KR20040048136A - Liquid Crystal Display device and Methode for eliminating afterimage at the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 액정표시장치 및 그의 잔상 소멸 방법에 관한 것으로, 특히, 장시간의 액정표시장치의 구동에 따른 잔상이 발생할 경우 사용자의 선택에 의해 잔상을 소멸시켜 내구성을 높일 수 있는 액정표시장치 및 그의 잔상 소멸 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a liquid crystal display device and an afterimage erasing method thereof, and in particular, a liquid crystal display device and an afterimage thereof capable of increasing durability by eliminating an afterimage by a user's selection when an afterimage occurs due to driving of a long time liquid crystal display device. It's about extinction.
본 발명은 화상 표시장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor : TFT)를 포함하는 액정표시장치(Liquid Crystal Display device: LCD)의 액정 디스플레이 화면에서 나타나는 잔상의 유무 및 잔상의 정도를 측정하는 잔상측정방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image display device, and more particularly, to the presence or absence of an afterimage appearing on a liquid crystal display screen of a liquid crystal display device (LCD) including a thin film transistor (TFT). It relates to an afterimage measuring method for measuring.
최근 정보화 사회로 시대가 급진전함에 따라 대량의 정보를 처리하고 이를 표시하는 디스플레이(display)분야가 발전하고 있으며, 특히 박형화, 경량화, 저 소비전력화 등의 시대상에 부응하기 위해 평판표시장치(flat panel display)의 필요성이 대두되었다.Recently, as the information society has progressed rapidly, the display field for processing and displaying a large amount of information has been developed. In particular, a flat panel display has been developed to meet the era of thinning, light weight, and low power consumption. ) A need arises.
이에 따라 색 재현성이 우수하고 박형인 박막트랜지스터형 액정표시소자(Thin film transistor-liquid crystal display; 이하 TFT-LCD라 한다)가 개발되었고, 특히 현재에는 전술한 바 있는 박막 트랜지스터와 상기 박막 트랜지스터에 연결된 화소전극이 행렬 방식으로 배열된 능동행렬 액정표시장치(Active Matrix LCD : AM-LCD)가 해상도 및 동영상 구현능력이 우수하여 가장 주목받고 있다.Accordingly, a thin film transistor-liquid crystal display (hereinafter referred to as TFT-LCD) having excellent color reproducibility and thinness has been developed. In particular, the above-described thin film transistor and pixels connected to the thin film transistor have been developed. Active matrix LCDs (AM-LCDs), in which electrodes are arranged in a matrix manner, are attracting the most attention due to their excellent resolution and ability to implement video.
상기 능동행렬 액정표시장치를 구성하는 기본적인 부품인 액정패널의 구조를, 이러한 액정패널의 일부분의 단면을 도시한 도 1을 참고하여 설명한다.The structure of a liquid crystal panel, which is a basic component of the active matrix liquid crystal display, will be described with reference to FIG. 1, which shows a cross section of a portion of the liquid crystal panel.
액정패널(20)은 여러 종류의 소자들을 포함하는 두 장의 기판이 서로 대응되게 위치하고, 이러한 두 장의 기판 사이에 액정층(10)이 끼워진 형태로 구성된다.The liquid crystal panel 20 is configured such that two substrates including various kinds of elements are positioned to correspond to each other, and the liquid crystal layer 10 is sandwiched between the two substrates.
여기서, 상기 액정패널(20)을 구성하는 두 장의 기판은 색상을 표현하는 컬러필터를 포함하는 컬러필터기판(5)과 스위칭회로인 박막트랜지스터를 포함하는 어레이기판(15)으로 구분된다.Here, the two substrates constituting the liquid crystal panel 20 are divided into a color filter substrate 5 including a color filter expressing color and an array substrate 15 including a thin film transistor as a switching circuit.
이때, 상기 컬러필터기판(5)에는 색을 구현할 수 있는 컬러필터(2)와 액정층에 전압을 인가하는 한쪽 전극의 역할을 하는 공통전극(4) 및 액정층(10)의 액정들을 배향 할 수 있는 배향막(6)등이 형성되어 있다.In this case, the color filter substrate 5 may orient the liquid crystals of the common electrode 4 and the liquid crystal layer 10, which serve as one electrode for applying a voltage to the color filter 2 and the liquid crystal layer that can implement color. The alignment film 6 etc. which can be formed are formed.
또한, 어레이기판(15)은 스위칭 역할을 하는 박막트랜지스터(K)와 화소부(P)로 구분되는데 이때, 화소부(P)는 박막트랜지스터(K)로부터 신호를 인가받고 액정층으로 전압을 인가하는 다른 한쪽의 전극역할을 하는 화소전극(14)과 이러한 화소전극(14)에 인가된 신호전압을 일정시간 유지시켜 주는 저장캐패시터(16: storage capacitor)등으로 구성되며, 액정층(10)의 액정들을 일정 방향으로 배향할 수 있는 배향막(6)을 더욱 포함하고 있다.In addition, the array substrate 15 is divided into a thin film transistor K and a pixel part P, which serve as a switching function. In this case, the pixel part P receives a signal from the thin film transistor K and applies a voltage to the liquid crystal layer. And a storage capacitor (16) which maintains a signal voltage applied to the pixel electrode 14 for a predetermined time, and the liquid crystal layer 10 of the liquid crystal layer 10 It further includes an alignment film 6 which can align the liquid crystals in a predetermined direction.
