KR100759093B1

KR100759093B1 - 액정표시장치

Info

Publication number: KR100759093B1
Application number: KR1019990016364A
Authority: KR
Inventors: 아시자와케이이치로우; 히키바마사유키; 야나가와카즈히코; 카모시다켄타
Original assignee: 가부시키가이샤 히타치세이사쿠쇼
Priority date: 1998-05-08
Filing date: 1999-05-07
Publication date: 2007-09-19
Also published as: KR19990088122A; TWI228613B; JPH11326928A; US6456350B1

Abstract

본 발명은 액정표시장치에 관련된 것으로, 소위 횡전계(橫電界)방식이라 불리는 액정표시장치에 관한 것이다.

횡전계방식이라 불리는 액정표시장치에서는, 대향전압신호선 각각의 각 단측에 있어서 각각 공통버스라인을 형성하는 경우, 그 만큼 공간을 확보하지 않으면 안되어, 소위 프레임 보더(frame border)의 축소화를 도모할 수 없다.

본 발명은, 액정을 사이에 두고 서로 대향배치된 각 투명기판 중 한쪽의 투명기판의 액정측 면의 표시영역에 매트릭스형상으로 배치된 각 화소영역을 구비하고, 이들 각 화소영역 내에 서로 떨어져서 배치된 화소전극과 대향전극을 구비하고, 이들 각 전극과의 사이에서 발생하는 전계에 의해 각 전극사이를 통과하는 빛의 투과율을 제어시키는 것으로,행방향으로 배치된 각 화소영역 내의 각 대향전극을 서로 접속시킨 대향전압신호선이 열방향으로 병설되어 형성된 액정표시장치로서,상기 대향전압 신호선의 각각을 접속시키는 공통버스라인이 상기 표시영역 내에 열방향으로 이어져 형성되어 있다.

상기 본 발명에 의하면, 프레임 보더의 증대를 우려하지 않고, 대향전극에 공급되는 기준신호의 파형 일그러짐을 억제할 수 있는 액정표시장치를 제공할 수 있다.

Description

액정표시장치{LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE}

도 1은 본 발명에 의한 액정표시장치의 1실시예를 나타내는 전체구성을 도시한 등가회로도이다.

도 2는 도 1의 화소영역의 구성의 1실시예를 나타내는 평면도이다.

도 3은 도 2의 A-A'선, B-B'선, C-C'선에 의한 단면도이다.

도 4는 본 발명에 의한 액정표시장치의 화소영역의 구성의 1실시예를 나타내는 평면도이다.

도 5는 도 4의 A-A'선, B-B'선, C-C'선에 의한 단면도이다.

도 6은 본 발명에 의한 액정표시장치의 다른 실시예를 나타내는 전체구성을 도시하는 등가회로도이다.

도 7은 본 발명에 의한 액정표시장치의 다른 실시예를 나타내는 전체구성을 도시하는 등가회로도이다.

도 8은 본 발명에 의한 액정표시장치의 다른 실시예를 나타내는 전체구성을 도시하는 등가회로도이다.

도 9는 도 8의 화소영역의 구성의 1실시예를 나타내는 평면도이다.

도 10은 도 9의 E-E'선, F-F'선에 의한 단면도이다.

도 11은 본 발명에 의한 액정표시장치의 구동 파형을 나타내는 도이다.

도 12는 본 발명에 의한 액정표시장치의 다른 구동 파형을 나타내는 도이다.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

SUB1 : 투명기판 GL : 주사신호선

GP : 주사신호선의 외부단자 DL : 영상신호선

DP : 영상신호선의 외부단자 CL : 대향전압신호선

CC1, CC2, CC3 : 공통버스라인 CP : 공통버스라인의 외부단자

PX : 화소전극 CT : 대향전극

TFT : 박막트랜지스터 VW : 표시영역

Cstg : 용량소자 AS : 반도체층

SH : 스루홀 PAS1 : 절연막

PAS2 : 보호막

CLY : 도전체

횡전계방식이라 불리는 액정표시장치는 액정을 사이에 두고 서로 대향배치되는 각 투명기판 중 한쪽 투명기판의 액정측 면의 각 화소영역 내의 각각에 서로 떨어져서 배치된 화소전극과 대향전극을 구비하고, 이들 각 전극 사이에서 발생하는 전계에 의해 각 전극간에 통과하는 빛의 투과율을 제어시키는 구성으로 되어 있다.

이와 같은 구성으로 이루어지는 액정표시장치는 그 표시면에 대해 큰 각도 시야에서 관찰해도 선명한 영상을 인식할 수 있고, 소위 각도 시야가 우수한 것으로 알려지기에 이르렀다.

그리고, 각 화소영역의 화소전극에는, 대향전극에 인가되는 기준신호에 대해, 제어시키고자 하는 빛의 투과율에 대응한 영상신호가 공급되도록 구성되어 있기 때문에, 각 화소영역의 각각의 대향전극에는 신호선을 매개로 하여 동일한 신호가 공급되도록 되어 있다.

구체적으로 말하면, 표시영역에, 매트릭스형상으로 배치된 각 화소영역이 있고, 그의 행방향에 배치된 각 화소영역 내의 각 대향전극을 서로 접속시킨 대향전압신호선이 열방향으로 병설되어 형성되고, 게다가, 표시영역 외부의 각 대향전압신호선의 일단측에서 이들 대향전압신호선을 각각 접속시키는 공통 버스라인이 형성되어 있다.

