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KR100864972B1 - 액정표시장치의 리셋구동장치와 이를 이용한 리셋방법 - Google Patents

액정표시장치의 리셋구동장치와 이를 이용한 리셋방법 Download PDF

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KR100864972B1
KR100864972B1 KR1020020035725A KR20020035725A KR100864972B1 KR 100864972 B1 KR100864972 B1 KR 100864972B1 KR 1020020035725 A KR1020020035725 A KR 1020020035725A KR 20020035725 A KR20020035725 A KR 20020035725A KR 100864972 B1 KR100864972 B1 KR 100864972B1
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Abstract

본 발명은 액정표시장치의 리셋기간에 게이트 하이전압을 공통전극에 공급하여 OCB 모드 액정의 전이시간을 자동으로 조절할 수 있는 액정표시장치의 리셋구동장치와 이를 이용한 리셋방법에 관한 것이다.
이 액정표시장치의 리셋구동장치는 데이터라인들과 게이트라인들이 매트릭스 형태로 교차되게 배치되고 화소전극과 공통전극에 인가되는 전압차에 의해 구동되는 오씨비(Optically Compensated Bend) 모드 액정이 두 기판 사이에 주입됨과 아울러 상기 데이터라인들과 게이트라인들의 교차부에 박막트랜지스터가 형성된 액정패널과, 상기 게이트라인들에 순차적으로 하이논리 전압의 스캔펄스를 공급하기 위한 게이트 드라이버와, 상기 데이터라인들에 비디오 데이터를 공급하기 위한 데이터 드라이버와, 상기 액정패널과 게이트 드라이버 및 데이터 드라이버 각각에 구동전압을 공급함과 아울러 공통전압 및 상기 하이논리 전압의 스캔펄스를 생성하기 위한 전원 공급부와, 상기 하이논리 전압의 스캔펄스를 상기 공통전극에 공급하여 상기 오씨비 모드 액정을 스플레이(Splay) 상태에서 밴드(Bend) 상태로 전이시키는 리셋 구동부를 구비하고, 상기 리셋 구동부는 상기 전원 공급부로부터 공급되는 상기 하이논리 전압의 스캔펄스를 상기 공통전극으로 절환하기 위한 제 1 스위치와, 상기 제 1 스위치와 기저전압원 사이에 접속되어 충전된 전압에 의해 상기 제 1 스위치를 스위칭시키는 제 1 캐패시터와, 상기 제 1 스위치와 상기 제 1 캐패시터에 사이에 접속되는 제 1 저항과, 상기 전원 공급부로부터 공급되는 상기 공통전압을 상기 공통전극으로 절환하기 위한 제 2 스위치와, 상기 제 2 스위치와 기저전압원 사이에 접속되어 충전된 전압에 의해 상기 제 2 스위치를 스위칭시키는 제 2 캐패시터와, 상기 제 2 스위치와 상기 전원 공급부 사이에 접속되는 제 2 저항을 구비한다.

Description

액정표시장치의 리셋구동장치와 이를 이용한 리셋방법{APPARATUS OF RESET DRIVING LIQUID CRYSTAL DISPLAY AND METHOD OF RESET USING THE SAME}
도 1은 종래의 액정표시장치를 나타내는 블록도.
도 2는 도 1에 도시된 액정패널을 나타내는 사시도.
도 3은 도 2에 도시된 액정셀에 인가되는 전계에 따른 OCB 모드 액정의 배열 상태를 나타내는 단면도.
도 4는 OCB 모드 액정셀의 전압에 대한 투과율을 나타내는 그래프.
도 5는 OCB 모드 액정이 밴드 상태로 스위칭되는 전압을 나타내는 그래프.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 액정표시장치를 나타내는 블록도.
도 7은 도 6에 도시된 리셋 구동부를 나타내는 회로도.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
30, 60 : 디지털 비디오 카드 32, 62 : 제어부
34, 64 : 게이트 드라이버 36, 66 : 데이터 드라이버
38, 68 : 감마전압 발생부 40, 70 : 액정패널
42, 72 : 전원 공급부 80 : 리셋 구동부
본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 특히 저항 및 캐패시터의 특성을 이용하여 액정표시장치의 리셋기간에 게이트 하이전압을 공통전극에 공급하여 OCB 모드 액정의 전이시간을 자동으로 조절할 수 있는 액정표시장치의 리셋구동장치와 이를 이용한 리셋방법에 관한 것이다.
액정표시장치(Liquid Crystal Display)는 비디오신호에 따라 액정셀들의 광투과율을 조절하여 화상을 표시하게 된다. 액정표시장치 중 액정셀별로 스위칭소자가 마련된 액티브 매트릭스(Active Matrix) 타입은 동영상을 표시하기에 적합하다. 액티브 매트릭스 타입의 액정표시장치에서 스위칭소자로는 주로 박막트랜지스터(Thin Film Transistor; 이하 "TFT"라 함)가 이용되고 있다. 이러한 액정표시장치는 브라운관에 비하여 소형화가 가능하여 퍼스널 컴퓨터(Personal Computer)와 노트북 컴퓨터(Note Book Computer)는 물론, 복사기 등의 사무자동화기기, 휴대전화기나 호출기 등의 휴대기기까지 광범위하게 이용되고 있다.
