KR20120116132A - 액정 표시장치 및 그 구동방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 화소 구조를 간소화하여 개구율을 향상시키면서도 각 화소에 공급되는 공통전압 레벨을 인버젼시켜 표시 화질을 더욱 향상시키고 소비 전력을 감소시킬 수 있도록 한 액정 표시장치 및 그 구동방법에 관한 것으로, 제 1 또는 제 2 공통전압을 각각 공급받는 화소 영역들을 구비하여 영상을 표시하는 액정패널; 상기 액정패널의 게이트 라인들을 구동하는 게이트 드라이버; 상기 액정패널의 데이터 라인들을 구동하는 데이터 드라이버; 상기 각 화소 영역들에 공급되는 제 1 공통전압과 제 2 공통전압 각각의 레벨을 매 프레임 단위로 서로 반전시켜 공급하는 공통전압 공급부; 외부로부터 입력된 영상 데이터를 정렬하여 상기 데이터 드라이버에 공급함과 아울러, 상기 공통전압 공급부와 상기 데이터 드라이버를 각각 제어하는 타이밍 컨트롤러를 구비한 것을 특징으로 한다.

Description

액정 표시장치 및 그 구동방법{LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE AND METHOD FOR DRIVING THE SAME}
본 발명은 액정 표시장치에 관한 것으로, 특히 화소 구조를 간소화하여 개구율을 향상시키면서도 각 화소에 공급되는 공통전압 레벨을 인버젼시켜 표시 화질을 더욱 향상시키고 소비 전력을 감소시킬 수 있도록 한 액정 표시장치 및 그 구동방법에 관한 것이다.
액정 표시장치는 액정의 전기적 및 광학적 특성을 이용하여 영상을 표시한다. 액정은 굴절율, 유전율 등이 분자 장축 방향과 단축 방향에 따라 서로 다른 이방성 성질을 갖고 분자 배열과 광학적 성질을 쉽게 조절할 수 있다. 이를 이용한 액정 표시장치는 전계의 크기에 따라 액정 분자들의 배열 방향을 가변시켜서 편광판을 투과하는 광 투과율을 조절함으로써 영상을 표시한다.
액정 표시장치는 복수의 화소들이 매트릭스 형태로 배열된 액정패널과, 액정패널의 게이트 라인을 구동하는 게이트 드라이버와, 액정 패널의 데이터 라인을 구동하는 데이터 드라이버 등을 구비한다.
액정 표시장치에서는 액정패널의 화소들을 구동하기 위하여 프레임 인버젼 방식(Frame Inversion System), 라인 인버젼 방식(Line Inversion System), 및 도트 인버젼 방식(Dot Inversion System)과 같은 인버젼 구동방식이 사용된다.
인버젼 구동방식들 중 프레임 및 라인 인버젼 방식들은 도트 인버젼 방식에 비해 소비 전력을 더욱 감소시킬 수 있으나, 상하 휘도 차가 발생하고 크로스토크(crosstalk) 현상이 발생하는 등의 문제가 있었다. 한편, 도트 인버젼 방식의 경우엔 상기와 같은 불량 현상을 감소시킬 수 있어 프레임 및 라인 인버젼 방법들에 비하여 더 뛰어난 화질의 화상을 제공할 수 있다. 하지만, 도트 인버젼 방식은 소비 전력 소모가 큰 문제가 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위한 것으로 특히, 화소 구조를 간소화하여 개구율을 향상시키면서도 각 화소에 공급되는 공통전압 레벨을 인버젼시켜 영상의 표시 화질을 더욱 향상시키고 소비 전력을 감소시킬 수 있도록 한 액정 표시장치 및 그 구동방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치는 제 1 또는 제 2 공통전압을 각각 공급받는 화소 영역들을 구비하여 영상을 표시하는 액정패널; 상기 액정패널의 게이트 라인들을 구동하는 게이트 드라이버; 상기 액정패널의 데이터 라인들을 구동하는 데이터 드라이버; 상기 각 화소 영역들에 공급되는 제 1 공통전압과 제 2 공통전압 각각의 레벨을 매 프레임 단위로 서로 반전시켜 공급하는 공통전압 공급부; 외부로부터 입력된 영상 데이터를 정렬하여 상기 데이터 드라이버에 공급함과 아울러, 상기 공통전압 공급부와 상기 데이터 드라이버를 각각 제어하는 타이밍 컨트롤러를 구비한 것을 특징으로 한다.
상기 공통전압 공급부는 상기 타이밍 컨트롤러로부터의 제어에 따라 홀수 번째 프레임 기간에 상기 제 1 공통전압을 부극성의 전압 레벨로 공급하고, 짝수 번째 프레임 기간에는 정극성의 전압 레벨로 공급하며, 상기 제 2 공통전압은 홀수 번째 프레임 기간에 정극성의 전압 레벨로 공급하고 짝수 번째 프레임 기간에는 부극성의 전압 레벨로 공급하는 것을 특징으로 한다.
상기 타이밍 컨트롤러는 상기 액정 패널에 형성된 각 화소 영역들의 제 1 또는 제 2 공통전압 공급 구조에 따라 상기 각 화소 영역들이 컬럼 인버젼(column inversion) 방식, 2×1 인버젼 방식, 2×2 인버젼 방식, 1×2 인버젼 방식 중 어느 한 방식으로 구동되도록 인버젼 신호를 생성하여 상기 데이터 드라이버를 제어하는 것을 특징으로 한다.
