 수도 있으나, 두 개 이상의 층에 형성될 수도 있다.
특히, 스마트폰 또는 테블릿PC와 같은 소형 단말기에서는, 게이트연결라인들이 두 개 이상의 층에 형성되고 있다.
즉, 최근에는, 패널(10)의 외곽에 형성되는 비표시영역(베젤)의 폭을 줄이는 방향으로, 액정표시장치의 개발이 이루어지고 있으며, 게이트연결라인들(15a, 15b)이, 하나의 층에서 나란하게 형성되면, 상기 제2비표시영역 및 상기 제3비표시영역의 폭이 증가되기 때문에, 상기 게이트연결라인들(15a, 15b)은 서로 다른 층에 형성되고 있다.
예를 들어, 도 1에서, 홀수번째 게이트라인들과 연결된 홀수번째 게이트연결라인(G)들은 제2비표시영역(12)에 형성되어 있고, 짝수번째 게이트라인들과 연결된 짝수번째 게이트연결라인(G)들은 제3비표시영역(13)에 형성될 수 있다.
이 경우, 상기 홀수번째 게이트연결라인들 중, 제1게이트연결라인(G1) 및 제5게이트연결라인(G5)들은, 상기 게이트라인과 동일한 층에 형성될 수 있으며, 제3게이트연결라인(G3) 및 제7게이트연결라인(G7)들은, 상기 데이터라인과 동일한 층에 형성될 수 있다.
마찬가지로, 상기 짝수번째 게이트연결라인들 중, 제2게이트연결라인(G2) 및 제6게이연결라인(G6)들은, 상기 게이트라인과 동일한 층에 형성될 수 있으며, 제 4게이트연결라인(G4) 및 제8게이트연결라인(G8)들은, 상기 데이터라인과 동일한 층에 형성될 수 있다.
즉, 제1, 제2, 제5, 제6게이트연결라인들(G1, G2, G5, G6)은, 게이트라인과 동일한 층에 형성되어 있으며, 제3, 제4, 제7, 제8게이트연결라인들(G3, G4, G7, G8)은, 데이터라인과 동일한 층에 형성되어 있다.
상기한 바와 같이, 서로 다른 층들에 게이트연결라인들이 형성되어 있는 경우, 각 층별로, 게이트연결라인들에 작용하는 저항값 및 커패시턴스가 달라지기 때문에, 상기 서로 다른 층으로 공급되는 스캔신호에도 차이가 발생될 수 있다.
즉, 각 층에 형성되어 있는 게이트라인들의 두께와 폭 차이, 각 층의 두께, 및 각 층에 인가되는 상호 캐패시턴스 등의 영향으로 인해, 게이트라인과 동일한 층에 형성되어 있는 게이트연결라인들의 저항 및 데이터라인과 동일한 층에 형성되어 있는 게이트연결라인들의 저항은 달라진다.
따라서, 상기 구동부(20)가, 상기 게이트연결라인들로 동일한 게이트신호(스캔신호)를 출력하더라도, 서로 다른 층들을 통해 상기 게이트연결라인들로 전송된 스캔신호는 서로 다른 파형을 갖게 된다.
예를 들어, 도 1 및 도 2에서, 게이트라인과 동일한 층에 형성되어 있는 제1게이트연결라인(G1)을 통해 제1게이트라인(GL)으로 공급되는 제1스캔신호(S1)와, 데이터라인과 동일한 층에 형성되어 있는 제3게이트연결라인(G3)을 통해 제3게이트라인(GL)으로 공급되는 제3스캔신호(S3)는 서로 다른 파형을 가지고 있다.
따라서, 도 2의 확대된 원에 도시된 바와 같이, 동일한 데이터전압에 대한 제1게이트라인의 픽셀(Pxl1)에서 발생하는 박막트랜지스터의 누설 전류(TFT Leakage Current)(LC1)와, 제3게이트라인의 픽셀(Pxl3)에서 발생하는 박막트랜지스터의 누설 전류(LC3)에는 차이가 발생한다.
예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이, 게이트 오프(Gate off) 후, 5㎲ 이후의 전압을 검출한 결과, 제1게이트연결라인(G1)을 통해 제1게이트라인으로 인가된 제1스캔신호는 -5V(Vgs 0.5V)였으며, 제3게이트연결라인(G3)을 통해 제3게이트라인으로 인가된 제3스캔신호는 -10V(Vgs -4.3V)이다.
