JP2015114663A - 液晶表示装置及びその駆動方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は液晶表示装置及びその駆動方法を提供する。
【解決手段】 本発明による液晶表示装置は、行方向に配列された複数のゲートラインと、列方向に配列された複数のデータラインと、前記ゲートライン及び前記データラインにそれぞれ接続され、行に沿って連続して配列されている８つの副画素を含む基本単位が行列方向に配列されている複数の副画素とを含む。前記基本単位で、行に沿って一番目の副画素から四番目の副画素までは隣接副画素間で極性が反対であり、五番目の副画素から八番目の副画素までも隣接副画素間で極性が反対であるが、前記四番目の副画素と前記五番目の副画素の極性は互いに同一である。
【選択図】 図３

Description

本発明は液晶表示装置及びその駆動方法に関するものである。

液晶表示装置は現在最も広く使用されている平板表示装置の１つであって、液晶表示パネルの画素電極と共通電極に互いに異なる電位を印加して電場を形成することによって液晶分子の配列を変更させ、これによって透光率を調節して画像を表現する装置である。

液晶物質に同一方向の電場を続けて印加すると劣化が起こるため、これを防止するために共通電極に印加される電圧に対する画素電極に印加される電圧の極性を反転させる駆動を行なうことが一般的である。しかし、偶数個の副画素からなる画素を有する液晶表示装置で反転駆動する場合、データ電圧の極性偏り現象が起こることがある。

本発明は、表示品質に優れた液晶表示装置及びその駆動方法を提供することを目的とする。

本発明はまた、偶数個の副画素からなる画素を有する液晶表示装置でデータ電圧の極性偏りが起こらない極性配置を提供することを目的とする。

このような課題を解決するために本発明の一実施形態による液晶表示装置は、行方向に配列された複数のゲートラインと、列方向に配列された複数のデータラインと、前記ゲートライン及び前記データラインにそれぞれ接続され、行に沿って連続して配列されている８つの副画素を含む基本単位が行列方向に配列されている複数の副画素とを含み、前記基本単位で、行に沿って一番目の副画素から四番目の副画素までは隣接副画素に印加される電圧の極性が反対であり、五番目の副画素から八番目の副画素までも隣接副画素に印加される電圧の極性が反対であるが、前記四番目の副画素と前記五番目の副画素に印加される電圧の極性は同一である。

前記液晶表示装置で、前記複数の副画素に印加される電圧の極性が列方向に同一であってもよい。

前記液晶表示装置で、列方向に３つの副画素ごとに、印加される電圧の極性が反対であってもよい。

それぞれのデータラインは自分の左側及び右側のうちのいずれか一方に位置した副画素にのみ接続されていてもよい。

前記液晶表示装置で、偶数個の副画素が１つの画素を成しても良く、例えば４つの副画素が１つの画素を成してもよい。

前記液晶表示装置で、特定の順序で配列された４つの色をそれぞれ表示する４つの副画素が行列方向に繰り返されてもよい。

本発明の他の一実施形態による液晶表示装置は、行方向に配列された複数のゲートラインと、列方向に配列された複数のデータラインと、前記ゲートライン及び前記データラインにそれぞれ接続され、行に沿って連続して配列されている４つの副画素を含む基本単位が行列方向に配列されている複数の副画素とを含む。前記基本単位で、行に沿って２つの副画素ごとに、印加される電圧の極性が反対である。また、列に沿って隣接の２つの列のうちの一列にある副画素は印加される電圧の極性が同一であり、他の一列にある副画素は隣接副画素間で印加される電圧の極性が反対である。

それぞれのデータラインは自分の左側及び右側に位置した副画素に列方向に１つずつ交互に接続されていてもよい。

本発明のまた他の一実施形態による液晶表示装置は、行方向に配列された複数のゲートラインと、列方向に配列された複数のデータラインと、前記ゲートライン及び前記データラインにそれぞれ接続され、行に沿って連続して配列されている８つの副画素を含む基本単位が行列方向に配列されている複数の副画素とを含む。前記基本単位で、行方向に第１乃至第４副画素は隣接副画素に印加される電圧の極性が反対であり、第５乃至第８副画素も隣接副画素に印加される電圧の極性が反対であるが、前記第４副画素と前記第５副画素は印加される電圧の極性が同一である。また、列方向に第１乃至第３列及び第５乃至第７列の副画素は３つの副画素を繰り返し単位にし、各繰り返し単位で隣接副画素に印加される電圧の極性が反対であり、第４列及び第８列の副画素は３つの副画素ごとに極性が反対である。

それぞれのデータラインは自分の左側及び右側に位置した副画素に列方向に１つずつ交互に接続されていてもよい。

本発明のまた他の一実施形態による液晶表示装置は、行方向に配列された複数のゲートラインと、列方向に配列された複数のデータラインと、前記ゲートライン及び前記データラインにそれぞれ接続され、行に沿って連続して配列されている８つの副画素を含む基本単位が行列方向に配列されている複数の副画素とを含む。前記基本単位で、行方向に第１乃至第４副画素は印加される電圧の極性が同一であり、第５乃至第８副画素は前記第１乃至第４副画素と印加される電圧の極性が反対である。また、列方向に第１乃至第３列及び第５乃至第７列の副画素は３つの副画素ごとに印加される電圧の極性が反対であり、第４列及び第８列の副画素は３つの副画素を繰り返し単位にし、各繰り返し単位で隣接副画素に印加される電圧の極性が反対である。

