KR101267079B1 - Liquid crystal display and driving method thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 데이터 라인 쉐어링 구조에서, 픽셀 충전 특성을 향상시키고, 소비 전력을 절감하기 위한 것으로, 수평 방향으로 복수의 픽셀들이 배치되어 픽셀 라인을 이루고, 픽셀 라인의 픽셀들에 엇갈려 접속되는 한 쌍의 게이트 라인이 픽셀 라인의 상하로 배열되며, 두 개의 픽셀이 하나의 데이터 라인을 공유하는 액정 패널, 액정 에 스캔 신호 및 데이터 전압을 각각 공급하는 게이트 구동부 및 소스 구동부, 구동 타이밍을 제어하는 타이밍 컨트롤러부를 포함하며, 인접하는 한 쌍의 픽셀 사이에 배치된 M번째(M은 자연수) 데이터 라인이 한 쌍의 픽셀 중 일측 픽셀에 접속되면, 다른측 픽셀은 M-1번째 또는 M+1번째 데이터 라인에 접속되고, 픽셀 라인마다 M번째 데이터 라인에 접속되는 픽셀의 방향이 바뀌는 액정 표시 장치 및 그의 구동 방법을 제공한다.The present invention is to improve pixel charging characteristics and to reduce power consumption in a data line sharing structure. A plurality of pixels are arranged in a horizontal direction to form a pixel line, and a pair of pixels connected to the pixels of the pixel line are alternately connected. A gate line is arranged above and below the pixel line, the liquid crystal panel in which two pixels share one data line, a gate driver and a source driver for supplying scan signals and data voltages to the liquid crystal, and a timing controller for controlling driving timing. If an Mth (M is a natural number) data line disposed between an adjacent pair of pixels is connected to one of the pair of pixels, the other pixel is connected to the M-1 or M + 1th data line. Provided are a liquid crystal display device and a driving method thereof, the pixels being connected and the direction of pixels connected to the Mth data line is changed for each pixel line. .
액정 표시 장치, 데이터 라인 쉐어링, 컬럼 인버젼, 도트 인버젼 Liquid Crystal Display, Data Line Sharing, Column Inversion, Dot Inversion
Description
도 1은 종래 기술에 따른 액정 표시 장치의 개략적인 구성도이다.1 is a schematic configuration diagram of a liquid crystal display according to the related art.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 구성도이다.2 is a block diagram of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 3은 도 2에 나타난 액정 패널의 일부를 도시한 세부 구성도이다.FIG. 3 is a detailed block diagram illustrating a part of the liquid crystal panel shown in FIG. 2.
도 4는 도 3의 액정 패널이 컬럼 인버젼 방식으로 구동되는 경우, 픽셀 충전 분포도이다.FIG. 4 is a pixel charge distribution diagram when the liquid crystal panel of FIG. 3 is driven in a column inversion scheme.
도 5는 도 3의 액정 패널이 컬럼 인버젼 방식으로 구동되는 경우, 데이터 전압의 변화를 나타낸 도면이다.FIG. 5 is a diagram illustrating a change in data voltage when the liquid crystal panel of FIG. 3 is driven in a column inversion scheme.
도 6은 본 발명의 일시예에 따른 액정 표시 장치의 구동 방법을 나타낸 흐름도이다.6 is a flowchart illustrating a method of driving a liquid crystal display according to an embodiment of the present invention.
(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)DESCRIPTION OF THE REFERENCE NUMERALS (S)
100: 액정 패널 110: 게이트 구동부100: liquid crystal panel 110: gate driver
120: 소스 구동부 130: 타이밍 컨트롤러부120: source driver 130: timing controller
GL: 게이트 라인 DL: 데이터 라인GL: gate line DL: data line
PL: 픽셀 라인 TFT: 박막 트랜지스터PL: pixel line TFT: thin film transistor
본 발명은 액정 표시 장치 및 그의 구동 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 데이터 라인 쉐어링(data line sharing) 구조의 액정 표시 장치 및 그의 구동 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a liquid crystal display device and a driving method thereof, and more particularly, to a liquid crystal display device having a data line sharing structure and a driving method thereof.
액정 표시 장치는 투명 절연 기판인 상, 하부 기판 사이에 이방성 유전율을 갖는 액정층을 형성한 후, 액정층에 형성되는 전계의 세기를 조정하여 액정 물질의 분자 배열을 변경시키고, 이를 통하여 표시면인 상부 기판에 투과되는 빛의 양을 조절함으로써 원하는 화상을 표현하는 표시 장치이다. 액정 표시 장치로는 박막 트랜지스터(TFT: Thin Film Transistor)를 스위칭 소자로 이용하는 박막 트랜지스터 액정 표시 장치(TFT LCD)가 주로 사용되고 있다.The liquid crystal display device forms a liquid crystal layer having anisotropic dielectric constant between upper and lower substrates, which are transparent insulating substrates, and then adjusts the intensity of an electric field formed in the liquid crystal layer to change the molecular arrangement of the liquid crystal material, thereby The display device expresses a desired image by adjusting the amount of light transmitted through the upper substrate. As a liquid crystal display device, a thin film transistor liquid crystal display (TFT LCD) using a thin film transistor (TFT) as a switching element is mainly used.
