KR20020050441A - 액정표시소자의 구동회로 - Google Patents

Abstract

본 발명은 휘도차가 많이 나는 필드에서의 액정의 응답속도를 개선하는 액정표시장치의 구동회로에 관한 것으로서, 이전 필드 데이터를 저장하는 제 1 메모리와, 현재 필드 데이터를 저장하는 제 2 메모리와, 상기 제 1 ,제 2 메모리의 데이터를 비교하는 마이컴과, 상기 마이컴의 출력신호를 받아 제 1 ,제 2 게이트 전압 중 어느 하나를 선택하여 출력하는 먹스과, 상기 먹스로부터 출력되는 제 1 게이트 전압 또는 제 2 게이트 전압을 인가받는 게이트 구동부로 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

액정표시소자의 구동회로{THE DRIVING CURCUIT OF LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE}

본 발명은 액정표시소자(LCD ; Liquid Crystal Display Device)에 관한 것으로, 특히 액정의 응답속도를 개선하기 위한 액정표시소자의 구동회로에 관한 것이다.

액정표시소자는 콘트라스트(contrast) 비가 크고, 계조 표시나 동화상 표시에 적합하며 전력소비가 적다는 특징 때문에 평판 디스플레이 중에서도 그 비중이 증대되고 있다.

이와같은 액정표시소자는 제 1 ,제 2 기판과 상기 두 기판 사이에 형성된 액정으로 구성되는데 특히, 상기 제 1 기판 상에는 매트릭스 형태로 배열되어 단위 화소를 구분짓는 게이트 배선 및 데이터 배선과, 상기 두 배선의 교차 부위에 형성된 박막트랜지스터와, 상기 박막트랜지스터와 전기적으로 연결된 화소전극으로 이루어져 있다.

이 때, 상기 박막트랜지스터는 상기 게이트 배선과 연결된 게이트 전극과, 액티브층으로서의 역할을 하는 반도체층과, 상기 데이터 배선과 동시에 형성된 소스/드레인 전극의 적층막으로 구성된다.

이와같은 액정표시소자의 화소내 신호기록은 능동 스위치 소자인 상기 박막트랜지스터에 의해 이루어지는데, 박막트랜지스터는 게이트 배선에 인가되는 전압에 따라 데이터 신호를 선택적으로 온/오프(on/off)시키는 역할을 한다.

한편, 일반적으로 화상신호는 30Hz에서 정(+)부(-)의 기입을 행하여 이루어지며 정의 기입과 정의 표시시간을 더한 것이 제 1 필드, 부의 기입과 부의 표시시간을 더한 것이 제 2 필드로서 양 필드의 합계를 1프레임이라 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 종래 기술에 따른 액정표시소자의 구동회로를 설명하면 다음과 같다.

도 1은 일반적인 액정표시소자의 구동회로를 나타낸 구성도이고, 도 2는 종래 기술에 따른 액정표시소자의 게이트 전압과 그에 따른 투과율의 파형도이다.

액정표시소자의 구동회로는 도 1에서와 같이, 크게 신호제어부(1), 전원부(3), 게이트 구동부(5) 및 데이터 구동부(7)로 구성된다.

상기 신호제어부(1)는 중앙처리부(2)의 영상신호 또는 동기신호로부터 화상표시에 필요한 각종 신호를 만들고, 상기 전원부(3)는 구동회로에 필요한 각종 전압치의 전원을 만든다. 또한 상기 게이트 구동부(5)는 상기 신호제어부로(1)부터 받은 신호에 의해 게이트 배선(6)을 구동하며 상기 데이터 구동부(7)는 상기 신호제어부(1)로부터 받은 신호에 의해 데이터 배선(8)을 구동한다.

좀더 상세히 설명하면, 상기 게이트 구동부(5)는 1 프레임에 대하여 각 게이트 배선(6)을 선택하는 기능을 가진 디지털 회로이고, 주사기간의 주기로 동작한다.

상기와 같이 선택된 게이트 배선에는 하이 레밸의 게이트 전압이 인가되는데, 상기 게이트 전압은 다시 상기 게이트 배선과 연결되는 각 화소의 게이트 전극에 인가된다.

그러면, 하이 레밸의 게이트 전압의 게이트 전극에 상응하는 모든 박막트랜지스터들이 활성화되어 채널(channel)이 열리는데, 이를 통해서 신호전압들이 화소에 충전된다.

상기 주사기간은 화면 상단에서 하단으로 주사를 행하는 경우에, 화면의 상단에서 주사를 개시한 시간으로부터 화면의 하단까지 주사를 행하고 다시 상단으로되돌아가기 까지의 시간을 말한다.

