KR20070048345A - 액정 표시 장치 및 그의 구동 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 고속 구동으로 플리커를 방지할 수 있는 액정 표시 장치 및 그의 구동 방법에 관한 것이다.

본 발명의 액정 표시 장치는 상부 액정셀 매트릭스와 하부 액정셀 매트릭스로 구성된 화상 표시부와, 상기 상부 액정셀 매트릭스의 상부 게이트 라인을 구동하는 제1 게이 드라이버와, 상기 상부 게이트 라인이 구동될 때 상기 하부 액정셀 매트릭스의 하부 게이터 라인을 구동하는 제2 게이트 드라이버와, 상기 상부 게이트 라인이 구동될 때 상기 액정셀 매트릭스의 상부 데이터 라인을 구동하는 제1 데이터 드라이버와, 상기 하부 게이트 라인이 구동될 때 상기 하부 액정셀 매트릭스의 하부 데이터 라인을 구동하는 제2 데이터 드라이버를 포함하는 액정 패널과; 상기 액정 패널을 제어하는 타이밍 컨트롤러를 구비한다.

LTPS, 더블 스캔, 블록 순차, 상하 분할

Description

액정 표시 장치 및 그의 구동 방법{LIQUID CRYSTAL DISPLAY AND DRIVING METHOD THEREOF}

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시 장치를 도시한 블록도.

도 2는 도 1에 도시된 액정 패널을 데이터 드라이버 중심으로 도시한 블록도.

도 3은 도 2에 도시된 데이터 드라이버의 구동 파형도.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

10 : 화상 표시부 12 : 제1 게이트 드라이버

14 : 제2 게이트 드라이버 16 : 제1 데이터 드라이버

18 : 제2 데이터 드라이버 20 : 타이밍 컨트롤러

21 : 메모리 23 : 디지털-아날로그 변환부(DAC부)

30 : 액정 패널 32, 42 : 쉬프트 레지스터

34, 44 : 샘플링 블록 36, 46 : 샘플링부

본 발명은 액정 표시 장치에 관한 것으로, 특히 고속 구동으로 플리커를 방지할 수 있는 액정 표시 장치 및 그 구동 방법에 관한 것이다.

통상의 액정 표시 장치는 비디오 신호에 따라 액정셀들의 광투과율을 조정함으로써 액정셀들이 매트릭스 형태로 배열된 화상 표시부에 비디오 신호에 해당하는 화상을 표시하게 된다. 액정 표시 장치는 액티브 매트릭스 구동을 위하여 스위치 소자인 박막 트랜지스터를 이용한다. 박막 트랜지스터는 아몰퍼스 실리콘(Amorphous Silicon) 박막 또는 저온 폴리 실리콘(Low Temperature Poly Silicon; 이하, LTPS) 박막을 이용한다. 여기서 LTPS 박막은 아몰퍼스 실리콘 박막을 레이저 어닐링(Laser Annealing) 등의 방법으로 결정화한 박막으로 전자 이동도가 빨라 회로의 고집적화가 가능하므로 화상 표시부의 구동 회로를 기판 상에 내장할 수 있는 장점이 있다.

LTPS 박막을 이용하여 구동 회로가 내장된 액정 표시 장치는 도트 순차 또는 블록 순차 구동 방식으로 데이터를 화상 표시부에 공급한다. 다시 말하여 아몰퍼스 실리콘 박막을 이용한 액정 표시 장치는 한 게이트 라인을 구동하는 수평 기간에 한 수평 라인분의 데이터를 동시에 공급하여 데이터 라인들을 구동한다. 반면에 LTPS 박막을 이용한 액정 표시 장치는 한 수평 기간 동안에 한 수평 라인분의 데이터를 도트 순차적으로 공급하여 각 데이터 라인을 순차적으로 구동하거나, 다수개씩의 데이터를 포함하는 블록 순차적으로 공급하여 데이터 라인들을 블록 단위로 순차적으로 구동한다. 이때, 구동되는 게이트 라인과 접속된 한 수평 라인의 박막 트랜지스터들이 턴-온되어 데이터 라인에 도트 또는 블록 순차적으로 공급되는 데이터를 액정셀에 공급하여 공통 전압과 데이터 전압의 차전압인 화소 전압을 충전시키고, 다른 게이트 라인이 구동될 때에는 턴-오프된다.

