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KR100655773B1 - 능동 매트릭스 액정 디스플레이 장치 - Google Patents

능동 매트릭스 액정 디스플레이 장치 Download PDF

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KR100655773B1
KR100655773B1 KR1020007008123A KR20007008123A KR100655773B1 KR 100655773 B1 KR100655773 B1 KR 100655773B1 KR 1020007008123 A KR1020007008123 A KR 1020007008123A KR 20007008123 A KR20007008123 A KR 20007008123A KR 100655773 B1 KR100655773 B1 KR 100655773B1
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KR
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conductor
display
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마르틴 요트. 에드바르즈
Original Assignee
코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
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Abstract

데이터 신호를 제공하는 열 구동 회로(35)와 행 스캐닝(scanning) 회로에 각각 연결된 행과 열 어드레스(address) 컨덕터(14, 16) 세트를 통해 어드레싱되고, 각각 스위칭 장치를 갖는 디스플레이 소자(10)의 어레이(array)를 포함하는 능동 매트릭스 LC 디스플레이 장치에서, 상기 열 구동 회로는, 데이터 신호가 인접한 열 컨덕터에 인가되기 전 혹은 인가되는 동안 임의의 열 컨덕터와 관련된 상기 열 구동 회로의 출력이 높은 임피던스가 되는 방식으로 동작 가능하며, 이러한 종류의 동작으로 인해 발생한 불필요한 디스플레이 결함(artefacts)은 회피될 수 있는데, 용량성 결합 효과(capacitive coupling effects)를 줄이기 위해서, 디스플레이 소자와 관련된 상기 열 컨덕터(16)를 상기 디스플레이 소자 전극(18) 에지의 내부, 예컨대 상기 전극의 중심 축 쪽에 배열함으로서 회피될 수 있다. 이러한 상기 열 컨덕터 배열은, 멀티플렉싱 유형의 열 구동 회로를 사용하며 상기 디스플레이 소자 전극이 스위칭 장치와 어드레스 컨덕터 세트 위에 있는 절연 물질의 내부층 상에 놓이는 종류의 디스플레이 장치에서 특히 유리하다.

Description

능동 매트릭스 액정 디스플레이 장치{ACTIVE MATRIX LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICES}
본 발명은, 각각 관련 스위칭 장치에 연결된 디스플레이 소자 전극을 포함하는 액정 디스플레이 소자의 행과 열 어레이(a row and column array of liquid crystal display elements), 상기 디스플레이 소자에 연결된 행과 열 어드레스 컨덕터 세트(sets of row and column address conductors)로서, 상기 세트를 통해 선택 신호 및 데이터 신호가 각각 상기 디스플레이 소자에 인가되는 어드레스 컨덕터(conductor) 세트, 상기 선택 신호를 상기 행 어드레스 컨덕터(conductor) 세트에 인가하기 위한 행 구동 회로(row drive circuit), 및 데이터 신호를 각 출력을 통해서 열 어드레스 컨덕터(conductor) 세트에 인가하기 위한 열 구동 회로를 포함하는 능동 매트릭스 액정 디스플레이 장치(active matrix liquid crystal display device)에 관한 것으로, 상기 열 구동 회로는, 열 어드레스 컨덕터와 관련된 열 구동 회로의 출력이 인접한 열 어드레스 컨덕터에 대한 데이터 신호가 인가되기 전 혹은 인가되는 동안 높은 임피던스가 되도록 동작 가능하다.
데이터그래픽(datagraphic) 혹은 비디오 정보를 디스플레이 하는데 적합한 능동 매트릭스 액정 디스플레이 장치는 충분히 공지된다. 이러한 디스플레이 장치의 전형적인 예와 이러한 디스플레이 장치가 동작하는 일반적인 방식은 US-A-5130829에 기술된다. 이러한 장치에서, 행과 열로 구성된 디스플레이 소자 전극이, TFT들(Thin Film Transistors : 박막 트랜지스터)의 형태인 스위칭 장치와, 행과 열 어드레스 컨덕터 세트와 함께 제 1 기판 상에 제공된다. 투명 공통 전극을 수반하는 제 2 기판은 제 1 기판과 일정한 간격을 두고 배치되고, LC(Liquid Crystal : 액정) 물질이 두 기판 사이에 배치되며, 이때 각 디스플레이 소자는 각 디스플레이 소자 전극 및 두 기판 사이의 LC 물질과 함께 공통 전극의 오버라잉 부분(overlying portion)에 의해 한정된다. 각 디스플레이 소자 전극은 각 디스플레이 소자와 관련된 TFT의 드레인 전극에 연결된다. 각 디스플레이 소자의 TFT는 행과 열 어드레스 컨덕터 각각에 연결되며, 디스플레이 소자의 행에서의 모든 TFT의 게이트는 행 어드레스 컨덕터 각각에 연결되며, 열 디스플레이 소자에서의 모든 TFT의 소스 전극은 열 어드레스 컨덕터 각각에 연결된다. 각 디스플레이 소자 전극은 관련된 행과 열 컨덕터의 교차점에 인접한 곳에 위치하며, 상기 행과 열 컨덕터는 두 인접한 전극의 측면을 따라 확장한다. 인접한 행과 열 컨덕터는, 인접한 행 컨덕터와 열 컨덕터의 쌍에 의해 각 디스플레이 소자 전극이 경계를 이루도록 다른 전극의 측면을 따라 확장한다. 행 어드레스 컨덕터 세트에 연결된 행 구동 회로는 행 컨덕터를 스캐닝(scanning)하고, 선택{게이팅(gating)} 신호를 차례로 각 행 컨덕터에 인가하여, 행 디스플레이 소자의 TFT들을 턴 온시키고(turn on), 열 컨덕터 세트에 연결된 열 구동 회로는, 상기 행 구동 회로가 행 컨덕터를 스캐닝 함과 동시에 데이터 신호를 열 컨덕터에 인가하며, 이로 인해 선택된 행 디스플레이 소자는, 필요한 디스플레이 출력을 발생시키기 위해서 자신과 관련된 열 컨덕터 상의 데이터 신호 값에 의존하는 레벨로 상기 디스플레이 소자의 TFT 각각을 통해서 충전된다. 상기 행은, 하나의 필드 기간동안 디스플레이 화상을 만들기 위해 이 방식으로 각 행의 어드레스 기간 동안에 차례 차례 개별적으로 구동되며, 디스플레이 소자의 어레이는 연속적인 필드 기간에 유사한 방식으로 반복적으로 어드레싱(addressing)된다.
