액정표시장치 document_id A220517002861

본 발명은 디스플레이 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 공통전압의 왜곡 입력에 의한 화질 불량 현상을 개선하는 액정표시장치에 관한 것이다. TFT-LCD는 두 기판 사이에 주입되어 있는 이방성 유전율을 갖는 액정 물질에 전계를 인가하고, 이 전계의 세기를 조절하여 기판에 투과되는 빛의 양을 조절함으로써, 원하는 화상 신호를 얻는 표시장치이다. 이러한 TFT-LCD의 기판 위에는 서로 평행한 복수의 게이트라인과 이 게이트라인에 절연되어 교차하는 복수의 데이터라인이 형성되며, 이들 게이트라인과 데이터라인에 의해 둘러싸인 영역이 하나의 화소를 규정한다. 각 화소의 게이트선과 데이터선이 교차하는 부분에는 TFT가 형성된다. 이러한 TFT-LCD를 구동시키기 위해서는 게이트라인을 순차적으로 구동시킴과 동시에 구동하는 게이트라인에 연결된 TFT의 소스 단에 인가될 데이터 전압을 데이터라인을 통해 인가한다. 이때, TFT에 형성된 화소에 방향의 전계가 계속해서 인가됨에 따라 발생하는 액정의 열화를 방지하기 위해, 데이터 전압을 매 프레임마다 공통전압에 대해 극성이 반전되도록 한다. 이러한 데이터 전압의 극성을 반전시키는 TFT-LCD 구동 방식을 반전 구동 방식이라 한다. 도 1은 통상의 액티브 매트릭스형 액정표시장치를 도시한 도면으로서, 액정 셀들이 두장의 투명기판들 사이에 매트릭스 형태로 배열되어진 액정패널(2)과, 액정패널(2)의 게이트라인들(GL1 내지 GLm)에 접속되어진 게이트 드라이버(6)와, 액정패널(2)의 데이터라인들(DL1 내지 DLn)에 접속되어진 데이터 드라이버(4) 및 데이터 드라이버(4)에 접속되어진 감마전압발생부(8)를 구비한다. 상기 감마전압발생부(8)는 통상 상기 데이터드라이버(4)에 포함되어 구성되기도 한다. 이러한 액정표시장치에서 액정패널은 제1기판에 박막 트랜지스터(TFT) 어레이와 화소전극을 형성하고, 또한 별도의 제2기판에 컬러필터와 공통전극을 형성한 다음 두 개의 기판을 합착하여 구성되는데, 도 2는 이러한 액정표시장치 패널의 일반적인 구성을 분해 도시한 사시도이다. 도시한 바와 같이, 액정표시장치 패널(2)은 액정(13)을 사이에 둔 두개의 투명기판(15)(17)으로 구성되며, 이러한 액정패널(2)의 제1기판(15)에는 컬러필터(21)와 공통전극(19)이 적층되고, 상기 제1기판(15)과 소정의 간격을 두고 합착되는 제2기판(17)에는 복수개의 화소(P)와 각 화소에 대응하여 구성되는 스위칭 소자인 박막트랜지스터(T)가 형성된다. 또한, 상기 박막트랜지스터를 구성하는 게이트전극(미도시)과 소스전극(미도시)에 각각 연결되는 게이트라인(29)과 데이터라인(31)이 서로 교차하여 형성된다. 상기 제1기판(15)과 제2기판(17)의 각 외면에는 상부 편광판(polarizer)(23)과 하부편광판(25)이 구성된다. 여기서, 상기 공통전극(19)으로 인가되는 공통전압은 도시되지 않은 전원공급장치로부터 액정패널 상에 하나 이상의 위치에 형성된 도전성 접점(dot)을 통해 공급받는다. 상기와 같은 일반 구조에서 액정패널 상에 형성되는 공통전극은 대면적의 액정 디스플레이 장치에 있어서, 도 3과 같이, 액정패널에 형성된 도전성 제1접점(50)을 통해 공통전극(19)으로 인가되는 공통전압과, 상기 제1접점(50)에서 공통전압 연장라인(20)이 형성된 게이트드라이브(6) 등을 통해 패널의 타 영역으로 재 인가되는 제2접점(60)에서의 공통전압이 각각 다르게 나타나는 현상이 발생한다. 이러한 현상은 대화면 패널의 경우, 공통전압의 최초 인가점인 제1접점(50)으로 인가된 공통전압은 게이트 드라이버(6) 또는 별도로 구성된 공통전압라인 등을 통해 패널의 타 접점(즉, 제2접점(60))으로 연장되어 패널 내부의 공통전극(19)에 인가되는 동안 리플전압 성분이 포함되어 공통전극(19)으로 인가되는 공통전압이 왜곡되는 것이다. 이는 공통전압을 타 접점으로 전송하는 공통전압 연장라인(20)의 내부저항과 커패시턴스 성분에 의해 주로 발생되며, 이처럼 패널의 상단부와 하단부 간 또는 좌측단부와 우측단부 간 입력되는 공통전압의 차이는 전체 화질의 불균형을 초래하게 된다. 도 4는 도 3에 도시된 패널에 있어서, 공통전압 인가 위치에 따른 공통전압에 포함된 리플전압 성분을 도시한 그래프이다. 도시된 그래프를 보면, 제1접점(50)으로 인가된 공통전압의 리플 성분은 (A+)와 (A-)로 표시되고, 제2접점(60)으로 재인가된 공통전압의 리플성분은 (B+)(B-)로 표시되어 있다. 양극성(+)과 음극성(-)의 부호는 정격 공통전압(Vcom)을 기준으로 증가 또는 감소되는 성분임을 나타낸다. 그래프를 통한 리플전압의 크기에서도 알 수 있듯이, 최초 제1접점(50)으로 인가되는 공통전압에 포함된 리플전압의 크기와 제2접점(60)에서의 공통전압에 포함된 리플전압의 크기가 제1접점(50)에서의 리플 성분에 비해 매우 크게 나타남을 알 수 있는데, 이는 공통전압 연장라인(20)을 더욱 거쳐 공통전압을 입력받는 제2접점(60)에서 배선의 영향을 더 많이 받기 때문이다. 이러한 리플 성분은 결국 정격 공통전압에 대한 RMS(Root mean square) 값으로 변환되어 공통전압에 포함되기 때문에 공통전압이 왜곡되는 현상을 초래하는 것이다. 이처럼 액정패널의 상, 하단부 또는 좌, 우측부 간 DC성분의 리플 전압차에 의한 공통전압의 불균일 현상은 대면적의 액정표시장치에서 더욱 현저하게 나타나며, 입력되는 비디오 데이터에 대한 정상적인 액정의 구동을 저해하여 전체 패널에 걸쳐 화상이 불균일하게 표현되는 것이다.