KR20050053446A - 액정표시장치의 데이터 구동장치 및 구동방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 액정 응답 속도를 향상시킬 수 있는 액정표시장치의 데이터 구동장치 및 구동방법을 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 액정표시장치의 데이터 구동장치는 순차적인 샘플링신호를 공급하는 쉬프트 레지스터부와, 샘플링신호에 응답하여 화소데이터를 순차적으로 래치하여 동시에 출력하는 래치부와, 래치부로부터의 화소데이터를 화소전압신호로 변환하는 디지털-아날로그 변환부와, 디지털-아날로그 변환부로부터 필요로 하는 정극성의 및 부극성 감마전압들을 공급하는 감마 전압부와, 감마 전압부로부터 하이직류전압 및 로우직류전압 중 어느 하나를 공급받아 다수의 데이터 라인들을 프리-충전하는 프리 충전부와, 디지털-아날로그 변환부로부터의 화소전압신호를 버퍼링하여 상기 다수의 데이터라인들로 출력하기 위한 버퍼부를 구비한다.

Description

액정표시장치의 데이터 구동장치 및 구동방법{MEHTOD AND APPARATUS FOR DRIVING DATA OF LIQUID CRYSTAL DISPLAY}
본 발명은 액정표시장치의 데이터 구동장치에 관한 것으로, 특히 액정의 응답 속도를 향상시킬 수 있는 액정표시장치의 데이터 구동장치 및 구동방법에 관한 것이다.
액정 표시 장치는 전계를 이용하여 유전 이방성을 갖는 액정의 광투과율을 조절함으로써 화상을 표시하게 된다. 이를 위하여, 액정 표시 장치는 화소 매트릭스를 갖는 액정 표시 패널과, 액정 표시 패널을 구동하기 위한 구동 회로를 구비한다.
구체적으로, 액정 표시 장치는 도 1에 도시된 바와 같이 화소 매트릭스를 갖는 액정 패널(2)과, 액정 패널(2)의 게이트 라인들(GL0 내지 GLn)을 구동하기 위한 게이트 드라이버(4)와, 액정 패널(2)의 데이터 라인들(DL1 내지 DLm)을 구동하기 위한 데이터 드라이버(6)와, 게이트 드라이버(4)와 데이터 드라이버(6)의 구동 타이밍을 제어하기 위한 타이밍 제어부(8)를 구비한다.
액정 패널(2)은 게이트 라인들(GL)과 데이터 라인들(DL)의 교차로 정의되는 영역마다 형성된 화소들로 구성된 화소 매트릭스를 구비한다. 화소들 각각은 화소 신호에 따라 광투과량을 조절하는 액정셀(Clc)과, 액정셀(Clc)을 구동하기 위한 박막 트랜지스터(Thin Film Transitor ; 이하 "TFT" 라함)들을 구비한다.
TFT는 게이트 라인(GL)으로부터의 스캔 신호, 즉 게이트 하이 전압(VGH)이 공급되는 경우 턴-온되어 데이터 라인(DL)으로부터의 화소 신호를 액정셀(Clc)에 공급한다. 그리고, TFT는 게이트 라인(GL)으로부터 게이트 로우 전압(VGL)이 공급되는 경우 턴-오프되어 액정셀(Clc)에 충전된 화소 신호가 유지되게 한다.
액정셀(Clc)은 등가적으로 캐패시터로 표현되며, 액정을 사이에 두고 대면하는 공통 전극과 TFT에 접속된 화소 전극으로 구성된다. 그리고, 액정셀(Clc)은 충전된 화소 신호가 다음 화소 신호가 충전될 때까지 안정적으로 유지되게 하기 위하여 스토리지 캐패시터(Cst)를 더 구비한다. 이러한 액정셀(Clc)은 TFT를 통해 충전되는 화소 신호에 따라 유전율 이방성을 가지는 액정의 배열 상태가 가변하여 광 투과율을 조절함으로써 계조를 구현하게 된다.
