KR20080081516A - 액정 표시장치 및 그의 구동방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 액정 표시장치의 크기와 제조 단가를 줄일 수 있으면서도 화질을 향상시킬 수 있도록 한 액정 표시장치 및 그의 구동방법에 관한 것으로, 복수의 데이터 라인 방향에 따라 녹색, 청색 및 적색이 반복적으로 배치됨과 아울러 복수의 게이트 라인의 방향으로 동일한 색이 배치되는 복수의 화소셀을 가지는 액정패널; 상기 액정패널에 형성되어 게이트 라인들에 게이트 온 전압을 공급하는 게이트 내장회로; 상기 게이트 내장회로를 구동시킴과 아울러 상기 각 데이터 라인 방향에 따라 3 도트 인버젼 방식으로 반전되는 화상 신호를 상기 각 데이터 라인에 공급하도록 상기 액정패널에 실장된 구동 집적회로; 및 상기 액정패널을 외부의 구동 시스템에 연결하는 가요성 인쇄회로를 구비하는 것을 특징으로 한다.
구동 집적회로, 수평 스트라이프, 화소셀,

Description

액정 표시장치 및 그의 구동방법{LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE AND DRIVING METHOD THE SAME}
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시장치를 나타낸 구성도.
도 2는 도 1에 도시된 구동 집적회로를 나타낸 구성도.
도 3은 도 2에 도시된 신호 제어부에 의해 정렬되는 데이터 신호를 나타내는 도면.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시장치의 구동파형을 나타내는 파형도.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시장치를 나타낸 구성도.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시장치의 구동파형을 나타내는 파형도.
＊ 도면의 주요 부분에 대한 부호설명 ＊
10 : 액정패널 11 : 화소셀
12 : 제 1 게이트 내장회로 13 : 구동 집적회로
14 : 하부기판 15 : 상부기판
16 : 박막 트랜지스터 17 : 화소 전극
20 : 가요성 인쇄회로
본 발명은 액정 표시장치에 관한 것으로, 특히 액정 표시장치의 크기와 제조 단가를 줄일 수 있으면서도 화질을 향상시킬 수 있도록 한 액정 표시장치 및 그의 구동방법에 관한 것이다.
최근 대두되고 있는 평판 표시장치(Flat Panel Display)로는 액정 표시장치(Liquid Crystal Display), 전계방출 표시장치(Field Emission Display), 플라즈마 표시 패널(Plasma Display Panel) 및 발광 표시장치(Light Emitting Display) 등이 있다.
이러한, 평판 표시장치 중 액정 표시장치는 전계를 이용하여 액정의 광 투과율을 조절함으로써 화상을 표시하게 된다. 이를 위하여, 액정 표시장치는 화소셀을 가지는 액정패널과, 액정패널에 광을 조사하는 백 라이트 유닛 및 액정셀을 구동하기 위한 구동회로를 구비한다.
액정패널은 복수의 데이터 라인들 및 게이트 라인들에 의해 정의되는 영역마다 형성된 복수의 화소셀을 구비한다. 여기서, 각 화소셀은 게이트 라인의 방향으로 적색, 녹색 및 청색의 화소셀이 반복적으로 배치되는 수직 스트라이프 형태의 화소 구조를 갖는다. 또한, 각 화소셀은 데이터 라인 방향으로 적색, 녹색 및 청색의 화소셀이 반복적으로 배치되는 수평 스트라이프 형태의 화소 구조를 갖기도 한다. 이러한, 적색, 녹색 및 청색의 화소셀은 하나의 컬러 화상을 표시하기 위한 단위 화소로 구성된다.
그러나, 각 화소셀이 수직 스트라이프 형태의 화소 구조를 갖는 경우, 각각의 단위 화소를 구동하기 위해서는 3개의 데이터 라인이 필요하게 되므로 화상 신호를 공급하는 출력 채널 수가 증가하고 이에 따른 제조 단가도 증가하게 된다. 그리고, 각 화소셀이 수평 스트라이프 형태의 화소 구조를 갖는 경우에는 적색, 녹색 및 청색의 시인성 차이로 인해 화질이 저하되는 문제점이 있다. 특히, 데이터 라인들에 공급되는 화상 신호의 극성을 인버젼시켜서 구동하는 경우, 화상 신호의 극성이 인버젼되는 위치의 화소셀들은 화상 신호의 미충전 구간이 발생하여 화질이 저하되거나 시인성이 높은 녹색 화소셀 라인이 인식되는 등의 문제점이 발생한다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 액정 표시장치의 크기와 제조 단가를 줄일 수 있으면서도 화질을 향상시킬 수 있는 액정 표시장치 및 그의 구동방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시장치는 복수의 데이터 라인 방향에 따라 녹색, 청색 및 적색이 반복적으로 배치됨과 아울러 복수의 게이트 라인의 방향으로 동일한 색이 배치되는 복수의 화소셀을 가지는 액정패널; 상기 액정패널에 형성되어 게이트 라인들에 게이트 온 전압을 공급하는 게이트 내장회로; 상기 게이트 내장회로를 구동시킴과 아울러 상기 각 데이터 라인 방향에 따라 3 도트 인버젼 방식으로 반전되는 화상 신호를 상기 각 데이터 라인에 공급하도록 상기 액정패널에 실장된 구동 집적회로; 및 상기 액정패널을 외부의 구동 시스템에 연결하는 가요성 인쇄회로를 구비하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 다른 액정 표시장치의 구동방법은 액정패널에 구비된 복수의 화소셀이 복수의 데이터 라인 방향에 따라 녹색, 청색 및 적색이 반복 배치됨과 아울러 복수의 게이트 라인의 방향으로 동일한 색으로 배치된 액정 표시장치의 구동방법에 있어서, 상기 복수의 게이트 라인에 순차적으로 게이트 온 전압을 공급하는 단계; 상기 게이트 온 전압이 순차적으로 공급됨과 동기되도록 상기 각 데이터 라인에 3 도트 인버젼 방식으로 반전되는 화상 신호를 순차적으로 공급하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하, 상기와 같은 특징을 갖는 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시장치 및 그 구동방법을 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시장치를 나타낸 구성도이다.
