KR20060125223A - Display device, driving apparatus of display device, and integrated circuit - Google Patents
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Abstract
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 한 실시예에 따른 데이터 구동 집적 회로의 블럭도이다.3 is a block diagram of a data driving integrated circuit according to an embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 한 실시예에 따라 공통 전압이 왜곡될 때 화소에 출력되는 데이터 신호의 전압 파형도이다.4 is a voltage waveform diagram of a data signal output to a pixel when a common voltage is distorted according to an exemplary embodiment of the present invention.
본 발명은 표시 장치, 표시 장치의 구동 장치, 및 집적 회로에 관한 것이다.The present invention relates to a display device, a drive device for the display device, and an integrated circuit.
일반적인 액정 표시 장치(liquid crystal display, LCD)는 화소 전극 및 공통 전극이 각각 구비된 하부 및 상부 표시판과 그 사이에 들어 있는 유전율 이방성(dielectric anisotropy)을 갖는 액정층을 포함한다. 하부 표시판의 화소 전극은 행렬의 형태로 배열되어 있고 박막 트랜지스터(TFT) 등 스위칭 소자에 연결되어 한 행씩 차례로 데이터 신호를 인가 받는다. 공통 전극은 상부 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.BACKGROUND ART A liquid crystal display (LCD) includes a lower and upper display panel including a pixel electrode and a common electrode, respectively, and a liquid crystal layer having dielectric anisotropy interposed therebetween. The pixel electrodes of the lower panel are arranged in a matrix form and connected to a switching element such as a thin film transistor (TFT) to receive data signals one by one in sequence. The common electrode is formed over the entire surface of the upper 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.
이러한 액정 표시 장치에서는 두 전극에 전압을 인가하여 액정층에 전계를 생성하고, 이 전계의 세기를 조절하여 액정층을 통과하는 빛의 투과율을 조절함으로써 원하는 화상을 얻는다. 이때, 액정층에 한 방향의 전계가 오랫동안 인가됨으로써 발생하는 열화 현상을 방지하기 위하여 프레임별로, 행별로, 또는 화소별로 공통 전압에 대한 데이터 신호의 전압 극성을 반전시킨다.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. In this case, the voltage polarity of the data signal with respect to the common voltage is inverted frame by frame, row by pixel, or pixel by pixel in order to prevent degradation caused by an electric field applied in one direction for a long time.
그러나 이러한 극성 변화는 화면이 깜빡거리는 플리커(flicker)나 세로줄 또는 가로줄 무늬 등을 유발하는 크로스토크(crosstalk)와 같은 좋지 않은 현상을 일으킨다.However, this change in polarity can lead to unfavorable phenomena such as flicker, flickering of the screen, or crosstalk, which causes vertical or horizontal stripes.
플리커 현상은 스위칭 소자의 스위칭 특성으로 인해 발생하는 킥백 전압(kickback voltage)에 의한 것으로 공통 전극에 인가되는 공통 전압이 킥백 전압만큼 낮아지기 때문에 생기는 현상이다. 따라서 이 킥백 전압의 크기를 줄여주면 플리커 현상을 줄일 수 있어 액정 표시 장치의 화질을 개선할 수 있다.The flicker phenomenon is caused by a kickback voltage generated by the switching characteristics of the switching element, and is a phenomenon in which the common voltage applied to the common electrode is lowered by the kickback voltage. Therefore, reducing the size of the kickback voltage can reduce the flicker phenomenon and improve the image quality of the liquid crystal display.
크로스토크 현상은 스위칭 소자와 연결되어 데이터 신호를 스위칭 소자에 전달하는 데이터선과 화소 사이에 발생하는 기생 축전기 등에 의한 것이다. 이러한 크로스토크 역시 데이터 신호의 전압 극성이 변할 때 이에 동기하여 공통 전압이 변하고, 이러한 공통 전압의 변화에 따라 화소의 충전율이 차이가 나기 때문이다.The crosstalk phenomenon is caused by a parasitic capacitor generated between the pixel and the data line which is connected to the switching element and transmits a data signal to the switching element. This is because the crosstalk also changes in common voltage when the voltage polarity of the data signal changes, and the charging rate of the pixel varies according to the change of the common voltage.
이와 같이 데이터 신호의 전압 극성 변화에 동기하는 공통 전압의 왜곡으로 인하여 액정 표시 장치의 화질 불량이 초래된다.As described above, distortion of the common voltage synchronized with the change in voltage polarity of the data signal causes poor image quality of the liquid crystal display.
따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 표시 장치의 화질을 개선하는 것이다. Accordingly, an object of the present invention is to improve the image quality of a display device.