それぞれのデータラインは自分の左側及び右側に位置した副画素に列方向に１つずつ交互に接続されていてもよい。

本発明のまた他の一実施形態による液晶表示装置は、行方向に配列された複数のゲートラインと、列方向に配列された複数のデータラインと、前記ゲートライン及び前記データラインにそれぞれ接続され、行に沿って連続して配列されている４つの副画素を含む基本単位が行列方向に配列されている複数の副画素とを含む。前記基本単位で、行に沿って２つの副画素ごとに、印加される電圧の極性が反対である。また、列方向に隣接の２つの列のうちの一列にある副画素は印加される電圧の極性が同一であり、他の一列にある副画素は２つの副画素ごとに印加される電圧の極性が反対である。

それぞれのデータラインは自分の左側及び右側に位置した副画素に列方向に２つずつ交互に接続されていてもよい。

本発明のまた他の一実施形態による液晶表示装置は、行方向に配列された複数のゲートラインと、列方向に配列された複数のデータラインと、前記ゲートライン及び前記データラインにそれぞれ接続され、行に沿って連続して配列されている６つの副画素を含む基本単位が行列方向に配列されている複数の副画素とを含む。前記基本単位で、行に沿って３つの副画素ごとに印加される電圧の極性が反対である。

それぞれのデータラインは自分の左側及び右側に位置した副画素に列方向に２つずつ交互に接続されていてもよい。

前記液晶表示装置で、列方向に４つの副画素ごとに印加される電圧の極性が反対であってもよい。

前記液晶表示装置で、列方向に隣接の３つの列のうちの ２つの列にある副画素はそれぞれの列で印加される電圧の極性が同一であり、他の一列にある副画素は２つの副画素ごとに印加される電圧の極性が反対であってもよい。

本発明の他の一側面において、行方向に配列されたゲートライン及び列方向に配列されたデータラインにそれぞれ接続され、行列方向に配列されている複数の副画素を含む液晶表示装置を駆動する方法が提供される。前記方法で、データ駆動部は第１乃至第４副画素列に接続されたデータラインには隣接ゲートライン間に極性が反対であるデータ電圧を印加し、第５乃至第８副画素列に接続されたデータラインも隣接ゲートライン間に極性が反対であるデータ電圧を印加するが、前記第４副画素列に接続されたデータラインと前記第５副画素列に接続されたデータラインには同一な極性のデータ電圧を印加する。

それぞれのデータラインは自分の左側及び右側のうちのいずれか一方に位置した副画素にのみ接続されていてもよい。

前記データ駆動部は１フレーム内でそれぞれのデータラインに同一な極性のデータ電圧を印加してもよい。

前記データ駆動部はそれぞれのデータラインに３つのゲートラインごとに極性が反対であるデータ電圧を印加してもよい。

本発明による極性配置による場合、データ電圧の極性偏りが起こらないので、共通電圧のリップル（ｒｉｐｐｌｅ）現象が起こらないのは当然のことであり、１フレームで、またはフレーム間に輝度差が発生しない。したがって、液晶表示装置の表示品質を向上させることができる。

本発明の一実施形態による液晶表示装置のブロック図である。 本発明の一実施形態による液晶表示装置で一副画素の等価回路図である。 本発明の第１実施形態による液晶表示装置の極性配置及び反転駆動を示す図である。 本発明の第１実施形態による液晶表示装置の極性配置及び反転駆動を示す図である。 本発明の第１実施形態による液晶表示装置の極性配置及び反転駆動を示す図である。 本発明の第１実施形態による液晶表示装置の極性配置及び反転駆動を示す図である。 本発明の第１実施形態による液晶表示装置の極性配置及び反転駆動を示す図である。 本発明の第１実施形態による液晶表示装置の極性配置及び反転駆動を示す図である。 本発明の第１実施形態による液晶表示装置でデータラインに印加されるデータ電圧の例を示す図である。 本発明の第１実施形態による液晶表示装置でデータラインに印加されるデータ電圧の例を示す図である。 本発明の第１実施形態による液晶表示装置でデータラインに印加されるデータ電圧の例を示す図である。 本発明の第２実施形態による液晶表示装置の極性配置及び反転駆動を示す図である。 本発明の第２実施形態による液晶表示装置の極性配置及び反転駆動を示す図である。 本発明の第２実施形態による液晶表示装置の極性配置及び反転駆動を示す図である。 本発明の第２実施形態による液晶表示装置の極性配置及び反転駆動を示す図である。 本発明の第２実施形態による液晶表示装置の極性配置及び反転駆動を示す図である。 本発明の第２実施形態による液晶表示装置の極性配置及び反転駆動を示す図である。 本発明の第２実施形態による液晶表示装置でデータラインに印加されるデータ電圧の例を示す図である。 本発明の第２実施形態による液晶表示装置でデータラインに印加されるデータ電圧の例を示す図である。 本発明の第２実施形態による液晶表示装置でデータラインに印加されるデータ電圧の例を示す図である。 本発明の他の実施形態による液晶表示装置の極性配置を示す図である。 本発明の他の実施形態による液晶表示装置の極性配置を示す図である。 本発明の他の実施形態による液晶表示装置の極性配置を示す図である。 本発明の他の実施形態による液晶表示装置の極性配置を示す図である。 本発明の他の実施形態による液晶表示装置の極性配置を示す図である。 本発明の他の実施形態による液晶表示装置の極性配置を示す図である。 データ電圧の極性偏りが起こる液晶表示装置の極性配置を示す図である。 データ電圧の極性偏りが起こる液晶表示装置でデータラインに印加されるデータ電圧の例を示す図である。

添付した図面を参照して、本発明の実施形態について本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者が容易に実施することができるように詳しく説明する。しかし、本発明は様々な形態に実現でき、ここで説明する実施形態に限定されない。

