KR101323813B1 - 액정 표시 장치 - Google Patents

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Abstract

가로줄 무늬의 발생을 방지하여 표시 특성을 향상시킬 수 있는 액정 표시 장치가 제공된다. 액정 표시 장치는, 영상 정보를 디스플레이하는 액정 패널과, 액정 패널의 일측에 연결된 다수의 게이트 IC들과, 액정 패널의 일측과 인접한 타측에 연결된 다수의 데이터 IC들과, 데이터 IC들과 연결되어 액정 패널의 타측에 배치되는 통합 인쇄회로기판으로서, 게이트 IC들에 게이트 턴 온/오프 전압을 제공하는 게이트 전압 발생부가 실장된 통합 인쇄회로기판과, 게이트 전압 발생부와 게이트 IC들을 연결하며, 게이트 전압 발생부와 게이트 전압 발생부에 가장 인접한 게이트 IC 사이의 저항이 게이트 IC들 사이의 저항의 합보다 큰 게이트 구동신호 전송선을 포함한다.
액정 표시 장치, Voff 왜곡, 저항, 배선

Description

액정 표시 장치{Liquid crystal display}
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 액정 표시 장치의 구동 시스템을 나타내는 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 액정 표시 장치를 나타낸 사시도이다.
도 3은 도 1 및 도 2에서 게이트 전압 발생부와 각 게이트 IC와의 관계를 도식적으로 나타낸 블록도이다.
도 4는 액정 패널을 구성하는 박막트랜지스터 및 화소전극에 대한 회로도이다.
도 5는 도 3의 게이트 전압 발생부와 제1 게이트 IC 사이의 게이트 구동신호 전송선의 저항값이 다른 경우에 대하여 게이트 IC의 배열에 따른 화소 전극의 전압 변화량을 비교한 그래프이다.
도 6은 1 도트 온/오프 패턴을 나타내는 회로도이다.
(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)
10: 타이밍 컨트롤러 20: 전원공급부
30: 계조 전압 발생부 40: 게이트 전압 발생부
50: 게이트 구동부 60: 데이터 구동부
100: 액정 표시 장치
101a, 101b, 101c, 101d: 게이트 구동신호 전송선
111: 박막 트랜지스터 기판 112: 컬러필터 기판
110: 액정 패널 120: 게이트 반도체 칩 패키지
126: 게이트 라인 130: 통합 인쇄회로기판
131: 구동 부품들 132, 133: 데이터 반도체 칩 패키지
134: 데이터 라인 135, 137: 구동신호 전송 배선
138: 데이터 IC 139: 베이스 필름
140: 게이트 IC
본 발명은 액정 표시 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 표시 특성을 향상시킬 수 있는 액정 표시 장치에 관한 것이다.
일반적으로 사용되고 있는 표시장치들 중의 하나인 음극선관(CRT; Cathode Ray Tube)은 텔레비전을 비롯해서 계측기기, 정보 단말기기 등의 모니터에 주로 이용되고 있으나, 음극선관의 자체 무게와 크기로 인하여 전자 제품의 소형화, 경량화의 요구에 적극 대응할 수 없었다.
이러한 음극선관을 대체하기 위해서 소형, 경량화 및 저소비전력 등과 같은 장점을 가지고 있으며, 액정 패널의 내부에 주입된 액정의 전기, 광학적 성질을 이용하여 정보를 표시하는 액정 표시 장치가 활발하게 개발되어 왔고, 최근에는 평판 표시장치로서의 역할을 수행하고 있다. 일반적으로 액정 표시 장치는 저소비전력 및 경량, 적은 부피를 갖는 디스플레이 장치로, 액정 표시 장치는 이와 같은 특유의 장점으로 인하여 산업 전반 예를 들어, 컴퓨터 산업, 전자 산업, 정보통신 산업 등에 폭넓게 응용되고 있는 실정으로, 이와 같은 장점을 갖는 액정 표시 장치는 휴대용 컴퓨터의 디스플레이 장치 및 데스크 톱 컴퓨터의 모니터, 고화질 영상 기기의 모니터 등의 폭넓은 분야에 다양하게 적용되고 있다.
