KR20070041844A

KR20070041844A - 액정표시장치, 이의 구동 장치 및 방법

Info

Publication number: KR20070041844A
Application number: KR1020050097402A
Authority: KR
Inventors: 홍성진; 박철우
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2005-10-17
Filing date: 2005-10-17
Publication date: 2007-04-20
Also published as: US20070139334A1

Abstract

응답 속도를 개선하기 위한 액정표시장치와, 이의 구동 장치 및 방법이 개시된다. 액정표시장치는 액정표시패널, 소스 구동부 및 게이트 구동부를 포함한다. 액정표시패널은 게이트 배선과 소스 배선에 연결된 스위칭 소자와 스위칭 소자에 연결된 액정 캐패시터가 형성된 화소부를 포함한다. 소스 구동부는 1 프레임의 제1 구간에 제1 데이터신호를 소스 배선에 출력하고, 제1 구간으로부터 일정시간 이후의 제2 구간에 제1 데이터신호를 소스 배선에 재출력한다. 게이트 구동부는 제1 구간에 게이트 배선에 출력되는 제1 게이트 펄스와 제2 구간에 게이트 배선에 출력되는 제2 게이트 펄스를 가지는 게이트 신호를 출력한다. 이에 따라, 액정의 정전용량 변화에 따라서 투과율 변화곡선의 불연속점이 발생하기 전에 액정 캐패시터에 데이터전압을 재충전시킴으로써 응답 속도를 향상시킬 수 있다.

투과율, 응답 속도, 재충전, 화소 전압, 액정, 정전용량

Description

액정표시장치, 이의 구동 장치 및 방법{LIQUID CRYSTAL DISPLAY, APPARATUS AND METHOD DRIVING THEREOF}

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치에 대한 블록도이다.

도 2는 도 1의 타이밍 제어부 및 저장부에 대한 상세한 블록도이다.

도 3은 도 2에 도시된 저장부의 구동 방식을 설명하기 위한 타이밍도들이다.

도 4는 도 1에 도시된 게이트 구동부의 구동 방식을 설명하기 위한 타이밍이다.

도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 구동 방식을 설명하기 위한 입출력신호의 타이밍도이다.

도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 구동 방식을 설명하기 위한 입출력신호의 타이밍도이다.

도 7a 내지 도 7d는 본 발명에 따른 응답 속도 특성을 설명하기 위한 투과율 곡선들이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

110 : 타이밍 제어부 120 : 저장부

130 : 구동전압발생부 140 :기준감마전압발생부

150 : 소스 구동부 160 : 게이트 구동부

170 : 액정표시패널 111 : 제어부

113 : 제어신호생성부 121 : 제1 저장부

123 : 제2 저장부

본 발명은 액정표시장치와, 이의 구동 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 응답 속도를 개선하기 위한 액정표시장치와, 이의 구동 장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로 액정표시장치는 서로 대향하는 하부 및 상부 기판들과, 상기 기판들 사이에 개재된 액정층을 포함하는 액정표시패널을 갖는다. 상기 액정표시패널은 복수의 화소부들로 이루어지며, 각 화소부는 상기 하부 기판에 형성된 스위칭 소자와 상기 스위칭 소자에 일단이 연결되고 상기 상부 기판의 공통 전극에 일단이 연결된 액정 캐패시터를 포함한다. 상기 액정 캐패시터는 상기 스위칭 소자로부터 전달된 데이터 전압과 상기 공통 전극에 인가된 공통 전압 간의 전위차에 의해 상기 액정 캐패시터에 화소 전압이 충전된다.

즉, 상기 액정표시장치는 상기 데이터 전압의 변화에 따라 상기 액정 캐패시터의 정전용량 변화에 따라 광의 투과 정도에 따라서 영상을 표시하는 표시장치이다. 상기 액정표시장치에서 투과율이 10% 에서 90%로 변화될 때의 시간을 응답 속도라고 정의하며, 우수한 응답 속도를 갖는 액정표시장치라도 한 프레임 동안 상기 투과율 100%에 도달하는 것을 불가능하다.

또한, 상기 액정의 정전용량 변화에 따라 투과율 변화곡선의 불연속점이 발생하게 되며, 상기 불연속점을 커습(CUSP)이라고 한다. 상기 커습이 발생하는 원인은 전하량 보존 법칙에 의해서 상기 액정 캐패시터에 충전된 전하량(Qpix)은 일정한데 액정의 정전용량(Clc)이 변함에 따라 화소 전압(Vpix)이 변하여 발생하는 현상이다. 이러한 현상을 다음의 수학식 1에서 설명된다.

수학식 1에 나타낸 바와 같이, 액정 캐패시터에 충전된 전하량(Qpix)은 초기의 제1 화소 전압(Vpix(s))과 초기의 제1 정전용량(Clc(s))에 의한 액정 캐패시터에 충전된 제1 전하량(Clc(s)ㆍVpix(s))과, 일정시간 경과된 커습 지점에서의 제2 화소 전압(Vpix(cusp))과 커습 지점에서의 제2 정전용량(Clc(cusp))에 의한 액정 캐패시터에 충전된 제2 전하량 (Clc(cusp)ㆍVpix(cusp))은 일정하다.

즉, 전하량 보존 법칙에 의해 액정 캐패시터에 충전된 전하량(Qpix)은 일정한데 액정의 정전용량(Clc)이 점점 증가되면서 상대적으로 화소 전압은 점점 감소하게 된다.

