KR101373484B1 - 액정표시장치 및 그 구동방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 공통전압을 일정하게 유지시켜 화면 품위를 개선한 액정표시장치 및 그 구동방법을 개시한다. 개시된 본 발명의 액정표시장치는, 기판; 상기 기판 상에 다수개의 서브 화소 영역을 정의하도록 교차배열된 적어도 하나 이상의 게이트라인과 데이터라인; 상기 게이트라인들 사이의 서브 화소 영역을 횡단하도록 각각 배치된 적어도 하나 이상의 공통전압라인; 상기 게이트라인과 데이터라인의 교차영역에 배치된 박막트랜지스터; 상기 공통전압라인인 각각에 연결된 적어도 하나 이상의 보조 커패시터; 및 상기 보조 커패시터들 각각이 공통 연결되어 보상 데이터 신호를 인가하는 데이터 보조라인을 포함한다.

본 발명은 공통전압라인을 통해 데이터 신호와 반대 극성을 갖는 보상 데이터 신호를 인가함으로써, 커플링 현상에 의해 화질 불량을 개선한 효과가 있다.

LCD, 보상 데이터신호,

Description

액정표시장치 및 그 구동방법{LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE AND METHOD OF DRIVING THE SAME}

도 1은 종래 기술에 따른 액정표시장치의 화소 구조를 도시한 도면이다.

도 2는 상기 도 1의 액정표시장치가 구동될 때, 공통전압이 왜곡되는 문제를 설명하기 위한 도면이다.

도 3은 본 발명에 따른 액정표시장치의 화소 구조를 도시한 도면이다.

도 4는 상기 도 3의 액정표시장치의 화소 구조에 대한 등가회로이다.

도 5는 본 발명에 따른 액정표시장치가 구동될 때, 공통전압의 왜곡이 개선된 모습을 도시한 도면이다.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 의한 액정표시장치의 화소 구조를 도시한 도면이다.

도 7은 본 발명에 따른 액정표시장치의 구조를 도시한 블럭도이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

21: 액정표시패널 21a: 게이트 드라이버

21b: 데이터 드라이버 22: 구동회로부

23: 제어부 24: 전원 공급부

26: DC/DC 변환부 29: 인버터

25: 감마 기준전압부 Dc: 데이터 보조라인

27: LCM 구동시스템

본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 공통전압을 일정하게 유지시켜 화면 품위를 개선한 액정표시장치 및 그 구동방법에 관한 것이다.

일반적으로, 액정표시장치는 박막 트랜지스터 어레이 기판(thin film transistor array substrate)과 컬러필터 기판(color filter substrate)이 일정한 셀-갭(cell-gap)으로 합착되고, 그 셀-갭 사이의 공간에 액정을 충진시켜 제작하는 액정표시패널(liquid crystal display panel)과, 그 액정표시패널을 구동시켜 화상이 표시되도록 하는 구동부를 포함하여 구성된다.

상기 박막 트랜지스터 어레이 기판에는 횡방향으로 형성되는 다수의 게이트라인과, 종방향으로 형성되는 다수의 데이터라인이 서로 교차되며, 그 게이트라인과 데이터라인의 교차에 의해 구획되는 다수의 서브 화소영역으로 정의된다. 상기 서브 화소영역에는 스위칭소자와 화소전극이 구비된다.

상기 컬러필터 기판에는 상기 서브 화소영역에 대응되는 위치에 적색, 녹색 및 청색의 컬러필터가 형성되고, 그 화소영역을 통과하는 빛의 색간섭을 방지하기 위한 블랙매트릭스가 상기 컬러필터의 외곽을 감싸는 그물형태로 형성된다.

도 1은 종래 기술에 따른 액정표시장치의 화소 구조를 도시한 도면이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 액정표시장치의 박막트랜지스터 어레이 기판은 다수개의 서브 화소 영역이 매트릭스 형태로 형성되고, 각각의 서브 화소 영역에는 게이트라인(GL1, GL2, GL3, GL4 ..)과 데이터 라인(DL1, DL2, ....DLN)이 교차 배열되어 서브 화소 영역을 정의하고, 서브 화소 영역 내측에는 화소 전극(P)이 구비된다.

