KR20070009293A

KR20070009293A - 표시 기판 및 이를 구비한 표시 장치

Info

Publication number: KR20070009293A
Application number: KR1020050064444A
Authority: KR
Inventors: 강성래; 김철기
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2005-07-15
Filing date: 2005-07-15
Publication date: 2007-01-18

Abstract

제조 원가를 절감할 수 있는 표시 기판 및 이를 구비한 표시 장치가 개시된다. 데이터 라인들은 베이스 기판 상에서 제1 방향으로 연장되어 데이터 신호를 전달한다. 게이트 라이들은 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 연장되어 게이트 신호를 전달한다. 색화소들은 데이터 라인들 중 하나의 데이터 라인에 연결되어, 다른 색상을 발현한다. 하나의 데이터 라인을 통하여 하나의 단위 화소부를 구성하는 복수개의 색화소에 데이터 신호를 제공함에 따라 데이터 구동 칩이 요구되는 채널 수를 감소시킬 수 있으며, 이에 따라 데이터 구동 칩의 사용 수량을 감소시켜 표시 장치의 제조 원가를 절감할 수 있다.

Description

표시 기판 및 이를 구비한 표시 장치{DISPLAY SUBSTRATE AND DISPLAY DEVICE HAVING THE SAME}

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 표시패널 어셈블리를 도시한 평면도이다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 기판을 설명하기 위해 도 1의 A 영역을 확대 도시한 도면이다.

도 3은 비교예에 의한 표시 기판을 설명하기 위한 도면이다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치를 개략적으로 도시한 블록도이다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치의 구동 방법을 설명하기 위한 도면이다.

도 6은 본 발명의 일 실시예 의한 표시 장치의 구동 방법을 설명하기 위한 타이밍도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

100 : 표시패널 어셈블리 110 : 액정표시패널

111 : 어레이 기판 112: 대향 기판

120 : 소스 인쇄회로기판 130 : 데이터 TCP

140 : 게이트 TCP 200 : 패널 구동부

210 : 타이밍 제어부 211 : 라인 메모리

220 : 계조 전압 발생부 230 : 전압 발생부

본 발명은 표시 기판 및 이를 구비한 표시 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 표시 장치의 제조 원가를 절감할 수 있는 표시 기판 및 이를 구비한 표시 장치에 관한 것이다.

최근 들어, 모니터, 노트북, 티브이 및 이동 통신 단말기 등의 경량화 및 박형화 추세에 따라 표시 장치도 경량화 및 박형화가 요구되고 있으며, 이러한 요구의 충족을 위하여 기존의 음극선관 대신 다양한 평판 표시 장치(Flat Panel Display)의 개발 및 대중화가 급속히 이루어지고 있다.

액정 표시 장치(Liquid Crystal Display; LCD)는 이러한 평판 표시 장치의 하나로서, 두 개의 기판 사이에 유전율 이방성(Dielectric Anisotropy)을 갖는 액정 물질을 주입하여 전계를 인가하고, 그 전계의 세기를 조절함으로써 기판에 투과되는 빛의 양을 제어하여 원하는 화상을 표시하는 장치이다.

일반적으로, 상기 액정 표시 장치는 액정 표시 패널을 포함한다. 상기 액정 표시 패널은 스위칭 소자인 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor; TFT)가 형성된 어레이 기판, 상기 어레이 기판에 대향하는 대향 기판, 상기 어레이 기판과 대향 기판 사이에 개재되는 액정층을 포함한다.

또한, 상기 액정 표시 장치는 상기 액정 표시 패널을 구동하기 위한 구동 신호를 발생하는 소스 인쇄회로기판, 상기 액정 표시 패널과 소스 인쇄회로기판을 전기적으로 연결하기 위한 데이터 테이프 캐리어 패키지(Tape Carrier Package, 이하 TCP) 및 상기 어레이 기판의 게이트 라인과 연결된 게이트 TCP를 포함한다.

여기서, 상기 데이터 TCP는 상기 어레이 기판의 데이터 라인을 구동하기 위한 소스 구동 칩을 구비하며, 상기 게이트 TCP는 상기 게이트 라인을 구동하기 위한 게이트 구동 칩을 구비한다.

