KR20150066901A - 디스플레이 패널의 구동 장치 및 구동 방법 - Google Patents

디스플레이 패널의 구동 장치 및 구동 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 실시 예에 따른 디스플레이 패널 구동 장치는 셀 어레이에 복수 개의 데이터 라인을 통해 한 번에 액티브 되는 데이터 양을 증가시킴으로써 디스플레이 패널의 고속 구동이 가능하다.

Description

디스플레이 패널의 구동 장치 및 구동 방법{Driving apparatus and method of a display panel}
실시 예들은 디스플레이 패널의 구동 장치 및 구동 방법에 관한 것이다.
기존의 음극선관(Cathode Ray Tube, CRT)에 비해 무게와 부피를 줄일 수 있는 여러 평판 디스플레이 장치들이 개발되고 있다. 이러한 평판 디스플레이 장치들로는 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel, PDP), 액정 디스플레이(Liquid Crystal Display, LCD) 장치, 전계 방출 디스플레이(Field Emission Display) 장치, 유기 발광 디스플레이(Organic Light Emitting Display) 장치 등이 있다. 평판 디스플레이 장치는 영상을 표시하는 패널 및 디스플레이 구동 회로(DDI: Display Driver Integrated circuit)를 포함한다. 디스플레이 구동 회로는 그래픽 컨트롤러와 같은 호스트로부터 영상 정보를 수신한다. 그리고 디스플레이 구동 회로는 영상 정보를 영상 데이터로 변환하여 패널에 제공한다.
한편, 최근 3D 디스플레이, 홀로그램(hologram) 등의 애플리케이션 및 UHD(Ultra HD), SHV(Super Hi-Vision) 등의 고화질 디스플레이에서는 많은 양의 영상 데이터를 화면에 전송해야 하는데, 게이트 드라이버 및 데이터 드라이버에서 셀까지의 R/C 지연이 발생하고, 오퍼레이션 해야 하는 셀의 양은 점점 증가한다.
실시 예들은 셀에 복수 개의 데이터 라인을 통해 한 번에 액티브 되는 데이터 양을 증가시킴으로써 고속 구동이 가능한 디스플레이 패널 구동 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
일 실시 예에 따른 디스플레이 패널의 구동 장치는 다수의 셀을 포함하고, 다수의 게이트 라인 및 다수의 데이터 라인과 접속된 셀 어레이; 상기 다수의 게이트 라인 중 공유된 게이트 라인을 통해 게이트 선택 신호를 출력하는 게이트 드라이버; 및 상기 게이트 선택 신호에 따라 선택된 셀에 상기 공유된 게이트 라인의 개수에 상응하는 데이터 라인을 통해 데이터 신호를 출력하는 데이터 드라이버를 포함한다.
다른 실시 예에 따른 디스플레이 패널의 구동 방법은 다수의 게이트 라인 중 공유된 게이트 라인을 통해 게이트 선택 신호를 출력하는 단계; 및 상기 게이트 선택 신호에 따라 선택된 셀에 상기 공유된 게이트 라인의 개수에 상응하는 데이터 라인을 통해 데이터 신호를 출력하는 단계를 포함한다.
또 다른 실시 예에 따른 디스플레이 패널은 다수의 셀; 상기 다수의 셀과 제1 방향으로 접속된 다수의 게이트 라인; 상기 다수의 셀과 상기 제1 방향과 실질적으로 수직인 제2 방향으로 접속된 다수의 데이터 라인을 포함하고, 상기 다수의 게이트 라인 중 적어도 둘 이상의 게이트 라인이 공유되고, 상기 제2 방향으로 배열된 셀에 상기 공유된 게이트 라인의 개수에 상응하는 적어도 둘 이상의 데이터 라인이 배선된다.
일 실시 예에 따른 디스플레이 패널 구동 장치는 셀에 복수 개의 데이터 라인을 통해 한 번에 액티브 되는 데이터 양을 증가시킴으로써 고속 구동이 가능하다.
도 1은 종래기술에 따른 디스플레이 패널 구동 장치의 개략도이다.
도 2는 일 실시 예에 따른 디스플레이 패널 구동 장치의 개략도이다.
도 3 및 4는 다른 실시 예에 따른 디스플레이 패널 구동 장치의 개략도이다.
도 5는 도 3에 도시된 게이트 선택 회로의 회로도이다.
도 6은 또 다른 실시 예에 따른 디스플레이 패널 구동 장치의 개략도이다.
도 7은 종래기술에 따른 멀티 게이트 드라이버의 예시 도이다.
도 8은 또 다른 실시 예에 따른 디스플레이 패널 구동 장치의 개략도이다.
도 9는 또 다른 실시 예에 따른 디스플레이 패널의 레이아웃을 설명하기 위한 예시 도이다.
도 10은 또 다른 실시 예에 따른 디스플레이 패널의 레이아웃을 설명하기 위한 예시 도이다.
도 11은 또 다른 실시 예에 따른 디스플레이 패널 구동 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
개시된 실시 예들은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 실시 예들을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 실시 예의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 실시 예들을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 실시 예를 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 실시 예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 종래기술에 따른 디스플레이 패널 구동 장치의 개략도이다.
