KR19990016181A

KR19990016181A - Thin film transistor liquid crystal display

Info

Publication number: KR19990016181A
Application number: KR1019970038652A
Authority: KR
Inventors: 배병성
Original assignee: 윤종용; 삼성전자 주식회사
Priority date: 1997-08-13
Filing date: 1997-08-13
Publication date: 1999-03-05

Abstract

이 발명은 박막 트랜지스터 액정 표시 장치에 관한 것으로서, 하나의 화소가 N 채널 박막 트랜지스터와 P 채널 박막 트랜지스터로 구성되고, 상기 N 채널 박막 트랜지스터는 게이트 전압으로 직접 구동하고, 상기 P 채널 박막 트랜지스터는 상기 게이트 전압을 반전시켜 구동하는 것을 특징으로 하며, 하나의 게이트 선에 인가되는 게이트 전압을 반전시켜 사용함으로서 박막 트랜지스터를 구동하기 위한 회로가 간단해지고, 플리커나 화면 잔상 등의 악영향을 제거시킬 수가 있다.The present invention relates to a thin film transistor liquid crystal display device, wherein one pixel includes an N channel thin film transistor and a P channel thin film transistor, wherein the N channel thin film transistor is directly driven by a gate voltage, and the P channel thin film transistor is connected to the gate. It is characterized by driving with inverted voltage. By inverting and using the gate voltage applied to one gate line, the circuit for driving the thin film transistor is simplified, and adverse effects such as flicker and screen afterimage can be eliminated.

Description

Thin film transistor liquid crystal display

이 발명은 박막 트랜지스터(TFT:Thin Film Transistor) 액정 표시 장치(LCD:Liquid Crystal Display)에 관한 것으로서, 더욱 상세하게 말하자면 게이트 전압을 반전시켜 구동하는 박막 트랜지스터 액정 표시 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a thin film transistor (TFT) liquid crystal display (LCD), and more particularly, to a thin film transistor liquid crystal display device driven by inverting a gate voltage.

능동 구동(AM:Active Matrix) 방식의 박막 트랜지스터 액정 표시 장치에서 박막 트랜지스터는 스위칭(switching) 소자로서 사용이 된다.In the active matrix (AM) thin film transistor liquid crystal display, the thin film transistor is used as a switching element.

보다 우수한 화질을 확보하기 위하여 낮은 오프(off) 전류와 높은 온(on) 전류가 요구된다.In order to ensure better image quality, low off current and high on current are required.

화소에 신호 전압을 기록한 후 보존 용량이 이들 화소 전압의 감소를 억제하게 된다.After writing the signal voltages to the pixels, the storage capacitors suppress the reduction of these pixel voltages.

일반적으로 두가지 형태의 보존 용량이 사용되는데, 저장 용량인 Cst와 액정 용량인 C_LC이다.In general, two types of storage capacities are used, Cst, which is a storage capacity, and C _{LC, which} is a liquid crystal capacity.

첨부한 도 1 및 도 2는 일반적인 박막 트랜지스터 액정 표시 장치의 화소의 등가회로로, 도 1은 기준 전극이 전단의 게이트(gate) 선이며, 도 2는 기준 전극이 별도로 형성된 공통 전극 선이다.1 and 2 are equivalent circuits of pixels of a general thin film transistor liquid crystal display, in which FIG. 1 is a gate line of a front end, and FIG. 2 is a common electrode line in which a reference electrode is separately formed.

두 경우 모두 화소 전압(Vp)은 게이트 전압이 하강하는 동안 박막 트랜지스터의 기생 용량(Cgd) 때문에 변하게 된다.In both cases, the pixel voltage Vp is changed due to the parasitic capacitance Cgd of the thin film transistor while the gate voltage is falling.

이러한 화소 전압의 변화량(Vp)을 식으로 나타내면 다음과 같다.The amount of change in pixel voltage When Vp) is represented by an equation, it is as follows.

여기에서,Vg는 게이트 전압 변화량이다. From here, Vg is a gate voltage change amount.

화소 전압의 변화량(Vp)은 플리커(flicker)나 화면 잔상 등의 악영향을 유발하게 된다.Amount of change in pixel voltage Vp) causes adverse effects such as flicker or afterimage of the screen.

이러한 영향을 방지하기 위하여 종래에는 첨부한 도 3에 도시되어 있듯이, N(Negative)-TFT와 P(Positive)-TFT 2개의 박막 트랜지스터를 한 화소에 사용하고 있다.In order to prevent such an effect, conventionally, as shown in FIG. 3, two thin film transistors, N (Negative) -TFT and P (Positive) -TFT, are used in one pixel.

