횡전계방식 액정표시장치 document_id A220517003819

본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 횡전계방식의 액정표시장치에서 공통전압을 안정시켜 그리니쉬, 셧-다운 크로스토크 등을 개선할 수 있는 방안을 제시하고 있다. 일반적으로 액정표시장치는 상부기판과 하부기판을 합착하고, 합착된 상부기판과 하부기판 사이에 액정을 주입하여 형성한다. 그리고, 상기 상부기판과 하부기판의 바깥 면에는 편광판(polarizer)과 위상차판(retardation film) 등을 부착한다. 이러한 다수의 구성요소를 선택적으로 구성함으로써 빛의 진행상태를 바꾸거나 굴절률을 변화시켜 높은 휘도(brightness)와 콘트라스트(contrast)특성을 가지는 액정표시장치가 구성된다. 액정표시장치로서 근래에 사용되는 액정은 통상 트위스트 네마틱 액정(twist nematic LC:TN LC)을 채택하고 있으며, 상기 트위스트 네마틱 액정(TN LC)은 시야각에 따라서 계조표시에서의 광 투과율이 달라지는 특성을 보유하므로 그 대면적화에 제한이 있다. 상기 트위스트 네마틱 액정(TN LC)을 포함한 액정 셀은 좌우방향의 시야각에 광 투과율이 넓은 범위에서 대칭적으로 분포하지만, 상/하 방향에서는 광 투과율이 비대칭적으로 분포하기 때문에 상/하 방향에서는 이미지가 반전되는 범위가 발생하여 시야각이 좁아지는 문제가 있었다. 이에 반해, 평행한 전기장을 이용하는 횡전계 방식 모드(In plane switching : 이하 "IPS 모드"라 칭함)는 종래의 상기 트위스트 네마틱 액정(TN LC) 모드에 비해 콘트라스트(contrast), 그레이 인버젼(gray inversion), 컬러시프트(color shift) 등의 시야각 특성을 향상시킬 수 있는 장점이 있다. 이하 도 1을 참조하여 횡전계방식 액정표시장치용 어레이 기판의 개략적인 구성을 설명한다. 도시한 바와 같이, 어레이 기판은 기판 상에 게이트배선(13)과 데이터배선(15)이 교차하여 형성되며, 특히 IPS 모드는 상기 게이트배선(13)과 데이터배선(15)이 교차하여 정의되는 화소영역(P)상에 화소전극(17)과 공통전극(19)이 동일 평면상에 형성되는 형태이며, 액정(21)은 동일기판 상에 구성된 화소전극(17)과 공통전극(19)의 수평전계(23)에 의해 동작한다. 이때, 상기 공통전극(19)과 화소전극(17) 사이에 위치한 액정(21)은 상기 공통전극(19)과 화소전극(17) 사이에 분포하는 수평전계(23)에 의해 동일한 방향으로 배열되어 하나의 도메인을 이루며, 횡전계 방식에서는 단일 화소영역에 다수의 멀티 도메인을 구성할 수 있으므로 보다 넓은 시야각을 가지는 액정표시장치의 제작이 가능하다. 물론, 상기 어레이 기판에는 도시되지는 않았지만 박막트랜지스터(TFT)가 각 화소영역마다 형성되어 있다. 도 2는 전술한 바와 같은 구조를 포함하는 어레이 기판인 하부기판과 상부기판이 합착되어 완성된 횡전계 방식 액정표시장치의 개략적인 단면도이다. 도시한 바와 같이, 횡전계 방식 액정표시장치는 상부기판(29)과 전술한 어레이 기판인 하부기판(33)이 합착되어 형성되며, 상기 상부기판(29)의 배면에는 인듐-틴-옥사이드(indium-tin-oxide)와 같은 투명한 도전성 금속 층을 증착하여 배면전극(27)을 형성하며, 상기 배면전극의 상부에는 상부편광판(31)을 구성한다. 상기 상부편광판(31)에 대응되는 상기 하부기판(33)의 하부에는 하부 편광판(35)을 구성한다. 상기 하부 편광판(35)의 하부에는 배면광원인 백라이트(back light)(37)가 위치하며, 상기 백라이트(37)에는 빛을 하부기판의 전면으로 통과하도록 하기 위해 확산시트와 프리즘 시트 등의 다수의 광학필름(39)이 구성된다. 상기 배면전극(27)은 외부로부터 인가되는 정전기를 차단하여 정전기에 의한 화질의 감소를 방지하기 위해 구성된다. 상기와 같은 구조와 특성을 가지는 횡전계방식 액정표시장치는, 특히 노트북 용의 액정표시장치에서 어레이 기판 상에 구성되는 공통전극(19)으로 공통전압(Vcom)을 인가하기 위해, 도 3의 평면도와 같이, 데이터구동회로부(40)에서 출력되어 게이트구동회로부(42)로도 인가되는 공통전압(Vcom)이 TCP(Tape carrier package)(44)를 통해 박막트랜지스터(TFT)가 형성된 하부기판(33)으로 인가되는 방법을 사용하고 있다. 도면을 참조하여 상세히 설명하면, 박막트랜지스터(TFT) 어레이가 형성된 하부기판(33) 상부에 컬러필터가 구성된 상부 기판(29)이 위치하는데, 이때 상기 하부기판(33)은 일반적으로 외부 구동회로부, 즉 상기 각 회로부(40)(42)와의 전기적 연결 또는 기타 목적을 위한 더미 라인(Dummy line)을 형성하기 위해 상기 상부기판(29)이 대응되지 않는 여분의 공간이 생기도록 상기 상부기판(29)과 결합된다. 상기 각 회로부(40)(42)는 플렉서블(flexible)하며 구동드라이버IC(50)가 내장된 TCP(44)를 통해 상기 하부기판(33)과 전기 회로적으로 연결된다. 상기 구동드라이버IC(50)는 영상신호를 출력하는 데이트구동IC 또는 스캔신호를 출력하는 게이트구동IC이다. 상기 각 회로부(40)(42)는 상기 상/하부기판(29)(33)의 상부에 탑케이스(미도시)가 결합되면 그 탑케이스 상부로 접혀 안착된다. 상기 데이터구동회로부(40)는 공통전압발생회로부(미도시)를 포함하며 상기 공통전압발생회로부에서 생성되어 공통전압출력노드(52)로 출력되는 공통전압(Vcom)은 전기적으로 연결된 TCP(44)를 통해 하부기판(33)에 형성된 공통전극(19)(도 1 참조)으로 인가되며, 또한 탑케이스가 결합된 뒤 접혔을 때 상기 게이트구동회로부(42)의 공통전압입력노드(54)와 전기적으로 콘택되어 역시 게이트구동회로부(42)와 TCP(44)를 통해 하부기판(33)의 공통전극(19)(도 1참조)으로 공통전압(Vcom)을 인가한다. 그런데, 전술한 바와 같이 TCP(44)를 거쳐 하부기판(33)의 공통전극(19)으로 공통전압(Vcom)을 인가하는 방법은, 제조 공정 중에 TCP의 연결이 끊어지거나 또는 상기 TCP(44)이 하부기판(33)과 접촉되는 부분에서 발생하는 접촉저항에 의해 공통전극(19)으로 신호가 인가되는 중에 왜곡되는 발생한다. 상기한 왜곡 현상은 상기 하부기판(33)에 형성된 화소 내부에서의 기생 커패시턴스에 의해 그 왜곡이 더욱 커지게 되며, 결국 액정의 불완전 응답에 의해 녹색 빛을 띄는 그리니쉬(Greenish) 현상과 셧-다운 크로스 토크 등이 발생하게 된다.