상술한 컬러필터기판(5)과 어레이기판(15)의 사이에 위치한 상기 액정층(10)과, 기판의 가장자리에는 실런트(12: Sealant)를 형성한다.Sealants 12 are formed at the edges of the liquid crystal layer 10 and the substrate between the color filter substrate 5 and the array substrate 15.
상술한 액정패널은 가장 일반적인 방식으로, 컬러필터 기판과 어레이기판이 서로 다른 공정을 통해 제작되고 이들이 합착되는 방식을 사용한다.The above-described liquid crystal panel is the most common method, and the color filter substrate and the array substrate are manufactured through different processes, and the method in which they are bonded.
액정표시장치의 디스플레이 방법은 액정분자의 광학적 이방성과 분극성질을 이용하는데, 이는 액정분자의 구조가 가늘고 길며, 적절한 전압을 액정층에 인가함으로써 액정분자의 배열 방향을 임의로 조절하여 액정의 분자배열을 변화시키고, 액정분자가 가지고 있는 광학적 이방성에 의하여 편광된 빛을 임의로 변조함으로써 원하는 화상정보를 표현한다.The display method of the liquid crystal display device uses the optical anisotropy and polarization property of the liquid crystal molecules. The structure of the liquid crystal molecules is thin and long, and by applying an appropriate voltage to the liquid crystal layer, the alignment direction of the liquid crystal molecules is arbitrarily adjusted to adjust the molecular arrangement of the liquid crystal. The desired image information is expressed by randomly modulating the light polarized by the optical anisotropy of the liquid crystal molecules.
한편, 이와 같은 액정표시장치의 구동원리와 디스플레이 방법을, 액정패널을 등가회로로 나타낸 도 2를 통하여 보다 상세히 설명한다.Meanwhile, the driving principle and the display method of the liquid crystal display device will be described in more detail with reference to FIG. 2 in which the liquid crystal panel is represented by an equivalent circuit.
액정표시장치는 액정패널(20)과 이 액정패널(20)을 구동하기 위한 외부 구동회로(30, 40)로 구성된다.The liquid crystal display device includes a liquid crystal panel 20 and external driving circuits 30 and 40 for driving the liquid crystal panel 20.
여기서, 상기 액정패널(20)은 수평방향으로 배열된 복수개의 게이트버스라인(32)과 수직방향으로 배열된 복수개의 데이터버스라인(42)이 교차하여 매트릭스구조를 이루고, 이러한 게이트버스라인(32) 및 데이터버스라인(42)의 교차점에 박막트랜지스터(K)가 위치하며, 상기 박막트랜지스터(K)와 전기적으로 연결되는, 화소전압(Vgt)이 인가되는 화소전극이 매트릭스구조 내에 위치한다.In this case, the liquid crystal panel 20 crosses a plurality of gate bus lines 32 arranged in a horizontal direction and a plurality of data bus lines 42 arranged in a vertical direction to form a matrix structure. ) And the thin film transistor K are positioned at the intersection of the data bus line 42 and the pixel electrode to which the pixel voltage Vgt is applied, which is electrically connected to the thin film transistor K, is positioned in the matrix structure.
박막트랜지스터(K)는 금속으로 이루어진 게이트전극(G)과 소스전극(S) 및 드레인 전극(D) 및 반도체 층이 적층되어 구성되며 게이트전극(G)은 게이트라인(32)과, 소스전극(S)은 데이터라인(42)과, 드레인 전극(D)은 화소전압(Vgt)이 인가되는 화소전극과 각각 전기적으로 연결된다.The thin film transistor K is formed by stacking a gate electrode G made of a metal, a source electrode S, a drain electrode D, and a semiconductor layer. The gate electrode G includes a gate line 32 and a source electrode ( S is connected to the data line 42 and the drain electrode D is electrically connected to the pixel electrode to which the pixel voltage Vgt is applied.
이때, 화소전압(Vgt)이 인가되는 화소전극과 이와 전기적으로 대응되는 공통전압(Vcom)이 인가되는 공통전극 사이에는 캐패시터로 표현되는 액정셀(Clc)과 바람직하게는 액정셀(Clc)에 병렬 연결된 저장캐패시터(Cst)가 위치한다.At this time, between the pixel electrode to which the pixel voltage Vgt is applied and the common electrode to which the common voltage Vcom is electrically applied, parallel to the liquid crystal cell Clc represented by a capacitor and preferably the liquid crystal cell Clc. The connected storage capacitor Cst is located.
