KR20070070469A - Liquid crystal display and driving method thereof - Google Patents

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KR20070070469A KR1020050133057A KR20050133057A KR20070070469A KR 20070070469 A KR20070070469 A KR 20070070469A KR 1020050133057 A KR1020050133057 A KR 1020050133057A KR 20050133057 A KR20050133057 A KR 20050133057A KR 20070070469 A KR20070070469 A KR 20070070469A
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Abstract

An LCD device and a driving method thereof are provided to minimize the variation of a pixel voltage signal by canceling out an off current of a main TFT(Thin Film Transistor) with an off current of a sub-TFT. An LCD(Liquid Crystal Display) device includes gate lines(GL1~GLn), data lines(DL1~DLm), a main TFT(MTFT), a liquid crystal cell(Clc), storage lines(SL0~SLn), and a sub-TFT(STFT). The data lines are formed to cross with the gate lines. The main TFT is connected to the gate and data lines. The liquid crystal cell, which is connected to the main TFT, is driven by the main TFT. The storage lines, which are formed in parallel with one of the gate and data lines, include a storage capacitor to maintain a voltage which is stored in the liquid crystal cell. The sub-TFT, which is connected to the storage lines and the main TFT, cancels out an off current of the main TFT.

Description

액정 표시 장치 및 이의 구동방법{LIQUID CRYSTAL DISPLAY AND DRIVING METHOD THEREOF}Liquid crystal display and driving method thereof {LIQUID CRYSTAL DISPLAY AND DRIVING METHOD THEREOF}

도 1은 종래 액정표시장치의 단위 화소를 등가적으로 나타내는 회로도이다.1 is an equivalent circuit diagram of a unit pixel of a conventional liquid crystal display.

도 2a 및 도 2b는 도 1에 도시된 액정 표시 장치의 나타나는 화질저하를 설명하기 위한 도면이다.2A and 2B are diagrams for describing deterioration of image quality of the liquid crystal display shown in FIG. 1.

도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 액정 표시 장치를 나타내는 블럭도이다.3 is a block diagram illustrating a liquid crystal display according to a first exemplary embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 액정 표시 장치를 나타내는 블럭도이다.4 is a block diagram illustrating a liquid crystal display according to a second exemplary embodiment of the present invention.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉<Explanation of symbols for main parts of drawing>

102 : 게이트 구동부 104 : 데이터 구동부102: gate driver 104: data driver

106 : 타이밍 제어부 108 : 스토리지 구동부106: timing controller 108: storage driver

110 : 액정 표시 패널110: liquid crystal display panel

본 발명은 액정 표시 장치 및 이의 구동방법에 관한 것이며, 특히 오프 전류로 인한 화질 저하를 최소화할 수 있는 액정 표시 장치 및 이의 구동방법에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal display and a driving method thereof, and more particularly, to a liquid crystal display and a driving method thereof capable of minimizing deterioration in image quality due to off current.

통상의 액정 표시 장치는 전계를 이용하여 액정의 광투과율을 조절함으로써 화상을 표시하게 된다. 이러한 액정 표시 장치는 도 1에 도시된 바와 같이 게이트 라인(GL)과, 그 게이트 라인(GL)과 교차하는 데이터 라인(DL)을 구비한다. 이러한 게이트 라인(GL)과 데이터 라인(DL)의 교차부마다 액정셀(Clc)들이 매트릭스 형태로 배열된다. 액정셀(Clc)들 각각은 게이트 라인(GL) 및 데이터 라인(DL)에 접속되어 액정셀(Clc)을 구동하는 박막트랜지스터(Thin Film Transistor; TFT)를 구비한다. 또한, 액정 표시 장치는 액정셀(Clc)과 병렬 접속되어 액정셀(Clc)에 충전된 화소 전압을 안정적으로 유지하는 스토리지 캐패시터(Cst)를 구비한다.Conventional liquid crystal display devices display an image by adjusting the light transmittance of the liquid crystal using an electric field. As shown in FIG. 1, the liquid crystal display includes a gate line GL and a data line DL that intersects the gate line GL. The liquid crystal cells Clc are arranged in a matrix at each intersection of the gate line GL and the data line DL. Each of the liquid crystal cells Clc includes a thin film transistor (TFT) connected to the gate line GL and the data line DL to drive the liquid crystal cell Clc. In addition, the liquid crystal display includes a storage capacitor Cst connected in parallel with the liquid crystal cell Clc to stably maintain the pixel voltage charged in the liquid crystal cell Clc.

이러한 액정셀(Clc)들을 구동하기 위하여, 액정 표시 장치는 도트 인버젼 방식 또는 수직 인버젼 방식과 같은 인버젼 구동 방법이 사용된다.In order to drive the liquid crystal cells Clc, an inversion driving method such as a dot inversion method or a vertical inversion method is used.