도 1을 참조하면, 종래의 액정표시장치는 디지털 비디오 데이터로 변환하기 위한 디지털 비디오 카드(30)와, 구동전압을 공급하기 위한 전원 공급부(42)와, 액정패널(40)의 데이터라인들(DL)에 비디오 데이터를 공급하기 위한 데이터 드라이버(36)와, 액정패널(40)의 게이트라인들(GL)을 순차적으로 구동하기 위한 게이트 드라이버(34)와, 데이터 드라이버(36)와 게이트 드라이버(34)를 제어하기 위 한 제어부(32)와 데이터 드라이버(36)에 감마전압을 공급하기 위한 감마전압 발생부(38)를 구비한다.
액정패널(40)은 두 장의 유리기판 사이에 액정이 주입되며, 그 하부 유리기판 상에 게이트라인들(GL)과 데이터라인들(DL)이 상호 직교되게 형성된다. 게이트라인들(GL)과 데이터라인들(DL)의 교차부에는 데이터라인들(DL)로부터 입력되는 영상을 액정셀(CLC)에 선택적으로 공급하기 위한 TFT가 형성된다. 이를 위하여, TFT는 게이트라인(GL)에 게이트단자가 접속되며, 데이터라인(DL)에 소스단자가 접속된다. 그리고 TFT의 드레인단자는 액정셀(CLC)의 화소전극에 접속된다.
디지털 비디오 카드(30)는 아날로그 입력 영상신호를 액정패널(40)에 적합한 디지털 영상신호로 변환하고 영상신호에 포함된 동기신호를 검출하게 된다.
제어부(32)는 디지털 비디오 카드(30)로부터 공급되는 0 ~ 3.3V의 구동전압을 공급받는다. 제어부(32)는 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)의 디지털 비디오 데이터를 데이터 드라이버(36)에 공급한다. 또한, 제어부(32)는 디지털 비디오 카드(30)로부터 입력되는 수평/수직 동기신호를 이용하여 도트클럭(Dclk)과 게이트 스타트 펄스(GSP)를 생성하여 데이터 드라이버(36)와 게이트 드라이버(34) 각각의 타이밍을 제어한다. 여기서, 도트클럭(Dclk)은 데이터 드라이버(36)에 공급되며, 게이트 스타트 펄스(GSP)는 게이트 드라이버(34)에 공급된다.
전원 공급부(42)는 도시하지 않은 시스템 전원부로부터 입력되는 전압(Vcc)을 이용하여 액정표시장치의 구동에 필요한 구동전압들(게이트하이전압(Vgh), 게이트로우전압(Vgl), 감마기준전압(Vγ), 공통전압(Vcom) 등)을 발생하여 제어부(32), 데이터 드라이버(36), 게이트 드라이버(34) 및 감마전압 발생부(38) 등에 각각 공급한다.
다시 말하여, 전원 공급부(42)는 공급되는 0 ~ 3.3V의 저전위 입력전압(Vcc)을 공급받아 액정셀을 구동하기 위한 고전위 공통전압(Vdd)과 게이트 드라이버(34)를 구동시키기 위한 구동전압을 생성하는 역할을 한다. 전원 공급부(42)는 공급되는 0 ~ 3.3V의 저전위 입력전압(Vcc)을 15V의 고전위 공통전압(Vdd)으로 변환하여 데이터 드라이버(36)에 공급한다. 이와 아울러, 고전위 공통전압(Vdd)은 분압저항에 의해 7V의 공통전압(Vcom)으로 분압되고, 분압된 공통전압(Vcom)은 액정패널(40)의 패드부에 설치된 Ag 도트를 경유하여 액정패널(40)의 상부기판에 형성된 공통전극에 공급된다. 전원 공급부(42)는 게이트 스캐닝 클럭(GSC) 발생시 스캐닝 신호의 게이트 하이전압(Vgh) 및 저전위 게이트 로우전압(Vgl)을 생성한다. 즉, 전원 공급부(42)는 공급되는 0 ~ 3.3V의 저전위 입력전압(Vcc)을 20V의 게이트 하이전압(Vgh)과 -5V의 게이트 로우전압(Vgl)으로 변환하여 게이트 드라이버(34)에 공급한다.
게이트 드라이버(34)는 제어부(32)로부터 입력되는 게이트 스타트 펄스(GSP)에 응답하여 순차적으로 스캔펄스를 발생하는 쉬프트 레지스터와, 스캔펄스의 전압을 액정셀의 구동에 적합한 레벨로 쉬프트 시키기 위한 레벨 쉬프터 등으로 구성된다. 게이트 드라이버(34)는 게이트 하이전압(Vgh)과 게이트 로우전압(Vgl)을 액정패널(40)에 공급하여 게이트라인(GL) 중 어느 한 라인에 공급한다. 이 게이트 하이전압(Vgh)을 가지는 스캔펄스는 TFT의 스위치를 턴-온 시키며, TFT가 턴-온되는 기간동안 액정셀에는 데이터 드라이버(36)로부터 공급되는 비디오 데이터가 충전된다.
