KR101761407B1 - 액정표시장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시예는, 액정패널; 액정패널의 일측에 형성되며 캐스케이드 형태로 연결된 다수의 소스구동부; 액정패널의 타측에 형성된 적어도 하나의 게이트구동부; 구동전압을 출력하는 전원부와 구동신호를 출력하는 타이밍제어부가 형성된 인쇄회로기판; 및 인쇄회로기판과 액정패널을 연결하며 구동전압을 액정패널에 전달하는 제1전원배선들과, 구동신호를 액정패널에 전달하는 제1신호배선들이 형성된 연성회로기판을 포함하되, 상기 연성회로기판에 형성된 상기 제1전원배선들은, 상기 액정패널에 형성된 제2전원배선들의 선 폭보다 넓게 형성된 선 폭을 갖도록 형성되어 상기 인쇄회로기판으로부터 상기 구동전원을 입력 받고, 상기 액정패널과 부착되는 콘택영역에서 상기 액정패널에 형성된 상기 다수의 소스구동부의 개수와 상기 제2 전원배선의 선 폭에 대응되도록 상기 연성회로기판 상에서 다수의 배선들로 분리되어 상기 다수의 소스 구동부 각각에 상기 구동전원을 전달하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치를 제공한다.

Description

액정표시장치{Liquid Crystal Display Device}
본 발명의 실시예는 액정표시장치에 관한 것이다.
최근, 평판표시장치(FPD: Flat Panel Display)는 멀티미디어의 발달과 함께 그 중요성이 증대되고 있다. 이에 부응하여 액정표시장치, 플라즈마 표시장치, 유기전계발광표시장치 등과 같은 여러 가지의 평면형 표시장치가 실용화되고 있다. 이들 중 일부 표시장치 예컨대, 액정표시장치 및 유기전계발광표시장치는 증착 방법, 식각 방법 등을 통해 기판 상에 소자들과 배선들을 박막 형태로 형성한다.
액정표시장치의 구동원리는 액정의 광학적 이방성과 분극성질을 이용한다. 액정은 구조가 가늘고 길기 때문에 분자의 배열에 방향성을 지니고 있다. 액정에 인위적으로 전기장을 인가하면 분자배열의 방향을 제어할 수 있게 된다. 따라서, 액정표시장치의 경우, 액정의 분자배열 방향을 임의로 조절하면 액정의 분자배열이 변하게 되고 광학적 이방성에 의해 액정의 분자배열 방향으로 빛이 굴절하여 화상정보를 표현할 수 있게 된다.
액정표시장치의 경우, 저전력 소비의 시리얼 인터페이스를 구현과 보다 콤팩트한 설계를 위해 액정패널에 데이터신호를 공급하는 소스구동부를 캐스케이드 형태로 연결한 시리얼 전송방법이 제안되어 왔다.
그런데, 종래 캐스케이드 방식으로 구현된 액정표시장치는 액정패널 상에 형성된 배선을 이용하여 소스구동부에 구동전압을 공급하기 때문에 소스구동부 간의 전압 편차가 발생하고 이로 인해 소스 딤(source dim)이나 화면 노이즈(noise) 등과 같은 문제가 발생하고 있어 이의 개선이 요구된다. 또한, 캐스게이트 방식이 아닌 일반적인 액정표시장치의 경우 연성회로기판을 통해 소스구동부에 구동신호나 구동전압을 공급하기 때문에 각 배선들이 연성회로기판 상에 형성되어야 하므로 연성회로기판의 크기가 증가하는 문제가 있었다.
상술한 배경기술의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 실시예는, 소스구동부에 캐스케이드 방식으로 구동신호를 전달하고 소스구동부에 공급되는 구동전압의 편차를 개선하여 표시품질을 향상시킴과 더불어 연성회로기판의 크기를 축소할 수 있는 액정표시장치를 제공하는 것이다.