상기 액정패널에 구비된 각 화소 영역들 중 각 기수 열의 4n-3번째 화소 영역과 4n-2번째 화소 영역(여기서, n은 0을 제외한 자연수)들은 상기 제 1 공통전압을 공급받도록 제 1 공통전압 공급라인에 각 공통전극이 연결되며, 각 기수 열의 4n-1번째 화소 영역과 4n번째 화소 영역들은 제 2 공통전압을 공급받도록 제 2 공통전압 공급라인에 각 공통전극이 연결되고, 각 우수 열의 4n-3번째 화소 영역과 4n-2번째 화소 영역들은 제 2 공통전압을 공급받도록 제 2 공통전압 공급라인에 각 공통전극이 연결되며, 각 우수 열의 4n-1번째 화소 영역과 4n번째 화소 영역들은 제 1 공통전압을 공급받도록 제 1 공통전압 공급라인에 각 공통전극이 연결된 것을 특징으로 한다.
상기 액정패널은 상기 각각의 화소 영역들이 기수 및 우수 번째의 수평라인 단위로 상기 각 데이터 라인의 우측과 상기 각 데이터 라인의 좌측에 지그재그 형태로 연결되어 상기 각각 연결된 데이터 라인으로부터 영상 신호를 공급받도록 배치되며, 상기 각각의 화소 영역들 중 각 기수 열의 4n-3번째 화소 영역과 4n번째 화소 영역(여기서, n은 0을 제외한 자연수)들은 상기 제 1 공통전압을 공급받도록 제 1 공통전압 공급 라인에 각 공통전극이 연결되고, 각 기수 열의 4n-2번째 화소 영역과 4n-1번째 화소 영역들은 상기의 제 2 공통전압을 공급받도록 제 2 공통전압 공급라인에 각 공통전극이 연결되며, 각 우수 열의 4n-3번째 화소 영역과 4n번째 화소 영역들은 상기 제 2 공통전압을 공급받도록 상기 제 2 공통전압 공급라인에 각 공통전극이 연결되며, 각 우수 열의 4n-2번째 화소 영역과 4n-1번째 화소 영역들은 상기의 제 1 공통전압을 공급받도록 제 1 공통전압 공급라인에 각 공통전극이 연결된 것을 특징으로 한다.
상기 액정패널은 상기 각각의 화소 영역들이 기수 및 우수 번째의 수평라인 단위로 각 데이터 라인의 우측과 상기 각 데이터 라인의 좌측에 지그재그 형태로 연결되어 각각 연결된 데이터 라인으로부터 영상 신호를 공급받도록 배치되고, 상기 각각의 화소 영역들 중 각 기수 열의 4n-3번째 화소 영역과 4n-1번째 화소 영역(여기서, n은 0을 제외한 자연수)들은 상기 제 1 공통전압을 공급받도록 제 1 공통전압 공급라인에 각 공통전극이 연결되며, 각 기수 열의 4n-2번째 화소 영역과 4n번째 화소 영역들은 상기 제 2 공통전압을 공급받도록 제 2 공통전압 공급라인에 각 공통전극이 연결되고, 각 우수 열의 4n-3번째 화소 영역과 4n-1번째 화소 영역들은 상기 제 2 공통전압을 공급받도록 제 2 공통전압 공급라인에 각 공통전극이 연결되며, 각 우수 열의 4n-2번째 화소 영역과 4n번째 화소 영역들은 상기의 제 1 공통전압을 공급받도록 제 1 공통전압 공급라인에 각 공통전극이 연결된 것을 특징으로 한다.
상기 액정패널은 기수 행에서 수평으로 인접한 4n-3번째 화소 영역과 4n-2번째 화소 영역이 동일 극성의 상기 제 1 또는 제 2 공통전압을 각각 공급받고, 기수 행에서 수평으로 인접한 4n-1번째 화소 영역과 4n번째 화소 영역은 4n-3번째 화소 영역 및 4n-2번째 화소 영역과는 다른 극성의 상기 제 1 또는 제 2 공통전압을 각각 공급받도록 구성되며, 우수 행에서 수평으로 인접한 4n-3번째 화소 영역과 4n-2번째 화소 영역은 기수 행의 4n-3번째 화소 영역 및 4n-2번째 화소 영역과는 다른 극성의 상기 제 1 또는 제 2 공통전압을 각각 공급받도록 구성되고, 우수 행에서 수평으로 인접한 4n-1번째 화소 영역과 4n번째 화소 영역은 상기 우수 행에서 수평으로 인접한 4n-3번째 화소 영역과 4n-2번째 화소 영역과는 다른 극성의 상기 제 1 또는 제 2 공통전압을 각각 공급받도록 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치의 구동방법은 제 1 또는 제 2 공통전압을 각각 공급받는 화소 영역들을 구비하여 영상을 표시하는 액정패널; 상기 액정패널의 데이터 라인들을 구동하는 데이터 드라이버 및 공통전압 공급부를 구비한 액정 표시장치의 구동방법에 있어서, 상기 각 화소 영역들에 공급되는 제 1 공통전압과 제 2 공통전압 각각의 레벨을 매 프레임 단위로 서로 반전시켜 공급하는 단계; 외부로부터 입력된 영상 데이터를 정렬하여 상기 데이터 드라이버로 공급하는 단계; 및 타이밍 컨트롤러를 통해 상기 공통전압 공급부와 상기 데이터 드라이버를 각각 제어하는 단계를 포함한 것을 특징으로 한다.