데이터 드라이버(36)에는 제어부(32)로부터 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)의 디지털 비디오 데이터와 함께 도트클럭(Dclk)이 입력된다. 이 데이터 드라이버(36)는 도트클럭(Dclk)에 동기하여 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)의 디지털 비디오 데이터를 래치한 후에, 래치된 데이터를 감마전압(Vγ)에 따라 보정한다. 그리고 데이터 드라이버(36)는 감마전압(Vγ)에 의해 보정된 데이터를 아날로그 데이터로 변환하여 1 라인분씩 데이터라인(DL)에 공급한다. 이 때, 감마전압 발생부(38)는 비디오신호의 전압레벨에 따라 서로 다른 전압레벨을 가지게끔 미리 설정된 감마전압(Vγ)을 데이터 드라이버(36)에 공급한다. 이에 따라, 데이터 드라이버(36)는 비디오신호에 감마전압 발생부(38)로부터의 감마전압(Vγ)을 부가하여 데이터라인들(DL)에 공급함으로써 액정표시장치에서의 감마특성을 보정한다.
액정표시장치에 이용되는 액정은 일반적으로, 트위스티드 네마틱(Twisted Nematic : 이하 "TN"이라 함) 모드의 액정이 주로 이용되고 있다. 이 TN 모드의 액정은 트위스트된 각이 90°로 전기장의 인가에 따라 액정배열 상태를 바꾸어 광을 투과시키게 된다. 이러한 TN 모드의 액정은 액정분자의 장축방향으로 진동하는 광과 장축방향에 수직하는 방향으로 진동하는 광의 진동 방향이 서로 달라진다. 이러한, 광의 굴절율이 달라지는 것을 굴절율 이방성이라 하는데, 이 굴절율 이방성에 의해 TN 모드의 액정은 시야각이 좁으며 액정의 응답속도가 느리다는 문제점 을 가지고 있다.
이러한 TN 모드 액정의 단점을 해결하기 위하여, 인플레인스위치(In-plane Switch : 이하, "IPS"라 한다) 모드, 오씨비(Optically Compensated Bend : 이하, "OCB"라 한다) 모드 등의 액정이 개발된 바 있다. IPS 모드의 액정은 수평전계에 의해 광시야각에 유리하지만 응답시간이 10∼60(ms) 정도로 느리다. 이에 비하여, OCB 모드의 액정은 TN 모드의 액정에 비해 구조적으로 광시야각에 유리하고 응답시간이 3∼11(ms) 정도로 빠르다.
도 2 및 도 3을 참조하면, OCB 모드의 액정을 채용한 액정패널은 도시되지 않은 컬러필터 어레이(Color filter array) 및 배향막이 순차적으로 형성된 상부기판(10)과, 도시되지 않은 TFT 어레이 및 배향막이 형성된 하부기판(12)과, 상부기판(10)과 하부기판(12)은 도시되지 않은 스페이서에 의해 소정의 갭을 가지며 그 소정 공간에 주입된 OCB 모드의 액정(18)과, 상/하부기판(10, 12) 바깥으로 배치된 상/하부 편광판들(14, 22)과, 상부기판(10)과 상부 편광판(14) 사이에 배치된 상부 보상필름(16)과, 하부기판(12)과 하부 편광판(22) 사이에 배치되어 입사되는 광의 위상을 지연시켜 시야각을 보상하는 보상필름(20)으로 구성된다.
상부기판(10)과 하부기판(12)의 배향막들은 동일한 방향으로 배향처리된다. 상부기판(10)과 하부기판(12) 사이에 주입되는 OCB 모드의 액정은 배향막의 배향 처리방향에 따라 특정전압(Vth) 이하에서 초기 배향상태인 스플레이(splay) 상태를 유지하게 된다. 즉, 액정분자들은 상/하부 배향막의 표면에서 각각 θ와 -θ°의 틸트각(tilt angle)으로 배열되며 액정셀의 중심으로 가면서 틸트각이 감소하여 액 정셀의 중심에서 액정분자의 틸트각이 0°가 된다. 이러한 스플레이 상태로 배열된 액정분자들의 광학적 특성을 살펴보면 다음과 같다. 도 4에 도시된 바와 같이 스플레이 상태로 배열된 액정분자들은 특정전압(Vth) 이하에서 증가하는 전압(V)에 불규칙적으로 광을 투과시킨다. 이에 따라, 스플레이 상태를 가지는 액정들에 의해 짧은 시간동안 화상에 얼룩이나 깜박거림이 나타나게 된다.
