KR101771954B1 - 액정 표시장치 및 구동방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치는 픽셀에 형성된 픽셀 공통 전압 라인에 픽셀 공통 전압을 공급하는 픽셀 공통 전압 공급부; 리셋 기간에 리셋 라인을 통해 공급되는 리셋 신호에 따라 턴-온되어, 이전 프레임 기간에 상기 픽셀에 충전된 데이터 전압을 리셋 시키는 리셋 TFT; 어드레싱 기간에 게이트 라인을 통해 공급되는 스캔 신호에 따라 턴-온되어, 데이터 라인으로부터의 데이터 전압을 스토리지 커패시터에 충전시키는 스위칭 TFT; 라이팅 기간에 공통 전압 라인에 어드레싱 공통 전압을 공급하여, 상기 스토리지 커패시터에 충전된 데이터 전압을 부스트 업(Boost Up)시키는 어드레싱 공통 전압 공급부; 상기 라이팅 기간에 라이팅 라인을 통해 공급되는 라이팅 신호에 따라 턴-온되어, 상기 어드레싱 공통 전압에 의해 부스트 업이 이루어진 데이터 전압을 픽셀에 공급하는 라이팅 TFT; 및 상기 리셋 신호, 라이팅 신호 및 상기 어드레싱 공통 전압의 공급을 위한 제어 신호를 생성하는 타이밍 컨트롤러;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

액정 표시장치 및 구동방법{LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE AND DRIVING METHOD FOR THEREOF}
본 발명은 디스플레이 장치에 관한 것으로, 특히 표시품질을 향상시킴과 아울러, 구동에 따른 소비전력과 발열을 감소시킬 수 있는 액정 표시장치 및 구동방법에 관한 것이다.
디스플레이 장치는 대형화 및 박형화에 대한 시장의 요구에 따라 기술 개발이 이루어지고 있으며, 박막화, 경량화, 저소비 전력화의 장점을 갖는 평판 형태의 디스플레이 장치에 대한 수요가 증대되고 있다.
평판 형태의 디스플레이 장치로는 액정 표시장치(LCD: Liquid Crystal Display Device), 플라즈마 디스플레이 패널(PDP: Plasma Display Panel), 전계 방출 표시장치(FED: Field Emission Display Device), 발광 다이오드 표시장치(Light Emitting Diode Display Device), 유기발광 다이오드 표시장치(Organic Light Emitting Diode Display Device)가 개발되었다.
이러한, 평판 표시장치 중에서 액정 표시장치(LCD)는 양산 기술의 발전, 구동 수단의 용이성, 저전력 소비, 고화질 구현 및 대화면 구현의 장점으로 적용 분야가 확대되고 있다.
상기 액정 표시장치는 복수의 픽셀(Pixel)들이 매트릭스 형태로 배열된 액정 패널과, 상기 액정 패널을 구동하기 위한 구동회로부를 포함하며, 입력된 영상 신호에 따라 픽셀 별로 광 투과율을 조절함으로써 화상을 표시하게 된다.
상기 액정 패널의 픽셀들은 복수의 게이트 라인(gate line)과 복수의 데이터 라인(data line)의 교차에 의해 정의되고, 각 픽셀에는 전계를 인가하기 위한 화소 전극과 공통 전극이 형성된다. 상기 픽셀들 각각은 박막 트랜지스터(TFT: Thin Film Transistor)를 통해 스위칭 된다.
구동회로부는 상기 복수의 게이트 라인에 스캔 신호(게이트 구동 신호)를 공급하기 위한 게이트 드라이버(G-IC); 복수의 데이터 라인에 영상 데이터에 따른 데이터 전압을 공급하기 위한 데이터 드라이버(D-IC); 상기 게이트 드라이버 및 상기 데이터 드라이버에 제어 신호를 공급함과 아울러, 상기 데이터 드라이버에 영상 데이터를 공급하는 타이밍 컨트롤러(T-con); 상기 픽셀에 공통 전압(Vcom)을 공급하는 공통 전압 공급부; 상기 액정 패널에 광을 공급하는 광원(백라이트)을 구동시키는 백라이트 구동부를 포함한다.
이러한, 액정 표시장치는 픽셀 별로 화소 전극과 공통 전극 사이에 형성된 전계에 따라 액정의 배열 상태가 변화되고, 상기 액정의 배열을 통해 백라이트 유닛으로부터 공급되는 광의 투과율을 조절함으로써 화상을 표시한다.
최근에는 실감 있는 영상에 대한 사용자들의 요구가 증대되어, 2D(2차원) 영상뿐만 아니라 3D(3차원) 영상의 구현이 가능한 액정 표시장치가 개발되고 있다.
3D 영상을 표시하는 액정 표시장치는 일반적으로 시청자의 양안 시차 (兩眼視差, Binocular Parallax Display)를 이용하여 3D 영상을 구현하며, 입체용 특수 안경을 이용하는 셔터 글라스(shutter glass) 방식, 렌티큘러 렌즈(lenticular lens) 방식, 편광 안경을 이용한 편광 지연(PR: patterned retarder) 방식 등이 개발되었다.
도 1은 종래 기술에 따른 셔터 글라스 방식을 이용한 액정 표시장치에서 3D 영상 구현방법을 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 종래 기술에 따른 셔터 글라스를 이용한 3D 영상의 구현방법은 시청자의 양안 시차를 이용하는 것으로, 시청자의 좌안 및 우안에 시차를 두고 서로 다른 2차원의 좌안 영상 및 우안 영상이 인식된 후, 2개의 2차원 영상이 융합되어 3차원 영상으로 인식되게 된다.
이를 위해, 액정 패널은 시차를 두고 좌안 및 우안의 인식을 위한 2D 영상을 표시한다. 이때, 셔터 글라스를 통해 좌안의 2D 영상이 표시되는 기간에는 우안의 영상 인식을 차단하고, 좌안에 2D 영상(좌안 영상)이 인식되도록 한다.
그리고, 우안의 2D 영상이 표시되는 기간에는 좌안의 영상 인식을 차단하고, 우안에 2D 영상(우안 영상)이 인식되도록 한다.
이를 통해, 좌안과 우안에서 시차를 두고 서로 다른 2D 영상이 인식된 후, 좌안 및 우안의 2D 영상이 융합되어 시청자는 3D 영상을 인식하게 된다.
여기서, 게이트 라인에 순차적으로 스캔 신호를 공급하여 액정 패널의 전체 픽셀들을 순차적으로 구동시키게 되는데, 액정의 느린 응답속도 특성으로 인해 정해진 시간(프레임) 동안에 액정의 거동(rising, falling)이 완전히 끝나지 않게 된다.
