KR20030055921A - 2-도트 인버젼 구동방식의 액정표시장치 및 그 구동방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 2도트 인버젼 구동방식에서 동일한 극성의 데이터전압이 공급되는 주사라인간에 휘도차가 발생하는 것을 방지할 수 있는 2도트 인버젼 구동방식의 액정표시장치와 그 구동 방법을 제공하는 것이다.

본 발명은 데이터신호의 극성이 수평방향으로는 도트 단위로 반전되고 수직방향으로는 2도트 단위로 반전되게 구동하는 2도트 인버젼 구동방식의 액정표시장치에 있어서,게이트라인들과 데이터라인들의 교차부마다 마련된 다수의 액정셀들을 포함하는 액정패널과; 게이트라인들 중 기수번째 게이트라인과 우수번째 게이트라인에 서로 다른 게이트 하이전압 기간을 갖는 게이트신호를 공급하는 게이트 드라이버와; 데이터라인들에 상기 2도트 인버젼 구동방식으로 데이터신호를 공급하는 데이터 드라이버와; 게이트 드라이버 및 데이터 드라이버를 제어하는 타이밍 제어부를 구비하는 것을 특징으로 한다.

Description

2-도트 인버젼 구동방식의 액정표시장치 및 그 구동방법{LIQUID CRYSTAL DISPLAY APPARATUS DRIVEN 2-DOT INVERSION TYPE AND METHOD OF DIRVING THE SAME}

본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 특히 2-도트 인버젼 구동방식에서 발생되는 가로선 현상을 방지할 수 있는 액정표시장치 및 그 구동방법에 관한 것이다.

통상의 액정표시장치는 전계를 이용하여 액정의 광투과율을 조절함으로써 화상을 표시하게 된다. 이를 위하여, 액정표시장치는 액정셀들이 매트릭스 형태로 배열되어진 액정패널과 이 액정패널을 구동하기 위한 구동회로를 구비한다.

실제로, 액정표시장치는 도 1에 도시된 바와 같이 액정셀들이 매트릭스 형태로 배열되어진 액정패널(2)과, 액정패널(2)의 게이트라인들(GL0 내지 GLn)을 구동하기 위한 게이트 드라이버(4)와, 액정패널(2)의 데이터라인들(DL1 내지 DLm)을 구동하기 위한 데이터 드라이버(6)와, 게이트 드라이버(4)와 데이터 드라이버(6)를 제어하기 위한 타이밍 제어부(10)를 구비한다.

타이밍 제어부(10)는 외부로부터 입력되는 메인클럭신호(MCLK, 수평 및 수직 동기신호(H, V) 등에 응답하여 게이트 드라이버(4)와 데이터 드라이버(6)의 구동 타이밍을 제어함과 아울러 입력 비디오 데이터신호(R, G, B)를 데이터 드라이버(6)로 공급한다.

게이트 드라이버(4)는 타이밍 제어부(10)로부터의 게이트 제어신호들에 응답하여 게이트라인들(GL1 내지 GLn)에 해당 주사기간동안(1H) 게이트 하이전압을 공급하고, 나머지 기간에서는 게이트 로우전압을 인가한다. 또한, 게이트 드라이버(4)는 첫번째 주사라인의 스토리지 캐패시터(Cst)를 위해 최상측에 형성된 게이트라인(GL0)에는 게이트 로우전압을 인가한다.

데이터 드라이버(6)는 타이밍 제어부(10)로부터의 데이터 제어신호들에 응답하여 타이밍 제어부(10)로부터의 디지털 데이터 신호(R, G, B)를 아날로그 데이터신호로 변환하여 게이트라인(GL1 내지 GLn)에 게이트 하이전압이 공급되는 1수평기간(1H)마다 1주사라인분의 화소전압 신호를 데이터라인들(DL1 내지 DLm)에 공급한다. 이 경우 데이터 드라이버(6)는 감마전압 발생부(도시하지 않음)로부터의 감마전압을 이용하여 아날로그 데이터신호로 변환한다. 특히 데이터 드라이버(6)는 극성반전신호에 응답하여 부극성 또는 정극성 감마전압을 이용하여 아날로그 데이터신호로 변환함으로써 데이터라인들(DL1 내지 DLm)에 공급되는 데이터신호들의 극성을 결정하게 된다.