결과적으로 상기 제2 화소 전압(Vpix(cusp))이 제1 화소 전압(Vpix(s))의 전위 보다 작게 된다. 이러한 액정의 정전용량 변화에 따라 발생하는 투과율 변화 곡선의 불연속점인 커습에 의해 액정표시장치는 응답 속도가 저하되는 문제점을 갖 는다.

이에 본 발명의 기술적 과제는 이러한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 응답 속도를 향상시키기 위한 액정표시장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 상기 액정표시장치의 구동 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 액정표시장치의 구동 방법을 제공하는 것이다.

상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 실시예에 따른 액정표시장치는 액정표시패널, 소스 구동부 및 게이트 구동부를 포함한다. 상기 액정표시패널은 게이트 배선과 소스 배선에 연결된 스위칭 소자와 상기 스위칭 소자에 연결된 액정 캐패시터가 형성된 화소부를 포함한다. 상기 소스 구동부는 1 프레임의 제1 구간에 제1 데이터신호를 상기 소스 배선에 출력하고, 상기 제1 구간으로부터 일정시간 이후의 제2 구간에 상기 제1 데이터신호를 상기 소스 배선에 재출력한다. 상기 게이트 구동부는 상기 제1 구간에 상기 게이트 배선에 출력되는 제1 게이트 펄스와 상기 제2 구간에 상기 게이트 배선에 출력되는 제2 게이트 펄스를 가지는 게이트 신호를 출력한다.

상기한 본 발명의 다른 목적을 실현하기 위한 실시예에 따른 복수의 게이트 배선들과 복수의 소스 배선들에 의해 정의된 복수의 화소부와, 각 화소부에 형성된 액정 캐패시터를 포함하는 액정표시장치의 구동 장치는 저장부, 소스 구동부 및 게이트 구동부를 포함한다. 상기 저장부는 외부로부터 입력된 제1 데이터신호와 상기 제1 데이터신호보다 일정시간 이전에 입력된 제2 데이터신호를 제1 구간 동안 기록한다. 상기 소스 구동부는 1 프레임의 상기 제1 구간에 상기 제1 및 제2 데이터신호를 상기 소스 배선들에 출력한다. 상기 게이트 구동부는 상기 제1 구간 동안 상기 제1 데이터신호에 대응하는 제1 게이트 배선에 제1 게이트 펄스를 출력하고 상기 제2 데이터신호에 대응하는 제2 게이트 배선에 제2 게이트 펄스를 출력한다.

상기한 본 발명의 또 다른 목적을 실현하기 위한 실시예에 따른 복수의 게이트 배선들과 복수의 소스 배선들에 의해 정의된 복수의 화소부와, 각 화소부에 형성된 액정 캐패시터를 포함하는 액정표시장치의 구동 방법은 1 프레임의 제1 구간에 제1 데이터신호와, 상기 제1 데이터신호보다 일정시간 이전에 기출력된 제2 데이터신호를 상기 화소부에 충전시키는 단계 및 상기 제1 구간으로부터 상기 일정시간 이후의 제2 구간에 상기 제1 데이터신호를 상기 화소부에 재충전시키는 단계를 포함한다.

이러한 액정표시장치, 이의 구동 장치 및 방법에 의하면, 액정의 정전용량 변화에 따라서 투과율 변화곡선의 불연속점이 발생하기 전에 액정 캐패시터에 데이터전압을 재충전시킴으로써 응답 속도를 향상시킬 수 있다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명을 보다 상세하게 설명하고자 한다.

도 1을 참조하면, 상기 액정표시장치는 타이밍 제어부(110), 저장부(120), 구동전압 발생부(130), 기준감마전압발생부(140), 소스 구동부(150), 게이트 구동부(160) 및 액정표시패널(170)을 포함한다.

상기 타이밍 제어부(110)는 외부 장치로부터 입력된 제어신호(101a)에 기초하여 상기 액정표시장치를 구동하기 위한 제1 제어신호(110a), 제2 제어신호(110b), 제3 제어신호(110c) 및 제4 제어신호(110d)를 생성하여 출력한다.

상기 제1 제어신호(110a)는 상기 저장부(120)를 제어하는 제어신호로서, 예컨대, 데이터신호를 상기 저장부(120)에 쓰기 및 읽기를 제어하는 쓰기 신호 및 읽기 신호를 포함한다.

상기 제2 제어신호(110b)는 상기 구동전압 발생부(130)를 제어하는 제어신호이고, 상기 제3 제어신호(110c)는 상기 소스 구동부(150)를 제어하는 제어신호이고, 상기 제4 제어신호(110d)는 상기 게이트 구동부(160)를 제어하는 제어신호이다.

상기 저장부(120)에는 상기 타이밍 제어부(110)의 제어에 따라서 외부 장치로부터 입력된 데이터신호(101b)를 기록하고, 기록된 데이터신호를 고속으로 독출한다.

상기 저장부(120)로부터 1H 구간동안 독출되는 데이터신호는 현재 수평 라인에 해당하는 현재 라인데이터신호와, 상기 현재 수평 라인으로부터 소정 시간 이전의 이전 수평 라인에 해당하는 이전 라인데이터신호이다.

예를 들면, N+1 번째 수평 라인 구간에는 상기 N+1 번째 수평 라인에 해당하 는 현재 라인데이터신호와, 상기 N+1 번째 수평 라인 구간의 소정 시간 이전 구간인 첫 번째 수평 라인 구간에 해당하는 첫 번째 라인데이터신호가 출력된다.

즉, 첫 번째 라인데이터신호가 출력된 이 후, 상기 첫 번째 라인데이터신호의 전위가 떨어지는 구간(이하 '커습 구간'이라 함)에 다시 한번 상기 첫 번째 라인데이터신호를 재출력하여 상기 첫 번째 라인데이터신호를 초기 전위 상태로 승압시킨다. 여기서, 상기 커습 구간은 N개의 수평 구간(N ×1H)에 대응한다.

