KR101947378B1

KR101947378B1 - 액정표시장치 및 그 구동방법

Info

Publication number: KR101947378B1
Application number: KR1020120143637A
Authority: KR
Inventors: 한광희; 김성중
Original assignee: 엘지디스플레이 주식회사
Priority date: 2012-12-11
Filing date: 2012-12-11
Publication date: 2019-04-22
Also published as: KR20140076660A

Abstract

본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로서, 특히, 오토프로브 검사를 위해 패널의 비표시영역에 형성되어 있는 오토프로브 패드와 검사부를 이용하여, 정전기를 제거할 수 있는, 액정표시장치 및 그 구동방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다. 이를 위해, 본 발명에 따른 액정표시장치는, 게이트라인들과 데이터라인들의 교차 영역마다 픽셀이 형성되어 있는 패널; 상기 데이터라인들로 데이터전압을 공급하기 위해, 상기 패널의 비표시영역에 연결되는 구동 집적 회로; 상기 패널의 비표시영역에 형성되어 있는 오토프로브 패드; 상기 패널의 비표시영역에서, 상기 데이터라인들과 상기 오토프로브 패드 사이에 형성되어 있는 검사부; 및 상기 각 픽셀들에 충전된 정전기가, 상기 검사부와 상기 오토프로브 패드를 통해 방전될 수 있도록, 접지단자와 전원단자가 형성되어 있는 정전기 방전 제어부를 포함한다.

Description

액정표시장치 및 그 구동방법{LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE AND DRIVING METHOD THEREOF}

본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 특히, 정전기 불량을 개선시킬 수 있는 액정표시장치 및 그 구동방법에 관한 것이다.

이동통신 단말기, 스마트폰, 태블릿 컴퓨터, 노트북 컴퓨터 등과 같은 각종 휴대용 전자기기가 발전함에 따라 이에 적용할 수 있는 평판 표시 장치(Flat Panel Display Device)에 대한 요구가 점차 증대되고 있다. 이러한 평판 표시 장치로는 액정표시장치(Liquid Crystal Display Device), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel), 전계 방출 표시 장치(Field Emission Display Device), 유기 발광 표시 장치(Organic Light Emitting Display Device) 등이 활발히 연구되고 있다.

평판 표시 장치 중에서, 액정표시장치는 양산화 기술, 구동 수단의 용이성, 고화질의 구현이라는 장점으로 인하여 현재 가장 널리 상용화되고 있다.

액정표시장치의 저가격, 경량화, 저전력화 및 고신뢰성을 확보하기 위하여, 게이트 드라이버 집적 회로 및 데이터 드라이버 집적 회로를 표시 패널에 본딩하는 칩 온 글라스(Chip On Glass) 타입의 액정표시장치가 개발 및 양산되고 있다.

도 1은 종래의 액정표시장치를 개략적으로 나타내는 평면도이다.

종래의 액정표시장치는, 도 1에 도시된 바와 같이, 패널(10) 및 구동 집적 회로(20)를 포함한다.

상기 패널(10)은 영상이 출력되는 표시영역(11) 및 영상이 출력되지 않는 비표시영역(12)으로 구분된다.

상기 액정표시장치는, 상기 구동 집적 회로(20)와 상기 패널(10)에 형성된 게이트 구동 회로(미도시)의 구동에 따라, 상기 패널(10)에 형성된 각 픽셀(P)에 데이터전압을 공급하여, 상기 각 픽셀(P)의 액정을 구동한다. 상기 액정의 구동에 의한 광투과율의 변화에 의해 영상이 표현된다.

상기 구동 집적 회로(20)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 패널(10)의 비표시영역(12)에 형성될 수도 있으나, 칩온필름(COF) 형태로 상기 패널에 연결될 수도 있다.

상기 패널(10)에는, 상기 각 픽셀을 구성하는 액정을 구동하기 위한 스위칭 소자인 박막 트랜지스터가 형성된다. 상기 박막 트랜지스터로는, 아모퍼스(Amorphous) 실리콘을 이용한 아모퍼스형 박막 트랜지스터와, 저온 폴리 실리콘(LTPS : Low Temperature Poly-Silicon)을 이용한 폴리 실리콘형 박막트랜지스터가 이용된다.

상기 폴리 실리콘형 박막 트랜지스터는, 상기 아모퍼스 실리콘보다 전하 이동도가 높기 때문에, 빠른 응답 속도를 필요로 하는 고해상도 표시장치에 적합할 뿐만 아니라, 주변 구동회로들을 표시장치에 내장할 수 있는 장점을 가지고 있다.

상기 저온 폴리 실리콘(LTPS)을 이용한 상기 폴리 실리콘형 박막트랜지스터로 구성된 상기 패널(10)의 비표시영역에는, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 구동 집적 회로(20)와 연결되어 있는 데이터 분배부(30)가 형성되어 있다. 상기 데이터 분배부(30)는 상기 구동 집적 회로(20)로부터 공급되는 데이터전압을 각 데이터라인으로 공급하는 기능을 수행한다.

한편, 상기 패널(10)을 구성하는, 컬러필터기판과 어레이기판이 합착된 상태에서, 상기 패널의 동작여부를 검사하기 위해, 일반적으로, 상기 패널의 비표시영역 중 상기 구동 집적 회로(20)가 연결되는 제1비표시영역(12a)에는, 도 1에 도시된 바와 같이, 오토프로브 패드(40)가 형성되어 있으며, 상기 제1비표시영역과 마주보고 있는 제2비표시영역(12b)에는 상기 패널에 형성되어 있는 데이터라인 및 상기 오토프로브 패드(40)와 연결되어 있는 검사부(50)가 형성되어 있다.