게이트 드라이버(4)는 타이밍 제어부(8)로부터의 게이트 스타트 펄스(Gate Start Pulse; GSP)를 게이트 쉬프트 클럭(Gate Shift Clock; GSC)에 따라 쉬프트시켜 게이트 라인들(GL1 내지 GLm)에 순차적으로 게이트 하이 전압(VGH)의 스캔 펄스를 공급한다. 그리고, 게이트 드라이버(4)는 게이트 라인들(GL)에 게이트 하이 전압(VGH)의 스캔 펄스가 공급되지 않는 나머지 기간에서는 게이트 로우 전압(VGL)을 공급하게 된다. 또한, 게이트 드라이버(4)는 상기 스캔 펄스의 펄스 폭을 타이밍 제어부(8)로부터의 게이트 출력 이네이블(Gate Output Enable; 이하, GOE라 함) 신호에 따라 제어하게 된다. 이러한 게이트 드라이버(4)는 게이트 라인들(GL0 내지 DLn)을 분할하여 구동하기 위한 다수개의 게이트 드라이브 IC들(Integrated Circuit)을 포함하게 된다.
데이터 드라이버(6)는 타이밍 제어부(8)로부터의 소스 스타트 펄스(Source Start Pulse; 이하, SSP라 함)를 소스 쉬프트 클럭(Source Shift Clock; 이하, SSC라 함)에 따라 쉬프트시켜 샘플링 신호를 발생한다. 그리고, 데이터 드라이버(6)는 상기 SSC에 따라 입력되는 화소 데이터(RGB)를 상기 샘플링 신호에 따라 래치한 후 소스 출력 이네이블(Source Output Enable; 이하, SOE라 함) 신호에 응답하여 라인단위로 공급한다. 데이터 드라이버(6)는 서로 다른 감마 전압들을 이용하여 라인 단위로 공급되는 화소 데이터(RGB)를 아날로그 화소 신호로 변환하여 데이터 라인들(DL1 내지 DLm)에 공급한다. 여기서, 데이터 드라이버(6)는 상기 화소 데이터를 화소 신호로 변환할 때 타이밍 제어부(8)로부터의 극성 제어(이하, POL이라 함) 신호에 응답하여 그 화소 신호의 극성을 결정하게 된다. 그리고, 데이터 드라이버(6)는 상기 SOE 신호에 응답하여 상기 화소 신호가 데이터 라인들(DL1 내지 DLm)에 공급되는 기간을 결정한다. 이러한 데이터 드라이버(6)는 데이터 라인들(DL1 내지 DLm)을 분할하여 구동하기 위한 다수개의 데이터 드라이브 IC들을 포함하게 된다.
타이밍 제어부(8)는 게이트 드라이버(4)를 제어하는 GSP, GSC, GOE 신호 등을 발생하고, 데이터 드라이버(6)를 제어하는 SSP, SSC, SOE, POL 신호 등을 발생한다. 이 경우, 타이밍 제어부(8)는 외부로부터 입력되는 유효 데이터 구간을 알리는 데이터 이네이블(Data Enable; DE) 신호, 수평 동기 신호(Hsync), 수직 동기 신호(Vsync), 화소 데이터(RGB)의 전송 타이밍을 결정하는 도트 클럭(Dot Clock; DCLK)을 이용하여 상기 GSP, GSC, GOE, SSP, SSC, SOE, POL 등과 같은 제어신호들을 생성하게 된다.
한편, 데이터 드라이버(6)에 포함된 데이터 드라이브 IC들 각각은 도 2에 도시된 바와 같이 순차적인 샘플링신호를 공급하는 쉬프트 레지스터부(14)와, 샘플링신호에 응답하여 화소데이터(VD)를 순차적으로 래치하여 동시에 출력하는 래치부(16)와, 래치부(16)로부터의 화소데이터(VD)를 화소전압신호로 변환하는 디지털-아날로그 변환부(이하, DAC부라 함)(18)와, DAC(18)로부터의 화소전압신호를 완충하여 출력하는 출력 버퍼부(26)를 구비한다. 또한, 데이터 드라이브 IC는 타이밍 제어부(8)로부터 공급되는 각종 제어신호들과 화소데이터(VD)를 중계하는 신호 제어부(10)와, DAC부(18)에서 필요로 하는 정극성 및 부극성 감마전압들을 공급하는 감마 전압부(12)를 추가로 구비한다. 이러한 구성을 가지는 데이터 드라이브 IC들은 데이터 라인들(DL1 내지 DLm)을 구동하게 된다.
신호제어부(10)는 타이밍 제어부(8)로부터의 각종 제어신호들(SSP, SSC, SOE, REV, POL 등)과 화소데이터(VD)가 해당 구성요소들로 출력되게 제어한다.
감마전압부(12)는 감마 기준전압 발생부(도시하지 않음)로부터 입력되는 다수개의 감마 기준전압을 그레이별로 세분화하여 DAC(18)로 공급한다.