상기 게이트라인(GL1, GL2,..) 사이에는 게이트라인(GL1, GL2,..)과 평행하면서 서브 화소 영역을 횡단하는 공통전압라인(Vcom1, Vcom2,..)이 구비된다. 따라서, 공통전압하인(Vcom1, Vcom2,..)들은 각각 횡열 방향의 화소전극들이 오버랩되어 스토리지 커패시턴스가 형성된다. 즉, 각각의 서브 화소 영역에는 공통전압라인(Vcom1, Vcom2,..)과 화소전극 사이에 스토리지 커패시턴스가 형성된다.

또한, 도면에는 도시되지 않았지만, 게이트라인과 데이터라인이 교차하는 서브 화소 영역에는 박막 트랜지스터가 구비된다.

상기와 같은 구조를 갖는 액정표시장치는 다음과 같이 동작한다.

게이트라인(GL1, GL2, GL3, GL4 ..)들에 한주기(1H) 동안 순차적으로 게이트 구동전압이 인가되고, 순차적으로 인가되는 게이트 구동전압에 의해 게이트 라인(GL1, GL2, GL3, ..)들에 각각 대응되는 서브 픽셀 영역의 박막 트랜지스터가 턴온된다. 이때, 데이터라인(DL1, DL2, ....DLN)으로부터 데이터 신호가 인가된다. 상기 데이터라인(DL1, DL2, ....DLN)에 인가되는 데이터신호는 화소전극(P)에 전달되고, 컬러필터기판 상에 형성된 공통전극과의 사이에서 전계를 형성하여 액정의 투과율을 조절한다.

그러나, 액정표시장치의 액정층에 지속적으로 일정한 전계가 인가될 경우에 액정이 열화되고, 직류전압 성분에 의해 잔상이 발생하는 결과를 초래한다. 따라서, 액정의 열화를 방지하고, 직류전압 성분을 제거하기 위해서 공통전압을 기준으로 화상정보의 전압을 양과 음이 반복되도록 인가하는데, 이와 같은 구동방식을 인버젼 방식이라 한다. 상기 인버젼 구동방식은 화상정보의 극성이 화상의 한 프레임(frame)단위로 반전되어 공급되는 프레임 인버젼 방식, 화상 정보의 극성이 게이트라인 단위로 반전되어 공급되는 라인 인버젼 방식, 그리고 화상정보의 극성이 서로 인접하는 화소별로 반전되어 공급되고 아울러 화상의 한 프레임 단위로 반전되어 공급되는 도트 인버젼 방식이 있다.

도 2는 상기 도 1의 액정표시장치가 구동될 때, 공통전압이 왜곡되는 문제를 설명하기 위한 도면이다. 도 2를 참조하면, 라인 인버젼(Line Inversion) 방식에 따라 액정표시장치를 구동하는 경우에 게이트 라인(GL1, GL2, GL3, ..)에 순차적으로 구동전압이 인가되고, 이에 대응되도록 데이터라인(DL1, DL2, ....DLN)에는 전압 극성이 주기적으로 바뀌는 데이터 신호가 인가된다. 이때, 공통전압라인(도 1의 Vcom1, Vcom2,..)에도 공통전압의 극성이 바뀌면서 인가된다.

그러나, 상기와 같은 라인 인버젼 방식에 따라 액정표시장치가 구동되는 경우에는 하나의 게이트 라인에 대응되는 데이터 신호가 모두 같은 극성을 갖기 때문에 커플링(coupling) 현상에 의해 데이터 신호를 따라 공통전압 파형이 흔들리는 문제가 발생된다.

예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이 ①, ②, ③ 영역에 그레이(gray) 데이 터 신호가 인가되고, ② 영역에서 공통전압(Vcom) 파형의 왜곡이 발생되면, 노말리 화이트(Normally White) 모드에서 ② 영역에서의 휘도가 ①, ③ 영역에서의 휘도보다 높아지는 수평 크로스 토크 불량이 발생한다.

본 발명은, 공통전압라인 별로 각각 서브 화소 영역에서 걸리는 스토리지 커패시턴스 총합과 동일한 크기의 커패시터를 배치하여, 액정표시장치 구동시 공통전압의 왜곡을 방지한 액정표시장치 및 그 구동방법을 제공함에 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은, 공통전압라인을 통해 데이터 신호와 반대 극성을 갖는 보상 데이터 신호를 인가함으로써, 커플링 현상에 의해 화질 불량을 개선할 수 있는 액정표시장치 및 그 구동방법을 제공함에 다른 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한, 본 발명에 따른 액정표시장치는,

기판;

상기 기판 상에 다수개의 서브 화소 영역을 정의하도록 교차배열된 적어도 하나 이상의 게이트라인과 데이터라인;

상기 게이트라인들 사이의 서브 화소 영역을 횡단하도록 각각 배치된 적어도 하나 이상의 공통전압라인;

상기 게이트라인과 데이터라인의 교차영역에 배치된 박막트랜지스터;

상기 공통전압라인인 각각에 연결된 적어도 하나 이상의 보조 커패시터; 및

상기 보조 커패시터들 각각이 공통 연결되어 보상 데이터 신호를 인가하는 데이터 보조라인을 포함한다.

