KR20060059010A - Liquid crystal display device and driving method for the same - Google Patents

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KR20060059010A KR1020040098098A KR20040098098A KR20060059010A KR 20060059010 A KR20060059010 A KR 20060059010A KR 1020040098098 A KR1020040098098 A KR 1020040098098A KR 20040098098 A KR20040098098 A KR 20040098098A KR 20060059010 A KR20060059010 A KR 20060059010A
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Abstract

액정 표시 장치 및 그의 구동 방법이 제공된다. 액정 표시 장치는, 다수의 게이트선, 다수의 게이트선에 절연되어 교차하는 다수의 데이터선, 게이트선에 연결되는 게이트 전극과 데이터선에 연결되는 소스 전극을 가지는 다수의 박막 트랜지스터와, 박막 트랜지스터의 드레인 전극에 연결되는 화소 전극이 형성되어 있는 제1 기판 및, 화소 전극에 대향되어 있는 공통 전극이 형성되어 있는 제2 기판을 포함하는 액정 패널과, 박막 트랜지스터를 온 시키기 위한 게이트 온 전압 및 박막 트랜지스터를 오프 시키기 위한 게이트 오프 전압을 제공하며, 공통 전극에 인가되는 공통 전압을 제공하는 구동 전압 발생부와, 구동 전압 발생부로부터 게이트 온 전압을 인가받아 다수의 게이트선에 순차적으로 공급하고, 공통 전압에 리플이 발생되도록 게이트 오프 전압을 제1 및 제2 레벨로 스윙시켜 게이트선에 공급하는 게이트 구동부와, 데이터선에 화상 신호를 나타내는 계조 전압을 인가하는 데이터 구동부를 포함한다. A liquid crystal display device and a driving method thereof are provided. The liquid crystal display includes a plurality of thin film transistors having a plurality of gate lines, a plurality of data lines insulated from and intersecting the plurality of gate lines, a gate electrode connected to the gate line, and a source electrode connected to the data line, and a thin film transistor. A liquid crystal panel comprising a first substrate having a pixel electrode connected to the drain electrode, a second substrate having a common electrode facing the pixel electrode, and a gate-on voltage and a thin film transistor for turning on the thin film transistor. Provide a gate-off voltage for turning off the gate signal, supply a gate voltage from the driving voltage generator, and supply the gate-on voltage from the driving voltage generator to the plurality of gate lines sequentially, The gate-off voltage is swinged to the first and second levels to cause ripple in the gate line. A gate driver to supply and a data driver to apply a gray voltage representing an image signal to the data line.

액정 표시 장치, 공통 전압, 게이트 오프 전압, 리플Liquid crystal display, common voltage, gate-off voltage, ripple

Description

액정 표시 장치 및 그 구동 방법{Liquid crystal display device and driving method for the same}Liquid crystal display device and driving method for the same

도 1은 종래의 2*1 도트 반전 구동 방식에 따라 구동되는 액정 표시 장치의 각 화소별 극성 상태를 나타낸 도이다. 1 is a diagram illustrating polar states of respective pixels of a liquid crystal display device driven according to a conventional 2 * 1 dot inversion driving method.

도 2는 도 1의 반전 구동 방식에 따른 화소행별 충전량을 나타낸 도이다.FIG. 2 is a diagram illustrating a charge amount per pixel row according to the inversion driving method of FIG. 1.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 액정 표시 장치를 나타내는 블록도이다. 3 is a block diagram illustrating a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 액정 표시 장치를 구성하는 화소의 등가 회로도이다.4 is an equivalent circuit diagram of pixels constituting the liquid crystal display according to the exemplary embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 액정 표시 장치의 게이트선으로 인가되는 전압 특성을 게이트 선택 신호와 함께 나타낸 파형도이다.5 is a waveform diagram illustrating a voltage characteristic applied to a gate line of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention together with a gate selection signal.

도 6은 게이트 오프 스윙 전압의 인가에 따라 공통 전압에 리플이 발생된 상태를 나타낸 파형도이다. 6 is a waveform diagram illustrating a state in which ripple occurs in a common voltage according to the application of a gate off swing voltage.

(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)(Explanation of symbols for the main parts of the drawing)

100: 액정 패널 200: 게이트 구동부100: liquid crystal panel 200: gate driver

300: 데이터 구동부 400: 구동 전압 발생부300: data driver 400: driving voltage generator

500: 타이밍 제어부 600: 계조 전압 발생부500: timing controller 600: gray voltage generator

본 발명은 액정 표시 장치(Liquid Crystal Displaly; LCD) 및 그 구동 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a liquid crystal display (LCD) and a driving method thereof.

일반적으로, 액정 표시 장치는 두 기판 사이에 주입되어 있는 이방성 유전율을 갖는 액정 물질에 전계를 인가하고, 이 전계의 세기를 조절하여 기판에 투과되는 빛의 양을 조절함으로써, 원하는 화상 신호를 얻는 표시 장치이다. In general, a liquid crystal display device applies an electric field to a liquid crystal material having an anisotropic dielectric constant injected between two substrates, and adjusts the intensity of the electric field to control the amount of light transmitted through the substrate, thereby obtaining a display image. Device.

이러한 액정 표시 장치의 기판 위에는 서로 평행한 복수의 게이트선과 이 게이트선에 절연되어 교차하는 복수의 데이터선이 형성되며, 이들 게이트선과 데이터선에 의해 둘러싸인 영역이 하나의 화소를 규정한다. 각 화소의 게이트선과 데이터선이 교차하는 부분에는 TFT(Thin Film Transistor)가 형성된다. A plurality of gate lines parallel to each other and a plurality of data lines insulated from and intersecting the gate lines are formed on the substrate of the liquid crystal display device, and an area surrounded by the gate lines and the data lines defines one pixel. Thin film transistors (TFTs) are formed at portions where the gate lines and the data lines of each pixel cross each other.

