KR20150073482A - 영상 표시장치의 구동장치와 그 구동방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 Full-HD 이상의 해상도를 갖는 영상 표시패널에서도 데이터 라인들을 선택적으로 구동함으로써 영상 표시패널의 구동 회로를 간소화시키고 표시 화질의 저하를 방지할 수 있도록 한 영상 표시장치의 구동장치와 그 구동방법에 관한 것으로, 복수의 화소 영역을 구비하여 영상을 표시하는 영상 표시부; 상기 영상 표시부의 게이트 라인들을 구동하는 적어도 하나의 게이트 구동부; 상기 영상 표시부의 데이터 라인들 중 서로 인접한 데이터 라인들이 적어도 1/2 수평 기간 또는 매 프레임 단위로 교번적으로 구동되도록 제 1 및 제 2 선택신호를 생성함과 아울러, 외부로부터의 영상 데이터를 아날로그의 영상신호로 변환시켜 출력하는 데이터 구동부; 및 상기 제 1 및 제 2 선택신호를 각각 세개의 전송라인을 통해 동시에 입력받고, 상기 제 1 및 제 2 선택신호에 따라 상기 서로 인접한 데이터 라인들을 교번적으로 선택하여 상기 데이터 구동부의 영상 신호 출력 채널과 전기적으로 연결시키는 데이터 스위칭부를 구비한 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 Full-HD 이상의 해상도를 갖는 영상 표시패널에서도 데이터 라인들을 선택적으로 구동함으로써 영상 표시패널의 구동 회로를 간소화시키고 표시 화질의 저하를 방지할 수 있도록 한 영상 표시장치의 구동장치와 그 구동방법에 관한 것이다.
최근, 퍼스널 컴퓨터, 휴대용 테블릿 단말기, 노트북 및 각종 정보기기의 모니터 등에 사용되는 영상 표시장치로 경량 박형의 평판 표시장치(Flat Panel Display)가 주로 이용되고 있다. 이러한, 평판 표시장치로는 액정 표시장치(Liquid Crystal Display), 발광 표시장치(Light Emitting Display), 플라즈마 표시패널(Plasma Display Panel), 전계방출 표시장치(Field Emission Display) 등이 대두되고 있다.
상기의 평판 표시장치들은 복수의 화소셀들이 배열된 영상 표시패널과 그 표시패널을 구동하는 구동 회로를 구비하여, 상기의 구동 회로에 의해 영상 표시패널에 영상이 표시되도록 한다.
최근에는 영상 표시패널을 구동하는 구동 집적회로의 개수나 그 채널 수들을 간소화시켜 영상 표시장치의 제조 비용을 저감할 수 있는 방식이 제안되고 있다. 예를 들어, 영상 표시패널의 영상 신호 공급라인 즉, 데이터 라인들을 홀수 및 짝수번째 라인 단위로 선택하여 교번적으로 구동함으로써, 구동 집적회로 개수나 그 채널 수들을 간소화시키는 방식 등이 대두되었다.
하지만, 종래의 데이터 라인 선택 구동방식은 기존의 HD급 해상도를 표시하는 영상 표시패널에 유용하게 적용될 수 있었지만, Full-HD급 이상의 고해상도를 표시하는 영상 표시패널에는 적용시키는데 한계가 있다. 구체적으로, HD급에서 Full-HD급으로 해상도가 증가하면 한 수평기간, 즉 1수평 라인 구동기간은 13us에서 약 8.7us 이하로 감소하게 된다. 이에 따라, 홀수 및 짝수 라인 단위로 데이터 라인들을 선택하기 위한 데이터 라인 선택신호의 펄스 폭 또한 약 8.7us 이하로 발생되어야 한다. 하지만, 종래의 데이터 라인 선택 구동방식에서는 8.7us 기간 내에 데이터 라인 선택신호의 라이징(Rising Time) 및 폴링(Falling Time)이 모두 이루어지도록 하는데 한계가 있었다. 이를 고려하지 않고, Full-HD급 영상 표시패널에 종래 기술에 따른 데이터 라인 선택 구동방식을 적용하게 되면, 데이터 라인 선택기간이 불안정해지고 영상 신호의 공급 및 충전 기간 등이 왜곡되어 영상 표시 화질이 저하되는 등의 다양한 문제가 발생하게 된다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, Full-HD 이상의 해상도를 갖는 영상 표시패널에서도 데이터 라인들을 선택적으로 구동함으로써 영상 표시 패널의 구동 회로를 간소화시키고 표시 화질의 저하를 방지할 수 있도록 한 영상 표시장치의 구동장치와 그 구동방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 영상 표시장치의 구동장치는 복수의 화소 영역을 구비하여 영상을 표시하는 영상 표시부; 상기 영상 표시부의 게이트 라인들을 구동하는 적어도 하나의 게이트 구동부; 상기 영상 표시부의 데이터 라인들 중 서로 인접한 데이터 라인들이 적어도 1/2 수평 기간 또는 매 프레임 단위로 교번적으로 구동되도록 제 1 및 제 2 선택신호를 생성함과 아울러, 외부로부터의 영상 데이터를 아날로그의 영상신호로 변환시켜 출력하는 데이터 구동부; 및 상기 제 1 및 제 2 선택신호를 각각 세개의 전송라인을 통해 동시에 입력받고, 상기 제 1 및 제 2 선택신호에 따라 상기 서로 인접한 데이터 라인들을 교번적으로 선택하여 상기 데이터 구동부의 영상 신호 출력 채널과 전기적으로 연결시키는 데이터 스위칭부를 구비한 것을 특징으로 한다.
