KR102210985B1

KR102210985B1 - 구동집적회로, 이를 포함하는 표시장치 및 결합저항 측정 방법

Info

Publication number: KR102210985B1
Application number: KR1020140004707A
Authority: KR
Inventors: 문종원
Original assignee: 삼성디스플레이 주식회사
Priority date: 2014-01-14
Filing date: 2014-01-14
Publication date: 2021-02-03
Also published as: US9772514B2; KR20150084572A; US20150198641A1

Abstract

본 발명은 구동집적회로, 이를 포함하는 표시장치 및 구동집적회로를 이용한 결합저항 측정 방법을 개시한다.
본 발명의 구동집적회로는, 표시패널의 실장영역에 본딩되고, 상기 실장영역에 구비된 복수의 신호 패드와 전기적으로 연결되는 복수의 연결 컨택 패드; 상기 실장 영역에 구비된 적어도 하나의 테스트 패드와 전기적으로 연결되는 적어도 하나의 테스트 컨택 패드; 및 상기 테스트 패드와 테스트 컨택 패드의 본딩부에 전기적으로 연결된 외부 커패시터를 충전하고, 상기 외부 커패시터의 충전전압의 크기 또는 충전전압의 방전시간을 기초로 상기 본딩부의 결합저항을 측정하는 저항측정부;를 포함할 수 있다.

Description

구동집적회로, 이를 포함하는 표시장치 및 결합저항 측정 방법{Driving Integrated Circuit, Display Apparatus comprising thereof and Method of measuring bonding resistor}

본 발명은 구동집적회로, 이를 포함하는 표시장치 및 구동집적회로를 이용한 결합저항 측정 방법에 관한 것이다.

평판형 표시장치는 표시패널 및 구동소자로 구성된다. 표시패널은 표시부와 비표시부로 구분될 수 있다. 표시부는 다수의 게이트 라인 및 데이터 라인이 교차하여 정의되는 다수의 화소를 구비하고, 상기 표시부 외곽인 비표시부는 게이트 라인 및 데이터 라인의 단부에 각각 형성된 데이터 패드 및 게이트 패드를 구비하여 외부 구동소자와의 전기적 신호를 인터페이스 한다.

구동소자는 표시패널을 구동시키기 위한 칩 또는 필름, 예를 들면 구동집적회로(Driving Integrated Circuit, DIC) 및 연성인쇄회로(Flexible Printed Circuit, FPC) 필름 등을 포함한다.

구동집적회로를 표시패널에 실장시키는 방법의 예로서, 칩 온 글래스(Chip On Glass, COG) 방식 및 필름 온 글래스(Film On Glass, FOG) 방식이 있다. COG 방식 및 FOG 방식의 경우, 표시패널과 구동집적회로 및 연성인쇄회로 필름의 결합에 의해 결합저항(또는 COG/FOG 저항)이 발생하는데, COG/FOG 저항이 증가하게 되면 표시장치의 성능 불량이 야기된다. 그러므로, 공정 시에 정확한 COG/FOG 저항의 측정은 매우 중요하다.

본 발명은 제한된 본딩 면적에 구동용 단자 또는 결합저항을 측정하기 위한 테스트 포인트를 증가시킬 수 있는 구동집적회로 및 이를 포함하는 표시장치를 제공하고자 한다.

본 발명의 실시예에 따른 구동집적회로는, 표시패널의 실장영역에 본딩되고, 상기 실장영역에 구비된 복수의 신호 패드와 전기적으로 연결되는 복수의 연결 컨택 패드; 상기 실장 영역에 구비된 적어도 하나의 테스트 패드와 전기적으로 연결되는 적어도 하나의 테스트 컨택 패드; 및 상기 테스트 패드와 테스트 컨택 패드의 본딩부에 전기적으로 연결된 외부 커패시터를 충전하고, 상기 외부 커패시터의 충전전압의 크기 또는 충전전압의 방전시간을 기초로 상기 본딩부의 결합저항을 측정하는 저항측정부;를 포함할 수 있다.