또한, 상기 데이터 구동부(7)는 각 게이트 배선(6)에 게이트 전압이 인가되었을 때 박막트랜지스터를 통해서 영상정보에 따른 전압을 인가하는 회로이다.

즉, 게이트 구동부(5)가 박막트랜지스터에 하이 레밸의 게이트 전압을 인가해 채널을 열어주면 데이터 구동부(7)는 데이터 배선(8)과 소스/드레인 전극을 통해 실제로 화소에 신호전압을 인가한다.

하지만, 액정표시소자의 구성부분인 액정은 고분자 물질로써 전기장의 변화에 빠르게 응답하지 못하고 도 2에서와 같이, 어느 정도의 시간(T_R)을 두고 액정의 장축이 전기장과 같은 방향으로 배열되어 안정한 상태가 된다.

이와 같은 응답시간(T_R)의 지연은 화면상에 잔상을 남기어 동화상을 구현할 경우 화질을 떨어뜨리는 주요한 요인이 된다.

그래서, 상기와 같은 응답시간의 지연문제를 해결하기 위해 액정을 고속응답을 실현할 수 있는 액정으로 교체하는데, 예를 들면 강유전성 액정 또는 반강유전성 액정과 같은 자발분극을 갖는 액정을 사용한다.

그러나, 동화상으로 이루어지는 영상신호를 표시하는 경우 현재의 액정속도보다 더 빠른 액정속도가 필요하다.

특히, 이전 필드에서 현재 필드로의 데이터 전환이 클 때는 이전 필드의 강한 잔상으로 인해 현재 필드에서 선명한 화질을 제공하기가 더욱 어렵다.

상기와 같이 이전 필드에서 현재 필드로의 데이터 전환이 클 때는 액정의응답시간이 보다 빠른 것이 동화상 구현에 효과적이지만, 종래에는 영상신호 데이터에 상관없이 액정의 응답시간이 언제나 T_R로 고정되어 있기 때문에 그것이 불가능하다.

그러나, 상기와 같은 종래의 액정표시소자의 구동회로는 다음과 같은 문제점이 있었다.

즉, 종래에는 액정이 차징되는 응답시간이 고정되어 있어서 이전 필드와 현재 필드에서의 휘도 차이가 클 때에도 동일한 응답시간 후에야 액정이 완전히 차징되었다. 이것은 특히 휘도 변화가 심한 동화상 구현에 있어서는 화질을 떨어뜨리는 주요한 문제점이 된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로 휘도차가 많이 나는 필드에 대해서는 정상적인 게이트 전압보다 높은 전압을 인가하여 액정의 응답속도를 개선시키는 액정표시장치의 구동회로를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 일반적인 액정표시소자의 구동회로를 나타낸 구성도.

도 2는 종래 기술에 따른 액정표시소자의 게이트 전압과 그에 따른 투과율의 파형도.

도 3은 본 발명에 따른 액정표시소자의 구동회로를 나타낸 구성도.

도 4는 본 발명에 따른 액정표시소자의 게이트 전압과 그에 따른 투과율의 파형도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호설명

11 : 제 1 메모리 12 : 제 2 메모리

13 : 마이컴 15 : 먹스

17 : 게이트 구동부 18 : 액정패널

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 액정표시소자의 구동회로는 이전 필드 데이터를 저장하는 제 1 메모리와, 현재 필드 데이터를 저장하는 제 2 메모리와, 상기 제 1 ,제 2 메모리의 데이터를 비교하는 마이컴과, 상기 마이컴의 출력신호를 받아 제 1 ,제 2 게이트 전압 중 어느 하나를 선택하여 출력하는 먹스과, 상기 먹스로부터 출력되는 제 1 게이트 전압 또는 제 2 게이트 전압을 인가받는 게이트 구동부로 구성되는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 액정표시소자의 구동회로를 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명에 따른 액정표시소자의 구동회로를 나타낸 구성도이고, 도 4는 본 발명에 따른 액정표시소자의 게이트 전압과 그에 따른 투과율의 파형도이다.

본 발명에 따른 액정표시소자의 구동회로는 이전 필드와 현재 필드의 데이터를 비교하여 상기 데이터 변화가 크면 기존의 정상 전압보다 높은 게이트 전압을 게이트 구동부에 보내는 것이 특징이다.

좀 더 상세히 설명하면, 도 3에서와 같이 하이 레밸의 데이터가 제 1 메모리(11), 제 2 메모리(12) 및 마이컴(13)에 인가되면 상기 마이컴(13)은 액정패널로부터 수평동기신호와 수직동기신호를 받은 후, 기억해야할 필드 데이터를 제 1 ,제 2 메모리(11,12)에 지정해준다.

