KR20080076498A - 표시 장치 - Google Patents

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KR20080076498A
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양진욱
박용세
한정인
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삼성전자주식회사
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Abstract

잔상을 제거하면서 누설 전류를 방지할 수 있는 표시 장치가 개시되어 있다. 표시 장치는 전원 공급부, 구동 제어부 및 표시 패널을 포함한다. 전원 공급부는 구동 전압을 공급한다. 구동 제어부는 전원 공급부와 전기적으로 연결되며, 구동 전압의 차단에 따라 차단 전압을 발생시키는 차단전압발생부를 갖는다. 표시 패널은 구동 제어부가 배치되고, 차단 전압에 따라 구동 전압 중 데이터 전압들이 인가되는 데이터 배선들과 구동 전압 중 공통 전압이 인가되는 공통 배선을 단락시키는 스위칭부들을 갖는다. 따라서, 표시 패널에 구동 전압의 차단 시, 데이터 배선들과 공통 배선을 단락시키는 스위칭부를 형성시킴으로써, 잔상을 제거하면서 누설 전류를 방지할 수 있다.

Description

표시 장치{DISPLAY DEVICE}
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 나타낸 평면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 전원 공급부로부터 표시 패널로 인가되는 전압들을 나타낸 신호도이다.
도 3은 도 2의 스위칭부를 구체적으로 나타낸 신호도이다.
도 4는 도 2에 도시된 차단전압발생부를 구체적으로 나타낸 개념도이다.
도 5는 도 2에 도시된 전압들을 신호적으로 나타낸 클럭 신호도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100 : 표시 장치 200 : 전원 공급부
Vdd : 구동 전압 300 : 구동 제어부
Vdata : 데이터 전압 Vcom : 공통 전압
310 : 차단전압발생부 Vlogic : 차단 전압
312 : 제1 차단회로부 314 : 제2 차단회로부
400 : 표시 패널 440 : 스위칭부
442 : 게이트 전극 444 : 소오스 전극
446 : 드레인 전극 500 : 패널구동필름
본 발명은 표시 장치에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 잔상을 제거하면서 누설 전류를 방지할 수 있는 표시 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 액정표시장치는 두 개의 제1 기판 및 제2 기판과 이들 사이에 개재된 액정층으로 이루어져 영상을 표시하는 액정표시패널을 포함한다. 즉, 상기 액정표시패널은 상기 액정층에 포함된 액정 분자들을 통해 사용자가 원하는 영상 표시하게 된다.
즉, 상기 액정 분자들의 액정 전압에 따라 배향 방향이 변화하는 특징을 이용해 외부로부터의 광을 다르게 투과시키는 특징을 이용한다. 여기서, 상기 액정 전압은 상기 액정 분자들에 인가되는 전압차를 의미한다.
상기 액정 전압은 상기 제1 기판과 제2 기판의 마주보는 면에 각각 형성된 화소 전극과 공통 전극에 의해 형성된다. 상기 화소 전극에는 전원 공급부의 구동 전압 중 구동 제어부를 통해 전송되는 데이터 전압이 인가되고, 상기 공통 전극에는 상기 구동 전압 중 상기 구동 제어부를 통해 전송되는 공통 전압이 인가된다.
이에, 상기 전원 공급부가 갑자기 차단되면, 상기 구동 전압이 순간적으로 다운되어 상기 액정표시패널의 영상이 사라지게 된다. 이때, 상기 구동 전압도 서서히 다운되고, 이에 상기 데이터 전압과 상기 공통 전압도 서서히 다운된다. 이로써, 상기 액정표시패널에는 잔상이 남게 된다.
이를 방지하기 위해, 종래에는 상기 구동 전압의 오프 단자를 접지시키면서 그 사이에 저항을 연결하거나, 이와 유사한 개념으로 리셋 단자를 접지시키면서 그 사이에 저항을 연결하여 상기 구동 전압을 빠르게 다운시키는 방법을 사용했다.
그러나, 상기와 같은 방식은 상기 액정표시패널이 영상을 표시하는 중에도 일부 전류를 누설시키는 문제점을 갖는다.
따라서, 본 발명은 이와 같은 문제점을 감안한 것으로써, 본 발명은 잔상을 제거하면서 누설 전류를 방지할 수 있는 표시 장치를 제공한다.
