KR20090116941A - Liquid crystal display panel - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 액정 디스플레이(Liquid Crystal Display, LCD) 패널에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 LCD 패널을 구동하기 위한 구동 회로에 관한 것이다.The present invention relates to a liquid crystal display (LCD) panel, and more particularly to a driving circuit for driving an LCD panel.
액정 디스플레이(LCD)는 광원 또는 반사기의 전방에 배열된 복수의 컬러 또는 모노크롬 픽셀로 이루어진다. LCD 디바이스를 구성할 때, 액정층은 두 개의 유리 기판 사이에 삽입되며, 제1 기판은 컬러 필터를 가지고, 제2 기판은 내부에 트랜지스터들을 가진다. 전류가 트랜지스터들을 통과할 때, 전계가 도입되어 액정이 편향될 것이다. 입사광의 편광의 회전은, 입사광이 액정층을 통과할 때 방향을 변화시키고, 그 후 이 광은 상이한 편광을 가지는 광을 필터링하는 필터를 통과할 것이다. 각 픽셀 내의 액정층에 인가되는 전압을 제어함으로써, 양을 변화시키면서 광을 통과시킬 수 있고, 그에 따라 픽셀을 조명할 수 있다.Liquid crystal displays (LCDs) consist of a plurality of color or monochrome pixels arranged in front of a light source or reflector. When constructing an LCD device, a liquid crystal layer is inserted between two glass substrates, the first substrate having a color filter and the second substrate having transistors therein. As the current passes through the transistors, an electric field will be introduced to deflect the liquid crystal. The rotation of the polarization of the incident light changes direction as the incident light passes through the liquid crystal layer, which will then pass through a filter that filters light having different polarizations. By controlling the voltage applied to the liquid crystal layer in each pixel, it is possible to pass light while varying the amount, thereby illuminating the pixel.
도 1은 종래의 LCD 패널 및 그 주변 구동 회로의 개략도이다. 도면에 나타낸 바와 같이, LCD 패널(1)은 비월주사(interlacing) 데이터 전극(D1, D2, D3, ..., Dm으로 나타냄)들 및 게이트 전극(G1, G2, G3, ..., Gm으로 나타냄)들로 구성되고, 그 각각의 쌍이 디스플레이 셀을 제어한다. 예로서, 비월주사 데이터 전극(D1)과 게이트 전극(G1)은 디스플레이 셀(100)을 제어한다. 각 디스플레이 셀의 등가 회로는 박막 트랜지스터(thin film transistor, TFT)(Q11-Q1m, Q21-Q2m, ..., Qn1-Qnm)와 스토리지 커패시터(storage capacitor)(C11-C1m, C21-C2m, ..., Cn1-Cnm)을 포함한다. TFT의 게이트와 드레인은 각각 게이트 전극(G1~Gn)과 데이터 전극(D1~Dm)에 연결되어 있다. 이러한 연결은 게이트 전극(G1~Gn)의 스캔 신호를 사용하여 동일 라인 상의(즉, 동일한 스캔 라인 상에 위치된) 모든 TFT를 턴온(turn on) 또는 턴오프(turn off)할 수 있으므로, 대응하는 디스플레이 셀에 기입되는 데이터 전극의 비디오 신호를 제어한다. 디스플레이 셀은 오직 LCD 패널 상의 단일 픽셀에 대한 휘도(brightness)를 제어한다는 것에 유의하여야 한다.1 is a schematic diagram of a conventional LCD panel and its peripheral drive circuit. As shown in the figure, the
따라서, 각 디스플레이 셀은 컬러 LCD의 단일 서브픽셀이 아니라 모노크롬 LCD의 단일 픽셀에 응답한다. 서브픽셀은 적색("R"로 나타냄), 청색("B"로 나타냄), 또는 녹색("G"로 나타냄)일 수 있다. 다시 말해, 단일 픽셀은 RGB(세 개의 디스플레이 셀)의 조합으로 구성된다.Thus, each display cell responds to a single pixel of a monochrome LCD rather than to a single subpixel of a color LCD. The subpixels can be red (represented by "R"), blue (represented by "B"), or green (represented by "G"). In other words, a single pixel consists of a combination of RGB (three display cells).
