KR19990009165A - 게이트 신호를 가변하는 액정 표시 장치 - Google Patents

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Abstract

액정 패널의 각 화소에 인가되는 게이트 구동 신호를 온(on)전압 레벨 또는 온 유지 시간이 가변되도록 하여 각 화소에 인가되는 화소 전압의 충전량을 조절할 수 있도록 함으로써 액정 패널의 광 투과율의 조절이 가능하다.

Description

게이트 신호를 가변하는 액정 표시 장치
이 발명은 액정 표시 장치(liquid crystal display: LCD)에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 박막 트랜지스터(thin film transistor: TFT) 액정 표시 장치를 구동하는 구동 장치에 관한 것이다.
평판 표시 장치의 일종인 TFT-LCD는 전압에 따라 빛의 투과도가 변하는 액정의 특성을 이용한 것으로써, 낮은 전압으로 구동이 가능하고 전력의 소모가 작아서 오늘날 널리 이용되고 있다.
액정 표시 장치의 화면을 표시하는 패널이 대형화함에 따라 제조 공정에서 반복되는 패터닝(patterning)에 필요한 마스크(mask)의 수가 증가하게 된다. 이러한 마스크 수의 증가는 마스크간의 공정 편차를 발생시킨다.
이러한 공정 편차는 부정확한 패터닝을 유발시켜, 유지 용량 전극의 면적을 변화시켜 화소간의 유지 용량의 차이를 발생시키거나 TFT의 게이트와 소스 전극간의 정전 용량에 영향을 미친다. 또한 데이터 라인과 화소 전극간의 결합 용량도 변화시켜 불균일한 화질을 만들 수 있다.
상기한 유지 용량의 차이는 킥백(kickback) 전압의 차이를 발생시키고 따라서 각 화소 전극에 충전되는 화소 전압의 충전량이 달라지게 된다. 이러한 충전량의 차이는 작은 전압에서도 민감하게 반응하는 중간 계조일 경우 더욱 증가되며, 결국 광 투과율을 변화시켜 화질의 균일성을 감소시킨다.
이와 같은 불균일한 화질 특성은 화소 전압의 충전량을 조절하면 해결할 수 있다. 종래의 액정 표시 장치는 도 1에서와 같이 화상을 나타내는 액정 패널(10)과 액정 패널의(10)의 각 화소에 화상 신호를 인가하는 소스 구동부(20) 및 각 화소의 구동을 제어하는 게이트 구동부(30)로 구성된다. 도 1에서 점선으로 표시한 마스크간의 경계부(40)를 기준으로 액정 패널(10)의 상부와 하부간의 광 투과율의 차이를 발생시킬 수 있다. 그러나 게이트 구동부(30)는 액정 패널(10) 전면에 대하여 항상 일정한 게이트 구동 신호를 인가하여 각 화소를 구동하기 때문에 종래의 액정 표시 장치에서는 화소에 충전되는 화소 전압의 충전량을 조절을 통하여 상기한 광 투과율의 조정이 곤란하였다.
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 과제는 각 화소에 인가되는 화소 전압의 충전량을 조절하여 마스크의 경계부에서 발생되는 화질의 불균일 현상을 제거하는 것이다.
도 1에 종래의 액정 표시 장치의 구조를 나타낸 구성도이고,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치의 구조를 나타낸 구성도이고,
도 3은 도 2의 액정 패널에 인가되는 게이트 구동 신호를 나타낸 것이고,
도 4는 게이트 구동 신호와 액정 패널의 계조비와의 관계를 도시한 그래프이고,
도 5는 도 2의 액정 패널에 인가되는 게이트 구동 신호와 화상 신호를 함께 나타낸 것이다.
이러한 과제를 달성하기 위하여, 본 발명에서는 액정 패널의 각 화소에 게이트 구동 신호를 인가하는 게이트 구동부를 제1 게이트 구동부와 제2 게이트 구동부로 분리하여 각각 액정 패널의 다른 영역을 구동하도록 하였다. 제2 게이트 구동부가 발생하는 게이트 구동 신호는 온(on)전압 레벨 또는 온 유지 시간이 가변되도록 하여 각 화소에 인가되는 전압의 충전량을 조절할 수 있도록 함으로써 액정 패널의 광 투과율의 조절이 가능하다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 기재한다. 그러나 하기한 실시예는 본 발명의 바람직한 한 실시예일 뿐 본 발명이 하기한 실시예에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치를 도 2에 도시하였다. 도 2에서와 같이 본 발명에 따른 액정 표시 장치는 화상을 나타내는 액정 패널(10)과 액정 패널(10)의 각 화소에 화상 신호를 인가하는 소스 구동부(20) 및 각 화소의 구동을 제어하는 제1 게이트 구동부(31) 및 제2 게이트 구동부(32)로 구성된다.
