KR20070070639A

KR20070070639A - 표시 장치의 구동 장치

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Publication number: KR20070070639A
Application number: KR1020050133401A
Authority: KR
Inventors: 신병혁; 여장현
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2005-12-29
Filing date: 2005-12-29
Publication date: 2007-07-04

Abstract

본 발명은 복수의 화소를 구비한 표시 장치의 구동 장치에 관한 것이다. 상기 구동 장치는 게이트 온 전압을 상기 화소에 전달하는 복수의 게이트선, 정상 데이터 전압과 임펄시브 데이터 전압을 상기 화소에 전달하는 복수의 데이터선, 상기 정상 데이터 전압과 상기 임펄시브 데이터 전압을 상기 데이터선에 인가하는 데이터 구동부, 그리고 상기 게이트 온 전압을 상기 게이트선에 인가하는 게이트 구동부를 포함하고, 상기 데이터 구동부는 상기 정상 데이터 전압이나 임펄시브 데이터 전압이 상기 데이터선에 인가되기 전에 모든 데이터선의 전압 레벨을 소정 레벨로 변화시킨다. 이로 인해, 정상 데이터 전압이나 임펄시브 데이터 전압이 인가되기 전에 데이터선의 전압 상태가 소정 레벨로 일정하여 임펄시브 구동 시나 정상 구동 시 모두 동일한 전압 조건에서 해당 전압으로 변하므로, 가로줄 무늬와 같은 화질 불량이 줄어든다.

표시장치, 액정표시장치, 임펄시브, LCD, 가로줄무늬, 차지쉐어링, 트랜스미션게이트

Description

표시 장치의 구동 장치 {DRIVING APPARATUS OF DISPLAY DEVICE}

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 블록도이다.

도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 한 화소에 대한 등가 회로도이다.

도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치에서 사용되는 수직 동기 시작 신호 및 게이트 신호의 파형도이다.

도 4는 본 발명의 한 실시예에 데이터 구동부의 블록도이다.

도 5는 도 4에 도시한 차지 쉐어링부의 회로도에 대한 한 예이다.

도 6은 본 발명의 한 실시예에 따른 차지 쉐어링부의 동작과 로드 신호, 게이트 클록 신호, 반전 신호에 의해 임의의 한 데이터선을 흐르는 전압에 대한 파형도이다.

본 발명은 표시 장치의 구동 장치에 관한 것이다.

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 있고 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. 이때, 액정층에 한 방향의 전계가 오랫동안 인가됨으로써 발생하는 열화 현상을 방지하기 위하여 프레임별로, 행별로, 또는 화소별로 공통 전압에 대한 데이터 전압의 극성을 반전시킨다.

그런데 이와 같이 데이터 전압의 극성을 반전시키는 경우에 액정 분자의 응답 속도가 느려 액정 축전기가 목표 전압으로 충전되기까지 시간이 오래 걸리므로 화면이 선명하지 못하고 흐릿해지는(blurring) 현상이 발생한다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 짧은 시간 동안 블랙 화면을 삽입하는 임펄시브(impulsive) 구동 방식이 개발되었다.

이러한 임펄시브 구동 방식은 일정 주기로 백라이트 램프를 꺼서 화면 전체를 블랙으로 만드는 방식(impulsive emission type)과 실질적으로 표시에 관여하는 정상 데이터 전압 외에 일정 주기로 블랙 데이터 전압과 같은 임펄시브 데이터 전압을 화소에 인가하는 방식(cyclic resetting type)이 있다.

그러나 이러한 방식들은 여전히 액정의 늦은 응답 속도를 보상하지 못할 뿐 아니라 백라이트 램프의 반응 속도 또한 늦기 때문에, 화면의 잔상이나 플리커(flicker) 등이 발생하여 화질이 떨어지는 문제가 존재한다. 특히, 임펄시브 데이터 전압을 인가하는 방식의 경우 정상 데이터 전압의 인가 시간이 줄어들다.

따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 임펄시브 구동으로 인한 화질 저하를 방지하는 것이다.

