KR100637529B1 - Liquid crystal display and driving method thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따른 액정 표시 장치 및 그 구동 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a liquid crystal display device and a driving method thereof.
본 발명에 다른 액정 표시 장치는, 하나의 화소 영역을 가로지르는 제1 및 제2 데이터선을 포함하며, 화상을 나타내는 데이터 전압을 전달하는 복수의 데이터선, 제1 그룹의 주사선과 제2 그룹의 주사선을 포함하며, 주사 신호를 전달하는 복수의 주사선, 상기 제1 데이터선에 데이터 전압을 인가하는 제1 데이터 드라이버, 그리고 상기 제2 데이터선에 데이터 전압을 인가하는 제2 데이터 드라이버를 포함한다. 이 때, 각 그룹별로 주사선에는 주사 순서가 교대로 이루어지되, 인접한 주사선에 주사 신호를 인가할 때, 적어도 일부인 기간을 중첩시킨다. 그리고 주사 신호가 인가된 인접한 두 주사선과 교차하는 제1 및 제2 데이터선에 인가되는 데이터 전압을 제1 및 제2 데이터 드라이버에서 각각 공급한다. 이렇게 하면, 필드 순차 방식의 액정 표시 장치에서 주사 기간이 단축된다.According to another exemplary embodiment of the present invention, a liquid crystal display includes a plurality of data lines including first and second data lines crossing one pixel region and transferring data voltages representing an image, a scan line of a first group, and a second group of second data lines. And a scan line for transmitting a scan signal, a first data driver for applying a data voltage to the first data line, and a second data driver for applying a data voltage to the second data line. In this case, the scanning lines are alternately arranged in the scanning lines for each group, and when a scanning signal is applied to the adjacent scanning lines, at least part of the periods are overlapped. The first and second data drivers respectively supply data voltages applied to the first and second data lines crossing the two adjacent scan lines to which the scan signal is applied. This shortens the scanning period in the field sequential liquid crystal display device.
액정 표시 장치, 필드 순차 방식, 주사선, 주사 기간, 데이터선Liquid crystal display, field sequential method, scanning line, scanning period, data line
Description
도 1은 종래 액정 표시 장치의 구동 파형도이다.1 is a driving waveform diagram of a conventional liquid crystal display.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시 장치를 나타내는 도면이다.2 is a diagram illustrating a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시 장치의 화소 회로도이다.3 is a pixel circuit diagram of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 4는 도 3에 도시된 A부분의 화소 회로에 대한 배치도이다.4 is a layout view of a pixel circuit of a portion A shown in FIG. 3.
도 5는 Ⅰ-Ⅰ’선을 따라 절개한 단면도이다.5 is a cross-sectional view taken along the line II ′.
도 6은 도 3에 도시된 화소 회로의 구동 파형도이다.FIG. 6 is a driving waveform diagram of the pixel circuit shown in FIG. 3.
본 발명은 액정 표시 장치(liquid crystal display: LCD) 및 그 구동 방법에 관한 것으로, 특히 필트 순차 구동 방식의 액정 표시 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
근래 퍼스널 컴퓨터나 텔레비전 등의 경량, 박형화에 따라 디스플레이 장치도 경량화, 박형화가 요구되고 있으며, 이러한 요구에 따라 음극선관(cathode ray tube: CRT) 대신 액정 표시 장치와 같은 플랫 패널형 디스플레이가 개발되고 있다.Recently, display devices are also required to be lighter and thinner in accordance with light weight and thickness of personal computers and televisions, and according to such demands, flat panel displays such as liquid crystal displays are being developed instead of cathode ray tubes (CRTs). .
액정 표시 장치는 두 기판 사이에 주입되어 있는 이방성 유전 율을 갖는 액 정 물질에 전계(electric field)를 인가하고 이 전계의 세기를 조절하여 외부의 광원(백 라이트)으로부터 기판에 투과되는 빛의 양을 조절함으로써 원하는 화상 신호를 얻는 표시 장치이다.The liquid crystal display applies an electric field to a liquid crystal material having an anisotropic dielectric constant injected between two substrates, and adjusts the intensity of the electric field to transmit the amount of light transmitted from the external light source (backlight) to the substrate. It is a display device that obtains a desired image signal by adjusting.
이러한 액정 표시 장치는 휴대가 간편한 플랫 패널형 디스플레이 중에서 대표적인 것으로서, 이 중에서도 박막 트랜지스터(thin film transistor: TFT)를 스위칭 소자로 이용한 TFT-LCD가 주로 이용되고 있다.Such a liquid crystal display is representative of a portable flat panel display, and among these, a TFT-LCD using a thin film transistor (TFT) as a switching element is mainly used.
일반적으로 액정 표시 장치는 칼라 이미지를 표시하는 방식에 따라 컬러 필터(color filter) 방식과 필드 순차(field sequential) 구동 방식의 2가지 방식으로 나눌 수 있다.In general, the liquid crystal display may be classified into two methods, a color filter method and a field sequential driving method, according to a method of displaying a color image.