그후, 지정받은 제 1 메모리(11)는 이전 필드 데이터를 저장하고 제 2 메모리(12)는 현재 필드 데이터를 저장하여 상기 마이컴(13)으로 상기 데이터를 보낸다.

저장된 이전 필드 데이터와 현재 필드 데이터를 받은 상기 마이컴(13)은 상기 필드 데이터를 서로 비교하여 그 휘도 차이를 밝히고, 먹스(15)로 그에 상응하는 신호를 보낸다.

이 때, 필드 데이터를 서로 비교할 때에는 제 1 ,제 2 필드 메모리로부터 필드 전체의 데이터를 한꺼번에 받아 비교할 수도 있고, 필드 데이터의 1라인 단위별로 비교할 수도 있다.

상기 먹스(15)는 상기 마이컴(13)으로부터 받은 신호에 상응하도록 제 1 게이트 전압(Vgh1) 또는 제 2 게이트 전압(Vgh2)을 선택하여 게이트 구동부(17)로 인가해 보낸다.

이 때, 상기 제 1 게이트 전압(Vgh1)은 종래에서와 같은 기본적인 게이트 전압으로 하고 제 2 게이트 전압(Vgh2)은 상기 제 1 게이트 전압보다 높은 전압으로 하여, 마이컴에서 비교한 이전 필드와 현재 필드의 휘도 차가 작으면 제 1 게이트 전압(Vgh1)을 게이트 구동부(17)로 보내주고 휘도차가 크면 제 2 게이트 전압(Vgh2)을 보낸다.

상기와 같이 휘도차가 클 때, 높은 게이트 전압을 인가하게 되면 액정이 차징되는 속도가 빨라져 잔상이 오래남는 것이 방지된다.

즉, 도 3에서와 같이 높은 전압인 제 2 게이트 전압(Vgh2)을 인가하면 액정의 응답시간이 T'_R로 빨라져 현재 필드를 빨리 화면상에 띄울 수 있다.

그 다음, 상기 게이트 구동부(17)로 보내진 게이트 전압은 액정패널(18)의 각 게이트 배선으로 전달되어 각 화소의 박막트랜지스터의 게이트 전극으로 보내진다.

이와같이 게이트 전극에 보내진 상기 게이트 전압에 의해 박막트랜지스터가 활성화되어 소스 전극과 드레인 전극 사이의 채널이 열려 데이터 구동부로부터 인가되어온 신호전압들이 화소에 충전된다.

이 때, 상기 게이트 전압이 높으면 전류가 많이 흐르므로 보다 빨리 채널이 열려 신호전압들이 화소에 충전되고 액정도 빨리 차징된다.

상기와 같은 본 발명의 액정표시소자의 구동회로는 다음과 같은 효과가 있다.

이전 필드와 현재 필드의 데이터를 비교하여 휘도 차가 많이 나는 필드에서 종래의 게이트 전압보다 높은 게이트 전압을 인가하여 액정을 빨리 차징시킴으로 액정의 응답속도를 개선함은 물론 화질에 대한 신뢰도를 높인다.

Claims (5)

1. 이전 필드 데이터를 저장하는 제 1 메모리;

   현재 필드 데이터를 저장하는 제 2 메모리;

   상기 제 1 ,제 2 메모리의 데이터를 비교하는 마이컴;

   상기 마이컴의 출력신호를 받아 제 1 ,제 2 게이트 전압 중 어느 하나를 선택하여 출력하는 먹스;

   상기 먹스로부터 출력되는 제 1 게이트 전압 또는 제 2 게이트 전압을 인가받는 게이트 구동부로 구성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동회로.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 게이트 전압은 종래의 전압으로 하고 제 2 게이트 전압은 상기 제 1 게이트 전압보다 높은 전압으로 하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동회로.
3. 제 1 항 및 제 2 항에 있어서, 상기 마이컴에서 비교한 제 1 ,제 2 메모리의 데이터 차가 크면 상기 먹스에서 제 2 게이트 전압을 출력하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동회로.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 ,제 2 메모리의 데이터 비교는 제 1 ,제 2 메모리로부터 필드 전체의 데이터를 한꺼번에 받아 비교하거나 필드 데이터의 1라인단위별로 비교하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동회로.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 마이컴은 액정패널로부터 동기신호를 받아 제 1 ,제 2 필드 메모리에 저장시켜야 할 데이터를 지정해주는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동회로.