KR100707021B1 - 액정표시장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 특히, 복수의 게이트 라인과, 복수의 데이터 라인과, 복수의 게이트 라인과 복수의 데이터 라인의 교차영역에 매트릭스 형태로 배열된 복수의 박막트랜지스터와, 복수의 박막트랜지스터에 전기적으로 결합된 복수의 화소전극을 갖는 하부기판; 공통전압을 인가받고 화소전극에 대향 배치되는 상대전극이 형성되며, 하부기판에 합착되는 상부기판; 복수의 게이트 라인에 스캔신호를 출력하는 복수의 게이트 드라이버 집적회로; 복수의 데이터 라인에 데이터신호를 출력하는 복수의 데이터 드라이버 집적회로; 및 게이트 라인의 후단부와 데이터 라인의 상단부가 교차하는 영역에 배치되며, 상대전극에 전기적으로 결합되어 공통전압을 상대전극에 인가하는 단일의 트랜스퍼를 구비하는 것을 특징으로 한다.

Description

액정표시장치{Liquid Cristal Display Device}

도 1은 종래 기술에 따른 액정표시장치의 패널 구조를 나타낸 단면도.

도 2는 종래 기술에 따른 액정표시장치의 패널 구조를 나타낸 사시도.

도 3a 및 도 3b는 종래 기술에 따른 액정표시장치의 트랜스퍼 구성을 설명하기 위한 도면.

도 4는 종래 기술에 따른 액정표시장치에 있어 게이트 라인의 전압 파형을 나타낸 타이밍도.

도 5는 종래 기술에 따른 액정표시장치에 있어 데이터 라인의 전압 파형을 나타낸 타이밍도.

도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 액정표시장치의 패널 구조를 나타낸 단면도.

도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 액정표시장치를 설명하기 위한 도면.

도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 액정표시장치의 테스트 방법을 설명하기 위한 도면.

본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 특히, 도트 반전 구동방식의 액정표 시장치에 있어 상대전극(counter electrode)에 공통전압(Common Voltage)을 효율적으로 인가할 수 있는 액정표시장치에 관한 것이다.

일반적으로, 라인 반전 구동방식을 채용한 액정표시장치에서는 공통전압으로 교류전압을 사용하는데, 다양한 영향으로 인해 왜곡 및 간섭을 받아 디스플레이상의 크로스-토크나 웨이브 등이 발생되며, 결과적으로 화면품위가 저하되는 문제가 발생된다. 이러한 문제점을 방지하기 위해 라인 반전 구동방식 및 도트 반전 구동방식의 액정표시장치에서는 공통전압을 상부기판의 상대전극에 안정적으로 공급할 수 있도록 다수의 트랜스퍼(transfer)를 사용하는 방식이 적용되고 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 도트 반전 구동방식 액정표시장치의 패널 구조를 나타낸 단면도로서, 도시된 바와 같이, 액정(1)을 개재하여 소정 간격 이격되어 대향하며, 봉지재(seal)(2)에 의해 합착된 하부기판(4)과 상부기판(6)을 구비한다.

상기 하부기판(4)의 상부에는 복수의 화소전극(8)과 배향막(10)이 형성되고, 상기 하부기판(4)의 하부에는 편광판(12)이 형성된다. 복수의 화소전극(8)은 투명하고 전도성을 갖는 ITO(Indium Thin Oxide) 재료로 형성된다. 상기 상부기판(6)의 하부에는 복수의 컬러필터(14)와, 블랙매트릭스(미도시)와, 상대전극(16)과, 배향막(18)이 형성되고, 상기 상부기판(6)의 상부에는 편광판(20)이 형성된다. 상대전극(16)은 투명하고 전도성을 갖는 ITO(Indium Thin Oxide) 재료로 형성된다. 상기 배향막(10,18)의 사이에는 일정 간격 유지를 위해 복수의 스페이서(22)가 산포된다. 그리고, 상기 봉지재(seal)(2)의 내측에는 하부기판(4) 상에 형성된 공통전압라인과 상부기판(6) 상에 형성된 상대전극(16)간을 전기적으로 연결시키는 트랜스퍼(24,24')가 형성된다.

상기와 같이 구성된 종래의 액정표시장치는 상대전극(16)에 인가된 공통전압과 데이터 라인(미도시)에 인가된 정 및 부극성의 데이터 전압과의 전압차에 의해 발생된 전계에 따라 구동된다.

도 2는 종래 기술에 따른 도트 반전 구동방식 액정표시장치의 패널 구조를 나타낸 사시도로서, 도 1의 구성과 동일한 부분에 대해 동일한 참조부호가 사용된다. 동도면에서, 참조부호 26은 인쇄회로기판(PCB:Printed circuit Board)을, 28은 드라이버 집적회로(Drive IC)를, 30은 공통전압라인을 각각 나타낸다.