이러한 액정 표시 장치는 화상이 표시되는 액정 패널을 포함하게 되는데, 액정 패널을 구동할 때에는 내부 액정의 열화를 방지하고, 화상의 표시 품질을 향상시키기 위하여 일정한 단위로 극성을 반전하여 구동하는 인버젼 구동 방법이 사용되는 것이 일반적이다. 인버젼 구동 방법은 극성이 반전되는 단위에 따라 프레임 인버젼(Frame Inversion) 방식, 컬럼 인버젼(Column Inversion) 방식, 도트 인버젼 방식(Dot Inversion)으로 구분된다.Such a liquid crystal display includes a liquid crystal panel in which an image is displayed. When driving the liquid crystal panel, inversion driving is performed in which the polarity is inverted in a predetermined unit to prevent deterioration of the internal liquid crystal and to improve display quality of the image. It is common for the method to be used. The inversion driving method is classified into a frame inversion method, a column inversion method, and a dot inversion method according to the unit of polarity inversion.
도 1은 종래 기술에 따른 액정 표시 장치의 개략적인 구성도로서, 데이터 라인 쉐어링 구조의 액정 표시 장치를 이루는 적색, 녹색, 청색 픽셀(R, G, B)들을 도시하고 있다.FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a liquid crystal display according to the related art, and illustrates red, green, and blue pixels R, G, and B constituting a liquid crystal display having a data line sharing structure.
도 1을 참조하면, 하나의 픽셀 라인(PL1, PL2, …)을 이루는 픽셀들의 상, 하부에 두 개의 게이트 라인(GL1, GL2, GL3, GL4, …)이 각각 배치되며, 하나의 데이터 라인(DL1, DL2, DL3, …)을 인접한 두 개의 픽셀들이 공유하고 있다.Referring to FIG. 1, two gate lines GL1, GL2, GL3, GL4,... Are disposed above and below pixels forming one pixel line PL1, PL2,... DL1, DL2, DL3, ...) are shared by two adjacent pixels.
이러한 액정 표시 장치는 두 개의 게이트 라인(GL1, GL2, GL3, GL4, …)을 사용하여 각 픽셀 라인(PL1, PL2, …)의 짝수 픽셀들과 홀수 픽셀들을 독립적으로 구동한다.The liquid crystal display uses two gate lines GL1, GL2, GL3, GL4,... To independently drive even and odd pixels of each pixel line PL1, PL2,...
일례로, 첫번째, 두번째 게이트 라인(GL1, GL2)에는 첫번째 픽셀 라인(PL1)의 짝수/홀수 픽셀들이 연결되어 있으며, 첫번째 게이트 라인(GL1)으로 인가되는 스캔 신호에 의해 첫번째 픽셀 라인(PL1)의 짝수 픽셀들이 구동되고, 이후 두번째 게이트 라인(GL2)으로 인가되는 스캔 신호에 의해 같은 픽셀 라인(PL1)의 홀수 픽셀들이 구동된다.For example, even / odd pixels of the first pixel line PL1 are connected to the first and second gate lines GL1 and GL2, and the scan signal is applied to the first gate line GL1. Even pixels are driven, and then odd pixels of the same pixel line PL1 are driven by a scan signal applied to the second gate line GL2.
이와 같이, 종래의 액정 표시 장치는 2개의 게이트 라인(GL1, GL2, GL3, GL4, …)을 사용하여 각 픽셀 라인(PL1, PL2, …)의 홀수 픽셀과 짝수 픽셀을 구동하게 된다.As described above, the conventional liquid crystal display device uses two gate lines GL1, GL2, GL3, GL4, ... to drive odd pixels and even pixels of each pixel line PL1, PL2, ....
그런데, 이러한 구조의 액정 표시 장치는 1개의 픽셀 라인(PL1, PL2, …)을 2개의 게이트 라인(GL1, GL2, GL3, GL4, …)을 사용하여 구동하여야 하므로, 1 프레임 기간 동안 2배의 게이트 라인(GL1, GL2, GL3, GL4, …)을 모두 구동시켜야 한다. 이를 위하여, 1 픽셀 충전 시간을 1 수평 기간(1H)에서 1/2 수평 기간(H/2)으로 감소시키게 되므로, 충분한 픽셀 충전 시간을 확보하기 어려워 화질이 저하되는 문제점이 있다.However, the liquid crystal display having such a structure requires driving one pixel line PL1, PL2, ... by using two gate lines GL1, GL2, GL3, GL4, ..., thus doubling the amount of time during one frame period. The gate lines GL1, GL2, GL3, GL4, ... must all be driven. To this end, since one pixel charge time is reduced from one horizontal period 1H to one half horizontal period H / 2, there is a problem that it is difficult to secure sufficient pixel charging time and the image quality is degraded.
