KR20080096981A - Display device - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 블록도이다.1 is a block diagram of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치에서 두 부화소의 등가 회로도이다.2 is an equivalent circuit diagram of two subpixels in a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 한 화소에 대한 등가 회로도이다.3 is an equivalent circuit diagram for one pixel according to an embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 화소 배열, 신호선 배열 및 화소 극성을 도시하는 개략도이다.4 is a schematic diagram illustrating a pixel array, a signal line array, and a pixel polarity of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 두 부화소의 감마 곡선을 나타내는 그래프이다.5 is a graph illustrating a gamma curve of two subpixels according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 6은 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 동작을 설명하는 신호 파형도이다. 6 is a signal waveform diagram illustrating an operation of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.
본 발명은 액정 표시 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a liquid crystal display device.
액정 표시 장치는 현재 가장 널리 사용되고 있는 평판 표시 장치 중 하나로서, 화소 전극과 공통 전극 등 전계 생성 전극이 형성되어 있는 두 장의 표시판과 그 사이에 삽입되어 있는 액정층으로 이루어지며, 전계 생성 전극에 전압을 인가하여 액정층에 전계를 생성하고 이를 통하여 액정층의 액정 분자들의 배향을 결정하고 입사광의 편광을 제어함으로써 영상을 표시한다. 이러한 액정 표시 장치에서는 두 전극에 전압을 인가하여 액정층에 전계를 생성하고, 이 전계의 세기를 조절하여 액정층을 통과하는 빛의 투과율을 조절함으로써 원하는 화상을 얻는다. The liquid crystal display is one of the most widely used flat panel display devices. The liquid crystal display includes two display panels on which field generating electrodes such as a pixel electrode and a common electrode are formed, and a liquid crystal layer interposed therebetween. Is applied to generate an electric field in the liquid crystal layer, thereby determining the orientation of liquid crystal molecules in the liquid crystal layer and controlling the polarization of incident light to display an image. In such a liquid crystal display, a voltage is applied to two electrodes to generate an electric field in the liquid crystal layer, and the intensity of the electric field is adjusted to adjust the transmittance of light passing through the liquid crystal layer to obtain a desired image.
액정 표시 장치 중에서도 전계가 인가되지 않은 상태에서 액정 분자의 장축을 상하 표시판에 대하여 수직을 이루도록 배열한 수직 배향 모드 액정 표시 장치는 대비비가 크고 넓은 기준 시야각 구현이 용이하여 각광받고 있다. 여기에서 기준 시야각이란 대비비가 1:10인 시야각 또는 계조간 휘도 반전 한계 각도를 의미한다.Among the liquid crystal display devices, the vertical alignment mode liquid crystal display in which the long axis of the liquid crystal molecules are arranged perpendicular to the upper and lower display panels without an electric field applied to the liquid crystal display device has a high contrast ratio and is easy to implement a wide reference viewing angle. Here, the reference viewing angle refers to a viewing angle having a contrast ratio of 1:10 or a luminance inversion limit angle between gray levels.
수직 배향 모드 액정 표시 장치에서 광시야각을 구현하기 위한 수단으로는 전계 생성 전극에 절개부를 형성하는 방법과 전계 생성 전극 위에 돌기를 형성하는 방법 등이 있다. 절개부와 돌기로 액정 분자가 기우는 방향을 결정할 수 있으므로, 이들을 사용하여 액정 분자의 경사 방향을 여러 방향으로 분산시킴으로써 기준 시야각을 넓힐 수 있다.Means for implementing a wide viewing angle in a vertical alignment mode liquid crystal display include a method of forming a cutout in the field generating electrode and a method of forming a protrusion on the field generating electrode. Since the inclination and the projection can determine the direction in which the liquid crystal molecules are tilted, the reference viewing angle can be widened by using these to disperse the oblique directions of the liquid crystal molecules in various directions.
그러나 수직 배향 방식의 액정 표시 장치는 전면 시인성에 비하여 측면 시인성이 떨어진다. 예를 들어, 절개부가 구비된 PVA(patterned vertically aligned) 방식의 액정 표시 장치의 경우에는 측면으로 갈수록 영상이 밝아져서, 심한 경우에는 높은 계조 사이의 휘도 차이가 없어져 그림이 뭉그러져 보이는 경우도 발생한다.However, the vertically aligned liquid crystal display device is less lateral visibility than the front visibility. For example, in the case of a patterned vertically aligned (PVA) type liquid crystal display device having an incision, the image becomes brighter toward the side, and in severe cases, the luminance difference between the high grays disappears and the picture may appear clumped. .
