KR101985245B1 - 액정표시장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 액정표시장치는 다수의 게이트라인들과 다수의 데이터라인들이 교차되고 그 교차부마다 픽셀이 형성된 액정표시패널; 및 1 프레임 기간 동안 기수 번째 데이터라인들에 제1 극성의 데이터전압을 공급하고, 우수 번째 데이터라인들에 제2 극성의 데이터전압을 공급하는 데이터 드라이버를 구비하고; 상기 액정표시패널에서 픽셀들은 1 픽셀 단위로 극성이 상반된 데이터전압을 충전하고, 하나의 데이터라인에 공통으로 접속되는 픽셀들은 동일 색의 컬러필터를 포함하여 열 방향을 따라 상기 하나의 데이터라인의 좌측과 우측에 번갈아가며 연결되어 지그재그로 배치된다.

Description

액정표시장치{LIQUID CRYSTAL DISPLAY}

본 발명은 액정표시장치에 관한 것이다.

액티브 매트릭스(Active Matrix) 구동방식의 액정표시장치는 스위칭 소자로서 박막트랜지스터(Thin Film Transistor : 이하 "TFT"라 함)를 이용하여 동영상을 표시하고 있다. 이 액정표시장치는 음극선관(Cathode Ray Tube, CRT)에 비하여 소형화가 가능하여 휴대용 정보기기, 사무기기, 컴퓨터, 텔레비젼 등, 다양한 표시기에 응용되고 있다. 액정표시장치의 액정셀들은 화소전극에 공급되는 데이터전압과 공통전극에 공급되는 공통전압의 전위차에 따라 투과율을 변화시킴으로써 화상을 표시한다.

액정표시장치는 사용시간 경과에 따른 액정의 열화를 경감시키기 위해 데이터전압의 극성을 액정셀(픽셀) 단위로 제어하는 1 도트 인버젼 방식을 채택하고 있다. 1 도트 인버젼 방식에서 상하좌우로 이웃한 액정셀들 간에는 서로 반대 극성의 데이터전압이 인가된다. 1 도트 인버젼 방식을 구현하기 위해, 데이터 드라이버는 통상적으로 1 프레임 기간 동안 하나의 데이터라인을 통해 연속적으로 공급되는 데이터전압의 극성을 1 수평기간(1 프레임 기간/수직 해상도)마다 반전시켜야 한다. 이렇게 데이터 드라이버의 출력 트랜지션 횟수가 늘어나면 소비전력이 증가한다. 따라서, 종래 액정표시장치에서는 데이터 드라이버의 출력 트랜지션 횟수를 줄이기 위해 제트 인버젼 구동방식이 제안된 바 있다. 제트 인버젼 구동방식은, 데이터라인들에 인가되는 데이터전압의 극성을 컬럼 인버젼 방식으로 제어하여 픽셀들의 극성을 1 픽셀 단위로 반전시킨다.

이를 위해, 제트 인버젼 구동방식은 도 1과 같이 픽셀 접속 구조를 갖는다. 도 1을 참조하면, 기수번째 픽셀행(RL#1,RL#3)에 배치된 픽셀들 각각은 자신에게 인접한 좌측 데이터라인에 접속되고, 우수번째 픽셀행(RL#2,RL#4)에 배치된 픽셀들 각각은 자신에게 인접한 우측 데이터라인에 접속된다. 따라서, 하나의 데이터라인에 공통으로 접속되는 픽셀들은 열방향(column direction)을 따라 지그재그로 배치된다. 이러한 지그 재그 배치로 인하여, 하나의 데이터 라인에 같은 극성의 데이터전압이 1 프레임 기간 동안 컬럼 인버젼 방식에 따라 공급되면 픽셀들은 1 픽셀 단위로 극성이 상반된 데이터전압을 충전하게 된다. 따라서, 제트 인버젼 구동방식은 데이터 드라이버의 출력 트랜지션 횟수를 줄이면서 1 도트 인버젼 방식을 구현할 수 있게 된다.

한편, 도시되어 있지 않지만, 투과율 증대를 위해 게이트 쉐어링 구동방식이 알려져 있다. 열방향으로 이웃한 픽셀들이 그들 사이의 게이트라인을 공유하는 게이트 쉐어링 구동방식에서도 하나의 데이터라인에 공통으로 접속되는 픽셀들은 열방향(column direction)을 따라 지그재그로 배치된다. 게이트 쉐어링 구동방식도 제트 인버젼 구동방식과 마찬가지 원리로 데이터 드라이버의 출력 트랜지션 횟수를 줄이면서 1 도트 인버젼 방식을 구현할 수 있다.

