KR100926304B1 - Array substrate, liquid crystal display device having the same and method of driving the same - Google Patents
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Abstract
어레이 기판, 이를 갖는 액정표시장치 및 이의 구동 방법이 개시된다. 어레이 기판은 게이트 라인, 게이트 라인과 교차되어 화소 영역을 정의하는 데이터 라인 및 게이트 라인과 데이터 라인에 연결된 스위칭 소자를 포함한다. 투과전극은 스위칭 소자에 연결되어 화소 영역의 제1 영역에 구비되고, 반사전극은 투과전극과 절연되고, 제1 영역에 인접한 화소 영역의 제2 영역에 구비된다. 또한, 보상 배선은 스위칭 소자에 연결되고 제2 영역에서 절연층을 사이에 두고 반사전극과 마주본다. 따라서, 액정표시장치의 표시 특성을 향상시킬 수 있다.An array substrate, a liquid crystal display device having the same, and a driving method thereof are disclosed. The array substrate includes a gate line, a data line crossing the gate line to define a pixel area, and a switching element connected to the gate line and the data line. The transmissive electrode is connected to the switching element and provided in the first region of the pixel region, and the reflective electrode is insulated from the transmissive electrode and provided in the second region of the pixel region adjacent to the first region. In addition, the compensation wiring is connected to the switching element and faces the reflective electrode with the insulating layer interposed therebetween. Therefore, the display characteristic of a liquid crystal display device can be improved.
Description
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치의 단면도이다.1 is a cross-sectional view of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 2는 도 1에 도시된 어레이 기판의 평면도이다.FIG. 2 is a plan view of the array substrate shown in FIG. 1.
도 3은 도 1에 도시된 액정표시장치의 단위 화소의 등가 회로도이다.3 is an equivalent circuit diagram of a unit pixel of the liquid crystal display shown in FIG. 1.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 어레이 기판의 평면도이다.4 is a plan view of an array substrate according to another embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정표시장치의 단면도이다.5 is a cross-sectional view of a liquid crystal display according to another exemplary embodiment of the present invention.
도 6은 도 5에 도시된 어레이 기판의 평면도이다.FIG. 6 is a plan view of the array substrate illustrated in FIG. 5.
도 7은 도 5에 도시된 액정표시장치의 단위 화소의 등가 회로도이다.FIG. 7 is an equivalent circuit diagram of a unit pixel of the liquid crystal display shown in FIG. 5.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정표시장치의 어레이 기판의 평면도이다.8 is a plan view of an array substrate of a liquid crystal display according to another exemplary embodiment of the present invention.
도 9는 도 8에 도시된 액정표시장치의 단위 화소의 등가 회로도이다.FIG. 9 is an equivalent circuit diagram of a unit pixel of the liquid crystal display shown in FIG. 8.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정표시장치의 어레이 기판의 평면도이다. 10 is a plan view of an array substrate of a liquid crystal display according to another exemplary embodiment of the present invention.
도 11은 도 10에 도시된 액정표시장치의 단위 화소의 등가 회로도이다.FIG. 11 is an equivalent circuit diagram of a unit pixel of the liquid crystal display shown in FIG. 10.
도 12는 도 11의 파형도이다.12 is a waveform diagram of FIG. 11.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명> <Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
100 : 어레이 기판 120 : TFT100: array substrate 120: TFT
125 : 제1 보조 배선 126 : 제2 보조 배선125: first auxiliary wiring 126: second auxiliary wiring
128 : 보상 배선 130 : 보호막128: compensation wiring 130: protective film
140 : 투과전극 150 : 반사전극140: transmission electrode 150: reflection electrode
200 : 컬러필터기판 230 : 공통전극200: color filter substrate 230: common electrode
400 : 액정표시장치400: liquid crystal display
본 발명은 어레이 기판, 이를 갖는 액정표시장치 및 이의 구동방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 표시 특성을 향상시킬 수 있는 어레이 기판, 이를 갖는 액정표시장치 및 이의 구동방법에 관한 것이다.The present invention relates to an array substrate, a liquid crystal display having the same, and a driving method thereof, and more particularly, to an array substrate capable of improving display characteristics, a liquid crystal display having the same, and a driving method thereof.
반투과형 액정표시장치는 외부 광량이 풍부한 곳에서는 제1 광을 이용하는 반사모드에서 영상을 디스플레이하고, 외부 광량이 부족한 곳에서는 자체에 충전된 전기 에너지를 소모하여 생성된 제2 광을 이용하는 투과모드에서 영상을 디스플레이 한다.The transflective liquid crystal display displays an image in a reflection mode using the first light where the external light amount is abundant, and in the transmissive mode using the second light generated by consuming the electric energy charged therein when the external light amount is insufficient. Display the image.
일반적으로, 반투과형 액정표시장치는 TFT 기판, TFT 기판과 마주보는 컬러필터기판 및 TFT 기판과 컬러필터기판과의 사이에 개재된 액정층으로 이루어진 액정표시패널을 포함한다.In general, the transflective liquid crystal display device includes a liquid crystal display panel composed of a TFT substrate, a color filter substrate facing the TFT substrate, and a liquid crystal layer interposed between the TFT substrate and the color filter substrate.
TFT 기판은 다수의 단위 화소가 매트릭스 형태로 형성된 기판이다. 단위 화 소 각각은 제1 방향으로 연장된 데이터 라인, 제1 방향과 직교하는 제2 방향으로 연장된 게이트 라인 및 데이터 라인과 게이트 라인에 의해서 구획된 화소 영역 내에서 데이터 라인과 게이트 라인에 연결된 TFT를 포함한다. TFT에는 투명성 도전막으로 이루어진 투과전극 및 반사율이 뛰어난 반사전극이 각각 연결된다. 여기서, 투과전극 상에서 반사전극이 형성된 영역이 반사영역이고, 투과전극 상에서 반사전극이 형성되지 않은 영역이 투과영역이다.The TFT substrate is a substrate in which a plurality of unit pixels are formed in a matrix form. Each of the unit pixels includes a data line extending in a first direction, a gate line extending in a second direction perpendicular to the first direction, and a TFT connected to the data line and the gate line in a pixel region partitioned by the data line and the gate line. It includes. The TFT is connected to a transmission electrode made of a transparent conductive film and a reflection electrode having excellent reflectance, respectively. Here, the region where the reflective electrode is formed on the transmissive electrode is a reflective region, and the region where the reflective electrode is not formed on the transmissive electrode is a transmissive region.
TFT와 투과전극과의 사이에는 보호막이 개재된다. 보호막에는 드레인 전극을 노출시키는 콘택홀이 형성되고, 콘택홀을 통해 투과전극과 드레인 전극이 전기적으로 연결된다.A protective film is interposed between the TFT and the transmissive electrode. A contact hole exposing the drain electrode is formed in the passivation layer, and the transmission electrode and the drain electrode are electrically connected through the contact hole.
일반적으로, 반투과형 액정표시장치는 반사모드 및 투과모드에서의 광 효율을 향상시키기 위하여 투과영역과 반사영역에서 서로 다른 셀갭을 갖는다. 즉, 투과영역의 제1 셀갭은 반사영역의 제2 셀갭의 두 배이다. 이와 같은 이중 셀갭을 갖는 반투과형 액정표시장치는 TFT 기판에 구비되는 보호막의 두께를 조절함으로써 구현된다.In general, the transflective liquid crystal display has different cell gaps in the transmission region and the reflection region in order to improve light efficiency in the reflection mode and the transmission mode. In other words, the first cell gap of the transmission region is twice the second cell gap of the reflection region. Such a semi-transmissive liquid crystal display device having a double cell gap is implemented by adjusting the thickness of the protective film provided on the TFT substrate.
그러나, 보호막의 두께를 조절하여 이중 셀갭을 형성하는데 있어서, 공정 특성상 보호막의 양을 정밀하게 제어할 수 없음으로써 정확한 셀갭을 확보하기가 어렵다.However, in forming the double cell gap by adjusting the thickness of the protective film, it is difficult to secure an accurate cell gap because the amount of the protective film cannot be precisely controlled due to the process characteristics.
