KR20030028976A - 기생캐패시터 구조를 갖는 액정표시장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기생캐패시터 구조를 적용한 액정표시장치에 관한 것으로, 수직 교차하여 단위화소영역을 한정하는 게이트라인 및 데이타라인과, 상기 게이트라인과 데이터라인이 수직으로 교차되는 영역상에 배열되어 스위칭 역할을 하는 박막 트랜지스터와, 상기 단위 화소 영역상에 배열되는 화소전극과, 상기 화소전극상에 배열되는 블랙매트릭스를 포함하는 액정표시장치에 있어서, 상기 화소전극의 일측전체가 상기 게이트라인상에 소정폭만큼 오버랩되어 있는 것이다.

Description

기생캐패시터 구조를 갖는 액정표시장치{Liquid Crystal Display having a parasitic capacitor}
본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 화소내의 개구율을 증대시켜 소비전력을 감소시킬 수 있는 기생캐패시터 구조를 갖는 액정표시장치에 관한 것이다.
일반적으로, 능동액정표시소자의 경우, 소비전력을 줄이기 위하여 다방면으로 연구가 활발히 진행되어 왔다.
그 예로서, 투과율을 증가시키거나 고성능 편광자(polarizer)를 사용하여 투과율을 향상시킨다든지 또는 개구율을 향상시켜 투과율을 증가시키는 등의 다양한 방법들이 제안되어 왔다.
또한, 대화면화할수록 게이트라인의 딜레이(delay)가 커지므로 발생하는 문제점들이 있다. 패널의 입력단(gate pad 부)과 끝단 (주입구부)의 라인 딜레이가 패널의 좌우 편차때문에 화면떨림(플리커) 현상으로 보이는 경우도 있다.
이러한 현상은 패널의 입력단에서는 게이트라인의 딜레이가 거의 없는 상태에서 파형이 출력되기 때문에 입력단의 화소는 박막트랜지스터가 온(on)될때 라이팅 시간(writing time)동안 화소를 충전시키고, 박막트랜지스터가 오프(off)될때 ΔVp(feedthrough voltage)만큼 화소전압이 감소하게 된다.
그러므로, 입력단의 경우는 게이트라인 딜레이가 거의 없는 상태이기 때문에 재충전이 시간은 없지만 끝단의 경우는 다르다.
딜레이가 있는 상태이기 때문 (예를들어, XGA 패널기준 : 3 내지 4 μm)에딜레이된 만큼 재충전의 시간을 갖게 된다.
따라서, 각 화소에 대한 충전시간이 다르기때문에 화소충전율 측면에서 좌우 편차가 발생하는 것이다. 화소충전전압의 차이는 계조전압의 차이로 나타나기 때문에 전체 패널 기준으로 보면 화면떨림 현상으로 나타나는 것이다.
이러한 현상으로 인해, 게이트라인펄스 입력단과 라인 딜레이에 의한 화소전압 충전파형을 도 1을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 1은 종래기술에 따른 액정표시장치에 있어서, 게이트라인 펄스 입력단과 라인 딜레이에 의한 화소전압 충전파형을 나타낸 도면이다.
도 1에 도시된 바와같이, 항상 입력단과 끝단이 느끼는 전압차는 발생하게 되므로 화면떨림 현상은 당연시된다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 종래기술에 따른 액정표시장치의 화소구조를 도 2를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 2는 종래기술에 따른 기생 캐패시터 구조를 갖는 액정표시장치에 있어서, 기생캐패시턴스와 스토리지노드 캐패시턴스 및 액정과 투명전극간 캐패시턴스의 회로구성을 나타낸 도면이다.
도 3은 종래기술에 따른 기생 캐패시터 구조를 갖는 액정표시장치에 있어서, ITO전극이 게이트라인과 오버랩되면서 형성되는 기생캐패시터를 설명하기 위한 레이아웃도이다.
종래기술에 따른 기생 캐패시터 구조를 갖는 액정표시장치은, 도 2 및 3에 도시된 바와같이, 수직 교차하는 게이트라인(10)과 데이타라인(20)이 단위 화소영역을 한정하고, 상기 게이트라인(10)과 데이터라인(20)이 수직으로 교차되는 영역상에는 스위칭 역할을 하는 박막 트랜지스터(미도시)가 형성되어 있다.
또한, 상기 단위 화소 공간상에는 ITO로된 화소전극(25이 상기 데이터라인 (20)과 소정간격만큼 이격되어 배치되어 있다.
그리고, 상기 화소전극(25)의 일부분은 상기 게이트라인(10)의 일부분과 오버랩되어 이 오버랩되는 부분에 캐패시터(A)가 형성된다.
한편, 상기 ITO로된 화소전극(25)상에는 화소전극의 면적보다 작은 블랙매트릭스(27)가 형성되어 있다.
따라서, 상기 종래기술은, 도 2 및 3에 도시된 바와같이, 일반적인 화소구조에서 발생하는 재충전 효과를 감소시키기 위해 후속 게이트단(n+1)에 기생캐패시터 (Cgs')를 형성하여 후속게이트신호가 오프(off)될때 그 다음 후속단 게이트신호는 온(on)되므로 화소전압이 캐패시터(Cgs')만큼 변화되도록 하므로써 화소간 전압편차를 감소시키게 된다.
