KR20070021416A - Liquid crystal display - Google Patents

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신용환
전백균
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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치는 매트릭스 형태로 배열되어 화상이 표시되는 표시 영역을 이루며, 복수의 신호선에 연결되어 있는 스위칭 소자와 스위칭 소자와 연결되어 있는 액정 축전기를 포함하는 복수의 표시 화소, 그리고 표시 영역 밖에 위치하여 차광 부재와 중첩하며, 신호선과 연결되어 있는 더미 스위칭 소자와 더미 스위칭 소자와 연결되어 있는 더미 액정 축전기와 더미 액정 축전기와 일단자가 연결되어 있는 검출용 스위칭 소자를 포함하는 더미 화소를 포함한다.The liquid crystal display according to the exemplary embodiment of the present invention is arranged in a matrix to form a display area in which an image is displayed, and includes a plurality of display pixels including a switching element connected to a plurality of signal lines and a liquid crystal capacitor connected to the switching element. And a dummy including a dummy liquid crystal capacitor connected to a signal line and overlapping with the light blocking member and connected to a signal line, a dummy liquid crystal capacitor connected to a dummy switching element, and a detection switching element connected to a dummy liquid crystal capacitor and one end thereof. It includes a pixel.

더미화소, VHR, 배향막, 액정표시장치 Dummy pixel, VHR, alignment film, liquid crystal display device

Description

액정 표시 장치{LIQUID CRYSTAL DISPLAY}Liquid crystal display {LIQUID CRYSTAL DISPLAY}

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 블록도이고, 1 is a block diagram of a display device according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 한 표시 화소 및 더미 화소에 대한 등가 회로도이다.2 is an equivalent circuit diagram of one display pixel and a dummy pixel of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.

본 발명은 액정 표시 장치에 관한 것으로, 특히 액정을 이용하여 화상을 표시하는 액정 표시 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal display device, and more particularly, to a liquid crystal display device for displaying an image using a liquid crystal.

액정 표시 장치는 현재 가장 널리 사용되고 있는 평판 표시 장치(flat panel display) 중 하나로서, 화소 전극과 공통 전극 등 전기장 생성 전극이 형성되어 있는 두 장의 표시판과 그 사이에 들어 있는 액정층을 포함한다. 액정 표시 장치는 전기장 생성 전극에 전압을 인가하여 액정층에 전기장을 생성하고 이를 통하여 액정층의 액정 분자들의 방향을 결정하고 입사광의 편광을 제어함으로써 영상을 표시한다.The liquid crystal display is one of the flat panel displays most widely used at present, and includes two display panels on which an electric field generating electrode such as a pixel electrode and a common electrode are formed, and a liquid crystal layer interposed therebetween. The liquid crystal display generates an electric field in the liquid crystal layer by applying a voltage to the field generating electrode, thereby determining an orientation of liquid crystal molecules of the liquid crystal layer and controlling the polarization of incident light to display an image.

그 중에서도 전계가 인가되지 않은 상태에서 액정 분자의 장축을 상하 표시판에 대하여 수직을 이루도록 배열한 수직 배향 모드 액정 표시 장치는 대비비가 크고 넓은 기준 시야각 구현이 용이하여 각광받고 있다. 여기에서 기준 시야각이란 대비비가 1:10인 시야각 또는 계조간 휘도 반전 한계 각도를 의미한다.Among them, the vertical alignment mode liquid crystal display in which the long axis of the liquid crystal molecules are arranged perpendicular to the upper and lower display panels without an electric field is applied, and thus a high contrast ratio and a wide reference viewing angle can be easily realized. Here, the reference viewing angle refers to a viewing angle having a contrast ratio of 1:10 or a luminance inversion limit angle between gray levels.