이러한 구조를 갖는 상기 액정 표시 장치는 예를 들어, 1280×1024의 해상도를 갖는 SXGA(Short for Super Extended Graphics Array)급을 기준으로 상기 소스 구동 칩은 1280×3(RGB)인 3840 개의 채널(channel)을 필요로 한다. 이를 위해 상기 소스 구동 칩은 384 채널을 갖는 소스 구동 칩을 10개로 구성하거나 480 채널을 갖는 소스 구동 칩을 8개를 사용하는 방법을 사용하고 있다.

따라서, 상기 액정 표시 장치가 고해상도를 갖도록 구성하기 위해서는 이에 비례하여 상기 소스 구동 칩의 사용 수량도 증가시켜야 하는데, 상기 소스 구동 칩의 사용 수량을 증가시킴에 따라 상기 액정 표시 장치의 제조 비용이 증가되는 문제점이 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 소스 구동 칩의 사용 수량을 절감할 수 있는 표시 기판을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 상기 표시 기판을 구비한 표시 장치를 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 기판은 데이터 라인들, 게이트 라인들 및 색화소들을 포함한다. 상기 데이터 라인들은 베이스 기판 상에서 제1 방향으로 연장되어 데이터 신호를 전달한다. 상기 게이트 라인들은 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 연장되어 게이트 신호를 전달한다. 상기 색화소들은 상기 데이터 라인들 중 하나의 데이터 라인에 연결되어, 다른 색상을 발현한다.

본 발명의 다른 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치는 표시 패널, 소스 구동부, 게이트 구동부 및 타이밍 제어부를 포함한다. 상기 표시 패널은 임의의 데이터 라인에 연결된 서로 다른 색의 색화소들과, 상기 색화소들 각각 연결된 게이트 라인들을 포함한다. 상기 소스 구동부는 상기 데이터 라인에 아날로그 형태의 데이터 신호를 출력한다. 상기 게이트 구동부는 상기 게이트 라인에 게이트 신호를 출력한다. 상기 타이밍 제어부는 1H 구간 동안 상기 다른 색의 데이터 신호를 상기 소스 구동부에 순차적으로 출력하고, 상기 소스 구동부로부터 출력된 데이터 신호에 해당하는 각각의 게이트 라인들을 순차적으로 활성화시키도록 상기 게이트 구동부를 제어한다.

이러한 표시 기판 및 이를 구비한 표시 장치에 의하면, 하나의 데이터 라인을 통하여 하나의 단위 화소부를 구성하는 복수개의 색화소에 데이터 신호를 제공 함에 따라 데이터 구동 칩이 요구되는 채널 수를 감소시킬 수 있으며, 이에 따라 상기 데이터 구동 칩의 사용 수량을 감소시켜 표시 장치의 제조 원가를 절감할 수 있다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 표시패널 어셈블리(100)는 액정 표시 패널(110), 소스 인쇄회로기판(120), 데이터 TCP(130) 및 게이트 TCP(140)를 포함한다.

상기 액정 표시 패널(110)은 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor; 이하, TFT) 어레이가 형성된 어레이 기판(111), 상기 어레이 기판(111)과 대향하여 구비되는 대향 기판(112) 및 상기 어레이 기판(111)과 대향 기판(112) 사이에 개재되는 액정층(미도시)으로 이루어진다. 여기서, 특허청구범위에 사용된 표시 기판의 용어는 상기 어레이 기판(111)을 의미하고, 이하 어레이 기판의 용어를 사용하여 설명하기로 한다.

상기 어레이 기판(111)에는 로우(row)방향으로 배열된 복수의 데이터 라인(DL)과 칼럼(column) 방향으로 배열된 복수의 게이트 라인(GL)이 형성된다.

본 발명의 일 실시예에 따른 어레이 기판(111)은 베이스 기판 상에서 제1 방향으로 연장되는 m 개의 데이터 라인과 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 연 장되는 n 개의 게이트 라인이 형성되며, 상기 데이터 라인들과 상기 게이트 라인들이 교차하는 영역마다 색화소가 형성된다. 여기서, m 과 n 은 자연수이다.

따라서, 상기 데이터 라인(DL)은 첫 번째 데이터 라인인 DL1부터 마지막 데이터 라인인 DLm으로 이루어지며, 상기 게이트 라인(GL)은 첫 번째 게이트 라인인 GL1부터 마지막 게이트 라인인 GLn으로 이루어진다.

상기 어레이 기판(111)에 관하여는 도 2와 도 3을 통하여 보다 상세히 설명하기로 한다.

