KR20120113903A - 액정 표시장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 반전 구동시 마지막 게이트 구동 IC에 공급되는 게이트 스타트 펄스의 리플을 감소시켜 게이트 구동 IC의 오작동을 방지할 수 있는 액정 표시장치에 관한 것으로, 다수의 게이트 라인과 다수의 데이터 라인의 교차로 화소를 정의하는 화상 표시부; 상기 다수의 게이트 라인을 구동하는 게이트 집적회로들이 각각 실장된 다수의 게이트 TCP; 상기 다수의 데이터 라인을 구동하는 데이터 집적회로들이 각각 실장된 다수의 데이터 TCP; 상기 화상 표시부 외곽영역에서 LOG 방식으로 형성되어, 상기 게이트 집적회로들 중 마지막 게이트 집적회로에 제어신호를 공급함으로써, 상기 다수의 게이트 라인이 마지막번째 게이트 라인부터 첫번째 게이트 라인까지 순차적으로 구동되도록 하는 제어신호 라인; 상기 마지막 게이트 집적회로가 실장된 게이트 TCP에 상기 제어신호가 공급되는 상기 제어신호 라인의 끝단에 접속된 커패시터를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

액정 표시장치{LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE}
본 발명은 반전 구동시 마지막 게이트 구동 IC에 공급되는 게이트 스타트 펄스의 리플을 감소시켜 게이트 구동 IC의 오작동을 방지할 수 있는 액정 표시장치에 관한 것이다.
최근, 제조원가를 낮추고 제품을 박형으로 제조하기 위해 게이트 PCB(Printed circuit board)가 제거된 액정 표시장치(Liquid Crystal Display)가 소개된 바 있다. 게이트 PCB가 제거된 액정 표시장치에서 게이트 구동 IC들은 박막 트랜지스터 어레이 기판 상에 실장되는 LOG(Line on glass)라인들을 통해 제어신호들 및 구동전압들을 공급받고, 또한 서로 접속된다.
구체적으로, LOG 라인을 이용하여 게이트 PCB를 제거한 액정 표시장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 액정패널(2)과, 액정패널(2)과 데이터 PCB(12) 사이에 접속된 다수의 데이터 TCP(Tape Carrier Package)(4#1~4#2)와, 액정패널(2)의 다른 측에 접속된 다수의 게이트 TCP(6#1~6#4)를 포함한다. 그리고 각 데이터 TCP(4#1~4#2)에는 데이터 구동 IC(8#1~8#2)가 실장되며, 각 게이트 TCP(6#1~6#4)에는 게이트 구동 IC(10#1~10#4)가 실장된다.
다수의 데이터 TCP(4#1~4#2) 중에서 첫번째 데이터 TCP(4#1)는 LOG 라인들(LOG#1~LOG#4)에 전기적으로 접속되어, LOG 라인들(LOG#1~LOG#4)에 게이트 구동신호를 전달한다. LOG 라인들(LOG#1~LOG#4)에 전달된 게이트 구동신호는 게이트 TCP(6#1~6#4)를 통해 각 게이트 구동 IC(10#1~10#4)에 공급된다. 여기서, 게이트 구동신호는 게이트 스타트 펄스, 게이트 쉬프트 클럭(Gate Shift Clock), 게이트 출력 인에이블(GOE; Gate Output Enable)을 포함한다.
한편, 종래의 액정 표시장치는 사용 환경에 대응하여 화면을 상하 반전시킬 수 있는 기술이 적용되고 있는데, 이 기술이 적용된 액정 표시장치는 게이트 스타트 펄스가 첫번째 게이트 라인부터 마지막 게이트 라인까지 순차구동하기 위한 제 1 게이트 스타트 펄스(GSP1)와, 마지막 게이트 라인부터 첫번째 게이트 라인까지 역 순차구동하기 위한 제 2 게이트 스타트 펄스(GSP2)를 포함한다.
