KR19990009397A - 액정표시장치의 데이터입력선과 신호선구동ic의 구조 - Google Patents

액정표시장치의 데이터입력선과 신호선구동ic의 구조 Download PDF

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Abstract

본 발명은 액정표시장치의 입력배선에 관한 것으로, 상기 입력배선과 액정표시장치의 구동IC를 접속하기 위한 구조에 관한 것이다. 일반적인 COG방식의 액정표시장치는 구동IC의 입력전극과 입력배선을 연결시킬 때 사용하는 FPC의 사용량이 많다. 그래서, 상기 FPC를 줄이기 위해 상기 입력배선을 기판에 직접 실장시키는 방법도 개발되었다. 그러나, 상기 입력배선이 기판에 직접 실장된 액정표시장치는 상기 입력배선들 간의 교차부에 기생용량이 발생하고, 상기 입력배선 자체의 저항 때문에 신호지연이 일어나는 단점이 있다.
본 발명은 상술한 단점을 해결하고자 입력배선 중, 고주파신호를 인가받는 입력배선은 구동IC의 밑면에 형성하고, 저주파신호를 인가받는 입력배선은 구동IC의 외측의 하판 위에 형성하는 방법을 이용한다. 그리고, 구동IC의 밑면과 측면에 입력전극을 형성하여 고주파신호의 입력배선은 상기 구동IC의 밑면에 연결하고, 저주파 신호의 입력배선은 상기 구동IC의 측면에 연결한다.
본 발명은 고주파신호의 입력배선들 간의 교차부가 없으므로, 고주파신호의 신호지연현상이 거의 없어져 고화질의 액정표시장치를 구현할 수 있다.

Description

액정표시장치의 데이터입력선과 신호선구동IC의 구조
본 발명은 COG(Chip On Glass)방식의 액정표시장치의 신호선구동입력배선중, 저주파를 인가받는 신호선구동입력배선을 신호선구동IC의 외부에 형성시키고, 고주파를 인가받는 신호선구동입력배선은 신호선구동IC의 밑면에 형성시킴으로써 상기 신호선구동입력배선의 교차부에 의한 신호왜곡을 감소시키는데에 그 목적이 있다.
일반적인 표시장치로서 사용되는 CRT브라운관은 RGB 전자총에 의해 영상을 표시하는 방법을 사용한다. 그러나, CRT 브라운관은 표시영역을 크게하려면 필연적으로 두께를 증가시켜야 한다는 단점이 있다. 그 이유는 전자총과 브라운관의 표면 사이의 거리가 충분히 확보되어야만 화면에 영상을 표시할 수 있기 때문이다.
그래서, 이러한 CRT 브라운관을 대체하는 표시장치들이 개발 중에 있는데, 그 중 액정표시장치는 CRT브라운관을 대체하는 표시장치로서 가장 가까이 실용화단계에 접근해 있다.
액정표시장치는 액정패널과 구동IC의 접착방법에 따라 TAB방식의 액정표시장치와 COG방식의 액정표시장치로 구분지을 수 있다. 종래에는 TAB방식의 액정표시장치가 주류를 이루었으나, 제작기술의 발달에 따라 COG방식의 액정표시장치도 많이 개발되고 있다.
일반적인 COG방식의 액정표시장치는 도 1에 나타낸 것과 같이 투명기판으로 형성된 상판(10)과 하판(11)으로 구성되어 있다. 도면에는 도시되지 않았지만, 상기 상판은 한쪽면에 편광판이 부착되어 있고, 반대면에는 칼라필터와 공통전극이 형성되어 있다. 그리고, 상기 하판은 도면에는 도시되지 않았지만, 한쪽면에 편광판이 부착되어 있고, 상기 상판보다 조금 더 넓다. 상기 하판은 편광판이 부착되지 않은 면이 상기 상판의 공통전극과 대향하도록 맞붙어 있다.
