KR20020057225A - 액정표시장치 및 그 구동방법 - Google Patents

액정표시장치 및 그 구동방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 POG방식의 액정표시장치에 있어서 첫 번째 게이트 라인의 휘도 밝기를 제거하여 표시 품위를 개선시키는데 적당한 액정표시장치 및 그 구동방법을 제공하기 위한 것으로, 본 발명의 액정표시장치는 복수개의 게이트 라인들 및 데이터 라인들이 교차 배치되고 그 교차 부위에 박막트랜지스터 구비된 액정 패널과, 상기 액정패널에 게이트 구동신호를 인가하는 복수개의 게이트 드라이브 IC와, 상기 액정패널로 신호 데이터를 인가하는 복수개의 소스 드라이브 IC 및 각종 제어신호 및 전원을 만들어 출력하는 칼럼 PCB를 구비하는 POG방식의 액정표시장치에 있어서, 상기 각 게이트 드라이브 IC의 사용하지 않는 핀 중에서 어느 하나를 상기 복수개의 게이트 라인 중 첫 번째 게이트라인의 외측에 형성된 더미 게이트 라인에 연결하는 것을 특징으로 하고, 본 발명의 액정표시장치 구동방법은 POG방식의 액정표시장치의 구동에 있어서, 복수개의 게이트 라인 중 첫 번째 게이트라인의 스토리지 커패시터와 콘택되어 있는 더미 게이트 라인에 상기 복수개의 게이트 라인에 인가되는 구동 펄스와 동일한 펄스를 인가하는 것을 특징으로 한다.

Description

액정표시장치 및 그 구동방법{Liquid crystal display device and method for driving the same}
본 발명은 디스플레이 장치에 관한 것으로, 특히 액정표시장치 및 그 구동방법에 관한 것이다.
일반적으로 평판형 표시장치로 사용되는 LCD(Liquid Crystal Display)는, 전기장에 의하여 분자 배열이 변화하는 액정의 광학적 성질을 이용하는 액정기술과반도체기술을 융합한 표시장치이다.
이러한 액정표시장치는 크게 두 장의 유리 기판과, 그 사이에 봉입된 액정으로 구성되며, 게이트 라인과 데이터 라인 그리고 박막트랜지스터 및 화소전극은 두 장의 유리 기판 중 하부 기판에 배치되고, 색상을 나타내기 위한 칼라필터층은 상부 기판에 배치된다.
즉, 하부 기판에는 복수개의 게이트 라인들과, 상기 게이트 라인과 교차하는 방향으로 배치된 복수개의 데이터 라인들과, 각 게이트 라인과 데이터 라인의 교차 부위에 형성된 박막트랜지스터 및 상기 박막트랜지스터의 드레인 전극과 연결된 화소전극이 배치되며, 상기 상부 기판에는 R, G, B칼라필터층과, 상기 화소전극 이외의 부분으로 빛이 투과되는 것을 차단하기 위한 블랙매트릭스층과, 상기 화소전극과 함께 액정에 전압을 인가하기 위한 공통전극이 배치된다.
상기 박막트랜지스터는 상기 하부 유리기판 상에 상기 게이트 라인과 연장되는 게이트 전극과, 상기 게이트 전극 상부에 게이트 절연막을 개재하여 박막트랜지스터의 채널영역으로 사용되는 반도체층과, 상기 반도체층 상에서 서로 대향하는 소스 및 드레인 전극으로 구성된다.
이와 같은 액정표시장치는 상기 각 화소전극에 신호 데이터의 인가 여부를 스위칭하는 스위칭소자로서, 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor; 이하 TFT)를 채용하고 있으며, 이 박막 트랜지스터의 온/오프에 의해 화소의 온/오프가 결정되게 된다. 박막 트랜지스터의 온/오프를 결정하기 위해 사용되는 게이트 구동회로는, 화소들 각각에 형성되어 있는 박막 트랜지스터의 게이트들을 한 라인씩 차례대로 구동하여, 데이터가 소오스 드라이브 IC로부터 데이터라인을 통해 각 화소로 전달되도록 한다.
