KR102027170B1 - 액정표시장치 및 그 구동방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로서, 특히, 하나의 데이터전압 출력채널을 통해 세 개의 데이터라인으로 출력되는 데이터전압들의 극성을 1픽셀 인버젼 방식으로 제어할 수 있는, 액정표시장치 및 그 구동방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다. 이를 위해 본 발명에 따른 액정표시장치는, 게이트라인들과 데이터라인들의 교차에 의해 정의되는 영역마다 형성된 복수의 픽셀들을 가지는 액정 표시 패널; 영상데이터들을 데이터전압들로 변환하고, 1수평구간을 복수의 서브수평구간으로 나누며, 데이터전압 출력채널을 통해 서로 다른 데이터라인들로 각각 출력되는 데이터전압들의 극성들을, 인접되는 데이터라인들마다 서로 다르게 변환하여, 상기 서브수평구간 마다 상기 데이터 전압들을 출력하는 구동 집적 회로; 상기 게이트 라인들로 순차적으로 스캔신호를 출력하기 위한 게이트 구동 회로; 상기 구동 집적 회로의 상기 데이터 출력채널로부터, 상기 서브수평구간 마다 순차적으로 입력되는 데이터전압들을, 상기 서브수평구간의 개수에 대응되는 복수의 데이터 라인들에 분배하는 분배 회로를 포함하는 데이터 분배부; 및 상기 서브수평구간마다 상기 데이터라인으로 출력되는 상기 데이터 전압의 극성이, 인접되는 데이터라인들 마다 서로 다르도록 하는 극성제어신호를 상기 구동 집적 회로로 전송하는 타이밍 컨트롤러를 포함한다.

Description

액정표시장치 및 그 구동방법{LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE AND DRIVING METHOD THEREOF}

본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 특히, 저온 폴리 실리콘(LTPS)으로 제조된 패널로 구성된 액정표시장치 및 그 구동방법에 관한 것이다.

이동통신 단말기, 스마트폰, 태블릿 컴퓨터, 노트북 컴퓨터 등과 같은 각종 휴대용 전자기기가 발전함에 따라 이에 적용할 수 있는 평판 표시 장치(Flat Panel Display Device)에 대한 요구가 점차 증대되고 있다. 이러한 평판 표시 장치로는 액정표시장치(Liquid Crystal Display Device), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel), 전계 방출 표시 장치(Field Emission Display Device), 유기 발광 표시 장치(Organic Light Emitting Display Device) 등이 활발히 연구되고 있다.

평판 표시 장치 중에서, 액정표시장치는 양산화 기술, 구동 수단의 용이성, 고화질의 구현이라는 장점으로 인하여 현재 가장 널리 상용화되고 있다.

액정표시장치는 액정의 열화를 방지함과 아울러 표시 품질을 향상시키기 위하여, 액정패널을 다양한 인버젼 방식으로 구동한다. 인버젼 방식에는, 프레임 인버젼 방식(Frame Inversion System), 라인 인버젼 방식(Line Inversion System), 컬럼 인버젼 방식(Column Inversion System), 도트 인버젼 방식(Dot Inversion System) 또는 Z-인버젼(Z-Inversion System) 방식 등이 있다.

도 1은 일반적인 라인 인버젼 방식 및 컬럼 인버젼 방식을 나타내고 있는 예시도이다.

상기한 바와 같은 인버젼 방식들 중, 상기 프레임 인버젼 방식은 프레임이 변경될 때마다 액정셀들에 공급되는 데이터 신호의 극성을 반전시키며, 상기 도트 인버젼 방식은 액정셀들에 공급되는 데이터 신호의 극성을 도트 단위로 반전시킴과 아울러 프레임 단위로 반전시킨다. 상기 라인 인버젼 방식은, 도 1의 (a)에 도시된 바와 같이, 액정셀들에 공급되는 데이터 신호의 극성을 수평라인 단위로 반전시킴과 아울러 프레임 단위로 반전시키며, 상기 컬럼 인버젼 방식은 도 1의 (b)에 도시된 바와 같이, 액정셀들에 공급되는 데이터 신호의 극성을 컬럼(수직라인) 단위로 반전시킴과 아울러 프레임마다 반전시킨다.

도 2는 종래의 액정표시장치의 컬럼 인버젼 방식을 설명하기 위한 예시도로서, (a)는 1픽셀 컬럼 인버젼 방법을 나타낸 것이며, (b)는 3픽셀 컬럼 인버젼 방법을 나타낸 것이다.

상기한 바와 같은 컬럼 인버젼 방식은, 다시, (a)에 도시된 바와 같은 1픽셀 컬럼 인버젼 방식과, (b)에 도시된 바와 같은, 3픽셀 컬럼 인버젼 방식으로 구분된다.

