KR20050005178A - 액정표시장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 저장커패시터를 포함하는 복수의 픽셀과, 상기 픽셀에 대응하여 상기 저장커패시터에 신호전압을 공급하는 신호전압원과, 상기 신호전압원과 상기 저장커패시터를 연결하는 신호전압도선을 포함하는 액정표시장치에 관한 것으로서, 상기 신호전압도선을 상호 전기적으로 연결하는 연결도선을 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의하여, 어느 하나의 픽셀의 저장커패시터로 연결된 도선이 단락되더라도, 다른 픽셀의 저장커패시터로 신호전압을 공급하는 신호전압원의 신호전압을 연결도선을 통해 전달받아 액정표시장치를 구동시킬 수 있게 된다.

Description

액정표시장치{Liquid Crystal Display Assembly}

본 발명은, 액정표시장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는, TFT(Thin Film Transistor) 기판의 픽셀내의 저장커패시터로 신호전압을 안정적으로 보낼 수 있는 액정표시장치에 관한 것이다.

일반적으로 액정표시장치는 두 기판 사이에 주입되어 있는 이방성 유전율을 갖는 액정 물질에 전계를 인가하고 이 전계의 세기를 조절하여 기판에 투과되는 빛의 양을 조절함으로써 원하는 화상신호를 얻는 표시장치이다.

도 4은 종래기술에 의한 액정표시장치의 액정표시패널의 등가회로도 이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 액정표시패널의 하나의 픽셀(PIXEL)에는 트랜지스터(800)와 저장커패시터(700)와 액정커패시터(600)를 포함한다. 트랜지스트(800)는 액정에 신호전압을 인가하고 차단하는 스위칭소자이며, 액정커패시터(600)는 트랜지스터(800)와 공통전극(400)사이에 마련되어 초기의 신호전압을 축적한다. 저장커패시터(700)는 액정커패시터(600)에 축척된 초기의 신호전압이 소진되면, 다음 신호전압이 오기 전까지 액정커패시터(600)를 대신하여 신호전압을 일정시간 유지시켜주는 역할을 한다.

저장커패시터(700)를 배합한 액정표시장치는 저장커패시터(700)의 배선연결방법에 따라 공통전극방식과 전단 게이트 방식으로 분류될 수 있다.

공통전극방식은 독립적인 전극이 저장커패시터(700)를 형성하는 방식으로 보조 용량인 저장커패시터(700)의 기준전위를 외부에서 인가할 수 있도록 액정표시장치의 모든 저장커패시터(700)가 하나의 공통독립배선으로 연결된다. 즉 각 픽셀에 마련된 저장커패시터(700)에 외부의 신호전압원(200)과 화소전극(500)사이에 마련되어 외부의 신호전압원(200)으로부터 신호전압이 각각 전달되는 방식으로 되어 있다.

저장커패시터(700)에 전원을 인가하기 위하여 액정표시 패널의 게이트 드라이버의 신호전압원(200)으로부터 인가된 신호전압은 픽셀의 공통라인으로 신호를 전달하는 신호전압도선(21)을 통하여 전달된다. 일반적으로 액정표시장치에서 신호를 전달하는 신호전압도선(21)으로 ITO(Indium Tin Oxide)를 이용한다. ITO는 패널상에 투명전극을 만들어 주기 위해 사용되는 재료로서 인디움과 주석의 합금 산화막이다.

도 5는 픽셀의 게이트배선(110)과 저장 커패서티에 대응하는 신호전압도선(210)을 도시한 단면도이다. 도면에 도시된 바와 같이, 각 픽셀의 저장커패시터(700)와 연결된 신호전압도선(210)은 상호 독립적으로 각 픽셀의 저장커패시터(700)에 연결되어 있다.

하지만, 게이트 드라이버에서 픽셀의 공통라인으로 신호전압을 전달해주는 신호전압도선(210)인 ITO는 액정표시패널의 마찰력등에 의해서 OPEN POINT가 자주 발생하게 된다. OPEN POINT가 발생되면 저장커패시터(700)에 신호전압이 전달되지 못하여 해당 픽셀이 작동을 못하게 되는 문제점이 있다.

따라서 본 발명의 목적은, 신호전압을 전달하는 ITO 브릿지의 오픈되더라도 해당 픽셀의 저장커패시터에 신호전압을 전달할 수 있는 액정표시장치를 제공함에 있다.

