KR20070002880A - 액정표시장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 광원으로 발광 다이오드를 사용하는 액정표시장치에 있어서, 패널 내의 위치에 따라 박막 트랜지스터의 충전유지시간을 달리함으로써 점 발광으로 인한 핫스팟(hot spot)문제를 개선하기 위한 것으로, 어레이 기판과 컬러필터 기판이 합착되어 형성된 액정표시패널; 상기 액정표시패널의 하부에 위치하는 도광판; 상기 도광판의 측면에 형성되며, 빛을 발산하는 적어도 하나의 발광 다이오드; 및 상기 어레이 기판에 형성되며, 위치에 따라 서로 다른 채널 폭을 가진 박막 트랜지스터를 포함한다.

액정표시장치, 발광 다이오드, 핫스팟, 충전유지시간, 휘도

Description

액정표시장치{LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE}

도 1은 사이드형 백라이트 장치를 개략적으로 나타내는 사시도.

도 2는 직하형 백라이트 장치를 개략적으로 나타내는 사시도.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치의 구조를 개략적으로 나타내는 분해사시도.

도 4a는 발광 다이오드에서 나온 빛의 단일 매질 내에서의 진행과정을 개략적으로 나타내는 예시도.

도 4b는 발광 다이오드에서 나온 빛이 다른 매질 내로 입사하는 경우의 진행과정을 개략적으로 나타내는 예시도.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치의 어레이 기판 일부를 개략적으로 나타내는 평면도.

도 6은 도 5에 도시된 어레이 기판에 있어서, 발광 다이오드 광원 주변영역에 형성되는 제 1 박막 트랜지스터를 확대하여 나타내는 평면도.

도 7은 도 5에 도시된 어레이 기판에 있어서, 발광 다이오드 광원 주변 이외의 영역에 형성되는 제 2 박막 트랜지스터를 확대하여 나타내는 평면도.

도 8은 박막 트랜지스터의 채널 폭에 따라 시간에 대한 데이터 전압의 유지정도를 개략적으로 나타내는 그래프.

** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **

100 : 액정표시패널 110 : 어레이 기판

111 : 게이트전극 112 :소오스전극

113 : 드레인전극 116 : 게이트라인

117 : 데이터라인 118 : 화소전극

L : 채널 길이 W1,W2 : 채널 폭

본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 발광 다이오드(light emitting diode; LED)를 광원으로 사용하는 액정표시장치에 관한 것이다.

일반적으로 액정표시장치는 매트릭스(matrix) 형태로 배열된 화소들에 화상정보에 따른 데이터신호를 개별적으로 공급하여, 그 화소들의 광투과율을 조절함으로써 원하는 화상을 표시할 수 있도록 한 표시장치이다.

따라서, 액정표시장치에는 화소들이 매트릭스 형태로 배열되는 액정표시패널과 상기 화소들을 구동하기 위한 구동부가 구비된다.

상기 액정표시패널은 서로 대향하여 균일한 셀갭이 유지되도록 합착된 박막 트랜지스터 어레이(thin film transistor array) 기판과 컬러필터(color filter) 기판 및 상기 어레이 기판과 컬러필터 기판의 이격된 간격에 형성된 액정층으로 구성된다.

상기 어레이 기판과 컬러필터 기판이 합착된 액정표시패널에는 공통전극과 화소전극이 형성되어 상기 액정층에 전계를 인가한다.

따라서, 상기 공통전극에 전압이 인가된 상태에서 상기 화소전극에 인가되는 데이터신호의 전압을 제어하게 되면, 상기 액정층의 액정은 상기 공통전극과 화소전극 사이의 전계에 따라 유전 이방성에 의해 회전함으로써 화소별로 빛을 투과시키거나 차단시켜 문자나 화상을 표시하게 된다.

이때, 상기 액정표시장치는 자체적으로 발광하지 못하고 빛의 투과율을 조절하여 화상을 표시하기 때문에 액정표시패널에 빛을 조사하기 위한 별도의 장치, 즉 백라이트 장치가 요구된다.

