KR101777869B1 - Liquid crystal display device and drving method thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 액정표시장치와 그 구동방법에 관한 것이다. 본 발명의 액정표시장치는 데이터 라인들과 게이트 라인들이 교차에 의해 정의되는 화소마다 형성되어 화소 전극에 공급되는 데이터 전압을 스위칭하는 트랜지스터를 포함한 액정표시패널; 상기 데이터 라인들에 데이터 전압을 공급하는 데이터 구동부; 상기 게이트 라인들에 상기 데이터 전압과 동기되는 게이트 펄스를 순차적으로 공급하는 다수의 게이트 드라이브 IC들을 포함하는 게이트 구동부; 및 상기 게이트 구동부와 상기 데이터 구동부의 동작 타이밍을 제어하기 위한 타이밍 콘트롤러를 포함하고, 상기 게이트 드라이브 IC들 각각은, 상기 타이밍 콘트롤러로부터 게이트 스타트 펄스와 게이트 쉬프트 클럭을 입력받고, 상기 게이트 스타트 펄스를 상기 게이트 쉬프트 클럭에 따라 순차적으로 쉬프트시키는 쉬프트 레지스터; 상기 쉬프트 레지스터의 출력 신호와 상기 게이트 쉬프트 클럭을 논리곱 연산하여 출력하는 논리곱 게이트들; 및 상기 논리곱 게이트들의 출력 전압의 스윙 폭을 상기 트랜지스터의 동작이 가능한 스윙 폭으로 쉬프트 시키는 레벨 쉬프터를 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a liquid crystal display and a driving method thereof. The liquid crystal display of the present invention includes: a liquid crystal display panel including a transistor formed for each pixel defined by intersection of data lines and gate lines and switching a data voltage supplied to the pixel electrode; A data driver for supplying a data voltage to the data lines; A gate driver including a plurality of gate drive ICs sequentially supplying a gate pulse synchronized with the data voltage to the gate lines; And a timing controller for controlling operation timings of the gate driver and the data driver, wherein each of the gate driver ICs receives a gate start pulse and a gate shift clock from the timing controller, A shift register sequentially shifting according to a gate shift clock; Logic gates for performing an AND operation between the output signal of the shift register and the gate shift clock; And a level shifter for shifting the swing width of the output voltage of the AND gates to a swing width capable of operating the transistor.
Description
본 발명은 액정표시장치와 그 구동방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a liquid crystal display and a driving method thereof.
액정표시장치는 경량, 박형, 저소비 전력구동 등의 특징으로 인해 그 응용범위가 점차 넓어지고 있는 추세에 있다. 액정표시장치는 노트북 PC와 같은 휴대용 컴퓨터, 사무 자동화 기기, 오디오/비디오 기기, 옥내외 광고 표시장치 등으로 이용되고 있다. 액정표시장치는 액정셀들에 인가되는 전계를 제어하여 백라이트 유닛으로부터 입사되는 빛을 변조함으로써 화상을 표시한다.BACKGROUND ART [0002] Liquid crystal display devices are becoming increasingly widespread due to features such as light weight, thinness, and low power consumption driving. The liquid crystal display device is used as a portable computer such as a notebook PC, an office automation device, an audio / video device, and an indoor / outdoor advertisement display device. A liquid crystal display controls an electric field applied to liquid crystal cells to modulate light incident from a backlight unit to display an image.
액티브 매트릭스 타입의 액정표시장치는 화소마다 형성되어 화소 전극에 공급되는 데이터 전압을 스위칭하는 TFT(Thin Film Transistor)를 포함한 액정표시패널, 액정표시패널의 데이터 라인(D)들에 데이터 전압을 공급하기 위한 데이터 구동회로, 액정표시패널의 게이트 라인(G)들에 게이트 펄스(또는 스캔 펄스)를 순차적으로 공급하기 위한 게이트 구동회로, 및 상기 구동회로들의 동작 타이밍을 제어하기 위한 타이밍 콘트롤러 등을 구비한다.The active matrix type liquid crystal display device includes a liquid crystal display panel including a TFT (Thin Film Transistor) formed for each pixel and switching a data voltage supplied to the pixel electrode, a data voltage supply line for supplying data voltages to the data lines D of the liquid crystal display panel A gate driving circuit for sequentially supplying gate pulses (or scan pulses) to the gate lines G of the liquid crystal display panel, and a timing controller for controlling the operation timing of the driving circuits, and the like .
