KR20060082104A

KR20060082104A - 액정 표시 장치 및 그 구동 방법

Info

Publication number: KR20060082104A
Application number: KR1020050002543A
Authority: KR
Inventors: 김동규; 백승수
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2005-01-11
Filing date: 2005-01-11
Publication date: 2006-07-14

Abstract

본 발명의 한 특징에 따른 표시 장치는, 행렬 형태로 배열되어 있으며 각각 제1 및 제2 부화소를 포함하는 복수의 화소, 상기 제1 부화소에 연결되어 있으며 제1 게이트 신호를 전달하는 복수의 제1 게이트선, 상기 제2 부화소에 연결되어 있으며 제2 게이트 신호를 전달하는 복수의 제2 게이트선, 상기 제1 및 제2 게이트선과 교차하고 상기 제1 및 제2 부화소에 연결되어 있으며 데이터 전압을 전달하는 복수의 데이터선을 포함하며, 상기 각 화소의 제1 및 제2 부화소에 인가되는 데이터 전압의 크기는 서로 다르며 하나의 영상 정보로부터 얻어진다.

극성반전, 열반전, 시인성, 화소분할, 이중감마, 계조전압,

Description

액정 표시 장치 및 그 구동 방법{LIQUID CRYSTAL DISPLAY AND DRIVING METHOD THEREOF}

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 블록도이고,

도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 한 화소에 대한 등가 회로도이고,

도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 한 부화소에 대한 등가 회로도이고,

도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 입력 계조에 대한 계조 전압을 나타낸 그래프이고,

도 5a는 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 개략적인 화소 배치와 데이터 전압의 극성을 도시한 도면이고,

도 5b는 도 5a에 도시한 액정 표시 장치에서 각 부화소의 극성을 나타낸 표이며,

도 6은 도 5a에 도시한 액정 표시 장치에 사용되는 각종 신호의 파형도이다.

본 발명은 액정 표시 장치 및 그 구동 방법에 관한 것이다.

일반적인 액정 표시 장치(liquid crystal display, LCD)는 화소 전극 및 공통 전극이 구비된 두 표시판과 그 사이에 들어 있는 유전율 이방성(dielectric anisotropy)을 갖는 액정층을 포함한다. 화소 전극은 행렬의 형태로 배열되어 있고 박막 트랜지스터(TFT) 등 스위칭 소자에 연결되어 한 행씩 차례로 데이터 전압을 인가 받는다. 공통 전극은 표시판의 전면에 걸쳐 형성되어 있으며 공통 전압을 인가 받는다. 화소 전극과 공통 전극 및 그 사이의 액정층은 회로적으로 볼 때 액정 축전기를 이루며, 액정 축전기는 이에 연결된 스위칭 소자와 함께 화소를 이루는 기본 단위가 된다.

이러한 액정 표시 장치에서는 두 전극에 전압을 인가하여 액정층에 전계를 생성하고, 이 전계의 세기를 조절하여 액정층을 통과하는 빛의 투과율을 조절함으로써 원하는 화상을 얻는다. 이때, 액정층에 한 방향의 전계가 오랫동안 인가됨으로써 발생하는 열화 현상 등을 방지하기 위하여 프레임마다, 소정 수의 행 또는 열마다, 또는 화소마다 공통 전압에 대한 데이터 전압의 극성을 반전시킨다.

이러한 데이터 전압의 반전 방식 중에서, 소정 열마다 데이터 전압의 극성을 반전시키는 열 반전(column inversion)의 경우, 한 데이터선을 타고 흐르는 데이터 전압의 극성이 한 프레임 내에서는 일정하게 유지되므로 데이터선의 신호 지연 문제가 대폭 줄어들 뿐 아니라 소비 전력이 작은 장점이 있다.

그러나 열 반전은 수직 플리커 현상과 수직 크로스토크 현상 등으로 인해 액정 표시 장치의 화질이 좋지 않을 수 있다.

이를 개선하기 위하여 데이터선을 타고 흐르는 데이터 전압의 극성 반전 형태는 열 반전을 유지하되 각 화소 열의 화소들을 좌우의 데이터선에 교대로 연결하여, 실질적으로 점 반전(dot inversion)의 형태를 띄게 하는 방법이 있다.

