KR20060029063A - Liquid crystal display device - Google Patents

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박창근
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Abstract

본 발명은 액정패널을 복수의 영역으로 분할하여 그 분할된 영역에 각각 주사신호를 인가함으로써, 주사신호의 왜곡과 지연을 최소화시켜 화질저하를 방지하기 위한 액정표시장치에 관한 것으로, 제 1영역 및 제 2영역으로 분할된 기판과, 상기 기판 상에 종방향으로 배열되는 복수의 데이터 라인과, 데이터라인과 실질적으로 수직으로 배열되어 복수의 화소를 정의하며, 상기 제 1영역 및 제 2영역의 화소에 다른 경로를 통해 외부의 신호를 인가하는 게이트라인 구조와, 상기 화소에 배치된 박막트랜지스터를 포함하여 구성된다.The present invention relates to a liquid crystal display for dividing a liquid crystal panel into a plurality of regions and applying a scanning signal to the divided regions, thereby minimizing distortion and delay of the scanning signal to prevent image degradation. A substrate divided into a second region, a plurality of data lines arranged in a longitudinal direction on the substrate, and substantially perpendicular to the data lines to define a plurality of pixels, the pixels of the first region and the second region And a thin film transistor disposed in the pixel, and a gate line structure for applying an external signal through another path.

액정패널, 분할, 게이트라인, 왜곡, 주사신호Liquid Crystal Panel, Division, Gate Line, Distortion, Scanning Signal

Description

액정표시장치{LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE}Liquid crystal display {LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE}

도1은 일반적인 액정표시장치를 개략적으로 나타낸 블럭도.1 is a block diagram schematically showing a general liquid crystal display device.

도2는 도1의 액정패널의 등가회로를 나타낸 도면.FIG. 2 shows an equivalent circuit of the liquid crystal panel of FIG.

도3은 게이트 라인을 통해 전달되는 주사신호의 변화를 보인 도면.3 is a view illustrating a change in a scan signal transmitted through a gate line.

도4는 본 발명에 따른 액정표시장치를 나타낸 평면도.4 is a plan view showing a liquid crystal display device according to the present invention;

도5는 도4의 I-I부분을 확대도시한 박막트랜지스터 어레이기판의 단면도.FIG. 5 is a cross-sectional view of a thin film transistor array substrate in enlarged view of part I-I in FIG.

***도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명****** Description of the symbols for the main parts of the drawings ***

210: 액정패널 215: 데이터 라인210: liquid crystal panel 215: data line

216a: 제 1게이트 라인 216b: 제 2게이트 라인216a: first gate line 216b: second gate line

220: 데이터 구동부 230: 게이트 구동부220: data driver 230: gate driver

P10: 화소 T10: 스위칭소자P10: pixel T10: switching element

Vg: 주사신호 AREA1: 제 1패널영역Vg: Scanning signal AREA1: First panel area

AREA2: 제 2패널영역AREA2: Second Panel Area

본 발명은 액정패널(liquid crystal display panel)을 다수로 영역으로 분할 하여 그 분할된 영역에 각각 주사신호를 인가함으로써 신호 왜곡에 의한 화질저하를 방지할 수 있는 액정표시장치(liquid crystal display device)에 관한 것이다.The present invention is directed to a liquid crystal display device which can prevent deterioration in image quality due to signal distortion by dividing a liquid crystal panel into a plurality of regions and applying a scanning signal to each of the divided regions. It is about.

최근, 정보기술(information technology: IT)의 발달에 따라 표시장치는 각종 시각정보의 전달매체로서 그 중요성이 한층 더 부각되고 있으며, 이미 다양한 종류의 표시장치가 개발되어 사용되고 있다. 이들 중 액정표시장치는 저소비전력, 박형화, 경량화 및 고화질 등의 장점으로 인해 음극선관(Cathode Ray Tube : CRT)을 대체할 수 있는 디스플레이의 주요 제품으로 개발되고 있다.In recent years, with the development of information technology (IT), display devices are becoming more important as a transmission medium of various visual information, and various kinds of display devices have already been developed and used. Among them, the liquid crystal display device is being developed as a main product of the display that can replace the cathode ray tube (CRT) due to the advantages of low power consumption, thinness, light weight and high quality.

액정표시장치(Liquid Crystal Display)는 액정의 광학적 이방성을 이용하여 화상을 표시하는 장치로서 일반적으로, 매트릭스(matrix) 형태로 배열된 화소들에 화상정보를 개별적으로 공급하여 그 화소들의 광투과율을 조절함으로써 원하는 화상을 표시할 수 있도록 한 표시장치이다. 따라서, 액정 표시장치는 화상을 구현하는 최소 단위인 화소들이 액티브(active) 매트릭스 형태로 배열된 액정 패널과, 상기 액정 패널을 구동시키는 구동부를 구비한다. 그리고, 상기 액정 패널에 광을 공급하는 백라이트 유닛이 구비된다.Liquid crystal display is a device that displays an image by using optical anisotropy of liquid crystal. In general, the liquid crystal display adjusts the light transmittance of pixels by separately supplying image information to pixels arranged in a matrix form. In this way, the display device can display a desired image. Accordingly, the liquid crystal display includes a liquid crystal panel in which pixels, which are the smallest units for implementing an image, are arranged in an active matrix form, and a driving unit for driving the liquid crystal panel. A backlight unit for supplying light to the liquid crystal panel is provided.

상기와 같은 액정표시장치를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.The liquid crystal display as described above will be described with reference to the accompanying drawings.

도1은 일반적인 액정표시장치를 개략적으로 나타낸 블럭도이다.1 is a block diagram schematically illustrating a general liquid crystal display device.

