KR20040024916A - 액정 표시 장치 - Google Patents

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KR20040024916A KR1020020056649A KR20020056649A KR20040024916A KR 20040024916 A KR20040024916 A KR 20040024916A KR 1020020056649 A KR1020020056649 A KR 1020020056649A KR 20020056649 A KR20020056649 A KR 20020056649A KR 20040024916 A KR20040024916 A KR 20040024916A
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안병재
허명구
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삼성전자주식회사
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Abstract

표시 특성을 향상시킬 수 있는 액정 표시 장치가 개시된다. 액정 표시 장치는 제1 전극이 형성된 다수의 전극 영역 및 상기 다수의 전극 영역을 절연시키는 절연 영역으로 이루어진 상부 기판과 액정층을 사이에 두고 공통 전극과 마주보는 화소 전극을 갖는 하부 기판을 포함한다. 다수의 전극 영역 중 제1 전극 영역에는 제1 전압이 인가되고, 제2 전극 영역에는 제1 전압과는 다른 제2 전압이 인가되어 액정 표시 장치의 플리커 현상을 방지할 수 있고, 더 나아가서 표시 특성을 향상시킬 수 있다.

Description

액정 표시 장치{LIQUID CRYSTAL DISPLAY}
본 발명은 액정 표시 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 표시 특성을 향상시킬 수 있는 액정 표시 장치에 관한 것이다.
오늘날과 같은 정보화 사회에 있어서 전자 디스플레이 장치(electronic display device)의 역할은 갈수록 중요해진다. 전자 디스플레이 장치는 각종 전자 기기로부터 출력되는 전기적 정보 신호를 인간의 시각으로 인식 가능한 광 정보 신호로 변환하는 장치라고 정의할 수 있다.
이러한 전자 디스플레이 장치 중 액정 표시 장치는 다른 디스플레이 장치에 비해 얇고 가벼우며, 낮은 소비 전력 및 낮은 구동 전압을 갖추고 있어 광범위하게 사용되고 있다.
액정 표시 장치는 상부 기판, 상부 기판과 마주보는 하부 기판, 상부 기판과 하부 기판을 결합시키는 실런트 및 상부 기판과 하부 기판과의 사이에 형성되는 액정층을 포함한다.
상부 기판은 제1 기판 및 제1 기판 상에 전면적으로 형성된 공통 전극으로 이루어진다. 한편, 하부 기판(100)은 제2 기판(110), 제2 기판(110) 상에 형성된 스위칭 소자(120) 및 스위칭 소자(120)가 형성된 제2 기판(110) 상에 형성된 화소 전극(150)으로 이루어진다. 스위칭 소자와 화소 전극은 액정 표시 장치의 해상도에 따라 형성되는 개수가 달라진다. 일반적으로 스위칭 소자와 화소 전극은 다수로 구비되어 제2 기판 상에 매트릭스 형태로 배치된다.
상부 기판과 하부 기판은 공통 전극 및 화소 전극이 서로 마주보도록 배치된후 실런트에 의해 견고하게 결합된다. 이후, 상부 기판과 하부 기판과의 사이에는 액정층이 형성된다.
여기서, 공통 전극 및 화소 전극에는 외부로부터 각각 전압이 인가되고, 화소 전극에 인가된 전압과 공통 전극에 인가된 전압 사이에는 전압차가 발생한다. 즉, 액정 표시 장치는 상부 기판에 형성된 공통 전극과 하부 기판에 형성된 화소 전극에 서로 다른 전압을 인가한 후, 두 전극 사이에서 발생되는 전압차에 의해 두 전극 사이에 형성된 액정의 배열각을 조절한다. 따라서, 하부 기판의 후면 또는 상부 기판의 상면으로부터 제공되는 광은 액정에 의해 투과도가 조절되어 영상으로 표시된다.
상부 기판과 하부 기판과의 사이에 액정을 형성하는 공정이 완료된 이후에는 실런트가 형성된 영역에 근접하는 액정이 실런트에 의해 오염되는 현상이 종종 발생된다. 이러한, 얼룩은 액정 표시 장치의 화면에 표시됨으로써 표시 특성을 저하시킨다.
또한, 액정이 오염되면 오염된 부위에서의 최적 공통 전압이 달라진다. 그럼에도 불구하고 오염된 부위와 그렇지 않은 부위에 동일한 공통 전압이 인가되어 액정표시장치의 표시 특성을 더욱 저하시킨다.
