JP5770796B2 - 液晶ディスプレイ装置 - Google Patents

Description

本発明は、フラットパネルディスプレイ装置に関するもので、特にベゼル（Bezel）のサイズを減らしてデザイン美感を高めることができる液晶ディスプレイ装置に関するものである。

移動通信端末、ノートパソコンのような各種の携帯用電子機器の発展に伴って、これに適用できるフラットパネルディスプレイ装置に対する要求が増大している。

フラットパネルディスプレイ装置としては、液晶ディスプレイ装置（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display Device）、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ：Plasma Display Panel）、電界放出ディスプレイ装置（Field Emission Display Device）、有機発光ダイオードディスプレイ装置（ＯＬＥＤ：Organic Light Emitting Display Device）などが開発されている。

フラットパネルディスプレイ装置のうち液晶ディスプレイ装置（ＬＣＤ）は、量産技術の発展、駆動手段の容易性、低電力消費、高画質具現及び大画面具現の長所などによって携帯用機器に適しており、そのため適用分野が持続的に拡大されている。

図１は、従来技術による液晶ディスプレイ装置を概略的に示す図面であり、図２は従来技術による液晶ディスプレイ装置のピクセル構造を示す図面である。

図１及び図２を参照すると、液晶ディスプレイ装置は、複数のピクセルがマトリックス形態に配列された液晶パネルと、液晶パネルを駆動するための駆動回路部と、液晶パネルに光を供給するバックライトユニット（図示せず）と、液晶パネルと駆動回路部を囲むように形成されたベゼル（図示せず）を含む。

液晶パネルは、複数のピクセル及びピクセルを駆動させるためのラインが形成された下部基板（ＴＦＴアレイ基板）と、カラーフィルタ及びブラックマトリックスが形成された上部基板（カラーフィルタアレイ基板）及び上記２つの基板間に介在された液晶層を含む。

液晶パネルの下部基板には、複数のゲートラインと複数のデータラインが交差するように形成されており、複数のゲートラインと複数のデータラインが交差した領域にピクセルが形成される。ピクセルそれぞれには、スイッチング素子としてＴＦＴ（Thin Film Transistor）が形成されており、電界を印加するためのピクセル電極及び共通電極が形成されている。

このような、液晶パネルは、画像が表示される表示領域（１０）と、画像が表示されない非表示領域を含む。

液晶パネルの上側非表示領域にデータドライバ（４０）が接続されている。液晶パネルの下部基板の外郭部非表示領域には、外部からピクセルの駆動のための信号が印加される複数のパッドで構成されたパッド領域が形成されており、上記パッドとＴＦＴ及び電極を連結させるリンクラインが形成されている。

図３は、従来技術による液晶パネルの非表示領域を示す断面図である。

図３を参照すると、シール（３０、seal）はピクセルが形成されているアクティブ領域の外郭、即ち、非表示領域に形成され、シール（３０）を用いて上部基板（１）と下部基板（２）が合着される。

液晶パネルに付着される駆動回路部による液晶ディスプレイ装置の製造費用を節減し、体積及び重さを減少させるために、内蔵シフトレジスタを下部基板（２０）に形成するゲートインパネル（ＧＩＰ： Ｇａｔｅ Ｉｎ Ｐａｎｅｌ）方式が適用されている。液晶パネルの左側及び右側非表示領域にＧＩＰ方式でゲートドライバを形成することによって、液晶パネルのゲートラインに信号を印加するためのパッド領域及びリンクラインを削除させている。

このような、ゲートドライバ及びデータドライバは、印刷回路基板（５０、ＰＣＢ）に実装されたタイミングコントローラ及び電源供給部から駆動信号と駆動電圧の供給を受けて駆動される。

ＧＩＰ方式のゲートドライバが下部基板（２）の左側及び右側非表示領域に形成され、図３においては下部基板（２）の左側に形成されたゲートドライバのみを示している。

ＧＩＰ方式のゲートドライバは、共通電圧（Ｖｃｏｍ）が印加される共通電圧リンク領域（２２）、グラウンド（ＧＮＤ）リンク領域（２４）及び液晶パネルのＴＦＴをスイッチングさせるためのスキャン信号を生成するシフトレジスタロジック領域（２６）を含んで構成される。

ゲートドライバを別途のチップに製作して液晶パネルと連結させる方式と対比して詳察すると、ＧＩＰ方式のゲートドライバを適用することによって、液晶ディスプレイ装置の製造費用を節減し、体積及び重さを減少させることができるが、液晶パネルの左側と右側のベゼルサイズが増加する短所がある。

図３に示された通り、ベゼルサイズの増加を減らすために、グラウンドリンク領域（２４）をシール（３０）とオーバーラップさせている。しかし、共通電圧リンク領域（２２）が１ｍｍ内外の幅を有するように形成されており、ＧＩＰのシフトレジスタロジック領域（２６）が５ｍｍ〜６ｍｍの幅を有するように形成されている。これにより、左右側ベゼル幅が７ｍｍ〜８ｍｍに形成されてサイズを減らすのに限界があり、デザイン美感が低下する短所がある。

ＧＩＰのラインの幅及びラインの間の間隔を一定水準以下に減らすことに限界があるため、狭い（narrow）ベゼルを具現するには困難がある。ベゼルサイズを減らすためにラインの幅及び間隔を減らす場合、ライン抵抗が増加して信号の歪みが発生し、シフトレジスタロジックが誤作動する問題がある。特に、ＧＩＰのラインは、削除が不可能なため理想的な狭ベゼルの具現が難しく、さらにボーダレスパネルの具現が不可能な問題がある。

このような問題を改善するための方案として、ＴＦＴアレイ基板とカラーフィルタアレイ基板の位置を変えて、ＴＦＴアレイ基板を上側に配置する構造が提案された。しかし、ＴＦＴアレイ基板に形成された多数のラインにより外部光が反射されて画像の視認性が低下する他の問題がある。

