KR101946061B1

KR101946061B1 - 액정표시장치 어레이 기판

Info

Publication number: KR101946061B1
Application number: KR1020130008931A
Authority: KR
Inventors: 유재용; 임동훈
Original assignee: 엘지디스플레이 주식회사
Priority date: 2013-01-25
Filing date: 2013-01-25
Publication date: 2019-02-08
Also published as: KR20140095927A

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치 어레이 기판은 액정패널이 형성되고, 표시영역 및 비표시영역을 포함하는 기판, 상기 비표시영역에 위치하며, 상기 표시영역에 연결된 제1 신호 배선들을 통해 구동 신호를 인가하는 구동부, 상기 구동부와 상기 표시영역 사이에 형성된 상기 제1 신호 배선들에 형성된 점등 패드부, 상기 구동부에 외부의 구동 신호를 인가하기 위한 FPC가 부착되는 FPC 패드부, 상기 비표시영역에 위치하며, 상기 FPC 패드부의 외측에 위치하는 쇼팅바, 상기 점등 패드부와 상기 구동부 사이에 형성된 상기 제1 신호 배선들에서 연장되어 상기 FPC 패드부를 통해 상기 쇼팅바에 연결되는 제2 신호 배선들, 및 상기 제2 신호 배선들과 상기 쇼팅바 사이를 횡단하는 스크라이빙 라인을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

액정표시장치 어레이 기판{LIQUID CRYSTAL DISPLAY ARRAY SUBSTRATE}

본 발명은 액정표시장치 어레이 기판에 관한 것으로, 보다 자세하게는 액정패널 검사를 위하여 형성한 점등 패드 및 신호 배선의 구조를 변경하여, 신뢰성을 향상시킬 수 있는 액정표시장치 어레이 기판에 관한 것이다.

일반적으로, 액정표시장치는 액정의 광학적 이방성과 분극성질을 이용하여 구동된다. 상기 액정은 구조가 가늘고 길기 때문에 분자의 배열에 방향성을 가지고 있으며, 인위적으로 액정에 전기장을 인가하여 분자배열의 방향을 제어할 수 있다.따라서, 상기 액정의 분자배열 방향을 임의로 조절하면, 액정의 분자배열이 변하게 되고, 광학적 이방성에 의해 상기 액정의 분자배열 방향으로 빛이 굴절하여 화상정보를 표현할 수 있다.

현재는 박막트랜지스터와 상기 박막트랜지스터에 연결된 화소 전극이 행렬방식으로 배열된 능동행렬 액정표시장치(AM-LCD : Active Matrix LCD 이하, 액정표시장치로 약칭함)가 해상도 및 동영상 구현능력이 우수하여 가장 주목받고 있다. 상기 액정표시장치는 공통 전극이 형성된 컬러필터 기판과 화소 전극이 형성된 어레이 기판과, 상기 두 기판 사이에 개재된 액정으로 이루어지는데, 이러한 액정표시장치에서는 공통 전극과 화소 전극이 상하로 걸리는 전기장에 의해 액정을 구동하는 방식으로 투과율과 개구율 등의 특성이 우수하다.

액정표시장치 어레이 기판은 박막 트랜지스터가 배열된 어레이 기판과, 컬러 필터가 형성된 컬러 필터 어레이 기판이 액정을 사이에 두고 합착된 구조로 이루어진다. 상기 두 기판을 합착하고 나면, 액정패널 단위로 스크라이빙하고 패널 불량 검사를 수행한다. 상기 스크라이브 공정에서는 정전기 방지를 위한 쇼팅바와 신호 배선을 스크라이빙한다.

도 1은 종래 기술에 따른 액정표시장치 어레이 기판의 패드 구조를 도시한 도면이고, 도 2는 도 1의 A영역의 전식불량을 나타낸 도면이다. 도 1을 참조하면, 액정표시장치 어레이 기판(10)은 표시영역(11)과 비표시영역(12)이 형성되어 있다. 표시영역(11)은 화상이 구현되는 액티브(active)영역이다.

