KR20060013149A - Liquid crystal display - Google Patents
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Abstract
본 발명은 액정 표시 장치에 관한 것으로, 이 장치는 게이트 신호를 변형하여 킥백 전압을 보상하는 액정 표시 장치로서, 게이트 클록 신호 및 출력 인에이블 신호를 입력받는 OR 게이트, OR 게이트의 출력 신호에 따라 게이트 온 전압 및 게이트 신호를 각각 출력하는 제1 및 제2 스위칭 소자, 제1 스위칭 소자로부터의 출력 전압을 충전하는 축전기, OR 게이트의 출력 신호에 따라 축전기에 충전된 전압을 출력하는 제3 스위칭 소자, 게이트 신호에 따라 상기 제2 및 제3 스위칭 소자의 출력을 단속하는 제4 스위칭 소자, 그리고 게이트 신호에 따라 게이트 오프 전압을 출력하는 제5 스위칭 소자를 포함하는 보상 회로를 포함한다.이러한 보상 회로에 의하면 게이트 신호의 파형을 변경하여 게이트선에 인가함으로써 킥백 전압의 크기를 줄일 수 있다. 또한 게이트 구동부가 이러한 보상 회로를 포함함으로써 부품 수 및 액정 표시 장치의 크기를 줄일 수 있으며, 원가를 절감할 수 있다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal display device, which is a liquid crystal display device that compensates a kickback voltage by modifying a gate signal, and includes a gate clock signal and an output enable signal. First and second switching elements outputting an on voltage and a gate signal, a capacitor charging an output voltage from the first switching element, a third switching element outputting a voltage charged to the capacitor according to an output signal of the OR gate, A compensation circuit including a fourth switching element for intermitting the outputs of the second and third switching elements in accordance with a gate signal, and a fifth switching element for outputting a gate-off voltage in accordance with the gate signal. Therefore, the magnitude of the kickback voltage can be reduced by changing the waveform of the gate signal and applying it to the gate line. In addition, since the gate driver includes the compensation circuit, the number of components and the size of the liquid crystal display may be reduced, and the cost may be reduced.
액정 표시 장치, 플리커, 킥백 전압, 게이트 구동 회로, 축전기, 방전Liquid Crystal Display, Flicker, Kickback Voltage, Gate Drive Circuit, Capacitor, Discharge
Description
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 블록도이다.1 is a block diagram of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 한 화소에 대한 등가 회로도이다.2 is an equivalent circuit diagram of one pixel of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치의 게이트 제어 신호 및 보상 게이트 신호를 도시한 타이밍도이다.3 is a timing diagram illustrating a gate control signal and a compensation gate signal of a liquid crystal display according to another exemplary embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치의 킥백 전압 보상 회로이다.4 is a kickback voltage compensation circuit of a liquid crystal display according to another exemplary embodiment of the present invention.
도 5는 도 4에 도시한 킥백 전압 보상 회로의 동작을 도시한 타이밍도이다.FIG. 5 is a timing diagram illustrating an operation of the kickback voltage compensation circuit shown in FIG. 4.
본 발명은 액정 표시 장치에 관한 것으로서, 특히 킥백 전압을 보상할 수 있는 액정 표시 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a liquid crystal display device, and more particularly, to a liquid crystal display device capable of compensating kickback voltage.
일반적인 액정 표시 장치(liquid crystal display, LCD)는 화소 전극 및 공통 전극이 구비된 두 표시판과 그 사이에 들어 있는 유전율 이방성(dielectric anisotropy)을 갖는 액정층을 포함한다. 화소 전극은 행렬의 형태로 배열되어 있 고 박막 트랜지스터(TFT) 등 스위칭 소자에 연결되어 한 행씩 차례로 데이터 전압을 인가 받는다. 공통 전극은 표시판의 전면에 걸쳐 형성되어 있으며 공통 전압을 인가 받는다. 화소 전극과 공통 전극 및 그 사이의 액정층은 회로적으로 볼 때 액정 축전기를 이루며, 액정 축전기는 이에 연결된 스위칭 소자와 함께 화소를 이루는 기본 단위가 된다. 이러한 액정 표시 장치에서는 두 전극에 전압을 인가하여 액정층에 전계를 생성하고, 이 전계의 세기를 조절하여 액정층을 통과하는 빛의 투과율을 조절함으로써 원하는 화상을 얻는다. A typical liquid crystal display (LCD) includes two display panels provided with pixel electrodes and a common electrode, and a liquid crystal layer having dielectric anisotropy interposed therebetween. The pixel electrodes are arranged in a matrix and connected to switching elements such as thin film transistors (TFTs) to receive data voltages one by one in sequence. The common electrode is formed over the entire surface of the display panel and receives a common voltage. The pixel electrode, the common electrode, and the liquid crystal layer therebetween form a liquid crystal capacitor, and the liquid crystal capacitor becomes a basic unit that forms a pixel together with a switching element connected thereto. In such a liquid crystal display, a voltage is applied to two electrodes to generate an electric field in the liquid crystal layer, and the intensity of the electric field is adjusted to adjust the transmittance of light passing through the liquid crystal layer to obtain a desired image.