그런데, 제트 인버젼 구동방식과 게이트 쉐어링 구동방식에서, 열방향으로 이웃한 픽셀들은 동일 색을 표현하기 때문에, 하나의 데이터라인에는 2가지 색의 픽셀들이 열방향을 따라 지그재그로 접속된다. 도 1에서, 'R'은 제1 색의 픽셀을, 'G'는 제2 색의 픽셀을, 그리고 'B'는 제3 색의 픽셀을 지시한다. 도 1의 제k 데이터라인(Dk)에는 R 픽셀과 G 픽셀이 교대로 접속되어 있다. 이로 인해, 종래의 제트 인버젼 구동방식 및 게이트 쉐어링 구동방식은 화이트 색을 표시하기 위한 화이트 구동에 비해 RGB 중 어느 한 단색을 표시하기 위한 단색 구동에서 소비전력이 증가되는 문제가 있다.

화이트 구동의 경우 모든 픽셀들은 풀(full)로 충전되기 때문에, 1 프레임 기간 동안 도 1의 제k 데이터라인(Dk)을 통해 공급되는 데이터전압(Vdata)은 스윙됨이 없이 도 2와 같이 온 레벨만으로 유지된다. 도 2에서, 'Vdd'는 데이터 드라이버의 고전위 구동전압을, 'Vcom'은 공통전압을, 그리고 'GND'는 기저전압을 지시한다. 반면, 도 3과 같이 G 단색 구동의 경우 제k 데이터라인(Dk)을 통해 공급되는 데이터전압(Vdata)은 도 4와 같이 온 레벨과 오프 레벨을 교번함으로써 스윙된다. 데이터전압(Vdata)의 스윙횟수(즉, 트랜지션 횟수)가 늘어나면 데이터 드라이버의 소비전류가 높아지고 그에 따라 소비전력이 증가하게 된다.

따라서, 본 발명의 목적은 데이터라인들에 인가되는 데이터전압의 극성을 컬럼 인버젼 방식으로 제어하여 픽셀들의 극성을 1 픽셀 단위로 반전시키기 위한 기술에서, 화이트 구동뿐만 아니라 단색 구동에서도 데이터 드라이버의 소비전력을 줄일 수 있도록 한 액정표시장치를 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치는 다수의 게이트라인들과 다수의 데이터라인들이 교차되고 그 교차부마다 픽셀이 형성된 액정표시패널; 및 1 프레임 기간 동안 기수 번째 데이터라인들에 제1 극성의 데이터전압을 공급하고, 우수 번째 데이터라인들에 제2 극성의 데이터전압을 공급하는 데이터 드라이버를 구비하고; 상기 액정표시패널에서 픽셀들은 1 픽셀 단위로 극성이 상반된 데이터전압을 충전하고, 하나의 데이터라인에 공통으로 접속되는 픽셀들은 동일 색의 컬러필터를 포함하여 열 방향을 따라 상기 하나의 데이터라인의 좌측과 우측에 번갈아가며 연결되어 지그재그로 배치된다.

상기 픽셀들은, 상기 열 방향을 따라 지그재그로 제1 데이터라인에 접속되고 제1 색의 컬러필터를 각각 포함한 제1 색 픽셀들; 상기 열 방향을 따라 지그재그로 상기 제1 데이터라인에 이웃한 제2 데이터라인에 접속되고 제2 색의 컬러필터를 각각 포함한 제2 색 픽셀들; 및 상기 열 방향을 따라 지그재그로 상기 제2 데이터라인에 이웃한 제3 데이터라인에 접속되고 제3 색의 컬러필터를 각각 포함한 제3 색 픽셀들을 포함한다.

상기 액정표시패널에서, 기수 번째 픽셀행을 구성하는 픽셀들 각각은 자신에게 인접한 좌측 데이터라인과 우측 데이터라인 중 어느 하나에 접속되고, 우수 번째 픽셀행을 구성하는 픽셀들 각각은 자신에게 인접한 좌측 데이터라인과 우측 데이터라인 중 나머지 하나에 접속된다.