이와 같은 액정 표시 장치는 표시하고자 하는 게이트선에 연결된 상기 TFT의 게이트 전극에 게이트 온 전압을 인가하여 TFT를 도통시킨 후에, 화상 신호를 나타내는 데이터 전압을 TFT의 소스 전극에 인가하여 이 데이터 전압을 드레인 전극에 인가하도록 한다. 그러면, 상기 데이터 전압은 상기 드레인 전극에 연결된 화소 전극에 인가된다. 또한, 상기 화소 전극에 대향되어 형성되어 있는 공통 전극에 직류 레벨의 공통 전압을 인가하여 주며, 이 인가된 공통 전압과 상기 데이터 전압과의 차이 전압에 의해 액정이 동작함으로써 화상이 화면에 디스플레이된다.Such a liquid crystal display device applies a gate-on voltage to a gate electrode of the TFT connected to a gate line to be displayed to conduct a TFT, and then applies a data voltage representing an image signal to a source electrode of the TFT to drain the data voltage. To the electrode. Then, the data voltage is applied to the pixel electrode connected to the drain electrode. In addition, a common voltage having a direct current level is applied to the common electrode formed to face the pixel electrode, and the liquid crystal is operated by the difference voltage between the applied common voltage and the data voltage to display an image on the screen.

한편, 액정 표시 장치의 화소 전극에 동일 극성의 계조 전압을 계속적으로 인가할 경우, 액정의 특성상 액정 물질내의 이온성 불순물이 침전되어 화소 전극 및 공통 전극에서 전기, 화학적 변화가 일어나 휘도가 저하되거나 잔상이 남게 된다. 한편, 상기 잔상 현상은 상기 액정 패널에 디스플레이되는 영상이 소정 시간 동안 동일한 상태를 유지한 후, 다른 영상으로 바뀔 경우에, 이전 영상이 완전히 사라지지 않아 발생되는 현상이다. On the other hand, when a gray voltage of the same polarity is continuously applied to the pixel electrode of the liquid crystal display device, ionic impurities in the liquid crystal material are precipitated due to the characteristics of the liquid crystal, thereby causing electrical and chemical changes in the pixel electrode and the common electrode, resulting in reduced luminance or afterimage. Will remain. On the other hand, the afterimage phenomenon occurs when the image displayed on the liquid crystal panel maintains the same state for a predetermined time and then changes to another image, and the previous image does not completely disappear.

이를 방지하기 위해, 화소 전극에 인가되는 계조 전압의 극성을 주기적으로 반전시켜주는 구동 방식이 사용되는데, 주기에 따라 프레임 반전(frame inversion), 라인 반전(line inversion) 및 도트 반전(dot inversion)으로 구분된다.In order to prevent this, a driving method that periodically inverts the polarity of the gray voltage applied to the pixel electrode is used. As a period, frame inversion, line inversion, and dot inversion are used. Are distinguished.

도트 반전 구동 방식은 상하 좌우 인접하는 화소 전극간의 극성이 서로 반대인 1 도트 반전 구동 방식과, 좌우에 인접하는 화소 전극간의 극성은 서로 반대이고 상하 인접하는 화소 전극간의 극성은 2개의 행단위로 반전되는 2*1 도트 반전 구동 방식이 있다. The dot inversion driving method is one dot inversion driving method in which the polarities of the pixel electrodes adjacent to each other in the up, down, left, and right directions are opposite to each other, and the polarities between the pixel electrodes adjacent to the left and right are opposite to each other and the polarity between the pixel electrodes adjacent to each other in the up and down directions is inverted by two rows. There is a 2 * 1 dot inversion driving method.

상기 2*1 도트 반전 구동 방식은 1 도트 반전 구동 방식에 비하여 소비 전류가 작고 윈도우 화면에서의 플리커링이 보이지 않기 때문에 주로 사용되고 있다. The 2 * 1 dot inversion driving method is mainly used because the current consumption is small and flickering is not seen on the window screen as compared with the 1 dot inversion driving method.

도 1에 종래의 2*1 도트 반전 구동 방식에 따라 구동되는 액정 표시 장치의 각 화소별 극성 상태가 도시되어 있고, 도 2는 도 1의 반전 구동 방식에 따른 화소행별 충전량을 나타낸 도이다. FIG. 1 illustrates a polar state of each pixel of a liquid crystal display device driven according to a conventional 2 * 1 dot inversion driving method, and FIG. 2 is a diagram illustrating a charge amount per pixel row according to the inversion driving method of FIG. 1.

2*1 도트 반전 구동 방식에서는 2개의 화소행 단위로 동일한 극성을 가지는 전압이 화소 전극으로 인가되기 때문에, 도 2에서와 같이 상하 화소 전극간의 기생 캐패시턴스(Capacitance)로 인해 데이터 반전이 생기는 부분에서 AC 커플링이 유발 되고 이에 따라 상하 화소 전극간의 충전률이 달라지게 된다. In the 2 * 1 dot inversion driving method, since a voltage having the same polarity is applied to the pixel electrode in units of two pixel rows, as shown in FIG. 2, AC is inverted due to parasitic capacitance between the upper and lower pixel electrodes. Coupling is induced and thus the charging rate between the upper and lower pixel electrodes is changed.

구체적으로, 도 2에 도시된 바와 같이, 예를 들어 첫번째 화소행(N Line)과 두번째 화소행(N+1 Line)이 +극성으로 충전된 다음에, 세번째 화소행(N+2 Line)에서 + 데이터가 - 로 변이되는 순간 두번째 화소행(N+1 Line)의 화소 전극과 세번째 화소행(N+2 Line)의 화소 전극간의 기생 캐패시턴스(기생Cap)를 통한 AC 전류가 발생되어 두번째 화소행(N+1 Line)의 화소 전극의 충전 전압이 저하된다. Specifically, as shown in FIG. 2, for example, the first pixel line N line and the second pixel line N + 1 Line are filled with + polarity, and then in the third pixel line N + 2 Line. As soon as the + data transitions to-, AC current is generated through the parasitic capacitance (parasitic Cap) between the pixel electrode of the second pixel row (N + 1 Line) and the pixel electrode of the third pixel row (N + 2 Line). The charging voltage of the pixel electrode of (N + 1 Line) is lowered.

