KR101048710B1 - 액정 표시 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 공통 라인에 공통 전압을 인가하는 구조를 변경하여 공통 배선에 걸리는 부하를 개선시켜 신호 지연 등의 불량을 방지한 액정 표시 장치에 관한 것으로, 각각 표시 영역과 그 주변에 비표시 영역이 정의되며, 서로 대향되어 형성된 제 1 기판 및 제 2 기판과, 상기 제 1 기판 상의 표시 영역 내에, 서로 교차하여 복수개의 화소 영역을 정의하며 형성된 복수개의 게이트 배선 및 데이터 배선과, 상기 복수개의 화소 영역 각각에 형성된 복수개의 화소 전극과, 상기 복수개의 게이트 배선과 평행한 방향으로 상기 복수개의 게이트 배선 각각에 인접하여 형성된 복수개의 내부 공통 배선과, 상기 비표시 영역에 복수개의 내부 공통 배선들과 수직한 방향으로 상기 복수개의 내부 공통 배선들 일단을 연결하도록 형성된 제 1 쇼팅바와, 상기 제 1 기판 일측에 형성된 구동 회로와, 상기 구동 회로와 최상단의 내부 공통 배선의 일단을 연결하는 제 1 외부 공통 배선과, 상기 제 1 외부 공통 배선 및 제 1 쇼팅바와 연결된 제 2 외부 공통 배선과, 상기 제 2 기판 전면에 형성된 공통 전극 및 상기 제 1 외부 공통 배선과 상기 공통 전극을 연결하는 은(Ag) 도트를 포함하여 이루어짐을 특징으로 한다.
공통 배선, 수평 크로스토크(Crosstalk), 공통 전압, 쇼팅바

Description

액정 표시 장치{Liquid Crystal Display Device}
도 1은 종래의 액정 표시 장치를 나타낸 분해사시도
도 2는 종래의 액정 표시 장치를 나타낸 평면도
도 3은 종래의 액정 표시 장치의 제 1 기판 및 이의 공통 배선 연결을 나타낸 평면도
도 4는 도 3의 I~I' 선상에 따른 제 1, 제 2 기판의 구조 단면도
도 5는 본 발명의 액정 표시 장치의 제 1 기판 및 제 1 기판 상의 공통 배선 연결을 나타낸 평면도
도 6은 도 5의 A 영역을 자세히 나타낸 평면도
도 7은 도 6의 Ⅱ~Ⅱ' 선상의 구조 단면도
도 8은 도 5의 B 영역을 자세히 나타낸 평면도
도 9는 도 8의 Ⅲ~Ⅲ' 선상의 구조 단면도
*도면의 주요 부분에 대한 부호 설명*
100 : 제 1 기판 112 : 표시 영역
114 : 패드부 116 : 비표시 영역
118 : 드라이브 IC 120 : 은(Ag) 도트
121 : 내부 공통 배선 121a : 제 1 쇼팅바
122a: 제 2 쇼팅바 122b : 제 3 쇼팅바
123a : 제 1 외부 공통 배선 123b : 제 2 외부 공통 배선
124a : 제 3 외부 공통 배선 124b : 제 4 외부 공통 배선
130 : 제 5 외부 공통 배선 131 : 제 6 외부 공통 배선
135a~135f : 콘택부 136, 137 : 게이트 링크 배선
본 발명은 액정 표시 장치에 관한 것으로 특히, 공통 배선에 공통 전압을 인가하는 구조를 변경하여 공통 배선에 걸리는 부하를 개선시켜 신호 지연 등의 불량을 방지한 액정 표시 장치에 관한 것이다.
정보화 사회가 발전함에 따라 표시 장치에 대한 요구도 다양한 형태로 점증하고 있으며, 이에 부응하여 근래에는 LCD(Liquid Crystal Display Device), PDP(Plasma Display Panel), ELD(Electro Luminescent Display), VFD(Vacuum Fluorescent Display) 등 여러 가지 평판 표시 장치가 연구되어 왔고, 일부는 이미 여러 장비에서 표시 장치로 활용되고 있다.
그 중에, 현재 화질이 우수하고 경량, 박형, 저소비 전력의 특징 및 장점으로 인하여 이동형 화상 표시 장치의 용도로 CRT(Cathode Ray Tube)를 대체하면서 LCD가 가장 많이 사용되고 있으며, 이동통신에 이용되는 단말기 및 노트북 컴퓨터의 모니터와 같은 이동형의 용도 이외에도 방송 신호를 수신하여 디스플레이하는 텔레비젼 및 컴퓨터의 모니터 등으로 다양하게 개발되고 있다.
이와 같은 액정 표시 장치가 일반적인 화면 표시 장치로서 다양한 부분에 사용되기 위해서는 경량, 박형, 저 소비 전력의 특징을 유지하면서도 고정세, 고휘도, 대면적 등 고품위 화상을 얼마나 구현할 수 있는가에 관건이 걸려 있다고 할 수 있다.
일반적인 액정 표시 장치는, 일정 공간을 갖고 합착된 제 1 기판 및 제 2 기판과, 상기 제 1 기판과 제 2 기판 사이에 주입된 액정층으로 구성되어 있다.
