KR20110064116A - 액정표시장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 상호 교차하는 데이터라인들과 게이트라인들에 의해 매트릭스형태로 정의되는 서브 픽셀들을 포함하는 액정패널을 포함하며, 액정패널에 포함된 서브 픽셀들은, 적어도 두 개의 데이터라인과 적어도 두 개의 게이트라인에 의해 정의되며 서로 다른 데이터전압으로 충전되는 적어도 두 개의 액정셀을 포함하는 액정표시장치를 제공한다.
액정표시장치, 인버전, 액정셀

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 등에서 표시기에 응용됨은 물론, 텔레비젼에도 응용되어 음극선관을 빠르게 대체하고 있다.
액정표시장치는 액정패널, 액정패널에 빛을 조사하는 백라이트 유닛, 외부로부터 전달된 시스템신호 중 일부를 구동신호와 게이트신호 등으로 변환하여 출력하는 타이밍콘트롤러, 구동신호를 데이터전압으로 변환하여 액정패널의 데이터라인들에 공급하는 데이터구동부, 게이트신호를 스캔전압으로 변환하여 액정패널의 스캔라인들에 공급하는 게이트구동부 등을 구비한다.
최근 액정표시장치는 제조비용을 절감하며 화질을 개선할 수 있는 공정 기술과 구동 기술의 비약적인 발전에 힘입어 가전 분야는 물론 산업 분야 전반에 걸쳐 응용 및 적용되고 있는 추세이다.
본 발명은, 데이터배선의 요구 수량을 낮추고 컬럼 인버전 형태로 데이터전압을 인가함으로써 소비전력을 절감하고, 액정패널 제조시의 불량 유출 방지 및 수율 개선 효과를 높일 수 있는 액정표시장치를 제공하는 것이다.
상술한 과제 해결 수단으로 본 발명은, 상호 교차하는 데이터라인들과 게이트라인들에 의해 매트릭스형태로 정의되는 서브 픽셀들을 포함하는 액정패널을 포함하며, 액정패널에 포함된 서브 픽셀들은, 적어도 두 개의 데이터라인과 적어도 두 개의 게이트라인에 의해 정의되며 서로 다른 데이터전압으로 충전되는 적어도 두 개의 액정셀을 포함하는 액정표시장치를 제공한다.
서브 픽셀들은, 서로 다른 데이터라인과 게이트라인에 의해 정의되며 서로 다른 데이터전압으로 충전되는 제1액정셀과 제2액정셀을 포함할 수 있다.
서브 픽셀들은, 좌우로 인접하는 서브 픽셀들 간에 서로 다른 데이터전압으로 충전되는 제1액정셀과 제2액정셀을 포함할 수 있다.
서브 픽셀들은, 상하로 인접하는 서브 픽셀들 간에 서로 다른 데이터전압으로 충전되는 제1액정셀과 제2액정셀을 포함할 수 있다.
서브 픽셀들은, 사선 방향에 위치하는 서브 픽셀들 간에 서로 동일한 데이터전압으로 충전되는 제1액정셀과 제2액정셀을 포함할 수 있다.
서브 픽셀들 중 하나의 서브 픽셀은, 제1데이터라인과 제2게이트라인에 의해 정의되며 제1데이터전압으로 충전되는 제1액정셀과, 제2데이터라인과 제1게이트라인에 의해 정의되며 제2데이터전압으로 충전되는 제2액정셀을 포함할 수 있다.
서브 픽셀들 중 하나의 서브 픽셀은, 제1데이터라인과 제1게이트라인에 의해 정의되며 제1데이터전압으로 충전되는 제1액정셀과, 제2데이터라인과 제2게이트라인에 의해 정의되며 제2데이터전압으로 충전되는 제2액정셀을 포함할 수 있다.
서브 픽셀들 중 하나의 서브 픽셀은, 제2데이터라인과 제2게이트라인에 의해 정의되며 제2데이터전압으로 충전되는 제1액정셀과, 제1데이터라인과 제1게이트라인에 의해 정의되며 제1데이터전압으로 충전되는 제2액정셀을 포함할 수 있다.
서브 픽셀들 중 하나의 서브 픽셀은, 제2데이터라인과 제1게이트라인에 의해 정의되며 제2데이터전압으로 충전되는 제1액정셀과, 제1데이터라인과 제2게이트라인에 의해 정의되며 제1데이터전압으로 충전되는 제2액정셀을 포함할 수 있다.