상기 대향 기판(112)은 상기 어레이 기판(111)과 대향 배치되어, 상기 액정층을 수용한다. 상기 대향 기판(112)은 각각의 상기 색화소에 대응하는 컬러필터들이 형성된 컬러필터 기판으로 형성할 수 있다.

상기 소스 인쇄회로기판(120)은 상기 데이터 TCP(130)에 실장된 데이터 구동 칩(131)을 구동하기 위한 데이터 구동 신호와 상기 게이트 TCP(140)에 실장된 게이트 구동 칩(141)을 구동하기 위한 게이트 구동 신호를 발생시켜 출력한다. 이러한 소스 인쇄회로기판(120)은 상기 데이터 TCP(130)를 통해 상기 어레이 기판(111)과 전기적으로 연결된다.

상기 데이터 TCP(130)는 m 개의 상기 데이터 라인(DL)을 복수의 블록으로 나누어 구동하기 위해 복수로 구성되며, 상기 액정 표시 패널(110)의 표시 영역(DA)을 둘러싸는 주변 영역(SA) 중 제1 영역(SA1)에 실장된다.

여기서, 상기 표시 영역(DA)과 주변 영역(SA)은 데이터 라인들(DL)과 게이트 라인들(GL)이 교차되는 영역에서 색화소들이 형성되어 영상을 표시하는 영역을 표 시 영역(DA)이라 정의하고, 상기 액정 표시 패널(110)에서 상기 표시 영역(DA)을 제외한 영역을 주변 영역(SA)이라 정의한다.

각각의 데이터 TCP(130)는 입력된 데이터 구동 신호에 따라 외부로부터 라인 단위로 제공되는 디지털 형태의 제1 데이터 신호(DATA1)를 아날로그 형태의 제2 데이터 신호(DATA2)로 변환하며, 상기 제2 데이터 신호(DATA2)의 출력 타이밍을 제어하는 데이터 구동 칩(131)을 더 포함한다.

이때, 복수의 상기 데이터 TCP(130) 중에서 적어도 하나의 데이터 TCP(130)에는 상기 소스 인쇄회로기판(120)에서 제공되는 게이트 구동 신호를 상기 어레이 기판(111)에 전송하기 위한 금속 배선이 형성될 수 있다.

상기 게이트 TCP(140)는 n 개의 상기 게이트 라인(GL)을 복수의 블록으로 나누어 구동하기 위해 복수로 구성되며, 상기 액정 표시 패널(110)의 표시 영역(DA)을 둘러싸는 주변 영역(SA) 중 제2 영역(SA2)에 실장된다.

각각의 상기 게이트 TCP(140)는 입력된 게이트 구동 신호에 따라 게이트 신호를 상기 게이트 라인(GL)에 출력하기 위해 타이밍을 제어하는 게이트 구동 칩(141)을 구비한다.

본 발명의 일 실시예에 의한 액정표시패널(110)에서는 n 개의 게이트 라인(GL)을 3개의 블록으로 나누어 구동하기 위해 3개의 게이트 TCP(140)로 구성하였으나, 이를 증가 또는 감소시켜 형성할 수 있음은 당업자에게 자명한 사항이다.

상기 게이트 구동 신호에는 게이트 클럭 신호(CPV), 출력 인에이블 신호(OE), 게이트 개시 신호(STV), 게이트 온 전압(Von) 및 게이트 오프 전압(Voff) 등 이 포함된다.

한편, 상기 어레이 기판(111)에는 상기 소스 인쇄회로기판(120)에서 제공되는 상기 게이트 구동 신호를 상기 복수의 게이트 TCP(140)에 인가하기 위한 금속 배선이 형성될 수 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 기판을 설명하기 위해 도 1의 A 영역을 확대 도시한 도면이며, 도 3은 비교예에 의한 표시 기판을 설명하기 위한 도면이다.

먼저 도 3을 참조하면, 비교예에 의한 어레이 기판(11)은 베이스 기판 상에 로우(row) 방향 즉, 제1 방향으로 배열된 i 개의 데이터 라인과 칼럼(colmn) 방향으로 배열된 j 개의 게이트 라인이 형성된다. 여기서, i 과 j 은 자연수이다. 따라서, 상기 데이터 라인(DL)은 첫 번째 데이터 라인인 DL1부터 마지막 데이터 라인인 DLi으로 이루어지며, 상기 게이트 라인(GL)은 첫 번째 게이트 라인인 GL1부터 마지막 게이트 라인인 GLj으로 이루어진다.