게이트 구동회로는 액정표시패널의 게이트 라인(G)들에 게이트 펄스를 순차적으로 공급하기 위해, 타이밍 콘트롤러로부터 게이트 스타트 펄스(Gate Start Pulse, GSP), 게이트 쉬프트 클럭(Gate Shift Clock, GSC), 게이트 출력 인에이블 신호(Gate Output Enable, GOE) 등을 입력받는다. 게이트 스타트 펄스(GSP)는 첫 번째 게이트 펄스의 타이밍을 제어하는 신호이고, 게이트 쉬프트 클럭(GSC)은 게이트 스타트 펄스(GSP)를 쉬프트시키기 위한 클럭 신호이며, 게이트 출력 인에이블신호(GOE)는 게이트 구동회로의 출력 타이밍을 제어하는 신호이다.The gate drive circuit supplies a gate start pulse (GST), a gate shift clock (GSC), a gate shift clock (GSC), and a gate signal from the timing controller in order to sequentially supply gate pulses to the gate lines G of the liquid crystal display panel. And an output enable signal (Gate Output Enable, GOE). The gate shift clock GSC is a clock signal for shifting the gate start pulse GSP and the gate output enable signal GOE is a clock signal for shifting the gate- And is a signal for controlling the output timing of the driving circuit.
도 1은 종래 기술에서 타이밍 콘트롤러로부터 게이트 드라이브 IC로의 신호 배선들을 보여주는 도면들이다. 도 1을 참조하면, 게이트 구동회로는 다수의 게이트 드라이브 IC들을 포함한다. 게이트 스타트 펄스(GSP), 게이트 쉬프트 클럭(GSC), 및 게이트 출력 인에이블 신호(GOE) 등은 게이트 스타트 펄스(GSP)의 배선(GSP_Line), 게이트 쉬프트 클럭(GSC)의 배선들(GSC_Lines), 및 게이트 출력 인에이블 신호(GOE)의 배선(GOE_Line)을 통해 타이밍 콘트롤러(3)로부터 게이트 드라이브 IC(1)로 공급된다. 또한, 게이트 드라이브 IC(1)에는 전원부(도시하지 않음)의 전압 배선들이 연결된다. 인쇄회로보드(Printed Circuit Board)(2)에 실장된 타이밍 콘트롤러(3) 및 전원부(도시하지 않음) 등으로부터 많은 배선들이 액정표시패널의 베젤(bezel) 영역(B)을 통해 게이트 드라이브 IC(1)로 연결된다. 표시장치의 슬림화에 따라 액정표시패널의 베젤 영역(B)은 점점 좁아지고 있으나, 액정표시패널의 베젤(bezel) 영역(B)을 줄이기 어렵다는 문제가 있다.
1 is a diagram showing signal lines from a timing controller to a gate drive IC in the prior art. Referring to FIG. 1, the gate drive circuit includes a plurality of gate drive ICs. The gate start pulse GSP, the gate shift clock GSC and the gate output enable signal GOE of the gate start pulse GSP, the gate shift clock GSC and the gate shift clock GSC_Lines, And the wiring GOE_Line of the gate output enable signal GOE from the
본 발명은 게이트 출력 인에이블 신호(GOE) 배선을 삭제하여 액정표시패널의 베젤(bezel) 영역을 줄일 수 있는 액정표시장치와 그 구동방법을 제공한다.
The present invention provides a liquid crystal display device capable of reducing a bezel area of a liquid crystal display panel by eliminating a gate output enable signal (GOE) line and a driving method thereof.
본 발명의 액정표시장치는 데이터 라인들과 게이트 라인들이 교차에 의해 정의되는 화소마다 형성되어 화소 전극에 공급되는 데이터 전압을 스위칭하는 트랜지스터를 포함한 액정표시패널; 상기 데이터 라인들에 데이터 전압을 공급하는 데이터 구동부; 상기 게이트 라인들에 상기 데이터 전압과 동기되는 게이트 펄스를 순차적으로 공급하는 다수의 게이트 드라이브 IC들을 포함하는 게이트 구동부; 및 상기 게이트 구동부와 상기 데이터 구동부의 동작 타이밍을 제어하기 위한 타이밍 콘트롤러를 포함하고, 상기 게이트 드라이브 IC들 각각은, 상기 타이밍 콘트롤러로부터 게이트 스타트 펄스와 게이트 쉬프트 클럭을 입력받고, 상기 게이트 스타트 펄스를 상기 게이트 쉬프트 클럭에 따라 순차적으로 쉬프트시키는 쉬프트 레지스터; 상기 쉬프트 레지스터의 출력 신호와 상기 게이트 쉬프트 클럭을 논리곱 연산하여 출력하는 논리곱 게이트들; 및 상기 논리곱 게이트들의 출력 전압의 스윙 폭을 상기 트랜지스터의 동작이 가능한 스윙 폭으로 쉬프트 시키는 레벨 쉬프터를 포함하는 것을 특징으로 한다.The liquid crystal display of the present invention includes: a liquid crystal display panel including a transistor formed for each pixel defined by intersection of data lines and gate lines and switching a data voltage supplied to the pixel electrode; A data driver for supplying a data voltage to the data lines; A gate driver including a plurality of gate drive ICs sequentially supplying a gate pulse synchronized with the data voltage to the gate lines; And a timing controller for controlling operation timings of the gate driver and the data driver, wherein each of the gate driver ICs receives a gate start pulse and a gate shift clock from the timing controller, A shift register sequentially shifting according to a gate shift clock; Logic gates for performing an AND operation between the output signal of the shift register and the gate shift clock; And a level shifter for shifting the swing width of the output voltage of the AND gates to a swing width capable of operating the transistor.