또한, 화질의 열화를 개선하고자 도트 인버젼 방식을 적용하여 데이터 라인(DL1, DL2, DL3, …)으로 인가되는 데이터 전압의 극성을 픽셀 단위로 반전시키게 되면, 데이터 라인(DL1, DL2, DL3, …)을 구동하는 소스 구동부의 전력 소모가 과도하게 커지는 문제점이 있다.In addition, when the polarity of the data voltage applied to the data lines DL1, DL2, DL3, ... is inverted in units of pixels by applying the dot inversion method to improve the deterioration of image quality, the data lines DL1, DL2, DL3, There is a problem that the power consumption of the source driver for driving…) is excessively large.
따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 픽셀 충전 특성을 향상시키고, 소비 전력을 절감할 수 있는 데이터 라인 쉐어링 구조의 액정 표시 장치를 제공하는 것이다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a liquid crystal display device having a data line sharing structure capable of improving pixel charging characteristics and reducing power consumption.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 상술한 액정 표시 장치를 효율적으로 구동할 수 있는 액정 표시 장치의 구동 방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a method of driving a liquid crystal display device capable of efficiently driving the aforementioned liquid crystal display device.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description are exemplary and explanatory and are not intended to limit the invention to the precise forms disclosed. Other objects, which will be apparent to those skilled in the art, It will be possible.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 액정 표시 장치는 수평 방향으로 복수의 픽셀들이 배치되어 픽셀 라인을 이루고, 상기 픽셀 라인의 픽셀들에 엇갈려 접속되는 한 쌍의 게이트 라인이 상기 픽셀 라인의 상하로 배열되며, 두 개의 픽셀이 하나의 데이터 라인을 공유하는 액정 패널, 상기 액정 패널의 게이트 라인들에 스캔 신호를 공급하기 위한 게이트 구동부, 상기 액정 패널의 데이터 라 인들에 데이터 전압을 공급하기 위한 소스 구동부, 상기 게이트 구동부 및 상기 소스 구동부의 구동 타이밍을 제어하는 타이밍 컨트롤러부를 포함하며, 인접하는 한 쌍의 픽셀 사이에 배치된 M번째(M은 자연수) 데이터 라인이 상기 한 쌍의 픽셀 중 일측 픽셀에 접속되면, 다른측 픽셀은 M-1번째 또는 M+1번째 데이터 라인에 접속되고, 상기 픽셀 라인마다 상기 M번째 데이터 라인에 접속되는 픽셀의 방향이 바뀌는 것을 특징으로 한다.In the liquid crystal display according to the present invention for achieving the above technical problem, a plurality of pixels are arranged in a horizontal direction to form a pixel line, and a pair of gate lines connected to the pixels of the pixel line are connected up and down of the pixel line. A liquid crystal panel in which two pixels share one data line, a gate driver for supplying a scan signal to gate lines of the liquid crystal panel, and a data voltage for supplying data voltages to data lines of the liquid crystal panel A timing controller for controlling driving timing of the source driver, the gate driver, and the source driver, wherein an M-th (M is a natural number) data line disposed between a pair of adjacent pixels includes one pixel of the pair of pixels; When connected to the other side pixel is connected to the M-1 or M + 1st data line, the pixel line Characterized in that the direction of the pixels coupled to the M th data line changes.
또한, 본 발명에 따른 액정 표시 장치의 구동 방법은 a) 구동 타이밍을 제어하기 위한 게이트 제어 신호 및 데이터 제어 신호를 생성하는 단계; b) 상기 게이트 제어 신호에 응답하여 게이트 라인들에 순차적으로 스캔 신호를 공급하는 단계; c) 입력된 화소 데이터에 대응하는 데이터 전압을 생성하고, 상기 데이터 제어 신호에 응답하여 컬럼(column) 단위로 극성을 반전하여 상기 데이터 전압을 데이터 라인들로 출력하는 단계; d) 상기 데이터 라인들과 픽셀 라인을 이루는 픽셀들의 접속 구조에 의하여 픽셀들의 극성을 도트 단위로 반전하면서 상기 데이터 전압을 충전하는 단계; e) 상기 스캔 신호와 상기 데이터 전압에 따라 화상을 표시하는 단계를 포함하고, 상기 d)단계에서, 인접하는 한 쌍의 픽셀 사이에 배치된 M번째(M은 자연수) 데이터 라인이 상기 한 쌍의 픽셀 중 일측 픽셀을 구동하면, 다른측 픽셀은 M-1번째 또는 M+1번째 데이터 라인에 의하여 구동되는 것을 특징으로 한다.In addition, the driving method of the liquid crystal display according to the present invention comprises the steps of: a) generating a gate control signal and a data control signal for controlling the driving timing; b) sequentially supplying scan signals to gate lines in response to the gate control signal; c) generating a data voltage corresponding to the input