액정패널(2)은 매트릭스 형태로 배열되어진 액정셀들과, n+1개의 게이트라인들(GL0 내지 GLn)과 m개의 데이터라인들(DL1 내지 DLm)의 교차부에 각각 형성된 박막트랜지스터(TFT)를 구비한다. 박막트랜지스터(TFT)는 게이트라인(GL1 내지 GLn)으로부터의 게이트하이전압에 응답하여 데이터라인(DL1 내지 DLm)으로부터의 데이터신호를 액정셀에 공급한다. 액정셀은 액정을 사이에 두고 대면하는 공통전극과 박막트랜지스터(TFT)에 접속된 화소전극을 포함하는 액정용량 캐패시터(Clc)로 등가적으로 표시될 수 있다. 그리고, 액정셀 내에는 액정용량 캐패시터(Clc)에 충전된 데이터신호를 다음 데이터신호가 충전될 때까지, 즉 게이트로우전압이 인가되는 동안 유지시키기 위한 스토리지 캐패시터(Cst)가 더 형성된다. 스토리지 캐패시터(Cst)는 이전단 게이트라인과 화소전극 사이에 형성된다. 이러한 액정셀은 박막트랜지스터(TFT)를 통해 충전되는 데이터신호에 따라 유전이방성을 가지는 액정의 배열상태가 가변하여 광투과율을 조절함으로써 계조를 구현하게 된다.

이러한 액정표시장치에서는 액정패널(2) 상의 액정셀들을 구동하기 위하여 프레임 인버젼 방식(Frame Inversion System), 라인 칼럼 인버젼 방식(Line Inversion System) 및 도트 인버젼 방식(Dot Inversion System)과 같은 인버젼 구동방법이 사용된다. 프레임 인버젼 방식의 액정패널 구동방법은 프레임이 변경될 때마다 액정패널 상의 액정셀들에 공급되는 데이터신호의 극성을 반전시킨다. 라인 인버젼 방식의 액정패널 구동방법에서는 액정패널 상의 라인(칼럼)에 따라 액정셀들에 공급되는 데이터신호들의 극성을 반전시킨다. 도트 인버젼 방식은 액정 패널상의 액정셀들 각각에 수직 및 수평 방향들 쪽에서 인접하는 액정셀들에 공급되는 데이터신호들과 상반된 극성의 화소전압 신호가 공급되게 함과 아울러 프레임마다 액정 패널 상의 모든 액정셀들에 공급되는 데이터신호들의 극성이 반전되게 한다. 이러한 인버젼 구동방법들 중 도트 인버젼 방식은 프레임 및 라인 인버젼 방식들에 비하여 뛰어난 화질의 화상을 제공한다. 이러한 인버젼 방식의 구동은 제어부(10)로부터 데이터드라이버(6)에 공급되는 극성반전신호에 따라 데이터드라이버(6)가 응답하여 수행된다.

통상 액정표시장치는 60Hz의 프레임주파수에 의해 구동되는 것이 일반적이다. 그러나, 노트북컴퓨터와 같이 저소비전력을 필요로 하는 시스템에서는 프레임주파수를 50∼30Hz로 낮추는 것이 요구된다. 프레임주파수가 낮아짐에 따라 인버젼 방식들 중 뛰어난 화질을 제공하는 도트 인버젼 방식에서도 플리커 현상이 발생하게 됨으로써 도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같은 2도트 인버젼 방식의 액정패널 구동방법이 제안되게 되었다.

도 3a 및 도 3b는 2도트 인버젼 방식의 액정패널 구동방법에 의해 액정패널의 액정셀들에 공급되는 데이터신호 극성을 기수프레임과 우수프레임으로 나누어 도시한 것이다. 도 3a 및 도 3b에 도시된 기수프레임과 우수프레임에 있어서, 2도트 인버젼 방식은 데이터신호의 극성이 수평방향으로는 기존의 도트 인버젼 방식과 같이 액정셀, 즉 도트 단위로 바뀌는 반면에 수직방향으로는 2도트 단위로 바뀌게 구동됨을 알 수 있다. 이러한 2도트 인버젼 방식은 50Hz의 프레임주파수로 구동되는 상용화면에서 도트 인버젼 방식에 비하여 플리커 현상이 줄어드는 장점을 가지는 반면에, 주사라인간의 휘도차에 따라 2주사라인 주기로 가로선이 발생하는 문제점을 가지고 있다.

도 3a 및 도 3b는 2도트 인버젼 방식의 액정패널 구동방법에 의해 나타나는 가로선 현상을 기수프레임과 우수프레임에서 도시한 것이다. 도 3a 및 도 3b에서 수직방향으로 2주사라인씩마다 액정셀의 극성이 바뀌게 되는 경우 기수번째 주사라인들(G1)과 우수번째 주사라인들(G2) 간의 휘도차에 의해 가로선 현상이 나타나게 된다. 이는 2도트 인버젼 방식의 경우 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 기수번째 주사라인과 그에 인접하고 동일극성의 데이터전압 신호가 공급되는 우수번째 주사라인들(G2)에서의 데이터전압(Vd) 충전특성이 서로 다르기 때문이다.

도 4는 임의의 프레임에서 2도트 인버젼 구동방식에 의해 i번째 수평기간(iH)과 i+1번째 수평기간(i+1H)에서 i번째 주사라인의 액정셀과 i+1번째 주사라인의 j번째 액정셀([i, j], [i, j+1])에 충전된 정극성 데이터 전압(Vdi, Vdi+1) 파형을 도시한다.

