KR100543023B1 - Driving circuit for liquid crystal display device - Google Patents

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Abstract

화상 신호가 인가되는 신호선을 2배로 하여 화상 신호를 반전된 전압과 반전되지 않은 전압으로 각각 분리하여 서로 다른 신호선으로 공급하고, 반전 주기에 따라 신호선을 선택하여 화상 신호가 액정 패널의 데이터선 정해진 순서대로 인가된다. 따라서, 신호선에 인가되는 화상 신호를 반전 주기로 반전시키지 않고 반전 구동할 수 있으므로, 화상 신호의 반전에 따른 전압 차에 의한 충방전 시간의 문제를 없앨 수 있다. By doubling the signal line to which the image signal is applied, the image signal is divided into an inverted voltage and an uninverted voltage, respectively, and supplied to different signal lines. As it is. Therefore, the inversion driving can be performed without inverting the image signal applied to the signal line in the inversion cycle, thereby eliminating the problem of charge and discharge time due to the voltage difference caused by the inversion of the image signal.

Description

액정 표시 장치용 구동 회로Driving circuit for liquid crystal display

이 발명은 액정 표시 장치(liquid crystal display)에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 액정 표시 장치의 아날로그 구동 회로에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal display, and more particularly, to an analog drive circuit of a liquid crystal display.

평판 표시 장치의 일종인 액정 표시 장치는 전압에 따라 빛의 투과도가 변하는 액정의 특성을 이용한 것으로써, 낮은 전압으로 구동이 가능하고 전력의 소모가 작아서 널리 이용되고 있다.A liquid crystal display device, which is a kind of flat panel display device, utilizes the characteristics of a liquid crystal whose light transmittance changes according to a voltage, and is widely used because it can be driven at a low voltage and power consumption is small.

이러한 액정 표시 장치를 구동하기 위한 구동 회로를 도 1에 도시하였다. 도 1에서와 같이 종래의 액정 표시 장치의 구동 회로는 액정 패널(10)의 데이터선에 화상 신호를 인가하는 데이터 구동부(20), 액정 패널(10)의 주사선을 구동하는 게이트 구동부(30)를 포함한다. 데이터 구동부(20)는 쉬프트 클럭(shift clock)을 발생시키는 쉬프트 레지스터(shift register)(21)와 이 클럭 신호를 높은 전압 레벨로 변환하는 레벨 쉬프터(level shifter)(22)로 이루어진다. 레벨 쉬프터(22)의 출력 전압에 의해 화상 신호가 인가되는 신호선에 연결된 스위칭 소자의 온 오프( on/off)가 제어되어, 화상 신호가 액정 패널(10)의 데이터선에 인가된다. 도 1에서 스위칭 소자로는 패스 트랜지스터(pass transistor)가 사용되었다. 만일 화상 신호가 흑백이 아니고 컬러(color)일 경우, 화상 신호는 도 2에서와 같이 적, 녹, 청(R, G, B)의 3색 신호가 3개의 신호선을 통해 인가된다.A driving circuit for driving such a liquid crystal display is shown in FIG. As shown in FIG. 1, a driving circuit of a conventional liquid crystal display device includes a data driver 20 for applying an image signal to a data line of a liquid crystal panel 10 and a gate driver 30 for driving a scan line of the liquid crystal panel 10. Include. The data driver 20 includes a shift register 21 for generating a shift clock and a level shifter 22 for converting the clock signal to a high voltage level. The output voltage of the level shifter 22 controls the on / off of the switching element connected to the signal line to which the image signal is applied, so that the image signal is applied to the data line of the liquid crystal panel 10. In FIG. 1, a pass transistor is used as the switching element. If the image signal is not black and white and is color, the image signal is applied with three signal lines of red, green, and blue (R, G, B) as shown in FIG.

한편, 액정 표시 장치는 액정의 열화를 방지하기 위하여 각 화소에 인가되는 전압을 주기적으로 반전시켜 구동한다. 이러한 반전 구동은 대향 전극에 대한 상대적인 극성의 변화에 따라 프레임 반전(frame inversion), 라인 반전(line inversion), 도트 반전(dot inversion) 등으로 구분된다.In order to prevent deterioration of the liquid crystal, the liquid crystal display is driven by periodically inverting the voltage applied to each pixel. The inversion driving is divided into a frame inversion, a line inversion, a dot inversion, and the like according to a change in the polarity relative to the counter electrode.

