KR20060083714A - Liquid crystal display - Google Patents

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KR20060083714A
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문국철
김일곤
최필모
박태형
주승용
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삼성전자주식회사
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Abstract

액정 표시 장치가 제공된다. 액정 표시 장치는, 제1 절연 기판과, 제1 절연 기판 상에 형성되며, 소스 및 드레인 영역을 포함하는 반도체층과, 소스 영역과 드레인 영역 사이의 반도체층 상부에 형성된 게이트 전극으로 구성된 다수의 박막 트랜지스터와, 제1 절연 기판에 대향하여 형성된 제2 절연 기판과, 제2 절연 기판 상에 형성되며 화소행별로 각각 분리되어 형성된 다수의 공통 전극들과, 다수의 공통 전극들에 인가되는 각각의 공통 전압이 화소행별로 반전되도록 하는 공통 전압 구동부를 포함한다. A liquid crystal display device is provided. The liquid crystal display device includes a plurality of thin films formed on a first insulating substrate, a semiconductor layer formed on the first insulating substrate, the semiconductor layer including source and drain regions, and a gate electrode formed on the semiconductor layer between the source and drain regions. A transistor, a second insulating substrate formed to face the first insulating substrate, a plurality of common electrodes formed on the second insulating substrate and formed separately for each pixel row, and each common applied to the plurality of common electrodes It includes a common voltage driver for inverting the voltage for each pixel row.

액정 표시 장치, 광차단막, 유지 용량Liquid crystal display, light blocking film, holding capacity

Description

액정 표시 장치{Liquid crystal display}Liquid crystal display

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 액정 표시 장치를 나타낸 개략도이다.1 is a schematic diagram illustrating a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터를 나타내는 단면도이다. 2 is a cross-sectional view illustrating a thin film transistor for a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 3은 화소행별로 분리되어 형성된 공통 전극을 설명하기 위한 도면이다. 3 is a diagram for describing a common electrode formed by separating pixel rows.

도 4는 하부 기판에 형성된 공통 전압 구동부와 상부 기판에 형성된 공통 전극과의 연결 관계를 나타낸 도면이다. 4 is a diagram illustrating a connection relationship between a common voltage driver formed on a lower substrate and a common electrode formed on an upper substrate.

도 5는 공통 전압 구동부로부터 각 화소행별 공통 전극에 제공되는 각각의 공통 전압을 화소행별 게이트 전압과 비교하여 나타낸 파형도이다. FIG. 5 is a waveform diagram illustrating each common voltage provided to a common electrode for each pixel row from a common voltage driver in comparison with a gate voltage for each pixel row.

본 발명은 액정 표시 장치(Liquid Crystal Displaly; LCD)에 관한 것이다.The present invention relates to a liquid crystal display (LCD).

최근에 텔레비전 등의 표시 장치의 대형화 추세에 따라 음극선관 표시 장치(Cathode Ray Tube; CRT) 대신에 액정 표시 장치(LCD), 플라즈마 표시 장치(Plasma Display Panel; PDP), 유기 이엘 표시 장치(Organic ElectroLuminiscent Display; OELD) 등과 같은 평판 패널형 표시 장치가 개발되고 있다. 이러한 평판 패널형 표 시 장치 중에서 경량화 및 박형화가 가능한 액정 표시 장치가 특히 주목 받고 있다.Recently, due to the trend of larger display devices such as televisions, liquid crystal displays (LCDs), plasma display panels (PDPs), organic EL displays (instead of cathode ray tubes (CRTs)) Flat panel display devices such as Display (OELD) and the like have been developed. Among such flat panel display devices, a liquid crystal display device capable of being lighter and thinner is particularly attracting attention.