우선 i번째 수평기간(iH)에서 i번째 주사라인에는 게이트 쉬프트 펄스(GSC)에 응답하여 쉬프트된 게이트 하이전압(Vgh)이 공급되고 데이터라인들에는 해당 데이터전압이 공급된다. 이 게이트 하이전압(Vgh)에 의해 그 i번째 주사라인의 박막트랜지스터들이 턴-온됨으로써 그 i번째 주사라인의 액정셀들에만 상기 데이터라인들에 공급된 데이터전압이 충전된다. 예를 들면 j번째 데이터라인에 공급된 정극성의 데이터전압(Vdi)은 [i, j]번째 액정셀에 도 4에 도시된 A부분과 같이 소정의 상승기간을 가지면서 충전된다. 이는 [i, j]번째 액정셀에 상기 정극성의 데이터전압(Vdi)이 충전되기 까지는 이전 i-1번째 주사라인 이네이블 기간에 공급되었던부극성 전압상태에서 정극성 데이터전압(Vd)까지 도달하는데 걸리는 소정의 상승기간이 필요하기 때문이다.

이어서 i+1번째 수평기간(i+1H)에서 i+1번째 주사라인에 게이트 쉬프트 펄스(GSC)에 응답하여 쉬프트된 게이트 하이전압(Vgh)이 공급되고 데이터라인들에는 해당 데이터전압이 공급된다. 이 게이트 하이전압(Vgh)에 의해 그 i+1번째 주사라인의 박막트랜지스터들이 턴-온됨으로써 그 i+1번째 주사라인의 액정셀들에만 상기 데이터라인들에 공급된 데이터전압이 충전된다. 예를 들면 j번째 데이터라인에 공급된 정극성의 데이터전압(Vdi+1)은 [i+1, j]번째 액정셀에 도 4에 도시된 B부분과 같이 상승기간이 거의 없이 충전된다. 이는 [i+1, j]번째 액정셀에 충전되는 데이터전압(Vdi+1)은 이전 i번째 주사라인 이네이블 구간에 공급되었던 정극성의 데이터전압(Vdi)에서부터 충전되기 때문이다.

도 5는 그 다음 프레임에서 2도트 인버젼 구동방식에 의해 i번째 수평기간(iH)과 i+1번째 수평기간(i+1H)에서 i번째 주사라인의 액정셀과 i+1번째 주사라인의 j번째 액정셀([i, j], [i, j+1])에 충전된 부극성 데이터 전압(Vdi, Vdi+1) 파형을 도시한다.

우선 i번째 수평기간(iH)에서 i번째 주사라인에는 게이트 쉬프트 펄스(GSC)에 응답하여 쉬프트된 게이트 하이전압(Vgh)이 공급되고 데이터라인들에는 해당 데이터전압이 공급된다. 이 게이트 하이전압(Vgh)에 의해 그 i번째 주사라인의 박막트랜지스터들이 턴-온됨으로써 그 i번째 주사라인의 액정셀들에만 상기 데이터라인들에 공급된 데이터전압이 충전된다. 예를 들면 j번째 데이터라인에 공급된 부극성의 데이터전압(Vdi)은 [i, j]번째 액정셀에 도 5에 도시된 C부분과 같이 소정의 하강기간을 가지면서 충전된다. 이는 [i, j]번째 액정셀에 상기 부극성의 데이터전압(Vdi)이 충전되기 까지는 이전 i-1번째 주사라인 이네이블 기간에 공급되었던 정극성 전압상태에서 부극성 데이터전압(Vd)까지 도달하는데 걸리는 소정의 하강기간이 필요하기 때문이다.

이어서 i+1번째 수평기간(i+1H)에서 i+1번째 주사라인에 게이트 쉬프트 펄스(GSC)에 응답하여 쉬프트된 게이트 하이전압(Vgh)이 공급되고 데이터라인들에는 해당 데이터전압이 공급된다. 이 게이트 하이전압(Vgh)에 의해 그 i+1번째 주사라인의 박막트랜지스터들이 턴-온됨으로써 그 i+1번째 주사라인의 액정셀들에만 상기 데이터라인들에 공급된 데이터전압이 충전된다. 예를 들면 j번째 데이터라인에 공급된 부극성의 데이터전압(Vdi+1)은 [i+1, j]번째 액정셀에 도 5에 도시된 D부분과 같이 하강기간이 거의 없이 충전된다. 이는 [i+1, j]번째 액정셀에 충전되는 데이터전압(Vdi+1)은 이전 i번째 주사라인 이네이블 구간에 공급되었던 부극성의 데이터전압(Vdi)에서부터 충전되기 때문이다.

이와 같이 2도트 인버젼 구동방식에서는 2 수평기간동안(iH, i+1H) 동일한 극성의 데이터전압(Vdi, Vdi+1)이 연속되어 공급되는 경우 i번째 주사라인과 i+1번재 주사라인에 공급되는 데이터전압의 충전조건이 서로 다름에 따라 동일휘도대비 충전되는 데이터전압이 달라지게 된다. 특히 상대적으로 긴 상승(하강)기간을 갖고 i번째 주사라인에 충전된 데이터전압 보다 상승(하강)기간이 거의 없이 i+1번째 주사라인에 충전된 데이터전압이 더 커지게 된다. 이에 따라, 노멀 화이트모드인경우 i번째 주사라인이 i+1번째 주사라인 보다 밝게 보이게 되는 가로선 현상이 발생하여 표시품질이 떨어지게 된다.

