JP4245293B2

JP4245293B2 - 液晶表示装置

Info

Publication number: JP4245293B2
Application number: JP2001393590A
Authority: JP
Inventors: 根植羅; 東浩李
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 2001-09-27
Filing date: 2001-12-26
Publication date: 2009-03-25
Anticipated expiration: 2021-12-26
Also published as: KR20030028109A; CN1412739A; US7450097B2; US20030067433A1; TWI229217B; CN100338643C; US20050219178A1; KR100825093B1; US6947021B2; JP2003107521A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は液晶表示装置に関し、特に、差動色信号を伝送する配線を有している液晶表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶表示装置は現在最も広く用いられている平板表示装置のうちの一つであって、電界を生成する多数の電極が内側面に形成されている二枚の表示板と、これら表示板の間の液晶層、それぞれの表示板の外側面に付着されて光を偏光させる二枚の偏光板を含み、電界生成電極に電圧を印加して液晶層の液晶分子を再配列させることによって透過する光の量を調節する表示装置である。このような液晶表示装置の一つの表示板には電界生成電極に連結されたスイッチング素子、例えば、薄膜トランジスタが備えられているが、これは電界生成電極に印加される電圧をオン／オフスイッチングする役割を果たす。
【０００３】
一方、スイッチング素子を通じて電極に電圧を印加するためには駆動回路とこの駆動回路を制御するコントローラが必要である。コントローラは通常表示板の外部に位置し、駆動回路は表示板外部に位置したり表示板内部に位置することもある。表示板外部に位置する場合には集積回路チップの形態で可撓性印刷基板（FPC、flexible printed circuit）上に装着されるが、表示板内部に位置する場合にはチップの形態で表示板上に装着することもでき、表示板に形成された薄膜トランジスタと同一な工程で表示板上に直接形成することもできる。この時、前者の場合をＣＯＧ（chip on glass）構造と言う。後者の構造は通常薄膜トランジスタのチャンネルとして用いられる半導体が多結晶シリコンである場合に用いられる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このような液晶表示装置、特にＣＯＧ構造の液晶表示装置ではコントローラと駆動回路などでの信号伝送が信号線を通じて高速で行われ、各信号線周囲には信号の流れによって電磁気場が生成され、このような電磁気場は隣接した信号線の信号にノイズを載せて正常な動作を妨害するＥＭＩ（electromagnetic interference）現象を発生させる。
【０００５】
このような問題点を解決するために差動信号を伝送する方法が提案されている。差動信号は振幅が同一で位相が反対の関係を有する１対の信号であって、ある信号をそのまま伝送する代わり、その信号と差動（逆位相）関係にある信号を作ってこの一対の差動信号を隣接する１対の信号線を通じて伝送すれば、二つの信号線で発生する電磁気場が相殺されてＥＭＩ現象が減少する。しかし、差動関係にある二つの信号線の間の距離が適正でなければ二つの信号線の電磁気場の相殺効果が低下し、また差動関係にない二つの信号の場合該当信号線で生成された電磁気場が上記と同様に、互いに干渉し信号を歪曲する恐れがある。
【０００６】
本発明が目的とする技術的課題は、信号線間の間隔を適切に調節してＥＭＩ現象を減らすことである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
