KR20070101549A - Liquid crystal display - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 블록도.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 회로도.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 표시판 조립체의 연결 관계를 설명하는 도면.3 is a diagram illustrating a connection relationship of a liquid crystal panel assembly according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시판 조립체 중 제1 화소의 배치도.4 is a layout view of a first pixel of a liquid crystal panel assembly according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 5, 도 6 및 도 7 각각은 도 4에 도시한 액정 표시판 조립체를 Ⅴ-Ⅴ, Ⅵ-Ⅵ 및 Ⅶ-Ⅶ 선을 따라 잘라 도시한 단면도.5, 6, and 7 are cross-sectional views of the liquid crystal panel assembly shown in FIG. 4 taken along the lines V-V, VI-VI, and VIII-VIII.
도 8은 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시판 조립체의 화소 전극 및 공통 전극을 도시하는 배치도.8 is a layout view illustrating a pixel electrode and a common electrode of a liquid crystal panel assembly according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 9는 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시판 조립체 중 제2 화소의 배치도.9 is a layout view of a second pixel of a liquid crystal panel assembly according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 10은 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 감마 곡선을 도시하는 그래프.10 is a graph illustrating a gamma curve of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 11은 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 제1 부화소 전극 전 압이 변하는 경우 휘도 변화율을 도시하는 그래프.FIG. 11 is a graph illustrating a luminance change rate when the voltage of the first subpixel electrode of the liquid crystal display according to the exemplary embodiment is changed. FIG.
도 12는 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 제2 부화소 전극 전압이 변하는 경우 휘도 변화율을 도시하는 그래프.FIG. 12 is a graph illustrating a luminance change rate when the second subpixel electrode voltage of the liquid crystal display according to the exemplary embodiment is changed. FIG.
도 13은 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 유지 전압선을 도시하는 개략도.13 is a schematic diagram showing sustain voltage lines of a liquid crystal display according to an embodiment of the present invention.
도 14는 본 발명의 한 실시예에 따라 액정 표시 장치를 반전 구동 시 화소 전압을 다른 전압과 함께 도시하는 파형도.14 is a waveform diagram illustrating pixel voltages along with other voltages when inverting a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 15는 본 발명의 다른 실시예에 따라 액정 표시 장치를 반전 구동 시 화소 전압을 다른 전압과 함께 도시하는 파형도.FIG. 15 is a waveform diagram illustrating pixel voltages along with other voltages when inverting a liquid crystal display according to another exemplary embodiment of the present invention; FIG.
도 16은 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치의 반점 구동 시 각 화소의 극성을 도시하는 도면.16 is a diagram illustrating polarities of respective pixels when spot driving of a liquid crystal display according to another exemplary embodiment of the present invention is performed.
도 17은 도 16에 도시한 반전 구동시 전압의 파형도.FIG. 17 is a waveform diagram of a voltage during inversion driving shown in FIG. 16; FIG.
도 18은 도 16에 도시한 반 전 구동 시 화소 전압을 다른 전압과 함께 도시하는 파형도.FIG. 18 is a waveform diagram showing pixel voltages along with other voltages in the inversion driving shown in FIG. 16; FIG.
<도면 부호의 설명><Description of Drawing>
12, 22: 편광판 11, 21: 배향막12, 22: polarizing
71, 72, 73a, 73a, 74a, 74b, 75a, 75b: 공통 전극 절개부71, 72, 73a, 73a, 74a, 74b, 75a, 75b: common electrode incision
81, 81a, 81b, 82: 접촉 보조 부재81, 81a, 81b, 82: contact auxiliary member
91a, 91b, 92a, 92b, 93: 화소 전극 절개부 91a, 91b, 92a, 92b, 93: pixel electrode cutout
94: 간극 110, 210: 기판94:
121, 129: 게이트선 124: 게이트 전극121 and 129: gate line 124: gate electrode
131: 유지 전극선 137: 유지 전극131: sustain electrode line 137: sustain electrode
140: 게이트 절연막 151, 154: 반도체140: gate
161, 163a, 165a, 163b, 165b: 저항성 접촉 부재161, 163a, 165a, 163b, and 165b: ohmic contact members
171, 179: 데이터선 173a, 173b: 소스 전극171 and 179:
175a, 175b: 드레인 전극 180: 보호막175a and 175b: drain electrode 180: protective film
181, 182, 185a, 185b: 접촉 구멍181, 182, 185a, 185b: contact hole
191, 191a, 191b: 화소 전극191, 191a, and 191b: pixel electrodes
220: 차광 부재 230: 색필터220: light blocking member 230: color filter
250: 덮개막 270: 공통 전극250: overcoat 270: common electrode
300: 액정 표시판 조립체 400: 게이트 구동부300: liquid crystal panel assembly 400: gate driver
500: 데이터 구동부 600: 신호 제어부500: data driver 600: signal controller
800: 계조 전압 생성부800: gray voltage generator
본 발명은 액정 표시 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a liquid crystal display device.
액정 표시 장치는 현재 가장 널리 사용되고 있는 평판 표시 장치 중 하나로서, 화소 전극과 공통 전극 등 전기장 생성 전극이 형성되어 있는 두 장의 표시판과 그 사이에 삽입되어 있는 액정층으로 이루어지며, 전기장 생성 전극에 전압을 인가하여 액정층에 전기장을 생성하고 이를 통하여 액정층의 액정 분자들의 배향을 결정하고 입사광의 편광을 제어함으로써 영상을 표시한다.The liquid crystal display is one of the flat panel display devices most widely used. The liquid crystal display includes two display panels on which field generating electrodes, such as a pixel electrode and a common electrode, are formed, and a liquid crystal layer interposed therebetween. Is applied to generate an electric field in the liquid crystal layer, thereby determining the orientation of the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer and controlling the polarization of incident light to display an image.
이러한 액정 표시 장치 중에서도, 전기장이 인가되지 않은 상태에서 액정 분자의 장축을 표시판에 대하여 수직을 이루도록 배열한 수직 배향 방식(vertically aligned mode)의 액정 표시 장치가 대비비가 크고 기준 시야각이 넓어서 각광받고 있다.Among such liquid crystal displays, a liquid crystal display having a vertically aligned mode in which the long axis of the liquid crystal molecules is perpendicular to the display panel without an electric field applied to the liquid crystal display is attracting attention due to its high contrast ratio and wide reference viewing angle.
수직 배향 방식의 액정 표시 장치에서 넓은 기준 시야각을 구현하기 위한 구체적인 방법으로는 전기장 생성 전극에 절개부를 형성하는 방법과 전기장 생성 전극 위에 돌기를 형성하는 방법 등이 있다. 절개부 및 돌기는 액정 분자가 기울어지는 방향(tilt direction)을 결정하므로, 이들을 적절하게 배치하여 액정 분자의 경사 방향을 여러 방향으로 분산시킴으로써 기준 시야각을 넓힐 수 있다.Specific methods for implementing a wide reference viewing angle in a vertical alignment liquid crystal display include a method of forming a cutout in the field generating electrode and a method of forming a protrusion on the field generating electrode. Since the cutout and the protrusion determine the tilt direction of the liquid crystal molecules, the reference viewing angle can be widened by appropriately arranging them to disperse the inclined directions of the liquid crystal molecules in various directions.
그러나 화소 전극이 게이트선 및 데이터선과 평행한 직사각형 형태인 액정 표시 장치에서는 인접한 화소 전극 사이에 생기는 전기장으로 인하여 액정 분자의 배열이 흐트러져 텍스처(texture)가 발생하고 이에 따라 투과율이 줄어들 수 있다.However, in a liquid crystal display device in which the pixel electrode is in a rectangular shape parallel to the gate line and the data line, an array of liquid crystal molecules is disturbed due to an electric field generated between adjacent pixel electrodes, thereby resulting in a texture, thereby reducing transmittance.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 개구율 및 투과율을 높이며, 측면 시인성 또한 향상시키는 것이다.The technical problem to be achieved by the present invention is to increase the aperture ratio and transmittance, and also to improve side visibility.
이러한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치는 기판, 상기 기판 위에 형성되어 있는 제1 및 제2 유지 전극선, 그리고 상 기 기판 위에 형성되어 있으며, 제1 및 제2 부화소 전극을 포함하는 복수의화소 전극을 포함하고, 상기 화소 전극은 서로 마주하는 한 쌍의 제1 주 변 및 상기 제1 주 변과 연결되어 있으며 서로 마주하는 한 쌍의 제2 주 변을 가지며, 상기 화소 전극의 제2 주 변은 톱니 모양의 돌출부를 포함하고, 상기 제1 부화소 전극은 상기 제1 또는 제2 유지 전극선과 중첩하고, 상기 제2 부화소 전극은 상기 제1 및 제2 유지 전극선과 중첩한다.According to an exemplary embodiment of the present invention, a liquid crystal display device includes a substrate, first and second storage electrode lines formed on the substrate, and the first and second portions. A plurality of pixel electrodes including a pixel electrode, the pixel electrode having a pair of first peripheral sides facing each other and a pair of second peripheral sides connected to the first peripheral sides and facing each other, A second peripheral side of the pixel electrode includes a sawtooth-shaped protrusion, the first subpixel electrode overlaps the first or second storage electrode line, and the second subpixel electrode is the first and second storage. It overlaps with an electrode line.
상기 제1 부화소 전극과 연결되어 있는 제1 박막 트랜지스터, 상기 제2 부화소 전극과 연결되어 있는 제2 박막 트랜지스터, 상기 제1 및 제2 박막 트랜지스터와 연결되어 있는 게이트선, 그리고 상기 제1 및 제2 박막 트랜지스터와 연결되어 있으며, 상기 게이트선과 교차하는 제1 데이터선을 더 포함할 수 있다.A first thin film transistor connected to the first subpixel electrode, a second thin film transistor connected to the second subpixel electrode, a gate line connected to the first and second thin film transistors, and the first and second thin film transistors The display device may further include a first data line connected to the second thin film transistor and crossing the gate line.
상기 제1 데이터선은 상기 제2 부화소 전극과 적어도 일부 중첩할 수 있다.The first data line may at least partially overlap the second subpixel electrode.
상기 제1 데이터선은 상기 제1 부화소 전극과 중첩하지 않을 수 있다.The first data line may not overlap the first subpixel electrode.
상기 제1 데이터선과 인접하는 제2 데이터선을 더 포함하고, 상기 제2 부화소 전극은 상기 제1 데이터선 및 상기 제2 데이터선과 동시에 중첩할 수 있다.The display device may further include a second data line adjacent to the first data line, wherein the second subpixel electrode may overlap the first data line and the second data line at the same time.
상기 제2 부화소 전극과 상기 제1 데이터선이 중첩하는 면적은 상기 제2 부화소 전극과 상기 제2 데이터선이 중첩하는 면적과 실질적으로 동일할 수 있다.An area where the second subpixel electrode overlaps the first data line may be substantially the same as an area where the second subpixel electrode overlaps the second data line.
상기 제1 데이터선에 인가되는 데이터 전압의 극성과 상기 제2 데이터선에 인가되는 데이터 전압의 극성은 서로 반대일 수 있다.Polarities of the data voltages applied to the first data line and polarities of the data voltages applied to the second data line may be opposite to each other.
상기 제1 및 제2 데이터선은 적어도 한 번 꺾여 있을 수 있다.The first and second data lines may be bent at least once.
