KR101520491B1 - 평판표시장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 점등 검사시 사용되는 검사용 스위치들의 갯수를 줄일 수 있는 평판표시장치에 관한 것이다.
이 평판표시장치는 다수의 게이트라인들과 다수의 데이터라인들이 교차되고, 이 교차로 이루어진 유효 표시영역마다 화소가 형성되는 표시패널; 상기 데이터라인에 검사용 데이터신호를 인가하기 위한 데이터 검사 TFT; 신호 배선을 통해 상기 데이터 검사 TFT에 접속되며, 외부의 검사장치와 콘택되는 데이터 검사 패드; 및 상기 게이트라인에 전기적으로 접속되어 정상 구동시에는 상기 게이트라인으로 구동용 게이트신호를 인가하는 반면, 검사시에는 상기 검사장치에 콘택되어 상기 게이트라인으로 검사용 게이트신호를 인가하는 게이트 드라이버를 구비한다.

Description

평판표시장치 {Flat Panel Display Device}
본 발명은 평판표시장치에 관한 것으로 특히, 점등 검사시 사용되는 검사용 스위치들의 갯수를 줄일 수 있는 평판표시장치에 관한 것이다.
평판표시장치에는 액정표시장치(Liquid Crystal Display, LCD), 전계 방출 표시장치(Field Emission Display, FED), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel, PDP) 및 유기발광다이오드 표시장치(Organic Light Emitting Diode Display, OLED) 등이 있고 이들 대부분이 실용화되어 시판되고 있다.
이러한 평판표시장치에서 최종적으로 드라이브 IC(Integrated Circuit) 및 FPC(Flexible Printed Circuit) 본딩(Bonding)을 수행하는 모듈 작업 전에 점등 평가가 실시된다. 이 점등 검사를 위해 평판표시장치의 비 표시영역에는 점등용 데이터신호 및 점등용 게이트신호가 인가되는 검사용 스위치들이 형성된다.
도 1은 검사용 스위치들이 형성된 종래 평판표시장치의 일부를 보여준다.
도 1을 참조하면, 종래 평판표시장치의 표시패널(10)에는 다수의 화소(P)들 과, 화소(P)들로 구동용 데이터신호를 인가하기 위한 데이터 IC칩(11)과, 화소(P)들로 구동용 게이트신호를 인가하기 위한 게이트 드라이버(12)와, 화소(P)들로 점등용 게이트신호를 인가하기 위한 게이트 검사 TFT(Thin Flim Transistor)들(13A)과, 화소(P)들로 점등용 데이터신호를 인가하기 위한 데이터 검사 TFT들(13B)이 형성된다. 도 1에서, 'A'는 검사 TFT들(13A,13B)로 점등용 신호들을 인가하기 위한 검사 패드들을, 'B'는 화소(P)들로 고전위 구동전압을 공급하기 위한 고전위 전원 패드를, 'C'는 화소(P)들로 저전위 구동전압을 공급하기 위한 저전위 전원 패드를 각각 나타낸다. 검사 패드들(A)에는 게이트 검사 패드들(VEN_GATE,V_GATE)과 데이터 검사 패드들(VEN_DATA,V_DATA(R),V_DATA(G),V_DATA(B))이 포함된다. 이러한 검사 패드들(A)은 점등 검사를 위한 프로브 검사장치 또는 에이징 공정을 위한 에이징 장치에 전기적으로 접속되어 이들로부터의 검사 신호를 각각의 신호 배선들을 통해 검사 TFT들(13A,13B)에 인가한다.
그런데, 이러한 종래 평판표시장치는 검사 TFT들 및 신호 배선들의 공정 불량으로 인한 각종 에이징 불량에 노출될 가능성이 크다. 또한 종래 평판표시장치는 대단히 많은 수의 검사 TFT들 및 신호 배선들로 인하여 표시패널의 외곽부 영역이 넓어지는 단점이 있으며, 검사 TFT들의 갯수에 비례하여 많은 수의 검사 패드를 요구하는 단점이 있다. 예를 들어 일반적인 2T1C(2개의 트랜지스터와 1개의 커패시터)의 화소 구조를 갖는 유기발광다이오드 표시장치를 모듈 공정전에 구동시키기 위해서는 최소 12 ~ 14개의 검사 패드가 필요하게 된다. 화소 구조가 복잡해질수록 그에 비례하여 검사 패드의 수는 대폭적으로 증가한다. 이렇게 많은 검사 패드 는 그 점유 면적이 매우 넓어 정전기원으로 작용할 수 있으며, 컴팩트한 패널 설계에 대한 커다란 한계점을 제공한다.
