KR100464208B1 - 액정 표시장치 및 그 구동방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 의한 액정 표시장치는 박막 트랜지스터의 도전 채널이 뒤집힌 'U' 형태로 형성되고, 박막 트랜지스터의 도전 채널에 입사되는 빛을 차단하는 차광판이 구비됨에 따라 노트북 컴퓨터 사용환경에서 표시부에 대해 30°이하의 입사각으로 입사되는 빛이 뒤집힌 'U' 형태의 도전 채널을 이루는 소스 전극에 의해 차단된다.
따라서, 박막 트랜지스터의 광 누설전류가 발생되지 않게 되어 액정 표시장치의 화질 저하를 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 상기한 바와같은 본 발명에 의한 액정 표시장치를 구동하기 위해서 주사신호가 제m번째 게이트 배선으로부터 제1번째 게이트 배선에 이르기까지 순차적으로 인가되도록 함으로써, 액정 셀의 구동을 유지시키기 위하여 스토리지 커패시터에 충전된 화상정보가 후속 주사신호에 의해 변동되는 것을 방지한다.
따라서, 액정 표시장치의 플리커나 얼룩과 같은 화질 저하를 방지할 수 있는 효과가 있다.

Description

액정 표시장치 및 그 구동방법{LIQUID CRYSTAL DISPLAY AND DRIVIG METHOD THEREOF}
본 발명은 액정 표시장치 및 그 구동방법에 관한 것으로, 특히 높은 조도의 외부광에 대한 박막 트랜지스터의 광 누설전류를 최소화하여 화질을 향상시키기에 적당하도록 한 액정 표시장치 및 그 구동방법에 관한 것이다.
일반적으로 널리 사용되고 있는 표시장치들 중의 하나인 음극선관(cathode ray tube : CRT)은 텔레비젼을 비롯해서 계측기기, 정보 단말기기 등의 모니터에 주로 이용되고 있으나, 자체의 무게와 크기로 인해 전자 제품의 소형화 및 경량화의 요구에 적극 대응할 수 없었다.
따라서, 상기 음극선관을 대체하기 위해 소형, 경량화 및 저소비전력의 장점을 갖춘 액정 표시장치가 활발하게 개발되어 왔고, 최근에는 평판 표시장치로서의 역할을 충분히 수행할 수 있을 정도로 개발되어 수요가 지속적으로 증가되고 있다.
상기 액정 표시장치는 주사신호에 의해 매트릭스(matrix) 형태로 배열된 액정 셀들이 하나의 라인씩 순차적으로 선택되고, 그 선택된 라인의 액정 셀들에 화상정보에 따른 데이터신호가 개별적으로 공급되어, 액정 셀들의 광투과율이 조절됨에 따라 원하는 화상이 표시되도록 하는 표시장치이다.
따라서, 액정 표시장치는 화소 단위를 이루는 액정 셀들이 액티브(active) 매트릭스 형태로 배열되는 액정 패널과; 상기 액정 셀들을 구동하기 위한 드라이버 집적회로(integrated circuit : IC)가 구비된다.
이때, 액정 패널은 박막 트랜지스터 어레이 기판과 컬러필터 기판이 서로 대향하여 일정하게 이격되고, 그 박막 트랜지스터 어레이 기판과 컬러필터 기판 사이에 액정이 충진된 액정층이 구비된다.
그리고, 상기 액정 패널의 박막 트랜지스터 어레이 기판 상에는 데이터 드라이버 집적회로로부터 공급되는 데이터 신호를 액정 셀들에 전송하기 위한 다수의 데이터 배선들과, 게이트 드라이버 집적회로로부터 공급되는 주사신호를 액정 셀들에 전송하기 위한 다수의 게이트 배선들이 서로 직교하며, 이들 데이터 배선들과 게이트 배선들의 교차부마다 액정 셀들이 정의된다.
이때, 상기 게이트 드라이버 집적회로는 다수의 게이트 배선에 순차적으로 주사신호를 공급함으로써, 매트릭스 형태로 배열된 액정 셀들이 1개 라인씩 순차적으로 선택되도록 하고, 그 선택된 1개 라인의 액정 셀들에는 데이터 드라이버 집적회로로부터 데이터 신호가 공급된다.
한편, 상기 박막 트랜지스터 어레이 기판과 컬러필터 기판의 대향하는 내측 면에는 각각 공통전극과 화소전극이 형성되어 상기 액정층에 전계를 인가한다. 이때, 화소전극은 박막 트랜지스터 어레이 기판 상에 액정 셀 별로 형성되는 반면에 공통전극은 컬러필터 기판의 전면에 일체화되어 형성된다. 따라서, 공통전극에 전압을 인가한 상태에서 화소전극에 인가되는 전압을 제어함으로써, 액정 셀들의 광투과율을 개별적으로 조절할 수 있게 된다.
이와같이 화소전극에 인가되는 전압을 액정 셀 별로 제어하기 위하여 각각의 액정 셀에는 스위칭 소자로 사용되는 박막 트랜지스터가 형성된다.
상기 박막 트랜지스터의 게이트 전극에 게이트 배선을 통하여 주사신호가 공급된 액정 셀들에서는, 그 박막 트랜지스터의 소스 전극과 드레인 전극 사이에 도전채널이 형성됨에 따라 상기 데이터 배선을 통해 박막 트랜지스터의 소스 전극에 공급된 데이터신호가 박막 트랜지스터의 드레인 전극을 경유하여 화소전극에 공급된다. 이때, 박막 트랜지스터의 도전채널이 형성되는 액티브층(active layer)으로는 저가(低價)의 유리기판과 같은 대형 절연기판 상에 저온(低溫) 형성이 가능한 비정질 실리콘(amorphous silicon)이 적용되고 있다.
따라서, 상기 박막 트랜지스터의 선택적인 스위칭을 통해 액정 셀 별로 화상에 따른 데이터신호의 전압값을 공급 또는 차단하면, 해당 액정 셀의 광투과율이 조절된다.
상기한 바와같은 일반적인 액정 표시장치의 광 투과과정을 좀더 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 컬러필터 기판의 전면에 일체화되어 형성된 공통전극에 공통전극전압이 공급된다.
그리고, 박막 트랜지스터 어레이 기판에 형성된 게이트 드라이버 집적회로에서 주사신호가 순차적으로 게이트 배선에 공급된다. 따라서, 매트릭스 형태로 배열된 액정 셀들이 게이트 배선 단위로 순차적으로 선택된다.
상기 선택된 게이트 배선의 액정 셀들에 공급된 주사신호는 액정 셀들에 각각 구비된 박막 트랜지스터의 게이트 전극에 인가되어 소스 전극과 드레인 전극 사이에 도전채널을 형성한다.
한편, 상기 선택된 게이트 배선의 액정 셀들에는 데이터 드라이버 집적회로에서 데이터 배선을 통해 데이터신호가 공급되고, 그 데이터신호는 박막 트랜지스터의 소스 전극에 인가된다.