따라서, 상기 제1스캔신호가 공급되는 트랜지스터와, 상기 제2스캔신호가 공급되는 트랜지스터에서의 누설 전류(Leakage Current)에 차이가 발생되며, 이로인해, 상기 패널(10)로 출력되는 영상의 화질이 저하될 수 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 비표시영역의 서로 다른 층들에 형성되어 있는 게이트연결라인 그룹들 중, 스캔신호의 지연이 적은 게이트연결라인 그룹으로 출력되는 스캔신호를 지연시켜, 서로 다른 층에 형성되어 있는 게이트연결라인들을 통해 게이트라인들로 공급되는 스캔신호들의 지연시간을 일정하게 유지할 수 있는, 액정표시장치 및 그 구동방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 액정표시장치는, 표시영역에는 게이트라인들과 데이터라인들이 교차되게 형성되어 있으며, 비표시영역에는 상기 게이트라인들과 연결된 게이트연결라인들이 두 개 이상의 서로 다른 층들에 배치되어 있는 패널; 및 상기 각각의 층들에 형성되어 있는 게이트연결라인들로 형성된 게이트연결라인 그룹들 중, 스캔신호의 지연이 적은 게이트연결라인 그룹으로 출력되는 스캔신호를 지연시켜 출력하기 위한 구동부를 포함한다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 액정표시장치 구동방법은, 비표시영역의 서로 다른 층에 형성되어 있는 게이트연결라인 그룹들을 통해, 표시영역의 게이트라인들로 순차적으로 스캔신호를 출력하는 단계; 및 상기 스캔신호가 공급되는 게이트라인으로 데이터전압을 출력하는 단계를 포함하며, 상기 스캔신호를 출력하는 단계는, 상기 게이트연결라인 그룹들 중 스캔신호의 지연이 적은 게이트연결라인 그룹으로는, 기 설정된 값만큼 지연된 지연스캔신호를 출력하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 서로 다른 층들에 형성되어 있는 게이트연결라인들로부터 출력되는 스캔신호의 지연시간이 일정하게 제어될 수 있으며, 이로 인해, 스캔신호에 의한 불량이 개선될 수 있다.
도 1은 복수의 게이트연결라인들이 서로 다른 게이트층들에 형성되어 있는 종래의 액정표시장치의 구성을 나타낸 예시도.
도 2는 도 1에 도시된 종래의 액정표시장치의 서로 다른 층에 형성된 게이트라연결라인들을 통해 공급되는 스캔신호의 파형들을 나타낸 예시도.
도 3은 본 발명에 따른 액정표시장치의 구성을 나타낸 예시도.
도 4는 도 3의 B-B'라인으로 절단된 단면을 나타낸 예시도이다.
도 5는 본 발명에 다른 액정표시장치에 적용되는 구동부의 내부 구성을 나타낸 예시도.
도 6은 본 발명에 따른 액정표시장치에 적용되는 지연스캔신호 출력부의 내부 구성을 나타낸 예시도.
도 7은 본 발명에 따른 액정표시장치 구동방법에 의해 생성된 지연스캔신호 및 기준지연스캔신호를 나타낸 예시도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 대해 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명에 따른 액정표시장치의 구성을 나타낸 예시도이며, 도 4는 도 3의 B-B'라인으로 절단된 단면을 나타낸 예시도이다. 도 5는 본 발명에 다른 액정표시장치에 적용되는 구동부의 내부 구성을 나타낸 예시도이며, 도 6은 본 발명에 따른 액정표시장치에 적용되는 지연스캔신호 출력부의 내부 구성을 나타낸 예시도이다. 도 7은 본 발명에 따른 액정표시장치 구동방법에 의해 생성된 지연스캔신호 및 기준지연스캔신호를 나타낸 예시도로서, (a)는 지연이 발생되지 않는 게이트연결라인 그룹으로 출력될 지연스캔신호가 생성되는 방법을 나타낸 것이며, (b)는 지연이 발생되는 게이트연결라인 그룹으로 출력되고 있는 기준지연스캔신호를 나타낸 것이다.
본 발명에 따른 액정표시장치는, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 표시영역(A)에는 게이트라인(GL)들과 데이터라인(DL)들이 교차되게 형성되어 있으며, 비표시영역(112, 113)에는 상기 게이트라인(GL)들과 연결된 게이트연결라인(115a, 115b)들이 두 개 이상의 서로 다른 층들에 배치되어 있는 패널(100) 및 상기 각각의 층들에 형성되어 있는 게이트연결라인들로 형성된 게이트연결라인 그룹들 중, 스캔신호의 지연이 적은 게이트연결라인 그룹으로 출력되는 스캔신호를 지연시켜 출력하기 위한 구동부(500)를 포함한다.
먼저, 상기 패널(100)의 하부기판(TFT기판)에는, 다수의 데이터라인(DL)들, 데이터라인(DL)들과 교차되는 다수의 게이트라인(GL)들, 상기 데이터라인들과 상기 게이트라인들의 교차부들에 형성되는 다수의 TFT들(Thin FilmTransistor), 상기 데이터라인과 게이트라인의 교차영역마다 형성되어 있는 픽셀에 데이터전압을 충전시키기 위한 다수의 픽셀전극들 및 상기 픽셀전극과 함께 액정층에 충전된 액정을 구동하기 위한 공통전극이 형성된다.
상기 패널(100)의 상부기판(CF기판)에는 블랙매트릭스(BM)와 컬러필터가 형성된다.
상기 패널(100)의 상부 유리기판과 하부 유리기판 각각에는 편광판(POL1, POL2)이 부착되고 액정과 접하는 내면에 액정의 프리틸트각을 설정하기 위한 배향막이 형성된다. 상기 패널(100)의 상부 유리기판과 하부 유리기판 사이에는 셀갭(Cell gap)을 유지하기 위한 컬럼 스페이서(CS)가 형성될 수 있다.
상기 패널(100)은 영상이 출력되는 표시영역(A)과, 상기 표시영역의 외부에 형성되어 있으며 영상이 출력되지 않는 비표시영역(111, 112, 113)이 형성되어 있다.
