KR20000018578A - 액정 표시 장치 및 그의 구동 방법 - Google Patents

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Abstract

R 개의 주사선을 가지는 디스플레이에서, 먼저 주사선을 각각 최대 Y개가 포함될 수 있는 되는 다수의 블록으로 나누고, 다수의 블록을 각각 최소 X개가 포함될 수 있는 Z개의 그룹으로 나눈다, 그리고 나서, 먼저 Z 개의 그룹 중 하나의 그룹을 선택하고, 그리고 나서 선택된 그룹에 포함되는 블록 중 하나를 선택한 후, 마지막으로 선택된 블록내에 포함되는 게이트선 중 하나를 선택함으로써, 주사를 원하는 주사선을 선택한다. 이와 같이 함으로써, 신호전달을 위한 버스 라인의 수를 줄일 수 있으며, 회로의 크기도 줄일 수 있다.

Description

액정 표시 장치 및 그의 구동 방법
이 발명은 액정표시 장치 및 그의 구동 방법에 관한 것으로서, 특히 박막 트랜지스터 액정 표시 장치(thin film transistor liquid crystal display; 이하 'TFT-LCD'라 함) 및 그의 구동 방법에 관한 것이다.
TFT-LCD는 두 기판 사이에 주입되어 있는 이방성 유전율을 갖는 액정 물질에 전계를 인가하고, 이 전계의 세기를 조절하여 기판에 투과되는 빛의 양을 조절함으로써 원하는 화상 신호를 얻는 표시장치이다. TFT-LCD는 최근 들어 저 소비전력, 박형, 고해상도 등의 이유로 기존에 널리 사용되는 음극선관(cathode ray tube; CRT)을 대체하는 디스플레이로 각광받고 있다.
도1은 일반적인 TFT-LCD를 나타내는 도면이다.
도1에 도시한 바와 같이, TFT-LCD는 일반적으로 LCD 패널(10), 게이트 드라이버(20), 소스 드라이버(30), 타이밍 제어부(40)로 이루어진다.
LCD 패널(10)에는 복수의 게이트선(도시하지 않음)과, 이 게이트선에 절연되어 교차하는 복수의 데이터선(도시하지 않음)이 형성되어 있으며, 게이트선과 데이터선에 의해 둘러싸인 영역(이를 '화소'라 함)에는 각각 복수의 TFT가 형성되어 있다. TFT의 게이트 전극, 소스 전극과 드레인 전극은 각각 게이트선, 데이터선과 화소 전극(도시하지 않음)에 연결된다. 이 화소 전극과, 공통 전극이 형성되어 있는 대향 기판 사이에는 액정 물질이 주입된다.
게이트 드라이버(20)는 TFT를 온 또는 오프 시키기 위한 게이트 온/오프 전압을 게이트선에 인가한다. 이 때, 게이트 온 전압은 LCD 패널의 게이트선에 순차적으로 인가되며, 이에 따라 게이트 온 전압이 인가된 게이트선에 연결된 TFT는 온으로 된다. 데이터 드라이버(30)는 화상신호를 나타내는 계조 전압을 각 데이터선에 인가한다.
타이밍 제어부(40)는 그래픽 제어기(도시하지 않음)로부터 수직 동기 신호(Vsync), 수평 동기신호(Hsync), 클록 신호(CLK)와 데이터 신호(DATA)신호를 입력받아 각종 타이밍 제어 신호를 게이트 드라이버(20)나 데이터 드라이버(30)로 출력한다.
이와 같은 TFT-LCD의 동작을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 표시하고자 하는 게이트선에 연결된 게이트 전극에 게이트 온 전압을 인가하여 TFT를 도통시킨 후에, 화상 신호를 나타내는 계조 전압을 데이터선을 통해 소스 전극에 인가하여 이 계조 전압이 드레인 전극에 전달되도록 한다. 그러면, 계조 전압이 화소 전극에 전달되고, 화소 전극과 공통 전극의 전위차에 의해 전계가 형성된다. 이 전계의 세기는 계조 전압의 크기에 의해 조절되며, 이 전계의 세기에 의해 기판에 투과되는 빛의 양이 조절된다.
한편, TFT-LCD가 대형화됨에 따라 일부 TFT-LCD에서는 게이트 온 신호를 게이트선에 인가함에 있어, 먼저 게이트 블록을 선택한 후 선택된 게이트 블록내에 연결된 각 게이트선에 게이트 온 신호를 인가하는 방식을 채택하고 있으며, 이와 같은 TFT-LCD 구조는 미국특허 제5,028,916호, 제4,714,921호, 5,426,447호 등에 기재되어 있다.