따라서, 상기 박막 트랜지스터의 소스 전극에 공급된 데이터신호는 주사신호가 인가되는 기간동안 도전채널을 통해 드레인 전극에 공급되고, 그 박막 트랜지스터의 드레인 전극에 공급된 데이터신호는 드레인 전극과 접속된 화소전극에 공급되어 액정을 구동시킨다.
그리고, 상기 화소전극은 스토리지 콘택홀을 통해 스토리지 전극에 접속되므로, 화소전극에 공급된 데이터신호는 주사신호가 인가되는 기간 동안 스토리지 전극에 공급되어 스토리지 커패시터에 충전된다.
상기 스토리지 커패시터에 충전된 전압은 주사신호가 인가되지 않는 박막 트랜지스터의 턴-오프 기간 동안 화소전극에 공급됨으로써, 액정의 구동이 유지되도록 한다.
상술한 바와같이 컬러필터 기판의 전면에 일체화되어 형성된 공통전극에 공통전극전압이 인가되고, 박막 트랜지스터 어레이 기판 상에 게이트 배선 단위로 선택된 액정 셀들의 화소전극에 데이터신호의 전압이 인가되므로, 상기 공통전극과 화소전극의 사이에 형성된 액정층에 전계가 인가된다.
상기 액정층에 전계가 인가되면, 액정은 유전 이방성에 의해 회전되어 백라이트에서 발광되는 빛을 박막 트랜지스터 어레이 기판으로부터 화소전극, 액정층, 그리고 공통전극을 통해 컬러필터 기판 쪽으로 투과시킨다.
이때, 화소전극에 인가되는 데이터신호의 전압 크기에 따라 전계의 강약이 조절되며, 액정층의 광투과율이 그 전계의 강약에 의해 조절된다.
한편, 액정층에 지속적으로 일정한 방향의 전계를 인가할 경우에는 액정이 열화되는 결과를 초래한다. 따라서, 액정의 열화를 방지하기 위해서 데이터신호의 전압을 공통전극에 대해 양/음(positive/negative)이 반복되도록 인가하는데, 이와같은 구동방식을 반전 구동방식이라 한다.
즉, 도1의 액정 표시장치에 인가되는 전압 파형을 보인 예시도를 참조하면, 공통전극전압(Vcom)이 공통전극에 인가되고, 데이터신호의 전압값(VDATA)이 데이터 배선을 통해 박막 트랜지스터의 소스 전극에 인가되며, 주사신호(VG)가 매 프레임(frame) 단위로 게이트 배선을 통해 박막 트랜지스터의 게이트 전극에 인가된다.
따라서, 먼저 제n 프레임의 주사신호(VG)가 고전위로 인가되는 박막 트랜지스터의 턴-온 구간에서는 양(positive)의 데이터신호 전압값(VDATA)이 소스 전극으로부터 드레인 전극을 통해 화소전극에 공급되어 액정을 구동시키고, 스토리지 커패시터에 충전된다. 이때, 화소전극에 인가되는 양(positive)의 데이터신호 전압값(VDATA)은 박막 트랜지스터의 턴-온 구간에서 액정 용량 및 스토리지 커패시터 용량의 영향으로 인해 점차로 충전(charging)되며, 도1에 도시한 바와같이 화소전극전압(VP) 파형으로 나타난다.
그리고, 상기 주사신호(VG)가 고전위에서 저전위로 천이하여 박막 트랜지스터가 턴-오프되는 경우에는 상기 충전된 화소전극전압(VP)으로부터 기생 용량에 의해 전압강하가 발생하는데, 이를 킥-백 전압(kick-back voltage, △VP)이라 지칭하며, 도1에 나타냈다.
그리고, 상기 주사신호(VG)가 저전위로 인가되는 박막 트랜지스터의 턴-오프 구간에서는 상기 스토리지 커패시터에 충전된 화소전극전압(VP)이 화소전극에 지속적으로 공급되어 액정의 구동을 유지시키게 된다.
한편, 제n+1 프레임에서는 상술한 반전 구동방식이 적용되기 때문에 음(negative)의 데이터신호 전압값(VDATA)이 소스 전극으로부터 드레인 전극을 통해 화소전극에 공급되고, 스토리지 커패시터에 충전된다.
따라서, 제n+1 프레임의 화소전극전압(VP)은 도1에 도시한 바와같이 공통전극전압(Vcom)을 기준으로 박막 트랜지스터(TFT)의 턴-온, 천이, 그리고 턴-오프 구간에서 제n 프레임의 화소전극전압(VP)과 대칭되는 전압 파형을 갖게 된다.
한편, 상기 박막 트랜지스터의 채널영역은 비정질실리콘으로 이루어진 반도체층이므로, 외부의 자연광이 비정질실리콘에 조사될 경우에 광 누설전류(photo leakage current)가 발생한다.
상기 광 누설전류는 박막 트랜지스터의 턴-오프 전류를 증가시키는 요인이 되며, 이에 따라 도1에 도시한 바와같이 박막 트랜지스터의 턴-오프 기간동안 스토리지 커패시터에 충전된 화소전극전압(VP)이 점차로 감소된다.
한편, 일반적인 액정 표시장치는 자체적으로 발광하지 못하고, 빛의 투과율을 조절하여 화상을 표시하는 특성을 갖기 때문에 백라이트(back light)와 같은 별도의 광원이나 외부의 자연광이 요구된다.
상기 백라이트를 광원으로 사용하는 액정 표시장치를 통상 투과형, 외부의 자연광을 광원으로 사용하는 액정 표시장치를 반사형이라 한다.
상기 투과형 액정 표시장치는 액정 패널의 밑면에 백라이트가 배치되는 직하 방식과, 액정 패널의 일측면 또는 양측면에 배치되는 에지(edge) 방식으로 나뉘어지며, 현재는 주로 에지 방식이 사용되고 있다.
그러나, 상기 투과형 액정 표시장치는 백라이트에 의해 입사되는 빛의 3% 내지 8%만이 투과되는 매우 비효율적인 광변조기이다.
즉, 2개 편광판의 투과도를 약 45%, 대향하는 2개 유리기판의 투과도를 약 94%, 박막 트랜지스터 어레이 및 화소의 투과도를 약 65%, 컬러필터의 투과도를 약27% 정도로 가정하면, 액정 표시장치의 전체 투과도는 약 7.4%이다.
상기한 바와같이 실제로 액정 표시장치를 투과하는 빛의 양은 백라이트에 의해 입사되는 빛의 약 7% 정도이므로, 고휘도가 요구되는 액정 표시장치의 경우에는 백라이트가 매우 밝아야 하고, 이로 인한 전력소모가 크다.
따라서, 백라이트에 충분한 전원을 공급하기 위해서는 전원 공급장치의 용량을 크게 하여, 무게가 많이 나가는 대용량의 배터리(battery)를 사용해 왔다.
