KR101735394B1 - 평판 표시장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 검사 스위칭 소자들의 특성 변화로 인한 화질불량을 방지할 수 있는 평판 표시장치에 관한 것으로, 다수의 게이트 라인 및 다수의 데이터 라인의 교차로 화소를 정의하는 표시패널; 상기 다수의 게이트 라인과 일대일로 대응되며 제 1 스위칭제어신호에 따라 스위치 제어되는 다수의 게이트 검사 스위칭 소자; 및 상기 다수의 데이터 라인과 일대일로 대응되며 제 2 스위칭제어신호에 따라 스위치 제어되는 다수의 데이터 검사 스위칭 소자를 포함하고; 그리고 영상을 표시하는 기간에 상기 제 1 및 제 2 스위칭제어신호는 서로 다른 전압 레벨로 설정되는 것을 특징으로 한다.

Description

평판 표시장치{FLAT PANEL DISPLAY}
본 발명은 검사 스위칭 소자들의 특성 변화로 인한 화질불량을 방지할 수 있는 평판 표시장치에 관한 것이다.
최근, 음극선관(Cathode Ray Tube)의 단점인 무게와 부피를 줄일 수 있는 각종 평판 표시장치(Flat Panel Display)들이 개발되고 있다. 평판 표시장치로는 액정 표시장치(Liquid Crystal Display), 유기발광다이오드 표시장치(Organic Light Emitting Diode Display) 등이 있으며, 이들 대부분이 상용화되어 시판되고 있다.
평판 표시장치들은 제조시 표시패널이 완성되면 드라이브 IC(Integrated Circuit) 및 FPC(Flexible Printed Circuit) 본딩(Bonding)을 수행하는 모듈 공정을 진행하는데, 모듈 공정 전에 점등 검사가 실시된다. 종래에는 점등 검사를 위해 평판 표시장치의 비표시영역에 점등 검사용 데이터신호 및 점등 검사용 게이트신호가 인가되는 다수의 검사 스위칭 소자들을 구비하였다.
이러한, 다수의 검사 스위칭 소자들은 표시 구동시 다수의 게이트 라인과 다수의 데이터 라인에 공급되는 신호들에 대한 간섭을 방지하기 위해 게이트 전극에 디세이블 전압이 지속적으로 공급된다. 그런데, 다수의 검사 스위칭 소자들은 디세이블 전압에 따라 오프 스위칭 상태를 유지하지만, 온도 상승이나 바이어스 스트레스로 인해 특성 변화가 발생된다. 이에 따라, 다수의 검사 스위칭 소자들은 특성 변화로 인해 다수의 게이트 라인 및 다수의 데이터 라인에 공급되는 신호를 간섭하고, 결과적으로는 크로스 토크와 같은 화질불량의 원인이 되었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 검사 스위칭 소자들의 특성 변화로 인한 화질불량을 방지할 수 있는 평판 표시장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명의 실시 예에 따른 평판 표시장치는 다수의 게이트 라인 및 다수의 데이터 라인의 교차로 화소를 정의하는 표시패널; 상기 다수의 게이트 라인과 일대일로 대응되며 제 1 스위칭제어신호에 따라 스위치 제어되는 다수의 게이트 검사 스위칭 소자; 및 상기 다수의 데이터 라인과 일대일로 대응되며 제 2 스위칭제어신호에 따라 스위치 제어되는 다수의 데이터 검사 스위칭 소자를 포함하고; 그리고 영상을 표시하는 기간에 상기 제 1 및 제 2 스위칭제어신호는 서로 다른 전압 레벨로 설정되고, 상기 영상을 표시하는 기간에 설정된 제 1 스위칭제어신호는 상기 다수의 게이트 검사 스위칭 소자의 특성 변화가 보상된 신호이고, 상기 영상을 표시하는 기간에 설정된 제 2 스위칭제어신호는 상기 다수의 데이터 검사 스위칭 소자의 특성 변화가 보상된 신호인 것을 특징으로 한다.
상기 영상을 표시하는 기간에 상기 제 1 및 제 2 스위칭제어신호는 로우 상태로 출력되어, 상기 다수의 게이트 검사 스위칭 소자 및 상기 다수의 데이터 검사 스위칭 소자는 스위칭 오프 상태를 유지하는 것을 특징으로 한다.