셔터 글라스도 액정을 이용하여 좌안 셔터 및 우안 셔터의 온-오프(On-Off)를 제어한다. 이때, 셔터 글라스의 액정도 응답 속도가 늦기 때문에 수직 기간이 끝나는 시점에 셔터 글라스가 턴-오프(turn-off)되더라도, 액정 패널의 상단부 영상 데이터가 디스플레이 될 때가지 셔터 글라스가 완전히 닫히지 않게 된다. 즉, 이전 프레임의 좌안 영상이 다음 프레임의 우안 영상에 영향을 미치게 된다.
이로 인해, 액정 패널의 상단부와 하단부 간에 액정의 응답 속도에 차이가 발생되고, 휘도 불균일 현상이 발생되는 문제점이 있다. 특히, 액정의 응답 속도의 차이로 인해 좌안의 영상과 우안의 영상이 완전히 분리되지 않고 겹쳐지는 현상 즉, 크로스 토크(crosstalk)가 발생된다.
이러한, 크로스 토크는 3D 영상의 표시품질에 중요한 요인으로써, 크로스 토크가 발생되면 3D 영상의 표시품질이 떨어지게 된다. 또한, 크로스 토크 현상이 발생되는 3D 영상을 장시간 시청할 경우, 시청자에게 어지럼증, 두통 및 안구 피로가 유발되는 문제점이 있다.
상술한 액정 패널의 상단부와 하단부 간에 액정의 응답 속도에 차이가 발생되는 문제점을 개선하기 위해, 픽셀에 픽셀 메모리 회로가 구비된 메모리 인 픽셀(MIP: Memory In Pixel) 구조가 제안되었다.
상기 메모리 인 픽셀(MIP) 구조에서는, 어드레싱(addressing) 기간에 픽셀 메모리에 데이터를 저장한 후, 라이팅(Writing) 기간에 전체 픽셀에 데이터를 인가(라이팅)하게 된다. 이때, 구동 전압의 원활한 확보를 위해 차지 쉐어링(Charge sharing) 방식이 제안되었다.
도 2는 종래 기술에 따른 차지 쉐어링(Charge sharing) 방식을 이용한 액정 표시장치에서 3D 영상 구현방법을 나타내는 도면이다.
도 2를 참조하면, 1 프레임이 16.7ms인 60Hz 구동에서 상기 1 프레임을 1/2로 분할하여, 120hz 구동방식으로 좌안 영상 데이터와 우안 영상 데이터(데이터 전압)를 교번적으로 어드레싱(addressing)한다.
이후, 어드레싱이 이루어진 영상 데이터를 라이팅 기간에 전체 픽셀에 공급(라이팅)하여 액정의 응답 시간 편차를 줄이고, 액정의 응답 특성에 따른 액정 패널의 휘도 불균일 현상이 발생되는 것을 방지한다.
이때, 좌안 영상의 표시 기간에는 다음 프레임의 우안 영상 데이터가 어드레싱 되고, 우안 영상의 표시 기간에는 다음 프레임의 좌안 영상 데이터가 어드레싱 된다.
또한, 좌안 영상과 우안 영상의 간섭으로 인한 3D 크로스 토크(3D-C/T)를 개선하기 위해, 백라이트(Backlight)를 120hz로 구동시키면서 어드레싱 시간 동안에는 백라이트를 블링킹(Blinking)하고, 액정의 응답이 이루어진 후, 백라이트를 온(On)시켜 3D 영상을 구현한다.
상술한 구동방법을 통해 3D 영상을 구현하는 종래 기술에 따른 액정 표시장치는 차지 쉐어링 방식을 적용하여 어드레싱 기간(addressing time)에 스토리지 커패시터(Cst)에 영상 데이터를 저장한다. 이후, 라이팅 기간(writing time)에 상기 스토리지 커패시터(Cst)에 저장된 영상 데이터(데이터 전압)를 액정 패널의 전체 픽셀에 동시에 공급한다.
이러한, 종래 기술에 따른 액정 표시장치의 메모리 인 픽셀(MIP: Memory In Pixel)구조에서는 상술한 차지 쉐어링 방식을 통해 픽셀에 구동 전압을 공급하게 되는데, 차지 쉐어링 특성에 의해 스토리지 커패시터에 저장된 영상 데이터의 전압 크기보다 일정부분 감소가 이루어진 구동 전압이 픽셀에 공급되는 문제점이 있다.
일 예로서, 현재 사용되고 있는 16V 데이터 드라이버(source D-IC)를 적용하는 경우, 종래 기술의 MIP구조에서는 어드레싱 기간에 상기 스토리지 커패시터에 16V의 구동 전압을 충전시켜도 차지 쉐어링 특성에 의해 라이팅 기간에 픽셀에는 최대 10V의 구동 전압이 공급되게 된다. 이러한 경우, 실제 픽셀에는 최대 ±5V로 전압을 인가할 수 밖에 없기 때문에 액정 패널에서 표시되는 영상의 휘도가 감소하게 되는 문제점이 있다.
이러한 문제점들을 해결하기 위한 방안으로, 고 전압 용량을 가지는 데이터 드라이버를 적용하여, 차지 쉐어링 특성에 따른 구동 전압 강하를 보상할 수 있다.
그러나, 고 전압 용량의 데이터 드라이버의 적용에 따른 제조비용 증가의 문제점이 있고, 고 전압 구동에 따른 소비전력 증가의 문제점이 발생된다.
이러한 문제점들을 해결하기 위한 다른 방안으로, 도 3에 도시된 바와 같이, 스토리지 커패시터(Cst)의 용량을 증가시켜 픽셀에 공급되는 구동 전압을 상승시킬 수 있다.