그러나, 상기 대용량의 배터리를 사용하더라도 액정 표시장치를 휴대한 상태로 장시간 사용하는데에 제약을 받으며, 또한 대용량의 배터리는 액정 표시장치의 소형 경량화 및 휴대성을 향상시키기 위한 걸림돌로 작용하고 있다.
상기한 바와같은 문제들을 해결하기 위하여 백라이트가 요구되지 않는 반사형(reflective type) 액정 표시장치가 제안되었다.
상기 반사형 액정 표시장치는 백라이트를 사용하지 않고, 자연광을 이용하여 화상을 표시함에 따라 액정구동과 구동회로에 필요한 전력만이 요구되므로, 백라이트에 의해 소모되는 전력량을 대폭 감소시킬 수 있다.
따라서, 액정 표시장치를 휴대한 상태로 장시간 사용할 수 있고, 액정 표시장치의 소형 경량화 및 휴대성을 향상시킬 수 있으며, 단위 화소부 전체를 개구부로 적용할 수 있기 때문에 기존의 백라이트를 적용한 투과형 액정 표시장치에 비해 개구율이 우수하다.
상기 반사형 액정 표시장치는 투과형 액정 표시장치에 구비되는 투명한 도전재질의 화소전극 대신에 불투명하며, 빛을 반사시키는 금속재질의 반사전극을 구비한다. 이때, 반사전극은 컬러필터 기판에 형성되는 공통 투명전극과 함께 액정층에 전계를 발생시킨다.
이와같이 액정층에 전계가 인가되면, 액정은 유전 이방성에 의해 회전하여 외부에서 입사되는 자연광이나 인조광원이 반사전극에 입사되도록 하고, 다시 반사전극에서 반사되는 빛을 컬러필터 기판 쪽으로 투과시키며, 그 투과되는 빛의 양은 반사전극에 인가되는 데이터 신호의 전압값에 의해 조절된다.
그러나, 상기한 바와같이 불투명한 금속재질의 반사전극과 투명한 도전성 재질의 공통 투명전극 사이에 전계를 인가하여 액정을 구동시키는 반사형 액정 표시장치는 반사전극과 공통 투명전극의 재질이 상이함에 따라 액정의 구동이 불량해지고, 결과적으로 액정 표시장치의 화질을 저하시키는 요인이 된다.
또한, 상기 반사형 액정 표시장치에 요구되는 자연광 또는 인조광원은 항상 존재하지 않는다. 즉, 반사형 액정 표시장치는 자연광이 존재하는 낮이나, 인조광원이 존재하는 사무실 및 건물 내부에서는 사용할 수 있지만, 자연광이나 인조광원이 존재하지 않는 어두운 환경에서는 사용이 불가능하다.
따라서, 최근들어 투과형과 반사형 액정 표시장치의 단점들을 해결하고, 장점을 결합한 투과반사형 액정 표시장치가 제안되었다.
상기 투과반사형 액정 표시장치는 자연광이나 외부광원이 존재할 경우에는 반사모드를 적용하고, 어두운 환경에서는 투과모드를 적용할 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 투과반사형 액정 표시장치에 관해 설명한다.
도2는 일반적인 투과반사형 액정 표시장치의 단위 화소에 대한 평면도이다.
도2를 참조하면, 게이트 배선(104)이 기판 상에 일정하게 이격되어 행으로 배열되고, 데이터 배선(102)이 일정하게 이격되어 열로 배열된다. 따라서, 게이트 배선(104)과 데이터 배선(102)은 매트릭스 형태로 배열된다. 이때, 단위 액정 셀은 데이터 배선(102)과 게이트 배선(104)의 교차부 마다 정의되며, 박막 트랜지스터(TFT)와 반사전극(114), 그리고 화소전극(115)을 구비한다.
상기 게이트 배선(104)의 소정의 위치에서 일측방향으로 연장되어 박막 트랜지스터(TFT)의 게이트 전극(110)이 형성되고, 상기 데이터 배선(102)으로부터 연장되는 소스 전극(108)이 상기 게이트 전극(110) 상에서 오버-랩되어 있다.
그리고, 상기 게이트 전극(110) 상에서 소스 전극(108)과 대응하여 드레인 전극(112)이 형성된다.
상기 박막 트랜지스터(TFT)는 게이트 배선(104)을 통해 게이트 전극(110)에 공급된 주사신호에 의해 소스 전극(108)과 드레인 전극(112) 사이에 도전 채널이 형성되는 액티브층(도면상에 도시되지 않음)을 구비한다. 이때, 액티브층은 통상 저가의 유리기판 상에 저온 형성이 가능한 비정질 실리콘이 적용되고 있다.
상기한 바와같이 박막 트랜지스터(TFT)의 액티브층에 도전 채널이 형성되면, 상기 데이터 배선(102)을 통해 소스 전극(108)으로 공급된 데이터 신호가 드레인 전극(112)에 인가된다.
한편, 상기 소스 전극(108)과 드레인 전극(112)이 대응하여 일정하게 이격되는 영역으로 정의되는 도전 채널은 그 영역이 확장될 경우에 박막 트랜지스터(TFT)의 전기적 특성이 향상된다.
따라서, 상기 도전 채널은 박막 트랜지스터(TFT)의 전기적 특성을 향상시키기 위하여 'L' 형태나 'U' 형태로 형성하는 것이 바람직하며, 이를 위해서 소스 전극(108)과 드레인 전극(112)이 소정의 형태를 갖도록 형성된다.
도2에서는 도전 채널이 'U' 형태를 갖도록 소스 전극(108)이 갈고리 형태로 데이터 배선(102)으로부터 연장되어 있고, 드레인 전극(112)이 갈고리 형태를 갖는 소스 전극(108)의 내면과 대응하여 일정하게 이격되도록 형성되어 있다.
상기한 바와같이 도전 채널이 'U' 형태를 갖는 경우에는 'L' 형태를 갖는 경우에 비해 도전 채널이 보다 확장되고, 또한 드레인 전극(112)과 게이트 전극(110)의 오버-랩되는 영역이 공정 상의 오정렬(misalign)에 크게 변동되지 않도록 형성할 수 있다. 이때, 드레인 전극(112)과 게이트 전극(110)의 오버-랩되는 영역이 공정 상의 오정렬에 의해 변동될 경우에는 드레인 전극(112)과 게이트 전극(110)의 기생용량값(Cgd)이 변화하게 되어, 액정 표시장치의 화질 저하의 한 요인이 된다.
그리고, 상기 드레인 전극(112) 상에 형성된 드레인 콘택홀(116)을 통해 화소전극(115)이 드레인 전극(112)과 전기적으로 접촉된다. 이때, 화소전극(115)은 투명한 도전 재질이 적용되어 액정 셀별로 화소영역의 전면에 형성된다.
그리고, 상기 액정 셀별로 화소영역의 가장자리에는 불투명한 도전 재질의 반사전극(114)이 상기 화소전극(115)과 절연막(도면상에 도시되지 않음)을 통해 오버-랩되고, 플로팅(floating) 되도록 형성된다. 이때, 반사전극(114)은 상기 박막 트랜지스터(TFT)의 상부에도 형성되며, 이는 박막 트랜지스터(TFT)의 도전 채널에 입사되는 빛을 차단하기 위한 차광판(114A)의 역할을 수행한다.