本発明の実施形態による液晶表示装置及びその駆動方法について図面を参照して詳細に説明する。

まず、図１及び図２を参照して本発明の一実施形態による液晶表示装置及びその駆動方法について説明する。

図１は本発明の一実施形態による液晶表示装置のブロック図であり、図２は本発明の一実施形態による液晶表示装置で一副画素の等価回路図である。

図１に示されているように、液晶表示装置１は映像を表示する液晶表示パネル３００、ゲート駆動部４００、データ駆動部５００、及び信号制御部６００を含む。また、図１には液晶表示装置１の外部に位置するグラフィック処理部１０が示されている。

グラフィック処理部１０は映像信号Ｒ、Ｇ、Ｂと制御信号ＣＯＮＴを液晶表示装置１の信号制御部６００に提供する。前記制御信号ＣＯＮＴは水平同期信号Ｈｓｙｎｃ、垂直同期信号Ｖｓｙｎｃ、クロック信号ＣＬＫ、データイネーブル信号ＤＥなどを含む。映像信号Ｒ、Ｇ、Ｂと制御信号ＣＯＮＴは例えばＬＶＤＳ（ｌｏｗ ｖｏｌｔａｇｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ ｓｉｇｎａｌｉｎｇ）方式で信号制御部６００に転送されてもよい。

液晶表示パネル３００は互いに対向する下部及び上部パネル１００、２００とその間に介された液晶層３を含む。液晶表示パネル３００は複数のゲートラインＧ１−Ｇｎと複数のデータラインＤ１−Ｄｍを含む。複数のゲートラインＧ１−Ｇｎはほぼ横（行）方向に延長されており、複数のデータラインＤ１−Ｄｍは複数のゲートラインＧ１−Ｇｎと絶縁されて交差しながらほぼ縦（列）方向に延長されている。

１つのゲートライン及び１つのデータラインは１つの副画素ｓＰＸと接続されている。このような副画素はマトリックス状に配列されており、それぞれの副画素は薄膜トランジスタＱ、液晶キャパシタＣｌｃ及び維持キャパシタＣｓｔを含んでもよい。

画像（ｉｍａｇｅ）の最小単位である画素（ｐｉｘｅｌ）は独立に輝度が割り当てられる複数の副画素（ｓｕｂｐｉｘｅｌ）からなり、副画素の組み合わせによって色と輝度を表示することができる。例えば、１つの画素は光の三原色である赤色、緑色及び青色をそれぞれ表現する３つの副画素からなってもよい。１つの画素は偶数個の副画素からなってもよい。例えば、赤色、緑色、青色及び白色をそれぞれ表現する４つの副画素からなってもよい。また他の例として、１つの画素は赤色Ｒと緑色、または青色と緑色をそれぞれ表現する２つの副画素からなってもよく、このように画素を構成すことをいわゆるペンタイル（ｐｅｎｔｉｌｅ）方式という。

図２に示すように、薄膜トランジスタＱの制御端子は１つのゲートラインＧｉに接続され、薄膜トランジスタＱの入力端子は１つのデータラインＤｊに接続され、薄膜トランジスタＱの出力端子は液晶キャパシタＣｌｃの一側端子である画素電極１９１及び維持キャパシタＣｓｔの一側端子に接続されてもよい。液晶キャパシタＣｌｃの他側端子は共通電極２７０に接続され、維持キャパシタＣｓｔの他側端子は維持電圧の印加を受けてもよい。液晶表示パネル３００の類型によっては画素電極１９１と共通電極２７０が全て下部パネル１００に位置するように形成されてもよい。

信号制御部６００は外部のグラフィック処理部１０から入力映像信号Ｒ、Ｇ、Ｂ及びその制御信号ＣＯＮＴ、即ち、水平同期信号Ｈｓｙｎｃ、垂直同期信号Ｖｓｙｎｃ、クロック信号ＣＬＫ、データイネーブル信号ＤＥなどを受信する。信号制御部６００は映像信号Ｒ、Ｇ、Ｂと制御信号ＣＯＮＴを基礎にして映像信号Ｒ、Ｇ、Ｂを液晶表示パネル３００の動作条件に適するように処理した後、映像データＤＡＴ、ゲート制御信号ＣＯＮＴ１、データ制御信号ＣＯＮＴ２及びクロック信号を生成して出力する。

ゲート制御信号ＣＯＮＴ１は走査開始を指示する走査開始信号（ｓｔａｒｔ ｐｕｌｓｅ ｖｅｒｔｉｃａｌ ｓｉｇｎａｌ）ＳＴＶとゲートオン電圧（Ｖｏｎ）の生成の基準となるクロック信号（ｃｌｏｃｋ ｐｕｌｓｅ ｖｅｒｔｉｃａｌ ｓｉｇｎａｌ）ＣＰＶを含む。走査開始信号ＳＴＶの出力周期は１フレームまたはリフレッシュレート（ｒｅｆｒｅｓｈ ｒａｔｅ）と一致する。またゲート制御信号ＣＯＮＴ１はゲートオン電圧Ｖｏｎの持続時間を限定する出力イネーブル信号（ｏｕｔｐｕｔ ｅｎａｂｌｅ ｓｉｇｎａｌ）ＯＥをさらに含んでもよい。

データ制御信号ＣＯＮＴ２は一行の副画素に対する映像データＤＡＴの伝送開始を指示する水平開始信号（ｓｔａｒｔ ｐｕｌｓｅ ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ ｓｉｇｎａｌ）ＳＴＨとデータラインＤ１−Ｄｍに該当データ電圧を印加することを指示するロード信号ＴＰなどを含む。データ制御信号ＣＯＮＴ２は共通電圧Ｖｃｏｍに対するデータ電圧の極性を反転させる反転信号ＲＥＶをさらに含んでもよい。