도 1을 참조하면, 디스플레이 패널 구동 장치는 신호 제어부(110), 게이트 드라이버(120), 데이터 드라이버(130) 및 디스플레이 패널(140)을 구비한다.
디스플레이 패널(140)은 제1방향으로 n개의 게이트 라인(GL1, GL2, GL3, ..., GLn)과 상기 제1방향과 실질적으로 직교하는 제2방향으로 m개의 데이터 라인(DL1, DL2, DL3, ..., DLm)이 매트릭스 형태로 배열된 복수의 화소들로 구성된다.
각 화소를 표시하는 회로는 게이트 라인(GL1 내지 GLn) 및 데이터 라인(DL1 내지 DLm)에 연결된 박막 트랜지스터(Q11 내지 Qmn)와 이에 연결된 액정 커패시터(liquid crystal capacitor, CLC)를 포함한다. 도시되지는 않았지만, 유지 커패시터(CST)를 더 포함할 수도 있다.
신호 제어부(110)는 외부의 그래픽 제어기(미도시)로부터 적색, 녹색, 청색의 3색 영상 신호 및 영상 신호 표시를 제어하는 입력 제어 신호들을 제공받는다. 입력 제어신호들에는 수직 동기 신호(Vsync)와 수평 동기 신호(Hsync), 메인 클럭(MCLK), 데이터 인에이블 신호(DE) 등이 포함된다. 신호 제어부(110)는 입력 영상 신호(R,G,B)와 입력 제어신호들을 기초로 하여 영상 신호(R,G,B)를 액정 표시 패널의 해상도에 적합하도록 처리한다. 그리고 신호 제어부(110)는 게이트 제어신호(CONT1) 및 데이터 제어신호(CONT2) 등의 제어 신호를 생성한 후, 게이트 제어신호(CONT1)를 게이트 드라이버(120)로 출력하고, 데이터 제어신호(CONT2)와 처리한 영상 신호(DAT)는 데이터 드라이버(130)로 출력한다.
게이트 제어 신호(CONT1)는 게이트 라인을 순차적으로 인에이블(또는 액티브)시키기 위한 게이트 라인 제어 신호, 클럭 신호 및 게이트 온 상태의 지속 시간을 한정하는 출력 인에이블 신호 등을 포함한다.
데이터 제어 신호(CONT2)는 영상 데이터(DAT)의 입력 시작을 알리는 수평 동기 신호(Hsync)와 데이터 라인(DL1 내지 DLm)에 해당되는 데이터 전압을 인가하라는 로드 신호 및 데이터 클럭 신호 등을 포함한다.
데이터 드라이버(130)는 신호 제어부(110)로부터의 데이터 제어 신호(CONT2)에 따라 한 행의 화소를 표시하기 위한 영상 데이터를 차례로 입력받고, 입력된 영상 데이터(DAT)에 대응되는 계조 전압을 해당 데이터 라인에 인가한다.
게이트 드라이버(120)는 신호 제어부(110)로부터의 게이트 제어 신호(CONT1)에 따라 n개의 게이트 라인(GL1 내지 GLn)에 순차적으로 게이트 라인 구동 신호를 생성시켜 해당 게이트 라인으로 출력한다.
도 1을 참조하여 설명한 종래기술에 따른 디스플레이 패널 구동 장치는 3D 디스플레이, 홀로그램(hologram) 등의 애플리케이션 및 UHD(Ultra HD), SHV(Super Hi-Vision) 등의 고화질 디스플레이에서는 많은 양의 영상 데이터를 화면에 전송해야 하는데, 게이트 드라이버 및 데이터 드라이버에서 셀까지의 R/C 지연이 발생하고, 오퍼레이션 해야 하는 셀의 양(UHD의 경우 4096×2160 픽셀, SHV의 경우 7680×4320 픽셀)이 증가하기 때문에, 종래기술에 따른 구동 장치로는 한계가 있다.
도 2는 일 실시 예에 따른 디스플레이 패널 구동 장치의 개략도이다.
도 2를 참조하면, 디스플레이 패널(240) 안에 게이트 드라이버(220)가 셀 어레이(241)와 함께 실장된다. 신호 제어부(210)는 디스플레이 패널(240) 내부에 실장된 게이트 드라이버(220)에 게이트 제어 신호를 출력한다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 게이트 드라이버(220)의 트랜지스터와, 셀 어레이(241)의 각각의 셀에 포함된 셀 트랜지스터는 산화물 박막 트랜지스터를 사용할 수 있다. 산화물 박막 트랜지스터는 높은 이동도를 갖으며, 대화면 고속 구동이 가능하다. 따라서, 셀들을 작은 단위로 나누어 구동함으로써, RC 지연을 최소화하고, 산화물 박막 트랜지스터가 게이트 선택 신호에 따라 빠르게 스위칭이 가능하므로, 복수의 게이트 라인에 배치된 셀을 동시에 액티브하고, 복수의 데이터 라인을 통해 데이터 신호를 출력하여 셀을 구동함으로써, 많은 양의 영상 데이터를 표시할 수 있다.
