KR20080035333A - Liquid crystal display and method of driving the same - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 블록도이다.1 is a block diagram of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 2는 도 1의 액정 표시 장치의 한 화소에 대한 등가 회로도이다.FIG. 2 is an equivalent circuit diagram of one pixel of the liquid crystal display of FIG. 1.
도 3은 도 1의 구동 전압 제어부의 블록도이다.3 is a block diagram of the driving voltage controller of FIG. 1.
도 4는 도 3의 구동 전압 제어부에 의한 게이트 오프 전압의 크기 변화를 나타낸 액정 패널의 전류-전압 특성 곡선의 일 예이다.FIG. 4 is an example of the current-voltage characteristic curve of the liquid crystal panel showing the magnitude change of the gate-off voltage by the driving voltage controller of FIG. 3.
도 5는 도 3의 구동 전압 제어부에 의한 게이트 오프 전압의 크기 변화를 나타낸 액정 패널의 전류-전압 특성 곡선의 다른 예이다.FIG. 5 is another example of the current-voltage characteristic curve of the liquid crystal panel showing the magnitude change of the gate-off voltage by the driving voltage controller of FIG. 3.
도 6은 도 3의 다른 실시예에 따른 구동 전압 제어부의 블록도이다.6 is a block diagram of a driving voltage controller according to another exemplary embodiment of FIG. 3.
(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)(Explanation of symbols for the main parts of the drawing)
100: 타이밍 제어부 200: 구동 전압 발생부100: timing controller 200: driving voltage generator
300: 게이트 구동부 400: 데이터 구동부300: gate driver 400: data driver
450: 감마 전압 발생부 500: 구동 전압 제어부450: gamma voltage generator 500: drive voltage controller
510: 증폭부 520: 신호 생성부510: amplifier 520: signal generator
530: 저장부 540: 비교/연산부530: storage unit 540: comparison / operation unit
550: 혼합/평균부 600: 액정 패널550: mixing / averaging unit 600: liquid crystal panel
본 발명은 액정 표시 장치 및 이의 구동 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 누설 전류를 최소화할 수 있는 액정 표시 장치 및 이의 구동 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a liquid crystal display and a driving method thereof, and more particularly, to a liquid crystal display and a driving method thereof that can minimize leakage current.
근래 들어 액정 표시 장치가 디스플레이 수단으로 각광받고 있다.In recent years, liquid crystal displays have been in the spotlight as display means.
액정 표시 장치는 두 표시판 사이에 주입되어 있는 이방성 유전율을 가지는 액정 물질에 전계(electric field)를 인가하고, 이 전계의 세기를 조절하여 표시판에 투과되는 빛의 양을 조절함으로써 원하는 화상 신호를 얻는 표시 장치이다. A liquid crystal display device applies an electric field to a liquid crystal material having an anisotropic dielectric constant injected between two display panels, adjusts the intensity of the electric field, and controls the amount of light transmitted through the display panel to obtain a desired image signal. Device.
이러한 액정 표시 장치는 서로 평행한 다수의 게이트 라인과 이 게이트 라인에 절연되어 교차하는 다수의 데이터 라인을 구비하는 액정 패널과, 액정 패널에 구동 및 제어 신호를 공급하는 구동 어셈블리로 구성될 수 있다. The liquid crystal display device may include a liquid crystal panel including a plurality of gate lines parallel to each other, a plurality of data lines insulated from and intersecting the gate lines, and a driving assembly supplying driving and control signals to the liquid crystal panel.
여기서 액정 패널은 다수의 게이트 라인에 게이트 온/오프 전압이 순차적으로 인가되는 동안 다수의 데이터 라인을 통해 영상 데이터가 인가됨으로써 구동될 수 있다. 이때 게이트 온/오프 전압은 액정 패널의 구동시 고정된 값으로 제공될 수 있다. The liquid crystal panel may be driven by applying image data through a plurality of data lines while sequentially applying gate on / off voltages to the plurality of gate lines. In this case, the gate on / off voltage may be provided at a fixed value when the liquid crystal panel is driven.
그러나 액정 패널의 온도, 예를 들어 장시간 액정 패널을 구동했을 경우 상승되는 액정 패널의 온도에 의해 액정 패널의 소자, 예를 들어 박막 트랜지스터의 I-V (전압-전류) 특성 곡선이 변하게 된다. 이에 따라 액정 패널에 게이트 오프 전 압이 제공되었을 경우 박막 트랜지스터가 완전하게 오프(off)되지 않게 되어 누설 전류가 발생할 수 있다. 이러한 누설 전류는 크로스 토크(crosstalk), 잔상, 플리커(flicker) 등의 불량을 일으키게 되며, 이에 따라 액정 표시 장치의 품질 저하를 초래하게 된다.However, the I-V (voltage-current) characteristic curve of the device of the liquid crystal panel, for example, the thin film transistor, is changed by the temperature of the liquid crystal panel, for example, when the liquid crystal panel is driven for a long time. Accordingly, when the gate-off voltage is provided to the liquid crystal panel, the thin film transistor may not be completely turned off, and a leakage current may occur. Such leakage current causes defects such as crosstalk, afterimage, flicker, and the like, resulting in deterioration of the quality of the liquid crystal display.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 누설 전류를 최소화할 수 있는 액정 표시 장치를 제공하고자 하는 것이다.An object of the present invention is to provide a liquid crystal display device capable of minimizing leakage current.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는, 이러한 액정 표시 장치의 구동 방법을 제공하고자 하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a method of driving such a liquid crystal display.
