KR100486900B1 - 액정 표시장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 열 반전 구동 수준의 저소비전력으로 점 반전 구동 수준의 고화질을 구현할 수 있는 새로운 패널 구조를 갖는 액정 표시장치에 관한 것이다.

본 발명은 화상신호를 전달하는 N개의 신호선과, 상기 신호선과 행렬식으로 배열되어 스캔 펄스신호를 전달하는 M개의 게이트선과, N개의 열과 M개의 행으로 이루어지며, 각각 상기 화상신호의 전압레벨에 따라 광투과율이 변화하는 액정과 상기 신호선의 화상신호를 상기 액정에 전달하는 화소 스위칭소자를 포함하고 상기 게이트선과 상기 신호선의 교차점에 위치하는 N×M개의 액정 셀을 포함하여 구성되고, 상기 액정 셀은 홀수 번째 행에서 i번째 열의 화소 스위칭소자와 i번째 열의 신호선이 연결되고, 짝수 번째 행에서 i번째 열의 화소 스위칭소자와 (i+1)번째 열의 신호선이 연결되어 구성된 새로운 액정 표시 패널을 제공하며, 또한 상기한 액정 표시패널에 대하여 한 프레임동안 이웃한 신호선들의 극성을 서로 다르게 유지하고 다음 프레임에서 이들 신호선의 극성을 반전시켜 구동하는 액정 표시장치를 제공하는 것이다.

Description

액정 표시장치

본 발명은 액정 표시장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 저 소비전력으로 고화질을 구현할 수 있는 액정 표시장치에 관한 것이다.

일반적으로, 액정 표시장치는 도 1에 도시한 바와 같이 액정 표시 패널(10)과, 상기 액정 표시 패널(10)에 스캔 펄스를 인가하는 게이트 구동회로(gate driver)(20), 상기 액정 표시 패널(10)에 화상신호를 인가하는 데이터 구동회로(data driver)(30) 및, 상기 게이트 구동회로와 데이터 구동회로에 제어신호 및 화상신호를 인가하는 컨트롤러(40)를 포함하여 구성된다.

상기 액정 표시 패널(10)에는 상기 게이트 구동회로(20)에서 출력되는 스캔 펄스를 전달하는 다수의 게이트선(11)과 상기 데이터 구동회로(30)에서 출력되는 화상신호를 전달하는 다수의 신호선(12)이 상호 교차하며 행렬식으로 배설되어 있으며, 상기 게이트선(11)과 신호선(12)의 교차위치에는 R(Red)과 G(Green) 및 B(Blue)중 어느 한 색을 표시하는 하나의 액정 셀(cell)(10A)이 설치되어 있다. 가로방향으로 이웃하는 3개의 액정 셀들은 각각 R, G, B를 표시하며, 이들 액정 셀은 하나의 화소(pixel)를 구성한다.

상기 액정 셀(10A)은 상기 신호선(12)을 통해 인가되는 화상신호의 전압레벨에 따라 투과율이 변화되는 액정(13)과, 이 액정(13)의 양단에 위치한 화소전극(14)과 공통전극(15), 게이트선(11)과 신호선(12)의 교차점에 위치하며 신호선의 화상신호전압을 화소전극(14)에 전달하는 화소 스위칭소자(16) 및, 화소전극(14)과 공통전극(15)사이에 연결되어 화상신호전압을 저장하는 축적 캐패시터(17)를 포함한다.

상기 게이트 구동회로(20)와 데이터 구동회로(30)는 일반적으로 여러 개의 구동회로 단으로 구성되며, 하나의 구동회로 단은 하나의 게이트선 또는 신호선에 연결되어 하나의 액정 셀을 구동하게 된다.

상기 액정(13)은 그 양단에 직류성분의 전압이 계속적으로 인가되면 화상신호 전압이 변화해도 액정의 광 투과율이 변화하지 않는 현상이 발생하고, 액정의 양단에 축적되는 전하에 의하여 화면에 잔상이 발생하기 때문에 화질이 떨어지게 된다. 이를 해결하기 위한 방안으로 패널을 구동하는 구동회로에서 액정 셀(10A)에 인가되는 화상신호의 극성을 주기적으로 반전시켜 화상신호의 직류성분을 제거하는 극반전 구동방식(polarity inversion driving method)을 이용한다.

도 2(a)에서 알 수 있는 바와 같이, 액정의 광 투과율은 화소전극과 공통전극간의 전압 차의 절대 값에 의해 결정된다. 따라서, 액정의 광 투과율을 결정하기 위해 양극 화상신호 전압범위와 음극 화상신호 전압범위내의 두 가지 신호중 하나를 선택하여 줄 수 있고, 실제로 양극 화상신호와 음극 화상신호를 번갈아 인가함으로써 액정에 인가되는 화상신호의 직류성분을 제거할 수 있다.

