KR20070067969A

KR20070067969A - 액정 표시 장치와 그 구동방법

Info

Publication number: KR20070067969A
Application number: KR1020050129546A
Authority: KR
Inventors: 신중혁
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2005-12-26
Filing date: 2005-12-26
Publication date: 2007-06-29

Abstract

본 발명은 전원 오프시 잔상을 제거할 수 있는 액정 표시 장치 및 그의 구동 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 액정 표시 장치의 구동 방법은 제1 게이트 오프 전압과 제2 게이트 오프 전압을 생성하여 게이트 구동부로 공급하는 단계와; 상기 제1 게이트 오프 전압 보다 낮은 제2 게이트 오프 전압를 입력하는 입력단과, 상기 게이트 구동부와 접속된 커패시터에 상기 입력단과 출력단의 차전압을 충전하는 단계와; 전원 오프시 상기 커패시터에 충전된 차전압이 상기 출력단의 게이트 오프 전압을 상승시켜 그라운드로 수렴되게 하는 단계를 포함한다.

제1 커패시터, 제2 커패시터, 방전회로, 제1 게이트 오프 전압, 제2 게이트 오프 전압

Description

액정 표시 장치와 그 구동방법{LIQUID CRYSTAL DISPLAY, AND METHOD OF DRIVING THE SAME}

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 방전회로를 구비한 액정 표시 장치를 나타내는 블럭도이다.

도 2는 도 1에 도시된 방전회로를 나타내는 상세 회로도이다.

도 3은 도 2에 도시된 방전회로의 출력 파형도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 전원부 12 : 전원 오프 생성부

14 : 방전회로 16 : 게이트 구동부

18 : 데이터 구동부 19 : 화상표시부

20 : 액정 표시 패널 22 : 게이트 라인

26 : 데이터 라인

액정 표시 장치는 전계에 따라 액정 분자를 구동시켜 광투과율을 조절함으로써 화상을 표시하게 된다. 이를 위하여, 액정 표시 장치는 액정셀 매트릭스를 통해 화상을 표시하는 액정 표시 패널과 그 액정 표시 패널을 구동하는 구동회로를 구비한다. 액정 표시 패널은 액정을 사이에 두고 실링재에 의해 합착된 칼라 필터 기판과 박막 트랜지스터 기판을 구비한다. 칼라 필터 기판은 절연 기판 상에 적층된 블랙 매트릭스 및 칼라 필터와 공통 전극을 구비한다. 블랙 매트릭스는 매트릭스 형태로 형성되어 빛샘을 방지하면서 서브 화소 단위의 서브화소 영역을 구분하고, 칼라 필터는 그 서브화소 영역에 적(R), 녹(G), 청(B)으로 구분되게 형성되어 적, 녹, 청색 광을 각각 투과시킨다. 공통 전극은 액정 구동시 기준이 되는 공통 전압을 공급한다. 박막 트랜지스터 기판은 하부 절연 기판 상에 교차하게 형성된 게이트 라인 및 데이터 라인과, 게이트 라인 및 데이터 라인과 화소 전극 사이에 접속된 박막 트랜지스터를 구비한다. 박막 트랜지스터는 게이트 라인으로부터의 스캔 신호에 응답하여 데이터 라인으로부터의 데이터 신호를 화소 전극으로 공급한다.이에 따라, 서브화소에는 공통 전극에 공급된 공통 전압과 화소 전극에 공급된 데이터 신호와의 차전압인 화소 전압이 충전되고, 유전 이방성을 갖는 액정은 그 화소 전압에 따라 구동되어 광 투과율을 조절함으로써 계조가 구현되게 한다.

이러한 액정 표시 패널에서 스위치 역할을 하는 박막 트랜지스터 주변에는 게이트/소스/드레인 간의 기생 커패시터가 존재하며 이러한 기생 커패시터로 인하 여 구동용 전원을 차단했을 경우 방전 시간의 존재로 인해 액정 표시 패널에서 화면의 사라짐이 눈으로 인식되는 현상이 발생하게 된다.