본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다. The technical problems of the present invention are not limited to the above-mentioned technical problems, and other technical problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치는, 다수의 게이트 라인 및 다수의 데이터 라인을 구비하는 액정 패널과, 게이트 온/오프 전압을 생성하는 구동 전압 발생부와, 다수의 게이트 라인에 게이트 온/오프 전압을 순차적으로 제공하는 게이트 구동부와, 액정 패널로부터 누설 전류를 검출하여 제어 신호를 생성하고, 생성된 제어 신호를 구동 전압 발생부로 피드백하여 게이트 오프 전압의 크기를 조정하는 구동 전압 제어부를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a liquid crystal display device including: a liquid crystal panel including a plurality of gate lines and a plurality of data lines; a driving voltage generator configured to generate gate on / off voltages; A gate driver for sequentially providing gate on / off voltages to a plurality of gate lines, and generating a control signal by detecting a leakage current from the liquid crystal panel, and feeding back the generated control signal to the driving voltage generator to adjust the magnitude of the gate off voltage. And a driving voltage controller for adjusting.
상기 다른 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 구동 방법은, 다수의 게이트 라인 및 다수의 데이터 라인을 구비하는 액정 패널을 준비하는 단계와, 액정 패널에 게이트 온/오프 전압을 순차적으로 제공하는 단계와, 액정 패널로부터 누설 전류를 검출하고, 누설 전류를 이용하여 게이트 오프 전압의 크기를 조절할 수 있는 제어 신호를 생성하는 단계와, 제어 신호를 이용하여 게이트 오프 전압의 크기를 조정하는 단계를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of driving a liquid crystal display device, the method including: preparing a liquid crystal panel having a plurality of gate lines and a plurality of data lines; Sequentially providing the off voltage, detecting a leakage current from the liquid crystal panel, generating a control signal capable of adjusting the magnitude of the gate off voltage using the leakage current, and using the control signal to Adjusting the size.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.Specific details of other embodiments are included in the detailed description and the drawings.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.Advantages and features of the present invention and methods for achieving them will be apparent with reference to the embodiments described below in detail with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but can be implemented in various different forms, and only the embodiments make the disclosure of the present invention complete, and the general knowledge in the art to which the present invention belongs. It is provided to fully inform the person having the scope of the invention, which is defined only by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 블록도이고, 도 2는 도 1의 액정 표시 장치의 한 화소에 대한 등가 회로도이다.1 is a block diagram of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an equivalent circuit diagram of one pixel of the liquid crystal display of FIG. 1.
우선 도 1을 참조하면, 액정 표시 장치(700)는 크게 액정 패널(600) 및 구동 장치(100, 200, 300, 400, 450, 500)를 포함한다. 여기서 구동 장치(100, 200, 300, 400, 450, 500)는 타이밍 제어부(100), 구동 전압 발생부(200), 게이트 구동 부(300), 데이터 구동부(400), 감마 전압 발생부(450) 및 구동 전압 제어부(500) 등을 포함하여 구성될 수 있다.First, referring to FIG. 1, the
액정 패널(600)은 등가 회로로 볼 때 다수의 표시 신호선(G1~GN, D1~DM)과, 이에 연결되어 있으며 매트릭스(martix) 형태로 배열된 다수의 단위 화소(pixel)를 포함한다.The
표시 신호선(G1~GN, D1~DM)은 액정 패널(600)에 게이트 구동 신호를 전달하는 다수의 게이트 라인(G1~GN) 및 데이터 구동 신호를 전달하는 다수의 데이터 라인(D1~DM)을 포함한다. 여기서 게이트 라인(G1~GN)은 액정 패널(600)의 행 방향으로 연장되어 서로가 거의 평행하며, 데이터 라인(D1~DM)은 액정 패널(600)의 열 방향으로 연장되어 게이터 라인(G1~GN)과 교차하며, 서로가 거의 평행하다. The display signal lines G 1 to G N and D 1 to D M are provided with a plurality of gate lines G 1 through G N transmitting gate driving signals to the
또한 액정 패널(600)은 적어도 하나의 더미 데이터 라인(미도시)을 포함할 수 있다. 이러한 더미 데이터 라인은 액정 패널(600)로부터 발생하는 누설 전류(Ioff)를 검출할 수 있다. 구체적으로 더미 데이터 라인은 액정 패널(600)의 다수의 데이터 라인(D1~DM)과 실질적으로 나란하도록 위치할 수 있으며, 적어도 하나 형성될 수 있다. 이러한 더미 데이터 라인은 후술될 게이트 구동부(300)로부터 액정 패널(600)로 제공되는 게이트 구동 신호, 예를 들어 게이트 오프 전압(Voff)에 의해 발생되는 누설 전류(Ioff)를 검출하여 구동 전압 제어부(500)로 제공할 수 있다.In addition, the
각 단위 화소는 표시 신호선(G1~GN, D1~DM)에 연결된 스위칭 소자(Q)와 이에 연결된 액정 커패시터(Clc) 및 유지 커패시터(Cst)를 포함한다. 여기서 유지 커패시터(Cst)는 필요에 따라 생략할 수 있다.Each unit pixel includes a switching element Q connected to the display signal lines G 1 to G N , D 1 to D M , a liquid crystal capacitor C lc , and a storage capacitor Cst connected thereto. The sustain capacitor Cst may be omitted as necessary.