도 1에 도시된 액정 표시장치는 복수의 데이터 라인(DL) 및 복수의 게이트 라인(GL)에 의해 정의되는 영역마다 형성되며 데이터 라인의 방향(수직 방향)으로 3색이 반복적으로 배치됨과 아울러 게이트 라인(수평 방향)의 방향으로 동일한 색이 배치되는 복수의 화소셀(11)을 가지는 액정패널(10), 액정패널(10)에 형성되어 게이트 라인들(GL)을 구동하는 게이트 내장회로(12), 게이트 내장회로(12)를 구동시킴과 아울러 데이터 라인들(DL)에 화상신호를 공급하도록 액정패널(10)에 실장된 구동 집적회로(13), 액정패널(10)에 부착되어 액정패널(10)을 외부의 구동 시스템(미도시)에 연결하는 가요성 인쇄회로(20)를 구비한다.
액정패널(10)은 서로 대향하여 합착된 하부기판(14) 및 상부기판(15), 두 기판(14, 15) 사이의 셀갭을 일정하게 유지시키기 위한 스페이서(미도시) 및 스페이서에 의해 마련된 액정공간에 채워진 액정층(미도시)을 구비한다.
하부기판(14)은 상부기판(15)에 대응되는 표시영역과 표시영역을 제외한 비표시영역을 구비한다.
하부기판(14)의 표시영역은 일정한 간격을 가지도록 제 1 방향으로 나란하게 형성된 복수의 데이터 라인(DL), 일정한 간격을 가지도록 제 1 방향과 교차되는 제 2 방향으로 나란하게 형성된 복수의 게이트 라인(GL), 복수의 데이터 라인(DL) 및 게이트 라인(GL)에 의해 정의되는 영역마다 형성된 화소셀(11)을 구비한다. 이때, 화상신호가 공급되는 데이터 라인들(DL)은 게이트 온 전압이 공급되는 게이트 라인들(GL)보다 적은 수를 가지도록 형성된다.
각 화소셀(11)은 데이터 라인(DL)의 방향으로 녹색(G), 청색(B) 및 적색(R)의 화소셀(11)이 반복적으로 배치됨과 아울러 게이트 라인(GL)의 방향을 따라 동일한 색의 화소셀(11)이 배치된다. 다시 말하여, 각 화소셀(11)은 녹색(G) 청색(B) 및 적색(R) 순으로 각 화소셀(11)이 반복적으로 배치된 수평 스트라이프 형태의 구조로 배치된다. 이러한, 녹색(G) 청색(B) 및 적색(R)의 화소셀(11)은 하나의 컬러 화상을 표시하기 위한 단위 화소를 구성한다.
각 화소셀(11)은 데이터 라인(DL)과 게이트 라인(GL)에 접속된 박막 트랜지스터(16)와 박막 트랜지스터(16)에 접속된 화소 전극(17)을 구비한다. 박막 트랜지스터(16)는 게이트 라인(GL)에 공급되는 게이트 신호에 따라 턴-온되어 데이터 라인(DL)에 공급되는 화상 신호를 화소 전극(17)에 공급한다. 화소 전극(17)은 액정을 사이에 두고 공통전극과 박막 트랜지스터(16)에 접속된 화소 전극(17)으로 구성되므로 등가적으로 액정 커패시터로 표시될 수 있다. 또한, 액정셀(11)은 액정 커패시터에 충전된 데이터 신호를 다음 데이터 신호가 충전될 때까지 유지시키기 위한 스토리지 커패시터를 구비한다.
하부기판(14)의 비표시영역에는 복수의 게이트 라인(GL) 각각에 접속되는 게이트 내장회로(12)가 형성됨과 아울러 구동 집적회로(13)가 실장된다.
상부기판(15)은 컬러필터, 공통전극, 차광층 등을 구비한다. 여기서, 공통전극은 액정층에 형성되는 액정에 따라 하부기판(14)에 형성될 수 있다.
컬러필터는 녹색(G) 컬러필터, 청색(B) 컬러필터 및 적색(R) 컬러필터가 데이터 라인(DL)의 방향으로 반복적으로 형성됨과 아울러 게이트 라인(GL)의 방향을 따라 동일한 색으로 형성된다.
공통전극은 액정층에 수직 전계를 형성하기 위해 화소 전극(17)과 대향되도록 상부기판(15)의 전면에 형성되거나 라인 형태로 형성될 수 있다. 여기서, 공통전극은 액정층에 수평 전계를 형성하기 위해 화소전극(17)과 나란하도록 하부기판(14)에 형성될 수 있다.
차광층은 화소전극(17)에 중첩되는 개구영역을 제외한 나머지 영역에 중첩되도록 상부기판(15) 상에 형성된다.
가요성 인쇄회로(20)는 하부기판(14)의 비표시영역에 마련되어 패드부에 부착된다. 이러한, 가요성 인쇄회로(20)는 구동 시스템으로부터 공급되는 소스 데이 터신호(Data) 및 동기신호(DE, DCLK, Hsync, Vsync)를 구동 집적회로(13)에 전달한다.
구동 집적회로(13)는 하부기판(14)의 비표시영역에 복수의 입출력 패드가 형성된 집적회로 실장부에 실장된다. 이에 따라, 구동 집적회로(13)에 마련된 복수의 입출력 범프(Bump)들 각각은 집적회로 패드부의 입출력 패드들 각각에 전기적으로 접속되도록 실장된다.