pixel data, outputting the data voltage as data lines by inverting polarity in column units in response to the data control signal; d) charging the data voltage while inverting the polarity of the pixels in units of dots by a connection structure of the pixels forming the data lines and the pixel lines; e) displaying an image according to the scan signal and the data voltage, and in step d), the Mth (M is a natural number) data line disposed between a pair of adjacent pixels When one of the pixels is driven, the other pixel is driven by the M-1 or M + 1 th data line.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.Specific details of other embodiments are included in the detailed description and the drawings. Advantages and features of the present invention and methods for achieving them will be apparent with reference to the embodiments described below in detail with the accompanying drawings. Like reference numerals refer to like elements throughout.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치 및 그의 구동 방법에 대 하여 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a liquid crystal display according to an exemplary embodiment and a driving method thereof will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 구성도이다.2 is a block diagram of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치는 액정 패널(100), 액정 패널(100)의 게이트 라인들(GL1, GL2, GL3, GL4, …)을 구동하기 위한 게이트 구동부(110), 액정 패널(100)의 데이터 라인들(DL1, DL2, DL3, …)을 구동하기 위한 소스 구동부(120), 게이트 구동부(110) 및 소스 구동부(120)의 구동 타이밍을 제어하기 위한 타이밍 컨트롤러부(130) 등을 포함한다.Referring to FIG. 2, a liquid crystal display according to an exemplary embodiment may include a gate driver for driving the
편의상, 이하에서는, 위치를 구분할 필요가 없는 경우 게이트 라인들(GL1, GL2, GL3, GL3, GL4, …)을 게이트 라인(GL)으로, 데이터 라인들(DL1, DL2, DL3, …)을 데이터 라인(DL)으로, 픽셀 라인들(PL1, PL, …)을 픽셀 라인(PL)으로 각각 기재하기로 한다.For convenience, hereinafter, gate lines GL1, GL2, GL3, GL3, GL4,... Are used as gate lines GL, and data lines DL1, DL2, DL3,... As the line DL, the pixel lines PL1, PL, ... are described as the pixel line PL, respectively.
액정 패널(100)은 매트릭스 형태로 배열된 복수의 픽셀들로 이루어지며, 게이트 라인(GL)들과 데이터 라인(DL)들이 수평 및 수직 방향으로 교차 배치되어 각 픽셀을 정의하게 된다. 수평 방향으로 배열된 픽셀들은 하나의 픽셀 라인(PL)을 구성하게 되며, 픽셀 라인(PL)을 이루는 픽셀들의 상, 하부에는 2개의 게이트 라인(GL)이 각각 배열된다.The
각 픽셀은 게이트 라인(GL)들을 통해 공급되는 스캔 신호와 데이터 라인(DL)들을 통해 공급되는 데이터 전압에 따라 화상을 표시한다. 액정 패널(100)의 보다 세부적인 구성은 도 3 부분에서 설명하기로 한다.Each pixel displays an image according to a scan signal supplied through the gate lines GL and a data voltage supplied through the data lines DL. A more detailed configuration of the
게이트 구동부(110)는 타이밍 컨트롤러부(130)로부터 공급되는 게이트 제어 신호(GCS)에 응답하여 액정 패널(100)의 게이트 라인(GL)들에 순차적으로 쉬프트되는 스캔 신호를 공급한다.The
소스 구동부(120)는 감마 전압들을 이용해 타이밍 컨트롤러부(130)로부터 전달되는 적색, 녹색, 청색의 화소 데이터를 데이터 전압으로 변환하고, 타이밍 컨트롤러부(130)로부터 공급되는 데이터 제어 신호(DCS)에 응답하여 데이터 전압을 데이터 라인(DL)들로 공급한다.The
이때, 데이터 제어 신호(DCS)는 데이터 전압의 극성을 (+)(-)로 제어하는 극성 제어 신호(POL)를 포함하게 되며, 극성 제어 신호(POL)에 따라 데이터 라인(DL)들을 통해 출력되는 데이터 전압의 극성을 도트(dot), 컬럼(column), 프레임(frame) 등 일정 단위마다 반전시키게 된다.At this time, the data control signal DCS includes a polarity control signal POL for controlling the polarity of the data voltage to be positive (+), and is output through the data lines DL according to the polarity control signal POL. The polarity of the data voltage is inverted for each unit such as a dot, a column, or a frame.
타이밍 컨트롤러부(130)는 외부의 시스템으로부터 적색, 녹색, 청색의 화소 데이터를 수신하여 재정렬 처리 등을 수행한 후 소스 구동부(120)로 전달한다. 그리고, 수직 및 수평 동기 신호(H, V), 메인 클럭(CLK), 데이터 인에이블 신호(DE) 등의 여러 클럭 신호들의 제어에 따라 게이트 제어 신호(GCS) 및 데이터 제어 신호(DCS)를 생성하여 게이트 구동부(110) 및 소스 구동부(120)의 구동 타이밍을 제어한다.The
도 3은 도 2에 나타난 액정 패널의 일부를 도시한 세부 구성도이다.FIG. 3 is a detailed block diagram illustrating a part of the liquid crystal panel shown in FIG. 2.