보다 구체적으로 설명하면, 상기 제 1 기판에는 화소 영역을 정의하기 위하여 일정한 간격을 갖고 일방향으로 복수개의 게이트 배선과, 상기 게이트 배선에 수직한 방향으로 일정한 간격을 갖고 복수개의 데이터 배선이 배열된다. 그리고, 상기 각 화소 영역에는 화소 전극이 형성되고, 상기 각 게이트 배선과 데이터 배선이 교차하는 부분에 박막 트랜지스터가 형성되어 상기 게이트 배선에 인가되는 신호에 따라 상기 데이터 배선의 데이터 신호를 상기 각 화소 전극에 인가한다.
그리고, 상기 제 2 기판에는 상기 화소 영역을 제외한 부분의 빛을 차단하기 위한 블랙 매트릭스층이 형성되고, 상기 각 화소 영역에 대응되는 부분에는 색상을 표현하기 위한 R, G, B 컬러 필터층이 형성되고, 상기 컬러 필터층위에는 화상을 구현하기 위한 공통 전극이 형성되어 있다.
상기와 같은 액정 표시 장치는 상기 화소 전극과 공통 전극 사이의 전계에 의해 상기 제 1, 제 2 기판 사이에 형성된 액정층의 액정이 배향되고, 상기 액정층의 배향 정도에 따라 액정층을 투과하는 빛의 양을 조절하여 화상을 표현할 수 있 다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 종래의 액정 표시 장치를 설명하면 다음과 같다.
도 1은 종래의 액정 표시 장치를 나타낸 분해사시도이다.
도 1과 같이, 종래의 액정 표시 장치(10)는 일정 공간을 갖고 합착된 제 1 기판(1) 및 제 2 기판(2)과, 상기 제 1 기판(1)과 제 2 기판(2) 사이에 주입된 액정층(3)으로 구성되어 있다.
보다 구체적으로 설명하면, 상기 제 1 기판(1)에는 화소 영역(P)을 정의하기 위하여 일정한 간격을 갖고 일방향으로 복수개의 게이트 배선(4)과, 상기 게이트 배선(4)에 수직한 방향으로 일정한 간격을 갖고 복수개의 데이터 배선(5)이 배열된다. 그리고, 상기 각 화소 영역(P)에는 화소 전극(6)이 형성되고, 상기 각 게이트 배선(4)과 데이터 배선(5)이 교차하는 부분에 박막 트랜지스터(T)가 형성되어 상기 게이트 배선(4)에 인가되는 신호에 따라 상기 데이터 배선(5)의 데이터 신호를 상기 각 화소 전극(6)에 인가한다.
그리고, 상기 제 2 기판(2)에는 상기 화소 영역(P)을 제외한 부분의 빛을 차단하기 위한 블랙 매트릭스층(7)이 형성되고, 상기 각 화소 영역에 대응되는 부분에는 색상을 표현하기 위한 R, G, B 컬러 필터층(8)이 형성되고, 상기 컬러 필터층(8)위에는 화상을 구현하기 위한 공통 전극(9)이 형성되어 있다.
상기와 같은 액정 표시 장치는 상기 화소 전극(6)과 공통 전극(9) 사이의 전계에 의해 상기 제 1, 제 2 기판(1, 2) 사이에 형성된 액정층(3)의 액정이 배향되 고, 상기 액정층(3)의 배향 정도에 따라 액정층(3)을 투과하는 빛의 양을 조절하여 화상을 표현할 수 있다.
도 2는 종래의 액정 표시 장치를 나타낸 평면도이며, 도 3은 종래의 액정 표시 장치의 제 1 기판 및 이의 공통 배선 연결을 나타낸 평면도이고, 도 4는 도 3의 I~I' 선상에 따른 제 1, 제 2 기판의 구조 단면도이다.
도 2에 도시된 종래의 액정 표시 장치(10)는, 제 1, 제 2 기판(1, 2)이 합착된 상태를 나타낸 것으로, 크게 표시가 이루어지는 표시 영역(12)과 그 주변의 비표시 영역(16)으로 구분되어 정의된다. 여기서, 상기 비표시 영역(16)의 하단부(14)에는 상기 표시 영역에 형성되는 배선들에 신호를 인가하는 패드부가 형성된다. 실제 상기 패드부(14)는 상기 제 1 기판(1)에만 형성되는 부분으로, 상기 제 2 기판(2)에 비해서는 보다 연장되어 형성되는 부분이다. 따라서, 상기 비표시 영역(16)에 형성되는 씰 패턴(미도시)에 의해 상기 제 1, 제 2 기판(1, 2)간의 합착 후에도 상기 패드부(14)는 노출되는 부분이며, 상기 패드부(14)에는 표시 영역(12) 내 게이트 배선(미도시, 도 1의 4 참조), 데이터 배선(미도시, 도 1의 5 참조) 및 내부 공통 배선들(21)에 구동 신호를 인가하는 드라이브 IC(18)가 형성되며, 상기 드라이브 IC(18)는 외부의 콘트롤러(미도시)에 의해서 제어된다.