상기 제 1 및 제 2 공통전압 공급단계는 상기 타이밍 컨트롤러로부터의 제어에 따라 홀수 번째 프레임 기간에 상기 제 1 공통전압을 부극성의 전압 레벨로 공급하고, 짝수 번째 프레임 기간에는 정극성의 전압 레벨로 공급하며, 홀수 번째 프레임 기간에 상기 제 2 공통전압은 정극성의 전압 레벨로 공급하고 짝수 번째 프레임 기간에는 부극성의 전압 레벨로 공급하는 것을 특징으로 한다.
상기 데이터 드라이버를 제어하는 단계는 상기 액정 패널에 형성된 각 화소 영역들의 제 1 또는 제 2 공통전압 공급 구조에 따라 상기 각 화소 영역들이 컬럼 인버젼(column inversion) 방식, 2×1 인버젼 방식, 2×2 인버젼 방식, 1×2 인버젼 방식 중 어느 한 방식으로 구동되도록 인버젼 신호를 생성하여 상기 데이터 드라이버를 제어하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 특징들을 갖는 본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치 및 그의 구동방법은 화소 구조를 간소화하여 개구율을 향상시키면서도 각 화소에 공급되는 공통전압 레벨을 인버젼시켜 영상의 표시 화질을 더욱 향상시키고 소비 전력을 감소시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 액정 표시장치를 나타낸 구성 회로도.
도 2는 도 1의 액정패널을 구동하기 위한 구동 파형도.
도 3은 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 액정 표시장치를 나타낸 구성 회로도.
도 4는 도 1의 액정패널을 구동하기 위한 구동 파형도.
도 5는 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 액정 표시장치를 나타낸 구성 회로도.
도 6은 도 5의 액정패널을 구동하기 위한 구동 파형도.
도 7은 본 발명의 제 4 실시 예에 따른 액정 표시장치를 나타낸 구성 회로도.
도 8은 도 7의 액정패널을 구동하기 위한 구동 파형도.
이하, 상기와 같은 특징을 갖는 본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치 및 그 구동방법을 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 액정 표시장치를 나타낸 구성 회로도이다.
도 1에 도시된 액정 표시장치는 제 1 또는 제 2 공통전압(Vcom1,Vcom2)을 각각 공급받는 화소 영역들을 구비하여 영상을 표시하는 액정패널(2); 액정패널(2)의 게이트 라인들(GL1 내지 GLn)을 구동하는 게이트 드라이버(6); 액정패널(2)의 데이터 라인들(DL1 내지 DLm)을 구동하는 데이터 드라이버(4); 각 화소 영역들에 공급되는 제 1 공통전압(Vcom1)과 제 2 공통전압(Vcom2) 각각의 레벨을 매 프레임 단위로 서로 반전시켜 공급하는 공통전압 공급부(10); 외부로부터 입력된 영상 데이터(RGB)를 정렬하여 데이터 드라이버(4)에 공급함과 아울러, 공통전압 공급부(10)와 데이터 드라이버(4)를 각각 제어하는 타이밍 컨트롤러(8)를 구비한다.
액정패널(2)은 복수의 게이트 라인(GL1 내지 GLn)과 복수의 데이터 라인들(DL1 내지 DLm)에 의해 정의되는 각 화소영역에 형성된 박막 트랜지스터(TFT; Thin Film Transistor) 및 TFT와 접속된 액정 커패시터(Clc)를 구비한다. 액정 커패시터(Clc)는 TFT와 접속된 화소전극, 화소전극과 액정을 사이에 두고 배치된 공통전극으로 구성된다. 이때, 각 화소 영역들의 공통전극에는 미리 설정된 인버젼 방식에 따라 제 1 공통전압(Vcom1) 또는 제 2 공통전압(Vcom2)이 각각 공급되도록 공통 라인이 연결된다. 이러한 공통라인 연결 구조에 대해서는 이 후 다양한 실시 예 및 도면을 참조하여 보다 구체적으로 설명하기로 한다. 한편, TFT는 각각의 게이트 라인(GL1 내지 GLn)으로부터의 스캔펄스에 응답하여 각각의 데이터 라인(DL1 내지 DLm)으로부터의 영상신호를 화소전극에 공급한다. 액정 커패시터(Clc)는 화소전극에 공급된 영상신호와 공통전극에 공급된 제 1 또는 제 2 공통전압(Vcom1,Vcom2)의 차 전압을 충전하고, 그 차 전압에 따라 액정 분자들의 배열을 가변시켜 광 투과율을 조절함으로써 계조를 구현한다. 이때, 스토리지 커패시터(Cst)는 화소전극이 스토리지 라인과 절연막을 사이에 두고 중첩되어 형성된다.
