KR100785160B1 - 플리커 방지용 액정표시장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 상부 기판 상에 분리된 공통전극을 배치하여, 어레이 기판 상에 독립된 공통 신호를 인가하는 박막 트랜지스터 액정표시장치를 개시한다. 개시된 본 발명은 어레이 기판 상에 단위 화소 영역을 한정하기 위하여 서로 교차되게 배치된 다수개의 게이트 버스 라인과 데이터 버스 라인; 상기 단위 화소 영역 상에 배치되어 스위칭 역할을 하는 TFT; 상기 TFT와 콘텍되고, 단위 화소 영역 상에 전계를 발생시키기 위하여 배치된 화소 전극; 상부 기판 상에는 상기 화소 전극들과 함께 액정 분자를 구동시킬 전계를 형성하기 위하여 배치된 슬릿형 공통 전극; 상기 슬릿형 공통 전극들 각각에 콘텍되어 상기 어레이 기판 상에 공통 신호를 인가하는 트랜스퍼; 상기 상부 기판 가장자리 부분에 배치된 구동신호를 인가하는 다수개의 게이트 패드와 데이터 신호를 인가하는 다수개의 데이터 패드;를 포함하여 구성되고, 상기 슬릿형 공통 전극은 상기 어레이 기판 상의 화소 전극열과 대응되게 배치되고, 상기 각각의 트랜스퍼 사이에 저항들을 직렬로 연결하여 배치되어 있는 것이다.

공통 전극, 게이트 드라이버, 데이터 드라이버, LCD, TFT

Description

플리커 방지용 액정표시장치{LIQUID CRYSTAL DISPLAY FOR FLICKER PREVENTION}

도 1은 종래 기술에 따른 박막 트랜지스터의 상부 기판을 도시한 평면도.

도 2a는 게이트 신호의 왜곡이 없는 게이트 패드 부분의 신호 파형.

도 2b는 게이트 신호의 왜곡이 있는 경우의 신호 파형.

도 3은 본 발명에 따른 액정표시장치의 상부 기판을 도시한 평면도.

도 4는 본 발명에 따른 △Vp보정을 위한 공통 신호를 도시한 그래프.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

10: 상부 기판 11: 게이트 패드

13: 데이터 패드 17: 트랜스퍼

25: 슬릿형 공통 전극

본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 상부 기판 상에 슬릿형 공통 전극을 배치하고, 각각에 서로 다른 전압레벨을 인가하므써, 플리커 발생을 제거할수 있는 플리커 방지용 액정표시장치에 관한 것이다.

액정표시장치는 기존의 CRT(Cathode Ray Tube)를 대체할 수 있는 디스플레이 장치로써, CRT에 비하여 경량, 박형, 저전력 소비등에서 우수하다. 그 기술도 TN(Twist Nematic) 모드에서 MIM(Metal Insulator Metal), TFT(Thin Film Transistor) LCD로 현저하게 향상되었다.

일반적으로 박막 트랜지스터 액정표시장치의 동작 방법은 어레이 기판 상에 배치된 다수개의 단위 화소 영역 상에 스위칭 역할을 하는 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor : 이하, TFT라 한다)가 배치되어 있다. 이러한 TFT는 단위화소 영역 상에 배치된 화소 전극과 콘텍되어 있는데, 게이트 라인을 통하여 들어오는 구동신호에 의하여 온(ON)상태가 되면, 데이터 라인을 따라 그래픽 신호가 화소 전극에 전달된다.

또한, 컬러 필터와 공통 전극을 포함하는 상부 기판에서는 지속적으로 일정한 공통신호를 액정상부 기판에 인가하여준다.

도 1은 종래 기술에 따른 박막 트랜지스터의 상부 기판을 도시한 평면도이다. 도 1에 도시한 바와 같이, 상부 기판(10) 가장자리에는 다수개의 게이트 버스 라인을 포함하는 게이트 패드(11)와 다수개의 데이터 버스 라인을 포함하는 데이터 패드(13)가 배치되어 있다. 액정표시장치에 일정한 공통 신호를 인가하는 플랫형 공통 전극(15)은 어레이 기판의 엑티브 영역(도시하지 않음)과 대응되게 배치되어 있다.

상기와 같은 구조를 갖는 액정표시장치는 다수개의 게이트 버스 라인 에서 구동 신호가 인가되면, 각각의 단위 화소 영역 상에 배치된 TFT를 차례대로 온(ON), 오프(OFF)된다. TFT가 온(ON)상태일때 이와 콘텍된 데이터 버스 라인에서는 그래픽 신호를 화소 전극에 전달한다. 또한, 메트릭스(Matrix) 형태의 단위 화소들이 동작하기 위하여 상부 기판에 배치된 공통 전극에서는 지속적으로 공통 신호를 인가한다.