도 2를 참조하면, 액정 패널(600)은 서로 마주보는 제1 표시판(610) 및 제2 표시판(620)과, 두 표시판(610, 620) 사이에 개재된 액정층(630)을 포함한다. 또한 제1 표시판(610)은 앞서 설명한 바와 같이, 다수의 게이트 라인(GN, GN -1)과 게이트 라인(GN, GN -1)에 교차하는 데이터 라인(DM), 스위칭 소자(Q) 및 화소 전극(PE)을 포함하며, 제2 표시판(620)은 제1 표시판(610)의 화소 전극(PE)에 대응하는 공통 전극(CE) 및 컬러 필터(CF)를 포함한다.Referring to FIG. 2, the
여기서 스위칭 소자(Q)는 제1 표시판(610)의 화소 전극(PE)과 제2 표시판(620)의 공통 전극(CE)을 두 단자로 하며, 두 전극(PE, CE) 사이에 개재된 액정층(630)은 유전체로서 기능한다. 또한 화소 전극(PE)은 스위칭 소자(Q)에 연결되며, 공통 전극(CE)은 제2 표시판(620)의 전면에 형성되어 있고, 공통 전압(Vcom)을 인가받는다. 이때 공통 전극(CE)이 제1 표시판(610)에 구비되는 경우도 있으며, 이경우 두 전극(PE, CE)이 모두 선형 또는 막대형으로 만들어질 수 있다.In this case, the switching element Q uses the pixel electrode PE of the
유지 커패시터(Cst)는 제1 표시판(610)에 구비된 별개의 신호선(미도시)과 화소 전극(PE)이 중첩되어 이루어지며, 이 별개의 신호선에는 공통 전압(Vcom) 등의 정해진 전압이 인가된다(독립 배선 방식). 또한 유지 커패시터(Cst)는 화소 전극(PE)이 절연체를 매개로 바로 위의 전단 게이트선과 중첩되어 이루어질 수도 있 다(전단 게이트 방식).The storage capacitor Cst is formed by overlapping a separate signal line (not shown) and the pixel electrode PE provided on the
한편 색 표시를 구현하기 위해서는 각 단위 화소가 색상을 표시할 수 있도록 하여야 하는데, 이는 화소 전극(PE)에 대응하는 영역에 적색, 녹색 또는 청색의 컬러 필터(CF)를 구비함으로써 가능하다. 여기에서 컬러 필터(CF)는 제2 표시판(620)의 해당 영역에 형성할 수 있으며, 또한 제1 표시판(610)의 화소 전극(PE) 위 또는 아래에 형성할 수도 있다.Meanwhile, in order to implement color display, each unit pixel should display a color, which is possible by providing a red, green, or blue color filter CF in a region corresponding to the pixel electrode PE. The color filter CF may be formed in a corresponding region of the
다시 도 1을 참조하면, 상술한 구조의 액정 패널(600)에 구동 및 제어 신호를 제공하기 위해 액정 표시 장치(700)는 타이밍 제어부(100), 구동 전압 발생부(200), 게이트 구동부(300), 데이터 구동부(400), 감마 전압 발생부(450) 및 구동 전압 제어부(500) 등으로 구성된 구동 장치를 포함한다.Referring back to FIG. 1, in order to provide driving and control signals to the
타이밍 제어부(100)는 외부의 제어기(미도시)로부터 소정의 신호를 제공 받아 게이트 구동부(300) 및 데이터 구동부(400) 등의 동작을 제어하는 신호를 생성하며, 각 해당하는 제어 신호를 게이트 구동부(300) 및 데이터 구동부(400)에 제공한다.The
또한 타이밍 제어부(100)는 외부로부터 제공되는 영상 신호(R, G, B)를 액정 패널(600)의 동작 조건에 맞도록 처리하여, 데이터 구동 신호로써 데이터 구동부(400)에 제공한다.In addition, the
구동 전압 발생부(200)는 다수의 구동 전압을 생성하여 게이트 구동부(300) 및 액정 패널(600)에 제공한다. 이러한 구동 전압 발생부(200)에서 생성되는 구동 전압으로는 예를 들어 게이트 온 전압(Von), 게이트 오프 전압(Voff) 및 공통 전 압(Vcom) 등을 포함한다. 또한 구동 전압 발생부(200)는 후술될 구동 전압 제어부(500)에 의해 생성되는 게이트 오프 전압(Voff)의 크기를 조정할 수 있다. 구체적으로 구동 전압 발생부(200)는 구동 전압 제어부(500)로부터 제공되는 소정의 제어 신호(V_cnt)에 의해 게이트 오프 전압(Voff)의 크기를 증가 또는 감소시킬 수 있다. 이렇게 조정된 게이트 오프 전압(Voff)은 게이트 구동부(300)를 통하여 액정 패널(600)에 제공될 수 있다.The driving
구동 전압 제어부(500)는 게이트 오프 전압(Voff)의 크기를 조정할 수 있는 제어 신호(V_cnt)를 생성하여 구동 전압 발생부(200)에 제공한다. 구체적으로 구동 전압 제어부(500)는 액정 패널(600)로부터 검출된 누설 전류(Ioff), 예를 들어 게이트 구동부(300)로부터 액정 패널(600)에 게이트 오프 전압(Voff)이 제공되었을 때, 액정 패널(600)의 스위칭 소자, 즉 박막 트랜지스터가 완전하게 오프(off)되지 않아 발생되는 누설 전류(Ioff)를 검출할 수 있다. 이때 누설 전류(Ioff)는 앞서 설명한 바와 같이, 예를 들어 액정 패널(600)에 형성된 더미 데이터 라인을 통해 검출되어 구동 전압 제어부(500)로 제공될 수 있다. The driving
