KR101220206B1 - 액정표시장치의 구동장치 및 이의 구동방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로서, 특히 라인인버젼으로 구동하는 액정표시장치에서 액정패널의 화소를 게이트라인을 중심으로 지그재그 형태로 배치하여 도트인버젼으로 동작하는 액정표시장치의 구동장치 및 이의 구동방법에 관한 것이다.

이러한 액정표시장치의 구동장치는 기수번째 데이터라인과 우수번째 데이터라인을 통해 출력되는 영상신호의 출력시기를 달리하여, 데이터드라이버의 출력단에 출력라인선택수단을 구비하고, 이를 통해 영상신호를 선택적으로 출력한다.

또한, 상기 출력라인선택수단의 구성형태를 달리하여 화소전극을 프리차징함으로서, 영상신호의 차징시간을 더욱 확보한다.

Description

액정표시장치의 구동장치 및 이의 구동방법 {Driving device of LCD and Driving method the same}

도 1은 일반적인 능동형 액정표시장치에서 구동장치의 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다.

도 2a는 라인인버젼 구동방식 액정표시장치를 설명하기 위한 블록도이다.

도 2b는 컬럼인버젼 구동방식 액정표시장치를 설명하기 위한 블록도이다.

도 3은 도트인버젼 구동방식 액정표시장치를 설명하기 위한 블록도이다.

도 4a는 본 발명의 제1 실시예에 의한 액정표시장치에서 구동장치의 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다.

도 4b는 도4a 의 액정표시장치에서 타이밍컨트롤러의 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다.

도 4c는 도4a의 액정표시장치에서 구동장치의 신호 중 일부를 도시한 파형도이다.

도 5a는 본 발명의 제2 실시예에 의한 액정표시장치에서 구동장치의 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다.

도 5b는 도 5a의 액정표시장치에서 타이밍컨트롤러의 구성을 개략적으로 도 시한 블록도이다.

도 5c는 도 5a의 액정표시장치에서 구동장치의 신호 중 일부를 도시한 파형도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 액정패널 20 : 게이트드라이버

40 : 데이터드라이버 50 : 출력라인선택수단

60 : 타이밍컨트롤러 80 : 공통전압부

본 발명은 액정표시장치의 구동장치 및 이의 구동방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 라인 인버젼 구동방식으로 구동하는 구동장치를 이용하여, 액정패널을 도트 인버젼 구동방식으로 구동하고, 이러한 액정패널의 화소의 차징시에 화소전극을 프리차징하여 안정적인 차징기간을 확보하는 액정표시장치의 구동장치 및 이의 구동방법에 관한 것이다.

현재의 액정표시장치의 분야에서는 능동형 액정표시장치(Active Matrix Liquid Crystal Display)가 주류를 이루고 있는데, 이 능동형 액정표시장치에서는 박막트랜지스터(Thin Film Transistor, 이하 TFT) 하나가 한 개의 화소를 정의하 고, 이 하나의 TFT가 스위칭 소자로써 화소의 전압레벨을 제어하여 화소의 광 투과율을 변화시켜서 영상을 표시한다.

이하, 도 1을 참조하여 일반적인 능동형 액정표시장치의 구성을 설명하면 하기와 같다.

도 1은 일반적은 능동형 액정표시장치의 구성을 개략적으로 도시한 블록도로써, 화상을 표시하는 액정패널(1) 및 이를 구동하는 구동드라이버(2,4)와, 이 구동드라이버(2,4)를 제어하는 타이밍컨트롤러(6)와, 상기 액정패널(1)에 공통전압을 공급하는 공통전압부(8)로 구성되어 있다.

액정패널(1)은 다수개의 게이트라인(GL1 내지 GLn)과 데이터라인(DL1 내지 DLm)이 교차되어 매트릭스 형태로 배치되고 이 교차되는 지점에 액정셀(Clc) 및 스위칭소자인 TFT가 구비되며, 이 각각의 교차지점은 화소로 정의된다. 또한, 상기 액정셀(CLc)에 전계를 형성하기 위한 화소전극(미도시)과 공통전극(미도시)이 마련된다. 상기 TFT는 게이트라인(GL1 내지 GLn)으로부터 입력되는 게이트구동신호에 대응하여 화소전극과 데이터라인을 전기적으로 연결한다.

구동회로(2,4)는 게이트라인(GL1 내지 GLn)을 구동하기 위한 게이트드라이버(2)와, 데이터라인(DL1 내지 DLm)을 구동하기 위한 데이터드라이버(4)로 구성된다. 여기서, 게이트드라이버(2)는 한 프레임동안 순차적으로 게이트라인(GL1 내지 GLn)에 게이트구동신호(Vg)를 공급함으로서, 액정패널(1)상의 액정셀(Clc))이 하나의 수평라인씩 순차적으로 구동되게 되며, 데이터드라이버(4)는 게이트구동신호가 공급될 때 마다 데이터라인(DL1 내지 DLm) 각각에 영상신호를 공급하여, 상기 화소 전극을 차징시킨다.

타이밍컨트롤러(6)는 상기 게이트드라이버(2) 및 데이터드라이버(4)를 제어하기 위한 제어신호를 생성하는 제어신호부(미도시)와, 입력되는 데이터신호를 액정패널(1)의 구동방법 및 구조에 맞게 영상신호를 만들어내는 데이터처리부(미도시)로 구성되어, 외부로부터 입력되는 데이터신호에 대응하여 이에 적합한 제어신호 및 영상신호를 상기 구동회로에 공급한다.

공통전압부(8)는 상기 화소전극의 영상신호에 대한 대향 전압인 공통전압(Vcom)을 발생하여, 액정패널(1)상의 공통전극에 공급한다.