상기 하판은 상기 상판에 대응하는 제1영역(12)과 상판에 대응하지 않는 제2영역(13)으로 구분지을 수 있다. 상기 제1영역에는 주사선(22)과 신호선(23)이 서로 직교하며 형성되어 있다. 그리고, 상기 제2영역(13)에는 상기 주사선(22)에 연결된 주사선구동IC(14)와 상기 신호선(23)에 연결된 신호선구동IC(15)가 부착되어 있다.
상기 신호선구동IC(15)는 입력단자(17)와 출력단자(18)로 구성되어 있다. 상기 입력단자는 일반적으로 R(Red) 단자 6개와 G(Green)단자 6개 및 B(Blue)단자 6개와 SSC(Shitf Start Clock)단자와 SSP(Shift Start Pulse)단자와 LP(Latch Pulse) 단자와 감마(Gamma)입력선 9개와 아날로그 접지단자와 디지탈 접지단자와 디지탈 전압의 전원단자와 아날로그 전압의 전원단자와 공통전압단자(Vcom)와 축적전압단자(Vst)와 데이터입력단자(Din)단자 등으로 구성되어 있다. 상기 단자들은 때에 따라 갯수가 증감될 수도 있다. 그리고, 상기 출력단자(18)는 상기 신호선(23)에 하나씩 연결되어 있다. 일반적으로 하나의 신호선구동IC(15)에 약 80개∼100개의 출력단자가 있다.
그리고, 상기 액정표시장치는 하판의 외부에 따로 설치된 PCB 회로기판(19)과 상기 입력단자(17)를 연결하기 위하여 데이터전송(connection cable)(20)과 FPC(Flexible Printed Circuit)(21)를 이용하였다. 상기 FPC(21)에는 신호선구동IC(15)와 주사선구동IC(14)의 입력단자에 연결되는 입력배선(16)이 형성되어 있다.
도1은 PCB기판(19)과 FPC(21)가 데이터전송선(20)으로 연결되어 있고, 상기 FPC(21)와 신호선구동IC의 입력단자(17)가 연결된 액정표시장치를 나타낸 것이다.
상기 도 1에 나타낸 액정표시장치 외에 도2에 나타낸 것과 같이 상기 FPC에 형성되었던 입력배선(16)이 상기 하판(11)의 제2영역에 직접 형성된 액정표시장치도 고안되었다. 도2의 액정표시는 구동IC(14,15)의 입력단자가 출력단자의 반대편에 형성되고, 상기 입력배선(16)이 상기 구동IC(14,15)의 외측, 상기 하판의 제2영역의 가장자리에 형성되어 상기 구동입력배선과 상기 입력단자(17)가 인출선(40)에 의해 연결된 것이다. 이 때, 상기 인출선(40)은 상기 입력배선(16)의 일부에 교차부를 이루고, 상기 교차부는 절연막(도 5의 52)에 의해 절연되어 있다.
도3에 나타낸 것은 상기 도2의 액정표시장치를 개량한 것으로 신호선구동IC(30)가 입력배선(23) 위에 겹쳐 형성되고, 입력단자(32)가 구동IC의 밑면에 대각선방향으로 배치된 액정표시장치를 나타낸 것이다. 상기 도 3의 액정표시장치는 상기 도2의 액정표시장치와 달리 인출선과 구동입력배선(33)의 교차부가 형성되지 않는다.
그런데, 도 1에 나타낸 액정표시장치는 제작시 상당한 양의 FPC가 필요하다. 왜내하면, 도4에 나타낸 것과 같이 상기 신호선구동IC의 입력단자에 각각 연결되는 입력배선(16)이 서로 단락되지 않으려면, 상기 FPC(21)의 폭이 넓어야 하기 때문이다.
그러나, 상기 FPC의 폭이 넓으면, 액정표시장치의 단가가 높아지는 문제점이 있다. FPC의 사용량을 줄이기 위해서 상기 입력배선(16)을 모두 하판에 형성시킨 상기 도4의 액정표시장치는 입력배선(16)에 IC를 연결하기 위한 인출선과 상기 입력배선이 중첩되므로, 상기 중첩되는 부위가 반드시 절연막으로 구분되어야 한다. 즉, 상기 중첩되는 부위의 단면은 도5와 같이 두 금속(51,53) 사이에 절연막(52)이 끼워진 모양이 된다. 그래서, 상기 두 금속과 절연막에 의해 기생용량(capacitance)이 발생된다. 상기 정전용량은 상기 입력배선(도 4의 16, 도 5의 51)에 인가되는 신호의 지연 현상을 일으키게 되고, 상기 지연 현상에 의해 신호의 왜곡이 발생된다.
