KR20030011465A

KR20030011465A - 액정표시장치 및 그 구동방법

Info

Publication number: KR20030011465A
Application number: KR1020010046934A
Authority: KR
Inventors: 양영태; 홍진철
Original assignee: 엘지.필립스 엘시디 주식회사
Priority date: 2001-08-03
Filing date: 2001-08-03
Publication date: 2003-02-11
Also published as: KR100443830B1

Abstract

본 발명은 스토리지 전압파형을 2 프레임 주기로 제어하여 화소 방전 전압 평균보정으로 플리커 및 시감적 화질 저하를 개선하도록 한 액정표시장치 및 그 구동방법에 관한 것이다.

본 발명에 의한 액정표시장치는 서로 교차하는 다수의 데이터 라인과 다수의 게이트 라인에 각각 접속되게 배열되어진 다수의 화소 셀들이 가지는 액정패널과, 외부 구동부로부터 입력된 신호들을 상기 액정패널에 구동하기 위한 타이밍 신호들을 생성 출력하는 타이밍 컨트롤러와, 타이밍 컨트롤러로부터 타이밍 신호를 입력받아 데이터에 대응하여 액정패널에 화상을 표시하는 게이트드라이버 및 데이터드라이버와, 게이트라인에 게이트전압 및 스토리지 전압을 램프파 형태로 인가하게 하는 램프파 발생기를 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 게이트라인을 통하여 인가되는 스토리지 전압 및 게이트로우전압을 제어하여 화소방전전압을 보상함으로써 플리커 및 시각적 화질 저하를 개선하게 된다.

Description

액정표시장치 및 그 구동방법{Liquid Crystal Display and Driving Method Thereof}

본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 특히 스토리지 전압파형을 2 프레임 주기로 제어하여 화소 방전 전압 평균보정으로 플리커 및 시감적 화질 저하를 개선하도록 한 액정표시장치 및 그 구동방법에 관한 것이다.

액티브 매트릭스 구동방식의 액정표시소자는 스위칭소자로서 박막트랜지스터를 이용하여 자연스로운 동화상을 표시하고 있다. 이러한 액정표시장치는 브라운관에 비하여 소형화가 가능하며, 퍼스널 컴퓨터와 노트북 컴퓨터는 물론, 복사기 등의 사무자동화기기, 휴대전화기나 호출기 등의 휴대기기까지 광범위하게 이용되고 있다.

액정표시장치의 구동장치는 도 1과 같이 디지털 비디오 데이터로 변환하기 위한 시스템 구동부(도시하지 않음)와, 액정패널(6)의 데이터라인들(DL)에 데이터신호를 공급하기 위한 데이터 드라이버(4)와, 액정패널(6)의 게이트라인들(GL)을 순차적으로 구동하기 위한 게이트 드라이버(5)와, 데이터 드라이버(4)와 게이트 드라이버(5)를 제어하기 위한 타이밍 컨트롤러(2)를 구비한다. 또한 데이터 드라이버(4), 게이트 드라이버(5) 및 타이밍 컨트롤러(2)를 구동하기 위한 전원을 공급하는 전원부(3)를 구비한다.

시스템 구동부는 아날로그 입력 영상신호를 액정패널(6)에 적합한 디지털 영상신호로 변환하고 영상신호에 포함된 동기신호를 검출하게 된다. 주로 시스템 구동부의 데이터 및 제어신호전송을 위해서 LVDS(Low Voltage Differential Signal) 인터페이스와 TTL 인터페이스 등이 사용되고 있다. 또한 이러한 인터페이스 기능을 모아서 타이밍컨트롤러(2)와 함께 단일 칩(Chip)으로 집적시켜 사용하고도 있다. LVDS는 하나의 라인에 여러개의 데이터를 압축하여 타이밍 컨트롤러(2)에 입력된다.

타이밍 컨트롤러(2)는 시스템 구동부로부터의 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)의 데이터신호를 데이터 드라이버(4)에 공급하게 된다. 또한, 타이밍 컨트롤러(2)는 시스템 구동부로부터 입력되는 수평/수직 동기신호(H,V)를 이용하여 도트클럭(Dclk)과 게이트 스타트 펄스(GSP)를 생성하여 데이터 드라이버(4)와 게이트 드라이버(5)를 타이밍 제어하게 된다. 도트클럭(Dclk)은 데이터 드라이버(4)에 공급되며, 게이트 스타트 펄스(GSP)는 게이트 드라이버(5)에 공급된다.