상기 표시 영역(12)은 실제 표시가 이루어지는 부분으로, 복수개의 게이트 배선(도 1의 4) 및 데이터 배선(도 1의 5)이 각각 화소 영역을 정의하도록 서로 교차되어 형성되어 있으며, 각 화소 영역에는 화소 전극(미도시, 도 1의 6 참조)이 형성된다. 따라서, 표시 영역(12)은 각각의 게이트 배선(4)들에 게이트 신호가 순 차적으로 인가됨에 따라 차례로 각 화소 영역들의 화소 전극들(6)에 데이터 신호를 공급하여 표시가 이루어지게 된다.
도 3과 같이, 상기 복수개의 게이트 배선(미도시, 도 1의 4 참조)들 각각에 하단에는 상기 게이트 배선과 평행하게 내부 공통 배선(21)이 형성되어, 상기 화소 전극(미도시, 도 1의 6 참조)과 내부 공통 배선(21)이 오버랩되는 부위에 스토리지 캐패시터(storage capacitor)를 형성한다.
그리고, 상기 복수개의 내부 공통 배선(21)은 상기 드라이브 IC(18)로부터 신호를 인가받으며, 도 4와 같이, 제 1 기판(1)의 비표시 영역(16)에 형성된 은 도트(20)에 의해 제 2 기판(2)의 공통 전극(9)과 연결된다. 또한, 상기 제 1 기판(1)에 있어서는, 상기 내부 공통 배선(21)은 제 1, 제 2 외부 공통 배선(23a, 23b)을 통해 각각 내부 공통 배선(21)의 양측에서 은(Ag) 도트(20)와 연결되고, 상기 양측의 은 도트(20)에서는 다시 상기 제 3, 제 4 외부 공통 배선(24a, 24b)을 통해 상기 드라이브 IC(18)로 연결된다. 따라서, 상기 드라이브 IC(18)에서 공급되는 공통 전압 신호가 상기 제 1 내지 제 4 외부 공통 배선(23a, 23b, 24a, 24b) 및 은 도트(20)를 통해 내부 공통 배선(21)들에까지 인가된다.
여기서, 상기 내부 공통 배선(21)들에 공통 전압 신호를 인가하기 위해서는, 상기 내부 공통 배선(21)들을 양측에서 상기 내부 공통 배선(21)들에 수직한 방향으로 형성되어 각 내부 공통 배선(21)들을 전기적으로 연결시킨 제 1, 제 2 쇼팅바(22a, 22b)가 이용된다. 상기 제 1, 제 2 쇼팅바(22a, 22b)는 공통 전압의 인가 외에 도면에는 도시되지 않았지만, 정전기 방지 소자와 연결되어 상기 제 1 기판(1) 상에 발생하는 정전기를 방전시킨다.
이와 같이, 드라이브 IC(18)에서 상기 내부 공통 배선(21)들에 공통 전압이 인가되는 경로가, 일측에서는 제 1 외부 공통 배선(23a), 은 도트(20) 및 제 3 외부 공통 배선(24a)의 직렬 경로이며, 타측에서는 일측과 동일 길이의 제 2 외부 공통 배선(23b), 은 도트(20) 및 제 4 외부 공통 배선(24b)의 직렬 경로이기 때문에, 경로가 매우 길어 실제 드라이브 IC(18)에서 인가되는 공통 전압보다 떨어진 값이 각 내부 공통 배선(21)에 인가된다. 또한, 상기 제 1 및 제 2 쇼팅바(22a, 22b)에서도 자체 배선에 의한 저항이 발생하여 신호 지연이 일어나 상기 내부 공통 배선(21)들 중에도, 가장 먼저 신호가 인가되는 상부 첫단의 내부 공통 배선에 인가되는 공통 전압 값에 비해 하측으로 갈수록 강하된 공통 전압 값이 하측의 내부 공통 배선에 인가됨으로 인해, 수평 크로스토크(cross-talk) 등이 발생하는 문제점이 있다.
한편, 도 4는 도 3 중 비표시 영역(16)의 일부만을 도시한 것으로, 이러한 비표시 영역(16)에는 상기 제 2 기판(2) 상에 블랙 매트릭스층(7)이 형성되어 빛샘을 방지하고, 상기 블랙 매트릭스층(7) 상부에 공통 전극(9)이 형성되며, 상기 공통 전극(9)은 상기 제 1 기판(1) 상의 소정 부위에 형성된 제 3 및 제 4 외부 공통 배선(24a, 24b(도 3 참조))과 은 도트(20)를 통해 연결되어 있다.
상기와 같은 종래의 액정 표시 장치는 다음과 같은 문제점이 있다.
드라이브 IC로부터 공통 전압이 인가되는 경로가 외부 공통 배선과 은 접점 을 경유하여 내부 공통 배선까지 직렬로 형성되기 때문에, 내부 공통 배선에 실제로 인가되는 공통 전압의 강하가 발생한다.
