KR20060006251A - Thin film transistor array panel - Google Patents
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Abstract
본 발명은 수직 크로스토크 발생을 크게 줄여 화질을 향상시킬 수 있는 박막 트랜지스터 표시판에 관한 것이다. 이러한 액정 표시 장치는 행 방향으로 배열되어 있는 제1 및 제2 화소 전극, 상기 제1 및 제2 화소 전극에 각각 연결되어 있는 제1 및 제2 스위칭 소자, 상기 제1 화소 전극과 중첩하는 유지 전극, 상기 제1 및 제2 스위칭 소자에 각각 연결되어 있고 상기 행 방향으로 뻗어 있으며 상기 제1 및 제2 화소 전극의 상하 또는 그 반대로 배치되어 있는 제1 및 제2 게이트선, 그리고 상기 제1 및 제2 스위칭 소자에 연결되어 있고 열 방향으로 뻗어 있으며 상기 제1 및 제2 화소 전극의 바깥쪽에 배치되어 있는 데이터선을 포함하고, 상기 제1 화소 전극과 상기 제2 게이트선의 인접한 경계 사이에 상기 유지 전극의 적어도 하나의 경계가 위치한다. 이로 인해, 제2 게이트선과 제1 화소 전극 사이의 전기장의 영향이 감소하여 이들 사이에 생성되는 기생 축전기의 용량이 크게 줄어들고, 이로 인해 기생 축전기에 의해 화소 전압이 변하여 발생하는 화질 악화가 크게 줄어하여, 표시 장치의 화질이 좋아진다.The present invention relates to a thin film transistor array panel capable of improving image quality by greatly reducing vertical crosstalk. The liquid crystal display includes first and second pixel electrodes arranged in a row direction, first and second switching elements connected to the first and second pixel electrodes, and a storage electrode overlapping the first pixel electrode. First and second gate lines connected to the first and second switching elements, respectively, and extending in the row direction and disposed up and down or vice versa of the first and second pixel electrodes, and the first and second gate lines. A data line connected to a second switching element and extending in a column direction and disposed outside the first and second pixel electrodes, wherein the storage electrode is disposed between adjacent boundaries of the first pixel electrode and the second gate line; At least one boundary of is located. As a result, the influence of the electric field between the second gate line and the first pixel electrode is reduced, so that the capacitance of the parasitic capacitors generated therebetween is greatly reduced. As a result, the deterioration in image quality caused by the change of pixel voltage by the parasitic capacitor is greatly reduced. The picture quality of the display device is improved.
액정표시장치, 반전, 도트반전, 열반전, 크로스토크, 플리커, 데이터구동부, 데이터선LCD, Invert, Dot Invert, Heat Invert, Cross Torque, Flicker, Data Driver, Data Line
Description
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 블록도이다.1 is a block diagram of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 한 화소에 대한 등가 회로도이다.2 is an equivalent circuit diagram of one pixel of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 구조도이다.3 is a structural diagram of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 박막 트랜지스터 표시판의 배치도이다.4 is a layout view of a thin film transistor array panel according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 5 및 도 6은 각각 도 4의 박막 트랜지스터 표시판을 V-V'선 및 VI-VI'선을 따라 절단한 단면도이다.5 and 6 are cross-sectional views of the thin film transistor array panel of FIG. 4 taken along lines V-V ′ and VI-VI ′, respectively.
도 7은 본 발명의 비교예에 따른 박막 트랜지스터 표시판의 배치도이다.7 is a layout view of a thin film transistor array panel according to a comparative example of the present invention.
도 8은 도 4에 도시한 박막 트랜지스터 표시판을 Ⅷ-Ⅷ'선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.FIG. 8 is a cross-sectional view of the thin film transistor array panel illustrated in FIG. 4 taken along the line 'VIII'.
도 9는 도 7에 도시한 박막 트랜지스터 표시판을 Ⅸ-Ⅸ'선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.FIG. 9 is a cross-sectional view of the thin film transistor array panel illustrated in FIG. 7 taken along the line 'VIII'.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 화소 배열을 보여주는 도면이다.10 is a diagram illustrating a pixel array according to another exemplary embodiment of the present invention.
도 11은 도 10에 도시한 화소 배열을 갖는 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 표시판의 배치도이다.FIG. 11 is a layout view of a thin film transistor array panel for a liquid crystal display device having the pixel array shown in FIG. 10.
도 12는 도 11의 박막 트랜지스터 표시판을 ⅩII-XII'선을 따라 절단한 단면 도이이다.FIG. 12 is a cross-sectional view of the thin film transistor array panel of FIG. 11 taken along the line II-XII '.
본 발명은 박막 트랜지스터 표시판(thin film transistor array panel)에 관한 것이다.The present invention relates to a thin film transistor array panel.
일반적인 액정 표시 장치(liquid crystal display, LCD)는 화소 전극 및 공통 전극이 구비된 두 표시판과 그 사이에 들어 있는 유전율 이방성(dielectric anisotropy)을 갖는 액정층을 포함한다. 화소 전극은 행렬의 형태로 배열되어 있고 박막 트랜지스터(TFT) 등 스위칭 소자에 연결되어 한 행씩 차례로 데이터 전압을 인가 받는다. 공통 전극은 표시판의 전면에 걸쳐 형성되어 있으며 공통 전압을 인가 받는다. 화소 전극과 공통 전극 및 그 사이의 액정층은 회로적으로 볼 때 액정 축전기를 이루며, 액정 축전기는 이에 연결된 스위칭 소자와 함께 화소를 이루는 기본 단위가 된다.A typical liquid crystal display (LCD) includes two display panels provided with pixel electrodes and a common electrode, and a liquid crystal layer having dielectric anisotropy interposed therebetween. The pixel electrodes are arranged in a matrix and connected to switching elements such as thin film transistors (TFTs) to receive data voltages one by one in sequence. The common electrode is formed over the entire surface of the display panel and receives a common voltage. The pixel electrode, the common electrode, and the liquid crystal layer therebetween form a liquid crystal capacitor, and the liquid crystal capacitor becomes a basic unit that forms a pixel together with a switching element connected thereto.
이러한 액정 표시 장치에서는 두 전극에 전압을 인가하여 액정층에 전계를 생성하고, 이 전계의 세기를 조절하여 액정층을 통과하는 빛의 투과율을 조절함으로써 원하는 화상을 얻는다. 이때, 액정층에 한 방향의 전계가 오랫동안 인가됨으로써 발생하는 열화 현상을 방지하기 위하여 프레임별로, 행별로, 또는 화소별로 공통 전압에 대한 데이터 전압의 극성을 반전시킨다.In such a liquid crystal display, a voltage is applied to two electrodes to generate an electric field in the liquid crystal layer, and the intensity of the electric field is adjusted to adjust the transmittance of light passing through the liquid crystal layer to obtain a desired image. In this case, in order to prevent degradation caused by an electric field applied to the liquid crystal layer for a long time, the polarity of the data voltage with respect to the common voltage is inverted frame by frame, row by pixel, or pixel by pixel.
이러한 데이터 전압의 반전 방식 중에서, 화소별로 데이터 전압의 극성을 반전시킬 경우(이하 "도트 반전"이라 함), 킥백 전압(kickback voltage)으로 인한 수직 플리커 현상이나 수직 크로스 토크(vertical crosstalk) 현상 등이 줄어들어 화질이 향상된다. 하지만 소정 행과 소정 열마다 데이터 전압의 극성을 반전시켜야 하므로, 데이터선으로의 데이터 전압 인가 동작이 복잡해지고 데이터선의 신호 지연으로 인한 문제가 심각해진다. 따라서 신호 지연을 줄이기 위해 저저항 물질로 데이터선을 만드는 등 제조 공정이 복잡해지고 제조 원가가 증가한다. Among the data voltage inversion methods, when the polarity of the data voltage is inverted for each pixel (hereinafter referred to as "dot inversion"), a vertical flicker phenomenon or a vertical crosstalk phenomenon due to kickback voltage may occur. Reduced quality improves. However, since the polarities of the data voltages must be inverted for each predetermined row and predetermined column, the operation of applying the data voltage to the data line becomes complicated and the problem due to the signal delay of the data line becomes serious. As a result, manufacturing processes are complicated and manufacturing costs are increased, such as making data lines with low resistance materials to reduce signal delay.