구동 집적회로(13)는 가요성 인쇄회로(20)를 통해 공급되는 동기신호(DE, DCLK, Hsync, Vsync) 중 적어도 하나의 신호를 이용하여 수평 동기신호(Hsync)의 한 주기에 대응되는 1 수평구간을 제 1 내지 제 3 서브구간으로 나누어 구동하기 위한 게이트 구동신호 및 데이터 제어신호를 생성한다.
또한, 구동 집적회로(13)는 소스 데이터신호(Data)를 제 1 내지 제 3 서브구간 각각에 대응되는 녹색 데이터(G), 청색 데이터(B) 및 적색 데이터(R)로 정렬한 후 아날로그 신호인 화상 신호로 변환하여 데이터 라인들(DL)에 공급한다.
도 2는 도 1에 도시된 구동 집적회로를 나타낸 구성도이다.
도 2에 도시된 구동 집적회로(13)는 신호 중계부(310), 제 1 전원 생성부(320), 클럭 생성부(322), 기준전압 설정부(324), 제 2 전원 생성부(326), 신호 제어부(330), 제어신호 생성부(340), 승압회로(350), 계조전압 생성부(360) 및 데이터 변환부(380)를 구비한다.
신호 중계부(310)는 가요성 인쇄회로(20)로부터 공급되는 소스 데이터신호(Data) 및 동기신호(DE, DCLK, Hsync, Vsync)를 신호 제어부(330)로 중계한다.
클럭 생성부(322)는 제 1 및 제 2 전원 생성부(320, 326)를 구동시키기 위한 클럭을 생성한다.
제 1 전원 생성부(320)는 가요성 인쇄회로(20)로부터 공급되는 입력전원(Vin)을 이용하여 클럭 생성부(322)로부터 공급되는 클럭에 따라 제 1 전원, 즉 제 1 및 제 2 기준전압(VSP, VSN)을 생성한다. 이때, 가요성 인쇄회로(20)에 실장된 저항(21)과 커패시터(22) 및 인덕터(23) 등의 수동소자는 전원 신호라인(321a, 321b, 321c)을 통해 제 1 전원 생성부(320)에 접속되어 제 1 전원 생성부(320)에서 생성된 제 1 및 제 2 기준전압(VSP, VSN)을 바이어싱(Biasing)하거나 구동 집적회로(13)의 옵션기능을 설정하기 위해 사용된다.
제 2 전원 생성부(326)는 제 1 전원 생성부(320)에서 생성된 제 1 및 제 2 기준전압(VSP, VSN)을 이용하여 액정패널(10)의 구동에 필요한 제 2 전원, 즉 제 1 및 제 2 구동전압(Vdd, Vss), 집적회로 구동전압(Vcc), 게이트 온 전압(Von) 및 게이트 오프 전압(Voff)을 생성한다.
기준전압 설정부(324)는 제 1 전원 생성부(320)로부터 계조전압 생성부(360)로 공급되는 제 1 및 제 2 기준전압(VSP, VSN)의 레벨을 설정한다.
공통전압 생성부(328)는 제 2 전원 생성부(326)로부터 가요성 인쇄회로(20)의 수동소자를 통해 공급되는 제 1 및 제 2 구동전압(Vdd, Vss)을 이용하여 액정패널(10)의 공통전극에 공급될 공통전압(Vcom)을 생성한다. 이때, 가요성 인쇄회로(20)에는 도시하지 않은 저항과 커패시터 중 적어도 하나를 이용하여 공통전압 생성부(328)에서 생성되는 공통전압(Vcom)을 가변하기 위한 공통전압 가변부(미도 시)가 구비될 수 있다.
신호 제어부(330)는 신호 중계부(310)의 구동을 제어하며, 구동 집적회로(13)의 내부 회로블록을 제어하는 역할을 한다.
또한, 신호 제어부(330)는 신호 중계부(310)로부터 공급되는 소스 데이터신호(Data)를 액정패널(10)의 구동에 알맞도록 정렬하고, 정렬된 데이터(RGB)를 데이터 변환부(380)에 공급한다.
신호 제어부(330)는 도 3에 도시된 바와 같이, 신호 중계부(310)로부터 공급되는 1 수평 구간의 소스 데이터신호(Data)를 제 1 내지 제 3 서브구간(ST1 내지 ST3) 각각에 대응되도록 녹색 데이터(G), 청색 데이터(B) 및 적색 데이터(R)로 정렬한다. 구체적으로, 신호 제어부(330)는 먼저 정렬된 녹색 데이터(G)를 1 수평구간의 제 1 서브구간(1ST) 동안 제 1 내지 제 m 데이터 라인(DL1 내지 DLm)에 공급될 수 있도록 정렬한다. 이어, 청색 데이터(B)를 1 수평구간의 제 2 서브구간(2ST) 동안 제 1 내지 제 m 데이터 라인(DL1 내지 DLm)에 공급될 수 있도록 정렬한다. 그리고, 적색 데이터(R)를 1 수평구간의 제 3 서브구간(3ST) 동안 제 1 내지 제 m 데이터 라인(DL1 내지 DLm)에 공급될 수 있도록 정렬한다.
또한, 신호 제어부(330)는 신호 중계부(310)로부터 공급되는 동기신호(DE, DCLK, Hsync, Vsync)를 제어신호 생성부(340)에 공급한다.
제어신호 생성부(340)는 신호 제어부(330)로부터 공급되는 동기신호(DE, DCLK, Hsync, Vsync) 중 적어도 하나의 신호를 이용하여 데이터 제어신호(DST, DSC, DOE, DPS) 및 게이트 구동신호(Vst, CLK1 내지 CLKi)를 생성한다.