液晶表示パネル３００の複数のゲートラインＧ１−Ｇｎはゲート駆動部４００と接続されており、信号制御部６００から印加されたゲート制御信号ＣＯＮＴ１によってゲートオン電圧Ｖｏｎが順次に印加され、ゲートオン電圧Ｖｏｎが印加されない区間にはゲートオフ電圧Ｖｏｆｆが印加される。

液晶表示パネル３００の複数のデータラインＤ１−Ｄｍはデータ駆動部５００と接続されており、データ駆動部５００は信号制御部６００からデータ制御信号ＣＯＮＴ２及び映像データＤＡＴを受信する。データ駆動部５００は階調電圧生成部（図示せず）で生成された階調電圧を用いて映像データＤＡＴをデータ電圧に変換し、これをデータラインＤ１−Ｄｍに伝送する。データ電圧は共通電圧を基準に正の極性のデータ電圧と負の極性のデータ電圧を含む（以下、簡単に“正のデータ電圧”または“負のデータ電圧”という）。正のデータ電圧と負のデータ電圧はフレーム、そして行（ｒｏｗ）及び／または列（ｃｏｌｕｍｎ）を基準に交互に印加されて反転駆動する。これにより、反転駆動はフレーム反転、列反転、行反転（またはライン反転）、点（ｄｏｔ）反転などの方式に区分され、このような反転は複合的に、そしてさらに複雑に実現されてもよい。

図３乃至図８は本発明の第１実施形態による液晶表示装置の極性配置及び反転駆動を示す図である。

図面において長い縦線は実質的に互いに平行に配列されたデータラインを示し、四角形は副画素を示す。短い横線はデータラインと副画素の接続を示す。四角形内の正（＋）または負（−）は特定時点で各副画素に印加されるデータ電圧の極性（以下、“副画素の極性”という）を示し、ａ、ｂ、ｃ及びｄは各副画素が表現する色を示す。以下の図面でもこのような規則は同一に適用される。

まず、図３及び図４に示すように、図３は前記液晶表示装置のｎ番目フレームでの極性配置を示し、図４はｎ＋１番目フレームでの極性配置を示す。各副画素が表現する色であるａ、ｂ、ｃ及びｄの色は全て異なってもよく、これらのうちの一対の色が同一であってもよく（例えば、ａとｃの色が同一）、二対の色が同一であってもよい（例えば、ａとｃの色が同一であり、ｂとｄの色が同一）。一方、ａ、ｂ、ｃ及びｄの色の４つの副画素が１つの画素をなしてもよく、ａ及びｂの色の２つ副画素またはｃ及びｄの色の２つの副画素が１つの画素をなしてもよい。以下、ａ、ｂ、ｃ及びｄの色が全て異なり、４つの副画素が１つの画素をなす場合を例にして本発明の実施形態について詳細に説明する。

それぞれのデータラインは全てその右側に位置する副画素に接続されている。実施形態によってはそれぞれのデータラインは全てその左側に位置する副画素に接続されてもよく、あるデータラインはその右側に位置する副画素に接続され、あるデータラインはその左側に位置する副画素に接続されてもよい。

データラインの観点で、ｎ番目フレームで、第１、第３、第６及び第８データラインＤ１、Ｄ３、Ｄ６、Ｄ８には正（＋）のデータ電圧が印加され、第２、第４、第５及び第７データラインＤ２、Ｄ４、Ｄ５、Ｄ７には負（−）のデータ電圧が印加される。反対に、ｎ＋１番目フレームでは第１、第３、第６及び第８データラインＤ１、Ｄ３、Ｄ６、Ｄ８には負（−）のデータ電圧が印加され、第２、第４、第５及び第７データラインＤ２、Ｄ４、Ｄ５、Ｄ７には正（＋）のデータ電圧が印加される。

前記のようにデータラインによって極性を異にするデータ電圧の印加は８つのデータラインを基準に繰り返される。即ち、左側データラインからそれぞれのデータラインに正（＋）、負（−）、正（＋）、負（−）、負（−）、正（＋）、負（−）及び正（＋）のデータ電圧が印加されることが繰り返される。したがって、第１乃至第８データラインＤ１−Ｄ８に印加される前記データ電圧の極性は第９乃至第１６データラインＤ９−Ｄ１６にも同一に適用される。第１実施形態による反転駆動のためにデータ駆動部はフレームごとに極性が反転されるデータ電圧を前述の極性に合うようにそれぞれのデータラインに印加する。

副画素の観点で、第１乃至第４列にある副画素は隣接副画素間で極性が反転され、第５乃至第８列にある副画素も隣接副画素間で極性が反転されるが、第５乃至第８列にある副画素の極性は第１乃至第４列にある副画素と極性が反対である。第１乃至第８副画素列は極性が繰り返される基本単位を構成して行方向に繰り返される。即ち、第９乃至第１６副画素列の極性は第１乃至第８副画素列の極性と順次に同一である。

全ての色の副画素に所定レベルのデータ電圧を印加する場合、ｎ番目フレームで、色ごとに正（＋）の副画素の個数と負（−）の副画素の個数が同一である。また、行方向に色ごとに正（＋）の副画素と負（−）の副画素が互いに交互に配置されている。例えば、２つの基本単位でａ色副画素は４つの副画素ごとに１つずつ位置し、その極性は左側から正（＋）、負（−）、正（＋）及び負（−）である。したがって正の極性、負の極性が均等に混ざっているので、極性間に存在可能な輝度差による表示品質の低下が発生しない。