적어도 두 개의 데이터라인에는 극성이 반전되는 데이터전압이 공급될 수 있다.
본 발명은, 데이터배선의 요구 수량을 낮추고 컬럼 인버전 형태로 데이터전압을 인가함으로써 프레임마다 서브 픽셀에 포함된 적어도 두 개의 액정셀들이 서로 다른 데이터전압으로 충전되도록 하여 소비전력을 절감함과 더불어, 두 개의 액정셀들 간의 거리를 최소한 이격하여 개구율을 증가시키면서 불량 유출 방지 및 수 율 개선 효과를 높일 수 있는 액정표시장치를 제공하는 효과가 있다.
이하, 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치의 개략적인 블록도 이고, 도 2는 도 1에 도시된 액정표시장치의 개략적인 구성도이며, 도 3 및 도 4는 데이터구동부로부터 출력되는 데이터전압의 파형도 이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치는 타이밍구동부(11), 데이터구동부(12), 게이트구동부(13) 및 액정패널(10)을 포함한다.
타이밍구동부(11)는 외부로부터 수직 동기신호(Vsync), 수평 동기신호(Hsync), 데이터 인에이블 신호(Data Enable, DE), 클럭신호(CLK), 데이터신호(RGB)를 공급받는다. 타이밍구동부(11)는 수직 동기신호(Vsync), 수평 동기신호(Hsync), 데이터 인에이블 신호(Data Enable, DE), 클럭신호(CLK) 등의 타이밍신호를 이용하여 데이터구동부(12)와 게이트구동부(13)의 동작 타이밍을 제어한다. 타이밍구동부(11)는 1 수평기간의 데이터 인에이블 신호(DE)를 카운트하여 프레임기간을 판단할 수 있으므로 외부로부터 공급되는 수직 동기신호(Vsync)와 수평 동기신호(Hsync)는 생략될 수 있다. 타이밍구동부(11)에서 생성되는 제어신호들에는 게이트구동부(13)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 게이트 타이밍 제어신호(GDC)와 데이터구동부(12)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 데이터 타이밍 제어신호(DDC)가 포함될 수 있다. 게이트 타이밍 제어신호(GDC)에는 게이트 스타트 펄스(Gate Start Pulse, GSP), 게이트 시프트 클럭(Gate Shift Clock, GSC), 게이트 출력 인에이블신호(Gate Output Enable, GOE) 등이 포함된다. 게이트 스타트 펄스(GSP)는 첫 번째 게이트신호가 발생하는 게이트 드라이브 IC(Integrated Circuit)에 공급된다. 게이트 시프트 클럭(GSC)은 게이트 드라이브 IC들에 공통으로 입력되는 클럭신호로써 게이트 스타트 펄스(GSP)를 시프트시키기 위한 클럭신호이다. 게이트 출력 인에이블신호(GOE)는 게이트 드라이브 IC들의 출력을 제어한다. 데이터 타이밍 제어신호(DDC)에는 소스 스타트 펄스(Source, Start Pulse, SSP), 소스 샘플링 클럭(Source Sampling Clock, SSC), 소스 출력 인에이블신호(Source Output Enable, SOE) 등이 포함된다. 소스 스타트 펄스(SSP)는 데이터구동부(12)의 데이터 샘플링 시작 시점을 제어한다. 소스 샘플링 클럭(SSC)은 라이징 또는 폴링 에지에 기준하여 데이터구동부(12) 내에서 데이터의 샘플링 동작을 제어하는 클럭신호이다. 소스 출력 인에이블신호(SOE)는 데이터구동부(12)의 출력을 제어한다.
게이트구동부(13)는 타이밍구동부(11)로부터 공급된 게이트 타이밍 제어신호(GDC)에 응답하여 액정패널(10)에 포함된 서브 픽셀들(SP)의 트랜지스터들이 동작 가능한 게이트 구동전압의 스윙폭으로 신호의 레벨을 시프트시키면서 게이트신호를 순차적으로 생성한다. 게이트구동부(13)에는 게이트라인들(G1~Gn)을 통해 생성된 게이트신호를 액정패널(10)에 포함된 서브 픽셀들(SP)에 공급한다.
