KR20090049216A - 표시 장치와 그 구동 장치 및 구동 방법 - Google Patents

표시 장치와 그 구동 장치 및 구동 방법 Download PDF

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Abstract

표시 장치에서, 게이트 구동부가 제1 모드에서 게이트선에 게이트 온 전압으로 설정된 게이트 전압을 주사하여 화소를 선택하며, 제2 모드에서 게이트 온 전압의 주사를 중지한다. 그리고 게이트 구동 제어부는 신호 제어부에 입력 영상 신호가 입력되는 동안 게이트 구동부의 동작을 제2 모드로 제어한다.
표시 장치, 영상 신호, 입력, 게이트 온 전압, 클록

Description

표시 장치와 그 구동 장치 및 구동 방법 {DISPLAY DEVICE, AND DRIVING APPARATUS AND DRIVING METHOD THEREOF}
본 발명은 표시 장치와 그 구동 장치 및 구동 방법에 관한 것으로, 특히 단말기에 포함되는 표시 장치와 그 구동 장치 및 구동 방법에 관한 것이다.
최근, 휴대 전화기, 개인 휴대용 정보 단말기 등의 단말기에 외부의 영상을 촬영할 수 있는 카메라, 동영상을 재생하기 위한 칩 등이 장착되고 있으며, 또한 영상 통화의 도입으로 인해, 단말기의 영상 표시 기능이 중요해지고 있다.
단말기에서 영상을 표시하기 위한 표시 장치로서 액정 표시 장치, 유기 발광 표시 장치 등의 표시 장치가 많이 사용되고 있다. 단말기는 영상 표시를 위해 입력 영상 신호를 신호 제어부에 형성된 그래픽 메모리에 저장한 후에, 그래픽 메모리에 저장된 영상 신호를 표시 장치의 데이터 구동부로 전달한다. 그러면, 표시 장치의 게이트 구동부는 스위칭 소자와 같은 능동 소자를 통해 순차적으로 게이트선을 선택하고, 데이터 구동부는 각 게이트선이 선택될 때마다 그래픽 메모리로부터 수신한 영상 신호에 대응하는 데이터 신호를 데이터선으로 인가하여 선택된 게이트선에 연결된 화소에 데이터 신호를 기록한다. 그리고 각 화소는 기록되는 데 이터 신호를 축전기 등의 기억 소자에 저장을 하고 저장한 데이터 신호에 따라 영상을 표시한다.
이때, 그래픽 메모리에 입력 영상 신호가 저장되는 주파수와 그래픽 메모리에서 데이터 구동부로 영상 신호를 전달하는 주파수가 다를 수 있다. 그런데, 두 주파수가 서로 다르면, 복수의 게이트선이 순차적으로 선택되면서 화소에 데이터 신호가 기록되는 동안, 그래픽 메모리에 새로운 영상 신호가 저장될 수 있다. 그러면, 복수의 게이트선이 모두 선택되기 전에 그래픽 메모리가 새로운 영상 신호를 데이터 구동부로 전달할 수 있다. 이에 따라, 그래픽 메모리가 새로운 영상 신호를 데이터 구동부로 전달하기 전에 선택된 게이트선에 연결된 화소는 이전 영상을 표시하고, 새로 선택되는 게이트선에 연결된 화소는 새로운 영상을 표시한다. 따라서 서로 다른 영상이 한 프레임 동안 표시되어서 화면의 일부가 붕괴되는 티어링(tearing) 현상이 발생할 수 있다.
따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 티어링 현상을 방지할 수 있는 표시 장치와 그 구동 장치 및 구동 방법을 제공하는 것이다.
이러한 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 한 특징에 따르면, 스위칭 소자를 각각 포함하며 데이터 신호에 따라 영상을 표시하는 복수의 화소 및 상기 복수의 화소에 각각 연결되어 있는 복수의 게이트선 및 데이터선을 포함하는 표시 장치의 구동 장치가 제공된다. 이 구동 장치는 데이터 구동부, 게이트 구동부, 신호 제어부 및 게이트 구동 제어부를 포함한다. 상기 데이터 구동부는 입력 영상 신호에 대응하는 상기 데이터 신호를 생성하여 상기 데이터선에 인가한다. 상기 게이트 구동부는 제1 모드에서 게이트 온 전압으로 설정된 게이트 전압을 상기 복수의 게이트선에 차례로 주사하여 상기 스위칭 소자를 턴온시키며, 제2 모드에서 상기 게이트 온 전압의 순차적 주사를 중지한다. 상기 신호 제어부는 상기 입력 영상 신호를 수신하고 이를 처리하여 상기 데이터 구동부에 전송하며 상기 게이트 구동부에 제어 신호를 전송하고, 상기 게이트 구동 제어부는 상기 신호 제어부에 상기 입력 영상 신호가 입력되는 동안 상기 게이트 구동부의 동작을 상기 제2 모드로 제어한다.
상기 게이트 구동 제어부는 상기 제2 모드에서 상기 게이트 전압을 상기 스위칭 소자를 턴오프시키는 제1 전압으로 설정할 수 있다.
이때, 상기 게이트 구동부는 상기 제1 모드에서 상기 스위칭 소자를 턴오프시킬 수 있는 제2 전압과 상기 게이트 전압의 조합으로 이루어진 게이트 신호를 상기 각 게이트선에 인가하며, 상기 제1 전압과 상기 제2 전압은 동일할 수 있다.
상기 신호 제어부는 고전압과 저전압을 교대로 가지는 클록 신호를 출력하며, 상기 게이트 구동 제어부는 상기 제1 모드에서 상기 클록 신호를 상기 게이트 구동부에 전달하고, 상기 제2 모드에서 상기 클록 신호의 전달을 중지하며, 상기 게이트 구동부는 상기 클록 신호에 동기하여 상기 게이트 온 전압으로 설정된 게이트 전압을 생성할 수 있다.
이때, 상기 게이트 구동 제어부는 상기 제2 모드에서 상기 클록 신호 대신 일정한 전압을 가지는 신호를 상기 게이트 구동부에 제공할 수 있다.
그리고 상기 일정한 전압은 상기 스위칭 소자를 턴오프시키는 제1 전압일 수 있다. 이때, 상기 게이트 구동부는 상기 제1 모드에서 상기 스위칭 소자를 턴오프시킬 수 있는 제2 전압과 상기 게이트 전압의 조합으로 이루어진 게이트 신호를 상기 각 게이트선에 인가하며, 상기 제1 전압은 상기 제2 전압과 동일할 수 있다.
상기 제어 신호는 주사 시작을 지시하는 주사 시작 신호를 포함하며, 상기 게이트 구동 제어부는 상기 신호 제어부에 상기 입력 영상 신호의 입력이 완료되고 상기 신호 제어부에서 상기 주사 시작 신호가 출력되면 상기 게이트 구동부의 동작을 상기 제1 모드로 제어할 수 있다.
