KR100447231B1 - 액정표시장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 마지막 데이터 라인 부분의 밝음 현상을 보상하는 액정표시장치에 관한 것으로, 일정 간격을 갖고 일 방향으로 배열되는 복수개의 게이트 라인들과, 매트릭스 형태의 화소 영역을 정의하기 위하여 상기 각 게이트 라인에 수직한 방향으로 일정한 간격을 갖고 배열되는 데이터 라인들과, 상기 각 화소 영역에 형성되는 복수개의 화소 전극들과, 상기 맨 끝 데이터 라인의 화소 전극들 일측에 형성되는 더미 데이터 라인을 포함하여 구성된 것이다.

Description

액정표시장치{Liquid crystal display device}
본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 특히 마지막 데이터 라인 부분의 밝음 현상을 보상하는 액정표시장치에 관한 것이다.
일반적으로 액정표시장치는 다른 표시장치에 비하여 상대적으로 경/박/단/소하므로 휴대용 표시장치로 각광을 받고 있으며, 대표적인 것이 노우트 북(NoteBook) PC이다.
이와 같은 액정표시장치는, 크게 상하 유기 기판과 상기 상하 유기 기판 사이에 주입된 액정층으로 구분된다.
상기 하부 유리 기판에는, 유리 기판에 일정 간격을 갖고 일 방향으로 배열되는 복수개의 게이트 라인들과, 매트릭스 형태의 화소 영역을 정의하기 위하여 상기 각 게이트 라인에 수직한 방향으로 일정한 간격을 갖고 배열되는 데이터 라인들과, 상기 각 화소 영역에 형성되는 복수개의 화소 전극들과, 상기 각 게이트 라인과 데이터 라인이 교차되는 부분의 각 화소 영역에 형성되어 상기 게이트 라인의 신호에 따라 상기 데이터 라인의 데이터 신호를 해당 화소 전극에 인가하는 복수개의 박막트랜지터들이 배열된다.
그리고, 상부 기판에는, 상기 하부 기판의 화소 영역을 제외한 부분으로 빛이 조사되지 않도록 하기 위한 블랙 매트릭스층과, 상기 블랙 매트릭스층 사이의 각 화소 영역에 색상을 표현하기 위한 칼라 필터층과, 상기 칼라 필터층을 포함한 기판 전면에 형성되는 공통 전극 등이 배열된다. 이와 같이 형성된 상하 유리 기판 사이에 액정층이 주입된다.
이와 같이, 상기 액정표시장치는 각 픽셀이 매트릭스 형태로 배열되어 하나의 게이트 라인에 신호가 인가되면 그 라인에 해당되는 화소에 데이터 신호가 인가되도록 되어 있다.
그런데, 상기 상하 기판 사이에 주입된 액정은 DC 전압을 오랫동안 인가하면 특성 열화가 일어나며, 이를 방지하기 위하여 인가 전압의 극성을 주기적으로 바꾸어 구동하며 이를 극성 반전 구동 방법이라 한다.
이러한 극성 반전 구동 방법에는 프레임 반전(Frame Inversion), 라인 반전(Line inversion), 열 반전(Column Inversion) 및 도트 반전(Dot Inversion) 구동 방법 등이 있다.
상기 공통 전극 전압에 대한 액정에 인가되는 데이터 전압의 극성이 프레임 단위로 동일하도록 인가하는 방식이다. 즉 짝수 프레임(Even Frame)에 정(+) 극성의 데이터 전압이 인가되었다면, 홀수 프레임(Odd Frame)에는 부(-) 극성의 데이터 전압이 인가된다. 그러나, 이와 같은 프레임 반전 구동 방법은 스위칭 시 발생하는 소모 전류가 적다는 장점은 가지고 있으나, 정 극성과 부 극성의 투과율 비대칭 현상에 의한 플리커(Flicker) 현상에 민감하고 데이터 간 간섭에 의한 크로스토크(Crosstalk)에 매우 취약한 단점을 갖고 있다.