상기 백라이트 장치는 램프(lamp)가 액정표시패널의 일 측면 또는 양 측면에 배치되어 빛이 도광판, 반사판 및 광학시트(sheet)들을 통해 반사, 확산 및 집광(集光)됨으로써 액정표시패널의 전면에 투과되도록 하는 사이드형(side type)과 램프가 액정표시패널의 배면에 배치되어 빛이 상기 액정표시패널의 전면에 직접 투과되도록 하는 직하형(direct type)으로 구분된다.

도 1은 상기 사이드형 백라이트 장치를 개략적으로 나타내는 사시도이다.

도 1을 참조하면, 사이드형 백라이트 장치는 액정표시패널(미도시)의 배면에 배치된 도광판(10), 상기 도광판(10)의 측면에 배치된 램프(20), 상기 도광판(10)의 배면에 배치된 반사판(30), 상기 램프(20)를 상기 도광판(10)의 측면에 고정시키는 램프 홀더(미도시) 및 램프 반사판(25) 및 상기 램프(20)에 전원을 인가하기 위한 배선(26)으로 구성된다.

상기 램프(20)에서 발생된 빛은 투명한 재질의 도광판(10) 측면으로 입사되고, 상기 도광판(10)의 배면에 배치된 반사판(30)은 도광판(10)의 배면으로 투과되는 빛을 도광판(10)의 상면으로 반사시켜 빛의 손실을 줄이고 균일도를 향상시킨다.

따라서, 상기 도광판(10)은 반사판(30)과 함께 램프(20)에서 발생된 빛을 상면으로 투과시킨다.

도 2는 상기 직하형 백라이트 장치를 개략적으로 나타내는 사시도이다.

도 2를 참조하면, 직하형 백라이트 장치는 액정표시패널(미도시)의 배면에 배치되는 반사판(30), 상기 반사판(30) 상부에 배치되어 상기 액정표시패널의 배면 전체로 빛을 입사시키는 복수의 램프(20)들, 상기 램프(20)들을 커버(cover)하며, 상기 램프(20)들로부터 발생된 빛을 확산시키는 확산판(40) 및 상기 램프(20)들에 전원을 인가하기 위한 배선(26)들로 구성된다.

일반적으로 상기의 사이드형 백라이트 장치나 직하형 백라이트 장치에 적용되는 램프(20)는 액정표시패널의 장변간 거리 또는 단변간 거리에 대응되는 길이를 갖는 튜브(tube) 형태의 냉음극 형광램프(Cold Cathode Fluorescence Lamp; CCFL)가 적용되며, 상기 냉음극 형광램프는 양단의 배선(26)을 통해 공급되는 전원에 의해 백색광을 발생시킨다.

이와 같이 구성되는 상기 액정표시장치는 백라이트 장치에 냉음극 형광램프를 주로 사용하기 때문에 광원에 의한 전력소비가 심하고 광을 생성하는 동안 고열이 발생하는 문제가 있다.

그리고, 상기 냉음극 형광램프에 형광물질로 적용되는 수은은 인체에 유해하기 때문에, 점차 강화되고 있는 환경 규제에 대응할 수 없는 문제점이 있다.

또한, 최근 들어 액정표시장치의 투과율 및 색재현율을 향상시키기 위하여 화상의 한 프레임을 다수의 서브 프레임들로 시-분할하고, 상기 다수의 서브 프레임들에 따라 적색, 녹색 및 청색의 광을 순차적으로 공급하는 시-분할 방식의 액정표시장치가 활발하게 개발되고 있으나, 상기 냉음극 형광램프를 적용한 백라이트 장치는 시-분할 방식의 액정표시장치에 적용할 수 있는 범위가 제약되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 문제를 해결하기 위한 것으로, 냉음극 형광램프의 환경 규제에 따른 문제점이 없고, 시-분할 방식의 액정표시장치에 적용할 수 있는 액정표시장치를 제공하는데 목적이 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 저소비전력을 가지는 광원을 구비한 액정표시장치를 제공하는데 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 발광 다이오드를 광원으로 사용하는 경우에 발생하는 핫스팟문제를 개선시킬 수 있는 액정표시장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적 및 특징들은 후술되는 발명의 구성 및 특허청구범위에서 설명될 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 액정표시장치는 어레이 기판과 컬러필터 기판이 합착되어 형성된 액정표시패널; 상기 액정표시패널의 하부에 위치하는 도광판; 상기 도광판의 측면에 형성되며, 빛을 발산하는 적어도 하나의 발광 다이오드; 및 상기 어레이 기판에 형성되며, 위치에 따라 서로 다른 채널 폭을 가진 박막 트랜지스터를 포함한다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 액정표시장치의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치의 구조를 개략적으로 나타내는 분해사시도로써, 광원으로 발광 다이오드를 채용한 액정표시장치를 나타내고 있다.

