KR100234402B1 - 액정 표시 장치의 구동 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

시야각 특성을 개선하기 위한 액정 표시 장치의 구동 방법이 제공되어 있다. 본 발명에 다른 구동 방법에 있어서, 인접 셀들에 인가되는 전압들이 다르다. 특히 인접 셀들의 축적 캐패시터들에 인가되는 전압을 다르게 함으로써, 인접 셀들의 투과성을 다르게 하였다. 이는 LCD 장치의 시야각의 민감도를 낮추고, 그에 의하여 시야각 특성을 개선시키게 된다. 본 발명에 따른 구동 방법이 적용되는 LCD 장치에서, 인접한 셀들이 서로 다른 그룹에 속하도록 2이상의 그룹으로 나누어지며, 같은 그룹에 속하는 축적 캐패시터들은 같은 제어 라인에 연결된다.

Description

액정 표시장치의 구동방법 및 장치{Method for driving a Liquid Crystal Display device and LCD device}
본 발명은 박막 트랜지스터 액정 표시장치의 구동방법 및 장치에 관한 것으로서, 특히 시야각 특성을 개선시키기 위한 액정 표시장치의 구동방법 및 이와 같은 구동방법을 수행할 수 있는 액정 표시장치에 관한 것이다.
박막 트랜지스터 액정 표시장치(TFT LCD: Thin Film Transistor Liquid Crystal Display)는 박막 트랜지스터를 스위칭 소자로 사용하며 액정 물질의 전기 광학적 효과를 이용한 표시 장치로서, 박막 트랜지스터 및 화소 전극으로 이루어진 화소가 다수개 형성되어 있는 박막 트랜지스터 기판, 공통 전극이 형성되어 있는 대향 기판, 그리고 그 사이에 봉입되어 있는 액정 물질로 이루어져 있다.
TFT LCD에서의 계조 표시를 위한 구동은 액정의 전기-광학적 응답 특성 곡선에 근거하여 수행되어 왔다. TFT LCD의 콘트라스트 비는 시야각의 변화에 따라 달라지며, 또한, 콘트라스트 비의 시야각 의존성은 광투과성에 따라서 달라진다. 이와 같은 시야각 의존성은 TN(twisted nematic) 형태의 LCD에서 심각하기 때문에, 결과적으로 TFT LCD를 정상적인 위치가 아닌 곳에서 바라보면 계조 오류가 발생하게 된다. 이와 같은 계조 오류는 시야각이 증가할 수록 증가하기 때문에 허용되는 시야각이 제한된다. 또한, 액정의 특성에 따른 시야각의 의존성은 수평 방향보다는 수직 방향에서 더욱 심각하다.
시야각 특성을 개선하기 위한 많은 기술들이 제안되어 있는데, 예를 들면, 광학 보상 필름을 사용하는 TN 셀, 부화소를 가지는 TN 셀 및 복수-영역 TN 셀 등이 제안되어 있다. 그러나, 광학 보상 필름을 사용하는 광학 보상 방법은 비대칭적 시각 특성과 계조 반전 특성이 그대로 남아 있기 때문에 시야각 확장의 효과가 별로 없다. 이중-영역 TN 셀과 같은 복수-영역 TN 셀은 복수의 사진 식각 공정 및 복수의 러빙 공정들을 추가적으로 필요로 하기 때문에 공정 수가 증가되고 수율이 낮아지는 문제점이 있다. 부화소들을 사용하는 TN 셀은 화소의 개구율이 낮아지고 이를 위한 공정 수가 증가되는 문제점이 있다.
도 1 및 도 3은 다양한 이중-영역 TN 셀들을 나타내고 있다. 도 1에 도시된 상보적 TN 셀 구조는 낮은 프리-틸트 각을 가지는 배향막이 상부 기판 상에 형성되어 있으며 높은 프리-틸트 각을 가지는 배향막이 하부 기판 상에 형성되어 있다. 또한, 하부 기판 상에 형성되어 있는 배향막은 영역별로 다른 방향을 가진다. 도 2를 참조하면, 폴리이미드(polyimide) 막이 하부 기판 상에 형성되어 있으며 제1 배향 방향으로 러빙된다. 그런 다음, 포토레지스트 패턴이 형성되는데, 이 패턴에 의하여 셀이 2개의 영역으로 분할된다. 그런 다음, 제1 배향 방향과 반대되는 제2 배향 방향으로 다시 한번 러빙이 수행된다. 그리하여, 포토레지스트 패턴에 의하여 덮여진 부분은 러빙이 되지 않게 되고, 나머지 부분은 러빙된다. 이어서, 포토레지스트 패턴이 제거된다.
도 3에 도시된 TN 셀 구조에 의한 영역 분할법에서는 상부 및 하부 기판 양쪽에 2개의 다른 배향막들이 순차적으로 형성되어 있다. 여기서, 제1 배향막은 낮은 프리-틸트 각을 가지며, 제2 배향막은 높은 프리-틸트 각을 가진다. 제2 배향막은 또한 사진 식각 공정에 의하여 패터닝되며 무기 성분으로 만들어질 수 있다. 그리하여, 높은 프리-틸트 각을 가지는 제2 배향막을 러빙하는 공정에서 제1 배향막이 영향을 받지 않게 된다.
이들과 같이, 복수-영역 TN 셀들은 추가적인 공정 단계들을 필요로 하며, 그에 따라 TFT LCD의 수율이 낮아지게 된다.
도 4a, 4b 및 도 5는 종래의 부화소들을 사용한 TN 셀을 나타낸 것이다. 도 4a를 참조하면, 액정 화소는 복수의 부화소들, 즉, 부화소 1, 부화소 2 및 부화소 3으로 나누어지며, 부화소들은 각각 다른 액정 캐패시턴스 CLC1, CLC2및 CLC3을 가진다. 도 4b는 도 4a의 등가 회로를 도시한 것으로, 각 화소는 2개의 서로 다른 제어 캐패시터들(CC2 및 CC3)을 포함한다. 셀의 제어 캐패시터들(CC2 및 CC3)은 3개의 액정 캐패시터들(CLC1, CLC2및 CLC3)에 선택적으로 연결되어 전압 분배기로서 작용하며 각 부화소들로 제어 전압을 공급한다.
따라서, 전압(Vp)은 TFT를 통하여 화소 전극으로 인가되고, 서로 다른 전압들이 부화소 액정 캐패시터들(CLC1, CLC2및 CLC3)에 인가된다. 즉, 각 부화소들에 인가되는 전압이 다르다.
그리하여, 부화소들에 대응되는 액정의 비틀림 각도가 달라지게 되고, 그 결과 액정 셀은 3 종류의 다른 투과성을 가지는 3개의 부화소들로 구성된다. 여기서, 액정 셀의 투과성은 3 종류의 투과성들의 평균값이 된다. 시야각 의존성은 투과성에 따라서 달라지게 되므로, 도 4a에 도시된 장치는 시야각 의존성이 낮아지게 된다.
도 5를 참조하면, 참조 부호 10은 유리 기판이고, 12는 게이트 전극이고, 14는 게이트 절연막이고, 16은 화소 전극이고, 그리고 18은 투명 절연막이며, TFT는 스위칭 트랜지스터를 나타낸다.