수직 배향 모드 액정 표시 장치에서 광시야각을 구현하기 위한 수단으로는 전계 생성 전극에 절개부를 형성하는 방법과 전계 생성 전극 위에 돌기를 형성하는 방법 등이 있다. 절개부와 돌기로 액정 분자가 기우는 방향을 결정할 수 있으므로, 이들을 사용하여 액정 분자의 경사 방향을 여러 방향으로 분산시킴으로써 광시야각을 확보할 수 있다. 또한, 광시야각을 구현하기 위하여 배향막에 자외선을 선택적으로 조사하여 액정 분자가 기우는 방향을 다르게 결정하는 광배향 방법이 개발되었다.Means for implementing a wide viewing angle in a vertical alignment mode 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 direction in which the liquid crystal molecules are inclined by the cutout and the protrusion can be determined, the wide viewing angle can be secured by dispersing the inclination directions of the liquid crystal molecules in various directions. In addition, in order to realize a wide viewing angle, an optical alignment method for selectively determining an alignment layer by irradiating ultraviolet rays to differently determine the direction in which the liquid crystal molecules are tilted has been developed.

그러나, 이러한 액정 표시 장치에서는 광원으로 사용하는 백라이트(backlight)에서 발생하는 열/빛 또는 구동 전압에 의해 배향막이 열화되며, 이는 화소의 전압 유지비(voltage holding ratio)의 차이가 발생하며, 휘도의 차이로 인식되어 얼룩으로 시인될 수 있다. 그런데, 이와 같은 전압 유지비를 감소는 액정 표시 장치를 분해하거나 재작업(rework) 또는 재공정(reprocess)을 실시하여 검출해야하는데, 이는 공정 수율을 감소시키며, 제조 공정을 복잡하게 한다. However, in such a liquid crystal display device, the alignment layer is degraded by heat / light or driving voltage generated in a backlight used as a light source, which causes a difference in voltage holding ratio of the pixel and a difference in luminance. It can be recognized as a stain. However, such a reduction in voltage maintenance ratio should be detected by disassembling, reworking, or reprocessing the liquid crystal display, which reduces the process yield and complicates the manufacturing process.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 전압 유지비를 용이하게 검출할 수 있는 액정 표시 장치를 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a liquid crystal display device which can easily detect a voltage holding ratio.

이러한 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치 는 매트릭스 형태로 배열되어 화상이 표시되는 표시 영역을 이루며, 복수의 신호선에 연결되어 있는 스위칭 소자와 상기 스위칭 소자와 연결되어 있는 액정 축전기를 포함하는 복수의 표시 화소, 그리고 상기 표시 영역 밖에 위치하여 차광 부재와 중첩하며, 상기 신호선과 연결되어 있는 더미 스위칭 소자와 상기 더미 스위칭 소자와 연결되어 있는 더미 액정 축전기와 상기 더미 액정 축전기와 일단자가 연결되어 있는 검출용 스위칭 소자를 포함하는 더미 화소를 포함한다.The liquid crystal display according to the embodiment of the present invention for achieving the technical problem is arranged in a matrix form a display area for displaying an image, the switching element connected to a plurality of signal lines and the liquid crystal capacitor connected to the switching element A plurality of display pixels including a plurality of display pixels, a dummy switching element connected to the signal line, a dummy switching element connected to the signal line, a dummy switching element connected to the signal line, and one end of the dummy liquid crystal capacitor The dummy pixel includes a detection switching element connected thereto.

표시 화소 및 더미 화소는 유지 축전기를 더 포함하는 것이 바람직하다.It is preferable that the display pixel and the dummy pixel further include a storage capacitor.

이러한 액정 표시 장치는 검출용 스위칭 소자의 나머지 두 단자와 각각 연결되어 있는 검출 신호선 및 검출 게이트선을 포함하는 것이 바람직하다.The liquid crystal display device preferably includes a detection signal line and a detection gate line connected to the remaining two terminals of the detection switching element.

또한, 표시 화소 및 더미 화소를 포함하는 액정 표시판 조립체, 액정 표시판 조립체와 연결된 게이트 구동부 및 데이터 구동부, 데이터 구동부에 연결된 계조 전압 생성부, 게이트 구동부, 데이터 구동부 및 계조 전압 생성부를 제어하는 신호 제어부를 더 포함할 수 있다.The display device may further include a liquid crystal panel assembly including a display pixel and a dummy pixel, a gate driver connected to the liquid crystal panel assembly, a data driver, a gray voltage generator connected to the data driver, a gate driver, a data driver, and a signal controller to control the gray voltage generator. It may include.

또한, 신호 제어부에 연결되어 있으며, 더미 액정 축전기의 전압을 검출하는 검출부를 더 포함하는 것이 바람직하다.In addition, it is preferably connected to the signal controller, and further comprising a detector for detecting a voltage of the dummy liquid crystal capacitor.