ｎ＋１番目フレームでも、ｎ番目フレームと同様に、色ごとに正（＋）の副画素の個数と負（−）の副画素の個数が同一であり、行方向に色ごとに正（＋）の副画素と負（−）の副画素が互いに交互に配置されている。したがって、極性不調和によるフレーム間の輝度差（例えば、同一レベルのデータ電圧が印加されても極性によって輝度が異なることがある）が存在しないので、フリッカー（ｆｌｉｃｋｅｒ）が発生しない。

一方、それぞれの副画素列にある副画素は同一なデータラインに接続されている。その結果、一副画素列の副画素が互いに異なるデータラインに接続される場合、互いに異なるデータラインに接続される副画素間に発生可能な、薄膜トランジスタのゲートとソース間のキャパシタンス（Ｃｇｓ）のような特性偏差による輝度差が発生しない。

図５及び図６は１つの色のみを表示する場合のｎ番目フレームとｎ＋１番目フレームの極性配置をそれぞれ示す。例えば、ａが赤色である場合、赤色画面を表示する場合である。図面において斜線を施した副画素は該当副画素に最低階調のデータ電圧が印加される場合を示し、以下の図面でも同一に適用される。赤色ａを表現する副画素の極性がｎ番目フレームとｎ＋１番目フレームで反転されても、各フレームで正（＋）の副画素と負（−）の副画素が交互に同一な個数で配置されている。したがって、単色を表示する場合にもフレーム間に輝度差が発生しない。

図７及び図８は混色を表示する場合のｎ番目フレームとｎ＋１番目フレームの極性配置をそれぞれ示す。例えば、ａ、ｂ、ｃ及びｄがそれぞれ赤色、緑色、青色及び白色であり、青緑色（ｃｙａｎ）を表示する場合である。緑色ｂ及び青色ｃをそれぞれ表現する副画素の極性がｎ番目フレームとｎ＋１番目フレームで反転されても、各フレームで正（＋）の副画素と負（−）の副画素が交互に同一な個数で配置されている。したがって、混色を表示する場合にもフレーム間に輝度差が発生しない。

図９乃至図１１は本発明の第１実施形態による液晶表示装置でデータラインに印加されるデータ電圧の例を示す図である。

図９は全ての副画素に同一なデータ電圧、例えば、最大階調電圧を印加する場合のデータラインに印加されるデータ電圧を示す。図面において横方向への１つの目盛りは１水平期間１Ｈを示す。第１データラインＤ１に印加される電圧と第２データラインＤ２に印加される電圧は大きさが同一であり、極性は反対である。第３及び第４データラインＤ３、Ｄ４の対、第５及び第６データラインＤ５、Ｄ６の対、そして第７及び第８データラインＤ７、Ｄ８の対にもこのような関係は同一である。したがって、データラインにデータ電圧が相補的（即ち、大きさが同一であり、極性が反対である）に印加されるので、データ電圧の極性が均衡をなす。その結果、データ電圧の極性がいずれか一方に偏らないので、共通電圧Ｖｃｏｍに影響を与えない。

図１０はｂ色（例えば、緑色）の副画素にのみ最大階調電圧を印加し、残り色の副画素には最低階調電圧を印加して単色を表示する場合のデータラインに印加されるデータ電圧を示す。図１０に示されているように、第１及び第３データラインＤ１、Ｄ３に印加される電圧と第５及び第７データラインＤ５、Ｄ７に印加されるデータ電圧は大きさが同一であり、極性が反対である。第２データラインＤ２に印加される電圧は第６データラインＤ６に印加される電圧と大きさが同一であり、極性が反対であるだけでなく、いずれか一方の電圧上昇（ｒｉｓｉｎｇ）時、他の一方の電圧は下降（ｆａｌｌｉｎｇ）する。同様に、第４データラインＤ４に印加される電圧は第８データラインＤ８に印加される電圧と大きさが同一であり、極性が反対であり、いずれか一方の電圧上昇時、他の一方の電圧が下降する。したがって、データラインに電圧が相補的に印加され、また、電圧の上昇及び下降を相殺するように印加されるので、単色表示時にデータ電圧の極性がいずれか一方に偏らないので、共通電圧Ｖｃｏｍに影響を与えない。

図１１はｂ色（例えば、緑色）及びｃ色（例えば、青色）の副画素に最大階調電圧を印加し、残り色の副画素には最低階調電圧を印加して混色（例えば、青緑色）を表示する場合のデータラインに印加されるデータ電圧を示す。第１データラインＤ１と第５データラインＤ５には互いに相補的に、そして相殺的（即ち、いずれか一方の電圧上昇時、他の一方の電圧下降）に電圧が印加される。このような関係は第２及び第６データラインＤ２、Ｄ６間に、第３及び第７データラインＤ３、Ｄ７間に、そして第４及び第８データラインＤ４、Ｄ８間にも同一に示されることが分かる。したがって、データラインに電圧が相補的に印加され、また、電圧の上昇及び下降を相殺するように印加されるので、データ電圧がいずれか一方に偏らないので、混色表示時にも共通電圧Ｖｃｏｍに影響を与えない。

図１２乃至図１７は本発明の第２実施形態による液晶表示装置の極性配置及び反転駆動を示す図である。

図１２及び図１３はそれぞれ前記液晶表示装置でｎ番目フレーム及びｎ＋１番目フレームの極性配置を示す。

第２実施形態を説明することにおいて、第１実施形態と同一な技術的特徴については説明を簡略化又は省略する。前述の第１実施形態と同様に、それぞれのデータラインは全てその右側に位置する副画素に接続されている。したがって副画素間に薄膜トランジスタのＣｇｓのような特性偏差による輝度差が発生しない。実施形態によってはそれぞれのデータラインは全てその左側に位置する副画素に接続されているか、あるデータラインはその右側にのみ位置する副画素に接続されており、あるデータラインはその左側にのみ位置する副画素に接続されていてもよい。

