KR20000035691A - 액정표시장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 박막 트랜지스터 임계값의 변동을 제거하는 기술에 관한 것으로, 향상된 높은 재질의 화상의 화면상 표시능력을 얻음과 동시에 제조율과 신뢰성을 증가시킨 기술을 제공한다. 액정표시장치는 복수의 주사 전극 배선과, 상기 복수의 주사 전극 배선과 교차하는 복수의 화상신호전극배선과, 그 유효 표시영역내의 상기 주사 전극 배선으로부터 상기 유효표시영역의 그 측변중의 하나에까지 연장된 주사 전극 배선 단자와, 상기 유효 표시 영역내의 상기 화상신호전극배선으로부터 그 상면위에 각각 형성되어 있는 상기 한변에 이웃하는 그 측변중의 나머지 다른 측변까지 연장된 화상신호전극 배선단자를 구비하는 액티브-매트릭스 기판과; 그 위에 형성된 공통 전극을 가지는 컬러필터기판과; 상기 액티브 매트릭스 기판과 컬러필터기판사이에 봉입되는 액정층과; 상기 공통 전극에의 접속을 위한 공통 전극 배선단자와; 상기 주사 전극 배선 단자 및 상기 화상신호전극 배선단자에 디스플레이용의 하나이상의 신호전압을 공급하는 주사 전극 구동회로 및 화상신호전극 구동회로를 포함하는 구동회로를 구비한다. 상기 액정표시장치는 상기 화상신호전극 단자들의 각각의 홀수번째 그룹을 접속하는 제1 정전기보호 소자와, 상기 화상신호전극 단자의 각각의 짝수번째의 그룹을 접속하는 제2 정전기 보호소자를 더 구비한다. 상기 제1 및 제2 정전기 보호 배선은 상기 매트릭스 기판상에서 서로에 대해 전기적으로 분할되어 있으며, 공통 전극 배선 단자에 의해 서로 전기적으로 접속되어 있다.

Description

액정표시장치 {LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE}

본 발명은 액티브 매트릭스 타입의 액정표시장치에 관한 것이며, 특히 박막 트랜지스터로 알려진 반도체 장치로 통상 이루어지는 스위칭 소자들을 가지는 액정표시장치에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 스위칭 소자의 임계전압의 편의로서의 특성적 분산 및/또는 박막 트랜지스터의 임계값 변동을 수정함으로써 화면상의 디스플레이 화상화질을 향상시킨다.

최근 스위칭 소자로 박막 트랜지스터를 이용한 액티브-매트릭스 액정표시장치는 시각 표상 장치 및/또는 정보처리장치에서 여러 타입의 모니터 장치로서 이용하기에 적절한 액정표시장치로서 널리 이용되고 있다.

이러한 타입의 통상적 액정표시장치는 전기적으로 절연되거나 유전체인 기판 및 컬러 필터 기판상에 형성된 화소 선택용 다수의(다중의) 스위칭 소자(이하, 박막 트랜지스터라고 함)와 함께 액티브 매트릭스 기판을 포함하도록 배열되어 있으며, 상기 기판들은 서로 접착되어 그 사이에 액정층이 밀봉되는 얇은 갭 공간을 형성하므로, 함께 조립된 필수 구동회로를 가진 액정패널을 제공한다.

최근, 시각 디스플레이 모니터의 스크린 크기 및 정확도가 증가됨에 따라서, 액티브-매트릭스 기판상에 형성된 상기 박막 트랜지스터의 특성을 균일하게 만드는 것이 더욱 어려워지고 있다. 현재 구입가능한 액정디스플레이 구조와 관련된 또다른 문제는 액정표시장치의 제조과정중 정전기의 인가로 인한 박막 트랜지스터의 파손의 위험성과 특성 저하이다.

박막 트랜지스터 임계값을 고르게 만드는 통상적인 종래의 시도는 최종 제조된 박막 트랜지스터에 열처리를 행하는 것이다. 또한, 하나의 종래의 정전기 해결책은 기판의 선택된 부분에서의 정전기 보호를 위해 하나이상의 특수 배선을 구비하고, 목적한 액정패널 제조시 절단하는 것이며, 상기 정전기 보호배선은 박막 트랜지스터의 관련 배선에 연결되어 있다.

유감스럽게도 종래기술은 매트릭스 기판의 제조에서 열처리동안에 박막 트랜지스터 임계값을 고르게 하기 위한 제한성으로 어려움을 겪고 있으며, 이는 각각의 액티브-매트릭스 기판의 특성의 불균일을 야기한다. 이러한 트랜지스터 특성적 편의는 액정층에 인가된 전위의 편차로 인해 밝기의 불규칙성의 발생을 야기해버린다.

본 발명의 주된 목적은 종래기술의 당면한 문제를 방지할 수 있고 또한 제조율 및 신뢰도를 향상시킬 수 있는 새로운 향상된 액정표시장치를 제공하는 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 액정표시장치의 제1실시예의 설명을 위해 액티브-매트릭스 기판의 전기적 등가회로를 도시한 도면이고,

도 2는 본 발명에 따른 액정표시장치의 제2실시예의 설명을 위해 액티브-매트릭스 기판의 전기적 등가회로를 도시한 도면이고,

도 3은 본 발명에 따른 액정표시장치의 제3실시예의 설명을 위해 액티브-매트릭스 기판의 전기적 등가회로를 도시한 도면이고,

도 4는 본 발명에 따른 액정표시장치의 제4실시예의 설명을 위해 액티브-매트릭스 기판의 전기적 등가회로를 도시한 도면이고,

도 5는 액티브-매트릭스 기판의 분할된 공통 전극 배선 단자간의 전기접속부의 설명을 위한 모델을 도시한 도면이고, 도 5B는 도 5A의 화살표 "A"방향으로부터 보았을 때의 전기접속부의 단면도이다.

도 6은 본 발명에 따른 액정패널의 구조의 일예를 설명하기 위한 개략적 단면도이며,

도 7은 본 발명의 원리를 구체화한 액티브-매트릭스 액정표시장치의 하나의 화소의 구성을, 작동상 관련된 주변 회로와 함께 설명하기 위한 평면도를 도시하며,

도 8은 본 발명에 따른 액티브-매트릭스 액정표시장치의 전체 구성을 도시한 분해 사시도이다.