그런데 박막 트랜지스터가 온(on) 상태에서 오프(off) 상태로 전환할 때 게이트 전극 전압이 급격히 감소하는데, 이는 게이트 전극과 드레인 전극 사이의 기생 용량에 의한 커플링 현상에 의하여 화소 전극에 인가된 전압을 끌어내리게 한다. 이러한 현상을 킥백(kickback)현상이라 하며, 이렇게 끌어 내려진 전압을 킥백 전압이라 한다. However, when the thin film transistor is switched from the on state to the off state, the gate electrode voltage decreases rapidly, which is a voltage applied to the pixel electrode due to a coupling phenomenon caused by parasitic capacitance between the gate electrode and the drain electrode. To bring it down. This phenomenon is called kickback phenomenon, and the voltage drawn down is called kickback voltage.
한편, 액정층에 한 방향의 전계가 오랫동안 인가됨으로써 발생하는 열화 현상을 방지하기 위하여 프레임별로, 행별로, 또는 화소별로 공통 전압에 대한 데이터 전압의 극성을 반전시킨다. 이때, 킥백 전압의 영향으로 인하여 데이터 전압의 정극성(+)과 부극성(-)이 비대칭이 되어 화면이 깜박거리는 플리커(flicker)현상이 발생한다.On the other hand, in order to prevent deterioration caused by the application of an electric field in one direction to the liquid crystal layer for a long time, the polarity of the data voltage with respect to the common voltage is inverted frame by frame, row, or pixel. At this time, due to the influence of the kickback voltage, the positive and negative polarities (-) of the data voltage become asymmetrical, causing flicker.
현재 이러한 플리커 현상을 방지하기 위해 액정 표시 패널의 PCB(printed circuit board)부에 킥백 전압의 보상이 가능한 여러 소자들을 배치하여 킥백 전압을 보상하고 있다. 이러한 소자가 첨가됨으로써 액정 표시 장치의 원가가 상승되 고, PCB부가 별도로 소자들을 배치할 공간을 필요로 하므로 액정 표시 장치의 크기가 커진다. 또한 구동 IC의 편차에 의해 킥백 전압의 보상이 이루어지지 않는 경우가 발생한다.In order to prevent such flicker, the kickback voltage is compensated by arranging various elements capable of compensating the kickback voltage on a printed circuit board (PCB) of the liquid crystal display panel. As such elements are added, the cost of the liquid crystal display is increased, and the size of the liquid crystal display is increased because the PCB unit requires a space for separately arranging the elements. In addition, the kickback voltage is not compensated by the deviation of the driving IC.
따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 별도의 소자들을 추가하지 않고 킥백 전압을 보상함으로써 원가를 절감하며 크기를 줄일 수 있는 액정 표시 장치를 제공하는 것이다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a liquid crystal display device which can reduce cost and reduce size by compensating kickback voltage without adding additional devices.
이러한 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명의 한 실시예에 따른, 게이트 신호를 변형하여 킥백 전압을 보상하는 액정 표시 장치는 게이트 클록 신호 및 출력 인에이블 신호를 입력받는 OR 게이트, 상기 OR 게이트의 출력 신호에 따라 게이트 온 전압 및 상기 게이트 신호를 각각 출력하는 제1 및 제2 스위칭 소자, 상기 제1 스위칭 소자로부터의 출력 전압을 충전하는 축전기, 상기 OR 게이트의 출력 신호에 따라 상기 축전기에 충전된 전압을 출력하는 제3 스위칭 소자, 상기 게이트 신호에 따라 상기 제2 및 제3 스위칭 소자의 출력을 단속하는 제4 스위칭 소자, 그리고 상기 게이트 신호에 따라 게이트 오프 전압을 출력하는 제5 스위칭 소자를 포함하는 보상 회로를 포함한다.According to an exemplary embodiment of the present invention, a liquid crystal display that compensates a kickback voltage by modifying a gate signal includes an OR gate receiving a gate clock signal and an output enable signal, and an output signal of the OR gate. First and second switching elements outputting a gate on voltage and the gate signal, a capacitor charging an output voltage from the first switching element, and a voltage charged to the capacitor according to an output signal of the OR gate. A compensation circuit including a third switching device configured to control the output of the second and third switching devices according to the gate signal, and a fifth switching device outputting a gate-off voltage according to the gate signal. It includes.
상기 OR 게이트의 출력 신호가 하이 레벨이면 상기 제1 및 제2 스위칭 소자는 턴 온 되고 상기 제3 스위칭 소자는 턴 오프 되며, 상기 OR 게이트의 출력 신호가 로우 레벨이면 상기 제1 및 제2 스위칭 소자는 턴 오프 되고 상기 제3 스위칭 소자는 턴 온 될 수 있다.When the output signal of the OR gate is high level, the first and second switching devices are turned on and the third switching device is turned off. When the output signal of the OR gate is low level, the first and second switching devices are May be turned off and the third switching element may be turned on.
상기 게이트 신호가 상기 게이트 온 전압이면 상기 제4 스위칭 소자는 턴 온되고 상기 제5 스위칭 소자는 턴 오프되며, 상기 게이트 신호가 상기 게이트 오프 전압이면 상기 제4 스위칭 소자는 턴 오프되고 상기 제5 스위칭 소자는 턴 온 될 수 있다.If the gate signal is the gate on voltage, the fourth switching device is turned on and the fifth switching device is turned off. If the gate signal is the gate off voltage, the fourth switching device is turned off and the fifth switching is performed. The device can be turned on.