게이트 드라이버(5)는 타이밍 컨트롤러(2)로부터 입력되는 게이트 스타트 펄스(GSP)에 응답하여 순차적으로 스캔펄스를 발생하는 쉬프트 레지스터와, 스캔펄스의 전압을 액정셀의 구동에 적합한 레벨로 쉬프트 시키기 위한 레벨 쉬프터 등으로 구성된다. 이 게이트 드라이버(5)로부터 입력되는 스캔펄스에 응답하여 TFT에 의해 데이터라인(DL) 상의 비디오 데이터가 액정셀(Clc)의 화소전극에 공급된다.

데이터 드라이버(4)에는 타이밍 컨트롤러(2)로부터 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)의 데이터신호와 함께 도트클럭(Dclk)이 입력된다. 이 데이터 드라이버(4)는 도트클럭(Dclk)에 동기하여 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)의 디지털 비디오 데이터를 래치한 후에, 래치된 데이터를 감마전압(Vγ)에 따라 보정하게 된다. 그리고 데이터 드라이버(4)는 감마전압(Vγ)에 의해 보정된 데이터를 아날로그 데이터로 변환하여 1라인분씩 데이터라인(DL)에 공급하게 된다.

액정패널(6)은 두 장의 유리기판 사이에 액정이 주입되며, 그 하부 유리기판 상에 게이트라인들(GL)과 데이터라인들(DL)이 상호 직교되도록 형성된다. 게이트라인들(GL)과 데이터라인들(DL)의 교차부에는 데이터라인들(DL)로부터 입력되는 영상을 액정셀(Clc)에 선택적으로 공급하기 위한 TFT가 형성된다. 이를 위하여, TFT는 게이트라인(GL)에 게이트단자가 접속되며, 데이터라인(DL)에 소스단자가 접속된다. 그리고 TFT의 드레인단자는 액정셀(Clc)의 화소전극에 접속된다.

TFT의 스위칭 작용에 의해 화소전극에 화소전압을 공급하여 화상을 표시하게 되는데, 액정 인가전압의 유지 특성을 향상시키고 계조(Gray Scale) 표시의 안정 및 화소의 비선택기간 동안에 화소정보를 유지하는 등을 위해 보조용량 즉, 스토리지 캐패시터(Cst)는 도 2와 같다.

도 2를 참조하면, 각 화소는 게이트라인(GL)과 데이터라인(DL)의 교차부에형성된 TFT와, 전단의 게이트라인(GLm-1)에 연결된 스토리지 캐패시터(Cst)와, TFT와 스토리지 캐패시터(Cst) 및 상판(도시하지 않음)의 공통전압(Vcom)에 연결된 액정셀(Clc)로 구성된다.

데이터 드라이버(4)의 쉬프트 레지스터는 순차적으로 한 화소씩의 비디오신호를 인가받아 데이터라인(DL)들에 해당되는 비디오신호를 저장한다. 이어서, 게이트 드라이버(5)는 게이트라인(GL) 선택신호를 출력하여 복수의 게이트라인(GL) 중에서 하나의 게이트라인(GL)을 순차 선택한다.

선택된 게이트라인(GL)에 연결된 복수의 TFT가 턴-온되어 데이터 드라이버(4)의 쉬프트 레지스터에 저장된 비디오신호가 TFT의 소스단자에 인가됨으로써 비디오신호가 액정패널(6)에 표시된다. 이후, 상기와 같은 동작이 반복되어 비디오신호가 액정패널(6)에 표시된다.

이 때, 스토리지 캐패시터(Cst)는 게이트라인(GL)이 주사될 때 전단 게이트라인(GLm-1)으로부터의 데이터전압을 도 3과 같이 충전하게 된다.

도 3은 게이트라인에 인가되는 게이트전압에 의한 스토리지 캐패시터에 데이터전압이 충전되는 것을 나타내는 파형도이다.

