KR101842537B1 - 액정 표시 장치 및 액정 표시 장치의 어레이 기판 - Google Patents

액정 표시 장치 및 액정 표시 장치의 어레이 기판 Download PDF

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Abstract

정전기에 의한 구동IC의 손상 위험을 줄일 수 있도록 개선된 액정 표시 장치가 개시된다. 개시된 액정 표시 장치는 화소전극이 배치된 어레이 기판 본체와, 화소전극과 대향되는 공통전극에 전압을 공급하기 위해 어레이 기판 본체에 형성된 공통전압배선과, 화소전극과 상기 공통전극에 적정 전압을 인가하는 구동IC 및, 구동IC와 외부전원을 연결하는 연성회로기판을 포함하며, 공통전압배선은 연성회로기판을 경유하여 구동IC와 연결된다. 이러한 구조에 의하면 정전기에 의해 구동IC에 가해지는 전기적 충격을 완화시킬 수 있어서 회로 손상을 방지할 수 있으며, 따라서 제품의 불량발생을 줄이고 신뢰도를 높일 수 있게 된다.

Description

액정 표시 장치 및 액정 표시 장치의 어레이 기판 {A liquid crystal display apparatus and an array substrate thereof}
본 발명은 액정 표시 장치와 거기에 채용되는 어레이 기판에 관한 것으로서, 더 상세하게는 정전기에 의한 회로 손상을 방지할 수 있도록 배선 구조가 개선된 액정 표시 장치 및 어레이 기판에 관한 것이다.
일반적으로 액정 표시 장치는 어레이 기판과 칼라필터 기판 및 그 사이에 개재된 액정층을 구비하며, 상기 어레이 기판과 칼라필터 기판 사이에 인가된 전압에 의해 액정층의 액정 배열이 변하면서 백라이트의 빛을 선택적으로 통과시키고, 그에 따라 원하는 화상이 구현되는 구조로 이루어져 있다.
그리고 이러한 동작을 위해, 상기 어레이 기판에는 애노드에 해당되는 화소전극이 마련되고, 상기 칼라필터 기판에는 캐소드에 해당되는 공통전극이 마련되며, 이들 두 전극과 구동IC를 연결하여 상기 액정 배열을 변화시키는 적절한 전압을 인가하기 위한 배선들도 배치된다.
그런데, 이와 같은 액정 표시 장치의 제조과정 중 상기 구동IC가 정전기에 의해 손상되는 일이 빈발하고 있다.
즉, 액정 표시 장치의 제조과정 중에는 정전기에 의한 불량발생 여부를 검사하기 위한 테스트를 수행하게 되는데, 이때 가해지는 서지(surge) 전압이 주로 공통전극과 구동IC를 연결하는 공통전압배선을 타고 구동IC로 유입되어 회로를 손상시키는 일이 빈발하고 있다.
이렇다 보니, 불량 예방을 위한 테스트 과정에서 오히려 불량이 증가하게 되는 문제가 생기고 있으며, 또한 이는 실제 제품 사용 중에도 정전기에 의해 구동IC가 손상될 가능성이 높다는 의미가 되므로, 이에 대한 개선책이 요구되고 있다.
본 발명의 실시예는 정전기에 의한 회로 손상을 방지할 수 있도록 배선 구조가 개선된 액정 표시 장치를 제공한다.
본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치의 어레이 기판은, 화소전극이 배치된 어레이 기판 본체와, 상기 화소전극과 대향되는 공통전극에 전압을 공급하기 위해 상기 어레이 기판 본체에 형성된 공통전압배선과, 상기 화소전극과 상기 공통전극에 적정 전압을 인가하는 구동IC 및, 상기 구동IC와 외부전원을 연결하는 연성회로기판을 포함하며, 상기 공통전압배선은 상기 연성회로기판을 경유하여 상기 구동IC와 연결된다.
여기서, 상기 공통전압배선은 상기 연성회로기판을 경유하지 않고 상기 어레이 기판 본체를 통해 상기 구동IC와 직접 연결되는 배선을 가지지 않을 수 있다.
상기 연성회로기판은 상기 어레이 기판 본체에 마련된 접속패드를 통해 상기 구동IC와 연결될 수 있다.
상기 접속패드를 경유하는 상기 연성회로기판과 상기 구동IC의 연결 경로 상에 저항을 증가시키는 더미패드가 더 구비될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치는, 화소전극이 마련된 어레이 기판과, 상기 화소전극과 대향되는 공통전극이 마련된 칼라필터 기판 및, 상기 어레이 기판과 칼라필터 기판 사이에 개재된 액정층을 포함하며, 상기 어레이 기판은, 화소전극이 배치된 어레이 기판 본체와, 상기 화소전극과 대향되는 공통전극에 전압을 공급하기 위해 상기 어레이 기판 본체에 형성된 공통전압배선과, 상기 화소전극과 상기 공통전극에 적정 전압을 인가하는 구동IC 및, 상기 구동IC와 외부전원을 연결하는 연성회로기판을 포함하고, 상기 공통전압배선은 상기 연성회로기판을 경유하여 상기 구동IC와 연결된다.
