액정표시장치 구동회로 및 구동방법 document_id A220517007002

본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 게이트 드라이브 IC(Gate Drive Integrated Circuit)의 출력단(채널수)을 줄여 소비전력을 줄이면서 제조비용을 절감할 수 있는 액정표시장치 구동회로 및 구동방법에 관한 것이다. 최근의 정보화 사회에서 표시소자는 시각정보 전달매체로서 그 중요성이 어느 때보다 강조되고 있다. 현재 주류를 이루고 있는 음극선관(Cathode Ray Tube) 또는 브라운관은 무게와 부피가 큰 문제점이 있다. 이러한 음극선관의 한계를 극복할 수 있는 많은 종류의 평판표시소자(Flat Panel Display)가 개발되고 있다. 평판표시소자에는 액정표시패널(Liquid Crystal Display : LCD), 전계 방출 표시소자(Field Emission Display :FED), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel : PDP) 및 일렉트로루미네센스(Electroluminescence : EL) 등이 있고 이들 대부분이 실용화되어 시판되고 있다. 액정표시장치는 비디오 신호에 대응하여 액정층에 인가되는 전계를 제어함으로써 화상을 표시한다. 이러한 액정표시장치는 소형 및 박형화와 저소비전력의 장점을 가지는 평판표시장치로서, 노트북 PC와 같은 휴대용 컴퓨터, 사무 자동화 기기, 오디오/비디오 기기, 옥내외 광고 표시장치 등으로 이용되고 있다. 이러한 구성을 가지는 액정표시장치는 박형, 저소비전력이라는 특징에 의해, 음극선관(CRT)를 빠르게 대체하고 있다. 특히, 박막트랜지스터(Thin Film Transistor : 이하, "TFT"라 한다)를 이용하여 액정셀을 구동하는 액정표시패널은 화질이 우수하고 소비전력이 낮은 장점이 있으며, 최근의 양산기술 확보와 연구개발의 성과로 대형화와 고해상도화로 급속히 발전하고 있다. 도 1은 액정표시장치의 개략적인 구조를 도시한 평면도이다. 도 1을 참조하면, 액정표시장치(1)는 데이터 라인과 게이트 라인이 교차되며 그 교차부에 TFT가 형성된 액정표시패널(2)과, 액정표시패널(2)의 데이터 라인들에 데이터를 입력하기 위한 데이터 구동부(8)와, 상기 액정표시패널(2)의 게이트 라인들에 게이트펄스를 입력하기 위한 게이트 구동부(10)와, 상기 액정표시패널(2)에 광을 조사하기 위한 백라이트 유니트(4)와, 상기 백라이트 유니트(4)의 램프를 구동시키기 위한 램프 구동부(6)와, 상기 액정표시패널(2)의 데이터 구동부(8), 상기 게이트 구동부(10) 및 램프 구동부(6)를 제어하기 위한 타이밍 컨트롤러(12)와, 상기 액정표시패널(2)과 백라이트 유니트(4)에 필요한 전원을 공급하는 전원 발생부(14)를 구비한다. 상기 액정표시패널(2)의 데이터 라인들과 게이트 라인들의 교차부에 형성된 박막트랜지스터(TFT)는 게이트 구동부(6)로부터의 스캐닝 펄스(scanning pulse)에 응답하여 데이터 라인들 상의 데이터를 액정셀에 입력하게 된다. 상기 타이밍 컨트롤러(12)는 도시하지 않은 디지털 비디오 카드로부터 입력되는 디지털 비디오 데이터를 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)별로 재정렬하게 된다. 상기 타이밍 컨트롤러(12)에 의해 재정렬된 데이터(R,G,B)는 데이터 구동부(8)에 입력된다. 또한, 상기 타이밍 컨트롤러(12)는 자신에게 입력되는 수평 및 수직 동기신호(H, V)와 클럭신호(CLK)를 이용하여 데이터 제어신호(Data Control Signal:DCS)와 게이트 제어신호(Gate Control Signal:GCS)를 발생시켜 데이터 구동부(8)와 게이트 구동부(10)에 공급한다. 