제조의 편리성과 소형화를 위해서, 일부 디스플레이 장치, 특히 폴리 실리콘 TFT들을 사용하는 디스플레이 장치에서 행 및/또는 열 구동 회로는, 능동 매트릭스 회로 소자와 동시에 제조되고 TFT들, 컨덕터 라인 등을 유사하게 포함하는 구동 회로의 회로소자를 갖는 디스플레이 소자 어레이의 능동 매트릭스 회로에 사용되는 전자 기술과 같은 광범위한 분야의 전자 기술을 이용하여 디스플레이 소자 어레이의 주변에 TFT들을 수반하여 기판 상에 집적되어왔다. 이것은, 기판 상의 디스플레이 소자 어레이의 어드레스 컨덕터에 상호 연결될 필요가 있는 독립적으로 제조된 구동 회로를 이용할 필요성을 제거한다. TFT들의 성능과 TFT들 이용시 사용 가능한 회로 종류의 한계로 인해, 열 구동 회로는 습관적으로 간단한 멀티플렉싱 회로의 형태로 제공되며, 이러한 회로의 예는 와이. 니시하라(Y. Nishihara) 등에 의해 저술된 " 셀프-스캐닝된 광 밸브를 위한 충분히 집적된 폴리-Si TFT CMOS 구동기(Fully integrated Poly-Si TFT CMOS Drivers for Self-Scanned Light Valve)"라는 제목의 논문{SID 92 다이제스트의 609쪽 내지 612쪽}, 에스. 히가시(S. Higashi) 등에 의해 저술된 "5-V로 충분히 집적된 구동기를 갖는 HDTV 프로젝터를 위한 1.8인치 폴리-Si TFT-LCD(A 1.8-in Poly-Si TFT-LCD for HDTV Projectors with a 5-V Fully integrated Driver)"라는 제목의 논문{SID 95 다이제스트의 81쪽 내지 84쪽}에서 기술된다. 이러한 회로는 전문에서 기술한 바와 같은 방식으로 동작한다. 이러한 회로의 일반적인 동작은 멀티플렉싱 기술에 기초하며, 여기서 아날로그 비디오 정보(데이터)는 멀티플렉싱 스위치를 통해서 비디오 입력 라인에서 디스플레이의 열 어드레스 컨덕터의 해당 그룹 혹은 블록으로 순차적으로 전송된다. 비디오 정보는 동시에 많은 비디오 입력 라인에 인가되고, 멀티플렉싱 스위치를 통해서 해당하는 번호의 열 어드레스 컨덕터에 전송된다. 행의 어드레스(비디오 라인) 기간 동안에, 각 열 컨덕터의 그룹은, 디스플레이 장치의 모든 열 컨덕터가 입력 라인 상의 비디오 정보 레벨에 해당하는 레벨로 충전되어질 때까지 차례 차례 충전된다. 열 컨덕터의 그룹이 충전되어지면, 이와 관련된 멀티플렉싱 스위치는 개방되며, 열 컨덕터는 높은 임피던스 노드가 되고, 인가된 전압은 열 컨덕터의 캐패시턴스(capacitance) 상에 유지되며, 다음 그룹이 충전된다. 회로는 각 행의 어드레스 기간 동안에 이와 같은 방식으로 모든 그룹을 차례로 충전하고, 각 행 디스플레이 소자를 차례 차례 구동시키기 위해서 이와 같은 방식으로 동작한다.
집적되고, 멀티플렉싱된 유형의 열 구동 회로의 제공이 디스플레이 장치 제조의 간소화라는 측면에서 장점을 갖는 반면, 상기 장치의 동작 도중에 디스플레이 소자 어레이로부터의 디스플레이 출력에서 문제들이 발생할 수 있음을 인지하여 왔다. 어레이의 특정 열은, 예를 들면 디스플레이된 이미지에서 매우 가시적인 수직 라인으로 자신을 나타내는 그레이 필드(grey field)를 디스플레이 할 때 디스플레이 균등성의 부족과 같은 디스플레이 밝기에서의 에러를 보인다.
상술한 바람직하지 않은 디스플레이 출력 결함(artefacts)의 문제가 극복되거나 적어도 어느 정도 감소된 멀티플렉싱 회로 방식으로 동작하는 열 구동 회로를 이용하는 종류의 능동 매트릭스 디스플레이 장치를 제공하는 것이 본 발명의 목적이다.
본 발명에 따라, 디스플레이 소자와 관련된 열 어드레스 컨덕터가 디스플레이 소자 전극 에지(edge)의 내부에 놓이도록 배열되는 것을 특징으로 하는 전문에 기술된 종류의 능동 매트릭스 액정 디스플레이 장치가 제공된다. 바람직하게, 열 어드레스 컨덕터는 디스플레이 소자 전극의 중간 쪽에 배치된다. 열 어드레스 컨덕터를 이와 같이 배열한 결과로, 가시적인 수직 라인 형태의 원치 않는 디스플레이 결함의 정도가 상당히 줄어듦이 인식되어졌다.
본 발명은, 멀티플렉싱 유형의 구동 회로의 열을 사용시 이러한 디스플레이 결함의 원인에 대한 인식으로부터 유래한다. 종래의 디스플레이 소자 레이-아웃(lay-out)에서, 특정 디스플레이 소자와 관련된 열 어드레스 컨덕터는 디스플레이 소자 전극의 한 수직 에지 혹은 측면에 나란하게 확장하고, 디스플레이 소자의 인접한 열과 관련된 또 다른 열 어드레스 컨덕터는 반대편 수직 에지에 나란히 확장한다. 따라서, 각 열 컨덕터는 인접한 디스플레이 소자 전극 쌍 사이에 한 줄로 확장하며, 상기 전극의 마주보는 에지에 나란하게 확장한다. 따라서, 상기 전극을 통한 인접한 열 어드레스 컨덕터의 쌍 사이의 간접적인 용량성 결합(capacitance coupling)이 중요할 수 있다. 두 열 컨덕터 사이의 직접 용량성 결합은, 열 컨덕터의 쌍이 서로 인접하게 제공되고, 디스플레이 소자 전극의 열이 상기 열 컨덕터의 쌍 중 한쪽에 제공되되, 열 전극중 하나는 열 컨덕터중 하나를 통해 어드레싱되고, 상기 열 전극중 다른 하나는 제 2 열 컨덕터를 통해 어드레싱되는 대안적인 레이-아웃의 경우에 발생할 수 있다. 이러한 직접 및 간접적인 캐패시턴스가 존재한다는 것은, 하나의 그룹의 제 1 열 컨덕터 상의 전압이 열 구동 회로의 동작시에 충전됨에 따라 전압의 변화가 이 캐패시턴스를 통해서 이전에 어드레싱된 그룹의 마지막 열 컨덕터에 연결될 수 있으며, 이는 상기 마지막 열 컨덕터 상의 전압 설정을 방해 할 수 있음을 의미한다. 결국, 에러가 각 그룹의 마지막 열 컨덕터 상의 전압에서 발생하며, 에러는 디스플레이된 이미지에 가시적인 수직 라인을 발생시킨다. 이러한 문제는 예를 들면 US-A-564194 및 EP-A-0617310에서 기술된 종류의 높은 애퍼처(aperture) 유형의 디스플레이 장치에서 특히 명백하며, 여기서 디스플레이 소자 전극은 절연 층상에 놓이며, 이 절연 층은 기판 상에서 TFT들과 행과 열 어드레스 컨덕터 세트를 포함하는 능동 매트릭스 회로 전체로 확장(extend over)하며, 여기서 디스플레이 소자 전극의 일부분은, 디스플레이 소자 전극의 효과적인 애퍼처(aperture)를 증가시키기 위해서 두 인접한 열 어드레스 컨덕터(및 행 어드레스 컨덕터)를 중첩하도록 배열된다. 이러한 중첩은 결국 열 어드레스 컨덕터와 디스플레이 소자 전극의 인접한 부분 사이에 존재하는 상당한 캐패시턴스를 야기할 수 있다. 본 발명에 따른 디스플레이 소자 전극에 관하여 열 어드레스 컨덕터를 배열함으로써, 인접한 열 어드레스 컨덕터 사이의 용량성 결합의 정도는 상당히 감소한다. 이러한 높은 애퍼처(aperture) 종류의 디스플레이 장치에서, 열 컨덕터는, 전극이 능동 매트릭스 회로와는 다른 레벨로 절연 층상에 놓이기 때문에 전극 에지에 근접하기보다는 실질적으로 중앙에 배열되는 것과 같은 디스플레이 소자 전극 에지의 내부 및 바로 밑에 쉽게 배열될 수 있다.