상기 컬럼 인버젼 방식이 적용되는 패널이, 적색 서브 픽셀, 녹색 서브 픽셀 및 청색 서브 픽셀로 구성되어 있는 경우, (a)에 도시된 바와 같은, 상기 1픽셀 컬럼 인버젼(1pixel column inversion) 방식에서는, 1프레임당, 인접된 컬럼들에 서로 다른 극성의 데이터전압이 충전된다.

이 경우, 하나의 컬럼마다 데이터전압의 극성이 변하기 때문에, (a)에 도시된 바와 같이, 적색 서브 픽셀로 구성된 컬럼과, 청색 서브 픽셀로 구성된 컬럼의 극성은 같고, 녹색 서브 픽셀로 구성된 컬럼의 극성은 상기 극성과 반대 극성을 갖는다.

또한, (b)에 도시된 바와 같은, 3픽셀 컬럼 인버젼(3pixel column inversion) 방식에서는, 1프레임당, 인접된 세 개의 컬럼들에 동일한 극성의 데이터전압이 충전된다.

이 경우, 세 개의 컬럼마다 데이터전압의 극성이 변하기 때문에, (b)에 도시된 바와 같이, 인접되어 있는 적색 서브 픽셀로 구성된 컬럼과, 녹색 서브 픽셀로 구성된 컬럼과, 청색 서브 픽셀로 구성된 컬럼의 극성은 모두 동일한다.

그러나, 패널이 상기한 바와 같은 3픽셀 컬럼 인버젼 방식으로 구동되는 경우, 상기 패널의 소비전력은 감소하지만 상대적으로 화질은 저하된다.

즉, 3픽셀 컬럼 인버젼 방식의 경우, 세로로 인접되어 있는 세 개의 컬럼에 포함되어 있는 픽셀들에 가해지는 전압극성이 동일하기 때문에, 화질이 저하된다.

한편, 저온 폴리 실리콘(LTPS : Low Temperature Poly-Silicon)으로 제조된 박막실리콘이 형성되어 있는 패널(이하, 간단히 'LTPS 패널'이라 함)에서는, 구동 집적 회로의 하나의 포트와 연결되어 있는 하나의 데이터전압 출력채널이, 세 개의 데이터라인에 공통적으로 연결되어 있다.

이 경우, 종래의 상기 LTPS 패널은, 3픽셀 컬럼 인버젼 방식으로 구동되고 있으며, 이로 인해, 화질 저하가 발생되고 있다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 하나의 데이터전압 출력채널을 통해 복수의 데이터라인들로 출력되는 데이터전압들의 극성을 1픽셀 인버젼 방식으로 제어할 수 있는, 액정표시장치 및 그 구동방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.

상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 액정표시장치는, 게이트라인들과 데이터라인들의 교차에 의해 정의되는 영역마다 형성된 복수의 픽셀들을 가지는 액정 표시 패널; 영상데이터들을 데이터전압들로 변환하고, 1수평구간을 복수의 서브수평구간으로 나누며, 데이터전압 출력채널을 통해 서로 다른 데이터라인들로 각각 출력되는 데이터전압들의 극성들을, 인접되는 데이터라인들마다 서로 다르게 변환하여, 상기 서브수평구간 마다 상기 데이터 전압들을 출력하는 구동 집적 회로; 상기 게이트 라인들로 순차적으로 스캔신호를 출력하기 위한 게이트 구동 회로; 상기 구동 집적 회로의 상기 데이터 출력채널로부터, 상기 서브수평구간 마다 순차적으로 입력되는 데이터전압들을, 상기 서브수평구간의 개수에 대응되는 복수의 데이터 라인들에 분배하는 분배 회로를 포함하는 데이터 분배부; 및 상기 서브수평구간마다 상기 데이터라인으로 출력되는 상기 데이터 전압의 극성이, 인접되는 데이터라인들 마다 서로 다르도록 하는 극성제어신호를 상기 구동 집적 회로로 전송하는 타이밍 컨트롤러를 포함한다.

상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 액정표시장치 구동방법은, 영상데이터들을 데이터전압들로 변환하고, 1수평구간을 복수의 서브수평구간으로 나누며, 데이터전압 출력채널을 통해 서로 다른 데이터라인들로 각각 출력되는 데이터전압들의 극성들을, 인접되는 데이터라인들마다 서로 다르게 변환하여 출력하는 단계; 및 상기 서브수평구간 마다 순차적으로 출력되는 상기 데이터전압들을, 상기 서브수평구간의 개수에 대응되는 복수의 데이터 라인들 각각으로 출력하는 단계를 포함한다.

본 발명에 의하면, 하나의 데이터전압 출력채널을 통해 복수의 데이터라인들로 출력되는 데이터전압들의 극성을 1픽셀 인버젼 방식으로 제어함으로써, 소비전력을 줄일 수 있다.