오토프로브(auto probe) 검사를 위한 상기 오토프로브 패드(pad)(40)는, 상기 오토프로브 검사 후, 스위치가 오프상태로 고정된다. 따라서, 상기 패널(10)이, 액정표시장치로 조립되어, 상기 구동 집적 회로(20)에 의해 구동될 때에는, 상기 오토프로브 패드는 구동되지 않는다.

즉, 상기 오토프로브 패드(40) 및 상기 검사부(50)는, 상기 패널(10)의 제조 후, 일시적으로 실행되는 오토프로브 검사를 위해 상기 패널(10)에 형성된 것으로서, 상기 패널이 장착된 액정표시장치가, 실제로 판매되어 구동될 때에는 동작되지 않는다.

한편, 고저항의 폴리이미드(PI : Polyimide)계 수지를 유기절연물질로 이용하고 있는 패널(10)의 경우, 패널의 제조 공정 및 패널 구동 과정에서 정전기에 의한 불량이 발생될 가능성이 높다.

상기 패널의 제조 공정 중에서는, 특히, 상기 패널(10)에 대해 상기 오토프로브 공정을 수행한 후에 이루어지는 세정 과정에서, 상기 패널에 정전기가 발생될 가능성이 높다.

또한, 상기 패널(10)이 장착된 액정표시장치가 실제로 구동되는 경우에도, 상기 패널(10)에서는 지속적으로 정전기가 충방전되고 있다.

특히, 상기한 바와 같은 고저항의 폴리이미드(PI)가 유기절연물질로 이용되거나, 또는, 기타 정전기에 취약한 물질을 이용하여 제조된 패널(10)에서는, 많은 양의 정전기가 발생되고 있다.

상기 패널(10)이 상기 구동 집적 회로(20)에 의해 구동되기 전에는, 정전기가 상기 패널(10)의 외부로 빠져나갈 패스(Path)가 없기 때문에, 정전기가 상기 패널의 외부로 빠져나가지 못한다.

또한, 상기 패널이 상기 구동 집적 회로(20)에 의해 구동되더라도, 장시간이 지나야 상기 패널에 쌓여있던 정전기가 빠져나가기 때문에, 상기 패널의 제조과정에서 상기 패널은 장시간 동안 구동되어야 한다.

또한, 상기 패널이 판매되어 사용자에 의해 이용되는 경우, 상기 패널에서 발생된 정전기의 일부는, 상기 데이터 분배부를 통해 방전될 수 있으나, 방전되는 정전기보다 많은 양의 정전기가 상기 패널에 여전히 남아있기 때문에, 상기 액정표시장치에서는, 상기 정전기에 의한 불량이 발생될 수 있다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 오토프로브 검사를 위해 패널의 비표시영역에 형성되어 있는 오토프로브 패드와 검사부를 이용하여, 정전기를 제거할 수 있는, 액정표시장치 및 그 구동방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.

상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 액정표시장치는, 게이트라인들과 데이터라인들의 교차 영역마다 픽셀이 형성되어 있는 패널; 상기 데이터라인들로 데이터전압을 공급하기 위해, 상기 패널의 비표시영역에 연결되는 구동 집적 회로; 상기 패널의 비표시영역에 형성되어 있는 오토프로브 패드; 상기 패널의 비표시영역에서, 상기 데이터라인들과 상기 오토프로브 패드 사이에 형성되어 있는 검사부; 및 상기 각 픽셀들에 충전된 정전기가, 상기 검사부와 상기 오토프로브 패드를 통해 방전될 수 있도록, 접지단자와 전원단자가 형성되어 있는 정전기 방전 제어부를 포함한다.

상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 액정표시장치 구동방법은, 방전을 위한 입력신호가 입력되면, 패널의 비표시영역들 중, 상기 패널의 표시영역에 형성되어 있는 데이터라인들과, 상기 비표시영역에 형성되어 있는 오토프로브 패드 사이의, 비표시영역에 형성되어 있는 검사부로, 고준위전압을 전송하여, 상기 검사부를 턴온시켜, 상기 패널에 충전되어 있는 정전기들을 그라운드로 배출시키는 단계; 및 방전차단을 위한 입력신호가 입력되면, 상기 검사부로, 저준위전압을 전송하여, 상기 검사부를 턴오프시켜, 상기 전전기의 배출을 차단시키는 단계를 포함한다.

본 발명에 의하면, 오토프로브 검사를 위해 패널의 비표시영역에 형성되어 있는 오토프로브 패드와 검사부를 이용하여, 정전기가 제거될 수 있다.

즉, 본 발명에 의하면, 패널의 제조 공정 중에 패널의 각 픽셀들에서 발생되는 정전기가, 오토프로브 패드 및 검사부를 통해 외부로 방전될 수 있으며, 액정표시장치의 정상적인 구동 중에 패널의 각 픽셀들에서 발생되는 정전기가, 액정표시장치 또는 외부 시스템의 파워 온 및 오프(power on/off)시에, 오토프로브 패드 및 검사부를 통해 외부로 방전될 수 있다.

따라서, 본 발명에 의하면, 정전기에 의해 액정표시장치에서 발생되는 불량이 방지될 수 있다.

