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KR102039410B1 - Liquid crystal display device and method for driving the same - Google Patents

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KR102039410B1
KR102039410B1 KR1020120151233A KR20120151233A KR102039410B1 KR 102039410 B1 KR102039410 B1 KR 102039410B1 KR 1020120151233 A KR1020120151233 A KR 1020120151233A KR 20120151233 A KR20120151233 A KR 20120151233A KR 102039410 B1 KR102039410 B1 KR 102039410B1
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Abstract

본 발명은 게이트 신호의 지연에 의한 오동작을 방지할 수 있는 액정 디스플레이 장치와 이의 구동방법에 관한 것이다.
본 발명의 실시 예에 따른 액정 디스플레이 장치의 구동방법은, 액정 패널의 복수의 화소에 형성된 TFT를 턴-온 시키기 위한 제1 게이트 하이 전압; 상기 제1 게이트 하이 전압 보다 낮은 전압 값을 가지는 제2 게이트 하이 전압; 상기 TFT의 턴-오프 상태를 유지시키기 위한 제1 게이트 로우 전압; 및 상기 제1 게이트 로우 전압보다 낮은 전압 값으로 상기 TFT를 턴-오프 시키기 위한 제2 게이트 로우 전압;으로 이루어진 게이트 신호를 생성하고, 상기 게이트 신호를 이용하여 상기 액정 패널의 복수의 화소에 형성된 TFT를 스위칭하는 것을 특징으로 한다.
The present invention relates to a liquid crystal display device and a driving method thereof capable of preventing a malfunction due to a delay of a gate signal.
A driving method of a liquid crystal display device according to an exemplary embodiment of the present invention includes: a first gate high voltage for turning on TFTs formed in a plurality of pixels of a liquid crystal panel; A second gate high voltage having a voltage value lower than the first gate high voltage; A first gate low voltage for maintaining a turn-off state of the TFT; And a second gate low voltage for turning off the TFT to a voltage value lower than the first gate low voltage, wherein the TFT is formed in the plurality of pixels of the liquid crystal panel using the gate signal. It characterized in that the switching.

Description

액정 디스플레이 장치와 이의 구동방법{LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE AND METHOD FOR DRIVING THE SAME}Liquid crystal display device and driving method thereof {LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE AND METHOD FOR DRIVING THE SAME}

본 발명은 디스플레이 장치에 관한 것으로, 특히 게이트 신호의 지연에 의한 오동작을 방지할 수 있는 액정 디스플레이 장치와 이의 구동방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a display device, and more particularly, to a liquid crystal display device and a driving method thereof capable of preventing malfunction due to a delay of a gate signal.

액정 디스플레이 장치의 게이트 구동 회로는 복수의 게이트 라인에 게이트 펄스를 순차적으로 공급하기 위한 쉬프트 레지스터를 포함하고 있다. 상기 쉬프트 레지스터는 다수의 트랜지스터를 포함하는 복수의 스테이지를 포함하고, 스테이지들은 종속적(cascade)로 접속되어 상기 게이트 펄스를 순차적으로 출력한다.The gate driving circuit of the liquid crystal display device includes a shift register for sequentially supplying gate pulses to a plurality of gate lines. The shift register includes a plurality of stages including a plurality of transistors, and the stages are cascaded to sequentially output the gate pulses.

최근에 들어, 상기 게이트 구동 회로의 쉬프트 레지스터를 구성하는 트랜지스터를 박막 트랜지스터(TFT) 형태로 표시 패널의 기판에 내장하는 GIP(gate in panel) 방식의 게이트 구동 회로가 적용되고 있다.Recently, a gate in panel (GIP) gate driving circuit has been applied in which a transistor constituting the shift register of the gate driving circuit is embedded in a substrate of a display panel in the form of a thin film transistor (TFT).

도 1은 종래 기술에 따른 액정 디스플레이 장치의 구동 방법을 설명하기 위한 도면이다.1 is a view for explaining a method of driving a liquid crystal display device according to the prior art.

도 1을 참조하면, 게이트 구동 회로에서 생성된 게이트 신호(gate signal)를 복수의 스테이지를 통해 첫 번째 게이트 신호(1st gate signal)부터 마지막 게이트 신호(last gate signal)까지 순차적으로 출력되어, 액정 패널에 형성된 첫 번째 게이트 라인으로부터 마지막 게이트 라인에 순차적으로 공급된다. 게이트 신호가 화소에 공급되면, 각 화소의 TFT를 턴온시키게 된다.1, a gate signal (gate signal) generated in the gate drive circuit through the plurality of stages are sequentially output to the first gate signal (1 st gate signal) the last gate signal (last gate signal) from the liquid crystal The first gate line formed in the panel is sequentially supplied to the last gate line. When the gate signal is supplied to the pixels, the TFTs of the respective pixels are turned on.

최근, 액정 패널의 대형화 및 네로우 베젤(narrow bezel)이 이루어지면서, 액정 패널에 형성된 라인들의 저항과 기생 커패시턴스가 증가되어 신호의 지연으로 인한 오동작이 발생되는 문제점이 있다.In recent years, as the liquid crystal panel has been enlarged and narrowed in bezels, there has been a problem in that malfunctions due to signal delays occur due to an increase in resistance and parasitic capacitance of lines formed in the liquid crystal panel.

액정 패널이 대형화 되면서, 게이트 라인의 길이가 길어지게 되어 게이트 신호에 지연이 발생되고, 이러한 게이트 신호 지연으로 인해 화소의 TFT를 정확한 타이밍에 구동시키지 못하게 되어 오동작이 발생되는 문제점이 있다.As the liquid crystal panel becomes larger, the length of the gate line becomes longer, and a delay occurs in the gate signal, and the gate signal delay prevents the TFT of the pixel from being driven at the correct timing, thereby causing a malfunction.

특히, 게이트 신호가 초기 인가되는 화소에 충전되는 화소 전압의 편차(?Vp1)와, 게이트 신호가 마지막에 인가되는 화소에 충전되는 화소 전압의 편차(?Vp2)가 증가하여 전체 화소가 균일하게 구동하지 못하게 된다.In particular, the deviation of the pixel voltage charged to the pixel to which the gate signal is initially applied (? Vp1) and the deviation of the pixel voltage charged to the pixel to which the gate signal is applied to the last (? Vp2) are increased to uniformly drive the entire pixel. You won't be able to.

또한, 네로우 베젤로 인해 액티브 영역 밖에 있는 라인들의 폭이 감소하고, 좁은 공간에 많은 라인 및 구성이 집적됨으로 인해 게이트 신호의 라이징 타임(rising time)과 폴링 타임(falling time)이 증가하게 되고, 이로 인해 화소 전압의 차징 비율(charging ratio)가 감소하게 된다. 화소 전압의 차징 비율이 감소되면 소스 데이터에 따른 영상을 표시하지 못하고, 플리커(flicker)가 증가하여 표시 품질이 떨어지는 문제점이 있다.In addition, the narrow bezel reduces the width of the lines outside the active area, and integrating many lines and configurations in a narrow space increases the rising time and the falling time of the gate signal. As a result, the charging ratio of the pixel voltage is reduced. When the charging ratio of the pixel voltage is decreased, the image may not be displayed according to the source data, and flicker may increase, thereby reducing display quality.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 게이트 신호의 지연에 의한 화소의 오동작을 방지할 수 있는 액정 디스플레이 장치와 이의 구동방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-described problems, and it is an object of the present invention to provide a liquid crystal display device and a driving method thereof capable of preventing malfunction of a pixel due to a delay of a gate signal.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 게이트 신호의 라이징 타임(rising time) 및 폴링 타임(falling time)을 줄이고, 화소 전압의 차징 비율(charging ratio)을 높일 수 있는 액정 디스플레이 장치와 이의 구동방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-described problem, and a liquid crystal display device and a driving thereof capable of reducing a rising time and a falling time of a gate signal and increasing a charging ratio of a pixel voltage. It is a technical task to provide a method.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 게이트 신호가 초기 인가되는 화소에 충전되는 화소 전압의 편차(△Vp1)와, 게이트 신호가 마지막에 인가되는 화소에 충전되는 화소 전압의 편차(△Vp2)를 줄일 수 있는 액정 디스플레이 장치와 이의 구동방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-described problem, and includes a deviation (ΔVp1) of a pixel voltage charged to a pixel to which a gate signal is initially applied and a difference (ΔVp2) of a pixel voltage to a pixel to which a gate signal is last applied. It is a technical object of the present invention to provide a liquid crystal display device and a method of driving the same, which can reduce the number of steps.

위에서 언급된 본 발명의 기술적 과제 외에도, 본 발명의 다른 특징 및 이점들이 이하에서 기술되거나, 그러한 기술 및 설명으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.In addition to the technical task of the present invention mentioned above, other features and advantages of the present invention will be described below, or from such description and description will be clearly understood by those skilled in the art.