최근 휴대 전화, 휴대 정보 단말기, 액정 표시용 패널, 노트북형 컴퓨터 등의 액정 표시 장치에서의 소형화, 박형화, 경량화가 진전되고 있다. 이에 따라, 이들 기기에 탑재되는 반도체 장치를 비롯하여, 각종 부품도 마찬가지로 소형화, 경량화, 고기능화, 고성능화, 고밀도화가 진행되고 있다.
액정 표시 장치의 경우 원칩화 기술을 기반으로 하여, 게이트 인쇄회로기판이 제거되는 구조로 변화되고 있다.
이러한 액정 표시 장치의 제조 원가 절감을 위해 액정 패널을 구동하는 데이터 IC(Integrate Circuit) 및 게이트 IC의 출력 채널수를 늘여 가는 추세에 있다. 예를 들어 SXGA 해상도를 구동하는 데이터 IC는 384 채널에서 642 채널로, 게이트 IC는 256 채널에서 342 채널로 출력 채널수를 증가시킴으로써, 데이터 IC는 10개에서 6개로, 게이트 IC는 4개에서 3개로 줄일 수 있다.
그런데, 게이트 인쇄회로기판이 제거된 종래의 액정 표시 장치의 경우, 게이트 IC 간의 거리가 멀어짐에 따라 게이트 IC를 연결하는 게이트 구동신호 전송선의 길이가 길어지게 되고 따라서 저항이 증가하게 된다. 게이트 구동신호 전송선의 저 항이 증가함에 따라 이웃하는 게이트 IC 간에 Vcom 및 Voff의 왜곡이 발생하게 된다. 따라서 이웃하는 게이트 IC에 각각 연결된 게이트선 사이에 가로줄 무늬가 시인되어 액정 표시 장치의 표시 특성을 떨어뜨리는 원인이 된다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 가로줄 무늬의 발생을 방지하여 표시 특성을 향상시킬 수 있는 액정 표시 장치를 제공하고자 하는 것이다.
본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치는, 영상 정보를 디스플레이하는 액정 패널과, 상기 액정 패널의 일측에 연결된 다수의 게이트 IC들과, 상기 액정 패널의 일측과 인접한 타측에 연결된 다수의 데이터 IC들과, 상기 데이터 IC들과 연결되어 상기 액정 패널의 타측에 배치되는 통합 인쇄회로기판으로서, 상기 게이트 IC들에 게이트 턴 온/오프 전압을 제공하는 게이트 전압 발생부가 실장된 통합 인쇄회로기판과, 상기 게이트 전압 발생부와 상기 게이트 IC들을 연결하며, 상기 게이트 전압 발생부와 상기 게이트 전압 발생부에 가장 인접한 상기 게이트 IC 사이의 저항이 상기 게이트 IC들 사이의 저항의 합보다 큰 게이트 구동신호 전송선을 포함한다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있 다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
본 발명에서는 게이트 IC 또는 데이터 IC가 탭(TAB, Tape Automated Bonding) 기술에 의해 플렉스블 인쇄회로기판(Flexible Printed Circuit Board)에 접합되는 테이프 캐리어 패키지(Tape Carrier Package, TCP) 또는 칩 온 필름(Chip On Film, COF)을 이용하여 설명한다. 다만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며 칩 온 글라스(Chip On Glass, COG) 방식으로 반도체 칩이 액정 패널 위에 직접 실장되는 경우에도 적용될 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 자세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 액정 표시 장치의 구동 시스템을 나타내는 블록도이다. 도 1에 도시된 액정 표시 장치(100)의 구동 시스템에서 소정 데이터와 컨트롤 신호가 타이밍 컨트롤러(10)에 입력되고, 직류 전원은 전원공급부(20)에 제공된다. 전원공급부(20)에 직류 전원이 인가되면 전원공급부(20)는 타이밍 컨트롤러(10)와 계조 전압 발생부(30) 및 게이트 전압 발생부(40)의 동작에 필요한 정전압을 공급하게 된다.
여기서, 타이밍 컨트롤러(10)는 액정 패널(110)과 전기적으로 연결된 데이터 구동부(60)에 제1 컨트롤 신호들과 화소별 그레이 레벨을 결정하기 위한 데이터를 출력하고, 게이트 구동부(50)에도 제2 컨트롤 신호들을 출력하도록 구성된다.
