KR100475638B1 - 액정커패시터 신호측정을 위한 배선이 형성된액정표시장치 및 그 배선형성방법 - Google Patents

액정커패시터 신호측정을 위한 배선이 형성된액정표시장치 및 그 배선형성방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 액정커패시터(CLC)에 인가되는 전압의 정확한 측정을 위한 신호측정용 배선과 그 배선형성방법에 관한 것이다.
이를 위해, TCP 등의 패드를 통해 연장되는 데이터라인과 게이트라인이 서로 종횡하도록 배열되어 있으며, 상기 게이트라인이 제1단자에 연결되고 상기 데이터라인이 제2단자에 연결되고 액정커패시터의 일단이 제3단자에 연결되는 박막트랜지스터를 포함하는 서브픽셀이 다수개 집합된 영역을 액티브영역로 정의하는 액정표시장치에 있어서, 상기 박막트랜지스터의 제3단자에서 연장되는 신호측정용 배선을 더욱 포함하는 액정커패시터 신호측정을 위한 배선이 형성된 액정표시장치를 제안한다.

Description

액정커패시터 신호측정을 위한 배선이 형성된 액정표시장치 및 그 배선형성방법{ITO wire and the wiring method for liquid crystal capacitor voltage measurement}
본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 액정표시장치 패널의 특정 픽셀로부터 외부로 연장되는 ITO배선을 구비하여 픽셀의 구동 및 불량검사를 수행할 수 있도록 하는 방법과 그 구체적인 실시예에 관한 것이다.
액정표시장치는 제 1 ,제 2 기판과 상기 두 기판 사이에 형성된 액정으로 구성되는데 특히, 상기 제 1 기판 상에는 매트릭스 형태로 배열되어 단위 화소를 구분짓는 게이트 배선 및 데이터 배선과, 상기 두 배선의 교차 부위에 형성된 박막트랜지스터와, 상기 박막트랜지스터와 전기적으로 연결된 화소전극으로 이루어져 있다.
이때, 상기 박막트랜지스터는 상기 게이트 배선과 연결된 게이트 전극과, 액티브층으로서의 역할을 하는 반도체층과, 상기 데이터 배선과 동시에 형성된 소스/드레인 전극의 적층막으로 구성된다.
이와 같은 액정표시장치의 화소내 신호기록은 능동 스위치 소자인 상기 박막트랜지스터에 의해 이루어지는데, 박막트랜지스터는 게이트 배선에 인가되는 전압에 따라 데이터 신호를 선택적으로 온/오프(on/off)시키는 역할을 한다.
한편, 일반적으로 화상신호는 30Hz에서 정(+)부(-)의 기입을 행하여 이루어지며 정의 기입과 정의 표시시간을 더한 것이 제 1 필드, 부의 기입과 부의 표시시간을 더한 것이 제 2 필드로서 양 필드의 합계를 1프레임이라 한다.
도 1은 일반적인 액정표시장치 패널의 구성에 대한 등가회로를 도시한 도면으로서, 게이트드라이버(미도시)와 소스드라이버(미도시)에서 연장되어 기판(P)상에 구성된 게이트TCP패드(10)와 소스TCP패드(20)를 통해 각각의 서브픽셀로 연결되는 다수의 게이트라인(G1~Gm))과 데이터라인(D1~Dn)이 종횡하여 구성되고, 상기 일 게이트라인과 일 데이터라인 및 액정커패시터(CLC)와 연결되는 박막트랜지스터(TFT)와 상기 액정커패시터와 병렬 연결되어 있는 저장커패시터(CST)로 구성되는 일 서브픽셀이 집합된 액티브영역(A)를 포함하는 연결구조를 간략히 보여주고 있다.
상기와 같은 구성의 액정표시장치 패널에서는 상기 액정커패시터에 인가되는 정확한 전압을 측정해야 할 필요가 있는데, 이는 도 2의 액정커패시터(CLC)에 인가되는 신호파형 예시도에서 보듯이, 상기 박막트랜지스터, 게이트 또는 데이터라인의 내부저항, 저장커패시터(CST)의 용량 및 동작여부 등에 의한 △Vp로 표시된 전압강하문제와 이로 인해 발생되는 플리커 또는 화면잔상 등의 문제점들의 발생여부를 검사하여 이에 대한 대처 방안 마련을 위한 측정이다.