또, 상기 도 3의 액정표시장치는 인출선과 입력배선의 교차부가 없어 정전용량은 발생하지 않으나, 입력배선의 수가 많은 경우에는 폭이 큰 구동IC를 사용해야 한다는 문제점이 있다. 폭이 큰 구동IC를 사용하게 되면, 액정표시장치의 제2영역의 크기가 커지게 된다. 즉, 액정표시장치의 크기가 커지고, 표시영역(제1영역)의 비율이 줄어들게 된다. 그러므로, 입력배선의 수가 수십개나 되는 신호선구동IC는 도 3에 나타낸 방법으로 실장될 수 없다.
따라서, 상술한 기생용량을 최대한 줄인 액정표시장치를 개발해야 한다.
도1은 입력배선이 FPC에 형성된 액정표시장치를 나타낸 도면이다.
도2는 입력배선이 하판에 형성된 액정표시장치를 나타낸 도면이다.
도3은 입력배선이 IC의 밑면에 형성된 액정표시장치를 나타낸 도면이다.
도4는 입력배선이 모두 형성되어 폭이 넓은 FPC를 나타낸 도면이다.
도5는 입력배선과 인출선의 교차부의 단면을 나타낸 도면이다.
도6은 본 발명의 액정표시장치의 입력배선을 나타낸 도면이다.
도7은 또 다른 본 발명의 입력배선을 나타낸 도면이다.
도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10: 상판11: 하판12: 제1영역
13: 제2영역14: 주사선구동IC15: 신호선구동IC
16: 입력배선17: 입력단자18: 출력단자
19: PCB기판20: 데이터전송선21: FPC
22: 주사선23: 신호선
30: 신호선구동IC31: 하판에 실장된 입력배선
32: 입력단자33: 신호선구동IC의 밑면에 감추어진 입력배선
40: 인출선50: 하판51: 입력배선
52: 절연막53: 인출선
100: 신호선구동IC105: 주사선구동IC
110: 고주파입력배선120: 저주파입력배선
130: 인출선140: 입력단자
150: 출력단자160: 제1입력단자170: 제2입력단자
200: 제1영역210: 제2영역
230: SSC(Shift Start Clock)입력배선240: 주사선
250: 신호선260: 화소
300: 데이터전송선
본 발명은 저주파의 신호가 인가되는 복수개의 제1신호선구동입력배선이 하판의 가장자리에 형성되고, 고주파의 신호가 인가되는 복수개의 제2신호선구동입력배선이 상기 제1신호선구동입력배선과 신호선패드 사이에 형성된 하판과; 입력단자가 3면에 형성되고, 상기 제2신호선구동입력배선 위에 겹쳐 실장된 신호선구동IC로 이루어진 액정표시장치이다. 도6은 신호선구동IC(100)과 하판에 형성된 저주파의 입력배선(120), 상기 저주파의 입력배선과 상기 신호선구동IC의 입력전극을 연결시킨 인출선, 그리고 상기 신호선구동IC의 밑면에 형성된 고주파의 입력배선(110)을 나타낸 도면이다.
상기 제2신호선구동입력배선은 제1신호선구동입력배선보다 높은 주파수의 신호가 인가된다. 신호선구동IC에 인가되는 신호 중, 가장 주파수가 높은 신호는 SSC(Shift Start Clock)이고, 그 다음은 데이터신호이다. 상기 데이터신호는 R(Red), G(Green), B(Blue) 신호로서 각각 6비트씩 인가된다. 즉, 상기 데이터신호를 인가받는 데이터신호선은 R(Red), G(Green), B(Blue) 각각 6개씩, 총 18개이다. 본 발명은 상기 SSC와 R, G, B 입력신호선이 다른 입력신호선에 비해 고주파의 신호가 인가된다는 것을 기초로 한 것이다. 상기 본 발명은 실시예로써 구체적으로 설명하겠다.