극반전 구동방식은 통상적으로 프레임 반전(frame inversion) 구동, 행 반전(line inversion) 구동, 열 반전(column inversion) 구동 및 점 반전(dot inversion) 구동의 네 가지로 구분된다.

프레임 반전구동에서는 도 3(a)에서 알 수 있는 바와 같이 프레임 내의 전체 액정 셀들에 동일한 극성의 화상신호전압이 인가되며, 행 반전 구동에서는 도 3(b)에서 알 수 있는 바와 같이 프레임 내의 한 행에 위치한 액정 셀들에 동일한 극성의 화상신호전압이 인가되고 이웃하는 행에 위치한 액정 셀들에는 서로 다른 극성의 화상신호전압이 인가된다. 그리고, 열 반전구동에서는 도 3(c)에서 알 수 있는 바와 같이 프레임내의 한 열에 위치한 액정 셀들에 동일한 극성의 화상신호전압이 인가되고 이웃하는 열에 위치한 액정 셀들에는 서로 다른 극성의 화상신호전압이 인가되며, 점 반전 구동에서는 도 3(d)에서 알 수 있는 바와 같이 프레임 내의 한 액정 셀과 이웃한 네 개 액정 셀들에 서로 다른 극성의 화상신호전압이 인가된다.

이러한 네 가지의 극반전 구동에서는 프레임이 바뀔 때마다 모든 액정 셀(10A)들에 인가되는 화상신호전압의 극성을 반전함으로써 화상신호전압의 직류성분을 제거한다.

다음으로, 도 1에 도시한 액정 표시장치에 있어서 극반전 구동에 대하여 상세히 설명하기로 한다.

게이트 구동회로(20)는 게이트 선(11)에 순차적으로 스캔 펄스를 인가하고, 이 스캔 펄스는 게이트 선(11)에 연결된 모든 화소 스위칭소자(16)들의 게이트에 입력되어 데이터 구동회로(30)의 출력 화상신호가 액정 셀(10A)에 전달되게 한다. 게이트 구동회로(20)의 출력 신호파형은 도 4에서 알 수 있는 바와 같이 한 프레임이 시작되면 순차적인 스캔 펄스가 게이트 구동회로(20)의 첫 단부터 마지막 단까지 한 행 시간(line time)동안 출력되고, 마지막 단의 스캔 펄스가 출력되면 한 프레임이 끝나고 다음 프레임이 시작된다. 다음 프레임에서도 다시 첫 단부터 스캔 펄스가 출력된다.

데이터 구동회로(30)는 화상 신호전압을 각 열의 신호선에 인가하고, 인가된 화상신호는 화소 스위칭소자(16)를 통해 축적 캐패시터(17)에 저장된다. 극반전 구동방식에 따라 데이터 구동회로(30)의 각 단에서 출력되는 화상신호의 극성을 보면 도 5와 같다.

먼저, 프레임 반전 구동에서는 도 5(a)에 도시한 바와 같이 데이터 구동회로(30)의 각 단에서 출력되는 화상신호가 한 프레임 내에서는 극성이 모두 동일하고, 프레임이 바뀔 때 모든 화상신호의 극성이 반전된다. 그리고, 행 반전 구동에서는 도 5(b)에 도시한 바와 같이 이웃하는 행에 위치한 액정 셀(10A)들에 서로 다른 극성의 화상 신호전압을 인가하기 위해 데이터 구동회로(30)의 각 단에서 출력되는 화상신호가 매 행마다 극성이 반전되고, 프레임이 바뀔 때도 모든 액정 셀(10A)에 저장되는 화상신호의 극성이 반전된다. 또, 열 반전 구동에서는 도 5(c)에 도시한 바와 같이 이웃하는 열에 위치한 액정 셀(10A)들에 서로 다른 극성의 화상신호전압을 인가하기 위해 데이터 구동회로(30)의 이웃한 각 단에서 출력되는 화상신호의 극성이 서로 다르고, 프레임이 바뀔 때 모든 액정 셀(10A)에 저장되는 화상신호의 극성이 반전된다. 또한, 점 반전 구동에서는 도 5(d)에 도시한 바와 같이 한 액정 셀(10A)과 이웃한 네 개 액정 셀(10A)들에 서로 다른 극성의 화상신호전압을 인가하기 위해 데이터 구동회로(30)의 각 단에서 출력되는 화상신호가 매 행시간마다 극성이 반전되고, 데이터 구동회로(30)의 이웃한 각 단에서 출력되는 화상신호의 극성이 서로 다르며, 프레임이 바뀔 때도 모든 액정 셀에 저장되는 화상신호의 극성이 반전된다.