이러한 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명의 한 특징에 따른 표시 장치의 구동 장치는, 복수의 화소, 복수의 기준 계조 전압을 생성하는 기준 계조 전압 생성기, 그리고 상기 복수의 기준 계조 전압을 기초로 복수의 계조 전압을 생성하고, 상기 복수의 계조 전압 중에서 외부로부터 인가되는 영상 신호에 해당하는 계조 전압을 선택하며, 상기 선택된 계조 전압에 공통 전압을 합하여 데이터 신호로서 상기 화소에 인가하는 데이터 구동부를 포함한다.According to an aspect of the present invention, a driving device of a display device includes a plurality of pixels, a reference gray voltage generator for generating a plurality of reference gray voltages, and a plurality of gray levels based on the plurality of reference gray voltages. A data driver generates a voltage, selects a gray voltage corresponding to an image signal applied from the outside among the plurality of gray voltages, and adds a common voltage to the selected gray voltage to apply the data signal to the pixel.
상기 데이터 구동부는, 시프트 레지스터, 상기 영상 신호를 차례로 수신하여 기억하는 데이터 레지스터, 상기 시프트 레지스터에 의해 차례로 동작 영역이 선택되고, 상기 선택된 동작 영역에 상기 데이터 레지스터에 기억된 영상 신호를 차례로 기억하는 래치, 상기 복수의 기준 계조 전압에 기초하여 상기 복수의 계조 전압을 생성하고, 상기 래치로부터의 영상 신호에 대응하는 계조 전압을 선택한 후 출력하는 디지털 아날로그 변환기, 상기 디지털 아날로그 변환기로부터의 계조 전압에 공통 전압을 합하여 출력하는 공통 전압 인가부, 그리고 상기 공통 전압 인가부로부터의 전압을 일시 기억한 후 상기 화소에 출력하는 출력 버퍼를 포함하는 것이 좋다.The data driver includes a shift register, a data register for sequentially receiving and storing the video signal, and an operation region selected by the shift register, and a latch for sequentially storing the video signal stored in the data register in the selected operation region. A digital analog converter which generates the plurality of gray voltages based on the plurality of reference gray voltages, selects and outputs a gray voltage corresponding to the video signal from the latch, and a voltage common to the gray voltages from the digital analog converter And a common voltage applying unit for outputting the sum, and an output buffer for temporarily storing the voltage from the common voltage applying unit and outputting the voltage to the pixel.
본 발명의 다른 특징에 따른 집적 회로는, 시프트 레지스터, 외부로부터의 영상 신호를 차례로 수신하여 기억하는 데이터 레지스터, 상기 시프트 레지스터에 의해 차례로 동작 영역이 선택되고, 상기 선택된 동작 영역에 상기 데이터 레지스터에 기억된 영상 신호를 차례로 저장하는 래치, 외부로부터의 복수의 기준 전압에 기초하여 상기 복수의 아날로그 전압을 생성하고, 상기 래치로부터의 영상 신호에 대응하는 전압을 선택한 후 출력하는 디지털 아날로그 변환기, 그리고 상기 디지털 아날로그 변환기로부터의 전압에 외부로부터의 공통 전압을 합하여 출력하는 공통 전압 인가부를 포함한다.In an integrated circuit according to another aspect of the present invention, an operation region is sequentially selected by a shift register, a data register for receiving and storing video signals from the outside, and the shift register, and stored in the data register in the selected operation region. A latch for sequentially storing the stored video signal, a digital analog converter for generating the plurality of analog voltages based on a plurality of reference voltages from the outside, selecting and outputting a voltage corresponding to the video signal from the latch, and the digital It includes a common voltage applying unit for outputting the sum of the common voltage from the outside to the voltage from the analog converter.
상기 공통 전압 인가부는 상기 디지털 아날로그 변환기로부터의 출력 전압과 상기 공통 전압이 인가되는 전압 팔로워(voltage follower)를 구비하고 있는 것이 좋다.The common voltage applying unit preferably includes an output voltage from the digital analog converter and a voltage follower to which the common voltage is applied.
상기 집적 회로는 상기 공통 전압 인가부로부터의 전압을 일시 기억한 후 출력하는 출력 버퍼를 더 포함할 수 있다.The integrated circuit may further include an output buffer configured to temporarily store and output a voltage from the common voltage applying unit.
