KR100978635B1

KR100978635B1 - 픽셀간 격벽을 갖는 디스플레이장치

Info

Publication number: KR100978635B1
Application number: KR1020080077431A
Authority: KR
Inventors: 이성호
Original assignee: (주)코텍
Priority date: 2008-08-07
Filing date: 2008-08-07
Publication date: 2010-08-27
Also published as: KR20100018772A

Abstract

본 발명은 원거리 목도용 대화면 디스플레이장치에 관한 것으로서, 어레이기판(110)과 대향기판(130)이 상호 접합되어 디스플레이패널(140)을 구성하며, R, G, B 서브픽셀(131)이 조합된 단위픽셀(133)들이 매트릭스 형태로 배치되는 디스플레이장치에 있어서, 상기 어레이기판(110)에는 상기 서브픽셀(131)이 형성되는 영역에 대응하여 화소전극(111) 및 이 화소전극(111)에 데이터신호를 스위칭하여 공급하는 스위칭소자(113)가 배치되며; 상기 어레이기판(110) 또는 대향기판(130)에는 적어도 하나 이상의 서브픽셀(131) 또는 단위픽셀(133)을 구획하는 격벽(101, 103)이 형성되고, 상기 어레이기판(110) 상에는 상기 격벽(101, 103)을 따라 Vcom라인(145)이 실장되며, 상기 Vcom라인(145)은 디스플레이패널(140)의 외곽라인을 따라 형성된 통전부(135)와 접속되는 것을 특징으로 하며, 종래 LED 전광판에 비해 제조코스트가 저렴하고 양산이 용이하며 전압구동제어로 계조표현이 자유로운 장점이 있고, 구성품을 대폭 간소화할 수 있으며, 패널 외곽에서 Vcom라인의 실장을 위한 영역을 최소화하거나 없앰으로써 베젤 폭을 슬림하게 설계할 수 있음은 물론 복수의 디스플레이장치가 조합된 Tiled 형태의 멀티스크린 구성시 영상 단절 현상을 제거하고 화면 연속성을 향상시키는 효과를 갖는 것이다.

디스플레이장치, 격벽, 픽셀, LCD, AMOLED, 화소전극, TFT, Vcom라인

Description

픽셀간 격벽을 갖는 디스플레이장치{Display device having partitions between pixel}

본 발명은 원거리 목도용 대화면 디스플레이장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 종래 LED 전광판에 비해 제조코스트가 저렴하고 양산성이 검증된 LCD, AMOLED 등의 디스플레이장치로 대화면 디스플레이를 구현하며, 단위픽셀의 사이즈를 크게 하고 픽셀들 사이의 영역에 격벽을 형성하여 여기에 신호선과 함께 Vcom라인을 실장한 격벽을 형성한 픽셀간 격벽을 갖는 디스플레이장치에 관한 것이다.

일반적으로, 평판형 디스플레이장치로서 LCD(Liquid Crystal Display)와 PDP(Plasma Discharge Display)가 주로 이용되고 있으며, 최근에 들어서는 AMOLED(Active Matrix Organic Light Emitting Diode)가 차세대 평판형 디스플레이장치로서 주목받고 있다.

위와 같은 디스플레이장치들 중 LCD와 AMOLED 등의 디스플레이장치들은 비록 다른 종류의 디스플레이장치이지만, 공통적으로 R(Red), G(Green), B(Blue) 3개의 서브픽셀(sub pixel)들이 단위픽셀(또는 Dot)을 형성하고, 각 화소에 대응하여 배치되는 스위칭소자를 이용하여 화상을 표시한다.

LCD의 경우에는, TFT(Thin Film Transistor)가 배치된 어레이기판과 칼라필터기판과 같은 대향기판 사이에 액정이 봉입되고, 액정의 배열 변화에 따라 액정을 통과하는 빛의 광학특성이 변화되어 칼라화된 영상을 출력한다. AMOLED의 경우에는, TFT가 배치된 어레이기판과 유기물을 봉지하기 위한 대향기판이 배치되며, 양극(Anode)에서 주입된 정공과 음극(Cathode)에서 주입된 전자가 발광층에서 재결합하여 여기자(Exciton)를 형성하면, 여기자가 안정된 상태로 돌아오면서 방출되는 에너지가 빛으로 변하여 발광한다. LCD와 AMOLED의 차이점은, LCD는 자체적으로 발광하지 못하므로 별도의 BLU(Back Light Unit)가 필요하지만, AMOLED는 자체적으로 발광하므로 별도의 BLU가 필요치 않으며 LCD에 비해 응답속도가 빨라 고선명의 영상을 표시하는데 적합한 장점이 있다.

도 1은 위와 같은 종래 평판형 디스플레이장치에 공통적으로 적용되는 일반적인 구성을 보인 부분발췌 분해도이다.

도시된 바와 같이, 어레이기판(10)의 상면에 대향기판(30)이 접합된다. 도 1은 LCD의 디스플레이패널을 예시한 것으로서, 대향기판(30)은 칼라필터기판이며, 대향기판(30) 상에는 R, G, B의 서브픽셀(31)을 형성하는 칼라필름이 인쇄된다. 도면에서 은선으로 박스친 부분은 R, G, B 3개의 서브픽셀(31)이 조합된 단위픽셀(33)을 나타낸다. 만약, AMOLED라면, 대향기판에 위와 같은 칼라필름이 형성되지 않을 것이다.