액정 표시 장치는 공통 전극, 컬러 필터, 블랙 매트릭스 등이 형성되어 있는 상부 투명 절연 기판과 박막 트랜지스터, 화소 전극 등이 형성되어 있는 하부 투명 절연 기판 사이에 이방성 유전율을 갖는 액정 물질을 주입해 놓고, 화소 전극과 공통 전극에 서로 다른 전위를 인가함으로써 액정 물질에 형성되는 전계의 세기를 조정하여 액정 물질의 분자 배열을 변경시키고, 이를 통하여 투명 절연 기판에 투과되는 빛의 양을 조절함으로써 원하는 화상을 표현하는 표시 장치이다. 이러한 액정 표시 장치는 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor; TFT)를 스위칭 소자로 이용하는 박막 트랜지스터 액정 표시 장치(TFT LCD)가 주로 사용되고 있다.In the liquid crystal display, a liquid crystal material having anisotropic dielectric constant is injected between an upper transparent insulating substrate on which a common electrode, a color filter, a black matrix, and the like are formed, and a lower transparent insulating substrate on which a thin film transistor and a pixel electrode are formed. By applying different potentials to the electrodes and the common electrode, the intensity of the electric field formed in the liquid crystal material is adjusted to change the molecular arrangement of the liquid crystal material, thereby controlling the amount of light transmitted through the transparent insulating substrate to express a desired image. It is a display device. In the liquid crystal display, a thin film transistor liquid crystal display (TFT LCD) using a thin film transistor (TFT) as a switching element is mainly used.

상기 박막 트랜지스터 소자로는 수소화된 비정질 실리콘이 주로 이용되었는데, 이는 저온 공정이 저가의 절연 기판을 사용할 수 있기 때문이다. 그러나 수소화된 비정질 실리콘은 원자 배열이 무질서하기 때문에 약한 결합 또는 댕글링 본드가 존재하여 빛 조사나 전계 인가시 준안정 상태(quasi-steady state)로 변화되어 수소화된 비정질 실리콘으로 제조된 박막 트랜지스터 소자는 안정성의 문제점이 대두되었다. 또한 전기적 특성(예를 들면, 이동도(mobility): 0.1 ∼ 1.0 ㎠/V·s)이 좋지 않아서 구동 회로(예를 들면, 게이트 구동 회로 또는 데이터 구동 회로)로 이용되기 어려웠다.Hydrogenated amorphous silicon is mainly used as the thin film transistor device because a low-temperature process can use a low-cost insulating substrate. However, since the hydrogenated amorphous silicon has a disordered atomic arrangement, the thin film transistor device made of hydrogenated amorphous silicon is changed into a quasi-steady state when light bonds or dangling bonds exist and thus light irradiation or an electric field is applied. Stability issues have emerged. Moreover, electrical characteristics (for example, mobility: 0.1-1.0 cm <2> / V * s) were not good, and it was difficult to use it as a drive circuit (for example, a gate drive circuit or a data drive circuit).

반면, 폴리 실리콘은 비정질 실리콘에 비하여 이동도가 크기 때문에 폴리 실리콘으로 제조된 박막 트랜지스터 소자는 구동 회로로 이용될 수 있다. 이로 인해 서, 폴리 실리콘으로 제조된 박막 트랜지스터는 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터로서 널리 이용되고 있다. On the other hand, since polysilicon has a higher mobility than amorphous silicon, a thin film transistor element made of polysilicon may be used as a driving circuit. For this reason, thin film transistors made of polysilicon are widely used as thin film transistors for liquid crystal displays.

또한, 상기 수소화된 비정질 실리콘으로 제조된 박막 트랜지스터 소자의 경우, 상기 폴리 실리콘으로 제조된 박막 트랜지스터 소자보다 누설 전류의 절대량이 높기 때문에 한 프레임 시간 동안 전하를 유지하기 위해서 화소 내에 별도의 유지 용량을 형성해야 한다. In addition, in the case of the thin film transistor device made of hydrogenated amorphous silicon, since the absolute amount of leakage current is higher than that of the thin film transistor device made of polysilicon, a separate holding capacitor is formed in the pixel to maintain charge for one frame time. Should be.

이때, 상기 유지 용량을 형성하기 위하여 각각의 화소 영역에 유지 용량용 배선이 차지하는 너비에 의해 액정 표시 장치의 개구율이 감소하는 문제점이 있다. In this case, the aperture ratio of the liquid crystal display may decrease due to the width occupied by the storage capacitor wiring in each pixel area in order to form the storage capacitor.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 유지 용량 배선이 형성되지 않아 개구율이 증대된 액정 표시 장치를 제공하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in an effort to provide a liquid crystal display device in which an opening ratio is increased because no storage capacitor wiring is formed.

