KR20140020783A

KR20140020783A - 화소 유닛, 화소 구조, 디스플레이 장치 및 화소 구동 방법

Info

Publication number: KR20140020783A
Application number: KR1020130094085A
Authority: KR
Inventors: 밍 후
Original assignee: 보에 테크놀로지 그룹 컴퍼니 리미티드; 허페이 비오이 옵토일렉트로닉스 테크놀로지 컴퍼니 리미티드
Priority date: 2012-08-09
Filing date: 2013-08-08
Publication date: 2014-02-19
Also published as: EP2696238A1; CN102810304B; JP6324679B2; CN102810304A; EP2696238B1; JP2014035545A; US20140043215A1

Abstract

화소 유닛, 화소 구조, 디스플레이 장치 및 화소 구동 방법으로서, 각 데이터 라인에 입력되는 각각의 데이터 신호 전압의 극성을 변환할 필요가 있어 전력 소비가 크다는 종래 기술의 문제점을 해결할 수 있다. 본 개시의 화소 유닛에서는, 듀얼 게이트 기술을 채택하는 화소 유닛에 있는 인접한 두 화소에서 화소 전극과 공통 전극의 위치가 뒤바뀌어 있다. 화소 구조는 화소 유닛들에 의해 형성된 어레이로 구성된다. 화소 구조에 화소 구동 방법을 적용하여 화소 도트 인버전(pixel dot-inversion) 또는 화소 컬럼 인버전(pixel column-inversion)을 달성하는 경우, 각 데이터 라인에 입력되는 데이터 신호 전압의 극성을 변환할 필요가 없고, 따라서 전력 소비를 감소시킨다.

Description

화소 유닛, 화소 구조, 디스플레이 장치 및 화소 구동 방법{PIXEL UNIT, PIXEL STRUCTURE, DISPLAY APPARATUS AND PIXEL DRIVING METHOD}

본 개시는 액정 디스플레이의 기술 분야에 관한 것으로, 특히, 화소 유닛, 화소 구조, 디스플레이 장치 및 화소 구동 방법에 관한 것이다.

박막 트랜지스터 액정 디스플레이(이하, TFT-LCD로서 지칭함)는 가벼운 무게, 얇은 두께, 낮은 전력 소비 등의 장점을 가지고, 텔레비전, 휴대 전화, 디스플레이 장치 등과 같은 전자 제품에 널리 이용된다. 종래 기술에서, 저비용과 고품질의 TFT-LCD를 개발하기 위해, 화소를 구동하는데 통상 듀얼 게이트라 불리는 기술을 채택하여, 화소 충전 시간을 줄일 수 있고, 저비용 및 고품질의 화상 디스플레이를 획득할 수 있다.

기존의 화소 유닛의 개략적인 구조도가 도 1a에 도시되어 있는데, 화소 유닛은 동일한 행에 위치한 인접한 두 화소를 포함하고, 인접한 두 화소 각각은 화소 전극, 공통 전극 및 대응하는 화소를 구동하기 위한 박막 트랜지스터(TFT)를 포함한다. 듀얼 게이트라 불리는 기술을 채택하는 화소 구조에서, 화소를 구동하기 위해서는, 각각의 화소 유닛에서 두 화소의 화소 전극은 대응하는 TFT의 소스를 통해 각각 동일한 데이터 라인에 접속되고, TFT의 게이트는 서로 다른 게이트 라인에 접속된다. 도 1a에서, 나란히 인접한 두 화소에서 TFT의 소스(103a1 및 103a2)가 동일한 데이터 라인(102)에 접속되고, 두 화소에서 TFT의 게이트(103b1 및 103b2)가 서로 다른 게이트 라인(101a 및 101b)에 접속되며, 각각의 화소는 서로 다른 층에 위치한 두 개의 투명 전극을 포함하는데, 여기서, 제1 투명 전극층(104)은 화소 전극으로서 TFT의 드레인(103c)에 접속되고 제2 투명 전극층(105)은 공통 전극으로서 이용된다. 여러 개의 화소 유닛이 화소 구조를 구성할 수 있고, 기존의 화소 구조의 개략도는 도 1b에 도시되는데, 이 같은 화소 구조에서, 제1 투명 전극층(104)으로 각 화소 유닛의 화소 전극을 형성하고, 제2 투명 전극층(105)으로 각 화소 유닛의 공통 전극을 형성한다.