도1을 참조하면, 액정표시장치는 복수의 화소(P)가 매트릭스(matrix) 형태로 배열된 액정패널(10)과, 상기 액정패널(10)의 화소(P)에 주사신호를 인가하는 게이트 구동부(30)와, 상기 게이트 구동부(30)에 의해 주사신호가 인가된 화소(P)에 화상정보를 인가하여 화상이 표시되도록 하는 데이터 구동부(20)와, 외부 데이터를 인가받아 각종 제어신호 및 구동전압을 형성하여 상기 데이터 구동부(20) 및 게이트 구동부(30)에 공급하는 타이밍 제어부(40)로 구성된다.Referring to FIG. 1, a liquid crystal display includes a liquid crystal panel 10 in which a plurality of pixels P are arranged in a matrix, and a gate for applying a scan signal to the pixels P of the liquid crystal panel 10. The driver 30, the data driver 20 to apply an image information to the pixel P to which the scan signal is applied by the gate driver 30, to display an image, and various control signals by receiving external data. The timing controller 40 forms a driving voltage and supplies the driving voltage to the data driver 20 and the gate driver 30.

상기 액정패널(10)은 박막트랜지스터 어레이 기판(thin film transistor array substrate)과 컬러필터 기판(color filter substrate)이 일정한 셀-갭으로 합착되고, 그 셀-갭 사이의 공간에 액정층을 형성함으로써 제작된다.The liquid crystal panel 10 is manufactured by bonding a thin film transistor array substrate and a color filter substrate to a predetermined cell gap, and forming a liquid crystal layer in a space between the cell gaps. do.

상기 박막트랜지스터 어레이 기판 상에는 횡방향으로 복수의 게이트 라인(16)이 배열되며, 종방향으로 복수의 데이터 라인(15)이 배열된다. 상기 게이트 라인(16) 및 데이터 라인(15)은 서로 교차하여 복수의 영역을 구획하며, 그 영역을 화소(P)로 정의한다.A plurality of gate lines 16 are arranged in the transverse direction and a plurality of data lines 15 are arranged in the longitudinal direction on the thin film transistor array substrate. The gate line 16 and the data line 15 cross each other to define a plurality of regions, and define the region as the pixel P. FIG.

상기 화소(P)의 일측에는 박막트랜지스터와 같은 스위칭소자가 구비되어 상기 데이터 라인(15) 및 게이트 라인(16)과 전기적으로 접속된다.One side of the pixel P is provided with a switching element such as a thin film transistor and electrically connected to the data line 15 and the gate line 16.

상기 타이밍 제어부(40)는 그래픽카드(graphic card)와 같은 외부의 시스템으로부터 영상관련 정보를 공급받아 이를 액정표시장치의 구동에 적합한 제어신호와 구동전압으로 변환 및 생성하여 상기 게이트 구동부(30) 및 데이터 구동부(20)에 인가한다.The timing controller 40 receives image-related information from an external system such as a graphic card, converts the generated signal into a control signal and a driving voltage suitable for driving the liquid crystal display, and generates the gate driver 30 and The data driver 20 is applied.

상기 게이트 구동부(30)는 상기 타이밍 제어부(40)로부터 제어신호 및 구동전압을 인가받아 상기 게이트 라인(16)에 순차적으로 주사신호를 인가한다. 상기 게이트 라인(16)에 주사신호가 인가되면, 해당 게이트 라인(16)에 접속된 복수의 스위칭소자는 주사신호에 의해 도통된다. 이 때, 상기 데이터 구동부(20)는 상기 데이터 라인(15)을 통해 화상정보를 출력하며, 상기 스위칭소자를 통해 화소(P)에 인가된 화상정보는 상기 화소(P)에 구비되는 화소전극에 인가된다. 따라서, 상기 컬러필터 기판에 구비되는 공통전극과 상기 화소전극 사이의 전압차에 의해 전계를 형성하여 액정의 배열을 변화시켜 화소에 화상이 표시되도록 한다.The gate driver 30 receives a control signal and a driving voltage from the timing controller 40 and sequentially applies a scan signal to the gate line 16. When a scan signal is applied to the gate line 16, the plurality of switching elements connected to the gate line 16 are conducted by the scan signal. In this case, the data driver 20 outputs image information through the data line 15, and the image information applied to the pixel P through the switching element is transferred to the pixel electrode provided in the pixel P. Is approved. Therefore, an electric field is formed by the voltage difference between the common electrode and the pixel electrode provided in the color filter substrate to change the arrangement of the liquid crystal so that an image is displayed on the pixel.

도2는 도1의 액정패널의 등가회로를 나타낸 도면이다.FIG. 2 is a diagram illustrating an equivalent circuit of the liquid crystal panel of FIG. 1.

도2를 참조하면, 기판 상에는 수평방향으로 복수의 게이트 라인(GL1∼GLn)이 일정한 간격으로 배열되고, 수직방향으로 복수의 데이터 라인(DL1∼DLm)이 일정한 간격으로 배열되어 상기 게이트 라인(GL1∼GLn)과 데이터 라인(DL1∼DLm)이 교차하는 영역에는 복수의 화소(P)가 정의된다. 또한, 상기 게이트 라인(GL1∼GLn)과 데이터 라인(DL1∼DLm)이 교차하는 영역에는 각각 스위칭소자(T)가 배치되어 상기 데이터 라인(DL1∼DLm) 및 게이트 라인(GL1∼GLn)과 전기적으로 접속된다.Referring to FIG. 2, a plurality of gate lines GL1 to GLn are arranged at regular intervals in a horizontal direction on the substrate, and a plurality of data lines DL1 to DLm are arranged at regular intervals in a vertical direction so that the gate lines GL1 are arranged. A plurality of pixels P are defined in the region where the -GLn and the data lines DL1 -DLm intersect. In addition, a switching element T is disposed in an area where the gate lines GL1 to GLn and the data lines DL1 to DLm cross each other to be electrically connected to the data lines DL1 to DLm and the gate lines GL1 to GLn. Is connected.

상기 화소(P)에는 화소전극이 구비되어 화상정보의 전압이 인가되며, 상기 컬러필터 기판에는 공통전극이 구비되어 공통전압이 인가된다. 상기 화소전극과 공통전극 사이에는 상기 화상정보의 전압과 공통전압의 전압차에 의한 전계가 형성된다. 상기 화소전극과 공통전극 사이에는 일정한 갭이 존재하기 때문에 커패시터 역할을 하여 전계를 한 프레임동안 유지시키게 된다. 이러한 화소전극과 공통전극 사이의 커패시터를 액정 커패시터(Cl)로 정의한다.The pixel P is provided with a pixel electrode to apply a voltage of image information, and the color filter substrate is provided with a common electrode to apply a common voltage. An electric field is formed between the pixel electrode and the common electrode due to the voltage difference between the voltage of the image information and the common voltage. Since a constant gap exists between the pixel electrode and the common electrode, the capacitor serves as a capacitor to maintain an electric field for one frame. The capacitor between the pixel electrode and the common electrode is defined as a liquid crystal capacitor Cl.