상술한 본 발명의 일 특징에 따른 표시 장치는 전원 공급부, 구동 제어부 및 표시 패널을 포함한다. 상기 전원 공급부는 구동 전압을 공급한다. 상기 구동 제어부는 상기 전원 공급부와 전기적으로 연결되며, 상기 구동 전압의 차단에 따라 차단 전압을 발생시키는 차단전압발생부를 갖는다. 상기 표시 패널은 상기 구동 제어부가 배치되고, 상기 차단 전압에 따라 상기 구동 전압 중 데이터 전압들이 인가되는 데이터 배선들과 상기 구동 전압 중 공통 전압이 인가되는 공통 배선을 단락시키는 스위칭부들을 갖는다.
상기 표시 패널은 영상을 표시하는 표시부 및 상기 구동 제어부가 배치되는 주변부를 포함한다. 이에, 상기 스위칭부는 상기 주변부에 형성된다.
상기 스위칭부는 상기 차단 전압이 인가되는 차단 배선과 연결된 게이트 전극, 상기 데이터 배선과 연결된 소오스 전극 및 상기 공통 배선과 연결된 드레인 전극을 포함한다.
상기 차단전압발생부는 상기 구동 전압의 인가 및 차단에 따라 하이 전압 및 로우 전압을 발생시키는 제1 차단회로부 및 상기 제1 차단회로부터의 하이 전압 및 로우 전압을 반대로 전환하여 상기 차단 전압을 발생시키는 제2 차단회로부를 포함한다. 여기서, 상기 제1 차단회로부는 데이터 플립플롭을 포함하고, 상기 제2 차단회로부는 NOT 회로를 포함한다.
상기 차단전압발생부는 상기 구동 전압이 인가되면, 상기 차단 전압이 상기 로우 전압으로 되어 상기 게이트 전극을 오프시키고, 상기 구동 전압이 차단되어 다운되면, 상기 차단 전압을 순간적으로 하이 전압으로 발생되어 상기 게이트 전극을 온시키는 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 제1 차단회로부는 상기 공통 배선과 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 한다.
이러한 표시 장치에 따르면, 구동 제어부로부터 전원 공급부로부터의 구동 전압의 차단에 따라 차단 전압을 발생시켜 이를 통해, 데이터 배선들과 공통 배선을 단락시킴으로써, 잔상을 제거하면서 전류가 누설되는 것을 방지할 수 있다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세하게 설명하고자 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 나타낸 평면도이고, 도 2는 도 1에 도시된 전원 공급부로부터 표시 패널로 인가되는 전압들을 나타낸 신호도이며, 도 3은 도 2의 스위칭부를 구체적으로 나타낸 신호도이다.
도 1, 도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(100)는 전원 공급부(200), 구동 제어부(300) 및 표시 패널(400)을 포함한다.
상기 전원 공급부(200)는 구동 전압(Vdd)을 상기 구동 제어부(300)을 통해 상기 표시 패널(400)에 공급한다. 상기 전원 공급부(200)는 상기 표시 장치(100)가 휴대형 전자장치에 사용될 경우, 자체적으로, 전하들이 충전된 휴대형 배터리를 포함할 수 있다. 이와 달리, 상기 표시 장치(100)가 차량용 네비게이션에 사용될 경우, 차량용 배터리일 수 있다. 또한, 상기 전원 공급부(200)는 일반적으로 가정에서 사용되는 고압을 이용할 경우, 상기 고압을 강압시키는 어뎁터를 포함할 수 있다.
상기 구동 제어부(300)는 상기 전원 공급부(200)와 전기적으로 연결된다. 상기 구동 제어부(300)는 상기 구동 전압(Vdd) 중 데이터 전압들(Vdata 1~Vdata n) 및 공통 전압(Vcom)을 전송시킨다. 상기 구동 제어부(300)는 상기 표시 장치(100)가 소형 전자장치에 사용될 경우, 하나의 집적 소자 형태로 이루어진다.
상기 표시 패널(400)은 영상을 표시한다. 상기 표시 패널(400)은 제1 기판(410) 및 상기 제1 기판(410)에 대향하는 제2 기판(420)을 포함한다. 상기 제1 기판(410)은 스위칭 소자인 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor; 이하, TFT)(미도시)가 매트릭스 형태로 형성된 TFT 기판이다. 상기 제2 기판(420)은 색을 구현하기 위한 RGB 화소가 박막 형태로 형성된 컬러필터 기판이다.
상기 표시 패널(400)은 상기 제1 기판(410)과 상기 제2 기판(420) 사이에 액정층(430)을 더 포함한다. 상기 액정층(430)은 다수의 액정 분자(미도시)들을 포 함한다. 상기 액정 분자들은 복굴절의 특징을 갖는다. 또한, 상기 액정 분자들은 외부로부터 인가되는 액정 전압에 따라 배향 방향이 변화하는 특징을 갖는다. 이런 특징을 이용해, 상기 표시 패널(400)은 상기 액정 분자들을 통해 입광되는 광을 변화시켜 사용자가 원하는 영상을 표시할 수 있다.