또한, 상기 종래기술에 있어서는, 기생캐패시터(Cgs)와 기생캐패시터(Cgs')는 동일하게 하는 것이 일반적인 경우이다.
따라서, 상기 종래기술에 있어서는, 대화면화할수록 발생확률이 높은 화면떨림현상을 감소시킬 수가 있다고 볼 수 있다.
그러나, 종래기술에 있어서는, 화면떨림현상은 어느 정도 감소시킬 수 있지만 대화면화 고정세화할수록 소비전력 측면에서 화소내 개구부가 차지하는 부분이더욱 커지게 되는 문제점이 있다.
이에 본 발명은 상기 종래기술의 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 화면떨림 현상을 안정화시키고 개구율을 증가시켜 소비전력을 감소시킬 수 있는 기생 캐패시터 구조를 갖는 액정표시장치을 제공함에 그 목적이 있다.
도 1은 종래기술에 따른 액정표시장치를 설명하기 위한 레이아웃도.
도 2는 종래기술에 따른 액정표시장치에 있어서, 기생캐패시턴스와 스토리지노드 캐패시턴스 및 액정과 투명전극간 캐패시턴스의 연결을 설명하기 위한 회로구성도.
도 3은 종래기술에 따른 액정표시장치에 있어서, ITO전극이 게이트라인과 오버랩되면서 형성되는 기생캐패시터를 설명하기 위한 레이아웃도.
도 4는 본 발명에 따른 기생캐패시터 구조를 갖는 액정표시장치를 설명하기 위한 레이아웃도.
[도면부호의설명]
30 : 게이트라인 40 : 데이타라인
45 : ITO전극 막 47 : 블랙매트릭스
B : 기생캐패시터부 Cgs, Cgs' : 기생캐패시터
Cst : 스토리지 캐패시터 Clc : 투명전극과 액정간 캐패시터
C : 개구율 증가면적
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 기생 캐패시터 구조를 갖는 액정표시장치는, 수직 교차하여 단위화소영역을 한정하는 게이트라인 및 데이타라인과, 상기 게이트라인과 데이터라인이 수직으로 교차되는 영역상에 배열되어 스위칭 역할을 하는 박막 트랜지스터와, 상기 단위 화소 영역상에 배열되는 화소전극과, 상기 화소전극상에 배열되는 블랙매트릭스를 포함하는 액정표시장치에 있어서, 상기 화소전극의 일측전체가 상기 게이트라인상에 소정폭만큼 오버랩되어 있는 것을 특징으로한다.
(실시예)
이하, 본 발명에 따른 기생 캐패시터 구조를 갖는 액정표시장치를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 4는 본 발명에 따른 기생 캐패시터 구조를 갖는 액정표시장치를 설명하기 위한 레이아웃도이다.
본 발명에 따른 기생 캐패시터 구조를 갖는 액정표시장치는, 도 4에 도시된 바와같이, 먼저 도 4에 도시된 바와같이, 수직 교차하는 게이트라인(21)과 데이타라인(23)이 단위 화소영역을 한정하고, 상기 게이트라인(30)과 데이터라인(40)이수직으로 교차되는 영역상에는 스위칭 역할을 하는 박막 트랜지스터(미도시)가 형성되어 있다.
또한, 상기 단위 화소 공간상에는 ITO로된 화소전극(45)의 양측 가장자리부분이 상기 데이터라인(40)과 소정간격만큼 이격되어 배치되어 있다.
그리고, 상기 ITO로된 화소전극(45)의 일측 전체가 상기 게이트라인(30)과 소정폭만큼 오버랩되어 이 오버랩되는 부분에 기생캐패시터(B)가 형성되어 있다. 여기서, 상기 오버랩되는 부분(B)의 면적은, 도 3에 도시된 종래기술에서의 오버랩되는 부분(A)의 면적과 동일하게 형성한다.
한편, 상기 ITO로된 화소전극(45)상에는 블랙매트릭스(47)가 형성되어 있다. 여기서, 상기 블랙매트릭스(47)는 게이트라인(30)과 동일선상에 형성되어 있다.
이는 상기 ITO로된 화소전극(45)이 게이트라인(30)위에 넓게 형성되어 있어 게이트라인(30)이 블랙매트릭스 역할을 대신하기 때문에 가능하다.
상기에서 설명한 바와같이, 본 발명에 따른 기생 캐패시터 구조를 갖는 액정표시장치에 있어서는 다음과 같은 효과가 있다.
본 발명에 따른 기생 캐패시터를 갖는 액정표시장치에 있어서는, ITO로된 화소전극을 게이트라인위에 넓게 형성하게 되면 게이트라인이 블랙매트릭스 역할을 대신하게 되므로써 블랙매트릭스를 게이트라인과 동일선상에 형성할 수가 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 화소전극이 게이트라인위에 넓게 오버랩되어 기생캐패시터를 형성하므로써 기생캐패시터 형성에 의한 화면떨림 현상을 감소시킬 수가 있다.
따라서, 본 발명에 의하면, 게이트라인이 블랙매트릭스 역할을 대신하므로 인해, 예를들어 도 4에서의 개구율증가분 "C", 약 3 내지 5% 이상의 개구율 증가 효과를 얻을 수가 있으며, 이러한 개구율 증가로 인해 소비전력도 감소시킬 수가 있다.
한편, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능할 것이다.