이러한 현상을 개선하기 위하여 하나의 화소를 두 개의 부화소로 분할하고 두 부화소를 용량성 결합시킨 후 한 쪽 부화소에는 직접 전압을 인가하고 다른 쪽 부화소에는 용량성 결합에 의한 전압 하강을 일으켜 두 부화소의 전압을 달리 함으로써 투과율을 다르게 하는 방법이 제시되었다.To improve this phenomenon, one pixel is divided into two subpixels, two subpixels are capacitively coupled, and one subpixel is directly applied with voltage, and the other subpixel causes voltage drop by capacitive coupling. A method of changing the transmittances by changing the voltages of the two subpixels has been proposed.
그러나 이러한 방법은 두 부화소의 투과율을 원하는 수준으로 정확하게 맞출 수 없고, 특히 색상에 따라 광투과율이 다르므로 각 색상에 대한 전압 배합을 달리 하여야 함에도 불구하고 이를 행할 수 없다. However, this method does not exactly match the transmittance of the two subpixels to the desired level, and in particular, the light transmittance is different depending on the color, and thus this cannot be done even though the voltage combination for each color must be different.
따라서 두 부화소에 각각의 전압을 직접 인가하는 방법이 제시되었다. 그러나 이러한 액정 표시 장치에서 프레임 주파수가 높아지는 경우, 각 부화소에 할당되는 충전 시간이 줄어들어 전압의 충전율이 저하된다. Therefore, a method of directly applying respective voltages to two subpixels has been proposed. However, when the frame frequency is increased in such a liquid crystal display, the charging time allocated to each subpixel is shortened, thereby lowering the charging rate of the voltage.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 측면 시인성 및 충전율을 확보할 수 있는 액정 표시 장치를 제공하는 것이다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in an effort to provide a liquid crystal display device capable of securing side visibility and filling rate.
이러한 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치는 행렬로 배열되어 있으며, 제1 및 제2 부화소를 포함하는 복수의 화소, 상기 제1 및 제2 부화소와 연결되어 있으며, 상기 제1 및 제2 부화소에 게이트 신호를 전달하는 복수의 게이트선, 그리고 행을 번갈아가며 상기 제1 부화소 및 제2 부화소와 연결되어 있으며, 상기 제1 및 제2 부화소에 데이터 전압을 전달하는 복수의 데이터선을 포함하며, 상기 제1 부화소는 상기 데이터선으로부터 다른 상기 제1 부화소의 상기 데이터 전압을 선충전하고, 상기 제2 부화소는 상기 데이터선으로부터 다른 상기 제2 부화소의 상기 데이터 전압을 선충전 한다. According to an embodiment of the present invention, a display device is arranged in a matrix, and is connected to a plurality of pixels including first and second subpixels, and the first and second subpixels. A plurality of gate lines that transfer gate signals to the first and second subpixels, and are alternately connected to the first subpixel and the second subpixel, and a data voltage to the first and second subpixels. A first subpixel precharges the data voltage of another first subpixel from the data line, and the second subpixel is another second subpixel from the data line. The data voltage of the pixel is precharged.
상기 게이트 신호는 상기 선충전 전압과 해당 화소의 데이터 전압을 인가할 때 게이트 온 전압을 가질 수 있다. The gate signal may have a gate-on voltage when the precharge voltage and the data voltage of the pixel are applied.
상기 제1 부화소 및 상기 제2 부화소는 동일 계조에 대하여 서로 다른 레벨의 데이터 전압을 인가 받을 수 있다. The first subpixel and the second subpixel may receive different levels of data voltages with respect to the same gray level.
상기 제1 부화소 및 제2 부화소는 하나의 영상 정보에 대한 상기 데이터 전압을 인가 받을 수 있다. The first subpixel and the second subpixel may receive the data voltage for one piece of image information.
상기 선충전 전압 인가 구간과 해당 화소의 데이터 전압 인가 구간 사이에는 홀수개의 수평 기간이 위치할 수 있다. An odd number of horizontal periods may be located between the precharge voltage application period and the data voltage application period of the pixel.
상기 게이트 신호는 상기 선충전 전압 인가 구간과 해당 화소의 데이터 전압 인가 구간 사이의 1 수평 기간 동안 게이트 오프 전압을 가질 수 있다. The gate signal may have a gate-off voltage during one horizontal period between the precharge voltage application period and the data voltage application period of the corresponding pixel.