그러나 이와 같이 화소를 설계할 경우 아래위로 인접한 두 화소의 모양을 정확하게 일치시키기 어렵기 때문에 다음과 같은 몇 가지 문제가 발생할 수 있다. 첫째, 두 화소의 개구율을 정확하게 일치시키기 어렵고 개구율이 일치하지 않는 경우 사용자의 눈에 띄기 십상이다. 둘째, 개구율을 동일하게 설계한다고 하더라도 정렬 편차로 인하여 두 화소의 전기적, 광학적 특성이 달라질 수 있다. 셋째, 화소 전극에 갈매기형(chevron)의 절개부를 두는 경우 개구율 등을 동일하게 하기 위해서는 두 화소의 절개부 방향을 반대로 하여야 하는데 이러한 패턴의 불일치로 인하여 가로 줄무늬 또는 세로 줄무늬가 생길 수 있다. 마지막으로 액정 표시 장치를 검사할 때 상하 두 개의 화소를 하나의 단위로 하여 검사를 수행하여야 하므로 번거로울 수 있다.

한편, 절개부가 구비된 PVA(patterned vertically aligned) 방식의 액정 표시 장치의 경우에는 측면 시인성을 개선하기 위하여, 하나의 화소를 두 개의 부화소로 분할하고 두 부화소를 용량성 결합시킨 후 한 쪽 부화소에는 직접 전압을 인가하고 다른 쪽 부화소에는 용량성 결합에 의한 전압 하강을 일으켜 두 부화소의 전압을 달리 함으로써 투과율을 다르게 하는 방법이 제시되었다.

그러나 이러한 방법은 두 부화소의 투과율을 원하는 수준으로 정확하게 맞출 수 없는 문제점이 없고, 특히 색상에 따라 광투과율이 다르므로 각 색상에 대한 전 압 배합을 달리 하여야 함에도 불구하고 이를 행할 수 없다. 또한 용량성 결합을 위한 도전체의 추가 등으로 인한 개구율의 저하가 나타나고 용량성 결합에 의한 전압 강하로 인하여 투과율이 감소하는 문제가 있다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이러한 종래 기술의 문제점을 해결하는 것이다.

본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치는, 행렬 형태로 배열되어 있으며 각각 제1 및 제2 부화소를 각각 포함하는 복수의 화소, 상기 제1 부화소에 연결되어 있으며 제1 게이트 신호를 전달하는 복수의 제1 게이트선, 상기 제2 부화소에 연결되어 있으며 제2 게이트 신호를 전달하는 복수의 제2 게이트선, 그리고 상기 제1 및 제2 게이트선과 교차하고 데이터 전압을 전달하는 복수의 데이터선을 포함하며, 상기 각 화소의 제1 부화소와 제2 부화소는 서로 다른 데이터선에 연결되어 있고, 상기 제1 및 제2 부화소에 인가되는 데이터 전압의 크기는 서로 다르며 하나의 영상 정보로부터 얻어진다.

서로 인접한 화소 열에 인가되는 데이터 전압의 극성은 반대이고, 하나의 화소 열에 인가되는 데이터 전압의 극성은 동일할 수 있다.

상기 액정 표시 장치는 서로 다른 제1 및 제2 계조 전압 집합을 생성하고 상기 영상 정보에 해당하는 계조 전압을 상기 제1 및 상기 제2 계조 전압 집합에서 각각 선택하여 상기 제1 및 제2 부화소에 각각 인가할 수 있다.

본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 구동 방법은, 행렬의 형태로 배열되어 있으며 제1 및 제2 부화소를 각각 포함하는 복수의 화소를 포함하는 액정 표시 장치의 구동 방법으로서, 상기 제1 부화소에 제1 극성의 제1 데이터 전압을 인가하는 단계, 그리고 상기 제2 부화소에 상기 제1 극성과 반대인 제2 극성의 제2 데이터 전압을 인가하는 단계를 포함한다.