도 1은 종래의 액정표시장치를 개략적으로 나타내는 평면도.
도 2는 본 발명에 따른 액정표시장치를 개략적으로 나타내는 도면.
도 3은 본 발명에 따른 액정표시장치에서 정전기 방전이 이루어지는 타이밍을 설명하기 위한 타이밍도.
도 4는 본 발명에 따른 액정표시장치 구동방법 중 패널의 정전기가 방전되는 상태를 설명하기 위한 일실시예 회로도.
도 5는 본 발명에 따른 액정표시장치 구동방법 중 패널이 구동되어 정전기가 방전되지 않고 있는 상태를 설명하기 위한 일실시예 회로도.

이하, 도면을 참조로 본 발명에 따른 바람직한 실시 예에 대해서 상세히 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명에 따른 액정표시장치를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 3은 본 발명에 따른 액정표시장치에서 정전기 방전이 이루어지는 타이밍을 설명하기 위한 타이밍도이다.

본 발명에 따른 액정표시장치는, 도 2에 도시된 바와 같이, 게이트라인들과 데이터라인들의 교차 영역마다 픽셀이 형성되어 있는 패널(100), 상기 데이터라인들로 데이터전압을 공급하기 위해, 상기 패널의 비표시영역에 연결되는 구동 집적 회로(400), 상기 패널의 비표시영역에 형성되어 있는 오토프로브 패드(500), 상기 패널의 비표시영역에서, 상기 데이터라인들과 상기 오토프로브 패드 사이에 형성되어 있는 검사부(300), 상기 각 픽셀들에 충전된 정전기가, 상기 검사부(300)와 상기 오토프로브 패드(500)를 통해 방전될 수 있도록, 그라운드(GND)와 전원단자(+Voltage)(730)가 형성되어 있는 정전기 방전 제어부(700), 데이터 분배부(410) 및 메인보드(600)를 포함하여 구성된다.

우선, 상기 패널(100)은 액정층(미도시)을 사이에 두고 합착된 하부기판(110)과 상부기판(120)을 포함하여 구성된다.

상기 하부기판(110)은 n개의 데이터 라인(DL1~DLn)과 m개의 게이트 라인(GL1~GLm)의 교차에 의해 마련되는 복수의 픽셀(P) 및 m개의 게이트 라인을 순차적으로 구동하는 게이트 구동 회로(미도시)를 포함하여 구성된다. 상기 픽셀들은 상기 패널(100)의 표시영역(130)에 형성된다. 도 2에는 설명의 편의상, 9개의 데이터라인만이 형성되어 있으나, 상기 데이터라인(DL)은 상기 패널(100)의 해상도에 따라 다양한 숫자로 형성될 수 있다.

하나의 픽셀(P)은 적색의 서브 픽셀, 녹색의 서브 픽셀 및 청색의 서브 픽셀을 포함한다.

복수의 픽셀(P)들 각각은, 인접한 하나의 게이트 라인과, 인접한 하나의 데이터 라인에 접속된 박막 트랜지스터(T), 상기 박막 트랜지스터(T)에 접속된 복수의 픽셀 전극(화소전극) 및 복수의 픽셀 전극 사이사이에 형성되어, 공통 전압을 공급받는 복수의 공통 전극(미도시)을 포함하여 구성된다.

상기 박막 트랜지스터(T)의 반도체층은 저온 폴리 실리콘(LTPS : Low Temperature Poly-Si) 공정에 의해 전자 이동도가 높은(~10㎠/Vsec 이상) 폴리 실리콘으로 형성된다. 한편, 상기 박막 트랜지스터(T)의 반도체층이 아모퍼스 실리콘(a-Si)으로 형성되는 경우, 상기 박막 트랜지스터(T)의 반도체층은 국부적인 레이저 또는 열처리를 이용한 결정화 공정에 의해 폴리 실리콘으로 형성될 수 있다.

본 발명은 상기 박막 트랜지스터의 반도체층이 아모퍼스 실리콘으로 형성되어 있는 패널에도 적용될 수 있으며, 특히, 저온 폴리 실리콘(LTPS : Low Temperature Poly-Silicon)으로 제조된 패널에도 적용될 수 있다.

픽셀 전극과 공통 전극은 액정층을 사이에 두고 나란하게 형성되며, 상기 박막 트랜지스터(T)를 통해 상기 픽셀 전극으로 공급되는 데이터 전압과 상기 공통 전극에 공급되는 공통 전압 간의 차전압에 따라 액정이 구동되어, 광 투과율이 조절된다.

픽셀 전극과 공통 전극이 중첩되는 영역에는 스토리지 커패시터(SC)가 형성된다. 상기 스토리지 커패시터(SC)는 액정셀(LC)에 충전된 전압을 소정 기간 동안 유지시킨다.

게이트 구동 회로(미도시)는, 상기 게이트라인들에 순차적으로 스캔신호를 공급하여, 상기 각 게이트라인에 연결되어 있는 상기 박막 트랜지스터들을 턴온시키는 기능을 수행한다.

상기 게이트 구동 회로는 상기 패널의 비표시영역에 형성될 수도 있으나, 상기 구동 집적 회로(400)에 내장될 수도 있다.