본 발명의 액정표시장치의 구동방법은 데이터 라인들과 게이트 라인들이 교차에 의해 정의되는 화소마다 형성되어 화소 전극에 공급되는 데이터 전압을 스위칭하는 트랜지스터를 포함한 액정표시패널; 상기 데이터 라인들에 데이터 전압을 공급하는 데이터 구동부; 상기 게이트 라인들에 상기 데이터 전압과 동기되는 게이트 펄스를 순차적으로 공급하는 다수의 게이트 드라이브 IC들을 포함하는 게이트 구동부; 및 상기 게이트 구동부와 상기 데이터 구동부의 동작 타이밍을 제어하기 위한 타이밍 콘트롤러를 포함하는 액정표시장치에 있어서, 상기 타이밍 콘트롤러로부터 게이트 스타트 펄스와 게이트 쉬프트 클럭을 입력받고, 상기 게이트 스타트 펄스를 상기 게이트 쉬프트 클럭에 따라 순차적으로 쉬프트시키는 제1 단계; 상기 제1 단계의 출력 신호와 상기 게이트 쉬프트 클럭을 논리곱 연산하여 출력하는 제2 단계; 및 상기 제2 단계의 출력 전압의 스윙 폭을 상기 트랜지스터의 동작이 가능한 스윙 폭으로 쉬프트 시키는 제3 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
A method of driving a liquid crystal display of the present invention includes: a liquid crystal display panel including a transistor which is formed for each pixel defined by intersection of data lines and gate lines and switches a data voltage supplied to the pixel electrode; A data driver for supplying a data voltage to the data lines; A gate driver including a plurality of gate drive ICs sequentially supplying a gate pulse synchronized with the data voltage to the gate lines; And a timing controller for controlling the operation timings of the gate driver and the data driver, the liquid crystal display comprising: a timing controller for receiving a gate start pulse and a gate shift clock from the timing controller, A first step of sequentially shifting according to the first step; A second step of ANDing the output signal of the first stage and the gate shift clock; And a third step of shifting the swing width of the output voltage of the second step to a swing width at which the transistor can operate.
본 발명은 게이트 출력 인에이블 신호 없이 액정표시패널의 게이트 라인들에 게이트 펄스를 순차적으로 공급한다. 그 결과, 본 발명은 액정표시패널의 베젤 영역의 GOE 배선을 삭제할 수 있어 액정표시패널의 베젤(bezel) 영역을 줄일 수 있다.
The present invention sequentially supplies gate pulses to gate lines of a liquid crystal display panel without a gate output enable signal. As a result, the present invention can eliminate the GOE wiring in the bezel area of the liquid crystal display panel, thereby reducing the bezel area of the liquid crystal display panel.
도 1은 종래 기술에서 타이밍 콘트롤러로부터 게이트 드라이브 IC로의 신호 배선들을 보여주는 도면들이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치를 개략적으로 나타내는 블록도이다.
도 3은 도 2의 게이트 드라이브 IC를 상세히 나타내는 회로도이다.
도 4는 게이트 드라이브 IC의 입출력 파형을 나타내는 파형도이다.
도 5는 본 발명에서 타이밍 콘트롤러로부터 게이트 드라이브 IC로의 신호 배선들을 보여주는 도면이다.1 is a diagram showing signal lines from a timing controller to a gate drive IC in the prior art.
2 is a block diagram schematically showing a liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention.
3 is a circuit diagram showing the gate drive IC of FIG. 2 in detail.
4 is a waveform diagram showing an input / output waveform of the gate drive IC.
5 is a view showing signal lines from the timing controller to the gate drive IC in the present invention.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 실질적으로 동일한 구성요소들을 의미한다. 이하의 설명에서, 본 발명과 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명을 생략한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Reference will now be made in detail to the preferred embodiments of the present invention, examples of which are illustrated in the accompanying drawings. Like reference numerals throughout the specification denote substantially identical components. In the following description, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.
이하의 설명에서 사용되는 구성요소 명칭은 명세서 작성의 용이함을 고려하여 선택된 것일 수 있는 것으로서, 실제 제품의 부품 명칭과는 상이할 수 있다.
