KR101174630B1 - 액정패널과 이를 구비한 액정표시장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 표시장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 패널의 접지배선에서 드라이브IC로 유입되는 고주파 리플을 제거하여 드라이브IC의 동작 특성을 개선한 액정패널과 이를 구비한 액정표시장치에 관한 것이다.
이에 본 발명은, 데이터를 출력하는 소스드라이버와; 스캔신호를 출력하는 게이트드라이버와; 기판의 중앙부에 형성된 복수개의 액정화소와, 상기 기판의 제1단부에 형성되고 상기 게이트드라이버와 연결된 제1접지배선과, 상기 기판의 제2단부에 형성되고 상기 소스드라이버와 연결된 제2접지배선과, 상기 제1접지배선과 제2접지배선 사이에 구성된 제1주파수필터를 구비한 액정패널을 포함하는 액정표시장치를 제공하여, 게이트드라이버로의 노이즈성 전압의 유입을 차단함으로써 게이트드라이버의 수명연장 및 지속적으로 안정된 동작을 수행할 수 있어 결국 표시장치 제품의 경쟁력 제고에 효과적이라 하겠다.

Description

액정패널과 이를 구비한 액정표시장치{Display panel and display apparatus}
도 1은 일반적인 액정표시장치의 기본 구성을 도시한 블록구성도
도 2는 도 1의 구성 중 액정패널의 구성을 간략히 도시한 도면
도 3은 종래 기술에 따른 액정표시장치의 접지배선 구조를 도시한 도면
도 4는 도 3의 액정표시장치에서 데이터 전압의 누적에 의해 게이트드라이버로 유입되는 전압리플(Vr)의 발생을 설명하기 위한 신호그래프
도 5는 본 발명에 따른 액정표시장치의 접지배선 구조를 도시한 도면
도 6은 본 발명에 따른 액정표시장치의 주파수필터에 응용되는 커패시터의 적층 구조를 도시한 도면
도 7은 본 발명에 따른 액정표시장치의 공통전압배선과 접지배선과의 연결 구조를 도시한 도면
<도면의 주요부분에 대한 간단한 설명>
A/A : 액티브영역 50 : 액정패널
51 : 더미 영역 52 : 소스드라이버
54 : 게이트드라이버 62 : 제1접지배선
64 : 제2접지배선 70 : 주파수필터
80 : 정전기차단소자
본 발명은 표시장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 표시장치의 접지배선에서 구동IC로 유입되는 고주파 리플을 제거하여 구동IC의 동작 특성을 개선한 액정패널과 이를 구비한 액정표시장치에 관한 것이다.
디스플레이 장치 중 특히 액정표시장치는 소형 및 박형화와 저전력 소모의 장점을 가지며, 노트북 컴퓨터, 사무자동화 기기, 오디오/비디오 기기 등으로 이용되고 있다. 특히, 스위치 소자로서 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor : 이하 "TFT"라 함)가 이용되는 액티브 매트릭스 타입의 액정표시장치는 동적인 이미지를 표시하기에 적합하다.
도 1은 일반적인 액정표시장치의 기본 구성을 도시한 블록구성도로서, 크게 액정패널(2)과 LCM구동회로부(26)로 구분된다.
각 구성을 보면, 인터페이스(10)는 퍼스널 컴퓨터등과 같은 구동시스템으로부터 LCM구동회로부(26)로 입력되는 데이터(RGB Data) 및 제어신호(입력 클럭, 수평동기신호, 수직동기신호, 데이터 인에이블 신호 등)들을 입력받아 타이밍 컨트롤 러(12)로 공급한다. 주로 구동 시스템으로부터 데이터 및 제어 신호전송을 위해서 LVDS(Low Voltage Differential Signal) 인터페이스와 TTL 인터페이스 등이 사용되고 있다. 또한, 이러한 인터페이스 기능을 모아서 타이밍컨트롤러(12)와 함께 단일 칩(Chip)으로 집적시켜 사용하기도 한다.
액정패널(2)은 도 2와 같이, 글라스를 이용한 기판 상에 다수의 데이터라인(DL1~DLm)과 다수의 게이트라인(GL1~GLn)이 교차되어 다수의 화소영역을 형성하며, 각각의 화소영역에는 박막트랜지스터(TFT)와 액정(LC)이 구성되어 화면을 표시한다.