특히, 본 발명에 적용되는 상기 패널(100)의 하부기판은, 도 4에 도시된 바와 같이, 표시영역(A)에는 게이트라인(GL)과 데이터라인(DL)들이 절연막(150)을 사이에 두고, 서로 다른 층에 형성되어 있으며, 비표시영역(112)에는 상기 게이트라인(GL)들을 상기 구동부(200)와 연결시키고 있는 게이트연결라인(115a, 115b)들이 서로 다른 층에 형성되어 있다.
즉, 상기 패널(100)의 하부기판 중 표시영역(A)에는, 도 4에 도시된 바와 같이, 유리기판(140) 상에 게이트라인(GL)이 형성되어 있고, 상기 게이트라인 상단에는 절연막이 적층되어 있고, 상기 절연막 상단에는 상기 데이터라인(DL)이 형성되어 있으며, 상기 데이터라인(DL) 상단에는 보호막이 적층되어 있다.
상기 하부기판의 비표시영역 중 제1비표시영역(111)에는, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 게이트라인들로 스캔신호를 공급하고, 상기 데이터라인들로 데이터전압을 공급하기 위한 구동부(200)가 형성되어 있다.
상기 하부기판의 비표시영역 중, 상기 표시영역(A)의 양측에 형성된 제2비표시영역(112) 및 제3비표시영역(113)에는, 상기 게이트연결라인(15a, 15b)들이 형성되어 있다.
상기 제2비표시영역(112) 및 상기 제3비표시영역(113)의 구조는 서로 동일함으로, 이하에서는, 상기 제2비표시영역(112)을 기준으로 하여 본 발명이 설명된다.
즉, 상기 제2비표시영역(112)을 도 3에 도시된 B-B'라인으로 절단시킨 단면을 나타낸 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 게이트연결라인들 중, 제1게이트연결라인 그룹(120)은 상기 게이트라인(GL)과 동일한 층에 형성되어 있으며, 상기 게이트연결라인들 중 제2게이트연결라인 그룹(130)은 상기 데이터라인(DL)과 동일한 층에 형성되어 있다.
상기에서는 상기 게이트연결라인(15a, 15b)들이 두 개의 게이트연결라인 그룹으로 형성된 것으로 본 발명이 설명되었으나, 상기 게이트연결라인들이 형성되는 층이 세 개 이상인 경우, 상기 게이트연결라인 그룹들 역시 세 개 이상이 될 수 있다.
이하에서는, 설명의 편의상, 상기 게이트연결라인들이 두 개의 서로 다른 층, 즉, 게이트라인층 및 데이터라인층에 형성된 것을 일예로 하여 본 발명이 설명된다.
이 경우, 게이트라인층에 형성되어 있는 게이트연결라인(15a)들은, 제1게이트연결라인그룹(120)이라 하며, 데이터라인층에 형성되어 있는 게이트연결라인(15b)들은 제2게이트연결라인그룹(130)이라 한다.
상기 제1게이트연결라인 그룹(120)에는, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 제1게이트연결라인(G1), 제5게이트연결라인(G5), 제2게이트연결라인(G2) 및 제6게이트연결라인(G6)이 포함된다.
상기 제2게이트연결라인 그룹(130)에는, 도 3 및 도 5에 도시된 바와 같이, 제3게이트연결라인(G3), 제7게이트연결라인(G7), 제4게이트연결라인(G4) 및 제8게이트연결라인(G8)이 포함된다.
한편, 상기 게이트연결라인들 중, 상기 게이트라인들이 형성되어 있는 게이트라인층과 다른 층에 형성되어 있는 게이트연결라인들은, 컨텍홀을 통해 상기 게이트라인들과 연결되어 있다.
즉, 상기 제2게이트연결라인 그룹(130)에 포함되어 있는 상기 제3, 7, 4 및 8게이트연결라인들은, 미도시된 컨텍홀을 통해 상기 게이트라인들과 연결될 수 있다.
다음, 상기 구동부(500)는, 상기 각각의 층들에 형성되어 있는 게이트연결라인들로 형성된 게이트연결라인 그룹들 중, 스캔신호의 지연이 적은 게이트연결라인 그룹으로 출력되는 스캔신호를 지연시켜 출력하기 위한 것으로서, 상기 패널(100)에 형성되어 있는 게이트라인(GL)으로 스캔신호를 출력하기 위한 게이트 구동부(200), 상기 패널(100)에 형성되어 있는 데이터라인(DL)으로 데이터전압을 입력하기 위한 데이터 구동부(300) 및 상기 게이트 구동부와 상기 데이터 구동부의 기능을 제어하기 위한 제어부(400)를 포함한다.
상기 데이터 구동부(300)는, 상기 제어부(400)로부터 전송되어온 디지털 영상데이터를 데이터전압으로 변환하여 상기 게이트라인에 스캔신호가 공급되는 1수평기간마다 1수평라인분의 상기 데이터전압을 상기 데이터라인들에 공급한다.