또한, 상기 i 개의 데이터 라인과 j 개의 게이트 라인이 교차하는 영역마다 i ×j 개의 색화소들(11-1a, 11-1b, 11-1c)이 형성된다.

상기 색화소들(11-1a, 11-1b, 11-1c)은 서로 다른 색상의 광을 출사하는 예를 들어, 레드(R), 그린(G) 및 블루(B)의 색상의 광을 각각 출사하는 3개의 색화소들(11-1a, 11-1b, 11-1c)이 하나의 단위 화소부(11-1)를 형성한다.

구체적으로, 상기 단위 화소부(11-1)는 제1 방향으로 형성된 제1 데이터 라인(DLi-1)과 제2 방향으로 형성된 제1 게이트 라인(GLj-1)이 교차하는 영역에 형성 되는 제1 색화소(11-1a), 제1 방향으로 형성된 제2 데이터 라인(DLi)과 상기 제1 게이트 라인(GLj-1)이 교차하는 영역에 형성되는 제2 색화소(11-1b). 제1 방향으로 형성된 제3 데이터 라인(DLi+1)과 상기 제1 게이트 라인(GLj-1)이 교차하는 영역에 형성되는 제3 색화소(11-1c)를 포함한다.

이러한 방법에 의해 상기 어레이 기판(11)을 형성하였을 경우, 하나의 단위 화소부(11-1)에는 상기 각각의 제1 내지 제3 색화소들(11-1a, 11-1b, 11-1c)과 각각 연결되는 3개의 데이터 라인들(DLi-1, DLi, DLi+1)을 필요로 한다.

이 경우, 상기 어레이 기판(11)에 형성된 데이터 라인들(DL)에 각각 연결되어 데이터 신호를 전송하기 위한 소스 구동 칩의 채널 수가 증가되어야 하고, 이를 위해 예를 들어, SXGA급을 기준으로 필요로 하는 3840개의 채널에 대응하여 384 채널을 갖는 소스 구동 칩 10개를 필요로 하거나 480 채널을 갖는 소스 구동 칩 8개를 필요로 한다.

따라서, 고화질로 구동하는 표시장치를 제조하기 위해서는 제조 원가가 높은 상기 소스 구동 칩의 사용 수량을 증가시켜야 하고, 이에 따라 상기 어레이 기판(11)을 사용하는 표시장치의 제조 원가가 증가된다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 어레이 기판(111)은 n 개의 게이트 라인과 m 개의 데이터 라인이 교차하는 영역마다 형성되는 n ×m 개의 색화소를 구비한다.

구체적으로, 상기 어레이 기판(111)은 일례로, 가색혼합(additive color mixing) 방법을 사용하여 레드(R), 그린(G) 및 블루(B)의 색화소에서 출사되는 광 을 혼합하고, 상기 광의 비율을 제어함으로써 소정 색상의 광을 출사하는 단위 화소부(111-1)를 포함한다. 상기한 바와 같이 하나의 단위 화소부(111-1)는 레드(R), 그린(G) 및 블루(B)를 각각 표현하는 제1 색화소(111-1a), 제2 색화소(111-1b), 및 제3 색화소(111-1c)로 구성된다.

구체적으로, 상기 제1 색화소(111-1a)는 베이스 기판 상의 제1 방향으로 형성된 제1 데이터 라인(DLm-1)과 제2 방향으로 형성된 제1 게이트 라인(GLn-1)이 교차하는 영역에 형성된다.

상기 제1 색화소(111-1a)는 제1 스위칭 소자(TFT1), 제1 스토리지 캐패시터(미도시), 제1 액정 캐패시터(미도시)의 제1 전극인 제1 화소 전극(FE1)을 포함한다.

상기 제1 스위칭 소자(TFT1)는 상기 제1 게이트 라인(GL1)과 연결된 제1 전극인 제1 게이트 전극(G1), 상기 제1 데이터 라인(DL1)과 연결된 제2 전극인 제1 소스 전극(S1) 및 상기 제1 화소 전극(FE1)과 연결된 제3 전극인 제1 드레인 전극(D1)을 포함한다. 상기 제1 스토리지 캐패시터는 상기 제1 게이트 전극(G1)이 형성될 때 형성된 제1 전극(미도시)과 상기 제1 화소 전극(FE1)에 의해 정의된다.