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 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 나 타내었다. 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.

이제 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치에 대하여 첨부한 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.A liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치는 액정 표시판 조립체(liquid crystal panel assembly)(300) 및 이와 연결된 게이트 구동부(400) 및 데이터 구동부(500), 데이터 구동부(500)에 연결된 계조 전압 생성부(800), 그리고 이들을 제어하는 신호 제어부(600)를 포함한다. 또한, 신호 제어부(600)에 연결된 검출부(700)를 포함한다. As shown in FIG. 1, a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention includes a liquid crystal panel assembly 300, a gate driver 400, a data driver 500, and a data driver 500 connected thereto. The gray voltage generator 800 connected to the signal generator 500 and a signal controller 600 for controlling the gray voltage generator 800 are included. In addition, the detector 700 may be connected to the signal controller 600.

액정 표시판 조립체(300)는 등가 회로로 볼 때 복수의 신호선(G1-Gn, D1-Dm)과 이에 연결되어 있으며 대략 행렬의 형태로 배열된 복수의 표시 화소(display pixel)(PX) 및 더미 화소((DP)를 포함한다. 한편, 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 포함한다.The liquid crystal panel assembly 300, when viewed as an equivalent circuit, includes a plurality of signal lines G 1 -G n , D 1 -D m , and a plurality of display pixels PX connected thereto and arranged in a substantially matrix form. ) And a dummy pixel DP. Meanwhile, in the structure shown in FIG. 2, the liquid crystal panel assembly 300 includes lower and upper panels 100 and 200 facing each other and a liquid crystal layer interposed therebetween. It includes (3).

신호선(G1-Gn, D1-Dm)은 게이트 신호("주사 신호"라고도 함)를 전달하는 복수의 게이트선(G1-Gn)과 데이터 신호를 전달하는 복수의 데이터선(D1-Dm)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 ). 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.

각 표시 화소(PX), 예를 들면 i번째(i=1, 2, , n) 게이트선(Gi)과 j번째(j=1, 2, , m) 데이터선(Dj)에 연결된 표시 화소(PX)는 신호선(Gi Dj)에 연결된 스위칭 소자(Q)와 이에 연결된 액정 축전기(liquid crystal capacitor)(Clc) 및 유지 축전기(storage capacitor)(Cst)를 포함한다. 유지 축전기(Cst)는 필요에 따라 생략할 수 있다.Each display pixel PX, for example, a display pixel connected to an i-th (i = 1, 2, n) gate line G i and a j-th (j = 1, 2, m) data line Dj. PX includes a switching element Q connected to the signal line G i D j , a liquid crystal capacitor Clc, and a storage capacitor Cst connected thereto. Holding capacitor Cst can be omitted as needed.

스위칭 소자(Q)는 하부 표시판(100)에 구비되어 있는 박막 트랜지스터 등의 삼단자 소자로서, 그 제어 단자는 게이트선(Gi)과 연결되어 있고, 입력 단자는 데이터선(Dj)과 연결되어 있으며, 출력 단자는 액정 축전기(Clc) 및 유지 축전기(Cst)와 연결되어 있다.The switching element Q is a three-terminal element of a thin film transistor or the like provided in the lower panel 100, the control terminal of which is connected to the gate line G i , and the input terminal of which is connected to the data line D j . The output terminal is connected to the liquid crystal capacitor Clc and the storage capacitor Cst.

액정 축전기(Clc)는 하부 표시판(100)의 화소 전극(191)과 상부 표시판(200)의 공통 전극(270)을 두 단자로 하며 두 전극(191, 270) 사이의 액정층(3)은 유전체로서 기능한다. 화소 전극(191)은 스위칭 소자(Q)와 연결되며 공통 전극(270)은 상부 표시판(200)의 전면에 형성되어 있고 공통 전압(Vcom)을 인가받는다. 도 2에서와는 달리 공통 전극(270)이 하부 표시판(100)에 구비되는 경우도 있으며 이때에는 두 전극(191, 270) 중 적어도 하나가 선형 또는 막대형으로 만들어질 수 있다.The liquid crystal capacitor Clc has two terminals, the pixel electrode 191 of the lower panel 100 and the common electrode 270 of the upper panel 200, and the liquid crystal layer 3 between the two electrodes 191 and 270 is a dielectric material. Function as. The pixel electrode 191 is connected to the switching element Q, and the common electrode 270 is formed on the front surface of the upper panel 200 and receives the common voltage Vcom. Unlike in FIG. 2, the common electrode 270 may be provided in the lower panel 100. In this case, at least one of the two electrodes 191 and 270 may be formed in a linear or bar shape.