このような課題を解決するために、本発明による液晶表示装置では、基板上に走査信号及び画像信号を各々伝達する複数のゲート線と複数のデータ線、これらに連結されたスイッチング素子、そしてスイッチング素子に連結された画素電極が備えられている。スイッチング素子はまた画素電極に連結されている。基板上にはまたゲート線及びデータ線と各々連結されているゲート駆動回路及びデータ駆動回路、そしてデータ駆動回路に連結されている複数の色信号線を含む信号配線が備えられている。本発明によれば色信号線は互いに組をなして、振幅が同一で位相が反対の関係を有する差動色信号を伝送する。
【０００８】
ここで、色信号線の線幅をＷ、組をなす色信号線の間の間隔をＤ、組ではない信号線の間の間隔をＰとし製造誤差をＫとする時、これらは次のような関係を充足する。
【０００９】
本発明の一つの特徴によれば、
Ｗ＞Ｄ
Ｐ＞Ｄ
であり、この場合これらの関係は
２Ｗ＋Ｄ＞Ｐ
を充足することが好ましい。
【００１０】
本発明の他の特徴によれば、
Ｄ＜（１−Ｋ）Ｐ
２Ｗ＋Ｄ＞Ｐ
Ｗ＞Ｄ
である関係を充足する。
【００１１】
本発明の他の特徴によれば、
（（１＋Ｋ）／（１−Ｋ））Ｄ＜Ｐ＜２Ｗ＋Ｄ
Ｗ＞Ｄ
である関係を充足する。
【００１２】
本発明による液晶表示装置はゲート駆動回路及びデータ駆動回路を制御するコントローラが備えられた一つの印刷回路基板、そして印刷回路基板と表示板を物理的、電気的に連結する一つ以上の可撓性印刷回路フィルムをさらに含むことができ、この時印刷回路基板と可撓性印刷回路フィルムは前記表示板の一つの側面付近にだけ位置することが好ましい。
【００１３】
また、ゲート駆動回路とデータ駆動回路のうち少なくとも一つのトランジスタは非晶質シリコンからなるチャンネル層を有することが好ましく、この時、この駆動回路は表示板と一体に形成することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の技術分野における通常の知識を有する者が本発明を容易に実施できる最も好ましい実施例を添付した図面を参照して詳細に説明する。
【００１５】
図１Ａは、本発明の実施例による液晶表示装置の概略的な配置構造を示した図面であり、図１Ｂは図１Ａの画素領域の等価回路図であり、図２は図１Ａの差動信号配線部の詳細図である。
【００１６】
本発明の実施例による液晶表示装置は互いに対向している大小の二つの表示板１００、２００からなる液晶パネル１０、大きい表示板１００の縁部分に備えられている複数のゲート駆動回路（ｍ_l〜ｍ_j）と複数のデータ駆動回路（ｌ_l〜ｌ_i）、駆動回路（ｍ_l〜ｍ_j、ｌ_l〜ｌ_i）を制御する印刷回路基板３００、そして表示板１００と印刷回路基板３００を連結する可撓性印刷回路フィルム４１０、４２０を含む。
【００１７】
表示板１００は表示領域とその外側の周辺領域に分けることができ、表示領域には複数の信号線、つまり、走査信号を伝達する複数のゲート線１１１及び画像信号を伝達する複数のデータ線１１２が各々行と列方向にのびており、ゲート線１１１とデータ線１１２によって区画される各領域、つまり、画素領域１２０内には、ゲート線１１１とデータ線１１２に連結された薄膜トランジスタなどのスイッチング素子とこれに連結された画素電極１２１が備えられている。薄膜トランジスタのチャンネル層は非晶質シリコンまたは多結晶シリコンからなる。画素電極１２１は共通電極１２２と共に液晶蓄電器（Ｃ_L）を構成して両極間の液晶分子を制御する電界を生成する。共通電極１２２は二つの表示板１００、２００のうちどちらか一つに備えられている。
【００１８】
ゲート駆動回路（ｍ_l〜ｍ_j）とデータ駆動回路（ｌ_l〜ｌ_i）は表示板１００（薄膜トランジスタ基板）の周辺領域に位置しており、表示領域から周辺領域まで延びたゲート線１１１とデータ線１１２の一側端に各々連結されている。ゲート駆動回路（ｍ_l〜ｍ_j）とデータ駆動回路（ｌ_l〜ｌ_i）はチップ形態で別に製作されて大きい表示板１００、つまり、薄膜トランジスタ表示板１００上に直接装着されることも可能であり（ＣＯＧ方式）、表示領域内の薄膜トランジスタと同時に作られて薄膜トランジスタ表示板１００と一体に形成されることも可能である。これとは異なって、二つの駆動回路（ｍ_l〜ｍ_j、ｌ_l〜ｌ_i）のうち一つはＣＯＧ方式で、他の一つは一体形に作ることもできる。一体形に作られる場合には薄膜トランジスタのチャンネル層が非晶質シリコンまたは多結晶シリコンであることができるが、工程の難易度を考慮する場合、非晶質シリコンであるのが好ましい。またこの場合下方の接触部１３７が別に形成されないこともある。