상기 차광판(114A)으로 인해 박막 트랜지스터(TFT)의 도전 채널에 조사되는 외부의 자연광이 차단되므로, 비정질 실리콘으로 이루어진 액티브층에서 광 누설전류가 발생하는 것을 방지한다.
따라서, 상기 도1에 도시한 바와같이 박막 트랜지스터(TFT)의 턴-오프 기간동안 스토리지 커패시터에 충전된 화소전극전압(VP)이 감소되는 양을 최소화함으로써, 액정 표시장치의 화질을 향상시키게 된다.
상기한 바와같은 종래의 투과반사형 액정 표시장치는 노트북 컴퓨터 사용환경에서 외부 광원의 조도가 50,000∼60,000[Lux] 이하일 경우에는 차광판(114A)에 의해 빛이 차단되어 별다른 문제가 발생되지 않는다.
그러나, 도3의 예시도에 도시한 바와같이 노트북 컴퓨터 사용환경에서 외부 광원의 조도가 정오의 태양광과 같이 100,000∼110,000[Lux] 정도일 경우에 노트북 컴퓨터의 표시부에 대해 30°이하의 입사각으로 입사되는 빛은 차광판(114A)에 의해 차단되지 않는다.
즉, 노트북 컴퓨터 사용환경에서 빛이 표시부에 대해 30°이하의 입사각으로 입사될 경우에 빛의 입사방향에 대하여 상기 도2에 도시한 박막 트랜지스터(TFT)의 도전 채널이 'U' 형태를 갖도록 설계되므로, 차광판(114A)이 빛을 충분히 차단하지 못하게 된다.
특히, 차광판(114A)은 도2의 'A∼D'로 표시된 영역으로 입사되는 빛을 차단할 수 없게 되어 박막 트랜지스터(TFT)의 광 누설전류를 발생시키게 되고, 따라서 액정 표시장치의 화질이 저하되는 결과를 초래한다.
한편, 도4는 상기 도2의 I-I' 선을 따라 절단한 단면도로서, 이를 참조하여 박막 트랜지스터(TFT)의 단면구조를 상세히 설명하면 다음과 같다.
도4를 참조하면, 기판(101) 상에 게이트 전극(110)이 패터닝되고, 그 게이트 전극(110)을 포함한 기판(101)의 전면에는 게이트 절연막(130)이 형성된다. 이때, 게이트 전극(110)은 상기 게이트 배선(104)이 패터닝될 때, 소정의 위치에서 일측방향으로 연장되도록 형성된다.
그리고, 상기 게이트 전극(110) 상의 게이트 절연막(130) 상부에는액티브층(136)이 형성된다. 이때, 액티브층(136)은 비정질 실리콘으로 이루어진 반도체층(132)과, 인(P)이 고농도로 도핑된 n+ 비정질 실리콘으로 이루어진 오믹접촉층(134)이 적층되어 형성된다.
그리고, 상기 액티브층(136) 상부의 중앙에 드레인 전극(112)이 패터닝되고, 그 액티브층(136) 상부의 가장자리에 드레인 전극(112)과 일정하게 이격되어 소스 전극(108)이 패터닝된다.
상기 소스 전극(108)과 드레인 전극(112)이 이격되는 영역의 반도체층(132) 상부에 형성된 오믹접촉층(134)은 소스 전극(108)과 드레인 전극(112)의 패터닝 과정에서 제거된다. 이때, 오믹접촉층(134)이 제거되어 노출된 반도체층(132)은 박막 트랜지스터의 채널영역으로 정의되며, 'U' 형태의 평면 구조를 갖는다.
그리고, 상기 소스 전극(108)과 드레인 전극(112)을 포함하여 노출된 기판(101)의 전면에 보호막(138)을 형성한다. 이때, 보호막(138)은 SiNx 또는 SiOx 등과 같은 무기 절연막이 적용될 수 있으며, 액정 표시장치의 개구율을 향상시키기 위하여 유전율이 낮은 벤조싸이클로부텐, 스핀-온-글래스 또는 아크릴과 같은 유기 절연막을 적용할 수 있다.
또한, 상기 유기 절연막 상부에 후술할 반사전극(114)이 직접 증착되는 경우에 증착이 진행되는 챔버(chamber)가 유기물에 의해 오염되는 것을 방지하기 위해 유기 절연막과 무기 절연막이 적층된 보호막(138)을 적용할 수 있다.
그리고, 상기 보호막(138)의 상부에 반사전극(114)이 화소영역의 가장자리에 형성되며, 이때 박막 트랜지스터(TFT) 영역의 보호막(138) 상부에 차광판(114A)이동시에 패터닝된다.
그리고, 상기 반사전극(114)을 포함한 보호막(138)의 전면에 SiNx 또는 SiOx 등과 같은 무기 절연막(140)이 형성된다. 이때, 무기 절연막(140)은 반사전극(114)과 후술할 화소전극(124)을 전기적으로 절연시킴으로써, 투명한 도전성 재질인 컬러필터 기판(도면상에 도시되지 않음)의 공통전극(도면상에 도시되지 않음)과 불투명한 금속재질인 반사전극(114) 사이에 전계가 인가될 경우에 재질이 상이함에 따른 액정의 구동이 불량해지는 것을 방지한다.
그리고, 상기 무기 절연막(140)과 보호막(138)에는 드레인 전극(112)의 일부를 노출시키는 드레인 콘택홀(116)이 형성되어 있다. 이때, 드레인 콘택홀(116)은 상기 무기 절연막(140)과 보호막(138)의 선택적 식각에 의해 형성된다.
그리고, 상기 무기 절연막(140) 상부에 화소전극(124)이 형성되며, 상기 드레인 콘택홀(116)을 통해 화소전극(124)과 드레인 전극(112)이 전기적으로 접촉되도록 패터닝된다.
한편, 도2를 참조하면, 게이트 배선(104)이 화소영역에서 상기 게이트 전극(110)과 반대되는 타측방향으로 연장되어 스토리지 커패시터의 제1전극으로 기능하고, 스토리지 전극(도면상에 도시되지 않음)이 절연막에 의해 스토리지 커패시터의 제1전극과 오버-랩되어 스토리지 커패시터(118)를 형성하고 있다. 상기 스토리지 전극은 스토리지 콘택홀(122)을 통해 화소전극(115)에 접속되어 있다.
도5는 상기 도2의 II-II' 선을 따라 절단한 단면도로서, 이를 참조하여 스토리지 커패시터의 단면구조를 상세히 설명하면 다음과 같다.