도트 인버젼 방식의 액정 표시 장치는 액정셀들 각각에 수평 및 수직 방향으로 인접하는 액정셀들 모두와 상반된 극성의 데이터 신호가 공급되게 하고 프레임마다 그 데이터 신호의 극성이 반전된다. 이러한 도트 인버젼 방식에서는 데이터 라인들에 공급되는 데이터 신호의 극성이 수평 및 수직 방향으로 반전되어야 함에 따라 다른 인버젼 방식들에 비하여 화소전압의 변동량이 크기 때문에 소비전력이 커지는 문제점이 있다.In the dot inversion type liquid crystal display, a data signal having a polarity opposite to that of all adjacent liquid crystal cells in the horizontal and vertical directions is supplied to each of the liquid crystal cells, and the polarity of the data signal is inverted for each frame. In the dot inversion scheme, the polarity of the data signals supplied to the data lines should be inverted in the horizontal and vertical directions, resulting in a large power consumption, as compared with other inversion schemes.

수직 인버젼 방식의 액정 표시 장치는 액정 패널에 공급되는 데이터 신호들의 극성이 액정 패널 상의 데이터 라인 및 프레임에 따라 반전된다. 즉, 수직 인버젼 방식의 액정 표시 장치는 기수 데이터라인들과 우수 데이터라인들에 서로 다른 극성의 데이터 신호가 공급된다. In the vertical inversion liquid crystal display, polarities of data signals supplied to the liquid crystal panel are inverted according to data lines and frames on the liquid crystal panel. That is, in the vertical inversion type liquid crystal display, data signals having different polarities are supplied to the odd data lines and the even data lines.

이러한 수직 인버젼 구동 방식은 도 2a에 도시된 바와 같이 수직 방향 화소들간에 크로스토크가 존재함과 아울러 크로스토크에 따라 도 2b에 도시된 바와 같이 수직라인들 간에 줄무늬 패턴과 같은 플리커가 발생하는 문제점이 있다.In this vertical inversion driving method, crosstalk exists between pixels in the vertical direction as shown in FIG. 2A, and flicker, such as a stripe pattern, occurs between vertical lines as shown in FIG. 2B according to crosstalk. There is this.

이는 기수번째 데이터 라인들과 접속된 액정셀과 우수번째 데이터라인과 접속된 액정셀에 충전된 전압은 수학식 1과 같이 킥백 전압(△V)에 의해 차이가 발생되기 때문이다.This is because the voltage charged in the liquid crystal cell connected to the odd-numbered data lines and the liquid crystal cell connected to the even-numbered data lines is caused by the kickback voltage ΔV as shown in Equation 1 below.

Figure 112005077648865-PAT00001
Figure 112005077648865-PAT00001

이러한 킥백 전압은 TFT의 기생용량 및 오프 전류(Ioff) 중 적어도 어느 하나에 의해 발생되어 액정표시장치의 화질을 저해하는 주요인으로 작용한다. The kickback voltage is generated by at least one of the parasitic capacitance and the off current (Ioff) of the TFT, and thus acts as a major factor that impairs the image quality of the liquid crystal display.

여기서, 오프 전류는 박막트랜지스터의 채널을 이루는 반도체층의 막질, 온도, 광량, 박막트랜지스터의 형태 등에 따라 10배, 100배,1000배가 차이가 난다. 이에 따라, 크로스토크 및 플리커 등의 화질 저하 방지하기 위해 오프 전류값을 설 정하더라도 오프 전류를 결정하는 요소들에 의해 변동될 수 있어 신뢰성 등이 저하되는 문제점이 있다.Here, the off current is 10 times, 100 times, or 1000 times different depending on the film quality, temperature, light quantity, shape of the thin film transistor, and the like of the semiconductor layer constituting the thin film transistor channel. Accordingly, even when the off current value is set in order to prevent deterioration of image quality such as crosstalk and flicker, there may be a problem in that the reliability may be deteriorated because it may be changed by factors that determine the off current.

따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 오프 전류로 인한 화질 저하를 최소화할 수 있는 액정 표시 장치 및 이의 구동방법을 제공함에 있다. Accordingly, an aspect of the present invention is to provide a liquid crystal display device and a driving method thereof capable of minimizing image degradation due to an off current.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 액정 표시 장치는 게이트 라인과; 상기 게이트 라인과 교차되게 형성된 데이터 라인과; 상기 게이트 라인 및 데이터 라인과 접속된 메인 박막트랜지스터와; 상기 메인 박막트랜지스터와 접속되어 상기 메인 박막트랜지스터에 의해 구동되는 액정셀과; 상기 액정셀에 충전된 전압을 유지하는 스토리지 캐패시터를 형성하며 상기 게이트 라인 및 데이터 라인 중 어느 하나와 나란하게 형성된 스토리지 라인과; 상기 스토리지 라인 및 상기 메인 박막트랜지스터와 접속되어 상기 메인 박막트랜지스터의 오프 전류를 상쇄시키는 서브 박막트랜지스터을 구비하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above technical problem, the liquid crystal display according to the present invention comprises a gate line; A data line formed to intersect the gate line; A main thin film transistor connected to the gate line and the data line; A liquid crystal cell connected to the main thin film transistor and driven by the main thin film transistor; A storage line forming a storage capacitor maintaining a charged voltage in the liquid crystal cell and formed in parallel with any one of the gate line and the data line; And a sub thin film transistor connected to the storage line and the main thin film transistor to cancel off current of the main thin film transistor.