【００１９】
薄膜トランジスタ表示板１００の一側端部とデータ駆動回路（ｌ_l〜ｌ_i）の間には差動信号配線部１３０が形成されている。図２に示したように差動信号配線部１３０は複数の信号線１３５からなっており、接触部１３７を通じてデータ駆動回路（ｌ_l〜ｌ_i）と連結されている。また、具体的に示してはいないが、表示板１００の一側曲がり角にはゲート駆動回路（ｍ_l〜ｍ_j）に入力される外部信号を伝達する信号線が形成されている。
【００２０】
薄膜トランジスタ表示板１００のデータ駆動回路（ｌ_l〜ｌ_i）または差動信号配線部１３０側には印刷回路基板３００が位置しており、印刷回路基板３００はタイミングコントローラ３１０などの信号を生成し駆動回路（ｍ_l〜ｍ_j、ｌ_l〜ｌ_i）を制御する回路が備えられている。
【００２１】
薄膜トランジスタ表示板１００のデータ駆動回路（ｌ_l〜ｌ_i）または差動信号配線部１３０側の縁部とこれに隣接した印刷回路基板３００の縁部には複数の可撓性印刷回路フィルム４１０、４２０が物理的に付着されている。可撓性印刷回路フィルム４１０、４２０には信号線が形成されており、図２に示したように接触部１３６を通じて差動信号配線部１３０と連結されていて印刷回路基板３００からの信号を液晶パネル１０に伝達することができる。
【００２２】
本実施例ではゲート駆動回路（ｍ_l〜ｍ_j）が表示板１００上に備えられているが、これとは異なって表示板２００の外部、例えば、本実施例でゲート駆動回路（ｍ_l〜ｍ_j）が位置した付近の縁に可撓性印刷回路フィルムを付着しこのフィルムにチップの形態で装着することもできる。また、ゲート駆動回路（ｍ_l〜ｍ_j）とデータ駆動回路（l₁〜l_i）に向かう信号が全て同一なフィルム４２０を通じて液晶パネル１０に入っていくと図１Ａに示されているが、互いに異なるフィルム、（例えば、４１０と４２０）を通じて二つの信号が別個に伝達されることもある。また追加的に印刷回路基板３００がゲート駆動回路（ｍ_l〜ｍ_j）側にも備えることができるが、体積が大きくなるために本実施例のように一つの印刷回路基板３００だけを置くのが好ましい。
【００２３】
一方、差動信号配線部１３０は可撓性印刷回路フィルム４１０を通じてタイミングコントローラ３１０と電気的に連結されてタイミングコントローラ３１０で作られた差動色信号（Ｒ、/Ｒ、Ｇ、/Ｇ、Ｂ、/Ｂ）組を伝送する。もちろん色信号の外にもデータ駆動回路（ｌ_l〜ｌ_i）に向かうその他の制御信号（ＣＯＮＤ）も差動信号配線部１３０の信号線を通じて伝送できる。
【００２４】
この時、差動信号線に沿って流れる信号による電磁気場が互いに相殺されるようにするためには信号線の幅と間隔を適切に合せなければならず、この関係について図３を参考に詳細に説明する。
【００２５】
図３は本発明の実施例による差動信号線の拡大図である。前述したように、差動関係、つまり、大きさは同じで極性だけが反対である二つの信号を運搬する一組の信号線（１３１と１３２または１３３と１３４）から出る電磁気場を相殺するためには、二つの信号線の間の距離が可能な限り近くなければならない。しかし、反対に互いに差動関係にない信号線（１３２と１３３）はある程度離し、互いに干渉を起こさないようにしなければならない。
【００２６】
本実施例では差動関係にある信号線の間の間隔（Ｄ）は信号線の線幅（Ｗ）より小さく、差動関係にない信号線の間の間隔（Ｐ）は差動関係にある信号線の間の間隔（Ｄ）より大きい。そして差動関係にない信号線の間の間隔（Ｐ）はまた信号線の線幅（Ｗ）より大きいのが好ましい。
【００２７】
一方、液晶表示装置の製造工程では誤差が生じるのは当然のことであるが、間隔（Ｄ）の誤差をＫ₁％として間隔（Ｐ）の誤差をＫ₂％とする時、誤差を考慮すれば次のような関係が満たされなければならない。
Ｄ±Ｋ₁Ｄ＜Ｐ±Ｋ₂Ｐ
これは