액정 축전기(Clc)의 보조적인 역할을 하는 유지 축전기(Cst)는 하부 표시판(100)에 구비된 별개의 신호선(도시하지 않음)과 화소 전극(191)이 절연체를 사이에 두고 중첩되어 이루어지며 이 별개의 신호선에는 공통 전압(Vcom) 따위의 정해진 전압이 인가된다. 그러나 유지 축전기(Cst)는 화소 전극(191)이 절연체를 매개로 바로 위의 전단 게이트선과 중첩되어 이루어질 수 있다.The storage capacitor Cst, which serves as an auxiliary part of the liquid crystal capacitor Clc, is formed by overlapping a separate signal line (not shown) and the pixel electrode 191 provided on the lower panel 100 with an insulator interposed therebetween. A predetermined voltage such as the common voltage Vcom is applied to the separate signal line. However, the storage capacitor Cst may be formed such that the pixel electrode 191 overlaps the front gate line directly above the insulator.

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 화소 전극(191)에 대응하는 상부 표시판(200)의 영역에 기본색 중 하나를 나타내는 색 필터(230)를 구비함을 보여주고 있다. 상부 표시판(200)에 배치되어 있는 색필터(230)는 차광 부재(270)로 둘러싸인 영역 내에 대부분 위치한다. 차광 부재(220)는 블랙 매트릭스라고도 하며, 화소 전극(190)과 마주보며 화소 전극(190)과 거의 동일한 모양을 가지는 복수의 개구부를 가진다. 도 2와는 달리 색 필터(230)는 하부 표시판(100)의 화소 전극(191) 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 color filter 230 representing one of the primary colors in an area of the upper panel 200 corresponding to the pixel electrode 191 as an example of spatial division. The color filter 230 disposed on the upper panel 200 is mostly located in an area surrounded by the light blocking member 270. The light blocking member 220 is also referred to as a black matrix and has a plurality of openings facing the pixel electrode 190 and having substantially the same shape as the pixel electrode 190. Unlike FIG. 2, the color filter 230 may be formed above or below the pixel electrode 191 of the lower panel 100.

한편, i번째(i=1, 2, , n) 게이트선(Gi)과 데이터선(Dd)에 연결된 더미 화소(DP)는 표시 화소(PX)와 거의 동일한 구조로 복수의 신호선(Gi Dd)에 연결된 더미 스위칭 소자(Qd)와 이에 연결된 더미 액정 축전기(liquid crystal capacitor)(Clcd) 및 더미 유지 축전기(storage capacitor)(Cstd)를 포함한다. Meanwhile, the dummy pixel DP connected to the i-th (i = 1, 2, n) gate line G i and the data line D d has a structure substantially the same as that of the display pixel PX, and the plurality of signal lines G i D d ) includes a dummy switching element Qd connected thereto, a dummy liquid crystal capacitor Clcd and a dummy storage capacitor Cstd connected thereto.

또한, 더미 화소(DP)는 더미 화소 전극(191d)과 연결된 소스 전극, 외부의 검출 신호선(Dm)과 연결된 드레인 전극 및 검출 게이트선(Gm)에 연결되어 있는 게이트 전극을 포함하는 검출용 스위칭 소자(Qm)를 포함한다. In addition, the dummy pixel DP includes a source electrode connected to the dummy pixel electrode 191d, a drain electrode connected to an external detection signal line Dm, and a gate electrode connected to the detection gate line Gm. (Qm).

