KR100312759B1

KR100312759B1 - 정전기 보호 회로를 가지는 액정 표시 장치

Info

Publication number: KR100312759B1
Application number: KR1019990005827A
Authority: KR
Inventors: 김원주; 최권영
Original assignee: 윤종용; 삼성전자 주식회사
Priority date: 1999-02-22
Filing date: 1999-02-22
Publication date: 2001-11-03
Also published as: KR20000056476A

Abstract

액정 표시 장치에 있어서, 게이트선이 가로 방향으로 형성되어 있고 데이터선이 게이트선과 절연되어 교차하도록 형성되어 있으며 게이트선과 데이터선의 일측단에는 각각 게이트선 패드와 데이터선 패드가 형성되어 있다. 게이트선 패드 및 데이터선 패드와 활성 영역 사이에는 각각 게이트선 단락대와 데이터선 단락대가 형성되어 있고, 이들 단락대는 각각 게이트선과 데이터선에 서로 극성이 반대로 연결되어 있는 두 개의 다이오드를 통하여 전기적으로 연결되어 있다. 이 때, 데이터선 단락대는 게이트선 패드와 나란히 형성되어 있는 더미 패드를 통하여 접지되어 있다. 이렇게 하면, 액정 표시 장치의 내부 회로를 정전기로부터 효율적으로 보호할 수 있고, 공통 전극 전압이 주사 신호 또는 화상 신호 전압에 영향받아 변동하는 것을 방지할 수 있다.

Description

정전기 보호 회로를 가지는 액정 표시 장치{LIQUID CRYSTAL DISPLAY HAVING PROTECTING CIRCUIT OF STATIC ELECTRICITY}

본 발명은 액정 표시 장치에 관한 것으로서, 특히 액정 표시 장치용 정전기 보호 회로에 관한 것이다.

액정 표시 장치는 일반적으로 공통 전극과 컬러 필터(color filter) 등이 형성되어 있는 상부 기판과 박막 트랜지스터와 화소 전극 등이 형성되어 있는 하부 기판 사이에 액정 물질을 주입해 놓고 화소 전극과 공통 전극에 서로 다른 전위를 인가함으로써 전계를 형성하여 액정 분자들의 배열을 변경시키고, 이를 통해 빛의 투과율을 조절함으로써 화상을 표현하는 장치이다.

이 때, 하부 기판에는 화소 전극에 전위를 인가하기 위한 게이트선과 데이터선이 각각 절연 기판 위에 가로 방향과 세로 방향으로 형성되어 있고, 이들 게이트선과 데이터선을 외부 회로와 연결하기 위한 게이트선 패드와 데이터선 패드가 각각 게이트선의 우측단과 데이터선의 상측단에 형성되어 있다. 또, 외부 회로와 연결되어 있는 게이트선 및 데이터선 패드를 통해 정전기가 외부로부터 유입되거나 하부 기판 위에 형성되어 있는 회로 내부에서 정전기가 발생하는 경우에 박막 트랜지스터나 배선이 파괴되는 것을 방지하기 위하여 게이트선 모두를 하나로 연결하는 게이트선 단락대(shorting bar)와 데이터선 모두를 하나로 묶는 데이터선 단락대가 형성되어 있다. 이 때, 각 단락대와 게이트선과 데이터선은 두 개의 다이오드를 경유하여 연결되어 있고, 단락대는 각 패드와 게이트선과 데이터선이 교차하는 영역으로서 실제 화상이 표시되는 영역인 활성 영역과의 사이에 위치되어 있다.

이를 통해 어느 한 배선 내에서 발생하거나 또는 유입된 정전기를 단락대를 통해 모든 배선으로 분산시킬 수 있어서 특정 회로가 파괴되는 것을 방지할 수 있다. 여기서, 다이오드는 정상적인 주사신호 또는 화상 신호에 대하여는 개방 지로로 작용하고 정전기와 같은 비정상적인 고전압에 대하여만 단락 지로로 작용함으로써 각 데이터선이나 게이트선 사이에 서로 다른 독자적인 신호가 인가될 수 있도록 한다.

그런데 이들 단락대가 각각 분리되어 있거나 저항을 경유하여 또는 직접 연결되어 있는 상태에서는 다음과 같은 문제점이 있다.