상기 다수의 게이트 검사 스위칭 소자 및 상기 다수의 데이터 검사 스위칭 소자는 n 타입의 박막 트랜지스터인 것을 특징으로 한다.
상기 영상을 표시하는 기간에 설정된 제 1 스위칭제어신호는 상기 다수의 게이트 검사 스위칭 소자의 특성 변화가 보상된 신호이고, 상기 영상을 표시하는 기간에 설정된 제 2 스위칭제어신호는 상기 다수의 데이터 검사 스위칭 소자의 특성 변화가 보상된 신호인 것을 특징으로 한다.
상기 다수의 데이터 검사 스위칭 소자 및 상기 다수의 데이터 검사 스위칭 소자는 칩 온 글래스 방식으로 상기 표시패널에 실장되는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 표시 구동시 다수개의 게이트 검사 스위칭 소자(TG1~TGn)를 스위칭 제어하는 제 1 스위칭제어신호(SW_EN2)와, 다수개의 데이터 검사 스위칭 소자(TD1~TDm)를 스위칭 제어하는 제 2 스위칭제어신호(SW_EN2)를 로우 상태로 출력한다. 그리고 제 1 및 제 2 스위칭제어신호(SW_EN1, SW_EN2)의 전위를 서로 다르게 설정한다. 이에 따라, 본 발명의 실시 예는 다수개의 게이트 검사 스위칭 소자(TG1~TGn)와 다수개의 데이터 검사 스위칭 소자(TD1~TDm)의 특성 변화를 개별적으로 보상하여 누설전류를 효과적으로 차단하고, 결과적으로는 크로스 토크와 같은 화질불량을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치의 구성도이다.
도 2는 데이터 및 게이트 검사 스위칭 소자의 특성 변화를 나타낸 시뮬레이션이다.
이하, 본 발명의 실시 예에 따른 평판 표시장치를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
한편, 본 발명의 실시 예에 따른 평판 표시장치는 액정 표시장치와 유기발광다이오드 표시장치 등에 적용될 수 있으며, 이하 설명의 편의를 위해 액정 표시장치를 예를 들어 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치의 구성도이다.
도 1에 도시된 액정 표시장치는 액정표시패널(150)을 포함한다. 액정표시패널(150)은 글래스(glass) 등을 이용한 기판 상에 영상데이터가 인가되는 다수개의 데이터라인(DL1~DLm)과 게이트구동신호(Vg)가 인가되는 다수개의 게이트라인(GL1~GLn)이 서로 교차되게 형성된다.
다수개의 데이터라인(DL1~DLm)과 다수개의 게이트라인(GL1~GLn)이 교차되는 영역에는 화소(pixel:P)가 정의된다. 이러한, 화소(pixel:P)는 게이트구동신호(Vg)에 의해 스위칭 제어되는 구동 스위칭 소자 (TFT-SW)가 형성되며, 액정커패시터(Clc)와 저장커패시터(Cst) 포함한다.
액정표시패널(150)에서 화소(P)에 영상데이터가 기입되어 영상을 표시하는 영역은 액티브영역(Active area, A/A)으로 정의된다. 또한, 도시하지는 않았지만 다수개의 데이터라인(DL1~DLm)으로 영상데이터를 제공하는 소스구동부(Source driver)와 다수개의 게이트라인(GL1~GLn)으로 게이트구동신호(Vg)를 제공하는 게이트구동부(Gate driver)가 액정표시패널(150) 상의 액티브영역(A/A)의 주변부에 칩-온-글라스(chip-on-glass:COG) 방식으로 구성될 수 있다.
이러한, 액정표시패널(150)은 점등 검사를 위해서 각각 다수개의 점등검사용 스위칭 소자를 구비한 게이트점등검사부(200)와 데이터점등검사부(300)를 추가로 포함한다.
게이트점등검사부(200)는 다수개의 게이트라인(GL1~GLn) 각각에 전기적으로 일대일 대응되게 연결된다. 그리고 게이트점등검사부(200)는 제 1 스위칭제어신호(SW_EN1)에 의해 스위칭 제어되어 게이트 검사신호(g_sig)를 각 게이트라인(GL1~GLn)으로 제공하는 다수개의 게이트 검사 스위칭 소자(TG1~TGn)를 포함한다.