상기 저항측정부는, 제1스위치에 의해 상기 외부 커패시터와 선택적으로 연결되고, 상기 외부 커패시터를 충전하는 출력전압을 출력하는 증폭기; 및 제2스위치에 의해 상기 외부 커패시터와 선택적으로 연결되고, 상기 외부 커패시터의 충전전압을 가변하는 기준전압과 비교하는 비교기;를 포함할 수 있다. 상기 저항측정부는, 상기 비교기의 출력을 저장하는 레지스터; 및 상기 비교기의 출력이 제1전압레벨에서 제2전압레벨로 변경되는 시점까지 상기 기준전압을 상승 또는 하강시켜 출력하는 기준전압 발생부;를 더 포함할 수 있다.

또는, 상기 저항측정부는, 제1스위치에 의해 상기 외부 커패시터와 선택적으로 연결되고, 상기 외부 커패시터를 충전하는 출력전압을 출력하는 증폭기; 제2스위치에 의해 상기 외부 커패시터와 선택적으로 연결되고, 상기 결합저항과 제1 입력 단자에 연결된 방전저항에 의해 상기 외부 커패시터의 충전전압이 방전되는 동안, 상기 제1 입력 단자의 전압을 제2 입력 단자에 인가되는 기준전압과 비교하는 비교기; 및 상기 제1 입력 단자의 전압이 상기 기준전압에 도달하는 시간을 카운트하는 카운터;를 포함할 수 있다. 상기 저항측정부는, 상기 카운터의 출력을 저장하는 레지스터;를 더 포함할 수 있다.

상기 외부 커패시터는, 상기 표시패널의 비표시 영역 또는 상기 표시패널에 실장된 연성인쇄회로 필름에 형성될 수 있다.

상기 신호 패드는 상기 표시패널에 형성된 게이트 라인 및 데이터 라인의 일 단에 형성된 도전성 패드일 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 표시장치는, 복수의 신호 패드와 적어도 하나의 테스트 패드를 구비한 표시패널; 및 상기 표시패널의 실장영역에서, 상기 복수의 신호 패드와 전기적으로 연결되는 복수의 연결 컨택 패드 및 상기 적어도 하나의 테스트 패드와 전기적으로 연결되는 적어도 하나의 테스트 컨택 패드와, 상기 테스트 패드와 테스트 컨택 패드의 본딩부에 전기적으로 연결된 외부 커패시터를 충전하고, 상기 외부 커패시터의 충전전압의 크기 또는 충전전압의 방전시간을 기초로 상기 본딩부의 결합저항을 측정하는 저항측정부를 포함하는 구동 집적회로;를 포함할 수 있다.

상기 저항측정부는, 제1스위치에 의해 상기 외부 커패시터와 선택적으로 연결되고, 상기 외부 커패시터를 충전하는 출력전압을 출력하는 증폭기; 및 제2스위치에 의해 상기 외부 커패시터와 선택적으로 연결되고, 상기 외부 커패시터의 충전전압을 가변하는 기준전압과 비교하는 비교기;를 포함할 수 있다.

상기 저항측정부는, 상기 비교기의 출력을 저장하는 레지스터; 및 상기 비교기의 출력이 제1전압레벨에서 제2전압레벨로 변경되는 시점까지 상기 기준전압을 하강 또는 상승시켜 출력하는 기준전압 발생부;를 더 포함할 수 있다.

상기 저항측정부는, 제1스위치에 의해 상기 외부 커패시터와 선택적으로 연결되고, 상기 외부 커패시터를 충전하는 출력전압을 출력하는 증폭기; 제2스위치에 의해 상기 외부 커패시터와 선택적으로 연결되고, 상기 결합저항과 제1 입력 단자에 연결된 방전저항에 의해 상기 외부 커패시터의 충전전압이 방전되는 동안, 상기 제1 입력 단자의 전압을 제2 입력 단자에 인가되는 기준전압과 비교하는 비교기; 및 상기 제1 입력 단자의 전압이 상기 기준전압에 도달하는 시간을 카운트하는 카운터;를 포함할 수 있다.