데이터구동부(12)는 타이밍구동부(11)로부터 공급된 데이터 타이밍 제어신호(DDC)에 응답하여 타이밍구동부(11)로부터 공급되는 디지털 형태의 데이터신 호(RGB)를 샘플링하고 래치하여 병렬 데이터 체계의 데이터로 변환한다. 데이터구동부(RGB)는 병렬 데이터 체계의 데이터로 변환할 때, 디지털 형태의 데이터신호(RGB)를 감마 기준전압으로 변환하여 아날로그 형태의 데이터전압으로 변환한다. 데이터구동부(12)는 데이터라인들(D1~Dm)을 통해 변환된 데이터전압을 액정패널(10)에 포함된 서브 픽셀들(SP)에 컬럼 인버전 형태로 공급한다.
액정패널(10)은 트랜지스터기판(이하 TFT기판으로 약칭)과 컬러필터 기판 사이에 위치하는 액정층을 포함하며 매트릭스형태로 배치된 서브 픽셀을 포함한다. TFT기판에는 데이터라인, 게이트라인, TFT, 스토리지 커패시터 등이 형성되고, 컬러필터 기판에는 블랙매트릭스, 컬러필터 등이 형성된다. 서브 픽셀들(SP)은 상호 교차하는 적어도 두 개의 데이터라인(D1, D2)과 적어도 두 개의 게이트라인(G1, G2)에 의해 정의된다. 서브 픽셀들(SP)에는 서로 다른 전압으로 충전되는 적어도 두 개의 액정셀이 포함된다. 액정패널(10)의 TFT기판과 컬러필터 기판에는 편광판이 부착되고 액정의 프리틸트각(pre-tilt angle)을 설정하기 위한 배향막이 형성된다. 액정패널(10)의 액정모드는 TN(Twisted Nematic) 모드, VA(Vertical Alignment) 모드, IPS(In Plane Switching) 모드, FFS(Fringe Field Switching) 모드뿐만 아니라 어떠한 액정모드로도 구현될 수 있다. 액정패널(10)은 하부에 위치하는 백라이트유닛(20)으로부터 제공된 빛을 이용하여 영상을 표시하게 된다. 백라이트유닛(20)은 직하형(direct type) 또는 에지형(edge type) 등으로 구현될 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 타이밍구동부(11)는 콘트롤 PCB(16) 상에 실장될 수 있다. 콘트롤 PCB(16)와 소스 PCB(14)는 FFC(flexible flat cable)나 FPC(flexible printed circuit)와 같은 연성회로기판(17)을 통해 연결될 수 있다.
게이트구동부(13)는 GIP(Gate In Panel) 공정에 의해 서브 픽셀들(SP)과 동시에 TFT기판 상에 형성된 액정패널(10)의 양측에 직접 형성될 수 있다. 이와 달리, 게이트구동부(13)는 TCP 상에 실장되어 TAB 공정에 의해 액정패널(10)의 TFT기판에 접합될 수도 있다.
데이터구동부(12)는 TCP(Tape Carrier Package, 15) 상에 실장되어 TAB(Tape Automated Bonding) 공정에 의해 액정패널(10)의 TFT기판에 접합되고, 소스 PCB(Printed Circuit Board)(14)에 접속될 수 있다. 데이터구동부(12)는 COG(Chip On Glass) 공정에 의해 액정패널(10)의 TFT기판 상에 접착될 수도 있다. 여기서, 데이터구동부(12)의 출력채널들의 총 개수는 데이터라인들(D1~Dm)의 총 개수의 대략 1/2일 수 있다. 또한, 데이터구동부(12)는 타이밍구동부(11)의 제어에 따라 도 3 또는 도 4와 같이 이웃한 데이터라인들(D1~Dm)에 서로 상반된 극성의 데이터전압을 공급하게 되고, 각각의 데이터라인들(D1~Dm)에 공급되는 데이터전압의 극성을 1 프레임기간 동안 동일하게 유지할 수 있게 된다. 또한, 데이터구동부(12)는 프레임마다 도 3 또는 도 4와 같이 극성이 바뀌는 데이터전압을 공급하는 소위 "컬럼 인버전 방식"으로 데이터전압을 공급하게 된다. 도 3 및 도 4에서, "+"는 정극성의 데이터전압을 나타내고, "-"는 부극성의 데이터전압을 나타낸다.
이하, 본 발명의 실시예에 따른 서브 픽셀들의 구조에 대해 더욱 자세히 설 명한다.