타이밍 컨트롤러(12)는 인터페이스(10)를 통해 입력되는 제어신호를 이용하여 복수개의 드라이브 집적회로들로 구성된 소스드라이버(18)와 복수개의 게이트 드라이버 집적회로들로 구성된 게이트 드라이버(20)를 구동하기 위한 제어신호를 생성한다. 또한 인터페이스(10)를 통해 입력되는 데이터들을 소스드라이버(18)로 전송한다.
기준전압생성부(16)는 소스드라이버(18)에서 사용되는 DAC(Digital To Analog Converter)의 기준전압들을 생성한다. 기준전압들은 패널의 투과율-전압특성을 기준으로 생산자에 의해서 설정된다.
소스드라이버(18)는 타이밍 컨트롤러(12)로부터 입력되는 제어신호들에 응답하여 입력 데이터의 기준전압들을 선택하고, 선택된 기준전압을 액정패널(2)에 공급하여 액정 분자의 회전 각도를 제어한다.
게이트드라이버(20)는 타이밍 컨트롤러(12)로부터 입력되는 제어신호들에 응 답하여 액정패널(2)상에 배열된 박막트랜지스터(TFT)들의 온/오프(on/off) 제어를 수행하는데, 액정패널(2) 상의 게이트라인(GL1~GLn)을 1 수평동기 시간씩 순차적으로 인에이블(enable) 시킴으로써 액정패널(2) 상의 박막트랜지스터들(TFT)을 1 라인 분씩 순차적으로 구동시켜 소스드라이버(18)로부터 공급되는 아날로그 영상신호들이 각 박막트랜지스터(TFT)들에 접속된 픽셀들로 인가되도록 한다.
전원전압생성부(14)는 각 구성부들의 동작전원을 공급하고 액정패널(2)의 공통전극 전압을 생성하여 공급한다.
또한 도시되지는 않았지만 하나 이상의 램프(lamp)를 구비하여 상기 액정패널(2)로 광(light)을 공급하는 백라이트 유닛(Back-light unit)을 더욱 포함한다.
상기한 액정표시장치는 도 3에 도시된 바와 같이, 액정패널(2)의 일 측에는 게이트드라이버(20)가 구성되고 타 측에는 소스드라이버(18)가 구성된다.
상기 소스드라이버(18)는 상기 액티브영역(A/A)에 구성된 액정화소로 데이터를 출력하고, 상기 게이트드라이버(20)는 상기 데이터출력에 동기하여 스캔신호를 순차 출력한다.
이에 상기 액정패널(2)의 액티브영역(A/A) 외 더미영역(Dummy area)(36)에는 상기 게이트드라이버(20)가 상기 소스드라이버(18)로부터 접지전위(ground level voltage)를 제공받을 수 있도록 하는 제1접지배선(32)이 구성되고, 또한 상기 소스드라이버(18)로부터 연장되어 상기 제1접지배선(32)과 연결되는 제2접지배선(34)이 구성된다.
또한 상기 제2접지배선(34)은 상기 액티브영역(A/A)에 형성된 데이터라인 (DL1~DLm)의 종단부에 구성되는 정전기차단소자(40)와 연결된다.
그런데 상기한 접지배선 구조에서는, 상기 데이터라인(DL1~DLm)의 끝단, 즉 액정패널(2)의 하단으로 갈수록 데이터 전압의 누적 트랜지션(transition)으로 인해 발생된 고주파의 노이즈성 전압리플(Voltage ripple:Vr1)이 상기 정전기차단소자(40)를 통과하여 상기 제2접지배선(34)으로 인가되어 상기 제2접지배선(34)의 접지전위(즉, DC 레벨)를 왜곡시키는 현상이 발생한다.
이에 왜곡된 접지전위는 게이트드라이버(20)의 접지단자로 입력되어 드라이버IC(Driving IC)를 손상시켜 결국 비정상적인 화면 표시 등의 문제점을 초래하게 된다. 이러한 데이터 전압의 누적 트랜지션(transition)으로 인한 문제점은 역시 공통전압배선(미도시됨)으로도 영향을 미치며, 통상 공통전압배선과 상기 제2접지배선(34)은 전기적으로 연결되도록 형성하기 때문에 상기 공통전압배선으로 인가된 노이즈성 전압리플(Vr2) 성분 역시 액정패널의 불량화질을 표시하는 원인이 된다.