상기한 TFT-LCD 구조는 게이트 블록 선택신호와 게이트 서브 신호를 통해 게이트선을 선택하는 데, 이를 도면을 참조하여 설명한다.
도2는 이러한 종래 TFT-LCD 구조의 게이트 드라이버를 나타내는 도면이다.
도2에 도시한 바와 같이 종래 TFT-LCD의 게이트 드라이버는 블록 선택 신호 생성기(21), 서브 신호 생성기(22)와 게이트 어레이(23)로 이루어진다.
게이트 어레이(23)는 다수의 AND 게이트(A1, A2, A3,...Ar)로 이루어지며, 이들 AND 게이트의 각 출력단자에는 LCD 패널의 게이트선이 연결된다. 이 게이트 어레이는 M개의 AND 게이트를 하나의 단위로 하는 게이트 블록(23a, 23b,.., 23l)으로 세분된다.
블록 선택 신호 생성기(21)는 타이밍 제어부(40)로부터 제어신호를 입력받아, 블록 선택 신호(S1)를 출력한다. 이 출력 신호(S1)는 L개의 버스라인을 통해 게이트 블록의 AND 게이트에 출력되는데, 각 버스 라인에 연결되는 게이트 블록에는 같은 블록 선택 신호가 전달된다. 이 때, 블록 선택 신호 생성기(21)로부터 출력되는 버스 라인의 수는 게이트 블록의 수와 일치한다.
서브 신호 생성기(22)는 타이밍 제어부(40)로부터 제어 신호를 입력받아, 서브 신호(S2)를 출력한다. 이 출력 신호(S2)는 M개의 버스라인을 통해 각 게이트 블록의 AND 게이트에 출력된다. 이 때, 서브 신호 생성기(22)로부터 출력되는 버스 라인의 수는 각 게이트 블록에 있는 AND 게이트 수와 일치한다.
도2에 도시한 게이트 드라이버를 가지는 TFT-LCD에서, LCD 패널의 게이트선은 M개의 게이트선을 하나의 단위로 하여 L개의 블록으로 나뉘어진다. 이때, LCD 패널(10)에 있는 게이트선의 총 수가 R개라 하면, L × M ≥ R의 관계가 성립한다.
예를 들어, 768개의 게이트선을 가지는 XGA 패널에서는 예컨대 12개의 게이트선을 하나의 단위로 하는 64개의 블록으로 나누거나 28개의 게이트선을 하나의 단위로 하는 28개의 블록으로 나눌 수 있다. 이 때, 28개의 게이트선을 하나의 단위로 28개의 블록으로 나누는 경우에는, 각 블록에 연결할 수 있는 최대 게이트선의 수는 28 × 28(= 784)이 된다. 이는 XGA 패널의 게이트선(768)의 총수 보다 크기 때문에, 첫 번째 블록 또는 마지막 블록에는 28개보다 작은 숫자의 게이트선을 연결함으로써 총 게이트선의 수를 맞출 수 있다.
이러한 구성에서 블록 선택신호 생성기(21) 및 서브신호 생성기(22)가 각각 도3에 도시한 파형과 같은 블록 선택신호(S1)와 서브 신호(S2)를 각 AND게이트로 출력하면, 각 AND 게이트로부터 출력되는 최종 신호(OUT1)는 도3에 도시한 바와 같이 순차적인 펄스 신호가 된다. 이 신호가 게이트 구동신호이며, 게이트 구동신호는 LCD 패널로 입력되어 순차적으로 각 게이트선에 연결된 TFT를 온 시킨다.
그러나, 상기한 바와 같은 종래의 게이트 드라이버의 구조에서는 많은 버스 라인이 필요하다는 문제점이 있다. 즉, 768개의 게이트선을 가지는 XGA 패널의 경우 28개의 블록으로 나누고, 각 블록에 28개의 게이트선을 연결하는 경우 신호 전달을 위해 필요한 버스 라인의 수는 56(28+28)개가 되며, 게이트선 전체를 64개의 블록으로 나누고, 각각의 블록에 12개의 게이트선을 연결하는 경우 신호 전달을 위해 76개의 버스 라인이 필요하게 된다.
이렇게 많은 수의 버스 라인은 많은 수의 신호입력 핀을 필요로 하며, 또한 라인 수가 많아짐에 따라 회로의 면적이 증가하고, 패널 제조시에 라인 오픈(Line Open) 등의 불량(Defect)이 발생하는 문제점이 있다.