본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 박막 트랜지스터의 누설 전류를 최소화하여 별도의 유지 용량 없이 구동되는 액정 표시 장치를 제공하는데 있다. Another object of the present invention is to provide a liquid crystal display device which is driven without a separate holding capacitance by minimizing leakage current of a thin film transistor.

본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는 유지 용량이 별도로 설계되지 않고도 라인 반전 구동이 가능한 액정 표시 장치를 제공하는데 있다. Another object of the present invention is to provide a liquid crystal display device capable of inverting a line without having to separately design a holding capacitor.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.Technical problems to be achieved by the present invention are not limited to the above-mentioned technical problems, and other technical problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일실시예에 따른 액정 표시 장치는, 제1 절연 기판과, 상기 제1 절연 기판 상에 형성되며, 소스 및 드레인 영역을 포함하는 반도체층과, 상기 소스 영역과 드레인 영역 사이의 상기 반도체층 상부에 형성된 게이트 전극으로 구성된 다수의 박막 트랜지스터와, 상기 제1 절연 기판에 대향하여 형성된 제2 절연 기판과, 상기 제2 절연 기판 상에 형성되며 화소행별로 각각 분리되어 형성된 다수의 공통 전극들과, 상기 다수의 공통 전극들에 인가되는 각각의 공통 전압이 화소행별로 반전되도록 하는 공통 전압 구동부를 포함한다. According to an aspect of the present invention, a liquid crystal display device includes a first insulating substrate, a semiconductor layer formed on the first insulating substrate, and including a source and a drain region, and the source region. A plurality of thin film transistors formed of a gate electrode formed on the semiconductor layer between the drain and drain regions, a second insulating substrate formed to face the first insulating substrate, and a second row formed on the second insulating substrate and separated for each pixel row. And a common voltage driver configured to invert each of the common voltages applied to the plurality of common electrodes for each pixel row.

여기서, 상기 제1 절연 기판과 상기 반도체층 사이에 형성된 광차단막을 더 포함할 수 있다. The light blocking layer may be further formed between the first insulating substrate and the semiconductor layer.

또한, 상기 공통 전압 구동부는 상기 제1 절연 기판 상에 형성되며, 상기 공통 전압 구동부는 상기 공통 전극들에 도전성 접착제에 의해 전기적으로 연결될 수 있다. The common voltage driver may be formed on the first insulating substrate, and the common voltage driver may be electrically connected to the common electrodes by a conductive adhesive.

한편, 상기 공통 전압 구동부는 상기 화소행별로 대향하는 각각의 공통 전극에 제1 레벨과 제2 레벨의 신호를 번갈아 제공할 수 있다. The common voltage driver may alternately provide a first level signal and a second level signal to each common electrode facing each pixel row.

이때, 상기 공통 전압 구동부는 상기 화소행별로 게이트 온 전압이 인가되는 시간에 맞추어 상기 공통 전극들에 인가되는 제1 레벨 또는 제2 레벨의 신호를 각각 반전시킬 수 있다. In this case, the common voltage driver may invert signals of the first level or the second level applied to the common electrodes in accordance with the time when the gate-on voltage is applied to each pixel row.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다. Specific details of other embodiments are included in the detailed description and the drawings.                     

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.Advantages and features of the present invention and methods for achieving them will be apparent with reference to the embodiments described below in detail with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in various forms, and only the present embodiments are intended to complete the disclosure of the present invention, and the general knowledge in the art to which the present invention pertains. It is provided to fully convey the scope of the invention to those skilled in the art, and the present invention is defined only by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout.

먼저, 도 1을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 액정 표시 장치에 대해서 설명한다. First, a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 1.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 액정 표시 장치를 나타낸 개략도이다.1 is a schematic diagram illustrating a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 액정 표시 장치는, 액정 패널(100), 게이트 구동부(200), 데이터 구동부(300), 및 공통 전압 구동부(900)를 포함한다.As shown in FIG. 1, the liquid crystal display according to the exemplary embodiment includes a liquid crystal panel 100, a gate driver 200, a data driver 300, and a common voltage driver 900.