본 발명의 또 다른 특징에 따른 표시 장치는 복수의 화소가 행렬 형태로 배열되어 있는 표시판, 복수의 기준 계조 전압을 생성하는 기준 계조 전압 생성기, 그리고 상기 복수의 기준 계조 전압을 기초로 복수의 계조 전압을 생성하고, 상기 복수의 계조 전압 중에서 외부로부터 인가되는 영상 신호에 해당하는 계조 전압을 선택하며, 상기 선택된 계조 전압에 공통 전압을 합하여 상기 화소에 인가하는 데이터 구동부를 포함한다.According to another aspect of the present invention, a display device includes a display panel in which a plurality of pixels are arranged in a matrix, a reference gray voltage generator for generating a plurality of reference gray voltages, and a plurality of gray voltages based on the plurality of reference gray voltages. And a data driver for selecting a gray voltage corresponding to an image signal applied from the outside among the plurality of gray voltages, and adding a common voltage to the selected gray voltage to apply to the pixel.
상기 데이터 구동부는, 시프트 레지스터, 상기 영상 신호를 차례로 수신하여 기억하는 데이터 레지스터, 상기 시프트 레지스터에 의해 차례로 동작 영역이 선택되고, 상기 선택된 동작 영역에 상기 데이터 레지스터에 기억된 영상 신호를 차례로 기억하는 래치, 상기 복수의 기준 계조 전압에 기초하여 상기 복수의 계조 전압을 생성하고, 상기 래치로부터의 영상 신호에 대응하는 계조 전압을 선택한 후 출력하는 디지털 아날로그 변환기, 상기 디지털 아날로그 변환기로부터의 계조 전압에 공통 전압을 합하여 출력하는 공통 전압 인가부, 그리고 상기 공통 전압 인가부로부터의 전압을 일시 기억한 후 상기 화소에 출력하는 출력 버퍼를 포함하는 것이 좋다.The data driver includes a shift register, a data register for sequentially receiving and storing the video signal, and an operation region selected by the shift register, and a latch for sequentially storing the video signal stored in the data register in the selected operation region. A digital analog converter which generates the plurality of gray voltages based on the plurality of reference gray voltages, selects and outputs a gray voltage corresponding to the video signal from the latch, and a voltage common to the gray voltages from the digital analog converter And a common voltage applying unit for outputting the sum, and an output buffer for temporarily storing the voltage from the common voltage applying unit and outputting the voltage to the pixel.
상기 공통 전압 인가부는 상기 디지털 아날로그 변환기로부터의 출력 신호와 상기 공통 전압이 인가되는 전압 팔로워를 구비하고 있는 것이 바람직하다Preferably, the common voltage applying unit includes an output signal from the digital analog converter and a voltage follower to which the common voltage is applied.
이때, 상기 표시 장치는 액정 표시 장치일 수 있다.In this case, the display device may be a liquid crystal display device.
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 붙였다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또다른 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 portion of a layer, film, region, plate, etc. is said to be "on top" of another part, this includes not only when the other part is "right on" 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 표시 장치, 표시 장치의 구동 장치 및 집적회로 에 대하여 첨부한 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다. 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치는 액정 표시 장치를 참고로 하여 설명한다.A display device, a driving device of the display device, and an integrated circuit according to an exemplary embodiment of the present invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings. A display device according to an exemplary embodiment of the present invention will be described with reference to a liquid crystal display.
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 이와 연결된 게이트 구동부(400) 및 데이터 구동부(500), 데이터 구동부(500)에 연결된 기준 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 신호선(G1-Gn, D1-Dm)과 이에 연결되어 있으며 대략 행렬의 형태로 배열된 복수의 화소(pixel)(PX)를 포함한다. 반면, 도 2에 도시한 구조로 볼 때 액정 표시판 조립체(300)는 서로 마주하는 하부 및 상부 표시판(100, 200)과 그 사이에 들어 있는 액정층(3)을 포함한다.The liquid
신호선(G1-Gn, D1-Dm)은 게이트 신호("주사 신호"라고도 함)를 전달하는 복수의 게이트선(G1-Gn)과 데이터 신호를 전달하는 복수의 데이터선(D1-Dm)을 포함한다. 게이트선(G1-Gn)은 대략 행 방향으로 뻗으며 서로가 거의 평행하고, 데이터선(D1-Dm)은 대략 열 방향으로 뻗으며 서로가 거의 평행하다.The 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 plurality of data lines for transmitting a data signal ( D 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 화소(PX), 예를 들면 i번째(i=1, 2, , n) 게이트선(Gi)과 j번째(j=1, 2, , m) 데이터선(Dj)에 연결된 화소(PX)는 신호선(Gi Dj)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 PX, for example, the pixel PX connected to the i-th (i = 1, 2,, n) gate line G i and the j-th (j = 1, 2,, m) data line Dj. ) Includes a switching element Q connected to the signal line G i D j , a liquid crystal capacitor C LC , and a storage capacitor C ST connected thereto. The holding capacitor C ST can be omitted as necessary.