도 3을 참조하면, 액정표시장치는 도트 인버젼방식에서 구동되며, 한 프레임마다 게이트라인(GL) 각각에는 화소전극에 화소전압(Vlc)이 인가되게 하는 1 수평주기(1H)동안에만 게이트하이전압(Vgh)이 공급되고 나머지 기간에는 게이트로우전압(Vgl)이 공급된다. 스토리지 캐패시터(Cst)는 전단 게이트라인(GLm-1)에 공급되는 게이트로우전압(Vgl)에 의해 현재 화소전극(Vlc)에 충전된 전압을홀딩(HOLDING)하여 1 프레임동안 유지되게 한다. 이전단 게이트라인(GLm-1)을 포함하는 스토리지 캐패시터(Cst)에는 게이트하이전압(Vgh)과 게이트로우전압 (Vgl)이 공급된다.

액정캐패시터(Clc)는 게이트라인(GL)에 공급되는 게이트하이전압(Vgh)에 의해 TFT가 턴-온되는 기간동안 데이터라인으로부터 공급되는 데이터전압과 공통전압의 차(差)전압에 해당하는 화소전압을 충전하고 게이트로우전압(Vgl)에 의해 TFT가 턴-오프되는 기간동안 충전된 화소전압(Vlc)을 유지하게된다. 이 경우, 게이트하이전압(Vgh)이 게이트로우전압 (Vgl)으로 하강할 때 기생캐패시터에 의해 화소전압이 피드 트로우 전압(Feed Through Voltage ; ΔVp)만큼 감소하게 된다. 이러한 피드 트로우 전압(ΔVp)의 크기는 이전단 게이트라인(GLm-1)과 화소전극이 중첩되는 스토리지캐패시터(Cst)에 게이트하이전압(Vgh)과 게이트로우전압(Vgl)이 공급됨으로써 게이트하이전압(Vgh)이 공급되어질 때 신호간섭이 발생함으로 나타난다. 이 때 피드 트로우 전압(ΔVp)은 다음 수학식 1로 나타낼 수 있다.

이 결과, 액정셀들에 충전되는 화소전압(Vlc)의 크기에 차이가 나타나게 됨으로써 화질저하의 문제가 초래되고 있다.

또한 화소전압 충전시 스토리지 캐패시터(Cst)는 전단 게이트라인(GLm-1)에 공급되는 게이트로우전압(Vgl)에 의해 현재 화소전극(Vlc)에 충전된 전압을홀딩(HOLDING)하여 1 프레임동안 유지되게 한다. 이 때 1 프레임동안 유지되는 동안 내부 누설전류에 의한 전압강하(ΔVst)가 발생된다.

이 결과, 전압강하(ΔVst)에 의한 액정셀들에 충전되는 화소전압(Vlc)의 크기에 차이가 나타나게 됨으로써 플리커 현상 및 화질이 저하되는 문제점이 있게 된다.

따라서, 본 발명의 목적은 화소전압의 유지기간동안에 누설전류에 의한 전압강하를 줄이기 위하여 스토리지 전압 및 게이트전압에 램프파를 부가하여 인가하도록 한 액정표시장치 및 그 구동방법을 제공하는 것이다.

도 1은 종래의 액정표시장치을 개략적으로 나타내는 블럭구성도.

도 2는 도 1에 도시된 화소의 등가회로도.

도 3은 게이트라인에 인가되는 게이트전압에 의한 스토리지 캐패시터에 데이터전압이 충전되는 것을 나타내는 파형도.

도 4는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 액정표시장치를 개략적으로 나타내는 도면.

도 5는 도 4에 도시된 화소의 등가회로도.

도 6은 도 4에 도시된 램프파 발생기에 의해 게이트라인에 인가된 스토리지전압과 이에 따라 스토리지 캐패시터에 데이터전압이 충전되는 것을 나타내는 파형도.

도 7은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 램프파 발생기에 의해 인가되는 게이트전압과 이에 따라 스토리지 캐패시터에 데이터전압이 충전되는 것을 나타내는 파형도.

