KR100640989B1

KR100640989B1 - Large screen liquid crystal display device with simple drive

Info

Publication number: KR100640989B1
Application number: KR1020000006714A
Authority: KR
Inventors: 노봉규
Original assignee: 엘지.필립스 엘시디 주식회사
Priority date: 2000-02-12
Filing date: 2000-02-12
Publication date: 2006-11-02
Anticipated expiration: 2020-02-12
Also published as: KR20010081341A

Abstract

본 발명은 구동장치가 간단한 대화면 액정표시소자에 관한 것이다. 노트북이나 모니터에 쓰이는 액정표시소자 화소의 피치는 약 0.1mm로 해상도가 매우 높다. 화소의 해상도가 높은 액정판넬을 여러장 이용하여 해상도가 낮은 글자나 영상을 나타낼 때는 같은 색을 구동하는 인접 신호선을 여러개 묶고, 또한 인접 주사선도 여러개 묶어서 동일 전압파형을 걸어주면 구동이 간단해진다. 액정판넬이 여러개인 화면을 구동할 때 종래에는 화상제어부에서 각각의 액정판넬에 화상값을 주면, 액정판넬마다 주사선 구동파형과 신호선 구동파형을 독자적으로 발생하였다. 종래의 액정표시소자는 각각의 액정판넬마다 구동IC를 부착해야하므로 비용이 많이 들었다. 본발명에서는 출력 임피던스가 낮은 신호선과 주사선 구동 IC에 주사선 연결부(50)와 신호선 연결부(60)를 연결하고, 각각의 액정판넬의 주사선은 주사선 연결부에, 신호선은 신호선 연결부에 연결하여 구동하므로 구동 IC의 수를 줄여, 낮은 비용으로 대화면 액정표시소자를 만들 수 있다.The present invention relates to a large screen liquid crystal display device with a simple driving device. The pitch of the liquid crystal display pixels used in notebooks and monitors is about 0.1mm, and the resolution is very high. When displaying letters or images with low resolution using multiple liquid crystal panels with high pixel resolution, multiple adjacent signal lines for driving the same color and multiple adjacent scan lines are also bundled to apply the same voltage waveform to simplify driving. When driving a screen having multiple liquid crystal panels, conventionally, when an image control unit gives an image value to each liquid crystal panel, a scan line driving waveform and a signal line driving waveform are independently generated for each liquid crystal panel. In the conventional liquid crystal display device, a driving IC must be attached to each liquid crystal panel, which is expensive. In the present invention, the scan line connection unit 50 and the signal line connection unit 60 are connected to the signal line and the scan line driver IC having a low output impedance, and the scan line of each liquid crystal panel is driven by the scan line connection unit and the signal line is connected to the signal line connection unit. It is possible to make a large screen liquid crystal display device at low cost by reducing the number of.

대화면, 액정판넬, 구동방법Large screen, liquid crystal panel, driving method

Description

Large LCD with Simple Driving Device {Large Size LCD with Simple Driving System}

도1은 액정판넬의 평면도이다.1 is a plan view of a liquid crystal panel.

도2는 액정판넬의 단면도이다.2 is a cross-sectional view of the liquid crystal panel.

도3은 대화면 액정표시소자에서 액정판넬의 배치도이다.3 is a layout view of a liquid crystal panel in a large screen liquid crystal display device.

도4는 액정판넬의 신호선 패드의 평면도이다.4 is a plan view of a signal line pad of a liquid crystal panel.

도5는 액정판넬의 주사선 패드의 평면도이다.5 is a plan view of a scanning line pad of a liquid crystal panel.

도6은 액정표시소자의 신호선 결선도이다.6 is a signal line connection diagram of a liquid crystal display element.

도7은 액정표시소자의 주사선 결선도의 한 예이다.7 is an example of a scanning line connection diagram of a liquid crystal display element.

도8은 화소를 여러개 묶은 집합단위화소의 결선도의 한 예이다.8 is an example of a connection diagram of an aggregation unit pixel in which several pixels are bundled.

도9는 종래의 대화면 액정표시소자의 구동 시스템이다.9 is a drive system of a conventional large screen liquid crystal display element.

도10은 본발명의 대화면 액정표시소자의 구동 시스템이다.10 is a drive system for the large screen liquid crystal display device of the present invention.