따라서, 본 발명의 목적은 2도트 인버젼 구동방식에서 동일한 극성의 데이터전압이 공급되는 주사라인간에 휘도차가 발생하는 것을 방지할 수 있는 2도트 인버젼 구동방식의 액정표시장치와 그 구동 방법을 제공하는 것이다.

도 1은 통상적인 액정표시장치의 구성을 도시한 블록도.

도 2a 및 도 2b는 2도트 인버젼 구동방식에 의해 액정패널의 액정셀들에 공급되는 데이터신호들의 극성 패턴을 도시하는 도면들.

도 3a 및 도 3b는 2도트 인버젼 구동방식에 의한 가로선 현상을 도시하는 도면들.

도 4는 종래의 2도트 인버젼 구동방식으로 액정셀들에 공급되는 정극성 데이터신호의 충전특성도.

도 5는 종래의 2도트 인버젼 구동방식으로 액정셀들에 공급되는 부극성 데이터신호의 충전특성도.

도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 2도트 인버젼 구동방식의 액정표시장치 구동방법에 따른 게이트펄스와 그 게이트펄스에 따른 데이터신호의 충전특성도.

도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 2도트 인버젼 구동방식의 액정표시장치를 도시한 블록도.

도 8은 도 7에 도시된 게이트 드라이버의 입출력 파형도.

도 9는 도 7에 도시된 가변 GOE 생성부의 상세 블록도.

도 10은 도 9에 도시된 가변 GOE 생성부의 구동파형도.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

2, 12 : 액정패널 4, 14 : 게이트 드라이버

6, 16 : 데이터 드라이버 10, 20 : 타이밍 제어부

22 : 가변 GOE 발생부 24 : 카운터

26 : 2분주 회로 28 : 멀티플렉서(MUX)

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 2도트 인버젼 구동방식의 액정표시장치는 데이터신호의 극성이 수평방향으로는 도트 단위로 반전되고 수직방향으로는 2도트 단위로 반전되게 구동하는 2도트 인버젼 구동방식의 액정표시장치에 있어서,게이트라인들과 데이터라인들의 교차부마다 마련된 다수의 액정셀들을 포함하는 액정패널과; 게이트라인들 중 기수번째 게이트라인과 우수번째 게이트라인에 서로 다른 게이트 하이전압 기간을 갖는 게이트신호를 공급하는 게이트 드라이버와; 데이터라인들에 상기 2도트 인버젼 구동방식으로 데이터신호를 공급하는 데이터 드라이버와; 게이트 드라이버 및 데이터 드라이버를 제어하는 타이밍 제어부를 구비하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 타이밍제어부는 기수번째 수평기간과 우수번째 수평기간에 서로 다른 이네이블 기간을 갖는 가변 게이트 출력 이네이블 신호를 발생하고, 게이트 드라이버는 가변 게이트 출력 이네이블 신호에 응답하여 상기 기수번째 게이트라인과 우수번째 게이트라인에 서로 다른 게이트 하이전압 기간을 갖는 게이트신호를 공급하는 것을 특징으로 한다.

특히, 상기 타이밍 제어부는 우수번째 수평기간에서의 이네이블 기간이 기수번째 수평기간에서의 이네이블 기간 보다 짧게 설정된 게이트 이네이블 신호를 공급하는 것을 특징으로 한다.

상기 게이트 드라이버는 게이트 출력 이네이블 신호에 응답하여 우수번째 게이트라인에 공급되는 제2 게이트 하이전압의 공급기간을 기수번째 게이트라인에 공급되는 제1 게이트 하이전압 공급기간 보다 짧게 설정한 것을 특징으로 한다.

상기 타이밍 제어부는 입력 도트클럭신호를 이용하여 동일한 1수평주기를 가지면서 서로 다른 위상을 갖는 제1 및 제2 게이트 출력 이네이블 신호를 발생하는 카운터와; 입력 데이터 이네이블신호 및 수평동기신호 중 어느 하나의 신호를 2분시켜 수평기간마다 전압상태가 반전되는 선택신호를 발생하는 2분주 회로와; 선택신호에 응답하여 제1 및 제2 게이트 출력 이네이블 신호들 중 어느 한 신호를 상기 게이트 이네이블 신호로 출력하는 멀티플렉서를 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 2도트 인버젼 구동방식 액정표시장치의 구동방법은 액정패널에서 데이터신호의 극성이 수평방향으로는 도트 단위로 반전되고 수직방향으로는 2도트 단위로 반전되게 구동하는 2도트 인버젼 구동방식 액정표시장치의 구동방법에 있어서, 기수번째 수평기간과 우수번째 수평기간에서 서로 다른 제1 및 제2 이네이블 기간을 갖는 게이트 이네이블 신호를 발생하는 단계와; 기수번째 수평기간에서상기 게이트 출력 이네이블 신호의 제1 이네이블 기간에 응답하는 게이트 하이전압을 기수번째 게이트라인에 공급하고 상기 제1 이네이블 기간동안 게이트라인이 이네이블된 기수번째 주사라인에 데이터신호를 충전하는 단계와; 우수번째 수평기간에서 상기 게이트 출력 이네이블 신호의 제2 이네이블 기간에 응답하는 게이트 하이전압을 우수번째 게이트라인에 공급하고 상기 제2 이네이블 기간동안 게이트라인이 이네이블된 우수번재 주사라인에 상기 기수번째 주사라인의 데이터신호와 동일극성을 갖는 데이터신호를 충전하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