본 발명의 다른 실시예에 의한 액정표시장치 구동방법은,

기판;

상기 기판 상에 다수개의 서브 화소 영역을 정의하도록 교차배열된 적어도 하나 이상의 게이트라인과 데이터라인;

상기 게이트라인들 사이의 서브 화소 영역을 횡단하도록 각각 배치된 적어도 하나 이상의 공통전압라인;

상기 게이트라인과 데이터라인의 교차영역에 배치된 박막트랜지스터;

상기 공통전압라인인 각각에 연결된 적어도 하나 이상의 보조 커패시터; 및

상기 보조 커패시터들 각각이 공통 연결되어 보상 데이터 신호를 인가하는 데이터 보조라인를 포함하고,

상기 게이트라인 구동신호와 동시에 서브 화소 영역에 인가될 때, 상기 공통전압라인에 인가되는 공통전압의 왜곡을 방지하도록 상기 데이터 보조라인 영역에 보상 데이터 신호를 인가하는 단계를 포함한다.

본 발명에 따른 액정표시장치 구동방법은,

기판;

상기 기판 상에 다수개의 서브 화소 영역을 정의하도록 교차배열된 적어도 하나 이상의 게이트라인과 데이터라인;

상기 게이트라인들 사이의 서브 화소 영역을 횡단하도록 각각 배치된 적어도 하나 이상의 공통전압라인;

상기 게이트라인과 데이터라인의 교차영역에 배치된 박막트랜지스터;

상기 공통전압라인인 각각에 연결된 적어도 하나 이상의 보조 커패시터;

상기 보조 커패시터들 각각이 공통 연결되어 보상 데이터 신호를 인가하는 데이터 보조라인; 및

상기 보조 커패시터와 상기 데이터 보조라인 사이에는 각각 스위칭 소자를 포함하고,

상기 게이트라인 구동신호와 동시에 서브 화소 영역에 인가될 때, 상기 공통전압라인에 인가되는 공통전압의 왜곡을 방지하도록 상기 데이터 보조라인 영역에 보상 데이터 신호를 인가하는 단계를 포함한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 의한 액정표시장치는,

다수개의 게이트 라인(G)과 데이터 라인(D)이 교차 배열되어 다수개의 서브 화소 영역이 정의된 액정표시패널;

상기 액정표시패널의 공통전압 왜곡을 방지하기 위해 보상 데이터 신호를 생성하는 보상 데이터 생성부를 포함하는 구동회로부를 포함하고,

상기 액정표시패널에는 데이터 라인과 평행한 방향으로 배치된 데이터 보조라인과, 상기 데이터 보조라인과 공통전압라인 사이에 배치된 보조 커패시터를 포함한다.

본 발명에 의하면, 공통전압라인 별로 각각 서브 화소 영역에서 걸리는 스토리지 커패시턴스 총합과 동일한 크기의 커패시터를 배치하여, 액정표시장치 구동시 공통전압의 왜곡을 방지하였다.

또한, 본 발명은, 공통전압라인을 통해 데이터 신호와 반대 극성을 갖는 보상 데이터 신호를 인가함으로써, 커플링 현상에 의해 화질 불량을 개선할 수 있다.

이하, 첨부한 도면에 의거하여 본 발명의 실시 예를 자세히 설명하도록 한다.

도 3은 본 발명에 따른 액정표시장치의 화소 구조를 도시한 도면이다.

도 3을 참조하면, 액정표시장치의 박막트랜지스터 어레이 기판은 다수개의 서브 화소 영역이 매트릭스 형태로 형성되고, 각각의 서브 화소 영역에는 게이트라인(GL1, GL2, GL3, GL4 ..)과 데이터라인(DL1, DL2, ....DLN)이 교차 배열되어 서브 화소 영역을 정의하고, 서브 화소 영역 내측에는 화소 전극(P)이 구비된다.