상기 저항측정부는, 상기 카운터의 출력을 저장하는 레지스터;를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 표시패널과 구동집적회로의 결합에 의한 표시장치의 결합저항을 측정하는 방법은, 상기 구동집적회로에 의해, 상기 표시패널의 실장영역에 구비된 테스트 패드와 상기 구동집적회로의 테스트 컨택 패드가 전기적으로 연결되는 본딩부에 전기적으로 연결되고 상기 구동집적회로 외부에 형성된 커패시터를 충전하는 단계; 상기 구동집적회로에 의해, 상기 외부 커패시터의 충전전압의 크기 또는 충전전압의 방전시간을 측정하는 단계; 및 외부 제어기에 의해, 상기 충전전압의 크기 또는 방전시간을 기초로, 상기 본딩부의 결합저항을 측정하는 단계;를 포함할 수 있다.

상기 충전전압의 크기 측정 단계는, 상기 외부 커패시터의 충전전압을 기준전압과 비교하는 단계; 및 상기 기준전압이 상기 충전전압과 동일할 때까지 상기 기준전압을 가변하는 단계;를 포함할 수 있다.

상기 방전시간 측정 단계는, 상기 외부 커패시터의 충전전압이 상기 결합저항과 상기 결합저항에 직렬연결된 방전저항에 의해 방전하는 동안, 상기 결합저항과 방전저항 사이의 노드전압을 기준전압과 비교하는 단계; 및 상기 노드전압이 상기 기준전압에 도달하는 시간을 카운트하는 단계;를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 표시장치는 제한된 본딩 면적에 많은 구동용 단자를 추가하거나. 결합저항을 측정하기 위한 테스트 포인트를 증가할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 표시장치의 신호 패드가 형성된 실장 영역을 확대하여 도시한 평면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 구동집적회로의 저면을 확대하여 도시한 평면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 구동집적회로와 FPC가 실장된 표시장치의 일부 단면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 결합저항 측정 시스템을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 6a 및 도 6b는 도 5의 결합저항 측정 시스템을 이용하여 결합저항을 측정하는 방법을 설명하는 도면이다.
도 7은 도 5의 실시예에 따라 측정된 결합저항에 따른 커패시터 전압과 시간 간의 관계를 보여주는 그래프이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 결합저항 측정 시스템을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 9a 및 도 9b는 도 8의 결합저항 측정 시스템을 이용하여 결합저항을 측정하는 방법을 설명하는 도면이다.
도 10은 도 8의 실시예에 따라 측정된 결합저항에 따른 커패시터 전압과 시간 간의 관계를 보여주는 그래프이다.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명의 효과 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 도면을 참조하여 설명할 때 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

이하의 실시예에서, 제1, 제2 등의 용어는 한정적인 의미가 아니라 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하는 목적으로 사용되었다. 또한 이하의 실시예에서, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

이하의 실시예에서, 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치를 나타낸 도면이다.

표시장치(1)는 유기발광 표시장치, 액정 표시장치, FED(field emission display) 장치 등 다양한 종류의 표시장치를 포함할 수 있다. 표시장치(1)는 표시패널 및 구동소자로 구성된다. 구동소자는 표시패널을 구동시키기 위한 칩 또는 필름, 예를 들면 구동집적회로 및 FPC 필름 등을 포함한다.

도 1을 참조하면, 표시장치(10)는 표시패널(10), 표시패널(10)에 형성된 게이트 라인(GL) 및 데이터 라인(DL)에 각각 구동 신호를 인가하는 구동집적회로(30), 구동집적회로(DIC)(30)에 소정의 데이터 및 제어 신호를 전송하는 연성인쇄회로(FPC)(50)를 포함할 수 있다.

