KR101868941B1 - 액정표시장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 표시영역과, 이의 주변에 비표시영역이 정의된 제 1 기판과; 상기 제 1 기판의 상기 표시영역에 서로 교차하여 다수의 화소영역을 정의하며 형성된 다수의 게이트 배선 및 데이터 배선과; 상기 다수의 각 화소영역에 구비된 스위칭 소자인 박막트랜지스터와; 상기 다수의 각 화소영역에 상기 박막트랜지스터의 드레인 전극과 연결되며 형성된 화소전극과; 상기 비표시영역에 서로 이격하며 직접 실장되거나, 또는 TCP(tape carrire package) 또는 FPC(flexible printed circuit board)를 개재하여 실장된 다수의 구동 IC칩과; 상기 비표시영역에 상기 다수의 각 구동 IC칩과 상기 다수의 데이터 배선과 연결되며 형성된 다수의 데이터 링크 배선과; 상기 제 1 기판과 마주하는 제 2 기판과; 상기 제 2 기판의 내측면에 상기 표시영역에 대응하여 형성된 컬러필터층과; 상기 컬러필터층을 덮으며 상기 제 2 기판 전면에 형성된 공통전극과; 상기 제 1 및 제 2 기판 사이에 개재된 액정층을 포함하며, 상기 표시영역은 상기 다수의 각 구동 IC칩과 상기 데이터 링크 배선을 통해 연결된 데이터 배선을 그룹으로 하여 다수의 부분그룹으로 나뉘며, 다수의 각 부분그룹과 연결된 상기 다수의 데이터 링크 배선은 상기 각 부분그룹과 연결된 구동 IC칩의 최외측과 연결된 데이터 링크 배선에서 중앙부와 연결된 데이터 링크 배선으로 갈수록 더 꺾임부를 많이 갖는 지그재즈 형태를 이루며, 상기 다수의 데이터 링크 배선이 형성되는 비표시영역에 대응하여 각 부분그룹별로 최외측에서 중앙부로 갈수록 점진적으로 상기 액정층의 두께가 감소되는 면적이 증가하도록 상기 제 1 기판 또는 제 2 기판에 더미패턴이 형성된 것이 특징인 액정표시장치를 제공한다.

Description

액정표시장치{Liquid crystal display device}
본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 특히 외부 구동회로기판 또는 구동회로 칩과 연결된 데이터 링크 배선의 위치별 부하량 차이에 의한 화질 품위 저하를 억제할 수 있는 액정표시장치에 관한 것이다.
최근 정보화 사회로 시대가 급발전함에 따라 박형화, 경량화, 저 소비전력화 등의 우수한 특성을 가지는 디스플레이 장치의 필요성이 대두되었고, 이에 따라 평판표시장치(flat panel display)에 대한 개발이 활발히 이루어지고 있으며, 특히 액정표시장치(liquid crystal display)가 해상도, 컬러표시, 화질 등에서 우수하여 노트북이나 데스크탑 컴퓨터의 모니터에 활발하게 적용되고 있다.
일반적으로 액정표시장치는 전극이 각각 형성되어 있는 두 기판을 두 전극이 형성되어 있는 면이 마주 대하도록 배치하고 두 기판 사이에 액정 물질을 주입한 다음, 두 전극에 전압을 인가하여 생성되는 전기장에 의해 액정 분자를 움직이게 함으로써, 이에 따라 달라지는 빛의 투과율에 의해 화상을 표현하는 장치이다.
좀 더 자세히, 일반적인 액정표시장치의 분해사시도인 도 1을 참조하여 그 구조에 대해 설명하면, 도시한 바와 같이, 액정표시장치(1)는 액정층(30)을 사이에 두고 어레이 기판(10)과 컬러필터 기판(20)이 대면 합착된 구성을 갖는데, 이중 하부의 어레이 기판(10)은 투명한 기판(12)의 상면으로 종횡 교차 배열되어 다수의 화소영역(P)을 정의하는 복수개의 게이트 배선(14)과 데이터 배선(16)을 포함하며, 이들 두 배선(14, 16)의 교차지점에는 박막트랜지스터(Tr)가 구비되어 각 화소영역(P)에 마련된 화소전극(18)과 일대일 대응 접속되어 있다.
또한, 상기 어레이 기판(10)과 마주보는 상부의 컬러필터 기판(20)은 투명기판(22)의 배면으로 상기 게이트 배선(14)과 데이터 배선(16) 그리고 박막트랜지스터(T)를 가리도록 각 화소영역(P)을 테두리하는 격자 형상의 블랙매트릭스(25)가 형성되어 있으며, 이들 격자 내부에서 각 화소영역(P)에 대응되게 순차적으로 반복 배열된 적(R), 녹(G), 청(B)색의 컬러필터 패턴(26a, 26b, 26c)을 포함하는 컬러필터층(26)이 형성되어 있으며, 상기 블랙매트릭스(25)와 컬러필터층(26)의 전면에 걸쳐 투명한 공통전극(28)이 구비되어 있다.
