JP2008058939A - 表示装置とその駆動方法及び画面表示モードの転換方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ゲート配線とデータ配線とを含む表示基板と、表示基板のゲート配線に接続されてゲート信号を出力するゲート駆動部とを有し、ゲート駆動部は複数のステージからなるシフトレジスタを含み、ステージの内の少なくとも一つは、前段ステージから印加されるキャリー信号によって第1制御信号を発生させる第1駆動制御部と、後段ステージから印加されるリセット信号によって第2制御信号を発生させる第2駆動制御部と、第1制御信号及び第2制御信号によって前段ステージと後段ステージにそれぞれリセット信号及びキャリー信号を出力する第1駆動部と、第1制御信号及び前記第2制御信号によって前記ゲート配線にゲート信号を出力する第2駆動部とを含む。
【選択図】 図2
Description
このように、複数のステージが従属的に接続されて駆動されることによって、画面に非表示領域がある場合にも全画面にわたって表示情報を持続的に更新するようになり、これによって不必要に消費電力が増加するという問題があった。
前記第2駆動制御部は、入力端、制御端、及び出力端を含み、前記第2駆動制御部の入力端は前記電源端と接続され、前記第2駆動制御部の制御端は前記第2入力端と接続されて、後段ステージのリセット信号が前記第2駆動制御部の制御端に印加されれば、前記第2駆動制御部の出力端に前記第2制御信号を出力するように構成できる。
この時、第1プルアップ駆動部は、前記第1プルアップ駆動部の制御端と出力端との間に形成されて前記第1プルアップ駆動部の制御端をブートストラップさせ、前記第1制御信号が一定の期間維持されるようにする第1キャパシタを含むことができる。
この時、前記第2プルアップ駆動部は、前記第2プルアップ駆動部の制御端と出力端との間に形成されて前記第2プルアップ駆動部の制御端をブートストラップさせ、前記第1制御信号が一定の期間維持されるようにする第2キャパシタを含むことができる。
一方、第1プルダウン駆動部及び第2プルダウン駆動部は、別途のクロック信号または反転クロック信号によって制御されず、前記駆動制御部の前記第1制御信号及び前記第2制御信号によって制御され、前記電源端子に入力される前記ゲートオフ電圧を前記第1出力端及び前記第2出力端に出力するように構成することもできる。
また、部分駆動が可能な従来のアモルファスシリコンゲート構造よりも動作が安定的で、かつ非表示領域の位置、大きさ及び個数を自由に調節できるという効果がある。
図1は本発明の一実施形態による液晶表示装置の構成を概略的に示すブロック図である。
本実施形態の液晶表示装置は、既存の典型的な液晶表示装置と同様に、大きく、液晶パネル100、タイミング制御部200、ソース駆動部300、ゲート駆動部400、電源供給部500、及び共通電極駆動部600で構成される。タイミング制御部200は、外部から画像データ信号と表示制御信号の入力を受け、ゲート駆動部400へゲート制御信号を出力する。
図2は、図1のゲート駆動部400の構成を詳しく示すブロック図である。
各ステージSGiは、第1クロック端CK1、第2クロック端CK2、第3クロック端CK3、第1入力端IN1、第2入力端IN2、第1出力端OUT1、第2出力端OUT2、及び電源端VSSを含む。
奇数番目のステージの場合、第1クロック端CK1はクロック信号CKV線と接続され、第2クロック端CK2はパーシャルクロック信号CKV_P線と接続され、第3クロック端CK3は反転クロック信号CKVB線と接続される。第1入力端IN1は前段ステージの第1出力端OUT1と接続されて、第2入力端IN2は後段ステージの第1出力端OUT1と接続され、第1出力端OUT1は前段ステージの第2入力端IN2及び後段ステージの第1入力端IN1と接続され、第2出力端OUT2はゲート配線と接続され、電源端VSSはゲートオフ電圧Voff線と接続される。