이와 같은 방식으로 한 프레임 동안 액정표시패널에 이미 출력된 임의의 라인데이터신호를 커습 구간에 다시 한번 더 출력시킴으로써 액정의 응답 속도를 향상시켜 동영상의 표시 품질을 향상시킨다.

상기 구동전압 발생부(130)는 상기 액정표시장치를 구동하기 위한 구동전압들을 발생한다. 구체적으로, 상기 게이트 구동부(160)에는 게이트 전압들(130a)을 출력하고, 상기 액정표시패널(170)에는 공통전압들(VCOM, VST)(130b)을 출력한다. 또한, 상기 기준감마전압발생부(140)에는 아날로그 구동전압(AVDD)(130c)을 출력한다.

상기 기준감마전압발생부(140)는 상기 아날로그 구동전압(130c)을 이용하여 10개 내지 20개의 기준감마전압들(140a)을 생성하여 상기 소스 구동부(150)에 출력한다.

상기 소스 구동부(150)는 상기 저장부(120)로부터 독출된 라인 단위의 데이터신호를 아날로그 형태의 데이터전압으로 변환시킨다. 구체적으로, 상기 소스 구동부(150)는 제3 제어신호 및 기준감마전압들을 이용하여 상기 데이터신호를 아날 로그의 데이터전압으로 변환하여 상기 액정표시패널(170)에 출력한다.

바람직하게 상기 소스 구동부(150)는 상기 저장부(120)로부터 독출된 상기 현재 라인데이터신호와 이전 라인데이터신호를 각각 현재 라인데이터전압과 이전 라인데이터전압으로 각각 변환하여 1H 구간에 상기 소스 배선들(DL1,..,DLm)에 출력한다. 바람직하게 1H 구간 중 초기 H/2 구간에는 현재 라인데이터전압을 상기 소스 배선들(DL1,..,DLm)에 출력하고, 후기 H/2 구간에는 이전 라인데이터전압을 상기 소스 배선들(DL1,..,DLm)에 출력한다.

이에 의해 상기 이전 라인데이터전압은 상기 이전 수평 구간에 상기 소스 배선들(DL1,..,DLm)에 1차 출력되고, 이후, 현재 수평 구간에 상기 소스 배선들(DL1,..,DLm)에 2차 출력된다. 따라서, 상기 1차 출력된 이전 라인데이터전압이 상기 액정의 정전용량이 변하게 되면서 상대적으로 떨어지는 커습 구간(즉, 현재 수평 구간)에 상기 이전 라인데이터전압을 2차 출력시킴으로써 상기 이전 라인데이터전압의 강하를 막아 액정의 응답 속도를 향상시킨다.

상기 게이트 구동부(160)는 상기 타이밍 제어부(110)로부터 제공된 제4 제어신호(110d) 및 상기 구동전압 발생부(130)로부터 제공된 게이트 전압들(130b)을 이용하여 게이트 신호들을 생성하고, 생성된 게이트 신호들을 상기 액정표시패널(170)에 출력한다. 상기 제4 제어신호(110d)는 적어도 두 개 이상의 출력인에이블신호들을 포함한다.

상기 게이트 구동부(160)는 상기 출력인에이블신호들을 이용하여 복수의 게이트 신호들을 순차적으로 출력한다. 각 출력인에이블신호는 제1 제어구간과 제2 제어구간을 가지며, 상기 게이트 구동부(160)는 상기 제1 제어구간에 대응하여 제1 게이트 펄스를 출력하고 상기 제2 제어구간에 대응하여 제2 게이트 펄스를 출력한다. 이에 의해 각 게이트 신호는 제1 게이트 펄스와 제2 게이트 펄스를 포함한다.

바람직하게 상기 제1 게이트 펄스는 상기 현재 라인데이터전압을 상기 액정표시패널(170)에 충전시키는 제어신호이며, 상기 제2 게이트 펄스는 상기 이전 라인데이터전압을 상기 액정표시패널(170)에 충전시키는 제어신호이다.

상기 액정표시패널(170)은 복수의 게이트 배선들(GL1,..,GLn)과 복수의 소스 배선들(DL1,..,DLm)에 의해 정의된 복수의 화소부(P)들이 형성된다. 각 화소부(P)에는 스위칭 소자(TFT), 액정 캐패시터(CLC) 및 스토리지 캐패시터(CST)가 형성된다. 상기 액정 캐패시터(CLC) 및 스토리지 캐패시터(CST)의 각각 일단에는 공통전압들(VCOM, VST)이 인가된다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 타이밍 제어부(110)는 제어부(111), 제어신호 생성부(113)를 포함한다. 상기 저장부(120)는 제1 저장부(121) 및 제2 저장부(123)를 포함한다.

상기 제어부(111)는 상기 타이밍 제어부(110)의 전반적인 구동을 제어한다.

상기 제어신호 생성부(113)는 상기 제어부(111)의 제어에 따라서 입력된 제어신호(101a)에 기초하여 제1 내지 제4 제어신호들(110a, 110b, 110c, 110d)을 생성한다. 상기 제어신호(101a)는 메인클럭신호(MCLK), 수평동기신호(HSYNC), 수직동기신호(VSYNC) 및 데이터인에이블신호(DE)를 포함한다.

상기 제1 제어신호(110a)는 상기 저장부(120)를 제어하는 제어신호로서, 예컨대, 데이터신호를 상기 저장부(120)에 쓰기를 제어하는 쓰기 신호와 읽기를 제어하는 읽기 신호를 포함한다.