特開２０１３−１２５２７７号公報

本発明は、上述した問題を解決するためのものであって、液晶パネルの外郭に形成されるベゼルのサイズが減少された液晶ディスプレイ装置を提供することを技術的課題とする。

本発明は、上述した問題を解決するためのものであって、デザイン美感の高い液晶ディスプレイ装置を提供することを技術的課題とする。

本発明は、上述した問題を解決するためのものであって、パッド領域のサイズが減少された液晶ディスプレイ装置を提供することを技術的課題とする。

本発明は、上述した問題を解決するためのものであって、製造費用が節減された液晶ディスプレイ装置を提供することを技術的課題とする。

上述の本発明の技術的課題以外にも、本発明の他の特徴及び利点が、以下において記述されたり、そのような記述及び説明から本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者に明確に理解できるものである。

本発明の実施例による液晶ディスプレイ装置は、液晶パネル内で垂直方向に形成された複数の垂直ゲートライン及び複数のデータラインと；液晶パネル内で水平方向に形成された複数の水平ゲートラインであって、複数の垂直ゲートラインとは異なるレイヤに形成されている複数の水平ゲートラインと；液晶パネルの上側または下側の非表示領域に配置され、複数の垂直ゲートラインと接続されてスキャン信号を供給し、複数のデータラインと接続されてデータ電圧を供給する複数のドライブＩＣとを備え、複数の垂直ゲートラインと複数の水平ゲートラインは、互いに重畳する領域で１ラインずつ対をなしてコンタクトを通じて電気的に接続され、複数の垂直ゲートラインと複数のデータラインは、互いに異なるレイヤに形成されていることを特徴とする。

本発明の実施例による液晶ディスプレイ装置は、液晶パネルの外郭に形成されるベゼルのサイズを減らすことができる。

本発明の実施例による液晶ディスプレイ装置は、デザイン美感を向上させることができる。

本発明の実施例による液晶ディスプレイ装置は、液晶パネルの下側、左側及び右側の機構物が前面に露出されないようにして狭ベゼル及びボーダレスを具現することができる。

本発明の実施例による液晶ディスプレイ装置は、ピクセルの開口率を高めて画像の輝度を高めることができ、バックライト部品を節減して製造費用を減らすことができる。

本発明の実施例による液晶ディスプレイ装置は、パッド領域のサイズを減少させることができる。

本発明の実施例による液晶ディスプレイ装置は、製造費用を節減させることができる。

これ以外にも、本発明の実施例を通じて本発明の他の特徴及び利点が新たに把握されることも可能である。

従来技術による液晶ディスプレイ装置を概略的に示す図である。 従来技術による液晶ディスプレイ装置のピクセル構造を示す図である。 従来技術による液晶パネルの非表示領域を示す断面図である。 本発明の実施例による液晶ディスプレイ装置を概略的に示す図である。 本発明の実施例による液晶ディスプレイ装置のドライブＩＣを示す図である。 本発明の第１実施例による液晶ディスプレイ装置のピクセル構造を示す図である。 本発明の実施例による液晶ディスプレイ装置の左側及び右側ベゼルサイズを説明するための図である。 本発明の第１実施例による液晶ディスプレイ装置のピクセル構造を具体的に示す図である。 図８に示されたＡ１−Ａ２線による断面図である。 本発明の第２実施例による液晶ディスプレイ装置のピクセル構造を具体的に示す図である。 図１０に示されたＢ１−Ｂ２線による断面図であって、ピクセルの開口領域が増加されたことを示す図である。 本発明の第１実施例のピクセル構造において垂直ゲートラインと共通電極の間に寄生キャパシタンスが形成されるのを示す図である。 本発明の第３実施例による液晶ディスプレイ装置のピクセル構造を示す断面図である。 本発明の第４実施例による液晶ディスプレイ装置のピクセル構造を示す断面図である。 本発明の第５実施例による液晶ディスプレイ装置のピクセル構造を示す断面図である。 本発明の他の実施例であって、液晶パネルが垂直方向に長く形成されたものを示す図である。

本明細書で各図面の構成要素に参照番号を付加するにおいて、同一の構成要素に限ってはたとえ他の図面上に表示されても可能な限り同一の番号を記載した。

一方、本明細書において記述される用語の意味は次の通り理解されなければならない。単数の表現は、文脈上明確に異なるように定義しない限り複数の表現を含むものとして理解されるべきであり、「第１」、「第２」などの用語は、１つの構成要素を他の構成要素から区別するためのものであって、これらの用語によって権利範囲が限定されない。

「含む」または「有する」などの用語は、１つまたはそれ以上の他の特徴や数字、段階、動作、構成要素、部分品またはこれらを組み合わせたものの存在または付加可能性を予め排除しないものとして理解されなければならない。

「少なくとも１つ」の用語は、１つ以上の関連項目から提示可能な全ての組み合わせを含むものとして理解されなければならない。例えば、「第１項目、第２項目及び第３項目のうち少なくとも１つ」という意味は、第１項目、第２項目または第３項目それぞれだけでなく、第１項目、第２項目及び第３項目のうち２つ以上から提示されることができる全ての項目の組み合わせを意味する。

本発明の実施例を説明するにおいて、ある構造物（電極、ライン、配線、レイヤ、コンタクト）が他の構造物「上部にまたは上に」及び「下部にまたは下に」形成されると記載された場合、このような記載は、この構造物が互いに接触している場合だけでなくこれら構造物の間に第３の構造物が介在されている場合まで含むものとして解釈されなければならない。

液晶ディスプレイ装置は、液晶層の配列を調節する方式によってＴＮ（Twisted Nematic）モード、ＶＡ（Vertical Alignment）モード、ＩＰＳ（In Plane Switching）モード、ＦＦＳ（Fringe Field Switching）モードなど多様に開発されている。

このうち、ＩＰＳモードとＦＦＳモードは、下部基板上にピクセル電極（Ｐｉｘｅｌ ＩＴＯ）と共通電極（Ｖｃｏｍ）を配置し、ピクセル電極と共通電極間の電界によって液晶層の配列を調節する水平電界方式である。本発明の実施例による液晶ディスプレイ装置は、モードに関係なく適用されることができるが、ＩＰＳモードを一例として説明する。