상기 데이터 구동부는 상기의 제 1 및 제 2 선택신호 각각을 세개의 출력단자 및 상기 세개의 전송라인을 통해 동시에 출력함으로써, 상기 데이터 스위칭부로 상기 제 1 및 제 2 선택신호 각각이 상기 세개의 전송라인을 통해 동시에 공급되도록 한 것을 특징으로 한다.
상기 데이터 스위칭부는 상기 세개의 전송라인을 통해 입력되는 상기 제 1 선택신호를 복수의 제 1 스위칭 소자 또는 복수의 멀티플렉서 회로가 연결된 일 측 끝단과 타 측 끝단 및 상기 복수의 제 1 스위칭 소자나 복수의 멀티플렉서 회로들의 중심부 위치로 각각 동시에 공급받고, 상기 세개의 전송라인을 통해 입력되는 제 2 선택신호를 상기 복수의 제 2 스위칭 소자 또는 복수의 멀티플렉서 회로가 연결된 일 측 끝단과 타 측 끝단 및 상기 복수의 제 2 스위칭 소자 또는 복수의 멀티플렉서 회로들의 중심부 위치로 각각 동시에 공급받는 것을 특징으로 한다.
연성회로기판의 패드부를 통해 외부로부터 공급되는 제 1 전원신호를 상기 영상 표시부의 각 화소 영역에 공급하는 제 1 전원라인, 상기 패드부를 통해 외부로부터 공급되는 기준 전압을 각 화소 영역에 공급하는 보상 전원라인을 더 구비하며, 상기 제 1 전원라인 및 상기 보상 전원라인은 상기 데이터 구동부와 상기 데이터 스위칭부의 사이를 가로질러 형성된 것을 특징으로 한다.
상기 제 1 전원라인 및 보상 전원라인은 게이트 라인 형성 물질로 패터닝되어 구성되며, 상기 제 1 및 제 2 선택 신호를 각각 전송하는 세개의 전송라인들 각각은 상기 데이터 구동부의 제 1 또는 제 2 선택 신호 출력 단자들과 컨택된 배선과 제 1 컨택홀을 통해 전기적으로 연결되며, 소스/드레인 형성 물질이나 공통전극 형성물질로 패터닝되어 구성되고, 상기 세개의 전송라인들 각각은 제 2 컨택홀을 통해 상기 데이터 스위칭부의 제 1 또는 제 2 선택 신호 전송 배선과 전기적으로 연결된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 영상 표시장치의 구동방법은 복수의 화소 영역을 구비하여 영상을 표시하는 영상 표시부의 데이터 라인들 중 서로 인접한 데이터 라인들이 적어도 1/2 수평 기간 또는 매 프레임 단위로 교번적으로 구동되도록 제 1 및 제 2 선택신호를 발생시키는 단계; 외부로부터의 영상 데이터를 아날로그의 영상신호로 변환시켜 출력하는 단계; 및 상기 제 1 및 제 2 선택신호를 각각 세개의 전송라인을 통해 동시에 입력받고, 상기 제 1 및 제 2 선택신호에 따라 상기 서로 인접한 데이터 라인들을 교번적으로 선택하여 데이터 구동부의 영상 신호 출력 채널과 전기적으로 연결시키는 데이터 스위칭 단계를 포함한 것을 특징으로 한다.
상기 제 1 및 제 2 선택신호를 발생시키는 단계는 상기의 제 1 및 제 2 선택신호 각각을 세개의 출력단자 및 상기 세개의 전송라인을 통해 동시에 출력함으로써, 상기 데이터 스위칭 단계를 실행하는 데이터 스위칭부로 상기 제 1 및 제 2 선택신호 각각이 상기 세개의 전송라인을 통해 동시에 공급되도록 한 것을 특징으로 한다.
상기 데이터 스위칭 단계는 상기 세개의 전송라인을 통해 입력되는 상기 제 1 선택신호를 복수의 제 1 스위칭 소자 또는 복수의 멀티플렉서 회로가 연결된 일 측 끝단과 타 측 끝단 및 상기 복수의 제 1 스위칭 소자나 복수의 멀티플렉서 회로들의 중심부 위치로 각각 동시에 공급받는 단계, 및 상기 세개의 전송라인을 통해 입력되는 제 2 선택신호를 상기 복수의 제 2 스위칭 소자 또는 복수의 멀티플렉서 회로가 연결된 일 측 끝단과 타 측 끝단 및 상기 복수의 제 2 스위칭 소자 또는 복수의 멀티플렉서 회로들의 중심부 위치로 각각 동시에 공급받는 단계를 포함한 것을 특징으로 한다.
연성회로기판의 패드부를 통해 외부로부터 공급되는 제 1 전원신호를 상기 영상 표시부의 각 화소 영역에 공급하는 제 1 전원라인 형성 단계, 상기 패드부를 통해 외부로부터 공급되는 기준 전압을 각 화소 영역에 공급하는 보상 전원라인 형성 단계를 더 포함하며, 상기 제 1 전원라인 및 상기 보상 전원라인은 상기 데이터 구동부와 상기 데이터 스위칭부의 사이를 가로질러 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 제 1 전원라인 및 보상 전원라인은 게이트 라인 형성 물질로 패터닝되어 구성되며, 상기 제 1 및 제 2 선택 신호를 각각 전송하는 세개의 전송라인들 각각은 상기 데이터 구동부의 제 1 또는 제 2 선택 신호 출력 단자들과 컨택된 배선과 제 1 컨택홀을 통해 전기적으로 연결되며, 소스/드레인 형성 물질이나 공통전극 형성물질로 패터닝되어 구성되고, 상기 세개의 전송라인들 각각은 제 2 컨택홀을 통해 상기 데이터 스위칭부의 제 1 또는 제 2 선택 신호 전송 배선과 전기적으로 연결된 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 다양한 기술적 특징들을 갖는 본 발명의 실시 예에 따른 영상 표시장치의 구동장치와 그 구동방법은 Full-HD 이상의 해상도를 갖는 영상 표시패널에서도 데이터 라인들을 선택적으로 구동함으로써 영상 표시 패널의 구동 회로를 간소화시키면서도 각 데이터 라인들에 공급되는 영상 신호의 전압 레벨이 왜곡되지 않도록 한다. 이에, 영상 표시장치의 제조 비용을 절감하면서도 영상 표시패널의 표시 화질 저하를 방지함으로써 그 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 유기 발광 다이오드 표시장치를 나타낸 구성 블록도.