반면에, 소정 열마다 데이터 전압의 극성을 반전시킬 경우(이하 "열 반전"이라 함), 한 데이터선을 통해 흐르는 데이터 전압의 극성은 프레임별로만 반전되므로 데이터선의 신호 지연 문제가 대폭 줄어든다.On the other hand, when inverting the polarity of the data voltage for each predetermined column (hereinafter referred to as "column inversion"), the polarity of the data voltage flowing through one data line is inverted only for each frame, thereby greatly reducing the signal delay problem of the data line.
그러나 열 반전은 도트 반전의 장점을 유지하지 못하므로 수직 플리커 현상과 수직 크로스토크 현상 등으로 인해 액정 표시 장치의 화질이 악화된다.However, since thermal inversion does not maintain the advantages of dot inversion, the image quality of the liquid crystal display deteriorates due to vertical flicker and vertical crosstalk.
액정 표시 장치는 또한 스위칭 소자를 제어하기 위한 게이트 신호를 전달하는 게이트선과 전계 생성 전극에 인가하기 위한 데이터 전압을 전달하는 데이터선, 그리고 게이트 신호와 데이터 전압을 생성하는 게이트 구동부와 데이터 구동부를 구비한다. 게이트 구동부와 데이터 구동부는 복수의 구동 집적 회로 칩으로 이루어지는 것이 보통인데 이러한 칩의 수효를 될 수 있으면 적게 하는 것이 생산 비용을 줄이는 데 중요한 요소이다. 특히 데이터 구동 집적 회로 칩은 게이트 구동 회로 칩에 비하여 가격이 높기 때문에 더욱더 그 수효를 줄일 필요가 있다.The liquid crystal display also includes a gate line for transmitting a gate signal for controlling a switching element, a data line for transmitting a data voltage for applying to a field generating electrode, a gate driver and a data driver for generating a gate signal and a data voltage. . The gate driver and the data driver are usually composed of a plurality of driving integrated circuit chips, and the number of such chips as small as possible is an important factor in reducing the production cost. In particular, data driving integrated circuit chips are more expensive than gate driving circuit chips, and therefore, the number of data driving integrated circuit chips needs to be further reduced.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 열 반전의 장점과 도트 반전의 장점을 모두 가지는 표시 장치를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a display device having both the advantages of thermal inversion and the advantages of dot inversion.
본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는 구동 회로 칩의 수효를 줄여 표시 장치의 제조 비용을 줄이는 것이다.Another object of the present invention is to reduce the number of driving circuit chips to reduce the manufacturing cost of the display device.
본 발명이 이루고자 하는 또 따른 기술적 과제는 표시 장치의 화질을 향상하는 것이다.Another object of the present invention is to improve the image quality of a display device.
이러한 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명의 한 특징에 따른 박막 트랜지스터 표시판은, 행 방향으로 배열되어 있는 제1 및 제2 화소 전극, 상기 제1 및 제2 화소 전극에 각각 연결되어 있는 제1 및 제2 스위칭 소자, 상기 제1 화소 전극과 중첩하는 유지 전극, 상기 제1 및 제2 스위칭 소자에 각각 연결되어 있고 상기 행 방향으로 뻗어 있으며 상기 제1 및 제2 화소 전극의 상하 또는 그 반대로 배치되어 있는 제1 및 제2 게이트선, 그리고 상기 제1 및 제2 스위칭 소자에 연결되어 있고 열 방향으로 뻗어 있으며 상기 제1 및 제2 화소 전극의 바깥쪽에 배치되어 있는 데이터선을 포함하고, 상기 제1 화소 전극과 상기 제2 게이트선의 인접한 경계 사이에 상기 유지 전극의 적어도 하나의 경계가 위치한다.According to an aspect of the present invention, a thin film transistor array panel includes first and second pixel electrodes arranged in a row direction, and first and second electrodes connected to the first and second pixel electrodes, respectively. A first electrode connected to the switching element, a sustain electrode overlapping the first pixel electrode, the first and second switching elements respectively, extending in the row direction, and disposed upside down or vice versa of the first and second pixel electrodes; A first and second gate lines, and a data line connected to the first and second switching elements and extending in a column direction and disposed outside the first and second pixel electrodes, wherein the first pixel electrode is provided. At least one boundary of the sustain electrode is positioned between and the adjacent boundary of the second gate line.
상기 제1 화소 전극의 경계는 상기 유지 전극 위에 위치하는 것이 바람직하다.The boundary of the first pixel electrode is preferably positioned on the sustain electrode.
상기 데이터선과 상기 제2 스위칭 소자를 연결하는 단자선은 상기 제1 화소 전극과 상기 제2 게이트선 사이를 지나는 것이 바람직하다.Preferably, the terminal line connecting the data line and the second switching element passes between the first pixel electrode and the second gate line.
본 발명의 다른 특징에 따른 박막 트랜지스터 표시판은 행 방향으로 배열되 어 있는 제1 및 제2 화소 전극, 상기 제1 및 제2 화소 전극에 각각 연결되어 있는 제1 및 제2 스위칭 소자, 상기 제1 화소 전극과 중첩하는 유지 전극, 상기 제1 및 제2 스위칭 소자에 각각 연결되어 있고 상기 행 방향으로 뻗어 있으며 상기 제1 및 제2 화소 전극의 상하 또는 그 반대로 배치되어 있는 제1 및 제2 게이트선, 그리고 상기 제1 및 제2 스위칭 소자에 연결되어 있고 열 방향으로 뻗어 있으며 상기 제1 및 제2 화소 전극의 바깥쪽에 배치되어 있는 데이터선을 포함하고, 상기 데이터선과 상기 제2 스위칭 소자를 연결하는 단자선은 상기 제1 화소 전극과 상기 제2 게이트선 사이를 지난다.According to another aspect of the present invention, a thin film transistor array panel includes first and second pixel electrodes arranged in a row direction, first and second switching elements connected to the first and second pixel electrodes, respectively, and the first First and second gate lines connected to the sustain electrode overlapping the pixel electrode, the first and second switching elements, respectively, extending in the row direction, and disposed up and down or vice versa of the first and second pixel electrodes; And a data line connected to the first and second switching elements, extending in a column direction, and disposed outside the first and second pixel electrodes to connect the data line and the second switching element. The terminal line passes between the first pixel electrode and the second gate line.
상기 특징들에서, 상기 제2 게이트선은 상기 제1 게이트선에 뒤이어 게이트 온 전압을 전달하는 것이 좋고, 유지 전극은 상기 게이트선과 동일한 층에 형성될 수 있다.In the above features, the second gate line may transfer a gate-on voltage following the first gate line, and the sustain electrode may be formed on the same layer as the gate line.
첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.DETAILED DESCRIPTION Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention.
도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다. In the drawings, the thickness of layers, films, panels, regions, etc., are exaggerated for clarity. Like parts are designated by like reference numerals throughout the specification. When a part of a layer, film, region, plate, etc. is said to be "on" another part, this includes not only the other part being "right over" but also another part in the middle. On the contrary, when a part is "just above" another part, there is no other part in the middle.
이제 본 발명의 실시예에 따른 박막 트랜지스터 표시판에 대하여 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.A thin film transistor array panel according to an exemplary embodiment of the present invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 블록도이고, 도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 한 화소에 대한 등가 회로도이다. 또한 도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 구조도이다.1 is a block diagram of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an equivalent circuit diagram of one pixel of the liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention. 3 is a structural diagram of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치는 액정 표시판 조립체(liquid crystal panel assembly)(300) 및 이에 연결된 게이트 구동부(400)와 데이터 구동부(500), 데이터 구동부(500)에 연결된 계조 전압 생성부(800), 그리고 이들을 제어하는 신호 제어부(600)를 포함한다.As shown in FIG. 1, a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention includes a liquid
액정 표시판 조립체(300)는 등가 회로로 볼 때 복수의 표시 신호선(G1-G2n, D1-Dm, L1, L2)과 이에 연결되어 있으며 대략 행렬의 형태로 배열된 복수의 화소(pixel)를 포함한다.The liquid
표시 신호선(G1-G2n, D1-Dm, L1, L2)은 게이트 신호("주사 신호"라고도 함)를 전달하는 복수의 게이트선(G1-G2n)과 데이터 신호를 전달하는 데이터선(D1 -Dm) 및 더미선(L1, L2)을 포함한다. 게이트선(G1-G2n)은 대략 행 방향으로 뻗어 있으며 서로가 거의 평행하고 데이터선(D1-Dm)과 더미선(L1, L2)은 대략 열 방향으로 뻗어 있으며 서로가 거의 평행하다.Display signal line (G 1 -G 2n , D 1 -D m , L1 and L2 are a plurality of gate lines G 1 -G 2n that transmit gate signals (also referred to as "scan signals"), data lines D 1 -D m that transmit data signals, and dummy lines L1, L2). The gate lines G 1 -G 2n extend substantially in the row direction and are substantially parallel to each other, and the data lines D 1 -D m and the dummy lines L1 and L2 extend substantially in the column direction and are substantially parallel to each other. .
