KR20120068425A - Liquid crystal display and low power driving method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 액정표시장치와 그 저전력 구동 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a liquid crystal display and a low power driving method thereof.
음극선관(Cathode Ray Tube)의 단점인 무게와 부피를 줄일 수 있는 각종 평판 표시장치들(Flat Panel Display, FPD)이 개발되고 있다. 이러한 평판 표시장치는 액정 표시장치(Liquid Crystal Display : 이하 "LCD"라 한다), 전계 방출 표시장치(Field Emission Display : FED), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel : 이하 "PDP"라 한다) 및 전계발광소자(Electroluminescence Device) 등이 있다.Various flat panel displays (FPDs) are being developed to reduce weight and volume, which are disadvantages of cathode ray tubes. Such flat panel displays include liquid crystal displays (hereinafter referred to as "LCDs"), field emission displays (FEDs), plasma display panels (hereinafter referred to as "PDPs") and electric fields. Light emitting devices; and the like.
모바일 정보 단말기의 표시소자로 사용되는 LCD는 대기 모드에서 저전력 구동되어야 한다. 대기 모드는 DLP(Dimmed Low Power, 이하 "DLP ) 모드로도 알려져 있다. 모바일 정보 단말기의 LCD에서 백라이트 유닛(Backlight Unit, BLU)의 광원으로는 대략 7 개의 LED(Light Emitting Diode)를 사용한다. The LCD used as the display element of the mobile information terminal should be driven at low power in the standby mode. The standby mode is also known as Dimmed Low Power (DLP) mode, which uses about seven light emitting diodes (LEDs) as a light source of a backlight unit (BLU) in the LCD of a mobile information terminal.
일반적으로, 모바일 정보 단말기의 LCD는 노말 구동(Normal drive)에서 목표 휘도가 500 nit 정도이며 이 경우에 20mA 정도의 전류, 3.2V 정도의 전압으로 구동된다. 노말 구동 모드에서, 백라이트 유닛의 소비전력은 약 448mW 정도이다. In general, the LCD of a mobile information terminal has a target luminance of about 500 nit in a normal drive, and in this case, a current of about 20 mA and a voltage of about 3.2 V are driven. In the normal driving mode, the power consumption of the backlight unit is about 448mW.
모바일 정보 단말기의 LCD에서 대기 모드 소비전력은 20mW 수준을 목표로 하고 있다. 그런데, 대기 모드에서 LCD의 데이터라인들과 게이트라인들을 구동하기 위한 구동회로의 소비전력을 줄이기가 어렵고 LED들(Light Emitting Diode)의 전류를 줄이는 것 만으로는 백라이트 유닛의 소비전력을 획기적으로 낮출 수 없다. 따라서, 현재의 모바일 정보 단말기의 LCD는 대기 모드에서 소비전력을 목표치 이하로 줄이기가 어렵다. 대기 모드의 소비 전력 문제로 인하여, 스마트폰과 같은 모바일 정보 단말기에서는 대기 모드에서 LCD 화면에 아무런 데이터도 표시하지 않고 최소 전력으로 구동되고 있다.
Standby power consumption in LCD of mobile information terminal is aimed at 20mW level. However, in the standby mode, it is difficult to reduce the power consumption of the driving circuit for driving the data lines and the gate lines of the LCD, and simply reducing the current of the LEDs (Light Emitting Diode) cannot significantly lower the power consumption of the backlight unit. . Therefore, the LCD of the current mobile information terminal is difficult to reduce the power consumption below the target value in the standby mode. Due to the power consumption problem of the standby mode, a mobile information terminal such as a smart phone is driven at the minimum power without displaying any data on the LCD screen in the standby mode.
본 발명은 대기 모드에서 소비전력을 낮출 수 있는 액정표시장치와 그 저전력 구동 방법을 제공한다.
The present invention provides a liquid crystal display device and a low power driving method thereof capable of lowering power consumption in a standby mode.
본 발명의 액정표시장치는 데이터전압이 공급되는 데이터라인들, 상기 데이터라인들과 교차되어 상기 데이터전압과 동기되는 게이트펄스가 공급되는 게이트라인들, 및 매트릭스 형태로 배치된 액정셀들을 포함하는 액정표시패널; 상기 액정표시패널의 빛을 조사하는 백라이트 유닛; 상기 액정표시패널의 데이터라인들 중에서 대기 모드 영상이 표시되는 화면 블록에 존재하는 데이터라인들에만 상기 대기 모드 영상의 데이터전압을 공급하는 타이밍 콘트롤 및 소스 구동회로; 상기 대기 모드에서 상기 액정표시패널의 화면에서 분할된 화면 블록들 중에서 상기 대기 모드 영상이 표시되는 화면 블록 내에 존재하는 게이트라인들에만 상기 게이트펄스를 공급하는 게이트 구동회로; 및 상기 대기 모드에서 상기 백라이트 유닛의 광원들 중에서 상기 대기 모드 영상이 표시되는 영역을 담당하는 광원만을 점등시키고 다른 광원들을 소등시키는 광원 구동회로를 포함한다. The liquid crystal display of the present invention includes liquid crystal cells including data lines to which a data voltage is supplied, gate lines to which gate pulses are synchronized with the data voltages, and liquid crystal cells arranged in a matrix form. Display panel; A backlight unit radiating light of the liquid crystal display panel; A timing control and source driving circuit configured to supply a data voltage of the standby mode image only to data lines existing in a screen block on which a standby mode image is displayed among the data lines of the liquid crystal display panel; A gate driving circuit configured to supply the gate pulse only to gate lines existing in a screen block in which the standby mode image is displayed among the screen blocks divided in the screen of the liquid crystal display panel in the standby mode; And a light source driving circuit for lighting only a light source that is in charge of an area in which the standby mode image is displayed among light sources of the backlight unit in the standby mode, and turning off other light sources.