도 2는 도 1에 도시된 데이터 스위칭부를 구체적으로 나타낸 구성 회로도.
도 3은 도 1 및 도 2에 도시된 데이터 스위칭부와 각 데이터 라인들의 구동 방법을 설명하기 위한 도면.
도 4는 도 1의 영상 비표시 영역에 형성된 제 1 전원라인과 보상 전원라인 및 어느 하나의 전송라인 패턴 구조를 구체적으로 나타낸 패턴도.
도 5는 도 3에 도시된 제 1 및 제 2 선택 신호를 구체적으로 나타낸 파형도.
도 2는 도 1에 도시된 데이터 스위칭부를 구체적으로 나타낸 구성 회로도.
도 3은 도 1 및 도 2에 도시된 데이터 스위칭부와 각 데이터 라인들의 구동 방법을 설명하기 위한 도면.
도 4는 도 1의 영상 비표시 영역에 형성된 제 1 전원라인과 보상 전원라인 및 어느 하나의 전송라인 패턴 구조를 구체적으로 나타낸 패턴도.
도 5는 도 3에 도시된 제 1 및 제 2 선택 신호를 구체적으로 나타낸 파형도.
이하, 상기와 같은 특징을 갖는 본 발명의 실시 예에 따른 영상 표시장치의 구동장치와 그 구동방법을 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서, 본 발명의 영상 표시장치로는 액정 표시장치, 전계방출 표시장치, 플라즈마 디스플레이 패널 및 유기 발광 다이오드 표시장치 등이 될 수 있지만, 이하에서는 설명의 편의상 유기 발광 다이오드 표시장치에 적용되는 경우만을 예로 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 유기 발광 다이오드 표시장치를 나타낸 구성 블록도이다.
도 1에 도시된 유기 발광 다이오드 표시장치는 복수의 화소 영역을 구비하여 영상을 표시하는 영상 표시부(1); 영상 표시부(1)의 게이트 라인(GL1 내지 GLn)들과 발광 제어 라인(EL1 내지 ELn)들을 구동하는 적어도 하나의 게이트 구동부(2,4); 영상 표시부(1)의 데이터 라인(DL1 내지 DLm)들 중 서로 인접한 데이터 라인들이 적어도 1/2 수평 기간 또는 매 프레임 단위로 교번적으로 구동되도록 제 1 및 제 2 선택신호를 생성함과 아울러, 외부로부터의 영상 데이터(Data)를 아날로그의 영상신호로 변환시켜 출력하는 데이터 구동부(3); 및 제 1 및 제 2 선택신호를 각각 세개의 전송라인(SCS1 내지 SCS3)을 통해 동시에 입력받고, 제 1 및 제 2 선택신호에 따라 상기 서로 인접한 데이터 라인들을 교번적으로 선택하여 상기 데이터 구동부(3)의 영상 신호 출력 채널(CH1 내지 CHn)과 전기적으로 연결시키는 데이터 스위칭부(10)를 구비한다.
이와 아울러, 연성회로기판의 패드부(6)를 통해 외부로부터 공급되는 제 1 전원신호(VDD)를 영상 표시부(1)의 각 화소 영역에 공급하는 제 1 전원라인(PL(VDD)), 상기 패드부(6)를 통해 외부로부터 공급되는 제 2 전원신호(GND)를 각 화소 영역에 공급하는 제 2 전원라인, 상기 패드부(6)를 통해 외부로부터 공급되는 기준 전압(Vref)을 각 화소 영역에 공급하는 보상 전원라인(CPL)을 더 구비한다. 이 중 제 1 전원라인(PL(VDD)) 및 보상 전원라인(CPL(Vref))은 데이터 구동부(3)와 데이터 스위칭부(10)의 사이를 가로질러 형성된다. 여기서, 제 1 전원라인(PL(VDD)) 및 보상 전원라인(CPL(Vref))이 데이터 구동부(3)와 데이터 스위칭부(10)의 사이를 가로질러 형성된 이유는 영상 표시부(1)의 양측면으로 각각의 제 1 전원신호(VDD) 및 기준 전압(Vref)을 공급함으로써 부하량을 줄이기 위함이다.
영상 표시부(1)는 복수의 서브 화소(P)들이 각 화소영역에 매트릭스 형태로 배열되어 영상을 표시하게 되는데, 각 서브 화소(P)는 발광 셀(미도시)과 그 발광 셀을 독립적으로 구동하는 셀 구동부(미도시)를 구비한다. 다시 말해, 각각의 서브 화소(P)는 각각의 게이트 라인(GL), 데이터 라인(DL), 보상 전원 라인(CPL), 발광 제어 라인(EL) 및 전원 라인(PL)에 접속된 셀 구동부 및 셀 구동부와 제 2 전원신호(GND)의 사이에 접속되어 등가적으로는 다이오드로 표현되는 발광 셀을 구비한다.