도 5에서, 3개의 부화소 액정 캐패시터(CLC1, CLC2및 CLC3)는 상부 기판의 공통 전극과 전극층들 16, 16' 및 16''의 결합에 의하여 형성되는 등가 캐패시턴스들을 각각 나타낸다. 즉, 화소 전극 16의 부분을 덮기 위하여, 제1 투명 절연층 18 및 제1 투명 전극 16'이 형성되고, 이어서 그 위에 제2 절연층 18' 및 제2 투명 전극 16''이 순차적으로 형성된다.
그러나, 부화소 액정 캐패시터들을 형성하려면, 투명 전극층들을 스택시키는 공정들 및 투명 전극들을 패터닝하기 위한 공정들이 추가적으로 수행되어야 한다. 따라서, 이 장치는 낮은 개구율을 가지며 추가적인 공정 단계들을 요구하기 때문에 수율이 낮아지는 문제점을 가진다.
따라서, 본 발명의 목적은 추가적인 공정 단계를 요구하지 않으면서 시야각 특성을 개선시킬 수 있는 액정 표시장치의 구동방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 시야각 특성이 개선되는 액정 표시장치를 제공하는 것이다.
도 1 내지 도 3은 종래 기술에 따른 다양한 복수-영역 액정 셀들을 나타낸 것이다.
도 4a, 4b 및 5는 부화소들을 가지는 액정 셀 구조, 그의 등가 회로 및 그의 단면 구조를 나타낸 것이다.
도 6은 축적 캐패시터를 가지는 액정 셀을 보여주는 단면도이다.
도 7 내지 도 12는 서로 다른 축적 캐패시터를 가지는 셀들로 구성되는 액정 표시 장치의 다양한 실시예들을 나타낸 개략도이다.
도 13은 종래 기술의 일예에 따른 액정 표시 장치의 구동 방법에서의 신호들의 파형들을 도시한 것이다.
도 14a 및 도 14b는 본 발명의 제1 및 제2 실시예에 따른 액정 표시장치의 회로도이다.
도 14c 내지 14f는 도 14a 및 도 14b에 도시된 본 발명의 액정 표시 장치의 구동 방법을 설명하기 위한 타이밍도이다.
도 15a는 본 발명의 제3 실시예에 따른 액정 표시장치의 회로도이다.
도 15b 및 도 15c는 도 15a에 도시된 본 발명의 액정 표시 장치의 구동 방법을 설명하기 위한 타이밍도이다.
도 16a는 본 발명의 제4 실시예에 따른 액정 표시장치의 회로도이다.
도 16b 및 도 16c는 도 16a에 도시된 본 발명의 액정 표시 장치의 구동 방법을 설명하기 위한 타이밍도이다.
도 17a는 본 발명의 제5 실시예에 따른 액정 표시장치의 회로도이다.
도 17b 및 도 17c는 도 17a에 도시된 본 발명의 액정 표시 장치의 구동 방법을 설명하기 위한 타이밍도이다.
도 18 및 도 19는 TFT의 온/오프에 따른 액정 셀의 등가 회로를 각각 나타낸 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 제1 및 제2 액정 셀을 제1 및 제2 행(row)에 갖는 액정 표시장치의 구동방법에 있어서, 제1 선택기간에, 제1 데이터라인으로부터 상기 제1 액정셀의 화소전극으로 제1 데이터를 로딩하고, 제1 비선택기간에 상기 제1 액정셀의 축적 캐패시터의 축적전극을 제1 신호로 구동하여, 로딩된 상기 제1 데이터가 제1 액정 셀의 액정 캐패시터 양단에 제1 전압으로 나타나도록 하는 단계; 및 제2 선택기간동안 제1 데이터라인으로부터 상기 제2 액정셀의 화소전극으로 제1 데이터를 로딩하고, 제2 비선택기간동안 상기 제2 액정셀의 축적 캐패시터의 축적전극을 제2 신호로 구동하여, 로딩된 상기 제1 데이터가 제2 액정셀에 있는 액정 캐패시터 양단에 상기 제1 전압과 다른 크기의 제2 전압으로 나타나도록 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치의 구동방법을 제공한다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 또한, 제1 및 제2 액정 셀을 제1 및 제2 행(row)에 갖는 액정 표시장치의 구동방법에 있어서, 제1 선택기간에, 제1 데이터라인으로부터 상기 제1 액정셀의 화소전극으로 제1 데이터를 로딩하고, 제1 비선택기간에 상기 제1 액정셀의 제1 축적 캐패시터의 축적전극을 제1 신호로 구동하여, 로딩된 화소전극상의 상기 제1 데이터가 제1 선택기간에 이은 제1의 복수의 비선택기간동안, 제1 평균전압을 갖는 제1 파형으로 나타나도록 하는 단계; 및 제2 선택기간동안 제1 데이터라인으로부터 상기 제2 액정셀의 화소전극으로 제1 데이터를 로딩하고, 제1 비선택기간에 상기 제1 액정셀의 제2 축적 캐패시터의 축적전극을 제2 신호로 구동하여, 로딩된 제2 화소전극상의 상기 제1 데이터가 제2 선택기간에 이은 제2의 복수의 비선택기간동안, 상기 제1 평균전압과 다른 크기의 제2 평균전압을 갖는 제2 파형으로 나타나도록 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치의 구동방법을 제공한다.
상기 다른 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의하여 제공되는 액정 표시장치는, 상호 평행하게 배열되어 있는 다수의 게이트라인들, 게이트라인들의 배열 방향과 수직 방향으로 배열되어 있는 다수의 데이타라인들 및 각각 하나의 게이트라인과 하나의 데이타라인에 결합되어 있으며 매트릭스로 배열되어 있는 다수의 액정 셀들을 포함하는 액정 표시장치에 있어서, 별도로 구동될 수 있는 복수의 제어라인들을 구비하고, 상기 액정 셀들은 각각 게이트가 게이트라인에 결합되어 있고 드레인이 데이타라인에 결합되어 있는 박막 트랜지스터; 한끝이 상기 박막 트랜지스터의 소오스에 결합되어 있고 다른 끝이 공통전극에 결합되어 있는 액정 캐패시터; 및 한끝이 상기 박막 트랜지스터의 소오스에 결합되어 있는 축적 캐패시터를 포함하여 구성되며, 상기 액정 셀들은 상호 인접된 것들이 같은 그룹에 속하지 않도록 복수의 그룹으로 분할되어, 같은 그룹에 속하는 액정 셀들에 포함되어 있는 축적 캐패시터들의 다른 끝은 동일한 제어라인에 결합되어 있는 것을 특징으로 한다.
이어서, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.
도 6은 축적 캐패시터를 가지는 액정 셀의 단면도이다. 도 6에서, 도면 참조부호 10은 유리 기판이고, 12는 게이트전극이고, 14는 게이트절연막이고, 16은 화소전극이고, 그리고 20은 축적전극이며, TFT는 스위칭 트랜지스터를 나타낸다.
축적전극(20)은 통상 게이트라인이 형성될 때 같이 형성되고, 화소전극(16)과 축적전극(20)에 의해 축적 캐패시터가 형성된다. 축적 캐패시터의 용량은 화소전극(16)과 축적전극(20)이 겹쳐지는 부분의 면적에 의해 결정된다.