이때, 상기 게이트 구동 제어부는 상기 신호 제어부에 상기 입력 영상 신호의 입력이 완료되고 상기 신호 제어부에서 상기 주사 시작 신호가 출력되기 전에 상기 게이트 구동부의 동작을 상기 제2 모드로 제어할 수 있다.
상기 게이트 구동 제어부는 상기 입력 영상 신호가 상기 신호 제어부에 입력되는 것을 직접 감지할 수 있다.
상기 신호 제어부는 기록 신호에 응답하여 상기 입력 영상 신호를 수신하여 기록하며, 상기 게이트 구동 제어부는 상기 기록 신호가 상기 신호 제어부에 입력되는 것을 감지하여 상기 입력 영상 신호의 입력 여부를 판단할 수 있다.
상기 신호 제어부는 레지스터 선택 신호에 응답하여 상기 입력 영상 신호를 수신하여 기록하며, 상기 게이트 구동 제어부는 상기 기록 신호가 상기 신호 제어 부에 입력되는 것을 감지하여 상기 입력 영상 신호의 입력 여부를 판단할 수 있다.
본 발명의 다른 특징에 따른 표시 장치는, 신호 제어부, 데이터 구동부, 데이터선, 게이트선, 화소 및 게이트 구동부를 포함한다. 상기 신호 제어부는 입력 영상 신호를 수신하여 저장하고, 상기 데이터 구동부는 상기 신호 제어부로부터 전달되는 상기 입력 영상 신호에 대응하는 데이터 신호를 생성한다. 상기 데이터선은 상기 데이터 신호를 전달하고, 상기 게이트선은 게이트 신호를 전달한다. 상기 화소는 상기 데이터선으로부터 상기 데이터 신호를 받아 저장하며 상기 게이트 신호에 따라 상기 데이터 신호에 해당하는 영상을 표시하고, 상기 게이트 구동부는 상기 신호 제어부에 상기 입력 영상 신호가 입력되는 동안 상기 화소가 상기 데이터 신호를 수신하는 동작을 중지시킨다.
상기 게이트 구동부가 상기 게이트 신호를 게이트 온 전압으로 설정한 동안 상기 화소는 상기 데이터 신호를 수신하며, 상기 신호 제어부에 상기 입력 영상 신호가 입력되는 동안, 상기 게이트 구동부는 상기 게이트 온 전압의 설정을 중지할 수 있다.
이때, 상기 화소는 상기 게이트 온 전압에 응답하여 턴온되어 상기 데이터 신호를 수신하는 스위칭 소자를 포함하며, 상기 신호 제어부에 상기 입력 영상 신호가 입력되는 동안, 상기 게이트 구동부는 상기 게이트 신호의 전압을 상기 스위칭 소자를 턴오프시키는 제1 전압으로 설정하여 상기 게이트 온 전압의 인가를 중지할 수 있다.
상기 게이트 구동부는 상기 스위칭 소자를 턴오프시키는 제2 전압과 게이트 온 전압의 조합 또는 상기 제1 전압과 상기 제2 전압의 조합으로 상기 게이트 신호를 생성하며, 상기 신호 제어부에 상기 입력 영상 신호가 입력되는 동안 상기 게이트 신호는 상기 제1 전압과 상기 제2 전압으로 이루어질 수 있다. 이때, 상기 제1 전압과 상기 제2 전압은 동일할 수 있다.
상기 신호 제어부는 고전압과 저전압을 교대로 가지는 클록 신호를 출력하며, 상기 게이트 구동부는 상기 클록 신호를 수신하는 경우에 상기 클록 신호에 동기하여 상기 게이트 온 전압을 가지는 게이트 신호를 생성하며, 상기 표시 장치는 상기 신호 제어부에 상기 입력 영상 신호가 입력되는 동안 상기 게이트 구동부에 일정한 전압을 가지는 신호를 인가하는 게이트 구동 제어부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따른 표시 장치의 구동 방법은, 제1 입력 영상 신호에 대응하는 제1 데이터 신호를 화소에 기억하는 단계, 상기 기억되어 있는 제1 데이터 신호에 따라 영상을 표시하는 단계, 제2 입력 영상 신호를 수신하는 단계, 상기 제2 입력 영상 신호에 대응하는 제2 데이터 신호를 상기 화소에 전송하는 단계, 상기 제2 입력 영상 신호를 수신하는 동안, 상기 화소에 전송되는 상기 제2 데이터 신호를 상기 화소가 수신하지 않고, 상기 기억되어 있는 제1 데이터 신호에 따라 영상 표시를 계속하는 단계, 그리고 상기 제2 입력 영상 신호의 수신을 완료한 후에 상기 제2 데이터 신호에 따라 영상을 표시하는 단계를 포함한다.
상기 표시 장치의 구동 방법은, 고전압과 저전압을 교대로 가지는 클록 신호를 출력하는 단계를 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 기억하는 단계는 상기 클록 신호를 게이트 구동부에 전달하는 단계를 포함하며, 상기 계속하는 단계는 상기 게 이트 구동부로의 상기 클록 신호의 전달을 중지하는 단계를 포함한다. 그리고 상기 게이트 구동부는 상기 클록 신호에 동기하여 상기 화소가 상기 제1 데이터 신호를 기억하도록 설정한다.
그리고 상기 중지하는 단계는 상기 클록 신호 대신 일정한 전압을 가지는 신호를 상기 게이트 구동부에 제공하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 제2 데이터 신호에 따라 영상을 표시하는 단계는, 상기 제2 입력 영상 신호의 수신을 완료한 후에 주사 시작을 지시하는 주사 시작 신호가 출력되면 상기 제2 데이터 신호에 따라 영상을 표시하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 제2 입력 영상 신호의 수신이 완료되고 상기 주사 시작 신호가 출력되기 전에, 상기 제1 데이터 신호에 따른 영상 표시가 계속될 수 있다.
상기 수신하는 단계는, 상기 제2 입력 영상 신호가 수신되는 것을 직접 감지하여 상기 제2 입력 영상 신호의 수신 여부를 판단하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 수신하는 단계는, 기록 신호에 응답하여 상기 제2 입력 영상 신호를 수신하여 기록하는 단계, 그리고 상기 기록 신호가 입력되는 것을 감지하여 상기 제2 입력 영상 신호의 수신 여부를 판단하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 신호 제어부에 새로운 입력 영상 신호가 입력되는 동안에도 한 화면에 이전 영상과 새로운 영상이 같이 표시되는 티어링 현상을 방지할 수 있다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
이제 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치와 그 구동 장치 및 구동 방법에 대하여 상세하게 도면을 참고로 하여 상세하게 설명하며, 액정 표시 장치를 표시 장치의 한 예로 설명한다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 블록도이고, 도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치에서 한 화소의 등가 회로도이다.
도 1을 참고하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치는 액정 표시판 조립체(liquid crystal panel assembly)(300), 게이트 구동부(gate driver)(400), 데이터 구동부(data driver)(500), 계조 전압 생성부(gray voltage generator)(800), 신호 제어부(signal controller)(600) 및 게이트 구동 제어부(700)를 포함한다.