도 3에 도시한 바와 같이, 게이트선(G1-G2n), 데이터선(D1-Dm
) 및 더미선(L1, L2)이 구비된 액정 표시판 조립체(300)의 위쪽에는 액정 표시 장치를 구동하기 위한 신호 제어부(600), 구동 전압 생성부(700) 및 계조 전압 생성부(800) 따위의 회로 요소가 구비되어 있는 인쇄 회로 기판(printed circuit board, PCB)(550)이 위치하고 있다. 더미선(L1)은 액정 표시판 조립체(300)의 최좌측 가장자리 부근에, 또한 더미선(L2)은 액정 표시판 조립체(300)의 최우측 가장자리 부근에 대략 행 방향으로 뻗어 있으며 데이터선(D1-Dm)과 거의 평행하다.As shown in FIG. 3, a liquid crystal display device is disposed above the liquid
액정 표시판 조립체(300)와 PCB(550)는 가요성 회로(flexible printed circuit, FPC) 기판(510)을 통하여 서로 전기적 물리적으로 연결되어 있다.The liquid
이 가요성 회로 기판(510)에는 데이터 구동부(500)를 이루는 데이터 구동 집적 회로 칩(540)이 장착되어 있고, 복수의 데이터 전달선(521)이 형성되어 있다. 이 데이터 전달선(521)은 접촉부(C1)를 통해 액정 표시판 조립체(300) 상에 형성된 복수의 데이터선(D1-Dm)에 각각 연결되어 해당하는 데이터 전압을 전달한다.The
가장 왼쪽과 가장 오른쪽에 위치한 FPC 기판(510)에는 신호 전달선(522a, 522b, 523a, 523b)이 형성되어 있다. 신호 전달선(522a, 522b, 523a, 523b)은 접촉부(C3)를 통해 PCB(550)에 형성된 신호 전달선(551a, 551b)에 연결된다.
가장 왼쪽의 FPC 기판(510)에 형성된 신호 전달선(522a)은 접촉부(C2)를 통해 가장 왼쪽에 위치한 데이터선(D1)에 연결되어 있고, 또한 접촉부(C3)를 통해 신호 전달선(551a, 523a)에 연결되어 접촉부(C1)를 통해 더미선(L2)에 연결되어 있다.
The
또한 가장 오른쪽의 FPC 기판(510)에 형성된 신호 전달선(523b)은 가장 오른쪽에 위치한 데이터선(Dm)에 접촉부(C2)를 통해 연결되어 있고, 또한 접촉부(C3)를 통해 신호 전달선(551b, 523b)에 연결되어 접촉부(C1)를 통해 더미선(L1)에 연결되어 있다.In addition, the
각 화소는 표시 신호선(G1-G2n, D1-Dm) 및 더미선(L1, L2)에 연결된 스위칭 소자(Q)와 이에 연결된 액정 축전기(liquid crystal capacitor)(CLC) 및 유지 축전기(storage capacitor)(CST)를 포함한다. 유지 축전기(CST)는 필요에 따라 생략할 수 있다.Each pixel includes a switching element Q connected to the display signal lines G 1 -G 2n , D 1 -D m and the dummy lines L1 and L2, a liquid crystal capacitor C LC , and a storage capacitor connected thereto. (storage capacitor) (C ST ). The holding capacitor C ST can be omitted as necessary.
박막 트랜지스터 등 스위칭 소자(Q)는 하부 표시판(100)에 구비되어 있으며, 삼단자 소자로서 그 제어 단자 및 입력 단자는 각각 게이트선(G1-G2n), 데이터선(D-Dm) 및 더미선(L1, L2)에 연결되어 있으며, 출력 단자는 액정 축전기(CLC) 및 유지 축전기(CST)에 연결되어 있다.The switching element Q, such as a thin film transistor, is provided in the
액정 축전기(CLC)는 하부 표시판(100)의 화소 전극(190)과 상부 표시판(200)의 공통 전극(270)을 두 단자로 하며 두 전극(190, 270) 사이의 액정층(3)은 유전체로서 기능한다. 화소 전극(190)은 스위칭 소자(Q)에 연결되며 공통 전극(270)은 상부 표시판(200)의 전면에 형성되어 있고 공통 전압(Vcom)을 인가받는다. 도 2에서와는 달리 공통 전극(270)이 하부 표시판(100)에 구비되는 경우도 있으며 이때에 는 두 전극(190, 270) 중 적어도 하나가 선형 또는 막대형으로 만들어질 수 있다.The liquid crystal capacitor C LC has two terminals, the
액정 축전기(CLC)의 보조적인 역할을 하는 유지 축전기(CST)는 하부 표시판(100)에 구비된 별개의 신호선(도시하지 않음)과 화소 전극(190)이 절연체를 사이에 두고 중첩되어 이루어지며 이 별개의 신호선에는 공통 전압(Vcom) 따위의 정해진 전압이 인가된다. 그러나 유지 축전기(CST)는 화소 전극(190)이 절연체를 매개로 바로 위의 전단 게이트선과 중첩되어 이루어질 수 있다.The storage capacitor C ST , which serves as an auxiliary part of the liquid crystal capacitor C LC , is formed by overlapping a separate signal line (not shown) and the
도 3에 도시한 바와 같이, 한 쌍의 게이트선(G1 및 G2, G3 및 G4,...
)은 한 행의 화소 전극(190) 위아래에 배치되어 있다. 또한 데이터선(D1-Dm)은 두 열의 화소 전극(190) 사이에 하나씩 배치되어 있다 즉, 한 쌍의 화소열 사이에 하나의 데이터선이 배치되어 있다. 이들 게이트선(G1-G2n) 및 데이터선(D1-Dm
)과 화소 전극(190) 간의 연결을 좀더 자세히 설명한다.As shown in FIG. 3, the pair of gate lines G 1 and G 2 , G 3 and G 4,... Are arranged above and below the
화소 전극(190)의 위쪽과 아래쪽에 연결된 복수 쌍의 게이트선(G1-G2n)은 각 화소 전극(190)의 위쪽 또는 아래쪽에 형성된 스위칭 소자(Q)를 통해 해당 화소 전극(190)에 연결된다.A plurality of pairs of gate lines G 1 -G 2n connected to the top and bottom of the
즉, 홀수 번째 화소행에서, 데이터선(D1-Dm)을 중심으로 좌측에 위치한 스위칭 소자(Q)는 위쪽에 위치한 게이트선(G1, G5, G9,...)에 연결되어 있고, 데이터선(D1-Dm)을 중심으로 우측에 위치한 스위칭 소자(Q)는 아래쪽에 위치한 게이트선(G 2, G6, G10,...)에 연결되어 있다. 반면에 짝수 번째 화소행에서 위치한 위쪽 게이트선(G3, G7, G11,...) 및 아래쪽 게이트선(G4, G8 , G12,...)과 스위칭 소자(Q)와의 연결은 홀수 번째 화소행과 반대이다. 즉, 데이터선(D1-Dm)을 중심으로 우측에 위치한 스위칭 소자(Q)는 위쪽에 위치한 게이트선(G3, G7, G11,...)에 연결되어 있고, 데이터선(D1-Dm)을 중심으로 좌측에 위치한 스위칭 소자(Q)는 아래쪽에 위치한 게이트선(G4, G8, G12,...)에 연결되어 있다.That is, in the odd-numbered pixel row, the switching element Q located on the left side of the data lines D 1 -D m is connected to the gate lines G 1 , G 5 , G 9 ,... The switching element Q located on the right side of the data line D 1 -D m is connected to the gate lines G 2 , G 6 , G 10 ,... On the other hand, the upper gate line (G 3 , G 7 , G 11 , ...) and the lower gate line (G 4 , G 8 , G 12 , ...) positioned in the even-numbered pixel row and the switching element (Q) The concatenation is the opposite of odd-numbered pixel rows. That is, the switching element Q located on the right side of the data line D 1 -D m is connected to the gate lines G 3 , G 7 , G 11 ,... Located above, and the data line ( The switching element Q on the left side of the center D 1 -D m is connected to the gate lines G 4 , G 8 , G 12 ,...