이러한 스플레이 상태를 가지는 액정분자들은 특정전압(Vth) 이상의 전압에서 밴드(Bend) 상태로 전이한다. 스플레이 상태의 액정분자들이 밴드 상태로 전이되는데 걸리는 시간을 전이시간(Transition time)이라고 한다. 스플레이 상태의 액정분자들이 밴드 상태로 전이되기 위해서는 도 5에 도시된 바와 같이 적어도 3V 정도의 스위칭전압(Vth)이 필요하게 된다. 밴드 상태의 액정분자들은 상/하부 배향막의 표면에서 틸트각이 초기 프리틸트각(pretilt angle) 값인 ±θ(이때, θ는 보통 5 ~ 15°정도임)가 되며 액정셀의 중심으로 가면서 틸트각이 증가하여 액정셀의 중심에서 90°가 된다. 이러한 밴드 상태의 액정분자들은 상하 직교 편광자 사이에서 전압의 증가에 따라 광투과율이 선형적으로 감소하는 특성을 나타낸다. 즉, 밴드 상태의 액정분자들은 그레이스케일을 구현하기에 적합하게 되며 화상을 구현하는데 이용된다.
이와 같이, OCB 모드의 액정은 전이전압(Vth) 이상에서 스플레이 상태에서 안정된 밴드 상태로 전이된다. 전이전압(Vth) 정도의 전압을 인가할 경우, 액정이 스플레이 상태에서 밴드 상태로 전이되는 데에는 수십초 내지 수백초 정도의 많은 전이시간이 필요하게 된다. 이렇게 OCB 모드 액정이 전이하는데 오랜 시간이 걸리 게 되면 액정의 스플레이 상태의 특성에 의해 화상에 얼룩점이 나타나거나 깜박거림이 나타나는 시간이 길어지게 된다. 따라서, 정상구동에 불필요한 스플레이 상태의 액정을 밴드 상태로 빠른 시간 안에 전이시켜야만 한다.
따라서, 본 발명의 목적은 액정표시장치의 리셋기간에 게이트 하이전압을 공통전극에 공급하여 OCB 모드 액정의 전이시간을 자동으로 조절할 수 있는 액정표시장치의 리셋구동장치와 이를 이용한 리셋방법을 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시 예에 따른 액정표시장치의 리셋구동장치는 데이터라인들과 게이트라인들이 매트릭스 형태로 교차되게 배치되고 화소전극과 공통전극에 인가되는 전압차에 의해 구동되는 오씨비(Optically Compensated Bend) 모드 액정이 두 기판 사이에 주입됨과 아울러 상기 데이터라인들과 게이트라인들의 교차부에 박막트랜지스터가 형성된 액정패널과, 상기 게이트라인들에 순차적으로 하이논리 전압의 스캔펄스를 공급하기 위한 게이트 드라이버와, 상기 데이터라인들에 비디오 데이터를 공급하기 위한 데이터 드라이버와, 상기 액정패널과 게이트 드라이버 및 데이터 드라이버 각각에 구동전압을 공급함과 아울러 공통전압 및 상기 하이논리 전압의 스캔펄스를 생성하기 위한 전원 공급부와, 상기 하이논리 전압의 스캔펄스를 상기 공통전극에 공급하여 상기 오씨비 모드 액정을 스플레이(Splay) 상태에서 밴드(Bend) 상태로 전이시키는 리셋 구동부를 구비하고, 상기 리셋 구동부는 상기 전원 공급부로부터 공급되는 상기 하이논리 전압의 스캔펄스를 상기 공통전극으로 절환하기 위한 제 1 스위치와, 상기 제 1 스위치와 기저전압원 사이에 접속되어 충전된 전압에 의해 상기 제 1 스위치를 스위칭시키는 제 1 캐패시터와, 상기 제 1 스위치와 상기 제 1 캐패시터에 사이에 접속되는 제 1 저항과, 상기 전원 공급부로부터 공급되는 상기 공통전압을 상기 공통전극으로 절환하기 위한 제 2 스위치와, 상기 제 2 스위치와 기저전압원 사이에 접속되어 충전된 전압에 의해 상기 제 2 스위치를 스위칭시키는 제 2 캐패시터와, 상기 제 2 스위치와 상기 전원 공급부 사이에 접속되는 제 2 저항을 구비하는 것을 특징으로 한다.
삭제
상기 리셋구동부에서 상기 제 1 저항은 상기 제 1 스위치의 입력단자와 제어단자 사이에 접속되는 것을 특징으로 한다.
상기 리셋구동부는 상기 제 1 저항과 상기 제 1 캐패시터 사이에 직렬로 접속되는 제 3 및 제 4 저항을 추가로 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 리셋구동부에서 상기 제 2 캐패시터는 상기 제 2 스위치의 제어단자와 상기 기저전압원 사이에 접속되는 것을 특징으로 한다.
상기 리셋구동부는 상기 제 2 캐패시터와 병렬로 접속되는 제 5 저항을 추가로 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 리셋구동부에서 상기 제 1 및 제 2 스위치는 하나의 칩으로 집적되는 것을 특징으로 한다.
상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부도면을 참조한 실시 예의 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.