즉, 단락대를 통해 정전기를 분산시킨다하더라도 정전기의 전하량이 클 때에는 자체 배선만으로는 충분한 정전 용량을 형성하지 못하여 정전기에 의한 회로 파괴를 막지 못하게 된다. 또한, 다이오드가 정상적인 신호에 대하여도 완전한 개방 회로로서 작용하지 못하고 어느 정도의 누설 전류를 흘리게 되는데, 이 누설 전류로 인해 패드를 통해 연결되어 있는 구동 회로 내부의 OP-AMP(operational amplifier)의 기준 전위가 변동된다거나 직류 전압 변환기(DC/DC converter)의 오동작이 유발될 수 있다. 특히, 전류가 큰 데이터선에 있어서는 이러한 문제점이 심각하다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 효율적인 액정 표시 장치용 정전기 보호 회로를 제공하는 것이다.

본 발명이 이루고자 다른 기술적 과제는 정전기 보호 회로가 액정 표시 장치의 다른 회로에 미치는 악영향을 제거하는 것이다.

도 1과 도 2는 각각 본 발명의 제1 및 제2 실시예에 따른 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판의 배치도이다.

이러한 과제를 해결하기 위하여 본 발명에서는 단락대를 공통 전극에 연결하거나 더미 패드를 통하여 접지시킨다.

구체적으로는, 절연 기판 위에 제1 배선이 가로 방향으로 형성되어 있고, 제2 배선이 제1 배선과 절연되어 교차하고 있으며, 제1 단락대가 제1 배선과 제2 배선이 교차하는 영역 외부에 제1 배선과 교차하도록 형성되어 있다. 이 때, 제1 배선에 애노드가 연결되어 있고 제1 단락대에 캐소드가 연결되어 있는 제1 다이오드와 제1 배선에 캐소드가 연결되어 있고 제1 단락대에 애노드가 연결되어 있는 제2 다이오드가 제1 배선과 제1 단락대를 연결하고 있다. 또, 제2 단락대가 제1 배선과 제2 배선이 교차하는 영역 외부에 제2 배선과 교차하도록 형성되어 있고, 제2 배선에 애노드가 연결되어 있고 상기 제2 단락대에 캐소드가 연결되어 있는 제3 다이오드와 제2 배선에 캐소드가 연결되어 있고 제2 단락대에 애노드가 연결되어 있는 제4 다이오드를 통하여 제2 배선과 제2 단락대가 연결되어 있다. 제2 단락대는 공통 전극에 연결되어 있다.

이 때, 제2 단락대는 저항을 경유하여 공통 전극에 연결될 수 있고, 제1 단락대도 공통 전극에 연결될 수 있다.

또는, 제1 배선이 절연 기판 위에 가로 방향을 형성되어 있고, 제1 패드가 제1 배선의 일단에 형성되어 있으며, 제2 배선이 제1 배선과 절연되어 교차하고 있고, 제2 패드가 제2 배선의 일단에 형성되어 있다. 제1 단락대가 제1 배선과 제2 배선이 교차하는 영역과 상기 제1 패드의 사이에 제1 배선과 교차하도록 형성되어 있고, 제1 단락대와 제1 배선은 제1 배선에 애노드가 연결되어 있고 제1 단락대에 캐소드가 연결되어 있는 제1 다이오드와 제1 배선에 캐소드가 연결되어 있고 제1 단락대에 애노드가 연결되어 있는 제2 다이오드를 통하여 연결되어 있다. 또 제2 단락대가 제1 배선과 제2 배선이 교차하는 영역과 제2 패드의 사이에 제2 배선과 교차하도록 형성되어 있고, 제2 단락대와 제2 배선은 제2 배선에 애노드가 연결되어 있고 제2 단락대에 캐소드가 연결되어 있는 제3 다이오드와 제2 배선에 캐소드가 연결되어 있고 제2 단락대에 애노드가 연결되어 있는 제4 다이오드를 통하여 연결되어 있다. 제2 단락대는 제1 더미 패드를 통하여 접지되어 있다.

이 때, 제1 단락대는 제2 더미 패드를 통하여 접지될 수 있으며, 제1 더미 패드는 제1 패드와 나란히 형성될 수 있다.