<제1실시예>
도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 서브 픽셀들의 구조 예시도 이고, 도 6은 도 5에 도시된 서브 픽셀들에 데이터전압이 충전되는 방향을 나타낸 도면이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 서브 픽셀들은 적어도 두 개의 데이터라인(D1, D2)과 적어도 두 개의 게이트라인(G1, G2)에 의해 정의되며 서로 다른 전압으로 충전되는 적어도 두 개의 액정셀(Clc1, Clc2)을 포함하는 액정표시장치를 제공한다. 데이터라인들(D1~Dn)에는 정극성 데이터전압(+)과 부극성 데이터전압(-)이 컬럼(Column) 형태로 인버전되며 공급된다.
서브 픽셀들에 포함된 제1액정셀(Clc1)과 제2액정셀(Clc2)은 좌우로 인접하는 서브 픽셀들 간에 서로 다른 전압으로 충전된다. 또한, 서브 픽셀들에 포함된 제1액정셀(Clc1)과 제2액정셀(Clc2)은 상하로 인접하는 서브 픽셀들 간에 서로 다른 전압으로 충전된다. 서브 픽셀들에 포함된 제1액정셀(Clc1)과 제2액정셀(Clc2)은 사선 방향에 위치하는 서브 픽셀들 간에 서로 동일한 전압으로 충전된다.
서브 픽셀들 중 제N번째 서브 픽셀은 제N+1데이터라인과 제N+2게이트라인에 의해 정의되며 제1데이터전압으로 충전되는 제1액정셀(Clc1)과, 제N+2데이터라인과 제N+1게이트라인에 의해 정의되며 제2데이터전압으로 충전되는 제2액정셀(Clc2)을 포함할 수 있다. 예컨대, 제1 및 제2데이터라인(D1, D2) 그리고 제1 및 제2게이트라인(G1, G2)에 의해 정의되는 제1서브 픽셀은 다음과 같다.
제1서브 픽셀에 포함된 제1액정셀(Clc1)은 제1데이터라인(D1)과 제2게이트라 인(G2)에 의해 정의되며, 제2액정셀(Clc2)은 제2데이터라인(D2)과 제1게이트라인(G1)에 의해 정의되며 이들은 서로 다른 전압으로 충전된다. 그리고 제1액정셀(Clc1)은 제1데이터전압인 정극성 데이터전압(+)으로 충전되고 제2액정셀(Clc2)은 제2데이터전압인 부극성 데이터전압(-)으로 충전된다.
앞서 설명하였듯이, 제1서브 픽셀(SP1)과 좌우 관계에 있는 제2서브 픽셀(SP2)의 경우 제1서브 픽셀(SP1)에 포함된 제1액정셀(Clc1) 및 제2액정셀(Clc2)과 다른 데이터전압(-, +)이 충전된다. 그리고 제1서브 픽셀(SP1)과 상하 관계에 있는 제21서브 픽셀(SP21)의 경우 제1서브 픽셀(SP1)에 포함된 제1액정셀(Clc1) 및 제2액정셀(Clc2)과 다른 데이터전압(-, +)이 충전된다. 그리고 제1서브 픽셀(SP1)과 사선 관계에 있는 제22서브 픽셀(SP22)의 경우 제1서브 픽셀(SP1)에 포함된 제1액정셀(Clc1) 및 제2액정셀(Clc2)과 동일한 데이터전압(+, -)이 충전된다. 제1서브 픽셀(SP1)에 대해 좌우, 상하 및 사선 관계에 있는 서브 픽셀들(SP2, SP21, SP22)이 위와 같은 형태로 충전되기 위해서는 도시된 바와 같은 연결 관계를 가질 수 있음을 알 수 있다.
본 발명의 제1실시예에 따른 서브 픽셀들은 도 6과 같은 "Z"자 형태의 흐름으로 각 서브 픽셀들에 포함된 제1액정셀(Clc1) 및 제2액정셀(Clc2)에 정극성 또는 부극성 데이터전압(+, -)이 충전된다.
<제2실시예>
도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 서브 픽셀들의 구조 예시도 이고, 도 8 은 도 7에 도시된 서브 픽셀들에 데이터전압이 충전되는 방향을 나타낸 도면이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2실시예에 따른 서브 픽셀들은 적어도 두 개의 데이터라인(D1, D2)과 적어도 두 개의 게이트라인(G1, G2)에 의해 정의되며 서로 다른 전압으로 충전되는 적어도 두 개의 액정셀(Clc1, Clc2)을 포함하는 액정표시장치를 제공한다. 데이터라인들(D1~Dn)에는 정극성 데이터전압(+)과 부극성 데이터전압(-)이 컬럼 형태로 인버전되며 공급된다.