그러므로 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 게이트선을 여러 개의 블록으로 분할하고, 이 블록들을 다시 여러 개의 그룹으로 분할한 후, 적정한 선택신호를 인가하여 게이트 신호를 각 게이트선에 순차적으로 인가함으로써 버스 라인의 수와 회로의 면적을 줄이며, 라인 결함 등의 불량을 줄이기 위한 것이다.
도1은 일반적인 액정 표시 장치를 나타내는 도면이다.
도2는 종래의 액정표시장치의 게이트 드라이버를 상세하게 나타내는 도면이다.
도3은 도2의 게이트 드라이버에 사용되는 각종 신호의 파형을 나타내는 도면이다.
도4는 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치를 나타내는 도면이다.
도5는 본 발명의 제 1실시예에 따른 게이트 드라이버를 나타내는 도면이다.
도6은 도5의 게이트 드라이버에 사용되는 각종 신호의 파형을 나타내는 도면이다.
도7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 게이트 드라이버를 나타내는 도면이다.
이와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 먼저 주사선을 각각 최대 Y개가 포함될 수 있는 다수의 블록으로 나누고, 다수의 블록을 각각 최소 X개가 포함될 수 있는 Z개의 그룹으로 나눈다, 그리고 나서, 먼저 Z 개의 그룹 중 하나의 그룹을 선택하고, 그리고 나서 선택된 그룹에 포함되는 블록 중 하나를 선택한 후, 마지막으로 선택된 블록내에 포함되는 게이트선 중 하나를 선택함으로써, 주사를 원하는 주사선을 선택한다.
한편, 본 발명의 하나의 특징에 따른 액정 표시 장치는
R개의 게이트선, 다수의 데이터선, 상기 게이트선에 연결되는 게이트 전극을 가지는 다수의 박막 트랜지스터를 포함하는 액정 표시 장치 패널과; 상기 데이터선에 화상을 나타내는 계조 전압을 인가하기 위한 데이터 드라이버와; 상기 박막 트랜지스터를 온 시키기 위한 게이트 구동 신호를 상기 게이트선에 순차적으로 공급하기 위한 게이트 드라이버를 포함한다.
본 발명의 액정 표시 장치에서, 상기 R개의 게이트선은 최대 Y개의 게이트선이 포함될 수 있는 다수의 블록으로 나뉘며, 상기 다수의 블록은 최대 X개의 블록이 포함될 수 있는 Z개의 그룹으로 나뉘어 진다.
이 때, 상기 X, Y 및 Z는 X × Y × Z ≥ R인 조건을 만족하고, X, Y 및 Z의 합이 최소인 자연수인 것이 바람직하다.
또한, 상기 X, Y 및 Z가 X × Y × Z＞ R인 경우에는, 상기 Z 개의 그룹 중 첫 번째 그룹이나 마지막 그룹에 포함되는 게이트선의 수가 다른 그룹에 포함되는 게이트선의 수보다 적은 것이 바람직하다.
여기서, 상기 게이트 드라이버는
상기 Z개의 그룹 중 하나의 그룹을 선택하기 위한 그룹 선택 신호를 생성하는 그룹 선택 신호 생성기와; 상기 그룹에 포함되는 상기 X개의 블록 중 하나의 블록을 선택하기 위한 블록 선택 신호를 생성하는 블록 선택 신호 생성기와; 상기 블록에 포함되는 Y개의 게이트선 중 하나의 신호를 선택하기 위한 서브 신호를 생성하는 서브 신호 생성기와; 상기 그룹 선택 신호, 상기 블록 선택 신호, 상기 서브 신호를 입력받아, 상기 게이트 구동 신호를 출력하는 게이트 어레이를 포함하는 것이 바람직하다.
이 때, 상기 게이트 어레이는 각각 상기 그룹 선택 신호, 상기 블록 선택 신호, 상기 서브 신호를 각각 입력받아 AND 연산을 수행하는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명의 하나의 특징에 따른 디스플레이의 구동 장치는
데이터선에 화상 신호를 인가하기 위한 컬럼 드라이버와; R개의 주사선에 주사신호를 순차적으로 공급하여, 상기 데이터선에 인가된 화상 신호가 디스플레이 되도록 하는 로우 드라이버를 포함한다.
여기서, 상기 R개의 주사선은 최대 Y개의 주사선이 포함될 수 있는 다수의 블록으로 나뉘며, 상기 다수의 블록은 최대 X개의 블록이 포함될 수 있는 Z개의 그룹으로 나뉘어 진다.