상기 액정표시장치의 저전력 구동 방법은 액정표시패널의 데이터라인들 중에서 대기 모드 영상이 표시되는 화면 블록에 존재하는 데이터라인들에만 상기 대기 모드 영상의 데이터전압을 공급하는 단계; 대기 모드에서 상기 액정표시패널의 화면에서 분할된 화면 블록들 중에서 상기 대기 모드 영상이 표시되는 화면 블록 내에 존재하는 게이트라인들에만 상기 게이트펄스를 공급하는 단계; 및 상기 대기 모드에서 상기 백라이트 유닛의 광원들 중에서 상기 대기 모드 영상이 표시되는 영역을 담당하는 광원만을 점등시키고 다른 광원들을 소등시키는 단계를 포함한다.
The low power driving method of the liquid crystal display includes supplying a data voltage of the standby mode image only to data lines existing in a screen block on which a standby mode image is displayed among data lines of the liquid crystal display panel; Supplying the gate pulse only to gate lines existing in the screen block in which the standby mode image is displayed among the screen blocks divided in the screen of the liquid crystal display panel in the standby mode; And turning on only a light source that is in charge of an area in which the standby mode image is displayed among light sources of the backlight unit in the standby mode, and turning off other light sources.
본 발명은 다수의 광원들 중에서 하나 혹은 복수 개의 광원들을 선택적으로 구동하고, 다수의 광원들을 순차적으로 점등시킴으로써 광원들의 수명을 동등 수준으로 유지하며 또한, 대기 모드 영상의 표시 위치를 이동한다. 그 결과, 본 발명은 대기 모드 영상을 LCD 화면에 표시하고 LCD 구동회로와 백라이트 소비전력을 최소화할 수 있다. 나아가, 본 발명은 대기모드에서 광원들 중 하나만 점등시키고 점등 광원을 주기적으로 변경함으로써 사용시간 별로 달라지는 광원들의 수명 차이에 의한 화면 얼룩을 방지하고 대기 모드 영상을 시프트시킴으로써 대기 모드 영상의 인식률을 높일 수 있다.
The present invention selectively drives one or a plurality of light sources among a plurality of light sources, sequentially turns on a plurality of light sources, thereby maintaining the lifespan of the light sources at the same level and shifts the display position of the standby mode image. As a result, the present invention can display the standby mode image on the LCD screen and minimize the LCD driving circuit and the power consumption of the backlight. Furthermore, the present invention prevents screen staining due to the difference in lifespan of light sources that vary by use time by turning on only one of the light sources and periodically changing the light source in the standby mode, and increasing the recognition rate of the standby mode image by shifting the standby mode image. have.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치를 보여 주는 블록도이다.
도 2a 내지 도 2c는 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치에서 대기 모드 동작을 예시한 도면들이다.
도 3은 도 1에 도시된 GIP 회로를 상세히 보여 주는 회로도이다.
도 4는 도 3에 도시된 GIP 회로에 입력되는 클럭신호들을 보여 주는 파형도이다.
도 5는 제1 GIP 회로의 입출력 신호들을 보여 주는 파형도이다.
도 6은 도 1에 도시된 광원 구동회로와 광원들의 병렬 연결 구조를 보여 주는 도면이다. 1 is a block diagram illustrating a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.
2A to 2C are diagrams illustrating a standby mode operation in a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.
3 is a circuit diagram showing in detail the GIP circuit shown in FIG.
FIG. 4 is a waveform diagram illustrating clock signals input to the GIP circuit of FIG. 3.
5 is a waveform diagram illustrating input and output signals of the first GIP circuit.
FIG. 6 is a diagram illustrating a parallel connection structure of a light source driving circuit and light sources shown in FIG. 1.
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, when it is determined that a detailed description of known functions or configurations related to the present invention may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 입체 영상 표시장치는 액정표시패널(100), 표시패널 구동회로, 광원(310), 광원 구동회로(300) 등을 포함한다. Referring to FIG. 1, a stereoscopic image display device according to an exemplary embodiment of the present invention includes a liquid
액정표시패널(100)은 두 장의 유리기판들 사이에 액정층이 형성된다. 액정표시패널(100)은 데이터라인들(DL)과 게이트라인들(GL)의 교차 구조에 의해 매트릭스 형태로 배치된 픽셀들을 포함한다. 액정표시패널(100)의 TFT 어레이 기판은 데이터라인들, 데이터라인들과 교차되는 게이트라인들, 데이터라인들과 게이트라인들의 교차부마다 형성된 TFT들, 액정셀의 픽셀전극, 픽셀전극에 접속된 스토리지 커패시터(Storage Capacitor, Cst) 등을 포함한다. 픽셀들의 액정은 TFT에 접속된 픽셀전극과 공통전극 사이의 전계에 의해 구동된다. 액정표시패널(100)의 컬러필터 어레이 기판은 블랙 매트릭스, 컬러필터, 공통전극 등을 포함한다. 상부 유리기판과 하부 유리기판 각각에는 편광필름이 부착되고 액정의 프리틸트각(pre-tilt angle)을 설정하기 위한 배향막이 형성된다. In the liquid
본 발명의 액정표시장치는 TN(Twisted Nematic) 모드와 VA(Vertical Alignment) 모드와 같은 수직전계 구동방식이나, IPS(In Plane Switching) 모드와 FFS(Fringe Field Switching) 모드와 같은 수평전계 구동방식으로 구현될 수 있다.The liquid crystal display of the present invention has a vertical electric field driving method such as twisted nematic (TN) mode and vertical alignment (VA) mode, or a horizontal electric field driving method such as IPS (In Plane Switching) mode and FFS (Fringe Field Switching) mode. Can be implemented.