시야각 특성을 개선하기 위하여, 인접한 2개의 셀들의 축적 캐패시턴스는 서로 다르게 할 수 있다. 즉, 화소전극(16)이 축적전극(20)과 겹치는 부분 A의 면적을 셀마다 다르게 함으로써, 추가의 공정을 필요로 하지 않고 시야각을 개선할 수 있다.
도 7을 참조하면, 축적 캐패시터 CS및 액정 캐패시터 CLC를 가지는 다수의 액정 셀들이 매트릭스 형태로 배열되어 있으며, 각 셀의 축적 캐패시터 CS의 정전 캐패시턴스(즉, 축적 캐패시턴스)는 2개(CS1또는 CS2)중 어느 한 값을 가진다.
각 액정 셀에 제공되는 박막 트랜지스터(TFT)의 게이트 전극은 대응되는 게이트 라인(Gi-2, Gi-1, Gi, Gi+1)에 연결되어 있고, TFT의 드레인 전극은 대응되는 데이타 라인(Di-2, Di-1, Di, Di+1)에 연결되어 있으며, TFT의 소오스 전극은 액정 캐패시터(CLC)의 한쪽 및 축적 캐패시터(CS1또는 CS2)의 한쪽을 구성하는 화소전극에 연결되어 있다.
액정 캐패시터(CLC)의 다른 쪽의 전극 및 축적 캐패시터들(CS1, CS2) 의 다른 쪽은 전기적으로 공통 결합되어 있으며 공통 전압(Vcom)이 인가된다.
도 7에서, 수직 방향 및 수평 방향으로 인접한 2개의 셀들은 서로 다른 축적 캐패시터들을 가지고, 하나의 액정 셀은 하나의 게이트 라인 및 하나의 데이타 라인에 결합되어 있다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 수평 방향으로만 인접되어 있거나(도 8 참조) 또는 수직 방향으로만 인접되어 있는(도 9 참조) 2개의 액정 셀들은 서로 다른 축적 캐패시터들을 가진다.
도 8 및 도 9에서, 하나의 액정 셀은 도 6에서와 마찬가지로 하나의 게이트 라인 및 하나의 데이타 라인에 연결되어 있다.
도 8에서, 서로 다른 축적 캐패시터를 가지는 액정 셀들은 서로 다른 데이타 라인들에 의하여 구동된다. 한편, 도 9에서, 서로 다른 축적 캐패시터를 가지는 액정 셀들은 서로 다른 게이트 라인들에 의하여 구동된다.
도 10을 참조하면, 각 액정 셀의 축적 캐패시턴스는 4가지 값 중 하나를 가지며, 4개의 인접한 액정 셀들의 축적 캐패시턴스들은 서로 다르다. 도 10에서, 하나의 액정 셀은 도 6에서와 같이 하나의 게이트 라인 및 하나의 데이타 라인에 연결되어 있다.
도 11에서, 액정 셀들은 각각 2개의 축적 캐패시턴스중 어느 하나를 가지며, 서로 다른 축적 캐패시턴스를 가지는 액정 셀들은 수직 및 수평 방향으로 교대로 배열되어 있다.
그러나, 도 6에서와는 달리, 서로 다른 축적 캐패시턴스를 가지며 수직 방향으로 인접되어 있는 2개의 액정 셀들에서 TFT의 게이트들은 하나의 게이트 라인에 공통 접속되어 있고, TFT들의 드레인들은 하나의 데이타 라인에 공통 결합되어 있다. 그리하여, 수직 방향으로 인접되어 있으며 서로 다른 축적 캐패시턴스를 가지는 2개의 액정 셀들은 동일한 데이타 라인에 의하여 구동된다. 즉, 서로 다른 축적 캐패시턴스를 가지는 2개의 액정 셀들이 하나의 화소 이미지를 형성한다. 축적 캐패시턴스의 차이는 액정에 인가되는 유효 전압의 차이를 발생시키고, 그에 의하여 투과성이 달라지게 된다. 따라서, 시야각의 범위는 투과성에 따라서 달라지기 때문에 이와 같은 장치에서 시야각에 대한 의존성은 감소하게 된다.
도 12에서, 각 액정 셀의 축적 캐패시턴스는 도 10에서와 같이 4개중 하나의 값을 가지며, 4개의 인접한 액정 셀들의 축적 캐패시턴스들은 서로 다르다. 그러나, 도 10에서와는 달리, 서로 다른 축적 캐패시턴스를 가지고 있으며 인접되어 있는 4개의 액정 셀들은 하나의 게이트 라인 하나의 데이타 라인에 공통으로 결합되어 있다. 따라서, 동일한 데이타 전압이 서로 다른 축적 캐패시턴스를 가지는 4개의 액정 셀들로 인가되고, 그에 따라 시야각의 특성이 개선된다.
도 7 내지 도 12를 참조하면, 각 게이트 라인들은 라인별로 순차적으로 구동되며, 액정 셀들을 구동하기 위한 데이타 전압이 데이타 라인으로 인가된다.
예를 들어, 동일한 데이타 전압이 모든 액정 셀들에 인가된다고 가정하면, 임의의 화소의 축적 캐패시터(CS1) 및 액정 캐패시터(CLC)는 그들의 캐패시턴스들에 따라 각각 충전된다. 또한, 인접된 액정 셀의 축적 캐패시터(CS2) 및 액정 캐패시터(CLC)는 그들의 캐패시턴스들에 따라 각각 충전된다. 따라서, 2개의 액정 셀들의 축적 캐패시터들에 의하여 축적된 전하량이 다르게 되고, 또한 TFT가 턴-오프되는 경우에 축적 캐패시터의 방전율 및 화소 전극의 전압 강하율이 달라지게 된다.
결과적으로, 2개의 액정 셀들에서 액정으로 인가되는 유효 전압이 다르게 되고, 또한 액정의 비틀림 정도가 다르게 되어, 광 투과성이 달라지게 된다. 따라서, 시야각에 대한 의존성은 이와 같은 장치에 감소하게 된다. 즉, 시야각 특성이 개선되는 것이다.
도 13은 종래의 액정 표시 장치의 구동 방법의 일 예를 나타낸 것이다.
도 13에서, 윗부분에 가는 실선은 공통 전압(Vcom)을 나타내며, 중간 부분에 굵은 실선은 화소 전극 전압(Vp)을 나타내며 아랫 부분에 가는 실선은 게이트 전압(Vg)을 나타낸다.
게이트 라인(Gi)을 구동하기 위한 신호는 도 13에 도시한 바와 같이, 턴-온 전압(Von)이 선택 기간에 인가되며, 비 선택 기간에는 AC 전압(5V 스윙)이 인가된다. 또한, AC 전압(5V 스윙)인 공통 전압이 공통 전극으로 인가된다. 도 13에는 축적 캐패시터의 다른 끝으로 인가되는 전압의 파형이 도시되지 않았는데, 일반적으로 공통 전압(Vcom)과 같이 스윙되는 전압이 인가되거나, 전단 게이트 전압(upper gate voltage)이 인가된다. 이와 같은 구동 방법은 축적 캐패시터를 획일적으로 구동하기 때문에 시야각 특성을 전혀 개선시킬 수 없는 단점이 있다. 또한, 도 7 내지 도 12에 도시된 액정 표시 장치에 이와 같은 종래의 구동 방법을 적용하는 경우에는 시야각 개선 효과가 미미해지며 공정 조건에 따른 편차를 보상하는 것이 용이하지 않다. 따라서, 시야각 특성을 개선하기 위한 보다 효과적인 구동 방법이 필요하다.