즉, 상기 데이터 구동부(300)는, 감마전압 발생부(도시하지 않음)로부터 공급되는 감마전압들을 이용하여, 상기 영상데이터를 상기 데이터전압으로 변환시킨 후 상기 데이터라인으로 출력시킨다. 이를 위해, 상기 데이터 구동부(300)는 쉬프트 레지스터부, 래치부, 디지털 아날로그 변환부(DAC) 및 출력버퍼를 포함하고 있다.
상기 쉬프트 레지스터부는, 상기 제어부(400)로부터 수신된 데이터 제어신호들(SSC, SSP 등)을 이용하여 샘플링 신호를 발생한다.
상기 래치부는 상기 제어부로부터 순차적으로 수신된 상기 디지털 영상데이터(Data)를 래치하고 있다가, 상기 디지털 아날로그 변환부(DAC)로 동시에 출력하는 기능을 수행한다.
상기 디지털 아날로그 변환부는 상기 래치부로부터 전송되어온 상기 영상데이터들을 동시에 정극성 또는 부극성의 데이터 전압으로 변환하여 출력한다. 즉, 상기 디지털 아날로그 변환부는 상기 제어부로부터 전송되어온 극성제어신호(POL)를 이용하여 상기 영상데이터들을 정극성 또는 부극성의 데이터 전압(데이터신호)로 변환하여 상기 데이터라인들로 출력한다.
상기 디지털 아날로그 변환부는 고준위구동전압(VDD)을 이용하여 상기 영상데이터를 상기 데이터전압으로 변환시킨다.
상기 출력버퍼는 상기 디지털 아날로그 변환부로부터 전송되어온 정극성 또는 부극성의 데이터전압을, 상기 제어부로부터 전송되어온 소스출력인에이블신호(SOE)에 따라, 상기 패널의 데이터라인(DL)들로 출력한다.
상기 제어부(400)는, 외부 시스템으로부터 입력되는 타이밍 신호, 즉, 수직동기신호(Vsync), 수평동기신호(Hsync) 및 데이터 인에이블 신호(DE) 등을 이용하여, 상기 게이트 드라이브 IC(200)들의 동작 타이밍을 제어하기 위한 게이트 제어신호(GCS)와 데이터 구동부(300)들의 동작 타이밍을 제어하기 위한 데이터 제어신호(DCS)를 생성하며, 상기 데이터 구동부(300)들로 전송될 영상데이터를 생성한다.
즉, 상기 제어부(400)는, 상기 외부 시스템으로부터 입력되는 입력영상데이터(Input RGB)를 상기 패널(100)의 구조 및 특성에 맞게 정렬시켜, 정렬된 상기 영상데이터를 상기 데이터 구동부(300)로 전송한다.
이를 위해, 상기 제어부(400)에는, 도 5에 도시된 바와 같이, 데이터 정렬부(420)가 형성될 수 있다.
또한, 상기 제어부(400)는 상기 외부 시스템으로부터 전송되어온 타이밍 신호들, 즉, 수직동기신호(Vsync), 수평동기신호(Hsync) 및 데이터인에이블신호(DE) 등을 이용하여, 상기 데이터 구동부(300)를 제어하기 위한 데이터 제어신호(DCS) 및 상기 게이트 구동부(200)를 제어하기 위한 게이트 제어신호(GCS)를 생성하여, 상기 제어신호들을 상기 데이터 구동부(300)와 상기 게이트 구동부(200)로 전송하는 기능을 수행한다.
이를 위해, 상기 제어부(400)에는, 도 5에 도시된 바와 같이, 제어신호 생성부(410)가 형성될 수 있다.
상기 제어신호 생성부(410)에서 발생되는 게이트 제어신호(GCS)들로는 게이트 스타트 펄스(GSP), 게이트 쉬프트 클럭(GSC), 게이트 출력 인에이블 신호(GOE), 게이트 스타트신호(VST), 게이트 클럭(GCLK) 등이 있다.
상기 제어신호 생성부(410)에서 발생되는 데이터 제어신호들에는 소스 스타트 펄스(SSP), 소스 쉬프트 클럭신호(SSC), 소스 출력 이네이블 신호(SOE), 극성제어신호(POL) 등이 포함된다.
본 발명에 적용되는 상기 제어신호 생성부(410)는, 특히, 상기 게이트 스타트신호(VST)를 두 개의 라인을 통해 출력하여, 두 개의 게이트 구동부(200a, 200b) 각각에 전송할 수 있다.
즉, 본 발명에서는, 도 3 및 도 5에 도시된 바와 같이, 게이트연결라인(15a, 15b)들이, 상기 제2비표시영역(112) 및 상기 제3비표시영역(113)에 모두 형성되어 있다. 따라서, 상기 구동부(500)에도, 상기 제2비표시영역(112)에 형성되어 있는 게이트연결라인(15a, 15b)들을 통해 상기 게이트라인들로 스캔신호를 공급하기 위한, 제1게이트 구동부(200a) 및 상기 제3비표시영역(113)에 형성되어 있는 게이트연결라인들을 통해 상기 게이트라인들로 스캔신호를 공급하기 위한 제2게이트 구동부(200b)가 형성될 수 있다.