직류 전계에서 액정의 노화를 피하기 위해서는, 지속적으로 액정 분자들에 인가되는 전압의 극성을 변환하여 화소 도트 인버전(pixel dot-inversion), 컬럼 인버전(column-inversion), 프레임 인버전(frame-inversion) 등을 달성할 필요가 있다. 전체 표시 화상의 품질을 개선하기 위해, 주요한 표시 방식으로 점차 화소 도트 인버전 구동 방식이 되고 있다.

종래의 듀얼 게이트 화소 구조, 예를 들어, 도 1b에 도시된 바와 같은 화소 구조에서, 하나의 데이터 신호 라인을 이용하여 나란히 인접하고 대칭되는 두 화소들을 동시에 구동함으로써, 데이터 신호 라인의 수가 반으로 감소한다. 한편, 화소 도트 인버전을 달성하기 위해, 데이터 신호 라인은 화소에 제공되는 데이터 신호의 극성을 지속적으로 변환, 다시 말해, 화소에 포지티브 및 네거티브 신호들을 교번하여 입력할 필요가 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 종래의 듀얼 게이트 화소 구조에서 화소 도트 인버전을 수행하는 경우의 데이터 신호 기록 방식으로서, 기호 "+"를 갖는 화소 도트는 양전하로 충전되는 화소 도트를 나타내고, 기호 "-"를 갖는 화소 도트는 음전하로 충전되는 화소 도트를 나타내는데, 데이터 신호 라인들의 반전 횟수(switching frequency)가 크게 증가하고, 입력되는 데이터 신호 전압의 극성을 반전시킬 필요가 있으므로, 전력 소비를 크게 증가시킨다. 동일한 해상도에서, 전술한 듀얼 게이트 기술에 따르면 화소 충전 시간이 짧아, 종래 화소 구조에서 충전 시간의 단지 절반이다. 제품 해상도가 높아짐으로 인해, 화소 충전 문제는 더욱 중요해지고 있다.

본 개시의 실시예들은 TFT-LCD 화소 구조 및 화소 구동 방법을 제공하여, 각 데이터 라인에 입력되는 데이터 신호 전압의 극성을 빈번히 변환해야 함으로 인한 큰 전력 소비가 발생하는 문제를 해결할 수 있다.

본 개시의 일 양태가 제공하는 화소 유닛은, 동일한 행에 위치하고 서로 인접한 제1 화소와 제2 화소를 포함하고, 각 화소는 두 개의 투명 전극층과 박막 트랜지스터(TFT)를 포함하고, 두 개의 투명 전극층은 각각 화소 전극과 공통 전극으로서 이용되며, 제1 화소를 구동하기 위한 TFT의 소스와 제2 화소를 구동하기 위한 TFT의 소스는 동일한 데이터 라인에 접속되고, 이들의 게이트는 서로 다른 게이트 라인에 접속되며,

제1 화소에서, 제1 투명 전극층은 제1 화소를 구동하기 위한 TFT의 드레인에 접속되어 제1 화소의 화소 전극으로서 이용되고, 제2 투명 전극층은 제1 화소의 공통 전극으로서 이용되며;

제2 화소에서, 제2 투명 전극층은 제2 화소를 구동하기 위한 TFT의 드레인에 접속되어 제2 화소의 화소 전극으로서 이용되고, 제1 투명 전극층은 제2 화소의 공통 전극으로서 이용된다.

본 개시의 다른 양태는 복수의 전술한 화소 유닛에 의해 형성된 어레이를 포함하는 화소 구조를 제공한다.

일례에서, 화소 유닛에 의해 어레이를 형성하고, 각 행에서 임의의 인접한 두 화소 유닛에 포함된 제1 화소와 제2 화소가 교번하여 배열된다.

일례에서, 어레이의 각각의 행 및 각각의 열에서, 임의의 인접한 두 개의 화소 유닛에 포함된 제1 화소와 제2 화소가 교번하여 배열된다.

본 개시의 또 다른 양태에서 제공하는 화소 구동 방법은, 하나의 프레임 화상을 표시하는 프로세스에서, 각 화소 유닛에 있는 제1 화소와 제2 화소를 구동하기 위한 각 데이터 라인에 동일한 극성의 전압을 갖는 데이터 신호를 입력하는 단계; 또는 각 화소 유닛에 있는 제1 화소와 제2 화소를 구동하기 위한 데이터 라인에 입력되는 데이터 신호 전압의 극성을 두 행마다 변환하는 단계를 포함한다.