표시패널(10)에는 제1방향으로 일정하게 이격되어 배열된 다수의 게이트 라인(GL), 게이트 라인(GL)에 교차하여 제2방향으로 일정하게 이격되어 배열된 다수의 데이터 라인(DL), 게이트 라인(GL)과 데이터 라인(DL)에 연결된 화소(PX)를 포함하는 표시부(20)가 형성된다.

화소(PX)는 적색의 빛을 방출하는 적색 화소, 녹색의 빛을 방출하는 녹색 화소, 청색의 빛을 방출하는 청색 화소일 수 있다. 그러나, 본 발명의 실시예에는 적색, 청색, 녹색의 색을 방출하는 화소에 한정되지 않고, 적색, 청색, 녹색 외에 백색 또는 다른 색을 방출하는 화소일 수 있다. 화소(PX)는 화소 회로와 화소 회로에 연결되어 발광하는 발광소자를 포함할 수 있다. 화소 회로는 적어도 하나의 박막 트랜지스터 및 적어도 하나의 커패시터를 포함할 수 있다.

게이트 라인(GL)의 일단에는 구동집적회로(30)로부터 인가된 주사 신호를 게이트 라인(GL)에 전달하는 게이트 패드(미도시)가 형성된다. 그리고 데이터 라인(DL)의 일단에는 구동집적회로(30)로부터 인가받은 데이터 신호를 데이터 라인(DL)에 전달하는 데이터 패드(미도시)가 형성된다.

구동집적회로(30)는 이방성 도전 필름(Anisotropic Conductive Film, ACF)을 이용하여 COG(Chip On Glass) 방식으로 게이트 패드 및 데이터 패드와 본딩되어 전기적으로 연결될 수 있다. 구동집적회로(30)는 외부로부터 전달되는 구동 전원 및 신호들에 대응하여 주사 신호 및 데이터 신호를 생성하고, 이를 각각 게이트 라인(GL) 및 데이터 라인(DL)으로 공급한다. 이를 위해, 구동집적회로(30)는 주사 신호를 생성하기 위한 하나 이상의 주사 구동부와, 데이터 신호를 생성하기 위한 하나 이상의 데이터 구동부를 포함할 수 있다. 구동집적회로(30)는 게이트 패드 및 데이터 패드와 연결될 수 있는 컨택 패드(예를 들어, 범프, 도전볼, 도전핀 등)를 구비할 수 있다.

표시패널(10)에는 구동집적회로(30)와 FPC(50)를 연결하는 연결 패드(미도시)가 형성될 수 있다. FPC(50)는 컨택 패드(예를 들어, 범프, 도전볼, 도전핀 등)를 구비할 수 있다. FPC(50)는 이방성 도전 필름(Anisotropic Conductive Film, ACF)을 이용하여 FOG(Film On Glass) 방식으로 연결 패드와 본딩되어, 구동집적회로(30)와 전기적으로 연결될 수 있다.

FPC(50)는 외부의 구동회로로부터 구동신호를 공급받는다. 구동신호를 공급받은 FPC(50)는 다양한 제어 신호들을 생성하고, 이에 대응하여 화소(PX) 및/또는 구동집적회로(30)를 구동시킨다.

구동집적회로(30)는 본딩부에 전기적으로 연결된 외부 커패시터를 충전하고, 외부 커패시터의 충전전압의 크기 또는 충전전압의 방전시간을 기초로 본딩부의 결합저항을 측정하는 저항측정부를 구비할 수 있다. 저항측정부에 대한 상세한 설명은 후술하겠다.

도 1의 실시예에서는 구동집적회로(30)와 FPC(50)가 별개로 구비되고 있으나, FPC(50)에 구동집적회로(30)가 형성되고, 구동집적회로(30)를 포함하는 FPC(50)가 표시패널(10) 상에 실장될 수도 있다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 표시장치의 신호 패드가 형성된 실장 영역을 확대하여 도시한 평면도이다. 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 구동집적회로의 저면을 확대하여 도시한 평면도이다.