즉, 타이밍 컨트롤러(10)는 외부의 그래픽 제어기(미도시)로부터 인가되는 수직동기신호(Vsync)와 수평동기신호(Hsync), 메인클럭(MCLK), RGB 영상데이터, 데이터 인에이블 신호(DE) 등을 제공받아, 상기 RGB 데이터의 디스플레이를 제어하는 수직동기신호(Vsync)와 수평동기신호(Hsync)를 근거로 제1 컨트롤 신호를 생성하고, 생성된 제1 컨트롤 신호와 함께 RGB 영상 데이터를 데이터 구동부(60)에 출력한다.
여기서, 제1 컨트롤 신호는 RGB 데이터 전송 완료 후 데이터 구동부(50)에 출력을 시작하는 로드신호(LOAD 또는 TP)와 스캔 라인들의 시작을 알리는 수평동기시작신호(STH)를 포함한다.
또한, 타이밍 컨트롤러(10)는 상기 RGB 데이터의 디스플레이를 제어하는 수직동기신호(Vsync)와 수평동기신호(Hsync)를 근거로 제2 컨트롤 신호를 생성하고, 생성된 제2 컨트롤 신호를 게이트 구동부(50)에 출력한다.
여기서, 제2 컨트롤 신호는 게이트 온/오프 신호의 출력을 제어하는 게이트 선택 신호(Gate CLK 또는 CPV), 첫번째 스캔 라인의 선택을 위한 수직동기시작신호(STV) 및 출력 인에이블 신호(OE)를 포함한다.
또한, 계조 전압 발생부(30)는 데이터 구동부(60)에 계조 전압을 공급하도록 구성되며, 게이트 전압발생부(40)는 게이트 구동부(50)에 게이트 턴온 전압(Von) 및 게이트 턴오프 전압(Voff)을 공급한다.
그리고, 액정 패널(110)과 전기적으로 연결된 게이트 구동부(50) 및 데이터 구동부(60)는 소스 신호와 게이트 신호를 생성하여 액정 패널(110)에 인가시킨다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 액정 표시 장치를 나타낸 사시도이다. 도 2를 참조하면, 본 발명의 액정 표시 장치(100)는 액정 패널(110), 게이트 반도체 칩 패키지(120), 데이터 반도체 칩 패키지(132, 133), 및 통합 인쇄회로기판(130) 등의 조합으로 이루어져 있음을 알 수 있다.
여기서, 액정 패널(110)은 다시 게이트 라인, 데이터 라인, 박막 트랜지스터, 화소전극 등을 구비하는 박막 트랜지스터 기판(111)과, 이 박막 트랜지스터 기판(111)보다 작은 크기로 박막 트랜지스터 기판(111)에 대향하도록 적층되며 블랙 매트릭스, 컬러화소, 공통전극 등을 구비하는 컬러필터 기판(112)으로 구성된다. 그리고, 컬러필터 기판(112)과 박막 트랜지스터 기판(111) 사이에는 액정(도시 안됨)이 개재된다.
이때, 게이트 반도체 칩 패키지(120)는 박막 트랜지스터 기판(111)에 형성된 게이트 라인들(126)과 접속되고, 데이터 반도체 칩 패키지(132, 133)는 박막 트랜지스터 기판(111)에 형성된 데이터 라인들(134)과 접속된다.
통합 인쇄회로기판(130)은 다수개의 구동 부품들(131)을 실장하고 있는데, 이러한 구동 부품들(131)은 상술한 원칩화 기술에 의해 설계된 반도체 칩들이기 때문에, 게이트 반도체 칩 패키지(120) 및 데이터 반도체 칩 패키지(132, 133)의 각 각으로 게이트 구동신호 및 데이터 구동신호를 일괄적으로 입력시킬 수 있다. 통합 인쇄회로기판(130)에는 도 1에서 언급한 게이트 전압 발생부(40)가 형성되어 게이트 반도체 칩 패키지(120)에 게이트 게이트 턴온 전압(Von) 및 게이트 턴오프 전압(Voff)을 제공한다.
이때, 게이트 라인들(126)은 실질적인 화상이 디스플레이되는 유효 디스플레이 영역에서는 등간격을 이루고 있지만, 박막 트랜지스터 기판(111)의 테두리에 해당하는 비유효 디스플레이 영역에서는 게이트 반도체 칩 패키지(120)와의 접속을 용이하게 하기 위하여, 좁은 간격으로 모인 일련의 그룹을 형성하고 있다. 도 2에는 일 예로, 3개의 게이트 라인 그룹(126)이 도시되어 있다.