그리고, 도면상에 도시되지는 않았지만, 이들 두 기판(10, 20)은 그 사이로 개재된 액정층(30)의 누설을 방지하기 위하여 가장자리 따라 실링제(sealant) 등으로 봉함된 상태에서 각 기판(10, 20)과 액정층(30)의 경계부분에는 액정의 분자배열 방향에 신뢰성을 부여하는 상, 하부 배향막이 개재되며, 각 기판(10, 20)의 적어도 하나의 외측면에는 편광판이 구비되어 있다.
또한, 어레이 기판(10)의 외측면으로는 백라이트(back-light)가 구비되어 빛을 공급하는 바, 게이트 배선(14)으로 박막트랜지스터(T)의 온(on)/오프(off) 신호가 순차적으로 스캔 인가되어 선택된 화소영역(P)의 화소전극(18)에 데이터배선(16)의 화상신호가 전달되면 이들 사이의 수직전계에 의해 그 사이의 액정분자가 구동되고, 이에 따른 빛의 투과율 변화로 여러 가지 화상을 표시할 수 있다
이러한 구조를 갖는 액정표시장치(1)에서, 상기 어레이 기판(10) 및 컬러필터 기판(20)과, 이들 두 기판(10, 20) 사이에 개재된 액정층(30)은 액정패널(2)로 정의되며, 액정패널(2)의 외곽에는 이를 구동하기 위한 구동부가 구성된다.
구동부는 여러 가지 제어 신호, 데이터 신호 등을 생성하는 부품들이 실장되는 인쇄회로기판(PCB : printed circuit board)과, 액정 패널 및 인쇄회로기판에 연결되고 액정 패널의 배선에 신호를 인가하기 위한 구동 집적회로(drive IC)를 포함하는데, 구동 IC칩을 상기 액정패널(2)에 실장(packaging)시키는 방법에 따라, 칩 온 글래스(COG : chip on glass) 방식, 테이프 캐리어 패키지(TCP : tape carrier package) 방식, 칩 온 필름(COF : chip on film) 방식 등으로 나누어진다.
도 2는 종래의 COG타입 액정표시장치용 어레이 기판에 대한 개략적인 평면도이며, 도 3은 도 2의 A영역을 확대 도시한 평면도이다.
도시한 바와 같이 종래의 COG타입 액정표시장치용 어레이 기판(51)은 화상을 표시하는 표시영역(AA)과, 상기 표시영역(AA)의 주변부에 위치하는 제 1, 2 및 제 3 비표시영역(NA1, NA2, NA3)이 정의되고 있다.
그리고, 상기 제 1 비표시영역(NA1)에는, 상기 표시영역(AA)에 구성된 다수의 게이트 배선(63)에 게이트 신호전압을 인가하는 다수의 게이트 구동 IC칩(67)이 위치하고, 상기 제 2 비표시영역(NA2)에는 상기 표시영역(AA)에 구성된 다수의 데이터 배선(65)에 데이터 신호전압을 인가하는 다수의 데이터 구동 IC칩(69a, 69b)이 실장되고 있다.
상기 데이터 구동 IC칩(69a, 69b)과 상기 어레이 기판(51) 사이의 제 2 비표시영역(NA2)에는 다수의 데이터 패드(미도시)가 형성되고 있으며, 상기 각각 데이터 패드(81)의 일 끝단에서 분기하여 표시영역(AA)으로 연장하며 다수의 데이터 링크배선(66)이 형성되어 있으며, 상기 다수의 데이터 링크배선(66)은 표시영역(AA)에 형성된 다수의 데이터 배선(65)과 연결되고 있다.
전술한 바와 같은 구성을 갖는 종래의 COG방식 액정표시장치용 어레이 기판(51)에는 표시영역(AA)이 상기 다수의 데이터 구동 IC칩(69a, 69b)의 수 만큼의 부분영역(A1, A2)으로 나뉘게 됨을 알 수 있다.
이때, 이러한 각 부분영역(A1, A2)의 폭이 상기 데이터 구동 IC칩(69a, 69b)보다 크므로 상기 데이터 구동 IC칩(69a, 69b)과 연결된 데이터 링크 배선(66)은 동일한 데이터 구동 IC칩(69a, 69b)과 연결되더라도 그 위치별로 길이 차이가 발생되고 있다.
따라서, 동일한 데이터 구동 IC칩(69a, 69b)과 연결되는 데이터 링크 배선(66)은 각각 그 위치별로 길이 차이가 발생됨으로써 그 자체의 내부저항과 커패시턴스 크기가 달라지게 되어 최종적으로 각 데이터 링크 배선(66)별로 이에 걸리는 부하량이 달라지게 됨으로써 상기 동일한 데이터 구동 IC칩(69a, 69b)을 통해 동일한 크기의 신호전압 일례로 풀 화이트를 나타내는 신호전압을 인가해도 상기 데이터 링크 배선(66)에 걸리는 부하량 차이에 의해 위치별로 상기 화이트 색상 및 휘도 차이가 발생됨으로써 표시품질이 저하되고 있는 실정이다.