액정 패널(100)은 다수의 게이트 라인(G1 내지 Gn)과 다수의 데이터 라인(D1 내지 Dm)에 연결되어 있는 다수의 화소들을 포함하며, 각 화소는 다수의 게이트 라인(G1 내지 Gn)과 다수의 데이터 라인(D1 내지 Dm)에 연결된 스위칭 소자(M)와 이에 연결된 액정 용량(Clc)을 포함한다.The liquid crystal panel 100 includes a plurality of pixels connected to a plurality of gate lines G1 to Gn and a plurality of data lines D1 to Dm, and each pixel includes a plurality of gate lines G1 to Gn and a plurality of pixels. It includes a switching element (M) connected to the data lines (D1 to Dm) of the liquid crystal and the liquid crystal capacitor (Clc) connected thereto.

행 방향으로 형성되어 있는 다수의 게이트 라인(G1 내지 Gn)은 스위칭 소자(M)에 게이트 신호를 전달하며 열 방향으로 형성되어 있는 다수의 데이터 라인(D1 내지 Dm)은 스위칭 소자(M)에 데이터 신호에 해당되는 계조 전압을 전달한다. 그리 고 스위칭 소자(M)는 삼단자 소자로서, 제어 단자는 게이트 라인(G1 내지 Gn)에 연결되어 있고, 입력 단자는 데이터 라인(D1 내지 Dm)에 연결되어 있으며, 출력 단자는 액정 용량(Clc)의 한 단자에 연결되어 있다. 액정 용량(Clc)은 화소행별로 분리되어 형성된 라인별 공통 전극(501 내지 50n)과 스위칭 소자(M)의 출력 단자 사이에 화소행별로 각각 연결된다. The plurality of gate lines G1 to Gn formed in the row direction transmit a gate signal to the switching element M, and the plurality of data lines D1 to Dm formed in the column direction transmit data to the switching element M. The gray voltage corresponding to the signal is transmitted. The switching element M is a three-terminal element, the control terminal is connected to the gate lines G1 to Gn, the input terminal is connected to the data lines D1 to Dm, and the output terminal is the liquid crystal capacitor Clc. It is connected to one terminal of). The liquid crystal capacitor Clc is connected for each pixel row between the line-specific common electrodes 501 to 50n and the output terminal of the switching element M, which are formed separately for each pixel row.

게이트 구동부(200)는 다수의 게이트 라인(G1 내지 Gn)에 연결되어 있고, 스위칭 소자(M)를 활성화시키는 게이트 신호를 다수의 게이트 라인(G1 내지 Gn)으로 제공하며, 데이터 구동부(300)는 다수의 데이터 라인(D1 내지 Dm)에 연결되어 있다.The gate driver 200 is connected to the plurality of gate lines G1 to Gn, and provides a gate signal for activating the switching element M to the plurality of gate lines G1 to Gn, and the data driver 300 It is connected to a plurality of data lines D1 to Dm.

공통 전압 구동부(900)는 상기 화소행별로 분리되어 형성된 라인별 공통 전극(501 내지 50n)에 각각 라인별 반전 구동을 위한 신호를 제공하는 것으로 자세한 설명은 후술한다. The common voltage driver 900 provides a signal for inversion driving for each line to the common electrodes 501 to 50n for each line formed by separating the pixel rows, which will be described later.

한편, 상기 스위칭 소자(M)는 모스 트랜지스터가 이용되며, 이러한 모스 트랜지스터는 폴리 실리콘을 채널 영역으로 하는 박막 트랜지스터로 구현될 수 있다. 그리고 게이트 구동부(200)나 데이터 구동부(300)도 모스 트랜지스터로 구성되며, 이러한 모스 트랜지스터는 폴리 실리콘을 채널 영역으로 하는 박막 트랜지스터로 구현될 수 있다.Meanwhile, a MOS transistor is used as the switching element M. The MOS transistor may be implemented as a thin film transistor having polysilicon as a channel region. The gate driver 200 and the data driver 300 may also be configured as MOS transistors. The MOS transistors may be implemented as thin film transistors having polysilicon as a channel region.