또한, 상기 라인 반전 구동 방법은 일반적으로 저 해상도(VGA, SVGA)에 널리 사용되는 극성 반전 구동 방법으로, 화소의 극성을 수평 라인 단위로 극성이 달라지도록 데이터 전압을 인가한다. 즉, 홀수 번째 라인에 정(+) 극성이 인가되고 짝수 번째 라인에는 부(-) 극성의 데이터 전압이 인가되었다면, 다음 프레임에서는 홀수 번째 라인에 부(-) 극성의 데이터 전압이 인가되고 짝수 번째 라인에는 정(+) 극성의 데이터 전압이 인가된다. 이와 같은 라인 반전 구동 방법은 인접 라인간에 반대 극성의 데이터 전압이 인가되므로 라인 간 휘도 편차가 공간 평균화법(spatial averaging)에 의해 프레임 반전 대비 플리커 현상이 작아지고, 수직 방향으로는 반대 극성의 전압이 분포하여 데이터간에 발생하는커플링(Coupling) 현상이 상쇄되어 프레임 반전 대비 수직 크로스토크(Vertical Crosstalk)가 작다. 그러나, 수평 방향으로는 동일 극성의 전압이 분포되어 수평 크로스토크(Horizontal Crosstalk)가 발생하고, 프레임 반전 대비 스위칭 반복 횟수가 증가하므로 소비 전류가 증가하는 단점이 있다.
상기 열 반전 구동 방법은 인가되는 데이터 전압의 극성이 수직 방향으로 동일하고 수평 방향으로는 반대 극성으로 인가하는 구동 방법이다. 이는 라인 반전 구동 방법과 같이 공간 평균화법에 의해 플리커 현상이 프레임 반전 대비 작고, 프레임 반전 대비 수평 크로스토크가 작다. 그러나, 공통 전극 전압 대비 수직 방향으로 인접 라인 간 반대 극성의 데이터 전압을 인가해야 하므로 고 전압용 칼럼 드라이브 IC(Column drive IC)를 사용해야 한다.
마지막으로 도트 반전 구동 방법은 현재 가장 우수한 화질을 구현하는 극성 반전 구동 방법으로 고해상도(XGA, SXGA, UXGA)에 적용되며, 상하/좌우 모든 방향에서 인접 화소 간 데이터 전압의 극성이 반대이다. 따라서, 공간 평균화법에 의해 플리커 현상을 최소화시킬 수 있으나, 고 전압용 컬럼 드라이브 IC를 사용해야 하고 소비 전류가 크다는 단점을 갖고 있다.
이와 같은 액정표시장치의 종래 기술을 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 1은 종래 액정표시장치의 레이 아웃도이고, 도 2는 종래 액정표시장치의 끝 데이터 라인의 서브 픽셀의 등가 회로도이다.
즉, 종래의 액정표시장치는, 도 1에 도시한 바와 같이, 유리 기판(도시되지않음)에 일정 간격을 갖고 일 방향으로 배열되는 복수개의 게이트 라인(1)들과, 매트릭스 형태의 화소 영역을 정의하기 위하여 상기 각 게이트 라인에 수직한 방향으로 일정한 간격을 갖고 배열되는 데이터 라인(2)들과, 상기 각 화소 영역에 형성되는 복수개의 화소 전극(3)들과, 상기 각 게이트 라인(1)과 데이터 라인(2)이 교차되는 부분의 각 화소 영역에 형성되어 상기 게이트 라인(1)의 신호에 따라 상기 데이터 라인(2)의 데이터 신호를 해당 화소 전극(3)에 인가하는 복수개의 박막트랜지터(4)들이 배열된다.
상기 도 1에서 알 수 있는 바와 같이, 각 게이트 라인(1)과 데이터 라인(2)에 의해 정의된 화소 영역에 화소 전극(3)이 형성된다. 즉, 각 화소 전극(3) 양측에는 데이터 라인(2)이 형성되지만, 맨 끝단의 데이터 라인(2)에 의해 정의된 화소 영역에 형성된 화소 전극(3) 일측에는 데이터 라인(2)이 형성되지 않는다. 이와 같은 이유에 의해 맨 끝단의 데이터 라인에 의해 정의된 화소 영역과 그 이외의 화소 영역은 서로 다른 밝기를 갖게 된다.