게이트 드라이버(220)는 셀 어레이(241)에 게이트 선택 신호(GLn)를 출력한다. 데이터 드라이버(230)는 게이트 선택 신호(GLn)에 따라 선택된 셀들에 데이터 신호(DLm)를 출력한다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 디스플레이 패널 구동 장치의 상세한 구성은 도 3 및 4를 참조하여 후술한다.
도 3 및 4는 다른 실시 예에 따른 디스플레이 패널 구동 장치의 개략도이다.
도 3을 참조하면, 게이트 드라이버(320)가 2 행의 셀 어레이들에 게이트 선택 신호(GL1)를 출력한다. 제1 행의 게이트 라인과 제2 행의 게이트 라인이 공유되어 있으며, 제3 행의 게이트 라인과 제4 행의 게이트 라인이 공유되어 있다. 게이트 드라이버(320)는 게이트 선택 회로(320-1 및 320-2)를 포함한다. 여기서, 2개의 게이트 선택 회로(320-1 및 320-2)만이 도시되어 있지만 그 수에 한정되지 않는다. 게이트 드라이버(320)는 디코더, 공통 레벨 쉬프터 및 게이트 구동 회로 등을 포함할 수 있지만, 본 발명의 실시 예들과 관련된 n개의 게이트 라인들 중에서 어느 게이트 라인을 선택할 것인지를 결정하기 위한 어드레스 신호를 입력받아, 게이트 라인별로 게이트 라인에 연결된 산화물 박막 트랜지스터를 도통시키기 위한 게이트 선택 신호를 출력하는 구성을 중심으로 설명한다.
도 3에 도시된 것처럼, 종래의 디스플레이 패널 구동 장치의 게이트 드라이버에서 n개의 게이트 라인에 게이트 선택 신호를 출력하기 위한 N개의 게이트 선택 회로(도 3에 도시된 320-1 및 320-2)가 필요하였다면, 본 실시 예에서는 N/2개의 게이트 선택 회로만으로도 동일한 개수의 셀 어레이를 선택할 수 있다.
게이트 선택 회로(320-1)는 게이트 선택 신호(GL1)를 제1 행의 게이트 라인과 제2 행의 게이트 라인에 출력한다. 게이트 선택 신호(GL1)에 제1 행의 산화물 트랜지스터(Q11)의 게이트 전극과 제2 행의 산화물 박막 트랜지스터(Q21)의 게이트 전극에 인가되어, 각각의 산화물 박막 트랜지스터들(Q11 및 Q21)을 턴 온 시킨다. 마찬가지로, 제1 행에 배열된 셀 어레이의 산화물 박막 트랜지스터들(Q11 내지 Qm1)을 턴 온 시키고, 제2 행에 배열된 셀 어레이의 산화물 박막 트랜지스터들(Q12 내지 Qm2)을 함께 턴 온 시킨다.
도 3에 도시된 것처럼, 2개의 게이트 라인이 공유된 경우, 2개의 데이터 라인이 제1 열의 셀 어레이에 배선된다. 따라서, 하나의 셀에는 2개의 데이터 라인이 배선된다. 제1 데이터 라인(DL1)은 제1 행의 산화물 박막 트랜지스터(Q11)의 일 전극(예를 들면 소스 전극)에 접속되고, 제2 데이터 라인(DL2)은 제2 행의 산화물 박막 트랜지스터(Q21)의 일 전극(예를 들면 소스 전극)에 접속된다. 따라서, 게이트 선택 회로(320-1)에서 출력된 게이트 선택 신호(GL1)에 의해 제1 행의 셀 어레이의 산화물 박막 트랜지스터와 제2 행의 셀 어레이의 산화물 박막 트랜지스터가 동시에 턴 온 되고, 도 2에 도시된 데이터 드라이버(230)는 제1 데이터 라인(DL1)을 통해 산화물 박막 트랜지스터의 일 전극에 데이터 신호를 출력하고, 제2 데이터 라인(DL2)을 통해 제2 행의 산화물 박막 트랜지스터의 일 전극에 데이터 신호를 출력한다. 비슷하게, 데이터 드라이버(230)는 제1 행의 두 번째 산화물 박막 트랜지스터가 턴 온 되는 경우, 제3 데이터 라인(DL3)을 통해 데이터 신호를 출력하고, 동시에 제2 행의 두 번째 산화물 박막 트랜지스터가 턴 온 되는 경우, 제4 데이터 라인(DL4)을 통해 데이터 신호를 출력한다. 따라서, 게이트 선택 회로(320-1)의 하나의 게이트 선택 신호(GL1)에 의해 공유되어 있는 게이트 라인들(도 3에 도시된 제1 및 제2 행)에 배열된 셀 어레이들이 어드레스 되고, 하나의 셀에 배열된 2개의 데이터 라인을 통해 동시에 어드레스 또는 선택된 셀 어레이에 데이터 신호를 출력함으로써, 한 번에 많은 수의 셀을 동작시킬 수 있으며, 대형 디스플레이의 구동 또는 디스플레이의 고속 구동에 적합하다.