즉, 화면의 얼룩이나, 얼룩 이외의 여러 외적 요인으로 인해 상부 기판에 형성된 제1 전극의 최적 공통 전압이 부분적으로 달라지는 경우가 발생한다. 이와 같이, 각 부분별로 최적 공통 전압이 달라짐에도 불구하고 공통 전극에 모두 동일한 공통 전압을 인가하게 되면 최적 공통 전압이 달라진 부위에서 액정이 제대로 배열되지 못하게 되고, 그로 인해서 액정 표시 장치의 화면이 깜박이는 플리커 현상이 발생된다.
따라서, 본 발명의 목적은 표시특성을 향상시키기 위한 액정 표시 장치를 제공하는 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치를 나타낸 단면도이다
도 2는 도 1에 도시된 상부 기판의 평면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 하부 기판의 평면도이다.
도 4는 도 3에 도시된 제1 전극영역에 인가되는 제1 전압 파형을 나타낸 파형도이다.
도 5는 도 3에 도시된 제2 전극영역에 인가되는 제2 전압 파형을 나타낸 파형도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100 : 상부 기판 120 : 공통 전극
200 : 하부 기판 230 : 화소 전극
300 : 액정 350 : 실런트
400 : 액정 표시 장치 Vcom1 : 제1 공통 전압
Vcom2 : 제2 공통 전압 A : 제1 전극 영역
B : 제2 전극 영역 C : 절연 영역
상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 액정 표시 장치는, 공통 전극이 형성된 제1 및 제2 전극 영역으로 이루어진 전극 영역 및 상기 제1 및 제2 전극 영역을 절연시키는 절연 영역을 포함하는 제1 기판; 상기 공통 전극과 마주보는 화소 전극이 형성되고 유효 디스플레이 영역 및 상기 절연 영역과 대응하는 비 유효 디스플레이 영역으로 이루어진 제2 기판; 및 상기 제1 기판과 상기 제2 기판과의 사이에 개재된 액정층을 포함한다.
이러한 액정 표시 장치는, 공통 전극이 형성된 다수의 전극 영역 및 상기 다수의 전극 영역을 절연시키는 절연 영역으로 이루어진 상부 기판을 구비한다. 따라서, 각 전극 영역별로 별도의 전압을 인가함으로써 액정 표시 장치의 플리커 현상을 방지할 수 있고, 더 나아가서는 표시 특성을 향상시킬 수 있다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 실시예를 보다 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치를 나타낸 단면도이다. 도 2는 도 1에 도시된 하부 기판의 평면도이고, 도 3은 도 1에 도시된 상부 기판의평면도이다.
도 1을 참조하면, 액정 표시 장치(400)는 상부 기판(100), 상부 기판(100)과 대향하여 구비되는 하부 기판(200), 상부 기판(100)과 하부 기판(200)을 결합시키는 실런트(350), 및 상부 기판(100)과 하부 기판(200)과의 사이에 형성된 액정층(300)을 포함한다.
상부 기판(100)은 제1 기판(110) 및 제1 기판(110) 상에 형성된 공통 전극(120)을 포함한다. 상부 기판(100)은 공통 전극(120)이 형성된 제1 및 제2 전극 영역(A, B), 제1 및 제2 전극 영역(A, B)을 절연시키기 위한 절연 영역(C)으로 구분된다. 제1 전극 영역(A)에는 제1 공통 전압이 인가되고, 제2 전극 영역(B)에는 제1 공통 전압과는 다른 제2 공통 전압이 인가된다.
도면에 도시하지는 않았지만, 상부 기판(100)의 제1 기판(110) 상에는 R,G,B 색화소로 이루어져 제공되는 광에 의해 소정의 색으로 발현되는 컬러필터와, R,G,B 색화소들 사이에 형성되어 색 재현성을 향상시켜 액정 표시 장치(400)의 대비비를 증가시키는 차광막이 더 형성될 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 제1 전극 영역(A)은 상부 기판(100)의 가장자리에 대응하는 영역으로써, 더욱 상세하게는 실런트(350)와 근접하는 영역이다. 한편, 제2 전극 영역(B)은 상부 기판(100)의 중앙부에 대응하는 영역으로서, 더욱 상세하게는 절연 영역(C)을 사이에 두고 제1 전극 영역(A)과 이격되어 있는 영역이다. 공통 전극(120)을 제1 및 제2 전극 영역(A, B)으로 구분하여 서로 다른 전압을 인가함으로써 공통 전극(120)을 영역별로 제어할 수 있다.