이 경우, 상기 제1게이트 구동부(200a)는, 상기 제어신호 생성부(410)로부터 전송되는 제1게이트 스타트 신호(VST1)에 따라 구동되어, 상기 제2비표시영역에 형성되어 있는 게이트연결라인들로 순차적으로 스캔신호를 출력한다. 상기 게이트연결라인들로 순차적으로 출력된 상기 스캔신호는, 상기 게이트연결라인들 각각과 연결되어 있는 게이트라인으로 순차적으로 출력된다.
또한, 상기 제2게이트 구동부(200b)는, 상기 제어신호 생성부(410)로부터 전송되는 제2게이트 스타트 신호(VST2)에 따라 구동되어, 상기 제3비표시영역에 형성되어 있는 게이트연결라인들로 순차적으로 스캔신호를 출력한다. 상기 게이트연결라인들로 순차적으로 출력된 상기 스캔신호는, 상기 게이트연결라인들 각각과 연결되어 있는 게이트라인으로 순차적으로 출력된다.
이 경우, 상기 제2게이트 스타트 신호(VST2)는 상기 제1게이트 스타트 신호(VST1)보다, 1수평기간 만큼 지연되어 출력될 수 있다.
즉, 상기 제1게이트 스타트 신호(VST1)에 의해, 상기 제2비표시영역(112)에 형성되어 있는, 상기 제1게이트연결라인(G1)을 통해 제1게이트라인으로 스캔신호가 출력된 이후에, 상기 제2게이트 스타트 신호(VST2)에 의해, 상기 제3비표시영역(113)에 형성되어 있는, 상기 제2게이트연결라인(G2)을 통해 제2게이트라인으로 스캔신호가 출력될 수 있다.
그러나, 상기한 바와 같은 스캔신호의 출력 순서는, 상기 제2비표시영역(112)에 형성되어 있는 게이트연결라인들과 연결되어 있는 게이트라인 및 상기 제3비표시영역(113)에 형성되어 있는 게이트연결라인들과 연결되어 있는 게이트라인들의 배치 형태에 따라 다양하게 변경될 수 있다.
상기 제어신호 생성부(410)는 상기한 바와 같은 게이트 제어신호(GCS)들 이외에도, 상기 제1게이트 구동부(200a) 및 상기 제2게이트 구동부(200b)로 스캔제어신호(SDS)를 전송한다.
상기 스캔제어신호(SDS)를 공급받은 상기 제1게이트 구동부(200a) 및 상기 제2게이트 구동부(200b)는, 서로 다른 층들에 형성되어 있는 두 개의 게이트연결라인 그룹들 중, 스캔신호의 지연이 적은 게이트연결라인 그룹에 형성되어 있는 게이트연결라인들로, 지연된 스캔신호(이하, 간단히 '지연스캔신호'라 함)를 출력한다.
즉, 상기 스캔제어신호(SDS)는, 상기 제1게이트 구동부(200a) 및 상기 제2게이트 구동부(200b)가, 지연이 적은 게이트연결라인 그룹에 형성되어 있는 게이트연결라인들로 출력되는 캔신호를, 지연이 상대적으로 많은 게이트연결라인 그룹에 형성되어 있는 게이트연결라인들로 출력되는 기준지연신호와 유사하거나 또는 동일한 지연값을 갖는 지연스캔신호로 변경시키는 기능을 수행한다.
예를 들어, 도 7의 (a)에 도시된 두 개의 스캔신호들 중, 변환전(왼쪽)의 스캔신호가, 상기 데이터라인층에 형성되어 있는, 제2게이트연결라인 그룹에 포함되는, 게이트연결라인으로 출력되는 정상스캔신호이고, 도 7의 (b)에 도시된 스캔신호가, 상기 게이트라인층에 형성되어 있는, 제1게이트연결라인 그룹에 포함되는, 게이트연결라인으로 출력되는 기준지연스캔신호라고 할 때, 상기 스캔제어신호(SDS)에 의해, 도 7의 (a)에 도시된 바와 같이, 상기 정상스캔신호는, 도 7의 (b)에 도시된 바와 같은 기준지연스캔신호의 형태로 변환된다.
여기서, 도 7의 (b)에 도시된 바와 같은, 상기 기준지연스캔신호는, 상기 제1게이트연결라인 그룹에서 발생될 수도 있고, 상기 제2게이트연결라인 그룹에서 발생될 수도 있다. 그러나, 이하에서는, 설명의 편의상, 상기 정상스캔신호가, 상기 데이터라인층에 형성되어 있는 제2게이트연결라인 그룹과 연결되어 있는 게이트라인들에서 출력되고, 상기 기준지연스캔신호가, 상기 게이트라인층에 형성되어 있는 제1게이트연결라인 그룹과 연결되어 있는 게이트라인들에서 출력되는 것으로 하여 본 발명이 설명된다.
여기서, 상기 정상스캔신호 및 상기 기준지연스캔신호는, 상기 패널(100)의 제조 시, 각종 테스트 및 시뮬레이션을 통해 측정된다. 즉, 상기 정상스캔신호는, 상기 패널(100)의 제조 시, 각종 테스트 및 시뮬레이션을 통해 측정된 스캔신호이다. 따라서, 상기 패널이 완제품으로 제조되어, 실제로 구동되는 경우, 상기 정상스캔신호는 상기 게이트라인들로 출력되지 않는다. 즉, 본 발명은, 상기 정상스캔신호가 출력될 수 있는 게이트라인들로, 상기 정상스캔신호를 출력하는 것이 아니라, 지연된 값을 갖는 지연스캔신호를 출력하는 것이다.