액정표시장치의 백라이트로 사용되는 발광 다이오드는 냉음극 형광램프보다 긴 수명을 갖고 있으며 5V DC에서 작동하기 때문에 별도의 인버터를 필요로 하지 않는 이점을 가지고 있다.

즉, 고휘도 발광 다이오드는 기존 냉음극 형광램프보다 수명이 길고 전력 소모량도 기존 제품의 20% 수준에 지나지 않으며, 인버터 등 별도의 부가장비가 필요가 없어 제품 박형화 및 내부 면적 효율화에도 유리하다. 또한, 색상 구현능력도 상기 냉음극 형광램프에 비해 뛰어나다는 평가를 받고 있으며, 2006년부터 전세계적으로 수은 규제가 본격화된다는 점도 발광 다이오드 백라이트 채택에 힘을 실어주고 있다.

이와 같이 기존 광원에 비해 에너지 절감 효과가 뛰어나고 거의 반영구적으로 사용할 수 있는 차세대 광원 발광 다이오드는 휴대폰, 디지털카메라, 휴대용 개 인정보 단말기(Personal Digital Assistants; PDA) 등 모바일 기기의 주 광원으로 사용되는 이 시장의 최대 기대주이다.

이와 같이 발광 다이오드를 광원으로 사용하는 본 실시예의 액정표시장치는 도면에 도시된 바와 같이, 화소(미도시)들이 매트릭스 형태로 배열되는 액정표시패널(100)과 상기 화소들을 구동하기 위한 구동회로부(120, 130)를 구비된다.

이때, 도면에는 도시하지 않았지만, 상기 액정표시패널(100)은 서로 대향하여 균일한 셀갭(cell gap)이 유지되도록 합착된 어레이 기판과 컬러필터 기판 및 상기 어레이 기판과 컬러필터 기판 사이에 형성된 액정층으로 구성된다.

또한, 구동회로부(120, 130)는 상기 액정표시패널(100)을 구동시키기 위한 타이밍 컨트롤러(timing controller)와 같은 각종 소자(미도시)와 테입 캐리어 패키지(Tape Carrier Package; TCP)(122, 132)가 부착된 인쇄회로기판(Printed Circuit Board; PCB)(121, 131)으로 구성된다.

이때, 상기 어레이 기판과 컬러필터 기판이 합착된 액정표시패널(100)에는 공통전극(미도시)과 화소전극(미도시)이 형성되어 상기 액정층에 전계를 인가하게 된다.

따라서, 상기 공통전극에 전압이 인가된 상태에서 상기 화소전극에 인가되는 데이터신호의 전압을 제어하게 되면, 상기 액정층의 액정은 상기 공통전극과 화소전극 사이의 전계에 따라 유전 이방성에 의해 회전함으로써, 화소별로 빛을 투과시키거나 차단시켜 문자나 화상을 표시하게 된다.

이때, 전술한 바와 같이 상기 액정표시장치는 자체적으로 발광하지 못하고 빛의 투과율을 조절하여 화상을 표시하는 특성을 갖기 때문에 액정표시패널(100)에 빛을 조사하기 위한 별도의 장치, 즉 백라이트 유닛(backlight unit)(140)이 요구된다.