이와 같이, 화상 표시부의 박막 트랜지스터는 한 프레임 기간동안 해당 게이트 라인이 구동되는 한 수평 기간에만 턴-온되고, 나머지 게이트 라인이 구동되는 나머지 수평 기간들에서는 턴-오프 상태를 유지하게 된다. 그런데, 턴-오프된 박막 트랜지스터에서는 누설 전류가 존재하여 액정셀에 충전된 화소 전압이 가변하게 되는데, 이때 누설 전류로 인한 정극성 화소 전압과 부극성 화소 전압간에 편차가 발생함으로써 라인 인버젼의 경우 수평 라인간의 휘도 편차로 인한 플리커가 발생하게 된다. 특히, LTPS 박막 트랜지스터는 아모퍼스 실리콘 박막 트랜지스터 보다 누설 전류도 크므로 상기 누설 전류로 인한 플리커가 더욱 심화되는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 고속 구동으로 누설 전류량을 감소시킴으로써 플리커를 방지할 수 있는 액정 표시 장치 및 그의 구동 방법을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 액정 표시 장치는 상부 액정셀 매트릭스와 하부 액정셀 매트릭스로 구성된 화상 표시부와, 상기 상부 액정셀 매트릭스의 상부 게이트 라인을 구동하는 제1 게이 드라이버와, 상기 상부 게이트 라인이 구동될 때 상기 하부 액정셀 매트릭스의 하부 게이터 라인을 구동하는 제2 게이트 드라이버와, 상기 상부 게이트 라인이 구동될 때 상기 액정셀 매트릭스의 상부 데이터 라인을 구동하는 제1 데이터 드라이버와, 상기 하부 게이트 라인이 구동될 때 상기 하부 액정셀 매트릭스의 하부 데이터 라인을 구동하는 제2 데이터 드라이버를 포함하는 액정 패널과; 상기 액정 패널을 제어하는 타이밍 컨트롤러를 구비한다.

상기 상하부 데이터 라인은 분리된다.

상기 제1 및 제2 데이터 드라이버는 상기 상하부 데이터 라인을 다수개씩의 데이터 라인을 포함하는 블록 순차적으로 구동한다.

상기 타이밍 컨트롤러는 상기 상부 데이터 라인에 공급되어질 데이터 신호를 상기 블록 단위로 아날로그 신호로 변환하여 상기 제1 데이터 드라이버로 공급함과 동시에, 상기 하부 데이터 라인에 공급되어질 데이터 신호를 상기 블록 단위로 아날로그 신호로 변환하여 상기 제2 데이터 드라이버로 공급한다.

상기 액정 패널은 상기 화상 표시부와 상기 제1 및 제2 게이트 드라이버와 상기 제1 및 제2 데이터 드라이버에 포함된 박막 트랜지스터는 폴리 실리콘 박막을 포함한다.

그리고 본 발명에 따른 액정 표시 장치의 구동 방법은 상부 액정셀 매트릭스와 하부 액정셀 매트릭스로 구성된 화상 표시부에서 상부 액정셀 매트릭스의 상부 게이트 라인을 순차적으로 구동하는 단계와; 상기 상부 게이트 라인이 구동될 때 상기 하부 액정셀 매트릭스의 하부 게이터 라인을 순차적으로 구동하는 단계와; 상기 상부 게이트 라인이 순차적으로 구동될 때마다 상기 액정셀 매트릭스의 상부 데이터 라인에 다수개씩의 데이터 라인을 포함하는 블록 순차적으로 데이터 신호를 공급하는 단계와; 상기 하부 게이트 라인이 순차적으로 구동될 때마다 상기 하부 액정셀 매트릭스의 하부 데이터 라인을 다수개씩의 데이터 라인을 포함하는 블록 순차적으로 데이터 신호를 공급하는 단계를 포함한다.

상기 목적외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부 도면을 참조한 실시예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도 1 내지 도 3을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치를 도시한 블록도이고, 도 2는 도 1에 도시된 액정 패널을 데이터 드라이버 위주로 도시한 블록도이고, 도 3은 도 2에 도시된 데이터 드라이버의 구동 파형도이다.