비표시영역(12)에는 표시영역(11)으로 구동신호를 인가하기 위한 구동부(D-IC)(13)와, 구동부(13)에 외부의 구동신호를 인가하는 FPC가 부착되는 FPC 패드부(FPC Pad)(14)가 형성된다. 그리고, 구동부(13)에서 표시영역(11)으로 구동신호가 전달되는 신호 배선들(16)이 연결되고, 신호 배선들(16)에는 추후 점등 검사를 위한 점등 패드부(15)가 형성된다. 비표시영역(12)의 외곽에는 정전기를 방지하기 위한 쇼팅바(18)가 위치한다. 각 점등 패드부(15)에서는 정전기를 방지하기 위해 쇼팅바(18)에 각각 연결되는 제2 신호 배선(17)들이 형성된다. 그리고, 쇼팅바(18)와 제2 신호 배선(17) 사이에는 스크라이빙 라인(19)이 형성된다.

상기 비표시영역(12) 상에 형성되어 있는 신호 배선(16)과 점등 패드(11)를 통하여 구동신호 및 R, G, B 데이터 신호를 인가하여 표시영역(11)의 구동 상태를 검사하게 된다. 그러나, 비표시영역(12)에 형성된 다수의 신호 배선(16)들과 제2 신호 배선(17)들이 서로 교차되는 영역(A)이 형성된다. 이 영역(A)은 하부에 신호 배선(16)들이 형성되고, 실리콘 산화막의 절연막이 신호 배선(16)들을 덮고 절연막 상에 제2 신호 배선(17)들이 형성되는 구조로 이루어진다.

그러나, 실리콘 산화막은 친수성을 가져 외부의 수분이 침투되어 절연막이 파괴되고 이에 따라, 제2 신호 배선(17)과 신호 배선(16)들에 전식 불량이 발생하는 문제점이 있다.

본 발명은 액정패널 검사를 위하여 형성한 점등 패드 및 신호 배선의 구조를 변경하여, 신뢰성을 향상시킬 수 있는 액정표시장치 어레이 기판을 제공한다.

상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치 어레이 기판은 액정패널이 형성되고, 표시영역 및 비표시영역을 포함하는 기판, 상기 비표시영역에 위치하며, 상기 표시영역에 연결된 제1 신호 배선들을 통해 구동 신호를 인가하는 구동부, 상기 구동부와 상기 표시영역 사이에 형성된 상기 제1 신호 배선들에 형성된 점등 패드부, 상기 구동부에 외부의 구동 신호를 인가하기 위한 FPC가 부착되는 FPC 패드부, 상기 비표시영역에 위치하며, 상기 FPC 패드부의 외측에 위치하는 쇼팅바, 상기 점등 패드부와 상기 구동부 사이에 형성된 상기 제1 신호 배선들에서 연장되어 상기 FPC 패드부를 통해 상기 쇼팅바에 연결되는 제2 신호 배선들, 및 상기 제2 신호 배선들과 상기 쇼팅바 사이를 횡단하는 스크라이빙 라인을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 스크라이빙 라인은 상기 FPC 패드부와 상기 쇼팅바 사이에 위치하는 것을 특징으로 한다.

상기 액정 패널 검사를 위하여 형성된 제2 신호 배선들은 상기 스크라이빙 라인을 따라 상기 기판이 절단되면 단선되는 것을 특징으로 한다.

상기 제1 신호 배선들은 상기 구동부에서부터 상기 점등 패드를 거쳐 상기 표시영역에 전기적으로 연결된 것을 특징으로 한다.

상기 FPC 패드부는 복수의 FPC 패드 전극들과 복수의 FPC 추가 전극을 포함하며, 상기 제2 신호 배선은 상기 FPC 추가 전극에 연결되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치 어레이 기판은 점등 패드부의 점등 패드 전극들에 접지를 위한 추가 배선을 형성하지 않고, 제1 신호 배선들을 FPC 패드부를 통해 쇼팅바에 연결한다. 이에 따라, 점등 패드부와 쇼팅바 사이에서 배선들이 교차하는 영역이 제거됨으로써, 배선들이 교차하는 영역에 형성된 절연막에 의해 발생되는 전식 불량을 방지할 수 있는 이점이 있다.

또한, FPC 패드부에 형성된 FPC 추가 전극에서 연장되어 쇼팅바에 연결된 제2 신호 배선을 스크라이빙 함으로써, 제1 신호 배선들을 간단하게 단선시킬 수 있는 이점이 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 액정표시장치 어레이 기판의 패드 구조를 도시한 도면.
도 2는 도 1의 A영역의 전식불량을 나타낸 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치 어레이 기판을 나타낸 평면도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치 어레이 기판의 패드부를 나타낸 도면.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시 예들을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치 어레이 기판을 나타낸 평면도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치 어레이 기판의 패드부를 나타낸 도면이다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치 어레이 기판(100)은 표시영역(110)과 비표시영역(120)이 형성되어 있다. 표시영역(110)은 박막트랜지스터 어레이 기판과 컬러필터 기판 사이에 액정층이 형성되어 화상이 표시되는 액티브 영역(active area, A/A)이다.