표시패널 구동회로는 타이밍 콘트롤 및 소스 구동 IC(110), 및 게이트 구동회로 등을 포함한다.The display panel driver circuit includes a timing control and source driver IC 110, a gate driver circuit, and the like.
타이밍 콘트롤 및 소스 구동 IC(110)는 호스트 시스템(200)으로부터 입력되는 디지털 비디오 데이터를 정극성/부극성 데이터전압으로 변환하여 데이터라인들(DL)에 공급한다. 모바일 정보 단말기에서 호스트 시스템(200)은 폰 시스템(Phone system)의 메인 보드일 수 있다. 타이밍 콘트롤 및 소스 구동 IC(110)는 게이트 구동회로로부터 데이터전압에 동기되는 게이트펄스가 출력될 수 있도록 게이트 구동회로의 동작 타이밍을 제어하기 위한 게이트 타이밍 제어신호를 발생한다. 게이트 타이밍 제어신호는 스타트 펄스(VST)와 클럭신호들(CLK)을 포함한다. 또한, 타이밍 콘트롤 및 소스 구동 IC(110)는 광원들(310)의 점소등 타이밍과 밝기를 제어하기 위한 광원 제어 데이터를 광원 구동회로(300)에 공급하여 광원 구동회로(300)를 제어한다.The timing control and source driving IC 110 converts the digital video data input from the
게이트 구동회로는 GIP(Gate In Panel) 공정으로 액정표시패널(100)의 기판 상에 직접 형성되는 GIP 회로(120)를 포함한다. GIP 회로(120)는 스타트 펄스(VST)와 클럭신호들(CLK)에 응답하여 데이터전압에 동기되는 게이트펄스(또는 스캔펄스)를 출력하는 시프트 레지스터(Shift register)를 포함한다. The gate driving circuit includes a
광원 구동회로(300)는 타이밍 콘트롤 및 소스 구동 IC(110)의 제어 하에 광원들(310) 각각을 점소등 제어하고 그 밝기를 조절한다. 광원들(310) 각각은 LED로 구현될 수 있다. The light
노말 구동 모드에서 호스트 시스템(200)은 노말 구동 모드 전환 명령을 타이밍 콘트롤 및 소스 구동 IC(110)에 전송한다. 타이밍 콘트롤 및 소스 구동 IC(110)는 노말 구동 모드 전환 명령에 응답하여 호스트 시스템(200)으로부터 입력되는 정극성/부극성데이터전압을 데이터라인들(DL)에 표시한다. GIP 회로(120)는 노말 구동 모드에서 데이터전압에 동기되는 게이트펄스를 모든 게이트라인들(GL)에 순차적으로 공급한다. 광원 구동회로(300)는 노말 구동 모드에서 모든 광원들(310)을 점등시키고 타이밍 콘트롤 및 소스 구동 IC(110)로부터 입력되는 디밍값(Dimming value)에 따라 그 광원들(310)의 밝기를 조정한다. 타이밍 콘트롤 및 소스 구동 IC(110)는 입력 영상의 분석 결과에 따라 디밍값을 결정하고 디밍값에 따라 펄스폭 변조(Pulse Width Modulation, PWM)로 광원들(310)의 밝기를 조절한다. In the normal driving mode, the
대기 모드에서, 호스트 시스템(200)은 대기 모드 전환 명령을 타이밍 콘트롤 및 소스 구동 IC(110)에 전송한다. 타이밍 콘트롤 및 소스 구동 IC(110)는 대기 모드 전환 명령에 응답하여 대기 모드에서 GIP 회로(120)를 부분적으로 구동함과 아울러, 광원들(310) 중 어느 하나를 점등시키고 점등되는 광원(310)을 미리 설정된 타이밍 시퀀스에 따라 변경하여 소비전력을 최소화한다. 또한, 타이밍 콘트롤 및 소스 구동 IC(110)는 대기 모드 전환 명령에 응답하여 대기 모드에서 대기 모드 영상이 표시된 화면 블록 내의 데이터라인들 즉, 대기 모드 영상의 데이터전압이 기입될 픽셀들과 연결되는 데이터라인들에만 데이터전압을 공급하고 나머지 다른 데이터라인들에 전압을 공급하지 않는다. In the standby mode, the
대기 모드에서, 호스트 시스템(200)은 대기 모드 영상으로 미리 설정된 데이터(이하, "대기 모드 영상"이라 함)를 타이밍 콘트롤 및 소스 구동 IC(110)에 공급할 수 있다. 타이밍 콘트롤 및 소스 구동 IC(110)는 대기 모드에서 호스트 시스템(200)으로부터 입력되는 대기 모드 영상의 데이터전압을 백라이트 점등 영역 내에 존재하는 데이터라인들(DL)에만 공급하여 점등 영역의 픽셀에 데이터전압을 기입한다. 따라서, 타이밍 콘트롤 및 소스 구동 IC(110)는 일부 데이터라인들에만 대기 모드 영상의 데이터전압을 공급한다. 타이밍 콘트롤 및 소스 구동 IC(110)는 호스트 시스템(200)으로부터 대기 모드 영상이 입력되지 않는 경우에 내장 메모리에 미리 설정된 대기 모드 영상 데이터를 백라이트 점등 영역 내에 존재하는 데이터라인들(DL)에만 공급할 수도 있다. In the standby mode, the
대기 모드에서, GIP 회로(120)는 대기 모드 영상이 기입되는 픽셀들을 선택하기 위한 게이트라인들에만 게이트펄스를 출력하고 그 이외의 게이트라인들에 게이트펄스를 출력하지 않는다. 이를 위하여, 대기 모드 영상이 표시되는 영역에 존재하는 게이트라인들(GL)에만 게이트펄스가 공급될 수 있도록 GIP 회로(120)는 표시화면에서 분할된 다수의 화면 블록들로 분할될 수 있다. 대기 모드에서, 분할 구동되는 GIP 회로(120)는 도 3 및 도 4와 같이 스타트 펄스(VST)를 공유하고 클럭신호들(CLK)이 분리 공급될 수 있다. In the standby mode, the
도 2a 내지 도 2c는 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치에서 대기 모드 동작을 예시한 도면들이다. 2A to 2C are diagrams illustrating a standby mode operation in a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 2a 내지 도 2c를 참조하면, 대기 모드 영상 데이터는 날짜, 시간 등을 표시하는 최소한의 데이터로 설정될 수 있으며, 이에 한정되는 것이 않는다. 예를 들어, 대기 모드 영상 데이터는 사용자가 미리 설정하거나 선택한 데이터 예를 들어, 사용자 이름, 좌우명, 오늘의 운세 등 다양한 데이터로 설정될 수 있다. 2A to 2C, the standby mode image data may be set to minimum data indicating a date, a time, and the like, but is not limited thereto. For example, the standby mode image data may be set as various data, such as a user's preset or selected data, for example, a user name, a motto, and a fortune of the day.
