액정표시장치 구동집적회로 및 구동방법 document_id A220623014909

본 발명은 액정표시장치의 구동집적회로 및 구동방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 액정표시장치에서 캐릭터(character) 화상이 부분적으로 나타날 경우 신호에 따라 픽셀간 신호 영향으로 인해 발생하는 크로스토크(crosstalk)를 해결할 수 있는 액정표시장치 구동집적회로 및 구동방법에 관한 것이다. 통상적으로, 액정표시장치는 비디오신호에 따라 액정셀별로 광투과율을 조절하므로써 화상을 표시하게 된다. 이를 위하여, 액정표시장치는 액정셀들이 매트릭스 형태로 배열되어진 액정패널과 이 액정패널을 구동하기 위한 구동집적회로를 구비한다. 여기서, 액정패널에는 게이트라인들과 데이터라인들이 교차로 마련되는 영역에 액정셀들이 위치하게 된다. 액정셀들 각각에는 전계를 인가하기 위한 화소전극들과 공통전극이 마련된다. 화소전극들 각각은 스위칭소자인 박막트랜지스터를 경유하여 데이터라인들 중 하나에 접속된다. 박막트랜지스터의 게이트단자는 비디오신호가 1라인분씩의 화소전극들에게 인가되게끔 하는 게이트라인들중 어느 하나에 접속된다. 구동집적회로는 게이트라인들을 구동하기 위한 게이트구동집적회로와, 데이터라인들을 구동하기 위한 데이터구동집적회로와, 공통전극을 구동하기 위한 공통전압발생부를 구비한다. 여기서, 게이트구동집적회로는 스캐닝신호, 즉 게이트신호를 게이트라인들에 순차적으로 공급하여 액정패널상의 액정셀들을 1라인분씩 순차적으로 구동한다. 또한, 데이터 구동집적회로는 게이트라인들중 어느 하나에 게이트신호가 공급될 때마다 데이터라인들 각각에 비디오 신호를 공급한다. 그리고, 공통전압발생부는 공통전극에 공통전압신호를 공급한다. 이에 따라, 액정표시장치는 액정셀별로 비디오신호에 따라 화소전극과 공통전극사이의 액정배열상태가 변화되어 광투과율을 조절하므로써 화상을 표시한다. 이러한 일반적인 액정표시장치에 대해 도 1을 참조하여 개략적으로 설명하면 다음과 같다. 도 1은 일반적인 액정표시장치를 개략적으로 도시한 개략도이다. 도 1을 참조하면, 일반적인 액정표시장치는, 액정셀들이 매트릭스 형태로 배열되어진 액정패널(31)과, 액정패널(31)의 게이트라인들(GL1 내지 GLn)을 구동하기 위한 게이트구동집적회로(13)와, 액정패널(31)의 데이터라인들(DL1 내지 DLm)을 구동하기 위한 데이터구동집적회로(23)을 구비한다. 여기서, 상기 액정패널(31)는 매트릭스 형태로 배열되어진 액정셀들과, n개의 게이트라인들(GL1 내지 GLn)과 m개의 데이터라인들(DL1 내지 DLm)의 교차부에 각각 형성된 박막트랜지스터를 구비한다. 또한, 상기 박막트랜지스터는 게이트라인(GL1 내지 GLn)으로부터의 게이트신호에 응답하여 데이터라인(DL1 내지 DLm)으로부터의 비디오신호를 액정셀에 공급한다. 액정셀은 액정을 사이에 두고 대면하는 공통전극과 박막트랜지스터에 접속된 화소전극을 포함하는 액정용량 캐패시터(Clc)로 등가적으로 표시될 수 있다. 그리고, 상기 액정셀내에는 액정용량 캐패시터(Clc)에 충전된 비디오신호의 전압을 다음 비디오신호가 공급될 때까지 유지시키기 위한 스토리지 캐패시터(미도시)가 더 형성된다. 또한, 스토리지캐패시터는 이전단 게이트전극과 화소전극사이에 형성된다. 