홀수 번째 행의 화소 전극(190) 중 데이터선(D1-Dm)을 중심으로 좌측에 위치한 화소 전극(190)은 스위칭 소자(Q)를 통해 바로 인접한 데이터선(D1-Dm)에 연결되어 있고, 데이터선(D1-Dm)을 중심으로 우측에 위치한 화소 전극(190)은 스위칭 소자(Q)를 통해 차인접한 데이터선에 연결되어 있다. 짝수 번째 행의 화소 전극(190) 중 데이터선(D1-Dm)을 중심으로 좌측에 위치한 화소 전극(190)은 스위칭 소자(Q)를 통해 바로 이전의 데이터선에 연결되어 있고, 데이터선(D1-Dm)을 중심으로 우측에 위치한 화소 전극(190)은 스위칭 소자(Q)를 통해 바로 인접한 데이터선에 연결되어 있다. 또한 첫 번째 열 짝수 번째 행의 화소 전극(190)은 마지막 데이터선(Dm)에 연결된 더미선(L1)에 연결되어 있고, 마지막 열 홀수 번째 행의 화소 전극(190)은 첫 번째 데이터선(D1)에 연결된 연결선(L2)에 연결되어 있다.
The
이미 설명한 것처럼, 각 화소에 형성된 스위칭 소자(Q)는 연결된 데이터선(D1-Dm)이나 더미선(L1, L2)에 좀더 쉽게 연결될 수 있게, 즉, 연결 길이를 가능한 한 짧게 할 수 있는 위치에 형성된다. 따라서 도 3에 도시한 배치에서 스위칭 소자(Q)의 위치는 매 화소행마다 바뀐다. 즉, 홀수 번째 행에 위치한 화소쌍 중 데이터선(D1-Dm)의 왼쪽에 위치한 화소에는 우측 상단부에 스위칭 소자(Q)가 형성되어 있고, 데이터선(D1-Dm)의 오른쪽에 위치한 화소에는 우측 하단부에 스위칭 소자(Q)가 형성되어 있다.As described above, the switching element Q formed in each pixel can be more easily connected to the connected data lines D 1 -D m or the dummy lines L1 and L2, that is, the connection length can be as short as possible. Formed in position. Therefore, in the arrangement shown in FIG. 3, the position of the switching element Q changes every pixel row. That is, to the right of the odd-numbered pixels located in the left side of the pixel pair in the row data lines (D 1 -D m) had a switching element (Q) on the right upper end portion is formed on the data lines (D 1 -D m) The switching element Q is formed in the lower right portion of the pixel.
반면에 짝수 번째 행에 위치한 화소의 스위칭 소자(Q)의 형성 위치는 인접한 화소행의 형성 위치와 정반대이다. 즉, 짝수 번째 행에 위치한 화소쌍 중 데이터선(D1-Dm)의 왼쪽에 위치한 화소에는 좌측 하단부에 스위칭 소자(Q)가 형성되어 있고, 데이터선(D1-Dm)의 오른쪽에 위치한 화소에는 좌측 상단부에 스위칭 소자(Q)가 형성되어 있다.On the other hand, the formation positions of the switching elements Q of the pixels located in the even rows are opposite to the formation positions of the adjacent pixel rows. That is, the right side of the even-numbered pixels located in the left side of the pixel pair in the row data lines (D 1 -D m) is formed on the switching element (Q) at the bottom left, and the data lines (D 1 -D m) The switching element Q is formed in the upper left portion of the pixel.
도 3에 도시한 화소 전극(190)과 데이터선(D1-Dm)의 연결을 정리하면, 각 화소행에서, 인접한 두 데이터선 사이에 위치한 두 화소의 스위칭 소자(Q)는 동일한 데이터선에 연결되어 있다. 즉, 홀수 번째 화소행에서 두 데이터선 사이에 형성된 두 화소의 스위칭 소자(Q)는 오른쪽에 위치한 데이터선에 연결되어 있고, 짝수 번째 화소행에서 두 데이터선 사이에 형성된 두 화소의 스위칭 소자(Q)는 왼쪽에 위치한 데이터선에 연결되어 있다.
When the connection between the
도 3에 도시한 배치는 단지 하나의 예이고, 홀수 번째 행과 짝수 번째 행의 화소 전극(190)과 데이터선(D1-Dm) 및 게이트선(G1-G2n)의 연결은 서로 바뀔 수 있으며, 또한 다른 연결 관계를 가질 수 있다.The arrangement shown in FIG. 3 is just one example, and the connection between the
한편, 색 표시를 구현하기 위해서는 각 화소가 삼원색 중 하나를 고유하게 표시하거나(공간 분할) 각 화소가 시간에 따라 번갈아 삼원색을 표시하게(시간 분할) 하여 이들 삼원색의 공간적, 시간적 합으로 원하는 색상이 인식되도록 한다. 도 2는 공간 분할의 한 예로서 각 화소가 화소 전극(190)에 대응하는 영역에 적색, 녹색, 또는 청색의 색 필터(230)를 구비함을 보여주고 있다. 도 2와는 달리 색 필터(230)는 하부 표시판(100)의 화소 전극(190) 위 또는 아래에 형성할 수도 있다.On the other hand, to implement color display, each pixel uniquely displays one of the three primary colors (spatial division) or each pixel alternately displays the three primary colors over time (time division) so that the desired color can be selected by the spatial and temporal sum of these three primary colors. To be recognized. 2 shows that each pixel includes a red, green, or
도 3은 색필터(230)가 행 방향으로는 적색, 녹색, 청색의 순서로 배열되고 각 화소열은 한 색상의 색필터(230)만을 포함하는 스트라이프 배열을 이루고 있다.3, the
액정 표시판 조립체(300)의 두 표시판(100, 200) 중 적어도 하나의 바깥 면에는 빛을 편광시키는 편광자(도시하지 않음)가 부착되어 있다.A polarizer (not shown) for polarizing light is attached to an outer surface of at least one of the two
그러면, 이러한 액정 표시판 조립체(300)의 하부 표시판(100)인 박막 트랜지스터 표시판의 구조에 대하여 도 4 내지 도 6을 참고로 하여 상세하게 설명한다.Next, the structure of the thin film transistor array panel, which is the
도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 박막 트랜지스터 표시판의 배치도이고 도 5 및 도 6은 각각 도 4의 박막 트랜지스터 표시판을 V-V'선 및 VI-VI'선을 따라 절단한 단면도이다.4 is a layout view of a thin film transistor array panel according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIGS. 5 and 6 are cross-sectional views taken along lines V-V ′ and VI-VI ′ of the thin film transistor array panel of FIG. 4, respectively.
투명한 유리 등의 절연 기판(110) 위에 복수의 게이트선(gate line)(121a, 121b)과 복수의 유지 전극선(storage electrode)(131)이 형성되어 있다.A plurality of
게이트선(121a, 121b)은 주로 가로 방향으로 뻗어 있으며, 게이트선(121a)의 일부는 아래 또는 위로 돌출하여 게이트 전극(124a, 124b)을 이룬다. 또한 게이트선(121a, 121b)의 한 끝 부분(129)은 다른 층 또는 외부 장치와의 접속을 위하여 폭이 확장되어 있다. 두 개의 게이트선(121a, 121b)은 서로 인접하여 쌍을 이룬다. 맨 위의 게이트선(121b)과 맨 아래의 게이트선(121a)은 쌍을 이루지 않을 수 있다.The
각 유지 전극선(131)은 게이트선(121a, 121b)과 분리되어 있고, 서로 연결되어 한 쌍의 직사각형을 이루는 복수의 유지 전극(133a-133d) 집합과 한 쌍의 유지 전극 연결부(135a, 135b)를 포함한다.Each
하나의 유지 전극(133a-133d) 집합은 주로 가로 방향으로 뻗은 제1 유지 전극(133a) 및 제2 유지 전극(133b)을 한 쌍씩 포함하고, 주로 세로 방향으로 뻗은 한 쌍의 제3 유지 전극(133c)과 그 사이에 위치하며 세로 방향으로 뻗은 제4 유지 전극(133d)을 포함한다. 제4 유지 전극(133d)을 중심으로 좌우 양쪽에 제1 내지 제3 유지 전극(133a-133c)이 하나씩 배치되어 제4 유지 전극(133d)을 공유하는 직사각형을 이루고, 이 두 직사각형은 제4 유지 전극(133d) 중앙을 중심으로 180° 회전 대칭 관계를 갖는다.One set of
유지 전극 연결부(135)는 인접한 두 유지 전극(133a-133d) 집합의 인접한 유지 전극(133c)을 연결하며, 유지 전극(133a)은 게이트 전극(124) 부근에서 굽어있다.