또한, 본 발명의 일실시예에 따르면, 별도의 유지 용량이 형성되지 않는다. 상기 유지 용량이 형성되지 않고도, 한 프레임 시간동안 액정의 충전 전하를 유지하기 위해서는 박막 트랜지스터의 누설 전류를 최소화 해야 하는 과제가 있다. 이 하에서는, 이와 같이 누설 전류가 최소화된 박막 트랜지스터 소자에 대해서 설명한다. In addition, according to one embodiment of the present invention, a separate holding capacity is not formed. Even without the holding capacitor, there is a problem in that the leakage current of the thin film transistor must be minimized in order to maintain the charging charge of the liquid crystal for one frame time. Below, the thin film transistor element in which the leakage current was minimized is demonstrated.

이하, 도 2를 참조하여, 본 발명의 일실시예에 따른 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터에 대하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a thin film transistor for a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 2.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터를 나타내는 단면도이다. 2 is a cross-sectional view illustrating a thin film transistor for a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 박막 트랜지스터는 투명 절연 기판(400)의 상부에 산화 규소 또는 질화 규소 등의 절연막으로 이루어진 버퍼층(410)이 투명 절연 기판(400)의 전면에 걸쳐 형성되어 있다. 상기 버퍼층(410)의 상부에는 채널 영역(421) 및 LDD 영역(422, 423), 소스 영역(424) 및 드레인 영역(425)을 포함하는 반도체층(420)이 형성되어 있다.As shown in FIG. 2, in the thin film transistor according to the exemplary embodiment of the present invention, a buffer layer 410 made of an insulating film, such as silicon oxide or silicon nitride, is formed on the transparent insulating substrate 400. It is formed over the entire surface. The semiconductor layer 420 including the channel region 421, the LDD regions 422 and 423, the source region 424, and the drain region 425 is formed on the buffer layer 410.

이때, 상기 반도체층(420)은 비정질 규소 보다 빛 조사에 따른 누설 전류 발생이 양호한 폴리 실리콘으로 형성하는 것이 바람직하다. In this case, the semiconductor layer 420 may be formed of polysilicon having a better leakage current generation due to light irradiation than amorphous silicon.

또한, 상기 반도체층(420) 하부에는 블랙 매트릭스 재질의 광차단막(490)이 형성되어 있어, 외부의 빛이 상기 반도체층(420)에 조사되었을 때 빛 조사에 의한 누설 전류 발생을 더욱 최소화하는 역할을 수행한다. In addition, a light blocking film 490 made of a black matrix material is formed under the semiconductor layer 420 to further minimize leakage current caused by light irradiation when external light is irradiated onto the semiconductor layer 420. Do this.

한편, 본 발명의 일실시예에서는 상기 광차단막(490)이 버퍼층(410) 상부에 형성된 것을 예로 들어 설명하였지만, 상기 광차단막(490)이 투명 절연 기판(400) 상에 먼저 형성되고, 이어 버퍼층(410)이 형성된 경우에도 적용될 수 있음은 물론이다. Meanwhile, in the exemplary embodiment of the present invention, the light blocking film 490 is formed on the buffer layer 410 as an example, but the light blocking film 490 is first formed on the transparent insulating substrate 400, and then the buffer layer. Of course, it may be applied to the case where the 410 is formed.                     

이러한 상기 반도체층(420)의 상부에는 게이트 절연막(430)이 형성되어 있으며, 상기 게이트 절연막(430)의 상부에는 게이트 전극(440)이 형성되어 있다. 상기 게이트 전극(440)의 상부에는 콘택홀(454, 455)들을 포함하는 층간 절연막(451, 452, 453)이 형성되어 있다. 또한, 상기 콘택홀(454, 455)을 통해서 소스 영역(424) 및 드레인 영역(425)과 각각 연결되며, 게이트 전극(440)과 소정의 간격으로 각각 이격되는 소스 전극(461) 및 드레인 전극(462)이 형성되어 있다. 그리고 상기 소스 전극(461) 및 드레인 전극(462)의 상부에는 보호층(470)이 형성되어 있다.A gate insulating layer 430 is formed on the semiconductor layer 420, and a gate electrode 440 is formed on the gate insulating layer 430. An interlayer insulating layer 451, 452, and 453 including contact holes 454 and 455 are formed on the gate electrode 440. In addition, the source electrode 461 and the drain electrode, which are respectively connected to the source region 424 and the drain region 425 through the contact holes 454 and 455, are spaced apart from the gate electrode 440 at predetermined intervals, respectively. 462 is formed. A protective layer 470 is formed on the source electrode 461 and the drain electrode 462.