도 3을 참조하면, 액정 패널(100)에는 수평 방향의 게이트 라인(GL)들과 수직 방향의 데이터 라인(DL)들이 교차 배열되면서 픽셀들 각각의 영역을 구분하고, 수평 방향으로 배치된 픽셀들이 픽셀 라인(PL)을 이루게 된다. 픽셀로는 적색, 녹 색, 청색 픽셀(R, G, B)이 구성된다.Referring to FIG. 3, in the
픽셀 라인(PL)을 구성하는 픽셀들의 상, 하부로는 2개의 게이트 라인(GL)이 배열되고, 픽셀 라인(PL)의 상, 하부에 배열되는 한 쌍의 게이트 라인(GL)은 픽셀 라인(PL)을 이루는 픽셀들에 엇갈려 접속된다.Two gate lines GL are arranged above and below the pixels constituting the pixel line PL, and the pair of gate lines GL arranged above and below the pixel line PL may correspond to the pixel line (PL). The pixels constituting PL) are alternately connected.
그리고, 두 개의 픽셀이 하나의 데이터 라인(DL)을 공유하여 데이터 라인(DL)으로 전송된 데이터 전압을 공유(data share)하게 되며, 박막 트랜지스터(TFT)는 하나의 데이터 라인(DL)을 공유하는 두 픽셀에 교대로 데이터 전압을 인가하도록 제어된다.In addition, the two pixels share one data line DL to share a data voltage transmitted to the data line DL, and the thin film transistor TFT shares one data line DL. The data voltage is alternately applied to the two pixels.
여기서, 하나의 데이터 라인(DL)을 공유하는 한 쌍의 픽셀은 수평 방향으로 인접하게 배치된 픽셀이 아니며, 데이터 라인(DL)과 픽셀 라인(PL)의 픽셀들은 도 3에 도시된 것처럼, 일정한 특성을 갖는 구조로 접속된다.Here, the pair of pixels sharing one data line DL are not pixels arranged adjacent to each other in the horizontal direction, and the pixels of the data line DL and the pixel line PL are constant, as shown in FIG. 3. It is connected by the structure which has a characteristic.
이하, 첫번째 픽셀 라인(PL1)을 기준으로 접속 구조를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the connection structure will be described based on the first pixel line PL1.
일단, 한 개의 데이터 라인(DL1, DL2, DL3)을 좌/우측에 있는 두 개의 픽셀이 공유한다. 여기서, 좌/우 양측에 배치되어 하나의 데이터 라인(DL1, DL2, DL3)을 공유하는 두 개의 픽셀 중 하나는 데이터 라인(DL1, DL2, DL3)에 바로 인접하여 있는 픽셀이 아니라, 그 옆에 위치한 픽셀이 된다. 예를 들어 픽셀 P1, P3이 첫번째 데이터 라인(DL1)을 공유하고, 픽셀 P4, P6이 두번째 데이터 라인(DL2)을, 픽셀 PL5, PL7이 세번째 데이터 라인(DL3)을 각각 공유한다.First, two pixels on the left and right share one data line DL1, DL2, DL3. Here, one of the two pixels disposed on both left and right sides and sharing one data line DL1, DL2, DL3 is not a pixel directly adjacent to the data line DL1, DL2, DL3, but next to the pixel. It is the pixel located. For example, pixels P1 and P3 share a first data line DL1, pixels P4 and P6 share a second data line DL2, and pixels PL5 and PL7 share a third data line DL3, respectively.
그러면, 예를 들어, 첫번째 게이트 라인(GL1)과 두번째 게이트 라인(GL2)에 순차적으로 스캔 신호가 인가될 때, 첫번째 데이터 라인(DL1)의 좌측에 연결된 적색 픽셀 P1과 우측에 연결된 청색 픽셀 P3이 순차적으로 충전된다.Then, for example, when a scan signal is sequentially applied to the first gate line GL1 and the second gate line GL2, the red pixel P1 connected to the left side of the first data line DL1 and the blue pixel P3 connected to the right side are connected. It is charged sequentially.
즉, 첫번째 데이터 라인(DL1)의 좌측 측면에 인접하여 위치한 녹색 픽셀 P2 대신 최초 데이터 라인(DL0)의 측면에 인접한 적색 픽셀 P1이 충전되는 것이다. 이와 같은 방식으로, 하나의 데이터 라인(DL1, DL2, DL3) 좌/우에 위치한 두 개의 픽셀 중 한 개의 픽셀은 인접한 다른 데이터 라인(DL0, DL1, DL2, DL3)의 측면에 위치한 픽셀과 교차 연결되어 있다.That is, the red pixel P1 adjacent to the side of the first data line DL0 is charged instead of the green pixel P2 adjacent to the left side of the first data line DL1. In this manner, one of the two pixels located at the left and right of one data line DL1, DL2, DL3 is cross-connected with a pixel located at the side of another adjacent data line DL0, DL1, DL2, DL3. have.
이를 일반화하면, 인접하는 한 쌍의 픽셀 사이에 배치된 M번째(M은 자연수) 데이터 라인(DL)이 한 쌍의 픽셀 중 일측 픽셀에 접속되면, 다른측 픽셀은 M-1번째 또는 M+1번째 데이터 라인(DL)에 접속되고, 픽셀 라인(PL)마다 M번째 데이터 라인(DL)에 접속되는 픽셀의 방향이 바뀌게 된다.Generalizing this, when the M-th (M is a natural number) data line DL disposed between an adjacent pair of pixels is connected to one of the pair of pixels, the other pixel is M-1 or M + 1. The direction of the pixel connected to the first data line DL and connected to the Mth data line DL is changed for each pixel line PL.