도 1은 본 발명에 따른 액정표시장치의 주요구성의 사시도,

도 2는 본 발명에 따른 액정표시장치의 저장커패시터의 배선구조를 나타낸 등가회로도,

도 3은 도 2에 따른 배선구조를 도시한 단면도,

도 4는 종래 기술에 의한 액정표시장치의 저장커패시터의 배선구조를 나타낸 등가회로도,

도 5는 도4에 따른 배선구조를 도시한 단면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10: GATE 신호 20: 신호전압원

21: 신호전압도선 30: DATA 신호

40: 공통전극 50: 화소전극

60: 액정커패시터 70: 저장커패시터

80: 트랜지스터 90: 연결 도선

상기 목적은, 본 발명에 따라, 저장커패시터를 포함하는 복수의 픽셀과, 상기 픽셀에 대응하여 상기 저장커패시터에 신호전압을 공급하는 신호전압원과, 상기 신호전압원과 상기 저장커패시터를 연결하는 신호전압도선을 포함하는 액정표시 장치에 있어서, 상기 신호전압도선을 상호 전기적으로 연결하는 연결도선을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치에 의해 달성된다.

여기서, 상기 연결도선은 ITO 인 것이 바람직하다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 의한 액정표시장치의 액정표시패널과 백라이트 어셈블리 구조를 나타낸 것이다.

백라이트 어셈블리는 빛을 발산하는 램프 유닛(7,8), 램프 유닛에서 발산된 빛을 액정표시패널로 안내하는 도광판(6), 도광판(6)으로부터 전달된 빛의 휘도를 상승시키는 광학시트(미도시)들을 포함한다.

램프유닛(7,8)은 액정표시장치의 광원으로 사용되는 램프(7), 램프(7)에서 발산된 빛을 도광판(6)으로 반사시켜 빛의 효율을 상승시키는 램프반사판(8), 와이어(미도시)에 의해 램프(7)와 전기적으로 연결되어 램프(7)에 전원을 인가하는 인버터(미도시)를 포함한다.

백라이트 어셈블리에 포함되는 광학시트(미도시)는 도광판(6)으로부터 전달된 빛의 휘도상승을 위하여, 프리즘 시트(미도시), 확산 시트(미도시) 등을 포함한다.

액정표시패널(1 내지 5)은 박막트랜지스터 기판(1)과 컬러필터 기판(미도시) 및 액정(미도시)을 포함한다. 박막트랜지스터 기판(1)은 매트릭스상의 박막 트랜지스터가 형성되어 있는 투명한 유리기판이다. 박막 트랜지스터들의 소오스 단자에는 데이터 라인이 형성되며, 게이트 단자에는 게이트라인이 연결된다. 또한, 드레인 단자에는 화소전극이 형성된다.

박막트랜지스터 기판(1)의 트랜지스터의 게이트 라인과 데이터라인에 구동신호 및 타이밍 신호를 인가하기 위하여, 소오스측에는 데이터 구동신호의 인가시기를 결정하는 인쇄회로기판(4)이, 게이트 측에는 게이트의 구동신호의 인가시기를 결정하는 인쇄회로기판(2)이 부착되어 있다.

액정표시패널(1)의 외부로부터 영상신호를 입력받아 게이트 라인과 데이터 라인에 구동신호를 인가하기 위한 통합인쇄회로기판(3, 5)은 액정표시패널의 데이터라인 측의 인쇄회로기판(4)과 게이트라인 측의 인쇄회로기판(2)에 접속된다. 통합인쇄회로기판(3, 5)은 컴퓨터 등과 같은 외부의 정보처리장치로부터 발생한 영상신호를 인가 받아 상기 액정표시패널(1)에 데이터 구동신호를 제공하기 위한 소오스부와 상기 액정표시패널의 게이트 라인에 게이트 구동신호를 제공하기 위한 게이트부가 형성되어 있다.(도 2참조)

도 2는 본 발명에 따른 액정표시장치에 있어서, 액정표시패널의 픽셀과 게이트 라인의 저장커패시터로 신호전압을 전달하는 등가회로를 도시한 것이다.

하나의 픽셀에는 액정에 신호전압을 인가하고 차단하는 트랜지스터(80)와, 픽셀에 인가된 초기의 신호전압을 축적하는 액정커패시터(60)와 액정커패시터(60)에 축적된 초기의 신호전압이 방전되었을 때, 액정커패시터(60)를 보조하여 일정시간 신호전압을 축적해주는 저장커패시터(70)가 마련된다.

그리고 저장커패시터(70)로 신호전압을 전달해주는 신호전압도선(21)이 게이트 드라이버로부터 각 픽셀의 저장커패시터(70)로 연결되어 있다. 또한 각 저장커패시터(70)로 연결된 신호전압도선(21)을 전기적으로 연결해주는 하나의 연결도선(90) 라인이 마련된다.

