KR20080018558A - 표시패널의 튜닝방법 - Google Patents

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Abstract

면잔상을 개선하기 위한 표시패널의 튜닝방법이 개시된다. 표시패널의 튜닝방법으로 우선, 표시패널의 제1 영역에 흑색 영상을 표시하고, 제2 영역에 백색 영상을 동시에 표시한다. 이때, 표시패널의 화소전압은 제1 전압 및 제2 전압 사이의 값을 갖고, 표시패널의 공통전압은 제1 전압 및 제2 전압의 중간 값을 갖는다. 이어서, 면잔상 수준을 확인하게 위해 제1 및 제2 영역에 중간 회색 영상을 구현한다. 이와 같이, 공통전압이 화소전압의 최대값의 중간치를 갖는 상태에서 표시패널을 튜닝함으로써, 표시패널의 면잔상을 보다 효과적으로 개선할 수 있다.
공통전압

Description

표시패널의 튜닝방법{METHOD FOR TUNING DISPLAY PANEL}
도 1은 표시패널의 일부를 개념적으로 도시한 회로도이다.
도 2는 도 1의 표시패널을 절단한 단면도이다.
도 3a, 도 3b 및 도 3c는 도 1의 표시패널을 튜닝하는 과정을 설명하기 위한 평면도들이다.
도 4는 도 1의 표시패널에 있어서, 계조의 변화에 따른 투과율의 변화를 나타낸 그래프이다.
도 5는 도 1의 표시패널에 있어서, 공통전압의 변화에 따른 투과율의 변화를 나타낸 그래프이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100 : 제1 기판 GL : 게이트 배선
DL : 데이터 배선 TFT : 박막 트랜지스터
140 : 화소전극 200 : 제2 기판
230 : 컬러필터 250 : 공통전극
Vcom : 공통전압 300 : 액정층
본 발명은 표시패널의 튜닝방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 면잔상을 개선하기 위한 표시패널의 튜닝방법에 관한 것이다.
일반적으로, 액정 표시장치(liquid crystal display)는 액정의 광투과율을 이용하여 영상을 표시하는 액정 표시패널(liquid crystal display panel) 및 상기 액정 표시패널의 하부에 배치되어 상기 액정 표시패널로 광을 제공하는 백라이트 어셈블리(back-light assembly)를 포함한다.
상기 액정 표시패널은 게이트 배선, 데이터 배선, 박막 트랜지스터 및 화소전극을 갖는 제1 기판과, 컬러필터 및 공통전극을 갖는 제2 기판과, 상기 제1 및 제2 기판 사이에 개재된 액정층을 포함한다. 상기 제1 기판을 보다 구체적으로 설명하면, 상기 게이트 배선 및 상기 데이터 배선은 서로 교차되도록 형성되어 단위화소를 정의하고, 상기 단위화소 내에 상기 박막 트랜지스터 및 상기 화소전극이 형성된다. 상기 박막 트랜지스터는 상기 게이트 배선 및 상기 데이터 배선과 전기적으로 연결되고, 상기 화소전극과 전기적으로 연결되어 상기 화소전극으로 화소전압을 인가한다.
한편, 상기 액정 표시패널이 영상을 표시하는 과정을 간단히 살펴보면, 우선 상기 제2 기판의 공통전극에 공통전압이 인가되고, 상기 제1 기판의 화소전극에 상기 화소전압이 인가된다. 상기 공통전압과 상기 화소전압 사이의 전압차는 상기 제1 및 제2 기판 사이에 전기장을 형성하고, 이러한 전기장은 상기 액정층의 배열을 변경시켜 광투과율을 변경시킨다.
이때, 상기 액정층 내의 액정들은 쉽게 열화되는 특성을 갖고 있어, 프레임(frame)마다 그 배열을 변경시켜야 한다. 그 결과, 상기 화소전압은 상기 공통전압에 대하여 반전되는 극성을 가져야 한다.