상기 도시된 파형은 공통전극전압(Vcom)과 게이트배선전압(Vg), 데이터배선전압(Vd), 액정커패시터 양단전압(VLC(t))(즉, 화소전극전압)이다.
상기와 같은 문제점들을 발견하기 위한 가장 좋은 방법으로는 상기 액정커패시터(CLC) 양단에 인가되는 전압을 직접 측정하는 것이나, 이는 상판과 하판이 결합되고 액정이 주입된 패널 상태에서는 그 측정이 불가능한 현실이다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해, 액정이 주입된 액정표시장치 패널에 있어서, 액정커패시터에 인가되는 정확한 신호의 측정을 용이하게 하는 방법을 제시한다.
이를 위해 상기 액정표시장치의 하나 이상의 서브픽셀에 구성되는 화소전극을 이용하여 상기 TCP패드로 연장되는 별도의 신호측정용 배선을 형성하여 액정커패시터에 인가되는 신호의 정량적 측정을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 패드를 통해 연장되는 데이터라인과 게이트라인이 서로 종횡하도록 배열되어 있으며, 상기 게이트라인이 제1단자에 연결되고 상기 데이터라인이 제2단자에 연결되고 액정커패시터의 일단이 제3단자에 연결되는 박막트랜지스터를 포함하는 서브픽셀이 다수개 집합된 영역을 액티브영역로 정의하는 액정표시장치에 있어서, 상기 박막트랜지스터의 제3단자에서 연장되는 신호측정용 배선을 더욱 포함하는 액정커패시터 신호측정을 위한 배선이 형성된 액정표시장치를 제안한다.
여기서 상기 신호측정용 배선은 화소전극(ITO)을 이용해 형성되는 것을 특징으로 한다.
아울러, 상기 신호측정용 배선은 적어도 하나 이상의 서브픽셀에 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 패드는 TCP패드 또는 COG패드인 것을 특징으로 한다.
상기 본 발명에 따른 신호측정용 배선을 형성하는 방법으로, 상기 신호측정용 배선을 형성할 서브픽셀을 결정하는 단계와; 상기 신호측정용 배선의 패턴을 설계하는 단계와; 상기 신호측정용 배선 패턴을 화소전극 패턴 설계에 추가하는 단계와; 상기 신호측정용 배선 패턴이 추가된 화소전극을 형성하는 단계를 포함하는 액정커패시터 신호측정을 위한 배선의 형성방법을 제시한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 액정커패시터 신호측정을 위한 배선이 형성된 액정표시장치 및 그 배선형성방법을 설명한다.
도 3은 본 발명에 따른 액정커패시터 신호측정을 위한 배선이 형성된 액정표시장치 패널의 일 서브픽셀에 대한 등가회로도를 도시한 도면으로서, 일반적인 액정표시장치 서브픽셀의 등가회로에서 박막트랜지스터(TFT)와 액정커패시터(CLC)가 연결되는 부분에서 별도의 배선을 TCP패드(10)(20)로 연장한 신호측정용 배선(30)이 형성되어 있다.
상기 신호측정용 배선(30)은 임의의 픽셀 하나 또는 다수의 서브픽셀에 구성할 수 있는데, 상기 배선의 재료는 바람직하게는 화소전극과 동일한 재료인 ITO(Indium Tin Oxide) 또는 IZO(Indium zinc Oxide)인 것이 설계 및 공정상 실용적이라 하겠다.