즉, 기준신호는 이 공통버스라인 및 각 대향전압신호선을 매개로 하여 각 화소영역 내의 대향전극에 공급되도록 되어 있다.

또한, 이와 같은 구성은 예를 들어 일본국 특개평6-160878호 공보 등에 상술되어 있다.

이 경우, 상기와 같이 공통버스라인 및 각 대향전압신호선을 매개로 하여 대향전극에 기준신호를 공급하면, 다른 전극으로의 신호 공급과 비교해서, 극히 신호 파형의 일그러짐이 두드러진다는 것이 지적되고 있다.

이는 대향전극에 접속되는 신호선은 다른 전극에 접속되는 신호선보다도 길게 형성해야 하며, 액정을 유전체로 하는 용량이 결합되어 버리기 때문이다.

따라서, 예를 들어, 표시영역 외부의 각 대향전압신호선의 다른 일단측에 있어서도, 이들 대향전압신호선을 각각 접속시키는 공통버스라인을 형성하고, 다른 공통버스라인과 함께 기준전압을 공급하는 것 등이 알려지게 되었다.

그러나, 대향전압신호선의 각각의 각 단측에 있어서, 각각 공통버스라인을 형성하는 경우, 그 만큼 공간을 확보하지 않으면 안되게 되고, 소위 프레임 보더(frame border)의 축소화를 도모할 수 없다고 하는 지장이 발생하기에 이르렀다.

여기서, 프레임 보더라고 하는 것은 표시면(표시패널의)에 있어서 그 외곽과 표시영역과의 사이의 부분을 말하며, 프레임 보더의 축소화는 외곽을 일정하게 했을 경우 각 화소영역의 개구율을 크게 할 수 있고, 또, 각 화소영역의 개구율을 일정하게 했을 경우에 표시패널의 소형화를 도모할 수 있게 된다.

본 발명은 상기와 같은 사정에 기초하여 이루어진 것으로, 본 발명의 목적은 프레임 보더의 증대를 걱정하지 않고, 대향전극에 공급되는 기준신호의 파형 일그러짐을 억제할 수 있는 액정표시장치를 제공하는 데 있다.

상기의 목적을 달성하기 위해 본원에서 개시되는 발명 중 대표적인 것의 개요를 간단히 설명하면 다음과 같다.

즉, 액정을 사이에 두고 서로 대향배치되는 각 투명기판 중 한쪽의 투명기판 의 액정측 면의 표시영역에 매트릭스형상으로 배치된 각 화소영역을 구비하고, 이들 각 화소영역 내에 서로 떨어져서 배치된 화소전극과 대향전극을 구비하고, 이들 각 전극 사이에서 발생되는 전계에 의해 각 전극 사이에 통과하는 빛의 투과율을 제어시키는 것으로,

행방향에 배치된 각 화소영역내의 각 대향전극을 서로 접속시키는 대향전압신호선이 열방향으로 병설되어 형성되어 있는 액정표시장치에 있어서,

상기 대향전압신호선의 각각을 접속시키는 공통버스라인이 상기 표시영역 내에 열방향으로 이어지도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 것이다.

이와 같이 구성된 액정표시장치는 기준신호가 공통버스라인으로부터 대향전극에 공급될 때 개재되는 대향전압신호선은, 실질적으로 짧아져 그 저항을 줄일 수 있기 때문에, 상기 기준신호의 일그러짐을 줄일 수 있게 된다.

그리고, 대향전압신호선의 양단에(표시영역 외부) 이들을 공통접속시키는 공통버스라인을 설치할 필요가 없기 때문에, 프레임 보더의 축소를 도모할 수 있게 된다.

또, 만약, 대향전압신호선의 양단(또는 그 일방)에 이들을 공통접속시키는 공통버스라인을 설치하는 경우가 있더라도, 기준신호의 파형 일그러짐을 저감시킬 수 있기 때문에, 상기 공통버스라인은 그 선 폭을 작게 할 수 있게 된다.

따라서, 프레임 보더의 축소를 도모할 수 있게 된다.

이하, 도면을 이용하여 본 발명에 의한 액정표시장치의 실시예를 설명한다.

실시예 1.

(전체구성)

도 1은 본 발명에 의한 액정표시장치의 1실시예를 나타내는 등가회로도이다.

본 도면은 등가회로도이지만, 실제의 기하학적 배치에 거의 대응하여 그려져 있으며, 액정을 사이에 두고 대향배치되는 각 투명기판 중 한쪽의 투명기판의 액정측의 면을 나타내는 평면도에 대응한다.

본 도면에 있어서, 투명기판(SUB1)이 있고, 이 투명기판(SUB1)에는 그 x(행)방향으로 이어지고 y(열)방향으로 병설되어 있는 대향전압신호선(CL)과 주사신호선(GL)이 형성되어 있다.

본 도면에서는, 예를 들어, 도면의 위로부터 대향전압신호선(CL), 이 대향전압신호선(CL)에 비교적 거리를 크게 두고 떨어져 있는 주사신호선(GL), 이 주사신호선(GL)에 거리를 작게 두고 떨어져 있는 대향전압신호선(CL), 이 대향전압신호선(CL)에 비교적 거리를 크게 두고 떨어져 있는 주사신호선(GL), ……와 같은 순서로 형성되어 있다.