컬러 필터 방식의 액정 표시 장치는 두 기판 중 하나의 기판에 레드(R), 그린(G), 블루(B)의 3원색으로 이루어진 컬러 필터 층을 형성하고, 이 컬러 필터 층에 투과되는 양을 조절함으로써 원하는 화상을 표시한다. 컬러 필터 방식의 액정 표시 장치는 단일 광원으로부터 조사되는 빛을 R, G, B 컬러 필터 층에 투과시키는데 있어서, R, G, B 컬러 필터 층에 투과되는 빛의 양을 조절하여, R, G, B 색을 합성함으로써 원하는 화상을 표시한다.A color filter type liquid crystal display device forms a color filter layer consisting of three primary colors of red (R), green (G), and blue (B) on one of two substrates, and transmits the amount transmitted through the color filter layer. By adjusting, the desired image is displayed. In the color filter type liquid crystal display, light transmitted from a single light source is transmitted to the R, G, and B color filter layers by adjusting the amount of light transmitted through the R, G, and B color filter layers. A desired image is displayed by synthesizing the B colors.
이와 같이 단일 광원과 3색 컬러 필터 층을 이용하여 화상을 표시하는 액정 표시 장치에 있어서는, R, G, B 각 영역마다 각각 대응하는 단위 화소가 필요하므로 흑백을 표시하는 경우보다 3배 많은 화소가 필요하게 된다. 따라서, 고해상도의 화상을 얻기 위해서는 액정 표시 장치 패널의 정교한 제조 기술이 요구된다. 또한, 이러한 액정 표시 장치는 기판에 별도의 컬러 필터 층을 형성해야 하는 제조상 의 번거로움이 있으며, 컬러 필터 자체의 광 투과율이 낮으므로 휘도가 낮아진다.As described above, in a liquid crystal display device that displays an image using a single light source and a three-color color filter layer, a corresponding unit pixel is required for each of the R, G, and B regions, so that three times as many pixels are used as for displaying black and white. It is necessary. Therefore, in order to obtain a high resolution image, sophisticated manufacturing technology of a liquid crystal display panel is required. In addition, such a liquid crystal display has manufacturing difficulties in that a separate color filter layer is formed on a substrate, and the luminance is lowered because the light transmittance of the color filter itself is low.
필드 순차 구동 방식의 액정 표시 장치는 R, G, B 각 색의 독립된 광원을 순차 주기적으로 점등하고, 그 점등 주기에 동기하여 각 화소에 대응하는 색 신호를 가함으로써 풀(full) 컬러의 화상을 얻는다. 즉, 필드 순차 구동 방식의 액정 표시 장치에 따르면, 하나의 화소를 R, G, B 단위 화소로 분할하지 않고, 하나의 화소에 R, G, B 백라이트로부터 출력되는 R, G, B 3원색의 광을 시 분할적으로 순차 표시함으로써 눈의 잔상 효과를 이용하여 화상을 표시한다.The liquid crystal display of the field sequential driving method periodically turns on independent light sources of R, G, and B colors, and applies a color signal corresponding to each pixel in synchronization with the lighting cycle to generate a full color image. Get That is, according to the liquid crystal display of the field sequential driving method, R, G, and B primary colors output from R, G, and B backlights are output to one pixel without dividing one pixel into R, G, and B unit pixels. By displaying light sequentially in time division, an image is displayed using the afterimage effect of the eye.
필드 순차 구동 방식의 액정 표시 장치는 복수의 데이터선과 복수의 주사선에 각각 소스 전극과 게이트 전극이 연결되는 TFT들과 TFT의 드레인 전극과 공통전압 사이에 연결되는 액정 커패시터들을 포함한다. 그리고 데이터선과 주사선에 의해 정의되는 화소 영역에는 화소 회로가 형성되어 있다. 이러한 필드 순차 구동 방식의 액정 표시 장치의 동작에 대해 도 1을 참고로 하여 설명한다.The field sequential driving type liquid crystal display includes TFTs having a source electrode and a gate electrode connected to a plurality of data lines and a plurality of scan lines, and liquid crystal capacitors connected between a drain electrode and a common voltage of the TFT, respectively. A pixel circuit is formed in the pixel region defined by the data line and the scan line. The operation of the liquid crystal display of the field sequential driving method will be described with reference to FIG. 1.
도 1은 종래 액정 표시 장치의 구동 파형도이다.1 is a driving waveform diagram of a conventional liquid crystal display.