최근에, 상이한 패널 사이즈의 LCD 패널이 개발됨에 따라, 더욱 높은 디스플레이 해상도에 대한 요구가 증대되었다. 하지만, 디스플레이 해상도의 증가는 구동 회로의 복잡도도 또한 증가시킨다. 게다가, 전체 PAD 개수, COG 범핑 패드 피치 및 마스크 제한 사이의 절충은 고해상도 LCD 패널의 설계 시에 중요한 고려사항 이다.Recently, as LCD panels of different panel sizes have been developed, the demand for higher display resolutions has increased. However, increasing display resolution also increases the complexity of the drive circuitry. In addition, the tradeoffs between total PAD number, COG bumping pad pitch, and mask limitation are important considerations in the design of high resolution LCD panels.
따라서, 감소된 회로 복잡도를 가져, 그 결과 PAD 개수, COG 범핑 패드 피치 및 마스크 제한 사이에 더욱 효과적인 절충을 실현할 수 있는, 고해상도 LCD 패널을 구동하기 위한 향상된 구동 회로가 필요하다.Therefore, there is a need for an improved drive circuit for driving high resolution LCD panels that has reduced circuit complexity, resulting in more effective tradeoffs between PAD number, COG bumping pad pitch and mask limitation.
액정 디스플레이 패널이 제공된다. 예시적인 실시예의 액정 디스플레이 패널은 제1 디스플레이 매트릭스, 제2 디스플레이 매트릭스, 제1 게이트 전극 그룹, 제2 게이트 전극 그룹 및 데이터 전극 그룹을 포함한다. 상기 제1 디스플레이 매트릭스는 N개의 행(row) 및 M개의 열(column)로 배열된 제1 디스플레이 셀을 포함하고, 상기 제2 디스플레이 매트릭스는 N개의 행 및 M개의 열로 배열된 제2 디스플레이 셀을 포함한다. 상기 제1 게이트 전극 그룹은 상기 제1 디스플레이 매트릭스에 각각 연결된 제1 게이트 전극들을 포함하고, 상기 제2 게이트 전극 그룹은 상기 제2 디스플레이 매트릭스에 각각 연결된 제2 게이트 전극들을 포함한다. 상기 데이터 전극 그룹은 상기 제1 디스플레이 매트릭스 및 상기 제2 디스플레이 매트릭스에 각각 연결된 데이터 전극들을 포함하며, m번째 데이터 전극은 상기 제1 디스플레이 셀의 m번째 열 및 상기 제2 디스플레이 셀의 m번째 열에 연결된다.A liquid crystal display panel is provided. The liquid crystal display panel of the exemplary embodiment includes a first display matrix, a second display matrix, a first gate electrode group, a second gate electrode group, and a data electrode group. The first display matrix includes first display cells arranged in N rows and M columns, and the second display matrix includes second display cells arranged in N rows and M columns. Include. The first gate electrode group includes first gate electrodes respectively connected to the first display matrix, and the second gate electrode group includes second gate electrodes respectively connected to the second display matrix. The data electrode group includes data electrodes connected to the first display matrix and the second display matrix, respectively, and an m th data electrode is connected to an m th column of the first display cell and an m th column of the second display cell. do.