도 1에 도시된 액정 표시 장치는 화상을 표시하는 화상 표시부(10)와 화상 표시부를 구동하는 제1 및 제2 게이트 드라이버(12, 14)와 제1 및 제2 데이터 드라이버(16, 18)를 포함하는 액정 패널(30)과, 액정 패널(30)를 제어하는 타이밍 컨트롤러(20)를 구비한다.

액정 패널(30)은 액정셀 매트릭스를 통해 화상을 표시하는 화상 표시부(10)와, 화상 표시부(10)의 게이트 라인(GL11 내지 GL1n, GL21 내지 GL2n)을 상하부로 분리 구동하는 제1 및 제2 게이트 드라이버(12, 14)와, 화상 표시부(10)의 데이터 라인(DL11 내지 DL1m, DL21 내지 DL2m)을 상하부로 분리 구동하는 제1 및 제2 데이터 드라이버(16, 18)를 구비한다. 이러한 액정 패널(30)의 화상 표시부(10)와, 제1 및 제2 게이트 드라이버(12, 14)와, 제1 및 제2 데이터 드라이버(16, 18)에 포함된 박막 트랜지스터는 폴리 실리콘 박막을 이용한다.

화상 표시부(10)는 게이트 라인(GL11 내지 GL1n, GL21 내지 GL2n) 및 데이터 라인(DL11 내지 DL1m, DL21 내지 DL2m)의 교차부마다 접속된 박막 트랜지스터를 통해 독립적으로 구동되는 서브 화소 단위의 액정셀들을 구비하고, 액정셀들은 매트릭스 형태로 배열되어 화상을 표시하게 된다. 액정셀들 각각은 박막 트랜지스터와 접속된 화소 전극과, 공통 전압이 공급되는 공통 전극과, 화소 전극 및 공통 전극에 의해 구동되는 액정으로 구성된다. 박막 트랜지스터는 제1 또는 제2 게이트 드라이버(12, 14)로부터 게이트 라인(GL)으로 공급되는 스캔 펄스에 의해 턴-온되어 제1 또는 제2 데이터 드라이버(16, 18)로부터 데이터 라인(DL)으로 공급되는 데이터 신호를 액정셀의 화소 전극에 공급한다. 액정셀은 화소 전극에 공급된 데이터 신호와 공통 전극에 공급된 공통 전압의 차전압을 충전하고 충전된 전압에 따라 액정을 구동하여 광투과율을 조절함으로써 계조를 구현한다. 특히, 화상 표시부(10)는 상부 게이트 라인(GL11 내지 GL1n)과 상부 데이터 라인(DL11 내지 DL1m)에 의해 구동되는 상부 액정셀 매트릭스와, 하부 게이트 라인(GL21 내지 GL2n)과 하부 데이터 라인(DL21 내지 DL2m)에 의해 구동되는 하부 액정셀 매트릭스로 구분되어 구동된다. 여기서 상하부 데이터 라인(DL11 내지 DL1m, DL21 내지 DL2m)은 서로 분리된다.

제1 게이트 드라이버(12)는 상부 게이트 라인(GL11 내지 GL1n)을 순차적으로 구동하고, 이와 동시에 제2 게이트 드라이버(14)는 하부 게이트 라인(GL21 내지 GL2n)을 순차적으로 구동한다.

제1 데이터 드라이버(16)은 제1 게이트 드라이버(12)에 의해 상부 게이트 라인(GL11 내지 GL1n)이 순차적으로 구동되는 수평 기간마다 상부 데이터 라인(DL11 내지 DL1m)에 데이터 신호를 공급한다. 이와 동시에 제2 데이터 드라이버(18)도 제2 게이트 드라이버(14)에 의해 하부 게이트 라인(GL21 내지 GL2n)이 순차적으로 구동되는 수평 기간마다 하부 데이터 라인(DL21 내지 DL2m)에 데이터 신호를 공급한다. 특히, 제1 및 제2 데이터 드라이버(16, 18)는 데이터 라인(DL11 내지 DL1m, DL21 내지 DL2m)을 블록 순차 구동 방식으로 구동한다.