도 1은 일반적인 라인 인버젼 방식 및 컬럼 인버젼 방식을 나타내고 있는 예시도.
도 2는 종래의 액정표시장치의 컬럼 인버젼 방식을 설명하기 위한 예시도.
도 3은 본 발명에 따른 액정 표시 장치를 개략적으로 나타내는 도면.
도 4는 본 발명에 따른 액정 표시 장치에 적용되는 데이터 분배부의 구성을 나타낸 예시도.
도 5는 본 발명에 따른 액정표시장치 및 그 구동방법의 픽셀 구조 및 데이터전압의 파형을 나타낸 예시도.

이하, 도면을 참조로 본 발명에 따른 바람직한 실시 예에 대해서 상세히 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명에 따른 액정 표시 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 4는 본 발명에 따른 액정 표시 장치에 적용되는 데이터 분배부의 구성을 나타낸 예시도이다.

본 발명에 따른 액정 표시 장치는, 도 3에 도시된 바와 같이, 게이트라인들(GL1 내지 GLm)과 데이터라인들(DL1 내지 DLn)의 교차에 의해 정의되는 영역마다 형성된 복수의 픽셀들을 가지는 액정 표시 패널(100), 영상데이터들을 데이터전압들로 변환하고, 1수평구간을 복수의 서브수평구간으로 나누며, 데이터전압 출력채널을 통해 서로 다른 데이터라인들로 각각 출력되는 데이터전압들의 극성들을, 인접되는 데이터라인들마다 서로 다르게 변환하여, 상기 서브수평구간 마다 상기 데이터 전압들을 출력하는 구동 집적 회로(300), 상기 1수평구간 동안 상기 각 게이트 라인으로 스캔신호를 출력하기 위한 게이트 구동 회로(200), 상기 구동 집적 회로(300)의 상기 데이터 출력채널로부터, 상기 서브수평구간 마다 순차적으로 입력되는 데이터전압들을, 상기 서브수평구간의 개수에 대응되는 복수의 데이터 라인들에 분배하는 분배 회로를 포함하는 데이터 분배부(400) 및 상기 서브수평구간마다 상기 데이터라인으로 출력되는 상기 데이터 전압의 극성이, 인접되는 데이터라인들 마다 서로 다르도록 하는 극성제어신호를 상기 구동 집적 회로로 전송하는 타이밍 컨트롤러(미도시)를 포함한다.

우선, 상기 액정 표시 패널(100)은 액정층(미도시)을 사이에 두고 합착된 하부 기판(110)과 상부 기판(120)을 포함하여 구성된다.

상기 하부 기판(110)은 n개의 데이터 라인(DL1 내지 DLn)과 m개의 게이트 라인(GL1 내지 GLm)의 교차에 의해 마련되는 복수의 픽셀(P) 및 m개의 게이트 라인(GL1 내지 GLm)을 순차적으로 구동하는 게이트 구동 회로(200)를 포함하여 구성된다.

하나의 픽셀(P)은 적색의 서브 픽셀, 녹색의 서브 픽셀, 또는 청색의 서브 픽셀을 구성하고, 인접한 적색의 서브 픽셀과 녹색의 서브 픽셀 및 청색의 서브 픽셀은 하나의 단위 픽셀(UP)을 구성한다.

복수의 픽셀(P)들 각각은 인접한 하나의 게이트 라인과 인접한 하나의 데이터 라인에 접속된 박막 트랜지스터(T), 박막 트랜지스터(T)에 접속된 복수의 픽셀 전극(미도시) 및 복수의 픽셀 전극 사이사이에 형성되어 공통 전압이 공급되는 복수의 공통 전극(미도시)을 포함하여 구성된다.

상기 박막 트랜지스터(T)의 반도체층은 저온 폴리 실리콘(LTPS : Low Temperature Poly-Si) 공정에 의해 전자 이동도가 높은(~10㎠/Vsec 이상) 폴리 실리콘으로 형성된다. 상기 박막 트랜지스터(T)의 반도체층이 아모퍼스 실리콘(a-Si)으로 형성되는 경우, 상기 박막 트랜지스터(T)의 반도체층은 국부적인 레이저 또는 열처리를 이용한 결정화 공정에 의해 폴리 실리콘으로 형성될 수 있다.

상기 픽셀 전극과 상기 공통 전극은 액정층을 사이에 두고 나란하게 형성됨으로써 화소 전극과 공통 전극 사이에는 액정셀(LC)이 형성된다. 상기 액정셀(LC)은 박막 트랜지스터(T)를 통해 공급되는 데이터 전압과 공통 전극에 공급되는 공통 전압 간의 차전압에 따라 액정을 구동하여 광 투과율을 조절한다.

상기 픽셀 전극과 공통 전극이 중첩되는 영역에는 스토리지 커패시터(SC)가 형성된다. 상기 스토리지 커패시터(SC)는 액정에 충전된 전압을 소정 기간 동안 유지시킨다.