표시영역(110)의 컬러필터 기판 상에는 블랙 매트릭스 및 컬러필터를 포함한다. 박막트랜지스터 어레이 기판 상에는 데이터 라인들과 게이트 라인들(또는 스캔 라인들)이 상호 교차되도록 형성되고, 데이터 라인들과 게이트 라인들에 의해 정의된 셀 영역들에 픽셀들이 매트릭스 형태로 배치된 박막 트랜지스터 어레이가 형성된다. 표시영역(110)의 픽셀들 각각은 박막 트랜지스터에 접속되어 화소 전극과 공통 전극 사이의 전계에 의해 구동된다. 공통 전극은 TN(Twisted Nematic) 모드와 VA(Vertical Alignment) 모드와 같은 수직전계 구동방식에서 컬러필터 기판 상에 형성되며, IPS(In Plane Switching) 모드와 FFS(Fringe Field Switching) 모드와 같은 수평전계 구동방식에서 화소 전극과 함께 박막 트랜지스터 기판 상에 형성된다. 표시영역(110)의 액정모드는 전술한 TN 모드, VA 모드, IPS 모드, FFS 모드뿐 아니라 어떠한 액정모드로도 구현될 수 있다.

표시영역(110)은 대표적으로 백라이트 유닛으로부터의 빛을 변조하는 투과형 액정표시패널이 선택될 수 있다. 백라이트 유닛은 백라이트 유닛 구동부로부터 공급되는 구동전류에 따라 점등하는 광원, 도광판(또는 확산판), 다수의 광학시트 등을 포함한다. 백라이트 유닛은 직하형(direct type) 백라이트 유닛, 또는 에지형(edge type) 백라이트 유닛으로 구현될 수 있다. 백라이트 유닛의 광원들은 HCFL(Hot Cathode Fluorescent Lamp), CCFL(Cold Cathode Fluorescent Lamp), EEFL(External Electrode Fluorescent Lamp), LED(Light Emitting Diode) 중 어느 하나의 광원 또는 두 종류 이상의 광원들을 포함할 수 있다.

상기 비표시영역(120)에는 표시영역(110)에 구동신호를 인가하기 위한 구동부(D-IC)(130)와, 구동부(130)에 외부의 구동신호를 인가하는 FPC가 부착되는 FPC 패드부(FPC Pad)(140)가 위치한다. 그리고, 구동부(130)와 표시영역(110) 사이에 점등 검사를 위한 점등 패드부(150)가 위치한다.

보다 자세하게, 상기 비표시영역(120)에 대해 도 4를 참조하여 설명하면 다음과 같다. 도 4를 참조하면, 구동부(130)는 드라이버 IC가 탑재되어 드라이버 IC로부터 신호가 전달될 수 있도록 복수의 구동 범프(131)들을 포함한다. 또한, 구동부(130)는 구동 범프(131) 외에 표시영역(110)으로 신호를 전달하는 범프들이 존재하나 본 발명에서는 이해를 쉽게하기 위해 구동 범프(131)들만을 도시하여 설명한다.

구동부(130)의 하부에 FPC 패드부(140)가 위치한다. FPC 패드부(140)는 FPC와 부착되어 전기적으로 연결되기 위한 복수의 FPC 패드 전극(141)들이 형성된다. 복수의 FPC 패드 전극(141)들은 FPC로부터 데이터 신호 또는 스캔 신호 등의 구동 신호들을 인가받는다.

비표시영역(120)의 일측에 점등 패드부(150)가 위치한다. 점등 패드부(150)는 프로프 검사 장치와 연결되기 위한 복수의 점등 패드 전극(151)들이 형성된다. 점등 패드 전극(151)들의 일부는 표시영역(110)에 데이터 신호를 인가하기 위함이고, 일부는 표시영역(110)에 스캔 신호를 인가하기 위함이며, 또 다른 일부는 기타 구동 신호들을 인가하기 위한 것일 수 있다.

표시영역(110)으로부터 상기 구동부(130) 및 상기 FPC 패드부(140) 중 적어도 하나와 연결된 복수의 제1 신호 배선(135)들이 위치한다. 복수의 제1 신호 배선(135)들은 게이트 신호 또는 데이터 신호 등의 구동 신호를 구동부(130) 또는 FPC 패드부(140)로부터 인가받아 표시영역(110)으로 전달하는 역할을 한다.