또한 구동 전압 제어부(500)는 이러한 누설 전류(Ioff)로서 소정의 제어 신호(V_cnt), 예를 들어 게이트 오프 전압(Voff)의 크기를 조절할 수 있는 제어 신호(V_cnt)를 생성하고, 생성된 제어 신호(V_cnt)를 구동 전압 발생부(200)로 피드백한다. 여기서 구동 전압 발생부(200)는 앞서 설명한 바와 같이, 구동 전압 제어부(500)로부터 제공된 제어 신호(V_cnt)에 따라 게이트 오프 전압(Voff)의 크기를 조절하여 게이트 구동부(300)에 제공할 수 있다. 이러한 구동 전압 제어부(500)는 후에 도 3 내지 도 6을 참조하여 상세히 설명한다.In addition, the driving
게이트 구동부(300)는 액정 패널(600)의 다수의 게이트 라인(G1~GN)에 연결되어 있으며, 구동 전압 발생부(200)로부터 제공된 게이트 온 전압(Von)과 게이트 오프 전압(Voff)의 조합으로 이루어진 게이트 구동 신호를 게이트 라인(G1~GN)에 제공한다.The
데이터 구동부(400)는 액정 패널(600)의 다수의 데이터 라인(D1~DM)에 연결되어 있으며, 감마 전압 발생부(450)로부터 제공된 다수의 감마 전압에 기초하여 다수의 계조 전압을 생성하고, 생성된 계조 전압을 선택하여 데이터 구동 신호로써 단위 화소에 인가하며, 통상적으로 다수의 집적회로로 이루어진다.The
감마 전압 발생부(450)는 단위 화소의 투과율과 관련된 두 벌의 복수 감마 전압을 생성할 수 있다. 즉, 두 벌의 감마 전압 중 한 벌은 정극성 전압이고, 다른 한 벌은 부극성 전압이 된다. 여기서 정극성 전압과 부극성 전압은 공통 전압(Vcom)에 대해 극성이 반대인 전압을 의미하며, 반전 구동 시 교대하여 액정 패널(600)에 각각 제공된다.The
상술한 바와 같이 구동 장치(100, 200, 300, 400, 450, 500)는 외부로부터 구동 및 제어 신호를 제공받아 적절히 처리하여 액정 패널(600)의 구동 및 제어 신호로 제공하게 된다. 이하에서 이러한 구동 장치(100, 200, 300, 400, 450, 500)의 동작에 대해 좀 더 상세히 설명한다.As described above, the driving
우선 타이밍 제어부(100)는 외부의 그래피 제어기(미도시)로부터 R, G, B 영 상 신호(R, G, B) 및 이의 표시를 제어하는 입력 제어 신호, 예를 들면 수직 동기 신호(Vsync), 수평 동기 신호(Hsync), 메인 클럭 신호(MCLK) 및 데이터 인에이블 신호(DE) 등을 제공받는다.First, the
또한 타이밍 제어부(100)는 이러한 입력 제어 신호를 기초로 게이트 제어 신호(CONT1) 및 데이터 제어 신호(CONT2) 등을 생성하고, 영상 신호(R, G, B)를 액정 패널(600)의 동작 조건에 맞도록 적절히 처리한다. 여기서 타이밍 제어부(100)에서 생성된 게이트 제어 신호(CONT1)는 게이트 구동부(300)에 제공되고, 데이터 제어 신호(CONT2) 및 처리된 영상 데이터 신호(R', G', B')는 데이터 구동부(400)에 제공된다.In addition, the
게이트 제어 신호(CONT1)는 게이트 온 펄스(게이트 온 전압 구간)의 출력 시작을 지시하는 수직 동기 신호(STV), 게이트 온 펄스의 출력 시기를 제어하는 게이트 클럭 신호(CPV) 및 게이트 온 펄스, 즉 게이트 구동 신호의 폭을 한정하여 각각의 게이트 구동 신호가 서로 중첩되지 않도록 제어하는 게이트 출력 인에이블 신호(OE) 등을 포함할 수 있다.The gate control signal CONT1 is a vertical synchronization signal STV indicating the start of output of the gate on pulse (gate on voltage section), a gate clock signal CPV for controlling the output timing of the gate on pulse, and a gate on pulse, that is, A gate output enable signal OE or the like may be included to limit the width of the gate driving signal so that the gate driving signals do not overlap each other.
데이터 제어 신호(CONT2)는 영상 데이터(R', G', B')의 입력 시작을 지시하는 수평 동기 시작 신호(STH), 데이터 라인(D1~DM)에 해당하는 데이터 구동 신호를 인가하라는 로드 신호(LOAD), 공통 전압(Vcom)에 대한 데이터 구동 신호의 극성을 반전시키는 반전 구동 신호(RVS) 및 데이터 클럭 신호(HCLK) 등을 포함할 수 있다.The data control signal CONT2 applies a horizontal synchronization start signal STH that indicates the start of input of the image data R ', G', and B ', and a data driving signal corresponding to the data lines D 1 to D M. May include a load signal LOAD, an inversion driving signal RVS for inverting the polarity of the data driving signal with respect to the common voltage Vcom, a data clock signal HCLK, and the like.