그리고, 이들 대향전압신호선(CL) 및 주사신호선(GL)과 절연되어, y방향으로 이어지고 x방향에 병설된 영상신호선(DL)이 형성되어 있다.

이 경우, 본 실시예에서는, 후술하는 표시영역의 예를 들어 거의 중앙에 y방향으로 이어져 있는 공통버스라인(CC3)이 영상신호선(DL)과 함께 형성되어 있다.

즉, 도면의 좌측에서 우측에 걸쳐, …영상신호선(DL), 영상신호선(DL), 공통버스라인(CC3), 영상신호선(DL), 영상신호선(DL)…과 같이 이들 신호선이 배치되어 있다.

그리고, 상기 공통버스라인(CC3)은 이것과 교차하여 배치되는 상기 각 대향전압신호선(CL)과 그 교차부에 있어서 서로 접속이 이루어져 있다.

그리고, 대향전압신호선(CL)과 이 대향전압신호선(CL)에 비교적 거리를 크게 두고 떨어져 있는 주사신호선(GL)과, 서로 인접하는 각 영상신호선(DL)로 둘러싸인 영역에서, 화소영역을 구성하고 있다.

이 경우, 상기 공통버스라인(CC3)에 대해 도면의 좌측에 인접하는 영상신호선(DL)과, 상기 공통버스라인(CC3)과, 대향전압신호선(CL)과, 이 대향전압신호선(CL)에 비교적 거리를 크게 두고 떨어져 있는 주사신호선(GL)로 둘러싸인 영역이 화소영역이 되고, 상기 공통버스라인(CC3)에 대해 도면의 우측에 인접하는 영상신호선(DL)과, 상기 공통버스라인(CC3)과, 대향전압신호선(CL)과, 이 대향전압신호선(CL)에 비교적 거리를 크게 두고 떨어져 있는 주사신호선(GL)로 둘러싸인 영역이 화소영역이 되도록 되어 있다.

그리고, 이와 같은 각 화소영역의 집합체로 표시영역(VW)를 형성하도록 되어 있다. 또한, 도면에서는, 주변을 따라 형성되는 1화소분의 영역은 표시영역(VW)로서 이용하지 않도록 되어 있다. 이것은, 그들의 내측의 각 화소영역으로 적절한 표시를 행하도록 도모하고 있기 때문이다.

각 화소영역에는, 박막트랜지스터(TFT), 화소전극(PX), 및 대향전극(CT)가 구비되어 있고, 주사신호선(GL)로의 주사신호의 공급에 의해 온이 되는 상기 박막 트랜지스터(TFT)를 매개로 하여 영상신호선(DL)(인접하는 영상신호선 중 한쪽의 영 상신호선)로부터의 영상신호가 화소전극(PX)에 공급되게 되어 있다.

또, 이 화소전극(PX)와 떨어져서 형성되어 있는 대향전극(CT)는 상기 대향전압신호선(CL)과 접속되어 있다. 즉, 이 대향전극(CT)는 상술한 공통버스라인(CC3) 및 대향전압신호선(CL)을 매개로 하여 기준신호가 공급되도록 되어 있다.

상기 공통버스라인(CC3) 및 그 주변의 화소영역의 구체적인 구성은 후술한다.

표시영역(VW)로부터 이어져 있는 주사신호선(GL)은 투명기판(SUB1)의 일단측(도면의 좌측)의 주변에 있어서 외부단자(GP)가 설치되고, 이 외부단자(GP)에 주사신호 구동회로(도시하지 않음)로부터의 주사신호가 공급되도록 되어 있다.

또, 표시영역(VW)로부터 이어져 있는 영상신호선(DL)은 투명기판(SUB1)의 일단측(도면의 상측)의 주변에 있어서 외부단자(DP)가 설치되고, 이 외부단자(DP)에 영상신호 구동회로(도시하지 않음)로부터의 영상신호가 공급되도록 되어 있다.

그리고, 공통버스라인(CC3)은 영상신호선(DL)과 같이 투명기판(SUB1)의 일단측(도면의 상측)의 주변에 있어서 외부단자(CP)가 설치되고, 이 외부단자(CP)에 기준신호가 공급되도록 되어 있다.

(화소영역의 구성)

도 2는 상기 공통버스라인(CC3) 및 그 주변 화소영역의 구체적인 구성의 1실시예를 나타내는 평면도이다. 또한, 본 도면의 A-A'선에 의한 단면도를 도 3(a)에서, B-B'선에 의한 단면도를 도 3(b)에서, C-C'선에 의한 단면도를 도3(c)에서 나타내고 있다.

또한, 이하의 설명에서는 투명기판(SUB1)을 기초로 하여 제조공정에 대응시켜서 각 부재를 순차적으로 설명해 나간다.

먼저,투명기판( SUB1)의 액정측의 면에 그 x방향으로 이어지고 y방향으로 병설된 주사신호선(GL)이 형성되어 있다.

