KR20070071725A - 액정표시소자의 구동 장치 - Google Patents

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KR20070071725A
KR20070071725A KR1020050135427A KR20050135427A KR20070071725A KR 20070071725 A KR20070071725 A KR 20070071725A KR 1020050135427 A KR1020050135427 A KR 1020050135427A KR 20050135427 A KR20050135427 A KR 20050135427A KR 20070071725 A KR20070071725 A KR 20070071725A
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이신우
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엘지.필립스 엘시디 주식회사
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Abstract

본 발명은 다수의 게이트라인들을 블록 단위로 구분하여 공통전압을 각각 보상함으로써, 패널라인 및 공통전극들의 내부 저항에 의한 공통전압의 왜곡을 방지할 수 있는 액정표시소자의 구동 장치를 제공하는 것으로, 다수의 게이트라인들이 제 1 내지 제 n 게이트라인 블록으로 구분되어 형성된 액정표시패널; 상기 다수의 게이트라인들을 구동시키기 위한 제 1 내지 제 n 게이트 IC; 상기 액정표시패널에 공급되는 공통전압을 발생하기 위한 공통전압 발생부; 및 상기 공통전압을 보상하여 상기 액정표시패널에 공급하되, 상기 제 1 내지 제 n 게이트라인 블록을 이루는 게이트라인들에 의해 형성된 각 픽셀의 공통전극들에 공급되는 공통전압을 보상하여 공급하기 위한 제 1 내지 제 n 공통전압 보상부를 포함한다.
액정표시소자, 공통전압, 게이트라인, 보상

Description

액정표시소자의 구동 장치{Apparatus for driving LCD}
도 1은 일반적은 액정표시소자에 형성되는 픽셀의 등가 회로도.
도 2는 종래의 액정표시소자의 구동 장치의 구성도.
도 3은 종래의 액정표시소자의 구동 장치의 공통전압 공급 과정을 나타낸 예시도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 액정표시소자의 구동 장치의 구성도.
도 5는 본 발명에 따른 액정표시소자의 구동 장치의 공통전압 공급 과정을 나타낸 예시도.
도 6은 본 발명에 따른 도 4에서의 제 1 내지 제 n 공통전압 보상부의 회로도.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
110, 210: 액정표시패널 120: 데이터 구동부
130: 게이트 구동부
130-1 내지 130-n: 제 1 내지 제 n 게이트 IC
140: 감마기준전압 발생부 150: 백라이트 어셈블리
160: 인버터 170: 공통전압 발생부
180: 게이트구동전압 발생부 190: 타이밍 컨트롤러
220-1 내지 220-n: 제 1 내지 제 n 공통전압 보상부
본 발명은 액정표시소자에 관한 것으로, 특히 다수의 게이트라인들을 블록 단위로 구분하여 공통전압을 각각 보상할 수 있는 액정표시소자의 구동 장치에 관한 것이다.
액정표시소자는 비디오신호에 따라 액정셀들의 광투과율을 조절하여 화상을 표시하며, 그리고 액정셀마다 스위칭소자가 형성된 액티브 매트릭스(Active Matrix) 타입의 액정표시소자는 스위칭소자의 능동적인 제어가 가능하기 때문에 동영상 구현에 유리하다. 이러한 액티브 매트릭스 타입의 액정표시소자에 사용되는 스위칭소자로는 도 1과 같이 주로 박막트랜지스터(Thin Film Transistor; 이하 "TFT"라 한다)가 이용되고 있다.
도 1을 참조하면, 액티브 매트릭스 타입의 액정표시소자는, 디지털 입력 데이터를 감마기준전압을 기준으로 아날로그 데이터 전압으로 변환하여 데이터라인(DL)에 공급함과 동시에 스캔펄스를 게이트라인(GL)에 공급하여 액정셀(Clc)을 충전시킨다.
TFT의 게이트전극은 게이트라인(GL)에 접속되고, 소스전극은 데이터라인(DL)에 접속되며, 그리고 TFT의 드레인전극은 액정셀(Clc)의 화소전극과 스토리지 캐패시터(Cst)의 일측 전극에 접속된다.
액정셀(Clc)의 공통전극에는 공통전압(Vcom)이 공급된다.