도 2를 참조하면, 표시패널(10)의 IC 실장 영역(60)에는 서로 이격되게 다수 개의 신호 라인(SL)에 연결된 신호 패드(SP)가 형성된다. 신호 라인(SL)은 게이트 라인(GL) 및 데이터 라인(DL)을 포함한다. 신호 패드(SP)는 게이트 패드 및 데이터 패드를 포함한다.

신호 패드(SP)와 별도로, IC 실장 영역(60)에는 결합저항을 측정하기 위한 테스트 포인트에 테스트 패드(TP)가 형성된다. 도 2의 실시예는 3개의 테스트 포인트, 예를 들어, 중앙 및 좌우에 위치한 3개의 테스트 패드(TP)를 도시하고 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 다수의 테스트 포인트를 설정함으로써 하나 이상의 테스트 패드를 소정 위치에 형성할 수 있다.

신호 패드(SP)는 신호 라인(SL)과 전기적으로 연결되어 구동집적회로(30)의 구동신호를 신호 라인(SL)으로 전달하지만, 테스트 패드(TP)는 표시장치(1)의 구동 목적으로 형성된 것이 아니므로, 게이트 라인(GL) 또는 데이터 라인(DL)과 연결하지 않는다. 다른 실시예로서, 더미 게이트 라인(GL) 또는 더미 데이터 라인(DL)을 표시패널(10)에 형성하고, 테스트 패드(TP)를 더미 게이트 라인(GL) 또는 더미 데이터 라인(DL)과 연결하도록 구성할 수 있다. 또 다른 실시예로서, 테스트 패드(TP)가 표시패널(10)의 신호 라인(SL)과 연결되고, 테스트 패드(TP)와 연결된 신호 라인(SL)에 스위치를 구비하도록 구성할 수도 있다.

테스트 패드(TP)는 신호 패드(SP)와 동일한 공정에서 형성될 수 있다. 신호 패드(SP) 및 테스트 패드(TP)는 전도성 물질로 형성되며, 예를 들어, ITO(Indium Thin Oxide)와 같은 투명 전극으로 형성할 수 있다.

도 3을 참조하면, 구동집적회로(30)는 컨택 패드로서 복수의 입력 패드(31) 및 출력 패드(35)를 포함할 수 있다.

입력 패드(31)는 입력 및 출력이 모두 가능한 패드이다. 입력 패드(31)는 제1 입력 패드(31a)와 제2 입력 패드(31b)를 포함할 수 있다. 제1 입력 패드(31a)와 제2 입력 패드(31b)는 FPC(50)와 전기적으로 연결될 수 있다. 제1 입력 패드(31a)는 FPC(50)로부터 신호를 입력받는 연결 컨택 패드이고, 제2 입력 패드(31b)는 결합 저항 측정을 위한 테스트 컨택 패드일 수 있다.

출력 패드(35)는 제1 출력 패드(35a)와 제2 출력 패드(35b)를 포함할 수 있다. 제1 출력 패드(35a)는 신호 패드(SP)와 일대일 연결되어 구동집적회로(30)가 생성한 주사 신호 및 데이터 신호를 신호 패드(SP)를 통해 게이트 라인(GL) 및 데이터 라인(DL)으로 출력하는 연결 컨택 패드일 수 있다. 제2 출력 패드(35b)는 테스트 패드(TP)와 연결되는 결합 저항 측정을 위한 테스트 컨택 패드일 수 있다. 도 3에는 도 2의 테스트 패드(TP)에 대응하는 중앙 및 좌우의 제2 출력 패드(35b)를 예시적으로 도시하고 있다.

구동집적회로(30)는 표시패널(10)의 IC 실장 영역(60)에 본딩에 의해 실장된다. 구동집적회로(30)에서 출력되는 구동 신호는 신호 패드(SP)에 개별적으로 연결된 신호 라인(SL)을 통해 표시부(20)의 화소(PX)들에 인가된다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 구동집적회로와 FPC가 실장된 표시장치의 일부 단면도이다.