게이트구동집적회로(13)는 게이트라인들(GL1 내지 GLn)에 순차적으로 게이트신호를 공급하여 해당 게이트라인에 접속되어진 박막트랜지스터들이 구동되게 한다. 데이터구동집적회로(23)는 비디오데이터를 아날로그신호인 비디오신호로 변환하여 게이트라인(GL)에 게이트신호가 공급되는 1 수평주기동안 1 수평라인분의 비디오신호를 데이터라인들(DL1 내지 DLm)에 공급한다. 이 경우에, 데이터구동집적회로(23)는 감마발생부(미도시)로부터 공급되는 감마전압들을 이용하여 비디오데이터를 비디오신호로 변환하여 공급하게 된다. 이러한 액정표시장치에서는 액정패널상의 액정셀들을 구동하기 위하여 프레임 인버젼 방식(Frame Inversion System), 라인(컬럼) 인버젼 방식(Line(Column) Inversion System) 및 도트 인버젼방식(Dot Inversion System)과 같은 인버젼 구동방법이 사용된다. 여기서, 프레임 인버젼방식의 액정패널 구동방법은 프레임이 변경될 때마다 액정패널상의 액정셀들에 공급되는 비디오신호의 극성을 반전시킨다. 또한, 라인 인버젼방식의 액정패널 구동방법에서는 액정패널에 공급되는 비디오신호들의 극성이 액정표시패널상의 게이트라인마다 그리고 프레임마다 반전되게 된다. 이러한 라인 인버젼 구동방식은 수평방향 화소들간의 크로스토크가 존재함에 따라 수평라인들간에 줄무늬패턴과 같은 플러커가 발생하는 문제점이 있다. 한편, 도트 인버젼 방식의 액정표시패널 구동방법은 액정셀들 각각에 수평 및 수직방향으로 인접하는 액정셀들 모두와 상반된 극성의 비디오신호가 공급되게 하고, 프레임마다 그 비디오신호의 극성이 반전되게 한다. 즉, 도트 인버젼 방식에서는 홀수번째 프레임의 비디오신호가 표시될 경우에, 좌측상단의 액정셀로부터 우측의 액정셀로 진행함에 따라 그리고 아래측의 액정셀들로 진행함에 따라 정극성(+) 및 부극성(-)이 번갈아 나타나도록 비디오신호들이 액정셀들 각각에 공급되고, 짝수번째 프레임의 비디오신호가 표시될 경우에는 좌측상단의 액정셀들로부터 우측의 액정셀로 진행함에 따라 그리고 아래측의 액정셀들로 진행함에 따라 부극성(-) 및 정극성(+)이 번갈아 나타도록 비디오신호들이 액정셀들 각각에 공급된다. 이러한 도트 인버젼구동방식은 수직 및 수평방향으로 인접한 화소들간에 발생되는 플리커가 서로 상쇄되게 하므로써 다른 인버젼 방식에 비해 뛰어난 화질의 화상을 제공한다. 그러나, 도트 인버젼 구동방식에서는 데이터구동집적회로에서 데이터라인들에 공급되는 비디오신호의 극성이 수평 및 수직방향으로 반전되어야 함에 따라 다른 인버젼 방식들에 비하여 화소전압의 변동량, 즉 비디오신호의 주파수가 크기때문에 소비전력이 커지는 단점이 있다. 한편, 이러한 도트 인버젼 구동방식을 적용한 경우에 대해 도 2 및 도 3을 참조하여 설명하면 다음과 같다. 도 2는 종래기술에 따른 액정표시장치의 구동방식을 설명하기 위한 구동개략도이고, 도 3은 도 2의 액정표시장치의 구동방식일때, 픽셀전압 극성(polarity) 형태를 도시한 개략도이다. 도 2를 참조하면, 극성제어라인(115)은 데이터구동회로(120)(125)에 각각 극성제어신호(POL)을 인가한다. 1 도트 인버젼 방식을 이용하여 액정표시패널(130)을 구동함에 있어, 일반 백색 전체 화면이나 흑색 화면이 구동되어지는 경우 픽셀의 극성을 살펴 보면, 정극성(+)의 전하 차징량과 부극성(-)의 전하 차징량이 Vcom 에서 상쇄되어 문제가 없으나, 특정 패턴이 구동되는 경우 정극성(+)의 전하 차징량과 부극성(-)의 전하 차징량이 Vcom 보다 크거나 작은 전압에서 상쇄가 되는 문제가 발생한다. 