여기서, 상기 복수의 제1 신호 배선(135)들은 표시영역(110)과 구동부(130) 또는 표시영역(110)과 FPC 패드부(140) 사이에 형성된 점등 패드부(150)에 연결된다. 즉, 복수의 제1 신호 배선(135)들은 점등 패드부(150)에 형성된 복수의 점등 패드 전극(151)들에 서로 대응되게 연결된다. 따라서, 점등 패드 전극(151)들이 프로브 검사 장치를 통해 인가되는 구동 신호들을 표시영역(110)으로 인가하여 액정패널의 점등 검사를 수행하게 된다.

한편, 본 발명에서는 공정 진행 상 발생하는 정전기를 방지하기 위해, 점등 패드 전극(151)을 그라운드(ground)에 접지시킨다.

보다 자세하게, 상기 복수의 제1 신호 배선(135)들은 FPC 패드부(140)에 일부 연결되고, 일부는 구동부(130)에 연결된다. 여기서, 구동부(130)의 구동 범프(131)에 연결된 복수의 제1 신호 배선(135)은 구동 범프(131)의 일측에 연결되고, 구동 범프(131)의 타측으로 연장되어 FPC 패드부(140)의 FPC 추가 전극(142)들에 연결된다. FPC 추가 전극(142)은 FPC 패드부(140)가 정전기 방지를 위해 추가적으로 구비된 전극으로 FPC와 연결되어 신호를 인가받는 전극이 아니다.

점등 패드부(150)로부터 연장된 제1 신호 배선(135)들 또는 구동부(130)로부터 연장된 제1 신호 배선(135)들은 FPC 추가 전극(142)들에 연결된다. FPC 추가 전극(142)들은 FPC 패드부(140)의 일측에 추가로 형성되거나, 도면에 도시된 것처럼 기존의 FPC 패드 전극(141)들 사이의 영역에 형성될 수 있다.

FPC 패드부(140) 하측에는 기판의 측변을 따라 형성된 쇼팅바(170)(shorting bar)가 위치한다. 쇼팅바(170)는 내부의 배선들 또는 전극들을 접지시켜 정전기 불량을 방지하는 역할을 한다. 상기 FPC 패드부(140)에 형성된 FPC 추가 전극(142)은 일단에서 연장되어 쇼팅바(170)에 연결된 제2 신호 배선(160)들이 형성된다. 제2 신호 배선(160)은 FPC 추가 전극(142)에 연결된 제1 신호 배선(135)들을 쇼팅바(170)를 통해 접지시키는 역할을 한다.

이에 따라, 점등 패드부(150)에 형성된 점등 패드 전극(151)들은 제1 신호 배선(135)들을 통해 FPC 패드부(140)의 FPC 추가 전극(142)에 연결되고, FPC 추가 전극(142)에 형성된 제2 신호 배선(160)에 의해 쇼팅바(170)에 연결되어 접지된다.

한편, 상기 점등 패드부(150)의 점등 패드 전극(151)들은 표시영역(110)에 형성된 게이트 패드, 데이터 패드들과 전기적으로 연결되어 있어, 점등 검사 공정을 진행할 때, 검사 신호에 의하여 상기 표시영역(110)을 활성화(active)시켜 화소 불량을 검사한다. 상기 점등 검사 공정에서는 표시영역(110) 내의 액티브 영역에 형성된 화소 및 박막 트랜지스터(TFT)를 검사한다. 또한, 표시영역(110)의 외측에 형성된 회로들의 동작까지 검사할 수 있도록 상기 점등 패드부(150)의 점등 패드 전극(151)들의 수와 제1 신호 배선(135)들의 수는 다양하게 형성할 수 있다.

상기 표시영역(110)에 형성된 패드들과 전기적으로 연결되어 있는 제1 신호 배선(135)들은 FPC 패드부(140)에서 제2 신호 배선(142)들을 통해 쇼팅바(170)에 연결된다. 여기서, FPC 패드부(140)와 쇼팅바(170) 사이에서 상기 제2 신호 배선(142)들을 횡단하는 스크라이빙 라인(SL, scribing line)이 형성된 구조로 이루어진다. 따라서, 상기 스크라이빙 라인(SL)을 따라 기판을 절단하면 점등 검사를 위하여 형성하였던 제2 신호 배선(142)들이 모두 단선된다. 이에 따라, 점등 패드부(150)의 점등 패드 전극(151)에서부터 연결된 복수의 제1 신호 배선(135)들이 단선된다.

