KR100831302B1 - 액정표시장치를 이용한 휴대 정보 단말기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 소형의 휴대 정보기에 적합하면서 화질저하를 방지할 수 있는 액정표시장치를 이용한 휴대 정보 단말기에 관한 것이다.
본 발명에 따른 액정표시장치를 이용한 휴대 정보 단말기는 액정패널의 데이터라인들 각각에 연결되고 상기 액정패널의 가장자리 중앙에 형성되는 데이터 패드와, 데이터 패드의 양측에 분리되어 데이터 패드와 나란하게 형성되어 액정패널의 게이트라인들 각각에 연결되는 게이트 패드를 구비하는 것을 특징으로 한다.
이러한 구성에 의하여, 소형의 휴대 정보기에 적합하면서 화질저하를 방지할 수 있다.

Description

액정표시장치를 이용한 휴대 정보 단말기{Portable Information Terminal using Liquid Crystal Display}
도 1은 종래 휴대 정보 단말기의 액정표시장치의 모듈을 나타내는 평면도.
도 2는 도 1에 도시된 액정표시장치의 전극패드에 연결되는 배선의 배치를 나타내는 도면.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 액정표시장치의 모듈을 나타내는 평면도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 간단한 설명>
11, 41 : 액정패널 12, 42 : 하부기판
14, 44 : 게이트 패드 16, 46, 68 : 데이터 패드
18, 48 : FPC 필름 22, 52 : 게이트구동 IC
24, 54 : 데이터구동 IC 26, 56 : 입출력 배선용 FPC 필름
28, 58 : 커넥터 30, 60 : 메인보드
본 발명은 액정표시장치를 이용한 휴대 정보 단말기에 관한 것으로, 특히 소형의 휴대 정보기에 적합하면서 화질저하를 방지할 수 있는 액정표시장치를 이용한 휴대 정보 단말기에 관한 것이다.
최근 들어, 휴대폰과 PCS(Personal Communication System) 등의 이동통신 단말기의 보급이 급격히 확대되고 있으며, 이러한 이동통신 단말기에 비하여 보다 많은 기능을 가지는 개인 휴대형 정보기(Portable Digital Apparatus : PDA) 또는 HPC(Hand Handled PC)가 시판되고 있다. 또한, 눈부신 정보전송 기술의 발달 추세에 따라 IMT-2000과 같은 동영상 정보를 실시간으로 감상할 수 있게 되었다.
이러한 휴대 정보 단말기는 개인이 휴대하기 편리하도록 소형화되는 추세에 있으며, 이 소형화 추세에 따라 휴대 정보 단말기는 화상을 표시하기 위한 수단으로 사용되는 액정표시장치(Liquid Crystal Display : 이하 "LCD"라 함) 모듈도 소형화되는 추세에 부흥하고 있다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 종래의 LCD 모듈은 액정패널(11)과, 액정패널(11)의 하단에 나란하게 형성된 게이트 패드(14) 및 데이터 패드(16)와, FPC(Flexible Printed Circuit) 필름(18) 상에 실장되는 게이트 구동 직접회로(Integrated Circuit : 이하 "IC"라 함)들(22) 및 데이터 구동IC들(24)과, FPC 필름(18)과 메인보드(30) 사이를 연결하는 입출력 배선용 FPC 필름(26)을 구비한다.
액정패널(11)에는 게이트라인들(GL)과 데이터라인들(DL) 교차부에 액정셀들이 매트릭스 형태로 배치된다. 액정패널(11)은 도시되지 않은 컬러필터, 공통전극 및 배향막이 순차적으로 형성된 상부기판(10)과, 도시되지 않은 박막트랜지스터(Thin Film Transister : 이하 "TFT"라 함), 화소전극 및 배향막이 순차적으로 형성된 하부기판(12) 사이에 액정을 주입한 후 합착함으로써 완성된다.
게이트 패드(14) 및 데이터 패드(16)는 하나의 패드군으로 액정패널(11)의 하단 가장자리에 형성된다. 게이트 패드(14)는 액정패널(11)의 하단 좌측에 위치하며 게이트링크부(GK)를 경유하여 게이트라인들(GL) 각각에 연결된다. 게이트링크부(GK) 라인의 패턴은 게이트 패드(14)와 게이트라인들(GL)과 동일한 금속으로 기판 상에 증착되어 포토리쏘그래피(Photolithography) 방법을 이용하여 게이트 패드(14)와 게이트라인들(GL)과 동시에 패터닝된다.