한편, 상기 반도체층(420)을 구성하는 상기 채널 영역(421) 및 LDD 영역(422, 423)은 게이트 전극(440)과 대향하여 형성되어 있고, 상기 소스 영역(424) 및 드레인 영역(425)은 상기 콘택홀(454, 455)을 통해 상기 소스 전극(461) 및 상기 드레인 전극(462)에 각각 연결되어 있다. Meanwhile, the channel region 421 and the LDD regions 422 and 423 constituting the semiconductor layer 420 are formed to face the gate electrode 440, and the source region 424 and the drain region 425 are formed. Is connected to the source electrode 461 and the drain electrode 462 through the contact holes 454 and 455, respectively.

이때, 상기 LDD 영역(422, 423)은, 게이트 전극(440)에 오버랩되어 형성되어 있고, 소스 영역(424) 및 드레인 영역(425)의 제1 불순물(예를 들면, n 형 불순물)의 도핑 농도보다 낮은 농도의 제1 불순물로 도핑되어 형성되어 있다.In this case, the LDD regions 422 and 423 are overlapped with the gate electrode 440 and doped with first impurities (eg, n-type impurities) of the source region 424 and the drain region 425. It is formed by doping with a first impurity having a concentration lower than the concentration.

다음은, 도 3 및 도 4를 참조하여, 본 발명의 일실시예에 따른 액정 표시 장치의 상부 기판 상에 화소행별로 분리되어 형성된 공통 전극과, 이에 대해 각각의 공통 전압을 인가하도록 구성되며 하부 기판 상에 설계된 공통 전압 구동부의 연결 관계를 좀더 자세히 설명한다. Next, referring to FIG. 3 and FIG. 4, a common electrode formed separately for each pixel row on an upper substrate of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention, and configured to apply respective common voltages thereto The connection relationship of the common voltage driver designed on the substrate will be described in more detail.

도 3은 화소행별로 분리되어 형성된 공통 전극을 설명하기 위한 도면이고, 도 4는 하부 기판에 형성된 공통 전압 구동부와 상부 기판에 형성된 공통 전극과의 연결 관계를 나타낸 도면이다. FIG. 3 is a diagram illustrating a common electrode formed by separating pixel rows, and FIG. 4 is a diagram illustrating a connection relationship between a common voltage driver formed on a lower substrate and a common electrode formed on an upper substrate.

도 3에 도시된 바와 같이, 상부 기판(미도시) 상에는 화소행별로 각각 분리되어진 다수의 공통 전극들(501, 502, ..., 50n)이 형성되어 있다. As illustrated in FIG. 3, a plurality of common electrodes 501, 502,..., 50n are formed on the upper substrate (not shown).

이에 따라 상기 다수의 공통 전극들(501, 502, ..., 50n)은 각각 상기 공통 전압 구동부(900)로부터 해당 공통 전압(Vcom1, Vcom2, ..., Vcomn)을 제공받는다. Accordingly, the plurality of common electrodes 501, 502,..., And 50n receive the corresponding common voltages Vcom1, Vcom2,..., And Vcomn from the common voltage driver 900, respectively.

이때, 도 4에 도시된 바와 같이, 하부 기판(400) 상에 설계된 상기 공통 전압 구동부(900)는 상기 다수의 공통 전극들(501, 502, ..., 50n)에 해당 공통 전압(Vcom1, Vcom2, ..., Vcomn)을 인가하도록 도전성 접착제에 의해 상기 다수의 공통 전극들(501, 502, ..., 50n)에 각각 전기적으로 연결된다. In this case, as shown in FIG. 4, the common voltage driver 900 designed on the lower substrate 400 corresponds to the common voltages Vcom1, which correspond to the plurality of common electrodes 501, 502,..., And 50n. Vcom2, ..., Vcomn are electrically connected to the plurality of common electrodes 501, 502, ..., 50n, respectively, by a conductive adhesive.