상기 백라이트 유닛(140)은 빛을 발산하는 발광 다이오드(미도시)를 포함하는 발광 다이오드 어셈블리(assembly)(145), 상기 발광 다이오드에서 발산된 빛을 반사시켜 주는 반사판(reflection sheet)(141), 빛을 안내하는 도광판(light guide plate)(142), 상기 도광판(142)의 상부면에 설치되어 상기 도광판(142)으로부터 전달된 빛을 확산하고 집광(集光)하는 복수의 광학시트(143) 등으로 구성된다.

이와 같이 액정표시장치는 크게 액정표시패널(100), 구동회로부(120, 130) 및 백라이트 유닛(140)으로 구성되며, 이때 상기 액정표시패널(100), 구동회로부(120, 130) 및 백라이트 유닛(140)을 지지 및 결합시키기 위하여 다양한 형태의 부품들이 사용된다.

즉, 액정표시패널(100) 및 백라이트 유닛(140)을 몰드프레임(mold frame)(150)에 적층시켜, 그 적층된 액정표시패널(100) 및 백라이트 유닛(140)의 측면이 상기 몰드프레임(150)에 의해 지지되도록 하고, 상기 몰드프레임(150)은 나사를 이용하여 상부 케이스(151)와 하부 커버(152)로 결합시키게 된다.

한편, 도면에는 자세히 도시하지 않았지만, 상기 도광판(142)의 가장자리에 형성되는 발광 다이오드 어셈블리(145)는 일정한 간격으로 배열되는 단위 발광 다이오드들과 상기 단위 발광 다이오드들을 구동시키는 구동회로가 실장된 인쇄회로기판을 구비한다.

상기한 바와 같은 발광 다이오드 백라이트는 인체에 유해하여 환경 규제에 대응할 수 없는 냉음극 형광램프를 대체하여 액정표시장치뿐만 아니라 평판표시장치에 광을 공급하는데 매우 효과적으로 적용될 수 있다.

또한, 상기 발광 다이오드 백라이트는 투과율 및 색재현율을 향상시키기 위하여 화상의 한 프레임을 다수의 서브 프레임들로 시-분할하고, 상기 다수의 서브 프레임들에 따라 적, 녹, 청색의 광을 순차적으로 공급하여 화상을 표시하는 시-분할 방식의 액정표시장치에 매우 효과적으로 적용될 수 있다.

한편, 발광 다이오드를 광원으로 사용하게 되면 발광 다이오드의 점광원(point light source) 특성에 따라 밝은 무늬와 어두운 무늬가 번갈아 나타나는 핫스팟현상이 발생하게 된다. 즉, 상기 점광원인 발광 다이오드에서 발생한 빛은 일정한 방사각을 가지며 도광판(142)으로 투과되게 되며, 상기 도광판(142)은 입사된 발광 다이오드 광을 전체적으로 균일하게 분산시키는 역할을 하는데, 이상적인 도광판(142)이 아닌 이상 상기 발광 다이오드 광원근처에서 상대적으로 밝게 보이는 핫스팟현상이 나타나게 된다. 이와 같은 핫스팟현상에 의해 발광 다이오드 광원 주변 영역과 나머지 다른 영역 사이에 휘도 편차가 발생하게 된다.

도 4a는 발광 다이오드에서 나온 빛의 단일 매질 내에서의 진행과정을 개략적으로 나타내는 예시도이며, 도 4b는 발광 다이오드에서 나온 빛이 다른 매질 내로 입사하는 경우의 진행과정을 개략적으로 나타내는 예시도이다.

이때, 상기 도 4a 및 도 4b는 액정표시패널의 상부에서 바라보았을 때의 점광원인 발광 다이오드의 방사각을 나타내고 있다.

도 4a에 도시된 바와 같이 공기와 같이 단일 매질 내에서의 발광 다이오드(147)의 빛은 약 110도 정도의 방사각(α)을 유지하고 있으나, 도 4b에 도시된 바와 같이 상기 발광 다이오드(147)에서 나온 빛은 도광판 통과시 약 66.6도로 방사각(α')이 감소하게 된다. 이는 빛이 소한 매질(I)에서 밀한 매질(II)인 도광판으로 투과되기 때문이며, 이러한 현상 때문에 도광판 내에서 핫스팟현상이 심화되게 된다.