상기 데이터선의 수효는 상기 화소열의 수효의 2배이며, 상기 게이트선의 수효는 상기 화소행과 동일할 수 있다. The number of the data lines may be twice the number of the pixel columns, and the number of the gate lines may be the same as the pixel rows.
첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.DETAILED DESCRIPTION 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.
도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.In the drawings, the thickness of layers, films, panels, regions, etc., are exaggerated for clarity. Like parts are designated by like reference numerals throughout the specification. When a part of a layer, film, region, plate, etc. is said to be "on" another part, this includes not only the other part being "right over" but also another part in the middle. On the contrary, when a part is "just above" another part, there is no other part in the middle.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 블록도이고, 도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치에서 두 부화소의 등가 회로도이며, 도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 한 화소에 대한 등가 회로도이다.1 is a block diagram of a liquid crystal display according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an equivalent circuit diagram of two subpixels in a liquid crystal display according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is an embodiment of the present invention. It is an equivalent circuit diagram for one pixel according to an example.
도 1과 같이, 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치는 액정 표시판 조립체(liquid crystal panel assembly)(300) 및 이에 연결된 게이트 구동부(400)와 데이터 구동부(500), 데이터 구동부(500)에 연결된 계조 전압 생성부(800), 그리고 이들을 제어하는 신호 제어부(600)를 포함한다.As shown in FIG. 1, a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention includes a liquid
액정 표시판 조립체(300)는 등가 회로로 볼 때 복수의 표시 신호선(G1-Gn, D1-D2m)과 이에 연결되어 있으며 대략 행렬의 형태로 배열된 복수의 화소(pixel)(PX)를 포함한다. 반면, 도 2에 도시한 구조로 볼 때, 액정 표시판 조립체(300)는 서로 마주 보는 박막 트랜지스터 표시판(100) 및 공통 전극 표시판(200)과 둘 사이에 들어 있는 액정층(3)을 포함한다.The liquid
표시 신호선(G1-Gn, D1-D2m)은 게이트 신호("주사 신호"라고도 함)를 전달하는 복수의 게이트선(G1-Gn)과 데이터 신호를 전달하는 데이터선(D1-D2m)을 포함한다. 게이트선(G1-Gn)은 대략 행 방향으로 뻗어 있으며 서로가 거의 평행하고 데이터 선(D1-D2m)은 대략 열 방향으로 뻗어 있으며 서로가 거의 평행하다. 한 쌍의 데이터선(D1-D2m)이 하나의 화소(PX) 양측에 배치되어 있다.The display signal lines G 1 -G n and D 1 -D 2m are a plurality of gate lines G 1 -G n transmitting gate signals (also called “scan signals”) and data lines D transferring data signals. 1 -D 2m ). The gate lines G 1 -G n extend approximately in the row direction and are substantially parallel to each other, and the data lines D 1 -D 2m extend substantially in the column direction and are substantially parallel to each other. A pair of data lines D 1 -D 2m are disposed on both sides of one pixel PX.
도 3에는 표시 신호선과 한 화소(PX)의 등가 회로가 나타나 있는데, 도면 부호 GL로 나타낸 게이트선과 도면 부호 DLa, DLb로 나타낸 데이터선 이외에도 표시 신호선은 게이트선(GL)과 거의 나란하게 뻗은 유지 전극선(SL)을 더 포함한다.An equivalent circuit of the display signal line and one pixel PX is shown in FIG. (SL) is further included.
각 화소(PX)는 한 쌍의 부화소(PXa, PXb)를 포함하며, 각 부화소(PXa/PXb)는 해당 게이트선(GL) 및 데이터선(DLa/DLb)에 연결되어 있는 스위칭 소자(Qa/Qb)와 이에 연결된 액정 축전기(liquid crystal capacitor)(Clca/Clcb) 및 유지 축전기(storage capacitor)(Csta/Cstb)를 포함한다. 유지 축전기(Csta, Cstb)는 필요에 따라 생략할 수 있다.Each pixel PX includes a pair of subpixels PXa and PXb, and each subpixel PXa / PXb includes a switching element connected to a corresponding gate line GL and data line DLa / DLb. Qa / Qb) and liquid crystal capacitors (Clc a / Clc b ) and storage capacitors (Cst a / Cst b ) connected thereto. Holding capacitors Cst a and Cst b can be omitted as necessary.