따라서, 본 발명의 목적은 점등 검사시 사용되는 검사 TFT 및 검사 패드의 갯수를 줄일 수 있도록 한 평판표시장치를 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 평판표시장치는 다수의 게이트라인들과 다수의 데이터라인들이 교차되고, 이 교차로 이루어진 유효 표시영역마다 화소가 형성되는 표시패널; 상기 데이터라인에 검사용 데이터신호를 인가하기 위한 데이터 검사 TFT; 신호 배선을 통해 상기 데이터 검사 TFT에 접속되며, 외부의 검사장치와 콘택되는 데이터 검사 패드; 및 상기 게이트라인에 전기적으로 접속되어 정상 구동시에는 상기 게이트라인으로 구동용 게이트신호를 인가하는 반면, 검사시에는 상기 검사장치에 콘택되어 상기 게이트라인으로 검사용 게이트신호를 인가하는 게이트 드라이버를 구비한다.
본 발명에 따른 평판표시장치는 검사용 게이트신호를 생성하기 위한 별도의 게이트 검사패드들과 게이트 검사 TFT들을 생략할 수 있어, 정전기의 유입을 줄임과 아울러 패널의 비 표시영역을 줄여 컴팩트한 패널 설계를 가능하게 한다.
이하, 도 2 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 평판표시장치의 일부 구성을 보여준다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 평판표시장치의 표시패널(100)에는 다수의 화소(P)들과, 화소(P)들로 구동용 데이터신호를 인가하기 위한 데이터 IC칩(11)과, 화소(P)들로 구동용 게이트신호 및 검사용 게이트신호를 인가하기 위한 게이트 드라이버(12)와, 화소(P)들로 검사용 데이터신호를 인가하기 위한 데이터 검사 TFT들(130)이 형성된다.
화소(P)들 각각은 유기발광다이오드, 구동TFT, 적어도 하나 이상의 스위치TFT, 및 스토리지 커패시터를 포함하고, 구동TFT를 통해 유기발광다이오드에 흐르는 전류량을 제어하여 계조를 표시한다. 화소(P)들은 표시패널(100)의 유효 표시영역에 형성되어, 고전위 전원 패드(B)로부터 고전위 구동전압을 공급받으며, 저전위 전원 패드(C)로부터 저전위 구동전압을 공급받는다.
데이터 IC칩(11)은 COG(Chip On Glass) 방식으로 표시패널(100)의 유효표시영역 바깥의 비 표시영역에 실장된다. 이 드라이버 IC칩(14)에는 데이터라인들(DL)을 구동하기 위한 소스 드라이버와, 게이트 드라이버(12) 및 소스 드라이버의 동작 타이밍을 제어하기 위한 타이밍 콘트롤러가 집적화된다.
게이트 드라이버(12)는 GIP(Gate In Panel) 방식으로 화소(P)내의 TFT들과 동일한 공정을 통해 표시패널(100)의 비 표시영역에 형성된다. 게이트 드라이 버(12)는 모듈 조립 전의 점등 검사시에 검사용 게이트신호를 화소(P)들로 인가하고, 모듈 조립 후의 정상 구동시에 구동용 게이트신호를 화소(P)들로 인가한다. 이를 위해, 게이트 드라이버(12)는 다수의 TFT들과 커패시터들을 각각 갖는 다수의 스테이지들로 구성된 쉬프트 레지스터 어레이로 이루어진다. 쉬프트 레지스터 어레이를 구성하는 스테이지들 각각은 다수의 전원 입력단자들, 다수의 클럭 입력단자들등을 구비하고, 정상 구동시에 외부로부터 인가되는 신호에 응답하여 구동용 게이트신호를 생성한다. 특히, 이 스테이지들 각각은 점등 검사시에 상기 입력단자들 중 일부가 프로브 검사장치 또는 에이징 장치가 접속될 수 있도록 구성됨으로써, 이들 장치로부터 공급되는 신호에 응답하여 검사용 게이트신호를 생성할 수 있다. 그 결과, 본 발명에서는 검사용 게이트신호를 생성하기 위한 별도의 게이트 검사패드들과 게이트 검사 TFT들이 요구되지 않는다.