전달 모드에서 동작하고, 디스플레이 소자 전극에 대해 ITO와 같은 투명 전도성 물질을 이용하는 디스플레이 장치의 경우에, 전극의 내부에 열 컨덕터를 제공하는 것은, 컨덕터가 광 투명 물질보다는 금속과 같은 광 불투명 물질로 형성될 때 효과적인 픽셀 애퍼처(aperture)를 약간 줄일 것이다. 그러나, 광 반사 디스플레이 소자 전극을 갖는 반사 디스플레이 장치의 경우에, 이와 같이 전극의 밑에 컨덕터를 배치하는 것은 애퍼처에 영향을 주지 않는다.
금속으로 형성될 때, 공지된 디스플레이 장치에서 열 디스플레이 소자 전극의 인접한 사이에서 확장하는 열 어드레스 컨덕터는 또한, 금속 행 어드레스 컨덕터와 함께 디스플레이 콘트라스트(contrast)를 향상시킬 목적의 개별 디스플레이 소자의 경계를 짓는 블랙 매트릭스(black matrix)를 형성하는 광 차폐물(light shields) 역할을 할 수 도 있다. 본 발명에 따른 디스플레이 장치에서의 열 어드레스 컨덕터는 더 이상 열 디스플레이 소자 전극 사이의 갭을 차지하지 않기 때문에, 디스플레이 콘트라스트가 떨어질 가능성을 회피하기 위해서 이러한 갭을 막는 것이 바람직할 수 도 있다. 바람직한 실시예에서, 광 불투명 물질의 디스플레이 소자 저장 콘덴서 전극은 이러한 갭을 마스킹(masking)하는데 이용된다. 예컨대, 다른 기 판 상의 블랙 매트릭스와 같은 행 금속도금(metallisation) 또는 다른 층을 이용하는 것과 같은 다른 접근법이 또한 가능하다.
본 발명은 멀티플렉싱 유형이 아닌 열 구동 회로를 이용하는 디스플레이 장치에서 유리하게 사용될 수 있지만, 유사한 문제가 발생되었을 때, 상기 열 구동 회로가 하나의 열 컨덕터와 관련된 출력이 인접한 열 컨덕터에 데이터 신호가 공급되기 전에 또는 공급되는 동안에 높은 임피던스가 되는 방식으로 유사하게 동작하는 것을 생각할 수 있다.
이제, 본 발명에 따른 능동 매트릭스 디스플레이 장치의 실시예는 다음의 도면을 참조하여, 일예로 기술될 것이다.
도 1은 능동 매트릭스 LC 디스플레이 장치의 간략하고 개략적인 회로도.
도 2는 종래 기술의 공지된 높은 애퍼처 종류의 능동 매트릭스 LC 디스플레이 장치에서의 디스플레이 소자 전극과 어드레스 컨덕터의 행과 열의 개략적인 레이-아웃을 도시한 도면.
도 3은 도 1의 디스플레이 장치의 디스플레이 소자 어레이와 구동 회로의 일 부분에 대한 개략적인 회로도.
도 4는 도 1의 디스플레이 장치의 디스플레이 소자의 어레이의 일부분에 대한 등가 회로도.
도 5는 도 1의 디스플레이 장치의 동작시 존재하는 일반적인 구동 파형을 도시한 도면.
도 6은 본 발명에 따른 디스플레이 장치의 제 1 실시예에서의 디스플레이 소자 전극과 행과 열 어드레스 컨덕터의 개략적인 배열을 도시한 도면.
도 7은 도 6의 디스플레이 장치의 일부분을 관통하는 개략적인 단면도.
도 8은 본 발명에 따른 디스플레이 장치의 제 2 실시예에서의 디스플레이 소자 전극, 행과 열 어드레스 컨덕터 및 저장 콘덴서 전극의 개략적인 배열을 도시한 도면.
도면이 일정 비율로 작성되지 않으며, 어떤 크기는 과장되었을 수도 있고, 반면 다른 크기는 감소되었을 수도 있음이 인지될 것이다. 동일한 참조 번호가 같은 혹은 유사한 부분을 나타내기 위해서 도면에 걸쳐서 사용된다.
도 1을 참조하면, 디스플레이 소자(10)의 행과 열 어레이 액정을 포함하는 능동 매트릭스 액정 디스플레이 장치의 일반적인 종래 형태에 대한 간략하고 개략적인 회로도가 도시된다. 각 디스플레이 소자는 스위칭 장치 역할을 하는 관련된 TFT(12)를 가지며, 행과 열 어드레스 컨덕터(14 및 16) 세트를 통해서 어드레싱된다. 간략화하기 위해서 여기에는 단지 몇 개의 디스플레이 소자만 도시된다. 실제로, 디스플레이 소자의 행과 열은 수백 개 일 수 있다. TFT(12)의 드레인은, 각 행과 열 어드레스 컨덕터의 교차점에 인접한 곳에 위치한 각 디스플레이 소자 전극(18)에 연결되며, 디스플레이 소자(10)의 각 행과 관련된 모든 TFT들의 게이트는 동일 한 행 어드레스 컨덕터(14)에 연결되고, 각 디스플레이 소자의 열과 관련된 모든 TFT들의 소스는 동일한 열 어드레스 컨덕터(16)에 연결된다. 행과 열 어드레스 컨덕터의 세트(14 및 16), TFT들(12) 및 화상 요소 전극(18)은 모두 예컨대 유리와 같은 동일한 절연 기판 상에 놓이며, 다양한 전도성, 절연성 및 반도체의 층의 증착 및 포토리쏘그래피 패터닝(photolithography patterning)을 포함한 공지된 박막 기술을 이용하여 동시에 제조된다. 어레이 내의 모든 디스플레이 소자에 대해 공통인 연속 투명 전극을 수반하는 제 2 기판(미도시)은 기판(25)으로부터 일정하게 떨어져 배열되며, 상기 두 기판은 액정 물질이 포함된 폐쇄 공간을 한정하기 위해 디스플레이 소자 어레이의 둘레를 따라(around periphery) 함께 밀폐되고, 스페이서(spacers)에 의해 분리된다. 공통 전극과 기판 사이의 액정 물질의 오버라잉 부분과 함께 각 디스플레이 소자 전극(18)은 광조절 디스플레이 소자를 정의한다.