특히, 도면 3 과 같이 1 라인 캐릭터(140)가 번갈아 화면에 출력되는 경우 한 데이터 구동집적회로(120)(125)상을 기준으로 한 라인의 극성을 살펴보면 정극성(+)의 차징량이 부극성(-)의 차징량보다 크거나 정극성(+)의 차징량이 부극성(-)의 차징량보다 커서 차징량의 합이 Vcom 보다 크거나 작은 전압에서 상쇄되게 된다. 이 경우 데이터 구동집적회로(120)(125)상에선 좀 더 많은 전류를 필요로 하게 되어 다른 데이터 구동집적회로로 인가되어야 할 전류를 끌어다 쓰게 되는 결과를 가져오며, 결국 이는 전체 데이터 구동집적회로로 입력되는 감마전압이나 Vcc 전압등에 영향을 미쳐 출력하고자 하는 1 라인 캐릭터 주변에도 원하지 않는 1 라인 캐릭터가 생기는 캐릭터 크로스 토크를 발생시킨다. 두개 이상의 데이터 구동집적회로에 걸쳐 1 라인 캐릭터가 연속하여 나타나는 경우 상기 문제는 더욱 커지게 된다. 도 4 의 경우 종래 1도트 인버전 방식의 특정패턴에서 나타나는 문제점을 해결하기 위한 2 도트 인버전방식을 나타낸다. 2 도트 인버전 방식의 경우 수평방향으로 "++--++--++--"로 구동하는 횡형 2 도트 인버전 방식과 수직방향으로 "++--++--"로 구동하는 종형 2 도트 인버전 방식이 있으나 횡형 2 도트 인버전의 경우도 역시 1 도트 인버전과 같이 캐릭터 크로스토크가 발생하고 있다. 도 5에 도시된 빗금친 부분과 같이, 복수개의 수직의 2라인(330)은 흑색 레벨에 2개의 인접한 화소컬럼을 세팅하고 백색 레벨에 인접된 화소컬럼을 세팅하므로써 스크린상에 서로 근접되게 표시된다. 각 화소컬럼은 레드, 그린 및 블루 서브 컬러 컬럼들을 포함하며, 데이터 구동집적회로(220)(225)의 각각은 복수개의 화소컬럼들을 구동시킨다. 도 5에서와 같이, 화면에 2개의 캐릭터가 화면에 반복하여 출력되는 경우 한 라인의 극성을 살펴보면 정극성(+)의 차징량이 부극성(-)의 차징량보다 크거나 정극성(+)의 차징량이 부극성(-)의 차징량보다 커서 차징량의 합이 공통전압보다 크거나 작은 전압에서 상쇄되게 된다. 예를들면, 감마전압이 1V 내지 15V의 영역에 있고, 공통전압이 8 V일때, 데이터구동집적회로(220)에 의해 구동되는 제1수평라인상의 화소들은 다음의 실제전압(1V, 15V, 15V, 7V, 7V, 9V, 9V, 7V, 7V, 15V, 15V 및 1V)를 갖는다. 이와 같이 실제 평균전압은 9V이고, 공통전압 8V와는 차이가 있다. 또한, 우측 데이터구동집적회로(225)에 의해 구동된 제1수평라인상의 화소들은 실제 전압과 유사한 전압을 가지고, 9V와 같은 실제평균전압을 얻는다. 상기 공통전압이 실제 평균전압보다 낮으면, 상기 데이터구동집적회로는 좀 더 많은 전류를 필요로 하게 되어 다른 데이터 구동집적회로로 인가되어야 할 전류를 끌어다 쓰게 되는 결과를 가져오며, 결국 이는 전체 데이터 구동집적회로로 입력되는 감마전압이나 Vcc 전압등에 영향을 미쳐 출력하고자 하는 2 라인 캐릭터 주변에도 원하지 않는 2 라인 캐릭터가 생기는 캐릭터 크로스 토크가 발생한다.