이러한 액정표시장치는 영상신호의 위상에 따라 라인인버젼(Line inversion) 구동방식과 칼럼인버젼(Column inversion) 구동방식으로 나뉘어진다.

라인인버젼 구동방식은 도 2a에 도시된 것과 같이 한 프레임 단위로 신호선에 인가되는 영상신호의 위상이 각 라인마다 반전되도록 인가하는 방식이고, 칼럼인버젼 구동방식은 도 2b에 도시된 것과 같이, 한 프레임 단위로 신호선에 인가되는 영상신호의 위상이 각 칼럼마다 반전되도록 영상신호를 인가하는 방식이다.

이중, 상기 라인인버젼 구동방식의 액정표시장치는 저전압으로 구동되고, 공통전극에 한 라인의 데이터 전송기간(1 수평기간, 1H) 간격으로 교류전압을 인가하는 방식이며, 라인단위로 전압의 극성이 반전되도록 한다.

이와 같이, 영상신호의 위상을 라인단위 또는 컬럼단위로 반전되도록 하는 이유는 화소전극과 공통전극에 동일한 극성의 전압차가 지속되면, 상기 화소전극과 공통전극 사이의 액정이 열화되어 영상이 깜박거리거나 어두워지는 문제가 발생하 기 때문이다.

그러나, 상기 라인인버젼 구동방식은 수평방향 화소들간의 크로스토크(Crosstalk)가 존재하여 수평라인간에 줄무늬 패턴과 같은 플리커(Flicker)가 발생하는 문제점이 있으며, 상기 컬럼 인버젼 구동방식은 수직방향 화소들간의 크로스토크로 인한 수직라인간의 플리커가 발생하는 문제점이 있다.

이에 따라, 이러한 문제점을 해결하게 위해 도트인버젼(Dot inversion) 구동방식이 제안되었다. 도트인버젼 구동방식은 도 3에 도시한 바와 같이, 각각의 화소에 수평 및 수직 방향으로 인접한 화소들 모두와 상반된 극성의 영상신호가 공급되게 하고 프레임마다 그 영상신호의 극성이 반전되게 한다. 즉, 기수번째 프레임의 영상신호가 표시되는 경우, 한 프레임에서 좌측상단의 화소부터 우측 및 하측으로 진행됨에 따라, 정극성(+) 및 부극성(-)이 교번으로 나타나게끔 영상신호가 화소에 공급되며, 이후 우수번째 프레임의 영상신호가 표시되는 경우, 한 프레임에서 좌측상단의 화소부터 우측 및 하측으로 진행됨에 따라, 부극성(-) 및 정극성(+)이 교번으로 나타나게끔 영상신호가 화소에 공급된다.

상술한 도트인버젼 구동방식은 수직 및 수평방향간에 발생하는 플리커가 서로 상쇄됨으로서 다른 인버젼 방식들에 비하여 뛰어난 화질의 화상을 제공한다.

그러나, 도트인버젼 구동방식에서는 데이터드라이버에서 화소에 공급되는 영상신호의 극성이 수평 및 수직방향으로 반전되어야 함에 따라 다른 인버젼 구동방식에 비하여 화소전극에 차징되는 영상신호의 변동량이 크기 때문에 소비전력이 커지는 단점을 가진다.

본 발명의 목적은, 라인 인버젼 방식으로 구동되는 액정표시장치의 구동장치에서 데이터드라이버의 출력단에 디먹스를 구비하고, 이를 통해 액정패널을 도트 인버젼방식으로 구동하여, 도트 인버젼 구동방식에서 큰 소비전력을 절감하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 화소전극의 차징기간을 단축하여 안정적으로 화상을 구현하는 액정표시장치의 구동장치 및 이의 구동방법을 제공하는 데 있다.

상기의 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 실시예에 의한 액정표시장치의 구동장치는 다수개의 게이트라인 및 데이터라인이 교차된 지점에 상기 게이트라인을 중심으로 상측에 우수번째 화소가 연결되고, 하측에 기수번째 화소가 연결되어, 지그재그 형태로 접속되는 다수개의 박막트랜지스터를 구비하는 액정패널과; 외부시스템으로부터 입력되는 구동신호 및 데이터신호에 대응하여, 제어신호 및 기/우수번째 데이터 신호를 발생하여 게이트드라이버 및 소스드라이버로 출력하는 타이밍 컨트롤러와; 상기 제어신호 및 기/우수번째 데이터신호에 대응하는 게이트구동신호 및 기/우수번째 영상신호를 상기 게이트라인 및 데이터라인으로 출력하는 게이트드라이버 및 데이터드라이버와; 상기 화소에 공통전압을 공급하는 공통전압부 및; 상기 데이터드라이버의 출력단에 구비되고, 상기 제어신호 중 출력라인선택신호에 대응하여 상기 데이터라인 중 기수번째 데이터라인 또는 우수번째 데이터라인을 선택 하는 출력라인선택수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 타이밍컨트롤러는, 상기 구동신호에 대응하여 상기 게이트드라이버 및 데이터드라이버를 제어하는 제어신호와, 출력라인선택신호를 발생하는 제어신호발생부와; 상기 데이터신호를 입력받아 우수번째 데이터신호와 기수번째 데이터신호로 정렬하는 데이터정렬부와; 상기 우수번째 데이터신호를 저장하는 임시저장수단을 포함하는 데이터신호처리부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 출력라인선택신호는, 1/2수평라인기간(1/2H)동안 하이레벨의 파형을 갖는 것을 특징으로 한다.

상기 출력라인선택수단은 1×K 디멀티플렉서(1×K Demultiplexer) 인 것을 특징으로 한다.

상기 1×K 디멀티플렉서(1×K Demultiplexer)는 입력단이 1개이고, 출력단이 2인 1×2 디멀티플렉서(1×2 Demultiplexer)인 것을 특징으로 한다.