상기 제2 색화소(111-1b)는 어레이 기판(111) 상의 제1 방향으로 형성된 제1 데이터 라인(DLm-1)과 제2 방향으로 형성된 제2 게이트 라인(GLn)이 교차하는 영역에 형성된다.

상기 제2 색화소(111-1b)는 제2 스위칭 소자(TFT2), 제2 스토리지 캐패시터(미도시), 제2 액정 캐패시터(미도시)의 제1 전극인 제2 화소 전극(FE2)을 포함한 다. 상기 제2 색화소(111-1b)는 상기 제1 색화소(111-1a)와 동일하게 형성됨으로, 그 중복되는 상세한 설명은 생략하기로 한다.

상기 제3 색화소(111-1c)는 어레이 기판(111) 상의 제1 방향으로 형성된 제1 데이터 라인(DLm-1)과 제2 방향으로 형성된 제3 게이트 라인(GLn+1)이 교차하는 영역에 형성된다.

상기 제3 색화소(111-1c)는 제3 스위칭 소자(TFT3), 제3 스토리지 캐패시터(미도시), 제3 액정 캐패시터(미도시)의 제1 전극인 제3 화소 전극(FE3)을 포함한다. 상기 제3 색화소(111-1c)는 상기 제1 색화소(111-1a) 및 상기 제2 색화소(111-1b)와 동일하게 형성됨으로, 그 중복되는 상세한 설명은 생략하기로 한다

상기 제1 , 제2 및 제3 색화소들(111-1a, 111-1b, 111-1c)은 상기 어레이 기판(111)의 제1 방향으로 즉, 상기 데이터 라인들(DL)의 형성 방향과 동일한 방향으로 순차적으로 형성된다.

정리하면, 상기 제1, 제2 및 제3 색화소들(111-1a, 111-1b, 111-1c)에 각각 포함되는 제1, 제2 및 제3 스위칭 소자(TFT1, TFT2, TFT3)들의 소스 전극들(S1, S2, S3)은 제1 데이터 라인(DLn-1)에 공통 연결되어 각각 데이터 신호들을 순차적으로 제공받는다.

또한, 제2 방향으로 인접하는 단위 화소부(111-1)들은 하나의 게이트 라인(GLn)에 동일한 색상의 광을 출사하는 색화소들이 연결된다. 예를 들어, 제1 게이트 라인(GLn-1)에는 각각의 단위 화소부(111-1)들을 구성하는 레드 색화소인 제1 색화소(111-1a)들이 연결되고, 제2 게이트 라인(GLn)에는 각각의 단위 화소부(111- 1)들을 구성하는 그린 색화소인 제2 색화소(111-1b)들이 연결되며, 제3 게이트 라인(GLn+1)에는 각각의 단위 화소부(111-1)들을 구성하는 블루 색화소인 제3 색화소(111-1c)들이 연결된다.

동일한 방법으로 제m 데이터 라인과 제n 게이트 라인의 교차되는 영역에 이르기까지 상기 데이터 라인(DL)들과 상기 게이트 라인(GL)들이 교차하는 영역마다 레드, 그린 및 블루의 색화소들이 형성되어 복수개의 단위 화소부를 구성한다.

이러한 방법으로 상기 어레이 기판(111)을 형성하였을 경우, 하나의 상기 단위 화소부(111-1)에는 상기 각각의 제1 내지 제3 색화소들(111-1a, 111-1b, 111-1c)과 각각 연결되는 하나의 데이터 라인이 요구된다. 이 경우, 상기 어레이 기판(111)에 형성되는 데이터 라인들(DL)은 도 3에 도시된 어레이 기판에 형성되는 데이터 라인들(DL)에 비해 라인 수가 대략 1/3배로 줄어들게 된다.

이에 따라, 상기 데이터 라인들(DL) 각각에 연결되어 각각의 데이터 라인들(DL)에 데이터 신호들을 제공하는 소스 구동 칩의 채널 수는 감소하게 된다. 이는 소스 구동 칩의 사용 수량을 감소시킨다.

예를 들어, SXGA급을 기준으로 3840/3인 1280 채널에 대응하여 384 채널을 갖는 소스 구동 칩을 4개로 구성하거나, 480 채널을 갖는 소스 구동 칩을 3개로 구성할 수 있다.

반면, 상기한 바와 같이 어레이 기판(111)을 형성하였을 경우, 상기 소스 구동 칩은 도 3에 도시된 어레이 기판에 필요로 하는 소스 구동 칩 보다 적게 사용되나, 게이트 구동 칩의 경우 그 사용 수량이 대략 3배로 증가하게 된다.