상기 상부기판(120)은 상기 하부기판(110)의 각 픽셀에 대응되는 개구 영역(미도시)을 정의하는 블랙 매트릭스층(미도시)과 각 개구 영역에 형성된 컬러필터층(미도시)을 구비한다. 한편, 상기 상부기판(120)은 상기 액정층의 액정 구동 모드에 따라 상기 공통 전극이 통자로 형성될 수 있으며, 이 경우, 상기 하부기판(110)에 형성된 상기 픽셀 전극 역시 상기 공통 전극에 대향되도록 통자로 형성된다.

다음, 상기 구동 집적 회로(400)는 상기 하부기판(110)의 제1비표시영역(140)에 실장되어, 상기 패널에 형성되어 있는 상기 게이트 구동 회로를 제어할 수 있다. 또한, 상기 구동 집적 회로(400)는 하부기판(110)에 마련된 패드부(미도시)와 상기 메인보드(600)를 통해 외부로부터 1 수평 라인 단위로 공급되는 디지털 영상데이터를 소정의 극성 반전 패턴에 대응되는 정극성 데이터 전압과 부극성 데이터 전압으로 변환하여, 1 수평 구간 동안 복수의 서브 수평 구간으로 나누어 순차적으로 출력한다. 또한, 상기한 바와 같이, 상기 구동 집적 회로(400)에는 상기 게이트 구동 회로가 내장되어 있을 수도 있다.

즉, 상기 구동 집적 회로(400)는, 액정표시장치의 구동에 요구되는 게이트 구동부, 데이터 구동부 및 타이밍 컨트롤러의 기능 중, 상기 데이터 구동부의 기능을 기본적으로 수행하면서, 추가적으로 상기 게이트 구동부 또는 상기 타이밍 컨트롤러의 기능 중 적어도 어느 하나를 수행할 수 있다.

따라서, 이하에서는 설명의 편의상, 상기 구동 집적 회로(400)가 상기 데이터 구동부로서 동작하고 있는 경우를 일예로 하여 본 발명이 설명된다. 이 경우, 상기 타이밍 컨트롤러는 상기한 바와 같이 상기 구동 집적 회로(400)에 내장될 수도 있고, 상기 메인보드(600)에 구비될 수도 있다. 또한, 상기 게이트 구동부도 상기한 바와 같이, 상기 패널의 비표시영역에 형성될 수도 있고, 상기 구동 집적 회로(400)에 내장될 수도 있다.

상기 구동 집적 회로(400)는, 데이터전압의 극성 패턴에 따라, 데이터 분배부(410)를 제어하기 위한 데이터 분배 신호(DDS)를 생성하여 데이터 분배부(410)에 공급한다.

상기 구동 집적 회로(400)는 외부 시스템으로부터 공급되는 입력 전원(Vin)을 이용하여, 상기 패널(100)의 구동에 필요한 구동 전압들을 생성한다. 상기 구동 전압들에는, 상기 정전기 방전 제어부(700)로 공급될 저준위구동전압(VGL)도 포함된다. 상기 저준위구동전압(VGL)은 상기 게이트 구동부로 공급되어, 상기 스캔신호의 생성에 이용될 수도 있다.

상기 구동 집적 회로(400)는, 상기 타이밍 컨트롤러로부터 전송되어온 디지털 영상데이터(R, G, B)를 소정의 극성 반전 패턴에 대응되는 정극성 데이터 전압과 부극성 데이터 전압으로 변환하여, 1 수평 구간 동안 복수의 서브 수평 구간으로 나누어 순차적으로 상기 데이터 분배부(410)에 공급한다. 이를 위해, 상기 구동 집적 회로(400)는 쉬프트 레지스터, 래치부, 감마 전압부 및 디지털-아날로그 변환부를 포함하여 구성될 수 있다.

다음, 상기 데이터 분배부(410)는, 상기 패널에 형성되어 있는 세 개의 데이터라인들과 연결되어 있는 복수의 분배기(411)들을 포함하고 있다. 상기 각각의 분배기(411)들은, 상기 구동 집적 회로(400)와 하나의 라인을 통해 연결되어 있다. 또한, 상기 각각의 분배기(411)에는 상기 세 개의 데이터라인들 각각과 연결되어 있는 스위칭 트랜지스터가 형성되어 있다.

즉, 상기 데이터 분배부(410)를 구성하는 각각의 분배기(411)들은, 상기 구동 집적 회로(400)와는 하나의 라인을 통해 연결되어 있으며, 상기 세 개의 데이터라인들과는 세 개의 스위칭 트랜지스터를 통해 각각 연결되어 있다.

상기 데이터 분배부(410)를 구성하는 상기 분배기(411)들 각각에 형성되어 있는 상기 세 개의 스위칭 트랜지스터들은, 상기 구동 집적 회로(400)에서 공급되는 먹스신호에 의해 순차적으로 턴온되어, 상기 데이터라인들에 순차적으로 데이터 전압을 공급한다.

다음, 상기 메인보드(600)는 가요성 인쇄 회로 또는 플렉서블 인쇄회로 기판(FPC)으로 형성되며, 상기 하부기판(110)의 제1비표시영역(140)에 형성되어 있는 패드부(미도시)를 통해 상기 패널(100)과 연결되어 있다.

상기 메인보드(600)는, 텔레비젼 또는 컴퓨터의 본체와 같은 외부 시스템과 연결되어 상기 외부 시스템으로부터 다양한 신호들을 공급받는다. 또한, 상기 메인보드(600)는 상기 외부 시스템으로부터 구동전압을 공급받는다.