상술한 과제 해결 수단으로 본 발명의 실시예는, 액정패널; 액정패널의 일측에 형성되며 캐스케이드 형태로 연결된 다수의 소스구동부; 액정패널의 타측에 형성된 적어도 하나의 게이트구동부; 구동전압을 출력하는 전원부와 구동신호를 출력하는 타이밍제어부가 형성된 인쇄회로기판; 및 인쇄회로기판과 액정패널을 연결하며 구동전압을 액정패널에 전달하는 제1전원배선들과, 구동신호를 액정패널에 전달하는 제1신호배선들이 형성된 연성회로기판을 포함하되, 상기 연성회로기판에 형성된 상기 제1전원배선들은, 상기 액정패널에 형성된 제2전원배선들의 선 폭보다 넓게 형성된 선 폭을 갖도록 형성되어 상기 인쇄회로기판으로부터 상기 구동전원을 입력 받고, 상기 액정패널과 부착되는 콘택영역에서 상기 액정패널에 형성된 상기 다수의 소스구동부의 개수와 상기 제2 전원배선의 선 폭에 대응되도록 상기 연성회로기판 상에서 다수의 배선들로 분리되어 상기 다수의 소스 구동부 각각에 상기 구동전원을 전달하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치를 제공한다.
제1전원배선들은, 전원부로부터 출력된 구동전압을 전달받는 하나의 메인배선과, 다수의 소스구동부의 개수에 대응하는 다수의 서브배선들을 포함할 수 있다.
다수의 서브배선들은, 액정패널과 부착되는 콘택영역에서 다수의 배선들로 분리 형성될 수 있다.
콘택영역에 위치하는 다수의 배선들의 선 폭은, 다수의 서브배선들의 선 폭보다 좁게 형성될 수 있다.
삭제
액정패널은, 제1신호배선들에 연결되며 다수의 소스구동부를 캐스케이드 형태로 연결하는 제2신호배선들을 포함하며, 구동신호는, 제2신호배선들을 통해 다수의 소스구동부 중 제1내지 제N소스구동부에 순차적으로 전달될 수 있다.
제1신호배선들은, 연성회로기판 상에서 제1전원배선들 보다 외측에 형성될 수 있다.
본 발명의 실시예는, 소스구동부에 캐스케이드 방식으로 구동신호를 전달하고 소스구동부에 공급되는 구동전압의 편차를 개선하여 표시품질을 향상시킴과 더불어 연성회로기판의 크기를 축소할 수 있는 액정표시장치를 제공하는 효과가 있다. 또한, 본 발명의 실시예는 연성회로기판의 크기를 축소할 수 있어 액정표시장치 제작시 원가를 절감할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 액정표시장치에 대해 개략적으로 설명하기 위한 블록도.
도 2는 소스구동부의 캐스케이드 접속 관계를 설명하기 위한 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치의 개략적인 구성도.
도 4는 도 3의 일부를 자세히 나타낸 확대도.
이하, 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.
도 1은 액정표시장치에 대해 개략적으로 설명하기 위한 블록도 이고, 도 2는 소스구동부의 캐스케이드 접속 관계를 설명하기 위한 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 액정표시장치에는 액정패널(PNL), 액정패널(PNL)의 데이터배선들(D1~Dm)에 접속된 소스구동부(SD-IC), 액정패널(PNL)의 게이트배선들(G1~Gn)에 접속된 게이트구동부(GD-IC), 소스구동부(SD-IC)와 게이트구동부(GD-IC)를 제어하기 위한 타이밍제어부(TCN) 및 전원을 생성하는 전원부(PWR)가 포함된다.