또한, 이들에 공통적으로 공통 전압 신호를 인가하기 위해 양측에 형성되는 쇼팅바가 가진 자체 저항으로 인해 내부 공통 배선들간에도 상단부의 위치한 공통 배선과 하단부에 위치한 공통 배선과는 서로 다른 공통 전압이 인가되거나 지연된 값이 인가되어 수평 크로스토크 발생의 원인이 된다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로 공통 배선에 공통 전압을 인가하는 구조를 변경하여 공통 배선에 걸리는 부하를 개선시켜 신호 지연 등의 불량을 방지한 액정 표시 장치를 제공하는 데, 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 액정 표시 장치는 각각 표시 영역과 그 주변에 비표시 영역이 정의되며, 서로 대향되어 형성된 제 1 기판 및 제 2 기판과, 상기 제 1 기판 상의 표시 영역 내에, 서로 교차하여 복수개의 화소 영역을 정의하며 형성된 복수개의 게이트 배선 및 데이터 배선과, 상기 복수개의 화소 영역 각각에 형성된 복수개의 화소 전극과, 상기 복수개의 게이트 배선과 평행한 방향으로 상기 복수개의 게이트 배선 각각에 인접하여 형성된 복수개의 내부 공통 배선과, 상기 비표시 영역에 복수개의 내부 공통 배선들과 수직한 방향으로 상기 복수개의 내부 공통 배선들 일단을 연결하도록 형성된 제 1 쇼팅바와, 상기 제 1 기판 일측에 형성된 구동 회로와, 상기 구동 회로와 최상단의 내부 공통 배선의 일단을 연결하는 제 1 외부 공통 배선과, 상기 제 1 외부 공통 배선 및 제 1 쇼팅 바와 연결된 제 2 외부 공통 배선과, 상기 제 2 기판 전면에 형성된 공통 전극 및 상기 제 1 외부 공통 배선과 상기 공통 전극을 연결하는 은(Ag) 도트를 포함하여 이루어짐에 그 특징이 있다.
상기 복수개의 내부 공통 배선의 일단들과, 제 1 쇼팅바, 상기 제 1 외부 공통 배선 및 제 2 외부 공통 배선은 상기 제 1 기판의 비표시 영역에 형성된다.
상기 복수개의 내부 공통 배선과 제 1 외부 공통 배선은 동일층에 형성된다.
상기 복수개의 내부 공통 배선과 제 1 외부 공통 배선은 상기 게이트 배선들과 동일한 층에 형성된다.
상기 제 2 외부 공통 배선은 상기 제 1 외부 공통 배선과 서로 다른 층에 형성된다.
상기 제 2 외부 공통 배선은 상기 화소 전극과 동일 층에 형성된다.
상기 제 2 외부 공통 배선은 상기 화소 전극과 동일한 물질로 이루어진다.
상기 제 2 외부 공통 배선은 제 1 쇼팅바에서 연장된 제 1 패턴 및 이와 전기적으로 연결되며 상기 화소 전극과 동일층에 형성된 제 2 패턴을 포함하여 이루어진다.
상기 제 1 쇼팅바는 데이터 배선들과 동일한 층에 형성된 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 액정 표시 장치를 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 5는 본 발명의 액정 표시 장치의 제 1 기판 및 상기 제 1 기판 상의 공통 배선 연결을 나타낸 평면도이다.
도 5와 같이, 본 발명의 액정 표시 장치의 제 1 기판(100)에는 크게 표시가 이루어지는 표시 영역(112)과 그 주변의 비표시 영역(116)으로 구분되어 정의된다. 여기서, 상기 비표시 영역(116)의 하단부에는 상기 표시 영역에 형성되는 배선들에 신호를 인가하는 패드부(114)가 형성된다. 실제 상기 패드부(114)는 상기 제 1 기판(100)에만 형성되는 부분으로, 상기 제 1 기판(100)과 대향되는 제 2 기판에는 대응되지 않는 부위이다. 따라서, 상기 비표시 영역(116)에 형성되는 씰 패턴(미도시)에 의해 상기 제 1, 제 2 기판(100, 미도시)간의 합착 후에도 상기 패드부(114)는 노출된다.
상기 패드부(114)에는 표시 영역(112) 내 게이트 배선(미도시, 도 1의 4 참조), 데이터 배선(미도시, 도 1의 5 참조) 및 내부 공통 배선들(121)에 구동 신호를 인가하는 드라이브 IC(118)가 형성되며, 상기 드라이브 IC(118)는 외부의 콘트롤러(미도시)에 의해서 제어된다. 이러한 드라이브 IC(118)는 게이트 드라이브 IC 및 데이터 드라이브 IC를 각각 구비하거나 혹은 게이트 드라이브 IC 및 데이터 드라이브 IC를 하나의 칩(One chip)으로 내장하여 형성할 수도 있다. 이 때, 상기 내부 공통 배선들(121)에 인가되는 공통 전압 신호는 상기 게이트 드라이브 IC에서 발생한다.
상기 표시 영역(112)은 실제 표시가 이루어지는 부분으로, 복수개의 게이트 배선(도 1의 4 참조) 및 데이터 배선(도 1의 5 참조)이 각각 화소 영역을 정의하도록 서로 교차되어 형성되어 있으며, 각 화소 영역에는 화소 전극(미도시, 도 1의 6 참조)이 형성된다. 따라서, 표시 영역(112)은 각각의 게이트 배선들에 게이트 신호가 순차적으로 인가됨에 따라 차례로 각 화소 영역들의 화소 전극들에 데이터 신호를 공급하여 표시가 이루어지게 된다.