따라서, 동일한 극성의 계조 전압이 인가되는 두개의 화소행에서 첫번째 화소행에 비하여 두번째 화소행의 휘도가 충전 전압 저하에 따라 변화되어 화소행 단위, 즉 게이트 라인별로 희미한 휘도차가 발생되는 문제점이 있었다. Therefore, compared to the first pixel row in the two pixel rows to which the gray voltages of the same polarity are applied, the luminance of the second pixel row changes as the charging voltage decreases, resulting in a faint luminance difference for each pixel row, that is, for each gate line.

이러한 게이트 라인별 휘도차는 화면 전체에 걸쳐서 희미한 가로줄 형태의 띠가 표시되는 가로줄 불량을 나타낸다. Such a luminance difference for each gate line indicates a horizontal line defect in which a faint horizontal band is displayed over the entire screen.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 라인별로 발생되는 휘도 차이를 방지하여 전 화면에 걸쳐 균일한 휘도 특성을 갖는 액정 표시 장치 및 그의 구동 방법을 제공하는데 있다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in an effort to provide a liquid crystal display and a driving method thereof having a uniform luminance characteristic over the entire screen by preventing a luminance difference generated for each line.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.Technical problems to be achieved by the present invention are not limited to the above-mentioned technical problems, and other technical problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일실시예에 따른 액정 표시 장 치는, 다수의 게이트선, 상기 다수의 게이트선에 절연되어 교차하는 다수의 데이터선, 상기 게이트선에 연결되는 게이트 전극과 상기 데이터선에 연결되는 소스 전극을 가지는 다수의 박막 트랜지스터와, 상기 박막 트랜지스터의 드레인 전극에 연결되는 화소 전극이 형성되어 있는 제1 기판 및, 상기 화소 전극에 대향되어 있는 공통 전극이 형성되어 있는 제2 기판을 포함하는 액정 패널과, 상기 박막 트랜지스터를 온 시키기 위한 게이트 온 전압 및 상기 박막 트랜지스터를 오프 시키기 위한 게이트 오프 전압을 제공하며, 상기 공통 전극에 인가되는 공통 전압을 제공하는 구동 전압 발생부와, 상기 구동 전압 발생부로부터 상기 게이트 온 전압을 인가받아 다수의 게이트선에 순차적으로 공급하고, 상기 공통 전압에 리플이 발생되도록 상기 게이트 오프 전압을 제1 및 제2 레벨로 스윙시켜 상기 게이트선에 공급하는 게이트 구동부와, 상기 데이터선에 화상 신호를 나타내는 계조 전압을 인가하는 데이터 구동부를 포함하여 이루어진다. According to an aspect of the present invention, a liquid crystal display device includes a plurality of gate lines, a plurality of data lines insulated from and intersecting the plurality of gate lines, a gate electrode connected to the gate line, and A plurality of thin film transistors having a source electrode connected to a data line, a first substrate having a pixel electrode connected to a drain electrode of the thin film transistor, and a second electrode having a common electrode facing the pixel electrode. A liquid crystal panel including a substrate, a driving voltage generator providing a gate on voltage for turning on the thin film transistor and a gate off voltage for turning off the thin film transistor, and providing a common voltage applied to the common electrode; A plurality of gate lines receiving the gate-on voltage from the driving voltage generator; A gate driver for supplying the gate line to the gate line by sequentially supplying the gate-off voltage to the first and second levels so that ripple occurs in the common voltage, and applying a gray voltage representing an image signal to the data line. It includes a data driver.

여기서, 상기 게이트 오프 전압은 게이트 선택 신호에 동기하여 스윙될 수 있다. The gate off voltage may swing in synchronization with the gate select signal.

또한, 상기 데이터 구동부는 적어도 두개의 화소행으로 이루어지는 화소군 단위로 극성이 반전되도록 상기 데이터선에 계조 전압을 공급할 수 있다. The data driver may supply a gray voltage to the data line such that the polarity is inverted in units of a pixel group including at least two pixel rows.

한편, 상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일실시예에 따른 액정 표시 장치의 구동 방법은, 먼저, 게이트선에 연결되는 게이트 전극과 데이터선에 연결되는 소스 전극과 화소 전극에 연결되는 드레인 전극을 가지는 다수의 박막 트랜지스터를 온/오프 시키기 위한 게이트 온 전압 및 게이트 오프 전압과, 상기 화 소 전극에 대향하여 형성된 공통 전극에 인가되는 공통 전압을 마련한다. 다음, 상기 게이트 온 전압을 다수의 게이트선에 순차적으로 공급하고, 상기 공통 전압에 리플이 발생되도록 상기 게이트 오프 전압을 제1 및 제2 레벨로 스윙시켜 상기 게이트선에 공급한다. 이어, 상기 게이트 온 전압이 순차적으로 출력됨에 따라 다수의 상기 데이터선에 계조 전압을 인가하여 화상 데이터를 출력한다. On the other hand, the driving method of the liquid crystal display according to an embodiment of the present invention for achieving the above technical problem, first, the gate electrode connected to the gate line, the source electrode connected to the data line and the drain electrode connected to the pixel electrode A gate on voltage and a gate off voltage for turning on / off a plurality of thin film transistors and a common voltage applied to a common electrode formed to face the pixel electrode are provided. Next, the gate-on voltage is sequentially supplied to the plurality of gate lines, and the gate-off voltage is swinged to the first and second levels to supply the gate line so that ripple occurs in the common voltage. Subsequently, as the gate-on voltage is sequentially output, image data is output by applying a gray voltage to the plurality of data lines.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.Specific details of other embodiments are included in the detailed description and the drawings.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.Advantages and features of the present invention and methods for achieving them will be apparent with reference to the embodiments described below in detail with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be implemented in various forms. It is provided to fully convey the scope of the invention to those skilled in the art, and the present invention is defined only by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout.