The storage electrode connector 135 connects
유지 전극선(131)에는 액정 표시 장치의 다른 표시판(200)의 공통 전극(270)에 인가되는 공통 전압 등 소정의 전압이 인가된다. A predetermined voltage such as a common voltage applied to the
게이트선(121a, 121b)과 유지 전극선(131)은 알루미늄(Al)이나 알루미늄 합금 등 알루미늄 계열의 금속, 은(Ag)이나 은 합금 등 은 계열의 금속, 구리(Cu)나 구리 합금 등 구리 계열의 금속, 몰리브덴(Mo)이나 몰리브덴 합금 등 몰리브덴 계열의 금속, 크롬(Cr), 탄탈륨(Ta) 및 티타늄(Ti) 따위로 이루어진다. 그러나 게이트선(121a, 121b)과 유지 전극선(131)은 물리적 성질이 다른 두 개의 막, 즉 하부막(도시하지 않음)과 그 위의 상부막(도시하지 않음)을 포함할 수도 있다. 상부막은 게이트선(121a, 121b)과 유지 전극선(131)의 신호 지연이나 전압 강하를 줄일 수 있도록 낮은 비저항(resistivity)의 금속, 예를 들면 알루미늄(Al)이나 알루미늄 합금 등 알루미늄 계열의 금속, 은(Ag)이나 은 합금 등 은 계열의 금속, 구리(Cu)나 구리 합금 등 구리 계열의 금속으로 이루어질 수 있다. 이와는 달리, 하부막은 다른 물질, 특히 ITO(indium tin oxide) 및 IZO(indium zinc oxide)와의 접촉 특성이 우수한 물질, 이를테면 크롬, 몰리브덴(Mo), 몰리브덴 합금, 탄탈륨(Ta), 또는 티타늄(Ti) 등으로 이루어질 수 있다. 하부막과 상부막의 조합의 좋은 예로는 크롬/알루미늄-네오디뮴(Nd) 합금을 들 수 있다.The
게이트선(121a, 121b)과 유지 전극선(131)의 측면은 기판(110)의 표면에 대하여 경사져 있으며 그 경사각은 약 30-80°인 것이 바람직하다.Side surfaces of the
게이트선(121a, 121b) 및 유지 전극선(131) 위에는 질화규소(SiNx) 따위로 이루어진 게이트 절연막(gate insulating layer)(140)이 형성되어 있다.A
게이트 절연막(140) 위에는 수소화 비정질 규소(hydrogenated amorphous silicon)(비정질 규소는 약칭 a-Si로 씀) 또는 다결정 규소 등으로 이루어진 복수의 섬형 반도체(152, 154a, 154b)가 형성되어 있다. 반도체(154a, 154b)는 각각 게이트 전극(124a, 124b) 위에 위치하며 이들을 덮고 있고 반도체(154a)는 연장되어 이웃하는 게이트선(121a) 및 유지 전극 연결부(135a)를 덮는다. 또한 반도체(152)는 유지 전극 연결부(135b)를 덮고 있다. On the
반도체(152, 154a, 154b)의 상부에는 실리사이드(silicide) 또는 n형 불순물이 고농도로 도핑되어 있는 n+ 수소화 비정질 규소 따위의 물질로 만들어진 복수의 섬형 저항성 접촉 부재(ohmic contact)(162, 163a, 163b, 165a, 165b)가 형성되어 있다. 접촉 부재(163a/163b)와 접촉 부재(165a/165b)는 쌍을 이루어 섬형 반도체(154a/154b 위에 위치한다.A plurality of isotropic
반도체(152, 154a, 154b)와 저항성 접촉 부재(162, 163a, 163b, 165a, 165b)의 측면 역시 기판(110)의 표면에 대하여 경사져 있으며 경사각은 30-80°이다.Side surfaces of the
저항성 접촉 부재(162, 163a, 163b, 165a, 165b) 및 게이트 절연막(140) 위에는 각각 복수의 데이터선(data line)(171)과 복수의 드레인 전극(drain electrode)(175)이 형성되어 있다.A plurality of
데이터선(171)은 주로 세로 방향으로 뻗어 게이트선(121a, 121b) 및 유지 전극 연결부(135a, 135b)와 교차하며 데이터 전압(data voltage)을 전달한다. 각 데이터선(171)의 끝 부분(179)은 다른 층 또는 외부 장치와의 접속을 위하여 폭이 확 장되어 있다. 각 데이터선(171)에서 드레인 전극(175a, 175b)을 향하여 각각 뻗은 복수의 가지가 소스 전극(source electrode)(173a, 173b)을 이루며 드레인 전극(175a, 175b)의 한쪽 끝 부분은 선형이지만 다른쪽 끝 부분은 다른 층과의 접속을 위하여 폭이 확장되어 있으며 유지 전극(133a) 위에 위치한다. 소스 전극(173b)은 드레인 전극(175a)의 선형 끝 부분을 일부 감싸도록 휘어져 있으며 소스 전극(173a)은 인접한 두 게이트선(121a, 121b) 사이를 가로질러 차인접 드레인 전극(175a)에 접근하여 드레인 전극(175a)의 선형 끝 부분을 일부 감싸도록 휘어져 있다.The
게이트 전극(124a/124b), 소스 전극(173a/173b) 및 드레인 전극(175a/175b)은 섬형 반도체(154a/154b)와 함께 박막 트랜지스터(thin film transistor, TFT)를 이루며, 박막 트랜지스터의 채널(channel)은 소스 전극(173a/173b)과 드레인 전극(175a/175b) 사이의 섬형 반도체(154a/154b)에 형성된다. The
데이터선(171)과 드레인 전극(175a, 175b)은 몰리브덴 계열 금속, 크롬, 탄탈륨, 티타늄 따위의 내화성 금속(refractory metal)으로 이루어지는 것이 바람직하며, 저항이 낮은 상부막과 접촉 특성이 좋은 하부막을 포함하는 다층막 구조를 가질 수 있다.The
데이터선(171)과 드레인 전극(175a, 175b)도 게이트선(121)과 마찬가지로 그 측면이 약 30-80°의 각도로 각각 경사져 있다.Like the gate line 121, the
저항성 접촉 부재(162, 163a, 163b, 165a, 165b)는 그 하부의 반도체(152, 154a, 154b)와 그 상부의 데이터선(171) 및 드레인 전극(175a, 175b) 사이에만 존 재하며 접촉 저항을 낮추어 주는 역할을 한다.The
이미 설명했듯이, 섬형 반도체(152, 154a, 154b)는 데이터선(171) 또는 드레인 전극(175a, 175b)이 게이트선(121) 및 유지 전극선(133a-133d, 135)과 만나는 부분에 게이트선(121 및 유지 전극선(133a-133d, 135)의 경계를 덮어 데이터선(171)의 단선을 방지한다.As described above, the island-
데이터선(171) 및 드레인 전극(175a, 175b)과 노출된 반도체(152, 154a, 154b) 부분의 위에는 보호막(passivation layer)(180)이 형성되어 있다. 보호막(180)은 평탄화 특성이 우수하며 감광성(photosensitivity)을 가지는 유기 물질, 또는 플라스마 화학 기상 증착(plasma enhanced chemical vapor deposition, PECVD)으로 형성되는 a-Si:C:O, a-Si:O:F 등 유전율 4.0 이하의 저유전율 절연 물질, 또는 무기 물질인 질화규소 따위로 이루어진다. 이와는 달리 보호막(180)은 유기물과 질화규소의 이중층으로 이루어질 수 있다.A
보호막(180)에는 드레인 전극(175a, 175b) 및 데이터선(171)의 끝 부분(179)을 각각 드러내는 복수의 접촉 구멍(contact hole)(185, 182)이 형성되어 있으며, 게이트 절연막(140)과 함께 게이트선(121)의 끝 부분(129)을 드러내는 복수의 접촉 구멍(181)이 형성되어 있다.The
보호막(180) 위에는 ITO 또는 IZO로 이루어진 복수의 화소 전극(pixel electrode)(190)과 복수의 접촉 보조 부재(contact assistant)(81, 82)가 형성되어 있다.A plurality of