구체적으로, 상기 제1 제어신호(110a)는 상기 제1 저장부(121)에 상기 데이터신호를 쓰기 및 읽기를 제어하는 제1 쓰기 신호 및 제1 읽기 신호와, 상기 제2 저장부(123)에 상기 데이터신호를 쓰기 및 읽기를 제어하는 제2 쓰기 신호 및 제2 읽기 신호를 각각 출력한다. 바람직하게 상기 제1 쓰기 신호(W1) 및 제1 읽기 신호(R1)는 상기 제1 저장부(121)의 어드레스이며, 상기 제2 쓰기 신호(W2) 및 제2 읽기 신호(R2)는 상기 제2 저장부(123)의 어드레스이다.

상기 제2 제어신호(110b)는 상기 구동전압 발생부(130)를 제어하는 제어신호로서, 메인클럭신호를 포함한다. 상기 제3 제어신호(110c)는 상기 소스 구동부(150)를 제어하는 제어신호로서, 수평시작신호(STH) 및 로드 신호(TP)를 포함한다. 상기 제4 제어신호(110d)는 상기 게이트 구동부(160)를 제어하는 제어신호로서, 스캔개시신호(STV), 스캔클럭신호(CPV) 및 두 개 이상의 출력인에이블신호들(OE)을 포함한다.

상기 제1 저장부(121)는 상기 제어부(111)의 제어에 따라서 외부로부터 입력된 데이터신호를 기록하거나 독출한다. 구체적으로, 상기 제어부(111)는 제어신호인 데이터인에이블신호(DE)에 기초하여 입력되는 데이터신호를 수평 라인 단위로 제1 저장부(121)에 기록한다. 이때, 제1 저장부(121)는 상기 제1 쓰기 신호(W1)에 기초하여 기록한다. 소정시간 이후, 상기 제1 저장부(121)는 제1 읽기 신호(R1)에 기초하여 기록된 데이터신호를 수평 라인 단위로 독출하여 상기 제2 저장부(123)에 기록한다.

이어, 상기 제어부(111)는 제2 쓰기 신호(W2)를 상기 제2 저장부(123)에 제공하고, 상기 제2 저장부(123)는 상기 제2 쓰기 신호(W2)에 기초하여 상기 제1 저장부(121)로부터 독출한 데이터신호가 기록된다. 바람직하게 상기 제2 저장부(123)는 2배속 데이터 처리 동기식 DDR(Double Data Rate Synchronous) 메모리로서, 클럭신호의 상승 및 하락 에지시 모두에서 데이터신호를 쓰거나 읽는다. 구체적으로 상기 제1 저장부(121)가 60Hz의 속도로 데이터신호를 처리할 경우, 상기 제2 저장부(123)는 120Hz의 속도로 데이터신호를 처리한다.

즉, 상기 제2 저장부(123)에 1H 동안 기록되는 데이터신호는 현재 라인데이터신호(예컨대, N+1 번째 라인데이터신호)와, 상기 현재 라인데이터신호에 대해 소정시간(N ×1H) 이전에 상기 제1 저장부(121)에 기록된 이전 라인데이터신호(예컨데, 1 번째 라인데이터신호)이다. 상기 이전 라인데이터신호는 액정의 정전용량의 변화에 의해 전위가 떨어지는 데이터신호이다.

이에 상기 현재 라인데이터신호가 출력되는 구간에 상기 이전 라인데이터신호를 재출력하여 상기 전위가 떨어진 이전 라인데이터신호를 원래의 전위로 승압시킨다. 여기서, 액정의 정전용량의 변화에 의해 전위가 떨어지는 지점인 커습 구간은 (N ×1H) 이다.

상기 제2 저장부(123)는 상기 제2 읽기 제어신호에 기초하여 기록된 데이터신호를 읽어 상기 소스 구동부(150)에 출력한다.

도 3을 참조하면, 상기 제어부(111)는 입력된 데이터신호를 제1 쓰기 신호에 맞춰 상기 제1 저장부(121)에 수평 라인 단위로 기록한다(WRITE_1). 이때, 상기 제어부(111)는 데이터인에이블신호(DE)에 기초하여 수평 라인(1H) 단위로 기록한다.

소정 시간 이후, 상기 제어부(111)는 상기 제1 저장부(121)에 기록된 데이터신호를 제1 읽기 신호에 기초하여 수평 라인 단위로 읽어 출력한다.

도시된 바와 같이, N+1 번째 라인데이터신호(N+1)까지 제1 저장부(121)에 기록된 이후, 상기 제어부(111)는 상기 제1 저장부(121)에 기록된 데이터신호를 상기 제1 읽기 신호(READ_1)에 맞춰 읽어 출력한다.

예컨대, 액정의 정전용량의 변화에 의해 데이터전압이 떨어지는 커습 구간(N×1H) 인 경우, 상기 제어부(111)는 상기 제1 저장부(121)에서 상기 N+1 번째 라인데이터신호(N+1)와 상기 N+1 번째 라인으로부터 N ×1H 이전의 데이터신호인 첫 번째 라인데이터신호(1)를 차례대로 독출시킨다.

도시된 바와 같이, 상기 제1 저장부(121)는 상기 제1 읽기 신호(READ_1)에 기초하여 N+1, 1, N+2, 2,..(N+ N/2), n/2, (N+(N/2+1)), (n/2+1),..,(N+(n-1), (n-1), (N+1), n 라인데이터신호 순서대로 차례로 독출시킨다. 여기서, n은 게이트 배선의 전체 개수이며, N은 N < n 의 자연수이다.

