JP2014529104A - Ｔｆｔ−ｌｃｄパネル及びその駆動方法 - Google Patents

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Abstract

高リフレッシュレートでもパネルの論理回路消費電力を増加させず、画素充電率の要求も満たすことができるＴＦＴ−ＬＣＤパネル及びその駆動方法を提供する。当該ＴＦＴ−ＬＣＤパネルは、複数行のゲートラインと複数列のデータラインとの交差によって定義される複数の副画素部を備え、各行のゲートラインは一つのゲートドライブ信号を提供するための駆動部に接続し、各列の副画素部の両側には当該列の画素部にデータ信号を提供するための第１データラインと第２データラインとがそれぞれ設置され、各列の隣接する二つの副画素部はそれぞれ前記第１データラインと第２データラインとに接続され、二つの駆動部のそれぞれは同一のゲートドライブ信号を提供し、且つそのうちの一つの駆動部は奇数行のゲートラインに接続され、他の一つの駆動部は偶数行のゲートラインに接続される。

Description

本発明は、薄膜トランジスタ液晶ディスプレイ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ、ＴＦＴ−ＬＣＤ）パネル及びその駆動方法に関する。
ＴＦＴ−ＬＣＤ産業の発展に伴い、ＴＦＴ−ＬＣＤ製品の競争は日々激化し、業界は新しい技術を取り入れることによって製品のコストを削減し、その製品の市場における競争力を向上させている。ゲートオンアレイ（Ｇａｔｅ Ｄｒｉｖｅｒ ｏｎ Ａｒｒａｙ，ＧＯＡ）技術はこれらの新技術の典型的な代表例である。ＧＯＡ技術は、ゲート駆動部をアレイ基板上に集積してＧＯＡ部を形成し、これにより外部接続のゲート駆動回路（Ｇａｔｅ Ｄｒｉｖｅｒ ＩＣ）を省略でき、資材コスト及び製造工程の両方面において製品コストの削減の目的を果たすことができる。
研究の過程で、発明者は既存のＧＯＡ技術において少なくとも以下の問題が存在することを発見した。
パネル駆動中において、ＧＯＡクロック信号またはデータライン上の（データ）信号のいずれの場合でも、矩形波の形式で駆動されるため、パネルの論理消費電力は次の公式で表され、算出することができる。
Ｐ＝（１/２）ｆＣＶ２
ここで、Ｐは消費電力（ｐｏｗｅｒ）を、ｆはクロックパルス信号の周波数を、Ｃは容量の大きさを、Ｖはパルス信号の高レベルと低レベルとの差をそれぞれ示している。
上記公式から分かるように、クロックパルス信号の高レベルと低レベルが確定している場合、ＧＯＡ部の消費電力はクロックパルス信号の頻度ｆと正比例の関係となる。例えば、パネルのリフレッシュレートが６０Ｈｚ駆動から１２０Ｈｚ駆動に変化する場合、ＧＯＡ部の消費電力も２倍に増加する。論理回路消費電力に特定の要求があるパネルにとって、このような変化は、ひいては製品の設計上の失敗につながることもありうる。
ＧＯＡ技術は、ＴＦＴ製造プロセスを採用したため、従来のチップオンフィルム（Ｃｈｉｐ ｏｎ Ｆｉｌｍ，ＣＯＦ）技術において採用した相補型金属酸化膜半導体（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ，ＣＭＯＳ）製造プロセスと比べて、パネルの論理回路消費電力の面である程度の向上が見られるが、ＧＯＡ信号の遅延はＣＯＦ技術より大きい。よって、パネルのリフレッシュレートの要求が高い場合は、画素の充電率の要求を満たすことができない。
本発明が解決しようとする課題の一つは、高リフレッシュレートの場合でもパネルの論理回路消費電力を増加させず、画素充電率の要求を満たすことができることである。
本発明の一実施態様は、複数行のゲートラインと複数列のデータラインとの交差によって定義される複数の副画素部を備える、薄膜トランジスタ液晶ディスプレイ（ＴＦＴ−ＬＣＤ）パネルを提供する。各行のゲートラインは一つのゲートドライブ信号を提供するための駆動部に接続し、各列の副画素部の両側には、当該列の画素部にデータ信号を提供するための第１データラインと第２データラインとがそれぞれ設置され、各列の隣接する二つの副画素部はそれぞれ前記第１データラインと第２データラインとに接続され、二つの駆動部のそれぞれは同一のゲートドライブ信号を提供し、且つそのうちの一つの駆動部は奇数行のゲートラインに接続され、他の一つの駆動部は偶数行のゲートラインに接続される。