즉, M번째 데이터 라인(DL)은 K번째(K는 자연수) 픽셀 라인(PL)에서 좌측 픽셀과 접속된 경우, K+1번째 픽셀 라인(PL)에서 우측 픽셀과 접속된다.That is, when the M-th data line DL is connected to the left pixel in the K-th (K is a natural number) pixel line PL, the M-th data line DL is connected to the right pixel in the K + 1th pixel line PL.
K번째(K는 자연수) 픽셀 라인(PL)에서 M번째 데이터 라인(DL)이 우측 픽셀과 접속되고, 좌측 픽셀의 좌측에 위치한 픽셀과 동시에 접속된 경우, K+1번째 픽셀 라인(PL)에서 M번째 데이터 라인(DL)은 좌측 픽셀과 접속되고, 우측 픽셀의 우측에 위치한 픽셀과 동시에 접속되는 것이다.In the K-th (K is a natural number) pixel line PL, when the M-th data line DL is connected with the right pixel and simultaneously with the pixel located to the left of the left pixel, the K + 1th pixel line PL The Mth data line DL is connected to the left pixel and simultaneously connected to the pixel located to the right of the right pixel.
예를 들어, 첫번째 픽셀 라인(PL1)에서, 첫번째 데이터 라인(DL1)이 우측 픽셀 P3와 접속되면, 첫번째 데이터 라인(DL1)의 다른측에 인접한 좌측 픽셀 P2는 최초 데이터 라인(DL0)에 접속된다. 그리고, 두번째 픽셀 라인(PL2)에서는, 첫번째 데이터 라인(DL1)이 좌측 픽셀과 접속되고, 우측 픽셀은 두번째 데이터 라인(DL2)에 연결된다.For example, in the first pixel line PL1, when the first data line DL1 is connected to the right pixel P3, the left pixel P2 adjacent to the other side of the first data line DL1 is connected to the first data line DL0. . In the second pixel line PL2, the first data line DL1 is connected to the left pixel, and the right pixel is connected to the second data line DL2.
각 픽셀들은 게이트 전극, 소스 및 드레인 전극을 갖는 박막 트랜지스터(TFT)를 통해 게이트 라인(GL) 및 데이터 라인(DL)에 접속된다. 박막 트랜지스터(TFT)는 게이트 라인(GL) 및 데이터 라인(DL)의 교차 부위에 배치되어 각 픽셀과 전기적으로 연결되며, 박막 트랜지스터(TFT)의 게이트 전극은 게이트 라인(GL)에, 소스 전극은 픽셀의 화소 전극(도시되지 않음)에, 드레인 전극은 데이터 라인(DL)에 각각 접속된다.Each pixel is connected to the gate line GL and the data line DL through a thin film transistor TFT having a gate electrode, a source and a drain electrode. The thin film transistor TFT is disposed at the intersection of the gate line GL and the data line DL to be electrically connected to each pixel. The gate electrode of the thin film transistor TFT is connected to the gate line GL, and the source electrode is To the pixel electrode (not shown) of the pixel, the drain electrode is connected to the data line DL, respectively.
픽셀에 접속된 게이트 라인(GL)으로 스캔 신호가 입력되면, 박막 트랜지스터가 턴-온 되어 데이터 라인(DL)으로부터의 데이터 전압을 해당 픽셀로 인가시킨다.When the scan signal is input to the gate line GL connected to the pixel, the thin film transistor is turned on to apply the data voltage from the data line DL to the pixel.
게이트 구동부(110)를 구성하는 드라이버 집적 회로들은 액정 패널(100)의 좌,우로 분리 배치하여 픽셀 라인(PL)의 상부에 배치된 게이트 라인(GL)들과 하부에 배치된 게이트 라인(GL)들을 각각 구동하도록 한다. 이때, 게이트 구동부(110)는 게이트 인 패널(GIP: Gate In Panel) 구조로 액정 패널(100) 상에 실장되도록 구성할 수 있다.The driver integrated circuits constituting the
데이터 전압이 데이터 라인(DL)들로 출력되면, 첫번째, 두번째, 세번째, 네번째 게이트 라인(GL1, GL2, GL3, GL4) 등의 순서로 게이트 라인(GL)들에 스캔 신호가 순차적으로 쉬프트되면서 인가되고, 스캔 신호가 인가됨에 따라 각 게이트 라인(GL)에 접속된 박막 트랜지스터(TFT)들이 턴-온 되면서 소정의 픽셀에 소정의 화소 데이터가 기입된다.When the data voltages are output to the data lines DL, scan signals are sequentially applied to the gate lines GL in the order of the first, second, third, and fourth gate lines GL1, GL2, GL3, GL4, and the like. As the scan signal is applied, the thin film transistors TFTs connected to the respective gate lines GL are turned on, and predetermined pixel data is written in the predetermined pixel.