삭제
도 6 및 도 7을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 설명하기로 한다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 액정표시장치는 데이터라인(DL)과 게이트라인(GL)이 교차되며 그 교차부에 박막트랜지스터(Thin Film Transistor; 이하 "TFT"라 함)가 형성된 액정패널(70)과, 디지털 비디오 데이터로 변환하기 위한 디지털 비디오 카드(60)와, 구동전압을 공급하기 위한 전원 공급부(72)와, 액정패널(70)의 데이터라인들(DL)에 비디오 데이터를 공급하기 위한 데이터 드라이버(66)와, 액정패널(70)의 게이트라인들(GL)을 순차적으로 구동하기 위한 게이트 드라이버(64)와, 데이터 드라이버(66)와 게이트 드라이버(64)를 제어하기 위한 제어부(62)와 데이터 드라이버(66)에 감마전압을 공급하기 위한 감마전압 발생부(68) 및 오씨비(Optically Compensated Bend : 이하, "OCB"라 한다) 모드 액정을 초기화하기 위한 리셋구동부(80)를 구비한다.
액정패널(70)은 두 장의 유리기판 사이에 OCB 모드로 배향된 액정이 주입된다. 액정패널(70)의 데이터라인들(DL)과 게이트라인들(GL)의 교차부에 형성된 TFT는 게이트 드라이버(64)로부터의 스캐닝펄스에 응답하여 데이터라인들(DL) 상의 데이터를 OCB 모드의 액정셀(CLC)에 공급하게 된다. 이 TFT는 게이트라인(GL)에 게이트단자가 접속되며, 데이터라인(DL)에 소스단자가 접속된다. 그리고 TFT의 드레인단자는 액정셀(CLC)의 화소전극에 접속된다.
디지털 비디오 카드(60)는 입력된 아날로그 비디오 데이터를 액정패널(70)의 해상도에 적합한 디지털 비디오 데이터로 변환하고 비디오 데이터에 포함된 동기신호를 검출하게 된다. 비디오 데이터는 적(R), 녹(G) 및 청(B) 데이터로 구성된다. 아울러, 디지털 비디오 카드(60)는 액정패널(70)의 해상도에 적합한 메인클럭신호, 수직 동기신호 및 수평 동기신호 등과 같은 제어신호들을 발생한다.
제어부(62)는 디지털 비디오 카드(60)로부터 공급되는 0 ~ 3.3V의 구동전압을 공급받는다. 제어부(62)는 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)의 디지털 비디오 데이터를 데이터 드라이버(66)에 공급한다. 또한, 제어부(62)는 디지털 비디오 카드(60)로부터 입력되는 수평/수직 동기신호를 이용하여 도트클럭(Dclk)과 게이트 스타트 펄스(GSP)를 생성하여 데이터 드라이버(66)와 게이트 드라이버(64) 각각의 타이밍을 제어한다. 여기서, 도트클럭(Dclk)은 데이터 드라이버(66)에 공급되며, 게이트 스타트 펄스(GSP)는 게이트 드라이버(64)에 공급된다.
전원 공급부(72)는 도시하지 않은 시스템 전원부로부터 입력되는 전압(Vcc)을 이용하여 액정표시장치의 구동에 필요한 구동전압들(게이트하이전압(Vgh), 게이트로우전압(Vgl), 감마기준전압(Vγ), 공통전압(Vcom) 등)을 발생하여 제어부(62), 데이터 드라이버(66), 게이트 드라이버(64) 및 감마전압 발생부(68) 등에 각각 공급한다.
다시 말하여, 전원 공급부(72)는 공급되는 0 ~ 3.3V의 저전위 입력전압(Vcc)을 공급받아 액정셀을 구동하기 위한 고전위 공통전압(Vdd)과 게이트 드라이버(64)를 구동시키기 위한 구동전압을 생성하는 역할을 한다. 전원 공급부(72)는 공급되는 0 ~ 3.3V의 저전위 입력전압(Vcc)을 15V의 고전위 공통전압(Vdd)으로 변환하여 데이터 드라이버(66)에 공급한다. 이와 아울러, 고전위 공통전압(Vdd)은 분압저항에 의해 7V의 공통전압(Vcom)으로 분압되고, 분압된 공통전압(Vcom)은 액정패널(70)의 패드부에 설치된 Ag 도트를 경유하여 액정패널(70)의 상부기판에 형성된 공통전극에 공급된다. 전원 공급부(72)는 게이트 스캐닝 클럭(GSC) 발생시 스캐닝 신호의 게이트 하이전압(Vgh) 및 저전위 게이트 로우전압(Vgl)을 생성한다. 즉, 전원 공급부(72)는 공급되는 0 ~ 3.3V의 저전위 입력전압(Vcc)을 20V의 게이트 하이전압(Vgh)과 -5V의 게이트 로우전압(Vgl)으로 변환하여 게이트 드라이버(64)에 공급한다.
