KR100961268B1

KR100961268B1 - 액정표시장치용 어레이 기판

Info

Publication number: KR100961268B1
Application number: KR1020030100670A
Authority: KR
Inventors: 나두현; 박광순; 김정기
Original assignee: 엘지디스플레이 주식회사
Priority date: 2003-12-30
Filing date: 2003-12-30
Publication date: 2010-06-03
Also published as: KR20050068855A

Abstract

본 발명은 액정표시장치용 어레이 기판에 관한 것이다.

액정표시장치에서 신호 배선과 패드 사이의 거리는 위치에 따라 다르다. 따라서, 신호 배선과 패드를 연결하기 위한 링크선의 길이도 위치에 따라 달라지므로, 링크선 사이의 저항이 균일하지 않은 문제가 있다.

본 발명에서는 패드와 신호 배선을 연결하는 링크선을 지그재그 구조로 형성하고, 링크선의 폭을 다르게 하여 링크선 사이의 저항을 균일하게 한다. 따라서, 배선 간에 균일한 신호를 전달하여 화질을 향상시킬 수 있다.

Description

액정표시장치용 어레이 기판{array substrate for liquid crystal display device}

도 1은 종래의 액정표시장치용 어레이 기판에 대한 평면도.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치용 어레이 기판을 개략적으로 도시한 평면도.

도 3은 도 2에서 A영역을 확대 도시한 평면도.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 링크선의 구조를 도시한 도면.

도 5은 도 4에서 B 영역을 확대 도시한 도면.

도 6은 도 4에서 C 영역을 확대 도시한 도면.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

100 : 어레이 기판 110 : 표시영역

120 : 비표시영역 132 : 게이트 배선

134 : 게이트 패드 136 : 게이트 링크선

142 ; 데이터 배선 144 : 데이터 패드

146 : 데이터 링크선 152 : 박막 트랜지스터

156 : 화소 전극 160 : 게이트 구동부

170 : 데이터 구동부

본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 액정표시장치용 어레이 기판에 관한 것이다.

일반적으로 액정표시장치는 일면에 전극이 각각 형성되어 있는 두 기판을 두 전극이 형성되어 있는 면이 마주 대하도록 배치하고 두 기판 사이에 액정 물질을 주입한 다음, 두 전극에 전압을 인가하여 생성되는 전기장에 의해 액정 분자를 움직이게 함으로써, 이에 따라 달라지는 빛의 투과율에 의해 화상을 표현하는 장치이다.

액정표시장치는 다양한 형태로 이루어질 수 있는데, 현재 박막 트랜지스터와 박막 트랜지스터에 연결된 화소 전극이 행렬 방식으로 배열된 능동 행렬 액정표시장치(Active Matrix LCD : AM-LCD)가 해상도 및 동영상 구현 능력이 우수하여 가장 주목받고 있다.

이러한 액정표시장치는 하부의 어레이 기판에 화소 전극이 형성되어 있고 상부 기판인 컬러 필터 기판에 공통 전극이 형성되어 있는 구조로, 상하로 걸리는 기판에 수직한 방향의 전기장에 의해 액정 분자를 구동하는 방식이다. 이는, 투과율 과 개구율 등의 특성이 우수하며, 상판의 공통 전극이 접지 역할을 하게 되어 정전기로 인한 액정셀의 파괴를 방지할 수 있다.

액정표시장치의 어레이 기판은 박막을 증착하고 마스크를 이용하여 사진 식각하는 공정을 여러 번 반복함으로써 형성된다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 종래의 액정표시장치용 어레이 기판에 대하여 설명한다.

도 1은 종래의 액정표시장치용 어레이 기판에 대한 평면도이다. 도시한 바와 같이, 게이트 배선(12)이 가로 방향으로 형성되어 있으며, 데이터 배선(32)이 세로 방향으로 형성되어 있다. 게이트 배선(12)과 데이터 배선(32)은 교차하여 화소 영역(P)을 정의한다.