도 3을 참고하면, 각 부화소(PXa, PXb)의 스위칭 소자(Qa/Qb)는 박막 트랜지스터 표시판(100)에 구비되어 있는 박막 트랜지스터 등으로 이루어지며, 각각 게이트선(GL)에 연결되어 있는 제어 단자, 데이터선(DLa/DLb)에 연결되어 있는 입력 단자, 그리고 액정 축전기(Clca/Clcb) 및 유지 축전기(Csta/Cstb)에 연결되어 있는 출력 단자를 가지는 삼단자 소자이다.Referring to FIG. 3, the switching elements Qa / Qb of each of the subpixels PXa and PXb are formed of thin film transistors and the like provided in the thin film
도 2와 같이 액정 축전기(Clca/Clcb)는 박막 트랜지스터 표시판(100)의 부화소 전극(PEa/PEb)과 공통 전극 표시판(200)의 공통 전극(230)을 두 단자로 하며 두 전극(PE, 230) 사이의 액정층(3)은 유전체로서 기능한다. 부화소 전극(PEa/PEb)은 스위칭 소자(Qa/Qb)에 연결되며 공통 전극(230)은 공통 전극 표시판(200)의 전면에 형성되어 있고 공통 전압(Vcom)을 인가 받는다. 도 2에서와는 달리 공통 전극(230)이 박막 트랜지스터 표시판(100)에 구비되는 경우도 있으며 이때에는 두 전극(PE, 230) 중 적어도 하나가 선형 또는 막대형으로 만들어질 수 있다.As shown in FIG. 2, the liquid crystal capacitor Clc a / Clc b has two terminals including the subpixel electrode PEa / PEb of the thin film
액정 축전기(Clca/Clcb)의 보조적인 역할을 하는 유지 축전기(Csta/Cstb)는 박막 트랜지스터 표시판(100)에 구비된 유지 전극선(SL)과 부화소 전극(PEa/PEb)이 절연체를 사이에 두고 중첩되어 이루어지며 유지 전극선(SL)에는 공통 전압(Vcom) 따위의 정해진 전압이 인가된다. 그러나 유지 축전기(Csta/Cstb)는 부화소 전극(PE)이 절연체를 매개로 바로 위의 전단 게이트선과 중첩되어 이루어질 수 있다.In the storage capacitor Cst a / Cst b , which serves as an auxiliary role of the liquid crystal capacitor Clc a / Clc b , the storage electrode line SL and the subpixel electrode PEa / PEb provided in the thin film
한편, 색 표시를 구현하기 위해서는 각 화소가 원색(primary color) 중 하나를 고유하게 표시하거나(공간 분할) 각 화소가 시간에 따라 번갈아 원색을 표시하게(시간 분할) 하여 이들 원색의 공간적, 시간적 합으로 원하는 색상이 인식되도록 한다. 원색의 예로는 적색, 녹색 및 청색을 들 수 있다. 도 3은 공간 분할의 한 예로서 각 화소가 공통 전극 표시판(200)의 영역에 원색 중 하나를 나타내는 색필터(CF)를 구비함을 보여주고 있다. 도 3과는 달리 색필터(CF)는 박막 트랜지스터 표시판(100)의 부화소 전극(PEa/PEb)의 위 또는 아래에 형성할 수도 있다.On the other hand, in order to implement color display, each pixel uniquely displays one of the primary colors (spatial division) or each pixel alternately displays the primary colors according to time (time division) so that the spatial and temporal combination of these primary colors can be achieved. To recognize the desired color. Examples of primary colors include red, green and blue. 3 illustrates that each pixel includes a color filter CF representing one of primary colors in an area of the common
다시 도 1을 참고하면, 계조 전압 생성부(800)는 화소(PX)의 투과율과 관련된 두 벌의 계조 전압 집합(또는 기준 계조 전압 집합)을 생성한다. 두 벌 중 한 벌은 공통 전압(Vcom)에 대하여 양의 값을 가지고 다른 한 벌은 음의 값을 가진다.Referring back to FIG. 1, the gray voltage generator 800 generates two sets of gray voltage sets (or reference gray voltage sets) related to the transmittance of the pixel PX. One of the two sets has a positive value for the common voltage Vcom and the other set has a negative value.
