KR20050096685A - 액정표시장치의 구동방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 특정패턴에서의 수평 크로스토크 및 그리니쉬 현상을 방지할 수 있는 액정표시장치의 구동방법에 관한 것으로, 액정패널의 각 액정셀에 데이터 신호를 인가할 때, 공통전압의 리플을 상쇄시키기 위해 상기 액정패널의 각 수평라인을 따라 배열되는 각 한 라인분의 액정셀들에는 정극성 데이터 신호와 부극성 데이터 신호가 서로 같은 크기가 되도록 인가하는 것이다.

Description

액정표시장치의 구동방법{The method for driving a liquid crystal display device}
본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 특히 도트 인버젼 방식에서 특정패턴에 대한 수평 크로스토크 및 그리니쉬 현상을 방지할 수 있는 액정표시장치의 구동방법에 대한 것이다.
액정표시장치는 비디오신호에 따라 액정셀들의 광투과율을 조절하여 화상을 표시하게 된다. 박막트랜지스터(Thin Film Transistor; TFT)가 각각의 액정셀마다 형성된 액티브 매트릭스(Active Matrix) 타입의 액정표시장치는 패시브 매트릭스(Passive Matrix) 타입의 액정표시장치에 비하여 동영상을 표시할 때 더 선명한 화질로 영상을 표시할 수 있다.
도 1은 종래의 액정표시장치에 대한 개략적인 구성도이다.
도 1을 참조하면, 종래 액정표시장치는 상부유리기판과 하부유리기판이 액정을 사이에 두고 합착되며 다수개의 액정셀(20)들로 이루어진 액정패널(10)과, 상기 액정패널(10)의 데이터 라인(D1 내지 Dm)들에 데이터를 공급하기 위한 데이터 드라이버(25b)와, 상기 액정패널(10)의 게이트 라인(G1 내지 Gn)들에 스캔펄스를 공급하기 위한 게이트 드라이버(25a)를 구비한다.
상기 게이트 드라이버(25a)는 타이밍 콘트롤러(도시되지 않음)의 제어 하에 스캔펄스를 발생하고 그 스캔펄스를 게이트 라인(G1 내지 Gn)들에 순차적으로 공급하게 된다. 상기 게이트 드라이버(25a)는 스캔펄스를 순차적으로 발생하는 쉬프트 레지스터와, 스캔펄스의 전압의 스윙폭을 액정셀(20)의 구동에 적합하게 쉬프트 시키기 위한 레벨 쉬프터를 포함한다.
그리고, 상기 데이터 드라이버(25b)는 타이밍 콘트롤러로부터 입력되는 비디오 데이터를 샘플링하고 래치한 후에, 래치된 데이터를 화소데이터전압으로 미리 설정된 감마보상전압으로 변환하여 상기 데이터 라인(D1 내지 Dm)들에 동시에 공급하게 된다.
여기서, 상기 데이터 드라이버(25b)에 의해 변환된 데이터는 매 스캔펄스가 발생할 때마다 각 스캔펄스에 동기되어 1 수평기간 동안에 1 수평라인분씩 데이터 라인(D1 내지 Dm)들에 공급된다.
한편, 상기 액정패널(10)의 상부유리기판과 하부유리기판 사이에는 액정이 주입된다.
상기 액정패널(10)에는 m×n 개의 액정셀(20)이 매트릭스 타입으로 배치된다. 또한, 상기 액정패널(10)에는 m 개의 데이터 라인(D1 내지 Dm)들과 n 개의 게이트 라인(G1 내지 Gn)들이 수직교차되며 그 교차부마다 상기 액정셀(20)을 구동하기 위한 박막트랜지스터(T)가 형성된다.
상기 박막트랜지스터(T)는 상기 게이트 드라이버(25a)로부터의 스캔펄스에 응답하여 턴-온되며, 상기 박막트랜지스터(T)의 턴-온시 데이터 라인(D1 내지 Dm) 상의 데이터 신호는 액정셀(20)의 화소전극에 공급된다.
즉, 상기 박막트랜지스터(T)의 게이트 전극은 매 수평라인마다 동일한 게이트 라인(G1 내지 Gn)에 접속되며, 상기 박막트랜지스터(T)의 소스 전극은 매 수직라인마다 동일한 데이터 라인(D1 내지 Dm)에 접속된다. 그리고, 상기 박막트랜지스터(T)의 드레인 전극은 각각의 액정셀(20)마다 각 액정셀(20)의 화소전극에 접속된다.
그리고, 각 수평라인의 액정셀(20)들의 화소전극들은 이전 수평라인의 액정셀(20)들을 구동하기 위한 이전 게이트 라인(G2 내지 Gn-1)과 소정부분 오버랩되어 스토리지 커패시터를 형성하게 되며, 첫 번째 수평라인의 액정셀(20)들의 화소전극들은 상기 첫 번째 게이트 라인(G1)의 상부에 위치한 더미 게이트 라인(G0)과 소정부분 오버랩되어 스토리지 커패시터를 형성하게 된다.
이와 같은 박막트랜지스터(T)는 각 게이트 라인(G1 내지 Gn)에 공급되는 스캔펄스의 게이트 하이전압(Vgh)에 응답하여 데이터 라인(D1 내지 Dm)에 공급되는 화소전압이 해당 화소전극에 충전되게 한다.
즉, 상기 액정셀(20)들은 상기 박막트랜지스터(T)가 게이트 라인(G1 내지 Gn)에 순차적으로 공급되는 게이트 하이전압(Vgh)에 의해 턴-온된 때에 데이터 라인(D1 내지 Dm)으로부터의 해당 화소전압을 충전하여 다시 박막트랜지스터(T)가 턴-온될 때까지 상기 충전전압을 유지하게 된다.
구체적으로, 임의의 n 번째 게이트 라인의 액정셀(20)에 충전된 화소전압은 해당 화소전극과 이전 수평라인을 따라 늘어선 게이트 라인과(G2 내지 Gn-1)의 중첩에 의해 형성되어진 스토리지 캐패시터에 의해 유지되게 된다.