쉬프트 레지스터부(14)에 포함된 쉬프트 레지스터들은 신호제어부(10)로부터의 소스 스타트 펄스(SSP)를 소스 샘플링 클럭신호(SSC)에 따라 순차적으로 쉬프트시켜 샘플링신호로 출력함과 동시에 다음단의 쉬프트 레지스터(14)에 캐리신호로 공급한다. 소스 스타트 펄스(SSP)는 도 3에 도시된 바와 같이 1수평기간(1H) 단위로 공급되고 소스 샘플링 클럭신호(SSC) 마다 쉬프트되어 샘플링신호로 출력된다.
래치부(16)는 쉬프트 레지스터부(14)로부터의 샘플링신호에 응답하여 신호 제어부(10)로부터의 화소데이터(VD)를 일정단위씩 순차적으로 샘플링하여 래치하게 된다. 이를 위하여 래치부(16)는 m개의 화소데이터(VD)를 래치하기 위해 m개의 래치들로 구성되고, 그 래치들 각각은 화소데이터(VD)의 비트수(3비트 또는 6비트)에 대응하는 크기를 갖는다. 특히 타이밍 콘트롤러는 전송주파수를 줄이기 위하여 화소데이터(VD)를 이븐 화소데이터(VDeven)와 오드 화소데이터(VDodd)로 나누어 각각의 전송라인을 통해 동시에 출력하게 된다. 여기서 이븐 화소데이터(VDeven)와 오드 화소데이터(VDodd) 각각은 적(R), 녹(G), 청(B) 화소데이터를 포함한다. 이에 따라 래치부(16)는 샘플링신호마다 신호 제어부(10)를 경유하여 공급되는 이븐 화소데이터(VDeven)와 오드 화소데이터(VDodd), 즉 6개의 화소데이터를 동시에 래치하게 된다. 이어서, 래치부(16)는 신호 제어부(10)로부터의 소스 출력 인에이블 신호(SOE)에 응답하여 래치된 m개의 화소데이터들(VD)을 동시에 출력한다. 소스 출력 인에이블 신호(SOE)는 도 3에 도시된 바와 같이 1수평기간(1H) 단위로 발생한다. 이 경우, 래치부(16)는 데이터반전 선택신호(REV)에 응답하여 트랜지션 비트수가 줄어들게끔 변조된 화소데이터(VD)들을 복원시켜 출력하게 된다. 이는 타이밍 제어부에서 데이터전송시 전자기적 간섭(EMI)을 최소화하기 위하여 트랜지션되는 비트수가 기준치를 넘어서는 화소데이터(VD)들은 트랜지션 비트수가 줄어들게끔 변조하여 공급하기 때문이다.
DAC부(18)는 래치부(16)로부터의 화소데이터(VD)를 동시에 정극성 및 부극성 화소전압신호로 변환하여 출력하게 된다. 이를 위하여, DAC부(18)는 래치부(16)에 공통 접속된 P(Positive) 디코딩부(20) 및 N(Negative) 디코딩부(22)와, P 디코딩부(20) 및 N 디코딩부(22)의 출력신호를 선택하기 위한 멀티플렉서(MUX; 24)를 구비한다.
P 디코딩부(20)에 포함되는 m개의 P 디코더들은 래치부(16)로부터 동시에 입력되는 n개의 화소데이터들을 감마전압부(12)로부터의 정극성 감마전압들을 이용하여 정극성 화소전압신호로 변환하게 된다. N 디코딩부(22)에 포함되는 m개의 N 디코더들은 래치부(16)로부터 동시에 입력되는 m개의 화소데이터들을 감마 전압부(12)로부터의 부극성 감마전압들을 이용하여 부극성 화소전압신호로 변환하게 된다. 멀티플렉서부(24)에 포함되는 m개의 멀티플렉서들은 신호제어부(10)로부터의 극성제어신호(POL)에 응답하여 P 디코더(20)로부터의 정극성 화소전압신호 또는 N 디코더(22)로부터의 부극성 화소전압신호를 선택하여 출력하게 된다.
출력버퍼부(26)에 포함되는 m개의 출력버퍼들은 m개의 데이터라인들(DL1 내지 DLm)들에 직렬로 각각 접속되어진 전압추종기(Voltage follower) 등으로 구성된다. 이러한 출력버퍼들은 DAC부(18)로부터의 화소전압신호들을 신호완충하여 데이터라인들(DL1 내지 DLm)에 공급하게 된다.