따라서, 본 발명의 기술적 과제는 전원 오프시 액정 셀의 방전에 의한 잔상을 제거할 수 있는 액정 표시 장치 및 그의 구동 방법을 제공하는 것이다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명에 다른 액정 표시 장치는 화상 표시부의 게이트 라인을 공급하는 게이트 구동부와; 제1 게이트 오프 전압과 제2 게이트 오프 전압을 상기 게이트 구동부로 공급하는 전원 오프 생성부와; 상기 제1 게이트 오프 전압 보다 낮은 상기 제2 게이트 오프 전압을 입력하는 제1 입력단과 상기 게이트 구동부와 접속된 출력단 사이에 커패시터를 구비하는 방전회로를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 제1 게이트 오프 전압을 입력하는 제2 입력단과 상기 출력단 사이에 직렬 접속된 저항 및 다수의 다이오드와 상기 다수의 다이오드의 입출력단 사이의 차전압을 충전하는 제2 커패시터를 추가로 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 액정 표시 장치의 구동 방법은 제1 게이트 오프 전압과 제2 게이트 오프 전압을 생성하여 게이트 구동부로 공급하는 단계와; 상기 제1 게이트 오프 전압 보다 낮은 제2 게이트 오프 전압를 입력하는 입력단과, 상기 게이트 구 동부와 접속된 커패시터에 상기 입력단과 출력단의 차전압을 충전하는 단계와;전원 오프시 상기 커패시터에 충전된 차전압이 상기 출력단의 게이트 오프 전압을 상승시켜 그라운드로 수렴되게 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 액정 표시 장치의 구동 방법은 상기 제1 게이트 오프 전압을 직렬 접속된 저항 및 다수의 다이오드를 통해 상기 출력단에 공급되는 단계와; 상기 다수의 다이오드의 입출력단 사이에 병렬 접속된 제2 커패시터에 상기 입출력단 사이의 차전압을 충전하는 단계와; 상기 전원 오프시 상기 제1 커패시터에 충전된 차전압과 함께 상기 제2 커패시터에 충전된 차전압이 상기 출력단의 게이트 오프 전압을 상승시켜 그라운드로 수렴되게 하는 단계를 추가로 포함한다.

상기 목적들 외에 본 발명의 다른 목적 및 이점들은 첨부한 도면을 참조한 실시 예에 대한 상세한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 방전회로를 포함하는 액정 표시 장치를 나타내는 블럭도이다.

도1 에 도시된 액정 표시 장치는 화상을 표시하는 화상 표시부(19)와 함께 화상 표시부(19)의 게이트 라인(22)을 구동하는 게이트 구동부(16)가 내장된 액정 표시 패널(20)과, 화상 표시부(19)의 데이터 라인(26)을 구동하는 데이터 드라이버와 각 회로 블록에 전원을 공급하는 전원부(10)를 구비한다. 액정 표시 패널(20)의 화상 표시부(19)는 게이트 라인(22)와 데이터 라인 사이에 접속된 박막 트랜지스터(TFT)와, 박막 트랜지스터의 드레인 단자와 접속된 화소 전극과, 공통 전극(Vcom) 사이에 접속된 액정 셀(Clc)와 화소 전극과 이전단 게이트 라인(24)에 접속된 스토 리지 커패시터(Cst)로 구성된다. 박막 트랜지스터의 게이트 단자는 게이트 라인(22)과 연결되고, 박막 트랜지스터의 소스 단자는 데이터 라인(26)과 연결되고, 박막 트랜지스터 드레인 단자는 화소 전극과 연결된다. 박막 트랜지스터는 게이트 라인(22)으로부터의 게이트 온 전압에 의해 턴-온되어 데이터 라인(26)으로부터의 데이터 전압과 공통 전압과의 차전압이 액정 서브 화(Clc)에 충전되게 한다. 액정 셀(Clc)는 게이트 라인(22)에 공급되는 게이트 온 전압에 의해 박막 트랜지스터가 턴-온 되는 기간 동안 데이터 라인(26)으로부터 공급되는 데이터 전압과 공통 전압의 차전압에 해당하는 화소 전압(Vlc)을 충전하게 된다. 스토로지 커패시터(Cst)는 게이트 오프 전압에 의해 박막 트랜지스터가 턴-오프되는 기간 동안 액정 셀(Clc)에 충전된 전압을 안정적으로 유지되게 한다.