스토리지 캐패시터(Cst)는 TFT가 턴-온될 때 데이터라인(DL)으로부터 인가되는 데이터전압을 충전하여 액정셀(Clc)의 전압을 일정하게 유지하는 역할을 한다.
스캔펄스가 게이트라인(GL)에 인가되면 TFT는 턴-온(Turn-on)되어 소스전극과 드레인전극 사이의 채널을 형성하여 데이터라인(DL) 상의 전압을 액정셀(Clc)의 화소전극에 공급한다. 이 때 액정셀(Clc)의 액정분자들은 화소전극과 공통전극 사이의 전계에 의하여 배열이 바뀌면서 입사광을 변조하게 된다.
이와 같은 구조를 갖는 픽셀들을 구비하는 종래의 액정표시소자의 구성을 대하여 살펴보면 도 2에 도시된 바와 같다.
도 2는 종래의 액정표시소자의 구동 장치의 구성도이다.
도 2를 참조하면, 종래의 액정표시소자의 구동 장치(100)는, 데이터라인(DL1 내지 DLm)과 게이트라인(GL1 내지 GLn)이 교차되며 그 교차부에 액정셀(Clc)을 구동하기 위한 박막트랜지스터(TFT : Thin Film Transistor)가 형성된 액정표시패널(110)과, 액정표시패널(110)의 데이터라인들(DL1 내지 DLm)에 데이터를 공급하기 위한 데이터 구동부(120)와, 액정표시패널(110)의 게이트라인(GL1 내지 GLn)에 스캔펄스를 공급하기 위한 게이트 구동부(130)와, 감마기준전압을 발생하여 데이터 구동부(120)에 공급하기 위한 감마기준전압 발생부(140)와, 액정표시패널(110)에 광을 조사하기 위한 백라이트 어셈블리(150)와, 백라이트 어셈블리(160)에 교류 전압 및 전류를 인가하기 위한 인버터(160)와, 공통전압(Vcom)을 발생하여 액정표시패널(110)의 액정셀(Clc)의 공통전극에 공급하기 위한 공통전압 발생부(170)와, 게이트 하이전압(VGH)과 게이트 로우전압(VGL)을 발생하여 게이트 구동부(130)에 공급하기 위한 게이트구동전압 발생부(180)와, 데이터 구동부(120) 및 게이트 구동부(130)를 제어하기 위한 타이밍 컨트롤러(190)를 구비한다.
액정표시패널(110)은 두 장의 유리기판 사이에 액정이 주입된다. 액정표시패널(110)의 하부 유리기판 상에는 데이터라인들(DL1 내지 DLm)과 게이트라인들(GL1 내지 GLn)이 직교된다. 데이터라인들(DL1 내지 DLm)과 게이트라인들(GL1 내지 GLn)의 교차부에는 TFT가 형성된다. TFT는 스캔펄스에 응답하여 데이터라인들(DL1 내지 DLm) 상의 데이터를 액정셀(Clc)에 공급하게 된다. TFT의 게이트전극은 게이트라인(GL1 내지 GLn)에 접속되며, TFT의 소스전극은 데이터라인(DL1 내지 DLm)에 접속된다. 그리고 TFT의 드레인전극은 액정셀(Clc)의 화소전극과 스토리지 캐패시터(Cst)에 접속된다.
TFT는 게이트라인(GL1 내지 GLn)을 경유하여 게이트단자에 공급되는 스캔펄스에 응답하여 턴-온된다. TFT의 턴-온시 데이터라인(DL1 내지 DLm) 상의 비디오 데이터는 액정셀(Clc)의 화소전극에 공급된다.
데이터 구동부(120)는 타이밍 컨트롤러(190)로부터 공급되는 데이터구동 제어신호(DDC)에 응답하여 데이터를 데이터라인들(DL1 내지 DLm)에 공급하며, 그리고 타이밍 컨트롤러(190)로부터 공급되는 디지털 비디오 데이터(RGB)를 샘플링하여 래 치한 다음 감마기준전압 발생부(140)로부터 공급되는 감마기준전압을 기준으로 액정표시패널(110)의 액정셀(Clc)에서 계조를 표현할 수 있는 아날로그 데이터 전압으로 변환시켜 데이터라인들(DL1 내지 DLm)들에 공급한다.