이 때 사용되는 2개의 박막 트랜지스터의 문턱 전압은 서로 부호가 반대이기 때문에 동작 게이트 전압이 서로 반대가 되도록 게이트 선에 인가되어야 한다.At this time, since the threshold voltages of the two thin film transistors used are opposite to each other, the threshold voltages of the two thin film transistors must be applied to the gate line so that the operation gate voltages are opposite to each other.

즉, N-TFT는 게이트 전압이 떨어지는 순간에 오프 상태가 되고, 반대로 P-TFT는 게이트 전압이 올라가는 순간에 오프 상태가 되므로, 기생 용량의 커플링(coupling)에 의한 화소 전압의 방향은 서로 상쇄되어 화손 전압의 변동을 막게 되고, 이로 인해 플리커나 화면 잔상 등의 악영향을 제거하게 된다.That is, since the N-TFT turns off at the moment when the gate voltage drops, and the P-TFT turns off at the moment when the gate voltage rises, the directions of the pixel voltages due to the coupling of parasitic capacitance cancel each other. This prevents fluctuations in the burnout voltage, thereby eliminating adverse effects such as flicker and afterimages.

그러나, 이러한 종래의 기술은 N-TFT와 P-TFT가 각각 다른 게이트 선에 연결되어 있고, 각각을 구동하기 위해 다른 게이트 선에 동시에 다른 게이트 전압을 인가하여야 하기 때문에 그 구동 회로가 복잡하고 번거로워지는 문제점이 있다.However, this conventional technique is complicated because the driving circuit is complicated because N-TFT and P-TFT are connected to different gate lines, and different gate voltages must be simultaneously applied to different gate lines to drive each of them. There is a problem.

따라서, 이 발명의 목적은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 하나의 게이트 선에 인가되는 게이트 전압을 반전시켜 사용함으로서 박막 트랜지스터를 구동하기 위한 회로가 간단해지는 박막 트랜지스터 액정 표시 장치를 제공하는 데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a thin film transistor liquid crystal display device in which a circuit for driving a thin film transistor is simplified by inverting and using a gate voltage applied to one gate line. There is.

도 1은 일반적인 박막 트랜지스터 액정 표시 장치의 화소의 등가 회로도이고,1 is an equivalent circuit diagram of a pixel of a general thin film transistor liquid crystal display device,

도 2는 도 1과는 다른 일반적인 박막 트랜지스터 액정 표시 장치의 화소의 등가 회로도이고,FIG. 2 is an equivalent circuit diagram of pixels of a general thin film transistor liquid crystal display device different from FIG. 1;

도 3은 종래의 박막 트랜지스터 액정 표시 장치의 화소 등가 회로도이고,3 is a pixel equivalent circuit diagram of a conventional thin film transistor liquid crystal display device;

도 4는 이 발명의 제1 실시예에 따른 박막 트랜지스터 액정 표시 장치의 화소 등가 회로도이고,4 is a pixel equivalent circuit diagram of a thin film transistor liquid crystal display according to a first exemplary embodiment of the present invention;

도 5는 이 발명의 제2 실시예에 따른 박막 트랜지스터 액정 표시 장치의 화소 등가 회로도이다.5 is a pixel equivalent circuit diagram of a thin film transistor liquid crystal display according to a second exemplary embodiment of the present invention.

상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로서 이 발명은,As a means for achieving the above object, the present invention,

하나의 화소가 N 채널 박막 트랜지스터와 P 채널 박막 트랜지스터로 구성되고, 상기 N 채널 박막 트랜지스터와 상기 P 채널 박막 트랜지스터 중 하나의 박막 트랜지스터에 게이트 선이 연결되고, 상기 게이트 선을 반전시켜 다른 박막 트랜지스터에 연결하는 것을 특징으로 한다.One pixel includes an N-channel thin film transistor and a P-channel thin film transistor, a gate line is connected to one of the N-channel thin film transistor and the P-channel thin film transistor, and the gate line is inverted to provide the thin film transistor. It is characterized by connecting.

이하, 이 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 이 발명을 용이하게 실시할 수 있는 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 4는 이 발명의 제1 실시예에 따른 박막 트랜지스터 액정 표시 장치의 화소 등가 회로도이다.4 is a pixel equivalent circuit diagram of a thin film transistor liquid crystal display according to a first exemplary embodiment of the present invention.