상기 게이트 클록 신호와 상기 출력 인에이블 신호가 로우 레벨인 경우 상기 보상 회로는 상기 게이트 온 전압에서 소정 전압 레벨로 지수 함수적으로 감소하는 전압을 출력할 수 있다.When the gate clock signal and the output enable signal are at a low level, the compensation circuit may output a voltage that is exponentially decreased from the gate on voltage to a predetermined voltage level.
상기 게이트 클록 신호가 하이 레벨이고 상기 출력 인에이블 신호가 로우 레벨인 경우 상기 보상 회로는 상기 게이트 온 전압을 출력할 수 있다.When the gate clock signal is high level and the output enable signal is low level, the compensation circuit may output the gate on voltage.
상기 게이트 클록 신호 및 상기 출력 인에이블 신호가 하이 레벨이거나, 상기 게이트 클록 신호가 로우 레벨이고 상기 출력 인에이블 신호가 하이 레벨인 경우 상기 보상 회로는 상기 게이트 오프 전압을 출력할 수 있다.The compensation circuit may output the gate off voltage when the gate clock signal and the output enable signal are high level, or when the gate clock signal is low level and the output enable signal is high level.
IC 칩의 형태로 이루어져 있으며 상기 보상 회로를 포함하는 게이트 구동부를 더 포함할 수 있다.The semiconductor device may further include a gate driver including an IC chip and including the compensation circuit.
첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.DETAILED DESCRIPTION Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention.
도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙 였다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.In the drawings, the thickness of layers, films, panels, regions, etc., are exaggerated for clarity. Like parts are designated by like reference numerals throughout the specification. When a part of a layer, film, region, plate, etc. is said to be "on" another part, this includes not only the other part being "right over" but also another part in the middle. On the contrary, when a part is "just above" another part, there is no other part in the middle.
이제 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치에 대하여 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.A liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 블록도이고, 도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 한 화소에 대한 등가 회로도이다.1 is a block diagram of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an equivalent circuit diagram of one pixel of the liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치는 액정 표시판 조립체(liquid crystal panel assembly)(300) 및 이에 연결된 게이트 구동부(400), 데이터 구동부(500), 데이터 구동부(500)에 연결된 계조 전압 생성부(800), 그리고 이들을 제어하는 신호 제어부(600)를 포함한다.As shown in FIG. 1, a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention includes a liquid
액정 표시판 조립체(300)는 등가 회로로 볼 때 복수의 표시 신호선(G1-Gn, D1-Dm)과 이에 연결되어 있으며 대략 행렬의 형태로 배열된 복수의 화소(pixel)를 포함한다.The liquid
표시 신호선(G1-Gn, D1-Dm)은 게이트 신호("주사 신호"라고도 함)를 전달하는 복수의 게이트선(G1-Gn)과 데이터 신호를 전달하는 데이터선(D1-D m)을 포함한다. 게이트선(G1-Gn)은 대략 행 방향으로 뻗어 있으며 서로가 거의 평행하고 데이터선(D 1- Dm)은 대략 열 방향으로 뻗어 있으며 서로가 거의 평행하다.The display signal lines G 1 -G n and D 1 -D m are a plurality of gate lines G 1 -G n for transmitting a gate signal (also called a “scan signal”) and a data line D for transmitting a data signal. 1 -D m ). The gate lines G 1 -G n extend substantially in the row direction and are substantially parallel to each other, and the data lines D 1 -D m extend substantially in the column direction and are substantially parallel to each other.
각 화소는 표시 신호선(G1-Gn, D1-Dm)에 연결된 스위칭 소자(Q)와 이에 연결된 액정 축전기(liquid crystal capacitor)(CLC) 및 유지 축전기(storage capacitor)(CST)를 포함한다. 유지 축전기(CST)는 필요에 따라 생략할 수 있다.Each pixel includes a switching element Q connected to a display signal line G 1 -G n , D 1 -D m , and a liquid crystal capacitor C LC and a storage capacitor C ST connected thereto. It includes. The holding capacitor C ST can be omitted as necessary.