이러한 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명의 한 특징에 따른 표시 장치의 구동 장치는 복수의 화소를 구비한 표시 장치의 구동 장치로서, 게이트 온 전압을 상기 화소에 전달하는 복수의 게이트선, 정상 데이터 전압과 임펄시브 데이터 전압을 상기 화소에 전달하는 복수의 데이터선, 상기 정상 데이터 전압과 상기 임펄시브 데이터 전압을 상기 데이터선에 인가하는 데이터 구동부, 그리고 상기 게이트 온 전압을 상기 게이트선에 인가하는 게이트 구동부를 포함하고, 상기 데이터 구동부는 상기 정상 데이터 전압이나 임펄시브 데이터 전압이 상기 데이터선에 인가되기 전에 모든 데이터선의 전압 레벨을 소정 레벨로 변화시킨다.

상기 데이터 구동부는 제어 신호에 따라 모든 데이터선을 연결시키는 차지 쉐어링부를 포함하고 있는 것이 바람직하다.

상기 차지 쉐어링부는 인접한 데이터선 사이에 연결되어 상기 제어 신호에 따라 도통 상태가 변하는 복수의 트랜스미션 게이트를 포함할 수 있다.

상기 특징에 따른 표시 장치의 구동 장치는 복수의 데이터 제어 신호를 출력하여 상기 데이터 구동부의 동작을 제어하는 신호 제어부를 더 포함할 수 있다.

상기 복수의 제어 신호는 상기 데이터선에 상기 데이터 전압을 인가하라는 로드 신호(LOAD)를 포함하는 것이 좋다.

상기 트랜스미션 게이트는 제어 단자와 반전 제어 단자를 구비하고 상기 제어 단자에 상기 로드 신호가 상기 제어 신호로서 인가되는 것이 좋다.

상기 로드 신호의 펄스 폭은 1㎲ 이상인 것이 바람직하다.

상기 특징에 따른 표시 장치의 구동 장치는 M 개의 묶음의 영상 신호를 M 개의 묶음의 정상 영상 데이터로 변환하고 하나의 묶음의 임펄시브 영상 데이터를 생성하여 상기 정상 영상 데이터 및 상기 임펄시브 영상 데이터를 상기 데이터 구동부에 전송하는 신호 제어부를 더 포함하고(M은 자연수), 상기 데이터 구동부는 상기 정상 영상 데이터에 기초하여 상기 정상 데이터 전압을 생성하고 상기 임펄시브 영상 데이터에 기초하여 상기 임펄시브 데이터 전압을 생성하는 것이 좋다.

상기 정상 영상 데이터는 M개의 화소행에 차례로 인가되고, 상기 임펄시브 데이터는 M개의 화소행에 동시에 인가되는 것이 바람직하다.

상기 게이트 온 전압은 상기 정상 데이터 전압을 인가하기 위한 제1 게이트 온 전압과 상기 임펄시브 데이터 전압을 인가하기 위한 제2 게이트 온 전압을 포함할 수 있다.

상기 제1 및 제2 게이트 온 전압의 인가 시간은 동일한 것이 좋다.

상기 임펄시브 데이터 전압은 블랙 데이터 전압일 수 있다.

첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.

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.

이제 본 발명의 표시 장치의 구동 장치에 대한 한 실시예인 액정 표시 장치의 구동 장치에 대하여 첨부한 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.

먼저, 도 1 및 도 2를 참고하여 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치에 대하여 상세하게 설명한다.

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.

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 계조 전압 생성부(800), 그리고 이들을 제어하는 신호 제어부(600)를 포함한다.

액정 표시판 조립체(300)는 등가 회로로 볼 때 복수의 신호선(G₁-G_n, D₁-D_m)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.

신호선(G₁-G_n, D₁-D_m)은 게이트 신호("주사 신호"라고도 함)를 전달하는 복수의 게이트선(G₁-G_n)과 데이터 신호를 전달하는 복수의 데이터선(D₁-D_m)을 포함한다. 게이트선(G₁-G_n)은 대략 행 방향으로 뻗으며 서로가 거의 평행하고, 데이터선(D₁-D_m)은 대략 열 방향으로 뻗으며 서로가 거의 평행하다.

각 화소(PX), 예를 들면 i번째(i=1, 2,..., n) 게이트선(G_i)과 j번째(j=1, 2,..., m) 데이터선(D_j)에 연결된 화소(PX)는 신호선(G_i, D_j)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.