以下では、添付した図面を参照して本発明の実施例による液晶ディスプレイ装置について説明する。

本発明は、液晶ディスプレイ装置のベゼルサイズを減少させることを主要内容とする。従って、ベゼルと関連のない機構物及び液晶パネルに光を供給するバックライトユニットに関する詳細な説明と図面は省略されることができる。

図４は、本発明の実施例による液晶ディスプレイ装置を概略的に示す図面である。

図４を参照すると、本発明の実施例による液晶ディスプレイ装置は、複数のピクセルがマトリックス形態に配列された液晶パネル１００と、液晶パネル１００を駆動するための複数のドライブＩＣ４００、上記複数のドライブＩＣ４００を駆動させるための制御信号を供給する制御部及び駆動電源を生成する電源部が実装された印刷回路基板３００（ＰＣＢ）、液晶パネルに光を供給するバックライトユニット、液晶パネルと駆動回路部を囲むように形成されたベゼル及び外部ケースを含む。

図５は、本発明の実施例による液晶ディスプレイ装置のドライブＩＣを示す図面である。図５においては、複数のドライブＩＣ４００のうち１つのドライブＩＣ４００を示している。複数のドライブＩＣ４００は、ＣＯＧ（Chip On Glass）またはＣＯＦ（Chip On Flexible Printed Circuit, Chip On Film）方式で形成されることができる。

図５（Ａ）を参照すると、本発明の実施例による液晶ディスプレイ装置のドライブＩＣ４００は、ゲートドライブロジックとデータドライブロジックが１つのチップ（one chip）に統合（merged）されて形成されている。

一方、図５（Ｂ）を参照すると、本発明の実施例による液晶ディスプレイ装置のドライブＩＣ４００は、データドライブＩＣ４２０とゲートドライブＩＣ４３０が１つのチップに統合されている。

上記データドライブロジックまたはデータドライブＩＣ４２０は、印刷回路基板３００に実装された制御部から印加されるデータ制御信号及びデジタル映像データを用いて、ピクセルに供給されるアナログデータ電圧を生成する。

上記ゲートドライブロジックまたはゲートドライブＩＣ４３０は、印刷回路基板３００に実装された制御部から印加されるゲート制御信号を用いて、ピクセルに形成されたＴＦＴをスイッチングさせるためのスキャン信号（ゲート信号）を生成する。

このような、ドライブＩＣ４００の両側には、複数のリンクライン４１０が形成されている。ここで、複数のリンクライン４１０は、複数のゲートリンクライン４１２と複数のデータリンクライン４１４を含む。

ドライブＩＣ４００は、複数のゲートリンクライン４１２を通じて制御部からゲート信号の供給を受け、生成されたスキャン信号を液晶パネルに形成されたピクセルに供給する。

また、ドライブＩＣ４００は、複数のデータリンクライン４１４を通じて制御部からデータ制御信号及びデジタル映像データの供給を受け、上記デジタル映像データによって生成されたアナログデータ電圧を液晶パネルに形成されたピクセルに供給する。

液晶パネル１００に形成されたデータラインＤＬと複数の第１ゲートライン（ＶＧＬ、垂直ゲートライン）が同一の数ではないため、必ずしもゲートリンクライン４１２と複数のデータリンクライン４１４が同一の数で交代に形成されるものではない。ピクセルのピッチ（Pitch）と解像度によって、１つのゲートリンクライン４１２と２つのデータリンクライン４１４単位に形成されることもできる。

以下では、図面を参照して、本発明の液晶パネル１００の構造について詳細に説明する。

図６は、本発明の第１実施例による液晶ディスプレイ装置のピクセル構造を示す図面であり、図７は、本発明の実施例による液晶ディスプレイ装置の左側及び右側ベゼルサイズを説明するための図面である。

図６及び図７を参照すると、上部基板１１０（カラーフィルタアレイ基板）と下部基板１２０（ＴＦＴアレイ基板）及び両基板間に介在された液晶層を含む。上部基板１１０と下部基板１２０は、シール１３０を通じて合着されている。

液晶パネル１００の上部基板１１０は、カラー画像を表示するためのレッド（Red）、グリーン（Green）及びブルー（Blue）のカラーフィルタと、カラーフィルタの間に形成されてピクセルを区分させるブラックマトリックス１１２（ＢＭ）を含む。図７においては液晶パネルの左側非表示領域を示しているため、アクティブ領域に形成されたカラーフィルタが示されていない。

液晶パネル１００の下部基板は、画像を表示するための複数のピクセルが形成された表示領域（アクティブ領域）と、複数のドライブＩＣ４００とピクセルを連結させるリンクが形成された非表示領域を含む。

ＴＦＴアレイ基板１００のアクティブ領域には、複数の第１ゲートラインＶＧＬ（垂直ゲートライン）、複数の第２ゲートラインＨＧＬ（水平ゲートライン）及び複数のデータラインＤＬが形成されている。

複数の第１ゲートラインＶＧＬ、複数の第２ゲートラインＨＧＬ及び複数のデータラインＤＬによって複数のピクセルが定義される。複数のピクセルにそれぞれには、共通電圧Ｖｃｏｍが印加される共通電極、データ電圧Ｖｄａｔａが印加されるピクセル電極、ストレージキャパシタＣｓｔ及びスイッチング素子としてＴＦＴが形成されている。

ここで、ＴＦＴのアクティブ層は、非晶質シリコン（ａ−Ｓｉ）、低温多結晶ポリシリコン（ＬＴＰＳ：Low Temperature Poly Silicon）又は酸化物半導体（ＩＧＺＯ：Indium Gallium Zinc Oxide）物質から形成されることができる。

上述した構成を含む液晶ディスプレイ装置は、ピクセル電極と共通電極の間に形成された電界によってピクセル別に液晶の配列状態を変化させ、液晶の配列を通じてバックライトユニットから供給される光の透過率を調節することによって画像を表示するようになる。

