KR20030030718A - 박막트랜지스터 액정표시소자 - Google Patents

박막트랜지스터 액정표시소자 Download PDF

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Abstract

본 발명은 컬럼 인버젼 구동으로 모듈의 제조 단가를 낮추고, 어레이 구조를 변경시켜 스킵 2 도트 방식을 실현하여 플리커 레벨을 낮춘 TFT LCD에 관한 것이다. 이를 위한 본 발명의 TFT LCD는 절연기판과, 상기 절연기판상에 서로 일정간격을 두고 절연되어 배열된 다수의 게이트 라인과, 상기 절연기판상에 서로 일정간격을 두고 절연되어 배열되고, 상기 다수의 게이트 라인과 교차되는 다수개의 데이터 라인과, 상기 다수개의 게이트 라인 및 데이터 라인의 교차부분에 배열되는 TFT를 구비하는 박막 트랜지스터 액정표시소자에 있어서, 상기 다수의 게이트 라인중 제 1 및 제 2 게이트 라인과 상기 다수개의 데이타 라인의 교차부분에 연결된 TFT는 상기 데이타라인의 우측에 배열되고, 제 3 및 제 4 게이트 라인과 상기 다수개의 데이타 라인의 교차부분에 연결된 TFT는 상기 데이타라인의 좌측에 배열되며, 상기 각 게이트 라인에 대하여 기수번째 데이터 라인과 우수번째 데이터 라인에 서로 반대의 극성을 갖는 신호를 인가하여 네가티브 신호의 주위에 포지티브 신호를 형성함으로써 각 신호들간의 신호 간섭이 일어나지 않도록 하는 것을 특징으로 한다.