한편, 상기 액정은 동일 극성의 데이터 신호가 계속적으로 인가되면 열화되는 특성이 있어서, 상기 액정표시장치에서는 이를 방지하기 위해 매 프레임마다 상기 액정에 정극성 및 부극성의 데이터 신호를 교번하여 인가하는 반전 구동방법을 채택하고 있다.
이와 같은 반전 구동방법에는 프레임 인버젼 방식(Frame Inversion Method), 라인 인버젼 방식(Line Inversion Method) 및 도트 인버젼 방식(Dot Inversion Method) 등의 세 가지 구동방법이 주로 사용되고 있다.
상기 프레임 인버젼 방식은 프레임이 변경될 때마다 액정셀(20)들에 공급되는 데이터 신호의 극성을 반전시킨다. 그리고, 라인 인버젼 방식은 액정셀(20)들에 공급되는 데이터 신호들의 극성을 라인(로우라인 또는 칼럼라인) 단위로 반전시킴과 아울러 프레임 단위로 반전시킨다. 그리고, 도트 인버젼 방식은 액정셀(20)들에 공급되는 데이터 신호를 도트 단위로 반전시킴과 아울러 프레임 단위로 반전시킨다.
이러한 인버젼 구동방법들 중 도트 인버젼 방식은 다른 프레임 및 라인 인버젼 방식들에 비하여 뛰어난 화질의 화상을 제공하는 장점을 가진다.
그러나, 상기 도트 인버젼 구동방식은 특정패턴(세로 줄무늬 패턴, 도트 패턴 또는 윈도우 셧다운 패턴)을 표시하는 경우 수평 크로스토크 현상이 발생하여 화질이 떨어지게 되는 단점을 가진다.
도 2는 도트 인버젼 구동방식으로 표시되는 특정패턴을 나타낸 도면이고, 도 3은 도 2에 도시된 특정패턴을 위한 구동 파형도이며, 도 4는 도 3에 도시된 특정패턴에 의한 공통전압 리플현상을 나타내는 도면이다.
도 2에 도시된 액정셀(20)들 각각은 R, G, B 액정셀(20) 각각에 해당한다. R, G, B 액정셀(20)은 스트라이프(Strip)형으로 나란하게 배열된다.
이러한 액정셀(20)들(R, G, B)은 도트 인버젼 방식으로 구동됨에 따라 수평방향으로 진행하면서 데이터 신호의 극성이 교번하여 반전됨과 아울러 수직방향으로 진행하면서 데이터 신호의 극성이 교번적으로 반전된다.
특히, 노멀리 블랙 모드에서 세로 줄무늬 패턴을 표시할 경우, 액정셀(20)들(R, G, B)에는 칼럼라인 단위로 중간 그레이(예를 들면, 127 그레이)와 블랙 그레이가 교번하여 인가하게 된다.
이를 위하여, 첫 번째 수평라인(H1)에 공급되는 데이터 신호(Vd)는 도 3에 도시된 바와 같이 공통전압(Vcom)을 기준으로 127 그레이에 해당하는 데이터 신호(Vd_127)와 블랙 그레이에 해당하는 데이터 신호(Vd_0)가 극성을 달리하면서 교번하여 공급된다. 또한, 두 번째 수평라인(H2)에 공급되는 데이터 신호(Vd) 역시 도 2에 도시된 바와 같이 공통전압(Vcom)을 기준으로 127 그레이에 해당하는 데이터신호(Vd_127)와 블랙 그레이에 해당하는 데이터 신호(Vd_0)가 극성을 달리하면서 교번하여 공급된다.
여기서, 두 번째 수평라인(H2)에 공급되는 데이터 신호(Vd)는 첫 번째 수평라인(H2)에 공급되는 데이터 신호(Vd)와 상반된 극성을 가지게 된다.
이 경우, 도 3의 (a)에 도시된 바와 같이, 첫 번째 수평라인(H1)의 액정셀(20)들에 공급되는 데이터 신호의 평균레벨이 공통전압(Vcom)을 기준으로 부극성 레벨 보다 정극성 레벨이 더 크다.
따라서, 상기 첫 번째 수평라인(H1)의 액정셀(20)들은 정극성 우성을 나타내게 되며, 도 4의 (a)에 도시된 바와 같이, 상기 공통전압(Vcom)은 정극성 방향으로 비교적 큰 피크치를 가지고 올라가게 된다.
이어서, 도 3의 (b)에 도시된 바와 같이, 두 번째 수평라인(H2)의 액정셀(20)들에 공급되는 데이터 신호의 평균레벨은 공통전압(Vcom)을 기준으로 정극성 레벨 보다 부극성 레벨이 크다.
따라서, 상기 두 번째 수평라인(H2)의 액정셀(20)들은 부극성 우성을 나타내며, 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이, 공통전압(Vcom)은 부극성 방향으로 비교적 큰 피크치를 가지고 내려가게 된다.
이렇게, 특정패턴 표시를 위한 데이터 신호를 수평단위로 공급하는 경우 데이터 신호의 평균레벨에 따라, 도 4에 도시된 바와 같이, 수평기간(H) 단위로 공통전압(Vcom)이 정극성 방향과 부극성 방향으로 흔들리는 리플(Ripple) 현상이 발생하게 된다.
이러한 공통전압(Vcom) 리플현상은, 도 4에 도시된 바와 같이, 수평방향으로 연장되는 주변화면에도 영향을 미치게 되어 그 주변화면에서 수평 크로스토크를 발생시키게 된다.
도 5는 도트 인버젼 방식으로 구동되는 액정표시패널에서 특정패턴에 의한 수평 크로스토크를 설명하기 위한 도면이고, 도 6은 첫 번째 수평라인의 오드 및 이븐 액정셀(20)들에 인가되는 공통전압의 리플현상을 설명하기 위한 도면이며, 도 7은 두 번째 수평라인의 오드 및 이븐 액정셀(20)들에 인가되는 공통전압의 리플현상을 설명하기 위한 도면이다.
