KR19980067902A - 표시 장치 및 그 구동 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 표시 장치에서는 두 게이트선에 동시에 주사 신호를 공급하여 주사 신호 공급 시간을 종래의 두 배로 하고, 프레임 메모리에 입력되는 화상 데이터의 주기보다 프레임 메모리로부터 출력되는 화상 데이터의 주기를 두 배로 늘여, 화상 데이터 주기를 두 배로 늘여, 화상 데이터 전압이 화소에 충전되는 시간을 두배로 늘임으로써, 양호한 화질을 얻을 수 있다.

Description

표시 장치 및 그 구동 방법

본 발명은 표시 장치 및 구동 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 화소에 충분한 데이터를 인가할 수 있는 행렬형 표시 장치 및 그 구동 방법에 관한 것이다.

컴퓨터(computer) 모니터(monitor) 따위의 표시 장치로 주로 사용되고 있는 무겁고 소비 전력이 큰 종래의 음극선관(CRT : cathode ray tube)을 대신하는 것들에는 액정 표시 장치(LCD : liquid crystal display), 플라스마 표시 장치(PDP : plasma display panel), EL(electroluminescince), FED(field emission display) 따위의 각종 평판 표시 장치(FPD : flat panel display)가 있다. 이러한 평판 표시 장치의 화소는 행렬의 형태로 배열된다.

액정 표시 장치는 휴대가 간편한 행렬형 평판 표시 장치 중에서 대표적인 것으로서 이 중에서도 박막 트랜지스터를 스위칭 소자로 이용한 능동 행렬형(active matrix) 액정 표시 장치가 주로 이용되고 있다.

그러면, 종래의 능동 행렬형 액정 표시 장치 및 그 구동 회로에 대하여 도 1을 참고로 하여 상세히 설명한다.

액정 기판(1)에는 표시 동작을 하는 다수의 화소(도시하지 않음)가 행렬의 형태로 형성되어 있는데, 이때 이 화소의 행렬을 화소 행렬이라고 정의하고, 화소행 및 화소열은 각각 화소 행렬의 행 및 열의 의미로 사용한다.

이 화소들은 배선을 통하여 인가되는 신호에 의하여 구동되며, 배선에는 화소에 주사 신호를 전달하는 주사 신호선 또는 게이트선(G₁, G₂, ……, G_m-1, G_m, G_m+1, ……, G_M), 화소에 화상 신호 또는 화상 데이터를 전달하는 화상 신호선 또는 데이터선(D₁, D₂, ……, D_2N)이 있으며, 각 화소는 화나의 게이트선 및 하나의 데이터선과 연결되어 있다. 게이트선(G₁, G₂, ……, G_m-1, G_m, G_m+1, ……, G_M)의 수는 화소행의 수와 동일하며, 데이터선(D₁, D₂, ……, D_2N)의 수는 화소열의 수와 동일하다.

게이트선(G₁, G₂, ……, G_m-1, G_m, G_m+1, ……, G_M)은 액정 기판(1)에 가로로 형서오디어 게이트 구동부(20)와 연결되어 있고, 데이터선(D₁, D₂, ……, D_2N)은 세로로 형성되어 소스 구동부(12, 14)와 연결되어 있다. 소스 구동부(12, 14)는 기판(1)의 하부 및 상부에 각각 위치하고 있으며, 데이터선(D₁, D₂, ……, D_2N) 중 홀수 번째의 데이터선(D₁, D₃, D₅, ……, D_2N-1)은 하부 소스 구동부(14)에, 짝수 번째의 데이터선(D₂, D₄, D₆, ……, D_2N)은 상부 소스 구동부(12)에 연결되어 있다.

상부 소스 구동부(12) 및 하부 소스 구동부(14)는 각각 제어부(100)와 연결되어 있다.

이러한 종래의 액정 표시 장치에서 각 화소에 화상 신호 또는 화상데이터를 인가하는 방식은 다음과 같다.

외부로부터 입력되는 화상 데이터가 제어부(100)로 입력되면, 제어부(100)는 홀수 열의 화소의 화상 데이터는 하부 소스 구동부(14)로, 짝수 열의 화소의 화상 데이터는 상부 소스 구동부(12)로 출력한다.

시작 신호(시작)가 게이트 구동부(20)에 인가되면, 게이트 구동부(20)는 첫째 게이트선(G₁)에 주사 신호를 공급하고, 이에 따라 첫째 게이트선(G₁)과 연결되어 있는 화소의 스위칭 소자가 턴온(turn on)된다. 이때 상부 소스 구동부(12) 및 하부 소스 구동부(14)는 첫째 화소행에 해당하는 화상 데이터를 각 데이터선(D₁, D₂, ……, D_2N)을 통하여 첫째 화소행에 인가한다.