데이터 구동부(18)는 액정 표시 패널(20)의 데이터 라인(26)을 구동한다. 데이터 구동부(18)는 타이밍 컨트롤러로부터의 디지털 데이터를 감마 전압을 이용하여 아날로그 데이터 신호를 변환하여 게이트 구동부(16)에 의해 게이트 라인에 스캔 펄스가 공급될 때마다 데이터 라인(26)으로 공급한다.

게이트 구동부(16)는 게이트 라인(22)에 순차적으로 스캔 펄스를 공급한다. 다시말하여, 게이트 구동부(16)는 전원부(10)로부터의 게이트 온 전압을 이용한 스캔 펄스를 게이트 라인(22)에 순차적으로 공급한다. 스캔 펄스가 공급된 이외의 나머지 기간에는 전원부(10)로부터의 게이트 오프 전압을 공급한다. 이러한 게이트 구동부(16)는 다수의 박막 트랜지스터로 구성되고 화상 표시부(19)와 함께 하판에 형성된다.

전원부(10)는 입력 구동 전압(VDD)을 이용하여 게이트 온 전압을 생성하여 게이트 구동부(16)로 공급된다. 또한 전원부의 게이트 오프 전압 생성부는 제1 및 제2 게이트 오프 전압을 생성하여 게이트 구동부(16)로 공급한다.

방전 회로(14)는 게이트 오프 전압 생성부(12)와 게이트 구동부(16) 사이에 접속되어 전원 오프시 게이트 오프 전압을 빠른 시간 안에 그라운드로 수렴시킴으로써 게이트 라인(22)을 방전 경로로 이용한다.

다시 말하여, 방전 회로(14)는 전원이 인가되지 않을 경우 게이트 라인(22)에 공급된 게이트 오프 전압을 빠른 시간에 그라운드로 수렴시킴으로써 액정 표시 패널(20)의 액정 셀(Clc)에 충전된 전압이 신속하게 방전하게 된다.

구체적으로, 도 2에 방전회로(14)는 전원 오프 생성부(12)로부터의 제1 게이트 오프 전압을 입력하는 제1 입력단과 제2 게이트 오프 전압을 입력하는 제2 입력단을 구비한다.

그리고 방전 회로(14)는 제1 입력단과 제1 노드(N1)간의 제1 저항(R1)과, 제1 노드(N1)와 출력 노드(N2)간의 세 개의 다이오드(D1,D2,D3)와, 제1 노드(N1)와 출력 노드(N2)간의 제1 커패시터(C1), 출력 노드(N2)와 그라운드 간의 제2 저항(R2)을 구비하고, 출력 노드(N2)는 게이트 구동부(16)와 접속된다. 또한 방전회로(14)는 제2 입력단과 출력 노드(N2)간의 제2 커패시터(C2)를 구비한다.

게이트 오프 전압 생성부(12)로부터의 제1 입력단에는 제1 게이트 오프 전압이, 제2 입력단에는 게이트 오프 전압보다 낮은 제2 게이트 오프 전압이 공급된다. 예를 들면 제1 입력단의 제1 게이트 오프 전압이 -7V로 설정되고, 제2 입력단의 제 2 게이트 오프 전압은 -10V로 설정된다. 제1 입력단으로부터 저항(R1)을 경유하여 제1 노드(N1)에 공급된 제1 게이트 오프 전압은 역방향으로 직렬 연결된 새 개의 다이오드(D1,D2,D3)를 경유하면서 각 다이오드(D1,D2,D3)의 문턱 전압만큼씩 전압이 하강하여 출력 노드(N2)를 통해 게이트 구동부(16)에 공급된다. 이에 따라, 제1 노드(N1)와 출력 노드(N2) 사이에 접속된 제1 커패시터(C1)는 제1 노드(N1)와 출력 노드(N2) 간의 제1 차전압을 충전한다. 이때, 제2 커패시터(C2)는 제2 입력단과 출력 노드(N2) 간의 제2 차전압을 충전한다. 여기서, 제1 입력단의 제1 게이트 오프 전압보다 제2 입력단의 제2 게이트 오프 전압이 더 낮은 전압이므로 제2 커패시터(C2)는 제1 커패시터(C1)에 충전된 제1 차전압보다 큰 제2 차전압을 충전한다. 예를 들면, 제1 노드(N1)와 출력 노드(N2) 간에 세 개의 다이오드(D1,D2,D3)에 의해서 제1 노드(N1)와 출력 노드(N2)에 제1 커패시터(C1)는 2.1V가 충전된다. -10V가 설정된 제2 입력단은 제1 입력단의 의해 게이트 구동부(16)와 연결된 출력단이 4.9V가 설정되어 있어서 제2 입력단과 출력 노드(N2)간의 제1 커패시터(C1)는 5.1V가 충전된다. 이에 따라, 전원부(10)가 턴-오프되면 게이트 구동부(16)에 공급되는 게이트 오프 전압이 제1 커패시터(C1)와 제2 커패시터(C2)에 걸린 전압차에 의해 빠르게 상승하여 그라운드 레벨에 빨리 도달하게 되어 방전 시간을 단축시킨다.