그러면 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치에 대하여 설명한다.

먼저 도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판의 배치도이다.

절연 기판 위에 가로 방향으로 게이트선(11)이 형성되어 있고, 세로 방향으로 데이터선(21)이 형성되어 게이트선(11)과 절연되어 교차하고 있으며, 게이트선(11)의 좌측단과 데이터선(21)의 상측단에는 각각 게이트선 패드(12)와 데이터선 패드(22)가 형성되어 있다. 게이트선(11)과 데이터선(21)이 교차하는 영역인 활성 영역과 게이트선 패드(12) 및 데이터선 패드(22) 사이에는 각각 게이트선 단락대(10)와 데이터선 단락대(20)가 형성되어 있는데, 이들 게이트선(11) 및 데이터선(21)과 단락대(10, 20)는 각각 두 개의 다이오드를 통하여 연결되어 있다.

이 때, 제1 게이트선 다이오드(13)는 애노드(anode)가 게이트선(11)에 연결되어 있고 캐소드(cathode)가 게이트선 단락대(10)에 연결되어 있고, 제2 게이트선 다이오드(14)는 제1 게이트선 다이오드(13)와는 반대의 극성으로 연결되어 있다. 또, 제1 데이터선 다이오드(23)는 애노드가 데이터선(21)에 연결되어 있고 캐소드가 데이터선 단락대(10)에 연결되어 있고, 제2 데이터선 다이오드(24)는 제1 데이터선 다이오드(23)와는 반대의 극성으로 연결되어 있다.

데이터선 단락대(20)는 저항(30)을 경유하여 공통 전극 패드(40)에 연결되어 있다. 이 때, 공통 전극 패드(40)는 공통 전극을 외부 회로와 연결하기 위한 것이다.

이렇게 하면, 데이터선(21)으로 유입되거나 또는 데이터선(21)에서 발생하는정전기를 단락대를 통해 공통 전극으로 분산시킬 수 있는데 공통 전극은 매우 넓은 면적을 차지하므로 큰 전하량을 가지는 정전기도 수용할 수 있는 충분한 용량을 확보할 수 있다.

이 때, 게이트선 단락대(10)도 공통 전극 패드(40)와 연결시킬 수도 있으나, 이 경우에는 전압 변동폭이 큰 주사 신호의 영향으로 인해 공통 전극 전압이 크게 변동될 수 있어서 공통 전극 전압을 OP-AMP를 통해 공급하여 그 변동을 막을 필요가 있다.

다음, 도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판의 배치도이다.

제2 실시예에서도 제1 실시예에서와 마찬가지로 절연 기판 위에 가로 방향으로 게이트선(110)이 형성되어 있고, 세로 방향으로 데이터선(210)이 형성되어 있으며, 게이트선(110)의 좌측단과 데이터선(210)의 상측단에 각각 게이트선 패드(120)와 데이터선 패드(220)가 형성되어 있다. 게이트선 패드(120) 및 데이터선 패드(220)와 활성 영역 사이에는 각각 게이트선 단락대(100) 및 데이터선 단락대(200)가 형성되어 있고, 게이트선(110)과 데이터선(210)은 각각 극성이 반대로 연결되어 있는 두 개의 다이오드를 통하여 게이트선 단락대(100)와 데이터선 단락대(200)에 연결되어 있다.

데이터선 단락대(200)는 게이트선 패드(120)와 나란히 형성되어 있으나 게이트선(100)과는 연결되어 있지 않은 더미(dummy) 패드(150)에 연결되어 있다. 이 때, 더미 패드(150)는 구동 IC(integrated circuit)(도시하지 않음)의 더미 핀과연결되어 PCB(printed circuit board)(도시하지 않음)를 통해 접지된다.

이렇게 하면, 아무리 큰 전하량을 가지는 정전기라도 신속하게 방출할 수 있고, 제1 실시에서와 같이 단락대(10, 20)를 공통 전극에 연결하는 경우에 공통 전극 전압이 주사 신호나 화상 신호 전압에 영향받아 변동하는 것도 방지할 수 있다.