데이터 검사 TFT들(130)은 표시패널(100)의 비 표시영역에 형성되어 화소(P)들로 검사용 데이터신호를 인가한다. 이를 위해, 데이터 검사 TFT들(130)은 신호 배선을 통해 데이터 검사 패드들(A)에 접속된다. 데이터 검사 패드들(A)에는 'VEN_DATA'패드, 'V_DATA(R)'패드, 'V_DATA(G)'패드, 및 'V_DATA(B)'패드등이 포함될 수 있다. 데이터 검사 패드들(A)은 점등 검사를 위한 프로브 검사장치 또는 에이징 공정을 위한 에이징 장치에 전기적으로 접속되어 이들로부터의 검사 신호를 각각의 신호 배선들을 통해 데이터 검사 TFT들(130)에 인가한다.
도 3은 정상 구동을 위한 TFT 및 패드를 이용하여 점등 검사시 사용되는 검사 TFT 및 검사 패드 일부를 대체함으로써, 검사 TFT 및 검사 패드의 갯수를 줄이 는 일 예를 보여준다.
도 3을 참조하면, 화소(P)는 유기발광다이오드(OLED), 구동 TFT(DT), 스위치 TFT(ST), 및 스토리지 커패시터(Cst)를 포함한다. 유기발광다이오드(OLED)는 고전위 구동전압원(VDD)과 기저전압원(GND) 사이에 흐르는 전류에 의해 발광한다. 구동 TFT(DT)는 자신의 게이트전극-소스전극 간 전압차를 이용하여 유기발광다이오드(OLED)에 흐르는 전류량을 제어한다. 스위치 TFT(ST)는 외부로부터 인가되는 스캔신호에 응답하여 턴 온 됨으로써 데이터라인(DL) 상의 데이터신호를 구동 TFT(DT)의 게이트전극에 인가한다. 스토리지 커패시터(Cst)는 구동 TFT(DT)의 게이트전극-소스전극 전압차를 미리 정해진 기간 동안 일정하게 유지시킨다.
이러한 화소(P)를 점등시키기 위해서는 게이트 드라이버(120)를 통해 게이트라인(GL)에 검사용 게이트신호(V_GATE)를 인가함과 아울러 데이터 검사 TFT(130)를 통해 데이터라인(DL)에 검사용 데이터신호(V_DATA)를 인가해야 한다. 특히, 화소(P)의 스위치 TFT(ST)를 턴 온 시키기 위해서는 검사용 데이터신호(V_DATA)보다 낮은 레벨의 검사용 게이트신호(V_GATE)가 요구된다. 이러한 검사용 게이트신호(V_GATE)는 게이트 드라이버(120)의 일부 스위치들이 턴 온 되도록 공급되는 외부 신호에 의해 쉽게 생성될 수 있다. 예컨대, -5V의 검사용 게이트신호(V_GATE)를 생성하고자 할 경우, 검사(에이징) 장치를 이용하여 게이트 드라이버(120)의 저전위 전원 입력단자(Vss1)에 -5V, 고전위 전원 입력단자(Vdd)에 -10V, 제3 클럭 입력단자(CLK3)에 -15V를 인가하기만 하면 된다. 즉, 제4 TFT(T4)는 자신의 게이트전극에 인가된 -15V와 자신의 소스전극에 인가된 -10V에 의해 턴 온 되어 고전위 전원 입력단자(Vdd)로부터의 -10V를 제7 TFT(T7)의 게이트전극에 인가한다. 그 결과, 제7 TFT(T7)는 자신의 게이트전극에 인가된 -10V와 자신의 소스전극에 인가된 -5V에 의해 턴 온 되어 저전위 전원 입력단자(Vss1)로부터의 -5V를 검사용 게이트신호(V_GATE)로서 화소(P)의 스위치 TFT(ST)에 인가할 수 있게 된다.
이를 통해, 본 발명은 검사용 게이트신호를 생성하기 위한 별도의 게이트 검사패드들과 게이트 검사 TFT들을 생략할 수 있어, 정전기의 유입을 줄임과 아울러 패널의 비 표시영역을 줄여 컴팩트한 패널 설계를 가능하게 한다.
도 4는 정상 구동을 위한 TFT 및 패드를 이용하여 점등 검사시 사용되는 검사 TFT 및 검사 패드 일부를 대체함으로써, 검사 TFT 및 검사 패드의 갯수를 줄이는 다른 예를 보여준다.