LCD와 AMOLED는 공통적으로 어레이기판(10) 상에 서브픽셀의 위치에 대응하여 화소전극(11)이 형성되며, 이 화소전극(11)은 TFT(13)의 드레인단자에 연결된다. 어레이기판(10)의 횡방향으로는 게이트신호선(15)이 배선되며, 이 게이트신호선(15)은 각 TFT(13)의 게이트단자와 접속되어 TFT(13)에 게이트신호를 인가한다. 어레이기판(10)의 종방향으로는 데이터신호선(17)이 배선되며, 이 데이터신호선(17)은 각 TFT(13)의 소스단자와 접속되어 TFT(13)에 데이터신호를 인가한다. 어레이기판(10)의 에지부에는 더미패드(19)가 인쇄되며, 이 더미패드(19)는 디스플레이패널의 제조공정 중 게이트신호선(15) 및 데이터신호선(17)에 테스트용 신호를 인가하기 위한 패드이다. 또한, 도면부호 21은 전하축적용 커패시터(21)이다.

LCD의 경우에 있어, 대향기판(30)에는 서브픽셀(31)이 형성된 영역 이외의 영역에 사선으로 해칭처리된 것과 같이 BM(Black Matrix, 35)이 형성된다. 이 BM(35)은 화소전극(11) 사이를 지나가는 신호선을 은폐하고 각 서브픽셀(31)에서 외부로 빛이 새는 것을 방지하는 역할을 한다. 통상 서브픽셀(31)들 사이의 BM(35)은 대략 수십㎛의 폭을 갖는 신호선 하나만이 배선될 수 있을 정도로 그 폭이 매우 협소하다. 따라서, 도시된 바와 같이, 불가피하게 게이트신호선(15)은 횡방향으로 배선되고 데이터신호선(17)은 종방향으로 배선되는, 즉, 두 신호선(15, 17)이 상호 교차하여 배선되는 규칙을 갖게 되었다.

도 2는 상기한 어레이기판(10)과 대향기판(30)이 접합된 상태의 디스플레이패널(40)을 보인 것이다. 이를 참조하면, 디스플레이패널(40)의 외곽에는 많은 수의 구성품들이 실장되고, 이에 따라 디스플레이패널(40) 외곽에 해칭처리된 것과 같은 영상불표시영역(50)의 폭이 크게 증가됨을 알 수 있다. 이하에서는 LCD의 예를 들어 영상불표시영역(50)이 증가하는 원인을 알아본다.

우선, 상기한 신호선 배선의 규칙에 근거하여, 디스플레이패널(40)의 일측방 에지부에는 게이트신호선(15)에 게이트신호를 인가하는 게이트IC(41)들이 실장된다. 이와 마찬가지로, 디스플레이패널(40)의 하방 에지부에는 데이터신호선(17)에 소스신호를 인가하는 소스IC(43)들이 실장된다. 도시된 예에서 게이트IC(41) 및 소스IC(43)는 각각 COF(Chip On the Film) 형태로 실장되었지만, 글래스기판 상에 COG(Chip On the Glass) 형태로 실장될 수도 있다. 또한, 게이트IC(41)를 대체하여 디스플레이패널(40) 외곽의 글래스 기판 상에 ASG(Amorphous Silicon Gate circuit)가 실장될 수도 있다. 도면 중 부호 70은 드라이브IC들에 구동신호를 인가하는 T_con블록(70)이다.

디스플레이패널(40)의 외곽에서 위와 같은 드라이브IC(41, 43)의 실장을 위한 공간은 절대적으로 필요한 공간이다. 그러나, 디스플레이패널(40)의 외곽에는 그 외에도 Vcom라인(45)이 더 실장된다. Vcom라인(45)은 어레이기판(10)에 형성된 전하축적용 커패시터(21)의 바이어스 전압을 제공하기 위한 것으로서, 패널의 외곽라인을 따라 배선되며 모서리부 및 외곽라인 상에 복수의 통전부(short point, 47)를 형성한다. 또한, Vcom라인(45) 및 통전부(47)는 대향기판(30)측에 Vcom신호를 인가하기 위해서 사용되기도 한다.

특히, 대화면 디스플레이장치에서는 플리커 및 잔상 현상을 억제하기 위해 각 통전부(47)들은 위치에 따라 각기 다른 기준전위를 제공할 수 있다. 이처럼 전 위가 차등지는 다중의 통전부(47)를 구성하기 위해 도 2에 도시된 바와 같이, 다중의 Vcom라인(45)이 필요하게 되며, 이는 곧 디스플레이패널(40) 외곽의 영상불표시영역(50)을 증가시키는 원인으로 작용한다.

위와 같이 드라이브IC의 실장영역과, Vcom라인 실장을 위한 영역, 및 그에 더하여 실라인의 도포 영역 등은 상호 간섭받지 않을만큼 충분한 공간을 필요로 하며, 이에 따라 디스플레이장치 외곽의 영상불표시영역은 매우 큰 폭으로 증가하게 된다. 따라서, 디스플레이장치 외곽의 베젤 폭은 그에 따라 상당한 영역을 차지하게 된다.