상기 게이트라인(GL1, GL2,..) 사이에는 게이트 라인과 평행하면서 서브 픽셀 영역을 횡단하는 공통전압라인(Vcom1, Vcom2,..)이 구비된다. 따라서 화소 전극(P)과 공통전압라인(Vcom1, Vcom2,..) 사이에서 스토리지 커패시턴스가 형성된다. 또한, 공통전압라인(Vcom1, Vcom2,..)들 각각에 보조 커패시터(C1, C2, ..)를 접속하고, 보조 커패시터(C1, C2, ..)에 데이터 보조라인(Dc)을 공통으로 연결한다.

즉, 본 발명에서는 제 1 공통전압라인(Vcom1)과 오버랩되는 다수개의 화소 전극으로부터 생성되는 스토리지 커패시턴스 총량과 동일한 용량을 갖는 보조 커패시터(C1)를 제 1 공통전압라인(Vcom1) 일측에 연결하여 공통전압의 왜곡을 방지하였다. 하지만, 상기 보조 커패시터(C1)의 용량은 스토리지 커패시턴스 총량과 다르더라도 공통전압의 왜곡을 방지할 수 있다.

구체적으로 설명하면, 제 1 공통전압라인(Vcom1)에 형성되는 스토리지 커패시턴스 총량과 제 1 공통전압라인(Vcom1)에 대응되는 서브 화소 영역에 인가되는 데이터 신호와, 이와 대응되도록 제 1 공통전압라인(Vcom1)에 형성된 보조 커패시터(C1)와, 보조 커패시터(C1)와 연결된 데이터 보조라인(Dc)에 서브 화소 영역에 인가되는 데이터 신호와 반대 극성을 갖는 보상 데이터 신호를 인가함으로써 공통전압의 왜곡을 방지하였다.

상기 보조 커패시터(C1)은 액정표시패널 상에 형성하거나, 외부 인쇄회로기판 상에 형성할 수 있다.

또한, 도면에는 도시하지 않았지만, 게이트라인과 데이터라인이 교차하는 서브 화소 영역에는 박막 트랜지스터가 구비된다.

도 4는 상기 도 3의 액정표시장치의 화소 구조에 대한 등가회로이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 게이트라인(GL1, GL2,..)과 데이터라인(DL1, DL2, ....DLm)이 교차배열되어 다수개의 서브 화소 영역을 정의하고, 게이트라인(GL1, GL2,..)과 평행한 방향으로 공통전압라인(Vcom1, Vcom2, ...)이 배치되어 있다. 각 서브 화소 영역에는 박막트랜지스터(T)가 구비되고, 공통전압라인(Vcom1, Vcom2, ...)과 화소전극 사이에 스토리지 커패시터(Cst)와 액정커패시터(Clc)가 병렬로 연결되어 있다.

또한, 공통전압라인(Vcom1, Vcom2, ...)들의 가장자리에는 보조 커패시터(C1, C2, ...)들이 각각 연결되어 있고, 각각의 보조 커패시터(C1, C2, ..)들은 데이터 보조라인(Dc)과 공통으로 연결되어 있다.

상기 각각의 보조 커패시터(C1)는 각각의 공통전압라인(Vcom1, Vcom2, ...)에 대응되는 서브 화소 영역에 형성된 스토리지 커패시터(Cst)와 액정커패시터(Clc)의 총합과 동일한 크기를 갖거나 이와 다른 값을 갖도록 하여 공통전압 왜곡을 방지하였다.

따라서, 각각의 게이트 라인(GL1, GL2,..)에 대응되는 서브 화소 영역의 행단위로 발생되는 데이터 신호와 공통전압 사이의 커플링 효과를 각각의 보조 커패시터(C1, C2, ..)와 이와 연결된 데이터 보조라인(Dc)으로 인가되는 보상 데이터 신호에 의해 상쇄되도록 한다. 상기 보상 데이터 신호는 서브 화소 영역들에 인가되는 데이터 신호와 반대 극성을 갖는 데이터 신호이다.

이와 같이, 본 발명에서는 보조 데이터 라인과 보조 커패시터들을 배치하여 라인 인버젼 방식으로 구동될 경우, 각 서브 화소 행열에 발생되는 공통전압 왜곡을 제거할 수 있는 효과가 있다.

아울러, 본 발명에서는 라인 인버젼 구동 방식을 중심으로 설명하였지만, 도트 인버젼 또는 프레임 인버젼 구동 방식에도 동일하게 적용하여 공통전압의 왜곡현상을 방지할 수 있을 것이다.