마찬가지로, 데이터 라인들(134)은 실질적인 화상이 디스플레이되는 유효 디스플레이 영역에서는 등간격을 이루고 있지만, 박막 트랜지스터 기판(111)의 테두리에 해당하는 비유효 디스플레이 영역에서는 데이터 반도체 칩 패키지(132, 133)와의 접속을 용이하게 하기 위하여 좁은 간격으로 모이게 된다. 도 2에는 일 예로, 6개의 데이터 라인(134) 그룹들이 도시되어 있다.
또한 서로 최단 거리 인접된 게이트 반도체 칩 패키지(120)와 데이터 반도체 칩 패키지(132) 사이의 박막 트랜지스터 기판(111) 모서리 부분에는 제1 게이트 구동신호 전송선(101a)이 배치된다. 이 게이트 구동신호 전송선(101a)의 일측 단부는 데이터 라인들(134)쪽으로 연장되고, 타측 단부는 게이트 라인들(126)쪽으로 연장된다.
게이트 라인들(126)의 각 그룹 사이 사이에는 상술한 게이트 구동신호 전송 선(101a)과 분리된 또 다른 게이트 구동신호 전송선 예컨대, 제2 내지 제4 게이트 구동신호 전송선(101b, 101c, 101d)이 더 배치된다. 이들 제2 내지 제4 게이트 구동신호 전송선(101b, 101c, 101d)은 모두 박막 트랜지스터 기판(111)의 측면으로부터 연장되며, 일련의 그룹을 이루는 게이트 라인들(126)과 평행을 이루다가 약 90° 각도로 2회 절곡된 후, 다시 인접한 다른 게이트 라인(126)들과 평행을 이루며 박막 트랜지스터 기판(111)의 다른 측면으로 연장되는 구조를 이룬다.
그리고, 데이터 반도체 칩 패키지(132, 133)는 게이트 및 데이터 구동신호 겸용 반도체 칩 패키지(132)와 데이터 구동신호 전용 반도체 칩 패키지(133)로 나뉘어 배치된다.
여기서, 게이트 및 데이터 구동신호 겸용 반도체 칩 패키지(132)는 다수개의 구동신호 전송 배선(135) 및 이 구동신호 전송배선(135)과 전기적으로 접촉된 데이터 IC(138)로 구성되며, 데이터 IC(138)는 베이스 필름(139)에 플립 칩 방식으로 실장된다.
이때, 구동신호 전송배선(135)의 일부는 데이터 IC(138)와 접촉되지 않은 상태로 박막 트랜지스터 기판(111)의 제1 게이트 구동신호 전송선(101a)과 접촉되는 구조를 이루어, 통합 인쇄회로기판(130)으로부터 출력되는 게이트 구동신호를 게이트 반도체 칩 패키지(120)로 전송하는 역할을 한다. 그리고, 나머지 일부는 데이터 IC(138)와 접촉된 상태로 박막 트랜지스터 기판(111)의 데이터 라인들(134)과 접촉되는 구조를 이루어, 통합 인쇄회로기판(130)으로부터 출력되는 데이터 구동신호를 박막 트랜지스터로 전달하는 역할을 수행한다.
또한, 게이트 및 데이터 구동신호 겸용 반도체 칩 패키지(132)와 인접 배치된 데이터 구동신호 전용 반도체 칩 패키지(133)는, 게이트 및 데이터 구동신호 겸용 반도체 칩 패키지(132)와 마찬가지로 다수개의 구동신호 전송배선(137) 및 이 구동신호 전송배선(137)과 전기적으로 접촉된 데이터 IC(138)로 구성되며, 상기 칩(138)은 베이스 필름(139)에 플립 칩 방식으로 실장된다.
통합 인쇄회로기판(130)으로부터 게이트 반도체 칩 패키지(120)로의 신호공급이 다음과 같은 방식으로 이루어지게 된다.