상기 제1 저장부(121)로부터 독출된 데이터신호들은 제2 쓰기 신호(WRITE_2)에 기초하여 상기 제2 저장부(123)에 기록된다. 이때, 상기 제2 저장부(123)는 DDR 메모리로서, 상기 2배속으로 데이터신호를 처리한다.

예를 들면, 상기 제1 저장부(121)로부터 독출된 N+1 번째 라인데이터신호(N+1)와 첫 번째 라인데이터신호(1)를 1H 동안 상기 제2 저장부(123)에 1H 구간동안 기록된다.

상기 제2 저장부(123)에는 H/2를 주기로 상기 제1 저장부(121)에서 독출된 데이터신호를 차례대로 기록한다. 이후, 제2 저장부(123)는 상기 제2 읽기 신호에 기초하여 H/2를 주기로 상기 제2 저장부(123)에 기록된 데이터신호들을 순차적으로 독출하여 출력한다.

예를 들면, H/2 동안 N+1 번째 라인데이터신호(N+1)를 읽어 출력하고, 이후, H/2 동안 첫 번째 라인데이터신호(1)를 읽어 출력한다. 이와 같은 방식으로, 상기 제2 저장부(123)는 N+1, 1, N+2, 2,..(N+ N/2), n/2, (N+(N/2+1)), (n/2+1),..,(N+(n-1), (n-1), (N+1), n 라인데이터신호를 순서대로 독출시킨다(S_INPUT).

상기 제2 저장부(123)로부터 독출된 데이터신호는 소스 구동부(150)에 입력된다(S_INPUT).

상기 소스 구동부(150)는 H/2 주기로 상기 제2 저장부(123)로부터 독출된 라인데이터신호를 아날로그 형태의 데이터전압으로 변환하여 액정표시패널의 소스 배선들(DL1,..,DLm)에 출력한다(S_OUTPUT).

에컨대, H/2 동안에 상기 N+1 번째 라인데이터신호(N+1)를 아날로그 형태의 데이터전압으로 변환하여 소스 배선들(DL1,..,DLm)에 출력되고, 이후 H/2 동안 상기 첫 번째 라인데이터신호(1)를 아날로그 형태의 데이터전압으로 변환하여 소스 배선들(DL1,..,DLm)에 출력한다.

이와 같은 방식으로, 상기 소스 구동부(150)는 N+1, 1 , N+2, 2,..(N+ N/2), n/2, (N+(N/2+1)), (n/2+1),..,(N+(n-1), (n-1), (N+1), n 라인데이터전압을 순서대로 상기 소스 배선들(DL1,..,DLm)에 출력한다(S_OUTPUT).

이에 의해 현재 라인데이터전압이 출력되는 1H 내에 액정의 정전용량 변화에 따른 데이터전압이 강하되는 이전 라인데이터전압을 다시 한번 더 출력함으로써 상기 이전 라인데이터전압의 충전률을 향상시킬 수 있다. 결과적으로 액정의 응답 속도를 향상시켜 표시 품질을 향상시킨다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 상기 게이트 구동부(160)는 상기 제4 제어신호(110d)에 기초하여 n개의 게이트 신호들(G1,G2, G3,.,Gn)을 상기 액정표시패널(170)의 게이트 배선들(GL1,..GLn)에 출력한다.

구체적으로 상기 제4 제어신호(110d)는 스캔클럭신호(CPV) 및 제1 내지 제3 출력인에이블신호(OE1, OE2, OE3)를 포함한다. 제1 출력인에이블신호(OE1)에 기초하여 3k-2 번째 게이트 신호들(G1, G4,..)이 출력되고, 제2 출력인에이블신호(OE2)에 기초하여 3k-1 번째 게이트 신호들(G2, G5,..)이 출력되고, 제3 출력인에이블신호(OE3)에 기초하여 3k 번째 게이트 신호들(G3, G6,..)이 출력된다. 여기서, k는 1,2,3..의 자연수이다.

상기 제1 내지 제3 출력인에이블신호(OE1, OE2, OE3)는 제1 제어구간(Ci1, i=1,2,3)과 제2 제어구간(Ci2, i=1,2,3)을 포함한다. 상기 제1 제어구간(Ci1)과 제2 제어구간(Ci2)은 N개의 게이트 배선들이 활성화되는 시간(N ×1H)만큼의 시간차를 갖는다.

상기 제1 제어구간(Ci1)은 상기 소스 구동부(150)에서 현재 라인데이터전압이 출력되는 구간에 대응하며, 상기 게이트 구동부(160)에서 출력되는 게이트 신호의 제1 게이트 펄스(gi1, i=1,2,3)에 해당한다. 상기 제2 제어구간(Ci2)은 상기 소스 구동부(150)에서 재충전을 위한 이전 라인데이터전압이 출력되는 구간에 대응하며, 상기 게이트 신호의 제2 게이트 펄스(gi2, i=1,2,3)에 해당한다.

예컨대, 상기 첫 번째 게이트 신호(G1)는 제1 게이트 펄스(g11)와 제2 게이트 펄스(g12)를 가지며, 상기 제1 게이트 펄스(g11)에 의해 N+1 번째 라인(N+1)에 해당하는 라인데이터전압이 충전되고, 제2 게이트 펄스(g12)에 의해 첫 번째 라인에 해당하는 라인데이터전압이 재충전된다.

도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 구동 방식을 설명하기 위한 입출력신호의 타이밍도이다. 여기서, 상기 액정표시장치의 커습 구간은 (n/2 ×1H)를 예로 한다. 상기 n은 게이트 배선의 전체 개수이다.