게이트 드라이버(64)는 제어부(62)로부터 입력되는 게이트 스타트 펄스(GSP)에 응답하여 순차적으로 스캔펄스를 발생하는 쉬프트 레지스터와, 스캔펄스의 전압을 액정셀의 구동에 적합한 레벨로 쉬프트 시키기 위한 레벨 쉬프터 등으로 구성된다. 게이트 드라이버(64)는 게이트 하이전압(Vgh)과 게이트 로우전압(Vgl)을 액정패널(70)에 공급하여 게이트라인(GL) 중 어느 한 라인에 공급한다. 이 게이트 하이전압(Vgh)을 가지는 스캔펄스는 TFT의 스위치를 턴-온 시키며, TFT가 턴-온되는 기간동안 액정셀에는 데이터 드라이버(66)로부터 공급되는 아날로그 데이터전압이 충전된다.
데이터 드라이버(66)에는 제어부(62)로부터 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)의 디지털 비디오 데이터와 함께 도트클럭(Dclk)이 입력된다. 이 데이터 드라이버(66)는 도트클럭(Dclk)에 동기하여 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)의 디지털 비디오 데이터를 래치한 후에, 래치된 데이터를 감마전압(Vγ)에 따라 보정한다. 그리고 데이터 드라이버(66)는 감마전압(Vγ)에 의해 보정된 데이터를 아날로그 데이터로 변환하여 1 라인분씩 데이터라인(DL)에 공급한다. 이 때, 감마전압 발생부(68)는 비디오신호의 전압레벨에 따라 서로 다른 전압레벨을 가지게끔 미리 설정된 감마전압(Vγ)을 데이터 드라이버(66)에 공급한다. 이에 따라, 데이터 드라이버(66)는 비디오신호에 감마전압 발생부(68)로부터의 감마전압(Vγ)을 부가하여 데이터라인들(DL)에 공급함으로써 액정표시장치에서의 감마특성을 보정한다.
리셋 구동부(80)는 전원 공급부(72)로부터 각 전원들이 공급되면 액정패널(70) 내의 OCB 모드액정을 스플레이모드에서 밴드모드로 전이시키기 위한 리셋전압을 액정패널(70)의 상부기판에 형성된 공통전극(Vcom)에 공급한다.
이러한, 리셋 구동부(80)는 액정패널(70)의 두 기판 사이에 주입되는 OCB 모 드의 액정에 리셋전압을 공급하여 스플레이(Splay) 상태의 액정분자들을 밴드(Bend) 상태의 액정분자들로 전이시킨다. 상세히 하며, OCB 모드 액정분자들은 배향막의 배향 처리방향에 따라 특정전압 이하에서 초기 배향상태인 스플레이(splay) 상태를 유지한다. 즉, 상/하부 배향막의 표면에서 각각 θ와 -θ°의 틸트각(tilt angle)으로 배열되며 액정셀의 중심으로 가면서 틸트각이 감소하여 액정셀의 중심에서 액정분자의 틸트각이 0°가 된다. 이러한 스플레이 상태를 가지는 액정분자들은 특정전압 이상의 리셋전압에서 밴드 상태로 전이한다. 스플레이 상태의 액정분자들이 밴드 상태로 전이되는데 걸리는 시간을 전이시간(Transition time)이라고 한다.
밴드 상태의 액정분자들은 상/하부 배향막의 표면에서 틸트각이 초기 프리틸트각(pretilt angle) 값인 ±θ(이때, θ는 보통 5 ~ 15°정도임)가 되며 액정셀의 중심으로 가면서 틸트각이 증가하여 액정셀의 중심에서 90°가 된다. 이러한 밴드 상태의 액정분자들은 상하 직교 편광자 사이에서 전압의 증가에 따라 광투과율이 선형적으로 감소하는 특성을 나타낸다. 즉, 밴드 상태의 액정분자들은 그레이스케일을 구현하기에 적합하게 되며 화상을 구현하는데 이용된다.
따라서, 리셋 구동부(80)는 OCB 모드의 스플레이 상태의 액정분자들이 밴드 상태로 전이시키기 위한 리셋전압을 공급함과 아울러 스플레이 상태의 액정분자들이 밴드 상태로 전이되는데 걸리는 시간을 자동으로 조절한다.
이와 같은 리셋 구동부(80)를 도 7과 결부하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 리셋 구동부(80)는 전원 공급부(72)로부터 공급되는 게이트 하이전압(Vgh)을 공통단자(Vcom)로 절환하기 위한 PNP형 트랜지스터(TR1)와, 전원 공급부(72)의 공통전압(P_Vcom) 출력라인과 고전위 공통전압(Vdd) 출력라인 사이에 접속되는 NPN형 트랜지스터(TR2)와, PNP형 트랜지스터(TR1)와 기저전압원(GND) 사이에 접속되는 제 1 캐패시터(C1) 및 제 1 캐패시터(C1)와 고전원 공통전압(Vdd) 출력라인 사이에 접속되는 제 2 캐패시터(C2)를 구비한다.
