KR20050003157A - 계조전압의 보상을 수행하는 액정표시장치 및 그 구동방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 액정표시장치와 그 구동방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 칩온글라스(COG)용 액정표시장치에서 각 소스드라이버로 입력되는 계조전압의 배선 저항에 따른 차이를 감소시켜 화질의 향상을 유도할 수 있는 구동방법과 그 액정표시장치를 제시하고 있다.

Description

계조전압의 보상을 수행하는 액정표시장치 및 그 구동방법{LCD and the driving method}

본 발명은 액정표시장치와 그 구동방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 칩온글라스(COG)용 액정표시장치에서 각 소스드라이버로 입력되는 계조전압의 배선 저항에 따른 차이를 감소시켜 화질의 향상을 유도할 수 있는 구동방법과 그 액정표시장치에 관한 것이다.

일반적인 액정표시장치의 구동회로는, 도 1과 같이 게이트 구동 회로(또는 게이트드라이버)(2)와, 소스 구동 회로(또는 소스드라이버)(3)와, Von·off·com 발생부(4)와, 타이밍 제어부(5), 계조전압발생부(6)로 구성되어 있다.

상기 소스 구동 회로(3)는 데이터 구동부라고도 불리며, LCD 패널(1)내의 각 화소에 전달되는 전압값을 한 라인씩 내려주는 역할을 한다. 좀더 자세히 말하면, 소스 구동 회로(3)는 후술하는 타이밍 제어부(5)로부터 넘어오는 디지털 데이터를 소스 구동부내의 시프트레지스터 내에 저장하였다가 데이터를 LCD 패널(1)에 내릴 것을 명령하는 신호(LOAD 신호)가 오면 각각의 데이터에 해당하는 전압을 선택하여 LCD 패널(1)내로 이 전압을 전달하는 역할을 한다.

게이트구동 회로(2)는 상기 소스 구동 회로(3)로부터의 데이터가 화소에 전달될 수 있도록 길을 열어주는 역할을 한다. LCD 패널의 각 화소는 스위치 역할을 하는 TFT에 의해 온(on)이나 오프(off)로 되는데, 이 TFT의 온, 오프는 게이트에 일정 전압(Von, Voff)이 인가됨으로써 행해진다. 이와 같이 게이트를 온으로 하는 Von 전압과 게이트 신호를 오프로 하는 Voff 전압은 Von,Voff,Vcom 발생부(4)에서 만들어진다. 이 Von Voff Vcom 발생부(4)는 상기 Von, Voff 전압뿐만 아니라 TFT내의 데이터 전압차의 기준이 되는 Vcom 전압도 만들어낸다.

타이밍제어부(5)는 상기 소스 구동 회로(3) 및 게이트 구동 회로(2)를 구동시키기 위한 디지털 신호 등을 만들어 내며, 구체적으로 상기 구동 회로(2, 3)로 들어가는 신호의 생성, 데이터의 타이밍 조절, 클록 조절 등의 역할을 한다. 계조 전압 발생부(6)는 소스 구동 회로(3)로 들어가는 계조 전압을 만들어 준다.

계조전압 발생부(6)는 LCD 패널(1)의 데이터 선에 인가할 계조 전압을 생성하여 소스 구동 회로(3)로 계조신호를 보낸다.

이하에서는 계조 전압 발생부(6)에 대해 설명한다.

일반적으로 계조란 색의 밝고 어두움을 뜻하며, 계조 전압이란 계조를 발생하기 위해 박막 트랜지스터(thin film transistor; 이하 'TFT'라 함)의 소스전극, 즉, 데이터라인에 인가되는 전압을 의미한다. 컬러 TFT LCD에 있어서 계조는 그래픽 제어기로부터 들어오는 레드(R), 그린(G), 블루(G) 데이터의 비트수에 의해 결정된다. 즉, 예컨대 R 데이터가 6비트로 들어온다고 하면 2⁶= 64의 계조가 만들어져 64계조의 R을 표현할 수 있게 되는 것이다. 64개의 계조를 표현하기 위해서는 64개의 계조 전압이 필요하며, 이와 같은 계조전압을 만들기 위해서는 0V~및~(고전압 구동의 경우) 사이를 각각 64등분으로 나누어 128개의 전압을 소스 구동부에 입력시켜 주어야 한다.