스위칭 소자(Q)는 하부 표시판(100)에 구비되어 있는 박막 트랜지스터 등의 삼단자 소자로서, 그 제어 단자는 게이트선(Gi)과 연결되어 있고, 입력 단자는 데이터선(Dj)과 연결되어 있으며, 출력 단자는 액정 축전기(CLC) 및 유지 축전기(CST)와 연결되어 있다.The switching element Q is a three-terminal element of a thin film transistor or the like provided in the
액정 축전기(CLC)는 하부 표시판(100)의 화소 전극(191)과 상부 표시판(200)의 공통 전극(270)을 두 단자로 하며 두 전극(191, 270) 사이의 액정층(3)은 유전체로서 기능한다. 화소 전극(191)은 스위칭 소자(Q)와 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(191, 270) 중 적어도 하나가 선형 또는 막대형으로 만들어질 수 있다.The liquid crystal capacitor C LC has two terminals, a
액정 축전기(CLC)는 하부 표시판(100)의 화소 전극(191)과 상부 표시판(200)의 공통 전극(270)을 두 단자로 하며 두 전극(191, 270) 사이의 액정층(3)은 유전체로서 기능한다. 화소 전극(191)은 스위칭 소자(Q)와 연결되며 공통 전극(270)은 상부 표시판(200)의 전면에 형성되어 있고 공통 전압(Vcom)을 인가받는다. 도 2에 서와는 달리 공통 전극(270)이 하부 표시판(100)에 구비되는 경우도 있으며 이때에는 두 전극(191, 270) 중 적어도 하나가 선형 또는 막대형으로 만들어질 수 있다.The liquid crystal capacitor C LC has two terminals, a
액정 축전기(CLC)의 보조적인 역할을 하는 유지 축전기(CST)는 하부 표시판(100)에 구비된 별개의 신호선(도시하지 않음)과 화소 전극(191)이 절연체를 사이에 두고 중첩되어 이루어지며 이 별개의 신호선에는 공통 전압(Vcom) 따위의 정해진 전압이 인가된다. 그러나 유지 축전기(CST)는 화소 전극(191)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 화소(PX)가 기본색(primary color) 중 하나를 고유하게 표시하거나(공간 분할) 각 화소(PX)가 시간에 따라 번갈아 기본색을 표시하게(시간 분할) 하여 이들 기본색의 공간적, 시간적 합으로 원하는 색상이 인식되도록 한다. 기본색의 예로는 적색, 녹색, 청색 등 삼원색을 들 수 있다. 도 2는 공간 분할의 한 예로서 각 화소(PX)가 화소 전극(191)에 대응하는 상부 표시판(200)의 영역에 기본색 중 하나를 나타내는 색 필터(230)를 구비함을 보여주고 있다. 도 2와는 달리 색 필터(230)는 하부 표시판(100)의 화소 전극(191) 위 또는 아래에 형성할 수도 있다.On the other hand, in order to implement color display, each pixel PX uniquely displays one of the primary colors (spatial division) or each pixel PX alternately displays the primary colors over time (time division). The desired color is recognized by the spatial and temporal sum of these primary colors. Examples of the primary colors include three primary colors such as red, green, and blue. FIG. 2 illustrates that each pixel PX includes a
액정 표시판 조립체(300)의 바깥 면에는 빛을 편광시키는 적어도 하나의 편광자(도시하지 않음)가 부착되어 있다.At least one polarizer (not shown) for polarizing light is attached to an outer surface of the liquid
다시 도 1을 참고하면, 기준 계조 전압 생성부(800)는 화소(PX)의 투과율과 관련된 두 벌의 기준 계조 전압 집합을 생성한다. 두벌 중 한 벌은 공통 전압 (Vcom)에 대하여 양의 값(이하, 정극성이라 함)을 가지고 다른 한 벌은 음의 값(이하, 부극성이라 함)을 가진다.Referring back to FIG. 1, the reference
게이트 구동부(400)는 액정 표시판 조립체(300)의 게이트선(G1-Gn)과 연결되어 게이트 온 전압(Von)과 게이트 오프 전압(Voff)의 조합으로 이루어진 게이트 신호를 게이트선(G1-Gn)에 인가한다.A
데이터 구동부(500)는 공통 전압(Vcom)을 각각 인가받고, 신호 제어부(600)와 기준 계조 전압 생성부(800)에 각각 연결되어 있는 복수의 데이터 구동 집적 회로(540)를 구비하고 있다. 각 데이터 구동 집적 회로(540)는 액정 표시판 조립체(300)의 데이터선(D1-Dm) 중 대응하는 데이터선에 연결되어 있으며, 기준 계조 전압 생성부(800)로부터의 기준 계조 전압에 기초하여 복수의 계조 전압을 생성하며, 복수의 계조 전압 중 해당하는 계조 전압을 선택하고 이를 데이터 신호로서 연결된 데이터선(D1-Dm)에 인가한다. 이러한 데이터 구동부(500)에 대해서는 다음에 상세하게 설명한다.The
신호 제어부(600)는 게이트 구동부(400) 및 데이터 구동부(500) 등을 제어한다.The