타이밍 콘트롤 및 소스 구동 IC(110)는 대기 모드 영상이 표시되는 영역을 담당하는 데이터라인들에만 대기 모드 영상의 데이터전압을 공급한다. 타이밍 콘트롤 및 소스 구동 IC(110)는 대기 모드 영상이 표시되는 영역이 점등되도록 광원들(310) 중에서 그 영역에 빛을 조사하는 하나의 광원(310)만을 점등시킨다. 대기 모드에서 하나의 광원(310)만 점등되므로 백라이트 유닛의 소비전력이 최소화된다. 그리고 대기 모드 영상의 인식률을 높이고 액정의 잔상을 방지하기 위하여, 타이밍 콘트롤 및 소스 구동 IC(110)는 도 2a 내지 도 2c와 같이 화면에서 대기 모드 영상을 소정 시간 간격으로 시프트시키고 대기 모드 영상의 시프트에 동기되도록 앞서 점등된 광원(310)을 소등시키고 시프트된 대기 모드 영상 화면에 빛을 조사하는 다른 광원(310)을 점등시킨다. The timing control and
액정표시패널(100)의 표시 화면은 대기 모드에서 도 2a 내지 도 2c와 같이 다수의 화면들(A~E)로 분할 구동된다. GIP 회로(120)는 대기 모드에서, 화면 A에 존재하는 게이트라인들(GL)에 게이트펄스를 순차적으로 공급하는 제1 GIP 회로, 화면 B에 존재하는 게이트라인들(GL)에 게이트펄스를 순차적으로 공급하는 제2 GIP 회로, 화면 C에 존재하는 게이트라인들(GL)에 게이트펄스를 순차적으로 공급하는 제3 GIP 회로, 화면 D에 존재하는 게이트라인들(GL)에 게이트펄스를 순차적으로 공급하는 제4 GIP 회로, 및 화면 E에 존재하는 게이트라인들(GL)에 게이트펄스를 순차적으로 공급하는 제5 GIP 회로를 포함할 수 있다. The display screen of the liquid
도 2a 내지 도 2c에서, 왼쪽으로부터 제1 광원, 제2 광원... 제7 광원 순으로 광원들(310)이 배치된 것으로 가정한다. 2A to 2C, it is assumed that the
도 2a와 같이, 타이밍 콘트롤 및 소스 구동 IC(110)는 대기 모드에서 화면 C 영역의 좌측 부분에 존재하는 데이터라인들(DL)을 통해 데이터전압을 화면 C 영역의 좌측 부분에 포함된 픽셀들에 대기 모드 영상 데이터를 기입할 수 있다. 도 2a의 대기 모드에서, 화면 C의 좌측 부분에 빛을 조사하는 제2 광원(310)만이 점등되고 다른 광원들은 소등된다. 도 2a의 대기 모드에서, 타이밍 콘트롤 및 소스 구동 IC(110)의 제어 하에 제3 GIP 회로만이 출력을 발생하여 화면 C 영역 내에 존재하는 게이트라인들에 게이트펄스가 순차적으로 공급된다. As shown in FIG. 2A, the timing control and
도 2b와 같이, 타이밍 콘트롤 및 소스 구동 IC(110)는 대기 모드에서 화면 C 영역의 중앙 부분에 존재하는 데이터라인들(DL)을 통해 데이터전압을 화면 C 영역의 중앙 부분에 포함된 픽셀들에 대기 모드 영상 데이터를 기입할 수 있다. 도 2b의 대기 모드에서, 화면 C의 중앙 부분에 빛을 조사하는 제4 광원(310)만이 점등되고 다른 광원들은 소등된다. 도 2b의 대기 모드에서, 타이밍 콘트롤 및 소스 구동 IC(110)의 제어 하에 제3 GIP 회로만이 출력을 발생하여 화면 C 영역 내에 존재하는 게이트라인들에 게이트펄스가 순차적으로 공급된다. As shown in FIG. 2B, the timing control and
도 2c와 같이, 타이밍 콘트롤 및 소스 구동 IC(110)는 대기 모드에서 화면 C 영역의 우측 부분에 존재하는 데이터라인들(DL)을 통해 데이터전압을 화면 C 영역의 중앙 부분에 포함된 픽셀들에 대기 모드 영상 데이터를 기입할 수 있다. 도 2c의 대기 모드에서, 화면 C의 우측 부분에 빛을 조사하는 제6 광원(310)만이 점등되고 다른 광원들은 소등된다. 도 2c의 대기 모드에서, 타이밍 콘트롤 및 소스 구동 IC(110)의 제어 하에 제3 GIP 회로만이 출력을 발생하여 화면 C 영역에 존재하는 게이트라인들에 게이트펄스가 순차적으로 공급된다. As shown in FIG. 2C, the timing control and
광원들(310)의 점등 개수는 하나로 한정되지 않는다. 예를 들어, 광원들(310)은 도 2a 내지 도 2c와 같이 하나씩 점등되거나 2~6 개씩 동시에 점등될 수도 있다. The number of lighting of the
대기 모드 영상은 도 2a 내지 도 2c와 같은 시프트 방향에 한정되지 않는다. 대기 모드 영상은 화면의 좌우, 상하 방향으로 시프트될 수 있다. 따라서, 대기 모드 영상의 시프트 타이밍에 동기하여 GIP 회로(120)에서 분할된 제1 내지 제5 GIP 회로들의 구동 타이밍이 변경될 수 있다. The standby mode image is not limited to the shift direction as shown in FIGS. 2A to 2C. The standby mode image may be shifted in left, right, and up and down directions of the screen. Therefore, the driving timings of the first to fifth GIP circuits divided by the
도 3은 GIP 회로(120)를 상세히 보여 주는 회로도이다. 도 4는 GIP 회로(120)에 입력되는 클럭신호들(A~E')을 보여 주는 파형도이다. 3 is a circuit diagram showing the
도 3 및 도 4를 참조하면, GIP 회로(120)의 시프트 레지스터는 종속적으로 접속된 스테이지들을 포함한다. 스테이지들 각각은 Q 노드의 전압에 응답하여 출력단자의 전압을 상승시키는 풀업 트랜지스터(T1), Q bar() 노드의 전압에 응답하여 출력단자의 전압을 하강시키는 제1 및 제2 풀다운 트랜지스터(T2, T3), 및 Q 노드와 Q bar 노드의 전압을 제어하는 스위치 제어회로(도시하지 않음)를 포함한다. 3 and 4, the shift register of the