데이터 구동부(400)는 타이밍 제어부(100)로부터 제공되는 데이터 제어 신 호(CONT2)에 따라 액정 패널(600)의 한 행에 대응하는 영상 데이터(R', G', B')를 차례로 입력받고, 계조 전압 중 각 영상 데이터에 대응하는 계조 전압을 선택함으로써 영상 데이터(R', G', B')를 해당 데이터 구동 신호로 변환한다.The
게이트 구동부(300)는 타이밍 제어부(100)로부터 제공되는 게이트 온 전압(Von), 즉 게이트 출력 인에이블 신호(OE)의 폭만큼 한정되어 서로 중첩되지 않도록 제어된 게이트 구동 신호를 액정 패널(600)의 게이트 라인(G1~GN)에 순차적으로 제공하여 게이트 라인(G1~GN)에 연결된 스위칭 소자(Q)를 턴온(turn-on)시킨다.The
여기서 하나의 게이트 라인(G1~GN)에 게이트 온 전압(Von)이 인가되어 이에 연결된 한 행의 스위칭 소자(Q)가 턴온되어 있는 동안[이 기간을 '1H' 또는 '1 수평 주기(horizontal period)' 이라고 하며, 수평 동기 신호(STH), 데이터 인에이블 신호(DE), 게이트 클럭 신호(CPV)의 한 주기와 동일함], 데이터 구동부(400)는 각 데이터 구동 신호를 해당 데이터 라인(D1~DM)에 공급한다. 이렇게 공급된 데이터 구동 신호는 턴온된 스위칭 소자(Q)를 통해 해당 단위 화소에 인가된다.Here, while a gate-on voltage Von is applied to one gate line G 1 to G N and a row of switching elements Q connected thereto is turned on (this period is referred to as' 1H 'or' 1 horizontal period ( horizontal period) ', which is equal to one period of the horizontal synchronization signal STH, the data enable signal DE, and the gate clock signal CPV], and the
구동 전압 제어부(500)는 액정 패널(600)로부터 누설 전류(Ioff)를 제공받는다. 예를 들어 구동 전압 제어부(500)는 액정 패널(600)에 형성된 적어도 하나의 더미 데이터 라인을 통과한 누설 전류(Ioff)를 제공받을 수 있다. The driving
또한 구동 전압 제어부(500)는 제공받은 누설 전류(Ioff)로부터 제어 신호(V_cnt)를 생성할 수 있다. 구체적으로 구동 전압 제어부(500)는 액정 패널(600)의 적어도 두 프레임 동작으로부터 검출되는 누설 전류(Ioff)를 서로 비교하여 제 어 신호(V_cnt)를 생성할 수 있다. 이렇게 생성된 제어 신호(V_cnt)는 구동 전압 발생부(200)로 피드백될 수 있다. 여기서 구동 전압 발생부(200)는 이러한 제어 신호(V_cnt)를 이용하여 게이트 오프 전압(Voff)의 크기를 조정하며, 조정된 게이트 오프 전압(Voff)을 액정 패널(600)에 제공할 수 있다.In addition, the driving
또한 구동 전압 제어부(500)는 액정 패널(600)의 한 프레임(frame) 동작, 즉 액정 패널(600)의 모든 게이트 라인(G1~GN)에 대하여 순차적으로 게이트 구동 신호를 인가하여 모든 단위 화소에 데이터 구동 신호가 인가되는 동작 동안 적어도 한번 동작하여 제어 신호(V_cnt)를 생성할 수 있다. 여기서 제어 신호(V_cnt)는 액정 패널(600)의 다음 프레임 동작에 적용되어 액정 패널(600)에 제공되는 게이트 오프 전압(Voff)의 크기를 조절할 수 있다.In addition, the driving
이하 도 3 내지 도 6을 참조하여 상술한 구동 전압 제어부에 대해 상세히 설명한다. Hereinafter, the driving voltage controller described above will be described in detail with reference to FIGS. 3 to 6.
도 3은 도 1의 구동 전압 제어부의 블록도이고, 도 4는 도 3의 구동 전압 제어부에 의한 게이트 오프 전압의 크기 변화를 나타낸 액정 패널의 전류-전압 특성 곡선의 일 예이고, 도 5는 도 3의 구동 전압 제어부에 의한 게이트 오프 전압의 크기 변화를 나타낸 액정 패널의 전류-전압 특성 곡선의 다른 예이다.FIG. 3 is a block diagram of the driving voltage controller of FIG. 1, FIG. 4 is an example of a current-voltage characteristic curve of a liquid crystal panel showing the magnitude change of the gate-off voltage by the driving voltage controller of FIG. 3, and FIG. 5 is a diagram of FIG. 5. It is another example of the current-voltage characteristic curve of the liquid crystal panel which shows the magnitude | size change of the gate-off voltage by the drive voltage control part of 3.
우선 도 1 및 도 3을 참조하면, 구동 전압 제어부(500)는 크게 증폭부(510), 신호 생성부(520), 저장부(530) 및 비교/연산부(540)를 포함하여 구성될 수 있다.First, referring to FIGS. 1 and 3, the driving
증폭부(510)는 액정 패널(600)로부터 검출되는 누설 전류(Ioff)를 소정의 크 기로 증폭한다. 구체적으로 증폭부(510)는 액정 패널(600)의 N-1 프레임 동작으로부터 검출된 제1 누설 전류(Ioff(N-1))를 소정의 크기로 증폭하여 후술될 저장부(530)로 출력할 수 있다. 또한 증폭부(510)는 액정 패널(600)의 N 프레임 동작, 즉 구동 전압 제어부(500)가 제1 누설 전류(Ioff(N-1))를 이용하여 제어 신호(V_cnt)를 생성하고, 생성된 제어 신호(V_cnt)를 이용하여 게이트 오프 전압(Voff)의 크기를 조정하고, 조정된 게이트 오프 전압(Voff)을 제공받아 동작하는 액정 패널(600)의 N 프레임 동작에서 검출되는 제2 누설 전류(Ioff(N))를 증폭하여 후술될 비교/연산부(540)에 출력할 수 있다. 여기서 증폭부(510)는 스위칭 소자, 예를 들어 트랜지스터를 이용한 전류 증폭기로 구성될 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다.The