상기 도전성 접착제는 구체적으로 이방성 도전 필름(Anisotropic Conductive Film; ACF)이 이용될 수 있다.Specifically, the conductive adhesive may use an anisotropic conductive film (ACF).

다음은, 도 5를 참조하여, 상기 공통 전압 구동부(900)의 구동에 따라 상기 공통 전극에 인가되는 각각의 공통 전압과 화소행별 게이트 전압과의 관계를 설명한다. Next, referring to FIG. 5, the relationship between each common voltage applied to the common electrode and the gate voltage for each pixel row according to the driving of the common voltage driver 900 will be described.

도 5는 공통 전압 구동부로부터 각 화소행별 공통 전극에 제공되는 각각의 공통 전압을 화소행별 게이트 전압과 비교하여 나타낸 파형도이다. FIG. 5 is a waveform diagram illustrating each common voltage provided to a common electrode for each pixel row from a common voltage driver in comparison with a gate voltage for each pixel row.

도 5에 도시된 바와 같이, 상기 공통 전압 구동부(900)로부터 상기 화소행별 공통 전극(501, 502, ..., 50n)에 제공되는 각각의 공통 전압(Vcom1, Vcom2, ..., Vcomn)은 상기 게이트 라인(G1, G2, ..., Gn)에 인가되는 게이트 온 전압(Von1, Von2, ..., Vonn)이 인가되는 시간에 맞추어 그 전압 레벨이 반전된다. As shown in FIG. 5, the common voltages Vcom1, Vcom2,..., Vcomn provided from the common voltage driver 900 to the common electrodes 501, 502,..., 50n for each pixel row. ) Is inverted at the time when the gate-on voltages Von1, Von2, ..., Vonn applied to the gate lines G1, G2, ..., Gn are applied.                     

구체적으로, 상기 공통 전압(Vcom1, Vcom2, ..., Vcomn)은 상기 게이트 라인(G1, G2, ..., Gn)에 상기 게이트 온 전압이 순차적으로 인가되는 시간에 맞추어 인가되며, 화소행별로 전압 레벨이 반대가 되는 신호를 제공하여 액정 표시 장치의 라인 반전 구동이 가능하도록 한다. In detail, the common voltages Vcom1, Vcom2,..., Vcomn are applied at a time when the gate-on voltage is sequentially applied to the gate lines G1, G2..., Gn. In other words, a signal having a reverse voltage level is provided to enable line inversion driving of the liquid crystal display.

예를 들어, 상기 공통 전압 구동부(900)는 첫번째 화소행의 공통 전극(501)에는 제1 게이트 온 전압(Von1)의 인가에 맞추어 로우 레벨인 제1 공통 전압(Vcom1)을 인가하고, 두번째 화소행의 공통 전극(502)에는 제2 게이트 온 전압(Von2)의 인가에 맞추어 하이 레벨인 제2 공통 전압(Vcom2)을 인가하는 방식으로 구동시킨다. For example, the common voltage driver 900 applies a first common voltage Vcom1 having a low level in response to the application of the first gate-on voltage Von1 to the common electrode 501 of the first pixel row. The row of the common electrodes 502 is driven by applying a second common voltage Vcom2 having a high level in accordance with the application of the second gate-on voltage Von2.

이때, 상기 각각의 공통 전압(Vcom1, Vcom2, ..., Vcomn)은 상부 및 하부 기판의 로드에 따른 신호 지연을 고려하여 각각의 게이트 온 전압(Von1, Von2, ..., Vonn)이 인가되는 시간보다 소정 시간 먼저 반전되도록 할 수 있다. In this case, each of the common voltages Vcom1, Vcom2, ..., Vcomn is applied with the gate-on voltages Von1, Von2, ..., Vonn in consideration of signal delays according to the loads of the upper and lower substrates. It may be reversed a predetermined time before the time to be.