연결도선(90)으로는 ITO (Indium Tin Oxide)이 이용된다. ITO는 패널상에 투명전극을 만들어 주기 위해 사용되는 재료로서 인디움과 주석의 합금 산화막이다.

픽셀의 트랜지스터의 소오스단자(82)는 픽셀의 데이터(30) 라인에 연결되고, 게이트 단자(81)는 픽셀의 게이트(10) 라인에 연결된다. 또한 드레인(83) 단자는 액정커패시터(60)와 연결되어 있다. 데이터(30) 라인 및 게이트(10) 라인에 전기적 신호를 입력하면 각각의 트랜지스터의 소오스 단자(82)와 게이트 단자(81)에 전기적인 신호가 입력되고, 입력된 전기적인 신호의 입력에 따라 트랜지스터(80)는 턴온 또는 턴 오프되어 드레인 단자(83)로 화소 형성에 필요한 전기적인 신호가 출력된다.

액정커패시터(60)는 공통전극(40)과 트랜지스터(80)의 드레인 단자(83)와 연결되어 있다. 드레인 단자(83)에 신호가 출력되면 액정커패시터(60)는 공통전극(40)과 드레인 단자(83) 사이에서 트랜지스터(80)로부터 출력된 신호전압을 축적하여 일정시간 유지하면서 화소를 형성한다. 여기서 공통전극(40)은 액정의 상부에 마련되며 일반적으로 투명한 전기 전도체인 ITO로 만들어진 전극으로 액정셀에 전압을 가해주는 역할을 한다.

액정커패시터(60)에 축적된 신호전압이 방전되면 저장커패시터(70)에 신호전압이 축적되도록 신호전압원인 외부의 신호전압원(20)으로부터 신호전압도선(21)을 통해 신호전압이 충전된다. 저장커패시터(70)의 하나의 단자는 외부의 신호전압원(20)과 연결되고, 다른 단자는 액정표시패널(1)의 화소전극(50)과 연결되어 있다. 화소전극(50)은 일반적으로 투명하고 전기 전도성을 갖는 ITO로 만들어 지며 트랜지스터(80)를 통하여 인가된 신호전압을 액정 셀에 가해주는 역할을 한다. 따라서 축적된 저장커패시터(70)에 외부의 신호전압원(20)으로부터 신호전압이 인가되면 저장커패시터(70)에 신호전압이 축적되고, 일정시간 액정 셀에 신호전압을 유지시켜 주게 된다.

도3은 도2의 픽셀과, 픽셀에 대응하는 게이트라인과 신호전압원의 연결상태를 도시한 단면도이다. 도면에 도시된 바와 같이, 각 저장커패시터(70)는 외부의 신호전압원(20)으로부터 신호전압도선(21)인 ITO를 통해서 연결되어 있다. 각 외부의 신호전압원(20)으로부터 인가된 신호전압은 게이트 드라이버에서 각 픽셀의 저장커패시터(70) 분배가 된다. 따라서 연결도선(90)은 게이트 드라이버 내에 마련되어, 신호전압도선(21)인 ITO를 전기적으로 연결하게 된다. 즉, 게이트라인에 대하여는 절연막(95)에 의해 절연된다.

따라서 외부의 신호전압원(10)으로부터 각 픽셀의 저장커패시터(70)로 연결된 하나의 신호전압도선(21)인 ITO가 게이트 드라이버 측에서 오픈 되더라도 인접한 픽셀로 신호전압을 인가하는 ITO와 전기적으로 연결되어 있으므로 다른 ITO를통해 전달되는 신호전압을 연결도선(90)에 의해 인가받아, 외부의 신호전압원으로부터 인가된 신호전압을 전달해주는 ITO가 오픈 된 픽셀의 저장커패시터(70)를 가동할 수 있게 된다.

상술한 바와 같이 연결도선은 ITO에 의해 형성되는 것이 바람직하다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 어느 하나의 픽셀의 저장커패시터로 연결된 도선이 단락되더라도, 다른 픽셀의 저장커패시터로 신호전압을 공급하는 신호전압원의 신호전압을 연결도선을 통해 전달받아 액정표시장치를 구동시킬 수 있게 된다.

Claims (2)

1. 저장커패시터를 포함하는 복수의 픽셀과, 상기 픽셀에 대응하여 상기 저장커패시터에 신호전압을 공급하는 신호전압원과, 상기 신호전압원과 상기 저장커패시터를 연결하는 신호전압도선을 포함하는 액정표시 장치에 있어서,

   상기 신호전압도선을 상호 전기적으로 연결하는 연결도선을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 연결도선은 ITO 인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.