데이터 드라이버(4)는 타이밍 컨트롤러(8)로부터의 데이터 제어신호(DCS) 예를 들어, 소스 스타트 신호(SSP; Source Start Pulse), 소스 쉬프트 클럭(SSC; Source Shift Clock), 소스 출력 인에이블(SOE; Source Output Enable) 신호 및 인버젼 신호(Pol Signal) 등을 이용하여 타이밍 컨트롤러(8)로부터 정렬된 데이터(Data)를 아날로그 전압 즉, 영상신호로 변환한다. 구체적으로, 데이터 드라이버(4)는 SSC에 따라 타이밍 컨트롤러(8)를 통해 정렬된 데이터(Data)를 래치한 후, SOE 신호에 응답하여 각 게이트 라인(GL1 내지 GLn)에 스캔펄스가 공급되는 1수평 주기마다 1수평 라인 분의 영상신호를 각 데이터 라인(DL1 내지 DLm)에 공급한다. 이때, 데이터 드라이버(4)는 타이밍 컨트롤러(8)로부터의 인버젼 신호에 따라 정렬된 데이터(Data)의 계조 값에 대응되는 정극성 또는 부극성의 감마전압을 선택하고 선택된 감마전압을 영상신호로 각 데이터 라인(DL1 내지 DLm)에 공급한다.
게이트 드라이버(6)는 액정패널(2)과 일체로 액정패널(2)의 영상 비표시 영역 일 측에 형성되거나, 집적회로 형태로 구비되어 액정패널(2) 어느 한 측면에 별도로 마련될 수도 있다. 게이트 드라이버(6)는 타이밍 컨트롤러(8)로부터의 게이트 제어신호(GCS)에 따라 각 게이트 라인들(GL1 내지 GLn)을 순차 구동하게 된다. 구체적으로, 게이트 구동부(4)는 타이밍 컨트롤러(8)로부터의 게이트 제어신호(GCS) 예를 들어, 게이트 스타트 신호(GSP; Gate Start Pulse), 게이트 쉬프트 클럭(GSC; Gate Shift Clock), 게이트 출력 인에이블(GOE; Gate Output Enable) 신호 등을 이용하여 각 게이트 라인(GL1 내지 GLn)에 스캔펄스 또는 게이트 로우 전압을 순차 공급한다.
공통전압 공급부(10)는 타이밍 컨트롤러(8)로부터의 제어에 따라 제 1 공통전압(Vcom1)과 제 2 공통전압(Vcom2)의 레벨을 매 프레임 기간 단위로 서로 반전시켜 공급한다. 다시 말해, 공통전압 공급부(10)는 제 1 공통전압(Vcom1)과 제 2 공통전압(Vcom2)의 레벨을 매 프레임 단위로 인버젼시켜 공급할 수도 있다. 예를 들면, 공통전압 공급부(10)는 타이밍 컨트롤러(2)로부터의 제어에 따라 홀수 번째 프레임 기간에 제 1 공통전압(Vcom1)을 부극성 레벨인 0V 전압(-) 레벨로 공급하고, 짝수 번째 프레임 기간에는 정극성 레벨인 5V 전압(+) 레벨로 공급할 수 있다. 이때, 제 2 공통전압(Vcom2)은 홀수 번째 프레임 기간에 정극성 레벨의 5V 전압(+) 레벨로 공급하고, 짝수 번째 프레임 기간에는 부극성 레벨의 0V 전압(-) 레벨로 공급할 수 있다.
타이밍 컨트롤러(8)는 별도의 컨트롤 인쇄회로기판에 구비되거나, 적어도 하나의 소스 인쇄회로기판 중 어느 하나에 구비되어 외부로부터의 영상 데이터(RGB) 및 복수의 동기신호들(DCLK,Hsync,Vsync,DE)에 따라 공통전압 공급부(10), 데이터 드라이버(4), 게이트 드라이버(6)를 제어한다. 구체적으로, 타이밍 컨트롤러(8)는 외부로부터 입력되는 영상 데이터(RGB)를 액정패널(2)의 구동에 알맞도록 정렬하여 데이터 드라이버(4)에 공급한다. 그리고 외부로부터 입력되는 동기신호 즉, 도트클럭(DCLK), 데이터 인에이블 신호(DE), 수평 및 수직 동기신호(Hsync,Vsync) 중 적어도 하나를 이용하여 게이트 제어신호(GCS)와 데이터 제어신호(DCS)를 생성하고, 이를 게이트 드라이버(6)와 데이터 드라이버(4)에 각각 공급한다. 이때, 타이밍 컨트롤러(8)는 인버젼 신호(Pol Signal)를 공통전압 공급부(10)에 공급하여, 공통전압 공급부(10)가 제 1 공통전압(Vcom1)과 제 2 공통전압(Vcom2) 레벨을 매 프레임 단위로 반전시켜 공급하도록 제어한다.
타이밍 컨트롤러(8)는 액정 패널(2)에 형성된 각 화소 영역들의 제 1 또는 제 2 공통전압(Vcom1,Vcom2) 공급 구조에 따라 각 화소 영역들이 컬럼 인버젼(column inversion) 방식, 2×1 인버젼 방식, 2×2 인버젼 방식, 1×2 인버젼 방식 중 어느 한 방식으로 구동되도록 인버젼 신호를 생성하여 데이터 드라이버(4)를 제어한다. 이에, 데이터 드라이버(6)는 타이밍 컨트롤러(8)로부터의 인버젼 신호에 응답하여 정렬된 영상 데이터(Data)의 계조 값에 대응되는 정극성 또는 부극성의 감마전압을 각각 선택하고 선택된 감마전압을 영상신호로 각 데이터 라인(DL1 내지 DLm)에 공급한다.