상기 제1 데이터선의 아래에 상기 제1 데이터선과 중첩하며, 상기 제1 데이 터선의 평명 모양과 실질적으로 동일한 제1 반도체, 그리고 상기 제1 반도체와 중첩하는 광차단막을 포함할 수 있다.The first data line may include a first semiconductor overlapping the first data line, substantially the same as the flat shape of the first data line, and a light blocking layer overlapping the first semiconductor line.
상기 광차단막은 상기 제1 및 제2 게이트선과 동일한 재질로 이루어질 수 있다.The light blocking layer may be made of the same material as the first and second gate lines.
상기 제1 반도체의 폭은 상기 제1 데이터선의 폭 보다 클 수 있다.The width of the first semiconductor may be greater than the width of the first data line.
상기 제1 데이터선과 상기 화소 전극 사이에 형성되어 있는 유기막을 더 포함할 수 있다.The display device may further include an organic layer formed between the first data line and the pixel electrode.
상기 제1 유지 전극선에 인가되는 유지 전극 신호와 상기 제2 유지 전극선에 인가되는 유지 전극 신호는 위상이 서로 반대일 수 있다.The storage electrode signal applied to the first storage electrode line and the storage electrode signal applied to the second storage electrode line may be opposite in phase.
상기 제1 유지 전극선에 인가되는 유지 전극 신호와 상기 제2 유지 전극선에 인가되는 유지 전극 신호는 1H 이상의 주기로 변화하는 교류 전압일 수 있다.The sustain electrode signal applied to the first sustain electrode line and the sustain electrode signal applied to the second sustain electrode line may be alternating voltages that change at intervals of 1H or more.
상기 제1 및 제2 박막 트랜지스터는 적어도 하나의 행마다 상기 데이터선의 오른쪽 또는 왼쪽에 번갈아 가며 위치할 수 있다.The first and second thin film transistors may be alternately positioned on the right or left side of the data line in at least one row.
열 방향으로 인접하는 화소 전극은 극성이 서로 반대일 수 있다.Pixel electrodes adjacent in the column direction may have opposite polarities.
행 방향으로 인접하는 화소 전극은 극성이 서로 반대일 수 있다.Pixel electrodes adjacent in the row direction may have opposite polarities.
제2 부화소 전극의 면적은 상기 제1 부화소 전극의 면적보다 넓을 수 있다.An area of the second subpixel electrode may be larger than an area of the first subpixel electrode.
상기 제1 부화소 전극의 전압은 상기 제2 부화소 전극의 전압과 다를 수 있다.The voltage of the first subpixel electrode may be different from the voltage of the second subpixel electrode.
상기 제1 부화소 전극의 면적은 상기 제2 부화소 전극의 전압보다 높을 수 있다.An area of the first subpixel electrode may be higher than a voltage of the second subpixel electrode.
상기 화소 전극은 상기 제1 주 변과 빗각을 이루는 복수의 절개부를 포함할 수 있다.The pixel electrode may include a plurality of cutouts that form an oblique angle with the first peripheral portion.
상기 화소 전극과 마주하는 공통 전극을 더 포함하고, 상기 공통 전극은 상기 제1 주 변과 빗각을 이루는 복수의 절개부를 포함할 수 있다.The display device may further include a common electrode facing the pixel electrode, and the common electrode may include a plurality of cutouts formed at an oblique angle with the first peripheral portion.
본 발명의 다른 측면에 따른 액정 표시 장치는, 복수의 화소를 포함하는 액정 표시 장치로서, 상기 각 화소는, 제1 및 제2 액정 축전기, 상기 제2 액정 축전기와 연결되어 있는 제1 단자 및 제1 유지 전극 신호를 인가받는 제2 단자를 각각 가지는 제1 유지 축전기, 상기 제2 액정 축전기와 연결되어 있는 제1 단자 및 제1 유지 전극 신호와 위상이 반대인 제2 유지 전극 신호를 인가 받는 제2 단자를 각각 가지는 제2 유지 축전기, 그리고 상기 제1 액정 축전기와 연결되어 있는 제1 단자 및 상기 제1 유지 전극 신호 또는 상기 제2 유지 전극 신호를 인가 받는 제2 단자를 각각 가지는 제3 유지 축전기를 포함하고, 상기 제1 액정 축전기는 제1 부화소 전극을 가지며, 상기 제2 액정 축전기는 상기 제1 부화소 전극과 함께 화소 전극을 이루는 제2 부화소 전극을 가지며, 상기 화소 전극은 서로 마주하는 한 쌍의 제1 주 변 및 상기 제1 주 변과 연결되어 있으며 서로 마주하는 한 쌍의 제2 주 변을 가지며, 상기 화소 전극의 제2 주 변은 톱니 모양의 돌출부를 포함한다.A liquid crystal display device according to another aspect of the present invention is a liquid crystal display device including a plurality of pixels, wherein each pixel includes first and second liquid crystal capacitors, first terminals connected to the second liquid crystal capacitors, and a first liquid crystal display device. A first storage capacitor having a second terminal to which the first storage electrode signal is applied, a first terminal connected to the second liquid crystal capacitor, and a second storage electrode signal that is opposite in phase to the first storage electrode signal; A third storage capacitor having a second storage capacitor having two terminals, and a first terminal connected to the first liquid crystal capacitor, and a second terminal receiving the first storage electrode signal or the second storage electrode signal. Wherein the first liquid crystal capacitor has a first subpixel electrode, and the second liquid crystal capacitor has a second subpixel electrode which forms a pixel electrode together with the first subpixel electrode, The pixel electrode has a pair of first peripheral sides facing each other and a pair of second peripheral sides connected to the first peripheral side and facing each other, and the second peripheral side of the pixel electrode has a sawtooth-shaped protrusion. It includes.
그러면 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, exemplary 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. As those skilled in the art would realize, the described embodiments may be modified in various different ways, all without departing from the spirit or scope of 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 또 다른 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.
먼저, 도 1 및 도 2를 참고하여 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치에 대하여 상세하게 설명한다.First, a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 and 2.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 블록도이고, 도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 두 부화소에 대한 등가 회로도이다.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 two subpixels of the liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 1을 참고하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치는 액정 표시판 조립체(liquid crystal panel assembly)(300)와 이에 연결된 게이트 구동부(400), 데이터 구동부(500) 및 유지 전극 구동부(700), 데이터 구동부(500)에 연결된 계조 전압 생성부(800), 그리고 이들을 제어하는 신호 제어부(600)를 포함한다.Referring to 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 신호선(G1-Gn, D1-Dm)과 이에 연결되어 있으며 대략 행렬의 형태로 배열된 복수의 화소(pixel)(PX)를 포함한다. 반면, 도 2에 도시한 구조로 볼 때 액정 표시판 조립체(300)는 서로 마주하는 하부 및 상부 표시판(100, 200)과 그 사이에 들어 있는 액정층(3)을 포함한 다.The liquid
신호선(G1-Gn, D1-Dm)은 게이트 신호("주사 신호"라고도 함)를 전달하는 복수의 게이트선(G1-Gn), 데이터 신호를 전달하는 복수의 데이터선(D1-Dm) 및 유지 전극 신호를 전달하는 복수 쌍의 제1 및 제2 유지 전극선(Su, Sd)을 포함한다. 게이트선(G1-Gn)은 대략 행 방향으로 뻗으며 서로가 거의 평행하고, 데이터선(D1-Dm)은 대략 열 방향으로 뻗으며 서로가 거의 평행하다.The signal lines G 1 -G n and D 1 -D m are a plurality of gate lines G 1 -G n for transmitting a gate signal (also called a “scan signal”), and a plurality of data lines for transmitting a data signal ( D 1 -D m ) and a plurality of pairs of first and second storage electrode lines Su and Sd that transmit the storage electrode signal. The gate lines G 1 -G n extend substantially in the row direction and are substantially parallel to each other, and the data lines D 1 -D m extend substantially in the column direction and are substantially parallel to each other.
신호선은 또한 제1 유지 전극 신호를 전달하는 제1 유지 전극선(Su)과 제2 유지 전극 신호를 전달하는 제2 유지 전극선(Sd)을 포함한다. 제1 유지 전극 신호와 제2 유지 전극 신호의 위상은 서로 반대이다.The signal line also includes a first sustain electrode line Su for transmitting the first sustain electrode signal and a second sustain electrode line Sd for transmitting the second sustain electrode signal. The phases of the first sustain electrode signal and the second sustain electrode signal are opposite to each other.
각 화소(PX)는 제1 및 제2 부화소(PX1, PX2)를 포함하며, 각 부화소(PX1, PX2)는 스위칭 소자(Q1, Q2), 액정 축전기(liquid crystal capacitor)(Clc1, Clc2) 및 유지 축전기(Cst1, Cst2, Cst3)를 포함한다. 제1 부화소(PX1)는 유지 축전기(Cst1)을 포함하며, 제2 부화소(PX2)는 두 개의 유지 축전기(Cst2, Cst3)를 포함한다.Each pixel PX includes first and second subpixels PX1 and PX2, and each of the subpixels PX1 and PX2 includes switching elements Q1 and Q2 and liquid crystal capacitors Clc1 and Clc2. ) And holding capacitors Cst1, Cst2, Cst3. The first subpixel PX1 includes the storage capacitor Cst1, and the second subpixel PX2 includes two storage capacitors Cst2 and Cst3.
제1 및 제2 스위칭 소자(Q1, Q2)는 게이트선(G)과 연결되어 있는 제어 단자, 데이터선(D)과 연결되어 있는 입력 단자, 그리고 액정 축전기(Clc1, Clc2) 및 유지 축전기(Cst1, Cst2, Cst3)와 연결되어 있는 출력 전극을 가진다.The first and second switching elements Q1 and Q2 include a control terminal connected to the gate line G, an input terminal connected to the data line D, and the liquid crystal capacitors Clc1 and Clc2 and the storage capacitor Cst1. , Cst2 and Cst3).
액정 축전기(Clc1/Clc2)는 하부 표시판(100)의 부화소 전극(191a/191b)과 상부 표시판(200)의 공통 전극(270)을 두 단자로 하며 부화소 전극(191a/191b)과 공 통 전극(270) 사이의 액정층(3)은 유전체로서 기능한다. 한 쌍의 부화소 전극(191a/191b)은 서로 분리되어 있으며 하나의 화소 전극(191)을 이룬다. 공통 전극(270)은 상부 표시판(200)의 전면에 형성되어 있고 공통 전압(Vcom)을 인가 받는다. 액정층(3)은 음의 유전율 이방성을 가지며, 액정층(3)의 액정 분자는 전기장이 없는 상태에서 그 장축이 두 표시판의 표면에 대하여 수직을 이루도록 배향되어 있을 수 있다.The liquid crystal capacitors Clc1 / Clc2 have two terminals, the
제1 부화소(PX1)의 유지 축전기(Cst1)는 스위칭 소자(Q1)와 제1 유지 전극선(Su)에 연결되어 있고, 제2 부화소(PX2)의 한 유지 축전기(Cst2)는 스위칭 소자(Q2)와 제1 유지 전극선(Su)에 연결되어 있으며, 제2 부화소(PX2)의 다른 유지 축전기(Cst3)는 스위칭 소자(Q2)와 제2 유지 전극선(Sd)에 연결되어 있다. 제2 부화소(PX2)의 두 유지 축전기(Cst2, Cst3)의 유지 용량은 동일할 수 있다.The storage capacitor Cst1 of the first subpixel PX1 is connected to the switching element Q1 and the first storage electrode line Su, and one storage capacitor Cst2 of the second subpixel PX2 is a switching element ( It is connected to Q2) and the first storage electrode line Su, and another storage capacitor Cst3 of the second subpixel PX2 is connected to the switching element Q2 and the second storage electrode line Sd. The holding capacitances of the two storage capacitors Cst2 and Cst3 of the second subpixel PX2 may be the same.