이러한 구동 IC칩과 데이터 링크 배선이 연결되는 구성에 의한 표시품질 저하의 문제는 일례로 COG타입 액정표시장치를 통해 제시하였지만, 상기 COG타입 액정표시장치뿐만 아니라 테이프 캐리어 패키지(TCP : tape carrier package) 타입 액정표시장치 또는 칩 온 필름(COF : chip on film) 타입 액정표시장치에서도 발생되고 있는 실정이다.
본 발명은 액정표시장치에 있어 동일한 데이터 구동 IC칩과 연결되는 서로 다른 길이를 가지며 구성되는 데이터 링크배선이 각각 동일한 크기의 부하량을 갖도록 함으로써 데이터 링크 배선 위치 차이에 기인한 표시품질 저하를 억제할 수 있는 액정표시장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치는, 표시영역과, 이의 주변에 비표시영역이 정의된 제 1 기판과; 상기 제 1 기판의 상기 표시영역에 서로 교차하여 다수의 화소영역을 정의하며 형성된 다수의 게이트 배선 및 데이터 배선과; 상기 다수의 각 화소영역에 구비된 스위칭 소자인 박막트랜지스터와; 상기 다수의 각 화소영역에 상기 박막트랜지스터의 드레인 전극과 연결되며 형성된 화소전극과; 상기 비표시영역에 서로 이격하며 직접 실장되거나, 또는 TCP(tape carrire package) 또는 FPC(flexible printed circuit board)를 개재하여 실장된 다수의 구동 IC칩과; 상기 비표시영역에 상기 다수의 각 구동 IC칩과 상기 다수의 데이터 배선과 연결되며 형성된 다수의 데이터 링크 배선과; 상기 제 1 기판과 마주하는 제 2 기판과; 상기 제 2 기판의 내측면에 상기 표시영역에 대응하여 형성된 컬러필터층과; 상기 컬러필터층을 덮으며 상기 제 2 기판 전면에 형성된 공통전극과; 상기 제 1 및 제 2 기판 사이에 개재된 액정층을 포함하며, 상기 표시영역은 상기 다수의 각 구동 IC칩과 상기 데이터 링크 배선을 통해 연결된 데이터 배선을 그룹으로 하여 다수의 부분그룹으로 나뉘며, 다수의 각 부분그룹과 연결된 상기 다수의 데이터 링크 배선은 상기 각 부분그룹과 연결된 구동 IC칩의 최외측과 연결된 데이터 링크 배선에서 중앙부와 연결된 데이터 링크 배선으로 갈수록 더 꺾임부를 많이 갖는 지그재즈 형태를 이루며, 상기 다수의 데이터 링크 배선이 형성되는 비표시영역에 대응하여 각 부분그룹별로 최외측에서 중앙부로 갈수록 점진적으로 상기 액정층의 두께가 감소되는 면적이 증가하도록 상기 제 1 기판 또는 제 2 기판에 더미패턴이 형성된 것이 특징이다.
이때, 상기 데이터 링크 배선은 각 부분그룹별로 상기 각 부분그룹의 중앙부에서 최외각으로 갈수록 점진적으로 더 큰 폭을 갖도록 형성된 것이 특징이다.
그리고, 상기 더미패턴은 상기 데이터 링크 배선이 형성된 비표시영역에 대응하여 상기 각 부분그룹별로 그 중앙부에서 최외각으로 갈수록 점진적으로 그 폭이 작아지는 형태를 가지며, 이때, 상기 더미패턴은 상기 제 2 기판의 내측면과 상기 공통전극 사이에 형성된 것이 특징이며, 상기 컬러필터층과 동일한 물질로 이루어지거나, 또는 유기절연물질, 무기절연물질, 도전성 물질 중 어느 하나로 이루어진 것이 특징이다.
또한, 상기 더미패턴은 상기 제 1 기판의 내측면과 상기 다수의 데이터 링크 배선 사이에 형성된 것이 특징이며, 이때, 상기 더미패턴은 유기절연물질 또는 무기절연물질로 이루어진 것이 특징이다.
본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치는 상기 데이터 링크 배선이 형성되는 부분에 대응하여 각 데이터 구동 IC칩의 중앙부로 갈수로 점진적으로 큰 면적에 컬러필터층이 구비되도록 함으로써 동일한 데이터 구동 IC칩과 연결되는 데이터 링크 배선은 모두 유사한 수준의 부하량을 갖도록 함으로써 데이터 링크 배선의 위치 차이에 의한 부하량 변화에 기인한 표시품질 저하를 억제하는 효과가 있다.
도 1은 일반적인 액정표시장치에 대한 분해사시도.
