액정표시장치 document_id A220623017127

본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로 특히, 데이터 드라이브 집적회로의 수를 줄이고 데이터라인의 부하를 줄이도록 한 액정표시장치에 관한 것이다. 최근의 정보화 사회에서 표시소자는 시각정보 전달매체로서 그 중요성이 어느 때보다 강조되고 있다. 현재 주류를 이루고 있는 음극선관(Cathode Ray Tube) 또는 브라운관은 무게와 부피가 큰 문제점이 있었다. 이러한 음극선관의 한계를 극복할 수 있는 많은 종류의 평판표시소자(Flat Panel Display)가 개발되고 있다. 평판표시소자에는 액정표시소자(Liquid Crystal Display : LCD), 전계 방출 표시소자(Field Emission Display : FED), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel : PDP) 및 일렉트로루미네센스(Electroluminescence : EL) 등이 있고 이들 대부분이 실용화되어 시판되고 있다. 액정표시소자는 전자제품의 경박단소 추세를 만족할 수 있고 양산성이 향상되고 있어 많은 응용분야에서 음극선관을 빠른 속도로 대체하고 있다. 특히, 박막트랜지스터(Thin Film Transistor : 이하, "TFT"라 한다)를 이용하여 액정셀을 구동하는 액티브 매트릭스 타입의 액정표시소자는 화질이 우수하고 소비전력이 낮은 장점이 있으며, 최근의 양산기술 확보와 연구개발의 성과로 대형화와 고해상도화로 급속히 발전하고 있다. 도 1 및 도 2는 액티브 매트릭스 타입의 액정표시장치와 그 구동신호를 나타낸 것이다. 도 1 및 도 2를 참조하면, 액티브 매트릭스 타입의 액정표시장치는 m×n 개의 액정셀들(Clc)이 매트릭스 타입으로 배열되고 m 개의 데이터라인들(D1 내지 Dm)과 n 개의 게이트라인들(G1 내지 Gn)이 교차되며 그 교차부에 TFT가 형성된 액정표시패널(13)과, 액정표시패널(13)의 데이터라인들(D1 내지 Dm)에 데이터를 공급하기 위한 데이터 구동회로(11)와, 게이트라인들(G1 내지 Gn)에 스캔펄스를 공급하기 위한 게이트 구동회로(12)를 구비한다. 액정표시패널(13)은 두 장의 유리기판 사이에 액정분자들이 주입된다. 이 액정표시패널(13)의 하부 유리기판 상에 형성된 데이터라인들(D1 내지 Dm)과 게이트라인들(G1 내지 Gn)은 상호 직교된다. 데이터라인들(D1 내지 Dm)과 게이트라인들(G1 내지 Gn)의 교차부에 형성된 TFT는 게이트라인(G1 내지 Gn)으로부터의 스캔펄스에 응답하여 데이터라인들(D1 내지 Dn)을 경유하여 공급되는 데이터 전압을 액정셀(Clc)에 공급하게 된다. 이를 위하여, TFT의 게이트전극은 게이트라인(G1 내지 Gn)에 접속되며, 드레인전극은 데이터라인(D1 내지 Dm)에 접속된다. 그리고 TFT의 소스전극은 액정셀(Clc)의 화소전극에 접속된다. 액정표시패널(13)의 상부 유리기판 상에는 도시하지 않은 블랙매트릭스, 컬러필터 및 공통전극이 형성된다. 액정표시패널(13)의 상부 유리기판과 하부 유리기판 상에는 광축이 직교하는 편광판이 부착되고 액정과 접하는 내측 면 상에 액정의 프리틸트각을 설정하기 위한 배향막이 형성된다. 액정표시패널(13)의 액정셀(Clc) 각각에는 스토리지 캐패시터(Cst)가 형성된다. 스토리지 캐패시터(Cst)는 액정셀(Clc)의 화소전극과 전단 게이트라인 사이에 형성되거나, 액정셀(Clc)의 화소전극과 도시하지 않은 공통전극라인 사이에 형성되어 액정셀(Clc)의 전압을 일정하게 유지시킨다. 데이터 구동회로(11)는 쉬프트 레지스터, 래치, 디지털-아날로그 변환기 및 출력 버퍼를 각각 포함하는 다수의 데이터 드라이브 집적회로들로 구성된다. 이 데이터 구동회로(11)는 디지털 비디오 데이터를 래치하고 그 디지털 비디오 데이터를 아날로그 감마보상전압으로 변환하여 데이터라인들(D1 내지 Dm)에 공급한다. 게이트 구동회로(12)는 1 수평주기마다 스타트펄스를 순차적으로 쉬프트시켜 스캔펄스를 발생하는 쉬프트 레지스터, 쉬프트 레지스터의 출력신호를 액정셀(Clc)의 구동에 적합한 스윙폭으로 변환하기 위한 레벨 쉬프터 및 레벨 쉬프터와 게이트라인(G1 내지 Gn) 사이에 접속되는 출력 버퍼를 각각 포함하는 다수의 게이트 드라이브 집적회로들로 구성된다. 이 게이트 구동회로(12)는 스캔펄스를 게이트라인들(G1 내지 Gn)에 순차적으로 공급하여 데이터가 공급되는 액정표시패널(13)의 수평라인을 선택한다. 도 2에서, 'Vd'는 데이터 구동회로(11)에 의해 출력되어 데이터라인들(D1 내지 Dm)에 공급되는 데이터전압이며, 'Vlc'는 액정셀(Clc)에서 충방전되는 데이터전압이다. 그리고 'Scp'는 1 수평기간으로 발생되는 스캔펄스이다. 'Vcom'은 액정셀들(Clc)의 공통전극에 공급되는 공통전압이다. 이 액정표시장치는 액정표시패널(13)에 형성되는 데이터라인들(D1 내지 Dm)이 많고 그 데이터라인들(D1 내지 Dm)에 데이터전압을 공급하기 위한 데이터 구동회로(11)의 드라이브 집적회로들로 인하여 코스트 부담이 큰 문제점이 있다. 이러한 코스트 부담은 해상도가 높아지거나 액정표시패널(13)이 대화면화될수록 더 가중된다. 데이터라인과 데이터 드라이브 집적회로의 증가로 인한 문제점을 해결하기 위하여, 하나의 데이터라인으로 두 개의 액정셀 열을 구동함으로써 데이터라인과 드라이브 집적회로의 수를 줄일 수 있는 기술이 개발된다. 이러한 데이터라인 저감 기술의 일예는 도 3과 같다. 도 3과 같은 액정표시장치는 화소 어레이에서 데이터라인들(D1, D2, D3)의 좌우에 서로 다른 액정셀을 구동하기 위한 TFT를 접속시키고, 데이터에 동기되는 스캔펄스를 1/2 수평기간 동안 순차적으로 두 개의 게이트라인들에 인가하여 좌우에 배치된 두 개의 액정셀들을 시분할 구동함으로써 데이터라인 수를 줄인다. 도 3과 같은 액정표시장치는 데이터라인의 수를 줄일 수는 있으나 데이터라인의 좌우에 TFT들이 접속되어 데이터라인의 부하가 증가하는 단점이 있다.