상술한 과제를 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 액정 디스플레이 장치의 구동방법은, 액정 패널의 복수의 화소에 형성된 TFT를 턴-온 시키기 위한 제1 게이트 하이 전압; 상기 제1 게이트 하이 전압 보다 낮은 전압 값을 가지는 제2 게이트 하이 전압; 상기 TFT의 턴-오프 상태를 유지시키기 위한 제1 게이트 로우 전압; 및 상기 제1 게이트 로우 전압보다 낮은 전압 값으로 상기 TFT를 턴-오프 시키기 위한 제2 게이트 로우 전압;으로 이루어진 게이트 신호를 생성하고, 상기 게이트 신호를 이용하여 상기 액정 패널의 복수의 화소에 형성된 TFT를 스위칭하는 것을 특징으로 한다.A driving method of a liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention for achieving the above object is a first gate high voltage for turning on the TFT formed in a plurality of pixels of the liquid crystal panel; A second gate high voltage having a voltage value lower than the first gate high voltage; A first gate low voltage for maintaining a turn-off state of the TFT; And a second gate low voltage for turning off the TFT to a voltage value lower than the first gate low voltage, and generating a gate signal and using the gate signal to form a plurality of pixels of the liquid crystal panel. It characterized in that for switching.

본 발명의 실시 예에 따른 액정 디스플레이 장치와 이의 구동방법은 게이트 신호의 지연에 의한 화소의 오동작을 방지할 수 있다.The liquid crystal display device and the driving method thereof according to the embodiment of the present invention can prevent the malfunction of the pixel due to the delay of the gate signal.

본 발명의 실시 예에 따른 액정 디스플레이 장치와 이의 구동방법은 게이트 신호의 라이징 타임(rising time) 및 폴링 타임(falling time)을 줄이고, 화소 전압의 차징 비율(charging ratio)을 높일 수 있다.The liquid crystal display device and the driving method thereof according to an embodiment of the present invention can reduce the rising time and the falling time of the gate signal, and increase the charging ratio of the pixel voltage.

본 발명의 실시 예에 따른 액정 디스플레이 장치와 이의 구동방법은 게이트 신호가 초기 인가되는 화소에 충전되는 화소 전압의 편차(△Vp1)와, 게이트 신호가 마지막에 인가되는 화소에 충전되는 화소 전압의 편차(△Vp2)를 줄여 표시 품질을 향상시킬 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, a liquid crystal display device and a driving method thereof according to the present invention provide a deviation (ΔVp1) of a pixel voltage charged to a pixel to which a gate signal is initially applied and a difference of a pixel voltage charged to a pixel to which a gate signal is last applied. It is possible to improve display quality by reducing (ΔVp2).

이 밖에도, 본 발명의 실시 예들을 통해 본 발명의 또 다른 특징 및 이점들이 새롭게 파악될 수도 있을 것이다.In addition, other features and advantages of the present invention may be newly understood through the embodiments of the present invention.

도 1은 종래 기술에 따른 액정 디스플레이 장치의 구동 방법을 설명하기 위한 도면.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 액정 디스플레이 장치를 개략적으로 나타내는 도면.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 액정 디스플레이 장치의 화소 구조를 나타내는 도면.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 액정 디스플레이 장치의 구동 방법을 설명하기 위한 도면으로, 게이트 라인에 인가되는 게이 신호 및 화소에 인가되는 데이터 전압의 파형을 나타내는 도면.
도 5은 화소 전압의 편차가 개선된 효과를 나타내는 도면.
도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 액정 디스플레이 장치를 개략적으로 나타내는 도면.
도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 액정 디스플레이 장치의 드라이브 IC를 나타내는 도면.
도 8은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 액정 디스플레이 장치의 화소 구조를 나타내는 도면.
1 is a view for explaining a method of driving a liquid crystal display device according to the prior art.
2 is a schematic view of a liquid crystal display device according to an exemplary embodiment of the present invention.
3 is a diagram illustrating a pixel structure of a liquid crystal display device according to an exemplary embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a diagram illustrating a method of driving a liquid crystal display device according to an exemplary embodiment of the present invention, and illustrates waveforms of a gay signal applied to a gate line and a data voltage applied to a pixel.
5 is a view showing an effect of improving the deviation of the pixel voltage.
6 is a schematic view of a liquid crystal display device according to another embodiment of the present invention.
7 is a view illustrating a drive IC of a liquid crystal display according to another exemplary embodiment of the present invention.
8 illustrates a pixel structure of a liquid crystal display according to another exemplary embodiment of the present invention.

본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 기재하였다.In the present specification, in adding reference numerals to components of each drawing, the same components are described with the same reference numerals as much as possible even if they are shown on different drawings.

한편, 본 명세서에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 정의하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되지 않는다.On the other hand, the meaning of the terms described herein will be understood as follows. A singular expression should be understood to include a plurality of expressions unless the context clearly indicates otherwise, and the terms “first”, “second”, and the like are intended to distinguish one component from another. These terms do not limit the scope of rights.

"포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.It is to be understood that the term "comprises" or "having" does not preclude the existence or addition of one or more other features or numbers, steps, operations, components, parts or combinations thereof.

"적어도 하나"의 용어는 하나 이상의 관련 항목으로부터 제시 가능한 모든 조합을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, "제1 항목, 제2 항목 및 제3 항목 중에서 적어도 하나"의 의미는 제1 항목, 제2 항목 또는 제3 항목 각각 뿐만 아니라, 제1 항목, 제2 항목 및 제3 항목 중에서 2개 이상으로부터 제시될 수 있는 모든 항목의 조합을 의미한다.The term "at least one" should be understood to include all combinations which can be presented from one or more related items. For example, the meaning of "at least one of the first item, the second item, and the third item" means not only the first item, the second item, or the third item, respectively, but also of the first item, the second item, and the third item. A combination of all items that can be presented from two or more.

본 발명의 실시 예를 설명함에 있어서 어떤 구조물(전극, 라인, 배선, 레이어, 컨택)이 다른 구조물 '상부에 또는 상에' 및 '하부에 또는 아래에' 형성된다고 기재된 경우, 이러한 기재는 이 구조물들이 서로 접촉되어 있는 경우는 물론이고 이들 구조물들 사이에 제3의 구조물이 개재되어 있는 경우까지 포함하는 것으로 해석되어야 한다.In describing an embodiment of the present invention, when a structure (electrode, line, wiring, layer, contact) is described as being formed 'on or on' and 'under or under' another structure, such a description may be used. It should be construed to include not only when they are in contact with each other but also when a third structure is interposed between these structures.

액정 디스플레이 장치는 액정층의 배열을 조절하는 방식에 따라 TN(Twisted Nematic) 모드, VA(Vertical Alignment) 모드, IPS(In Plane Switching) 모드, FFS(Fringe Field Switching) 모드 등 다양하게 개발되어 있다.Liquid crystal display devices have been developed in various ways, such as twisted nematic (TN) mode, vertical alignment (VA) mode, in plane switching (IPS) mode, and fringe field switching (FFS) mode.

이 중에서, IPS 모드와 FFS 모드는 하부 기판 상에 화소 전극(Pixel ITO)과 공통 전극(Vcom)을 배치하여, 화소 전극과 공통 전극 사이의 전계에 의해 액정층의 배열을 조절하는 수평 전계 방식이다. 본 발명의 실시 예에 따른 액정 디스플레이 장치는 모드에 관계없이 적용될 수 있다.Among these, the IPS mode and the FFS mode are horizontal electric fields in which the pixel electrode Pixel ITO and the common electrode Vcom are disposed on the lower substrate to adjust the arrangement of the liquid crystal layer by the electric field between the pixel electrode and the common electrode. . The liquid crystal display device according to the embodiment of the present invention can be applied regardless of the mode.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 액정 디스플레이 장치와 이의 구동 방법에 대하여 설명하기로 한다.Hereinafter, a liquid crystal display and a driving method thereof according to an exemplary embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

본 발명은 액정 디스플레이 장치의 게이 신호의 파형을 개선하여, 신호 지연에 따른 오작동을 방지하는 것을 주요 내용으로 한다. 따라서, 본 발명의 주요 내용과 관련 없는 기구물 및 액정 패널에 빛을 공급하는 백라이트 유닛에 대한 상세한 설명과 도면은 생략될 수 있다.The present invention mainly improves the waveform of the gay signal of the liquid crystal display device, and prevents malfunction due to signal delay. Therefore, detailed descriptions and drawings of the backlight unit for supplying light to the apparatus and the liquid crystal panel which are not related to the main contents of the present invention may be omitted.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 액정 디스플레이 장치를 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 액정 디스플레이 장치의 화소 구조를 나타내는 도면이다.2 is a diagram schematically illustrating a liquid crystal display device according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a diagram illustrating a pixel structure of a liquid crystal display apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 액정 디스플레이 장치는 복수의 화소(Pixel)들이 매트릭스 형태로 배열된 액정 패널(100)과, 액정 패널(100)을 구동하기 위한 구동 회로부, 액정 패널에 빛을 공급하는 백라이트 유닛(미도시), 액정 패널(100)과 구동 회로부를 감싸도록 형성된 베젤 및 외부 케이스(미도시)를 포함한다.2, a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention includes a liquid crystal panel 100 in which a plurality of pixels are arranged in a matrix form, a driving circuit unit for driving the liquid crystal panel 100, and a liquid crystal panel. It includes a backlight unit (not shown) for supplying light to the liquid crystal panel 100 and a bezel and an outer case (not shown) formed to surround the driving circuit.