도 8은 본 발명에 제3 실시 예에 따른 액정표시장치를 개략적으로 나타내는도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

2,12,22: 타이밍 컨트롤러 3,13,23 : 전원부

4,14,24 : 데이터 드라이버 5,15,25 : 게이트 드라이버

6,16,26 : 액정패널 17,27 : 램프파 발생기

상기 목적들을 달성하기 위하여, 본 발명에 의한 액정표시장치는 서로 교차하는 다수의 데이터 라인과 다수의 게이트 라인에 각각 접속되게 배열되어진 다수의 화소 셀들이 가지는 액정패널과, 외부 구동부로부터 입력된 신호들을 상기 액정패널에 구동하기 위한 타이밍 신호들을 생성 출력하는 타이밍 컨트롤러와, 상기 타이밍 컨트롤러로부터 상기 타이밍 신호를 입력받아 상기 데이터에 대응하여 상기 액정패널에 화상을 표시하는 게이트드라이버 및 데이터드라이버와, 상기 게이트라인에 게이트전압 및 스토리지 전압을 램프파 형태로 인가하게 하는 램프파 발생기를 구비하는 것을 특징으로 한다.

이 때 램프파 발생기는 타이밍 컨트롤러와 게이트 드라이버 사이에 배치되는 것을 특징으로 한다.

또한 다른 램프파 발생기는 타이밍 컨트롤러에 내장되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 액정표시장치의 구동방법은 복수개의 게이트라인과 복수개의 데이터라인의 서로 교차되게 형성된 액정패널과, 상기 게이트라인에 연결된 게이트드라이버와, 상기 데이터라인에 연결된 데이터드라이버와, 상기 액정패널을 구동하기 위한 타이밍 신호들을 생성 출력하는 타이밍컨트롤러와, 상기 게이트라인에 인가되는 전압을 제어하는 램프파 발생기로 구성된 액정표시장치의 구동방법에 있어서, 상기 타이밍 컨트롤러로부터 상기 게이트드라이버 및 데이터드라이버를 구동하기 위한 제어신호 및 화소신호를 각각 인가하는 단계와, 상기 데이터드라이버에서 각 화소에 해당하는 데이터를 상기 데이터라인에 인가하는 단계와, 상기 램프파 발생기를 통하여 상기 게이트드라이버에 램프파 형태의 스토리지전압을 인가하는 단계와, 상기 램프파 형태의 스토리지 전압과 더불어 구형파 형태의 게이트전압이 상기 게이트라인에 순차적으로 인가되는 단계와, 상기 스토리지전압과 게이트전압에 의하여 화소전극에 전압을 충전시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 다른 액정표시장치의 구동방법은 복수개의 게이트라인과 복수개의 데이터라인의 서로 교차되게 형성된 액정패널과, 상기 게이트라인에 연결된 게이트드라이버와, 상기 데이터라인에 연결된 데이터드라이버와, 상기 액정패널을 구동하기 위한 타이밍 신호들을 생성 출력하는 타이밍컨트롤러와, 상기 게이트라인에 인가되는 전압을 제어하는 램프파 발생기로 구성된 액정표시장치의 구동방법에 있어서, 상기 타이밍 컨트롤러로부터 상기 게이트드라이버 및 데이터드라이버를 구동하기 위한 제어신호 및 화소신호를 각각 인가하는 단계와, 상기 데이터드라이버에서 각 화소에 해당하는 데이터를 상기 데이터라인에 인가하는 단계와, 상기 램프파 발생기를 통하여 한 프레임을 주기로 램프파 가지는 게이트전압이 상기 게이트라인에 순차적으로 인가되는 단계와, 상기 게이트전압을 통하여 화소전극에 전압을 충전시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부한 설명예들에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.

이하, 도 4 내지 도 8을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 설명하기로 한다.

도 4는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 액정표시장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.

도 4를 참조하면, 액정표시장치의 구동장치는 디지털 비디오 데이터로 변환하기 위한 시스템 구동부(도시하지 않음)와, 액정패널(16)의 데이터라인들(DL)에 데이터신호를 공급하기 위한 데이터 드라이버(14)와, 액정패널(16)의 게이트라인들(GL)을 순차적으로 구동하기 위한 게이트 드라이버(15)와, 데이터 드라이버(14)와 게이트 드라이버(15)를 제어하기 위한 타이밍 컨트롤러(12)를 구비한다. 또한 데이터 드라이버(14), 게이트 드라이버(15) 및 타이밍 컨트롤러(12)를 구동하기 위한 전원을 공급하는 전원부(13)와, 타이밍 컨트롤러(12)로부터 인가된제어신호에 의해 게이트 드라이버(15)에 연결된 게이트 라인에 램프형 스토리지 전압을 인가하도록 하는 램프파 발생기(17)을 구비한다.