도 4에 도시되어 있듯이, 이 발명의 제1 실시예에 따른 박막 트랜지스터 액정 표시 장치는 게이트 단자가 게이트 선에 연결되고 소스 단자가 데이터 선에 연결된 N-TFT(10)와; 입력 단자가 게이트 선에 연결된 인버터(20)와; 게이트 단자가 인버터(20)의 출력 단자에 연결되고 소스 단자가 데이터 선에 연결되고 드레인 단자가 N-TFT(10)의 드레인 단자에 연결된 P-TFT(30)와; 일측 단자가 P-TFT(30)의 드레인 단자에 연결되고 타측 단자가 공통 전압에 연결된 액정 캐패시터(Clc)를 포함한다.As shown in FIG. 4, the thin film transistor liquid crystal display according to the first embodiment of the present invention includes an N-TFT 10 having a gate terminal connected to a gate line and a source terminal connected to a data line; An inverter 20 having an input terminal connected to the gate line; A P-TFT 30 having a gate terminal connected to the output terminal of the inverter 20, a source terminal connected to the data line, and a drain terminal connected to the drain terminal of the N-TFT 10; One terminal includes a liquid crystal capacitor Clc connected to the drain terminal of the P-TFT 30 and the other terminal connected to a common voltage.

상기한 구성에 의한, 이 발명의 제1 실시예에 따른 박막 트랜지스터 액정 표시 장치의 작용은 다음과 같다.The operation of the thin film transistor liquid crystal display device according to the first embodiment of the present invention having the above configuration is as follows.

먼저, 하나의 화소가 N-TFT(10)와 P-TFT(30)로 이루어져 있고, 이 화소가 구동될 때가 되면 게이트 선을 통해 로우(low)에서 하이(high)로 구동되는 게이트 전압이 입력된다.First, one pixel is composed of an N-TFT 10 and a P-TFT 30, and when the pixel is driven, a gate voltage driven from low to high through the gate line is input. do.

이렇게 입력된 게이트 전압은 게이트 선에 직접 연결되어 있는 N-TFT(10)를 온시킨다.The input gate voltage turns on the N-TFT 10 which is directly connected to the gate line.

한편, 게이트 전압은 인버터(20)로도 입력되고 반전되어 P-TFT(30)로 입력된다.On the other hand, the gate voltage is also input to the inverter 20 and inverted to the P-TFT (30).

P-TFT(30)는 인버터(20)에 의해 반전된 전압을 입력받아서 온된다.The P-TFT 30 is turned on by receiving the voltage inverted by the inverter 20.

결국, 하나의 게이트 선에 게이트 전압을 인가하여 N-TFT(10)는 직접 구동하고, P-TFT(30)는 인버터(20)를 통해 반전된 전압으로 구동한다.As a result, the N-TFT 10 is directly driven by applying a gate voltage to one gate line, and the P-TFT 30 is driven at an inverted voltage through the inverter 20.

이와 같이, N-TFT(10)와 P-TFT(30)가 온되면 데이터 선을 통해 인가된 데이터 전압이 N-TFT(10)와 P-TFT(30)의 소스 단자를 통해 액정 캐패시터(Clc)에 공급되어 화소 전압(Vp)을 형성하고, 이 화소 전압에 의해 화면이 표시된다.As such, when the N-TFT 10 and the P-TFT 30 are turned on, the data voltage applied through the data line is transferred to the liquid crystal capacitor Clc through the source terminals of the N-TFT 10 and the P-TFT 30. ) Is supplied to form the pixel voltage Vp, and the screen is displayed by the pixel voltage.

이 때, N-TFT(10)와 P-TFT(30) 각각의 기생 용량의 커플링에 의해 화소 전압(Vp)을 변동시키는 방향이 반대가 되므로 서로 상쇄되어 화소 전압(Vp)이 변동되는 것을 막을 수가 있다.At this time, since the direction in which the pixel voltage Vp is changed by the parasitic capacitance coupling between the N-TFT 10 and the P-TFT 30 is reversed, the pixel voltage Vp is canceled. You can stop it.

도 5에 도시되어 있듯이, 이 발명의 제2 실시예에 따른 박막 트랜지스터 액정 표시 장치는 게이트 단자가 게이트 선(n)에 연결되고 소스 단자가 데이터 선에 연결된 N-TFT(40)와; 게이트 단자가 게이트 선(n+1)에 연결되고 소스 단자가 데이터 선에 연결되고 드레인 단자가 N-TFT(40)의 드레인 단자에 연결된 P-TFT(50)와; 일측 단자가 P-TFT(50)의 드레인 단자에 연결되고 타측 단자가 공통 전압에 연결된 액정 캐패시터(Clc)와; 입력 단자가 게이트 선(n)에 연결되고 출력 단자가 게이트 선(n+1)에 연결된 인버터(60)를 포함한다.As shown in FIG. 5, the thin film transistor liquid crystal display according to the second exemplary embodiment of the present invention includes an N-TFT 40 having a gate terminal connected to a gate line n and a source terminal connected to a data line; A P-TFT 50 having a gate terminal connected to the gate line n + 1, a source terminal connected to the data line, and a drain terminal connected to the drain terminal of the N-TFT 40; A liquid crystal capacitor Clc having one terminal connected to a drain terminal of the P-TFT 50 and the other terminal connected to a common voltage; The inverter 60 includes an input terminal connected to the gate line n and an output terminal connected to the gate line n + 1.