但し、前段ステージのない一番目のステージSG1の場合、第1入力端IN1が垂直開始信号STV線に接続され、第1出力端OUT1は後段ステージの第1入力端IN1にだけ接続される。
但し、後段ステージのないダミーステージSGn+1の場合、第1出力端OUT1が前段ステージSGnの第2入力端IN2にだけ接続され、第2出力端OUTは除去される。
図3は、図2のステージのうちの一つの内部構成を詳しく示す回路図である。
第8薄膜トランジスタT8のドレイン電極とソース電極はそれぞれ第2ノードN2と電源端VSSに接続され、ゲート電極は第1ノードN1と接続される。第9薄膜トランジスタT9のドレイン電極とソース電極はそれぞれ第1出力端OUT1と電源端VSSに接続され、ゲート電極は第2ノードN2に接続される。
維持部470は、一回ターンオンされ再びターンオフされたゲート配線の次のフレームでターンオンされるまで、ゲートオフ電圧Voffを安定的に維持するようにする役割を果たす。
また、本発明によるゲート駆動部は、表示セルアレイ回路の形成の際に、表示基板上の周辺領域に同時に形成するか、または別途の集積回路(IC)で構成して表示基板に結合することができ、或いは表示セルアレイ形成工程時に別途の追加工程を加えて形成することもできる。
図4は、本発明によるゲート駆動部400に入力される信号と、その結果発生するキャリーCi及びリセットRi信号と、ゲート信号Goutiの出力波形を示すものであり、図5は、この場合に結果的に現われることができる画面表示状態の一例を示すものである。
この時、第1キャパシタC1及び第2キャパシタC2の両端には高電圧と低電圧が印加されるので、電圧差ほどの電荷が充電され、第3キャパシタC3の両端には同一のレベルの低電圧が印加されるので、電荷が充電されない。
この時、A領域でクロック信号CKVは“ロー”レベルであり、反転クロック信号CKVBは“ハイ”レベルであるので、第1出力端OUT1と第2出力端OUT2はそれぞれ第5薄膜トランジスタT5と第6薄膜トランジスタT6を通じて低電圧と接続される。
第1ステージSG1の場合、反転クロック信号CKVB及び垂直開始信号STVが“ロー”レベルに遷移すれば、第3薄膜トランジスタT3、第5薄膜トランジスタT5、及び第6薄膜トランジスタT6がターンオフされ、これによって第1ノードN1は浮遊状態になり、電荷が充電された第1キャパシタC1と第2キャパシタC2によって第1ノードN1はB領域で高電圧の状態を維持するようになって、第1薄膜トランジスタT1及び第2薄膜トランジスタT2もターンオン状態を維持する。
説明の明確性のために、第2ステージSG2の駆動についてまず説明する。
第2ステージSG2の場合、C領域でB領域の第1ステージSG1と同一の駆動条件を有するので、同一に駆動する。したがって、C領域における第2ステージSG2の第1出力端OUT1と第2出力端OUT2は、“ハイ”レベルの第2キャリー/リセット信号C2/R2と、第2ゲート信号Gout2を出力する。
その他のステージの場合、第1入力端IN1に“ハイ”レベルのキャリー信号Ciが入力される前の駆動に対して上述したのと同様の原理で、C領域で第1出力端OUT1と第2出力端OUT2とも低電圧の状態を維持する。
まず、第1ステージSG1の場合、第1クロック端CK1に入力されるクロック信号CKVが“ハイ”レベルになるので、第3キャパシタC3の一端の電圧が高電圧に変化しながら、第3キャパシタC3の他端である第2ノードN2の電圧も高電圧に遷移する。これにより、第7薄膜トランジスタT7がターンオンされながら第1ノードN1に低電圧を伝達して、第1薄膜トランジスタT1及び第2薄膜トランジスタT2はターンオフ状態を維持し続け、第9薄膜トランジスタT9及び第10薄膜トランジスタがターンオンされて低電圧を第1出力端OUT1と第2出力端OUT2に伝達するので、第1ゲート信号Gout1は低電圧の状態を維持する。