상기 기수 번째 픽셀행을 구성하는 픽셀들은 그들 상부에 인접한 제1 상부 게이트라인과 그들 하부에 인접한 제1 하부 게이트라인에 교대로 접속되어 행 방향을 따라 배치되고; 상기 우수 번째 픽셀행을 구성하는 픽셀들은 그들 상부에 인접한 제2 상부 게이트라인과 그들 하부에 인접한 제2 하부 게이트라인에 교대로 접속되어 행 방향을 따라 배치되며; 상기 기수 번째 픽셀행에서 상기 제1 하부 게이트라인에 접속된 제1 픽셀과 상기 우수 번째 픽셀행에서 상기 제2 상부 게이트라인에 접속된 제2 픽셀은 동일한 제1 픽셀열에 배치되고, 상기 기수 번째 픽셀행에서 상기 제1 상부 게이트라인에 접속된 제3 픽셀과 상기 우수 번째 픽셀행에서 상기 제2 하부 게이트라인에 접속된 제4 픽셀은 동일한 제2 픽셀열에 배치된다.

상기 열 방향을 따라 지그재그로 기수 번째 데이터라인에 접속된 픽셀들 각각은 자신에게 인접한 상부 게이트라인에 접속되고, 상기 열 방향을 따라 지그재그로 우수 번째 데이터라인에 접속된 픽셀들 각각은 자신에게 인접한 하부 게이트라인에 접속된다.

본 발명은 데이터라인들에 인가되는 데이터전압의 극성을 컬럼 인버젼 방식으로 제어하여 픽셀들의 극성을 1 픽셀 단위로 반전시키기 위한 기술에서, 화이트 구동뿐만 아니라 단색 구동에서도 데이터 드라이버의 소비전력을 줄일 수 있다.

도 1은 종래 제트 인버젼 구동방식에 따른 픽셀들의 접속 구조를 보여주는 도면.
도 2는 화이트 구동시 도 1의 특정 데이터라인에 공급되는 데이터전압의 파형을 보여주는 도면.
도 3은 종래 제트 인버젼 구동방식에 따른 픽셀들이 단색 구동되는 것을 보여주는 도면.
도 4는 단색 구동시 도 3의 특정 데이터라인에 공급되는 데이터전압의 파형을 보여주는 도면.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치를 보여주는 도면.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 픽셀 어레이 일부를 보여주는 도면.
도 7은 단색 구동시 도 6의 특정 데이터라인에 공급되는 데이터전압의 파형을 보여주는 도면.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 픽셀 어레이 일부를 보여주는 도면.

이하, 도 5 내지 도 8을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하기로 한다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치를 보여준다.

도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치는 액정표시패널(10), 타이밍 콘트롤러(11), 데이터 드라이버(12), 게이트 드라이버(13)를 구비한다.

액정표시패널(10)은 두 장의 유리기판 사이에 액정층이 형성된다. 액정표시패널(10)은 데이터라인들(15)과 게이트라인들(16)의 교차 구조에 의해 매트릭스 형태로 배치된 액정셀들(Clc)을 포함한다.

액정표시패널(10)의 하부 유리기판에는 픽셀 어레이가 형성된다. 픽셀 어레이는 데이터라인들(15)과 게이트라인들(16)의 교차부에 형성된 액정셀(Clc, 픽셀), 픽셀들의 화소전극(1)에 접속된 TFT들, 화소전극(1)과 대향되는 공통전극(2) 및 스토리지 커패시터(Cst)를 포함한다. 액정셀들(Clc) 각각은 TFT에 접속되어 화소전극(1)과 공통전극(2) 사이의 전계에 의해 구동된다. 액정표시패널(10)의 상부 유리기판 상에는 블랙매트릭스, R,G,B 컬러필터 등이 형성된다. 액정표시패널(10)의 상부 유리기판과 하부 유리기판 각각에는 편광판이 부착되고 액정의 프리틸트각(pre-tilt angle)을 설정하기 위한 배향막이 형성된다.

공통전극(2)은 TN(Twisted Nematic) 모드와 VA(Vertical Alignment) 모드와 같은 수직전계 구동방식에서 상부 유리기판 상에 형성되며, IPS(In Plane Switching) 모드와 FFS(Fringe Field Switching) 모드와 같은 수평전계 구동방식에서 화소전극(1)과 함께 하부 유리기판 상에 형성된다.