시스템 구동부는 아날로그 입력 영상신호를 액정패널(6)에 적합한 디지털 영상신호로 변환하고 영상신호에 포함된 동기신호를 검출하게 된다. 또한 이러한 인터페이스 기능을 모아서 타이밍컨트롤러(2)와 함께 단일 칩(Chip)으로 집적시켜 사용하고도 있다.

타이밍 컨트롤러(12)는 시스템 구동부로부터의 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)의 데이터신호를 게이트 드라이버(15)에 공급하게 된다. 또한, 타이밍 컨트롤러(12)는 시스템 구동부로부터 입력되는 수평/수직 동기신호(H,V)를 이용하여 도트클럭(Dclk)과 게이트 스타트 펄스(GSP)를 생성하여 데이터 드라이버(14)와 게이트 드라이버(15)를 타이밍 제어하게 된다. 도트클럭(Dclk)은 데이터 드라이버(14)에 공급되며, 게이트 스타트 펄스(GSP)는 게이트 드라이버(15)에 공급된다.

게이트 드라이버(15)는 타이밍 컨트롤러(12)로부터 입력되는 게이트 스타트 펄스(GSP)에 응답하여 순차적으로 스캔펄스를 발생하는 쉬프트 레지스터와, 스캔펄스의 전압을 액정셀의 구동에 적합한 레벨로 쉬프트 시키기 위한 레벨 쉬프터 등으로 구성된다. 이 게이트 드라이버(15)로부터 입력되는 스캔펄스에 응답하여 TFT에 의해 데이터라인(DL) 상의 비디오 데이터가 액정셀(Clc)의 화소전극에 공급된다.

데이터 드라이버(14)에는 타이밍 컨트롤러(12)로부터 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)의 데이터신호와 함께 도트클럭(Dclk)이 입력된다. 이 데이터드라이버(14)는 도트클럭(Dclk)에 동기하여 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)의 디지털 비디오 데이터를 래치한 후에, 래치된 데이터를 감마전압(Vγ)에 따라 보정하게 된다. 그리고 데이터 드라이버(14)는 감마전압(Vγ)에 의해 보정된 데이터를 아날로그 데이터로 변환하여 1라인분씩 데이터라인(DL)에 공급하게 된다.

액정패널(16)은 두 장의 유리기판 사이에 액정이 주입되며, 그 하부 유리기판 상에 게이트라인들(GL)과 데이터라인들(DL)이 상호 직교되도록 형성된다. 게이트라인들(GL)과 데이터라인들(DL)의 교차부에는 데이터라인들(DL)로부터 입력되는 영상을 액정셀(Clc)에 선택적으로 공급하기 위한 TFT가 형성된다. 이를 위하여, TFT는 게이트라인(GL)에 게이트단자가 접속되며, 데이터라인(DL)에 소스단자가 접속된다. 그리고 TFT의 드레인단자는 액정셀(Clc)의 화소전극에 접속된다.

TFT의 스위칭 작용에 의해 화소전극에 화소전압을 공급하여 화상을 표시하게 되는데, 액정 인가전압의 유지 특성을 향상시키고 계조 표시의 안정 및 화소의 비선택기간 동안에 화소정보를 유지하는 등을 위해 보조용량 즉, 스토리지 캐패시터(Cst)는 도 5에서와 같다.

도 5를 참조하면, 각 화소는 게이트라인(GL)과 데이터라인(DL)의 교차부에 형성된 TFT와, 전단의 게이트라인(GLm-1)에 연결된 스토리지 캐패시터(Cst)와, TFT와 스토리지 캐패시터(Cst) 및 상판(도시하지 않음)의 공통전압(Vcom)에 연결된 액정셀(Clc)로 구성된다.

데이터 드라이버(14)의 쉬프트 레지스터는 순차적으로 한 화소씩의 비디오신호를 인가받아 데이터라인(DL)들에 해당되는 비디오신호를 저장한다. 이어서, 게이트 드라이버(15)는 게이트라인(GL) 선택신호를 출력하여 복수의 게이트라인(GL) 중에서 하나의 게이트라인(GL)을 순차 선택한다.

