KR20080012566A - 액정표시장치 - Google Patents

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KR20080012566A
KR20080012566A KR1020060073550A KR20060073550A KR20080012566A KR 20080012566 A KR20080012566 A KR 20080012566A KR 1020060073550 A KR1020060073550 A KR 1020060073550A KR 20060073550 A KR20060073550 A KR 20060073550A KR 20080012566 A KR20080012566 A KR 20080012566A
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한호석
유정근
이호중
홍성철
김진탁
이재영
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삼성전자주식회사
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Abstract

표시 품질을 향상시키기 위한 액정표시장치가 개시된다. 액정표시장치는 액정표시패널, 소스 구동부, 극성 반전부 및 게이트 구동부를 포함한다. 액정표시패널은 제1 스위칭 소자와 제1 액정 캐패시터가 형성된 제1 서브 화소부와 제2 스위칭 소자와 제2 액정 캐패시터가 형성된 제2 서브 화소부로 이루어진 화소부가 복수개 형성된다. 소스 구동부는 제1 스위칭 소자에 제1 극성의 데이터신호를 인가한다. 극성 반전부는 소스 구동부로부터 출력된 제1 극성의 데이터신호를 제2 극성의 데이터신호로 반전시켜 제2 스위칭 소자에 인가한다. 게이트 구동부는 제1 및 제2 스위칭 소자에 게이트 신호를 출력한다. 이에 따라, 제1 및 제2 서브 화소부에 서로 다른 극성의 데이터신호를 인가함으로써 프레임 반전 방식으로 라인 반전 효과를 얻을 수 있다.
프레임 반전, 라인 반전, 양면 표시패널

Description

액정표시장치{LIQUID CRYSTAL DISPLAY}
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치의 사이도이다.
도 2는 도 1에 도시된 액정표시장치의 블록도이다.
도 3은 도 1에 도시된 액정표시패널의 등가회로도이다.
도 4는 도 1에 도시된 액정표시장치의 반전구동방식을 설명하기 위한 개념도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100 : 액정표시패널 200 : 구동부
240 : 소스 구동부 245 : 극성 반전부
260 : 게이트 구동부 400 : 광원부
본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 표시 품질을 향상시키기 위한 액정표시장치에 관한 것이다.
일반적으로 액정표시장치는 서로 마주하는 어레이 기판과, 대향 기판 및 기판들 사이에 액정층이 개재된 액정표시패널과 액정표시패널에 광을 제공하는 백라 이트를 포함한다. 액정표시장치는 임펄스 방식으로 영상을 표시하는 음극선관과는 달리 홀드(Hold) 방식으로 영상을 표시한다.
상기 홀드 방식에 따라서 액정표시장치의 액정에 지속적으로 한 극성의 전압이 인가되면 상기 액정이 열화되는 특성을 갖는다. 이러한 액정의 열화를 방지하기 위해 액정표시장치는 액정에 인가되는 전압의 극성을 일정한 주기로 기준전압 대비 반전시키는 반전 구동 방식을 채용하고 있다.
상기 반전 구동 방식은 라인 단위로 반전하는 라인(또는 컬럼) 반전 구동, 화소 단위로 반전하는 도트 반전 구동 및 프레임 단위로 반전하는 프레임 반전 구동 등으로 구분된다. 상기 라인 및 도트 반전 구동은 소비 전력이 큰 반면 표시 품질이 우수하고, 상기 프레임 반전 구동은 소비 전력이 작은 반면 표시 품질이 떨어지는 특성을 갖는다.
이에 본 발명의 기술적 과제는 이러한 점에서 착안된 것으로, 소비 전력을 줄임과 동시에 표시 품질을 향상시키기 위한 액정표시장치를 제공하는 것이다.