여기서, 상기 메인 박막트랜지스터의 턴 오프시 상기 서브 박막트랜지스터는 턴 오프 상태를 유지하는 것을 특징으로 한다.The sub thin film transistor maintains a turn off state when the main thin film transistor is turned off.

이를 위해, 상기 서브 박막트랜지스터의 게이트 전극에는 상기 스토리지 라인을 통해 상기 서브 박막트랜지스터의 문턱 전압보다 작은 전압이 공급되는 것을 특징으로 한다.To this end, a voltage smaller than a threshold voltage of the sub thin film transistor is supplied to the gate electrode of the sub thin film transistor through the storage line.

한편, 상기 액정셀들은 상기 데이터라인들 각각을 따라 좌우에 지그재그 형태로 형성되는 것을 특징으로 한다.On the other hand, the liquid crystal cells are formed in a zigzag form on the left and right along each of the data lines.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 액정 표시 장치의 구동방법은 제i(i는 자연수) 게이트 라인에 게이트 온 신호를 공급하여 메인 박막트랜지스터를 턴온시키는 단계와; 상기 메인 박막트랜지스터와 접속된 액정셀에 화소 전압을 충전하는 단계와; 상기 제i 게이트 라인에 게이트 오프 신호를 공급하여 메인 박막트랜지스터를 턴오프시킴과 아울러 제i+1 게이트 라인에 게이트 온 신호를 공급하는 단계와; 상기 게이트 오프 신호에 따라 상기 메인 박막트랜지스터와 상기 액정셀에 충전된 전압을 유지하는 스토리지 캐패시터를 이루는 스토리지라인과 접속된 서브 박막트랜지스터를 턴오프시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above technical problem, a method of driving a liquid crystal display according to the present invention comprises: turning on a main thin film transistor by supplying a gate-on signal to an i (i is a natural number) gate line; Charging a pixel voltage to a liquid crystal cell connected to the main thin film transistor; Supplying a gate-off signal to the i-th gate line to turn off the main thin film transistor and supplying a gate-on signal to the i + 1 th gate line; And turning off the sub thin film transistor connected to the storage line forming the main capacitor and the storage capacitor maintaining the voltage charged in the liquid crystal cell according to the gate off signal.

상기 액정셀에 화소 전압을 충전하는 단계의 제1 실시 예는 상기 액정셀에 좌우 액정셀에 충전된 화소 전압의 극성과 다른 극성의 화소 전압을 충전하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.A first embodiment of charging a pixel voltage to the liquid crystal cell may include charging a pixel voltage having a polarity different from that of the pixel voltage charged in the left and right liquid crystal cells.

상기 액정셀에 화소 전압을 충전하는 단계의 제2 실시 예는 상기 액정셀을 기준으로 상하좌우에 위치하는 액정셀에 충전된 화소 전압의 극성과 다른 극성의 화소 전압을 충전하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.A second embodiment of charging a pixel voltage to the liquid crystal cell includes charging a pixel voltage having a polarity different from that of the pixel voltage charged in a liquid crystal cell positioned on the top, bottom, left, and right sides of the liquid crystal cell. It features.

상기 기술적 과제들 외에 본 발명의 다른 기술적 과제 및 특징들은 첨부한 도면들을 참조한 실시예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.In addition to the above technical problems, other technical problems and features of the present invention will be apparent from the description of the embodiments with reference to the accompanying drawings.

이하, 도 3 및 도 4를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하 기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. 3 and 4.

도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 액정 표시 장치를 나타내는 블럭도이다.3 is a block diagram illustrating a liquid crystal display according to a first exemplary embodiment of the present invention.

도 3에 도시된 액정 표시 장치는 액정 표시 패널(110)과, 액정 표시 패널(110)의 데이터라인들(DL1 내지 DLm)에 화소 전압 신호를 공급하기 위한 데이터 구동부(104)와, 게이트라인들(GL1 내지 GLn)에 스캔 신호를 공급하기 위한 게이트 구동부(102)와, 스토리지 라인들(SL0 내지 SLn)에 스토리지 전압 신호를 공급하기 위한 스토리지 구동부(108)와, 데이터 구동부(104)와 게이트 구동부(102) 및 스토리지 구동부(108)를 제어하기 위한 타이밍 제어부(106)를 구비한다. 3 illustrates a liquid crystal display panel 110, a data driver 104 for supplying a pixel voltage signal to data lines DL1 to DLm of the liquid crystal display panel 110, and gate lines. A gate driver 102 for supplying scan signals to the GL1 to GLn, a storage driver 108 for supplying a storage voltage signal to the storage lines SL0 to SLn, a data driver 104 and a gate driver 102 and a timing controller 106 for controlling the storage driver 108.