그러나, 스토리지 커패시터의 용량을 증가시키기 위해서는 픽셀에서 스토리지 커패시터의 면적을 증가시켜야 하므로, 스토리지 커패시터의 용량 증가로 인해 픽셀의 개구율이 감소되는 다른 문제점이 발생되는 단점이 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 픽셀에 공급되는 구동 전압을 상승시켜 영상의 표시품질을 향상시킬 수 있는 액정 표시장치 및 구동방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 제조비용을 절감시킬 수 있는 액정 표시장치 및 구동방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 표시되는 영상의 휘도를 향상시킬 수 있는 액정 표시장치 및 구동방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 구동에 따른 소비전력과 발열을 감소시킬 수 있는 액정 표시장치 및 구동방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 3D 영상의 크로스 토크를 개선하여 3D 영상의 표시품질을 향상시킬 수 있는 액정 표시장치 및 구동방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 액정 패널의 전체 영역에서 휘도 편차를 줄여 3D 영상의 표시품질을 향상시킬 수 있는 액정 표시장치 및 구동방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
위에서 언급된 본 발명의 기술적 과제 외에도, 본 발명의 다른 특징 및 이점들이 이하에서 기술되거나, 그러한 기술 및 설명으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치는 픽셀에 형성된 픽셀 공통 전압 라인에 픽셀 공통 전압을 공급하는 픽셀 공통 전압 공급부; 리셋 기간에 리셋 라인을 통해 공급되는 리셋 신호에 따라 턴-온되어, 이전 프레임 기간에 상기 픽셀에 충전된 데이터 전압을 리셋 시키는 리셋 TFT; 어드레싱 기간에 게이트 라인을 통해 공급되는 스캔 신호에 따라 턴-온되어, 데이터 라인으로부터의 데이터 전압을 스토리지 커패시터에 충전시키는 스위칭 TFT; 라이팅 기간에 공통 전압 라인에 어드레싱 공통 전압을 공급하여, 상기 스토리지 커패시터에 충전된 데이터 전압을 부스트 업(Boost Up)시키는 어드레싱 공통 전압 공급부; 상기 라이팅 기간에 라이팅 라인을 통해 공급되는 라이팅 신호에 따라 턴-온되어, 상기 어드레싱 공통 전압에 의해 부스트 업이 이루어진 데이터 전압을 픽셀에 공급하는 라이팅 TFT; 및 상기 리셋 신호, 라이팅 신호 및 상기 어드레싱 공통 전압의 공급을 위한 제어 신호를 생성하는 타이밍 컨트롤러;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치의 구동방법은 복수의 픽셀을 구동시켜 영상을 표시하는 액정 표시장치의 구동방법에 있어서, 어드레싱 기간에 게이트 라인으로부의 스캔 신호에 따라 상기 복수의 픽셀에 형성된 스위칭 TFT를 턴-온시켜, 데이터 라인으로부터의 데이터 전압을 상기 복수의 픽셀에 형성된 스토리지 커패시터에 순차적으로 충전시키는 단계; 리셋 기간에 리셋 라인으로부터의 리셋 신호에 따라 상기 복수의 픽셀에 형성된 리셋 TFT를 턴-온시켜, 이전 프레임 기간에 상기 복수의 픽셀에 충전된 데이터 전압을 리셋 시키는 단계; 라이팅 기간에 공통 전압 라인에 어드레싱 공통 전압을 공급하여, 상기 어드레싱 기간에 상기 스토리지 커패시터에 충전된 데이터 전압을 부스트 업(Boost Up)시키는 단계; 상기 라이팅 기간에 라이팅 라인으로부터의 라이팅 신호에 따라 라이팅 TFT를 턴-온시켜, 상기 어드레싱 공통 전압에 의해 부스트 업이 이루어진 데이터 전압을 상기 복수의 픽셀에 공급하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
실시 예에 따른 본 발명은 액정 표시장치에서 구현되는 영상의 표시품질을 향상시킬 수 있다.
실시 예에 따른 본 발명은 제조비용의 증가 없이 픽셀에 공급되는 구동 전압을 상승시킬 수 있다.
실시 예에 따른 본 발명은 3D 영상의 구현 시, 구동에 따른 소비 전력을 감소시킬 수 있다.
실시 예에 따른 본 발명은 표시되는 영상의 휘도를 향상시킬 수 있다.
실시 예에 따른 본 발명은 픽셀에 공급되는 구동 전압을 상승시키면서도 데이터 드라이버(Source D-IC)의 발열을 감소시킬 수 있다.
실시 예에 따른 본 발명은 3D 영상의 크로스 토크를 개선하여 3D 영상의 표시품질을 향상시킬 수 있다.
실시 예에 따른 본 발명은 액정 패널 전체 영역에서 휘도 편차를 줄여 3D 영상의 표시품질을 향상시킬 수 있다.
위에서 언급된 본 발명의 특징 및 효과들 이외에도 본 발명의 실시 예들을 통해 본 발명의 또 다른 특징 및 효과들이 새롭게 파악 될 수도 있을 것이다.
도 1은 종래 기술에 따른 셔터 글라스 방식을 이용한 액정 표시장치에서 3D 영상 구현방법을 나타내는 도면.
도 2는 종래 기술에 따른 차지 쉐어링(Charge sharing) 방식을 이용한 액정 표시장치에서 3D 영상 구현방법을 나타내는 도면.
도 3은 구동 전압 상승(스토리지 커패시터 증가)에 따른 픽셀의 개구율 감소를 나타내는 도면.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치를 개략적으로 나타내는 도면.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치의 픽셀 메모리 회로를 나타내는 도면.
도 6 내지 도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치의 구동방법을 설명하기 위한 도면.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 3D 디스플레이 장치 및 구동방법에 대하여 설명하기로 한다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치를 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치의 픽셀 메모리 회로를 나타내는 도면이다. 상기 도 4 및 도 5에서는 액정 패널(110)의 전체 픽셀 중 하나의 픽셀을 도시하고 있다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치(100)는 액정 패널(110); 게이트 드라이버(120); 데이터 드라이버(130); 백라이트 유닛(140); 상기 액정 패널(110)에 광을 공급하는 백라이트를 구동시키는 백라이트 구동부(150); 타이밍 컨트롤러(160); 스위칭부(170); 픽셀 공통 전압 공급부(미도시); 및 어드레싱 공통 전압 공급부(180)를 포함한다.
액정 패널(110)은 입력되는 영상 신호에 따라 영상을 표시하는 것으로, 복수의 게이트 라인(G1~Gn)과 복수의 데이터 라인(D1~Dm)을 포함한다. 상기 게이트 라인들과 데이터 라인들의 교차에 의해 정의되는 영역마다 형성되는 복수의 픽셀(200)을 포함한다.
상기 복수의 픽셀(200)은 픽셀 메모리 회로를 포함한다.
상기 픽셀 메모리 회로는 도 5에 도시된 바와 같이, 데이터 라인(210); 게이트 라인(220); 라이팅 라인(230, 플래시 라인); 리셋 라인(240); 픽셀 공통 전압 라인(250, Pixel Vcom Line); 어드레싱 공통 전압 라인(260, Addressing Vcom Line);을 포함한다. 여기서, 상기 데이터 라인(210)과 게이트 라인(220)의 교차에 의해 정의되는 영역마다 픽셀이 형성된다.
그리고, 상기 픽셀 메모리 회로는 제1 내지 제3 TFT(272, 274, 276); 및 스토리지 커패시터(Cst);를 포함한다. 여기서, 상기 픽셀은 등가적으로 병렬로 형성된 Clc 커패시터와, Ca 커패시터로 나타낼 수 있다.