한편, 색 표시를 구현하기 위해서는 각 화소(PX)가 기본색(primary color) 중 하나를 고유하게 표시하거나(공간 분할) 각 화소(PX)가 시간에 따라 번갈아 기본색을 표시하게(시간 분할) 하여 이들 기본색의 공간적, 시간적 합으로 원하는 색상이 인식되도록 한다. 기본색의 예로는 적색, 녹색, 청색 등 삼원색을 들 수 있다. 도 2는 공간 분할의 한 예로서 각 화소(PX)가 상부 표시판(200)의 영역에 기본색 중 하나를 나타내는 색 필터(230)를 구비함을 보여주고 있다. 도 2와는 달리 색 필터(230)는 하부 표시판(100)의 부화소 전극(191a/191b) 위 또는 아래에 형성할 수도 있다.On the other hand, in order to implement color display, each pixel PX uniquely displays one of the primary colors (spatial division) or each pixel PX alternately displays the primary colors over time (time division). The desired color is recognized by the spatial and temporal sum of these primary colors. Examples of the primary colors include three primary colors such as red, green, and blue. FIG. 2 illustrates that each pixel PX includes a
표시판(100, 200)의 바깥 면에는 각각 편광자(polarizer)(도시하지 않음)가 구비되어 있는데, 반사형 액정 표시 장치의 경우에는 두 개의 편광자 중 하나가 생략될 수 있다. 두 편광자의 편광축은 직교할 수 있으며, 직교 편광자인 경우 전기장이 없는 액정층(3)에 들어온 입사광을 차단한다.Polarizers (not shown) are provided on the outer surfaces of the
다시 도 1을 참고하면, 계조 전압 생성부(800)는 화소(PX)의 투과율과 관련된 두 벌의 계조 전압 집합(또는 기준 계조 전압 집합)을 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-Gn)과 연결되어 게이트 온 전압(Von)과 게이트 오프 전압(Voff)의 조합으로 이루어진 게이트 신호를 게이트선(G1-Gn)에 인가한다.A
데이터 구동부(500)는 액정 표시판 조립체(300)의 데이터선(D1-Dm)에 연결되어 있으며, 계조 전압 생성부(800)로부터의 계조 전압을 선택하고 이를 데이터 신호로서 데이터선(D1-Dm)에 인가한다. 그러나 계조 전압 생성부(800)가 모든 계조에 대한 전압을 모두 제공하는 것이 아니라 정해진 수의 기준 계조 전압만을 제공하는 경우에, 데이터 구동부(500)는 기준 계조 전압을 분압하여 전체 계조에 대한 계조 전압을 생성하고 이 중에서 데이터 신호를 선택한다.The
유지 전극 구동부(700)는 제1 및 제2 유지 전극선(Su, Sd)와 연결되어 있으며, 위상이 반대인 한 쌍의 유지 전극 신호(Vcst-u, Vcst-d)를 각각 제1 및 제2 유지 전극선(Su, Sd)에 인가한다.The storage electrode driver 700 is connected to the first and second storage electrode lines Su and Sd, and receives the pair of storage electrode signals Vcst-u and Vcst-d having opposite phases, respectively. It applies to sustain electrode lines Su and Sd.
신호 제어부(600)는 게이트 구동부(400) 및 데이터 구동부(500) 등을 제어한 다.The
이러한 구동 장치(400, 500, 600, 800) 각각은 적어도 하나의 집적 회로 칩의 형태로 액정 표시판 조립체(300) 위에 직접 장착되거나, 가요성 인쇄 회로막(flexible printed circuit film)(도시하지 않음) 위에 장착되어 TCP(tape carrier package)의 형태로 액정 표시판 조립체(300)에 부착되거나, 별도의 인쇄 회로 기판(printed circuit board)(도시하지 않음) 위에 장착될 수도 있다. 이와는 달리, 이들 구동 장치(400, 500, 600, 800)가 신호선(G1-Gn, D1-Dm, Su, Sd) 및 박막 트랜지스터 스위칭 소자(Q1, Q2) 따위와 함께 액정 표시판 조립체(300)에 집적될 수도 있다. 또한, 구동 장치(400, 500, 600, 800)는 단일 칩으로 집적될 수 있으며, 이 경우 이들 중 적어도 하나 또는 이들을 이루는 적어도 하나의 회로 소자가 단일 칩 바깥에 있을 수 있다.Each of the driving
그러면 도 3을 참고하여 이러한 액정 표시판 조립체의 배치 형태에 대하여 상세하게 설명한다.Next, the arrangement of the liquid crystal panel assembly will be described in detail with reference to FIG. 3.
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시판 조립체의 화소 배치를 도시하는 도면이다.3 is a diagram illustrating a pixel arrangement of a liquid crystal panel assembly according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 3을 참고하면, 한 화소 전극(PE)를 이루는 한 쌍의 부화소 전극(PEa, PEb)에 연결되어 있는 두 데이터선(예를 들면, Dj와 Dj+1)에 흐르는 데이터 전압의 극성은 서로 반대이다. 즉 하나의 화소 전극(PE)을 기준으로 왼쪽에 위치하는 데이터선(Dj)에 흐르는 데이터 전압의 극성은 정극성(+)이며, 오른쪽에 위치하는 데이 터선(Dj+1)에 흐르는 데이터 전압의 극성은 부극성(-)이다. 복수의 데이터선(Dj , Dj+1, Dj+2, Dj+3, Dj+4)의 극성은 '+, -, +, -, +'와 같이 동일한 극성이 한 번 반복된 후 극성이 바뀐다.Referring to FIG. 3, the data voltage flowing through two data lines (eg, D j and D j + 1 ) connected to a pair of subpixel electrodes PEa and PEb constituting one pixel electrode PE may be used. The polarities are opposite to each other. That is, the polarity of the data voltage flowing through the data line D j positioned on the left side of the pixel electrode PE is positive polarity (+), and the data flowing through the data line D j + 1 located on the right side of the pixel electrode PE. The polarity of the voltage is negative. The polarities of the plurality of data lines D j , D j + 1 , D j + 2 , D j + 3 , and D j + 4 repeat the same polarity once as '+,-, +,-, +' Polarity changes after the operation.
각 제1 부화소 전극(PEa)은 제1 스위칭 소자(Qa)과 연결되어 있으며, 각 제2 부화소 전극(PEb)는 제2 스위칭 소자(Qb)와 연결되어 있다.Each first subpixel electrode PEa is connected to the first switching element Qa, and each second subpixel electrode PEb is connected to the second switching element Qb.
제1 및 제2 박막 트랜지스터(Qa, Qb)는 하나의 데이터선(Dj , Dj+1, Dj+2, Dj+3, Dj+4)를 기준으로 오른쪽 또는 왼쪽에 연결되어 있다. 즉, 한 행에서 제1 및 제2 박막 트랜지스터(Qa, Qb)가 데이터선(Dj, Dj+1, Dj+2, Dj+3, Dj+4)의 오른쪽에 배치되어 있으면 다음 행에서는 제1 및 제2 박막 트랜지스터(Qa, Qb)가 데이터선(Dj , Dj+1, Dj+2, Dj+3, Dj+4)의 왼쪽에 배치되어 있다. 도 3에서는 한 행을 걸러 제1 및 제2 박막 트랜지스터(Qa, Qb)의 위치가 바뀌는 것으로 도시하였으나, 여러 행을 걸러 제1 및 제2 박막 트랜지스터(Qa, Qb)의 위치가 바뀔 수도 있다.The first and second thin film transistors Qa and Qb are connected to the right or the left side based on one data line D j , D j + 1 , D j + 2 , D j + 3 , and D j + 4 . have. That is, when the first and second thin film transistors Qa and Qb are arranged on the right side of the data lines D j , D j + 1 , D j + 2 , D j + 3 and D j + 4 in one row. In the next row, the first and second thin film transistors Qa and Qb are disposed on the left side of the data lines D j , D j + 1 , D j + 2 , D j + 3 , and D j + 4 . In FIG. 3, the positions of the first and second thin film transistors Qa and Qb are changed every other row, but the positions of the first and second thin film transistors Qa and Qb may be changed every other row.
더욱 상세하게 설명하면, 첫번째 행에 배치되어 있는 화소 전극(PE)은 제1 및 제2 박막 트랜지스터(Qa, Qb)가 왼쪽에 배치되어 있다. 이하 이와 같은 연결관계를 갖는 화소(PX)를 제1 화소(PXa)라 한다.In more detail, the first and second thin film transistors Qa and Qb are disposed on the left side of the pixel electrode PE disposed in the first row. Hereinafter, the pixel PX having such a connection relationship is referred to as a first pixel PXa.
두번째 행에 배치되어 있는 화소 전극(PE)은 화소 전극(PE)은 제1 및 제2 박막 트랜지스터(Qa, Qb)가 오른쪽에 배치되어 있다. 이하 이와 같은 연결 관계를 갖는 화소(PX)를 제2 화소(PXb)라 한다.In the pixel electrode PE disposed in the second row, the pixel electrode PE has first and second thin film transistors Qa and Qb disposed on the right side. Hereinafter, the pixel PX having such a connection relationship is referred to as a second pixel PXb.
즉 제1 화소(PXa)를 포함하는 행과 제2 화소(PXb)를 포함하는 행이 번갈아 가며 반복되어 있다.That is, the row including the first pixel PXa and the row including the second pixel PXb are alternately repeated.
앞서 설명한 바와 같이 인접한 데이터선(Dj , Dj+1, Dj+2, Dj+3, Dj+4)의 극성은 서로 반대이며, 행 방향 또는 열 방향으로 인접하는 화소 전극(PE)의 극성은 서로 반대로 나타난다.As described above, the polarities of the adjacent data lines D j , D j + 1 , D j + 2 , D j + 3 , and D j + 4 are opposite to each other and adjacent pixel electrodes PE in the row direction or the column direction ) Polarity is opposite to each other.
이제 도 4 내지 도 9를 참고하여 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시판 조립체에 대하여 더욱 상세하게 설명한다.A liquid crystal panel assembly according to an exemplary embodiment of the present invention will now be described in more detail with reference to FIGS. 4 to 9.
도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치 중 제1 화소(PXa)의 배치도이며, 도 5, 도 6 및 도 7은 도 4에 도시한 액정 표시 장치를 Ⅴ-Ⅴ, Ⅵ-Ⅵ 및 Ⅶ-Ⅶ 선을 따라 잘라 도시한 단면도이며, 도 8은 도 4에 도시한 액정 표시 장치의 화소 전극 및 공통 전극을 도시하는 도면이다.FIG. 4 is a layout view of a first pixel PXa of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIGS. 5, 6, and 7 illustrate the liquid crystal display shown in FIG. 4 through V-V and VI-VI. And a cross-sectional view taken along the line VIII-VIII, and FIG. 8 is a diagram illustrating a pixel electrode and a common electrode of the liquid crystal display shown in FIG. 4.