액정패널(PNL)은 액정층을 사이에 두고 합착된 박막 트랜지스터기판과 컬러필터기판을 포함한다. 박막 트랜지스터기판의 화소 어레이에는 데이터배선들(D1~Dm)과 게이트배선들(G1~Gn)의 교차부마다 형성되는 박막 트랜지스터들과 박막 트랜지스터들에 접속된 화소전극들을 포함한다. 화소 어레이에 포함된 하나의 서브 픽셀은 도시된 바와 같이, 제m-2번째 데이터라인(Dm-2)과 제n-2번째 게이트라인(Gn-2)의 교차부에 형성된 박막 트랜지스터(이하 TFT)와, TFT를 통해 데이터전압을 충전하는 스토리지 커패시터(Cst)와, 데이터전압에 의해 액정셀(Clc)를 구동하는 화소전극(1) 및 공통전극(2)과, 공통전극(2)에 공통전압을 공급하는 공통전압배선(Vcom)을 포함한다. 이러한 구조를 갖는 서브 픽셀은 백라이트 유닛(BLU)으로부터 입사되는 빛의 투과양을 액정셀(Clc)로 조절하여 비디오 데이터의 화상을 표시한다. 컬러필터기판 상에는 블랙매트릭스층, 컬러필터층 및 공통전극이 형성된다. 다만, 공통전극은 구동 방식에 따라 박막 트랜지스터기판 또는 컬러필터기판에 구분되어 형성된다. 액정패널(PNL)의 박막 트랜지스터기판과 컬러필터기판에는 각각 편광판이 부착되고 액정의 프리틸트각(pre-tilt angle)을 설정하기 위한 배향막이 형성된다.
타이밍제어부(TCN)는 LVDS 인터페이스, TMDS 인터페이스 등의 인터페이스 수신회로를 통해 시스템보드로부터 예컨대, RGB 디지털 비디오 데이터, 수직 동기신호(Vsync), 수평 동기신호(Hsync), 데이터 인에이블 신호(Data Enable, DE), 도트 클럭(CLK) 등의 타이밍신호와 같은 시스템신호를 입력받는다. 타이밍제어부(TCN)는 타이밍신호(Vsync, Hsync, DE, CLK)를 이용하여 소스구동부(SD-IC)를 제어하기 위한 데이터 제어신호(SSC, SOE, POL)와 게이트구동부(GD-IC)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 게이트 타이밍 제어신호(GSP, GSC, GOE) 등을 포함하는 구동신호를 발생한다.
전원부(PWR)는 외부로부터 공급되는 전압(Vin)을 조정하여 구동전압으로 생성하고 생성된 구동전압을 타이밍제어부(TCN), 소스구동부(SD-IC), 게이트구동부(GD-IC) 및 액정패널(PNL) 중 어느 하나 이상에 공급한다. 전원부(PWR)로부터 생성된 구동전압에는 전원전압(Vdd), 로직 전원전압(Vcc), 게이트 하이전압(VGH), 게이트 로우전압(VGL), 공통전압(Vcom), 정극성/부극성 감마기준전압들(VGMA1∼VGMA10) 등을 포함하는 제1구동전압(DVDD), 제2구동전압(AVDD) 및 제3구동전압(REF)이 포함된다.
소스구동부(SD-IC)는 타이밍제어부(TCN)로부터의 mini LVDS 인터페이스 규격의 R,G,B 데이터와 mini LVDS 클럭에 따라 RGB 디지털 비디오 데이터(RGB)를 샘플링하고 래치하여 병렬 데이터 체계의 데이터로 변환한다. 소스구동부(SD-IC)는 병렬 데이터 전송 체계로 변환된 디지털 비디오 데이터를 극성제어신호(POL)에 응답하여 정극성/부극성 감마기준전압들을 이용하여 액정셀들에 충전될 정극성/부극성 아날로그 비디오 데이터전압으로 변환한 다음, 타이밍제어부(TCN)로부터의 소스 출력 인에이블(SOE)에 응답하여 데이터배선들(D1~Dm)에 공급한다.
게이트구동부(GD-IC)는 타이밍제어부(TCN)로부터의 게이트 타이밍 제어신호(GSP, GSC, GOE)에 응답하여 게이트 구동전압을 순차적으로 쉬프트하는 쉬프트 레지스터를 포함하여 게이트배선들(G1~Gn)에 게이트펄스(또는 스캔펄스)를 순차적으로 공급한다.