도 2는 종래의 COG타입 액정표시장치용 어레이 기판에 대한 개략적인 평면도.
도 3은 도 2의 A영역을 확대 도시한 평면도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치의 개략적인 평면도.
도 5는 도 4의 B영역을 확대 도시한 평면도.
도 6은 도 5를 절단선 Ⅵ-Ⅵ를 따라 절단한 부분에 대한 단면도.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치의 표시영역 일부에 대한 단면도.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치의 개략적인 평면도이며, 도 5는 도 4의 B영역을 확대 도시한 평면도이며, 도 6은 도 5를 절단선 Ⅵ-Ⅵ를 따라 절단한 부분에 대한 단면도이며, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치의 표시영역 일부에 대한 단면도이다.
도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 액정표시장치(100)는 어레이 기판(110)과 컬러필터 기판(180) 및 이들 두 기판(110, 180) 사이에 개재된 액정층(190)을 포함하여 구성되고 있다.
우선, 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치용 어레이 기판(110)의 구성을 살펴보면, 상기 어레이 기판(110)은 표시영역(AA)과, 상기 표시영역(AA)의 주변에 제 1, 제 2 및 제 3 비표시영역(NA1, NA2, NA3)이 정의되고 있다.
이때, 상기 어레이 기판(110)의 표시영역(AA)에는 서로 교차하여 다수의 화소영역(P)을 정의하는 다수의 게이트 배선(113) 및 데이터 배선(126)이 형성되고 있으며, 상기 각 화소영역(P) 내에 상기 각 화소영역(P)을 정의하는 게이트 배선(113) 및 데이터 배선(126)과 연결되며 게이트 전극(115)과, 게이트 절연막(118)과, 순수 비정질 실리콘의 액티브층(120a)과 불순물 비정질 실리콘의 오믹콘택층(120b)으로 이루어진 반도체층(120)과, 서로 이격하는 소스 및 드레인 전극(128, 129)이 순차 적층되어 구성된 박막트랜지스터(Tr)가 구비되고 있다.
또한, 상기 각 화소영역(P)에는 상기 박막트랜지스터(Tr)의 드레인 전극(129)과 연결되는 화소전극(150)이 형성되어 있다.
이때, 상기 다수의 게이트 배선(113)과 다수의 데이터 배선(126)과 각각 연결된 게이트 및 데이터 링크배선(114, 134)은 각각 몇 개의 그룹으로 나뉘어 그 끝단이 각각 상기 제 1 비표시영역(NA1)과 제 2 비표시영역(NA2)으로 연장되고 있으며, 상기 제 1 및 제 2 비표시영역(NA1, NA2)까지 연장된 각 끝단에는 각각 게이트 패드(미도시)와 데이터 패드(미도시)가 구성되고 있다.
상기 표시영역(AA)은 상기 데이터 배선(126) 더욱 정확히는 상기 다수의 각 데이터 배선(126)과 각각 연결된 다수의 데이터 링크배선(134)이 연결된 데이터 구동 IC칩(165a, 165b)의 개수에 따라 다수의 부분영역(A1, A2)으로 나뉘고 있다. 도면에 있어서는 2개의 데이터 구동 IC칩(165a, 165b)이 구성되어 2개의 부분영역(A1, A2)으로 나뉘고 있음을 일례로 보이고 있지만, 상기 데이터 구동 IC칩(165a, 165b)은 2개 이상 다수개 실장됨으로서 상기 부분영역(A1, A2) 또한 2개 이상 다수 형성될 수도 있다.
한편, 전술한 바와 같이 다수의 그룹으로 나뉘어진 형태로 구성된 게이트 패드(미도시) 및 데이터 패드(미도시) 각각은 범프(미도시) 등을 통해 전기적으로 연결되며, 그리고 각 제 1 및 제 2 비표시영역(NA1, NA2)내의 동일 선상에 위치하도록 실장된 다수의 게이트 구동 IC칩(163) 및 데이터 구동 IC칩(165)과 연결되고 있다.
도면에 있어서는 상기 액정표시장치(100)가 COG 타입이므로 상기 데이터 링크 배선(134)과 데이터 구동 IC칩(165)이 직접 연결된 것을 보이고 있지만, 액정표시장치(100)의 타입에 따라 구동회로부(미도시)를 구비한 인쇄회로기판(미도시) 또는 구동 IC칩(미도시)이 부착된 TCP(미도시) 또는 FPC(미도시)를 개재하여 상기 데이터 링크배선(134)과 상기 TCP(미도시) 또는 FPC(미도시)에 부착된 상기 인쇄회로기판(미도시) 또는 구동 IC칩(미도시)과 연결될 수도 있다.