Description

박막트랜지스터 액정표시소자{TFT LCD}
본 발명은 박막트랜지스터 액정표시소자(TFT-LCD)에 관한 것으로서, 특히 컬럼 인버젼 구동으로 모듈의 제조 단가를 낮추고, 어레이(Array) 구조를 변경시켜 스킵(skip) 2 도트 방식을 실현하여 플리커 레벨(Flicker Level)을 낮춘 TFT LCD에 관한 것이다.
액정표시소자는 차세대 표시장치로서 막대한 시장이 형성될 것으로 전망되고 있다. 이러한 액정표시소자의 기술동향도 TN-LCD에서 STN-LCD, MIM-LCD, TFT-LCD 로 발전하였으며, 그의 표시성능도 현저하게 향상되었다.
액정표시소자중 TFT-LCD는 화소전극이 TFT(Thin Film Transistor)에 의해 구동되는 표시소자로서, 도 1에 도시된 바와같은 TFT 화소배열구조를 갖는다. 즉, 도 1에서 보는 바와같이 종래의 TFT-LCD(100)는 데이터 라인(D1-Dn)과 게이트 라인(G1-Gm)이 오버랩되는 부분에 TFT(TP)가 배열되어 있는데, 이들 TFT(TP)는 모두 한쪽방향으로만 배열된 구조를 갖는다.
이러한 TFT 배열구조를 갖는 액정표시소자(100)의 구동하는 방식으로는, 직류전압에 의한 액정의 열화를 방지하기 위하여 데이터 인버젼 구동방식이 채택되고 있다. 액정의 열화를 방지하기 위한 데이터 인버젼 방식은 한 화소를 기준으로 필드에 따라 (+) 신호와 (-)신호를 번갈아 인가하여 LCD를 교류 구동하는 방식으로서, 필드(field) 인버젼 구동방식, 라인 인버젼 구동방식과 컬럼(column) 인버젼 구동방식 그리고 도트(dot) 인버젼 구동방식이 있다.
필드인버젼 구동방식은 도 2에 도시된 바와같이, TFT-LCD 의 전화면에 걸쳐서 제1필드에서는 하나의 화소를 기준으로 (+) 신호를, 제2필드에서는 (-)신호를 번갈아 인가하는 방식으로서, TFT 의 게이트와 소오스/드레인간의 용량성 커플링(capacitive coupling)에 의해 화소전압의 정, 부 비대칭이 발생하여 화면 전영역에서 플리커(flicker) 및 크로스 토크(cross talk)가 발생하는 문제점이 있었다.
라인인버젼 구동방식은 도 3에 도시된 바와같이, 게이트 라인(G1 - Gm)을 따라서 데이터 신호를 (+) 신호와 (-) 신호로 번갈아서 인가하여 기수번째 게이트 라인(G1, G3, G5, …)의 화소와 우수번째 게이트 라인(G2, G4, G6, …)의 화소에 인가되는 전압의 극성이 서로 반대가 되도록 구동하는 방식으로서, 수직방향으로 인접한 두 화소에서 발생되는 용량성 커플링(capacitive coupling)이 서로 상쇄되어 감소된다. 그러나, 라인인버젼 구동방식은 수평방향으로 인접하는 화소간에는 서로 동일한 극성이 유지되어 수평크로스토크(cross talk) 및 플리커(flicker)가 존재하는 문제점이 있었다.
컬럼인버젼 구동방식은 도 4에 도시된 바와 같이, 데이터 라인(D1-Dn)을 따라서 데이터 신호를 (+) 신호와 (-) 신호를 번갈아서 인가하여 기수번째 데이터 라인(D1, D3, D5, …)의 화소와 우수번째 데이터 라인(D2, D4, D6, …)의 화소에 인가되는 전압의 극성이 서로 반대가 되도록 구동하는 방식으로 수평방향으로 인접한두 화소에서 발생되는 용량성 커플링이 서로 상쇄되어 감소된다. 하지만, 수직방향으로는 인접한 두 화소간에 동일한 극성의 신호가 인가되어 수직 크로스토크 및 플리커가 발생되는 문제점이 있었다.
도트인버젼 구동방식은 도 5에 도시된 바와같이, 라인인버젼 구동방식과 컬럼인버젼 구동방식을 조합한 구동방식으로, 수평 및 수직으로 인접한 화소에 서로 반대극성을 갖는 전압을 인가하여 줌으로써, 수직 및 수평방향의 서로 인접한 화소에서 발생되는 플리커 및 크로스 토크가 서로 상쇄되어 감소한다.
도 6은 종래 기술에 따른 컬럼 인버젼 구동시 도트 인버젼을 실행하는 TFT-LCD의 TFT 화소배열을 도시한 도면이다.
종래의 기술에서는 어레이 TFT부를 홀수번째 게이트 라인에는 데이터 라인의 오른쪽에 배치하고, 짝수번째 게이트 라인에는 데이터 라인 왼쪽에 배치하여 컬럼 인버젼 구동시 도트 인버젼을 실행하였다.
즉, 첫번째 게이타 신호시 데이터 신호는 데이터 라인에 따라 홀수는 포지티브(Positive) 신호가 전달되며, 짝수는 네가티브(Negative) 신호가 전달된다.
두 번째 게이트 신호때는 데이터 라인 왼쪽에 TFT부가 있어서 반대로 데이터 라인 홀수는 네가티브 신호가 짝수는 포지티브 신호가 전달된다. 이때 컬럼 인버젼이 도트 인버젼으로 실현된다.
하지만, 상기 구성을 갖는 종래의 컬럼 인버젼 구동시 도트 인버젼을 실행하는 TFT-LCD의 TFT 화소배열구조는 스킵(skip) 2도트(Dot) 구동방식 보다 플리커 레벨(flicker level)이 높은 단점이 있다. 즉, 화면에 나타난 네가티브(Negative) 신호 주위로 모두 같은 위상을 갖는 네가티브 영역으로 되어있어 서로간의 신호 간섭이 일어나 플리커가 발생되는 문제점이 있었다.
또한, 어레이 TFT부는 게이트 라인을 중심으로 나란히 위 또는 아래로 배치한 상태에서 모듈(Module)에서 도트 인버젼을 구동하는 방식이므로, 모듈 제조 단가가 높은 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 이루어진 것으로, 본 발명의 목적은 어레이 TFT부를 첫번째/두번째 게이트 라인에는 데이터 라인 오른쪽에 배치하고 세번째/네번째 게이트 라인에는 데이터 라인 왼쪽에 배치하여 컬럼 인버젼 구동시 스킵(Skip) 2도트 인버젼을 실행하여 플리커 레벨(Flicker Level)을 낮추고 제조 단가를 줄일 수 있는 TFT LCD를 제공하는데 있다.
도 1은 종래의 TFT-LCD 의 TFT 화소배열을 도시한 도면
도 2a 와 도 2b 는 통상적인 TFT-LCD 에 있어서, 필드인버젼(field inversion) 구동방식을 설명하기 위한 도면
도 3은 통상적인 TFT-LCD 에 있어서, 라인인버젼(line inversion) 구동방식을 설명하기 위한 도면