이를 좀 더 상세히 설명하면, 맨 끝 데이터 라인(2)를 제외한 나머지 데이터 라인(2)에 의해 정의된 화소 영역에 형성된 화소 전극(3) 양측에는 데이터 라인(2)이 형성되고, 상기 맨 끝 데이터 라인(2)에 의해 정의된 화소 영역의 화소 전극(3) 일측에는 데이터 라인(2)이 형성되지 않으므로, 맨 끝 데이터 라인의 화소 전극은 다른 부분에 형성된 화소 전극과 서로 다른 커플링(coupling) 영향을 받는다.
도 2의 등가회로도에서, 맨 끝 데이터 라인 전단의 화소 영역에는, 액정층을 사이로 하여 화소 전극(3)과 공통 전극 간의 커패시터(CCL), 그 전단 게이트 라인(1)과 화소 전극(3) 간의 스토리지 커패시터(Cst), 좌측 데이터 라인(2)과 화소 전극(3)간의 기생 커패시터(Cdpl), 우측 데이터 라인(2)과 화소 전극(3) 간의 기생 커패시터(Cdpr) 등이 형성된다. 그러나, 끝 데이터 라인(2)의 화소 영역에는 상기 우측 데이터 라인(2)과 화소 전극(3) 간의 기생 커패시터(Cdpr)가 형성되지 않는다. 따라서, 맨 끝 데이터 라인의 화소 영영은 그 이외의 화소 영역과 다른 커패시턴스 값을 갖게 되므로 다른 영역에 비해 화면이 밝게 표시된다.
본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 맨 끝 데이터 라인 일측에 더미 데이터 라인을 형성하여 그 이외의 화소 영역과 동일한 커플링을 갖도록 하여 화면 밝기를 보상해 주는 액정표시장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
도 1은 종래의 액정표시장치의 레이 아웃도
도 2는 종래의 액정표시장치의 끝 데이터 라인 서브 픽셀의 등가 회로도
도 3은 본 발명에 따른 액정표시장치의 레이 아웃도
도 4는 본 발명에 따른 액정표시장치의 끝 데이터 라인 서브 픽셀의 등가 회로도
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
1 : 게이트 라인 2 : 데이터 라인
3 : 화소 전극 4 : 박막트랜지스터
5 : 더미 데이터 라인
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 액정표시장치는, 일정 간격을 갖고 일 방향으로 배열되는 복수개의 게이트 라인들과, 매트릭스 형태의 화소 영역을 정의하기 위하여 상기 각 게이트 라인에 수직한 방향으로 일정한 간격을 갖고 배열되는 데이터 라인들과, 상기 각 화소 영역에 형성되는 복수개의 화소 전극들과, 상기 맨 끝 데이터 라인의 화소 전극들 일측에 형성되어 상기 맨 끝 데이터 라인 바로 전단의 데이터 라인에 전기적으로 연결되는 더미 데이터 라인을 포함하여 구성됨에 그 특징이 있다.
상기와 같은 특징을 갖는 본 발명의 액정표시장치를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 3은 본 발명에 따른 액정표시장치의 레이 아웃도이고, 도 4는 본 발명에 따른 액정표시장치의 끝 데이터 라인 서브 픽셀의 등가 회로도이다.
본 발명에 따른 액정표시장치는, 도 3에 도시한 바와 같이, 유리 기판(도시되지 않음)에 일정 간격을 갖고 일 방향으로 배열되는 복수개의 게이트 라인(1)들과, 매트릭스 형태의 화소 영역을 정의하기 위하여 상기 각 게이트 라인에 수직한 방향으로 일정한 간격을 갖고 배열되는 데이터 라인(2)들과, 상기 각 화소 영역에 형성되는 복수개의 화소 전극(3)들과, 상기 각 게이트 라인(1)과 데이터 라인(2)이 교차되는 부분의 각 화소 영역에 형성되어 상기 게이트 라인(1)의 신호에 따라 상기 데이터 라인(2)의 데이터 신호를 해당 화소 전극(3)에 인가하는 복수개의 박막트랜지터(4)들과, 상기 맨 끝 데이터 라인(2)의 화소 전극(3) 일측에 형성되어 상기 맨 끝 데이터 라인 바로 전단의 데이터 라인에 전기적으로 연결되는 더미 데이터 라인(5)을 포함하여 구성된다.이와 같이 구성된 본 발명에 따른 액정표시장치의 맨 끝 데이터 라인의 서브 픽셀의 등가 회로는 도 4와 같다.