타이밍 컨트롤러(160)는 외부로부터의 영상 신호를 정렬하여 프레임 단위의 디지털 영상 데이터(R, G, B)로 변환하고, 프레임 단위로 정렬된 디지털 영상 데이터를 데이터 드라이버(130)에 공급한다.
또한, 상기 타이밍 컨트롤러(160)는 외부로부터 입력되는 수직 동기신호(Vsync), 수평 동기신호(Hsync) 및 클럭신호(CLK)를 이용하여 게이트 드라이버(120)의 제어를 위한 게이트 제어 신호(GCS) 및 데이터 드라이버(130)의 제어를 위한 데이터 제어 신호(DCS)를 생성한다. 생성된 게이트 제어 신호(GCS)는 게이트 드라이버(120)에 공급되고, 데이터 제어 신호(DCS)는 데이터 드라이버(130)에 공급된다.
여기서, 상기 데이터 제어 신호(DCS)는 소스 스타트 펄스(SSP: Source Start Pulse), 소스 샘플링 클럭(SSC: Source Sampling Clock), 소스 출력 인에이블(SOE: Source Output Enable) 및 극성 제어(POL: Polarity)신호를 포함할 수 있다.
상기 게이트 제어 신호(GCS)는 게이트 스타트 펄스(GSP: Gate Start Pulse), 게이트 쉬프트 클럭(GSC: Gate Shift Clock) 및 게이트 출력 인에이블(GOE: Gate Output Enable)을 포함할 수 있다.
또한, 상기 타이밍 컨트롤러(160)는 액정 패널(110)의 전체 픽셀(200)에 형성된 라이팅 라인(230)에 라이팅 신호가 공급될 수 있도록 스위칭 신호(Switching Signal)를 생성하고, 생성된 스위칭 신호를 상기 스위칭부(170)에 공급한다.
이와 함께, 액정 패널(110)의 전체 픽셀(200)에 형성된 리셋 라인(240)에 리셋 신호가 공급될 수 있도록 스위칭 신호를 생성하고, 생성된 스위칭 신호를 상기 스위칭부(170)에 공급한다.
아울러, 라이팅 기간에 어드레싱 공통 전압 라인(260)에 어드레싱 공통 전압(Addressing Vcom)이 공급될 수 있도록 스위칭 신호를 생성하고, 생성된 스위칭 신호를 어드레싱 공통 전압 공급부(180)에 공급한다.
여기서, 상기 스위칭 신호는 상기 수직 동기신호(Vsync)/수평 동기신호(Hsync) 및 클럭신호(CLK)를 이용하여 생성될 수 있다.
이와 같이, 상기 스위칭 신호는 상기 라이팅 신호, 리셋 신호 및 어드레싱 공통 전압을 픽셀(200)에 공급하기 위한 제어 신호로 생성된다.
또한, 상기 타이밍 컨트롤러(160)는 액정 패널(110)에서 표시 하고자 하는 영상이 3D 영상인 경우, 시청자가 3D 영상을 인식할 수 있도록 셔터 글라스의 구동 제어를 위한 셔터 글라스 제어 신호(SCS: Shutter glass Control Signal)를 생성한다. 생성된 글라스 제어 신호(SCS)는 셔터 글라스(미도시)에 제공한다.
이를 위해, 상기 타이밍 컨트롤러(160)는 상기 셔터 글라스 제어 신호(SCS)의 생성 및 전송을 위한 수단(모듈)을 포함할 수 있다. 상기 셔터 글라스 제어 신호(SCS)는 유선 또는 무선 매체를 통해 셔터 글라스에 제공될 수 있다. 이때, 상기 셔터 글라스 제어 신호(SCS)는 상기 수직/수평 동기신호(Vsync/Hsync)를 이용하여 생성 및 전송될 수 있다.
셔터 글라스(미도시)는 상기 셔터 글라스 제어 신호(SCS)에 따라 구동(우안 글라스 및 좌안 글라스 On-Off)되어 액정 패널(110)에서 표시되는 영상이 시청자에게 3D 영상으로 인식되도록 한다.
셔터 글라스는 액정 패널(110)에서 좌안 영상이 표시되는 기간에는 우안 셔터의 구동을 오프(Off)시켜 우안의 영상 인식을 차단하고, 좌안 셔터의 구동을 온(On)시켜 시청자의 좌안에서만 영상이 인식되도록 한다.
그리고, 액정 패널(110)에서 우안 영상이 표시되는 기간에는 좌안 셔터의 구동을 오프(Off)시켜 좌안의 영상 인식을 차단하고, 우안 셔터의 구동을 온(On)시켜 시청자의 우안에서만 영상이 인식되도록 한다. 이러한, 셔터 글라스의 좌안 셔터 및 우안 셔터의 시차 구동을 통해 시청자는 3D 영상을 인식하게 된다.
상기 게이트 드라이버(120)는 타이밍 컨트롤러(160)로부터의 게이트 제어 신호(GCS)에 기초하여 각 픽셀(200)에 형성된 제1 TFT(272, Tr1: 스위칭 TFT)를 구동시키기 위한 스캔 신호(게이트 구동 신호)를 생성한다. 생성된 스캔 신호는 액정 패널(110)의 게이트 라인들(G1 내지 Gn) 각각에 순차적으로 공급되고, 상기 스캔 신호에 의해 상기 제1 TFT(272, Tr1: 스위칭 TFT)가 구동된다.
데이터 드라이버(130)는 타이밍 컨트롤러(160)로부터 공급되는 디지털 영상 데이터(R, G, B)를 아날로그 데이터 신호(데이터 전압)로 변환한다. 그리고, 변환된 아날로그 데이터 신호를 타이밍 컨트롤러(160)로부터의 데이터 제어 신호(DCS)에 기초하여 액정 패널(110)의 데이터 라인(DL1 내지 DLm)들 각각에 공급한다.
액정 패널(110)은 자체적으로 광을 발생시키지 못하므로 백라이트 유닛(140)에서 공급되는 광을 이용하여 화상(영상)을 표시한다.
상기 백라이트 유닛(140)은 상기 액정 패널(110)에 광을 조사하기 위한 것으로, 광을 발생시키는 복수의 백라이트(CCFL: Cold Cathode Fluorescent Lamp, EEFL: External Electrode Fluorescent Lamp 또는 LED: Light Emitting Diode); 및 상기 복수의 백라이트에서 발생된 광을 상기 액정 패널 방향으로 안내함과 아울러, 광의 효율을 향상시키기 위한 광학 부재(복수의 광학 시트, 도광판, 확산판);를 포함할 수 있다.