종래 기술에 따른 액정표시장치는, 도 2에 나타낸 바와 같이, 인쇄회로기판(26)의 공통전압 발생회로로부터 발생되는 공통전압을 드라이버 집적회로를 통해 복수의 공통전압라인(30)에 인가하고, 공통전압라인(30)에 인가된 공통전압을 복수의 트랜스퍼(24,24')를 통해 상부기판(6)의 상대전극에 인가하도록 구성된다.

복수의 공통전압라인(30)은 하부기판(4)에 설치된 복수의 트랜스퍼(24,24')에 전기적으로 접속되어 복수의 공통전압 인가 경로를 형성한다.

도 3a 및 도 3b는 종래 기술에 따른 도트 반전 구동방식 액정표시장치의 트랜스퍼 구성을 설명하기 위한 도면이다. 여기서 참조부호 100은 액정패널을, 102는 게이트 드라이버 인쇄회로기판을, 104는 게이트 드라이버 집적회로를, 106은 데이터 드라이버 인쇄회로기판을, 108은 데이터 드라이버 집적회로를 그리고 110은 연성인쇄회로기판(Flexible Printed Circuit:이하, FPC라 함.)을 그리고 112,114는 트랜스퍼를 각각 나타낸다.

도 3a을 참조하면, 복수의 트랜스퍼(112)는 액정패널(100)의 중심영역에 있어 좌측 및 우측의 가장자리부에 대향하여 설치된다.

도 3b를 참조하면, 복수의 트랜스퍼(114)는 액정패널(100)의 중심영역에 있어 상측 및 하측의 가장자리부에 대향하여 설치된다.

도 4는 종래 기술에 따른 액정표시장치에 있어 게이트 라인의 선단부의 전압 파형과 게이트 라인의 후단부의 전압 파형을 나타낸 타이밍도이고, 도 5는 종래 기술에 따른 액정표시장치에 있어 데이터 라인 선단부의 전압 파형과 데이터 라인 후단부의 전압 파형을 나타낸 타이밍도이다. 여기서, 참조부호 Vgate는 게이트 라인에 인가되는 접압을, Vd+는 정극성 데이터 전압을, Vd-는 부극성 데이터 전압을, Vp+는 정극성 픽셀 충전전압을, Vp-는 부극성 픽셀 충전전압을, Vcom_l은 플리커를 최소화하기 위한 좌측 공통전압을, Vcom_r은 플리커를 최소화하기 위한 우측 공통전압을, Vcom_u는 플리커를 최소화하기 위한 상측 공통전압을 그리고 Vcom_d는 플리커를 최소화하기 위한 하측 공통전압을 각각 나타낸다.

종래 기술에 따른 액정표시장치에서는 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 게이트 라인 전압 지연 및 데이터 라인 전압 지연에 의하여 데이터 라인 및 게이트 라인의 선단부에서 후단부로 갈수로 라인의 길이에 비례하는 전압강하가 발생하게 되고, 그 결과로서 도 4 및 도 5의 타이밍도가 얻어진다.

상기와 같이 구성된 종래 기술에 따른 액정표시장치는 복수의 트랜스퍼를 사용하여 공통전압을 인가하는 방식을 취하고 있기 때문에 다음과 같은 문제점이 발 생된다.

첫째로, 인쇄회로기판 패턴 설계가 복잡하게 된다.

둘째로, 액정패널 설계시 낮은 저항 구현을 위해 많은 수의 트랜스퍼를 배치하고, 두껴운 패턴을 설계하는 데 어려움이 뒤따른다.

셋째로, 액정패널 제작 공정이 증가함과 아울러 택트 타임(tact time)이 증가함으로 인해 제조비용이 증가하게 된다.

넷째로, 최근에 개발된 액정표시장치의 모듈은 게이트 인쇄회로기판이 없는 제품으로 기존의 FPC 및 게이트 인쇄회로기판상으로 인가되던 공통전압을 게이트 드라이버 집적회로 구동을 위해 필요한 신호와 함께 하부기판에 형성시킨 패턴을 사용하여야 하기 때문데 액정패널 설계시 많은 공간적인 제약이 발생된다.

다섯째로, 전압강하에 의한 게이트 및 데이터 라인의 지연으로 인해 플리커(flicker)가 발생된다.