특히, 상기 게이트 이네이블 신호에서 상기 제1 이네이블 기간 보다 상기 제2 이네이블 기간이 짧게 설정된 것을 특징으로 한다.

이에 따라, 상기 기수번째 주사라인에서의 게이트 하이전압 공급기간 보다 상기 우수번재 주사라인에서의 게이트 하이전압 공급기간이 짧게 설정된 것을 특징으로 한다.

상기 게이트 이네이블 신호를 발생하는 단계는, 입력 도트클럭신호를 이용하여 동일한 1수평주기를 가지면서 서로 다른 위상을 갖는 제1 및 제2 게이트 출력 이네이블 신호를 발생하는 단계와; 입력 데이터 이네이블신호 및 수평동기신호 중 어느 하나의 신호를 2분시켜 수평기간마다 전압상태가 반전되는 선택신호를 발생하는 단계와; 선택신호에 응답하여 상기 제1 및 제2 게이트 출력 이네이블 신호들 중 어느 한 신호를 상기 게이트 이네이블 신호로 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 목적들 외에 본 발명의 다른 목적 및 이점들은 첨부한 도면을 참조한실시 예에 대한 상세한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예들을 첨부한 도 6 내지 도 10을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.

본 발명의 실시 예에 따른 2도트 인버젼 구동방식의 액정표시장치 구동방법에서는 도 6에 도시된 바와 같이 기수번째 주사라인에 공급되는 게이트신호(G1, G3, ...)의 하이전압 공급기간(T1)과 우수번째 주사라인에 공급되는 게이트신호(G2, G4, ...)의 하이전압 공급기간(T2)을 다르게 설정한다. 이렇게 데이터 충전기간을 결정하는 게이트신호의 하이전압 공급기간(T1, T2)을 다르게 설정함에 따라 기수번째 주사라인과 우수번째 주사라인의 서로 다른 데이터 충전조건을 보상하게 된다.

구체적으로 이전 주사라인과 데이터극성이 서로 다른 기수번째 주사라인에 공급되는 기수 게이트신호(G1, G3, ...)의 하이전압 공급기간(T1) 보다 이전 주사라인과 데이터극성이 동일한 우수번째 주사라인에 공급되는 우수 게이트신호(G2, G4, ...)의 하이전압 공급기간(T2)을 작게 설정하게 된다. 이에 따라, 기수번째 주사라인은 상대적으로 큰 기수 게이트신호(G1, G3, ...)의 하이전압 공급기간(T1)에서 상대적으로 긴 상승(하강)기간을 갖고 데이터전압을 충전한다. 그리고 우수번째 주사라인은 상대적으로 작은 우수 게이트신호(G2, G4, ...)의 하이전압 공급기간(T2)에서 상승(하강)기간이 거의 없이 데이터전압을 충전한다. 이 결과 동일휘도인 경우 기수번째 주사라인과 우수번째 주사라인에 충전된 데이터전압이 거의 동일해지게 되므로 종래와 같이 동일극성의 데이터전압이 충전되는 기수번째 주사라인과 우수번째 주사라인 사이의 휘도차가 발생하지 않게 되므로 가로선 현상을 방지할 수 있게 된다.

도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 2도트 인버젼 구동방식을 위한 액정표시장치를 도시한 것이다.

도 7에 도시된 액정표시장치는 액정셀들이 매트릭스 형태로 배열되어진 액정패널(12)과, 액정패널(12)의 게이트라인들(GL0 내지 GLn)을 구동하기 위한 게이트 드라이버(14)와, 액정패널(12)의 데이터라인들(DL1 내지 DLm)을 구동하기 위한 데이터 드라이버(16)와, 게이트 드라이버(14)와 데이터 드라이버(16)를 제어하기 위한 타이밍 제어부(20)를 구비한다.