그런데, 상기와 같이 화면을 상하 반전시키기 위한 기술이 적용된 액정 표시는 다음과 같은 문제점이 있다. 즉, 제 2 게이트 스타트 펄스(GSP2)는 다수의 게이트 TCP(6#1~6#4)와 다수의 게이트 TCP(6#1~6#4)를 연결하는 LOG 라인들(LOG#1~LOG#4)을 경유하여 마지막 게이트 구동 IC(10#4)에 공급됨에 따라 공급경로가 길어진다. 공급경로가 길어진 제 2 게이트 스타트 펄스(GSP2)는 인접한 LOG 라인(LOG#1~LOG#4)에 의한 커플링 영향을 많이 받게 되어 리플이 증가하게 된다. 이와 같이, 종래기술에 따른 액정 표시장치는 상하 반전 구동시 제 2 게이트 스타트 펄스(GSP2)의 리플증가로 인해 게이트 구동 IC(10#1~10#4)의 오작동을 초래하는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 반전 구동시 마지막 게이트 구동 IC에 공급되는 게이트 스타트 펄스의 리플을 감소시켜 게이트 구동 IC의 오작동을 방지할 수 있는 액정 표시장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치는 다수의 게이트 라인과 다수의 데이터 라인의 교차로 화소를 정의하는 화상 표시부; 상기 다수의 게이트 라인을 구동하는 게이트 집적회로들이 각각 실장된 다수의 게이트 TCP; 상기 다수의 데이터 라인을 구동하는 데이터 집적회로들이 각각 실장된 다수의 데이터 TCP; 상기 화상 표시부 외곽영역에서 LOG 방식으로 형성되어, 상기 게이트 집적회로들 중 마지막 게이트 집적회로에 제어신호를 공급함으로써, 상기 다수의 게이트 라인이 마지막번째 게이트 라인부터 첫번째 게이트 라인까지 순차적으로 구동되도록 하는 제어신호 라인; 상기 마지막 게이트 집적회로가 실장된 게이트 TCP에 상기 제어신호가 공급되는 상기 제어신호 라인의 끝단에 접속된 커패시터를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 커패시터는 상기 제어신호 라인과 동일층에 형성되어 접지전압이 공급되는 접지 라인과; 상기 제어신호 라인과 다른층에서 상기 접지 라인과 중첩되도록 형성되고, 상기 제어신호 라인과 콘택홀을 통해 접속되는 메탈 라인과; 상기 접지 라인과 상기 메탈 라인 사이의 절연층으로 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 제어신호 라인은 상기 다수의 게이트 라인과 동일층에 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 메탈 라인은 상기 다수의 데이터 라인과 동일층에 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 제어신호는 게이트 스타트 펄스 신호인 것을 특징으로 한다.
상기 제어신호는 게이트 쉬프트 클럭 또는 게이트 출력 인에이블 신호인 것을 특징으로 한다.
본 발명은 마지막번째 게이트 구동 IC가 실장된 게이트 TCP에 반전 구동용 게이트 스타트 펄스를 전송하는 LOG 라인 끝단에 커패시터를 형성하여 반전 구동용 게이트 스타트 펄스의 리플을 제거한다. 이에 따라, 본 발명은 게이트 구동 IC의 오작동을 방지하여 보다 안정적으로 게이트 구동 IC를 제어할 수 있다.
도 1은 종래기술에 따른 액정 표시장치의 구성도.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치의 구성도.
도 3은 제 2 게이트 스타트 펄스(GCS2)가 공급되는 LOG 라인의 개략도.
도 4는 제 2 게이트 스타트 펄스(GCS2)가 공급되는 LOG 라인(LOG#a~LOG#d)의 끝단 일부를 나타낸 평면도.
도 5는 도 4에 도시된 A-A’ 선에 따른 단면도.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 효과를 설명하기 위한 실험 측정 도면.
이하, 본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치의 구성도이다.
