KR20080043081A - 액정패널 및 이를 구비한 액정표시장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 표시장치에 관한 것으로서, 특히 더블 게이트 타입의 액정표시장치에서 액정패널 양단으로 보상된 공통전압을 인가해 줌으로써 상기 액정패널 전면에 걸친 고른 영상품질을 제공하여 제품의 경쟁력을 제고시켜주는 장점이 있다.

Description

액정패널 및 이를 구비한 액정표시장치{Liquid crystal display panel and device}
도 1은 일반적인 액정표시장치의 기본 구성을 도시한 블록구성도
도 2는 도 1의 구성 중 액정패널의 구성을 간략히 도시한 도면
도 3은 종래 기술에 따른 더블 게이트 타입의 액정표시장치를 도시한 도면
도 4는 본 발명에 따른 액정표시장치를 도시한 도면
도 5a 및 5b는 각각 본 발명에 따른 액정표시장치의 구성 중 제1 및 제2공통전압보상부(140, 150)의 회로구성을 도시한 도면
<도면의 주요부분에 대한 간단한 설명>
100 : 액정패널 110,120 : 제1,제2게이트구동부
130 : 소스구동부 140,150 : 제1 및 제2공통전압보상부
Lc1, Lc2 : 제1,제2보상공통전압입력라인
Lf1, Lf2 : 제1,제2피드백라인
본 발명은 표시장치에 관한 것으로서, 특히 더블 게이트 타입의 액정표시장치에 대해 공통전압의 보상을 수행하는 액정패널과 그 액정표시장치에 관한 것이다.
디스플레이 장치 중 특히 액정표시장치는 소형 및 박형화와 저전력 소모의 장점을 가지며, 노트북 컴퓨터, 사무자동화 기기, 오디오/비디오 기기 등으로 이용되고 있다. 특히, 스위치 소자로서 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor : 이하 "TFT"라 함)가 이용되는 액티브 매트릭스 타입의 액정표시장치는 동적인 이미지를 표시하기에 적합하다.
도 1은 일반적인 액정표시장치의 기본 구성을 도시한 블록구성도로서, 크게 액정패널(2)과 LCM구동회로부(26)로 구분된다.
각 구성을 보면, 인터페이스(10)는 퍼스널 컴퓨터등과 같은 구동시스템으로부터 LCM구동회로부(26)로 입력되는 데이터(RGB Data) 및 제어신호(입력 클럭, 수평동기신호, 수직동기신호, 데이터 인에이블 신호 등)들을 입력받아 타이밍 컨트롤러(12)로 공급한다. 주로 구동 시스템으로부터 데이터 및 제어 신호전송을 위해서 LVDS(Low Voltage Differential Signal) 인터페이스와 TTL 인터페이스 등이 사용되고 있다. 또한, 이러한 인터페이스 기능을 모아서 타이밍컨트롤러(12)와 함께 단일 칩(Chip)으로 집적시켜 사용하기도 한다.
액정패널(2)은 도 2와 같이, 글라스를 이용한 기판 상에 다수의 데이터라 인(DL1~DLm)과 다수의 게이트라인(GL1~GLn)이 교차되어 다수의 화소영역을 형성하며, 각각의 화소영역에는 박막트랜지스터(TFT)와 액정(LC)이 구성되어 화면을 표시한다.
타이밍 컨트롤러(12)는 인터페이스(10)를 통해 입력되는 제어신호를 이용하여 복수개의 드라이브 집적회로들로 구성된 소스드라이버(18)와 복수개의 게이트 드라이버 집적회로들로 구성된 게이트 드라이버(20)를 구동하기 위한 제어신호를 생성한다. 또한 인터페이스(10)를 통해 입력되는 데이터들을 소스드라이버(18)로 전송한다.
기준전압생성부(16)는 소스드라이버(18)에서 사용되는 DAC(Digital To Analog Converter)의 기준전압들을 생성한다. 기준전압들은 패널의 투과율-전압특성을 기준으로 생산자에 의해서 설정된다.
소스드라이버(18)는 타이밍 컨트롤러(12)로부터 입력되는 제어신호들에 응답하여 입력 데이터의 기준전압들을 선택하고, 선택된 기준전압을 영상데이터로 액정패널(2)에 공급하여 액정 분자의 회전 각도를 제어한다.