이 때,상기 로우 드라이버는
상기 Z개의 그룹 중 하나의 그룹을 선택하기 위한 그룹 선택 신호를 생성하는 그룹 선택 신호 생성기와; 상기 그룹에 포함되는 상기 X개의 블록 중 하나의 블록을 선택하기 위한 블록 선택 신호를 생성하는 블록 선택 신호 생성기와; 상기 블록에 포함되는 Y개의 주사선 중 하나의 주사선을 선택하기 위한 서브 신호를 생성하는 서브 신호 생성기와; 상기 그룹 선택 신호, 상기 블록 선택 신호, 상기 서브 신호를 입력받아 상기 주사 신호를 출력하는 게이트 어레이를 포함하는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명의 하나의 특징에 따른 액정 표시 장치의 구동방법은
R개의 게이트선을 최대 Y개의 게이트선이 포함될 수 있는 다수의 블록으로 나누고, 상기 다수의 블록을 최대 X개의 블록이 포함될 수 있는 Z개의 그룹으로 나누는 단계와; 상기 Z개의 그룹 중 하나의 그룹을 선택하는 단계와; 상기 선택된 그룹에 포함되는 상기 X개의 블록 중 하나의 블록을 선택하는 단계와; 상기 선택된 블록에 포함되는 Y개의 게이트선 중 하나의 신호를 선택하여 상기 박막 트랜지스터를 온 시키기 위한 게이트 신호를 인가하는 단계를 포함한다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다.
도4는 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치를 나타내는 도면이다. 도4에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치는 LCD 패널(100), 게이트 드라이버(또는 '로우 드라이버'라고도 함)(200), 데이터 드라이버(또는 '컬럼 드라이버'라고도 함)(300), 타이밍 제어부(400)로 이루어진다.
LCD 패널(100)에는 복수의 게이트선과, 복수의 데이터선과 복수의 TFT가 형성되어 있으며, TFT의 게이트 전극, 소스 전극과 드레인 전극은 각각 게이트선, 데이터선과 화소 전극에 연결된다.
데이터 드라이버(300)는 화상신호를 나타내는 계조 전압(데이터 전압)을 각 데이터선에 인가한다.
게이트 드라이버(200)는 TFT를 온시키기 위한 게이트 온 전압을 게이트선에 순차적으로 인가한다. 본 발명의 실시예에서 게이트 드라이버(200)는 그룹 선택 신호 생성기(210), 블록 선택 신호 생성기(220), 서브 신호 생성기(230)와 게이트 어레이(240)로 이루어진다.
본 발명의 실시예에서, LCD 패널의 게이트선은 최대 Y 개의 게이트선을 포함하는 다수의 블록으로 나뉘며, 다수의 블록들은 최대 X 개의 블록들을 포함할 수 있는 Z개의 그룹으로 나뉜다.
그룹 선택 신호 생성기(210)는 Z 개의 그룹 중 하나의 그룹을 선택하기 위한 그룹 선택신호를 생성하며, 블록 선택 신호 생성기(220)는 각 그룹에 연결되는 포함되는 블록 중 하나의 블록을 선택하기 위한 블록 선택 신호를 생성하며, 서브 신호 생성기(230)는 각 블록내에 연결되는 게이트선을 선택하기 위한 서브 신호를 생성한다. 그룹 선택 신호, 블록 선택 신호, 서브 신호는 게이트 어레이(240)에 인가되어, 다수의 게이트선을 순차적으로 온시키는 게이트 신호를 LCD 패널로 출력한다.
타이밍 제어부(400)는 그래픽 제어기로부터 수직 동기 신호(Vsync), 수평 동기신호(Hsync), 클록 신호(CLK)와 데이터 신호(DATA)신호를 입력받아 각종 타이밍 제어 신호를 게이트 드라이버(200)나 데이터 드라이버(300)로 출력한다
도5는 본 발명의 제1실시예에 따른 게이트 드라이버(200)를 상세히 나타낸 도면이다.
도5에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 게이트 드라이버는 그룹 선택 신호 생성기(210), 블록 선택 신호 생성기(220), 서브 신호 생성기(230)와 게이트 어레이(240)로 이루어진다.
게이트 어레이(240)는 다수의 AND 게이트(A1, A2, A3,...)로 이루어지며, 이들 AND 게이트의 각 출력단자는 LCD 패널의 각 게이트선이 연결된다. 이 게이트 어레이는 Z 개의 게이트 그룹으로 세분되며, 각 게이트 그룹은 X 개의 게이트 블록으로 세분된다. 각 게이트 블록은 Y개의 AND 게이트를 포함한다.