상기와 같이 신호측정용 배선(30)을 구성하는 이유에 대해 설명하면, 상기 전술한 바와 같이, 다수의 서브픽셀이 구성된 액티브영역(A) 내의 각 박막트랜지스터(TFT)로 인가되는 게이트신호와 데이터신호는 상기 게이트드라이버 또는 소스드라이버의 출력단 또는 상기 TCP패드(10)(20)의 일 라인을 테스트포인트(TP)로 설정한 지점에서만 그 측정이 가능하였다. 그러나, 상기와 같은 측정방법은 실제로 상기 액정커패시터(CLC)에 인가되는 전압과는 차이가 나는데, 이는 상기 신호전원이 액정터패시커(CLC)로 인가되는 중 게이트라인 및 데이터라인의 길이와 고유 내부저항에 의해 전압강하가 발생하게 되고, 이는 플리커현상, 화면잔상 등의 문제점을 유발하기 때문에 상기 저장커패시터(CST)의 동작에 따라 상기 액정커패시터(CLC)에 인가되는 전압의 정확한 정량적인 측정이 필요하기 때문이다.
상기와 같이 화소전극과 동일한 물질로 배선되는 신호측정용 배선(30)은 액정커패시터(CLC)의 양단에 인가되는 전압의 측정을 더욱 용이하게 하기 위해 상기 게이트TCP패드(10) 또는 소스TCP패드(20)로 연장하거나 또는 별도의 신호측정용 패드를 구성하고 상기 신호측정용 패드까지 연장하는 것이 바람직하다.
도 4는 상기 설명한 본 발명에 따른 신호측정용 배선의 형성방법에 대한 설명에 참조하기 위한 흐름도이다.
먼저, 상기 액티브영역(A) 내의 서브픽셀 중 상기 신호측정용 배선(30)을 형성할 서브픽셀을 결정한다.(S1)
상기 결정될 서브픽셀은 액정커패시터(CLC)에 인가되는 전압 테스트의 신뢰성을 위해 적어도 하나 이상 결정하는 것이 바람직하다.
이후 상기 결정된 서브픽셀의 박막트랜지스터(TFT)와 액정커패시터(CLC)의 접점 노드에서 상기 액티브영역(A) 영역 외부로 연장되는 신호측정용 배선의 패턴을 설계한다.(S2)
이때 상기 신호측정용 배선이 다수개 일 경우는 상기 액티브영역(A) 외부의 특정위치로 집결되도록 구성하고 그 배선의 종단에 별도의 패드(예르 들어 TCP패드)를 구성하여 측정의 용이함을 도모할 수도 있다.
상기 신호측정용 배선의 패턴을 설계한 후, 상기 액정표시장치 패널 하판에 형성되는 화소전극의 설계패턴에 상기 신호측정용 배선(30)의 설계패턴을 추가한다.(S3)
다음으로 상기 화소전극의 형성공정에 따라 화소잔극과 상기 신호측정용 배선을 형성한다.(S4)
상기 화소전극 형성 공정은 이미 널리 사용되는 기존의 공과 동일하므로 본 발명의 실시예에서는 그 설명을 생략한다.
상기 전술한 바와 같이 형성된 신호측정용 배선은 액정표시장치의 각 액정커패시터(CLC)에 인가되는 전압의 측정을 수행할 수 있는 장점으로 인해, 전압강하량(△Vp)을 정확하게 측정하여 이에 따른 문제점을 해결하기 위한 방안 마련에 큰 도움이 될 수 있을 것이다.