박막 트랜지스터 등 스위칭 소자(Q)는 하부 표시판(100)에 구비되어 있으며, 삼단자 소자로서 그 제어 단자 및 입력 단자는 각각 게이트선(G1-Gn) 및 데이터선(D1-Dm)에 연결되어 있으며, 출력 단자는 액정 축전기(CLC) 및 유지 축전기(C
ST)에 연결되어 있다.The switching element Q, such as a thin film transistor, is provided in the
액정 축전기(CLC)는 하부 표시판(100)의 화소 전극(190)과 상부 표시판(200)의 공통 전극(270)을 두 단자로 하며 두 전극(190, 270) 사이의 액정층(3)은 유전체로서 기능한다. 화소 전극(190)은 스위칭 소자(Q)에 연결되며 공통 전극(270)은 상부 표시판(200)의 전면에 형성되어 있고 공통 전압(Vcom)을 인가받는다. 도 2에서와는 달리 공통 전극(270)이 하부 표시판(100)에 구비되는 경우도 있으며 이때에는 두 전극(190, 270) 중 적어도 하나가 선형 또는 막대형으로 만들어질 수 있다.The liquid crystal capacitor C LC has two terminals, the
액정 축전기(CLC)의 보조적인 역할을 하는 유지 축전기(CST)는 하부 표시판(100)에 구비된 별개의 신호선(도시하지 않음)과 화소 전극(190)이 절연체를 사이에 두고 중첩되어 이루어지며 이 별개의 신호선에는 공통 전압(Vcom) 따위의 정해진 전압이 인가된다. 그러나 유지 축전기(CST)는 화소 전극(190)이 절연체를 매개로 바로 위의 전단 게이트선과 중첩되어 이루어질 수 있다.The storage capacitor C ST , which serves as an auxiliary part of the liquid crystal capacitor C LC , is formed by overlapping a separate signal line (not shown) and the
한편, 색 표시를 구현하기 위해서는 각 화소가 삼원색 중 하나를 고유하게 표시하거나(공간 분할) 각 화소가 시간에 따라 번갈아 삼원색을 표시하게(시간 분할) 하여 이들 삼원색의 공간적, 시간적 합으로 원하는 색상이 인식되도록 한다. 도 2는 공간 분할의 한 예로서 각 화소가 화소 전극(190)에 대응하는 영역에 적색, 녹색, 또는 청색의 색 필터(230)를 구비함을 보여주고 있다. 도 2와는 달리 색 필터(230)는 하부 표시판(100)의 화소 전극(190) 위 또는 아래에 형성할 수도 있다.On the other hand, to implement color display, each pixel uniquely displays one of the three primary colors (spatial division) or each pixel alternately displays the three primary colors over time (time division) so that the desired color can be selected by the spatial and temporal sum of these three primary colors. To be recognized. 2 shows that each pixel includes a red, green, or
액정 표시판 조립체(300)의 두 표시판(100, 200) 중 적어도 하나의 바깥 면에는 빛을 편광시키는 편광자(도시하지 않음)가 부착되어 있다.A polarizer (not shown) for polarizing light is attached to an outer surface of at least one of the two
계조 전압 생성부(800)는 화소의 투과율과 관련된 두 벌의 복수 계조 전압을 생성한다. 두 벌 중 한 벌은 공통 전압(Vcom)에 대하여 양의 값을 가지고 다른 한 벌은 음의 값을 가진다.The
게이트 구동부(400)는 액정 표시판 조립체(300)의 게이트선(G1-Gn)에 연결되어 외부로부터의 게이트 온 전압(Von)과 게이트 오프 전압(Voff)의 조합으로 이루어진 게이트 신호를 게이트선(G1-Gn)에 인가하며 복수의 집적 회로로 이루어질 수 있다.The
데이터 구동부(500)는 액정 표시판 조립체(300)의 데이터선(D1-Dm)에 연결되 어 계조 전압 생성부(800)로부터의 계조 전압을 선택하여 데이터 신호로서 화소에 인가하며 복수의 집적 회로로 이루어질 수 있다.The
복수의 게이트 구동 집적 회로 또는 데이터 구동 집적 회로는 칩의 형태로 TCP(tape carrier package)(도시하지 않음) 방식으로 장착하여 TCP를 액정 표시판 조립체(300)에 부착할 수도 있고, TCP를 사용하지 않고 유리 기판 위에 이들 집적 회로 칩을 직접 부착할 수도 있으며(chip on glass, COG 실장 방식), 이들 집적 회로를 화소의 박막 트랜지스터와 함께 액정 표시판 조립체(300)에 직접 형성할 수도 있다.The plurality of gate driving integrated circuits or data driving integrated circuits may be mounted in a chip carrier package (TCP) (not shown) in the form of a chip to attach the TCP to the liquid
신호 제어부(600)는 게이트 구동부(400) 및 데이터 구동부(500) 등의 동작을 제어한다.The
그러면 이러한 액정 표시 장치의 표시 동작에 대하여 좀더 상세하게 설명한다.Next, the display operation of the liquid crystal display will be described in more detail.
신호 제어부(600)는 외부의 그래픽 제어기(도시하지 않음)로부터 입력 영상 신호(R, G, B) 및 이의 표시를 제어하는 입력 제어 신호, 예를 들면 수직 동기 신호(Vsync)와 수평 동기 신호(Hsync), 메인 클록(MCLK), 데이터 인에이블 신호(DE) 등을 제공받는다. 신호 제어부(600)는 입력 영상 신호(R, G, B)와 입력 제어 신호를 기초로 영상 신호(R, G, B)를 액정 표시판 조립체(300)의 동작 조건에 맞게 적절히 처리하고 게이트 제어 신호(CONT1) 및 데이터 제어 신호(CONT2) 등을 생성한 후, 게이트 제어 신호(CONT1)를 게이트 구동부(400)로 내보내고 데이터 제어 신호 (CONT2)와 처리한 영상 신호(DAT)는 데이터 구동부(500)로 내보낸다.The
게이트 제어 신호(CONT1)는 게이트 온 전압(Von)의 출력 시작을 지시하는 수직 동기 시작 신호(STV), 게이트 온 전압(Von)의 출력 시기를 제어하는 게이트 클록 신호(CPV) 및 게이트 온 전압(Von)의 지속 시간을 한정하는 출력 인에이블 신호(OE) 등을 포함한다.The gate control signal (CONT1) includes a gate-on voltage vertical synchronization start signal (STV) for instructing the start of output of the (V on), the gate-on voltage gated clock signal that controls the output timing of the (V on) (CPV) and the gate-on An output enable signal OE or the like that defines the duration of the voltage V on .