신호 생성부(520)는 액정 패널(600)로부터 검출되는 누설 전류(Ioff)를 이용하여 제어 신호(V_cnt)를 생성하고, 생성된 제어 신호(V_cnt)를 구동 전압 발생부(200)로 피드백하여 게이트 오프 전압(Voff)의 크기를 조정한다. 구체적으로 신호 생성부(520)는 앞서 설명한 증폭부(510)로부터 제공된 제1 누설 전류(Ioff(N-1))를 이용하여 제1 제어 신호(V_cnt)를 생성하고, 생성된 제1 제어 신호(V_cnt)를 구동 전압 발생부(200)로 피드백하여 게이트 오프 전압(Voff)의 크기를 조정할 수 있다. 또한 신호 생성부(520)는 후술될 비교/연산부(540)로부터 제공된 전류 변화량(△Ioff)을 이용하여 제2 제어 신호(V_cnt)를 생성하고, 생성된 제2 제어 신호(V_cnt)를 구동 전압 발생부(200)로 피드백하여 게이트 오프 전압(Voff)의 크기를 조정할 수 있다. 여기서 제1 제어 신호(V_cnt)는 액정 패널(600)의 N 프레임 동 작에서 구동 전압 발생부(200)로 제공될 수 있으며, 제2 제어 신호(V_cnt)는 액정 패널(600)의 N+1 프레임 동작에서 구동 전압 발생부(200)로 제공될 수 있다. The
저장부(530)는 증폭부(510)로부터 증폭된 제1 누설 전류(Ioff(N-1))를 저장한다. 구체적으로 저장부(530)는 액정 패널(600)의 N-1 프레임 동작에서 검출되어 증폭된 제1 누설 전류(Ioff(N-1))를 저장하고, 액정 패널(600)의 N 프레임 동작시 이를 비교/연산부(540)로 제공할 수 있다. 마찬가지로 저장부(530)는 액정 패널(600)의 N 프레임 동작에서 검출되어 증폭된 제2 누설 전류(Ioff(N))를 저장하고, 액정 패널(600)의 N+1 프레임 동작시 이를 비교/연산부(540)로 제공할 수 있다. 여기서 저장부(530)는 예를 들어 EEPROM을 사용할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 또한 저장부(530)는 적어도 하나의 변환부(미도시), 예를 들어 아날로그-디지털 또는 디지털-아날로그 변환부를 포함할 수도 있다.The
비교/연산부(540)는 증폭부(510)로부터 제공된 증폭된 누설 전류, 예를 들어 제2 누설 전류(Ioff(N)))와, 저장부(530)로부터 제공된 증폭된 누설 전류, 예를 들어 제1 누설 전류(Ioff(N-1)))를 서로 비교/연산하여 소정의 전류 변화량(△Ioff)을 검출한다. 구체적으로 비교/연산부(540)는 액정 패널(600)의 N 프레임 동작에서 저장부(530)에 저장된 제1 누설 전류(Ioff(N-1))와 증폭부(510)로부터 제공된 제2 누설 전류(Ioff(N))의 크기를 비교/연산할 수 있으며, 그 결과에 따라 제1 및 제2 누설 전류(Ioff(N-1), Ioff(N)) 사이의 전류 변화량(△Ioff), 예를 들어 전류 크기 변화량 을 검출할 수 있다. 여기서 전류 변화량(△Ioff)은 두 누설 전류, 즉 제1 및 제2 누설 전류(Ioff(N-1), Ioff(N))의 크기에 따라 양(+) 또는 음(-)의 값으로 검출될 수 있으며, 이러한 전류 변화량(△Ioff)은 앞서 설명된 신호 생성부(520)로 제공될 수 있다. 이러한 전류 변화량(△Ioff)은 제어 신호(V_cnt)의 종류, 예를 들어 게이트 오프 전압(Voff)을 증가시키는 양(+)의 제어 신호(V_cnt) 및 게이트 오프 전압(Voff)의 크기를 감소시키는 음(-)의 제어 신호(V_cnt)를 결정할 수 있다.The comparator /
이하 도 1, 도 3 및 도 5를 참조하여 상기한 구동 전압 제어부의 동작의 일 실시예에 대해 설명한다.Hereinafter, an exemplary embodiment of the operation of the driving voltage controller will be described with reference to FIGS. 1, 3, and 5.
우선 구동 전압 제어부(500)는 제1 게이트 오프 전압(Voff(N-1))이 제공된 액정 패널(600)의 N-1 프레임 동작에서 검출된 제1 누설 전류(Ioff(N-1))를 이용하여 제1 제어 신호를 생성하고, 이를 구동 전압 발생부(200)로 피드백하여 제2 게이트 오프 전압(Voff(N))을 생성한다. 여기서 제2 게이트 오프 전압(Voff(N))은 액정 패널(600)의 N 프레임 동작에서 제공될 수 있다. 또한 제2 게이트 오프 전압(Voff(N))은 제1 게이트 오프 전압(Voff(N-1))으로부터 제1 전압 변화량(△V1), 예를 들어 음(-)의 크기를 갖는 제1 전압 변화량(△V1)으로 크기가 조정될 수 있다. First, the driving
다음으로 구동 전압 제어부(500)는 제2 게이트 오프 전압(Voff(N))이 제공된 액정 패널(600)의 N 프레임 동작으로부터 제2 누설 전류(Ioff(N))를 검출한다. 이때 앞서 설명된 제1 누설 전류(Ioff(N-1))는 구동 전압 제어부(500)의 증폭부(510)에 의해 증폭되어 저장부(530)에 저장되어 있을 수 있다. Next, the driving
또한 검출된 제2 누설 전류(Ioff(N))는 증폭부(510)에 의해 증폭되어 비교/연산부(540)로 제공될 수 있다. 여기서 비교/연산부(540)는 저장부(530)에 저장된 제1 누설 전류(Ioff(N-1))와 검출되어 증폭된 제2 누설 전류(Ioff(N))를 비교/연산하여 제1 전류 변화량(△I1)을 검출한다. 이때 검출되는 제1 전류 변화량(△I1)은 도 4에 도시된 바와 같이, 예를 들어 양(+)의 값을 가지는 제1 전류 변화량(△I1)일 수 있다. 또한 증폭된 제2 누설 전류(Ioff(N))는 저장부(530)에 저장될 수 있다.In addition, the detected second leakage current Ioff (N) may be amplified by the