제1 및 제2 게이트 구동부(31, 32)는 상기 액정 패널(10)을 분리하여 각각 구동한다. 즉, 도 1의 액정 패널(10)에서 점선으로 표시된 마스크간의 경계부(40)를 기준으로 패널(10)의 상부는 제1 게이트 구동부(31)가 게이트 구동 신호를 인가하고, 패널(10)의 하부는 제2 게이트 구동부(32)가 게이트 구동 신호를 인가한다.
이 때 인가되는 게이트 구동 신호를 도 3에 나타내었다. 도 3에서와 같이 제1 게이트 구동부(31)에서는 일정한 레벨(level)의 펄스로 된 제1 게이트 구동 신호를 인가하고, 제2 게이트 구동부(32)에서는 크기가 가변되는 펄스로 된 제2 게이트 구동 신호를 인가한다. 여기서 Von은 각 화소를 구동시키는 레벨이고 Voff는 화소가 구동되지 않는 레벨이다. 예를 들어 제1 게이트 구동 신호가 20V의 Von 레벨과 -10V의 Voff 레벨을 갖는다면, 제2 게이트 구동 신호는 15V, 20V 및 25V로 가변되는 Von 레벨과 -10V의 Voff 레벨을 갖는다.
13.3 XGA 화상 모드에서 게이트 구동 신호의 레벨에 따른 계조비(contrast ratio)를 도 4에 나타내었다. 도 4에서 화면의 밝기는 게이트 구동 신호 레벨에 의존함을 알 수 있다. 따라서 상기한 실시예에서와 같이 게이트 구동 신호의 레벨을 조절함으로써 액정 패널의 화면 밝기의 조절이 가능하다.
게이트 구동 신호를 가변시키는 또 다른 방법으로 게이트 구동 신호가 온 상태를 유지하는 시간을 조절할 수 있다. 도 5에 서로 다른 온 시간을 갖는 게이트 구동 신호를 나타내었다. 도 5에서 제1 게이트 구동 신호와 제2 게이트 구동 신호의 온 시간은 Δt 만큼 차이가 난다. 따라서 액정 패널(10)의 화소에 제1 게이트 구동 신호로 인가되는 화상 신호 Vd1과 제2 게이트 구동 신호로 인가되는 화상 신호 Vd2는 ΔV 만큼의 차이가 나서 화소에 충전되는 전압의 크기가 달라진다. 따라서 게이트 구동 신호의 온 시간을 가변하여 액정 패널(10)에 인가함으로써 광 투과율을 조절할 수 있다.
상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 액정 표시 장치에서는 액정 패널에 인가되는 게이트 구동 신호의 크기와 온 시간을 가변시켜 마스크간의 공정 편차에 기인한 각 화소의 충전량의 차이를 보정할 수 있다. 따라서 액정 패널의 광 투과율을 고르게 하여 화질의 불균일 특성을 감소시킬 수 있다.
비록 이 발명은 가장 실제적이며 바람직한 실시예를 참조하여 설명되었지만, 이 발명은 상기 개시된 실시예에 한정되지 않으며, 후술되는 청구의 범위 내에 속하는 다양한 변형 및 등가물들도 포함한다.

Claims (3)

  1. 화상 신호를 표시하는 액정 패널,
    상기 액정 패널의 각 화소에 화상 신호를 인가하는 소스 구동 회로,
    상기 액정 패널의 일부분에 있는 상기 화소의 구동을 제어하는 게이트 구동 신호를 발생하는 제1 게이트 구동 회로 및
    상기 액정 패널의 다른 일부분에 있는 상기 화소의 구동을 제어하며 가변되는 게이트 구동 신호를 발생하는 제2 게이트 구동 회로를 포함하는
    액정 표시 장치.
  2. 제1항에서,
    상기 제2 게이트 구동 회로의 게이트 구동 신호는
    신호의 전압 레벨이 가변되는
    액정 표시 장치.
  3. 제1항에서,
    상기 제2 게이트 구동 회로의 게이트 구동 신호는
    신호의 레벨 유지 시간이 가변되는
    액정 표시 장치.
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