백라이트 구동부(150)는 상기 타이밍 컨트롤러로부터 입력되는 백라이트 제어 신호(BCS)에 따라 설정된 구동 주파수(일 예로서, 100Hz, 120Hz, 200Hz, 240Hz)에 따라 상기 백라이트를 구동시킨다.
여기서, 상기 백라이트 구동부(150)는 3D 영상이 명확히 표현될 수 있도록 우안 영상 프레임 기간 및 좌안 영상 프레임 기간 중에 상기 백라이트를 온/오프시킬 수 있다. 이때, 백라이트의 온/오프와 휘도의 제어는 픽셀에 공급되는 좌안 영상 및 우안 영상의 데이터 전압에 대응되도록 이루어 질 수 있다.
도 6 내지 도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치의 구동방법을 설명하기 위한 도면이다. 이하, 도 6 내지 도 10을 결부하여 실시 예에 따른 액정 표시장치와 이의 구동방법에 대하여 설명하기로 한다.
스위칭부(170)는 어드레싱 기간에 스토리지 커패시터(Cst)에 충전된 데이터 전압이 라이팅 기간에 전체 픽셀(Ca, Clc)에 공급될 수 있도록 라이팅 신호를 생성한다. 그리고, 도 6에 도시된 바와 같이, 생성된 라이팅 신호(writing signal)를 라이팅 라인(230)에 공급한다.
여기서, 라이팅 신호는 상기 타이밍 컨트롤러(160)로부터 공급된 스위칭 신호에 기초하여 생성된다.
또한, 스위칭부(170)는 스위칭 신호에 기초하여 픽셀(Ca, Clc)에 충전된 데이터 전압(구동 전압)이 리셋 기간에 리셋 될 수 있도록 리셋 신호를 생성한다. 그리고 생성된 리셋 신호를 리셋 라인(240)에 공급한다.
어드레싱 공통 전압 공급부(180)는 타이밍 컨트롤러(160)로부터 공급된 스위칭 신호에 기초하여, 라이팅 기간에 어드레싱 공통 전압 라인(260)에 도 6에 도시된 바와 같이, 어드레싱 공통 전압(Addressing Vcom)을 공급한다.
상기 어드레싱 공통 전압(Addressing Vcom)에 의해 어드레싱 기간에 스토리지 커패시터(Cst)에 충전된 후, 라이팅 기간에 픽셀(Ca, Clc)에 공급되는 데이터 전압(구동 전압)은 도 7에 도시된 바와 같이, 어드레싱 공통 전압에 의해 부스트 업 된다. 이를 통해, 데이터 전압(구동 전압)이 상승 즉, 픽셀 전압(pixel voltage)이 상승하게 된다.
본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치(100)의 복수의 픽셀(200) 각각에 형성된 제1 TFT(272, Tr1)는 각 게이트 라인(220)을 통해 순차적으로 공급되는 스캔 신호에 따라 순차적으로 스위칭 된다.
상기 제1 TFT(272, Tr1)의 게이트(gate) 단자는 게이트 라인(220)과 접속되고, 소스(source) 단자는 데이터 라인(210)과 접속된다. 그리고, 상기 제1 TFT(272, Tr1)의 드레인(drain) 단자는 스토리지 커패시터(Cst)의 제1 전극과 제2 TFT(274, Tr2)의 소스 단자 사이에 형성된 제1 접점(N1)에 접속된다.
상기 제1 TFT(272, Tr1)는 스위칭 TFT로써, 어드레싱 기간에 게이트 라인(220)을 통해 입력되는 스캔 신호에 따라 스위칭 된다. 제1 TFT(272, Tr1)가 온(On)되면 데이터 라인(210)으로부터 공급되는 데이터 신호(데이터 전압, Vdd)가 스토리지 커패시터(Cst)에 공급된다. 이를 통해, 어드레싱 기간에 전체 픽셀의 스토리지 커패시터(Cst)에 데이터 전압(Vdd)이 충전(어드레싱)된다.
1 프레임 기간 동안 스캔 신호는 전체 픽셀의 제1 TFT(272, Tr1)에 순차적으로 공급되며, 1 프레임의 스캔 신호가 모두 공급된 후, 일정 블랭크(blank) 기간 이후에 다음 프레임의 스캔 신호가 순차적으로 공급되게 된다.
일 예로서, 8.30ms 동안에 좌안 영상을 표시하고, 8.30ms 동안 우안 영상을 표시하여 3D 영상을 구현하는 120Hz 구동방식의 경우에, 전체 픽셀의 제1 TFT(272, Tr1)에 순차적으로 공급되는 스캔 신호는 도 10에 도시된 바와 같이, 제1 프레임과 제2 프레임 사이에 700us의 블랭크 기간을 가질 수 있다.
스토리지 커패시터(Cst)의 제1 전극은 상기 제1 TFT(272, Tr1)의 드레인 단자와 상기 제2 TFT(274, Tr2)의 소스 단자 사이에 형성된 제1 접점(N1)에 접속된다.
그리고, 상기 스토리지 커패시터(Cst)의 제2 전극은 어드레싱 공통 전압 라인(260)에 접속된다. 즉, 상기 스토리지 커패시터(Cst)는 어드레싱 기간에 제1 TFT(272, Tr1)를 경유하여 인가되는 데이터 전압을 충전한다.
여기서, 상기 스토리지 커패시터(Cst)에 충전된 데이터 전압은 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 라이팅 기간에 어드레싱 공통 전압 라인(260)을 통해 인가되는 어드레싱 공통 전압(Addressing Vcom)에 의해 부스트 업(boost-up) 된다. 즉, 어드레싱 기간에 충전된 데이터 전압은 라이팅 기간에 어드레싱 공통 전압(Addressing Vcom)에 의해 상승되어 라이팅 기간에 픽셀(Ca, Clc)에 공급되게 된다.
이때, 상기 어드레싱 공통 전압(Addressing Vcom)은 도 10에 도시된 바와 같이, 극성 제어 신호(POL)에 의해 프레임 단위로 상반된 포지티브(+) 극성과 네거티브(-) 극성의 전압이 공급될 수 있다. 즉, 프레임 인버전 방식으로 픽셀에 부스트 업 된 구동 전압을 공급할 수 있다.
8.30ms 동안에 좌안 영상을 표시하고, 8.30ms 동안 우안 영상을 표시하여 3D 영상을 구현하는 120Hz 구동방식의 경우에, 어드레싱 공통 전압(Addressing Vcom)은 2ms 이하의 시간 동안 스토리지 커패시터(Cst)에 공급될 수 있다. 일 예로서, 어드레싱 공통 전압(Addressing Vcom)은 도 10에 도시된 바와 같이, 445us 시간 동안 스토리지 커패시터(Cst)에 공급될 수 있다.