다음으로 검출된 제1 전류 변화량(△I1)을 신호 생성부(520)로 제공하여 제2 제어 신호를 생성하고, 제2 제어 신호에 따라 크기가 조정된 제3 게이트 오프 전압(Voff(N+1))을 생성할 수 있다. 구체적으로 신호 생성부(520)는 양(+)의 제1 전류 변화량(△I1)으로부터 제2 제어 신호를 생성할 수 있다. 여기서 제2 제어 신호는 제1 전압 변화량(△V1)과 반대 방향을 가지는 제2 전압 변화량(△V2), 예를 들어 양(+)의 값을 가지는 제2 전압 변화량(△V2)일 수 있다. 이에 따라 제2 제어 신호에 의해 생성되는 제3 게이트 오프 전압(Voff(N+1))은 제1 게이트 오프 전압(Voff(N-1))으로부터 양(+)의 방향으로 크기가 조정될 수 있으며, 이러한 제3 게이트 오프 전압(Voff(N+1))은 액정 패널(600)의 N+1 프레임 동작에 제공될 수 있다. 또한 제3 게이트 오프 전압(Voff(N+1))이 제공된 액정 패널(600)의 N+1 프레임 동작에서 검출된 제3 누설 전류(Ioff(N+1))는 제1 누설 전류(Ioff(N-1))로부터 음(-)의 값을 가지는 제2 전류 변화량(△I2)으로 나타날 수 있으며, 제1 및 제2 누설 전류(Ioff(N-1), Ioff(N))에 비해 최소의 값으로 검출될 수 있다. 따라서 액정 패널(600)의 N+1 프레임 동작에서 스위칭 소자(Q) 에러, 즉 큰 누설 전류에 의해 스위칭 소자(Q)가 오프되지 않는 현상을 방지할 수 있으며, 이에 따라 잔상, 크로스토크 및 플리커 등의 화면 불량을 개선할 수 있게 된다.Next, the detected first current change amount ΔI1 is provided to the
이하 도 1, 도 3 및 도 5를 참조하여 상기한 구동 전압 제어부의 동작의 다른 실시예에 대해 설명한다.Hereinafter, another exemplary embodiment of the operation of the driving voltage controller will be described with reference to FIGS. 1, 3, and 5.
우선 앞서 설명한 바와 같이, 구동 전압 제어부(500)는 제1 게이트 오프 전압(Voff(N-1))이 제공된 액정 패널(600)의 N-1 프레임 동작에서 검출된 제1 누설 전류(Ioff(N-1))를 이용하여 제1 제어 신호를 생성하고, 이를 구동 전압 발생부(200)로 피드백하여 제2 게이트 오프 전압(Voff(N))을 생성한다. 여기서 제2 게이트 오프 전압(Voff(N))은 액정 패널(600)의 N 프레임 동작에서 제공될 수 있다. 또한 제2 게이트 오프 전압(Voff(N))은 제1 게이트 오프 전압(Voff(N-1))으로부터 제1 전압 변화량(△V1), 예를 들어 음(-)의 크기를 갖는 제1 전압 변화량(△V1)으로 크기가 조정될 수 있다. First, as described above, the driving
다음으로 구동 전압 제어부(500)는 제2 게이트 오프 전압(Voff(N))이 제공된 액정 패널(600)의 N 프레임 동작으로부터 제2 누설 전류(Ioff(N))를 검출한다. 이때 앞서 설명된 제1 누설 전류(Ioff(N-1))는 구동 전압 제어부(500)의 증폭부(510)에 의해 증폭되어 저장부(530)에 저장되어 있을 수 있다. Next, the driving
또한 검출된 제2 누설 전류(Ioff(N))는 증폭부(510)에 의해 증폭되어 비교/연산부(540)로 제공될 수 있다. 여기서 비교/연산부(540)는 저장부(530)에 저장된 제1 누설 전류(Ioff(N-1))와 검출되어 증폭된 제2 누설 전류(Ioff(N))를 비교/연산하여 제1 전류 변화량(△I1)을 검출한다. 이때 검출되는 제1 전류 변화량(△I1)은 도 5에 도시된 바와 같이, 예를 들어 음(-)의 값을 가지는 제1 전류 변화량(△I1)일 수 있다. 또한 증폭된 제2 누설 전류(Ioff(N))는 저장부(530)에 저장될 수 있다.In addition, the detected second leakage current Ioff (N) may be amplified by the
다음으로 검출된 제1 전류 변화량(△I1)을 신호 생성부(520)로 제공하여 제2 제어 신호를 생성하고, 제2 제어 신호에 따라 크기가 조정된 제3 게이트 오프 전압(Voff(N+1))을 생성할 수 있다. 구체적으로 신호 생성부(520)는 음(-)의 제1 전류 변화량(△I1)으로부터 제2 제어 신호를 생성할 수 있다. 여기서 제2 제어 신호는 제1 전압 변화량(△V1)과 동일 방향을 가지는 제2 전압 변화량(△V2), 예를 들어 음(-)의 값을 가지는 제2 전압 변화량(△V2)일 수 있다. 이에 따라 제2 제어 신호에 의해 생성되는 제3 게이트 오프 전압(Voff(N+1))은 제1 게이트 오프 전압(Voff(N- 1))으로부터 음(-)의 방향으로 크기가 조정될 수 있으며, 이러한 제3 게이트 오프 전압(Voff(N+1))은 액정 패널(600)의 N+1 프레임 동작에 제공될 수 있다. 또한 제3 게이트 오프 전압(Voff(N+1))이 제공된 액정 패널(600)의 N+1 프레임 동작에서 검출된 제3 누설 전류(Ioff(N+1))는 제1 누설 전류(Ioff(N-1))로부터 음(-)의 값을 가지는 제2 전류 변화량(△I2)으로 나타날 수 있으며, 제1 및 제2 누설 전류(Ioff(N-1), Ioff(N))에 비해 최소의 값으로 검출될 수 있다. 따라서 액정 패널(600)의 N+1 프레임 동작에서 스위칭 소자(Q) 에러, 즉 큰 누설 전류에 의해 스위칭 소자(Q)가 오프되지 않는 현상을 방지할 수 있으며, 이에 따라 잔상, 크로스토크 및 플리커 등의 화면 불량을 개선할 수 있게 된다.Next, the detected first current change amount ΔI1 is provided to the
상술한 바와 같이 도 3 내지 도 5에서는 액정 패널의 두 프레임 동작에서 검출되는 누설 전류를 이용하여 게이트 오프 전압의 크기를 제어하는 구동 전압 제어부의 동작에 대해 설명하였다. 그러나 본 발명은 이에 제한되지 않으며, 본 발명에 따른 구동 전압 제어부의 동작은 액정 패널의 적어도 두 프레임 동작, 즉 액정 패널의 N-1, N, N+1 프레임 동작에서 검출되는 누설 전류를 이용하여 게이트 오프 전압의 크기를 제어할 수 있음은 자명한 일이다.As described above, FIGS. 3 to 5 have described the operation of the driving voltage controller for controlling the magnitude of the gate-off voltage by using leakage current detected in two frame operations of the liquid crystal panel. However, the present invention is not limited thereto, and the operation of the driving voltage controller according to the present invention may be performed by using leakage current detected in at least two frame operations of the liquid crystal panel, that is, N-1, N, N + 1 frame operations of the liquid crystal panel. It is obvious that the magnitude of the gate-off voltage can be controlled.