데이터 제어신호(DST, DSC, DOE, DPS)는 데이터 변환부(380)를 제어하기 위한 데이터 스타트 신호(DST), 데이터 쉬프트 클럭(DSC), 데이터 출력신호(DOE) 및 데이터 극성신호(DPS)를 포함한다. 여기서, 제어신호 생성부(340)는 인접한 데이터 라인들(DL)에 서로 다른 극성의 화상신호를 공급함과 아울러 각 데이터 라인들(DL)에 공급되는 화상신호의 극성을 프레임 단위 및 도트(또는, 단위 화소) 단위로 반전시키기 위한 데이터 극성신호(DPS)를 생성할 수 있다. 즉, 제어신호 생성부(340)는 화상신호의 극성을 데이터 라인 단위로 반전시킴과 아울러 프레임 단위, 도트(또는, 단위 화소) 및 컬럼 인버젼 방식의 데이터 극성신호(DSP)를 생성할 수도 있다.
게이트 구동신호(RVst, RCLK1 내지 RCLKi)는 게이트 내장회로(12)를 구동시키기 위한 게이트 스타트 신호(RVst)와 제 1 내지 제 i 클럭신호(RCLK1 내지 RCLKi)를 포함한다. 이때, 제 1 내지 제 i 클럭신호(RCLK1 내지 RCLKi) 각각은 각 서브구간에 박막 트랜지스터(16)를 턴-온시키기 위한 펄스 폭을 가지도록 위상이 순차적으로 지연된다. 또한, 제 1 내지 제 i 클럭신호(RCLK1 내지 RCLKi)는 게이트 내장회로(12)에 따라 2상, 4상, 6상, 8상 및 10상 중 어느 하나가 될 수 있다.
승압회로(350)는 제 2 전원 생성부(326)로부터 공급되는 게이트 온 전압(Von) 및 게이트 오프 전압(Voff)을 이용하여 제어신호 생성부(340)로부터 공급되는 게이트 구동신호(RVst, RCLK1 내지 RCLKi)의 전압레벨을 승압한다. 여기서, 게이트 온 전압(Von)은 각 화소셀(17)의 박막 트랜지스터(16)를 턴-온시키기 위한 전압이고, 게이트 오프 전압(Voff)은 박막 트랜지스터(16)를 턴-오프시키기 위한 전압이다. 이러한, 승압회로(350)는 하부기판(14)의 비표시영역에 형성된 게이트 구동신호 전송라인(18)을 통해 승압된 게이트 구동신호(Vst, CLK1 내지 CLKi)를 게이트 내장회로(12)에 공급한다.
계조전압 생성부(360)는 제 1 전원 생성부(320)로부터 공급되는 제 1 및 제 2 기준전압(VSP, VSN)을 세분화하여 복수의 계조전압을 생성하고, 생성된 복수의 계조전압을 데이터 변환부(380)에 공급한다. 여기서, 복수의 계조전압은 소스 데이터신호(Data)가 N비트일 경우 2N개의 정극성(+)의 계조전압과 부극성(-)의 계조전압을 생성한다.
데이터 변환부(380)는 쉬프트 레지스터(381), 래치부(383), 디지털-아날로그 변환부(385), 버퍼부(387) 및 선택부(389)를 구비한다.
쉬프트 레지스터(381)는 제어신호 생성부(340)로부터 공급되는 데이터 쉬프트 클럭(DSC)에 따라 데이터 스타트 신호(DST)를 순차적으로 쉬프트시켜 쉬프트 신호(SS)를 생성한다. 이때, 쉬프트 레지스터(381)는 신호 제어부(330)로부터 공급되는 방향신호에 따라 양방향으로 구동되는 양방향 쉬프트 레지스터가 될 수 있다.
래치부(383)는 쉬프트 레지스터(381)로부터 공급되는 쉬프트 신호(SS)에 따라 신호 제어부(330)로부터 공급되는 1 수평 라인분의 데이터(RGB)를 순차적으로 래치한다. 그리고, 래치부(383)는 제어신호 생성부(340)로부터 공급되는 데이터 출력신호(DOE)에 따라 래치된 1 수평 라인분의 데이터(RData)를 디지털-아날로그 변환부(385)에 공급한다.
디지털-아날로그 변환부(385)는 계조전압 생성부(360)로부터 공급되는 복수의 정극성 계조전압들과 부극성 계조전압들을 이용하여 래치부(383)로부터 공급되는 래치된 데이터(RData)를 아날로그 신호인 정극성 및 부극성 화상신호(PVS, NVS)로 변환한다. 이때, 디지털-아날로그 변환부(385)는 복수의 정극성 계조전압들에서 래치된 데이터(RData)에 계조값에 대응되는 하나의 계조 전압을 정극성 화상신호(PVS)로 선택함과 동시에 복수의 부극성 계조전압들에서 래치된 데이터(RData)에 계조값에 대응되는 하나의 계조 전압을 부극성 화상신호(NVS)로 선택한다.
버퍼부(387)는 제 1 전원 생성부(320)로부터 가요성 인쇄회로(20)의 수동소자를 통해 공급되는 제 1 및 제 2 구동전압(Vdd, Vss)을 이용하여 정극성 및 부극성 화상신호(PVS, NVS) 각각을 버퍼링한다. 이때, 버퍼부(387)는 데이터 라인(DL)의 부하를 감안하여 정극성 및 부극성 화상신호(PVS, NVS) 각각을 증폭하여 출력한다.
선택부(389)는 제어신호 생성부(340)로부터 공급되는 데이터 극성신호(DPS)에 따라 버퍼부(387)로부터 공급되는 정극성 또는 부극성 화상신호(PVS, NVS)를 선택하여 제 1 내지 제 m+1 출력채널을 통해 데이터 라인들(DL)에 공급한다. 이때, 선택부(389)에 의해 선택되어 출력되는 화상 신호의 극성은 데이터 극성신호(DPS)에 따라 출력채널 예를 들어, 데이터 라인(DL) 단위로 반전됨과 아울러 프레임 단위 및 도트(또는, 단위화소) 단위로 반전될 수 있다.