図４及び図５に示された通り、ゲートドライブＩＣ（またはゲートドライブロジック）及びデータドライブＩＣ（またはデータドライブロジック）が１つのチップ（One chip）に統合されたドライブＩＣ４００が、平面視して液晶パネル１００の上側に形成されている。これにより、本発明においては液晶パネル１００のピクセルにスキャン信号を供給するために、新しいゲートラインの構造を適用した。図４では、ドライブＩＣ４００が、平面視して液晶パネル１００の上側に配置されたものを示しているが、これに限定されずにドライブＩＣ４００は、平面視して液晶パネル１００の下側にも配置されることができる。

図６に示された通り、複数の第１ゲートラインＶＧＬと複数のデータラインＤＬは、液晶パネル１００内で垂直方向へ並んで形成されている。即ち、複数のデータラインＤＬと同一方向に並んで複数の第１ゲートラインＶＧＬが形成されている。

複数の第２ゲートラインＨＧＬは、上記複数の第１ゲートラインＶＧＬと複数のデータラインＤＬと交差するように形成されている。即ち、複数のゲートラインＨＧＬが水平方向に形成されている。

再度説明すると、複数の第１ゲートラインＶＧＬ及び複数のデータラインは、液晶パネル１００の長軸方向に沿って、垂直方向に上側から下側まで形成されている。そして、複数の第２ゲートラインＨＧＬは、液晶パネル１００の短軸方向に沿って、水平方向に左側から右側まで（または右側から左側まで）形成されている。

本発明の第１実施例による液晶ディスプレイ装置は、垂直方向に形成された複数の第１ゲートラインＶＧＬと水平方向に形成された複数の第２ゲートラインＨＧＬが同一の数に、１：１対応するように形成されている。

ここで、水平方向に形成された複数の第２ゲートラインＨＧＬは、液晶パネルの第１レイヤに形成されており、垂直方向に形成された複数の第１ゲートラインＶＧＬ及び複数のデータラインＤＬは、液晶パネルの第２レイヤに形成されている。

垂直方向に形成された複数の第１ゲートラインＶＧＬと複数の第２ゲートラインＨＧＬは、絶縁層を介して、液晶パネルの互いに異なるレイヤに形成されているが、上記複数の第１ゲートラインＶＧＬと複数の第２ゲートラインＨＧＬが互いに重畳する領域でコンタクトＣＮＴを通じて選択的にコンタクトされる。即ち、複数の第１ゲートラインＶＧＬと上記複数の第２ゲートラインＨＧＬは互いに重畳される領域で、１ラインずつ対をなしてコンタクトＣＮＴを通じて電気的に接続される。

具体的には、垂直方向に形成された１番目の第１ゲートラインＶＧＬ１と水平方向に形成された１番目の第２ゲートラインＨＧＬ１は、互いに重畳する領域で第１コンタクトＣＮＴ１を通じて電気的に接続される。このように、一対の垂直ゲートラインと水平ゲートライン、即ち、１番目の垂直ゲートラインＶＧＬ１と１番目の水平ゲートラインＨＧＬ１が第１コンタクトＣＮＴ１を通じて電気的に接続される。

そして、垂直方向に形成された２番目の第１ゲートラインＶＧＬ２と水平方向に形成された２番目の第２ゲートラインＨＧＬ２は、互いに重畳する領域で第２コンタクトＣＮＴ２を通じて電気的に接続される。このように、一対の垂直ゲートラインと水平ゲートライン、即ち、２番目の垂直ゲートラインＶＧＬ２と２番目の水平ゲートラインＨＧＬ２が第２コンタクトＣＮＴ２を通じて電気的に接続される。

そして、垂直方向に形成された３番目の第１ゲートラインＶＧＬ３と水平方向に形成された３番目の第２ゲートラインＨＧＬ３は、互いに重畳する領域で第３コンタクトＣＮＴ２を通じて電気的に接続される。このように、一対の垂直ゲートラインと水平ゲートライン、即ち、３番目の垂直ゲートラインＶＧＬ３と３番目の水平ゲートラインＨＧＬ３が第３コンタクトＣＮＴ３を通じて電気的に接続される。

上述したものと同一の構造として、ｎ個の第１ゲートラインＶＧＬとｎ個の第２ゲートラインＨＧＬそれぞれは対をなしてコンタクトを通じて電気的に接続される。

前述した説明に記載された１番目、２番目、３番目の表現は複数のライン間の順序及び関係を説明するためのものであって、上記１番目の表現が全体ラインのうち最初のものであることを表示するものではなく、図面を参照して本発明を説明するためのものである。以下の明細書の内容においても上記１番目、２番目、３番目の表現の意味は同一に適用される。

垂直方向に形成された複数の第１ゲートラインＶＧＬは、図５に示された複数のゲートリンクライン４１２とそれぞれ接続される。これを通じて、ドライブＩＣ４００から出力されたスキャン信号が複数の第１ゲートラインＶＧＬに印加される。上記スキャン信号が複数の第１ゲートラインＶＧＬと接続された複数の第２ゲートラインＨＧＬを経由して液晶パネル１００に形成された複数のピクセルのＴＦＴに供給され、ＴＦＴをターン−オン（Turn-On）させる。この時、スキャン信号は液晶パネルの全体ピクセルに供給されるが、１水平ライン単位に順次供給される。

一方、垂直方向に形成された複数のデータラインＤＬは、図５に示された複数のデータリンクライン４１４とそれぞれ接続される。これを通じて、ドライブＩＣ４００から出力されたデータ電圧Ｖｄａｔａが複数のデータラインＤＬに印加される。

データ電圧ＶｄａｔａがデータラインＤＬを経由して液晶パネル１００に形成されたＴＦＴのソース電極に供給され、ＴＦＴがターン−オンされる時、ソース電極に供給されたデータ電圧Ｖｄａｔａがドレイン電極を経由してピクセル電極に供給されるようになる。