먼저, 본 발명의 일실시예에 따른 액정 표시 장치에 대하여 설명한다.First, a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention will be described.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 액정 표시 장치를 나타내는 블록도이다. 3 is a block diagram illustrating a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 액정 표시 장치는 액정 패널(100), 게이트 구동부(200), 데이터 구동부(300), 구동 전압 발생부(400), 타이밍 제어부(500), 및 계조 전압 발생부(600)를 포함한다. As shown in FIG. 3, the liquid crystal display according to the exemplary embodiment of the present invention includes a liquid crystal panel 100, a gate driver 200, a data driver 300, a driving voltage generator 400, and a timing controller 500. ), And the gray voltage generator 600.

액정 패널(100)은 다수의 데이터선(D1~Dm)과 다수의 게이트선(G0~Gn)이 서로 교차되어 형성되며, 하나의 게이트선과 하나의 데이터선이 교차하는 각각의 영역에 화소가 행렬 형태로 형성되어 있는 제1 기판과, 화소 전극에 대향하는 공통 전극이 형성되어 있는 제2 기판을 포함한다. 각 화소는 데이터선에 연결되는 소스 전극, 화소 전극에 연결되는 데이터 전극 게이트선에 연결되는 게이트 전극을 가지는 스위칭 소자인 TFT를 포함한다. 도 4에 화소의 등가 회로가 구체적으로 도시되어 있다.In the liquid crystal panel 100, a plurality of data lines D1 to Dm and a plurality of gate lines G0 to Gn intersect each other, and pixels are arranged in respective regions where one gate line and one data line cross each other. A first substrate formed in a shape and a second substrate on which a common electrode facing the pixel electrode are formed are included. Each pixel includes a TFT which is a switching element having a source electrode connected to the data line and a gate electrode connected to the data electrode gate line connected to the pixel electrode. The equivalent circuit of the pixel is specifically illustrated in FIG. 4.

도 4에 도시한 바와 같이, 각 화소에서 TFT(10)의 게이트 전극(g), 소스 전극(s), 드레인 전극(d)은 각각 게이트선, 데이터선, 화소 전극(P)에 연결된다. 화 소 전극(P)과 공통 전극(Com)사이에는 액정 물질이 형성되는데 이를 등가적으로 액정 캐패시턴스(Cp)로 나타내었으며, 화소 전극과 공통 전극 사이에는 유지 캐패시턴스(Cst)가 형성된다.As shown in Fig. 4, in each pixel, the gate electrode g, the source electrode s, and the drain electrode d of the TFT 10 are connected to the gate line, the data line, and the pixel electrode P, respectively. A liquid crystal material is formed between the pixel electrode P and the common electrode Com, which is equivalently represented as a liquid crystal capacitance Cp, and a sustain capacitance Cst is formed between the pixel electrode and the common electrode.

도 4에서, 게이트선에 게이트 온 신호가 인가되어 TFT(10)가 턴온되면, 데이터선에 공급된 데이터 전압(Vd)이 TFT(10)를 통해 화소 전극에 인가된다. 그러면, 화소 전극에 인가되는 화소 전압(Vp)과 공통 전압(Vcom)의 차이에 해당하는 전계가 액정(도 1에서는 등가적으로 액정 캐패시턴스(Cp)로 나타내었음)에 인가되어 이 전계의 세기에 대응하는 투과율로 빛이 투과되도록 한다. 이 때, 유지 캐패시턴스(Cst)은 화소 전극에 인가된 화소 전압(Vp)을 1 프레임 동안 유지하기 위해 보조적으로 사용된다. In FIG. 4, when the gate on signal is applied to the gate line and the TFT 10 is turned on, the data voltage Vd supplied to the data line is applied to the pixel electrode through the TFT 10. Then, an electric field corresponding to the difference between the pixel voltage Vp and the common voltage Vcom applied to the pixel electrode is applied to the liquid crystal (equivalently represented by the liquid crystal capacitance Cp in FIG. 1) to the intensity of the electric field. Allow light to transmit at the corresponding transmittance. At this time, the sustain capacitance Cst is used auxiliary to maintain the pixel voltage Vp applied to the pixel electrode for one frame.

다시 도 3을 참조하면, 타이밍 제어부(500)는 LCD 모듈 외부의 그래픽 제어부(도시하지 않음)로부터 R(red), G(green), B(blue) 데이터 신호, 프레임 구별 신 호인 수직 동기 신호(Vsync), 행 구별 신호인 수평 동기 신호(Hsync) 및 메인 클록 신호(MCLK)를 제공받아 게이트 구동부(200) 및 데이터 구동부(300)를 구동하기 위한 디지털 신호를 출력한다. Referring back to FIG. 3, the timing controller 500 may include a red (R), green (G), blue (B) data signal and a vertical synchronization signal (frame discrimination signal) from a graphic controller (not shown) outside the LCD module. Vsync), a horizontal synchronization signal Hsync as a row discrimination signal, and a main clock signal MCLK are received to output digital signals for driving the gate driver 200 and the data driver 300.

타이밍 제어부(500)에서 게이트 구동부(200)로 출력하는 타이밍 신호에는, 게이트선에 게이트 온 전압이 인가되도록 하기 위해 게이트 온 전압의 인가 시작을 명령하는 수직 시작 신호(Vstart), 이 게이트 온 전압을 각각의 게이트선에 순차적으로 인가하기 위한 게이트 선택 신호(CPV) 및 게이트 구동부(200)의 출력을 인에이블(enable)시키는 게이트 온 인에이블 신호(OE)가 있다.The timing signal output from the timing controller 500 to the gate driver 200 includes a vertical start signal Vstart for instructing the gate on voltage to be applied to the gate line, and the gate on voltage. There is a gate select signal CPV for sequentially applying to each gate line and a gate on enable signal OE that enables the output of the gate driver 200.