상기한 극반전 구동방식중 프레임 반전 구동과 열 반전 구동에서는 데이터 구동회로의 각 단에서 출력되는 화상신호가 매 프레임 시간마다 극성이 반전되는 데 반해, 행 반전 구동과 점 반전 구동에서는 데이터 구동회로의 각 단에서 출력되는 화상신호가 매 행 시간마다 극성이 반전되므로 빈번한 충방전으로 인하여 전력소비가 높다.

그리고, 상기한 네 가지 극반전 구동방식은 각기 다른 화질 특성을 제공한다. 화질은 크게 화면의 깜박거림(flicker)과 크로스토크(crosstalk)에 의한 화상신호전압변화에 의해 결정된다. 깜박거림은 액정의 광 투과율의 비대칭성과 액정 셀 내부에서의 용량성 결합 등으로 인해 양극 화상신호와 음극 화상신호를 번갈아 인가했을 때 화면이 깜박거리는 현상이고, 크로스토크는 신호선의 전압변동이 액정 셀에 저장된 화상신호전압에 영향을 미쳐 화상신호전압이 변화하는 현상이다. 크로스토크는 화질이 변화하는 방향에 따라 수평 크로스토크와 수직 크로스토크로 구분할 수 있다. 점 반전 구동의 경우에는 깜박거림과 수평 및 수직 크로스토크가 상기한 극반전 구동방식중 가장 적어 화질 면에서 가장 우수하다. 열 반전 구동과 행 반전 구동의 경우에는 점 반전 구동에 비해 깜박거림과 수평 및 수직 크로스토크가 크며, 프레임 반전 구동의 경우에는 깜박거림과 크로스토크가 상기한 극반전 구동방식중 가장 크다.

상기한 바와 같이 종래의 액정 표시장치에 있어서는 깜박거림과 크로스토크가 가장 적은 점 반전 구동방식으로 구동되어야 하나, 점 반전 구동에 따른 높은 전력소비가 문제로 되고 있다. 즉, 종래 기술을 이용하여 액정 표시장치를 구동할 경우에는 고화질과 저 소비전력을 동시에 만족시킬 수 없다는 문제가 있다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로, 열 반전 구동 수준의 저 소비전력으로 점 반전 구동 수준의 고화질을 구현할 수 있는 새로운 패널 구조를 갖는 액정 표시장치를 제공하고자 함에 그 목적이 있다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들에 대해 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 액정 표시장치는 도 6(a) 및 도 6(b)에 도시한 바와 같이 N개의 열과 M개의 행으로 이루어진 총 N×M개의 액정 셀(LC11,LC12,LC13,…)과 총 (N+1)개의 신호선(C1,C2,C3,…) 및 M개의 게이트선(L1,L2,L3,…)으로 구성된 액정 패널과, 이러한 구조의 액정 패널을 구동하기 위한 게이트 구동회로(200,200A) 및 데이터 구동회로(300,300A), 그리고 상기 구동회로에 제어신호와 화상신호를 제공하는 컨트롤러(100,100A)를 포함하여 구성된다.

종래의 액정 패널은 i(1≤i≤N)번째 열의 화소 스위칭소자가 모두 i번째 열의 신호선과 연결되는데 반해, 본 발명의 액정 패널에 있어서는 도 6(a)에서 알 수 있는 바와 같이 홀수 번째 행에서는 i번째 열의 화소 스위칭소자와 i번째 열의 신호선이 연결되고, 짝수 번째 행에서는 i번째 열의 화소 스위칭소자와 (i+1)번째 열의 신호선이 연결된다. 이와 같은 연결구조에 의해 i+1(1≤i≤N-1)번째 열의 신호선이 i번째 열과 (i+1)번째 열의 액정 셀들에게 화상신호를 인가한다. 첫 번째 열의 신호선(C1)은 첫 번째 열의 홀수 번째 액정 셀들(LC11,LC31,…)에 화상신호를 인가하고, i(2≤i≤N)번째 열의 신호선(Ci; C2,C3,…)은 (i-1)번째 열의 짝수 번째 액정 셀들(LC21,LC41,…,LC22,LC42,…) 및 i번째 열의 홀수 번째 액정 셀들(LC12,LC32,…,LC13,LC33,…)에 화상신호를 인가하며, (N+1)번째 열의 신호선은 N번째 열의 짝수 번째 액정 셀들에 화상신호를 인가한다. 이러한 특징을 제외한 전반적인 구조는 종래의 액정 패널과 동일하다. 도 6(b)에 도시한 액정 구조는 도 6(a)에 도시한 액정 구조의 홀수 번째 행과 짝수 번째 행을 서로 바꾼 구조이다.

상기와 같이 구성된 액정표시장치에 있어서 컨트롤러와 구동회로의 동작은 다음과 같다.