GIP 회로(120)에서 분할된 제1 내지 제5 GIP 회로 각각에서 제1 스테이지의 스타트 펄스 입력단자에는 스타트 펄스(VST)가 입력된다. 제1 내지 제5 GIP 회로 각각에서 제n(n은 2 이상의 양의 정수) 스테이지의 스타트 펄스 입력단자에는 이전 단 스테이지 예를 들어, 제n-2 스테이지의 출력(또는 캐리신호)이 입력된다. 스테이지들의 리셋단자에는 다음 단 스테이지의 출력이 입력된다. 예를 들어, 제n 스테이지의 리셋단자에는 제n+2 스테이지의 출력이 입력된다. 제1 내지 제5 GIP 회로 각각에서 스테이지의 클럭신호 입력단자에는 클럭신호(A-E') 중 어느 하나가 입력된다. In each of the first to fifth GIP circuits divided by the
스테이지들 각각에서 풀업 트랜지스터(T1)의 게이트전극은 Q 노드에 연결되고, 소스전극은 스테이지의 출력단자를 통해 게이트라인에 연결된다. 풀업 트랜지스터(T1)의 드레인전극에는 클럭신호들(A~E') 중 어느 하나가 공급된다. 스테이지들 각각에서 제1 및 제2 풀다운 트랜지스터들(T2, T3)의 게이트전극은 Q bar 노드에 연결되고, 드레인전극은 스테이지의 출력단자를 통해 게이트라인에 연결된다. 제1 및 제2 풀다운 트랜지스터들(T2, T3)의 소스전극에는 기저전압(VSS 또는 GND))이 공급된다. In each of the stages, the gate electrode of the pull-up transistor T1 is connected to the Q node, and the source electrode is connected to the gate line through the output terminal of the stage. One of the clock signals A to E 'is supplied to the drain electrode of the pull-up transistor T1. In each of the stages, the gate electrodes of the first and second pull-down transistors T2 and T3 are connected to the Q bar node, and the drain electrode is connected to the gate line through the output terminal of the stage. The base voltage VSS or GND is supplied to the source electrodes of the first and second pull-down transistors T2 and T3.
Q 노드는 스타트 펄스 또는 이전 스테이지의 출력이 스테이지의 스타트 펄스 입력단자에 입력될 때 충전되어 풀업 트랜지스터(T1)를 턴-온시킨다. 풀업 트랜지스터(T1)는 Q 노드의 전압이 자신의 문턴전압 이상으로 충분히 상승하고 자신의 드레인단자에 입력되는 클럭신호(A~E')가 하이 논리 전압일 때 게이트라인(GL)에 연결된 스테이지의 출력단자 전압을 게이트 하이 전압(VGH)까지 상승시킨다. Q bar 노드는 다음 단 스테이지의 출력이 스테이지의 리셋단자에 입력될 때 충전되어 풀다운 트랜지스터들(T2, T3)을 턴-온시킨다. 풀다운 트랜지스터들(T2, T3)는 Q bar 노드의 전압이 자신의 문턴전압 이상으로 충분히 상승할 때 게이트라인(GL)에 연결된 스테이지의 출력단자 전압을 게이트 로우 전압(VGL)까지 떨어뜨린다. 따라서, 스테이지들 각각은 클럭신호(A~E')가 입력될 때 게이트 하이 전압(VGH)과 게이트 로우 전압(VGL) 사이에서 스윙하는 게이트펄스를 게이트라인으로 출력한다. The Q node is charged when the start pulse or the output of the previous stage is input to the start pulse input terminal of the stage to turn on the pull-up transistor T1. The pull-up transistor T1 of the stage connected to the gate line GL when the voltage of the Q node rises sufficiently above its own turn-on voltage and the clock signal A to E 'input to its drain terminal is a high logic voltage. Raise the output terminal voltage to the gate high voltage (VGH). The Q bar node is charged when the output of the next stage stage is input to the reset terminal of the stage to turn on pull-down transistors T2 and T3. The pull-down transistors T2 and T3 drop the output terminal voltage of the stage connected to the gate line GL to the gate low voltage VGL when the voltage of the Q bar node sufficiently rises above its Moonturn voltage. Therefore, each of the stages outputs a gate pulse swinging between the gate high voltage VGH and the gate low voltage VGL when the clock signals A to E 'are input to the gate line.