상기한 목적을 얻기 위해, 본 발명은 액티브-매트릭스기판상에 형성된 다수의 평행한 연장 화소 신호 전극 배선을 상기 기판의 한쪽 가장자리로부터 셀 때의 배열 서열의 순서로 홀수군과 짝수군 두 그룹으로 나눈 특수 배열의 특수 액정표시장치를 제공한다. 외부의 부수적 정전기에 대해서 홀수번호 화소 신호전극 배선그룹의 보호를 위해 제1공동배선(정전기 보호공동배선)이 구비되어 있으며, 정전기에 대해서 짝수 번호의 화소신호 전극배선의 잔존그룹의 보호를 위해 제2공동배선(정전기 보호 공동 배선)가 구비되어 있고, 한편의 제1 정전기보호 공동배선과 홀수번호의 화소 신호 전극 배선그룹과 다른 한편의 제2 정전기보호 공동배선과 짝수 번호의 화소 신호 전극 배선그룹은 각각 정전기적 보호 소자(상호 역-결합된 2개의 비선형 소자 또는 저항 소자)를 통해서 서로 접속되어 있다.

제1 및 제2 정전기 보호 공동 배선은 액티브-매트릭스 기판상에서 전기적으로 서로 무관하게 되어 있으므로, 상기 정전기 보호 공동 배선들에 연결된 화소 신호 전극 배선의 각각의 박막 트랜지스터의 결함 검사 및 임계값 조정을 성공적으로 이루어지도록 한다. 컬러 필터 기판이 접착된 상태에서,액티브-매트릭스 기판과 컬러 필터 기판의 공통 전극간을 전기적으로 접속시키는 데에 이용되기 위해 이들을 도전 부재(도전 페이스트등)를 거쳐 함께 전기적 접속되게 한다. 또한, 제3정전기 보호 공동배선은, 상기 제1 및 제2와 제3 정전기보호 공동배선을 액티브 매트릭스 기판상에서 서로 전기적으로 무관하게 하면서도 컬러 필터기판이 접착된 상태에서는 컬러 필터 기판의 공통 전극과 액티브-매트릭스 기판간의 전기적 접속을 위해 상기 배선들을 도전 부재를 거쳐 함께 전기적으로 접속하게 만드는 방식으로, 상기 제1 및 제2 정전기보호 공동배선의 외부측 위치에 구비되어 있다.

본 발명에 따른 대표적 배열은 다음과 같다.

(1) 액정표시장치는

유전기판 및 다수 컬러의 컬러 필터에 형성된 공통 전극을 가지는 컬러필터기판과;

유전기판상에 형성된 다수의 주사 전극 배선과, 상기 주사 전극 배선을 가로지르거나 교차하도록 형성된 다수의 화상신호전극배선과, 상기 주사 전극 배선과 화상 신호 전극배선으로의 접속에 의해 유효 표시영역을 형성하도록 2차원적으로 놓여진 다수의 박막 트랜지스터와, 상기 화소전극들중의 각각의 하나에 접속된 화소 전극과, 각각의 화소 전극에 접속된 부가 용량 소자와, 상기 컬러 필터 기판상에 형성된 공통 전극에로의 접속을 위한 공통 전극 배선단자와, 한 변에 인접한 다른 변까지 연장된 화상신호전극 배선단자를 따라서 상기 주사 전극 배선 및 화상 신호 전극 배선으로부터 상기 유효표시영역의 외측의 상기 한 변까지 연장된 주사 전극 배선 단자와, 적어도 박막 트랜지스터를 커버하도록 코팅된 유전 보호막을 구비하며, 액정층이 밀봉되는 소정 갭 공간을 사이에 두고 상기 컬러 필터 기판에 대향하여 배치되어 액정패널을 이루는 액티브-매트릭스 기판과;

주사 전극 배선 단자와 화상 신호 전극 배선 단자에 화면상의 화상 디스플레이용의 하나이상의 신호전압을 공급하는, 주사 전극 구동회로와 화상신호 전극 구동회로를 포함하는 구동회로와;

화소 신호 전극 배선 단자와의 일측을 따라(평행하게) 연장되어 있으면서, 상기 유효 디스플레이 영역을 사이에 두고 놓인 하나의 반대측을 따라 형성된 상기 제1 및 제2의 전기적으로 이등분된 공통 전극 배선 단자중의 각각의 하나에 전기적으로 접속된 제1 및 제2 정전기보호 배선과;

한편의 상기 제1 및 제2 정전기보호 배선과 다른 편상의 홀수번호 및 짝수번호의 화상신호 전극배선간을 각각 접속하는 제1 및 제2 정전기보호 소자로 이루어지며,

상기 제1 및 제2 공통전극 배선단자는 컬러필터 기판이 접착된 상태에서 상기 컬러 필터기판상에 형성된 공통 전극에 대한 전기적 접속을 위한 도전 부재를 거쳐 전기적으로 함께 접속된 것을 특징으로 한다.

(2) 액정표시장치는,

유전기판 및 다수 컬러의 컬러 필터에 형성된 공통 전극을 가지는 컬러필터기판과;

유전기판상에 형성된 다수의 주사 전극 배선과, 상기 주사 전극 배선을 가로지르거나 교차하도록 형성된 다수의 화상신호전극배선과, 상기 주사 전극 배선과 화상 신호 전극배선으로의 접속에 의해 유효 표시영역을 형성하도록 2차원적으로 놓여진 다수의 박막 트랜지스터와, 상기 화소전극들중의 각각의 하나에 접속된 화소 전극과, 각각의 화소 전극에 접속된 부가 용량 소자와, 상기 컬러 필터 기판상에 형성된 공통 전극에로의 접속을 위한 공통 전극 배선단자와, 한 변에 인접한 다른 변까지 연장된 화상신호전극 배선단자를 따라서 상기 주사 전극 배선 및 화상 신호 전극 배선으로부터 상기 유효 표시 영역의 외측의 상기 한 변까지 연장된 주사 전극 배선 단자와, 적어도 박막 트랜지스터를 커버하도록 코팅된 유전 보호막을 구비하며, 액정층이 밀봉되는 소정 갭 공간을 사이에 두고 상기 컬러 필터 기판에 대향하여 배치되어 액정패널을 이루는 액티브-매트릭스 기판과;

