액정표시장치 및 그의 구동방법 document_id A220623033744

본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 특히 데이터 집적회로의 발열을 감소시키고 소비전력을 감소시킬 수 있는 액정표시장치 및 그의 구동방법에 관한 것이다. 액정표시장치는 두 기판 사이에 형성된 이방성 유전율을 갖는 액정 물질에 전계를 인가하고, 이 전계의 세기를 조절하여 기판에 투과되는 빛의 양을 조절함으로써 원하는 화상을 얻는 표시장치이다. 이러한 액정표시장치는 휴대가 간편한 평판 표시장치 중에서 대표적인 것으로서, 이 중에서도 박막트랜지스터(Thin Film Transistor:TFT)가 스위칭 소자로 이용되는 박막트랜지스터 액정표시장치(TFT-LCD)가 주로 이용되고 있다. 액정표시장치는 크게 영상을 표시하는 액정패널과, 상기 액정패널을 구동하기 위한 구동부로 이루어진다. 상기 액정패널은 게이트 스캔신호를 전달하는 다수의 게이트라인과 상기 다수의 게이트라인과 교차하여 데이터 신호를 전달하는 다수의 데이터라인을 포함하며, 상기 게이트라인과 데이터라인에 의해 둘러싸인 영역에 형성되며 각각 게이트라인과 데이터라인 및 스위칭 소자를 통해 연결된 매트릭스(matrix) 형태의 다수의 화소를 포함한다. 상기 액정패널을 구동하기 위한 구동부는 일반적으로, 상기 다수의 게이트라인을 구동하는 게이트 드라이버와 상기 다수의 데이터라인을 구동하는 데이터 드라이버 및 상기 게이트 드라이버와 데이터 드라이버를 제어하기 위한 타이밍 컨트롤러로 이루어진다. 이러한 액정표시장치에서 각 화소에 데이터 신호를 인가하는 방법은 다음과 같다. 상기 게이트 드라이버가 상기 다수의 게이트라인에 순차적으로 게이트 스캔신호를 인가하면 대응된 게이트라인에 연결된 스위칭 소자인 박막트랜지스터(TFT)가 순차적으로 턴-온(turn-on) 되고 이와 동시에 상기 데이터 드라이버가 대응된 데이터라인에 데이터 신호를 인가하여 상기 다수의 화소가 형성된 액정패널을 구동한다. 이러한 데이터 드라이버는 액정표시장치가 대형화, 고정세화로 발전하면서 부하가 증가하고 구동 주파수 및 프레임 주파수가 상승하여 데이터의 트랜지션(transition)이 증가하게 되어 발열양이 증가하게 된다. 이러한 데이터 드라이버의 발열로 인하여 데이터 드라이버의 구동 신뢰성이 떨어지게 되어 안정상 위험성이 증가하게 되는 경우가 발생한다. 상기 데이터 드라이버의 발열을 일으키는 주요 원인은 여러가지가 있을 수 있지만, 특히 출력 버퍼부의 내부저항성분을 통해 흐르는 전류로 인한 전력소모에 의해 데이터 드라이버의 발열이 증가할 수 있다. 최근에는 액정셀의 충전특성을 개선하고 발열온도를 감소시키면서 소비전력을 감소시키기 위해 프리-차지(Pre-Charge) 방식을 적용한 데이터 드라이버가 구현되었다. 상기 프리-차지 방식은 데이터 전압이 예를 들어 노멀리 블랙(Normaly Black) 모드에서 화이트 계조에 해당되는 전압일 경우, 데이터 전압이 충전되기 전에 미리 비교적 높은 레벨의 프리차지(Pre-Charge) 전압을 공급함으로써 출력버퍼의 구동영역(전압)이 줄어들어 데이터 드라이버의 발열온도를 낮출 수 있다. 하지만, 중간 이하의 계조에 해당하는 데이터 전압의 경우에는 높은 프리차지(Pre-Charge) 전압으로 인해 실제 중간 이하의 계조에 해당하는 데이터 전압보다 큰 전압이 액정패널 상에 출력되어 원하는 화상이 표시되지 않는다. 또한, 중간 이하의 계조보다 큰 프리차지(Pre-Charge) 전압으로 인해 출력버퍼의 구동 영역(전압)이 증가하여 데이터 드라이버의 발열온도를 증가시켜 소비전력이 증가하는 문제점이 발생된다.