상기 각 데이터 라인과 게이트 라인들은 각각 투명한 절연기판의 주변에까지 연장되어서 외부단자를 구성하고, 이 외부단자에 각각 접속되어서 소스 드라이브 IC, 게이트 드라이브 IC가 투명한 절연기판의 주변에 배치되도록 되어 있다.
이러한 액정표시장치는 화면을 구동하기 위해서 도 1에서와 같이, 소스측 PCB(1) 상에 각종 전원전압 및 신호를 만들고, 이들 전원과 신호를 FPC(Flexible PCB)(2)를 경유하여 게이트 PCB(3)에 전달하고, 이 게이트 PCB(3)와 납땜 또는 이방성 도전 필름(ACF)(4)으로 연결된 게이트 드라이브 IC에 연속적으로 전달된다. 그리고, 상기 소스측 PCB(1)로부터 전원전압 및 신호는 이방성 도전 필름(4) 등으로 연결되어 소스 드라이브 IC로 전달된다.
그리고 게이트 드라이브 IC는 게이트 패드(5)를 통해 액정 패널(6)의 게이트 라인으로 구동신호를 출력하고, 소스 드라이브 IC는 데이터 패드(7)통해 액정 패널(6)의 데이터 라인으로 신호 데이터를 출력한다.
이하, 종래 기술에 따른 액정표시장치 및 그 구동방법을 설명하면 다음과 같다.
도 2는 종래 기술에 따른 액정표시장치의 등가회로도로써, 예비 온 게이트 방식(Previous On Gate; 이하"POG방식"이라 칭함)에 따른 것이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 유효 게이트 라인 영역(A) 내에 형성된 복수개의 게이트 라인(G1,G2,...,Gn)들과, 상기 게이트 라인들과 교차하는 방향으로 형성되는 복수개의 데이터 라인(D1,D2,...,Dn)들과, 상기 유효 게이트 라인 영역(A)의 외측에 형성된 더미 게이트 라인(Gm)과, 각 게이트 라인과 데이터 라인의 교차 부위에 형성된 박막트랜지스터(TFT)(11)와, 상기 박막트랜지스터의 드레인 전극(D)에 연결된 액정 커패시터(Clc)와, 일측 단자는 상기 박막트랜지스터(TFT)의 드레인 전극에 연결되고, 타측 단자는 전단의 게이트 라인에 연결되는 스토리지 커패시터(Cst)로 구성된다.
여기서, 상기 첫 번째 게이트 라인(G1)과 데이터 라인(Dn)과의 교차에 의해 정의되는 화소영역에 형성되는 스토리지 커패시터(Cst)는 한쪽 단자가 해당 박막트랜지스터(TFT)의 드레인 전극(D)에 연결되고, 다른 한 쪽 단자는 더미 게이트 라인(Gm)에 연결된다.
또한, 두 번째 게이트 라인(G2)과 데이터 라인(Dn)과의 교차에 의해 정의되는 화소영역에 형성되는 스토리지 커패시터(Cst)는 한 쪽 단자가 해당 박막트랜지스터(TFT)의 드레인 전극(D)에 연결되고, 다른 한 쪽 단자는 전단의 첫 번째 게이트 라인(G1)과 연결된다.
이런 식으로 n번째 게이트 라인(Gn) 데이터 라인(Dn)과의 교차에 의해 정의되는 화소영역에 형성된 스토리지 커패시터(Cst)는 한 쪽 단자가 해당 박막트랜지스터(TFT)의 드레인 전극(D)에 연결되고, 다른 한 쪽 단자는 전단의 n-1번째 게이트 라인(Gn-1)과 연결된다.
이와 같이, 스토리지 커패시터(Cst)는 전단의 게이트 라인에 연결되어야 하는데, 첫 번째 게이트 라인(G1)은 전단에 실제로 화소를 구동하기 위한 게이트 라인이 없는 관계로 더미 게이트 라인(Gm)에 연결된다.
이 때, 상기 더미 게이트 라인(Gm)에는 TCP(Tape Carrier Package)를 통해 외부로부터 DC를 인가하여 공통전압(Vcom)을 인가하는데, 두 번째 게이트 라인(G2)에서부터 n번째 게이트 라인(Gn)은 전단의 게이트 라인과 연결되어 게이트 구동신호가 인가된다.