따라서, 본 발명의 목적은 표시 특성을 향상시키기 위한 어레이 기판을 제공하는 것이다. It is therefore an object of the present invention to provide an array substrate for improving display characteristics.
본 발명의 다른 목적은 상기한 어레이 기판을 갖는 액정표시장치를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a liquid crystal display device having the above array substrate.
본 발명의 또 다른 목적은 상기한 액정표시장치의 구동방법을 제공하는 것이다.Still another object of the present invention is to provide a method of driving the above liquid crystal display device.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 일 측면에 따른 어레이 기판은, 게이트 라인, 상기 게이트 라인과 교차되어 화소 영역을 정의하는 데이터 라인 및 상기 게이트 라인과 상기 데이터 라인에 연결된 스위칭 소자를 포함한다. 투과전극은 상기 스위칭 소자에 연결되어 상기 화소 영역의 제1 영역에 구비되고, 반사전극은 상기 투과전극과 절연되고, 상기 제1 영역에 인접한 상기 화소 영역의 제2 영역에 구비된다. 또한, 보상 배선은 상기 스위칭 소자에 연결되고 상기 제2 영역에서 절연층을 사이에 두고 상기 반사전극과 마주본다.An array substrate according to an aspect of the present invention for achieving the above object includes a gate line, a data line crossing the gate line to define a pixel region, and a switching element connected to the gate line and the data line. The transmissive electrode is connected to the switching element and provided in the first region of the pixel region, and the reflective electrode is insulated from the transmissive electrode and provided in the second region of the pixel region adjacent to the first region. In addition, a compensation line is connected to the switching element and faces the reflective electrode with an insulating layer interposed therebetween.
또한, 본 발명의 다른 측면에 따른 어레이 기판은, 제1 게이트 라인, 상기 제1 게이트 라인과 절연된 제2 게이트 라인, 상기 제1 및 제2 게이트 라인과 교차되어 화소 영역을 정의하는 데이터 라인, 상기 제1 게이트 라인과 상기 데이터 라인에 연결된 제1 스위칭 소자, 상기 제2 게이트 라인과 연결된 제2 스위칭 소자를 포함한다. 투과전극은 상기 제2 스위칭 소자에 연결되고 상기 화소 영역의 제1 영역에 구비되고, 반사전극은 상기 투과 전극과 절연되고, 상기 제1 영역에 인접한 상기 화소 영역의 제2 영역에 구비된다. 또한, 보상 배선은 상기 제1 스위칭 소자에 연결되고, 절연층을 사이에 두고 상기 반사전극 및 상기 투과전극과 마주본다. In addition, an array substrate according to another aspect of the present invention, a first gate line, a second gate line insulated from the first gate line, a data line crossing the first and second gate lines to define a pixel region, And a first switching element connected to the first gate line and the data line, and a second switching element connected to the second gate line. The transmissive electrode is connected to the second switching element and provided in the first region of the pixel region, and the reflective electrode is insulated from the transmissive electrode and provided in the second region of the pixel region adjacent to the first region. In addition, the compensation wiring is connected to the first switching element, and faces the reflective electrode and the transmissive electrode with an insulating layer interposed therebetween.
본 발명의 일 측면에 따른 액정표시장치는, 제1 기판, 제2 기판 및 상기 제1 기판과 상기 제2 기판과의 사이에 개재된 액정층을 포함한다.A liquid crystal display device according to an aspect of the present invention includes a first substrate, a second substrate, and a liquid crystal layer interposed between the first substrate and the second substrate.
상기 제1 기판 상에는 게이트 라인, 상기 게이트 라인과 절연되어 교차하여 화소 영역을 정의하는 데이터 라인 및 상기 게이트 라인과 상기 데이터 라인에 연결된 스위칭 소자가 구비된다. 또한, 투과전극은 상기 스위칭 소자에 연결되어 상기 화소 영역의 제1 영역에 구비되고, 반사전극은 상기 투과전극과 절연되고 상기 제1 영역에 인접한 상기 화소 영역의 제2 영역에 구비된다. 또한, 보상 배선은 상기 스위칭 소자에 연결되고 상기 제2 영역에서 상기 반사전극과 절연되어 마주본다.A gate line, a data line insulated from and intersecting the gate line to define a pixel area, and a switching element connected to the gate line and the data line are provided on the first substrate. In addition, the transmission electrode is connected to the switching element and provided in the first region of the pixel region, and the reflection electrode is provided in the second region of the pixel region insulated from the transmission electrode and adjacent to the first region. In addition, a compensation line is connected to the switching element and insulated from and insulated from the reflective electrode in the second region.
상기 제2 기판에는 상기 액정층을 사이에 두고 상기 반사전극 및 상기 투과전극과 마주보는 공통 전극이 구비된다.The second substrate includes a common electrode facing the reflective electrode and the transmission electrode with the liquid crystal layer interposed therebetween.
본 발명의 다른 측면에 따른 액정표시장치는, 제1 기판, 제2 기판 및 상기 제1 기판과 상기 제2 기판과의 사이에 개재된 액정층을 포함한다.A liquid crystal display device according to another aspect of the present invention includes a first substrate, a second substrate, and a liquid crystal layer interposed between the first substrate and the second substrate.
상기 제1 기판 상에는 제1 게이트 라인, 상기 제1 게이트 라인과 절연된 제2 게이트 라인, 상기 제1 및 제2 게이트 라인과 절연되어 교차하여 화소 영역을 정의하는 데이터 라인, 상기 제1 게이트 라인과 상기 데이터 라인에 연결된 제1 스위칭 소자 및 상기 제2 게이트 라인과 연결된 제2 스위칭 소자가 구비된다. 또한, 투과전극은 상기 제2 스위칭 소자에 연결되고 상기 화소 영역의 제1 영역에 구비되고, 반사전극은 상기 투과 전극과 절연되고, 상기 제1 영역에 인접한 상기 화소 영역의 제2 영역에 구비된다. 또한, 보상 배선은 상기 제1 스위칭 소자에 연결되고, 절연 층을 사이에 두고 상기 반사전극 및 상기 투과전극과 마주본다.A first gate line, a second gate line insulated from the first gate line, a data line insulated from and intersecting the first and second gate lines to define a pixel region on the first substrate, and the first gate line; A first switching device connected to the data line and a second switching device connected to the second gate line are provided. In addition, the transmission electrode is connected to the second switching element and provided in the first region of the pixel region, and the reflective electrode is insulated from the transmission electrode and provided in the second region of the pixel region adjacent to the first region. . In addition, the compensation wiring is connected to the first switching element, and faces the reflective electrode and the transmissive electrode with an insulating layer interposed therebetween.
상기 제2 기판 상에는 상기 액정층을 사이에 두고 상기 투과 전극 및 반사 전극과 마주보는 공통 전극이 구비된다.A common electrode facing the transmissive electrode and the reflective electrode is provided on the second substrate with the liquid crystal layer interposed therebetween.
본 발명의 일 측면에 따른 액정표시장치의 구동방법은, 게이트 라인에 게이트 전압을 출력하고, 상기 게이트 전압에 응답하여 데이터 라인으로부터 인가된 데이터 전압을 출력한다. 이후에, 투과전극에 상기 데이터 전압을 투과전압으로써 인가하고, 반사전극에 상기 데이터 전압보다 낮은 전압을 반사전압으로써 인가하며, 상기 투과전극 및 반사전극과 액정층을 사이에 두고 마주보는 공통전극에 공통전압을 인가한다. 다음, 상기 투과전극과 상기 공통전극과의 사이에 상기 투과전압과 공통전압과의 차를 충전하고, 상기 반사전극과 상기 공통전극과의 사이에 상기 반사전압과 상기 공통전압과의 차를 충전한다.In a method of driving a liquid crystal display according to an aspect of the present invention, a gate voltage is output to a gate line, and a data voltage applied from a data line is output in response to the gate voltage. Thereafter, the data voltage is applied to the transmission electrode as a transmission voltage, and a voltage lower than the data voltage is applied to the reflection electrode as the reflection voltage, and the common electrode facing the transmission electrode and the reflection electrode and the liquid crystal layer is interposed therebetween. Apply common voltage. Next, the difference between the transmission voltage and the common voltage is charged between the transmission electrode and the common electrode, and the difference between the reflection voltage and the common voltage is charged between the reflection electrode and the common electrode. .