이러한 구동 장치(400, 500, 600, 800) 각각은 적어도 하나의 집적 회로 칩의 형태로 액정 표시판 조립체(300) 위에 직접 장착되거나, 가요성 인쇄 회로막(flexible printed circuit film)(도시하지 않음) 위에 장착되어 TCP(tape carrier package)의 형태로 액정 표시판 조립체(300)에 부착되거나, 별도의 인쇄 회로 기판 (printed circuit board)(도시하지 않음) 위에 장착될 수도 있다. 이와는 달리, 이들 구동 장치(400, 500, 600, 800)가 신호선(G1-Gn, D1-Dm) 및 박막 트랜지스터 스위칭 소자(Q) 따위와 함께 액정 표시판 조립체(300)에 집적될 수도 있다. 또한, 구동 장치(400, 500, 600, 800)는 단일 칩으로 집적될 수 있으며, 이 경우 이들 중 적어도 하나 또는 이들을 이루는 적어도 하나의 회로 소자가 단일 칩 바깥에 있을 수 있다.Each of the driving
그러면 이러한 액정 표시 장치의 표시 동작에 대하여 상세하게 설명한다.The display operation of such a liquid crystal display device will now be described in detail.
신호 제어부(600)는 외부의 그래픽 제어기(도시하지 않음)로부터 입력 영상 신호(R, G, B) 및 이의 표시를 제어하는 입력 제어 신호를 수신한다. 입력 제어 신호의 예로는 수직 동기 신호(Vsync)와 수평 동기 신호(Hsync), 메인 클록(MCLK), 데이터 인에이블 신호(DE) 등이 있다.The
신호 제어부(600)는 입력 영상 신호(R, G, B)와 입력 제어 신호를 기초로 입력 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)를 데이터 구동부(500)로 내보낸다.The
게이트 제어 신호(CONT1)는 주사 시작을 지시하는 주사 시작 신호(STV)와 게이트 온 전압(Von)의 출력 주기를 제어하는 적어도 하나의 클록 신호를 포함한다. 게이트 제어 신호(CONT1)는 또한 게이트 온 전압(Von)의 지속 시간을 한정하 는 출력 인에이블 신호(OE)를 더 포함할 수 있다.The gate control signal CONT1 includes a scan start signal STV indicating a scan start and at least one clock signal controlling an output period of the gate-on voltage Von. The gate control signal CONT1 may further include an output enable signal OE that defines a duration of the gate-on voltage Von.
데이터 제어 신호(CONT2)는 한 행의 화소(PX)에 대한 영상 신호의 전송 시작을 알리는 수평 동기 시작 신호(STH)와 데이터선(D1-Dm)에 데이터 신호를 인가하라는 로드 신호(LOAD) 및 데이터 클록 신호(HCLK)를 포함한다. 데이터 제어 신호(CONT2)는 또한 공통 전압(Vcom)에 대한 데이터 신호의 전압 극성(이하 "공통 전압에 대한 데이터 신호의 전압 극성"을 줄여 "데이터 신호의 극성"이라 함)을 반전시키는 반전 신호(RVS)를 더 포함할 수 있다. 또한 데이터 제어 신호(CONT2)는 데이터 구동부(500)의 동작을 제어하는 복수의 신호(SEL0, SEL1, SHL)를 더 포함할 수 있다. The data control signal CONT2 is a load signal LOAD for applying a data signal to the horizontal synchronization start signal STH indicating the start of the transmission of the image signal for one row of pixels PX and the data lines D 1 -D m . ) And a data clock signal HCLK. The data control signal CONT2 is also an inverted signal that inverts the voltage polarity of the data signal relative to the common voltage Vcom (hereinafter referred to as " polarity of the data signal " by reducing the " voltage polarity of the data signal for the common voltage ") RVS) may be further included. In addition, the data control signal CONT2 may further include a plurality of signals SEL0, SEL1, and SHL for controlling the operation of the
신호 제어부(600)로부터의 데이터 제어 신호(CONT2)에 따라, 데이터 구동부(500)의 각 데이터 구동 집적 회로(540)는 한 행의 화소(PX)에 대한 디지털 영상 신호(DAT)를 수신하고, 기준 계조 전압 생성부(800)로부터의 기준 계조 전압에 기초하여 복수의 계조 전압을 생성한 후, 이들 계조 전압 중에서 각 디지털 영상 신호(DAT)에 대응하는 계조 전압을 선택함으로써 디지털 영상 신호(DAT)를 아날로그 데이터 신호로 변환한 다음, 이를 해당 데이터선(D1-Dm)에 인가한다.According to the data control signal CONT2 from the