도 1에 나타낸 바와 같이, 액정 표시 장치는 주사 드라이버에 의해 순차적으로 주사선(S1∼Sn)에 주사 신호가 인가되고, 주사선(S1∼Sn)으로부터 주사 신호가 TFT의 게이트에 인가되어 TFT가 턴온되면, 데이터 드라이버에 의해 공급되는 계조 전압이 해당 데이터선(D1∼Dm)에 인가된다. 도 1에서는 복수의 데이터선(D1∼Dm) 중 j 번째 데이터선(Dj)에 데이터 전압을 인가하는 것으로 도시하였다. 그리고 이 데이터선(Dj)으로부터 데이터 전압이 TFT를 통해 각 화소 전극에 인가된다.As shown in FIG. 1, when a scan signal is sequentially applied to the scan lines S1 to Sn by a scan driver, a scan signal is applied to the gates of the TFTs from the scan lines S1 to Sn, and the TFT is turned on. The gray voltage supplied by the data driver is applied to the data lines D1 to Dm. In FIG. 1, a data voltage is applied to the j th data line Dj among the plurality of data lines D1 to Dm. From this data line Dj, a data voltage is applied to each pixel electrode through the TFT.
도 1에 도시한 종래의 구동 방식에 따르면, 주사 신호가 각 주사선에 순차적 으로 인가되기 때문에, 주사선이 증가하는 경우 이에 대응하여 전체 주사 시간(이하에서는 전체 주사 시간을 ‘주사 기간’이라 함)이 증가하게 된다.According to the conventional driving method shown in FIG. 1, since the scan signal is sequentially applied to each scan line, when the scan line increases, the total scan time (hereinafter, the entire scan time is referred to as a 'scan period') is correspondingly increased. Will increase.
특히, 필드 순차 구동 방식의 액정 표시 장치는 앞서 설명한 것처럼 하나의 화소에 R, G, B 백라이트로부터 출력되는 R, G, B 3원색의 광을 시분할적으로 순차 표시하므로 R, G, B 각각의 색 신호를 인가하는 데는 컬러 필터 방식의 액정 표시 장치보다 1/3배 정도의 짧은 주사 기간을 가져야 한다. 그런데 도 1에 도시한 구동 방식을 필드 순차 구동 방식의 액정 표시 장치에 적용하는 경우에는 주사선이 증가하는 경우 하나의 프레임 기간 내에 충분한 주사 기간을 확보하지 못하는 문제점이 있다.In particular, the field sequential driving type liquid crystal display device displays R, G, and B primary colors output from R, G, and B backlights in one pixel in a time-division manner, as described above. Applying the color signal should have a scanning period about 1/3 times shorter than that of the color filter type liquid crystal display. However, when the driving method shown in FIG. 1 is applied to the liquid crystal display of the field sequential driving method, there is a problem in that a sufficient scanning period is not secured within one frame period when the scanning line is increased.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 주사 기간을 단축시킬 수 있는 액정 표시 장치 및 그 구동 방법을 제공하고자 하는 것이다.An object of the present invention is to provide a liquid crystal display device and a driving method thereof capable of shortening a scanning period.
본 발명의 한 특징에 따른 액정 표시 장치는, 하나의 화소 영역을 가로지르는 제1 및 제2 데이터선을 포함하며, 화상을 나타내는 데이터 전압을 전달하는 복수의 데이터선; 제1 그룹의 주사선과 제2 그룹의 주사선을 포함하며, 주사 신호를 전달하는 복수의 주사선; 상기 제1 데이터선에 데이터 전압을 인가하는 제1 데이터 드라이버; 및 상기 제2 데이터선에 데이터 전압을 인가하는 제2 데이터 드라이버를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a liquid crystal display, including: a plurality of data lines including first and second data lines crossing one pixel area and transferring data voltages representing an image; A plurality of scan lines including scan lines of a first group and scan lines of a second group, wherein the scan lines transmit scan signals; A first data driver for applying a data voltage to the first data line; And a second data driver for applying a data voltage to the second data line.
그리고 이 액정 표시 장치는, 상기 제1 그룹의 주사선에 주사 신호를 순차적 으로 인가하는 제1 주사 드라이버; 및 상기 제2 그룹의 주사선에 주사 신호를 순차적으로 인가하는 제2 주사 드라이버를 더 포함할 수 있다. 이 때, 상기 제1 그룹의 주사선 중 적어도 하나의 주사선에 상기 주사 신호가 인가되는 제1 기간과, 상기 제2 그룹의 주사선 중 적어도 하나의 주사선에 상기 주사 신호가 인가되는 제2 기간이 적어도 일부가 겹치도록 할 수 있으며, 상기 제1 그룹은 홀수 번째 주사선들이며, 상기 제2 그룹은 상기 짝수 번째 주사선들로 구분될 수 있다.The liquid crystal display includes: a first scan driver for sequentially applying a scan signal to the scan lines of the first group; And a second scan driver that sequentially applies a scan signal to the second group of scan lines. In this case, at least part of a first period during which the scan signal is applied to at least one scan line among the scan lines of the first group, and a second period during which the scan signal is applied to at least one scan line among the scan lines of the second group. May overlap, wherein the first group may be odd-numbered scan lines, and the second group may be divided into even-numbered scan lines.