이와 같은 반전 구동을 위해서는 화상 신호는 반전 주기에 맞추어 주기적으로 반전된 전압으로 인가되어야 한다. 따라서, 화상 신호의 전압은 반전 주기마다 큰 폭으로 변화하게 된다. 그런데, 화상 신호가 인가되는 신호선은 보통 저항이 작은 금속으로 기판 상에 형성되는데 금속의 저항이나 기생 용량 등에 의해 화상 신호의 지연이 발생할 수 있다. 그러므로, 화상 신호가 액정 패널의 화소 전극에 충전 및 방전되는 시간이 반전 주기보다 충분히 짧지 않을 경우 화상 신호가 제대로 화소 전극에 충전될 수 없는 경우가 발생된다.For such inversion driving, the image signal should be applied at a voltage periodically inverted in accordance with the inversion period. Therefore, the voltage of the image signal varies greatly with each inversion cycle. By the way, the signal line to which the image signal is applied is usually formed on the substrate with a metal having a low resistance, but delay of the image signal may occur due to the resistance of the metal, parasitic capacitance, or the like. Therefore, when the time for which the image signal is charged and discharged to the pixel electrode of the liquid crystal panel is not sufficiently shorter than the inversion period, a case occurs in which the image signal cannot be properly charged to the pixel electrode.

이와 같이 화상 신호가 화소 전극에 제대로 충전되지 않으면 결국 액정 화면의 화질 불량을 발생시킬 수 있다.As such, if the image signal is not properly charged in the pixel electrode, poor image quality of the liquid crystal display may occur.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 과제는 화상 신호가 반전되어 인가됨에 따라 발생되는 화상 신호의 지연을 감소시켜 액정 표시 장치의 화질 불량을 개선하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to reduce the delay of the image signal generated when the image signal is inverted and applied, thereby improving the poor image quality of the liquid crystal display.

이러한 과제를 달성하기 위하여, 본 발명에서는 화상 신호가 인가되는 신호선을 2배로 증가시키고, 화상 신호를 반전된 전압과 반전되지 않은 전압으로 미리 형성하여 서로 다른 신호선으로 공급한다. 액정 패널의 반전 구동 주기에 따라 외부 제어 신호에 의해 신호선을 선택함으로서 반전된 전압과 반전되지 않는 전압이 정해진 순서로 액정 패널의 데이터선에 인가된다. 따라서, 신호선에 인가되는 화상 신호를 반전 주기로 반전시키지 않고 반전 구동할 수 있으며, 인가되는 화상 신호의 전압 차에 의한 충방전 시간의 문제를 없앨 수 있다. In order to achieve this problem, in the present invention, the signal line to which the image signal is applied is doubled, and the image signal is previously formed with an inverted voltage and an uninverted voltage and supplied to different signal lines. By selecting the signal line according to the inversion driving period of the liquid crystal panel, the inverted voltage and the non-inverted voltage are applied to the data line of the liquid crystal panel in a predetermined order. Therefore, the inversion driving can be performed without inverting the image signal applied to the signal line in an inversion cycle, and the problem of charge and discharge time due to the voltage difference of the applied image signal can be eliminated.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 기재한다. 그러나 하기한 실시예는 본 발명의 바람직한 한 실시예일 뿐 본 발명이 하기한 실시예에 한정되는 것은 아니다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described. However, the following examples are only preferred embodiments of the present invention and the present invention is not limited to the following examples.