외부정보처리장치 예컨대, 컴퓨터 본체에서 출력되는 화상신호가 통합 인쇄회로기판(130)으로 입력되면, 통합 인쇄회로기판(130)에 형성된 타이밍 컨트롤러(도 1의 10)는 이 입력된 화상신호에 대응하여 제1 컨트롤 신호 및 RGB 영상 데이터(이하, 데이터 구동신호)와 게이트 라인을 제어하기 위한 제2 컨트롤 신호를 발생시킨다. 여기서, 제1 컨트롤 신호는 앞서 언급한 바와 같이 로드신호(LOAD 또는 TP)와 수평동기시작신호(STH)를 포함하고, 제2 컨트롤 신호는 게이트 선택 신호(Gate CLK 또는 CPV), 수직동기시작신호(STV) 및 출력 인에이블 신호(OE)를 포함한다. 또한, 통합 인쇄회로기판(130)에 형성된 게이트 전압 발생부(도 1의 40)는 게이트 반도체 칩 패키지(120)에 게이트 턴온 전압(Von) 및 게이트 턴오프 전압(Voff)을 공급한다. 여기서, 제2 컨트롤 신호와 게이트 턴온 전압(Von) 및 게이트 턴오프 전압(Voff)을 게이트 구동신호라 한다.
통합 인쇄회로기판(130)으로부터 발생된 데이터 구동신호는 게이트·데이터 구동신호 겸용 반도체 칩 패키지(132) 및 데이터 구동신호 전용 반도체 칩 패키지 (133)의 구동신호 전송배선(135, 137)을 경유하여 데이터 IC(138)로 입력되어 처리된다. 이후, 처리 완료된 데이터 구동신호는 구동신호 전송배선(135, 137)을 재차 경유하여 박막 트랜지스터 기판(111)의 데이터 라인들(134)로 입력된다.
이와 동시에, 통합 인쇄회로기판(130)으로부터 발생된 게이트 구동신호는 게이트 및 데이터 구동신호 겸용 반도체 칩 패키지(132)에 의해 형성된 구동신호 전송배선(135)을 경유하여 박막 트랜지스터 기판(111)의 제1 게이트 구동신호 전송선(101a)으로 입력된다.
제1 게이트 구동신호 전송선(101a)을 따라 바이패스배선(225)으로 입력된 게이트 구동신호는, 반도체 칩(240)을 거치지 않고 박막 트랜지스터 기판(111)의 제2 게이트 구동신호 전송선(101b)으로 전달된다.
제1 게이트 구동신호 전송선(101a)을 따라 입력배선(122)을 경유하는 게이트 구동신호는 게이트 IC(140)로 전달된다. 이 게이트 구동신호는 게이트 IC(140) 내의 회로로 전달되어 출력신호로 변환되어, 제1 출력배선(123)의 신호라인을 따라 박막 트랜지스터 기판(111)의 게이트 라인들(126)로 전달된다.
그리고, 제2 출력배선(124)을 경유하여 게이트 IC(140)를 통과한 게이트 구동신호는 다음 반도체 칩 패키지를 구동하기 위하여 제2 게이트 구동신호 전송선(101b)으로 출력된다.
이러한 원리에 의해, 통합 인쇄회로기판(130)으로부터 전송된 게이트 구동신호를 게이트 반도체 칩 패키지(120) 내의 게이트 IC(140)에 연속적으로 공급할 수 있게 되는 것이다.
상술한 과정을 통해, 박막 트랜지스터 기판(111)의 게이트 라인들(126)로 게이트 출력신호가 인가되면, 이 게이트 출력신호에 의하여 한열의 모든 박막 트랜지스터는 턴-온되고, 이러한 박막 트랜지스터의 턴-온에 의해 데이터 IC(138)에 인가되어 있던 전압은 신속하게 화소전극으로 출력된다. 그 결과, 화소전극과 공통전극 사이에는 전계가 형성된다. 이러한 전계의 형성에 의해 컬러필터 기판(112)과 박막 트랜지스터 기판(111) 사이에 개재되어 있던 액정은 그 배열이 달라지게 되며, 결국 일정한 화상정보를 외부로 디스플레이 하게 된다.