게이트 구동부(130)는 타이밍 컨트롤러(190)로부터 공급되는 게이트구동 제어신호(GDC)와 게이트쉬프트클럭(GSC)에 응답하여 스캔펄스 즉, 게이트펄스를 순차적으로 발생하여 게이트라인(GL1 내지 GLn)들에 공급한다. 이때, 게이트 구동부(130)는 게이트구동전압 발생부(180)로부터 공급되는 게이트 하이전압(VGH)과 게이트 로우전압(VGL)에 따라 각각 스캔펄스의 하이레벨전압과 로우레벨전압을 결정한다.
감마기준전압 발생부(140)는 고전위 전원전압(VDD)을 공급받아 정극성 감마기준전압과 부극성 감마기준전압을 발생하여 데이터 구동부(120)로 출력한다.
백라이트 어셈블리(150)는 액정표시패널(110)의 후면에 배치되며, 인버터(160)로부터 공급되는 교류 전압과 전류에 의해 발광되어 광을 액정표시패널(110)의 각 픽셀로 조사한다.
인버터(160)는 내부에 발생되는 구형파신호를 삼각파신호로 변화시킨 후 삼각파신호와 상기 시스템으로부터 공급되는 직류 전원전압(VCC)을 비교하여 비교결과에 비례하는 버스트디밍(Burst Dimming)신호를 발생한다. 이렇게 내부의 구형파신호에 따라 결정되는 버스트디밍신호가 발생되면, 인버터(160) 내에서 교류 전압과 전류의 발생을 제어하는 구동 IC(미도시)는 버스트디밍신호에 따라 백라이트 어셈블리(150)에 공급되는 교류 전압과 전류의 발생을 제어한다.
공통전압 발생부(170)는 고전위 전원전압(VDD)을 공급받아 공통전압(Vcom)을 발생하여 액정표시패널(110)의 각 픽셀에 구비된 액정셀(Clc)들의 공통전극에 공급한다.
게이트구동전압 발생부(180)는 고전위 전원전압(VDD)을 인가받아 게이트 하이전압(VGH)과 게이트 로우전압(VGL)을 발생시켜 게이트 구동부(130)에 공급한다. 여기서, 게이트구동전압 발생부(180)는 액정표시패널(110)의 각 픽셀에 구비된 TFT의 문턱전압 이상이 되는 게이트 하이전압(VGH)을 발생하고 TFT의 문턱전압 미만이 되는 게이트 로우전압(VGL)을 발생한다. 이렇게 발생된 게이트 하이전압(VGH)과 게이트 로우전압(VGL)은 각각 게이트 구동부(130)에 의해 발생되는 스캔펄스의 하이레벨전압과 로우레벨전압을 결정하는데 이용된다.
타이밍 컨트롤러(190)는 디지털 비디오 카드(미도시)로부터 공급되는 디지털 비디오 데이터(RGB)를 데이터 구동부(120)에 공급하고, 또한 클럭신호(CLK)에 따라 수평/수직 동기신호(H,V)를 이용하여 데이터 구동 제어신호(DDC)와 게이트 구동 제어신호(GDC)를 발생하여 각각 데이터 구동부(120)와 게이트 구동부(130)에 공급한다. 여기서, 데이터 구동 제어신호(DDC)는 소스쉬프트클럭(SSC), 소스스타트펄스(SSP), 극성제어신호(POL) 및 소스출력인에이블신호(SOE) 등을 포함하고, 게이트구동 제어신호(GDC)는 게이트스타트펄스(GSP) 및 게이트출력인에이블(GOE) 등을 포함한다.
상기한 바와 같은 종래의 액정표시소자의 구동 장치가 공통전압(Vcom)을 액정표시패널(110)의 공통전극에 공급하는 방식에 대해 도 3을 참조하여 설명하면 다 음과 같다.
하나의 공통전압 발생부(170)로부터 발생되는 공통전압(Vcom)이 액정표시패널(110)의 하부기판(미도시)에 형성된 공통전압 배선을 통해 하부기판과 상부 기판(미도시) 사이에 형성된 4개의 은(Ag) 도트들(111)로 거쳐 상부기판에 형성된 공통전극들로 전달된다.