상기 복수개의 게이트 배선(미도시, 도 1의 4 참조)들 각각에 하단에는 상기 게이트 배선과 평행하게 내부 공통 배선(121)이 형성되어, 상기 화소 전극(미도시, 도 1의 6 참조)과 내부 공통 배선(121)이 오버랩되는 부위에 스토리지 캐패시터(storage capacitor)를 형성한다. 이 경우, 상기 스토리지 캐패시터를 별도로 형성하는 것은 아니며, 상기 화소 전극과 상기 내부 공통 배선(121)은 각각 스토리지 캐패시터의 양 스토리지 전극이 되며, 두 전극 사이에 개재된 게이트 절연막(미도시) 및 층간 절연막(미도시)은 유전체로 기능하여 스토리지 캐패시터를 구성하는 것이다.
그리고, 상기 복수개의 내부 공통 배선(121)은 상기 드라이브 IC(118)로부터 공통 전압 신호를 인가받으며, 도 5와 같이, 제 1 기판(100)의 비표시 영역(116)에 형성된 은 도트(120)에 의해 제 2 기판(미도시)의 전면에 형성된 공통 전극(미도시)과 연결된다. 즉, 제 1 기판(100)에 드라이브 IC(118)을 통해 인가되는 공통 전압이 상기 제 2 기판 상의 공통 전극에도 동일하게 인가되는 것이다.
본 발명의 액정 표시 장치의 제 1 기판(100)에 있어서, 상기 내부 공통 배선(121)은 제 1, 제 2 외부 공통 배선(123a, 123b)을 통해 각각 내부 공통 배선(121)의 상부 양측에서 은(Ag) 도트(120)와 연결되고, 상기 양측의 은 도트(120)에서는 다시 상기 제 3, 제 4 외부 공통 배선(124a, 124b)을 통해 상기 드라이브 IC(118) 로 연결된다. 그리고, 상기 내부 공통 배선(121)의 최하단 혹은 제 1 쇼팅바(121a)의 양 단부에 각각 상기 제 3 외부 공통 배선(124a)과 연결되는 제 5 외부 공통 배선(130)과, 상기 제 4 공통 배선(124b)과 연결되는 제 6 외부 공통 배선(131)이 더 형성된다.
이러한 구조를 통해 상기 드라이브 IC(118)에서 공통 전압 신호가 인가되는 경로를 도 5의 좌측에서 살펴보면, 제 3 외부 공통 배선(124a) 및 상기 제 5 외부 공통 배선(130)을 통해 형성되는 제 1 경로와, 상기 제 3 외부 공통 배선(124a), 제 1 외부 공통 배선(123a)을 통해 형성되는 제 2 경로가 형성된다. 따라서, 공통 전압 신호가 인가되는 경로가 내부 공통 배선(121)의 최상단 및 제 1 쇼팅바(121a) 측으로 이중으로 형성되는 병렬 경로가 되어, 상기 제 1 및 제 3 외부 공통 배선(123a, 124a)에 걸리는 부하가 낮아지고, 또한, 상기 표시 영역(112) 하측에 위치하는 공통 배선들(121)에는 직접 상기 드라이브 IC(118)로부터 제 3 및 제 5 외부 공통 배선(130)의 제 1 경로를 통해 빠르게 공통 전압이 인가되기 때문에 상기 내부 공통 배선들간의 전압 강하 현상을 최소화할 수 있어 수평 크로스토크(cross-talk)를 방지할 수 있다. 상기 도 5의 우측은 좌측에 대하여 대칭되는 구조로, 상술한 바와 마찬가지로, 제 4 외부 공통 배선(124b) 및 상기 제 6 외부 공통 배선(131)을 통해 형성되는 제 3 경로와, 상기 제 4 외부 공통 배선(124b), 제 2 외부 공통 배선(123b)을 통해 형성되는 제 4 경로가 형성된다. 따라서, 공통 전압 신호가 인가되는 경로가 내부 공통 배선(121)의 최상단 및 제 1 쇼팅바(121a) 측으로 이중으로 형성되는 병렬 경로가 되어, 상기 제 2 및 제 4 외부 공통 배선(123b, 124b에 걸리는 부하가 낮아지고, 또한, 상기 표시 영역(112) 하측에 위치하는 공통 배선들(121)에는 직접 상기 드라이브 IC(118)로부터 제 4 및 제 6 외부 공통 배선(124b, 131) 제 3 경로를 통해 빠르게 공통 전압이 인가되기 때문에 상기 내부 공통 배선들(121)간의 전압 강하 현상을 최소화할 수 있어 수평 크로스토크를 방지할 수 있다.
여기서, 상기 내부 공통 배선(121)들에 공통 전압 신호를 인가하기 위해서는, 상기 내부 공통 배선(121)들을 양측에서 상기 내부 공통 배선(121)들에 수직한 방향으로 형성되어 각 내부 공통 배선(121)들을 전기적으로 연결시킨 제 2, 제 3 쇼팅바(122a, 122b)가 이용된다. 상기 제 2, 제 3 쇼팅바(122a, 122b)는 공통 전압의 인가 외에, 정전기 방지 소자(미도시)와 연결되어 공정 중에 액정 패널(제 1, 제 2 기판이 합착된 상태) 내에 발생하는 정전기를 방전시킨다.