게이트드라이버(20)는 타이밍 컨트롤러(12)로부터 입력되는 제어신호들에 응답하여 상기 액정패널(2)상에 배열된 박막트랜지스터(TFT)들의 온/오프(on/off) 제어를 수행하는데, 액정패널(2) 상의 게이트라인(GL1~GLn)으로 스캔신호(Scan signal)를 출력하여 1 수평동기 시간씩 순차적으로 인에이블(enable) 시킴으로써 액정패널(2) 상의 박막트랜지스터들(TFT)을 1 라인 분씩 순차적으로 구동시켜 소스드라이버(18)로부터 공급되는 아날로그 영상신호들이 각 박막트랜지스터(TFT)들에 접속된 픽셀들로 인가되도록 한다.
전원전압생성부(14)는 각 구성부들의 동작전원을 공급하고 액정패널(2)의 공통전극 전압을 생성하여 공급한다.
또한 도시되지는 않았지만 하나 이상의 램프(lamp)를 구비하여 상기 액정패널(2)로 광(light)을 공급하는 백라이트 유닛(Back-light unit)을 더욱 포함한다.
상기한 구성을 통해 화상을 표시하는 액정표시장치는 근래에 들어 상기 액정패널의 양단에서 스캔신호와 공통전압(Vcom)을 공급하는 더블 게이트(Double gate) 구조가 제안되었다.
도 3은 종래 기술에 따른 더블 게이트 타입의 액정표시장치를 도시한 도면으로서, 액정패널(30)의 마주보는 양단에 각각 제1게이트구동부(40)와 제2게이트구동부(50)가 형성되고 상기 제1 및 제2게이트구동부(40, 50)의 스캔신호 출력에 동기하여 영상 데이터를 출력하는 소스구동부(60)로 구성된다.
상기한 더블 게이트 타입의 액정표시장치는 상기 액정패널(30)의 양단에 위치한 제1 및 제2게이트구동부(40, 50)를 통해 스캔신호 및 공통전압(Vcom)을 액정패널(30) 측으로 공급함으로써 패널 양단간 신호차이가 발생하는 것을 개선하는 장점을 가진다. 이때, 도시하지는 않았지만, 상기 액정패널(30) 내의 공통배선은 상기 게이트라인과 평행한 다수의 배선으로 형성되어 일 공통배선이 일 수평화소열의 액정화소에 공통전압(Vcom)을 공급하는 구조이다.
그런데, 상기한 더블 게이트 타입의 액정표시장치는 상기 액정패널(30) 양측의 게이트구동부(40, 50)를 통해 패널 내부로 인가된 공통전압(Vcom)이 상기 패널 내에 형성된 여러 신호배선, 즉 데이터라인 및 게이트라인들에 인가되는 신호에 의한 영향으로 왜곡된 신호파형을 가지게 되는 경우가 발생한다.
예를 들면, 상기 데이터라인과 상기 공통배선은 서로 다른 어레이층에 서로 교차되는 형태로 구성된 배선이다. 이에 상기 데이터라인과 공통배선이 교차되는 부분의 사이 공간을 충진하고 있는 유전체와 두 배선의 교차부분이 커패시터로 작용하여 상기 데이터라인으로 상이한 레벨의 전압신호가 인가될 때마다 상기 데이터라인과 교차되게 형성된 공통배선의 공통전압(Vcom) 역시 상기 데이터라인의 전압 변동을 따라가는 듯한 형태로 가변되는 현상이 발생한다.
따라서 상기 공통전압(Vcom)의 왜곡에 따라 액정패널(30)에 표시되는 화면은 정상적인 화상이 아닌 왜곡된 화면을 표시하게 된다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 액정패널로 인가되는 공통전압의 보상을 통해 안정된 화면 표시 환경을 제공하며, 특히 더블 게이트 타입의 액정표시장치에 대해 공통전압 보상을 통한 고품위의 표시 품질을 보장할 수 있는 표시패널과 이를 구비한 표시장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 기판과; 상기 기판 상에 제1 방향으로 연장되어 형성된 데이터라인과; 상기 기판 상에 제2방향으로 연장되어 형성된 게이트라인과; 상기 기판 상에 상기 제2방향으로 연장되어 형성된 공통전압라인과; 상기 공통전압라인의 제1단부와 연결되며 상기 제1방향으로 연장되어 형성된 제1보상공통전압입력라인과; 상기 제1보상공통전압입력라인과 연결되며 상기 제1방향으로 연장되어 형성된 제1피드백라인과; 상기 공통전압라인의 제2단부와 연결되며 상기 제1방향으로 연장되어 형성된 제2보상공통전압입력라인과; 상기 제2보상공통전압입력라인과 연결되며 상기 제1방향으로 연장되어 형성된 제2피드백라인을 포함하는 액정패널을 제공한다.