이러한 액정표시장치는 1수평기간(1H)마다 발생되는 스캔신호가 각 게이트라인들(GL1 내지 GLn)에 순차적으로 공급되며, 그 각각의 스캔신호에 동기되는 화소전압신호가 소스 출력 인에이블 신호(SOE)에 응답하여 제1 내지 제m 데이터라인들(DL1 내지 DLm)에 동시에 공급된다. 그리고, 액정셀은 자신이 접속된 게이트라인에 스캔신호가 공급되는 1수평기간(1H) 동안 화소전압신호를 충전하고, 나머지 프레임기간 동안 충전된 전압을 유지하여 계조를 표시한다.
도 4는 임의의 액정셀(Clc)에서의 화소 신호의 충전 특성을 도시한 파형도이다.
도 4를 참조하면, 임의의 액정셀(Clc)이 TFT를 통해 접속된 게이트 라인(GL)은 한 수평 기간에서는 게이트 하이 전압(VGH)을 갖고 나머지 수평기간에서는 게이트 로우 전압(VGL)을 갖는 스캔신호(SP)가 공급된다. 그리고, 게이트라인(GL)에 스캔신호(SP)가 공급될 때 데이터 라인(DL)에는 화소전압신호(DP)가 공급된다. 이러한 화소전압신호(DP)는 소스 출력 인에이블(SOE) 신호가 하강하는 시점에서 한 수평 기간동안 데이터 라인들에 공급된다. 이에 따라, 액정셀(Clc)에는 게이트 하이 전압(VGH)에 의해 턴-온된 박막 트랜지스터(TFT)를 통해 데이터 라인들에 공급되어진 화소전압신호(DP)를 상승 기간을 갖고 충전된다. 이렇게 액정셀(Clc)에 충전된 전압(Vp)은 게이트 로우 전압(VGL)에 의해 박막 트랜지스터(TFT)가 턴-오프되는 기간 동안 그 충전 전압 레벨을 유지하게 된다. 이 경우, 게이트 하이 전압(VGH)이 게이트 로우 전압(VGL)으로 떨어지는 지점에서 액정셀에 충전된 전압(Vp)은 피드 트로우 전압(Feed Through Voltage ; ΔVp) 만큼 감소하게 된다. 그리고, 감소된 액정셀(Clc)의 충전 전압(Vp)은 다음 프레임에서 새로운 화소 신호가 공급될 때까지 유지된다.
한편, 액정은 다음 수학식 1에서 알 수 있는 바와 같이 고유한 점성과 탄성 등의 특성으로 인하여 응답 속도가 느린 단점을 가지고 있다.
여기서, τ는 액정이 인가 전압에 반응하는 라이징 타임(Rising Time; RS), 는 액정 분자의 회전점도(Rotational Viscosity), d는 액정셀(Clc)의 셀갭, 은 액정의 유전율, V는 인가 전압, Vth는 액정 분자가 경사운동을 하는 프리드릭 천이 전압(Freederick Transition Voltage)을 의미한다. 여기서, 액정에 인가되는 전압(V), 즉 액정셀에 충전된 전압(Vp)은 액정의 응답 속도와 비례 관계를 가지게 된다. 그런데, 일반적으로 데이터 드라이버(6)에서 데이터 라인(DL)에 공급하는 화소 신호의 출력 전압이 비교적 낮음에 따라 액정의 응답 속도가 느린 단점을 가지고 있다. 예를 들면, TN 모드 액정의 라이징 타임(τ)은 통상 20-80ms이다. 이러한 액정의 라이징 타임(τ)은 동영상의 한 프레임 기간(NTSC: 16.67ms) 보다 길기 때문에 액정이 현재 프레임에서 인가된 전압에 따라 원하는 만큼 반응하기 이전에 다음 프레임의 전압이 인가되어 잔상과 같은 문제가 발생하고, 특히 동영상을 표시하는 경우 화면이 흐릿하게 되는 모션 블러링(Motion Blurring) 현상이 나타나게 된다.
특히, 프레임들간의 화소 신호 전압차가 상대적으로 작은 경우 액정 응답 속도가 느리고, 상대적으로 큰 경우 액정 응답 속도는 빨라지게 된다.