도 4를 참조하면, 화소(P)는 유기발광다이오드(OLED), 구동 TFT(DT), 제1 내지 제4 스위치 TFT(ST), 및 스토리지 커패시터(Cst)를 포함한다. 유기발광다이오드(OLED)는 고전위 구동전압원(VDD)과 기저전압원(GND) 사이에 흐르는 전류에 의해 발광한다. 구동 TFT(DT)는 자신의 게이트전극-소스전극 간 전압차를 이용하여 유기발광다이오드(OLED)에 흐르는 전류량을 제어한다. 제3 스위치TFT(ST3)는 외부로부터 인가되는 샘플링신호에 응답하여 턴 온됨으로써 구동 TFT(DT)의 문턱전압을 센싱한다. 제1 스위치TFT(ST1)는 외부로부터 인가되는 스캔신호에 응답하여 턴 온 됨으로써 데이터라인(DL) 상의 데이터신호를 스토리지 커패시터(Cst)의 일측 전극에 인가한다. 제2 스위치TFT(ST2)는 외부로부터 인가되는 프로그래밍신호에 응답하여 턴 온 됨으로써 기준전압원(Vref)으로부터의 프로그래밍전압을 스토리지 커패 시터(Cst)의 일측 전극에 인가한다. 제4 스위치TFT(ST4)는 외부로부터 인가되는 프로그래밍신호에 응답하여 턴 온 됨으로써 구동 TFT(DT)와 유기발광다이오드(OLED) 사이의 전류 패스를 형성한다. 스토리지 커패시터(Cst)는 스위치TFT들(ST1 내지 ST3)의 스위칭 작용에 의해 형성되는 구동 TFT(DT)의 게이트전위를 일정하게 유지시킨다.
이러한 화소(P)를 점등시키기 위해서는 게이트 드라이버(120)를 통해 게이트라인들(GL1 내지 GL3)에 제1 내지 제3 검사용 게이트신호들(V_GATE1 내지 V_GATE3)을 인가함과 아울러 데이터 검사 TFT(130)를 통해 데이터라인(DL)에 검사용 데이터신호(V_DATA)를 인가해야 한다. 이 경우, 게이트 드라이버(120)는 별도의 에미션 드라이버(EDR)를 포함할 수 있으며, 하나의 화소(P)를 점등시키기 위해 이 에미션 드라이버(EDR)와 함께 두 개의 스테이지들(STG1,STG2)이 할당될 수 있다.
화소(P)의 제1 스위치 TFT(ST1)를 턴 온 시키기 위해서는 검사용 데이터신호(V_DATA)보다 낮은 레벨의 제1 검사용 게이트신호(V_GATE1)가 요구된다. 이러한 제1 검사용 게이트신호(V_GATE1)는 제1 스테이지(STG1)의 일부 스위치들이 턴 온 되도록 공급되는 외부 신호에 의해 쉽게 생성될 수 있다. 예컨대, -5V의 제1 검사용 게이트신호(V_GATE1)를 생성하고자 할 경우, 검사(에이징) 장치를 이용하여 제1 스테이지(STG1)의 저전위 전원 입력단자(Vss1)에 -5V, 고전위 전원 입력단자(Vdd)에 -10V, 제3 클럭 입력단자(CLK3)에 -15V를 인가하기만 하면 된다. 즉, 제1 스테이지(STG1)의 제4 TFT(T4)는 자신의 게이트전극에 인가된 -15V와 자신의 소스전극에 인가된 -10V에 의해 턴 온 되어 고전위 전원 입력단자(Vdd)로부터의 -10V를 제7 TFT(T7)의 게이트전극에 인가한다. 그 결과, 제1 스테이지(STG1)의 제7 TFT(T7)는 자신의 게이트전극에 인가된 -10V와 자신의 소스전극에 인가된 -5V에 의해 턴 온 되어 저전위 전원 입력단자(Vss1)로부터의 -5V를 검사용 게이트신호(V_GATE)로서 화소(P)의 스위치 TFT(ST)에 인가할 수 있게 된다.
화소(P)의 제3 스위치 TFT(ST3)를 턴 온 시키기 위해서는 제1 검사용 게이트신호(V_GATE1)와 같은 낮은 레벨의 제2 검사용 게이트신호(V_GATE2)가 요구된다. 이러한 제2 검사용 게이트신호(V_GATE2)는 제2 스테이지(STG2)의 일부 스위치들이 턴 온 되도록 공급되는 외부 신호에 의해 쉽게 생성될 수 있다. 예컨대, -5V의 제2 검사용 게이트신호(V_GATE2)를 생성하고자 할 경우, 검사(에이징) 장치를 이용하여 제2 스테이지(STG1)의 저전위 전원 입력단자(Vss1)에 -5V, 고전위 전원 입력단자(Vdd)에 -10V, 제3 클럭 입력단자(CLK3)에 -15V를 인가하기만 하면 된다.
