액정표시장치 document_id A220623034381

액정표시장치는 비디오신호에 따라 액정셀들의 광투과율을 조절하여 화상을 표시하게 된다. 박막트랜지스터(Thin Film Transistor; 이하 "TFT"라 함)가 각각의 액정셀마다 형성된 액티브 매트릭스(Active Matrix) 타입의 액정표시장치는 패씨브 매트릭스(Passive Matrix) 타입의 액정표시장치에 비하여 동영상을 표시할 때 더 선명한 화질로 영상을 표시할 수 있다. 액티브 매트릭스 타입의 액정표시패널에는 도 1에서 보는 바와 같이 게이트라인(GL)과 데이터라인(DL)이 교차되고 그 게이트라인(GL)과 데이터라인(GL)의 교차부에 액정셀(Clc)을 구동하기 위한 TFT가 형성된다. TFT는 게이트라인(GL)을 통해 공급되는 스캔신호에 응답하여 데이터라인을 통해 공급되는 데이터전압(Vd)을 액정셀(Clc)의 화소전극(Ep)에 공급한다. 이를 위하여 TFT의 게이트전극은 게이트라인(GL)에 접속되고, 소스전극은 데이터라인(DL)에 접속되며, 드레인전극은 액정셀(Clc)의 화소전극에 접속된다. 액정셀(Clc)은 화소전극(Ep)에 공급되는 데이터전압(Vd)과 공통전극(Ec)에 공급되는 공통전압(Vcom)의 전위차로 충전되며, 이 전위차로 형성되는 전계에 의해 액정분자들의 배열이 바뀌면서 투과되는 빛의 광량을 조절하거나 빛을 차단하게 된다. 공통전극(Ec)은 액정셀(Clc)에 전계를 인가하는 방식에 따라 액정표시패널의 상부기판 또는 하부기판에 형성된다. 공통전압(Vcom)이 공급되는 스토리지 라인(미도시)과 액정셀(Clc)의 화소전극(Ep) 사이 또는 전단 게이트라인과 액정셀(Clc)의 화소전극(Ep) 사이에는 액정셀(Clc)의 충전 전압을 유지시키기 위한 스토리지 커패시터(Storage Capacitor:Cst)가 형성된다. 이러한 액정표시장치는 액정셀(Clc)의 열화와 잔상을 방지하기 위하여 데이터전압(Vd)의 극성을 일정주기마다 반전시키는 "인버젼 방식(Inversion System)"으로 구동된다. 인버젼 방식에는 도트 인버젼(Dot Inversion) 방식, 라인 인버젼(Line Inversion) 방식, 컬럼 인버젼(Column Inversion) 방식 및 프레임 인버젼(Frame Inversion) 방식 등이 있다. 프레임 인버젼 방식은 기수(odd) 프레임동안 모든 액정셀들에 정극성의 데이터전압을 공급하고, 우수(even) 프레임 동안 모든 액정셀들에 부극성의 데이터전압을 인가한다. 이 프레임 인버젼 방식은 프레임 간에 액정셀에 충전되는 전압의 변동이 크기 때문에 플리커(flicker)가 심하게 발생된다. 라인 인버젼 방식은 기수 프레임에서 기수 수평라인의 액정셀들에 정극성의 데이터전압을 공급함과 동시에 우수 수평라인의 액정셀들에 부극성의 데이터전압을 공급하고, 기수 프레임에 이어지는 우수 프레임 기간 동안 이전과 반대로 데이터전압의 극성을 반전시킨다. 이 라인 인버젼 방식은 수평라인들 간에 액정셀들에 충전되는 전압의 극성이 상반되기 때문에 수평라인들 간에 크로스토크(Crosstalk)가 발생하여 수평라인들간에 줄무늬 패턴과 같은 플리커가 발생한다. 컬럼 인버젼 방식은 기수 프레임에서 기수 수직라인의 액정셀들에 정극성의 데이터전압을 공급함과 동시에 우수 수직라인의 액정셀들에 부극성의 데이터전압을 공급하고, 기수 프레임에 이어지는 우수 프레임 기간 동안 이전과 반대로 데이터전압의 극성을 반전시킨다. 이 컬럼 인버젼 방식은 수직라인들 간에 액정셀들에 충전되는 전압의 극성이 상반되기 때문에 수직라인들 간에 크로스토크가 발생하여 수평라인들간에 줄무늬 패턴과 같은 플리커가 발생한다. 