따라서, 본 발명의 목적은 액정 응답 속도를 향상시킬 수 있는 액정표시장치의 데이터 구동장치 및 구동방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 의한 액정표시장치의 데이터 구동장치는 순차적인 샘플링신호를 공급하는 쉬프트 레지스터부와, 상기 샘플링신호에 응답하여 화소데이터를 순차적으로 래치하여 동시에 출력하는 래치부와, 상기 래치부로부터의 화소데이터를 화소전압신호로 변환하는 디지털-아날로그 변환부와, 상기 디지털-아날로그 변환부로부터 필요로 하는 정극성의 및 부극성 감마전압들을 공급하는 감마 전압부와, 상기 감마 전압부로부터 하이직류전압 및 로우직류전압 중 어느 하나를 공급받아 다수의 데이터 라인들을 프리-충전하는 프리 충전부와, 상기 디지털-아날로그 변환부로부터의 화소전압신호를 버퍼링하여 상기 다수의 데이터 라인들로 출력하기 위한 버퍼부를 구비한다.
상기 액정표시장치의 데이터 구동장치에서 상기 프리 충전부는 소스 출력 이네이블 신호 및 극성제어신호에 응답하여 상기 하이직류전압 및 로우직류전압 중 어느 하나를 출력하는 것을 특징으로 한다.
상기 액정표시장치의 데이터 구동장치에서 상기 프리 충전부는 상기 소스 출력 이네이블 신호가 공급되는 구간동안 상기 다수의 데이터 라인들을 프리-충전하는 것을 특징으로 한다.
상기 액정표시장치의 데이터 구동장치에서 상기 하이직류전압은 상기 감마 전압부로부터 공급되는 정극성의 최고 감마전압인 것을 특징으로 한다.
상기 액정표시장치의 데이터 구동장치에서 상기 로우직류전압은 상기 감마 전압부로부터 공급되는 부극성의 최고 감마전압인 것을 특징으로 한다.
상기 액정표시장치의 데이터 구동장치에서 상기 디지탈-아날로그 변환부는 상기 화소데이터를 정극성 화소전압신호로 변환하기 위한 정극성부와, 상기 화소데이터를 부극성 화소전압신호로 변환하기 위한 부극성부와, 상기 정극성부 및 부극성부의 출력을 선택하는 멀티플렉서를 구비한다.
본 발명의 실시예에 의한 액정표시장치의 데이터 구동방법은 다수의 데이터라인들에 화소전압신호가 공급되기 전에 감마 전압부로부터 공급되는 하이직류전압 및 로우직류전압 중 어느 하나를 상기 다수의 데이터 라인들에 공급하여 프리-충전하는 단계를 포함한다.
상기 목적들 외에 본 발명의 다른 목적 및 이점들은 첨부한 도면을 참조한 실시 예에 대한 상세한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 도 5 내지 도 7b를 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 액정표시장치의 데이터 구동장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 액정표시장치의 데이터 구동장치는 순차적인 샘플링신호를 공급하는 쉬프트 레지스터부(40)와, 샘플링신호에 응답하여 화소데이터(VD)를 순차적으로 래치하여 동시에 출력하는 래치부(50)와, 래치부(50)로부터의 화소데이터(VD)를 화소전압신호로 변환하는 DAC부(60)와, DAC(60)로부터의 화소신호를 완충하여 출력하는 출력 버퍼부(70)와, 타이밍 제어부(도시하지 않음)로부터 공급되는 각종 제어신호들과 화소데이터(VD)를 중계하는 신호 제어부(30)와, DAC부(60)에서 필요로 하는 정극성 및 부극성 감마전압들을 공급하는 감마 전압부(80)와, 데이터 라인들(DL1 내지 DLm)을 프리-충전시키기 위한 프리 충전부(90)를 구비한다.
신호제어부(30)는 타이밍 제어부로부터의 각종 제어신호들(SSP, SSC, SOE, REV, POL 등)과 화소데이터(VD)가 해당 구성요소들로 출력되게 제어한다.
감마전압부(80)는 감마 기준전압 발생부(도시하지 않음)로부터 입력되는 다수개의 감마 기준전압을 그레이별로 세분화하여 DAC부(60)로 공급한다.
쉬프트 레지스터부(40)에 포함된 쉬프트 레지스터들은 신호제어부(30)로부터의 소스 스타트 펄스(SSP)를 소스 샘플링 클럭신호(SSC)에 따라 순차적으로 쉬프트시켜 샘플링신호로 출력함과 동시에 다음단의 쉬프트 레지스터에 캐리신호로 공급한다. 소스 스타트 펄스(SSP)는 1수평기간(1H) 단위로 공급되고 소스 샘플링 클럭신호(SSC) 마다 쉬프트되어 샘플링신호로 출력된다.