상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 실시예에 따른 액정표시장치는 액정표시패널, 소스 구동부, 극성 반전부 및 게이트 구동부를 포함한다. 상기 액정표시패널은 제1 스위칭 소자와 제1 액정 캐패시터가 형성된 제1 서브 화소부와 제2 스위칭 소자와 제2 액정 캐패시터가 형성된 제2 서브 화소부로 이루어진 화소부가 복수개 형성된다. 상기 소스 구동부는 상기 제1 스위칭 소자에 제1 극성의 데이터신 호를 인가한다. 상기 극성 반전부는 상기 소스 구동부로부터 출력된 상기 제1 극성의 데이터신호를 제2 극성의 데이터신호로 반전시켜 상기 제2 스위칭 소자에 인가한다. 상기 게이트 구동부는 상기 제1 및 제2 스위칭 소자에 게이트 신호를 출력한다.
이러한 표시 장치에 의하면, 제1 및 제2 서브 화소부에 서로 다른 극성의 데이터신호를 인가함으로써 프레임 반전 방식으로 라인 반전 효과를 얻을 수 있다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명을 보다 상세하게 설명하고자 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치의 평면도이다.
도 1을 참조하면, 액정표시장치는 액정표시패널(100), 구동부(200), 제1 연성인쇄회로기판(310), 제2 연성인쇄회로기판(320) 및 광원부(400)를 포함한다.
액정표시패널(100)은 어레이 기판(110), 대향 기판(120) 및 기판들(110, 120) 사이에 개재된 액정층(미도시)을 포함한다. 액정표시패널(100)은 영상을 표시하는 표시영역과, 표시영역을 둘러싸고 회로부가 배치되는 주변영역으로 이루어진다. 상기 표시영역에는 서로 교차하는 복수의 소스 배선들과 게이트 배선들이 형성되고, 소스 배선들 및 게이트 배선들에 의해 복수의 화소부들이 정의된다. 액정표시패널(100)의 각 화소부는 제1 서브 화소부와 제2 서브 화소부를 포함한다.
상기 제1 서브 화소부는 제1 스위칭 소자와 상기 제1 스위칭 소자와 전기적으로 연결된 제1 액정 캐패시터를 포함하고, 상기 제2 서브 화소부는 제2 스위칭 소자와 상기 제2 스위칭 소자와 전기적으로 연결된 제2 액정 캐패시터를 포함한다. 상기 제1 액정 캐패시터는 제1 화소전극으로 투명전극을 포함하고, 상기 제2 액정 캐패시터는 제2 화소전극으로 반사전극을 포함한다. 바람직하게 상기 제1 및 제2 화소전극 각각의 크기는 상기 화소부 크기의 대략 1/2이다.
예를 들면, 상기 제1 서브 화소부는 광을 투과하여 영상을 표시하는 투과부이며, 상기 제2 서브 화소부는 광을 반사하여 영상을 표시하는 반사부이다. 즉, 상기 투과부는 광원부(400)로부터 제공된 광을 투과하여 액정표시패널(100)의 제1 면측(MAIN SIDE)에 영상을 표시하고, 상기 반사부는 광원부(400)로부터 제공된 광을 반사하여 액정표시패널(100)의 제2 면측(SUB SIDE)에 영상을 표시한다.
상기 주변영역에는 구동부(200), 극성 반전부(245) 및 게이트 구동부(260)가 형성된다. 바람직하게 구동부(200)는 칩 형태로 실장되고, 극성 반전부(245) 및 게이트 구동부(260)는 어레기 기판(110) 상에 집적된다.
구동부(200)는 외부로부터 원시데이터신호 및 제어신호를 수신하고, 수신된 원시데이터신호를 아날로그 형태의 데이터신호로 변환하여 출력한다. 구동부(200)는 게이트 구동부(260) 및 광원부(400)의 구동을 제어한다.