타이밍 제어부(106)는 시스템의 그래픽 제어부로부터 입력되는 디지털 비디오 데이터(RGB)를 재정렬하여 데이터 구동부(104)에 공급한다. The timing controller 106 rearranges the digital video data RGB inputted from the graphic controller of the system and supplies the digital video data RGB to the data driver 104.

그리고, 타이밍 제어부(106)는 게이트 구동부(102)를 제어하기 위한 게이트 제어신호(GDC)와 데이터 구동부(104)를 제어하기 위한 데이터 제어신호(DCS)를 발생한다. 게이트 구동부(102)를 제어하기 위한 게이트 제어신호(GCS)에는 게이트 스타트 펄스(Gate Start Pulse : GSP), 게이트 쉬프트 클럭(Gate Shift Clock : GSC), 게이트 출력 신호(Gate Output Enable : GOE)등이 포함된다. 데이터 구동부(104)를 제어하기 위한 데이터 제어신호(DCS)에는 소스 스타트 펄스(Source Start Pulse : SSP), 소스 쉬프트 클럭(Source Shift Clock : SSC), 소스 출력 신호(Source Output Enable : SOE) 및 극성신호(Polarity : POL)등이 포함된다. The timing controller 106 generates a gate control signal GDC for controlling the gate driver 102 and a data control signal DCS for controlling the data driver 104. The gate control signal GCS for controlling the gate driver 102 includes a gate start pulse (GSP), a gate shift clock (GSC), a gate output enable (GOE), and the like. Included. The data control signal DCS for controlling the data driver 104 includes a source start pulse (SSP), a source shift clock (SSC), a source output signal (SOE), and a polarity. Signal (Polarity: POL) is included.

데이터 구동부(104)는 타이밍 제어부(106)로부터의 데이터 제어신호(DCS)에 응답하여 디지털 비디오 데이터(R,G,B)를 그레이값에 대응하는 아날로그 감마 전압으로 변환하고 그 아날로그 감마전압을 데이터라인들(DL1 내지 DLm)에 공급한다. The data driver 104 converts the digital video data R, G, and B into analog gamma voltages corresponding to gray values in response to the data control signal DCS from the timing controller 106, and converts the analog gamma voltages into data. Supply to the lines DL1 to DLm.

데이터 구동부(104)는 수직 인버젼 방식 또는 도트 인버젼 방식으로 데이터 라인들(DL1 내지 DLm)에 데이터 신호를 공급한다. 도트 인버젼 방식의 경우, 데이터 구동부(104)는 액정셀들 각각에 수평 및 수직 방향으로 인접한 액정셀들 모두와 상반된 극성의 데이터 신호가 공급되게끔 데이터 라인(DL)에 데이터 신호를 공급한다. 수직 인버젼 방식의 경우, 데이터 구동부(104)는 기수번째 데이터 라인들(DL1,DL3,...,DLm-1)과 우수번째 데이터 라인들(DL2,DL4,DLm)에 서로 상반된 극성의 데이터 신호를 공급한다.The data driver 104 supplies a data signal to the data lines DL1 to DLm in a vertical inversion method or a dot inversion method. In the dot inversion scheme, the data driver 104 supplies a data signal to the data line DL such that a data signal having a polarity opposite to all of the liquid crystal cells adjacent to each other in the horizontal and vertical directions is supplied to each of the liquid crystal cells. In the case of the vertical inversion method, the data driver 104 has data of polarities opposite to each other in the odd-numbered data lines DL1, DL3,..., DLm-1 and the even-numbered data lines DL2, DL4, DLm. Supply the signal.

게이트 구동부(102)는 타이밍 제어부(116)로부터의 게이트 제어신호(GCS)에 응답하여 스캔펄스를 게이트라인들(GL1 내지 GLn)에 순차적으로 공급한다. 이에 따라, 게이트 구동부(102)는 게이트라인(GL1 내지 GLn)에 접속된 메인 박막트랜지스터(MTFT)가 게이트라인(GL) 단위로 구동되게 한다. The gate driver 102 sequentially supplies scan pulses to the gate lines GL1 to GLn in response to the gate control signal GCS from the timing controller 116. Accordingly, the gate driver 102 causes the main thin film transistor MTFT connected to the gate lines GL1 to GLn to be driven in units of the gate line GL.