상기 제1 및 제2보상공통전압입력라인의 선폭은 상기 제1 및 제2피드백라인의 선폭보다 넓게 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 제1보상공통전압입력라인과 상기 제1피드백라인의 연결 형태 및 상기 제2보상공통전압입력라인과 상기 제2피드백라인의 연결 형태는 모두 U 자 형태인 것을 특징으로 한다.
아울러 본 발명은, 상기 전술한 특징의 액정패널과; 상기 제1피드백라인으로부터 입력된 제1피드백전압을 기준공통전압과 비교하여 상기 제1보상공통전압입력라인으로 전압레벨이 보상된 보상공통전압을 출력하는 제1공통전압보상부와; 상기 제2피드백라인으로부터 입력된 제2피드백전압을 기준공통전압과 비교하여 상기 제2보상공통전압입력라인으로 전압레벨이 보상된 보상공통전압을 출력하는 제2공통전압보상부와; 상기 다수의 데이터라인으로 영상데이터를 출력하는 소스구동부와; 상기 다수의 게이트라인으로 스캔신호를 출력하는 게이트구동부와; 상기 영상데이터 의 출력 타이밍과 스캔신호의 출력 타이밍을 제어하는 타이밍제어부를 포함하는 액정표시장치를 제공한다.
상기 제1 및 제2공통전압보상부는 비교기를 포함한 비교기 회로인 것을 특징으로 한다.
상기 게이트구동부는 상기 액정패널의 서로 마주보는 두 측면에 구성되는 것을 특징으로 한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대해 설명한다.
도 4는 본 발명에 따른 액정표시장치를 도시한 도면으로서, 본 발명에 따른 액정패널의 특징을 동시에 도시하여 설명한다.
구성을 간략하게 살펴보면, 제1 및 제2보상공통전압입력라인(Lc1, Lc2)과 제1 및 제2피드백라인(Lf1, Lf2)이 형성된 액정패널(100)과, 상기 액정패널(100)의 마주보는 양측에 각각 형성된 제1게이트구동부(110) 및 제2게이트구동부(120), 소스구동부(130) 및 제1 및 제2공통전압보상부(140, 150)로 구성된다.
상기 액정패널(100)은 도시되지는 않았지만 상기 소스구동부(130)로부터 영상 데이터가 인가되는 다수의 데이터라인과, 상기 제1 및 제2게이트구동부(110, 120)로부터 스캔신호가 인가되는 다수의 게이트라인이 형성되며, 또한 상기 게이트라인과 평행하게 다수의 공통전압라인이 형성된다.
상기 공통전압라인으로는 상기 제1 및 제2게이트구동부(110, 120)를 통해 공통전압(Vcom)이 인가된다.
또한 상기 액정패널(100)은 상기 제1 및 제2게이트구동부(110, 120)와 인접 한 위치에 제1 및 제2보상공통전압입력라인(Lc1, Lc2)과 제1 및 제2피드백라인(Lf1, Lf2)을 형성하고 있다.
이때 상기 제1보상공통전압입력라인(Lc1)은 상기 제1피드백라인(Lf1)과 일 단부가 연결되어 "U"자 형태를 이루며, 상기 제1보상공통전압입력라인(Lc1)은 상기 액정패널(100)에 형성된 공통전압라인과 연결된다.
또한 상기 제2보상공통전압입력라인(Lc2)은 상기 제1피드백라인(Lf2)과 일 단부가 연결되어 "U"자 형태를 이루며, 상기 제2보상공통전압입력라인(Lc2) 역시 상기 액정패널(100)에 형성된 공통전압라인과 연결된다.