도 1 내지 도 5를 참조하면, 상기 소스 구동부(150)는 1H 동안 현재 라인데이터신호와 재출력을 위한 이전 라인데이터신호를 각각 출력한다.

구체적으로 상기 커습 구간 (n/2 ×1H)에 대응하여, 상기 소스 구동부(150)는 J 번째 프레임(J_FRAME)의 (n/2+1) 번째 라인데이터신호(n/2+1)를 초기 H/2 동안 액정표시패널(170)의 소스 배선들(DL1,..,DLm)에 출력한다(상기 J는 자연수임). 이때, 상기 게이트 구동부(160)는 상기 (n/2+1) 번째 라인데이터신호(n/2+1)에 대응하는 (n/2+1) 번째 게이트 배선을 활성화시키는 (n/2+1) 번째 게이트 신호(G_n/2+1)를 출력한다.

이어, 상기 소스 구동부(150)는 상기 J 번째 프레임의 1 번째 라인데이터신호(1')를 후기 H/2 동안 상기 액정표시패널(170)의 소스 배선들(DL1,..,DLm)에 출력한다. 이때, 상기 게이트 구동부(160)는 상기 1 번째 라인데이터신호(1')에 대응하는 1 번째 게이트 배선을 활성화시키는 1 번째 게이트 신호(G₁)를 출력한다.

같은 방식으로, 상기 소스 구동부(150)는 J 번째 프레임(J_FRAME)의 n 번째 라인데이터신호(n)와 n/2 번째 라인데이터신호((n/2)')를 상기 소스 배선들(DL1,..,DLm)에 각각 출력하고, 상기 게이트 구동부(160)는 n 번째 게이트 배선 및 n/2 번째 게이트 배선에 게이트 신호(G_n,G_n/2)를 각각 출력한다.

이에 의해 상기 J 프레임(J_FRAME)의 후기 1/2 프레임 동안 상기 J 프레임(J_FRAME)의 초기 1/2 프레임 데이터신호를 상기 액정표시패널(170)에 재충전시킨다.

이어, 상기 소스 구동부(150)는 J+1 번째 프레임(J+1_FRAME)의 1 번째 라인데이터신호(n+1)와 J 프레임(J_FRAME)의 (n/2+1) 번째 라인데이터신호((n/2+1)')를 상기 소스 배선들(DL1,..,DLm)에 출력하고, 상기 게이트 구동부(160)는 1 번째 게이트 배선 및 (n/2+1) 번째 게이트 배선에 각각 게이트 신호(G₁,G_n/2+1)를 출력한다.

같은 방식으로 상기 소스 구동부(150)는 J+1 번째 프레임(J+1_FRAME)의 (n/2) 번째 라인데이터신호(n+n/2)와 J 번째 프레임(J_FRAME)의 n 번째 라인데이터신호(n')를 상기 소스 배선들(DL1,..,DLm)에 각각 출력하고, 상기 게이트 구동부(160)는 n/2 번째 게이트 배선 및 n 번째 게이트 배선에 게이트 신호(G_n/2,G_n)를 각각 출력한다.

이에 의해 상기 J+1 프레임(J+1_FRAME)의 초기 1/2 프레임 동안 상기 J 프레임(J_FRAME)의 후기 1/2 프레임 데이터신호를 상기 액정표시패널(170)에 재충전시킨다.

도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 구동 방식을 설명하기 위한 입출력신호의 타이밍도이다. 여기서, 상기 액정표시장치의 커습 구간은 (n/3 ×1H)를 예로 한다. 상기 n은 게이트 배선의 전체 개수이다.

도 1 내지 도 6을 참조하면, 상기 소스 구동부(150)는 1H 동안 현재 라인데이터신호와 재출력을 위한 이전 라인데이터신호를 각각 출력한다.

구체적으로 상기 커습 구간 (n/3 ×1H)에 대응하여, 상기 소스 구동부(150)는 J 번째 프레임(J_FRAME)의 (n/3+1) 번째 라인데이터신호(n/3+1)를 초기 H/2 동안 액정표시패널(170)의 소스 배선들(DL1,..,DLm)에 출력한다(상기 J는 자연수임). 이때, 상기 게이트 구동부(160)는 상기 (n/3+1) 번째 라인데이터신호(n/3+1)에 대응하는 (n/3+1) 번째 게이트 배선을 활성화시키는 (n/3+1) 번째 게이트 신호(G_n/3+1)를 출력한다.

이어, 상기 소스 구동부(150)는 상기 J 번째 프레임의 1 번째 라인데이터신 호(1')를 후기 H/2 동안 상기 액정표시패널(170)의 소스 배선들(DL1,..,DLm)에 출력한다. 이때, 상기 게이트 구동부(160)는 상기 1 번째 라인데이터신호(1')에 대응하는 1 번째 게이트 배선을 활성화시키는 1 번째 게이트 신호(G₁)를 출력한다.

같은 방식으로, 상기 소스 구동부(150)는 J 번째 프레임(J_FRAME)의 n 번째 라인데이터신호(n)와 2n/3 번째 라인데이터신호((2n/3)')를 상기 소스 배선들(DL1,..,DLm)에 각각 출력하고, 상기 게이트 구동부(160)는 n 번째 게이트 배선 및 2n/3 번째 게이트 배선에 게이트 신호(G_n,G_2n/3)를 각각 출력한다.

이에 의해 상기 J 프레임(J_FRAME)의 후기 2/3 프레임 동안 상기 J 프레임(J_FRAME)의 초기 2/3 프레임 데이터신호를 상기 액정표시패널(170)에 재충전시킨다.