그리고, 이들 주사신호선(GL)의 거의 중앙에 x방향으로 이어져 있는 대향전압신호선(CL)이 형성되어 있다. 본 실시예에서는, 도 1의 경우와 달리, 공통전압신호선(CL)을 사이에 두고 형성되는 각 주사신호선(GL)과 후술하는 영상신호선(DL)로서 서로 인접하는 것(일방이 공통버스라인(CC3)인 경우도 있다)으로 둘러싸인 영역에 있어서 1화소영역을 구성하도록 되어 있다. 이와 같이 구성함으로써, 대향전압신호선(CL)을 주사신호선(GL)과 이격시키는 것이 가능하고, 이들 사이의 쇼트를 미연에 방지할 수 있다.

상기 대향전압신호선(CL)은 예를 들어 주사신호선(GL)과 동일 재료로 형성되며, 대향전극(CT)와 일체로 형성되게 되어 있다.

즉, 대향전극(CT)는 이 실시예의 경우 예를 들어 2개를 구비하고, 각각 대향전압신호선(CL)에 대해 직교하는 방향으로 이어지고, 후술하는 각 영상신호선(DL)에 각각 인접하도록 형성되어 있다.

그리고, 이와 같이 구성된 투명기판(SUB1)면에는 상기 신호선(CL, GL) 및 전극(CT) 등도 덮고 예를 들어 실리콘 질화막으로 이루어지는 절연막(PAS1)(도 3 참조)이 형성되어 있다.

이 절연막(PAS1)은 후술하는 영상신호선(DL)에 대해서는 주사신호선(GL) 및 대향전압신호선(CL)의 층간절연막으로서, 또, 후술하는 박막트랜지스터(TFT)의 형성영역에 있어서는 게이트절연막으로서, 게다가, 후술하는 용량소자(Cstg)의 형성영역에 있어서는 유전체(誘電體)막으로서, 기능하도록 되어 있다.

상기 절연막(PAS1)의 표면 중 주사신호선(GL)이 형성되어 있는 영역의 일부에 겹쳐지듯이 박막트랜지스터(TFT)의 형성영역이 설치되고, 이 영역에는 예를 들어 비정질 Si으로 이루어지는 반도체층(AS)가 형성되어 있다.

상기 반도체층(AS)는 후술하는 영상신호선(DL)의 주사신호선(GL) 및 대향전압신호선(CL)에 대한 교차부에도 형성되고, 이로써 각 신호선의 층간절연의 기능을 향상시키도록 되어 있다.

또, 이 반도체층(AS)는 후술하는 공통버스라인(CC3)의 주사신호선(GL)에 대한 교차부에 있어서도 형성되어, 이들 신호선의 층간절연의 기능을 향상시키고 있으나, 대향전압신호선(CL)에 대한 교차부에는 형성되지 않도록 되어 있다. 이것은 후술하는 바와 같이, 이 부분에서 공통버스라인(CC3)과 대향전압신호선(CL)과의 접속을 도모해야 하기 때문이다.

박막트랜지스터(TFT)의 형성영역에 형성된 상기 반도체층(AS)의 상면에 드레인전극 및 소오스전극을 형성함으로써, 주사신호선(GL)의 일부를 게이트전극으로 하는 MIS형의 스위칭소자가 형성되나, 이들 드레인 전극 및 소오스전극은 영상신호선(DL)과 함께 형성되도록 되어 있다.

즉, 도면의 y방향으로 이어지고 x방향에 병설되는 영상신호선(DL)이 형성되어 있다. 이 경우, 이 영상신호선(DL)과 함께 공통버스라인(CC3)도 형성되고, 도 면의 좌측에서 우측에 걸쳐 영상신호선(DL), 영상신호선(DL), 공통버스라인(CC3), 영상신호선(DL), 영상신호선(DL)과 같이 하고, 이들 간격은 모든 동등하게 형성되어 있다.

또한, 영상신호선(DL)과 공통버스라인(CC3)은 예를 들어 동일 재료로 구성되고, 또, 동일 공정으로 형성되도록 되어 있다.

여기서, 먼저, 공통버스라인(CC3)을 경계로 하여 도면의 좌측에 위치하는 화소영역의 구성에 대해 설명하기로 한다.

화소영역에 있어서 도면 좌측의 영상신호선(DL)은 그 일부가 박막트랜지스터 형성영역까지 이어져 드레인전극이 형성되어 있다. 또, 소오스전극도 이 영상신호선(DL)의 형성과 동시에 형성되도록 되어 있다.

이 경우, 소오스전극은 화소전극(PX)와 일체로 형성되도록 되어 있고, 이 화소전극(PX)는 화소영역의 중앙을 도면의 상측에서 하측으로 이어지도록 하여 형성되어 있다.

즉, 화소전극(PX)는 상술한 대향전극(CT)의 중앙에 위치되고, 각 대향전극(CT)와 등간격이 되도록 배치되어 있다.

또, 화소전극(PX)의 대향전압신호선(CL)과 겹쳐지는 부분은 비교적 면적이 큰 영역으로 되어 있고, 이 부분에 상기 절연막(PAS1)을 유전체막으로 하는 용량소자(Cstg)가 형성되어 있다.

주사신호선(GL)에 주사신호가 공급되면 박막트랜지스터(TFT)가 온(ON) 되고, 이 온 된 박막트랜지스터(TFT)를 매개로 하여 영상신호선(DL)로부터의 영상신호가 화소전극(PX)에 공급된다. 대향전극(CT)에는, 후술하는 바와 같이 공통버스라인(CC3) 및 대향전압신호선(CL)을 매개로 하여 기준신호가 공급되고 있기 때문에, 화소전극(PX)와 대향전극(CT) 사이에는 영상신호에 대응한 전위차의 전계(투명기판(SUB1)과 평행한 성분을 갖는 전계)가 발생하고, 이 전계강도에 따라서 액정의 광 투과율을 얻도록 되어 있다.