여기서, 상기 액정 전압은 상기 제1 기판(410)과 제2 기판(420)의 마주보는 내면에 형성된 복수의 화소 전극(미도시)들과 공통 전극(미도시)에 형성된다. 상기 화소 전극에는 상기 TFT을 통해 상기 데이터 전압들(Vdata 1~Vdata n)이 인가되고, 상기 공통 전극에는 상기 공통 전압(Vcom)이 인가된다.
상기 구동 제어부(300)는 상기 표시 패널(400)의 일측에 배치된다. 구체적으로, 상기 구동 제어부(300)는 상기 제1 기판(410)의 일측에 배치된다. 즉, 상기 제1 기판(410)은 상기 구동 제어부(300)가 배치되는 일측이 상기 제2 기판(420)보다 소정의 길이만큼 연장된다. 이에, 상기 표시 패널(400)은 상기 제1 기판(410)과 제2 기판(420)이 겹쳐져서 영상을 표시하는 표시부(DA)와 상기 제1 기판(410)과 상기 구동 제어부(300)가 배치된 주변부(EA)로 구분된다.
상기 표시 패널(400)은 상기 주변부(EA)에 상기 구동 제어부(300)로부터 전송되는 상기 데이터 전압들(Vdata 1~Vdata n)과 상기 공통 전압(Vcom)에 상기 표시부(DA)로 인가되는 데이터 배선들(DL1~DLn) 및 공통 배선(CL)이 형성된다.
여기서, 상기 데이터 배선들(DL1~DLn)은 상기 표시부(DA)의 제1 기판(410)에 형성된 상기 TFT를 통해 상기 화소 전극과 연결된다. 또한, 상기 공통 배선(CL)은 상기 제2 기판(420)에 형성된 단락 접점(미도시)을 통해 상기 공통 전극으로 연장 된다.
한편, 상기 구동 제어부(300)는 차단 전압(Vlogic)을 발생시킨다. 즉, 상기 구동 제어부(300)는 상기 차단 전압(Vlogic)을 발생시키는 차단전압발생부(310)를 더 포함한다. 상기 차단 전압(Vlogic)은 상기 전원 공급부(200)로부터의 구동 전압(Vdd)의 인가 및 차단에 따라 하이(high) 전압 및 로우(low) 전압을 포함한다. 이에, 상기 표시 패널(400)은 상기 주변부(EA)에 차단 배선(LL)이 더 형성된다.
상기 차단전압발생부(310)는 상기 구동 전압(Vdd)을 공급하는 상기 전원 공급부(200)와 직접적으로 연결될 수 있다. 이와 달리, 상기 차단전압발생부(310)는 상기 공통 배선(Vcom)에 연결될 수도 있다. 이는, 상기 차단 전압(Vlogic)을 보다 안정적으로 발생시키기 위해서이다. 여기서, 상기 차단전압발생부(310)는 상기 공통 배선(CL) 중 상기 구동 제어부(300)의 가장 인접한 위치에서 연결될 수 있다.
이에 따라, 상기 표시 패널(400)은 상기 차단 전압(Vlogic)에 따라 스위칭되는 스위칭부(440)가 더 형성된다. 상기 스위칭부(440)는 상기 표시 패널(400) 중 상기 주변부(EA)에 형성된다. 상기 스위칭부(440)는 상기 표시부(DA)의 제1 기판(410)에 형성된 상기 TFT와 동일한 구조를 갖는 것을 특징으로 할 수 있다.
즉, 상기 스위칭부(440)는 게이트 전극(442), 소오스 전극(444) 및 드레인 전극(446)을 포함한다. 상기 게이트 전극(442)에는 상기 차단 배선(LL)이 연결되어 상기 차단 전압(Vlogic)이 인가된다. 상기 소오스 전극(444)에는 상기 데이터 배선(DLn)이 연결되어 상기 데이터 전압(Vdata n)이 인가된다. 상기 드레인 전극(446)에는 상기 공통 배선(CL)이 연결되어 상기 공통 전압(Vcom)이 인가된다. 여 기서, 상기 소오스 전극(444)과 상기 드레인 전극(446)에는 서로 반대로 각각 상기 공통 배선(CL)과 상기 데이터 배선(DLn)이 연결될 수 있다. 이와 같은, 상기 스위칭부(440)는 하나의 상기 공통 배선(CL)과 하나의 차단 배선(LL)을 각각의 상기 데이터 배선들(DL1~DLn)이 연결함에 따라, 복수 개로 이루어진다.