도 1은 일반적인 액정표시장치 패널의 구성에 대한 등가회로를 도시한 도면
도 2는 종래의 액정표시장치 일 서브픽셀의 액정커패시터(CLC)에 인가되는 신호파형 예시도
도 3은 본 발명에 따른 액정커패시터 신호측정을 위한 배선이 형성된 액정표시장치 패널의 일 서브픽셀에 대한 등가회로도를 도시한 도면
도 4는 상기 설명한 본 발명에 따른 신호측정용 배선의 형성방법에 대한 설명에 참조하기 위한 흐름도
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
A : 액티브영역 P : 기판
D1~Dn : 데이터라인 G1~Gm : 게이트라인
10 : 게이트TCP패드 20 : 데이터TCP패드
30 : 신호측정용 배선

Claims (10)

  1. 패드를 통해 연장되는 데이터라인과 게이트라인이 서로 종횡하도록 배열되어 있으며, 상기 게이트라인이 제1단자에 연결되고 상기 데이터라인이 제2단자에 연결되고 액정커패시터의 제1전극으로 사용되는 화소전극이 제3단자에 연결되는 박막트랜지스터를 포함하는 서브픽셀이 다수개 집합된 영역을 액티브영역으로 정의하는 액정표시장치에 있어서,
    상기 박막트랜지스터의 제3단자 및 화소전극에서 연장되는 신호측정용 배선
    을 더욱 포함하는 액정커패시터 신호측정을 위한 배선이 형성된 액정표시장치
  2. 청구항 제 1 항에 있어서,
    상기 신호측정용 배선은 상기 화소전극과 동일한 물질로 형성되는 것을 특징으로 하는 액정커패시터 신호측정을 위한 배선이 형성된 액정표시장치
  3. 청구항 제 1 항에 있어서,
    상기 신호측정용 배선은 적어도 하나 이상의 서브픽셀에 구성되는 것을 특징으로 하는 액정커패시터 신호측정을 위한 배선이 형성된 액정표시장치
  4. 청구항 제 1 항에 있어서,
    상기 신호측정용 배선은 상기 패드와 연결되는 것을 특징으로 하는 액정커패시터 신호측정을 위한 배선이 형성된 액정표시장치
  5. 청구항 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 패드는 TCP 또는 COG 패드인 것을 특징으로 하는 액정커패시터 신호측정을 위한 배선이 형성된 액정표시장치
  6. 패드를 통해 연장되는 데이터라인과 게이트라인이 서로 종횡하도록 배열되어 있으며, 상기 게이트라인이 제1단자에 연결되고 상기 데이터라인이 제2단자에 연결되고 액정커패시터의 제1전극으로 사용되는 화소전극이 제3단자에 연결되는 박막트랜지스터를 포함하는 서브픽셀이 다수개 집합된 영역을 액티브영역로 정의하는 액정표시장치에 있어서, 상기 박막트랜지스터의 제3단자 및 상기 화소전극에서 연장되는 신호측정용 배선의 형성 방법으로서,
    상기 신호측정용 배선을 형성할 서브픽셀을 결정하는 단계와;
    상기 신호측정용 배선의 패턴을 설계하는 단계와;
    상기 신호측정용 배선 패턴을 상기 화소전극 패턴 설계에 추가하는 단계와
    상기 신호측정용 배선 패턴이 추가된 상기 화소전극을 형성하는 단계
    를 포함하는 액정커패시터 신호측정을 위한 배선의 형성방법
  7. 청구항 제 1 항에 있어서,
    상기 화소전극에는 상기 박막트랜지스터를 통하여 화소전압이 인가되고, 상기 액정커패시터의 제2전극으로 사용되는 공통전극에는 상기 화소전압과 상이한 공통전압이 인가되는 액정커패시터 신호측정을 위한 배선이 형성된 액정표시장치
  8. 청구항 제 7 항에 있어서,
    상기 신호측정용 배선으로 상기 화소전극에 인가된 상기 화소전압을 측정하는 것을 특징으로하는 액정커패시터 신호측정을 위한 배선이 형성된 액정표시장치
  9. 청구항 제 1 항에 있어서,
    일단이 상기 제3단자에 연결되고 타단이 상기 게이트라인에 인접한 전단 게이트라인에 연결되는 스토리지커패시터를 더욱 포함하는 액정커패시터 신호측정을 위한 배선이 형성된 액정표시장치
  10. 청구항 제 1 항에 있어서,
    일단이 상기 제3단자에 연결되는 스토리지커패시터와, 상기 스토리지커패시터의 타단에 연결되는 공통배선을 더욱 포함하는 액정커패시터 신호측정을 위한 배선이 형성된 액정표시장치
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US8982293B2 (en) 2012-04-12 2015-03-17 Samsung Display Co., Ltd. Display apparatus and method of measuring liquid crystal capacitance

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