例えば、前記同一のゲートドライブ信号を提供する二つの駆動部は隣接するゲートラインに接続される。
例えば、隣接するゲートラインに接続される二つの駆動部はそれぞれパネルの両側に配置される。
例えば、前記駆動部はＧＯＡ駆動部である。
本発明のもう一つの実施態様は、前記パネル上の各副画素部を充電するための前記ＴＦＴ−ＬＣＤパネルの駆動方法を提供し、ゲートドライブ信号が到着したとき、同一のゲートドライブ信号を提供する二つの駆動部は自身に接続される二行のゲートラインが同時にオンにされ、各列の副画素部の両側に設置された第１データラインと第２データラインとは、それぞれ、自身に接続される副画素部を充電し、前記二行のゲートラインに接続する副画素部が同時に充電されるようにする。
例えば、前記同一のゲートドライブ信号を提供する二つの駆動部は隣接するゲートラインに接続される。
例えば、前記駆動部はＧＯＡ駆動部である。
前記実施態様の技術案を採用した後、各列の副画素部の両側には、当該列の画素部にデータ信号を提供するための第１データラインと第２データラインとがそれぞれ設置され、同一のゲートドライブ信号を提供する二つの駆動部（例えば、ＧＯＡ駆動部）を二行のゲートラインに接続し、ゲートドライブ信号が到着したとき、前記二行のゲートラインは同時にオンされ、第１データラインと第２データラインとは、それぞれ、自身に接続される副画素部を充電する。一行のゲートラインに接続する副画素部のみを充電できる状況に比べ、当該ＴＦＴ−ＬＣＤパネルは画素の充電時間を増加させることによって画素の充電率を改善できるだけではなく、パネル上のクロックパルスの周波数を減少させることによってパネル論理回路消費電力を減少させることもできる。
本発明の実施形態の技術案を更に分かりやすく説明するため、以下では実施形態の図面を簡単に紹介する。なお、以下に説明する図面は本発明におけるいくつかの実施例にすぎず、本発明を限定するものではない。
従来技術のＴＦＴ−ＬＣＤパネルの模式図である。 本発明の実施形態におけるＴＦＴ−ＬＣＤパネルの模式図である。
以下、図面を用いて本発明の実施形態であるＴＦＴ−ＬＣＤパネル及びその駆動方法について詳しく説明する。説明される実施形態は本発明の一部の実施例にすぎず、全部の実施例ではない。当業者による創造的労働を伴わないことを前提とし、説明される本発明の実施形態に基づいて得られる他のいかなる実施形態も、本発明の保護の範囲に含まれる。
本発明の実施形態は、図２に示すようなＴＦＴ−ＬＣＤパネル１００を提供し、複数行のゲートライン２４と複数列のデータライン２２，２３との交差によって定義される複数の副画素部２１を備え、各行のゲートライン２４は一つのゲートドライブ信号を提供するためのＧＯＡ部２５と接続する。ＧＯＡ部２５は本発明における駆動部の一例であり、アレイ基板上に集積されている。本発明の他の実施形態において、ＣＯＦなどの他の形式の駆動部を採用することもできる。
各列の副画素部２１の両側には、当該列の画素部にデータ信号を提供するための第１データライン２２と第２データライン２３とがそれぞれ設置されている。図面において、第１データライン２２は副画素部の列の左側に配置され、第２データライン２３は副画素部の列の右側に配置されている。
各列の隣接する二つの副画素部２１、つまり図面において垂直方向に隣接する二つの副画素部２１は第１データライン２２と第２データライン２３とにそれぞれ接続される。
二つのＧＯＡ部２５のそれぞれが同一のゲートドライブ信号を提供し、且つ前記同一のゲートドライブ信号を提供する二つのＧＯＡ部のうち、一つのＧＯＡ部は奇数行のゲートラインに接続され、他の一つのＧＯＡ部は偶数行のゲートラインに接続される。ただし、奇数行のゲートラインと偶数行のゲートラインとは隣接しない２本のゲートラインでもよく、図２に示す隣接関係に限定されない。