즉, 도 2에서, 제1게이트연결라인 그룹과 연결되어 있는 제1게이트라인으로 출력되는 제1스캔신호(S1)가 기준지연스캔신호가되며, 도 2에서, 제2게이트연결라인 그룹과 연결되어 있는 제3게이트라인으로 출력되는 제3스캔신호(S3)가 정상스캔신호이며, 본 발명에서는 상기 제3게이트라인으로, 상기 지연스캔신호를 출력한다.
따라서, 본 발명의 적용전의 상기 데이터라인층에 형성되어 있는 게이트연결라인들로, 도 7의 (a)의 변환전 스캔신호의 형태와 같은 정상스캔신호가 전송될 때, 본 발명에 따른 액정표시장치의 상기 데이터라인층에 형성되어 있는 게이트연결라인들로는, 도 7의 (a)에 도시된 변환후의 스캔신호, 즉, 지연스캔신호가 출력된다. 또한, 본 발명에 따른 액정표시장치의 상기 게이트라인층에 형성되어 있는 게이트연결라인들로는, 도 7의 (b)에 도시된 바와 같은 형태의 기준지연스캔신호가 전송될 수 있다.
이 경우, 도 7의 (b)에 도시된 바와 같은 기준지연스캔신호는, 상기한 바와 같은 다양한 원인에 의해, 지연된 값을 갖는다.
즉, 상기 데이터라인층을 통해 게이트라인으로 전송되는 정상스캔신호(도 7의 (a)에 도시된 변환전 스캔신호)와, 상기 게이트라인층을 통해 게이트라인으로 전송되는 기준지연스캔신호(도 7의 (b)에 도시된 스캔신호)는, 도 2에서 설명된 바와 같이, 각각의 타이밍에서의 전압값에 차이가 발생되며, 이로 인해, 기준지연스캔신호가 출력되는 게이트라인에 연결된 박막트랜지스터에서는 누설전류가 많이 발생된다.
이 경우, 이미 패널의 비정상적인 요인들에 의해 지연된 값을 갖는 상기 기준지연스캔신호를 정상적인 스캔신호로 변환시키기 위해서는, 복잡한 보상 회로들이 형성되어야 한다.
따라서, 본 발명은 상기 기준지연스캔신호를 정상스캔신호로 변환시키는 대신, 상기 정상스캔신호를 상기 지연스캔신호로 변환시키고 있다. 그러나, 이러한 변환은, 상기 지연스캔신호에 의해서도, 일정 수준 이상의 화질이 보장될 수 있는 한도내에서 이루어진다.
상기한 바와 같은 변환과정은, 상기 스캔제어신호(SDS)에 의해, 상기 게이트 구동부(200a, 200b)에서 실행된다. 이하에서는, 상기 두 개의 게이트 구동부(200a, 200b)들 중 제1게이트 구동부(200a)를 일예로 하여 본 발명이 설명된다. 이 경우, 제2게이트 구동부(200b)는 제1게이트 구동부와 동일한 행태로 구성되어 있으며, 동일한 방법에 의해 구동되어, 동일한 기능을 수행할 수 있다.
상기 제1게이트 구동부(200a)는 상기한 바와 같은 기능을 수행하기 위해, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 게이트연결라인들을 통해 상기 게이트라인들로 순차적으로 상기 스캔신호를 출력하기 위한 스캔신호 출력부(210)들을 포함하고 있다. 상기 스캔신호 출력부(210)들 중, 스캔신호의 지연이 적은 게이트연결라인 그룹과 연결되어 있는 지연스캔신호 출력부(210a)들로, 상기 제어부(400)는, 상기 스캔신호를 지연시키기 위한 스캔제어신호(SDS)를 출력한다.
상기 지연스캔신호 출력부(210a)들은, 상기 제어부(400)로부터 전송되어온 상기 게이트 스타트 신호(VST)에 의해 구동을 시작하여, 순차적으로 스캔신호를 출력한다.
이 경우, 상기한 바와 같이, 제조 시의 측정 결과, 제2게이트연결라인 그룹과 연결되어 있는 게이트라인들로 지연이 적은 스캔신호인 정상스캔신호가 출력된다고 할 때, 상기 제어부(400)는, 상기 제2게이트연결라인 그룹과 연결되어 있는 지연스캔신호 출력부(210a)들로, 상기 스캔신호를 지연시키기 위한 스캔제어신호(SDS)를 출력한다.
예를 들어, 상기 패널(100)의 제조 시에 수행된 테스트 또는 시뮬레이션 결과, 상기 제2게이트연결라인 그룹에 포함되어 있는 제3게이트연결라인(G3) 및 제7게이트연결라인(G7)으로 정상스캔신호가 출력된다고 할 때, 상기 제어부(400)는 상기 제3게이트연결라인(G3) 및 상기 제7게이트연결라인(G7)들과 연결되어 있는 지연스캔신호 출력부(210a)들로 상기 스캔제어신호(SDS)를 출력한다.