또한 이 액정 표시 장치는, 상기 데이터 전압을 생성하는 계조 전압 발생부; 및 각 화소 영역에 각각 레드, 그린, 블루의 광을 순차적으로 출력하는 광원을 더 포함할 수 있다.In addition, the liquid crystal display includes a gray voltage generator which generates the data voltage; And a light source sequentially outputting red, green, and blue light in each pixel area.
본 발명의 다른 특징에 따른 액정 표시 장치는, 제1 방향으로 서로 이웃하는 제1 및 제2 화소 영역; 상기 제1 및 제2 화소 영역을 가로지는 제1 및 제2 데이터선; 상기 제1 및 제2 데이터선과 교차하며, 상기 제1 화소 영역을 정의하는 제1 주사선; 및 상기 제1 및 제2 데이터선과 교차하며, 상기 제2 화소 영역을 정의하는 제2 주사선을 포함한다. 이 때, 상기 제1 화소 영역은, 상기 제1 데이터선과 상기 제1 주사선에 각각 제1 전극과 제2 전극이 전기적으로 연결되는 제1 박막 트랜지스터를 포함하며, 상기 제2 화소 영역은, 상기 제2 데이터선과 상기 제2 주사선에 각각 제1 전극과 제2 전극이 전기적으로 연결되는 제2 박막트랜지스터를 포함한다.According to another aspect of the present invention, a liquid crystal display includes: first and second pixel regions adjacent to each other in a first direction; First and second data lines crossing the first and second pixel areas; A first scan line crossing the first and second data lines and defining the first pixel area; And a second scan line intersecting the first and second data lines and defining the second pixel area. In this case, the first pixel region may include a first thin film transistor having a first electrode and a second electrode electrically connected to the first data line and the first scan line, respectively, and the second pixel region may include the first thin film transistor. And a second thin film transistor having a first electrode and a second electrode electrically connected to the second data line and the second scan line, respectively.
본 발명의 또 다른 한 특징에 따르면, 화상을 나타내는 데이터 전압을 전달하는 제1 및 제2 데이터선을 포함하는 복수의 데이터선, 주사 신호를 전달하는 복수의 주사선, 상기 데이터선 및 상기 주사선에 의해 정의되는 복수의 화소 영역을 포함하는 액정 표시 장치의 구동 방법이 제공된다.According to still another aspect of the present invention, a plurality of data lines including first and second data lines for transmitting a data voltage representing an image, a plurality of scan lines for transmitting a scan signal, the data lines and the scanning lines A driving method of a liquid crystal display device including a plurality of pixel areas defined is provided.
이 구동 방법은, 상기 복수의 주사선은 제1 그룹 및 제2 그룹을 포함하는 복수의 그룹으로 나누어지고, 상기 제1 및 제2 데이터선은 하나의 화소 영역을 가로지르며, 상기 제1 그룹의 주사선 중 적어도 하나의 주사선에 제1 주사 신호를 인가하고 상기 제1 데이터선에 데이터 전압을 인가하는 단계; 및 상기 제1 주사 신호가 인가되는 동안, 상기 제2 그룹의 주사선 중 적어도 하나의 주사선에 제2 주사 신호를 인가하고 상기 제2 데이터선에 제2 데이터 전압을 인가하는 단계를 포함한다. 이 때, 상기 제1 그룹의 주사선 중 서로 이웃하는 제1 및 제2 주사선에 인가되는 주사 신호는 서로 겹치지 않는다.In this driving method, the plurality of scan lines are divided into a plurality of groups including a first group and a second group, wherein the first and second data lines cross one pixel area, and the scan lines of the first group Applying a first scan signal to at least one scan line and applying a data voltage to the first data line; And applying a second scan signal to at least one scan line of the second group of scan lines and applying a second data voltage to the second data line while the first scan signal is applied. In this case, the scan signals applied to the first and second scan lines adjacent to each other among the scan lines of the first group do not overlap each other.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention. As those skilled in the art would realize, the described embodiments may be modified in various different ways, all without departing from the spirit or scope of the present invention. In the drawings, parts irrelevant to the description are omitted in order to clearly describe the present invention. Like parts are designated by like reference numerals throughout the specification.
이제 본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시 장치 및 그 구동 방법에 대하여 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.A liquid crystal display and a driving method thereof according to an exemplary embodiment of the present invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings.