또한 외부구동회로(30, 40)는 수직방향의 데이터버스라인에 영상신호를 인가하는 데이터입력장치(40)와 수평방향의 게이트버스라인에 전기적 펄스를 주사(scan) 방식으로 인가하는 게이트주사입력장치(30)로 이루어진다.In addition, the external driving circuits 30 and 40 may include a data input device 40 for applying an image signal to a data bus line in a vertical direction and a gate scan input for applying electric pulses to a gate bus line in a horizontal direction. Device 30.
액정표시장치는 게이트라인(32)에 선택적인 게이트펄스(selective gate pulse)전압이 인가됨으로써 구동되는데, 화질의 개선을 위하여 이러한 게이트 펄스 전압의 인가 방식은 게이트주사입력장치(30)에 의해서 한번에 한 라인씩 전압을 인가하고 연속적으로 다음 인접한 게이트라인으로 이동하여 인가하는 선 순차 구동방식을 사용하고, 모든 게이트라인에 게이트펄스전압이 인가되면 한 프레임(frame)을 완성한다.The liquid crystal display is driven by applying a selective gate pulse voltage to the gate line 32. In order to improve image quality, the gate pulse input voltage is applied by the gate scan input device 30 at a time. A line sequential driving method is applied in which voltage is applied line by line and continuously moved to the next adjacent gate line. When a gate pulse voltage is applied to all gate lines, one frame is completed.
즉, 게이트펄스전압이 i 번째 게이트버스라인(Gi)에 인가되면 게이트펄스전압이 인가된 게이트버스라인(Gi)에 연결된 모든 TFT가 동시에 턴-온(turn-on)되고, 이러한 턴-온 된 TFT가 데이터라인을, i번째의 게이트라인에 전기적으로 연결된 액정셀 및 저장캐패시터에 접속시킴으로써 데이터입력장치로부터 인가되는 데이터 영상신호가 액정셀 및 저장 캐패시터에 축적된다.That is, when the gate pulse voltage is applied to the i-th gate bus line Gi, all the TFTs connected to the gate bus line Gi to which the gate pulse voltage is applied are turned on at the same time. The TFT connects the data line to the liquid crystal cell and the storage capacitor electrically connected to the i-th gate line, so that the data image signal applied from the data input device is accumulated in the liquid crystal cell and the storage capacitor.
따라서, 이러한 액정셀에 축적된 데이터영상신호의 전압에 따라 액정셀 내의 액정분자는 재배열되고 광학적 이방성에 의하여 원하는 영상을 디스플레이 하게 된다.Therefore, the liquid crystal molecules in the liquid crystal cell are rearranged according to the voltage of the data image signal accumulated in the liquid crystal cell and display a desired image by optical anisotropy.
이후 게이트 펄스 전압이 다음의 Gi+1 게이트 라인으로 이동하여 인가되면 Gi 번째의 게이트라인에 연결된 박막트랜지스터들은 모두 오프(off) 상태로 되고 이때 Gi 번째 게이트라인과 전기적으로 연결된 저장캐패시터와 액정셀에 축적된 전압은 다음 프레임에서 다시 박막트랜지스터가 턴-온 될 때까지 유지된다.Then, when the gate pulse voltage is moved to the next Gi + 1 gate line and applied, all of the thin film transistors connected to the Gi-th gate line are turned off, and then to the storage capacitor and the liquid crystal cell electrically connected to the Gi-th gate line. The accumulated voltage is maintained until the thin film transistor is turned on again in the next frame.
상술한 바와 같은 선 순차 방식으로 구동되는 액정표시장치는 이를 이루는 소자들의 고유 특성에 기인한 몇 가지 결함을 가지고 있는데 이중 하나는 잔상(image sticking or residual image)현상이다.A liquid crystal display device driven in a line sequential manner as described above has some defects due to the inherent characteristics of the elements constituting it, one of which is an image sticking or residual image phenomenon.
한편, 잔상이란 특정한 정지화상을 장시간 구동시킨 후 다른 화상을 나타내고자 할 때 이전의 화상 패턴이 남아 있음으로 인해 화질을 저하시키는 경우를 말하는데, 이러한 잔상의 원인은 액정셀에 발생하는 잔류 직류전압(residual DC voltage, 이하 R-DC라 한다.)과 상기 액정셀과 연접한 배향막이 전기적 스트레스에 약한 적응력을 가지는 전기적 특성이 상호 작용하여 나타난다.On the other hand, the afterimage refers to a case in which the image quality is deteriorated due to the remaining of the previous image pattern when a specific still image is driven for a long time and a different image is to be displayed. The residual DC voltage (hereinafter referred to as R-DC)) and the alignment layer in contact with the liquid crystal cell are exhibited by interacting with electrical characteristics having weak adaptability to electrical stress.