구동 회로부는 게이트 구동 회로(200), 데이터 구동 회로, 상기 게이트 구동 회로(200)와 데이터 구동 회로를 구동시키는 제어부 및 구동 전원을 생성하는 전원부가 실장된 인쇄회로기판(300, PCB)을 포함한다.The driving circuit unit includes a gate driving circuit 200, a data driving circuit, a control unit for driving the gate driving circuit 200 and the data driving circuit, and a printed circuit board 300 having a power supply unit generating driving power. .

도 2에서는 게이트 구동 회로(200)가 GIP 방식으로 액정 패널(100)의 하부 기판에 형성되고, 액정 패널(100)의 좌측 및 우측에 형성된 것을 일 예로 도시하고 있다. 그러나, 이에 한정되지 않고, 상기 게이트 구동 회로는 별도의 드라이브 IC로 구성되어 액정 패널(100)의 측면에 배치될 수도 있다.2 illustrates an example in which the gate driving circuit 200 is formed on the lower substrate of the liquid crystal panel 100 in a GIP manner and formed on the left and right sides of the liquid crystal panel 100. However, the present invention is not limited thereto, and the gate driving circuit may be configured as a separate drive IC and disposed on the side of the liquid crystal panel 100.

상기 데이터 구동 회로는 복수의 데이터 드라이브 IC(500)를 포함하며, 상기 복수의 데이터 드라이브 IC(500)는 COG(Chip On Glass) 또는 COF(Chip On Flexible Printed Circuit, Chip On Film) 방식으로 형성될 수 있으며, 액정 패널(100)의 상측 또는 하측에 배치될 수 있다.The data driving circuit includes a plurality of data drive ICs 500, and the plurality of data drive ICs 500 may be formed by a chip on glass (COG) or chip on flexible printed circuit (chip on film) method. The liquid crystal panel 100 may be disposed above or below the liquid crystal panel 100.

도 3을 참조하면, 액정 패널(100)의 하부 기판(TFT 어레이 기판)에는 수평 방향으로 형성된 복수의 게이트 라인(GL)과 수직 방향으로 형성된 복수의 데이터 라인(DL)이 형성되어 있다. 상기 복수의 게이트 라인 및 상기 복수의 데이터 라인이 교차되어 복수의 화소가 정의된다. 도 3에서는 컬러 필터가 형성된 상부 기판은 도시를 생략하였다.Referring to FIG. 3, a plurality of gate lines GL formed in a horizontal direction and a plurality of data lines DL formed in a vertical direction are formed on a lower substrate (TFT array substrate) of the liquid crystal panel 100. The plurality of gate lines and the plurality of data lines intersect to define a plurality of pixels. In FIG. 3, the upper substrate on which the color filter is formed is not shown.

도 3에서는 화소가 가로 방향으로 짧게 형성되고 세로 방향으로 길게 형성된 것을 일 예로 도시하고 있으며, 레드, 그린, 블루 화소가 수평 방향에서 교번적으로 배열된 구조를 가진다.3 illustrates an example in which the pixels are formed short in the horizontal direction and long in the vertical direction, and have red, green, and blue pixels alternately arranged in the horizontal direction.

복수의 화소에 각각에는 공통 전압(Vcom)이 인가되는 공통 전극, 데이터 전압(Vdata)이 인가되는 화소 전극, 스토리지 커패시터(Cst) 및 스위칭 소자로써 TFT가 형성되어 있다.A TFT is formed as a common electrode to which the common voltage Vcom is applied, a pixel electrode to which the data voltage Vdata is applied, a storage capacitor Cst, and a switching element to each of the plurality of pixels.

여기서, TFT의 액티브층은 비정질 실리콘(a-Si), 저온 다결정 폴리 실리콘(LTPS: Low Temperature Poly Silicon) 또는 산화물 반도체(IGZO: Indium Gallium Zinc Oxide) 물질로 형성될 수 있다.The active layer of the TFT may be formed of amorphous silicon (a-Si), low temperature polysilicon (LTPS), or indium gallium zinc oxide (IGZO) material.

상술한 구성을 포함하는 액정 디스플레이 장치는 화소 전극과 공통 전극 사이에 형성된 전계에 따라 화소 별로 액정의 배열 상태를 변화시키고, 액정의 배열을 통해 백라이트 유닛으로부터 공급되는 광의 투과율을 조절함으로써 화상을 표시하게 된다.The liquid crystal display device having the above-described configuration changes an arrangement state of liquid crystals for each pixel according to an electric field formed between the pixel electrode and the common electrode, and displays an image by adjusting the transmittance of light supplied from the backlight unit through the arrangement of liquid crystals. do.

여기서, 라인의 저항과 기생 커패시터가 클수록 인가되는 신호의 정확도(accuracy)는 떨어지며, 이는 라인의 로드에 의해서 신호에 지연이 생기기 때문이다.Here, the larger the resistance of the line and the parasitic capacitor, the lower the accuracy of the applied signal, because a delay occurs in the signal due to the load of the line.

액정 패널(100)이 대형화되면 게이트 라인(GL)도 길어지게 되고, 게이트 라인의 로드(load)가 증가하여 게이트 신호가 정상 동작 수준을 넘어 지연될 수 있다. 특히, 게이트 구동 회로(200)에서 액정 패널(100)에 공급되는 게이트 신호의 지연이 커지면 화소 전압의 차징 비율이 감소하게 되고, 인접한 화소들이 데이터가 혼합되어 플리커가 발생될 수 있다.When the liquid crystal panel 100 is enlarged, the gate line GL may also be lengthened, and the load of the gate line may increase to delay the gate signal beyond the normal operating level. In particular, as the delay of the gate signal supplied to the liquid crystal panel 100 in the gate driving circuit 200 increases, the charging ratio of the pixel voltage decreases, and the adjacent pixels may mix data to generate flicker.

본 발명에서는 이러한, 액정 패널의 대형화에 따른 게이트 신호의 지연을 방지하기 위해 도 4에 도시된 바와 같이, 게이트 신호를 개선하였다.In the present invention, as shown in FIG. 4, the gate signal is improved to prevent the delay of the gate signal due to the enlargement of the liquid crystal panel.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 액정 디스플레이 장치의 구동 방법을 설명하기 위한 도면으로, 게이트 라인에 인가되는 게이 신호 및 화소에 인가되는 데이터 전압의 파형을 나타내는 도면이다.FIG. 4 is a diagram illustrating a method of driving a liquid crystal display device according to an exemplary embodiment of the present invention, and illustrates waveforms of a gay signal applied to a gate line and a data voltage applied to a pixel.

도 4를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 액정 디스플레이 장치의 화소에 공급되는 게이트 신호는 제1 게이트 하이 전압(VGH1), 상기 제1 게이트 하이 전압보다 낮은 레벨의 제2 게이트 하이 전압(VGH2), 네거티브 극성의 제1 게이트 로우 전압(VGL1) 및 상기 제1 게이트 로우 전압보다 낮은 제2 게이트 로우 전압(VGL2)을 가지는 스캔 펄스로 생성된다.Referring to FIG. 4, a gate signal supplied to a pixel of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention is a first gate high voltage VGH1 and a second gate high voltage VGH2 at a level lower than the first gate high voltage. ) Is generated as a scan pulse having a first gate low voltage VGL1 of negative polarity and a second gate low voltage VGL2 lower than the first gate low voltage.

구체적으로, 게이트 신호는 제1 기간에, 네거티브 극성의 제1 게이트 로우 전압(VGL1), 예로서, -5V에서 제1 게이트 하이 전압(VGH1), 예로서, +35V로 상승한다. 이때, 제1 게이트 하이 전압(VGH1)은 기존의 게이트 하이 전압(VGH), 예로서, +28V보다 높은 전압 값(Vgh1 > Vgh_ref)으로 생성되어, 게이트 신호의 라이징 타임을 줄이고 화소의 TFT의 턴-온이 신속이 이루어지도록 한다.Specifically, the gate signal rises from the first gate low voltage VGL1 of negative polarity, eg, -5V, to the first gate high voltage VGH1, eg, + 35V, in the first period. In this case, the first gate high voltage VGH1 is generated with a conventional gate high voltage VGH, for example, a voltage value Vgh1> Vgh_ref higher than + 28V, thereby reducing the rising time of the gate signal and turning the TFT of the pixel. Allow the on-speed to occur.