도 4 내지 도 7을 참고하면, 본 실시예에 따른 액정 표시판 조립체는 서로 마주하는 하부 표시판(100)과 상부 표시판(200) 및 이들 두 표시판(100, 200) 사이에 들어 있는 액정층(3)을 포함한다.4 to 7, the liquid crystal panel assembly according to the present exemplary embodiment includes a
먼저, 하부 표시판(100)에 대하여 설명한다.First, the
투명한 유리 또는 플라스틱 따위로 만들어진 절연 기판(110) 위에 복수의 게이트선(gate line)(121), 복수 쌍의 제1 및 제2 유지 전극선(storage electrode lines)(131u, 131d) 및 복수의 광차단막(120)을 포함하는 복수의 게이트 도전체가 형성되어 있다.A plurality of
게이트선(121)은 게이트 신호를 전달하고 주로 가로 방향으로 뻗으며, 각각 위쪽 및 아래쪽에 위치한다.The
게이트선(121)은 위로 돌출한 복수의 게이트 전극(gate electrode)(124)과 다른 층 또는 게이트 구동부(400)와의 접속을 위한 넓은 끝 부분(129)을 포함한다. 게이트 구동부(400)가 기판(110) 위에 집적되어 있는 경우 게이트선(121)이 연장되어 이와 직접 연결될 수 있다.The
제1 및 제2 유지 전극선(131u, 131d)은 소정의 전압을 인가 받고, 게이트선(121)과 거의 나란하게 뻗으며 서로 인접한다. 위쪽에 위치한 제1 유지 전극선(131u)은 아래로 튀어나와 있으며 교대로 배열되어 있는 제1 및 제2 유지 전극(137u1, 137u2)을 포함하며, 아래쪽에 위치한 제2 유지 전극선(131d)은 위로 튀어나와 있으며 교대로 배열되어 있는 제3 및 제4 유지 전극(137d1, 137d2)을 포함한다. 제2 유지 전극(137u2)과 제4 유지 전극(137d2)은 서로 마주하며, 제1 유지 전극(137u1)과 제4 유지 전극(137d1)은 교대로 배치되어 있다. 그러나 유지 전극선(131u, 131d)의 모양 및 배치는 여러 가지로 변형될 수 있다.The first and second
광차단막(120)은 주로 세로 방향으로 뻗어 있으며, 서로 떨어져 있는 복수의 영역(120u, 120d)을 포함한다. 즉 주로 가로 방향으로 뻗어 있는 게이트선(121) 및 유지 전극선(131)과 단락 되지 않도록 여러 부분으로 나뉘어 있다.The
게이트 도전체(120, 121, 131u, 131d)는 알루미늄(Al)이나 알루미늄 합금 등 알루미늄 계열 금속, 은(Ag)이나 은 합금 등 은 계열 금속, 구리(Cu)나 구리 합금 등 구리 계열 금속, 몰리브덴(Mo)이나 몰리브덴 합금 등 몰리브덴 계열 금속, 크 롬(Cr), 탄탈륨(Ta) 및 티타늄(Ti) 따위로 만들어질 수 있다. 그러나 이들은 물리적 성질이 다른 두 개의 도전막(도시하지 않음)을 포함하는 다중막 구조를 가질 수도 있다. 이 중 한 도전막은 신호 지연이나 전압 강하를 줄일 수 있도록 비저항(resistivity)이 낮은 금속, 예를 들면 알루미늄 계열 금속, 은 계열 금속, 구리 계열 금속 등으로 만들어진다. 이와는 달리, 다른 도전막은 다른 물질, 특히 ITO(indium tin oxide) 및 IZO(indium zinc oxide)와의 물리적, 화학적, 전기적 접촉 특성이 우수한 물질, 이를테면 몰리브덴 계열 금속, 크롬, 탄탈륨, 티타늄 등으로 만들어진다. 이러한 조합의 좋은 예로는 크롬 하부막과 알루미늄 (합금) 상부막 및 알루미늄 (합금) 하부막과 몰리브덴 (합금) 상부막을 들 수 있다. 그러나 게이트 도전체(120, 121, 131u, 131d)는 이외에도 여러 가지 다양한 금속 또는 도전체로 만들어질 수 있다.The
게이트 도전체(120, 121, 131u, 131d)의 측면은 기판(110) 면에 대하여 경사져 있으며 그 경사각은 약 30° 내지 약 80°인 것이 바람직하다.Side surfaces of the
게이트 도전체(120, 121, 131u, 131d) 위에는 질화규소(SiNx) 또는 산화규소(SiOx) 따위로 만들어진 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(polysilicon) 등으로 만들어진 복수의 선형 반도체(151)가 형성되어 있다. 선형 반도체(151)는 주로 세로 방향으로 뻗어 있으며, 게이트 전극(124)을 향하여 뻗어 나온 복수의 돌출 부(projection)(154)를 포함한다.A plurality of
반도체(151, 154) 위에는 복수의 선형 저항성 접촉 부재(ohmic contact) (161), 제1 섬형 저항성 접촉 부재(165a) 및 제2 섬형 저항성 접촉 부재(165b)가 형성되어 있다. 저항성 접촉 부재(161, 165a, 165b)는 인 따위의 n형 불순물이 고농도로 도핑되어 있는 n+ 수소화 비정질 규소 따위의 물질로 만들어지거나 실리사이드(silicide)로 만들어질 수 있다. 선형 저항성 접촉 부재(161)는 복수의 제1 돌출부(163a) 및 제2 돌출부(163b)를 가지고 있으며, 이 제1 및 제2 돌출부(163a, 163b)와 제1 및 제2 섬형 저항성 접촉 부재(165a, 165b)는 쌍을 이루어 반도체(151)의 돌출부(154) 위에 배치되어 있다.A plurality of linear
반도체(151, 154)와 저항성 접촉 부재(161, 165a, 165b)의 측면 역시 기판(110) 면에 대하여 경사져 있으며 경사각은 30° 내지 80° 정도이다.Side surfaces of the
저항성 접촉 부재(161, 165a, 165b) 및 게이트 절연막(140) 위에는 복수의 데이터선(data line)(171)과 복수 쌍의 제1 및 제2 드레인 전극(drain electrode)(175a, 175b)을 포함하는 데이터 도전체가 형성되어 있다.A plurality of
데이터선(171)은 데이터 신호를 전달하며 주로 세로 방향으로 뻗어 게이트선(121) 및 유지 전극선(131)과 교차한다. 각 데이터선(171)은 전체에 걸쳐 일직선 상에 있지 않으며, 적어도 한 번 꺾여 있다.The
각 데이터선(171)은 제1 및 제2 게이트 전극(124)을 향하여 각각 뻗은 복수 쌍의 제1 및 제2 소스 전극(source electrode)(173a, 173b)과 다른 층 또는 데이터 구동부(500)와의 접속을 위하여 면적이 넓은 끝 부분(179)을 포함한다. 데이터 구 동부(500)가 기판(110) 위에 집적되어 있는 경우, 데이터선(171)이 연장되어 이와 직접 연결될 수 있다. 제1 및 제2 소스 전극(173a, 173b)은 서로 연결되어 있다.Each of the
제1 및 제2 드레인 전극(175a, 175b)은 서로 분리되어 있고 데이터선(171)과도 분리되어 있다.The first and
제1/제2 드레인 전극(175a/175b)은 게이트 전극(124)을 중심으로 제1/제2 소스 전극(173a/173b)과 마주하며, 막대형 끝 부분은 구부러진 제1/제2 소스 전극(173a/173b)으로 일부 둘러싸여 있다.The first and
제1 드레인 전극(175a)은 막대형 끝 부분에서 시작하여 데이터선(171)과 실질적으로 평행하게 뻗으며, 면적이 넓은 확장부를 포함한다. 또한 제1 드레인 전극(175a)은 확장부에서 시계 방향으로 꺾여 게이트선(121) 및 데이터선(171)에 경사지게 뻗어 있는 연장부(176a)를 포함한다.The
제2 드레인 전극(175b)은 막대형 끝 부분에서 뻗으며, 면적이 넓은 확장부를포함한다. 또한 제2 드레인 전극(175b)은 확장부에서 연장 형성된 연장부(176b)를 포함한다.The
게이트 전극(124), 제1/제2 소스 전극(173a/173b) 및 제1/제2 드레인 전극(175a/175b)은 반도체(154)와 함께 제1/제2 박막 트랜지스터(thin film transistor, TFT)(Qa/Qb)를 이루며, 제1/제2 박막 트랜지스터(Qa/Qb)의 채널(channel)은 제1/제2 소스 전극(173a/173b)과 제1/제2 드레인 전극(175a/175b) 사이의 반도체(154)에 형성된다.The
데이터 도전체(171, 175a, 175b)는 몰리브덴, 크롬, 탄탈륨 및 티타늄 등 내 화성 금속(refractory metal) 또는 이들의 합금으로 만들어지는 것이 바람직하며, 내화성 금속막(도시하지 않음)과 저저항 도전막(도시하지 않음)을 포함하는 다중막 구조를 가질 수 있다. 다중막 구조의 예로는 크롬 또는 몰리브덴 (합금) 하부막과 알루미늄 (합금) 상부막의 이중막, 몰리브덴 (합금) 하부막과 알루미늄 (합금) 중간막과 몰리브덴 (합금) 상부막의 삼중막을 들 수 있다. 그러나 데이터 도전체(171, 175a, 175b)는 이외에도 여러 가지 다양한 금속 또는 도전체로 만들어질 수 있다.The
데이터 도전체(171, 175a, 175b) 또한 그 측면이 기판(110) 면에 대하여 30° 내지 80° 정도의 경사각으로 기울어진 것이 바람직하다.The
저항성 접촉 부재(161, 165a, 165b)는 그 아래의 반도체(154)와 그 위의 데이터 도전체(171, 175a, 175b) 사이에만 존재하며 이들 사이의 접촉 저항을 낮추어 준다. 반도체(154)에는 소스 전극(173a, 173b)과 드레인 전극(175a, 175b) 사이를 비롯하여 데이터 도전체(171, 175a, 175b)로 가리지 않고 노출된 부분이 있다.The
한편, 선형 반도체(151), 데이터 도전체(171, 175a, 175b) 및 그 하부의 저항성 접촉 부재(161, 165a, 165b)와 실질적으로 동일한 평면 모양을 가지고 있다. 그러나 선형 반도체(151)의 폭은 데이터선(171) 폭보다 크다. 따라서 단면을 살펴보면, 선형 반도체(151)의 폭 방향으로 양쪽 끝은 데이터선(171) 보다 돌출되어 있다.The
데이터 도전체(171, 175a, 175b) 및 노출된 반도체(154) 부분 위에는 보호막(passivation layer)(180)이 형성되어 있다. 보호막(180)은 무기 절연물 또는 유기 절연물 따위로 만들어지며 표면이 평탄할 수 있다. 유기 절연물은 4.0 이하의 유전 상수를 가지는 것이 바람직하고, 감광성(photosensitivity)을 가질 수도 있다. 그러나 보호막(180)은 유기막의 우수한 절연 특성을 살리면서도 노출된 반도체(154) 부분에 해가 가지 않도록 하부 무기막과 상부 유기막의 이중막 구조를 가질 수 있다.A
보호막(180)에는 데이터선(171)의 끝 부분(179)과 제1 및 제2 드레인 전극(175a, 175b)의 한 쪽 부분을 각각 드러내는 복수의 접촉 구멍(contact hole)(182, 185a, 185b)이 형성되어 있으며, 보호막(180)과 게이트 절연막(140)에는 게이트선(121)의 끝 부분(129)을 각각 드러내는 복수의 접촉 구멍(181)이 형성되어 있다. 또한 유지 전극(137)과 화소 전극(191)이 중첩하는 부분에서 보호막(180)은 제거되어 있다.The
보호막(180) 위에는 복수의 화소 전극(pixel electrode)(191) 및 복수의 접촉 보조 부재(contact assistant)(81, 82)가 형성되어 있다. 이들은 ITO 또는 IZO 등의 투명한 도전 물질이나 알루미늄, 은, 크롬 또는 그 합금 등의 반사성 금속으로 만들어질 수 있다.A plurality of
각 화소 전극(191)은 서로 분리되어 있는 한 쌍의 제1 및 제2 부화소 전극(191a, 191b)을 포함한다.Each