게이트 배선(12)과 데이터 배선(32)의 교차점에는 박막 트랜지스터(T)가 형성되어 있다. 박막 트랜지스터(T)는 게이트 배선(12)에 연결되어 있는 게이트 전극(14)과, 데이터 배선(32)에 연결되어 있는 소스 전극(34), 게이트 전극(14)을 중심으로 소스 전극(34)과 마주 대하고 있는 드레인 전극(36), 그리고 게이트 전극(14)과 소스 및 드레인 전극(34, 36) 사이에 위치하는 액티브층(22)을 포함한다.

화소 영역(P)에는 박막 트랜지스터(T)와 연결되는 화소 전극(52)이 형성되어 있다. 화소 전극(52)은 드레인 전극(36)의 일부와 중첩하며, 화소 전극(52)과 드레인 전극(36)이 중첩하는 부분에는 화소 전극(52)이 드레인 전극(36)과 접촉하도록 드레인 콘택홀(42)이 위치한다.

이와 같이, 액정표시장치의 어레이 기판은 도 1의 구조를 가지는 다수의 화소가 행렬 형태로 배치되어 있다. 도시하지 않았지만, 게이트 배선(12)과 데이터 배선(32)의 일끝에는 패드가 각각 형성되어 있으며, 각각의 패드는 신호를 생성 및 전달하는 구동부의 출력 배선들과 연결되어 신호를 인가받는다. 또한, 각 배선과 패드 사이에는 이들을 연결하기 위한 링크선(link line)이 존재한다. 그런데, 구동부의 출력 배선들과 연결되는 패드 사이의 폭이 배선 사이의 폭보다 넓기 때문에, 링크선의 길이는 위치에 따라 달라지게 된다. 이는 링크선의 저항을 달라지게 하므로, 신호의 크기 또한 변하게 된다. 따라서, 화질이 저하되는 문제가 있다.

본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 각 배선의 저항을 균일하게 하여 화질을 향상시킬 수 있는 액정표시장치용 어레이 기판을 제공하는 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 액정표시장치용 어레이 기판은, 기판 상에 박막 트랜지스터와 상기 박막 트랜지스터로부터 신호를 전달받는 화소 전극이 행렬 모양으로 배열되어 있는 액정표시장치용 어레이 기판에 있어서, 상기 기판 위에 형성되어 있는 다수의 신호 배선; 상기 다수의 신호 배선과 각각 연결되어 있는 다수의 패드; 상기 다수의 신호 배선과 패드를 각각 연결하며 지그재그 구조를 가지는 다수의 링크선; 상기 다수의 패드와 연결되어 있는 구동부를 포함하며, 상기 구동부의 중앙에 대응하는 패드와 연결된 링크선의 지그재그 형태를 위해 형성된 꺾임부의 개수가 상기 구동부의 가장자리에 대응하는 패드와 연결된 링크선의 꺾임부 개수보다 더 많은 것이 특징이다.

여기서, 상기 링크선은 9 ㎛ 내지 16 ㎛의 폭을 가질 수 있다.

한편, 상기 구동부의 중앙에 대응하는 패드와 연결된 링크선은 상기 구동부의 가장자리에 대응하는 패드와 연결된 링크선보다 좁은 폭을 가질 수 있다.

본 발명에서, 상기 링크선 사이의 저항차는 40.9 Ω일 수 있다.

이와 같이, 본 발명에서는 배선과 패드를 연결하는 링크선을 지그재그 구조로 형성하고 폭을 서로 다르게 하여, 링크선 사이의 저항을 균일하게 할 수 있다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 액정표시장치용 어레이 기판에 대하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치용 어레이 기판을 개략적으로 도시한 평면도이다. 여기서, 어레이 기판의 일부만을 도시하였다. 도 2에 도시한 바와 같이, 어레이 기판(100)은 화상이 구현되는 표시 영역(110)과 표시 영역(110) 가장자리의 비표시 영역(120)으로 이루어진다.