더미 화소(DP)는 표시 화소(PX)가 배치되어 있으며 화상이 표시되며, 표시 화소(PX)가 매트릭스 모양으로 배열되어 있는 표시 영역(D) 밖에 위치하여 화상을 표시하데 기여하지 않으며, 표시 영역 밖에 위치하여 차광 부재(220)와 중첩한다. 검출용 박막 트랜지스터(Qm)는 오프(off)이에 발생하는 누설 전류를 최소화하기 위해 트랜지스터의 폭/길이(W/L)는 충분히 큰 것이 바람직하다.In the dummy pixel DP, the display pixel PX is disposed and an image is displayed. The dummy pixel DP is located outside the display area D in which the display pixels PX are arranged in a matrix, and does not contribute to displaying an image. It is positioned outside and overlaps the light blocking member 220. The detection thin film transistor Qm is preferably sufficiently large in width / length (W / L) of the transistor in order to minimize leakage current generated during off.

이때, 검출용 스위칭(Qm)의 드레인 전극 및 게이트 전극과 각각 연결된 검출 신호선(Dm)과 검출 게이트선(Gm)은 게이트 구동부(400) 또는 데이터 구동부(500)의 더미 신호선에 연결되거나 별도의 신호선을 둘 수 있다.In this case, the detection signal line Dm and the detection gate line Gm respectively connected to the drain electrode and the gate electrode of the detection switching Qm are connected to the dummy signal line of the gate driver 400 or the data driver 500 or are separate signal lines. Can be placed.

액정 표시판 조립체(300)의 바깥 면에는 빛을 편광시키는 적어도 하나의 편광자(도시하지 않음)가 부착되어 있으며, 상부 및 하부 표시판(100, 200)의 안쪽에는 액정층(3)의 액정 분자를 임의의 방향으로 배향하기 위한 배향막(도시하지 않음)이 형성되어 있다.At least one polarizer (not shown) for polarizing light is attached to an outer surface of the liquid crystal panel assembly 300, and liquid crystal molecules of the liquid crystal layer 3 may be randomly formed inside the upper and lower panels 100 and 200. An alignment film (not shown) for aligning in the direction of is formed.

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 gray voltage generator 800 generates two sets of gray voltage sets (or reference gray voltage sets) related to the transmittance of the pixel PX. One of the two sets has a positive value for the common voltage Vcom and the other set has a negative value.

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 gate driver 400, a gate line (G 1 -G n) and is connected to the gate turn-on voltage (Von), and a gate signal consisting of a combination of a gate-off voltage (Voff), a gate line (G 1 of the liquid crystal panel assembly 300 -G n ).

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 data driver 500 is connected to the data lines D 1 -D m of the liquid crystal panel assembly 300 and selects a gray voltage from the gray voltage generator 800 and uses the data line D 1 as a data signal. -D m ). However, when the gray voltage generator 800 provides only a predetermined number of reference gray voltages instead of providing all of the voltages for all grays, the data driver 500 divides the reference gray voltages to divide the gray voltages for all grays. Generate and select the data signal from it.

신호 제어부(600)는 게이트 구동부(400) 및 데이터 구동부(500) 등을 제어한다.The signal controller 600 controls the gate driver 400, the data driver 500, and the like.

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) 및 박막 트랜지스터 스위칭 소자(Q) 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 devices 400, 500, 600, and 800 may be mounted directly on the liquid crystal panel assembly 300 in the form of at least one integrated circuit chip, or may be a flexible printed circuit film (not shown). It may be mounted on the liquid crystal panel assembly 300 in the form of a tape carrier package (TCP) or mounted on a separate printed circuit board (not shown). Alternatively, these driving devices 400, 500, 600, and 800 may be integrated in the liquid crystal panel assembly 300 together with the signal lines G 1 -G n , D 1 -D m and the thin film transistor switching element Q. It may be. In addition, the driving devices 400, 500, 600, and 800 may be integrated into a single chip, in which case at least one of them or at least one circuit element constituting them may be outside the single chip.

검출부(700)는 더미 게이트선(Gm)을 통하여 더미 화소(DP)의 검출용 스위칭 소자(Qm)에 게이트 신호를 인가하여 더미 신호선(Dd)을 통하여 더미 액정 축전기(Clc) 및 더미 유지 축전기(Cst)와 연결되어 있는 화소 전극(191d)의 전압을 검출한다. The detection unit 700 applies a gate signal to the switching element Qm for detecting the dummy pixel DP through the dummy gate line Gm, and supplies the dummy liquid crystal capacitor Clc and the dummy holding capacitor through the dummy signal line Dd. The voltage of the pixel electrode 191d connected to Cst is detected.