다른 예시적인 실시예의 액정 디스플레이 패널은, 제1 디스플레이 셀, 제2 디스플레이 셀, 제3 디스플레이 셀, 제4 디스플레이 셀, 제1 게이트 전극, 제2 게이트 전극, 제1 데이터 전극 및 제2 데이터 전극을 포함한다. 상기 제1 디스플레 이 셀, 상기 제2 디스플레이 셀, 상기 제3 디스플레이 셀 및 상기 제4 디스플레이 셀은 제1 디스플레이 셀 어레이 내에 배열되어 있다. 상기 제1 게이트 전극은 상기 제1 디스플레이 셀 및 상기 제2 디스플레이 셀에 연결되어 있다. 상기 제2 게이트 전극은 상기 제3 디스플레이 셀 및 상기 제4 디스플레이 셀에 연결되어 있고, 상기 제1 게이트 전극과 상기 제2 게이트 전극은 정렬되어 있다. 상기 제1 데이터 전극은 상기 제1 디스플레이 셀 및 상기 제3 디스플레이 셀에 연결되어 있다. 상기 제2 데이터 전극은 상기 제2 디스플레이 셀 및 상기 제4 디스플레이 셀에 연결되어 있다.The liquid crystal display panel of another exemplary embodiment may include a first display cell, a second display cell, a third display cell, a fourth display cell, a first gate electrode, a second gate electrode, a first data electrode, and a second data electrode. Include. The first display cell, the second display cell, the third display cell and the fourth display cell are arranged in a first display cell array. The first gate electrode is connected to the first display cell and the second display cell. The second gate electrode is connected to the third display cell and the fourth display cell, and the first gate electrode and the second gate electrode are aligned. The first data electrode is connected to the first display cell and the third display cell. The second data electrode is connected to the second display cell and the fourth display cell.
첨부 도면을 참조하여 이하 실시예에 대해 상세하게 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, an Example is described in detail with reference to an accompanying drawing.
이하의 설명은 본 발명의 최선의 실시형태에 대한 것이다. 이 설명은 본 발명의 일반 원리를 설명하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 의미로 받아들여서는 안된다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항들을 참조함으로써 최선으로 결정된다.The following description is of the best embodiment of the present invention. This description is intended to explain the general principles of the invention and should not be taken in a limiting sense. The scope of the invention is best determined by reference to the appended claims.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 구동 회로로 사용한 LCD 패널을 나타낸다. LCD 패널(2)은 호스트(host)에 의해 제공된 이미지 제어 신호에 따라 이미지를 디스플레이하며, N×2M개의 디스플레이 셀(X11, X12, X13, ..., X1M, X1 (M+1), ..., X1(2M), X21, X22, X23, ..., X2M, X2 (M+1), ..., X2 (2M), ..., XN (2M)으로 나타냄)을 포함하고, 디스플레이 셀들은 또한 각각 N×M개의 디스플레이 셀(이하, 디스플레이 매트릭스(200)용 제1 디스플레이 셀 및 디스플레이 매트릭스(300)용 제2 디스플레이 셀 이라고 함)을 포함하는, 두 개의 디스플레이 매트릭스(200, 300)로 나뉠 수 있다. 도면에 나타낸 바와 같이, 게이트 전극(G11, G21, G31, ..., GN1)은 제1 게이트 전극 그룹을 구성하고 제1 게이트 드라이버(41)에 연결되어 있으며, 제1 게이트 드라이버(41)는 제1 게이트 전극 그룹에 복수의 제1 스캔 신호를 출력한다. 게이트 전극(G12, G22, G32, ..., GN2)은 제2 게이트 전극 그룹을 구성하고 제2 게이트 드라이버(42)에 연결되어 있으며, 제2 게이트 드라이버(42)는 제2 게이트 전극 그룹에 복수의 제2 스캔 신호를 출력한다. 