[실시예 1]
도 7은 입력배선 중, 가장 주파수가 높은 SSC신호선(230)만 신호선구동IC(100)의 하부에 형성되고, 나머지의 저주파입력배선(120)은 신호선구동IC(100)의 외부에 형성된 액정패널이다. 본 실시예의 액정패널은, 열(列: row)방향으로 연속하여 형성된 복수개의 주사선(240)과, 행(行: column) 방향으로 연속하여 형성된 복수개의 신호선(250)이 직교하고, 그 교차부에 화소(畵素: pixel)(260)가 형성된 표시영역(200)과; 상기 표시영역에 근접해 있는 제1측면에 형성된 복수개의 출력전극(150)과, 상기 제1측면의 맞은편의 제2측면에 형성된 복수개의 제1입력전극(160)과, 상기 제1입력전극과 상기 출력전극 사이의 제3측면에 형성된 제2입력전극(170)으로 구성되어 상기 표시영역(200)의 외부에 상기 주사선(240)에 평행하게 설치된 둘 이상의 신호선구동IC(100)와; 상기 신호선구동IC의 밑면에 상기 주사선에 평행하게 형성되고, 상기 제2입력전극에 연결되어 데이터전송으로부터 SSC(Shitf Start Clock)을 인가받는 SSC입력배선(230)과; 상기 SSC 입력배선에 평행하게 설치되고, 상기 제1입력전극에 연결되는 저주파입력배선(120)으로 구성되어 있다. 이 때, 상기 신호선구동입력배선은 상기 데이터전송선(300)에 연결된 입력배선 중, 상기 SSC 입력배선을 제외한 나머지 입력배선이다. 상기 SSC신호는 상기 입력배선 중, 가장 주파수가 높다. 그래서, 본 실시예는 SSC입력배선을 신호선구동IC의 밑면에 형성하고, 상기 SSC 입력배선을 제외한 나머지 입력배선은 하판의 가장자리에 형성한다. 그리고, 상기 SSC입력배선과 신호선구동IC의 입력전극 액정패널을 구성한다.
[실시예 2]
도8은 신호선구동입력배선 중, SSC신호선과 데이터신호선으로 구성된 고주파입력배선(110)이 신호선구동IC의 하부에 형성되고, 나머지의 저주파입력배선(120)가 신호선구동IC(100)의 외부에 형성된 액정패널이다. 본 실시예2의 액정패널은, 열(列: row)방향으로 연속하여 형성된 복수개의 주사선(240)과, 행(行: column) 방향으로 연속하여 형성된 복수개의 신호선(250)이 직교하고, 그 교차부에 화소(畵素: pixel)(260)가 형성된 표시영역(200)과; 상기 표시영역에 근접해 있는 제1측면에 형성된 복수개의 출력전극(150)과, 상기 제1측면의 맞은편의 제2측면에 형성된 복수개의 제1입력전극(160)과, 상기 제1입력전극(160)과 상기 출력전극(150) 사이의 제3측면에 형성된 복수개의 제2입력전극(170)으로 구성되어 상기 표시영역의 외부에 상기 주사선에 평행하게 설치된 둘 이상의 신호선구동IC(100)와; 상기 신호선구동IC의 밑면에 상기 주사선에 평행하게 형성되고, 상기 제2입력전극에 연결되어 상기 데이터전송선(300)으로부터 SSC(Shitf Start Clock)을 인가받는 SSC입력배선 및 상기 데이터전송(300)으로부터 RGB신호를 인가받는 RGB 신호입력배선으로 구성된 고주파입력배선(110)과; 상기 SSC 입력배선에 평행하게 설치되고, 상기 제1입력전극에 연결되는 저주파입력배선(120)으로 구성되어 있다. 이 때, 상기 저주파입력배선은 상기 데이터전송선에 연결된 입력배선 중, 상기 SSC입력배선과 RGB신호입력배선을 제외한 나머지 입력배선이다.