상술한 잔상의 원인 중 액정셀에서 발생하는 잔류 직류전압을 액정패널의 하나의 화소부를 등가회로로 도시한 도 3과 박막트랜지스터에 인가되는 전압을 그래프로 도시한 도 4a 및 상기 박막트랜지스터를 통해서 배향막을 포함하는 액정셀에 인가되는 전압을 도시한 도 4b를 통하여 상세히 설명한다.The residual DC voltage generated in the liquid crystal cell among the causes of the afterimage described above is shown in FIG. 3 showing one pixel portion of the liquid crystal panel as an equivalent circuit, and FIG. 4A in which the voltage applied to the thin film transistor is graphed and the alignment layer through the thin film transistor. It will be described in detail with reference to Figure 4b showing the voltage applied to the liquid crystal cell comprising a.
일반적으로 액정분자는 직류전압에 의해 쉽게 열화되고 액정분자의 배열방향에 따라 액정셀의 유전율이 달라지는 유전율 이방성(dielectric anisotropy)을 갖기 때문에 일반적으로 교류전압을 사용하여 구동한다.In general, liquid crystal molecules are easily deteriorated by a DC voltage and have a dielectric anisotropy in which the dielectric constant of the liquid crystal cell varies depending on the arrangement direction of the liquid crystal molecules.
그러나 액정표시장치의 구동방식으로 선 순차 구동방식을 사용할 경우 상술한 바와 같이 임의의 어떤 프레임에서 박막트랜지스터의 소스전극(S)으로 입력된 영상신호전압(도 4a의 Vd)은 박막트랜지스터를 턴-온(turn-on) 하기 위한 게이트펄스전압(도 4a의 Vg)이 인가된 때부터 액정셀과 저장캐패시터에 축적되고, 이 축적된 전압은 반드시 다음 프레임까지 유지하고 있어야 하는데, 이때 도 3에 도시한바와 같이 박막트랜지스터의 게이트전극(G)과 소스전극(S)의 겹침에 의하여 발생하는 기생캐패시터(Cgs)에 의하여 일정량만큼 방전된다.However, when the line sequential driving method is used as the driving method of the liquid crystal display device, as described above, the image signal voltage (Vd of FIG. 4A) input to the source electrode S of the thin film transistor in any one frame turns the thin film transistor. From the time when the gate pulse voltage (Vg of FIG. 4A) for turning on is applied, it is accumulated in the liquid crystal cell and the storage capacitor, and the accumulated voltage must be maintained until the next frame. As described above, the capacitor is discharged by a certain amount by the parasitic capacitor Cgs generated by the overlap of the gate electrode G and the source electrode S of the thin film transistor.
상술한 일정량만큼 방전되는 전압(도 4b의ΔV)에 의하여 직류전압이 오프-셋(off-set) 되어 액정셀에 인가되고, 이러한 기생캐패시터(Cgs)에 의해 오프-셋되어 발생하는 직류전압을 제어하기 위하여 일반적으로 저장캐패시터(Cst)를 액정셀(Clc)에 병렬연결 하지만 이러한 저장캐패시터(Cst)로 오프-셋된 직류전압을 완전히 제어할 수는 없고, 일정정도의 직류전압(ΔV)은 반드시 오프-셋되어 액정셀(Clc)에 인가되게 된다.The DC voltage is off-set by the above-described discharge voltage (ΔV in FIG. 4B) and applied to the liquid crystal cell, and the DC voltage generated by being off-set by the parasitic capacitor Cgs is generated. Generally, the storage capacitor Cst is connected in parallel to the liquid crystal cell Clc to control, but the DC voltage offset by the storage capacitor Cst cannot be completely controlled, and a certain DC voltage ΔV must be used. Off-set is applied to the liquid crystal cell (Clc).
액정셀(Clc)에 직류전압이 인가되면 도 3의 원내의 도면과 같이, 액정층의 불순물은 이온화되어 양이온 불순물(52)은 음의 극성을 가진 배향막(51)에 적층되고, 음이온 불순물(53)은 양의 극성을 가진 배향막(54)에 적층되어 시간이 지남에 따라 배향막에 흡착되므로, 액정분자들(55)은 배향막에 흡착된 이온 때문에 자체적으로 직류전압을 보유하게 되는데, 이를 잔류 직류전압이라 한다.When a DC voltage is applied to the liquid crystal cell Clc, as shown in the circle of FIG. 3, the impurities of the liquid crystal layer are ionized, and the cationic impurities 52 are stacked on the alignment layer 51 having a negative polarity, and the anion impurities 53 ) Is stacked on the alignment layer 54 having a positive polarity and adsorbed to the alignment layer over time, so that the liquid crystal molecules 55 retain their own DC voltage due to the ions adsorbed on the alignment layer, which is a residual DC voltage. This is called.
