라인 온 글래스형 액정 표시 장치 document_id A220517003874

본 발명은 액정 표시 장치에 관한 것으로, 특히 신호왜곡에 따른 화질 저하를 최소화할 수 있는 라인 온 글래스형 액정 표시 장치에 관한 것이다. 액정 표시 장치는 전계를 이용하여 유전 이방성을 갖는 액정의 광투과율을 조절함으로써 화상을 표시하게 된다. 이를 위하여, 액정 표시 장치는 액정셀들이 매트릭스형으로 배열된 액정 표시 패널과, 액정 표시 패널을 구동하기 위한 구동 회로를 구비한다. 액정 표시 패널은 액정셀들이 화소 신호에 따라 광투과율을 조절함으로써 화상을 표시하게 된다. 구동 회로는 액정 표시 패널의 게이트 라인들을 구동하기 위한 게이트 드라이버와, 데이터 라인들을 구동하기 위한 데이터 드라이버와, 게이트 드라이버 및 데이터 드라이버의 구동 타이밍을 제어하기 위한 타이밍 제어부와, 상기 액정 표시 패널과 상기 구동 회로들의 구동에 필요한 전원 신호들을 공급하는 전원부를 구비한다. 데이터 드라이버와 게이트 드라이버는 다수개의 집적회로(Integrated Circuit;이하, IC라 함)들로 분리되어 칩 형태로 제작된다. 집적화된 드라이브 IC들 각각은 TCP(Tape Carrier Package) 상에서 오픈된 IC 영역에 실장되거나 COF(Chip On Film) 방식으로 TCP의 베이스 필름 상에 실장되고, TAB(Tape Automated Bonding) 방식으로 액정 표시 패널과 전기적으로 접속된다. 또한 드라이브 IC는 COG(Chip On Glass) 방식으로 액정 표시 패널 상에 직접 실장되기도 한다. 타이밍 제어부와 전원부는 칩 형태로 제작되어 메인 PCB(Printed Circuit Board) 상에 실장된다. TCP에 의해 액정 표시 패널과 접속되는 드라이브 IC들은 FPC(Flexable Printed Circuit)와 서브 PCB를 통해 메인 PCB의 타이밍 제어부 및 전원부와 접속된다. 구체적으로, 데이터 드라이브 IC들은 FPC와 데이터 PCB를 통해 메인 PCB에 실장된 타이밍 제어부로부터의 데이터 제어 신호들 및 화소 데이터와, 전원부로부터의 전원 신호들을 공급받게 된다. 게이트 드라이브 IC들은 게이트 FPC와 게이트 PCB를 통해 메인 PCB 상에 실장된 타이밍 제어부로부터의 게이트 제어 신호들과 전원부로부터의 전원 신호들을 공급받게 된다. COG 방식으로 액정 표시 패널에 실장되는 드라이브 IC들은 FPC와 액정 표시 패널에 형성되는 라인 온 글래스(Line On Glass; 이하 LOG라 함)형 신호 라인들을 통해 메인 PCB에 실장된 타이밍 제어부로부터의 제어 신호들 및 화소 데이터와 전원부로부터의 전원 신호들을 공급받게 된다. 최근에는 드라이브 IC들이 TCP를 통해 액정 표시 패널과 접속되는 경우에도 LOG형 신호 라인들을 채택하여 PCB를 제거함으로써 액정 표시 장치가 더욱 박형화되게 하고 있다. 특히, 상대적으로 적은 신호를 전달하는 게이트 PCB를 제거하고 게이트 드라이브 IC들에 게이트 제어 신호들 및 전원 신호들을 공급하는 신호 라인들을 LOG형으로 액정 표시 패널 상에 형성하고 있다. 이에 따라, TCP에 실장된 게이트 드라이브 IC들은 메인 PCB-003e#FPC-003e#데이터 PCB-003e#데이터 TCP-003e#LOG 신호 라인-003e#게이트 TCP를 경유하여 타이밍 제어부로부터의 게이트 제어 신호들과 전원부로부터의 전원 신호들을 공급받게 된다. 