데이터점등검사부(300)는 다수개의 데이터라인(DL1~DLm) 각각에 일대일 대응되게 연결된다. 그리고 데이터점등검사부(300)는 제 2 스위칭제어신호(SW_EN2)에 의해 스위칭 제어되어 데이터 검사신호(R_sig, G_sig, B_sig)를 각 데이터라인(DL1~DLm)으로 제공하는 다수개의 데이터 검사 스위칭 소자(TD1~TDm)를 포함한다. 여기서, 데이터 검사신호(R_sig, G_sig, B_sig)는 모두 동일한 검사신호이거나 RGB 컬러별로 상이한 검사신호일 수 있다.
본 발명의 실시 예는 표시 구동시 다수개의 게이트 검사 스위칭 소자(TG1~TGn)를 스위칭 제어하는 제 1 스위칭제어신호(SW_EN2)와, 다수개의 데이터 검사 스위칭 소자(TD1~TDm)를 스위칭 제어하는 제 2 스위칭제어신호(SW_EN2)의 전위가 서로 다르게 설정되는 것을 특징으로 한다. 이에 따라, 본 발명의 실시 예는 다수개의 게이트 검사 스위칭 소자(TG1~TGn)와 다수개의 데이터 검사 스위칭 소자(TD1~TDm)의 특성 변화를 개별적으로 보상하여 누설전류를 효과적으로 차단하고, 결과적으로는 크로스 토크와 같은 화질불량을 방지할 수 있다. 이러한, 본 발명의 실시 예에 대해 각 구성에 대한 설명을 먼저 하고, 구체적으로 후술하기로 한다.
한편, 다수개의 게이트 검사 스위칭 소자(TG1~TGn)와 다수개의 데이터 검사 스위칭 소자(TD1~TDm)는 모두 동일 타입의 박막트랜지스터(TFT)인 것이 제조 공정상 유리한데, 이하에서는 모두 n-타입인 박막트랜지스터로 예시하였다. 또한, 게이트점등검사부(200)와 데이터점등검사부(300)는 액정표시패널(150) 상에 칩-온-글라스(COG) 방식으로 실장될 수도 있다.
상기와 같은 액정표시패널(150)의 점등검사를 하는 방법은 다음과 같다.
먼저, 다수개의 게이트 검사 스위칭 소자(TG1~TGn)와 다수개의 데이터 검사 스위칭 소자(TD1~TDm)의 게이트 전극으로 인에이블 전압, 예를 들어 하이 상태의 제 1 및 제 2 스위칭제어신호(SW_EN1, SW_EN2)를 공급한다.
그러면, 하이 상태의 제 1 및 제 2 스위칭제어신호(SW_EN1, SW_EN2)에 의해 다수개의 게이트 검사 스위칭 소자(TG1~TGn)와 다수개의 데이터 검사 스위칭 소자(TD1~TDm)가 모두 온(on) 상태가 된다. 이에 따라, 게이트 검사신호(g_sig)와 데이터 검사신호(R_sig, G_sig, B_sig)가 다수개의 게이트 검사 스위칭 소자(TG1~TGn) 및 다수개의 데이터 검사 스위칭 소자(TD1~TDm)를 통해 다수개의 게이트라인(GL1~GLn)과 다수개의 데이터라인(DL1~DLm)으로 각각 인가되며, 화소(P)의 점등검사를 수행하게 된다.
이때, 게이트 검사신호(g_sig)는 화소(P)에 구성된 구동 스위칭 소자 (TFT-SW)의 온(on) 스위칭을 위한 전압신호이며, 구동 스위칭 소자(TFT-SW)의 종류에 따라 그 전압레벨이 결정된다.
마지막으로, 점등검사가 완료되면 제 1 및 제 2 스위칭제어신호(SW_EN1, SW_EN2)의 전위를 디세이블 전압, 예를 들어 로우 상태의 전압으로 변경하여 다수개의 게이트 검사 스위칭 소자(TG1~TGn)와 다수개의 데이터검사용 트랜지스터(TD1~TDm)를 오프(off) 스위칭 상태로 전환하여 유지하는데 그 이유는 다음과 같다.
다수개의 게이트 검사 스위칭 소자(TG1~TGn)와 다수개의 데이터 검사 스위칭 소자(TD1~TDm)는 점등 검사가 완료되면 액정표시패널(150)의 동작에 불필요한 구성이 된다. 그런데, 다수개의 게이트 검사 스위칭 소자(TG1~TGn)와 다수개의 데이터검사용 트랜지스터(TD1~TDm)를 점등검사 이후 방치하게 되면, 다수개의 게이트 검사 스위칭 소자(TG1~TGn)와 다수개의 데이터 검사 스위칭 소자(TD1~TDm) 각각의 게이트 전극은 플로팅(floating) 상태가 된다.