게이트 구동부(400)는 액정 표시판 조립체(300)의 게이트선(G1-Gn)과 연결되어 게이트 온 전압(Von)과 게이트 오프 전압(Voff)의 조합으로 이루어진 게이트 신호를 게이트선(G1-Gn)에 인가한다.A
데이터 구동부(500)는 액정 표시판 조립체(300)의 데이터선(D1-D2m)에 연결되어 있으며, 계조 전압 생성부(800)로부터의 계조 전압을 선택하고 이를 데이터 신호로서 데이터선(D1-D2m)에 인가한다. 그러나 계조 전압 생성부(800)가 모든 계조에 대한 전압을 모두 제공하는 것이 아니라 정해진 수의 기준 계조 전압만을 제공하는 경우에, 데이터 구동부(500)는 기준 계조 전압을 분압하여 전체 계조에 대한 계조 전압을 생성하고 이 중에서 데이터 신호를 선택한다.The
신호 제어부(600)는 게이트 구동부(400) 및 데이터 구동부(500) 등을 제어한다.The
이러한 구동 장치(400, 500, 600, 800) 각각은 적어도 하나의 집적 회로 칩의 형태로 액정 표시판 조립체(300) 위에 직접 장착되거나, 가요성 인쇄 회로막(flexible printed circuit film)(도시하지 않음) 위에 장착되어 TCP(tape carrier package)의 형태로 액정 표시판 조립체(300)에 부착되거나, 별도의 인쇄 회로 기판(printed circuit board)(도시하지 않음) 위에 장착될 수도 있다. 이와는 달리, 이들 구동 장치(400, 500, 600, 800)가 액정 표시판 조립체(300)에 집적될 수도 있다. 또한, 구동 장치(400, 500, 600, 800)는 단일 칩으로 집적될 수 있으며, 이 경우 이들 중 적어도 하나 또는 이들을 이루는 적어도 하나의 회로 소자 가 단일 칩 바깥에 있을 수 있다.Each of the driving
그러면, 이러한 화소의 배열에 대하여 도 4 및 앞에서 설명한 도 1 내지 도 3을 참고하여 상세하게 설명한다.Next, the arrangement of the pixels will be described in detail with reference to FIGS. 4 and 3 to 3.
도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시판 조립체의 화소 배열, 신호선배열을 도시하는 도면이다.4 is a diagram illustrating a pixel array and a signal line array of a liquid crystal panel assembly according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 4를 참고하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시판 조립체는 한 쌍의 부화소 전극(PEa/PEb)을 포함하는 화소 전극(PE), 가로 방향으로 뻗어 있는 복수의 게이트선(G1-Gn), 세로 방향으로 뻗어 있는 복수의 데이터선(D1-D2m), 제1 스위칭 소자(Qa) 및 제2 스위칭 소자(Qb)를 포함한다.Referring to FIG. 4, a liquid crystal panel assembly according to an exemplary embodiment of the present invention includes a pixel electrode PE including a pair of subpixel electrodes PEa / PEb, and a plurality of gate lines G 1 extending in a horizontal direction. -G n ), a plurality of data lines D 1 -D 2m extending in the vertical direction, a first switching element Qa, and a second switching element Qb.
화소 전극(PE)를 이루는 한 쌍의 부화소 전극(PEa/PEb)에 연결되어 있는 두 데이터선(예를 들면, D1와 D2)에 흐르는 데이터 전압의 극성은 서로 반대이다. 즉 하나의 화소 전극(PE)을 기준으로 왼쪽에 위치하는 데이터선(D1)에 흐르는 데이터 전압의 극성은 정극성(+)이며, 오른쪽에 위치하는 데이터선(D2)에 흐르는 데이터 전압의 극성은 부극성(-)이다.The polarities of the data voltages flowing through the two data lines (for example, D 1 and D 2 ) connected to the pair of subpixel electrodes PEa / PEb constituting the pixel electrode PE are opposite to each other. That is, the polarity of the data voltage flowing to the data line D 1 positioned on the left side of the pixel electrode PE is positive (+), and the polarity of the data voltage flowing to the data line D 2 positioned on the right side of the pixel electrode PE is measured. The polarity is negative.
도 4의 첫 번째 행 및 첫 번째 열에 배치되어 있는 화소(PX)을 살펴보면, 화소 아래로 게이트선(G1)이 뻗어 있으며 좌우로는 두 개의 데이터선(D1, D2)이 뻗어 있다. 제1 부화소 전극(PEa)에 연결되어 있는 제1 스위칭 소자(Qa)는 왼쪽 데이터선(D1)에 연결되어 있으며, 제2 부화소 전극(PEb)에 연결되어 있는 제2 스위칭 소 자(Qb)는 오른쪽 데이터선(D2)에 연결되어 있다. 이하 이와 같은 연결 관계를 갖는 화소를 제1 화소라 한다.Referring to the pixel PX disposed in the first row and the first column of FIG. 4, the gate line G 1 extends under the pixel and two data lines D 1 and D 2 extend to the left and right. The first switching element Qa connected to the first subpixel electrode PEa is connected to the left data line D 1 , and the second switching element Qa is connected to the second subpixel electrode PEb. Qb) is connected to the right data line D 2 . Hereinafter, a pixel having such a connection relationship is referred to as a first pixel.