※도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명※ Explanation of code for main part of drawing

50 : 주사선 연결부 60 : 신호선 연결부50: scan line connection 60: signal line connection

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100 : 액정판넬100: liquid crystal panel

본 발명은 구동장치가 간단한 대화면 액정표시소자에 관한 것이다. 특히 해상도가 10dpi(dot per inch) 이하로 낮고 액정판넬(100)을 여러장 연결한 대화면 액정표시소자에서 구동 시스템을 간단히 한 것이다.
모니터나 노트북 같이 화면이 12인치 이상인 것은 대부분 TFT 액정표시소자이다.
도 1은 TFT 액정판넬의 평면도이다. 그리고 도 3은 6개 TFT 액정판넬을 붙인 대화면 액정표시소자의 한 예이며, 도 4는 도1의 A부분을 확대한 것이다. 또한, 도5는 도 1의 B부분을 확대한 것이며, 도 6은 신호선의 결선도이다.
도 1 및 도 3 내지 도 6을 참조하여 종래 기술에 따른 액정표시소자를 설명하면 다음과 같다.
신호선 패드(1)에는 신호선 전극(9)이 그리고 주사선 패드(3)에는 주사선 전극(8)이 있어 외부의 구동 IC와 연결된다. 신호선 패드(1)에는 외부 구동 IC와 연결되는 신호선 전극(9)이 형성되어 있다. 주사선 패드(3)에는 외부 구동 IC와 연결되는 주사선 전극이 형성되어 있다. 유리기판의 모서리부터 표시영역(active area)(7)까지는 광 차단막(5)이 칼라필터기판(10)에 만들어져 있다. 광 차단막(5)은 Cr과 같은 금속이거나 또는 빛을 흡수하는 물질이 섞인 수지로 만든다. 화상은 표시영역(7)에 나타난다.
도 2는 도 1의 액정판넬(100)을 절단선 CC′에서 본 것이다.
액정판넬(100)은 TFT기판(20)과 칼라필터기판(10) 사이에 액정이 채워진 구조이다. TFT기판(20)과 칼라필터기판(10)은 시일재(6)로 서로 붙어있다. 각각의 기판(10,20) 외부에는 편광판(12)과 검광판(11)이 붙어있다. 칼라필터기판(10)이 외부에 접해 있고, TFT기판은 백라이트(15)에 접해 있다. 액정판넬(100)에는 구동회로가 포함되지만 도 2에서는 생략하였다. The present invention relates to a large screen liquid crystal display device with a simple driving device. In particular, the driving system is simplified in a large screen liquid crystal display device having a resolution lower than 10 dpi (dot per inch) and connecting several sheets of the liquid crystal panel 100.
Most LCD monitors have screens larger than 12 inches, such as monitors and laptops.
1 is a plan view of a TFT liquid crystal panel. 3 is an example of a large screen liquid crystal display device attached with six TFT liquid crystal panels, and FIG. 4 is an enlarged portion A of FIG. 5 is an enlarged view of a portion B of FIG. 1, and FIG. 6 is a connection diagram of a signal line.
A liquid crystal display device according to the prior art will be described with reference to FIGS. 1 and 3 to 6 as follows.
The signal line pad 1 has a signal line electrode 9 and the scan line pad 3 has a scan line electrode 8 so as to be connected to an external driving IC. The signal line pad 1 is provided with a signal line electrode 9 connected to an external driving IC. The scan line pad 3 is formed with a scan line electrode connected to an external driving IC. The light blocking film 5 is formed in the color filter substrate 10 from the edge of the glass substrate to the active area 7. The light blocking film 5 is made of a metal such as Cr or a resin mixed with a light absorbing material. An image appears in the display area 7.
FIG. 2 is a view of the liquid crystal panel 100 of FIG. 1 from a cutting line CC ′.
The liquid crystal panel 100 is a structure in which a liquid crystal is filled between the TFT substrate 20 and the color filter substrate 10. The TFT substrate 20 and the color filter substrate 10 are attached to each other with a sealing material 6. The polarizing plate 12 and the analyzer 11 are attached to the outside of each of the substrates 10 and 20. The color filter substrate 10 is in contact with the outside, and the TFT substrate is in contact with the backlight 15. The liquid crystal panel 100 includes a driving circuit but is omitted in FIG. 2.