이러한 핫스팟현상을 개선하기 위해서는 발광 다이오드와 도광판 사이의 간격을 멀리하거나 상기 발광 다이오드의 수를 늘려 발광 다이오드의 피치(pitch)를 줄이는 방법이 있다. 그러나, 상기와 같이 발광 다이오드와 도광판 사이의 간격을 늘리게 되면 액정표시패널의 화상표시영역이 줄어들게 되며, 발광 다이오드의 피치를 줄이기 위해서는 상기 발광 다이오드의 수를 늘려야 하므로 비용이 증가하게 된다.

또 다른 방법으로 본 실시예에서는 패널 내의 위치에 따라 박막 트랜지스터의 채널 폭을 다르게 하여 데이터 전압의 충전유지시간을 제어함으로써 상기 핫스팟현상에 의해 발생되는 휘도 편차를 보상할 수 있게 되는데, 이를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치의 어레이 기판 일부를 개략적으로 나타내는 평면도로써, 특히 박막 트랜지스터를 포함하는 하나의 화소를 나타내고 있다.

실제의 액정표시장치에서는 N개의 게이트라인과 M개의 데이터라인이 교차하 여 MxN개의 화소가 존재하지만 설명을 간단하게 하기 위해 도면에는 단지 한 화소만을 나타내었다.

이때, 본 실시예에서는 액티브층으로 비정질 실리콘 박막을 이용한 비정질 실리콘 박막 트랜지스터를 예를 들어 설명하고 있으나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 박막 트랜지스터의 액티브층으로 다결정 실리콘 박막을 이용할 수도 있다.

도면에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 어레이 기판(110)은 상기 기판(110) 위에 종횡으로 배열되어 화소영역을 정의하는 게이트라인(116)과 데이터라인(117)을 구비한다. 이때, 상기 게이트라인(116)과 데이터라인(117)의 교차영역에는 스위칭소자인 박막 트랜지스터(T)가 형성되어 있으며, 또한 상기 화소영역 내에는 상기 박막 트랜지스터(T)에 연결되어 컬러필터 기판(미도시)의 공통전극과 함께 액정(미도시)을 구동시키는 화소전극(118)이 형성되어 있다.

상기 박막 트랜지스터(T)는 상기 게이트라인(116)에 연결된 게이트전극(111), 데이터라인(117)에 연결된 소오스전극(112) 및 화소전극(118)에 연결된 드레인전극(113)으로 구성된다. 또한, 상기 박막 트랜지스터(T)는 상기 게이트전극(111)과 소오스/드레인전극(112, 113)의 절연을 위한 제 1 절연막(미도시) 및 상기 게이트전극(111)에 공급되는 게이트 전압에 의해 소오스전극(112)과 드레인전극(113)간에 전도채널을 형성하는 액티브층(미도시)을 포함한다.

이때, 상기 소오스전극(112)의 일부는 일방향으로 연장되어 상기 데이터라인(117)의 일부를 구성하며, 상기 드레인전극(113)의 일부는 제 2 절연막(미도시)에 형성된 콘택홀(114)을 통해 상기 화소전극(118)과 전기적으로 접속하게 된다.

이때, 본 실시예는 채널의 형태가 "U"자형인 "U"자형 박막 트랜지스터(T)를 예를 들어 설명하고 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 본 발명은 상기 박막 트랜지스터(T)의 채널 형태에 관계없이 적용 가능하다.

전술한 바와 같이 본 발명은 패널의 위치에 따라 상기 박막 트랜지스터(T)의 구조, 즉 채널 폭을 다르게 설계하여 데이터 전압의 충전시간을 제어함으로써 핫스팟현상에 의해 발생되는 휘도 편차를 보상할 수 있게 되는데, 이하 핫스팟이 발생하는 발광 다이오드 광원 주변영역(이하, 제 1 영역이라 함)과 그 이외의 나머지 영역(이하, 제 2 영역이라 함)에 대하여 상기 박막 트랜지스터(T)의 채널 폭을 달리한 경우를 예를 들어 설명한다.