이때, 상기 제1 및 제2피드백라인(Lf1, Lf2)은 상기 액정패널(100)의 공통전압라인에 인가된 공통전압(Vcom)을 상기 제1 및 제2공통전압보상부(140, 150)로 피드백(Vcom_f1, Vcom_f2)하기 위한 구성이고, 상기 제1 및 제2보상공통전압입력라인(Lc1, Lc2)은 각각 상기 제1 및 제2공통전압보상부(140, 150)에서 출력되는 보상된 공통전압(Vcom_c1, Vcom_c2)을 입력받아 상기 액정패널(100)의 공통전압라인으로 인가하기 위한 구성이다.
상기 제1 및 제2보상공통전압입력라인(Lc1, Lc2)과 제1 및 제2피드백라인(Lf1, Lf2)은 상기 액정패널(100)에 공통전압라인이 형성될 때 동시에 형성되는 것은 당연하다. 또한 상기 제1 및 제2보상공통전압입력라인(Lc1, Lc2)은 상기 제1 및 제2피드백라인(Lf1, Lf2)보다는 저저항의 물질로 형성되는 것이 바람직하고, 또한 상기 제1 및 제2보상공통전압입력라인(Lc1, Lc2)의 선폭과 두께 역시 상기 제1 및 제2피드백라인(Lf1, Lf2)보다는 가능한 범위 내에서 마진을 더욱 확보하여 형성 하는 것이 바람직하다.
상기 제1게이트구동부(110) 및 제2게이트구동부(120)는 각각 상기 액정패널(100)의 양측에 각각 구성되어 스캔신호를 출력하는 더블 게이트 타입을 이루며, 상기 액정패널(100)로 보상되지 않은 최초의 공통전압(Vcom)을 공급하는 경로로 사용되기도 한다.
상기 소스구동부(130)는 상기 제1게이트구동부(110) 및 제2게이트구동부(120)의 스캔신호 출력에 동기하여 상기 액정패널(100)로 영상 데이터를 인가하며, 또한 상기 제1 및 제2보상공통전압입력라인(Lc1, Lc2) 및 상기 제1 및 제2피드백라인(Lf1, Lf2)이 상기 제1 및 제2공통전압보상부(140, 150)와 신호 전달을 수행할 수 있도록 하는 경로로 사용된다.
이때 도시되지는 않았지만 상기 제1게이트구동부(110) 및 제2게이트구동부(120)와 소스구동부(130)는 타이밍제어부를 통해 그 동작이 제어된다.
상기 제1 및 제2공통전압보상부(140, 150)는 각각 도 5a 및 5b에서 보듯이, OP-AMP를 이용한 비교기 회로로 구성되며, 상기 제1 및 제2피드백라인(Lf1, Lf2)으로 피드백된 공통전압(Vcom_f1, Vcom_f2)을 입력받아 외부의 전원공급회로 등으로부터 공급되는 기준 공통전압(Vcom_ref)과의 비교를 수행하여 그 비교결과에 따라 전압레벨이 보상된 공통전압(Vcom_c1, Vcom_c2)을 각각 출력한다.
상기와 같은 구성과 특징을 가지는 본 발명에 따른 액정표시장치의 동작을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 도시되지 않는 타이밍제어부를 통해 제어되는 상기 제1게이트구동 부(110) 및 제2게이트구동부(120)에 의해 상기 액정패널(100)의 게이트라인으로 스캔신호가 인가되며, 역시 상기 타이밍제어부로부터 영상 데이터를 전송받고 또한 그 출력이 제어되는 상기 소스구동부(130)는 상기 스캔신호 인가에 동기하여 상기 액정패널(100)의 데이터라인으로 영상 데이터를 인가한다.
또한, 상기 제1 및 제2게이트구동부(110, 120)를 통해서 공통전압(Vcom)이 상기 액정패널(100)에 형성된 공통전압라인(미도시됨)으로 인가된다.
이후 상기 제1 및 제2피드백라인(Lf1, Lf2)을 통해 상기 액정패널(100)에 인가된 공통전압을 피드백하여 상기 소스구동부(130)를 통해 상기 제1 및 제2공통전압보상부(140, 150)로 각각 인가한다.
이에 상기 제1 및 제2공통전압보상부(140, 150)는 상기 피드백된 공통전압(Vcom_f1, Vcom_f2)을 각각 기준공통전압(Vcom_ref)과 비교하고, 상기 비교에 따른 보상된 공통전압(Vcom_c1, Vcom_c2)을 출력한다.