앞서 설명한 바와 같은 액정표시장치는 소스구동부(SD-IC)로 인가되는 전압의 편차를 줄이기 위해 도 2와 같이 다수의 소스구동부(SD-IC1~SD-ICn)를 캐스케이스 형태로 접속한다. 그리고 타이밍제어부(TCN) 및 전원부(PWR)로부터 출력된 구동신호 및 구동전압은 최대한 연성회로기판(FPC)을 통해 액정패널(PNL)에 전달되도록 배선한다. 실시예는 구동신호 및 구동전압이 최대한 연성회로기판(FPC)에 형성된 제1신호배선들(DCL) 및 제1전원배선들(VL)을 통해 액정패널(PNL)에 전달되도록 배선을 형성하여 배선 저항에 의한 전압 강하(drop)를 방지한다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치에 대해 더욱 자세히 설명한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치의 개략적인 구성도이고, 도 4는 도 3의 일부를 자세히 나타낸 확대도 이다.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 액정패널(PNL)에는 영상을 표시하는 유효 화면인 액티브영역(A/A)이 정의된다. 그리고 액정패널(PNL)의 일측에는 캐스케이드 형태로 연결된 다수의 소스구동부(SD-IC1~SD-IC4)가 형성된다. 그리고 액정패널(PNL)의 타측에는 적어도 하나의 게이트구동부(GD-IC)가 형성된다.
액정패널(PNL)에는 제1신호배선들(DCL)에 연결되며 다수의 소스구동부(SD-IC1~SD-IC4)를 캐스케이드 형태로 연결하는 제2신호배선들(DCLP)이 형성된다. 이에 따라, 제1신호배선들(DCL)을 통해 흐르는 구동신호(S)는 제2신호배선들(DCLP)을 통해 제1 내지 제4소스구동부(SD-IC1~SD-IC4)에 순차적으로 전달된다.
액정패널(PNL)의 일측 외곽에는 연성회로기판(FPC)이 부착된다. 액정패널(PNL)과 연성회로기판(FPC)은 이방성도전볼(ACF)에 의해 전기적으로 연결될 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 연성회로기판(FPC)에는 구동전압을 액정패널(PNL)에 전달하는 제1전원배선들(VL)과, 구동신호를 액정패널(PNL)에 전달하는 제1신호배선들(DCL)이 형성된다. 연성회로기판(FPC)은 인쇄회로기판(PCB)과 액정패널(PNL)을 연결하며 구동전압과 구동신호를 액정패널(PNL)에 전달하는 역할을 한다. 제1신호배선들(DCL)은 연성회로기판(FPC) 상에서 제1전원배선들(VL) 보다 외측에 위치하도록 형성될 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
연성회로기판(FPC)의 일측 외곽에는 인쇄회로기판(PCB)이 부착된다. 연성회로기판(FPC)과 인쇄회로기판(PCB)은 이방성도전볼(ACF)에 의해 전기적으로 연결될 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 인쇄회로기판(PCB)에는 구동전압을 출력하는 전원부(PWR)와 구동신호를 출력하는 타이밍제어부(TCN)가 형성된다.
한편, 실시예에 따라 연성회로기판(FPC) 상에 형성된 제1전원배선들(VL)은 액정패널(PNL)에 형성된 다수의 소스구동부(SD-IC1~SD-IC4)의 개수에 대응하여 연성회로기판(FPC) 상에 분리되어 형성된다.
이를 위해, 제1전원배선들(VL)은 전원부(PWR)로부터 출력된 구동전압을 전달받는 하나의 메인배선(VLM)과, 다수의 소스구동부(SD-IC1~SD-IC4)의 개수에 대응하여 분리된 다수의 서브배선들(VLS)로 구분되어 연성회로기판(FPC) 상에 형성된다. 와 더불어, 다수의 서브배선들(VLS)은 액정패널(PNL)과 부착되는 콘택영역(CA)에서 다수의 배선들(VLX)로 분리 형성된다. 그리고 콘택영역(CA)에 위치하는 다수의 배선들(VLX)의 선 폭은 다수의 서브배선들(VLS)의 선 폭보다 좁게 형성될 수 있다. 위와 같이 제1전원배선들(VL)을 형성하는 이유는 전원부(PWR)로부터 출력된 구동전압을 최대한 넓은 선 폭을 통해 콘택영역(CA)과 인접한 영역까지 전달하기 위함이다. 그러므로, 제1전원배선들(VL)의 선 폭은 액정패널(PNL)에 형성된 제2전원배선들(VLP)의 선 폭보다 넓게 형성된다. 다만, 연성회로기판(FPC)과 액정패널(PNL)에 형성된 배선들이 상호 접속되는 콘택영역(CA)에 위치하는 배선의 선 폭과 개수는 상호 대응된다.