상기 메인보드(600)에는 상기 타이밍 컨트롤러가 구비될 수도 있으며, 그 외에도 상기 패널에 형성되어 있는 각종 구성요소들을 구동하기 위한 다양한 종류의 집적회로(IC)들이 형성되어 있다.

또한, 상기 메인보드(600)에는 상기 정전기 방전 제어부(700)가 형성되어 있다.

다음, 상기 검사부(300)는, 상기 패널(100)의 각 픽셀들에 충전되어 있는 정전기를, 상기 오토프로브 패드(500)를 통해 상기 정전기 방전 제어부(700)로 방전시키기 위한 것으로서, 상기 오토프로브 패드(500)의 방전라인과, 상기 데이터라인들 각각에 연결되어 있는 복수의 방전스위치(310)들을 포함한다.

상기 방전스위치(310)들 각각은 상기 데이터라인들 각각과 1대1로 연결되어 있다. 상기 방전스위치(310)는 상기 정전기 방전 제어부(700)로부터 전송되어오는 방전 제어신호에 따라 턴온 또는 턴오프된다.

상기 구동 집적 회로(400)와, 상기 오토프로브 패드(500)는, 상기 패널(100)의 제1비표시영역(140)에 장착되어 있고, 상기 검사부(300)는, 상기 패널(100)의 비표시영역 중 상기 제1비표시영역(140)과 마주보고 있는 제2비표시영역(150)에 형성되어 있다.

다음, 상기 오토프로브 패드(500)는, 상기한 바와 같이, 상기 제1비표시영역(140)에 형성되어 있으며, 상기 정전기 방전 제어부(700)와 상기 검사부(300)를 연결시키는 기능을 수행한다.

상기 오토프로브 패드(500)는 상기 방전스위치(310)들로부터 정전기가 전송되는 방전라인(550)들과 연결되어 있는 방전패드(510 내지 530) 및 상기 방전스위치(310)로 방전제어신호를 공급하기 위한 방전제어라인(560)과 연결되어 있는 방전제어패드(540)를 포함한다.

상기 방전라인들(550)은, 상기 패널(100)에 형성된 픽셀들 중 적색의 서브 픽셀(이하, 간단히 '적색 픽셀'이라 함)들과 연결된 데이터라인들과, 제1방전스위치들을 통해 연결되어 있는 제1방전라인, 상기 픽셀들 중 녹색의 서브 픽셀(이하, 간단히 '녹색 픽셀'이라 함)들과 연결되어 있는 데이터라인들과, 제2방전스위치들을 통해 연결되어 있는 제2방전라인 및 상기 픽셀들 중 청색의 서브 픽셀(이하, 간단히 '청색 픽셀'이라 함)셀들과 연결되어 있는 데이터라인들과, 제3방전스위치들을 통해 연결되어 있는 제3방전라인을 포함한다.

상기 방전스위치(310)들은, 데이터라인으로 공급되는 데이터의 색상에 따라, 상기한 바와 같이, 상기 제1방전스위치들, 상기 제2방전스위치들 및 상기 제3방전스위치들로 구분될 수 있다.

상기 오토프로브 패드(500)와 상기 검사부(300)는, 이하에서 설명되는 정전기 방전을 위한 목적으로 사용될 뿐만 아니라, 상기 패널(100)의 제조 과정 중, 오토프로브 검사에 이용될 수도 있다.

즉, 상기 패널(100)의 제조 과정 중, 상기 상부기판(120) 및 상기 하부기판(110)이 합착된 후, 상기 패널(100)은 오토프로브 장치에 놓여진다. 상기 오토프로브 장치에 의해, 상기 오토프로브 패드(500)와 상기 검사부(300)를 통해 상기 데이터라인으로 데이터전압이 공급된다. 상기 오토프로브 장치에 배치된 백라이트에 의해 상기 패널에 빛이 조사된다.

제조자는, 상기 데이터전압에 의해 상기 패널(100)의 액정의 굴절율이 가변되어, 상기 패널에 빛이 투과되는 상태를 관찰함으로써, 상기 패널(100)의 불량여부를 판단한다.

마지막으로, 상기 정전기 방전 제어부(700)는, 상기 패널(100)의 표시영역(130)에 형성된 각각의 픽셀들로부터 발생된 정전기를 방전시키기 위해, 상기 검사부(300)를 제어하는 기능을 수행한다.

이를 위해, 상기 정전기 방전 제어부는, 입력신호가 입력되는 입력부(740), 상기 입력신호에 의해 상기 방전 제어신호를 상기 방전스위치(310)들로 전송하기 위한 제1스위칭부(710) 및 상기 입력신호에 의해 턴온 또는 턴오프되어 상기 방전라인(550)을 통해 전송되어오는 정전기를 배출하기 위한 제2스위칭부(720)를 포함한다.

상기 제1스위칭부(710)는, 방전을 위한 상기 입력신호가 입력되면, 전원단자(+Voltage)(730)로부터 공급되는 고준위전압을 상기 방전스위치(310)들로 전송하여 상기 방전스위치(310)들을 턴온시킨다. 또한, 상기 제2스위칭부(720)는, 방전을 위한 상기 입력신호에 의해 턴온되어, 상기 정전기들을 그라운드(GND)로 배출시킨다.