먼저, 본 발명의 실시 예에 따른 플라즈마 표시 장치의 개략적인 구조에 대해서 도 2를 참조하여 자세하게 설명한다.First, a schematic structure of a plasma display device according to an exemplary embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 2.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시 장치를 나타내는 도면이다.2 is a diagram illustrating a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 2에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시 장치는 액정 표시 패널(100), 제1 주사 드라이버(200), 제2 주사 드라이버(300), 제1 데이터 드라이버(400), 제2 데이터 드라이버(500), 계조 전압 발생부(600) 및 타이밍 제어기(700)를 포함한다. 그리고 도 2에 도시하지는 않았지만 본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시 장치는 R, G, B 광을 출력하는 발광 다이오드(도시하지 않음) 및 광원 제어기(도시하지 않음)를 더 포함한다.As shown in FIG. 2, the liquid crystal display according to the exemplary embodiment may include a liquid
액정 표시 패널(100)에는 세로 방향으로 뻗어 있는 복수의 데이터선(D1,1, D1,2∼Dm,1,Dm,2), 가로 방향으로 뻗어 있는 복수의 주사선(S1∼S
n) 및 복수의 화소 회로(110)를 포함한다. The liquid
주사선(S1∼Sn)은 화소 회로를 선택하기 위한 주사 신호를 화소 회로(110)로 전달한다. 이 때, 복수의 주사선(S1∼Sn)은 제1 그룹 및 제2 그룹의 주사선으로 분할된다. The scan lines S 1 to S n transmit a scan signal for selecting the pixel circuit to the
데이터선(D1,1, D1,2∼Dm
,1,Dm
,2)은 계조 데이터에 해당하는 데이터 전압을 화소 회로로 전달한다. 그리고 데이터선(D1,1, D1,2∼Dm
,1,Dm
,2)과 주사선(S1∼Sn)에 의해 정의되는 화소 영역에 화소 회로(110)가 형성되어 있으며, 각 화소 영역은 두 개의 데이터선과 하나의 주사선에 의해 형성된다. The data lines D 1 , 1 , D 1,2 to D m , 1 , D m , and 2 transfer data voltages corresponding to grayscale data to the pixel circuit. The
아래에서는 각 화소 영역에 위치하는 두 개의 데이터선 중 화소 영역에서 왼쪽에 위치하는 데이터선을 제1 데이터선이라 하며, 오른 쪽에 위치하는 데이터선을 제2 데이터선이라 한다.In the following, the data line positioned on the left side of the pixel region among the two data lines positioned in each pixel region is called the first data line, and the data line positioned on the right side is called the second data line.
제1 주사 드라이버(200)는 제1 그룹의 주사선에 주사 신호를 순차적으로 인가한다. 제2 주사 드라이버(200, 300)는 제2 그룹의 주사선에 주사 신호를 순차적으로 인가한다. 이 때, 복수의 주사선 중 홀수의 주사선은 제1 그룹에 포함되며, 짝수의 주사선은 제2 그룹에 포함된다. 따라서, 제1 및 제2 주사 드라이버(200, 300)는 복수의 주사선에 순차적으로 주사 신호를 인가하기 위해서 서로 교대로 주사 신호를 인가한다. The
그리고 제1 및 제2 주사 드라이버(200, 300)는 인접한 두 주사선에 인가되는 주사 신호가 서로 적어도 일부인 기간이 겹치도록 한다. 아래에서는 이를 ‘중첩’이라 표현한다. 그리고 상기 제1 그룹의 주사선 중 서로 이웃하는 주사선에 인가되는 주사 신호는 서로 중첩되지 않으며, 이는 제2 그룹의 주사선에도 동일하게 적용된다.The first and
즉, 제1 주사 드라이버(200)가 2j-1 번째 주사선에 주사 신호를 인가하는 동안, 제2 주사 드라이버(300)가 2j 번째 주사선에 주사 신호를 인가한다. That is, while the
제1 데이터 드라이버(400)는 제1 데이터선에 데이터 전압을 인가하고, 제2 데이터 드라이버(500)는 제2 데이터선에 데이터 전압을 인가한다.The
계조 전압 발생부(600)는 계조 데이터에 해당하는 크기를 갖는 계조 전압을 생성하여 제1 및 제2 데이터 드라이버(400, 500)로 전달한다.The
타이밍 제어기(700)는 외부 또는 그래픽 제어기(도시하지 않음)로부터 계조 데이터 신호(R, G, B DATA), 수평 동기 신호(Hsync), 수직 동기 신호(Vsync)를 입 력받아 필요한 제어신호(Sg, Sd, Sb)를 각각 제1 및 제2 주사 드라이버(200, 300), 제1 및 제2 데이터 드라이버(400, 500) 및 광원 제어기(도시하지 않음)로 전달하고, 계조 데이터(R, G, B DATA)를 계조 전압 발생부(600)로 전달한다.The
발광 다이오드(도시하지 않음)는 각각 R, G, B에 해당하는 광을 액정 표시 패널(100)에 출력하며, 광원 제어기(도시하지 않음)는 발광 다이오드(도시하지 않음)의 점등 시기를 제어한다.A light emitting diode (not shown) outputs light corresponding to R, G, and B to the liquid
본 발명의 실시 예에서는 백 라이트로서 발광 다이오드(도시하지 않음)를 사용하였으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.In the embodiment of the present invention, a light emitting diode (not shown) is used as the backlight, but the present invention is not limited thereto.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시 장치의 화소 회로도이다. 도 3에서는 2j-1, 2j, 2j+1 번째 주사선(S2j-1, S2j, S2j+1)만 도시하였으며, k 번째, k+1 번째 제1 및 제2 데이터선(Dk ,1, Dk ,2, Dk +1,1 , Dk +1,2)만 도시하였다.3 is a pixel circuit diagram of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention. In FIG. 3, only the 2j-1, 2j, 2j + 1 th scan lines S 2j-1 , S 2j , S 2j + 1 are shown, and the k th, k + 1 th first and second data lines D k , 1 , D k , 2 , D k +1,1 , D k +1,2 ) only.