도면으로 도시되진 않았지만, 각 서브 화소(P)의 셀 구동부는 복수의 스위칭 소자, 구동 스위칭 소자 및 스토리지 캐패시터를 구비하여 이루어질 수 있다. 여기서, 복수의 스위칭 소자와 구동 스위칭 소자는 NMOS 트랜지스터 또는 PMOS 트랜지스터 등으로 구성될 수 있다. 각각의 스위칭 소자들은 게이트 전압과 발광 제어전압 및 기준전압 중 적어도 한 전압을 공급받아 스위칭됨으로써 데이터 라인(DL)으로부터의 영상 신호를 적어도 하나의 노드로 공급하고, 스토리지 캐패시터(Cst)에 충전되도록 한다. 구동 스위칭 소자는 각 스위칭 소자의 스위칭 구동에 의해 충전된 상기의 적어도 한 노드 및 스토리지 캐패시터(Cst)의 전압에 따라 발광 셀에 흐르는 전류량을 제어한다. 여기서, 스토리지 캐패시터(Cst)는 적어도 한 노드 전압을 충방전시켜 구동 스위칭 소자의 온 상태를 소정의 기간 예를 들어, 한 프레임 기간 동안 유지시킨다. 발광 셀은 셀 구동부와 접속된 애노드 전극, 저전위 전압인 제 2 전원신호(예를 들어, 그라운드 전압, GND)와 접속된 캐소드 전극, 애노드 전극 및 캐소드 전극 사이에 형성된 유기층으로 구성된다. 이러한 발광 셀은 셀 구동부의 구동 스위칭 소자로부터의 전류에 의해 발광한다.
적어도 하나의 게이트 구동부(2,4)는 영상 표시부(1)의 일 측, 또는 양측에 배치된다. 이러한 게이트 구동부(2,4)는 연성회로기판의 패드부(6)를 통해 외부로부터 공급되거나 데이터 구동부(3)로부터 공급된 게이트 제어신호(GVS) 예를 들어, 게이트 스타트 펄스(GSP; Gate Start Pulse)와 게이트 쉬프트 클럭(GSC; Gate Shift Clock)에 응답하여 게이트 온 신호를 순차적으로 생성하고, 게이트 출력 인에이블(GOE; Gate Output Enable) 신호에 따라 게이트 온 신호의 펄스 폭 제어한다. 그리고, 게이트 온 신호들을 게이트 라인들(GL1 내지 GLn)에 순차적으로 공급한다. 게이트 라인들(GL1 내지 GLn)에 게이트 온 전압이 공급되지 않는 기간에는 게이트 오프 전압이 공급된다. 또한, 게이트 구동부(2,4)는 하이 또는 로우 논리의 발광 제어전압들을 순차적으로 생성하여 각각의 발광 제어 라인들(EL1 내지 ELn)에 공급한다. 여기서, 순차적으로 출력되는 발광 제어전압은 발광 셀에 전류가 흐르는 기간 즉, 영상이 표시되는 기간을 조절하게 된다.
데이터 구동부(3)는 데이터 라인(DL1 내지 DLm)들 중 서로 인접한 데이터 라인(예를 들면, DL1과 DL2, DL3과 DL4,... DLm-1과 DLm)들이 적어도 1/2 수평 기간 또는 매 프레임 기간별로 교번적으로 구동되어 영상을 표시하도록 외부로부터의 영상 데이터(Data)를 정렬한다. 그리고, 서로 인접한 데이터 라인들이 적어도 1/2 수평 기간이나 매 프레임 기간 단위로 교번적으로 구동되도록 적어도 1/2 수평 라인 또는 매 수평 라인분씩 아날로그 영상 신호를 생성 및 출력한다. 다시 말해, 데이터 구동부(3)는 외부로부터의 영상 데이터를 적어도 1/2 수평 라인분씩 래치한 후, 래치된 영상 데이터(Data)를 적어도 1/2 수평 기간 단위로 아날로그 영상 신호로 변환한다. 그리고, 각 게이트 라인(GL1 내지 GLn)에 스캔 펄스가 공급되는 1/2수평 주기 또는 1수평 주기마다 해당 수평 라인분의 영상 신호를 각 출력 채널(CH1 내지 CHn)으로 공급한다. 이때, 데이터 구동부(3)는 디지털 영상 데이터(Data)의 계조 값에 따라 소정 레벨을 가지는 감마전압을 선택하고, 선택된 감마전압을 영상 신호로 각 출력 채널(CH1 내지 CHn)에 공급한다.
또한, 데이터 구동부(3)는 데이터 스위칭부(10)가 1/2 수평 라인 단위나 한 수평라인 단위 또는 적어도 한 프레임 단위로 상기의 서로 인접한 데이터 라인들을 교번적으로 선택하여 영상 신호 출력 채널(CH1 내지 CHn)과 전기적으로 연결시킬 수 있도록 제 1 및 제 2 선택 신호를 생성하고, 데이터 스위칭부(10)로 공급한다. 여기서, 데이터 구동부(3)는 제 1 및 제 2 선택 신호가 1/2 수평 기간이나 적어도 한 수평기간 단위로 교번하여 위상이 가변되도록 생성((서로 다른 논리 레벨로 가변되도록 생성)하여 데이터 스위칭부(10)로 공급한다. 이때, 데이터 구동부(3)는 상기의 제 1 및 제 2 선택신호 각각을 세개씩의 출력단자 및 상기 세개씩의 전송라인(SCS1 내지 SCS3)을 통해 동시에 출력함으로써, 상기 데이터 스위칭부(10)로 상기 제 1 및 제 2 선택신호 각각이 상기 세개씩의 전송라인(SCS1 내지 SCS3)을 통해 동시에 공급되도록 할 수 있다.