게이트 구동부(400)는 신호 제어부(600)로부터의 게이트 제어 신호(CONT1)에 따라 게이트 온 전압(Von)을 게이트선(G1-Gn)에 인가하여 이 게이트선(G1-Gn)에 연결된 스위칭 소자(Q)를 턴온시킨다. 그러면, 데이터선(D1-Dm)에 인가된 데이터 신호가 턴온된 스위칭 소자(Q)를 통하여 해당 화소(PX)에 인가된다.The
화소(PX)에 인가된 데이터 신호의 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 조립체(300)에 부착된 편광자에 의하여 빛의 투과율 변화로 나타난다.The difference between the voltage of the data signal applied to the pixel PX and the common voltage Vcom is represented as the charging voltage of the liquid crystal capacitor C LC , that is, the pixel voltage. The arrangement of the liquid crystal molecules varies depending on the magnitude of the pixel voltage, thereby changing the polarization of light passing through the
1 수평 주기["1H"라고도 쓰며, 수평 동기 신호(Hsync) 및 데이터 인에이블 신호(DE)의 한 주기와 동일함]를 단위로 하여 이러한 과정을 되풀이함으로써, 모든 게이트선(G1-Gn)에 대하여 차례로 게이트 온 전압(Von)을 인가하여 모든 화소(PX)에 데이터 신호를 인가하여 한 프레임(frame)의 영상을 표시한다.This process is repeated in units of one horizontal period (also referred to as "1H" and equal to one period of the horizontal sync signal Hsync and the data enable signal DE), thereby all gate lines G 1 -G n ), The gate-on voltage Von is sequentially applied to the data signal to all the pixels PX, thereby displaying an image of one frame.
한 프레임이 끝나면 다음 프레임이 시작되고 각 화소(PX)에 인가되는 데이터 신호의 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 신호의 극성이 바뀌거나(보기: 행 반전, 점 반전), 한 화소행에 인가되는 데이터 신호의 극성도 서로 다를 수 있다(보기: 열 반전, 점 반전).When one frame ends, the state of the inversion signal RVS applied to the
다음 도 3 및 도 4를 참고로 하여, 본 발명의 한 실시예에 따른 데이터 구동부에 대하여 상세하게 설명한다.Next, the data driver according to an exemplary embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 3 and 4.
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 데이터 구동 집적 회로의 블록도이고, 도 4는 본 발명의 한 실시예에 따라 공통 전압이 왜곡될 때 화소에 출력되는 데이 터 신호의 전압 파형도이다.3 is a block diagram of a data driving integrated circuit according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a voltage waveform diagram of a data signal output to a pixel when a common voltage is distorted according to an exemplary embodiment of the present invention.
데이터 구동부(500)에 구비되어 있는 복수의 데이터 구동 집적 회로(540)는 모두 동일한 구조로 이루어져 있다.The plurality of data driver integrated
데이터 구동 집적 회로(540)는, 도 3에 도시한 바와 같이, 신호 제어부(600)로부터의 영상 신호(DAT)와 데이터 클록 신호(HCLK)가 인가되는 데이터 레지스터(41), 데이터 클록 신호(HCLK)와 복수의 제어 신호(SHL, SEL0, SEL1)가 인가되는 시프트 레지스터(42), 시프트 레지스터(42)에 연결되어 있고 로드 신호(LOAD)가 인가되는 래치(43), 래치(43)에 연결되어 있고 기준 계조 전압 생성부(800)로부터의 기준 계조 전압(GR1-GRp)과 반전 신호(RVS)가 인가되는 디지털 아날로그 변환기(44), 디지털 아날로그 변환기(44)에 연결되어 있고 공통 전압(Vcom)이 인가되는 공통 전압 인가부(45), 공통 전압 인가부(45)에 연결되어 있고 반전 신호(RVS)가 인가되는 출력 버퍼(46)를 포함한다.As shown in FIG. 3, the data driver integrated
공통 전압 인가부(45)는 디지털 아날로그 변환기(44)의 각 출력 단자에 연결되어 있고 외부로부터의 공통 전압(Vcom)이 인가되는 비반전 단자(+)와 출력 단자에 연결된 반전 단자(-)를 구비하는 복수의 연산 증폭기(OP)를 구비하고 있고, 이때 연산 증폭기(OP)는 전압 팔로워(voltage follower)로 기능한다.The common
시프트 레지스터(41)에 인가되는 영상 신호(DAT)는 RSDS(reduced swing differential signaling) 방식으로 전달될 수 있다.The image signal DAT applied to the