상기 타이밍컨트롤러는, 상기 구동신호에 대응하여 상기 게이트드라이버 및 데이터드라이버를 제어하는 제어신호와, 제1 및 제2 출력라인선택신호를 발생하는 제어신호발생부와; 상기 데이터신호를 입력받아 우수번째 데이터신호와 기수번째 데이터신호로 정렬하는 데이터정렬부와; 상기 우수번째 데이터신호를 저장하는 임시저장수단을 포함하는 데이터신호처리부와; 상기 데이터 정렬부에 상기 화소가 구현하는 계조의 중간계조값을 공급하는 계조참조부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 중간계조값은 31계조값인 것을 특징으로 한다.

상기 출력라인선택수단은, 상기 제1 출력라인선택신호에 대응하여 턴-온/오 프되고, 상기 데이터드라이버의 출력단과 상기 기수번째 데이터라인을 전기적으로 연결하는 기수트랜지스터와; 상기 제2 출력라인선택신호에 대응하여 턴-온/오프 되고, 상기 데이터드라이버의 출력단과 상기 우수번째 데이터라인을 전기적으로 연결하는 우수트랜지스터를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 제1 및 제2 출력라인선택신호는 2/3수평라인기간(2/3H)의 하이레벨기간의 파형을 갖는 것을 특징으로 한다.

상기의 기재에 따라 구현되는 액정표시장치의 구동장치를 이용한 구동방법은,

외부시스템으로부터 입력되는 구동신호 및 데이터신호에 대응하는 제어신호와, 기/우수번째 영상신호와, 출력라인선택신호가 발생되는 단계와; 상기 제어신호에 대응하는 게이트구동신호가 발생되는 단계와; 상기 출력라인선택신호에 대응하여, 상기 기/우수번째 영상신호가 상기 기/우수번째 데이터라인을 통해 출력되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

외부시스템으로부터 입력되는 구동신호 및 데이터신호에 대응하는 제어신호와, 기/우수번째 영상신호와, 출력라인선택신호가 발생되는 단계는, 상기 데이터신호가 상기 타이밍컨트롤러의 데이터정렬부에 입력되고, 기수번째 및 우수번째 데이터신호로 정렬되는 단계와; 상기 데이터드라이버에 상기 우수번째 데이터신호가 입력되는 단계와; 상기 기수번째 데이터신호가 상기 타이밍컨트롤러의 임시저장수단에 저장하는 단계와; 상기 임시저장수단에 저장되어 있는 기수번째 데이터신호가 상기 데이터드라이버에 입력되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 출력라인선택신호에 대응하여, 상기 기/우수번째 영상신호가 상기 기/우수번째 데이터라인을 통해 출력되는 단계는, 상기 출력라인선택수단에 상기 출력라인선택신호가 로우레벨로 입력되면 상기 기수번째 영상신호가 기수번째 데이터라인을 통해 출력되는 단계와; 상기 출력라인선택신호가 하이레벨로 입력되면 이에 대응하여, 상기 우수번째 영상신호가 상기 우수번째 데이터라인을 통해 출력되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기의 기재에 따라 구현되는 액정표시장치의 구동장치를 이용한 다른 형태의 구동방법은, 외부시스템으로부터 입력되는 구동신호 및 데이터신호에 대응하는 제어신호와, 기/우수번째 영상신호와, 중간계조값과 제1 및 제2 출력라인선택신호가 발생되는 단계와; 상기 제어신호에 대응하는 게이트구동신호가 발생되는 단계와; 상기 제1 및 제2 출력라인선택신호에 대응하여, 상기 중간계조값 및 상기 기/우수번째 영상신호가 상기 기/우수번째 데이터라인을 통해 출력되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

외부시스템으로부터 입력되는 구동신호 및 데이터신호에 대응하는 제어신호와, 기/우수번째 영상신호와, 중간계조값과 제1 및 제2 출력라인선택신호가 발생되는 단계는, 상기 타이밍컨트롤러의 중간계조부로부터 중간계조값이 상기 타이밍컨트롤러의 데이터정렬부에 입력되는 단계와; 상기 데이터신호가 상기 데이터정렬부에 입력되고, 기수번째 및 우수번째 데이터신호로 정렬되는 단계와; 상기 중간계조값이 상기 데이터드라이버로 입력되는 단계와; 상기 데이터드라이버에 상기 우수번째 데이터신호가 입력되는 단계와; 상기 기수번째 데이터신호가 상기 타이밍컨트롤 러의 임시저장수단에 저장되는 단계와; 상기 임시저장수단에 저장되어 있는 기수번째 데이터신호가 상기 데이터드라이버에 입력되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 제1 및 제2 출력라인선택신호에 대응하여, 상기 기/우수번째 영상신호가 상기 기/우수번째 데이터라인을 통해 출력되는 단계는, 상기 출력라인선택수단에 상기 제1 출력라인선택신호 및 제2 출력라인선택신호가 하이레벨로 입력되면 상기 중간계조값이 출력되는 단계와; 상기 제1 출력라인선택신호가 하이레벨로 입력되고, 상기 제2 출력라인선택신호가 로우레벨로 입력되면, 상기 기수번째 데이터라인을 통해 상기 기수번째 영상신호가 출력되고, 상기 우수번째 데이터라인은 플로팅상태가 되는 단계와; 상기 제1 출력라인선택신호가 로우레벨로 입력되고, 상기 제2 출력라인선택신호가 하이레벨로 입력되면, 상기 기수번째 데이터라인은 플로팅상태가 되고, 상기 우수번째 데이터라인을 통해 상기 우수번째 영상신호가 출력되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 제1 실시예에 의한 액정표시장치의 구동장치 및 이의 구동방법을 설명하면 하기와 같다.