표시 영역(110)에는 제 1 방향을 가지는 다수의 게이트 배선(132)과 제 2 방향을 가지는 다수의 데이터 배선(142)이 형성되어 있으며, 게이트 배선(132)과 데이터 배선(142)은 교차하여 화소 영역을 정의한다. 게이트 배선(132)과 데이터 배선(142)이 교차하는 부분에는 스위칭 소자로서 게이트 배선(132) 및 데이터 배선(142)과 연결되어 있는 박막 트랜지스터(152)가 형성되어 있으며, 화소 영역에는 박막 트랜지스터(152)와 연결되어 있는 화소 전극(156)이 형성되어 있다. 박막 트랜지스터(152)는 게이트 전극과 소스 전극 및 드레인 전극을 포함한다.

비표시 영역(120)에는 게이트 패드(134)와 데이터 패드(144)가 형성되어 있으며, 게이트 패드(134)는 게이트 링크선(136)을 통해 게이트 배선(132)과 전기적으로 연결되고, 데이터 패드(144)는 데이터 링크선(146)을 통해 데이터 배선(142)과 전기적으로 연결된다. 한편, 게이트 패드(134)와 연결되어 있는 다수의 게이트 구동부(160) 및 데이터 패드(144)와 연결되어 있는 다수의 데이터 구동부(170)가 각각 위치하여, 게이트 패드(134)는 게이트 구동부(160)로부터 스캔(scan) 신호를 인가받고, 데이터 패드(144)는 데이터 구동부(170)로부터 화상 신호를 인가받는다. 도시하지 않았지만, 게이트 구동부(160)와 게이트 구동부(160)는 각각 출력 배선을 가지고 있어, 게이트 패드(134)는 게이트 구동부(160)의 출력 배선과 연결되고, 데이터 패드(144)는 데이터 구동부(170)의 출력 배선과 연결된다. 또한, 게이트 구동부(160)와 데이터 구동부(170)는 구동회로를 포함하며, 구동회로를 기판에 실장하는 방법에 따라 테이프 캐리어 패키지(TCP : tape carrier package) 구조일 수 있고, 또는 칩 온 글래스(COG : chip on glass)나 칩 온 필름(COF : chip on film) 구조일 수 있다.

도 3은 도 2에서 A영역을 확대 도시한 평면도이다. 도시한 바와 같이, 데이터 배선(도 2의 142)과 데이터 패드(144) 사이에 위치하는 데이터 링크선(146)은 지그재그(zigzag) 구조를 가지며, 데이터 링크선(146)의 폭은 약 8 ㎛이다. 이때, 데이터 구동부(도 2의 170)의 중앙에 대응하는 데이터 패드(144)와 이에 연결되는 데이터 배선(142) 사이의 거리가 데이터 구동부(170)의 가장자리에 대응하는 데이터 패드(144)와 이에 연결되는 데이터 배선(142) 사이의 거리보다 짧기 때문에, 데이터 구동부(170)의 중앙에 대응하는 데이터 링크선(146)은 데이터 구동부(170)의 가장자리에 대응하는 데이터 링크선(146)보다 많은 지그재그 형태를 가진다. 따라서, 데이터 구동부(170)의 중앙에 대응하는 데이터 링크선(146)과 가장자리에 대응하는 데이터 링크선(146) 사이의 저항을 균일하게 할 수 있다.

그런데, 최근 기술의 발달과 함께 경비 절감을 위해 하나의 구동부에 더 많은 배선을 연결하게 되었다. 이러한 경우, 구동부의 가장자리에 대응하는 패드와 이에 대응하는 배선 사이의 거리는 구동부의 중앙에 대응하는 패드와 이에 연결되는 배선 사이의 거리와 더욱 큰 차이를 가지게 된다. 따라서, 지그재그 구조만으로는 링크선 간의 저항을 균일하게 하는 데에는 한계가 있다. 이때, 하나의 구동부와 연결되는 링크선 사이의 저항차는 약 186Ω이 된다.