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신호선은 빨간색(R)과 초록색(G) 그리고 파란색(B)을 구동하는 전극들이 교대로 있다. 노트북이나 모니터용 LCD 화면의 한 화소의 피치는 약 0.1mm로 작기 때문에, 멀리서 볼 수 있는 대화면을 실현하려면 같은 색의 신호선들을 여러개 묶어 구동한다. 이처럼 여러 화소가 모아 하나의 독립된 화소를 이루는데, 이것을 집합단위화소(18)라고 한다.
노트북이나 모니터용 TFT 액정판넬을 이용하여 해상도가 낮은 영상을 나타낼 때, 화소 하나하나를 독립적으로 구동하면 글자를 나타내는 제어장치와 TFT 액정판넬과의 인터페이스가 매우 어렵다. 그러므로 같은 색을 구동하는 인접 신호선을 여러개 묶고, 또한 인접 주사선도 여러개 묶어서 동일 전압파형을 걸어주면, 구동 IC의 핀 수가 줄어들어 비용을 낮출뿐 아니라 제어부와 TFT 액정판넬 사이의 인터페이스도 간단해진다. 대형 문자표시소자로 쓸려면 한 화소가 2∼3mm 정도 되어야하므로 최소한 20∼30개 정도의 신호선에 동일 전압 파형을 걸어주어야 한다.
도 6에서 빨간색(R, 15)과 초록색(G, 16)과 그리고 파란색(B, 17)을 구동하는 집합신호전극(15,16,17)이 나타나 있다. 같은 색을 구동하는 신호선을 여러개 묶은 전극을 집합신호전극(15,16,17)이라고한다. 같은 색을 구동하는 인접하는 신호선을 여러개 묶어서 동일신호 파형이 걸리게 한다.
도 7은 주사선의 결선도이다.
도 7에 도시된 다수의 주사선(13,14)은 홀수번째 주사선(13)과 짝수번째 주사선(14)을 달리 연결하였다. 주사선(13)의 결선방법은 TFT의 구조에 따라 다르다. 보전축전기(storage capacitor)가 공통방식인 경우에는 인접 주사선을 여러개 연결하고, 보전축전기가 전단게이트방식인 경우에는 도 7에서와 같이 홀수번째와 짝수번째 주사선(13)을 구별하여 인접 주사선을 연결한다.
도 8은 TFT 액정표시소자의 화소를 여러개 묶어서 집합단위화소(18)를 한 화소처럼 구동할 때의 결선도이다.
TFT 액정표시소자의 화소가 여러개 모여서 이룬 화소를 집합단위화소(18)라고 부른다. 도 8에서는 집합단위화소(18)를 점선으로 나타내었다. 도 8은 전단게이트 방식으로, 홀수번째 주사선(13)과 짝수번째 주사선(14)을 따로 분리한 것이다. The signal lines alternate with the electrodes driving red (R), green (G), and blue (B). Since the pitch of one pixel on a laptop or monitor LCD screen is about 0.1mm small, driving multiple signal lines of the same color is driven to realize a large screen that can be viewed from a distance. As such, several pixels are gathered to form one independent pixel, which is called a unit pixel 18.
When displaying a low resolution image using a TFT liquid crystal panel for a notebook or a monitor, if each pixel is driven independently, it is very difficult to interface with the TFT LCD panel and the controller for displaying characters. Therefore, when several adjacent signal lines for driving the same color and several adjacent scan lines are also tied together to apply the same voltage waveform, the number of pins of the driving IC is reduced, thereby reducing the cost and simplifying the interface between the control unit and the TFT liquid crystal panel. In order to use a large character display device, one pixel should be about 2 to 3 mm, so the same voltage waveform should be applied to at least 20 to 30 signal lines.
6, the collective signal electrodes 15, 16, and 17 driving red (R, 15), green (G, 16), and blue (B, 17) are shown. The electrodes in which several signal lines for driving the same color are bundled are called collective signal electrodes 15, 16, and 17. Multiple adjacent signal lines that drive the same color are tied to the same signal waveform.
7 is a connection diagram of a scanning line.
The plurality of scan lines 13 and 14 shown in FIG. 7 connect the odd scan line 13 and the even scan line 14 differently. The connection method of the scanning line 13 depends on the structure of the TFT. When the storage capacitor is a common method, several adjacent scan lines are connected, and when the storage capacitor is a shear gate type, the adjacent scan lines are distinguished by distinguishing the odd and even scan lines 13 as shown in FIG. .
FIG. 8 is a connection diagram when a plurality of pixels of a TFT liquid crystal display device are bundled to drive the unit pixel 18 as one pixel.
A pixel formed by a plurality of pixels of a TFT liquid crystal display element is called an aggregate unit pixel 18. In FIG. 8, the unit pixel 18 is shown by a dotted line. FIG. 8 shows the odd-numbered scan line 13 and the even-numbered scan line 14 separately.