따라서, 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치는 오랜 시간 동안의 동작에 따른 전압 유지비(VHR) 감소의 정도를 패널의 분해, 재작업 또는 재공정 없이 검출부(700)를 통하여 검출할 수 있다. 즉, 오랜 시간 동안의 동작으로 화소에 열 또는 전계가 오랜 시간 동안 인가되어 배향막이 열화되며, 이로 인하여 전압 유지 비가 감소된다. 여기서, 전압 유지비는 처음에 인가된 초기 화소 전압에 대하여 초기 화소 전압에서 임의의 시간이 경과한 다음의 최종 화소 전압을 뺀 전압의 백분율로 나타낸다. 이때, 패널을 분해하거나 재작업 또는 재공정 없이 검출부(700)를 통하여 더미 게이트선(Gm)에 검출용 스위칭 소자(Qm)에 게이트 신호를 인가하여 더미 신호선(Dd)을 통하여 더미 액정 축전기(Clc) 및 더미 유지 축전기(Cst)를 포함하는 더미 화소(DP)의 화소 전압을 검출한다. Accordingly, the liquid crystal display according to the exemplary embodiment of the present invention may detect the degree of reduction of the voltage maintenance ratio (VHR) according to the operation for a long time through the detector 700 without disassembling, reworking or reprocessing the panel. That is, heat or an electric field is applied to the pixel for a long time due to the operation for a long time to deteriorate the alignment film, thereby reducing the voltage holding ratio. Here, the voltage maintenance ratio is expressed as a percentage of a voltage obtained by subtracting the last pixel voltage after a predetermined time has passed from the initial pixel voltage with respect to the initial pixel voltage initially applied. In this case, the gate signal is applied to the switching switching element Qm to the dummy gate line Gm through the detector 700 without disassembling, reworking, or reworking the panel, and thereby the dummy liquid crystal capacitor Clc through the dummy signal line Dd. And the pixel voltage of the dummy pixel DP including the dummy sustain capacitor Cst.

이를 통하여 액정 표시 장치가 퇴화(degradation)되는 과정과 원인을 파악할 수 있으며, 제조 공정 중에 임의의 값 이상으로 퇴화가 발생했을 때 제품이 소비자에게 전달되기 전에 미리 패널을 불량 여부를 확인할 수 있다.Through this, the process and cause of degradation of the liquid crystal display device can be grasped, and when the degradation occurs above a certain value during the manufacturing process, the panel can be checked in advance before the product is delivered to the consumer.

본 실시예에서는 더미 화소(DP)를 표시 영역(D) 밖에서 열 방향으로 배치하여 더미 데이터선(Dd)을 추가하였지만, 더미 화소를 횡 방향으로 배치하여 더미 게이트선을 추가할 수도 있다.In the present exemplary embodiment, the dummy data line Dd is added by arranging the dummy pixel DP in the column direction outside the display area D. However, the dummy pixel line may be added by placing the dummy pixel in the horizontal direction.

그러면 이러한 액정 표시 장치의 동작에 대하여 상세하게 설명한다.Next, the operation of the liquid crystal display will 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 제어 신호의 예로는 수직 동기 신호(Vsync)와 수평 동기 신호(Hsync), 메인 클록(MCLK), 데이터 인에이블 신호(DE) 등이 있다.The signal controller 600 receives input image signals R, G, and B and an input control signal for controlling the display thereof from an external graphic controller (not shown). Examples of the input control signal include a vertical sync signal Vsync, a horizontal sync signal Hsync, a main clock MCLK, and a data enable signal DE.

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)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 내보낸다.The signal controller 600 properly processes the input image signals R, G, and B according to operating conditions of the liquid crystal panel assembly 300 based on the input image signals R, G, and B and the input control signal, and controls the gate. After generating the signal CONT1 and the data control signal CONT2, the gate control signal CONT1 is sent to the gate driver 400, and the data control signal CONT2 and the processed image signal DAT are transmitted to the data driver 500. Export to).