일반적인 LCD, AMOLED 등의 디스플레이장치에 있어 외곽부의 베젤 폭 증가는 큰 문제점으로 작용하지 않는다. 하지만, 도 3에 도시된 바와 같이 대략 40인치 이상의 대화면 디스플레이장치(80) 복수개를 조합하여 이른바 "Tiled" 형태의 멀티스크린(82)을 구성하는 경우, 각 디스플레이장치(80) 외곽의 베젤(84)이 상당한 폭을 차지함으로 인해 영상이 단절되어 표시되며, 화면 연속성이 크게 저하되는 문제점이 발생된다. 예컨대, 단위픽셀(33)들간의 간격이 0.5mm이고, 베젤(84) 폭이 15mm라고 가정하면, 도 3에서 디스플레이장치(80)의 접경부는 30mm의 폭을 갖게 된다. 이는 곧, 접경부에서 60개 라인의 픽셀에 달하는 정보가 유실됨을 의미한다. 60개 라인에 표시될 정보를 측방의 디스플레이장치(80)로 시프트하여 표시한다고 하여도, 영상이 단절되는 현상은 피할 수 없을 것이다.

따라서 디스플레이장치(80)들 사이에서 불가피하게 정보가 누락되는 현상이 발생된다. 예컨대, Tiled 형태의 멀티스크린(82)으로 이루어진 대형 디스플레이장 치들 중에서 빌딩의 옥상에 설치되는 광고용 디스플레이장치, 경마장이나 카지노 등에 설치되는 대형 디스플레이장치, 주식 시황 표시용 디스플레이장치 등에서 위와 같은 영상의 단절은 중요한 정보를 누락시킬 수 있다.

한편, 위와 같은 대형의 디스플레이장치들은 대개 원거리(예컨대, 100m 이상의 거리)에서 목도되므로, 고해상도로 구현될 필요가 없다. 즉, 단위픽셀의 크기가 비교적 커도 원거리에서 획득하는 디스플레이 정보는 큰 영향을 받지 않는다. 이와 같이 원거리에서 목도되는 대형 디스플레이장치의 특성상 종종 LED(Light Emitting Diode)를 이용한 전광판이 많이 이용되고 있다. LED 전광판은 비록 해상도는 크게 떨어지지만 픽셀의 크기가 크고 픽셀 사이의 간격이 넓어, 다수의 모듈을 연결할 경우 연결지점에서 픽셀의 누락현상이 발생되지 않는다. 따라서 원거리에서 목도시 영상 단절이나 화면 연속성이 저하되는 현상이 거의 발생되지 않는다.

하지만, 개별 LED 패키지를 모아서 중형의 모듈을 제작하고, 다시 중형의 모듈을 연결하여 수백인치급의 대형 모듈을 제작하는 경우, 제조공정에 많은 시간이 걸리며 동일 면적 대비 LCD 등으로 구성된 멀티스크린에 비해 서너배 이상의 코스트가 소요되는 문제점이 있다. 또한, LED 전광판은 쉽게 눈의 피로를 유발시키며, 전류구동방식이므로 전력 소모가 상당하며, 방열 시스템이 복잡해지며, 미세전류 제어가 어려워 계조표현에 한계가 있는 등 많은 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 원거리에서 목도되는 용도의 대화면 디스플레이장치는 해상도가 높지 않아도 정보 획득에 큰 영향이 없다는 점에 착안하여 종래 LED 전광판의 단점을 해소한 새로운 구조의 디스플레이장치를 제공하되, 단위픽셀의 사이즈를 크게 하여 전체 픽셀수를 줄임으로써 구성품을 대폭 간소화하고 제조코스트를 크게 다운시키며, 단위픽셀들의 사이에 충분한 공간을 확보하여 격벽을 형성하고 여기에 Vcom라인을 실장함으로써, 패널의 외곽에서 Vcom라인의 배선을 최소화하거나 없해고 상대적으로 패널 외곽의 영상불표시영역을 줄여 베젤 폭을 슬림하게 설계할 수 있으며, 궁극적으로는 Tiled 형태의 멀티스크린 구성시 디스플레이장치들의 접경부에서 영상 단절현상을 없애고 화면 연속성을 양호하게 하는 픽셀간 격벽을 갖는 디스플레이장치를 제공함에 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 격벽에 배선되는 Vcom라인이 데이터신호선의 메탈레이어와 게이트신호선의 메탈레이어를 이용하여 배선되도록 하여, Vcom라인 배선을 위한 추가의 메탈레이어를 형성할 필요가 없도록 함에 또 다른 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 픽셀간 격벽을 갖는 디스플레이장치는, 어레이기판(110)과 대향기판(130)이 상호 접합되어 디스플레이패널(140) 을 구성하며, R, G, B 서브픽셀(131)이 조합된 단위픽셀(133)들이 매트릭스 형태로 배치되는 디스플레이장치에 있어서, 상기 어레이기판(110)에는 상기 서브픽셀(131)이 형성되는 영역에 대응하여 화소전극(111) 및 이 화소전극(111)에 데이터신호를 스위칭하여 공급하는 스위칭소자(113)가 배치되며; 상기 어레이기판(110) 또는 대향기판(130)에는 적어도 하나 이상의 서브픽셀(131) 또는 단위픽셀(133)을 구획하는 격벽(101, 103)이 형성되고, 상기 어레이기판(110) 상에는 상기 격벽(101, 103)을 따라 Vcom라인(145)이 실장되며, 상기 Vcom라인(145)은 디스플레이패널(140)의 외곽라인을 따라 형성된 통전부(135)와 접속되는 것을 특징으로 한다.