도 4에는 도 3에서 설명된 디스플레이 패널 구동 장치에서, 게이트 라인(GL1, GL2)과 데이터 라인(DL1, DL2)의 배선이 예시적으로 도시되어 있다. 본 실시 예에서, 인접한 2개의 행의 게이트 라인들을 공유하는 것으로 설명하였지만, 이에 한정되지 않고, 홀수 행의 게이트 라인들, 또는 짝수개의 게이트 라인들을 공유할 수도 있으며, 그 수에 한정되는 것은 아니다. 도시된 것처럼, 공유된 게이트 라인의 개수(2)에 따라 2개의 데이터 라인이 열 방향으로 하나의 셀에 배선된다.
도 5는 도 3에 도시된 게이트 선택 회로(520-1)의 회로도이다.
도 5를 참조하면, 2개의 트랜지스터와 1개의 인버터로 구현되어, 게이트 선택 신호(GLi)를 출력한다. 여기서, 2개의 트랜지스터는 산화물 박막 트랜지스터일 수 있으며, 동일한 타입(예를 들면 N 형)으로 구현되어, 하프 브리지 형태로 구현되고, 동일한 논리 신호를 반전하여 하나의 트랜지스터에 입력하는 인버터를 구비한다. 여기서, 하프 브리지 구조의 동일한 타입의 트랜지스터와 인버터로 게이트 선택 회로(520-1)가 구성되었지만, 이에 한정되지 않고, 하프 브리지 구조의 서로 다른 타입의 트랜지스터(예를 들면 N 타입과 P타입)로만 구성될 수 있다. 또한, 게이트 선택 회로의 구성은 이에 한정되지 않고, 다양한 회로로 구현할 수 있음은 물론이다.
도 6은 또 다른 실시 예에 따른 디스플레이 패널 구동 장치의 개략도이다.
도 6을 참조하면, 게이트 드라이버(620)가 세 개의 행의 셀 어레이들에 게이트 선택 신호(GL1)를 출력한다. 제1 행의 게이트 라인, 제2 행의 게이트 라인과 제3 행의 게이트 라인이 공유되어 있으며, 제4 행의 게이트 라인, 제5 행의 게이트 라인 및 제6 행의 게이트 라인이 공유되어 있다. 게이트 드라이버(620)는 게이트 선택 회로(620-1 및 620-2)를 포함한다.
도 6에 도시된 것처럼, 종래의 디스플레이 패널 구동 장치의 게이트 드라이버에서 n개의 게이트 라인에 게이트 선택 신호를 출력하기 위한 N개의 게이트 선택 회로가 필요하였다면, 본 실시 예에서는 N/3개의 게이트 선택 회로만으로도 동일한 개수의 셀 어레이를 선택할 수 있다. 따라서, 동시에 복수 개의 게이트 라인을 통해 게이트 선택 신호를 출력하여, 복수 개의 셀 어레이를 선택하고, 선택된 셀 어레이를 통해 복수의 데이터 신호를 출력함으로써, 한 프레임을 디스플레이하는 데 소요되는 시간을 단축하고, 디스플레이를 고속 구동할 수 있다.
게이트 선택 회로(620-1)는 게이트 선택 신호(GL1)를 제1 행의 게이트 라인, 제2 행의 게이트 라인 및 제3 행의 게이트 라인에 출력한다. 게이트 선택 신호(GL1)가 제1 행의 산화물 트랜지스터(Q11)의 게이트 전극과 제2 행의 산화물 박막 트랜지스터(Q21)의 게이트 전극과, 제3 행의 산화물 박막 트랜지스터(Q31)의 게이트 전극에 인가되어, 각각의 산화물 박막 트랜지스터들(Q11 내지 Q31)을 턴 온 시킨다. 마찬가지로, 제1 행에 배열된 셀 어레이의 산화물 박막 트랜지스터들을 턴 온 시키고, 제2 행에 배열된 셀 어레이의 산화물 박막 트랜지스터들 및 제3 행에 배열된 산화물 박막 트랜지스터들을 함께 턴 온 시킨다.
도 6에 도시된 것처럼, 3개의 게이트 라인이 공유된 경우, 3개의 데이터 라인(DL1 내지 DL3)이 제1 열의 셀 어레이에 배선된다. 따라서, 하나의 셀에는 3개의 데이터 라인이 배선된다. 제1 데이터 라인(DL1)은 제1 행의 산화물 박막 트랜지스터(Q11)의 일 전극(예를 들면 소스 전극)에 접속되고, 제2 데이터 라인(DL2)은 제2 행의 산화물 박막 트랜지스터(Q21)의 일 전극(예를 들면 소스 전극)에 접속되고, 제3 데이터 라인(DL3)은 제3 행의 산화물 박막 트랜지스터(Q31)의 일 전극(예를 들면 소스 전극)에 접속된다. 따라서, 게이트 선택 회로(620-1)에서 출력된 게이트 선택 신호(GL1)에 의해 제1 행의 셀 어레이의 산화물 박막 트랜지스터와 제2 행의 셀 어레이의 산화물 박막 트랜지스터와, 제3 행의 셀 어레이의 산화물 박막 트랜지스터가 동시에 턴 온 되고, 도 2에 도시된 데이터 드라이버(230)는 제1 데이터 라인(DL1)을 통해 제1 행의 셀 어레이의 산화물 박막 트랜지스터의 일 전극에 데이터 신호를 출력하고, 제2 데이터 라인(DL2)을 통해 제2 행의 셀 어레이의 산화물 박막 트랜지스터의 일 전극에 데이터 신호를 출력하고, 제3 데이터 라인(DL3)을 통해 제3 행의 셀 어레이의 산화물 박막 트랜지스터의 일 전극에 데이터 신호를 출력한다. 비슷하게, 데이터 드라이버(230)는 제1 행의 두 번째 산화물 박막 트랜지스터가 턴 온 되는 경우, 제3 데이터 라인(DL3)을 통해 데이터 신호를 출력하고, 동시에 제2 행의 두 번째 산화물 박막 트랜지스터가 턴 온 되는 경우, 제4 데이터 라인(DL4)을 통해 데이터 신호를 출력한다. 따라서, 게이트 선택 회로(620-1)로부터 출력된 하나의 게이트 선택 신호(GL1)에 의해 공유되어 있는 게이트 라인들(도 6에 도시된 제1 내지 3행의 게이트 라인들)에 배열된 셀 어레이들이 어드레스 되고, 하나의 셀에 배열된 3개의 데이터 라인을 통해 동시에 어드레스 또는 선택된 셀 어레이에 데이터 신호를 출력함으로써, 한 번에 많은 수의 셀을 동작시킬 수 있다.