이어서, 제2 기간에는, 상기 제1 게이트 하이 전압(VGH1)을 유지한다. 이때, 종래 기술의 게이트 하이 전압(VGH)보다 제1 게이트 하이 전압(VGH1)이 유지되는 시간이 짧을 수 있지만, 종래 기술의 게이트 하이 전압(VGH)보다 본 발명의 제1 게이트 하이 전압(VGH1)이 높은 전압 값을 가지므로 화소 전압의 차징 시간을 줄일 수 있다.Next, in the second period, the first gate high voltage VGH1 is maintained. In this case, the time for which the first gate high voltage VGH1 is maintained may be shorter than the gate high voltage VGH of the prior art, but the first gate high voltage VGH1 of the present invention is higher than the gate high voltage VGH of the prior art. This high voltage value can reduce the charging time of the pixel voltage.

구체적으로, 제1 게이트 하이 전압(VGH1)에 의해서, 종래 기술 대비 많은 양의 전류가 흐르도록 하여 짧은 시간에도 화소 전압이 충분히 차징 될 수 있도록 한다. 즉, 화소의 차징 비율을 높일 수 있다. 한편, 차징 비율을 종래 기술과 동등한 수준으로 설정하면, 화소 전압이 충전되는 차징 타임(charging time)을 줄일 수 있다.Specifically, the first gate high voltage VGH1 allows a large amount of current to flow compared to the prior art so that the pixel voltage can be sufficiently charged even in a short time. That is, the charging ratio of the pixels can be increased. On the other hand, if the charging ratio is set to the same level as the prior art, the charging time for charging the pixel voltage can be reduced.

이어서, 제3 기간에는, 게이트 펄스 모듈레이션(GPM: Gate Pulse Modulation)을 적용하여 상기 제1 게이트 하이 전압보다 낮은 레벨의 제2 게이트 하이 전압(VGH2), 예로서, +20V로 게이트 신호의 전압을 낮춘다.Subsequently, in the third period, gate pulse modulation (GPM) is applied to reduce the voltage of the gate signal to a second gate high voltage VGH2, for example, + 20V, which is lower than the first gate high voltage. Lower.

이때, 제2 게이트 하이 전압(VGH2)은 액정 패널의 화소에 형성된 TFT의 게이트의 턴-온 전압 값보다 높은 전압 값을 가진다. 게이트 펄스 모듈레이션(GPM)을 적용하여 제1 게이트 하이 전압(VGH1)을 제2 게이트 하이 전압(VGH2)으로 낮추는 것은 게이트 신호의 폴링 타임을 줄이기 위함이다.In this case, the second gate high voltage VGH2 has a voltage value higher than the turn-on voltage value of the gate of the TFT formed in the pixel of the liquid crystal panel. Lowering the first gate high voltage VGH1 to the second gate high voltage VGH2 by applying the gate pulse modulation GPM is to reduce the polling time of the gate signal.

구체적으로, 상기 제1 게이트 하이 전압(VGH1)에 의해 화소 전압의 차징 타임이 짧아져 여분의 차징 시간을 확보할 수 있다. 이렇게 확보된 여분의 차징 시간 동안 게이트 펄스 모듈레이션(GPM)을 적용하여 게이트 신호의 피크 전압을 제1 게이트 하이 전압(VGH1)에서 임의의 제2 게이트 하이 전압(VGH2)으로 낮춘다(Vgh2 < Vgh1).In detail, the charging time of the pixel voltage is shortened by the first gate high voltage VGH1 to secure an extra charging time. The gate pulse modulation GPM is applied during the spare charging time thus secured to lower the peak voltage of the gate signal from the first gate high voltage VGH1 to an arbitrary second gate high voltage VGH2 (Vgh2 < Vgh1).

여기서, 화소의 TFT 턴-오프(turn-off)하기 전에, 미리 낮은 전압 값의 제2 게이트 하이 전압(VGH2)으로 게이트 신호의 전압 값을 낮춰 게이트 신호의 폴링 타임을 줄일 수 있다.Here, the polling time of the gate signal may be reduced by lowering the voltage value of the gate signal to the second gate high voltage VGH2 having a low voltage value before turning the TFT off of the pixel.

여기서, 제2 게이트 하이 전압(VGH2)이 낮을수록 게이트 신호의 폴링 타임을 줄일 수 있지만, 최소한 제2 게이트 하이 전압(VGH2)은 데이터 라인에 인가되는 데이터 전압의 최대 값(V_data)보다 높은 전압 값(Vgh2 > V_data)을 가지도록 한다.Here, as the second gate high voltage VGH2 is lower, the polling time of the gate signal can be reduced, but at least the second gate high voltage VGH2 is higher than the maximum value V_data of the data voltage applied to the data line. Have (Vgh2> V_data).

만약, 제2 게이트 하이 전압(VGH2)이 화소 전압(V_data)과 동일하거나 낮은 전압 값(Vgh2 ≤ V_data)을 가지는 경우, 화소에서 역방향 전류가 흐르게 되어 화소 전압의 차징이 부족해질 수 있다. 이를 방지하기 위해, 제2 게이트 하이 전압(VGH2)은 데이터 라인에 인가되는 데이터 전압의 최대 값(V_data)보다 높은 전압 값(Vgh2 > V_data)을 가지도록 한다.If the second gate high voltage VGH2 has the same or lower voltage value Vgh2 ≤ V_data as the pixel voltage V_data, a reverse current flows in the pixel, thereby insufficient charging of the pixel voltage. In order to prevent this, the second gate high voltage VGH2 has a voltage value Vgh2> V_data higher than the maximum value V_data of the data voltage applied to the data line.

이어서, 제4 기간에는, 초기에 전압 값인 제1 게이트 로우 전압(VGL1)보다 낮은 전압 값을 가지는 제2 게이트 로우 전압(VGL2), 예로서 -15V로 게이트 신호의 전압을 낮춘다.Subsequently, in the fourth period, the voltage of the gate signal is lowered to the second gate low voltage VGL2, for example, −15 V, having a voltage value lower than the first gate low voltage VGL1, which is an initial voltage value.

즉, 언더 드라이빙(under driving) 구동을 적용하여 종래 기술의 게이트 로우 전압(VGL) 예로서, -5V보다 낮은 전압 값을 가지는 -15V의 제2 게이트 로우 전압(VGL2)으로 게이트 신호의 전압을 낮춘다.That is, the voltage of the gate signal is lowered to the second gate low voltage VGL2 of −15 V having a voltage value lower than −5 V as an example of the gate low voltage VGL of the prior art by applying under driving driving. .

여기서, 화소의 TFT를 턴-오프시키기 위해서, 게이트 신호의 전압 값을 하이 전압에서 로우 전압으로 낮추게 되는데, 짧은 시간 동안에 종래 기술보다 낮은 -15V의 제2 게이트 로우 전압(VGL2)으로 게이트 신호의 전압을 낮춰 게이트 신호의 폴링 타임일 줄일 수 있다.Here, in order to turn off the TFT of the pixel, the voltage value of the gate signal is lowered from the high voltage to the low voltage, and the voltage of the gate signal is reduced to the second gate low voltage VGL2 of -15V lower than that of the prior art for a short time. Lowering can reduce the polling time of the gate signal.

즉, 기존 보다 낮은 전압 값을 가지는 제2 게이트 로우 전압(VGL2)로 화소의 TFT를 턴-오프 시켜 기존보다 게이트의 폴링 특성을 높일 수 있다.That is, the polling characteristic of the gate can be improved by turning off the TFT of the pixel with the second gate low voltage VGL2 having a lower voltage value than the conventional one.

이후, 화소의 TFT가 오프 상태를 안정적으로 유지하도록, 제2 게이트 로우 전압(VGL2)을 다시 제1 게이트 로우 전압(VGL1)으로 게이트 신호의 전압을 상승시킨다.Thereafter, the second gate low voltage VGL2 is raised to the first gate low voltage VGL1 again so that the TFT of the pixel is kept in an off state.

Figure 112012106723602-pat00001
Figure 112012106723602-pat00001

도 5는 화소 전압의 편차가 개선된 효과를 나타내는 도면이다.5 is a diagram illustrating an effect of improving the deviation of the pixel voltage.

상기 표1 및 도 5를 참조하면, 종래 기술과 본 발명은 화소 전압의 차징 비율이 97.0~97.4%로써 동일한 수준을 나타내었다. 화소 전압의 차징 비율을 동일한 경우에, 종래 술은 게이트 신호의 폴링 타임이 4.64us가 소요된 반면, 본 발명은2.53us로써 종래 기술 대비 게이트 신호의 폴링 타임을 54% 감소시키는 효과가 있다.Referring to Tables 1 and 5, the prior art and the present invention showed the same level as the charging ratio of the pixel voltage is 97.0 ~ 99.4%. In the case where the charging ratio of the pixel voltage is the same, the conventional technique requires the polling time of the gate signal to be 4.64us, while the present invention has an effect of reducing the polling time of the gate signal by 54% compared to the prior art as 2.53us.