이 경우, 게이트 드라이브 IC에 공급되는 게이트 제어 신호들과 게이트 전원 신호들이 LOG 신호 라인들의 라인 저항에 의해 왜곡됨으로써 액정 표시 패널에 표시되는 화상의 품질이 저하되는 문제가 발생하게 된다. 구체적으로, 게이트 PCB가 제거된 LOG형 액정 표시 장치는 도 1에 도시된 바와 같이 타이밍 제어부(22)와 전원부(24)를 포함하는 메인 PCB(20)와, FPC(18)를 통해 메인 PCB(20)와 접속된 데이터 PCB(16)와, 데이터 구동 IC(14)를 실장하여 데이터 PCB(16)와 액정 표시 패널(6) 사이에 접속된 데이터 TCP(12)와, 게이트 구동 IC(10)를 실장하여 액정 표시 패널(6)에 접속된 게이트 TCP(8)를 구비한다. 액정 표시 패널(6)은 박막 트랜지스터 어레이 기판(2)과, 칼러 필터 어레이 기판(4)이 액정을 사이에 두고 접합되어 형성된다. 이러한 액정 표시 패널(6)은 게이트 라인들(GL)과 데이터 라인들(DL)의 교차로 정의되는 영역마다 박막 트랜지스터에 의해 독립적으로 구동되는 액정셀들이 마련된다. 박막 트랜지스터는 게이트 라인(GL)으로부터의 스캔 신호에 응답하여 데이터 라인(DL)으로부터의 화소 신호를 액정셀에 공급한다. 데이터 드라이브 IC들(14)은 데이터 TCP(12) 및 액정 표시 패널(6)의 데이터 패드부를 경유하여 데이터 라인들(DL)과 접속된다. 이러한 데이터 드라이브 IC들(14)은 화소 데이터를 아날로그 화소 신호로 변환하여 데이터 라인들(DL)에 공급한다. 이를 위하여, 데이터 드라이브 IC들(14)은 데이터 PCB(16)와 FPC(18)를 통해 메인 PCB(20) 상의 타이밍 제어부(22) 및 전원부(24)로부터 데이터 제어 신호, 화소 데이터, 그리고 전원 신호들을 공급받게 된다. 게이트 드라이브 IC들(10)은 게이트 TCP(8) 및 액정 표시 패널(6)의 게이트 패드부를 경유하여 게이트 라인들(GL)과 접속된다. 이러한 게이트 드라이브 IC들(10)은 게이트 하이 전압(VGH)의 스캔 신호를 게이트 라인들(GL)에 순차적으로 공급한다. 또한 게이트 드라이브 IC들(10)은 게이트 하이 전압(VGH)이 공급되는 기간을 제외한 나머지 기간에는 게이트 로우 전압(VGL)을 게이트 라인들(GL)에 공급한다. 이를 위하여, 메인 PCB(20) 상의 타이밍 제어부(22) 및 전원부(24)로부터의 게이트 제어 신호들과 전원 신호들은 FPC(18)와 데이터 PCB(16)를 경유하여 데이터 TCP(12)에 공급된다. 데이터 TCP(12)를 통해 공급되는 게이트 제어 신호들과 전원 신호들은 박막 트랜지스터 어레이 기판(2)의 가장자리 영역에 형성된 LOG 신호 라인군(26)를 경유하여 게이트 TCP(8)에 공급된다. 게이트 TCP(8)에 공급된 게이트 제어 신호들 및 전원 신호들은 게이트 드라이브 IC(10)의 입력 단자들을 통해 게이트 드라이브 IC(10) 내로 입력되어 이용된다. 그리고, 게이트 제어 신호들 및 전원 신호들은 게이트 드라이브 IC(10)의 출력 단자들을 통해 출력되어 게이트 TCP(8)와 LOG 신호 라인군(26)을 경유하여 다음 게이트 TCP(8)에 실장된 게이트 드라이브 IC(10)로 공급된다. LOG 신호라인군(26)은 통상 게이트 로우 전압(VGL), 게이트 하이 전압 (VGH), 공통 전압(VCOM), 그라운드 전압(GND), 베이스 구동 전압(VCC)과 같이 전원부(24)로부터 공급되는 직류 구동 전압들과; 게이트 스타트 펄스(GSP), 게이트 쉬프트 클럭 신호(GSC), 게이트 이네이블 신호(GOE)와 같이 타이밍 제어부(22)로부터 공급되는 게이트 제어 신호들 각각을 공급하는 신호 라인들로 구성된다. 