대기 모드에서 화면을 분할 구동하기 위하여, GIP 회로(120)에 입력되는 클럭신호들(A-E')이 제1 내지 제5 GIP 회로 각각에서 분리된다. 제1 GIP 회로는 클럭신호 A쌍(A, A')에 응답하여 화면 A에 존재하는 게이트라인들(GL)에 게이트펄스를 순차적으로 공급한다. 제2 GIP 회로는 클럭신호 B쌍(B, B')에 응답하여 화면 B에 존재하는 게이트라인들(GL)에 게이트펄스를 순차적으로 공급한다. 제3 GIP 회로는 클럭신호 C쌍(C, C')에 응답하여 화면 C에 존재하는 게이트라인들(GL)에 게이트펄스를 순차적으로 공급한다. 제4 GIP 회로는 클럭신호 D쌍(D, D')에 응답하여화면 D에 존재하는 게이트라인들(GL)에 게이트펄스를 순차적으로 공급한다. 제5 GIP 회로는 클럭신호 E쌍(E, E')에 응답하여 화면 E에 존재하는 게이트라인들(GL)에 게이트펄스를 순차적으로 공급한다.In order to divide and drive the screen in the standby mode, clock signals A-E 'input to the
노말 구동 모드에서, 타이밍 콘트롤 및 소스 구동 IC(110)는 모든 클럭신호들(A~E')을 발생한다. 따라서, GIP 회로(120)는 노말 모드에서 화면 전체의 게이트라인들(GL)에 게이트펄스를 순차적으로 공급한다. In the normal driving mode, the timing control and
타이밍 콘트롤 및 소스 구동 IC(110)는 대기 모드에서 대기 모드 영상이 표시되는 화면 영역을 담당하는 GIP 회로의 일부만을 구동하기 위하여 클럭신호들 중 일부만을 발생한다. 도 2a 내지 도 2c의 경우에 타이밍 콘트롤 및 소스 구동 IC(110)는 클럭신호 C쌍(C, C')을 출력하고 나머지 클럭신호들(A-A', B-B', D-D', E-E')을 출력하지 않는다. 따라서, 도 2a 내지 도 2c의 경우에 GIP 회로(120)에서 화면 C를 담당하는 제3 GIP 회로만이 게이트펄스를 출력하고 제1, 제2, 제4 및 제5 GIP 회로는 출력을 발생할 수 없다. The timing control and
타이밍 콘트롤 및 소스 구동 IC(110)는 화면 A의 스캐닝 기간 동안 클럭신호 A쌍(A-A')을 발생하여 제1 GIP 회로를 구동시킨다. 클럭신호 A'는 클럭신호 A에 비하여 위상이 180°지연되어 클럭신호 A의 역위상으로 발생된다. 타이밍 콘트롤 및 소스 구동 IC(110)는 화면 B의 스캐닝 기간 동안 클럭신호 B쌍(B-B')을 발생하여 제2 GIP 회로를 구동시킨다. 클럭신호 B'는 클럭신호 B에 비하여 위상이 180°지연되어 클럭신호 B의 역위상으로 발생된다. 타이밍 콘트롤 및 소스 구동 IC(110)는 화면 C의 스캐닝 기간 동안 클럭신호 C쌍(C-C')을 발생하여 제3 GIP 회로를 구동시킨다. 클럭신호 C'는 클럭신호 C에 비하여 위상이 180°지연되어 클럭신호 C의 역위상으로 발생된다. 타이밍 콘트롤 및 소스 구동 IC(110)는 화면 D의 스캐닝 기간 동안 클럭신호 D쌍(D-D')을 발생하여 제4 GIP 회로를 구동시킨다. 클럭신호 D'은 클럭신호 D에 비하여 위상이 180°지연되어 클럭신호 D의 역위상으로 발생된다. 타이밍 콘트롤 및 소스 구동 IC(110)는 화면 E의 스캐닝 기간 동안 클럭신호 E쌍(E-E')을 발생하여 제5 GIP 회로를 구동시킨다. 클럭신호 E'은 클럭신호 E에 비하여 위상이 180°지연되어 클럭신호 E의 역위상으로 발생된다. 타이밍 콘트롤 및 소스 구동 IC(110)는 노말 구동 모드에서 클럭신호 A쌍(A-A'), 클럭신호 B쌍(B-B'), 클럭신호 C쌍(C-C'), 클럭신호 D쌍(D-D'), 클럭신호 E쌍(E-E') 순으로 클럭신호들(A-E')을 출력한다. 클럭신호들(A-E') 각각은 별도의 배선을 통해 GIP 회로의 클럭신호 입력단자에 공급된다. 타이밍 콘트롤 및 소스 구동 IC(110)는 대기 모드에서 클럭신호 A쌍(A-A'), 클럭신호 B쌍(B-B'), 클럭신호 C쌍(C-C'), 클럭신호 D쌍(D-D'), 클럭신호 E쌍(E-E') 중 대기 모드 영상이 표시되는 화면 블록을 담당하는 일부 GIP 회로의 클럭신호쌍 만을 출력한다. The timing control and
대기 모드에서 화면이 5 개 블록으로 분할되고 그에 따라 클럭신호들이 5 쌍으로 분할되어 GIP 회로(120)가 5 개로 분할 구동되는 예를 전술하였지만, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 대기 모드에서 화면이 N(N은 2 이상의 양의 정수) 개의 블록으로 분할되고 그에 따라 클럭신호들이 N 쌍으로 분할되어 GIP 회로(120)가 N 개로 분할 구동될 수 있다. Although the screen is divided into five blocks in the standby mode and thus the clock signals are divided into five pairs, the
도 5는 화면 A의 게이트라인들을 구동하기 위한 제1 GIP 회로의 입출력 신호들을 보여 주는 파형도이다. FIG. 5 is a waveform diagram illustrating input and output signals of a first GIP circuit for driving gate lines of screen A. FIG.