상기 제1 데이터 전압과 상기 제2 데이터 전압은 하나의 영상 데이터로부터 생성될 수 있다.

행 방향으로 인접한 화소의 대응 부화소에 인가되는 데이터 전압은 극성이 반대이고, 열 방향으로 인접한 화소의 대응 부화소에 인가되는 데이터 전압은 극성이 동일할 수 있다.

상기 각 데이터 전압은 2 개 이상의 부화소에 동시에 인가될 수 있다.

첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.

이제 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치 및 그 구동 방법에 대하여 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.

먼저, 도 1 내지 도 3을 참고로 하여 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치에 대하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치의 블록도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치의 한 화소에 대한 등가 회로도이며, 도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 한 부화소에 대한 등가 회로도이다.

도 1을 참고하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치는 액정 표시판 조립체(liquid crystal panel assembly)(300)와 이에 연결된 게이트 구동부(400) 및 데이터 구동부(500), 데이터 구동부(500)에 연결된 계조 전압 생성부(800), 그리고 이들을 제어하는 신호 제어부(600)를 포함한다.

액정 표시판 조립체(300)는 등가 회로로 볼 때 복수의 표시 신호선과 이에 연결되어 있으며 대략 행렬의 형태로 배열된 복수의 화소(PX)를 포함한다. 반면, 도 3에 도시한 구조로 볼 때, 액정 표시판 조립체(300)는 서로 마주 보는 하부 및 상부 표시판(100, 200)과 둘 사이에 들어 있는 액정층(3)을 포함한다.

표시 신호선은 하부 표시판(100)에 구비되어 있으며, 게이트 신호("주사 신호"라고도 함)를 전달하는 복수의 게이트선(G_1a- G_nb)과 데이터 신호를 전달하는 데이터선(D₀-D_m)을 포함한다. 게이트선(G_1a- G_nb)은 대략 행 방향으로 뻗어 있으며 서 로가 거의 평행하고 데이터선(D₀-D_m)은 대략 열 방향으로 뻗어 있으며 서로가 거의 평행하다.

도 2에는 표시 신호선과 화소의 등가 회로가 나타나 있는데, 도면 부호 GLa, GLb로 나타낸 상부 및 하부 게이트선과 도면 부호 DL로 나타낸 데이터선 이외에도 표시 신호선은 게이트선(G₁- G_2b)과 거의 나란하게 뻗은 유지 전극선(SL)을 포함한다.

각 화소(PX)는 한 쌍의 부화소(PXa, PXb)를 포함하며, 각 부화소(PXa, PXb)는 해당 게이트선(GLa, GLb) 및 데이터선(DL)에 연결되어 있는 스위칭 소자(Qa, Qb)와 이에 연결된 액정 축전기(liquid crystal capacitor)(C_LCa, C_LCb), 그리고 스위칭 소자(Qa, Qb) 및 유지 전극선(SL)에 연결되어 있는 유지 축전기(storage capacitor)(C_STa, C_STb)를 포함한다. 유지 축전기(C_STa, C_STb)는 필요에 따라 생략할 수 있으며 이 경우에는 유지 전극선(SL) 또한 필요 없다.

도 3을 참고하면, 각 부화소(PXa, PXb)의 스위칭 소자(Qa, Qb)는 하부 표시판(100)에 구비되어 있는 박막 트랜지스터 등으로 이루어지며, 각각 게이트선(GL)에 연결되어 있는 제어 단자, 데이터선(DL)에 연결되어 있는 입력 단자, 그리고 액정 축전기(C_LC) 및 유지 축전기(C_ST)에 연결되어 있는 출력 단자를 가지는 삼단자 소자이다. 이때 스위칭 소자(Qa, Qb)는 서로 다른 데이터선(DL)에 연결되어 있는데, 도 2에 도시한 바와 같이 스위칭 소자(Qa)는 왼쪽 데이터선(DL)에, 스위칭 소자 (Qb)는 오른쪽 데이터선(DL)에 연결되어 있다.