Ｄ＋Ｋ₁Ｄ＜Ｐ−Ｋ₂Ｐ
でなければならず、結局間隔（Ｄ、Ｐ）の間の関係は
Ｄ＜（（１−Ｋ₂）/（１＋Ｋ₁））Ｐ
になる。
【００２８】
この時、間隔（Ｐ）だけが誤差を有するとすれば、
Ｄ＜（１−Ｋ₂）Ｐ
の関係が成立する。一般に製造誤差は２０％、つまり、０．２程度の値を有するので、
Ｄ＜０．８Ｐ
【００２９】
また間隔（Ｄ、Ｐ）の間の誤差が同一であるとすれば、
Ｄ＜（（１−Ｋ）/（１＋Ｋ））Ｐ
または
Ｐ＞（（１＋Ｋ）/（１−Ｋ））Ｄ
が成立する。Ｋが０．２である時は
Ｄ＜（０．８/１．２）Ｐ≒０．６７Ｐ
になる。
【００３０】
一方、差動信号線を形成することができる面積が制限されているので間隔（Ｄ、Ｐ）を無制限大きくすることはできず、次のような関係を充足すればよい。
【００３１】
２Ｗ＋Ｄ＞Ｐ
従って差動関係にない信号線の間の間隔（Ｐ）は以下の式の通りである。
（（１＋Ｋ）/（１−Ｋ））Ｄ＜Ｐ＜２Ｗ＋Ｄ
【００３２】
以下、このような構造を有する液晶表示装置の動作を詳細に説明する。
【００３３】
印刷回路基板（図示せず）上のタイミングコントローラ３１０は外部のグラフィック制御器（図示せず）から色信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ）及びタイミング信号（ＴＩＭ）の供給を受ける。タイミングコントローラ３１０は各色信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ）から一組の差動色信号（Ｒ、/Ｒ、Ｇ、/Ｇ、Ｂ、/Ｂ）を作って、間隔（Ｄ）を有する一組の差動信号線（１３１と１３２または１３３と１３４）を通じてデータ駆動回路（ｌ_l〜ｌ_i）に出力する。タイミングコントローラ３１０は、またタイミング信号（ＴＩＭ）に基づいてゲート制御信号（ＣＯＮＧ）及びデータ制御信号（ＣＯＮＤ）を生成して各々ゲート駆動回路（ｍ_l〜ｍ_j）及びデータ駆動回路（ｌ_l〜ｌ_i）に供給する。
【００３４】
ゲート駆動回路（ｍ_l〜ｍ_j）がゲート制御信号（ＣＯＮＧ）によってゲート線１１１に順次にゲートオン電圧を印加し、データ駆動回路（ｌ_l〜ｌ_i）が各差動色信号を再び元の色信号に変換し、それぞれの色信号に該当するデータ電圧を選択して該当データ線１１２に印加する。その後、ゲートオン電圧が印加されて導通したスイッチング素子（Ｑ）を通じて画素電極１２１にデータ電圧が印加されて液晶分子の配列が変化することにより表示動作が行われる。
【００３５】
【発明の効果】
以上で記述したように、本発明は差動色信号をデータ駆動回路に伝送する信号線の間の間隔を適正に設定することによって、差動信号線の間の電磁気場相殺効果を最大化し、干渉による信号歪曲が発生することを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１Ａ】本発明の実施例による液晶表示装置の配置構造を概略的に示した図面である。
【図１Ｂ】図１Ａの画素領域を詳細に示した等価回路図である。
【図２】図１Ａの差動信号配線部の構造を詳細に示した例示図である。
【図３】本発明の実施例による液晶表示装置の差動信号線を示した図面である。
【符号の説明】
１０液晶パネル
１００表示板
１１１ゲート線
１１２データ線
１２０画素領域
１２１画素電極
１２２共通電極
１３０差動信号配線部
１３５信号線
１３６、１３７接触部
３００印刷回路基板
３１０タイミングコントローラ
４１０、４２０フィルム
１３１、１３２一組の信号線
１３３、１３４一組の信号線

Claims

表示板と、
前記表示板上に備えられていて走査信号を伝達する複数のゲート線と、
前記表示板上に備えられていて画像信号を伝達する複数のデータ線と、
前記ゲート線と前記データ線に連結されている複数のスイッチング素子と、
前記スイッチング素子と連結されている複数の画素電極と、
前記表示板上に備えられていて前記ゲート線と連結されているゲート駆動回路と、
前記表示板上に備えられていて前記データ線と連結されているデータ駆動回路と、
前記データ駆動回路に連結されている複数の色信号線を含む信号配線
とを含み、
前記色信号線は互いに組をなして、振幅が同一で位相が反対の関係を有する差動色信号を伝送し、