그러나, 상기 공통전압은 상기 액정 표시패널 내의 여러 요인에 의해 일정한 값을 갖지 못하고 흔들리게 된다. 이러한 공통전압의 흔들림은 상기 공통전압과 상기 화소전압 사이의 전압차를 변경시켜, 화면을 깜박이는 플리커(flicker) 불량을 시킨다. 특히, 상기 액정 표시패널이 흑색(black) 영상 및 백색(white) 영상을 같이 구현하다가 중간 회색(Gray) 영상을 구현할 경우, 실제로 상기 중간 회색 영상이 구현되지 않고 상기 흑백 영상의 잔상이 존재하는 회색 영상이 구현된다. 이러한 현상을 일반적으로 면잔상이라고 한다. 따라서, 상기 면잔상이 어느 정도 발생되는 여부를 튜닝하여 이를 개선하는 상기 액정 표시패널의 튜닝과정이 필요하다.
따라서, 본 발명의 기술적 과제는 이러한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 공통전압을 조정하여 보다 효과적으로 면잔성을 개선하기 위한 표시패널의 튜닝방법을 제공하는 것이다.
상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 일 실시예에 따른 표시패널의 튜닝방법으로 우선, 표시패널의 제1 영역에 흑색 영상을 표시하고, 제2 영역에 백색 영상을 동시에 표시한다. 이때, 상기 표시패널의 화소전압은 제1 전압 및 제2 전압 사이의 값을 갖고, 상기 표시패널의 공통전압은 상기 제1 전압 및 상기 제2 전압의 중간 값을 갖는다. 이어서, 면잔상 수준을 확인하게 위해 상기 제1 및 제2 영역에 중간 회색 영상을 구현한다.
한편, 상기 흑색 영상은 상기 화소전압이 상기 제1 전압을 가질 때 표시되고, 상기 백색 영상은 상기 화소전압이 상기 제1 전압을 가질 때 표시된다. 일례로, 상기 제1 전압은 0V 이고, 상기 제2 전압은 7V이며, 상기 공통전압은 3.5V의 전압을 갖는다.
이러한 본 발명에 따르면, 공통전압이 화소전압의 최대값의 중간치를 갖는 상태에서 흑색 영상 및 백색 영상을 장시간 동안 표시한 뒤, 중간 회색 영상을 구현함으로써, 표시패널의 면잔상을 보다 효과적으로 개선할 수 있다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하기로 한다.
우선, 본 발명의 튜닝대상인 표시패널에 대하여 예를 들어 간단하게 설명한 뒤, 본 실시예에 의한 표시패널의 튜닝방법에 대하여 자세하게 설명하겠다.
도 1은 표시패널의 일부를 개념적으로 도시한 회로도이고, 도 2는 도 1의 표시패널을 절단한 단면도이다.
도 1을 참조하면, 본 실시예에 의한 표시패널은 게이트 배선(GL), 데이터 배선(DL), 박막 트랜지스터(TFT), 액정 커패시터(Clc) 및 스토리지 커패시터(Cst)를 포함한다.
게이트 배선(GL) 및 데이터 배선(DL)은 복수개가 서로 수직하게 교차되어 복수의 단위화소들을 형성한다.
박막 트랜지스터(TFT)는 게이트 배선(GL) 및 데이터 배선(DL)과 전기적으로 연결된다. 구체적으로, 박막 트랜지스터(TFT)의 게이트 전극은 게이트 배선(GL)과 전기적으로 연결되어 게이트 신호를 인가받고, 박막 트랜지스터(TFT)의 소스 전극은 데이터 배선(DL)과 전기적으로 연결되어 데이터 신호를 인가받는다.
박막 트랜지스터(TFT)의 드레인 전극은 액정 커패시터(Clc)의 일단 및 스토리지 커패시터(Cst)의 일단과 전기적으로 연결되고, 액정 커패시터(Clc)의 일단 및 스토리지 커패시터(Cst)의 일단에 화소전압(Vp)을 인가한다.
한편, 액정 커패시터(Clc)의 타단에는 공통전압(Vcom)이 인가되고, 스토리지 커패시터(Cst)의 타단에는 스토리지 전압(Vst)이 인가된다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 실시예에 의한 표시패널은 제1 기판(100), 제2 기판(200) 및 액정층(300)을 포함한다.
제1 기판(100)은 일례로, 제1 투명기판(110), 게이트 배선(GL), 스토리지 배선(미도시), 게이트 절연층(120), 데이터 배선(DL), 박막 트랜지스터(TFT), 보호층(130) 및 화소전극(140)을 포함한다.
게이트 배선(GL)은 제1 투명기판(110) 상에 제1 방향으로 형성되고, 상기 스토리지 배선(DL)은 게이트 배선(GL)과 평행하게 제1 투명기판(110) 상에 형성된다.