Claims (4)

  1. 수직 교차하여 단위화소영역을 한정하는 게이트라인 및 데이타라인과, 상기 게이트라인과 데이터라인이 수직으로 교차되는 영역상에 배열되어 스위칭 역할을 하는 박막 트랜지스터와, 상기 단위 화소 영역상에 배열되는 화소전극과, 상기 화소전극상에 배열되는 블랙매트릭스를 포함하는 액정표시장치에 있어서,
    상기 화소전극의 일측전체가 상기 게이트라인상에 소정폭만큼 오버랩되어 있는 것을 특징으로하는 기생캐패시터 구조를 갖는 액정표시장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 화소전극과 게이트라인이 오버랩되는 부분에 기생캐패시터가 형성되는 것을 특징으로하는 기생 캐패시터 구조를 갖는 액정표시장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 게이트라인의 가장자리부분과 블랙매트릭스의 가장자리부분은 동일선상에 형성되어 있는 것을 특징으로하는 기생 캐패시터 구조를 갖는 액정표시장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 화소전극과 게이트라인이 오버랩되는 부분은 블랙매트릭스역할을 수행하는 것을 특징으로하는 기생 캐패시터 구조를 갖는 액정표시장치.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10185189B2 (en) 2015-04-02 2019-01-22 Samsung Display Co., Ltd. Display device having fewer electrodes

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19990080392A (ko) * 1998-04-16 1999-11-05 김영환 액정 표시 소자
JPH11311810A (ja) * 1999-03-31 1999-11-09 Semiconductor Energy Lab Co Ltd アクティブマトリクス型液晶表示装置
KR20000002804A (ko) * 1998-06-23 2000-01-15 김영환 액정 표시 소자
JP2000122097A (ja) * 1998-10-21 2000-04-28 Advanced Display Inc 液晶表示装置
KR20010037335A (ko) * 1999-10-15 2001-05-07 구본준, 론 위라하디락사 액정표시소자 및 그 제조방법
KR20010058192A (ko) * 1999-12-24 2001-07-05 박종섭 박막 트랜지스터 액정표시장치

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19990080392A (ko) * 1998-04-16 1999-11-05 김영환 액정 표시 소자
KR20000002804A (ko) * 1998-06-23 2000-01-15 김영환 액정 표시 소자
JP2000122097A (ja) * 1998-10-21 2000-04-28 Advanced Display Inc 液晶表示装置
JPH11311810A (ja) * 1999-03-31 1999-11-09 Semiconductor Energy Lab Co Ltd アクティブマトリクス型液晶表示装置
KR20010037335A (ko) * 1999-10-15 2001-05-07 구본준, 론 위라하디락사 액정표시소자 및 그 제조방법
KR20010058192A (ko) * 1999-12-24 2001-07-05 박종섭 박막 트랜지스터 액정표시장치

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10185189B2 (en) 2015-04-02 2019-01-22 Samsung Display Co., Ltd. Display device having fewer electrodes

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