이러한 문제를 해결하기 위해, 본 발명의 다른 실시예에서는 링크선의 폭을 서로 달리하여 링크선 사이의 저항을 균일하게 한다.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 링크선의 구조를 도시한 도면이고, 도 5와 도 6은 도 4에서 각각 B 영역과 C 영역을 확대 도시한 도면이다. 도시한 바와 같이, 데이터 배선(도시하지 않음)과 데이터 패드(244)를 연결하는 데이터 링크선(246)은 지그재그 구조를 가지는데, 데이터 구동부(도시하지 않음)의 가장자리에 대응하는 제 1 영역(E1)에서 데이터 구동부의 중앙에 대응하는 제 2 영역(E2)으로 갈수록 데이터 링크선(246)은 더 많은 지그재그 형태를 가진다. 또한, 제 1 영역(E1)에서 제 2 영역(E2)으로 갈수록 데이터 링크선(246)의 폭은 감소된다. 따라서, 제 2 영역(E2)에 대응하는 데이터 링크선(246)의 폭(d1)이 가장 좁으며, 제 1 영역(E1)에 대응하는 데이터 링크선(246)의 폭(d2)이 가장 넓다. 이때, 데이터 링크선(246)의 폭(d1, d2)은 약 9 ㎛ 내지 16 ㎛ 이내의 값을 가지는 것이 바람직하다. 이와 같이 데이터 링크선(246)을 형성할 경우, 하나의 데이터 구동부와 연결되는 데이터 링크선(246) 사이의 저항차는 약 40.9Ω이 된다. 따라서, 데이터 링크선(246)이 동일한 폭을 가지도록 할 경우보다 데이터 링크선(246) 사이의 저항차가 약 1/4로 줄어들게 되므로, 보다 균일한 신호가 전달되도록 할 수 있다.

본 발명 실시예에서는 데이터 링크선에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 게이트 링크선에도 마찬가지로 적용할 수 있다.

본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 이상 다양한 변화와 변형이 가능하다.

본 발명에서는 패드와 배선 사이의 거리가 위치에 따라 다른 경우, 패드와 배선을 연결하는 링크선을 지그재그 구조로 형성하고, 링크선의 폭을 다르게 하여 링크선 사이의 저항을 균일하게 한다. 따라서, 배선 간에 균일한 신호를 전달하여 화질을 향상시킬 수 있다.

Claims

기판 상에 박막 트랜지스터와 상기 박막 트랜지스터로부터 신호를 전달받는 화소 전극이 행렬 모양으로 배열되어 있는 액정표시장치용 어레이 기판에 있어서,

상기 기판 위에 형성되어 있는 다수의 신호 배선;

상기 다수의 신호 배선과 각각 연결되어 있는 다수의 패드;

상기 다수의 신호 배선과 패드를 각각 연결하며 지그재그 구조를 가지는 다수의 링크선;

상기 다수의 패드와 연결되어 있는 구동부

를 포함하며,

상기 구동부의 중앙에 대응하는 패드와 연결된 링크선의 지그재그 형태를 위해 형성된 꺾임부의 개수가 상기 구동부의 가장자리에 대응하는 패드와 연결된 링크선의 꺾임부 개수보다 더 많은 것이 특징인 액정표시장치용 어레이 기판.
제 1 항에 있어서,

상기 링크선은 9 ㎛ 내지 16 ㎛의 폭을 가지는 액정표시장치용 어레이 기판.
제 1 항에 있어서,

상기 구동부의 중앙에 대응하는 패드와 연결된 링크선은 상기 구동부의 가장자리에 대응하는 패드와 연결된 링크선보다 좁은 폭을 가지는 액정표시장치용 어레이 기판.
제 1 항에 있어서,

상기 링크선 사이의 저항차는 40.9 Ω인 액정표시장치용 어레이 기판.