도 5를 참조하면, 액정표시패널 화상표시부(10)의 일부분에 특정패턴인 세로 줄무늬 패턴(14)을 표시하는 윈도우(12)를 띄우는 경우 상기 윈도우(12)의 수평방향으로 연장되는 주변화면에서도 세로 줄무늬 형태의 수평 크로스토크 패턴(16)이 발생하게 됨을 알 수 있다.
이는 윈도우(12)에 표시되는 세로 줄무늬 패턴(14)에 의해 주변화면에서도 수평기간 단위로 데이터 신호의 평균레벨에 따라 공통전압이 정극성 또는 부극성 쪽으로 흔들리기 때문이다.
예를 들면, 윈도우(12)에 표시되는 세로 줄무늬 패턴(14)에 의해 첫 번째 수평라인(H1)에서 데이터 신호의 평균레벨이 정극성이 큰 경우 공통전압은 정극성 쪽으로 피크치를 가지고 흔들리게 된다. 이러한 공통전압레벨의 리플 현상은, 도 6에 도시된 바와 같이, 윈도우(12) 바깥영역으로 연장되는 첫 번째 수평라인(H1)에도 영향을 미치게 된다.
즉, 도 6의 (a)에 도시된 바와 같이, 첫 번째 수평라인(H1)의 정극성 데이터 신호(Vdo)가 충전되는 오드 액정셀(20)은 정극성 쪽으로 흔들리는 공통전압(Vcom)에 의해 정극성 데이터 신호(Vdo)와 공통전압(Vcom) 간의 전압차가 상대적으로 줄어들게 됨에 따라 노멀 블랙모드에서 더 어둡게 보이게 된다.
한편, 도 6의 (b)에 도시된 바와 같이, 상기 첫 번째 수평라인(H2)의 부극성 데이터 신호(Vde)가 충전되는 이븐 액정셀(20)은 정극성 쪽으로 흔들리는 공통전압(Vcom)에 의해 부극성 데이터 신호(Vde)와 공통전압(Vcom) 간의 전압차가 상대적으로 증가됨에 따라 더 밝게 보이게 된다.
또한, 윈도우(12)에 표시되는 세로 줄무늬 패턴(14)에 의해 두 번째 수평라인(H2)에서 데이터 신호의 평균레벨이 부극성이 큰 경우 공통전압은 부극성 쪽으로 피크치를 가지고 흔들리게 된다.
이러한 공통전압레벨의 리플 현상은, 도 7에 도시된 바와 같이, 윈도우(12) 바깥영역으로 연장되는 두 번째 수평라인(H2)에도 영향을 미치게 된다.
즉, 도 7의 (a)에 도시된 바와 같이, 두 번째 수평라인(H2)의 부극성 데이터신호(Vdo)가 충전되는 오드 액정셀(20)은 부극성 쪽으로 흔들리는 공통전압(Vcom)에 의해 부극성 데이터신호(Vdo)와 공통전압(Vcom) 간의 전압차가 상대적으로 줄어들게 됨에 따라 노멀 블랙모드에서 더 어둡게 보이게 된다.
한편, 도 7의 (b)에 도시된 바와 같이, 상기 두 번째 수평라인(H2)의 정극성 데이터 신호(Vde)가 충전되는 이븐 액정셀(20)은 부극성 쪽으로 흔들리는 공통전압(Vcom)에 의해 정극성 데이터신호(Vde)와 공통전압(Vcom) 간의 전압차가 상대적으로 증가하게 됨에 따라 더 밝게 보이게 된다.
이와 같이 윈도우(12)에 표시되는 세로 줄무늬 패턴(14)에 의한 공통전압 리플현상이 윈도우(12)의 주변화면에 영향을 미치게 됨에 따라 전술한 바와 같이 오드 액정셀(20)과 이븐 액정셀(20) 사이에 휘도차가 발생하게 된다.
이 결과 도 5에 도시된 바와 같이 윈도우(12)의 주변화면에서도 세로 줄무늬와 같은 수평 크로스토크 패턴(16)이 발생하게 되어 화질이 떨어지게 되며, 상기 R, G, B 액정셀(20) 중 G(Green; 녹색)에 해당하는 액정셀(20)이 인접한 R, G 액정셀(20)에 비하여 높은 휘도를 가지게 되어 화면 전체가 녹색에 가까운 색으로 변하는 그리니쉬 현상이 발생하게 된다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 액정패널의 각 수평라인의 액정셀들에 정극성 데이터 신호 및 부극성 데이터 신호를 동일한 크기로 인가하여 상기 데이터 신호의 평균레벨이 정극성 또는 부극성 방향으로 치우치는 것을 방지함으로써, 상기 데이터 신호의 극성에 영향을 받는 공통전압의 리플을 방지할 수 있는 액정표시장치의 구동방법을 제공하느데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 액정표시장치의 구동방법은, 액정패널의 각 액정셀에 데이터 신호를 인가할 때, 공통전압의 리플을 상쇄시키기 위해 상기 액정패널의 각 수평라인을 따라 배열되는 각 한 라인분의 액정셀들에는 정극성 데이터 신호와 부극성 데이터 신호가 서로 같은 크기가 되도록 인가하는 것을 그 특징으로 한다.
여기서, 상기 액정패널의 각 수평라인을 따라 배열되는 각 한 라인분의 액정셀들에 인가되는 데이터 신호는 규칙적인 극성패턴을 가지는 것을 특징으로 한다.
상기 액정패널의 임의의 수평라인을 따라 배열되는 액정셀들에 인가되는 데이터 신호는 '+,-,+,-,-,+,-,+' 형태가 반복되는 극성패턴을 가지는 것을 특징으로 한다.