액정 축전기(C_LC)는 하부 표시판(100)의 부화소 전극(PE)과 상부 표시판(200)의 공통 전극(CE)을 두 단자로 하며 두 전극(PE, CE) 사이의 액정층(3)은 유전체로서 기능한다. 부화소 전극(PE)은 스위칭 소자(Q)에 연결되며 공통 전극(CE)은 상부 표시판(200)의 전면에 형성되어 있고 공통 전압(Vcom)을 인가 받는다. 도 3에서와는 달리 공통 전극(CE)이 하부 표시판(100)에 구비되는 경우도 있으며 이때에는 두 전극(PE, CE) 중 적어도 하나가 선형 또는 막대형으로 만들어질 수 있다.

액정 축전기(C_LC)의 보조적인 역할을 하는 유지 축전기(C_ST)는 하부 표시판(100)에 구비된 유지 전극선(SL)과 화소 전극(PE)이 절연체를 사이에 두고 중첩되어 이루어지며 유지 전극선(SL)에는 공통 전압(Vcom) 따위의 정해진 전압이 인가된다. 그러나 유지 축전기(C_ST)는 부화소 전극(PE)이 절연체를 매개로 바로 위의 전단 게이트선과 중첩되어 이루어질 수 있다.

한편, 색 표시를 구현하기 위해서는 각 화소가 원색(primary color) 중 하나를 고유하게 표시하거나(공간 분할) 각 화소가 시간에 따라 번갈아 삼원색을 표시하게(시간 분할) 하여 이들 삼원색의 공간적, 시간적 합으로 원하는 색상이 인식되도록 한다. 원색의 예로는 적색, 녹색 및 청색을 들 수 있다. 도 3은 공간 분할의 한 예로서 각 화소가 상부 표시판(200)의 영역에 원색 중 하나를 나타내는 색필터(CF)를 구비함을 보여주고 있다. 도 3과는 달리 색필터(CF)는 하부 표시판(100)의 부화소 전극(PE) 위 또는 아래에 형성할 수도 있다.

도 1을 참고하면, 게이트 구동부(400)는 게이트선(G_1a-G_nb)에 연결되어 외부로부터의 게이트 온 전압(Von)과 게이트 오프 전압(Voff)의 조합으로 이루어진 게이트 신호를 게이트선(G_1a-G_nb)에 인가한다.

계조 전압 생성부(gray voltage generator)(800)는 화소의 투과율과 관련된 하나의 계조 전압 집합(또는 기준 계조 전압 집합)을 생성한다. 계조 전압 집합은 공통 전압(Vcom)에 대하여 양의 값을 가지는 계조 전압과 음의 값을 가지는 계조 전압을 포함한다. 그러나 계조 전압 생성부(800)가 모든 계조에 대한 계조 전압을 직접 생성하지 않고 계조 전압을 생성하는 기준이 되는 계조 기준 전압만을 생성하여 출력할 수도 있다.

데이터 구동부(500)는 액정 표시판 조립체(300)의 데이터선(D₀-D_m)에 연결되어 계조 전압 생성부(800)로부터의 계조 전압 중 하나의 계조 전압을 데이터 전압으로서 데이터선(D₀-D_m)에 인가한다. 그러나 계조 전압 생성부(800)가 모든 계조에 대한 전압을 모두 제공하는 것이 아니라 계조 기준 전압만을 제공하는 경우에, 데이터 구동부(500)는 계조 기준 전압을 분압하여 전체 계조에 대한 계조 전압을 생성하고 이 중에서 데이터 전압을 선택한다.

게이트 구동부(400) 또는 데이터 구동부(500)는 복수의 구동 집적 회로 칩의 형태로 액정 표시판 조립체(300) 위에 직접 장착되거나, 가요성 인쇄 회로막(flexible printed circuit film)(도시하지 않음) 위에 장착되어 TCP(tape carrier package)의 형태로 액정 표시판 조립체(300)에 부착될 수도 있다. 이와는 달리, 게이트 구동부(400) 또는 데이터 구동부(500)가 표시 신호선(G_1a-G_nb, D₀-D _m)과 박막 트랜지스터 스위칭 소자(Q) 따위와 함께 액정 표시판 조립체(300)에 집적될 수도 있다.