이에 반하여 첫 번째 행, 두 번째 열에 배치되어 있는 화소(PX)를 살펴보면, 왼쪽 데이터선(D3)에 연결되어 있는 제2 스위칭 소자(Qb)는 제2 부화소 전극(PEb)과 연결되어 있으며, 오른쪽 데이터선(D4)에 연결되어 있는 제1 스위칭 소자(Qa)는 제1 부화소 전극(PEa)과 연결되어 있다. 이하 이와 같은 연결 관계를 갖는 화소를 제2 화소라 한다.In contrast, referring to the pixels PX disposed in the first row and the second column, the second switching element Qb connected to the left data line D 3 is connected to the second subpixel electrode PEb. The first switching element Qa connected to the right data line D 4 is connected to the first subpixel electrode PEa. Hereinafter, a pixel having such a connection relationship is referred to as a second pixel.
두 번째 행, 첫 번째 열에 배치되어 있는 화소(PX) 역시 첫 번째 행, 두 번째 열에 배치되어 있는 화소(PX)와 같은 연결 관계를 갖는다. 즉, 제1 화소 및 제2 화소는 행 방향 및 열 방향으로 번갈아 가며 배열되어 있다.The pixels PX arranged in the second row and the first column also have the same connection relationship as the pixels PX arranged in the first row and the second column. That is, the first pixel and the second pixel are alternately arranged in the row direction and the column direction.
앞서 설명한 바와 같이, 데이터선(D1-D2m)은 하나의 화소(PX)를 둘러 싸고 좌우에 두 개씩 배열되어 있다. 따라서 데이터선(D1-D2m)의 전체 개수는 화소 열 전체 개수의 두 배이다. As described above, the data lines D 1 -D 2m surround one pixel PX and are arranged two on the left and right. Therefore, the total number of data lines D 1 -D 2m is twice the total number of pixel columns.
본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시판 조립체(300)는 도 4와 같은 배열을 가지므로, 행 방향으로 인접하는 제1 및 제2 부화소 전극(PEa, PEb)의 극성은 서로 반대이다. 열 방향으로 인접하는 제1 부화소 전극(PEa)끼리의 극성도 서로 반대이며, 열 방향으로 인접하는 제2 부화소 전극(PEb)끼리의 극성도 서로 반대이다.Since the liquid
그러면 이러한 액정 표시 장치의 동작에 대하여 도 5 및 도 6을 참고하여 상 세하게 설명한다.Next, the operation of the liquid crystal display will be described in detail with reference to FIGS. 5 and 6.
도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 두 부화소의 감마 곡선을 나타내는 그래프이고, 도 6은 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 동작을 설명하는 신호 파형도이다. 5 is a graph illustrating a gamma curve of two subpixels according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a signal waveform diagram illustrating an operation of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.
신호 제어부(600)는 외부의 그래픽 제어기(도시하지 않음)로부터 입력 영상 신호(R, G, B) 및 이의 표시를 제어하는 입력 제어 신호를 수신한다. 입력 영상 신호(R, G, B)는 각 화소(PX)의 휘도(luminance) 정보를 담고 있으며 휘도는 정해진 수효, 예를 들면 1024(=210), 256(=28) 또는 64(=26) 개의 계조(gray)를 가지고 있다. 입력 제어 신호의 예로는 수직 동기 신호(Vsync)와 수평 동기 신호(Hsync), 메인 클록(MCLK), 데이터 인에이블 신호(DE) 등이 있다.The
신호 제어부(600)는 입력 영상 신호(R, G, B)와 입력 제어 신호를 기초로 입력 영상 신호(R, G, B)를 액정 표시판 조립체(300)의 동작 조건에 맞게 적절히 처리하고 게이트 제어 신호(CONT1) 및 데이터 제어 신호(CONT2) 등을 생성한 후, 게이트 제어 신호(CONT1)를 게이트 구동부(400)로 내보내고 데이터 제어 신호(CONT2)와 처리한 영상 신호(DAT)를 데이터 구동부(500)로 내보낸다.The
게이트 제어 신호(CONT1)는 주사 시작을 지시하는 주사 시작 신호(STV)와 게이트 온 전압(Von)의 출력 주기를 제어하는 적어도 하나의 클록 신호를 포함한다. 게이트 제어 신호(CONT1)는 또한 게이트 온 전압(Von)의 지속 시간을 한정하는 출력 인에이블 신호(OE)를 더 포함할 수 있다.The gate control signal CONT1 includes a scan start signal STV indicating a scan start and at least one clock signal controlling an output period of the gate-on voltage Von. The gate control signal CONT1 may also further include an output enable signal OE that defines the duration of the gate-on voltage Von.