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액정판넬(100)이 여러개인 화면을 구동할 때 종래에는 화상제어부는 각각의 액정판넬(100)에 화상값을 주면, 액정판넬(100)마다 주사선 구동파형과 신호선 구동파형을 독자적으로 발생하였다.
도 9는 액정판넬(100)을 여러장 쓴 대화면 액정표시소자의 종래의 구동 시스템이다. 액정판넬(100)에는 신호선 구동IC와 주사선 구동IC가 들어있고, 화상제어부에서 화상값을 받아서 화상에 맞는 신호를 주사선(13)과 신호선(14)에 걸어주었다.
각각의 액정판넬(100)에는 메모리 버퍼(memory buffer)가 있어, 화상제어부에서 입력되는 데이타를 저장한다. 화상제어부에서는 어드레스 버스(30)로 화상데이타를 전달할 액정판넬(100)을 선정하고, 데이타 버스(40)로 화상데이타를 보낸다. 각각의 액정판넬(100)은 화상데이타를 받아 독립적으로 신호선(13)과 주사선(14)을 구동한다. Conventionally, when the LCD panel 100 drives a plurality of screens, the image control unit independently generates a scan line driving waveform and a signal line driving waveform for each liquid crystal panel 100 when an image value is provided to each of the liquid crystal panels 100.
9 is a conventional driving system for a large screen liquid crystal display device using a plurality of liquid crystal panels 100. The liquid crystal panel 100 includes a signal line driver IC and a scan line driver IC. The image controller receives an image value and applies a signal suitable for the image to the scan line 13 and the signal line 14.
Each liquid crystal panel 100 has a memory buffer to store data input from the image control unit. The image control unit selects the liquid crystal panel 100 to transfer the image data to the address bus 30 and sends the image data to the data bus 40. Each liquid crystal panel 100 receives image data and independently drives the signal line 13 and the scan line 14.

종래의 액정판넬을 여러장 연결한 대화면 액정표시소자는 각각의 액정판넬 마다 구동IC를 부착해야하므로 비용이 많이 들었다. 또한 액정판넬이 화상데이타를 받는 인터페이스 부분을 액정판넬마다 따로 설치해야하므로 시스템을 구성하는데 비용이 많이 들었다. A large screen liquid crystal display device in which a plurality of conventional liquid crystal panels are connected has a high cost since a driver IC must be attached to each liquid crystal panel. In addition, since the LCD panel has to install a separate interface for receiving image data for each LCD panel, it is expensive to construct a system.

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상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명에 따른 액정표시소자는 같은 색을 나타내는 인접 화소의 다수의 신호선에 동일 신호전압이 걸리고, 화면이 두장 이상의 액정판넬로 이루어지진 액정표시소자에 있어서, 상기 각각의 액정판넬의 주사선은 주사선 연결부와 신호선은 신호선 연결부와 연결되어 상기 주사선 연결부와 상기 신호선 연결부를 통해 상기 각각의 액정판넬의 공통전극의 전압을 독립적으로 조절하는 것을 특징으로 한다.
도 10은 본 발명의 대화면 액정표시소자의 구동 시스템이다.
본 발명은 도 10에 도시된 바와 같이, 화상제어부에서 직접 구동파형을 만들고, 그 구동파형을 신호선 연결부(60)와 주사선 연결부(50)를 거쳐서 각각의 액정판넬의 주사선과 신호선에 직접 연결하였다.
화소 1000개가 모여 집합단위화소를 이루는 경우에, 집합단위화소의 축적용량은 약 1nF(1pF ×1000)이다. 신호선의 주파수는 최대 100Khz이므로 구동 IC에 흐르는 전류(I)는 아래 식으로 구할 수 있다. 구동전압(V)은 5V로 가정하였다.