도 3에 나타낸 바와 같이, 각 화소 회로(110)는 TFT(10a, 10b) 및 액정 커패시터(C1)를 포함한다. As shown in Fig. 3, each
TFT(10a)는 제1 그룹의 주사선(S2j-1, S2j+1)과 제1 데이터선(Dk
,1
, Dk
+1,1)에 각각 게이트 전극과 소스 전극이 연결된다. 그리고 TFT(10b)는 제2 그룹의 주사선(S2j)과 제2 데이터선(Dk
,2,Dk
+1,2)에 각각 게이트 전극과 소스 전극이 연결된다. In the
이처럼 연결된 TFT(10a, 10b)는 제1 그룹의 주사선과 제1 데이터선에 의해 형성되는 화소 영역과, 제2 그룹의 주사선과 제2 데이터선에 의해 형성되는 화소 영역에서 서로 다른 방향에 위치하게 된다. The
액정 커패시터(C1)는 TFT(10a, 10b)의 드레인 전극과 공통 전압(Vcom) 사이에 연결된다.The liquid crystal capacitor C1 is connected between the drain electrode of the
다음으로 각 화소 회로의 TFT에 대해서 도 4 및 도 5를 참고로 하여 구체적으로 설명한다.Next, the TFT of each pixel circuit will be described in detail with reference to FIGS. 4 and 5.
도 4는 도 3에 도시된 A부분의 화소 회로에 대한 배치도이고, 도 5는 Ⅰ-Ⅰ’선을 따라 절개한 단면도이다.FIG. 4 is a layout view of the pixel circuit of the portion A shown in FIG. 3, and FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line II ′.
도 4 및 도 5에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 화소 회로에는 투명한 절연 기판(120) 위에 일 방향으로 길게 형성되며, 서로 분리되어 있는 복수의 주사선(121, 122)이 형성되어 있다. 도 4 및 도 5에서는 도 3에 도시된 주사선(S2j-1, S2j)을 주사선(121, 122)으로 표기하고, 제1 및 제2 데이터선(Dk
,1, Dk
,2)을 각각 제1 및 제2 데이터선(171, 172)로 표기하였다.4 and 5, in the pixel circuit according to the exemplary embodiment of the present invention, a plurality of
주사선(121, 122)은 복수의 돌출부를 가지며, 돌출부는 TFT의 게이트 전극(124a, 124b)으로 사용된다. 그리고 주사선(121, 122)의 한쪽 끝 부분은 제1 및 제2 주사 드라이버(도시하지 않음)로부터 전달되는 신호를 전달받기 위해 사용된다.The scanning lines 121 and 122 have a plurality of protrusions, and the protrusions are used as the
이런 주사선(121, 122)은 크롬(Cr), 티타늄(Ti), 탄탈륨(Ta), 몰리브덴(Mo), 구리(Cu), 은(Ag), 알루미늄(Al) 또는 이들의 합금으로 단층(도시하지 않음) 또는 복수층으로 형성할 수 있다. 여기서, 은 또는 알루미늄을 포함하는 경우에는 다른 물질, 특히 ITO 또는 IZO 등과 물리적, 화학적, 전기적 접촉 특성이 좋으며 산화에 강한 금속층을 더 포함할 수 있다. 그리고 주사선(121, 122)을 덮도록 게이트 절연 막(140)이 형성되어 있다. 게이트 절연막(140)은 질화 규소 또는 산화 규소 등으로 형성되어 있으며, 게이트 절연막(140)의 소정 영역 위에는 불순물이 도핑되지 않은 비정질 규소로 이루어진 반도체층(154a, 154b)이 형성되어 있다.The scanning lines 121 and 122 may be formed of a single layer of chromium (Cr), titanium (Ti), tantalum (Ta), molybdenum (Mo), copper (Cu), silver (Ag), aluminum (Al), or an alloy thereof. Or a plurality of layers. In this case, when silver or aluminum is included, other physical materials, particularly ITO or IZO, etc., may further include a metal layer having good physical, chemical, and electrical contact properties and strong oxidation resistance. The
반도체층(154a, 154b)은 주사선(121, 122)과 제1 및 제2 데이터선(171, 172) 사이의 절연을 강화하고 상부층과의 밀착성을 증가시키기 위하여 주사선(121, 122)과 만나는 부분에서 폭이 확대 형성되어 있다. The semiconductor layers 154a and 154b meet the
그리고 반도체층(154)의 상부에는 불순물로 도핑되어 있는 비정질 규소 또는 실리사이드를 포함하는 소스부 저항성 접촉층(ohmic contact)(163a, 163b) 및 드레인부 저항성 접촉층(ohmic contact)(165a, 165b)이 형성되어 있다.A source ohmic contact (163a, 163b) and a drain ohmic contact (165a, 165b) including an amorphous silicon or silicide doped with an impurity on top of the semiconductor layer 154 Is formed.