공통 전압 인가부(45)에 인가되는 공통 전압(Vcom)은 많은 전기적인 소자 등이 장착되어 있는 인쇄 회로 기판(printed circuit board) 상의 전압 생성 회로(도 시하지 않음) 등으로부터 생성되며, 어떤 소자에도 연결되어 있지 않아 전기적으로 플로팅(floating)되어 있는 데이터 구동 집적 회로(450)의 더미 패드 등을 통해 인가될 수 있다. The common voltage Vcom applied to the common
이러한 구조로 이루어져 있는 본 발명의 한 실시예에 따른 데이터 구동 집적 회로(540)의 동작은 다음과 같다.The operation of the data driving
데이터 클록 신호(HCK)에 따라 신호 제어부(600)로부터 영상 신호(DAT)가 인가되면, 데이터 레지스터(41)는 인가되는 영상 신호(DAT)를 차례로 기억한다.When the video signal DAT is applied from the
시프트 레지스터(42)는 시프트 방향 제어 신호(SEL)의 상태에 따라 시작 펄스 입출력 단자(DIO1, DIO2)의 기능을 정하여 시프트 레지스터(42)의 시프트 방향을 정한다. 한 예로, 시프트 방향 제어 신호(SHL)가 고레벨인 H" 상태이면 시작 펄스 입출력 단자(DIO1)는 시프트 레지스터(42)의 동작 시작을 지시하는 시작 펄스(도시하지 않음)의 입력 핀으로서 기능하고 시작 펄스 입출력 단자(DIO2)는 시작 펄스의 출력 핀으로서 기능한다. 물론, 시프트 방향 제어 신호(SHL)가 저레벨인 L" 상태이면 시작 펄스 입출력 단자(DIO1, DIO2)의 기능은 바뀌게 된다.The
이와 같이 시프트 방향 제어 신호(SEL)에 따라 시프트 레지스터(42)의 시프팅 방향이 정해지면, 시프트 레지스터(42)는 데이터 클록 신호(HCLK)에 동기하여 첫 번째 출력 단자로 인에이블 신호를 출력하여 래치(43)의 영역을 선택하고, 이때 데이터 레지스터(41)는 기억되어 있는 영상 신호(DAT)를 래치(43)에 출력하여 선택된 영역에 영상 신호(DAT)를 기억한다.When the shifting direction of the
이처럼, 시프트 레지스터(42)는 데이터 클록 신호(HCK)에 동기하여 인에이블 신호가 출력되는 출력 단자의 위치를 하나씩 시프트시키고, 이에 따라 선택되는 래치(43)의 영역도 차례로 시프트되므로 모든 래치(43) 영역에 데이터 레지스터(41)로부터의 영상 신호(DAT)가 차례로 기억된다. 이때, 제어 신호(SEL0, SEL1)는 각각 출력 선택 신호로서, 이들 두 신호(SEL0, SEL1)의 상태에 따라 인에이블되는 시프트 레지스터(42)의 출력 단자가 정해진다.In this way, the
한 데이터 구동 집적 회로(540)의 래치(43)에 대응하는 영상 신호(DAT)가 모두 기억되면, 데이터 구동 집적 회로(540)는 인접한 다음 데이터 구동 집적 회로에 캐리(carry) 신호 등을 출력하여 다음 데이터 구동 집적 회로도 동일한 동작이 이루어질 수 있도록 한다. 이러한 동작에 의해 결국 한 행분의 영상 신호(DAT)가 모든 데이터 구동 집적 회로(540)의 래치(43)에 나누어 기억된다.When all the image signals DAT corresponding to the
시프트 레지스터(42)와 데이터 레지스터(41)의 동작에 의해 한 행분의 영상 신호(DAT)가 해당하는 래치(43)에 모두 기억되면, 신호 제어부(600)로부터 인가되는 로드 신호(LOAD)의 상태가 예를 들어, 고레벨에서 저레벨로 바뀔 때 래치(43)에 기억되어 있는 영상 신호(DAT)가 동시에 디지털 아날로그 변환기(44)에 전달된다.When all the video signals DAT for one row are stored in the
디지털 아날로그 변환기(44)는 예를 들어 복수의 저항으로 이루어져 있는 저항열을 이용하여 기준 계조 전압 생성부(800)로부터의 기준 계조 전압(GR1-GRp)에 기초한 복수의 아날로그 계조 전압을 생성하고, 이들 복수의 계조 전압 중에서 전달된 영상 신호(DAT)에 대응하는 계조 전압을 선택한 후 데이터 신호로서 공통 전압 인가부(45)에 출력한다.The digital analog converter 44 generates a plurality of analog gray voltages based on the reference gray voltages GR1-GRp from the reference
공통 전압 인가부(45)의 각 연산 증폭기(OP)는 비반전 단자(+)를 통해 디지 털 아날로그 변환기(44)로부터의 데이터 신호와 공통 전압(Vcom)을 동시에 인가 받으므로, 출력 버퍼(46)를 통해 출력되는 최종 데이터 신호는 디지털 아날로그 변환기(44)로부터 인가되는 데이터 신호에 공통 전압(Vcom)이 합해진 신호가 된다.Since each operational amplifier OP of the common
이로 인해, 데이터 신호의 전압 극성 반전으로 인해 공통 전압(Vcom)이 왜곡될 때, 최종 데이터 신호는 왜곡된 공통 전압(Vcom)의 파형이 반영된 신호의 전압을 출력한다. Thus, when the common voltage Vcom is distorted due to the voltage polarity inversion of the data signal, the final data signal outputs the voltage of the signal in which the waveform of the distorted common voltage Vcom is reflected.