제1/제2 부화소 전극(191a/191b)은 접촉 구멍(185a/185b)을 통하여 제1/제2 드레인 전극(175a/175b)과 물리적, 전기적으로 연결되어 제1/제2 드레인 전극(175a/175b)으로부터 데이터 전압을 인가 받는다. 한 쌍의 부화소 전극(191a, 191b)에는 하나의 입력 영상 신호에 대하여 미리 설정되어 있는 서로 다른 데이터 전압이 인가되는데, 그 크기는 부화소 전극(191a, 191b)의 크기 및 모양에 따라 설정될 수 있다. 부화소 전극(191a, 191b)의 면적은 서로 다를 수 있다. 한 예로 제2 부화소 전극(191b)은 제1 부화소 전극(191a)에 비하여 높은 전압을 인가 받으며, 제1 부화소 전극(191a)보다 면적이 작다.The first and
제1 및 제3 유지 전극(137u1, 137d1)은 제1 부화소 전극(191a)과 번갈아 가며 중첩하고, 제2 및 제4 유지 전극(137u2, 137d2)은 제2 부화소 전극(191b)과 동시에 중첩한다.The first and third storage electrodes 137u1 and 137d1 alternately overlap the
데이터 전압이 인가된 화소 전극(191)은 공통 전압(common voltage)을 인가 받는 공통 전극 표시판(200)의 공통 전극(common electrode)(270)과 함께 전기장을 생성함으로써 두 전극(191, 270) 사이의 액정층(3)의 액정 분자(31)의 방향을 결정한다. 이와 같이 결정된 액정 분자(31)의 방향에 따라 액정층(3)을 통과하는 빛의 편광이 달라진다. 화소 전극(191)과 공통 전극(270)은 축전기[이하 "액정 축전기(liquid crystal capacitor)"라 함]를 이루어 박막 트랜지스터가 턴 오프된 후에도 인가된 전압을 유지한다.The
제1 부화소 전극(191a)은 제1 또는 제3 유지 전극(137u1, 137d1)과 중첩하여 제1 유지 축전기(Cst1)를 이룬다. 또한 제2 부화소 전극(191b)은 제2 유지 전극(137u2)과 중첩하여 제2 유지 축전기(Cst2)를 이루며, 제4 유지 전극(137d2)과 중첩하여 제3 유지 축전기(Cst3)를 이룬다. 이러한 유지 축전기(Cst1, Cst2, Cst3)는 액정 축전기(Clc1, Clc2)의 전압 유지 능력을 강화한다. 이때 화소 전 극(191)과 유지 전극선(131) 사이에는 게이트 절연막(140)만이 존재하므로, 화소 전극(191)과 유지 전극선(131) 사이의 거리가 짧아지고 전압 유지 능력이 향상된다.The
각 화소 전극(191)은 그 바깥 경계가 대략 사각형 이다.Each
하나의 화소 전극(191)을 이루는 한 쌍의 제1 및 제2 부화소 전극(191a, 191b)은 간극(gap)(94)을 사이에 두고 서로 맞물려 있으며, 제1 부화소 전극(191a)은 제2 부화소 전극(191b)의 중앙에 삽입되어 있다.The pair of first and
제2 부화소 전극(191a)에는 상부 절개부(91a, 92a), 하부 절개부(91b, 92b) 및 중앙 절개부(93)가 형성되어 있으며, 제2 부화소 전극(191b)은 이들 절개부(91a-93)에 의하여 복수의 영역(partition)으로 분할된다. 절개부(91a-93)는 유지 전극선(131)에 대하여 거의 반전 대칭을 이룬다.
하부 및 상부 절개부(91a-93b)는 대략 화소 전극(191)의 오른쪽 변에서부터 왼쪽 변, 위쪽 변 또는 아래쪽 변으로 비스듬하게 뻗어 있다. 하부 및 상부 절개부(91a-93b)는 유지 전극선(131) 에 대하여 하반부와 상반부에 각각 위치하고 있다. 하부 및 상부 절개부(91a-93b)는 게이트선(121)에 대하여 약 45°의 각도를 이루며 서로 수직으로 뻗어 있다.The lower and
중앙 절개부(93)는 유지 전극선(131)을 따라 뻗으며 왼쪽 변 쪽에 입구를 가지고 있다.The
도 8을 참고하면, 제2 부화소 전극(191b)은 서로 마주하는 한 쌍의 제1 주 변(193, 194)과 이에 연결되어 있는 한 쌍의 제2 주 변(195, 196)을 가진다. 제1 주 변(193, 194)은 게이트선(121)과 거의 평행하고, 제2 주 변(195, 196)은 데이터선(171)을 따라서 형성되어 있다. 화소 전극(191)의 왼쪽 모퉁이는 모따기되어(chamfered) 빗변을 이루며, 모딴 빗변은 게이트선(121)에 대하여 약 45°의 각도를 이룬다.Referring to FIG. 8, the
화소 전극(191)의 제2 주 변(195, 196)에는 복수 쌍의 제1 선분(192a) 및 제2 선분(192b)이 반복 형성되어 있다. 제1 선분(192a)과 상부 절개부(91a, 92a) 및 간극(94)이 이루는 각은 약 45도 보다 작다.A plurality of pairs of
화소 전극(191)은 데이터선(171)과 보호막(180)을 사이에 두고 중첩한다. 하나의 데이터선(171)은 이웃하는 화소 전극(191)과 모두 중첩한다. 데이터선(171)은 제1 박막 트랜지스터를 통하여 연결되어 있는 자기 화소 전극(191)과 자기 화소 전극(191)과 이웃하는 화소 전극(191)과 모두 중첩하기 위하여, 일직선으로 뻗은 것이 아니라 여러 번 꺾인 형태를 취한다.The
접촉 보조 부재(81, 82)는 접촉 구멍(181, 182)을 통하여 각각 게이트선(121)의 끝 부분(129) 및 데이터선(171)의 끝 부분(179)과 연결된다. 접촉 보조 부재(81, 82)는 데이터선(171) 및 게이트선(121)의 끝 부분(179, 129)과 외부 장치와의 접착성을 보완하고 이들을 보호한다.The contact
이제 상부 표시판(200)에 대하여 설명한다.The
투명한 유리 또는 플라스틱 등으로 만들어진 절연 기판(210) 위에 차광 부재(light blocking member)(220)가 형성되어 있다. 차광 부재(220)는 블랙 매트릭스(black matrix)라고도 하며 빛샘을 막아준다. 차광 부재(220)는 데이터선(171) 에 대응하는 선형 부분(도시하지 않음)과 박막 트랜지스터에 대응하는 면형 부분을 포함하며, 화소 전극(191) 사이의 빛샘을 막고 화소 전극(191)과 마주하는 개구 영역을 정의한다. 그러나 차광 부재(220)는 화소 전극(191)과 마주보며 화소 전극(191)과 거의 동일한 모양을 가지는 복수의 개구부(도시하지 않음)를 가질 수도 있다.A
기판(210) 및 차광 부재(220) 위에는 또한 복수의 색필터(230)가 형성되어 있다. 색필터(230)는 차광 부재(230)로 둘러싸인 영역 내에 대부분 존재하며, 화소 전극(191) 열을 따라서 길게 뻗을 수 있다. 각 색필터(230)는 적색, 녹색 및 청색의 삼원색 등 기본색(primary color) 중 하나를 표시할 수 있다.A plurality of
색필터(230) 및 차광 부재(220) 위에는 덮개막(overcoat)(250)이 형성되어 있다. 덮개막(250)은 (유기) 절연물로 만들어질 수 있으며, 색필터(230)가 노출되는 것을 방지하고 평탄면을 제공한다. 덮개막(250)은 생략할 수 있다.An
덮개막(250) 위에는 공통 전극(270)이 형성되어 있다. 공통 전극(270)은 ITO, IZO 등의 투명한 도전체 따위로 만들어진다.The
공통 전극(270)에는 복수의 절개부(71, 72, 73a, 73b, 74a, 74b) 집합이 형성되어 있다.The plurality of
하나의 절개부(71~74b) 집합은 하나의 화소 전극(191)과 마주 보며 제1 및 제2 중앙 절개부(71, 72), 상부 절개부(73a, 74a) 및 하부 절개부(73b, 74b)를 포함한다. 절개부(71~74b) 각각은 화소 전극(191)의 인접 절개부(91~94b) 사이에 배치되어 있다. 또한, 각 절개부(71~74b)는 화소 전극(191)의 하부 절개부(93a, 94a) 또는 상부 절개부(93b, 94b)와 평행하게 뻗은 적어도 하나의 사선 가지를 포함한다.One set of
하부 및 상부 절개부(73a~74b) 각각은 사선 가지 및 가로 가지를 포함한다. 사선 가지는 대략 화소 전극(191)의 오른쪽 변에서 왼쪽, 위쪽 또는 아래쪽 변으로 화소 전극(191)의 하부 또는 상부 절개부(92a~93b)와 거의 나란하게 뻗는다. 가로 가지 및 세로 가지는 사선 가지의 각 끝에서부터 화소 전극(191)의 변을 따라 중첩하면서 뻗으며 사선 가지와 둔각을 이룬다.Each of the lower and
제1 중앙 절개부(71)는 중앙 가로 가지, 한 쌍의 사선 가지 및 한 쌍의 종단 세로 가지를 포함한다. 중앙 가로 가지는 대략 화소 전극(191)의 오른쪽 변에서부터 화소 전극(191)의 가로 중심선을 따라 왼쪽으로 뻗으며, 한 쌍의 사선 가지는 중앙 가로 가지의 끝에서 화소 전극(191)의 왼쪽 변을 향하여 각각 하부 및 상부 절개부(73a, 73b, 74a, 74b)와 거의 나란하게 뻗는다. 종단 세로 가지는 사선 가지의 각 끝에서부터 화소 전극(191)의 왼쪽 변을 따라 중첩하면서 뻗으며 사선 가지와 둔각을 이룬다.The first
제2 중앙 절개부(72)는 중앙 종단 가지, 한 쌍의 사선 가지 및 한 쌍의 종단 세로 가지를 포함한다. 제2 중앙 절개부(72)의 한 쌍의 사선 가지 및 한 쌍의 종단 세로 가지는 제1 중앙 절개부(71)의 한 쌍의 사선 가지 및 한 쌍의 종단 세로 가지와 평행하며, 중앙 종단 가지는 한 쌍의 사선 가지를 잇는다.The second
절개부(71~74b)의 수효 및 방향 또한 설계 요소에 따라 달라질 수 있다.The number and direction of the
표시판(100, 200)의 안쪽 면에는 배향막(alignment layer)(11, 21)이 형성되 어 있으며 이들은 수직 배향막일 수 있다.Alignment layers 11 and 21 are formed on inner surfaces of the
표시판(100, 200)의 바깥쪽 면에는 편광자(polarizer)(12, 22)가 구비되어 있는데, 두 편광자(12, 22)의 편광축은 직교하며 이중 한 편광축은 게이트선(121a, 121b)에 대하여 나란한 것이 바람직하다. 반사형 액정 표시 장치의 경우에는 두 개의 편광자(12, 22) 중 하나가 생략될 수 있다.Polarizers 12 and 22 are provided on the outer surfaces of the
액정 표시 장치는 편광자(12, 22), 위상 지연막, 표시판(100, 200) 및 액정층(3)에 빛을 공급하는 조명부(backlight unit)(도시하지 않음)를 포함할 수 있다.The liquid crystal display may include a
액정층(3)은 음의 유전율 이방성을 가지며, 액정층(3)의 액정 분자는 전기장이 없는 상태에서 그 장축이 두 표시판의 표면에 대하여 수직을 이루도록 배향되어 있다.The
공통 전극(270)에 공통 전압을 인가하고 화소 전극(191)에 데이터 전압을 인가하면 표시판(100, 200)의 표면에 거의 수직인 전기장(전계)이 생성된다. 액정 분자들은 전기장에 응답하여 그 장축이 전기장의 방향에 수직을 이루도록 방향을 바꾸고자 한다. 앞으로는 화소 전극(191)과 공통 전극(271)을 통틀어 전기장 생성 전극이라 한다.When a common voltage is applied to the
한편, 전기장 생성 전극(191, 270)의 화소 전극의 절개부(91~93b) 및 공통전극의 절개부(71~74b)와 이들과 평행한 화소 전극(191)의 빗변은 전기장을 왜곡하여 액정 분자들의 경사 방향을 결정하는 수평 성분을 만들어낸다. 전기장의 수평 성분은 절개부(91a~93, 71~74b)의 빗변과 화소 전극(191)의 빗변에 수직이다.On the other hand, the incisions 91 to 93b of the pixel electrodes of the