소스부 및 드레인부 저항성 접촉층(ohmic contact)(163a, 163b, 165a, 165b)은 그 하부의 반도체층(154a, 154b)와 그 상부의 데이터선(171, 172) 및 드레인 전극(175a, 175b) 사이에만 존재하며 접촉 저항을 낮추어 주는 역할을 한다. The source and drain
소스부 저항성 접촉층(163a, 163b) 위에는 주사선(121, 122)과 교차하여 화소 영역을 정의하는 복수의 데이터선 즉, 제1 및 제2 데이터선(171, 172)이 형성되어 있다. 제1 및 제2 데이터선(171, 172)은 화소 영역을 가로 질러 주사선과 교차하는 방향으로 길게 형성되어 있고, TFT의 반도체층(154a, 154b)과 적어도 일부분이 중첩되는 소스 전극(173a, 173b)을 가진다. 이 때, 소스 전극(173a)은 제1 그룹에 포함되는 주사선(121)과 중첩되고, 소스 전극(173b)은 제2 그룹에 포함되는 주사선(122)과 중첩된다.A plurality of data lines, that is, first and
드레인부 저항성 접촉층(165a, 165b) 위에는 게이트 전극(124a, 124b)을 중 심으로 소스 전극(173a, 173b)과 일정거리 대향하고 있으며 게이트 전극(124a, 124b) 및 반도체층(154a, 154b)과 일부분이 중첩하는 드레인 전극(175a, 175b)이 형성되어 있다. 드레인 전극(175a)은 주사선(121)과 중첩되고, 드레인 전극(175b)는 주사선(122)과 중첩된다.On the drain
제1 및 제2 데이터선(171, 172) 및 드레인 전극(175a, 175b)도 주사선(121, 122)과 같이 크롬, 티타늄, 탄탈륨, 몰리브덴, 은, 구리, 알루미늄 또는 이들의 합금으로 단층(도시하지 않음) 또는 복수층으로 형성할 수 있다. 이 때, 알루미늄 또는 은을 포함하는 경우에는 다른 물질 특히 ITO, IZO등과 접촉 특성이 우수한 금속막을 더 포함하는 복수층으로 형성할 수 있다.Like the
드레인 전극(175a, 175b) 및 소스 전극(173a, 173b)으로 가려지지 않는 반도체층(151)의 상부에는 산화 규소 또는 질화 규소 등의 절연 물질로 형성되어 있는 보호막(180)이 형성되어 있다.A
이 때, 화소 전극(190a, 190b)은 접촉구(181, 182)를 통하여 드레인 전극(175a, 175b)과 물리적, 전기적으로 연결되어 드레인 전극(175a, 175b)으로부터 데이터 전압을 인가 받는다. 데이터 전압이 인가된 화소 전극(190a, 190b)은 다른 표시판의 공통 전극(도시하지 않음)과 함께 전계(electric filed)을 생성함으로써 두 전극 사이의 액정 분자들을 재배열시킨다.In this case, the
상술한 바와 같이, TFT는 게이트 전극(124a, 12b) 위에 형성되어 있는 반도체층(154a, 154b)과 함께 소스 전극(173a, 173b) 및 드레인 전극(175a, 175b)에 의해서 이루어진다. 그리고 본 발명에서의 TFT는 제1 그룹에 포함된 주사선(121)과 제1 데이터선(171)이 만나는 부분과 제2 그룹에 포함된 주사선(122)과 제2 데이터선(172)이 만나는 부분에 형성된다. 이렇게 되면, 제1 데이터선(171)과 제2 데이터선(172)이 하나의 화소 영역에서 서로 마주보고 형성되어 있으므로, 도 4처럼 제1 그룹에 포함된 주사선(121)과 제1 데이터선(171)이 만나는 부분에 형성되는 TFT와 제2 그룹에 포함된 주사선(122)과 제2 데이터선(172)이 만나는 부분에 형성되는 TFT가 서로 다른 방향에 위치하게 된다. As described above, the TFT is formed by the
다음, 도 3 및 도 6를 참고로 하여 상술한 바와 같이 구성된 화소 회로의 동작에 대해서 상세하게 설명한다.Next, the operation of the pixel circuit constructed as described above with reference to FIGS. 3 and 6 will be described in detail.
도 6은 도 3에 도시된 화소 회로의 구동 파형도이다.FIG. 6 is a driving waveform diagram of the pixel circuit shown in FIG. 3.