상기 상부 기판(120)은 상기 하부 기판(110)의 각 픽셀(P)에 대응되는 개구 영역(미도시)을 정의하는 블랙 매트릭스층(미도시)과 각 개구 영역에 형성된 컬러필터층(미도시)을 구비한다. 한편, 상부 기판(120)은 액정층의 액정 구동 모드에 따라 공통 전극이 통자로 형성될 수 있으며, 이 경우, 하부 기판(110)에 형성된 픽셀 전극 역시 상기 공통 전극에 대향되도록 통자로 형성된다.

다음, 게이트 구동 회로(200)는 m개의 게이트 라인(GL1 내지 GLm) 각각에 접속되도록 하부 기판(120)의 일측 가장자리 부분에 형성된다. 이때, 상기 게이트 구동 회로(200)는 각 픽셀(P)의 박막 트랜지스터(T)의 제조 공정과 함께 형성된다.

상기 게이트 구동 회로(200)는 상기 타이밍 컨트롤러(미도시)로부터 제공되는 게이트 제어 신호에 따라 스캔신호를 생성하여 m개의 게이트 라인(GL1 내지 GLm) 각각에 순차적으로 공급한다.

이를 위해, 상기 게이트 구동 회로(200)는 m개의 게이트 라인(GL1 내지 GLm) 각각에 접속된 m개의 스테이지(미도시)를 포함하여 구성된다.

m개의 스테이지(미도시) 각각은 상기 구동 집적 회로(300)로부터 제공되는 게이트 스타트 펄스, 복수의 게이트 클럭 신호를 포함하는 게이트 제어 신호에 응답하여 1 수평 구간에 대응되는 펄스 폭을 가지는 스캔신호를 순차적으로 생성하여 해당하는 게이트 라인(GL)에 순차적으로 공급한다.

다음, 상기 타이밍 컨트롤러(미도시)는 외부시스템으로부터 입력되는 타이밍 신호, 즉, 수직동기신호(Vsync), 수평동기신호(Hsync) 및 데이터 인에이블 신호(DE) 등을 이용하여, 상기 게이트 구동 회로(200) 및 상기 구동 집적 회로(300)들의 동작 타이밍을 제어하기 위한 각종 제어신호들을 생성하며, 상기 외부시스템으로부터 입력영상데이터를 입력받아, 상기 구동 집적 회로(300)로 전송될 영상데이터를 생성한다.

상기 게이트 구동 회로(200)를 제어하기 위한 게이트 제어신호에는 게이트 스타트 펄스 및 복수의 게이트 클럭 신호가 포함된다. 상기 구동 집적 회로(300)를 제어하기 위한 데이터 제어신호에는, 소스 스타트 펄스, 소스 쉬프트 클럭, 소스 출력 신호, 및 극성 제어 신호(POL)가 포함된다.

즉, 상기 타이밍 컨트롤러는, 상기 구동 집적 회로가 데이터 전압을 생성하는데 필요한 극성제어신호(POL)를 생성하여, 상기 구동 집적 회로로 전송한다.

또한, 상기 타이밍 컨트롤러는, 상기 극성제어신호에 따라 변환된 상기 데이터전압들이, 상기 분배회로에 연결되어 있는 데이터라인들로 순차적으로 입력되도록 하는 데이터 분배 신호를 상기 데이터 분배부(400)로 전송한다. 즉, 상기 타이밍 컨트롤러는, 출력되는 데이터 전압의 극성 패턴에 따라, 데이터 분배부(400)를 제어하기 위한 데이터 분배 신호(DDS)를 생성하여 데이터 분배부(400)에 공급한다.

상기 타이밍 컨트롤러는 상기 구동 집적 회로(300)와 일체로 형성될 수도 있으며, 또는, 별도의 보드(Board)에 장착된 상태에서, 상기 구동 집적 회로(300) 및 상기 게이트 구동 회로(200)와 연결될 수 있다.

상기 타이밍 컨트롤러는, 적색, 녹색 및 청색으로 형성되는 픽셀들 중에서, 서로 이격되게 형성되어 있는 적색 서브 픽셀 및 청색 서브 픽셀로 출력될 적색 영상데이터 및 청색 영상데이터를 상기 적색 및 청색의 중간 레벨 또는 상기 적색 및 청색의 품질이 저하되지 않는 공통된 영상데이터로 변경하여 출력한다. 즉, 상기 적색 및 청색 서브 픽셀로는 적색 데이터전압 및 청색 데이터전압이 동시에 공급되므로, 상기 타이밍 컨트롤러는, 상기 적색 서브 픽셀 및 청색 서브 픽셀로 출력될 영상데이터를 보정하여, 영상의 품질저하가 발생되지 않도록 동일한 영상데이터를 출력한다.

다음, 상기 구동 집적 회로(300)는 상기 하부 기판(110)의 비표시 영역에 칩온글래스(COG) 타입으로 실장될 수도 있으며, 칩온필름(COF) 형태로 상기 액정 표시 패널(100)에 연결될 수도 있다.