신호 제어부(600)는 게이트 구동부(400) 및 데이터 구동부(500)를 제어한다.

그러면 이러한 액정 표시 장치의 표시 동작에 대하여 상세하게 설명한다.

신호 제어부(600)는 외부의 그래픽 제어기(도시하지 않음)로부터 입력 영상 신호(R, G, B) 및 이의 표시를 제어하는 입력 제어 신호, 예를 들면 수직 동기 신호(Vsync)와 수평 동기 신호(Hsync), 메인 클록(MCLK), 데이터 인에이블 신호(DE) 등을 제공받는다. 신호 제어부(600)의 입력 영상 신호(R, G, B)와 입력 제어 신호를 기초로 영상 신호(R, G, B)를 액정 표시판 조립체(300)의 동작 조건에 맞게 적절히 처리하고 게이트 제어 신호(CONT1) 및 데이터 제어 신호(CONT2) 등을 생성한 후, 게이트 제어 신호(CONT1)를 게이트 구동부(400)로 내보내고 데이터 제어 신호(CONT2)와 처리한 영상 신호(DAT)를 데이터 구동부(500)로 내보낸다.

게이트 제어 신호(CONT1)는 주사 시작을 지시하는 주사 시작 신호(STV)와 게이트 온 전압(Von)의 출력 시간을 제어하는 적어도 하나의 클록 신호를 포함한다. 게이트 제어 신호(CONT1)는 또한 게이트 온 전압(Von)의 지속 시간을 한정하는 출력 인에이블 신호(OE)를 포함할 수 있다.

데이터 제어 신호(CONT2)는 한 묶음의 화소(PX)에 대한 데이터의 전송을 알리는 수평 동기 시작 신호(STH)와 데이터선(D₀-D_m)에 해당 데이터 전압을 인가하라 는 로드 신호(LOAD) 및 데이터 클록 신호(HCLK)를 포함한다. 데이터 제어 신호(CONT2)는 또한 공통 전압(Vcom)에 대한 데이터 전압의 극성(이하 공통 전압에 대한 데이터 전압의 극성을 줄여 데이터 전압의 극성이라 함)을 반전시키는 반전 신호(RVS)를 포함할 수 있다.

신호 제어부(600)로부터의 데이터 제어 신호(CONT2)에 따라, 데이터 구동부(500)는 한 묶음의 부화소(PX)에 대한 영상 데이터(DAT)를 수신하고, 계조 전압 생성부(800)로부터의 두 개의 계조 전압 집합 중 한 집합을 선택하고, 선택한 계조 전압 집합 중에서 각 영상 데이터(DAT)에 대응하는 계조 전압을 선택함으로써 영상 데이터(DAT)를 해당 데이터 전압으로 변환한 후, 이를 해당 데이터선(D₀-D_m)에 인가한다.

이와는 달리 데이터 구동부(500)가 아니라 별개로 구비된 외부의 선택 회로(도시하지 않음)에서 두 개의 계조 전압 집합 중 어느 하나를 선택하여 데이터 구동부(500)로 전달하거나, 계조 전압 생성부(800)는 값이 변화하는 기준 전압을 제공하고 데이터 구동부(500)는 이를 분압하여 스스로 계조 전압을 만들어 낼 수도 있다.

게이트 구동부(400)는 신호 제어부(600)로부터의 게이트 제어 신호(CONT1)에 따라 게이트 온 전압(Von)을 게이트선(G_1a-G_nb)에 인가하여 이 게이트선(G_1a-G_nb)에 연결된 스위칭 소자(Qa, Qb)를 턴온시키며, 이에 따라 데이터선(D₀-D_m)에 인가된 데이터 전압이 턴온된 스위칭 소자(Qa, Qb)를 통하여 해당 부화소(PX)에 인가된다.

부화소(PXa, PXb)에 인가된 데이터 전압과 공통 전압(Vcom)의 차이는 액정 축전기(CLC)의 충전 전압, 즉 화소 전압으로서 나타난다. 액정 분자들은 화소 전압의 크기에 따라 그 배열을 달리하며 이에 따라 액정층(3)을 통과하는 빛의 편광이 변화한다. 이러한 편광의 변화는 표시판(100, 200)에 부착된 편광자(도시하지 않음)에 의하여 빛의 투과율 변화로 나타난다.