도 8을 참고하면, 하나의 공통 전극 절개부 집합(71~74b) 및 화소 전극 절개 부 집합(91~93b)은 화소 전극(191)을 복수의 부영역(sub-area)으로 나누며, 각 부영역은 화소 전극(191)의 주 변과 빗각을 이루는 두 개의 주 변(major edge)을 가진다. 각 부영역 위의 액정 분자들은 대부분 주 변에 수직인 방향으로 기울어지므로, 기울어지는 방향을 추려보면 대략 네 방향이다. 이와 같이 액정 분자가 기울어지는 방향을 다양하게 하면 액정 표시 장치의 기준 시야각이 커진다.Referring to FIG. 8, one common electrode cutout set 71 to 74b and pixel electrode cutout set 91 to 93b divide the
적어도 하나의 절개부(91-93b, 71-74b)는 돌기나 함몰부로 대체할 수 있으며, 절개부(91-93b, 71-74b)의 모양 및 배치는 변형될 수 있다.At least one of the cutouts 91-93b and 71-74b may be replaced by a protrusion or a depression, and the shape and arrangement of the cutouts 91-93b and 71-74b may be modified.
이제 도 9를 참고하여 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 제2 화소(PXb)에 대하여 상세하게 설명한다.A second pixel PXb of the liquid crystal display according to the exemplary embodiment of the present invention will now be described in detail with reference to FIG. 9.
도 9는 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치 중 제2 화소(PXb)의 배치도이다.9 is a layout view of the second pixel PXb of the liquid crystal display according to the exemplary embodiment of the present invention.
도 9를 참고하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 제1 화소(PXa)도 서로 마주하는 하부 표시판(도시하지 않음)과 상부 표시판(도시하지 않음) 및 이들 두 표시판 사이에 들어 있는 액정층(도시하지 않음)을 포함한다.Referring to FIG. 9, the first pixel PXa of the liquid crystal display according to the exemplary embodiment may also be disposed between the lower panel (not shown), the upper panel (not shown), and the two display panels that face each other. Liquid crystal layer (not shown).
본 실시예에 따른 액정 표시판 조립체의 층상 구조는 대개 도 4 내지 도 8에 도시한 액정 표시판 조립체의 층상 구조와 동일하다.The layer structure of the liquid crystal panel assembly according to the present embodiment is usually the same as the layer structure of the liquid crystal panel assembly shown in Figs.
하부 표시판에 대하여 설명하자면, 절연 기판(도시하지 않음) 위에 복수의 게이트선(121), 복수의 유지 전극선(131) 및 광차단막(120)을 포함하는 복수의 게이트 도전체가 형성되어 있다. 각 게이트선(121)은 게이트 전극(124)과 끝 부분(129)을 포함하고 각 유지 전극선(131)은 유지 전극(137)을 포함한다. 게이트 도전체(121, 131) 위에는 게이트 절연막(도시하지 않음)이 형성되어 있다. 게이트 절연막 위에는 반도체(151, 154)가 형성되어 있고, 그 위에는 복수의 저항성 접촉 부재(도시하지 않음)가 형성되어 있다. 저항성 접촉 부재 및 게이트 절연막 위에는 복수의 데이터선(171)과 복수의 제1 및 제2 드레인 전극(175a, 175b)을 포함하는 데이터 도전체가 형성되어 있다. 데이터선(171)은 복수의 제1 및 제2 소스 전극(173a, 173b)과 끝 부분(179)을 포함한다. 데이터 도전체(171, 175a, 175b) 및 노출된 반도체(154) 부분 위에는 보호막(도시하지 않음)이 형성되어 있고, 보호막 및 게이트 절연막에는 복수의 접촉 구멍(181, 182, 185a, 185b)이 형성되어 있다. 보호막 위에는 제1 및 제2 부화소 전극(191a, 191b)과 복수의 접촉 보조 부재(81, 82)가 형성되어 있다. 화소 전극(191), 접촉 보조 부재(81, 82) 및 보호막 위에는 배향막(도시하지 않음)이 형성되어 있다.Referring to the lower panel, a plurality of gate conductors including a plurality of
도 9에 도시한 제2 화소(PXb)는 도 4 내지 도 8에 도시한 제1 화소(PXa)와 달리 화소 전극(191)의 오른쪽에 반도체(154), 제1/제2 소스 전극(173a/173b) 및 제1/제2 드레인 전극(175a/175b)으로 이루어진 제1/제2 박막 트랜지스터(Qa, Qb)가 배치된다.Unlike the first pixel PXa illustrated in FIGS. 4 through 8, the second pixel PXb illustrated in FIG. 9 may include a
제1 드레인 전극(175a)은 막대형 끝 부분에서 시작하여 반시계 방향으로 꺾여 데이터선(171)에 비스듬히 뻗으며, 면적이 넓은 확장부를 갖는다. 확장부에는 접촉 구멍 (185a)가 형성되어 있다. 또한 제1 드레인 전극(175a)은 막대형 끝 부분 근처에서 반시계 방향으로 꺾여 데이터선(171)에 실질적으로 평행하게 돌출된 연장부(176c)를 포함한다.The
제2 드레인 전극(175b)은 막대형 끝 부분에서 반시계 방향으로 꺾여 게이트선(124)에 평행하게 뻗으며, 면적이 넓은 확장부를 포함한다. 확장부에는 접촉 구멍(185b)가 형성되어 있다. 또한 제2 드레인 전극(175b)은 확장부에서 연장 형성되어 있는 연장부(176d)를 포함한다.The
도 4 및 도 9를 비교하면, 제1 및 제2 박막 트랜지스터(Qa, Qb)의 위치는 서로 다르나, 각 제1 및 제2 드레인 전극(175a, 175b)의 형태는 실질적으로 동일하다. 즉 제1 및 제2 화소(PXa, PXb)에서 화소 전극(191)과 제1 및 제2 박막 트랜지스터(Qa, Qb)의 연결 관계는 서로 달라도, 각 화소(PXa, PXb)의 전기 광학적 특성을 동일하게 조절할 수 있다. 따라서 제1 및 제2 화소(PXa, PXb) 각각의 정면 또는 시야각 방향에서 휘도 등의 차이가 없다.4 and 9, the positions of the first and second thin film transistors Qa and Qb are different from each other, but the first and
이상에서 제1 및 제2 드레인 전극(175a, 175b)의 형태를 도 4 및 도 9과 같이 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 제1 및 제2 화소(PXa, PXb)의 평면 모양이 동일한 여러 형태가 다양하게 채용될 수 있다.Although the shapes of the first and
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 신호를 수신한다. 입력 영상 신호(R, G, B)는 각 화소(PX)의 휘도(luminance) 정보를 담고 있으며 휘도는 정해진 수효, 예를 들면 1024(=210), 256(=28) 또는 64(=26) 개의 계조(gray)를 가지고 있다. 입력 제어 신호의 예로는 수직 동기 신호(Vsync)와 수평 동기 신호(Hsync), 메인 클록(MCLK), 데이터 인에이블 신호(DE) 등이 있다.The
신호 제어부(600)는 입력 영상 신호(R, G, B)와 입력 제어 신호를 기초로 입력 영상 신호(R, G, B)를 액정 표시판 조립체(300) 및 데이터 구동부(500)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 출력한다. 출력 영상 신호(DAT)는 디지털 신호로서 정해진 수효의 값(또는 계조)을 가진다.The
게이트 제어 신호(CONT1)는 주사 시작을 지시하는 주사 시작 신호(STV)와 게이트 온 전압(Von)의 출력 주기를 제어하는 적어도 하나의 클록 신호를 포함한다. 게이트 제어 신호(CONT1)는 또한 게이트 온 전압(Von)의 지속 시간을 한정하는 출력 인에이블 신호(OE)를 더 포함할 수 있다.The gate control signal CONT1 includes a scan start signal STV indicating a scan start and at least one clock signal controlling an output period of the gate-on voltage Von. The gate control signal CONT1 may also further include an output enable signal OE that defines the duration of the gate-on voltage Von.
데이터 제어 신호(CONT2)는 한 묶음의 화소(PX)에 대한 영상 데이터의 전송 시작을 알리는 수평 동기 시작 신호(STH)와 액정 표시판 조립체(300)에 데이터 신호(Vd)를 인가하라는 로드 신호(LOAD) 및 데이터 클록 신호(HCLK)를 포함한다. 데이터 제어 신호(CONT2)는 또한 공통 전압(Vcom)에 대한 데이터 신호(Vd)의 전압 극성(이하 "공통 전압에 대한 데이터 신호의 전압 극성"을 줄여 "데이터 신호의 극성"이라 함)을 반전시키는 반전 신호(RVS)를 더 포함할 수 있다.The data control signal CONT2 is a horizontal synchronization start signal STH indicating the start of image data transmission for a group of pixels PX and a load signal LOAD for applying the data signal Vd to the liquid crystal panel assembly 300. ) And a data clock signal HCLK. The data control signal CONT2 also inverts the voltage polarity of the data signal Vd relative to the common voltage Vcom (hereinafter referred to as " polarity of the data signal " by reducing the " voltage polarity of the data signal relative to the common voltage "). It may further include an inversion signal RVS.