상기 임의의 수평라인을 따라 배열되는 액정셀들에 인가되는 데이터 신호는 상기 '+,-,+,-,-,+,-,+' 형태의 극성패턴으로부터 오른쪽 수평방향으로 1칸 내지 7칸만큼 쉬프트된 다수개의 극성패턴의 조합 중 어느 하나의 극성패턴을 가지는 것을 특징으로 한다.
상기 임의의 수평라인을 따라 배열되는 액정셀들에 인가되는 데이터 신호는 상기 '+,-,+,-,-,+,-,+' 형태의 극성패턴으로부터 왼쪽 수평방향으로 1칸 내지 7칸 만큼 쉬프트된 다수개의 극성패턴의 조합 중 어느 하나의 극성패턴을 가지는 것을 특징으로 한다.
상기 액정패널의 n 번째 수평라인을 따라 배열된 한 라인분의 액정셀들에 인가되는 데이터 신호는, n-1 번째 수평라인을 따라 배열된 한 라인분의 액정셀들에 인가되는 데이터 신호의 극성패턴으로부터 오른쪽 또는 왼쪽 수평방향으로 한 칸만큼 쉬프트된 극성패턴을 가지는 것을 특징으로 한다.
임의의 프레임동안 상기 액정패널의 각 수평라인의 액정셀들에 인가되는 데이터 신호는, 상기 임의의 프레임보다 한 프레임 앞선 이전 프레임동안 상기 각 수평라인의 액정셀들에 인가된 극성패턴으로부터 오른쪽 또는 왼쪽 수평방향으로 한 칸만큼 쉬프트된 극성패턴을 가지는 것을 특징으로 한다.
상기 액정패널의 홀수 번째 프레임동안 각 수평라인의 액정셀들에 인가되는 데이터 신호는, 짝수 번째 프레임동안 각 수평라인의 액정셀들에 인가되는 데이터 신호의 극성패턴으로부터 오른쪽 또는 왼쪽 수평방향으로 한 칸만큼 쉬프트된 극성패턴을 가지는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치를 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치의 구동방법을 설명하기 위한 액정패널의 평면도이고, 도 9는 우측으로 쉬프트된 극성패턴을 설명하기 위한 액정패널의 평면도이다.
본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치의 구동방법은, 도 8에 도시된 바와 같이, 액정패널의 각 액정셀(400)에 데이터 신호를 인가하되, 공통전압(Vcom)의 리플을 상쇄시키기 위해 상기 액정패널의 각 수평라인(H1 내지 Hn)을 따라 배열되는 각 한 라인분의 액정셀(400)들에는 정극성(+) 데이터 신호와 부극성(-) 데이터 신호가 서로 같은 크기가 되도록 인가하는 것을 특징으로 한다.
즉, 상기 액정패널의 각 수평라인(H1 내지 Hn)의 액정셀(400)들에 인가되는 데이터 신호의 평균레벨이 상기 공통전압(Vcom)을 기준으로 하여 정극성(+) 및 부극성(-) 방향 중 어느 한 방향으로 치우치지 않도록 하여(즉, 상기 데이터 신호의 평균레벨이 정극성(+) 우성 또는 부극성(-) 우성이 되지 않도록 하여), 상기 공통전압(Vcom)의 리플을 방지하고 있다.
이에 대해서는 이후에 구체적인 예를 들어 좀 더 상세히 설명하기로 한다.
여기서, 도면에 도시하지 않았지만, 상기 액정패널은 서로 대향하는 상부유리기판과 하부유리기판으로 이루어져 있으며, 그 사이에는 액정이 개재된다.
그리고, 상기 액정패널의 하부유리기판에는 서로 수직교차하는 다수개의 게이트 라인 및 다수개의 데이터 라인에 의해서 정의되는 다수개의 액정셀(400)들이 매트릭스 형태로 배열되어 있다.
또한, 상기 액정표시장치는 상기 액정패널의 데이터 라인들에 데이터를 공급하기 위한 데이터 드라이버와, 상기 액정패널의 게이트 라인들에 스캔펄스를 공급하기 위한 게이트 드라이버를 구비한다.
상기 게이트 드라이버는 타이밍 콘트롤러의 제어 하에 스캔펄스를 발생하고 그 스캔펄스를 게이트 라인들에 순차적으로 공급하게 된다.
상기 게이트 드라이버는 스캔펄스를 순차적으로 발생하는 쉬프트 레지스터와, 스캔펄스의 전압의 스윙폭을 액정셀(400)의 구동에 적합하게 쉬프트 시키기 위한 레벨 쉬프터를 포함한다.
그리고, 상기 각 액정셀(400)의 게이트 라인과 데이터 라인의 교차 부위에는 박막트랜지스터가 형성되어 있으며, 상기 박막트랜지스터는 상기 게이트 드라이버로부터의 스캔펄스에 응답하여 턴-온되며, 상기 박막트랜지스터의 턴-온시 데이터 라인상의 데이터 신호는 액정셀(400)의 화소전극에 공급된다.
그리고, 상기 데이터 드라이버는 타이밍 콘트롤러로부터 입력되는 비디오 데이터를 샘플링하고 래치한 후에, 래치된 데이터를 화소데이터전압으로 미리 설정된 감마보상전압으로 변환하여 상기 데이터 라인들에 동시에 공급하게 된다.
여기서, 상기 데이터 신호가 각 액정셀(400)들에 어떠한 방식으로 인가되는지 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 8에 도시된 바와 같이, 상기 액정패널의 각 액정셀(400)들에는 상기 데이터 신호가 정극성(+) 또는 부극성(-)으로 반전되면서 인가되는데, 특히, 상기 액정패널의 각 수평라인(H1 내지 Hn)을 따라 배열되는 각 한 라인분의 액정셀(400)들에는 정극성(+) 및 부극성(-)의 데이터 신호가 서로 같은 크기가 되도록 규칙적인 극성패턴으로 데이터 신호가 인가된다.
일예로, 첫 번째 수평라인(H1)의 액정셀(400)들에는 '+,-,+,-,-,+,-,+' 의 제 1 극성패턴을 반복적으로 가지는 데이터 신호가 인가될 수 있다.