앞서 설명한 두 개의 계조 전압 집합은 도 4에 도시한 바와 같이 서로 다른 감마 곡선(Ta, Tb)을 보여주며 이들이 한 화소(PX)의 두 부화소(PXa, PXb)에 인가되므로 한 화소(PX)의 감마 곡선은 이들을 합성한 곡선(T)이 된다. 두 계조 전압 집합을 결정할 결정할 때에는 합성 감마 곡선(T)이 정면에서의 기준 감마 곡선에 가깝게 되도록 하는데, 예를 들면 정면에서의 합성 감마 곡선(T)은 가장 적합하도록 정해진 정면에서의 기준 감마 곡선과 일치하도록 하고 측면에서의 합성 감마 곡선(T)은 정면에서의 기준 감마 곡선과 가장 가깝게 되도록 한다. 예를 들면 아래 쪽에 위치한 감마 곡선을 저계조에서 더욱 낮게 만들면 시인성이 더욱 향상될 수 있다.

1 수평 주기(또는 "1 H")[수평 동기 신호(Hsync) 및 게이트 클록(CPV)의 한 주기]를 단위로 하여 데이터 구동부(500)와 게이트 구동부(400)는 동일한 동작을 반복한다. 이러한 방식으로, 한 프레임(frame) 동안 모든 게이트선(G1-G2n)에 대하여 차례로 게이트 온 전압(Von)을 인가하여 모든 화소에 데이터 전압을 인가한다. 한 프레임이 끝나면 다음 프레임이 시작되고 각 화소에 인가되는 데이터 전압의 극성이 이전 프레임에서의 극성과 반대가 되도록 데이터 구동부(500)에 인가되 는 반전 신호(RVS)의 상태가 제어된다("프레임 반전"). 이때, 한 프레임 내에서도 반전 신호(RVS)의 특성에 따라 한 데이터선을 통하여 흐르는 데이터 전압의 극성이 바뀌거나(보기: 행 반전, 도트 반전), 인접 데이터선을 통하여 동시에 흐르는 데이터 전압의 극성도 서로 다를 수 있다(보기: 열 반전, 도트 반전).

그러면 본 발명의 한 실시예에 따른 반전 구동에 대하여 도 5a, 도 5b 및 도 6을 참고로 하여 상세하게 설명한다.

도 5a는 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 개략적인 화소 배치와 데이터 전압의 극성을 도시한 도면이고, 도 5b는 도 5a에 도시한 액정 표시 장치에서 각 부화소의 극성을 나타낸 표이며, 도 6은 도 5a에 도시한 액정 표시 장치에 사용되는 각종 신호의 파형도이다.

도 5a에 도시한 바와 같이 본 실시예에 따른 액정 표시 장치의 각 화소는 두 개의 부화소를 포함한다. 두 부화소 중 하나(이하 제1 부화소라 함)는 상부 게이트선 및 왼쪽 데이터선에 연결된 스위칭 소자(Qa)와 대략 삼각형 형태의 부화소 전극(190a)을 포함하며, 다른 하나(이하 제2 부화소라 함)는 하부 게이트선 및 오른쪽 데이터선에 연결된 스위칭 소자(Qb)와 화소 전극(190a)와 맞물리며 화소 전극(190a)과 함께 대략 직사각형을 이루는 화소 전극(190b)을 포함한다.

반전 형태는 열 반전으로서 도 5b에 도시한 바와 같이 각 화소의 제1 부화소와 제2 부화소는 극성이 반대이다. 열 방향으로 인접한 화소의 대응 부화소는 동일한 극성을 가지며, 행 방향으로 인접한 화소의 대응 부화소는 반대 극성을 가진다.