도 1에서, 게이트 내장회로(12)는 박막 트랜지스터(16)의 형성 공정과 함께 복수의 게이트 라인들(GL) 각각에 접속되도록 하부기판(14)의 비표시영역에 형성된 다. 이러한, 게이트 내장회로(12)는 구동 집적회로(13)로부터 공급되는 승압된 게이트 구동신호(Vst, CLK1 내지 CLKi)에 따라 각 서브구간마다 게이트 온 전압을 발생하여 게이트 라인들(GL)에 순차적으로 공급한다. 이때, 구동 집적회로(13)는 하부기판(14)의 비표시영역에 형성된 복수의 게이트 구동신호 전송라인(18)을 통해 승압된 게이트 구동신호(Vst, CLK1 내지 CLKi)를 게이트 내장회로(12)에 공급한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시장치의 구동파형을 나타내는 파형도이다.
도 4를 도 1과 결부하여 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시장치의 구동방법을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 제 1 수평구간의 제 1 서브구간에서는 제 1 게이트 라인(GL1)에 게이트 온 전압이 공급됨과 동기되도록 제 1 내지 제 m 데이터 라인(DL1 내지 DLm)에 정극성(+)의 녹색 화상신호(G+)가 공급된다. 이에 따라, 제 1 수평라인의 각 화소셀들(11)은 정극성(+)의 녹색 화상신호(G+)에 대응되는 녹색 화상을 표시한다. 구체적으로, 화소셀(11)의 충전전압 레벨(CHL)이 정극성(+)의 녹색 화상신호(G+)에 따라 변화하여 녹색 화상신호(G+) 레벨에 대응되도록 녹색 화상을 표시하게 된다. 여기서, "A"구간은 녹색(G)의 화소셀(11)이 정극성(+)의 녹색 화상신호(G+)에 따라 충전되는 과정에서 나타나는 미충전 발생구간 즉, 딜레이 발생구간을 나타낸다. 즉, 녹색(G)의 화소셀(11)이 부극성(-) 또는 공통전압(Vcom) 레벨에서 정극성(+)의 녹색 화상신호(G+) 레벨로 충전되는 경우 "A"구간에서와 같은 충전 딜레이 구간 발생되기 때문에 녹색 화상신호(G+)의 표시효율이 감소된다.
이어, 제 1 수평구간의 제 2 서브구간에서는 제 2 게이트 라인(GL2)에 게이트 온 전압이 공급됨과 동기되도록 제 1 내지 제 m 데이터 라인(DL1 내지 DLm)에 정극성(+)의 청색 화상신호(B+)가 공급된다. 이에 따라, 제 2 수평라인의 각 화소셀들(11)은 정극성(+)의 청색 화상신호(B+)에 대응되는 청색 화상을 표시한다.
이어, 제 1 수평구간의 제 3 서브구간에서는 제 3 게이트 라인(GL3)에 게이트 온 전압이 공급됨과 동기되도록 제 1 내지 제 m 데이터 라인(DL1 내지 DLm)에 정극성(+)의 적색 화상신호(R+)가 공급된다. 이에 따라, 제 3 수평라인의 각 화소셀들(11)은 정극성(+)의 적색 화상신호(R+)에 대응되는 적색 화상을 표시한다. 이와 같이, 수직으로 인접한 제 1 내지 제 3 수평라인의 각 화소셀(11)에 표시되는 화상신호는 서로 같은 극성을 갖는다.
이 후, 제 2 수평구간의 각 서브구간에서도 제 4 및 제 6 게이트 라인(GL4 내지 GL6)에 게이트 온 전압이 순차적으로 공급됨과 동기되도록 제 1 내지 제 m 데이터 라인(DL1 내지 DLm)에 부극성(-)의 녹색, 청색 및 적색의 화상신호(G-, B-, R-)를 공급한다. 이에 따라, 제 4 내지 제 6 수평라인의 각 화소셀(11)은 부극성(-)의 녹색, 청색 및 적색의 화상신호(G-, B-, R-)에 대응되도록 화상을 표시한다. 이때, 충전전압 레벨(CHL)의 "B"구간은 적색 화소셀(11)의 화상신호가 빠르게 방전되는 딜레이 발생구간을 나타낸다. 따라서, "B"구간에 의해 적색 화상신호(R+)의 표시효율은 청색 화상 신호(B)에 비해 감소될 수 있다.
또한, 충전전압 레벨(CHL)의 "A'"구간은 녹색(G)의 화소셀(11)이 부극성(-)의 녹색 화상신호(G-)에 따라 변화되는 과정에서 나타나는 미충전 발생구간 즉, 충 전 딜레이 발생구간을 나타낸다. 즉, 녹색(G)의 화소셀(11)이 정극성(+) 또는 공통전압(Vcom) 레벨에서 부극성(-)의 녹색 화상신호(G-) 레벨로 충전되는 경우 "A'"구간에서와 같이 충전 딜레이 발생구간이 발생하기 때문에 녹색 화상신호(G-)의 표시효율이 감소하게 된다. 그리고, "B'"구간은 적색(R)의 화소셀(11)이 정극성(+)으로 변화되는 과정에서 나타나는 충전 딜레이 발생구간을 나타낸다.
이러한, 제 1 내지 제 3 서브구간으로 나누어진 제 1 및 제 2 수평구간에서는 각 서브구간에 의해 순차적으로 적색, 녹색 및 청색 화상을 혼합하여 하나의 컬러 화상을 표시한다.
마찬가지로, 제 2 수평구간 이후의 각 수평구간의 각 화소셀(11)에는 상술한 제 1 및 제 2 수평구간(1H, 2H)과 동일한 방법으로 하나의 컬러 화상을 표시한다. 그리고, 다음 프레임에서와 상술한 바와 같이 화상신호의 극성이 반전된다.