한편, 도 1로 도시된 상술한 바와 같이, 액정패널(2)에 구비된 각 화소 영역들의 공통전극에는 미리 설정된 인버젼 방식에 따라 제 1 공통전압(Vcom1) 또는 제 2 공통전압(Vcom2)이 각각 공급되도록 공통 라인이 연결된다.
도 1의 액정패널(2)에 구비된 각 화소 영역들 중 각 기수 열의 4n-3번째 화소 영역과 4n-2번째 화소 영역(여기서, n은 0을 제외한 자연수)들은 제 1 공통전압(Vcom1)을 공급받도록 제 1 공통전압(Vcom1) 공급라인에 각 공통전극이 연결되며, 각 기수 열의 4n-1번째 화소 영역과 4n번째 화소 영역들은 제 2 공통전압(Vcom2)을 공급받도록 제 2 공통전압(Vcom2) 공급라인에 각 공통전극이 연결된다. 그리고, 각 우수 열의 4n-3번째 화소 영역과 4n-2번째 화소 영역(여기서, n은 0을 제외한 자연수)들은 제 2 공통전압(Vcom2)을 공급받도록 제 2 공통전압(Vcom2) 공급라인에 각 공통전극이 연결되며, 각 우수 열의 4n-1번째 화소 영역과 4n번째 화소 영역들은 제 1 공통전압(Vcom1)을 공급받도록 제 1 공통전압(Vcom1) 공급라인에 각 공통전극이 연결된다.
도 2는 도 1의 액정패널을 구동하기 위한 구동 파형도이다.
도 2를 참조하면, 데이터 드라이버(6)는 액정패널(2)의 화소 영역들이 2×1 인버젼 방식으로 구동되도록 정렬된 영상 데이터(Data)의 계조 값에 대응되는 정극성 또는 부극성의 감마전압을 각각 선택하고 선택된 감마전압을 영상신호로 각 데이터 라인(DL1 내지 DLm)에 공급한다. 그리고, 공통전압 공급부(10)는 홀수 번째 프레임 기간에 제 1 공통전압(Vcom1)을 부극성 레벨인 0V 전압(-) 레벨로 공급하고, 짝수 번째 프레임 기간에는 정극성 레벨인 5V 전압(+) 레벨로 공급한다. 그리고, 제 2 공통전압(Vcom2)은 홀수 번째 프레임 기간에 정극성 레벨의 5V 전압(+) 레벨로 공급하고, 짝수 번째 프레임 기간에는 부극성 레벨의 0V 전압(-) 레벨로 공급한다.
도 1 및 도 2에 도시된 액정 표시장치 및 그 구동방법은 각각의 화소 영역들이 제 1 또는 제 2 공통전압(Vcom1,Vcom2) 만을 공급받도록 함으로써 화소 구조를 간소화시켜 개구율을 향상시킬 수 있다. 또한, 각 화소 영역에 공급되는 공통전압 레벨을 인버젼시켜 영상의 표시 화질을 더욱 향상시키고, 소비 전력을 줄일 수 있다.
도 3은 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 액정 표시장치를 나타낸 구성 회로도이다. 그리고, 도 4는 도 1의 액정패널을 구동하기 위한 구동 파형도이다.
도 3에 도시된 액정패널(2)은 각각의 화소 영역들이 기수 및 우수 번째의 수평라인 단위로 각 데이터 라인(DL1 내지 DLm)의 우측과 각 데이터 라인(DL1 내지 DLm)의 좌측에 지그재그 형태로 연결되어 각각 연결된 데이터 라인(DL1 내지 DLm)으로부터 영상 신호를 공급받도록 배치된다.
각각의 화소 영역들 중 각 기수 열의 4n-3번째 화소 영역과 4n번째 화소 영역(여기서, n은 0을 제외한 자연수)들은 제 1 공통전압(Vcom1)을 공급받도록 제 1 공통전압(Vcom1) 공급 라인에 각 공통전극이 연결되며, 각 기수 열의 4n-2번째 화소 영역과 4n-1번째 화소 영역들은 제 2 공통전압(Vcom2)을 공급받도록 제 2 공통전압(Vcom2) 공급라인에 각 공통전극이 연결된다. 그리고, 각 우수 열의 4n-3번째 화소 영역과 4n번째 화소 영역들은 제 2 공통전압(Vcom2)을 공급받도록 제 2 공통전압(Vcom2) 공급라인에 각 공통전극이 연결되며, 각 우수 열의 4n-2번째 화소 영역과 4n-1번째 화소 영역들은 제 1 공통전압(Vcom1)을 공급받도록 제 1 공통전압(Vcom1) 공급라인에 각 공통전극이 연결된다.