또한, 서로 일정한 간격으로 중첩된 화소전극과 게이트라인(GL1∼GLn) 사이의 공간은 저장 커패시터(Cs) 역할을 하기 때문에 상기 화소(P11)를 통해 인가된 화상정보의 전압을 저장하여 한 프레임동안 유지하게 된다.In addition, since the space between the pixel electrodes overlapped at regular intervals and the gate lines GL1 to GLn serves as a storage capacitor Cs, the voltage of the image information applied through the pixel P11 is stored for one frame. Will be maintained.

도시된 바와 같이, 게이트 구동부(130)는 액정표시장치의 일측에 구비되어 각 게이트라인(GL1∼GLn)의 일측에 순차적으로 주사신호(Vg1∼Vgn)를 공급한다. 이와 같이, 상기 게이트라인(GL1∼GLn)의 일측에 인가된 주사신호(Vg1∼Vgn)는 상기 게이트라인(GL1∼GLn)의 타측까지 전달된다.As illustrated, the gate driver 130 is provided at one side of the liquid crystal display to sequentially supply scan signals Vg1 to Vgn to one side of each gate line GL1 to GLn. As such, the scan signals Vg1 to Vgn applied to one side of the gate lines GL1 to GLn are transmitted to the other side of the gate lines GL1 to GLn.

그런데, 전기적인 신호를 공급하고, 처리하는 모든 전기소자에는 고유의 저항과 커패시턴스 성분이 존재하며, 마찬가지로 전기적 신호를 전달하는 전기배선에도 저항이 존재한다. 따라서, 상기와 같이 주사신호(Vg1∼Vgn)가 각 게이트라인(GL1∼GLn)의 일측 끝단으로 공급되어 타측까지 전달되는 과정에서 게이트라인(GL1∼GLn)의 자체적 저항과 상기 게이트라인(GL1∼GLn)에 전기적으로 접속되어 있는 각종 전기소자의 고유 저항 등에 의해 주사신호(Vg1∼Vgn)는 지연되고 왜곡된다.However, inherent resistance and capacitance components exist in all electrical devices that supply and process electrical signals, and similarly, resistance exists in electrical wirings that transmit electrical signals. Accordingly, as described above, the scan signals Vg1 to Vgn are supplied to one end of each gate line GL1 to GLn and transferred to the other side, and thus the resistance of the gate lines GL1 to GLn and the gate lines GL1 to GLn are increased. The scan signals Vg1 to Vgn are delayed and distorted due to the intrinsic resistance of various electrical elements electrically connected to GLn.

도3은 게이트 라인을 통해 전달되는 주사신호의 변화를 보인 도면이다.3 is a view illustrating a change in a scan signal transmitted through a gate line.

도3을 참조하면, 게이트 라인에 존재하는 저항 성분 및 커패시턴스 성분을 등가회로로 구성하였다. 상기 등가회로에서 저항 성분을 저항(R)으로 연결하고, 커패시턴스 성분을 커패시터(C)로 연결하였고, 상기 저항(R) 및 커패시터(C)는 서로 병렬로 연결되어 있다.Referring to FIG. 3, the resistance component and the capacitance component present in the gate line are constituted by an equivalent circuit. In the equivalent circuit, the resistor component is connected to the resistor R, the capacitance component is connected to the capacitor C, and the resistor R and the capacitor C are connected in parallel with each other.

게이트라인은 제작물질에 따라 고유의 저항을 갖게되어 신호의 전달을 지연시키고, 그 신호를 왜곡시킨다. 더욱이, 상기 게이트라인에 접속된 화소는 커패시터로 작용을 하기 때문에 정상적인 펄스형태의 주사신호(Vg11)가 인가되는 경우에도 저항성분과 커패시턴스 성분의 조합에 의해 저항-커패시턴스 지연(RC Delay)이 발생하게 되어 주사신호(Vg11)의 형태가 왜곡되며, 시간지연이 발생된다. 이러한 현상은 최근 많이 보급되고 있는 대화면의 액정표시장치에서 더욱 두드러지게 나타 나는데, 대화면에서 화상을 구현하기 위해서는 화면 길이에 대응하여 게이트라인도 길어져야 하므로, 주사신호(Vg11)가 이동하는 거리도 증가하여 주사신호(Vg11)의 왜곡 및 지연이 더욱 심해진다.The gate line has inherent resistance depending on the fabrication material, which delays signal transmission and distorts the signal. In addition, since the pixel connected to the gate line acts as a capacitor, a resistance-capacitance delay (RC Delay) is generated by a combination of a resistance component and a capacitance component even when a scan signal Vg11 having a normal pulse shape is applied. The shape of the scan signal Vg11 is distorted, and a time delay is generated. This phenomenon is more prominent in the large-screen liquid crystal display devices, which are widely used in recent years. In order to realize an image on the large screen, the gate line must be lengthened to correspond to the screen length, so that the distance that the scan signal Vg11 moves is increased. As a result, distortion and delay of the scan signal Vg11 become more severe.

상기한 바와 같이 게이트라인의 저항 성분과 커패시턴스 성분에 기인하는 주사신호의 지연과 왜곡에 의해 게이트라인이 길어질수록 액정 패널의 좌우영역에서의 표시되는 화상의 휘도가 다르게 나타나는 수평 크로스토크(cross-talk) 등의 화질 저하를 가져올 수 있다.As described above, as the gate line lengthens due to the delay and distortion of the scan signal due to the resistance and capacitance components of the gate line, horizontal crosstalk in which the luminance of the displayed image in the left and right regions of the liquid crystal panel is different is different. ) May cause deterioration of image quality.