도 6(a)에 도시한 액정 표시장치의 경우에는 도 7(a)에 도시한 바와 같이 데이터 구동회로(300)가 한 프레임 시간동안 홀수 번째 열의 신호선(C1,C3,C5,…)에 양극 화상신호(+)를 인가하고 짝수 번째 열의 신호선(C2,C4,C6,…)에 음극 화상신호(-)를 인가한다. 이와 같이 인가된 화상신호의 극성에 의해 홀수 번째 행(C1,C3,C5,…)의 홀수 번째 열(L1,L3,L5,…)에 위치한 액정 셀들(LC11,LC31,…,LC13,LC33,…)과, 짝수 번째 행(C2,C4,…)의 짝수 번째 열(L2,L4,…)에 위치한 액정 셀들(LC22,LC42,…,LC24,LC44,…)에 저장되는 화상신호는 양극(+)을 나타내고, 홀수 번째 행(C1,C3,C5,…)의 짝수 번째 열(L2,L4,…)에 위치한 액정 셀들(LC21,LC41,…,LC23,LC43,…)과, 짝수 번째 행(C2,C4,…)의 홀수 번째 열(L1,L3,L5…)에 위치한 액정 셀들(LC12,LC32,…,LC14,LC34,…)에 저장되는 화상신호는 음극(-)을 나타냄에 따라, 점 반전 구동방식과 동일한 효과를 얻게 된다. 그후, 다음 프레임 시간동안에는 각 신호선의 화상신호의 극성을 반전시켜 모든 액정 셀에 인가되는 화상신호의 극성이 반전되게 한다.

이와 같은 구동방식에 의해 데이터 구동회로(300)에서 출력되는 화상신호는 종래의 열 반전 구동방식과 같이 매 프레임에 한 번만 반전된다. 따라서, 본 발명에 의한 액정 패널구조를 사용할 경우 종래의 열 반전 구동을 통해 점 반전 구동방식의 고화질효과와 동일한 효과를 얻을 수 있으므로, 저소비전력과 고화질을 동시에 달성할 수 있다. 도 7(b)는 도 6(b)의 패널구조에서의 화상신호전압의 극성을 나타낸 것이다.

상기한 액정 표시장치용 패널은 (i+1)번째 열의 신호선이 i번째 열과 (i+1)번째 열의 액정 셀들에게 화상신호를 인가한다. 예를 들면, 도 6(a)에 도시한 패널구조에서 홀수 번째 행(L1,L3,…)의 i번째 열의 액정 셀에 전달되는 화상신호는 (i+1)번째 열의 신호선을 통해 전달된다. 따라서, 종래의 컨트롤러와 데이터구동회로를 사용하면 홀수 번째 행에서는 문제가 발생하지 않지만, 짝수 번째 행에서는 i번째 액정 셀에 (i+1)번째 화상신호가 전달된다. 이를 보상하기 위한 방법으로 컨트롤러에서 화상신호를 지연시키는 방법과 아날로그 데이터 구동회로에서 화상신호의 샘플링 타이밍을 조절하는 방법, 디지털 데이터 구동회로에서 화상신호의 입력 레지스터 저장 타이밍을 조절하는 방법이 있다.

먼저, 컨트롤러에서 화상신호를 지연하는 방법을 설명하면 다음과 같다.

도 6(a)의 패널 구조를 구동하기 위해, 도 8(a)에 도시한 바와 같이 컨트롤러(100)에서 발생하는 화상신호중 홀수 번째 행의 액정 셀들에 대한 화상신호는 지연시키지 않고 데이터 구동회로(300)에 전달하고, 짝수 번째 행의 액정 셀들에 대한 화상신호를 한 화소시간(pixel time)만큼 지연시켜 데이터 구동회로(300)에 전달한다. 이렇게 함으로써 짝수 행의 액정 셀들에 화상신호를 전달할 때 i번째 액정 셀에 전달되는 i번째 화상신호가 한 화소시간만큼 지연되어 (i+1)번째 신호선에 인가된다. 패널의 (i+1)번째 신호선은 i번째 액정 셀과 연결되어 있으므로 i번째 화상신호가 i번째 액정 셀에 올바르게 인가된다. 도 6(b)의 패널 구조에서는 도 8(b)에 도시한 바와 같이 홀수 번째 행의 화상신호를 지연시킨다.

다음으로, 데이터 구동회로가 아날로그 방식인 경우에 있어서 화상신호의 샘플링 타이밍을 조절하는 방법을 설명하면 다음과 같다.