이러한 장치의 구조와 동작은, 예컨대 US-A-5130829에 기술된 바와 같이 종래의 기술을 따르며, 상기 US-A-5130829는 본 명세서에 병합된다. 스캐닝(게이팅) 신호는, 예컨대 디지털 시프트 레지스터를 포함하는 행 구동 회로(30)에 의해 각 행 어드레스 컨덕터(14)에 차례 차례 인가되며, 데이터 신호는, 상기 게이팅 신호와 동시에 열 구동 회로(35)에 의해 열 컨덕터(16)에 인가된다. 각 행 컨덕터에 게이팅 신호가 제공되자마자, 상기 행 컨덕터에 연결된 TFT들(12)은 턴 온 되어, 각 디스플레이 소자가 이 때 디스플레이 소자와 관련된 열 컨덕터 상에 존재하는 데이터 신호의 레벨에 따라 충전되게 한다. 디스플레이 소자의 행이, 예컨대 인가된 비디오 신호의 라인 기간(line period)에 해당하는 각 행 어드레스 기간에 어드레싱된 후, 디스플레이 소자를 전기적으로 절연시키고, 디스플레이 소자가 후속 필드 기간에 다시 어드레싱될 때까지 상기 디스플레이 소자의 디스플레이 출력을 유지하도록 인가된 전하가 저장됨을 보장하기 위해서 남은 필드 기간동안 게이팅 신호가 종료되면, 상기 디스플레이 소자의 행과 관련된 TFT들은 턴 오프(turn off)된다.
전달 동작 모드 동안에, 디스플레이 소자 전극(18)은 ITO와 같은 광 투명 전도성 물질로 형성되며, 개별 디스플레이 소자는 빛을 조절하며, 이 빛은, 디스플레이 소자의 어레이의 모든 행을 어드레싱하여 만들어진 디스플레이 이미지가 장치의 다른 측면으로부터 보일 수 있도록 하기 위해 디스플레이 소자의 인가된 데이터 신호 전압에 따라 배경 조명(backlight)으로부터 예컨대 기판(25)과 같은 장치의 한 측면으로 향할 수 있다. 반사 동작 모드동안에, 디스플레이 소자 전극(18)은 금속과 같은 광 반사 전도성 물질로 형성되며, 시청자가 장치의 정면에서 시청 가능한 디스플레이 이미지를 생성하기 위해서 공통 전극을 수반하는 기판을 통해 장치의 정면으로 입사하는 빛은 각 디스플레이 소자에서 LC 물질에 의해 조절되고, 디스플레이 소자의 디스플레이 상태에 따라 반사 디스플레이 소자 전극에 의해 상기 기판을 통한 후면으로 반사된다.
어레이의 일반적인 부분에서의 디스플레이 소자 전극 및 행과 열 어드레스 컨덕터의 물리적인 배열의 예가 도 2에 개략적으로 묘사된다. TFT들(12)은 명확한 이해를 위해서 생략되어진다. 개별 디스플레이 소자 전극(18)은 Pn,m으로 지칭되고, n 및 m은 행과 열 디스플레이 소자 전극 각각의 번호를 나타낸다. 따라서, 전극(Pn,m)은 관련된 행과 열 컨덕터(Rn,Cm)를 통해서 어드레싱되며, 전극(Pn,m+1)은 행과 열 컨덕터(Rn,Cm+1)를 통해서 어드레싱되며, 전극(Pn+1,m)은 행과 열 컨덕터(Rn+1,Cm)를 통해서 어드레싱되며, 이와 같은 방식으로 전극은 관련된 컨덕터를 통해 어드레싱된다. TFT들은 예컨대 관련 디스플레이 소자와 관련된 행과 열 컨덕터의 교차점의 인접한 곳에 위치한다.
이 특정 예에서, 디스플레이 장치 구조는 높은 애퍼처를 제공하는 종류의 장치 구조이다. 이를 위해서, 디스플레이 소자 전극(18)은 예컨대 실리콘 질화물(nitride)과 같은 절연 물질 혹은 폴리이미드(polyimide) 혹은 레지스트(resist)와 같은 유기 물질의 층상에 놓이며, 상기 층은, 기판 상에 놓이는 TFT들과 어드레스 컨덕터의 세트를 포함하는 능동 매트릭스 회로 전체에 배치되고, 도 2에서 도시된 바와 같이 자신의 마주보는 수직 측면 에지에서는 인접한 열 컨덕터(16)와 부분적으로 중첩하고, 자신의 위 및 아래 에지에서는 인접한 행 컨덕터(14)와 부분적으로 중첩하도록 확장된다. 따라서, 분명히, 각 열 컨덕터는 디스플레이 소자의 두 인접한 열에서 디스플레이 소자 전극의 일부분에 의해 중첩된다. 각 디스플레이 소자 전극(18)은, 절연 층에 형성된 접촉 오프닝(opening)(미도시)을 통해서 절연 층의 밑에 있는 자신과 관련된 TFT의 드레인에 연결된다. 개별 디스플레이 소자 전극(18)은 행과 열 컨덕터 전체에 놓인 작은 갭에 의해 자신의 인접한 전극으로부터 분리된다. 이러한 유형의 구조의 예는 좀더 상세한 설명을 위해서 참조된 US-A-5641974 및 EP-A-0617310에서 기술된다.
전달 동작 모드에서, 어드레스 컨덕터가 광 불투명성 금속으로 형성된다고 가정하면, 디스플레이 소자의 애퍼처는 사실상 인접한 행과 열 컨덕터의 쌍으로 둘러싸인 영역에 해당한다. 반사 모드에서, 애퍼처는 대신에 전극(18)의 영역에 해당한다.