그러나, 실제의 경우에 있어서는 소스 구동부내에 8등분된 전압을 발생시켜주는 부분이 있기 때문에 외부에서18개의 계조 전압을 공급하면 된다. 따라서, 0V~및~사이를 각각 8등분 할 수 있도록 18개의 계조 전압을 소스 구동부 내로 입력시켜주면 된다.

이와 같은 계조전압을 발생시키는 방법은 크게 저항열 방식과 전압 증폭을 이용하는 방식이 있다.

도 2는 종래의 저항열 방식을 이용한 계조 전압 발생 회로이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 종래의 저항열 방식을 이용한 계조 전압 발생 회로(6)는 전원전압(Vcc)에 직렬로 연결된 다수의 저항(R1, R2,..., R8)으로 이루어지며, 전원전압을 저항(R1, R2,..., R8)으로 분배한 값을 계조전압으로 사용한다.

더 자세히 말하면, 도 2의 계조 전압 발생회로에서는 공통 전압에 비해 높은 전압을 홀수 프레임(frame)시에 액정커패시터에 계조전압으로 인가한다면, 저항(R1, R2, R3, R4)사이의 접점의 전압(VH3, VH2, VH1)을 인가하고, 공통전압에 비해 낮은 전압을 계조전압으로 인가하는 짝수 프레임시에는 저항 R5, R6, R7, R8 사이의 접점의 전압(VL1, VL2, VL3)을 인가한다.

그러나 상기와 같은 구성에서 일반적으로 소스구동회로(3)는 도 3과 같이, 하나의 액정패널의 구동을 위해 다수개가 구성되기 때문에 상기 계조전압발생부(6)로부터 멀리 있는 소스구동회로(3)의 경우에 계조전압이 전송되는 배선의 길이가 더욱 길어진다.

즉, 이는 상기 계조전압발생부(6)로부터 멀리 있는 소스구동회로(3)는 배선 자체가 가진 저항에 의한 영향을 더욱 많이 받게 되는 것을 의미하는 바, 도 4의 그래프와 같이, A에서 B쪽으로 갈수록 배선저항의 누적에 의한 전압하강(Vdrop)의 편차가 더욱 증대되어 상기 각 소스구동회로(3)가 구동하는 패널의 블록간 화질의 불균형, 즉 블록간 딤(Dim) 현상을 발생시키는 원인이 된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해, 배선에 의한 계조전압의 하강 문제를 해결할 수 있는 액정표시장치와 그 구동방법을 제시하는데 목적이 있다.

이는 미리 배선에 의한 전압 하강분을 보상하여 그 출력을 전송하고 이에 대한 디비털-아날로그 변환에 의한 출력전압을 생성할 수 있도록 하는데 목적이 있다.

또한 액정표시장치의 소스구동회로에 의해 불록 구분되는 블록간 화질의 불균형을 개선하는데 목적이 있다.

도 1은 일반적인 액정표시장치의 구성을 도시한 도면

도 2는 계조전압발생부의 동작을 설명하기 위한 도면

도 3은 일반적인 액정패널의 구동을 위해 다수개의 소스드라이버가 구성된 형상을 도시한 도면

도 4는 배선저항에 의한 계조전압의 하강 정도를 설명하기 위한 도면

도 5는 본 발명에 따른 계조전압의 보상을 수행하는 액정표시장치에 대한 실시예를 도시한 도면

도 6은 본 발명에 따른 액정표시장치의 타이밍컨트롤러에서 전압보상이 수행된 계조정보신호에 의한 계조전압보상을 설명하는 도면

도 7은 본 발명에 따른 계조전압의 보상을 수행하는 액정표시장치에 대한 구동방법을 설명하기 위한 흐름도

< 도면의 주요부분에 대한 간단한 설명 >

100 : 화소영역 200 : 타이밍컨트롤러

210 : 계조정보신호발생부 300 : 소스드라이버

310 : 제1디지털 아날로그 변환부 320 : 제2디지털 아날로그 변환부

상기와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 다수의 데이터라인을 구비한 화소영역과; 계조정보신호와 영상신호 및 구동신호를 출력하는 타이밍컨트롤러와; 상기 계조정보신호를 입력받아 계조전압을 생성하는 소스드라이버를 포함하는 계조전압의 보상을 수행하는 액정표시장치를 제안한다.