도 5는 본 발명에 따른 액정표시장치가 구동될 때, 공통전압의 왜곡이 개선된 모습을 도시한 도면으로서, 도시된 바와 같이, 라인 인버젼(Line Inversion) 방식에 따라 액정표시장치를 구동하는 경우에 게이트라인(GL1, GL2, GL3, ..)에 순차적으로 구동전압이 인가되고, 이에 대응되도록 데이터라인(DL1, DL2, ....DLN)에는 전압 극성이 순차적으로 바뀌면서 데이터 신호가 인가된다.

각 게이트라인(GL1, GL2, ..)에 대응되는 서브 화소 영역의 행열에 인가되는 데이터신호(data)와 데이터 보조라인에 인가되는 보상 데이터신호(data C)는 서로 반대 극성을 갖는다. 즉, 각각의 보조 커패시터(C1, C2, ...)들과 이와 대응되는 공통전압라인(Vcom1, Vcom2, ..)에 형성되는 커패시턴스 총합을 사이에 두고 양측 영역에서 서로 다른 극성의 데이터 신호들이 인가되기 때문에 커플링 효과가 서로 상쇄된다.

따라서, 본 발명에서는 데이터라인들에 인가되는 데이터 신호들(data)에 의해 공통전압(Vcom)이 왜곡되는 것을 보조 커패시터(C1, C2, ...)와 보조 데이터라인에 인가되는 보상 데이터신호(Data C)가 상쇄시켜 수평 크로스토크에 의한 화질 불량을 제거할 수 있는 효과가 있다.

도 5에 도시된 바와 같이, ①, ②, ③ 영역에 그레이(gray) 데이터 신호(Data)가 인가되고, 이와 반대 극성을 갖는 보상 데이터신호(Data C)가 인가되어 종래 ② 영역에서 발생되었던 공통전압(Vcom) 파형의 왜곡 현상을 제거하였다.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 의한 액정표시장치의 화소 구조를 도시한 도면이다.

도 6을 참조하면, 게이트라인(GL1, GL2,..)과 데이터라인(DL1, DL2, ....DLm)이 교차배열되어 다수개의 서브 화소 영역을 정의하고, 게이트라인(GL1, GL2,..)과 평행한 방향으로 공통전압라인(Vcom1, Vcom2, ...)이 배치되어 있다. 각 서브 화소 영역에는 박막트랜지스터(T)가 구비되고, 공통전압라인과 화소전극 사이에 스토리지 커패시터(Cst)와 액정커패시터(Clc)가 병렬로 연결되어 있다.

또한, 공통전압라인(Vcom1, Vcom2, ...)들의 가장자리에는 보조 커패시터(C1, C2, ...)들이 각각 연결되어 있고, 각각의 보조 커패시터(C1, C2, ..)들은 데이터 보조라인(Dc)과 공통으로 연결되어 있다. 또한, 상기 각각의 보조 커패시터(C1, C2, ..)와 데이터 보조라인(Dc) 사이에는 각각 스위칭 소자(T1, T2, ..)가 배치되어 있다. 상기 스위칭 소자(T1, T2, ..)에 액정표시장치의 타이밍 컨트롤러인 제어부(23)의 제어신호에 의해 스위칭된다. 하지만, 게이트 드라이버의 게이트 구동전압을 제어신호로 사용할 수 있으므로 게이트 드라이버에 내장된 제어부일 수 있다. 도면에서는 보조 커패시터(C1, C2, ..)와 데이터 보조라인(Dc) 사이에 스위칭 소자(T1, T2,...)가 배치되어 있지만, 보조 커패시터(C1, C2, ...)가 공통전압라인(Vcom1, Vcom2, ..) 사이에 스위칭 소자(T1, T2, ...)를 배치할 수 있다.

따라서, 본 발명의 다른 실시예에서는 공통전압라인(Vcom1, Vcom2, ..) 단위로 각각 보조 커패시터(C1, C2, ..)와 보조 데이터 신호를 인가하여 게이트 라인 단위로 커플링에 의한 공통전압 왜곡을 방지한다. 따라서, 상기 각각의 스위칭 소자(T1, T2, ...)들은 액정표시장치의 게이트 구동전압과 동일한 제어신호에 의해 턴온과 턴오프가 이루어질 수 있다.