신호 제어부(600)로부터의 데이터 제어 신호(CONT2)에 따라, 데이터 구동부(500)는 한 묶음의 화소에 대한 디지털 영상 신호(DAT)를 수신하고, 각 디지털 영상 신호(DAT)에 대응하는 계조 전압을 선택함으로써 디지털 영상 신호(DAT)를 아날로그 데이터 신호(Vd)로 변환한 다음, 이를 해당 데이터선(171)에 인가한다. 이때, 인접한 데이터선(171)에는 서로 다른 극성의 데이터 신호(Vd)가 인가된다.According to the data control signal CONT2 from the
게이트 구동부(400)는 신호 제어부(600)로부터의 게이트 제어 신호(CONT1)에 따라 게이트 온 전압(Von)을 게이트선(121)에 인가하여 이 게이트선(121)에 연결된 스위칭 소자(Q1, Q2)를 턴온시킨다. 그러면 데이터선(171)에 인가된 데이터 신호(Vd)가 턴온된 스위칭 소자(Q1, Q2)를 통하여 해당 부화소(PX1, PX2)에 인가된다.The
이어 게이트선(G)에 게이트 오프 전압(Voff)을 인가하여 스위칭 소자(Q1, Q2)는 턴오프시킨다.Subsequently, the gate-off voltage Voff is applied to the gate line G to turn off the switching elements Q1 and Q2.
한편, 제1 유지 전극선(131u)과 제2 유지 전극선(131d)에는 위상이 반대인 제1 및 제2 유지 전극 신호가 각각 인가되는데, 스위칭 소자(Q1, Q2)가 턴오프된 후 제1 및 제2 유지 전극 신호의 전압 레벨을 각각 반전시킨다. 그러면 제1 및 제2 유지 전극 신호 중 어느 하나만을 인가 받는 제1 부화소 전극(191a)의 전압은 상승 또는 하강하며, 제1 및 제2 유지 전극 신호를 모두 인가 받는 제2 부화소(PX2)의 부화소 전극(191b) 전압은 상승분과 하강분이 상쇄되어 전압 변화가 거의 변함 없다. 이때, 정극성(+)의 데이터 전압(Vd)을 인가 받은 제1 부화소(PX1)에 인가되는 유지 전극 신호의 전압은 상승하고, 이와 반대로 부극성(-)의 데이터 전압(Vd)을 인가 받은 제1 부화소(PX1)에 인가되는 유지 전극 신호의 전압은 하강하도록 한다. 이와 같이 하면 제1 부화소 전극(191a)의 전압이 제2 부화소 전극(191b)의 전 압보다 높아지며, 이에 따라 제1 액정 축전기(Clc1) 양단의 전압이 제2 액정 축전기(Clc2) 양단의 전압보다 높아진다.On the other hand, the first and second storage electrode signals having opposite phases are applied to the first
이렇게 제1 또는 제2 액정 축전기(Clc1, Clc2)의 양단에 전위차가 생기면 표시판(100, 200)의 표면에 거의 수직인 주 전기장(primary electric field)이 액정층(3)에 생성된다. [앞으로 화소 전극(190) 및 공통 전극(270)을 아울러 "전기장 생성 전극(field generating electrode)"라 한다.] 그러면 액정층(3)의 액정 분자들은 전기장에 응답하여 그 장축이 전기장의 방향에 수직을 이루도록 기울어지며, 액정 분자가 기울어진 정도에 따라 액정층(3)에 입사광의 편광의 변화 정도가 달라진다. 이러한 편광의 변화는 편광자에 의하여 투과율 변화로 나타나며 이를 통하여 액정 표시 장치는 영상을 표시한다.In this way, when a potential difference occurs between both ends of the first or second liquid crystal capacitors Clc1 and Clc2, a primary electric field substantially perpendicular to the surfaces of the
액정 분자가 기울어지는 각도는 전기장의 세기에 따라 달라지는데, 두 액정 축전기(Clc1, Clc2)의 전압이 서로 다르므로 액정 분자들이 기울어진 각도가 다르고 이에 따라 두 부화소(PX1, PX2)의 휘도가 다르다. 따라서 제1 액정 축전기(Clc1)의 전압과 제2 액정 축전기(Clc2)의 전압을 적절하게 맞추면 측면에서 바라보는 영상이 정면에서 바라보는 영상에 최대한 가깝게 할 수 있으며, 즉 측면 감마 곡선을 정면 감마 곡선에 최대한 가깝게 할 수 있으며, 이렇게 함으로써 측면 시인성을 향상할 수 있다.The angle at which the liquid crystal molecules are inclined depends on the intensity of the electric field. Since the voltages of the two liquid crystal capacitors Clc1 and Clc2 are different from each other, the angles at which the liquid crystal molecules are inclined are different, and thus the luminance of the two subpixels PX1 and PX2 is different. . Therefore, if the voltage of the first liquid crystal capacitor Clc1 and the voltage of the second liquid crystal capacitor Clc2 are properly adjusted, the image viewed from the side can be as close as possible to the image viewed from the front, that is, the side gamma curve is the front gamma curve. As close as possible to this, side visibility can be improved.
또한 전압이 높은 제1 부화소 전극(191a)의 면적을 제2 부화소 전극(191b)의 면적보다 작게 하면 측면 감마 곡선을 정면 감마 곡선에 더욱 가깝게 할 수 있다.In addition, when the area of the
1 수평 주기["1H"라고도 쓰며, 수평 동기 신호(Hsync) 및 데이터 인에이블 신호(DE)의 한 주기와 동일함]를 단위로 하여 이러한 과정을 되풀이함으로써, 모든 게이트선(G)에 대하여 차례로 게이트 온 전압(Von)을 인가하여 모든 화소(PX)에 데이터 신호(Vd)를 인가하여 한 프레임(frame)의 영상을 표시한다.This process is repeated in units of one horizontal period (also referred to as "1H" and equal to one period of the horizontal sync signal Hsync and the data enable signal DE), in order for all the gate lines G in order. The image signal of one frame is displayed by applying the data signal Vd to all the pixels PX by applying the gate-on voltage Von.
한 프레임이 끝나면 다음 프레임이 시작되고 각 화소(PX)에 인가되는 데이터 신호(Vd)의 극성이 이전 프레임에서의 극성과 반대가 되도록 데이터 구동부(500)에 인가되는 반전 신호(RVS)의 상태가 제어된다("프레임 반전").When one frame ends, the next frame starts and the state of the inversion signal RVS applied to the
그러면 이러한 액정 표시 장치의 구동 방법에 대하여 도 10 내지 도 12를 참고하여 더욱 상세하게 설명한다.Next, a driving method of the liquid crystal display will be described in more detail with reference to FIGS. 10 to 12.
도 11은 계조별 화소 전극의 감마 곡선을 도시하는 그래프이며, 도 12는 제1 부화소 전극(191a)의 전압 변화에 따른 총휘도 변화율을 도시하는 그래프이며, 도 13은 제2 부화소 전극(191b)의 전압 변화에 따른 총휘도 변화율 도시하는 그래프이다.FIG. 11 is a graph illustrating a gamma curve of a pixel electrode for each gray level, FIG. 12 is a graph illustrating a change rate of total luminance according to a voltage change of the
데이터선(171)과 화소 전극(191) 사이에는 기생 용량이 발생 한다. 이 기생 용량에 따라 화소 전극 전압은 영향을 받아 변화한다. 제1 부화소 전극(191a)과 제2 부화소 전극(191b)은 서로 다른 전압이 인가되므로, 기생 용량에 따라 화소 전극 전압이 같은 양으로 변하더라도 제1 부화소 전극(191a)과 제2 부화소 전극(191b)의 휘도 변화율은 상이하다.Parasitic capacitance is generated between the
도 10을 참고하면, 계조별 제1 부화소 전극의 감마 곡선(31), 제2 부화소 전극의 감마 곡선(32) 및 화소 전극의 평균 감마 곡선(30)이 도시되어 있다. 작은 전압 변동에 휘도가 민감하게 변화하는 저계조에서 제1 부화소 전극의 전압 변화율 은 크고, 제2 부화소 전극의 전압 변화율은 오프 상태이다. 전압 변동에 따라 휘도가 민감하게 변화하지 않는 고계조에서 제1 부화소 전극의 전압 변화율은 작고, 제2 부화소 전극의 전압 변화율은 크다.Referring to FIG. 10, a
도 11 및 도 12를 참조하여 다시 설명하면, 저계조에서 제1 부화소 전극(191a)의 휘도 변화율은 9%에 다다른다. 이에 반하여 제2 부화소 전극(191b)은 저계조에서는 오프 상태이므로 휘도 변화율이 0%에 가깝고, 고계조로 갈수록 휘도 변화율이 증가한다. 그러나 제2 부화소 전극(191b)의 고계조에서의 휘도 변화율은 최대 0.45% 정도로 제1 부화소 전극(191a)의 휘도 변화율에 비하여 매우 작다.Referring to FIGS. 11 and 12, the luminance change rate of the
따라서 휘도 변화율이 더 민감한 제1 부화소 전극(191a)은 데이터선(171)과 중첩하지 않게 하면 기생 용량에 의한 휘도 변화를 방지할 수 있다. 또한, 데이터선(171)을 상대적으로 휘도 변화율이 둔감한 제2 부화소 전극(191b)과 중첩시킴으로써 개구율을 확보할 수 있다.Accordingly, when the
그러면 도 13 내지 도 18을 참고하여 본 발명의 여러 실시예에 따른 액정 표시 장치의 동작에 대하여 상세하게 설명한다.Next, operations of the liquid crystal display according to various embodiments of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 13 to 18.
도 13은 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 유지 전압선을 도시하는 개략도이며, 도 14는 본 발명의 한 실시예에 따라 액정 표시 장치를 반전 구동 시 화소 전압을 다른 전압과 함께 도시하는 파형도이다.FIG. 13 is a schematic diagram illustrating a sustain voltage line of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 14 illustrates pixel voltages along with other voltages when inverting a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention. This is a waveform diagram.
도 13을 참고하면, 제1 유지 전극선(Su)은 제1 유지 신호 바(bar)(La)에 연결되어 있고, 제2 유지 전극선(Sd)은 제2 유지 신호 바(Lb)에 연결되어 있다. 이러한 연결 관계는 모든 제1 및 제2 유지 전극선(Su, Sd)에서 동일하며 하나의 액정 표시 장치에서 두 개의 유지 신호 바(La, Lb)만으로 전체 제1 및 제2 유지 전극선(Su, Sd)에 유지 전극 신호를 인가한다.Referring to FIG. 13, the first storage electrode line Su is connected to the first storage signal bar La, and the second storage electrode line Su is connected to the second storage signal bar Lb. . This connection relationship is the same for all the first and second storage electrode lines Su and Sd, and the first and second storage electrode lines Su and Sd are formed by only two storage signal bars La and Lb in one liquid crystal display. The sustain electrode signal is applied to the.