본 발명의 다른 측면에 따른 액정표시장치의 구동방법은, 제1 게이트 라인에 제1 게이트 전압을 출력하고, 상기 제1 게이트 전압에 응답하여 데이터 라인으로부터 인가된 제1 데이터 전압을 출력한다. 다음, 투과전극에 상기 제1 데이터 전압보다 높은 전압을 투과전압으로써 인가하고, 반사전극에 상기 제1 데이터 전압보다 낮은 전압을 반사전압으로써 인가하며, 상기 투과전극 및 반사전극과 액정층을 사이에 두고 마주보는 공통전극에 공통전압을 인가한다. 다음, 상기 투과전극과 상기 공통전극과의 사이에 상기 투과전압과 공통전압과의 차를 충전하고, 상기 반사전극과 상기 공통전극과의 사이에 상기 반사전압과 상기 공통전압과의 차를 충전한다.According to another aspect of the present invention, a method of driving a liquid crystal display device outputs a first gate voltage to a first gate line, and outputs a first data voltage applied from a data line in response to the first gate voltage. Next, a voltage higher than the first data voltage is applied to the transmissive electrode as a transmission voltage, a voltage lower than the first data voltage is applied as a reflected voltage to the reflective electrode, and the transmissive electrode and the reflective electrode and the liquid crystal layer are interposed therebetween. The common voltage is applied to the common electrode facing each other. Next, the difference between the transmission voltage and the common voltage is charged between the transmission electrode and the common electrode, and the difference between the reflection voltage and the common voltage is charged between the reflection electrode and the common electrode. .
이러한 어레이 기판, 이를 갖는 액정표시장치 및 이의 구동방법에 따르면, 투과 전극은 화소 영역의 제1 영역에 구비되고, 반사전극은 투과전극과 절연되고, 제1 영역에 인접한 화소 영역의 제2 영역에 구비된다. 이때, 보상 배선은 제2 영역에서 절연층을 사이에 두고 반사전극과 마주본다. 따라서, 액정표시장치의 셀갭을 균일하게 유지하면서 반사전극과 투과전극에 서로 다른 전압을 인가할 수 있고, 그로 인해서 액정표시장치의 표시 특성을 향상시킬 수 있다.According to such an array substrate, a liquid crystal display device having the same, and a driving method thereof, the transmission electrode is provided in the first region of the pixel region, and the reflection electrode is insulated from the transmission electrode and is disposed in the second region of the pixel region adjacent to the first region. It is provided. At this time, the compensation wiring faces the reflective electrode with the insulating layer interposed therebetween. Accordingly, different voltages may be applied to the reflective electrode and the transmission electrode while maintaining the cell gap of the liquid crystal display device uniformly, thereby improving display characteristics of the liquid crystal display device.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, it will be described in detail a preferred embodiment of the present invention.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치의 단면도이고, 도 2는 도 1에 도시된 어레이 기판의 평면도이다.1 is a cross-sectional view of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a plan view of the array substrate illustrated in FIG. 1.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치(400)는 어레이 기판(100), 컬러필터기판(200) 및 상기 어레이 기판(100)과 컬러필터기판(200)과의 사이에 개재된 액정층(300)을 포함한다.1 and 2, an
상기 어레이 기판(100)은 제1 기판(110), 상기 제1 기판(110) 상에 구비된 게이트 라인(GL), 데이터 라인(DL), 박막 트랜지스터(Thin Flim Transistor; 이하, TFT)(120), 투과전극(140) 및 반사전극(150)으로 이루어진다.The
상기 게이트 라인(GL)은 상기 제1 기판(110) 상에서 제1 방향(D1)으로 연장되고, 상기 데이터 라인(DL)은 상기 제1 방향(D1)과 직교하는 제2 방향(D2)으로 연장되어 상기 게이트 라인(GL)과 절연되어 교차한다. 상기 제1 기판(110)에는 상기 게이트 라인(GL)과 상기 데이터 라인(DL)에 의해서 구획된 화소 영역(PA)이 제공된다.
The gate line GL extends in a first direction D1 on the
상기 화소 영역(PA)에서 상기 TFT(120)의 게이트 전극(121)은 상기 게이트 라인(GL)과 연결되고, 소오스 전극(122)은 상기 데이터 라인(DL)에 연결되며, 드레인 전극(123)은 상기 투과전극(140)과 연결된다.In the pixel area PA, the
상기 투과전극(140)과 상기 TFT(120)와의 사이에는 보호막(130)이 개재되고, 상기 보호막(130)에는 상기 TFT(120)의 드레인 전극(123)을 노출시키기 위한 제1 콘택홀(131)이 구비된다. 상기 투과전극(140)은 상기 보호막(130) 상에 구비되고 상기 제1 콘택홀(131)을 통해 상기 드레인 전극(123)과 전기적으로 연결된다.A
상기 투과전극(140)은 상기 화소 영역(PA)의 일부인 제1 영역(A1)에 구비되고, 상기 반사전극(150)은 상기 투과전극(140)과 절연되고 상기 화소 영역(PA)의 다른 일부인 제2 영역(A2)에 구비된다.The
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 제1 영역(A1)에는 상기 투과전극(140)과 절연되어 마주보는 제1 보조배선(125)이 구비되고, 상기 제2 영역(A2)에는 상기 반사전극(150)과 절연되어 마주보는 제2 보조배선(126)이 구비된다. 상기 제1 및 제2 보조배선(125, 126)은 상기 게이트 라인(GL)과 동시에 패터닝된다.As shown in FIGS. 1 and 2, the first region A1 is provided with a first
상기 제1 기판(110) 상에는 상기 TFT(120)의 드레인 전극(123)과 전기적으로 연결되고 상기 반사전극(150)과 절연되어 마주보는 보상 배선(128)이 더 구비된다. 상기 보상 배선(128)은 상기 데이터 라인(DL)과 동시에 패터닝된다.The
도 1 및 도 2에서는, 상기 보상 배선(128)이 상기 데이터 라인(DL)과 동시에 패터닝 된 구조를 도시하였지만, 상기 보상 배선(128)은 상기 게이트 라인(GL)과 동시에 패터닝될 수도 있다.1 and 2, the
한편, 상기 컬러필터기판(200)은 제2 기판(210), 상기 제2 기판(210) 상에 구비된 컬러필터(220) 및 상기 컬러필터(220) 상에 구비된 공통전극(230)을 포함한다. 상기 컬러필터기판(200)과 상기 어레이 기판(100)이 결합하면, 상기 공통전극(230)은 상기 투과전극(140) 및 반사전극(150)과 각각 마주본다. 이후, 상기 컬러필터기판(200)과 상기 어레이 기판(100)과의 사이에 상기 액정층(300)이 개재됨으로써 액정표시장치(400)가 완성된다.The
상기 제1 영역(A1)에서 상기 공통전극(230)과 상기 투과전극(140)과의 제1 거리(d1)는 상기 제2 영역(A2)에서 상기 공통전극(230)과 상기 반사전극(150)과의 제2 거리(d2)와 서로 동일하다. 즉, 상기 액정표시장치(400)는 상기 제1 영역(A1)과 상기 제2 영역(A2)에서 서로 동일한 셀갭을 갖는다.The first distance d1 between the
도 3은 도 1에 도시된 액정표시장치의 단위 화소의 등가 회로도이다.3 is an equivalent circuit diagram of a unit pixel of the liquid crystal display shown in FIG. 1.