특히, 제2 입력단에 공급되는 제2 게이트 오프 전압에 의해 제2 커패시터(C2)에 충전된 제2 차전압이 상대적으로 큼에 따라 출력 노드(N2)에 가상으로 높은 정극성 전압이 순간적으로 인가됨으로써 게이트 구동부(16)를 통해 게이트 라인(22)의 게이트 오프 전압이 도 3에 도시된 A곡선과 같이 그라운드 레벨에 더 빨리 도달함으로써 방전 시간을 단축시킨다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 액정 표시 장치 및 그의 구동 방법은 제1 게이트 오프 전압보다 낮은 제2 게이트 오프 전압을 이용하여 방전 회로의 커패시터에 충전된 차전압을 증가시킴으로써 전원 오프시 그 차전압에 의해 게이트 오프 전압이 빠르게 그라운드로 수렴되게 한다. 이에 따라 액정 표시 패널의 방전 시간이 단축되어 전원 오프시 잔상을 방지할 수 있게 된다.

이상에서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술 분야에 통상의 지식을 갖는 자라면, 후술된 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해 할 수 있을 것이다.

따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.

Claims

화상 표시부의 게이트 라인을 공급하는 게이트 구동부와;

제1 게이트 오프 전압과 제2 게이트 오프 전압을 상기 게이트 구동부로 공급하는 전원 오프 생성부와;

상기 제1 게이트 오프 전압 보다 낮은 상기 제2 게이트 오프 전압을 입력하는 제1 입력단과 상기 게이트 구동부와 접속된 출력단 사이에 커패시터를 구비하는 방전회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
제1항에 있어서,

상기 제1 게이트 오프 전압을 입력하는 제2 입력단과 상기 출력단 사이에 직렬 접속된 저항 및 다수의 다이오드와 상기 다수의 다이오드의 입출력단 사이의 차전압을 충전하는 제2 커패시터를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
제1 게이트 오프 전압과 제2 게이트 오프 전압을 생성하여 게이트 구동부로 공급하는 단계와;

상기 제1 게이트 오프 전압 보다 낮은 제2 게이트 오프 전압를 입력하는 입력단과, 상기 게이트 구동부와 접속된 커패시터에 상기 입력단과 출력단의 차전압을 충전하는 단계와;

전원 오프시 상기 커패시터에 충전된 차전압이 상기 출력단의 게이트 오프 전압을 상승시켜 그라운드로 수렴되게 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 구동 방법.
제3항에 있어서,

상기 제1 게이트 오프 전압을 직렬 접속된 저항 및 다수의 다이오드를 통해 상기 출력단에 공급되는 단계와;

상기 다수의 다이오드의 입출력단 사이에 병렬 접속된 제2 커패시터에 상기 입출력단 사이의 차전압을 충전하는 단계와;

상기 전원 오프시 상기 제1 커패시터에 충전된 차전압과 함께 상기 제2 커패시터에 충전된 차전압이 상기 출력단의 게이트 오프 전압을 상승시켜 그라운드로 수렴되게 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 구동 방법.