따라서, 본 발명은 종래의 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로, 본 발명의 목적은 액정패널을 다수의 영역으로 분할하여 그 분할된 영역에 각각 주사신호를 인가함으로써, 주사신호의 지연 및 왜곡을 최대한 억제하여 화질 저하를 방지할 수 있는 액정표시장치를 제공하는데 있다.Accordingly, the present invention was devised to solve the conventional problems, and an object of the present invention is to divide a liquid crystal panel into a plurality of areas and apply scanning signals to the divided areas, thereby maximizing delay and distortion of the scanning signal. The present invention provides a liquid crystal display that can be suppressed to prevent deterioration of image quality.

상기한 바와 같이 본 발명의 목적을 달성하기 위한 액정표시장치는 제 1영역 및 제 2영역으로 분할된 기판과, 상기 기판 상에 종방향으로 배열되는 복수의 데이터 라인과, 데이터라인과 실질적으로 수직으로 배열되어 복수의 화소를 정의하며, 상기 제 1영역 및 제 2영역의 화소에 다른 경로를 통해 외부의 신호를 인가하는 게이트라인 구조와, 상기 화소에 배치된 박막트랜지스터를 포함하여 구성된다.As described above, a liquid crystal display device for achieving the object of the present invention includes a substrate divided into a first region and a second region, a plurality of data lines arranged in a longitudinal direction on the substrate, and substantially perpendicular to the data lines. And a gate line structure for applying an external signal to the pixels of the first region and the second region through different paths, and a thin film transistor disposed on the pixels.

도4는 본 발명에 따른 액정표시장치를 나타낸 평면도이다.4 is a plan view showing a liquid crystal display device according to the present invention.

도4를 참조하면, 액정표시장치는 서로 대향하는 제 1,2기판이 합착되며, 복 수의 영역으로 분할된 액정패널(210)과, 일정하게 이격되어 수직방향으로 배열되는 복수의 데이터라인(215)과, 일정하게 이격되어 수평방향으로 배열되며, 상기 액정패널(210)의 분할된 영역에 각각 주사신호(Vg100)를 인가하는 제 1게이트라인(216a) 및 제 2게이트라인(216b)을 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 4, a liquid crystal display includes a liquid crystal panel 210 in which a first and second substrates facing each other are bonded to each other, and is divided into a plurality of regions, and a plurality of data lines arranged in a vertical direction at regular intervals. 215 and the first gate line 216a and the second gate line 216b that are spaced at regular intervals and are arranged in the horizontal direction and apply the scan signal Vg100 to the divided regions of the liquid crystal panel 210, respectively. It is configured to include.

상기 액정패널(210)은 제 1패널영역(AREA1)과 제 2패널영역(AREA2)으로 분할된다. 상기 제 1패널영역(AREA1)과 제 2패널영역(AREA2)은 주사신호(Vg)를 개별적으로 인가하기 위해 액정패널(210)을 구분한 것이다.The liquid crystal panel 210 is divided into a first panel area AREA1 and a second panel area AREA2. The first panel area AREA1 and the second panel area AREA2 divide the liquid crystal panel 210 in order to separately apply the scan signal Vg.

상기 액정패널(210)에 수직 및 수평방향으로 배열되는 상기 데이터라인(215) 및 제 1,2게이트라인(216a,216b)는 서로 교차하여 복수의 영역을 구획하는데, 이러한 영역을 화소(P10)라 정의한다. 상기 화소(P10)에는 스위칭소자(T10), 액정 축전기(Cl) 및 저장 축전기(Cs)가 구비된다.The data line 215 and the first and second gate lines 216a and 216b which are arranged in the vertical and horizontal directions on the liquid crystal panel 210 intersect each other and divide a plurality of regions, and the regions are divided into pixels P10. It is defined as The pixel P10 includes a switching element T10, a liquid crystal capacitor Cl, and a storage capacitor Cs.

상기 스위칭소자(T10)에는 보통 박막트랜지스터가 적용되며, 상기 데이터라인(215) 및 상기 제 1,2게이트라인(216a,216b)과 전기적으로 접속된다.A thin film transistor is usually applied to the switching element T10 and is electrically connected to the data line 215 and the first and second gate lines 216a and 216b.

상기 게이트 구동부(230)에는 복수의 제 1게이트라인(216a)과 복수의 제 2게이트라인(216b)이 연결된다. 상기 제 1게이트라인(216a)은 상기 제 1패널영역(AREA1)에 형성된 화소(P10)와 전기적으로 접속되며, 상기 제 2게이트라인(216b)은 상기 제 2패널영역(AREA2)에 형성된 화소(P10)와 전기적으로 접속된다. 즉, 상기 게이트 구동부(230)에서 출력된 주사신호(Vg)는 상기 제 1게이트라인(216a) 및 제 2게이트라인(216b)을 통해 서로 다른 패널영역으로 공급된다.A plurality of first gate lines 216a and a plurality of second gate lines 216b are connected to the gate driver 230. The first gate line 216a is electrically connected to the pixel P10 formed in the first panel area AREA1, and the second gate line 216b is connected to the pixel formed in the second panel area AREA2. It is electrically connected with P10). That is, the scan signal Vg output from the gate driver 230 is supplied to different panel regions through the first gate line 216a and the second gate line 216b.

상기 데이터 구동부(220)에는 복수의 데이터라인(215)이 연결되며, 상기 복 수의 데이터라인(215)은 상기 화소(P10)와 연결되어 상기 화소(P10)에 화상정보를 인가하게 된다.A plurality of data lines 215 are connected to the data driver 220, and the plurality of data lines 215 are connected to the pixel P10 to apply image information to the pixel P10.