선택된 게이트라인(GL)에 연결된 복수의 TFT가 턴-온되어 데이터 드라이버(13)의 쉬프트 레지스터에 저장된 비디오신호가 TFT의 소스단자에 인가됨으로써 비디오신호가 액정패널(16)에 표시된다. 이후, 상기와 같은 동작이 반복되어 비디오신호가 액정패널(16)에 표시된다.

이 때, 스토리지 캐패시터(Cst)는 게이트라인(GL)이 주사될 때 전단 게이트라인(GLm-1)으로부터의 데이터전압을 도 6과 같이 충전하게 된다.

도 6은 도 4에 도시된 램프파 발생기에 의해 게이트라인에 인가된 스토리지전압과 이에 따라 스토리지 캐패시터에 데이터전압이 충전되는 것을 나타내는 파형도이다.

도 6을 참조하면, 액정표시장치의 구동방법은 게이트라인(GL)에 대한 스토리지 캐패시터(Cst)의 데이터 충전시 전단 게이트라인(GLm-1)의 램프형 스토리지 전압(Vst)이 스토리지 캐패시터(Cst)로 유기되는 유기전압이 화소전압(Vlc)에 더해지도록 한다. 이러한 유기전압은 시뮬레이션에 의해 상세히 하면, 게이트전압이 20V일 대 유기전압은 약 10 내지 10.5V로 램프형 스토리지 전압(Vst)이 화소에 인가되도록 한다.

이에 따른 0.5V 이내로 상승되는 램프형 스토리지전압(Vst)을 인가하는 액정표시장치의 구동장치는 액정패널 내의 전단 게이트라인(GLm-1)에 공급되는 게이트로우전압(Vgl)에 의해 화소전극(Vlc)에 충전된 전압을 홀딩(HOLDING)하여 1 프레임동안 유지되는 동안 누설전류에 의한 전압강하(ΔVst)를 보정하게 된다.

이로써 액정캐패시터(Clc)는 게이트라인(GL)에 공급되는 게이트하이전압(Vgh)에 의해 TFT가 턴-온되는 기간동안 데이터라인으로부터 공급되는 데이터전압과 공통전압의 차전압에 해당하는 화소전압(Vlc)을 충전하고 게이트로우전압(Vgl)에 의해 TFT가 턴-오프되는 기간동안 충전된 화소전압(Vlc)을 유지하게 되는데, 게이트하이전압(Vgh)이 게이트로우전압 (Vgl)으로 하강할 때 기생캐패시터에 의해 화소전압이 피드 트로우 전압(ΔVp )만큼 감소하게 되나, 누설전류에 의한 방전된 전압강하만큼 램프 스토리지 전압(Vst)에 의해 보정함으로써 도 6에서와 같이 일정한 휘도변화를 갖게 된다.

이 때 스토리지 전압(Vst)을 제어하여 누설전류에 의한 전압강하를 보정하기 위한 전압값은 다음 수학식 2와 같이 설정된다.

또한 본 발명에 따른 액정표시장치는 도트 인버젼 방식에 의해 구동되므로 정극성(+)의 화소전압이 충전될 경우에는 램프업 스토리지전압을 인가하고, 부극성(-)의 화소전압이 충전될 경우에는 램프다운 스토리지전압을 인가하게 된다. 즉, 2 프레임을 주기로 램프파를 공급함으로써 방전시 누설전류에 의한 전압강하를 보정하게 된다.

도 7은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 램프파 발생기에 의해 인가되는 게이트전압과 이에 따라 스토리지 캐패시터에 데이터전압이 충전되는 것을 나타내는 파형도이다.

도 7을 참조하면, 액정표시장치는 도트 인버젼방식에서 구동되면, 한 프레임마다 게이트라인(GL) 각각에는 화소전극에 화소전압(Vlc)이 인가되게 하는 1 수평주기(1H) 동안에만 게이트하이전압(Vgh)이 공급되고 나머지 기간에는 램프파 형태의 게이트로우전압(Vgl)이 공급된다. 이로써 정극성(+)의 화소전압이 충전되는 기간동안의 게이트로우전압(Vgl)은 램프업형태로 인가되고, 부극성(-)의 화소전압이 충전되는 기간동안의 게이트로우전압(Vgl)은 램프다운형태로 인가된다.

이 때 램프파 형태의 게이트로우전압(Vgl)의 전압상승정도는 0.5V 이내로 인가되게 된다.