本発明の実施例による液晶ディスプレイ装置は、ゲートドライブＩＣ（またはゲートドライブロジック）及びデータドライブＩＣ（またはデータドライブロジック）が１つのチップ（One chip）に統合されたドライブＩＣ４００が、平面視して液晶パネル１００の上側に配置される。

垂直方向に形成された第１ゲートラインを介してスキャン信号がピクセルに印加されるようにし、垂直方向に形成されたデータラインを介してデータ電圧Ｖｄａｔａがピクセルに印加されるようにすることによって、従来技術において液晶パネルの左側及び右側の非表示領域に形成されていたリンクライン及びＧＩＰロジックを削除することができる。

これを通じて、図７に示された通り、液晶パネル１００の左側及び右側非表示領域には共通電圧リンク領域１２２及びグラウンドリンク領域１２４のみを形成して、ベゼル幅を１．０ｍｍ〜１．６ｍｍに減らすことができる。

ここで、図７（Ａ）に示された通り、共通電圧リンク領域１２２をシール１３０とオーバーラップされるように形成することができる。一方、図７（Ｂ）に示された通り、グラウンドリンク領域１２４をシール１３０とオーバーラップされるように形成することもできる。また、上部基板１１０と下部基板１２０の合着に必要な最小限のベゼル幅マージンを有するように形成して狭ベゼルを具現することができる。

ここで、液晶パネル１００の左側及び右側ベゼルの幅は、基板の合着に用いられるシーラント（Sealant）の線幅による影響を受けることがあり、現在の技術水準でシーラントの線幅を１ｍｍ未満で具現できるため、本発明の実施例による液晶ディスプレイ装置の左側及び右側ベゼル幅を１ｍｍ以下、例えば、ベゼル幅を０．８ｍｍ〜１．０ｍｍに十分に減少させることができる。今後、シーラントの線幅制御技術がさらに発展する場合には、これによって本発明の実施例による液晶ディスプレイ装置の左側及び右側ベゼル幅も減少されることができる。

図８は、本発明の第１実施例による液晶ディスプレイ装置のピクセル構造を具体的に示す図面であり、図９は、図８に示されたＡ１−Ａ２線による断面図である。図８では、ピクセルがシングルドメイン（Single domain）及び整った長方形の形態のものを一例として示しているが、これに限定されずにピクセルはマルチドメイン（Multi domain）に形成されることもできる。

図８及び図９を参照すると、液晶パネル１００の各ピクセル内には共通電圧Ｖｃｏｍが供給される共通電極１８０及びデータ電圧Ｖｄａｔａが供給されるピクセル電極１９０が形成されている。

図８及び図９ではＩＰＳモードで駆動されるピクセル構造を示しているため、共通電極１８０とピクセル電極１９０が同一レイヤに形成されている。そして、共通電極１８０とピクセル電極１９０は、フィンガ（Finger）形態にパターニングされてパターンが互いに交差するように形成されている。

水平ゲートライン１４０は、横方向（Ｘ軸方向）に形成されており、データライン１６０と垂直ゲートライン１５０は、縦方向（Ｙ軸方向）に形成されている。

ピクセルの共通電極１８０に共通電圧Ｖｃｏｍを印加させるための共通電圧ライン１７０が、垂直ゲートライン１５０とデータライン１６０のサイドに垂直方向に並んで形成されている。

垂直ゲートライン１５０のサイドには第１共通電圧ライン１７０ａが形成されており、データライン１６０のサイドには第２共通電圧ライン１７０ｂが形成されており、垂直ゲートライン１５０とデータライン１６０の間に第３共通電圧ライン１７０ｃが形成されている。

このような、第１共通電圧ライン１７０ａ、第２共通電圧ライン１７０ｂ及び第３共通電圧ライン１７０ｃは互いに分離されているが、水平ゲートライン１４０と同一方向に並んで形成された共通ライン（図示せず）にコンタクトされ、第１共通電圧ライン１７０ａ、第２共通電圧ライン１７０ｂ及び第３共通電圧ライン１７０ｃには同一の共通電圧Ｖｃｏｍが供給される。

図９に示された通り、データライン１６０及び垂直ゲートライン１５０は同一レイヤに形成されており、その下のレイヤに共通電圧ライン１７０が形成されている。即ち、液晶パネル中の第１レイヤに共通電圧ライン１７０が形成されており、液晶パネル中の第２レイヤにデータライン１６０及び垂直ゲートライン１５０が形成されている。なお、図９に示されるように、アクティブ層が垂直ゲートライン１５０及びデータライン１６０の下側に形成されていてもよい。

図９の断面図（図８のＡ１−Ａ２線）には図示されていないが、データライン１６０及び垂直ゲートライン１５０が形成されたレイヤの下に水平ゲートライン１４０が形成されている。従って、水平ゲートライン１４０と垂直ゲートライン１５０は互いに異なるレイヤに形成されており、コンタクトを通じて電気的に連結される。

ここで、共通電圧ライン１７０は第１レイヤに形成され、その上にゲート絶縁層１４５が形成されている。ゲート絶縁層１４５上の第２レイヤに垂直ゲートライン１５０及びデータライン１６０が形成されている。

ここで、垂直ゲートライン１５０とデータライン１６０の下にはＴＦＴを形成する工程のうち、アクティブ（Active）のパターンが残存している。これはＴＦＴのソース電極／ドレイン電極と垂直ゲートライン１５０及びデータライン１６０が単一工程で形成されるためである。以下の実施例においても、特定ラインの下にＴＦＴのアクティブパターンが残存することができる。

垂直ゲートライン１５０及びデータライン１６０を覆うように保護層１５５が形成されており、上記保護層１５５上にフォトアクリル（ＰＡＣ：Photoacryl）で平坦化層１６５が形成されている。図面に図示されていないが、平坦化層１６５上に共通電極１８０及びピクセル電極１９０が形成される。

一方、ドライブＩＣ４００から垂直ゲートライン１５０に印加されるスキャン信号のゲートドライビング電圧は、−５Ｖ〜＋３０Ｖに印加されることができ、高電圧のスキャン信号によってピクセルの長軸方向でデータライン１６０に印加されるデータ電圧Ｖｄａｔａによる電場より強いカップリングが形成されることができる。