이와 같은 종래 액정표시장치는 더미 게이트 라인(Gm)을 통해 공통전압(Vcom)이 각 화소에 전달되고, 게이트 드라이브 IC에서 인가되는 게이트 구동신호에 의해 유효 게이트 라인 영역(A) 내의 게이트 라인들이 순차적으로 구동되어 각 게이트 라인에 연결된 박막트랜지스터들이 온/오프되며, 상기 박막트랜지스터가 온 되었을 경우에 소스 드라이브 IC에서 출력되는 신호 데이터가 해당 박막트랜지스터를 통해 화소전극으로 전달되어 화상을 디스플레이 하게 된다.
그러나, 상기와 같은 종래 액정표시장치는 다음과 같은 문제점이 있었다.
더미 게이트 라인(Gm)에는 TCP(Tape Carrier Package)를 통해 외부로부터 DC를 인가하여 공통전압(Vcom)을 인가하는데, 두 번째 게이트 라인(G2)에서부터 n번째 게이트 라인(Gn)은 전단의 게이트 라인과 연결되어 게이트 구동신호가 인가된다
따라서, 첫 번째 게이트 라인에 의해 정의되는 화소영역에 형성된 스토리지 커패시터(Cst)의 충전 전압과 두 번째 내지 n번째 게이트 라인에 의해 정의되는 화소영역에 형성된 스토리지 커패시터(Cst)의 충전 전압은 차이가 발생하게 되고, 이로 인해 첫 번째 게이트 라인의 휘도 밝기와 기타 다른 게이트 라인의 휘도 밝기가 서로 달라 액정 패널의 전영역에 걸쳐 불균일한 휘도 분포를 갖게 된다.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, POG방식의 액정표시장치에 있어서 첫 번째 게이트 라인의 휘도 밝기를 제거하여 표시 품위를 개선시키는데 적당한 액정표시장치 및 그 구동방법을 제공하는데 목적이 있다.
도 1은 일반적인 액정표시장치의 모듈 구성도
도 2는 종래 기술에 따른 액정표시장치의 등가회로도
도 3은 일반적인 XGA급 액정표시장치의 모듈 구성도
도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정표시장치의 모듈 구성도
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정표시장치의 모듈 구성도
(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)
31 : 액정 패널 32_1∼32_8 : 소스 드라이브 IC
33_1∼33_5 : 게이트 드라이브 IC 43 : 칼럼 PCB
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 액정표시장치는 복수개의 게이트 라인들 및 데이터 라인들이 교차 배치되고 그 교차 부위에 박막트랜지스터 구비된 액정 패널과, 상기 액정패널에 게이트 구동신호를 인가하는 복수개의 게이트 드라이브 IC와, 상기 액정패널로 신호 데이터를 인가하는 복수개의 소스 드라이브 IC 및 각종 제어신호 및 전원을 만들어 출력하는 칼럼 PCB를 구비하는 POG방식의 액정표시장치에 있어서, 상기 각 게이트 드라이브 IC의 사용하지 않는 핀 중에서 어느 하나를 상기 복수개의 게이트 라인 중 첫 번째 게이트라인의 외측에 형성된 더미 게이트 라인에 연결하는 것을 특징으로 하고, 본 발명의 액정표시장치 구동방법은 POG방식의 액정표시장치의 구동에 있어서, 복수개의 게이트 라인 중 첫 번째 게이트라인의 스토리지 커패시터와 콘택되어 있는 더미 게이트 라인에 상기 복수개의 게이트 라인에 인가되는 구동 펄스와 동일한 펄스를 인가하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 각 게이트 드라이브 IC는 154핀을 사용하거나 566핀을 사용할 수 있는데, 154핀을 사용하는 경우에는 각 게이트 드라이브 IC의 출력 핀 중 사용하지 않는 핀의 어느 하나를 더미 게이트 라인에 연결하고, 상기 게이트 드라이브IC가 게이트 드라이브 IC가 256핀을 사용할 경우에는 상기 마지막 번째 게이트 드라이브 IC의 최종 출력을 상기 칼럼 PCB로 전달하여 상기 칼럼 PCB가 상기 더미 게이트 라인으로 인가한다.