상기 제어부(23)는 액정표시장치의 타이밍 컨트롤러일 수 있고, 또는 타이밍 컨트롤러로부터 제어신호를 인가받아 스위칭 소자(T1, T2, ...)에 공급하는 별도의 제어부일 수 있다.

상기 각각의 보조 커패시터(C1)는 각각의 공통전압라인(Vcom1, Vcom2, ...)에 대응되는 서브 화소 영역에 형성된 스토리지 커패시터(Cst)와 액정커패시 터(Clc)의 총합과 동일한 크기를 갖거나 이와 다른 크기를 갖을 수 있다.

또한, 보조 커패시터(C1, C2, ..)들은 액정표시패널 내에 실장되거나 외부 인쇄회로기판 상에 형성될 수 있다.

따라서, 각각의 게이트 라인(GL1, GL2,..)에 대응되는 서브 화소 영역의 행단위(게이트 라인 단위)로 발생되는 데이터 신호와 공통전압 사이의 커플링 효과를 공통전압라인 각각에 형성된 보조 커패시터(C1, C2, ..)와 이와 연결된 데이터 보조라인(Dc)에 인가되는 보상 데이터 신호에 의해 상쇄되도록 한다. 상기 보상 데이터 신호는 서브 화소 영역들에 인가되는 데이터 신호와 반대 극성을 갖는 데이터 신호이다.

이와 같이, 본 발명에서는 보조 데이터 라인과 보조 커패시터들을 배치하여 라인 인버젼 방식으로 구동될 경우, 각 서브 화소 행열에 발생되는 공통전압 왜곡을 제거할 수 있는 효과가 있다.

아울러, 본 발명에서는 라인 인버젼 구동 방식을 중심으로 설명하였지만, 도트 인버젼 또는 프레임 인버젼 구동 방식에도 동일하게 적용하여 공통전압의 왜곡현상을 방지할 수 있을 것이다.

도 7은 본 발명에 따른 액정표시장치의 구조를 도시한 블럭도이다.

도 7에 도시된 바와 같이, 액정표시장치는, 상술한 바와 같이, 다수개의 게이트 라인(G)과 데이터 라인(D)이 서로 수직한 방향으로 배열되어 매트릭스 형태의 서브 화소영역을 갖는 액정표시패널(21)과, 상기 액정표시패널(21)에 구동 신호와 데이터 신호를 공급하는 구동회로부(22)와, 상기 액정표시패널(21)에 일정한 광원 을 제공하는 백라이트(28)로 구분된다. 본 발명의 액정표시패널(21)에는 상기 데이터라인(D)과 평행한 방향으로 데이터 보조라인(Dc)과, 상기 데이터 보조라인(Dc)과 액정표시패널(21) 상에 형성된 공통전압라인(Vcom) 사이에 구비된 보조 커패시터(C)를 포함한다. 또한, 데이터 보조라인(Dc)과 보조 커패시터(C) 사이에는 스위칭 소자(T)가 형성되어 있어, 데이터 보조라인(Dc)을 따라 보상 데이터 신호가 공급된다.

여기서, 상기 구동회로부(22)는, 상기 액정표시패널(21)의 각 데이터 라인(D)에 데이터 신호를 입력하는 데이터 드라이버(21b)와 상기 액정표시패널(21)의 각 게이트 라인(G)에 게이트 구동 펼스를 인가하는 게이트 드라이버(21a)와, 액정표시패널의 구동 시스템(27)으로부터 입력되는 디스플레이 데이터(R, G, B)와 수직 및 수평 동기신호(Vsync, Hsync) 그리고 클럭신호(DCLK) 등 제어신호(DTEN)를 입력받아 상기 액정표시패널(21)의 각 데이터 드라이버(21b)와 게이트 드라이버(21a)가 화면을 재생하기에 적합한 타이밍으로 각 디스플레이 데이터와 클럭 및 제어신호를 포맷 하여 출력하는 제어부(23)와, 상기 액정표시패널(21) 및 각부에 필요한 전압을 공급하는 전원 공급부(24)와, 상기 전원 공급부(24)로부터 전원을 인가받아 상기 데이터 드라이버(21b)에서 입력되는 디지털 데이터를 아날로그 데이터로 변환할 때 필요한 기준전압을 공급하는 감마 기준전압부(25)와, 상기 전원 공급부(24)로부터 출력된 전압을 이용하여 액정표시패널(21)에 사용되는 정전압(Vdd), 게이트 고전압(VGH), 게이트 저전압(VGL), 기준전압(Vref) 및 공통전압(Vcom) 등을 출력하는 DC/DC 변환부(26)와, 상기 백라이트(28)를 구동하는 인버터(29)를 구비하여 구성된 다.