제3 TFT(276, Tr3)의 게이트 단자는 리셋 라인(240)과 접속되고, 소스 단자는 픽셀 공통 전압 라인(250)에 접속된다. 그리고, 제3 TFT(276, Tr3)의 드레인 단자는 제2 TFT(274, Tr2)의 드레인 단자와 픽셀(Clc, Ca) 사이에 형성된 제2 접점(N2)에 접속된다.
상기 제3 TFT(276, Tr3)는 리셋 TFT로써, 리셋 기간 중 스위칭부(170)를 통해 리셋 라인(240)에 공급되는 리셋 신호에 따라 턴-온(Turn On )된다.
상기 제3 TFT(276, Tr3)가 턴-온되면 픽셀 공통 전압 라인(250)을 통해 공급되는 픽셀 공통 전압(Pixel Vcom)이 픽셀(Clc, Ca)에 인가된다. 이를 통해, 이전 기간(프레임)에서 픽셀(Clc, Ca)에 충전된 데이터 전압이 리셋 된다.
여기서, 8.30ms 동안에 좌안 영상을 표시하고, 8.30ms 동안 우안 영상을 표시하여 3D 영상을 구현하는 120Hz 구동방식의 경우에, 제3 TFT(276, Tr3)가 턴-온 되는 시간(리셋 신호가 공급되는 시간)은 8.30ms의 영상 프레임 기간 중에서 2ms 이하가 될 수 있다. 일 예로서 제3 TFT(276, Tr3)는 도 10에 도시된 바와 같이, 리셋 신호에 의해 100us의 시간 동안 턴-온될 수 있다.
제1 프레임(1st frame)의 영상이 디스플레이 되고, 제2 프레임(2nd frame)의 영상 데이터가 어드레싱 되는 기간 중에 전체 화소의 제3 TFT(276, Tr3)가 턴-온되면, 리셋 신호가 인가된 시점부터 다음 프레임의 시작 시점까지 액정 패널(110)에서는 블랙(black) 화면을 표시하게 된다. 즉, 제1 프레임 기간 중 리셋 신호가 인가되면, 그 시점부터 전체 픽셀이 리셋 되어 제2 프레임의 시작 시점까지 전체 픽셀이 블랙 화상을 표시하게 된다.
이어서, 제2 TFT(274, Tr2)는 라이팅 TFT로써, 라이팅 기간 중 스위칭부(170)를 통해 라이팅 라인(230)에 공급되는 라이팅 신호에 따라 스위칭 된다. 제2 TFT(274, Tr2)가 턴-온되면 어드레싱 기간에 스토리지 커패시터(Cst)에 충전된 데이터 전압(Vdd)을 픽셀(Clc, Ca)에 공급한다.
이러한, 제2 TFT(274, Tr2)의 게이트 단자는 라이팅 라인(230)에 접속되고, 소스 단자는 스토리지 커패시터(Cst)의 제1 전극과 제1 TFT(272, Tr1)의 드레인 단자 사이에 형성된 제1 접점(N1)에 접속된다. 그리고, 상기 제2 TFT(274, Tr2)의 드레인 단자는 제3 TFT(276, Tr2)의 드레인 단자와 픽셀(Clc, Ca) 사이에 형성된 제2 접점(N2)에 접속된다.
액정 패널(110)의 전체 픽셀 각각에 형성된 제2 TFT(274, Tr2)는 라이팅 기간 중 동일 시간에 스위칭(턴-온) 되어, 어드레싱 기간에 스토리지 커패시터(Cst)에 충전된 데이터 전압이 전체 픽셀(Clc, Ca)에 동시에 공급되도록 한다. 즉, 동일 시간에 전체 픽셀에 구동 전압이 공급되도록 한다.
이때, 라이팅 기간에 픽셀에 공급되는 구동 전압은 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 어드레싱 공통 전압 라인(260)을 통해 공급된 어드레싱 공통 전압(Addressing Vcom)에 의해 부스트 업(Boost up)되어 상승된 전압이다.
따라서, 픽셀 각각에 공급되는 구동 전압은 픽셀 공통 전압(Pixel Vcom)과 어드레싱 공통 전압(Addressing Vcom)에 의해 부스트 업이 이루어진 픽셀 전압(Pixel Voltage) 간의 차이 값이 된다.
8.30ms 동안에 좌안 영상을 표시하고, 8.30ms 동안 우안 영상을 표시하여 3D 영상을 구현하는 120Hz 구동방식의 경우에, 제2 TFT(274, Tr2)가 턴-온 되는 시간은 8.30ms의 영상 프레임 기간 중에서 2ms 이하가 될 수 있다. 일 예로서 제2 TFT(274, Tr2)는 도 10에 도시된 바와 같이, 라이팅 신호에 의해 172us의 시간 동안 턴-온될 수 있다.
상기 Clc 커패시터 및 Ca 커패시터의 제1 전극은 상기 제2 TFT(274, Tr2)의 드레인 단자와 접속된다. 그리고, Clc 커패시터 및 Ca 커패시터의 제2 전극은 픽셀 공통 전압 라인(250)에 접속된다.
상술한 픽셀 메모리 회로를 포함하는 본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치(100)는 리셋 기간에 상기 제3 TFT(276, Tr3)가 턴-온되어, 이전 프레임에서 픽셀에 공급되었던 데이터 전압을 리셋 시킨다.
어드레싱 기간에 상기 제1 TFT(272, Tr1)가 턴-온되어 전체 픽셀(200)의 스토리지 커패시터에 데이터 전압을 어드레싱 한다.
이후, 라이팅 기간에 상기 제2 TFT(274, Tr2)가 턴-온됨과 아울러, 어드레싱 공통 전압 라인(260)을 통해 어드레싱 공통 전압(Addressing Vcom)이 스토리지 커패시터에 공급된다.
이를 통해, 어드레싱 기간에 스토리지 커패시터에 충전되었던 데이터 전압이 어드레싱 공통 전압(Addressing Vcom)에 의해 부스팅 되어 데이터 전압보다 상승(부스트 업)된 구동 전압을 픽셀에 공급할 수 있다.
여기서, 상기 제1 TFT(272, Tr1), 제2 TFT(274, Tr2) 및 제3 TFT(276, Tr3)는 1프레임 기간 중에서 서로 다른 시간에 턴-온될 수 있다.