스토리지 구동부(108)는 타이밍 제어부(106)로부터의 스토리지제어신호들(SCS)에 응답하여 스토리지라인들(SL)에 스토리지 전압 신호를 공급한다. 여기서, 스토리지 전압 신호는 서브 박막 트랜지스터(STFT)의 턴 오프 상태를 유지할 수 있을 정도의 전압 레벨을 가진다.The storage driver 108 supplies a storage voltage signal to the storage lines SL in response to the storage control signals SCS from the timing controller 106. The storage voltage signal has a voltage level sufficient to maintain the turn-off state of the sub thin film transistor STFT.

액정 패널(110)은 게이트 라인(GL)과 데이터 라인(DL)의 교차로 구분된 서브 화소 영역마다 형성된 액정셀(Clc)과, 게이트 라인(GL) 및 데이터 라인(DL)과 액정셀(Clc) 사이에 접속된 메인 박막 트랜지스터(MTFT)와, 이전단 스토리지 라인(SL) 과 데이터 라인(DL)의 교차부에 형성된 서브 박막 트랜지스터(STFT)와, 액정셀(Clc)과 병렬 접속된 스토리지 캐패시터(Cst)를 구비한다.The liquid crystal panel 110 includes a liquid crystal cell Clc formed at each sub pixel area divided by an intersection of the gate line GL and the data line DL, and the gate line GL, the data line DL, and the liquid crystal cell Clc. The main thin film transistor MTFT connected between the sub thin film transistor STFT formed at the intersection of the previous storage line SL and the data line DL, and the storage capacitor connected in parallel with the liquid crystal cell Clc. Cst).

메인 박막 트랜지스터(MTFT)는 게이트 라인(GL)의 스캔 신호에 응답하여 데이터 라인(DL)의 데이터 신호를 액정셀(Clc)에 공급한다. 서브 박막 트랜지스터(STFT)는 이전단 스토리지 라인(SL)과 접속된 게이트 전극과, 데이터 라인(DL)과 접속된 소스 전극과, 메인 박막트랜지스터(MTFT)와 접속된 드레인 전극을 포함한다. 이에 따라, 서브 박막트랜지스터(STFT)는 이전단 스토리지 라인(SL)을 통해 공급되는 전압에 의해 오프 상태를 유지하여 메인 박막 트랜지스터(MTFT)의 오프 전류를 상쇄시킨다. 한편, 서브 박막트랜지스터가 이전단 스토리지 라인 대신에 게이트 라인에 접속되고 메인 박막트랜지스터가 접속된 데이터 라인과 인접한 데이터라인에 접속된 구조가 종래 제안되었다. 이 경우, 서브 박막트랜지스터를 통해 액정셀에 서브 박막트랜지스터와 접속된 데이터 라인의 화소 전압이 충전된 상태에서 메인 박막트랜지스터를 통해 액정셀에 해당 화소 전압이 충전된다. 이에 따라, 액정셀에 충전된 전압은 서브 박막트랜지스터와 접속된 데이터 라인으로부터의 화소 전압의 노이즈에 의해 그림자처럼 시인되어 표시 품질이 저하된다. 이러한 문제점은 저주파 구동시 두드러지게 나타난다.The main thin film transistor MTFT supplies the data signal of the data line DL to the liquid crystal cell Clc in response to the scan signal of the gate line GL. The sub thin film transistor STFT includes a gate electrode connected to the previous storage line SL, a source electrode connected to the data line DL, and a drain electrode connected to the main thin film transistor MTFT. Accordingly, the sub thin film transistor STFT is maintained in an off state by a voltage supplied through the previous storage line SL to cancel the off current of the main thin film transistor MTFT. Meanwhile, a structure in which a sub thin film transistor is connected to a gate line instead of the previous storage line and the main thin film transistor is connected to a data line adjacent to a data line has been conventionally proposed. In this case, the pixel voltage of the liquid crystal cell is charged through the main thin film transistor while the pixel voltage of the data line connected to the sub thin film transistor is charged through the sub thin film transistor. Accordingly, the voltage charged in the liquid crystal cell is visually recognized as a shadow by the noise of the pixel voltage from the data line connected to the sub thin film transistor, so that the display quality is degraded. This problem is prominent in low frequency driving.