따라서, 본 발명의 일실시예에 따르면, 유지 용량 배선을 별도로 설계하지 않고도 라인 반전 구동이 가능하며, 전력 소모를 최소화할 수 있다. Therefore, according to one embodiment of the present invention, line inversion driving is possible without separately designing the storage capacitor wiring, and power consumption can be minimized.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 당업자에 의해 다양하게 변형 실시될 수 있다.Although the embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, the present invention is not limited to the above embodiments and can be variously modified and implemented by those skilled in the art without departing from the technical scope of the present invention.

상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 박막 트랜지스터의 누설 전류를 최소화하여 별도의 유지 용량 없이 액정 표시 장치를 설계할 수 있으며, 이에 따라 액정 표시 장치의 개구율을 증대시킬 수 있다. 또한, 유지 용량이 별도로 설계되지 않아도 액정 표시 장치의 라인 반전 구동이 가능하다. As described above, according to the present invention, it is possible to design a liquid crystal display without additional storage capacitance by minimizing the leakage current of the thin film transistor, thereby increasing the aperture ratio of the liquid crystal display. In addition, the line inversion driving of the liquid crystal display device is possible even if the storage capacitor is not separately designed.

Claims (7)

제1 절연 기판;A first insulating substrate; 상기 제1 절연 기판 상에 형성되며, 소스 및 드레인 영역을 포함하는 반도체층과, 상기 소스 영역과 드레인 영역 사이의 상기 반도체층 상부에 형성된 게이트 전극으로 구성된 다수의 박막 트랜지스터; A plurality of thin film transistors formed on the first insulating substrate and including a semiconductor layer including a source and a drain region, and a gate electrode formed on the semiconductor layer between the source and drain regions; 상기 제1 절연 기판에 대향하여 형성된 제2 절연 기판;A second insulating substrate formed to face the first insulating substrate; 상기 제2 절연 기판 상에 형성되며 화소행별로 각각 분리되어 형성된 다수의 공통 전극들; 및A plurality of common electrodes formed on the second insulating substrate and separated from each other by pixel rows; And 상기 다수의 공통 전극들에 인가되는 각각의 공통 전압이 화소행별로 반전되도록 하는 공통 전압 구동부를 포함하는 액정 표시 장치. And a common voltage driver for inverting each common voltage applied to the plurality of common electrodes for each pixel row. 제1항에서, In claim 1, 상기 제1 절연 기판과 상기 반도체층 사이에 형성된 광차단막을 더 포함하는 액정 표시 장치. And a light blocking film formed between the first insulating substrate and the semiconductor layer. 제1항에서, In claim 1, 상기 공통 전압 구동부는 상기 제1 절연 기판 상에 형성된 액정 표시 장치. The common voltage driver is formed on the first insulating substrate. 제3항에서, In claim 3, 상기 공통 전압 구동부는 상기 공통 전극들에 도전성 접착제에 의해 전기적으로 연결되는 액정 표시 장치. The common voltage driver is electrically connected to the common electrodes by a conductive adhesive. 제4항에서, In claim 4, 상기 도전성 접착제는 이방성 도전 필름인 액정 표시 장치. The conductive adhesive is an anisotropic conductive film. 제1항에서, In claim 1, 상기 공통 전압 구동부는 상기 화소행별로 대향하는 각각의 공통 전극에 제1 레벨과 제2 레벨의 신호를 번갈아 제공하는 액정 표시 장치. The common voltage driver alternately provides a first level signal and a second level signal to each common electrode facing each pixel row. 제6항에서, In claim 6, 상기 공통 전압 구동부는 상기 화소행별로 게이트 온 전압이 인가되는 시간에 맞추어 상기 공통 전극들에 인가되는 제1 레벨 또는 제2 레벨의 신호를 각각 반전시키는 액정 표시 장치. The common voltage driver inverts the first level or the second level signal applied to the common electrodes in accordance with the time when the gate-on voltage is applied to each pixel row.
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KR101277937B1 (en) * 2006-09-07 2013-06-27 엘지디스플레이 주식회사 LCD and drive method thereof

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