스위칭 소자(Q)는 하부 표시판(100)에 구비되어 있는 박막 트랜지스터 등의 삼단자 소자로서, 그 제어 단자는 게이트선(G_i)과 연결되어 있고, 입력 단자는 데이터선(D_j)과 연결되어 있으며, 출력 단자는 액정 축전기(Clc) 및 유지 축전기(Cst)와 연결되어 있다.

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.

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.

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.

액정 표시판 조립체(300)의 바깥 면에는 빛을 편광시키는 적어도 하나의 편광자(도시하지 않음)가 부착되어 있다.

다시 도 1을 참고하면, 계조 전압 생성부(800)는 화소(PX)의 투과율과 관련된 두 벌의 계조 전압 집합(또는 기준 계조 전압 집합)을 생성한다. 두 벌 중 한 벌은 공통 전압(Vcom)에 대하여 양의 값을 가지고 다른 한 벌은 음의 값을 가진다.

게이트 구동부(400)는 액정 표시판 조립체(300)의 게이트선(G₁-G_n)과 연결되어 게이트 온 전압(Von)과 게이트 오프 전압(Voff)의 조합으로 이루어진 게이트 신호를 게이트선(G₁-G_n)에 인가한다.

데이터 구동부(500)는 액정 표시판 조립체(300)의 데이터선(D₁-D_m)에 연결되어 있으며, 계조 전압 생성부(800)로부터의 계조 전압을 선택하고 이를 데이터 신호로서 데이터선(D₁-D_m)에 인가한다. 그러나 계조 전압 생성부(800)가 모든 계조에 대한 전압을 모두 제공하는 것이 아니라 정해진 수의 기준 계조 전압만을 제공하는 경우에, 데이터 구동부(500)는 기준 계조 전압을 분압하여 전체 계조에 대한 계조 전압을 생성하고 이 중에서 데이터 신호를 선택한다.

신호 제어부(600)는 게이트 구동부(400) 및 데이터 구동부(500) 등을 제어한다.

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-G_n, D₁-D_m) 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.

그러면 이러한 액정 표시 장치의 동작에 대하여 상세하게 설명한다.

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 영상 신호(R, G, B)는 각 화소(PX)의 휘도(luminance) 정보를 담고 있으며 휘도는 정해진 수효, 예를 들면 1024(＝2¹⁰), 256(＝2⁸) 또는 64(＝2⁶) 개의 계조(gray)를 가지고 있다. 입력 제어 신호의 예로는 수직 동기 신호(Vsync)와 수평 동기 신호(Hsync), 메인 클록(MCLK), 데이터 인에이블 신호(DE) 등이 있다.

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.

또한 신호 제어부(600)의 데이터 처리에는 입력 영상 신호(R, G, B)에 기초한 정상 영상 데이터의 인가뿐만 아니라 임펄시브 영상 데이터의 인가도 포함된다. 이를 위해, 신호 제어부(600)는 M개 화소행의 입력 영상 신호(R, G, B)에 기초하여 M개 화소행의 정상 영상 데이터로 변환한 후 정상적으로 M개의 화소행에 인가하고, 임펄시브 영상 데이터를 생성하여 각 정상 영상 데이터가 인가되는 시간과 실질적으로 동일한 시간 동안 M개의 다른 화소행에 임펄시브 영상 데이터를 동시에 인가한다(M은 자연수). 이때, M개의 임펄시브 영상 데이터가 동시에 인가되므로, M개의 정상 영상 데이터와 M개의 임펄시브 영상 데이터가 인가되는 시간은 (M+1)개의 정상 영상 데이터가 인가되는 시간과 동일하다. 임펄시브 영상 데이터는 블랙 계조이거나 임의의 일정한 휘도를 나타낼 수 있다.

따라서 수평 동기 시작 신호(STH)의 주파수는 수평 동기 신호(Hsync)의 주파수의 (M＋1)/M배가 된다. 또한 출력 영상 신호(DAT)가 동기되는 데이터 클록 신호(HCLK)의 주파수는 입력 영상 신호(R, G, B)가 동기되는 메인 클록(MCLK)의 주파수의 (M＋1)/M배일 수 있다. 여기서, M은 한 예로 6일 수 있다. 이로 인해, 출력 영상 신호(DAT)는 디지털 신호로서 정해진 수효의 값(또는 계조) 중 하나를 가지며, 입력 영상 신호(R, G, B)에 기초하여 만들어낸 정상 영상 데이터와 임펄시브 구동을 위한 임펄시브 영상 데이터를 포함한다.