게이트 절연층(120)은 게이트 배선(GL) 및 상기 스토리지 배선을 덮도록 제1 투명기판(110) 상에 형성된다.
데이터 배선(DL)은 상기 제1 방향과 수직한 제2 방향으로 게이트 절연층(120) 상에 형성된다. 이와 같이, 게이트 배선(GL) 및 데이터 배선(DL)은 복수개 가 서로 수직하게 교차되어 복수의 단위화소들을 형성한다.
박막 트랜지스터(TFT)는 게이트 전극(G), 액티브 패턴(A), 소스 전극(S), 드레인 전극(D) 및 오믹콘택 패턴(O)을 포함한다. 구체적으로 예를 들면, 게이트 전극(G)은 게이트 배선(GL)으로부터 돌출되어 형성되고, 액티브 패턴(A)은 게이트 전극(G)을 덮도록 게이트 절연층(120) 상에 형성된다. 소스 전극(S)은 데이터 배선(DL)으로부터 돌출되어, 액티브 패턴(A)의 일부와 중첩된다. 드레인 전극(D)은 소스 전극(S)과 소정거리 이격되고, 액티브 패턴(A)의 일부와 중첩된다. 오믹콘택 패턴(O)은 액티브 패턴(A) 및 소스 전극(S) 사이와, 액티브 패턴(A) 및 드레인 전극(D) 사이에 형성된다.
보호층(130)은 데이터 배선(DL) 및 박막 트랜지스터(TFT)를 덮도록 게이트 절연층(120) 상에 형성된다. 보호층(130)에는 드레인 전극(D)의 일부가 노출되도록 콘택홀(132)이 형성된다.
화소전극(140)은 상기 각 단위화소 내에 형성된다. 화소전극(140)은 보호층(130) 상에 형성되어, 콘택홀(132)을 통해 드레인 전극(D)과 전기적으로 연결된다. 화소전극(140)은 투명한 도전성 물질로 이루어진다.
제2 기판(200)은 일례로, 제2 투명기판(210), 차광패턴(220), 컬러필터(230), 평탄화층(240) 및 공통전극(250)을 포함한다.
제2 투명기판(210)은 제1 투명기판(110)과 대향하여 배치된다. 차광패턴(220)은 게이트 배선(GL), 데이터 배선(DL) 및 박막 트랜지스터(TFT) 등을 커버하도록 제2 투명기판(210) 상에 형성된다.
컬러필터(230)는 제1 기판(100)의 화소전극(140)과 대향하도록 제2 투명기판(210) 상에 형성된다. 컬러필터(230)에는 예를 들어, 적색 컬러필터, 녹색 컬러필터 및 청색 컬러필터 등이 있다.
평탄화층(240)은 차광패턴(220) 및 컬러필터(230)의 상부에 형성된다. 공통전극(250)은 평탄화층(240) 상에 형성되고, 투명한 도전성 물질로 이루어진다.
액정층(300)은 제1 기판(310) 및 제2 기판(320) 사이에 개재되고, 복수의 액정들로 이루어진다. 액정층(300) 내의 액정들은 제1 기판(100)의 화소전극(140) 및 제2 기판(200)의 공통전극(250) 사이에 형성된 전기장에 의해 그 배열이 결정된다. 즉, 화소전극(140)에 화소전압(Vp)이 인가되고, 공통전극(250)에 공통전압(Vcom)이 인가되면, 두 전극 사이에 전기장이 형성되고, 이러한 전기장은 액정들의 배열을 변화시켜 광투과율을 변화시킨다.
한편, 액정 커패시터(Cls)는 화소전극(140) 및 공통전극(250)에 의해 정의되고, 스토리지 커패시터(Cst)는 화소전극(140) 및 상기 스토리지 배선의 스토리지 전극에 의해 정의된다.
이하, 위에서 설명한 표시패널을 튜닝하는 과정을 설명하기로 한다.
도 3a, 도 3b 및 도 3c는 도 1의 표시패널을 튜닝하는 과정을 설명하기 위한 평면도들이다. 구체적으로, 도 3a는 표시패널에 흑백 영상을 표시하는 단계를 설명하기 위한 도면이고, 도 3b는 표시패널에 중간 회색 영상을 구현하는 단계를 설명하기 위한 도면이며, 도 3c는 표시패널에 중간 회색 영상을 구현할 때, 실제로 표시패널에 표시되는 영상을 도시한 도면이다.