본 개시는 전술한 화소 구조 중 임의의 것을 포함하는 디스플레이 장치를 더 제공한다.

본 개시에서 제공된 화소 유닛, 화소 구조, 디스플레이 장치 및 화소 구동 방법에서, 하나의 화소 유닛에서 동일한 데이터 라인에 의해 구동되는 인접한 두 화소의 화소 전극과 공통 전극의 위치를 변경함으로써, 화소 구동이 수행될 때, 인접한 두 화소들을 구동하기 위한 동일한 데이터 라인의 데이터 신호 전압의 극성을 변경하지 않더라도, 인접한 두 화소에 대응하는 화소 도트가 서로 다른 극성의 전압을 가질 수 있어 전력 소비를 감소시킨다.

도 1a은 종래 기술에서 화소 유닛의 개략적인 구조도이고;
도 1b는 종래 기술에서 화소 구조의 개략도이고;
도 2는 종래 기술의 화소 구조에서 화소 도트 인버전을 수행할 때 데이터 신호의 기록 방식이고;
도 3은 본 개시의 제1 실시예에서 제공되는 화소 유닛의 개략적인 구조도이고;
도 4a는 본 개시의 제2 실시예에서 제공된 화소 구조의 개략도이고;
도 4b는 본 개시의 실시예들에 따라 화소 컬럼 인버전을 수행할 때 데이터 신호의 기록 방식이고;
도 4c는 본 개시의 실시예들에 따라 화소 도트 인버전을 수행할 때 데이터 신호 기록 방식이고;
도 5a는 본 개시의 제2 실시예에서 제공된 다른 화소 구조의 개략도이고;
도 5b는 본 개시의 실시예들에 따라 화소 도트 인버전을 수행할 때 다른 데이터 신호 기록 방식이고; 및
도 5c는 본 개시의 실시예들에 따라 화소 컬럼 인버전을 수행할 때 다른 데이터 신호 기록 방식이다.

기존의 화소 유닛에는 서로 다른 두 개의 투명 전극층이 있는데, 하나는 화소 전극으로서 이용되고 다른 하나는 공통 전극으로서 이용되며, 화소 전극과 공통 전극에 의해 형성된 전압차로 화소를 구동하여 화상을 표시한다. 어드밴스드 디스플레이 시스템(Advanced Display System)에 통상 이용되는 화소 유닛은 두 개의 투명 전극층을 가진 전형적인 화소 유닛이다. AD-SDS(Advanced-Super Dimensional Switching, 이하에서는 ADS로 지칭함) 광시야각 기술에서, ADS 모드에서는 동일 평면에 있는 슬릿 전극들의 가장자리에 의해 생성된 전계 및 슬릿 전극층과 플레이트 전극층에 의해 생성된 전계에 의해 다차원 전계가 형성되어, 액정 셀 내의 슬릿 전극들 사이 및 상부에 있는 모든 방향(all orientations)의 액정 분자들이 회전할 수 있음으로서, 액정의 동작 효율을 증가시키고 광투과 효율도 증가시킨다. ADS에서 화소 전극 또는 공통 전극은 구체적 조건에 따라 슬릿 전극 또는 플레이트 전극으로 설정할 수 있다. 한편, 기존의 화소 유닛에서, 각 화소 유닛은 한 층에서의 투명 전극들은 화소 전극으로서 이용되고 다른 층에서의 투명 전극들은 공통 전극으로서 이용된다. 본 개시의 실시예는 화소 유닛을 제공하고, 화소 유닛의 인접한 두 화소에서 화소 전극과 공통 전극의 위치가 서로 뒤바뀌어져 있으며, 화소 유닛은 듀얼 게이트 기술을 채택하는 TFT-LCD에서 이용되고, 인접한 두 화소는 동일한 데이터 라인 및 서로 다른 게이트 라인에 의해 구동되어, 데이터 신호를 기록할 때 전압의 극성을 변경할 필요없이, 인접한 화소들에 대응하는 화소 도트들 간의 극성을 변환할 수 있다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 개시의 제1 실시예에서 제공된 화소 유닛의 개략적인 구조도이다. 화소 유닛은, 하나의 행에 위치하고, 동일한 데이터 라인(102) 및 서로 다른 게이트 라인(101a 및 101b)에 접속된 두 개의 TFT에 의해 구동되며, 서로 인접한 제1 화소(1)와 제2 화소(2)를 포함한다.