이러한 신호 제어부(600)의 데이터 처리에 대해서는 다음에 상세하게 설명한다.

게이트 제어 신호(CONT1)는 주사 시작을 지시하는 주사 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 포함할 수 있다.

데이터 제어 신호(CONT2)는 한 행의 화소(PX)에 대한 출력 영상 신호(DAT)의 전송 시작을 알리는 수평 동기 시작 신호(STH)와 데이터선(D₁-D_m)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.

신호 제어부(600)로부터의 데이터 제어 신호(CONT2)에 따라, 데이터 구동부(500)는 한 행의 화소(PX)에 대한 출력 영상 신호(DAT)를 수신하고, 각 출력 영상 신호(DAT)에 대응하는 계조 전압을 선택함으로써 출력 영상 신호(DAT)를 아날로그 데이터 신호로 변환한 다음, 이를 해당 데이터선(D₁-D_m)에 인가한다. 아날로그 데이터 신호는 정상 영상 데이터에 대응하는 정상 데이터 전압과 임펄시브 영상 데이터에 대응하는 임펄시브 데이터 전압을 포함한다. 임펄시브 데이터 전압은 블랙 데이터 전압일 수 있다.

또한 데이터 구동부(500)는 로드 신호(LOAD)에 동기하여 데이터 전압이 데이터선(D₁-D_m)에 인가되기 전에 차지 쉐어링(charge sharing)을 한다. 이러한 데이터 구동부(500)의 동작에 대해서는 다음에 설명한다.

게이트 구동부(400)는 신호 제어부(600)로부터의 게이트 제어 신호(CONT1)에 따라 게이트 온 전압(Von)을 게이트선(G₁-G_n)에 인가하여 이 게이트선(G₁-G_n)에 연결된 스위칭 소자(Q)를 턴온시킨다. 그러면, 데이터선(D₁-D_m)에 인가된 데이터 신호가 턴온된 스위칭 소자(Q)를 통하여 해당 화소(PX)에 인가된다.

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.

1 입력 수평 주기[1H라고도 쓰며, 수평 동기 신호(Hsync)의 한 주기와 동일함]를 단위로 하여 이러한 과정을 되풀이함으로써, 모든 게이트선(G₁-G_n)에 대하여 차례로 게이트 온 전압(Von)을 인가하여 모든 화소(PX)에 정상 영상 데이터 전압 및 임펄시브 데이터 전압을 인가함으로써 한 프레임(frame)에 해당하는 정상 영상과 임펄시브 영상을 한 프레임 동안 한번씩 표시한다.

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 정상 영상 데이터 전압의 극성이 바뀌고 인접한 데이터선을 통해 흐르는 정상 영상 데이터 전압 의 극성이 바뀌도록 데이터 구동부(500)에 인가되는 반전 신호(RVS)의 상태가 제어된다(점 반전). 임펄시브 데이터 전압의 극성도 반전 신호(RVS)에 따라 바뀌나, 임의의 극성이 될 수 있다.

그러면, 도 3을 참고로 하여 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 임펄시브 구동에 대하여 상세하게 설명한다.

도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치에 사용되는 여러 가지 신호의 파형도로서, 수직 동기 신호(Vsync), 영상 데이터(DAT) 및 게이트 신호(g1, g2,...)를 도시하고 있다.

앞서 설명한 바와 같이, 영상 데이터(DAT)는 정상 영상 데이터(N₁₁-N₁₆, N_21,...)와 임펄시브 영상 데이터(I)를 포함하고, 소정 수, 예를 들어 6개의 화소행 단위로 정상 영상 데이터(N₁₁-N₁₆, N_21,...)에 대응하는 정상데이터 전압이 순차로 인가된 후, 다른 6개의 화소행에 임펄시브 영상 데이터(I)에 대응하는 임펄시브 데이터 전압이 동시에 인가된다.