데이터 패드(16)는 게이트 패드(14)에 나란하도록 액정패널(11)의 하단 우측에 위치하며 데이터링크부(DK)를 경유하여 데이터라인들(DL) 각각에 연결된다. 데이터링크부(DK) 라인의 패턴은 데이터 패드(16)와 데이터 라인들(DL)과 동일한 금속으로 기판 상에 증착되어 포토리쏘그래피 방법에 의해 데이터 패드(16)와 데이터 라인들(GL)과 동시에 패터닝된다.
FPC 필름(18)의 출력부 패드들은 이방성 도전 필름(Anisotropic Conductive Film; 이하, "ACF"라 함)에 의해 액정패널(11)의 하단에 나란하게 배치된 게이트 패드(14) 및 데이터 패드(16)에 접합된다. FPC 필름(18) 상에는 칩 온 필름(Chip On Film : 이하 "COF"라 함) 방식으로 게이트구동 IC들 및 데이터구동 IC들(22, 24)이 실장된다.
게이트 구동 IC들(22)은 스캐닝신호, 즉 게이트신호를 발생하게 된다. 이 스캐닝신호는 FPC 필름(18)의 출력부 패드와 게이트 패드(14)를 경유하여 게이트라인들(GL)에 공급된다. 이렇게 공급되는 스캐닝신호에 의해 액정패널은 1라인씩 순차적으로 스캐닝된다.
데이터 구동 IC들(24)은 비디오 데이터를 데이터라인들(DL)에 1라인분씩 공급한다. 이 비디오 데이터는 스캐닝되는 라인에 접속된 액정 화소셀들에 충전된다.
한편, FPC 필름(18) 상에는 게이트 구동 IC들(22)과 데이터 구동 IC들(24)을 제어하기 위한 도시하지 않은 타이밍 콘트롤러(Timming controller)가 실장될 수도 있다. 타이밍 콘트롤러는 쉬프트 레지스터(도시하지 않음)로 구현된 게이트 구동 IC들(22) 각각에 게이트 스타트 펄스를 공급함과 아울러 데이터 구동IC들(24)에 도트클럭과 함께 적색, 녹색, 청색(R,G,B) 데이터를 공급하는 역할을 한다.
입출력 배선용 FPC 필름(26)은 신호가 전송되는 배선들이 형성되어 메인보드(30)와 구동 FPC 필름(18) 사이의 신호 전송패스를 구성한다. 커넥터(28)는 입출력 배선용 FPC 필름(26)의 끝단에 설치되어 메인보드(30)의 잭에 연결된다.
메인보드(30)는 마이콤, 그래픽 처리회로 등을 포함하여 비디오신호와 제어신호를 입출력 배선용 FPC 필름(26)을 통하여 구동 FPC 필름(28)에 공급한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 하나의 패드에 게이트 패드(14) 및 데이터 패드(16)가 함께 형성되기 때문에 게이트 패드(14)와 게이트라인(GL)을 연결하는 게이트링크부(GK)의 폭(A)이 커지게 된다. 게이트링크부(GK)의 폭은 고해상도로 갈수록, 즉 게이트라인(GL)의 수가 증가하게 되며 소형화 추세에 있는 LCD의 추세 에 있어서 불리하게 작용한다.
또한, 게이트링크부(GK)의 폭(A)이 커지면서 액정패널(11) 좌측단의 게이트라인(GL)과 연결되기 위한 게이트링크부(GK)의 연결 공간의 크기도 커지게 되어 LCD의 소형화를 저해한다.