도 2에 도시된 액정 표시장치는 액정패널(22)과, 액정패널(22)의 일측 장변과 데이터 PCB(32) 사이에 접속된 다수의 데이터 TCP(24#1~24#2)와, 액정패널(22)의 일측 단변에 접속된 다수의 게이트 TCP(26#1~26#4)와, 다수의 데이터 TCP(24#1~24#2) 각각에 실장된 데이터 구동 IC(28#1~28#2)들과, 다수의 게이트 TCP(26#1~26#4) 각각에 실장된 게이트 구동 IC(30#1~30#4)들을 포함한다.
한편, 도 2에서는 2개의 데이터 TCP(24#1~24#2) 및 데이터 구동 IC(28#1~28#2)를 도시하고, 4개의 게이트 TCP(26#1~26#4) 및 게이트 구동 IC(30#1~30#4)를 도시하지만 이들의 개수는 특별히 한정되지 않는다. 또한, 이하의 실시 예에서는 게이트 구동 IC(30#1~30#4)와 데이터 구동 IC(28#1~28#2)가 TCP 방식으로 실장된 것을 설명하지만, 이들은 COF(Chip On Film) 방식으로 TCP의 베이스 필름 상에 실장될 수도 있다.
액정패널(22)은 박막 트랜지스터 어레이 기판과 컬러필터 기판이 대향 합착되고, 그 사이에 액정층이 형성되어 구성된다. 박막 트랜지스터 어레이 기판의 일측 단변 및 일측 장변은 컬러필터 기판에 비해 돌출되며, 박막 트랜지스터 어레이 기판의 돌출된 영역에는 게이트 패드부와 데이트 패드부가 형성된다. 그리고 박막 트랜지스터 어레이 기판과 컬러필터 기판이 대향 합착된 영역에는 화소들이 매트릭스 형태로 배열되는 화상 표시부(P)가 구비된다.
화상 표시부(P)의 박막 트랜지스터 어레이 기판에는 다수의 게이트 라인이 횡으로 배열되어 게이트 패드부에 접속되고, 다수의 데이터 라인이 종으로 배열되어 데이터 패드부에 접속된다. 즉, 다수의 게이트 라인과 다수의 데이터 라인은 서로 교차하며, 그 교차부에 박막 트랜지스터 및 화소전극을 구비하는 화소들이 매트릭스 형태로 배열된다. 화상 표시부(P)의 컬러필터 기판에는 블랙 매트릭스에 의해 화소별로 분리되어 도포된 적색, 녹색, 청색의 컬러필터층이 형성된다.
다수의 데이터 TCP(24#1~24#2)에는 데이터 구동 IC(28#1~28#2)와 전기적으로 접속되는 입력패드들 및 출력패드들이 형성된다. 데이터 TCP(24#1~24#2)의 입력패드들은 데이터 PCB(32)와 전기적으로 접속되고, 출력패드들은 박막 트랜지스터 어레이 기판의 데이터 패드부와 전기적으로 접속된다. 특히, 다수의 데이터 TCP(24#1~24#2) 중에서 첫번째 데이터 TCP(24#1)는 박막 트랜지스터 어레이 기판에 실장된 LOG 라인(LOG#a~LOG#d)들과 전기적으로 접속되는 게이트 신호 전송라인들이 추가로 형성된다. 여기서, 게이트 신호 전송라인은 데이터 PCB(32)를 경유하여 타이밍 제어부(TC) 및 전원 공급부로부터 제공되는 게이트 제어신호들 및 게이트 구동전압들을 LOG 라인(LOG#a~LOG#d)들에 전송한다.
데이터 구동 IC(28#1~28#2)들은 디지털 신호인 화상정보를 아날로그 신호로 변환하여 액정패널(22)의 데이터 라인들에 공급한다.