상술한 바와 같이, 종래 기술과는 상이하게 2개의 게이트 하이 전압(VGH1, VGH2) 및 2개의 게이트 로우 전압(VGL1, VGL2)을 이용하여, 즉, 총 4개의 전압(VGL1, VGL2, VGH1, VGH2)으로 게이트 신호를 생성함으로써, 액정 패널에 대형화 됨으로 인해 발생되는 게이트 신호의 지연에 따른 화소 전압의 충전 비율이 감소하는 것을 방지 할 수 있다. 또한, 게이트 신호의 지연으로 인해 인접한 화소의 데이터가 중첩되어 플리커가 발생되는 것을 방지할 수 있다.As described above, unlike the prior art, two gate high voltages VGH1 and VGH2 and two gate low voltages VGL1 and VGL2 are used, that is, a total of four voltages VGL1, VGL2, VGH1 and VGH2. By generating the gate signal, it is possible to prevent the charge ratio of the pixel voltage due to the delay of the gate signal generated due to the enlargement of the liquid crystal panel. In addition, due to the delay of the gate signal, data of adjacent pixels may be overlapped to prevent generation of flicker.

한편, 도 2에 도시된 바와 같이, GIP 방식의 게이트 구동 회로(200)를 적용함으로 인해 액정 디스플레이 장치의 제조비용을 절감하고, 부피 및 무게를 감소시킬 수 있지만 액정 패널의 좌측과 우측의 베젤(bezel) 사이즈가 증가하는 단점이 있다.On the other hand, as shown in Figure 2, by applying the gate driving circuit 200 of the GIP method can reduce the manufacturing cost, volume and weight of the liquid crystal display device, but the bezel (left and right of the liquid crystal panel) bezel) has the disadvantage of increasing size.

GIP의 라인들은 삭제가 불가능하기 때문에 이상적인 네로우 베젤의 구현이 어렵고, 나아가 보더리스 패널(borderless panel)의 구현이 불가능한 문제점이 있다. 이러한, 문제점을 개선하기 위해, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 액정 디스플레이 장치에서 드라이브 IC의 배치 위치를 변경하였고, 도 8에 도시된 바와 같이, 화소 구조를 변경하였다.Since the lines of the GIP cannot be deleted, it is difficult to implement an ideal narrow bezel, and furthermore, it is impossible to implement a borderless panel. In order to improve this problem, as shown in Figs. 6 and 7, the arrangement position of the drive IC in the liquid crystal display device is changed, and as shown in Fig. 8, the pixel structure is changed.

도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 액정 디스플레이 장치를 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 액정 디스플레이 장치의 드라이브 IC를 나타내는 도면이다.FIG. 6 is a view schematically illustrating a liquid crystal display device according to another embodiment of the present invention, and FIG. 7 is a view illustrating a drive IC of the liquid crystal display device according to another embodiment of the present invention.

도 6 및 도 7을 참조하면, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 액정 디스플레이 장치는 복수의 화소(Pixel)들이 매트릭스 형태로 배열된 액정 패널(100)과, 액정 패널(100)을 구동하기 위한 복수의 드라이브 IC(400), 상기 복수의 드라이브 IC(400)를 구동시키기 위한 제어 신호를 공급하는 제어부 및 구동 전원을 생성하는 전원부가 실장된 인쇄회로기판(300, PCB), 액정 패널(100)에 빛을 공급하는 백라이트 유닛(미도시), 액정 패널(100)과 구동 회로부를 감싸도록 형성된 베젤 및 외부 케이스(미도시)를 포함한다.6 and 7, a liquid crystal display device according to another exemplary embodiment of the present invention may include a liquid crystal panel 100 in which a plurality of pixels are arranged in a matrix, and a plurality of liquid crystal panels 100 for driving the liquid crystal panel 100. Drive IC 400, a control unit for supplying control signals for driving the plurality of drive ICs 400, and a printed circuit board 300 (PCB) and a liquid crystal panel 100 mounted with a power supply unit for generating driving power. It includes a backlight unit (not shown) for supplying light, a bezel and an outer case (not shown) formed to surround the liquid crystal panel 100 and the driving circuit.

도 7에서는 복수의 드라이브 IC(400) 중에서 하나의 드라이브 IC(400)를 도시하고 있다. 복수의 드라이브 IC(400)는 COG(Chip On Glass) 또는 COF(Chip On Flexible Printed Circuit, Chip On Film) 방식으로 형성될 수 있다.7 illustrates one drive IC 400 among a plurality of drive ICs 400. The plurality of drive ICs 400 may be formed by a chip on glass (COG) or a chip on flexible printed circuit (chip on film) method.

도 7(A)를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 액정 디스플레이 장치의 드라이브 IC(400)는 게이트 드라이버 로직과 데이터 드라이버 로직이 하나의 칩(one chip)으로 통합(merged)되어 형성되어 있다.Referring to FIG. 7A, the drive IC 400 of the liquid crystal display according to the exemplary embodiment of the present invention is formed by merging gate driver logic and data driver logic into one chip. .

한편, 도 7(B)를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 액정 디스플레이 장치의 드라이브 IC(400)는 데이터 드라이브 IC(420)와 게이트 드라이브 IC(430)가 하나의 칩으로 통합되어 있다.Meanwhile, referring to FIG. 7B, in the drive IC 400 of the liquid crystal display according to the exemplary embodiment, the data drive IC 420 and the gate drive IC 430 are integrated into one chip.

상기 데이터 드라이브 로직 또는 데이터 드라이브 IC(420)는 인쇄회로기판(300)에 실장된 제어부로부터 인가되는 데이터 제어 신호 및 디지털 영상 데이터를 이용하여, 화소들에 공급되는 아날로그 데이터 전압을 생성한다.The data drive logic or data drive IC 420 generates an analog data voltage supplied to the pixels using data control signals and digital image data applied from a controller mounted on the printed circuit board 300.

상기 게이트 드라이브 로직 또는 게이트 드라이브 IC(430)는 인쇄회로기판(300)에 실장된 제어부로부터 인가되는 게이트 제어 신호를 이용하여, 화소들에 형성된 TFT를 스위칭 시키기 위한 게이트 신호(스캔 신호)를 생성한다.The gate drive logic or gate drive IC 430 generates a gate signal (scan signal) for switching the TFTs formed in the pixels by using a gate control signal applied from a controller mounted on the printed circuit board 300. .

이러한, 드라이브 IC(400)의 양측에는 복수의 링크 라인(410)이 형성되어 있다. 여기서, 복수의 링크 라인(410)은 복수의 게이트 링크 라인(412)과 복수의 데이터 링크 라인(414)을 포함한다.A plurality of link lines 410 are formed at both sides of the drive IC 400. Here, the plurality of link lines 410 includes a plurality of gate link lines 412 and a plurality of data link lines 414.

드라이브 IC(400)는 복수의 게이트 링크 라인(412)을 통해 제어부로부터 게이트 신호를 공급받고, 생성된 게이트 신호를 액정 패널에 형성된 화소들로 공급한다.The drive IC 400 receives a gate signal from the controller through the plurality of gate link lines 412, and supplies the generated gate signal to the pixels formed in the liquid crystal panel.

또한, 드라이브 IC(400)는 복수의 데이터 링크 라인(414)을 통해 제어부로부터 데이터 제어 신호 및 디지털 영상 데이터를 공급받고, 상기 디지털 영상 데이터에 따라 생성된 아날로그 데이터 전압을 액정 패널에 형성된 화소들로 공급한다.In addition, the drive IC 400 receives a data control signal and digital image data from a controller through a plurality of data link lines 414 and converts the analog data voltage generated according to the digital image data into pixels formed in the liquid crystal panel. Supply.

액정 패널(100)에 형성된 데이터 라인(DL)과 복수의 제1 게이트 라인(VGL, 수직 게이트 라인)이 동일 개수가 아니므로, 반드시 게이트 링크 라인(412)과 복수의 데이터 링크 라인(414)이 동일 개수로 교번적으로 형성되는 것은 아니다. 화소의 피치(pitch)와 해상도에 따라서, 1개의 게이트 링크 라인(412)과 2개의 데이터 링크 라인(414) 단위로 형성될 수도 있다.Since the data lines DL and the plurality of first gate lines VGL (vertical gate lines) formed in the liquid crystal panel 100 are not the same number, the gate link lines 412 and the plurality of data link lines 414 are not necessarily the same number. The same number is not formed alternately. Depending on the pitch and resolution of the pixel, the gate link line 412 and the two data link lines 414 may be formed.

이하, 도 8을 참조하여, 본 발명의 액정 패널(100)의 구조에 대하여 상세히 설명하기로 한다. 도 8은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 액정 디스플레이 장치의 화소 구조를 나타내는 도면이다.Hereinafter, the structure of the liquid crystal panel 100 of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 8. 8 is a diagram illustrating a pixel structure of a liquid crystal display according to another exemplary embodiment of the present invention.