여기서, 상기 공통전압배선은 상기 연성회로기판을 경유하지 않고 상기 어레이 기판 본체를 통해 상기 구동IC와 직접 연결되는 배선을 가지지 않을 수 있다.
상기 연성회로기판은 상기 어레이 기판 본체에 마련된 접속패드를 통해 상기 구동IC와 연결될 수 있다.
상기 접속패드를 경유하는 상기 연성회로기판과 상기 구동IC의 연결 경로 상에 저항을 증가시키는 더미패드가 더 구비될 수 있다.
상기한 바와 같은 본 발명의 액정 표시 장치에 의하면 정전기에 의해 구동IC에 가해지는 전기적 충격을 완화시킬 수 있어서 회로 손상을 방지할 수 있으며, 따라서 제품의 불량발생을 줄이고 신뢰도를 높일 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치를 도시한 평면도이다.
도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ선을 절단한 단면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 액정 표시 장치에서 일부 변형 가능한 구조를 예시한 도면이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 액정 표시 장치(100)를 도시한 평면도이다.
여기서는 어레이 기판(110)의 구조를 주로 보이기 위해 액정층(120)과 칼라필터 기판(130)을 생략하고 도시하였다. 액정층(120)과 칼라필터 기판(130)은 이 어레이 기판(110) 위에 적층되는 것으로, 이러한 전체 적층 구조는 도 2에 도시하였다.
먼저, 도 1에 도시된 바와 같이 어레이 기판(110)의 본체(110a) 상에는 스캔 신호를 인가받는 다수의 게이트배선(115)과, 데이터 신호를 인가받는 다수의 데이터 배선(114)이 화상영역(101) 안에 수직으로 교차하게 배치되어 있으며, 그 교차 영역에는 박막트랜지스터(T) 및, 그 박막트랜지스터(T)와 연결된 화소전극(116)이 배치되어 있다.
도 1에는 편의 상 박막트랜지스터(T)와 화소전극(116)을 하나씩만 도시하였으나, 각 교차영역마다 박막트랜지스터(T)와 화소전극(116)들이 배치되어 있다고 보면 된다.
따라서, 게이트배선(115)과 데이터 배선(114)에 스캔 신호와 데이터 신호가 각각 인가되면, 그 교차 영역에 있는 박막트랜지스터(T)가 상기 스캔 신호와 데이터 신호에 의해 화소전극(116)에 전압 신호를 주게 되고, 그에 따라 그 화소전극(116)과 상기 칼라필터기판(130;도 2 참조)의 공통전극(131;도 2 참조)과의 사이에 적정 전압이 형성되면서 액정층(120;도 2 참조)의 액정 배열이 바뀌게 된다.
그리고, 이러한 액정 배열의 변화에 따라 백라이트유닛(140)의 빛이 액정층(120)을 선택적으로 통과하면서 화상을 구현하게 된다.
참조부호 111은 상기 데이터 배선(114)과 게이트 배선(115) 및 박막트랜지스터(T)를 통해 화소전극(116)에 적정한 전압을 인가하고, 또한 어레이 기판(110)의 본체(110a) 가장자리를 따라 형성된 공통전압배선(117)을 통해 상기 공통전극(131)에도 적정 전압을 인가하기 위한 구동IC를 나타낸다.
따라서, 구동IC(111)을 통해 상기 데이터 배선(114)과 게이트 배선(115) 및 공통전압배선(117)에 각각 전압이 인가되면, 그 배선들(114,115,117)과 연결된 상기 화소전극(116) 및 공통전극(131)사이에 상기 액정층(120)의 액정 배열을 바꾸기 위한 적정 전압이 형성된다.
한편, 참조부호 117a는 어레이 기판(110)에 형성된 공통전압배선(117)과 칼라필터 기판(130)에 형성된 공통전극(131)을 연결하기 위해 그 공통전압배선(117)의 4귀에 형성된 통전부를 나타낸다. 즉, 도 2에 도시된 바와 같이, 공통전압배선(117)은 어레이 기판(110)에 형성되어 있고, 액정층(120)을 사이에 두고 화소전극(116)과 대향된 공통전극(131)은 칼라필터 기판(130)에 형성되어 있다. 따라서, 공통전압배선(117)의 4귀에 돌출 형성된 상기 통전부(117a)를 통해 공통전압배선(117)과 공통전극(131)을 연결하게 된다.
도 2의 참조부호 130a는 칼라필터 기판(130)의 본체를, 130b는 빛을 차단하는 블랙매트릭스를, 130c는 칼라필터(130d)를 덮는 오버코팅층을 각각 나타내며, 참조부호 110b와 110c는 각각 절연층을 나타낸다.