한편, 제 1 내지 제 m 데이터 라인(DL1 내지 DLm)에 공급되는 화상신호는 서로 인접한 데이터 라인들 간에 서로 반대되는 극성을 갖도록 공급되기도 한다. 다시 말하여, 홀수번째의 데이터 라인들과 짝수번째 데이터 라인들은 서로 반대의 극성으로 구동되며, 프레임 단위로 화상 신호의 극성이 반전되기도 한다.
이상에서 상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 액정 표시장치는 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 중 시인성이 가장 좋은 녹색(G)의 화소셀(11)을 미충/방전 발생구간 즉, 표시효율이 저하되는 3i-2(단, i는 자연수) 및 3i 위치의 화소셀(11) 라인에 구성한다. 그리고, 도트(또는, 단위 화소) 인버젼 방식으로 데이터 라인(DL1 내지 DLm)을 구동함으로써 정극성(+) 또는 부극성(-) 화상 신호의 미충전 발생구간 으로 인한 화질저하를 방지할 수 있다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시장치를 나타낸 구성도이다.
도 5에 도시된 액정표시장치는 복수의 데이터 라인들(DL) 및 게이트 라인들(GL)에 의해 정의되는 영역들에 데이터 라인의 방향(수직 방향)에 따라 청색(B), 적색(R) 및 녹색(G) 순으로 반복 배치됨과 아울러 게이트 라인(수평 방향)의 방향으로 동일한 색이 배치되는 복수의 화소셀(11)을 가지는 액정패널(10), 액정패널(10)에 형성되어 게이트 라인들(GL)을 구동하는 게이트 내장회로(12), 게이트 내장회로(12)를 구동시킴과 아울러 데이터 라인들(DL)에 화상신호를 공급하도록 액정패널(10)에 실장된 구동 집적회로(13), 액정패널(10)에 부착되어 액정패널(10)을 외부의 구동 시스템(미도시)에 연결하는 가요성 인쇄회로(20)를 구비한다.
즉, 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시장치는 액정패널(10)에 구비된 화소셀들(11)의 구조를 제외한 나머지 구성요소들이 도 1에 도시된 구성요소들과 동일하다. 따라서, 동일 구성요소들에 대해서는 동일한 부호 및 상술한 설명으로 대신하기로 한다.
구체적으로, 각 화소셀(11)은 데이터 라인(DL)의 방향으로 청색(B), 적색(R) 및 녹색(G)의 화소셀(11)이 반복적으로 배치됨과 아울러 게이트 라인(GL)의 방향을 따라 동일한 색의 화소셀(11)이 배치된다. 다시 말하여, 각 화소셀(11)은 청색(B), 적색(R) 및 녹색(G) 순으로 각 화소셀(11)이 반복적으로 배치된 수평 스트라이프 형태의 구조로 배치된다. 이러한, 청색(B), 적색(R) 및 녹색(G)의 화소셀(11)은 하나의 컬러 화상을 표시하기 위한 단위 화소를 구성한다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시장치의 구동파형을 나타내는 파형도이다.
도 6을 도 5와 결부하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시장치의 구동방법을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 미충전 발생구간인 제 1 수평구간의 제 1 서브구간에서는 제 1 게이트 라인(GL1)에 게이트 온 전압이 공급됨과 동기되도록 제 1 내지 제 m 데이터 라인(DL1 내지 DLm)에 정극성(+)의 청색 화상신호(B+)가 공급된다. 이에 따라, 제 1 수평라인의 화소셀들(11)은 정극성(+)의 청색 화상신호(B+)에 대응되는 청색 화상을 표시한다. 구체적으로, 화소셀(11)의 충전전압 레벨(CHL)이 정극성(+)의 청색 화상신호(B+)에 따라 변화하여 청색 화상신호(B+) 레벨에 대응되도록 청색 화상을 표시하게 된다. 여기서, "A"구간은 청색(B)의 화소셀(11)이 정극성(+)의 청색 화상신호(B+)에 따라 충전되는 과정에서 나타나는 충전 딜레이 발생 즉, 미충전 구간을 나타낸다. 즉, 청색(B)의 화소셀(11)이 부극성(-) 또는 공통전압(Vcom) 레벨에서 정극성(+)의 청색 화상신호(B+) 레벨로 충전되는 경우 "A"구간에서와 같은 미충전 구간 발생되기 때문에 청색 화상신호(B+)의 표시효율이 감소될 수 있다.
이어, 제 1 수평구간의 제 2 서브구간에서는 제 2 게이트 라인(GL2)에 게이트 온 전압이 공급됨과 동기되도록 제 1 내지 제 m 데이터 라인(DL1 내지 DLm)에 정극성(+)의 적색 화상신호(R+)가 공급된다. 이에 따라, 제 2 수평라인의 각 화소셀들(11)은 정극성(+)의 적색 화상신호(R+)에 대응되는 적색 화상을 표시한다.
이어, 제 1 수평구간의 제 3 서브구간에서는 제 3 게이트 라인(GL3)에 게이 트 온 전압이 공급됨과 동기되도록 제 1 내지 제 m 데이터 라인(DL1 내지 DLm)에 정극성(+)의 녹색 화상신호(G+)가 공급된다. 이에 따라, 제 3 수평라인의 각 화소셀들(11)은 정극성(+)의 녹색 화상신호(G+)에 대응되는 녹색 화상을 표시한다. 이와 같이, 수직으로 인접한 제 1 내지 제 3 수평라인의 각 화소셀(11)에 표시되는 화상신호는 서로 같은 극성을 갖는다.
이후, 제 2 수평구간의 각 서브구간에서도 제 4 및 제 6 게이트 라인(GL4 내지 GL6)에 게이트 온 전압이 순차적으로 공급됨과 동기되도록 제 1 내지 제 m 데이터 라인(DL1 내지 DLm)에 부극성(-)의 청색, 적색 및 녹색의 화상신호(B-, R-, G-)를 공급한다. 이에 따라, 제 4 내지 제 6 수평라인의 화소셀들(11)은 부극성(-)의 청색, 적색 및 녹색의 화상신호(B-, R-, G-)에 대응되도록 화상을 표시한다.