前記二つのＧＯＡ部は同一のクロック信号を使用し、クロック信号のパルス幅や、立ち上がり時間や、立ち下がり時間などを備え、完全に一致する回路構成を使用する。
本実施形態が提供するＴＦＴ−ＬＣＤパネル１００では、各列の副画素部の両側には、当該列の画素部にデータ信号を提供するための第１データライン２２と第２データライン２３とが設置されている。同一のゲートドライブ信号を提供する二つのＧＯＡ部２５は二行のゲートライン２４に接続する。ゲートドライブ信号が到着したとき、前記二行のゲートライン２４が同時にオンにされ、第１データライン２２と第２データライン２３とは、それぞれ、自身に接続される副画素部を充電する。一行のゲートラインに接続する副画素部のみを充電できる状況に比べ、本実施形態のＴＦＴ−ＬＣＤパネルは画素の充電時間を増加させることによって画素の充電率を改善できるだけではなく、パネル上のクロックパルスの周波数を減少させることによってパネル論理回路消費電力を減少させることもできる。
図２に示すように、一つの例において、同一のゲートドライブ信号を提供する二つのＧＯＡ部２５は隣接するゲートライン２４に接続される。隣接するゲートライン２４に接続される二つのＧＯＡ部２５はそれぞれパネルの両側に配置され、例えばパネルの表示領域以外の周辺領域に配置される。
同一のゲートドライブ信号を提供する二つのＧＯＡ部２５は隣接するゲートライン２４に接続されるため、ゲートドライブ信号が到着したとき、前記二行のゲートライン２４が同時にオンされ、各列の副画素部の両側に設置された第１データライン２２と第２データライン２３とは、それぞれ、自身に接続される副画素部を充電し、隣接する二行のゲートライン２４に接続する副画素部が同時に充電されるようにする。
例えば、解像度が１４４０×ＲＧＢ×９００のディスプレイが１２０Ｈｚのパネルリフレッシュレートで作動する場合、順次走査技術において、一行の最大利用可能充電時間は周期からスキャン行数を割った値、すなわち１÷１２０÷９００=９．２５（μs）となる。これに比べ、本発明の実施形態が提供するＴＦＴ−ＬＣＤパネルは同時に二行を駆動することができ、その場合の最大利用可能充電時間は１÷１２０÷（９００÷２）=１８．５（μs）となり、順次走査の場合に比べて２倍に増加する。パネル上のパルスクロック信号の周波数は１÷１８．５=５４０００（Ｈｚ）であり、順次走査する場合の１÷９．２５=１０８０００（Ｈｚ）に比べ、半減する。よって、本発明の実施形態の技術案は、画素の充電率の改善できるだけでなく、パネルの論理回路消費電力も減少させることができる。
また、上記技術案を採用するとき、図２に示すように、各ＧＯＡ部２５は水平方向の空間が変化しない場合、垂直方向の空間は従来の一つの副画素部の高さから現在の二つの副画素部の高さに変わるため、前記ＧＯＡ部２５の利用可能空間は従来の２倍に増加し、公共電極、クロック信号などの周辺の回路設計にさらに大きな余裕を持たせることができる。
本発明の実施形態は、さらにＴＦＴ−ＬＣＤパネルの各副画素部を充電するための前記パネルの駆動方法であって、ゲートドライブ信号が到着したとき、同一のゲートドライブ信号を提供する二つのＧＯＡ部は自身に接続される二行のゲートラインを同時にオンにし、各列の副画素部の両側に設置された第１データラインと第２データラインとは、それぞれ、自身に接続される副画素部を充電し、前記二行のゲートラインに接続する副画素部が同時に充電されるようにするステップ１０１を備えるＴＦＴ−ＬＣＤパネルの駆動方法を提供する。
前記パネルの駆動方法において、前記ステップ１０１を繰り返し、順次走査を行っていくにつれて、前記パネル上のすべての副画素部の充電を完了させる。具体的な過程は上記の実施形態を参照できるため、ここでは説明しないことにする。
各ゲートドライブ信号が到着したとき、二行のゲートラインに接続された副画素部を同時に充電することによって画素の充電率を改善し、且つパネルの論理回路消費電力を減少させることができる。