한편, 도면에 나타나지 않았지만, 상기 제 1 및 제 2 비표시영역(NA1, NA2)에는 정전기에 의한 표시영역(AA)의 내의 스위칭 소자인 박막트랜지스터(Tr)의 손상을 방지하고자 다수의 박막트랜지스터(미도시) 등으로 이루어진 정전기 보상회로(미도시)가 더욱 구성될 수 있으며, 이 경우 상기 각각의 데이터 링크배선(134) 및 게이트 링크배선(114)은 상기 정전기 보상회로(미도시)와도 연결될 수 있다.
이때, 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치(100)에 있어 가장 특징적인 구성 중 하나로서 제 2 비표시영역(NA2)에 있어 상기 데이터 배선(126) 및 동일한 하나의 데이터 구동 IC칩(165(165a, 165b))과 연결된 데이터 링크 배선(134)은 상기 데이터 구동 IC칩(165)(TCP 또는 FPC)과 연결된 부분별로 그 형태 및 폭의 크기를 달리하는 것이 특징이다.
즉, 각 부분영역(A1, A2))별로 상기 데이터 구동 IC칩(165)의 중앙부에 대응하여 연결되는 데이터 링크 배선(134)(이하 설명의 편의를 위해 중앙부 데이터 링크 배선(134a)이라 칭함)은 제 1 폭(w1)을 가지며 지그재그 형태를 가지며 형성되며, 상기 데이터 구동 IC칩(165)과 연결되며 상기 데이터 구동 IC칩(165)의 중앙부에서 좌우의 외측으로 갈수로 상기 데이터 링크 배선(134)은 그 폭은 증가(w1 <w2 <w3)하며 지그재그 형태에서 직선 형태를 갖는 것이 특징이다.
도 5에서는 상기 데이터 구동 IC칩(134)의 중앙부와 연결된 중앙부 데이터 링크 배선(134a)과 상기 데이터 구동 IC칩(134)의 최 좌측과 연결된 데이터 링크 배선(134)(이하 설명의 편의를 위해 편측 데이터 링크 배선(134c)이라 칭함) 및 상기 중앙부와 최 좌측의 중간에 위치하는 중간 데이터 링크배선(134b)만을 도시하였으며, 비록 그 이외의 데이터 링크 배선(134)은 도시되지 않았지만 상기 중앙부 데이터 링크 배선(134a)에서 상기 편측 데이터 링크 배선(134c)으로 갈수로 그 폭(w1, w2, w3)은 점진적으로 더 두꺼워지며((w1 <w2 <w3)) 지그재그 정도도 더 약해지는 구성을 갖는 것이 특징이다. 이때, 지그재그 정도가 약해진다고 하는 것은 일례로 하나의 데이터 링크 배선(134) 내에서의 꺾임부의 개수가 적어지는 것이라 할 수 있다.
데이터 링크 배선(134)이 이러한 형태를 이루는 것은 상기 데이터 링크 배선(134)이 형성되는 제 2 비표시영역(NA2) 내에서 상기 데이터 링크 배선(134)이 형성되는 부분(LA)의 폭은 제 4 폭(w4)으로 정해져 있으며, 이러한 제 4 폭(w4) 내에서 상기 데이터 구동 IC칩(165)과 데이터 링크 배선(134)을 연결시키는 거리에 차이가 있기 때문이다.
즉, 상기 각 데이터 구동 IC칩(165)의 중앙부와 상기 데이터 배선(126)과 연결된 상기 중앙부 데이터 링크 배선(134a)은 상대적으로 그 길이가 제일 짧고 상기 데이터 구동 IC칩(165)의 최좌측 부분과 연결되는 편측 데이터 링크 배선(134c)의 길이는 가장 길기 때문에 이러한 길이 차이를 어느 정도 유사하게 하기 위해 상기 각 데이터 구동 IC칩(165)의 중앙부에서 최좌측 또는 최우측으로 갈수록 상기 데이터 링크 배선(134)의 지그재그 정도를 점진적으로 저감시키는 것이다.
그리고, 각 데이터 링크 배선(134)의 폭(w1, w2, w3)을 이와 연결된 상기 각 데이터 구동 IC칩(165)의 중앙부에서 최좌측 및 최우측으로 갈수록 점진적으로 두껍게(w1 < w2 < w3) 형성하는 것은 각 데이터 링크 배선(134)의 내부 저항의 크기를 어느 정도 유사하게 하기 위함이다.
이러한 데이터 링크 배선(134)의 구성에 의해 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치(100)는 1차적으로 상기 데이터 링크 배선(134)의 위치에 따른 길이 변화량과 내부 저항 변화량을 어느 정도 유사한 수준이 되도록 할 수 있다.
하지만, 이러한 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치(100)는 이러한 1차 구성적 특징에 의해서도 각 데이터 링크 배선(134)의 부하량은 차이가 발생되고 있으며, 이를 보완하기 위해 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치(100)는 또 다른 구성적 특징을 갖는 것이 특징이다.