본 발명에 따른 액정 표시장치의 구동방법을 설명하기에 앞서, TFT, 축적 캐패시터 및 액정 캐패시터로 구성되는 액정 셀에서의 액정 캐패시터로 인가되는 전압을 살펴보기로 한다.
게이트로 턴-온(turn-on) 전압이 인가되면, 대응되는 TFT들이 턴-온된다. 그리하여, TFT에 의한 전압 강하를 고려하지 않으면, 공통전압(Vcom)과 데이터 라인으로 인가되는 전압(Vdata)의 차가 액정 캐패시터(CLC) 및 관련된 축적 캐패시터로 인가되고, 그에 의하여 그들의 캐패시턴스에 따른 전하가 축적된다. 이를 보다 구체적으로 살펴보기로 한다.
도 18은 TFT가 턴-온(turn-on)된 경우의 액정 셀의 등가회로를 나타낸 것이다.
TFT가 턴-온되면 데이타 전압(Vdata)이 액정 캐패시터(CLC)의 한 끝에 인가되고, 다른 끝으로는 공통 전압(Vcom)이 인가된다. 즉, 화소전극 전압(Vp)은 데이타 전압과 같게 되어 액정 캐패시터(CLC)에는 (Vdata-Vcom)의 전압이 인가된다. 이 때, 축적 캐패시터에는 CS×(Vdata-Vs)의 전하량(Q2)이 축적되고, 액정 캐패시터에는 CLC×(Vdata-Vcom)의 전하량(Q1)이 축적된다. 따라서, 화소전극에 축적되는 전하량은 다음 수학식 1과 같이 나타낼 수 있다.
Figure pat00001
상기 수학식 1에서 Q는 화소전극에 축적되는 총 전하량을 나타내고, Q1 및 Q2는 각각 액정 캐패시터에 의하여 축적된 전하량 및 축적 캐패시터에 의하여 축적된 전하량을 나타내며, Vdata는 데이터 라인을 통하여 인가되는 전압을 나타내고, Vs는 축적 캐패시터의 다른 끝으로 인가되는 전압을 나타내며, Vcom은 공통전극으로 인가되는 전압을 나타낸다. 위 식에서 알 수 있는 바와 같이, 화소전극에 축적되는 전하량(Q)은 축적 캐패시터의 다른 끝으로 인가되는 전압(Vs)에 의해서도 달라짐을 알 수 있다.
도 19는 TFT가 오프된 경우의 액정 셀의 등가 회로를 나타낸 것이다. 도 19를 참조하면, TFT가 오프되면 화소전극과 데이타 라인은 전기적으로 접속이 끊어지게(disconnect)된다. 축적 캐패시터의 다른 끝으로는 전압 Vs가 인가되고, 액정 캐패시터의 다른 끝으로는 공통전압(Vcom)이 인가되며, 화소전극에는 전하량(Q)이 저장되어 있다. 따라서, TFT가 턴-오프인 기간(즉, 비선택 기간)에 화소전극 전압(Vp)은 다음 수학식 2와 같이 나타낼 수 있다.
Figure pat00002
따라서, TFT가 턴-오프인 기간에, 액정 캐패시터로 인가되는 전압(VLC)은 다음 수학식 3으로 나타낼 수 있다.
Figure pat00003
상기 수학식 3에서 알 수 있는 바와 같이, TFT가 턴-오프 기간에 액정 캐패시터로 인가되는 전압은 턴-온 기간(즉, 선택기간)에 축적된 전하량(Q)에 의해서도 달라지고, 턴-오프 기간에 축적 캐패시터의 다른 끝으로 인가되는 제어 전압(Vs)에 의해서도 달라진다.
도 14a 및 도 14b는 본 발명의 제1 및 제2 실시예에 따른 액정 표시장치의 회로도이고, 도 14c 내지 14f는 도 14a 및 도 14b에 도시된 본 발명의 액정 표시 장치의 구동 방법을 설명하기 위한 타이밍도이다.
도 14a를 참조하면, 다수의 액정 셀들이 매트릭스로 배열되어 있으며, 각 액정 셀들은 하나의 축적 캐패시터(CS) 및 하나의 액정 캐패시터(CLC)를 포함하고 있다. 여기서, 축적 캐패시터들의 캐패시턴스들은 실질적으로 동일하며, 액정 캐패시터들의 캐패시턴스들도 실질적으로 동일하다.
각 액정 셀에 제공되는 박막 트랜지스터(TFT)에서, 게이트는 행(row) 방향으로 배열되어 있는 게이트라인에 결합되어 있고, 드레인은 열(column) 방향으로 배열되어 있는 데이타라인에 결합되어 있으며, 소오스는 대응되는 화소전극에 결합되어 있다. 화소전극은 액정 캐패시터(CLC)의 한쪽 및 축적 캐패시터(CS)의 한쪽을 구성하고 있다. 액정 캐패시터들(CLC)의 다른 쪽은 공통적으로 Vcom에 접속되어 있다.
한편, 축적 캐패시터(CS)의 다른 쪽은 인접된 게이트 라인, 특히 전단(前段)의 게이트라인에 결합되어 있다.
도 14b를 참조하면, 하나의 액정 셀은 하나의 TFT, 하나의 축적 캐패시터(CS) 및 하나의 액정 캐패시터(CLC)로 이루어져 있다. 행(row) 방향으로 인접되어 있는 2개의 셀들의 TFT들은 서로 다른 게이트라인들에 결합되어 있으며, 그들의 축적 캐패시터들은 서로 다른 게이트라인에 결합되어 있다.
도 14c는 도 14a에서 액정 셀(301)로 인가되는 신호들의 파형들을 나타낸 것이고, 도 14d는 도 14a에서 액정 셀(302)로 인가되는 신호들의 파형들을 나타낸 것이다.
도 14c를 참조하면, 상부 게이트 전압(Vg(i-1))은 액정 셀(301)의 축적 캐패시터에 인가되고, 게이트 전압(Vg(i))은 액정 셀(301)의 TFT의 게이트로 인가된다.
액정 셀(301)의 제어전압(Vs)인 게이트 전압(Vg(i-1))은 게이트 라인(Gi-1)의 선택기간 동안에는 턴-온 전압(Von)이고, 게이트라인(Gi-1)의 비선택기간 중 첫 번째 수평 기간("a1")에는 5.2V와 같이 깊은 스윙을 한다. 이어서, 비선택기간의 나머지 기간 동안 게이트전압(Vg(i-1))은 5V 스윙과 같은 정상 스윙을 한다.