한편, 상기 제 1 쇼팅바(121a)는 상기 내부 공통 배선(121)의 최하단부 하부에 형성되는 배선으로 내부 공통 배선(121)과 동일 물질로 게이트 배선과 동일층에 형성하며 상기 제 2, 제 3 쇼팅바(122a, 122b)와 마찬가지로 별도의 정전기 소자와 연결되어 공정 중에 상기 액정 패널에 발생하는 정전기를 방전시키게 된다. 도시되지 않았지만, 상기 표시 영역 상부, 즉, 상기 내부 공통 배선(121) 중 최상단의 상부에 내부 공통 배선(121)과 동일 방향의 제 4 쇼팅바(미도시)를 형성하여 정전기 방지 소자를 연결하여 형성할 수 있다.
그리고, 상기 내부 공통 배선(121), 제 1 쇼팅바(121a), 제 1 내지 제 4 외부 공통 배선(123a, 123b, 124a, 124b)은 게이트 배선을 패터닝하는 동일 공정에서 형성하며, 상기 제 2, 제 3 쇼팅바(122a, 122b)는 데이터 배선을 패터닝하는 동일 공정에서 형성한다. 상기 제 5 외부 공통 배선(130) 및 제 6 외부 공통 배선(131)은 게이트 배선을 제외하여 데이터 배선 혹은 화소 전극 물질로 형성하며, 상기 제 1 쇼팅바(121a)와 상기 제 3 및 제 4 외부 공통 배선(124a, 124b)과 콘택이 이루어지도록 형성한다.
또한, 도시되지 않았지만, 상기 제 1 기판(100)에 대향되는 제 2 기판(미도시, 도 1 참조) 상에는 화소 영역 이외의 부분을 가리도록 제 2 기판 상에 블랙 매트릭스층, 화소 영역에 대응되는 컬러 필터층 및 상기 블랙 매트릭스층 및 컬러 필터층을 포함한 제 2 기판 전면에 공통 전극이 형성된다. 여기서, 상기 공통 전극은 상기 은 도트(120)에 의해 제 1 기판(100)의 제 1 내지 제 4 외부 공통 배선(123a, 123b, 124a, 124b)과 전기적으로 연결된다.
이하에서는 상기 내외부 공통 배선의 층간 구조를 도면을 참조하여 설명한다.
도 6은 도 5의 A 영역을 자세히 나타낸 평면도이며, 도 7은 도 6의 Ⅱ~Ⅱ' 선상의 구조 단면도이고, 도 8은 도 5의 B 영역을 자세히 나타낸 평면도이며, 도 9는 도 8의 Ⅲ~Ⅲ' 선상의 구조 단면도이다.
도 6 및 도 7과 같이, 제 5 외부 공통 배선(130)은 투명 전극 성분의 제 1 패턴(130a)과, 상기 제 2 쇼팅바(122a)에서 연장되어 형성된 제 2 패턴(130b)과, 투명 전극 성분의 제 3 패턴(130c)이 서로 전기적으로 연결되어 형성된다. 이 때, 상기 제 2 쇼팅바(122a) 및 제 2 패턴(130b)은 표시 영역 내의 데이터 배선과 동일 물질로 동일층에 형성된 금속이다. 그리고, 상기 제 1 및 제 3 패턴(130a)은 표시 영역 내의 화소 전극과 동일 공정에서 형성되는 투명 전극 물질이다.
여기서, 상기 제 1 패턴(130a)은 상기 패드부(114)에서 하부에 형성된 상기 제 3 공통 배선(124a)과 제 1 콘택부(135a)에서 전기적으로 연결되며, 또한, 상기 제 2 패턴(130b)과 제 2 콘택부(135b)에서 전기적으로 연결된다. 그리고, 상기 제 2 패턴(130b)은 상기 제 3 콘택부(135c)에서 상기 제 3 패턴(130c)과 전기적으로 연결되며, 상기 제 3 패턴(130c)은 제 4 콘택부(135d)를 통해 하부의 제 1 쇼팅바(121a)와 전기적으로 연결된다.
이상에서 설명하지 않은 도면 부호 136은 표시 영역 내 게이트 배선들에서 패드부(114)의 드라이브 IC(118)와 연결되기 위하여 비표시 영역으로 연장되어 형성된 제 1 게이트 링크 배선(136)이다.
또한, 상기 제 1 쇼팅바(121a), 제 1 게이트 링크 배선들(136), 제 3 외부 공통 배선(124a)과 제 2 패턴(130b) 사이에는 게이트 절연막(141)이 개재되고, 상기 제 2 패턴(130b)과 상기 제 1 및 제 3 패턴(130a, 130b) 사이에는 층간 절연막이 개재된다.
또한, 도 8 및 도 9와 같이, 제 6 외부 공통 배선(137)은 상기 제 1 쇼팅바(121a)와 제 3 쇼팅바(122b) 각각에 제 5 및 제 6 콘택부(135e, 135f)를 통해 콘택하여 가로로 길게 형성되어, 상기 제 1 쇼팅바(121a) 및 제 3 쇼팅바(122b)와 이격된 제 4 외부 공통 배선(124b)을 전기적으로 연결한다.