바람직한 실시예에 따르면, 상기 격벽(101, 103)은 상기 서브픽셀(131) 또는 단위픽셀(133)을 횡방향으로 구획하는 횡방향의 격벽(101)과 종방향으로 구획하는 종방향의 격벽(103)으로 구성된다.

일실시예에서, 상기 Vcom라인(145)은 횡방향의 격벽(101)과 종방향의 격벽(103)을 경유하여 배선된다.

또한, 상기 Vcom라인(145)은 통전부(135)의 위치에 따라 각기 다른 Vcom전압을 전달한다.

보다 바람직한 실시예에 따르면, 상기 Vcom라인(145)은 게이트신호선(115)의 메탈레이어 또는 데이터신호선(117)의 메탈레이어를 이용하여 배선된다.

본 실시예에서, 상기 Vcom라인(145)이 이형의 메탈레이어로 변곡되는 지점에서 컨택트마스크(118)에 의해 접속된다.

본 발명의 픽셀간 격벽을 갖는 디스플레이장치에 따르면, 하나 이상의 서브픽셀 또는 단위픽셀을 구획하도록 격벽을 형성하여 이 격벽에 Vcom라인을 실장함으로써, 패널 외곽에서의 Vcom라인 실장을 위한 공간을 최소화시키거나 없앨 수 있으며, 이에 따라 디스플레이장치의 베젤 폭을 더욱 슬림하게 설계할 수 있고, Tiled 형태의 멀티스크린 구성시 디스플레이장치들간의 접경부가 차지하는 영역이 실제 픽셀간 격벽과 동일 또는 유사하도록 설계할 수 있어 접경부에서의 영상 단절현상을 없애고 화면 연속성을 양호하게 하는 효과가 있다. 나아가서, 종래 원거리 목도용 옥외 디스플레이로서 주로 이용되었던 LED 전광판을 대체하여 양산성 등 많은 이점이 검증된 LCD, AMOLED 등의 디스플레이장치들을 이용할 수 있어, LED 전광판에 비해 제조코스트를 저렴하게 할 수 있으며, 복잡한 방열 시스템을 구축할 필요가 없어 제품의 간소화를 지향할 수 있으며, 미세 전압구동제어로 보다 자유로운 계조표현이 가능하며, 안정된 화질을 구현할 수 있는 효과가 있다. 더 나아가서, 단위픽셀의 크기를 크게 하여 비록 해상도가 저하되지만 이는 원거리 목도용 디스플레이장치에서 큰 문제점으로 작용하지 않으며, 오히려 불필요한 화소의 픽셀의 낭비를 방지하고 드라이브 IC와 구동장치 등의 구성품을 간소하게 설계할 수 있으며, 제조코스트를 획기적으로 절감할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 대화면 디스플레이장치에서 플리커 및 잔상을 제거하기 위해 각기 다른 Vcom전압을 전달하는 다중의 Vcom라인을 설계하는 경우에도, 횡방향의 격벽 및 종방향의 격벽을 이용하여 다중의 Vcom라인을 분산하여 실장할 수 있음에 따라 Vcom라인의 증가에 따른 패널 외곽의 베젤 폭 증가가 발생하지 않는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 격벽을 이용하여 Vcom라인을 실장함에 있어 별도의 메탈레이어를 구성하지 않고 게이트신호선 및 데이터신호선의 메탈레이어를 이용하여 배선할 수 있으며, 이형의 메탈레이어로 변곡되는 경우에도 컨택트마스크를 이용하여 접속점을 형성하여 배선할 수 있는 효과가 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면 및 실시예를 참조하여 상세히 설명한다.

우선, 본 발명은 원거리에서 목도되는 용도의 대화면 디스플레이장치를 제공하기 위한 것으로서, 본 발명의 디스플레이장치는 단일 디스플레이장치로 대화면 디스플레이를 제공하거나 복수의 디스플레이장치들을 조합하여 Tiled 형태의 멀티스크린을 구성하는 경우에 이용될 수 있다. 보다 상세하게는, 본 발명의 디스플레이장치는 R, G, B 3개의 서브픽셀들이 하나의 단위픽셀(또는 Dot)을 형성하는 모든 디스플레이장치에 적용 가능한 것으로서, 기본적으로는 어레이기판과 대향기판이 상호 접합되어 디스플레이패널을 형성하는 구조를 갖는다. 이때, 상기 어레이기판에는 서브픽셀들에 대응하여 TFT와 같은 스위칭소자가 배치되며, 상기 대향기판은 어레이기판과의 사이에 액정 또는 유기물 등을 봉입하기 위한 구성이다. 예를 들어, 본 발명의 디스플레이장치는 LCD, OLED, AMOLED를 포함한다. 이하의 설명에서는 LCD를 예를 들어 어레이기판과 대향기판이 접합되는 디스플레이패널의 실시예를 설명하기로 한다.