스토리지 캐패시터(Cst)는 전단 게이트라인(GLm-1)에 공급되는 게이트로우전압(Vgl)에 의해 현재 화소전극(Vlc)에 충전된 전압을 홀딩(HOLDING)하여 1 프레임동안 유지되게 한다. 이전단 게이트라인(GLm-1)을 포함하는 스토리지 캐패시터(Cst)에는 게이트하이전압(Vgh)과 게이트로우전압(Vgl)이 공급된다.

액정캐패시터(Clc)는 게이트라인(GL)에 공급되는 게이트하이전압(Vgh)에 의해 TFT가 턴-온되는 기간동안 데이터라인으로부터 공급되는 데이터전압과 공통전압의 차전압에 해당하는 화소전압을 충전하고 게이트로우전압(Vgl)에 의해 TFT가 턴-오프되는 기간동안 충전된 화소전압(Vlc)을 유지하게 된다. 게이트로우전압(Vgl)은 누설전류에 의한 전압강하를 미리 예상하여 램프파형태로 인가됨으로써 도 7에서와 같이 전압강하를 보정하게 된다.

이로써 본 발명은 게이트로우전압(Vgl)을 가변하여 2프레임 주기로 램프파 형태로 공급함으로써 플리커 및 화질저하를 개선하게 된다.

도 8은 본 발명에 제3 실시 예에 따른 액정표시장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.

도 8을 참조하면, 액정표시장치의 구동장치는 디지털 비디오 데이터로 변환하기 위한 시스템 구동부(도시하지 않음)와, 액정패널(26)의 데이터라인들(DL)에 데이터신호를 공급하기 위한 데이터 드라이버(24)와, 액정패널(16)의 게이트라인들(GL)을 순차적으로 구동하기 위한 게이트 드라이버(25)와, 데이터 드라이버(24)와 게이트 드라이버(25)를 제어하기 위한 타이밍 컨트롤러(22)를 구비한다. 또한 데이터 드라이버(24), 게이트 드라이버(25) 및 타이밍 컨트롤러(22)를 구동하기 위한 전원을 공급하는 전원부(23)와; 타이밍 컨트롤러(22) 내에 게이트드라이버(25)를 통하여 게이트전압 및 스토리지전압에 램프형 전압을 인가하도록 하는 램프파 발생기(27)를 구비한다.

전원부(23), 게이트 드라이버(25), 데이터 드라이버(24) 및 액정패널(26)은 도 4에서 설명한 부분과 동일한 작용을 한다.

램프파 발생기(27)는 도 4에서 설명한 타이밍컨트롤러(12)와 게이트 드라이버(15) 사이에 배치하는 것과 달리, 게이트 드라이버(25) 및 데이터 드라이버(24)를 제어하기 위한 제어신호를 발생시키는 제어신호발생부와 더불어 타이밍컨트롤러(22)에 내장되어 동작된다. 이에 따른 동작은 위에서 설명한 구동방법과 동일한 형태로 실행되어진다.

또한 도 4 및 도 8에서의 램프발생기(17,27)에 의한 램프파 공급방법은 게이트 드라이버 내 각각의 게이트 구동IC칩별 또는 게이트라인별로도 공급된다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 액정표시장치의 구동장치 및 구동방법은 게이트라인을 통하여 인가되는 스토리지 전압 및 게이트로우전압을 2 프레임 주기로 램프파 형태로 가변하여 공급함으로써 게이트로우전압 인가에 따른 화소전압을 유지시 누설전류에 따른 전하강하를 보상하게 되며, 이에 따른 화질저하를 개선하게 된다.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술 사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.

Claims

서로 교차하는 다수의 데이터 라인과 다수의 게이트 라인에 각각 접속되게 배열되어진 다수의 화소 셀들이 가지는 액정패널과,

외부 구동부로부터 입력된 신호들을 상기 액정패널에 구동하기 위한 타이밍 신호들을 생성 출력하는 타이밍 컨트롤러와,

상기 타이밍 컨트롤러로부터 상기 타이밍 신호를 입력받아 상기 데이터에 대응하여 상기 액정패널에 화상을 표시하는 게이트드라이버 및 데이터드라이버와,

상기 게이트라인에 게이트전압 및 스토리지 전압을 램프파 형태로 인가하게 하는 램프파 발생기를 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제 1 항에 있어서,