데이터 제어 신호(CONT2)는 한 행의 화소(PX)에 대한 디지털 영상 신호(DAT)의 전송 시작을 알리는 수평 동기 시작 신호(STH)와 데이터선(D1-Dm)에 아날로그 데이터 전압을 인가하라는 로드 신호(LOAD) 및 데이터 클록 신호(HCLK)를 포함한다. 데이터 제어 신호(CONT2)는 또한 공통 전압(Vcom)에 대한 아날로그 데이터 전압의 전압 극성(이하 "공통 전압에 대한 데이터 전압의 극성"을 줄여 "데이터 전압의 극성"이라 함)을 반전시키는 반전 신호(RVS)를 더 포함할 수 있다.The data control signal CONT2 applies an analog data voltage to the horizontal synchronizing start signal STH and the data lines D 1 -D m indicating the start of transmission of the digital image signal DAT for one row of pixels PX. Includes a load signal LOAD and a data clock signal HCLK. The data control signal CONT2 is also an inverted signal that inverts the voltage polarity of the analog data voltage relative to the common voltage Vcom (hereinafter referred to as " polarity of the data voltage " RVS) may be further included.
한편, 신호 제어부(600)는 한 화소(PX)에 대한 입력 영상 신호(R, G, B)를 두 부화소(PXa, PXb)에 대한 출력 영상 신호(DAT)로 변환하여 데이터 구동부(500)에 전송할 수 있다. 이와는 달리, 계조 전압 생성부(800)에서 두 부화소(PXa, PXb)에 대한 계조 전압 집합을 따로 만들고 이를 번갈아 데이터 구동부(500)에 제공하거나, 데이터 구동부(500)에서 이를 번갈아 선택함으로써, 두 부화소(PXa, PXb)에 서로 다른 전압을 인가할 수 있다. 단, 도 5와 같이 한 부화소(PXa)의 감마 곡선은 다른 부화소(PXb)의 감마 곡선보다 큰 값을 가지며, 이 때 두 부화소(PXa, PXb)의 합성 감마 곡선이 정면에서의 기준 감마 곡선에 가깝게 되도록 영상 신호를 보정하거나 계조 전압 집합을 만드는 것이 바람직하다. 예를 들면 정면에서의 합성 감마 곡선은 이 액정 표시판 조립체(300)에 가장 적합하도록 정해진 정면에서의 기준 감마 곡선과 일치하도록 하고 측면에서의 합성 감마 곡선은 정면에서의 기준 감마 곡선과 가장 가깝게 되도록 한다.Meanwhile, the
도 6을 참고하면, 데이터 구동부(500)는 로드 신호(LOAD)에 따라 한 행의 화 소(PX)에 대한 디지털 영상 신호(DAT)를 수신하고, 각 디지털 영상 신호(DAT)에 대응하는 계조 전압을 선택함으로써 디지털 영상 신호(DAT)를 아날로그 데이터 전압으로 변환한 다음, 로드 신호가 하이 레벨로 천이할 때, 이를 해당 데이터선(D1-D2m)에 인가한다.Referring to FIG. 6, the
한 데이터선(D1-D2m)에는 두개의 부화소(PXa, PXb)가 행을 번갈아가며 연결되어 있으므로, 데이터 구동부(500)는 각 데이터선(D1-D2m)에 서로 다른 감마 곡선을 따르는 데이터 전압을 수평 기간을 번갈아가며 인가한다. A data line (D 1 -D 2m) has two sub-pixels (PXa, PXb) is so connected to alternating rows, the
게이트 구동부(400)는 신호 제어부(600)로부터의 게이트 제어 신호(CONT1)에 따라 선충전 구간 및 전압 충전 구간에 게이트 온 전압(Von)을 게이트선(G1-Gn)에 인가하여 이 게이트선(G1-Gn)에 연결된 스위칭 소자(Qa, Qb)를 턴 온시킨다. 그러면, 데이터선(D1-D2m)에 인가된 데이터 전압이 턴 온된 스위칭 소자(Qa, Qb)를 통하여 해당 화소(PX)에 인가된다.The
이때 선충전 구간은 전압 충전 구간 보다 앞선 구간이며, 선충전 구간과 전압 충전 구간 사이에는 홀수개의 수평 기간 동안 게이트 오프 전압(Voff)이 게이트선(G1-Gn)에 공급된다. 예를 들어 도 6과 같이 선충전 구간은 해당 화소행보다 2 수평기간 앞선 수평기간일 수 있으며, 화소(PX)는 2행 전의 화소(PX)의 데이터 전압을 선충전 전압으로서 충전한다.In this case, the precharge period is a period ahead of the voltage charge period, and the gate-off voltage Voff is supplied to the gate lines G 1 -G n during an odd horizontal period between the precharge period and the voltage charge period. For example, as shown in FIG. 6, the precharge period may be a horizontal period two horizontal periods earlier than the corresponding pixel row, and the pixel PX charges the data voltage of the pixel PX before two rows as the precharge voltage.