これによって、ピクセルから光の漏洩が発生でき、特にブラック画像を正確に表示できないためコントラストが低下される可能性がある。このような問題を改善するために、垂直ゲートライン１５０とデータライン１６０の間に第３共通電圧ライン１７０ｃを形成した。

レイヤは異なっても垂直ゲートライン１５０とデータライン１６０の間に第３共通電圧ライン１７０ｃが形成されているため、−２Ｖ〜＋２Ｖに供給される共通電圧Ｖｃｏｍにより高電圧のスキャン信号によってピクセルの長軸方向で電場のカップリングが形成されるのを防止できる。

即ち、上記複数の第１ゲートラインＶＧＬと上記複数のデータラインＤＬの間に形成された第３共通電圧ライン１７０ｃを用いて、上記複数の第１ゲートラインＶＧＬに印加された高電圧のスキャン信号による電場を相殺させることができる。

図８及び図９に示された本発明の第１実施例による液晶ディスプレイ装置のピクセル構造は、垂直方向に形成された複数の第１ゲートライン１５０及び第３共通電圧ライン１７０ｃによってピクセルの開口率が一部減少されることができる。このような問題を改善するために、図１０及び図１１に示された通りピクセル構造を変更した。

図１０は、本発明の第２実施例による液晶ディスプレイ装置のピクセル構造を具体的に示す図面であり、図１１は、図１０に示されたＢ１−Ｂ２線による断面図であって、ピクセルの開口領域が増加されたことを示す図面である。

図１０においては、ピクセルがシングルドメイン及び整った長方形の形態であることを一例として示しているが、これに限定されずにピクセルはマルチドメインに形成されることもできる。

図１０及び図１１を参照すると、液晶パネル１００の各ピクセル内には、共通電圧Ｖｃｏｍが供給される共通電極１８０及びデータ電圧Ｖｄａｔａが供給されるピクセル電極１９０が形成されている。

図１０及び図１１においては、ＩＰＳモードに駆動されるピクセル構造を示しているため、共通電極１８０とピクセル電極１９０が同一レイヤに形成されている。そして、共通電極１８０とピクセル電極１９０は、フィンガ（Finger）形態にパターニングされてパターンが互いに交差するように形成されている。

水平ゲートライン１４０は横方向（Ｘ軸方向）に形成されており、データライン１６０と垂直ゲートライン１５０は縦方向（Ｙ軸方向）に形成されている。

ピクセルの共通電極１８０に共通電圧Ｖｃｏｍを印加させるための共通電圧ライン１７０が、垂直ゲートライン１５０とデータライン１６０のサイドに垂直方向に並んで形成されている。

垂直ゲートライン１５０のサイドには第１共通電圧ライン１７０ａが形成されており、データライン１６０のサイドには第２共通電圧ライン１７０ｂが形成されている。

即ち、垂直ゲートライン１６０とデータライン１６０が対をなして垂直方向に並んで形成されており、垂直ゲートライン１６０及びデータライン１６０のサイドに第１共通電圧ライン１７０ａと第２共通電圧ライン１７０ｂが形成されている。

このような、第１共通電圧ライン１７０ａ及び第２共通電圧ライン１７０ｂは互いに分離されているが、水平ゲートライン１４０と同一方向に並んで形成された共通ライン（図示せず）にコンタクトされて第１共通電圧ライン１７０ａ及び第２共通電圧ライン１７０ｂには同一の共通電圧Ｖｃｏｍが供給される。

図１１に示された通り、第１レイヤに垂直ゲートライン１５０が形成されており、垂直ゲートライン１５０を覆うように絶縁層１７５が形成されている。上記絶縁層１７５上部の第２レイヤにデータライン１６０及び共通電圧ライン１７０が形成されている。

データライン１６０及び共通電圧ライン１７０を覆うようにゲート絶縁層１４５が形成されており、その上に保護層１５５が形成されている。上記保護層１５５上にフォトアクリル（ＰＡＣ：Photoacryl）で平坦化層１６５が形成されている。図面に図示されていないが、平坦化層１６５上に共通電極１８０及びピクセル電極１９０が形成される。

図１１の断面図（図１０のＢ１−Ｂ２線）には図示されていないが、水平ゲートライン１４０と垂直ゲートライン１５０は互いに異なるレイヤに形成されており、コンタクトを通じて電気的に連結される。

図９と図１１のピクセル構造を対比して詳察すると、図１１のピクセル構造は、開口領域を増加させるために垂直ゲートライン１５０とデータライン１６０を互いに異なるレイヤに形成した。

そして、図９のピクセル構造において垂直ゲートライン１５０とデータライン１６０の間に形成されていた第３共通電圧ライン１７０ｃを削除し、第３共通電圧ライン１７０ｃが占めていた面積だけ開口領域を増加させた。これによって、第１実施例と比べて第２実施例では各ピクセルの開口率を高めることができる。

本発明の実施例による液晶ディスプレイ装置は、ピクセルの開口率を高めて画像の輝度を高めることができ、高くなった輝度だけバックライト部品を節減し、製造費用を減らすことができる。

図１０及び図１１のピクセル構造において垂直ゲートライン１５０とデータライン１６０の間に第３共通電圧ライン１７０ｃが存在しなくても、垂直ゲートライン１５０とデータライン１６０が互いに異なるレイヤに形成されており、互いに対角方向に離れているため高電圧のスキャン信号による電場の影響を減らすことができる。

図１２は、本発明の第１実施例のピクセル構造において垂直ゲートラインと共通電極の間に寄生キャパシタンス（Parasitic Capacitance）が形成されるのを示す図面であり、図１３は、本発明の第３実施例による液晶ディスプレイ装置のピクセル構造を示す断面図である。