서브 픽셀들에 포함된 제1액정셀(Clc1)과 제2액정셀(Clc2)은 좌우로 인접하는 서브 픽셀들 간에 서로 다른 전압으로 충전된다. 또한, 서브 픽셀들에 포함된 제1액정셀(Clc1)과 제2액정셀(Clc2)은 상하로 인접하는 서브 픽셀들 간에 서로 다른 전압으로 충전된다. 서브 픽셀들에 포함된 제1액정셀(Clc1)과 제2액정셀(Clc2)은 사선 방향에 위치하는 서브 픽셀들 간에 서로 동일한 전압으로 충전된다.
서브 픽셀들 중 제N번째 서브 픽셀은 제N+1데이터라인과 제N+1게이트라인에 의해 정의되며 제1데이터전압으로 충전되는 제1액정셀(Clc1)과, 제N+2데이터라인과 제N+2게이트라인에 의해 정의되며 제2데이터전압으로 충전되는 제2액정셀(Clc2)을 포함할 수 있다. 예컨대, 제1 및 제2데이터라인(D1, D2) 그리고 제1 및 제2게이트라인(G1, G2)에 의해 정의되는 제1서브 픽셀은 다음과 같다.
제1서브 픽셀에 포함된 제1액정셀(Clc1)은 제1데이터라인(D1)과 제1게이트라인(G1)에 의해 정의되며, 제2액정셀(Clc2)은 제2데이터라인(D2)과 제2게이트라인(G2)에 의해 정의되며 이들은 서로 다른 전압으로 충전된다. 그리고 제1액정셀(Clc1)은 제1데이터전압인 정극성 데이터전압(+)으로 충전되고 제2액정셀(Clc2) 은 제2데이터전압인 부극성 데이터전압(-)으로 충전된다.
앞서 설명하였듯이, 제1서브 픽셀(SP1)과 좌우 관계에 있는 제2서브 픽셀(SP2)의 경우 제1서브 픽셀(SP1)에 포함된 제1액정셀(Clc1) 및 제2액정셀(Clc2)과 다른 데이터전압(-, +)이 충전된다. 그리고 제1서브 픽셀(SP1)과 상하 관계에 있는 제21서브 픽셀(SP21)의 경우 제1서브 픽셀(SP1)에 포함된 제1액정셀(Clc1) 및 제2액정셀(Clc2)과 다른 데이터전압(-, +)이 충전된다. 그리고 제1서브 픽셀(SP1)과 사선 관계에 있는 제22서브 픽셀(SP22)의 경우 제1서브 픽셀(SP1)에 포함된 제1액정셀(Clc1) 및 제2액정셀(Clc2)과 동일한 데이터전압(+, -)이 충전된다. 제1서브 픽셀(SP1)에 대해 좌우, 상하 및 사선 관계에 있는 서브 픽셀들(SP2, SP21, SP22)이 위와 같은 형태로 충전되기 위해서는 도시된 바와 같은 연결 관계를 가질 수 있음을 알 수 있다.
본 발명의 제2실시예에 따른 서브 픽셀들은 도 8과 같은 "역 Z"자 형태의 흐름으로 각 서브 픽셀들에 포함된 제1액정셀(Clc1) 및 제2액정셀(Clc2)에 정극성 또는 부극성 데이터전압(+, -)이 충전된다.
<제3실시예>
도 9는 본 발명의 제3실시예에 따른 서브 픽셀들의 구조 예시도 이고, 도 10은 도 9에 도시된 서브 픽셀들에 데이터전압이 충전되는 방향을 나타낸 도면이다.
도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제3실시예에 따른 서브 픽셀들은 적어도 두 개의 데이터라인(D1, D2)과 적어도 두 개의 게이트라인(G1, G2)에 의해 정의 되며 서로 다른 전압으로 충전되는 적어도 두 개의 액정셀(Clc1, Clc2)을 포함하는 액정표시장치를 제공한다. 데이터라인들(D1~Dn)에는 정극성 데이터전압(+)과 부극성 데이터전압(-)이 컬럼 형태로 인버전되며 공급된다.