액정 셀(301)의 게이트전압(Vg(i))은 게이트라인(Gi)의 선택기간("a1") 동안에는 턴-온 전압(Von)이고, 게이트라인(Gi)의 비선택기간 중 첫 번째 수평 기간에는 4.8V와 같이 얕은 스윙을 한다. 이어서, 비선택기간의 나머지 기간 동안 게이트전압(Vg(i))은 5V 스윙과 같은 정상 스윙을 한다. 여기서, 순차구동(non-interlace scanning) 방식에서 게이트라인(Gi-1)의 비선택기간의 첫번째 수평 기간은 게이트라인(Gi)의 선택기간이 된다. 게이트 전압들에 있어서, 턴-온 전압은 통상 20V 이상의 전압이 인가되고, 턴-오프 기간에 정상 스윙 전압의 전압 레벨들은 각각 -3V 및 -8V이다.
공통전압(Vcom)은 0V 및 5V 전압 레벨이 매 수평기간마다 교대로 인가되는 5V 스윙 전압이다.
게이트라인(Gi)에 대한 데이타 전압은 "a1" 기간에 인가된다. 데이타전압(Vdata)은 통상 0V 내지 5V의 값을 가지는 것으로, 데이타전압(Vdata)과 공통전압(Vcom)의 차의 절대값이 표시되어야 할 데이타에 비례한다. 즉, 공통전압(Vcom)이 0V인 경우에는, 데이타전압(Vdata)은 표시되어야 할 데이타에 따라 증가하고, 공통전압(Vcom)이 5V인 경우에는 표시되어야 할 데이타에 따라 감소한다.
선택기간("a1")에 액정 셀(301)로 인가된 데이타전압(Vdata)이 3V이고 공통전압(Vcom)이 0V인 경우에, 액정 셀(301)의 화소전극 전압(Vp1)은 다음과 같다.
선택기간("a1") 동안 화소전극 전압(Vp1)은 데이타전압(Vdata)과 같다. 그리하여, 액정 캐패시터에는 (Vp1-Vcom=3-0=3V)의 전압이 인가된다. CS=0.5pF, CLC=0.5pF 이라고 하면, 선택기간 동안 액정 셀(301)의 화소전극에 축적되는 전하량(Q)은 다음 수학식 4와 같다.
Figure pat00004
따라서, 비선택기간 중 첫번째 수평기간 동안의 화소전극 전압(Vp1)은 다음 수학식 5과 같이 나타내어진다.
Figure pat00005
따라서, 비선택기간 중 첫번째 수평기간에 액정 셀(301)의 액정 캐패시터의 인가되는 전압은 다음 수학식 6과 같다.
Figure pat00006
상기 수학식 6과 같은 액정 캐패시터에 인가되는 전압은 비선택기간 동안 동일하게 유지된다.
도 14e는 액정 셀(301)에서의 액정 캐패시터의 양단에 나타나는 전압(VLC)을 도식적으로 보여주기 위하여, 화소전극 전압(Vp1)의 신호파형과 및 공통전압(Vcom)의 신호파형을 함께 나타낸 것이다.
여기서, Vp1은 축적 캐패시터를 통해 게이트라인(Gi-1)에 결합되어 있는 화소전극의 전압을 나타낸다. 제어전압(Vs)으로서 게이트전압들이 깊게 스윙하는 기간은 해당 게이트라인의 비선택기간의 첫번째 수평기간에 수행되는 대신에, 예를 들어 해당 게이트라인의 비선택기간의 제2, 제3... 수평 기간들중 어느 한 기간에 수행되도록 할 수 있다.
도 14d는 도 14a에서 액정 셀(301)에 인접되어 있는 액정 셀(302)로 인가되는 신호들의 파형들을 도시한 것이다. 이를 참조하면, 제어전압(Vs)으로서 인가되는 상부 게이트전압(Vg(i))은 액정 셀(302)의 축적 캐패시터의 다른 끝으로 인가되며, 게이트전압(Vg(i+1))은 액정 셀(302)의 TFT의 게이트로 인가된다.
액정 셀(302)의 제어전압(Vs)인 상부 게이트 전압(Vg(i))은, 도 14c에서 설명한 바와 같이, 게이트라인(Gi)의 선택기간 동안에는 턴-온 전압(Von)이고, 게이트라인(Gi)의 비선택기간 중 첫 번째 수평기간("a2")에는 4.8V와 같이 얕은 스윙을 한다. 이어서, 비선택기간의 나머지 기간 동안 게이트전압(Vg(i))은 5V 스윙과 같은 정상 스윙을 한다.
액정 셀(302)의 게이트전압(Vg(i+1))은 게이트라인(Gi+1)의 선택기간("a2") 동안에는 턴-온 전압(Von)이고, 게이트라인(Gi+1)의 비선택 기간중 첫 번째 수평기간에는 5.2V와 같이 깊은 스윙을 한다. 이어서, 비선택기간의 나머지 기간 동안 게이트전압(Vg(i+1))은 5V 스윙과 같은 정상 스윙을 한다.
게이트 전압, 공통 전압의 통상적인 값은 도 14c에서와 같다.
게이트라인(Gi+1)에 대한 데이타전압은 선택기간("a2")에 인가된다. 선택 기간("a2")에 액정 셀(302)로 인가된 데이타전압(Vdata)이 2V이고 공통전압(Vcom)이 5V인 경우에, 액정 셀(302)의 화소전극 전압(Vp2)은 다음과 같다.
선택기간 동안 화소전극 전압(Vp2)은 데이타전압(Vdata)과 같고, 그리하여 액정 캐패시터에는 (Vcom-Vp1=5-2=3V)의 전압이 인가된다. CS=0.5pF, CLC=0.5pF 이라고 하면, 턴-온 기간동안 액정 셀(302)의 화소 전극에 축적되는 전하량(Q)은 다음 수학식 7과 같다.
Figure pat00007
따라서, 비선택기간 중 첫번째 수평 기간에서 화소전극 전압(Vp2)은 다음 수학식 8과 같이 나타내어진다.
Figure pat00008
따라서, 비선택기간 중 첫번째 수평기간에 액정 셀(302)의 액정 캐패시터의 인가되는 전압은 다음 수학식 9와 같다.
Figure pat00009
상기 식과 같은 액정 캐패시터에 인가되는 전압은 비선택기간 동안 동일하게 유지된다.
도 14f는 액정 셀(302)에서의 액정 캐패시터의 양단에 나타나는 전압(VLC)을 도식적으로 보여주기 위하여, 화소전극 전압(Vp2)의 신호파형과 및 공통전압(Vcom)의 신호파형을 함께 나타낸 것이다.
도 14e 및 도 14f에서 알 수 있는 바와 같이, 인접되어 있는 두개의 액정 셀들(301, 302)에 있어서, 선택기간에 데이타전압(Vdata)과 공통전압(Vcom)의 차가 동일함에도 불구하고, 비선택기간에 액정전압(VLC)의 실효치가 각각 3.1V 및 2.9V가 되어 0.2V의 차이가 발생한다.