도 4a는 본 발명의 실시예에 의한 액정표시장치의 구성을 개략적으로 도시한 블록도로써, 화상을 표시하는 액정패널(10) 및 이를 구동하는 구동드라이버(20,40)와, 이 구동드라이버(20,40)를 제어하는 타이밍컨트롤러(60)와, 상기 액정패널(10)에 공통전압(Vcom)을 공급하는 공통전압부(80)로 구성되어 있다.

액정패널(10)은 다수개의 게이트라인(GL1 내지 GLn)과 데이터라인(DL1 내지 DLm)이 교차되어 매트릭스 형태로 배치되고, 이 교차되는 지점에 액정셀(Clc) 및 스위칭소자인 TFT가 구비되며, 이 각각의 교차지점은 화소로 정의된다. 또한, 상기 액정셀(Clc)에 전계를 형성하기 위한 화소전극(미도시)과 공통전극(미도시)이 마련된다. 상기 TFT는 게이트라인(GL1 내지 GLn)으로부터 입력되는 게이트구동신호에 대응하여 화소전극과 데이터라인(DL1 내지 DLm)을 전기적으로 연결한다.

이때, 상기 TFT는 해당 게이트라인(GL1 내지 GLn)을 중심으로 지그재그형태로 연결된다. 최상측 게이트라인(GL1)은 하측 수평라인의 기수번째 화소들과, 최하측 게이트라인(GLn)은 상측 수평라인의 우수번째 화소들과 전기적으로 연결된다. 또한, 상기 최상측 및 최하측 게이트라인(GL1, GLn)을 제외하고, 나머지 게이트라인{GL2 내지 GL(n-1)}은 해당 게이트라인을 중심으로 상측 수평라인의 우수번째 화소들과, 하측 수평라인의 기수번째 화소들과 전기적으로 연결된다. 다시 말하면, 일반적인 액정표시장치의 액정패널(10)은 하나의 게이트라인으로 하나의 수평라인에 배치된 화소들을 제어하는 구조이나, 본 발명의 실시예에 의한 액정표시장치의 액정패널은 하나의 게이트라인으로 두 수평라인에 배치된 화소들을 제어하는 구조이다.

그리고, 구동회로(20,40)는 게이트라인(GL1 내지 GLn)을 구동하기 위한 게이트드라이버(20)와, 데이터라인(DL1 내지 DLm)을 구동하기 위한 데이터드라이버(40)로 구성된다.

여기서, 게이트드라이버(20)는 한 프레임동안 순차적으로 게이트라인(GL1 내지 GLn)에 게이트구동신호(Vg)를 공급함으로서, 게이트구동신호(Vg)가 공급되는 게 이트라인(GL1 내지 GLn)에 전기적으로 연결되어 있는 화소의 턴-온/오프 동작을 제어하게 되며, 데이터드라이버(40)는 게이트구동신호(Vg)가 공급될 때 마다 해당 데이터라인(DL1 내지 DLm)에 영상신호(Vd)를 공급하여, 상기 게이트드라이버(20)에 의해 턴-온 된 화소에 전기적으로 연결되어 있는 화소전극을 차징시키는 역할을 하는 구조이다.

여기에, 상기 데이터드라이버(40)의 출력단에는 출력라인선택수단(50)이 구비되어, 데이터라인(DL1 내지 DLm)을 기수번째와 우수번째로 구분하고, 한 수평기간동안 선택적으로 영상신호를 출력하도록 되어 있다.

공통전압부(80)는 상기 화소전극의 영상신호에 대한 대향 전압인 공통전압(Vcom)을 발생하여, 액정패널(10)상의 공통전극에 공급하게 된다.

도 4b는 도 4a에 도시한 본 발명의 실시예에 의한 액정표시장치에서 타이밍컨트롤러(60)의 구성을 개략적으로 도시한 블록도로써, 타이밍컨트롤러(60)는 도 4b에 도시한 바와 같이, 게이트드라이버(20) 및 데이터드라이버(40)를 제어하기 위한 제어신호를 생성하는 제어신호부(61)와, 입력되는 데이터신호를 액정패널의 구동방법 및 구조에 맞게 영상신호를 만들어내는 데이터처리부(62)로 구성되며, 외부시스템(9)로부터 입력되는 구동신호 및 데이터신호에 대응하여 이에 적합한 제어신호 및 영상신호를 상기 구동회로에 공급하게 된다.

또한, 상기 데이터처리부(62)는 입력되는 데이터신호를 설정에 따라 정렬하는 데이터정렬부(64)와, 상기 데이터신호의 일부를 저장하는 임시저장수단(65)이 포함된다.

이하, 도 4a 내지 도4c를 참조하여, 본 발명의 실시예에 의한 액정표시장치의 구동장치 및 이의 구동방법에 대하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도 4b 에 도시한 바와 같이, 타이밍컨트롤러(60)는 외부시스템(9)으로부터 장치구동에 필요한 신호를 입력받아, 이에 대응하여 제어신호부(61)를 통해 게이트드라이버(20) 및 데이터드라이버(40)를 구동하기 위한 제어신호들을 발생하고, 데이터처리부(62)를 통해 영상신호(Vd)를 데이터드라이버에 공급한다.

상기 제어신호들에는 게이트출력인에이블신호(GOE), 데이터출력인에이블신호(SOE)등이 있으며, 출력라인선택신호(VDS)가 더 포함된다.