이어 첫째 화소행에 데이터가 모두 인가되면, 첫째 게이트선(G₁)에 인가되던 주사 신호는 끊어지고 둘째 게이트선(G₂)에 주사 신호가 인가된다. 그러면 첫째 게이트선(G₁)에 연결되어 있는 스위칭 소자가 턴오프(turn off)되고 둘째 게이트선(G₂)에 연결되어 있는 스위칭 소자가 턴온되면서 둘째 화소행에 해당하는 화상 신호가 인가된다.

이러한 방식으로 마지막 게이트선(G_M)까지 차례로 주사 신호가 주사되면 한 프레임(frame)의 주사가 종료되고 다시 첫째 게이트선(G₁)부터 주사를 시작하여 다음 프레임으로 넘어간다.

그러나, 표시 화면의 해상도가 높아짐에 따라 더욱 많은 수의 게이트선이 필요한 반면 첫번째 게이트선으로부터 마지막 게이트선까지 주사하는데 걸리는 시간, 즉 한 프레임을 주사하는데 걸리는 시간은 제한되어 있으므로 한 행의 화소에 화상 신호를 인가하는 시간이 작아 화질이 떨어진다는 문제점이 있다. 또한, 표시 화면의 대면적화에 따라 데이터선이 길어지고 이에 따른 RC 지연이 커지는 문제점이 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 화소에 화상 신호를 인가하는 시간을 늘여 화질을 개선하는 것이다.

도 1 은 종래의 액정 표시 장치 및 그 구동 회로를 도시한 구역도이고,

도 2 는 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치 및 그 구동 회로를 도시한 구역도이고,

도 3 은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정 표시 장치의 구동 방법에 이용되는 각종 신호의 타이밍도이다.

이러한 과제를 이루기 위하여 본 발명에서는 화소를 각각 다수의 화소 묶음을 포함하는 두 개의 화소군으로 나눈다. 이에 따라, 게이트선도 각각 다수의 게이트선 묶음을 포함하는 두 개의 게이터선군으로 나뉘며 및 데이터선도 두개의 데이터선군으로 나뉜다. 두 화소군에는 동시에 주사 신호가 인가되며, 각 화소군 내의 화소 묶음에 속하는 화소에는 연속적으로 주사 신호 및 화상 데이터가 인가된다.

그러면, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 따른 에대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치 및 그 구동 회로를 도시한 구역동(block diagram)이다.

도 2에서 알 수 있는 바와 같이, 본 실시예에 따른 액정 기판(1)에 가로로 형성되어 있는 게이트선(G₁, G₂, ……, Gn, Gn+1, ……, G2n, G2n+1, ……, G3n, G3n+1, ……, G4n)은 4개의 묶음으로 분류되고, 각 묶음은 각각 제1, 제2, 제3 및 제4 게이트 구동부(21, 22, 23, 24)에 연결되어 있다. 각 게이트선 묶음은 동일한 수의 게이트선을 포함하며, 편의상 첫째 게이트선(G1)부터 n째 게이트선(Gn)까지를 제1 게이트선 묶음, (n+1)째 게이트선(Gn+1)부터 2n째 게이트선(G2n)까지를 제2 게이트선 묶음, (2n+1)째 게이트선(G2n+1)부터 3n째 게이트선(G3n)까지를 제3 게이트선 묶음, (3n+1)째 게이트선(G3n+1)부터 4n째 게이트선(G4n)까지를 제4 게이트선 묶음이라고 하자. 또한, 제1 게이트 구동부(21) 및 제3 게이트 구동부(23)는 서로 연결되어 있고, 제2 게이트 구동부(22) 및 제4 게이트 구동부(24)도 서로 연결되어 있어, 제1 및 제2 게이트 구동부(21, 23)에서의 주사가 끝나면, 제2 및 제4 게이트 구동부(22, 24)에서의 주사가 시작되도록 되어 있다. 도 2에서는 4개의 묶음만을 도시하였지만, 짝수 개이기만 하면 몇 개라도 관계없다.

한편, 세로로는 각 화소열에 대하여 한 쌍의 데이터선이 형성되어 있다. 이중에서, 기판의 상부에 존재하는 상부 데이터 구동 IC(12)와 연결된 다수의 제1 데이터선은 홀수 번째, 즉 첫째, 셋째 게이트선 묶음과 연결되어 있는 화소와 연결되어 있고, 기판의 하부에 존재하는 하부 데이터 구동 IC(14)와 연결된 다수의 제2 데이터선은 짝수 번째, 즉 둘째, 넷째 게이트선 묶음과 연결되어 있는 화소와 연결되어 있다. 상세히 말하면, 첫째 화소행으로부터 n째 화소행의 화소들(이하 제1 화소 묶음이라 한다), (2n+1)째 화소행으로부터 3n째 화소행에 이르는 화소들(이하 제3 화소 묶음이라 한다)은 제1 데이터선에 연결되어 있고, (n+1)째 화소행으로부터 2n째 화소행의 화소들(이하 제3 화소 묶음이라 한다), (3n+1)째 화소행으로부터 4n째 화소행에 이르는 화소들(이하 제4 화소 묶음이라 한다)은 제2 데이터선에 연결되어 있다. 물론, 각 화소는 하나의 게이트선과 하나의 데이터선에만 연결되어 있다.