상기 구동 집적 회로(300)는 상기 타이밍 컨트롤러로부터 1 수평 라인 단위로 공급되는 디지털 영상데이터를, 상기 타이밍 컨트롤러로부터 전송되는 상기 극성제어신호에 따라, 정극성 데이터 전압과 부극성 데이터 전압으로 변환하여, 1 수평 구간을 복수의 서브 수평 구간으로 나누어 순차적으로 출력한다.

상기 구동 집적 회로(300)는, 상기 타이밍 컨트롤러로부터 공급되는 상기 데이터 제어 신호에 따라 상기 타이밍 컨트롤러로부터 공급되는 디지털 영상데이터(R, G, B)를 소정의 극성 반전 패턴에 대응되는 정극성 데이터 전압과 부극성 데이터 전압으로 변환하여, 상기 데이터 전압들 각각을, 1 수평 구간을 구성하는 복수의 서브 수평 구간에 순차적으로 상기 데이터 분배부(400)에 공급한다.

이를 위해, 상기 구동 집적 회로(300)는, 쉬프트 레지스터, 래치부, 감마 전압부 및 디지털-아날로그 변환부를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 쉬프트 레지스터는 상기 타이밍 컨트롤러로부터 입력되는 소스 스타트 펄스를 소스 쉬프트 클럭에 따라 쉬프트시켜 순차적으로 쉬프트되는 샘플링 신호를 생성한다.

상기 래치부는 상기 쉬프트 레지스터로부터 순차적으로 입력되는 상기 샘플링 신호에 따라 입력되는 1수평 라인 분의 디지털 영상데이터(R, G, B)를 샘플링하여 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 순으로 래치하고, 래치된 적색(R), 녹색(G), 및 청색(B)의 디지털 영상데이터를 소스 출력 신호에 따라 1 수평 구간의 각 서브 수평 구간에 대응되도록 순차적으로 디지털-아날로그 변환부에 공급한다.

상기 감마 전압부는 외부로부터 입력되는 복수의 감마 기준 전압을 디지털 영상데이터의 계조 수에 대응되도록 세분화하여 복수의 정극성 계조 전압과 복수의 부극성 계조 전압을 생성하고, 생성된 복수의 정극성 계조 전압과 복수의 부극성 계조 전압을 디지털-아날로그 변환부에 공급한다.

상기 디지털-아날로그 변환부는 복수의 정극성 계조 전압과 복수의 부극성 계조 전압 중에서 상기 래치부로부터 입력되는 디지털 영상데이터에 대응되는 하나의 정극성 계조 전압과 하나의 부극성 계조 전압을 선택하고, 극성 제어 신호(POL)에 따라 정극성 계조 전압과 부극성 계조 전압 중 어느 하나를 데이터 전압으로 선택하여 데이터 분배부(400)에 공급한다.

상기 디지털-아날로그 변환부는, 복 수개의 데이터 출력 채널(CH)을 가지며, 각 서브 수평 구간마다 복 수개의 데이터 출력 채널(CH) 각각으로부터 출력되는 데이터 전압의 극성은, 상기 데이터 출력 채널과 연결되어 있는 데이터라인들마다 반전되도록 형성된다.

즉, 상기 디지털-아날로그 변환부는, 상기 액정 표시 패널(100) 상에서 인접되는 데이터 라인들마다 서로 다른 극성을 갖도록 상기 영상데이터들의 극성을 선택한다. 이러한, 영상데이터의 극성은, 상기 타이밍 컨트롤러에서 전송되어오는 극성제어신호에 의해 선택될 수 있다.

마지막으로, 상기 데이터 분배부(400)는, 도 4에 도시된 바와 같은 분배 회로(410)를 적어도 하나 이상 포함하여 구성된다. 상기 데이터 분배부(400)를 구성하는 상기 분배 회로(410)의 숫자는, 상기 액정 표시 패널(100)의 크기 및 상기 구동 집적 회로의 채널 수에 따라 다양하게 설정될 수 있다.

상기 분배 회로(410)들 각각은, 상기 액정 표시 패널(100)에 형성되어 있는 두 개의 데이터라인들과 연결되어 있다. 상기 두 개의 데이터라인들 중 제1데이터라인(DL1)은, 도 5에 도시된 바와 같이, 하나의 수평라인에 형성되어 있는 픽셀들 중 적색 서브 픽셀과, 청색 서브 픽셀에 연결되어 있으며, 제2데이터라인(DL2)은, 상기 하나의 수평라인에 형성되어 있는 픽셀들 중, 상기 적색 서브 픽셀과, 상기 청색 서브 픽셀 사이에 형성되어 있는 녹색 서브 픽셀에 연결되어 있다.

상기한 바와 같은 구성은, 상기 액정 표시 패널(100)이, 적색 서브 픽셀, 녹색 서브 픽셀, 청색 서브 픽셀들로 구성된 경우를 가정한 것이다.

상기 각각의 분배 회로(410)들은, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 구동 집적 회로(300)와 하나의 데이터 전압 출력 채널(CH)을 통해 연결되어 있다.