그룹 선택 신호 생성기(210)는 타이밍 제어부(400)로부터 제어신호를 입력받아, 그룹 선택 신호(Sg)를 출력한다. 이 그룹 선택 신호(Sg)는 Z개의 버스라인을 통해 각 게이트 그룹에 전달된다. 블록 선택 신호 생성기(220)는 타이밍 제어부(400)로부터 제어 신호를 입력받아, 블록 선택 신호(Sb)를 출력한다. 이 블록 선택 신호는 X개의 버스 라인을 통해 각 그룹내의 게이트 블록에 공통으로 전달된다. 서브 신호 생성기(230)는 타이밍 제어부(400)로부터 제어신호를 입력받아, 각 서브 신호(Ss)를 출력한다. 이 서브 신호는 Y개의 버스라인을 통해 각 게이트 블록의 AND 게이트에 출력된다.
게이트 어레이의 각 AND 게이트는 3개의 입력 단자를 가지고 있으며, 이 입력 단자에는 각각 그룹 선택 신호, 블록 선택 신호, 서브 신호가 입력된다.
도6은 본 발명의 제1 실시예에서, 그룹 선택 신호 생성기(210), 블록 선택 신호 생성기(220), 서브 신호 생성기(230)로부터 각각 출력되는 그룹 선택 신호(Sg), 블록 선택 신호(Sb), 서브 신호(Ss)와, 게이트 어레이(240)로부터 출력되는 출력 신호(out)의 파형을 나타내는 도면이다.
도6에 도시한 바와 같이, 하나의 그룹 선택 신호가 하이 상태인 구간에서는 X개(도6에서는 4개)의 블록 선택 신호가 순차적으로 하이 상태로 되었다가 로우 상태로 된다. 그리고, 하나의 블록 선택 신호가 하이 상태인 구간에서는 Y 개의 서브 신호가 순차적으로 하이 상태로 되었다가 로우 상태로 된다.
이들 신호는 도5의 AND 게이트의 입력단자에 각각 인가되므로, 각 AND 게이트의 출력신호(out)는 도6에 도시한 바와 같이, 순차적으로 하이 상태로 되었다가, 로우 상태로 된다. 이 출력 신호가 LCD 패널의 각 게이트선에 인가되는 게이트 구동 신호이다.
다음에는 도4 내지 도6을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치의 동작을 설명한다.
타이밍 제어부(400)는 외부의 그래픽 컨트롤러로부터 수평동기신호(HSYNC), 수직동기신호(VSYNC) 및 데이터신호(DATA), 클록 신호(CLK)를 입력받아, 필요한 제어 신호 및 영상 신호를 게이트 드라이버(200)나 데이터 드라이버(300)로 전달한다.
데이터 드라이버(300)는 화상을 나타내는 계조 전압(데이터 전압)을 LCD 패널의 데이터선에 동시에(또는 순차적으로) 인가한다. 게이트 드라이버(200)는 상기 데이터 전압이 각 화소에 인가될 수 있도록 하기 위해, 각 게이트선에 순차적으로 게이트 구동 신호를 인가한다.
그러면, 각 게이트선에 연결된 TFT가 순차적으로 턴온되며, 이에 따라 데이터선에 인가된 계조 전압(데이터 전압)이 TFT를 통해 각 화소 전극에 전달되므로 결국 원하는 화상이 디스플레이 된다.
이 때, 게이트 구동 신호는 그룹 선택신호 생성기(210), 블록 선택신호 생성기(220) 및 서브신호 생성기(230)의 출력을 게이트 어레이(240)에서 AND 연산함으로써 구해진다.
도4 및 도5에 도시한 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치에서는 LCD 패널의 게이트선의 수를 R개라고 할 때, R 개의 게이트선을 먼저 최대 Y 개의 게이트선을 포함하는 다수의 블록으로 나누고, 다수의 블록들을 또 다시 최대 X 개의 블록들을 포함하는 Z개의 그룹으로 나눈 후, 게이트 어레이(230)에 연결한다. 이 때, Z × X × Y ≥ R의 관계가 성립한다.
예를 들어, 768개의 게이트선을 가지는 XGA 패널의 경우 본 발명의 실시예에 따르면 먼저 게이트선 전체를 12개의 게이트선을 포함하는 64개의 블록으로 나누고, 상기 64개의 블록을 8개의 블록을 포함하는 8개의 그룹으로 나눈 후, 게이트 어레이에 연결할 수 있다. 즉, Z, X, Y를 각각 8, 8, 12로 할 수 있다.