이러한 LOG 신호 라인군(26)은 박막 트랜지스터 어레이 기판(2)의 한정된 패드 영역에 게이트 라인들과 동일한 게이트 금속층을 이용하여 미세 패턴으로 형성된다. 또한, LOG 신호 라인군(26)은 게이트 TCP(8)와 ACF 본딩(Bonding)을 통해 접촉됨에 따라 그 게이트 TCP(8)와의 접촉 부분(A)이 증가하여 접촉 저항이 커지게 된다. 이에 따라, LOG 신호 라인군(26)은 기존의 게이트 PCB의 신호 라인들 보다 큰 라인 저항을 가지게 된다. 이러한 라인 저항으로 인하여 LOG 신호 라인군(26)을 통해 전송되는 게이트 제어 신호들(GSP, GSC, GOE)과 전원 신호들(VGH, VGL, VCC, GND, VCOM)이 왜곡됨으로써 가로 줄무늬, 얼룩 등이 발생되고 도트 패턴의 크로스토크, 그리니쉬(Greenish) 등과 같은 화질 저하 현상이 심해지게 된다. 예를 들면, 게이트 제어 신호들(GSP, GSC, GOE)과 전원 신호들(VGH, VGL, VCC, GND, VCOM)을 공급하는 LOG 신호 라인군(26)들은 도 2에 도시된 바와 같이 게이트 TCP들(8) 사이 각각에 접속되는 제1 내지 제3 LOG 신호 라인군(LOG1 내지 LOG3)으로 구성된다. 제1 내지 제3 LOG 신호 라인군(LOG1 내지 LOG3) 각각은 그 라인길이에 비례하는 라인 저항(lΩ, mΩ, nΩ)을 갖고 게이트 TCP(8)와 게이트 드라이브 IC(10)를 경유하여 직렬로 연결된다. 이러한 제1 내지 제3 LOG 신호 라인군(LOG1 내지 LOG3)으로 인하여 게이트 드라이브 IC(10) 마다 입력되는 게이트 제어 신호들(GSP, GSC, GOE) 및 전원 신호들(VGH, VGL, VCC, GND, VCOM) 간에 레벨 차가 발생하게 된다. 이 결과, 서로 다른 게이트 드라이브 IC(10)에 의해 구동되는 수평라인 블록들(A 내지 C) 간에 휘도차가 발생되어 가로선 줄무늬(32)가 생기게 된다. 구체적으로, 제1 게이트 드라이브 IC(10)에는 제1 LOG 신호 라인군(LOG1)의 제1 라인 저항(lΩ)에 의해, 제2 게이트 드라이브 IC(10)에는 제1 및 제2 LOG 신호 라인군(LOG1, LOG2)의 제1 및 제2 라인 저항(lΩ+mΩ)에 의해, 제3 게이트 드라이브 IC(10)에는 제1 내지 제3 LOG 신호 라인군(LOG1 내지 LOG3)의 제1 내지 제3 라인 저항(lΩ+mΩ+nΩ)에 의해 전압 강하된 게이트 제어 신호들(GSP, GSC, GOE) 및 전원 신호들(VGH, VGL, VCC, GND, VCOM)이 공급된다. 이에 따라, 서로 다른 게이트 드라이브 IC(10)에 의해 구동되는 제1 내지 제3 수평 블록(A 내지 C)의 게이트 라인들에 공급되는 게이트 신호들(VG1 내지 VG4) 간에 차이가 발생함에 따라 그 수평 라인 블록(A 내지 C) 간에 가로선 줄무늬(32)가 발생하게 된다. 이러한 게이트 드라이브 IC(10) 단위의 게이트전압 차이는 LOG 신호 라인군(26)의 단면적을 라인길이에 반비례하게 증가시키는 방법 등을 이용하여 보상할 수 있다. 그러나 LOG 신호라인군(26)이 형성되는 액정패널(6)의 외곽영역은 한정되어 있으므로 단면적을 증가시키는데 한계가 있다.