PNP형 트랜지스터(TR1)는 제 1 캐패시터(C1)에 게이트 하이전압(Vgh)이 충전되는 동안에 턴-온되어 게이트 하이전압(Vgh)을 공통단자(Vcom)로 절환하고, 제 1 캐패시터(C1)에 일정전압 이상이 충전되면 PNP형 트랜지스터(TR1)는 턴-오프된다. 이 PNP형 트랜지스터(TR1)의 이미터단자는 전원 공급부(72)의 게이트 하이전압(Vgh) 출력라인에 접속되고, 컬렉터단자는 화소 공통전극(Vcom)에 접속된다. 그리고, PNP형 트랜지스터(TR1)의 베이스단자는 제 1 캐패시터(C1)에 접속된다.
제 1 캐패시터(C1)는 전원 공급부(72)로부터 공급되는 게이트 하이전압(Vgh)을 충전한다. 이를 위해, PNP형 트랜지스터(TR1)의 이미터단자와 베이스단자 사이에는 제 1 저항(R1)이 접속되고, 제 1 저항(R1)이 접속된 제 1 노드(N1)와 제 1 캐패시터(C1) 사이에는 제 2 및 제 3 저항(R2, R3)이 직렬로 연결된다. 이에 따라, 제 1 캐패시터(C1)는 전원 공급부(72)로부터 제 1 저항(R1)과 제 2 및 제 3 저항(R2, R3)을 통해 공급되는 게이트 하이전압(Vgh)을 충전한다.
NPN형 트랜지스터(TR2)는 제 2 캐패시터(C2)에 일정전압이 이상이 되면 턴-온되어 전원 공급부(72)로부터 출력되는 공통전압(P_Vcom)을 공통단자(Vcom)로 절 환하고, 제 2 캐패시터(C2)가 고전위 공통전압(Vdd) 출력라인으로부터 공급되는 전압을 충전하는 동안에는 턴-오프 상태를 유지한다. 이를 위해, NPN형 트랜지스터(TR2)의 이미터단자는 PNP형 트랜지스터(TR1)의 컬렉터단자와 화소 공통전극(Vcom) 사이인 제 2 노드(N2)에 접속되고, 컬렉터단자는 전원 공급부(72)의 공통전압(P_Vcom) 출력라인에 접속된다. 그리고, NPN형 트랜지스터(TR2)의 베이스단자는 전압 공급부(72)의 고전위 공통전압(Vdd) 출력라인에 접속된다.
제 2 캐패시터(C2)는 고전위 공통전압(Vdd) 출력라인으로부터 공급되는 전압을 충전한다. 이를 위해, 제 2 캐패시터(C2)는 NPN형 트랜지스터(TR2)의 베이스단자와 고전위 공통전압(Vdd) 출력라인 사이인 제 3 노드(N3)와 기저전압원(GND) 사이에는 접속된다. 또한, 제 3 노드(N3)와 고전위 공통전압(Vdd) 출력라인 사이에는 제 4 저항(R4)이 접속됨과 아울러 제 3 노드(N3)와 NPN형 트랜지스터(TR2)의 베이스단자 사이에는 제 5 저항(R5)이 접속되고, 제 3 노드(N3)와 기저전압원(GND) 사이에는 제 6 저항(R6)이 제 2 캐패시터(C2)와 병렬로 접속된다.
이러한, PNP형 트랜지스터(TR1), NPN형 트랜지스터(TR2), 제 1 저항(R1), 제 2 저항(R2) 및 제 5 저항(R5)은 하나의 칩(82) 내에 집적되어 구현될 수 있다.
이와 같은, 본 발명의 실시 예에 따른 리셋 구동부(80)의 구동을 설명하면 다음과 같다. 우선 전원 공급부(72)로부터 게이트 하이전압(Vgh), 고전위 공통전압(Vdd) 및 공통전압(P_Vcom)이 각각 인가되면 제 1 내지 제 3 저항(R1, R2, R3)을 통해 공급되는 게이트 하이전압(Vgh)이 제 1 캐패시터(C1)에 충전된다. 제 1 캐패시터(C1)에 게이트 하이전압(Vgh)이 충전되는 동안에 PNP형 트랜지스터(TR1)가 턴-온되어 게이트 하이전압(Vgh)을 화소 공통전극(Vcom)으로 절환한다.
이와 같이, PNP형 트랜지스터(TR1)의 턴-온에 의해 화소 공통전극(Vcom)에 공급되는 게이트 하이전압(Vgh)으로 인해 액정패널(70)에 주입된 OCB 모드 액정분자들이 스플레이 모드에서 밴드 모드로 전이한다. OCB 모드 액정분자들이 스플레이 모드에서 밴드 모드로 전이하는 시간은 약 15V의 화소전압에 의해 약 1초 정도가 된다.
그런 다음, 제 1 캐패시터(C1)에 일정전압 이상의 게이트 하이전압(Vgh)이 충전되면, PNP형 트랜지스터(TR1)의 턴-오프된다. 이 때, 제 2 캐패시터(C2)에는 고전위 공통전압(Vdd) 출력라인으로부터 고전위 공통전압(Vdd)이 충전되고, 제 2 캐패시터(C2)에 고전위 공통전압(Vdd)이 충전되는 동안에는 NPN형 트랜지스터(TR2)는 턴-오프상태를 유지한다. 제 2 캐패시터(C2)에 충전된 전압이 공통전압(P_Vcom)보다 일정전압 이상의 고전위 공통전압(Vdd)이 충전되면 NPN형 트랜지스터(TR2)의 턴-온되어 화소 공통전극(Vcom)에 공통전압(P_Vcom)이 공급된다.