도 3은 도 1 및 도 2에서 게이트 전압 발생부와 각 게이트 IC와의 관계를 도식적으로 나타낸 블록도이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 게이트 전압 발생부(40)는 게이트 구동신호 전송선을 따라 제1 게이트 IC(140a), 제2 게이트 IC(140b) 및 제3 게이트 IC(140c)에 게이트 구동신호, 특히 게이트 턴오프 전압(Voff)을 전달한다. 본 실시예에서는 3개의 게이트 IC를 이용하여 설명하지만, 액정 표시 장치의 종류에 따라 그 수는 다양하게 변화할 수 있다.
본 발명의 액정 표시 장치와 같이 게이트 인쇄회로기판이 제거되는 경우, 게이트 IC(140a, 140b, 140c) 간의 거리가 멀어짐에 따라 게이트 IC(140a, 140b, 140c)를 연결하는 게이트 구동신호 전송선의 길이가 길어지게 되고, 각 게이트 구동신호 전송선의 저항(Ra, R1, R2, R3)이 커지게 된다. 따라서, 각 게이트 IC(140a, 140b, 140c)에 제공되는 게이트 턴오프 전압(Voff)의 왜곡이 발생할 수 있다. 여기서, 저항(Ra, R1, R2, R3)을 가지는 게이트 구동신호 전송선은 바람직하게 게이트 턴 온/오프 전압(Von, Voff)을 전달하는 배선으로 말할 수 있다.
도 4는 액정 패널을 구성하는 박막 트랜지스터 및 화소전극에 대한 회로도로서, 도 4를 참조하여 게이트 턴오프 전압(Voff)의 왜곡과 액정 표시 장치의 표시 특성의 관계를 설명한다.
도 4에 도시된 바와 같이, 하나의 화소는 데이터선(Dj)과 게이트선(Gi)에 연결되어 있는 스위칭 소자(Q)와, 이에 연결된 액정 축전기(liquid crystal capacitor)(Clc)와, 이에 연결된 유지 축전기(storage capacitor)(Cst)를 포함한다. 여기서, 유지 축전기(Cst)는 필요에 따라 생략할 수 있다.
각 화소의 스위칭 소자(Q)는 박막 트랜지스터 기판에 구비되어 있는 박막 트랜지스터 등으로 이루어지며, 게이트 신호가 인가되는 게이트선(Gi)에 연결되어 있는 제어 단자, 데이터선(Dj)에 연결되어 있는 입력 단자, 그리고 액정 축전기(Clc) 및 유지 축전기(Cst)에 연결되어 있는 출력 단자를 가지는 삼단자 소자이다.
액정 축전기(Clc)는 박막 트랜지스터 기판의 화소 전극과 컬러필터 기판의 공통 전극을 두 단자로 하며, 화소 전극과 공통 전극 사이의 액정층은 유전체로서 기능을 한다. 화소 전극은 스위칭 소자(Q)에 연결되며 공통 전극은 컬러필터 기판의 전면에 형성되어 있고 공통 전압(Vcom)을 인가 받는다. 여기서, 공통 전극이 하부 표시판에 구비되는 경우도 있으며 이때에는 화소 전극과 공통 전극 중 적어도 하나가 선형 또는 막대형으로 만들어질 수 있다.
액정 축전기(Clc)의 보조적인 역할을 하는 유지 축전기(Cst)는 박막 트랜지스터 기판에 구비된 유지 전극선과 화소 전극이 절연체를 사이에 두고 중첩되어 이루어지며 유지 전극선에는 공통 전압(Vcom) 따위의 정해진 전압이 인가된다.
또한, 불량 화소를 복구하기 위해 통상 전단 게이트선(Gi-1)과 화소 전극을 절연체를 매개로 중첩시킴으로써 화소 전극과 전단 게이트선(Gi-1) 사이에 기생 축전기(Cg_pix)가 발생한다.
따라서, 전단 게이트선(Gi-1)의 게이트 턴오프 전압(Voff)이 왜곡됨에 따라 화소 전극의 전압(Vp) 변화량은 다음의 [식 1]과 같다.
[식 1]
Figure 112005040847068-pat00001
여기서, ΔVp는 화소 전극의 전압 변화량이고, ΔVoff는 전단 게이트선(Gi-1)의 게이트 턴오프 전압(Voff)의 왜곡량이다.