한편, 이하의 실시예에서는 언급되지 않겠지만, LCD의 경우에는 어레이기판과 대향기판 사이에 액정이 봉입되고 디스플레이패널의 후방에 BLU가 장착되며, AMOLED의 경우에는 내부에 유기물이 봉지되고 별도의 BLU가 필요하지 않는 등의 구성은 당업계에서 지극히 자명하다.

도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 디스플레이장치의 구성을 보인 부분발췌 분해도이다. 이를 참조하면, 본 발명의 디스플레이장치는 어레이기판(110)과 대향기판(130)이 상호 접합되어 디스플레이패널(140)을 형성한다. 본 실시예는 LCD에 대한 것으로서, LCD의 경우 대향기판(130)에는 칼라필터가 인쇄되거나 코팅되어 R, G, B 3개의 서브픽셀(131)이 조합된 단위픽셀(133)을 형성한다. 이와는 달리, AMOLED는 대향기판이 단지 유기물을 봉지하고 어레이기판을 보호하기 위한 용도로만 이용된다. "픽셀"은 다른 말로 "화소"로 지칭될 수 있으며, "단위픽셀"은 "도트"로 지칭될 수도 있다. 도 4 및 도 5의 실시예에서 서브픽셀(131)이 형성된 영역 이외의 영역에는 BM(135)이 인쇄되어, 신호선 등을 은폐한다.

어레이기판(110)에는 서브픽셀(131)의 위치에 대응하는 곳에 화소전극(111)이 형성된다. 이 화소전극(111)은 스위칭소자(113)를 통해 공급되는 소스전압에 의해 제어된다. 본 발명에서 스위칭소자(113)는 게이트 구동방식의 모든 스위칭소자를 포함하며, 바람직하게는 TFT이다. 이하에서는 편의상 TFT(113)로 언급하기로 한다.

도시된 바와 같이, TFT(113)의 드레인단자에 화소전극(111)이 연결된다. TFT(113)의 게이트단자에는 횡방향으로 배선되는 게이트신호선(115)이 연결되며, 소스단자에는 종방향으로 배선되는 데이터신호선(117)이 연결된다. 따라서, TFT(113)는 후술하는 게이트IC(141)에 의해 트리거되며, 소스IC(143)로부터 소스신호를 공급받는다. 도4 및 도 5에서 보여지듯이, 어레이기판(110)의 좌측 에지부와 상측 에지부에는 더미패드(119)가 인쇄될 수 있다. 이 더미패드(119)는 디스플레이패널의 제조공정 중 게이트신호선(115) 및 데이터신호선(117)에 테스트용 신호를 인가하기 위한 패드이다. 또한, 설명되지 않은 도면부호 121은 전하축적용 커패시터(121)이다.

여기서, 각각의 단위픽셀(133) 둘레에는 각 단위픽셀(133)들을 구획하는 격벽(101, 103)이 형성된다. 격벽(101, 103)은 단위픽셀(133)들 둘레를 구획하는 영역을 의미하는 것으로서, 반드시 물리적인 장벽이 세워지는 것을 뜻하지는 않는다. 본 발명에서의 격벽(101, 103)은 적어도 신호선(115, 117) 1라인과 Vcom라인(145)이 함께 배선될 수 있을 정도로 충분한 공간을 가진다. 보다 바람직하게는, 격벽(101, 103)에는 실이 도포될 수 있다. 이 경우, 격벽(101, 103)은 물리적인 장벽 으로서 단위픽셀(133)들을 구획할 수 있을 것이다.

도시된 바와 같이, 격벽(101, 103)은 단위픽셀(133)을 횡방향으로 구획하는 횡방향의 격벽(101)과 종방향으로 구획하는 종방향의 격벽(103)으로 구성된다. 도시된 예에서는 각각의 단위픽셀(133)을 구획하도록 격벽(101, 103)이 형성된 것을 예시하였지만, 격벽(101, 103)은 둘 이상의 단위픽셀(133)을 구획하도록 형성될 수도 있으며, 하나 이상의 서브픽셀(131)을 구획하도록 형성될 수도 있다.

도시된 바와 같이, 통상 서브픽셀(131) 사이의 BM(135)은 하나의 신호선(115, 117)이 지나갈 수 있을 만큼 협소한 폭을 가지므로, 실제로는 실을 도포할 수 없는 영역이다. 비록 이해를 돕기 위해 도면이 과장되게 표현되었지만, 서브픽셀(131)들 사이의 BM(135) 폭은 100㎛ 정도이며, 신호선(115, 117)의 폭은 이보다 약간 작은 수십㎛ 정도이다. 그러나 현재의 기술수준에서 가장 좁은 실라인의 폭은 대략 1mm 정도이므로, 종래와 같은 좁은 폭의 BM(135)에는 실라인을 도포할 수 없다.

하지만, 본 발명의 디스플레이장치는 원거리 목도용으로 제공되는 것으로서, 비록 해상도는 저하되지만 비교적 큰 단위픽셀(133)을 갖는다. 예컨대, 각 단위픽셀(133)은 대략 수mm의 폭을 갖는다. 따라서, 단위픽셀(133)들 사이에 역시 수mm의 공간을 확보하여 실을 도포하여 격벽(101, 103)을 형성할 수 있다. 예를 들어, 단위픽셀(133)은 4mm의 폭을 가지며 단위픽셀(133)들 사이에는 2mm의 격벽(101, 103)이 형성된다. 즉, 단위픽셀(133)들은 6mm의 피치로 배치된다. 이처럼 넓은 폭의 격벽(101, 103)을 형성할 수 있는 것은, 원거리에서 목도시 단위픽셀(133)에서 방출 되는 광에 의해 영상이 표시되지 않는 격벽(101, 103)의 공간이 인식되지 않는 일종의 착시현상에 기인한다.