즉, 액정 셀(301)의 액정전압(VLC)의 절대값은 비선택기간동안 3.1V로 유지되고, 액정 셀(302)의 액정전압(VLC)의 절대값은 비선택기간동안 2.9V로 유지된다. 선택기간 동안 인가된 제어전압(Vs)의 차이 때문에, 비선택기간 동안 액정 캐패시터 양단의 실효전압들이 다르게 된다. 인접하는 액정 셀에 있어서 액정 캐패시터 양단에 인가되는 실효전압이 다르게 됨으로써, 액정의 비틀림 정도가 다르게 되고, 따라서 액정을 통한 빛의 투과정도가 달라지게 된다.
요약하여 말하면, 도 14a 내지 도 14f를 통하여 설명한 액정 표시장치의 구동방법은, 인접된 액정 셀들에 있어서, 해당 액정 셀들의 선택기간에 축적 캐패시터의 다른 끝으로 인가되는 제어전압(Vs)을 서로 다르게 한 것이다. 즉, 인접한 두개의 액정 셀중 어느 하나의 액정 셀에 대한 제어전압(Vs)은 5.2V와 같은 깊은 스윙을 하도록 하고, 다른 하나의 액정 셀에 대한 제어전압(Vs)은 4.8V와 같은 얕은 스윙을 하도록 한 것이다. 이와 같은 제어전압(Vs)은 도 14a에 도시된 바와 같은 액정 표시장치에서는 상부 게이트 라인을 통하여 인가되며, 도 14b에 도시된 바와 같은 액정 표시 장치에서는 상부(upper) 및 하부(lower) 게이트 라인을 통하여 인가된다.
결과적으로, 도 14a 및 도 14b에 도시되어 있는 액정 표시 장치를 도 14c 내지 도 14f에 도시되어 있는 구동 방법으로 구동하게 되면 시야각 특성이 개선된다.
도 15a는 본 발명의 제3 실시예에 따른 액정 표시장치의 회로도이고, 도 15b 및 도 15c는 도 15a에 도시된 본 발명의 액정 표시 장치의 구동 방법을 설명하기 위한 타이밍도이다.
도 15a를 참조하면, 인접된 액정 셀들은 2개의 축적 캐패시턴스 중 어느 하나의 값을 가지며, 서로 다른 축적 캐패시턴스 값을 가지는 액정 셀들이 수직 및 수평 방향으로 교대로 배열되어 있다. 서로 다른 축적 캐패시턴스를 가지며 수평 방향으로 인접되어 있는 2개의 액정 셀들은 서로 다른 데이타라인들에 의하여 구동되고, 서로 다른 축적 캐패시턴스를 가지며 수직 방향으로 인접되어 있는 2개의 액정 셀들은 서로 다른 게이트라인들에 의하여 구동된다.
도 15b는 축적 캐패시터(CS1)를 가지는 액정 셀(401)에 인가되는 신호들을 나타낸 것이고, 도 15c는 축적 캐패시터(CS2)를 가지는 액정 셀(402)에 인가되는 신호들을 나타낸 것이다.
도 15b를 참조하면, 게이트 전압(Vg(i-2))은 액정 셀(401)의 제어전압(Vs)으로서 축적 캐패시터의 다른 끝으로 인가되며, 액정 셀(401)의 상부 게이트라인(Gi-2)의 선택기간에는 턴-온 전압(Von)이 되고, 상부 게이트라인(Gi-2)의 비선택기간 중 첫 번째 수평기간("b1") 동안 6V 스윙과 같이 깊게 스윙하고, 이어서 나머지 비선택기간 동안 5V 스윙과 같이 정상적으로 스윙한다. 여기서, 액정 셀(401)의 제어전압(Vs)으로서 인가되는 게이트전압(Vg(i-2))의 깊은 스윙은, 상부 게이트라인(Gi-2)의 비선택기간의 첫 번째 수평기간 대신에 비선택기간 중 적어도 하나 이상의 수평기간 동안 수행되도록 할 수 있다. 예를 들면, 비선택기간 중 제2, 제3, 수평 기간들중 어느 하나의 기간동안 게이트전압이 깊게 스윙되도록 선택될 수 있다.
여기서, 기간 "b1"은 액정 셀(401)의 선택기간으로서, 액정 셀(401)의 제어전압(Vs)인 게이트전압(Vg(i-2))이 깊게 스윙하는 기간은 액정 셀(401)의 선택기간이 되며, 액정 셀(401)에 표시되어야 할 데이타에 대한 데이타전압(Vdata)은 이 기간("b1")동안 인가된다.
도 15c를 참조하면, 게이트전압(Vg(i-1))은 액정 셀(402)의 제어전압(Vs)으로서 축적 캐패시터의 다른 끝으로 인가되며, 액정 셀(402)의 상부 게이트라인(Gi-1)의 선택기간에는 턴-온 전압(Von)이 되고, 상부 게이트라인(Gi-1)의 비선택기간 중 첫 번째 수평기간("b2") 동안 6V 스윙과 같이 깊게 스윙하고, 이어서 나머지 비선택기간 동안 5V 스윙과 같이 정상적으로 스윙한다. 여기서, 액정 셀(402)의 제어전압(Vs)으로서 인가되는 게이트전압(Vg(i-2))이 깊게 스윙하는 기간은, 상부 게이트라인(Gi-2)의 비선택기간의 첫 번째 수평기간 대신에 비선택기간 중 적어도 하나 이상의 수평기간 동안 수행되도록 할 수 있다. 기간 "b2"는 액정 셀(402)의 선택기간으로서, 액정 셀(402)의 제어전압(Vs)인 게이트전압(Vg(i-2))이 깊게 스윙하는 기간은 액정 셀(402)의 선택기간이 되며, 액정 셀(402)에 표시되어야 할 데이타에 대한 데이타전압(Vdata)은 이 기간("b2") 동안 인가된다.
도 15a에 도시된 바와 같이, 2개의 인접된 액정 셀들이 서로 다른 축적 캐패시터를 가지므로, 해당 액정 셀의 비선택기간에는 축적 캐패시터(CS1)에 관련된 화소전극 전압(Vp1)은 축적 캐패시터(CS2)에 관련된 화소전극 전압(Vp2)과 달라지게 된다.
CS1=0.4pF이고, CLC=0.5pF이고, CS2=0.6pF이며, 해당 셀들의 선택기간중 절대값이 2.5V인 액정전압(VLC)이 각각 인가되었다면, 비선택기간에 축적 캐패시터들(CS1, CS2)을 포함하는 액정 셀들(즉 액정 캐패시터들)에서의 액정전압(VLC)의 유효 전압들의 절대치들은, 다음 수학식 10 내지 수학식 13에 나타낸 바와 같이, 각각 2.95V 및 3.05V가 되어, 2개의 셀들 사이에는 0.1V의 전압 차가 발생된다.
Figure pat00010
Figure pat00011
Figure pat00012
Figure pat00013
이상에서 설명한 바와 같이, 인접된 액정 셀들에 인가되는 액정 전압들의 실효 전압들의 절대치들은 서로 다르고, 이에 따라 액정 전압의 실효 전압의 절대치들의 차이만큼 액정이 비틀리는 정도가 달라지므로, 빛의 투과율 역시 달라진다.
따라서, 도 15b 및 도 15c에 도시된 구동 방법을 도 15a와 같은 장치에 적용하면, 시야각에 대하여 보다 덜 민감하게 되는 효과를 얻을 수 있다.