우선 도 3a를 참조하면, 표시패널의 제1 영역에 흑색 영상(Black)을 표시하고, 제2 영역에 백색 영상(White)을 동시에 표시한다. 여기서, 화소전극(140)에 인가되는 화소전압(Vp)이 제1 전압 및 제2 전압 사이의 값을 갖는다고 할 때, 공통전극(250)의 공통전압(Vcom)은 제1 전압 및 제2 전압의 중간 값을 갖는다. 즉, 공통전압(Vcom)이 상기 제1 전압 및 상기 제2 전압의 중간 값을 갖는 상태에서, 표시패널에 흑색 영상(Black) 및 백색 영상(White)을 동시에 표시한다.
일례로, 흑색 영상(Black)은 화소전압(Vp)이 상기 제1 전압을 가질 때 표시되고, 백색 영상(White)은 화소전압(Vp)이 상기 제2 전압을 가질 때 표시된다.
흑색 영상(Black) 및 백색 영상(White)은 상당히 긴 시간 동안 되는 것이 바람직하는 데, 흑색 영상(Black) 및 백색 영상(White)은 일례로, 10 ~ 1000 시간 동안 표시된다.
한편, 표시패널의 상기 제1 영역 및 상기 제2 영역은 매트릭스 형태로 배치되는 것이 바람직하다. 즉, 표시패널은 체크 패턴(check pattern)의 흑백 영상을 장시간 동안 표시하는 것이 바람직하다.
도 3b를 참조하면, 면잔상 수준을 확인하게 위해 상기 제1 영역 및 상기 제2 영역 모두에 중간 회색 영상(M_Gray)을 구현한다. 이때, 중간 회색 영상(M_Gray)은 흑색 영상(Black) 및 백색 영상(White)의 중간에 해당하는 영상이다.
구체적으로 설명하면, 상기 제1 영역 및 상기 제2 영역 모두에 중간 회색 영상(M_Gray)을 구현하기 위해, 화소전극(140)에 중간 회색 영상(M_Gray)에 해당하는 화소전압(Vp)을 인가한다. 일례로, 화소전압(Vp)이 0 ~ 256 사이의 계조값을 가질 때, 중간 회색 영상(M_Gray)에 해당하는 화소전압(Vp)은 128의 계조값을 갖는다.
그러나 도 3c를 참조하면, 상기 제1 영역 및 상기 제2 영역에 중간 회색 영상(M_Gray)을 구현하기 위해 화소전극(140)에 중간 회색 영상(M_Gray)에 해당하는 화소전압(Vp)을 인가하였으나, 실제로는 중간 회색 영상(M_Gray)과 다른 영상이 표시되는 것을 알 수 있다.
구체적으로, 상기 제1 영역에는 중간 회색 영상(M_Gray)보다 진한 제1 회색 영상(B_Gray)이 표시되고, 상기 제2 영역에는 중간 회색 영상(M_Gray)보다 옅은 제2 회색 영상(W_Gray)이 표시된다. 즉, 흑색 영상(Black)이 표시되던 상기 제1 영역에는 흑색 영상(Black)에 영향을 받아 제1 회색 영상(B_Gray)이 표시되고, 백색 영상(White)이 표시되던 상기 제2 영역에는 백색 영상(White)에 영향을 받아 제2 회색 영상(W_Gray)이 표시되는 면잔상이 발생된다.
한편, 이러한 면잔상은 공통전압(Vcom)을 정극성과 부극성으로 반전하는 화소전압(Vp)의 완벽한 중간 값을 갖도록 조정한다면 제거될 수 있다. 그러나, 공통전압(Vcom)은 일반적으로 반전되는 화소전압(Vp)의 완벽한 중간 값을 갖지 못하므로, 직류 전하(DC Charge)가 공통전극(250) 또는 화소전극(140) 중 어느 한쪽에 싸이게 되고, 이러한 직류 전하는 액정층(300) 내의 불순물을 이동시켜 영상의 휘도를 변화시킨다. 한편, 공통전극(250)은 여러 가지 요인에 의해 변동될 수 있는 데, 특히, 킥백(kick back) 전압에 의해 변동된다.
결국, 표시패널을 튜닝함으로써, 반전되는 화소전압(Vp)의 완벽한 중간 값인 공통전압(Vcom)을 찾아내어, 면잔상의 발생을 억제할 필요가 있다.