어드레싱 기간에 액정 패널(110)의 전체 픽셀에 데이터 전압을 어드레싱 한 후, 리셋 기간에 이전 기간(프레임)에 전체 픽셀에 충전된 데이터 전압을 리셋 시킨다.
이후 라이팅 기간에 어드레싱 기간에 충전된 데이터 전압을 어드레싱 공통 전압(Addressing Vcom)을 통해 부스트 업시켜 상승된 구동 전압을 전체 픽셀에 동시에 공급할 수 있다.
구동 전압의 부스트 업 구동을 위해, 어드레싱 공통 전압(Addressing Vcom)은 제2 TFT(274, Tr2)가 턴-온되는 기간 중에 스토리지 커패시터(Cst)에 공급된다.
도 10에 도시된 바와 같이, 어드레싱 공통 전압(Addressing Vcom)이 공급되는 기간 중에 라이팅 신호가 공급되어 구동 전압의 부스팅이 이루어지고, 라이팅 기간에 상승된 구동 전압이 전체 화소에 공급되게 된다.
이를 통해, 액정 패널(110)의 상단부, 중앙부 및 하단부에서 데이터 전압을 동일 시간에 인가하여 액정의 응답 시간 특성에 따른 휘도 편차의 발생을 방지할 수 있다. 또한, 액정의 반응 시간이 액정 패널(110)의 위치와 상관없이 동일(예를 들어, 6.5 ms)하게 되어 크로스 토크를 개선할 수 있다. 크로스 토크를 개선함으로써, 3D 영상의 표시품질을 향상시킬 수 있다.
도 8에 도시된 바와 같이, 종래 기술에 따른 액정 표시장치에서는 차징 쉐어링을 이용하여, 픽셀 공통 전압(Pixel Vcom)과 픽셀에 공급된 데이터 전압 간의 차이 값에 의해 구동 전압이 형성된다.
따라서, 차징 쉐어링 특성에 의해 데이터 드라이버(130)에서 실제로 공급된 전압보다 낮은 전압으로 구동 전압이 형성되게 된다.
이와 대비하여, 본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치 및 구동방법은 도 9에 도시된 바와 같이, 어드레싱 공통 전압(Addressing Vcom)에 의해 스토리지 커패시터(Cst) 충전된 전압을 부스트 업시켜, 상승된 구동 전압을 픽셀에 공급하게 된다.
이때, 상기 픽셀에 공급되는 픽셀 공통 전압(Pixel Vcom)은 DC로 고정시키고, 상기 어드레싱 공통 전압(Addressing Vcom)의 극성 제어를 통해 픽셀에 공급되는 구동 전압을 극성을 제어할 수 있다.
이를 통해, 픽셀의 구동 전압을 충분히 확보하여 구동 효율 및 안정성을 향상시키며, 픽셀에 높은 구동 전압을 공급하여 휘도를 향상시킬 수 있다.
또한, 데이터 드라이버(130)를 낮은 전압으로 구동시켜도 픽셀에 높은 구동 전압을 인가할 수 있어, 구동에 따른 데이터 드라이버(130)의 소비 전력 및 발열을 감소시킬 수 있다.
아울러, 공통 전압 스윙(Vcom swing)이 가능한 데이터 드라이버(130, Source D-IC)를 적용하는 경우, 픽셀 공통 전압(Pixel Vcom)을 DC로 고정시킨다. 그리고, 어드레싱 공통 전압(Addressing Vcom)을 프레임 단위로 포지티브(+), 네거티브(-) 극성을 가지도록 스윙시킬 수 있다. 이를 통해, 본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치의 구동에 프레임 인버전 구동방식을 적용시킬 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치는 상술한 구성을 통해 스토리지 커패시터(Cst)의 면적을 증가시키지 않고도, 픽셀에 고 전압의 구동 전압을 공급할 수 있다.
이를 통해, 액정 패널(110)에 형성된 전체 픽셀의 배선들(데이터 라인, 게이트 라인, 리셋 라인, 픽셀 공통 전압 라인, 어드레싱 공통 전압 라인) 배치 효율의 향상 및 전체 픽셀의 개구율을 향상시킬 수 있다.
또한, 상술한 설명에서는 본 발명의 실시 예에 따른 픽셀 메모리 회로 및 구동방법이 셔터 글라스를 이용하여 3D 영상을 구현하는 액정 표시장치에 적용되는 것으로 설명하였으나, 이는 일 예를 나타낸 것이다. 본 발명의 구동방법은 액정 표시장치에 한정되지 않고, 좌안 영상 및 우안 영상을 통해 3D 영상을 구현하는 다른 디스플레이 장치에도 본 발명의 기술적 사상이 동일하게 적용될 수 있다.
아울러, 상술한 설명에서는 본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치가 프레임 인버전 방식으로 구동되는 것으로 설명하였으나, 이는 일 예를 나타낸 것이다. 본 발명의 다른 실시 예로서 라인 인버전, 컬럼 인버전 및 도트 인버전 방식에도 본 발명의 기술적 사상이 동일하게 적용될 수 있다.