이때 상술한 배향막을 포함하는 액정셀에 발생하는 잔류 직류전압은 배향막의 전기적 특성과 더불어 잔상을 일으키는 중요한 원인이 되는데, 이러한 잔류 직류전압은 액정셀 내의 액정분자들의 광학적 매개 변수인 프리틸트각(pretilt angle)을 변화시켜 분자의 배열방향을 변화시키게 되므로 외부에서 인가된 변화된 신호 전압에 액정분자들은 민감하게 반응하지 못하고 따라서 동일 화상을 장시간 표시할 경우 표시화면이 바뀌어도 누적된 전하에 의하여 초기 화면의 흔적이 남게 된다.In this case, the residual DC voltage generated in the liquid crystal cell including the alignment layer described above is an important cause of the afterimage as well as the electrical characteristics of the alignment layer. Since the arrangement direction of molecules is changed by changing the angle, liquid crystal molecules do not react sensitively to the changed signal voltage applied from the outside. Therefore, when the same image is displayed for a long time, the trace of the initial screen is displayed due to the accumulated charge even if the display screen is changed. Will remain.
또한, 배향막이란 액정을 일정한 방향으로 배향 하는 역할을 하는 폴리이미드(polyimide)의 고분자 박막으로 액정층의 상 하부에 연접하여 위치하며, 이러한 배향막의 표면은 액정분자들을 일정한 방향으로 배향하기 위해서 러빙(rubbing)공정을 통해 형성된다.In addition, the alignment layer is a polymer thin film of polyimide that serves to align the liquid crystal in a predetermined direction, and is positioned in contact with the upper and lower portions of the liquid crystal layer. The surface of the alignment layer is rubbed to align the liquid crystal molecules in a predetermined direction. It is formed through the rubbing process.
이때, 앞서 설명한 배향막의 상태에 따라 액정분자들은 전기장 등의 외력에 대한 응답도 달라지는데, 배향막의 표면에 가해지는 러빙 상태 및 재질과 두께 등의 작은 차이에도 전기적으로 민감한 반응을 보여 전하가 트랩(trap)되는 등의 불량이 발생하게 되고 따라서 액정분자들의 배향방향을 올바로 제어하지 못하여 이 또한 잔상의 원인이 된다.At this time, the response of the liquid crystal molecules to external forces such as an electric field varies according to the state of the alignment layer described above, and the electric charge is trapped due to the electrical sensitive reaction even to the rubbing state applied to the surface of the alignment layer and small differences such as material and thickness. The defects such as the < Desc / Clms Page number 5 > are generated and therefore, the alignment directions of the liquid crystal molecules are not properly controlled, which also causes an afterimage.
특히, 근래에 들어 제조수율의 감소 및 배향특성의 향상과 제조비용절감 등의 필요성에 따라 배향막을 이루는 폴리이미드에 각각 다른 유기물을 포함하는 다양한 배향막이 개발되고 있어 배향막의 전기적 특성 또한 매우 상이하다.In particular, in recent years, various alignment films including different organic materials have been developed in the polyimide constituting the alignment film according to the necessity of reducing the production yield, improving the alignment characteristics, and reducing the manufacturing cost, and thus the electrical characteristics of the alignment film are also very different.
앞서 제시한 잔상의 두 가지 원인은 편의상 구분하여 설명하였지만, 잔류 직류전압에 의한 잔상과 배향막의 전기적 특성에 의한 잔상현상은 일반적으로 정확히 구분되지 않고, 배향막의 종류에 따라서 이에 연접한 액정셀에서 발생하는 잔류직류전압이 차이나는 등의 상호 연관성을 갖고 잔상현상을 일으킨다.The two causes of the afterimage presented above have been described for convenience, but the afterimage due to the residual DC voltage and the afterimage due to the electrical characteristics of the alignment layer are generally not accurately distinguished, but occur in the liquid crystal cell connected to the alignment layer according to the type of the alignment layer. The residual DC voltage is different from each other and causes an afterimage phenomenon.
더욱이 잔상의 원인으로써 상술한 두 가지 원인 이외에도 액정표시장치는 이를 구성하는 공정에서 순수소자를 이용한 많은 미세공정을 포함하고, 각각의 구성소자의 상태나 공정과정에서 발생하는 작은 변화에도 민감하게 반응을 보이는 복잡한 장치이므로 잔상현상에 직접적 또는 간접적으로 영향을 미칠 수 있는 것들은 매우 다양하다.Furthermore, in addition to the two causes described above as the cause of the afterimage, the liquid crystal display includes many fine processes using pure elements in the process of configuring the same, and reacts sensitively to the small changes occurring in the state or process of each component. Since it is a complex device, there are many different things that can directly or indirectly affect afterimages.
그러나, 종래 기술의 액정표시장치는 이와 같은 잔상이 발생할 경우, 폐기 처리해야 하기 때문에 내구성이 떨어지는 문제점이 있었다.However, the liquid crystal display of the prior art has a problem that durability is poor because such an afterimage occurs, it has to be disposed of.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 잔상 소멸을 위한 별도의 잔상 소멸 시스템을 구비하여 잔상이 발생할 경우, 잔상 소멸 시간을 단축시켜 내구성을 높일 수 있는 액정표시장치를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems, provided with a separate afterimage disappearance system for the afterimage disappearance, when the afterimage occurs, it provides a liquid crystal display device that can shorten the afterimage disappearance time to increase the durability There is a purpose.