극성 반전부(245)는 구동부(200)로부터 출력되는 제1 극성의 데이터신호를 기준전압대비 제2 극성의 데이터신호로 반전시켜 출력한다. 제1 극성의 데이터신호는 상기 제1 서브 화소부(이하, '투과부'라 함)에 인가되고, 제2 극성의 데이터신호는 상기 제2 서브 화소부(이하, '반사부'라 함)에 인가된다.
게이트 구동부(260)는 구동부(200)의 제어에 따라서 게이트 신호를 생성하여 출력한다.
제1 연성인쇄회로기판(310)은 구동부(200)와 전기적으로 연결되어 원시데이터신호 및 제어신호를 구동부(200)에 전달한다. 제1 연성인쇄회로기판(310)은 광원부(400)와 전기적으로 연결된다. 광원부(400)는 제2 연성인쇄회로기판(320)과 전기적으로 연결되고, 제2 연성인쇄회로기판(320)은 제1 연성인쇄회로기판(310)과 전기적으로 연결된다.
광원부(400)는 액정표시패널(100)의 전면(Front)에 배치되어, 액정표시패널(100)에 광을 제공한다. 광원부(400)는 제1 연성인쇄회로기판(310)에 실장된 광원(410) 및 도광판(420)을 포함한다. 광원(410)은 발광 다이오드(LED)를 포함한다. 광원부(400)는 구동부(200)로부터 제공된 점등제어신호 및 구동신호에 기초하여 점등 및 소등된다.
도 2는 도 1에 도시된 액정표시장치의 블록도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 액정표시장치는 구동부(200), 게이트 구동부(260), 극성 반전부(245) 및 광원부(400)를 포함한다.
구동부(200)는 제어부(210), 메모리(220), 전압 발생부(230), 소스 구동부(240) 및 게이트 제어부(250)를 포함한다. 제어부(210)는 외부장치로부터 수신된 원시제어신호에 기초하여 구동부(200)의 구동을 전반적으로 제어한다.
메모리(220)는 외부장치로부터 수신된 원시데이터신호를 제어부(210)의 제어에 따라서 소정단위로 저장하고 제어부(210)의 제어에 따라 원시데이터신호를 독출한다.
전압 발생부(230)는 외부전원을 이용하여 구동전압들을 생성한다. 구동전압 들은 게이트 제어부(250)에 제공되는 게이트 전압(VSS)과, 소스 구동부(240)에 제공되는 기준감마전압(VREF)과, 액정표시패널(100)의 제1, 제2 액정 캐패시터(CLC1, CLC2) 및 제1, 제2 스토리지 캐패시터(CST1, CST2)에 제공되는 공통전압(Vcom, Vcst)과, 광원부(400)에 제공되는 광원전압을 포함한다. 바람직하게 상기 공통전압(Vcom)은 일정레벨을 갖는 직류 전압이다.
소스 구동부(240)는 메모리(220)로부터 독출된 원시데이터신호를 액정표시패널(100)을 구동시키는 데이터신호로 변환하여 출력한다. 소스 구동부(240)는 프레임 반전 방식으로 구동되며, 이에 의해 프레임 단위로 데이터신호의 극성을 기준전압대비 반전하여 출력한다. 여기서, 기준전압은 상기 공통전압(Vcom)이다.
극성 반전부(245)는 소스 구동부(240)로부터 출력되는 제1 극성의 데이터신호(+D1)를 반전하여 제2 극성의 데이터신호(-D1)로 출력한다. 즉, 소스 구동부(240)로부터 출력된 제1 극성의 데이터신호(+D1)는 상기 화소부의 투과부에 인가되고, 극성 반전부(245)로부터 출력된 제2 극성의 데이터신호(-D1)는 상기 화소부의 반사부에 인가된다. 이에 따라서, 액정표시패널(100)은 프레임 반전 방식으로 라인 반전 효과를 얻을 수 있다.