이하 도 6을 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 구동 전압 제어부에 대해 상세히 설명한다. 도 6은 도 3의 다른 실시예에 따른 구동 전압 제어부의 블록도이다. 설명의 편의를 위하여 도 3에 도시된 각 부재와 동일 기능을 갖는 부재는 동일 부호로 나타내고 따라서 그 설명은 생략한다. 본 실시예의 구동 전압 제어부는 도 6에 나타낸 바와 같이, 다음을 제외하고 동일한 구조를 갖는다. 즉, 도 6에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 구동 전압 제어부(501)는 혼합/평균부(550)를 더 포함하여 구성될 수 있다.Hereinafter, a driving voltage controller according to another exemplary embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 6. 6 is a block diagram of a driving voltage controller according to another exemplary embodiment of FIG. 3. For convenience of description, members having the same functions as the members shown in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals, and thus description thereof is omitted. As shown in FIG. 6, the driving voltage control part of this embodiment has the same structure except the following. That is, as shown in FIG. 6, the driving
도 1 및 도 6을 참조하면, 혼합/평균부(550)는 액정 패널(600)로부터 다수의 누설 전류들(Ioff1, Ioff2, Ioff3, Ioff4)을 제공받는다. 이때 다수의 누설 전류들(Ioff1, Ioff2, Ioff3, Ioff4)은 앞서 설명한 바와 같이, 액정 패널(600)에 형성된 다수의 더미 데이터 라인(미도시)을 통해 검출되어 제공될 수 있다. 여기서 다수의 누설 전류들(Ioff1, Ioff2, Ioff3, Ioff4)은 액정 패널(600)의 N-1 프레임 동작에서 검출될 수 있다.1 and 6, the mixing /
또한 혼합/평균부(550)는 입력된 다수의 누설 전류들(Ioff1, Ioff2, Ioff3, Ioff4)을 하나의 누설 전류(Ioff(N-1))로 머지(merge)할 수 있다. 구체적으로 혼합/평균부(550)는 입력된 다수의 누설 전류들(Ioff1, Ioff2, Ioff3, Ioff4)을 합하고, 이를 평균하여 제1 누설 전류(Ioff(N-1))를 생성할 수 있다. 이렇게 생성된 제1 누설 전류(Ioff(N-1))는 앞서 도 3을 참조하여 설명한 바와 같이, 증폭부(510)에 제공될 수 있으며, 구동 전압 제어부(500)는 이러한 제1 누설 전류(Ioff(N-1))를 기초로하여 게이트 오프 전압(Voff)의 크기를 조절할 수 있는 제어 신호(V_cnt)를 생성할 수 있다.In addition, the mixing /
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.Although embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, those skilled in the art to which the present invention pertains may implement the present invention in other specific forms without changing the technical spirit or essential features thereof. I can understand that. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are exemplary in all respects and not restrictive.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 액정 표시 장치 및 이의 구동 방법에 의하면 액정 패널의 동작 환경에 따라 최적의 게이트 오프 전압을 제공할 수 있게 되어 액정 패널의 누설 전류를 최소화할 수 있으며, 이에 따라 잔상, 플리커 및 크로스토크 등의 화면 불량을 개선할 수 있다.As described above, the liquid crystal display device and the driving method thereof according to the present invention can provide an optimum gate-off voltage according to the operating environment of the liquid crystal panel, thereby minimizing leakage current of the liquid crystal panel. Screen defects such as flicker and crosstalk can be improved.
Claims (13)
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KR1020060101894A KR20080035333A (en) | 2006-10-19 | 2006-10-19 | Liquid crystal display and method of driving the same |
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KR1020060101894A KR20080035333A (en) | 2006-10-19 | 2006-10-19 | Liquid crystal display and method of driving the same |
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KR1020060101894A KR20080035333A (en) | 2006-10-19 | 2006-10-19 | Liquid crystal display and method of driving the same |
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