도 6(a)의 패널 구조를 구동하기 위한 아날로그 데이터 구동회로는 홀수 번째 행의 화상신호를 샘플링할 때 첫 번째 구동회로 단에서부터 샘플링하고, 짝수 번째 행의 화상신호를 샘플링할 때 첫 번째 구동회로 단은 샘플링하지 않고 두 번째 구동회로 단에서 첫 번째 열에 저장될 화상신호를 샘플링하고 이후의 구동회로 단들이 순차적으로 화상신호를 샘플링하여 (i+1)번째 구동회로 단에서 i번째 열에 저장될 화상신호를 샘플링한다. 이렇게 함으로써 컨트롤러에서 한 액정 셀시간 만큼 지연시키는 것과 동일한 효과를 얻을 수 있다. 즉, 짝수 번째 행의 i번째 액정 셀에 전달될 화상신호가 (i+1)번째 신호선에 인가되며, (i+1)번째 신호선은 i번째 액정 셀에 연결되어 있으므로, i번째 화상신호가 i번째 액정 셀에 올바르게 인가된다. 도 6(b)의 패널구조에서는 홀수 번째 행의 화상신호를 두 번째 구동회로 단부터 샘플링한다.

상기와 같은 아날로그 데이터 구동을 구현하기 위한 회로의 구성 예로서 쉬프트 레지스터를 사용한 방법은 도 9에 도시되어 있다.

도 9의 샘플링 타이밍신호 발생회로(310)는 샘플링/홀딩회로(320)의 각 단을 순차적으로 동작시키기 위한 한 예이다. 이 샘플링 타이밍신호 발생회로(310)는 예를 들면 D플립플롭으로 이루어진 다수의 레지스터 단(311,312,313,314,…)과, 컨트롤러에서 제공되는 수평동기신호(Hsync)를 컨트롤러에서 제공되는 제어신호(CTR)에 의해 쉬프트 레지스터의 첫 번째 단(311) 또는 두 번째 단(312)에 선택적으로 연결하는 기능을 수행하는 스위치(SW)로 구성된다.

도 6(a)에 도시한 액정 패널 구조를 구동하기 위한 샘플링 타이밍신호 발생회로(310)의 동작을 살펴보면, 샘플링/홀딩회로(320)에서 아날로그 화상신호(A/DATA)의 홀수 번째 행을 샘플링할 때는 제어신호(CTR)의 제어에 따라 스위칭수단(SW)이 아래로 연결되어 수평동기신호(Hsync)가 스위칭수단(SW)을 통해 쉬프트 레지스터의 첫 번째 단(311)에 입력된다. 한편, 샘플링/홀딩회로(320)에서 아날로그 화상신호(A/DATA)의 짝수 번째 행을 샘플링할 때는 제어신호(CTR)의 제어에 따라 스위칭수단(SW)이 위로 연결되어 수평동기신호(Hsync)가 스위칭수단(SW)을 통해 쉬프트 레지스터의 두 번째 단(312)에 입력된다. 상기한 샘플링 타이밍신호 발생회로(310)를 제외한 구동회로는 종래 기술과 동일한 것으로, 그에 대한 상세한 도시 및 설명은 생략한다.

한편, 데이터 구동회로가 디지털 방식인 경우에 있어서 화상신호의 입력 레지스터 저장 타이밍을 조절하는 방법은 상기한 아날로그 구동회로에서 화상신호의 샘플링 타이밍을 조절하는 방법과 동일하다. 이를 구현하기 위한 회로의 구성예로서 쉬프트 레지스터를 사용하는 방법은 도 10에 도시되어 있다.

도 10의 쉬프트 레지스터 구조는 도 9와 동일하고 쉬프트 레지스터의 출력신호에 의해 입력 레지스터에서 디지털 화상신호(D/DATA)의 저장 타이밍이 조절된다. 입력 레지스터의 저장 타이밍 신호발생회로(310A)를 제외한 구동회로는 종래와 동일하게 입력 레지스터와 저장 레지스터, 디지털/아날로그 변환회로로 이루어진 통상의 구동회로(320A)로 구성되므로, 그에 대한 상세한 도시 및 설명은 생략한다.

상기한 데이터 구동회로(300,300A)의 스위칭수단(SW)은 도 11(a)에 도시한 바와 같이 NMOS 트래지스터 쌍 또는 PMOS 트랜지스터 쌍으로 구성하고 이들 트랜지스터 쌍의 각 트랜지스터에 서로 상보적 극성의 제어신호(CTR,)를 인가하거나, 도 11(b)에 도시한 바와 같이 NMOS 트래지스터와 PMOS 트랜지스터의 쌍으로 구성하고 이들 트랜지스터 쌍의 각 트랜지스터에 서로 동일 극성의 제어신호(CTR 또는)를 인가하거나, 또는 도 11(c)에 도시한 바와 같이 전송게이트를 이용하여 구성할 수 있다.