본 발명은 데이터라인들에 인가되는 데이터전압의 극성을 컬럼 인버젼 방식으로 제어하여 픽셀들의 극성을 1 픽셀 단위로 반전시키기 위한 기술(제트 인버젼 구동방식, 게이트 쉐어링 구동방식)을 채용한다. 본 발명은 이러한 기술을 적용할 때 화이트 구동뿐만 아니라 단색 구동에서도 데이터 드라이버의 소비전력을 줄이기 위해, 컬러 필터의 배치 구성을 종래와 다르게 한다. 즉, 본 발명에 따르면, 도 6 및 도 8에서와 같이 동일 데이터라인에 공통으로 접속되는 픽셀들은 동일 색의 컬러필터를 포함하여 열 방향을 따라 지그재그로 배치된다. 본 발명의 액정표시패널(10)에는 R 컬러필터를 포함한 R 픽셀들, G 컬러필터를 포함한 G 픽셀들 및 B 컬러필터를 포함한 B 픽셀들이 형성된다. 도 6 및 도 8에서와 같이, 제1 데이터라인에는 R 픽셀들이 열 방향을 따라 지그재그로 접속되고, 제1 데이터라인에 이웃한 제2 데이터라인에는 G 픽셀들이 열 방향을 따라 지그재그로 접속되며, 제2 데이터라인에 이웃한 제3 데이터라인에는 B 픽셀들이 열 방향을 따라 지그재그로 접속된다.

본 발명에서 적용 가능한 액정표시패널(10)은 TN(Twisted Nematic) 모드, VA(Vertical Alignment) 모드, IPS(In Plane Switching) 모드, FFS(Fringe Field Switching) 모드뿐만 아니라 어떠한 액정모드로도 구현될 수 있다. 본 발명의 액정표시장치는 투과형 액정표시장치, 반투과형 액정표시장치, 반사형 액정표시장치 등 어떠한 형태로도 구현될 수 있다. 투과형 액정표장치와 반투과형 액정표시장치에서는 백라이트 유닛이 필요하다. 백라이트 유닛은 직하형(direct type) 백라이트 유닛 또는, 에지형(edge type) 백라이트 유닛으로 구현될 수 있다.

타이밍 콘트롤러(11)는 LVDS(Low Voltage Differential Signaling) 인터페이스 방식을 통해 시스템 보드(14)로부터 입력 영상의 디지털 비디오 데이터(RGB)를 입력받고, 이 입력 영상의 디지털 비디오 데이터(RGB)를 mini-LVDS 인터페이스 방식을 통해 데이터 드라이버(12)에 공급한다. 타이밍 콘트롤러(11)는 시스템 보드(14)로부터 입력되는 디지털 비디오 데이터(RGB)를 도 6 또는 도 8과 같은 픽셀 어레이의 구성에 맞춰 정렬한 후 데이터 드라이버(12)에 공급한다.

타이밍 콘트롤러(11)는 시스템 보드(14)로부터 수직 동기신호(Vsync), 수평 동기신호(Hsync), 데이터 인에이블 신호(Data Enable, DE), 도트 클럭(CLK) 등의 타이밍신호를 입력받아 데이터 드라이버(12)와 게이트 드라이버(13)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 제어신호들을 발생한다. 제어신호들은 게이트 드라이버(13)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 게이트 타이밍 제어신호, 데이터 드라이버(12)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 데이터 타이밍 제어신호를 포함한다. 타이밍 콘트롤러(11)는 60Hz의 프레임 주파수로 입력되는 디지털 비디오 데이터(RGB)가 60×i(i는 양의 정수) Hz의 프레임 주파수로 액정표시패널(10)의 화소 어레이에 표시될 수 있도록 게이트 타이밍 제어신호와 데이터 타이밍 제어신호의 주파수를 60×i Hz의 프레임 주파수 기준으로 체배할 수 있다.

게이트 타이밍 제어신호는 게이트 스타트 펄스(Gate Start Pulse, GSP), 게이트 쉬프트 클럭(Gate Shift Clock, GSC), 게이트 출력 인에이블신호(Gate Output Enable, GOE) 등을 포함한다. 게이트 스타트 펄스(GSP)는 첫 번째 게이트펄스를 발생하는 게이트 드라이브 IC에 인가되어 첫 번째 게이트펄스가 발생되도록 그 게이트 드라이브 IC를 제어한다. 게이트 쉬프트 클럭(GSC)은 게이트 드라이브 IC들에 공통으로 입력되는 클럭신호로써 게이트 스타트 펄스(GSP)를 쉬프트시키기 위한 클럭신호이다. 게이트 출력 인에이블신호(GOE)는 게이트 드라이브 IC들의 출력을 제어한다.