이를 위하여, 제1 및 제2 데이터 드라이버(16, 18)는 도 2에 도시된 바와 같이 샘플링 신호(φ1 내지 φj)를 순차적으로 공급하는 쉬프트 레지스터(32, 42)와, 쉬프트 레지스터(32, 42)로부터의 샘플링 신호(φ1 내지 φj)에 응답하여 타이밍 컨트롤러(20)로부터의 데이터 신호(D11 내지 D1k, D21 내지 D2k)를 블록 순차적으로 데이터 라인(DL11 내지 DL1m, DL21 내지 DL2k)으로 공급하는 샘플링부(36, 46)를 구비한다.

쉬프트 레지스터(32, 42)는 타이밍 컨트롤러(20)로부터 입력된 스타트 펄스를 클럭 신호에 따라 쉬프트시켜 샘플링 신호(φ1 내지 φj)를 도 3에 도시된 바와 같이 순차적으로 발생한다.

샘플링부(36, 46)는 데이터 라인들(DL11 내지 DL1m, DL21 내지 DL2m)을 j개 의 블록으로 나누고 쉬프트 레지스터(32, 42)로부터의 샘플링 신호(φ1 내지 φj)에 응답하여 블록 순차적으로 구동하는 j개의 샘플링 스위치부(34, 44)를 구비한다. 샘플링 스위치부(34, 44) 각각은 타이밍 컨트롤러(20)로부터의 데이터 신호(D11 내지 D1k, D21 내지 D2k)를 입력하는 k개의 데이터 입력 라인(L1 내지 Lk) 각각과, k개의 데이터 라인들 각각의 사이에 접속된 k개의 샘플링 스위치(SW1 내지 SWk)를 구비한다. k개의 샘플링 스위치(SW1 내지 SWk)는 샘플링 신호들(φ1 내지 φj) 중 어느 하나에 의해 동시에 턴-온된다.

예를 들면, 도 3과 같이 제1 및 제2 게이트 드라이버(12, 14) 각각에 의해 상하부의 첫번째 게이트 라인(GL11, GL21)이 이네이블 되는 한 수평 기간에 제1 및 제2 데이터 드라이버(16, 18) 각각의 j개의 샘플링 스위치부(34, 44)는 순차 구동된다. 먼저, 제1 샘플링 스위치부(34, 44)에 포함되는 k개의 샘플링 스위치들(SW1 내지 SWk)은 제1 샘플링 신호(φ1)에 공통으로 응답하여 데이터 입력 라인(L1 내지 Lk)을 통해 입력된 k개의 데이터 신호(D11 내지 D1k, D21 내지 D2k) 각각을 상하부의 첫번째 블록의 데이터 라인(DL11 내지 DL1k, DL21 내지 DL2k) 각각에 공급한다. 그리고, 나머지 제2 내지 제j 샘플링 스위치부(34, 44) 각각도 나머지 샘플링 신호(φ2 내지 φj ) 각각에 응답하여 상기와 동일한 방법으로 나머지 데이터 라인들(DL1(k+1) 내지 DL1m, DL2(k+1) 내지 DL2m)을 블록 순차적으로 구동하게 된다.

타이밍 컨트롤러(20)는 외부로부터 입력된 다수의 동기 신호를 이용하여 제1 및 제2 게이트 드라이버(12, 14)와 제1 및 제2 데이터 드라이버(16, 18)의 구동 타이밍을 제어하는 다수의 제어 신호(GCS, DCS)를 생성한다. 이때 타이밍 컨트롤러 (20)는 스타트 펄스와 클럭 신호를 포함하는 다수의 게이트 제어 신호를 생성하여 제1 및 제2 게이트 드라이버(12, 14)에 동시에 공급한다. 또한 타이밍 컨트롤러(20)는 스타트 펄스와 클럭 신호를 포함하는 다수의 데이터 제어 신호를 생성하여 제1 및 제2 데이터 드라이버(16, 18)에 동시에 공급한다.

그리고, 타이밍 컨트롤러(20)는 외부로부터 입력된 디지털 데이터를 메모리(21)에 저장한 다음, 화상 표시부(10)의 상부 데이터와 하부 데이터를 제1 및 제2 데이터 드라이버(16, 18)에 의해 구동되는 블록 단위로 디지털-아날로그 변환부(이하, DAC부)(23)로 출력한다.