종래에는 매트릭스 형태로 배열된 화소(P10)를 구비한 액정패널(210)에서 행 단위의 화소(P10)에는 하나의 게이트라인이 대응하여 모든 화소(P10)에 주사신호(Vg)를 인가하였다. 그러나, 본 발명에서는 행 단위의 화소(P10)에 두 개의 게이트라인을 대응시켜 모든 화소(P10)에 주사신호(Vg)를 인가하게 된다. 즉, 행 단위의 화소(P10)를 절반씩 분담하여 각각의 게이트라인이 주사신호(Vg)를 인가하는 것이다. 따라서, 행 단위의 화소(P10)에 주사신호(Vg)를 인가하는 게이트라인은 상기 게이트 구동부(230)에서 동일한 타이밍에 출력된 주사신호(Vg)를 인가받아야 할 것이다.Conventionally, in the liquid crystal panel 210 having the pixels P10 arranged in a matrix form, one gate line corresponds to the pixel P10 in a row unit, and the scan signal Vg is applied to all the pixels P10. However, in the present invention, the scan signal Vg is applied to all the pixels P10 by matching two gate lines to the pixels P10 in a row unit. In other words, the pixel P10 in a row unit is shared by half so that each gate line applies the scan signal Vg. Therefore, the gate line applying the scan signal Vg to the pixel P10 in the row unit should receive the scan signal Vg output at the same timing from the gate driver 230.

도면을 보면, 상기 제 1게이트라인(216a) 및 제 2게이트라인(216b)은 행 단위의 화소(P10)마다 대응되도록 형성되며, 상기 제 1게이트라인(216a)은 제 1패널영역(AREA1)의 화소(P10)에만 접속되고, 상기 제 2게이트라인(216b)은 제 2패널영역(AREA2)의 화소(P10)에만 접속된다. 그리고, 상기 게이트 구동부(230)에서 출력되는 주사신호(Vg)는 동일 행의 화소(P10)에 대응하는 제 1게이트라인(216a) 및 제 2게이트라인(216b)에 공급되어 각각 제 1패널영역(216a)의 화소(P10)와 제 2패널영역(216b)의 화소(P10)에 인가된다. 보다 자세하게는, 상기 제 1게이트라인(216a) 및 제 2게이트라인(216b)은 상기 액정패널(210) 상에 개별적으로 형성되지만, 동일 행에 대응하는 제 1게이트라인(216a) 및 제 2게이트라인(216b)은 콘택홀을 통해 전기적으로 접속되기 때문에 동일 행에 대응하는 제 1게이트라인(216a) 및 제 2게이 트라인(216b)은 상기 게이트 구동부(230)에서 출력되는 주사신호를 동시에 인가받게 된다.Referring to the drawings, the first gate line 216a and the second gate line 216b are formed to correspond to each pixel P10 in a row unit, and the first gate line 216a is formed in the first panel area AREA1. Is connected only to the pixel P10 of the second gate line 216b, and only to the pixel P10 of the second panel area AREA2. In addition, the scan signal Vg output from the gate driver 230 is supplied to the first gate line 216a and the second gate line 216b corresponding to the pixels P10 in the same row, respectively, so that the first panel region is provided. Pixels P10 of 216a and pixels P10 of the second panel region 216b. In more detail, the first gate line 216a and the second gate line 216b are separately formed on the liquid crystal panel 210, but the first gate line 216a and the second gate corresponding to the same row. Since the line 216b is electrically connected through the contact hole, the first gate line 216a and the second gate line 216b corresponding to the same row simultaneously apply the scan signal output from the gate driver 230. Will receive.

상기 제 1게이트라인(216a)은 상기 액정패널(210)을 분할한 제 1패널영역(AREA1)에만 주사신호(Vg)를 인가하면 되기 때문에 종래에 비해 지연이나 왜곡이 덜한 주사신호(Vg)를 상기 제 1패널영역(AREA1)의 화소(P10)에 공급할 수 있게 되며, 상기 제 2게이트라인(216b)은 상기 제 1패널영역(216a)의 화소(P10)에 전기적으로 접속되지 않고, 상기 제 2패널영역(216b)에만 전기적으로 접속되기 때문에 상기 제 1패널영역(AREA1)의 화소(P10)의 커패시턴스에 의한 신호 지연이나 왜곡없이 상기 제 2패널영역(AREA2)의 화소(P10)에 주사신호(Vg)를 인가할 수 있게 된다.The first gate line 216a needs to apply the scan signal Vg only to the first panel area AREA1 in which the liquid crystal panel 210 is divided, so that the scan signal Vg having less delay or distortion than the conventional gate line 216a is applied. It is possible to supply to the pixel P10 of the first panel area AREA1, and the second gate line 216b is not electrically connected to the pixel P10 of the first panel area 216a. Since only the second panel region 216b is electrically connected to the second panel region 216b, a scan signal is applied to the pixel P10 of the second panel region AREA2 without signal delay or distortion caused by the capacitance of the pixel P10 of the first panel region AREA1. (Vg) can be applied.

상기 제 1패널영역(AREA1)과 제 2패널영역(AREA2)으로 각각 인가되는 주사신호(Vg)는 실질적으로는 각 화소(P10)에 구비된 스위칭소자(T10)에 인가된다. 상기 스위칭소자(T10)는 상기 주사신호(Vg)에 의해 도통되며, 상기 데이터 구동부(220)에서 출력되는 화상정보를 인가받아 상기 화소(P10)로 인가하게 된다. 이때, 상기 화소(P10)에 인가된 화상정보는 화소전극(미도시)에 인가되어 공통전극(미도시)와 함께 액정층에 전계를 인가하게 된다.The scan signals Vg respectively applied to the first panel area AREA1 and the second panel area AREA2 are substantially applied to the switching element T10 provided in each pixel P10. The switching element T10 is turned on by the scan signal Vg, and receives the image information output from the data driver 220 and applies it to the pixel P10. In this case, the image information applied to the pixel P10 is applied to the pixel electrode (not shown) to apply an electric field to the liquid crystal layer together with the common electrode (not shown).

한편, 주사신호(Vg)가 인가되는 동안에 화소(P10) 내에 구비된 저장 축적기(Cl)에는 화상정보의 전압이 저장되기 때문에 주사신호(Vg)가 다음 제 1,2게이트라인(216a,216b)에 인가될 경우에도 해당 화소(P10)에 화상정보의 전압을 지속적으로 인가하여 액정의 구동을 유지시킨다.On the other hand, since the voltage of the image information is stored in the storage accumulator Cl provided in the pixel P10 while the scan signal Vg is applied, the scan signal Vg is next to the first and second gate lines 216a and 216b. ), The voltage of the image information is continuously applied to the pixel P10 to maintain the driving of the liquid crystal.