상기 타이밍컨트롤러(60)에서 데이터처리부(62)의 한 프레임동안 동작을 설명하면, 상기 데이터처리부(62)는 임시저장수단(65)을 포함하고, 상기 영상신호(Vd)를 기수(Odd)번째와 우수(Even)번째로 분리하여, 먼저 우수번째 영상신호(Even-Vd)를 상기 임시저장수단(65)에 저장하고, 기수번째 영상신호(Odd-Vd)를 데이터드라이버(40)에 공급한다. 차기에는 상기 임시저장수단(65)에 저장된 우수번째 영상신호(Even-Vd)와, 차기 기수번째 영상신호(Odd-Vd)를 데이터드라이버(40)에 공급하고, 차기 우수번째 영상신호(Even-Vd)를 상기 임시저장수단(65)에 저장한다. 이러한 동작을 반복수행하고, 이후, 최하측 수평라인의 화소들의 구동시에는 상기 임시저장수단(65)에 저장되어 있는 우수번째 영상신호(Even-Vd)를 데이터드라이버(40)에 공급한다.

이러한 형태로 영상신호(Vd)는 기수번째 영상신호(Odd-Vd)와 우수번째 영상신호(Even-Vd)로 분리되어 각각 데이터드라이버(40)에 공급되게 된다.

게이트드라이버(20)는 상기 타이밍 컨트롤러(60)로부터 제어신호를 입력받아, 이 제어신호에 대응하여 게이트구동신호(Vg)를 발생하고, 이를 1수평기간(1H)마다 해당 게이트라인을 통해 액정패널에 순차적으로 공급한다.

데이터드라이버(40)는 상기 타이밍 컨트롤러(60)로부터 영상신호를 입력받아, 데이터라인을 통해 출력될 수 있는 형태로 변환하고, 라인인버젼 방식으로 1수평기간 마다 극성을 반전하여 이를 데이터라인을 통해 액정패널에 공급한다.

여기서, 상기 데이터드라이버(40)의 출력단에는 도 4a에 도시한 바와 같이, 출력라인선택수단(50)이 구비되어 있으며, 바람직하게는, 상기 출력라인선택수단(50)은 다수개의 1×K디먹스(Demultiplexer, DEMUX)로 구현된다. 도 4a에 도시한 바와 같이, 상기 K값이 2인 1×2디먹스를 출력라인선택수단(50)으로 구비한 실시예로서 설명하면, 데이터드라이버(40)를 통해 변환된 영상신호(Vd)는 상기 타이밍컨트롤러(60)의 제어신호 중 출력라인선택신호(VDS)에 대응하여, 기수번째 데이터라인(

)과 우수번째 데이터라인(

)을 통해 교번으로 출력되게 된다.

보다 상세하게는, 상기 출력라인선택신호(VDS)는 도 4c에 도시한 바와 같이, 1수평기간(1H)의 반주기의 파형을 갖는 신호로써, 로우(Low)상태의 출력라인선택신호(VDS)가 디먹스(DEMUX)에 공급될 경우, 이 디먹스(DEMUX)는 기수번째 데이터라인(

)으로 영상신호를 출력하며, 하이(High)상태의 출력라인선택신호(VDS)가 디먹스(DEMUX)에 공급될 경우, 우수번째 데이터라인(

)으로 영상 신호를 출력한다.

이에 따라, 게이트드라이버(20)가 1수평기간(1H)동안 게이트구동신호(Vg)를 순차적으로 출력하게 되고, 이에 대응하는 제n 번째 게이트라인(Gn)의 상측에 배치되어 있는 기수번째(Odd) 화소의 TFT와, 상기 제n 번째 게이트라인(Gn)의 하측에 배치되어 있는 우수번째(Even) 화소의 TFT는 턴-온 되게 된다. 이와 동시에, 데이터드라이버의 출력단에 구비되어 있는 디먹스(DEMUX)가 로우(Low)상태의 출력라인선택신호(VDS)를 입력받게 되어, 상기 우수번째 데이터라인(

)을 통해 우수번째(Even) 화소의 TFT와 전기적으로 연결되어 있는 화소전극은 1/2수평라인(1/2H)동안 차징되게 된다. 이후, 상기 출력라인선택신호가 하이(High)상태가 되면, 상기 기수번째 데이터라인(

)을 통해 기수번째(Odd) 화소의 TFT와 전기적으로 연결되어 있는 화소전극은 1/2 수평라인(1/2H)동안 차징되게 된다.

또한, 공통전압부(80)는 공통전압(Vcom)을 발생하고, 이를 액정패널(10)의 화소전극과 대향되어 배치되는 공통전극에 공급한다. 여기서, 라인인버젼 구동방식의 액정표시장치에서 공통전압(Vcom)은 교류구동하기 때문에, 상기 공통전압(Vcom)은 1수평기간(1H)마다 극성이 바뀌게 된다.

이에 따라, 액정패널(10)의 화소에 구비된 화소전극 및 공통전극의 전압차로 액정셀(Clc)의 광 투과율이 변화되어 그에 대응하는 화상이 표시되게 된다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 의한 액정표시장치의 구동장치는 데이터드라이버의 출력이 1/2 절감되게 된다.

또한, 데이터드라이버의 출력을 더욱 절감하기 위해서, 상기 1×K 디먹스로서 K값이 3이상인 디먹스(DEMUX)를 이용하는 경우에는, 영상신호가 디먹스(DEMUX)의 출력단과 연결되는 데이터라인(DL1 내지 DLm)에 대응하여, 3이상의 그룹(Group)으로 처리될 수 있다.

하기에서는 상기 제1 실시예의 액정표시장치에서 화소전극의 차징동작을 보다 안정적으로 수행하는 제2 실시예를 더 제시한다.

제2 실시예에서는 액정패널(110)과, 이에 배치되는 화소와, 이를 구동하는 게이트드라이버(120) 및 데이터드라이버(140)와, 공통전압부(180)의 구성은 상기 제1 실시예와 동일하며, 도 5a에 도시된 바와 같은 출력라인선택수단(150) 및 이를 제어하는 신호라인이 더 구비된다.

