KR100264887B1 - 액정표시장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 광차단층과 구동회로부의 신호 버스라인의 중첩으로 인한 커플링 캐패시턴스를 감소시키기 위하여, 다수개의 신호 버스라인을 구비하는 구동회로부와 화소부가 제1기판에 형성되고, 광차단층과 컬러필터를 구비하는 제2기판 사이에 액정물질이 개재되어 형성되는 액정표시장치에 있어서, 상기 광차단층은 상기 구동회로부의 신호 버스라인들 사이의 투명부를 차단하되, 상기 신호 버스라인과 최소한으로 중첩하도록 형성되는 것이 특징으로 하고 있으며, 액정표시장치에서의 신호 지연 및 왜곡현상을 최소화할 수 있다.

Description

액정표시장치
본 발명은 액정표시장치(LCD: Liquid Crystal Display)에 관한 것으로, 특히 광차단층을 구동회로부의 신호 버스라인과 최소한으로 중첩하도록 형성하는 액정표시장치에 관한 것이다.
제1도는 액정표시장치의 개략도로, 광차단층이 상판에 형성되는 경우를 예를 들어 나타낸 것이다.
일반적인 박막트랜지스터 액정표시장치는 크게 박막트랜지스터 어레이 기판(10)(이하“하판”이라고 한다.)과 컬러필터(color filter) 기판(20)(이하“상판”이라고 한다.) 사이에 액정(15)이 채워진 형태의 구조를 가지고 있다.
하판(10)은 중앙부에 화소부(13)가 형성되어 있고, 그 좌측과 상단에는 게이트 구동회로부(12)와 데이터 구동회로부(11)가 각각 위치하고 있다. 게이트 구동회로부(12)는 화소에 데이터 신호를 인가하기 위한 장치로, 각각 화소부(13)에 전기적으로 연결되어 있다. 구동회로부는 외부회로(도면에 표시하지 않음)에 연결되어 외부 회로의 신호를 화소에 전달하도록 되어 있다.
도면에는 표시하지 않았지만, 화소부(13)에는 다수개의 게이트 라인과 데이터 라인이 서로 교차하여 형성된 다수개의 화소가 매트릭스 형상으로 배열되어 있다. 이들 화소 각각에는 게이트 라인과 데이터 라인에 전기적으로 연결된 박막트랜지스터와 화소전극이 형성되어 있다. 이때, 각각의 구동회로부는 외부회로에 연결되어 외부 회로의 신호를 화소 각각에 전달하는 기능을 한다.
상판(20)에는 RGB(Red-Green-Blue)중 하나의 색소를 각각 가지는 컬러필터(도면에 표시하지 않음)가 각 화소에 대응하여 복수개 형성되어 있고, 각 컬러필터들의 사이 즉 하판에 형성된 데이터 버스라인, 게이트 버스라인 및 박막트랜지스터의 상부에 해당되는 영역에는 크롬으로 형성된 광차단층(21)이 있다. 컬러필터와 광차단층의 표면에는 보호막이 있고, 그 상부에는 화소전극에 대응하여 액정에 전기장을 걸어 주는 공통전극이 형성되어 있다. 편의상 도면에는 상판의 설명에 필요한 부분인 광차단층(21) 패턴만을 도시하였다.
광차단층(21)은 데이터 버스라인, 게이트 버스라인 및 박막트랜지스터의 상부에 해당되는 영역을 덮도록 형성함으로써, 화소전극 이외의 영역에서 빛이 새는 것을 방지한다. 따라서 광차단층(21)은 화소전극 부분을 제외한 하판의 전부분을 덮는 패턴을 가지도록 형성되기 때문에 하판의 화소부에 대응되는 위치에서는 매트릭스 형상으로 형성된다.