따라서 6H 동안, 6개의 정상 데이터 전압과 6개의 임펄시브 데이터 전압이 해당 데이터선(D₁-D_m)에 인가된다. 데이터 전압의 반전 방식은 1 점 반전이다.

도 3에 도시한 바와 같이, 각 게이트 신호(g1, g2,...)에 인가되는 게이트 온 전압(Von)은 정상 영상 데이터(N₁₁-N₁₆, N_21,...)에 대응하는 정상 데이터 전압을 인가하기 위한 제1 게이트 온 전압(Von1)과 임펄시브 영상 데이터(I)에 대응하는 임펄시브 데이터 전압을 인가하기 위한 제2 게이트 온 전압(Von2)을 포함한다. 도 3에 도시한 것처럼, 제1 게이트 온 전압(Von1)의 출력 시간과 제2 게이트 온 전압(Von2)의 출력 시간은 동일하지만, 서로 다를 수 있다. 이때, 게이트 온 전압(Von1, Von2)의 출력 시간은 1 출력 수평 주기(1H')라고 하며 데이터 클록 신호(HCLK)의 한 주기와 동일하다.

그러면 임펄시브 구동에 대하여 설명한다.

수직 동기 신호(Vsync)에 따라 한 프레임이 시작되면, 첫 번째 게이트선(G₁)에서부터 여섯 번째 게이트선(G₆)에 차례대로 인가되는 게이트 신호(g₁-g₆)에 제1 게이트 온 전압(Von1)을 인가한다. 이로 인해, 제1 게이트 온 전압(Von1)이 출력되는 각 1H' 동안, 첫 번째 게이트선(G₁)에서부터 여섯 번째 게이트선(G₆)에 연결된 화소들은 차례대로 자신의 정상 영상 데이터(N₁₁-N₁₆)에 대응하는 정상 데이터 전압을 충전한다.

이와 같이, 연속하는 여섯 개의 화소행에 해당하는 정상 영상 데이터(N₁₁-N₁₆)에 대응하는 정상 데이터 전압이 충전되면, (k+1)번째 게이트선(G_k+1)에서부터 (K+6)번째 게이트선(G_K+6)에 제2 게이트 온 전압(Von2)을 동시에 인가하여, 다음 1H' 동안 (k+1)번째 게이트선(G_k+1)에서부터 (K+6)번째 게이트선(G_K+6)에 연결된 화소들은 임펄시브 영상 데이터(I)에 대응하는 임펄시브 데이터 전압을 충전한다.

다음, 일곱 번째 게이트선(G₇)에서부터 열두 번째 게이트선(G₁₂)에 인가되는 게이트 신호(g₇-g₁₂)에 제1 게이트 온 전압(Von1)을 차례대로 인가하여, 해당 게이트선(G₇-G₁₂)에 연결된 화소에 자신의 정상 영상 데이터(N₂₁-N₂₆)에 대응하는 정상 데이터 전압을 차례로 충전한다. 이어, (k+7)번째 게이트선(G_k+7)에서부터 (K+12)번째 게이트선(G_K+12)에 인가되는 게이트 신호(g_k+7-g_k+12)에 제2 게이트 온 전압(Von2)을 동시에 인가하여, (k+7)번째 게이트선(G_k+7)에서부터 (K+12)번째 게이트선(G_k+12)에 연결된 화소들에 임펄시브 영상 데이터(I)에 대응하는 임펄시브 데이터 전압을 충전한다.

이와 같이, 게이트선(G₁-G_n)을 각각 여섯 개의 게이트선(G₁-G₆, G₇-G₁₂,..)으로 이루어진 복수의 게이트선 집합(GL1, GL2,...)으로 나눈 후, 인접한 게이트선 집합 간의 간격이 1H'을 유지하도록 첫 번째 게이트선 집합(GL1)에서부터 마지막 게이트선 집합까지 정상 영상 데이터(N₁₁-N₁₆, N₂₁-N₂₆,...)에 대응하는 정상 데이터 전압을 인가하고, 각 게이트선 집합(GL1, GL2,...)에 정상 영상 데이터(N₁₁-N₁₆, N₂₁-N₂₆,...)에 대응하는 정상 데이터 전압이 인가된 후 정상 데이터 전압이 인가되지 않는 1H' 동안 K번째 게이트선 그룹(GL_k)에서부터 (K-1)번째 게이트선 그룹(GL_k-1)까지 차례로 6H' 간격마다 임펄시브 영상 데이터(I)에 대응하는 임펄시브 데이터 전압을 인가한다.