또한, 타이밍컨트롤러(160)에 도 5b에 도시한 바와 같이, 데이터처리부(161)에 액정패널(110)이 구현하는 최대계조의 중간값에 해당하는 영상신호(Vd)를 데이터 정렬부(164)에 공급하는 계조(Gray)참조부(166)가 더 구비된다.

보다 구체적으로, 상기 타이밍컨트롤러의 데이터처리부의 한 프레임동안 동작을 설명하면, 상기 데이터처리부(162)는 데이터정렬부(164)와, 임시저장수단(165)과, 계조참조부(166)를 포함하고, 외부시스템(9)으로부터 입력되는 데이터신호를 기수번째(Odd)와 우수번째(Even)로 분리하여, 먼저 우수번째 영상신호(Even-Vd)를 상기 임시저장수단(165)에 저장하고, 기수번째 영상신호(Odd-Vd)를 데이터드라이버(140)에 공급한다. 차기에는 상기 임시저장수단(165)에 저장된 우수번째 영상신호(Even-Vd)와, 차기 기수번째 영상신호(Odd-Vd)를 데이터드라이버에 공급하고, 차기 우수번째 영상신호(Even-Vd)를 상기 임시저장수단(165)에 저장한다. 이러한 동작을 반복수행하고, 이후, 최하측 수평라인의 화소들의 구동시에는 상기 임시저장수단(165)에 저장되어 있는 우수번째 영상신호(Even-Vd)를 데이터드라이버(140)에 공급한다.

이러한 형태로 영상신호는 기수번째 영상신호(Odd-Vd)와 우수번째 영상신호(Even-Vd)로 분리되어 각각 데이터드라이버(140)에 공급되게 된다.

이하, 도 5a내지 도5c를 참조하여 본 발명의 제2 실시예에 의한 액정표시장치의 구동장치 및 이의 구동방법을 설명하면 하기와 같다.

타이밍컨트롤러(160)는 외부시스템(9)으로부터 장치구동에 필요한 신호를 입력받아, 이에 대응하여 제어신호부(161)를 통해 게이트드라이버(120) 및 데이터드라이버(140)를 구동하기 위한 제어신호들을 발생하고, 데이터처리부(162)를 통해 영상신호(Vd)를 데이터드라이버(140)에 공급한다.

상기 제어신호들에는 게이트출력인에이블신호(GOE), 데이터출력인에이블신호(SOE)등이 있으며, 제1 및 제2 출력라인선택신호(VDS1, VDS2)가 더 포함된다.

보다 자세하게는, 제1 및 제2 출력라인선택신호(VDS1, VDS2)는 1수평기간(1H)동안 2/3H의 하이(High)레벨기간 및 1/3H의 로우(Low)레벨기간의 파형을 갖는 신호이다.

게이트드라이버(120)는 상기 타이밍컨트롤러(160)로부터 제어신호를 입력받아, 이 제어신호에 대응하여 게이트구동신호(Vg)를 발생하고, 이를 1수평기간(1H)마다 해당 게이트라인(GL1 내지 GLn)을 통해 액정패널(110)에 순차적으로 공급한 다.

데이터드라이버(140)는 상기 타이밍컨트롤러(160)로부터 영상신호(Vd)를 입력받아, 수평라인에 데이터라인(DL1 내지 DLm)을 통해 출력될 수 있는 형태로 변환하고, 라인인버젼 방식으로 1수평기간 마다 극성을 반전하여 이를 데이터라인(DL1 내지 DLm)을 통해 액정패널(110)로 공급한다.

여기서, 상기 데이터드라이버(140)의 출력단에는 출력라인선택수단(150)이 구비되어 있으며, 바람직하게는, 상기 출력라인선택수단(150)은 다수개의 기수트랜지스터(TR-o) 및 우수트랜지스터(TR-e)로 구현된다. 도 5a에 도시한 바와 같이, 상기 기수트랜지스터(TR-o) 및 우수트랜지스터(TR-e)의 소스단은 데이터드라이버(140)의 출력단과 전기적으로 연결되고, 기수트랜지스터(TR-o)의 드레인단은 기수번째 데이터라인(

)과 연결되고 우수트랜지스터(TR-e)의 드레인단은 우수번째 데이터라인(

)과 연결된다.

이에 따라, 데이터드라이버(140)를 통해 변환된 영상신호는 상기 타이밍컨트롤러의 제어신호 중 제1 및 제2 출력라인선택신호(VDS1, VDS2)에 대응하여, 기수번째 데이터라인(

)과 우수번째 데이터라인(

)을 통해 교번으로 출력되게 된다.

동작을 살펴보면, 게이트드라이버(120)가 1수평기간(1H)의 게이트구동신호(Vg)를 순차적으로 출력하게 되고, 이에 대응하는 제n 번째 게이트라인(Gn)의 상 측에 배치되어 있는 기수번째(Odd) 화소의 TFT와, 상기 제n 번째 게이트라인(Gn)의 하측에 배치되어 있는 우수번째(Even) 화소의 TFT는 턴-온 되게 된다.

출력라인선택수단(150)은 하이(High)레벨의 제1 및 제2 출력라인선택신호(VDS1,VDS2)를 입력받아 턴-온되게 되고, 이에 따라, 기수번째 데이터라인(

) 및 우수번째 데이터라인(

)을 통해 기수번째(Odd) 화소 및 우수번째(Even) 화소의 TFT와 전기적으로 연결되어 있는 화소전극은 1/3수평라인기간(1/3H)동안 프리차징(Precharging)되게 된다.

여기서, 상기 화소전극에 프리차징 되는 영상신호(Vd)는 타이밍컨트롤러(160)에서 공급되는 계조의 중간값으로서, 예를 들어, 화소가 RGB 당 각각 6비트로 구현되는 경우, 하나의 화소는 총 64계조를 표시하게 되므로, 중간계조값은 31계조가 된다.