도 5를 참조하면, 제1 GIP 회로는 스타트 펄스(VST)를 클럭신호 A쌍(A-A')마다 시프트시켜 화면 A에 존재하는 게이트라인들에 게이트펄스(G1~G3)를 순차적으로 출력한다. Referring to FIG. 5, the first GIP circuit sequentially outputs the gate pulses G1 to G3 to the gate lines existing on the screen A by shifting the start pulse VST for each pair of clock signals A-A '. do.
도 6은 도 1에 도시된 광원 구동회로(300)와 광원들(310)의 병렬 연결 구조를 보여 주는 도면이다. 6 is a diagram illustrating a parallel connection structure of the light
도 6을 참조하면, 호스트 시스템은 영상 데이터를 타이밍 콘트롤 및 소스 구동 IC(110)에 공급하고, 그 영상 데이터에 동기되는 광원 제어신호(CBL)을 광원 구동회로(300)에 공급한다. Referring to FIG. 6, the host system supplies the image data to the timing control and
광원 구동회로(300)에는 광원들(310)이 병렬 연결된다. 광원 구동회로(300)는 노말 구동 모드에서 호스트 시스템(200)의 제어 하에 광원들의 애노드에 광원 구동 전압을 인가하고 모든 광원들(310)의 캐소드를 기저전압원(GND)에 연결하여 모든 광원들(310)을 점등시킨다. 이에 비하여, 광원 구동회로(300)는 대기 모드에서 호스트 시스템(200)의 제어 하에 모든 광원들(310)의 애노드에 광원 구동 전압을 인가하고 광원들(310) 중 하나 이상의 일부 광원들의 캐소드를 기저전압원(GND)에 연결하여 일부 광원들만을 점등시킨다. 대기 모드에서, 도 2a 내지 도 2c와 같이 소정 시간 간격으로 앞서 점등되었던 광원(310)이 소등되고 대기 모드 영상의 시프트 타이밍에 동기하여 다른 광원(310)이 점등된다. The
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명은 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 present invention should not be limited to the details described in the detailed description, but should be defined by the claims.
100 : 액정표시패널 110 : 타이밍 콘트롤 및 소스 구동 IC
120 : GIP 회로 200 : 과원 구동회로
310 : 광원 100: liquid crystal display panel 110: timing control and source driving IC
120: GIP circuit 200: over-drive circuit
310: light source
Claims (9)
상기 액정표시패널의 빛을 조사하는 백라이트 유닛;
상기 액정표시패널의 데이터라인들 중에서 대기 모드 영상이 표시되는 화면 블록에 존재하는 데이터라인들에만 상기 대기 모드 영상의 데이터전압을 공급하는 타이밍 콘트롤 및 소스 구동회로;
상기 대기 모드에서 상기 액정표시패널의 화면에서 분할된 화면 블록들 중에서 상기 대기 모드 영상이 표시되는 화면 블록 내에 존재하는 게이트라인들에만 상기 게이트펄스를 공급하는 게이트 구동회로; 및
상기 대기 모드에서 상기 백라이트 유닛의 광원들 중에서 상기 대기 모드 영상이 표시되는 영역을 담당하는 광원만을 점등시키고 다른 광원들을 소등시키는 광원 구동회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
A liquid crystal display panel including data lines supplied with a data voltage, gate lines intersecting the data lines, and gate lines supplied with a gate pulse synchronized with the data voltage, and liquid crystal cells arranged in a matrix form;
A backlight unit radiating light of the liquid crystal display panel;
A timing control and source driving circuit configured to supply a data voltage of the standby mode image only to data lines existing in a screen block on which a standby mode image is displayed among the data lines of the liquid crystal display panel;
A gate driving circuit configured to supply the gate pulse only to gate lines existing in a screen block in which the standby mode image is displayed among the screen blocks divided in the screen of the liquid crystal display panel in the standby mode; And
And a light source driving circuit that turns on only a light source that is in charge of an area in which the standby mode image is displayed among light sources of the backlight unit in the standby mode, and turns off other light sources.
상기 게이트 구동회로는 노말 구동 모드에서 상기 액정표시패널의 화면에 형성된 모든 게이트라인들에 상기 게이트펄스를 순차적으로 공급하고,
상기 광원 구동회로는 상기 노말 구동 모드에서 상기 백라이트 유닛의 모든 광원들을 점등하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
The method of claim 1,
The gate driving circuit sequentially supplies the gate pulses to all the gate lines formed on the screen of the liquid crystal display panel in a normal driving mode.