상기 데이터 제어신호(DCS)는 도트클럭(Dclk), 소스쉬프트클럭(SSC), 소스인에이블신호(SOE), 극성반전신호(POL) 등을 포함하여 상기 데이터 구동부(8)에 입력된다. 게이트 제어신호(GCS)는 게이트 스타트 펄스(GSP), 게이트 쉬프트클럭(GSC), 게이트출력 인에이블(GOE) 등을 포함하여 게이트 구동부(10)에 입력된다. 상기 데이터 구동부(8)는 타이밍 컨트롤러(12)로부터의 데이터 제어신호(DCS)에 따라 데이터를 샘플링한 후에, 샘플링된 데이터를 수평기간(Horizontal Time : 1H, 2H, ···)마다 1 라인분식 래치하고 래치된 데이터를 데이터 라인들에 공급한다. 또한, 타이밍 컨트롤러(12)로부터의 디지털 화소 데이터(R, G, B)를 전원 발생부(14)로부터 입력되는 감마전압(GMA1～6)을 이용하여 아날로그 화소 신호로 변환하여 데이터 라인들에 공급한다. 상기 게이트 구동부(10)는 타이밍 컨트롤러(12)로부터의 게이트 제어신호(GCS) 중 게이트 스타트 펄스(GSP)에 응답하여 게이트펄스를 순차적으로 발생하는 쉬프트 레지스터와, 게이트펄스의 전압을 액정셀의 구동에 적합한 전압레벨로 쉬프트시키기 위한 레벨 쉬프터를 포함한다. 상기 게이트 구동부(10)는 게이트 제어신호(GCS)에 응답하여 게이트 라인들에 순차적으로 게이트 하이(high)전압과 로우(low)전압을 공급한다. 상기 백라이트 유니트(4)는 상기 액정표시패널(2)에 광을 조사하기 위한 도시되지 않은 램프와, 램프를 구동시키는 램프 인버터를 포함한다. 램프는 램프 인버터로 부터 구동 전압을 입력받아 광을 발생시킨다. 램프 인버터는 전원 발생부(14)로부터 램프 구동전압(Vinv)을 입력받아 램프를 구동시킨다. 상기 전원 발생부(14)는 액정표시패널(2)에 공통전극전압(Vcom), 데이터 구동부(8)에 감마전압(GMA1～6), 램프 인버터(lamp invertor)에 램프 구동전압(Vinv)을 공급한다. 도 2는 종래 기술에 따른 액정표시장치 게이트 구동회로를 도시한 도면이고, 도 3은 종래 기술에 따른 액정표시장치 게이트 구동신호를 도시한 도면이다. 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 액정표시패널(2)의 측면에는 게이트 구동부(11)와 데이터 구동부(8)가 각각 배치되어 있고, 상기 게이트 구동부(11)로부터 출력되는 구동신호들은 게이트 아웃풋(gate output) 신호로써, 상기 액정표시패널(2) 상에 형성된 복수개의 게이트 라인들(G(n), G(n+1), G(n+2), G(n+3), G(n+4), ...)에 순차적으로 인가되어 스위칭 소자들을 턴온/턴오프 시킨다. 도 3에 도시한 바와 같이, 상기 게이트 라인들(G(n), G(n+1), G(n+2), G(n+3), G(n+4), ...)을 따라 게이트 구동신호인 게이트 아웃풋(gate output) 신호들이 순차적으로 인가되는 것을 볼 수 있다. 상기 게이트 구동부(11)는 게이트 시프트 클럭(GSC) 신호와 게이트 스타트 펄스(GSP) 신호에 따라 순차적으로 게이트 구동신호들을 발생시킨다. 즉, 상기 게이트 구동부(11)에는 상기 액정표시패널(2)에 형성된 게이트 라인들에 대응되는 출력단(채널)을 가지고 있고, 이 출력단들과 게이트 라인들이 1:1 대응되어 각각의 출력단에서 발생되는 구동신호가 각각의 게이트 라인에 인가된다. 그러나, 상기와 같은 구조를 갖는 게이트 구동회로는 게이트 구동부(11)에 게이트 라인 수만큼 출력단들(채널들)을 형성해야하기 때문에 게이트 드라이브 IC 의 생산 비용이 많이 소요되는 문제가 있다. 아울러, 상기와 같이 게이트 드라이브 IC의 출력단 개수가 증가하면, 게이트 구동신호의 전압이 높기 때문에 소비전력이 커지는 문제가 있다.