도 4에 도시된 실시예에서, 격벽(101, 103)은 단위픽셀(133)을 완전히 밀폐되도록 구획한다. 앞서 언급한 바와 같이 격벽(101, 103)은 물리적인 장벽이 아닐 수도 있으므로, 격벽(101, 103)이 단위픽셀(133)을 구획하도록 형성되어도 내부에 봉입된 액정 등은 자유롭게 이동될 수 있다.

하지만, 격벽(101, 103)에 실라인이 도포되는 경우, 격벽(101, 103)은 단위픽셀(133)의 둘레를 밀봉시킬 수 있다. 따라서, 격벽(101, 103)에 실라인이 도포되는 경우에는, 도 5에 도시된 실시예에서와 같이, 횡방향의 격벽(101)과 종방향의 격벽(103)들이 각각 단절되어 형성됨으로써, 소정 간격 이격되도록 한다. 이에 따라 봉입된 액정 등이 보다 자유롭게 소통될 수 있다.

도 6은 본 발명에서 디스플레이패널의 일실시예를 예시한 평면도이고, 도 7은 본 발명에서 Vcom라인의 배선 예를 보인 평면도이다. 이를 참조하여 본 발명의 Vcom라인 배선의 예를 설명하면 다음과 같다.

도 6에 도시된 바와 같이, 어레이기판(110)과 대향기판(130)이 접합되어 디스플레이패널(140)을 형성한다. 디스플레이패널(140)의 우측 에지부에는 게이트신호선(115)에 게이트신호를 인가하는 게이트IC(141)들이 실장된다. 이와 마찬가지로, 디스플레이패널(140)의 하측 에지부에는 데이터신호선(117)에 소스신호를 인가하는 소스IC(143)들이 실장된다. 게이트IC(141) 및 소스IC(143)는 도시된 예에서와 같이 COF(Chip On the Film) 형태로 본딩되어 실장되거나, 글래스기판 상에 COG(Chip On the Glass) 형태로 실장될 수도 있다. 이때, 본 발명에서의 게이트IC(141)는 TFT(113)에 게이트신호를 인가하는 드라이브IC로서 ASG로 대체될 수도 있다. 적어도 본 발명에서 언급되는 게이트IC(141)는 ASG와 등가물로 이해된다. 그리고 도면 중 부호 170은 드라이브IC들에 구동신호를 인가하는 T_con블록(170)이다.

디스플레이패널(140)의 외곽라인을 따라서는 영상불표시영역(150)이 형성된다. 이 영상불표시영역(150)은 실라인이 도포되는 영역으로서 영상이 표시되지 않는 영역이다. 이때, 도시된 바와 같이 게이트IC(41) 및 소스IC(43)와 같은 드라이브IC에서 신호선(115, 117)들을 배선하기 위하여 영상불표시영역(150)에서의 팬아웃이 요구된다. 이러한 팬아웃을 위하여 영상불표시영역(150)에는 절대적인 폭(d4)의 공간이 필요하다.

통상 도 4 및 5에 도시된 바와 같이 각 TFT(113) 둘레에는 최소한 하나의 게이트신호선(115)과 데이터신호선(117)이 배선되어야 한다. 이때, 본 발명의 디스플레이장치는 단위픽셀(133) 둘레로 비교적 넓은 공간의 격벽(101, 103)이 형성되므로 여기에 적어도 하나의 기본 신호선(115, 117)과 Vcom라인(145)을 함께 배선할 수 있다.

도 7을 참조하면, 게이트IC(141) 및 소스IC(143)에서의 팬아웃은 영상불표시영역(150)이 아닌 격벽(101, 103)을 통해서 배선된다. 이에 따라 영상불표시영역(150)은 더욱 슬림하게 설계될 수 있으며, 디스플레이장치의 베젤 폭 역시 매우 슬림해질 수 있다.

도 7에서 기본적인 횡방향의 게이트신호선(115) 및 종방향의 데이터신호선(117)은 도시하지 않았지만 각 서브픽셀(131)의 둘레에 최소한 1라인의 신호선(115, 117)이 종횡으로 배선되어 있으므로, 격벽(101, 103)을 통해 드라이브IC의 팬아웃이 이루어지는 지점에서 신호선(115, 117)들은 다중으로 배선될 수 있다. 이때, 격벽(101, 103)의 폭이 신호선(115, 117)의 폭에 비해 충분히 넓으므로 다중의 신호선(115, 117)이 서로 간섭하지 않고 배선될 수 있다.

여기에 더하여, 도 7을 참조하면, 격벽(101, 103)에는 상기한 신호선(115, 117)과 Vcom라인(145)이 함께 실장된다. Vcom라인(145)은 통상 알려진 바와 같이 어레이기판(110)과 대향기판(130)측에 기준전압을 제공하기 위한 것으로서, 어레이기판(110)에 형성된 전하축적용 커패시터(121)의 바이어스 전압으로 사용된다. 또한, 대향기판(130)측에 Vcom신호를 인가하기 위해서 사용되기도 한다.