상기 제1스위칭부(710)는, 방전차단을 위한 상기 입력신호가 입력되면, 저준위전압을 상기 방전스위치(310)들로 전송하여 상기 방전스위치(310)들을 턴오프시킨다. 또한, 상기 제2스위칭부(720)는, 방전차단을 위한 상기 입력신호에 의해 턴오프된다.

상기 전원단자(730)는 상기 외부 시스템 또는 상기 구동 집적 회로(400)로부터 공급되는 전원을 이용하여, 상기 고준위전압을 출력한다.

상기 저준위전압 또한, 상기 외부 시스템 또는 상기 구동 집적 회로(400)로부터 공급될 수 있다. 특히, 도 2에는, 상기 저준위전압이 상기 구동 집적 회로(400)로부터 공급되는 것으로 도시되어 있다.

상기 제1스위칭부(710)는 N타입트랜지스터(711)와 P타입트랜지스터(712)로 구성될 수 있으며, 상기 두 개의 트랜지스터들(711, 712) 각각의 게이트단자는 상기 입력부(740)와 연결되어 있다.

상기 입력부로부터 하이레벨을 갖는 입력신호가 입력되면, 상기 N타입트랜지스터(711)가 턴온되며, 이때, 상기 전원단자(730)로부터 고준위전압이 상기 방전제어라인(560)을 통해 상기 방전스위치(310)로 공급된다.

상기 입력부로부터 로우레벨을 갖는 입력신호가 입력되면, 상기 P타입트랜지스터(712)가 턴온되며, 이때, 상기 구동 집적 회로(400)로부터 저준위전압(VGL)이 상기 방전제어라인(560)을 통해 상기 방전스위치(310)로 공급된다.

상기 제2스위칭부(710)는 N타입트랜지스터로 구성될 수 있다.

상기 정전기 방전 제어부(700)의 구동에 의해, 정전기가 방전되는 과정은, 이하에서 도 4 및 도 5를 참조하여 설명된다.

상기 패널(100)에 충전되어 있는 정전기를 방전시키기 위한 상기 입력신호는, 상기 패널(100)의 제조 과정 중에 별도의 입력신호 발생장치를 통해 상기 입력부(740)로 입력될 수도 있으며, 상기 패널(100)이 장착된 본 발명에 따른 액정표시장치가, 텔레비전 또는 컴퓨터와 같은 외부 시스템에 장착되어 사용될 때, 상기 외부 시스템으로부터 입력될 수도 있다.

특히, 상기 외부 시스템에 장착되어 사용되는 경우, 상기 입력신호는, 상기 외부 시스템이 턴온 또는 턴오프될 때 상기 외부 시스템으로부터 전송될 수도 있다.

첫째, 상기 패널(100)의 제조 과정 중에서는, 상기 오토프로브 장치 또는 별도의 입력신호 발생장치에 상기 정전기 방전 제어부(700)가 연결된 상태에서, 상기 오토프로브 장치 또는 상기 입력신호 발생장치가 상기 정전기 방전 제어부의 상기 입력부(740)로 상기 방전을 위한 입력신호를 공급할 수 있다.

둘째, 상기 패널(100)이 상기 외부 시스템에 장착되어 사용되는 경우, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 외부 시스템이 파워 온(Power On)되어, 상기 외부 시스템을 통해 전원이 공급되고, 상기 외부 시스템으로부터 상기 입력신호가 입력되면, 상기 정전기 방전 제어부(700)가 구동되어, 상기 패널(100)에 충전되어 있는 정전기들이 방전된다. 상기 정전기 방전 제어부(700)가 동작되어 정전기가 방전되는 구간은 도 3의 (a)에 도시된 스위치 온(switch on) 구간이 된다.

상기 정전기 방전 동작은 상기 패널(100)이 정상적으로 구동되기 전에 수행된다. 즉, 상기 외부 시스템으로부터 전원이 공급되어, 상기 구동 집적 회로(400)가 동작되면, 상기 패널(100)로 데이터전압이 공급된다. 따라서, 상기 데이터전압이 상기 패널로 공급되기 전에, 상기 방전 동작이 수행된다.

상기 입력신호는 상기한 바와 같이, 상기 외부 시스템으로부터 입력될 수도 있으나, 상기 구동 집적 회로(400) 또는 상기 구동 집적 회로(400)와 별도로 상기 메인보드(600)에 장착되어 있는 타이밍 컨트롤러로부터, 상기 정전기 방전 제어부(700)로 전송될 수도 있다.

상기 정전기 방전 동작은 상기 액정표시장치 및 상기 외부 시스템의 전원이 오프되기 이전에 수행될 수도 있다. 즉, 상기 외부 시스템이 파워 오프(Power Off)되어 전원이 차단되는 경우, 상기 외부 시스템, 상기 구동 집적 회로(400) 또는 타이밍 컨트롤러는 상기 정전기 방전 제어부(700)로 정전기 방전을 위한 입력신호를 전송할 수 있다. 이에 따라, 상기 패널(100)에 충전되어 있던 정전기가 상기 정전기 방전 제어부(700)로 방전될 수 있다. 상기한 바와 같이, 전원이 차단되기 직전에 상기 정전기 방전 제어부(700)가 동작되어 정전기가 방전되는 구간은, 도 3의 (b)에 도시된 스위치 오프(switch off) 구간이 된다.

즉, 상기 입력신호는, 상기 외부 시스템이 턴온 또는 턴오프될 때, 다양한 방법에 의해 발생되어 상기 입력부(740)로 입력될 수 있다.