타이밍 제어부(500)에서 데이터 구동부(300)로 출력하는 타이밍 신호에는, 그래픽 제어부로부터 넘어오는 디지털 데이터 신호[R(0:N), G(0:N), B(0:N)]를 데이터 구동부(300)로 입력하라고 명령하는 수평 동기 시작 신호(STH), 데이터 구동부(300) 내에서 아날로그로 변환된 데이터 신호를 패널에 인가할 것을 명령하는 로드 신호(LOAD) 및 데이터 구동부(300) 내 데이터 시프트를 하기 위한 수평 클록 신호(HCLK)가 있다.The timing signal output from the timing controller 500 to the data driver 300 includes the digital data signals R (0: N), G (0: N), and B (0: N) that are passed from the graphics controller. The horizontal synchronizing start signal STH for inputting to the driver 300, the load signal LOAD for commanding to apply the analog data signal converted in the data driver 300 to the panel, and the data driver 300. There is a horizontal clock signal HCLK for data shift.

또한, 상기 타이밍 제어부(500)는 액정 패널(100)을 반전 구동시키기 위한 구동 신호를 생성하여 데이터 구동부(300) 및 게이트 구동부(200)로 각각 공급한다. 이때, 본 발명의 일시시예에서는 2개의 화소행 단위로 화소 전극의 극성이 반전되고, 한 화소행에서 좌우에 인접하는 화소 전극간의 극성이 서로 반대가 되도록 구동하는 2*1 도트 반전 구동 방식을 채택하고 있다. In addition, the timing controller 500 generates driving signals for inverting the liquid crystal panel 100 and supplies the driving signals to the data driver 300 and the gate driver 200, respectively. At this time, in the exemplary embodiment of the present invention, a 2 * 1 dot inversion driving method is performed in which the polarities of the pixel electrodes are inverted in units of two pixel rows, and the polarities of the pixel electrodes adjacent to the left and right in one pixel row are opposite to each other. Adopted.

데이터 구동부(300)는 소스 구동부라고도 불리우며, 액정 패널(100)내의 각 화소에 전달되는 전압값을 한 라인씩 내려주는 역할을 한다. 좀더 구체적으로, 데이터 구동부(300)는 타이밍 제어부(500)로부터 넘어오는 디지털 데이터를 데이터 구동부내의 시프트 레지스터내에 저장하였다가 데이터를 액정 패널(100)에 내릴 것을 명령하는 신호(LOAD 신호)가 오면 각각의 데이터에 해당하는 전압을 선택하여 액정 패널(100)내로 이 전압을 전달하는 역할을 한다.The data driver 300 is also called a source driver and serves to lower the voltage value transmitted to each pixel in the liquid crystal panel 100 by one line. More specifically, the data driver 300 stores digital data from the timing controller 500 in a shift register in the data driver, and when the signal comes to command the data to the liquid crystal panel 100 (LOAD signal), respectively. It selects a voltage corresponding to the data of the to transfer the voltage into the liquid crystal panel 100.

게이트 구동부(200)는 스캔 구동부라고도 불리우며, 데이터 구동부(300)로부터의 데이터가 화소에 전달될 수 있도록 길을 열어주는 역할을 한다. 액정 패널(100)의 각 화소는 스위치 역할을 하는 박막 트랜지스터(TFT)에 의해 온이나 오프로 되는 데, 이 TFT의 온/오프는 게이트에 일정 전압(Von, Voff)이 인가됨으로써 행해진다.The gate driver 200 may also be referred to as a scan driver. The gate driver 200 opens a path for data from the data driver 300 to be transferred to the pixel. Each pixel of the liquid crystal panel 100 is turned on or off by a thin film transistor (TFT) serving as a switch, and the on / off of the TFT is performed by applying a constant voltage (Von, Voff) to the gate.

게이트 구동부(200)는 타이밍 제어부(500)에서 출력하는 게이트 선택 신호(CPV)와 게이트 온 인에이블 신호(0E)를 입력받아 두 신호(CPV, OE)에 따라 타이밍이 결정되는 게이트 온 전압(Von)을 게이트선에 순차적으로 인가한다. 또한, 본 발명의 일실시예에서는 상기 게이트 오프 전압(Voff)을 적절히 가공하여 서로 다른 전압 레벨을 갖는 제1 및 제2 레벨(도 5에서, a와 b)로 스윙되는 게이트 오프 스윙 전압(Voff Swing) 전압을 생성하여 상기 게이트선에 인가한다. The gate driver 200 receives a gate select signal CPV and a gate on enable signal 0E output from the timing controller 500, and a gate-on voltage Von whose timing is determined according to the two signals CPV and OE. ) Are sequentially applied to the gate line. In addition, in one embodiment of the present invention, the gate off voltage Voff swings to the first and second levels (a and b in FIG. 5) having different voltage levels by appropriately processing the gate off voltage Voff. Swing) is generated and applied to the gate line.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 액정 표시 장치의 게이트선으로 인가되는 전압 특성을 게이트 선택 신호와 함께 나타낸 파형도이다. 5 is a waveform diagram illustrating a voltage characteristic applied to a gate line of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention together with a gate selection signal.

구체적으로, 도 5에 도시된 바와 같이, 게이트 구동부(200)는 상하 화소간의 극성 변이에 따른 충전 저하를 방지하기 위하여, 상기 게이트 오프 전압(Voff)을 상술한 게이트 선택 신호(CPV)에 동기하여 스윙되는 게이트 오프 스윙 전압(Voff Swing)으로 생성하여 다수의 게이트선(G1, G2, …)에 인가한다.Specifically, as shown in FIG. 5, the gate driver 200 synchronizes the gate off voltage Voff with the above-described gate selection signal CPV in order to prevent charge degradation due to polarity variation between upper and lower pixels. The gate off swing voltage Voff swing is generated and applied to a plurality of gate lines G1, G2, ....