특히, 제1 화소(1)에서, 제1 투명 전극층(104)은 제1 화소(1)를 구동하기 위한 TFT의 드레인(103c1)에 접속되어 제1 화소(1)의 화소 전극으로서 이용되고, 제2 투명 전극층(105)은 제1 화소(1)의 공통 전극으로서 이용된다.

제2 화소(2)에서, 제2 투명 전극층(105)은 제2 화소(2)를 구동하기 위한 TFT의 드레인(103c2)에 접속되어 제2 화소(2)의 화소 전극으로서 이용되고, 제1 투명 전극층(104)은 제2 화소(2)의 공통 전극으로서 이용된다.

바람직하게는, 화소 유닛에서 두 개의 투명 전극층을 ITO(Indium Tin Oxide)로 형성할 수 있다.

바람직하게는, 기존의 화소 유닛 구조에서, 제1 투명 전극층은 화소 전극으로서 이용되고, 제2 투명 전극층은 공통 전극으로서 이용된다. 제조 공정을 단순화하기 위해, 본 개시의 실시예를 적용하는 공정에서, 제2 화소(2)에서 화소 전극으로서의 제2 투명 전극층(105)은 원래의 화소 유닛에서 층들 사이의 관계를 변경하지 않고 비아 홀을 통해 TFT의 드레인(103c2)에 접속될 수 있다.

본 개시의 실시예에서 제공된 화소 유닛에서, 동일한 데이터 라인에 의해 구동되는 인접한 두 화소에서 화소 전극과 공통 전극의 위치가 서로 뒤바뀌어 있어, 데이터 신호를 기록할 때 전압의 극성을 빈번히 변환할 필요 없이 인접한 화소들에 대응하는 화소 도트 간의 포지티브 및 네거티브 극성을 변환할 수 있다.

본 개시의 제2 실시예는 제1 실시예의 화소 유닛에 의해 형성된 어레이를 포함하는 화소 구조를 제공한다.

바람직하게는, 본 개시의 실시예에서 제공된 화소 구조 어레이에서, 각 행의 인접한 화소 유닛에 포함된 제1 화소와 제2 화소가 교번하여 배열된다.

또한, 본 개시의 실시예에서 제공된 화소 구조 어레이에서, 각각의 행과 각각의 열은 동일 구조를 갖는 화소 유닛들로 구성되는데, 즉, 어레이의 각 행에서, 임의의 인접한 두 화소 유닛에 포함된 제1 화소와 제2 화소는 수평 방향으로 교번하여 배열되고; 어레이의 각 열에서, 임의의 인접한 두 화소 유닛에 포함된 제1 화소와 제2 화소는 각각의 수직 방향으로 정렬된다. 특히, 화소 구조를 설계할 때, 제1 실시예에서의 화소 유닛 구조는 어레이의 각각의 행과 각각의 열에 이용될 수 있고, 제1 실시예에서 제1 화소를 설정하는 방법은 제1 행에 있는 제1 화소에 적용할 수 있는데, 다시 말해, 제1 투명 전극층(104)은 화소 전극으로서 이용되고, 제2 투명 전극층(105)이 공통 전극으로서 이용되며; 제2 화소를 설정하는 방법은 제1 행에 있는 제2 화소에 적용할 수 있는데, 다시 말해, 제1 투명 전극층(104)은 공통 전극으로서 이용되고, 제2 투명 전극층(105)이 화소 전극으로서 이용되며; 제1 실시예에서 제1 화소를 설정하는 방법은 제1 행에 있는 제3 화소에 적용할 수 있고; 제1 실시예에서 제2 화소를 설정하는 방법은 제1 행에 있는 제4 화소에 적용할 수 있다. 어레이의 각 행에서, 나란히 인접한 화소 유닛의 제1 화소와 제2 화소가 교번하여 배열된다. 더욱이, 제1 행에서 화소를 설정하는 방법과 동일한 방법을 어레이의 다른 행들에 적용한다. 결과적으로, 어레이의 각 열에서 수직 방향으로 배열된 화소들은 동일한 구조를 갖고, 제1 화소이거나 제2 화소일 수 있으며, 최종 화소 구조는 도 4a에 도시된 것과 같다.

더 바람직하게는, 화소 구조 어레이를 설계할 때, 각각의 행과 각각의 열에서, 임의의 인접한 두 화소 유닛에 있는 제1 화소와 제2 화소는 교번하여 배열된다.