도 16a는 본 발명의 제4 실시예에 따른 액정 표시장치의 회로도이고, 도 16b 및 도 16c는 도 16a에 도시된 본 발명의 액정 표시 장치의 구동 방법을 설명하기 위한 타이밍도이다.
도 16a를 참조하면, 다수의 액정 셀들이 매트릭스로 배열되어 있다. 수직 방향으로 2개의 인접한 액정들은 서로 다른 축적 캐패시터들(CS1, CS2)을 가지며, 수평 방향으로 인접되어 있는 2개의 액정 셀들도 서로 다른 축적 캐패시터들(CS1, CS2)을 가진다. 축적 캐패시터들(CS1, CS2)은 각각 그 한끝이 대응되는 TFT에 연결되어 있고, 다른 끝은 상부에 인접되어 있는 게이트 라인에 연결되어 있다.
도 16b는 도 16a에서 액정 셀(501)로 인가되는 신호들의 파형을 나타낸 것이고, 도 16c는 도 16a에서 액정 셀(502)로 인가되는 신호들의 파형을 나타낸 것이다.
도 16b에서, 게이트전압(Vg(i-2))은 제어전압(Vs)으로서 액정 셀(501)의 축적 캐패시터의 다른 끝으로 인가되는 것으로, 게이트라인(Gi-2)의 선택기간에는 턴-온 전압(Von)이 되고, 비선택기간에는 매 수평 기간마다 -3V 및 -9V로 교대로 변환되는 6V 스윙 전압이다. 게이트전압(Vg(i-1))은 액정 셀(501)의 TFT의 게이트로 인가되는 전압으로서, 해당 액정 셀(501)의 선택기간(c1)에 턴-온 전압(Von)이 되고 해당 액정 셀(501)의 비선택기간에는 매 수평 기간마다 -2V 및 -8V로 교대로 변환되는 6V 스윙 전압이다. 액정 셀(501)에 관련된 데이타전압(Vdata)은 기간(c1)에 인가된다.
도 16c에서, 게이트전압(Vg(i-1))은 제어전압(Vs)으로서 액정 셀(502)의 축적 캐패시터의 다른 끝으로 인가되는 것으로, 게이트라인(Gi-1)의 선택기간에는 턴-온 전압(Von)이 되고, 비선택기간에는 매 수평 기간마다 -2V 및 -8V로 교대로 변환되는 6V 스윙 전압이다.
게이트전압(Vg(i))은 액정 셀(502)의 TFT의 게이트로 인가되는 전압으로서, 해당 액정 셀(502)의 선택기간(c2)에 턴-온 전압(Von)이 되고 해당 액정 셀(502)의 비선택기간에는 매 수평 기간마다 -3V 및 -9V로 교대로 변환되는 6V 스윙 전압이다. 액정 셀(502)에 관련된 데이타전압(Vdata)은 기간(c2)에 인가된다.
도 16a에 도시한 바와 같이, 인접한 2개의 액정 셀들이 서로 다른 축적 캐패시터를 가지기 때문에, 화소전극 전압들(Vp1, Vp2)은 비선택기간 동안 서로 다르다. 예를 들어, CS1이 0.4pF이고, CS2가 0.6pF이며 선택기간 동안 액정 셀들에 2.5V가 인가된다면, 축적 캐패시터(CS1)에 관련된 액정 셀에는 비선택기간 동안 2.5V 및 2.95V가 교대로 인가되고(도 16b참조), 축적 캐패시터(CS2)에 관련된 액정 셀에는 비선택기간 동안 2.5V 및 3.05V가 교대로 인가된다(도 16C 참조). 그리하여, 축적 캐패시터들(CS1, CS2)을 가지는 액정 셀들에는 비선택기간 동안 2.79V 및 2.73V의 실효 전압이 각각 인가되어, 액정 셀들 사이에는 0.06V 전압 차가 발생된다. 이를 다음 수학식 14 내지 수학식 19에 나타내었다.
Figure pat00014
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따라서, 인접한 2개의 액정 셀들은 실효전압의 차이에 따라 비틀리는 정도가 달라지게 되고, 그에 의하여 액정 셀들의 투과성이 달라지게 된다. 따라서, 도 16b 및 도 16c에 설명되는 구동방법은 시야각에 대한 민감도를 감소시킬 수 있게 된다.
결과적으로, 도 16b 및 도 16c에 도시되어 있는 구동 방법을 도 16a에 도시되어 있는 액정 표시장치에 적용하면, 도 14a, 도 14b 및 도 15a에 도시된 LCD에서와 같은 효과를 얻을 수 있게 된다.
도 17a는 본 발명의 제5 실시예에 따른 액정 표시장치의 회로도이고, 도 17b 및 도 17c는 도 17a에 도시된 본 발명의 액정 표시 장치의 구동 방법을 설명하기 위한 타이밍도이다.
도 17a를 참조하면, 축적 캐패시터(CS) 및 액정 캐패시터(CLC)를 가지는 다수의 액정 셀들이 매트릭스로 배열되어 있다.
TFT에서, 게이트는 행(row) 방향으로 배열되어 있는 게이트라인(Gi-2, Gi-1, Gi, Gi+1) 중 대응되는 게이트라인에 연결되어 있고, 드레인은 열(column) 방향으로 배열되어 있는 데이타라인(Di-2, Di-1, Di, Di+1) 중 대응되는 데이타라인에 연결되어 있고, 소오스는 액정 캐패시터(CLC)의 한끝 및 축적 캐패시터(CS)의 한끝을 구성하는 화소전극에 연결되어 있다. 액정 캐패시터(CLC)의 다른 쪽에는 공통전압(Vcom)이 인가된다.
축적 캐패시터들은 수직 방향으로 인접되어 있는 2개의 축적 캐패시터들이 서로 다른 그룹에 각각 속하도록 2개의 그룹으로 분할된다. 여기서, 수평 방향으로 인접되어 있는 2개의 축적 캐패시터들이 서로 다른 그룹에 속하도록 분할 할 수 있다. 또한, 수직 방향 및 수평 방향으로 인접되어 있는 2개의 축적 캐패시터들이 서로 다른 그룹에 속하도록 하는 것도 또한 가능하다. 그런 다음, 한 그룹에 속하는 축적 캐패시터들을 제1 제어라인(S1)에 공통적으로 연결시키고, 다른 그룹에 속하는 축적 캐패시터들을 제2 제어라인(S2)에 공통 연결시킨다.
도 17b 및 도 17c를 참조하면, 제1 제어라인(S1)으로 인가되는 제1 제어전압(Vs1)은 5.4V로 스윙하고 제2 제어라인(S2)으로 인가되는 제2 제어전압(Vs2)은 4.6V로 스윙한다.
제어전압들이 다르면, 액정 셀들의 선택기간에 축적되는 전하량들이 달라지고, 또한 비선택기간에 화소전극 전압의 크기가 달라지게 된다. 그리하여, 액정 전압들이 달라지게 된다.