화소 전극(190)은 접촉 구멍(185)을 통하여 드레인 전극(175a, 175b)과 물리 적·전기적으로 연결되어 드레인 전극(175a, 175b)으로부터 데이터 전압을 인가 받는다. 데이터 전압이 인가된 화소 전극(190)은 공통 전압(Vcom)을 인가 받는 다른 표시판(200)의 공통 전극(270)과 함께 전기장을 생성함으로써 두 전극(190, 270) 사이의 액정층(3)의 액정 분자들을 재배열시킨다.The
또한 화소 전극(190)과 공통 전극(270)은 액정 축전기(CLC)를 이루어 박막 트랜지스터가 턴 오프된 후에도 인가된 전압을 유지하는데, 전압 유지 능력을 강화하기 위하여 액정 축전기(CLC)와 병렬로 연결된 유지 축전기(CST)는 화소 전극(190) 및 이와 이웃하는 유지 전극선(131)의 중첩 등으로 만들어진다.In addition, the
화소 전극(190)은 드레인 전극(175a, 175b)의 확장된 끝 부분과 유지 전극(133a)을 덮으며 유지 전극(133b, 133c, 133d)과는 일부 중첩되어 화소 전극(190)의 경계선이 유지 전극(133b, 133c, 133d) 위에 위치한다. 이와 같이 게이트선(121a, 121b)과 화소 전극(190)의 경계선 사이에 유지 전극(133b)이 노출되어 있으며 화소 전극(190)과 게이트선(121a) 사이의 기생 용량에 의한 화소 전극(190)의 전압 변동이 줄어든다.The
접촉 보조 부재(81, 82)는 접촉 구멍(181, 182)을 통하여 게이트선(121a, 121b)의 끝 부분(129) 및 데이터선(171)의 끝 부분(179)과 각각 연결된다. 접촉 보조 부재(81, 82)는 게이트선(121a, 121b) 및 데이터선(171)의 각 끝 부분(129, 179)과 외부 장치와의 접착성을 보완하고 이들을 보호하는 역할을 한다. 게이트선(121a, 121b)에 주사 신호를 인가하는 게이트 구동부(도시하지 않음)가 표시판 위 에 집적된 경우 접촉 부재(81)는 게이트선(121a, 121b)의 끝 부분(129)과 게이트 구동부를 연결하는 연결 부재의 역할을 할 수 있으며 때에 따라 생략될 수도 있다.The contact
본 발명의 다른 실시예에 따르면 화소 전극(190)의 재료로 투명한 도전성 폴리머(polymer) 등을 사용하며, 반사형(reflective) 액정 표시 장치의 경우 불투명한 반사성 금속을 사용하여도 무방하다. 이때, 접촉 보조 부재(81, 82)는 화소 전극(190)과 다른 물질, 특히 ITO 또는 IZO로 만들어질 수 있다.According to another embodiment of the present invention, a transparent conductive polymer may be used as the material of the
화소 전극(190) 위에는 액정층을 배향할 수 있는 배향막(도시하지 않음)이 도포되어 있다.An alignment film (not shown) may be coated on the
다시 도 1을 참고하면, 계조 전압 생성부(800)는 화소의 투과율과 관련된 두 벌의 복수 계조 전압을 생성한다. 두 벌 중 한 벌은 공통 전압(Vcom)에 대하여 양의 값을 가지고 다른 한 벌은 음의 값을 가진다.Referring back to FIG. 1, the
게이트 구동부(400)는 액정 표시판 조립체(300)의 게이트선(G1-G2n)에 연결되어 외부로부터의 게이트 온 전압(Von)과 게이트 오프 전압(Voff)의 조합으로 이루어진 게이트 신호를 게이트선(G1-G2n)에 인가하며 복수의 집적 회로로 이루어진다.The
데이터 구동부(500)는 액정 표시판 조립체(300)의 데이터선(D1-Dm)에 연결되어 계조 전압 생성부(800)로부터의 계조 전압을 선택하여 데이터 신호로서 화소에 인가한다.The
복수의 게이트 구동 집적 회로 또는 데이터 구동 집적 회로는 칩의 형태로 FPC 기판에 실장하여 FPC 기판을 액정 표시판 조립체(300)에 부착할 수도 있고, FPC 기판을 사용하지 않고 유리 기판 위에 이들 집적 회로를 직접 부착할 수도 있으며(chip on glass, COG 실장 방식), 이들 집적 회로와 같은 기능을 수행하는 회로를 화소의 박막 트랜지스터와 함께 액정 표시판 조립체(300)에 직접 형성할 수도 있다.A plurality of gate drive integrated circuits or data drive integrated circuits may be mounted on the FPC substrate in the form of a chip to attach the FPC substrate to the liquid
신호 제어부(600)는 게이트 구동부(400) 및 데이터 구동부(500) 등의 동작을 제어한다.The
그러면 이러한 액정 표시 장치의 표시 동작에 대하여 상세하게 설명한다.The display operation of such a liquid crystal display device will now be described in detail.
신호 제어부(600)는 외부의 그래픽 제어기(도시하지 않음)로부터 입력 영상 신호(R, G, B) 및 이의 표시를 제어하는 입력 제어 신호, 예를 들면 수직 동기 신호(Vsync)와 수평 동기 신호(Hsync), 메인 클록(MCLK), 데이터 인에이블 신호(DE) 등을 제공받는다. 신호 제어부(600)의 입력 영상 신호(R, G, B)와 입력 제어 신호를 기초로 영상 신호(R, G, B)를 액정 표시판 조립체(300)의 동작 조건에 맞게 적절히 처리하고 게이트 제어 신호(CONT1) 및 데이터 제어 신호(CONT2) 등을 생성한 후, 게이트 제어 신호(CONT1)를 게이트 구동부(400)로 내보내고 데이터 제어 신호(CONT2)와 처리한 영상 신호(DAT)를 데이터 구동부(500)로 내보낸다. 여기에서 영상 신호(R, G, B)의 처리는 도 3에 도시한 액정 표시판 조립체의 화소 배열에 따라 영상 데이터(R, G, B)를 재배열하는 동작을 포함한다.The
게이트 제어 신호(CONT1)는 게이트 온 전압(Von)의 출력 시작을 지시하는 주 사 시작 신호(STV) 및 게이트 온 전압(Von)의 출력 시기 및 출력 전압을 제어하는 적어도 하나의 클록 신호 등을 포함한다.The gate control signal (CONT1) is at least one clock signal for controlling the output time and the output voltage of the gate-on voltage (V on) state four start signal (STV) and a gate-on voltage (V on) indicating the start of output, such as It includes.
데이터 제어 신호(CONT2)는 영상 데이터(DAT)의 전송 시작을 알리는 수평 동기 시작 신호(STH), 데이터선(D1-Dm)에 해당 데이터 전압을 인가하라는 로드 신호(TP), 공통 전압(Vcom)에 대한 데이터 전압의 극성(이하 "공통 전압에 대한 데이터 전압의 극성"을 줄여 "데이터 전압의 극성"이라 함)을 반전시키는 반전 신호(RVS) 및 데이터 클록 신호(HCLK) 등을 포함한다.The data control signal CONT2 includes a horizontal synchronization start signal STH indicating the start of transmission of the image data DAT, a load signal TP for applying a corresponding data voltage to the data lines D 1 -D m , and a common voltage ( V inverted signal (RVS), data clock signal (HCLK), etc. to invert the polarity of the data voltage for the com (hereinafter referred to as "polarity of the data voltage by reducing the polarity of the data voltage for the common voltage"), etc. do.