그리고, 두 번째 수평라인(H2)의 액정셀(400)들에는 상기 첫 번째 수평라인(H1)의 액정셀(400)에 인가되는 데이터 신호의 제 1 극성패턴(+,-,+,-,-,+,-,+)으로부터 좌측으로 한 칸만큼 쉬프트된 제 2 극성패턴(-,+,-,-,+,-,+,+)을 가지는 데이터 신호가 인가되고, 세 번째 수평라인(H3)의 액정셀(400)들에는 상기 두 번째 수평라인(H2)의 액정셀(400)에 인가되는 데이터 신호의 제 2 극성패턴(-,+,-,-,+,-,+,+)으로부터 좌측으로 한 칸만큼 쉬프트된 제 3 극성패턴(+,-,-,+,-,+,+,-)을 가지는 데이터 신호가 인가되며, 나머지 각 수평라인(H4 내지 Hn)도 상기와 같은 방식으로 이전 수평라인의 액정셀(400)들에 인가된 데이터 신호의 극성패턴으로부터 좌측으로 한 칸만큼 쉬프트된 제 4 내지 제 n 극성패턴을 가지는 데이터 신호가 한 라인분씩 차례로 인가된다.
즉, 임의의 수평라인의 액정셀(400)들에 인가되는 데이터 신호의 극성패턴은 상기 임의의 수평라인보다 앞선 이전 수평라인의 액정셀(400)들에 인가되는 데이터 신호의 극성패턴으로부터 좌측으로 한 칸만큼 쉬프트 된 것으로 볼 수 있다.
또한, 첫 번째 수평라인(H1)의 액정셀(400)들에 인가된 데이터 신호의 제 1 극성패턴(+,-,+,-,-,+,-,+)을 기본으로 하여, 나머지 두 번째 내지 여덟 번째 수평라인(H2 내지 H8)의 액정셀(400)들에는 상기 기본 극성패턴인 제 1 극성패턴(+,-,+,-,-,+,-,+)으로부터 좌측으로 한 칸 내지 일곱 칸 쉬프트된 제 2 내지 제 8 극성패턴('-,+,-,-,+,-,+,+' 내지 '+,+,-,+,-,-,+,-')을 가지는 데이터 신호가 차례로 한 라인분씩 인가된 것으로 볼 수도 있다.
여기서, 아홉 번째 수평라인(H9)의 액정셀들에는 상기 여덟 번째 수평라인(H8)의 액정셀(400)들에 인가되는 데이터 신호의 제 8 극성패턴(+,+,-,+,-,-,+,-)으로부터 한 칸만큼 쉬프트 극성패턴이 인가되는데, 상기 아홉 번째 수평라인의 액정셀들에 인가되는 극성패턴은 상기 제 1 극성패턴(+,-,+,-,-,+,-,+)과 동일하게 된다.
즉, 상기 아홉 번째 수평라인(H9)에서부터는 상기 제 1 내지 제 8 극성패턴('+,-,+,-,-,+,-,+' 내지 '+,+,-,+,-,-,+,-')이 반복하여 나타나게 된다.
한편, 상기 첫 번째 수평라인(H1)의 액정셀(400)들에는 상기 제 1 극성패턴(+,-,+,-,-,+,-,+)을 가지는 데이터 신호뿐만 아니라, 상기 제 1 극성패턴(+,-,+,-,-,+,-,+)으로부터 좌측으로 한 칸 내지 일곱 칸 쉬프트된 제 2 내지 제 8 극성패턴('-,+,-,-,+,-,+,+' 내지 '+,+,-,+,-,-,+,-')을 가지는 데이터 신호가 인가될 수도 있다.
즉, 상기 기본 극성패턴인 제 1 극성패턴(+,-,+,-,-,+,-,+)으로부터 좌측으로 한 칸 내지 여덟 칸 쉬프트되어 만들어지는 극성패턴의 조합은 상기 제 1 극성패턴(+,-,+,-,-,+,-,+)을 포함하여 총 8개가 나올 수 있으므로, 상기 첫 번째 수평라인(H1)의 액정셀(400)에 인가되는 데이터 신호의 극성패턴은 상기 열거한 8가지 극성패턴 중 어느 하나가 될 수 있다.
예를 들면, 도면에 도시하지 않았지만, 도 8에 도시된 첫 번째 수평라인(H1)의 액정셀(400)들에는 기본 극성패턴인 제 1 극성패턴(+,-,+,-,-,+,-,+)으로부터 좌측으로 한 칸만큼 쉬프트된 극성패턴 즉, 두 번째 수평라인(H2)의 액정셀(400)들에 인가된 데이터 신호의 제 2 극성패턴(-,+,-,-,+,-,+,+)이 인가될 수 있다.
이렇게 되면, 나머지 두 번째 내지 일곱 번째 수평라인(H1 내지 H7)의 액정셀(400)들에는 상기 첫 번째 수평라인(H1)의 액정셀(400)에 인가된 제 2 극성패턴(-,+,-,-,+,-,+,+)으로부터 좌측으로 한 칸 내지 여섯 칸 쉬프트된 제 3 내지 제 8 극성패턴('+,-,-,+,-,+,+,-' 내지 '+,+,-,+,-,-,+,-')을 가지는 데이터 신호가 한 라인분씩 차례로 인가되게 되며, 마지막 여덟 번째 수평라인(H8)의 액정셀(400)들에는 제 1 극성패턴(+,-,+,-,-,+,-,+)의 데이터 신호가 인가된다.