상기 스캔제어신호(SDS)를 공급받은 상기 지연스캔신호 출력부(210a)는, 상기 스캔제어신호에 따라, 스캔신호를 구성하는 하이레벨전압의 출력시간 및 스캔신호를 구성하는 로우레벨전압의 출력시간을 지연시켜, 상기 기준지연스캔신호의 파형과 유사한 지연시간을 갖는, 지연스캔신호를 출력한다.
이를 위해, 상기 스캔제어신호(SDS)가 공급되는 지연스캔신호 출력부(210a)는, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 스캔제어신호(SDS)에 따라 스캔신호를 구성하는 하이레벨전압의 출력을 제어하기 위한 제1스위칭부(211) 및 상기 스캔제어신호(SDS)에 따라 상기 스캔신호를 구성하는 로우레벨전압의 출력을 제어하기 위한 제2스위칭부(212)를 포함한다.
즉, 일반적으로 상기 게이트라인으로 출력되는 지연스캔신호는, 1수평기간 동안 출력되는 하이레벨전압(VGH) 및 1수직기간 중 상기 1수평기간을 제외한 기간 동안 출력되는 로우레벨전압(VGL)로 구성된다.
따라서, 하이레벨전압의 출력을 지연시키거나, 또는 로우레벨전압의 출력을 지연시키면, 도 7의 (b)에 도시된 바와 같은 지연스캔신호가 출력될 수 있다.
예를 들어, 상기 제1스위칭부(211)를 구성하는 제1스위칭트랜지스터(ST1)의 게이트로 상기 스캔제어신호(SDS)가 입력되며, 상기 스캔제어신호(SDS)가 연속적인 펄스들로 구성될 때, 상기 스캔제어신호(SDS)에 의해, 상기 제1스위칭트랜지스터(ST1)는 턴온 및 턴오프상태를 반복한다.
따라서, 상기 하이레벨전압이 지속적으로 상기 게이트라인으로 출력되지 못하므로, 상기 하이레벨전압의 상승곡선이 지연된다. 즉, 상기 제1스위칭부(211)는 상기 스캔제어신호에 따라, 상기 하이레벨전압의 출력시간을 지연시킬 수 있다.
또한, 상기 제2스위칭부(212)를 구성하는 제2스위칭트랜지스터(ST1)의 게이트로 상기 스캔제어신호(SDS)가 입력될 때, 상기 스캔제어신호(SDS)에 의해, 상기 제2스위칭트랜지스터(ST2)는 턴온 및 턴오프 상태를 반복한다.
따라서, 상기 로우레벨전압이 지속적으로 상기 게이트라인으로 출력되지 못하므로, 상기 로우레벨전압의 하강곡선이 지연된다. 즉, 상기 제2스위칭부(212)는 상기 스캔제어신호(SDS)에 따라, 상기 로우레벨전압의 출력시간을 지연시킬 수 있다.
상기한 방법 이외에도, 상기 지연스캔신호 출력부(210a)는 다양한 방법을 이용하여, 상기 지연스캔신호를 출력할 수 있으며, 이를 위해, 상기 지연스캔신호 출력부(210a)는 다양한 형태로 구성될 수 있다.
즉, 상기한 바와 같은 본 발명에 따른 액정표시장치는, 비표시영역의 서로 다른 층에 형성되어 있는 게이트연결라인 그룹들을 통해, 표시영역(A)의 게이트라인들로 순차적으로 스캔신호를 출력하는 단계 및 상기 스캔신호가 공급되는 게이트라인으로 데이터전압을 출력하는 단계를 포함하며, 상기 스캔신호를 출력하는 단계는, 상기 게이트연결라인 그룹들 중 스캔신호의 지연이 적은 게이트연결라인 그룹으로는, 기 설정된 값만큼 지연된 지연스캔신호를 출력한다.
특히, 상기 스캔신호를 출력하는 단계는, 스캔신호를 구성하는, 하이레벨전압의 출력시간 및 로우레벨전압의 출력시간을 지연시켜, 상기 기 설정된 값만큼 지연된, 상기 지연스캔신호를 출력한다.
부연하여 설명하면, 본 발명에 따른 액정표시장치는, 서로 다른 층에 형성되어 있는 게이트연결라인들을 통해 게이트라인으로 출력되는 스캔신호들이, 최대한 유사한 지연값을 갖도록 하기 위한 것이다.
이를 위해, 패널의 제조 단계에서, 각종 테스트 및 시뮬레이션을 통해, 서로 다른 층들 중, 스캔신호의 지연이 적게 발생되는 층을 선택한다.
이 경우, 상기 스캔신호의 지연이 적게 발생되는 층에 형성된 게이트연결라인들로 스캔신호를 출력하는 지연스캔신호 출력부(210a)로 상기 스캔제어신호(SDS)가 출력될 수 있도록, 상기 제어부(400)를 설정한다.
상기 패널(100)이 구동될 때, 상기 제어부(400)는 상기 지연스캔신호 출력부(210a)로 상기 스캔제어신호(SDS)를 출력한다.
상기 지연스캔신호 출력부(210a)는 상기 스캔제어신호(SDS)를 이용하여, 상기지연스캔신호 출력부(210a)를 통해 출력된 스캔신호를 기 설정된 값만큼 지연시킨다. 이처럼 지연된 스캔신호를 지연스캔신호라 한다.