이로 인해, 여섯 개 화소행 폭을 가진 임펄시브 영상 띠(band)가 화면의 위쪽에서부터 아래쪽으로 순차적으로 이동하면서 표시되어, 임펄시브 구동이 이루어진다.

도 3에서 여섯 개의 화소행을 기준으로 하여 동작을 설명하였으나 이러한 화소행의 수효는 변경 가능하며, 임펄시브 영상 띠의 세로 폭 역시 변경 가능하다. 이와 같이 정상 영상 및 임펄시브 영상을 표시함으로써 블러링을 방지할 수 있으며, 임펄시브 구동을 위한 주파수의 증가가 상대적으로 적어 화소 전압의 충전율을 높일 수 있다.

이때, 데이터 전압(D₁-D_m)에 정상 데이터 전압이나 블랙 데이터 전압이 인가되기 전에 데이터 구동부(500)는 로드 신호(LOAD)에 동기하여 모든 데이터선(D₁-D_m)을 연결시키는 차지 쉐어링을 실시한다. 다음, 도 4 내지 도 6을 참고로 하여 이러한 데이터 구동부(500)의 동작에 대하여 좀더 상세하게 설명한다.

도 4는 본 발명의 한 실시예에 데이터 구동부의 블록도이고, 도 5는 도 4에 도시한 차지 쉐어링부의 회로도에 대한 한 예이다. 또한 도 6은 본 발명의 한 실시예에 따른 차지 쉐어링부의 동작과 로드 신호, 게이트 클록 신호, 반전 신호에 의해 임의의 한 데이터선을 흐르는 전압에 대한 파형도이다.

데이터 구동부(500)는, 도 4에 도시한 것처럼, 시프트 레지스터부(510), 래치(520), 디지털-아날로그 변환기(530), 버퍼(540), 그리고 차지 쉐어링부(550)를 구비한다. 차지 쉐어링부(550)는, 도 5에 도시한 것처럼, 인접한 데이터선 사이에 연결된 복수의 스위칭 소자(SC₁, SC₂,..., SC_m-1)를 포함한다. 각 스위칭 소자(SC₁, SC₂,..., SC_m-1)는 제어 단자 및 반전 제어 단자를 가지고 있고 있는 트랜스미션 게이트이고, 제어 단자에 로드 신호(LOAD)가 인가된다.

시프트 레지스터부(510)는 수평 동기 시작 신호(STH)를 인가받으면 데이터 클록 신호(HCLK)에 따라 입력된 영상 데이터(DAT)를 차례로 시프트시켜 한 행의 영상 데이터(DAT)를 래치(520)에 전달한다. 시프트 레지스터부(510)는 복수의 시프트 레지스터를 포함하고, 시프트 레지스터가 담당하는 영상 데이터(DAT)를 전부 시프트시킨 후 시프트 클록 신호(도시하지 않음)를 다음 단의 시프트 레지스터로 보내어 영상 데이터(DAT)의 시프트 동작이 이루어질 수 있도록 한다. 이로 인해, 한 화소행의 영상 데이터(DAT)가 시프트 레지스터부(510)의 시프트 레지스터에 차례로 시프트된다.

래치(520)는 시프트 레지스터부(510)로부터 차례로 입력받은 영상 데이터(DAT)를 로드 신호(LOAD)에 따라 디지털-아날로그 변환기(530)에 내보낸다.

디지털-아날로그 변환기(530)는 계조 전압 생성부(800)로부터 계조 전압(V_gm)을 입력받아 반전 신호(RVS)에 따라 공통 전압(V_com)에 대하여 양의 값을 가지는 계조 전압과 음의 값을 가지는 계조 전압 중 어느 하나를 선택한다. 그러고 선택된 계조 전압 중에서 각 영상 데이터(DAT)에 대응하는 계조 전압을 선택하고 디지털 영상 데이터(DAT)를 해당 아날로그 데이터 전압으로 변환한다.