다음으로, 제1 출력라인선택신호(VDS1)는 하이(High)레벨을 유지하고, 상기 제2 출력라인선택신호가 로우(Low)레벨이 되면, 상기 기수트랜지스터(TR-o)는 턴-온 상태를 유지하여, 기수번째(Odd) 화소전극을 1/3H 동안 입력되는 기수번째 영상신호(Odd-Vd)로 차징하게 된다.

이때, 우수트랜지스터(TR-e)는 턴-오프되고, 우수번째 데이터라인(

)은 플로팅(Floating)상태가 되어 차징된 전압을 유지한다.

이후, 제1 출력라인선택신호(VDS1)는 로우(Low)레벨이 되고, 제2 출력라인선택신호(VDS2)가 하이(High)레벨이 되면, 상기 우수트랜지스터(TR-e)는 턴-온 상태 가 되고, 우수번째(Even) 화소전극을 1/3H 동안 입력되는 우수번째(Even) 영상신호로 차징하게 된다.

이때, 기수트랜지스터(TR-o)는 턴-오프되고, 기수번째 데이터라인(

)은 플로팅(Floating)상태가 되어 차징된 전압을 유지한다.

상기 기수번째(Odd) 및 우수번째(Even) 화소전극은 각각 총 2/3H의 차징기간을 확보하게 되어 1.33배 차징기간이 확보되게 된다.

또한, 공통전압부(180)는 공통전압(Vcom)을 발생하고, 이를 액정패널(110)의 화소전극과 대향되어 배치되는 공통전극에 공급한다. 여기서, 라인인버젼 구동방식의 액정표시장치에서 공통전압(Vcom)은 교류구동하기 때문에, 상기 공통전압(Vcom)은 1수평기간(1H)마다 극성이 바뀌게 된다.

이에 따라, 액정패널(110)의 화소에 구비된 화소전극 및 공통전극의 전압차로 액정셀의 광 투과율이 변화되어 그에 대응하는 화상이 표시되게 된다.

또한, 데이터드라이버(140)의 출력을 더욱 절감하기 위해서 상기 출력라인선택수단(150)은 한 데이터드라이버(140)의 출력당 3이상의 트랜지스터와 연결되는 형태로 구현되는 경우, 영상신호(Vd)가 3이상의 그룹(Group)으로 처리될 수 있다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

따라서, 본 발명의 실시예들에 의한 액정표시장치의 구동장치 및 이의 구동방법은, 출력라인선택수단을 구비하여, 하나의 데이터드라이버 출력단이 적어도 둘 이상의 데이터라인을 교번으로 영상신호를 출력함으로서, 데이터드라이버의 출력을 절감할 수 있다.

또한, 상기 출력라인선택수단의 구성에 따라, 화소전극을 프리차징하여 차징기간을 보다 더 확보할 수 있으므로, 안정적으로 화소전극을 차징할 수 있다.

Claims (15)

1. 다수개의 게이트라인 및 데이터라인이 교차된 지점에 상기 게이트라인을 중심으로 상측에 우수번째 화소가 연결되고, 하측에 기수번째 화소가 연결되어, 지그재그 형태로 접속되는 다수개의 박막트랜지스터를 구비하는 액정패널과;

   외부시스템으로부터 입력되는 구동신호 및 데이터신호에 대응하여, 제어신호 및 기/우수번째 데이터 신호를 발생하여 게이트드라이버 및 소스드라이버로 출력하는 타이밍 컨트롤러와;

   상기 제어신호 및 기/우수번째 데이터신호에 대응하는 게이트구동신호 및 기/우수번째 영상신호를 상기 게이트라인 및 데이터라인으로 출력하는 게이트드라이버 및 데이터드라이버와;

   상기 화소에 공통전압을 공급하는 공통전압부 및;

   상기 데이터드라이버의 출력단에 구비되고, 상기 제어신호 중 출력라인선택신호에 대응하여 상기 데이터라인 중 기수번째 데이터라인 또는 우수번째 데이터라인을 선택하는 출력라인선택수단;

   을 포함하고,

   상기 출력라인선택수단은 1×K 디멀티플렉서(1×K Demultiplexer)인 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동장치.
2. 제1 항에 있어서,

   상기 타이밍컨트롤러는, 상기 구동신호에 대응하여 상기 게이트드라이버 및 데이터드라이버를 제어하는 제어신호와, 출력라인선택신호를 발생하는 제어신호발생부와;

   상기 데이터신호를 입력받아 우수번째 데이터신호와 기수번째 데이터신호로 정렬하는 데이터정렬부와;

   상기 우수번째 데이터신호를 저장하는 임시저장수단을 구비하는 데이터신호처리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동장치.
3. 제2 항에 있어서,

   상기 출력라인선택신호는, 1/2수평라인기간(1/2H)동안 하이레벨의 파형을 갖는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동장치.
4. 삭제
5. 제 1항에 있어서,

   상기 1×K 디멀티플렉서(1×K Demultiplexer)는 입력단이 1개이고, 출력단이 2인 1×2 디멀티플렉서(1×2 Demultiplexer)인 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동장치.
6. 제1 항에 있어서,

   상기 타이밍컨트롤러는, 상기 구동신호에 대응하여 상기 게이트드라이버 및 데이터드라이버를 제어하는 제어신호와, 제1 및 제2 출력라인선택신호를 발생하는 제어신호발생부와;

   상기 데이터신호를 입력받아 우수번째 데이터신호와 기수번째 데이터신호로 정렬하는 데이터정렬부와;

   상기 우수번째 데이터신호를 저장하는 임시저장수단을 포함하는 데이터신호처리부와;

   상기 데이터 정렬부에 상기 화소가 구현하는 계조의 중간계조값을 공급하는 계조참조부;