도 1은 액정패널의 일부분을 도시한 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing a part of a liquid crystal panel.
도 2는 액정패널의 일부분을 등가회로로 도시한 회로도이다.2 is a circuit diagram showing a part of the liquid crystal panel as an equivalent circuit.
도 3은 액정패널의 한 화소부를 등가회로로 도시한 회로도이다.3 is a circuit diagram illustrating an equivalent circuit of one pixel portion of a liquid crystal panel.
도 4a 내지 도 4b는 박막트랜지스터에 인가되는 전압과 배향막을 포함하는 액정셀에 인가되는 전압을 도시한 그래프이다.4A to 4B are graphs showing voltages applied to a thin film transistor and voltages applied to a liquid crystal cell including an alignment layer.
도 5는 본 발명에 따른 액정표시장치의 구성 블록도이다.5 is a block diagram of a liquid crystal display according to the present invention.
도 6은 본 발명에 따른 액정표시장치의 잔상 소멸 방법을 도시한 흐름도이다.6 is a flowchart illustrating an afterimage disappearing method of the liquid crystal display according to the present invention.
*도면의 주요부분에 대한 설명** Description of the main parts of the drawings *
101 : 액정 패널 103 : 게이트 드라이버101: liquid crystal panel 103: gate driver
105 : 소스 드라이버 107 : 감마전압 발생부105: source driver 107: gamma voltage generator
109 : 타이밍 컨트롤부 111 : 잔상 소멸 시스템109: timing control unit 111: afterimage disappearing system
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 액정표시장치는, 복수개의 게이트 배선 및 데이터 배선이 교차 배치되고, 각 교차부위에 박막트랜지스터 및 화소전극이 형성된 액정 패널과, 상기 게이트 배선에 순차적으로 구동신호를 인가하는 게이트 드라이버와, 상기 데이터 배선에 데이터 신호를 인가하는 소스 드라이버와, 상기 소스 드라이버로 기준전압을 인가하는 감마전압 발생부와, 각종 제어신호 및 전압 등을 상기 게이트 드라이버 및 소스 드라이버로 인가하는 타이밍 컨트롤부와, 상기 타이밍 컨트롤부에 임의의 구동을 제어하고, 잔상 발생 시 사용자의 선택에 의해 풀-블랙 패턴, 풀-화이트 패턴 및 원-도트 패턴 중 적어도 하나 이상을 일정시간 연속 구동하는 잔상 소멸 시스템을 포함함을 특징으로 한다.According to an exemplary embodiment of the present invention, a liquid crystal display device includes a liquid crystal panel in which a plurality of gate lines and data lines are intersected and a thin film transistor and a pixel electrode are formed at each intersection, and a driving signal is sequentially applied to the gate lines. A gate driver to be applied, a source driver to apply a data signal to the data line, a gamma voltage generator to apply a reference voltage to the source driver, and various control signals and voltages to be applied to the gate driver and the source driver. An afterimage that controls arbitrary driving of the timing control unit and the timing control unit and continuously drives at least one of a full-black pattern, a full-white pattern, and a one-dot pattern for a predetermined time by a user's selection when an afterimage occurs. An extinction system.
여기서, 상기 잔상 소멸 시스템은 사용자에 의해 제어되는 별도의 선택키 또는 외부 입력장치를 더 포함한다.Here, the afterimage disappearing system further includes a separate selection key or an external input device controlled by a user.
상기 잔상 소멸 시스템은 상기 타이밍 컨트롤부에 입력된다.The afterimage elimination system is input to the timing control unit.
상기 잔상 소멸 시스템은 잔상 소멸 프로그램이 입력된 별도의 기억장치이다.The afterimage disappearing system is a separate memory device to which an afterimage disappearing program is input.
또한, 본 발명의 다른 특징은, 수신된 영상에서 잔상 여부를 판단하는 단계와, 상기 판단 결과 잔상이 발생할 경우 사용자의 선택에 의해 풀-블랙 패턴, 풀-화이트 팬턴 또는 원-도트 패턴 중 적어도 하나 이상을 반복적으로 일정시간동안 동작시키는 단계를 포함하는 액정표시장치의 잔상 소멸 방법이다.In another aspect, the present invention provides a method for determining whether an afterimage occurs in a received image, and when the afterimage occurs as a result of the determination, at least one of a full-black pattern, a full-white pantone, or a one-dot pattern is selected by a user. A method of eliminating an afterimage of a liquid crystal display device comprising the step of repeatedly operating the above for a predetermined time.
본 발명의 액정표시장치는 잔상이 발생할 경우, 풀-블랙 패턴, 풀-화이트 패턴 또는 원 도트 패턴 중 적어도 하나 이상을 구동시켜 잔상을 소멸시킬 수 있다.When an afterimage occurs, the liquid crystal display of the present invention may drive at least one of a full-black pattern, a full-white pattern, or a circle dot pattern to eliminate the afterimage.