여기서, 상기 지연스캔신호 출력부(210a)로부터 출력된 상기 지연스캔신호는, 상기 서로 다른 층들 중, 상기 스캔신호의 지연이 많이 발생되는 층에 형성된 게이트연결라인들로 출력되는 기준지연스캔신호와 유사한 지연값을 갖는다.
따라서, 상기 게이트라인들 전체적으로 볼 때, 유사한 형태의 스캔신호가 출력되므로, 패널로 출력되는 영상의 화질이 개선될 수 있다.
본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.　 그러므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100 : 패널 200a, 200b : 게이트 구동부
300 : 데이터 구동부 400 : 제어부
500 : 구동부 120 : 제1게이트연결라인 그룹
130 : 제2게이트연결라인 그룹

Claims (10)

  1. 표시영역에는 게이트라인들과 데이터라인들이 교차되게 형성되어 있으며, 비표시영역에는 상기 게이트라인들과 연결된 게이트연결라인들이 두 개 이상의 서로 다른 층들에 배치되어 있는 패널; 및
    상기 각각의 층들에 형성되어 있는 게이트연결라인들로 형성된 게이트연결라인 그룹들 중, 스캔신호의 지연이 적은 게이트연결라인 그룹으로 출력되는 스캔신호를 지연시켜 출력하기 위한 구동부를 포함하고,
    상기 구동부는,
    상기 게이트연결라인들을 통해 상기 게이트라인들로 순차적으로 상기 스캔신호를 출력하기 위한 스캔신호 출력부들; 및
    서로 다른 층들에 형성되어 있는 게이트연결라인 그룹들 중 스캔신호의 지연이 적은 게이트연결라인 그룹과 연결되어 있는 지연스캔신호 출력부들로, 상기 스캔신호를 지연시키기 위한 스캔제어신호를 출력하기 위한 제어부를 포함하며,
    상기 스캔제어신호가 입력되는 상기 지연스캔신호 출력부들은, 상기 스캔제어신호에 따라, 상기 스캔신호의 하이레벨전압의 출력시간 및 상기 스캔신호의 로우레벨전압의 출력시간을 지연시켜 상기 스캔신호의 출력을 지연시키는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 게이트연결라인 그룹들 중, 제1게이트연결라인 그룹에 포함되는 게이트연결라인들은, 상기 게이트라인들이 형성되어 있는 게이트라인층에 형성되어 있으며,
    상기 게이트연결라인 그룹들 중, 제2게이트연결라인 그룹에 포함되는 게이트연결라인들은, 상기 데이터라인들이 형성되어 있는 데이터라인층에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 게이트라인들이 형성되어 있는 게이트라인층과 다른 층에 형성되어 있는 게이트연결라인들은, 컨텍홀을 통해 상기 게이트라인들과 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 구동부는 상기 비표시영역 중 제1비표시영역에 형성되어 있으며,
    상기 게이트연결라인들은, 상기 비표시영역 중 상기 제1비표시영역의 양측에 형성된 제2비표시영역 및 제3비표시영역에 분산되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제2비표시영역에 형성된 게이트라인들 중 제1게이트연결라인 그룹에 포함되는 게이트연결라인들은, 상기 게이트라인들이 형성되어 있는 게이트라인층에 형성되어 있고, 제2연결라인 그룹에 포함되는 게이트연결라인들은, 상기 데이터라인들이 형성되어 있는 데이터라인층에 형성되어 있으며,
    상기 제3비표시영역에 형성된 게이트라인들 중 제3게이트연결라인 그룹에 포함되는 게이트연결라인들은, 상기 게이트라인층에 형성되어 있고, 제4연결라인 그룹에 포함되는 게이트연결라인들은, 상기 데이터라인들이 형성되어 있는 데이터라인층에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  6. 삭제
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 스캔제어신호가 입력되는 상기 지연스캔신호 출력부들 각각은,
    상기 스캔제어신호에 따라 상기 스캔신호의 하이레벨전압의 출력을 제어하기 위한 제1스위칭부; 및
    상기 스캔제어신호에 따라 상기 스캔신호의 로우레벨전압의 출력을 제어하기위한 제2스위칭부를 포함하는 액정표시장치.
  8. 삭제
  9. 비표시영역의 서로 다른 층에 형성되어 있는 게이트연결라인 그룹들을 통해, 표시영역의 게이트라인들로 순차적으로 스캔신호를 출력하는 단계; 및
    상기 스캔신호가 공급되는 게이트라인으로 데이터전압을 출력하는 단계를 포함하고,
    상기 스캔신호를 출력하는 단계는,
    상기 게이트연결라인 그룹들 중 스캔신호의 지연이 적은 게이트연결라인 그룹으로는, 기 설정된 값만큼 지연된 지연스캔신호를 출력하며,
    상기 스캔신호를 출력하는 단계는,
    스캔신호를 구성하는, 하이레벨전압의 출력시간 및 로우레벨전압의 출력시간을 지연시켜, 상기 기 설정된 값만큼 지연된, 상기 지연스캔신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치 구동방법.
  10. 삭제
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