액정표시장치와 그 구동방법 document_id A220623015388

본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 특히 2 도트 인버젼 방식으로 구동되는 액정표시장치의 표시품질을 높이도록 한 액정표시장치와 그 구동방법에 관한 것이다. 액정표시장치는 비디오신호에 따라 액정셀들의 광투과율을 조절하여 화상을 표시하게 된다. 액티브 매트릭스(Active Matrix) 타입의 액정표시장치는 액정셀마다 스위칭소자가 형성되어 동영상을 표시하기에 유리하다. 스위칭소자로는 주로 박막트랜지스터(Thin Film Transistor; 이하 "TFT"라 함)가 이용되고 있다. 액정표시장치는 액정셀에 충전되는 데이터의 극성을 주기적으로 반전시킴으로써 플리커와 잔상을 줄이기 위한 인버젼 방식으로 구동되고 있다. 인버젼 방식으로는 수직라인 방향에서 인접한 액정셀들간 데이터의 극성을 반전시키는 라인 인버젼 방식, 수평라인 방향에서 인접한 액정셀들간 데이터의 극성을 반전시키는 컬럼 인버젼 방식, 수직라인 방향과 수평라인 방향에서 인접한 액정셀들간 데이터의 극성을 반전시키는 도트 인버젼 방식이 있다. 이러한 인버젼 방식 중에서 도트 인버젼 방식이 수직 및 수평방향에서 플리커가 거의 나타나지 않기 때문에 주로 선택되고 있다. 도트 인버젼 방식은 도 1과 같이 수직방향에서 인접하는 액정셀에 각각 공급되는 데이터의 극성이 상반됨과 아울러 수평방향에서 인접하는 액정셀에 각각 공급되는 데이터의 극성이 상반된다. 그리고 그 데이터의 극성은 매 프레임(Fn-1,Fn)마다 반전된다. 이러한 도트 인버젼 방식은 수직 및 수평방향 모두에서 플리커가 최소화되기 때문에 현재 액정표시장치에서 가장 많이 적용되고 있다. 도 2의 도트 인버젼 방식은 수평 및 수직방향에서 2 도트 단위로 데이터의 극성이 반전된다. 도 2와 같은 2 도트 인버젼 방식은 도 1과 같은 1 도트 인버젼 방식에 비하여 소비전력이 낮은 장점이 있다. 도 3은 2 도트 인버젼 방식으로 구동되는 종래의 액정표시장치를 개략적으로 나타낸 것이다. 도 3을 참조하면, 종래의 액정표시장치는 데이터라인(D1 내지 Dm)과 게이트라인(G1 내지 Gn)이 교차되며 그 교차부에 액정셀(Clc)을 구동하기 위한 TFT가 형성된 액정패널(34)과, 액정패널(34)의 데이터라인(D1 내지 Dm)에 데이터를 공급하기 위한 데이터 구동부(32)와, 액정패널(34)의 게이트라인(G1 내지 Gn)에 스캔펄스를 공급하기 위한 게이트 구동부(33)와, 데이터 구동부(32) 및 게이트 구동부(33)를 제어하기 위한 타이밍 콘트롤러(31)를 구비한다. 데이터 구동부(32)는 클럭을 샘플링하기 위한 쉬프트레지스터, 데이터를 일시저장하기 위한 레지스터, 쉬프트레지스터로부터의 클럭신호에 응답하여 데이터를 1 라인분씩 저장하고 저장된 1 라인분의 데이터를 동시에 출력하기 위한 래치, 래치로부터의 디지털 데이터값에 대응하여 정극성/부극성의 감마전압을 선택하기 위한 디지털/아날로그 변환기, 정극성/부극성 감마전압에 의해 변환된 아날로그 데이터가 공급되는 데이터라인(D1 내지 Dm)을 선택하기 위한 멀티플렉서 및 멀티플렉서와 데이터라인 사이에 접속된 출력버퍼 등으로 구성된다. 이 데이터 구동부(32)는 2 도트 인버젼 방식에 따라 2 수평주기 단위로 데이터라인들(D1 내지 Dm)에 공급되는 데이터전압의 극성을 반전시키고 그 데이터전압을 소스 출력 인에이블신호(Source Output Enable : SOE)에 따라 액정패널(34)의 데이터라인들(D1 내지 Dm)에 공급하게 된다. 