도 4는 본 발명에 따른 액정표시장치 구동방법 중 패널의 정전기가 방전되는 상태를 설명하기 위한 일실시예 회로도이며, 도 5는 본 발명에 따른 액정표시장치 구동방법 중 패널이 구동되어 정전기가 방전되지 않고 있는 상태를 설명하기 위한 일실시예 회로도이다.

우선, 도 4를 참조하면, 상기 액정표시장치가 장착되어 있는 외부 시스템이 턴온되거나 또는 상기 외부 시스템이 턴오프될 때, 상기 외부 시스템 또는 상기 구동 집적 회로(400) 또는 상기 타이밍 컨트롤러로부터 방전을 위한 입력신호가 상기 입력부(740)로 입력된다. 또한, 상기 입력신호는 상기 패널(100)의 제조 과정 중에 상기 입력신호 발생장치로부터 입력될 수도 있다.

방전을 위한 상기 입력신호는 하이레벨의 신호이며, 이에 의해, 상기 제1스위칭부(710)의 상기 N타입트랜지스터(711)가 턴온된다.

상기 N타입트랜지스터(711)가 턴온되면, 상기 전원단자(730)로부터 출력된 고준위전압이, 상기 N타입트랜지스터(711), 상기 방전제어패드(540) 및 상기 방전제어라인(560)을 통해 상기 방전스위치(310)의 게이트단자로 공급된다.

상기 고준위전압에 의해 상기 방전스위치(310)는 턴온된다.

상기 방전스위치(310)가 턴온되면, 상기 패널(100)의 각 픽셀들에 충전되어 있던 정전기들이, 상기 방전스위치(310), 상기 방전라인(550), 상기 방전패드(510 내지 530)를 통해 상기 제2스위칭부(720)로 전송된다.

N타입트랜지스터로 구성된 상기 제2스위칭부(720)부 역시, 상기 방전을 위한 상기 입력신호에 의해 턴온되므로, 상기 제2스위칭부(720)로 전송된 상기 정전기는 상기 그라운드(GND)로 유도되어 방전된다.

다음, 도 5를 참조하면, 상기 액정표시장치가 장착되어 있는 외부 시스템이 정상적으로 구동되고 있을 때, 상기 외부 시스템 또는 상기 구동 집적 회로(400) 또는 상기 타이밍 컨트롤러로부터 방전차단을 위한 입력신호가 상기 입력부(740)로 입력된다.

방전차단을 위한 상기 입력신호는 로우레벨의 신호이며, 이에 의해, 상기 제1스위칭부(710)의 상기 P타입트랜지스터(712)가 턴온된다.

상기 P타입트랜지스터(712)가 턴온되면, 상기 구동 집적 회로(400)로부터 출력된 저준위전압이, 상기 P타입트랜지스터(712), 상기 방전제어패드(540) 및 상기 방전제어라인(560)을 통해 상기 방전스위치(310)의 게이트단자로 공급된다.

상기 저준위전압에 의해 상기 방전스위치(310)는 턴오프된다.

상기 방전스위치(310)가 턴오프됨에 따라, 상기 패널에 형성된 데이터라인과 상기 방전라인(550)은 차단된다.

따라서, 더 이상 상기 패널(100)에 충전되어 있던 정전기가, 상기 정전기 방전 제어부(700)의 상기 그라운드(GND)로 방전되지 않는다.

이 경우, 상기 패널(100)은 영상표시모드로 구동된다.

상기한 바와 같은 본 발명은, 저온 폴리 실리콘(LTPS : Low Temperature Poly-Silicon)으로 제조된 박막실리콘이 형성되어 있는 패널(이하, 간단히 'LTPS 패널'이라 함)(100)의 정전기 불량을 개선하기 위한 것이다.

상기 LTPS 패널(100)이 구동될 때, 데이터전압은 먹스 온 타임(mux on time)에, 상기 패널(100)의 각 픽셀(pixel)에 충전(charging)된다.

상기 패널(100)의 제조 시 이루어지는 오토프로브 공정 중, 상기 패널에 형성되어 있는 먹스(mux), 즉, 상기 분배기(411)를 통해 직접 상기 데이터라인으로 상기 데이터전압이 공급될 경우, 상기 분배기의 먹스(mux)가 파괴되는 불량이 발생될 수 있다.

따라서, 상기 오토프로브 공정을 위해, 상기 패널(100)의 비표시영역에는 상기 검사부(300)가 형성되어 있다.

상기 검사부(300)는 상기 오토프로브 공정 이후에는 일반적으로 라인이 오프된 상태로 유지된다.

그러나, 본 발명은 상기 검사부를 이용하여, 상기 패널(100)에 충전되어 있는 정전기를 외부로 배출시키고 있다.

상기 검사부(300)를 통한 정전기 방전 동작은, 상기 패널(100)의 제조 공정에서뿐만 아니라, 상기 패널이 장착된 액정표시장치가 일반적으로 이용되는 경우에도, 이루어질 수 있다.

즉, 상기 액정표시장치가 장착되어 있는 외부 시스템이 턴온되거나 또는 턴오프될 때, 상기 외부 시스템 또는 상기 액정표시장치에서 발생된 입력신호에 의해 상기 정전기 방전 제어부(700)가 구동되어, 상기 패널(100)에 충전되어 있던 정전기가 상기 정전기 방전 제어부(700)의 상기 그라운드(GND)로 방전될 수 있다.