또한, 이러한 특정 디스플레이 장치에서, 행과 열 구동 회로(30 및 35)는 편리하고 간소화하기 위해서 기판(25) 상에 집적되고, 디스플레이 소자, TFT들 및 행과 열 어드레스 컨덕터를 포함하는 능동 매트릭스 어레이와 동시에 제조되며, 이때 독립 구성소자로서 제조되어서, 상기 디스플레이 소자의 출력을 행과 열 어드레스 컨덕터에 연결하기 위한 전기적 상호 연결 수단의 제공을 필요로 하기보다는 동일한 박막 처리 기술을 이용한다. 집적된 구동 회로는 앞서 언급한 논문에서 기술된 바와 같은 예로 충분히 공지된다. 무정형(amorphous) 실리콘 기술이 어떤 경우에 대신 사용될 수 있지만, 보통 폴리실리콘 기술이 사용된다. 집적된 열 구동 회로(35)에 관해서는, 간단한 멀티플렉싱 유형의 회로 형태로 상기 회로를 제공하는 것이 가장 일반적이다. 이러한 회로의 일반적인 동작은 멀티플렉싱 기술에 기초하며, 이러한 멀티플렉싱 기술에서는, 아날로그 비디오 정보는 하나 이상의 비디오 입력 라인으로부터 디스플레이 장치의 하나 이상의 열 어드레스 컨덕터의 해당 그룹으로 후속적으로 전송된다. 비디오 정보는 NMOS TFT들, PMOS TFT들 혹은 CMOS 송신 게이트로 구성될 수 있는 멀티플렉싱 스위치를 통해서 전송된다. 각 열 컨덕터와 관련된 멀티플렉싱 회로의 출력을 각각 구성하는 스위치는 그룹으로 동작하고, 스위치 그룹이 턴 온될 때, 해당 열 컨덕터는 각 비디오 라인의 전압 레벨로 충전된다. 스위치가 턴 오프될 때, 열 컨덕터 상의 전압은 열 컨덕터의 캐패시턴스 및 상기 열 컨덕터에 연결될 수 있는 임의의 추가적인 저장 콘덴서에 의해 유지된다. 비디오 라인 기간 동안에, 각 멀티 플렉싱 스위치의 그룹은, 디스플레이 소자의 모든 열이 적절한 비디오 정보로 채워질 때까지 차례로 턴 온 된다.
도 3은 멀티플렉싱 열 구동 회로의 일부분에 대한 간략하고 개략적인 구성을 도시한다. 이와 같이 상대적으로 간단한 예에서, 세 개의 비디오 입력 라인(V1, V2 및 V3)과 멀티플렉싱 스위치(36)가 존재하며, 상기 멀티플렉싱 스위치는 세 개가 한 그룹이 되며, 출력이 각 연속적인 열 어드레스 컨덕터(16)에 연결되도록 배치된다. 열 구동 회로 내에 있고, 시프트 레지스터를 포함하며, 멀티플렉싱 회로와 함께 기판(25) 상에 집적되거나 집적되지 않을 수 있는 제어 회로(37)는, 비디오 라인 기간의 끝에서 어레이 내의 모든 열이 충전되도록 제어 신호(G1, G2, G3 등)를 이용하여 멀티플렉싱 스위치 그룹 각각을 후속적으로 선택한다. G1이 하이(high) 상태가 될 때, 제 1 세 개의 멀티플렉싱 스위치(36)는 닫히며, 제 1 세 개의 열(S1, S2 및 S3)은 각각 비디오 라인(V1, V2, V3) 상의 전압 레벨로 충전된다. 이 후, G1이 로우(low) 상태가 되면, 상기 세 개의 멀티플렉싱 스위치는 개방되고, 상기 열(S1, S2 및 S3)은 비디오 라인으로부터 단선된다. 이 때, 상기 열 상의 전압은 콘덴서의 열 상에서 유지된다. 다음으로, 제어 신호(G2)가 하이 상태가 되고, 제 2 세 개의 열(S4, S5 및 S6)의 그룹은 비디오 라인 상에 존재하는 전압으로 충전된다. 멀티플렉싱 회로는, 어레이 내의 모든 열 컨덕터가 충전되어질 때까지 각 열의 그룹이 적절하게 연속적으로 충전되는 이러한 방식으로 계속 동작한다.
멀티플렉싱 열 구동 회로를 이용한, 이러한 공지된 유형의 디스플레이 장치의 동작에서, 규칙적인 간격으로 가시적인 수직 라인의 형태로 발생하는 디스플레이 결함의 문제를 겪게 된다. 이러한 결함은, 열 구동 회로의 동작시 특정 열 컨덕터에 임의로 용량성 결합되어 결국 상기 열 컨덕터와 관련된 디스플레이 소자의 전 압에 에러를 유도하고 따라서 이러한 디스플레이 소자의 출력 밝기에 에러를 유도하는 전압에 의해 야기됨이 결정되었다. 좀더 상세하게, 이러한 용량성 결합은, 이러한 종래의 디스플레이 소자의 배열에서 열 어드레스 컨덕터(16)가 디스플레이 소자 전극(18)의 인접한 열 사이에 놓이기 때문에 유도된다. 따라서, 상당한 캐패시턴스가 열 어드레스 컨덕터와 인접한 디스플레이 소자 전극 사이에 존재한다. 이것은 특히, 디스플레이 소자 전극이 열 컨덕터를 부분적으로 오버라잉하는 높은 애퍼처 유형의 디스플레이 소자의 레이-아웃의 경우에 해당한다.
이러한 효과는, 어레이 내의 일반적인 적은 수의 디스플레이 소자의 어레이에 대한 대략의 등가 회로를 도시하는 도 4, 및 도 3 회로의 동작시 특정 전압 파형의 예를 도시하는 도 5를 또한 참조하여 기술될 것이다. 디스플레이 장치의 디스플레이 소자는 각각 많은 캐패시턴스를 포함하며, 일부가 도 4에 도시된다. C1 및 C2는 디스플레이 소자 전극(18)과 두 인접한 열 컨덕터(16) 사이의 캐패시턴스를 나타낸다. C3은, 액정 캐패시턴스와 디스플레이 소자 저장 콘덴서의 결합일 수 있는 디스플레이 소자 캐패시턴스를 나타낸다. C4는 열 컨덕터의 캐패시턴스를 나타내며, 열 컨덕터와 행 컨덕터 사이의 캐패시턴스 및 열 컨덕터와 디스플레이 어레이의 공통 전극 사이의 캐패시턴스를 포함할 수 있을 것이다. 다른 캐패시턴스가 또한 존재할 수 도 있고, 이러한 캐패시턴스는 본 명세서에서 기술한 효과에 영향을 미치지만, 명확한 이해를 위해 도 4에서는 생략되었다.