한편, 상기 다수의 게이트선(G1, G2, …)에 각각 순차적으로 인가되는 게이트 온 전압(Von1, Von2, …)의 타이밍은 상기 게이트 선택 신호(CPV) 및 상기 게이트 온 인에이블 신호(OE)에 따라 결정된다. Meanwhile, timings of the gate-on voltages Von1, Von2,... Which are sequentially applied to the plurality of gate lines G1, G2,..., Respectively, correspond to the gate selection signal CPV and the gate-on enable signal OE. It depends on.

계조 전압 발생부(600)는 그래픽 제어부로부터 제공되는 RGB 데이터의 비트 수에 따라 등분된 계조 전압을 발생시켜 데이터 구동부(300)에 제공한다. 데이터 구동부(300)는 타이밍 제어부(500)에서 출력하는 신호에 의해 구동되어 게이트 구동부(200)의 구동에 맞추어 데이터 전압을 모든 데이터선에 인가한다.The gray voltage generator 600 generates a gray voltage equally divided according to the number of bits of the RGB data provided from the graphic controller and provides the gray voltage to the data driver 300. The data driver 300 is driven by a signal output from the timing controller 500 to apply a data voltage to all data lines in accordance with the driving of the gate driver 200.

또한, 박막 트랜지스터(TFT)의 게이트를 온으로 하는 게이트 온 전압(Von)과 게이트를 오프로 하는 게이트 오프 전압(Voff)은 구동 전압 발생부(400)에서 생성된다. 구동 전압 발생부(400)는 상기 Von, Voff 전압 뿐만 아니라 TFT내의 데이터 전압차의 기준이 되는 공통 전압(Vcom)도 생성하며, Vcom은 각 화소의 공통 전극으로 제공된다. In addition, the gate-on voltage Von for turning on the gate of the thin film transistor TFT and the gate-off voltage Voff for turning off the gate are generated by the driving voltage generator 400. The driving voltage generator 400 generates not only the Von and Voff voltages but also a common voltage Vcom which is a reference for the data voltage difference in the TFT, and Vcom is provided as a common electrode of each pixel.

다음은, 앞서의 도 1 및 도 6을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 액정 표시 장치의 구동 방법을 설명한다. Next, a driving method of the liquid crystal display according to the exemplary embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 6.

도 6은 게이트 오프 스윙 전압의 인가에 따라 공통 전압에 리플이 발생된 상태를 나타낸 파형도이다. 6 is a waveform diagram illustrating a state in which ripple occurs in a common voltage according to the application of a gate off swing voltage.

본 발명의 일실시예에 따른 액정 표시 장치의 구동 방법에 의하면, 상술한 타이밍 제어부(500)는 외부로부터 제공되는 수직 동기 신호(Vsync), 수평 동기 신 호(Hsync) 및 메인 클록 신호(CLK)에 따라 상기 게이트 구동부(200) 및 데이터 구동부(300)를 구동하기 위한 디지털 신호를 생성한다. 이때, 2개의 화소행 단위로 화소 전극의 극성이 반전되고, 한 화소행에서 좌우에 인접하는 화소 전극간의 극성이 서로 반대가 되도록 액정 패널(100)을 반전 구동시키기 위한 구동 신호 또한 생성한다. According to the driving method of the liquid crystal display according to the exemplary embodiment of the present invention, the above-described timing controller 500 may include the vertical synchronization signal Vsync, the horizontal synchronization signal Hsync, and the main clock signal CLK. Accordingly, a digital signal for driving the gate driver 200 and the data driver 300 is generated. At this time, the polarity of the pixel electrode is inverted in units of two pixel rows, and a driving signal for inverting the liquid crystal panel 100 is also generated such that polarities between the pixel electrodes adjacent to the left and right in one pixel row are opposite to each other.

상기 구동 전압 발생부(400)는 상기 액정 패널(100)에 형성된 상기 박막 트랜지스터(TFT)를 온 시키기 위한 게이트 온 전압(Von)과 상기 박막 트랜지스터(TFT)를 오프 시키기 위한 게이트 오프 전압(Voff)을 생성한다. The driving voltage generator 400 may include a gate-on voltage Von for turning on the thin film transistor TFT and a gate-off voltage Voff for turning off the thin film transistor TFT. Create

상기 게이트 구동부(200)는 상기 타이밍 제어부(500)에서 출력하는 게이트 선택 신호(CPV)와 게이트 온 인에이블 신호(0E)를 입력받아 두 신호(CPV, OE)에 따라 타이밍이 결정되는 게이트 온 전압(Von)을 다수의 게이트선(G0~Gn)에 순차적으로 인가하여 각각의 게이트선에 연결된 다수의 박막 트랜지스터(TFT)를 라인별로 순차적으로 온 시킨다. 또한, 상기 게이트 오프 전압(Voff)을 상기 게이트 선택 신호(CPV)에 동기하여 스윙하는 게이트 오프 스윙 전압(Voff Swing)으로 생성하여 게이트선에 공급한다. The gate driver 200 receives a gate select signal CPV and a gate on enable signal 0E output from the timing controller 500, and a gate on voltage whose timing is determined according to the two signals CPV and OE. (Von) is sequentially applied to the plurality of gate lines G0 to Gn to sequentially turn on the plurality of thin film transistors TFTs connected to the respective gate lines. In addition, the gate off voltage Voff is generated as a gate off swing voltage Voff Swing that is synchronized with the gate select signal CPV and supplied to the gate line.