まず、図１２を参照すると、第１レイヤに共通電圧ライン１７０が形成されており、第２レイヤに垂直ゲートライン１５０とデータライン１６０が形成されると、保護層１５５と平坦化層１６５を間に置いて垂直ゲートライン１５０と共通電極１８０の間に寄生キャパシタンスＣａｐが生じることがある。

垂直ゲートライン１５０は、ピクセルの長軸に沿って形成されているため大きい寄生キャパシタンスが生成されることができる。大きな寄生キャパシタンスにより、垂直ゲートライン１５０に印加されたスキャン信号が、対応するピクセルに印加される時に遅延作用を引き起こすことがあり、該ピクセルに形成されたＴＦＴが正常に動作するのを妨害することがある。このような大きな寄生キャパシタンスによる影響を改善するために、図１３に示された通りピクセル構造を変更してもよい。

図１３を参照すると、第１レイヤに垂直ゲートライン１５０が形成されており、上記垂直ゲートライン１５０を覆うように絶縁層１７５が形成されている。上記絶縁層１７５上部の第２レイヤにデータライン１６０及び共通電圧ライン１７０が形成されている。

データライン１６０及び共通電圧ライン１７０を覆うようにゲート絶縁層１４５が形成されており、その上に保護層１５５が形成されている。上記保護層１５５上にフォトアクリル（ＰＡＣ：Photoacryl）で平坦化層１６５が形成されている。平坦化層１６５上に共通電極１８０及びピクセル電極１９０が形成されている。

図１３の断面図には図示されていないが、水平ゲートライン１４０と垂直ゲートライン１５０は互いに異なるレイヤに形成されており、コンタクトを通じて電気的に連結される。

図１２と図１３のピクセル構造を対比して詳察すると、図１２のピクセル構造は、共通電極１８０と近い第２レイヤに垂直ゲートライン１５０が形成されており、寄生キャパシタンスが大きく形成されることができる構造を有している。

一方、図１３のピクセル構造は、共通電極１８０と遠く離れるように垂直ゲートライン１５０を第１レイヤに形成し、共通電極１８０と垂直ゲートライン１５０の間に形成される寄生キャパシタンスを、図１２に示す構造に比べて減らすことができる。

図１２のピクセル構造においては共通電極１８０と垂直ゲートライン１５０の間に保護層１５５と平坦化層１６５が形成されたが、図１３のピクセル構造においては共通電極１８０と垂直ゲートライン１５０の間に絶縁層１７５、ゲート絶縁層１４５、保護層１５５及び平坦化層１６５が形成されているため寄生キャパシタンスを減らすことができる。

図１４は、図１３に示す液晶パネルと同じ位置における、本発明の第４実施例による液晶ディスプレイ装置のピクセル構造を示す断面図である。

図１４を参照すると、第１レイヤに垂直ゲートライン１５０及びデータライン１６０が形成されており、上記垂直ゲートライン１５０及びデータライン１６０を覆うようにゲート絶縁層１４５が形成されている。上記ゲート絶縁層１４５上部の第２レイヤに共通電圧ライン１７０が形成されている。

共通電圧ライン１７０を覆うように保護層１５５が形成されており、上記保護層１５５上にフォトアクリル（ＰＡＣ：Photoacryl）で平坦化層１６５が形成されている。平坦化層１６５上に共通電極１８０及びピクセル電極１９０が形成されている。

図１４の断面図には図示されていないが、水平ゲートライン１４０と垂直ゲートライン１５０は互いに異なるレイヤに形成されており、コンタクトを通じて電気的に連結される。

図１４のピクセル構造は、共通電極１８０と遠く離れるように垂直ゲートライン１５０を第１レイヤに形成し、共通電極１８０と垂直ゲートライン１５０の間に形成されることができる寄生キャパシタンスを減らすことができる。

図１４のピクセル構造においては、共通電極１８０と垂直ゲートライン１５０の間に、ゲート絶縁層１４５、保護層１５５及び平坦化層１６５が形成されているため寄生キャパシタンスを減らすことができる。

図１５は、図１４に示す液晶パネルの同じ位置における、本発明の第５実施例による液晶ディスプレイ装置のピクセル構造を示す断面図である。

図１５を参照すると、第１レイヤに垂直ゲートライン１５０が形成されており、上記垂直ゲートライン１５０を覆うように絶縁層１８５が形成されている。上記絶縁層１８５上の第２レイヤに共通電圧ライン１７０が形成されており、上記共通電圧ライン１７０を覆うようにゲート絶縁層１４５が形成されている。

上記ゲート絶縁層１４５上部の第３レイヤにデータライン１６０が形成されており、上記データライン１６０を覆うように保護層１５５が形成されている。上記保護層１５５上にフォトアクリル（ＰＡＣ：Photoacryl）で平坦化層１６５が形成されている。平坦化層１６５上に共通電極１８０及びピクセル電極１９０が形成されている。

図１５の断面図には図示されていないが、水平ゲートライン１４０と垂直ゲートライン１５０は互いに異なるレイヤに形成されており、コンタクトを通じて電気的に連結される。

図１５のピクセル構造は、共通電極１８０と遠く離れるように垂直ゲートライン１５０を第１レイヤに形成し、共通電極１８０と垂直ゲートライン１５０の間に形成されることができる寄生キャパシタンスを減らすことができる。

図１５のピクセル構造においては、共通電極１８０と垂直ゲートライン１５０）の間に、保護層１８５、ゲート絶縁層１４５、保護層１５５及び平坦化層１６５が形成されているため、寄生キャパシタンスを減らすことができる。

また、図１１、図１３及び図１５に示された通り、垂直方向に並んで形成される垂直ゲートライン１５０とデータライン１６０を互いに異なるレイヤに形成すると、製造工程中に異物による垂直ゲートライン１５０とデータライン１６０のショート（Short）不良を遮断することができるため、工程の効率及び製造歩留まりを高めることができる。

図１６は、本発明の他の実施例であって、液晶パネルが垂直方向に長辺を有するように形成された液晶パネルを示す図面である。

図１６を参照すると、図４に示された構造を９０°回転させて、垂直方向に長く画面が表示されるようにすることができる。この時、複数のドライブＩＣ４００は、平面視して液晶パネル１００の上側に配置される。