서브 픽셀들에 포함된 제1액정셀(Clc1)과 제2액정셀(Clc2)은 좌우로 인접하는 서브 픽셀들 간에 서로 다른 전압으로 충전된다. 또한, 서브 픽셀들에 포함된 제1액정셀(Clc1)과 제2액정셀(Clc2)은 상하로 인접하는 서브 픽셀들 간에 서로 다른 전압으로 충전된다. 서브 픽셀들에 포함된 제1액정셀(Clc1)과 제2액정셀(Clc2)은 사선 방향에 위치하는 서브 픽셀들 간에 서로 동일한 전압으로 충전된다.
서브 픽셀들 중 제N번째 서브 픽셀은 제N+2데이터라인과 제N+2게이트라인에 의해 정의되며 제1데이터전압으로 충전되는 제1액정셀(Clc1)과, 제N+1데이터라인과 제N+1게이트라인에 의해 정의되며 제2데이터전압으로 충전되는 제2액정셀(Clc2)을 포함할 수 있다. 예컨대, 제1 및 제2데이터라인(D1, D2) 그리고 제1 및 제2게이트라인(G1, G2)에 의해 정의되는 제1서브 픽셀은 다음과 같다.
제1서브 픽셀에 포함된 제1액정셀(Clc1)은 제2데이터라인(D2)과 제2게이트라인(G2)에 의해 정의되며, 제2액정셀(Clc2)은 제1데이터라인(D1)과 제1게이트라인(G1)에 의해 정의되며 이들은 서로 다른 전압으로 충전된다. 그리고 제1액정셀(Clc1)은 제2데이터전압인 부극성 데이터전압(-)으로 충전되고 제2액정셀(Clc2)은 제1데이터전압인 정극성 데이터전압(+)으로 충전된다.
앞서 설명하였듯이, 제1서브 픽셀(SP1)과 좌우 관계에 있는 제2서브 픽셀(SP2)의 경우 제1서브 픽셀(SP1)에 포함된 제1액정셀(Clc1) 및 제2액정셀(Clc2) 과 다른 데이터전압(+, -)이 충전된다. 그리고 제1서브 픽셀(SP1)과 상하 관계에 있는 제21서브 픽셀(SP21)의 경우 제1서브 픽셀(SP1)에 포함된 제1액정셀(Clc1) 및 제2액정셀(Clc2)과 다른 데이터전압(+, -)이 충전된다. 그리고 제1서브 픽셀(SP1)과 사선 관계에 있는 제22서브 픽셀(SP22)의 경우 제1서브 픽셀(SP1)에 포함된 제1액정셀(Clc1) 및 제2액정셀(Clc2)과 동일한 데이터전압(+, -)이 충전된다. 제1서브 픽셀(SP1)에 대해 좌우, 상하 및 사선 관계에 있는 서브 픽셀들(SP2, SP21, SP22)이 위와 같은 형태로 충전되기 위해서는 도시된 바와 같은 연결 관계를 가질 수 있음을 알 수 있다.
본 발명의 제3실시예에 따른 서브 픽셀들은 도 10과 같은 "역Z"자 형태의 흐름으로 각 서브 픽셀들에 포함된 제1액정셀(Clc1) 및 제2액정셀(Clc2)에 부극성 또는 정극성 데이터전압(-, +)이 충전된다.
<제4실시예>
도 11은 본 발명의 제4실시예에 따른 서브 픽셀들의 구조 예시도 이고, 도 12는 도 11에 도시된 서브 픽셀들에 데이터전압이 충전되는 방향을 나타낸 도면이다.
도 11에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제4실시예에 따른 서브 픽셀들은 적어도 두 개의 데이터라인(D1, D2)과 적어도 두 개의 게이트라인(G1, G2)에 의해 정의되며 서로 다른 전압으로 충전되는 적어도 두 개의 액정셀(Clc1, Clc2)을 포함하는 액정표시장치를 제공한다. 데이터라인들(D1~Dn)에는 정극성 데이터전압(+)과 부극 성 데이터전압(-)이 컬럼 형태로 인버전되며 공급된다.
서브 픽셀들에 포함된 제1액정셀(Clc1)과 제2액정셀(Clc2)은 좌우로 인접하는 서브 픽셀들 간에 서로 다른 전압으로 충전된다. 또한, 서브 픽셀들에 포함된 제1액정셀(Clc1)과 제2액정셀(Clc2)은 상하로 인접하는 서브 픽셀들 간에 서로 다른 전압으로 충전된다. 서브 픽셀들에 포함된 제1액정셀(Clc1)과 제2액정셀(Clc2)은 사선 방향에 위치하는 서브 픽셀들 간에 서로 동일한 전압으로 충전된다.