상기와 같은 스위칭수단(SW)에 입력되는 수평동기신호(Hsync) 및 제어신호(CTR)와 쉬프트 레지스터 단의 출력신호 파형은 도 12에 도시되어 있다. 도 12로부터 알 수 있는 바와 같이, 수평동기신호(Hsync)가 쉬프트 레지스터를 동기시킬 때 제어신호(CTR)가 하이레벨이면 수평동기신호가 스위칭수단(SW)을 통해 쉬프트 레지스터의 첫 번째 단에 전달되어 첫 번째 단의 쉬프트 레지스터부터 출력신호가 발생되고, 제어신호(CTR)가 로우레벨이면 수평동기신호가 스위칭수단(SW)을 통해 쉬프트 레지스터의 두 번째 단에 전달되어 두 번째 단의 쉬프트 레지스터부터 출력신호가 발생된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 액정 표시장치에 의하면, 종래 열 반전 구동방식과 동일한 수준의 소비전력으로 점 반전 구동방식을 구현할 수 있으므로, 종래 점 반전 구동방식의 문제점인 높은 소비전력의 문제점을 해결할 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면 화질면에 있어서 깜박거림은 종래 점 반전 구동방식과 같은 수준으로 줄어들고, 수평 크로스토크 역시 종래 점 반전 구동방식과 같은 수준으로 감소하며, 수직 크로스토크의 경우 종래 점 반전 구동방식의 수준에는 미치지 못하지만 종래 열 반전 구동방식에 비하여 크게 감소한다.

따라서, 본 발명에 따른 액정 표시장치는 고화질과 저소비전력을 동시에 달성할 수 있다.

도 1은 종래 액정 표시장치를 도시한 도면,

도 2(a)는 액정의 광투과율의 특성도이고,

도 2(b)는 화상신호 전압범위를 도시한 도면,

도 3(a) 내지 도 3(d)는 극반전 구동방식에 따른 화소 극성 배치도,

도 4는 게이트 구동회로의 출력신호 파형도,

도 5는 종래의 극반전 구동방식에 따른 데이터 구동회로의 출력신호 파형도,

도 6(a)는 본 발명에 따른 액정 표시장치의 일예를 도시한 도면,

도 6(b)는 본 발명에 따른 액정 표시장치의 다른 예를 도시한 도면,

도 7(a)는 도 6(a)의 액정 표시장치에서 점 반전 구동을 위한 데이터 구동회로의 출력 신호도,

도 7(b)는 도 6(b)의 액정 표시장치에서 점 반전 구동을 위한 데이터 구동회로의 출력 신호도,

도 8(a)는 도 6(a)의 액정 표시장치를 구동하기 위한 컨트롤러에서 발생하는 화상신호를 도시한 도면,

도 8(b)는 도 6(b)의 액정 표시장치를 구동하기 위한 컨트롤러에서 발생하는 화상신호를 도시한 도면,

도 9는 도 6(a)에 대응하는 아날로그 데이터 구동방식의 액정 표시장치를 도시한 도면,

도 10은 도 6(a)에 대응하는 디지털 데이터 구동방식의 액정 표시장치를 도시한 도면,

도 11(a) 내지 도 11(c)는 도 9 및 도 10에 도시한 스위칭수단의 예를 도시한 도면,

도 12는 도 9 및 도 10에 도시한 데이터 구동회로에서 스위칭수단과 쉬프트 레지스터의 동작을 설명하기 위한 파형도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100,100A : 컨트롤러 200,200A : 게이트 구동회로

300,300A : 데이터 구동회로 310 : 샘플링 타이밍 신호발생회로

310A : 저장 타이밍 신호발생회로 SW : 스위칭수단

Claims (16)

1. 화상신호를 전달하는 N개의 신호선과,

   상기 신호선과 행렬식으로 배열되어 스캔 펄스신호를 전달하는 M개의 게이트선과,

   N개의 열과 M개의 행으로 이루어지며, 각각 상기 화상신호의 전압레벨에 따라 광투과율이 변화하는 액정과 상기 신호선의 화상신호를 상기 액정에 전달하는 화소 스위칭소자를 포함하고 상기 게이트선과 상기 신호선의 교차점에 위치하는 N×M개의 액정 셀을 포함하여 구성되고,

   상기 액정 셀은 홀수 번째 행에서 i번째 열의 화소 스위칭소자와 i번째 열의 신호선이 연결되고, 짝수 번째 행에서 i번째 열의 화소 스위칭소자와 (i+1)번째 열의 신호선이 연결되어 구성된 것을 특징으로 하는 액정 표시 패널.
2. 화상신호를 전달하는 N개의 신호선과,

   상기 신호선과 행렬식으로 배열되어 스캔 펄스신호를 전달하는 M개의 게이트선과,

   N개의 열과 M개의 행으로 이루어지며, 각각 상기 화상신호의 전압레벨에 따라 광투과율이 변화하는 액정과 상기 신호선의 화상신호를 상기 액정에 전달하는 화소 스위칭소자를 포함하고 상기 게이트선과 상기 신호선의 교차점에 위치하는 N×M개의 액정 셀을 포함하여 구성되고,