도 1을 참고하면, 액정 표시판 조립체(300)는 등가 회로로 볼 때 복수의 신호선(G1-Gn, D1-Dm)과 이에 연결되어 있으며 대략 행렬의 형태로 배열된 복수의 화소(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-Gn, D1-Dm)은 게이트 신호("주사 신호"라고도 함)를 전달하는 복수의 게이트선(G1-Gn)과 데이터 신호, 즉 데이터 전압을 전달하는 복수의 데이터선(D1-Dm)을 포함한다. 게이트선(G1-Gn)은 대략 행 방향으로 뻗으며 서로가 거의 평행하고, 데이터선(D1-Dm)은 대략 열 방향으로 뻗으며 서로가 거의 평행하다.
각 화소(PX), 예를 들면 i번째(i=1, 2, , n) 게이트선(Gi)과 j번째(j=1, 2, , m) 데이터선(Dj)에 연결된 화소(PX)는 신호선(Gi, Dj)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(Gi)과 연결되어 있고, 입력 단자는 데이터선(Dj)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 게이트선(Gi-1)과 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 둘 수도 있다.
액정 표시판 조립체(300)에는 적어도 하나의 편광자(도시하지 않음)가 구비되어 있다.
다시 도 1을 참고하면, 계조 전압 생성부(800)는 화소(PX)의 투과율과 관련된 전체 계조 전압 또는 한정된 수효의 계조 전압(앞으로 "기준 계조 전압"이라 한다)을 생성한다. 기준 계조 전압은 공통 전압(Vcom)에 대하여 양의 값을 가지는 것과 음의 값을 가지는 것을 포함할 수 있다.
게이트 구동부(400)는 액정 표시판 조립체(300)의 게이트선(G1-Gn)과 연결되어 게이트 전압(Vg)과 게이트 오프 전압(Voff)의 조합으로 이루어진 게이트 신호를 게이트선(G1-Gn)에 인가한다. 이때, 게이트 전압(Vg)은 액정 표시 장치의 동작에 따라 게이트 온 전압(Von) 또는 게이트 오프 전압(Voff)이 될 수 있다. 그리고 게이트 온 전압(Von)은 화소(PX)의 스위칭 소자(Q)를 턴온시킬 수 있는 전압이며, 게이트 오프 전압(Voff)은 화소(PX)의 스위칭 소자(Q)를 턴오프시키는 전압이다. 예를 들어, 스위칭 소자(Q)가 n채널 트랜지스터인 경우에 게이트 온 전압(Von)은 고전압으로 게이트 오프 전압(Voff)은 저전압으로 설정된다.
데이터 구동부(500)는 액정 표시판 조립체(300)의 데이터선(D1-Dm)과 연결되어 있으며, 계조 전압 생성부(800)로부터의 계조 전압을 선택하고 이를 데이터 전압으로서 데이터선(D1-Dm)에 인가한다. 그러나 계조 전압 생성부(800)가 계조 전압을 모두 제공하는 것이 아니라 한정된 수효의 기준 계조 전압만을 제공하는 경우에, 데이터 구동부(500)는 기준 계조 전압을 분압하여 원하는 데이터 전압을 생성한다.
신호 제어부(600)는 게이트 구동부(400) 및 데이터 구동부(500) 등을 제어하 며, 입력 영상 신호를 저장하기 위한 그래픽 메모리(도시하지 않음)를 포함한다.
게이트 구동 제어부(700)는 신호 제어부(600)에 입력되는 입력 영상 신호를 감지하여 게이트 구동부(400)의 동작을 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-Gn, D1-Dm) 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), 카메라(도시하지 않음) 등으로부터 입력 영상 신호(R, G, B) 및 이의 표시를 제어하는 입력 제어 신호를 수신하며, 입력 영상 신호(R, G, B)를 내부의 그래픽 메모리에 저장한다. 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 신호(MCLK), 데이터 인에이블 신호(DE) 등이 있다.
이때, 액정 표시 장치는 신호 제어부(600)에 저장되어 있는 입력 영상 신호(R, G, B)를 이용하는 제1 모드와 신호 제어부(600)에 새로운 입력 영상 신호가 입력되는 제2 모드로 동작하며, 아래에서는 먼저 제1 모드에서의 액정 표시 장치의 동작에 대하여 설명한다.
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.
게이트 제어 신호(CONT1)는 주사 시작을 지시하는 주사 시작 신호(STV)와 게이트 온 전압(Von)의 출력 주기를 제어하는 적어도 하나의 클록 신호(CLK)를 포함한다. 게이트 제어 신호(CONT1)는 또한 게이트 온 전압(Von)의 지속 시간을 한정하는 출력 인에이블 신호(OE)를 더 포함할 수 있다.
데이터 제어 신호(CONT2)는 한 행[묶음]의 화소(PX)에 대한 디지털 영상 신호(DAT)의 전송 시작을 알리는 수평 동기 시작 신호(STH)와 데이터선(D1-Dm)에 아날로그 데이터 전압을 인가하라는 로드 신호(LOAD) 및 데이터 클록 신호(HCLK)를 포함한다. 데이터 제어 신호(CONT2)는 또한 공통 전압(Vcom)에 대한 데이터 전압의 극성(이하 "공통 전압에 대한 데이터 전압의 극성"을 줄여 "데이터 전압의 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 행[묶음]의 화소(PX)에 대한 디지털 영상 신호(DAT)를 수신하고, 각 디지털 영상 신호(DAT)에 대응하는 계조 전압을 선택함으로써 디지털 영상 신호(DAT)를 아날로그 데이터 전압으로 변환한 다음, 이를 해당 데이터선(D1-Dm)에 인가한다.
게이트 구동 제어부(700)는 게이트 온 전압(Von)을 게이트 구동부(400)의 게이트 전압(Vg)으로 설정한다. 그리고 게이트 구동부(400)는 신호 제어부(600)로부터의 게이트 제어 신호(CONT1)에 따라 게이트 전압(Vg), 즉 게이트 온 전압(Von)을 게이트선(G1-Gn)에 인가하여 이 게이트선(G1-Gn)에 연결된 스위칭 소자(Q)를 턴온시킨다. 그러면, 데이터선(D1-Dm)에 인가된 데이터 전압이 턴온된 스위칭 소자(Q)를 통하여 해당 화소(PX)에 인가된다.
화소(PX)에 인가된 데이터 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 편광자에 의하여 빛의 투과율 변화로 나타나며, 이를 통해 화소(PX)는 영상 신호(DAT)의 계조가 나타내는 휘도를 표시한다.
1 수평 주기["1H"라고도 쓰며, 수평 동기 신호(Hsync) 및 데이터 인에이블 신호(DE)의 한 주기와 동일함]를 단위로 하여 이러한 과정을 되풀이함으로써, 모든 게이트선(G1-Gn)에 대하여 차례로 게이트 온 전압(Von)을 인가하고 모든 화소(PX)에 데이터 전압을 인가하여 한 프레임(frame)의 영상을 표시한다.