다시 도 1을 참조하면, 구동IC(111)는 외부전원과 연결을 위한 연성회로기판(113)과 접속패드(112)를 통해 연결되어 있다. 즉, 구동IC(111)는 연성회로기판(113)을 통해 외부전원을 공급받으며, 상기한 배선들(114,115,117)에 적정 전압을 인가하게 된다.
여기서, 상기 공통전압배선(117)과 상기 구동IC(111)의 연결은, 상기 어레이 기판(110)의 본체(110a)를 통한 직결 구조가 아니라, 상기 연성회로기판(113)을 경유하여 연결되도록 구성되어 있다. 이것은 공통전압배선(117)과 구동IC(111) 간의 연결 경로의 저항을 높이기 위한 조치이다. 즉, 어레이 기판(110) 본체(110a) 상에서 공통전압배선(117)과 구동IC(111)가 직접 연결되는 경우에 비해, 도 1에 도시된 바와 같이 연성회로기판(113)을 경유하여 연결되도록 전기적인 연결 경로를 만들면 경로가 길어지기 때문에 상대적으로 전기저항이 높아지게 된다.
이렇게 되면, 공통전압배선(117)을 통해 정전기가 유입되더라도 구동IC(111)에 전기적인 충격이 가해질 가능성은 그만큼 낮아진다.
예컨대, 전술한 바와 같이 제품의 정전기 테스트를 수행할 때 액정 표시 장치(100)에 서지(surge) 전압을 가하게 되는데, 이때 주로 공통전압배선(117)을 타고 구동IC(111)로 큰 전류가 유입되어 회로를 손상시키는 일이 빈발한다. 그리고, 이러한 테스트 상황뿐만 아니라, 실제 사용 중에 정전기가 발생하더라도 이 공통전압배선(117)을 통해 구동IC(111)로 큰 전류가 유입될 가능성이 제일 크다.
따라서, 이렇게 공통전압배선(117)과 구동IC(111)의 연결 경로를 연성회로기판(113)을 경유하도록 길게 만들면 그만큼 저항이 증가하여, 정전기 발생 시에도 구동IC(111)로 전해지는 전기적 충격이 감소하게 된다.
물론, 공통전압배선(117) 자체의 저항을 높이는 방법도 고려해볼 수 있으나, 그렇게 되면 소비 전력이 높아지는 문제가 생긴다. 따라서, 공통전압배선(117)의 저항은 기존과 같은 상태로 두고, 구동IC(111)와의 연결 경로를 연성회로기판(113)을 경유하도록 개선함으로써 정전기 발생 시 구동IC(111)에 전해지는 전기적 충격을 완화시키는 효과를 얻을 수 있다.
실제 시뮬레이션을 해본 결과에 따르면, 공통전압배선(117)과 구동IC(111)를 어레이 기판(110) 본체(110a) 상에서 직결하는 경우에 비해, 본 실시예와 같이 연성회로기판(113)을 경유하도록 연결 경로를 바꿀 경우가 동일한 정전기를 발생시켰을 때 상기 구동IC(111)에 가해지는 정전기 에너지를 약 1/4 수준으로 감소시킬 수 있는 것으로 나타났다.
따라서, 상기한 바와 같이 공통전압배선(117)과 구동IC(111)를 연성회로기판(113)을 경유하여 연결하면 정전기 발생 시에도 구동IC(111)의 손상을 억제할 수 있어서, 안정되고 신뢰성 높은 액정 표시 장치(100)를 구현할 수 있게 된다.
한편, 도 3은 도 1에 도시된 공통전압배선(117)과 구동IC(111) 간 연결 구조의 변형 가능한 예를 보인 것이다.
즉, 공통전압배선(117)과 구동IC(111)이 연성회로기판(113)을 경유하여 연결되도록 하는 것은 도 1과 마찬가지인데, 거기에 더해서 더미패드(112a)를 연결 경로 상에 더 배치하고 있다.
그러니까, 도 1에서는 공통전압배선(117)과 구동IC(111)가 연성회로기판(113)과 접속패드(112)를 경유하여 연결되었지만, 여기서는 접속패드(112)와 구동IC(111) 사이에 더미패드(112a)를 더 추가하여 그 더미패드(112a)를 거치는 만큼 저항이 더 증가하도록 한 것이다.
이렇게 하면 공통전압배선(117)과 구동IC(111)의 연결 경로의 저항을 좀 더 높일 수 있어서 정전기 발생에 의해 구동IC(111)가 손상될 위험이 조금 더 감소될 수 있다.
본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.
100...액정 표시 장치 110...어레이 기판
111...구동IC 112...접속패드
113...연성회로기판 114...데이터 배선
115...게이트 배선 116...화소전극
117...공통전압배선 117a...통전부
120...액정층 130...칼라필터 기판
131...공통전극 140...백라이트 유닛