데이터 타이밍 제어신호는 소스 스타트 펄스(Source Start Pulse, SSP), 소스 샘플링 클럭(Source Sampling Clock, SSC), 극성제어신호(Polarity : POL), 소스 출력 인에이블신호(Source Output Enable, SOE) 등을 포함한다. 소스 스타트 펄스(SSP)는 데이터 드라이버(12)의 데이터 샘플링 시작 타이밍을 제어한다. 소스 샘플링 클럭(SSC)은 라이징 또는 폴링 에지에 기준하여 데이터 드라이버(12)에서 데이터의 샘플링 타이밍을 제어하는 클럭신호이다. 극성제어신호(POL)는 소스 드라이브 IC들 각각으로부터 순차적으로 출력되는 데이터전압들의 극성을 제어한다. 소스 출력 인에이블신호(SOE)는 데이터 드라이버(12)의 출력 타이밍을 제어한다.

데이터 드라이버(12)는 쉬프트 레지스터, 래치 어레이, 디지털-아날로그 변환기, 출력회로 등을 포함한다. 데이터 드라이버(12)는 데이터 타이밍 제어신호에 따라 디지털 비디오 데이터(RGB)를 래치한 후, 래치된 데이터를 아날로그 정극성/부극성 감마보상전압으로 변환하여 소정 주기로 극성이 반전되는 데이터전압들을 다수의 출력 채널들을 통해 데이터라인들(15)에 공급한다.

출력 채널들 각각은 데이터라인들(15)에 일대일로 접속된다. 데이터 드라이버(12)는 소비전력을 줄이기 위해 출력 채널들로 출력되는 데이터전압들의 극성을 컬럼 인버젼 방식으로 제어한다. 컬럼 인버젼 방식에 의거하여, 동일 출력 채널에서 출력되는 데이터전압의 극성은 1 프레임 기간 동안 동일하게 유지되고 프레임 단위로 반전된다. 그리고, 이웃한 출력 채널에서 출력되는 데이터전압들의 극성은 서로 반대된다.

게이트 드라이버(13)는 쉬프트 레지스터와 레벨 쉬프터를 이용하여 게이트 타이밍 제어신호들에 따라 게이트펄스를 게이트라인들(16)에 순차적으로 공급한다. 게이트 드라이버(13)의 쉬프트 레지스터는 GIP(Gate-driver In Panel) 방식에 따라 하부 유리기판상에 직접 형성될 수 있다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 픽셀 어레이 일부를 보여준다. 도 7은 단색 구동시 도 6의 특정 데이터라인에 공급되는 데이터전압의 파형을 보여준다.

도 6은 제트 인버젼 구동방식에 따른 픽셀들의 접속 구조에 대한 일 예이다. 도 6을 참조하면, 액정표시패널(10)의 기수 번째 픽셀행들(RL#1,RL#3)은 데이터라인들(D1~D7)의 우측에 배치된 픽셀에 연결되는 TFT들을 포함한다. 액정표시패널(10)의 우수 번째 픽셀행들(RL#2,RL#4)은 데이터라인들(D1~D7)의 좌측에 배치된 픽셀에 연결되는 TFT들을 포함한다. 따라서, TFT들을 통해 하나의 데이터 라인에 열 방향(column direction)을 따라 연결된 픽셀들은 그 데이터 라인의 좌측과 우측에 번갈아가며 연결되어 지그 재그(zigzag) 형태로 배치된다. 이러한 액정표시패널(10)에서, 기수 번째 픽셀행(RL#1,RL#3)을 구성하는 픽셀들 각각은 자신에게 인접한 좌측 데이터라인과 우측 데이터라인 중 어느 하나에 접속되고, 우수 번째 픽셀행(RL#2,RL#4)을 구성하는 픽셀들 각각은 자신에게 인접한 좌측 데이터라인과 우측 데이터라인 중 나머지 하나에 접속된다.