데이터 전극(D1, D2, D3, ..., DM)은 데이터 전극 그룹을 구성하고 데이터 드라이버(30)에 연결되어 있으며, 데이터 드라이버(30)는 데이터 전극 그룹에 복수의 데이터 신호를 출력한다. 게이트 전극(G11, G21, G31, ..., GN1)은 또한 디스플레이 매트릭스(200)에 연결되어 있으며, 제1 게이트 전극 그룹 내의 n번째 게이트 전극(Gn1)은 제1 디스플레이 셀(Xn1~XnM, n=1~N)의 n번째 행에 연결되어 있다. 게이트 전극(G12, G22, G32, ..., GN2)은 또한 디스플레이 매트릭스(300)에 연결되어 있고, 제2 게이트 전극 그룹 내의 n번째 게이트 전극(Gn2)은 제2 디스플레이 셀(Xn (M+1)~Xn (2M), n=1~N)의 n번째 행에 연결되어 있다. 데이터 전극(D1, D2, D3, ..., DM)이 또한 디스플레이 매트릭스(200, 300)에 연결되어 있고, 데이터 전극 그룹 내의 m번째 데이터 전극(Dm)은 제1 디스플레이 셀(X1m~XNm, m=1~M) 의 m번째 열 및 제2 디스플레이 셀(X1 (m+M)~XN (m+M), m=1~M)의 m번째 열에 연결되어 있다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 디스플레이 매트릭스(200) 내의 제1 디스플레이 셀의 m번째 열 및 디스플레이 매트릭스(300) 내의 제2 디스플레이 셀의 m번째 열은 서로 이웃하고 있지 않다. LCD 패널(2)의 구동 동작에 대해서는 이하에 설명한다.2 shows an LCD panel used as a driving circuit according to an embodiment of the present invention. The
LCD 패널(2)의 스캔 타이밍(scan timing)을 제어하기 위해, LCD 패널(2)은 또한 타이밍 컨트롤러(timing controller)(55)를 포함한다. 이 타이밍 컨트롤러(55)는 데이터 전극 그룹, 제1 게이트 전극 그룹 및 제2 게이트 전극 그룹의 신호 타이밍을 제어하기 위한 수직 동기 신호(Vsync)를 출력한다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 구동 파형을 나타낸다. 도 3에 나타낸 바와 같이, 동기 신호(Vsync)는 고전압 레벨과 저전압 레벨의 기간을 가지는 복수의 구형파(square wave)를 포함하고, 이 구형파의 하나의 기간(Psync)에서, 게이트 전극들은 디스플레이 매트릭스(200, 300) 내의 디스플레이 셀의 하나의 행에 스캔 신호를 출력한다. 따라서, 동일한 행의 모든 디스플레이 셀 내의 TFT는 턴온되고, 다른 행들의 모든 디스플레이 셀 내의 TFT는 턴오프될 수 있다. 본 실시예에 따르면, n번째 구형파의 전반(fore half) 기간 동안에, 제1 게이트 전극 그룹 내의 n번째 게이트 전극(Gn1)은, 디스플레이 매트릭스(200) 내의 제1 디스플레이 셀(Xn1~XnM, n=1~N)의 n번째 행을 선택하기 위한 제1 스캔 신호를 출력한다. 이때, 각각의 데이터 전극(D1~DM)은 제1 디스플레이 셀(Xn1~XnM)의 n번째 행의 대응하는 열에, 대응하는 데이터 신호를 각각 출력한다. n번째 구형파의 후반(aft half) 기간 동안에, n번째 게 이트 전극(Gn2)은, 디스플레이 매트릭스(300) 내의 제2 디스플레이 셀(Xn (M+1)~Xn (2M), n=1~N)의 n번째 행을 선택하기 위한 제2 스캔 신호를 출력한다. 이때, 각각의 데이터 전극(D1~DM)은 제2 디스플레이 셀(Xn (M+1)~Xn (2M))의 n번째 행의 대응하는 열에, 대응하는 데이터 신호를 각각 출력한다.In order to control the scan timing of the
전술한 설계에 기초하여, 데이터 전극의 총수는 LCD 패널 내의 디스플레이 열의 양의 절반으로 감소되고, 게이트 전극의 총수는 LCD 패널 내의 디스플레이 행의 양의 두 배이다. 예를 들면, 도 2에 나타낸 바와 같이, 데이터 전극의 총수는 M개이고, 게이트 전극의 총수는 2N개이며, LCD 패널(2)의 해상도는 N×2M이다. 적색, 녹색 및 청색을 각각 제공하기 위해 3중(triple)의 데이터 전극이 필요한 고해상도 컬러 디스플레이 패널의 경우, 본 발명의 구동 회로를 적용하면 데이터 전극의 총수는 매우 감소한다. 예를 들면, 272×480 해상도의 컬러 디스플레이 패널의 경우, 종래의 구동 회로에서 게이트 전극과 데이터 전극의 총수는 1712개(272+480×3=1712)이다. 하지만, 본 발명의 도 2에 나타낸 바와 같은 구동 회로에 기초하면, 게이트 전극과 데이터 전극의 총수는 1264개(272×2+480÷2×3=1264)로 줄어들어, 즉 종래의 구동 회로와 비교하면 448개의 전극이 적어진다.Based on the above design, the total number of data electrodes is reduced to half of the amount of display columns in the LCD panel, and the total number of gate electrodes is twice the amount of display rows in the LCD panel. For example, as shown in FIG. 2, the total number of data electrodes is M, the total number of gate electrodes is 2N, and the resolution of the