본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치의 구동 회로를 도 3에 도시하였다. 도 3에서와 같이 본 발명에 따른 구동 회로는 화상을 표시하는 액정 패널(10)의 데이터선을 구동하는 데이터 구동부(20)와 주사선을 구동하는 게이트 구동부(30)를 포함한다. 데이터 구동부(20)는 순차적인 쉬프트 클럭을 발생시키는 쉬프트 레지스터(21)와 이러한 쉬프트 클럭을 높은 전압 레벨로 변환하는 레벨 쉬프터(22)로 이루어진다. 데이터 구동부(20)와 액정 패널(10) 사이에는 화상 신호가 공급되는 신호선과 액정 패널(10)의 데이터선 사이에 연결된 다수의 제1 스위칭 소자(S1)가 형성되어 있으며, 이러한 제1 스위칭 소자(S1)는 레벨 쉬프터(22)의 출력 전압에 따라 액정 패널(10)의 데이터선에 화상 신호가 인가되는 것이 제어한다. 3 illustrates a driving circuit of the liquid crystal display according to the exemplary embodiment of the present invention. As shown in FIG. 3, the driving circuit according to the present invention includes a data driver 20 for driving a data line of the liquid crystal panel 10 for displaying an image and a gate driver 30 for driving a scan line. The data driver 20 includes a shift register 21 for generating a sequential shift clock and a level shifter 22 for converting the shift clock to a high voltage level. A plurality of first switching elements S1 connected between the data driver 20 and the liquid crystal panel 10 are connected between a signal line to which an image signal is supplied and a data line of the liquid crystal panel 10. S1 controls that an image signal is applied to the data line of the liquid crystal panel 10 in accordance with the output voltage of the level shifter 22.

화상 신호가 공급되는 신호선은 반전된 전압이 공급되는 선과 반전되지 않는 전압이 공급되는 선으로 구분된다. 화상 신호는 반전된 전압과 반전되지 않은 전압으로 미리 형성되어 서로 다른 신호선으로 인가되며, 도 3에서 반전되지 않은 화상 신호는 R, G, B로 표시하고 반전된 화상 신호는 R', G', B'으로 표시하였다.The signal line to which the image signal is supplied is divided into a line to which an inverted voltage is supplied and a line to which an inverted voltage is supplied. The image signal is previously formed of an inverted voltage and an uninverted voltage and applied to different signal lines. In FIG. 3, the inverted image signal is represented by R, G, and B, and the inverted image signal is represented by R ', G', B '.

반전된 전압과 반전되지 않은 전압의 선택을 위해 제2 스위칭 소자(S2)가 신호선과 제1 스위칭 소자(S1) 사이에 연결되어 있으며, 반전 주기에 따라 제2 스위칭 소자(S2)에 제어 신호(SA, SB)가 입력된다. 따라서, 화상 신호는 제어 신호(SA, SB)에 따라 선택되고, 다시 레벨 쉬프터(22)의 출력 전압에 따라 제어되어 액정 패널(10)에 인가된다. 이러한 제어 신호(SA, SB) 및 레벨 쉬프터(22)의 출력 전압을 조절함으로서, 반전 구동 방식에 따라 정해진 순서대로 반전된 전압과 반전되지 않은 전압이 액정 패널(10)에 인가된다.The second switching element S2 is connected between the signal line and the first switching element S1 to select the inverted voltage and the non-inverted voltage, and according to the inversion cycle, the second switching element S2 is connected to the control signal (S2). SA and SB) are input. Therefore, the image signal is selected in accordance with the control signals SA and SB, and again controlled in accordance with the output voltage of the level shifter 22 and applied to the liquid crystal panel 10. By controlling the output voltages of the control signals SA and SB and the level shifter 22, the inverted and uninverted voltages are applied to the liquid crystal panel 10 in a predetermined order according to the inversion driving method.

도 3에서의 제1 스위칭 소자(S1)와 제2 스위칭 소자(S2)는 패스 트랜지스터로 형성되어 있으며, 효율을 높이기 위하여 도 4와 같은 트랜스미션 게이트로 대체할 수도 있다.The first switching element S1 and the second switching element S2 in FIG. 3 are formed of pass transistors, and may be replaced with a transmission gate as shown in FIG. 4 to increase efficiency.