데이터 드라이버(12)는 1 프레임 기간 동안 기수 번째 데이터라인들(D1, D3,D5,D7,...)에 제1 극성(예컨대, (+)극성)의 데이터전압을 공급하고, 우수 번째 데이터라인들(D2,D4,D6,...)에 제2 극성(예컨대, (-)극성)의 데이터전압을 공급한다. 따라서, 1 프레임 기간 동안 하나의 데이터 라인에 연속으로 공급되는 데이터 전압의 극성은 같은 극성을 유지한다. 이렇게 하나의 데이터라인에 같은 극성이 데이터전압이 1 프레임 기간 동안 공급되면, 행 방향(row direction)에서 이웃하는 픽셀들은 1 도트(dot) 단위로 극성이 상반된 데이터 전압을 충전한다. 여기서, 1 도트는 1 픽셀 또는 1 액정셀을 의미한다. 또한, 열 방향(column direction)에서 이웃하는 픽셀들은 TFT들의 지그재그 배치로 인하여 1 도트(dot) 단위로 극성이 상반된 데이터 전압을 충전한다. 따라서, 데이터 드라이버(12)는 컬럼 인버젼 방식으로 데이터 전압의 극성을 반전시키고, 액정표시패널(10)의 픽셀들은 1 픽셀 단위로 극성이 상반된 데이터전압을 충전한다.

도 6에서, 동일 데이터라인에 공통으로 접속되는 픽셀들은 동일 색의 컬러필터를 포함하여 열 방향을 따라 지그재그로 배치된다. 제1 데이터라인(D2)에는 R 컬러필터를 포함한 R 픽셀들이 열 방향을 따라 지그재그로 접속되고, 제1 데이터라인(D1)에 이웃한 제2 데이터라인(D3)에는 G 컬러필터를 포함한 G 픽셀들이 열 방향을 따라 지그재그로 접속되며, 제2 데이터라인(D2)에 이웃한 제3 데이터라인(D3)에는 B 컬러필터를 포함한 B 픽셀들이 열 방향을 따라 지그재그로 접속된다.

이를 통해, 본 발명의 제트 인버젼 구동방식은 화이트 색을 표시하기 위한 화이트 구동에 비해 RGB 중 어느 한 단색을 표시하기 위한 단색 구동에서 소비전력이 증가되는 종래의 문제를 해결한다.

본 발명에 따르면, 하나의 데이터라인에는 같은 색의 픽셀들만이 접속되기 때문에 단색 구동을 위해 그 데이터라인에 연결된 픽셀들을 온 시키는 경우, 그 데이터라인을 통해 공급되는 데이터전압은 온 레벨과 오프 레벨을 교번하지 않고 온 레벨만으로 유지되게 된다. 예를 들어, 도 6에서 녹색 픽셀들만을 온 시키는 경우, 1 프레임 기간 동안 도 6의 데이터라인(D2)을 통해 공급되는 데이터전압(Vdata)은 스윙되지 않고 도 7과 같이 온 레벨만으로 유지될 수 있게 된다. 도 2에서, 'Vdd'는 데이터 드라이버의 고전위 구동전압을, 'Vcom'은 공통전압을, 그리고 'GND'는 기저전압을 지시한다. 본 발명에 따르면, 단색 구동시에도 화이트 구동에서와 마찬가지로 데이터전압(Vdata)의 스윙횟수(즉, 트랜지션 횟수)가 크게 줄어들며, 그 결과 데이터 드라이버의 소비전류 및 소비전력이 감소하는 효과가 있다. 더욱이 본 발명의 제트 인버젼 구동방식에서는 단색 구동시 온 레벨의 데이터전압이 공급되는 데이터라인의 개수를 종래에 비해 1/3만큼 더 줄일 수 있어 소비전력을 더욱 낮출 수 있다. 본 발명에 따르면, 종래 제트 인버젼 구동방식에 비해 단색 구동에서 약 27%의 소비전력 절감 효과가 있다.

도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 픽셀 어레이 일부를 보여준다.

도 8은 게이트 쉐어링 구동방식에 따른 픽셀들의 접속 구조에 대한 일 예이다. 도 8을 참조하면, 액정표시패널(10)의 기수 번째 픽셀행들(RL#1,RL#3)은 데이터라인들(D1~D7)의 좌측에 배치된 픽셀에 연결되는 TFT들을 포함한다. 액정표시패널(10)의 우수 번째 픽셀행들(RL#2,RL#4)은 데이터라인들(D1~D7)의 우측에 배치된 픽셀에 연결되는 TFT들을 포함한다. 따라서, TFT들을 통해 하나의 데이터 라인에 열 방향(column direction)을 따라 연결된 픽셀들은 그 데이터 라인의 좌측과 우측에 번갈아가며 연결되어 지그 재그(zigzag) 형태로 배치된다. 액정표시패널(10)에서, 기수 번째 픽셀행(RL#1,RL#3)을 구성하는 픽셀들 각각은 자신에게 인접한 좌측 데이터라인과 우측 데이터라인 중 어느 하나에 접속되고, 우수 번째 픽셀행(RL#2,RL#4)을 구성하는 픽셀들 각각은 자신에게 인접한 좌측 데이터라인과 우측 데이터라인 중 나머지 하나에 접속된다.