상기 각각의 분배 회로(410)에는 상기 두 개의 데이터라인들 각각과 연결되어 있는 스위칭 트랜지스터(S1, S2)가 형성되어 있다.

즉, 상기 데이터 분배부(400)를 구성하는 각각의 분배 회로(410)들은, 상기 구동 집적 회로(300)와는 하나의 데이터 전압 출력 채널(CH)을 통해 연결되어 있으며, 상기 세 개의 데이터라인들과는 세 개의 스위칭 트랜지스터를 통해 각각 연결되어 있다.

상기 데이터 분배부(400)를 구성하는 상기 분배 회로(410)들 각각에 형성되어 있는 상기 두 개의 스위칭 트랜지스터들은, 상기 타이밍 컨트롤러에서 전송되는 데이터 분배 신호(DDS)에 따라 순차적으로 턴온된다.

도 5는 본 발명에 따른 액정표시장치 및 그 구동방법의 픽셀 구조 및 데이터전압의 파형을 나타낸 예시도이다.

본 발명에 따른 액정표시장치는, 도 4에 도시된 분배 회로(410)를 포함하고 있다.

본 발명에 적용되는 액정 표시 패널(100)에는, 도 5에 도시된 바와 같이, 하나의 수평 라인에 하나의 게이트라인이 통과하고 있다.

본 발명에 적용되는 액정 표시 패널(100)에는, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 적색 서브 픽셀, 녹색 서브 픽셀 및 청색 서브 픽셀을 구동하기 위해, 두 개의 데이터라인(DL1, DL2)이 형성되어 있다.

상기 두 개의 데이터라인(DL1, DL2)은, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 분배 회로(410)에 연결되어 있다.

이때, 상기 타이밍 컨트롤러는, 상기 극성제어신호(POL)에 따라 변환된 상기 데이터전압들이, 상기 분배회로에 연결되어 있는 서브 픽셀들 중, 하나 이상의 홀수 번째 서브 픽셀들로 출력되도록 한 후, 하나 이상의 짝수 번째 데이터 서브 픽셀들로 출력되록 하는 데이터 분배 신호(DDS1, DDS2)를 상기 데이터 분배부로 전송한다.

우선, 본 발명에 의하면, 도 4에 도시된 분배 회로(410)로 입력되는 제1데이터 분배 신호(DDS1)에 의해 제1스위칭 트랜지스터(S1)가 턴온되어, 적색 데이터전압 및 청색 데이터전압이 제1데이터라인(D1)으로 출력된다.

여기서, 적색 데이터전압 및 청색 데이터전압은, 동일한 데이터전압이다. 즉, 상기한 바와 같이, 상기 타이밍 컨트롤러는 상기 제1데이터라인(DL1)에 공통적으로 연결되어 있는 적색 서브 픽셀 및 녹색 서브 픽셀로 출력될 적색 영상데이터 및 청색 영상데이터를, 공통된 하나의 영상데이터로 생성하며, 이에 따라, 동일한 데이터전압이 출력된다.

이때, 상기 적색 영상데이터 및 청색 영상데이터를 형성하는 하나의 데이터전압(Data R/B)은, 예를 들어, 도 5에 도시된 바와 같이, 파지티브(+)극성을 갖는다.

다음, 제2데이터 분배 신호(DDS2)에 의해 제2스위칭 트랜지스터(S2)가 턴온되어, 녹색 데이터전압(Data G)이 제2데이터라인(DL2)으로 출력된다.

즉, 홀수 번째 데이터 분배 신호(DDS1)에 의해, 제1데이터라인(DL1)을 통해 홀수 번째 서브 픽셀들로 데이터전압이 출력된 후, 짝수 번째 데이터 분배 신호(DDS2)에 의해, 제2데이터라인(DL2)을 통해, 짝수 번째 서브 픽셀로 데이터전압이 출력된다.

여기서, 홀수 번째 서브 픽셀 또는 짝수 번째 서브 픽셀들이란, 상기한 바와 같이, 적색 서브 픽셀, 녹색 서브 픽셀 및 청색 서브 픽셀로 구성된 하나의 단위 픽셀 내에서의 순서를 말하는 것이다. 즉, 하나의 수평라인 상에 있는 모든 서브 픽셀에 대한 것은 아니다.

이때, 상기 구동 집적 회로(300)의 상기 디지털-아날로그 변환부는, 상기 타이밍 컨트롤러에서 전송되어온 상기 극성제어신호(POL)에 따라, 상기 적색 데이터전압 및 상기 청색 데이터전압의 극성과 다른 극성을 갖는 녹색 데이터전압(Data G)을 출력한다.

따라서, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 데이터라인들 중 서로 인접되어 있는 데이터라인들로 출력되는 상기 데이터전압은 서로 다른 극성을 가지게 된다.