The component name used in the following description may be selected in consideration of easiness of specification, and may be different from the actual product name.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치를 개략적으로 나타내는 블록도이다. 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치는 액정표시패널(10), 게이트 구동부(110), 데이터 구동부(120), 타이밍 콘트롤러(130), 및 호스트 시스템(140) 등을 포함한다.2 is a block diagram schematically showing a liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention. 2, a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention includes a liquid
액정표시패널(10)은 타이밍 콘트롤러(130)의 제어 하에 영상을 표시한다. 액정표시패널(10)은 박막트랜지스터(Thin Film Transistor: 이하, "TFT"라 함) 기판과 컬러필터 기판을 포함한다. TFT 기판과 컬러필터 기판 사이에는 액정층이 형성된다. TFT 기판 상에는 하부 유리기판 상에 데이터 라인(D)들과 게이트 라인(G)들(또는 스캔 라인들)이 상호 교차되도록 형성되고, 데이터 라인(D)들과 게이트 라인(G)들에 의해 정의된 셀영역들에 액정셀들이 매트릭스 형태로 배치된다. 데이터 라인(D)들과 게이트 라인(G)들의 교차부에 형성된 TFT는 게이트 라인(G)으로부터의 게이트 펄스에 응답하여 데이터 라인(D)들을 경유하여 공급되는 데이터전압을 액정셀의 화소 전극에 전달하게 된다. 이를 위하여, TFT의 게이트 전극은 게이트 라인(G)에 접속되며, 소스 전극은 데이터 라인(D)에 접속된다. TFT의 드레인 전극은 액정셀의 화소 전극 및 스토리지 캐패시터(Storage Capacitor)에 접속된다. 스토리지 캐패시터는 화소 전극에 전달된 데이터 전압을 다음 데이터 전압이 들어올 때까지 일정시간 동안 유지해주는 기능을 한다. 화소 전극과 대향하는 공통 전극에는 공통전압이 공급된다.The liquid
컬러필터 기판은 상부 유리기판 상에 형성된 블랙매트릭스, 컬러필터를 포함한다. 공통전극은 TN(Twisted Nematic) 모드와 VA(Vertical Alignment) 모드와 같은 수직전계 구동방식에서 상부 유리기판 상에 형성되며, IPS(In Plane Switching) 모드와 FFS(Fringe Field Switching) 모드와 같은 수평전계 구동방식에서 화소전극과 함께 하부 유리기판 상에 형성된다.The color filter substrate includes a black matrix and a color filter formed on the upper glass substrate. The common electrode is formed on the upper glass substrate in a vertical electric field driving method such as a TN (Twisted Nematic) mode and a VA (Vertical Alignment) mode, and a horizontal electric field such as IPS (In Plane Switching) mode and FFS (Fringe Field Switching) Is formed on the lower glass substrate together with the pixel electrode in the driving method.
액정표시패널(10)의 상부 유리기판에는 상부 편광판이 부착되고, 하부 유리기판에는 하부 편광판이 부착된다. 상부 편광판의 광투과축과 하부 편광판의 광투과축은 직교된다. 또한, 상부 유리기판과 하부 유리기판에는 액정의 프리틸트각(pre-tilt angle)을 설정하기 위한 배향막이 형성된다. 액정표시패널(10)의 상부 유리기판과 하부 유리기판 사이에는 액정층의 셀갭(cell gap)을 유지하기 위한 스페이서가 형성된다. 액정표시패널(10)의 액정모드는 전술한 TN 모드, VA 모드, IPS 모드, FFS 모드뿐 아니라 어떠한 액정모드로도 구현될 수 있다.An upper polarizer is attached to the upper glass substrate of the liquid
백라이트 유닛은 백라이트 유닛 구동부로부터 공급되는 구동전류에 따라 점등하는 광원, 도광판(또는 확산판), 다수의 광학시트 등을 포함한다. 백라이트 유닛은 직하형(direct type) 백라이트 유닛, 또는 에지형(edge type) 백라이트 유닛으로 구현될 수 있다. 백라이트 유닛의 광원들은 HCFL(Hot Cathode Fluorescent Lamp), CCFL(Cold Cathode Fluorescent Lamp), EEFL(External Electrode Fluorescent Lamp), LED(Light Emitting Diode) 중 어느 하나의 광원 또는 두 종류 이상의 광원들을 포함할 수 있다.The backlight unit includes a light source, a light guide plate (or diffusion plate), and a plurality of optical sheets that are turned on in accordance with a driving current supplied from the backlight unit driving unit. The backlight unit may be implemented as a direct type backlight unit or an edge type backlight unit. The light sources of the backlight unit may include any one of a light source of HCFL (Cold Cathode Fluorescent Lamp), CCFL (Cold Cathode Fluorescent Lamp), EEFL (External Electrode Fluorescent Lamp), LED .