그리고, 주사신호선(GL)로 주사신호의 공급이 끊겨도, 상기 용량소자(Cstg)에 의해 화소전극(PX)에는 영상신호가 일정시간 동안 축적되도록 되어 있다.

다음, 공통버스라인(CC3)의 도면 우측에 위치하는 화소영역은 이 공통버스라인(CC3)의 도면 좌측에 위치하는 화소영역과 선대칭이 되는 패턴으로 구성되어 있다.

즉, 도면 우측에 위치하는 화소영역은 그 화소영역에 대해 도면 우측의 영상신호선(DL)로부터의 영상신호가 박막트랜지스터(TFT)를 매개로 하여 화소전극(PX)에 공급되도록 되어 있다.

그리고, 공통버스라인(CC3)은, 이것이 대향전압신호선(CL)과 교차하는 부분에 있어서 상기 절연막(PAS1)에 미리 형성된 스루홀(SH)을 통하여 상기 대향전압신호선(CL)과 접속되어 있다.

이로써, 공통버스라인(CC3)으로부터 공급되는 기준신호는 대향전압신호선(CL)을 매개로 하여 대향전극(CT)에 인가되게 된다.

또한, 이와 같이 영상신호선(DL), 화소전극(PX), 및 공통버스라인(CC3)이 형성된 표면에는 상기한 이들을 덮는 보호막(PAS2)(도 3 참조)가 형성되고, 이 보호 막(PAS2)의 표면에는 배향막(도시하지 않음)이 형성되게 되어 있다.

상기와 같은 실시예에 의한 액정표시장치에 의하면, 각 대향전압신호선(CL)을 공통으로 접속시키는 공통버스라인(CC3)은 표시영역(VW)의 영역 외가 아니라, 영역 내로 되어 있다.

이것은, 상기 공통버스라인(CC3)이 표시영역(VW)의 영역 외에 없는 만큼, 액정표시패널의 외곽에서 표시영역(VW)까지의 거리를 좁힐 수 있어, 프레임 보더를 축소화할 수 있음을 의미한다.

그리고, 기준신호가 공통버스라인(CC3)으로부터 대향전극(CT)에 공급될 때 개재되는 대향전압신호선(CL)은 실질적으로 짧게 되어 그 저항을 저감시킬 수 있기 때문에, 이 기준신호의 일그러짐을 저감시킬 수 있게 된다.

실시예 2.

(화소영역의 구성)

도 4는, 도 2의 더욱 개량된 다른 실시예를 도시한 평면도이다. 본 도면의 A-A'선에 의한 단면도를 도 5(a)에서, B-B'선에 의한 단면도를 도 5(b)에서, C-C'선에 의한 단면도를 도 5(c)에서 도시하고 있다.

본 도면에 있어서 도 2와 다른 부분은 공통버스라인(CC3)과, 이 공통버스라인(CC3)의 양옆에 위치하는 화소영역의 대향전극(CT)에 있다.

즉, 공통버스라인(CC3)의 양옆에 위치하는 화소영역의 대향전극(CT) 중, 이 공통버스라인(CC3)에 인접하는 각 대향전극(CT)의 각각은 그들 사이의 영역을 메우듯이 하여 일체화되어 있다. 바꾸어 말해서, 각 대향전극(CT)는 각각 공통화되었 을 뿐만 아니라, 그 폭을 극히 크게 할 수 있는 전극(필요에 따라서 공통화 대향전극이라 칭한다)으로서 형성되게 된다.

그리고, 이 공통화 대향전극의 절연막(PAS1)을 매개로 한 상층에 공통버스라인(CC3)이 형성되어 있다.

이 경우, 공통버스라인(CC3)은 광폭의 공통화 대향전극 중 본래의 공통화전극으로서 기능하는 영역을 제외한 다른 영역에까지 미쳐서 형성할 수 있기 때문에, 이 공통화 대향전극과 겹쳐지는 부분에 폭을 넓게 하여 형성할 수 있다.

게다가, 이 공통버스라인(CC3)의 대향전압신호선(CL)에 대한 접속은 상기 y방향으로 이어져 있는 공통화 대향전극에까지 미쳐서 형성함으로써, 실질적으로 이 부분에 있어서 2층구조를 구성하게 된다.

이 때문에, 공통버스라인(CC3)의 전체의 저항치를 대폭으로 저감할 수 있고, 상기 공통버스라인(CC3), 대향전압신호선(CL)을 매개로 하여 대향전극(CT)에 기준신호를 공급하는 경우, 상기 신호의 파형 일그러짐이 발생하는 것을 대폭으로 제어할 수 있게 된다.

실시예 3.

도 6은 본 발명에 의한 액정표시장치의 다른 실시예를 도시한 평면도로, 도 1과 대응한 도면으로 되어 있다.

도 1과 다른 구성은, 대향전압신호선(CL)에 있어서 그 표시영역(VW) 내에 y방향으로 이어져 있는 공통버스라인(CC3)이 존재함에도 불구하고, 표시영역(VW) 외에 있어서 상기 대향전압신호선(CL)의 단부를 각각 서로 접속시킨 다른 공통버스라 인(CC1, CC2)를 설치하고 있는 데 있다.