도트 반전 구동을 하기 위해서는 도 3의 구동 회로의 연결 관계를 도 5와 같이 수정하고 제2 스위칭 소자(S2)의 제어 신호(SA, SB)가 라인 주기로 번갈아 인가하면 된다. 즉 도 5의 구동 회로에서 제어 신호(SA, SB)가 수평 라인 주기로 인가되면 액정 패널(10)에 인가되는 화상 신호는 홀수 번째 수평 라인에는 R, G', B, R', G, B'의 순서로 인가되고 짝수 번째 수평 라인에는 R', G, B', R, G', B의 순서로 인가되어 도트 반전 구동을 한다.In order to perform dot inversion driving, the connection relationship of the driving circuit of FIG. 3 may be modified as in FIG. 5, and control signals SA and SB of the second switching element S2 may be alternately applied at a line cycle. That is, when the control signals SA and SB are applied in the horizontal line period in the driving circuit of FIG. 5, the image signals applied to the liquid crystal panel 10 are R, G ', B, R', G, and B 'in odd horizontal lines. It is applied in the order of and is applied to the even-numbered horizontal line in the order of R ', G, B', R, G ', B to perform dot inversion driving.

상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 액정 표시 장치의 구동 회로에서는 반전된 화상 신호와 반전되지 않은 화상 신호를 서로 다른 신호선을 통해 미리 공급함으로서, 반전 구동에 따른 화상 신호의 지연을 방지하여 액정 패널의 화소 전극에 화상 신호가 지연없이 충전될 수 있다. 따라서, 액정 표시 장치의 화질 불량이 감소되어 표시 품질을 향상시킬 수 있다.As described above, the driving circuit of the liquid crystal display according to the present invention supplies the inverted image signal and the non-inverted image signal in advance through different signal lines, thereby preventing the delay of the image signal due to the inversion driving, The image signal can be charged to the pixel electrode without delay. Therefore, poor image quality of the liquid crystal display device can be reduced, thereby improving display quality.

비록 이 발명은 가장 실제적이며 바람직한 실시예를 참조하여 설명되었지만, 이 발명은 상기 개시된 실시예에 한정되지 않으며, 후술되는 청구의 범위 내에 속하는 다양한 변형 및 등가물들도 포함한다.Although this invention has been described with reference to the most practical and preferred embodiments, the invention is not limited to the embodiments disclosed above, but also includes various modifications and equivalents which fall within the scope of the following claims.

도 1은 종래의 액정 표시 장치의 구동 회로를 도시한 블록도이고,1 is a block diagram showing a driving circuit of a conventional liquid crystal display device;

도 2는 도 1에서 컬러 화상 신호를 사용할 경우 화상 신호가 인가되는 신호선을 상세히 도시한 블록도이고,2 is a block diagram illustrating in detail a signal line to which an image signal is applied when the color image signal is used in FIG. 1;

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치의 구동 회로를 도시한 블록도이고,3 is a block diagram illustrating a driving circuit of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 4는 도 3의 구동 회로에서 사용되는 스위칭 소자를 대신할 수 있는 트랜스미션 게이트를 도시한 회로도이고,FIG. 4 is a circuit diagram illustrating a transmission gate that may replace the switching element used in the driving circuit of FIG. 3.

도 5는 도3의 구동 회로를 도트 반전 구동으로 구현할 경우에 대한 신호선과 스위칭 소자의 연결 관계를 도시한 블록도이다. FIG. 5 is a block diagram illustrating a connection relationship between a signal line and a switching element when the driving circuit of FIG. 3 is implemented by dot inversion driving.

Claims (4)