도 8을 참조하면, 액정 패널의 하부 기판(TFT 어레이 기판)에는 복수의 제1 게이트 라인(VGL, 수직 게이트 라인), 복수의 제2 게이트 라인(HGL, 수평 게이트 라인) 및 복수의 데이터 라인(DL)이 형성되어 있다.Referring to FIG. 8, a lower substrate (TFT array substrate) of a liquid crystal panel includes a plurality of first gate lines VGL, vertical gate lines, a plurality of second gate lines HGL, and horizontal data lines. DL) is formed.

복수의 제1 게이트 라인(VGL), 복수의 제2 게이트 라인(HGL) 및 복수의 데이터 라인(DL)에 의해 복수의 화소가 정의된다. 복수의 화소에 각각에는 공통 전압(Vcom)이 인가되는 공통 전극(미도시), 데이터 전압(Vdata)이 인가되는 화소 전극(미도시), 스토리지 커패시터(Cst, 미도시) 및 스위칭 소자로써 TFT가 형성되어 있다.A plurality of pixels is defined by the plurality of first gate lines VGL, the plurality of second gate lines HGL, and the plurality of data lines DL. A TFT is provided as a common electrode (not shown) to which a common voltage Vcom is applied to a plurality of pixels, a pixel electrode (not shown) to which a data voltage Vdata is applied, a storage capacitor Cst (not shown), and a switching element. Formed.

여기서, TFT의 액티브층은 비정질 실리콘(a-Si), 저온 다결정 폴리 실리콘(LTPS: Low Temperature Poly Silicon) 또는 산화물 반도체(IGZO: Indium Gallium Zinc Oxide) 물질로 형성될 수 있다.The active layer of the TFT may be formed of amorphous silicon (a-Si), low temperature polysilicon (LTPS), or indium gallium zinc oxide (IGZO) material.

도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 게이트 드라이브 IC(또는 게이트 드라이브 로직) 및 데이터 드라이브 IC(또는 데이터 드라이브 로직)가 하나의 칩(one chip)으로 통합된 드라이브 IC(400)가 액정 패널(100)의 상측에 형성되어 있다. 이로 인해, 본 발명에서는 액정 패널(100)의 화소들에 게이트 신호를 공급하기 위해, 새로운 게이트 라인의 구조를 적용하였다. 도 6에서는 드라이브 IC(400)가 액정 패널(100)의 상측에 배치된 것으로 도시하고 있으나, 이에 한정되지 않고 드라이브 IC(400)는 액정 패널(100)의 하측에도 배치될 수 있다.6 and 7, the drive IC 400 in which the gate drive IC (or gate drive logic) and the data drive IC (or data drive logic) are integrated into one chip includes a liquid crystal panel ( It is formed above 100). For this reason, in the present invention, a new gate line structure is applied to supply gate signals to the pixels of the liquid crystal panel 100. 6 illustrates that the drive IC 400 is disposed above the liquid crystal panel 100, the present invention is not limited thereto, and the drive IC 400 may be disposed below the liquid crystal panel 100.

도 8에 도시된 바와 같이, 복수의 제1 게이트 라인(VGL)과 복수의 데이터 라인(DL)은 액정 패널(100) 내에서 수직 방향으로 나란히 형성되어 있다. 즉, 복수의 데이터 라인(DL)과 동일 방향으로 나란하게 복수의 제1 게이트 라인(VGL)이 형성되어 있다.As illustrated in FIG. 8, the plurality of first gate lines VGL and the plurality of data lines DL are formed side by side in the vertical direction in the liquid crystal panel 100. That is, the plurality of first gate lines VGL is formed in parallel with the plurality of data lines DL in the same direction.

복수의 제2 게이트 라인(HGL)은 상기 복수의 제1 게이트 라인(VGL)과 복수의 데이터 라인(DL)과 교차하도록 형성되어 있다. 즉, 복수의 게이트 라인(HGL)은 수평 방향으로 형성되어 있다.The plurality of second gate lines HGL is formed to intersect the plurality of first gate lines VGL and the plurality of data lines DL. That is, the plurality of gate lines HGL are formed in the horizontal direction.

다시 설명하면, 복수의 제1 게이트 라인(VGL) 및 복수의 데이터 라인은 액정 패널(100)의 단축 방향을 가로지르도록, 수직 방향으로 상측에서부터 하측까지 형성되어 있다.In other words, the plurality of first gate lines VGL and the plurality of data lines are formed from the upper side to the lower side in the vertical direction so as to cross the short axis direction of the liquid crystal panel 100.

그리고, 복수의 제2 게이트 라인(HGL)은 액정 패널(100)의 장축 방향을 가로지르도록, 수평 방향으로 좌측에서부터 우측까지(또는 우측에서부터 좌측까지) 형성되어 있다.The plurality of second gate lines HGL is formed from the left to the right (or from the right to the left) in the horizontal direction so as to cross the long axis direction of the liquid crystal panel 100.

여기서, 수직 방향으로 형성된 복수의 제1 게이트 라인(VGL)과 수평 방향으로 형성된 복수의 제2 게이트 라인(HGL)이 동일한 개수로, 1:1 대응되도록 형성되어 있다.Here, the plurality of first gate lines VGL formed in the vertical direction and the plurality of second gate lines HGL formed in the horizontal direction have the same number and are formed to correspond 1: 1.

수평 방향으로 형성된 복수의 제2 게이트 라인(HGL)은 제1 레이어에 형성되어 있고, 수직 방향으로 형성된 복수의 제1 게이트 라인(VGL) 및 복수의 데이터 라인(DL)은 제2 레이어 형성되어 있다.The plurality of second gate lines HGL formed in the horizontal direction are formed in the first layer, and the plurality of first gate lines VGL and the plurality of data lines DL formed in the vertical direction are formed in the second layer. .

수직 방향으로 형성된 복수의 제1 게이트 라인(VGL)과 복수의 제2 게이트 라인(HGL)은 절연층을 사이에 두고 서로 다른 레이어에 형성되어 있으나, 상기 복수의 제1 게이트 라인(VGL)과 복수의 제2 게이트 라인(HGL)이 서로 중첩되는 영역에서 컨택(CNT)을 통해 선택적으로 컨택 된다. 즉, 복수의 제1 게이트 라인(VGL)과 상기 복수의 제2 게이트 라인(HGL)은 서로 중첩되는 영역에서, 한 라인씩 쌍을 이루어 컨택(CNT)을 통해 전기적으로 접속된다.Although the plurality of first gate lines VGL and the plurality of second gate lines HGL formed in the vertical direction are formed in different layers with an insulating layer interposed therebetween, the plurality of first gate lines VGL and the plurality of first gate lines VGL are formed. The second gate line HGL is selectively contacted through the contact CNT in a region overlapping each other. That is, the plurality of first gate lines VGL and the plurality of second gate lines HGL are electrically connected through the contact CNT in pairs one by one in a region overlapping each other.

구체적으로, 수직 방향으로 형성된 1번째 제1 게이트 라인(VGL1)과 수평 방향으로 형성된 1번째 제2 게이트 라인(HGL1)은 서로 중첩되는 영역에서 제1 컨택(CNT1)을 통해 전기적으로 접속된다. 이와 같이, 한 쌍의 수직 게이트 라인과 수평 게이트 라인 즉, 1번째 수직 게이트 라인(VGL1)과 1번째 수평 게이트 라인(HGL1)이 제1 컨택(CNT1)을 통해 전기적으로 접속된다.In detail, the first first gate line VGL1 formed in the vertical direction and the first second gate line HGL1 formed in the horizontal direction are electrically connected to each other through the first contact CNT1 in a region overlapping each other. As such, the pair of vertical gate lines and the horizontal gate lines, that is, the first vertical gate line VGL1 and the first horizontal gate line HGL1 are electrically connected to each other through the first contact CNT1.

그리고, 수직 방향으로 형성된 2번째 제1 게이트 라인(VGL2)과 수평 방향으로 형성된 2번째 제2 게이트 라인(HGL2)은 서로 중첩되는 영역에서 제2 컨택(CNT2)을 통해 전기적으로 접속된다. 이와 같이, 한 쌍의 수직 게이트 라인과 수평 게이트 라인 즉, 2번째 수직 게이트 라인(VGL2)과 2번째 수평 게이트 라인(HGL2)이 제2 컨택(CNT2)을 통해 전기적으로 접속된다.The second first gate line VGL2 formed in the vertical direction and the second second gate line HGL2 formed in the horizontal direction are electrically connected to each other through the second contact CNT2 in a region overlapping each other. As such, the pair of vertical gate lines and the horizontal gate lines, that is, the second vertical gate line VGL2 and the second horizontal gate line HGL2 are electrically connected through the second contact CNT2.