도 4를 참조하면, 데이터 드라이버(6)는 액정패널(2)의 화소 영역들이 2×1 인버젼 방식으로 구동되도록 정렬된 영상 데이터(Data)의 계조 값에 대응되는 정극성 또는 부극성의 감마전압을 각각 선택하고 선택된 감마전압을 영상신호로 각 데이터 라인(DL1 내지 DLm)에 공급한다. 그리고, 공통전압 공급부(10)는 홀수 번째 프레임 기간에 제 1 공통전압(Vcom1)을 부극성 레벨인 0V 전압(-) 레벨로 공급하고, 짝수 번째 프레임 기간에는 정극성 레벨인 5V 전압(+) 레벨로 공급한다. 그리고, 제 2 공통전압(Vcom2)은 홀수 번째 프레임 기간에 정극성 레벨의 5V 전압(+) 레벨로 공급하고, 짝수 번째 프레임 기간에는 부극성 레벨의 0V 전압(-) 레벨로 공급한다.
제 2 실시 예로 도시된 본 발명의 액정 표시장치 및 그 구동방법은 도시된 바와 같이, 각각의 화소 영역들이 제 1 또는 제 2 공통전압(Vcom1,Vcom2) 만을 공급받도록 함으로써 화소 구조를 간소화시켜 개구율을 향상시킬 수 있다. 또한, 각 화소 영역에 공급되는 공통전압 레벨을 인버젼시켜 영상의 표시 화질을 더욱 향상시키고, 소비 전력을 줄일 수 있다.
도 5는 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 액정 표시장치를 나타낸 구성 회로도이다. 그리고, 도 6은 도 5의 액정패널을 구동하기 위한 구동 파형도이다.
도 5에 도시된 액정패널(2)은 각각의 화소 영역들이 기수 및 우수 번째의 수평라인 단위로 각 데이터 라인(DL1 내지 DLm)의 우측과 각 데이터 라인(DL1 내지 DLm)의 좌측에 지그재그 형태로 연결되어 각각의 연결된 데이터 라인(DL1 내지 DLm)으로부터 영상 신호를 공급받도록 배치된다.
그리고, 각각의 화소 영역들 중 각 기수 열의 4n-3번째 화소 영역과 4n-1번째 화소 영역(여기서, n은 0을 제외한 자연수)들은 제 1 공통전압(Vcom1)을 공급받도록 제 1 공통전압(Vcom1) 공급라인에 각 공통전극이 연결되며, 각 기수 열의 4n-2번째 화소 영역과 4n번째 화소 영역들은 제 2 공통전압(Vcom2)을 공급받도록 제 2 공통전압(Vcom2) 공급라인에 각 공통전극이 연결된다. 그리고, 각 우수 열의 4n-3번째 화소 영역과 4n-1번째 화소 영역들은 제 2 공통전압(Vcom2)을 공급받도록 제 2 공통전압(Vcom2) 공급라인에 각 공통전극이 연결되며, 각 우수 열의 4n-2번째 화소 영역과 4n번째 화소 영역들은 제 1 공통전압(Vcom1)을 공급받도록 제 1 공통전압(Vcom1) 공급라인에 각 공통전극이 연결된다.
도 6을 참조하면, 데이터 드라이버(6)는 액정패널(2)의 화소 영역들이 컬럼 인버젼 방식으로 구동되도록 정렬된 영상 데이터(Data)의 계조 값에 대응되는 정극성 또는 부극성의 감마전압을 각각 선택하고 선택된 감마전압을 영상신호로 각 데이터 라인(DL1 내지 DLm)에 공급한다. 그리고, 공통전압 공급부(10)는 홀수 번째 프레임 기간에 제 1 공통전압(Vcom1)을 부극성 레벨인 0V 전압(-) 레벨로 공급하고, 짝수 번째 프레임 기간에는 정극성 레벨인 5V 전압(+) 레벨로 공급한다. 그리고, 제 2 공통전압(Vcom2)은 홀수 번째 프레임 기간에 정극성 레벨의 5V 전압(+) 레벨로 공급하고, 짝수 번째 프레임 기간에는 부극성 레벨의 0V 전압(-) 레벨로 공급한다.
제 3 실시 예로 도시된 본 발명의 액정 표시장치 및 그 구동방법은 도시된 바와 같이, 각각의 화소 영역들이 제 1 또는 제 2 공통전압(Vcom1,Vcom2) 만을 공급받도록 함으로써 화소 구조를 간소화시켜 개구율을 향상시키면서도, 각 화소 영역에 공급되는 공통전압 레벨을 인버젼시켜 소비 전력을 줄일 수 있다. 또한, 이 경우는 컬럼 인버젼 구동으로 도트 인버젼 방식과 같은 효과를 보여 영상의 표시 화질을 더욱 향상시킬 수 있다.
도 7은 본 발명의 제 4 실시 예에 따른 액정 표시장치를 나타낸 구성 회로도이다. 그리고, 도 8은 도 7의 액정패널을 구동하기 위한 구동 파형도이다.
도 7에 도시된 액정패널(2)은 수평으로 인접한 두 개씩의 화소 영역들 즉, 기수 행에서 수평으로 인접한 4n-3번째 화소 영역과 4n-2번째 화소 영역이 동일 극성의 제 1 또는 제 2 공통전압(Vcom1,Vcom2)을 각각 공급받고, 기수 행에서 수평으로 인접한 4n-1번째 화소 영역과 4n번째 화소 영역은 4n-3번째 화소 영역 및 4n-2번째 화소 영역과는 다른 극성의 제 1 또는 제 2 공통전압(Vcom1,Vcom2)을 각각 공급받도록 구성된다. 그리고, 우수 행에서 수평으로 인접한 4n-3번째 화소 영역과 4n-2번째 화소 영역은 기수 행의 4n-3번째 화소 영역 및 4n-2번째 화소 영역과는 다른 극성의 제 1 또는 제 2 공통전압(Vcom1,Vcom2)을 각각 공급받도록 구성되고, 우수 행에서 수평으로 인접한 4n-1번째 화소 영역과 4n번째 화소 영역은 우수 행에서 수평으로 인접한 4n-3번째 화소 영역과 4n-2번째 화소 영역과는 다른 극성의 제 1 또는 제 2 공통전압(Vcom1,Vcom2)을 각각 공급받도록 구성된다.