타이밍 제어부(20)는 외부로부터 입력되는 메인클럭신호(MCLK, 수평 및 수직 동기신호(H, V) 등에 응답하여 게이트 드라이버(14)와 데이터 드라이버(16)의 구동 타이밍을 제어함과 아울러 입력 비디오 데이터신호(R, G, B)를 데이터 드라이버(16)로 공급한다. 특히, 타이밍 제어부(20)는 게이트라인들(GL1 내지 GLn)에 게이트 하이전압이 공급되는 기간(T1, T2)을 결정하는 게이트 출력 이네이블(Gate Output Enable: 이하, GOE라 함) 신호를 발생하는 가변 GOE 발생부(22)를 구비한다.

가변 GOE 발생부(22)는 도 8에 도시된 바와 같이 기수번째 수평기간과 우수번째 수평기간에 서로 다른 펄스폭을 가지는 가변 GOE 신호를 발생한다. 다시 말하여, 가변 GOE 발생부(22)는 게이트 드라이버(14)로부터 해당 게이트라인에 게이트 게이트 하이전압이 공급되게 하는 GOE신호의 이네이블 구간, 즉 로우상태 구간이 기수번째 수평기간과 우수번째 수평기간에서 서로 다르게 설정된 가변 GOE신호를 발생한다. 구체적으로 가변 GOE 발생부(22)는 기수번째 수평기간에 공급되는 가변 GOE신호의 로우구간 보다 우수번째 수평기간에 공급되는 가변 GOE 신호의 로우구간을 짧게 설정하여 가변 GOE 신호를 발생한다.

게이트 드라이버(14)는 타이밍 제어부(20)로부터의 게이트 제어신호들에 응답하여 게이트라인들(GL1 내지 GLn)에 해당 주사기간동안(1H) 게이트 하이전압을 공급하고, 나머지 기간에서는 게이트 로우전압을 인가한다. 특히 게이트 드라이버(14)는 타이밍 제어부(20)의 가변 GOE 발생부(22)로부터 공급되는 가변 GOE 신호에 응답하여 기수번째 주사라인과 우수번째 주사라인에 서로 다른 펄스폭(T1, T2)을 가지는 게이트 하이전압을 공급한다. 구체적으로 도 8에 도시된 바와 같이 게이트 드라이버(14)에서 우수번째 주사라인에 공급되는 우수 게이트신호(G2, G4, ...)의 하이전압 공급기간(T2)이 기수번째 주사라인에 공급되는 기수 게이트신호(G1, G3, ...)의 하이전압 공급기간(T1) 보다 짧게 설정된다. 또한, 게이트 드라이버(14)는 첫번째 주사라인의 스토리지 캐패시터(Cst)를 위해 최상측에 형성된 게이트라인(GL0)에는 게이트 로우전압을 인가한다.

데이터 드라이버(16)는 타이밍 제어부(20)로부터의 데이터 제어신호들에 응답하여 타이밍 제어부(20)로부터의 디지털 데이터 신호(R, G, B)를 아날로그 데이터신호로 변환하여 게이트라인(GL1 내지 GLn)에 게이트 하이전압이 공급되는 기간(T1, T2)마다 1주사라인분의 화소전압 신호를 데이터라인들(DL1 내지 DLm)에 공급한다. 이 경우 데이터 드라이버(16)는 감마전압 발생부(도시하지 않음)로부터의 감마전압을 이용하여 아날로그 데이터신호로 변환한다. 특히 데이터 드라이버(16)는 극성반전신호에 응답하여 부극성 또는 정극성 감마전압을 이용하여 아날로그 데이터신호로 변환함으로써 데이터라인들(DL1 내지 DLm)에 공급되는 데이터신호들의 극성이 2도트 인버젼 방식으로 반전되게 한다.

액정패널(12)은 매트릭스 형태로 배열되어진 액정셀들과, n+1개의 게이트라인들(GL0 내지 GLn)과 m개의 데이터라인들(DL1 내지 DLm)의 교차부에 각각 형성된 박막트랜지스터(TFT)를 구비한다. 박막트랜지스터(TFT)는 게이트라인(GL1 내지 GLn)으로부터의 게이트하이전압에 응답하여 데이터라인(DL1 내지 DLm)으로부터의 데이터신호를 액정셀에 공급한다. 액정셀은 액정을 사이에 두고 대면하는 공통전극과 박막트랜지스터(TFT)에 접속된 화소전극을 포함하는 액정용량 캐패시터(Clc)로 등가적으로 표시될 수 있다. 그리고, 액정셀 내에는 액정용량 캐패시터(Clc)에 충전된 데이터신호를 다음 데이터신호가 충전될 때까지, 즉 게이트로우전압이 인가되는 동안 유지시키기 위한 스토리지 캐패시터(Cst)가 더 형성된다. 스토리지 캐패시터(Cst)는 이전단 게이트라인과 화소전극 사이에 형성된다. 이러한 액정셀은 박막트랜지스터(TFT)를 통해 충전되는 데이터신호에 따라 유전이방성을 가지는 액정의 배열상태가 가변하여 광투과율을 조절함으로써 계조를 구현하게 된다.