ここで、複数の第１ゲートラインＶＧＬ及び複数のデータラインＤＬが液晶パネル１００の長軸方向に沿って、垂直方向に上側からから下側まで形成される。そして、複数の第２ゲートラインＨＧＬは液晶パネル１００の短軸方向に沿って、水平方向に左側から右側まで（または右側から左側まで）形成されている。垂直方向に形成された複数の第１ゲートラインＶＧＬと水平方向に形成された複数の第２ゲートラインＨＧＬのコンタクトは、図６を参照して上述したものと同一に構成されることができる。

図１６に示された本発明の他の実施例による液晶ディスプレイ装置も上述した実施例と同じく、従来技術において液晶パネルの左側及び右側の非表示領域に形成されていたリンクライン及びＧＩＰロジックを削除することができる。これによって、液晶パネル１００の左側及び右側非表示領域には共通電圧リンク領域１２２及びグラウンドリンク領域１２４のみを形成してベゼル幅を１．０ｍｍ〜１．６ｍｍに減らすことができる。

上述した通り、本発明の多数の実施例による液晶ディスプレイ装置は、液晶パネルの非表示領域を囲むように形成されたベゼルの左側及び右側のサイズを減らすことができる。本発明のように、ベゼルサイズを１ｍｍ内外に減らすと、使用者に相対的に広い表示画面を提供することができ、液晶ディスプレイ装置のデザイン美感を高めることができる。

本発明の属する技術分野の当業者は上述した本発明がその技術的思想や必須の特徴を変更せずに他の具体的な形態に実施されることができるということを理解することができるものである。従って、以上において記述した実施例は全ての面で例示的なものであり、限定的なものではないものと理解されなければならない。

本発明の範囲は、上記詳細な説明よりは後述する特許請求の範囲によって表され、特許請求の範囲の意味及び範囲そしてその等価概念から想到されるあらゆる変更または変形された形態が本発明の範囲に含まれると解釈されなければならない。

１００：液晶パネル
１１０：上部基板
１２０：下部基板
１３０：シール
１４０：水平ゲートライン
１５０：垂直ゲートライン
１６０：データライン
１７０：共通電圧ライン
３００：印刷回路基板
４００：ドライブＩＣ

Claims (9)

1. 液晶パネル内で垂直方向に形成された複数の垂直ゲートライン及び複数のデータラインと；
   前記液晶パネル内で水平方向に形成された複数の水平ゲートラインであって、前記複数の垂直ゲートラインとは異なるレイヤに形成されている複数の水平ゲートラインと；
   前記液晶パネルの上側または下側の非表示領域に配置され、前記複数の垂直ゲートラインと接続されてスキャン信号を供給し、前記複数のデータラインと接続されてデータ電圧を供給する複数のドライブＩＣと；
   複数の共通電圧ラインとを備え、
   前記複数の垂直ゲートラインと前記複数の水平ゲートラインは、互いに重畳する領域で１ラインずつ対をなしてコンタクトを通じて電気的に接続され、
   前記複数の垂直ゲートラインと前記複数のデータラインは、互いに異なるレイヤ又は同じレイヤに形成されており、
   前記共通電圧ラインは、平面視において前記垂直ゲートラインと前記データラインとの間に配置されている
   ことを特徴とする、液晶ディスプレイ装置。
2. 前記液晶パネル内の第１レイヤに前記複数の垂直ゲートラインが形成され、
   前記液晶パネル内であって前記第１レイヤの上側に位置する第２レイヤに前記複数のデータライン及び前記複数の共通電圧ラインが形成されている
   ことを特徴とする、請求項１に記載の液晶ディスプレイ装置。
3. 前記第１レイヤと前記第２レイヤの間に形成された絶縁層と、
   前記データライン及び前記共通電圧ライン上部に形成されたゲート絶縁層及び保護層と、
   前記保護層上部に形成された平坦化層と
   をさらに備えることを特徴とする、請求項２に記載の液晶ディスプレイ装置。
4. 前記液晶パネル内の第１レイヤに前記複数の共通電圧ラインが形成されており、
   前記液晶パネル内の第２レイヤに前記複数の垂直ゲートライン及び前記複数のデータラインが形成されている
   ことを特徴とする請求項１に記載の液晶ディスプレイ装置。
5. 前記第１レイヤと前記第２レイヤの間に形成されたゲート絶縁層と、
   前記データライン及び前記共通電圧ライン上部に形成された保護層と、
   前記保護層上部に形成された平坦化層と
   をさらに備えることを特徴とする、請求項４に記載の液晶ディスプレイ装置。
6. 前記液晶パネル内の第１レイヤに前記複数の垂直ゲートライン及び前記複数のデータラインが形成され、
   前記液晶パネル内であって前記第１レイヤの上側に位置する第２レイヤに前記共通電圧ラインが形成されている
   ことを特徴とする、請求項１に記載の液晶ディスプレイ装置。
7. 前記第１レイヤと前記第２レイヤの間に形成されたゲート絶縁層と、
   前記共通電圧ライン上部に形成された保護層と、
   前記保護層上部に形成された平坦化層と
   をさらに備えることを特徴とする、請求項６に記載の液晶ディスプレイ装置。
8. 前記液晶パネル内の第１レイヤに前記複数の垂直ゲートラインが形成され、
   前記液晶パネル内であって前記第１レイヤの上側に位置する第２レイヤに前記共通電圧ラインが形成され、
   前記液晶パネル内であって前記第２レイヤの上側に位置する第３レイヤに前記データラインが形成されている
   ことを特徴とする、請求項１に記載の液晶ディスプレイ装置。
9. 前記第１レイヤと前記第２レイヤの間に形成された絶縁層と、
   前記第２レイヤと前記第３レイヤの間に形成されたゲート絶縁層と、
   前記データライン上部に形成された保護層及び平坦化層をさらに備える
   ことを特徴とする、請求項８に記載の液晶ディスプレイ装置。

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