도4에서는 상기 제 1게이트라인(216a)과 제 2게이트라인(216b)이 상기 게이 트 구동부(230)에 전기적으로 접속되며, 각각 제 1패널영역(AREA1)과 제 2패널영역(AREA2)에 전기적으로 접속된다는 것을 용이하게 설명하기 위해 상기 제 1게이트라인(216a)과 제 2게이트라인(216b)을 도면 상에 구분하여 도시하였다. 그러나, 실제로는 상기 제 1게이트라인(216a)과 제 2게이트라인(216b)는 기판 상에 중첩되도록 형성되는데, 도5에 도시된 바와 같다.In FIG. 4, the first gate line 216a and the second gate line 216b are electrically connected to the gate driver 230 and respectively connected to the first panel area AREA1 and the second panel area AREA2. The first gate line 216a and the second gate line 216b are shown separately on the drawings in order to easily explain that they are electrically connected. However, in practice, the first gate line 216a and the second gate line 216b are formed to overlap on the substrate, as shown in FIG.

도5는 도4의 I-I부분을 확대도시한 박막트랜지스터 어레이기판의 단면도이다.FIG. 5 is a cross-sectional view of a thin film transistor array substrate in enlarged view of portion I-I of FIG. 4.

도5에서는 액정패널 중 제 1게이트라인과 제 2게이트라인이 형성되는 박막트랜지스터 어레이기판만을 확대도시하였다.In FIG. 5, only a thin film transistor array substrate on which a first gate line and a second gate line are formed is shown.

도시된 바와 같이, 박막트랜지스터 어레이기판(201)은 도4에서와 같이 제 1패널영역(AREA1)과 제 2패널영역(AREA2)으로 분할되며, 상기 제 1패널영역(AREA1)과 제 2패널영역(AREA2)에는 각각 박막트랜지스터와 데이터라인(215)이 형성된다. 그리고, 제 1,2게이트라인(216a,216b)는 상기 제 1패널영역(AREA1)과 제 2패널영역(AREA2)에 각각 다른 구조로 형성된다.As shown in FIG. 4, the thin film transistor array substrate 201 is divided into a first panel area AREA1 and a second panel area AREA2, as shown in FIG. 4, and the first panel area AREA1 and the second panel area. The thin film transistor and the data line 215 are formed in AREA2, respectively. The first and second gate lines 216a and 216b have different structures in the first panel area AREA1 and the second panel area AREA2, respectively.

먼저, 박막트랜지스터는 상기 박막트랜지스터 어레이기판(201) 상에 형성된 게이트전극(222)과, 그 게이트전극(222) 상에 형성된 제 2절연층(232)과, 그 제 2절연층(232) 상에 형성된 반도체층(224)과, 그 반도체층(224) 상에 형성된 오믹-콘택층(ohmic contact layer, 226)과, 그 오믹-콘택층(226) 상에 형성된 소스-드레인전극(228)으로 구성된다.First, the thin film transistor includes a gate electrode 222 formed on the thin film transistor array substrate 201, a second insulating layer 232 formed on the gate electrode 222, and a second insulating layer 232. A semiconductor layer 224 formed on the semiconductor layer, an ohmic contact layer 226 formed on the semiconductor layer 224, and a source-drain electrode 228 formed on the ohmic contact layer 226. It is composed.

상기 제 2절연층(232)은 상기 박막트랜지스터 어레이기판(201) 전체에 형성 되며, 상기 게이트전극(222)을 외부로부터 절연시킨다. 상기 소스-드레인전극(228)은 상기 게이트전극(222)과 함께 박막트랜지스터의 세 단자를 구성한다.The second insulating layer 232 is formed on the entirety of the thin film transistor array substrate 201 and insulates the gate electrode 222 from the outside. The source-drain electrode 228 together with the gate electrode 222 constitutes three terminals of the thin film transistor.

한편, 상기 제 2절연층(232) 상에는 데이터라인(215)이 일정한 간격으로 형성된다. 상기 데이터라인(215)과 소스-드레인전극(228)이 형성된 후에는 상기 박막트랜지스터 어레이기판(201) 전체에 보호층(234)이 형성되며, 상기 보호층(234) 중 상기 드레인전극에 대응되는 영역에 콘택홀(contact hole)을 뚫어 화소전극(230)과 상기 드레인전극을 전기적으로 접속시킨다. 상기 화소전극(230)은 상기 박막트랜지스터 어레이기판(201)과 대향하는 컬러필터 기판(미도시)에 구비된 공통전극과 전계를 형성하여 액정층의 광 투과율을 조절하게 된다.Meanwhile, data lines 215 are formed on the second insulating layer 232 at regular intervals. After the data line 215 and the source-drain electrode 228 are formed, a passivation layer 234 is formed on the entirety of the thin film transistor array substrate 201, and corresponds to the drain electrode of the passivation layer 234. A contact hole is formed in the region to electrically connect the pixel electrode 230 and the drain electrode. The pixel electrode 230 forms an electric field with a common electrode provided on a color filter substrate (not shown) facing the thin film transistor array substrate 201 to control light transmittance of the liquid crystal layer.

상기와 같이, 박막트랜지스터 및 데이터라인(215)은 상기 제 1,2패널영역(AREA1,AREA2)에서 동일하게 형성되지만, 상기 제 1게이트라인(216a) 및 제 2게이트라인(216b)은 서로 다른 구조를 갖게 된다.As described above, the thin film transistor and the data line 215 are identically formed in the first and second panel regions AREA1 and AREA2, but the first gate line 216a and the second gate line 216b are different from each other. You have a structure.