이 때, 상기 제 6 외부 공통 배선(137)은 표시 영역 내의 화소 전극과 동일한 공정에서 형성되는 투명 전극 성분이다. 상기 제 6 외부 공통 배선(137)은, 드라이브 IC(118)로부터 게이트 신호를 인가받기 위해 비표시 영역(116)에 형성되는 제 2 게이트 링크 배선들(137)을 지나고 있으나, 이들은 서로 다른 층에 형성되기 때문에 서로 신호 전달에 영향을 주지 않게 된다.
상기 도 5, 도 7 및 도 9를 참조하여 상기 제 5 외부 공통 배선(130) 및 제 6 외부 공통 배선(131)의 형성 공정을 살펴본다.
먼저, 제 1 기판(100) 전면에 금속을 전면에 증착한 후, 이를 패터닝하여 표시 영역 내에는 복수개의 게이트 배선 및 각각의 게이트 배선 하단에 이와 평행한 내부 공통 배선들(121)을 형성한다. 비표시 영역에는 상기 금속 물질을 패터닝하는 동일 공정에서, 상기 최하단의 공통 배선(121)의 하측에 내부 공통 배선(121)과 동일 방향의 제 1 쇼팅바(121a)를 형성하고, 최상단의 공통 배선(121)의 양측에 연결되도록 제 1 및 제 2 외부 공통 배선(123a, 123b)을 형성하고, 상기 제 1 및 제 2외부 공통 배선(123a, 123b)로부터 상기 패드부(114)의 드라이브 IC(118)에 연결되도록 제 3 및 제 4 외부 공통 배선(124a, 124b)을 형성한다. 또한, 상기 내부 공통 배선(121)의 좌측에는 상기 제 2 쇼팅바(122a)와 제 3 외부 공통 배선(124a)의 사이의 영역에 상기 표시 영역의 게이트 배선들로부터 연장되어 상기 드라이브 IC(118)로 들어가는 상기 제 1 게이트 링크 배선들(136)이 지나가도록 형성하고, 상기 내부 공통 배선(121)의 우측에는 상기 제 3 쇼팅바(122b)와 상기 제 4 외부 공통 배선(124b)의 사이의 영역에 표시 영역(112)의 게이트 배선들로부터 연장되어 상기 드라이브 IC(118)로 들어가는 제 2 게이트 링크 배선들(137)이 지나가도록 형성한다. 이 경우, 상기 제 1 게이트 링크 배선들(136)은 홀수번째 게이트 배선들과 연결되며, 상기 제 2 게이트 링크 배선들(137)은 짝수번째 게이트 배선들과 연결된다.
이어, 상기 내부 공통 배선(121) 등을 포함한 제 1 기판(100) 전면에 게이트 절연막을 증착한다.
이어, 상기 게이트 절연막 상에 금속 물질을 증착하고, 이를 선택적으로 제거하여, 표시 영역 내에는 상기 복수개의 게이트 배선과 교차하는 방향의 복수개의 데이터 배선을 형성하고, 비표시 영역에는 상기 내부 공통 배선들 및 제 1 쇼팅바(121a)를 그 양단에서 수직한 방향으로 연결하는 제 2 쇼팅바(122a) 및 제 3 쇼팅바(122b)와, 상기 제 2 쇼팅바(122a)에서 패드부(114)로 일부 연장하여 제 2 패턴(130b)을 형성한다.
이어, 상기 제 2 쇼팅바(122a) 등을 포함한 게이트 절연막(141) 전면에 층간 절연막(142)을 증착한다.
이어, 상기 층간 절연막(142) 및 게이트 절연막(141)을 선택적으로 제거하여 제 1 내지 제 6 콘택부(135a, 135b, 135c, 135d, 135e, 135f)를 형성한다.
이어, 상기 제 1 내지 제 6 콘택부(135a~135f)를 매립하도록 투명 전극을 증착한 후, 이를 선택적으로 제거하여 상기 제 1 및 제 2 콘택부(135a, 135b)에 걸쳐 제 1 패턴(130a)을 형성하고, 상기 제 3 및 제 4 콘택부(135c, 135d)에 걸쳐 제 2 패턴(130c)을 형성하고, 상기 제 5 및 제 6 콘택부(135e, 135f)를 포함하여 상기 제 1 쇼팅바(121a)의 타측과 상기 제 4 외부 공통 배선(124b)을 걸쳐 제 6 외부 공통 배선을 형성한다. 여기서, 상기 제 1 및 제 3 패턴과, 데이터 배선 형성 공정에서 형성된 제 2 패턴, 그리고 제 1 내지 제 4 콘택부(135a ~135d)를 통해 전기적으로 연결되어 제 5 외부 공통 배선(130)을 이룬다.
이상에서 설명한 제 5 및 제 6 외부 공통 배선(130, 131)은 상기 드라이브 IC(118)로부터 공통 전압 신호를 인가하는 경로를 증가시키는 하나의 실시예를 나타낸 것이며, 경우에 따라 비표시 영역(116)과 패드부(114)에서 타 배선에 영향을 주지 않을 정도로 그 수를 증가하여 공통 전압 신호가 인가되는 경로를 늘려 형성시킬 수 있다.