타이밍 컨트롤러부(130)가 컬럼 단위로 서로 반대 극성을 갖도록 제어하는 극성 제어 신호(POL)을 통해 소스 구동부(120)의 출력을 데이터 라인(DL)마다 극성 반전하도록 제어하면, 인접하는 소스 구동부(120)의 데이터 라인(DL)들로 서로 반대 극성이 출력된다.When the
예를 들어, 도 3에 도시된 것처럼, 첫번째 데이터 라인(DL1)으로 (+)극성의 신호를 출력하고, 두번째 데이터 라인(DL2)으로 (-)극성의 신호를 출력한다.For example, as illustrated in FIG. 3, a signal of positive polarity is output to the first data line DL1, and a signal of negative polarity is output to the second data line DL2.
그러면, 첫번째 데이터 라인(DL1)에 접속된 픽셀들 P1, P3에 (+)극성의 신호가 충전되고, 두번째 데이터 라인(DL2)에 접속된 픽셀들에 (-)극성의 신호가 충전된다. 그리고, 첫번째 데이터 라인(DL1)과 두번째 데이터 라인(DL2)의 접속 구조에 따라 (+)(-)극성의 신호를 인가받는 픽셀들이 픽셀 라인(PL)마다 좌/우측 방향으로 계속 바뀌면서 도 3과 같이 도트 단위로 극성이 반전되는 현상이 일어난다.Then, a positive polarity signal is charged to the pixels P1 and P3 connected to the first data line DL1, and a negative polarity signal is charged to the pixels connected to the second data line DL2. In addition, according to the connection structure between the first data line DL1 and the second data line DL2, pixels receiving the positive polarity signal are continuously changed in the left / right directions for each pixel line PL. Likewise, the polarity is reversed in dots.
이와 같이, 데이터 라인 쉐어링 구조의 액정 패널(100)에서 데이터 라인(DL)의 좌/우측에 엇갈려 배치된 픽셀들을 컬럼 인버젼 방식으로 구동하되, 픽셀들의 접속 구조를 통해 도트 인버젼을 구현할 수 있다.As such, in the
소스 구동부(120)의 컬럼 인버젼 구동이 소스 구동부(120)의 출력인 데이터 라인(DL)과 픽셀들의 접속 구조에 따라 실질적으로는 도트 인버젼 구동으로 나타나게 되므로, 종래의 도트 인버젼 방식에 비해 소비 전력을 현저히 저감하면서도 수평 및 수직 방향으로 1 픽셀 간격으로 반대 극성이 되어 픽셀 충전 특성을 향상시킴으로써 화질 열화를 개선할 수 있다.Since the column inversion driving of the
도 4는 도 3의 액정 패널이 컬럼 인버젼 방식으로 구동되는 경우, 픽셀 충전 분포도이다.FIG. 4 is a pixel charge distribution diagram when the liquid crystal panel of FIG. 3 is driven in a column inversion scheme.
그리고, 도 5는 도 3의 액정 패널이 컬럼 인버젼 방식으로 구동되는 경우, 데이터 전압의 변화를 나타낸 도면으로서, 컬럼 인버젼에 따른 데이터 전압의 변화를 예시하고 있다.5 is a diagram illustrating a change in data voltage when the liquid crystal panel of FIG. 3 is driven in a column inversion scheme, and illustrates a change in data voltage according to column inversion.
도 3과 같은 액정 패널(100)의 픽셀 구조를 갖는 경우, 컬럼 인버젼 방식으로 데이터 라인(DL)들에 데이터 전압을 인가함으로써, 도 4와 같은 도트 인버젼 방식을 구현할 수 있다.In the case of the pixel structure of the
도 4에서, 첫번째 데이터 라인(DL1)에 의해서 구동되는 픽셀들을 굵은 선으로 표시하였다. 첫번째 데이터 라인(DL1)에 (+)극성을 갖는 데이터 전압이 인가되면, 표시된 바와 같이 +1, +2, +3, +4, +5, …의 순서대로 픽셀이 충전된다.In FIG. 4, pixels driven by the first data line DL1 are indicated by thick lines. When a data voltage having a positive polarity is applied to the first data line DL1, as indicated, +1, +2, +3, +4, +5,... The pixels are charged in the order of.
또한, 프레임 인버젼이 적용되면, 두번째 프레임(second frame)의 극성이 첫번째 프레임(first frame)과 반대로 나타나게 되므로, -1, -2, -3, -4, -5, …의 순서대로 픽셀이 충전된다.In addition, when frame inversion is applied, the polarity of the second frame is reversed from that of the first frame, so that -1, -2, -3, -4, -5,... The pixels are charged in the order of.
따라서, 이와 같이, 데이터 라인(DL) 및 픽셀들의 접속 구조와 컬럼 인버젼 구동을 통하여 도트 인버젼을 구현할 수 있으므로, 소스 구동부(120)의 전력 소모를 최소화할 수 있으며, 동시에 픽셀 충전 특성을 향상시켜 데이터 라인 쉐어링(data line sharing)에 따른 충전 시간 감소를 극복할 수 있다.Thus, since the dot inversion can be implemented through the connection structure of the data line DL and the pixels and the column inversion driving, the power consumption of the
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 구동 방법을 나타낸 흐름도로서, 도 2 및 도 3의 액정 표시 장치를 중심으로 한 구동 방법을 나타내고 있다.6 is a flowchart illustrating a method of driving a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention, and illustrates a driving method centering on the liquid crystal display of FIGS. 2 and 3.