다수의 게이트 TCP(26#1~26#4)에는 게이트 구동 IC(30#1~30#4)가 실장되고, 게이트 구동 IC(30#1~30#4)와 전기적으로 접속되는 게이트 신호 전송라인들 및 출력패드들이 형성된다. 게이트 TCP(26#1~26#4)의 게이트 신호 전송라인은 박막 트랜지스터 어레이 기판의 LOG 라인(LOG#a~LOG#d)들과 전기적으로 접속되고, 출력패드들은 박막 트랜지스터 어레이 기판의 게이트 패드부와 전기적으로 접속된다.
게이트 구동 IC(30#1~30#4)들은 LOG 라인(LOG#a~LOG#d)들 및 게이트 신호 전송라인들을 통해 인가되는 게이트 제어신호들 및 게이트 구동전압들에 응답하여 스캔신호를 다수의 게이트 라인에 순차적으로 공급한다. 구체적으로, 게이트 구동 IC(30#1~30#4)들은 평상시에는 첫번째 게이트 라인부터 마지막번째 게이트 라인까지 순차적으로 스캔신호를 공급하여 구동하지만, 화면을 상하 반전 구동할 경우에는 마지막번째 게이트 라인부터 첫번째 게이트 라인까지 순차적으로 스캔신호를 공급하여 구동한다.
타이밍 제어부(TC)는 게이트 제어신호들을 출력함으로써 게이트 구동 IC(30#1~30#4)를 제어한다. 여기서, 게이트 제어신호들은 게이트 스타트 펄스, 게이트 쉬프트 클럭, 게이트 출력 인에이블 신호를 포함한다. 특히, 타이밍 제어부(TC)는 화면을 정상적으로 표시하는 정상 구동시에는 제 1 게이트 스타트 펄스(GCS1)를 생성하여 게이트 구동 IC(30#1~30#4)들 중 첫번째 게이트 구동 IC(30#1~30#4)에 공급하며, 화면의 상하 반전 구동시에는 제 2 게이트 스타트 펄스(GCS2)를 생성하여 게이트 구동 IC(30#1~30#4)들 중 마지막번째 게이트 구동 IC(30#4)에 공급한다.
한편, 제 2 게이트 스타트 펄스(GCS2)는 LOG 라인(LOG#a~LOG#d)들과, 마지막번째 게이트 TCP(26#4)를 거쳐 마지막번째 게이트 구동 IC(30#4)에 공급됨에 따라 공급경로가 길어진다. 이 경우, 제 2 게이트 스타트 펄스(GCS2)는 길어진 공급경로로 인해 리플이 증가하여 게이트 구동 IC(30#1~30#4)의 오작동을 초래할 수 있다.
이를 방지하기 위해, 실시 예에 따른 액정 표시장치는 도 3에 도시된 바와 같이, 마지막번째 게이트 TCP(26#4)에 제 2 게이트 스타트 펄스(GCS2)가 공급되는 LOG 라인(LOG#a~LOG#d)의 끝단에 접속된 커패시터(Cap)를 구비한다.
커패시터(Cap)는 타이밍 제어부(TC)로부터 제공된 제 2 게이트 스타트 펄스(GCS2)가 마지막번째 게이트 TCP(26#4)에 공급되기 전, 즉 LOG 라인(LOG#a~LOG#d)의 끝단에 형성된다. 이러한, 커패시터(Cap)는 LOG 라인(LOG#a~LOG#d)의 끝단과 접지전압(GND)이 공급되는 접지 전극(36) 사이에 형성됨으로써, 제 2 게이트 스타트 펄스(GCS2)에서 발생되는 리플을 제거한다.
이하, 도 4 및 도 5를 통해 커패시터(Cap)에 대해 보다 구체적으로 살펴보기로 한다.
도 4는 제 2 게이트 스타트 펄스(GCS2)가 공급되는 LOG 라인(LOG#a~LOG#d)의 끝단 일부를 나타낸 평면도이고, 도 5는 도 4에 도시된 A-A’ 선에 따른 단면도이다.