도 14를 참고하면, 제1 및 제2 유지 신호 바(La, Lb)에서 인가되는 유지 전극 신호는 2H를 주기로하는 교류 전압이다. 이 때 제1 및 제2 유지 신호 바(La, Lb) 각각에서 나오는 제1 및 제2 유지 전극 신호(Vcst-u, Vcst-d)는 위상이 서로 반대이다.Referring to FIG. 14, the sustain electrode signals applied from the first and second sustain signal bars La and Lb are AC voltages having a period of 2H. At this time, the first and second sustain electrode signals Vcst-u and Vcst-d emitted from the first and second sustain signal bars La and Lb are respectively opposite in phase.
게이트 신호가 게이트 오프 전압(Vgoff)에서 게이트 온 전압(Vgon)으로 바뀌면, 정극성(+)의 데이터 전압이 화소 전극(191)에 인가되어 충전된다. 그러면 화소 전극 전압, 예를 들어 제1 부화소 전극 전압(Vpixa)은 데이터 전압에 따라 상승하고 1H 후에 게이트 신호가 게이트 오프 전압(Vgoff)로 바뀐다. 이 때 제1 유지 전극 신호(Vcst-u)는 정극선(+)이고, 제2 유지 전극 신호(Vcst-d)는 부극성(-)이다. 제1 및 제2 유지 전극 신호(Vcst-u, Vcst-d) 모두에 영향을 받는 제2 부화소 전극(191b)은 전압 변화가 없다. 그러나 제1 부화소 전극 전압(Vpixa)은 제1 및 제2 유지 전극 신호(Vcst-u, Vcst-d) 중 어느 하나, 예를 들어 제1 유지 전극 신호(Vcst-u)에 영향을 받아 주기적으로 변화하며, 그 평균값은 종전값보다 상승하게 된다. 따라서 공통 전극 전압과의 차이를 살펴볼 때 제1 부화소 전극 전압(Vpixa)은 제2 부화소 전극 전압보다 크다.When the gate signal is changed from the gate off voltage Vgoff to the gate on voltage Vgon, a positive data voltage is applied to the
한편, 데이터 전압이 부극성(-)일 때는 게이트 신호가 게이트 오프 전압(Vgoff)에서 게이트 온 전압(Vgon)으로 바뀌면 화소 전극 전압, 예를 들어 제1 부화소 전극 전압(Vpixa)은 데이터 전압에 따라 하강한다. 이 때 제2 부화소 전 극(191b)은 제1 및 제2 유지 전극 신호(Vcst-u, Vcst-d) 모두에 영향을 받으므로 제2 부화소 전극(191b)은 전압 변화가 없다. 그러나 제1 부화소 전극 전압(Vpixa)은 제1 및 제2 유지 전극 신호(Vcst-u, Vcst-d) 중 어느 하나, 예를 들어 제2 유지 전극 신호(Vcst-d)에 영향을 받아 주기적으로 변화하며, 그 평균값은 종전값보다 하강하게 된다. 따라서 공통 전극 전압과의 차이를 살펴볼 때 제1 부화소 전극 전압(Vpixa)은 제2 부화소 전극 전압보다 크다.On the other hand, when the data voltage is negative, when the gate signal is changed from the gate-off voltage Vgoff to the gate-on voltage Vgon, the pixel electrode voltage, for example, the first subpixel electrode voltage Vpixa, is applied to the data voltage. Descend accordingly. In this case, since the
즉, 정극성(+) 및 부극성(-) 구동 시 제1 부화소 전극의 전압을 제2 부화소 전극의 전압보다 높게 유지할 수 있다.That is, the voltage of the first subpixel electrode may be maintained higher than the voltage of the second subpixel electrode during the driving of the positive (+) and the negative (-) driving.
이제 도 15를 참고하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치의 구동 방법에 대하여 설명한다.A driving method of a liquid crystal display according to another exemplary embodiment of the present invention will now be described with reference to FIG. 15.
도 15은 본 발명의 다른 실시예에 따라 액정 표시 장치를 구동하는 신호를 도시하는 파형도이다.15 is a waveform diagram illustrating a signal for driving a liquid crystal display according to another exemplary embodiment of the present invention.
도 15를 참고하면, 제1 및 제2 유지 전극 신호(Vcst-u, Vcst-d)의 주기는 도 14의 경우보다 길다. 따라서 제1 또는 제2 유지 전극 신호(Vcst-u, Vcst-d)의 주기에 따라 전압이 주기적으로 변하는 제1 부화소 전극 전압(Vpixa)의 값도 도 14의 경우보다 긴 주기로 변화한다. 즉, 유지 전극선(Su, Sd)에 인가하는 유지 전극 신호가 지연되는 것을 방지하고, 크로스토크를 방지할 수 있다.Referring to FIG. 15, the periods of the first and second sustain electrode signals Vcst-u and Vcst-d are longer than those of FIG. 14. Accordingly, the value of the first subpixel electrode voltage Vpixa whose voltage periodically changes according to the period of the first or second sustain electrode signals Vcst-u and Vcst-d also changes in a longer period than in the case of FIG. 14. That is, the delay of the sustain electrode signal applied to the sustain electrode lines Su and Sd can be prevented and crosstalk can be prevented.
이제 도 16 내지 도 18을 참고하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치의 구동 방법에 대하여 상세하게 설명한다.A driving method of a liquid crystal display according to another exemplary embodiment of the present invention will now be described in detail with reference to FIGS. 16 to 18.
도 16은 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치의 반점 구동 시 각 화소의 극성을 도시하는 도면이고, 도 17은 도 16에 도시한 반전 구동시 전압의 파형도이며, 도 18은 도 16에 도시한 반 전 구동 시 화소 전압을 다른 전압과 함께 도시하는 파형도이다.FIG. 16 is a diagram illustrating polarities of pixels in driving spots of a liquid crystal display according to another exemplary embodiment of the present invention, FIG. 17 is a waveform diagram of voltages in inversion driving shown in FIG. 16, and FIG. 18 is FIG. A waveform diagram showing pixel voltages along with other voltages during inversion driving shown in FIG.
도 16을 참고하면, 제1 및 제2 유지 전극선(131u, 131d)이 각각 제3 및 제4 스위칭 소자(Q3, Q4)를 통하여 제1 및 제2 신호선(Sh, Sl)과 연결되어 있다. 제3/제4 스위칭 소자(Q3/Q4)의 제어 단자는 후단 게이트선(121)과 연결되어 있고, 입력 단자는 제1/제2 신호선(Sh/Sl)과 연결되어 있으며, 그 출력 단자에는 제1/제2 유지 전극선(131u/131d)이 연결되어 있다.Referring to FIG. 16, the first and second
도 17을 참고하면, 제1 유지 전극선(131u)에 인가되는 제1 유지 전극 신호(Vsu)와 제2 유지 전극 신호(Vsd)는 위상이 서로 반대이며, 한 프레임마다 레벨이 변화한다. 즉, 모든 화소(PX)를 충전한 다음 제1 유지 전극 신호(Vsu)와 제2 유지 전극 신호(Vsd)의 전압 레벨을 바꾼다.Referring to FIG. 17, the first sustain electrode signal Vsu and the second sustain electrode signal Vsd applied to the first sustain
게이트 신호가 게이트 오프 전압(Vgoff)에서 게이트 온 전압(Vgon)으로 바뀌면, 정극성(+)의 데이터 전압이 화소 전극(191)에 인가되어 충전된다. 그러면 화소 전극 전압, 예를 들어 제1 부화소 전극 전압(Vpixa)은 데이터 전압에 따라 상승하고 1H 후에 게이트 신호가 게이트 오프 전압(Vgoff)로 바뀐다. 이 때 제1 유지 전극 신호(Vcst-u)는 정극선(+)이고, 제2 유지 전극 신호(Vcst-d)는 부극성(-)이다. 제1 및 제2 유지 전극 신호(Vcst-u, Vcst-d) 모두에 영향을 받는 제2 부화소 전극(191b)은 전압 변화가 없다. 그러나 제1 부화소 전극 전압(Vpixa)은 제1 및 제2 유지 전극 신호(Vcst-u, Vcst-d) 중 어느 하나, 예를 들어 제1 유지 전극 신 호(Vcst-u)에 영향을 받아 주기적으로 변화하며, 그 평균값은 종전값보다 상승하게 된다. 따라서 공통 전극 전압과의 차이를 살펴볼 때 제1 부화소 전극 전압(Vpixa)은 제2 부화소 전극 전압보다 크다.When the gate signal is changed from the gate off voltage Vgoff to the gate on voltage Vgon, a positive data voltage is applied to the
한편, 데이터 전압이 부극성(-)일 때는 게이트 신호가 게이트 오프 전압(Vgoff)에서 게이트 온 전압(Vgon)으로 바뀌면 화소 전극 전압, 예를 들어 제1 부화소 전극 전압(Vpixa)은 데이터 전압에 따라 하강한다. 이 때 제2 부화소 전극(191b)은 제1 및 제2 유지 전극 신호(Vcst-u, Vcst-d) 모두에 영향을 받으므로 제2 부화소 전극(191b)은 전압 변화가 없다. 그러나 제1 부화소 전극 전압(Vpixa)은 제1 및 제2 유지 전극 신호(Vcst-u, Vcst-d) 중 어느 하나, 예를 들어 제2 유지 전극 신호(Vcst-d)에 영향을 받아 주기적으로 변화하며, 그 평균값은 종전값보다 하강하게 된다. 따라서 공통 전극 전압과의 차이를 살펴볼 때 제1 부화소 전극 전압(Vpixa)은 제2 부화소 전극 전압보다 크다.On the other hand, when the data voltage is negative, when the gate signal is changed from the gate-off voltage Vgoff to the gate-on voltage Vgon, the pixel electrode voltage, for example, the first subpixel electrode voltage Vpixa, is applied to the data voltage. Descend accordingly. In this case, since the
그러나 앞서와 마찬가지로 제2 부화소(PX)의 액정 축전기(Clc2) 전압은 변화하지 않으므로 제1 부화소(PX1)의 휘도가 제2 부화소(PX2)의 휘도보다 항상 더 높다.However, as described above, since the voltage of the liquid crystal capacitor Clc2 of the second subpixel PX does not change, the luminance of the first subpixel PX1 is always higher than that of the second subpixel PX2.
본 발명에 따르면 개구율 및 투과율을 높이며, 측면 시인성 또한 향상시킬 수 있다.According to the present invention, the aperture ratio and the transmittance can be increased, and the side visibility can also be improved.
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 (23)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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KR1020060032706A KR20070101549A (en) | 2006-04-11 | 2006-04-11 | Liquid crystal display |
Applications Claiming Priority (1)
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KR1020060032706A KR20070101549A (en) | 2006-04-11 | 2006-04-11 | Liquid crystal display |
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Family Applications (1)
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Cited By (2)
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-
2006
- 2006-04-11 KR KR1020060032706A patent/KR20070101549A/en not_active Application Discontinuation
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US8098358B2 (en) | 2008-11-28 | 2012-01-17 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Liquid crystal display |
US9568792B2 (en) | 2013-02-05 | 2017-02-14 | Samsung Display Co., Ltd. | Liquid crystal display |
US10146097B2 (en) | 2013-02-05 | 2018-12-04 | Samsung Display Co., Ltd. | Liquid crystal display |
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