이와 같이 한 경우, 복수의 공통버스라인(CC1, CC2, CC3)으로부터의 각각의 기준신호는 비교적 경로가 짧은 공통전압신호선(CL)을 매개로 하여 모든 공통전극(CT)에 공급되기 때문에, 그것의 파형 일그러짐을 대폭으로 억제할 수 있게 된다.

이것은, 특히 다른 공통버스라인(CC1, CC2)의 고저항화를 도모해도 큰 부적합함이 발생하지 않음을 알 수 있다. 따라서, 다른 공통버스라인(CC1, CC2)의 선폭을 가늘게 할 수 있게 되어, 이로써 종래보다도 프레임 보더를 작게 할수 있게 된다.

또한, 이 경우, 공통버스라인(CC3)의 구성을 도 2 또는 도 4와 같이 구성해도 상술한 효과를 얻을 수 있음은 물론이다.

그리고, 이와 같이 구성하는 경우, 각 화소영역에 있어서, 그 대향전극(CT)로의 기준전압의 공급에 크게 영향을 미치는 공통버스라인이 CC1, CC2, CC3 중 어느 것인지는 대강 결정할 수 있게 된다. 이 경우, 그 신호전달경로의 저항 및 용량이 달라지기 때문에, 상기 공통버스라인(CC3)을 어느 위치에 설치하느냐(공통버스라인(CC1)측에 근접시키느냐, 또는 공통버스라인(CC2)측에 근접시키느냐)에 따라, 이들을 균일화할 수 있는 효과를 얻게 된다.

본 실시예에서는, 대향전압신호(CL)의 각 단부에 있어서 다른 공통버스라인(CC1, CC2)를 설치하고 있으나, 꼭 이에 한정되지 않고, 일단부측만이라도 좋다. 즉, 공통버스라인(CC1) 또는 (CC2) 중 어느 한쪽이 없어도 좋다.

도 7은 공통버스라인(CC3)과 (CC2)를 설치한 경우를 나타내는 평면도이다.

여기서, 공통버스라인(CC2)는 주사신호선(GL)의 단자(GP)가 형성되어 있지 않은 측의 단부에 설치되어 있다.

그리고, 이 공통버스라인(CC2)는 주사신호선(GL)과 교차하지 않게 설치되어 있다.

따라서, 공통버스라인(CC2)와 주사신호선(GL)과의 커플링(coupling) 용량을 적게 할 수 있어, 표시의 품질을 향상시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있게 된다.

실시예 4.

도 8은 본 발명에 의한 다른 액정표시장치의 다른 실시예를 도시한 평면도이다.

(전체구성)

도 8은 도 1에 대응한 등가회로도이다.

본 도면에 있어서 도 1과 다른 구성은, 먼저, 표시영역(VW) 내에 있어서 그 y방향으로 이어져 설치되는 공통버스라인(CC)가 y방향으로 배열된 화소영역마다 형성되어 있다는 데 있다. 즉, 각 화소영역마다 공통버스라인(CC)는 대향전압신호선(CL)과 함께 이 화소영역에 인접하여 배치되는 구성으로 되어 있다(도면 중, 대향전압신호선(CL)은 화소영역의 상측, 공통버스라인(CC)는 화소영역의 우측).

게다가, y방향으로 배열된 각 화소영역의 각각의 화소전극에 공급되는 영상신호는 일방측(예를 들어 도면의 좌측)의 영상신호선(DL)로부터 취입하게 되어 있 다.

따라서, 상기 각 공통버스라인(CC)는 영상신호선(DL)과 인접하여 배치되도록 구성되어 있다.

그리고, 상기 각 공통버스라인(CC)들은 도면의 상측 단부 및 우측 단부에서 공통접속되고, 영상신호선(DL)의 단자(DP) 내에 배열된 몇 개의 단자(CP)로부터 기준신호가 공급되도록 되어 있다.

또한, 본 실시예에서 공통버스라인(CC)는 y방향으로 배열된 화소영역마다에 형성된 것이나, 꼭 이에 한정되지 않고, 예를 들어, 일정수의 간격(x방향의 화소영역의 간격)마다에 y방향으로 배열되는 화소영역에 형성해도 좋다.

(화소영역의 구성)

도 9는 도 8의 화소영역의 구체적인 1실시예를 나타내는 평면도이다. 또한, 도 9에 있어서의 E-E'선에 의한 단면도를 도 10(a)에서, F-F'선에 의한 단면도를 도 10(b)에서 나타내고 있다.

도 9에 있어서, 화소영역에는 일방측(도면의 우측)의 영상신호선(DL)에 인접하여 설치되는 대향전극(CT)가 있고, 이 대향전극(CT)는 y방향으로 배열되어 있는 다른 인접하는 화소영역이 대응하는 대향전극(CT)와 서로 전기적으로 접속되어 있다.

즉, 대향전극(CT)는 주사신호선(GL)과 동일한 층으로 형성되어 있기 때문에, 이들은 물리적으로 분리되어 서로 접속되어 있지 않은 상태로 형성된다.