도5를 참조하면, 기판(101) 상에 스토리지 커패시터의 제1전극(119)이 패터닝되고, 그 스토리지 커패시터의 제1전극(119)을 포함한 기판(101)의 전면에는 게이트 절연막(130)이 형성된다. 이때, 스토리지 커패시터의 제1전극(119)은 상기 게이트 배선(104)이 패터닝될 때, 화소영역에서 상기 게이트 전극(110)과 반대되는 타측방향으로 연장되도록 형성된다.
그리고, 상기 게이트 절연막(130)의 상부에 스토리지 전극(120)이 패터닝된다. 이때, 스토리지 전극(120)은 상기 도4의 단면구조에서 박막 트랜지스터(TFT)의 소스 전극(108)과 드레인 전극(112)이 패터닝될 때, 상기 스토리지 커패시터의 제1전극(119)과 오버-랩되도록 형성된다.
그리고, 상기 스토리지 전극(120)이 패터닝된 게이트 절연막(130)의 상부에 보호막(138)과 무기 절연막(140)이 적층 형성된다.
상기 무기 절연막(140)과 보호막(138)에는 스토리지 전극(120)의 일부를 노출시키는 스토리지 콘택홀(122)이 형성되어 있다. 이때, 스토리지 콘택홀(122)은 도3의 단면구조에서 박막 트랜지스터(TFT)의 드레인 콘택홀(116)을 형성하기 위한 무기 절연막(140)과 보호막(138)의 식각이 진행할 때, 동시에 식각되어 형성된다.
그리고, 상기 무기 절연막(140) 상부에 화소전극(124)이 형성되며, 상기 스토리지 콘택홀(122)을 통해 화소전극(124)과 스토리지 전극(120)이 전기적으로 접촉되도록 패터닝된다.
따라서, 상기 스토리지 커패시터의 제1전극(119)과 오버-랩되는 스토리지 전극(120)은 스토리지 커패시터(118)를 형성하며, 스토리지 커패시터의 제1전극(119)과 스토리지 전극(120) 사이에는 게이트 절연막(130)이 삽입된다.
상기 스토리지 커패시터(118)는 게이트 배선(104)에 주사신호가 인가되는 박막 트랜지스터(TFT)의 턴-온 기간 동안 주사신호의 전압값이 충전된 후, 박막 트랜지스터(TFT)의 턴-오프 기간 동안 그 충전된 전압을 화소전극(124)에 공급함으로써, 액정의 구동이 유지되도록 한다.
상술한 바와같이 종래의 액정 표시장치는 노트북 사용환경에서 빛이 30°이하의 입사각으로 입사될 경우에 빛의 입사방향에 대하여 박막 트랜지스터의 도전 채널이 'U' 형태를 갖도록 설계되므로, 차광판이 빛을 차단하지 못하게 되어 박막 트랜지스터의 광 누설전류를 발생시키게 되고, 따라서 액정 표시장치의 화질이 저하되는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기한 바와같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 창안한 것으로, 본 발명의 목적은 높은 조도의 외부광에 대한 박막 트랜지스터의 광 누설전류를 최소화하여 화질을 향상시킬 수 있는 액정 표시장치 및 그 구동방법을 제공하는데 있다.
도1은 액정 표시장치에 인가되는 일반적인 전압 파형을 보인 예시도.
도2는 일반적인 투과반사형 액정 표시장치의 단위 화소에 대한 평면도.
도3은 노트북 컴퓨터 사용환경에서 빛의 입사각을 보인 예시도.
도4는 도2의 I-I' 선을 따라 절단한 단면도.
도5는 도2의 II-II' 선을 따라 절단한 단면도.
도6은 본 발명의 일 실시예에 따른 투과반사형 액정 표시장치의 평면구조를 보인 예시도.
도7은 일반적인 액정 표시장치의 주사신호 인가방식을 보인 예시도.
도8은 도7에 있어서, 인가되는 전압 파형을 보인 예시도.
도9는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시장치의 주사신호 인가방식을 보인 예시도.
도10은 도9에 있어서, 인가되는 전압 파형을 보인 예시도.
***도면의 주요부분에 대한 부호의 설명***
202:데이터 배선 204:게이트 배선
208:소스 전극 210:게이트 전극
212:드레인 전극 214:반사전극
214A:차광판 215:화소전극
216:드레인 콘택홀 218:스토리지 커패시터
222:스토리지 콘택홀
먼저, 상기한 바와같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 액정 표시장치는 일정하게 이격되어 행으로 배열되는 다수의 게이트 배선들과; 일정하게 이격되어 열로 배열되고, 상기 게이트 배선들과 수직교차하는 다수의 데이터 배선들과; 상기 게이트 배선들의 소정의 위치에서 다음단 게이트 배선들의 방향으로 연장되는 게이트 전극과; 상기 데이터 배선들로부터 연장되어 상기 게이트 전극과 일정한 영역이 오버랩되는 소스 전극과; 상기 소스 전극과 대응되도록 상기 게이트 전극과 일정한 영역이 오버랩되며, 상기 소스 전극과 함께 실질적으로 박막 트랜지스터의 도전 채널을 뒤집힌 'U' 형태로 정의하는 드레인 전극과; 상기 박막 트랜지스터의 도전 채널에 입사되는 빛을 차단하는 차광판을 구비하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기한 바와같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 액정 표시장치의 구동방법은 일정하게 이격되어 행으로 배열되는 제1 내지 제m 게이트 배선들과; 일정하게 이격되어 열로 배열되고, 상기 게이트 배선들과 수직교차하는 제1 내지 제n 데이터 배선들과; 상기 게이트 배선들의 소정의 위치에서 다음단 게이트 배선들의 방향으로 연장되는 게이트 전극과; 상기 데이터 배선들로부터 연장되어 상기 게이트 전극과 일정한 영역이 오버랩되는 소스 전극과; 상기 소스 전극과 대응되도록 상기 게이트 전극과 일정한 영역이 오버랩되며, 상기 소스 전극과 함께 실질적으로 박막 트랜지스터의 도전 채널을 뒤집힌 'U' 형태로 정의하는 드레인 전극과; 상기 박막 트랜지스터의 도전 채널에 입사되는 빛을 차단하는 차광판을 구비하여 구성되는 액정 표시장치에 있어서, 상기 제m 게이트 배선으로부터 제1 게이트 배선에 이르기까지 순차적으로 주사신호를 인가하여 게이트 배선 단위로 액정 셀들을 선택하고, 그 선택된 액정 셀들에 데이터 배선들을 통해 화상정보를 공급하는 것을 특징으로 한다.
상기한 바와같은 본 발명에 의한 액정 표시장치 및 그 구동방법을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도6은 본 발명의 일 실시예에 따른 투과반사형 액정 표시장치의 평면구조를보인 예시도이다.
도6을 참조하면, 게이트 배선(204)이 기판 상에 일정하게 이격되어 행으로 배열되고, 데이터 배선(202)이 일정하게 이격되어 열로 배열된다. 따라서, 게이트 배선(204)과 데이터 배선(202)은 매트릭스 형태로 배열된다. 이때, 단위 액정 셀은 데이터 배선(202)과 게이트 배선(204)의 교차부 마다 정의되며, 박막 트랜지스터(TFT)와 반사전극(214), 그리고 화소전극(215)을 구비한다.