게이트 제어부(250)는 제어부(210)로부터 제공되는 게이트 제어신호들과, 게이트 전압(VSS)을 게이트 구동부(260)에 출력한다. 게이트 제어신호들은 수직개시신호(STV), 제1 클럭신호(CK), 제2 클럭신호(CKB)를 포함한다. 게이트 구동부(113)는 게이트 제어신호들에 기초하여 n개의 게이트신호들을 순차적으로 출력한다.
도 3은 도 1에 도시된 액정표시패널의 등가회로도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 액정표시패널은 복수의 화소부(P)들을 포함한다.
구체적으로, 화소부(P1)는 투과부(Pt1)와 반사부(Pr1)를 포함한다. 투과부(Pt1)는 제1 소스 배선(DL1t)과 제1 게이트 배선(GL1t)과 연결된 제1 스위칭 소자(TFT1)와, 제1 스위칭 소자(TFT1)에 연결된 제1 액정 캐패시터(CLC1) 및 제1 스토리지 캐패시터(CST1)를 포함한다.
반사부(Pr1)는 제2 소스 배선(DL1r)과 제2 게이트 배선(GL1r)과 연결된 제2 스위칭 소자(TFT2)와, 제2 스위칭 소자(TFT2)에 연결된 제2 액정 캐패시터(CLC2) 및 제2 스토리지 캐패시터(CST2)를 포함한다.
제1 및 제2 액정 캐패시터(CLC1, CLC2)의 일단은 제1 및 제2 스위칭 소자(TFT1, TFT2)와 연결되고, 타단은 대향 기판(200)의 공통 전극과 연결된다. 제1 및 제2 스토리지 캐패시터(CST1, CST2)의 일단은 제1 및 제2 액정 캐패시터(CLC1, CLC2)의 일단과 연결되고, 타단은 공통 배선(VCL)에 연결된다.
제1 및 제2 소스 배선(DL1t, DL1r) 중 어느 하나의 일단부에는 극성 반전기(I1)가 연결된다. 극성 반전기(I1)는 소스 구동부(240)로부터 출력된 제1 극성의 데이터신호를 기준전압(Vcom)대비 반전하여 제2 극성의 데이터신호로 출력한다.
예컨대, 극성 반전기(I1)의 입력단은 제1 소스 배선(DL1t)과 연결되고, 출력단은 제2 소스 배선(DL1r)과 연결된다. 상기 극성 반전기(I1)는 제2 소스 배선(DL1r)의 일단부에 연결되어, 제1 소스 배선(DL1t)을 통해 입력된 데이터신호를 반전시켜 제2 소스 배선(DL1r)에 출력한다.
즉, 소스 구동부(240)로부터 출력된 제1 극성의 데이터신호(+D1)는 화소부(P1)의 투과부(Pt1)에 인가되고, 극성 반전부(245)로부터 출력된 제2 극성의 데이터신호(-D1)는 화소부(P1)의 반사부(Pr1)에 인가된다.
소스 구동부(240)에서 출력된 제1 극성의 데이터신호(+D1)는 제1 소스 배선(DL1t)에 인가되어 제1 액정 캐패시터(CLC1t) 및 제1 스토리지 캐패시터(CST1r)에 제1 극성의 데이터신호가 충전되고, 극성 반전부(245)에서 출력된 제2 극성의 데이터신호(-D1)는 제2 소스 배선(DL1r)에 인가되어 제2 액정 캐패시터(CLC2) 및 제2 스토리지 캐패시터(CST2)에 제2 극성의 데이터신호가 충전된다.
결과적으로, 소스 구동부(240)는 프레임 반전 방식으로 구동되나, 액정표시패널(100)은 라인 반전 방식으로 구동된다.
도 4는 도 1에 도시된 액정표시장치의 반전구동방식을 설명하기 위한 개념도이다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 소스 구동부(240)는 프레임 반전 방식에 따라서 N 번째 프레임(N FRAME)에 제1 극성의 데이터신호(+)를 출력한다.