주사 전극 배선 단자와 화상 신호 전극 배선 단자에 화면상의 화상 디스플레이용의 하나이상의 신호전압을 공급하는, 주사 전극 구동회로와 화상신호 전극 구동회로를 포함하는 구동회로와;

화소신호전극리드단자가 형성되어 잇는 일측에 팽형해게 서로 연장되어 있으면서, 상기 유효표시영역을 사이에 두고 배치된 반대측을 따라 형성되어 있는 전기적으로 분할된 제1, 제2, 제3 정전기보호배선단자와;

상기 제1 및 제2 정전기 보호 배선에 대해 상기 유효 표시영역에 대향한 위치에 놓인 제3정전기 보호배선을 따라 제1, 제2 및 제3 공통전극 배선단자중의 각각의 하나로의 전기적 접속을 위한 제1 및 제2정전기보호배선과;

한편의 제1 및 제2 정전기보호배선과, 다른 편의 홀수번째 및 짝수번째의 화상신호전극배선간의 접속을 위한 제1 및 제2 정전기보호용 소자로 이루어지며,

상기 제1, 제2 및 제3 공통전극배선단자는 상기 컬러필터기판이 접착된 상태에서 상기 컬러 필터기판상에 형성된 공통전극과의 전기적 접속에서의 이용을 위한 하나이상의 도전성 부재를 통해 서로 전기적으로 접속된 것을 특징으로 한다.

(3) 서로에 반대방향으로 연결된 2개의 비선형 소자는 상기 (1) 또는 (2)항에서 정전기보호단자와 화상신호전극단자간의 접속을 위해 상기 정전기보호소자로 이용된다.

(4) 상기 (1) 또는 (2)에서의 화상신호전극리드와 정전기보호배선간의 접속을 위해 상기 정전기보호소자로서 저항소자가 이용된다.

본 발명의 상기 배열에서는, 화소를 이루는 각각의 박막 트랜지스터의 임계값의 변동의 제어 또는 교정을 적정 전압인가에 의해 가능케하고, 또한 다른 배선검사과정과 함께 주사전극배선과 화상신호전극배선간의 원하지 않는 전기 단락, 검사용 필수 테스트절차의 성공적인 수행을 얻는 것을 가능케함과 동시에, 정전기로 인해 발생할 수 있는 박막 트랜지스터의 파손을 정전기보호배선을 구비함으로써 방지할 수 있는 목적한 해결책을 얻을 수 있다..

따라서, 이는 액정표시장치의 제조율을 증가시키므로 높은 질의 액정표시장치의 공급을 가능케한다.

본 발명은 상기 배열 및 이후 설명될 실시예에만 제한되는 것은 아니며, 본 발명의 취지 및 범위내에서 여러 형태로 수정가능하다.

본 발명의 상기 목적,특징, 이점은 첨부 도면과 관련되어 다음설명으로부터 더욱 분명해질 것이다.

이하, 본 발명의 바람직한 일 실시예를 상세히 설명한다. 본 실시예는 액티브 매트릭스 기판 상의 단자부에 그 구동회로의 일부를 구성하는 반도체소자 및 구성요소를 가지는 소위 "COG(chip-on-glass)"방식의 액정 표시장치를 예시적으로 나타냈지만, 본 발명은 또한 필요하면 구동회로 모두가 액정 패널의 외측면 기판위에 설치된 TAB(Tape Automated Bonding)방식의 액정 표시장치에서도 마찬가지로 적용될 수 있다.

도 1은 본 발명에 의한 액정 표시 장치의 제1 실시예를 설명하는 액티브 매트릭스 기판의 전기적 등가회로를 나타낸다. 동 도면은 원시기판(mother plate)으로부터 절단하여, 액티브 매트릭스 기판을 컬러필터 기판(도시되지 않은 절연기판)에 본딩하기 전의 최종생산 기판 위에 탑재된 회로를 나타낸다.

여기에 나타낸 본 실시예에서는, 복수의 평행 연장 주사전극배선(100)이 기판(절연기판, 여기에서는 글라스기판, 이하에서 설명되는 실시예에서도 동일)위에 설치되고, 복수의 평행 화상신호 전극배선(101)은 상기 주사전극배선(100)을 교차하거나 가로지르도록 되어 있으며, 박막 트랜지스터(40)가 그 사이의 교차부분에서 대응 화상소자 또는 "화소"에 접속되어 있다. 박막 트랜지스터가 배치된 그러한 복수의 화소들은 유효표시영역을 구성(그것에 의해 2D 화소 매트릭스를 형성)하기 위해서 기판 위에 2차원적으로 배열된다.

각각의 박막 트랜지스터(40)는 거기에 접속된 화소전극(103)과 결합되어 있으며, 화소 전극에 부가용량소자(41)가 접속된다. 공통전극배선단자(112A, 112B, 112C, 112D)는 컬러 필터기판(도시되지 않음) 위에 형성된 공통전극에 접속하기 위해 사용되는 단자들이다. 공통전극배선 단자(112A 와 112B) 각각은 두 개의 분할부로 다시 나뉘어져 있고, 분할된 단자(112A1-112B1 및 112A2-112B2)에 제1 및 제2 정전기 보호배선(104와 105)이 각각 접속되도록 한다.

주사전극배선단자(113)와 화상신호전극배선단자(114)는, 화상신호 전극배선(101)과 주사전극배선(100)으로부터 유효표시영역의 외측의 한 변까지 연장되고, 상기 단자들은 거기에 접속된 주사전극 구동회로(115)와 화상신호전극 구동회로(116)의 각각의 출력과 결합되어 있다.

주사전극 구동회로(115)와 화상신호전극 구동회로(116)는 외부접속단자 (117A와 117B)가 접속되는 입력단자를 가진다.