데이터 구동부(500)는 신호 제어부(600)로부터의 데이터 제어 신호(CONT2)에 따라 한 행의 화소 중 반에 대한 영상 데이터(DAT) 집합을 차례로 수신하고 계조 전압 생성부(800)로부터의 계조 전압 중 각 영상 데이터(DAT)에 대응하는 계조 전압을 선택함으로써 영상 데이터(DAT)를 해당 데이터 전압으로 변환한 후, 이를 해당 데이터선(D1-Dm)에 인가한다.The
게이트 구동부(400)는 신호 제어부(600)로부터의 게이트 제어 신호(CONT1)에 따라 게이트 온 전압(Von)을 게이트선(G1-G2n)에 차례로 인가하여 이 게이트선(G
1-G2n)에 연결된 스위칭 소자(Q)를 턴온시키며 이에 따라 데이터선(D1-Dm
)에 인가된 데이터 전압이 턴온된 스위칭 소자(Q)를 통하여 해당 화소에 인가된다.The
화소에 인가된 데이터 전압과 공통 전압(Vcom)의 차이는 액정 축전기(CLC)의 충전 전압, 즉 화소 전압으로서 나타난다. 액정 분자들은 화소 전압의 크기에 따 라 그 배열을 달리하며 이에 따라 액정층(3)을 통과하는 빛의 편광이 변화한다. 이러한 편광의 변화는 표시판(100, 200)에 부착된 편광자(도시하지 않음)에 의하여 빛의 투과율 변화로 나타난다.The difference between the data voltage applied to the pixel and the common voltage V com is shown as the charging voltage of the liquid crystal capacitor C LC , that is, the pixel voltage. The arrangement of the liquid crystal molecules varies according to the magnitude of the pixel voltage, thereby changing the polarization of light passing through the
1/2 수평 주기(또는 "1/2H")[수평 동기 신호(Hsync)의 한 주기]를 단위로 하여 데이터 구동부(500)와 게이트 구동부(400)는 동일한 동작을 반복한다. 이러한 방식으로, 한 프레임(frame) 동안 모든 게이트선(G1-G2n)에 대하여 차례로 게이트 온 전압(Von)을 인가하여 모든 화소에 데이터 전압을 인가한다. 한 프레임이 끝나면 다음 프레임이 시작되고 각 화소에 인가되는 데이터 전압의 극성이 이전 프레임에서의 극성과 반대가 되도록 데이터 구동부(500)에 인가되는 반전 신호(RVS)의 상태가 제어된다("프레임 반전").The
이러한 프레임 반전 외에도 데이터 구동부(500)는 한 프레임 내에서 이웃하는 데이터선(D1-Dm)을 타고 내려가는 데이터 전압의 극성을 반전시키며 이에 따라 데이터 전압을 인가받은 화소 전압의 극성 역시 변화한다. 그런데 도 3에 도시한 바와 같이 화소와 데이터선(D1-Dm)의 연결이 다양하므로 데이터 구동부(500)에서의 극성 반전 패턴과 액정 표시판 조립체(300)의 화면에 나타나는 화소 전압의 극성 반전 패턴이 다르게 나타난다. 아래에서는 데이터 구동부(500)에서의 반전을 구동부 반전(driver inversion)이라고 하고, 화면에 나타나는 반전을 겉보기 반전(apparent inversion)이라 한다.In addition to the frame inversion, the
다시 도 3을 참고로 하여, 본 발명의 한 실시예에 따른 반전 형태에 대하여 상세하게 설명한다.Referring to FIG. 3 again, an inversion form according to an embodiment of the present invention will be described in detail.
도 3에서 구동부 반전은 열 반전으로서 하나의 데이터선에 흐르는 데이터 전압은 항상 동일 극성이고 이웃한 두 데이터선에 흐르는 데이터 전압은 반대 극성이며, 겉보기 반전은 1×2 도트 반전이다.In FIG. 3, the driver inversion is a column inversion, and the data voltage flowing in one data line is always the same polarity, the data voltage flowing in two neighboring data lines is the opposite polarity, and the apparent inversion is 1 × 2 dot inversion.
이처럼, 겉보기 반전이 도트 반전이 되면 화소 전압이 정극성일 때와 부극성일 때에 킥백 전압으로 인해서 나타나는 휘도의 차가 분산되어 나타나므로 세로줄 불량이 줄어든다.As such, when the apparent inversion causes the dot inversion, the difference in the luminance due to the kickback voltage appears when the pixel voltage is positive and negative, and thus the vertical line defect is reduced.
다음 도 7 및 도 9를 참고로 하여 본 발명의 비교예에 따른 박막 트랜지스터 표시판의 구조에 대하여 상세하게 설명한다. 또한 도 8과 도 9의 단면도를 참고로 하여 본 발명의 한 실시예와 비교예의 차이점에 대하여 상세히 설명한다.Next, a structure of a thin film transistor array panel according to a comparative example of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 7 and 9. 8 and 9 will be described in detail with respect to the difference between one embodiment of the present invention and a comparative example.
도 7은 본 발명의 비교예에 따른 박막 트랜지스터 표시판의 배치도이다. 도 8은 도 4에 도시한 박막 트랜지스터 표시판을 Ⅷ-Ⅷ'선을 따라 잘라 도시한 단면도이다. 또한 도 9는 도 7에 도시한 박막 트랜지스터 표시판을 Ⅸ-Ⅸ'선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.7 is a layout view of a thin film transistor array panel according to a comparative example of the present invention. FIG. 8 is a cross-sectional view of the thin film transistor array panel illustrated in FIG. 4 taken along the line 'VIII'. 9 is a cross-sectional view of the thin film transistor array panel illustrated in FIG. 7 taken along the line 'VIII'.
도 7을 참고하면, 본 발명의 비교예에 따른 박막 트랜지스터 표시판(100)에 대한 구조는 도 4에 도시한 구조와 유사하다.Referring to FIG. 7, the structure of the thin film
즉, 기판(110) 위에 복수의 게이트 전극(124)을 포함하는 복수의 게이트선(121a, 121b)과 유지 전극(133a, 133b, 133c, 133d) 및 유지 전극 연결부(135a, 135b)를 포함하는 복수의 유지 전극선(131)이 형성되어 있고, 그 위에 게이트 절연막(140), 복수의 섬형 반도체(152, 154a, 154b) 및 복수의 저항성 접촉 부재(162, 163a, 163b, 165a, 165b)가 차례로 형성되어 있다. 저항성 접촉 부재(162, 163a, 163b, 165a, 165b) 및 게이트 절연막(140) 위에는 복수의 데이터선(171) 및 복수의 드레인 전극(175a, 175b)이 형성되어 있고 그 위에 보호막(180)이 형성되어 있다. 보호막(180) 및 게이트 절연막(140)에는 복수의 접촉 구멍(181, 182)이 형성되어 있으며, 보호막(180) 위에는 복수의 화소 전극(190)과 복수의 접촉 보조 부재(82, 81)가 형성되어 있다. That is, the plurality of
하지만 도 4와 도 8에 도시한 액정 표시 장치에서는 화소 전극(190)이 유지 전극(133b)과 일부만 중첩되어. 화소 전극(190)의 경계가 유지 전극(133b) 위에 위치하는 반면, 도 7과 도 9에 도시한 액정 표시 장치에서는 화소 전극(190)이 유지 전극(133b)을 완전히 덮어 화소 전극(190)의 경계가 유지 전극(133b)과 게이트 전극(121a) 사이에 위치한다.However, in the liquid crystal display of FIGS. 4 and 8, only a part of the
따라서 도 4 및 도 8에 도시한 액정 표시 장치에서는 화소 전극(190)과 게이트선(121a, 121b) 사이의 거리(d1)는 도 7 및 도 9에 도시한 액정 표시 장치의 화소 전극(190)과 게이트선(121a, 121b) 사이의 거리(d2)보다 멀어져, 이들 사이에 형성되는 기생 축전기의 용량이 줄어들고, 이에 따라 킥백 전압이 감소한다. 따라서 킥백 전압으로 인한 화소 전압의 변화폭이 감소하여 세로줄 무늬의 현상이 줄어든다.Therefore, in the liquid crystal display of FIGS. 4 and 8, the distance d1 between the
다음, 도 10 내지 도 12를 참고로 하여 본 발명의 다른 실시예에 대하여 상세하게 설명한다.Next, another embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 10 to 12.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 화소 배열을 보여주는 도면이고, 도 11은 도 10에 도시한 화소 배열을 갖는 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 표시판의 배치도이며 도 12는 도 11의 박막 트랜지스터 표시판을 ⅩII-XII'선을 따라 절단한 단면도이이다.FIG. 10 is a diagram illustrating a pixel array according to another exemplary embodiment. FIG. 11 is a layout view of a thin film transistor array panel for a liquid crystal display device having the pixel array illustrated in FIG. 10, and FIG. 12 is a thin film transistor array panel of FIG. 11. Here is a cross-sectional view taken along the line II-XII '.