백라이트 유닛 구동부는 백라이트 유닛의 광원들을 점등시키기 위한 구동전류를 발생한다. 백라이트 유닛 구동부는 타이밍 콘트롤러(130)의 제어 하에 광원들에 공급되는 구동전류를 온/오프(ON/OFF)한다. 타이밍 콘트롤러(130)는 호스트 시스템(140)으로부터 입력되는 글로벌/로컬 디밍신호(DIM)에 따라 백라이트 휘도와 점등 타이밍을 조정한 백라이트 제어 데이터를 SPI 데이터 포맷으로 백라이트 유닛 구동부에 출력한다.The backlight unit driving unit generates a driving current for lighting the light sources of the backlight unit. The backlight unit driving unit turns ON / OFF the driving current supplied to the light sources under the control of the
데이터 구동부(120)는 다수의 소스 드라이브 집적회로(Integrated Circuit, IC)들을 포함한다. 소스 드라이브 IC들은 타이밍 콘트롤러(130)로부터 입력되는 영상 데이터(RGB)를 정극성/부극성 감마보상전압으로 변환하여 정극성/부극성 아날로그 데이터전압들을 발생한다. 소스 드라이브 IC들로부터 출력되는 정극성/부극성 아날로그 데이터전압들은 액정표시패널(10)의 데이터 라인들에 공급된다.The
게이트 구동부(110)는 쉬프트 레지스터, 쉬프트 레지스터의 출력신호를 액정셀의 TFT 구동에 적합한 스윙폭으로 변환하기 위한 레벨 쉬프터, 및 출력 버퍼 등을 각각 포함하는 다수의 게이트 드라이브 IC(111)들로 구성된다. 게이트 구동부(110)는 타이밍 콘트롤러의 제어 하에 데이터 전압에 동기되는 게이트 펄스를 표시패널(10)의 게이트라인(G)들에 순차적으로 공급한다.The
타이밍 콘트롤러(130)는 호스트 시스템(140)으로부터 출력된 영상 데이터(RGB)와 수직동기신호(Vsync), 수평동기신호(Hsync), 데이터 인에이블 신호(DE), 클럭 신호(CLK) 등의 타이밍 신호들에 기초하여 게이트 구동부 제어신호를 게이트 구동부(110)로 출력하고, 데이터 구동부 제어신호를 데이터 구동부(120)로 출력한다. 게이트 구동부 제어신호는 게이트 스타트 펄스(Gate Start Pulse, GSP), 및 게이트 쉬프트 클럭(Gate Shift Clock, GSC) 등을 포함한다. 게이트 스타트 펄스(GSP)는 첫 번째 게이트 펄스의 타이밍을 제어한다. 게이트 쉬프트 클럭(GSC)은 게이트 스타트 펄스(GSP)를 쉬프트시키기 위한 클럭신호이다.The
데이터 구동부 제어신호는 소스 스타트 펄스(Source Start Pulse, SSP), 소스 샘플링 클럭(Source Sampling Clock, SSC), 소스 출력 인에이블신호(Source Output Enable, SOE), 극성제어신호(POL) 등을 포함한다. 소스 스타트 펄스(SSP)는 데이터 구동부(120)의 데이터 샘플링 시작 시점을 제어한다. 소스 샘플링 클럭은 라이징 또는 폴링 에지에 기준하여 데이터 구동부(120)의 샘플링 동작을 제어하는 클럭신호이다. 데이터 구동부(120)에 입력될 디지털 비디오 데이터가 mini LVDS(Low Voltage Differential Signaling) 인터페이스 규격으로 전송된다면, 소스 스타트 펄스(SSP)와 소스 샘플링 클럭(SSC)은 생략될 수 있다. 극성제어신호(POL)는 데이터 구동부(120)로부터 출력되는 데이터전압의 극성을 L(L은 자연수) 수평기간 주기로 반전시킨다. 소스 출력 인에이블신호(SOE)는 데이터 구동부(120)의 출력 타이밍을 제어한다.The data driver control signal includes a source start pulse (SSP), a source sampling clock (SSC), a source output enable (SOE) signal, a polarity control signal (POL) . The source start pulse SSP controls the data sampling start timing of the
호스트 시스템(140)은 LVDS(Low Voltage Differential Signaling) 인터페이스, TMDS(Transition Minimized Differential Signaling) 인터페이스 등의 인터페이스를 통해 영상 데이터(RGB)를 타이밍 콘트롤러(130)에 공급한다. 또한, 호스트 시스템(140)은 타이밍 신호들(Vsync, Hsync, DE, CLK)을 타이밍 콘트롤러(130)에 공급한다.