And the light source driving circuit lights all of the light sources of the backlight unit in the normal driving mode.
상기 액정표시패널은,
상기 대기 모드에서 화면이 N(N은 2 이상의 양의 정수) 개의 블록으로 분할되고,
상기 게이트 구동회로는,
스타트 펄스를 공유하고 N 개의 쌍로 분할된 클럭신호 쌍들을 입력 받아 분할 구동되는 N 개의 GIP 회로를 포함하고,
상기 타이밍 콘트롤 및 소스 구동회로는,
상기 스타트 펄스와 상기 클럭신호 쌍들을 상기 게이트 구동회로에 공급하고, 상기 대기 모드에서 상기 클럭신호 쌍들 중에서 상기 대기 모드 영상이 표시되는 화면 블록 내의 게이트라인들과 연결되는 GIP 회로에 입력되는 클럭신호 쌍을 공급하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
The method of claim 1,
The liquid crystal display panel,
In the standby mode, the screen is divided into N (N is a positive integer of 2 or more) blocks,
The gate driving circuit,
N GIP circuits which share a start pulse and are dividedly driven by receiving clock signal pairs divided into N pairs,
The timing control and source driving circuit,
The clock signal pair is supplied to the gate driving circuit, and the start pulse and the clock signal pair are supplied to the gate driving circuit and connected to the gate lines of the screen block in which the standby mode image is displayed. Liquid crystal display, characterized in that for supplying.
상기 타이밍 콘트롤 및 소스 구동회로는
상기 대기 모드에서 소정 시간 간격으로 상기 대기 모드 영상의 표시 위치를 변경하여 상기 대기 모드 영상의 데이터전압이 공급되는 데이터라인들을 변경하고,
상기 대기 모드에서 앞서 점등되었던 광원이 소등되고 상기 대기 모드 영상의 표시 위치 변경 타이밍에 동기하여 다른 광원이 점등되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
The method of claim 1,
The timing control and source driving circuit
Changing the display position of the standby mode image at predetermined time intervals in the standby mode to change data lines to which the data voltage of the standby mode image is supplied;
And the other light source is turned on in synchronization with the timing of changing the display position of the standby mode image.
상기 게이트 구동회로는,
상기 대기 모드 영상의 표시 위치가 변경될 때 상기 대기 모드 영상이 표시되는 다른 화면 블록 내에 존재하는 게이트라인들에 상기 게이트펄스를 공급하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
The method of claim 4, wherein
The gate driving circuit,
And when the display position of the standby mode image is changed, supply the gate pulse to gate lines existing in another screen block on which the standby mode image is displayed.
상기 액정표시패널의 데이터라인들 중에서 대기 모드 영상이 표시되는 화면 블록에 존재하는 데이터라인들에만 상기 대기 모드 영상의 데이터전압을 공급하는 단계;
대기 모드에서 상기 액정표시패널의 화면에서 분할된 화면 블록들 중에서 상기 대기 모드 영상이 표시되는 화면 블록 내에 존재하는 게이트라인들에만 상기 게이트펄스를 공급하는 단계; 및
상기 대기 모드에서 상기 백라이트 유닛의 광원들 중에서 상기 대기 모드 영상이 표시되는 영역을 담당하는 광원만을 점등시키고 다른 광원들을 소등시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 저전력 구동 방법.
A liquid crystal display panel including data lines supplied with a data voltage, gate lines supplied with a gate pulse crossing the data lines and supplied with a gate pulse synchronized with the data voltage, and liquid crystal cells arranged in a matrix; In the low power driving method of a liquid crystal display device comprising a backlight unit for irradiating light of the panel,
Supplying a data voltage of the standby mode image only to data lines existing in the screen block in which the standby mode image is displayed among the data lines of the liquid crystal display panel;
Supplying the gate pulse only to gate lines existing in the screen block in which the standby mode image is displayed among the screen blocks divided in the screen of the liquid crystal display panel in the standby mode; And
And turning on only a light source that is in charge of an area in which the standby mode image is displayed among light sources of the backlight unit in the standby mode, and turning off other light sources.
노말 구동 모드에서 상기 액정표시패널의 화면에 형성된 모든 게이트라인들에 상기 게이트펄스를 순차적으로 공급하는 단계; 및
상기 노말 구동 모드에서 상기 백라이트 유닛의 모든 광원들을 점등하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 저전력 구동 방법.
The method according to claim 6,
Sequentially supplying the gate pulses to all the gate lines formed on the screen of the liquid crystal display panel in a normal driving mode; And
And turning on all of the light sources of the backlight unit in the normal driving mode.
상기 대기 모드에서 소정 시간 간격으로 상기 대기 모드 영상의 표시 위치를 변경하여 상기 대기 모드 영상의 데이터전압이 공급되는 데이터라인들을 변경하는 단계 및
상기 대기 모드에서 앞서 점등되었던 광원을 소등하고 상기 대기 모드 영상의 표시 위치 변경 타이밍에 동기하여 다른 광원을 점등시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 저전력 구동 방법.
The method according to claim 6,
Changing the display positions of the standby mode image at predetermined time intervals in the standby mode to change data lines to which the data voltage of the standby mode image is supplied;
And turning off the light source previously turned on in the standby mode and turning on another light source in synchronization with the timing of changing the display position of the standby mode image.
상기 대기 모드 영상의 표시 위치가 변경될 때 상기 대기 모드 영상이 표시되는 다른 화면 블록 내에 존재하는 게이트라인들에 상기 게이트펄스를 공급하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 저전력 구동 방법.The method of claim 8,
And supplying the gate pulses to gate lines existing in another screen block in which the standby mode image is displayed when the display position of the standby mode image is changed. .
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |