KR100309063B1 - 액정표시장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 액정표시장치(Liquid Crystal Display Device)에 관한 것으로, 더 상세하게는 횡전계(橫電界)방식의 액정표시장치에 관한 것이다.

서로 대향되어 배치된 한쌍의 기판과, 상기 한쌍의 기판 사이에 밀봉된 액정층과, 상기 액정층과 직면하는 한쌍의 기판 중 하나의 표면상에 형성된 화소전극과, 상기 화소전극으로부터 이격되어 한쌍의 기판 중 하나의 표면상에 형성된 대향전압신호라인에 연결된 대향전극이 있는 적어도 하나의 화소영역과, 한쌍의 기판 중 하나의 표면상에 배치되고 복수의 입력단과 적어도 하나의 화소에 신호를 공급하는 복수의 출력단을 갖는 게이트신호구동회로와, 상기 게이트구동회로의 입력단에 신호를 공급하고 대향전압신호라인에 신호를 공급하는 적어도 하나의 배선층을 가지며 한쌍의 기판 중 일측에 연결된 인쇄회로보드를 포함하는 액정표시장치가 제시된다.

상기와 같이 구성된 액정표시장치에서는, 각 화소영역의 대향전극에 기준전압신호를 공급하기 위한 배선길이가 크게 줄어들고, 따라서 기준전압신호에서 가능한 어떠한 신호 파형 왜곡도 억제될 수 있다.

Description

액정표시장치{Liquid Crystal Display Device}

본 발명은 액정표시장치(Liquid Crystal Display Device)에 관한 것으로, 더 상세하게는 횡전계(橫電界)방식의 액정표시장치에 관한 것이다.

횡전계방식으로 불리우는 액정표시장치는 한쌍의 투명 기판이 서로 마주보고 그 사이에 밀봉된 하나의 액정(Liquid Cristal)층이 공간을 차지하여 배치되도록 구성된다.

그리고, 화소전극(Pixel Electrode)과 상기 화소전극으로부터 떨어져서 배치된 대향전극(Counter Electrode)은 화소내의 액정의 광투과율(Opitical Transmissivity)을 제어하기 위한 화소전극과 대향전극 사이의 전계(Electric Field)를 생성하기 위해 한쌍의 투명 기판의 한쪽 액정층면의 표면상의 각 화소영역에 형성되어 있다.

상기 횡전계방식의 액정표시장치는 액정분자의 배향(Orientations)을 스위칭하기 위해 화소전극과 대향전극 사이의 투명 기판 주요면에 실질적으로 평행하게 연장된 주요 소자가 있는 전계를 생성한다. 이와 같은 것을 또한 IPS(In-Plane-Switching)방식이라고도 한다.

예를들면, 횡전계방식을 도입한 능동 매트릭스(active-matrix) 액정표시장치는 X축 방향(줄 방향)으로 놓여지고 상기 X축 방향과 반대인 Y축 방향(열 방향)으로 병렬로 나란히 놓여진 주사신호라인(Scan Signal Lines)과, 마찬가지로 X축 방향으로 놓여지고 Y축 방향으로 병렬로 나란히 놓여진 대향전압신호라인(Counter Voltage Signal Lines)과, Y축 방향으로 놓여지고 한쌍의 투명기판의 한 액정층면(액정층에 직면하는)의 표면상에 X축 방향으로 병렬로 나란하게 놓여진 영상신호라인(Image Signal Lines)(비디오신호라인(Video Signal Lines) 또는 드레인신호라인 (Drain Signal Lines)이라고도 불리운다)을 가진다.

각 화소영역은 하나의 주사신호라인과, 이웃한 하나의 대향전압라인과, 서로에게 이웃한 한쌍의 영상신호라인으로 둘러싸인 영역으로 정의된다.

또한, 각 화소영역은 하나의 주사신호라인에 의해서 주사신호가 공급되어 구동되는 하나의 박막트랜지스터(TFT: Thin-Film Transistor)와, 상기 박막트랜지스터를 통하여 하나의 영상신호라인에 의해 영상신호가 공급되는 하나의 화소전극을 포함한다.

상기 주사신호라인은 영상신호라인이 드레인구동 IC(Integrated Circuit)칩으로부터 영상신호를 수신하도록 배치되는 동안에 게이트구동 IC칩으로부터 주사신호를 수신하도록 배치된다. 상기에서 게이트구동 IC칩과 드레인구동 IC칩은 투명 기판의 중앙 주위로 한정된 디스플레이 영역보다는 투명기판 중 상기에서 언급한 한쪽면의 주변 영역위에 형성된다. 상기와 같은 설계를 도입한 액정표시장치는 'COG'(Chip On Glass)타입으로 알려져 있다.

상기 CGO타입 액정표시장치에 관하여 설명하면, 입력신호는 투명기판에 근접되어 배치되는 제어보드(Controller Board)로부터 게이트회로보드(Gate Circuit Board)를 통하여 게이트구동 IC칩(Gate Driver IC chips)으로, 드레인회로보드 (Drain Circuit Board)를 통하여 드레인구동 IC칩(Drain Driver IC chips)으로 각각 공급된다.

그리고, 다른 전압이 각 화소영역내의 대향전극에 인가되는 반면에 영상신호에 관계된 전압은 화소전극에 인가되기 때문에, 대향전극은 하나의 대향전압신호라인으로부터 기준전압(Reference Voltage)을 수신하도록 배치된다.

기준전압신호는 드레인구동 IC칩의 측면의 드레인회로보드위에 형성된 배선층(wiring layer)(금속, 합금, 불순물 도핑 반도체, 또는 비슷한 물질로 이루어진 도체막)을 통하여 공급된다. 그리고, 하나의 공통대향전압신호라인은 각각의 대향전압신호라인에 공통으로 연결된다.

상기에서 언급한 배열을 가지는 액정표시장치에서, 각 화소영역 내의 대향전극에 기준전압신호를 공급하는 배선은 좀 더 길어져야 할 필요성이 있다. 따라서, 기준전압신호의 파형왜곡이 나타난다.

결과적으로, 영상신호가 공급되는 화소전극과 각 화소영역의 대향전극 사이의 전위차는 요동치게 되고, 상기 요동에 의해 액정표시장치의 디스플레이영역에 디스플레이되는 영상의 휘도를 불규칙하게 하는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기 언급한 기술적 분야에서 만들어졌고, 상기의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 가능한 모든 휘도의 불규칙성이 없는 월등한 영상을 디스플레이할 수 있는 개선된 액정표시장치를 제공하는데 있다.

본 발명에서 공개되고 청구되는 대표적인 내용은 아래에 간단히 요약된다.

즉, 서로 대향하여 배치된 한쌍의 기판과 그 사이가 밀봉된 액정층과, 상기 액정층과 대향전극에 직면하는 한쌍의 기판 중 하나의 표면상에 형성된 화소전극과 대향전극이 있는 적어도 하나의 화소영역은 한쌍의 기판 중 하나의 표면상에 전기적으로 형성된 대향전압신호라인이고, 한쌍의 기판 중 하나의 표면상에 배치되고 복수의 입력단과 출력단을 갖는 게이트신호구동회로와, 상기 출력단은 적어도 하나의 화소에 신호를 공급하며, 한쌍의 기판 중 하나의 일측에 연결되고 상기 게이트구동회로의 입력단에 신호를 공급하는 인쇄회로보드를 포함하며, 상기 인쇄회로보드는 대향전압신호라인에 신호를 공급하기 위한 적어도 하나의 배선층을 가지는 액정표시장치가 제시된다.

상기와 같이 구성된 액정표시장치에서는, 각 화소영역의 대향전극에 기준전압신호를 공급하기 위한 전도성 리드(conductive lead)(즉, 배선길이)가 크게 줄어들고, 따라서 기준전압신호에서 가능한 어떠한 신호 파형 왜곡도 억제될 수 있다.

결과적으로, 영상은 휘도의 불규칙 없이 디스플레이 될 수 있다.

본 발명의 목적, 특성 및 이점은 첨부된 도면을 참조하여 설명함으로써 더욱 명백해질 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 액정표시장치의 주변구성을 나타내는 평면도이다.

도 2는 본 발명에 따른 액정표시장치의 전체 구성을 나타내는 개략도이다.

도 3은 본 발명에 따른 액정표시장치의 매트릭스 기판의 신호전송라인의 패턴을 나타내는 평면도이다.

도 4는 액정표시장치의 하나의 화소영역의 평면구성을 나타내는 평면도이다.

도 5는 본 발명에 따른 액정표시장치의 하나의 다른 주변구성을 나타내는 평면도이다.

도 6은 본 발명에 따른 액정표시장치의 하나의 또 다른 주변구성을 나타내는 평면도이다.

도 7은 액정표시장치에 배치되는 주사신호라인, 영상신호라인, 대향전압신호라인을 통하여 전송되는 전압신호의 파형을 표시하는 도면이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1A : 매트릭스 기판 1B : 칼라필터 기판

2 : 화소 2A : 드레인전극

3 : 주사신호라인 4 : 영상신호라인

5 : 게이트구동 IC 6 : 드레인구동 IC

10 : 제어보드 11 : 전원공급회로

12 : 제어회로 15 : 게이트회로 보드

16A, 16B : 드레인회로 보드

18, 19A, 19B : 연결유니트 22 : 영상신호소오스

23 : 케이블 24 : 인터페이스 보드

50 : 대향전압신호라인 50A: 대향전극

51 : 반도체층 53 : 화소전극

53A: 소오스전극 54 : 블랙 매트릭스

60 : 공통대향전압신호라인 61A, 61B, 61C,...: 배선층

62 : 배선층 TFT: 박막트랜지스터

Cstg: 축적커패시터

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명인 액정표시장치의 바람직한 실시예에 관하여 설명하기로 한다.

실시예 1.

<전체구성>

도 2는 본 발명을 구체화시키는 액정표시장치의 전체 구성을 나타내는 개략도이다.

본 실시예에서, 본 발명은 광시야각(wide viewing angles)을 가진것으로 알려진 소위 횡전계방식을 도입한 하나의 액정표시장치에 적용된다.

도 2에 나타난 것과 같이, 액정표시패널(1)은 한쌍의 투명기판(1A, 1B)을 서로 마주보도록 겹쳐놓음으로써 외관을 구성한다. 상기의 경우, 이러한 투명기판 중 하나는(매트릭스 기판(Matrix Substrate)이라고 불리우는 도 2의 아래쪽 기판) 다른 투명기판(컬러필터 기판(Color Filter Substrate)이라고 불리우는 도 2의 위쪽기판)보다 그 크기에서 약간 크게 형성된다. 상기에서 기판의 양쪽 주변 테두리는 도 2에서 하단과 우측단이 서로 거의 동일 평면이 되도록 맞추어져 있다.

그러므로, 투명기판(1A)의 하나는 좌측단 및 상단 주변이 다른 투명기판(1B)에 대하여 바깥쪽으로 연장되어 있다. 나중에 상세히 설명되겠지만, 이러한 부분은 게이트구동회로 및 드레인구동회로를 설치하는데 사용되는 영역으로 정의한다.

상기 상측과 하측의 투명기판(1A, 1B)는 중앙 사각영역에서 서로 겹쳐지고, 상기 중앙 사각영역에는 2차원 배열방식으로 형성된 화소(2)가 있다.

상기 화소(2)는 도 2의 X축 방향으로 놓여지며 Y축 방향과 나란한 주사신호(전송)라인(3)과 Y축 방향으로 놓여지고 X축 방향으로 나란한 영상신호(전송) 라인(4)에 의해 둘러싸여진 영역에 형성된다.

상기 화소(2)는 적어도 소정 주사라인(3)으로부터 제공된 주사신호에 의해 구동되는 스위칭 요소 TFT와, 영상신호가 스위칭 요소 TFT를 거쳐 소정 영상신호 라인(4)으로부터 제공되는 화소 전극으로 구성된다.

여기서, 상기 화소들(2)의 각각은 앞서 설명한 소위 횡전계방식을 채용하고 있고, 나중에 설명하게 될 스위칭 요소 TFT 및 화소 전극보다 오히려 기준전극(Reference Electrode)(즉, 대향 전극)과 증가된 용량성 요소(capacitive element)로 구성된다.

상기 주사신호 라인들(3)의 각각은 상기 투명기판(1A) 위에 설치된 게이트 구동 IC칩(5)의 출력단자에 연결하기 위해 상기 투명기판(1B)의 바깥쪽으로 뻗어있는 끝단(도 2의 좌측 끝단)을 갖는다.

본 실시예에서 복수개의 게이트구동 IC칩(5)는 서로 인접된 주사신호 라인들(3)이 상기 게이트구동 IC칩(5)에 대하여 그룹으로 모여져 제공된다. 상기 각 그룹들의 주사신호 라인(3)은 각각 그것에 상응하는 그룹 근처에서 상기 게이트구동 IC칩(5)의 하나에 연결되게 된다.

유사하게, 상기 영상신호 라인들(4)의 각각은 상기 투명기판(1A)위에 설치된 게이트구동 IC칩(6)의 출력단자에 연결하기 위해 상기 투명기판(1B)의 바깥쪽으로 뻗어있는 끝단(도 2의 상측 끝단)을 갖는다.

본 실시예에서 복수개의 드레인구동 IC칩(6)은 서로 인접된 영상신호 라인들(4)이 상기 드레인구동 IC칩(6)에 대하여 그룹들로 모여져 제공된다.

상기 각 그룹들의 영상신호 라인(4)은 각각 그것에 상응하는 그룹 근처에서 상기 드레인구동 IC칩(6)의 하나에 연결되게 된다.

한편, 인쇄회로보드(Printed Circuit Board)(이하, 제어보드)(10)는 그 상측에 상기 게이트구동 IC칩(5) 및 드레인구동 IC칩(6)을 갖는 액정표시패널(1)에 인접되게 배치되며, 상기 게이트구동 IC칩(5) 및 드레인구동 IC칩(6)에 입력신호들을 공급하기위한 제어회로(12)는 전원공급회로(11) 등에 추가적으로 설치된다.

상기 제어 회로(12)는 각각의 플렉시블(flexible) 인쇄회로보드(이하, 게이트 회로보드(15) 및 드레인 회로보드(16A,16B))를 통해 상기 게이트구동 IC칩(5) 및 드레인구동 IC칩(6)에 신호들을 공급한다.

더욱 상세하게는, 상기 플렉시블 인쇄회로보드(게이트 회로보드(15))는 상기게이트구동 IC칩(5)이 설치된 매트릭스 기판(1A)의 일측 위에 배치되게 된다. 그리고, 상기 게이트 회로기판의 신호단들이 각각 그것에 대향하는 상기 게이트구동 IC칩(5)의 입력단자에 연결되게 된다.

상기 게이트 회로보드(15)는 상기 제어기판(10)의 일측을 향해 확장시키기 위하여 형성되어지는 일정 부분을 가지며, 그것의 확장부분에서 연결유니트(18)을 통해 상기 제어보드(10)에 연결된다.

상기 제어보드(10) 위에 설치된 제어회로(12)의 출력신호는 상기 제어보드(10)의 배선층, 연결유니트(18), 게이트 회로보드(15)의 배선층을 거쳐 전송된다. 그리고 상기 각각의 게이트 구동회로(5)에 입력된다.

게다가, 상기 드레인 회로보드(16A, 16B)는 드레인구동 IC칩(6)이 설치되어진 매트릭스 기판(1A)의 일측에 배치되며, 상기 드레인 회로보드의 단자들은 제각기 그것에 대응하는 드레인구동 IC칩(6)의 입력단자에 연결된다.

상기 드레인 회로보드(16A, 16B)의 각각은 상기 제어보드(10)의 일측까지 확장될 수 있도록 형성된 일정 부분을 가지며, 상기 확장된 부분의 연결유니트(19A 또는 19B)를 통해 상기 제어보드(10)에 연결된다.

상기 제어보드(10) 위에 설치된 제어회로(12)의 출력신호는 상기 제어보드(10)의 배선층, 연결유니트(19A 또는 19B), 게이트 회로보드(16A 또는 16B)의 배선층을 거쳐 전송된다. 그리고 상기 각각의 드레인 구동회로(6)에 입력된다.

상기 드레인구동 IC칩(6)의 일측 위의 드레인 회로보드(16A,16B)는 도 2에도시된 바와같이 2개의 구성요소로 분리되어있는 것에 주목해야된다. 이러한 보드의 분리는 예를들어 액정표시패널(1)의 화면크기가 커질 때 도 2의 X축상에서 드레인 회로보드의 길이가 늘어남에 따라서 열팽창을 야기시키는 문제점을 방지한다.

상기 제어보드(10)상의 제어회로(12)의 출력은 상기 드레인 회로보드(16A)의 연결 유니트(19A)와 상기 드레인 회로보드(16B)의 연결 유니트(19B)를 거쳐 이에 상응되는 상기 드레인구동 IC칩(6)에 입력되게 된다.

더우기, 상기 제어보드(10)은 영상신호가 영상신호 소스(Source)(22)로부터 외부 커넥터인 인터페이스 보드(24)를 거친 케이블(23)에 의해 제어보드로 공급된 후 상기 제어보드(10)에 설치된 제어회로(12)에 입력되도록 배치시킨다.

상기 액정표시패널(1), 게이트 회로보드(15), 드레인 회로보드(16A, 16B) 및 제어보드(10)은 도 2에서, 실질적으로 같은 평면상에 위치되어진 것처럼 묘사되고 있으나 실제로는 상기 제어보드(10)이 액정표시패널(1)의 우측 각도상에 위치되도록 게이트 회로보드(15) 및 드레인 회로보드(16A, 16B)는 굽어져 있다.

이 구조는 ' 아키트레이브(Achitrave)' 라 불리우는 영역을 감소시키는 것을 목적으로 하는데, 상기 '아키트레이브'라는 용어는 액정표시장치의 외측 프레임 외형과 그것의 디스플레이 영역(즉, 화면)의 외형 사이에 있는 여백부분을 표시하는데 사용된다. 그리고, 상기 여백부분의 축소는 상기 외측 프레임에 대비하여 디스플레이 영역을 확대시키는 효과를 얻을 수 있다.

<매트릭스 기판>

도 3은 주사신호라인(3), 대향전압신호라인(50)(도 4를 참조), 그리고 매트릭스 기판(1A)의 액정측 표면위의 영상신호라인(2)의 평면배치를 나타내는 평면도이다.

도 3에서 점선블럭(1B)은 매트릭스 기판 위에 배치된 컬러필터 기판(1B)의 외곽선을 묘사하고 있다.

도 3에 나타난 것처럼, X축 방향으로 놓여지고 Y축 방향으로 나란한 주사신호라인(3)과 대향전압신호라인(50)은 매트릭스 기판(1A)의 액정측 표면위에 형성된다.

상기와 같은 경우에, 주사신호라인(3)과 대향전압신호라인(50)은 도 3의 상측으로부터 연속적으로 배열된다. 즉, 상기 반복은 제 1대향전압신호라인(50)과, 상기 제 1대향전압신호라인(50)으로부터 넓게 자리하는 제 1주사신호라인(3)과, 상기 제 1주사신호라인(3)으로부터 가깝게 자리하는 제 2주사신호라인(3)과, 상기 제 2주사신호라인(3)으로부터 넓게 자리하는 제 2대향전압신호라인(3),......,등등.

상기의 실시예에서, 주사신호라인(3)과 대향전압신호라인(50)(후술하는 공통대향전압라인(60)은 제외하고)은 서로 재질과 그 재질의 형성과정이 동일하다.

상기 매트릭스 기판(1A)의 액정측 표면은 주사신호라인(3)과 대향전압신호라인(50)을 덮기 위하여 절연막으로 코팅된다.

Y축 방향으로 놓여지고 X축 방향으로 나란한 영상신호라인(4)은 매트릭스 기판(1A)의 절연막 위에 형성된다.

상기의 경우에, 공통대향전압신호라인(60)은 재질과 그 재질의 형성과정이 영상신호라인(4)과 동일하다.

상기 공통대향전압신호라인(60)은 게이트구동 IC칩(6)의 일측의 각 대향전압신호라인(50)의 끝단에 공통으로 연결된다. 그리고 각 대향전압신호라인(50)은 상기에서 언급한 부도체를 통과하여 연장하는 도체(도시안됨)를 통하여 공통대향전압신호라인(60)에 연결된다.

상기 주사신호라인(3)과 영상신호라인(4)의 각 끝단은 이에 상응하는 상기 게이트구동 IC칩(5) 또는 드레인구동 IC칩(6)의 출력전극에 연결되도록 하기 위하여 컬러필터 기판(1B)(액정표시패널의 디스플레이영역)과 직면한 매트릭스 기판(1A)의 표면영역 위로 연장된다.

<화소구조>

도 4는 도 3의 점선블럭 'a' 에 의해 표시된 부분에 해당하는 상기 화소영역의 상세 구조를 나타내는 평면도이다.

도 4에 나탄난 것과 같이, 주사신호라인(3)과 대향전압신호라인(50)은 매트릭스 기판(1A)의 주요 표면에 형성된다. 그리고, 각 신호라인(3, 50)과 후술될 Y축 방향으로 놓여진 영상신호라인(2)에 의해 둘러싸인 영역은 화소영역으로 형성될 것이다.

본 실시예에서 더욱 상세하게는, 대향전압신호라인(50)은 서로 인접한 한쌍의 주사신호라인(3)의 사이를 따라서 형성된다. 그리고, 상기 내부의 화소영역은 경계선인 대향전압신호라인(50)으로부터 ±Y축 양방향으로 형성된다.

상기와 같은 배열에서는, Y축 방향으로 나란한 대향전압신호라인(50)은 종래 기술의 약 절반정도 그 숫자가 줄어들 수 있다. 그러므로 종래기술에서 상기에 의해 폐쇄된 영역이 화소영역의 부분으로서 사용되어지는 것이 가능하게 된다. 그리고 결과적으로 화소영역의 망영역(net area)은 더 넓어지게 된다.

각 화소영역에서, 대향전극(50A)의 미리 정해진 수(예를들어, 3)가 대향전압신호라인(50)과 함께 집적되고 상기로부터 동일한 간격으로 Y축 방향으로 놓여진다. 이러한 각 대향전극(50A)은 서로 연결됨이 없이 주사신호라인(3)에 근접하여 놓여진다. 그리고 화소영역 양쪽면의 두개의 대향전극(50A)은 각각의 영상신호라인(2)에 근접하여 배치되며 그들중 나머지 하나는 화소영역의 중앙에 위치한다.

더우기, 절연막(즉, 실리콘 질화물)은 주사신호라인(3), 대향전압신호라인 (50)이 있는 투명기판(1A)의 주요 표면(main surface)위에 형성된다. 그리고 대향전극(50A)은 상기 언급한 방식으로 형성되고, 절연막은 주사신호라인(3) 또는 그밖의 것을 덮는다. 상기 절연막은 주사신호라인(3)과 대향전압신호라인(50)으로부터 영상신호라인(2)을 이격시키기 위해 층간절연막(interlayer insulating film)으로서 작용하고, 박막트랜지스터(TFT)에 관한 게이트절연막으로서 작용하고, 축적커패시터(Cstg)를 위한 유전막으로서 작용한다.

절연막의 표면에서, 반도체층(51)은 TFT가 형성될 영역내에서 처음으로 형성된다. 상기 반도체층(51)은 예를들면 무정형의 실리콘(Si)으로 이루어져 있고, 후술할 영상신호라인(2)에 인접한 주사신호라인(3)의 일부분 위쪽에 형성된다. 상기 구조는 주사신호라인(3)의 일부를 또한 박막트랜지스터(TFT)의 게이트전극으로서 작용하도록 허용한다.

또한, 영상신호라인(2)은 상기 절연막 위에 형성되어 Y축 방향으로 놓여지고 X축 방향을 따라 나란하게 놓여진다. 상기 영상신호라인(2)은 박막트랜지스터(TFT)를 구성하는 상기의 반도체층(51)의 표면의 일부분까지 연장된 드레인전극(2A)과 함께 집적된다.

더우기, 박막트랜지스터(TFT)의 소오스전극(53A)에 연결된 화소전극(53)은 화소영역 내의 절연막의 표면위에 형성된다. 상기 화소전극(53)은 각 대향전극(50A) 사이의 중앙을 통과하도록 Y축 방향으로 놓여져 형성된다. 더욱 상세하게는, 화소전극(53)의 한쪽 끝단은 또한 박막트랜지스터(TFT)의 소오스전극(Source Electrode)(53A)으로서 작용하고, 화소전극(53)은 화소전극의 끝으로부터 Y축 방향으로 놓여지고 X축 방향으로는 대향전압신호라인(50)을 넘게된다. 결국, Y축 방향으로는 전체적으로 그 형상이 'U' 평면모양과 같이 된다.

상기에서, 대향전압신호라인(50) 위에 위치하는 화소전극(53)의 일부는 유전막으로서 상기 언급한 절연막을 사용하는 대향전압신호라인(50)과 화소전극(50) 사이에 축적커패시터(Cstg)를 제공한다. 상기 축적커패시터(Cstg)는 예를들면, 박막트랜지스터(TFT)가 오프되는 오랜시간동안 화소전극(53)의 영상정보를 저장하는 효과를 수행한다.

상기에서 서술한 박막트랜지스터(TFT)의 드레인전극(2A)과 소오스전극(53A)을 인터페이스하는 반도체층(51)의 표면영역은 상기 각 전극이 저항접촉(Ohmic Contacts)을 얻을 수 있도록 인(P)과 같은 불순물을 도핑함으로써 고밀도층(high concentration layer)으로 형성된다. 상기와 같은 경우에, 표면영역은 이하와 같은과정에 의해 진행된다. 즉, 반도체층(51)의 상부표면 전체에 고밀도층을 형성하는 과정과, 상기에서 언급한 각 전극을 형성하는 과정과, 상기한 전극이 마스크로서 사용되는 에칭공정에 의해 형성된 영역보다 고밀도층의 일부분을 제거시키는 과정이다.

상기 박막 트랜지스터(TFT), 영상신호라인(2), 화소전극(53) 및 축적커패시터(Cstg)를 갖는 절연막의 상부 표면에는 보호막(즉, 실리콘 질화물로 구성된)이 코팅되고 그 다음에 상기 얼라인먼트막(Alignment film)이 상기 절연막의 상부 표면에 형성된다. 그래서, 소위 액정표시패널(1)의 저면 기판이 완성되게 된다.

도 4가 여기서는 상세하게 도시되지는 않았지만 각 화소 영역에 해당되는 부분에 개구(Opening)를 갖는 블랙 메트릭스가 상측 기판으로 불리우는 투명기판(앞서 언급된 칼라필터기판)의 소정 액정면에 형성되게 된다. 상기 블랙 메트릭스의 개구(Opening)는 도 4의 참고번호 54에 의해 표시된 직사각형 프레임에 의해 닫혀진 부분에 해당된다.

더우기, 상기 칼라필터는 화소 영역에 해당하는 블랙 메트릭스(54)의 개구를 덮기 위하여 형성된다. 복수개의 칼라 필터는 상기 화소 영역에 대하여 X축 방향으로 나란하게 있다.

상기 칼라필터 중의 하나는 해당 화소 영역에 인접한 다른 두 화소 영역에 해당되는 칼라 필터의 다른 두개와는 다른 색깔을 갖으며, 영상신호라인(2)의 위로 놓여 Y축 방향을 따라 이어진 라인에 나타난 바와 같이 블랙 매트릭스(54)에 경계를 갖는다.

게다가, 레진(Resin) 또는 그와 비슷한 물질의 레벨링 층(Leveling layer(Film))은 상기의 블랙 매트릭스 및 칼라필터가 형성되는 표면상에 형성되고, 얼라인먼트막도 상기 레벨링 층의 표면상에 형성된다.

<게이트구동 IC칩 근처의 배열>

도 1은 게이트구동 IC칩(5)이 위에 설치된 액정표시패널(1)의 주변부를 나타내는 평면도이다.

도 1에서, 연결유니트(18)(도 2 참조)를 거친 제어보드(10)로부터 공급된 기준전압신호는 게이트회로 보드(15) 위에 형성된 배선층(신호 리드)(61)과, 매트릭스 기판(1A) 위에 형성된 배선층(신호 리드)(62)을 통하여 공통대향전압신호라인 (60)까지 전달된다. 상기 배선층은 예를들면 도체막이나 또는 금속, 합금, 불순물이 첨가된 반도체, 또는 그와 비슷한 물질로 이루어진 스트라이프(Stripe)로서 형성된다.

상기 매트릭스 기판(1A)의 배선층(62)은 도체물, 예를들면 같은 과정에 의해 형성된 공통대향전압신호라인(60)의 재질과 같은 물질로 이루어진다.

각 배선층(62)는 게이트회로 보드(15)와 연결하기 위한 끝단 주위에 단자를 갖도록 연장된다.

상기 기준전압신호는 게이트회로 보드(15)로부터 공통대향전압신호라인(60)의 긴면(연장방향)을 따라 같은 영역을 차지하는 복수의 배선층(62)을 통하여 공통대향전압신호라인(60)으로 전달되는 것이 도 1에서 명백해 진다.

상기의 구조는 기준전압신호를 어디에서나 공통대향전압신호라인(60)에 정확히 분포시키도록 하는 목적과 상기 공통대향전압신호라인(60)으로 안내하는 신호전송경로의 전기적 저항을 감소시키려는 목적에 기초한다.

그러므로, 상기 언급한 배선층(62)은 적어도 매트릭스 기판(1A)의 표면상에 한쌍의 게이트구동 IC칩(여기서 소위 데드 스페이스(Dead Space)가 나타난다) 사이에 있는 영역에 배치된다.

상기에서 나타난 실시예에서 대향전압신호라인(50)이 X축 방향으로 놓여지면서 형성되는 것을 고려하면, 기준전압신호는 신호전송라인(배선층(61)과 배선층(62)를 포함하여)의 망(net) 길이를 가능한한 줄일 수 있도록 게이트회로 보드(15)의 배선층(61)으로부터 매트릭스 기판(1A) 위의 배선층(62) 까지 X축 방향을 따라서 공급되어져야 한다.

그러므로, 기준전압신호는 공통대향전압신호라인(60), 대향전압신호라인 (50), 대향전극(60A)으로 어떠한 파형의 왜곡이 없이 전송될 수 있다. 결과적으로, 디스플레이 영상에서 휘도의 요동이나 불규칙성이 억제될 수 있다.

도 1에서, 각 게이트구동 IC칩(5)에 대한 주사신호의 전송선로도 이에 해당하는 주사신호라인(3)에 대한 각 게이트구동 IC칩(5)의 출력신호의 경로도 도면을 단순화시키기 위해 묘사된 것은 아니다.

상기 게이트회로 보드(15)는 하나의 다중층 구조로서 쉽게 완성되는 플렉시블 인쇄회로보드구조를 가지기 때문에, 각 게이트구동 IC칩(5)에 대한 주사신호의 배선층이 상기에서 언급한 배선층(61)과 접촉되는 어떠한 우려도 없이 다중층구조(Multilayer Structure)에서 형성될 수 있다.

공통라인(60)은 각 주사신호라인(3)이 형성되는 하나의 층과 다른 층위에 형성되므로, 각 게이트구동 IC칩(5)으로부터 이에 해당하는 각 주사신호라인(3)쪽으로 신호출력을 위한 신호전송선로는 공통대향전압신호라인(60)과 관계하여 어떠한 어려움 없이 형성될 수 있다.

실시예 2.

도 5는 본 발명의 또다른 실시예에 부합하는 액정표시장치의 주변부를 타나내는 평면도이고, 도 1의 평면도에 해당한다.

도 5와 도 1 사이의 구조적 차이점은 상기에서 언급한 배선층(62)의 상당수가 도 5에서는 가능한한 효과적으로 영역의 한 공간을 사용함으로써 각 게이트구동 IC칩(5)들 사이의 한 영역에 배치된다.

이러한 구조를 도입함으로써, 공통대향전압신호라인(60)으로 안내하는 신호전송경로의 전기적 저항은 감소되어 공급되는 신호의 파형왜곡을 억제한다.

상기에서 언급한 것을 근거로 하여, 도 5의 배선층(62)들은 충분히 넓은 폭(오히려, 공통대향전압신호라인(60)의 폭보다 적어도 더 넓은)을 갖는 하나의 배선층으로 합쳐질 수 있다. 상기 실시예 1에서 언급된 것과 비슷한 장점은 이러한 구조에 의해 또한 얻어질 수 있다.

살시예 3.

도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 액정표시장치의 주변부를 나타내는 평면도이고, 도 1에서의 평면도에 해당한다.

도 6과 도 1의 구조적 차이점은 매트릭스 기판(1A)상에 배치된 배선층(62)이각 게이트구동 IC칩(5)에 인접한 매쌍의 배선층(62)을 위한 몇몇의 그룹으로 나뉜다. 그리고, 각 배선층에 공급되는 기준전압신호는 상기에 해당되는 모든 그룹을 위해 서로 다른 전위레벨을 가진다.

좀더 상세하게는, 게이트회로 보드(15)상의 배선층(61A, 61B, 61C,...)은 순차적으로 도 6의 바닥으로부터 배선층(62)의 각 쌍(각 그룹)에 제공된다. 그리고 배선층(61A, 61B, 61C,...)에 공급되는 기준전압신호의 전위레벨도 이러한 순서대로 점차 감소된다.

서로 연결되어 있는 배선층(61)과 배선층(62)를 포함하는 전송라인의 망 길이는 그것의 연결이 도 6에서 더 낮게 위치함에 따라서 더 길어지게 되는 것이 도 6으로부터 명백하고, 전송라인의 전기적인 저항은 더 높아진다. 전기적인 저항의 증가와 영상신호라인(4)의 신호파형왜곡에 의한 전위의 감소를 예측함에 따라서, 본 발명은 각 화소영역 내에서의 화소전극(53)과 대향전극(50A) 사이에 적합한 전압을 공급할 수 있도록 기준전압신호의 전위레벨을 공통대향전압신호라인(60)에 충분하게 적용될 수 있도록 한다.

도 7은 주사신호라인(3), 영상신호라인(4), 대향전압신호라인(50) 각각을 통과하는 전압신호의 파형을 나타낸다.

도 7에서, 드레인구동 IC칩(6)과 근접한 영상신호라인(4)의 신호파형은 드레인구동 IC(6)으로부터의 출력신호의 파형과 실질적으로 동일하다. 그러나 드레인구동 IC(6)으로부터 멀리 떨어진 영상신호라인(4)의 신호파형은 신호라인의 기생커패시턴스(Parasitic Capacitance) 때문에 왜곡된다.

이러한 조건하에서, 드레인구동 IC(6)로부터 더 먼쪽 위에 위치한 화소는 드레인구동 IC(6)에 더 가까운쪽에 위치한 화소와는 대조적으로 액정의 광학적 특성이 충분하게 발생할 수 없다..

상기 파형왜곡이 드레인구동 IC(6)로부터 원거리에 위치한 화소에서 영상신호라인(4)(화소전극(53)) 위에 나타남에도 불구하고, 액정의 광학적 특성은 파형왜곡을 보상하기 위해 대향전극(50A)(대향전압신호라인(50))에 인가되는 전압신호에 적용함으로써 충분히 발생될 수 있다. 그것은 상기 대향전극(50A)에 인가되는 신호(전압)이 각 화소내의 화소전극(53)에서 적합한가 아닌가를 결정한다는 사실에 기초한다.

상기에서 서술하는 이번 실시예에서의 배선층의 배열은 공통대향전압신호라인(60)에서의 기준전압신호의 전위레벨의 적용을 선행 기초를 심사숙고함으로써 단순화하게 한다.

이번 실시예에서, 게이트회로 보드(15)의 배선패턴은 복잡해 진다. 그러나, 이러한 패턴의 복잡함은 게이트회로 보드(1)가 다중층 배선 패턴을 이용하기 위해 안정된 플렉시블 인쇄회로보드로서 공급되기 때문에 실질적으로 어떠한 문제도 발생하지 않는다.

앞서 설명한 것으로부터 명백한 것은, 본 발명에 따른 액정표시장치는 어떠한 휘도의 불규칙함이 없이 영상을 디스플레이한다.

더우기, 본 발명은 하나의 기판의 동일한 표면에 화소전극과 대향전극을 가진 액정표시장치에 중요한 이점을 제공한다. 이러한 종류의 액정표시장치는 화소전극과 대향전극 사이의 기판의 주표면에 실질적으로 평행하게 놓여진 주요구성을 가지고 전계를 생성하는 유형에 한정되지 않는다. 그러나 화소전극과 대향전극과 그리고 다른 어떤것 중 하나의 주변부 사이에서 생성되는 프린지 필드(fringe field)를 이용하는 다른 유형은 포함한다.

본 발명에 따른 여러가지 실시예를 보였지만, 동일한 것에 대해 여기에 한정되지 않고 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 알려진 것으로서 다양한 치환 및 변환이 허용될 수 있다. 그러므로, 본원에서 나타나고 설명된 영역에 한정되지 않고 모든 치환 및 변환이 부가된 청구범위에 의해 수용되기를 바란다.

이상의 설명에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명은 서로 대향되어 배치된 한쌍의 기판과, 상기 한쌍의 기판 사이에 밀봉된 액정층과, 상기 액정층과 직면하는 한쌍의 기판 중 하나의 표면상에 형성된 화소전극과, 상기 화소전극으로부터 이격되어 한쌍의 기판 중 하나의 표면상에 형성된 대향전압신호라인에 연결된 대향전극이 있는 적어도 하나의 화소영역과, 한쌍의 기판 중 하나의 표면상에 배치되고 복수의 입력단과 적어도 하나의 화소에 신호를 공급하는 복수의 출력단을 갖는 게이트신호구동회로와, 상기 게이트구동회로의 입력단에 신호를 공급하고 대향전압신호라인에 신호를 공급하는 적어도 하나의 배선층을 가지며 한쌍의 기판 중 일측에 연결된 인쇄회로보드를 포함하는 액정표시장치를 제시하여 각 화소영역의 대향전극에 기준전압신호를 공급하기 위한 배선길이가 크게 줄어들고, 따라서 기준전압신호에서 가능한 어떠한 신호 파형 왜곡도 억제될 수 있는 효과가 있다.

Claims (7)

1. 서로 대향되어 배치된 한쌍의 기판과,

   상기 한쌍의 기판 사이에 밀봉된 액정층과,

   상기 액정층과 직면하는 한쌍의 기판 중 하나의 표면상에 형성된 화소전극과 상기 화소전극으로부터 이격되어 한쌍의 기판 중 하나의 표면상에 형성된 대향전압신호라인에 연결된 대향전극이 있는 적어도 하나의 화소영역과,

   한쌍의 기판 중 하나의 표면상에 배치되고 복수의 입력단과 적어도 하나의 화소에 신호를 공급하는 복수의 출력단을 갖는 게이트신호구동회로와,

   상기 게이트구동회로의 입력단에 신호를 공급하고 대향전압신호라인에 신호를 공급하는 적어도 하나의 배선층을 가지며 한쌍의 기판 중 일측에 연결된 인쇄회로보드를 포함하는 액정표시장치.
2. 청구항 1에 있어서,

   복수의 화소영역은 줄과 열로 구성된 하나의 매트릭스에 배열되고, 복수의 대향전압신호라인은 열을 따라 나란하게 배치되며, 줄을 따라 배열된 화소영역의 각 대향전극에 각각 공통으로 연결되고,

   복수의 대향전압신호라인과 인쇄회로보드의 적어도 하나의 배선층에 대한 한쌍의 기판 중 하나의 표면상에 공통라인을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
3. 청구항 2에 있어서,

   복수의 게이트구동회로는 한쌍의 기판 중 일측을 따라 배열되고, 한쌍의 기판 중 하나의 표면상의 공통라인과 인쇄회로보드의 적어도 하나의 배선층은, 한쌍의 기판 중 하나의 표면상에 형성되고 게이트구동회로 사이에 배치되는 적어도 하나의 두번째 배선층을 통하여 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
4. 청구항 3에 있어서,

   복수의 두번째 배선층은 한쌍의 기판 중 하나의 표면상에 형성되고, 게이트구동회로 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
5. 청구항 3에 있어서,

   적어도 하나의 두번째 배선층은 공통라인에 비해 더 넓은 라인폭을 가지는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
6. 청구항 3에 있어서,

   복수의 두번째 배선층은 표면위에 형성되고 그 표면에 근접한 게이트구동회로에 대하여 그룹으로 나뉘어지며, 복수의 배선층은 인쇄회로보드에 공급되어지고 각기 그룹에 속하는 적어도 하나의 두번째 배선층에 연결되는 것을 특징으로 하는액정표시장치.
7. 청구항 6에 있어서,

   복수의 배선층은 서로 다른 전압 신호를 그룹과 관련된 두번째 배선층에 공급하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.