그리고, 수직 방향으로 형성된 3번째 제1 게이트 라인(VGL3)과 수평 방향으로 형성된 3번째 제2 게이트 라인(HGL3)은 서로 중첩되는 영역에서 제3 컨택(CNT2)을 통해 전기적으로 접속된다. 이와 같이, 한 쌍의 수직 게이트 라인과 수평 게이트 라인 즉, 3번째 수직 게이트 라인(VGL3)과 3번째 수평 게이트 라인(HGL3)이 제3 컨택(CNT3)을 통해 전기적으로 접속된다.The third first gate line VGL3 formed in the vertical direction and the third second gate line HGL3 formed in the horizontal direction are electrically connected to each other through the third contact CNT2 in a region overlapping each other. In this way, the pair of vertical gate lines and the horizontal gate lines, that is, the third vertical gate line VGL3 and the third horizontal gate line HGL3 are electrically connected through the third contact CNT3.

상술한 것과 동일한 구조로써, n개의 제1 게이트 라인(VGL)과 n개의 제2 게이트 라인(HGL) 각각은 쌍을 이루어 컨택을 통해 전기적으로 접속된다.With the same structure as described above, each of the n first gate lines VGL and the n second gate lines HGL are paired and electrically connected to each other through a contact.

앞의 설명에 기재된 1번째, 2번째, 3번째의 표현은 복수의 라인들 간의 순서 및 관계를 설명하기 위한 것이며, 상기 1번째의 표현이 전체 라인들 중에서 첫 번째 임을 표시하는 것은 아니며 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기 위한 것이다. 이하, 명세서의 내용에서도 상기 1번째, 2번째, 3번째의 표현의 의미는 동일하게 적용된다.The first, second, and third representations described in the foregoing description are for explaining the order and relationship between the plurality of lines, and do not indicate that the first representation is the first of all the lines, and refer to the drawings. By way of example to illustrate the invention. Hereinafter, the meanings of the first, second and third expressions apply equally to the contents of the specification.

수직 방향으로 형성된 복수의 제1 게이트 라인(VGL)은 도 7에 도시된 복수의 게이트 링크 라인(412)과 각각 접속된다. 이를 통해, 드라이브 IC(400)에서 출력된 게이트 신호가 복수의 제1 게이트 라인(VGL)에 인가된다.The plurality of first gate lines VGL formed in the vertical direction are connected to the plurality of gate link lines 412 shown in FIG. 7, respectively. Through this, the gate signal output from the drive IC 400 is applied to the plurality of first gate lines VGL.

상기 게이트 신호가 복수의 제1 게이트 라인(VGL)과 접속된 복수의 제2 게이트 라인(HGL)을 경유하여 액정 패널(100)에 형성된 복수의 화소의 TFT에 공급되어, TFT를 턴-온(turn-on) 시킨다. 이때, 게이트 신호는 액정 패널의 전체 화소들에 공급되는데, 1수평 라인 단위로 순차적으로 공급된다.The gate signal is supplied to the TFTs of the plurality of pixels formed in the liquid crystal panel 100 via the plurality of second gate lines HGL connected to the plurality of first gate lines VGL to turn on the TFTs. turn-on). In this case, the gate signal is supplied to all pixels of the liquid crystal panel, and is sequentially supplied in units of one horizontal line.

한편, 수직 방향으로 형성된 복수의 데이터 라인(DL)은 도 7에 도시된 복수의 데이터 링크 라인(414)과 각각 접속된다. 이를 통해, 드라이브 IC(400)에서 출력된 데이터 전압(Vdata)이 복수의 데이터 라인(DL)에 인가된다.Meanwhile, the plurality of data lines DL formed in the vertical direction are connected to the plurality of data link lines 414 shown in FIG. 7, respectively. Through this, the data voltage Vdata output from the drive IC 400 is applied to the plurality of data lines DL.

데이터 전압(Vdata)이 데이터 라인(DL)을 경유하여 액정 패널(100)에 형성된 TFT의 소스 전극에 공급되고, TFT가 턴-온될 때, 소스 전극에 공급된 데이터 전압(Vdata)이 드레인 전극을 경유하여 화소 전극에 공급되게 된다.The data voltage Vdata is supplied to the source electrode of the TFT formed in the liquid crystal panel 100 via the data line DL, and when the TFT is turned on, the data voltage Vdata supplied to the source electrode causes the drain electrode. It is supplied to the pixel electrode via.

본 발명의 실시 예에 따른 액정 디스플레이 장치는 수직 방향으로 형성된 제1 게이트 라인을 통해 스캔 신호가 화소에 인가되도록 하고, 수직 방향으로 형성된 데이터 라인을 통해 데이터 전압(Vdata)이 화소에 인가되도록 함으로써, 종래 기술에서 액정 패널의 좌측 및 우측의 비 표시 영역에 형성되어 있던 링크 라인 및 GIP 로직을 삭제할 수 있다.In the liquid crystal display according to the exemplary embodiment of the present invention, the scan signal is applied to the pixel through the first gate line formed in the vertical direction, and the data voltage Vdata is applied to the pixel through the data line formed in the vertical direction. In the prior art, the link lines and the GIP logic formed in the non-display areas on the left and right sides of the liquid crystal panel can be deleted.

이를 통해, 액정 패널(100)의 좌측 및 우측 비 표시 영역에는 공통 전압 링크 영역 및 그라운드 링크 영역만 형성하여 베젤 폭을 1.0mm ~ 1.6mm로 줄일 수 있다.As a result, only the common voltage link region and the ground link region may be formed in the left and right non-display regions of the liquid crystal panel 100 to reduce the bezel width to 1.0 mm to 1.6 mm.

도 6 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 액정 패널(100)의 좌측 및 우측 베젤 사이즈를 줄이기 위해, 수직 게이트 라인이 추가로 형성된 경우 게이트 라인의 전체 길이가 기존보다 길어져 로드가 증가하고 게이트 신호의 지연이 심화될 수 있다.6 to 8, in order to reduce the left and right bezel sizes of the liquid crystal panel 100, when the vertical gate line is additionally formed, the total length of the gate line is longer than before, so that the load increases and the Delays can be intensified.

그라나, 본 발명의 실시 예에 따른 액정 디스플레이 장치는 상기 도 4 및 도 5를 참조하여 설명한 것과 동일하게 화소에 공급되는 게이트 신호를 제1 게이트 하이 전압(VGH1), 상기 제1 게이트 하이 전압보다 낮은 레벨의 제2 게이트 하이 전압(VGH2), 네거티브 극성의 제1 게이트 로우 전압(VGL1) 및 상기 제1 게이트 로우 전압보다 낮은 제2 게이트 로우 전압(VGL2)을 가지는 스캔 펄스로 생성하여 게이트 신호의 지연에 따른 문제점을 개선할 수 있다.However, in the liquid crystal display according to the exemplary embodiment of the present invention, the gate signal supplied to the pixel may be lower than the first gate high voltage VGH1 and the first gate high voltage as described with reference to FIGS. 4 and 5. Delaying the gate signal by generating a scan pulse having a second gate high voltage VGH2 of a level, a first gate low voltage VGL1 of negative polarity, and a second gate low voltage VGL2 that is lower than the first gate low voltage. This can improve the problem.

상술한 바와 같이, 2개의 게이트 하이 전압(VGH1, VGH2) 및 2개의 게이트 로우 전압(VGL1, VGL2)을 이용하여, 즉, 총 4개의 전압(VGL1, VGL2, VGH1, VGH2)으로 게이트 신호를 생성함으로써, 액정 패널에 대형화 됨으로 인해 발생되는 게이트 신호의 지연에 따른 화소 전압의 충전 비율이 감소하는 것을 방지 할 수 있다. 또한, 게이트 신호의 지연으로 인해 인접한 화소의 데이터가 중첩되어 플리커가 발생되는 것을 방지할 수 있다.As described above, a gate signal is generated using two gate high voltages VGH1 and VGH2 and two gate low voltages VGL1 and VGL2, that is, a total of four voltages VGL1, VGL2, VGH1, and VGH2. As a result, it is possible to prevent the charge ratio of the pixel voltage due to the delay of the gate signal generated due to the enlargement of the liquid crystal panel. In addition, due to the delay of the gate signal, data of adjacent pixels may be overlapped to prevent generation of flicker.

Figure 112012106723602-pat00002
Figure 112012106723602-pat00002

상기 표1 및 도 5를 참조하면, 도 8에 도시된 바와 같이, 수직 게이트 라인이 추가로 형성된 화소 구조에 종래 기술의 게이트 신호를 적용하면, 첫 번째 게이트 라인에 공급된 게이트 신호에 의해 턴-온된 화소들에 충전되는 화소 전압의 편차(△Vp1)는 0.539V이고, 마지막 게이트 라인에 공급된 게이트 신호에 의해 턴-온된 화소들에 충전되는 화소 전압의 편차(△Vp2)0.422V가 된다. 따라서, 상기 △Vp1에서 △Vp2를 차감(△Vp1 - △Vp2)한 값 즉, 전체 화소에 충전되는 화소 전압의 편차는 0.117V가 된다.Referring to Table 1 and FIG. 5, as shown in FIG. 8, when a gate signal of the prior art is applied to a pixel structure in which a vertical gate line is additionally formed, the gate signal supplied to the first gate line is turned on. The deviation ΔVp1 of the pixel voltage charged in the on pixels is 0.539V, and the deviation ΔVp2 0.422V of the pixel voltage charged in the pixels turned on by the gate signal supplied to the last gate line. Accordingly, the value obtained by subtracting ΔVp2 from ΔVp1 (ΔVp1 to ΔVp2), that is, the deviation of the pixel voltage charged in all the pixels is 0.117V.