즉, 하나의 단위 픽셀을 형성하는, 적색 서브 픽셀, 녹색 서브 픽셀 및 청색 서브 픽셀들이 순차적으로 배치되어 있다고 할 때, 상기 녹색 서브 픽셀을 경계로 이격되게 배치되어 있는 상기 적색 서브 픽셀(R)과 청색 서브 픽셀(B)로는 동일한 극성, 예를 들어, 도 6에 도시된 바와 같이, 파지티브극성(+)을 갖는 데이터전압이 출력된다. 상기 파지티브극성을 갖는 데이터전압들이 출력된 후, 네가티브극성(-)을 갖는 녹색 데이터전압이 녹색 서브 픽셀로 출력된다.

따라서, 상기 하나의 단위 픽셀 전체적으로 볼 때, 서로 인접되어 있는 서브 픽셀들(R 및 G, 또는, G 및 B)에는 서로 다른 극성의 데이터전압이 출력된다.

이로 인해, 본 발명에 따른 액정표시장치는, 1픽셀 인버젼 방식과 동일한 방법으로 구동될 수 있다.

이때, 1수평기간(1H) 동안, 상기 게이트 구동 회로(200)로부터 하나의 스캔신호(Gate1)가, 상기 제1게이트라인(GL1) 및 상기 제2게이트라인(GL2)으로 출력된다.

1수평기간(1H)의 2/3에 해당되는 기간에, 상기 게이트라인(GL1)으로 스캔신호(Gate1)가 출력되는 동안, 제1데이터라인(DL1)을 통해, 홀수 번째 서브 픽셀들, 즉, 상기 적색 서브 픽셀 및 청색 서브 픽셀들로, 적색 데이터전압 및 청색 데이터전압에 해당되는 하나의 파지티브(+) 데이터전압(Data R/B)이 충전된다.

1수평기간(1H)의 나머지 1/3에 해당되는 기간에는, 상기 제2데이터라인(DL2)을 통해, 홀수 번째 픽셀, 즉, 상기 녹색 픽셀로, 네거티브(-) 녹색 데이터전압(Data G)이 입력되어 상기 녹색 픽셀에 충전된다.

본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 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 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100 : 액정 표시 패널 200 : 게이트 구동 회로
300 : 구동 집적 회로 400 : 데이터 분배부
410 : 분배 회로

Claims (10)