이때, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 게이트 오프 스윙 전압(Voff Swing)이 하이에서 로우 레벨로 떨어지는 구간 및 로우에서 하이 레벨로 상승하는 구간에서 공통 전압(Vcom)에 커플링을 유도하여 리플(ripple)을 발생시킨다. In this case, as illustrated in FIG. 6, in the section in which the gate off swing voltage Voff swing falls from a high level to a low level and a section rising from a low level to a high level, a coupling is induced to the common voltage Vcom to cause a ripple ( ripple).

일반적으로, 데이터선에 인가되는 전압과 공통 전압은 서로 커플링되어 공통 전압에 왜곡이 발생될 수 있는데, 이러한 공통 전압의 왜곡은 게이트 오프 전압 (Voff)의 왜곡 또한 유발한다. 여기에서, 데이터선에 인가되는 전압과 공통 전압 및 게이트 오프 전압간에 커플링이 존재함을 도출할 수 있다.In general, the voltage applied to the data line and the common voltage may be coupled to each other so that distortion may occur in the common voltage. Such distortion of the common voltage also causes distortion of the gate-off voltage Voff. Here, it can be deduced that there is a coupling between the voltage applied to the data line and the common voltage and the gate-off voltage.

본 발명의 일실시예에서는, 이러한 원리를 적용하여 게이트 오프 전압을 스윙하여 공통 전압(Vcom)에 리플을 생성하고 이에 따라, 상하 화소간의 극성 변이에 따른 충전 저하로 인한 화소간의 충전률 차이를 보상하도록 한다.In one embodiment of the present invention, by applying this principle, the gate-off voltage swings to generate a ripple at the common voltage Vcom, thereby compensating for the difference in charge rate between the pixels due to the lowering of charge due to the polarity change between the upper and lower pixels. Do it.

구체적으로, 상하 라인별 데이터 전압(Vdata)의 충전률을 비교하여, 첫번째 화소행(1st Line)에서의 충전률이 두번째 화소행(2nd Line)의 충전률보다 떨어질 경우, 상기 공통 전압(Vcom)에 발생된 리플은 첫번째 화소행(1st Line)이 온되는 구간에서 음의 방향 리플이 발생되도록 하고, 두번째 화소행(2nd Line)이 온되는 구간에서 양의 방향 리플이 발생되도록 한다. Specifically, when the charging rate of the data voltage Vdata for each of the upper and lower lines is compared, and the charging rate of the first pixel line is lower than that of the second pixel line, the common voltage Vcom Ripple generated in the second direction causes a negative direction ripple to occur in a section where the first pixel line is turned on, and a positive direction ripple occurs in a section where the second pixel line is turned on.

이때, 상기 음의 방향 리플은 상기 게이트 오프 스윙 전압(Voff Swing)이 하이에서 로우 레벨로 떨어지는 구간에서 발생되고 상기 양의 방향 리플은 게이트 오프 스윙 전압(Voff Swing)이 로우에서 하이 레벨로 상승하는 구간에서 발생된다. In this case, the negative direction ripple is generated in a section in which the gate off swing voltage Voff swing falls from a high level to a low level, and the positive direction ripple is a gate off swing voltage Voff swing rising from a low level to a high level. Occurs in the interval.

한편, 상기 데이터 구동부(300)는 상기 게이트 온 전압(Von)이 순차적으로 출력됨에 따라 다수의 상기 데이터선(D1~Dm)에 계조 전압을 인가하여 화상 데이터를 출력한다. 이때, 상기 화상 데이터는 2개의 화소행 단위로 화소 전극간에 극성이 반전되어 인가되고, 한 화소행에서 좌우에 인접하는 화소 전극간에 극성이 서로 반대가 되도록 인가된다. As the gate-on voltage Von is sequentially output, the data driver 300 outputs image data by applying gray voltages to the data lines D1 to Dm. In this case, the image data is applied with the polarity reversed between the pixel electrodes in units of two pixel rows, and the polarity is applied between the pixel electrodes adjacent to the left and right in one pixel row so as to be opposite to each other.

이러한, 2*1 도트 반전 구동 방식에 따라, 상하 라인별 데이터 전압(Vdata)의 충전률이 첫번째 화소행(1st Line)과 두번째 화소행(2nd Line)에서 차이를 나타 낼 수 있는데, 이때, 리플이 발생된 공통 전압(Vcom)은 이러한 데이터 전압(Vdata) 충전률 차이를 보상하도록 작용하여, 라인별로 발생되는 휘도 차이에 따른 가로줄 불량을 개선할 수 있다. According to the 2 * 1 dot inversion driving method, the charging rate of the data voltage Vdata for each of the upper and lower lines may show a difference in the first pixel line and the second pixel line. The generated common voltage Vcom serves to compensate for the difference in the charging rate of the data voltage Vdata, thereby improving the horizontal line defect due to the luminance difference generated for each line.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 당업자에 의해 다양하게 변형 실시될 수 있다.Although the embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, the present invention is not limited to the above embodiments and can be variously modified and implemented by those skilled in the art without departing from the technical scope of the present invention.

상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 액정 표시 장치의 라인별로 발생되는 휘도 차이를 방지하여 전 화면에 걸쳐 균일한 휘도 특성을 갖도록 할 수 있다. As described above, according to the present invention, the luminance difference generated for each line of the liquid crystal display may be prevented to have uniform luminance characteristics over the entire screen.