여기서, 상기 두 번째 내지 여덟 번째 수평라인(H2 내지 H8)의 액정셀(400)들에 인가되는 데이터 신호의 극성패턴은 상기 첫 번째 수평라인(H1)의 액정셀(400)들에 인가되는 데이터 신호의 극성패턴에 따라 좌우되며(즉, 상기 두 번째 내지 여덟 번째 수평라인(H2 내지 H8)의 액정셀(400)들에는 상기 첫 번째 수평라인(H1)의 액정셀(400)들에 인가되는 데이터 신호의 극성패턴으로부터 한 칸 내지 여덟 칸만큼 쉬프트된 극성패턴을 가지는 데이터 신호가 차례로 인가되므로), 상술한 바와 같이, 총 8개의 조합이 나오게 되므로, 상기 액정패널의 전체 표시면에는, 도 8에 도시된 바와 같이 8*8의 매트릭스 형태로 이루어진 단위 극성패턴(300)이 반복적으로 나타나게 된다.
한편, 상기 각 수평라인의 액정셀(400)들에 인가된 데이터 신호의 극성패턴을 살펴보면, 상기 각 수직라인(V1 내지 Vm)을 따라 배열되는 액정셀(400)들에 인가된 데이터 신호의 극성패턴과 각각 일치함을 알 수 있다.
즉, 첫 번째 수직라인(V1)의 액정셀(400)들은 첫 번째 수평라인(H1)의 액정셀(400)들과 동일한 제 1 극성패턴(+,-,+,-,-,+,-,+)을 가지고, 두 번째 수직라인(V2)의 액정셀(400)들은 두 번째 수평라인(H2)의 액정셀(400)들과 동일한 제 2 극성패턴(-,+,-,-,+,-,+,+)을 가지며, 나머지 세 번째 내지 여덟 번째 수직라인(V3 내지 V8)의 액정셀(400)들도 상기와 같은 방식으로 각각 세 번째 내지 여덟 번째 수평라인(H3 내지 H8)의 액정셀(400)들과 동일한 제 3 내지 제 8 극성패턴('+,-,-,+,-,+,+,-' 내지 '+,+,-,+,-,-,+,-')을 가진다.
이와 같이 상기 인접한 각 수평라인(H1 내지 Hn)간의 액정셀(400)들에 인가되는 각 데이터 신호의 극성패턴이 서로 한 칸만큼 쉬프트된 상태로 인가되므로, 상기 액정패널의 각 수평라인(H1 내지 Hn) 뿐만 아니라 각 수직라인(V1 내지 Vm)을 따라 배열되는 액정셀(400)들의 극성이 최대한 서로 반전되게 배열된다.
즉, 임의의 하나의 액정셀(400)을 기준으로 하여, 상기 임의의 액정셀(400)의 거의 모든 방향에는 상기 임의의 액정셀(400)과 상반된 극성을 가지는 데이터 신호가 인가된 액정셀(400)들이 배열된다.
한편, 도 9에 도시된 바와 같이, 두 번째 및 세 번째 수평라인(H2, H3)의 액정셀(400)들은 상기 제 1 극성패턴(+,-,+,-,-,+,-,+)으로부터 우측으로 한 칸 내지 일곱 칸 쉬프트된 극성패턴을 가지는 데이터 신호가 차례로 한 라인분씩 차례로 인가될 수도 있다.
여기서, 두 번째 내지 여덟 번째 수평라인(H2 내지 H8)의 각 첫 번째 칸에는 이전 수평라인의 마지막 칸의 극성이 인가된다.
한편, 상기 액정패널의 각 액정셀(400)들에 인가되는 데이터 신호의 극성패턴이 프레임별로 어떻게 변화하는지 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 10은 프레임에 따른 극성패턴을 변화를 설명하기 위한 액정패널의 평면도이다.
먼저, 도 10의 (a)에 도시된 바와 같이, 첫 번째 프레임에서 각 수평라인의 액정셀(400)들에는, 상술한 바와 같이, 우측으로 한 칸 내지 일곱칸 쉬프트된 제 1 내지 제 8 극성패턴을 가지는 데이터 신호가 한 라인분씩 차례로 인가되어 상기 액정패널에는 상기 8*8 매트릭스 형태의 단위 극성패턴(300)이 나타난다.
물론, 상기 액정패널의 전체화면에는 상기 8*8 매트릭스 형태의 단위 극성패턴(300)이 반복적으로 나타나게 된다.
이어서, 도 10의 (b)에 도시된 바와 같이, 두 번째 프레임에서는 각 수평라인의 액정셀(400)들에 인가되는 데이터 신호의 각 극성패턴이 상기 첫 번째 프레임의 각 수평라인의 액정셀(400)들에 각각 대응하여, 상기 첫 번째 프레임의 각 수평라인의 액정셀(400)들에 인가되는 데이터 신호의 극성패턴으로부터 좌측으로 한 칸만큼 쉬프트된 극성패턴을 가지는 데이터 신호가 인가된다.
일예로, 상기 두 번째 프레임의 첫 번째 수평라인(H1)의 액정셀(400)들에는 상기 첫 번째 프레임의 첫 번째 수평라인(H1)의 액정셀(400)들에 인가된 데이터 신호의 제 1 극성패턴(+,-,+,-,-,+,-,+)으로부터 한 칸만큼 쉬프트된 제 2 극성패턴(-,+,-,-,+,-,+,+)이 인가된다.
그리고, 도면에 도시하지 않았지만, 세 번째 프레임에는, 도 10의 (a)에 도시된 바와 같은, 첫 번째 프레임의 단위 극성패턴(300)이 그대로 나타나게 된다.
즉, 홀수 번째 프레임과 짝수 번째 프레임을 두 가지의 단위 극성패턴(300)으로 번갈아 가며 구동할 수 있다.
또한, 각 프레임이 이전 프레임의 각 극성패턴으로부터 한 칸만큼 쉬프트된 극성패턴으로 구동되도록 할 수 있다.
이와 같은 경우, 첫 번째 프레임부터 여덟 번째 프레임까지 매 프레임별로 각 수평라인의 액정셀(400)들에 인가되는 극성패턴은 이전 프레임의 각 수평라인의 액정셀에 인가되는 극성패턴으로부터 한 칸씩 쉬프트되며, 이후 아홉 번째 프레임에는 상기 첫 번째 프레임의 극성패턴이 다시 나타나게 된다.