이 때, 데이터선 단락대(200)는 게이트선 더미 패드(150)가 아닌 데이터선 더미 패드(250)에 연결될 수도 있으며, 이 경우에는 데이터선 더미 패드(250)가 접지된다. 또한, 게이트선 단락대(100)도 더미 패드(150, 250)에 연결하여 접지시킬 수 있다.

이상과 같이, 단락대를 공통 전극에 연결함으로써 액정 표시 장치의 내부 회로를 정전기로부터 효율적으로 보호할 수 있고, 단락대를 더미 패드를 통하여 접지시킴으로써 공통 전극 전압이 주사 신호 또는 화상 신호 전압에 영향받아 변동하는 것을 방지할 수 있다.

Claims

(정정) 절연 기판 위에 가로 방향을 형성되어 있는 제1 배선,

상기 제1 배선과 절연되어 교차하고 있은 제2 배선,

상기 제1 배선과 제2 배선이 교차하는 영역 외부에 형성되어 있으며 상기 제1 배선과 교차하고 있는 제1 단락대,

상기 제1 배선에 애노드가 연결되어 있고 상기 제1 단락대에 캐소드가 연결되어 있는 제1 다이오드,

상기 제1 배선에 캐소드가 연결되어 있고 상기 제1 단락대에 애노드가 연결되어 있는 제2 다이오드,

상기 제1 배선과 제2 배선이 교차하는 영역 외부에 형성되어 있으며 상기 제2 배선과 교차하고 있는 제2 단락대,

상기 제2 배선에 애노드가 연결되어 있고 상기 제2 단락대에 캐소드가 연결되어 있는 제3 다이오드,

상기 제2 배선에 캐소드가 연결되어 있고 상기 제2 단락대에 애노드가 연결되어 있는 제4 다이오드,

상기 제2 단락대와 연결되어 있는 공통 전극

을 포함하는 정전기 보호 회로를 가지는 액정 표시 장치.
(정정) 제1항에서,

상기 공통 전극과 상기 제2 단락대의 사이에 연결되어 있는 저항을 더 포함하는 정전기 보호 회로를 가지는 액정 표시 장치.
(정정) 제1항에서,

상기 공통 전극과 상기 제1 단락대가 연결되어 있는 정전기 보호 회로를 가지는 액정 표시 장치.
(정정) 절연 기판 위에 가로 방향을 형성되어 있는 제1 배선,

상기 제1 배선의 일단에 형성되어 있는 제1 패드,

상기 제1 배선과 절연되어 교차하고 있은 제2 배선,

상기 제2 배선의 일단에 형성되어 있는 제2 패드,

상기 제1 배선과 제2 배선이 교차하는 영역과 상기 제1 패드의 사이에 형성되어 있으며 상기 제1 배선과 교차하고 있는 제1 단락대,

상기 제1 배선에 애노드가 연결되어 있고 상기 제1 단락대에 캐소드가 연결되어 있는 제1 다이오드,

상기 제1 배선에 캐소드가 연결되어 있고 상기 제1 단락대에 애노드가 연결되어 있는 제2 다이오드,

상기 제1 배선과 제2 배선이 교차하는 영역과 상기 제2 패드의 사이에 형성되어 있으며 상기 제2 배선과 교차하고 있는 제2 단락대,

상기 제2 배선에 애노드가 연결되어 있고 상기 제2 단락대에 캐소드가 연결되어 있는 제3 다이오드,

상기 제2 배선에 캐소드가 연결되어 있고 상기 제2 단락대에 애노드가 연결되어 있는 제4 다이오드,

상기 제2 단락대와 연결되어 있으며 접지되어 있는 제1 더미 패드

를 포함하는 정전기 보호 회로를 가지는 액정 표시 장치.
(정정) 제4항에서,

상기 제1 단락대와 연결되어 있으며 접지되어 있는 제2 더미 패드를 더 포함하는 정전기 보호 회로를 가지는 액정 표시 장치.
(정정) 제4항 또는 제5항에서,

상기 제1 더미 패드는 상기 제1 패드와 나란히 형성되어 있는 정전기 보호 회로를 가지는 액정 표시 장치.
(신설) 제4항에서,

상기 제1 단락대는 상기 제1 더미 대드와 연결되어 있는 정전기 보호 회로를 가지는 액정 표시 장치.