한 프레임이 끝나면 다음 프레임이 시작되고 각 화소(PX)에 인가되는 데이터 전압의 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 데이터 전압의 극성이 주기적으로 바뀌거나(보기: 행 반전, 점 반전), 한 화소행에 인가되는 데이터 전압의 극성도 서로 다를 수 있다(보기: 열 반전, 점 반전).
다음, 신호 제어부(600)에 새로운 입력 영상 신호(R, G, B)가 입력되는 제2 모드에서의 액정 표시 장치의 동작에 대하여 설명한다.
게이트 구동 제어부(700)는 신호 제어부(600)로 입력 영상 신호(R, G, B)가 입력되는 것을 감지하면, 게이트 전압(Vg)을 게이트 오프 전압(Voff)으로 설정한다. 본 발명의 한 실시예에서는 게이트 전압(Vg)을 게이트 오프 전압(Voff)으로 설정하는 것으로 설명하지만, 게이트 전압(Vg)을 화소(PX)의 스위칭 소자(Q)를 턴오프시키는 다른 전압(즉, 게이트 온 전압보다 낮은 전압)으로 설정할 수도 있다. 그러면, 게이트 오프 전압(Voff)을 게이트 전압(Vg)으로 수신한 게이트선(G1-Gn)에 연결된 화소(PX)의 스위칭 소자(Q)가 턴온되지 않으므로, 화소(PX)는 신호 제어부(600)에 입력되는 입력 영상 신호(R, G, B)에 대응하는 데이터 전압을 수신하지 못한다. 따라서 화소(PX)는 이전 프레임에서 저장한 데이터 전압에 따른 영상을 표시한다.
그리고 신호 제어부(600)로 입력 영상 신호(R, G, B)가 입력이 완료된 후에 신호 제어부(600)에서 게이트 구동부(400)로 주사 시작 신호(STV)가 입력되는 것을 게이트 구동 제어부(700)가 감지한 경우에, 게이트 구동 제어부(700)는 게이트 전압(Vg)을 게이트 온 전압(Von)으로 설정하여 액정 표시 장치를 다시 제1 모드로 동작시킨다.
다음, 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치 및 그 구동 장치에 대하여 도 3 내지 도 5를 참조하여 상세히 설명한다.
도 3는 본 발명의 한 실시예에 따른 게이트 구동부 및 게이트 구동 제어부의 개략적인 블록도이며, 도 4 및 도 5는 각각 도 3에 도시한 게이트 구동부의 신호 타이밍을 나타내는 도면이다.
도 3에 도시한 바와 같이, 게이트 구동 제어부(700)는 신호 제어부(600)에 입력되는 입력 영상 신호(R, G, B) 및 신호 제어부(600)에서 출력되는 주사 시작 신호(STV)를 감지하는 데이터 감지부(710), 그리고 게이트 온 전압(Von)을 제어하는 전압 제어부(720)를 포함한다.
게이트 구동부(400)는 시프트 레지스터(410), 레벨 시프터(420) 및 출력 버퍼(430)를 포함한다.
시프트 레지스터(410)에는 주사 시작 신호(STV)와 클록 신호(CLK)가 인가되며, 시프트 레지스터(410)는 레벨 시프터(420)와 출력 버퍼(430)를 통하여 복수의 게이트선(G1-Gn)에 각각 연결되는 복수의 스테이지를 포함한다.
레벨 시프터(420)는 게이트 전압(Vg)과 게이트 오프 전압(Voff)을 수신하며, 시프트 레지스터(410)의 출력을 게이트 온 전압(Von)과 게이트 오프 전압(Voff)의 레벨로 변경하여 출력 버퍼(430)로 전달한다. 출력 버퍼(430)는 레벨 시프터(420)와 게이트선(G1-Gn) 사이에 연결되어 게이트선(G1-Gn)의 부하에 따른 영향을 최소화한다.
각 스테이지(410)는 세트 단자, 출력 단자 및 클록 단자를 포함한다. 각 스테이지(410), 예를 들면 j번째 스테이지[ST(j)]의 세트 단자에는 전단 스테이지[ST(j-1)]의 게이트 출력[Gout(j-1)]이 입력되고, 클록 단자에는 신호 제어부(600)로부터의 클록 신호(CLK)가 입력된다. 그러면 각 스테이지(410)는 클록 단자에 입력되는 클록 신호(CLK)에 동기하여 고전압 펄스를 가지는 게이트 출력[Gout(j-1)]을 생성한다.
단, 첫 번째 스테이지[ST(1)]의 세트 단자에는 신호 제어부(600)로부터의 주사 시작 신호(STV)가 입력된다.
그리고 클록 신호(CLK)는 1H의 주기와 대략 50%의 듀티비를 가진다.
도 4를 보면, 첫 번째 스테이지[ST(1)]는 클록 신호(CLK)의 고전압에 응답하여 클록 신호(CLK)의 1H 주기 동안 주사 시작 신호(STV)의 고전압을 게이트 출력[Gout(1)]으로 출력한다. 각 스테이지, 예를 들면 j번째 스테이지[ST(j)]는 클록 신호(CLK)의 고전압에 응답하여 클록 신호(CLK)의 1H 주기 동안 전단 스테이 지[ST(j-1)]의 출력, 즉 전단 게이트 출력[Gout(j-1)]의 고전압을 게이트 출력[Gout(j)]으로 출력한다.
이와 같이, 복수의 스테이지[ST(1)-ST(n)]는 1H 주기 동안 고전압을 가지는 게이트 출력[Gout(1)-Gout(n)]을 순차적으로 출력한다.
레벨 시프터(420)는 게이트 출력[G(j)]의 고전압에 응답하여 게이트 전압(Vg)을 출력하고 게이트 출력[Gout(j)]의 저전압에 응답하여 게이트 오프 전압(Voff)을 출력한다. 그리고 출력 버퍼(430)는 레벨 시프터(420)에서 출력되는 게이트 전압(Vg)과 게이트 오프 전압(Voff)의 조합으로 이루어진 게이트 신호[G(1)-G(n)]를 게이트선(G1-Gn)에 각각 인가한다.
이때, 입력 영상 신호(R, G, B)가 신호 제어부(600)로의 입력이 완료된 후에, 데이터 감지부(710)가 신호 제어부(600)에서 출력되는 주사 시작 신호(STV)를 감지한 경우에, 전압 제어부(720)는 게이트 온 전압(Von)을 게이트 전압(Vg)으로 설정하여 게이트 구동부(400)에 인가한다.
따라서, 게이트 신호는 게이트 온 전압(Von)과 게이트 오프 전압(Voff)의 조합을 가지고, 화소(PX)의 스위칭 소자(Q)는 해당하는 게이트선(G1-Gn)에 인가되는 게이트 신호의 게이트 온 전압(Von)에 응답하여 턴온된다. 따라서 액정 표시 장치는 앞서 설명한 제1 모드와 같이 동작한다.