액정셀(Clc)은 메인 박막트랜지스터(TFT)와 접속된 화소전극과, 화소전극과 전계를 이루는 공통전극으로 구성되므로 등가적으로 액정 캐패시터(Clc)로 표시될 수 있다. 이러한 액정셀(Clc)은 메인 박막 트랜지스터(MTFT)를 통해 공급된 데이터 신호와 공통 전압(VCOM)과의 차전압인 화소 전압을 충전하고 충전된 화소 전압 에 따라 액정을 구동하여 광투과율을 조절하게 된다. 스토리지 캐패시터(Cst)는 적어도 한 층의 절연막을 사이에 두고 중첩되는 화소 전극과 스토리지 라인으로 형성되어 액정셀(Clc)에 충전된 화소 전압을 안정적으로 유지시킨다. 즉, 스토리지 캐패시터(Cst)는 게이트 오프 신호에 의해 메인 박막 트랜지스터(MTFT)가 턴-오프되는 기간 동안 그 메인 박막 트랜지스터(MTFT)와 접속된 액정셀에 충전된 충전 전압 레벨을 유지하게 된다. The liquid crystal cell Clc is composed of a pixel electrode connected to the main thin film transistor TFT and a common electrode forming an electric field with the pixel electrode, so that the liquid crystal cell Clc may be equivalently represented as a liquid crystal capacitor Clc. The liquid crystal cell Clc charges the pixel voltage which is the difference voltage between the data signal supplied through the main thin film transistor MTFT and the common voltage VCOM, and drives the liquid crystal according to the charged pixel voltage to adjust the light transmittance. do. The storage capacitor Cst is formed of a pixel electrode and a storage line overlapping each other with at least one insulating layer therebetween to stably maintain the pixel voltage charged in the liquid crystal cell Clc. That is, the storage capacitor Cst maintains the charge voltage level charged in the liquid crystal cell connected to the main thin film transistor MTFT during the period in which the main thin film transistor MTFT is turned off by the gate off signal.

이러한 액정 표시 패널의 동작 과정을 상세히 설명하면, 먼저, 제i 게이트 라인(GLi)에 1수평 주기의 게이트 온 신호가 공급되면, 제i 게이트 라인(GLi)과 접속된 메인 박막트랜지스터(MTFT)는 턴온된다. 턴온된 메인 박막트랜지스터(MTFT)를 경유하여 데이터 라인(DL)으로부터의 데이터 신호가 액정셀에 공급된다. 액정셀은 공급된 데이터 신호와 공통 전압과의 차전압인 화소 전압을 충전한다. Referring to the operation of the liquid crystal display panel in detail, first, when a gate-on signal of one horizontal period is supplied to the i-th gate line GLi, the main thin film transistor MTFT connected to the i-th gate line GLi is Is turned on. The data signal from the data line DL is supplied to the liquid crystal cell via the turned-on main thin film transistor MTFT. The liquid crystal cell charges the pixel voltage which is the difference voltage between the supplied data signal and the common voltage.

그런 다음, 제i 게이트 라인(GLi)에 게이트 오프 신호가 공급됨과 아울러 제i+1 게이트 라인(GLi+1)에 1수평 주기의 게이트 온 신호가 순차적으로 공급된다. 제i 게이트 라인(GLi)에 게이트 오프 신호가 공급되면 메인 박막 트랜지스터(MTFT)는 턴오프된다. Then, the gate-off signal is supplied to the i-th gate line GLi and the gate-on signal of one horizontal period is sequentially supplied to the i + 1 th gate line GLi + 1. When the gate-off signal is supplied to the i-th gate line GLi, the main thin film transistor MTFT is turned off.

이와 동시에 제i-1 스토리지 라인(SLi-1)에는 서브 박막 트랜지스터(STFT)의 문턱 전압 이하의 전압이 공급된다. 이러한 제i-1 스토리지 라인(SLi-1)과 접속된 서브 박막 트랜지스터(STFT)에는 그 서브 박막 트랜지스터(STFT)의 문턱 전압 보다 작은 전압이 공급됨으로써 서브 박막 트랜지스터(STFT)는 턴 오프 상태를 유지한다. 이에 따라, 턴 오프된 메인 박막트랜지스터(MTFT)를 통해 발생된 오프 전류 (Ioff1)는 서브 박막 트랜지스터(STFT)쪽으로 유출[유입]되고, 턴 오프된 서브 박막 트랜지스터(STFT)를 통해 발생된 오프 전류(Ioff2)는 메인 박막 트랜지스터(MTFT)를 통해 유입[유출]된다. 이에 따라, 수학식 2와 같이 메인 박막 트랜지스터(MTFT)의 오프 전류는 서브 박막 트랜지스터(STFT)의 오프 전류에 의해 상쇄된다.At the same time, a voltage equal to or lower than a threshold voltage of the sub thin film transistor STFT is supplied to the i-1th storage line SLi-1. The sub thin film transistor STFT connected to the i-1th storage line SLi-1 is supplied with a voltage smaller than the threshold voltage of the sub thin film transistor STFT, thereby keeping the sub thin film transistor STFT turned off. do. Accordingly, the off current Ioff1 generated through the turned off main thin film transistor MTFT flows out (inflows) to the sub thin film transistor STFT, and the off current generated through the turned off sub thin film transistor STFT. Ioff2 flows in and out through the main thin film transistor MTFT. Accordingly, as shown in Equation 2, the off current of the main thin film transistor MTFT is canceled by the off current of the sub thin film transistor STFT.

Figure 112005077648865-PAT00002
Figure 112005077648865-PAT00002

이와 같이, 메인 박막 트랜지스터의 오프 전류가 서브 박막 트랜지스터의 오프 전류에 의해 상쇄됨으로써 액정셀에 충전된 화소 전압 신호의 변동을 최소화할 수 있다.As described above, since the off current of the main thin film transistor is canceled by the off current of the sub thin film transistor, the variation of the pixel voltage signal charged in the liquid crystal cell can be minimized.