즉, 장시간의 액정표시장치의 구동에 따른 액정의 열화 및 배향막의 잔류 직류 전압 불량으로 인한 잔상이 발생할 경우, 사용자의 선택에 의해 풀-블랙 패턴, 풀-화이트 패턴 또는 원 도트 패턴 중 적어도 하나 이상을 일정 시간 반복 구동하는 잔상 소멸 시스템을 이용하여 잔상 소멸 시간을 단축시킬 수 있다.That is, in the case where an afterimage occurs due to deterioration of the liquid crystal due to driving of the liquid crystal display device for a long time and residual DC voltage defect of the alignment layer, at least one or more of a full-black pattern, a full-white pattern, or a circle dot pattern may be selected by a user. The afterimage disappearing time can be shortened by using the afterimage extinction system which is repeatedly driven for a predetermined time.
이하, 본 발명의 액정표시장치에 대하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the liquid crystal display of the present invention will be described.
본 발명의 액정표시장치는 장시간의 구동에 따른 잔상의 발생 시 사용자의 선택에 의해 풀-블랙, 풀-화이트 및 원 도트 패턴 중 적어도 하나 이상을 일정 시간 반복 구동하는 잔상 소멸 시스템을 구비한다.The liquid crystal display of the present invention includes an afterimage disappearing system for repeatedly driving at least one of full-black, full-white, and one dot patterns for a predetermined period of time by a user's selection when an afterimage occurs due to long driving.
이때, 액정표시장치의 장시간 구동에 따른 잔상이 발생할 경우, 사용자가 상기 잔상 소멸 시스템을 제어하는 것으로, 별도의 선택키 또는 외부 입력장치에 의해 동작시킬 수 있다.In this case, when an afterimage occurs due to long-term driving of the liquid crystal display, the user controls the afterimage erasing system and may be operated by a separate selection key or an external input device.
도 5는 본 발명에 따른 액정표시장치의 구성 블록도로서, 본 발명의 액정표시장치는, 복수개의 게이트 배선(도시하지 않음) 및 데이터 배선(도시하지 않음)이 교차 배치되고, 각 교차부위에 박막트랜지스터(도시하지 않음) 및 화소전극(도시하지 않음)이 배치된 액정 패널(101)과, 상기 게이트 배선에 순차적으로 구동신호를 인가하는 게이트 드라이버(103)와, 상기 데이터 배선에 데이터 신호를 인가하는 소스 드라이버(105)와, 상기 소스 드라이버(105)로 기준전압을 인가하는 감마전압 발생부(107)와, 각종 제어신호 및 전압 등을 상기 게이트 드라이버(103) 및 소스 드라이버(105)로 인가하는 타이밍 컨트롤부(109)와, 잔상 발생 시 사용자에 의해 상기 타이밍 컨트롤부(109)에 임의의 구동을 제어할 수 있는 잔상 소멸 시스템(111)을 포함하여 구성된다.FIG. 5 is a block diagram of a liquid crystal display device according to the present invention. In the liquid crystal display device of the present invention, a plurality of gate lines (not shown) and data lines (not shown) are intersected and disposed at each intersection. A liquid crystal panel 101 including a thin film transistor (not shown) and a pixel electrode (not shown), a gate driver 103 for sequentially applying a driving signal to the gate wiring, and a data signal to the data wiring. A source driver 105 to be applied, a gamma voltage generator 107 to apply a reference voltage to the source driver 105, and various control signals and voltages to the gate driver 103 and the source driver 105. And an afterimage erasing system 111 capable of controlling any drive to the timing control unit 109 by the user when an afterimage occurs.
여기서, 상기 잔상 소멸 시스템(111)은 잔상 발생 시 사용자의 선택에 의해 풀-블랙 패턴, 풀-화이트 패턴 및 원-도트 패턴 중 적어도 하나 이상을 일정시간 연속 구동하여 액정표시장치의 잔류 직류전압에 의한 잔상과, 배향막의 전기적 특성에 의한 잔상을 제거할 수 있다.Here, the afterimage disappearance system 111 continuously drives at least one or more of a full-black pattern, a full-white pattern, and a one-dot pattern for a predetermined period of time to the residual DC voltage of the liquid crystal display when the afterimage occurs. And the afterimage due to the electrical characteristics of the alignment film can be removed.
이때, 상기 잔상 소멸 시스템(111)은 잔상 소멸 프로그램을 직접 상기 타이밍 컨트롤부(109)에 입력할 수 있고, ROM(Read Only Memory)와 같은 별도의 기억장치를 상기 타이밍 컨트롤부(109)에 하드웨어적으로 연결시킬 수도 있다.In this case, the afterimage erasing system 111 may directly input the afterimage erasing program into the timing control unit 109, and may store a separate memory device such as a read only memory (ROM) in the timing control unit 109. You can also connect them.