도 3 및 6을 참조하여, 다양한 실시 예들에서, 공유된 게이트 라인의 개수(2개 또는 3개)에 따른 데이터 라인의 개수(2개 또는 3개)와, 이에 따른 셀 트랜지스터의 접속 구성을 설명하였지만, 이에 한정되지 않고, 디스플레이 패널의 응용 및 특성에 따라 다양한 변형이 가능함은 물론이다.
도 7은 종래기술에 따른 멀티 게이트 드라이버의 예시 도이다.
도 7을 참조하면, 일정한 크기로 셀 어레이가 분할되고, 각각의 분할된 셀 어레이에 게이트 선택 신호를 출력하는 다수의 게이트 드라이버(720-1 내지 720-4)가 도시되어 있다. 이러한 분할 구동으로 게이트 드라이버의 면적을 줄일 수 있지만, 하나의 게이트 드라이버(720-1)에서 하나의 셀 어레이에 포함된 n개 행의 셀 어레이를 모두 어드레스 해야만 한다.
도 8은 또 다른 실시 예에 따른 디스플레이 패널 구동 장치의 개략도이다.
도 8을 참조하면, 제1 내지 제8 게이트 드라이버(820-1 내지 820-8)와 각각의 게이트 드라이버가 구동하는 셀 어레이들이 도시되어 있다.
제1 게이트 드라이버(820-1)는 첫 번째 셀 어레이의 제3 및 제4 행의 게이트 라인을 통해 게이트 선택 신호(GL2)를 출력한다. 게이트 선택 신호(GL2)가 제3 및 제4 행의 셀의 산화물 박막 트랜지스터의 게이트 전극에 인가되어 턴 온 된다. 그리고 2개의 데이터 라인들을 통해 데이터 신호를 출력한다.
제2 게이트 드라이버(820-2)는 좌측 셀 어레이와 우측 셀 어레이의 제1 및 제2 행의 셀 어레이에 각각 게이트 선택 신호(GL1)를 동시에 출력한다. 게이트 선택 신호(GL1)가 제1 및 제2 행의 셀의 산화물 박막 트랜지스터의 게이트 전극에 인가되어, 해당 트랜지스터가 턴 온 된다. 그리고 좌측 셀 어레이의 2개의 데이터 라인 및 우측 셀 어레이의 2개의 데이터 라인을 통해 데이터 신호를 출력한다.
제3 게이트 드라이버(820-3)는 좌측 셀 어레이와 우측 셀 어레이의 제3 및 제4 행의 셀 어레이에 각각 게이트 선택 신호(GL2)를 동시에 출력한다. 게이트 선택 신호(GL2)가 제3 및 제4 행의 셀의 산화물 박막 트랜지스터의 게이트 전극에 인가되어, 해당 트랜지스터가 턴 온 된다. 그리고 좌측 셀 어레이의 2개의 데이터 라인 및 우측 셀 어레이의 2개의 데이터 라인을 통해 데이터 신호를 출력한다.
이와 같은 방식으로, 도 7과 비교하여 각각의 게이트 드라이버는 n/2 행의 셀 어레이를 구동할 수 있고, 좌 우측 셀 어레이를 동시에 구동함으로써, 디스플레이 패널 내의 게이트 드라이버의 면적을 감소시킬 수 있다. 또한, 좌 우측 셀 어레이 각각 동시에 2개의 셀 어레이(전체 4개의 셀 어레이)를 동시에 선택하고, 2개의 데이터 라인(전체 4개의 데이터 라인)을 통해 동시에 데이터를 출력하여 고속 구동이 가능하다.
도 9는 또 다른 실시 예에 따른 디스플레이 패널의 레이아웃을 설명하기 위한 예시 도이다.