이에 따라, 상기 차단 전압(Vlogic) 중 상기 로우 전압이 상기 게이트 전극(442)에 인가되면, 상기 게이트 전극(442)이 오프되어 상기 데이터 배선들(DL1~DLn)과 공통 배선(CL)의 연결이 차단된다. 여기서, 상기 로우 전압은 실질적으로, 전압 레벨이 없거나, 상기 게이트 전극(442)을 온시킬 수 없는 매우 미비한 수준의 전압 레벨일 수 있다.
반대로, 상기 차단 전압(Vlogic) 중 하이 전압이 상기 게이트 전극(442)에 인가되면, 상기 게이트 전극(442)이 온되어 상기 데이터 배선들(DL1~DLn)과 공통 배선(CL)은 단락된다. 여기서, 상기 하이 전압은 상기 게이트 전극(442)을 온 시킬 수 있는 충분한 전압 레벨을 갖는다.
이를 이용하여, 상기 구동 전압(Vdd)이 갑자기 차단될 때, 상기 차단 전압(Vlogic)으로 상기 하이 전압이 발생되도록 하여 상기 데이터 배선들(DL1~DLn)과 공통 배선(CL)을 단락시킴으로써, 상기 화소 전극과 상기 공통 전극의 전압 레벨이 같게 하여 상기 액정 전압을 "0"으로 순간적으로 다운시킬 수 있다.
이로써, 상기 구동 전압(Vdd)이 차단될 때, 발생될 수 있는 상기 표시 패널(400)의 잔상을 제거할 수 있다. 또한, 상기 구동 전압(Vdd)이 정상적으로 인가될 때, 상기 차단 전압(Vlogic)으로 로우 전압을 발생시킴으로써, 상기 표시 패 널(400)에서 영상이 표시될 때, 발생될 수 있는 누설 전류를 방지할 수 있다.
한편, 상기 구동 제어부(300)는 상기 표시 패널(400)의 제1 기판(410)에 형성되는 상기 TFT에 게이트 전압(Vgate)을 더 전송할 수 있다. 이에, 상기 표시 패널(400)은 상기 주변부(EA)에 상기 게이트 전압(Vgate)을 인가하는 게이트 배선(GL)이 형성될 수 있다.
또한, 상기 표시 장치(100)는 상기 표시 패널(400)의 주변부(EA)의 단부에 전기적으로 연결되어 실질적으로 상기 구동 전압(Vdd)을 인가하는 패널구동필름(500)을 더 포함할 수 있다. 상기 패널구동필름(500)에는 상기 구동 전압(Vdd)을 안정적으로 인가하기 위하여 복수의 구동 소자들이 배치될 수 있다.
도 4는 도 2에 도시된 차단전압발생부를 구체적으로 나타낸 개념도이며, 도 5는 도 2에 도시된 전압들을 신호적으로 나타낸 클럭 신호도이다.
도 2, 도 3, 도 4 및 도 5를 참조하면, 구동 제어부(300)의 차단전압발생부(310)는 제1 차단회로부(312) 및 제2 차단회로부(314)를 포함한다.
상기 제1 차단회로부(312)는 전원 공급부(200)와 직접적으로 연결될 수도 있고, 공통 전압(Vcom)이 인가되는 공통 배선(CL)과 연결될 수도 있다. 본 실시예에서는, 상기 제1 차단회로부(312)가 상기 공통 배선(CL)에 연결되는 경우를 대표하여 설명하고자 한다.
상기 제1 차단회로부(312)는 상기 구동 전압(Vdd)의 인가 및 차단에 따라 같이 변화하는 상기 공통 전압(Vcom)을 통해 하이 전압(1)과 로우 전압(0)을 발생시킨다. 구체적으로, 상기 제1 차단회로부(312)는 상기 구동 전압(Vdd)이 정상적으로 인가되면, 상기 하이 전압(1)을 발생시키고, 상기 구동 전압(Vdd)이 일 시점(AP)차단되면, 상기 로우 전압(0)을 발생시킨다.
여기서, 상기 구동 전압(Vdd)을 대신하여 상기 공통 전압(Vcom)을 이용하는 이유는 상기 구동 전압(Vdd)의 차단 시, 전압이 다운되는 시간이 상기 구동 전압(Vdd)보다 상기 공통 전압(Vcom)이 더 길기 때문이다. 다시 말해, 상기 로우 전압(0)이 발생되는 시간이 상대적으로, 더 길어 더 안정적이기 때문이다. 이와 같은 상기 제1 차단회로부(312)는 데이터 플립플롭(D F/F)을 포함할 수 있다.