   상기 액정 셀은 짝수 번째 행에서 i번째 열의 화소 스위칭소자와 i번째 열의 신호선이 연결되고, 홀수 번째 행에서 i번째 열의 화소 스위칭소자와 (i+1)번째 열의 신호선이 연결되어 구성된 것을 특징으로 하는 액정 표시 패널.
3. 화상신호를 전달하는 N개의 신호선과, 상기 신호선과 행렬식으로 배열되어 스캔 펄스신호를 전달하는 M개의 게이트선 및, 각각 상기 게이트선과 상기 신호선의 교차위치에 배열되고 홀수 번째 행에서 i(1≤i≤N)번째 열의 신호선이 연결되며 짝수 번째 행에서 (i+1)번째 열의 신호선이 연결되어 상기 신호선으로부터 전달된 화상신호를 표시하는 N×M개의 액정 셀로 구성된 액정 표시 패널과,

   상기 게이트선에 스캔 펄스를 인가하는 게이트 구동회로와,

   상기 신호선에 화상신호를 인가하는 데이터 구동회로 및,

   상기 게이트 구동회로와 데이터 구동회로에 제어신호 및 화상신호를 인가하는 컨트롤러를 포함하여 구성되고,

   한 프레임동안 이웃한 신호선들의 극성을 서로 다르게 유지하고 다음 프레임에서 이들 신호선의 극성을 반전시켜 구동하는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치.
4. 제 3항에 있어서, 상기 컨트롤러는, 상기 데이터 구동회로에 입력되는 화상신호 데이터가 홀수 번째 행의 액정 셀용 데이터일 때 상기 화상신호 데이터의 타이밍을 지연시키지 않고, 상기 화상신호 데이터가 짝수 번째 행의 액정 셀용 데이터일 때 상기 화상신호 데이터의 타이밍을 한 화소시간만큼 지연시키는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치.
5. 제 3항에 있어서, 상기 데이터 구동회로는, 상기 화상신호 데이터가 홀수 번째 행의 액정 셀용 데이터일 때 첫 번째 데이터 구동회로 단부터 상기 화상신호를 상기 신호선에 전달하고, 상기 화상신호 데이터가 짝수 번째 행의 액정 셀용 데이터일 때 두 번째 데이터 구동회로 단부터 상기 화상신호를 상기 신호선에 전달하는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치.
6. 제 5항에 있어서, 상기 화상신호가 아날로그 데이터이고,

   상기 데이터 구동회로는 입력되는 동기신호를 쉬프트시켜 출력하는 N단의 쉬프트 레지스터와, 상기 화상신호 데이터가 홀수 번째 행의 액정 셀용 데이터일 때 상기 컨트롤러의 제어신호에 의해 상기 입력되는 동기신호를 상기 쉬프트 레지스터의 첫 번째 단으로 연결하는 한편, 상기 화상신호 데이터가 짝수 번째 행의 액정 셀용 데이터일 때 상기 컨트롤러의 제어신호에 의해 상기 입력되는 동기신호를 상기 쉬프트 레지스터의 두 번째 단으로 연결하는 스위칭수단으로 구성된 샘플링 타이밍 신호발생회로와,

   상기 쉬프트 레지스터의 각 단에서 출력되는 동기신호에 따라 상기 입력되는 화상신호 데이터를 샘플링하여 신호선으로 출력하는 샘플링/홀드회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치.
7. 제 5항에 있어서, 상기 화상신호가 디지털 데이터이고,

   상기 데이터 구동회로는 입력되는 동기신호를 쉬프트시켜 출력하는 N단의 쉬프트 레지스터와, 상기 화상신호 데이터가 홀수 번째 행의 액정 셀용 데이터일 때 상기 컨트롤러의 제어신호에 의해 상기 입력되는 동기신호를 상기 쉬프트 레지스터의 첫 번째 단으로 연결하는 한편, 상기 화상신호 데이터가 짝수 번째 행의 액정 셀용 데이터일 때 상기 컨트롤러의 제어신호에 의해 상기 입력되는 동기신호를 상기 쉬프트 레지스터의 두 번째 단으로 연결하는 스위칭수단으로 구성된 저장 타이밍 신호발생회로와,