도 6에 나타낸 바와 같이, 시점(t1)에서 제1 주사 드라이버(200)에 의해 제1 그룹의 주사선에 포함된 적어도 하나의 주사선(S2j-1)에 주사 신호를 인가한다. 그러면, 주사선(S2j-1)으로부터 주사 신호가 TFT의 게이트에 인가되어 TFT가 턴온된다. 그리고 제1 데이터 드라이버(400)에 의해 해당 계조 전압이 데이터선(Dk
,1)에 인가되어 이 데이터선(Dk
,1)으로부터 데이터 전압이 TFT를 통해 각 화소 전극에 인가된다.As shown in FIG. 6, the scan signal is applied to the at least one scan line S 2j-1 included in the first group of scan lines by the
그리고 제1 주사 드라이버(200)에 의해 주사선(S2j-1)에 주사 신호가 인가되는 동안 시점(t2)에서 제2 주사 드라이버(300)에 의해 제2 그룹의 주사선에 포함된 주사선(S2j)에 주사 신호가 인가된다. 그러면, 주사선(S2j)으로부터 주사 신호가 TFT의 게이트에 인가되어 TFT가 턴온된다. 그리고 제2 데이터 드라이버(500)에 의해 해당 계조 전압이 데이터선(Dk
,2)에 인가되어 이 데이터선(Dk
,2)으로부터 데이터 전압이 TFT를 통해 각 화소 전극에 인가된다.And a first scan driver by a
이와 동일한 방법으로, 제2 주사 드라이버(300)에 의해 주사선(S2j)에 주사 신호가 인가되는 동안 시점(t3)에서 제1 주사 드라이버(200)에 의해 제1 그룹의 주사선에 포함된 주사선(S2j+1)에 주사 신호를 인가하고 제1 데이터 드라이버(400)에 의해 해당 계조 전압이 데이터선(Dk
,1)에 인가되어 각 화소 전극에 전달된다. In the same manner, while the scan signal is applied to the scan line S 2j by the
이처럼, 복수의 주사선을 제1 그룹 및 제2 그룹의 주사선으로 분할하고, 각 그룹에 포함된 주사선에 주사 신호를 인가하기 위한 제1 및 제2 주사 드라이버가 각각 존재하여 제1 그룹의 적어도 하나의 주사선에 주사 신호가 인가되는 시간과 이 주사선과 연속되는 제2 그룹의 적어도 하나의 주사선에 주사 신호가 인가되는 시간을 중첩시킬 수 있으므로 복수의 주사선에 주사 신호를 인가하는 시간이 단축된다. 그리고 각 그룹에서 주사 신호가 인가된 화소 영역에 포함되는 데이터선에 데이터 전압을 각각 인가하기 위한 제1 및 제2 데이터 드라이버가 각각 존재하여 이처럼 주사선에 주사 신호를 중첩시킬 경우에도 해당 계조 전압에 해당하는 데이터 전압을 각 화소 전극에 인가할 수 있다.As such, the plurality of scan lines may be divided into scan lines of the first group and the second group, and first and second scan drivers for applying scan signals to the scan lines included in each group may be present, respectively, and thus, at least one of the first groups may be used. Since the time when the scan signal is applied to the scan line and the time when the scan signal is applied to the at least one scan line of the second group continuous with the scan line can be superimposed, the time for applying the scan signal to the plurality of scan lines is shortened. In addition, the first and second data drivers for applying the data voltage to the data lines included in the pixel areas to which the scan signals are applied in each group are respectively present, and thus the scan voltages overlap the scan lines. The data voltage can be applied to each pixel electrode.
그리고 본 발명의 실시 예에서는 인접한 주사선에 인가되는 주사 신호를 중첩시키기 위해 제1 및 제2 주사 드라이버를 별도로 두었지만, 하나의 주사 드라이버에서도 구현할 수 있다.In the embodiment of the present invention, the first and second scan drivers are separately provided to overlap scan signals applied to adjacent scan lines, but may be implemented in one scan driver.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다양한 변경이나 변형이 가능하다. 예컨대, 필드 순차 방식의 액정 표시 장치 뿐만 아니라, 컬러 필터 방식의 액정 표시 장치에도 적용될 수 있다.Although the preferred embodiment of the present invention has been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and variations are possible. For example, the present invention can be applied to not only a field sequential liquid crystal display but also a color filter liquid crystal display.
본 발명에 의하면, 복수의 주사선을 제1 그룹 및 제2 그룹을 포함하는 복수의 그룹으로 나누고, 각 그룹에서 주사 순서가 교대로 이루어지며, 각 그룹의 주사선에 주사 신호를 인가할 때 적어도 일부인 기간이 서로 중첩되므로 주사 시간이 단축되어 표시 시간이 줄어든다.According to the present invention, a plurality of scan lines are divided into a plurality of groups including a first group and a second group, the scanning order is alternately performed in each group, and at least part of a period when a scan signal is applied to the scan lines of each group. Since they overlap each other, scanning time is shortened and display time is reduced.
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