이와 아울러, 게이트링크부(GK)는 동일한 폭 및 두께를 가지는 반면에 그 위치에 따라 서로 다른 길이를 가지게 된다. 이에 따라, 게이트라인(GL)에 각각 연결되는 게이트링크부(GK)에 걸리는 저항값이 서로 다르게 된다. 특히, 게이트링크부(GK)는 게이트라인(GL)과 가장 길게 연결되는 라인과 가장 짧게 연결되는 라인 간의 저항차가 최소 1㏀ 이상 나게 된다. 각 게이트링크(GK)가 길이에 따른 저항차를 가짐에 따라 게이트패드(14)에 서로 다른 초기 바이어스 전압이 걸리게 됨으로써 게이트라인(GL)에 인가되는 게이트신호가 왜곡되어 화질이 저하된다.
이러한 링크부의 길이에 따른 저항차는 데이터링크부(DK)에서도 동일하게 발생된다. 데이터링크부(DK)의 길이에 따른 저항차 역시 데이터라인(DL)에 인가되는 데이터신호를 왜곡되게 하여 화질을 저하시킨다.
따라서, 본 발명의 목적은 소형의 휴대 정보기에 적합하면서 화질저하를 방지할 수 있는 액정표시장치를 이용한 휴대 정보 단말기를 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 액정표시장치를 이용한 휴대 정보 단말기는 액정패널의 데이터라인들 각각에 연결되고 상기 액정패널의 가장자리 중앙에 형성되는 데이터 패드와, 데이터 패드의 양측에 분리되어 데이터 패드와 나란하게 형성되어 액정패널의 게이트라인들 각각에 연결되는 게이트 패드를 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 데이터라인들에 비디오 데이터를 공급하여 상기 데이터라인들을 구동하기 위한 데이터 구동회로와, 데이터 구동회로의 하부에 설치됨과 아울러 분리된 게이트 패드에 대칭되게 연결되어 게이트라인들에 스캐닝신호를 공급하여 게이트라인들을 구동하기 위한 게이트 구동회로와, 게이트 구동회로와 데이터 구동회로가 실장되며 게이트 패드 및 데이터 패드에 접속되는 가요성 인쇄회로 필름을 추가로 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 이점들은 첨부한 도면을 참조한 본 발명의 바람직한 실시 예를 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.
이하, 도 3을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 휴대 정보 단말기의 LCD 모듈을 나타내는 도면이다.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 LCD 모듈은 액정패널(41)의 하단 중앙부에 위치된 데이터 패드(46)와, 상기 데이터 패드(46) 양측에 분리되어 위치된 제1 및 제2 게이트 패드(44a, 44b)를 구비한다.
또한, 본 발명에 따른 LCD 모듈은 액정패널(41)과, FPC(Flexible Printed Circuit) 필름(48) 상에 실장된 게이트 구동 IC들(54) 및 데이터 구동 IC들(52)과, FPC 필름(48)과 메인보드(60) 사이를 연결하는 입출력 배선용 FPC 필름(56)을 추가로 구비한다.
액정패널(41)에는 게이트라인들(GL)과 데이터라인들(DL)의 교차로 정의된 셀영역들에 배치된 액정셀들이 매트릭스 형태로 배치된다. 액정패널(41)은 컬러필터(미도시), 공통전극(미도시) 및 배향막(미도시)이 순차적으로 형성된 상부기판(미도시)과 박막트랜지스터(미도시), 화소전극(미도시) 및 배향막(미도시)이 순차적으로 형성된 하부기판(42) 사이에 액정을 주입하여 봉지한 후 합착함으로써 완성된다.
게이트 패드(44)와 데이터 패드(46)는 액정패널(41)의 하단 가장자리에 형성된다. 게이트 패드(44)는 제1 및 제2 게이트 패드(44a, 44b)로 분리되어 데이터 패드(46)의 양측에 대칭되게 형성된다. 제1 게이트 패드(44a)는 액정패널(41)의 좌측단에 형성된 제1 게이트링크부(GK1)를 경유하여 게이트라인들(GL)과 연결되며, 제2 게이트 패드(44b)는 액정패널(41)의 우측단에 형성된 제2 게이트링크부(GK2)를 경유하여 게이트라인들(GL)과 연결된다. 예를 들어, 액정패널(41) 상에 2n개의 게이트라인(GL)이 형성되어 있는 경우 액정패널(41)의 좌측 하단에 형성된 제1 게이트 패드(44a)는 첫번째 게이트라인(GL) 내지 n번째 게이트라인(GL)에 순차적으로 연결됨과 아울러 액정패널(41)의 우측 하단에 형성된 제2 게이트 패드(44b)는 (n+1)번째부터 2n번째까지의 게이트라인(GL)에 연결된다. 또는 제1 게이트 패드(44a)에 연결된 게이트라인(GL)과 제2 게이트 패드(44b)에 연결된 게이트라인(GL)이 교번적으로 엇갈리게끔 연결될 수도 있다.
LCD의 해상도가 증가함에 따라 게이트라인(GL)의 수가 증가되어 링크부의 폭(B)이 증가하게 되는데, 게이트 패드(44)를 분리함으로써 링크부의 폭(B)을 줄일 수 있다. 이로써 콤팩트한 액정패널(41)을 구현할 수 있다.
뿐만 아니라, 게이트 패드(44)는 반으로 분리되어 액정패널(41)의 양측에서 게이트라인들(GL)과 대칭되게 연결되므로 종래와 대비하여 액정패널(41)의 좌/우에 형성되는 블랙매트릭스를 대칭으로 형성시킬 수 있다.
FPC 필름(48)의 출력부 패드들은 이방성 도전 필름(Anisotropic Conductive Film; 이하, "ACF"라 함)에 의해 제1 및 제2 게이트 패드(44a, 44b)와 데이터 패드(46)에 접합된다. FPC 필름(48) 상에는 칩 온 필름(Chip On Film : 이하 "COF"라 함) 방식으로 데이터 구동 IC들 및 게이트 구동 IC들(52, 54)이 실장된다.
게이트 구동 IC들(54)은 스캐닝신호, 즉 게이트신호를 순차적으로 발생한다. 이 스캐닝신호는 FPC 필름(48)의 출력부 패드와 분리된 제1 및 제2 게이트 패드(44a, 44b)를 경유하여 게이트라인들(GL)에 순차적으로 공급된다. 이렇게 공급되는 스캐닝신호에 의해 액정패널(41)은 1라인씩 순차적으로 스캐닝된다. 게이트 구동 IC들(54)이 동일한 크기를 가지도록 데이터 패드(46) 양측으로 분리된 제1 및 제2 게이트 패드(44a, 44b)에 모두 연결되도록 하기 위하여, 게이트 구동 IC들(54)은 데이터 구동 IC들(52) 아래쪽에 형성된다. 이 게이트 구동 IC들(52)은 동일한 개수의 라인으로 각각의 제1 및 제2 게이트 패드(44a, 44b)와 접속된다. 이에 따라, 게이트 드라이버 IC들(54)로부터 순차적으로 출력되는 스캐닝신호는 제1 게이트 패드(44a)와 제1 게이트링크부(GK1)를 경유하여 제1 내지 제n 게이트라인(GL1 내지 GLn)에 인가됨과 아울러 제2 게이트 패드(44b)와 제2 게이트링크부(GK2)를 경유하여 제(n+1) 내지 제2n 게이트라인(GLn+1 내지 GL2n)에 인가된다. 여기서, 제1 게이트라인(GL1) 상에는 스토리지 캐패시터(storage capacitor)(미도시)를 위한 게이트 로우전압(Vgl) 공급라인이 형성된다. 이 게이트 로우전압 공급라인은 FPC 필름(48) 상에 실장된 타이밍 컨트롤러(Timming controller)(미도시)에 의해 제어되어 게이트 구동 IC들(54) 및 데이터 구동 IC들(52)을 경유하지 않고 직접 공급된다. 상부기판에 공급되는 공통전압(Vcom) 또한 FPC 필름(48)의 상기 타이밍 컨트롤러에 의해 제어되어 FPC(48) 필름에서 직접 공급된다.
데이터 구동 IC들(52)은 데이터 패드(46)와 대응되게 형성되며, 비디오 데이터를 데이터라인들(DL)에 1라인분씩 공급한다. 이 비디오 데이터는 스캐닝되는 라인에 접속된 액정 화소셀들에 충전된다.