반면, 도 8에 도시된 바와 같이, 수직 게이트 라인이 추가로 형성된 화소 구조에 도 4에 도시된 본 발명의 게이트 신호를 적용하면, 첫 번째 게이트 라인에 공급된 게이트 신호에 의해 턴-온된 화소들에 충전되는 화소 전압의 편차(△Vp1)는 0.390V이고, 마지막 게이트 라인에 공급된 게이트 신호에 의해 턴-온된 화소들에 충전되는 화소 전압의 편차(△Vp2)0.397V가 된다. 따라서, 상기 △Vp에서 △Vp2를 차감(△Vp1 - △Vp2)한 값 즉, 전체 화소에 충전되는 화소 전압의 편차는 0.011V가 된다.On the other hand, as shown in FIG. 8, when the gate signal of the present invention shown in FIG. 4 is applied to a pixel structure in which a vertical gate line is additionally formed, the pixels turned on by the gate signal supplied to the first gate line. The deviation ΔVp1 of the pixel voltage charged at is 0.390V, and the deviation ΔVp2 0.397V of the pixel voltage charged at the pixels turned on by the gate signal supplied to the last gate line. Accordingly, the value obtained by subtracting ΔVp2 from ΔVp (ΔVp1 to ΔVp2), that is, the deviation of the pixel voltage charged in all the pixels becomes 0.011V.

이와 같이, 수직 게이트 라인을 적용하여 액정 패널의 좌측 및 우측 베젤의 사이즈를 줄여 액정 디스플레이 장치의 디자인 미감을 높이고, 도 4에 도시된 본 발명의 게이트 신호를 적용하여 길어진 게이트 라인에 의한 게이트 신호의 지연에 따른 문제점들의 발생을 방지할 수 있다.In this way, the vertical gate line is applied to reduce the size of the left and right bezels of the liquid crystal panel to increase the design aesthetics of the liquid crystal display device, and the gate signal of the gate signal lengthened by applying the gate signal of the present invention shown in FIG. The occurrence of problems due to delay can be prevented.

본 발명이 속하는 기술분야의 당 업자는 상술한 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다.Those skilled in the art to which the present invention pertains will understand that the above-described present invention can be implemented in other specific forms without changing the technical spirit or essential features. Therefore, it is to be understood that the embodiments described above are exemplary in all respects and not restrictive.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present invention is shown by the following claims rather than the detailed description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalent concepts should be construed as being included in the scope of the present invention. do.

100: 액정 패널 200: 게이트 구동 회로
300: 인쇄회로기판 400: 드라이브 IC
500: 데이터 드라이브 IC VGH1: 제1 게이트 하이 전압
VGH2: 제2 게이트 하이 전압 VGL1: 제1 게이트 로우 전압
VGL2: 제2 게이트 로우 전압
100: liquid crystal panel 200: gate drive circuit
300: printed circuit board 400: drive IC
500: data drive IC VGH1: first gate high voltage
VGH2: second gate high voltage VGL1: first gate low voltage
VGL2: second gate low voltage

Claims (9)

액정 패널 내에서 수직 방향으로 나란히 형성된 복수의 데이터 라인과 복수의 제1 게이트 라인, 상기 액정 패널 내에서 수평 방향으로 형성되어 상기 복수의 제1 게이트 라인 각각과 일대일 컨택되는 복수의 제2 게이트 라인, 및 상기 복수의 데이터 라인, 상기 복수의 제1 게이트 라인과, 상기 복수의 제2 게이트 라인에 의해 정의되는 복수의 화소를 포함하는 액정 디스플레이 장치의 구동 방법에 있어서,
상기 복수의 화소에 형성된 TFT를 턴-온 시키기 위한 제1 게이트 하이 전압;
상기 제1 게이트 하이 전압 보다 낮은 전압 값을 가지는 제2 게이트 하이 전압;
상기 TFT의 턴-오프 상태를 유지시키기 위한 제1 게이트 로우 전압; 및
상기 제1 게이트 로우 전압보다 낮은 전압 값으로 상기 TFT를 턴-오프 시키기 위한 제2 게이트 로우 전압으로 이루어진 게이트 신호를 생성하고,
상기 게이트 신호를 상기 복수의 제1 게이트 라인에 제공하여, 상기 복수의 제1 게이트 라인과 일대일 컨택된 상기 복수의 제2 게이트 라인 각각에 연결된 상기 복수의 화소 각각의 TFT를 스위칭하는, 액정 디스플레이 장치의 구동 방법.
A plurality of data lines and a plurality of first gate lines formed parallel to each other in the liquid crystal panel, and a plurality of second gate lines formed in the liquid crystal panel in a horizontal direction and one-to-one contact with each of the plurality of first gate lines; And a plurality of pixels defined by the plurality of data lines, the plurality of first gate lines, and the plurality of second gate lines.
A first gate high voltage for turning on TFTs formed in the plurality of pixels;
A second gate high voltage having a voltage value lower than the first gate high voltage;
A first gate low voltage for maintaining a turn-off state of the TFT; And
Generate a gate signal formed of a second gate low voltage for turning off the TFT to a voltage value lower than the first gate low voltage,
And supplying the gate signal to the plurality of first gate lines to switch TFTs of each of the plurality of pixels connected to each of the plurality of second gate lines in one-to-one contact with the plurality of first gate lines. Method of driving.
제1 항에 있어서,
상기 게이트 신호는 상기 TFT를 턴-온 시키는 제1 기간에 네거티브 극성의 상기 제1 게이트 로우 전압에서 상기 제1 게이트 하이 전압으로 상승되는, 액정 디스플레이 장치의 구동 방법.
The method of claim 1,
And the gate signal is raised from the first gate low voltage of negative polarity to the first gate high voltage in a first period of turning on the TFT.
제1 항에 있어서,
상기 게이트 신호는 상기 TFT의 턴-온을 유지시키는 제2 기간에 상기 제1 게이트 하이 전압으로 유지되는, 액정 디스플레이 장치의 구동 방법.
The method of claim 1,
And the gate signal is maintained at the first gate high voltage in a second period of maintaining the turn-on of the TFT.
제1 항에 있어서,
상기 게이트 신호는 신호의 폴링 타임을 줄이기 위한 제3 기간에 게이트 펄스 모듈레이션(Gate Pulse Modulation)이 적용되어, 상기 제1 게이트 하이 전압에서 상기 제2 게이트 하이 전압으로 낮아지는, 액정 디스플레이 장치의 구동방법.
The method of claim 1,
The gate signal is applied from the first gate high voltage to the second gate high voltage by applying a gate pulse modulation in a third period for reducing the polling time of the signal. .
제1 항에 있어서,
상기 게이트 신호는 상기 TFT를 턴-오프 시키는 제4 기간에 상기 제1 게이트 로우 전압보다 낮은 상기 제2 게이트 로우 전압으로 낮아지는, 액정 디스플레이 장치의 구동방법.
The method of claim 1,
And the gate signal is lowered to the second gate low voltage lower than the first gate low voltage in a fourth period of turning off the TFT.
제5 항에 있어서,
언더 드라이빙(under driving) 구동을 적용하여 상기 제2 게이트 하이 전압에서 상기 제2 게이트 로우 전압으로 상기 게이트 신호의 전압 값을 낮추는, 액정 디스플레이 장치의 구동방법.
The method of claim 5,
And applying under driving driving to lower the voltage value of the gate signal from the second gate high voltage to the second gate low voltage.
제5 항에 있어서,
상기 게이트 신호는 상기 제4 기간 이후에 상기 제2 게이트 로우 전압에서 상기 제1 게이트 로우 전압으로 상승하여 상기 TFT의 오프 상태를 유지시키는, 액정 디스플레이 장치의 구동방법.
The method of claim 5,
And the gate signal rises from the second gate low voltage to the first gate low voltage after the fourth period to maintain the off state of the TFT.
제1 항에 있어서,
상기 제1 게이트 하이 전압은 +35V, 상기 제2 게이트 하이 전압은 +20V 상기 제1 게이트 로우 전압은 -5V 및 상기 제2 게이트 로우 전압은 -15V인, 액정 디스플레이 장치의 구동방법.
The method of claim 1,
Wherein the first gate high voltage is + 35V, the second gate high voltage is + 20V, the first gate low voltage is -5V, and the second gate low voltage is -15V.
제1 항에 있어서,
상기 제2 게이트 하이 전압은 데이터 전압의 최대 값보다 높은 전압 값인, 액정 디스플레이 장치의 구동방법.
The method of claim 1,
And the second gate high voltage is a voltage value higher than a maximum value of a data voltage.
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