The
도 3은 도 2의 게이트 드라이브 IC를 상세히 나타내는 회로도이다. 도 3을 참조하면, 게이트 드라이브 IC(111)들 각각은 쉬프트 레지스터(301), 레벨 쉬프터(303), 및 쉬프트 레지스터(301)와 레벨 쉬프터(303) 사이에 접속된 다수의 논리곱 게이트(이하, "AND 게이트"라 함)(302)들을 포함한다.3 is a circuit diagram showing the gate drive IC of FIG. 2 in detail. 3, each of the
쉬프트 레지스터(301)는 종속적으로 접속된 다수의 D-플립플롭을 이용하여 게이트 스타트 펄스(GSP)를 게이트 쉬프트 클럭(GSC)에 따라 순차적으로 쉬프트시킨다. AND 게이트(302)들 각각은 쉬프트 레지스터(301)의 출력신호와 게이트 쉬프트 클럭(GSC)을 논리곱하여 출력을 발생한다.The
레벨 쉬프터(303)는 AND 게이트(302)의 출력전압 스윙폭을 액정표시패널의 TFT 어레이에 형성된 TFT의 동작이 가능한 스윙폭으로 쉬프트시킨다. 레벨 쉬프터(303)의 출력신호는 게이트 라인(G)들에 순차적으로 공급된다.The
쉬프트 레지스터(301)는 GIP(Gate In Panel) 공정에서 TFT 어레이와 함께 액정표시패널(10)의 하부 유리기판에 직접 형성될 수 있다. 이 경우에, 레벨 쉬프터(303)는 타이밍 콘트롤러(130)와 함께 콘트롤 보드 또는 인쇄회로보드(PCB) 상에 형성되어 스윙폭을 TFT의 구동 전압만큼 크게 조정한 게이트 쉬프트 클럭(GSC)을 쉬프트 레지스터(301)에 공급한다.
The
도 4는 게이트 드라이브 IC의 입출력 파형을 나타내는 파형도이다. 도 3 및 도 4를 참조하여 게이트 드라이브 IC(111)의 동작을 설명한다.4 is a waveform diagram showing an input / output waveform of the gate drive IC. The operation of the
도 3 및 도 4를 참조하면, 게이트 드라이브 IC(111)의 쉬프트 레지스터(301)에는 게이트 스타트 펄스(GSP)와 게이트 쉬프트 클럭(GSC)가 입력된다. 게이트 스타트 펄스(GSP)는 첫 번째 게이트 펄스의 타이밍을 제어한다. 게이트 쉬프트 클럭(GSC)의 제1 클럭만이 도 4와 같이 게이트 스타트 펄스(GSP)와 중첩된다. 제n(n은 자연수) 쉬프트 레지스터의 출력(SR_out(n))은 게이트 쉬프트 클럭(GSC)의 제n 클럭의 라이징 시점에 라이징되고, 제n+1 클럭의 라이징 시점에 폴링된다. 예를 들어, 도 4와 같이 제1 쉬프트 레지스트의 출력(SR_out(1))은 게이트 쉬프트 클럭(GSC)의 제1 클럭의 라이징 시점에 라이징되고, 제2 클럭의 라이징 시점에 폴링된다. 제n 쉬프트 레지스터의 출력(SR_out(n))의 1 주기는 게이트 쉬프트 클럭(GSC)의 1 주기와 동기된다.3 and 4, a gate start pulse GSP and a gate shift clock GSC are input to the
게이트 드라이브 IC(111)는 AND 게이트(302)들을 포함한다. AND 게이트(302)들 각각에는 쉬프트 레지스터의 출력이 입력된다. 또한, AND 게이트(302)들 각각에는 게이트 쉬프트 클럭(GSC)이 입력된다. 제n AND 게이트(302)는 제n 쉬프트 레지스터의 출력(SR_out(n))과 게이트 쉬프트 클럭(GSC)을 논리곱 연산하여 출력한다. 예를 들어, 제1 AND 게이트(302)에는 제1 쉬프트 레지스터의 출력(SR_out(1))과 게이트 쉬프트 클럭(GSC)을 논리곱 연산하여 출력한다. 도 4와 같이, 제n AND 게이트(302)의 출력은 게이트 쉬프트 클럭(GSC)의 제n 클럭과 동기되므로, 게이트 드라이브 IC(111)로부터 출력된 제n 게이트 펄스(GPn)는 게이트 쉬프트 클럭(GSC)의 제n 클럭과 동기된다.The gate drive
AND 게이트(302)들 각각의 출력은 레벨 쉬프트(303)에 입력되어 출력전압 스윙폭을 액정표시패널의 TFT 어레이에 형성된 TFT의 동작이 가능한 스윙폭으로 쉬프트 시킨다. 레벨 쉬프터(303)로부터 출력되는 제1 내지 제k(k는 자연수) 게이트 펄스(GP1~GPk)는 게이트 하이 전압(VGH)과 게이트 로우 전압(VGL)의 스윙폭을 가진다. 게이트 하이 전압(VGH)는 20V 내지 30V 사이에서 설정될 수 있고, 게이트 로우 전압(VGL)은 -5V 내지 0V 사이에서 설정될 수 있다.