도 4를 참조하면, 표시패널(10)의 하부 기판(11) 상의 IC 실장 영역에 구동집적회로(30)가 실장되고, 신호 패드(SP) 또는 테스트 패드(TP)는 이방성 도전 필름(ACF)에 의해 COG 방식으로 구동집적회로(30)의 제1 출력 패드(35a) 또는 제2 출력 패드(35b)와 일대일 접착된다. 그리고, 구동집적회로(30)의 제1 입력 패드(31a) 또는 제2 입력 패드(31b)는 이방성 도전 필름(ACF)에 의해 COG 방식으로 연결 패드(40)에 접착된다.

FPC(50)의 컨택 패드(55)는 이방성 도전 필름(ACF)에 의해 FOG 방식으로 연결 패드(40)에 접착된다. FPC(50)의 컨택 패드(55)는 신호 송수신을 위한 연결 컨택 패드 및 결합저항 측정을 위한 테스트 컨택 패드를 포함할 수 있다. 연결 패드(40)는 신호 패드(SP) 및 테스트 패드(TP)와 동일한 공정에서 형성될 수 있다. 연결 패드(40)는 도전성 전극으로 형성될 수 있다.

구동집적회로(30)의 연결 컨택 패드(예를 들어, 제1 출력 패드(35a))와 표시패널(10)의 신호 패드(SP)의 결합에 의해 결합저항(R1)이 존재할 수 있다. 또한 구동집적회로(30)의 제1 입력 패드(31a)와 표시패널(10)의 연결 패드(40)의 결합에 의해 결합저항(R2)이 존재할 수 있다. 그리고, 연결 패드(40)와 FPC(50)의 연결 컨택 패드(55)의 결합에 의해 결합저항(R3)이 존재할 수 있다. 결합저항(R1, R2, R3)은 패드 자체의 저항을 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예는 결합저항을 측정하기 위한 테스트 포인트에서, 구동집적회로(30)의 제2 출력 패드(35b)와 표시패널(10)의 테스트 패드(TP)의 본딩부, 구동집적회로(30)의 제2 입력 패드(31b)와 표시패널(10)의 연결 패드(40)의 본딩부, 연결 패드(40)와 FPC(50)의 테스트 컨택 패드(55)의 본딩부를 이용하여, 결합저항(R1, R2, R3)을 측정할 수 있다.

표시패널(10)에 본딩되는 구동집적회로(30) 및 FPC(50)는 다수의 신호 및 전원 단자(패드)들이 필요하다. 그러나, 실장 면적이 제한되어 있어 표시장치의 구동에 필요한 단자들 이외에 결합저항 측정을 위한 단자를 추가하는 것은 설계시 부담이 되고 있으며, 만일 추가 하더라도 원하는 위치에 원하는 수만큼 추가하기 어렵다. 이러한 면적의 제한에 따른 테스트 포인트의 감소는 표시장치의 품질을 정확히 확인하는데 걸림돌로 작용하게 된다.

기존에는 표시장치의 결합저항을 측정하기 위해 2개의 본딩부(측정 단자)와 이 본딩부가 연결된 구조를 사용했었다. 그러나 본 발명의 실시예에서는 결합저항 측정을 위한 본딩부의 수를 기존의 ½로 줄여서 제한된 실장 면적을 갖는 구동집적회로(30) 및 FPC(50)에 가능한 많은 수의 테스트 포인트를 구현할 수 있다.

이하에서는, COG 실장에 의한 COG 결합저항 및/또는 FOG 실장에 의한 FOG 결합저항을 측정하기 위한 구동집적회로(30)의 구성 및 결합저항을 측정하는 방법을 설명하겠다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 결합저항 측정 시스템을 개략적으로 도시한 도면이다. 도 6a 및 도 6b는 도 5의 결합저항 측정 시스템을 이용하여 결합저항을 측정하는 방법을 설명하는 도면이다.