또한, 상기 보조 커패시터(C)를 외부 인쇄회로기판 상에 배치할 수 있으며, 스위칭 소자(T)의 위치도 보조 커패시터(C)를 중심으로 좌우측 영역에 배치될 수 있다.

또한, 상기 제어부(23)는 액정표시패널의 구동 시스템(27)으로부터 공급되는 디스플레이 데이터(R, G, B) 신호로부터 보상 데이터 신호를 발생하기 위한 보상 데이터 생성부(30)를 포함한다. 또한, 상기 구동회로부(22)는 상기 보상 데이터 생성부(30)에서 보상 데이터 신호를 생성할 수 있도록 룩업 테이블이 저장된 외부 기억부(31)를 포함한다.

상기와 같은 구성을 갖는 본 발명의 액정표시장치의 동작은 다음과 같다.

즉, 제어부(23)가 액정표시패널의 구동 시스템(27)으로부터 입력되는 디스플레이 데이터(R, G, B)와 수직 및 수평 동기신호(Vsync, Hsync) 그리고 클럭신호(DCLK) 등 제어신호(DTEN)를 입력받아 상기 액정표시패널(21)의 각 데이터 드라이버(21b)와 게이트 드라이버(21a)가 화면을 재생하기에 적합한 타이밍으로 각 디스플레이 데이터와 클럭 및 제어신호를 제공하므로, 상기 게이트 드라이버(21a)가 상기 액정표시패널(21)의 각 게이트 라인(G)에 게이트 구동 펄스를 인가하고 이에 동기되어 상기 데이터 드라이버(21b)가 상기 액정표시패널(21)의 각 데이터 라인(D)에 데이터 신호를 입력하여 입력된 영상신호를 디스플레이한다. 상기 감마 기준전압부(25)는 상기 전원 공급부(24)로부터 전원전압을 인가받아 상기 전원전압을 다수개의 저항을 사용하여 다수개의 기준전압을 출력하고, 상기 출력된 기준전압은 데이터 드라이버(21b)의 내부에 구비된 다수개의 또 다른 저항에 의해 분압되어 다수개의 계조전압으로 나누어진다. 여기서, 상기 데이터 드라이버(21b)는 상기 계조전압을 이용하여 R, G, B 디지털 영상신호를 아날로그 영상신호로 변환하여 액정 구동전압을 출력하며, 상기 출력된 액정 구동전압은 매 스캐닝마다 상기 액정표시패널(21)의 데이터 라인(D)에 인가된다.

또한, 본 발명에서는 외부 기억부(31)에 저장된 룩업 테이블을 이용하여 제어부(23)의 보상 데이터 생성부(30)가 데이터 신호를 연산하여, 이에 대응되는 보상 데이터 신호를 생성하고, 이를 액정표시패널(21)의 데이터 보조라인(Dc)에 공급한다. 또한, 제어부(23)에서는 데이터 보조라인(Dc)에 연결된 스위칭 소자(T)를 제어하기 위한 제어신호를 직접공급하거나, 게이트 드라이버(21a)에 공급되는 게이트 구동전압을 스위칭 소자(T) 제어를 위한 신호로 인가할 수 있다.

도 3에서와 같이 공통전압라인에 보조 커패시터(C1, C2, ..)만 연결된 경우에는 스위칭 소자의 제어신호 없이 보상 데이터 신호만 데이터 보조라인(Dc)에 공급하여 공통전압 왜곡을 방지할 수 있다. 보상 데이터 신호를 생성하는 방식은 상술한 방법을 그대로 사용할 수 있다.

따라서, 본 발명에서는 게이트 구동전압이 순차적으로 인가되면서 각 게이트 라인에 대응되는 서브 화소 영역에 데이터 신호가 인가될 때, 데이터 보조라인(Dc)을 통하여 데이터 신호와 반대되는 극성을 갖는 보상 데이터 신호를 인가하여 공통전압의 왜곡을 방지하였다.

이상에서 자세히 설명된 바와 같이, 본 발명은 공통전압라인 별로 각각 서브 화소 영역에서 걸리는 스토리지 커패시턴스 총합과 동일한 크기의 커패시터를 배치하여, 액정표시장치 구동시 공통전압의 왜곡을 방지한 효과가 있다.