도 4를 참조하면, 제 2 게이트 스타트 펄스(GCS2)가 공급되는 LOG 라인(LOG#a~LOG#d)의 끝단에는 마지막번째 게이트 TCP(26#4)와 LOG 라인(LOG#a~LOG#d)을 전기적으로 접속시키는 패드들(34)이 형성된다.
패드들(34)은 게이트 구동 IC(30#1~30#4)의 스캔신호가 출력되는 게이트 출력패드들(Gn-1, Gn)과, 전단 게이트 TCP들(26#1~26#3) 및 LOG 라인(LOG#a~LOG#d)들을 경유하여 마지막번째 게이트 TCP(26#4)에 입력된 제 2 게이트 스타트 펄스(GCS2)를 LOG 라인(LOG#a~LOG#d)의 끝단에 공급하는 GSP 입출력패드(GSP#in, GSP#out)와, 전단 게이트 TCP(26#1~26#3) 및 LOG 라인(LOG#a~LOG#d)들을 경유하여 마지막번째 게이트 TCP(26#4)에 입력된 접지 전압(GND)을 접지 전극에 공급하는 접지 패드(GND#in, GND#out)를 포함한다.
한편, 도 4에서는 생략되었지만, 패드들(34)은 게이트 쉬프트 클럭 및 게이트 출력 인에이블 신호가 전단의 게이트 TCP(26#1~26#3)와 LOG 라인(LOG#a~LOG#d)들을 거쳐 입출력되는 패드들이 추가로 형성된다.
GSP 입출력패드(GSP#in, GSP#out)와 접속되어 제 2 게이트 스타트 펄스(GCS2)가 공급되는 LOG형 라인을 제어신호 라인(38)이라 정의하면, 제어신호 라인(38)은 GSP 입력패드(GSP#in)로부터 제 2 게이트 스타트 펄스(GCS2)를 전송받고, 이를 다시 GSP 출력패드(GSP#out)로 전송함으로써 마지막번째 게이트 구동 IC(30#4)에 제 2 게이트 스타트 펄스(GCS2)를 전송한다. 이러한, 제어신호 라인(38)은 LOG 라인(LOG#a~LOG#d)들과 마찬가지로 다수의 게이트 라인과 동일층에 형성되는 것이 바람직하다.
한편, 제어신호 라인(38)의 끝단은 리플 제거용 커패시터(Cap)와 접속된다.
구체적으로, 커패시터(Cap)는 도 5에 도시된 바와 같이, 제어신호 라인(38)과 동일층에 형성되어 접지전압이 공급되는 접지 라인(36)과; 제어신호 라인(38)과 다른층에서 접지 라인(36)과 중첩되도록 형성되고 제어신호 라인(38)과 콘택홀(42)을 통해 접속되는 메탈 라인(40)과; 접지 라인(36)과 메탈 라인(40) 사이의 절연층(42)으로 형성된다.
접지 라인(36)은 접지 패드(GND#in, GND#out)에 접속됨으로써 접지전압(GND)이 공급되며, 박막 트랜지스터 어레이 기판의 하단에 판형으로 연장되도록 형성된다.
메탈 라인(40)은 다수의 데이터 라인과 동일층에 형성될 수 있으며, 경우에 따라서는 화상 표시부(P)에 구비된 박막 트랜지스터의 소스 드레인 전극과 동일층 동일 물질로 형성될 수도 있다. 이러한, 메탈 라인은 판형으로 형성되는 절연층(42)을 사이에 두고 접지 라인(36)과 중첩되도록 형성됨에 따라 커패시터(Cap)를 형성하고, 제어신호 라인(38)과 접속되어 제어신호 라인(38)에 공급되는 제 2 게이트 스타트 펄스(GCS2)의 리플을 제거한다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 효과를 설명하기 위한 실험 측정 도면이다. 구체적으로 도 6a는 종래기술에 따른 제 2 게이트 스타트 펄스(GCS2)의 전압측정값을 나타내고, 도 6b는 본 발명에 따른 제 2 게이트 스타트 펄스(GCS2)의 전압측정값을 나타낸다.