즉, 제1 전극 영역(A)은 실런트(350)에 근접해 있기 때문에 액정(300)이 실런트(350)에 의해서 쉽게 오염되는 영역이다. 액정(300)의 오염으로 인해 제1 전극 영역(A)에서의 최적 공통 전압이 제2 전극 영역(B)과는 달라진다. 이때, 공통 전극은 제1 및 제2 전극 영역(A, B)으로 구분되어 있기 때문에 각 영역별로 최적 공통 전압을 인가할 수 있다.
한편, 제1 및 제2 전극 영역(A, B)은 외부로부터 제공되는 제1 및 제2 공통 전압을 각각 인가 받는다. 그러기 위해 제1 전극 영역(A)에는 제1 공통 전압이 인가되는 다수의 제1 전압 인가부(A')가 형성되고, 제2 전극 영역(B)에도 제2 공통 전압이 인가되는 다수의 제2 전압 인가부(B')가 형성된다.
제1 전극 영역(A)은 상부 기판(100)의 가장자리 영역으로, 제2 전극 영역(B)은 제1 전극 영역(A)을 중심으로 상부 기판(100)의 내부에 형성된 영역이다. 따라서, 제2 전압 인가부(B')는 외부로부터 제2 공통 전압을 제공받기 위하여 상부 기판(100)의 일측에서 제1 전극 영역(A)을 통과하여 상부 기판(100)의 끝단부까지 연장하여 형성된다.
따라서, 제2 전극 영역(B)은 제2 공통 전압을 제공하는 배선들과 연결될 수 있다. 이때, 제1 전극 영역(A)은 제2 전압 인가부(B')의 위치에 따라 두 개의 영역 또는 세 개의 영역 또는 그 이상으로 분리될 수 있다. 도 2에서는 두 개의 제2 전압 인가부(B')가 형성되어 제1 전극 영역(A)도 두 개의 영역으로 분리된 구조가 도시된다.
절연 영역(C)은 공통 전극(120)이 형성되지 않은 영역으로서, 제1 및 제2 전극 영역(A, B)을 전기적으로 절연시킨다. 따라서, 제1 및 제2 전극 영역(A, B) 각각에는 서로 다른 전압이 인가될 수 있다.
한편, 하부 기판(200)은 제2 기판(210), 제2 기판(210) 상에 형성된 스위칭 소자(220) 및 스위칭 소자(220)가 형성된 제2 기판(210) 상에 형성된 화소 전극(230)으로 이루어진다. 스위칭 소자(220)와 화소 전극(230)은 액정 표시 장치(400)의 해상도에 따라 형성되는 개수가 달라진다. 일반적으로 스위칭 소자(220)와 화소 전극(230)은 다수로 구비되어 제2 기판(210) 상에 매트릭스 형태로 배치된다.
도 3에 도시된 바와 같이, 제2 기판(210) 상에는 제1 방향으로 연장된 다수의 게이트 라인(GL), 제1 방향과 직교하는 제2 방향으로 연장된 다수의 데이터 라인(DL), 게이트 라인들(GL)과 데이터 라인들(DL)에 의해 정의되는 영역 내에서 게이트 라인(GL)과 데이터 라인(DL)에 연결되는 스위칭 소자(220)의 일종인 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor; TFT) 및 TFT(220)에 연결된 화소 전극(230)이 형성된다.
게이트 라인들(GL)은 외부로부터 제공되는 게이트 구동전압에 의해 순차적으로 하이 상태로 발생되고, 하이 상태로 발생된 게이트 라인(GL)에 연결되어 있는 TFT들(220)이 구동된다. 데이터 라인(DL)으로 인가된 데이터 구동전압은 구동된 TFT(220)를 통해 화소 전극(230)으로 인가된다.
이때, 화소 전극(230)에 인가된 전압과 공통 전극(120)에 인가된 전압 사이에는 전압차가 발생한다. 즉, 액정 표시 장치(400)는 상부 기판(100)에 형성된 공통 전극(120)과 하부 기판(200)에 형성된 화소 전극(230)에 서로 다른 전압을 인가한 후, 두 전극(120, 230) 사이에서 발생되는 전압차에 의해 두 전극(120, 230) 사이에 형성된 액정(300)이 배열한다. 따라서, 하부 기판(200)의 후면 또는 상부 기판(100)의 상면 측으로부터 제공되는 광은 배열된 액정(300)을 통과하면서 투과도가 조절되어 영상으로 표시된다.
하부 기판(200)은 화소 전극(230)이 형성되어 화소 전극(230)과 공통 전극(120) 사이에서 배열되는 액정(300)에 의하여 영상을 표시하는 유효 디스플레이 영역 및 화소 전극(230)이 형성되지 않아 영상을 표시하지 못하여 액정이 배열하지 않는 비 유효 디스플레이 영역으로 구분된다.
한편, 상부 기판(100)의 절연 영역(C)에도 공통 전극(120)이 형성되지 않으므로, 액정(300)이 배열하지 못한다. 따라서, 절연 영역(C)을 하부 기판(200)의 비 유효 디스플레이 영역에 대응하도록 형성하여 절연 영역(C)에 의하여 액정 표시 장치(400)의 개구율이 감소되는 것을 방지할 수 있다.
이후, 도면을 참조하여 상부 기판(100)의 제1 및 제2 전극 영역(A, B) 별로 인가되는 제1 및 제2 공통 전압의 파형을 구체적으로 설명한다.