양 부화소(PXa, PXb)의 감마 곡선은 낮은 계조에서 큰 전압 차를 가지는데, 본 발명과 같이 동일한 감마 곡선을 따르는 다른 부화소(PXa, PXb)의 데이터 전압을 선충전하여 낮은 계조에서도 충분한 충전율을 확보할 수 있다. The gamma curves of both subpixels (PXa, PXb) have a large voltage difference at low gray scales, which are sufficient even at low gray scales by precharging data voltages of other subpixels (PXa, PXb) following the same gamma curve as in the present invention. Filling rate can be secured.
다음으로 해당 화소행의 전압 충전 구간이 시작되면, 화소(PX)는 데이터선(D1-D2m)으로부터 해당 데이터 전압을 공급받으며, 액정 축전기(Clca/Clcb)는 선 충전된 상태에서 데이터 전압을 공급받아 빠른 시간 내에 데이터 전압까지 충전된다. Next, when the voltage charging section of the corresponding pixel row starts, the pixel PX receives the corresponding data voltage from the data lines D 1 -D 2m , and the liquid crystal capacitors Clc a / Clc b are precharged. The data voltage is supplied and charged to the data voltage in a short time.
액정 분자들은 공통 전압과 데이터 전압의 차인 화소 전압의 크기에 따라 그 배열을 달리하며 이에 따라 액정층(3)을 통과하는 빛의 편광이 변화한다. 이러한 편광의 변화는 표시판 조립체(300)에 부착된 편광자에 의하여 빛의 투과율 변화로 나타나며, 이를 통해 화소(PX)는 영상 신호(DAT)의 계조가 나타내는 휘도를 표시한다.The liquid crystal molecules vary in arrangement depending on the size of the pixel voltage, which is a difference between the common voltage and the data voltage, and thus the polarization of the light passing through the
1 수평 주기["1H"라고도 쓰며, 수평 동기 신호(Hsync) 및 데이터 인에이블 신호(DE)의 한 주기와 동일함]를 단위로 하여 이러한 과정을 되풀이함으로써, 모든 게이트선(G1-Gn)에 대하여 차례로 게이트 온 전압(Von)을 인가하고 모든 화소(PX)에 데이터 전압을 인가하여 한 프레임(frame)의 영상을 표시한다.This process is repeated in units of one horizontal period (also referred to as "1H" and equal to one period of the horizontal sync signal Hsync and the data enable signal DE), thereby all the gate lines G 1 -G n. ), The gate-on voltage Von is sequentially applied, and the data voltage is applied to all the pixels PX to display an image of one frame.
이와 같이, 본 발명에 따르면 서로 다른 감마 곡선을 따르는 2개의 부화소가 각각 동일한 감마 곡선을 따르는 화소의 데이터 전압을 선충전하여 측면 시인성 및 충전율을 확보할 수 있다. As described above, according to the present invention, two sub-pixels that follow different gamma curves may precharge the data voltages of pixels that follow the same gamma curve, thereby ensuring side visibility and charging rate.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.Although the preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements of those skilled in the art using the basic concepts of the present invention defined in the following claims are also provided. It belongs to the scope of rights.
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