   상기 쉬프트 레지스터의 각 단에서 출력되는 동기신호에 따라 상기 입력되는 화상신호 데이터를 저장하고 디지털/아날로그변환하여 신호선으로 출력하는 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치.
8. 제 6항 또는 제 7항에 있어서, 상기 스위칭수단은 상기 쉬프트 레지스터의 첫 번째 단과 두 번째 단에 병렬연결된 MOS트랜지스터 쌍으로 구성된 것을 특징으로 하는 액정 표시장치.
9. 제 6항 또는 제 7항에 있어서, 상기 스위칭수단은 상기 쉬프트 레지스터의 첫 번째 단과 두 번째 단에 병렬연결된 전송 게이트 쌍으로 구성된 것을 특징으로 하는 액정 표시장치.
10. 화상신호를 전달하는 N개의 신호선과, 상기 신호선과 행렬식으로 배열되어 스캔 펄스신호를 전달하는 M개의 게이트선 및, 각각 상기 게이트선과 상기 신호선의 교차위치에 배열되고 짝수 번째 행에서 i(1≤i≤N)번째 열의 신호선이 연결되며 홀수 번째 행에서 (i+1)번째 열의 신호선이 연결되어 상기 신호선으로부터 전달된 화상신호를 표시하는 N×M개의 액정 셀로 구성된 액정 표시 패널과,

    상기 게이트선에 스캔 펄스를 인가하는 게이트 구동회로와,

    상기 신호선에 화상신호를 인가하는 데이터 구동회로 및,

    상기 게이트 구동회로와 데이터 구동회로에 제어신호 및 화상신호를 인가하는 컨트롤러를 포함하여 구성되고,

    한 프레임동안 이웃한 신호선들의 극성을 서로 다르게 유지하고 다음 프레임에서 이들 신호선의 극성을 반전시켜 구동하는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치.
11. 제 10항에 있어서, 상기 컨트롤러는, 상기 데이터 구동회로에 입력되는 화상신호 데이터가 짝수 번째 행의 액정 셀용 데이터일 때 상기 화상신호 데이터의 타이밍을 지연시키지 않고, 상기 화상신호 데이터가 홀수 번째 행의 액정 셀용 데이터일 때 상기 화상신호 데이터의 타이밍을 한 화소시간만큼 지연시키는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치.
12. 제 10항에 있어서, 상기 데이터 구동회로는, 상기 화상신호 데이터가 짝수 번째 행의 액정 셀용 데이터일 때 첫 번째 데이터 구동회로 단부터 상기 화상신호를 상기 신호선에 전달하고, 상기 화상신호 데이터가 홀수 번째 행의 액정 셀용 데이터일 때 두 번째 데이터 구동회로 단부터 상기 화상신호를 상기 신호선에 전달하는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치.
13. 제 12항에 있어서, 상기 화상신호가 아날로그 데이터이고,

    상기 데이터 구동회로는 입력되는 동기신호를 쉬프트시켜 출력하는 N단의 쉬프트 레지스터와, 상기 화상신호 데이터가 짝수 번째 행의 액정 셀용 데이터일 때 상기 컨트롤러의 제어신호에 의해 상기 입력되는 동기신호를 상기 쉬프트 레지스터의 첫 번째 단으로 연결하는 한편, 상기 화상신호 데이터가 홀수 번째 행의 액정 셀용 데이터일 때 상기 컨트롤러의 제어신호에 의해 상기 입력되는 동기신호를 상기 쉬프트 레지스터의 두 번째 단으로 연결하는 스위칭수단으로 구성된 샘플링 타이밍 신호발생회로와,

    상기 쉬프트 레지스터의 각 단에서 출력되는 동기신호에 따라 상기 입력되는 화상신호 데이터를 샘플링하여 신호선으로 출력하는 샘플링/홀드회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치.
14. 제 12항에 있어서, 상기 화상신호가 디지털 데이터이고,

    상기 데이터 구동회로는 입력되는 동기신호를 쉬프트시켜 출력하는 N단의 쉬프트 레지스터와, 상기 화상신호 데이터가 짝수 번째 행의 액정 셀용 데이터일 때 상기 컨트롤러의 제어신호에 의해 상기 입력되는 동기신호를 상기 쉬프트 레지스터의 첫 번째 단으로 연결하는 한편, 상기 화상신호 데이터가 홀수 번째 행의 액정 셀용 데이터일 때 상기 컨트롤러의 제어신호에 의해 상기 입력되는 동기신호를 상기 쉬프트 레지스터의 두 번째 단으로 연결하는 스위칭수단으로 구성된 저장 타이밍 신호발생회로와,

    상기 쉬프트 레지스터의 각 단에서 출력되는 동기신호에 따라 상기 입력되는 화상신호 데이터를 저장하고 디지털/아날로그변환하여 신호선으로 출력하는 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치.
15. 제 13항 또는 제 14항에 있어서, 상기 스위칭수단은 상기 쉬프트 레지스터의 첫 번째 단과 두 번째 단에 병렬연결된 MOS트랜지스터 쌍으로 구성된 것을 특징으로 하는 액정 표시장치.
16. 제 13항 또는 제 14항에 있어서, 상기 스위칭수단은 상기 쉬프트 레지스터의 첫 번째 단과 두 번째 단에 병렬연결된 전송 게이트 쌍으로 구성된 것을 특징으로 하는 액정 표시장치.