화소(P)의 제2 및 제4 스위치 TFT(ST2,ST4)를 턴 온 시키기 위해서는 제1 검사용 게이트신호(V_GATE1)와 같은 낮은 레벨의 제3 검사용 게이트신호(V_GATE3)가 요구된다. 이러한 제3 검사용 게이트신호(V_GATE3)는 에미션 드라이버(EDR)의 일부 스위치들이 턴 온 되도록 공급되는 외부 신호에 의해 쉽게 생성될 수 있다. 예컨대, -5V의 제3 검사용 게이트신호(V_GATE3)를 생성하고자 할 경우, 검사(에이징) 장치를 이용하여 에미션 드라이버(EDR)의 'EVSS' 단자에 -5V, 'GVOUT' 단자에 -10V를 인가하기만 하면 된다.
이를 통해, 본 발명은 검사용 게이트신호를 생성하기 위한 별도의 게이트 검사패드들과 게이트 검사 TFT들을 생략할 수 있어, 정전기의 유입을 줄임과 아울러 패널의 비 표시영역을 줄여 컴팩트한 패널 설계를 가능하게 한다.
한편, 본 발명의 실시예에서는 유기발광다이오드 표시장치를 예로 하여 설명하였지만, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되지 않고 게이트 드라이버가 GIP 방식으로 내장된 액정표시장치에도 그대로 적용 가능하다.
아울러, 본 발명의 실시예에서는 4상 클럭으로 동작되는 게이트 드라이버를 갖는 표시장치를 예로 하여 설명하였지만, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되지 않고 k(k는 자연수)상 클럭으로 동작되는 게이트 드라이버를 갖는 표시장치에도 그대로 적용 가능하다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
도 1은 검사용 스위치들이 형성된 종래 평판표시장치의 일부를 보여주는 도면.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 평판표시장치의 일부 구성을 보여주는 도면.
도 3은 정상 구동을 위한 TFT 및 패드를 이용하여 점등 검사시 사용되는 검사 TFT 및 검사 패드 일부를 대체함으로써, 검사 TFT 및 검사 패드의 갯수를 줄이는 일 예를 보여주는 도면.
도 4는 정상 구동을 위한 TFT 및 패드를 이용하여 점등 검사시 사용되는 검사 TFT 및 검사 패드 일부를 대체함으로써, 검사 TFT 및 검사 패드의 갯수를 줄이는 다른 예를 보여주는 도면.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
10,100 : 표시패널 11, 110 : 드라이버 IC칩
12,120 : 게이트 드라이버 13A,13B,130 : 검사 TFT

Claims (4)

  1. 다수의 게이트라인들과 다수의 데이터라인들이 교차되고, 이 교차로 이루어진 유효 표시영역마다 화소가 형성되는 표시패널;
    상기 데이터라인에 검사용 데이터신호를 인가하기 위한 데이터 검사 TFT;
    신호 배선을 통해 상기 데이터 검사 TFT에 접속되며, 외부의 검사장치와 접속되는 데이터 검사 패드; 및
    상기 게이트라인에 전기적으로 접속되어 정상 구동시에는 상기 게이트라인으로 구동용 게이트신호를 인가하는 반면, 검사시에는 상기 검사장치에 접속되어 상기 게이트라인으로 검사용 게이트신호를 인가하는 게이트 드라이버를 구비하는 것을 특징으로 하는 평판표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 게이트 드라이버는 GIP(Gate In Panel) 방식으로 상기 화소 내의 TFT들과 동일한 공정을 통해 상기 표시패널에서 상기 유효 표시영역 바깥의 비 표시영역에 형성되는 것을 특징으로 하는 평판표시장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 게이트 드라이버는 다수의 TFT들을 포함하는 스위치 어레이로 이루어지며, 상기 검사용 게이트신호를 생성하기 위해 상기 다수의 TFT들 중 일부를 턴 온 시키는 것을 특징으로 하는 평판표시장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 표시패널은 유기발광다이오드패널 또는 액정표시패널인 것을 특징으로 하는 평판표시장치.
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