한편, 154핀을 사용하는 게이트 드라이브 IC를 이용할 경우에는 복수개의 게이트 라인 중 첫 번째 게이트라인의 스토리지 커패시터와 콘택되어 있는 더미 게이트 라인에 상기 복수개의 게이트 라인에 인가되는 구동 펄스와 동일한 펄스를 인가하고, 256핀을 사용하는 게이트 드라이브 IC를 이용할 경우에는 복수개의 게이트 드라이브 IC 중 첫 번째 게이트 드라이브 IC의 스타트 펄스는 정상적인 스타트 펄스와 동일하게 인가하여야 한다.
이와 같은 본 발명의 액정표시장치는 POG방식의 액정표시장치는 별도의 회로적인 추가없이 게이트 드라이브 IC의 출력 신호를 더미 게이트 라인에 인가함으로써, 첫 번째 게이트 라인이 다른 게이트 라인에 비해 지나치게 밝은 현상을 제거한다.
도 3은 통상적인 XGA 액정표시장치의 모듈 구성도로서, POG(Previous On Gate)방식의 XGA(1024×768)급 액정표시장치의 모듈 구성도이다.
도 3에 도시한 바와 같이, 액정 패널(31)과, 상기 액정 패널(31)로 신호 데이터를 인가하는 소스 드라이브 IC(32_1∼32_8)들과, 상기 액정 패널(31)로 게이트 구동신호를 인가하는 게이트 드라이브 IC(33_1∼33_5)들과, 상기 게이트 드라이브 IC 및 소스 드라이브 IC를 제어하기 위한 제어신호 및 각 종 전원(Vcom, Vcc, Vss)등을 만들어 내는 칼럼 PCB부(34)로 구성된다.
여기서, 상기 데이터 패드는 각 채널 당 348개의 핀(Pin)으로 구성되고, 게이트 패드는 1채널 당 154핀(Pin)으로 구성된다.
현재 생산중인 게이트 드라이브 IC 중에서 XGA용으로 사용되고 있는 게이트 드라이브 IC의 출력 핀은 154 또는 256개이다.
이때, 154채널의 게이트 드라이버 IC를 사용하여 XGA LCD 패널을 구동하려면, 5개의 게이트 드라이버 IC를 병렬적으로 연결하여 사용하여야 한다.
따라서, 각 게이트 드라이브 IC의 출력 핀 중에서 2개의 사용하지 않는다. 이 때, 상기 2개의 핀 처리는 각각의 게이트 드라이브 IC의 핀 중에서 마지막 번째 2개의 핀을 오픈(Open)하여 처리한다.
본 발명은 상기 오픈 된 2개의 핀 중 하나를 게이트 라인에 연결하는 것을 특징으로 한다.
도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정표시장치의 모듈 구성도로서, 154핀을 사용하는 XGA LCD 패널의 구성도이다.
도 4를 도 3과 비교 할 때, 마지막 번째 게이트 드라이브 IC(33_5)의 오픈 된 2개의 핀 중 하나가 768번째 게이트 라인(G768)에 연결되어 있음을 알 수 있다.
즉, 게이트 드라이브 IC의 사용하지 않는 2개의 오픈 된 핀 중 하나를 더미 게이트 라인(Gm)에 연결하여 구동함으로써 첫 번째 게이트 라인(G1)에서부터 n번째(XGA급인 경우 768번째) 게이트 라인(Gn)까지 동일한 구동 조건을 만족시켜 준다.
이를 위해 반드시 필요한 것은 게이트 드라이브 IC의 스타트 펄스(StartPulse)를 정상 상태에 비해 1수평 주기정도 빠르게 첫 번째 게이트 드라이브 IC(33_1)로 인가해 주어야 한다.
이와 같은 본 발명의 제 1 실시예에 따르면, 첫 번째 게이트 라인에서부터 마지막 번째 게이트 라인이 동일한 구동신호를 인가 받음으로 첫 번째 게이트 라인이 별도로 외부에서 구동신호를 받을 필요가 없이 모든 게이트 라인이 동일한 구동신호를 받으므로 첫 번째 게이트 라인이 다른 게이트 라인에 비해 지나치게 밝게 보이는 현상이 제거된다.