도 4는 제1 전극 영역에 인가되는 제1 공통 전압 파형을 나타낸 파형도이고, 도 5는 제2 전극 영역에 인가되는 제2 공통 전압 파형을 나타낸 파형도이다.
단, Vcom1은 제1 전극 영역(A)에 인가되는 제1 공통 전압이고, Vcom2는 제2 전극 영역(B)에 인가되는 제2 공통 전압이다. Vd는 각 화소 단위로 화소 전극(230)에 인가되는 데이터 구동전압이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 상부 기판(100)에 형성된 제1 및 제2 전극 영역(A, B)의 최적 공통 전압이 동일한 경우에는 제1 및 제2 전극 영역(A, B) 각각에 제2 공통 전압(Vcom2)이 인가된다. 또한, 하부 기판(200)의 화소 전극(230)에는 일정한 전압 레벨을 기준으로 하이 상태(Vdh1)와 로우 상태(Vdl1)가 반복적으로 나타나는 제1 데이터 전압(Vd1)이 인가된다. 여기서, 제2 공통 전압(Vcom2)은 일정한 전압 레벨에 대응한다. 따라서, 제1 데이터 전압(Vd1)은 제2 공통 전압(Vcom2)을 기준으로 하이 상태(Vdh1) 일때의 전압 크기와 로우 상태(Vdl1) 일때의 전압 크기가 동일하게 나타난다.
이후, 제1 전극 영역(A)의 최적 공통 전압이 외적 요인에 의해 변화되면, 제1 전극 영역(A)에는 제2 공통 전압(Vcom2)과는 다른 제1 공통 전압(Vcom1)이 인가된다.
즉 도 4에 도시된 바와 같이, 외부적인 요인에 의하여 제1 전극 영역(A)에 대응하여 형성된 하부 기판(200)의 화소 전극(230)에 인가되는 제2 데이터 전압(Vd2) 레벨이 제2 전극 영역(B)에 대응하여 형성된 제2 전극(230)에 인가되는 제1 데이터 전압(Vd1) 레벨보다 △V만큼 낮아지면, 그에 따라서, 제1 전극 영역(A)에도 제2 공통 전압(Vcom2)보다 △V만큼 다운된 제1 공통 전압(Vcom1)이 인가된다.
따라서, 제1 전극 영역(A)에서 제2 데이터 전압(Vd2)은 제1 공통 전압(Vcom1)을 기준으로 하이 상태(Vdh2) 일때의 전압 크기와 로우 상태(Vdl2) 일때의 전압 크기가 동일하게 나타난다.
이처럼, 외부 요인에 의하여 최적 공통 전압 레벨이 부분적으로 변화되면,공통 전극(120)을 영역별로 구분하여 각 영역에 대응하는 최적 공통 전압을 인가할 수 있다.
이와 같은 액정 표시 장치에 따르면, 상부 기판은 공통 전극이 형성된 다수의 전극 영역 및 상기 다수의 전극 영역을 절연시키는 절연 영역으로 이루어지고, 다수의 전극 영역 중 제1 전극 영역에는 제1 전압이 인가되며, 제2 전극 영역에는 제1 전압과는 다른 제2 전압이 인가된다.
따라서, 외부 요인에 의하여 최적 공통 전압 레벨이 부분적으로 변화되더라도 변화된 영역별로 조절된 공통 전압을 인가하여 액정 표시 장치의 플리커 현상을 방지할 수 있고, 더 나아가서는 액정 표시 장치의 표시 특성을 향상시킬 수 있다.
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.

Claims (3)

  1. 공통 전극이 형성된 제1 및 제2 전극 영역으로 이루어진 전극 영역 및 상기 제1 및 제2 전극 영역을 절연시키는 절연 영역을 포함하는 제1 기판;
    상기 공통 전극과 마주보는 화소 전극이 형성되고 유효 디스플레이 영역 및 상기 절연 영역과 대응하는 비 유효 디스플레이 영역으로 이루어진 제2 기판; 및
    상기 제1 기판과 상기 제2 기판과의 사이에 개재된 액정층을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 전극 영역에는 제1 전압이 인가되고, 상기 제2 전극 영역에는 상기 제1 전압과는 다른 제2 전압이 인가되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제1 전극 영역과 제2 전극 영역에는 동일한 전압이 인가되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
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KR1020020056649A KR20040024916A (ko) 2002-09-17 2002-09-17 액정 표시 장치

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101013854B1 (ko) * 2004-06-30 2011-02-14 엘지디스플레이 주식회사 액정표시장치

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