도 1 및 도 3을 참조하면, 단위 화소는 게이트 라인(GL) 및 데이터 라인(DL)을 구비한다. 상기 게이트 라인(GL)과 데이터 라인(DL)에는 TFT(120)의 게이트 전극(121) 및 소오스 전극(122)이 각각 연결된다. 상기 TFT(120)의 드레인 전극(123)에는 제1 액정 커패시터(Clct), 제1 보조 커패시터(Cstt), 제2 보조 커패시터(Clstr) 및 보상 커패시터(Ccpr)가 병렬 연결되고, 상기 보상 커패시터(Ccpr)는 제2 액정 커패시터(Clcr)와 직렬 연결된다.1 and 3, a unit pixel includes a gate line GL and a data line DL. The
상기 제1 액정 커패시터(Clct)는 컬러필터기판(200)의 공통전극(230)과 어레이 기판(100)의 투과전극(140)과의 사이에서 형성된 정전용량이고, 상기 제1 보조 커패시터(Clst)는 상기 어레이 기판(100)의 제1 보조 배선(125)과 상기 투과전극(140)과의 사이에 형성된 정전용량이며, 상기 제2 보조 커패시터(Cstr)는 상기 어레이 기판(100)의 제2 보조 배선(126)과 상기 반사전극(150)과의 사이에 형성된 정전용량이다. 또한, 상기 제2 액정 커패시터(Clcr)는 상기 반사전극(150)과 상기 공통전극(230)과의 사이에 형성된 정전용량이고, 상기 보상 커패시터(Ccpr)는 상기 반사전극(150)과 상기 보상 배선(128)과의 사이에서 형성된 정전용량이다. 여기서, 상기 보상 커패시터(Ccpr)는 상기 반사전극(150)과 상기 보상 배선(128)의 오버랩 면적에 비례하여 증가한다.The first liquid crystal capacitor Clct is a capacitance formed between the
상기 게이트 라인(GL)으로 제공된 게이트 전압이 상기 TFT(120)의 게이트 전극(121)으로 제공되면, 상기 TFT(120)가 턴-온된다. 따라서, 상기 데이터 라인(DL)을 통해 상기 TFT(120)의 소오스 전극(122)으로 제공된 데이터 전압(Vd)은 상기 TFT(120)의 드레인 전극(123)으로 출력된다. 상기 TFT(120)의 드레인 전극(123)으로 출력된 상기 데이터 전압은 상기 투과전극(140) 및 상기 보상 배선(128)에 각각 인가된다.When the gate voltage provided to the gate line GL is provided to the
한편, 상기 컬러필터기판(200)에 구비된 상기 공통전극(230)에는 외부로부터 공통전극전압이 인가된다. 여기서, 상기 공통전극전압은 0V로 가정한다.On the other hand, the common electrode voltage is applied to the
상기 TFT(120)를 통해 상기 투과전극(140)에 상기 데이터 전압(Vd)이 인가되면, 상기 제1 액정 커패시터(Clct)에는 상기 데이터 전압(Vd)이 충전된다. 상기 제2 액정 커패시터(Clcr)에는 상기 데이터 전압(Vd)보다 소정의 전압만큼 낮아진 보상 전압(Vr)이 충전된다. 즉, 상기 데이터 전압(Vd)은 상기 보상 커패시터(Ccpr) 및 상기 제2 액정 커패시터(Clcr)에 각각 분배되어 충전된다.When the data voltage Vd is applied to the
상기한 수학식 1에서 보여지는 바와 같이, 상기 보상 커패시터(Ccpr)와 상기 제2 액정 커패시터(Clcr)의 합은 상기 보상 커패시터(Ccpr)보다 항상 크기 때문에 상기 보상 전압(Vr)은 상기 데이터 전압(Vd)보다 낮다. 따라서, 상기 투과전극(140)에 인가되는 투과전압보다 상기 반사전극(150) 인가되는 반사전압이 항상 작다.As shown in
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 어레이 기판의 평면도이다.4 is a plan view of an array substrate according to another embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 어레이 기판(101)은 제1 기판(110), 상기 제1 기판(110) 상에 구비된 게이트 라인(GL), 데이터 라인(DL), TFT(120), 투과전극(140), 반사전극(150) 및 보상 배선(128)으로 이루어진다.Referring to FIG. 4, an
상기 게이트 라인(GL)은 상기 제1 기판(110) 상에서 제1 방향(D1)으로 연장되고, 상기 데이터 라인(DL)은 상기 제1 방향(D1)과 직교하는 제2 방향(D2)으로 연장되어 상기 게이트 라인(GL)과 절연되어 교차한다. 상기 제1 기판(110)에는 상기 게이트 라인(GL)과 상기 데이터 라인(DL)에 의해서 화소 영역이 제공된다. 상기 보상 배선(128)은 상기 화소 영역 내에서 상기 반사전극(150)과 서로 마주본다.The gate line GL extends in a first direction D1 on the
상기 화소 영역에서 상기 TFT(120)의 게이트 전극(121)은 상기 게이트 라인(GL)과 연결되고, 소오스 전극(122)은 상기 데이터 라인(DL)에 연결되며, 드레 인 전극(123)은 상기 보상 배선(128)과 전기적으로 연결된다.In the pixel area, the
상기 반사전극(140)은 상기 화소 영역의 일부인 제1 영역(A1)에 구비되고, 상기 투과전극(150)은 상기 투과전극(140)과 전기적으로 절연되고 상기 화소 영역의 다른 일부인 제2 영역(A2)에 구비된다. 상기 투과전극(140)은 제2 콘택홀(135)을 통해 상기 제2 영역(A1)에서 상기 보상 배선(128)과 전기적으로 연결된다. 따라서, 상기 투과전극(140)은 상기 보상 배선(128)을 통해 상기 TFT(120)의 드레인 전극(123)과 전기적으로 연결된다.The
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정표시장치의 단면도이고, 도 6은 도 5에 도시된 어레이 기판의 평면도이다.FIG. 5 is a cross-sectional view of a liquid crystal display according to another exemplary embodiment. FIG. 6 is a plan view of the array substrate shown in FIG. 5.