도 4에서 알 수 있는 바와 같이, 각 화소 전극(3) 양측에는 데이터 라인(2)이 형성되고, 맨 끝단의 데이터 라인(2)에 의해 정의된 화소 영역에 형성된 화소 전극(3) 양측에 데이터 라인(2) 및 더미 데이터 라인(5)이 형성되므로, 맨 끝단의 데이터 라인에 의해 정의된 화소 영역과 그 이외의 화소 영역이 동일한 밝기를 갖게 된다.
이를 좀 더 상세히 설명하면, 맨 끝 데이터 라인(2)에 의해 정의된 화소 영역에 형성된 화소 전극(3) 양측에는 데이터 라인(2) 및 더미 데이터 라인(5)이 형성되므로, 맨 끝 데이터 라인의 화소 전극도 다른 부분에 형성된 화소 전극과 같은 커플링(coupling) 영향을 받는다.
도 4의 등가회로도에서, 맨 끝 데이터 라인 전단의 화소 영역에는, 액정층을 사이로 하여 화소 전극(3)과 공통 전극 간의 커패시터(CCL), 그 전단 게이트 라인(1)과 화소 전극(3) 간의 스토리지 커패시터(Cst), 좌측 데이터 라인(2)과 화소 전극(3)간의 기생 커패시터(Cdpl), 우측 데이터 라인(2)과 화소 전극(3) 간의 기생 커패시터(Cdpr) 등이 형성된다. 그리고, 끝 데이터 라인(2)의 화소 영역에는 상기 우측 데이터 라인(2) 대신에 더미 데이터 라인(5)과 화소 전극(3) 간에 기생 커패시터(Cdpr)가 형성된다. 따라서, 맨 끝 데이터 라인의 화소 영역도 그 이외의 화소 영역과 같은 커패시턴스 값을 갖게 되므로 다른 영역과 동일한 밝기를 갖게 된다.
또한, 상기 더미 데이터 라인(5)에는 도트 인버젼(dot inversion) 구동 방법으로 액정표시장치가 구동되거나, 칼럼 인버젼(Column inversion) 구동 방법으로 액정표시장치가 구동되기 위해서 맨 끝 데이터 라인 바로 전 데이터 라인 신호와 동일한 신호가 인가되어야 한다. 따라서, 상기 더미 데이터 라인(5)은 맨 끝 데이터 라인 바로 전단의 데이터 라인에 전기적으로 연결된다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 액정표시장치에 있어서는 다음과 같은 효과가 있다.
즉, 맨 끝 라인의 화소 영역에 더미 데이터 라인을 형성하여 다른 부분의 화소 영역과 동일한 커플링 영향을 받도록 하므로 맨 끝단의 화소 영역이 다른 화소 영역과 동일한 밝기를 갖도록 하여 화질을 향상시킨다.또한, 데이터 더미 라인을 맨 끝 데이터 라인 바로 전단의 데이터 라인에 전기적으로 연결함으로써, 별도의 추가 패턴을 구비하지 않고도 맨 끝 데이터 라인 바로 전단의 데이터 라인에 흐르는 신호를 더미 데이터 라인에 인가하여 화소전체의 밝기를 동일하게 할 수 있게 된다.

Claims (4)

  1. 일정 간격을 갖고 일 방향으로 배열되는 복수개의 게이트 라인들과,
    매트릭스 형태의 화소 영역을 정의하기 위하여 상기 각 게이트 라인에 수직한 방향으로 일정한 간격을 갖고 배열되는 데이터 라인들과,
    상기 각 화소 영역에 형성되는 복수개의 화소 전극들과,
    상기 맨 끝 데이터 라인의 화소 전극들 일측에 형성되어 상기 맨 끝 데이터 라인 바로 전단의 데이터 라인에 전기적으로 연결되는 더미 데이터 라인을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 액정표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 각 게이트 라인과 데이터 라인이 교차되는 부분의 각 화소 영역에 형성되어 상기 게이트 라인의 신호에 따라 상기 데이터 라인의 데이터 신호를 해당 화소 전극에 인가하는 복수개의 박막트랜지터들을 더 포함함을 특징으로 하는 액정표시장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 더미 데이터 라인에는 맨 끝 데이터 라인 바로 전 데이터 라인 신호가 인가됨을 특징으로 하는 액정표시장치.
  4. 삭제
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