1. 게이트라인들과 데이터라인들의 교차에 의해 정의되는 영역마다 형성된 복수의 픽셀들을 가지는 액정 표시 패널;
   영상데이터들을 데이터전압들로 변환하고, 1수평구간을 복수의 서브수평구간으로 나누며, 데이터전압 출력채널을 통해 서로 다른 데이터라인들로 각각 출력되는 데이터전압들의 극성들을, 인접되는 데이터라인들마다 서로 다르게 변환하여, 상기 서브수평구간 마다 상기 데이터 전압들을 출력하는 구동 집적 회로;
   상기 게이트 라인들로 순차적으로 스캔신호를 출력하기 위한 게이트 구동 회로;
   상기 구동 집적 회로의 상기 데이터전압 출력채널로부터, 상기 서브수평구간 마다 순차적으로 입력되는 데이터전압들을, 상기 서브수평구간의 개수에 대응되는 복수의 데이터 라인들에 분배하는 분배 회로를 포함하는 데이터 분배부; 및
   상기 서브수평구간마다 상기 데이터라인으로 출력되는 상기 데이터 전압의 극성이, 인접되는 데이터라인들 마다 서로 다르도록 하는 극성제어신호를 상기 구동 집적 회로로 전송하는 타이밍 컨트롤러를 포함하고,
   하나의 단위 픽셀을 형성하는 서브 픽셀들 중 서로 이격되어 있는 두 개의 서브 픽셀들로는 상기 분배 회로에 구비된 제1데이터라인을 통해 동일한 데이터전압이 공급되며, 상기 두 개의 서브 픽셀들 사이에 구비된 또 다른 서브 픽셀로는 상기 분배 회로에 구비된 제2데이터라인을 통해 데이터 전압이 공급되는 액정표시장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 구동 집적 회로는,
   상기 극성제어신호(POL)에 따라, 상기 타이밍 컨트롤러로부터 전송되어온 상기 영상데이터를, 인접되는 데이터 라인들마다 서로 다른 극성을 갖도록 변환시키는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 타이밍 컨트롤러는,
   상기 극성제어신호에 따라 변환된 상기 데이터전압들이, 상기 분배회로에 연결되어 있는 상기 제1데이터라인 및 상기 제2데이터라인으로 순차적으로 입력되도록 하는 데이터 분배 신호를 상기 데이터 분배부로 전송하며,
   상기 제1데이터라인 및 상기 제2데이터라인으로 출력되는 데이터전압들은 서로 다른 극성을 가지고 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 타이밍 컨트롤러는,
   상기 극성제어신호에 따라 변환된 상기 데이터전압들 중 어느 하나의 데이터전압이, 상기 분배회로에 연결되어 있는 상기 제1데이터라인을 통해, 상기 단위 픽셀을 형성하는 서브 픽셀들 중, 하나 이상의 홀수 번째 서브 픽셀들로 출력되도록 한 후, 상기 제2데이터라인을 통해 하나 이상의 짝수 번째 서브 픽셀들로 또 다른 데이터전압이 출력되록 하는 데이터 분배 신호를 상기 데이터 분배부로 전송하며,
   상기 서브 픽셀들 중 서로 인접되어 있는 서브 픽셀들로 출력되는 상기 데이터전압은 서로 다른 극성을 가지고 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
5. 제 4 항에 있어서,
   1수평라인에 형성되어 있는 상기 단위 픽셀을 형성하는 서브 픽셀들 중, 상기 제1데이터라인과 연결되어 있는 상기 두 개의 서브 픽셀들은 상기 또 다른 서브 픽셀을 사이에 두고 이격되어 있으며, 동일한 극성을 갖는 동일한 데이터전압을 입력받으며,
   상기 단위 픽셀을 형성하는 서브 픽셀들 중, 상기 제2데이터라인과 연결되어 있는 상기 또 다른 서브 픽셀은, 상기 두 개의 서브 픽셀들이 갖는 극성과 반대의 극성을 갖는 데이터전압을 입력받는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
6. 영상데이터들을 데이터전압들로 변환하고, 1수평구간을 복수의 서브수평구간으로 나누며, 데이터전압 출력채널을 통해 서로 다른 데이터라인들로 각각 출력되는 데이터전압들의 극성들을, 인접되는 데이터라인들마다 서로 다르게 변환하여 출력하는 단계; 및
   상기 서브수평구간 마다 순차적으로 출력되는 상기 데이터전압들을, 상기 서브수평구간의 개수에 대응되는 복수의 데이터 라인들 각각으로 출력하는 단계를 포함하며,
   하나의 단위 픽셀을 형성하는 서브 픽셀들 중 서로 이격되어 있는 두 개의 서브 픽셀들로는 상기 데이터전압 출력채널에 연결된 분배 회로에 구비된 제1데이터라인을 통해 동일한 데이터전압이 공급되며, 상기 두 개의 서브 픽셀들 사이에 구비된 또 다른 서브 픽셀로는 상기 분배 회로에 구비된 제2데이터라인을 통해 데이터 전압이 공급되는 액정표시장치 구동방법.
7. 제 6 항에 있어서,
   상기 데이터전압들의 극성을 서로 다르게 변환하여 출력하는 단계는,
   정렬된 영상데이터를, 극성제어신호(POL)에 따라, 인접되는 데이터 라인들마다 서로 다른 극성을 갖도록 변환시키는 것을 특징으로 하는 액정표시장치 구동방법.
8. 제 6 항에 있어서,
   상기 데이터전압들을 복수의 데이터 라인들 각각으로 출력하는 단계는,
   극성제어신호에 따라 변환된 상기 데이터전압들을, 상기 분배회로에 연결되어 있는 상기 제1데이터라인 및 상기 제2데이터라인으로 순차적으로 입력되도록 하는 데이터 분배 신호에 따라, 순차적으로 출력하며,
   상기 제1데이터라인 및 상기 제2데이터라인으로 출력되는 데이터전압들은 서로 다른 극성을 가지고 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치 구동방법.
9. 제 6 항에 있어서,
   상기 데이터전압들을 복수의 데이터 라인들 각각으로 출력하는 단계는,
   극성제어신호에 따라 변환된 상기 데이터전압들 중 어느 하나의 데이터전압을, 상기 분배회로에 연결되어 있는 상기 제1데이터라인을 통해, 상기 단위 픽셀을 형성하는 서브 픽셀들 중, 하나 이상의 홀수 번째 서브 픽셀들로 출력되도록 한 후, 상기 제2데이터라인을 통해 하나 이상의 짝수 번째 서브 픽셀들로 또 다른 데이터전압을 출력하며,
   상기 서브 픽셀들 중 서로 인접되어 있는 서브 픽셀들로 출력되는 상기 데이터전압은 서로 다른 극성을 가지고 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치 구동방법.
10. 제 6 항에 있어서,
    상기 데이터전압들을 복수의 데이터 라인들 각각으로 출력하는 단계는,
    1수평라인에 형성되어 있는 상기 단위 픽셀을 형성하는 서브 픽셀들 중, 상기 또 다른 서브 픽셀을 사이에 두고 이격되어 있으며, 상기 제1데이터라인과 연결되어 있는, 두 개의 서브 픽셀들로는 동일한 극성을 갖는 동일한 데이터전압을 출력하는 단계; 및
    상기 단위 픽셀을 형성하는 서브 픽셀들 중, 상기 제2데이터라인과 연결되어 있는 상기 또 다른 서브 픽셀로는, 상기 두 개의 서브 픽셀들이 갖는 극성과 반대의 극성을 갖는 데이터전압을 출력하는 단계를 포함하는 액정표시장치 구동방법.

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