상기 게이트 배선(204)의 소정의 위치에서 다음단 게이트 배선(204) 방향으로 연장되어 박막 트랜지스터(TFT)의 게이트 전극(210)이 형성되고, 상기 데이터 배선(202)으로부터 연장되는 소스 전극(208)이 상기 게이트 전극(210) 상에서 오버-랩되어 있다.
그리고, 상기 게이트 전극(210) 상에서 소스 전극(208)과 대응하여 드레인 전극(212)이 형성된다.
상기 박막 트랜지스터(TFT)는 게이트 배선(204)을 통해 게이트 전극(210)에 공급된 주사신호에 의해 소스 전극(208)과 드레인 전극(212) 사이에 도전 채널이 형성되는 액티브층(도면상에 도시되지 않음)을 구비한다. 이때, 액티브층은 통상 저가의 유리기판 상에 저온 형성이 가능한 비정질 실리콘이 적용되고 있다.
도6에 도시한 바와같이 상기 소스 전극(208)은 도2와 달리 뒤집힌 갈고리 형태로 데이터 배선(202)으로부터 연장되어 있고, 드레인 전극(212)이 뒤집힌 갈고리 형태를 갖는 소스 전극(208)의 내면과 대응하여 일정하게 이격되도록 형성되어 있다.
따라서, 실질적으로 박막 트랜지스터(TFT)의 소스 전극(208)과 드레인 전극(212) 사이에 형성되는 도전 채널은 뒤집힌 'U' 형태로 형성된다.
그리고, 상기 드레인 전극(212) 상에 형성된 드레인 콘택홀(216)을 통해 화소전극(215)이 드레인 전극(212)과 전기적으로 접촉된다. 이때, 화소전극(215)은 투명한 도전 재질이 적용되어 액정 셀별로 화소영역의 전면에 형성된다.
상기 액정 셀별로 화소영역의 가장자리에는 불투명한 도전 재질의 반사전극(214)이 상기 화소전극(215)과 절연막(도면상에 도시되지 않음)을 통해 오버-랩되고, 플로팅 되도록 형성된다. 이때, 반사전극(214)은 박막 트랜지스터(TFT)의 상부에도 형성되며, 이는 박막 트랜지스터(TFT)의 도전 채널에 입사되는 빛을 차단하기 위한 차광판(214A)의 역할을 수행한다.
한편, 상기 게이트 배선(204)이 화소영역에서 상기 게이트 전극(210)과 반대되는 타측방향으로 연장되어 스토리지 커패시터의 제1전극으로 기능하고, 스토리지 전극(도면상에 도시되지 않음)이 절연막에 의해 스토리지 커패시터의 제1전극과 오버-랩되어 스토리지 커패시터(118)를 형성하고 있다. 상기 스토리지 전극은 스토리지 콘택홀(122)을 통해 화소전극(115)에 접속되어 있다.
상기한 바와같이 본 발명에 의한 투과반사형 액정 표시장치는 박막 트랜지스터(TFT)의 도전 채널이 뒤집힌 'U' 형태로 형성되고, 박막 트랜지스터(TFT)의 상부에 차광판(214A)이 형성된다.
따라서, 전술한 도3의 예시도에 도시한 바와같이 노트북 컴퓨터 사용환경에서 빛이 표시부에 대해 30°이하의 입사각으로 입사되더라도 뒤집힌 'U' 형태의 도전 채널을 이루는 소스 전극(208)에 의해 차단된다.
즉, 도2의 'A∼D'로 표시된 영역으로 입사되는 빛이 소스 전극(208)의 단차에 의해 뒤집힌 'U' 형태의 도전 채널에 입사되지 못하고, 차단되므로, 박막 트랜지스터(TFT)의 광 누설전류가 발생되지 않게 된다.
이하, 상기 도6에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 투과반사형 액정 표시장치와 도2에 도시된 종래의 투과반사형 액정 표시장치를 상세히 비교 설명한다.
먼저, 도2에 도시된 종래의 액정 표시장치를 살펴보면, 다수의 데이터 배선(102)과 게이트 배선(104)의 교차부 마다 정의되는 단위 액정 셀은 박막 트랜지스터(TFT)와 스토리지 커패시터(118)를 구비한다.
상기 단위 액정 셀에 구비되는 박막 트랜지스터(TFT)는 제p번째 게이트 배선(104)의 소정의 위치에서 제p-1번째 게이트 배선(104) 방향으로 연장되어 게이트 전극(110)이 형성되고, 그 게이트 전극(110) 상에 오버-랩되는 소스 전극(108)과 드레인 전극(112)이 대응하여 일정하게 이격됨으로써, 'U' 형태의 도전 채널을 구비한다.
상기 단위 액정 셀에 구비되는 스토리지 커패시터(118)는 제p-1번째 게이트 배선(104)이 화소영역에서 제p번째 게이트 배선(104) 방향으로 연장되어 도5의 단면도에 도시한 바와같은 스토리지 커패시터의 제1전극(119)으로 기능하고, 그 스토리지 커패시터의 제1전극(119) 상에 오버-랩되는 스토리지 전극(120)을 구비한다. 상기 스토리지 전극(120)은 스토리지 콘택홀(122)을 통해 화소전극(115)에 접속되어 있다.
한편, 도6에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 투과반사형 액정 표시장치를 살펴보면, 다수의 데이터 배선(202)과 게이트 배선(204)의 교차부 마다 정의되는 단위 액정 셀은 박막 트랜지스터(TFT)와 스토리지 커패시터(218)를 구비한다.
상기 단위 액정 셀에 구비되는 박막 트랜지스터(TFT)는 제p번째 게이트 배선(204)의 소정의 위치에서 제p+1번째 게이트 배선(204) 방향으로 게이트 전극(210)이 연장되어 형성되고, 그 게이트 전극(210) 상에 오버-랩되는 소스 전극(208)과 드레인 전극(212)이 대응하여 일정하게 이격됨으로써, 뒤집힌 'U' 형태의 도전 채널을 구비한다.
상기 단위 액정 셀에 구비되는 스토리지 커패시터(218)는 제p+1번째 게이트 배선(204)이 화소영역에서 제p번째 게이트 배선(204) 방향으로 연장되어 스토리지 커패시터의 제1전극으로 기능하고, 그 스토리지 커패시터의 제1전극 상에 오버-랩되는 스토리지 전극을 구비한다. 상기 스토리지 전극은 스토리지 콘택홀(222)을 통해 화소전극(215)에 접속되어 있다.
상기 스토리지 커패시터(218)는 제p번째 게이트 배선(204)에 주사신호가 인가되는 박막 트랜지스터(TFT)의 턴-온 기간 동안 주사신호의 전압값이 충전된 후, 박막 트랜지스터(TFT)의 턴-오프 기간 동안 그 충전된 전압을 화소전극(224)에 공급함으로써, 액정의 구동이 유지되도록 한다.