도 5 및 도 6을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정표시장치(500)는 어레이 기판(103), 컬러필터기판(200) 및 상기 어레이 기판(103)과 컬러필터기판(200)과의 사이에 개재된 액정층(300)을 포함한다.5 and 6, an
상기 어레이 기판(103)은 제1 기판(110), 상기 제1 기판(110) 상에 구비된 제1 게이트 라인(GLn-1), 제2 게이트 라인(GLn), 데이터 라인(DL), 제1 TFT(T1), 제2 TFT(T2), 투과전극(140), 반사전극(150) 및 보상 배선(128)으로 이루어진다.The
여기서, n은 2 이상의 자연수이고, 상기 어레이 기판(103) 상에는 다수의 게이트 라인이 구비되고, 상기 제1 게이트 라인(GLn-1)은 n-1번째 게이트 라인이며, 상기 제2 게이트 라인(GLn)은 n번째 게이트 라인이다.Here, n is a natural number of 2 or more, a plurality of gate lines are provided on the
상기 제1 게이트 라인(GLn-1)은 상기 제1 기판(110) 상에서 제1 방향(D1)으로 연장되고, 상기 제2 게이트 라인(GLn)은 상기 제1 방향(D1)으로 연장되고 상기 제1 게이트 라인(GLn-1)과 소정의 간격으로 이격된다. 상기 데이터 라인(DL)은 상기 제1 방향(D1)과 직교하는 제2 방향(D2)으로 연장되어 상기 제1 및 제2 게이트 라인(GLn-1, GLn)과 절연되어 교차한다. 따라서, 상기 제1 기판(110)에는 상기 제1 및 제2 게이트 라인(GLn-1, GLn)과 상기 데이터 라인(DL)에 의해서 화소 영역(PA)이 제공된다.The first gate line GLn-1 extends in the first direction D1 on the
상기 화소 영역(PA)에서 상기 제1 TFT(T1)의 게이트 전극(161)은 상기 제1 게이트 라인(GLn-1)과 연결되고, 소오스 전극(162)은 접지전압을 제공받고, 드레인 전극(163)은 상기 투과전극(140)과 연결된다. 상기 투과전극(140)은 상기 화소 영역(PA)의 일부인 제1 영역(A1)에 구비된다. 상기 보상 배선(128)은 상기 제1 영역(A1)에서 상기 투과전극(140)과 절연되어 마주본다.In the pixel area PA, the
또한, 상기 화소 영역(PA)에서 상기 제2 TFT(T2)의 게이트 전극(121)은 상기 제2 게이트 라인(GLn)과 연결되고, 소오스 전극(122)은 상기 데이터 라인(DL)에 연결되며, 드레인 전극(123)은 상기 보상 배선(128)과 연결된다. 여기서, 상기 반사전극(150)은 상기 화소 영역(PA)의 다른 일부인 제2 영역(A2)에 구비되어, 상기 투과전극(140)과 전기적으로 절연된다. 또한, 상기 보상 배선(128)은 상기 제2 영역(A2)에서 상기 반사전극(140)과 절연되어 마주본다.In addition, in the pixel area PA, the
상기 제1 TFT(T1), 제2 TFT(T2) 및 보상 배선(128)이 형성된 상기 제1 기판(110) 상에는 유기 절연막으로 이루어진 보호막(130)이 구비된다. 상기 보호막(130)은 상기 제1 영역(A1)에서 상기 투과전극(140)과 상기 보상 배선(128)을 전기적으로 절연시키고, 상기 제2 영역(A2)에서 상기 반사전극(150)과 상기 보 상 배선(128)을 전기적으로 절연시킨다.A
상기 보호막(130)에는 상기 제1 TFT(T1)의 드레인 전극(163)을 노출시키기 위한 콘택홀(131)이 구비된다. 상기 투과전극(140)은 상기 보호막(130) 상에 구비되고 상기 콘택홀(131)을 통해 상기 드레인 전극(163)과 전기적으로 연결된다.The
또한, 상기 제1 영역(A1)에는 상기 투과전극(140)과 절연되어 마주보는 제1 보조배선(125)이 구비되고, 상기 제2 영역(A2)에는 상기 반사전극(150)과 절연되어 마주보는 제2 보조배선(126)이 구비된다.In addition, the first region A1 is provided with a first
한편, 상기 컬러필터기판(200)은 제2 기판(210), 상기 제2 기판(210) 상에 구비된 컬러필터(220) 및 상기 컬러필터(220) 상에 구비된 공통전극(230)을 포함한다. The
상기 제1 영역(A1)에서 상기 공통전극(230)과 상기 투과전극(140)과의 제1 거리(d1)는 상기 제2 영역(A2)에서 상기 공통전극(230)과 상기 반사전극(150)과의 제2 거리(d2)와 서로 동일하다. 즉, 상기 액정표시장치(500)는 상기 제1 영역(A1)과 상기 제2 영역(A2)에서 서로 동일한 셀갭을 갖는다.The first distance d1 between the
도 7은 도 5에 도시된 액정표시장치의 단위 화소의 등가 회로도이다.FIG. 7 is an equivalent circuit diagram of a unit pixel of the liquid crystal display shown in FIG. 5.
도 5 및 도 7을 참조하면, 단위 화소는 제1 게이트 라인(GLn-1), 상기 제1 게이트 라인(GLn-1)과 소정의 간격으로 이격된 제2 게이트 라인(GLn) 및 데이터 라인(DL)을 구비한다. 상기 제1 게이트 라인(GLn-1)에는 제1 TFT(T1)의 게이트 전극이 연결되고, 상기 제1 TFT의 소오스 전극에는 접지전압이 제공된다. 상기 제2 게이트 라인(GLn) 및 상기 데이터 라인(DL)에는 제2 TFT(T2)의 게이트 및 소오스 전 극이 각각 연결된다.5 and 7, the unit pixel may include a first gate line GLn-1, a second gate line GLn, and a data line spaced apart from the first gate line GLn-1 at predetermined intervals. DL). The gate electrode of the first TFT T1 is connected to the first gate line GLn-1, and the ground voltage is provided to the source electrode of the first TFT. A gate and a source electrode of the second TFT T2 are connected to the second gate line GLn and the data line DL, respectively.
상기 제1 TFT(T1)의 드레인 전극에는 제1 액정 커패시터(Clct), 제1 보조 커패시터(Cstt)가 병렬 연결된다. 상기 제2 TFT(T2)의 드레인 전극에는 제2 보조 커패시터(Cstr) 및 제2 보상 커패시터(Ccpr)가 병렬 연결되고, 상기 제2 보상 커패시터(Ccpr)는 제2 액정 커패시터(Clcr)와 직렬 연결된다. 또한, 상기 제1 액정 커패시터(Clcr)와 상기 제2 보상 커패시터(Ccpr)는 제1 보상 커패시터(Ccpt)에 의해서 직렬 연결된다.A first liquid crystal capacitor Clct and a first auxiliary capacitor Cstt are connected in parallel to the drain electrode of the first TFT T1. A second auxiliary capacitor Cstr and a second compensation capacitor Ccpr are connected in parallel to the drain electrode of the second TFT T2, and the second compensation capacitor Ccpr is connected in series with a second liquid crystal capacitor Clcr. do. In addition, the first liquid crystal capacitor Clcr and the second compensation capacitor Ccpr are connected in series by a first compensation capacitor Ccpt.
상기 제1 액정 커패시터(Clct)는 컬러필터기판(200)의 공통전극(230)과 어레이 기판(103)의 투과전극(140)과의 사이에서 형성된 정전용량이고, 상기 제1 보조 커패시터(Cstt)는 상기 어레이 기판(103)의 제1 보조 배선(125)과 상기 투과전극(140)과의 사이에 형성된 정전용량이다. 상기 제2 보조 커패시터(Cstr)는 상기 어레이 기판(103)의 제2 보조 배선(126)과 상기 반사전극(150)과의 사이에 형성된 정전용량이고, 상기 제2 액정 커패시터(Clcr)는 상기 반사전극(150)과 상기 공통전극(230)과의 사이에 형성된 정전용량이다. 또한, 상기 제1 보상 커패시터(Ccpt)는 상기 투과전극(140)과 상기 보상 배선(128)과의 사이에 형성된 정전용량이고, 상기 제2 보상 커패시터(Ccpr)는 상기 반사전극(150)과 상기 보상 배선(128)과의 사이에 형성된 정전용량이다.The first liquid crystal capacitor Clct is a capacitance formed between the
상기 제1 게이트 라인(GLn-1)에 제1 게이트 전압이 인가되면, 상기 제1 TFT(T1)의 게이트 전극으로 상기 제1 게이트 전압이 제공됨으로써, 상기 제1 TFT(T1)가 턴-온된다. 이때, 상기 제1 TFT(T1)의 소오스 전극으로 제공된 접지전압 은 상기 제1 TFT(T1)의 드레인 전극으로 출력된다. 한편, 상기 제2 TFT(T2)는 턴-오프 상태를 유지함으로써, 상기 제2 TFT(T2)의 드레인 전극은 상기 제1 TFT(T1)의 드레인 전극보다 낮은 음의 전압을 유지한다.When a first gate voltage is applied to the first gate line GLn-1, the first gate voltage is provided to the gate electrode of the first TFT T1, whereby the first TFT T1 is turned on. do. At this time, the ground voltage provided to the source electrode of the first TFT (T1) is output to the drain electrode of the first TFT (T1). Meanwhile, the second TFT T2 maintains a turn-off state, whereby the drain electrode of the second TFT T2 maintains a negative voltage lower than that of the first TFT T1.