도 4는 통상적인 TFT-LCD 에 있어서, 컬럼인버젼(column inversion) 구동방식을 설명하기 위한 도면
도 5는 통상적인 TFT-LCD 에 있어서, 도트인버젼(dot inversion) 구동방식을 설명하기 위한 도면
도 6은 종래 기술에 따른 컬럼 인버젼 구동시 도트 인버젼을 실행하는 TFT-LCD의 TFT 화소배열을 도시한 도면
도 7은 본 발명에 의한 컬럼인버젼 구동방식으로 도트인버젼을 구현할 수 있는 TFT-LCD의 TFT 화소배열을 도시한 도면
도 8은 도 6의 본 발명의 TFT-LCD 에 있어서, 컬럼인버젼 구동방식에 의한 도트 인버젼 구동방식의 실현을 설명하기 위한 도면
(도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명)
D1 - Dn : 데이터 라인 G1 - Gm : 게이트 라인
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 TFT LCD는 절연기판과, 상기 절연기판상에 서로 일정간격을 두고 절연되어 배열된 다수의 게이트 라인과, 상기 절연기판상에 서로 일정간격을 두고 절연되어 배열되고, 상기 다수의 게이트 라인과 교차되는 다수개의 데이터 라인과, 상기 다수개의 게이트 라인 및 데이터 라인의 교차부분에 배열되는 TFT를 구비하는 박막 트랜지스터 액정표시소자에 있어서, 상기 다수의 게이트 라인중 제 1 및 제 2 게이트 라인과 상기 다수개의 데이타 라인의 교차부분에 연결된 TFT는 상기 데이타라인의 우측에 배열되고, 제 3 및 제 4 게이트 라인과 상기 다수개의 데이타 라인의 교차부분에 연결된 TFT는 상기 데이타라인의 좌측에 배열되며, 상기 각 게이트 라인에 대하여 기수번째 데이터 라인과 우수번째 데이터 라인에 서로 반대의 극성을 갖는 신호를 인가하여 네가티브 신호의 주위에 포지티브 신호를 형성함으로써 각 신호들간의 신호 간섭이 일어나지 않도록 하는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 실시예에 관하여 첨부도면을 참조하면서 상세히 설명한다.
또, 실시예를 설명하기 위한 모든 도면에서 동일한 기능을 갖는 것은 동일한 부호를 사용하고 그 반복적인 설명은 생략한다.
도 7은 본 발명에 의한 컬럼인버젼 구동방식으로 도트인버젼을 구현할 수 있는 TFT-LCD의 TFT 화소배열을 도시한 도면이다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 TFT-LCD는 유리기판과 같은 절연기판(도면상에 도시되지 않음)상에 일정간격을 두고 절연되어 형성된 다수개의 데이터 라인(D1-Dn)과 게이트 라인(G1-Gm)이 서로 교차되어 배열된다. 서로 교차되는 다수개의 데이터 라인(D1-Dn)과 게이트 라인(G1-Gm)이 교차하는 부분에 박막 트랜지스터(TFT)(T)와 화소전극(P)이 배열되는데, 첫번째와 두번째 게이트 라인(G1,G2,G5,G6,G9,G10...)에서는 각 데이타 라인(D1-Dn)의 우측에 박막 트랜지스터(TFT)(T)와 화소전극(P)이 위치하고, 세번째와 네번째 게이트 라인(G3,G4,G7,G8,G11,G12...)에서는 각 데이타 라인(D1-Dn)의 좌측에 박막 트랜지스터(TFT)(T)와 화소전극(P)이 위치하도록 배열된다. 즉, 게이트 라인(G1-Gn)의 2줄씩 TFT(T) 및 화소전극(P)이 데이타 라인(D1-Dn)의 우측과 좌측에 번갈아 가며 배열되는 구조를 갖는다.
상기한 바와같은 배열구조를 갖는 본 발명의 TFT-LCD는 통상의 컬럼인버젼 구동을 위한 드라이버 IC를 이용한 컬럼인버젼 방식으로 구동하면 도 8과 같은 도트인버젼 구동방식으로 구동이 가능하게 된다.
즉, 각 데이타 라인(D1,D2,D3,...)을 따라서 데이터 신호를 (-)신호와 (+)신호를 번갈아서 인가하면, (+) 신호가 인가된 데이터 라인(D2,D4,D6,...)에 접속된 TFT 트랜지스터만 턴-온되어 그 화소만 동작을 한다. 따라서, 도 8에 도시된 바와 같이, 첫번째와 두번째의 게이트 라인과 다수개의 데이타 라인이 교차하는 부분의 화소는 (+) 신호가 인가되는 데이타 라인에 TFT 트랜지스터가 접속된 우수번째의 화소만이 동작하게 되어 (-) 신호와 (+) 신호가 번갈아가며 구동된다. 그리고, 세번째와 네번째의 게이트 라인과 다수개의 데이타 라인이 교차하는 부분의 화소는 (+) 신호가 인가되는 데이타 라인에 TFT 트랜지스터가 접속된 기수번째의 화소만이 동작하게 되어 (+) 신호와 (-) 신호가 벌갈아가며 구동된다.
즉, 본 발명에서는 어레이 TFT부를 첫번째/두번째 게이트 라인에는 데이터 라인 오른쪽에 배치하고 세번째/네번째 게이트 라인에는 데이터 라인 왼쪽에 배치하여 컬럼 인버젼으로 구동할 때 스킵(Skip) 2도트 인버젼을 실행할 수 있다.
이상에서 자세히 설명된 바와 같이, 본 발명의 TFT-LCD는 어레이 TFT부를 첫번째/두번째 게이트 라인에는 데이터 라인 오른쪽에 배치하고 세번째/네번째 게이트 라인에는 데이터 라인 왼쪽에 배치함으로써, 컬럼 인버젼 구동시 스킵(Skip) 2도트 인버젼을 실행하여 플리커 레벨(Flicker Level)을 낮추고 제조 단가를 줄일수 있다.
또한, 컬럼인버젼 구동방식으로 도트인버젼 구동을 실현함으로써, 통상의 컬럼인버젼 구동방식에 비하여 간단하게 도트인버젼구동이 가능할 뿐만 아니라 소비전력을 감소시킬 수 있다.
또한, 컬럼인버젼 구동방식으로 도트인버젼 구동방식을 실현하는 것이 가능하므로, 종래의 컬럼인버젼 구동방식에서의 수직 크로스토크문제를 해결할 수 있는 이점이 있다.
아울러 본 발명의 바람직한 실시예들은 예시의 목적을 위해 개시된 것이며, 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가등이 가능할 것이며, 이러한 수정 변경등은 이하의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.