본 발명이 속하는 기술분야의 당 업자는 상술한 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 액정 표시장치 110: 액정 패널
120: 게이트 드라이버 130: 데이터 드라이버
140: 백라이트 유닛 150: 백라이트 구동부
160: 타이밍 컨트롤러 170: 스위칭부
180: 어드레싱 공통 전압 공급부 200: 픽셀
210: 데이터 라인 220: 게이트 라인
230: 라이팅 라인(라이팅 라인) 240: 리셋 라인
250: 픽셀 공통 전압 라인 260: 어드레싱 공통 전압 라인
272: 제1 TFT(스위칭 TFT) 274: 제2 TFT(라이팅 TFT)
276: 제3 TFT(리셋 TFT)

Claims (18)

  1. 픽셀에 형성된 픽셀 공통 전압 라인에 픽셀 공통 전압을 공급하는 픽셀 공통 전압 공급부;
    리셋 기간에 리셋 라인을 통해 공급되는 리셋 신호에 따라 턴-온되어, 이전 프레임 기간에 상기 픽셀에 충전된 데이터 전압을 리셋 시키는 리셋 TFT;
    어드레싱 기간에 게이트 라인을 통해 공급되는 스캔 신호에 따라 턴-온되어, 데이터 라인으로부터의 데이터 전압을 스토리지 커패시터에 충전시키는 스위칭 TFT;
    라이팅 기간에 어드레싱 공통 전압 라인에 어드레싱 공통 전압을 공급하여, 상기 스토리지 커패시터에 충전된 데이터 전압을 부스트 업(Boost Up)시키는 어드레싱 공통 전압 공급부;
    상기 라이팅 기간에 라이팅 라인을 통해 공급되는 라이팅 신호에 따라 턴-온되어, 상기 어드레싱 공통 전압에 의해 부스트 업이 이루어진 데이터 전압을 픽셀에 공급하는 라이팅 TFT; 및
    상기 리셋 신호, 라이팅 신호 및 상기 어드레싱 공통 전압의 공급을 위한 제어 신호를 생성하는 타이밍 컨트롤러를 포함하며,
    상기 라이팅 TFT는 라이팅 기간 중 동일 시간에 전체 픽셀에 구동 전압을 공급하며, 상기 전체 픽셀에 공급되는 구동 전압은 상기 픽셀 공통 전압과 부스트 업 된 픽셀 전압 간의 차이 값인 것을 특징으로 하는 액정 표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 어드레싱 공통 전압 공급부는,
    프레임 단위로 포지티브(+) 또는 네거티브(-) 극성을 가지도록 상기 어드레싱 공통 전압을 스윙시키는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어 신호에 기초하여 상기 리셋 신호 및 상기 라이팅 신호를 생성하는 스위칭부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 스토리지 커패시터의 제1 전극은 상기 스위칭 TFT의 드레인 단자와 상기 라이팅 TFT의 소스 단자 사이의 제1 접점에 접속되고,
    상기 스토리지 커패시터의 제2 전극은 상기 어드레싱 공통 전압 공급부와 연결된 상기 어드레싱 공통 전압 라인에 접속되는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 스위칭 TFT의 게이트 단자는 상기 게이트 라인과 접속되고, 소스 단자는 상기 데이터 라인과 접속되며, 드레인 단자는 상기 스토리지 커패시터의 제1 전극과 상기 라이팅 TFT의 소스 단자 사이에 형성된 제1 접점에 접속되는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 리셋 TFT의 게이트 단자는 상기 리셋 라인과 접속되고, 소스 단자는 상기 픽셀 공통 전압 라인에 접속되며, 드레인 단자는 상기 라이팅 TFT의 드레인 단자와 상기 픽셀 사이에 형성된 제2 접점에 접속되는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 라이팅 TFT의 게이트 단자는 상기 라이팅 라인에 접속되고, 소스 단자는 상기 스토리지 커패시터의 제1 전극과 상기 스위칭 TFT의 드레인 단자 사이에 형성된 제1 접점에 접속되며, 드레인 단자는 상기 리셋 TFT의 드레인 단자와 상기 픽셀 사이에 형성된 제2 접점에 접속되는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 어드레싱 공통 전압 공급부는 상기 제어 신호에 기초하여 상기 어드레싱 공통 전압을 생성하는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치.
  9. 복수의 픽셀을 구동시켜 영상을 표시하는 액정 표시장치의 구동방법에 있어서,
    어드레싱 기간에 게이트 라인으로부터의 스캔 신호에 따라 상기 복수의 픽셀에 형성된 스위칭 TFT를 턴-온시켜, 데이터 라인으로부터의 데이터 전압을 상기 복수의 픽셀에 형성된 스토리지 커패시터에 순차적으로 충전시키는 단계;
    리셋 기간에 리셋 라인으로부터의 리셋 신호에 따라 상기 복수의 픽셀에 형성된 리셋 TFT를 턴-온시켜, 이전 프레임 기간에 상기 복수의 픽셀에 충전된 데이터 전압을 리셋 시키는 단계;
    라이팅 기간에 공통 전압 라인에 어드레싱 공통 전압을 공급하여, 상기 어드레싱 기간에 상기 스토리지 커패시터에 충전된 데이터 전압을 부스트 업(Boost Up)시키는 단계; 및
    상기 라이팅 기간에 라이팅 라인으로부터의 라이팅 신호에 따라 라이팅 TFT를 턴-온시켜, 상기 어드레싱 공통 전압에 의해 부스트 업이 이루어진 데이터 전압을 상기 복수의 픽셀에 공급하는 단계를 포함하며,
    상기 라이팅 TFT는 라이팅 기간 중 동일 시간에 전체 픽셀에 구동 전압을 공급하며, 상기 전체 픽셀에 공급되는 구동 전압은 상기 픽셀 공통 전압과 부스트 업 된 픽셀 전압 간의 차이 값인 것을 특징으로 하는 액정 표시장치의 구동방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    프레임 단위로 포지티브(+) 또는 네거티브(-) 극성을 가지도록 상기 어드레싱 공통 전압을 스윙시키는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치의 구동방법.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 복수의 픽셀에 공급되는 픽셀 공통 전압을 DC로 고정시키고, 상기 어드레싱 공통 전압을 통해 상기 복수의 픽셀에 공급되는 구동 전압의 극성을 제어하는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치의 구동방법.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 라이팅 기간에 부스트 업이 이루어진 데이터 전압을 상기 복수의 픽셀에 동시에 공급하는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치의 구동방법.
  13. 제 9 항에 있어서,
    1 프레임 기간 동안 상기 복수의 픽셀과 접속된 복수의 스위칭 TFT에 스캔 신호가 모두 공급된 후, 일정 블랭크 기간 이후에 다음 프레임의 스캔 신호를 상기 복수의 스위칭 TFT에 순차적으로 공급하고,
    120Hz 구동방식으로 좌안 영상 및 우안 영상을 교번적으로 표시하여 3차원 영상을 구현하는 경우, 상기 블랭크 기간은 700us인 것을 특징으로 하는 액정 표시장치의 구동방법.
  14. 제 9 항에 있어서,
    120Hz 구동방식으로 좌안 영상 및 우안 영상을 교번적으로 표시하여 3차원 영상을 구현하는 경우,
    상기 어드레싱 공통 전압, 상기 리셋 신호 및 상기 라이팅 신호는 2ms 이하의 시간 동안 공급되는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치의 구동방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 어드레싱 공통 전압은 445us 동안 상기 스토리지 커패시터에 공급되는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치의 구동방법.
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 리셋 신호는 100us 동안 상기 리셋 TFT에 공급되는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치의 구동방법.
  17. 제 14 항에 있어서,
    상기 복수의 픽셀과 접속된 복수의 라이팅 TFT는 상기 라이팅 신호에 의해 동시에 턴-온되고,
    상기 라이팅 신호는 172us 동안 상기 복수의 라이팅 TFT에 공급되는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치의 구동방법.
  18. 제 9 항에 있어서,
    상기 복수의 픽셀에 공급되는 구동 전압은, 상기 어드레싱 공통 전압에 의해 부스트 업 된 데이터 전압과 픽셀 공통 전압 간의 차이 값을 가지는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치의 구동방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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