소스 구동부(240)에서 출력된 제1 극성의 데이터신호(+)는 화소부(P)의 투과부(Pt)에 인가된다. 극성 반전부(245)는 제1 극성의 데이터신호(+)를 기준전압(Vcom)대비 제2 극성의 데이터신호(-)로 변환하여 화소부(P)의 반사부(Pr)에 인가된다.
N 번째 프레임(N FRAME)의 수평 라인(1L)을 구성하는 화소부(P)들의 상부는 제1 극성의 데이터신호(+)가 인가되고, 하부는 제2 극성의 데이터신호(-)가 인가된 다.
한편, 소스 구동부(240)는 프레임 반전 방식에 따라서 N+1 번째 프레임(N+1 FRAME)에 제2 극성의 데이터신호(-)를 출력한다. 제2 극성의 데이터신호(-)는 화소부(P)의 투과부(Pt)에 인가된다. 극성 반전부(245)를 통해 반전된 제1 극성의 데이터신호(+)는 화소부(P)의 반사부(Pr)에 인가된다.
N+1 번째 프레임(N+1 FRAME)의 수평 라인(1L)을 구성하는 화소부(P)들은 N 번째 프레임(N FRAME)을 기준으로 프레임 반전된 데이터신호가 인가된다. 즉, 화소부(P)들의 상부는 제2 극성의 데이터신호(-)가 인가되고, 하부는 제1 극성의 데이터신호(+)가 인가된다. 결과적으로 액정표시패널(100)은 라인 단위로 극성이 반전된다.
결과적으로, 액정표시장치는 프레임 반전 방식으로 라인 반전 효과를 얻는다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 화소부(P)가 투과부(Pt)와 반사부(Pr)로 구분되는 액정표시패널에서, 투과부(Pt)에 인가되는 데이터신호를 반전시켜 반사부(Pr)에 인가시킴으로써 라인 반전 효과를 얻을 수 있다. 따라서, 저소비전력의 반전 구동 방식인 프레임 반전 방식을 통해 라인 반전 효과를 얻음으로써, 소비전력을 줄일 수 있고 표시 품질을 향상시킬 수 있다.
이상에서는 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (7)

  1. 제1 스위칭 소자와 제1 액정 캐패시터를 포함하는 제1 서브 화소부와 제2 스위칭 소자와 제2 액정 캐패시터를 포함하는 제2 서브 화소부로 이루어진 화소부가 복수개 형성된 액정표시패널;
    상기 제1 스위칭 소자에 제1 극성의 데이터신호를 인가하는 소스 구동부;
    상기 소스 구동부로부터 출력된 상기 제1 극성의 데이터신호를 제2 극성의 데이터신호로 반전시켜 상기 제2 스위칭 소자에 인가하는 극성 반전부; 및
    상기 제1 및 제2 스위칭 소자에 게이트 신호를 출력하는 게이트 구동부를 포함하는 액정표시장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 소스 구동부는 프레임 단위로 상기 데이터신호의 극성을 반전시키는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제1 스위칭 소자는 상기 소스 구동부와 전기적으로 연결된 제1 소스 배선과 연결되고, 상기 제2 스위칭 소자는 상기 극성 반전부와 전기적으로 연결된 제2 소스 배선과 연결된 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 극성 반전부는 상기 제2 소스 배선의 일단부에 형성된 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 액정표시패널에 전면(Front)에 배치되어 광을 발생하는 광원부를 더 포함하는 액정표시장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 제1 액정 캐패시터는 투명전극을 포함하고, 상기 제2 액정 캐패시터는 반사전극을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 투명전극은 광을 상기 액정표시패널의 후면(Back)으로 출사시키고, 상기 반사전극은 광을 상기 액정표시패널의 전면(Front)으로 출사시키는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US9049436B2 (en) 2011-11-30 2015-06-02 Samsung Display Co., Ltd. Three dimensional image display device using binocular parallax
US9697787B2 (en) 2013-09-09 2017-07-04 Samsung Display Co., Ltd. Display device

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