따라서, 본 발명의 액정표시장치는 장시간의 구동에 따른 잔상이 발생할 경우, 상기 잔상 소멸 시스템(111)을 이용하여 사용자의 선택에 의해 잔상을 소멸시킬 수 있다.Therefore, in the liquid crystal display of the present invention, when an afterimage occurs due to driving for a long time, the afterimage may be eliminated by the user's selection using the afterimage elimination system 111.
이와 같은 본 발명의 액정표시장치의 잔상 소멸 제어 방법에 대하여 살펴보면 다음과 같다.The residual image disappearance control method of the liquid crystal display of the present invention will be described as follows.
도 6은 본 발명에 따른 액정표시장치의 잔상 소멸 방법을 도시한 흐름도이다.6 is a flowchart illustrating an afterimage disappearing method of the liquid crystal display according to the present invention.
도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 액정표시장치의 잔상 소멸 방법은, 영상을 수신(S10)하고, 상기 수신된 영상에서 잔상 여부를 판단(S20)한다.As illustrated in FIG. 6, in the afterimage erasing method of the liquid crystal display of the present invention, an image is received (S10), and whether or not an afterimage is received from the received image is determined (S20).
다음, 잔상이 발생하지 않을 경우 정상적으로 영상처리(S50) 신호를 출력하고, 상기 영상 처리 신호에 의해 화면 표시(S60)한다.Next, when the afterimage does not occur, the image processing signal S50 is normally output, and the screen is displayed according to the image processing signal.
반면, 잔상이 발생할 경우, 사용자의 잔상 소멸 선택키 입력(S30)에 의해 풀-블랙 패턴, 풀-화이트 패턴 또는 원-도트 패턴 중 적어도 하나 이상을 반복적으로 일정시간동안 연속 구동하는 잔상 소멸 프로그램 동작(S40)에 의해 잔상을 소멸시키고, 다시 잔상 여부를 판단(S20)한다.On the other hand, when an afterimage occurs, the afterimage erasing program operation of repeatedly driving at least one or more of a full-black pattern, a full-white pattern, or a one-dot pattern repeatedly for a predetermined time by the user's afterimage selection key input (S30) In step S40, the afterimage is eliminated, and it is again determined whether the afterimage is present (S20).
다음, 잔상이 없을 경우 마찬가지로, 영상처리(S50) 신호를 출력하고, 영상 처리에 의해 화면을 표시(S60)한다.Next, if there is no afterimage, the image processing signal S50 is similarly outputted, and the screen is displayed by the image processing (S60).
이때, 잔상이 발생하더라도, 사용자의 선택키 입력이 없을 경우 그대로 영상처리(S50)되어 화면에 표시(S60)된다.At this time, even if an afterimage occurs, when there is no input of a user's selection key, the image is processed as it is (S50) and displayed on the screen (S60).
따라서, 본 발명에 따른 액정표시장치의 잔상 소멸 방법은 사용자가 잔상 여부를 확인하고, 잔상이 발생할 경우 잔상 소멸 프로그램을 구동시켜 잔상을 소멸할 수 있기 때문에 액정표시장치의 내구성을 높일 수 있다.Therefore, the afterimage disappearance method of the liquid crystal display according to the present invention can increase the durability of the liquid crystal display device because the user can determine whether the afterimage is generated, and if the afterimage occurs, the afterimage disappears by driving the afterimage disappearance program.
예컨대, 정지화면을 약 4시간 구동 이후, 종래 기술의 액정표시장치의 잔상 소멸 시간은 10분 정도인 반면, 본 발명의 액정표시장치의 잔상 소멸 시간은 5분정도로 측정되었다.For example, after driving a still image for about 4 hours, the afterimage disappearance time of the conventional liquid crystal display device is about 10 minutes, while the afterimage disappearance time of the liquid crystal display device of the present invention is measured to about 5 minutes.
결국, 본 발명의 액정표시장치는 풀-블랙 패턴, 풀-화이트 패턴 또는 원-도트 패턴 중 적어도 하나 이상을 연속적으로 일정한 시간동안 구동시킬 수 있는 잔상소멸 시스템을 이용하여 잔상을 없앨 수 있다.As a result, the liquid crystal display of the present invention can eliminate an afterimage by using an afterimage disappearance system capable of continuously driving at least one or more of a full-black pattern, a full-white pattern, or a one-dot pattern continuously for a predetermined time.
이상 상술한 바와 같이, 본 발명의 액정표시장치 및 그의 잔상 소멸 방법은 다음과 같은 효과가 있다.As described above, the liquid crystal display of the present invention and its afterimage disappearing method have the following effects.
본 발명의 액정표시장치 및 그의 잔상 소멸 방법은 장시간의 액정표시장치의 구동에 따른 잔상이 발생할 경우 사용자의 선택키에 의해 잔상을 소멸시킬 수 있기 때문에 내구성을 높일 수 있다.The liquid crystal display device and the afterimage disappearance method of the present invention can increase the durability because the afterimage can be eliminated by the user's selection key when the afterimage occurs due to the driving of the liquid crystal display device for a long time.
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