실시예와 같이, 제1전원배선들(VL)이 연성회로기판(FPC) 상에서 분리되어 각 소스구동부(SD-IC1~SD-IC4)에 접속되면 전압이 강하(drop) 되는 문제를 개선할 수 있게 된다. 그 이유는 연성회로기판(FPC) 상에 형성된 제1전원배선들(VL)의 경우, 통상적으로 구리(Cu) 등과 같이 전도성이 우수한 재료로 형성되므로 액정패널(PNL)에 형성된 제2전원배선들(VLP)보다 저항이 낮기 때문에 액정패널(PNL)에 형성된 제2전원배선들(DCLP)을 통해 구동전압을 전달하는 구조 대비 구동전압이 강하되는 문제를 개선할 수 있게 된다.
이상 본 발명의 실시예는 소스구동부에 캐스케이드 방식으로 구동신호를 전달하고 소스구동부에 공급되는 구동전압의 편차를 개선하여 표시품질을 향상시킴과 더불어 연성회로기판의 크기를 축소할 수 있는 액정표시장치를 제공하는 효과가 있다. 또한, 본 발명의 실시예는 연성회로기판의 크기를 축소할 수 있어 액정표시장치 제작시 원가를 절감할 수 있는 효과가 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 한다. 아울러, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어진다. 또한, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
PNL: 액정패널 TCN: 타이밍제어부
PWR: 전원부 FPC: 연성회로기판
PCB: 인쇄회로기판 DCL: 제1신호배선들
DCLP: 제2신호배선들 VL: 제1전원배선들
VLP: 제2전원배선들 VLM: 메인배선
VLS: 다수의 서브배선들

Claims (7)

  1. 액정패널;
    상기 액정패널의 일측에 형성되며 캐스케이드 형태로 연결된 다수의 소스구동부;
    상기 액정패널의 타측에 형성된 적어도 하나의 게이트구동부;
    구동전압을 출력하는 전원부와 구동신호를 출력하는 타이밍제어부가 형성된 인쇄회로기판; 및
    상기 인쇄회로기판과 상기 액정패널을 연결하며 상기 구동전압을 상기 액정패널에 전달하는 제1전원배선들과, 상기 구동신호를 상기 액정패널에 전달하는 제1신호배선들이 형성된 연성회로기판을 포함하고,
    상기 연성회로기판에 형성된 상기 제1전원배선들은,
    상기 액정패널에 형성된 제2전원배선들의 선 폭보다 넓게 형성된 선 폭을 갖도록 형성되어 상기 인쇄회로기판으로부터 상기 구동전압을 입력 받고, 상기 액정패널과 부착되는 콘택영역에서 상기 액정패널에 형성된 상기 다수의 소스구동부의 개수와 상기 제2 전원배선의 선 폭에 대응되도록 상기 연성회로기판 상에서 다수의 배선들로 분리되어 상기 다수의 소스 구동부 각각에 상기 구동전압을 전달하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1전원배선들은,
    상기 전원부로부터 출력된 구동전압을 전달받는 하나의 메인배선과,
    상기 다수의 소스구동부의 개수에 대응하는 다수의 서브배선들을 포함하는 액정표시장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 다수의 서브배선들은,
    상기 액정패널과 부착되는 콘택영역에서 다수의 배선들로 분리 형성된 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 콘택영역에 위치하는 상기 다수의 배선들의 선 폭은,
    상기 다수의 서브배선들의 선 폭보다 좁게 형성된 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 액정패널은,
    상기 제1신호배선들에 연결되며 상기 다수의 소스구동부를 캐스케이드 형태로 연결하는 제2신호배선들을 포함하며,
    상기 구동신호는,
    상기 제2신호배선들을 통해 상기 다수의 소스구동부 중 제1내지 제N소스구동부에 순차적으로 전달되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1신호배선들은,
    상기 연성회로기판 상에서 상기 제1전원배선들 보다 외측에 형성된 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
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