한편, 데이터 감지부(710)가 입력 영상 신호(R, G, B)가 신호 제어부(600)로 입력되는 것을 감지한 경우에, 전압 제어부(720)는 게이트 오프 전압(Voff)을 게이 트 전압(Vg)으로 설정하여 게이트 구동부(400)에 인가하여 게이트 구동부(400)의 동작을 제2 모드로 제어한다.
이때, 데이터 감지부(710)는 신호 제어부(600)에 입력되는 입력 영상 신호(R, G, B)를 직접 확인하여 입력 영상 신호(R, G, B)가 입력되는 것을 감지할 수 있다. 이와는 달리 입력 영상 신호(R, G, B)가 신호 제어부(600)에 입력되는 경우에 입력 영상 신호(R, G, B)와 함께 기록 신호와 레지스터 선택 신호가 입력되므로, 데이터 감지부(710)는 기록 신호 및/또는 레지스터 선택 신호를 확인하여 입력 영상 신호(R, G, B)가 입력되는 것을 감지할 수도 있다. 이때, 기록 신호는 신호 제어부(600)의 그래픽 메모리에 입력 영상 신호(R, G, B)를 기록할 것을 지시하는 신호이며, 레지스터 선택 신호는 신호 제어부(600)의 그래픽 메모리 중에서 입력 영상 신호(R, G, B)를 기록할 레지스터를 선택하는 신호이다.
제2 모드에서, 게이트 오프 전압(Voff)이 게이트 전압(Vg)으로 설정되면, 도 5에 도시한 바와 같이 게이트 신호[G(1)-G(n)]는 게이트 오프 전압(Voff)으로만 이루어져서, 화소(PX)의 스위칭 소자(Q)는 턴온되지 못한다. 그러면, 화소(PX)는 이전 프레임에서 액정 축전기(Clc) 및 유지 축전기(Cst)에 저장한 데이터 전압에 따른 계조를 표시한다.
이와 같이 함으로써, 신호 제어부(600)에 입력 영상 신호(R, G, B)가 새로 입력되는 경우에 프레임 중간에 새로운 입력 영상 신호에 해당하는 데이터 전압이 화소에 인가되는 것을 방지할 수 있다.
이상, 도 3에서는 게이트 구동부(400)가 시프트 레지스터(410), 레벨 시프 터(420) 및 출력 버퍼(430)를 포함하는 것으로 설명하였지만, 이와는 달리 레벨 시프터(420) 및/또는 출력 버퍼(430)의 기능을 시프트 레지스터(410)에 포함시킬 수도 있다. 그리고 레벨 시프터(420)의 기능이 시프트 레지스터(410)에 포함되면, 시프트 레지스터(410)가 게이트 전압(Vg)과 게이트 오프 전압(Voff)을 각각 고전압과 저전압으로 수신하여 게이트 출력을 생성할 수 있다.
다음, 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치 및 그 구동 방법에 대해서 도 6 내지 도 10을 참고로 하여 상세하게 설명한다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치의 블록도이며, 도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 게이트 구동부 및 게이트 구동 제어부의 개략적인 블록도이다. 도 8은 도 7에 도시한 게이트 구동부용 시프트 레지스터의 j번째 스테이지의 회로도의 한 예이며, 도 9 및 도 10은 각각 도 7에 도시한 게이트 구동부의 신호 타이밍을 나타내는 도면이다.
도 6 및 도 7에 도시한 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치는 게이트 구동 제어부(700a) 및 게이트 구동부(400a)를 제외하면 도 1에 도시한 액정 표시 장치와 대략 동일한 구조를 가진다.
구체적으로, 게이트 구동 제어부(700a)는 신호 제어부(600)에 입력되는 입력 영상 신호(R, G, B) 및 신호 제어부(600)에서 출력되는 주사 시작 신호(STV)를 감지하는 데이터 감지부(710), 그리고 신호 제어부(600)에서 출력되는 클록 신호(CLK1, CLK2)를 수신하여 제어 신호(CLK1a, CLK2a)를 출력하는 클록 제어부(730)를 포함한다.
클록 신호(CLK1, CLK2)는 대략 50%의 듀티비와 2H의 주기를 가지며, 두 클록 신호(CLK1, CLK2)의 위상차는 180ㅀ이다. 이때, 화소(PX)의 스위칭 소자(Q)가 n채널 트랜지스터인 경우에, 클록 신호(CLK1, CLK2)의 고전압은 게이트 온 전압(Von)과 동일하게, 저전압은 게이트 오프 전압(Voff)과 동일하게 설정될 수 있다.
게이트 구동부(400a)는 게이트선(G1-Gn)에 각각 연결되어 있는 복수의 스테이지(440)를 포함하는 시프트 레지스터로서, 주사 시작 신호(STV), 제어 신호(CLK1a, CLK2a) 및 게이트 오프 전압(Voff)를 수신한다.
각 스테이지(440)는 세트 단자(S), 리셋 단자(R), 게이트 오프 전압 단자(GV), 출력 단자(OUT) 및 클록 단자(CK1, CK2)를 포함한다. 각 스테이지(440), 예를 들면 j번째 스테이지[ST(j)]의 세트 단자(S)에는 전단 스테이지[ST(j-1)]의 게이트 출력[Gout(j-1)]이 입력되고, 리셋 단자(R)에는 후단 스테이지[ST(j+1)]의 게이트 출력[Gout(j+1)]이 입력된다. 게이트 오프 전압 단자(GV)에는 게이트 오프 전압(Voff)이 입력되고, 클록 단자(CK1, CK2)에는 각각 클록 제어부(730)로부터의 제어 신호(CLK1a, CLK2a)가 입력된다. 그리고 j번째 스테이지[ST(j)]의 출력 단자(OUT)는 게이트선(Gj)과 전단 및 후단 스테이지[ST(j-1), ST(j+1)]로 게이트 출력[Gout(j)]을 출력한다. 이와는 달리, 게이트선(Gj)과 출력 단자(OUT) 사이에 레벨 시프터 및/또는 출력 버퍼를 더 둘 수도 있다.
단, 첫 번째 스테이지[ST(1)]의 세트 단자(S)에는 신호 제어부(600)로부터의 주사 시작 신호(STV)가 입력되며, 마지막 스테이지[ST(n)]의 리셋 단자(R)에는 마 지막 스테이지[ST(n)]의 게이트 출력[Gout(n)]이 고전압을 가진 후에 고전압을 가지는 신호(STV')가 입력된다.
예를 들어, j번째 스테이지[ST(j)]의 클록 단자(CK1)에 제어 신호(CLK1a)가, 클록 단자(CK2)에 제어 신호(CLK2a)가 입력되는 경우, 이에 인접한 (j-1)번째 및 (j+1)번째 스테이지[ST(j-1), ST(j+1)]의 클록 단자(CK1)에는 제어 신호(CLK2a)가, 클록 단자(CK2)에는 제어 신호(CLK1a)가 입력된다.