데이터 스위칭부(10)는 복수의 스위칭 소자로 구성된 복수의 멀티플렉서 회로들을 구비하고, 데이터 구동부(3)로부터 세개씩의 전송라인(SCS1 내지 SCS3)을 통해 제 1 및 제 2 선택 신호를 동시에 공급받는다. 그리고, 제 1 및 제 2 선택 신호에 따라 적색 화소열에 구비된 3i-2번째의 데이터 라인(여기서, i는 0을 제외한 자연수)들과 녹색 화소열에 구비된 3i-1번째의 데이터 라인들이 서로 다른 기간에 교번적으로 구동되도록 3i-2번째 또는 3i-1번째의 데이터 라인들을 교번적으로 영상 신호 출력 채널(CH1 내지 CHn)과 전기적으로 연결시킨다.
다시 말해, 데이터 스위칭부(10)는 제 1 및 제 2 선택 신호 중 어느 한 신호에 응답하여 홀수 번째 수평 기간 또는 프레임 기간의 영상 표시기간에 적색 화소열에 구비된 3i-2번째의 데이터 라인들을 대응되는 영상 신호 출력 채널(CH1 내지 CHn)들과 전기적으로 연결시킬 수 있다. 그리고, 짝수 번째 수평기간이나 프레임 기간의 영상 표시기간에는 제 1 및 제 2 선택 신호 중 다른 한 신호에 응답하여 녹색 화소열에 구비된 3i-1번째의 데이터 라인들을 대응되는 영상 신호 출력 채널(CH1 내지 CHn)들과 전기적으로 연결시킬 수 있다. 따라서, 적색 화소열들은 동일한 수평 기간이나 프레임 기간에 적색 영상을 표시하되 녹색 화소열들과는 다른 수평 기간이나 프레임 기간에 영상을 표시한다. 반면, 녹색 화소열들 또한 동일한 수평 기간이나 프레임 기간에 녹색 영상을 표시하되 적색 화소열들과는 다른 수평 기간이나 프레임 기간에 영상을 표시하게 된다. 한편으로, 청색 화소열들은 서로 교번적으로 적색이나 녹색의 화소열들과 같은 수평 기간이나 프레임 기간에 구동될 수 있다.
도 2는 도 1에 도시된 데이터 스위칭부를 구체적으로 나타낸 구성 회로도이다.
도 2에 도시된 데이터 스위칭부(10)는 6i-4번째, 6i-3번째, 6i-1번째의 데이터 라인과 그에 대응되는 3i-2번째, 3i-1번째 3i번째의 영상 신호 출력 채널 간에 각각 구비되어 제 1 선택신호(SC)에 따라 6i-4번째, 6i-3번째, 6i-1번째의 데이터 라인을 그에 대응되는 3i-2번째, 3i-1번째 3i번째의 영상 신호 출력 채널과 각각 전기적으로 접속시키는 복수의 제 1 스위칭 소자(T1), 및 6i-5번째, 6i-2번째, 6i번째의 데이터 라인과 그에 대응되는 3i-2번째, 3i-1번째 3i번째의 영상 신호 출력 채널 간에 각각 구비되어 제 2 선택신호(CS)에 따라 6i-5번째, 6i-2번째, 6i번째의 데이터 라인을 그에 대응되는 3i-2번째, 3i-1번째 3i번째의 영상 신호 출력 채널과 각각 전기적으로 접속시키는 복수의 제 2 스위칭 소자(T2)를 구비한다.
이와 같이 구성된 데이터 스위칭부(10)는 데이터 구동부(3)로부터 세개의 전송라인(SCS1 내지 SCS3)을 통해 입력되는 제 1 선택신호(SC)를 복수의 제 1 스위칭 소자(T1) 또는 복수의 멀티플렉서 회로가 연결된 일 측 끝단과 타 측 끝단 및 제 1 스위칭 소자(T1) 또는 복수의 멀티플렉서 회로들의 중심부 위치로 각각 동시에 공급받고, 세개의 전송라인(SCS1 내지 SCS3)을 통해 입력되는 제 2 선택신호(CS)를 상기 복수의 제 2 스위칭 소자(T2) 또는 복수의 멀티플렉서 회로가 연결된 일 측 끝단과 타 측 끝단 및 상기 복수의 제 2 스위칭 소자(T2) 또는 복수의 멀티플렉서 회로들의 중심부 위치로 각각 동시에 공급받는다.
복수의 제 1 스위칭 소자(T1)와 복수의 제 2 스위칭 소자(T2)는 NMOS 트랜지스터 또는 PMOS 트랜지스터가 될 수 있으나, 본 발명의 실시 예에서는 복수의 제 1 및 제 2 스위칭 소자(T1,T2)들이 NMOS 트랜지스터로 형성된 경우만을 설명하기로 한다. 이 경우, 복수의 제 1 스위칭 소자(T1) 각각은 제 1 선택신호(SC)가 하이 논리 레벨로 공급되는 기간 동안만 턴-온 되어 6i-4번째, 6i-3번째, 6i-1번째의 데이터 라인을 그에 대응되는 3i-2번째, 3i-1번째 3i번째의 영상 신호 출력 채널과 각각 전기적으로 접속시킨다. 그리고, 복수의 제 2 스위칭 소자(T2) 각각은 제 2 선택신호(CS)가 하이 논리 레벨로 공급되는 기간 동안만 턴-온 되어 6i-5번째, 6i-2번째, 6i번째의 데이터 라인을 그에 대응되는 3i-2번째, 3i-1번째 3i번째의 영상 신호 출력 채널과 각각 전기적으로 접속시킨다.
도 3은 도 1 및 도 2에 도시된 데이터 스위칭부와 각 데이터 라인들의 구동 방법을 설명하기 위한 도면이다.