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 4×4 디스플레이 셀의 데이터 극성의 예를 나타낸다. 이 예에서, LCD 패널(2)은 N=4이고 M=2이므로, 4×4 디스플레이 패널은 디스플레이 셀(X11~X14, X21~X24, X31~X34, X41~X44), 데이터 전극(D1~D2), 제1 게이트 전극(G11~G41) 및 제2 게이트 전극(G12~G42)을 포함한다. 도 4에 나타낸 바와 같이, 예 를 들면, 제1 게이트 전극(G11)이 제1 행의 디스플레이 셀(X11~X12)을 선택하기 위한 제1 스캔 신호를 출력하고, 데이터 전극(D1~D2)이 제1 행의 디스플레이 셀(X11~X12) 내의 대응하는 열들에 양(positive)의 극성(도 4에서 '+' 라벨을 붙임)을 가지는 대응하는 데이터 신호를 출력하는 경우, 그리고 제2 게이트 전극(G12)이 제1 행의 디스플레이 셀(X13~X14)을 선택하기 위한 제2 스캔 신호를 출력하고, 데이터 전극(D1~D2)이 제1 행의 디스플레이 셀(X13~X14) 내의 대응하는 열들에 양의 극성을 가지는 대응하는 데이터 신호를 출력하는 경우, 제1 게이트 전극(G21)이 제2 행의 디스플레이 셀(X21~X22)을 선택하기 위한 제1 스캔 신호를 출력하면, 데이터 전극(D1~D2)은 제2 행의 디스플레이 셀(X21~X22) 내의 대응하는 열들에 음(negative)의 극성(도 4에서 '-' 라벨을 붙임)을 가지는 대응하는 데이터 신호를 출력하고, 제2 게이트 전극(G22)이 제2 행의 디스플레이 셀(X23~X24)을 선택하기 위한 제2 스캔 신호를 출력하면, 데이터 전극(D1~D2)은 제2 행의 디스플레이 셀(X23~X24) 내의 대응하는 열들에 음의 극성을 가지는 대응하는 데이터 신호를 출력한다. 또, 제3 행의 디스플레이 셀(X31~X34) 및 제4 행의 디스플레이 셀(X41~X44)의 데이터 극성은 제1 행의 디스플레이 셀(X11~X14) 및 제2 행의 디스플레이 셀(X21~X24)과 동일한 패턴을 따른다.4 shows an example of the data polarity of a 4x4 display cell according to an embodiment of the invention. In this example, since the
이상에서 본 발명은 바람직한 실시예에 대해 예로서 설명하였지만, 본 발명은 이것으로 한정되지 않는 것은 물론이다. 해당 기술분야의 당업자는 본 발명의 사상과 범위를 벗어나지 않으면서 본 발명에 대해 다양한 개조 및 변형을 가할 수 있다. 따라서, 본 발명의 범위는 이하의 청구항 및 그 등가물에 의해 규정되고 보호되어야 한다.As mentioned above, although this invention demonstrated the preferable embodiment as an example, it cannot be overemphasized that this invention is not limited to this. Those skilled in the art can make various modifications and variations to the present invention without departing from the spirit and scope of the invention. Accordingly, the scope of the invention should be defined and protected by the following claims and their equivalents.
도 1은 종래의 LCD 패널 및 그 주변 구동 회로에 대한 개략도이다.1 is a schematic diagram of a conventional LCD panel and its peripheral drive circuit.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 구동 회로로 사용한 LCD 패널을 나타낸 도면이다.2 is a view showing an LCD panel used as a driving circuit according to an embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 구동 파형을 나타낸 도면이다.3 is a view showing a driving waveform according to an embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 4×4 디스플레이 셀의 데이터 극성의 예를 나타낸 도면이다.4 illustrates an example of data polarity of a 4x4 display cell according to an exemplary embodiment of the present invention.
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