非表示区間IIの駆動条件は、基本的に表示区間Iと同一であり、第2クロック端CK2に入力されるパーシャルクロック信号CKV_Pまたはパーシャル反転クロック信号CKVB_Pが表示区間Iと異なるように“ロー”レベルを維持する。
図6は非表示領域を2箇所形成した、他の実施形態である。
本実施形態は、両方向のゲート駆動部に本発明の技術的思想が適用されたものである。
本実施形態は、第1駆動制御部410’及び第2駆動制御部420’を除いては、上述した実施形態と構成が同一であるので、第1駆動制御部410’及び第2駆動制御部420’の構成及び動作についてのみ簡単に説明する。
非表示領域の場合、液晶キャパシタが一定の極性を長期間維持することによって、液晶内に存在するイオンがいずれか一方に吸着されて残像が発生し得る。残像現象はノーマリーホワイトモードでブラックが具現されている非表示領域の場合、特に深刻である。
液晶の粘性、液晶内のイオン極性の強さ、液晶セルの両端にかかる電位差などを考慮する時、イオンの吸着は短時間に行われることではなく、数時間の単位で発生する。したがって、残像現象は図8に示すように、非表示領域の液晶セルにホールディング(holding)されている電圧の極性を数分おきに反転させることで簡単に解決できる。
最初の全画面表示モードで、全表示領域の表示情報が全フレームに対して更新される(ステップS1)。
その後、部分画面表示モードに転換されれば、部分画面表示モードの最初のフレームでは表示領域はもちろん非表示領域の全ての画素に対する表示情報が更新される(ステップS2)。
この時、非表示領域の画素に対する表示情報は、大体ブラック情報である。
この時、持続的に部分画面表示モードに進入以後の累積フレーム数を計算して所定のフレームの回数、例えば、3600フレームに到逹すれば(ステップS4)、表示領域とともに非表示領域の表示情報を更新する(ステップS2)。
200 タイミング制御部
300 ソース駆動部
400 ゲート駆動部
410 第1駆動制御部
420 第2駆動制御部
430 第1プルアップ駆動部(第1駆動部)
440 第1プルダウン駆動部(第1駆動部)
450 第2プルアップ駆動部(第2駆動部)
460 第2プルダウン駆動部(第2駆動部)
470 維持部
500 電源供給部
600 共通電極駆動部
Claims (14)
- ゲート配線とデータ配線とを含む表示基板と、
前記表示基板のゲート配線に接続されてゲート信号を出力するゲート駆動部とを有し、
前記ゲート駆動部は複数のステージからなるシフトレジスタを含み、
前記ステージの内の少なくとも一つは、前段ステージから印加されるキャリー信号によって第1制御信号を発生させる第1駆動制御部と、後段ステージから印加されるリセット信号によって第2制御信号を発生させる第2駆動制御部と、前記第1制御信号及び第2制御信号によって前段ステージと後段ステージにそれぞれリセット信号及びキャリー信号を出力する第1駆動部と、前記第1制御信号及び前記第2制御信号によって前記ゲート配線にゲート信号を出力する第2駆動部とを含むことを特徴とする表示装置。 - 前記第1駆動制御部は、前段ステージのキャリー信号が印加される制御端と、該制御端に印加される前記キャリー信号によって前記第1制御信号を出力する出力端とを含むことを特徴とする請求項1に記載の表示装置。
- 前記第1駆動制御部は、前段ステージのキャリー信号が印加される制御端と、該制御端と接続されて前記キャリー信号が入力される入力端と、前記制御端に印加される前記キャリー信号によって前記入力端に入力される前記キャリー信号を前記第1制御信号として出力する出力端とを含むことを特徴とする請求項1に記載の表示装置。
- 前記第2駆動制御部は、ゲートオフ電圧が入力される入力端と、後段ステージのリセット信号が印加される制御端と、該制御端に印加される前記リセット信号によって前記入力端に入力される前記ゲートオフ電圧を前記第2制御信号として出力する出力端とを含むことを特徴とする請求項1に記載の表示装置。