서로 인접한 각각의 데이터 라인들을 한 프레임 단위로 교번시켜 구동하는 경우를 일 예로 설명하면, 데이터 구동부(3)는 매 프레임 기간 중 홀수 프레임(Odd Frame)의 영상 표시기간에는 제 1 선택 신호(SC)를 로우 논리 레벨로 생성하되 제 2 선택 신호(CS)는 하이 논리 레벨로 생성하며, 매 프레임 기간 중 짝수 프레임(Even Frame)의 영상 표시기간에는 제 1 선택 신호(SC)는 하이 논리 레벨로 생성하되 제 2 선택 신호(CS)는 로우 논리 레벨로 생성한다. 그리고 매 프레임 기간 중 영상이 미표시되는 블랭크 기간에는 서로 동일한 로우 논리 레벨로 생성할 수 있다.
이 경우, 복수의 제 2 스위칭 소자(T2) 각각은 제 2 선택신호(CS)가 하이 논리 레벨로 공급되는 짝수 프레임(Even Frame)의 영상 표시기간 동안 턴-온 되어 6i-5번째, 6i-2번째, 6i번째의 데이터 라인을 그에 대응되는 3i-2번째, 3i-1번째 3i번째의 영상 신호 출력 채널과 각각 전기적으로 접속시킨다. 그리고, 복수의 제 1 스위칭 소자(T1) 각각은 제 1 선택신호(SC)가 하이 논리 레벨로 공급되는 홀수 프레임(Odd Frame)의 영상 표시기간 동안 턴-온 되어 6i-4번째, 6i-3번째, 6i-1번째의 데이터 라인을 그에 대응되는 3i-2번째, 3i-1번째 3i번째의 영상 신호 출력 채널과 각각 전기적으로 접속시킨다.
상술한 바와 같이, 데이터 스위칭부(10)는 서로 다른 논리 레벨로 위상차를 갖도록 생성된 제 1 및 제 2 선택 신호(SC,CS)를 세개씩의 전송라인(SCS1 내지 SCS3)을 통해 일 측 끝단과 타 측 끝단 및 각 스위칭 소자가 연결된 중심부로 동시에 공급받는다. 그리고, 제 1 및 제 2 선택 신호(SC,CS)에 각각 응답하여 적색 화소열에 구비된 3i-2번째의 데이터 라인들과 녹색 화소열에 구비된 3i-1번째의 데이터 라인들이 서로 다른 프레임 기간에 구동 되도록 한다.
이와 같이, 세개씩의 전송라인(SCS1 내지 SCS3)을 통해 일 측 끝단과 타 측 끝단 및 각 스위칭 소자가 연결된 중심부로 동시에 제 1 및 제 2 선택 신호(SC,CS)를 공급받으면, 제 1 및 제 2 선택 신호(SC,CS) 전송시 걸리는 부하량을 2/3 이상 줄일 수 있다.
또한, 적색 화소열에 구비된 3i-2번째의 데이터 라인들과 녹색 화소열에 구비된 3i-1번째의 데이터 라인들이 서로 다른 프레임 기간에 구동되면 제 1 및 제 2 선택 신호(SC,CS)에 따른 커플링 현상을 방지할 수 있다. 녹색 화소열에 구비된 3i-1번째의 데이터 라인들이 제 1 선택 신호(SC)에 응답해서만 녹색의 영상 신호를 각 화소열로 공급하고, 적색(R) 화소열에 구비된 3i-2번째의 데이터 라인들이 제 2 선택 신호(CS)에 응답해서만 녹색의 영상 신호를 각 화소열로 공급하게 되면 서로 다른 제 1 및 제 2 선택 신호(SC,CS)에 따른 커플링 현상을 방지할 수 있다.
도 4는 도 1의 영상 비표시 영역에 형성된 제 1 전원라인과 보상 전원라인 및 어느 하나의 전송라인 패턴 구조를 구체적으로 나타낸 패턴도이다.
도 1 및 도 4를 참조하면, 영상 표시부(1)의 주변부인 영상 비표시 영역들에는 연성회로기판의 패드부(6)를 통해 외부로부터 공급되는 제 1 전원신호(VDD)를 영상 표시부(1)의 각 화소 영역에 공급하는 제 1 전원라인(PL(VDD)), 및 패드부(6)를 통해 외부로부터 공급되는 기준 전압(Vref)을 각 화소 영역에 공급하는 보상 전원라인(CPL)이 형성된다.
이때, 제 1 전원라인(PL) 및 보상 전원라인(CPL)은 데이터 구동부(3)와 데이터 스위칭부(10)의 사이를 가로질러 형성된다. 제 1 전원라인(PL) 및 보상 전원라인(CPL)이 데이터 구동부(3)와 데이터 스위칭부(10)의 사이를 가로질러 형성된 이유는 영상 표시부(1)의 양측면으로 각각의 제 1 전원신호(VDD) 및 기준 전압(Vref)을 공급함으로써 부하량을 줄이기 위함이다.
이 경우, 제 1 및 제 2 선택 신호(SC,CS)를 각각 전송하는 세개씩의 전송라인(SCS1 내지 SCS3)들은 제 1 전원라인(PL) 및 보상 전원라인(CPL)과 교차될 수밖에 없다.