여기서 상기 소스드라이버는 상기 계조정보신호의 변환을 위한 제1디지털 아날로그 변환부와, 상기 영상신호의 변환을 위한 제2디지털 아날로그 변환부를 더욱 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 타이밍컨트롤러는 각 소스드라이버로 전송할 계조정보신호를 출력하는 계조정보신호발생부를 더욱 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 소스드라이버는 하나 이상 구비되어 있는 것을 특징으로 한다.

아울러 상기 계조정보신호는 디지털신호인 것을 특징으로 한다.

상기 각 계조정보신호는 배선저항에 의한 전압하강분에 대한 보상이 수행되어진 계조전압에 대한 정보인 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 구성과 특징을 가지는 본 발명의 계조전압의 보상을 수행하는 액정표시장치의 구동 방법으로서, 상기 타이밍컨트롤러는 계조정보신호를 생성하는 단계와; 상기 생성된 계조정보신호를 상기 각 소스드라이버로 전송하는 단계와; 상기 각 소스드라이버는 입력받은 계조정보신호를 변환하여 계조전압을 발생시키는 단계와; 상기 발생된 계조전압을 기준으로 하여 상기 데이터라인으로 인가될 출력전압을 발생시키는 단계를 포함하는 계조전압의 보상을 수행하는 액정표시장치 구동방법을 제시한다.

여기서 상기 계조정보신호를 이용한 계조전압의 변환은 디지털 아날로그 변환기를 통해 수행되는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 계조전압을 기준으로 하여 상기 데이터라인으로 인가될 출력전압의 발생을 디지털 아날로그 변환기를 통해 수행되는 것을 특징으로 한다.

이하 상기와 같이 설명한 본 발명에 따른 계조전압의 보상을 수행하는 액정표시장치와 그 구동방법에 대해 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.

도 5는 본 발명에 따른 계조전압의 보상을 수행하는 액정표시장치에 대한 실시예를 도시한 도면으로서, 글라스(Glass) 상에 복수개의 데이터라인(DL)과 게이트라인(GL)에 의해 다수의 화소가 형성되어 지는 화소영역(100)이 구비되고, 상기 각 화소의 구동을 위한 영상신호와 구동신호 및 계조정보신호를 출력하는 타이밍컨트롤러(200)가 구비되어 있는데, 상기 타이밍컨트롤러(200)에서 출력되는 디지털 신호인 계조정보신호를 생성하는 계조신호발생부(210)가 더욱 구성되어 있다.

여기서 상기 계조정보신호는 칩온글라스(COG)용 배선의 경우 배선 자체의 내부저항에 의해 발생되는 전압강하분이 보상된 디지털정보이다.

상기 타이밍컨트롤러(200)로부터 출력된 각종 신호를 입력받는 각 소스드라이버(300)는 제1디지털 아날로그 변환부(DAC)(310)와 제2디지털 아날로그 변환부(DAC)(320)를 구비하고 있는바, 상기 제1디지털 아날로그 변환부(310)는 상기 계조정보신호발생부(210)로부터 입력받은 디지털 계조정보신호를 이용해 상기 데이터라인(DL)으로 출력할 데이터출력 전압의 기준이 되는 기준전압을 생성하는데, 도 6과 같이, 기준전압은 배선에 의한 전압 손실분이 미리 포함되어진 값이다.

상기 제1디지털 아날로그 변환부(310)에 의해 생성된 기준전압을 기준으로 상기 제2디지털 아날로그 변환부(320)에서는 상기 데이터라인(DL)으로 출력할 아날로그신호인 데이터 출력전압을 생성한다.

이하 상기와 같은 본 발명에 따른 계조전압의 보상을 수행하는 액정표시장치의 그 구동방법에 대해 도 7의 흐름도를 참조하여 설명한다.