이와 같이 게이트 드라이버를 구성하는 경우에는 8 + 8 + 12 = 28 개의 버스 라인이 필요하게 되므로, 이는 종래의 기술에서 56개 또는 76개의 버스 라인이 필요했던 것에 비해 그 숫자가 현저하게 감소함을 알 수 있다.
또한, 게이트선의 수(R)가 1024개인 SXGA의 경우에도 본 발명의 실시예에서 따르면 "Z × X × Y ≥ R"을 만족하는 적정한 수를 선택하여 게이트 드라이버를 구성하면, 버스 라인을 줄일 수 있다. 이 때, X, Y, Z의 선택은 신호 전달 라인의 수(즉, X+Y+Z 값)가 최소가 되도록 하는 것이 바람직하다.
한편, 전체 게이트선의 개수 R이, 그룹의 수(Z), 블록의 수(X), 및 각 블록이 포함할 수 있는 게이트선의 수(Y)수를 곱한 개수보다 적을 때에는 첫 번째 그룹 또는 마지막 그룹에 포함되는 블록(또는 게이트선)의 수가 다른 그룹보다 적도록 함으로써 게이트 어레이에 연결하면 된다.
도7은 도4에 도시한 게이트 어레이의 제2 실시예를 나타낸 도면이다.
도7에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제2실시예에 따른 게이트 어레이는 도5에 도시한 게이트 어레이와 거의 동일하며, 단지 제1실시예에의 AND 게이트를 NAND 게이트(241)와 직렬로 연결된 인버터(242, 243, 244)로 대체한 것이다.
도7에 도시한 NAND 게이트와 인버터는 등가적으로 도5의 AND 게이트로 나타낼 수 있으나, 본 발명의 제2 실시예에서 NAND 게이트와 인버터로서 AND 게이트를 구현한 것은 다음과 같은 이유에서이다.
즉, 인버터를 사용하면 LCD 패널의 게이트선에 공급하는 게이트 신호의 전류 구동 능력을 향상시킬 수 있기 때문이다. 이 때, 인버터(242. 243, 244)의 크기를 도7에 도시한 바와 같이 점점 커지게 하면 게이트 신호를 효과적으로 게이트선에 전달할 수 있다.
도5 및 도7에 도시한 AND 게이트, NAND 게이트, 인버터 등의 소자는 NMOS 트랜지스터, PMOS 트랜지스터, 트랜스미션 게이트 또는 그 조합으로 된 소자를 이용하여 제조할 수 있다.
한편, 도5 및 도7에 도시한 게이트 드라이버는 LCD 패널과는 분리되는 하나의 모듈(또는 칩) 형태로 만들어, LCD 패널의 게이트선에 연결하여 제조할 수 있으며, 또한 LCD 패널의 기판 위에 박막 트랜지스터를 이용하여 직접 제조할 수도 있다. 이 때, 박막 트랜지스터로는 다결정 실리콘이나 단결정 실리콘이 이용될 수 있다.
또한, 게이트 드라이버 중 게이트 어레이만을 박막 트랜지스터를 이용하여 LCD 패널의 기판에 직접 제조하고, 나머지 구성 요소들은 별도의 독립된 모듈 형태로 제조할 수도 있다.
한편, 도4에 도시한 본 발명의 실시예는 주로 컴퓨터용 모니터로 사용되는 TFT-LCD를 설명한 것이나, 본 발명은 TV 등에 사용되는 TFT-LCD에도 적용 가능한 것은 물론이다. TV 등에 TFT-LCD를 사용하는 경우에는 일반적으로 컴퓨터 내에 있는 그래픽 제어기를 가지고 있지 않기 때문에, 다음과 같은 구성 요소가 더 필요하다. 즉, 안테나로부터 수신되는 복합 영상 신호(composite image signal)로부터 수직 동기신호(Vsync), 수평 동기신호(Hsync)와 화상 신호를 추출하여, 도4에 도시한 타이밍 제어부로 전달하는 복합 영상 신호 처리부가 더 필요하게 된다.
또한, 위에서 설명한 실시예에서는 게이트선을 먼저 블록으로 나눈 후, 다시 블록을 그룹으로 나누어 게이트 드라이버를 구성하였으나, 이 그룹을 다시 상위 그룹으로 계속해서 더 나눌 수 있음은 물론이다. 이 경우에는 상위 그룹을 선택하기 위한 선택 신호 발생기가 더 필요하며, 게이트 어레이의 AND 게이트는 더 많은 수의 입력 핀이 필요하게 된다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되는 것은 아니며, 다양한 변형 및 변경이 가능한 것은 물론이다.