データラインの観点で、ｎ番目フレームで、第１、第３、第６及び第８データラインＤ１、Ｄ３、Ｄ６、Ｄ８には３つの副画素ごとに正（＋）のデータ電圧と負（−）のデータ電圧が印加されることを繰り返し、第２、第４、第５及び第７データラインＤ２、Ｄ４、Ｄ５、Ｄ７には３つの副画素ごとに負（−）のデータ電圧と正（＋）のデータ電圧が印加されることを繰り返す。即ち、第１実施形態とは異なり、第２実施形態では１フレーム全体に亘って該当データラインに同一な極性のデータ電圧が印加されるのではなく、３つの副画素ごとに極性が反転されるように印加される。例えば、該当データラインの第１乃至第３ゲートラインに接続された副画素には正（＋）のデータ電圧が印加され、第４乃至第６ゲートラインに接続された副画素には負（−）のデータ電圧が印加され、このような反転駆動（いわゆる３ライン反転駆動）は該当データラインに対して繰り返される。

ｎ＋１番目フレームではｎ番目フレームと反対にデータ電圧が印加される。即ち、第１、第３、第６及び第８データラインＤ１、Ｄ３、Ｄ６、Ｄ８には３つの副画素ごとに負（−）のデータ電圧と正（＋）のデータ電圧が印加されることを繰り返し、第２、第４、第５及び第７データラインＤ２、Ｄ４、Ｄ５、Ｄ７には同様に３つの副画素ごとに正（＋）のデータ電圧と負（−）のデータ電圧が印加されることを繰り返す。

前述のようにデータラインによって、そして３つのゲートラインごとに極性を異にするデータ電圧の印加は８つのデータラインを基準に繰り返される。したがって、第１乃至第８データラインＤ１−Ｄ８に印加される前記データ電圧の極性は第９乃至第１６データラインＤ９−Ｄ１６にも同一に適用される。第２実施形態による反転駆動のために、データ駆動部はそれぞれのデータラインにフレームごとに極性が反転され、また、１フレームで３つのゲートラインごとに極性が反転されるデータ電圧を前述の極性に合うように印加してもよい。

副画素の観点で、第１乃至第４列にある副画素は隣接副画素間で極性が反転され、第５乃至第８列にある副画素も隣接副画素間で極性が反転されるが、第５乃至第８列にある副画素の極性は第１乃至第４列にある副画素と極性が反対である。また、第１乃至第８列にある副画素はそれぞれの列で３つの副画素ごとに極性が反転される。第１乃至第８副画素列は基本単位を構成して行方向に繰り返される。即ち、第９乃至第１６副画素列の極性は第１乃至第８副画素列の極性と順次に同一である。

第１実施形態と同様に、全ての色の副画素に所定レベルのデータ電圧を印加する場合、ｎ番目はもちろんｎ＋１番目フレーム（したがって、全てのフレーム）で、色ごとに正（＋）の副画素の個数と負（−）の副画素の個数が同一であり、行方向に色ごとに正（＋）の副画素と負（−）の副画素が交互に配置されている。したがって正の極性、負の極性が均等に混ざっているので、極性間に存在可能な輝度差による表示品質低下が発生せず、極性不調和によるフレーム間の輝度差も発生しない。

図１４及び図１５は１つの色のみを表示する場合のｎ番目フレームとｎ＋１番目フレームの極性配置をそれぞれ示す。例えば、ａが赤色である場合、赤色ａを表現する副画素の極性がｎ番目フレームとｎ＋１番目フレームで反転されても、各フレームで正（＋）の副画素と負（−）の副画素が交互に同一な個数で配置されている。したがって単色を表示する場合にもフレーム間に輝度差が発生しない。

図１６及び図１７は混色を表示する場合のｎ番目フレームとｎ＋１番目フレームの極性配置をそれぞれ示す。例えば、ａ、ｂ、ｃ及びｄがそれぞれ赤色、緑色、青色及び白色である場合、緑色（ｂ）及び青色（ｃ）をそれぞれ表現する副画素の極性がｎ番目フレームとｎ＋１番目フレームで反転されても、各フレームで正（＋）の副画素と負（−）の副画素が交互に同一な個数で配置されている。したがって混色を表示する場合にもフレーム間に輝度差が発生しない。

図１８乃至図２０は本発明の第２実施形態による液晶表示装置でデータラインに印加されるデータ電圧の例を示す図である。

図１８は全ての副画素に同一なデータ電圧、例えば、最大階調電圧を印加する場合のデータラインに印加されるデータ電圧を示す。第１データラインＤ１に印加される電圧と第２データラインＤ２に印加される電圧は大きさが同一であり、極性は反対であり、ある一電圧の上昇時、他の一電圧は下降する。したがって第１及び第２データラインＤ１、Ｄ２に印加される電圧は相補的であり相殺的である。同様に、第３及び第４データラインＤ３、Ｄ４、第５及び第６データラインＤ５、Ｄ６、そして第７及び第８データラインＤ７、Ｄ８にそれぞれ印加されるデータ電圧も相補的であり相殺的である。したがってデータ電圧がいずれか一方に偏らないので、共通電圧Ｖｃｏｍに影響を与えない。

図１９はａ色（例えば、赤色）の副画素にのみ最大階調電圧を印加し、残り色の副画素には最低階調電圧を印加して単色を表示する場合のデータラインに印加されるデータ電圧を示す。図１９に示されているように、第１及び第５データラインＤ１、Ｄ５、第２及び第６データラインＤ２、Ｄ６、第３及び第７データラインＤ３、Ｄ７、そして第４及び第８データラインＤ４、Ｄ８のそれぞれの対にデータ電圧が相補的で相殺的に印加される。したがって単色表示時にデータ電圧がいずれか一方に偏らず均衡をなす。