도 8을 보면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 게이트 구동부(400a)의 각 스테이지, 예를 들면 j번째 스테이지는 복수의 NMOS 트랜지스터(T1-T7) 및 축전기(C1, C2)를 포함한다. 그러나 NMOS 트랜지스터 대신 PMOS 트랜지스터를 사용할 수도 있다. 또한, 축전기(C1, C2)는 실제로 공정시에 형성되는 게이트와 드레인/소스간 기생 용량(parasitic capacitance)일 수 있다.
트랜지스터(T1)는 제어 단자가 접점(J1)에 연결되어 있으며 제어 신호(CLK1a)를 출력 단자(OUT)로 전달한다. 트랜지스터(T2)는 제어 단자와 입력 단자가 세트 단자(S)에 공통으로 연결되어 있으며, 전단 게이트 출력[Gout(j-1)]을 접점(J1)으로 출력한다. 트랜지스터(T3)는 제어 단자가 리셋 단자(R)에 연결되어 있으며, 게이트 오프 전압(Voff)을 접점(J1)으로 출력한다. 트랜지스터(T4)와 트랜지스터(T5)의 제어 단자는 접점(J2)에 공통으로 연결되어 있으며, 게이트 오프 전압(Voff)을 각각 접점(J1)과 출력 단자(OUT)로 전달한다. 트랜지스터(T6)는 제어 단가가 클록 단자(CK2)에 연결되어 게이트 오프 전압(Voff)을 출력 단자(OUT)로 전달하고, 트랜지스터(T7)는 제어 단자가 접점(J1)에 연결되어 게이트 오프 전 압(Voff)을 접점(J2)로 전달한다. 그리고 축전기(C1)는 클록 단자(CK1)와 접점(J2)사이에 연결되어 있으며, 축전기(C2)는 접점(J1)과 출력 단자(OUT) 사이에 연결되어 있다.
그러면, 도 8에 도시한 j번째 스테이지[ST(j)]의 제1 모드에서의 동작에 대하여 도 9를 참고로 하여 설명한다.
입력 영상 신호(R, G, B)가 신호 제어부(600)로의 입력이 완료된 후에, 데이터 감지부(710)가 신호 제어부(600)에서 출력되는 주사 시작 신호(STV)를 감지한 경우에, 클록 제어부(730)는 클록 신호(CLK1, CLK2)를 제어 신호(CLK1a, CLK2a)로 출력하여 게이트 구동부(400a)의 동작을 제1 모드로 제어한다. 그러면 각 스테이지(410)는 클록 단자(CK1, CLK2)에 입력되는 클록 신호(CLK1, CLK2)에 동기하여 고전압 펄스를 가지는 게이트 출력[Gout(j)]을 생성한다.
먼저, T(j-1) 기간 동안 전단 스테이지[ST(j-1)]의 게이트 출력[Gout(j-1)]이 고전압을 가지는 것으로 가정한다.
T(j-1) 기간에서 고전압의 클록 신호(CLK2)와 고전압의 전단 게이트 출력[Gout(j-1)]에 응답하여 트랜지스터(T2)와 트랜지스터(T6)가 턴온된다. 그러면 트랜지스터(T2)는 고전압을 접점(J1)으로 전달하여 두 트랜지스터(T1, T7)를 턴온시킨다. 이에 따라, 트랜지스터(T7)는 저전압을 접점(J2)으로, 트랜지스터(T6)는 저전압을 출력단(OUT)으로 전달한다. 또한, 트랜지스터(T1)가 턴온되어 저전압의 클록 신호(CLK1)가 출력단(OUT)으로 출력되어, 게이트 출력[Gout(j)]은 저전압을 유지한다. 이와 동시에, 축전기(C2)는 고전압과 저전압의 차에 해당하는 크기의 전압을 충전한다. 이때, 후단 게이트 출력[Gout(j+2)]이 저전압이므로 리셋 단자(R)와 접점(J2)에 제어 단자가 연결되어 있는 트랜지스터(T3, T4, T5)는 턴오프 상태이다.
이어, T(j) 기간 동안 전단 게이트 출력[Gout(j-1)]과 클록 신호(CLK2)가 저전압이 되어 트랜지스터(T2, T6)가 턴오프되고, 접점(J1)이 부유 상태이므로 트랜지스터(T1)는 턴온 상태를 유지한다. 이에 따라, 출력단(OUT)은 게이트 오프 전압(Voff)과는 차단되는 동시에 클록 신호(CLK1)에 연결되어 고전압을 게이트 출력[Gout(j)]으로서 내보낸다. 이때, 축전기(C1)에는 고전압과 저전압의 차에 해당하는 전압이 충전된다. 한편, 축전기(C2)의 일단, 즉 접점(J1)의 전위는 고전압만큼 더 상승한다.
다음, T(j+1) 기간 동안 클록 신호(CLK2)의 고전압에 의해 트랜지스터(T6)가 턴온되어 출력단(OUT)은 저전압을 게이트 출력[Gout(j)]으로 내보낸다. 그리고 T(j) 기간에서 설명한 것과 동일하게 (j+1)번째 스테이지[ST(j+1)]의 출력단(OUT)은 고전압의 클록 신호(CLK2)와 전단 게이트 출력[Gout(j)]의 저전압에 따라 고전압의 게이트 출력[Gout(j+1)]을 내보낸다. 이에 따라, 게이트 출력[Gout(j+1)]의 고전압에 의해 트랜지스터(T3, T7)가 턴온되어 축적기(C1, C2)가 방전된다.
T(j+1) 기간 이후에서는 T(j+1) 기간에서 설명한 것과 동일하게 (j+1)번째 스테이지[ST(j+1)]의 출력단(OUT)은 저전압의 게이트 출력[Gout(j+1)]을 내보낸다. 그러면, 전단 및 후단 게이트 출력[Gout(j-1), Gout(j+1)]의 저전압에 의해 트랜지스터(T2, T3)가 턴오프되어 접점(J1, J2)는 부유 상태로 된다. 이에 따라, 클록 신호(CLK1)가 고전압이 되면 축전기(C1)에 의해 부유 상태인 접점(J1)이 고전압이 되어 트랜지스터(T5)가 턴온되고, 출력단(OUT)이 저전압을 유지한다. 그리고 클록 신호(CLK2)가 고전압이 되면 트랜지스터(T6)가 턴온되어, 출력단(OUT)이 저전압을 유지한다. 따라서 T(j+1) 기간 이후에서는 출력단(OUT)은 저전압의 게이트 출력[Gout(j)]을 출력한다.
이러한 방식으로, 첫 번째 스테이지[ST(1)]부터 마지막 스테이지(도시하지 않음)까지 순차적으로 고전압의 게이트 출력을 생성하여 게이트선(G1-Gn)으로 인가할 수 있다.
다음, 도 8에 도시한 j번째 스테이지[ST(j)]의 제2 모드에서의 동작에 대하여 도 10을 참고로 하여 설명한다.