한편, 도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정표시장치의 구성도이다.
본 발명의 제 2 실시예는 256핀을 사용하는 XGA LCD 패널의 구성도로서, 154핀을 사용하는 본 발명 제 1 실시예와는 달리 256핀을 사용하는 게이트 드라이브 IC의 경우에는 사용하지 않는 핀이 없다.
따라서, 이 경우에는 마지막 번째 게이트 드라이브 IC(33_5)의 최종 출력 핀을 TCP를 통해 칼럼 PCB(34)로 인가하여 상기 칼럼 PCB(34)가 더미 게이트 라인(Gm)으로 출력되도록 한다.
이와 같은 제 2 실시예의 경우에도 첫 번째 게이트 라인에서부터 마지막 번째 게이트 라인에 이르기 까지 모두 동일한 밝기를 얻을 수 있다.
이때, 상기 게이트 드라이브 IC의 스타트 펄스는 정상 상태의 타이밍과 동일한 신호를 사용한다.
이상 상술한 바와 같이, 본 발명의 액정표시장치 및 그 구동방법은 다음과같은 효과가 있다.
TFT-LCD의 패널의 종류 중에 POG(Previous On Gate)방식의 패널을 구동함에 있어서, 첫 번째 게이트 라인과 그 외 게이트 라인간의 구동조건이 틀림으로 인해 발생하는 휘선을 첫 번째 게이트 라인에 다른 라인과 동일 조건의 신호 파형을 인가함으로써 휘선을 개선할 수 있고 이로 인해 화질을 개선시킬 수 있다.

Claims (7)

  1. 복수개의 게이트 라인들 및 데이터 라인들이 교차 배치되고 그 교차 부위에 박막트랜지스터 구비된 액정 패널과, 상기 액정패널에 게이트 구동신호를 인가하는 복수개의 게이트 드라이브 IC와, 상기 액정패널로 신호 데이터를 인가하는 복수개의 소스 드라이브 IC 및 각종 제어신호 및 전원을 만들어 출력하는 칼럼 PCB를 구비하는 POG방식의 액정표시장치에 있어서,
    상기 각 게이트 드라이브 IC의 사용하지 않는 핀 중에서 어느 하나를 상기 복수개의 게이트 라인 중 첫 번째 게이트라인의 외측에 형성된 더미 게이트 라인에 연결하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 각 게이트 드라이브 IC는 154핀을 사용하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 각 게이트 드라이브 IC는 256핀을 사용하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  4. 제 3 항에 있어서, 게이트 드라이브 IC가 256핀을 사용할 경우에는 상기 마지막 번째 게이트 드라이브 IC의 최종 출력을 상기 칼럼 PCB로 전달하여 상기 칼럼 PCB가 상기 더미 게이트 라인으로 인가되도록 하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  5. POG방식의 액정표시장치의 구동에 있어서,
    복수개의 게이트 라인 중 첫 번째 게이트라인의 스토리지 커패시터와 콘택되어 있는 더미 게이트 라인에 상기 복수개의 게이트 라인에 인가되는 구동 펄스와 동일한 펄스를 인가하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치 구동방법.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 액정표시장치가 154핀 게이트 드라이브 IC를 사용하여 복수개의 게이트 드라이브 IC를 구성하는 경우에는 상기 복수개의 게이트 드라이브 IC 중 첫 번째 게이트 드라이브 IC의 스타트 펄스는 정상적인 스타트 펄스에 비해 1수평 주기 빠르게 인가하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동방법.
  7. 제 5 항에 있어서, 상기 액정표시장치가 256핀 게이트 드라이브 IC를 사용하는 복수개의 게이트 드라이브 IC를 구성하는 경우에는 상기 복수개의 게이트 드라이브 IC 중 첫 번째 게이트 드라이브 IC의 스타트 펄스는 정상적인 스타트 펄스와 동일하게 인가하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동방법.
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US8576154B2 (en) 2006-12-28 2013-11-05 Lg Display Co., Ltd. Display device having dummy gate line for a uniform brightness

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