図２０はｂ色（例えば、緑色）及びｃ色（例えば、青色）の副画素に最大階調電圧を印加し、残り色の副画素には最低階調電圧を印加して混色（例えば、青緑色）を表示する場合のデータラインに印加されるデータ電圧を示す。第１及び第８データラインＤ１、Ｄ８と第４及び第５データラインＤ４、Ｄ５にはデータ電圧が相補的で相殺的に印加される。また、第２及び第７データラインＤ２、Ｄ７と第３及び第６データラインＤ３、Ｄ６にはデータ電圧が相補的で相殺的に印加される。したがって、データ電圧がいずれか一方に偏らないので、混色表示時にも共通電圧Ｖｃｏｍに影響を与えない。

図２１乃至図２６は本発明の他の実施形態による液晶表示装置の極性配置を示す図である。

図２１には本発明の第３実施形態による極性配置が示される。それぞれのデータラインはその右側と左側に位置する副画素に１つずつ交互に接続されている。あるフレーム（例えば、ｎ番目フレーム）で、第１及び第２データラインＤ１、Ｄ２には正（＋）のデータ電圧が印加され、第３及び第４データラインＤ３、Ｄ４には負（−）のデータ電圧が印加される。このようなデータ電圧の印加は４つのデータラインを基本単位にして行方向に繰り返される。したがって第５乃至第８データラインＤ５−Ｄ８には第１乃至第４データラインＤ１−Ｄ４に印加される極性のデータ電圧が印加される。

データラインがその右側及び左側に位置する副画素に交互に接続されているので、第１列の副画素には全て正（＋）の電圧が印加され、第３列の副画素には全て負（−）の電圧が印加されるが、第２列の副画素には正（＋）と負（−）の電圧が交互に印加され、第４列の副画素には負（−）と正（＋）の電圧が交互に印加される。その次のフレームではそれぞれのデータラインに現在のフレームに印加される電圧と異なる極性の電圧が印加され、それぞれの副画素も極性が反転される。

図２２には本発明の第４実施形態による極性配置が示される。それぞれのデータラインはその右側と左側に位置する副画素に１つずつ交互に接続されている。あるフレームで、第１、第３、第６及び第８データラインＤ１、Ｄ３、Ｄ６、Ｄ８には正（＋）のデータ電圧と負（−）のデータ電圧が３つの副画素ごとに交互に印加され、第２、第４、第５及び第７データラインＤ２、Ｄ４、Ｄ５、Ｄ７には負（−）のデータ電圧と正（＋）のデータ電圧が３つの副画素ごとに交互に印加される。このようなデータ電圧の印加は８つのデータラインを基本単位にして行方向に繰り返され、フレームごとに各データラインに印加されるデータ電圧の極性が反転される。

データラインがその右側及び左側に位置する副画素に交互に接続されているため、第１乃至第３列及び第５乃至第７列の副画素は３つの副画素を繰り返し単位にし、各繰り返し単位で隣接副画素間で極性が反転されるが、第４及び第８列の副画素は３つの副画素ごとに極性が反転される。

図２３には本発明の第５実施形態による極性配置が示される。それぞれのデータラインはその右側と左側に位置する副画素に１つずつ交互に接続されている。あるフレームで、第１乃至第４データラインＤ１−Ｄ４には正（＋）のデータ電圧と負（−）のデータ電圧が３つの副画素ごとに交互に印加され、第５乃至第８データラインＤ５−Ｄ８には負（−）のデータ電圧と正（＋）のデータ電圧が３つの副画素ごとに交互に印加される。このようなデータ電圧の印加は８つのデータラインを基本単位にして行方向に繰り返され、フレームごとに反転される。

データラインがその右側及び左側に位置する副画素に交互に接続されているため、第１乃至第３列及び第５乃至第７列の副画素は３つの副画素ごとに極性が反転されるが、第４列及び第８列の副画素は３つの副画素を繰り返し単位にして各繰り返し単位で隣接副画素間で極性が反転される。

第３乃至第５実施形態による極性配置で、色ごとに正（＋）の副画素の個数と負（−）の副画素の個数が同一であり、行方向に色ごとに正（＋）の副画素と負（−）の副画素が互いに交互に配置されている。また、白色、単色、または混色を表示する場合、データラインに電圧が相補的で相殺的に印加される。したがって極性不調和による輝度差や極性偏りによる共通電圧のリップルが発生しない。

図２４には本発明の第６実施形態による極性配置が示される。それぞれのデータラインはその右側と左側に位置する副画素に２つずつ交互に接続されている。あるフレームで、第１及び第２データラインＤ１、Ｄ２には正（＋）のデータ電圧が印加され、第３及び第４データラインＤ３、Ｄ４には負（−）のデータラインが印加される。このようなデータ電圧の印加は４つのデータラインを基本単位にして行方向に繰り返される。

前記のような反転駆動においてデータラインがその右側及び左側に位置する副画素に２つずつ交互に接続されているので、第１列の副画素には全て正（＋）の電圧が印加され、第３列の副画素には全て負（−）の電圧が印加されるが、第２列の副画素には２つの副画素ごとに正（＋）と負（−）の電圧が交互に印加され、第４列の副画素には２つの副画素ごとに負（−）と正（＋）の電圧が交互に印加される。その次のフレームではそれぞれのデータラインに現在のフレームに印加される電圧と異なる極性の電圧が印加され、それぞれの副画素も極性が反転される。