도 8을 참조하면, 데이터 드라이버(6)는 액정패널(2)의 화소 영역들이 1×2 인버젼 방식으로 구동되도록 영상 데이터(Data)의 계조 값에 대응되는 정극성 또는 부극성의 감마전압을 각각 선택하고, 선택된 감마전압을 영상신호로 각 데이터 라인(DL1 내지 DLm)에 공급한다. 그리고, 공통전압 공급부(10)는 홀수 번째 프레임 기간에 제 1 공통전압(Vcom1)을 부극성 레벨인 0V 전압(-) 레벨로 공급하고, 짝수 번째 프레임 기간에는 정극성 레벨인 5V 전압(+) 레벨로 공급한다. 그리고, 제 2 공통전압(Vcom2)은 홀수 번째 프레임 기간에 정극성 레벨의 5V 전압(+) 레벨로 공급하고, 짝수 번째 프레임 기간에는 부극성 레벨의 0V 전압(-) 레벨로 공급한다.
제 4 실시 예로 도시된 본 발명의 액정 표시장치 및 그 구동방법은 도시된 바와 같이, 각각의 화소 영역들이 제 1 또는 제 2 공통전압(Vcom1,Vcom2) 만을 공급받도록 함으로써 화소 구조를 간소화시켜 개구율을 향상시키면서도, 각 화소 영역에 공급되는 공통전압 레벨을 인버젼시켜 소비 전력을 줄일 수 있다.
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 (10)

  1. 제 1 또는 제 2 공통전압을 각각 공급받는 화소 영역들을 구비하여 영상을 표시하는 액정패널;
    상기 액정패널의 게이트 라인들을 구동하는 게이트 드라이버;
    상기 액정패널의 데이터 라인들을 구동하는 데이터 드라이버;
    상기 각 화소 영역들에 공급되는 제 1 공통전압과 제 2 공통전압 각각의 레벨을 매 프레임 단위로 서로 반전시켜 공급하는 공통전압 공급부;
    외부로부터 입력된 영상 데이터를 정렬하여 상기 데이터 드라이버에 공급함과 아울러, 상기 공통전압 공급부와 상기 데이터 드라이버를 각각 제어하는 타이밍 컨트롤러를 구비한 것을 특징으로 하는 액정 표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 공통전압 공급부는
    상기 타이밍 컨트롤러로부터의 제어에 따라 홀수 번째 프레임 기간에 상기 제 1 공통전압을 부극성의 전압 레벨로 공급하고, 짝수 번째 프레임 기간에는 정극성의 전압 레벨로 공급하며,
    상기 제 2 공통전압은 홀수 번째 프레임 기간에 정극성의 전압 레벨로 공급하고 짝수 번째 프레임 기간에는 부극성의 전압 레벨로 공급하는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 타이밍 컨트롤러는
    상기 액정 패널에 형성된 각 화소 영역들의 제 1 또는 제 2 공통전압 공급 구조에 따라 상기 각 화소 영역들이 컬럼 인버젼(column inversion) 방식, 2×1 인버젼 방식, 2×2 인버젼 방식, 1×2 인버젼 방식 중 어느 한 방식으로 구동되도록 인버젼 신호를 생성하여 상기 데이터 드라이버를 제어하는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 액정패널에 구비된 각 화소 영역들 중
    각 기수 열의 4n-3번째 화소 영역과 4n-2번째 화소 영역(여기서, n은 0을 제외한 자연수)들은 상기 제 1 공통전압을 공급받도록 제 1 공통전압 공급라인에 각 공통전극이 연결되며, 각 기수 열의 4n-1번째 화소 영역과 4n번째 화소 영역들은 제 2 공통전압을 공급받도록 제 2 공통전압 공급라인에 각 공통전극이 연결되고,
    각 우수 열의 4n-3번째 화소 영역과 4n-2번째 화소 영역들은 제 2 공통전압을 공급받도록 제 2 공통전압 공급라인에 각 공통전극이 연결되며, 각 우수 열의 4n-1번째 화소 영역과 4n번째 화소 영역들은 제 1 공통전압을 공급받도록 제 1 공통전압 공급라인에 각 공통전극이 연결된 것을 특징으로 하는 액정 표시장치.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 액정패널은
    상기 각각의 화소 영역들이 기수 및 우수 번째의 수평라인 단위로 상기 각 데이터 라인의 우측과 상기 각 데이터 라인의 좌측에 지그재그 형태로 연결되어 상기 각각 연결된 데이터 라인으로부터 영상 신호를 공급받도록 배치되며,
    상기 각각의 화소 영역들 중 각 기수 열의 4n-3번째 화소 영역과 4n번째 화소 영역(여기서, n은 0을 제외한 자연수)들은 상기 제 1 공통전압을 공급받도록 제 1 공통전압 공급 라인에 각 공통전극이 연결되고, 각 기수 열의 4n-2번째 화소 영역과 4n-1번째 화소 영역들은 상기의 제 2 공통전압을 공급받도록 제 2 공통전압 공급라인에 각 공통전극이 연결되며,