DAC부(23)는 메모리(21)로부터 블록 단위로 입력된 상부 데이터와 하부 데이터를 감마 전압을 이용하여 아날로그 데이터 신호로 변환한 다음 제1 및 제2 데이터 드라이버(16, 18) 각각의 데이터 입력 라인(V1 내지 Vk)으로 공급한다.

이와 같이, 본 발명에 따른 액정 표시 장치는 화상 표시부(10)를 상하부로 분할하여 동시에 구동함으로써 한 프레임 시간을 기존대비 1/2로 단축할 수 있게 된다. 이에 따라, 프레임 주파수를 기존대비 2배로 증가시켜 데이터 충전 시간은 충분히 확보하면서도 박막 트랜지스터의 전류 누설 시간을 감소시켜 누설 전류량을 감소시킬 수 있게 됨으로써 누설 전류로 인한 플리커가 인식되지 않도록 액정 표시 장치를 고속 구동할 수 있게 된다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 액정 표시 장치 및 그 구동 방법은 화상 표시부를 상하부로 분할하고 동시에 구동하여 프레임 주파수를 증가시킴으로써 누설 전류로 인한 플리커가 인식되지 않도록 액정 표시 장치를 고속 구동할 수 있게 된다.

이상 설명한 내용을 통해 당업자 라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여 져야만 할 것이다.

Claims (6)

1. 상부 액정셀 매트릭스와 하부 액정셀 매트릭스로 구성된 화상 표시부와,

   상기 상부 액정셀 매트릭스의 상부 게이트 라인을 구동하는 제1 게이트 드라이버와,

   상기 상부 게이트 라인이 구동될 때 상기 하부 액정셀 매트릭스의 하부 게이터 라인을 구동하는 제2 게이트 드라이버와,

   상기 상부 게이트 라인이 구동될 때 상기 액정셀 매트릭스의 상부 데이터 라인을 구동하는 제1 데이터 드라이버와,

   상기 하부 게이트 라인이 구동될 때 상기 하부 액정셀 매트릭스의 하부 데이터 라인을 구동하는 제2 데이터 드라이버를 포함하는 액정 패널과;

   상기 액정 패널을 제어하는 타이밍 컨트롤러를 구비하는 것을 액정 표시 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 상하부 데이터 라인은 분리된 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 제1 및 제2 데이터 드라이버는

   상기 상하부 데이터 라인을 다수개씩의 데이터 라인을 포함하는 블록 순차적 으로 구동하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 타이밍 컨트롤러는

   상기 상부 데이터 라인에 공급되어질 데이터 신호를 상기 블록 단위로 아날로그 신호로 변환하여 상기 제1 데이터 드라이버로 공급함과 동시에, 상기 하부 데이터 라인에 공급되어질 데이터 신호를 상기 블록 단위로 아날로그 신호로 변환하여 상기 제2 데이터 드라이버로 공급하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 액정 패널은 상기 화상 표시부와 상기 제1 및 제2 게이트 드라이버와 상기 제1 및 제2 데이터 드라이버에 포함된 박막 트랜지스터는 폴리 실리콘 박막을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
6. 상부 액정셀 매트릭스와 하부 액정셀 매트릭스로 구성된 화상 표시부에서 상부 액정셀 매트릭스의 상부 게이트 라인을 순차적으로 구동하는 단계와;

   상기 상부 게이트 라인이 구동될 때 상기 하부 액정셀 매트릭스의 하부 게이터 라인을 순차적으로 구동하는 단계와;

   상기 상부 게이트 라인이 순차적으로 구동될 때마다 상기 액정셀 매트릭스의 상부 데이터 라인에 다수개씩의 데이터 라인을 포함하는 블록 순차적으로 데이터 신호를 공급하는 단계와;

   상기 하부 게이트 라인이 순차적으로 구동될 때마다 상기 하부 액정셀 매트릭스의 하부 데이터 라인을 다수개씩의 데이터 라인을 포함하는 블록 순차적으로 데이터 신호를 공급하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 구동 방법.

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