래치부(50)는 쉬프트 레지스터부(40)로부터의 샘플링신호에 응답하여 신호 제어부(30)로부터의 화소데이터(VD)를 일정단위씩 순차적으로 샘플링하여 래치하게 된다. 이를 위하여 래치부(50)는 m개의 화소데이터(VD)를 래치하기 위해 m개의 래치들로 구성되고, 그 래치들 각각은 화소데이터(VD)의 비트수(3비트 또는 6비트)에 대응하는 크기를 갖는다. 특히 타이밍 제어부는 전송주파수를 줄이기 위하여 화소데이터(VD)를 이븐 화소데이터(VDeven)와 오드 화소데이터(VDodd)로 나누어 각각의 전송라인을 통해 동시에 출력하게 된다. 여기서 이븐 화소데이터(VDeven)와 오드 화소데이터(VDodd) 각각은 적(R), 녹(G), 청(B) 화소데이터를 포함한다. 이에 따라, 래치부(50)는 샘플링신호마다 신호 제어부(30)를 경유하여 공급되는 이븐 화소데이터(VDeven)와 오드 화소데이터(VDodd)를 동시에 래치하게 된다. 이어서, 래치부(50)는 신호 제어부(30)로부터의 SOE 신호에 응답하여 래치된 m개의 화소데이터들(VD)을 동시에 출력한다 . 이 경우, 래치부(50)는 데이터반전 선택신호(REV)에 응답하여 트랜지션 비트수가 줄어들게끔 변조된 화소데이터(VD)들을 복원시켜 출력하게 된다. 이는 타이밍 제어부에서 데이터 전송시 전자기적 간섭(EMI)을 최소화하기 위하여 트랜지션되는 비트수가 기준치를 넘어서는 화소데이터(VD)들은 트랜지션 비트수가 줄어들게끔 변조하여 공급하기 때문이다.
DAC부(60)는 래치부(50)로부터의 화소데이터(VD)를 동시에 정극성 및 부극성 화소전압신호로 변환하여 출력하게 된다. 이를 위하여, DAC부(60)는 래치부(50)에 공통 접속된 P(Positive) 디코딩부(62) 및 N(Negative) 디코딩부(64)와, P 디코딩부(62) 및 N 디코딩부(64)의 출력신호를 선택하기 위한 멀티플렉서(MUX; 66)를 구비한다.
P 디코딩부(62)에 포함되는 m개의 P 디코더들은 래치부(50)로부터 동시에 입력되는 m개의 화소데이터들을 감마전압부(80)로부터의 정극성 감마전압들을 이용하여 정극성 화소신호로 변환하게 된다. N 디코딩부(64)에 포함되는 m개의 N 디코더들은 래치부(50)로부터 동시에 입력되는 m개의 화소데이터들을 감마 전압부(80)로부터의 부극성 감마전압들을 이용하여 부극성 화소신호로 변환하게 된다. 멀티플렉서부(66)에 포함되는 m개의 멀티플렉서들은 신호제어부(30)로부터의 극성제어신호(POL)에 응답하여 P 디코더(62)로부터의 정극성 화소전압신호 또는 N 디코더(64)로부터의 부극성 화소전압신호를 선택하여 출력하게 된다.
출력버퍼부(70)에 포함되는 m개의 출력버퍼들은 m개의 데이터라인들(D1 내지 Dm)들에 직렬로 각각 접속되어진 전압추종기(Voltage follower) 등으로 구성된다. 이러한 출력버퍼들은 DAC부(60)로부터의 화소신호들을 신호완충하여 데이터라인들(DL1 내지 Dmn)에 공급하게 된다.
프리 충전부(90)는 감마전압부(80)로부터 소정의 하이직류전압(H) 또는 로우직류전압(L)을 공급받고, 신호제어부(30)로부터 공급되는 SOE 신호 및 POL 신호에 응답하여 상기 하이직류전압(H) 및 로우직류전압(L) 중 어느 하나를 데이터 라인들(DL1 내지 DLm)에 공급한다. 여기서, 하이직류전압(H)은 감마전압부(80)로부터 공급되는 정극성의 최고 감마저압값이고, 로우직류전압(L)은 감마전압부(80)로부터 공급되는 부극성의 최고 감마전압값이다. 이러한, 프리 충전부(90)는 데이터 라인들(DL1 내지 DLm)에 화소신호들을 공급하기 전의 SOE 신호가 공급되는 기간동안 하이직류전압(H) 및 로우직류전압(L) 중 어느 하나를 데이터 라인들(DL1 내지 DLm)에 공급한다. 이에 따라, 프리 충전부(90)에서 공급되는 하이직류전압(H) 및 로우직류전압(L) 중 어느 하나의 전압에 의해 액정셀(Clc)은 프리-충전된다.