서브 픽셀들 중 제N번째 서브 픽셀은 제N+2데이터라인과 제N+1게이트라인에 의해 정의되며 제1데이터전압으로 충전되는 제1액정셀(Clc1)과, 제N+1데이터라인과 제N+2게이트라인에 의해 정의되며 제2데이터전압으로 충전되는 제2액정셀(Clc2)을 포함할 수 있다. 예컨대, 제1 및 제2데이터라인(D1, D2) 그리고 제1 및 제2게이트라인(G1, G2)에 의해 정의되는 제1서브 픽셀은 다음과 같다.
제1서브 픽셀에 포함된 제1액정셀(Clc1)은 제2데이터라인(D2)과 제1게이트라인(G1)에 의해 정의되며, 제2액정셀(Clc2)은 제1데이터라인(D1)과 제2게이트라인(G2)에 의해 정의되며 이들은 서로 다른 전압으로 충전된다. 그리고 제1액정셀(Clc1)은 제2데이터전압인 부극성 데이터전압(-)으로 충전되고 제2액정셀(Clc2)은 제1데이터전압인 정극성 데이터전압(+)으로 충전된다.
앞서 설명하였듯이, 제1서브 픽셀(SP1)과 좌우 관계에 있는 제2서브 픽셀(SP2)의 경우 제1서브 픽셀(SP1)에 포함된 제1액정셀(Clc1) 및 제2액정셀(Clc2)과 다른 데이터전압(+, -)이 충전된다. 그리고 제1서브 픽셀(SP1)과 상하 관계에 있는 제21서브 픽셀(SP21)의 경우 제1서브 픽셀(SP1)에 포함된 제1액정셀(Clc1) 및 제2액정셀(Clc2)과 다른 데이터전압(+, -)이 충전된다. 그리고 제1서브 픽셀(SP1)과 사선 관계에 있는 제22서브 픽셀(SP22)의 경우 제1서브 픽셀(SP1)에 포함된 제1액정셀(Clc1) 및 제2액정셀(Clc2)과 동일한 데이터전압(-, +)이 충전된다. 제1서브 픽셀(SP1)에 대해 좌우, 상하 및 사선 관계에 있는 서브 픽셀들(SP2, SP21, SP22)이 위와 같은 형태로 충전되기 위해서는 도시된 바와 같은 연결 관계를 가질 수 있음을 알 수 있다.
본 발명의 제4실시예에 따른 서브 픽셀들은 도 12와 같은 "Z"자 형태의 흐름으로 각 서브 픽셀들에 포함된 제1액정셀(Clc1) 및 제2액정셀(Clc2)에 부극성 또는 정극성 데이터전압(-, +)이 충전된다.
위의 설명과 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치는 서브 픽셀들의 구조에 따라 제1 내지 제4실시예와 같이 데이터전압이 충전되는 순서가 달라질 수 있다. 또한, 본 발명의 액정표시장치는 하기와 같이 서브 픽셀들에 포함된 액정셀들(Clc1, Clc2)의 구조적 특징에 의해 이들 간의 쇼트를 방지할 수 있게 된다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 서브 픽셀들의 일부 구조도 이다.
도 13에 도시된 바와 같이, 본 발명의 액정표시장치는 개구율을 증가시키기 위해 하나의 서브 픽셀 내에 포함된 제1액정셀(Clc1)과 제2액정셀(Clc2) 간의 거리(L1)를 최소한으로 이격시킬 수 있는 구조로 형성된다. 이에 따라, 액정패널 제조시, 제1액정셀(Clc1)과 제2액정셀(Clc2)이 인접하는 영역인 "A"영역에서 이들의 쇼트 여부에 대한 검출력을 향상시킬 수 있게 된다. 따라서, 본 발명의 실시예는 패널 제작시, 후공정으로의 불량 유출 방지 및 수율 개선 효과를 높일 수 있게 된다. 여기서, "L2"는 서브 픽셀과 서브 픽셀 간의 거리를 나타내고 "B"는 이들 간에 인접하는 영역을 나타낸다.