데이터 제어 신호(CONT2)는 영상 데이터(DAT)의 입력 시작을 지시하는 수평 동기 시작 신호(STH)와 데이터선(D1-Dm)에 해당 데이터 전압을 인가하라는 로드 신호(LOAD), 공통 전압(Vcom)에 대한 데이터 전압의 극성(이하 "공통 전압에 대한 데이터 전압의 극성"을 줄여 "데이터 전압의 극성"이라 함)을 반전시키는 반전 신호(RVS) 및 데이터 클록 신호(HCLK) 등을 포함한다.The data control signal CONT2 includes a horizontal synchronization start signal STH indicating the start of input of the image data DAT, a load signal LOAD for applying a corresponding data voltage to the data lines D 1 -D m , and a common voltage. The inversion signal RVS and the data clock signal HCLK for inverting the polarity of the data voltage with respect to (V com ) (hereinafter referred to as the "polarity of the data voltage by reducing the polarity of the data voltage with respect to the common voltage"). Include.
데이터 구동부(500)는 신호 제어부(600)로부터의 데이터 제어 신호(CONT2)에 따라 한 행의 화소에 대한 영상 데이터(DAT)를 차례로 입력받아 시프트시키고, 계조 전압 생성부(800)로부터의 계조 전압 중 각 영상 데이터(DAT)에 대응하는 계조 전압을 선택함으로써, 영상 데이터(DAT)를 해당 데이터 전압으로 변환한 후 이를 해당 데이터선(D1-Dm)에 인가한다.The
게이트 구동부(400)는 신호 제어부(600)로부터의 게이트 제어 신호(CONT1)에 따라 게이트 신호(Vgn)의 하이(high)레벨 신호를 게이트선(G1-Gn)에 인가하여 이 게이트선(G1-Gn)에 연결된 스위칭 소자(Q)를 턴온시키며, 이에 따라 데이터선(D
1-Dm)에 인가된 데이터 전압이 턴온된 스위칭 소자(Q)를 통하여 해당 화소에 인가된다.The
화소에 인가된 데이터 전압과 공통 전압(Vcom)의 차이는 액정 축전기(CLC)의 충전 전압, 즉 화소 전압으로서 나타난다. 액정 분자들은 화소 전압의 크기에 따라 그 배열을 달리하며, 이에 따라 액정층(3)을 통과하는 빛의 편광이 변화한다. 이러한 편광의 변화는 표시판(100, 200)에 부착된 편광자(도시하지 않음)에 의하여 빛의 투과율 변화로 나타난다.The difference between the data voltage applied to the pixel and the common voltage V com is shown as the charging voltage of the liquid crystal capacitor C LC , that is, the pixel voltage. The arrangement of the liquid crystal molecules varies according to the magnitude of the pixel voltage, thereby changing the polarization of light passing through the liquid crystal layer 3. The change in polarization is represented by a change in transmittance of light by a polarizer (not shown) attached to the
1 수평 주기(또는 "1H")[수평 동기 신호(Hsync), 데이터 인에이블 신호(DE), 게이트 클록(CPV)의 한 주기]가 지나면 데이터 구동부(500)와 게이트 구동부(400)는 다음 행의 화소에 대하여 동일한 동작을 반복한다. 이러한 방식으로, 한 프레임(frame) 동안 모든 게이트선(G1-Gn)에 대하여 차례로 게이트 온 전압(Von
)을 인가하여 모든 화소에 데이터 전압을 인가한다. 한 프레임이 끝나면 다음 프레임이 시작되고 각 화소에 인가되는 데이터 전압의 극성이 이전 프레임에서의 극성과 반대가 되도록 데이터 구동부(500)에 인가되는 반전 신호(RVS)의 상태가 제어된다("프레임 반전"). 이때, 한 프레임 내에서도 반전 신호(RVS)의 특성에 따라 한 데이터선을 통하여 흐르는 데이터 전압의 극성이 바뀌거나("라인 반전"), 한 화소행에 인가되는 데이터 전압의 극성도 서로 다를 수 있다("도트 반전").After one horizontal period (or “1H”) (one period of the horizontal sync signal H sync , the data enable signal DE, and the gate clock CPV), the
그러면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치에 대하여 도 3 내지 도 5를 참고로 하여 상세하게 설명한다.Next, a liquid crystal display according to another exemplary embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 3 to 5.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치의 게이트 제어 신호 및 보상 게이트 신호를 도시한 타이밍도이고, 도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치의 킥백 전압 보상 회로이며, 도 5는 도 4에 도시한 킥백 전압 보상 회로의 동작을 도시한 타이밍도이다.3 is a timing diagram illustrating a gate control signal and a compensation gate signal of a liquid crystal display according to another exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a kickback voltage compensation circuit of the liquid crystal display according to another exemplary embodiment of the present invention. FIG. 5 is a timing diagram illustrating an operation of the kickback voltage compensation circuit shown in FIG. 4.
본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치는 도 1에 도시한 액정 표시 장치와 대부분 동일하므로 이에 대한 상세한 설명은 생략하며, 동일한 요소에 대하여 동일한 도면 부호를 부여한다.Since the liquid crystal display according to another exemplary embodiment of the present invention is substantially the same as the liquid crystal display shown in FIG. 1, detailed description thereof will be omitted, and the same reference numerals are assigned to the same elements.