특히, 액정패널(12)의 액정셀들은 데이터 드라이버(16)에 의해 2도트 인버젼 방식으로 구동된다. 이 경우 이전 주사라인과 데이터극성이 서로 다른 기수번째 주사라인은 상대적으로 큰 기수 게이트신호(G1, G3, ...)의 하이전압 공급기간(T1)에서 상대적으로 긴 상승(하강)기간을 갖고 데이터전압을 충전한다. 그리고 이전주사라인과 데이터극성이 동일한 우수번째 주사라인은 상대적으로 작은 우수 게이트신호(G2, G4, ...)의 하이전압 공급기간(T2)에서 상승(하강)기간이 거의 없이 데이터전압을 충전한다. 이 결과 동일휘도인 경우 기수번째 주사라인과 우수번째 주사라인에 충전된 데이터전압이 거의 동일해지게 되므로 종래와 같이 동일극성의 데이터전압이 충전되는 기수번째 주사라인과 우수번째 주사라인 사이의 휘도차가 발생하지 않게 되므로 가로선 현상을 방지할 수 있게 된다.

도 9는 도 7에 도시된 가변 GOE 발생부(22)의 상세구성을 도시한 것이다.

도 9에 도시된 가변 GOE 발생부(22)는 위상이 서로 다른 제1 및 제2 GOE 신호(GOE1, GOE2)를 발생하는 카운터(24)와, 선택신호(SEL)를 발생하는 2분주회로(26)와, 2분주회로(26)로부터의 선택신호에 응답하여 카운터(24)로부터의 제1 및 제2 GOE 신호(GOE1, GOE2) 중 어느 하나를 선택하여 출력하는 멀티플렉서(MUX; 28)를 구비한다.

카운터(24)는 타이밍제어부(10)에서 데이터신호의 전송시 발생하는 도트클럭신호(DCLK)를 카운트하여 도 10에 도시된 바와 같이 동일한 1수평주기(1H)를 가지면서 서로 다른 위상을 가지는 제1 및 제2 GOE 신호(GOE1, GOE2)를 발생한다. 제1 GOE 신호(GOE1)는 1수평기간(1H) 중 T1의 기간에는 로우상태이고 나머지기간에서는 하이상태로 공급된다. 이러한 제1 GOE 신호(GOE1)에서는 로우상태 기간(T1)이 하이상태 기간 보다 크게 설정된다. 제2 GOE 신호(GOE)는 1수평기간(1H) 중 T2의 기간에서는 로우상태이고 나머지 기간에서는 하이상태로 공급된다. 이러한 제2 GOE 신호(GOE2)에서는 로우상태 기간(T2)과 하이상태 기간이 동일하게 설정된다.

2분주 회로(26)는 타이밍 제어부(10) 내에서 이용되는 데이터 이네이블 신호(DE) 및 수평동기신호(Hsy)의 주파수를 2분주시켜 도 8에 도시된 같이 수평기간(1H) 마다 전압상태가 반전되는 선택신호(SEL)를 발생하게 된다.

멀티플렉서(28)는 2분주 회로(26)로부터의 선택신호(SEL)에 응답하여 카운터(24)로부터의 제1 및 제2 GOE 신호(GOE1, GOE2) 중 어느 하나를 선택하여 GOE신호(GOE)로 출력하게 된다. 예를 들면, 멀티플렉서(28)는 선택신호(SEL)가 로우상태인 기수 수평기간에서는 제1 GOE신호(GOE1)를 선택하여 GOE신호(GOE)로 출력한다. 반면에, 멀티플렉서(28)는 선택신호(SEL)가 하이상태인 우수 수평기간에서는 제2 GOE신호(GOE2)를 선택하여 GOE신호(GOE)로 출력하게 된다. 이에 따라, 멀티플렉서(28)는 우수 수평기간에서의 이네이블 기간(T2)이 기수 수평기간에서의 이네이블 기간(T1) 보다 짧게 설정된 GOE신호(GOE)를 출력하게 된다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 2도트 인버젼 액정표시장치 및 그 구동방법은 기수 주사라인과 우수 주사라인에서의 데이터 충전기간을 다르게 설정함으로써 동일극성의 데이터전압이 충전되는 기수번째 주사라인과 우수번째 주사라인 사이에 휘도차가 발생되지 않게 한다. 이에 따라, 2도트 인버젼 구동방식에서 동일극성의 데이터전압을 충전하는 라인간의 데이터 충전조건이 다름으로 인하여 발생되었던 가로선 현상을 방지하여 화상의 품질을 향상시킬 수 있게 된다.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여 져야만 할 것이다.