도 9를 참조하면, 4개의 셀들이 각각 도시되어 있으며, 각각의 셀은 트랜지스터들(Q1 내지 Q4)과 액정 커패시터들(CLC1 내지 CLC4)을 포함한다. 가로 방향으로 게이트 라인(GL1-1 및 GL1-2)과 세로 방향으로 2개의 데이터 라인들(DL1과 DL2, DL3와 DL4)이 각각 도시되어 있다.
본 실시 예에 따른 하나의 셀에 인접하여 2개의 데이터 라인(DL1 및 DL2)이 배선되고, 도시되지는 않았지만, 제1 게이트 라인(GL1-1)과 제2 게이트 라인(GL1-2)은 공유되어, 하나의 게이트 선택 신호가 공유된 제1 게이트 라인(GL1-1)과 제2 게이트 라인(GL1-2)을 통해 제1 열의 트랜지스터(Q1 및 Q3)와, 제2 열의 트랜지스터(Q2 및 Q4)에 동시에 인가된다. 따라서, 게이트 선택 신호에 따라 제1 내지 제4 트랜지스터(Q1 내지 Q4)가 동시에 턴 온 된다. 그리고 제1 데이터 라인(DL1)을 통해 제1 데이터 신호가 제1 트랜지스터(Q1)에 인가되고, 제2 데이터 라인(DL2)을 통해 제2 데이터 신호가 제3 트랜지스터(Q3)에 인가된다. 또한, 제3 데이터 라인(DL3)을 통해 제3 데이터 신호가 제2 트랜지스터(Q2)에 인가되고, 제4 데이터 라인(DL4)을 통해 제4 데이터 신호가 제4 트랜지스터(Q4)에 인가된다.
도시된 것처럼, 하나의 셀에 인접하여 2개의 데이터 라인들(예를 들면 DL1과 DL2)이 배선되고, 제1 데이터 라인과 제2 데이터 라인은 서로 다른 금속일 수 있다. 또한, 도시된 것처럼, 제1 데이터 라인과 제2 데이터 라인은 3차원으로 적층하여 면적을 최소화할 수 있다. 예를 들면, 제1 데이터 라인(DL1)을 배선하고, 그 위에 가로 방향으로 제1 게이트 라인(GL1-1)을 배선하고, 다시 그 위에 제2 데이터 라인(DL2)을 배선하여, 셀 면적에 영향을 주지 않고 배선 공간을 최소화할 수 있다.
도 10은 또 다른 실시 예에 따른 디스플레이 패널의 레이아웃을 설명하기 위한 예시 도이다.
도 10을 참조하면, 4개의 셀들이 각각 도시되어 있으며, 각각의 셀은 트랜지스터들(Q1 내지 Q4)과 액정 커패시터들(CLC1 내지 CLC4)을 포함한다. 가로 방향으로 하나의 게이트 라인(GL1-1)과 세로 방향으로 2개의 데이터 라인들(DL1과 DL2, DL3와 DL4)이 각각 도시되어 있다. 도 9에 도시된 실시 예와의 차이점은 하나의 게이트 라인으로 4개의 트랜지스터(Q1 내지 Q4)를 동시에 턴 온 시키는 구조이다. 이전 실시 예에서 설명한 바와 같이, 이 경우는 게이트 라인을 공통으로 사용하는 경우이다. 따라서, 게이트 라인(GL1-1)을 통해 인가된 게이트 선택 신호에 따라 제1 내지 제4 트랜지스터(Q1 내지 Q4)가 동시에 턴 온되어, 4개의 셀들이 동시에 선택된다. 그리고 제1 데이터 라인(DL1)을 통해 제1 데이터 신호가 제1 트랜지스터(Q1)에 인가되고, 제2 데이터 라인(DL2)을 통해 제2 데이터 신호가 제3 트랜지스터(Q3)에 인가된다. 또한, 제3 데이터 라인(DL3)을 통해 제3 데이터 신호가 제2 트랜지스터(Q2)에 인가되고, 제4 데이터 라인(DL4)을 통해 제4 데이터 신호가 제4 트랜지스터(Q4)에 인가된다.
도시된 것처럼, 열 방향으로 인접한 셀들 사이에 하나의 공통 게이트 라인을 통해 열 방향으로 인접한 셀들을 동시에 선택하고, 복수의 데이터 라인을 배선하여 선택된 셀에 데이터 신호를 출력할 수 있다.
도시되지는 않았지만, 도 10에 도시된 것과 같은 방식으로, 제2 공통 게이트 라인을 통해 다시 2개의 셀 어레이를 선택하는 경우, 제1 공통 게이트 라인과 제2 공통 게이트 라인을 공유시켜, 하나의 게이트 선택 신호로 4개의 셀 어레이를 선택하도록 구현할 수도 있다. 이 경우, 4개의 데이터 라인이 열 방향으로 배선되어, 각각의 데이터 라인을 통해 열 방향의 선택된 셀들에 데이터 신호를 출력할 수 있다.