도 7에 도시된 바와 같이 Vcom라인(145)은 횡방향의 격벽(101) 및 종방향의 격벽(103) 사이를 자유롭게 변곡하여 배선된다. 또한, 이와 마찬가지로 게이트IC(141) 및 소스IC(143)로부터 신호선(115, 117)으로의 배선 역시 횡방향의 격벽(101) 및 종방향의 격벽(103)을 자유롭게 변곡하여 이루어질 수 있다. 이때, Vcom라인(145)은 격벽(101, 103)을 통해 배선된 신호선(115, 117)들과의 쇼트를 방지하기 위하여, 신호선(115, 117)들로부터 이격하여 배선된다. 도시된 바와 같이, 단일의 격벽(101, 103)에 다중의 신호선(115, 117)과 Vcom라인(145)이 함께 배선될 수도 있다.

격벽(101, 103)을 통해 배선된 Vcom라인(145)은 도 6에 도시된 바와 같은 패 널 외곽부의 통전부(147)와 접속된다. 그리고, 이 통전부(147)에서 어레이기판(110) 또는 대향기판(130)측에 기준전위를 제공한다.

보다 바람직하게는, 통상의 대화면 디스플레이장치에서 그러하듯이 플리커 및 잔상 현상을 억제하기 위해 각 통전부(147)들은 위치에 따라 각기 다른 기준전위를 제공할 수 있다. 이를 위해 각 통전부(147)에 접속되는 Vcom라인(145)들은 통전부(147)의 위치에 따라 차등지는 기준전압을 통전부(147)에 전달한다. 본 발명의 디스플레이장치는 격벽(101, 103)을 통해 복수의 Vcom라인(145)들을 배선할 수 있으므로, 각기 차등지는 기준전위를 제공하기 위해 다중의 Vcom라인(145)을 실장하는 경우에도 패널 외곽의 영상불표시영역(150)이 증가하지 않는다.

격벽(101, 103)을 통해 배선되는 Vcom라인(145)은 기존의 신호선(115, 117) 배선을 위한 메탈레이어와 다른 새로운 메탈레이어를 이용하여 배선될 수 있다. 그러나, 이처럼 새로운 메탈레이어를 이용하는 경우 절연층 등이 추가되어야 하므로, 패널의 두께 증가 및 제조공정의 지연 등이 예상된다. 따라서, 보다 바람직하게는 Vcom라인(145)의 배선시 기존 신호선(115, 117)의 메탈레이어를 이용한다.

통상 게이트신호선(115)의 메탈레이어와 데이터신호선(117)의 메탈레이어는 절연체에 의해 절연되는 이형의 레이어다. 이때, Vcom라인(145)에서의 배선이 이형의 메탈레이어로 변곡되는 지점에서는 도시된 바와 같이 컨택트마스크(118)로 변곡지점을 접속한다.

예를 들어, 도 7에서 좌측의 Vcom라인(145)에 대한 배선을 살펴보자. 도시된 바와 같이 소스IC(143)를 경유한 Vcom라인(145)은 우선 종방향의 격벽(103) 하단부 를 지나게 된다. 이처럼 Vcom라인(145)이 종방향의 격벽(103)을 지나는 경우 종방향을 따라 이미 형성된 데이터신호선(117)의 메탈레이어를 이용한다. 이때 쇼트방지를 위하여, Vcom라인(145)과 우측 세로라인의 서브픽셀(131)들에 대응하여 이미 배선된 데이터신호선(117)과의 이격되도록 배선되어야 한다.

그리고, 이 Vcom라인(145)의 배선은 좌측방향의 횡방향의 격벽(101)으로 변곡되어 배선된다. 횡방향의 격벽(101)으로 배선될 때에는 횡방향을 다라 이미 형성된 게이트신호선(115)의 메탈레이어를 이용한다. 이때도 쇼트방지를 위하여, Vcom라인(145)은 상측 가로라인의 서브픽셀(131)들에 대응하여 이미 배선된 게이트신호선(115) 및 도 7에서 횡방향으로 변곡하여 배선된 데이터신호선(117)과 이격하여 배선되어야 한다. 또한, 도시된 바와 같이, Vcom라인(145)이 이형의 메탈레이어로 변곡되는 지점에서 컨택트마스크(118)를 형성하여 이형 메탈레이어를 상호 접속시킨다. 따라서, Vcom라인(145)이 기존의 이형 메탈레이어를 이용하여 배선될 수 있다.

도 8은 본 발명에 따른 멀티스크린 구성예를 보인 정면도로서, 본 발명의 디스플레이장치(180)들이 조합되어 Tiled 형태의 멀티스크린(182)을 구성한 것을 예시한 것이다. 도 8은 본 발명에 대한 이해를 높이기 위하여, 각 디스플레이장치(180)들이 3× 3의 단위픽셀(133)을 갖는 것을 예시하였다. 물론, 실제 디스플레이장치는 이보다 더욱 높은 해상도로 설계될 것이다.