그러나, 상기 소스 구동 칩은 쉬프트 레지스터부, 라인 래치부, D/A(Digital to Analogue converter) 및 출력 버퍼등으로 구성되어 쉬프트 레지스터부, 레벨 쉬프터부 및 출력 버퍼 등으로 구성되는 게이트 구동 칩에 비해 복잡하고, 이에 따라 제조 원가도 대략 2.5배 정도로 높은 실정이다.

따라서, 도 3에 도시된 어레이 기판에 연결되는 소스 구동 칩과 대비하여 대략 1/3배의 소스 구동 칩을 필요로 하는 반면, 대략 3배의 게이트 구동 칩을 필요로 하지만, 제조 원가가 상대적으로 높은 상기 소스 구동 칩의 사용 개수를 감소시킴에 따라 상기 어레이 기판을 이용하는 표시장치의 제조 비용은 감소된다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치는 표시패널 어셈블리(100) 및 패널 구동부(200)를 포함한다.

상기 표시패널 어셈블리(100)는 액정 표시 패널(110), 소스 구동부(130) 및 게이트 구동부(140)를 포함한다.

여기서, 상기 소스 구동부(130) 및 게이트 구동부(140)는 도 1에 도시된 데이터 TCP(130) 및 게이트 TCP(140)을 의미한다. 상기 표시패널 어셈블리(100)에 관하여는 도 1과 도 2를 통하여 설명한 바, 그 중복되는 상세한 설명은 생략하기로 한다.

상기 패널 구동부(200)는 타이밍 제어부(210), 계조 전압 발생부(220) 및 전압 발생부(230)를 포함한다.

상기 타이밍 제어부(210)는 상기 표시 장치의 전반적인 동작을 제어한다. 예를 들어, 상기 타이밍 제어부(210)는 외부로부터 제1 클록 신호(CLK1), 원시 데이터 신호(DATA_O) 및 동기 신호들(Vsync, Hsync)을 제공받고, 이에 응답하여 상기 소스 구동부(130)에 제2 클록 신호(CLK2), 제1 데이터 신호(DATA1) 및 데이터 구동 신호(SDD)를 제공한다.

또한, 상기 타이밍 제어부(210)는 상기 전압 발생부(230)에서 상기 액정 표시 패널(110)에 공급되는 복수개의 구동 전압들을 생성하기 위하여 제1 제어신호(SC1)들을 출력하고, 상기 계조 전압 발생부(220)에서 출력되는 계조 전압을 제어하는 제2 제어신호(SC2)들을 출력한다.

또한, 상기 타이밍 제어부(210)는 상기 원시 데이터 신호(DATA_O)를 라인 단위로 저장하는 라인 메모리(211)를 더 포함한다. 상기 라인 메모리(211)는 도 2에 도시된 하나의 게이트 라인(GL) 예를 들어, 제1 게이트 라인(GLn-1)에 연결된 제1 색화소(111-1a)들에 대응하는 원시 데이터 신호(DATA_O)를 라인 단위로 저장하고, 제2 게이트 라인(GLn)에 연결된 제2 색화소(111-1b)들에 대응하는 원시 데이터 신호(DATA_O)를 라인 단위로 저장하며, 제3 게이트 라인(GLn+1)에 연결된 제3 색화소들(111-1c)들에 대응하는 원시 데이터 신호(DATA_O)를 라인 단위로 저장한다.

상기 라인 메모리(211)에 라인 단위로 각각 저장된 제1, 제2 및 제3 색화소(111-1a, 111-1b, 111-1c)들에 대응하는 원시 데이터 신호(DATA_O)는 1H의 대략 1/3H 구간 동안 각각 순차적으로 출력 타이밍이 제어되어 디지털 형태의 제1 데이터 신호(DATA1)로 상기 소스 구동부(130)에 출력된다.

이를 위해, 상기 타이밍 제어부(210)는 하나의 데이터 라인에 연결된 단위 화소부 예를 들어, 도 2에 도시된 제1 데이터 라인(DLn-1)에 연결된 단위 화소부(111-1)에 포함되는 제1, 제2 및 제3 색화소(111-1a, 111-1b, 111-1c)에 대응하여 라인 단위로 각각 출력되는 상기 제1 데이터 신호(DATA1)를 상기 제1 데이터 라인(DLn-1)에 순차적으로 출력하기 위하여 상기 표시 장치를 높은 구동 주파수로 구동시킨다.