더욱이, 본 발명의 게이트 쉐어링 구동방식에서는 열방향으로 이웃한 픽셀들이 그들 사이의 게이트라인을 공유하는 구조를 취한다. 구체적으로, 기수 번째 픽셀행(RL#1,RL#3)을 구성하는 픽셀들은 그들 상부에 인접한 제1 상부 게이트라인과 그들 하부에 인접한 제1 하부 게이트라인에 교대로 접속되어 행 방향을 따라 배치되고, 우수 번째 픽셀행(RL#2,RL#4)을 구성하는 픽셀들은 그들 상부에 인접한 제2 상부 게이트라인과 그들 하부에 인접한 제2 하부 게이트라인에 교대로 접속되어 행 방향을 따라 배치된다. 여기서, 기수 번째 픽셀행(RL#1)에서 상기 제1 하부 게이트라인(G2)에 접속된 제1 픽셀(PIX1)과 우수 번째 픽셀행(RL#2)에서 상기 제2 상부 게이트라인(G2)에 접속된 제2 픽셀(PIX2)은 동일한 제1 픽셀열(CL#1)에 배치되고, 상기 기수 번째 픽셀행(RL#1)에서 상기 제1 상부 게이트라인(G1)에 접속된 제3 픽셀(PIX3)과 상기 우수 번째 픽셀행(RL#2)에서 상기 제2 하부 게이트라인(G3)에 접속된 제4 픽셀(PIX4)은 동일한 제2 픽셀열(CL#1)에 배치될 수 있다. 다시 말해, 상기 열 방향(column dirction)을 따라 지그재그로 기수 번째 데이터라인(D1,D3,D5,D7,...)에 접속된 픽셀들 각각은 자신에게 인접한 상부 게이트라인에 접속되고, 상기 열 방향을 따라 지그재그로 우수 번째 데이터라인(D2,D4,D6,...)에 접속된 픽셀들 각각은 자신에게 인접한 하부 게이트라인에 접속될 수 있다.

데이터 드라이버(12)는 1 프레임 기간 동안 기수 번째 데이터라인들(D1, D3,D5,D7,...)에 제1 극성(예컨대, (+)극성)의 데이터전압을 공급하고, 우수 번째 데이터라인들(D2,D4,D6,...)에 제2 극성(예컨대, (-)극성)의 데이터전압을 공급한다. 따라서, 1 프레임 기간 동안 하나의 데이터 라인에 연속으로 공급되는 데이터 전압의 극성은 같은 극성을 유지한다. 이렇게 하나의 데이터라인에 같은 극성이 데이터전압이 1 프레임 기간 동안 공급되면, 행 방향(row direction)에서 이웃하는 픽셀들은 1 도트(dot) 단위로 극성이 상반된 데이터 전압을 충전한다. 또한, 열 방향(column direction)에서 이웃하는 픽셀들은 TFT들의 지그재그 배치로 인하여 1 도트(dot) 단위로 극성이 상반된 데이터 전압을 충전한다. 따라서, 데이터 드라이버(12)는 컬럼 인버젼 방식으로 데이터 전압의 극성을 반전시키고, 액정표시패널(10)의 픽셀들은 1 픽셀 단위로 극성이 상반된 데이터전압을 충전한다.

도 8에서, 동일 데이터라인에 공통으로 접속되는 픽셀들은 동일 색의 컬러필터를 포함하여 열 방향을 따라 지그재그로 배치된다. 제1 데이터라인(D2)에는 R 컬러필터를 포함한 R 픽셀들이 열 방향을 따라 지그재그로 접속되고, 제1 데이터라인(D1)에 이웃한 제2 데이터라인(D3)에는 G 컬러필터를 포함한 G 픽셀들이 열 방향을 따라 지그재그로 접속되며, 제2 데이터라인(D2)에 이웃한 제3 데이터라인(D3)에는 B 컬러필터를 포함한 B 픽셀들이 열 방향을 따라 지그재그로 접속된다.