상기 제1 및 제2공통전압보상부(140, 150)로부터 출력된 보상된 공통전압(Vcom_c1, Vcom_c2)은 상기 소스구동부(130)를 통해 상기 제1 및 제2보상공통전압입력라인(Lc1, Lc2)으로 각각 인가되어 상기 액정패널(100)의 공통전압라인으로 보상된 공통전압(Vcom_c1, Vcom_c2)이 공급된다.
상기와 같이 설명한 본 발명에 따른 액정패널 및 액정표시장치는, 특히 더블 게이트 타입의 액정표시장치에서 액정패널 양단으로 보상된 공통전압을 인가해 줌 으로써 상기 액정패널 전면에 걸친 고른 화질 보상이 가능한 장점이 있다.

Claims (6)

  1. 기판과;
    상기 기판 상에 제1방향으로 연장되어 형성된 데이터라인과;
    상기 기판 상에 제2방향으로 연장되어 형성된 게이트라인과;
    상기 기판 상에 상기 제2방향으로 연장되어 형성된 공통전압라인과;
    상기 공통전압라인의 제1단부와 연결되며 상기 제1방향으로 연장되어 형성된 제1보상공통전압입력라인과;
    상기 제1보상공통전압입력라인과 연결되며 상기 제1방향으로 연장되어 형성된 제1피드백라인과;
    상기 공통전압라인의 제2단부와 연결되며 상기 제1방향으로 연장되어 형성된 제2보상공통전압입력라인과;
    상기 제2보상공통전압입력라인과 연결되며 상기 제1방향으로 연장되어 형성된 제2피드백라인
    을 포함하는 액정패널
  2. 청구항 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2보상공통전압입력라인의 선폭은 상기 제1 및 제2피드백라인의 선폭보다 넓게 형성되는 것을 특징으로 하는 액정패널
  3. 청구항 제 1 항에 있어서,
    상기 제1보상공통전압입력라인과 상기 제1피드백라인의 연결 형태 및 상기 제2보상공통전압입력라인과 상기 제2피드백라인의 연결 형태는 모두 U 자 형태인 것을 특징으로 하는 액정패널
  4. 기판과, 상기 기판 상에 제1방향으로 연장되어 형성된 데이터라인과, 상기 기판 상에 제2방향으로 연장되어 형성된 게이트라인과, 상기 기판 상에 상기 제2방향으로 연장되어 형성된 공통전압라인과, 상기 공통전압라인의 제1단부와 연결되며 상기 제1방향으로 연장되어 형성된 제1보상공통전압입력라인과, 상기 제1보상공통전압입력라인과 연결되며 상기 제1방향으로 연장되어 형성된 제1피드백라인과, 상기 공통전압라인의 제2단부와 연결되며 상기 제1방향으로 연장되어 형성된 제2보상공통전압입력라인과, 상기 제2보상공통전압입력라인과 연결되며 상기 제1방향으로 연장되어 형성된 제2피드백라인을 포함하는 액정패널과;
    상기 제1피드백라인으로부터 입력된 제1피드백전압을 기준공통전압과 비교하여 상기 제1보상공통전압입력라인으로 전압레벨이 보상된 보상공통전압을 출력하는 제1공통전압보상부와;
    상기 제2피드백라인으로부터 입력된 제2피드백전압을 기준공통전압과 비교하 여 상기 제2보상공통전압입력라인으로 전압레벨이 보상된 보상공통전압을 출력하는 제2공통전압보상부와;
    상기 다수의 데이터라인으로 영상데이터를 출력하는 소스구동부와;
    상기 다수의 게이트라인으로 스캔신호를 출력하는 게이트구동부와;
    상기 영상데이터의 출력 타이밍과 스캔신호의 출력 타이밍을 제어하는 타이밍제어부
    를 포함하는 액정표시장치
  5. 청구항 제 4 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2공통전압보상부는 비교기를 포함한 비교기 회로인 것을 특징으로 하는 액정표시장치
  6. 청구항 제 4 항에 있어서,
    상기 게이트구동부는 상기 액정패널의 서로 마주보는 두 측면에 구성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치
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