117C는 공통전극배선단자(112A)에 접속된 외부접속단자, 117D는 공통전극배선단자(112D)에 접속된 외부접속단자를 나타낸다. 외부 접속단자(117C와 117D)는 컬러필터 기판의 공통전극에 전력을 공급하는데 사용하는 전원단자이기 때문에, 외부접속단자(117C)가 두 부분으로 나뉘어도 그런 단자는 기본적으로 단일 패드로 이루어질 수 있다. 두 개로 분할된 외부 접속단자(117C1과 117C2)를 분할된 공통 전극배선단자(112A1과 112A2)에 각각 접속되게 하는 것은, 이들 페어로 된 외부 접속단자의 사용에 의해 필요한 테스트/검사 절차를 용이하게 실시할 수 있게 한다. 또한 공통전극배선단자(112C와 112D)는 항상 필요한 것은 아니다.

주사전극배선측 정전기 보호 다이오드 공통선(120)은 주사전극배선단자(113)의 측면과 그 반대 측면 상에 각각 설치되며, 서로 역 방향으로 접속된 한 쌍의 주사전극배선측 정전기 보호 다이오드(119)를 통해서 주사전극배선(100)에 접속된다.

화상신호전극 배선단자(114)가 형성된 한 변과 평행하고, 유효표시영역을 사이에 두고 위치하는 맞은편에 공통전극배선단자(112A,112B)의 각각의 단자에 더하여 공통전극배선단자(112A)의 각 단자(112A1, 112A2)와, 공통전극배선단자(112B)의 각 단자(112B1, 112B2)의 각각과 전기적으로 접속하는 제1의 정전기보호배선(104) 및 제2의 정전기보호배선(105)이 형성되어 있다. 상기 제1의 정전기보호배선(104)과 왼쪽으로부터 홀수번째로 세어지는 화상신호전극배선(101)의 각각은, 제2 정전기보호배선(105)과 짝수번째 화상신호전극배선(101)의 각각과 함께, 서로 역방향으로 접속된 한 쌍의 비선형소자(이하, "정전기보호 다이오드"라 한다)(110, 111)로 접속되어 있다.

이와 같은 구성으로, 위에서 언급된 홀수번째 화상신호 전극배선(101)은 정전보호 다이오드(110)를 통하여 차례로 반대의 또는 "대향"전극에 접속된 공통전극배선 단자(112A1, 112B1)의 양쪽에 전기적으로 접속되는 반면에, 짝수번째 화상신호 전극배선(101)은 정전보호 다이오드(111)를 통하여 대향 전극에 접속된 공통전극배선 단자(112A2, 112B2)의 양쪽에 전기적으로 접속된다.

컬러필터 기판을 액티브매트릭스 기판에 고정하기 위한 본딩시에, 공통 전극배선단자(112A)의 각각의 단자(112A1, 112A2) 및 공통전극배선단자(112B)의 각각의 단자(112B1, 112B2)는, 공모양의 수지 스페이서나 표면을 메탈로 도금한 비드로 이루어지는 도전성 비드를 그 안에 포함하는 도전성 페이스트 재료(도전성 부재)(202A, 202B)에 의해 전기적으로 접속된다.

액티브매트릭스 기판과 컬러필터 기판을 함께 본딩하기 전의 상태에서는, 제1 정전기보호배선(104) 및 제2 정전기보호배선(105)은 서로 떨어져 있기 때문에, 공통전극배선단자쌍(112A1, 112A2)사이에서, 또는 다른 공통전극배선단자쌍(112B1, 112B2)사이에서, 홀수번째와 짝수번째 화상신호전극배선(101) 사이의 소기의 전기적인 쇼트 검사를 행할 수 있다.

더욱이, 정전보호 다이오드(110과 111)은 외부로 노출되어 정전기의 침입을 받기 쉬운 화상신호 전극배선단자(114)의 반대측 상에 설치되기 때문에, 이들 정전보호다이오드(110, 111)는 그러한 정전기의 악영향을 거의 받지 않으며, 그 때문에 낮은 절연체 내압/파괴 전압레벨일 때도 더 이상 파괴되지 않게 된다.

액티브매트릭스 기판과 컬러필터 기판을 함께 본딩하고, 도전성 페이스트 재료(202A, 202B)를 사용해서 공통전극배선단자(112A∼112D)와 컬러필터 기판의 공통전극 사이를 전기적으로 접속한 후, 컬러필터 기판의 공통전극과 액티브 매트릭스 기판의 화상신호전극배선(101)은 정전보호 다이오드(110과 111)을 통하여 함께 접속된다.

이러한 구성으로, 공통전극을 일정 전압의 전위로 유지시키면서(즉, 화상신호 전극배선(101)을 고정 전위로 유지시킴), 상기 공통전극에 대한 수십 볼트의 음전압이 주사전극배선(100)의 정전보호 다이오드 공통선(120)에 인가된다. 이 인가 전압은 필요한 화소수 및/또는 액정패널의 배선 용량을 포함하는 여러 조건이나 기준에 따라 다르게 된다.

일례로서 10초에 약 -50V의 인가 전압을 공급하는 것은, 드레시드홀드치가 더 높은 레벨로 시프트 또는 오프셋된 박막트랜지스터(40)의 드레시홀드치를 줄일 수가 있다. 이 때문에, 그러한 박막트랜지스터(40)의 충분한 동작전류를 얻을 수 있고, 그것은 차례로 선택 시간 주기 동안 액정에 필요한 전압을 충분히 인가할 수 있도록 하며, 그것에 의해 액정에 인가되는 전압의 변동이나 편차에 의해 생길 수 있는 스크린 상의 표시의 불균일을 없애거나 적어도 크게 억제할 수 있게 된다.

또한, 액정패널의 종대기술이 당면한 문제중 하나는 컬러필터 기판이 제조 중에 대전으로 인하여 충전되는 경우에, 액티브매트릭스 기판과 컬러필터 기판의 사이에 전위차가 생길 수 있어 컬러필터 기판위의 전압전위가 액정층을 경유하여 박막 트랜지스터 상에 작용하여 드레시홀드치의 오프셋을 초래한다는 것이다.

그러나, 본 실시예에서는 그러한 경우 화상신호전극배선(101)이 정전보호 다이오드(110,111)를 통하여 컬러필터 기판의 공통전극의 전압과 동일한 전압전위로 되기 때문에, 상기와 같은 박막 트랜지스터 드레시홀드전압의 오프셋은 더 이상 생기지 않는다.