이때, 충전전압 레벨(CHL)의 "B"구간은 녹색 화소셀(11)의 화상신호가 미충전되는 충전 딜레이 발생구간을 나타낸다. 즉, "B"구간에 의해 녹색 화상신호(G+)의 표시효율은 적색 화상신호(R+)에 비해 감소된다.
또한, 충전전압 레벨(CHL)의 "A'"구간은 청색(B)의 화소셀(11)이 부극성(-)의 청색 화상신호(B+)에 따라 변화되는 과정에서 나타나는 충전 딜레이 발생구간을 나타낸다. 즉, 청색(B)의 화소셀(11)이 정극성(+) 또는 공통전압(Vcom) 레벨에서 부극성(-)의 청색 화상신호(B-) 레벨로 변화되는 경우 "A'"구간에서와 같이 충전 딜레이 구간이 발생되기 때문에 청색 화상신호(B)의 표시효율이 감소된다. 그리고, "B'"구간은 녹색(G)의 화소셀(11)이 정극성(+)으로 변화되는 과정에서 나타나는 충전 딜레이 발생구간을 나타낸다. 따라서, "B'"구간에 의해 녹색 화상신호 (G-)의 표시효율은 적색 화상신호(R-)에 비해 감소된다.
이러한, 제 1 내지 제 3 서브구간으로 나누어진 제 1 및 제 2 수평구간에서는 각 서브구간에 의해 순차적으로 청색, 적색 및 녹색 화상을 혼합하여 하나의 컬러 화상을 표시한다.
마찬가지로, 제 2 수평구간 이후의 각 수평구간의 각 화소셀에는 상술한 제 1 및 제 2 수평구간과 동일한 방법으로 하나의 컬러 화상을 표시한다. 그리고, 다음 프레임에서와 상술한 바와 같이 화상신호의 극성이 반전된다.
한편, 제 1 내지 제 m 데이터 라인(DL1 내지 DLm)에 공급되는 화상신호는 서로 인접한 데이터 라인들 간에 서로 반대되는 극성을 갖도록 공급되기도 한다. 다시 말하여, 홀수번째의 데이터 라인들과 짝수번째 데이터 라인들은 서로 반대의 극성으로 구동되며, 프레임 단위로 화상 신호의 극성이 반전되기도 한다.
이상에서 상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 액정 표시장치는 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 중 시인성이 가장 좋은 녹색(G)의 화소셀(11)을 미충/방전 딜레이 발생구간 즉, 표시효율이 저하되는 위치에 구성한다. 그리고, 도트(또는, 단위화소) 인버젼 방식으로 각 데이터 라인(DL1 내지 DLm)을 구동함으로써 정극성(+) 또는 부극성(-) 화상 신호의 충/방전시 충/방전 딜레이 발생구간에 의한 화질저하를 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 액정 표시장치는 각 화소셀(11)을 데이터 라인 방향(수직방향)에 따라 녹색(G), 적색(R) 및 청색(B) 순으로 반복 배치하거나 또는, 적색(R), 청색(B) 및 녹색(G) 순으로 반복 배치하여 화상 신호의 충/방전시 충/방전 딜레이 발생구간에 의한 화질저하를 방지할 수도 있다.
한편, 이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시 예 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 종래의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
상기와 같은 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시장치는 다음과 같은 효과를 제공한다.
첫째, 하나의 구동 집적회로로 액정패널을 구동함과 아울러 구동 집적회로를 액정패널에 내장함으로써 단가를 저감할 수 있으며 액정 표시장치의 크기를 감소시킬 수 있다.
둘째, 적색, 녹색 및 청색 중 시인성이 가장 좋은 녹색의 화소셀을 화상 신호의 충/방전 딜레이 발생위치 즉, 표시효율이 저하되는 위치에 구성함으로써 표시효율이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
셋째, 각 화소셀이 수평 스트라이프 구조로 배치됨으로써 데이터 라인들의 수를 1/3로 저감할 수 있다.

Claims (17)

  1. 복수의 데이터 라인 방향에 따라 녹색, 청색 및 적색이 반복적으로 배치됨과 아울러 복수의 게이트 라인의 방향으로 동일한 색이 배치되는 복수의 화소셀을 가지는 액정패널;
    상기 액정패널에 형성되어 게이트 라인들에 게이트 온 전압을 공급하는 게이트 내장회로;
    상기 게이트 내장회로를 구동시킴과 아울러 상기 각 데이터 라인 방향에 따라 3 도트 인버젼 방식으로 반전되는 화상 신호를 상기 각 데이터 라인에 공급하도록 상기 액정패널에 실장된 구동 집적회로; 및
    상기 액정패널을 외부의 구동 시스템에 연결하는 가요성 인쇄회로를 구비하는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 액정패널은
    복수의 데이터 라인 방향에 따라 녹색, 청색, 적색 또는, 청색, 적색, 녹색 또는, 녹색, 적색, 청색 또는, 적색, 청색, 녹색 순으로 반복 배치됨과 아울러 복수의 게이트 라인의 방향으로 동일한 색이 배치되는 복수의 화소셀을 구비하는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 화상 신호는
    상기 3색 화소셀 각각에는 동일한 극성으로 공급되고, 상기 3색 화소셀 단위로는 반전된 극성을 갖도록 공급된 것을 특징으로 하는 액정 표시장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 화상 신호는
    서로 인접한 데이터 라인들이 서로 반대의 극성을 갖도록 공급된 것을 특징으로 하는 액정 표시장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 구동 집적회로는
    상기 가요성 인쇄회로를 통해 상기 구동 시스템으로부터의 소스 데이터신호 및 동기신호를 중계하는 신호 중계부,
    제 1 전원을 생성하는 제 1 전원 생성부,
    상기 제 1 전원을 이용하여 제 2 전원을 생성하는 제 2 전원 생성부,
    상기 제 2 전원을 이용하여 상기 액정패널에 공통전압을 공급하는 공통전압 생성부,