[식 1]에 나타난 바와 같이, 화소 전극의 전압 변화량은 Cg_pix와 ΔVoff에 의해 결정된다. 여기서, Cg_pix, Clc 및 Cst는 회도 디자인에 의해 결정되므로 거의 일정한 값을 가진다. 따라서, 액정 표시 장치의 표시 특성을 결정하는 화소 전극의 전압 변화량은 ΔVoff, 즉 게이트 턴오프 전압(Voff)의 왜곡량에 의해 결정된다.
도 5는 도 3의 게이트 전압 발생부와 제1 게이트 IC 사이의 게이트 구동신호 전송선의 저항값이 다른 경우에 대하여 게이트 IC의 배열에 따른 화소 전극의 전압 변화량을 비교한 그래프이다. 여기서, A는 종래의 액정 표시 장치에서 순차적으로 배열된 게이트 IC에 따라 화소 전극의 전압 변화량을 나타낸 그래프이다. B는 본 발명의 액정 표시 장치에서 순차적으로 배열된 게이트 IC에 따라 화소 전극의 전압 변화량을 나타낸 그래프이다. 또한, 도면부호 IC1은 제1 게이트 IC(140a)를, IC2는 제2 게이트 IC(140b)를, IC3은 제3 게이트 IC(140c)를 나타낸다.
도 3 내지 도 5를 참조하면, 게이트 IC(140a, 140b, 140c) 사이에 배치되는 게이트 구동신호 전송선의 경우 액정 패널의 크기, 게이트 IC의 위치 및 게이트 구동신호 전송선의 재료 등에 의해 일정한 값을 가진다. 예를 들어, R1은 9Ω, R2는 10Ω이다.
A의 경우, 게이트 전압 발생부(40)와 제1 게이트 IC(140a) 사이에 위치하는 게이트 구동신호 전송선의 저항(Ra)이 약 15Ω 이다.
B의 경우, 게이트 구동신호 전송선의 저항(Ra)이 각 게이트 IC(140a, 140b, 140c) 간에 배치되는 게이트 구동신호 전송선의 저항(R1, R2)을 합한 값(R1+R2)보다 큰 값을 가지도록 형성한다. 예를 들어, Ra는 20Ω을 가질 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 게이트 전압 발생부(40)와 제1 게이트 IC(140a) 사이의 게이트 구동신호 전송선의 저항(Ra)을 각 게이트 IC(140a, 140b, 140c) 사이에 배치되는 게이트 구동신호 전송선의 저항(R1, R2)을 합한 값(R1+R2)보다 크도록 형성하는 경우, 각 게이트 IC(140a, 140b, 140c) 사이의 경계에 해당하는 화소 전극의 전압 변화량(ΔVp)이 시청자의 눈이 시인되지 않을 정도로 떨어지는 것을 알 수 있다.
이는 게이트 전압 발생부(40)와 제1 게이트 IC(140a) 사이에 저항을 크게 하거나 별도의 추가 저항을 삽입함으로써, 제1 게이트 IC(140a)에 Voff가 입력되기 전에 Voff를 미리 왜곡시킴으로써 게이트 IC 사이 발생하는 Voff의 왜곡을 줄일 수 있다. 앞서 언급한 바와 마찬가지로, 게이트 전압 발생부(40)와 제1 게이트 IC(140a) 사이의 저항은 게이트 IC 사이의 저항의 합보다 큰 것이 바람직하다.
또한 도 3에서는 게이트 전압 발생부(40)와 제1 게이트 IC(140a) 사이의 게이트 구동신호 전송선에 대하여 저항(Ra) 성분만으로 표시하였으나 본 발명은 이에 한정되지 않으며 저항(Ra)에 커패시터를 병렬로 연결할 수 있다. 이러한 커패시터는 제1 게이트 IC(140a)의 입력단에 인가되는 로드(load)를 안정시키는 역할을 할 수 있다. 이하 설명의 편의를 위하여 저항(Ra)만을 이용하여 본 발명을 설명하도록 한다.
게이트 전압 발생부(40)와 제1 게이트 IC(140a) 사이에 별도의 추가 저항을 삽입하는 경우, 이 추가 저항은 통합 인쇄회로기판(130) 또는 액정 패널(110)에 형성될 수 있다.
게이트 전압 발생부(40)와 제1 게이트 IC(140a) 사이의 저항(Ra)은 액정 표시 장치의 종류마다 변화할 수 있으며, 대략 20 - 3000Ω의 값을 가질 수 있다.