도 6은 도 5에 도시된 어레이 기판에 있어서, 제 1 영역에 형성되는 제 1 박막 트랜지스터를 확대하여 나타내는 평면도이며, 도 7은 도 5에 도시된 어레이 기판에 있어서, 제 2 영역에 형성되는 제 2 박막 트랜지스터를 확대하여 나타내는 평면도이다.

도면에 도시된 바와 같이, 상기 박막 트랜지스터는 게이트라인에 연결된 게이트전극(111), 데이터라인에 연결된 소오스전극(112) 및 화소전극에 연결된 드레인전극(113)으로 구성된다. 또한, 상기 박막 트랜지스터는 상기 게이트전극(111)과 소오스/드레인전극(112, 113)의 절연을 위한 제 1 절연막 및 상기 게이트전극(111)에 공급되는 게이트 전압에 의해 소오스전극(112)과 드레인전극(113)간에 전도채널을 형성하는 액티브층을 포함한다.

이때, 상기 제 1 박막 트랜지스터와 제 2 박막 트랜지스터는 동일한 채널 길이(L)와 서로 다른 채널 폭(W1, W2)을 가지도록 설계되게 된다.

여기서, 상기 박막 트랜지스터의 채널 길이(L)는 상기 소오스전극(112)과 드레인전극(113) 사이의 직선거리를 의미하며 상기 박막 트랜지스터의 채널 폭(W1)은 상기 소오스전극(112)과 드레인전극(113)이 만나서 이루는 거리를 의미한다.

이와 같이 상기 제 1 박막 트랜지스터는 패널의 제 1 영역, 즉 발광 다이오드 광원 주변영역에 형성되기 때문에 그 채널 폭(W1)을 제 2 영역의 제 2 박막 트랜지스터의 채널 폭(W2)에 비해 작게 설계하게 된다. 즉, 발광 다이오드의 핫스팟현상이 나타나는 제 1 영역은 나머지 제 2 영역에 비해 휘도가 상대적으로 높게 나타나게 되기 때문에 상기 제 1 영역에서는 제 1 박막 트랜지스터의 채널 폭(W1)을 상대적으로 작게 설계하여 화소 내에서의 데이터 전압이 충전되는 시간을 감소시킴으로써 휘도를 감소시킨다. 그 결과 상기 제 1 영역의 휘도를 핫스팟현상이 발생하지 않는 제 2 영역의 휘도와 동일하게 할 수 있어 패널 전체적으로 균일한 휘도를 얻을 수 있게 된다.

도 8은 박막 트랜지스터의 채널 폭에 따라 시간에 대한 데이터 전압의 유지정도를 개략적으로 나타내는 그래프이다.

도면을 참조하면, 그래프의 X축은 시간을 나타내며 Y축은 데이터 전압이 유지되는 정도를 나타내고 있다.

예를 들어, 도시된 A 그래프는 채널 폭이 상대적으로 작은 박막 트랜지스터에 있어서 데이터 전압이 99%이상 유지되는 시간, 즉 충전유지시간(T1)을 나타내 며, B 그래프는 채널 폭이 상대적으로 큰 박막 트랜지스터에 있어서 데이터 전압이 99%이상 유지되는 시간(T2)을 나타낸다. 이때, 채널 폭이 작은 박막 트랜지스터는 채널 폭이 큰 박막 트랜지스터에 비해 데이터 전압이 99%이상 유지될 수 있는 시간(T1)이 상대적으로 작음을 알 수 있으며, 그 결과 상기 채널 폭이 작은 박막 트랜지스터의 경우에는 상기 채널 폭이 큰 박막 트랜지스터에 비해 휘도가 감소하게 된다.