게이트 구동부(33)는 스캔펄스를 순차적으로 발생하는 쉬프트 레지스터와, 스캔펄스의 전압을 액정셀(Clc)의 구동에 적합한 레벨로 쉬프트시키기 위한 레벨 쉬프터 등으로 구성된다. 이 게이트 구동부(33)는 타이밍 콘트롤러(31)의 제어 하에 게이트라인들(G1 내지 Gn)에 순차적으로 스캔펄스를 공급한다. 타이밍 콘트롤러(31)는 수직/수평 동기신호(V,H)와 클럭(CLK)을 이용하여 게이트 구동부(33)를 제어하기 위한 게이트 제어신호(GDC)와 데이터 구동부(32)를 제어하기 위한 데이터 제어신호(DDC)를 발생한다. 데이터 제어신호(DDC)는 소스 스타트 펄스(Source Start Pulse : SSP), 소스 쉬프트 클럭(Source Shift Clock : SSC), 소스 출력 인에이블신호(SOE), 극성신호(Polarity : POL) 등을 포함한다. 여기서, 소스 출력신호(SOE)는 데이터의 출력시간을 지시하는 신호이다. 게이트 제어신호(GDC)는 게이트 쉬프트 클럭(Gate Shift Clock : GSC), 게이트 출력신호(Gate Output Enable : GOE), 게이트스타트 펄스(Gate Start Pulse : GSP) 등을 포함한다. 여기서, 게이트 출력신호(GOE)는 게이트 구동부(33)의 출력시점을 지시하는 제어신호이다. 도 4는 액정패널에서 수직으로 나란하게 배치되는 4×4 액정셀 매트릭스를 확대하여 나타낸 것이고, 도 5는 도 4에 도시된 네 개의 액정셀들에 공급되는 2 도트 인버젼 방식의 데이터전압을 나타낸다. 도 4 및 도 5를 참조하면, 2 도트 인버젼 방식의 액정표시장치는 데이터전압의 극성을 2 수평라인 주기로 반전시킨다. 따라서, 제1 데이터라인(DL1)에 접속된 제1 수평라인(HL1)의 액정셀(A)과 제2 수평라인(HL2)의 액정셀(B)에는 공통전압(Vcom)보다 높은 정극성 전압이 인가되는 반면에, 제1 데이터라인(DL1)에 접속된 제3 수평라인(HL3)의 액정셀(C)과 제4 수평라인(HL4)의 액정셀(D)에는 공통전압(Vcom)보다 낮은 부극성 전압이 인가된다. 그런데 이러한 2 도트 인버젼 방식에서는 부극성 전압(또는 정극성 전압)으로부터 상승(또는 하강)하는 정극성 전압(또는 부극성 전압)이 인가되는 액정셀과, 정극성 전압(또는 부극성 전압)으로부터 변하는 정극성 전압(또는 부극성 전압)이 인가되는 액정셀들 사이에 액정셀에 충전되는 데이터의 충전량이 다르게 된다. 이는 부극성 전압(또는 정극성 전압)으로부터 상승(또는 하강)하는 정극성 전압(또는 부극성 전압)의 라이징 타임(rising time)(또는 폴링 타임(falling time))이 긴 반면, 정극성 전압으로부터 변하는 정극성 전압의 라이징 타임은 상대적으로 짧기 때문이다. 이러한 충전특성의 차이로 인하여, 동일한 계조의 데이터전압이라 하더라도 제1 및 제3 수평라인(HL1, HL3)의 액정셀들(A, C)에 비하여, 제2 및 제4 수평라인(HL2, HL4)의 액정셀들(B, D)은 더 밝게 보이게 되고, 그 결과 이웃하는 수평라인들 사이에 휘도차가 발생하게 된다. 라인저항이 증가할수록, 즉 액정셀이 데이터 집적회로로부터 멀리 떨어질수록 RC 지연시간의 증가로 인해 이러한 문제점은 더욱 부각되게 된다.