한편, FPC 필름(48) 상에는 게이트 구동IC들(54)과 데이터 구동 IC들(52)을 제어하기 위한 타이밍 콘트롤러가 실장될 수도 있다. 타이밍 콘트롤러는 쉬프트 레지스터(도시하지 않음)로 구현된 게이트 구동 IC들(54) 각각에 게이트 스타트 펄스를 공급함과 아울러 데이터 구동IC들(54)에 도트클럭과 함께 적색, 녹색, 청색(R,G,B) 데이터를 공급하는 역할을 한다.
입출력 배선용 FPC 필름(56)은 신호가 전송되는 배선들이 형성되어 메인보드(60)와 구동 FPC 필름(48) 사이의 신호 전송패스를 전송한다. 커넥터(58)는 입출력 배선용 FPC 필름(56)의 끝단에 설치되어 메인보드(60)의 잭에 연결된다.
메인보드(60)는 마이콤, 그래픽 처리회로 등을 포함하여 비디오신호와 제어신호를 입출력 배선용 FPC 필름(56)을 통하여 구동 FPC 필름(48)에 공급한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 액정표시장치를 이용한 휴대 정보 단말기는 게이트 패드를 동일하게 분리시켜 데이터 패드 양측에 형성시킨다. 그 결과, 게이트 패드와 게이트라인을 연결하는 게이트링크부가 차지하는 면적을 최소화시킬 수 있으므로 소형 휴대 단말기에 적합하다. 또한, 본 발명에 따른 액정표시장치는 대칭된 게이트 패드를 형성시킴으로써 종래와 대비하여 볼 때 게이트링크부의 라인 저항 차이가 훨씬 감소하는 것을 알 수 있다. 이에 따라, 라인저항값에 따른 화상 왜곡 현상을 방지할 수 있다. 나아가, 본 발명에 따른 액정표시장치는 게이트 패드가 동일하게 분리됨으로써 액정패널의 양측에 블랙매트릭스를 대칭되도록 형성시킬 수 있다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.

Claims (7)

  1. 액정패널의 데이터라인들에 연결되도록 상기 액정패널의 가장자리 중앙에 형성된 데이터 패드;
    상기 데이터 패드의 양측에 분리되어 상기 데이터 패드와 나란하게 형성되고, 상기 액정패널의 게이트라인들에 연결되는 제 1 게이트 패드 및 제 2 게이트 패드;
    상기 데이터라인들에 비디오 데이터를 공급하는 데이터 구동회로;
    상기 데이터 구동회로의 하부에 설치됨과 아울러 상기 분리된 게이트 패드에 대칭되게 연결되어 상기 게이트라인들에 스캐닝신호를 공급하는 게이트 구동회로;
    상기 게이트 구동회로와 상기 데이터 구동회로가 실장되며, 상기 게이트 패드 및 데이터 패드에 접속되는 가요성 인쇄회로 필름; 및
    상기 가요성 인쇄회로 필름에 실장되고, 상기 게이트 구동회로의 구동 타이밍을 제어함과 아울러 상기 데이터 구동회로에 데이터를 공급하는 타이밍 콘트롤러를 구비하고,
    상기 데이터 구동회로는 상기 가요성 인쇄회로 필름에서 상기 게이트 구동회로와 액정 패널 사이의 영역에 배치되며, 상기 제 1 게이트 패드에 연결되는 게이트 라인과 상기 제 2 게이트 패드에 연결되는 게이트 라인은 서로 교번하여 배치된 것을 특징으로 하는 휴대 정보 단말기용 액정 표시 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 가요성 인쇄회로 필름에 제어신호와 데이터를 공급하기 위한 회로들이 실장되는 메인보드와,
    상기 가요성 인쇄회로 필름의 끝단에 설치되고 상기 메인보드의 잭에 연결되는 커넥터를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 휴대 정보 단말기용 액정 표시 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 타이밍 컨트롤러에 의해 제어되어 상기 가요성 인쇄회로 필름에서 게이트 로우 전압을 상기 게이트라인들 중 첫번째 게이트라인에 공급하는 것을 특징으로 하는 휴대 정보 단말기용 액정 표시 장치.
  6. 삭제
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 게이트 패드 및 제 2 게이트 패드는, 각각 액정 패널의 양측에서 게이트 라인들과 대칭되게 연결된 것을 특징으로 하는 휴대 정보 단말기용 액정 표시 장치.
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