먼저, S100 단계에서, 타이밍 컨트롤러부(130)가 구동 타이밍을 제어하기 위한 게이트 제어 신호(GCS) 및 데이터 제어 신호(DCS)를 생성한다. 여기서, 데이터 제어 신호(DCS)는 소스 구동부(120)으로부터 출력되는 신호의 극성을 일정 단위로 반전시키기 위한 극성 제어 신호(POL)를 포함한다.First, in step S100, the
극성 제어 신호(POL)는 컬럼(column) 단위로 소스 구동부(120)의 출력 신호의 극성을 변경하며, 또한, 프레임(frame) 단위로 극성을 변경하는 신호이다.The polarity control signal POL is a signal for changing the polarity of the output signal of the
다음으로, S110 단계에서, 게이트 구동부(110)가 게이트 제어 신호(GCS)에 응답하여 게이트 라인(GL)들에 순차적으로 스캔 신호를 공급한다.Next, in step S110, the
다음으로, S120 단계에서, 소스 구동부(120)가 감마 전압들을 이용해 타이밍 컨트롤러부(130)를 통해 입력된 적색, 녹색, 청색의 화소 데이터를 데이터 전압으로 변환한다. 이때, 소스 구동부(120)는 타이밍 컨트롤러부(130)로부터의 데이터 제어 신호(DCS)에 의해 컬럼(column) 단위로 출력 신호가 되는 데이터 전압의 극성을 반전하도록 제어된다. 소스 구동부(120)로부터 출력되는 데이터 전압은 데이터 라인(DL)들로 공급된다.Next, in step S120, the
다음으로, S130 단계에서, 액정 패널(100)을 구성하는 픽셀들의 접속 구조에 의하여, 픽셀들의 극성이 도트 단위로 반전되면서 데이터 라인(DL)들을 통해 공급된 데이터 전압이 각 픽셀에 충전된다.Next, in step S130, the data voltage supplied through the data lines DL is charged to each pixel while the polarities of the pixels are inverted in units of dots by the connection structure of the pixels constituting the
픽셀들의 접속 구조는 도 3 부분에서 설명한 바와 같다.The connection structure of the pixels is as described in FIG. 3.
보다 구체적으로 살펴보면, 인접하는 한 쌍의 픽셀 사이에 배치된 M번째(M은 자연수) 데이터 라인이 좌/우측 픽셀 중 일측 픽셀을 구동하면, 다른측 픽셀은 M-1 번째 또는 M+1번째 데이터 라인에 의하여 구동된다.More specifically, when the M-th (M is a natural number) data line disposed between an adjacent pair of pixels drives one of the left and right pixels, the other pixel is the M-1 or M + 1th data. Driven by lines.
이때, M번째 데이터 라인은 K번째(K는 자연수) 픽셀 라인에서 좌측 픽셀을 구동하면, K+1번째 픽셀 라인에서 우측 픽셀을 구동한다.In this case, when the M-th data line drives the left pixel in the K-th (K is a natural number) pixel line, the M-th data line drives the right pixel in the K + 1th pixel line.
또한, M번째 데이터 라인이 K번째(K는 자연수) 픽셀 라인에서 우측 픽셀을 구동하고, 좌측 픽셀의 좌측에 위치한 픽셀을 동시에 구동하거나, K+1번째 픽셀 라인에서 좌측 픽셀을 구동하고, 우측 픽셀의 우측에 위치한 픽셀을 동시에 구동하도록 구성할 수 있다.In addition, the M-th data line drives the right pixel in the K-th (K is a natural number) pixel line and simultaneously drives the pixel located to the left of the left pixel, or drives the left pixel in the K + 1-th pixel line, and the right pixel. Can be configured to drive pixels located on the right side of the same time.
다음으로, S140 단계에서, 게이트 라인(GL)으로부터의 스캔 신호와 데이터 라인(DL)으로부터의 데이터 전압에 따라 액정의 배향이 조절되면서, 액정 패널(100)의 각 픽셀이 화상을 표시하게 된다.Next, in step S140, the alignment of the liquid crystal is adjusted according to the scan signal from the gate line GL and the data voltage from the data line DL, so that each pixel of the
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, You will understand.
따라서, 이상에서 기술한 실시예들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이므로, 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 하며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.Therefore, it should be understood that the above-described embodiments are provided so that those skilled in the art can fully understand the scope of the present invention. Therefore, it should be understood that the embodiments are to be considered in all respects as illustrative and not restrictive, The invention is only defined by the scope of the claims.
상기한 바와 같이 이루어진 본 발명에 따른 액정 표시 장치 및 그의 구동 방 법은 데이터 라인 쉐어링 구조에서, 픽셀 충전 특성을 향상시키고, 소비 전력을 절감할 수 있는 효과가 있다.The liquid crystal display and the driving method thereof according to the present invention made as described above have an effect of improving pixel charging characteristics and reducing power consumption in a data line sharing structure.
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