이러한 본 발명의 액정 표시 장치는 도 6과 같은 1 도트 온/오프 패턴(1 dot on/off pattern) 테스트시 각 게이트 IC의 경계에 해당하는 액정 패널 상에 가로줄 무늬가 발견되지 않는다. 여기서, 도 6은 1 도트 온/오프 패턴을 나타내는 회로도이고, 1 도트 온/오프 패턴이란 3화소(RGB)를 하나의 단위로 하여 행렬방향으로 교대로 온/오프 시키는 패턴을 말한다. 도 6에서 화소 전극(P)이 밝은 것은 온(ON)된 것이고, 화소 전극(P)이 어두운 것은 오프(OFF)된 것이다. 미설명된 도면부호 G1, G2, G3, G4는 게이트선이고, D1, D2, D3, D4는 데이터선을 말하며, +, - 부호는 화 소 전극에 인가되는 전압의 극성(정극성, 부극성)을 나타내며, 본 실시예에서는 예를 들어 도트 반전 구동법(dot inversion driving method)으로 표시하였다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 액정 표시 장치에 의하면, 가로줄 무늬의 발생을 방지하여 표시 특성을 향상시킬 수 있다.

Claims (11)

  1. 영상 정보를 디스플레이하는 액정 패널;
    상기 액정 패널의 일측에 연결된 다수의 게이트 IC들;
    상기 액정 패널의 일측과 인접한 타측에 연결된 다수의 데이터 IC들;
    상기 데이터 IC들과 연결되어 상기 액정 패널의 타측에 배치되는 통합 인쇄회로기판으로서, 상기 게이트 IC들에 게이트 턴 온/오프 전압을 제공하는 게이트 전압 발생부가 실장된 통합 인쇄회로기판;
    상기 게이트 전압 발생부와 상기 게이트 IC들을 연결하며, 상기 게이트 전압 발생부와 상기 게이트 전압 발생부에 가장 인접한 상기 게이트 IC 사이의 저항이 상기 게이트 IC들 사이의 저항의 합보다 큰 게이트 구동신호 전송선; 및
    상기 다수의 게이트 IC들을 우회하고, 상기 게이트 구동신호 전송선에 접속하는 다수의 우회 라인을 포함하되,
    상기 게이트 전압 발생부와 상기 게이트 전압 발생부에 가장 인접한 상기 게이트 IC를 연결하는 상기 게이트 구동신호 전송선에 추가 저항이 배치되며, 상기 추가 저항은 상기 게이트 전압 발생부와 상기 게이트 전압 발생부에 가장 인접한 상기 게이트 IC 사이의 저항 값을 증가시키는 액정 표시 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 게이트 전압 발생부와 상기 게이트 전압 발생부에 가장 인접한 상기 게이트 IC 사이에 위치하는 상기 게이트 구동신호 전송선의 저항이 20 - 3000Ω인 액정 표시 장치.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 게이트 구동신호 전송선은 상기 게이트 턴 온/오프 전압을 상기 게이트 전압 발생부로부터 상기 게이트 IC들에 전송하는 액정 표시 장치.
  4. 삭제
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 추가 저항은 상기 통합 인쇄회로기판 상에 형성된 액정 표시 장치.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 추가 저항은 상기 액정 패널 상에 형성된 액정 표시 장치.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 게이트 IC의 입력단에 인가되는 로드를 안정시키도록 상기 추가 저항에 병렬로 연결된 커패시터를 더 포함하는 액정 표시 장치.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 게이트 IC는 COG 방식으로 상기 액정 패널에 실장된 액정 표시 장치.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 게이트 IC는 TAB 방식으로 상기 액정 패널에 실장된 액정 표시 장치.
  10. 제1 항에 있어서,
    상기 게이트 IC는 TCP 또는 COF 방식으로 플렉스블 인쇄회로기판에 접합되는 구조를 가지고, 상기 플렉스블 인쇄회로기판과 상기 통합 인쇄회로기판이 접합하는 액정 표시 장치.
  11. 제1 항에 있어서,
    상기 게이트 IC는 상기 통합 인쇄회로기판으로부터 상기 데이터 IC와 상기 액정 패널을 통해 게이트 구동신호를 인가받는 액정 표시 장치.
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