In the liquid crystal display device according to the present invention for solving the above problems, the same signal voltage is applied to a plurality of signal lines of adjacent pixels having the same color, and the screen is composed of two or more liquid crystal panels. The scan line of the liquid crystal panel is characterized in that the scan line connection portion and the signal line is connected to the signal line connection portion to independently adjust the voltage of the common electrode of each liquid crystal panel through the scan line connection portion and the signal line connection portion.
10 is a drive system for a large screen liquid crystal display device of the present invention.
As shown in FIG. 10, the driving waveform is directly generated by the image control unit, and the driving waveform is directly connected to the scanning line and the signal line of each liquid crystal panel through the signal line connection unit 60 and the scan line connection unit 50.
In the case where 1000 pixels are gathered to form an aggregate unit pixel, the accumulation capacity of the aggregate unit pixel is about 1 nF (1 pF x 1000). Since the frequency of the signal line is up to 100Khz, the current I flowing through the driver IC can be obtained by the following equation. The driving voltage V is assumed to be 5V.

5V 출력이라면 출력 임피던스가 10Ω정도로 하여 최대 500mA까지 전류를 흐르게하여 구동시스템의 안정성을 높인다. 이와 같은 신호선과 주사선의 구동 IC 단자에 바로 신호선 연결부(60)와 주사선 연결부(50)를 연결하고, 이 연결선에 액정판넬(100)의 주사선과 신호선을 연결한다. If the output is 5V, the output impedance is about 10Ω and current flows up to 500mA, which increases the stability of the drive system. The signal line connection unit 60 and the scan line connection unit 50 are directly connected to the signal IC and the driving IC terminal of the scan line, and the scan line and the signal line of the liquid crystal panel 100 are connected to the connection line.

집합단위화소가 (N ×M)인 경우에는 신호선 연결부(60)는 N개가 필요하고, 주사선 연결부(50)는 TFT의 구조에 따라서 달라지는데, 전단게이트 방식의 TFT 액정셀은 2M개가 필요하고, 공통전극 방식의 TFT 액정셀은 M개가 필요하다. In the case where the unit pixel is (N x M), N signal line connectors 60 are required, and the scan line connectors 50 vary depending on the structure of the TFT. M TFT liquid crystal cells of the electrode system are required.

도 10에 도시된 바와 같이, 다수의 액정판넬(100)을 포함한 경우 각 액정판넬(100) 특성의 편차를 고려해야한다. 각 액정판넬(100)이 TFT 액정판넬의 경우에는 공통전극에 걸리는 전압을 조절하여 각 액정판넬(100)간의 특성 편차를 조절할 수 있다. 특히 주사선 연결부의 고유 저항으로 생기는 TFT의 피드쓰루우전압(Feed Through Voltage)의 차이를 각 액정판넬(100)의 공통전극의 전압을 조절하여 보상할 수 있다. As shown in FIG. 10, when a plurality of liquid crystal panels 100 are included, variations in characteristics of each liquid crystal panel 100 should be considered. In the case where each liquid crystal panel 100 is a TFT liquid crystal panel, a characteristic variation between each liquid crystal panel 100 may be adjusted by adjusting a voltage applied to the common electrode. In particular, the difference in the feed-through voltage of the TFT generated by the intrinsic resistance of the scan line connection unit may be compensated by adjusting the voltage of the common electrode of each liquid crystal panel 100.

본 발명의 액정판넬을 여러장 부착한 대화면 액정표시소자는 각각의 액정판넬의 주사선은 주사선 연결부에, 신호선은 신호선 연결부에 단순히 연결하여 구동하므로 구동 IC의 수를 줄여, 낮은 비용으로 구동 시스템을 만들 수 있다. 그리고 특히 주사선 연결부의 고유 저항으로 생기는 TFT의 피드쓰루우전압의 차이를 각 액정판넬의 공통전극의 전압을 조절하여 보상할 수 있다. In the large-screen liquid crystal display device having a plurality of liquid crystal panels of the present invention, the scan lines of each liquid crystal panel are driven by simply connecting the scan lines to the scan line connections, and the signal lines are connected to the signal line connections, thereby reducing the number of drive ICs, thereby making the drive system low cost. Can be. In particular, the difference in the feedthrough voltage of the TFT generated by the intrinsic resistance of the scan line connection unit can be compensated by adjusting the voltage of the common electrode of each liquid crystal panel.

Claims

In a liquid crystal display device in which the same signal voltage is applied to a plurality of signal lines of adjacent pixels having the same color, and the screen is composed of two or more liquid crystal panels,

And the scan line connection part and the signal line connection part are connected to the signal line connection part to independently adjust the voltages of the common electrodes of the liquid crystal panel through the scan line connection part and the signal line connection part.

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