또한, 본 발명은, 공통전압라인을 통해 데이터 신호와 반대 극성을 갖는 보상 데이터 신호를 인가함으로써, 커플링 현상에 의해 화질 불량을 개선한 효과가 있다.

본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 않고, 이하 청구 범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능할 것이다.

Claims (17)

1. 기판;

   상기 기판 상에 다수개의 서브 화소 영역을 정의하도록 교차배열된 적어도 하나 이상의 게이트라인과 데이터라인;

   상기 게이트라인들 사이의 서브 화소 영역을 횡단하도록 각각 배치된 적어도 하나 이상의 공통전압라인;

   상기 게이트라인과 데이터라인의 교차영역에 배치된 박막트랜지스터;

   상기 공통전압라인 각각에 연결된 적어도 하나 이상의 보조 커패시터;

   상기 보조 커패시터들 각각이 공통 연결되어 보상 데이터 신호를 인가하는 데이터 보조라인; 및

   상기 보조 커패시터와 상기 데이터 보조라인 사이에 연결되고, 제어 신호에 따라 상기 보조 커패시터로 상기 보상 데이터 신호의 공급을 제어하는 스위칭 소자를 포함하고,

   상기 보상 데이터 신호는,

   상기 서브 화소 영역으로 공급되는 데이터 신호와는 크기가 같고 극성이 반대되는 신호인 액정표시장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 공통전압라인 각각에 연결된 보조 커패시터는 각각의 공통전압라인이 횡단하는 서브 화소 영역의 커패시턴스 총양과 동일한 크기를 갖는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 서브 화소 영역의 커패시턴스 총양은 각각의 서브 화소 영역에서 형성되는 스토리지 커패시턴스와 액정 커패시턴스의 총합인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 삭제
8. 기판; 상기 기판 상에 다수개의 서브 화소 영역을 정의하도록 교차 배열된 적어도 하나 이상의 게이트라인과 데이터라인; 상기 게이트라인들 사이의 서브 화소 영역을 횡단하도록 각각 배치된 적어도 하나 이상의 공통전압라인; 상기 게이트라인과 데이터라인의 교차영역에 배치된 박막트랜지스터; 상기 공통전압라인 각각에 연결된 적어도 하나 이상의 보조 커패시터; 상기 보조 커패시터들 각각이 공통 연결되어 보상 데이터 신호를 인가하는 데이터 보조라인; 및 상기 보조 커패시터와 상기 데이터 보조라인 사이에는 각각 스위칭 소자를 포함하는 액정표시장치 구동방법에 있어서,

   상기 게이트라인들 중 어느 하나의 게이트라인에 게이트 구동 신호가 인가되는 단계;

   상기 게이트 구동 신호가 인가되는 게이트라인과 대응하는 서브 화소 영역에 데이터 신호가 인가되는 단계;

   상기 게이트 구동 신호가 인가되는 게이트라인과 대응되는 상기 스위칭 소자가 제어 신호에 의해 턴-온되는 단계; 및

   턴-온된 상기 스위칭 소자에 대응하는 상기 보조 커패시터에 상기 보상 데이터 신호가 인가되는 단계;를 포함하는 액정표시장치 구동방법.
9. 제 8 항에 있어서, 상기 공통전압라인 각각에 연결된 보조 커패시터는 각각 의 공통전압라인이 횡단하는 서브 화소 영역의 커패시턴스 총양과 동일한 크기를 갖는 것을 특징으로 하는 액정표시장치 구동방법.
10. 제 9 항에 있어서, 상기 보상 데이터 신호는 서브 화소 영역에 공급되는 데이터 신호와 반대 극성을 갖는 데이터 신호인 것을 특징으로 하는 액정표시장치 구동방법.
11. 삭제
12. 삭제
13. 삭제
14. 제1 항에 있어서,

    상기 제어 신호는 상기 게이트라인 구동 신호인 액정표시장치.
15. 제1 항에 있어서,

    상기 액정표시장치는 상기 제어 신호를 생성하는 제어부를 더 포함하는 액정표시장치.
16. 제8 항에 있어서,

    상기 제어 신호는 상기 게이트라인 구동 신호인 액정표시장치 구동방법.
17. 제8 항에 있어서,

    상기 액정표시장치는 상기 제어 신호를 생성하는 제어부를 더 포함하는 액정표시장치 구동방법.

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