図２５には本発明の第７実施形態による極性配置が示される。それぞれのデータラインはその右側と左側に位置する副画素に２つずつ交互に接続されている。あるフレームで、第１乃至第３データラインＤ１−Ｄ３には正（＋）のデータ電圧と負（−）のデータ電圧が４つの副画素ごとに交互に印加され、第４乃至第６データラインＤ４−Ｄ６には負（−）のデータ電圧と正（＋）のデータ電圧が４つの副画素ごとに交互に印加される。このようなデータ電圧の印加は６つのデータラインを基本単位にして行方向に繰り返され、フレームごとに反転される。各列の副画素は４つの副画素ごとに極性が反転されるが、第３列及び第６列の副画素は他の列の副画素と異なる周期で反転される。

図２６には本発明の第８実施形態による極性配置が示される。それぞれのデータラインはその右側と左側に位置する副画素に２つずつ交互に接続されている。あるフレームで、第１乃至第３データラインＤ１−Ｄ３には正（＋）のデータ電圧が印加され、第４乃至第６データラインＤ４−Ｄ６には負（−）のデータ電圧が印加される。このようなデータ電圧の印加は６つのデータラインを基本単位にして行方向に繰り返される。その結果、第１及び第２列の副画素には正（＋）のデータ電圧が印加され、第４及び第５列の副画素には負（−）のデータ電圧が印加され、第３列の副画素には２つの副画素ごとに正（＋）のデータ電圧と負（−）のデータ電圧が交互に印加され、そして第６列の副画素には２つの副画素ごとに負（−）のデータ電圧と正（＋）のデータ電圧が交互に印加される。その次のフレームではそれぞれの副画素に異なる極性のデータ電圧が印加される。

第６乃至第８実施形態による極性配置で、同一な色を示す正（＋）の副画素と負（−）の副画素が互いに交互に配置されない行もあるが、色ごとに正（＋）の副画素の個数と負（−）の副画素の個数が同一で全体的に均衡をなす。また、白色、単色、または混色を表示する場合、データラインに電圧が相補的で相殺的に印加される。したがって、極性不調和による輝度差が実質的に発生せず、極性偏りによる共通電圧のリップルが発生しない。

図２７及び図２８はデータ電圧の極性偏りが起こる液晶表示装置の極性配置及びデータラインに印加されるデータ電圧の例を示す図である。

図２７に示すように、それぞれのデータラインはその右側に位置する副画素にのみ接続されている。あるフレームで、第１及び第４データラインには正（＋）のデータ電圧が印加され、第２及び第３データラインには負（−）のデータ電圧が印加される。このようなデータ電圧の印加は６つのデータラインを基本単位にして行方向に繰り返され、フレームごとに反転される。

このような極性配置においては極性偏りによって共通電圧でリップルが発生することがある。例えば図２８には図２７の副画素配置構造で混色を表示するためにａ及びｄ色の副画素には最低階調電圧を印加し、ｂ及びｃ色には最大階調電圧を印加することを例示する。図２８に示されているように、あるデータラインに印加される電圧も相補的でないだけでなく、ある１つのデータラインの電圧が上昇する時に残りデータラインの電圧も上昇し、ある１つのデータラインの電圧が下降する時に残りデータラインの電圧も下降する。これによってデータ電圧の極性偏りが起こり、その結果、共通電圧が極性偏りに引かれて揺れるリップル現象が起こることがある。これは画質不良を誘発することがある。本発明の実施形態による極性配置による場合、このような極性偏りによる共通電圧のリップル現象や画質不良が発生しない。

以上で本発明の好ましい実施形態について詳細に説明したが、本発明の権利範囲はこれに限定されるものではなく、次の請求範囲で定義している本発明の基本概念を用いた通常の技術者の様々な変形及び改良形態も本発明の権利範囲に属すると理解されなければならない。

１：液晶表示装置
３：液晶層
１００：下部パネル
２００：上部パネル
３００：液晶表示パネル
４００：ゲート駆動部
５００：データ駆動部
６００：信号制御部
Ｄ１−Ｄｍ：データライン
Ｇ１−Ｇｎ：ゲートライン

Claims (10)

1. 行方向に配列された複数のゲートラインと、
   列方向に配列された複数のデータラインと、
   前記ゲートライン及び前記データラインにそれぞれ接続され、行に沿って連続して配列されている８つの副画素を含む基本単位が行列方向に配列されている複数の副画素とを含み、
   前記基本単位で、行に沿って一番目の副画素から四番目の副画素までは隣接副画素に印加される電圧の極性が反対であり、五番目の副画素から八番目の副画素までも隣接副画素に印加される電圧の極性が反対であるが、前記四番目の副画素と前記五番目の副画素に印加される電圧の極性は同一であることを特徴とする液晶表示装置。
2. 前記複数の副画素に印加される電圧の極性が列方向に同一であることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
3. それぞれのデータラインは自分の左側及び右側のうちのいずれか一方に位置した副画素にのみ接続されていることを特徴とする請求項２に記載の液晶表示装置。
4. 偶数個の副画素が１つの画素をなすことを特徴とする請求項３に記載の液晶表示装置。
5. ４つの副画素が１つの画素をなすことを特徴とする請求項４に記載の液晶表示装置。
6. 特定の順序で配列された４つの色をそれぞれ表示する４つの副画素が行列方向に繰り返されることを特徴とする請求項５に記載の液晶表示装置。
7. 列方向の３つの副画素ごとに、副画素に印加される電圧の極性が反転することを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
8. それぞれのデータラインは自分の左側及び右側のうちのいずれか一方に位置した副画素にのみ接続されていることを特徴とする請求項７に記載の液晶表示装置。
9. 偶数個の副画素が１つの画素をなすことを特徴とする請求項８に記載の液晶表示装置。
10. ４つの副画素が１つの画素をなすことを特徴とする請求項９に記載の液晶表示装置。

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