예컨대, 본 발명의 실시예에서는 TFT-LCD에 사용되는 게이트 드라이버(로우 드라이버)를 예로서 설명하였으나, 본 발명의 게이트 드라이버(로우 드라이버)는 수직 라인에 화상 신호가 인가되고, 수평 라인에 이 화상 신호를 순차적으로 전달하기 위한 주사(scanning) 신호를 인가하는 다른 디스플레이(예컨대, 플라즈마 디스플레이 패널 PDP, 전계 효과 발광 소자 FED 등)에도 적용 가능한 것은 물론이다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 게이트선을 여러 개의 블록으로 분할하고, 이 블록들을 다시 여러 개의 그룹으로 분할한 후, 그룹 선택 신호, 블록 선택 신호, 서브 신호를 인가하여 게이트 신호를 각 게이트선에 순차적으로 인가하기 때문에, 버스 라인의 수와 회로의 면적을 줄이며, 라인 결함 등의 불량을 줄일 수 있다.

Claims (19)

  1. R개의 게이트선, 상기 게이트선에 절연되어 교차하는 다수의 데이터선, 상기 게이트선에 연결되는 게이트 전극과 상기 데이터선에 연결되는 소스전극을 가지는 다수의 박막 트랜지스터를 포함하는 액정 표시 장치 패널과;
    상기 데이터선에 화상을 나타내는 계조 전압을 인가하기 위한 데이터 드라이버와;
    상기 박막 트랜지스터를 온 시키기 위한 게이트 구동 신호를 상기 게이트선에 순차적으로 공급하기 위한 게이트 드라이버를 포함하며,
    상기 R개의 게이트선은 최대 Y개의 게이트선이 포함될 수 있는 다수의 블록으로 나뉘며, 상기 다수의 블록은 최대 X개의 블록이 포함될 수 있는 Z개의 그룹으로 나뉘어 상기 게이트 드라이버에 연결되는 액정 표시 장치.
  2. 제1항에서,
    상기 게이트 드라이버는
    상기 Z개의 그룹 중 하나의 그룹을 선택하기 위한 그룹 선택 신호를 생성하는 그룹 선택 신호 생성기와,
    상기 그룹에 포함되는 상기 X개의 블록 중 하나의 블록을 선택하기 위한 블록 선택 신호를 생성하는 블록 선택 신호 생성기와
    상기 블록에 포함되는 Y개의 게이트선 중 하나의 신호를 선택하기 위한 서브 신호를 생성하는 서브 신호 생성기와,
    상기 그룹 선택 신호, 상기 블록 선택 신호, 상기 서브 신호를 입력받아, 상기 게이트 구동 신호를 출력하는 게이트 어레이를 포함하는 액정 표시 장치.
  3. 제2항에서,
    상기 게이트 어레이는
    각각 상기 그룹 선택 신호, 상기 블록 선택 신호, 상기 서브 신호를 각각 입력받아 AND 연산을 수행하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  4. 제3항에서,
    상기 게이트 어레이는
    각각 상기 그룹 선택 신호, 상기 블록 선택 신호, 상기 서브 신호가 입력 단자에 연결되며, 출력 단자가 상기 게이트선 중 하나에 연결되는 다수의 AND 게이트를 포함하는 액정 표시 장치.
  5. 제3항에서,
    상기 게이트 어레이는
    각각 상기 그룹 선택 신호, 상기 블록 선택 신호, 상기 서브 신호가 입력되는 다수의 NAND 게이트와,
    각각 상기 NAND 게이트의 출력 신호를 반전하여 상기 게이트선에 출력하는 다수의 인버터부를 포함하는 액정 표시 장치.