이에, 본 발명에서는 제 1 전원라인(PL) 및 보상 전원라인(CPL)은 게이트 라인 형성 물질로 패터닝되어 구성되며, 상기 제 1 및 제 2 선택 신호(SC,CS)를 각각 전송하는 세개씩의 전송라인(SCS1 내지 SCS3)들 각각은 상기 데이터 구동부(3)의 제 1 또는 제 2 선택 신호(SC,CS) 출력 단자(BD)들과 컨택된 배선과 제 1 컨택홀(TH1)을 통해 전기적으로 연결되며, 소스/드레인 형성 물질이나 공통전극 형성물질로 패터닝되어 구성된다. 이러한 각각의 전송라인(SCS1 내지 SCS3)들은 제 2 컨택홀(TH2)을 통해서 데이터 스위칭부(10)의 제 1 또는 제 2 선택 신호(SC,CS) 전송 배선(즉, 제 1 또는 제 2 스위칭 소자들의 게이트 전극 연결 배선)과 전기적으로 연결된다. 이에 따라, 게이트 라인 형성 물질로 패터닝된 제 1 전원라인(PL)과 보상 전원라인(CPL) 및 소스/드레인 형성 물질이나 공통전극 형성물질로 패터닝된 전송라인(SCS1 내지 SCS3)들 간에는 적어도 한 층 이상의 절연층들이 구성된다.
도 5는 도 3에 도시된 제 1 및 제 2 선택 신호를 구체적으로 나타낸 파형도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 제 1 및 제 2 선택 신호(SC,CS)를 전송하는 세개씩의 전송라인(SCS1 내지 SCS3)들 각각이 데이터 스위칭부(10)의 일 측 끝단과 타 측 끝단 및 각 스위칭 소자가 연결된 중심부로 연결되면, 제 1 및 제 2 선택 신호(SC,CS) 전송시 데이터 스위칭부(10)에서 걸리는 부하량을 2/3 이상 줄일 수 있다. 즉, 부하량을 2/3 이상 줄이게 되면 제 1 및 제 2 선택 신호(SC,CS)의 라이징(Rising Time) 및 폴링(Falling Time) 기간이 줄어들어 제 1 및 제 2 선택 신호(SC,CS)의 펄스 폭 또한 줄일 수 있다. 즉, 제 1 및 제 2 선택 신호(SC,CS) 전송시 데이터 스위칭부(10)에서 걸리는 부하량을 2/3 이상(33% 이상) 줄이면 제 1 및 제 2 선택 신호(SC,CS)의 펄스 폭을 8.7us 기간 이내로 발생시킬 수 있고 Full-HD급 영상 표시패널에서도 데이터 선택 구동방식을 적용할 수 있다.
하지만, 제 1 및 제 2 선택 신호(SC,CS)를 전송하는 전송라인(SCS1 내지 SCS3)들을 하나씩만 구성한 경우의 파형(SC1,CS1), 및 전송라인(SCS1 내지 SCS3)들을 양쪽으로 두개씩만 구성한 경우의 파형(SC2,CS2)은 라이징 및 폴링 기간이 지연되어 제 1 및 제 2 선택 신호(SC,CS)의 펄스 폭을 8.7us 기간 이내로 발생시키는데 한계가 있음이 나타내어진다.
이상에서 상술한 바와 같이, 본 발명에서는 제 1 및 제 2 선택 신호(SC,CS)를 전송하는 세개씩의 전송라인(SCS1 내지 SCS3)들 각각이 데이터 스위칭부(10)의 일 측 끝단과 타 측 끝단 및 각 스위칭 소자가 연결된 중심부로 연결되도록 함으로써, 제 1 및 제 2 선택 신호(SC,CS) 전송시 데이터 스위칭부(10)에서 걸리는 부하량을 2/3 이상 줄일 수 있다. 이에, Full-HD급 영상 표시패널에서도 데이터 선택 구동방식이 적용되도록 할 수 있다. 이렇게, 본 발명의 실시 예에 따른 영상 표시장치의 구동장치와 그 구동방법은 영상 표시패널의 데이터 라인들을 선택적으로 구동함으로써 영상 표시 패널(2)의 드라이버 회로를 간소화시키면서도 각 데이터 라인(DL1 내지 DLm)들에 공급되는 영상 신호의 전압 레벨이 왜곡되지 않도록 한다. 그리고, 영상 표시장치의 제조 비용을 절감하면서도 영상 표시패널의 표시 화질 저하를 방지함으로써 그 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
이상 설명한 내용을 통해 당 업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여 져야만 할 것이다.
Claims (10)
- 복수의 화소 영역을 구비하여 영상을 표시하는 영상 표시부;
상기 영상 표시부의 게이트 라인들을 구동하는 적어도 하나의 게이트 구동부;
상기 영상 표시부의 데이터 라인들 중 서로 인접한 데이터 라인들이 적어도 1/2 수평 기간 또는 매 프레임 단위로 교번적으로 구동되도록 제 1 및 제 2 선택신호를 생성함과 아울러, 외부로부터의 영상 데이터를 아날로그의 영상신호로 변환시켜 출력하는 데이터 구동부; 및
상기 제 1 및 제 2 선택신호를 각각 세개의 전송라인을 통해 동시에 입력받고, 상기 제 1 및 제 2 선택신호에 따라 상기 서로 인접한 데이터 라인들을 교번적으로 선택하여 상기 데이터 구동부의 영상 신호 출력 채널과 전기적으로 연결시키는 데이터 스위칭부를 구비한 것을 특징으로 하는 영상 표시장치의 구동장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 데이터 구동부는
상기의 제 1 및 제 2 선택신호 각각을 세개의 출력단자 및 상기 세개의 전송라인을 통해 동시에 출력함으로써, 상기 데이터 스위칭부로 상기 제 1 및 제 2 선택신호 각각이 상기 세개의 전송라인을 통해 동시에 공급되도록 한 것을 특징으로 하는 영상 표시장치의 구동장치. - 제 2 항에 있어서,