도 4는 액정패널의 위치에 따른 데이터 전압의 누적 트랜지션(transition)과 그 영향을 설명하기 위한 신호타이밍도로서, 각 게이트라인의 형성위치에 따른 데이터전압에 의해 누적된 데이터 트랜지션에 의한 제2접지배선(34)에서의 전압리플(Vr1) 및 상기 전압리플(Vr1)에 의해 공통전압배선에서 발생되는 또다른 전압리플(Vr2)을 도시하고 있다.
상기와 같이 발생된 전압리플(Vr1, Vr2)은 결국 게이트드라이버(20)와 액정화소로 인가되어 게이트드라이버 소자의 수명단축 및 불량화질을 표시하게 된다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 드라이버IC로 유입되는 노이즈성 전압리플을 제거하여 안정된 액정패널 및 액정표시장치의 구동을 실현하는데 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 기판과; 상기 기판의 중앙부에 형성된 복수개의 액정화소와; 상기 기판의 제1단부에 형성된 제1접지배선과; 상기 기판의 제2단부에 형성된 제2접지배선과; 상기 제1접지배선과 제2접지배선 사이에 구성된 제1주파수필터를 포함하는 액정패널을 제공한다.
상기 액정패널은, 상기 기판의 제1 또는 제2단부에 형성되고 상기 제1 및 제2접지배선과 이격된 공통전압배선과; 상기 공통전압배선과 상기 제1접지배선 또는 상기 제2접지배선 사이에 구성된 제2주파수필터를 더욱 포함한다.
상기 제1 및 제2주파수필터는 저항과 커패시터가 병렬 연결된 구성인 것을 특징으로 한다.
상기 저항은 정전기차단소자를 이용해 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 커패시터는, 도전성 금속 물질과, 절연 물질과, 투명 도전성 물질이 순차 적층되어 형성되는 것을 특징으로 한다.
아울러 본 발명은, 데이터를 출력하는 소스드라이버와; 스캔신호를 출력하는 게이트드라이버와; 기판의 중앙부에 형성된 복수개의 액정화소와, 상기 기판의 제1 단부에 형성되고 상기 게이트드라이버와 연결된 제1접지배선과, 상기 기판의 제2단부에 형성되고 상기 소스드라이버와 연결된 제2접지배선과, 상기 제1접지배선과 제2접지배선 사이에 구성된 제1주파수필터를 구비한 액정패널을 포함하는 액정표시장치를 제공한다.
상기 액정표시장치는, 상기 기판의 제1 또는 제2단부에 형성되고 상기 제1 및 제2접지배선과 이격된 공통전압배선과; 상기 공통전압배선과 상기 제2접지배선 사이에 구성되는 제2주파수필터를 더욱 포함한다.
상기 제1 및 제2주파수필터는 저항과 커패시터가 병렬 연결된 구성인 것을 특징으로 한다.
상기 저항은 정전기차단소자를 이용해 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 커패시터는, 도전성 금속 물질과, 절연 물질과, 투명 도전성 물질이 순차 적층되어 형성되는 것을 특징으로 한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명하기로 한다.
도 5는 본 발명에 따른 액정표시장치를 도시한 평면도로서, 특히 액정패널 에 형성된 접지배선(ground line)의 구성형태를 위주로 도시하였다.
설명하면, 복수개의 액정화소가 형성된 액티브영역(A/A)을 가지는 액정패널(50)에 대해 그 측단에 각각 상기 액티브영역(A/A)으로 데이터를 출력하는 소스드라이버(52)와, 상기 복수개의 액정화소로 스캔신호(scan signal)를 출력하여 상기 데이터가 액정화소에 입력되도록 하는 게이트드라이버(54)가 구성된다.
이때 상기 소스드라이버(52)는 상기 액정패널(50)과 게이트드라이버(54) 측 으로 접지전위(ground level voltage:Vgnd)를 공급하는데, 도시된 바와 같이, 액정패널(50) 내 액티브영역(A/A) 외부의 더미 영역(Dummy area)(51)에 제1접지배선(62)을 형성하여 게이트드라이버(54)로의 접지전위(Vgnd) 인가를 수행한다. 이때 구성된 게이트드라이버(54)의 개수가 다수일 경우 인접한 게이트드라이버(54)끼리 연결하는 접지전위 인가용 배선 역시 게이트드라이버(54)로의 접지전위 인가를 수행하므로 제1접지배선(62)으로 정의한다.