상기 SSC신호 다음으로 주파수가 높은 신호가 RGB신호이다. 그래서, 본 실시예는 SSC 입력배선과 RGB 신호입력배선의 고주파입력배선을 신호선구동IC의 밑면에 형성되고, 나머지 입력배선을 하판의 가장자리에 형성하여 액정패널을 구성한다. 이 때, 상기 고주파입력배선(110)에 연결되는 입력전극(140)은 도 9에 나타낸 것과 같이 상기 신호선구동IC의 한쪽 면에 몰리지 않도록 서로 엇갈려 형성한다.
종래의 COG방식의 액정패널은 신호선구동입력배선과 신호선구동IC를 연결할 때, FPC를 이용했었다. 그런데, 상기 FPC는 단가가 높아 액정패널의 제조단가 상승의 지대한 영향을 미쳤다. 상기 FPC의 사용량을 줄이기 위하여 하판에 직접 상기 신호선구동입력배선을 형성할 수도 있으나, 이 때에는 상기 신호선구동입력배선과 신호선구동IC 사이의 연결부에 정전용량이 발생한다는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기 신호선구동입력배선 중, 고주파의 신호를 인가받는 입력배선을 신호선구동IC의 밑면에 형성시키고, 나머지 입력배선을 하판에 형성시킨다. 그러므로, 상기 고주파의 신호를 인가받는 입력배선에 교차부가 형성되지 않아 고주파의 신호가 정전용량에 의해 지연현상을 일으키지 않는다. 따라서 본 발명은 고주파 신호의 지연현상에 의한 화질저하가 발생하지 않는다.

Claims (6)

  1. 열(列: row)방향으로 연속하여 형성된 복수개의 주사선과, 행(行: column) 방향으로 연속하여 형성된 복수개의 신호선이 직교하고, 그 교차부에 화소(畵素: pixel)가 형성된 표시영역과;
    상기 표시영역에 근접해 있는 제1측면에 형성된 복수개의 출력전극과, 상기 제1측면의 맞은편의 제2측면에 형성된 복수개의 제1입력전극과, 상기 제1입력전극과 상기 출력전극 사이의 제3측면에 형성된 제2입력전극으로 구성되어 상기 표시영역의 외부에 상기 주사선과 평행하게 설치된 둘 이상의 신호선구동IC와;
    상기 표시영역의 외부에 상기 주사선에 평행하게 형성되고, 한쪽 끝단은 외부 데이터전송선에 연결되어 상기 데이터전송선으로부터 저주파의 신호선구동입력신호를 인가받는 제1신호선구동입력배선과;
    상기 신호선구동IC의 밑면에 상기 제1신호선구동입력배선에 평행하게 형성되고, 상기 제2입력전극에 연결되어 상기 데이터전송선으로부터 고주파의 신호선구동입력신호를 인가받는 제2신호선구동입력배선을 포함하는 액정패널.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제2신호선구동입력배선은 SSC(Shift Start Clock) 신호를 인가받는 SCC 입력배선인 것을 특징으로 하는 액정패널.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제2신호선구동입력배선은 SSC 입력배선과 RGB 신호를 인가받는 RGB입력배선인 것을 특징으로 하는 액정패널.
  4. 제1항에 있어서, 상기 입력전극은 복수개이고, 밑면에 소정의 간격으로 서로 엇갈리게 형성된 것을 특징으로 하는 액정패널.
  5. 밑면의 가장자리에 형성된 출력전극과,
    상기 출력전극이 형성된 가장자리의 맞은 편 가장자리에 형성된 복수개의 제1입력전극과,
    상기 출력전극과 상기 제1입력전극 사이의 한쪽 가장자리에 형성된 제2입력전극과,
    상기 제1입력전극은 저주파의 입력신호를 인가받고, 상기 제2입력전극은 고주파의 입력신호를 인가받아, 상기 출력전극이 출력신호를 출력하도록 구성된 신호선구동IC.
  6. 제5항에 있어서, 상기 제2입력전극이 복수개이고, 상기 밑면에 소정의 간격으로 엇갈리게 형성된 것을 특징으로 하는 신호선구동IC.
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