상기 제 1패널영역(AREA1)의 경우 상기 제 1게이트라인(216a)은 상기 박막트랜지스터 어레이기판(201) 상에 형성된다. 상기 제 1게이트라인(216a)은 상기 게이트전극(222)과 동일한 공정에서 함께 형성된다. 상기 제 1게이트라인(216a) 상에는 제 1절연층(221)이 형성되는데, 상기 제 1절연층(221)은 상기 제 1게이트라인(216a) 상에만 형성될 수 있고, 도시된 바와 같이 제 1게이트라인(216a)을 감싸는 형태로 형성될 수도 있다. 상기 제 1절연층(221) 상에는 상기 제 2게이트라인(216b)이 형성된다. 즉, 상기 제 1패널영역(AREA1)에서는 상기 제 1게이트라인(216a) 및 제 2게이트라인(216b)이 함께 형성되며, 상기 제 1게이트라인(216a) 및 제 2게이트라인(216b) 사이에 형성되는 제 1절연층(221)에 의해 서로 절연된다.In the case of the first panel area AREA1, the first gate line 216a is formed on the thin film transistor array substrate 201. The first gate line 216a is formed together in the same process as the gate electrode 222. A first insulating layer 221 is formed on the first gate line 216a. The first insulating layer 221 may be formed only on the first gate line 216a. The gate line 216a may be formed to surround the gate line 216a. The second gate line 216b is formed on the first insulating layer 221. That is, in the first panel area AREA1, the first gate line 216a and the second gate line 216b are formed together, and between the first gate line 216a and the second gate line 216b. The first insulating layer 221 is insulated from each other.

한편, 상기 제 2게이트라인(216b)은 상기 제 1게이트라인(216a) 상에서 빗겨나도록 형성될 수도 있으나 화소의 개구율을 최대한 높게 해주기 위해서는 상기 제 2게이트라인(216b)을 상기 제 1게이트라인(216a) 상에 중첩되도록 형성하는 것이 바람직할 것이다.On the other hand, the second gate line 216b may be formed to deviate from the first gate line 216a, but in order to maximize the aperture ratio of the pixel as much as possible, the second gate line 216b may be replaced by the first gate line 216a. It would be desirable to form so as to overlap on).

상기 제 2패널영역(AREA2)에서는 상기 제 2게이트라인(216b)만 형성된다. 상기 제 2게이트라인(216b)은 상기 박막트랜지스터 어레이기판(201) 상에 형성된다. 상기 제 1게이트라인(216a)은 상기 제 1패널영역(AREA1)에만 형성되므로, 상기 제 2패널영역( AREA2)에는 상기 제 1게이트라인(216a)과 제 2게이트라인(216b)의 단락을 방지하기 위한 제 1절연층(221)도 불필요하게 된다. 상기 제 1패널영역(AREA1)의 제 2게이트라인(216b)과 제 2패널영역(AREA2)의 제 2게이트라인(216b)은 일체화되어 형성된다. 즉, 상기 제 1패널영역(AREA1)에 상기 제 1게이트라인(216a)과 제 1절연층(221)이 순차적으로 적층된 후 상기 제 1절연층(221) 상에 제 2게이트라인(216b)을 형성하면서 제 2패널영역(AREA2)까지 한 라인으로 형성한다.Only the second gate line 216b is formed in the second panel area AREA2. The second gate line 216b is formed on the thin film transistor array substrate 201. Since the first gate line 216a is formed only in the first panel area AREA1, a short circuit between the first gate line 216a and the second gate line 216b is prevented in the second panel area AREA2. The first insulating layer 221 is also unnecessary. The second gate line 216b of the first panel area AREA1 and the second gate line 216b of the second panel area AREA2 are integrally formed. That is, after the first gate line 216a and the first insulating layer 221 are sequentially stacked in the first panel area AREA1, the second gate line 216b is disposed on the first insulating layer 221. While forming a single line to the second panel area AREA2.

상기 제 1패널영역(AREA1)에 형성된 제 1게이트라인(216a)과 제 2게이트라인(216b)은 게이트 구동부로부터 동일한 주사신호를 인가받기 위해서는 전기적으로 접속되어야 한다. 전술한 바와 같이, 동일 화소행에 대응하는 제 1게이트라인(216a)과 제 2게이트라인(216b)는 전기적으로 접속되어 상기 게이트 구동부에서 출력되는 주사신호를 동시에 인가받아 상기 제 1패널영역(AREA1)과 제 2패널영역(AREA2)에 각각 주사신호를 인가하게 된다. The first gate line 216a and the second gate line 216b formed in the first panel area AREA1 must be electrically connected to each other to receive the same scan signal from the gate driver. As described above, the first gate line 216a and the second gate line 216b corresponding to the same pixel row are electrically connected and simultaneously receive a scan signal output from the gate driver to receive the first panel area AREA1. ) And a scan signal are applied to the second panel area AREA2, respectively.                     

상기 제 1게이트라인(216a)과 제 2게이트라인(216b)을 접속하기 위해서는 상기 제 1게이트라인(216a)과 제 2게이트라인(216b) 사이에 구비된 제 1절연층(221)에 콘택홀을 형성하여 그 콘택홀을 통해 상기 제 1게이트라인(216a)과 제 2게이트라인(216b)를 전기적으로 접속시킨다. 그런데, 상기 콘택홀을 화소 내에 형성하게 되면 화소의 개구율을 떨어뜨릴수 있기 때문에 상기 화소가 배열되어 화상을 표시하는 화상표시부의 외곽에서 콘택홀을 형성하여 상기 제 1게이트라인(216a)과 제 2게이트라인(216b)을 접속시키는 것이 바람직할 것이다.In order to connect the first gate line 216a and the second gate line 216b, a contact hole is provided in the first insulating layer 221 provided between the first gate line 216a and the second gate line 216b. Is formed to electrically connect the first gate line 216a and the second gate line 216b through the contact hole. However, when the contact hole is formed in the pixel, the aperture ratio of the pixel may be lowered, so that the first gate line 216a and the second are formed by forming the contact hole outside the image display unit displaying the image by arranging the pixels. It may be desirable to connect the gate line 216b.