즉, 첫 번째 프레임 내지 여덟 번째 프레임을 하나의 단위 프레임으로 볼 수 있다.
일예로, 첫 번째 수평라인(H1)의 액정셀(400)에 인가되는 데이터 신호의 극성패턴을 기준으로 하여 설명하면, 첫 번째 프레임의 첫 번째 수평라인(H1)의 액정셀들에는 제 1 극성패턴(+,-,+,-,-,+,-,+)이 인가되고, 두 번째 프레임의 상기 첫 번째 수평라인(H1)의 액정셀(400)들에는 상기 제 1 극성패턴(+,-,+,-,-,+,-,+)으로부터 좌측방향으로 한 칸만큼 쉬프트된 제 2 극성패턴(-,+,-,-,+,-,+,+)이 인가되고, 세 번째 프레임의 상기 첫 번째 수평라인(H1)의 액정셀(400)들에는 상기 제 2 극성패턴(-,+,-,-,+,-,+,+)으로부터 좌측 방향으로 한 칸만큼 쉬프트된 제 3 극성패턴(+,-,-,+,-,+,+,-)이 인가되고, ......., 여덟 번째 프레임의 상기 첫 번째 수평라인(H1)의 액정셀(400)들에는 제 7 극성패턴(-,+,+,-,+,-,-,+)으로부터 좌측으로 한 칸만큼 쉬프트된 제 8 극성패턴(+,+,-,+,-,-,+,-)이 인가된다.
이하, 노멀리 블랙 모드에서 이와 같은 구동방식을 가지는 액정표시장치의 액정패널에 종래의 세로 줄무늬 패턴을 표시할 경우 수평 크로스토크 및 그리니쉬 현상이 방지되는 원리를 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 11은 특정패턴이 표시된 액정패널의 평면도이고, 도 12는 도 11의 특정패턴을 구동하기 위한 데이터 신호의 파형도이며, 도 13은 도 11의 특정패턴의 구동에 대하여 공통전압의 리플 감소를 설명하기 위한 공통전압의 파형도이다.
즉, 도 11에 도시된 바와 같이, 액정셀(400)들에는 칼럼라인 단위로 중간 그레이(예를 들면, 127 그레이)와 블랙 그레이가 교번하여 인가하게 된다.
여기서, 도 11의 첫 번째 수평라인(H1) 및 두 번째 수평라인(H2)의 액정셀(400)들에 인가되는 데이터 신호를 예를 들어 설명하면 다음과 같다.
먼저, 상기 첫 번째 수평라인(H1)의 액정셀(400)들에 인가되는 데이터 신호의 극성패턴은 상술한 바와 같은 기본 극성패턴, 즉 제 1 극성패턴(+,-,+,-,-,+,-,+)으로서, 도 12의 (a)에 도시된 바와 같이, 정극성(+) 방향으로 높은 피크치를 가지는 정극성(+)의 중간 그레이(Vd_127)와 부극성(-) 방향으로 높은 피크치를 가지는 부극성(-)의 중간 그레이(Vd_127)의 수가 동일하다.
또한, 정극성(+) 방향으로 낮은 피크치를 가지는 정극성(+)의 블랙 그레이(Vd_0)와 부극성(-) 방향으로 낮은 피크치를 가지는 부극성(-)의 블랙 그레이(Vd_0)의 수가 동일하다.
따라서, 도 13의 (a)에 도시된 바와 같이, 상기 정극성(+)의 중간 그레이(Vd_127)에 의해서 정극성(+) 방향으로 흔들리는 공통전압(Vcom)의 크기와 상기 부극성(-)의 중간 그레이(Vd_127)에 의해서 부극성(-) 방향으로 흔들리는 공통전압(Vcom)의 크기가 서로 상쇄되고, 상기 정극성(+)의 블랙 그레이(Vd_0)에 의해서 정극성(+) 방향으로 흔들리는 공통전압(Vcom)의 크기와 부극성(-)의 블랙 그레이(Vd_0)에 의해서 부극성(-) 방향으로 흔들리는 공통전압(Vcom)의 크기가 서로 상쇄되어, 상기 첫 번째 수평라인(H1)의 액정셀(400)들에 인가되는 전체 공통전압(Vcom)의 리플이 방지된다.
그리고, 상기 두 번째 수평라인(H2)의 액정셀(400)들에 인가되는 데이터 신호의 극성패턴은 상술한 바와 같은 기본 극성패턴, 즉 제 1 극성패턴(+,-,+,-,-,+,-,+)으로서, 도 12의 (b)에 도시된 바와 같이, 정극성(+) 방향으로 높은 피크치를 가지는 정극성(+)의 중간 그레이(Vd_127)와 부극성(-) 방향으로 높은 피크치를 가지는 부극성(-)의 중간 그레이(Vd_127)의 수가 동일하다.
또한, 정극성(+) 방향으로 낮은 피크치를 가지는 정극성(+)의 블랙 그레이(Vd_0)와 부극성(-) 방향으로 낮은 피크치를 가지는 부극성(-)의 블랙 그레이(Vd_0)의 수가 동일하다.
따라서, 도 13의 (b)에 도시된 바와 같이, 상기 정극성(+)의 중간 그레이(Vd_127)에 의해서 정극성(+) 방향으로 흔들리는 공통전압(Vcom)의 크기와 상기 부극성(-)의 중간 그레이(Vd_127)에 의해서 부극성(-) 방향으로 흔들리는 공통전압(Vcom)의 크기가 서로 상쇄되고, 상기 정극성(+)의 블랙 그레이(Vd_0)에 의해서 정극성(+) 방향으로 흔들리는 공통전압(Vcom)의 크기와 부극성(-)의 블랙 그레이(Vd_0)에 의해서 부극성(-) 방향으로 흔들리는 공통전압(Vcom)의 크기가 서로 상쇄되어, 상기 두 번째 수평라인(H2)의 액정셀(400)들에 인가되는 전체 공통전압(Vcom)의 리플이 방지된다.