도 4는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 액정 표시 장치를 나타내는 도면이다.4 is a diagram illustrating a liquid crystal display according to a second exemplary embodiment of the present invention.

도 4에 도시된 액정 표시 장치는 도 3에 도시된 액정 표시 장치와 대비하여 하나의 데이터 라인에 메인 박막트랜지스터가 지그재그로 배치되는 것을 제외하고는 동일한 구성요소를 구비한다. 이에 따라, 동일한 구성요소에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.The liquid crystal display shown in FIG. 4 has the same components except that the main thin film transistors are arranged in a zigzag on one data line as compared to the liquid crystal display shown in FIG. 3. Accordingly, detailed description of the same components will be omitted.

메인 박막 트랜지스터(MTFT)는 데이터 라인을 따라 지그 재그 형태로 배열되며, 그 메인 박막 트랜지스터(MTFT) 각각과 접속된 액정셀들도 데이터 라인들 각각에 지그재그 형태로 접속된다. 즉, 동일한 수평방향으로 배치된 액정셀들의 메인 박막트랜지스터(MTFT)는 수평 라인마다 교번적으로 서로 다른 인접한 데이터 라인들에 접속된다.The main thin film transistor MTFT is arranged in a zigzag form along the data line, and the liquid crystal cells connected to each of the main thin film transistors MTFT are also connected in zigzag form to each of the data lines. That is, the main thin film transistors MTFT of the liquid crystal cells arranged in the same horizontal direction are alternately connected to adjacent different data lines for each horizontal line.

이러한 메인 박막트랜지스터(MTFT) 및 서브 박막 트랜지스터(STFT)와 접속된 데이터라인들(DL)에는 수직 인버젼 구동방식으로 데이터 신호가 공급된다. 이 경우, 기수번째 데이터 라인들(DL1,DL3,...DLm-1)과 우수번째 데이터 라인들(DL2,DL4,...,DLm)에는 서로 상반된 극성의 데이터 신호가 공급된다. 이 경우, 데이터 라인들(DL)을 따라 지그재그 형태로 배열된 액정셀들(Clc)은 도트 인버젼 방식으로 구동될 수 있게 된다.The data signal is supplied to the data lines DL connected to the main thin film transistor MTFT and the sub thin film transistor STFT by a vertical inversion driving method. In this case, data signals of opposite polarities are supplied to the odd-numbered data lines DL1, DL3,... DLm-1 and the even-numbered data lines DL2, DL4, ..., DLm. In this case, the liquid crystal cells Clc arranged in a zigzag form along the data lines DL may be driven in a dot inversion manner.

서브 박막 트랜지스터(STFT)는 이전단 스토리지 라인(SL)과 메인 박막트랜지스터(MTFT)와 접속되어 항상 오프 상태를 유지하여 메인 박막 트랜지스터(MTFT)의 오프 전류를 상쇄시킨다. 즉, 턴 오프된 서브 박막 트랜지스터(STFT)를 통해 발생된 오프 전류(Ioff2)는 메인 박막 트랜지스터(MTFT)를 통해 유입[유출]되고, 턴 오프된 메인 박막트랜지스터(MTFT)를 통해 발생된 오프 전류(Ioff1)는 서브 박막 트랜지스터(STFT)쪽으로 유출[유입]된다. The sub thin film transistor STFT is connected to the previous storage line SL and the main thin film transistor MTFT to always be in an off state to cancel off current of the main thin film transistor MTFT. That is, the off current Ioff2 generated through the turned off sub thin film transistor STFT flows in and out through the main thin film transistor MTFT, and the off current generated through the turned off main thin film transistor MTFT. Ioff1 flows out (flows) into the sub thin film transistor STFT.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 액정 표시 장치 및 이의 구동방법은 게이트 라인 및 데이터 라인의 교차부에 형성된 메인 박막트랜지스터와, 그 메인 박막트랜지스터와 이전단 스토리지 라인 사이에 접속된 서브 박막트랜지스터를 구비한다. 이에 따라, 본 발명에 따른 액정 표시 장치 및 이의 구동방법은 메인 박막 트 랜지스터의 오프 전류가 서브 박막 트랜지스터의 오프 전류에 의해 상쇄됨으로써 액정셀에 충전된 화소 전압 신호의 변동을 최소화할 수 있다.As described above, the liquid crystal display and the driving method thereof according to the present invention include a main thin film transistor formed at the intersection of the gate line and the data line, and a sub thin film transistor connected between the main thin film transistor and the previous storage line. do. Accordingly, in the liquid crystal display and the driving method thereof according to the present invention, since the off current of the main thin film transistor is canceled by the off current of the sub thin film transistor, the variation of the pixel voltage signal charged in the liquid crystal cell can be minimized.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여 져야만 할 것이다.Those skilled in the art will appreciate that various changes and modifications can be made without departing from the technical spirit of the present invention. Therefore, the technical scope of the present invention should not be limited to the contents described in the detailed description of the specification but should be defined by the claims.