여기서, 은 도트들(111)이 액정표시패널(110)의 모서리 부분에 위치되기 때문에, 공통전압(Vcom)이 이러한 은 도트들(111)을 거쳐 LOG(Line On Glass) 형태의 패널라인(미도시)을 따라 액정표시패널(110)의 전면에 형성된 공통전극들에 공급되는 과정에서 패널라인의 저항과 공통전극들의 내부 저항으로 인해 공통전압(Vcom)이 왜곡되었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 다수의 게이트라인들을 블록 단위로 구분하여 공통전압을 각각 보상할 수 있는 액정표시소자의 구동 장치를 제공하는 데 목적이 있다.
본 발명의 목적은 다수의 게이트라인들을 블록 단위로 구분하여 공통전압을 각각 보상함으로써, 패널라인 및 공통전극들의 내부 저항에 의한 공통전압의 왜곡을 방지할 수 있는 액정표시소자의 구동 장치를 제공하는 데 목적이 있다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 다수의 게이트라인들이 제 1 내지 제 n 게이트라인 블록으로 구분되어 형성된 액정표시패널; 상기 다수의 게이트라인들을 구동시키기 위한 제 1 내지 제 n 게이트 IC; 상기 액정표시패널에 공급되는 공통전압을 발생하기 위한 공통전압 발생부; 및 상기 공통전압을 보상하여 상기 액정표시패널에 공급하되, 상기 제 1 내지 제 n 게이트라인 블록을 이루는 게이트라인들에 의해 형성된 각 픽셀의 공통전극들에 공급되는 공통전압을 보상하여 공급하기 위한 제 1 내지 제 n 공통전압 보상부를 포함한다.
상기 액정표시패널 상에는 상기 제 1 내지 제 n 게이트라인 블록 별로 하나의 이상의 은 도트들이 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 제 1 내지 제 n 게이트 IC는 각각 제 1 내지 제 n 게이트라인 블록을 이루는 게이트라인들을 구동시키는 것을 특징으로 한다.
상기 제 1 내지 제 n 공통전압 보상부는 각각 상기 제 1 내지 제 n 게이트 IC에 의해 구동되는 각 픽셀에 형성된 공통전극에 공급되는 공통전압을 보상하는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 액정표시소자의 구동 장치의 구성도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 액정표시소자의 구동 장치(200)는, 도 1에서와 마찬가지로, 데이터 구동부(120), 게이트 구동부(130), 감마기준전압 발생부(140), 백라이트 어셈블리(150), 인버터(160), 공통전압 발생부(170), 게이트구동전압 발생부(180)(도 2에서는 생략되었음) 및 타이밍 컨트롤러(190)를 구비한다.
게이트 구동부(130)는 스캔펄스를 공급하기 위한 제 1 내지 제 n 게이트 IC(130-1 내지 130-n)를 구비하되, 제 1 내지 제 n 게이트 IC(130-1 내지 130-n)는 다수의 게이트라인들(GL1 내지 GLn)을 블럭 단위로 구분하여 구동시킨다. 여기서, 다수의 게이트라인들(GL1 내지 GLn)은 제 1 내지 제 n 게이트라인 블록으로 구동되되, 제 1 내지 제 n 게이트 IC(130-1 내지 130-n)에 의해 각각 구동되는 제 1 내지 제 n 게이트라인 블록은 동일한 게이트라인들으로 이루어진다.
이에 따라, 액정표시패널(210) 상에 제 1 내지 제 n 게이트라인 블록 별로 하나의 이상의 은 도트들(211)이 형성된다.
그리고, 본 발명의 액정표시소자의 구동 장치(200)는, 제 1 내지 제 n 게이트라인 블록 별로 하나의 이상의 은 도트들(211)이 형성된 액정표시패널(210)과, 공통전압 발생부(170)로부터 발생되는 공통전압(Vcom)을 보상하여 액정표시패널(210)에 공급하되, 제 1 내지 제 n 게이트라인 블록을 이루는 게이트라인들에 의해 형성되는 각 픽셀의 공통전극들에 공급되는 공통전압(Vcom)을 보상하여 공급하기 위한 제 1 내지 제 n 공통전압 보상부(220-1 내지 220-n)를 구비한다.