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 행[묶음]의 화소(PX)에 대한 영상 데이터의 전송 시작을 알리는 수평 동기 시작 신호(STH)와 데이터선(D1-Dm)에 데이터 신호를 인가하라는 로드 신호(LOAD) 및 데이터 클록 신호(HCLK)를 포함한다. 데이터 제어 신호(CONT2)는 또한 공통 전압(Vcom)에 대한 데이터 신호의 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 load for applying a data signal to the horizontal synchronization start signal STH and the data lines D 1 -D m indicating the start of image data transmission for the pixels PX in one row [bundling]. Signal LOAD and data clock signal HCLK. The data control signal CONT2 is also an inverted signal that inverts the voltage polarity of the data signal relative to the common voltage Vcom (hereinafter referred to as " polarity of the data signal " by reducing the " voltage polarity of the data signal for the common voltage ") RVS) may be further included.

신호 제어부(600)로부터의 데이터 제어 신호(CONT2)에 따라, 데이터 구동부(500)는 한 행[묶음]의 화소(PX)에 대한 디지털 영상 신호(DAT)를 수신하고, 각 디지털 영상 신호(DAT)에 대응하는 계조 전압을 선택함으로써 디지털 영상 신호(DAT)를 아날로그 데이터 신호로 변환한 다음, 이를 해당 데이터선(D1-Dm)에 인가한다.According to the data control signal CONT2 from the signal controller 600, the data driver 500 receives the digital image signal DAT for the pixels PX in one row (bundling), and each digital image signal DAT. By converting the digital image signal DAT into an analog data signal by selecting a gray scale voltage corresponding to), it is applied to the corresponding data lines D 1 -D m .

게이트 구동부(400)는 신호 제어부(600)로부터의 게이트 제어 신호(CONT1)에 따라 게이트 온 전압(Von)을 게이트선(G1-Gn)에 인가하여 이 게이트선(G1-Gn)에 연결된 스위칭 소자(Q)를 턴온시킨다. 그러면, 데이터선(D1-Dm)에 인가된 데이터 신호가 턴온된 스위칭 소자(Q)를 통하여 해당 화소(PX)에 인가된다.The gate driver 400 applies the gate-on voltage Von to the gate lines G 1 -G n in response to the gate control signal CONT1 from the signal controller 600, thereby applying the gate lines G 1 -G n . Turn on the switching element (Q) connected to. Then, the data signal applied to the data lines D 1 -D m is applied to the pixel PX through the turned-on switching element Q.

화소(PX)에 인가된 데이터 신호의 전압과 공통 전압(Vcom)의 차이는 액정 축전기(Clc)의 충전 전압, 즉 화소 전압으로서 나타난다. 액정 분자들은 화소 전압의 크기에 따라 그 배열을 달리하며 이에 따라 액정층(3)을 통과하는 빛의 편광이 변화한다. 이러한 편광의 변화는 표시판 조립체(300)에 부착된 편광자에 의하여 빛의 투과율 변화로 나타난다.The difference between the voltage of the data signal applied to the pixel PX and the common voltage Vcom is shown as the charging voltage of the liquid crystal capacitor Clc, that is, the pixel voltage. The arrangement of the liquid crystal molecules varies depending on the magnitude of the pixel voltage, thereby changing the polarization of light passing through the liquid crystal layer 3. The change in polarization is represented by a change in transmittance of light by a polarizer attached to the display panel assembly 300.

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(G1-Gn)에 대하여 차례로 게이트 온 전압(Von)을 인가하여 모든 화소(PX)에 데이터 신호를 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), thereby all gate lines G 1 -G n ), The gate-on voltage Von is sequentially applied to the data signal to all the pixels PX, thereby displaying an image of one frame.

한 프레임이 끝나면 다음 프레임이 시작되고 각 화소(PX)에 인가되는 데이터 신호의 극성이 이전 프레임에서의 극성과 반대가 되도록 데이터 구동부(500)에 인가되는 반전 신호(RVS)의 상태가 제어된다("프레임 반전"). 이때, 한 프레임 내에서도 반전 신호(RVS)의 특성에 따라 한 데이터선을 통하여 흐르는 데이터 신호의 극성이 바뀌거나(보기: 행 반전, 점 반전), 한 화소 행에 인가되는 데이터 신호의 극성도 서로 다를 수 있다(보기: 열 반전, 점 반전).When one frame ends, the state of the inversion signal RVS applied to the data driver 500 is controlled so that the next frame starts and the polarity of the data signal applied to each pixel PX is opposite to the polarity of the previous frame. "Invert frame"). In this case, the polarity of the data signal flowing through one data line is changed according to the characteristics of the inversion signal RVS (eg, row inversion and point inversion), or polarities of data signals applied to one pixel row are also different within one frame. (E.g. column inversion, point inversion).