Claims (8)

다수의 게이트선, 상기 다수의 게이트선에 절연되어 교차하는 다수의 데이터선, 상기 게이트선에 연결되는 게이트 전극과 상기 데이터선에 연결되는 소스 전극을 가지는 다수의 박막 트랜지스터와, 상기 박막 트랜지스터의 드레인 전극에 연결되는 화소 전극이 형성되어 있는 제1 기판 및, 상기 화소 전극에 대향되어 있는 공통 전극이 형성되어 있는 제2 기판을 포함하는 액정 패널;A plurality of thin film transistors having a plurality of gate lines, a plurality of data lines insulated from and intersecting the plurality of gate lines, a gate electrode connected to the gate line and a source electrode connected to the data line, and a drain of the thin film transistor A liquid crystal panel comprising a first substrate having a pixel electrode connected to the electrode and a second substrate having a common electrode opposed to the pixel electrode; 상기 박막 트랜지스터를 온 시키기 위한 게이트 온 전압 및 상기 박막 트랜지스터를 오프 시키기 위한 게이트 오프 전압을 제공하며, 상기 공통 전극에 인가되는 공통 전압을 제공하는 구동 전압 발생부;A driving voltage generator providing a gate on voltage for turning on the thin film transistor and a gate off voltage for turning off the thin film transistor, and providing a common voltage applied to the common electrode; 상기 구동 전압 발생부로부터 상기 게이트 온 전압을 인가받아 다수의 게이트선에 순차적으로 공급하고, 상기 공통 전압에 리플이 발생되도록 상기 게이트 오프 전압을 제1 및 제2 레벨로 스윙시켜 상기 게이트선에 공급하는 게이트 구동부; 및The gate-on voltage is applied from the driving voltage generator to sequentially supply the gate-on voltages to the plurality of gate lines, and the gate-off voltages are swinged to the first and second levels so as to cause ripples to the common voltages. A gate driver; And 상기 데이터선에 화상 신호를 나타내는 계조 전압을 인가하는 데이터 구동부를 포함하는 액정 표시 장치. And a data driver for applying a gray voltage representing an image signal to the data line. 제1항에서, In claim 1, 상기 게이트 오프 전압은 게이트 선택 신호에 동기하여 스윙하는 액정 표시 장치. And the gate off voltage swings in synchronization with a gate selection signal. 제1항에서, In claim 1, 상기 공통 전압에 발생되는 리플은, Ripple generated in the common voltage, 해당 화소행이 온되었을 때의 충전률이 인접한 화소행이 온되었을 때의 충전률보다 낮을 경우, If the charge rate when the corresponding pixel row is on is lower than the charge rate when the adjacent pixel row is on, 상기 해당 화소행이 온되었을 때 음의 방향 리플이 발생되도록 하고, 상기 인접한 화소행이 온되었을 때는 양의 방향 리플이 발생되도록 하는 액정 표시 장치. A negative direction ripple is generated when the corresponding pixel row is turned on, and a positive direction ripple is generated when the adjacent pixel row is turned on. 제1항에서, In claim 1, 상기 데이터 구동부는 적어도 두개의 화소행으로 이루어지는 화소군 단위로 극성이 반전되도록 상기 데이터선에 계조 전압을 공급하는 액정 표시 장치. And the data driver supplies a gray voltage to the data line such that the polarity is inverted in units of a pixel group consisting of at least two pixel rows. 게이트선에 연결되는 게이트 전극과 데이터선에 연결되는 소스 전극과 화소 전극에 연결되는 드레인 전극을 가지는 다수의 박막 트랜지스터를 온/오프 시키기 위한 게이트 온 전압 및 게이트 오프 전압과, 상기 화소 전극에 대향하여 형성된 공통 전극에 인가되는 공통 전압을 마련하는 단계;A gate-on voltage and a gate-off voltage for turning on / off a plurality of thin film transistors having a gate electrode connected to a gate line, a source electrode connected to a data line, and a drain electrode connected to a pixel electrode; Providing a common voltage applied to the formed common electrode; 상기 게이트 온 전압을 다수의 게이트선에 순차적으로 공급하고, 상기 공통 전압에 리플이 발생되도록 상기 게이트 오프 전압을 제1 및 제2 레벨로 스윙시켜 상기 게이트선에 공급하는 단계; 및Sequentially supplying the gate-on voltage to a plurality of gate lines, and swinging the gate-off voltage to first and second levels to supply the gate line to a ripple in the common voltage; And 상기 게이트 온 전압이 순차적으로 출력됨에 따라 다수의 상기 데이터선에 계조 전압을 인가하여 화상 데이터를 출력하는 단계를 포함하는 액정 표시 장치의 구동 방법. And outputting image data by applying a gray scale voltage to the plurality of data lines as the gate-on voltages are sequentially output. 제5항에서, In claim 5, 상기 게이트 오프 전압은 게이트 선택 신호에 동기하여 스윙하는 액정 표시 장치의 구동 방법. And the gate off voltage swings in synchronization with a gate selection signal. 제5항에서, In claim 5, 상기 공통 전압에 발생되는 리플은, Ripple generated in the common voltage, 해당 화소행이 온되었을 때의 충전률이 인접한 화소행이 온되었을 때의 충전률보다 낮을 경우, If the charge rate when the corresponding pixel row is on is lower than the charge rate when the adjacent pixel row is on, 상기 해당 화소행이 온되었을 때 음의 방향 리플이 발생되도록 하고, 상기 인접한 화소행이 온되었을 때는 양의 방향 리플이 발생되도록 하는 액정 표시 장치의 구동 방법. And driving a negative direction ripple when the corresponding pixel row is turned on and generating a positive direction ripple when the adjacent pixel row is turned on. 제5항에서, In claim 5, 상기 화상 데이터를 출력하는 단계는, The step of outputting the image data, 적어도 두개의 화소행으로 이루어지는 화소군 단위로 극성이 반전되도록 상기 데이터선에 계조 전압을 인가하여 이루어지는 액정 표시 장치의 구동 방법.A method of driving a liquid crystal display device comprising applying a gray voltage to the data line such that polarity is inverted in units of a pixel group consisting of at least two pixel rows.
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KR101501572B1 (en) * 2008-10-01 2015-03-12 삼성디스플레이 주식회사 Driving device and driving method for display apparatus, and display apparatus comprising the driving device
US9293106B2 (en) 2013-04-22 2016-03-22 Samsung Display Co., Ltd. Display device and driving method thereof

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