이와 같은 방식으로, 세 번째 내지 여덟 번째 수평라인(H3 내지 H8)의 액정셀(400)들에 인가되는 공통전압(Vcom)도 리플이 방지된다.
따라서, 종래의 공통전압(Vcom)의 리플에 의한 수평 크로스토크 및 그리니쉬 현상을 방지할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 액정표시장치의 구동방법에는 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 액정패널의 각 수평라인의 액정셀들에 정극성 데이터 신호 및 부극성 데이터 신호를 동일한 크기로 인가하여 상기 데이터 신호의 평균레벨이 정극성 또는 부극성 방향 중 어느 한 방향으로 치우치는 것을 방지함으로써, 상기 데이터 신호의 극성 방향에 영향을 받는 공통전압의 리플을 상쇄시킬 수 있으므로 종래의 세로 줄무늬와 같은 특정 화면패턴에서 발생하였던 수평 크로스토크 및 그리니쉬 현상을 방지할 수 있다.
둘째, 각 인접한 수평라인간의 액정셀들에 인가되는 데이터 신호의 극성패턴이 좌측 또는 우측 방향으로 한 칸만큼의 쉬프트된 차이를 나타내어 임의의 하나의 액정셀을 기준으로 하여 상하좌우에 위치한 각 액정셀들이 상기 임의의 액정셀에 인가되는 데이터 신호의 극성과 거의 반전된 극성을 가지므로, 상기와 같이 수평 크로스토크를 방지하면서도, 종래의 도트 인버젼의 효과를 최대한 구현할 수 있다.
도 1은 종래의 액정표시장치에 대한 개략적인 구성도
도 2는 도트 인버젼 구동방식으로 표시되는 특정패턴을 나타낸 도면
도 3은 도 2에 도시된 특정패턴을 위한 구동 파형도
도 4는 도 3에 도시된 특정패턴에 의한 공통전압 리플현상을 나타내는 도면
도 5는 도트 인버젼 방식으로 구동되는 액정표시패널에서 특정패턴에 의한 수평 크로스토크를 설명하기 위한 도면
도 6은 첫 번째 수평라인의 오드 및 이븐 액정셀들에 인가되는 공통전압의 리플현상을 설명하기 위한 도면
도 7은 두 번째 수평라인의 오드 및 이븐 액정셀들에 인가되는 공통전압의 리플현상을 설명하기 위한 도면
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치의 구동방법을 설명하기 위한 액정패널의 평면도
도 9는 우측으로 쉬프트된 극성패턴을 설명하기 위한 액정패널의 평면도
도 10은 프레임에 따른 극성패턴의 변화를 설명하기 위한 액정패널의 평면도
도 11은 특정패턴이 표시된 액정패널의 평면도
도 12는 도 11의 특정패턴을 구동하기 위한 데이터 신호의 파형도
도 13은 도 11의 특정패턴의 구동에 대하여 공통전압의 리플 감소를 설명하기 위한 공통전압의 파형도
＊도면의 주요부에 대한 부호 설명
300 : 단위 극성패턴 400 : 액정셀
H1 내지 Hn : 제 1 내지 제 n 수평라인 + : 정극성
V1 내지 Vm : 제 1 내지 제 m 수직라인 - : 부극성

Claims (8)

  1. 액정패널의 각 액정셀에 데이터 신호를 인가할 때, 공통전압의 리플을 상쇄시키기 위해 상기 액정패널의 각 수평라인을 따라 배열되는 각 한 라인분의 액정셀들에는 정극성 데이터 신호와 부극성 데이터 신호가 서로 같은 크기가 되도록 인가하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 액정패널의 각 수평라인을 따라 배열되는 각 한 라인분의 액정셀들에 인가되는 데이터 신호는 규칙적인 극성패턴을 가지는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 액정패널의 임의의 수평라인을 따라 배열되는 액정셀들에 인가되는 데이터 신호는 '+,-,+,-,-,+,-,+' 형태가 반복되는 극성패턴을 가지는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 임의의 수평라인을 따라 배열되는 액정셀들에 인가되는 데이터 신호는 상기 '+,-,+,-,-,+,-,+' 형태의 극성패턴으로부터 오른쪽 수평방향으로 1칸 내지 7칸만큼 쉬프트된 다수개의 극성패턴의 조합 중 어느 하나의 극성패턴을 가지는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동방법.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 임의의 수평라인을 따라 배열되는 액정셀들에 인가되는 데이터 신호는 상기 '+,-,+,-,-,+,-,+' 형태의 극성패턴으로부터 왼쪽 수평방향으로 1칸 내지 7칸 만큼 쉬프트된 다수개의 극성패턴의 조합 중 어느 하나의 극성패턴을 가지는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동방법.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 액정패널의 n 번째 수평라인을 따라 배열된 한 라인분의 액정셀들에 인가되는 데이터 신호는, n-1 번째 수평라인을 따라 배열된 한 라인분의 액정셀들에 인가되는 데이터 신호의 극성패턴으로부터 오른쪽 또는 왼쪽 수평방향으로 한 칸만큼 쉬프트된 극성패턴을 가지는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동방법.
  7. 제 2 항에 있어서,
    임의의 프레임동안 상기 액정패널의 각 수평라인의 액정셀들에 인가되는 데이터 신호는, 상기 임의의 프레임보다 한 프레임 앞선 이전 프레임동안 상기 각 수평라인의 액정셀들에 인가된 극성패턴으로부터 오른쪽 또는 왼쪽 수평방향으로 한 칸만큼 쉬프트된 극성패턴을 가지는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동방법.
  8. 제 2 항에 있어서,
    상기 액정패널의 홀수 번째 프레임동안 각 수평라인의 액정셀들에 인가되는 데이터 신호는, 짝수 번째 프레임동안 각 수평라인의 액정셀들에 인가되는 데이터 신호의 극성패턴으로부터 오른쪽 또는 왼쪽 수평방향으로 한 칸만큼 쉬프트된 극성패턴을 가지는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동방법.
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