본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치의 게이트 구동부(400)는 도 4에 도시한 킥백 전압 보상 회로(450)를 포함한다. 킥백 전압 보상 회로(450)는 게이트 온 전압(Von), 게이트 오프 전압(Voff) 및 이들의 조합으로 이루어진 게이트 신호에 기초하여 킥백 전압의 크기를 저감할 수 있는 보상 게이트 신호를 생성하고 이를 게이트선에 인가한다. 이하, 설명의 편의를 위하여 n번째 게이트선(Gn)에 인가되는 보상 게이트 신호를 Vgn'이라 하고, 이에 대응하는 n번째 게이트 신호를 Vgn이라 한다.The
도 3에 도시한 것처럼, 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치의 보상 게이트 신호(Vg1'-Vgn')는 게이트 클록 신호(CPV)가 하이 레벨이고 출력 인에이블 신호(OE)가 로우 레벨인 경우 게이트 온 전압(Von)을 유지한다. 그러고, 게이트 클록 신호(CPV)와 출력 인에이블 신호(OE)가 모두 로우 레벨이 되면 보상 게이트 신호(Vg1'-Vgn')는 게이트 온 전압(Von)에서부터 소정 전압(Vc1 )까지 그 전압 레벨이 지 수 함수적으로 감소한 후, 출력 인에이블 신호(OE)가 하이 레벨이 되면 게이트 오프 전압(Voff)으로 전압 레벨이 떨어진다. 이와 같은 보상 게이트 신호(Vg1'-V gn')가 게이트선(G1-Gn)에 인가되면 소정 전압(Vc1)에서 게이트 오프 전압(V off)으로의 변동폭이 게이트 온 전압(Von)에서 게이트 오프 전압(Voff)으로의 변동폭보다 줄어들어 킥백 전압의 크기를 줄일 수 있다.As shown in FIG. 3, the compensation gate signal V g1 '-V gn ' of the liquid crystal display according to another exemplary embodiment of the present invention has a high gate clock signal CPV and an output enable signal OE. At the low level, the gate-on voltage (V on ) is maintained. When the gate clock signal CPV and the output enable signal OE are both at the low level, the compensation gate signal V g1 '-V gn ' is adjusted from the gate on voltage V on to the predetermined voltage V c1 . After the voltage level decreases exponentially, the voltage level drops to the gate-off voltage V off when the output enable signal OE becomes high. When the compensation gate signals V g1 '-V gn ' are applied to the gate lines G 1 -G n , the variation range from the predetermined voltage V c1 to the gate off voltage V off is changed to the gate on voltage V. on ), which is less than the variation from gate off voltage (V off ) to reduce the magnitude of the kickback voltage.
그러면 이러한 킥백 전압 보상 회로(450)에 대하여 도 4를 참고로 하여 상세하게 설명한다.This kickback
도 4에 도시한 것처럼, 킥백 전압 보상 회로(450)는 OR 게이트(OR), 두 개의 NOT 게이트(NOT1, NOT2), 6개의 트랜지스터(TR1, TR2, TR3, TR4, TR5, TR6), 두 개의 저항(R1, R2) 및 축전기(C)를 포함한다.As shown in FIG. 4, the kickback
OR 게이트(OR)는 출력 인에이블 신호(OE)와 게이트 클록 신호(CPV)에 연결되어 있으며, 이들을 입력 신호로 받아 OR 연산을 한다.The OR gate OR is connected to the output enable signal OE and the gate clock signal CPV, and receives them as an input signal to perform an OR operation.
트랜지스터(TR1, TR3)의 제어 단자는 OR 게이트(OR)에 연결되어 있고, 출력 단자는 트랜지스터(TR2)에 연결되어 있으며, 입력 단자는 각각 게이트 온 전압(Von) 및 게이트 신호(Vgn)에 연결되어 있다. 트랜지스터(TR2)의 제어 단자는 NOT 게이트(NOT1)를 통하여 OR 게이트(OR)에 연결되어 있고, 입력 단자 및 출력 단자는 각각 트랜지스터(TR1, TR2)에 연결되어 있다.The control terminals of the transistors TR1 and TR3 are connected to the OR gate OR, the output terminal is connected to the transistor TR2, and the input terminals are the gate on voltage V on and the gate signal V gn, respectively. Is connected to. The control terminal of the transistor TR2 is connected to the OR gate OR through the NOT gate NOT1, and the input terminal and the output terminal are connected to the transistors TR1 and TR2, respectively.
트랜지스터(TR4)의 제어 단자는 하이 레벨의 전압(VCC)에 연결되어 있고, 입 력 단자는 저항(R1)을 통하여 게이트 신호(Vgn)에 연결되어 있으며, 출력 단자는 저항(R2)을 통하여 접지되어 있다. 트랜지스터(TR4)는 저항(R1, R2)과 함께 분압기를 이룬다.The control terminal of the transistor TR4 is connected to the high level voltage VCC, the input terminal is connected to the gate signal V gn through the resistor R1, and the output terminal is connected through the resistor R2. It is grounded. Transistor TR4 forms a voltage divider together with resistors R1 and R2.