따라서, 상기 제1 TFT(T1)에 의한 충전시 상기 반사전극(150)에 인가되는 반사전압(Vr)은 상기 투과전극(140)에 인가되는 투과전압(Vt)보다 낮다.Therefore, the reflection voltage Vr applied to the
이후, 상기 제2 게이트 라인(GLn)에 제2 게이트 전압이 인가되면, 상기 제2 TFT(T2)의 게이트 전극으로 상기 제2 게이트 전압이 제공됨으로써, 상기 제2 TFT(T2)가 턴-온된다. 상기 제2 게이트 라인(GLn)에 상기 제2 게이트 전압이 인가되기 이전까지 상기 제1 게이트 라인(GLn-1)에는 상기 제1 게이트 전압이 출력됨으로써, 상기 제2 TFT(T2)가 턴-온되는 시점에서 상기 제1 TFT(T1)는 턴-오프된다. 상기 제1 TFT가 턴-오프되면, 상기 투과전극(140)은 플로팅(floating) 상태가 된다.Subsequently, when a second gate voltage is applied to the second gate line GLn, the second gate voltage is provided to the gate electrode of the second TFT T2, whereby the second TFT T2 is turned on. do. Since the first gate voltage is output to the first gate line GLn-1 until the second gate voltage is applied to the second gate line GLn, the second TFT T2 is turned on. The first TFT T1 is turned off. When the first TFT is turned off, the
이후, 턴-온된 상기 제2 TFT(T2)는 상기 데이터 라인(DL)을 통해 소오스 전극으로 제공된 데이터 전압(Vd)을 드레인 전극으로 출력한다. 상기 데이터 전압(Vd)에 의해서 상기 반사전압(Vr)과 투과전압(Vt)이 상승된다. 이때, 상기 투과전압(Vt)은 상기 반사전압(Vr)보다 높은 전압레벨을 유지한 채 상승된다.Thereafter, the turned-on second TFT T2 outputs the data voltage Vd provided to the source electrode through the data line DL to the drain electrode. The reflection voltage Vr and the transmission voltage Vt are increased by the data voltage Vd. In this case, the transmission voltage Vt is increased while maintaining a voltage level higher than the reflection voltage Vr.
이라고 정의할 때,When we define as
도 7에 도시된 등가 회로에서 상기 제2 TFT(T2)가 턴-온된 시점에서 상기 투과전극(140)에 인가되는 상기 투과전압(Vt)은 하기하는 수학식 3과 같이 정의된다.In the equivalent circuit shown in FIG. 7, the transmission voltage Vt applied to the
수학식 3에서 제시된 바와 같이, 상기 투과전압(Vt)은 상기 데이터 전압(Vd)보다 상승된 전압을 갖는다.As shown in Equation 3, the transmission voltage Vt has a voltage higher than the data voltage Vd.
도 8은 본 발2명의 다른 실시예에 따른 액정표시장치의 어레이 기판의 평면도이고, 도 9는 도 8에 도시된 액정표시장치의 단위 화소의 등가 회로도이다. 단, 도 8 및 도 9에 제시된 액정표시장치는 도트 반전 구동 방식으로 동작한다.8 is a plan view of an array substrate of a liquid crystal display according to another exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 9 is an equivalent circuit diagram of a unit pixel of the liquid crystal display shown in FIG. 8. 8 and 9 operate in a dot inversion driving method.
도 8을 참조하면, 어레이 기판(105)은 제1 게이트 라인(GLn-1), 제2 게이트 라인(GLn), 데이터 라인(DL), 제1 TFT(T1), 제2 TFT(T2), 제3 TFT(T3), 투과전극(140), 반사전극(150) 및 보상 배선(128)으로 이루어진다.Referring to FIG. 8, the
상기 제1 게이트 라인(GLn-1)은 제1 방향(D1)으로 연장되고, 상기 제2 게이트 라인(GLn)은 상기 제1 방향(D1)으로 연장되고 상기 제1 게이트 라인(GLn-1)과 소정의 간격으로 이격된다. 상기 데이터 라인(DL)은 상기 제1 방향(D1)과 직교하는 제2 방향(D2)으로 연장되어 상기 제1 및 제2 게이트 라인(GLn-1, GLn)과 절연되어 교차한다. 따라서, 상기 제1 및 제2 게이트 라인(GLn-1, GLn)과 상기 데이터 라인(DL)에 의해서 화소 영역이 제공된다. The first gate line GLn-1 extends in a first direction D1, and the second gate line GLn extends in the first direction D1 and the first gate line GLn-1. And spaced apart at predetermined intervals. The data line DL extends in a second direction D2 orthogonal to the first direction D1 and insulates and crosses the first and second gate lines GLn-1 and GLn. Accordingly, a pixel region is provided by the first and second gate lines GLn-1 and GLn and the data line DL.
상기 화소 영역에서 상기 제1 TFT(T1)의 게이트 전극은 상기 제1 게이트 라인과 연결되고, 소오스 전극은 접지전압단자(GT)에 연결되며, 드레인 전극은 상기 투과전극(140)과 연결된다. 여기서, 상기 투과전극(140)은 상기 화소 영역의 일부분인 제1 영역(A1)에 구비된다. 상기 보상 배선(128)은 상기 제1 영역(A1)에서 상기 투과전극(140)과 절연되어 마주본다.In the pixel area, the gate electrode of the first TFT T1 is connected to the first gate line, the source electrode is connected to the ground voltage terminal GT, and the drain electrode is connected to the
또한, 상기 화소 영역에서 상기 제2 TFT(T2)의 게이트 전극은 상기 제2 게이트 라인(GLn)과 연결되고, 소오스 전극은 상기 데이터 라인(DL)에 연결되며, 드레인 전극은 상기 보상 배선(128)과 연결된다. 여기서, 상기 반사전극(140)은 상기 화소 영역의 다른 일부인 제2 영역(A2)에 구비되어, 상기 투과전극(140)과 전기적으로 절연된다. 또한, 상기 보상 배선(128)은 상기 제2 영역(A2)에서 상기 반사전극(150)과 절연되어 마주본다.Further, in the pixel area, the gate electrode of the second TFT T2 is connected to the second gate line GLn, the source electrode is connected to the data line DL, and the drain electrode is connected to the
상기 화소 영역에서 상기 제3 TFT(T3)의 게이트 전극은 상기 제1 게이트 라인(GLn-1)과 연결되고, 소오스 전극은 상기 데이터 라인(DL)에 연결되며, 드레인 전극은 상기 보상 배선(128)과 연결된다.In the pixel area, a gate electrode of the third TFT T3 is connected to the first gate line GLn-1, a source electrode is connected to the data line DL, and a drain electrode is connected to the
도 9를 참조하면, 단위 화소는 상기 제1 게이트 라인(GLn-1), 상기 제2 게이트 라인(GLn) 및 상기 데이터 라인(DL)을 구비한다. 상기 제1 게이트 라인(GLn-1)과 접지전압단자(GT)에는 상기 제1 TFT(T1)의 게이트 및 소오스 전극이 각각 연결되고, 상기 제2 게이트 라인(GLn) 및 상기 데이터 라인(DL)에는 상기 제2 TFT(T2)의 게이트 및 소오스 전극이 각각 연결된다. 또한, 상기 제1 게이트 라인(GLn-1)과 상기 데이터 라인(DL)에는 상기 제3 TFT(T3)의 게이트 및 소오스 전극이 각각 연결 된다.9, a unit pixel includes the first gate line GLn-1, the second gate line GLn, and the data line DL. A gate and a source electrode of the first TFT T1 are connected to the first gate line GLn-1 and the ground voltage terminal GT, respectively, and the second gate line GLn and the data line DL are connected to each other. The gate and the source electrode of the second TFT (T2) are connected to each other. In addition, a gate and a source electrode of the third TFT T3 are connected to the first gate line GLn-1 and the data line DL, respectively.
상기 제1 TFT(T1)의 드레인 전극에는 제1 액정 커패시터(Clct), 제1 보조 커패시터(Cstt)가 병렬 연결된다. 상기 제2 TFT(T2)의 드레인 전극에는 제2 보조 커패시터(Cstr) 및 제2 보상 커패시터(Ccpr)가 병렬 연결되고, 상기 제2 보상 커패시터(Ccpr)는 제2 액정 커패시터(Clcr)와 직렬 연결된다. 또한, 상기 제1 액정 커패시터(Clct)와 상기 제2 보상 커패시터(Ccpr)는 제1 보상 커패시터(Ccpt)에 의해서 직렬 연결된다.A first liquid crystal capacitor Clct and a first auxiliary capacitor Cstt are connected in parallel to the drain electrode of the first TFT T1. A second auxiliary capacitor Cstr and a second compensation capacitor Ccpr are connected in parallel to the drain electrode of the second TFT T2, and the second compensation capacitor Ccpr is connected in series with a second liquid crystal capacitor Clcr. do. In addition, the first liquid crystal capacitor Clct and the second compensation capacitor Ccpr are connected in series by a first compensation capacitor Ccpt.