Claims (8)

  1. 화소전극이 배치된 어레이 기판 본체와, 상기 화소전극과 대향되는 공통전극에 전압을 공급하기 위해 상기 어레이 기판 본체에 형성된 공통전압배선과, 상기 화소전극과 상기 공통전극에 적정 전압을 인가하는 구동IC와, 상기 구동IC와 외부전원을 연결하는 연성회로기판 및, 상기 연성회로기판과 상기 구동IC의 연결 경로 상에 배치되어 저항을 증가시키는 더미패드를 포함하며,
    상기 공통전압배선은 상기 연성회로기판 및 상기 더미패드를 경유하여 상기 구동IC와 연결된 액정 표시 장치의 어레이 기판.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 공통전압배선은 상기 연성회로기판을 경유하지 않고 상기 어레이 기판 본체를 통해 상기 구동IC와 직접 연결되는 배선을 가지지 않는 액정 표시 장치의 어레이 기판.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 연성회로기판은 상기 어레이 기판 본체에 마련된 접속패드를 통해 상기 구동IC와 연결되는 액정 표시 장치의 어레이 기판.
  4. 삭제
  5. 화소전극이 마련된 어레이 기판과, 상기 화소전극과 대향되는 공통전극이 마련된 칼라필터 기판 및, 상기 어레이 기판과 칼라필터 기판 사이에 개재된 액정층을 포함하며,
    상기 어레이 기판은, 화소전극이 배치된 어레이 기판 본체와, 상기 화소전극과 대향되는 공통전극에 전압을 공급하기 위해 상기 어레이 기판 본체에 형성된 공통전압배선과, 상기 화소전극과 상기 공통전극에 적정 전압을 인가하는 구동IC와, 상기 구동IC와 외부전원을 연결하는 연성회로기판 및, 상기 연성회로기판과 상기 구동IC의 연결 경로 상에 배치되어 저항을 증가시키는 더미패드를 포함하고,
    상기 공통전압배선은 상기 연성회로기판 및 상기 더미패드를 경유하여 상기 구동IC와 연결된 액정 표시 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 공통전압배선은 상기 연성회로기판을 경유하지 않고 상기 어레이 기판 본체를 통해 상기 구동IC와 직접 연결되는 배선을 가지지 않는 액정 표시 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 연성회로기판은 상기 어레이 기판 본체에 마련된 접속패드를 통해 상기 구동IC와 연결되는 액정 표시 장치.
  8. 삭제
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