또한, 신호 제어부(600)는 검출 신호(CONT3)를 생성하고, 이를 통하여 검출부(CONT3)를 제어하여 더미 화소(DP)의 더미 화소 전압을 검출한다.In addition, the signal controller 600 generates the detection signal CONT3 and controls the detector CONT3 to detect the dummy pixel voltage of the dummy pixel DP.

본 발명에서는 더미 화소에 더 박막 트랜지스터를 추가하여 화소 전압을 검출함으로써 패널의 분해, 재작업 또는 재공정 없이 전압 유지비(VHR) 감소의 정도를 검출할 수 있다. 이를 통하여 액정 표시 장치가 퇴화되는 과정과 원인을 파악할 수 있으며, 제품이 소비자에게 전달되기 전에 미리 패널을 불량 여부를 확인할 수 있다.In the present invention, by adding a thin film transistor to the dummy pixel to detect the pixel voltage, the degree of reduction of the voltage maintenance ratio VHR can be detected without disassembling, reworking, or reprocessing the panel. Through this, the process and cause of the deterioration of the liquid crystal display device can be identified, and the panel can be checked in advance before the product is delivered to the consumer.

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 (5)

매트릭스 형태로 배열되어 화상이 표시되는 표시 영역을 이루며, 복수의 신호선에 연결되어 있는 스위칭 소자와 상기 스위칭 소자와 연결되어 있는 액정 축전기를 포함하는 복수의 표시 화소, 그리고A plurality of display pixels arranged in a matrix to form a display area in which an image is displayed, including a switching element connected to a plurality of signal lines and a liquid crystal capacitor connected to the switching element; 상기 표시 영역 밖에 위치하여 차광 부재와 중첩하며, 상기 신호선과 연결되어 있는 더미 스위칭 소자와 상기 더미 스위칭 소자와 연결되어 있는 더미 액정 축전기와 상기 더미 액정 축전기와 일단자가 연결되어 있는 검출용 스위칭 소자를 포함하는 더미 화소A dummy switching element connected to the signal line, a dummy switching element connected to the signal line, a dummy liquid crystal capacitor connected to the dummy switching element, and a detection switching element connected to one end of the dummy liquid crystal capacitor and the dummy liquid crystal capacitor; Dummy pixel 를 포함하는 액정 표시 장치.Liquid crystal display comprising a. 제1항에서,In claim 1, 상기 표시 화소 및 더미 화소는 유지 축전기를 더 포함하는 액정 표시 장치.The display pixel and the dummy pixel further include a storage capacitor. 제2항에서,In claim 2, 상기 검출용 스위칭 소자의 나머지 두 단자와 각각 연결되어 있는 검출 신호선 및 검출 게이트선을 더 포함하는 액정 표시 장치.And a detection signal line and a detection gate line respectively connected to the remaining two terminals of the detection switching element. 제3항에서,In claim 3, 상기 표시 화소 및 더미 화소를 포함하는 액정 표시판 조립체,A liquid crystal panel assembly including the display pixel and the dummy pixel; 상기 액정 표시판 조립체와 연결된 게이트 구동부 및 데이터 구동부, A gate driver and a data driver connected to the liquid crystal panel assembly; 상기 데이터 구동부에 연결된 계조 전압 생성부, A gray voltage generator connected to the data driver; 상기 게이트 구동부, 상기 데이터 구동부 및 상기 계조 전압 생성부를 제어하는 신호 제어부A signal controller which controls the gate driver, the data driver, and the gray voltage generator 를 더 포함하는 액정 표시 장치.Liquid crystal display further comprising. 제4항에서,In claim 4, 상기 신호 제어부에 연결되어 있으며, 상기 더미 액정 축전기의 전압을 검출하는 검출부를 더 포함하는 액정 표시 장치.And a detector which is connected to the signal controller and detects a voltage of the dummy liquid crystal capacitor.
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