상기 점등 검사 방식은 상기 점등 패드부(150)의 점등 패드 전극(151)들을 통하여 구동 신호와 데이터 신호로 된 검사 신호를 상기 표시영역(110)에 인가하고, 이와 같은 신호에 따라 상기 표시영역(110)의 액티브 영역에 형성된 TFT들의 턴온, 턴오프 상태, 게이트 배선의 단선, 데이터 배선의 단선, 화소 전극의 불량 여부를 검사한다. 상기 점등 검사 공정이 끝나면, 상기 스크라이빙 라인(SL)을 따라 기판을 절단하는데, 상기 제2 신호 배선(160)의 구조가 상기 스크라이빙 라인(SL)을 횡단한 상태로 형성되어 있기 때문에, 절단에 의하여 제2 신호 배선(160)들의 단선이 이루어진다.

상기와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치 어레이 기판은 점등 패드부의 점등 패드 전극들에 접지를 위한 추가 배선을 형성하지 않고, 제1 신호 배선들을 FPC 패드부를 통해 쇼팅바에 연결한다. 이때, 제1 신호 배선들은 FPC 패드부에 형성된 FPC 추가 전극과 직접 연결되거나 구동부의 구동 범프를 통해 FPC 추가 전극에 연결된다. 이에 따라, 점등 패드부와 쇼팅바 사이에서 배선들이 교차하는 영역이 제거됨으로써, 배선들이 교차하는 영역에 형성된 절연막에 의해 발생되는 전식 불량을 방지할 수 있는 이점이 있다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 설명하였지만, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 한다. 아울러, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어진다. 또한, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100 : 액정표시장치 어레이 기판 110: 표시영역
120 : 비표시영역 130 : 구동부
135 : 제1 신호 배선 140 : FPC 패드부
141 : FPC 패드 전극 142 : FPC 추가 전극
150 : 점등 패드부 151 : 점등 패드 전극
160 : 제2 신호 배선 170 : 쇼팅바

Claims

액정패널이 형성되고, 표시영역 및 비표시영역을 포함하는 기판;
상기 비표시영역에 위치하며, 상기 표시영역에 연결된 제1 신호 배선들을 통해 구동 신호를 인가하는 구동부;
상기 구동부와 상기 표시영역 사이에 배치되며 상기 제1 신호 배선들에 연결된 점등 패드부;
상기 구동부에 외부의 구동 신호를 인가하기 위한 FPC가 부착되는 FPC 패드부;
상기 비표시영역에 위치하며, 상기 FPC 패드부의 외측에 위치하는 쇼팅바;
상기 점등 패드부와 상기 구동부 사이에 형성된 상기 제1 신호 배선들에서 연장되어 상기 FPC 패드부를 통해 상기 쇼팅바에 연결되는 제2 신호 배선들; 및
상기 제2 신호 배선들과 상기 쇼팅바 사이를 횡단하는 스크라이빙 라인을 포함하며,
상기 제1 신호 배선들은,
상기 표시영역과 상기 점등패드부를 직접 연결하는 제1 부분들과,
상기 점등 패드부와 상기 구동부를 직접 연결하는 제2 부분들과,
상기 구동부를 통해 상기 제2 부분들에 각각 연결되는 제3 부분들과,
상기 점등 패드와 상기 FPC 패드부를 직접 연결하는 제4 부분들을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치 어레이 기판.
제1 항에 있어서,
상기 스크라이빙 라인은 상기 FPC 패드부와 상기 쇼팅바 사이에 위치하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치 어레이 기판.
제1 항에 있어서,
상기 액정 패널 검사를 위하여 형성된 제2 신호 배선들은 상기 스크라이빙 라인을 따라 상기 기판이 절단되면 단선되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치 어레이 기판.
제1 항에 있어서,
상기 제1 신호 배선들은 상기 구동부에서부터 상기 점등 패드를 거쳐 상기 표시영역에 전기적으로 연결된 것을 특징으로 하는 액정표시장치 어레이 기판.
제1 항에 있어서,
상기 FPC 패드부는 복수의 FPC 패드 전극들과 복수의 FPC 추가 전극을 포함하며,
상기 제2 신호 배선은 상기 FPC 추가 전극에 연결되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치 어레이 기판.