이와 같이, 상기 공통 전압 신호를 인가하는 경로를 늘린 이유는 종래의 액정 표시 장치에서 드라이브 IC로부터 공통 전압 신호가 인가되는 경로가 길기 때문에 발생하는 전압 강하 이로 인한 신호 지연 및 수평 크로스토크 발생의 문제를 해결하기 위함이다.
이러한 본 발명의 액정 표시 장치의 구조가 나타낸 배경은, 현재 부식에 유리한 금속으로 게이트 배선 물질을 변경하는 추세에 있어서, 변경된 게이트 배선 물질의 저항이 증가함으로 인해, 공통 전압 인가에 따른 수평 크로스토크 현상이 심화되었기 때문에, 이를 개선하기 위함이다.
상기와 같은 본 발명의 액정 표시 장치는 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 기판 상의 드라이브 IC로부터 공통 전압이 인가되는 경로를 직렬이 아닌 복수개의 경로가 대응되는 병렬로 형성함으로써, 공통 전압 신호의 전압 강하 현상을 최소화할 수 있다.
둘째, 내부 공통 배선의 각 최상단 및 최하단에 각각 공통 전압 신호가 별도로 인가되게 되어 내부 공통 배선의 상단부와 하단부간의 배선간 신호 지연을 방지할 수 있어, 신호 지연에 의해 수평 크로스 토크를 방지하 수 있다.
셋째, 상술한 바와 같이, 공통 전압 강하 현상 및 신호 지연을 방지할 수 있어, 표시되는 화상의 콘트러스트 비(contrast ratio)를 향상시킬 수 있다.

Claims (15)

  1. 각각 표시 영역과 그 주변에 비표시 영역이 정의되며, 서로 대향되어 형성된 제 1 기판 및 제 2 기판;
    상기 제 1 기판 상의 표시 영역 내에, 서로 교차하여 복수개의 화소 영역을 정의하며 형성된 복수개의 게이트 배선 및 데이터 배선;
    상기 복수개의 화소 영역 각각에 형성된 복수개의 화소 전극;
    상기 복수개의 게이트 배선과 평행한 방향으로 상기 복수개의 게이트 배선 각각에 인접하여 형성된 복수개의 내부 공통 배선;
    상기 비표시 영역에 복수개의 내부 공통 배선들과 수직한 방향으로 상기 복수개의 내부 공통 배선들 일단을 연결하도록 형성된 제 1 쇼팅바;
    상기 제 1 기판 일측에 형성된 구동 회로;
    상기 구동 회로와 최상단의 내부 공통 배선의 일단을 연결하는 제 1 외부 공통 배선;
    상기 제 1 외부 공통 배선 및 제 1 쇼팅바와 연결된 제 2 외부 공통 배선;
    상기 제 2 기판 전면에 형성된 공통 전극; 및
    상기 제 1 외부 공통 배선과 상기 공통 전극을 연결하는 은(Ag) 도트를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 복수개의 내부 공통 배선의 일단들과, 제 1 쇼팅바, 상기 제 1 외부 공통 배선 및 제 2 외부 공통 배선은 상기 제 1 기판의 비표시 영역에 형성된 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 복수개의 내부 공통 배선과 제 1 외부 공통 배선은 동일층에 형성된 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 복수개의 내부 공통 배선과 제 1 외부 공통 배선은 상기 게이트 배선들과 동일한 층에 형성된 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  5. 제 3항에 있어서,
    상기 제 2 외부 공통 배선은 상기 제 1 외부 공통 배선과 서로 다른 층에 형성된 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 제 2 외부 공통 배선은 상기 데이터 배선과 동일층에 형성된 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  7. 제 5항에 있어서,
    상기 제 2 외부 공통 배선은 제 1 쇼팅바에서 연장된 제 1 패턴 및 이와 전기적으로 연결되며 상기 화소 전극과 동일층에 형성된 제 2 패턴을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 제 1 쇼팅바는 데이터 배선들과 동일한 층에 형성된 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 제 1 패턴은 데이터 배선과 동일층인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  10. 제 5항에 있어서,
    상기 제 2 외부 공통 배선은 상기 데이터 배선과 동일한 물질 및 이와 전기적으로 연결된 화소 전극과 동일한 물질을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  11. 제 5항에 있어서,
    상기 제 2 외부 공통 배선은 상기 화소 전극과 동일 층에 형성된 것을 특징 으로 하는 액정 표시 장치.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 제 1 쇼팅바는 상기 데이터 배선과 동일 층에 형성된 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  13. 제 11항에 있어서,
    상기 제 2 외부 공통 배선은 상기 화소 전극과 동일한 물질로 이루어진 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  14. 제 1항에 있어서,
    상기 비표시 영역에 복수개의 내부 공통 배선들과 수직한 방향으로 상기 복수개의 내부 공통 배선들 타단을 연결하는 제 2 쇼팅바를 더 포함한 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  15. 제 1항에 있어서,
    상기 비표시 영역에 복수개의 내부 공통 배선들과 수평한 방향으로 형성된 제 3 쇼팅바를 더 포함한 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
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