- 前記第1駆動部は、“ハイ”レベルのキャリー信号及びリセット信号を生成する第1プルアップ駆動部と、“ロー”レベルのキャリー信号及びリセット信号を生成する第1プルダウン駆動部とを含むことを特徴とする請求項1に記載の表示装置。
- 前記第1プルアップ駆動部は、クロック信号が入力される入力端と、前記第1制御信号及び前記第2制御信号が印加される制御端と、該制御端に印加される前記第1制御信号及び前記第2制御信号によって前記入力端に入力される前記クロック信号を前記“ハイ”レベルのキャリー信号及びリセット信号として出力する出力端とを含むことを特徴とする請求項5に記載の表示装置。
- 前記第1プルアップ駆動部は、前記制御端をブートストラップさせるように、制御端と出力端との間に形成され、前記第1制御信号が一定の期間維持されるようにする第1キャパシタをさらに含むことを特徴とする請求項6に記載の表示装置。
- 前記第1プルダウン駆動部は、ゲートオフ電圧が入力される入力端と、反転クロック信号が印加される制御端と、該制御端に印加される前記反転クロック信号によって前記入力端に入力される前記ゲートオフ電圧を前記“ロー”レベルのキャリー信号及びリセット信号として出力する出力端とを含むことを特徴とする請求項5に記載の表示装置。
- 前記第2駆動部は、表示領域では“ハイ”レベルのゲート信号を生成し、非表示領域では“ロー”レベルのゲート信号を生成する第2プルアップ駆動部と、全領域で“ロー”レベルのゲート信号を生成する第2プルダウン駆動部とを含むことを特徴とする請求項1に記載の表示装置。
- 前記第2プルアップ駆動部は、パーシャルクロック(Patial−clock)信号が入力される入力端と、前記第1制御信号及び前記第2制御信号が印加される制御端と、該制御端に印加される前記第1制御信号及び前記第2制御信号によって前記入力端に入力される前記パーシャルクロック信号を前記ゲート信号として出力する出力端とを含むことを特徴とする請求項9に記載の表示装置。
- 前記第2プルアップ駆動部は、前記制御端をブートストラップさせるように、前記制御端と出力端との間に形成され、前記第1制御信号が一定の期間維持されるようにする第2キャパシタをさらに含むことを特徴とする請求項10に記載の表示装置。
- 前記第2プルダウン駆動部は、ゲートオフ電圧が入力される入力端と、反転クロック信号が印加される制御端と、該制御端に印加される前記反転クロック信号によって前記入力端に入力される前記ゲートオフ電圧を前記ゲート信号として出力する出力端とを含むことを特徴とする請求項9に記載の表示装置。
- 第1駆動制御部が前段ステージからキャリー信号を受けて第1制御信号を生成する段階と、
第1プルアップ駆動部が前記第1制御信号によってクロック信号を第1出力端を通じてキャリー信号として出力し、同時に第2プルアップ駆動部が前記第1制御信号によってパーシャルクロック信号を第2出力端を通じてゲート信号として出力する段階と、
第2駆動制御部が後段ステージのリセット信号を受けて第2制御信号を生成する段階と、
前記第2制御信号によって前記クロック信号が前記第1出力端と遮断され、第1プルダウン駆動部が前記第1出力端にゲートオフ電圧を出力すると同時に、前記第2制御信号によって前記パーシャルクロック信号が前記第2出力端と遮断され、第2プルダウン駆動部が第2出力端にゲートオフ電圧を出力する段階とを有することを特徴とする表示装置の駆動方法。 - 全画面表示モードで全表示領域の表示情報を更新する段階と、
部分画面表示モードで表示領域及び非表示領域の表示情報を特定フレームの間に更新する段階と、
部分画面表示モードで表示領域の表示情報だけ更新すると同時に累積フレーム数を計算する段階と、
部分画面表示モードで前記累積フレーム数が所定のフレーム数に到逹すれば、非表示領域を極性が反対の表示情報に更新する段階とを有することを特徴とする表示装置の画面表示モードの転換方法。
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