그러나, 이러한 구조를 갖는 액정표시장치는 다음과 같은 문제점을 가지고 있다.

TFT-LCD는 점차로 15"에서 18"로, XGA(Extended Graphics Array)에서 SXGA+(Super XGA)나 UXGA(Ultra XGA)로 대형화 고밀적도화 되어지고 있다. 이러한, 액정표시장치의 대형화에 따른 가장 큰 문제점중의 하나가 화면 품위의 저하이다.

고밀적도의 상부 기판은 필수적으로 많은 수의 게이트 버스 라인과 데이터 버스 라인을 갖게 되고, 그에 따라 전체 커패시턴스는 증가하게 된다. 커패시턴스의 증가는 RC 딜레이(delay)에 의한 구동신호의 왜곡(distortion)을 발생시킨다.

이와 같이 RC 딜레이에 의해 발생하는 구동신호의 왜곡은 상부 기판 상의 좌우에 대하여 △Vp 차이를 발생시켜 플리커(flicker)를 야기 시킨다.

상기와 같은 문제를 해결하기 위해 서로 다른 구동 신호를 인가하는 MLG(multi level gate)와 같은 방법을 사용하지만, 모듈(Module) 회로가 복잡해지고 종래 회로에 비해 높은 비용을 요한다.

△Vp는 다음과 같은 식으로 표현된다.

△Vp = Cgs / (Clc + Cst + Cgs) * Vgh

(Cgs: TFT에서 발생하는 기생 커패시턴스, Clc: 액정 커패시턴스, Cst: 보조 용량 커패시턴스, Vghl: 게이트 신호(Gate signal)의 High level 전압과 Low level 전압 차이)

도 2a는 게이트 신호의 왜곡이 없는 게이트 패드 부분의 신호 파형, 도 2b는 게이트 신호의 왜곡이 있는 경우의 신호 파형이다

도 2a에 도시한 바와 같이, 게이트 패드 부분에서 인가되는 데이터 신호, 게이트 신호들은 왜곡 없이 일정한 신호를 공급한다.

그러나, 도 2b에 도시한 바와 같이, 게이트 패드부에 인가된 신호들은 상부 기판 내를 통과하면서, RC딜레이에 의해 Vghl이 변화하고, 상기 식에 의하여, △Vp2-△Vp1만큼의 △Vp 차이가 발생한다. 이로 인하여, 상부 기판 좌우 혹은 상하에서 발생하는 △Vp 차이로 인하여 액정표시장치에 적합한 최적의 공통 신호 레벨(level)을 구하기 힘들어 액정표시장치의 불균일한 휘도를 발생시켜 부분적인 플리커(Flicker) 현상을 유발한다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 상부 기판의 공통 전극을 각각 독립적으로 분리하여 형성 배치하고, 서로 다른 공통 신호를 인가하여 플리커를 유발하는 △Vp를 보정하여주는 플리커 방지용 액정표시장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한, 본 발명은, 어레이 기판 상에 단위 화소 영역을 한정하기 위하여 서로 교차되게 배치된 다수개의 게이트 버스 라인과 데이터 버스 라인; 상기 단위 화소 영역 상에 배치되어 스위칭 역할을 하는 TFT; 상기 TFT와 콘텍되고, 단위 화소 영역 상에 전계를 발생시키기 위하여 배치된 화소 전극; 상부 기판 상에는 상기 화소 전극들과 함께 액정 분자를 구동시킬 전계를 형성하기 위하여 배치된 슬릿형 공통 전극; 상기 슬릿형 공통 전극들 각각에 콘텍되어 상기 어레이 기판 상에 공통 신호를 인가하는 트랜스퍼; 상기 상부 기판 가장자리 부분에 배치된 구동신호를 인가하는 다수개의 게이트 패드와 데이터 신호를 인가하는 다수개의 데이터 패드;를 포함하여 구성되고, 상기 슬릿형 공통 전극은 상기 어레이 기판 상의 화소 전극열과 대응되게 배치되고, 상기 각각의 트랜스퍼 사이에 저항들을 직렬로 연결하여 배치되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 분리되어 배치된 공통 전극 사이에 전압 강하를 목적으로 하는 저항을 직렬로 연결하여 △Vp를 보정할 수 있도록, 각각의 공통 전극마다 변동된 신호를 인가하여 플리커를 방지하는 잇점이 있다.

(실시예)

이하 첨부한 도면에 의거하여 본 발명의 바람직한 실시예를 자세히 설명하도록 한다.

도 3은 본 발명에 따른 액정표시장치의 상부 기판을 도시한 평면도이다. 도 3에 도시한 바와 같이, 상부 기판(10) 가장자리에는 다수개의 게이트 패드부(11)와 데이터 패드부(13)가 배치되어 있다. 어레이 기판의 엑티브 영역(도시하지 않음)과 대응되는 영역에는 슬릿형 공통 전극(25)이 서로 독립적으로 분리되어 배치되어 있고, 각각에는 어레이 기판에 신호를 전달하기 위하여 트랜스퍼(17)가 배치되어 있 다.