특히, 도 5a에 도시된 바와 같은 화소 구조에서, 임의의 인접한 두 화소에서 화소 전극인 투명 전극이 서로 다르고, 제1 실시예에서 제1 화소를 설정하는 방법은 제1 행에 있는 제1 화소에 적용할 수 있는데, 다시 말해, 제1 투명 전극층(104)은 화소 전극으로서 이용되고, 제2 투명 전극층(105)은 공통 전극으로서 이용되며; 제1 실시예에서 제2 화소를 설정하는 방법은 제1 행에 있는 제2 화소에 적용할 수 있는데, 다시 말해, 제1 투명 전극층(104)은 공통 전극으로서 이용되고, 제2 투명 전극층(105)은 화소 전극으로서 이용되며; 제1 실시예에서 제1 화소를 설정하는 방법은 제1 행에 있는 제3 화소에 적용할 수 있고; 제1 실시예에서 제2 화소를 설정하는 방법은 제1 행에 있는 제4 화소에 적용할 수 있다. 그 다음, 어레이의 제2 행에서 제1 행과 비교하여 제1 화소와 제2 화소의 위치를 뒤바꾸는데, 다시 말해, 제1 실시예에서 제2 화소를 설정하는 방법은 제2 행에 있는 제1 화소에 적용할 수 있고; 제1 실시예에서 제1 화소를 설정하는 방법은 제2 행에 있는 제2 화소에 적용할 수 있는 등이다. 즉, 어레이의 구조의 각각의 행과 각각의 열에서, 임의의 인접한 두 화소 유닛에서 제1 화소와 제2 화소가 교번하여 배열된다.

본 개시의 실시예에서 제공된 전술한 화소 구조에 있어서, 인접한 두 화소의 화소 전극과 공통 전극의 위치가 서로 뒤바뀌고, 인접한 두 화소를 각각 구동하기 위한 두 개의 TFT의 소스는 동일한 데이터 라인에 접속되고, 두 개의 TFT의 게이트는 서로 다른 게이트 라인에 접속되어, 이로써 데이터 라인에 입력되는 데이터 신호 전압의 극성을 빈번하게 변경하지 않고, 인접한 화소에 대응하는 화소 도트에서 포지티브 및 네거티브 극성의 교번을 획득할 수 있어, 데이터 신호의 전압 플리핑(voltage flipping)의 횟수를 줄이고 따라서 전력 소비를 감소시킨다.

본 개시의 제3 실시예는 전술한 화소 구조에 적용되는 화소 구동 방법을 제공한다.

본 개시의 제3 실시예에서 제공된 화소 구동 방법에서, 하나의 프레임 화상을 표시하는 프로세스에서는 각 데이터 라인에 동일한 극성을 갖는 데이터 신호를 공급하여 어레이의 각 화소 유닛에 있는 제1 화소와 제2 화소를 구동하므로, 각 화소에서 두 개의 투명 전극층 사이의 전압차의 극성들은 동일하고, 이는 각 화소에서 제1 투명 전극층의 전압이 제2 투명 전극의 전압보다 더 크거나 더 작다는 것을 의미한다. 한편, 각 화소 유닛의 제1 화소와 제2 화소에서 화소 전극과 공통 전극이 서로 뒤바뀌어 있어, 제1 화소와 제2 화소에서 화소 전극과 공통 전극 사이의 전압차의 극성들이 서로 반대이다. 결과적으로, 본 개시의 실시예에서, 전체 화상에서 각 데이터 라인에 동일한 데이터 신호를 동시에 제공되는 경우에도, 동일한 화소 유닛 내의 인접한 두 화소에서 극성이 변환될 수 있다.