이때 도 6에 도시한 바와 같이, 게이트선의 수효가 종래에 비하여 두 배로 늘어남으로 인한 충전 시간 부족을 보충하기 위하여 인접한 두 게이트선에 게이트 신호(ga, gb)를 인가하는 시간을 중첩함으로써 사전 충전을 행할 수 있다. 도 5a의 연결 관계를 보면 제1 부화소는 위의 화소 행의 왼쪽 화소의 제2 부화소에 인가되는 데이터 전압으로 사전 충전되고 제2 부화소는 오른 쪽 화소의 제1 부화소의 데이터 전압으로 사전 충전된다. 점 반전을 행하는 경우에는 하나의 데이터선에 인가되는 전압의 극성이 바뀌므로 사전 충전이 어려운 반면 열 반전의 경우에는 사전 충전이 용이하다. 도 6에서 Vd는 특정 데이터선에 인가되는 데이터 전압을 뜻하고 Vpa는 제1 부화소의 화소 전압, Vpb는 제2 부화소의 화소 전압을 뜻한다.

이와 같이 한 화소의 부화소를 서로 다른 데이터선에 연결하고 데이터 구동부(500)에서 열 반전을 수행하면 부화소를 기준으로 볼 때에는 점 반전과 동일한 형태가 되므로 열 반전의 장점과 점 반전의 장점을 겸비한다.

또한 각 화소의 모양이 완전히 동일하므로 앞서 설명한 개구율 등 여러 가지 문제가 생기지 않는다.

이와 같은 구조를 갖춤으로써 열 반전의 장점과 점 반전의 장점을 모두 취할 수 있다. 뿐만 아니라, 두 부화소의 전압을 원하는 수준으로 정확하게 맞춤으로써 시인성을 향상하고 개구율을 높이며 투과율을 향상시킨다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

Claims

행렬 형태로 배열되어 있으며 각각 제1 및 제2 부화소를 각각 포함하는 복수의 화소,

상기 제1 부화소에 연결되어 있으며 제1 게이트 신호를 전달하는 복수의 제1 게이트선,

상기 제2 부화소에 연결되어 있으며 제2 게이트 신호를 전달하는 복수의 제2 게이트선, 그리고

상기 제1 및 제2 게이트선과 교차하고 데이터 전압을 전달하는 복수의 데이터선

을 포함하며,

상기 각 화소의 제1 부화소와 제2 부화소는 서로 다른 데이터선에 연결되어 있고,

상기 제1 및 제2 부화소에 인가되는 데이터 전압의 크기는 서로 다르며 하나의 영상 정보로부터 얻어진

액정 표시 장치.
제1항에서,

서로 인접한 화소 열에 인가되는 데이터 전압의 극성은 반대인 액정 표시 장치.
제2항에서,

하나의 화소 열에 인가되는 데이터 전압의 극성은 동일한 액정 표시 장치.
제3항에서,

서로 다른 제1 및 제2 계조 전압 집합을 생성하고 상기 영상 정보에 해당하는 계조 전압을 상기 제1 및 상기 제2 계조 전압 집합에서 각각 선택하여 상기 제1 및 제2 부화소에 각각 인가하는 액정 표시 장치.
행렬의 형태로 배열되어 있으며 제1 및 제2 부화소를 각각 포함하는 복수의 화소를 포함하는 액정 표시 장치의 구동 방법으로서,

상기 제1 부화소에 제1 극성의 제1 데이터 전압을 인가하는 단계, 그리고

상기 제2 부화소에 상기 제1 극성과 반대인 제2 극성의 제2 데이터 전압을 인가하는 단계

를 포함하는 액정 표시 장치의 구동 방법.
제5항에서,

상기 제1 데이터 전압과 상기 제2 데이터 전압은 하나의 영상 데이터로부터 생성된 액정 표시 장치의 구동 방법.
제6항에서,

행 방향으로 인접한 화소의 대응 부화소에 인가되는 데이터 전압은 극성이 반대인 액정 표시 장치의 구동 방법.
제7항에서,

열 방향으로 인접한 화소의 대응 부화소에 인가되는 데이터 전압은 극성이 동일한 액정 표시 장치의 구동 방법.
제8항에서,

상기 각 데이터 전압은 2 개 이상의 부화소에 동시에 인가되는 액정 표시 장치의 구동 방법.