제2도는 구동회로부의 신호 버스라인과 광차단층의 중첩을 설명하기 위하여 제1도의 중첩되는 위치에 있는 A와 A′부분을 중첩하여 개략적으로 나타낸 도면이다. 하판에서의 구동회로부에는 각 신호 버스라인들(11-1)(11-2)(11-3)(11-4)이 소정의 간격을 두고 배열되어 있다. 그리고 이에 대응되는 상판에서는 광차단층(21)이 구동회로부의 신호 버스라인 전부를 덮도록 형성되어 있다.
상술한 바와 같은 구조를 가지는 종래의 기술에서는 구동회로부의 신호 버스라인과 광차단층과의 중첩으로 인하여 캐패시턴스 커플링(capacitance coupling)이 일어난다. 캐패시턴스 커플링은 상호 대응되는 두 전극이 절연물질을 개재하여 위치하고, 한 쪽 전극의 신호가 다른 쪽 전극의 신호에 영향을 미치는 효과를 말한다. 따라서 상기 설명에서는 구동회로부의 신호 버스라인에 인가되는 구동 신호가 신호 버스라인과 광차단층이 만들어내는 캐패시턴스에 의해 영향을 받아 왜곡된다.
제3도는 제2도에 나타낸 신호 버스라인과 광차단층의 일부 등가회로도를 나타낸 것이다. 상판의 광차단층(21)과 하판의 구동회로부의 신호 버스라인(11-1)(11-2)들이 만들어내는 커플링 캐패시턴스를 볼 수 있다. 도면에서 C11, C12, C13.C14,…는 광차단층(21)과 제1신호 버스라인(11-1)이 만들어내는 캐패시턴스를 나타낸 것이고, C21, C22, C23.C24, …는 광차단층(21)과 제2신호 버스라인(11-2)이 만들어내는 캐패시턴스를 나타낸다. 이하 도면에 표시되지 않은 다른 버스라인들도 마찬가지 방법으로 캐패시턴스를 만들어 내므로 이의 표시와 설명은 생략한다.
그런데, 중소면적 이하의 패널 및 저해상도의 패널의 경우에 존재하는 커플링 캐패시턴스는 크기가 작아 액정표시장치에 끼치는 영향이 적지만, 대면적 및 고해상도 패널의 경우에 존재하는 커플링 캐패시턴스는 신호 버스라인에 인가되는 신호를 왜곡시키거나 지연시킬 정도로 크다. 이는 대면적화에 따라 신호 버스라인의 길이와 크기가 커지는 것에 기인한다. 따라서 신호 버스라인을 저저항을 가지는 도전물질로 형성하거나, 액정표시패널을 커플링 캐패시턴스가 감소되도록 하는 구조로 형성하는 것이 유리하다.
본 발명은 신호 버스라인에 인가되는 구동신호가 왜곡되는 것을 감소시기기 위하여 광차단층 패턴의 구조를 최적화하여 신호 버스라인과 광차단층의 중첩으로 인한 커플링 캐패시턴스를 최소화하려는 것이다.
본 발명은 다수개의 신호 버스라인을 구비하는 구동회로부 및 다수개의 게이트라인과 데이터라인, 이들의 교차부에 전기적으로 연결되는 박막트랜지스터와 화소전극을 구비하는 화소셀이 다수개 형성되어 있는 화소부가 제1기판에 형성되고, 광차단층과 컬러필터를 구비하는 제2기판 사이에 액정물질이 개재되어 형성되는 액정표시장치에 있어서, 상기 구동회로부에 대응하는 부분에서의 상기 광차단층은 상기 신호 버스라인들의 배선과 배선 사이를 덮되, 상기 신호 버스라인과 최소한으로 중첩하도록 형성되는 것을 특징으로 하고 있다.
제1도는 종래의 액정표시장치의 개략도.
제2도는 신호 버스라인과 광차단층의 중첩을 설명하기 위한 것으로, 제1도의 A와 A′부분을 중첩한 도면.
제3도는 제2도에 나타낸 신호 버스라인과 광차단층의 일부 등가회로도.