도시된 바와 같이, 각 단위픽셀(133)들 사이에 형성된 격벽(101, 103)은 d1의 폭을 갖는다. 이때, 상기 격벽(180)은 적어도 하나의 신호선(115, 117)과 Vcom 라인(145)을 함께 수용할 수 있을 정도로 충분히 넓은 공간을 갖는다. 예컨대, 격벽(180)은 대략 2mm의 폭을 갖는다. 이는 단위픽셀(133)간 간격이 2mm임을 의미한다. 이때, 본 발명의 디스플레이장치는 격벽(101, 103)을 통해 Vcom라인(145)을 배선하므로, 패널 외곽의 영상불표시영역(150)에서 Vcom라인(145)의 실장을 위한 공간이 최소화되거나 없어질 수 있다. 따라서 디스플레이장치(180) 외곽부에서 영상불표시영역(150)을 최소한의 폭(대략 1mm 정도의)으로 설계할 수 있다. 이는 디스플레이장치(180) 외곽의 베젤(184) 폭을 대략 1mm를 조금 넘는 정도로 설계할 수 있음을 의미한다. 앞서 언급한 바와 같이 만약 격벽(101, 103)의 폭(d1)이 2mm라면, 디스플레이장치(180)들 사이의 접경부 폭(d2) 역시 이와 유사한 2mm 근처로 좁힐 수 있게 된다.

즉, 본 발명의 디스플레이장치(180)를 이용하여 멀티스크린(182)을 구성하는 경우, 단위픽셀(133)간 간격(d1)과 디스플레이장치(180)들의 접경부 폭(d2)을 근사하게 일치시킬 수 있다. 이에 따라 디스플레이장치(180)들의 접경부에서 유실되는 픽셀이 없도록 할 수 있다. 따라서, 디스플레이장치(180)들의 접경부에서의 영상 단절 현상을 없애고 화면 연속성을 양호하게 할 수 있게 된다.

이상 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

도 1은 종래 디스플레이장치의 일반적 구성을 보인 부분발췌 분해도

도 2는 종래 어레이기판과 대향기판이 접합된 상태를 예시한 평면도

도 3은 종래 멀티스크린 구성예를 보인 정면도

도 4는 본 발명에 따른 디스플레이장치의 구성을 보인 부분발췌 분해도

도 5는 본 발명의 다른 실시예를 보인 부분발췌 분해도

도 6은 본 발명에서 디스플레이패널의 일실시예를 예시한 평면도

도 7은 본 발명에서 Vcom라인의 배선 예를 보인 평면도

도 8은 본 발명에 따른 멀티스크린 구성예를 보인 정면도

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

101 : 격벽 103 : 격벽

110 : 어레이기판 111 : 화소전극

113 : 스위칭소자, TFT 115 : 게이트신호선

117 : 데이터신호선 118 : 컨택트마스크

119 : 더미패드 121 : 커패시터

130 : 대향기판 131 : 서브픽셀

133 : 단위픽셀 135 : BM

140 : 디스플레이패널 141 : 게이트IC

143 : 소스IC 145 : Vcom라인

147 : 통전부 150 : 영상불표시영역

170 : T_con블록 180 : 디스플레이장치

182 : 멀티스크린 184 : 베젤

Claims

어레이기판(110)과 대향기판(130)이 상호 접합되어 디스플레이패널(140)을 구성하며, R, G, B 서브픽셀(131)이 조합된 단위픽셀(133)들이 매트릭스 형태로 배치되는 디스플레이장치에 있어서,

상기 어레이기판(110)에는 상기 서브픽셀(131)이 형성되는 영역에 대응하여 화소전극(111) 및 이 화소전극(111)에 데이터신호를 스위칭하여 공급하는 스위칭소자(113)가 배치되며;

상기 어레이기판(110) 또는 대향기판(130)에는 적어도 하나 이상의 서브픽셀(131) 또는 단위픽셀(133)을 구획하는 격벽(101, 103)이 형성되고, 상기 어레이기판(110) 상에는 상기 격벽(101, 103)을 따라 Vcom라인(145)이 실장되며, 상기 Vcom라인(145)은 디스플레이패널(140)의 외곽라인을 따라 형성된 통전부(135)와 접속되는 것을 특징으로 하는 픽셀간 격벽을 갖는 디스플레이장치.
제 1항에 있어서,

상기 격벽(101, 103)은 상기 서브픽셀(131) 또는 단위픽셀(133)을 횡방향으로 구획하는 횡방향의 격벽(101)과 종방향으로 구획하는 종방향의 격벽(103)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 픽셀간 격벽을 갖는 디스플레이장치.
제 2항에 있어서,

상기 Vcom라인(145)은 횡방향의 격벽(101)과 종방향의 격벽(103)을 경유하여 배선되는 것을 특징으로 하는 픽셀간 격벽을 갖는 디스플레이장치.
제 2항에 있어서,

상기 Vcom라인(145)은 통전부(135)의 위치에 따라 각기 다른 Vcom전압을 전달하는 것을 특징으로 하는 픽셀간 격벽을 갖는 디스플레이장치.
제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 Vcom라인(145)은 게이트신호선(115)의 메탈레이어 또는 데이터신호선(117)의 메탈레이어를 이용하여 배선되는 것을 특징으로 하는 픽셀간 격벽을 갖는 디스플레이장치.
제 5항에 있어서,

상기 Vcom라인(145)이 이형의 메탈레이어로 변곡되는 지점에서 컨택트마스크(118)에 의해 접속되는 것을 특징으로 하는 픽셀간 격벽을 갖는 디스플레이장치.