일반적인 액정 표시장치의 구동방법을 도7과 도8의 예시도를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 컬러필터 기판 상의 전면에 형성된 공통전극에 공통전극전압(Vcom)이인가된다.
그리고, 게이트 드라이버 집적회로(300)로부터 주사신호(VG1∼VGm)가 제1 게이트 배선(G1)으로부터 제m 게이트 배선(Gm)에 이르기까지 순차적으로 공급된다. 이때, 주사신호(VG1∼VGm)는 -5V의 저전위 구간과 20V의 고전위 구간을 갖는 펄스(pulse)가 순차적으로 시프트(shift) 되는 형태로 인가된다.
따라서, 예를 들어 제1 게이트 배선(G1)에 인가된 주사신호(VG1)가 -5V에서 20V로 천이하면, 제1 게이트 배선(G1)에 대응하는 박막 트랜지스터의 게이트 전극에 고전위가 인가되고, 따라서 박막 트랜지스터는 소스 전극과 드레인 전극 사이에 도전 채널이 형성되어 턴-온 된다.
그리고, 데이터 드라이버 집적회로(310)로부터 화상정보(Vd)가 데이터 배선(D1∼Dn)에 공급된다.
상기 화상정보(Vd)는 데이터 배선(D1∼Dn)으로부터 연장되어 형성된 박막 트랜지스터의 소스 전극에 인가되는데, 이때 상기 제1 게이트 배선(G1)에 대응하는 박막 트랜지스터가 턴-온 되어 있으므로, 제1 게이트 배선(G1)에 대응하는 박막 트랜지스터의 소스 전극에 인가된 화상정보(Vd)는 드레인 전극에 인가된다.
또한, 상기 박막 트랜지스터의 드레인 전극은 드레인 콘택홀을 통해 화소전극에 접속되어 있으므로, 화상정보(Vd)는 화소전극에 인가되어 상기 공통전극에 인가된 공통전극전압(Vcom)과 함께 액정층에 전계를 인가하고, 따라서 액정이 구동되어 빛의 투과율이 제어된다.
그리고, 상기 화소전극은 스토리지 콘택홀을 통해 스토리지 전극에 접속되어 있으므로, 화소전극에 인가된 화상정보(Vd)는 박막 트랜지스터의 턴-온 구간 동안 스토리지 커패시터에 충전된다.
한편, 제1 게이트 배선(G1)에 인가된 주사신호(VG1)가 20V에서 -5V로 천이하고, 제2 게이트 배선(G2)에 인가된 주사신호(VG2)가 -5V에서 20V로 천이하면, 제1 게이트 배선(G1)에 대응하는 박막 트랜지스터는 턴-오프된다.
이때, 제1 게이트 배선(G1)에 대응하는 스토리지 커패시터에 충전된 화상정보(Vd)가 화소전극에 지속적으로 공급되어 제1 게이트 배선(G1)에 대응하는 액정 셀들의 구동이 유지되도록 한다.
또한, 제2 게이트 배선(G2)에 인가된 주사신호(VG2)에 의해 제2 게이트 배선(G2)에 대응하는 박막 트랜지스터가 턴-온 되어 상기 제1 게이트 배선(G1)의 구동과 동일하게 제2 게이트 배선(G2)에 대응하는 액정 셀, 박막 트랜지스터 및 스토리지 커패시터가 구동된다.
그런데, 본 발명의 일 실시예에 따른 투과반사형 액정 표시장치는 제1 게이트 배선(G1)에 대응하는 스토리지 커패시터의 제1전극이 제2 게이트 배선(G2)으로부터 연장되어 형성되고, 그 스토리지 커패시터의 제1전극과 오버-랩되는 스토리지 전극으로 제1 게이트 배선(G1)에 대응하는 스토리지 커패시터가 구성되므로, 제1 게이트 배선(G1)에 대응하는 박막 트랜지스터의 턴-오프 구간에서 제1 게이트 배선(G1)에 대응하는 스토리지 커패시터에 충전된 화상정보(Vd)가 제2 게이트배선(G2)에 인가되는 주사신호(VG2)에 의해 영향을 받아 변동된다.
상기한 바와같이 스토리지 커패시터에 충전된 화상정보(Vd)가 변동될 경우에 액정 표시장치의 플리커(flicker)나 얼룩과 같은 화질 저하를 발생시키게 된다.
따라서, 상기의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 본 발명에 의한 액정 표시장치의 구동방법을 첨부된 도9와 도10의 예시도를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 컬러필터 기판 상의 전면에 형성된 공통전극에 공통전극전압(Vcom)이 인가된다.
그리고, 게이트 드라이버 집적회로(400)로부터 주사신호(VG1∼VGm)가 제m 게이트 배선(Gm)으로부터 제1 게이트 배선(G1)에 이르기까지 순차적으로 공급된다. 이때, 주사신호(VG1∼VGm)는 -5V의 저전위 구간과 20V의 고전위 구간을 갖는 펄스가 순차적으로 시프트 되는 형태로 인가된다.
따라서, 예를 들어 제2 게이트 배선(G2)에 인가된 주사신호(VG2)가 -5V에서 20V로 천이하면, 제2 게이트 배선(G2)에 대응하는 박막 트랜지스터의 게이트 전극에 고전위가 인가되고, 따라서 박막 트랜지스터는 소스 전극과 드레인 전극 사이에 도전 채널이 형성되어 턴-온 된다.
그리고, 데이터 드라이버 집적회로(410)로부터 화상정보(Vd)가 데이터 배선(D1∼Dn)에 공급된다.
상기 화상정보(Vd)는 데이터 배선(D1∼Dn)으로부터 연장되어 형성된 박막 트랜지스터의 소스 전극에 인가되는데, 이때 상기 제2 게이트 배선(G2)에 대응하는 박막 트랜지스터가 턴-온 되어 있으므로, 제2 게이트 배선(G2)에 대응하는 박막 트랜지스터의 소스 전극에 인가된 화상정보(Vd)는 드레인 전극에 인가된다.
또한, 상기 박막 트랜지스터의 드레인 전극은 드레인 콘택홀을 통해 화소전극에 접속되어 있으므로, 화상정보(Vd)는 화소전극에 인가되어 상기 공통전극에 인가된 공통전극전압(Vcom)과 함께 액정층에 전계를 인가하고, 따라서 액정이 구동되어 빛의 투과율이 제어된다.
그리고, 상기 화소전극은 스토리지 콘택홀을 통해 스토리지 전극에 접속되어 있으므로, 화소전극에 인가된 화상정보(Vd)는 박막 트랜지스터의 턴-온 구간 동안 스토리지 커패시터에 충전된다.
한편, 제2 게이트 배선(G2)에 인가된 주사신호(VG2)가 20V에서 -5V로 천이하고, 제1 게이트 배선(G1)에 인가된 주사신호(VG1)가 -5V에서 20V로 천이하면, 제2 게이트 배선(G2)에 대응하는 박막 트랜지스터는 턴-오프된다.