組をなす前記色信号線の間の間隔（Ｄ）は前記色信号線の線幅（Ｗ）及び組をなさない前記信号線の間の間隔（Ｐ）より小さい液晶表示装置。
前記ゲート駆動回路及び前記データ駆動回路を制御するコントローラが備えられた一つの印刷回路基板と、
前記印刷回路基板と前記表示板を物理的、電気的に連結する一つ以上の可撓性印刷回路フィルムとをさらに含み、
前記データ駆動回路と前記コントローラは前記信号配線を通じて電気的に連結され、
前記印刷回路基板と前記可撓性印刷回路フィルムは前記表示板の一つの側面付近にだけ位置する、請求項１に記載の液晶表示装置。
前記ゲート駆動回路と前記データ駆動回路のうち少なくとも一つのトランジスタは非晶質シリコンからなるチャンネル層を有する、請求項１に記載の液晶表示装置。
前記非晶質シリコンからなるチャンネル層を有するトランジスタを含む前記駆動回路は前記表示板と一体に形成されている、請求項３に記載の液晶表示装置。
組をなす前記色信号線の間の間隔（Ｄ）と前記色信号線の線幅（Ｗ）及び組をなさない前記信号線の間の間隔（Ｐ）は、
２Ｗ＋Ｄ＞Ｐ
を充足する、請求項１に記載の液晶表示装置。
表示板と、
前記表示板上に備えられていて走査信号を伝達する複数のゲート線と、
前記表示板上に備えられていて画像信号を伝達する複数のデータ線と、
前記ゲート線と前記データ線に連結されている複数のスイッチング素子と、
前記スイッチング素子と連結されている複数の画素電極と、
前記表示板上に備えられていて前記ゲート線と連結されているゲート駆動回路と、
前記表示板上に備えられていて前記データ線と連結されているデータ駆動回路と、
前記データ駆動回路に連結されている複数の色信号線を含む信号配線
とを含み、
前記色信号線は互いに組をなして、振幅が同一で位相が反対の関係を有する差動色信号を伝送し、
組をなす前記色信号線の間の間隔（Ｄ）と前記色信号線の線幅（Ｗ）及び組をなさない前記信号線の間の間隔（Ｐ）は製造誤差をＫとする時、
Ｄ＜（１−Ｋ）Ｐ
２Ｗ＋Ｄ＞Ｐ
Ｗ＞Ｄ
である関係が満たされる液晶表示装置。
前記ゲート駆動回路及び前記データ駆動回路を制御するコントローラが備えられた一つの印刷回路基板と、そして前記印刷回路基板と前記表示板を物理的、電気的に連結する一つ以上の可撓性印刷回路フィルムとをさらに含み、
前記データ駆動回路と前記コントローラは前記信号配線を通じて電気的に連結され、
前記印刷回路基板と前記可撓性印刷回路フィルムは前記表示板の一側面付近にだけ位置する、請求項６に記載の液晶表示装置。
前記ゲート駆動回路と前記データ駆動回路のうち少なくとも一つのトランジスタは非晶質シリコンからなるチャンネル層を有する、請求項６に記載の液晶表示装置。
表示板と、
前記表示板上に備えられていて走査信号を伝達する複数のゲート線と、
前記表示板上に備えられていて画像信号を伝達する複数のデータ線と、
前記ゲート線と前記データ線に連結されている複数のスイッチング素子と、
前記スイッチング素子と連結されている複数の画素電極と、
前記表示板上に備えられていて前記ゲート線と連結されているゲート駆動回路と、
前記表示板上に備えられていて前記データ線と連結されているデータ駆動回路と、
前記データ駆動回路に連結されている複数の色信号線を含む信号配線
とを含み、
前記色信号線は互いに組をなして、振幅が同一で位相が反対の関係を有する差動色信号を伝送し、
組をなす前記色信号線の間の間隔（Ｄ）と前記色信号線の線幅（Ｗ）及び組をなさない前記信号線の間の間隔（Ｐ）は製造誤差をＫとする時、
（（１＋Ｋ）／（１−Ｋ））Ｄ＜Ｐ＜２Ｗ＋Ｄ
Ｗ＞Ｄ
である関係が満たされる液晶表示装置。
前記ゲート駆動回路及び前記データ駆動回路を制御するコントローラが備えられた一つの印刷回路基板と、そして前記印刷回路基板と前記表示板を物理的、電気的に連結する一つ以上の可撓性印刷回路フィルムとをさらに含み、
前記データ駆動回路と前記コントローラは前記信号配線を通じて電気的に連結され、
前記印刷回路基板と前記可撓性印刷回路フィルムは前記表示板の一側面付近にだけ位置する、請求項９に記載の液晶表示装置。
前記ゲート駆動回路と前記データ駆動回路のうち少なくとも一つのトランジスタは非晶質シリコンからなるチャンネル層を有する、請求項９に記載の液晶表示装置。