따라서, 절연막(PAS1)(도 10 참조)을 형성한 후, 상기 주사신호선(GL)을 걸 치듯이 하여 형성되는 도전층(CLY)에 의해, 상기 각 대향전극(CT)를 서로 접속시키도록 하고 있다.

이와 같은 각 대향전극(CT)의 접속은 y방향으로 배열되어 있는 각 화소영역에 있어서 인접하는 화소영역과의 사이에서 모두 이루어지고 있다.

이로써, 이들 각 대향전극(CT)의 접속체는 공통버스라인(CC)로서 기능시킬 수 있게 된다.

이것은, 화소영역내의 공통버스라인(CC)의 형성영역을 특히 확보할 필요가 없음을 의미하며, 따라서, 종래의 화소영역의 크기로 개구율을 열화시키는 일이 없다고 하는 효과를 얻을 수 있다.

상기 도전층(CLY)는, 상기 절연막(PAS1)에 미리 스루홀을 형성한 후, 영상신호선(DL)의 형성 시에 이 영상신호선(DL)과 동일한 재료를 이용하여 형성함으로써, 제조공정 수의 증대를 피할 수 있게 된다.

이와 같이 형성된 공통버스라인(CC)는 그 선폭이 비교적 좁고, 저항이 크게 되지만, 도 8에서 도시하듯이, 공통버스라인이 비교적 많이 형성되고, 대향전극(CT)까지의 거리가 짧아지기 때문에, 전체적으로 보아서는 저항의 증대를 크게 억제할 수 있게 된다.

따라서, 기준신호의 파형 일그러짐의 증대를 억제할 수 있게 된다.

또, 상술한 실시예 1 ~ 4에 있어서는, 공통버스라인(CC3)을 적어도 표시화면영역의 중앙부에 설치함으로써, 가장 빠른 거리에 있는 대향전극까지의 거리를 짧게 할 수 있고, 그 결과, 기준신호의 일그러짐을 저감시킬 수 있다.

실제로 액정의 구동을 행하면, 영상신호선(DL)에 여러가지 전압이 동시에 그리고 고주파로 인가되기 때문에, 이 대향전극(CT)는 화소전극(PX)로부터의 유전작용에 의해, 영상신호선(DL)의 일그러짐을 일으키는 원인의 하나인 전압변동을 발생시킬 가능성이 있다.

따라서, 실시예 1 ~ 4의 공통버스라인(CC1 ~ 3)의 적어도 하나에 부귀환(負歸還)소자를 설치하도록 해도 좋다(도시생략). 부귀환소자의 배치위치는 구동회로가 접속되는 단자측 또는 반대측에 설치하는 것이 가능하나, 배치 상이나 작용을 고려하면 단자의 반대측에 설치하는 것이 바람직하다.

또, 상술한 실시예 1 ~ 4에 있어서는, 공통버스라인을 적어도 표시화면영역의 중앙부에 설치함으로써, 가장 빠른 거리에 있는 대향전극까지의 거리를 짧게 할 수 있고, 공통버스라인의 급전(給電)점에서 대향전극까지의 최대저항을 저감시킬 수 있다. 따라서, 공통버스라인의 부재를 비교적 저항이 큰 투명전극(예를 들어, ITO(Indium Thin Oxide))으로 형성하면 개구율을 향상시키는 것도 가능하다. 이 경우, 화소전극(PX)도 동일층의 투명전극으로 형성하면 보다 개구율이 향상되는 것은 물론이다.

또, 도 11에서 본 발명의 액정표시장치의 구동 파형을 나타낸다.

대향전압신호선(CL)이 알루미늄과 같은 저저항금속의 도전막으로 형성되어 있는 경우, 부하 임피던스가 적고, 대향전압의 파형 변형이 적어진다. 이 때문에, 대향전압을 교류화시킬 수 있고, 신호선 전압을 저감시킬 수 있는 이점이 있다.

즉, 대향전압을 V_CH와 V_CL의 2값의 교류 구형파로 하고, 이에 동기시켜 주사 신호 Vg(i-1), Vg(i)의 비선택전압을 주사기간마다 V_GLH와 V_GLL의 2값으로 변화시킨다. 그리고, 대향전압의 진폭값과 비선택전압의 진폭값은 동일하게 한다.

영상신호전압은 액정층에 인가하고자 하는 전압에서, 대향전압 진폭의 1/2를 뺀 전압이다.

대향전압은 직류라도 좋으나, 교류화함으로써 영상신호전압의 최대진폭을 저감할 수 있어, 영상신호 구동회로(신호측 드라이버)에 내압이 낮은 것을 이용하는 것이 가능하게 된다.

또, 대향전압신호선(CL)이 투명도전막으로 형성되는 경우에는, 비교적 저항이 높아져, 대향전압은 직류방식이 바람직하다. 직류방식에 의한 구동 파형에 대해서는 도 12에서 나타낸다.

축적용량(Cstg)는 화소에 기입된(박막트랜지스터(TFT)가 오프된 후의) 영상정보를 오래 축적하기 위해 설치한다. 본 발명에서 이용하고 있는 전계를 기판면과 평행하게 인가하는 방식에서는, 전계를 기판면에 수직으로 인가하는 방식과 달리 화소전극과 대향전극으로 구성되는 용량(소위 액정용량)이 거의 없기 때문에, 축적용량(Cstg)가 영상정보를 화소에 축적하는 것이 불가능하다. 따라서, 전계를 기판면과 평행하게 인가하는 방식에서는 축적용량(Cstg)가 필수의 구성요소이다.