한편, 전원 공급부(72)의 전원이 오프될 경우에는 제 1 캐패시터(C1)에 충전된 전압은 제 1 내지 제 3 저항(R1, R2, R3)을 통해 게이트 하이전압(Vgh) 출력라인으로 서서히 방전되고, 제 2 캐패시터(C2)에 충전된 전압은 제 4 및 제 6 저항(R4, R6)을 통해 고전위 공통전압(Vdd) 출력라인으로 서서히 방전된다. 이렇게 제 1 및 제 2 캐패시터(C1, C2)에 충전된 전압들이 각각 서서히 방전되는 동안에 전원 공급부(72)의 전원이 온될 경우에는 제 1 캐패시터(C1)에 남아있는 전압에 제 1 내지 제 3 저항(R1, R2, R3)을 통해 공급되는 게이트 하이전압(Vgh)이 부가되 어 제 1 캐패시터(C1)에 충전된다. 즉, 전원 공급부(72)의 전원이 오프되면 액정패널(70)에 주입된 OCB 모드의 액정분자들이 밴드 모드에서 스플레이 모드로 전이된다. 이 전이시간은 대략 30초에서 40초 정도가 소요된다. 이렇게 OCB 모드의 액정분자들이 밴드 모드에서 스플레이 모드로 전이하는 동안에 전원 공급부(72)의 전원이 온될 경우에는 제 1 캐패시터(C1)에 남아있는 전압에 비례하여 OCB 모드 액정분자들이 스플레이 모드에서 밴드 모드로 전이하는 전이시간은 줄어들게 된다.
따라서, 리셋 구동부(80)는 저항 및 캐패시터의 RC시정수를 이용하여 화소 공통전극(Vcom)에 공급되는 스플레이 모드에서 밴드 모드로 전이하는 전이시간을 자동으로 조절하게 된다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 액정표시장치의 리셋구동장치는 저항 및 캐패시터의 시정수를 이용하여 액정패널에 리셋전압을 공급함으로써, 액정패널에 주입된 OCB 모드 액정분자들의 스플레이 상태의 액정분자들을 밴드 상태로 전이시키는 시간을 자동으로 조절하게 된다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 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 (8)

  1. 삭제
  2. 데이터라인들과 게이트라인들이 교차되어 배치되고, 상기 데이터라인들과 게이트라인들의 교차로 정의되는 영역에 형성된 픽셀 내에 화소전극과 공통전극이 형성되며, 상기 화소전극과 공통전극에 인가되는 전압차에 의해 구동되는 오씨비(Optically Compensated Bend) 모드 액정이 상기 픽셀 내에 주입된 액정패널과,
    상기 게이트라인들에 순차적으로 스캔펄스를 공급하기 위한 게이트 드라이버와,
    상기 데이터라인들에 데이터를 공급하기 위한 데이터 드라이버와,
    상기 액정패널, 게이트 드라이버 및 데이터 드라이버 각각에 구동전압을 공급하고, 공통전압 및 상기 스캔펄스를 생성하기 위한 전원 공급부와,
    상기 스캔펄스를 상기 공통전극에 공급하여 상기 오씨비 모드 액정을 스플레이(Splay) 상태에서 밴드(Bend) 상태로 전이시키는 리셋 구동부를 구비하고,
    상기 리셋 구동부는 상기 전원 공급부로부터 공급되는 상기 스캔펄스를 상기 공통전극으로 절환하기 위한 제 1 스위치와, 상기 제 1 스위치와 기저전압원 사이에 접속되어 충전된 전압에 의해 상기 제 1 스위치를 스위칭시키는 제 1 캐패시터와, 상기 제 1 스위치와 상기 제 1 캐패시터에 사이에 접속되는 제 1 저항과, 상기 전원 공급부로부터 공급되는 상기 공통전압을 상기 공통전극으로 절환하기 위한 제 2 스위치와, 상기 제 2 스위치와 기저전압원 사이에 접속되어 충전된 전압에 의해 상기 제 2 스위치를 스위칭시키는 제 2 캐패시터와, 상기 제 2 스위치와 상기 전원 공급부 사이에 접속되는 제 2 저항을 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 리셋구동장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 저항은 상기 제 1 스위치의 입력단자와 제어단자 사이에 접속되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 리셋구동장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 저항과 상기 제 1 캐패시터 사이에 직렬로 접속되는 제 3 및 제 4 저항을 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 리셋구동장치.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 2 캐패시터는 상기 제 2 스위치의 제어단자와 상기 기저전압원 사이 에 접속되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 리셋구동장치.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 2 캐패시터와 병렬로 접속되는 제 5 저항을 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 특징으로 하는 액정표시장치의 리셋구동장치.
  7. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 스위치는 하나의 칩 내에 집적되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 리셋구동장치.
  8. 삭제
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