이어, 상기 소스 구동부(150)는 J+1 번째 프레임(J+1_FRAME)의 1 번째 라인데이터신호(n+1)와 J 프레임(J_FRAME)의 (2n/3+1) 번째 라인데이터신호((2n/3+1)')를 상기 소스 배선들(DL1,..,DLm)에 출력하고, 상기 게이트 구동부(160)는 1 번째 게이트 배선 및 (2n/3+1) 번째 게이트 배선에 각각 게이트 신호(G₁,G_2n/3+1)를 출력한다.

같은 방식으로 상기 소스 구동부(150)는 J+1 번째 프레임(J+1_FRAME)의 n/3 번째 라인데이터신호(n+n/3)와 J 번째 프레임(J_FRAME)의 n 번째 라인데이터신호(n')를 상기 소스 배선들(DL1,..,DLm)에 각각 출력하고, 상기 게이트 구동부(160)는 n/3 번째 게이트 배선 및 n 번째 게이트 배선에 게이트 신호(G_n/3,G_n)를 각각 출 력한다.

이에 의해 상기 J+1 프레임(J+1_FRAME)의 초기 1/3 프레임 동안 상기 J 프레임(J_FRAME)의 후기 1/3 프레임 데이터신호를 상기 액정표시패널(170)에 재충전시킨다.

먼저, 도 7a는 임의의 액정에 대해 커습이 발생하는 구간을 측정한 그래프이다.

현재 액정표시장치에 사용되는 액정은 여러 가지 액정모드들이 존재한다. 예컨대, 비틀린 네마틱(Twisted Nematic: TN) 모드, 동일평면 스위칭(In-Plane Switching) 모드, 수직 배향(Vertically Aligned: VA) 모드, 강유전성 액정(Ferroelectric Liquid Crystal:FLC) 모드 및 OCB(optical compensated bend) 모드 등을 포함한다. 이러한 다양한 상기 모드 및 액정의 종류에 따라 커습이 발생하는 지점이 다르다.

도 7a를 참조하면, 한 프레임(16.7ms) 동안 액정의 투과율이 점차적으로 증가하는 제1 구간(A)과, 투과율이 거의 증가하지 않고 일정한 제2 구간(B)과, 다시 증가하는 제3 구간(C)으로 나누어진다. 즉, 커습 구간은 상기 투과율 변화곡선의 불연속지점인, 제2 구간(B)이 된다.

일반적으로 액정의 응답 속도는 상기 투과율이 10%에서 90%에 도달하는데 걸리는 속도로서, 도 7a에 도시된 액정의 노멀한 응답 시간은 대략 14ms이다.

결과적으로, 상기 커습 구간(B)에 데이터전압을 재출력하여 액정을 재충전시킴으로써 상기 액정의 투과율이 90%에 도달하는 시간을 단축시켜 액정의 응답 속도를 개선할 수 있다.

도 7b는 한 프레임 중 초기 11ms 후에 데이터전압을 재충전할 경우 액정의 투과율 곡선이고, 도 7c는 한 프레임 중 초기 8.5ms 후에 데이터전압을 재충전할 경우 액정의 투과율 곡선이며, 도 7d는 한 프레임 중 초기 6ms 후에 데이터전압을 재충전할 경우 액정의 투과율 곡선이다.

도 7a 및 도 7b를 비교할 때, 상기 11ms 후에 데이터전압을 재충전시켰을 경우의 응답 시간은 대략 12ms로, 상기 노멀한 응답 속도에 비해 대략 2ms가 단축되었다.

도 7a 및 도 7c를 비교할 때, 상기 8.5ms 후에 데이터전압을 재충전할 경우 응답 시간은 대략 9ms로, 상기 노멀한 응답 속도에 비해 대략 5ms가 단축되었다.

도 7a 및 도 7d를 비교할 때, 상기 6ms 후에 데이터전압을 재충전할 경우 응답 속도는 대략 6ms로, 상기 노멀한 응답 속도에 비해 대략 8ms가 단축되었다.

이와 같은 결과에 따라서, 액정의 정전용량에 변화에 의해 상기 액정에 인가된 데이터전압이 떨어지는 커습 구간에 상기 데이터전압을 재출력하여 상기 액정의 응답 속도를 향상시킬 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 액정표시패널에 인가된 데이터전압이 한 프레임 내에서 소정 전위로 지점(커습 구간)에 다시 한번 상기 액정표 시패널에 데이터전압을 재충전시킴으로써 상기 액정표시패널의 응답 속도를 향상시킬 수 있다. 상기 액정표시패널의 응답 속도가 향상됨에 따라서 결과적으로 동영상 표시 품질을 향상시킬 수 있다.

이상에서는 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims

게이트 배선과 소스 배선에 연결된 스위칭 소자와 상기 스위칭 소자에 연결된 액정 캐패시터가 형성된 화소부를 포함하는 액정표시패널;

1 프레임의 제1 구간에 제1 데이터신호를 상기 소스 배선에 출력하고, 상기 제1 구간으로부터 일정시간 이후의 제2 구간에 상기 제1 데이터신호를 상기 소스 배선에 재출력하는 소스 구동부; 및

상기 제1 구간에 상기 게이트 배선에 출력되는 제1 게이트 펄스와 상기 제2 구간에 상기 게이트 배선에 출력되는 제2 게이트 펄스를 가지는 게이트 신호를 출력하는 게이트 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제1항에 있어서, 상기 일정시간은 상기 1 프레임 보다 짧은 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제2항에 있어서, 상기 일정시간은 상기 제1 데이터신호의 전위가 상기 액정의 정전용량 변화에 의해 소정 전위로 떨어지는데 걸리는 시간인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2 게이트 펄스의 각각의 폭은 H/2 구간에 대응하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제1항에 있어서, 상기 소스 구동부는 상기 제1 구간 내에 상기 제1 데이터신호보다 상기 일정시간 이전에 상기 소스 배선에 출력된 제2 데이터신호를 재출력하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제5항에 있어서, 상기 게이트 구동부는 상기 제2 데이터신호에 대응하는 게이트 배선에 제2 게이트 펄스를 출력하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제3항에 있어서, 상기 소스 구동부는 상기 제2 구간 내에 제3 데이터신호를 출력하며,

상기 제3 데이터신호는 상기 제1 데이터신호보다 상기 일정시간 이후에 상기 소스 배선에 출력되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제7항에 있어서, 상기 게이트 구동부는 상기 제3 데이터신호에 대응하는 게이트 배선에 제1 게이트 펄스를 출력하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제5항에 있어서, 외부로부터 입력된 데이터신호를 기록하는 제1 저장부;

상기 제1 저장부에서 기록된 데이터신호 중 상기 제1 및 제2 데이터신호를 1H 동안 기록하는 제2 저장부; 및

상기 제2 저장부에서 독출된 상기 제1 및 제2 데이터신호를 상기 소스 구동 부에 출력하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제9항에 있어서, 상기 제2 저장부는 DDR(Double Data Rate Synchronous) 메모리인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
복수의 게이트 배선들과 복수의 소스 배선들에 의해 정의된 복수의 화소부와, 각 화소부에 형성된 액정 캐패시터를 포함하는 액정표시장치의 구동 장치에서,

외부로부터 입력된 제1 데이터신호와 상기 제1 데이터신호보다 일정시간 이전에 입력된 제2 데이터신호를 제1 구간 동안 기록하는 저장부;

1 프레임의 상기 제1 구간에 상기 제1 및 제2 데이터신호를 상기 소스 배선들에 출력하는 소스 구동부; 및

상기 제1 구간 동안 상기 제1 데이터신호에 대응하는 제1 게이트 배선에 제1 게이트 펄스를 출력하고 상기 제2 데이터신호에 대응하는 제2 게이트 배선에 제2 게이트 펄스를 출력하는 게이트 구동부를 포함하는 것을 액정표시장치의 구동 장치.
제11항에 있어서, 상기 일정시간은 상기 1 프레임 보다 짧은 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동 장치.
제12항에 있어서, 상기 일정시간은 상기 제1 데이터신호의 전위가 상기 액정 의 정전용량 변화에 의해 소정 전위로 떨어지는데 걸리는 시간인 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동 장치.
제11항에 있어서, 상기 소스 구동부는 상기 제1 구간보다 상기 일정시간 이후의 제2 구간에 상기 제1 데이터신호를 재출력하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동 장치.
제15항에 있어서, 상기 게이트 구동부는 상기 제2 구간에 상기 제1 게이트 배선에 제2 게이트 펄스를 출력하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동 장치.
제14항에 있어서, 상기 소스 구동부는 상기 제2 구간에 제3 데이터신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동 장치.
제16항에 있어서, 상기 게이트 구동부는 상기 제3 데이터신호에 대응하는 제3 게이트 배선에 제1 게이트 펄스를 출력하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동 장치.
복수의 게이트 배선들과 복수의 소스 배선들에 의해 정의된 복수의 화소부와, 각 화소부에 형성된 액정 캐패시터를 포함하는 액정표시장치의 구동 방법에서,

1 프레임의 제1 구간에 제1 데이터신호와, 상기 제1 데이터신호보다 일정시간 이전에 기출력된 제2 데이터신호를 상기 화소부에 충전시키는 단계; 및

상기 제1 구간으로부터 상기 일정시간 이후의 제2 구간에 상기 제1 데이터신호를 상기 화소부에 재충전시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동 방법.
제18항에 있어서, 상기 화소부에 충전시키는 단계는

1 프레임의 제1 구간에 제1 데이터신호와, 상기 제1 데이터신호보다 일정시간 이전에 기출력된 제2 데이터신호를 출력하는 단계; 및

상기 제1 구간에 상기 제1 데이터신호에 대응하는 게이트 배선을 활성화시키는 제1 게이트 펄스와 상기 제2 데이터신호에 대응하는 게이트 배선을 활성화시키는 제2 게이트 펄스를 각각 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동 방법.
제18항에 있어서, 상기 화소부에 재충전시키는 단계는

상기 제1 구간으로부터 상기 일정시간 이후의 제2 구간에 상기 제1 데이터신호를 재출력하는 단계; 및

상기 제2 구간에 상기 제1 데이터신호에 대응하는 게이트 배선을 활성화시키는 제2 게이트 펄스를 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동 방법.
제18항에 있어서, 상기 제2 구간에 상기 제1 데이터신호보다 일정시간 이후에 출력되는 제3 데이터신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동 방법.
제21항에 있어서, 상기 제2 구간에 상기 제3 데이터신호에 대응하는 게이트 배선을 활성화시키는 제1 게이트 펄스를 출력하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동 방법.
제20항에 있어서, 상기 제1 및 제2 게이트 펄스의 폭은 H/2에 대응하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동 방법.
제20항에 있어서, 상기 일정시간은 상기 1 프레임 보다 작으며,

상기 제1 데이터신호의 전위가 상기 액정의 정전용량 변화에 의해 소정 전위로 떨어지는데 걸리는 시간인 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동 방법.