버퍼(540)는 디지털-아날로그 변환기(530)로부터의 데이터 전압을 차지 쉐어 링부(550)로 내보낸다.

차지 쉐어링부(550)는, 이미 설명한 것처럼, 제어 단자에 로드 신호(LOAD)에 인가되는 트랜스미션 게이트로 이루어져 있다. 따라서 도 6에 도시한 것처럼, 로드 신호(LOAD)가 고레벨을 유지하는 동안 트랜스미션 게이트(SC₁-SC_m-1)는 도통 상태가 되어 모든 데이터선(D₁-D_m)이 서로 연결된다. 따라서 모든 데이터선(D1-Dm)의 전압 상태는 소정의 전압 레벨(V1)로 균일해진다, 즉 차지 쉐어링이 이루어진다. 그런 다음, 로드 신호(LOAD)가 고레벨에서 저레벨로 바뀌게 되면, 즉 하강 에지 시에 트랜스미션 게이트(SC₁-SC_m-1)의 제어 단자에 저레벨이 인가되어 모든 트랜스미션 게이트(SC₁-SC_m-1)는 도통 상태에서 비도통 상태로 바뀌고 영상 데이터(DAT)에 대응하는 해당 데이터 전압이 데이터선(D₁-D_m)을 통해 전달된다.

이로 인해, 로드 신호(LOAD)가 고레벨을 유지하는 동안 차지 쉐어링이 발생하여 데이터선의 전압(DOUT)은 차지 쉐어링이 발생하는 동안 소정 전압(V1) 레벨을 유지한 후 각 해당 극성의 정상 데이터 전압이나 임펄시브 데이터 전압으로 변하게 된다. 이때, 고레벨을 유지하는 로드 신호(LOAD)의 폭은 충분한 차지 쉐어링이 이루어져 데이터선의 전압(DOUT)이 소정 레벨의 전압(V1)으로 안정적으로 변할 수 있을 만큼 넓은 것이 좋고, 약 1㎲ 이상인 것이 바람직하다. 또한 로드 신호(LOAD)가 저레벨에서 고레벨로 변하는 시점에서부터 게이트 클록 신호(CPV)가 저레벨에서 고레벨로 변하는 시점까지는 약 1.8㎲ 인 것이 좋다.

이때, 데이터 전압의 극성은 로드 신호(LOAD)가 저레벨에서 고레벨로 바뀌어 한 화소행의 영상 데이터(DAT)가 래치(520)에서 디지털-아날로그 변환기(530)에 인가될 때, 반전 신호(RVS)의 레벨에 따라 정해진다. 즉, 반전 신호(RVS)의 레벨이 고레벨일 경우에 데이터 전압의 극성은 양(+)의 극성을 갖고 반전 신호(RVS)의 레벨이 저레벨일 경우에 데이터 전압의 극성은 음(-)의 극성을 갖지만, 이에 한정되지 않고 반대의 경우도 가능하다.

이처럼, 데이터선(D₁-D_m)에 영상 데이터(DAT)에 대응하는 데이터 전압이 인가되기 전에 차지 쉐어링부(550)를 이용하여 모든 데이터선(D₁-D_m)의 전압 레벨을 일정 전압(V1) 레벨로 균일화시키는 차지 쉐어링을 실시한다. 따라서 데이터선(D1-Dm)은 정상 데이터 전압을 인가하거나 임펄시브 데이터 전압을 인가하더라고 모두 동일한 전압 레벨에서 해당 전압으로 변화가 이루어지므로, 모든 화소는 동일한 충전 조건에서 임펄시브 데이터 전압이나 영상 데이터 전압으로의 충전 동작이 이루어진다.

이로 인해, 블랙 영상 데이터에서 정상 데이터 전압으로 충전될 때의 충전 조건이 정상 데이터 전압에서 반대 극성의 정상 데이터 전압으로 충전될 때의 충전 조건보다 유리하여 발생하는 밝은 가로줄 무늬의 불량이 줄어든다. 즉, 임펄시브 구동을 위해 임펄시브 데이터 전압이 인가된 후 정상 데이터 전압이 인가될 경우나, 극성이 반대인 정상 데이터 전압으로 변할 경우, 모두 동일한 전압 레벨(V1)에서 해당 데이터 전압으로 변하게 되므로, 동일한 충전 조건에서 화소의 충전 동작 이 이루어진다.