상기 제2 차단회로부(314)는 상기 제1 차단회로부(312)로부터 발생된 상기 하이 전압(1)과 상기 로우 전압(0)을 전환하여 실질적인 차단 전압(Vlogic)을 발생시키는 역할을 한다.
구체적으로, 상기 제2 차단회로부(314)는 상기 제1 차단회로부(312)로부터 상기 하이 전압(1)이 인가되면, 이를 로우 전압(0)으로 전환하고, 상기 로우 전압(0)이 인가되면, 이를 하이 전압(1)으로 전환한다. 결과적으로, 상기 차단전압발생부(310)는 상기 구동 전압(Vdd)이 인가되어 상기 공통 전압(Vcom)이 발생되면, 상기 로우 전압(0)을 발생시키고, 상기 구동 전압(Vdd)이 일 시점(AP)에서 차단되어 상기 공통 전압(Vcom)이 다운되면, 상기 하이 전압(1)이 발생하게 된다. 이와 같은 상기 제2 차단회로부(314)는 NOT 회로를 포함할 수 있다.
이로써, 표시 패널(400)에 형성된 스위칭부(440)들 중 게이트 전극(442)은 상기 구동 전압(Vdd)이 인가될 때에는 상기 로우 전압(1)에 의해 오프되어 데이터 배선들(DL1~DLn)과 공통 배선(CL)의 연결을 차단시키고, 상기 구동 전압(Vdd)이 일 시점(AP)에서 차단될 때에는 상기 게이트 전극(442)에 상기 하이 신호(1)를 인가하여 상기 데이터 배선들(DL1~DLn)과 상기 공통 배선(CL)을 단락시킬 수 있다. 이로써, 상기 데이터 배선들(DL1~DLn)과 연결된 화소 전극들과 상기 공통 배선(CL)에 연결된 공통 전극의 전압차를 "0"으로 할 수 있다. 다시 말해, 상기 액정 전압을 "0"으로 하여 잔상을 제거할 수 있다.
이와 같은 표시 장치에 따르면, 전원 공급부가 차단될 경우, 구동 제어부의 차단전압발생부를 통해 차단 전압을 발생시켜 데이터 배선들과 공통 배선을 단락시킴으로써, 잔상을 제거할 수 있다.
또한, 구동 전압이 정상적으로 인가될 때에는 데이터 배선들과 공통 배선의 연결이 차단됨으로써, 종래와 같이 발생될 수 있는 누설 전류를 방지할 수 있다..
앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 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 (7)

  1. 구동 전압을 공급하는 전원 공급부;
    상기 전원 공급부와 전기적으로 연결되며, 상기 구동 전압의 차단에 따라 차단 전압을 발생시키는 차단전압발생부를 갖는 구동 제어부; 및
    상기 구동 제어부가 배치되고, 상기 차단 전압에 따라 상기 구동 전압 중 데이터 전압들이 인가되는 데이터 배선들과 상기 구동 전압 중 공통 전압이 인가되는 공통 배선을 단락시키는 스위칭부들을 갖는 표시 패널을 포함하는 표시 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 표시 패널은 영상을 표시하는 표시부 및 상기 구동 제어부가 배치되는 주변부를 포함하며, 상기 스위칭부는 상기 주변부에 형성되는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 스위칭부는
    상기 차단 전압이 인가되는 차단 배선과 연결된 게이트 전극;
    상기 데이터 배선과 연결된 소오스 전극; 및
    상기 공통 배선과 연결된 드레인 전극을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 차단전압발생부는
    상기 구동 전압의 인가 및 차단에 따라 하이 전압 및 로우 전압을 발생시키는 제1 차단회로부; 및
    상기 제1 차단회로부터의 하이 전압 및 로우 전압을 반대로 전환하여 상기 차단 전압을 발생시키는 제2 차단회로부를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 제1 차단회로부는 데이터 플립플롭을 포함하고, 상기 제2 차단회로부는 NOT 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  6. 제4항에 있어서, 상기 차단전압발생부는 상기 구동 전압이 인가되면, 상기 차단 전압이 상기 로우 전압으로 되어 상기 게이트 전극을 오프시키고, 상기 구동 전압이 차단되어 다운되면, 상기 차단 전압을 순간적으로 하이 전압으로 발생되어 상기 게이트 전극을 온시키는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  7. 제4항에 있어서, 상기 제1 차단회로부는 상기 공통 배선과 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
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