    각 우수 열의 4n-3번째 화소 영역과 4n번째 화소 영역들은 상기 제 2 공통전압을 공급받도록 상기 제 2 공통전압 공급라인에 각 공통전극이 연결되며, 각 우수 열의 4n-2번째 화소 영역과 4n-1번째 화소 영역들은 상기의 제 1 공통전압을 공급받도록 제 1 공통전압 공급라인에 각 공통전극이 연결된 것을 특징으로 하는 액정 표시장치.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 액정패널은
    상기 각각의 화소 영역들이 기수 및 우수 번째의 수평라인 단위로 각 데이터 라인의 우측과 상기 각 데이터 라인의 좌측에 지그재그 형태로 연결되어 각각 연결된 데이터 라인으로부터 영상 신호를 공급받도록 배치되고,
    상기 각각의 화소 영역들 중 각 기수 열의 4n-3번째 화소 영역과 4n-1번째 화소 영역(여기서, n은 0을 제외한 자연수)들은 상기 제 1 공통전압을 공급받도록 제 1 공통전압 공급라인에 각 공통전극이 연결되며, 각 기수 열의 4n-2번째 화소 영역과 4n번째 화소 영역들은 상기 제 2 공통전압을 공급받도록 제 2 공통전압 공급라인에 각 공통전극이 연결되고,
    각 우수 열의 4n-3번째 화소 영역과 4n-1번째 화소 영역들은 상기 제 2 공통전압을 공급받도록 제 2 공통전압 공급라인에 각 공통전극이 연결되며, 각 우수 열의 4n-2번째 화소 영역과 4n번째 화소 영역들은 상기의 제 1 공통전압을 공급받도록 제 1 공통전압 공급라인에 각 공통전극이 연결된 것을 특징으로 하는 액정 표시장치.
  7. 제 3 항에 있어서,
    상기 액정패널은
    기수 행에서 수평으로 인접한 4n-3번째 화소 영역과 4n-2번째 화소 영역이 동일 극성의 상기 제 1 또는 제 2 공통전압을 각각 공급받고, 기수 행에서 수평으로 인접한 4n-1번째 화소 영역과 4n번째 화소 영역은 4n-3번째 화소 영역 및 4n-2번째 화소 영역과는 다른 극성의 상기 제 1 또는 제 2 공통전압을 각각 공급받도록 구성되며,
    우수 행에서 수평으로 인접한 4n-3번째 화소 영역과 4n-2번째 화소 영역은 기수 행의 4n-3번째 화소 영역 및 4n-2번째 화소 영역과는 다른 극성의 상기 제 1 또는 제 2 공통전압을 각각 공급받도록 구성되고, 우수 행에서 수평으로 인접한 4n-1번째 화소 영역과 4n번째 화소 영역은 상기 우수 행에서 수평으로 인접한 4n-3번째 화소 영역과 4n-2번째 화소 영역과는 다른 극성의 상기 제 1 또는 제 2 공통전압을 각각 공급받도록 구성된 것을 특징으로 하는 액정 표시장치.
  8. 제 1 또는 제 2 공통전압을 각각 공급받는 화소 영역들을 구비하여 영상을 표시하는 액정패널; 상기 액정패널의 데이터 라인들을 구동하는 데이터 드라이버 및 공통전압 공급부를 구비한 액정 표시장치의 구동방법에 있어서,
    상기 각 화소 영역들에 공급되는 제 1 공통전압과 제 2 공통전압 각각의 레벨을 매 프레임 단위로 서로 반전시켜 공급하는 단계;
    외부로부터 입력된 영상 데이터를 정렬하여 상기 데이터 드라이버로 공급하는 단계; 및
    타이밍 컨트롤러를 통해 상기 공통전압 공급부와 상기 데이터 드라이버를 각각 제어하는 단계를 포함한 것을 특징으로 하는 액정 표시장치의 구동방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 공통전압 공급단계는
    상기 타이밍 컨트롤러로부터의 제어에 따라 홀수 번째 프레임 기간에 상기 제 1 공통전압을 부극성의 전압 레벨로 공급하고, 짝수 번째 프레임 기간에는 정극성의 전압 레벨로 공급하며,
    홀수 번째 프레임 기간에 상기 제 2 공통전압은 정극성의 전압 레벨로 공급하고 짝수 번째 프레임 기간에는 부극성의 전압 레벨로 공급하는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치의 구동방법.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 데이터 드라이버를 제어하는 단계는
    상기 액정 패널에 형성된 각 화소 영역들의 제 1 또는 제 2 공통전압 공급 구조에 따라 상기 각 화소 영역들이 컬럼 인버젼(column inversion) 방식, 2×1 인버젼 방식, 2×2 인버젼 방식, 1×2 인버젼 방식 중 어느 한 방식으로 구동되도록 인버젼 신호를 생성하여 상기 데이터 드라이버를 제어하는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치의 구동방법.
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