Claims (8)

게이트 라인과;A gate line; 상기 게이트 라인과 교차되게 형성된 데이터 라인과;A data line formed to intersect the gate line; 상기 게이트 라인 및 데이터 라인과 접속된 메인 박막트랜지스터와;A main thin film transistor connected to the gate line and the data line; 상기 메인 박막트랜지스터와 접속되어 상기 메인 박막트랜지스터에 의해 구동되는 액정셀과;A liquid crystal cell connected to the main thin film transistor and driven by the main thin film transistor; 상기 액정셀에 충전된 전압을 유지하는 스토리지 캐패시터를 형성하며 상기 게이트 라인 및 데이터 라인 중 어느 하나와 나란하게 형성된 스토리지 라인과;A storage line forming a storage capacitor maintaining a charged voltage in the liquid crystal cell and formed in parallel with any one of the gate line and the data line; 상기 스토리지 라인 및 상기 메인 박막트랜지스터와 접속되어 상기 메인 박막트랜지스터의 오프 전류를 상쇄시키는 서브 박막트랜지스터을 구비하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.And a sub thin film transistor connected to the storage line and the main thin film transistor to cancel off current of the main thin film transistor. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 메인 박막트랜지스터의 턴 오프시 상기 서브 박막트랜지스터는 턴 오프 상태를 유지하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.And the sub thin film transistor maintains a turn off state when the main thin film transistor is turned off. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 서브 박막트랜지스터의 게이트 전극에는 상기 스토리지 라인을 통해 상기 서브 박막트랜지스터의 문턱 전압보다 작은 전압이 공급되는 것을 특징으로 하 는 액정 표시 장치.And a voltage lower than a threshold voltage of the sub thin film transistor is supplied to the gate electrode of the sub thin film transistor through the storage line. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 액정셀들은 상기 데이터라인들 각각을 따라 좌우에 지그재그 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.And the liquid crystal cells are formed in a zigzag form on the left and right sides of the data lines. 제i(i는 자연수) 게이트 라인에 게이트 온 신호를 공급하여 메인 박막트랜지스터를 턴온시키는 단계와;Supplying a gate-on signal to an i (i is a natural number) gate line to turn on the main thin film transistor; 상기 메인 박막트랜지스터와 접속된 액정셀에 화소 전압을 충전하는 단계와;Charging a pixel voltage to a liquid crystal cell connected to the main thin film transistor; 상기 제i 게이트 라인에 게이트 오프 신호를 공급하여 메인 박막트랜지스터를 턴오프시킴과 아울러 제i+1 게이트 라인에 게이트 온 신호를 공급하는 단계와;Supplying a gate-off signal to the i-th gate line to turn off the main thin film transistor and supplying a gate-on signal to the i + 1 th gate line; 상기 게이트 오프 신호에 따라 상기 메인 박막트랜지스터와 상기 액정셀에 충전된 전압을 유지하는 스토리지 캐패시터를 이루는 스토리지라인과 접속된 서브 박막트랜지스터를 턴오프시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 구동방법.Turning off the sub thin film transistor connected to the main thin film transistor and the storage line forming a storage capacitor which maintains a voltage charged in the liquid crystal cell according to the gate off signal. Way. 제 5 항에 있어서,The method of claim 5, 상기 액정셀에 화소 전압을 충전하는 단계는The pixel voltage is charged in the liquid crystal cell 상기 액정셀을 기준으로 수평방향으로 위치하는 액정셀에 충전된 화소 전압의 극성과 다른 극성의 화소 전압을 충전하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 구동방법.And charging a pixel voltage having a polarity different from that of the pixel voltage charged in the liquid crystal cell positioned in the horizontal direction with respect to the liquid crystal cell. 제 5 항에 있어서,The method of claim 5, 상기 액정셀에 화소 전압을 충전하는 단계는The pixel voltage is charged in the liquid crystal cell 상기 액정셀을 기준으로 수평 및 수직 방향으로 위치하는 액정셀에 충전된 화소 전압의 극성과 다른 극성의 화소 전압을 충전하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 구동방법.And charging a pixel voltage having a polarity different from that of the pixel voltage charged in the liquid crystal cell positioned in the horizontal and vertical directions with respect to the liquid crystal cell. 제 5 항에 있어서,The method of claim 5, 상기 액정셀들은 상기 데이터라인들 각각을 따라 좌우에 지그재그 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 구동방법.And the liquid crystal cells are formed in a zigzag form on the left and right sides of each of the data lines.
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KR20180037048A (en) * 2016-01-28 2018-04-10 센젠 차이나 스타 옵토일렉트로닉스 테크놀로지 컴퍼니 리미티드 Pixel driving circuit

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