본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 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 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100 : 패널 400 : 구동 집적 회로
500 : 오토프로브 패드 300 : 검사부
700 : 정전기 방전 제어부 410 : 데이터 분배부
600 : 메인보드

Claims

게이트라인들과 데이터라인들을 포함하는 패널;
상기 패널의 비표시영역에 배치되고 상기 데이터라인들과 연결된 구동 집적 회로;
상기 패널의 비표시영역에 배치되고 상기 데이터라인들과 연결된 검사부;
상기 패널의 비표시영역에 배치되고 상기 검사부에 연결된 오토프로브 패드; 및
그라운드와 전원단자를 가지며 상기 오토프로브 패드에 전기적으로 연결된 정전기 방전 제어부를 포함하는, 액정표시장치.
제 1 항에 있어서,
상기 구동 집적 회로와 상기 오토프로브 패드는 상기 패널의 비표시영역 중 제1비표시영역에 배치되고,
상기 검사부는 상기 패널의 비표시영역 중 상기 제1비표시영역과 마주보는 제2비표시영역에 배치된, 액정표시장치.
제 1 항에 있어서,
상기 오토프로브 패드는 상기 정전기 방전 제어부와 전기적으로 연결된 방전 패드들과 방전 제어 패드를 포함하며,
상기 검사부는 상기 데이터라인들 각각과 전기적으로 연결되고 상기 방전 제어 패드로부터 공급되는 방전 제어신호에 따라 턴온 또는 턴오프되는 복수의 방전스위치들을 포함하는, 액정표시장치.
제 3 항에 있어서,
상기 복수의 방전스위치들은,
픽셀들 중 적색 픽셀들과 연결되어 있는 데이터라인들과 연결된 제1방전스위치들;
상기 픽셀들 중 녹색 픽셀들과 연결되어 있는 데이터라인들과 연결된 제2방전스위치들; 및
상기 픽셀들 중 청색 픽셀들과 연결되어 있는 데이터라인들과 연결된 제3방전스위치들을 포함하며,
상기 방전 패드들은,
제1방전라인을 통해 상기 제1방전스위치들과 연결된 제1방전패드;
제2방전라인을 통해 상기 제2방전스위치들과 연결된 제2방전패드; 및
제3방전라인을 통해 상기 제3방전스위치들과 연결된 제3방전패드를 포함하는, 액정표시장치.
제 3 항에 있어서,
상기 정전기 방전 제어부는,
입력신호가 입력되는 입력부;
상기 입력신호에 의해 상기 방전 제어신호를 상기 방전스위치들로 전송하기 위한 제1스위칭부; 및
상기 입력신호에 의해 턴온 또는 턴오프되어 상기 오토프로브 패드를 통해 전송되어오는 정전기를 배출하기 위한 제2스위칭부를 포함하는, 액정표시장치.
제 5 항에 있어서,
상기 제1스위칭부는, 방전을 위한 상기 입력신호가 입력되면, 고준위전압을 상기 방전스위치들로 전송하여 상기 방전스위치들을 턴온시키고, 상기 제2스위칭부는, 방전을 위한 상기 입력신호에 의해 턴온되어, 상기 정전기들을 그라운드로 배출시키며,
상기 제1스위칭부는, 방전차단을 위한 상기 입력신호가 입력되면, 저준위전압을 상기 방전스위치들로 전송하여 상기 방전스위치들을 턴오프시키고, 상기 제2스위칭부는, 방전차단을 위한 상기 입력신호에 의해 턴오프되는, 액정표시장치.
제 6 항에 있어서,
상기 방전을 위한 상기 입력신호는, 외부 시스템이 턴온 또는 턴오프될 때 상기 입력부로 입력되는, 액정표시장치.
패널의 표시영역에 형성되어 있는 데이터라인들과 연결된 검사부와 상기 검사부에 연결된 오토프로브 패드를 포함하는 액정표시장치의 구동방법에 있어서,
상기 오토프로브 패드에 전기적으로 연결된 정전기 방전 제어부에 방전을 위한 입력신호를 공급하여 상기 정전기 방전 제어부로부터 출력되는 방전제어신호에 따라 상기 검사부를 턴온시키는 단계; 및
방전차단을 위한 입력신호를 상기 정전기 방전 제어부에 공급하여 상기 정전기 방전 제어부로부터 출력되는 방전제어신호에 따라 상기 검사부를 턴오프시키는 단계를 포함하며,
상기 패널에 충전되어 있는 정전기들은 상기 검사부의 턴온에 따라 상기 오토프로브 패드 및 상기 정전기 방전 제어부를 통해 그라운드로 배출되며,
상기 정전기의 배출은 상기 검사부의 턴오프에 따라 차단되는, 액정표시장치의 구동방법.
제 8 항에 있어서,
상기 검사부는 상기 데이터라인들 각각에 연결되어 있는 복수의 방전스위치들을 포함하며,
상기 패널에 충전되어 있는 정전기들은 상기 방전제어신호에 따라 턴온된 복수의 방전스위치들과 상기 오토프로브 패드 및 상기 정전기 방전 제어부를 통해 상기 그라운드로 배출되는, 액정표시장치의 구동방법.
제 8 항에 있어서,
상기 방전을 위한 상기 입력신호는 외부 시스템이 턴온 또는 턴오프될 때 입력되는, 액정표시장치 구동방법.