이를 통해, 본 발명의 게이트 쉐어링 구동방식은 화이트 색을 표시하기 위한 화이트 구동에 비해 RGB 중 어느 한 단색을 표시하기 위한 단색 구동에서 소비전력이 증가되는 종래의 문제를 해결한다. 본 발명에 따르면, 단색 구동시에도 화이트 구동에서와 마찬가지로 데이터전압(Vdata)의 스윙횟수(즉, 트랜지션 횟수)가 크게 줄어들며, 그 결과 데이터 드라이버의 소비전류 및 소비전력이 감소하는 효과가 있다. 더욱이 본 발명의 게이트 쉐어링 구동방식에서는 단색 구동시 온 레벨의 데이터전압이 공급되는 데이터라인의 개수를 종래에 비해 1/3만큼 더 줄일 수 있어 소비전력을 더욱 낮출 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명은 데이터라인들에 인가되는 데이터전압의 극성을 컬럼 인버젼 방식으로 제어하여 픽셀들의 극성을 1 픽셀 단위로 반전시키기 위한 기술에서, 화이트 구동뿐만 아니라 단색 구동에서도 데이터 드라이버의 소비전력을 줄일 수 있다.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명은 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.

10 : 액정표시패널 11 : 타이밍 콘트롤러
12 : 데이터 드라이버 13 : 게이트 드라이버

Claims (5)

1. 다수의 게이트라인들과 다수의 데이터라인들이 교차되고 그 교차부마다 픽셀이 형성된 액정표시패널; 및
   1 프레임 기간 동안 기수 번째 데이터라인들에 제1 극성의 데이터전압을 공급하고, 우수 번째 데이터라인들에 제2 극성의 데이터전압을 공급하는 데이터 드라이버를 구비하고;
   상기 액정표시패널에서 픽셀들은 1 픽셀 단위로 극성이 상반된 데이터전압을 충전하고, 하나의 데이터라인에 공통으로 접속되는 픽셀들은 동일 색의 컬러필터를 포함하여 열 방향을 따라 상기 하나의 데이터라인의 좌측과 우측에 번갈아가며 연결되어 지그재그로 배치되며,
   상기 열 방향을 따라 지그재그로 상기 기수 번째 데이터라인 각각에 접속된 픽셀들 각각은 자신에게 인접한 상부 게이트라인에 접속되고,
   상기 열 방향을 따라 지그재그로 우수 번째 데이터라인들 각각에 접속된 픽셀들 각각은 자신에게 인접한 하부 게이트라인에 접속되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 픽셀들은,
   상기 열 방향을 따라 지그재그로 제1 데이터라인에 접속되고 제1 색의 컬러필터를 각각 포함한 제1 색 픽셀들;
   상기 열 방향을 따라 지그재그로 상기 제1 데이터라인에 이웃한 제2 데이터라인에 접속되고 제2 색의 컬러필터를 각각 포함한 제2 색 픽셀들; 및
   상기 열 방향을 따라 지그재그로 상기 제2 데이터라인에 이웃한 제3 데이터라인에 접속되고 제3 색의 컬러필터를 각각 포함한 제3 색 픽셀들을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 액정표시패널에서, 기수 번째 픽셀행을 구성하는 픽셀들 각각은 자신에게 인접한 좌측 데이터라인과 우측 데이터라인 중 어느 하나에 접속되고, 우수 번째 픽셀행을 구성하는 픽셀들 각각은 자신에게 인접한 좌측 데이터라인과 우측 데이터라인 중 나머지 하나에 접속되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 기수 번째 픽셀행을 구성하는 픽셀들은 그들 상부에 인접한 제1 상부 게이트라인과 그들 하부에 인접한 제1 하부 게이트라인에 교대로 접속되어 행 방향을 따라 배치되고;
   상기 우수 번째 픽셀행을 구성하는 픽셀들은 그들 상부에 인접한 제2 상부 게이트라인과 그들 하부에 인접한 제2 하부 게이트라인에 교대로 접속되어 행 방향을 따라 배치되며;
   상기 기수 번째 픽셀행에서 상기 제1 하부 게이트라인에 접속된 제1 픽셀과 상기 우수 번째 픽셀행에서 상기 제2 상부 게이트라인에 접속된 제2 픽셀은 동일한 제1 픽셀열에 배치되고, 상기 기수 번째 픽셀행에서 상기 제1 상부 게이트라인에 접속된 제3 픽셀과 상기 우수 번째 픽셀행에서 상기 제2 하부 게이트라인에 접속된 제4 픽셀은 동일한 제2 픽셀열에 배치되고,
   상기 제1 하부 게이트 라인과 상기 제2 상부 게이트 라인은 동일한 게이트 라인인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
   
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