이상 본 발명은 데이터배선의 요구 수량을 낮추고 컬럼 인버전 형태로 데이터전압을 인가함으로써 프레임마다 서브 픽셀에 포함된 적어도 두 개의 액정셀들이 서로 다른 데이터전압으로 충전되도록 하여 소비전력을 절감함과 더불어, 두 개의 액정셀들 간의 거리를 최대한 이격하여 개구율을 증가시키면서 불량 유출 방지 및 수율 개선 효과를 높일 수 있는 액정표시장치를 제공하는 효과가 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자가 본 발명의 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 것으로서 이해되어야 한다. 아울러, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어진다. 또한, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치의 개략적인 블록도.
도 2는 도 1에 도시된 액정표시장치의 개략적인 구성도.
도 3 및 도 4는 데이터구동부로부터 출력되는 데이터전압의 파형도.
도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 서브 픽셀들의 구조 예시도.
도 6은 도 5에 도시된 서브 픽셀들에 데이터전압이 충전되는 방향을 나타낸 도면.
도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 서브 픽셀들의 구조 예시도.
도 8은 도 7에 도시된 서브 픽셀들에 데이터전압이 충전되는 방향을 나타낸 도면.
도 9는 본 발명의 제3실시예에 따른 서브 픽셀들의 구조 예시도.
도 10은 도 9에 도시된 서브 픽셀들에 데이터전압이 충전되는 방향을 나타낸 도면.
도 11은 본 발명의 제4실시예에 따른 서브 픽셀들의 구조 예시도.
도 12는 도 11에 도시된 서브 픽셀들에 데이터전압이 충전되는 방향을 나타낸 도면.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 서브 픽셀들의 일부 구조도.
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>
11: 타이밍구동부 12: 데이터구동부
13: 게이트구동부 10: 액정패널
Clc1: 제1액정셀 Clc2: 제2액정셀

Claims (10)

  1. 상호 교차하는 데이터라인들과 게이트라인들에 의해 매트릭스형태로 정의되는 서브 픽셀들을 포함하는 액정패널을 포함하며,
    상기 액정패널에 포함된 서브 픽셀들은,
    적어도 두 개의 데이터라인과 적어도 두 개의 게이트라인에 의해 정의되며 서로 다른 데이터전압으로 충전되는 적어도 두 개의 액정셀을 포함하는 액정표시장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 서브 픽셀들은,
    서로 다른 데이터라인과 게이트라인에 의해 정의되며 서로 다른 데이터전압으로 충전되는 제1액정셀과 제2액정셀을 포함하는 액정표시장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 서브 픽셀들은,
    좌우로 인접하는 서브 픽셀들 간에 서로 다른 데이터전압으로 충전되는 제1액정셀과 제2액정셀을 포함하는 액정표시장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 서브 픽셀들은,
    상하로 인접하는 서브 픽셀들 간에 서로 다른 데이터전압으로 충전되는 제1액정셀과 제2액정셀을 포함하는 액정표시장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 서브 픽셀들은,
    사선 방향에 위치하는 서브 픽셀들 간에 서로 동일한 데이터전압으로 충전되는 제1액정셀과 제2액정셀을 포함하는 액정표시장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 서브 픽셀들 중 하나의 서브 픽셀은,
    제1데이터라인과 제2게이트라인에 의해 정의되며 제1데이터전압으로 충전되는 제1액정셀과,
    제2데이터라인과 제1게이트라인에 의해 정의되며 제2데이터전압으로 충전되는 제2액정셀을 포함하는 액정표시장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 서브 픽셀들 중 하나의 서브 픽셀은,
    제1데이터라인과 제1게이트라인에 의해 정의되며 제1데이터전압으로 충전되는 제1액정셀과,
    제2데이터라인과 제2게이트라인에 의해 정의되며 제2데이터전압으로 충전되는 제2액정셀을 포함하는 액정표시장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 서브 픽셀들 중 하나의 서브 픽셀은,
    제2데이터라인과 제2게이트라인에 의해 정의되며 제2데이터전압으로 충전되는 제1액정셀과,
    제1데이터라인과 제1게이트라인에 의해 정의되며 제1데이터전압으로 충전되는 제2액정셀을 포함하는 액정표시장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 서브 픽셀들 중 하나의 서브 픽셀은,
    제2데이터라인과 제1게이트라인에 의해 정의되며 제2데이터전압으로 충전되는 제1액정셀과,
    제1데이터라인과 제2게이트라인에 의해 정의되며 제1데이터전압으로 충전되는 제2액정셀을 포함하는 액정표시장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 두 개의 데이터라인에는 극성이 반전되는 데이터전압이 공급되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
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