열 전압 에러의 원인은 예컨대 열 컨덕터(S2) 상의 비디오 정보의 변화의 영향을 고려함으로서 명백해질 것이다. 이러한 전압 변화는 콘덴서(C2)를 통해 디스플레이 소자 콘덴서(C3)에 결합되므로 디스플레이 소자 전압의 변화를 야기한다. 열 컨덕터(S1) 상의 전압이 열 구동 회로에 의해 유지되지 않는다면, 즉 관련된 열 구동 출력이 높은 임피던스가 되고 열 컨덕터(S1)가 플로팅(floating)하면, 디스플레이 소자 전압의 이러한 변화는 콘덴서(C1)를 통해서 열 컨덕터(S1)에 추가로 결합 될 수 있다. 임의의 열 컨덕터 상의 전압 변화를 인접한 열 컨덕터에 결합시키는 것은 결합 인자(Kc)에 의해 표시될 수 있다. 제 1 열 컨덕터 상의 전압이 △V만큼 변화한다면, 제 2 열 컨덕터 상에 유도되는 전압 변화는 Kc△V가 된다. 이러한 효과는 또한 도 3과 도 5를 참조하여 더 설명될 것이다. 간략화하기 위해서 본 명세서에서는, 디스플레이 어레이가 균일하게, 예컨대 그레이 필드로 어드레싱되고, 열 구동 회로(35)가 단지 세 개의 비디오 입력 라인만을 갖는다는 사실뿐만 아니라 비디오 정보 구동 전압 열의 극성 반전(row inversion of the polarity of the video information drive voltage)이 사용됨이 가정된다. 유사한 효과는, 다른 수의 비디오 라인을 갖는 회로에 대해서 및 디스플레이된 비디오 정보가 더 복잡할 때 다른 반전 방법으로 발생할 것이다. 도 5에서, G1, G2 및 G3는 멀티플렉싱 스위치(36) 그룹에 인가되는 제어 파형이며, 상기 멀티플렉싱 스위치 그룹은 이러한 스위치를 턴 온 시키기 위한 전압 신호를 포함하고, S1 내지 S9는 제 1 아홉 개의 열 컨덕터 상에 나타나는 전압 파형이다. 디스플레이가 균등한 그레이 필드를 나타냄에 따라, 세 개의 비디오 라인(V1 내지 V3)에 인가된 전압 파형은 도 5에 나타난 바와 같이 동일하다. 신호의 극성은, 각 비디오 라인 기간(T1)후 반전한다. 열 구동 회로 내의 제어 회로(37)는, 비디오 라인 기간(T1)의 끝에서 디스플레이의 모든 열이 충전되도록 제어 신호(G1, G2, G3 등)를 이용하여 후속적으로 멀티플렉싱 스위치 그룹 각각을 선택한다. G1이 하이 상태가 될 때, 제 1 세 개의 멀티플렉싱 스위치(36)는 닫히며, 제 1 그룹의 세 열 컨덕터(S1, S2 및 S3)는 각 비디오 라인 상의 전압 레벨로 충전된다. G1이 로우 레벨로 되돌아갈 때, 열(S1, S2 및 S3)과 관련된 구동 회로 출력은 높은 임피던스가 된다. G2가 하이 상태가 된 후 즉시 제 2 그룹이 선택될 때, 열 컨덕터(S4) 상의 전압이 변화함에 따라, 이러한 변화는, 감소된 진폭을 가지고 도 3에서 노드(p3)로 나타내진, 제 3 열 내의 디스플레이 소자의 디스플레이 소자 전극에 결합된다. 디스플레이 소자 전압의 변화는 미리 어드레싱된 그룹의 열 컨덕터(S3)에 추가로 결합되며, 이는 이 컨덕터가 이제 비디오 라인으로부터 단전되기 때문이다. 이것은 결국, 도 5의 S3에 대한 전압 파형에서 나타난 바와 같은 열 전압에서의 에러를 야기한다. 이러한 전압 변화는 또한 디스플레이 소자 노드(p2)를 통해 열 컨덕터(S2)에 추가로 결합되고 나서, 노드(p1)를 통해 열 컨덕터(S1)에 결합된다. 그러나, 각 결합 단계에서, 결합된 신호의 크기는 인자(Kc) 만큼 감소한다. 따라서, 디스플레이된 이미지의 균등성에 있어서 가장 중요한 것은 S3 상의 전압에서의 에러이다.
제 2 그룹의 세 개의 열이 충전되어지면, 신호(G2)는 로우 상태가 되고, 멀티플렉싱 스위치의 제 2 세트는 턴 오프 된다. 제 3 그룹의 열이, G3가 하이 상태가 됨으로서 충전됨에 따라, 열 컨덕터(S7) 상의 전압 변화의 결합은 열 컨덕터(S6) 상의 전압에 에러를 야기한다. 이러한 효과는, 일반적으로 각 멀티플렉싱 그룹에서의 마지막 열이 상당한 전압 에러를 갖게되도록 어레이의 열의 각 그룹에 대해 유사한 방식으로 발생한다. 일종의 크로스 토크(cross-talk)인 이러한 에러는, 디스플레이된 이미지에서 가시적인 수직 라인의 형태로 스스로를 분명히 드러내며, 상기 라인의 피치(pitch)는 멀티플렉서 그룹의 폭에 해당한다. 열 구동 회로(35)가 예컨대 단지 단일 비디오 라인을 갖는다면, 이러한 효과는 분리된 수직 라인을 생성하지는 않지만, 대신 임의의 디스플레이 소자로부터 그 인접한 구성 소자의 비디오 정보의 크로스 토크로서 시청될 것이다.
이러한 디스플레이 결함의 시각화를 회피하거나 적어도 감소시키기 위해서, 디스플레이 소자 전극과 관련하여 열 어드레스 컨덕터를 배치하는 것은 본 발명에 따라 변경된다. 도 6은 본 발명에 따른 디스플레이 장치의 실시예에서 디스플레이 소자 어레이의 일반적인 부분의 디스플레이 소자 레이-아웃을 개략적으로 도시한다. 도 2와 비교하면, 열 어드레스 컨덕터(16)는 더 이상 디스플레이 소자 전극(18)의 인접한 열 사이에 놓이지 않고, 대신 전극의 측면 에지로부터 떨어져서, 자신과 각각 관련된 디스플레이 소자 전극의 중심쪽에 배치된다. 따라서, 각 열 어드레스 컨덕터(16)는 중앙축 즉 자신의 전극과 관련된 열 전극의 중간을 따라 혹은 근처에서 수직으로(열 방향) 확장하며, 전극의 수직 측면 에지와 평행하게 확장한다. 다시, TFT들이 명확한 이해를 위해 생략되어졌지만, 실제로는 열과 행 컨덕터 사이의 교차점 부근의 TFT들 각각의 디스플레이 소자 전극의 아래에 놓여질 것이다. 전극(18)에 대한 열 컨덕터(16)의 이러한 변경된 배치는, 상기 전극(18)이 어드레스 컨덕터의 세트와 TFT들보다 물리적으로 더 높은 레벨에서 제공되어 컨덕터의 세트와 TFT들 구성소자 전체에 확장하는 절연 층상에 놓인다는 사실을 명심함으로서 달성하기 쉽다. 앞에서처럼, 각각의 전극(18)은, 증가한 애퍼처를 제공하기 위해서 인접한 행 컨덕터(14)에 부분적으로 중첩한다. 동일한 행에서의 인접한 전극의 마주보는 수직 에지 사이의 갭은 이전의 기술에서와 동일하게 유지될 수 있다. 도 7은 일반적인 디스플레이 소자(10)를 포함하는 디스플레이 장치의 일부분을 행 방향으로 관통하는 개략적인 단면도이며, 상기 도 7은 이러한 유형의 구조로 관련된 TFT(12), 행 컨덕터(16) 및 행 컨덕터(미도시)를 포함하는 능동 매트릭스 회로 전체에서 절연 내부층(28) 상에 놓인 디스플레이 소자 전극(18)을 도시하며, 여기서 전극은 내부층(28)에서 형성된 접촉 오프닝을 통해 TFT의 드레인에 연결된다.