상기에 언급한 바와 같이, 본 실시예에 따르면 제조중의 변화 및/또는 제조 공정 중에 생기는 정전기로 인해 바뀌었던 드레시홀드 전압치를 일정하게 할 수 있고, 그것에 의해 박막 트랜지스터 등의 구성회로의 정전기 피해를 방지할 수 있음과 동시에 스크린 상의 표시의 불균일을 줄일 수 있게 된다.

다음의 도 2에는, 본 발명에 따른 액정표시장치의 제2 실시예를 설명하기 위한 액티브매트릭스 기판의 등가회로 구성이 나타나 있다. 본 실시예는 다음의 몇 가지 점에서 상기 제1 실시예와 다르다.

즉, 공통전극배선단자(112A와 112B)의 각각은 제1, 제2 및 제3의 단자 (112A1, 112A2 및 112A3 또는 112B1, 112B2 및 112B3)로 사용되는 3개의 분할부로 나뉘어진다. 그리고 제1 및 제2 정전기보호배선(104와 105)은 제1 및 제2 단자 (112A1, 112A2 및 112B1, 112B2)에 각각 접속되도록 한다.

제1과 제2 정전기보호배선 104와 105는 한 쌍의 역방향으로 접속된 두 개의 다이오드로 이루어진 정전보호 다이오드(110, 111)를 통하여, 홀수번째와 짝수번째의 화상신호전극배선(101)에 각각 접속된다.

그리고, 제3 정전보호 공통배선(106)은 제3 단자(112A3과 112B3)에 접속되도록 한다.

컬러필터 기판을 액티브매트릭스 기판에 고정하기 위해 본딩할 때, 공통전극배선단자(112A)의 각각의 단자(112A1, 112A2, 112A3)와 공통전극 배선단자(112B)의 각각의 단자(112B1, 112B2, 112B3)는 제1 실시예에서와 마찬가지로 도전성 페이스트 재료(도전성부재)(202A, 202B)에 의해 전기적으로 접속된다.

본 실시예의 구성에 의해, 액정패널이 그 최종 생산형태의 상태에 있을 때, 정전기는 제3 정전기보호 공통배선(106)으로 들어가기 때문에, 그와 같은 정전기는 더 이상 제1 정전기보호배선(104)과 제2 정전기보호배선(105)에 직접적으로 영향을 주지 않게 된다.

본 발명에 의하면, 상기에 언급한 제1 실시예에 비해서, 화상신호 전극배선(101)에 접속된 제1 및 제2 정전보호 다이오드(110, 111)에 작용할 수 있는 정전기의 영향이나 간섭을 더 줄일 수 있다.

도 3은 본 발명에 의한 액정표시장치의 제3 실시예를 설명하기 위한 액티브 매트릭스 기판의 등가회로 구성을 나타낸다. 본 실시예는 상기 실시예의 변형이고 제1 실시예와는 저항 소자(121, 122)가 제1 및 제2 정전기 보호배선(104, 105)과 화상 신호 전극배선(101)의 홀수번째 및 짝수번째 사이에 각각 접속하기 위하여 사용된다는 점에서 다르다.

본 실시예는 제1 실시예에서 사용된 정전보호 다이오드(110, 111)가 저항(121, 122)으로 대체되도록 구성되고, 이것은 필요한 회로구성을 단순화하면서 제1 실시예와 유사한 효과 및 이점이 얻어지도록 한다.

도 4는 본 발명의 액정표시장치의 제4 실시예를 설명하기 위한 액티브 매트릭스 기판의 등가회로 구성을 나타낸다. 본 실시예는 상기 제2 실시예의 변형이고, 저항(121, 122)이 제1 및 제2 정전보호배선(104, 105)과 홀수번째 및 짝수번째 화상신호 전극배선(101)의 사이에 각각 접속하기 위해서 사용된다는 점에서 그것과 다르다. 또한 제3 정전기보호 공통배선(106)은 제2 실시예에서와 마찬가지이다.

본 실시예는 제1 실시예에서 사용된 정전보호 다이오드(110, 111)가 저항(121, 122)으로 대체되도록 구성되며, 그것은 필요한 회로 구성을 단순화하면서 제2 실시예와 유사한 효과 및 이점을 얻을 수 있도록 한다.

상기에 언급된 제2 에서 제4 실시예에서도, 공통전극배선단자(112A)의 각각의 단자(112A1, 112A2 또는 112A1, 112A2, 112A3)가, 도 1에 나타낸 제1 실시예에서와 마찬가지로, 분할된 외부접속단자(117C1, 117C2 또는 117C3)에 설치될 수 있다.

상기에 언급한 바와 같이 각각의 실시예에 의하면, 제조공정 중의 변화 및/또는 제조공정 중에 발생하는 정전기로 인하여 바뀌어졌던 드레시홀드 전압치를 일정하게 할 수 있고, 인접하는 화상신호 전극배선 사이에서 전기적인 쇼트가 있는지 없는지를 결정하기 위한 검사를 성공적으로 달성할 수 있도록 한다. 이것은 또한 박막 트랜지스터 등의 구성회로의 정전기 피해를 방지할 수 있게 함과 동시에, 스크린 상의 표시에서 생길 수 있는 불균일을 줄일 수 있게 한다.

상기한 각각의 실시예에서는, 도전성 비드가 액티브매트릭스 기판의 공통전극배선단자와 컬러필터 기판의 공통전극사이에서 전기적으로 접속하는데 사용하기 위해 도전성 페이스트 재료로 사용되었지만, 이에 대신해서 금이나 은 또는 다른 유사한 적당한 물질을 포함해서 도전성이 좋은 금속가루를 포함하는 다른 페이스트 재료를 사용할 수 있다.

도 5A와 5B는 액티브 매트릭스 기판 위의 분할된 공통전극배선 사이의 전기적인 접속부를 설명하기 위한 모식도이다. 이들 도면은 특히 제1 실시예의 2개로 분할된 공통전극배선단자 사이의 전기적인 접속부분을 나타내고 있지만, 여기서 설명된 나머지 실시예에서도 마찬가지이다.