도트 인버젼 방식은 기수 프레임에서 기수 수직라인과 기수 수평라인의 교점에 위치하는 액정셀들과 우수 수직라인과 우수 수평라인의 교점에 위치하는 액정셀들에 정극성의 데이터전압을 공급함과 동시에 기수 수직라인과 우수 수평라인의 교점에 위치하는 액정셀들과 우수 수직라인과 기수 수평라인의 교점에 위치하는 액정셀들에 부극성의 데이터전압을 공급한다. 그리고, 기수 프레임에 이어지는 우수 프레임 기간 동안 도트 인버젼 방식은 이전과 반대로 데이터전압의 극성을 반전시킨다. 이 도트 인버젼 방식은 매 프레임마다 데이터전압의 극성이 반전됨과 아울러 한 프레임 기간 내에서 수직방향과 수평방향 각각에서 인접한 화소셀들 간의 데이터전압의 극성이 상반되므로 플리커가 작게 되므로 화질이 다른 인버젼 방식에 비하여 우수하다. 그러나, 도트 인버젼 방식에서는 데이터전압의 극성을 매 수평방향으로 인접한 액정셀들 간에 극성을 반전시킴과 아울러 매 수평기간마다 데이터전압의 극성을 반전시켜야 하기 때문에 다른 인버젼 방식들에 비하여 데이터 구동회로의 구동 주파수가 높아져 소비전력이 커지는 단점이 있다. 근래, 이러한 컬럼 인버젼 방식과 도트 인버젼 방식의 단점들을 극복하기 위한 Z-인버젼 방식이 제안된 바 있다. Z-인버젼 방식은 도 2와 같이 액정패널 상에 형성된 TFT들을 수직라인방향에서 지그재그로 배열하고 컬럼 인버젼 방식의 데이터 구동회로를 이용하여 그 액정패널에 컬럼 인버젼 방식으로 극성이 제어된 데이터를 공급함으로써 액정패널을 도트 인버젼으로 구동시킨다. 이 Z-인버젼 방식은 도트 인버젼으로 액정패널이 구동됨으로써 수직 및 수평 라인간의 플리커를 최소화하여 표시품질을 높일 수 있음은 물론, 도트 인버젼 방식의 데이터 구동회로를 이용하여 액정패널을 구동하는 경우에 비하여 소비전력을 절감할 수 있게 된다. 그러나, Z-인버젼 방식은 도 3과 같이 모든 액정셀들을 구동시키는 일반적인 데이터 패턴에서는 문제가 되지 않지만, 도 4와 같이 특정 액정셀들만을 구동시키는 특정 데이터 패턴에서는 빛이 투과되지 않는 영역의 폭이 인접하는 수직라인에서 크게 편차를 보임으로 인해 뚜렷한 세로 줄무늬 현상을 야기한다. 이를 구체적으로 설명하면 다음과 같다. 도 3은 Z-인버젼 방식으로 구동되는 액정표시장치에서 일반적인 화면에서의 개구면을 나타내는 도면이고, 도 4는 Z-인버젼 방식으로 구동되는 액정표시장치의 특정패턴에서의 개구면을 나타내는 도면이다. 도 3 및 도 4에서 "T"는 TFT가 형성되는 영역을, "BM"은 상부 기판에 형성된 블랙매트릭스에 의해 빛이 투과되지 않는 영역을 나타낸다. 그리고, 상대적으로 밝게 표시된 부분은 백라이트 유닛으로부터의 빛이 투과되는 개구면을 나타낸다. 도 3과 같이, 일반적인 데이터 패턴을 데이터라인(DL)을 통해 액정셀에 인가하여 모든 액정셀들을 구동시키는 경우에는 데이터라인(DL)을 포함하는 비개구 수직라인들의 폭(P)이 서로 동일하다. 이 비개구 수직라인들의 폭(P)은 서로 동일하기 때문에 사람의 눈에 쉽게 시인되지 않는다. 그러나, 도 4와 같이, 기수번째 및 우수번째 데이터라인들 중 어느 한 측으로 블랙데이터를 인가하여 액정셀들을 지그재그로 구동시키는 경우에는 빛이 투과되지 않는 영역의 폭이 인접하는 비개구 수직라인들 간에서 크게 편차를 보인다. 다시 말해, 액정셀을 구동시키기 위한 데이터패턴이 인가되는 데이터라인(DL)을 포함하는 비개구 수직라인의 폭(A)은 블랙데이터가 인가되는 데이터라인(DL)을 포함하는 비개구 수직라인의 폭(B)에 비해 TFT의 형성영역(T)들 만큼 넓게 나타난다. 이 비개구 수직라인들의 폭 차(A-B)가 클수록 사람의 눈에 쉽게 시인된다. 이와 같이, 종래 Z-인버젼 방식을 이용하여 액정패널을 구동하는 경우, 인접하는 비개구 수직라인들 간의 폭 차로 인해 상대적으로 넓은 비개구 수직라인의 폭(A)이 시인되어 액정패널에 뚜렷한 세로 줄무늬 현상이 나타나는 문제점이 있다.