또한 상기 액정패널(50)의 다른 더미영역(51)에는 상기 소스드라이버(52)로부터 연장된 제2접지배선(64)을 형성한다. 이때의 상기 제2접지배선(64)은 상기 액티브영역(A/A)을 사이에 두고 상기 소스드라이버(52)와 대응되는 더미 영역(51)까지 연장되게 형성되며, 아울러 데이터라인(data line)의 종단부에 구성된 정전기차단소자(80)와 연결된다.
상기한 구성에 더욱 부가하여 본 발명은, 상기 제1접지배선(62)과 제2접지배선(64) 사이에 전기적 연결을 수행하는 주파수필터(70)가 구성된다.
상기 주파수필터(70)는 고주파 전압리플을 차단하기 위해 저항(resist)과 커패시터(capacitor)로 구성된 로우 패스 필터(Low-pass filter)이며, 상기 정전기차단소자(80)를 통해 상기 제2접지배선(64)으로 유입된 노이즈성 전압리플(Vr)이 상기 게이트드라이버(54)로 유입되지 못하도록 차단하는 역할을 수행한다.
상기 주파수필터(70)에 대해 좀더 상세히 설명하면, 데이터라인(DL1~DLm)의 종단부에 구성되는 정전기차단소자(80)를 로우패스필터의 저항성분으로 구성하고 이에 별도의 커패시터를 상기 정전기차단소자(80)와 병렬로 연결하여 구성한다.
이때 상기 커패시터는 도 6에 도시된 바와 같이, 액정화소의 박막트랜지스터 형성 공정과 동시에 구성될 수 있도록 게이트 물질(Gate)과, 게이트절연 물질(SiNx)과, 화소전극 물질(ITO) 순차 적층되어 이루어진 커패시터일 수 있다.
또한 도 7에 도시한 바와 같이, 상기 제2접지배선(64)과 더미 영역(51)에 구성된 공통전압배선(common voltage line) (66) 사이에도 정전기방지소자(80)와 커패시터가 병렬 연결된 또 다른 주파수필터(72)를 구성하여 상기 공통전압배선(66)으로 유입될 수 있는 노이즈성 전압리플을 차단하여 보다 안정적인 화질을 표시할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
상기와 같이 설명한 본 발명에 따른 액정패널과 그 액정표시장치는, 액정패널에 형성된 접지배선과 게이트드라이버 사이에 노이즈성 전압을 차단할 수 있는 주파수필터를 구성함으로써 게이트드라이버의 수명연장 및 안정된 동작을 수행할 수 있도록 하여 결국 액정표시장치 제품의 경쟁력을 제고시키는 효과가 있다.

Claims (10)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 데이터를 출력하는 소스드라이버와;
    스캔신호를 출력하는 게이트드라이버와;
    기판의 중앙부에 형성된 복수개의 액정화소와, 상기 기판의 제1단부에 형성되고 상기 게이트드라이버와 연결된 제1접지배선과, 상기 기판의 제2단부에 형성되고 상기 소스드라이버와 연결된 제2접지배선과, 상기 제1접지배선과 제2접지배선 사이에 구성된 제1주파수필터를 구비한 액정패널
    을 포함하며, 상기 액정패널에는 상기 복수개의 액정화소와 연결되며 복수개의 데이터 배선이 구비되며, 상기 복수개의 데이터 배선 각 끝단은 정전기 차단소자를 개재하여 상기 제 2 접지배선과 연결된 것이 특징이며, 상기 제 1 주파수필터는 상기 정전기 차단소자를 저항성분으로 하고 상기 정전기 차단소자와 병렬로 연결된 커패시터로 구성된 것이 특징인 액정표시장치
  7. 청구항 제 6 항에 있어서,
    상기 기판의 제1 또는 제2단부에 형성되고 상기 제1 및 제2접지배선과 이격된 공통전압배선과;
    상기 공통전압배선과 상기 제2접지배선 사이에 구성되는 제2주파수필터
    를 더욱 포함하는 액정표시장치
  8. 청구항 제 7 항에 있어서,
    상기 제2주파수필터는 상기 저항성분과 상기 커패시터가 병렬 연결된 구성인 것을 특징으로 하는 액정표시장치
  9. 삭제
  10. 청구항 제 8 항에 있어서,
    상기 커패시터는,
    도전성 금속 물질과, 절연 물질과, 투명 도전성 물질이 순차 적층되어 형성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치
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