Claims (1)

  1. 절연기판과, 상기 절연기판상에 서로 일정간격을 두고 절연되어 배열된 다수의 게이트 라인과, 상기 절연기판상에 서로 일정간격을 두고 절연되어 배열되고, 상기 다수의 게이트 라인과 교차되는 다수개의 데이터 라인과, 상기 다수개의 게이트 라인 및 데이터 라인의 교차부분에 배열되는 TFT를 구비하는 박막 트랜지스터 액정표시소자에 있어서,
    상기 다수의 게이트 라인중 제 1 및 제 2 게이트 라인과 상기 다수개의 데이타 라인의 교차부분에 연결된 TFT는 상기 데이타라인의 우측에 배열되고, 제 3 및 제 4 게이트 라인과 상기 다수개의 데이타 라인의 교차부분에 연결된 TFT는 상기 데이타라인의 좌측에 배열되며,
    상기 각 게이트 라인에 대하여 기수번째 데이터 라인과 우수번째 데이터 라인에 서로 반대의 극성을 갖는 신호를 인가하여 네가티브 신호의 주위에 포지티브 신호를 형성함으로써 각 신호들간의 신호 간섭이 일어나지 않도록 하는 것을 특징으로 하는 박막 트랜지스터 액정표시소자.
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CN102263975A (zh) * 2010-12-31 2011-11-30 友达光电股份有限公司 立体显示器及其驱动方法

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