상기 데이터 스위칭부는
상기 세개의 전송라인을 통해 입력되는 상기 제 1 선택신호를 복수의 제 1 스위칭 소자 또는 복수의 멀티플렉서 회로가 연결된 일 측 끝단과 타 측 끝단 및 상기 복수의 제 1 스위칭 소자나 복수의 멀티플렉서 회로들의 중심부 위치로 각각 동시에 공급받고,
상기 세개의 전송라인을 통해 입력되는 제 2 선택신호를 상기 복수의 제 2 스위칭 소자 또는 복수의 멀티플렉서 회로가 연결된 일 측 끝단과 타 측 끝단 및 상기 복수의 제 2 스위칭 소자 또는 복수의 멀티플렉서 회로들의 중심부 위치로 각각 동시에 공급받는 것을 특징으로 하는 영상 표시장치의 구동장치. - 제 3 항에 있어서,
연성회로기판의 패드부를 통해 외부로부터 공급되는 제 1 전원신호를 상기 영상 표시부의 각 화소 영역에 공급하는 제 1 전원라인,
상기 패드부를 통해 외부로부터 공급되는 기준 전압을 각 화소 영역에 공급하는 보상 전원라인을 더 구비하며,
상기 제 1 전원라인 및 상기 보상 전원라인은 상기 데이터 구동부와 상기 데이터 스위칭부의 사이를 가로질러 형성된 것을 특징으로 하는 영상 표시장치의 구동장치. - 제 4 항에 있어서,
상기 제 1 전원라인 및 보상 전원라인은 게이트 라인 형성 물질로 패터닝되어 구성되며,
상기 제 1 및 제 2 선택 신호를 각각 전송하는 세개의 전송라인들 각각은 상기 데이터 구동부의 제 1 또는 제 2 선택 신호 출력 단자들과 컨택된 배선과 제 1 컨택홀을 통해 전기적으로 연결되며, 소스/드레인 형성 물질이나 공통전극 형성물질로 패터닝되어 구성되고,
상기 세개의 전송라인들 각각은 제 2 컨택홀을 통해 상기 데이터 스위칭부의 제 1 또는 제 2 선택 신호 전송 배선과 전기적으로 연결된 것을 특징으로 하는 영상 표시장치의 구동장치. - 복수의 화소 영역을 구비하여 영상을 표시하는 영상 표시부의 데이터 라인들 중 서로 인접한 데이터 라인들이 적어도 1/2 수평 기간 또는 매 프레임 단위로 교번적으로 구동되도록 제 1 및 제 2 선택신호를 발생시키는 단계;
외부로부터의 영상 데이터를 아날로그의 영상신호로 변환시켜 출력하는 단계; 및
상기 제 1 및 제 2 선택신호를 각각 세개의 전송라인을 통해 동시에 입력받고, 상기 제 1 및 제 2 선택신호에 따라 상기 서로 인접한 데이터 라인들을 교번적으로 선택하여 데이터 구동부의 영상 신호 출력 채널과 전기적으로 연결시키는 데이터 스위칭 단계를 포함한 것을 특징으로 하는 영상 표시장치의 구동방법. - 제 6 항에 있어서,
상기 제 1 및 제 2 선택신호를 발생시키는 단계는
상기의 제 1 및 제 2 선택신호 각각을 세개의 출력단자 및 상기 세개의 전송라인을 통해 동시에 출력함으로써, 상기 데이터 스위칭 단계를 실행하는 데이터 스위칭부로 상기 제 1 및 제 2 선택신호 각각이 상기 세개의 전송라인을 통해 동시에 공급되도록 한 것을 특징으로 하는 영상 표시장치의 구동방법. - 제 7 항에 있어서,
상기 데이터 스위칭 단계는
상기 세개의 전송라인을 통해 입력되는 상기 제 1 선택신호를 복수의 제 1 스위칭 소자 또는 복수의 멀티플렉서 회로가 연결된 일 측 끝단과 타 측 끝단 및 상기 복수의 제 1 스위칭 소자나 복수의 멀티플렉서 회로들의 중심부 위치로 각각 동시에 공급받는 단계, 및
상기 세개의 전송라인을 통해 입력되는 제 2 선택신호를 상기 복수의 제 2 스위칭 소자 또는 복수의 멀티플렉서 회로가 연결된 일 측 끝단과 타 측 끝단 및 상기 복수의 제 2 스위칭 소자 또는 복수의 멀티플렉서 회로들의 중심부 위치로 각각 동시에 공급받는 단계를 포함한 것을 특징으로 하는 영상 표시장치의 구동방법. - 제 8 항에 있어서,
연성회로기판의 패드부를 통해 외부로부터 공급되는 제 1 전원신호를 상기 영상 표시부의 각 화소 영역에 공급하는 제 1 전원라인 형성 단계,
상기 패드부를 통해 외부로부터 공급되는 기준 전압을 각 화소 영역에 공급하는 보상 전원라인 형성 단계를 더 포함하며,
상기 제 1 전원라인 및 상기 보상 전원라인은 상기 데이터 구동부와 상기 데이터 스위칭부의 사이를 가로질러 형성되는 것을 특징으로 하는 영상 표시장치의 구동방법. - 제 9 항에 있어서,
상기 제 1 전원라인 및 보상 전원라인은 게이트 라인 형성 물질로 패터닝되어 구성되며,
상기 제 1 및 제 2 선택 신호를 각각 전송하는 세개의 전송라인들 각각은 상기 데이터 구동부의 제 1 또는 제 2 선택 신호 출력 단자들과 컨택된 배선과 제 1 컨택홀을 통해 전기적으로 연결되며, 소스/드레인 형성 물질이나 공통전극 형성물질로 패터닝되어 구성되고,
상기 세개의 전송라인들 각각은 제 2 컨택홀을 통해 상기 데이터 스위칭부의 제 1 또는 제 2 선택 신호 전송 배선과 전기적으로 연결된 것을 특징으로 하는 영상 표시장치의 구동방법.
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| KR102122531B1 (ko) | 2020-06-26 |
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