특히, 본 개시의 실시예의 일례로서 포지티브 극성을 갖는 데이터 신호가 입력되는 경우에 대한 설명이 주어질 것인데, 본 개시가 이 예로 한정되는 것은 아니다. 포지티브 극성을 갖는 데이터 신호가 데이터 라인에 입력될 때, 제1 게이트 라인에 접속되는 TFT가 턴온되어 화소 구조에 있는 화소들(즉, 어레이의 제1 행에서 홀수 열에 있는 화소들)을 구동하는데, 제1 행에서 화소 전극인 제1 투명 전극층의 전압은 공통 전극인 제2 투명 전극층의 전압보다 더 높고, 두 개의 투명 전극층 사이의 전압차는 포지티브 극성을 갖으며, 대응하는 화소 도트들은 양전하로 충전된다. 또한, 동일한 데이터 신호가 입력되고, 제2 게이트 라인에 접속된 TFT가 턴온되어 화소 구조에 있는 화소들(즉, 어레이의 제1 행에서 짝수 열에 있는 화소들)을 구동하는데, 제1 투명 전극층의 전압이 제2 투명 전극층의 전압보다 여전히 더 높으며, 두 개의 투명 전극층 사이의 전압차는 포지티브 극성을 갖지만, 화소 전극과 공통 전극의 위치가 서로 뒤바뀌어 있기 때문에 화소 전극인 제2 투명 전극층의 전압이 공통 전극인 제1 투명 전극층의 전압보다 더 낮으므로, 대응하는 화소 도트는 음전하로 충전된다. 유사하게, 전하의 극성은 어레이의 다른 행에 있는 화소 유닛들의 화소 도트에서도 교번하여 변환된다.

바람직하게는, 본 개시의 실시예에서, 도 4a에 도시된 바와 같은 화소 구조에서 각 데이터 라인에 동일한 데이터 신호가 제공될 때, 어레이의 각 행에서의 인접한 화소에서 제1 화소와 제2 화소가 수평 방향으로 교번하여 배열되고, 각 열에서는 수직 방향으로 배열된 화소들이 동일하기 때문에, 동일한 데이터 신호가 입력될 때, 도 4b에 도시된 바와 같이, 화소 컬럼 인버전이 달성될 수 있다.

바람직하게는, 본 개시의 실시예에서, 도 5a에 도시된 바와 같은 화소 구조에서 각 데이터 라인에 동일한 데이터 신호가 제공될 때, 어레이의 각각의 행과 각각의 열에서의 화소 유닛들에서 제1 화소와 제2 화소가 교번하여 배열되므로, 어레이에서 임의의 인접한 두 화소에 대응하는 화소 도트는 서로 다른 극성의 전하로 충전되는데, 즉, 임의의 인접한 두 화소의 극성은 서로 반대이다. 따라서, 도 5a에서 동일한 극성의 전압을 갖는 데이터 신호가 입력될 때, 도 5b에 도시된 바와 같이, 화소 도트 인버전이 달성될 수 있다.

본 개시의 실시예에서 제공된 전술한 화소 구동 방법에 있어서, 신호 플리핑의 빈도를 감소시키고, 전체 화상에서 입력된 데이터 신호들이 동일한 극성을 갖기 때문에, 신호 전압은 작은 변동 범위(fluctuation range)를 갖고 액정 디스플레이의 전력 소비을 감소시킨다.

추가로, 본 개시의 실시예에서 제공된 전술한 화소 구동 방법에 있어서, 화상의 재생 동안 프레임 전체에 포지티브 신호 또는 네거티브 신호가 입력되고 듀얼 게이트 기술이 적용되기 때문에, 이전 화소가 충전될 때의 전하들의 일부가 현재의 화소에 충전된다. 따라서, 본 개시의 실시예에서 제공된 화소 구동 방법으로, 화소에 예비-충전(pre-charging)을 달성할 수 있고, 따라서 화소 충전을 촉진하고 충전 시간을 절약한다.

더 바람직하게는, 본 개시의 실시예에서, 연속된 두 개의 프레임 화상을 표시하는 동안, 각 데이터 라인에 입력되는 각각의 데이터 신호 전압의 극성이 변환될 수 있어, 연속된 두 개의 프레임에서 동일 화소의 두 개의 투명 전극층 사이에서 전압차의 극성이 서로 반대이므로, 연속된 두 개의 프레임 사이에 화소 프레임 인버전이 달성될 수 있다.

본 개시의 제4 실시예는 화소 구동 방법을 더 제공하고, 여기서, 데이터 신호 라인은 포지티브, 네거티브, 포지티브, 네거티브 극성을 갖는 데이터 신호를 화소에 입력할 필요가 없다. 본 개시의 실시예에서, 프레임 화상을 표시하는 프로세스 동안, 데이터 라인에 입력되는 데이터 신호 전압의 극성은 두 행마다 변환되어, 동일 행에서 두 개의 투명 전극층 사이의 전압차의 극성은 동일하고, 인접한 두 행에서 두 개의 투명 전극층 사이의 전압차의 극성은 서로 반대이다. 데이터 라인에 입력되는 데이터 신호 전압의 극성은 두 행마다 변경되는데, 이는, 동일한 데이터 라인에 입력되는 데이터 신호 전압의 극성이 두 개의 게이트 라인의 스캐닝을 위한 시간마다 한 번 변환된다는 것을 의미한다. 즉, 연속된 두 개의 게이트 라인을 스캐닝하기 위한 시간 동안 동일한 데이터 라인에 입력되는 데이터 신호 전압의 극성은 동일하고, 이는 두 개의 라인마다 한 번의 플리핑으로 지칭된다.