데이터 감지부(710)가 입력 영상 신호(R, G, B)가 신호 제어부(600)로 입력되는 것을 감지한 경우에, 클록 제어부(720)는 저전압(Voff)을 가지는 신호를 제어 신호(CLK1a, CLK2a)로 출력하여 게이트 구동부(400a)의 동작을 제2 모드로 제어한다.
이때, T(j-1) 기간에서 (j-1)번째 게이트 출력[Gout(j-1)]이 고전압을 가진 후에, T(j) 기간부터 제어 신호(CLK1a, CLK2a)가 저전압을 가지는 것으로 가정한다.
그러면, T(j) 기간 동안 부유 상태의 접점(J1)에 의해 턴온된 트랜지스터(T1)에 따라, 출력단(OUT)은 제어 신호(CLK1a)에 연결되어 저전압을 게이트 출 력[Gout(j)]으로서 내보낸다.
다음, T(j+1) 기간 이후에서도 제어 신호(CLK1a, CLK2a)가 계속 저전압이므로, 부유 상태의 접점(J1)에 의해 트랜지스터(T1)가 턴온 상태를 유지한다. 이에 따라, 출력단(OUT)은 저전압을 게이트 출력[Gout(j)]으로서 계속 내보낸다.
그리고 T(j+1) 기간에서 출력단(OUT)의 게이트 출력[Gout(j)]과 제어 신호(CLK1a, CLK2a)가 모두 저전압이므로, (j+1)번째 스테이지[ST(j+1)]의 출력단(OUT)도 저전압의 게이트 출력[Gout(j+1)]을 내보낸다.
이러한 방식으로, j 번째 스테이지[ST(1)]부터 마지막 스테이지(도시하지 않음)까지 저전압의 게이트 출력을 생성하여, 화소(PX)의 스위칭 소자(Q)가 턴온되지 못하게 한다. 그러면, 화소(PX)는 이전 프레임에서 액정 축전기(Clc) 및 유지 축전기(Cst)에 저장한 데이터 전압에 따른 계조를 표시한다.
이상, 본 발명의 실시예에서는 스위칭 소자(Q)가 n채널 트랜지스터인 것으로 가정하여, 게이트 전압(Vg) 또는 제어 신호(CLK1a, CLK2a)를 저전압으로 설정하는 것으로 설명하였지만, 이와는 달리 스위칭 소자(Q)가 p채널 트랜지스터인 경우에 게이트 전압(Vg) 또는 제어 신호(CLK1a, CLK2a)를 고전압으로 설정할 수 있다.
그리고 본 발명의 실시예에서는 도 3, 도 7 및 도 8에 도시한 시프트 레지스터를 예로 들어서 설명하였지만, 게이트 구동부는 다른 형태의 시프트 레지스터를 사용할 수도 있다.
이상에서 본 발명의 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.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 블록도이다.
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치에서 한 화소의 등가 회로도이다.
도 3는 본 발명의 한 실시예에 따른 게이트 구동부 및 게이트 구동 제어부의 개략적인 블록도이다.
도 4 및 도 5는 각각 도 3에 도시한 게이트 구동부의 신호 타이밍을 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치의 블록도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 게이트 구동부 및 게이트 구동 제어부의 개략적인 블록도이다.
도 8은 도 7에 도시한 게이트 구동부용 시프트 레지스터의 j번째 스테이지의 회로도의 한 예이다.
도 9 및 도 10은 각각 도 7에 도시한 게이트 구동부의 신호 타이밍을 나타내는 도면이다.

Claims (25)

  1. 스위칭 소자를 각각 포함하며 데이터 신호에 따라 영상을 표시하는 복수의 화소 및 상기 복수의 화소에 각각 연결되어 있는 복수의 게이트선 및 데이터선을 포함하는 표시 장치의 구동 장치로서,
    입력 영상 신호에 대응하는 상기 데이터 신호를 생성하여 상기 데이터선에 인가하는 데이터 구동부,
    제1 모드에서 게이트 온 전압으로 설정된 게이트 전압을 상기 복수의 게이트선에 차례로 주사하여 상기 스위칭 소자를 턴온시키며, 제2 모드에서 상기 게이트 온 전압의 순차적 주사를 중지하는 게이트 구동부,
    상기 입력 영상 신호를 수신하고 이를 처리하여 상기 데이터 구동부에 전송하며 상기 게이트 구동부에 제어 신호를 전송하는 신호 제어부, 그리고
    상기 신호 제어부에 상기 입력 영상 신호가 입력되는 동안 상기 게이트 구동부의 동작을 상기 제2 모드로 제어하는 게이트 구동 제어부
    를 포함하는 구동 장치.
  2. 제1항에서,
    상기 게이트 구동 제어부는 상기 제2 모드에서 상기 게이트 전압을 상기 스위칭 소자를 턴오프시키는 제1 전압으로 설정하는 구동 장치.
  3. 제2항에서,
    상기 게이트 구동부는 상기 제1 모드에서 상기 스위칭 소자를 턴오프시킬 수 있는 제2 전압과 상기 게이트 전압의 조합으로 이루어진 게이트 신호를 상기 각 게이트선에 인가하며,
    상기 제1 전압과 상기 제2 전압은 동일한
    구동 장치.
  4. 제1항에서,
    상기 신호 제어부는 고전압과 저전압을 교대로 가지는 클록 신호를 출력하며,
    상기 게이트 구동 제어부는 상기 제1 모드에서 상기 클록 신호를 상기 게이트 구동부에 전달하고, 상기 제2 모드에서 상기 클록 신호의 전달을 중지하며,
    상기 게이트 구동부는 상기 클록 신호에 동기하여 상기 게이트 온 전압으로 설정된 게이트 전압을 생성하는
    구동 장치.
  5. 제4항에서,
    상기 게이트 구동 제어부는 상기 제2 모드에서 상기 클록 신호 대신 일정한 전압을 가지는 신호를 상기 게이트 구동부에 제공하는 구동 장치.
  6. 제5항에서,
    상기 일정한 전압은 상기 스위칭 소자를 턴오프시키는 제1 전압인 구동 장치.
  7. 제6항에서,
    상기 게이트 구동부는 상기 제1 모드에서 상기 스위칭 소자를 턴오프시킬 수 있는 제2 전압과 상기 게이트 전압의 조합으로 이루어진 게이트 신호를 상기 각 게이트선에 인가하며,
    상기 제1 전압은 상기 제2 전압과 동일한 구동 장치.
  8. 제1항에서,
    상기 제어 신호는 주사 시작을 지시하는 주사 시작 신호를 포함하며,
    상기 게이트 구동 제어부는 상기 신호 제어부에 상기 입력 영상 신호의 입력이 완료되고 상기 신호 제어부에서 상기 주사 시작 신호가 출력되면 상기 게이트 구동부의 동작을 상기 제1 모드로 제어하는
    구동 장치.