  6. 제5항에서,
    상기 인버터부는
    각각 NAND 게이트에 직렬로 연결되는 제1, 제2, 제3 인버터를 포함하며, 상기 제3 인버터, 제2 인버터, 제1 인버터 순으로 전류 구동 능력이 큰 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  7. 제2항에서,
    상기 X, Y 및 Z는 X × Y × Z ≥ R인 조건을 만족하고, X, Y 및 Z의 합이 최소인 자연수인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  8. 제7항에서,
    상기 X, Y 및 Z가 X × Y × Z ＞ R인 경우에는, 상기 Z 개의 그룹 중 첫 번째 그룹이나 마지막 그룹에 포함되는 게이트선의 수가 다른 그룹에 포함되는 게이트선의 수보다 적은 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  9. 제2항에서,
    상기 게이트 드라이버는 상기 액정 표시 장치 패널의 기판 위에 박막 트랜지스터로 제조되는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  10. 제2항에서,
    상기 게이트 어레이는 상기 액정 표시 장치 패널의 기판 위에 박막 트랜지스터로 제조되는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  11. 제1항에서,
    상기 Z개의 그룹은 최대 W개의 그룹이 포함될 수 있는 V 개의 상위 그룹으로 더 나뉘어지며,
    상기 W, X, Y 및 V는 V × W × X × Y ≥ R인 조건을 만족하면서 W, X, Y 및 V의 합이 최소인 자연수인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  12. 주사 신호가 전달되는 R개의 주사선과, 화상 신호가 전달되는 다수의 데이터선을 가지는 표시 장치의 구동 장치에 있어서,
    상기 데이터선에 화상 신호를 인가하기 위한 컬럼 드라이버와;
    상기 주사신호를 상기 주사선에 순차적으로 공급하여, 상기 데이터선에 인가된 화상 신호가 디스플레이 되도록 하는 로우 드라이버를 포함하며,
    상기 R개의 주사선은 최대 Y개의 주사선이 포함될 수 있는 다수의 블록으로 나뉘며, 상기 다수의 블록은 최대 X개의 블록이 포함될 수 있는 Z개의 그룹으로 나뉘어 상기 로우 드라이버에 연결되는 표시 장치의 구동 장치.
  13. 제12항에서,
    상기 로우 드라이버는
    상기 Z개의 그룹 중 하나의 그룹을 선택하기 위한 그룹 선택 신호를 생성하는 그룹 선택 신호 생성기와,
    상기 그룹에 포함되는 상기 X개의 블록 중 하나의 블록을 선택하기 위한 블록 선택 신호를 생성하는 블록 선택 신호 생성기와
    상기 블록에 포함되는 Y개의 주사선 중 하나의 주사선을 선택하기 위한 서브 신호를 생성하는 서브 신호 생성기와,
    상기 그룹 선택 신호, 상기 블록 선택 신호, 상기 서브 신호를 입력받아, 상기 주사 신호를 출력하는 게이트 어레이를 포함하는 표시 장치의 구동 장치.
  14. 제13항에서,
    상기 게이트 어레이는
    각각 상기 그룹 선택 신호, 상기 블록 선택 신호, 상기 서브 신호를 각각 입력받아 AND 연산을 수행하는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 구동 장치.
  15. 제14항에서,
    상기 X, Y 및 Z는 X × Y × Z ≥ R인 조건을 만족하고, X, Y 및 Z의 합이 최소인 자연수인 것을 특징으로 하는 표시 장치의 구동장치.
  16. R개의 게이트선, 상기 게이트선에 절연되어 교차하는 다수의 데이터선, 상기 게이트선에 연결되는 게이트 전극과 상기 데이터선에 연결되는 소스전극을 가지는 다수의 박막 트랜지스터를 포함하는 액정 표시 장치의 구동 방법에 있어서,
    상기 R개의 게이트선을 최대 Y개의 게이트선이 포함될 수 있는 다수의 블록으로 나누고, 상기 다수의 블록을 최대 X개의 블록이 포함될 수 있는 Z개의 그룹으로 나누는 단계와;
    상기 Z개의 그룹 중 하나의 그룹을 선택하는 단계와;
    상기 선택된 그룹에 포함되는 상기 X개의 블록 중 하나의 블록을 선택하는 단계와;
    상기 선택된 블록에 포함되는 Y개의 게이트선 중 하나의 신호를 선택하여 상기 박막 트랜지스터를 온 시키기 위한 게이트 신호를 인가하는 단계를 포함하는 액정 표시 장치의 구동 방법.
  17. 제16항에서,
    상기 X, Y 및 Z는 X × Y × Z ≥ R인 조건을 만족하고, X, Y 및 Z의 합이 최소인 자연수인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 구동 방법.
  18. 제17항에서,
    상기 X, Y 및 Z가 X × Y × Z ＞ R인 경우에는, 상기 Z 개의 그룹 중 첫 번째 그룹이나 마지막 그룹에 포함되는 게이트선의 수가 다른 그룹에 포함되는 게이트선의 수보다 적은 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 구동 방법.
  19. 제16에서,
    상기 Z개의 그룹은 최대 W개의 그룹이 포함될 수 있는 V 개의 상위 그룹으로 더 나뉘어지며,
    상기 V 개의 상위 그룹 중 하나의 상위 그룹을 선택하는 단계를 더 포함하는 액정 표시 장치의 구동 방법.
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