트랜지스터(TR5)의 제어 단자는 트랜지스터(TR4)의 출력 단자에 연결되어 있고, 입력 단자는 트랜지스터(TR2, TR3)의 출력 단자에 연결되어 있으며, 출력 단자를 통하여 보상 게이트 신호(Vgn')를 출력한다. 트랜지스터(TR6)의 제어 단자는 NOT 게이트(NOT2)를 통하여 트랜지스터(TR4)의 출력 단자에 연결되어 있고, 입력 단자는 게이트 오프 전압(Voff)에 연결되어 있으며, 출력 단자를 통하여 보상 게이트 신호(Vgn')를 출력한다. The control terminal of the transistor TR5 is connected to the output terminal of the transistor TR4, the input terminal is connected to the output terminal of the transistors TR2 and TR3, and the compensation gate signal V gn 'is supplied through the output terminal. Output The control terminal of the transistor TR6 is connected to the output terminal of the transistor TR4 through the NOT gate NOT2, the input terminal is connected to the gate off voltage V off , and the compensation gate signal ( Outputs V gn ')
트랜지스터(TR1, TR2, TR3, TR4, TR5, TR6)는 제어 단자에 인가되는 전압 레벨에 따라 입력 단자와 출력 단자를 도통시키는 스위칭 소자로서 기능한다.The transistors TR1, TR2, TR3, TR4, TR5, and TR6 function as switching elements for connecting the input terminal and the output terminal in accordance with the voltage level applied to the control terminal.
축전기(C)는 일단이 트랜지스터(TR1, TR2) 사이에 연결되어 있고, 타단이 접지되어 있으며, 트랜지스터(TR1)를 통하여 게이트 온 전압(Von)을 충전하고, 트랜지스터(TR2)를 통하여 충전된 전압(Vc)을 방전한다.One end of the capacitor C is connected between the transistors TR1 and TR2, and the other end is grounded. The capacitor C is charged through the transistor TR1 to charge the gate-on voltage V on , and is charged through the transistor TR2. Discharge the voltage V c .
그러면, 이와 같은 킥백 전압 보상 회로(450)의 동작에 대하여 도 5를 참고로 하여 상세하게 설명한다.Next, the operation of the kickback
킥백 전압 보상 회로(450)는 게이트 클록 신호(CPV)와 출력 인에이블 신호(OE)에 따라 4개의 구간(T1, T2, T3, T4)으로 나누어 동작한다.
The kickback
먼저 게이트 클록 신호(CPV)와 출력 인에이블 신호(OE)가 모두 하이 레벨이되면 구간(T1)이 시작한다. 이 구간(T1)에서는 OR 게이트(OR)가 하이 레벨의 전압을 출력하므로 트랜지스터(TR1, TR3)는 턴 온되고, 트랜지스터(TR2)는 턴 오프된다. 이에 따라 축전기(C)에는 게이트 온 전압(Von)이 충전된다. 한편 이 구간(T1)에서 게이트 신호(Vgn)는 게이트 오프 전압(Voff)이므로 트랜지스터(TR4)는 로우 레벨의 전압을 출력한다. 이에 따라 트랜지스터(TR5)는 턴 오프되고, 트랜지스터(TR6)는 턴 온 된다. 따라서 게이트 오프 전압(Voff)이 트랜지스터(TR6)를 통하여 보상 게이트 신호(Vgn')로서 출력된다.First, when the gate clock signal CPV and the output enable signal OE are both at a high level, the period T1 starts. In this section T1, since the OR gate OR outputs a high level voltage, the transistors TR1 and TR3 are turned on and the transistor TR2 is turned off. As a result, the capacitor C is charged with the gate-on voltage V on . On the other hand, since the gate signal V gn is the gate-off voltage V off in this period T1, the transistor TR4 outputs a low level voltage. Accordingly, transistor TR5 is turned off and transistor TR6 is turned on. Therefore, the gate off voltage V off is output as the compensation gate signal V gn 'through the transistor TR6.
이어 출력 인에이블 신호(OE)가 로우 레벨이 되어 구간(T2)이 시작한다. 이 구간(T2)에서도 OR 게이트(OR)는 하이 레벨의 전압을 출력하므로 트랜지스터(TR1, TR3)는 턴 온 상태를 유지하고, 트랜지스터(TR2)는 턴 오프 상태를 유지한다. 또한 축전기(C)도 게이트 온 전압(Von)을 계속 충전한다. 이 구간(T2)에서 게이트 신호(Vgn)는 게이트 온 전압(Von)이므로 트랜지스터(TR4)는 하이 레벨의 전압을 출력한다. 이에 따라 트랜지스터(TR5)는 턴 온 되고, 트랜지스터(TR6)는 턴 오프 된다. 따라서 게이트 온 전압(Von)이 트랜지스터(TR3, TR5)를 통하여 보상 게이트 신호(Vgn')로서 출력된다.Then, the output enable signal OE becomes low level, and the period T2 starts. In this section T2, the OR gate OR outputs a high level voltage, so that the transistors TR1 and TR3 remain turned on, and the transistor TR2 remains turned off. Capacitor C also continues to charge gate-on voltage V on . In this period T2, the gate signal V gn is the gate-on voltage V on , so the transistor TR4 outputs a high level voltage. Accordingly, transistor TR5 is turned on and transistor TR6 is turned off. Therefore, the gate-on voltage V on is output as the compensation gate signal V gn 'through the transistors TR3 and TR5.