이와 같은 방식으로 열 컨덕터를 재배치하면 C2의 값을 상당히 감소시키는 효과를 얻는다(도 4 참조). 전극의 중심 쪽에 열 컨덕터를 놓은 결과로, 디스플레이 소자 전극과 상기 인접한 열 컨덕터 사이의 캐패시턴스(C2)는 감소된다. 디스플레이 소자와 이 디스플레이 소자 자신의 열 컨덕터 사이의 캐패시턴스(C1)는 불변인 상태를 유지하거나 레이-아웃의 세밀한 정도에 따라 증가할 수 있다. 캐패시턴스(C1 및 C2)는 임의의 열로부터 인접한 열로의 신호 결합에 대한 경로를 제공하며, 결합의 정도는 C1 및 C2의 값에 의존하며, 이러한 배치를 통해 얻어진 상당히 감소한 캐패시턴스(C2)는 결과적으로 결합의 정도를 상당히 감소시키며, 따라서 앞서 언급한 불필요한 결함을 상당히 감소시키거나 제거시킴으로서 디스플레이 품질의 향상을 유도한다.
이러한 이점을 최적화하기 위해서, 열 컨덕터는 바람직하게 두 인접한 열 전극으로부터 가능한 멀리 일정한 간격을 두도록 상기 열 컨덕터와 관련된 열 내에서 전극(18)의 중심을 따라 확장한다. 그러나, 얼마간의 유익을 위해서, 상기 열 컨덕터는 대신에 전극의 중심에서 떨어지지만 여전히 전극의 수직 측면의 내부에 배치될 수 있다. 예컨대, 열 컨덕터는, 수평 스캐닝 방향이 왼쪽에서 오른쪽으로 고정되어있다고 가정할 때 다음 어드레싱된 디스플레이 소자 전극 열에서 더 떨어지도록 상기 전극의 중심 수직 축의 왼쪽에 배치될 수 있다. 열 컨덕터가 직선으로 확장할 필요는 없다. 어떤 이유로 TFT를 열 디스플레이 소자의 중심 라인으로부터 멀리 떨어져 배치하는 것이 바람직하다면, 따라서, 열 컨덕터는 열 내의 인접한 열 디스플레이 소자 전극 사이에서 일정한 거리로 TFT들과 연결되도록 놓여질 수 도 있다. 비록 모든 열 컨덕터가 디스플레이 소자 전극 열에 대해 같은 모양으로 배치되는 것이 구성의 용이성을 위해서는 바람직하지만, 각 그룹의 마지막 열 컨덕터 예컨대 S3은, 이러한 열 내의 디스플레이 소자에 대한 C2 값을 더욱더 줄이기 위해서 상기 열 내의 디스플레이 소자 전극의 중심에서 왼쪽으로 배열될 수 있다.
도 2의 배치와 비교하여, 다시 도 6을 참조하면, 전극이 광 불투명 물질로 형성됨을 가정하여서 연속적인 인접한 전극(18)의 마주보는 수직 에지 사이의 갭은 이제 열 컨덕터(16)에 의해 마스킹(masking)되지 않고 개방된 채(open) 남게 됨이 이해될 것이다. 디스플레이의 콘트라스트가 저하되는 것을 피하기 위해서, 이러한 갭을 막는 것이 바람직할 수 도 있다. 예를 들면, 도 1의 점선(29)에서 도시한 바와 같이 TFT LC 디스플레이 장치에서 디스플레이 소자 캐패시턴스와 병렬로 연결된 각 디스플레이 소자에 대해 저장 콘덴서를 제공하는 것이 기존 방식이며, 이러한 목적을 이루기 위한 한 가지 간단한 접근법은, 도 8에 도시한 바와 같이 이러한 저장 콘덴서가 디스플레이 소자를 위해 어레이로 제공될 때 갭을 마스킹하기 위해서 디스플레이 소자 저장 콘덴서 전극을 이용하는 것이다. 이 도면을 참조하면, 구조는, 열의 방향으로 확장하는 광 불투명성의 금속 전극(40)이 제공되며, 각 전극이 절연 층 아래의 인접한 열 컨덕터(16) 쌍 사이의 거의 중간쯤에 위치하며, 전극(18)의 인접한 열 사이의 갭의 밑에 위치하는 것을 제외하면, 도 6과 기본적으로 같다. 각 전극(40)은 디스플레이 소자 상에 저장된 전압을 유지하도록 돕기 위해서 전극(18)의 오버라잉 에지 부분과 간섭 유전성을 갖는(intervening dielectric) 절연층과 함께, LC 디스플레이 소자 캐패시턴스와 평행한 저장 캐패시턴스를 제공한다. 이러한 목적을 위해서 전극(40)은 고정 전위를 가지며, 따라서 불필요한 용량성 결합 효과를 야기하지 않는다.
이러한 갭을 마스킹하기 위한 행 컨덕터 금속도금 행 혹은 다른 층의 이용과 같은 다른 접근법이 대신에 사용될 수 있다.
열 어드레스 컨덕터(16)가 금속으로 형성된다면, 디스플레이 소자 전극의 측면 에지의 내부로의 이러한 어드레스 컨덕터의 위치는, 디스플레이 장치가 전달 모드로 동작한다면, 디스플레이 소자 애퍼처를 어느 정도 감소시킬 것이다. 비록 컨 덕터가 ITO와 같은 투명 전도성 물질로 형성된다 할지라도, 애퍼처는 효과적으로 변하지 않는다. 반사 모드에서 동작하는 디스플레이 장치에 대해서, 이러한 방식의 열 컨덕터 배치는 적절하지 않다.
컬러 디스플레이 장치에서, 컬러 필터 소자는 종래의 방식에서는 다른 기판 상에 놓이며, 이 경우 비디오 입력 라인(V1, V2 및 V3)은 각각의 컬러 즉, 레드(red), 그린(green) 및 블루(blue)를 전달할 수 있으며, 어레이 내의 인접한 열을 갖는 비디오 정보 성분은 레드, 그린 및 블루의 정보를 디스플레이하도록 배열된다.
디스플레이 소자 전극이 특히 절연층 상의 능동 매트릭스 회로의 위로 놓이는 디스플레이 장치 구조의 종류에 관해 본 발명이 기술되는 동안, 전극(18)이 예컨대 US-A-5130829에서 기술한 종류의, TFT들 및 어드레싱된 컨덕터 세트와 유사한 위치 혹은 그 측면에 위치되는 다른 유형의 디스플레이 구조에 응용 가능하다.
비디오 신호를 비디오 입력 라인(예컨대, V1, V2 및 V3)에 제공하는 열 구동 회로와 제어 신호(G1, G2, G3 등)를 멀티플렉싱 스위치에 인가하는 제어 회로(37) 부분은 기판(25) 상에 집적되기보다는 대신에 독립적으로 형성되어 기판 상의 멀티플렉싱 회로에 연결될 필요가 있다.
게다가, 적어도 열 구동 회로의 멀티플렉싱 회로가 능동 매트릭스 회로와 함께 동일한 기판에 충분히 집적되는 것이 특히 편리하지만, 구동 회로의 상기 부분 및 그와 유사한 행 구동 회로는 물론 독립 소자로서 제조되어, 예컨대 칩-온-글라스(chip-on-glass) 기술을 이용하여 능동 매트릭스 회로와 전기적으로 상호 연결될 수 있다.