상기한 구성에 의한, 이 발명의 제2 실시예에 따른 박막 트랜지스터 액정 표시 장치의 작용은 다음과 같다.The operation of the thin film transistor liquid crystal display device according to the second embodiment of the present invention having the above configuration is as follows.

먼저, 화소의 구성은 제1 실시예와 거의 같고 단지 P-TFT(50)의 게이트 단자가 게이트 선(n+1)에 연결된다는 것이 다르다.First, the configuration of the pixel is almost the same as in the first embodiment, except that the gate terminal of the P-TFT 50 is connected to the gate line n + 1.

이와 같은 화소에 게이트 선(n)을 통해 로우에서 하이로 구동되는 게이트 전압이 입력된다.A gate voltage driven from low to high is input to the pixel through the gate line n.

이렇게 입력된 게이트 전압은 게이트 선(n)에 직접 연결되어 있는 N-TFT(40)를 온시킨다.The input gate voltage turns on the N-TFT 40 which is directly connected to the gate line n.

한편, 게이트 전압은 인버터(60)로도 입력되고 반전되어 게이트 선(n+1)으로 입력된다.On the other hand, the gate voltage is also input to the inverter 60 and inverted and input to the gate line n + 1.

P-TFT(50)의 게이트 단자는 게이트 선(n+1)으로 입력되는 게이트 전압, 즉 인버터(60)에 의해 반전된 전압을 입력받아서 온된다.The gate terminal of the P-TFT 50 is turned on by receiving a gate voltage input to the gate line n + 1, that is, a voltage inverted by the inverter 60.

결국, 하나의 게이트 선(n)에는 직접 게이트 전압을 인가하여 N-TFT(40)를 직접 구동하고, 다른 게이트 선(n+1)에는 인버터(60)를 통해 반전된 전압을 인가하여 P-TFT(50)를 구동한다.As a result, the gate voltage is directly applied to one gate line n to drive the N-TFT 40 directly, and the inverted voltage is applied to the other gate line n + 1 through the inverter 60 to P-. The TFT 50 is driven.

이와 같이, N-TFT(40)와 P-TFT(50)가 온되면 데이터 선을 통해 인가된 데이터 전압이 N-TFT(40)와 P-TFT(50)의 소스 단자를 통해 액정 캐패시터(Clc)에 공급되어 화소 전압(Vp)을 형성하고, 이 화소 전압에 의해 화면이 표시된다.As such, when the N-TFT 40 and the P-TFT 50 are turned on, the data voltage applied through the data line is transferred to the liquid crystal capacitor Clc through the source terminals of the N-TFT 40 and the P-TFT 50. ) Is supplied to form the pixel voltage Vp, and the screen is displayed by the pixel voltage.

이 때, N-TFT(40)와 P-TFT(50) 각각의 기생 용량의 커플링에 의해 화소 전압(Vp)을 변동시키는 방향이 반대가 되므로 서로 상쇄되어 화소 전압(Vp)이 변동되는 것을 막을 수가 있다.At this time, since the direction in which the pixel voltage Vp is changed by the parasitic capacitance coupling between the N-TFT 40 and the P-TFT 50 is reversed, the pixel voltage Vp is canceled. You can stop it.

이상에서와 같이 이 발명의 실시예에서, 하나의 게이트 선에 인가되는 게이트 전압을 반전시켜 사용함으로서 박막 트랜지스터를 구동하기 위한 회로가 간단해지고, 플리커나 화면 잔상 등의 악영향을 제거하는 박막 트랜지스터 액정 표시 장치를 제공할 수 있다.As described above, in the embodiment of the present invention, by inverting and using the gate voltage applied to one gate line, the circuit for driving the thin film transistor is simplified, and the thin film transistor liquid crystal display which removes adverse effects such as flicker and screen afterimage is removed. A device can be provided.

Claims

One pixel includes an N-channel thin film transistor and a P-channel thin film transistor, wherein the N-channel thin film transistor is directly driven by a gate voltage, and the P-channel thin film transistor is driven by inverting the gate voltage. Liquid crystal display.