즉, 도 4에 도시한 것처럼, 공통 전압(Vcom)에는, 데이터 신호의 전압(Vd)의에 대한 극성이 정극성(+)에서 부극성(-)으로 바뀔 때 부극성 방향으로 피크(peak) 형태의 노이즈가 생기고, 반대로 부극성(-)에서 정극성(+)으로 바뀔 때 정극성 방향으로 피크 형태의 노이즈가 생긴다. 하지만 이러한 공통 전압(Vcom)의 노이즈는 그대로 데이터 신호의 전압(Vd)에 반영되어 데이터 신호의 전압(Vd)에도 공통 전압(Vcom)에 발생된 피크 형태와 같은 형태의 노이즈가 발생한다.That is, as shown in FIG. 4, the common voltage Vcom has a peak in the negative polarity direction when the polarity of the voltage Vd of the data signal is changed from positive polarity (+) to negative polarity (−). In the form of noise, on the contrary, when the change from the negative (-) to the positive (+), the noise in the form of a peak occurs in the positive direction. However, the noise of the common voltage Vcom is reflected in the voltage Vd of the data signal as it is, and the noise of the same shape as the peak generated in the common voltage Vcom occurs in the voltage Vd of the data signal.
이로 인해, 데이터 신호의 전압(Vd)에 대한 극성 반전으로 인해 공통 전압(Vcom)이 왜곡되더라도, 왜곡된 공통 전압(Vcom)만큼 최종 데이터 신호의 전압(Vd) 역시 왜곡되므로, 실질적으로 화소에 인가되는 최종 데이터 신호의 전압(Vd)과 공통 전압(Vcom)의 차이(d)에는 변화가 없다. 따라서 공통 전압(Vcom)의 왜곡에 따른 화소의 충전율 변화는 발생하지 않는다.Thus, even if the common voltage Vcom is distorted due to the polarity reversal of the voltage Vd of the data signal, the voltage Vd of the final data signal is also distorted by the distorted common voltage Vcom, so that it is substantially applied to the pixel. There is no change in the difference d between the voltage Vd and the common voltage Vcom of the final data signal. Therefore, the charge rate change of the pixel due to the distortion of the common voltage Vcom does not occur.
이러한 본 발명에 따르면, 데이터 신호의 전압에 대한 극성 변화에 인해 발생하는 공통 전압의 왜곡이 화소에 출력되는 데이터 신호의 전압에도 반영되므로, 공통 전압의 변화로 인한 화소의 충전율 차이로 인한 화질 불량이 없어진다. 이로 인해, 표시 장치의 화질이 개선된다.According to the present invention, since the distortion of the common voltage generated due to the polarity change of the data signal voltage is reflected in the voltage of the data signal output to the pixel, the image quality defect due to the difference in charge rate of the pixel due to the change in the common voltage Disappear. As a result, the image quality of the display device is improved.
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 (10)
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KR1020050047155A KR20060125223A (en) | 2005-06-02 | 2005-06-02 | Display device, driving apparatus of display device, and integrated circuit |
Applications Claiming Priority (1)
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100921949B1 (en) * | 2007-05-02 | 2009-10-15 | 충북대학교 산학협력단 | A driving integrated circuit for display device |
CN105913824A (en) * | 2016-06-30 | 2016-08-31 | 京东方科技集团股份有限公司 | Common electrode control method, common electrode control circuit and display device |
CN109377967A (en) * | 2018-12-25 | 2019-02-22 | 惠科股份有限公司 | Display panel correction method and display device |
-
2005
- 2005-06-02 KR KR1020050047155A patent/KR20060125223A/en not_active Application Discontinuation
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CN105913824B (en) * | 2016-06-30 | 2019-02-12 | 京东方科技集团股份有限公司 | Public electrode control method and circuit, display device |
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