본 명세서를 읽음으로서, 다른 변형이 당업자에게 분명해질 것이다. 이러한 다른 변형은 능동 매트릭스 LC 디스플레이 장치와 이 장치의 구성 소자 부분 분야에서 이미 공지되고, 이미 본 명세서에서 기술된 기능 대신에 혹은 상기 기능 과 함께 사용될 수 있는 다른 기능을 포함 할 수 있다.

Claims (6)

  1. 능동 매트릭스 액정 디스플레이 장치(active matrix liquid crystal display device)로서,
    각각 상기 디스플레이 소자의 스위칭(switching) 장치에 연결된 디스플레이 소자 전극을 포함하는 액정 디스플레이 소자의 행과 열 어레이(a row and column array of liquid crystal display elements), 상기 디스플레이 소자에 연결된 행과 열 어드레스 컨덕터 세트(sets of row and column address conductors)로서, 이를 통해 선택 신호 및 데이터 신호가 각각 디스플레이 소자에 인가되는, 상기 행과 열 어드레스 컨덕터 세트, 상기 선택 신호를 상기 행 어드레스 컨덕터 세트에 인가하기 위한 행 구동 회로(row drive circuit), 및 상기 데이터 신호를 각 출력을 통해서 상기 열 어드레스 컨덕터 세트에 인가하기 위한 열 구동 회로(column drive circuit)를 포함하되, 상기 열 구동 회로는, 임의의 열 어드레스 컨덕터에 연결된 상기 열 구동 회로의 출력이 인접한 열 어드레스 컨덕터에 대한 데이터 신호가 인가되기 전 혹은 인가되는 동안 높은 임피던스가 되도록 동작 가능한, 능동 매트릭스 액정 디스플레이 장치에 있어서,
    디스플레이 소자에 연결된 상기 열 어드레스 컨덕터는 상기 디스플레이 소자 전극 에지(edges)의 내부에 놓이도록 배열되는 것을 특징으로 하는, 능동 매트릭스 액정 디스플레이 장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 열 어드레스 컨덕터는 디스플레이 소자 전극의 중심 쪽에 배치되는 것을 특징으로 하는, 능동 매트릭스 액정 디스플레이 장치.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 디스플레이 소자 전극은 상기 어드레스 컨덕터 세트 전체로 확장(extend over)하는 절연 층(insulating layer) 상에 놓이는 것을 특징으로 하는, 능동 매트릭스 액정 디스플레이 장치.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 열 구동 회로는, 상기 디스플레이 소자 전극의 어레이와 어드레스 컨덕터의 세트를 수용(carrying)하는 기판 상에 집적되는 멀티플렉싱 회로(multiplexing circuit)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 능동 매트릭스 액정 디스플레이 장치.
  5. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 디스플레이 소자 전극의 인접한 열 사이의 갭(gaps)은 광 불투명(light opaque) 물질로 덮이는 것을 특징으로 하는, 능동 매트릭스 액정 디스플레이 장치.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 각각의 갭을 덮는 광 불투명 물질은 상기 디스플레이 소자 전극의 열을 부분적으로 중첩(overlap)하는 금속 전극을 포함하며, 상기 금속 전극과 결합하여 상기 디스플레이 소자의 열에 대해 저장 콘덴서(storage capacitor)를 제공하는 것을 특징으로 하는, 능동 매트릭스 액정 디스플레이 장치.
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Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001069310A1 (en) * 2000-03-14 2001-09-20 Koninklijke Philips Electronics N.V. Twisted nematic liquid crystal display device with means for temperature compensation of operating voltage
GB0014074D0 (en) * 2000-06-10 2000-08-02 Koninkl Philips Electronics Nv Active matrix array devices
KR100827058B1 (ko) * 2001-12-07 2008-05-02 샤프 가부시키가이샤 양방향 2단자 소자를 이용한 표시 장치 및 표시 장치의제조 방법
JP2004062152A (ja) * 2002-06-03 2004-02-26 Sharp Corp 双方向二端子素子を用いた表示装置およびその製造方法
US7265299B2 (en) * 2004-03-04 2007-09-04 Au Optronics Corporation Method for reducing voltage drop across metal lines of electroluminescence display devices
US6982819B2 (en) * 2004-05-10 2006-01-03 Ciencia, Inc. Electro-optic array interface
US7057786B2 (en) * 2004-05-10 2006-06-06 Ciencia, Inc. Electro-optic array interface
FR2890759B1 (fr) * 2005-09-09 2007-11-02 Thales Sa Afficheur matriciel a cristaux liquides du type a matrice active
TWI335483B (en) * 2006-03-16 2011-01-01 Au Optronics Corp Pixel structure and liquid crystal display panel
TWI524324B (zh) * 2014-01-28 2016-03-01 友達光電股份有限公司 液晶顯示器
CN107195280B (zh) 2017-07-31 2020-12-29 京东方科技集团股份有限公司 一种像素电压补偿方法、像素电压补偿系统和显示装置

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL8602698A (nl) * 1986-10-28 1988-05-16 Philips Nv Werkwijze voor het besturen van een weergeefinrichting en een weergeefinrichting geschikt voor een dergelijke werkwijze.
JPH0255339A (ja) * 1988-08-22 1990-02-23 Matsushita Electric Ind Co Ltd 反射型アクティブマトリックスアレイ
GB2245741A (en) 1990-06-27 1992-01-08 Philips Electronic Associated Active matrix liquid crystal devices
JP2812851B2 (ja) 1993-03-24 1998-10-22 シャープ株式会社 反射型液晶表示装置
JPH06308533A (ja) * 1993-04-22 1994-11-04 Nec Corp 液晶表示装置
US6372534B1 (en) 1995-06-06 2002-04-16 Lg. Philips Lcd Co., Ltd Method of making a TFT array with photo-imageable insulating layer over address lines
JPH0922024A (ja) * 1995-07-07 1997-01-21 Sony Corp 液晶表示装置
JP3418653B2 (ja) * 1995-09-28 2003-06-23 シャープ株式会社 アクティブマトリクス型液晶表示装置
JPH09101532A (ja) * 1995-10-06 1997-04-15 Denso Corp 反射型液晶表示装置
JPH1096926A (ja) * 1996-09-20 1998-04-14 Sanyo Electric Co Ltd 液晶表示装置
US6100951A (en) * 1996-09-30 2000-08-08 U.S. Philips Corporation Thin-film switching elements for electronic devices and a method of manufacturing the same
JPH10253988A (ja) * 1997-03-11 1998-09-25 Toshiba Corp 液晶表示装置
US5808706A (en) * 1997-03-19 1998-09-15 Samsung Electronics Co., Ltd. Thin-film transistor liquid crystal display devices having cross-coupled storage capacitors
GB9825314D0 (en) * 1998-11-20 1999-01-13 Koninkl Philips Electronics Nv Active matrix liquid crystal display devices

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