예를 들어, 도 3에 도시된 어레이 기판(11)을 포함하는 표시장치의 구동 주파수가 f인 경우, 상기 타이밍 제어부(210)는 본 발명에 의한 표시 장치를 3f의 구동 주파수를 사용하여 구동시킬 수 있다. 여기서, f는 일례로 60㎐로 형성될 수 있다.

또한, 상기 타이밍 제어부(210)는 상기 제1 내지 제3 색화소(111-1a, 111-1b, 111-1c)에 각각 대략 1/3H 구간 동안 출력되는 상기 제1 데이터 신호(DATA1)에 각각 해당하는 게이트 라인들을 순차적으로 활성화시키도록 상기 게이트 구동부(140)를 제어한다.

상기 계조 전압 발생부(220)는 상기 전압 발생부(230)에서 제공되는 아날로그 구동전압(AVDD)을 기준 전압으로 사용하여 감마 커브가 적용된 저항비를 갖는 분배 저항을 기초로 계조 레벨수에 대응하는 계조 전압(VGMA)을 분배하여 출력한다.

상기 전압 발생부(230)는 상기 액정표시장치를 구동하기 위한 구동 전압들을 발생하여 출력한다.

예를 들어, 상기 전압 발생부(230)는 상기 게이트 구동부(140)에 제공되는 게이트 온/오프 전압들(Von, Voff)을 출력하고, 상기 액정 표시 패널(110)에 제공되는 공통 전압들(Vcom, Vcst)을 출력하며, 상기 계조 전압 발생부(220)로 제공되는 아날로그 구동전압(AVDD)을 출력한다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치의 구동 방법을 설명하기 위한 도면이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치의 구동 방법을 설명하기 위한 타이밍도이다.

도 4 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치의 구동방법은 먼저 타이밍 제어부(210)에 원시 데이터 신호(DATA_O)가 제공(S100)되고, 데이터 인에이블 신호(DE)가 제공된다. 이에 따라, 라인 메모리(211)에 상기 원시 데이터 신호(DATA_O) 중 하나의 게이트 라인(GL)에 연결되고, 동일한 색상의 광을 출사하는 색화소들에 대응하는 원시 데이터 신호(DATA_O)를 각각 라인 단위로 저장한다(S110).

이 후, 상기 타이밍 제어부(210)는 상기 데이터 인에이블 신호(DE)에 응답하여 소스 구동부(130)에 데이터 로드 신호(TP)를 출력하고, 라인 단위로 저장된 상기 원시 데이터 신호(DATA_O)의 출력 타이밍을 제어하여 디지털 형태의 제1 데이터 신호(DATA1)를 상기 소스 구동부(130)에 1H 구간 동안 순차적으로 출력한다(S120).

상기 소스 구동부(130)는 순차적으로 출력되는 상기 제1 데이터 신호(DATA1)를 상기 계조 전압 발생부(220)에서 출력되는 계조 전압(VGMA)에 응답하여 순차적으로 아날로그 형태의 제2 데이터 신호(DATA2)로 변환한 후 1H 구간 중 각각 대략 1/3H 구간 동안 도 2에 도시된 제1 색화소(111-1a), 제2 색화소(111-1b) 및 제3 색화소(111-1c)에 각각 대응하는 제2 데이터 신호(DATA2)를 순차적으로 액정 표시 패널(110)에 형성된 데이터 라인으로 출력한다(S130).

이 때, 상기 타이밍 제어부(210)는 순차적으로 출력되고 각각의 색화소에 대응하는 제2 데이터 신호(DATA2)에 해당하는 게이트 라인들이 순차적으로 활성화되되도록 출력 인에이블 신호(OE)를 출력한다.

예를 들어, 도 2에 도시된 제1 게이트 라인(GLn-1)이 출력 인에이블 신호(OE)에 응답하여 대략 1/3H 동안 활성화됨에 따라 제2 데이터 신호(DATA2) 중 제1 색화소(111-1a)들에 대응하는 제2 데이터 신호(DATA2)를 제1 내지 제m 데이터 라인에 출력하고, 이 후 순차적으로 제2 게이트 라인(GLn) 및 제3 게이트 라인(GLn+1)이 상기 출력 인에이블 신호(OE)에 응답하여 각각 대략 1/3H 동안 활성화됨에 따라 제2 데이터 신호(DATA2) 중 제2 및 제3 색화소(111-1b, 111-1c)에 대응하는 제2 데이터 신호(DATA2)를 제1 내지 제m 데이터 라인(DL1,...,DLm)에 각각 출력한다.