도 6a를 참조하면, 종래기술에 따른 제 2 게이트 스타트 펄스(GCS2)는 인접한 LOG 라인(LOG#a~LOG#d)의 간섭에 따라 리플전압이 약 1.5V 정도인 반면, 본 발명에 따른 제 2 게이트 스타트 펄스(GCS2)는 커패시터(Cap)의 적용에 따라 리플전압이 약 0.84V로 리플전압이 1V 이하의 값으로 감소한 것을 알 수 있다.
한편, 실시 예에서는 리플 제거용 커패시터(Cap)가 제 2 게이트 스타트 펄스(GCS2)가 공급되는 LOG 라인(LOG#a~LOG#d) 끝단에만 형성된 것으로 설명하였지만, 리플 제거용 커패시터(Cap)는 제 2 게이트 스타트 펄스(GCS2) 이외에도 게이트 쉬프트 클럭, 게이트 출력 인에이블 신호가 입출력되는 LOG 라인(LOG#a~LOG#d)의 끝단에도 접지 전압과 중첩되는 메탈 라인을 형성하고, 이와 콘택홀을 통해 접속되도록 함으로써 형성될 수 있다.
이상에서 상술한 바와 같이, 본 발명의 실시 예는 마지막번째 게이트 구동 IC가 실장된 게이트 TCP에 반전 구동용 게이트 스타트 펄스를 전송하는 LOG 라인 끝단에 커패시터를 형성하여 반전 구동용 게이트 스타트 펄스의 리플을 제거한다. 이에 따라, 본 발명은 게이트 구동 IC의 오작동을 방지하여 보다 안정적으로 게이트 구동 IC를 제어할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시 예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
GCS1: 제 1 게이트 스타트 펄스 GCS2: 제 2 게이트 스타트 펄스
TC: 타이밍 제어부 Cap: 리플 제거용 커패시터

Claims (6)

  1. 다수의 게이트 라인과 다수의 데이터 라인의 교차로 화소를 정의하는 화상 표시부;
    상기 다수의 게이트 라인을 구동하는 게이트 집적회로들이 각각 실장된 다수의 게이트 TCP;
    상기 다수의 데이터 라인을 구동하는 데이터 집적회로들이 각각 실장된 다수의 데이터 TCP;
    상기 화상 표시부 외곽영역에서 LOG 방식으로 형성되어, 상기 게이트 집적회로들 중 마지막 게이트 집적회로에 제어신호를 공급함으로써, 상기 다수의 게이트 라인이 마지막번째 게이트 라인부터 첫번째 게이트 라인까지 순차적으로 구동되도록 하는 제어신호 라인;
    상기 마지막 게이트 집적회로가 실장된 게이트 TCP에 상기 제어신호가 공급되는 상기 제어신호 라인의 끝단에 접속된 커패시터를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 커패시터는
    상기 제어신호 라인과 동일층에 형성되어 접지전압이 공급되는 접지 라인과;
    상기 제어신호 라인과 다른층에서 상기 접지 라인과 중첩되도록 형성되고, 상기 제어신호 라인과 콘택홀을 통해 접속되는 메탈 라인과;
    상기 접지 라인과 상기 메탈 라인 사이의 절연층으로 형성되는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제어신호 라인은 상기 다수의 게이트 라인과 동일층에 형성되는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 메탈 라인은 상기 다수의 데이터 라인과 동일층에 형성되는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어신호는 게이트 스타트 펄스 신호인 것을 특징으로 하는 액정 표시장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어신호는 게이트 쉬프트 클럭 또는 게이트 출력 인에이블 신호인 것을 특징으로 하는 액정 표시장치.
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