즉, 최근 표시장치 추세인 표시영역(AA)의 크기는 최대로 하며 비표시영역(NA1, NA2, NA3)의 폭은 최소로 하는 네로우 배젤 구현을 위해 상기 비표시영역(NA1, NA2, NA3) 내에서 데이터 링크 배선(134)이 형성되는 부분(LA)의 폭(w4)이 작아지고 있다.
이에 의해, 상기 데이터 구동 IC칩(165)의 중앙부와 연결되는 중앙부 데이터 링크 배선(134a)을 지그재그 형태로 형성한다 하더라도 상기 데이터 구동 IC칩(165)의 중앙부 외측에 위치하는 편측 데이터 링크 배선(134b)과의 길이를 동일하게 하는 것에는 한계가 있으므로 표시영역(AA) 위치별로 휘도 차이를 갖는 표시품질 저하가 일부는 개선되지만 여전히 발생되고 있다.
따라서, 이러한 표시품질 저하를 더욱 억제하고자 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치(100)는 또 다른 2차 구성적 특징을 부여한 것이다.
이러한 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치(100)의 2차 구성적 특징은 컬러필터 기판(180)에 구현되고 있으므로, 이후에는 컬러필터 기판(180)의 구성에 대해 설명한다.
본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치(100)의 컬러필터 기판(180)에는 표시영역(AA)에 대응하여 컬러필터층(184)이 구비되고 있다. 이때, 상기 컬러필터층(184)은 일례로 각 화소영역(P)에 대응하여 순차 반복하는 형태로 배치된 적, 녹, 청색 컬러필터 패턴(184a, 184b, 184c)으로 이루어지고 있다.
그리고, 각 화소영역(P)의 경계에는 상기 컬러필터층(184)과 상기 컬러필터 기판(180) 사이에 블랙매트릭스(182)가 구비되고 있다. 이때, 상기 컬러필터 기판(180)에는 상기 표시영역(AA)을 테두리하며 비표시영역(NA1, NA2, NA3)에도 표시영역(AA) 테두리 빛샘을 방지하고자 외곽 블랙매트릭스(183)가 더 형성되고 있다.
또한, 상기 컬러필터층(184)을 덮으며 표시영역(AA)에 대응하여 투명한 공통전극(186)이 형성되고 있다. 이때, 상기 컬러필터 기판(180)에 형성되는 공통전극(186)은 상기 액정표시장치(100)의 구동 타입에 따라 상기 어레이 기판(110)에 구비될 수 있으며, 이 경우 상기 컬러필터 기판(180)에는 상기 공통전극(186)을 대신하여 오버코트층(미도시)이 형성될 수 있다.
이러한 구성을 갖는 컬러필터 기판(180)에 있어 본 발명의 2차 특징적인 구성으로서 상기 어레이 기판(110)의 제 2 비표시영역(NA2)에 구비된 데이터 링크 배선(134)이 형성된 부분에 대응하여 부분적으로 상기 컬러필터층(184)을 이루는 적, 녹, 청색 안료를 포함하는 더미 컬러필터층(185)이 형성되는 것이 특징이다.
이러한 더미 컬러필터층(185)은 상기 데이터 링크 배선(134)이 형성된 모든 영역에 형성되는 것이 아니라 각 부분영역(A1, A2)에 있어 상기 데이터 구동 IC칩(165)의 중앙부와 연결된 중앙부 데이터 링크 배선(134a)이 형성된 부분에 대응해서는 제 5 폭(w5)을 가지며 형성되며, 상기 각 데이터 구동 IC칩(165)의 최좌측 또는 최우측과 연결되는 편측 데이터 링크 배선(134c)쪽으로 갈수록 점진적으로 상기 제 5 폭(w5)보다 작은 폭을 갖도록 형성되는 것이 특징이다.
따라서, 상기 중앙부 데이터 링크 배선(134a)의 경우 상기 표시영역(AA)과 제 2 비표시영역(NA)의 경계를 기준으로부터 상기 제 5 폭(w5)을 갖는 더미 컬러필터층(185)이 중첩하여 형성되지만, 상기 편측 데이터 링크 배선(134c)은 상기 표시영역(AA)과 제 2 비표시영역(NA2)의 경계를 기준을 상기 제 5 폭(w5)보다 작은 제 6 폭(w6)을 갖는 더미 컬러필터층이 중첩 형성된다. 따라서, 상기 편측 데이터 링크 배선(134c)은 제 5 폭에서 제 6 폭을 제외한 나머지 부분은 더미 컬러필터층(185)이 형성되지 않고 있는 것이 특징이다.
이러한 구성을 갖는 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치(100)는 상기 다수의 데이터 링크 배선(134)이 구비된 제 2 비표시영역(NA2)에 있어 부분적으로 더미 컬러필터층(185)이 형성됨으로써 이 부분에 대응되는 액정층(190)을 유전체층으로 한 커패시턴스 크기의 차이가 발생되는 것이 특징이다.