이때, 액정표시패널(150)의 영상표시 구동을 수행하게 되면, 다수개의 데이터라인(DL1~DLm)과 다수개의 게이트라인(GL1~GLn) 중 일부 라인에서 다수개의 게이트 검사 스위칭 소자(TG1~TGn) 또는 다수개의 데이터 검사 스위칭 소자(TD1~TDm)를 통해 타 게이트라인 또는 타 데이터라인으로의 신호간섭 현상이 발생하게 된다.
도 1의 제 3 데이터 검사 스위칭 소자(TD3)를 예를 들면, 제 3 데이터 검사 스위칭 소자(TD3)는 점등검사 이후 게이트 전극(G)이 플로팅 상태이다. 그리고 제 3 데이터라인(DL3)으로 영상데이터 전압이 인가되면 제 3 데이터라인(DL3)의 전압레벨이 점차 상승하게 되고, 이에 제 3 데이터 검사 스위칭 소자(TD3)의 드레인 전극(D)의 전압레벨이 점차 상승하게 된다.
이때, 플로팅 상태인 제 3 데이터 검사 스위칭 소자(TD3)의 게이트 전극(G)의 전압레벨은 드레인 전극(D)의 전압 상승에 따라 더불어 상승된다. 그러면, 제 3 데이터라인(DL3)으로 인가된 영상데이터 전압이 제 3 데이터 검사 스위칭 소자(TD3)의 드레인 전극(D)으로부터 소스 전극(S)을 통해 역류하는 누설전류가 발생된다. 이때, 역류된 누설전류는 타 데이터 검사 스위칭 소자로 전달되며, 이는 다시 타 데이터라인으로 유입되어 영상데이터 전압을 왜곡시키게 된다. 따라서 일부 라인 또는 일부 영역에서 비정상적인 영상이 표시되는 문제점이 있다.
이에 따라, 본 발명의 실시 예는 영상표시 구동시 다수개의 게이트 검사 스위칭 소자(TG1~TGn)와 다수개의 데이터 검사 스위칭 소자(TD1~TDm)를 오프(off) 스위칭 상태로 유지한다. 이에 따라, 표시 구동시 제 1 및 제 2 스위칭제어신호(SW_EN1, SW_EN2)는 로우 상태로 다수개의 게이트 검사 스위칭 소자(TG1~TGn)와 다수개의 데이터 검사 스위칭 소자(TD1~TDm)에 공급된다.
그런데, 로우 상태의 제 1 및 제 2 스위칭제어신호(SW_EN1, SW_EN2)가 상태로 다수개의 게이트 검사 스위칭 소자(TG1~TGn)와 다수개의 데이터 검사 스위칭 소자(TD1~TDm)에 공급되면, 다수개의 게이트 검사 스위칭 소자(TG1~TGn)와 다수개의 데이터 검사 스위칭 소자(TD1~TDm)는 바이어스 스트레스로 인해 특성 변화가 일어난다.
구체적으로, 다수개의 게이트 검사 스위칭 소자(TG1~TGn)와 다수개의 데이터 검사 스위칭 소자(TD1~TDm)는 도 2에 도시된 바와 같이, 시간이 경과함에 따라 특성 변화가 일어난다. 그런데, 다수개의 게이트 검사 스위칭 소자(TG1~TGn)와 다수개의 데이터 검사 스위칭 소자(TD1~TDm)는 특성 변화에 있어서 서로 차이를 나타낸다. 이는, 다수개의 게이트 검사 스위칭 소자(TG1~TGn)와 연결된 다수개의 게이트라인(GL1~GLn)에 인가되는 게이트 구동신호(Vg)와, 다수개의 데이터 검사 스위칭 소자(TD1~TDm)와 연결된 다수개의 데이터라인(DL1~DLm)에 인가되는 영상데이터가 서로 상이하기 때문이다.