예를 들어, CS는 0.5pF 이고, CLC는 0.5pF 이며, 액정 셀들에는 선택기간 동안 3.0V의 전압이 인가된다고 하면, 대응되는 축적 캐패시터를 통하여 제1 제어라인(S1)에 결합되어 있는 화소전극은 5.2V로 스윙하는 전압 Vp1이 나타나고(도 17b), 대응되는 축적 캐패시터를 통하여 제2 제어라인(S2)에 결합되어 있는 화소전극은 4.8V로 스윙하는 전압 Vp2가 나타난다(도 17c). 따라서, 제1 및 제2 그룹에 관련된 액정 셀들로 인가되는 실효 전압들(즉, root mean square voltage)은 각각 3.1V 및 2.9V가 되어, 0.2V의 전압 차가 발생된다. 서로 다른 그룹에 속하는 2개의 액정 셀들의 비틀림 정도는 실효 전압에 따라 달라지고, 그에 의하여 액정 셀들의 투과성이 달라지게 된다. 그리하여, 도 17b 및 도 17c에 도시되어 있는 구동 방법은 시야각에 대한 민감도를 감소시키게 된다.
본 발명의 실시예에 있어서 인접하는 액정 셀의 축적 캐패시턴스가 고정된 값을 가지는 실시예를 설명하였지만, 이는 필요에 따라 얼마든지 가변 가능한 것임을 주지하여야 한다.
본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않으며, 많은 변형이 본 발명의 사상 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 가능함은 물론이다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 의한 TFT LCD의 구동방법에 따르면, 투과성을 변화시키기 위하여, 액정 셀에 인가되는 실효 전압의 변화가 축적 캐패시터에 인가되는 전압에 의하여 제어되도록 한 것이다. 좀 더 구체적으로 설명하면, 축적 캐패시터로 인가되는 전압은 상부에 인접되어 있는 게이트라인을 통하여 인가되거나 또는 별도의 제어 라인을 통하여 인가되며, 2개의 인접한 축적 캐패시터들에는 서로 다른 전압이 인가된다. 이와 같은 구동방법은 표시되어야 할 데이타와 상관없이 축적 캐패시터로 인가되는 전압이 제어될 수 있기 때문에, 용이하게 구현될 수 있다. 즉, 표시되어야 할 데이타와 상관없이 투과성의 변화를 주는 것이 가능하게 된다. 따라서, 이를 구현하기 위한 주변 회로가 간단하게 된다. 또한, TFT LCD 제조공정에 의하여 발생되는 전기-광학적 전달 특성의 차이를 축적 캐패시터로 인가되는 전압을 제어함으로써 보상할 수 있기 때문에, TFT LCD에 의하여 표시되는 화질을 개선하는 효과가 있다.

Claims (7)

  1. 제1 및 제2 액정 셀을 갖는 제1 및 제2 행(row)이 매트릭스로 배열된 액정 표시장치의 구동방법에 있어서,
    제1 선택기간에, 제1 데이터라인으로부터 상기 제1 액정셀의 화소전극으로 제1 데이터를 로딩하고, 상기 제1 액정셀의 축적 캐패시터의 축적전극을 제1 신호로 구동하여, 로딩된 상기 제1 데이터가 제1 비선택기간동안 제1 액정 셀의 액정 캐패시터 양단에 제1 전압으로 나타나도록 하는 단계; 및
    제2 선택기간에, 제1 데이터라인으로부터 상기 제2 액정셀의 화소전극으로 제1 데이터를 로딩하고, 상기 제2 액정셀의 축적 캐패시터의 축적전극을 제2 신호로 구동하여, 로딩된 상기 제1 데이터가 제2 비선택기간동안 제2 액정 셀의 액정 캐패시터 양단에 상기 제1 전압과 다른 크기의 제2 전압으로 나타나도록 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치의 구동방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 선택기간의 상기 제1 신호의 전위크기는 상기 제2 선택기간의 제2 신호의 전위크기와 다른 것을 특징으로 하는 액정 표시장치의 구동방법.
  3. 제1 및 제2 액정 셀을 갖는 제1 및 제2 행(row)이 매트릭스로 배열된 액정 표시장치의 구동방법에 있어서,
    제1 선택기간에, 제1 데이터라인으로부터 상기 제1 액정셀의 화소전극으로 제1 데이터를 로딩하고, 제1 비선택기간에 상기 제1 액정셀의 제1 축적 캐패시터의 축적전극을 제1 신호로 구동하여, 로딩된 화소전극상의 상기 제1 데이터가 제1 선택기간에 이은 제1의 복수의 비선택기간동안, 제1 평균전압을 갖는 제1 파형으로 나타나도록 하는 단계; 및
    제2 선택기간동안 제1 데이터라인으로부터 상기 제2 액정셀의 화소전극으로 제1 데이터를 로딩하고, 제1 비선택기간에 상기 제1 액정셀의 제2 축적 캐패시터의 축적전극을 제2 신호로 구동하여, 로딩된 제2 화소전극상의 상기 제1 데이터가 제2 선택기간에 이은 제2의 복수의 비선택기간동안, 상기 제1 평균전압과 다른 크기의 제2 평균전압을 갖는 제2 파형으로 나타나도록 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치의 구동방법.
  4. 상호 평행하게 배열되어 있는 다수의 게이트라인들, 게이트라인들의 배열 방향과 수직 방향으로 배열되어 있는 다수의 데이타라인들 및 각각 하나의 게이트라인과 하나의 데이타라인에 결합되어 있으며 매트릭스로 배열되어 있는 다수의 액정 셀들을 포함하는 액정 표시장치에 있어서,
    별도로 구동될 수 있는 복수의 제어라인들을 구비하고,
    상기 액정 셀들은 각각
    게이트가 게이트라인에 결합되어 있고 드레인이 데이타라인에 결합되어 있는 박막 트랜지스터;
    한끝이 상기 박막 트랜지스터의 소오스에 결합되어 있고 다른 끝이 공통전극에 결합되어 있는 액정 캐패시터; 및
    한끝이 상기 박막 트랜지스터의 소오스에 결합되어 있는 축적 캐패시터를 포함하여 구성되며,
    상기 액정 셀들은 상호 인접된 것들이 같은 그룹에 속하지 않도록 복수의 그룹으로 분할되어, 같은 그룹에 속하는 액정 셀들에 포함되어 있는 축적 캐패시터들의 다른 끝은 동일한 제어라인에 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 제1 축적 캐패시터의 캐패시턴스는 상기 제2 축적 캐패시터의 캐패시턴스와 다르고,
    제1 선택기간의 상기 제1 신호의 전위크기는 상기 제2 선택기간의 상기 제2 신호의 전위크기와 동일한 것을 특징으로 하는 액정 표시장치의 구동방법.
  6. 제3항에 있어서, 상기 제1 선택기간의 상기 제1 신호의 전위크기는 상기 제2 선택기간의 제2 신호의 전위크기와 다른 것을 특징으로 하는 액정 표시장치의 구동방법.
  7. 제3항에 있어서, 상기 제1 축적 캐패시터의 캐패시턴스는 상기 제2 축적 캐패시터의 캐패시턴스와 다르고,
    제1 선택기간의 상기 제1 신호의 전위크기는 상기 제2 선택기간의 상기 제2 신호의 전위크기와 동일한 것을 특징으로 하는 액정 표시장치의 구동방법.
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