먼저, 상기 본 발명에 따른 계조전압 보상수행을 위해, 상기 타이밍컨트롤러(200)의 계조정보신호발생부(210)에서는 각 소스드라이버(300)로 배선저항에 의한 전압강하분이 보상되어진 계조전압에 대한 디지털 정보를 생성한다.(S11)

상기 생성된 디지털정보 계조정보신호는 영상정보 및 드라이버 구동신호 등과 함께 상기 소스드라이버(300)로 전송된다.(S12) 이때 상기 계조정보신호는 상기 제1디지털 아날로그 변환부(310)로 입력된다.

상기 계조정보신호를 입력받은 제1디지털 아날로그 변환부(310)는 상기 정보를 이용해 데이터라인(DL)으로 출력될 데이터 출력전압에 대한 기준전압을 생성한다.(S13)

상기 제1디지털 아날로그 변환부(310)에 의해 생성된 기준전압은 상기 제2디지털 아날로그 변환부(320)로 입력되어 상기 데이터라인(DL)으로 입력될 데이터 출력전압을 생성하게 된다.(S14)

상기와 같이 설명한 본 발명에 따른 액정표시장치와 그 구동방법은 기존의 계조전압발생부에서 각 소스드라이버까지의 배선저항에 따라 화질의 불균일한 현상이 발하던 문제에 대해 미리 배선저항에 대한 보상분을 포함시켜 계조전압을 생성함으로써 화소의 블록간 딤 현상을 제거하여 보다 향상된 화질을 보장하는 효과가 있다.

Claims (9)

1. 다수의 데이터라인을 구비한 화소영역과;

   계조정보신호와 영상신호 및 구동신호를 출력하는 타이밍컨트롤러와;

   상기 계조정보신호를 입력받아 계조전압을 생성하는 소스드라이버

   를 포함하는 계조전압의 보상을 수행하는 액정표시장치
2. 청구항 제 1 항에 있어서,

   상기 소스드라이버는 상기 계조정보신호의 변환을 위한 제1디지털아날로그 변환부와, 상기 영상신호의 변환을 위한 제2디지털아날로그변환부

   를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 계조전압의 보상을 수행하는 액정표시장치
3. 청구항 제 1 항에 있어서,

   상기 타이밍컨트롤러는 소스드라이버로 전송할 계조정보신호를 출력하는 계조정보신호발생부

   를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 계조전압의 보상을 수행하는 액정표시장치
4. 청구항 제 3 항에 있어서,

   상기 계조정보신호는 디지털신호인 것을 특징으로 하는 계조전압의 보상을 수행하는 액정표시장치
5. 청구항 제 3 항에 있어서,

   상기 각 계조정보신호는 배선저항에 의한 전압하강분에 대한 보상이 수행되어진 계조전압에 대한 정보인 것을 특징으로 하는 계조전압의 보상을 수행하는 액정표시장치
6. 청구항 제 1 항에 있어서,

   상기 소스드라이버는 하나 이상 구비된 것을 특징으로 하는 계조전압의 보상을 수행하는 액정표시장치
7. 다수의 데이터라인을 구비한 화소영역과; 계조정보신호와 영상신호 및 구동신호를 출력하는 타이밍컨트롤러와; 상기 계조정보신호를 입력받아 계조전압을 생성하는 소스드라이버를 포함하는 계조전압의 보상을 수행하는 액정표시장치의 구동방법으로서,

   상기 타이밍컨트롤러에서 계조정보신호를 생성하는 단계와;

   상기 생성된 계조정보신호를 상기 소스드라이버로 전송하는 단계와;

   상기 각 소스드라이버는 입력받은 계조정보신호를 변환하여 계조전압을 발생시키는 단계와;

   상기 발생된 계조전압을 기준으로 하여 상기 데이터라인으로 인가될 출력전압을 발생시키는 단계

   를 포함하는 계조전압의 보상을 수행하는 액정표시장치 구동방법
8. 청구항 제 7 항에 있어서,

   상기 계조정보신호를 이용한 계조전압의 변환은 디지털 아날로그 변환기를 통해 수행되는 것을 특징으로 하는 계조전압의 보상을 수행하는 액정표시장치 구동방법
9. 청구항 제 7 항에 있어서,

   상기 계조전압을 기준으로 하여 상기 데이터라인으로 인가될 출력전압의 발생을 디지털 아날로그 변환기를 통해 수행되는 것을 특징으로 하는 계조전압의 보상을 수행하는 액정표시장치 구동방법