본 개시의 실시예에서, 제1 화소와 제2 화소는 어레이의 각 행에서 교번하여 배열되고, 인접한 화소에서 화소 전극인 투명 전극과 공통 전극인 투명 전극의 위치가 뒤바뀌므로, 동일한 극성을 가진 데이터 신호가 어레이의 각 열에 입력될 때, 동일한 행에서 인접한 두 화소에 대응하는 화소 도트의 극성이 서로 다를 수 있다.

바람직하게는, 도 4a에 도시된 바와 같은 화소 구조에서, 어레이의 제2 행에서의 화소 배열은 어레이의 제1 행에서와 동일하므로, 어레이의 제2 행(즉, 제3 게이트 라인)에서 입력되는 데이터 신호 전압의 극성을 변환하여, 제2 행과 제1 행의 화소들에서 두 개의 투명 전극층 사이의 전압차의 극성이 서로 반대이고, 이는 제2 행의 화소 도트들의 전압의 극성이 제1 행과는 다르게 한다. 두 행마다 입력되는 데이터 신호를 변경함으로써, 인접한 두 행에 있는 화소들에 대응하는 화소 도트들은 서로 다른 극성의 전압을 가지므로, 화소 도트 인버전이 달성될 수 있다. 도 4c는 도 4a에 도시된 바와 같은 화소 구조에 후술되는 데이터 신호를 적용할 때 화소 도트 인버전을 구현하기 위한 본 개시의 실시예의 신호 기록 방식을 도시하는데, 다시 말해, 두 행마다 데이터 라인에 입력되는 데이터 신호를 변환하여 한 행에서 두 개의 투명 전극층 사이의 전압차의 극성은 동일하고 인접한 두 행에서 두 개의 투명 전극층 사이의 전압차의 극성은 서로 반대이다.

바람직하게는, 도 5a에 도시된 화소 구조에서, 어레이의 제2 행의 화소 배열은 어레이의 제1 행과 서로 다르고, 어레이의 제2 행(즉, 제3 게이트 라인)에서 입력되는 데이터 신호 전압의 극성이 변환될 때, 제2 행의 화소에서 두 개의 투명 전극층 사이의 전압차의 극성은 제1 행의 대응하는 화소에서(즉, 동일한 열에서)와 서로 다르고; 제1 행과 비교하면, 제2 행에서 화소 전극인 투명 전극과 공통 전극인 투명 전극의 위치가 뒤바뀌어 있기 때문에, 제2 행에서 화소 전압의 극성은 제1 행의 대응하는 화소에서(즉, 동일한 열에서)의 것과 동일하다. 따라서, 도 5a에 도시된 바와 같은 화소 구조에 제4 실시예의 화소 구동 방법을 적용하는 경우, 두 행마다 데이터 라인에 입력되는 데이터 신호 전압의 극성을 변경함으로써, 한 행에서 두 개의 투명 전극 사이의 전압차의 극성은 동일하고, 인접한 두 행에서 두 개의 투명 전극 사이의 전압차의 극성은 서로 반대이므로, 도 5c에 도시된 바와 같이, 화소 컬럼 인버전을 달성할 수 있다.

본 개시의 실시예에서 제공된 화소 구동 방법으로, 입력되는 데이터 신호의 전압이 두 행마다 플립되어, 화소 도트 인버전 또는 화소 컬럼 인버전을 달성할 수 있어, 소정의 전력 소비를 감소시킬 수 있고, 화소에 소정의 예비 충전을 할 수 있어 충전 시간을 보장할 수 있다.

바람직하게는, 본 개시의 실시예에서, 연속된 두 개의 프레임 화상이 표시될 때, 연속된 두 개의 프레임에서 하나의 프레임에서 다른 프레임으로 데이터 라인에 입력되는 데이터 신호 전압의 극성이 변환될 수 있어, 연속된 두 개의 프레임에서 화소의 두 개의 투명 전극층 사이의 전압차의 극성은 서로 반대이고, 따라서 화소 프레임 반전이 달성될 수 있다.