  9. 제8항에서,
    상기 게이트 구동 제어부는 상기 신호 제어부에 상기 입력 영상 신호의 입력이 완료되고 상기 신호 제어부에서 상기 주사 시작 신호가 출력되기 전에 상기 게 이트 구동부의 동작을 상기 제2 모드로 제어하는
    구동 장치.
  10. 제1항에서,
    상기 게이트 구동 제어부는 상기 입력 영상 신호가 상기 신호 제어부에 입력되는 것을 직접 감지하는 구동 장치.
  11. 제1항에서,
    상기 신호 제어부는 기록 신호에 응답하여 상기 입력 영상 신호를 수신하여 기록하며,
    상기 게이트 구동 제어부는 상기 기록 신호가 상기 신호 제어부에 입력되는 것을 감지하여 상기 입력 영상 신호의 입력 여부를 판단하는
    구동 장치.
  12. 제1항에서,
    상기 신호 제어부는 레지스터 선택 신호에 응답하여 상기 입력 영상 신호를 수신하여 기록하며,
    상기 게이트 구동 제어부는 상기 기록 신호가 상기 신호 제어부에 입력되는 것을 감지하여 상기 입력 영상 신호의 입력 여부를 판단하는
    구동 장치.
  13. 입력 영상 신호를 수신하여 저장하는 신호 제어부,
    상기 신호 제어부로부터 전달되는 상기 입력 영상 신호에 대응하는 데이터 신호를 생성하는 데이터 구동부,
    상기 데이터 신호를 전달하는 데이터선,
    게이트 신호를 전달하는 게이트선,
    상기 데이터선으로부터 상기 데이터 신호를 받아 저장하며 상기 게이트 신호에 따라 상기 데이터 신호에 해당하는 영상을 표시하는 화소, 그리고
    상기 신호 제어부에 상기 입력 영상 신호가 입력되는 동안, 상기 화소가 상기 데이터 신호를 수신하는 동작을 중지시키는 게이트 구동부
    를 포함하는 표시 장치.
  14. 제13항에서,
    상기 게이트 구동부가 상기 게이트 신호를 게이트 온 전압으로 설정한 동안 상기 화소는 상기 데이터 신호를 수신하며,
    상기 신호 제어부에 상기 입력 영상 신호가 입력되는 동안, 상기 게이트 구동부는 상기 게이트 온 전압의 설정을 중지하는
    표시 장치.
  15. 제14항에서,
    상기 화소는 상기 게이트 온 전압에 응답하여 턴온되어 상기 데이터 신호를 수신하는 스위칭 소자를 포함하며,
    상기 신호 제어부에 상기 입력 영상 신호가 입력되는 동안, 상기 게이트 구동부는 상기 게이트 신호의 전압을 상기 스위칭 소자를 턴오프시키는 제1 전압으로 설정하여 상기 게이트 온 전압의 인가를 중지하는
    표시 장치.
  16. 제15항에서,
    상기 게이트 구동부는 상기 스위칭 소자를 턴오프시키는 제2 전압과 게이트 온 전압의 조합 또는 상기 제1 전압과 상기 제2 전압의 조합으로 상기 게이트 신호를 생성하며,
    상기 신호 제어부에 상기 입력 영상 신호가 입력되는 동안 상기 게이트 신호는 상기 제1 전압과 상기 제2 전압으로 이루어지는
    표시 장치.
  17. 제16항에서,
    상기 제1 전압과 상기 제2 전압은 동일한 표시 장치.
  18. 제14항에서,
    상기 신호 제어부는 고전압과 저전압을 교대로 가지는 클록 신호를 출력하 며,
    상기 게이트 구동부는 상기 클록 신호를 수신하는 경우에 상기 클록 신호에 동기하여 상기 게이트 온 전압을 가지는 게이트 신호를 생성하며,
    상기 표시 장치는 상기 신호 제어부에 상기 입력 영상 신호가 입력되는 동안 상기 게이트 구동부에 일정한 전압을 가지는 신호를 인가하는 게이트 구동 제어부를 더 포함하는
    표시 장치.
  19. 제1 입력 영상 신호에 대응하는 제1 데이터 신호를 화소에 기억하는 단계,
    상기 기억되어 있는 제1 데이터 신호에 따라 영상을 표시하는 단계,
    제2 입력 영상 신호를 수신하는 단계,
    상기 제2 입력 영상 신호에 대응하는 제2 데이터 신호를 상기 화소에 전송하는 단계,
    상기 제2 입력 영상 신호를 수신하는 동안, 상기 화소에 전송되는 상기 제2 데이터 신호를 상기 화소가 수신하지 않고, 상기 기억되어 있는 제1 데이터 신호에 따라 영상 표시를 계속하는 단계, 그리고
    상기 제2 입력 영상 신호의 수신을 완료한 후에 상기 제2 데이터 신호에 따라 영상을 표시하는 단계
    를 포함하는 표시 장치의 구동 방법.
  20. 제19항에서,
    고전압과 저전압을 교대로 가지는 클록 신호를 출력하는 단계를 더 포함하며,
    상기 기억하는 단계는, 상기 클록 신호를 게이트 구동부에 전달하는 단계를 포함하며,
    상기 계속하는 단계는, 상기 게이트 구동부로의 상기 클록 신호의 전달을 중지하는 단계를 포함하며,
    상기 게이트 구동부는 상기 클록 신호에 동기하여 상기 화소가 상기 제1 데이터 신호를 기억하도록 설정하는
    표시 장치의 구동 방법.
  21. 제20항에서,
    상기 중지하는 단계는, 상기 클록 신호 대신 일정한 전압을 가지는 신호를 상기 게이트 구동부에 제공하는 단계를 더 포함하는 표시 장치의 구동 방법.
  22. 제19항에서,
    상기 제2 데이터 신호에 따라 영상을 표시하는 단계는, 상기 제2 입력 영상 신호의 수신을 완료한 후에 주사 시작을 지시하는 주사 시작 신호가 출력되면 상기 제2 데이터 신호에 따라 영상을 표시하는 단계를 포함하는 표시 장치의 구동 방법.
  23. 제22항에서,
    상기 제2 입력 영상 신호의 수신이 완료되고 상기 주사 시작 신호가 출력되기 전에, 상기 제1 데이터 신호에 따른 영상 표시가 계속되는 표시 장치의 구동 방법.
  24. 제19항에서,
    상기 수신하는 단계는, 상기 제2 입력 영상 신호가 수신되는 것을 직접 감지하여 상기 제2 입력 영상 신호의 수신 여부를 판단하는 단계를 포함하는 표시 장치의 구동 방법.
  25. 제19항에서,
    상기 수신하는 단계는,
    기록 신호에 응답하여 상기 제2 입력 영상 신호를 수신하여 기록하는 단계, 그리고
    상기 기록 신호가 입력되는 것을 감지하여 상기 제2 입력 영상 신호의 수신 여부를 판단하는 단계
    를 포함하는 표시 장치의 구동 방법.
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