제4도는 본 발명에 의하여 개선된 패턴을 가지는 광차단층과 구동회로부의 신호 버스라인의 중첩을 설명하기 위한 도면.
제5도는 본 발명에 따른 액정표시장치의 상판에서 광차단층만의 패턴을 나타낸 도면.
제4도는 본 발명에 따른 액정표시장치를 설명하기 위한 것으로, 하판의 구동회로부의 신호 버스라인과 상판의 광차단층의 중첩을 개략적으로 나타낸 것이다.
소정 간격을 두고 배열된 구동회로부의 다수개의 신호 버스라인(31-1)(31-2)(31-3)(31-4) 사이를 광차단층(43)이 덮되, 가능한 신호 버스라인과의 중첩을 최소화하도록 형성되어 있다. 따라서, 이와 같은 광차단층(43)의 패턴으로 인하여 구동회로부의 신호 버스라인과 광차단층의 중첩을 감소시킬 수 있고, 결과적으로 커플링 캐패시턴스를 감소시킬 수 있다. 따라서 신호의 지연 및 왜곡을 최소화할 수 있다.
이상적인 경우, 광차단층(43)을 신호 버스라인(31-1)(31-2)(31-3)(31-4)사이에만 존재하도록 형성해야 하지만, 상판과 하판의 합착마진을 고려해야 하기 때문에 광차단층과 신호 버스라인의 중첩되지 않도록 하는 것은 불가능하다. 따라서 광차단층을 신호 버스라인과 최소한으로 중첩하도록 형성한다.
제5도는 상판 전면에 형성된 광차단층 패턴만을 개략적으로 나타낸 것이다.
상판(40)에서 화소부에 대응되는 부분에 위치하는 광차단층은 화소전극 영역만을 제외한 전 부분을 덮고 있다. 따라서 광차단층에서 오픈된 창(도면에서 빈 공간)은 화소의 배열에 따라 매트릭스 형상으로 배열된다.
상판(40)에서 구동회로부에 대응되는 부분에 위치하는 광차단층(43)은 구동회로부의 신호 버스라인과 신호 버스라인 사이를 덮고 있다. 따라서 광차단층의 오픈된 부분(도면에서 빈 공간)은 길게 형성되고, 나열되어 있다.
광차단층(43)이 차광하지 않는 부분은 화소부의 화소전극 영역과 구동회로부의 신호 버스라인의 내부에 해당되는 부분(광차단층은 게이트 및 데이터 구동회로부에서 신호 버스라인의 배선과 배선 사이만을 덮도록 패턴되어 있음)이다. 나머지 부분에서는 종래와 마찬가지의 구조를 하고 있다.
상기와 같은 구조는 구동회로부에서 광차단층과 신호 버스라인과의 중첩을 최소화할 수 있기 때문에 광차단층과 신호 버스라인과의 중첩으로 인하여 야기되는 커플링 캐패시턴스를 감소시킬 수 있다.
본 발명은 광차단층 패턴을 신호 버스라인과의 중첩을 최소화하도록 형성함으로써, 광차단층과 구동회로부의 신호 버스라인의 중첩으로 야기되는 커플링 캐패시턴스를 감소시킬 수 있다. 따라서 액정표시장치에서의 신호 지연 및 왜곡현상을 최소화할 수 있다.

Claims (1)

  1. 다수개의 신호 버스라인을 구비하는 구동회로부 및 다수개의 게이트라인과 데이터라인, 이들의 교차부에 전기적으로 연결되는 박막트랜지스터와 화소전극을 구비하는 화소셀이 다수개 형성되어 있는 화소부가 제1기판에 형성되고, 광차단층과 컬러필터를 구비하는 제2기판 사이에 액정물질이 개재되어 형성되는 액정표시장치에 있어서, 상기 구동회로부에 대응하는 부분에서의 상기 광차단층은 상기 신호 버스라인들의 배선과 배선 사이를 덮되, 상기 신호 버스라인과 최소한으로 중첩하도록 형성되는 것이 특징인 액정표시장치.
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