여기서, 상기 제1 보상 커패시터(Ccpt)의 제1 전극은 상기 제1 TFT(T1)의 드레인 전극에 연결되고, 상기 제1 보상 커패시터(Ccpt)의 제2 전극은 상기 제3 TFT(T3)의 드레인 전극에 연결된다.The first electrode of the first compensation capacitor Ccpt is connected to the drain electrode of the first TFT T1, and the second electrode of the first compensation capacitor Ccpt is connected to the third TFT T3. It is connected to the drain electrode.
상기 제1 게이트 라인(GLn-1)에 제1 게이트 전압이 인가되면, 상기 제1 TFT(T1)의 게이트 전극으로 상기 제1 게이트 전압이 제공됨으로써, 상기 제1 TFT(T1) 및 상기 제3 TFT(T3)가 턴-온된다. 이때, 상기 제1 TFT(T1)의 소오스 전극으로 제공된 접지전압은 상기 제1 TFT(T1)의 드레인 전극으로 출력되고, 상기 제3 TFT(T3)의 소오스 전극으로 제공된 제1 데이터 전압(Vd1)은 상기 제3 TFT(T3)의 드레인 전극으로 출력된다. 여기서, 상기 제1 데이터 전압(Vd1)은 음의 전압 레벨을 갖는다.When the first gate voltage is applied to the first gate line GLn-1, the first gate voltage is provided to the gate electrode of the first TFT T1, thereby providing the first TFT T1 and the third. The TFT T3 is turned on. In this case, the ground voltage provided to the source electrode of the first TFT (T1) is output to the drain electrode of the first TFT (T1), and the first data voltage Vd1 provided to the source electrode of the third TFT (T3). Is output to the drain electrode of the third TFT (T3). Here, the first data voltage Vd1 has a negative voltage level.
상기 제1 보상 커패시터(Ccpt)의 제1 전극 즉 상기 투과전극(140)에는 접지전압이 인가되고, 상기 제2 전극에는 상기 제1 데이터 전압(Vd1)이 제공됨으로써, 상기 제1 보상 커패시터(Ccpt)에는 상기 접지전압과 상기 제1 데이터 전압(Vd1)의 차만큼을 충전한다.The ground voltage is applied to the first electrode of the first compensation capacitor Ccpt, that is, the
이후, 상기 제2 게이트 라인(GLn)에 제2 게이트 전압이 인가되면, 상기 제2 TFT(T2)의 게이트 전극으로 상기 제2 게이트 전압이 제공됨으로써, 상기 제2 TFT(T2)가 턴-온된다. 상기 제2 게이트 라인(GLn)에 상기 제2 게이트 전압이 인가되기 이전까지 상기 제1 게이트 라인(GLn-1)에는 상기 제1 게이트 전압이 출력됨으로써, 상기 제2 TFT(T2)가 턴-온되는 시점에서 상기 제1 TFT(T1)는 턴-오프된다. 따라서, 상기 투과전극(140)은 플로팅(floating) 상태를 유지한다.Subsequently, when a second gate voltage is applied to the second gate line GLn, the second gate voltage is provided to the gate electrode of the second TFT T2, whereby the second TFT T2 is turned on. do. Since the first gate voltage is output to the first gate line GLn-1 until the second gate voltage is applied to the second gate line GLn, the second TFT T2 is turned on. The first TFT T1 is turned off. Thus, the
턴-온된 상기 제2 TFT(T2)는 상기 데이터 라인(DL)을 통해 소오스 전극으로 제공된 제2 데이터 전압(Vd2)을 드레인 전극으로 출력한다. 여기서, 상기 제2 데이터 전압(Vd2)은 양의 전압 레벨을 갖는다.The turned-on second TFT T2 outputs the second data voltage Vd2 provided to the source electrode through the data line DL to the drain electrode. Here, the second data voltage Vd2 has a positive voltage level.
상기 제2 TFT(T2)가 턴-온됨과 동시에 상기 제1 보상 커패시터(Ccpt)의 제2 전극에는 상기 제2 데이터 전압(Vd2)이 인가된다. 이때, 상기 제1 보상 커패시터(Ccpt)의 제1 전극 즉, 상기 투과전극(140)에는 상기 제2 데이터 전압(Vd2)보다 소정의 전압만큼 상승된 투과전압(Vt)이 인가된다.The second data voltage Vd2 is applied to the second electrode of the first compensation capacitor Ccpt while the second TFT T2 is turned on. In this case, the transmission voltage Vt increased by a predetermined voltage from the second data voltage Vd2 is applied to the first electrode of the first compensation capacitor Ccpt, that is, the
도 9에 도시된 등가 회로에서 상기 제2 TFT(T2)가 턴-온된 시점에서 상기 투과전극(140)에 인가되는 상기 투과전압(Vt)은 하기하는 수학식 4와 같이 정의된다.In the equivalent circuit of FIG. 9, the transmission voltage Vt applied to the
여기서, 상기 C1, C2, C3는 상기한 수학식 2에 정의된 바와 같다. Here, C1, C2, C3 are as defined in the above equation (2).
수학식 4에서 제시된 바와 같이, 상기 투과전압(Vt)은 상기 제2 데이터 전압(Vd2)보다 상승된 전압을 갖는다.As shown in Equation 4, the transmission voltage Vt has a voltage higher than the second data voltage Vd2.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정표시장치의 어레이 기판의 평면도이고, 도 11은 도 10에 도시된 액정표시장치의 단위 화소의 등가 회로도이며, 도 12는 도 11의 파형도이다. 단, 도 10 내지 도 12에 도시된 액정표시장치는 컬럼 반전 구동 방식으로 동작한다.FIG. 10 is a plan view of an array substrate of a liquid crystal display according to another exemplary embodiment. FIG. 11 is an equivalent circuit diagram of a unit pixel of the liquid crystal display shown in FIG. 10, and FIG. 12 is a waveform diagram of FIG. 11. However, the liquid crystal display shown in FIGS. 10 to 12 operates in a column inversion driving method.
도 10을 참조하면, 어레이 기판(107)은 제1 게이트 라인(GLn-1), 제2 게이트 라인(GLn), 데이터 라인(DL), 제1 TFT(T1), 제2 TFT(T2), 투과전극(140), 반사전극(150) 및 보상 배선(128)으로 이루어진다.Referring to FIG. 10, the
상기 제1 TFT(T1)의 게이트 전극은 상기 제1 게이트 라인(GLn-1)과 연결되고, 소오스 전극은 상기 데이터 라인(DL)에 연결되며, 드레인 전극은 상기 투과전극(140)과 연결된다. 여기서, 상기 투과전극(140)은 화소 영역의 일부인 제1 영역(A1)에 구비된다. 상기 보상 배선(128)은 상기 제1 영역(A1)에서 상기 투과전극(140)과 절연되어 마주본다.The gate electrode of the first TFT T1 is connected to the first gate line GLn-1, the source electrode is connected to the data line DL, and the drain electrode is connected to the
또한, 상기 제2 TFT(T2)의 게이트 전극은 상기 제2 게이트 라인(GLn)과 연결되고, 소오스 전극은 상기 데이터 라인(DL)에 연결되며, 드레인 전극은 상기 보상 배선(128)과 연결된다. 여기서, 상기 반사전극(150)은 상기 화소 영역의 다른 일부부인 제2 영역(A2)에 구비되어, 상기 투과전극(140)과 전기적으로 절연된다. 또한, 상기 보상 배선(128)은 상기 제2 영역(A2)에서 상기 반사전극(150)과 절연되어 마주본다.