그런 후 게이트 클록 신호(CPV)가 로우 레벨이 되어 구간(T3)이 시작한다.Thereafter, the gate clock signal CPV goes low and the period T3 starts.
이 구간(T3)에서 OR 게이트(OR)는 로우 레벨의 전압을 출력하므로 트랜지스터(TR1, TR3)는 턴 오프 되고, 트랜지스터(TR2)는 턴 온 된다. 이 구간(T3)에서 게이트 신호(Vgn)는 게이트 온 전압(Von)을 유지하므로 트랜지스터(TR4)는 계속 하이 레벨의 전압을 출력하고, 이에 따라 트랜지스터(TR5)는 턴 온 상태를 유지하고, 트랜지스터(TR6)는 턴 오프 상태를 유지한다. 따라서 축전기(C)에 충전되어 있는 전압(Vc)은 트랜지스터(TR2, TR5)를 통하여 방전되어 보상 게이트 신호(Vgn')로서 출력된다. 축전기(C)에 충전되어 있는 전압(Vc)은 초기 전압으로서 게이트 온 전압(Von)을 가지며 지수 함수적으로 감소하여 구간(T3)의 끝에서 소정 전압 레벨(Vc1)에 이른다. 이 전압 레벨(Vc1)은 축전기(C)의 정전 용량에 따라 결정된다.In this period T3, the OR gate OR outputs a low level voltage, so the transistors TR1 and TR3 are turned off and the transistor TR2 is turned on. In this period T3, the gate signal V gn maintains the gate-on voltage V on , so that the transistor TR4 continues to output a high level voltage, and accordingly, the transistor TR5 remains turned on. The transistor TR6 remains turned off. Therefore, the voltage V c charged in the capacitor C is discharged through the transistors TR2 and TR5 and output as the compensation gate signal V gn '. The voltage V c charged in the capacitor C has a gate-on voltage Von as an initial voltage and decreases exponentially to reach a predetermined voltage level V c1 at the end of the period T3. This voltage level V c1 is determined according to the capacitance of the capacitor C.
방전이 시작된 후 소정 시간이 경과되어 출력 인에이블 신호(OE)가 하이 레벨이 되면 구간(T4)이 시작한다. 이 구간(T4)에서 OR 게이트(OR)는 하이 레벨의 전압을 출력하여 트랜지스터(TR1, TR3)는 턴 온되고, 트랜지스터(TR2)는 턴 오프된다. 이에 따라 축전기(C)에는 다시 게이트 온 전압(Von)이 충전된다. 한편 이 구간(T4)에서 게이트 신호(Vgn)는 게이트 오프 전압(Voff)으로 변하므로 트랜지스터(TR4)는 로우 레벨의 전압을 출력한다. 이에 따라 트랜지스터(TR5)는 턴 오프되고, 트랜지스터(TR6)는 턴 온된다. 따라서 게이트 오프 전압(Voff)이 트랜지스터(TR6)를 통하여 보상 게이트 신호(Vgn')로서 출력된다.If the output enable signal OE reaches a high level after a predetermined time elapses after the discharge starts, the section T4 starts. In this period T4, the OR gate OR outputs a high level voltage so that the transistors TR1 and TR3 are turned on and the transistor TR2 is turned off. Accordingly, the capacitor C is again charged with the gate-on voltage V on . On the other hand, since the gate signal V gn changes to the gate-off voltage V off in this period T4, the transistor TR4 outputs a low level voltage. Accordingly, transistor TR5 is turned off and transistor TR6 is turned on. Therefore, the gate off voltage V off is output as the compensation gate signal V gn 'through the transistor TR6.
본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치의 보상 게이트 신호(Vgn')에 의하면 게이트선에 인가되는 전압이 소정 전압 레벨(Vc1)에서 게이트 오프 전압(Voff)으로 변동하므로 그 전압 변동 차이가 상대적으로 적어 킥백 전압의 크기를 줄일 수 있다.According to the compensation gate signal V gn ′ of the liquid crystal display according to another exemplary embodiment of the present invention, the voltage applied to the gate line varies from the predetermined voltage level V c1 to the gate off voltage V off . Relatively small differences reduce the amount of kickback voltage.
이와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 킥백 전압 보상 회로는 게이트 신호의 파형을 변형하여 게이트선에 인가함으로써 킥백 전압의 크기를 줄일 수 있다.As described above, the kickback voltage compensation circuit according to an exemplary embodiment of the present invention can reduce the magnitude of the kickback voltage by modifying the waveform of the gate signal and applying it to the gate line.
또한 게이트 구동부가 이러한 킥백 전압 보상 회로를 포함함으로써 부품 수 및 액정 표시 장치의 크기를 줄일 수 있으며, 원가를 절감할 수 있다.In addition, the gate driver includes the kickback voltage compensation circuit, thereby reducing the number of components and the size of the liquid crystal display and reducing the cost.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다. Although the preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements of those skilled in the art using the basic concepts of the present invention defined in the following claims are also provided. It belongs to the scope of rights.
Claims (7)
Priority Applications (1)
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Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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2004
- 2004-08-06 KR KR1020040061992A patent/KR20060013149A/en not_active Application Discontinuation
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