The output of each of the AND
도 5는 본 발명에서 타이밍 콘트롤러로부터 게이트 드라이브 IC로의 신호 배선들을 보여주는 도면이다. 도 5를 참조하면, 인쇄회로보드(PCB)(200) 상에는 타이밍 콘트롤러(130)와 전원부(도시하지 않음) 등이 실장된다. 게이트 드라이브 IC(111) 및 소스 드라이브 IC(121) 각각은 테이프 캐리어 패키지(Tape Carrier Package, TCP)(210) 상에 실장될 수 있다. 테이프 캐리어 패키지(TCP)(210)는 TAB(Tape Automated Bonding) 방식으로 액정표시패널(10)과 인쇄회로보드(PCB)(200)와 연결된다. 또한, 게이트 드라이브 IC(111) 및 소스 드라이브 IC(121) 각각은 COF(Chip On Film) 방식으로 액정표시패널(10)과 인쇄회로보드(PCB)(200)와 연결된 베이스 필름 상에 실장될 수 있다.5 is a view showing signal lines from the timing controller to the gate drive IC in the present invention. Referring to FIG. 5, a
게이트 스타트 펄스(GSP), 게이트 쉬프트 클럭(GSC), 및 게이트 출력 인에이블 신호(GOE) 등은 게이트 스타트 펄스(GSP)의 배선(GSP_Line), 및 게이트 쉬프트 클럭(GSC)의 배선들(GSC_Lines)을 통해 타이밍 콘트롤러(130)로부터 게이트 드라이브 IC(111)로 공급된다. 게이트 스타트 펄스(GSP)의 배선(GSP_Line), 및 게이트 쉬프트 클럭(GSC)의 배선들(GSC_Lines)은 타이밍 콘트롤러(130)로부터 인쇄회로보드(PCB)(200), 테이프 캐리어 패키지(TCP)(210)(또는 COF(Chip On Film)), 및 액정표시패널(10)의 베젤(bezel) 영역(B)을 통해 게이트 드라이브 IC(111)로 연결된다. 또한, 인쇄회로보드(PCB)(200)의 전원부(도시하지 않음)의 전원 배선들은 인쇄회로보드(PCB)(200), 테이프 캐리어 패키지(TCP)(210)(또는 COF(Chip On Film)), 및 액정표시패널(10)의 베젤(bezel) 영역(B)을 통해 게이트 드라이브 IC(111)로 연결된다.The gate start pulse GSP, the gate shift clock GSC and the gate output enable signal GOE are supplied to the wiring GSP_Line of the gate start pulse GSP and the wirings GSC_Lines of the gate shift clock GSC, To the
본 발명의 액정표시장치는 게이트 출력 인에이블 신호(GOE) 없이 액정표시패널의 게이트 라인(G)들에 게이트 펄스를 순차적으로 공급하므로, 게이트 출력 인에이블 신호(GOE)의 배선(GOE_Line)은 필요 없다. 따라서, 본 발명의 액정표시장치는 도 5와 같이 타이밍 콘트롤러(130)로부터 게이트 스타트 펄스(GSP)의 배선(GSP_Line), 및 게이트 쉬프트 클럭(GSC)의 배선들(GSC_Lines)만이 게이트 드라이브 IC(111)로 연결된다. 결국, 본 발명의 액정표시장치는 도 1에 도시된 게이트 출력 인에이블 신호(GOE)의 배선(GOE_Line)을 삭제할 수 있어 베젤(bezel) 영역(B)을 줄일 수 있다. 베젤(bezel) 영역(B)은 액티브 영역(Active Area)가 아닌 액정표시패널(10)의 테두리 부분을 의미한다.
The liquid crystal display of the present invention sequentially supplies the gate pulses to the gate lines G of the liquid crystal display panel without the gate output enable signal GOE so that the line GOE_Line of the gate output enable signal GOE is required none. 5, only the wiring GSP_Line of the gate start pulse GSP and the wiring lines GSC_Lines of the gate shift clock GSC from the
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention. Therefore, the technical scope of the present invention should not be limited to the contents described in the detailed description of the specification, but should be defined by the claims.