Claims (9)

1. 데이터신호의 극성이 수평방향으로는 도트 단위로 반전되고 수직방향으로는 2도트 단위로 반전되게 구동하는 2도트 인버젼 구동방식의 액정표시장치에 있어서,

   게이트라인들과 데이터라인들의 교차부마다 마련된 다수의 액정셀들을 포함하는 액정패널과;

   상기 게이트라인들 중 기수번째 게이트라인과 우수번째 게이트라인에 서로 다른 게이트 하이전압 기간을 갖는 게이트신호를 공급하는 게이트 드라이버와;

   상기 데이터라인들에 상기 2도트 인버젼 구동방식으로 데이터신호를 공급하는 데이터 드라이버와;

   상기 게이트 드라이버 및 데이터 드라이버를 제어하는 타이밍 제어부를 구비하는 것을 특징으로 하는 2도트 인버젼 구동방식의 액정표시장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 타이밍제어부는 기수번째 수평기간과 우수번째 수평기간에 서로 다른 이네이블 기간을 갖는 가변 게이트 출력 이네이블 신호를 발생하고,

   상기 게이트 드라이버는 상기 가변 게이트 출력 이네이블 신호에 응답하여 상기 기수번째 게이트라인과 우수번째 게이트라인에 서로 다른 게이트 하이전압 기간을 갖는 게이트신호를 공급하는 것을 특징을 하는 2도트 인버젼 구동방식의 액정표시장치.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 타이밍 제어부는 상기 우수번째 수평기간에서의 이네이블 기간이 상기 기수번째 수평기간에서의 이네이블 기간 보다 짧게 설정된 게이트 이네이블 신호를 공급하는 것을 특징으로 하는 2도트 인버젼 구동방식의 액정표시장치.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 게이트 드라이버는

   상기 게이트 출력 이네이블 신호에 응답하여 상기 우수번째 게이트라인에 공급되는 제2 게이트 하이전압의 공급기간을 상기 기수번째 게이트라인에 공급되는 제1 게이트 하이전압 공급기간 보다 짧게 설정한 것을 특징으로 하는 2도트 인버젼 구동방식의 액정표시장치.
5. 제 2 항에 있어서,

   상기 타이밍 제어부는

   입력 도트클럭신호를 이용하여 동일한 1수평주기를 가지면서 서로 다른 위상을 갖는 제1 및 제2 게이트 출력 이네이블 신호를 발생하는 카운터와;

   입력 데이터 이네이블신호 및 수평동기신호 중 어느 하나의 신호를 2분시켜 수평기간마다 전압상태가 반전되는 선택신호를 발생하는 2분주 회로와;

   상기 선택신호에 응답하여 상기 제1 및 제2 게이트 출력 이네이블 신호들 중어느 한 신호를 상기 게이트 이네이블 신호로 출력하는 멀티플렉서를 구비하는 것을 특징으로 하는 2도트 인버젼 구동방식의 액정표시장치.
6. 액정패널에서 데이터신호의 극성이 수평방향으로는 도트 단위로 반전되고 수직방향으로는 2도트 단위로 반전되게 구동하는 2도트 인버젼 구동방식 액정표시장치의 구동방법에 있어서,

   기수번째 수평기간과 우수번째 수평기간에서 서로 다른 제1 및 제2 이네이블 기간을 갖는 게이트 이네이블 신호를 발생하는 단계와;

   기수번째 수평기간에서 상기 게이트 출력 이네이블 신호의 제1 이네이블 기간에 응답하는 게이트 하이전압을 기수번째 게이트라인에 공급하고 상기 제1 이네이블 기간동안 게이트라인이 이네이블된 기수번째 주사라인에 데이터신호를 충전하는 단계와;

   우수번째 수평기간에서 상기 게이트 출력 이네이블 신호의 제2 이네이블 기간에 응답하는 게이트 하이전압을 우수번째 게이트라인에 공급하고 상기 제2 이네이블 기간동안 게이트라인이 이네이블된 우수번재 주사라인에 상기 기수번째 주사라인의 데이터신호와 동일극성을 갖는 데이터신호를 충전하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 2도트 인버젼 구동방식 액정표시장치의 구동방법.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 게이트 이네이블 신호에서 상기 제1 이네이블 기간 보다 상기 제2 이네이블 기간이 짧게 설정된 것을 특징으로 하는 2도트 인버젼 구동방식 액정표시장치의 구동방법.
8. 제 6 항에 있어서,

   상기 기수번째 주사라인에서의 게이트 하이전압 공급기간 보다 상기 우수번째 주사라인에서의 게이트 하이전압 공급기간이 짧게 설정된 것을 특징으로 하는 2도트 인버젼 구동방식 액정표시장치의 구동방법.
9. 제 6 항에 있어서,

   상기 게이트 이네이블 신호를 발생하는 단계는

   입력 도트클럭신호를 이용하여 동일한 1수평주기를 가지면서 서로 다른 위상을 갖는 제1 및 제2 게이트 출력 이네이블 신호를 발생하는 단계와;

   입력 데이터 이네이블신호 및 수평동기신호 중 어느 하나의 신호를 2분시켜 수평기간마다 전압상태가 반전되는 선택신호를 발생하는 단계와;

   상기 선택신호에 응답하여 상기 제1 및 제2 게이트 출력 이네이블 신호들 중 어느 한 신호를 상기 게이트 이네이블 신호로 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 2도트 인버젼 구동방식의 액정표시장치의 구동방법.