도 11을 참고하면, 본 발명의 비교예에 따른 박막 트랜지스터 표시판(100)에 대한 구조는 도 4에 도시한 구조와 유사하다.Referring to FIG. 11, the structure of the thin film
기판(110) 위에 복수의 게이트 전극(124)을 포함하는 복수의 게이트선(121a, 121b)과 유지 전극(133a, 133b, 133c, 133d) 및 유지 전극 연결부(135a, 135b)를 포함하는 복수의 유지 전극선(131)이 형성되어 있고, 그 위에 게이트 절연막(140), 복수의 섬형 반도체(152, 154a, 154b) 및 복수의 저항성 접촉 부재(162, 163a, 163b, 165a, 165b)가 차례로 형성되어 있다. 저항성 접촉 부재(162, 163a, 163b, 165a, 165b) 및 게이트 절연막(140) 위에는 복수의 데이터선(171) 및 복수의 드레인 전극(175a, 175b)이 형성되어 있고 그 위에 보호막(180)이 형성되어 있다. 보호막(180) 및 게이트 절연막(140)에는 복수의 접촉 구멍(181, 182)이 형성되어 있으며, 보호막(180) 위에는 복수의 화소 전극(190)과 복수의 접촉 보조 부재(82, 81)가 형성되어 있다.A plurality of
도 10에 도시한 화소 배열은 도 3에 도시한 화소 배열과 거의 유사하고, 단지 스위칭 소자(Q)에 연결되는 소스 단자선의 위치만 변경되었다. 즉, 도 10에서는 각 데이터선(D1-Dm)에서 뻗어 나온 소스 단자선이 화소 전극(190)과 게이트선(G2, G4, G6,...) 사이로 뻗어 있다. 이에 반해, 도 3에서는 소스 단자선이 이웃 한 게이트선(G1 및 G2, G3 및 G4,...) 사이로 뻗어 있다. The pixel arrangement shown in FIG. 10 is almost similar to the pixel arrangement shown in FIG. 3, and only the position of the source terminal line connected to the switching element Q has been changed. That is, in FIG. 10, a source terminal line extending from each data line D 1 -D m extends between the
따라서 이 소스 단자선에 의해 게이트선(121a) 사이에 형성되는 전기장이 차단되어, 이들 사이의 기생 축전기의 정전 용량은 크게 줄어든다.Therefore, the electric field formed between the
다음, [표 1]을 참고로 하여, 도 4에 도시한 실시예 1과 도 11에 도시한 실시예 2 및 도 도 7에 도시한 비교예의 박막 트랜지스터 표시판(100)을 각각 설계할 때, 화소 전극과 게이트선 사이에서 생성되는 기생 축전기(Cpg)의 정전 용량과 킥백 전압에 의한 화소 전압의 감소량을 살펴본다.Next, referring to Table 1, when designing the thin film
[표 1]을 통해 알 수 있듯이, 비교예에 비해 실시예 1과 실시예 2에서 기생 축전기(Cpg)의 용량이 현저하게 감소하였다. 또한 실시예 2의 기생 축전기(Cpg)의 용량은 실시예 1의 기생 축전기(Cpg)의 용량에 비해 거의 반 정도 감소함을 알 수 있었다. 화소 전압의 감소량 역시 비교예에 비해 실시예 1과 실시예 2의 경우에 크게 감소하였고, 실시예 2의 경우가 실시예 1의 경우에 비해 약 반 정도까지 감소하였다.As can be seen from Table 1, the capacity of the parasitic capacitor Cpg was significantly reduced in Examples 1 and 2 compared to the comparative example. In addition, it can be seen that the capacity of the parasitic capacitor Cpg of Example 2 is reduced by about half compared to the capacity of the parasitic capacitor Cpg of Example 1. The amount of reduction of the pixel voltage was also greatly reduced in the case of Example 1 and Example 2 compared to the comparative example, and the case of Example 2 was reduced by about half compared to the case of Example 1.
이러한 결과에 의해 실시예 1과 실시예 2에서 기생 축전기(Cpg)에 의한 화질 악화는 비교예의 경우보다 크게 줄어들고, 특히 실시예 2의 경우 실시예 1에 비해 기생 축전기(Cpg)에 의해 악영향이 크게 줄어든다는 것을 알 수 있다.As a result, the deterioration of image quality due to the parasitic capacitor Cpg in Examples 1 and 2 is significantly less than that of the comparative example, and in the case of Example 2, the adverse effect of the parasitic capacitor Cpg is significantly greater than that of Example 1. It can be seen that the decrease.
이상에서 기술한 바와 같이, 이웃한 화소행간에 스위칭 소자가 연결된 데이터선의 위치를 변경하면, 구동부 반전은 열 반전 방식이어도 겉보기 반전은 1×2 도트 반전이 될 수 있다. 따라서 데이터 구동부로부터 열 반전 방식으로 데이터 전압의 극성이 결정되어 인가되므로 데이터선의 재료 선택 폭이 커져, 제조 공정을 단순화하기가 쉽고, 겉보기 반전이 도트 반전이므로 화질이 향상된다. 더욱이 데이터선의 개수가 줄어들므로, 이에 연결된 고가의 데이터 구동 회로 칩의 수효도 감소하여 표시 장치의 제조 비용이 크게 줄어든다. As described above, when the position of the data line to which the switching elements are connected between adjacent pixel rows is changed, the apparent inversion may be 1 × 2 dot inversion even though the driver inversion is a column inversion method. Therefore, since the polarity of the data voltage is determined and applied from the data driver by the column inversion method, the material selection width of the data line is increased, and the manufacturing process is easy to simplify, and since the apparent inversion is dot inversion, the image quality is improved. Furthermore, since the number of data lines is reduced, the number of expensive data driving circuit chips connected thereto is also reduced, which greatly reduces the manufacturing cost of the display device.
또한 게이트선과 화소 전극 사이의 전기장의 영향이 감소하여 이들 사이에 생성되는 기생 축전기의 용량이 크게 줄어들고, 이로 인해 기생 축전기에 의해 화소 전압이 변하여 발생하는 화질 악화가 크게 줄어하여, 표시 장치의 화질이 좋아진다.In addition, the influence of the electric field between the gate line and the pixel electrode is reduced, so that the capacitance of the parasitic capacitors generated therebetween is greatly reduced. As a result, the deterioration of the image quality caused by the change of the pixel voltage by the parasitic capacitor is greatly reduced, thereby improving the image quality of the display device. Improves.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.Although the preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements of those skilled in the art using the basic concepts of the present invention defined in the following claims are also provided. It belongs to the scope of rights.
Claims (8)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020040055169A KR20060006251A (en) | 2004-07-15 | 2004-07-15 | Thin film transistor array panel |
Applications Claiming Priority (1)
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---|---|---|---|
KR1020040055169A KR20060006251A (en) | 2004-07-15 | 2004-07-15 | Thin film transistor array panel |
Publications (1)
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KR20060006251A true KR20060006251A (en) | 2006-01-19 |
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Family Applications (1)
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KR1020040055169A KR20060006251A (en) | 2004-07-15 | 2004-07-15 | Thin film transistor array panel |
Country Status (1)
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KR (1) | KR20060006251A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101481669B1 (en) * | 2008-07-14 | 2015-01-12 | 엘지디스플레이 주식회사 | Liquid crystal display device |
-
2004
- 2004-07-15 KR KR1020040055169A patent/KR20060006251A/en not_active Application Discontinuation
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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Legal Events
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WITN | Withdrawal due to no request for examination |