   를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동장치.
7. 제6 항에 있어서,

   상기 중간계조값은 31계조값인 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동장치.
8. 제6 항에 있어서,

   상기 출력라인선택수단은, 상기 제1 출력라인선택신호에 대응하여 턴-온/오프되고, 상기 데이터드라이버의 출력단과 상기 기수번째 데이터라인을 전기적으로 연결하는 기수트랜지스터와;

   상기 제2 출력라인선택신호에 대응하여 턴-온/오프 되고, 상기 데이터드라이버의 출력단과 상기 우수번째 데이터라인을 전기적으로 연결하는 우수트랜지스터를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동장치.
9. 제6 항에 있어서,

   상기 제1 및 제2 출력라인선택신호는 2/3수평라인기간(2/3H)의 하이레벨기간의 파형을 갖는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동장치.
10. 제1 항 또는 제2 항의 기재에 따라 구현되는 액정표시장치의 구동장치를 이용한 구동방법으로서,

    외부시스템으로부터 입력되는 구동신호 및 데이터신호에 대응하는 제어신호와, 기/우수번째 영상신호와, 출력라인선택신호가 발생되는 단계와;

    상기 제어신호에 대응하는 게이트구동신호가 발생되는 단계와;

    상기 출력라인선택신호에 대응하여, 상기 기/우수번째 영상신호가 상기 기/우수번째 데이터라인을 통해 출력되는 단계;

    를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동장치 구동방법.
11. 제10 항에 있어서,

    외부시스템으로부터 입력되는 구동신호 및 데이터신호에 대응하는 제어신호와, 기/우수번째 영상신호와, 출력라인선택신호가 발생되는 단계는,

    상기 데이터신호가 상기 타이밍컨트롤러의 데이터정렬부에 입력되고, 기수번째 및 우수번째 데이터신호로 정렬되는 단계와;

    상기 데이터드라이버에 상기 우수번째 데이터신호가 입력되는 단계와;

    상기 기수번째 데이터신호가 상기 타이밍컨트롤러의 임시저장수단에 저장되는 단계와;

    상기 임시저장수단에 저장되어 있는 기수번째 데이터신호가 상기 데이터드라이버에 입력되는 단계;

    를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동장치 구동방법.
12. 제10 항에 있어서,

    상기 출력라인선택신호에 대응하여, 상기 기/우수번째 영상신호가 상기 기/ 우수번째 데이터라인을 통해 출력되는 단계는,

    상기 출력라인선택수단에,

    상기 출력라인선택신호가 로우레벨로 입력되면 상기 기수번째 영상신호가 기수번째 데이터라인을 통해 출력되는 단계와;

    상기 출력라인선택신호가 하이레벨로 입력되면 이에 대응하여, 상기 우수번째 영상신호가 상기 우수번째 데이터라인을 통해 출력되는 단계;

    를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동장치 구동방법.
13. 제1 항, 제6 항 및 제8 항 중 어느 한 항의 기재에 따라 구현되는 액정표시장치의 구동장치를 이용한 구동방법으로서,

    외부시스템으로부터 입력되는 구동신호 및 데이터신호에 대응하는 제어신호와, 기/우수번째 영상신호와, 중간계조값과 제1 및 제2 출력라인선택신호가 발생되는 단계와;

    상기 제어신호에 대응하는 게이트구동신호가 발생되는 단계와;

    상기 제1 및 제2 출력라인선택신호에 대응하여, 상기 중간계조값 및 상기 기/우수번째 영상신호가 상기 기/우수번째 데이터라인을 통해 출력되는 단계;

    를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동장치 구동방법.
14. 제13 항에 있어서,

    외부시스템으로부터 입력되는 구동신호 및 데이터신호에 대응하는 제어신호와, 기/우수번째 영상신호와, 중간계조값과 제1 및 제2 출력라인선택신호가 발생되는 단계는,

    상기 타이밍컨트롤러의 중간계조부로부터 중간계조값이 상기 타이밍컨트롤러의 데이터정렬부에 입력되는 단계와;

    상기 데이터신호가 상기 데이터정렬부에 입력되고, 기수번째 및 우수번째 데이터신호로 정렬되는 단계와;

    상기 중간계조값이 상기 데이터드라이버로 입력되는 단계와;

    상기 데이터드라이버에 상기 우수번째 데이터신호가 입력되는 단계와;

    상기 기수번째 데이터신호가 상기 타이밍컨트롤러의 임시저장수단에 저장되는 단계와;

    상기 임시저장수단에 저장되어 있는 기수번째 데이터신호가 상기 데이터드라이버에 입력되는 단계;

    를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동장치 구동방법.
15. 제13 항에 있어서,

    상기 제1 및 제2 출력라인선택신호에 대응하여, 상기 기/우수번째 영상신호 가 상기 기/우수번째 데이터라인을 통해 출력되는 단계는,

    상기 출력라인선택수단에,

    상기 제1 출력라인선택신호 및 제2 출력라인선택신호가 하이레벨로 입력되면 상기 중간계조값이 출력되는 단계와;

    상기 제1 출력라인선택신호가 하이레벨로 입력되고, 상기 제2 출력라인선택신호가 로우레벨로 입력되면, 상기 기수번째 데이터라인을 통해 상기 기수번째 영상신호가 출력되고, 상기 우수번째 데이터라인은 플로팅상태가 되는 단계와;

    상기 제1 출력라인선택신호가 로우레벨로 입력되고, 상기 제2 출력라인선택신호가 하이레벨로 입력되면, 상기 기수번째 데이터라인은 플로팅상태가 되고, 상기 우수번째 데이터라인을 통해 상기 우수번째 영상신호가 출력되는 단계;

    를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동장치 구동방법.

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