여기서, 제2 데이터 신호(DATA2)는 특허청구범위에 사용된 데이터 전압을 의미함을 미리 밝혀둔다.

이와 같은 방법으로 표시 장치를 구동하기 위해 타이밍 제어부(210)는 하나의 데이터 라인으로 하나의 단위 화소부(111-1)에 포함되는 복수개의 색화소들(111-1a, 111-1b, 111-1c)에 각각 데이터 신호를 전송하도록 3f의 구동 주파수로 구동시키기 때문에 하나의 단위 화소부(11)가 복수개의 데이터 라인과 연결되는 표시 장치와 동일한 구동 시간동안 구동 가능하다.

상기와 같은 본 발명에 따르면, 하나의 데이터 라인을 통하여 하나의 단위 화소부를 구성하는 복수개의 색화소에 데이터 신호를 제공함에 따라 데이터 구동 칩이 요구되는 채널 수를 감소시킬 수 있으며, 이에 따라 상기 데이터 구동 칩의 사용 수량을 감소시킬 수 있다.

또한, 상기 데이터 구동 칩의 사용 수량을 감소시킴에 따라 표시장치의 제조 원가를 절감할 수 있다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims

베이스 기판 상에서 제1 방향으로 연장되어 데이터 신호를 전달하는 데이터 라인들;

상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 연장되어 게이트 신호를 전달하는 게이트 라인들; 및

상기 데이터 라인들 중 하나의 데이터 라인에 연결되어, 다른 색상을 발현하는 복수의 색화소들을 포함하는 표시 기판.
제1항에 있어서, 상기 복수의 색화소들은 레드, 그린 및 블루의 색상을 각각 발현하는 레드, 그린 및 블루 색화소들인 것을 특징으로 하는 표시 기판.
제1항에 있어서, 상기 게이트 라인들 중 하나의 게이트 라인에 연결된 색화소들은 동일한 색상을 발현하는 것을 특징으로 하는 표시 기판.
제1항에 있어서, 각각의 상기 색화소는,

상기 데이터 라인과 게이트 라인에 연결된 박막 트랜지스터; 및

상기 박막 트랜지스터와 전기적으로 연결되는 화소 전극을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 기판.
임의의 데이터 라인에 연결된 서로 다른 색의 색화소들과, 상기 색화소들 각각에 연결된 게이트 라인들을 포함하는 표시 패널;

상기 데이터 라인에 아날로그 형태의 데이터 신호를 출력하는 데이터 구동부;

상기 게이트 라인에 게이트 신호를 출력하는 게이트 구동부; 및

1H 구간 동안 상기 다른 색의 데이터 신호를 상기 데이터 구동부에 순차적으로 출력하고, 상기 데이터 구동부로부터 출력된 데이터 신호에 해당하는 각각의 게이트 라인들을 순차적으로 활성화시키도록 상기 게이트 구동부를 제어하는 타이밍 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
제5항에 있어서, 상기 색화소들은 레드, 그린 및 블루 색화소를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
제6항에 있어서, 상기 데이터 구동부는 상기 1H 구간 중 제1 구간에는 상기 레드 화소에 해당하는 레드 데이터 전압을 상기 데이터 라인에 출력하고,

상기 1H 구간 중 제2 구간에는 상기 그린 화소에 해당하는 그린 데이터 전압을 상기 데이터 라인에 출력하고,

상기 1H 구간 중 제3 구간에는 상기 블루 화소에 해당하는 블루 데이터 전압을 상기 데이터 라인에 출력하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
제7항에 있어서, 상기 게이트 구동부는

상기 제1 구간동안 상기 레드 화소가 연결된 제1 게이트 라인을 활성화시키고,

상기 제2 구간동안 상기 그린 화소가 연결된 제2 게이트 라인을 활성화시키며,

상기 제3 구간동안 상기 블루 화소가 연결된 제3 게이트 라인을 활성화시키는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제5항에 있어서, 상기 타이밍 제어부는 외부로부터 입력되는 상기 서로 다른 색의 데이터 신호들을 각각 저장하는 메모리를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.