따라서, 본 발명의 목적은 상기 문제점을 해결하기 위해 도트 반전 구동방식을 채용한 액정표시장치에 있어 단일의 공통전압 인가경로를 통해 상대전극에 공통전압을 인가함으로써, 플리커 발생을 줄일 수 있는 액정표시장치를 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 액정표시장치는 복수의 게이트 라인과, 복수의 데이터 라인과, 상기 복수의 게이트 라인과 상기 복수의 데이터 라인의 교차영역에 매트릭스 형태로 배열된 복수의 박막트랜지스터와, 상기 복수의 박막트랜지스터에 전기적으로 결합된 복수의 화소전극을 갖는 하부기판; 공통전압을 인가받고 상기 화소전극에 대향 배치되는 상대전극이 형성되며, 상기 하부기판에 합착되는 상부기판; 상기 복수의 게이트 라인에 스캔신호를 출력하는 복수의 게이트 드라이버 집적회로; 상기 복수의 데이터 라인에 데이터신호를 출력하는 복수의 데이터 드라이버 집적회로; 및 상기 게이트 라인의 후단부와 상기 데이터 라인의 상단부가 교차하는 영역에 배치되며, 상기 상대전극에 전기적으로 결합되어 상기 공통전압을 상기 상대전극에 인가하는 단일의 트랜스퍼를 구비하는 것을 특징으로 한다.

(실시예)

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하도록 한다.

도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 액정표시장치의 패널 구조를 나타낸 단면도로서, 도시된 바와 같이, 액정(200)을 개재하여 소정 간격 이격되어 대향하며, 봉지재(seal)(202)에 의해 합착된 하부기판(204)과 상부기판(206)을 구비한다.

상기 하부기판(204)의 상부에는 복수의 화소전극(208)과 배향막(210)이 형성되고, 상기 하부기판(204)의 하부에는 편광판(210)이 형성된다. 복수의 화소전극(208)은 투명하고 전도성을 갖는 ITO(Indium Thin Oxide) 재료로 형성된다.

상기 상부기판(206)의 하부에는 복수의 컬러필터(14)와, 블랙매트릭스(미도시)와, 상대전극(216)과, 배향막(218)이 형성되고, 상기 상부기판(206)의 상부에는 편광판(220)이 형성된다. 상대전극(216)은 투명하고 전도성을 갖는 ITO(Indium Thin Oxide) 재료로 형성된다. 상기 배향막(210,218)의 사이에는 일정 간격 유지를 위해 복수의 스페이서(222)가 산포된다. 그리고, 상기 봉지재(seal)(2)의 내측에는 하부기판(4) 상에 형성된 화소전극(8)과 상부기판(6) 상에 형성된 상대전극(16)간을 전기적으로 연결시키는 단일의 트랜스퍼(224)가 형성된다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 액정표시장치는 상대전극(216)에 인가된 공통전압과 데이터 라인(미도시)에 인가된 정 및 부극성의 데이터 전압과의 전압차에 의해 발생된 전계에 따라 구동된다.

도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 액정표시장치를 설명하기 위한 도면으로서, 도시된 바와 같이, 액정패널(300)과, 게이트 드라이버 인쇄회로기판(310)과, 데이터 드라이버 인쇄회로기판(320)과, 복수의 게이트 드라이버 집적회로(330)와, 복수의 데이터 드라이버 집적회로(340)와, 연성회로기판(FPC:flexible Printed Circuit Board)(350)을 포함한다.

액정패널(300)의 하부기판에는 복수의 게이트 라인(GL)과, 복수의 데이터 라인(DL)과, 복수의 게이트 라인(DL)과 복수의 데이터 라인(DL)의 교차영역에 매트릭스 형태로 배열된 복수의 박막트랜지스터(ST)와, 복수의 박막트랜지스터(ST)에 전기적으로 결합된 복수의 화소전극(PE)이 형성된다.

또한, 액정패널(300)의 하부기판에는 복수의 게이트 라인(GL)의 후단부와 데이터 라인(DL)의 상단부가 교차하는 영역에 단일의 트랜스퍼(360)가 설치된다. 단일의 트랜스퍼(360)는 상대전극에 전기적으로 결합되어 공통전압발생부(미도시)에서 발생되어 공통전압 라인에 인가된 공통전압을 상대전극으로 전달하도록 구성된다.

게이트 드라이버 인쇄회로기판(310)과 액정패널(300)의 하부기판 사이에는 상기 복수의 게이트 라인에 스캔신호를 출력하는 복수의 게이트 드라이버 집적회로(340)가 테이프 케리어 패키지(TCP: Tape Carrier Pakage, 미도시)을 통해 결합된다. 데이터 드라이버 인쇄회로기판(320)과 액정패널(300)의 하부기판 사이에는 상기 복수의 데이터 라인에 데이터 신호를 출력하는 복수의 데이터 드라이버 집적회로(330)가 테이프 케리어 패키지(TCP: Tape Carrier Pakage, 미도시)를 통해 결합된다.

본 발명의 바람직한 일실시예에 따라 액정패널(300)에 단일의 트랜스퍼(360)를 설치하는 경우, 도 7에 나타낸 바와 같이, 등가회로(370)가 형성된다.