따라서, 이러한 제 2 비표시영역(NA2)에 발생되는 커패시턴스의 크기 차이는 상기 데이터 링크 배선(134)과 길이 및 폭 조정과 더불어 상기 데이터 링크 배선(134)의 부하량에 영향을 끼침으로써 동일한 데이터 구동 IC칩(165)과 연결된 모드 데이터 링크 배선(134)이 일정한 부하량을 갖도록 하는데 기여하게 된다.
여기서 부하량이란 시정수인 저항과 커패시턴스(용량)의 곱으로 나타내지는 값이 된다.
각 데이터 링크 배선(134) 자체의 저항 R과 커패시턴스 C는 각각
R = ρ(l/(Wㅧt)) (ρ:비저항, l : 길이, W: 폭, t : 두께),
C = ε((lㅧW)/d) (ε:비유전율, l: 길이, W : 폭, d : 유전체층의 두께)
라 정의되며, 따라서, 부하량 RC는
RC = ((ρㅧε)/(tㅧd))ㅧl2 이 된다.
이때, 데이터 링크 배선(134)은 동일한 물질로 이루어짐으로써 실질적으로 데이터 링크 배선(134)의 부하량에 영향을 미치는 요소는 데이터 링크 배선(134)의 길이와 유전체층의 두께가 됨을 알 수 있다.
상기 유전체층은 서로 마주하는 두 전극 사이에 개재되는 물질층이 되며, 본 발명이 액정표시장치(100)가 되므로 상기 유전체층은 액정층(190)이 되며, 상기 두 전극 중 일 전극은 상기 데이터 링크 배선(134) 자체이며, 타 전극은 컬러필터 기판(180)에 구비되는 공통전극(186)이 될 수 있다.
이 경우, 상기 데이터 링크 배선(134)의 부하량은 그 길이의 제곱에 비례하며, 유전체층의 두께의 반비례함을 알 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치(100)는 상기 데이터 링크 배선(134)의 길이 차이를 지그재그 형태로 형성함으로서 중앙부와 최외측에 구비되는 데이터 링크 배선(134)간의 길이 차이를 어느 정도 줄이고, 더불어 상기 컬러필터 기판(180)에 더미 컬러필터층(185)을 선택적으로 형성함으로서 유전체층의 두께(d1, d2) 차이를 갖도록 함으로서 중앙부 데이터 링크 배선(134a)과 편측 데이터 링크 배선(134c)간의 부하량을 동일한 수준이 되도록 한 것이 특징이다.
중앙부 데이터 링크 배선(134a)에 있어서는 지그재그 형태로 다수의 꺾임부를 갖도록 함으로써 길이를 늘려 1차적으로 부하량을 늘리며, 동시에 제 2 비표시영역 내에서 상기 더미 컬러필터층(185)이 형성되는 폭이 차이를 갖도록 하여 즉, 중앙부 데이터 링크 배선(134a)에 대해서는 제 5 폭(w5)을 갖는 더미 컬러필터층(185)을 형성하고, 편측 데이터 링크 배선(134c)으로 갈수록 점진적으로 상기 더미 컬러필터층(185)의 폭을 줄임으로써 중앙부 데이터 링크 배선(134a)에 대응되는 액정층(190)의 두께(d1, d2)가 작아지도록 하여 더 큰 커패시턴스가 형성되도록 함으로써 2차적으로 중앙부 데이터 링크 배선(134a)의 부하량을 늘여 편측 데이터 링크 배선(134c)의 부하량 수준이 되도록 한 것이다.
이렇게 각 데이터 구동 IC칩(165)의 중앙부와 최외각과 연결된 데이터 링크 배선(134a, 134c)을 포함하여 각 데이터 구동 IC칩(165)과 연결된 모든 데이터 링크 배선(134)의 부하량이 유사한 수준이 되도록 하는 경우, 하나의 데이터 구동 IC칩(165)과 연결된 모든 데이터 링크 배선(134)의 부하량이 동등한 수준이므로 상기 데이터 링크 배선(134)과 연결된 데이터 배선(126)에 전달되는 신호전압이 상기 데이터 링크 배선(134)을 통과하며 소실되는 량이 동일하게 되므로 동일한 휘도를 갖는 화상을 표시하게 된다.
따라서, 동일한 데이터 구동 IC칩(165)과 연결된 부분영역(A1, A2)에서 휘도차이에 의한 표시품질 저하를 억제할 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 있어서는 상기 컬러필터 기판(180)에 구비되는 컬러필터층(184)을 이용하여 상기 데이터 링크 배선(134)이 형성된 제 2 비표시영역(NA2)에 대응하여 더미 컬러필터층(185)을 선택적으로 형성함에 의해 액정층(190)의 두께(d1, d2) 조절을 함으로써 상기 데이터 링크 배선(134)에 발생되는 커패시턴스 크기를 조절하고 있는 것을 일례로 보이고 있지만, 상기 더미 컬러필터층(185) 대신에 다른 물질 예를들면 오버코트층(미도시)을 이루는 유기물질 또는 상기 공통전극(186)을 이루는 투명 도전성 물질 또는 어레이 기판(110)의 게이트 절연막(118)을 이루는 무기절연물질로서 상기 더미 컬러필터층(185)을 형성한 바와같이 형태를 갖도록 더미패턴(미도시)을 형성해도 상기 액정층(190)의 두께가 조절되므로 전술한 본 발명의 실시예와 동일한 효과를 구현할 수 있다.