도 11은 또 다른 실시 예에 따른 디스플레이 패널 구동 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 11을 참조하면, 단계 1100에서, 공유된 게이트 라인을 통해 게이트 선택 신호를 출력한다. 여기서, 공유는 2개 이상의 셀 트랜지스터의 게이트 전극에 게이트 선택 신호를 인가할 수 있도록 구현된 것을 의미한다. 예를 들면, 도 9에 도시된 것처럼, 제1 게이트 라인과 제2 게이트 라인에 하나의 게이트 선택 신호를 인가하는 경우, 또는 도 10에 도시된 하나의 공통 게이트 라인에 하나의 게이트 선택 신호를 인가하는 경우를 포함한다.
단계 1102에서, 게이트 선택 신호에 따라 구동시킬 셀을 선택한다. 게이트 선택 신호에 따라 게이트 라인이 공유된 셀(즉, 공유된 게이트 라인의 개수에 해당하는 셀 또는 셀 어레이)이 동시에 선택된다.
단계 1104에서, 공유된 게이트 라인의 개수에 상응하는 데이터 라인을 통해 데이터 신호를 출력한다. 예를 들면 공유된 게이트 라인의 개수가 2개인 경우, 2개의 데이터 라인을 통해 데이터 신호를 출력하고, 공유된 게이트 라인의 개수가 3개인 경우, 3개의 데이터 라인을 통해 데이터 신호를 출력한다.
개시된 실시 예에 따른 디스플레이 패널 구동 방법은 셀 트랜지스터로서 산화물 박막 트랜지스터를 적용하여, 작은 셀 단위로 셀을 나누어 구동함으로써, RC 지연을 최소화할 수 있고, 셀에 복수 개의 데이터 라인을 통해 한 번에 액티브 되는 양을 증가시킴으로써 디스플레이 고속 구동이 가능하다. 이러한 구동 방법은 빠른 오퍼레이션이 필요한 패널 및 드라이버 IC에 적용하여, UD, SHV, 홀로그램 등의 고화질 및 대형 디스플레이에 적합하다.
명세서에서 설명하는 특정 실행들은 일 실시 예들로서, 어떠한 방법으로도 실시 예의 범위를 한정하는 것은 아니다. 명세서의 간결함을 위하여, 종래 전자적인 구성들, 제어 시스템들, 소프트웨어, 상기 시스템들의 다른 기능적인 측면들의 기재는 생략될 수 있다. 또한, 도면에 도시된 구성 요소들 간의 선들의 연결 또는 연결 부재들은 기능적인 연결 및/또는 물리적 또는 회로적 연결들을 예시적으로 나타낸 것으로서, 실제 장치에서는 대체 가능하거나 추가의 다양한 기능적인 연결, 물리적인 연결, 또는 회로 연결들로서 나타내어질 수 있다. 또한, “필수적인”, “중요하게” 등과 같이 구체적인 언급이 없다면 실시 예의 적용을 위하여 반드시 필요한 구성 요소가 아닐 수 있다.
명세서(특히 특허청구범위에서)에서 “상기”의 용어 및 이와 유사한 지시 용어의 사용은 단수 및 복수 모두에 해당하는 것일 수 있다. 또한, 본 실시 예에서 범위(range)를 기재한 경우 상기 범위에 속하는 개별적인 값을 적용한 발명을 포함하는 것으로서(이에 반하는 기재가 없다면), 발명의 상세한 설명에 상기 범위를 구성하는 각 개별적인 값을 기재한 것과 같다. 마지막으로, 본 실시 예에 따른 방법을 구성하는 단계들에 대하여 명백하게 순서를 기재하거나 반하는 기재가 없다면, 상기 단계들은 적당한 순서로 행해질 수 있다. 반드시 상기 단계들의 기재 순서에 따라 실시 예가 한정되는 것은 아니다. 실시 예에서 모든 예들 또는 예시적인 용어(예들 들어, 등등)의 사용은 단순히 실시 예를 상세히 설명하기 위한 것으로서 특허청구범위에 의해 한정되지 않는 이상 상기 예들 또는 예시적인 용어로 인해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다. 또한, 당업자는 다양한 수정, 조합 및 변경이 부가된 특허청구범위 또는 그 균등물의 범주 내에서 설계 조건 및 팩터에 따라 구성될 수 있음을 알 수 있다.