さらには、一つの例において、同一のゲートドライブ信号を提供する二つのＧＯＡ部は隣接するゲートラインに接続される。
ゲートドライブ信号が到着したとき、同一のゲートドライブ信号を提供する二つのＧＯＡ部２５は自身に接続される隣接する二行のゲートラインを同時にオンにし、各列の副画素部の両側に設置され、当該列の画素部にデータ信号を提供するための第１データライン２２と第２データライン２３とは、それぞれ、自身に接続される副画素部を充電する。一行のゲートラインに接続する副画素部のみを充電できる状況に比べ、当該実施形態のＴＦＴ−ＬＣＤパネルは画素の充電時間を増加させることによって画素の充電率を改善できるだけではなく、パネル上のクロックパルスの周波数を減少させることによってパネル論理回路消費電力を減少させることもできる。
以上に説明した内容は本発明の具体的な実施形態にすぎず、本発明の保護範囲を限定するものではない。本分野を熟知する当業者が本発明の開示する技術範囲内で容易に想到できる変化または置換は、本発明の保護範囲内に含まれる。したがって、本発明の保護範囲は特許請求の範囲の記載を基準とする。
１１ 副画素部
１２ データライン
１３ ゲートライン
１４ ＧＯＡ部
２１ 副画素部
２２ 第１データライン
２３ 第２データライン
２４ ゲートライン
２５ ＧＯＡ部

Claims (8)

  1. 複数行のゲートラインと複数列のデータラインとの交差によって定義される複数の副画素部を備え、各行のゲートラインが一つのゲートドライブ信号を提供するための駆動部に接続される、薄膜トランジスタ液晶ディスプレイ（ＴＦＴ−ＬＣＤ）パネルであって、
    各列の副画素部の両側には、当該列の画素部にデータ信号を提供するための第１データラインと第２データラインとがそれぞれ設置され、
    各列の隣接する二つの副画素部はそれぞれ前記第１データラインと第２データラインとに接続され、
    二つの駆動部のそれぞれは同一のゲートドライブ信号を提供し、且つそのうちの一つの駆動部は奇数行のゲートラインに接続され、他の一つの駆動部は偶数行のゲートラインに接続されることを特徴とするＴＦＴ−ＬＣＤパネル。
  2. 前記同一のゲートドライブ信号を提供する二つの駆動部が、隣接するゲートラインに接続されることを特徴とする請求項１に記載のＴＦＴ−ＬＣＤパネル。
  3. 隣接するゲートラインに接続される二つの駆動部が、それぞれパネルの両側に配置されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のＴＦＴ−ＬＣＤパネル。
  4. 前記駆動部がＧＯＡ駆動部であることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のＴＦＴ−ＬＣＤパネル。
  5. 請求項１に記載の薄膜トランジスタ液晶ディスプレイ（ＴＦＴ−ＬＣＤ）パネルの各副画素部を充電するためのＴＦＴ−ＬＣＤパネルの駆動方法であって、
    ゲートドライブ信号が到着したとき、同一のゲートドライブ信号を提供する二つの駆動部は自身に接続される二行のゲートラインを同時にオンにし、各列の副画素部の両側に設置された第１データラインと第２データラインとは、それぞれ、自身に接続される副画素部を充電し、前記二行のゲートラインに接続する副画素部が同時に充電されるようにするステップを有することを特徴とするＴＦＴ−ＬＣＤパネルの駆動方法。
  6. 前記同一のゲートドライブ信号を提供する二つの駆動部が、隣接するゲートラインに接続されることを特徴とする請求項５に記載のＴＦＴ−ＬＣＤパネルの駆動方法。
  7. 前記駆動部がＧＯＡ駆動部であることを特徴とする請求項５または請求項６に記載のＴＦＴ−ＬＣＤパネルの駆動方法。
  8. パネル上のすべての副画素部の充電が完了するまで繰り返しスキャンするステップをさらに有することを特徴とする請求項５ないし請求項７のいずれか１項に記載のＴＦＴ−ＬＣＤパネルの駆動方法。
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