본 개시의 실시예는 상기의 실시예에서 설명한 화소 구조 중 임의의 것을 포함하는 디스플레이 장치를 더 제공한다. 디스플레이 장치는 요구 사항에 따라 본 개시의 상기의 실시예에서 제공된 화소 구동 방법 중 임의의 것을 사용할 수 있다. 본 개시의 실시예의 화소 유닛, 화소 구조 및 대응하는 구동 방법은 ADS 모드 디스플레이 장치에 적용될 수 있다는 것에 유의해야 하고, 편의를 위해 화소 전극과 공통 전극은 블록으로 간단히 도시한다.

상기 설명은 단지 본 개시의 실시예를 예시하기 위한 것으로, 어떠한 방식 으로든 본 개시의 범위를 한정하지 않는다. 당업자는 하기의 청구항에 의해 정의된 본 개시의 정신 및 범위를 벗어나지 않고 상기 실시예에 대한 수정, 변형 및 등가물을 만들 수 있다는 것은 자명하다. 이러한 변형 및 수정은 본 개시의 정신 및 범위 내에 포함되어야 한다.

Claims

화소 유닛으로서,
동일한 행에 위치하고 서로 인접한 제1 화소와 제2 화소를 포함하고,
각각의 화소는 두 개의 투명 전극층과 박막 트랜지스터(TFT)를 포함하고, 상기 두 개의 투명 전극층의 각각은 화소 전극 및 공통 전극으로서 이용되고, 상기 제1 화소를 구동하기 위한 TFT의 소스와 상기 제2 화소를 구동하기 위한 TFT의 소스가 동일한 데이터 라인에 접속되고, 이들의 게이트들은 서로 다른 게이트 라인에 접속되며,
상기 제1 화소에서, 상기 제1 투명 전극층은 상기 제1 화소를 구동하기 위한 상기 TFT의 드레인에 접속되어 상기 제1 화소의 상기 화소 전극으로서 이용되고, 상기 제2 투명 전극층은 상기 제1 화소의 상기 공통 전극으로서 이용되고,
상기 제2 화소에서, 상기 제2 투명 전극층은 상기 제2 화소를 구동하기 위한 TFT의 드레인에 접속되어 상기 제2 화소의 상기 화소 전극으로서 이용되고, 상기 제1 투명 전극층은 상기 제2 화소의 상기 공통 전극으로서 이용되는, 화소 유닛.
제1항에 있어서, 상기 제2 화소에서, 상기 제2 투명 전극층은 비아 홀을 통해 상기 제2 화소를 구동하기 위한 상기 TFT의 상기 드레인에 접속되는, 화소 유닛.
제1항 또는 제2항에 따른 복수의 화소 유닛에 의해 형성된 어레이를 포함하는, 화소 구조.
제3항에 있어서, 각각의 행에서, 임의의 인접한 두 화소 유닛에 포함된 상기 제1 화소와 상기 제2 화소는 교번하여 배열되는, 화소 구조.
제4항에 있어서, 상기 어레이의 각각의 열에서, 임의의 인접한 두 화소 유닛에 포함된 상기 제1 화소와 상기 제2 화소는 교번하여 배열되는, 화소 구조.
제3항에 따른 화소 구조에 적용되는 화소 구동 방법으로서,
하나의 프레임의 화상을 표시하는 프로세스에서, 각 데이터 라인에 동일한 극성을 갖는 데이터 신호들을 입력하는 단계 - 두 개의 투명 전극층 사이의 전압차들의 극성은 동일함 - ; 또는
하나의 프레임의 화상을 표시하는 프로세스에서, 두 행마다 상기 데이터 라인들에 입력되는 데이터 신호 전압의 극성을 변경하는 단계 - 동일한 행에서 두 개의 투명 전극층 사이의 전압차들의 극성은 동일하고, 인접한 두 행에서 두 개의 투명 전극층 사이의 전압차들의 극성은 서로 반대임 -
를 포함하는 화소 구동 방법.
제6항에 있에서, 연속된 두 개의 프레임의 화상을 표시하는 프로세스에서, 각 데이터 라인에 입력되는 상기 데이터 신호 전압의 극성이 변환되어, 상기 연속된 두 개의 프레임에서 동일한 화소의 두 개의 투명 전극층 사이의 전압차들의 극성은 서로 반대인, 화소 구동 방법.
제3항에 따른 화소 구조를 포함하는 디스플레이 장치.