상부 및 하부 데이터 구동 IC(12, 14)는 화상 데이터를 저장할 메모리(도시하지 않음)와 연결되어 있으며, 그 사이에는 각각 상부 및 하부 출력 버퍼(도시하지 않음)가 존재한다.

그러면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 액정 표시 장치의 동작을 도 2와 함께 도 3의 타이밍도를 참고로 설명한다.

먼저, 화소의 화상 데이터를 담고 있는 입력 신호가 외부로부터 메모리로 입력된다. 입력되는 화상 데이터는, 첫 번째 화소행에 해당하는 화상 데이터로부터 차례로 수직 및 수형 동기 신호(V_sync, H_sync)에 의하여 정해지는 시각에, 그리고 쓰기 클락 신호에 의하여 정해진 속도에 맞추어 차례로 쓰여지고 저장된다. 이렇게 하여 저장되는 화상 데이터는 제1 화소 묶음 중 마지막 화소행, 즉 n번째 화소행에 해당하는 화상 데이터가 쓰여질 때까지 출력되지 않는다.

제2 화소 묶음에 속하는 화소에 해당하는 화상 데이터가 메모리에 쓰여지기 시작함과 동시에, 제1 화소 묶음과 제2 화소 묶음에 속하는 화소에 해당하는 화상 데이터가 메모리로부터 읽기 클락 신호로 정해지는 속도에 따라 출력되어 각각 상부 및 하부 출력 버퍼를 거쳐 상부 및 하부 소스 구동부(12, 14)로 입력되기 시작한다. 이때 읽기 클락 신호가 쓰기 클락 신호의 1/2의 주파수를 가지도록 하면, 출력되는 화상 데이터는 입력된 화상 데이터에 비하여 주기가 두 배 늘어난다.

한편, 이와 동시에, 제1 게이트 구동 IC(21) 및 제2 게이트 구동 IC(22)에는 동시에 시작 신호(STV)가 인가되고 제1 게이트선 묶음에 속하는 게이트선 및 제2 게이트선 묶음에 속하는 게이트선에 주사 신호가 동시에 공급되기 시작한다. 주사 신호는 첫째 게이트선 및 (n+1)째 게이트선으로부터 차례로 공급되며, 각 게이트선에 주사 신호가 공급되는 시간은 종래에 비하여 두 배로 한다. 그러면, 상부 및 하부 데이터 구동 IC(12, 14)로부터의 화상 데이터가 각각 제1 및 제2 데이터선(D₁, D₂, ……; C₁, C₂, ……)을 통하여 첫째 화소행 및 (n+1)번째 화소행으로부터 차례로 입력된다.

제1 및 제2 화소 묶음에 대한 주사가 종료되면, 제2 게이트 구동부(22) 및 제4 게이트 구동부(24)로부터 주사 신호가 인가되고, 그에 따라 제3 및 제4 화소 묶음에 대한 주사가 (2n+1)째 및 (3n+1)째 화소행으로부터 시작된다.

이때 각 게이트선에 주사 신호가 공급되는 시간이 종래의 두 배일 뿐 아니라 메모리로부터 출력되는 화상 데이터의 주기가 종래의 두 배이므로, 종래의 방법에 비하여 화소에 데이터가 입력되는 시간이 두 배로 늘어난다.

Claims (8)

1. 기판의 상부로부터 차례로 가로로 형성되어 있는 다수의 제1 화소행,

   상기 제1 화소행 하부에 형성되어 있는 다수의 제2 화소행,

   상기 제2 화소행 하부에 형성되어 있는 다수의 제3 화소행,

   상기 제3 화소행 하부에 형성되어 있는 다수의 제4 화소행,

   상기 제1, 제2, 제3 및 제4 화소행의 화소에 각각 연결되어 있는 다수의 제1, 제2, 제3 및 제4 게이트선,

   상기 제1 화소행 및 상기 제3 화소행의 화소와 연결되어 있는 제1 데이터선, 그리고

   상기 제2 화소행 및 상기 제4 화소행의 화소와 연결되어 있는 제2 데이터선을 포함하는 행렬형 표시 장치.
2. 제 1 항에서, 상기 제1 게이트선 및 제3 게이트선에는 동시에 주사 신호가 공급되며, 상기 제2 게이트선 및 제4 게이트선에도 동시에 주사 신호가 공급되는 행렬형 표시 장치.
3. 제 2 항에서, 상기 제1 화소행의 수는 상기 제2 화소행의 수와 동일하며, 상기 제3 화소행의 수는 상기 제4 화소행의 수와 동일한 행렬형 표시 장치.
4. 제 3 항에서, 상기 제1, 제2, 제3 및 제4 게이트선에 각각 연결되어 주사 신호를 공급하는 제1, 제2, 제3 및 제4 게이트 구동부를 더 포함하는 행렬형 표시 장치.
5. 행렬의 형태로 배열되어 있으며, 제1 및 제2 화소군으로 분류되는 다수의 화소,

   가로로 형성되어 있으며 상기 제1 화소군에 속하는 화소와 연결되어 있는 제1 게이트선군과 상기 제2 화소군에 속하는 화소와 연결되어 있는 제2 게이트선군으로 분류되는 다수의 게이트선,

   세로로 형성되어 있으며 상기 제1 화소군에 속하는 화소와 연결되어 있는 제1 데이터선군과 상기 제2 화소군에 속하는 화소와 연결되어 있는 제2 데이터선군으로 분류되는 다수의 데이터선을 포함하며,

   상기 제1 및 제2 화소군은 각각 다수의 화소 묶음으로 구분되며 각 화소 묶음은 이웃한 화소행의 화소들로 이루어져 있으며 상기 제1 화소군의 화소 묶음과 상기 제2 화소군의 화소 묶음은 상부로부터 교대로 형성되어 있으며,

   상기 게이트선의 수는 상기 화소행의 수와 동일하며 상기 제1 게이트선군은 상기 제1 화소군의 각 화소 묶음에 대응하는 다수의 게이트선 묶음으로 구분되며, 상기 제2 게이트선군은 상기 제2 화소군의 각 화소 묶음에 대응하는 다수의 게이트선 묶음으로 구분되는 행렬형 표시 장치.
6. 제 5 항에서, 상기 제1 게이트선군에 속하는 게이트선 중 하나와 상기 제2 게이트선군에 속하는 게이트선 중 하나는 동시에 주사 신호가 인가되는 행렬형 표시 장치.
7. 제 6 항에서, 상기 제1 게이트선군에 속하는 게이트선 묶음에는 주사 신호가 상부로부터 차례로 인가되며, 상기 제2 게이트선군에 속하는 게이트선 묶음에도 주사 신호가 상부로부터 차례로 인가되는 행렬형 표시 장치.
8. 행렬의 형태로 배열되어 있으며 제1 및 제2 화소군으로 분류되는 다수의 화소, 가로로 형성되어 있으며 상기 화소에 연결되어 있는 다수의 게이트선, 그리고 세로로 형성되어 있으며 상기 화소와 연결되어 있는 다수의 데이터선을 포함하며, 상기 제1 및 제2 화소군은 각각 다수의 화소 묶음으로 구분되며 각 화소 묶음은 이웃한 화소행의 화소들로 이루어져 있으며 상기 제1 화소군의 화소 묶음과 상기 제2 화소군의 화소 묶음은 상부로부터 교대로 형성되어 있는 행렬형 표시 장치의 구동방법으로서,

   가장 상부에 형성되어 있는 화소에 해당하는 화상 데이터로부터 차례로 제1 속도로 메모리에 쓰는 단계,

   상기 제1 화소군에 속하는 가장 상부의 화소 묶음의 화소에 해당하는 화상 데이터가 상기 메모리에 모두 씌여진 후, 상기 제1 및 제2 화소군에 속하는 가장 상부의 화소 묶음들의 화소와 연결되어 있는 게이트선을 통하여 주사 신호를 인가하는 단계,

   상기 주사 신호가 인가되고 있는 게이트선과 연결되어 있는 화소에 해당하는 화상 데이터를 상기 메모리로부터 상기 제1 속도의 절반의 속도인 제2 속도로 읽어 상기 화소에 인가하는 단계,

   상기 제1 주사 신호 인가 단계 종료 직후, 상기 제1 및 제2 화소군에 각각 속하는 화소 묶음 중 상부로부터 둘째 화소 묶음에 연결되어 있는 게이트선들에 차례로 주사 신호를 인가하는 제2 주사 신호 인가 단계,

   상기 주사 신호가 인가되고 있는 게이트선과 연결되어 있는 화소에 해당하는 화상 데이터를 상기 메모리로부터 상기 제1 속도의 절반의 속도인 제2 속도로 읽어 상기 화소에 인가하는 단계를 포함하는 행렬형 표시 장치의 구동 방법.