도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 액정표시장치의 테스트 방법을 설명하기 위한 도면이다. 동도면에서 참조부호 400은 액정패널을, 410은 게이트 인쇄회로기판을, 420은 데이터 드라이버 인쇄회로기판을, 430은 복수의 게이트 드라이버 집적회로를, 440은 복수의 데이터 드라이버 집적회로를, 450은 연성회로기판(FPC:flexible Printed Circuit)을 그리고 460 및 470은 복수의 트랜스퍼를 각각 나타낸다.

본 발명의 일실시예에 따른 공통전압 테스트 방법을 도 8을 참조하여 설명하면, 액정패널(400)의 중심영역에 있어 상측 및 하측의 가장자리부를 따라 레이저 컷팅이 가능한 복수의 트랜스퍼(460,470)를 설치하고 게이트 라인의 선단부 즉, 게 이트 인쇄회로기판측에서 시작하여 데이터 라인이 후단부까지 순차적으로 레이저 컷팅을 실시하면서 복수의 게이트 드라이버 집적회로 중 선단의 게이트 드라이버 집적회로를 통해 공통전압을 인가하여 플리커 발생률을 측정한다.

도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 액정표시장치의 공통전압 테스트 결과를 나타낸 도면이다. 동도면에서 참조부호 a는 레이저 컷팅을 전혀 실시하지 않은 경우, b는 A부분의 트랜스퍼를 레이저 컷딩한 경우, c는 B부분까지 트랜스퍼를 레이저 컷딩한 경우, d는 C부분까지 트랜스퍼를 레이저 컷딩한 경우의 플리커(flicker) 발생률을 측정한 결과를 나타낸 그래프이다.

본 발명의 일실시예에 따라 C부분까지 트랜스퍼를 레이저 컷딩한 경우에는 레이저 컷팅을 전혀 실시하지 않은 경우에 비해 플리커 측면에서 1㏈이상 개선된 효과를 얻을 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따라 게이트 드라이버 집적회로로 신호를 인가할 시 게이트 인쇄회로기판이 없는 경우 상기 하부기판상에 공통전압 라인을 형성하지 않는 것이 바람직하다.

상기에서 본 발명의 특정 실시예가 설명 및 도시되었지만, 본 발명이 당업자에 의해 다양하게 변형되어 실시될 가능성이 있는 것은 자명한 일이다. 이와 같은 변형된 실시예들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안되며, 본 발명에 첨부된 특허청구범위 안에 속한다 해야 할 것이다.

이상에서와 같이, 본 발명은 도트 반전 구동방식을 채용한 액정표시장치에 있어 복수의 트랜스퍼 및 공통전압라인을 제거하고 단일의 공통전압 인가경로를 통해 상대전극에 공통전압을 인가함으로써, 플리커 발생을 줄일 수 있을 뿐만 아니라 액정패널의 설계가 간략화되고 용이해지는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 공통전압라인의 감소로 인해 인쇄회로기판의 설계가 용이한 다른 효과가 있다.

또한, 본 발명은 게이트 인쇄회로기판의 공통전압 연결선을 제거할 수 있으므로 커넥터 핀 및 FPC 라인 감소로 인해 커넥터 선정 및 FPC 설계가 용이해지는 다른 효과가 있다.

또한, 본 발명은 게이트 인쇄회로기판이 없는 액정표시장치에 적용되는 경우 게이트 드라이버 집적회로에 인가되는 신호배선을 패널에 설계할 시 액정패널의 설계가 용이해지는 또 다른 효과가 있다.

Claims (3)

1. 복수의 게이트 라인과, 복수의 데이터 라인과, 상기 복수의 게이트 라인과 상기 복수의 데이터 라인의 교차영역에 매트릭스 형태로 배열된 복수의 박막트랜지스터와, 상기 복수의 박막트랜지스터에 전기적으로 결합된 복수의 화소전극을 갖는 하부기판;

   공통전압을 인가받고 상기 화소전극에 대향 배치되는 상대전극이 형성되며, 상기 하부기판에 합착되는 상부기판;

   상기 복수의 게이트 라인에 스캔신호를 출력하는 복수의 게이트 드라이버 집적회로;

   상기 복수의 데이터 라인에 데이터신호를 출력하는 복수의 데이터 드라이버 집적회로; 및

   상기 게이트 라인의 후단부와 상기 데이터 라인의 상단부가 교차하는 상기 하부기판의 영역에 배치되며, 상기 상대전극에 전기적으로 결합되어 상기 공통전압을 상기 상대전극에 인가하는 단일의 트랜스퍼를 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 공통전압은 상기 복수의 게이트 드라이버 집적회로중 선단의 게이트 드라이버 집적회로를 통해 상기 트랜스퍼에 인가되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 게이트 드라이버 집적회로로 신호를 인가할 시 게이트 인쇄회로기판이 없는 경우 상기 하부기판상에 공통전압 라인을 형성하지 않는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.

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