도 5A는 두 개로 분할된 공통전극배선 단자가 도전성 페이스트 재료로 도포된 상태를 예시하며, 도 5B는 도 5A의 화살표 A방향에서 본 전기적인 접속부분을 나타낸다. 도 5A에서는 액티브 매트릭스 기판과 컬러필터 기판이 설명의 편의상 생략되어 있다.

도 5A에 잘 나타난 바와 같이, 액티브매트릭스 기판 위에 형성된 공통전극배선 단자(112A)는 2분할되고, 분할된 각 단자(112A1과 112A2)에는 제1 및 제2 정전기 보호배선(104, 105)이 각각 접속된다.

컬러필터 기판이 액티브 매트릭스 기판에 본딩될 때, 그 둘의 사이에 도전성 페이스트(220A)가 끼워진다. 도전성 페이스트(220A)는 분할된 각 단자(112A1 및 112A2)를 덮도록 도포된다.

따라서, 도 5B에 나타낸 바와 같이, 액티브 매트릭스 기판(1)위에 형성된 공통전극배선단자(112A)의 분할단자 (112A1과 112A2)는, 화살표 "B"가 가리키는 바와 같이 컬러필터 기판(10)의 공통전극(207)에 전기적으로 접속됨과 동시에, 그 둘도 동시에 전기적으로 접속한다. 참조 숫자(201과 208)는 그 각각의 기판 위에 형성되는 광학 배향 또는 "배향"막을 나타낸다.

도 6은 일례로서 본 발명을 구체화하는 액정표시 패널의 개략단면도이다. 여기서 나타낸 액정패널은 유효표시영역에 형성된 하나 이상의 박막 트랜지스터(TFT)(40), 부하용량소자(Cadd)(41), 화소전극(ITO1)(103) 및 배향막(ORI1)(201)을 가지는 액티브 매트릭스 기판(1)과, 블랙 매트릭스(BM)(205), 컬러필터(FIL)(206), 공통전극(COM)(207) 및 배향막(ORI2)(208)이 형성된 컬러필터기판(10)을 본딩하여 구성된다. 액티브매트릭스 기판(1)과 컬러필터기판(10)은 공간적으로 서로에 걸쳐 얇은 판모양으로 되어 있으며, 그 사이에 형성된 얇은 갭을 두고 함께 본딩되며, 주위를 실(seal)재료(SL)(203)로 단단하게 봉하여 그 안에 액정(LC)(209)층을 삽입한다.

액티브매트릭스 기판(1)의 공통전극배선단자(112)와 컬러필터 기판(204)의 공통전극(COM)(207)은 도전 페이스트 재료(202)에 의해 함께 전기적으로 접속된다.

공통전극배선단자(112)로부터 연장된 화상신호 전극배선단자(114)는, 그것과 외부접속단자(117) 사이에 접속되어 놓여진 화상신호전극 구동회로(116)(IC chip)와 함께 실 재료(SL)(203)의 외부에 위치한다.

이 화상신호전극 구동회로(116)(IC chip)는 소위 COG(chip-on-glass)방식이라 하는 것에 의해, 액티브매트릭스 기판(1)의 주변에 놓여진다. 박막트랜지스터(40)는 역 스태거(inverted staggered) 구조를 갖도록 만들어지고, 여기서는 산화알루미늄막과 게이트 절연막이 알루미늄으로 이루어진 게이트전극(101)위에 얇은 판모양으로 덮여지고, 반도체 층은 게이트 절연막과 유사한 패턴으로 되어 있는 세부 패턴을 갖는 트랜지스터로서 나타내진다, 그러나, 필요하다면 그런 트랜지스터가 다른 구조를 갖는 다른 어떤 트랜지스터로 대체될 때에도 유사한 결과가 얻어질 수 있다.

또한 외부접속단자(117)는 외부구동회로배선(인쇄회로기판)(118)의 관련 단자에 접속된다.

액정(LC)(209)은 각각의 배향막에 주어진 배향제어능에 따라서, 두 배향막 (201(ORI1)과 208(ORI2))사이의 계면에 초기 배향된다.

도 6은 화상신호전극배선단자(114)의 연장부분 측면상의 단면을 나타내지만, 같은 구조가 주사전극배선단자(113)의 연장 측면에도 마찬가지로 적용될 수 있다.

액정패널의 뒷면에는, 도광판과 하나 또는 그 이상의 선형램프를 포함하는 백라이트(BL)유닛(119)이, 뒷면이 조명된 액정패널의 유효표시영역 내에 형성된 화상을 가시화하기 위해 설치된다.

도 7은 역시 본 발명을 적용한 액티브매트릭스방식 액정표시장치의 부분 선택 평면도이며, 하나의 화소와 그것과 함께 작동하도록 접속된 그 주변소자를 포함한다. 각각의 화소는 2개의 이웃하는 주사전극배선(100)(GL)과 그것과 함께 교차하는 두 개의 인접하는 화상신호 전극배선(101)(DL)에 의해 둘러싸인 것으로 특정되는 표면영역(그 4개의 배선에 의해 둘러싸인 영역)내에 배치된다.

각각의 화소는 박막트랜지스터(TFT)(여기서는, 박막트랜지스터는 한 쌍의 TFT1과 TFT2로 구성된다), 화소전극(103)(ITO1) 및 유지용량소자(41)(Cadd)를 포함한다. 주사전극배선(100)은 열 방향으로 연장하며, 복수개가 행 방향으로 배치된다. 화상신호전극배선(101)(DL)은 행 방향으로 연장하며, 복수개가 열 방향으로 배치된다. 도 7에서 SD2는 드레인 전극을 나타낸다.

액정(LC)(209)을 기준으로 해서 액티브매트릭스 기판의 측면상 에는, 박막 트랜지스터(40)(TFT)와 투명화소전극(103)(ITO1)이 형성되며, 컬러필터기판의 측면 상에는 컬러필터(FIL)와 차광용 블랙매트릭스(BM)가 형성된다. 그와 같은 두 기판은 예로서 두께 1.1mm 또는 0.7mm를 갖도록 설계된다.