나아가 본 발명의 실시예의 경우 데이터 링크 배선(134)이 형성되는 부분의 액정층(190)의 두께를 컬러필터 기판(180)에 구비되는 구성요소를 이용하여 조절하는 것을 보이고 있지만 상기 어레이 기판(110)을 이용하여 조절할 수도 있다.
즉, 상기 어레이 기판(110)에 상기 데이터 링크 배선(134)의 하부 즉, 상기 어레이 기판(110)과 상기 데이터 링크 배선(134) 사이에 더미 컬러필터층(185)의 형성된 형태를 갖도록 게이트 절연막(118) 또는 보호층(137)을 이루는 물질로서 더미패턴(미도시)을 형성함으로서 상기 데이터 링크 배선(134)이 위치하는 높이를 부분적으로 높임으로서 상기 액정층(190)의 두께(d1, d2)를 선택적으로 조절함으로써 상기 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치(100)와 동일한 효과를 구현할 수도 있다.
한편, 본 발명은 상기 전술한 실시예 및 그 변형예에 한정되지 않고 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있다.
134 : 데이터 링크배선
134a : 중앙부 데이터 링크 배선
134b : 중간 데이터 링크 배선
134c : 최외각 데이터 링크 배선
185 : 더미 컬러필터층
LA : 비표시영역 중 데이터 링크 배선이 형성되는 부분
NA2 :제 2 비표시영역
w1 : 중앙부 데이터 링크 배선의 폭
w2 : 중간 데이터 링크 배선의 폭
w3 : 최외각 데이터 링크 배선의 폭
w4 : 데이터 링크 배선이 형성되는 부분의 폭

Claims (7)

  1. 표시영역과, 이의 주변에 비표시영역이 정의된 제 1 기판과;
    상기 제 1 기판의 상기 표시영역에 서로 교차하여 다수의 화소영역을 정의하며 형성된 다수의 게이트 배선 및 데이터 배선과;
    상기 다수의 각 화소영역에 구비된 스위칭 소자인 박막트랜지스터와;
    상기 다수의 각 화소영역에 상기 박막트랜지스터의 드레인 전극과 연결되며 형성된 화소전극과;
    상기 비표시영역에 서로 이격하며 직접 실장되거나, 또는 TCP(tape carrire package) 또는 FPC(flexible printed circuit board)를 개재하여 실장된 다수의 구동 IC칩과;
    상기 비표시영역에 상기 다수의 각 구동 IC칩과 상기 다수의 데이터 배선과 연결되며 형성된 다수의 데이터 링크 배선과;
    상기 제 1 기판과 마주하는 제 2 기판과;
    상기 제 2 기판의 내측면에 상기 표시영역에 대응하여 형성된 컬러필터층과;
    상기 컬러필터층을 덮으며 상기 제 2 기판 전면에 형성된 공통전극과;
    상기 제 1 및 제 2 기판 사이에 개재된 액정층
    을 포함하며, 상기 표시영역은 상기 다수의 각 구동 IC칩과 상기 데이터 링크 배선을 통해 연결된 데이터 배선을 그룹으로 하여 다수의 부분그룹으로 나뉘며, 다수의 각 부분그룹과 연결된 상기 다수의 데이터 링크 배선은 상기 각 부분그룹과 연결된 구동 IC칩의 최외측과 연결된 데이터 링크 배선에서 중앙부와 연결된 데이터 링크 배선으로 갈수록 더 꺾임부를 많이 갖는 지그재즈 형태를 이루며,
    상기 다수의 데이터 링크 배선이 형성되는 비표시영역에 대응하여 각 부분그룹별로 최외측에서 중앙부로 갈수록 점진적으로 상기 액정층의 두께가 감소되는 면적이 증가하도록 상기 제 2 기판에 상기 컬러필터층과 동일한 물질로 이루어진 더미패턴이 형성된 것이 특징인 액정표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 데이터 링크 배선은 각 부분그룹별로 상기 각 부분그룹의 중앙부에서 최외각으로 갈수록 점진적으로 더 큰 폭을 갖도록 형성된 것이 특징인 액정표시장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 더미패턴은 상기 데이터 링크 배선이 형성된 비표시영역에 대응하여 상기 각 부분그룹별로 그 중앙부에서 최외각으로 갈수록 점진적으로 그 폭이 작아지는 형태를 갖는 것이 특징인 액정표시장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 더미패턴은 상기 제 2 기판의 내측면과 상기 공통전극 사이에 형성된 것이 특징인 액정표시장치.
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