이와 같은 본 발명의 실시예에 의한 액정표시장치의 데이터 구동장치는 프리 충전부(90)에서 공급되는 하이직류전압(H) 및 로우직류전압(L) 중 어느 하나의 전압에 의해 액정셀(Clc)은 프리-충전된다. 따라서, 데이터 라인들(DL1 내지 DLm)으로부터의 해당 화소전압신호가 액정셀(Clc)에 상기 프리-충전된 전압에서부터 충전된다. 이에 따라, 액정셀(Clc)에 걸리는 전압이 증가하게 됨으로써 액정의 응답 속도를 향상시킬 수 있게 된다.
이러한 액정표시장치의 데이터 구동방법을 상세히 살펴보면, 도 6에 도시된 바와 같이 게이트 라인(GL)에 스캔신호(SP)가 공급되고, SOE 신호에 응답하여 SOE 신호가 하강하는 시점부터 화소신호(DP)가 공급된다. 이 때, SOE 신호가 공급되는 기간 동안(즉, 스캔신호(SP)는 공급되었으나 화소신호(DP)가 공급되지 않는 기간동안) 프리 충전부(90)에서 공급되는 하이직류전압(H) 및 로우직류전압(L) 중 어느 하나의 전압이 데이터 라인들(DL1 내지 DLm)에 공급된다. 이 때, 정극성의 화소전압신호(DP)가 공급되기 전에 프리 충전부(90)는 SOE 신호 및 POL 신호에 응답하여 하이직류전압(H)을 데이터 라인들(DL1 내지 DLm)에 공급함으로써 해당 게이트 라인(GL)에 접속된 액정셀(Clc)을 프리-충전시킨다. 이 때, 도 6에서 비금친 부분은 프리 충전부(90)에서 공급되는 하이직류전압(H) 및 로우직류전압(L) 중 어느 하나에 의해 게이트 라인(GL)에 접속된 액정셀(Clc)이 프리-충전되는 영역이다. 그 후, SOE 신호가 하강할 때 정극성의 화소전압신호(DP)가 공급되면 액정셀(Clc)이 프리-충전되어 있으므로 상기 프리-충전된 전압에서부터 액정셀(Clc)은 충전된다. 이에 따라, 도 7a에 도시된 바와 같이 정극성의 화소전압신호(DP)가 공급되는 i 번째 게이트 라인(GLi)에 접속된 액정셀(Clc)에 충전된 전압(Vp)이 증가하게 됨으로써 액정의 응답 속도를 향상시킬 수 있게 된다. 실제로, SOE 신호가 공급되는 동안 감마전압부(80)로부터 하이직류전압(H)인 정극성의 최고 감마전압값이 공급되면 스캔신호(SP)가 공급됨과 동시에 TFT가 턴-온되어 액정셀(Clc)은 정극성의 최고 감마전압값으로 빠르게 충전된다. 그 후, SOE 신호가 하강하는 시점에 정극성의 화소전압신호(DP)가 공급되면 원하는 전압값으로 빠르게 하강하므로 액정의 응답 속도를 향상시킬 수 있게 된다. 그리고, 부극성의 화소전압신호(DP)가 공급되기 전에 프리 충전부(90)는 SOE 신호 및 POL 신호에 응답하여 로우직류전압(L)을 데이터 라인들(DL1 내지 DLm)에 공급함으로써 해당 게이트 라인(GL)에 접속된 액정셀(Clc)을 프리-충전시킨다. 그 후, SOE 신호가 하강할 때 정극성의 화소전압신호(DP)가 공급되면 액정셀(Clc)이 프리-충전되어 있으므로 상기 프리-충전된 전압에서부터 액정셀(Clc)은 충전된다. 이에 따라, 도 7b에 도시된 바와 같이 부극성의 화소전압신호(DP)가 공급되는 i+1 번째 게이트 라인(GLi+1)에 접속된 액정셀(Clc)에 충전된 전압(Vp)이 증가하게 됨으로써 액정의 응답 속도를 향상시킬 수 있게 된다. 실제로, SOE 신호가 공급되는 동안 감마전압부(80)로부터 로우직류전압(H)인 부극성의 최고 그레이값이 공급되면 스캔신호(SP)가 공급됨과 동시에 TFT가 턴-온되어 액정셀(Clc)은 부극성의 최고 그레이값으로 빠르게 충전된다. 그 후, SOE 신호가 하강하는 시점에 부극성의 화소전압신호(DP)가 공급되면 원하는 전압값으로 빠르게 하강하므로 액정의 응답 속도를 향상시킬 수 있게 된다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 액정표시장치의 데이터 구동장치 및 구동방법은 액정셀에 화소전압신호가 공급되기 전에 미리 직류전압을 공급하여 충전시킴으로써 액정셀의 충전 전압을 증가시킬 수 있게 된다. 이에 따라, 본 발명에 따른 액정표시장치의 데이터 구동장치 및 구동방법에 의하면 액정 응답 속도를 향상시킬 수 있게 된다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 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 특허 청구의 범위에 의해 정하여 져야만 할 것이다.