    상기 신호 중계부로부터 공급되는 소스 데이터신호를 상기 액정패널의 구동에 알맞도록 정렬함과 아울러 상기 구동 집적회로의 내부를 제어하는 신호 제어부,
    상기 신호 제어부를 통해 공급되는 동기신호를 이용하여 상기 게이트 내장회로를 구동시키기 위한 게이트 구동신호 및 데이터 제어신호를 생성하는 제어신호 생성부,
    상기 제 2 전원을 이용하여 상기 게이트 구동신호의 전압레벨을 승압하여 상기 게이트 내장회로에 공급하는 승압회로,
    상기 제 1 전원을 이용하여 복수의 계조전압을 생성하는 계조전압 생성부, 및
    상기 복수의 계조전압을 이용하여 상기 신호 제어부로부터 공급되는 정렬된 데이터신호를 상기 데이터 제어신호에 따라 상기 화상신호로 변환하는 데이터 변환부를 구비하는 특징으로 하는 액정 표시장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 구동 집적회로는
    상기 제 1 및 제 2 전원을 구동시키기 위한 클럭을 생성하는 클럭 생성부,
    상기 제 1 전원 생성부로부터 상기 계조전압 생성부로 공급되는 제 1 전원의 전압레벨을 설정하는 레벨 설정부를 구비하는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 신호 제어부는
    1 수평 구간을 제 1 내지 제 3 서브구간으로 나누고, 상기 각 서브구간에 대 응되도록 상기 1 수평 구간의 소스 데이터신호를 제 1 내지 제 3 색의 데이터로 정렬하는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 신호 제어부는
    홀수번째 게이트 라인이 구동되는 상기 서브구간에는 제 1 내지 제 m 데이터 라인들에 상기 화상신호가 공급되도록 상기 정렬된 데이터를 재정렬하고,
    짝수번째 게이트 라인이 구동되는 상기 서브구간에는 제 2 내지 제 m+1 데이터 라인들에 상기 화상신호가 공급되도록 상기 정렬된 데이터를 재정렬하는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치.
  9. 제 5 항에 있어서,
    상기 데이터 변환부는
    쉬프트 신호를 생성하는 쉬프트 레지스터,
    상기 쉬프트 신호에 따라 상기 정렬된 데이터 신호를 래치하는 래치부,
    상기 복수의 계조전압을 이용하여 상기 래치된 데이터 신호를 정극성 및 부극성 화상신호로 변환하는 디지털-아날로그 변환부,
    상기 정극성 및 부극성 화상신호를 버퍼링하는 버퍼부, 및
    상기 제어신호 생성부로부터 공급되는 데이터 극성신호에 따라 상기 정극성 및 부극성 화상신호를 선택하여 복수의 출력채널을 통해 상기 데이터 라인들에 공 급하는 선택부를 구비하는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제어신호 생성부는
    상기 선택부로부터 선택되어 출력되는 화상신호의 극성을 상기 출력채널 단위로 반전시킴과 아울러 프레임 단위로 반전시키기 위한 상기 데이터 극성신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 가요성 인쇄회로는
    상기 제 1 전원을 바이어싱시키거나 상기 구동 집적회로의 옵션 기능을 위한 저항, 커패시터 및 인덕터 중 적어도 하나를 포함하는 수동소자를 구비하는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 가요성 인쇄회로는
    상기 공통전압을 가변하기 위한 저항, 커패시터 중 적어도 하나를 포함하는 공통전압 가변부를 구비하는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치.
  13. 액정패널에 구비된 복수의 화소셀이 복수의 데이터 라인 방향에 따라 녹색, 청색 및 적색이 반복 배치됨과 아울러 복수의 게이트 라인의 방향으로 동일한 색으로 배치된 액정 표시장치의 구동방법에 있어서,
    상기 복수의 게이트 라인에 순차적으로 게이트 온 전압을 공급하는 단계;
    상기 게이트 온 전압이 순차적으로 공급됨과 동기되도록 상기 각 데이터 라인에 3 도트 인버젼 방식으로 반전되는 화상 신호를 순차적으로 공급하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치의 구동방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 복수의 화소셀은
    복수의 데이터 라인 방향에 따라 녹색, 청색, 적색 또는, 청색, 적색, 녹색 또는, 녹색, 적색, 청색 또는, 적색, 청색, 녹색 순으로 반복 배치됨과 아울러 복수의 게이트 라인의 방향으로 동일한 색으로 배치된 것을 특징으로 하는 액정 표시장치의 구동방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 화상 신호는
    상기 3색 화소셀 각각에는 동일한 극성으로 공급되고, 상기 3색 화소셀 단위로는 반전된 극성을 갖도록 공급된 것을 특징으로 하는 액정 표시장치의 구동방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 화상 신호는
    서로 인접한 데이터 라인들이 서로 반대의 극성을 갖도록 공급된 것을 특징으로 하는 액정 표시장치의 구동방법.
  17. 제 14 항에 있어서,
    상기 화상 신호를 공급하는 단계는
    제 1 수평구간의 제 1 서브구간에 상기 게이트 온 전압이 제 1 게이트 라인에 공급됨과 동기되도록 상기 복수의 데이터 라인에 녹색의 화상 신호를 공급하는 단계,
    제 1 수평구간의 제 2 서브구간에 상기 게이트 온 전압이 제 2 게이트 라인에 공급됨과 동기되도록 상기 복수의 데이터 라인에 청색의 화상 신호를 공급하는 단계, 및
    제 1 수평구간의 제 3 서브구간에 상기 게이트 온 전압이 제 3 게이트 라인에 공급됨과 동기되도록 상기 복수의 데이터 라인에 적색의 화상 신호를 공급하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치의 구동방법.
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