구체적으로, 게이트 구동신호(Vg)는 1 프레임에서 특정기간에만 하이 상태를 유지하며, 나머지 기간에는 로우 상태를 유지하며 다수개의 게이트라인(GL1~GLn)에 인가된다. 그리고 영상데이터는 구동방식에 따라 상이할 수 있지만, 라인 인버전 방식의 경우 라인별로 극성이 반전되며 다수개의 데이터라인(DL1~DLm)에 인가된다. 따라서, 게이트 구동신호(Vg)는 영상데이터에 비해 특정 전위를 유지하는 기간이 길며, 이는 다수개의 게이트 검사 스위칭 소자(TG1~TGn)와 다수개의 데이터 검사 스위칭 소자(TD1~TDm)간의 특성 편차를 야기한다.
이와 같이, 다수개의 게이트 검사 스위칭 소자(TG1~TGn)와 다수개의 데이터 검사 스위칭 소자(TD1~TDm)는 특성 변화에 있어서 서로 차이를 나타내기 때문에, 이들(TG1~TGn, TD1~TDm)의 특성 변화를 개별적으로 보상할 필요가 있다.
따라서, 본 발명의 실시 예는 표시구동시 제 1 및 제 2 스위칭제어신호(SW_EN1, SW_EN2)를 로우 상태로 출력함과 아울러 제 1 및 제 2 스위칭제어신호(SW_EN1, SW_EN2)의 전위를 서로 다르게 설정한다. 이때, 제 1 및 제 2 스위칭제어신호(SW_EN1, SW_EN2)는 다수개의 게이트 검사 스위칭 소자(TG1~TGn)와 다수개의 데이터 검사 스위칭 소자(TD1~TDm)는 특성 변화가 개별적으로 보상된 신호인 것이 바람직하다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시 예는 표시 구동시 다수개의 게이트 검사 스위칭 소자(TG1~TGn)를 스위칭 제어하는 제 1 스위칭제어신호(SW_EN2)와, 다수개의 데이터 검사 스위칭 소자(TD1~TDm)를 스위칭 제어하는 제 2 스위칭제어신호(SW_EN2)를 로우 상태로 출력한다. 그리고 제 1 및 제 2 스위칭제어신호(SW_EN1, SW_EN2)의 전위를 서로 다르게 설정한다. 이에 따라, 본 발명의 실시 예는 다수개의 게이트 검사 스위칭 소자(TG1~TGn)와 다수개의 데이터 검사 스위칭 소자(TD1~TDm)의 특성 변화를 개별적으로 보상하여 누설전류를 효과적으로 차단하고, 결과적으로는 크로스 토크와 같은 화질불량을 방지할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시 예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
SW_EN1: 제 1 스위칭제어신호 SW_EN2: 제 2 스위칭제어신호
200: 게이트점등검사부 300: 데이터점등검사부

Claims (5)

  1. 다수의 게이트 라인 및 다수의 데이터 라인의 교차로 화소를 정의하는 표시패널;
    상기 다수의 게이트 라인과 일대일로 대응되며 제 1 스위칭제어신호에 따라 스위치 제어되는 다수의 게이트 검사 스위칭 소자; 및
    상기 다수의 데이터 라인과 일대일로 대응되며 제 2 스위칭제어신호에 따라 스위치 제어되는 다수의 데이터 검사 스위칭 소자를 포함하고; 그리고
    영상을 표시하는 기간에 상기 제 1 및 제 2 스위칭제어신호는 서로 다른 전압 레벨로 설정되고,
    상기 영상을 표시하는 기간에 설정된 제 1 스위칭제어신호는 상기 다수의 게이트 검사 스위칭 소자의 특성 변화가 보상된 신호이고,
    상기 영상을 표시하는 기간에 설정된 제 2 스위칭제어신호는 상기 다수의 데이터 검사 스위칭 소자의 특성 변화가 보상된 신호인 것을 특징으로 하는 평판 표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 영상을 표시하는 기간에 상기 제 1 및 제 2 스위칭제어신호는 로우 상태로 출력되어, 상기 다수의 게이트 검사 스위칭 소자 및 상기 다수의 데이터 검사 스위칭 소자는 스위칭 오프 상태를 유지하는 것을 특징으로 하는 평판 표시장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 다수의 게이트 검사 스위칭 소자 및 상기 다수의 데이터 검사 스위칭 소자는 n 타입의 박막 트랜지스터인 것을 특징으로 하는 평판 표시장치.
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 다수의 데이터 검사 스위칭 소자 및 상기 다수의 데이터 검사 스위칭 소자는 칩 온 글래스 방식으로 상기 표시패널에 실장되는 것을 특징으로 하는 평판 표시장치.
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