10: 표시패널 110: 게이트 구동부
111: 게이트 드라이브 IC 120: 데이터 구동부
130: 타이밍 콘트롤러 140: 호스트 시스템
200: 인쇄회로보드 210: 테이프 캐리어 패키지
301: 쉬프트 레지스터 302: AND 게이트
303: 레벨 쉬프터10: display panel 110: gate driver
111: Gate drive IC 120: Data driver
130: timing controller 140: host system
200: printed circuit board 210: tape carrier package
301: Shift register 302: AND gate
303: Level shifter
Claims (6)
상기 데이터 라인들에 데이터 전압을 공급하는 데이터 구동부;
상기 게이트 라인들에 상기 데이터 전압과 동기되는 게이트 펄스를 순차적으로 공급하는 다수의 게이트 드라이브 IC들을 포함하는 게이트 구동부; 및
상기 게이트 구동부와 상기 데이터 구동부의 동작 타이밍을 제어하기 위한 타이밍 콘트롤러를 포함하고,
상기 게이트 드라이브 IC들 각각은,
상기 타이밍 콘트롤러로부터 게이트 스타트 펄스와 게이트 쉬프트 클럭을 입력받고, 상기 게이트 스타트 펄스를 상기 게이트 쉬프트 클럭에 따라 순차적으로 쉬프트시키는 쉬프트 레지스터;
상기 쉬프트 레지스터의 출력 신호와 상기 게이트 쉬프트 클럭을 논리곱 연산하여 출력하는 논리곱 게이트들; 및
상기 논리곱 게이트들의 출력 전압의 스윙 폭을 상기 트랜지스터의 동작이 가능한 스윙 폭으로 쉬프트 시키는 레벨 쉬프터를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.A liquid crystal display panel including a transistor which is formed for each pixel defined by intersection of data lines and gate lines and switches a data voltage supplied to the pixel electrodes;
A data driver for supplying a data voltage to the data lines;
A gate driver including a plurality of gate drive ICs sequentially supplying a gate pulse synchronized with the data voltage to the gate lines; And
And a timing controller for controlling an operation timing of the gate driver and the data driver,
Each of the gate drive ICs includes:
A shift register receiving a gate start pulse and a gate shift clock from the timing controller and sequentially shifting the gate start pulse according to the gate shift clock;
Logic gates for performing an AND operation between the output signal of the shift register and the gate shift clock; And
And a level shifter for shifting a swing width of the output voltage of the AND gates to a swing width at which the transistor can operate.
상기 쉬프트 레지스터의 출력 신호의 1 주기는 상기 게이트 쉬프트 클럭의 1 주기와 동기되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.The method according to claim 1,
And one cycle of the output signal of the shift register is synchronized with one cycle of the gate shift clock.
상기 게이트 쉬프트 클럭의 제1 클럭은 상기 게이트 스타트 펄스와 중첩되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.The method according to claim 1,
And a first clock of the gate shift clock is superimposed on the gate start pulse.
제n(n은 자연수) 쉬프트 레지스터의 출력 신호는 상기 게이트 쉬프트 클럭의 제n 클럭의 라이징 시점에 라이징되고, 상기 게이트 쉬프트 클럭의 제n+1 클럭의 라이징 시점에 폴링되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.The method of claim 3,
The output signal of the n-th (n is a natural number) shift register is raised to the rising time of the n-th clock of the gate shift clock and polled at the rising time of the (n + 1) -th clock of the gate shift clock. Device.
제n 게이트 펄스는 상기 게이트 쉬프트 클럭의 제n 클럭과 동기되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.The method of claim 3,
And the n-th gate pulse is synchronized with the n-th clock of the gate shift clock.
상기 타이밍 콘트롤러로부터 게이트 스타트 펄스와 게이트 쉬프트 클럭을 입력받고, 상기 게이트 스타트 펄스를 상기 게이트 쉬프트 클럭에 따라 순차적으로 쉬프트시키는 제1 단계;
상기 제1 단계의 출력 신호와 상기 게이트 쉬프트 클럭을 논리곱 연산하여 출력하는 제2 단계; 및
상기 제2 단계의 출력 전압의 스윙 폭을 상기 트랜지스터의 동작이 가능한 스윙 폭으로 쉬프트 시키는 제3 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동방법.A liquid crystal display panel including a transistor which is formed for each pixel defined by intersection of data lines and gate lines and switches a data voltage supplied to the pixel electrodes; A data driver for supplying a data voltage to the data lines; A gate driver including a plurality of gate drive ICs sequentially supplying a gate pulse synchronized with the data voltage to the gate lines; And a timing controller for controlling an operation timing of the gate driver and the data driver, the liquid crystal display comprising:
A first step of receiving a gate start pulse and a gate shift clock from the timing controller and successively shifting the gate start pulse according to the gate shift clock;
A second step of ANDing the output signal of the first stage and the gate shift clock; And
And a third step of shifting a swing width of the output voltage of the second step by a swing width capable of operating the transistor.
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