도 4는 도 1의 표시패널에 있어서, 계조의 변화에 따른 투과율의 변화를 나타낸 그래프이고, 도 5는 도 1의 표시패널에 있어서, 공통전압의 변화에 따른 투과율의 변화를 나타낸 그래프이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 면잔상을 개선하기 위해 종래에는 공통전압(Vcom)이 화소전압(Vp)의 최대 계조의 중간값을 갖도록 인가하였다. 즉, 화소전압(Vp)은 0 ~ 256 사이의 계조값을 갖는다고 할 때, 종래에는 공통전압(Vcom)이 128의 계조값을 갖는 상태에 흑백 영상을 장시간 표시하였다. 이때, 화소전압(Vp)은 0V ~ 7V 사이의 값을 갖는다고 할 때, 종래의 공통전압(Vcom)은 2.8V의 값을 갖는다.
이와 같이, 공통전압(Vcom)이 128의 계조값, 즉 2.8V의 값을 가질 경우, 광투과율이 약 22%을 가지므로, 이는 표시패널 튜닝시 흑색 영상(Black)에 훨씬 가까워지게 하는 반면, 백색 영상(White)으로부터는 멀어지게 만든다. 결국, 백색 영상(White)이 표시되는 상기 제2 영역에서는 휘도의 차가 커져서 면잔상에 악영향을 끼치게 된다.
그러나 본 실시예에서처럼, 면잔상을 개선하기 위해 공통전압(Vcom)이 화소전압(Vp)의 최대전압의 중간값을 가진 상태에서 표시패널을 튜닝할 경우, 면잔상에 악영향에 끼치는 것을 보다 방지할 수 있다.
구체적으로 예를 들면, 화소전압(Vp)은 0V ~ 7V 사이의 값을 갖는다고 할 때, 본 실시예에 의한 공통전압(Vcom)은 2.8V의 값을 갖는다. 이러한 공통전압(Vcom)은 화소전압(Vp)은 0 ~ 256 사이의 계조값을 갖는다고 할 때, 188의 계조에 해당하는 값이다. 결국 본 실시예에서와 같이, 공통전압(Vcom)이 2.8V의 값을 가질 경우, 광투과율이 50%으로 흑색 영상(Black)과 백색 영상(White)의 중간값을 가지므로, 흑색 영상(Black)이 표시되는 상기 제1 영역 및 백색 영상(White)이 표시되는 상기 제2 영역 모두에서 휘도의 차가 동일하게 되어 면잔상의 개선에 유리하게 된다.
이와 같은 본 발명에 의하면, 공통전압이 화소전압의 최대 계조의 중간값을 가진 상태에서 표시패널을 튜닝하는 것이 아니라, 공통전압이 화소전압의 실제 최대 전압의 중간값을 가진 상태에서 표시패널을 튜닝하므로서, 표시패널의 면잔상을 보다 효과적으로 개선할 수 있다.
앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (6)

  1. 화소전압이 제1 전압 및 제2 전압 사이의 값을 갖는 표시패널을 튜닝하는 방법에 있어서,
    공통전압이 상기 제1 및 제2 전압의 중간 값을 갖는 상태에서, 상기 표시패널의 제1 영역에 흑색 영상을 표시하고, 제2 영역에 백색 영상을 동시에 표시하는 단계; 및
    면잔상 수준을 확인하게 위해 상기 제1 및 제2 영역에 중간 회색 영상을 구현하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시패널의 튜닝방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 흑색 영상은 상기 화소전압이 상기 제1 전압을 가질 때 표시되고, 상기 백색 영상은 상기 화소전압이 상기 제2 전압을 가질 때 표시되는 것을 특징으로 표시패널의 튜닝방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 제1 전압은 0V 이고, 상기 제2 전압은 7V이며, 상기 공통전압은 3.5V의 전압을 갖는 것을 특징으로 표시패널의 튜닝방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 화소전압은 0 ~ 256 사이의 계조값을 갖고, 상기 공통전압은 188의 계조값을 갖는 것을 특징으로 표시패널의 튜닝방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 흑색 영상 및 상기 백색 영상은 10 ~ 1000 시간 동안 표시되는 것을 특징으로 표시패널의 튜닝방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 제1 영역 및 상기 제2 영역은 매트릭스 형태로 배치되는 것을 특징으로 표시패널의 튜닝방법.
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