제 1 내지 제 n 공통전압 보상부(220-1 내지 220-n)는 액정표시패널(210)로부터 피드백되는 피드백 공통전압(Vcom_FB)을 기준으로 공통전압 발생부(170)로부터 발생되는 공통전압(Vcom_Ref)을 보상하여 액정표시패널(210)로 공급하되, 도 5에 도시된 바와 같이 보상된 공통전압(Vcom)이 제 1 내지 제 n 게이트라인 블록 별 로 대응되어 형성된 은 도트(211)를 거쳐 제 1 내지 제 n 게이트라인 블록의 게이트라인들에 의해 형성되는 각 픽셀의 공통전극에 공급되도록 한다.
이와 같은 기능을 갖는 제 1 내지 제 n 공통전압 보상부의 회로 구성에 대하여 살펴보면 다음과 같다.
도 6은 본 발명에 따른 도 4에서의 제 1 내지 제 n 공통전압 보상부의 회로도이다.
도 6을 참조하면, 제 1 내지 제 n 공통전압 보상부(220-1 내지 220-n)는 각각, 반전 입력단(-)으로 입력되는 피드백 공통전압(Vcom_FB)을 기준으로 비반전 입력단(+)으로 입력되는 공통전압(Vcom_Ref)을 보상하여 액정표시패널(210)로 공급하기 위한 연산 증폭기(221)와, 연산 증폭기(221)의 반전 입력단(-)에 직렬 연결 커패시터(C1) 및 저항(R1)과, 비교기(221)의 반전 입력단(-)과 출력측 사이에 연결된 부궤환 저항(R2)을 구비한다.
여기서, 연산 증폭기(221)는 액정표시패널(210)로부터 피드백되어 반전 입력단(-)으로 입력되는 피드백 공통전압(Vcom_FB)에 실린 리플을 반전시켜 출력함과 동시에 차동 증폭시켜 액정표시패널(210)로 공급한다. 또한, 연상 증폭기(221)는 액정표시패널(210)로부터 피드백되어 반전 입력단(-)으로 입력되는 피드백 공통전압(Vcom_FB)을 기준으로 공통전압 발생부(170)로부터 발생된 공통전압(Vcom_Ref)을 보상하여 액정표시패널(210)로 공급하되, 보상된 공통전압(Vcom)에 반전된 리플을 실어서 공급한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은, 다수의 게이트라인들을 블록 단위로 구분하여 공통전압을 각각 보상함으로써, 패널라인 및 공통전극들의 내부 저항에 의한 공통전압의 왜곡을 방지하고, 이로 인해 화면 상에 플리커의 발생을 방지할 수 있다.
본 발명의 기술사상은 상기 바람직한 실시예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며, 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명의 기술분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술사상의 범위에서 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (4)

  1. 다수의 게이트라인들이 제 1 내지 제 n 게이트라인 블록으로 구분되어 형성된 액정표시패널;
    상기 다수의 게이트라인들을 구동시키기 위한 제 1 내지 제 n 게이트 IC;
    상기 액정표시패널에 공급되는 공통전압을 발생하기 위한 공통전압 발생부; 및
    상기 공통전압을 보상하여 상기 액정표시패널에 공급하되, 상기 제 1 내지 제 n 게이트라인 블록을 이루는 게이트라인들에 의해 형성된 각 픽셀의 공통전극들에 공급되는 공통전압을 보상하여 공급하기 위한 제 1 내지 제 n 공통전압 보상부
    를 포함하는 액정표시소자의 구동 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 액정표시패널 상에는 상기 제 1 내지 제 n 게이트라인 블록 별로 하나의 이상의 은 도트들이 형성되는 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 구동 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 내지 제 n 게이트 IC는 각각 제 1 내지 제 n 게이트라인 블록을 이루는 게이트라인들을 구동시키는 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 구동 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 내지 제 n 공통전압 보상부는 각각 상기 제 1 내지 제 n 게이트 IC에 의해 구동되는 각 픽셀에 형성된 공통전극에 공급되는 공통전압을 보상하는 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 구동 장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US8264428B2 (en) 2007-09-20 2012-09-11 Lg Display Co., Ltd. Pixel driving method and apparatus for organic light emitting device
KR101487225B1 (ko) * 2008-04-16 2015-01-28 엘지디스플레이 주식회사 액정표시장치
KR20170028510A (ko) * 2015-09-03 2017-03-14 엘지디스플레이 주식회사 액정표시장치
KR20170066728A (ko) * 2015-12-04 2017-06-15 엘지디스플레이 주식회사 Lv 패널 및 그 표시 장치

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