In addition, the gate electrode of the second TFT T2 is connected to the second gate line GLn, the source electrode is connected to the data line DL, and the drain electrode is connected to the
도 11을 참조하면, 단위 화소는 제1 게이트 라인(GLn-1), 제2 게이트 라인(GLn) 및 데이터 라인(DL)을 구비한다. 상기 제1 게이트 라인(GLn-1)과 상기 데이터 라인(DL)에는 제1 TFT(T1)의 게이트 및 소오스 전극이 각각 연결되고, 상기 제2 게이트 라인(GLn)과 상기 데이터 라인(DL)에는 제2 TFT(T2)의 게이트 및 소오스 전극이 각각 연결된다.Referring to FIG. 11, a unit pixel includes a first gate line GLn-1, a second gate line GLn, and a data line DL. The gate and source electrodes of the first TFT T1 are connected to the first gate line GLn-1 and the data line DL, respectively, and to the second gate line GLn and the data line DL. The gate and the source electrode of the second TFT T2 are respectively connected.
상기 제1 TFT(T1)의 드레인 전극에는 제1 액정 커패시터(Clct), 제1 보조 커패시터(Cstt)가 병렬 연결된다. 상기 제2 TFT(T2)의 드레인 전극에는 제2 보조 커패시터(Cstr) 및 제2 보상 커패시터(Ccpr)가 병렬 연결되고, 상기 제2 보상 커패시터(Ccpr)는 제2 액정 커패시터(Clcr)와 직렬 연결된다. 또한, 상기 제1 액정 커패시터(Clct)와 상기 제2 보상 커패시터(Ccpr)는 제1 보상 커패시터(Ccpt)에 의해서 직렬 연결된다.A first liquid crystal capacitor Clct and a first auxiliary capacitor Cstt are connected in parallel to the drain electrode of the first TFT T1. A second auxiliary capacitor Cstr and a second compensation capacitor Ccpr are connected in parallel to the drain electrode of the second TFT T2, and the second compensation capacitor Ccpr is connected in series with a second liquid crystal capacitor Clcr. do. In addition, the first liquid crystal capacitor Clct and the second compensation capacitor Ccpr are connected in series by a first compensation capacitor Ccpt.
도 11 및 도 12에 도시된 바와 같이, 상기 제1 게이트 라인(GLn-1)에 제1 게이트 전압이 인가되면, 상기 제1 TFT(T1)의 게이트 전극으로 상기 제1 게이트 전압이 제공됨으로써, 상기 제1 TFT(T1)가 턴-온된다. 이때, 상기 제1 TFT(T1)의 소오스 전극으로 제공된 제1 데이터 전압(Vd1)은 상기 제1 TFT(T1)의 드레인 전극으로 출력된다. 상기 제1 데이터 전압(Vd1)은 투과전극(140)에 인가되는 투과전압(Vt)이다. 한편, 상기 제2 TFT(T2)는 턴-오프 상태를 유지함으로써, 상기 제2 TFT(T2)의 드레인 전극은 상기 제1 TFT(T1)의 드레인 전극보다 낮은 음의 전압을 유지한다.11 and 12, when a first gate voltage is applied to the first gate line GLn-1, the first gate voltage is provided to the gate electrode of the first TFT T1. The first TFT T1 is turned on. In this case, the first data voltage Vd1 provided to the source electrode of the first TFT T1 is output to the drain electrode of the first TFT T1. The first data voltage Vd1 is a transmission voltage Vt applied to the
따라서, 상기 제1 TFT(T1)에 의한 충전시 어느 시점 이후에서 상기 반사전극(150)에 인가되는 반사전압(Vr)은 상기 투과전극(140)에 인가되는 상기 투 과전압(Vt)보다 낮아진다.Therefore, after a point in time when the first TFT T1 is charged, the reflected voltage Vr applied to the
이후, 상기 제2 게이트 라인(GLn)에 제2 게이트 전압이 인가되면, 상기 제2 TFT(T2)의 게이트 전극으로 상기 제2 게이트 전압이 제공됨으로써, 상기 제2 TFT(T2)가 턴-온된다. 상기 제2 게이트 라인(GLn)에 상기 제2 게이트 전압이 인가되기 이전까지 상기 제1 게이트 라인(GLn-1)에는 상기 제1 게이트 전압이 출력됨으로써, 상기 제2 TFT(T2)가 턴-온되는 시점에서 상기 제1 TFT(T1)는 턴-오프된다. 따라서, 상기 제1 TFT(T1)가 턴-오프되는 시점에서 상기 투과전극(140)은 플로팅(floating) 상태가 된다.Subsequently, when a second gate voltage is applied to the second gate line GLn, the second gate voltage is provided to the gate electrode of the second TFT T2, whereby the second TFT T2 is turned on. do. Since the first gate voltage is output to the first gate line GLn-1 until the second gate voltage is applied to the second gate line GLn, the second TFT T2 is turned on. The first TFT T1 is turned off. Therefore, at the time when the first TFT T1 is turned off, the
턴-온된 상기 제2 TFT(T2)는 상기 데이터 라인(DL)을 통해 소오스 전극으로 제공된 제2 데이터 전압(Vd2)을 드레인 전극으로 출력한다. 여기서, 상기 제1 및 제2 데이터 전압(Vd1, Vd2)은 양의 전압 레벨을 갖고, 상기 제1 데이터 전압(Vd1)은 상기 제2 데이터 전압(Vd2)보다 낮다.The turned-on second TFT T2 outputs the second data voltage Vd2 provided to the source electrode through the data line DL to the drain electrode. Here, the first and second data voltages Vd1 and Vd2 have positive voltage levels, and the first data voltage Vd1 is lower than the second data voltage Vd2.
이후, 상기 제2 데이터 전압(Vd2)에 의해서 상기 반사전압(Vr)과 상기 투과전압(Vt)이 전체적으로 상승된다. 이때, 상기 투과전압(Vt)은 상기 반사전압(Vr)보다 높은 전압레벨을 유지한 채 상기 제2 데이터 전압(Vd2)보다 상승된다.Thereafter, the reflection voltage Vr and the transmission voltage Vt are raised as a whole by the second data voltage Vd2. In this case, the transmission voltage Vt is increased above the second data voltage Vd2 while maintaining a voltage level higher than the reflection voltage Vr.
여기서, 상기 C1, C2, C3는 수학식 2에 정의된 바와 같다.Here, C1, C2, and C3 are as defined in
수학식 5에서 제시된 바와 같이, 상기 투과전압(Vt)은 상기 제2 데이터 전압(Vd2)보다 상승된 전압을 갖는다.As shown in Equation 5, the transmission voltage Vt has a voltage higher than the second data voltage Vd2.
이와 같은 어레이 기판, 이를 갖는 액정표시장치 및 이의 구동방법에 따르면, 투과 전극은 화소 영역의 제1 영역에 구비되고, 반사전극은 투과전극과 절연되고, 제1 영역에 인접한 화소 영역의 제2 영역에 구비된다. 이때, 보상 배선은 제2 영역에서 절연층을 사이에 두고 반사전극과 마주본다.According to such an array substrate, a liquid crystal display having the same, and a driving method thereof, the transmission electrode is provided in the first region of the pixel region, the reflection electrode is insulated from the transmission electrode, and the second region of the pixel region adjacent to the first region. Is provided. At this time, the compensation wiring faces the reflective electrode with the insulating layer interposed therebetween.
따라서, 액정표시장치의 셀갭을 균일하게 유지하면서 반사전극과 투과전극에 서로 다른 전압을 인가할 수 있고, 그로 인해서 액정표시장치의 표시 특성을 향상시킬 수 있다.Accordingly, different voltages may be applied to the reflective electrode and the transmission electrode while maintaining the cell gap of the liquid crystal display device uniformly, thereby improving display characteristics of the liquid crystal display device.
이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although described with reference to the embodiments above, those skilled in the art will understand that the present invention can be variously modified and changed without departing from the spirit and scope of the invention as set forth in the claims below. Could be.
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