도 8은 본 발명을 적용한 액티브매트릭스형 액정 표시 장치의 전체구성을 나타내는 전개 사시도이다. 동 도면은 본 발명에 의한 액정표시장치(이하, 액정패널, 회로기판, 백 라이트 및 그 외의 구성부재를 모두 조립된 모듈(MDL)로 지칭한다)의 일 실시구조를 설명하기 위한 것이다 .

"SHD"는 금속판으로 이루어진 실드케이스(메탈프레임이라고도 한다), WD는 표시창, INS1-3은 절연시트, PCB1-3는 인쇄회로기판(PCB1은 화상신호배선(101)의 구동회로기판으로 사용하기 위한 드레인측 회로기판, PCB2는 주사전극배선(100)의 구동회로를 위한 게이트측 회로기판, PCB3는 인터페이스 회로기판), JN1-3은 회로기판 PCB1-3의 사이를 전기적으로 접속하기 위한 조이너, CH11은 액티브 매트릭스 기판위에 직접 탑재된 화상신호전극 구동회로(6), CH12는 마찬가지로 직접 탑재된 주사전극 구동회로, PNL은 액정표시 패널(단순히, 액정패널이라 부른다), GC는 고무쿠션, ILS는 차광 스페이서, PRS는 프리즘시트, SPS는 광학 확산시트, GLB는 도광판, RFS는 반사시트, MCA는 일체화성형에 의해 형성된 하측 케이스(몰드 프레임), MO는 MCA의 개구, LP는 형광관, LPC는 램프케이블, GB는 형광관(LP)을 지지하기 위한 고무부시, BAT는 양면점착테이프, BL은 하나 이상의 형광관과 도광판등으로 이루어지는 백 라이트 유닛을 나타내고, 확산판 부재를 서로에 걸쳐 적층하거나 얇은 판상으로 쪼개지도록 하여 액정 표시 모듈(MDL)이 조립된다.

액정표시 모듈(MDL)은 하측면 케이스(MCA)와 실드케이스(SHD) 같은 두가지 종류의 수납/유지부재를 가지도록 만들어지며, 절연시트(INS1-3), 회로기판(PCB1-3) 및 그 안에 액정패널(PNL)을 수납하여 고정한 금속으로 만들어진 실드케이스(SHD)와, 특히 선형램프(LP), 도광판(GLB) 및 프리즘시트(PRS) 등으로 이루어지는 백 라이트(BL)를 그 안에 수납한 하측면 케이스(MCA)를 합체시켜 조립된다.

인터페이스 회로기판(PCB3)은, 그 위에 외부 호스트로부터 들어오는 화상신호, 제어신호나 타이밍 신호 등과 같은 신호를 받기 위한 하나 이상의 집적회로(IC)와 필요한 클럭신호를 생성시키도록 타이밍을 처리하기 위한 타이밍 컨버터(TCON)를 포함하는 회로소자를 갖는다.

도 8에서 액정패널이 화상신호 구동기회로와 주사전극 구동기회로(ICs CH1, CH2)가 직접 액티브매트릭스 기판 위에 탑재되는 소위 COG설계를 채택한 방식으로 설명되었지만, 본 발명은 그러한 탑재 방식을 사용하는 형태의 액정패널에만 한정되는 것이 아니고 캐리어 패키지(TCP)구조를 사용하는 전형적인 탑재설계에도 적용될 수 있다.

도 9는 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치가 응용된 노트북 형태의 퍼스널 컴퓨터(PC)의 사시도를 나타낸다. 이 노트북 PC(운반가능한 또는 손으로 드는)는 일반적으로 키보드 유닛(본체 유닛)과 키보드유닛에 힌지로 비스듬히 접속된 표시 유닛으로 구성된다. 키보드유닛은 키보드, 호스트(호스트 컴퓨터)와 CPU 등의 신호생성 기능을 수용할 수 있도록 설계되고, 표시 유닛은 그 주변에 구동회로기판(FPC1, FPC2)과 콘트롤 칩(CON)이 탑재된 PCB가 관련 구성요소를 포함하여 함께 조립되며, 백 라이트 전원으로 사용하기 위한 인버터 전원기판(IV)에는 제한 없는 액정패널(PNL)을 가진다.

상기 실시예와 관련하여 상기에서 설명한 방식으로 조립된 형태의 액정 패널을 가진 운반가능한 PC가 나오면, 표시의 불균일이 없는 고화질의 화상표시를 얻을 수 있게 된다.

상기한 바와 같이 본 발명에 의하면, 제조 생산성 및 신뢰성이 향상된 채 표시 불균일이 없는 고화질의 화상을 가시화할 수 있음과 동시에, 액정패널의 제조후의 처리 단계에서 생기는 정전기로 인해 생길 수 있는 박막 트랜지스터의 드레시홀드치의 변동을 억제할 수 있는 향상된 액정 표시 장치를 제공할 수 있게 된다.

본 발명에 따른 여러 실시예들을 나타냈고 기술했지만, 기술분야에서 숙련된 자들에게 알려진 여러 개조와 변형은 본 발명과 동일한 것으로 이해될 수 있으므로, 본 발명은 여기서 보여지고 기술된 세부구성에 한정되지 않고, 그러한 개조와 변형들은 모두 청구범위에 포함되는 것으로 한다.

Claims (6)

1. 복수색의 컬러 필터와 공통 전극을 그 위에 구비하는 절연기판을 포함하는 컬러필터기판과;

   복수의 주사 전극 배선과, 상기 주사 전극 배선에 교차하는 복수의 화상신호전극배선과, 2차원 매트릭스로 구성되어 상기 주사 전극 배선과 화상 신호 전극배선과의 접속에 의해 유효 표시영역을 형성하는 한 세트의 박막 트랜지스터와, 상기 박막 트랜지스터의 각각에 접속된 화소 전극과, 상기 화소 전극에 접속된 하나이상의 부가 용량 소자와, 상기 컬러필터기판 상에 형성된 상기 공통 전극에의 접속을 위한 공통전극 배선단자와, 유효 표시영역내의 상기 주사 전극 배선으로부터 상기 유효 표시 영역의 외측의 제1변까지 연장된 주사 전극 배선 단자와, 상기 유효표시 영역내의 상기 화상신호전극 배선으로부터 상기 제1변에 인접하는 상기 유효표시영역의 외측의 제2변까지 연장된 화상신호전극 배선단자와, 적어도 상기 박막 트랜지스터위에 놓이는 보호절연막을 표면상에 구비하며, 소정의 간격을 두고 상기 컬러필터기판에 대향 배치된 절연기판을 포함하고 이 간격에 액정층을 봉입하여 액정패널을 구성하는 액티브-매트릭스 기판과;