도 1은 통상적인 액정표시장치를 나타내는 도면.
도 2는 도 1에 도시된 데이터 드라이브에 포함된 데이터 드라이브 집적회로를 상세히 나타내는 도면.
도 3은 도 2에 도시된 데이터 드라이브 집적회로에 공급되는 구동파형.
도 4는 도 1에 도시된 액정셀의 충전 특성도.
도 5는 본 발명의 실시예에 의한 액정표시장치의 데이터 구동장치를 나타내는 도면.
도 6은 도 5에 도시된 데이터 구동장치에 의해 생성되는 구동파형도.
도 7a 및 도 7b는 도 5에 도시된 데이터 구동장치에 의해 액정셀이 충전되는 특성을 나타내는 도면.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
2 : 액정 패널 4 : 게이트 드라이버
6 : 데이터 드라이버 8 : 타이밍 제어부
10, 30 : 신호제어부 12, 80 : 감마 전압부
14, 40 : 쉬프트 레지스터부 16, 50 : 래치부
18, 60 : 디지털 아날로그 변환부 20, 62 : P 디코딩부
22, 54 : N 디코딩부 24, 56 : 멀티플렉서
26, 70 : 출력버퍼부 90 : 프리 충전부

Claims (10)

  1. 순차적인 샘플링신호를 공급하는 쉬프트 레지스터부와,
    상기 샘플링신호에 응답하여 화소데이터를 순차적으로 래치하여 동시에 출력하는 래치부와,
    상기 래치부로부터의 화소데이터를 화소전압신호로 변환하는 디지털-아날로그 변환부와,
    상기 디지털-아날로그 변환부로부터 필요로 하는 정극성의 및 부극성 감마전압들을 공급하는 감마 전압부와,
    상기 감마 전압부로부터 하이직류전압 및 로우직류전압 중 어느 하나를 공급받아 다수의 데이터 라인들을 프리-충전하는 프리 충전부와,
    상기 디지털-아날로그 변환부로부터의 화소전압신호를 버퍼링하여 상기 다수의 데이터 라인들로 출력하기 위한 버퍼부를 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 데이터 구동장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 프리 충전부는 소스 출력 이네이블 신호 및 극성제어신호에 응답하여 상기 하이직류전압 및 로우직류전압 중 어느 하나를 출력하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 데이터 구동장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 프리 충전부는 상기 소스 출력 이네이블 신호가 공급되는 구간동안 상기 다수의 데이터 라인들을 프리-충전하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 데이터 구동장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 하이직류전압은 상기 감마 전압부로부터 공급되는 정극성의 최고 감마전압인 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 데이터 구동장치.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 로우직류전압은 상기 감마 전압부로부터 공급되는 부극성의 최고 감마전압인 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 데이터 구동장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 디지탈-아날로그 변환부는,
    상기 화소데이터를 정극성 화소전압신호로 변환하기 위한 정극성부와,
    상기 화소데이터를 부극성 화소전압신호로 변환하기 위한 부극성부와,
    상기 정극성부 및 부극성부의 출력을 선택하는 멀티플렉서를 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 데이터 구동장치.
  7. 다수의 데이터라인들에 화소전압신호가 공급되기 전에 감마 전압부로부터 공급되는 하이직류전압 및 로우직류전압 중 어느 하나를 상기 다수의 데이터 라인들에 공급하여 프리-충전하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 데이터 구동방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 프리-충전하는 단계는 소스 출력 이네이블 신호 및 극성제어신호에 응답하여 상기 하이직류전압 및 로우직류전압 중 어느 하나를 상기 다수의 데이터 라인들로 공급되는 단계인 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 데이터 구동방법.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 하이직류전압은 정극성의 최고 감마전압인 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 데이터 구동방법.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 로우직류전압은 부극성의 최고 감마전압인 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 데이터 구동방법.
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