순차적인 쉬프트 클럭을 발생시키는 쉬프트 레지스터,A shift register for generating a sequential shift clock, 상기 쉬프트 클럭을 높은 전압 레벨로 변환하는 레벨 쉬프터,A level shifter for converting the shift clock to a high voltage level, 반전된 전압과 반전되지 않은 전압으로 구분하여 화상 신호를 공급하는 다수의 신호선, A plurality of signal lines for supplying an image signal by dividing an inverted voltage and an uninverted voltage, 상기 신호선과 액정 패널의 데이터선 사이에 연결되고 상기 레벨 쉬프터의 출력 전압에 의해 상기 신호선과 상기 데이터선의 연결을 제어하는 다수의 제1 스위칭 소자,A plurality of first switching elements connected between the signal line and the data line of the liquid crystal panel and controlling the connection of the signal line and the data line by an output voltage of the level shifter; 상기 신호선과 상기 제1 스위칭 소자 사이에 연결되고 제1 및 제2 제어 신호에 따라 상기 신호선과 상기 제1 스위칭 소자의 연결을 제어하는 다수의 제2 스위칭 소자, 그리고A plurality of second switching elements connected between the signal line and the first switching element and controlling the connection of the signal line and the first switching element according to first and second control signals, and 상기 액정 패널의 주사선을 구동하는 게이트 구동부A gate driver for driving the scan line of the liquid crystal panel 를 포함하고,Including, 상기 제1 제어 신호에 의해 스위칭되는 상기 제2 스위칭 소자는 반전되지 않은 적, 녹, 청 3색의 화상 신호 R, G, B가 입력되는 신호선에 연결되고, 상기 제2 제어 신호에 의해 스위칭되는 상기 제2 스위칭 소자는 반전된 적, 녹, 청 3색의 화상 신호 R', G', B'이 입력되는 신호선에 연결되며,The second switching element switched by the first control signal is connected to a signal line to which image signals R, G, and B of three colors that are not inverted are input and are switched by the second control signal. The second switching element is connected to a signal line to which the inverted red, green, and blue image signals R ', G', and B 'are input. 상기 제1 및 제2 제어 신호는 수평 라인 반전 주기에 따라 번갈아 인가되어 상기 제2 스위칭 소자를 구동하는 The first and second control signals are alternately applied according to a horizontal line inversion period to drive the second switching device. 액정 표시 장치용 구동 회로.Driving circuit for liquid crystal display device. 제1항에서, In claim 1, 상기 제1 스위칭 소자와 상기 제2 스위칭 소자는 패스 트랜지스터로 형성된The first switching element and the second switching element is formed of a pass transistor 액정 표시 장치용 구동 회로.Driving circuit for liquid crystal display device. 제1항에서, In claim 1, 상기 제1 스위칭 소자와 상기 제2 스위칭 소자는 트랜스미션 게이트로 형성된The first switching element and the second switching element is formed of a transmission gate 액정 표시 장치용 구동 회로.Driving circuit for liquid crystal display device. 순차적인 쉬프트 클럭을 발생시키는 쉬프트 레지스터,A shift register for generating a sequential shift clock, 상기 쉬프트 클럭을 높은 전압 레벨로 변환하는 레벨 쉬프터,A level shifter for converting the shift clock to a high voltage level, 반전된 전압과 반전되지 않은 전압으로 구분하여 화상 신호를 공급하는 다수의 신호선,A plurality of signal lines for supplying an image signal by dividing an inverted voltage and an uninverted voltage, 상기 신호선과 액정 패널의 데이터선 사이에 연결되고 상기 레벨 쉬프터의 출력 전압에 의해 상기 신호선과 상기 데이터선의 연결을 제어하는 다수의 제1 스위칭 소자, A plurality of first switching elements connected between the signal line and the data line of the liquid crystal panel and controlling the connection of the signal line and the data line by an output voltage of the level shifter; 상기 신호선과 상기 제1 스위칭 소자 사이에 연결되고 제1 및 제2 제어 신호에 따라 상기 신호선과 상기 제1 스위칭 소자의 연결을 제어하는 다수의 제2 스위칭 소자, 그리고A plurality of second switching elements connected between the signal line and the first switching element and controlling the connection of the signal line and the first switching element according to first and second control signals, and 상기 액정 패널의 주사선을 구동하는 게이트 구동부A gate driver for driving the scan line of the liquid crystal panel 를 포함하고,Including, 상기 제1 제어 신호에 의해 스위칭되는 상기 제2 스위칭 소자는 상기 R, G', B, R', G, B'의 순서로 화상 신호가 입력되는 신호선에 연결되고, 상기 제2 제어 신호에 의해 스위칭되는 상기 제2 스위칭 소자는 상기 R',G,B',R,G',B의 순서로 하상 신호가 입력되는 신호선에 연결되며,The second switching element switched by the first control signal is connected to a signal line to which an image signal is input in the order of R, G ', B, R', G, B ', and is controlled by the second control signal. The second switching element to be switched is connected to a signal line to which a low phase signal is input in the order of R ', G, B', R, G ', B, 상기 제1 및 제2 제어 신호는 수평 라인 반전 주기에 따라 번갈아 인가되어 상기 제2 스위칭 소자를 구동하는 The first and second control signals are alternately applied according to a horizontal line inversion period to drive the second switching device. 액정 표시 장치용 구동 회로. Driving circuit for liquid crystal display device.
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