   상기 주사 전극 배선 단자에 디스플레이용 신호전압을 공급하는 주사 전극 구동회로와;

   상기 화상신호전극 배선단자에 디스플레이용 신호전압을 공급하는 화상신호전극 구동회로와;

   상기 유효표시영역을 사이에 두고 서로 마주보고 있는 상기 제1변 둘다에 형성되어 있고, 전기적 이분할로 각각 형성되어 있는 제1 및 제2쌍의 공통전극배선단자와;

   상기 화소신호 전극 배선단자가 형성되어 있는 제2변을 따라 연장되어 있으며, 상기 제1 및 제2쌍의 공통 전극 배선 단자에 각각 전기적으로 접속된 제1 및 제2 정전기보호 배선과;

   상기 화상신호전극 배선의 홀수번째 그룹 및 짝수번째 그룹중의 하나와 상기 제1 정전기보호 배선에 접속하기 위한 제1 정전기보호용 소자와;

   상기 화상신호전극 배선의 홀수번째 그룹과 짝수번째 그룹중의 남아있는 하나와 상기 제2 정전기 보호배선에 접속하기 위한 제2 정전기보호용 소자를 구비하고,

   상기 제1 및 제2쌍의 공통전극 배선단자는 상기 액티브 매트릭스 기판과 함께 본딩된 상태에서 상기 컬러 필터기판상에 형성된 상기 공통 전극과 상기 제1 및 제2쌍의 공통전극 배선단자사이를 전기적으로 접속하는데 사용하기 위한 도전성 부재를 통해 서로 전기적으로 접속되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 정전기보호용 소자는 상기 정전기보호배선과 상기 화상신호 전극 배선사이에서 서로에 반대방향으로 접속된 한쌍의 비선형 소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
3. 제1항에 있어서,

   상기 정전기보호용 소자는 상기 정전기보호배선과 상기 화상신호 전극 배선사이에서 접속된 저항소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
4. 복수색의 컬러 필터와 공통 전극을 그 위에 구비하는 절연기판을 포함하는 컬러필터기판과;

   복수의 주사 전극 배선과, 상기 주사 전극 배선에 교차하는 복수의 화상신호전극배선과, 2차원 매트릭스로 구성되어 상기 주사 전극 배선과 화상 신호 전극배선과의 접속에 의해 유효 표시영역을 형성하는 한 세트의 박막 트랜지스터와, 상기 박막 트랜지스터의 각각에 접속된 화소 전극과, 상기 화소 전극에 접속된 하나이상의 부가 용량 소자와, 상기 컬러필터기판 상에 형성된 상기 공통 전극에의 접속을 위한 공통전극 배선단자와, 유효 표시영역내에서 상기 주사 전극 배선으로부터 상기 유효 표시 영역의 외측의 제1변까지 연장된 주사 전극 배선 단자와, 상기 유효표시 영역내의 상기 화상신호전극 배선으로부터 상기 제1변에 인접하는 상기 유효표시영역의 외측의 제2변까지 연장된 화상신호전극 배선단자와, 적어도 상기 박막 트랜지스터위에 놓이는 보호절연막을 표면상에 구비하며, 소정의 간격을 두고 상기 컬러필터기판에 대향 배치된 절연기판을 포함하고 이 간격에 액정층을 봉입하여 액정패널을 구성하는 액티브-매트릭스 기판과;

   상기 주사 전극 배선 단자에 디스플레이용 신호전압을 공급하는 주사 전극 구동회로와;

   상기 화상신호전극 배선단자에 디스플레이용 신호전압을 공급하는 화상신호전극 구동회로와;

   상기 유효 표시 영역을 사이에 두고 서로에 대향하여 있는 상기 제1변 둘다에 형성되어 있고 전기적 삼분할을 통해 각각 형성되어 있는 제1, 제2 및 제3쌍의 공통전극 배선단자와;

   상기 화소신호 전극배선 단자가 형성되어 있는 제2변을 따라 연장되어 있으면서, 상기 제1 및 제2쌍의 공통 전극 배선 단자에 각각 전기적으로 접속된 제1 및 제2 정전기보호 배선과;

   상기 화소신호 전극배선 단자가 형성되어 있는 상기 제2변을 따라 연장되어 있고, 상기 제3쌍의 공통 전극 배선 단자에 전기적으로 접속되어 있으며, 상기 유효표시영역에 대해 상기 제1 및 제2 정전기 보호 배선의 반대측에 배치되어 있는 제3 정전기 보호배선과;

   상기 화상신호전극 배선의 홀수번째 그룹 및 짝수번째 그룹중의 하나와 상기 제1 정전기보호 배선을 함께 접속하기 위한 제1 정전기보호용 소자와;

   상기 화상신호전극 배선의 홀수번째 그룹과 짝수번째 그룹중의 남아있는 하나와 상기 제2 정전기 보호배선을 함께 접속하기 위한 제2 정전기보호용 소자를 구비하고,

   상기 제1 내지 제3쌍의 공통전극 배선단자는 상기 액티브 매트릭스 기판과 함께 본딩된 상태에서 상기 컬러 필터기판 상에 형성된 상기 공통 전극과 상기 제1 내지 제3쌍의 공통전극 배선단자사이를 전기적으로 접속하는 데 사용하기 위한 도전성 부재를 통해 서로 전기적으로 접속되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
5. 제4항에 있어서,

   상기 정전기보호용 소자는 상기 정전기보호배선과 상기 화상신호 전극배선사이에서 서로에 반대방향으로 접속된 한쌍의 비선형 소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
6. 제4항에 있어서,

   상기 정전기보호용 소자는 상기 정전기보호 배선과 상기 화상신호 전극 배선사이에 접속된 저항소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.