또한, 상기 트랜스퍼(17)들 사이에는 저항들을(R1, R2, R3..) 직렬로 연결하여 배치하였다.

상기와 같은 구조를 갖는 상부기판은 다음과 같이 동작한다.

게이트 패드(11) 상에 인가된 구동 신호들이 상부 기판을 통과하면서 △Vp의 전압차를 발생하는데, 이것은 상부 기판 좌측에서 우측으로 진행하는 동안에 일정한 기울기로 발생한다.

따라서, 슬릿형 공통 전극(25)들 각각에 배치된 트랜스퍼(17)에 저항들을 직렬로 연결하여 각각의 공통 전극(25)마다 서로 다른 전압을 인가한다.

상기와 같이, 공통 전압을 인가할 경우 첫번째 공통 전극은 정상적인 공통 전압이 인가되지만, 각각의 공통 전극을 진행하면서 걸리는 전압은 다음과 같은 식에 의하여 구하여 진다.

n번째 공통 전극에 걸리는 전압= -

상기 수학식에서 표시되어진 전압값의 결정은 △Vp를 보상해줄 만큼 저항값을 설정하면 된다. 또한, 상판에 슬릿형 공통 전극(25)의 슬릿수가 많을수록 전압차의 기울기는 직선에 가깝게 되어, △Vp의 보정을 더욱 정밀하게 할 수 있다.

이로 인하여, △Vp차이에 따른 적절한 공통 신호가 인가되어 RC딜레이에 의한 플리커를 줄일 수 있게 된다.

도 4는 본 발명에 따른 △Vp보정을 위한 공통 신호를 도시한 그래프이다.

도 4에 도시한 바와 같이, 상부 기판의 좌우를 따라 일정한 기울기로 △Vp차이가 발생하는데, 이를 보정하기위한 공통 신호레벨이 △Vp의 기울기와 반대방향으로 신호가 인가된다. 그래프에서 도시된 실선의 기울기는 상부 기판을 진행하면서 발생하는 △Vp차를 나타낸것이고, 점선의 기울기는 상기 △Vp차이 이상적으로 보정할 경우의 가상 공통 전압을, 계단형 그래프는 본 발명에의하여 △Vp차이를 보정해주도록 인가되는 공통 전압을 나타낸 것이다.

따라서, 공통 전극을 더욱 많이 분리 할수록 보정은 더울 정밀해질수 있고,이로 인하여 플리커 발생을 더욱줄 일 수있게된다. 이상적인 보정 공통신호는 △Vp의 기울기와 완전히 역수인 기울기일 것이다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 플리커 방지용 액정표시장치는, 상부 기판의 공통 전극을 분리하여 형성 배치하고, 각각의 분리된 공통전극에서 서로 다른 공통 신호를 인가하여 RC딜레이로 발생하는 △Vp를 보정하여 플리커를 줄일 수 있는 효과가 있다.

본 발명의 원리와 정신에 위배되지 않는 범위에서 여러 실시예는 이 기술에 속하는 당업자에게 자명할 뿐만 아니라 용이하게 발명해낼 수 있다. 따라서 여기에 첨부된 청구범위는 앞서 설명된 것에 한정하지 않고, 상기의 청구 범위는 이 발명에 내제되어 있는 특허성 있는 신규한 모든 것을 포함 하며, 아울러 이 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해서 균등하게 처리되는 모든 특징을 포함한다.

Claims (3)

1. 어레이 기판 상에 단위 화소 영역을 한정하기 위하여 서로 교차되게 배치된 다수개의 게이트 버스 라인과 데이터 버스 라인;

   상기 단위 화소 영역 상에 배치되어 스위칭 역할을 하는 TFT;

   상기 TFT와 콘텍되고, 단위 화소 영역 상에 전계를 발생시키기 위하여 배치된 화소 전극;

   상부 기판 상에는 상기 화소 전극들과 함께 액정 분자를 구동시킬 전계를 형성하기 위하여 배치된 슬릿형 공통 전극;

   상기 슬릿형 공통 전극들 각각에 콘텍되어 상기 어레이 기판 상에 공통 신호를 인가하는 트랜스퍼;

   상기 상부 기판 가장자리 부분에 배치된 구동신호를 인가하는 다수개의 게이트 패드와 데이터 신호를 인가하는 다수개의 데이터 패드를 포함하여 구성되며,

   상기 각각의 트랜스퍼 사이에 저항들을 직렬로 연결하여 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 박막 트랜지스터 액정표시장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 슬릿형 공통 전극은 상기 어레이 기판 상의 화소 전극열과 대응되게 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 박막 트랜지스터 액정표시장치.
3. 삭제

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