상기의 결과에 따라 발광 다이오드 광원에 의해 상대적으로 밝은 휘도를 나타내는 광원 주변영역, 즉 제 1 영역의 박막 트랜지스터는 다른 나머지 제 2 영역의 박막 트랜지스터에 비해 그 채널 폭을 작게 설계하게 되면, 상기 제 1 영역에서는 데이터 전압의 충전유지시간이 작아지는 효과를 얻을 수 있어 휘도가 상대적으로 감소하게 된다. 그 결과 패널 전체에 대해 균일한 휘도를 얻을 수 있게 된다.

이때, 본 실시예에서는 패널을 두 개의 영역으로 구분하여 발광 다이오드 광원의 주변영역을 제 1 영역으로 상기 제 1 영역을 제외한 나머지 영역을 제 2 영역으로 설정하고 상기 제 1 영역과 제 2 영역에 따라 서로 다른 채널 폭을 가지도록 박막 트랜지스터를 설계한 경우를 예를 들어 설명하고 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 상기 패널을 다수개의 영역으로 구분하고 상기 각각의 영역에 대해 서로 다른 채널 폭을 가지도록 박막 트랜지스터를 설계할 수도 있다.

또한, 상기 실시예에서는 액티브층으로 비정질 실리콘 박막을 이용한 비정질 실리콘 박막 트랜지스터를 예를 들어 설명하고 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 본 발명은 상기 액티브층으로 다결정 실리콘 박막을 이용한 다결정 실 리콘 박막 트랜지스터를 구비한 액정표시장치에도 적용된다.

또한, 본 발명은 액정표시장치의 모드, 즉 트위스티드 네마틱(Twisted Nematic; TN) 모드, 횡전계(In Plane Switching; IPS) 모드 및 수직배향(Vertical Alignment; VA) 모드 등 모드에 관계없이 적용 가능하다.

또한, 본 발명은 액정표시장치뿐만 아니라 박막 트랜지스터를 이용하여 제작하는 다른 표시장치, 예를 들면 구동 트랜지스터에 유기전계발광소자(Organic Light Emitting Diodes; OLED)가 연결된 유기전계발광 디스플레이장치에도 이용될 수 있다.

상기한 설명에 많은 사항이 구체적으로 기재되어 있으나 이것은 발명의 범위를 한정하는 것이라기보다 바람직한 실시예의 예시로서 해석되어야 한다. 따라서 발명은 설명된 실시예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위와 특허청구범위에 균등한 것에 의하여 정하여져야 한다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 액정표시장치는 기존의 냉음극 형광램프 대신에 저발열 및 저소비를 구현할 수 있는 발광 다이오드 어셈블리를 구비함으로써 액정표시장치의 수명을 향상시킬 수 있으며, 에너지 효율을 극대화할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 액정표시장치는 핫스팟현상을 개선함으로써 패널 전체에 걸쳐 균일한 휘도를 얻을 수 있어 화질이 향상되는 효과를 제공한다.

Claims (6)

1. 어레이 기판과 컬러필터 기판이 합착되어 형성된 액정표시패널;

   상기 액정표시패널의 하부에 위치하는 도광판;

   상기 도광판의 측면에 형성되며, 빛을 발산하는 적어도 하나의 발광 다이오드; 및

   상기 어레이 기판에 형성되며, 위치에 따라 서로 다른 채널 폭을 가진 박막 트랜지스터를 포함하는 액정표시장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 어레이 기판은 제 1 영역과 제 2 영역의 두 개의 영역으로 구분되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 어레이 기판은 상기 발광 다이오드 광원 주변의 제 1 영역과 상기 제 1 영역 이외의 나머지 제 2 영역으로 구분되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 제 1 영역에는 제 1 채널 폭을 가진 박막 트랜지스터를 구비하며 상기 제 2 영역에는 제 2 채널 폭을 가진 박막 트랜지스터를 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 제 1 채널 폭은 상기 제 2 채널 폭에 비해 상대적으로 작게 설계되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
6. 제 3 항에 있어서, 상기 제 1 영역의 박막 트랜지스터는 상기 제 2 영역의 박막 트랜지스터에 비해 데이터 전압이 99%이상 유지되는 시간이 상대적으로 작은 것을 특징으로 하는 액정표시장치.

Images