210: 신호 제어부
220: 게이트 드라이버
230: 데이터 드라이버
240: 디스플레이 패널
241: 셀 어레이

Claims (31)

  1. 디스플레이 패널의 구동 장치에 있어서,
    다수의 셀을 포함하고, 다수의 게이트 라인 및 다수의 데이터 라인과 접속된 셀 어레이;
    상기 다수의 게이트 라인 중 공유된 게이트 라인을 통해 게이트 선택 신호를 출력하는 게이트 드라이버; 및
    상기 게이트 선택 신호에 따라 선택된 셀에 상기 공유된 게이트 라인의 개수에 상응하는 데이터 라인을 통해 데이터 신호를 출력하는 데이터 드라이버를 포함하는 구동 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 게이트 드라이버는,
    상기 공유된 게이트 라인을 통해 상기 게이트 선택 신호를 동시에 출력하는 구동 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 게이트 드라이버는,
    상기 공유된 게이트 라인의 개수에 반비례하는 개수의 게이트 선택 회로를 포함하는 구동 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 다수의 게이트 라인 중 적어도 둘 이상의 게이트 라인이 공유된 구동 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 게이트 드라이버는,
    상기 디스플레이 패널에 실장된 구동 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 다수의 셀 각각은,
    산화물 박막 트랜지스터를 포함하는 구동 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 게이트 드라이버는,
    상기 셀 어레이의 일 부분에 제1 게이트 선택 신호를 출력하는 제1 게이트 드라이버; 및
    상기 셀 어레이의 다른 부분에 제2 게이트 선택 신호를 출력하는 제2 게이트 드라이버를 포함하는 구동 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제1 게이트 드라이버와 상기 제2 게이트 드라이버는,
    상기 셀 어레이를 중심으로 좌우 배치된 구동 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 셀 어레이는,
    다수의 셀 어레이로 분할된 구동 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 분할된 셀 어레이들 사이에 다수의 게이트 드라이버가 각각 배치된 구동 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 다수의 게이트 드라이버 각각은,
    좌우에 배치된 셀 어레이들 각각의 상기 공유된 게이트 라인을 통해 상기 게이트 선택 신호를 동시에 출력하는 구동 장치.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 공유된 게이트 라인의 개수에 상응하는 데이터 라인은,
    3차원으로 적층된 구동 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 적층된 데이터 라인은,
    서로 다른 금속 재료로 이루어진 구동 장치.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 공유된 게이트 라인은,
    인접한 셀 간에 공통인 게이트 라인인 구동 장치.
  15. 디스플레이 패널의 구동 방법에 있어서,
    다수의 게이트 라인 중 공유된 게이트 라인을 통해 게이트 선택 신호를 출력하는 단계; 및
    상기 게이트 선택 신호에 따라 선택된 셀에 상기 공유된 게이트 라인의 개수에 상응하는 데이터 라인을 통해 데이터 신호를 출력하는 단계를 포함하는 구동 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 게이트 선택 신호를 출력하는 단계는,
    상기 공유된 게이트 라인을 통해 동시에 출력하는 구동 방법.
  17. 제 15 항에 있어서,
    상기 게이트 선택 신호를 출력하는 단계는,
    상기 공유된 게이트 라인의 개수에 반비례하는 개수의 게이트 선택 회로에 의해 상기 게이트 선택 신호를 출력하는 구동 방법.
  18. 제 15 항에 있어서,
    상기 다수의 게이트 라인 중 적어도 둘 이상의 게이트 라인이 공유된 구동 방법.
  19. 제 15 항에 있어서,
    상기 게이트 선택 신호를 출력하는 게이트 드라이버가 상기 디스플레이 패널에 실장된 구동 방법.
  20. 제 15 항에 있어서,
    상기 게이트 선택 신호는,
    산화물 박막 트랜지스터의 게이트 전극에 인가되는 구동 방법.
  21. 다수의 셀;
    상기 다수의 셀과 제1 방향으로 접속된 다수의 게이트 라인;
    상기 다수의 셀과 상기 제1 방향과 실질적으로 수직인 제2 방향으로 접속된 다수의 데이터 라인을 포함하고,
    상기 다수의 게이트 라인 중 적어도 둘 이상의 게이트 라인이 공유되고,
    상기 제2 방향으로 배열된 셀에 상기 공유된 게이트 라인의 개수에 상응하는 적어도 둘 이상의 데이터 라인이 배선된 디스플레이 패널.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 다수의 게이트 라인을 통해 상기 셀을 구동시키는 셀 트랜지스터의 게이트 전극에 게이트 선택 신호를 출력하는 게이트 드라이버를 더 포함하는 디스플레이 패널.
  23. 제 22 항에 있어서,
    상기 게이트 드라이버는,
    상기 공유된 게이트 라인을 통해 상기 제1 방향에 배열된 적어도 둘 이상의 셀을 동시에 선택하는 디스플레이 패널.
  24. 제 21 항에 있어서,
    상기 공유된 게이트 라인은,
    상기 제2 방향으로 인접한 셀들에 공통인 하나의 게이트 라인인 디스플레이 패널.
  25. 제 21 항에 있어서,
    상기 적어도 둘 이상의 데이터 라인은,
    상기 셀과 구분된 영역에 3차원 배선된 디스플레이 패널.
  26. 제 25 항에 있어서,
    상기 적어도 둘 이상의 데이터 라인은,서로 다른 금속 재료로 이루어진 디스플레이 패널.
  27. 제 21 항에 있어서,
    상기 다수의 셀 각각은,
    셀 트랜지스터와 액정 커패시터를 포함하는 디스플레이 패널.
  28. 제 27 항에 있어서,
    상기 셀 트랜지스터는,
    산화물 박막 트랜지스터인 디스플레이 패널.
  29. 제 22 항에 있어서,
    상기 셀 어레이는,
    다수의 셀 어레이로 분할된 디스플레이 패널.
  30. 제 29 항에 있어서,
    상기 분할된 셀 어레이들 사이에 다수의 게이트 드라이버가 각각 배치된 디스플레이 패널.
  31. 제 30 항에 있어서,
    상기 다수의 게이트 드라이버 각각은,
    좌우에 배치된 셀 어레이들 각각의 상기 공유된 게이트 라인을 통해 상기 게이트 선택 신호를 동시에 출력하는 디스플레이 패널.
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