이때, 제2 게이트 배선(G2)에 대응하는 스토리지 커패시터에 충전된 화상정보(Vd)가 화소전극에 지속적으로 공급되어 제2 게이트 배선(G2)에 대응하는 액정 셀들의 구동이 유지되도록 한다.
또한, 제1 게이트 배선(G1)에 인가된 주사신호(VG1)에 의해 제1 게이트 배선(G1)에 대응하는 박막 트랜지스터가 턴-온 되어 상기 제2 게이트 배선(G2)의 구동과 동일하게 제1 게이트 배선(G1)에 대응하는 액정 셀, 박막 트랜지스터 및 스토리지 커패시터가 구동된다.
상기한 바와같이 본 발명에 의한 액정 표시장치의 구동방법은 일반적인 구동방법과 달리 주사신호(VG1∼VGm)가 제m번째 게이트 배선(Gm)으로부터 제1번째 게이트 배선(G1)에 이르기까지 순차적으로 인가된다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 투과반사형 액정 표시장치가 일반적인 구동방법에 의해 구동될 경우에 스토리지 커패시터에 충전된 화상정보(Vd)가 변동되는 것을 방지한다.
즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 투과반사형 액정 표시장치는 제1 게이트 배선(G1)에 대응하는 스토리지 커패시터의 제1전극이 제2 게이트 배선(G2)으로부터 연장되어 형성되고, 그 스토리지 커패시터의 제1전극과 오버-랩되는 스토리지 전극으로 제1 게이트 배선(G1)에 대응하는 스토리지 커패시터가 구성된다.
그런데, 본 발명에 의한 구동방법을 통해 액정 표시장치를 구동하게 되면, 제2 게이트 배선(G2)에 주사신호(VG2)가 인가되어 제2 게이트 배선(G2)에 대응하는 스토리지 커패시터에 화상정보(Vd)가 충전된 이후에 제1 게이트 배선(G1)에 주사신호(VG1)가 인가되므로, 제2 게이트 배선(G2)에 대응하는 스토리지 커패시터에 충전된 화상정보(Vd)는 제1 게이트 배선(G1)에 인가되는 주사신호(VG1)에 영향을 받지 않게 된다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시장치의 구동방법은 플리커나 얼룩과 같은 화질 저하를 방지하게 된다.
상기한 바와같은 본 발명에 의한 액정 표시장치는 박막 트랜지스터의 도전 채널이 뒤집힌 'U' 형태로 형성되고, 박막 트랜지스터의 도전 채널에 입사되는 빛을 차단하는 차광판이 구비됨에 따라 노트북 컴퓨터 사용환경에서 표시부에 대해 30°이하의 입사각으로 입사되는 빛이 뒤집힌 'U' 형태의 도전 채널을 이루는 소스 전극에 의해 차단된다.
따라서, 박막 트랜지스터의 광 누설전류가 발생되지 않게 되어 액정 표시장치의 화질 저하를 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 상기한 바와같은 본 발명에 의한 액정 표시장치를 구동하기 위해서 주사신호가 제m번째 게이트 배선으로부터 제1번째 게이트 배선에 이르기까지 순차적으로 인가되도록 함으로써, 액정 셀의 구동을 유지시키기 위하여 스토리지 커패시터에 충전된 화상정보가 후속 주사신호에 의해 변동되는 것을 방지한다.
따라서, 액정 표시장치의 플리커나 얼룩과 같은 화질 저하를 방지할 수 있는 효과가 있다.

Claims (7)

  1. 일정하게 이격되어 행으로 배열되는 다수의 게이트 배선들과; 일정하게 이격되어 열로 배열되고, 상기 게이트 배선들과 수직교차하는 다수의 데이터 배선들과; 상기 게이트 배선들의 소정의 위치에서 다음단 게이트 배선들의 방향으로 연장되는 게이트 전극과; 상기 데이터 배선들로부터 연장되어 상기 게이트 전극과 일정한 영역이 오버랩되는 소스 전극과; 상기 소스 전극과 대응되도록 상기 게이트 전극과 일정한 영역이 오버랩되며, 상기 소스 전극과 함께 실질적으로 박막 트랜지스터의 도전 채널을 뒤집힌 'U' 형태로 정의하는 드레인 전극과; 상기 박막 트랜지스터의 도전 채널에 입사되는 빛을 차단하는 차광판을 구비하여 구성되는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 액정 표시장치는 상기 다수의 게이트 배선들과 데이터 배선들의 교차부마다 화소전극이 구비되어 백라이트에서 발광된 빛의 투과율을 조절함으로써, 화상을 표시하는 투과형인 것을 특징으로 하는 액정 표시장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 액정 표시장치는 상기 다수의 게이트 배선들과 데이터 배선들의 교차부마다 화소전극과 반사전극이 구비되어 투과모드와 반사모드의 전환이 가능한 투과반사형인 것을 특징으로 하는 액정 표시장치.
  4. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 액정 표시장치는 상기 드레인 전극 상에 형성된 드레인 콘택홀을 통해 드레인 전극과 전기적으로 접촉되는 화소전극과; 상기 화소전극과 절연막을 통해 오버-랩되고, 플로팅되어 액정 셀별로 화소영역의 가장자리에 패터닝되는 반사전극을 구비하여 구성되는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 게이트 배선들이 화소영역에서 이전단 게이트 배선들의 방향으로 연장되어 형성된 스토리지 커패시터의 제1전극과; 상기 스토리지 커패시터의 제1전극과 오버-랩되어 스토리지 커패시터를 형성하는 스토리지 전극을 더 구비하여 구성되는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 박막 트랜지스터의 도전 채널은 비정질 실리콘으로 형성된 것을 특징으로 하는 액정 표시장치.
  7. 일정하게 이격되어 행으로 배열되는 제1 내지 제m 게이트 배선들과; 일정하게 이격되어 열로 배열되고, 상기 게이트 배선들과 수직교차하는 제1 내지 제n 데이터 배선들과; 상기 게이트 배선들의 소정의 위치에서 다음단 게이트 배선들의 방향으로 연장되는 게이트 전극과; 상기 데이터 배선들로부터 연장되어 상기 게이트 전극과 일정한 영역이 오버랩되는 소스 전극과; 상기 소스 전극과 대응되도록 상기 게이트 전극과 일정한 영역이 오버랩되며, 상기 소스 전극과 함께 실질적으로 박막 트랜지스터의 도전 채널을 뒤집힌 'U' 형태로 정의하는 드레인 전극과; 상기 박막 트랜지스터의 도전 채널에 입사되는 빛을 차단하는 차광판을 구비하여 구성되는 액정 표시장치에 있어서, 상기 제m 게이트 배선으로부터 제1 게이트 배선에 이르기까지 순차적으로 주사신호를 인가하여 게이트 배선 단위로 액정 셀들을 선택하고, 그 선택된 액정 셀들에 데이터 배선들을 통해 화상정보를 공급하는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치의 구동방법.
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