상기한 바와 같이, 상기 제 1게이트라인은 제 1패널영역에만 주사신호를 인가하므로, 신호 왜곡 및 지연없이 상기 제 1패널영역의 화소에 주사신호를 인가할 수 있으다. 그리고, 상기 제 2게이트라인은 제 1패널영역과 전기적으로 접속되지 않고, 상기 제 1게이트라인과는 절연층에 의해 분리되어 형성되기 때문에 신호 왜곡이나 지연을 최소화하여 제 2패널영역의 화소에 주사신호를 인가할 수 있다. 따라서, 상기 제 1게이트라인 및 제 2게이트라인에 의해 액정패널에 주사신호를 인가함으로써, 화상의 화질저하를 최대한 방지할 수 있다.As described above, since the first gate line applies the scan signal only to the first panel region, the scan signal can be applied to the pixels of the first panel region without signal distortion and delay. In addition, since the second gate line is not electrically connected to the first panel region and is formed separately from the first gate line by an insulating layer, the second gate line is scanned in the pixel of the second panel region by minimizing signal distortion or delay. Signal can be applied. Accordingly, by applying the scanning signal to the liquid crystal panel by the first gate line and the second gate line, it is possible to prevent the degradation of the image quality of the image as much as possible.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 액정표시장치는 액정패널을 복수의 영역으로 분할하여 그 분할된 영역의 화소에 각각 다른 게이트라인을 통해 주사신호를 인가함으로써, 신호 왜곡과 지연이 최소화된 주사신호를 각 분할영역의 화소에 공급할 수 있기 때문에 액정패널에 표시되는 화상의 화질을 향상시킬 수 있다.As described above, the liquid crystal display according to the present invention divides the liquid crystal panel into a plurality of regions and applies scanning signals to the pixels of the divided regions through different gate lines, thereby minimizing signal distortion and delay. Can be supplied to the pixels of each divided area, so that the image quality of the image displayed on the liquid crystal panel can be improved.

Claims (11)

제 1영역 및 제 2영역으로 분할된 기판;A substrate divided into a first region and a second region; 상기 기판 상에 종방향으로 배열되는 복수의 데이터 라인;A plurality of data lines arranged longitudinally on the substrate; 데이터라인과 실질적으로 수직으로 배열되어 복수의 화소를 정의하며, 상기 제 1영역 및 제 2영역의 화소에 다른 경로를 통해 외부의 신호를 인가하는 게이트라인 구조; 및 A gate line structure arranged substantially perpendicular to the data line to define a plurality of pixels, and applying an external signal to the pixels of the first region and the second region through different paths; And 상기 화소에 배치된 박막트랜지스터를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.And a thin film transistor arranged on the pixel. 제 1 항에 있어서, 상기 박막트랜지스터는The thin film transistor of claim 1, wherein the thin film transistor 상기 기판 상에 형성된 게이트전극;A gate electrode formed on the substrate; 상기 게이트전극 상에 형성된 제 2절연층;A second insulating layer formed on the gate electrode; 상기 제 2절연층 상에 형성된 반도체층;A semiconductor layer formed on the second insulating layer; 상기 반도체층 상에 형성된 오믹-콘택층; 및An ohmic contact layer formed on the semiconductor layer; And 상기 오믹-콘택층 상에 형성된 소스-드레인전극으로 구성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.And a source-drain electrode formed on the ohmic contact layer. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1영역의 게이트라인 구조는2. The gate line structure of claim 1, wherein the gate line structure of the first region 상기 기판 상에 형성된 제 1게이트라인;A first gate line formed on the substrate; 상기 제 1게이트라인 상에 형성된 제 1절연층; 및A first insulating layer formed on the first gate line; And 상기 제 1절연층 상에 형성된 제 2게이트라인으로 구성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.And a second gate line formed on the first insulating layer. 제 3 항에 있어서, 상기 제 1절연층은 상기 제 1게이트라인 위에만 형성된 것을 특징으로 하는 액정표시장치.4. The liquid crystal display device according to claim 3, wherein the first insulating layer is formed only on the first gate line. 제 3 항에 있어서, 상기 제 1절연층은 상기 제 1게이트라인을 감싸는 형태로 형성된 것을 특징으로 하는 액정표시장치.The liquid crystal display of claim 3, wherein the first insulating layer is formed to surround the first gate line. 제 1 항에 있어서, 상기 제 2영역의 게이트라인 구조는The gate line structure of claim 1, wherein the gate line structure of the second region 상기 기판 상에 형성된 제 3게이트라인을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.And a third gate line formed on the substrate. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1영역의 게이트라인 구조는 상기 기판 위에 형성된 제 1게이트라인과, 상기 제 1게이트라인 위에 형성된 제 1절연층과, 상기 제 1절연층 위에 형성된 제 2게이트라인으로 구성되며, 상기 제 2영역의 게이트라인 구조는 상기 기판 위에 형성된 제 3게이트라인으로 구성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.The gate line structure of claim 1, wherein the gate line structure of the first region includes a first gate line formed on the substrate, a first insulating layer formed on the first gate line, and a second gate line formed on the first insulating layer. And the gate line structure of the second region comprises a third gate line formed on the substrate. 제 7 항에 있어서, 상기 제 2게이트라인과 제 3게이트라인은 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.8. The liquid crystal display device according to claim 7, wherein the second gate line and the third gate line are integrally formed. 제 7 항에 있어서, 상기 제 1게이트라인 및 제 2게이트라인은 콘택홀을 통해 전기적으로 접속되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.8. The liquid crystal display of claim 7, wherein the first gate line and the second gate line are electrically connected through a contact hole. 제 9 항에 있어서, 상기 콘택홀은 상기 화소 외부에 형성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.The liquid crystal display of claim 9, wherein the contact hole is formed outside the pixel. 제 1 항에 있어서, 상기 게이트라인 구조의 서로 다른 경로를 통해 상기 제 1영역의 화소와 제 2영역의 화소에 동일한 주사신호를 인가하는 게이트 구동부를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.The liquid crystal display of claim 1, further comprising a gate driver configured to apply the same scan signal to the pixels of the first region and the pixels of the second region through different paths of the gate line structure. .
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20160082211A (en) * 2014-12-31 2016-07-08 엘지디스플레이 주식회사 Liquid crystal display device for decreasing gate load
WO2022222151A1 (en) * 2021-04-23 2022-10-27 京东方科技集团股份有限公司 Display substrate, display panel, and display device

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