상기 램프파 발생기는 상기 타이밍 컨트롤러와 게이트 드라이버 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제 1 항에 있어서,

상기 램프파 발생기는 상기 타이밍 컨트롤러에 내장되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제 1 항에 있어서,

상기 램프파 발생기는 2 프레임을 주기로 가변되는 램프파 전압을 발생시키는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제 2 항 또는 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 램프파 발생기는 상기 스토리지전압을 기준전압으로부터 0.5V 이내의 폭으로 한 프레임씩 업/다운되게 인가되게 하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제 2 항 또는 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 램프파 발생기는 상기 게이트로우전압이 기준전압으로부터 0.5V 이내의 폭으로 한 프레임씩 업/다운되게 인가되게 하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제 1 항에 있어서,

상기 타이밍 컨트롤러, 게이트드라이버 및 데이터드라이버를 구동시키기 위한 전원을 공급하는 전원부를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
복수개의 게이트라인과 복수개의 데이터라인의 서로 교차되게 형성된 액정패널과, 상기 게이트라인에 연결된 게이트드라이버와, 상기 데이터라인에 연결된 데이터드라이버와, 상기 액정패널을 구동하기 위한 타이밍 신호들을 생성 출력하는 타이밍컨트롤러와, 상기 게이트라인에 인가되는 전압을 제어하는 램프파 발생기로 구성된 액정표시장치의 구동방법에 있어서,

상기 타이밍 컨트롤러로부터 상기 게이트드라이버 및 데이터드라이버를 구동하기 위한 제어신호 및 화소신호를 각각 인가하는 단계와,

상기 데이터드라이버에서 각 화소에 해당하는 데이터를 상기 데이터라인에 인가하는 단계와,

상기 램프파 발생기를 통하여 상기 게이트드라이버에 램프파 형태의 스토리지전압을 인가하는 단계와,

상기 램프파 형태의 스토리지 전압과 더불어 구형파 형태의 게이트전압이 상기 게이트라인에 순차적으로 인가되는 단계와,

상기 스토리지전압과 게이트전압에 의하여 화소전극에 전압을 충전시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동방법.
제 8 항에 있어서,

상기 램프파 형태의 스토리지 전압은 기준전압으로부터 0.5V 이내의 폭으로 한 프레임씩 업/다운되게 인가되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동방법.
복수개의 게이트라인과 복수개의 데이터라인의 서로 교차되게 형성된 액정패널과, 상기 게이트라인에 연결된 게이트드라이버와, 상기 데이터라인에 연결된 데이터드라이버와, 상기 액정패널을 구동하기 위한 타이밍 신호들을 생성 출력하는 타이밍컨트롤러와, 상기 게이트라인에 인가되는 전압을 제어하는 램프파 발생기로 구성된 액정표시장치의 구동방법에 있어서,

상기 타이밍 컨트롤러로부터 상기 게이트드라이버 및 데이터드라이버를 구동하기 위한 제어신호 및 화소신호를 각각 인가하는 단계와,

상기 데이터드라이버에서 각 화소에 해당하는 데이터를 상기 데이터라인에 인가하는 단계와,

상기 램프파 발생기를 통하여 한 프레임을 주기로 램프파 가지는 게이트전압이 상기 게이트라인에 순차적으로 인가되는 단계와,

상기 게이트전압을 통하여 화소전극에 전압을 충전시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동방법.
제 10 항에 있어서,

상기 화소전극에 충전되는 전압은 정극성(+)과 부극성(-) 전압이 교번적으로 충전되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동방법.
제 11 항에 있어서,

상기 램프파 가지는 게이트전압은 1 수평주기기간동안 구형파 형태의 게이트하이전압이 인가되는 단계와,

나머지 기간동안 램프파 형태의 게이트로우전압이 인가되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동방법.
제 12 항에 있어서,

상기 화소전극에 정극성(+)의 화소전압이 충전시 상기 게이트로우전압은 기준전압으로부터 0.5V 이내의 폭으로 상승되는 램프업 전압인 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동방법.
제 12 항에 있어서,

상기 화소전극에 부극성(-)의 화소전압이 충전시 상기 게이트로우전압은 기준전압으로부터 0.5V 이내의 폭으로 하강하는 램프다운 전압인 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동방법.