이러한 본 발명에 의하면, 복수의 화소행에 임펄시브 영상을 동시에 표시함으로써 임펄시브 영상을 표시하기 위한 구동 시간이 상대적으로 줄일 수 있으므로 화소 전압의 충전율을 높일 수 있으며, 이에 따라 충전율 부족으로 인한 플리커 발생을 최소화할 수 있다.

또한, 영상 데이터에 대응하는 데이터 전압이 데이터선에 전달되기 전에 차지 쉐어링을 실시하여, 임펄시브 데이터 전압이 인가된 후나 정상 데이터 전압이 인가된 후 모두 동일한 레벨의 데이터 전압에서 충전 동작이 이루어져 가로줄 무늬와 같은 화질 불량이 줄어든다.

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.

Claims

복수의 화소를 구비한 표시 장치의 구동 장치로서,

게이트 온 전압을 상기 화소에 전달하는 복수의 게이트선,

정상 데이터 전압과 임펄시브 데이터 전압을 상기 화소에 전달하는 복수의 데이터선,

상기 정상 데이터 전압과 상기 임펄시브 데이터 전압을 상기 데이터선에 인가하는 데이터 구동부, 그리고

상기 게이트 온 전압을 상기 게이트선에 인가하는 게이트 구동부

를 포함하고,

상기 데이터 구동부는 상기 정상 데이터 전압이나 임펄시브 데이터 전압이 상기 데이터선에 인가되기 전에 모든 데이터선의 전압 레벨을 소정 레벨로 변화시키는

표시 장치의 구동 장치.
제1항에서,

상기 데이터 구동부는 제어 신호에 따라 모든 데이터선을 연결시키는 차지 쉐어링부를 포함하고 있는 표시 장치의 구동 장치.
제2항에서,

상기 차지 쉐어링부는 인접한 데이터선 사이에 연결되어 상기 제어 신호에 따라 도통 상태가 변하는 복수의 트랜스미션 게이트를 포함하는 표시 장치의 구동 장치.
제3항에서,

복수의 데이터 제어 신호를 출력하여 상기 데이터 구동부의 동작을 제어하는 신호 제어부를 더 포함하는 표시 장치의 구동 장치.
제4항에서,

상기 복수의 제어 신호는 상기 데이터선에 상기 데이터 전압을 인가하라는 로드 신호(LOAD)를 포함하는 표시 장치의 구동 장치.
제5에서,

상기 트랜스미션 게이트는 제어 단자와 반전 제어 단자를 구비하고 상기 제어 단자에 상기 로드 신호가 상기 제어 신호로서 인가되는 표시 장치의 구동 장치.
제6에서,

상기 로드 신호의 펄스 폭은 1㎲ 이상인 표시 장치의 구동 장치.
제1항에서,

M 개의 묶음의 영상 신호를 M 개의 묶음의 정상 영상 데이터로 변환하고 하나의 묶음의 임펄시브 영상 데이터를 생성하여 상기 정상 영상 데이터 및 상기 임펄시브 영상 데이터를 상기 데이터 구동부에 전송하는 신호 제어부를 더 포함하고(M은 자연수),

상기 데이터 구동부는 상기 정상 영상 데이터에 기초하여 상기 정상 데이터 전압을 생성하고 상기 임펄시브 영상 데이터에 기초하여 상기 임펄시브 데이터 전압을 생성하는

표시 장치의 구동 장치.
제8항에서,

상기 정상 영상 데이터는 M개의 화소행에 차례로 인가되고, 상기 임펄시브 데이터는 M개의 화소행에 동시에 인가되는 표시 장치의 구동 장치.
제9항에서,

상기 게이트 온 전압은 상기 정상 데이터 전압을 인가하기 위한 제1 게이트 온 전압과 상기 임펄시브 데이터 전압을 인가하기 위한 제2 게이트 온 전압을 포함하는 표시 장치의 구동 장치.
제10항에서,

상기 제1 및 제2 게이트 온 전압의 인가 시간은 동일한 표시 장치의 구동 장 치.
제1항에서,

상기 임펄시브 데이터 전압은 블랙 데이터 전압인 표시 장치의 구동 장치.