또, 축적용량(Cstg)는, 박막트랜지스터(TFT)가 스위칭할 때 화소전극전위(Vs)에 대한 게이트 전위변화(△Vg)의 영향을 저감시키는 작용도 한다. 이것을 식으로 나타내면, 다음과 같이 된다.

△Vs = {Cgs / (Cgs + Cstg + Cpix)} × △Vg

여기서, Cgs는 박막트랜지스터(TFT)의 게이트 전극과 소오스 전극과의 사이에 형성되는 기생용량을 나타내고, Cpix는 화소영역(PX)과 대향전극(CT)와의 사이에서 형성되는 용량을 나타내고, △Vs는 △Vg에 의한 화소전극전위의 변화분 소위 피드 스루(feed-through) 전압을 나타낸다.

이 변화분(△Vs)는 액정(LC)에 가해지는 직류성분의 원인이 되나, 보지용량(Cstg)를 크게 하면 할수록, 그 값을 작게 할 수 있다. 액정(LC)에 인가되는 직류성분의 저감은, 액정(LC)의 수명을 향상시키고, 액정표시화면의 절환 시에 앞의 영상이 남는 소위 스티킹(sticking)을 저감시킬 수 있다.

게이트전극은 i형 반도체층(AS)를 덮도록 크게 되어 있는 만큼, 소오스전극, 드레인전극과의 오버랩 면적이 증가하고, 따라서 기생용량(Cgs)가 커져, 화소전극전위(Vs)는 게이트(주사)신호(Vg)의 영향을 받기 쉬어진다고 하는 역효과가 발생한다. 그러나, 축적용량(Cstg)를 설치함으로써 이러한 단점을 해소할 수 있다.

이상 설명한 것에서 알 수 있듯이, 본 발명에 의한 액정표시장치에 의하면, 프레임 보더의 증대를 우려하지 않고, 대향전극에 공급되는 기준신호의 파형 일그러짐을 억제할 수 있다.

Claims

액정을 사이에 두고 서로 대향배치된 각 투명기판 중 한쪽의 투명기판의 액정측 면의 표시영역에 매트릭스형상으로 배치된 각 화소영역을 구비하고,

이들 각 화소영역 내에 서로 떨어져서 배치된 화소전극과 대향전극을 구비하고, 이들 각 전극과의 사이에서 발생하는 전계에 의해 각 전극사이를 통과하는 빛의 투과율을 제어시키는 것으로,

행방향으로 배치된 각 화소영역 내의 각 대향전극을 서로 접속시킨 대향전압신호선이 열방향으로 병설되어 형성되어 있는 액정표시장치에 있어서,

상기 대향전압 신호선의 각각을 접속시키는 공통버스라인이 상기 표시영역 내에 열방향으로 이어져 형성되고,

상기 공통버스라인은 기준신호가 공급되는 외부단자가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
청구항 1에 있어서, 상기 표시영역 내에 열방향으로 이어져서 형성되는 공통버스라인은 복수 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
청구항 1에 있어서, 상기 각 대향전압신호선의 표시영역 외의 적어도 일단측에 있어서, 이들 대향전압신호선을 각각 접속시키는 공통버스라인이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
청구항 3에 있어서, 상기 각 대향전압신호선의 표시영역 외의 일단측에 있어 서, 이들 대향전압신호선을 각각 접속시키는 공통버스라인이 형성되고, 이 공통버스라인은 주사신호선과 교차하지 않는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
삭제
청구항 1에 있어서, 열방향으로 배치되는 화소영역의 양측에 이 열방향으로 이어져 있는 영상신호선이 형성되고, 이 중 한쪽의 영상신호선으로부터 선택된 영상신호가 각 화소영역에 공급되는 것으로,

표시영역 내에 이어져 있는 공통버스라인을 경계로 하여, 일방측의 각 화소영역은 그것에 형성되는 화소전극으로의 화소신호를 이 일방측에 배치된 영상신호선으로부터 받아들이고, 타방측의 각 화소영역은 그것에 형성되는 화소전극으로의 화소신호를 이 타방측에 배치된 영상신호선으로부터 받아들이는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
청구항 6에 있어서, 상기 표시영역 내에 이어져 있는 공통버스라인을 경계로 하여 인접하는 각 화소영역의 대향전극 중, 이 공통버스라인에 인접되어 있는 각 대향전극의 각각은, 이들 사이의 영역을 메우듯이 하여 일체화되어 있음과 동시에, 이 일체화된 대향전극의 상층에 이 대향전극과 접속된 공통버스라인이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
청구항 6에 있어서, 화소전극에 영상신호선으로부터의 선택된 영상신호를 공급하는 것은 스위칭소자를 매개로 하여 이루어지고 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
삭제
청구항 1에 있어서, 표시영역 내에 이어져 있는 공통버스라인의 양측에 배치되는 각 화소영역의 대향전극은 이 공통버스라인에 인접하여 형성되어 있음과 동시에, 이 공통버스라인과 일체화되어 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
청구항 2에 있어서, 공통버스라인은 화소영역에 형성되어 있는 대향전극을 열방향으로 인접하는 화소영역이 대응하는 대향전극과 접속시킴으로써 구성하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
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