도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예는 하나의 본딩부만으로 결합저항을 측정할 수 있다. 결합저항 측정 시스템은 구동집적회로(30) 내부에 구비된 저항측정부(30a)와 구동집적회로(30) 외부에 구비된 커패시터(C)를 포함할 수 있다.

결합저항(Rbond)은 구동집적회로(30)의 제2 출력 패드(35b)와 표시패널(10)의 테스트 패드(TP)의 본딩에 의한 결합저항(R1), 또는 구동집적회로(30)의 제2 입력 패드(31b)와 테스트용 연결 패드(40)의 본딩에 의한 결합저항(R2)과 FPC(50)의 테스트 컨택 패드(55)와 테스트용 연결 패드(40)의 본딩에 의한 결합저항(R3)의 합(R2+R3)일 수 있다.

커패시터(C)는 패드 간의 본딩부와 접지전원 사이에 전기적으로 연결되며, 표시패널(10)의 외곽 또는 비표시 영역에 형성되거나, FPC(50)에 형성될 수 있다.

저항측정부(30a)는 제1스위치(S1), 제2스위치(S2), 증폭기(71), 비교기(73), 제1레지스터(75), 제2레지스터(77) 및 기준전압 발생부(79)를 포함할 수 있다.

증폭기(71)는 제1스위치(S1)를 통해 외부의 커패시터(C)와 연결된다. 증폭기(71)는 전원전압(Vin)을 입력받아 증폭된 전압을 출력한다. 전원전압(Vin)은 구동집적회로(30)의 내부전압일 수 있다.

비교기(73)의 음(-) 단자는 제2스위치(S2)와 연결되고, 양(+) 단자는 기준전압 발생부(79)와 연결된다. 비교기(73)의 출력단은 제1레지스터(75)와 연결된다. 비교기(73)는 음 단자로 입력되는 커패시터(C)의 전압과 기준전압을 비교한다. 비교기(73)는 커패시터 전압이 기준전압보다 크면 하이레벨의 전압을 출력하고, 커패시터 전압이 기준전압 이하이면 로우레벨의 전압을 출력한다.

제1레지스터(75)는 비교기(73)와 연결된다. 제1레지스터(75)는 비교기(73)가 출력하는 하이레벨 또는 로우레벨의 디지털 전압 값을 저장한다.

제2레지스터(77)는 기준전압 발생부(79)와 연결된다. 제2레지스터(77)는 외부의 제어 신호에 따라 변경할 기준전압에 대응하는 디지털 전압 값이 저장된다.

기준전압 발생부(79)는 제2레지스터(77)의 디지털 전압 값에 대응하는 기준전압을 생성하여 비교기(73)의 양 단자로 출력한다.

제1스위치(S1)는 증폭기(71)를 커패시터(C)와 연결하고, 제2스위치(S2)는 비교기(73)를 커패시터(C)와 연결한다.

도 6a를 참조하면, 먼저, 제1스위치(S1)를 연결하고, 일정시간(t) 동안 증폭기(71)의 출력전압(Vamp)으로 커패시터(C)를 충전한다.

이때 커패시터(C)의 전압(Vcap)은 하기 식(1)과 같이 결합저항(Rbond), 커패시터(C)의 용량(Cext), 증폭기(71)의 출력전압(Vamp) 및 충전 시간(t)에 의해 결정된다.

...(1)

도 6b를 참조하면, 일정시간(t)이 경과한 후, 제1스위치(S1)를 오픈하고, 제2스위치(S2)를 연결한다. 이에 따라 커패시터의 충전전압(Vcap)이 비교기(73)의 음 단자에 인가된다. 비교기(73)는 커패시터 충전전압(Vcap)과 기준전압(Vref)을 비교한다. 비교기(73)는 커패시터 충전전압(Vcap)이 기준전압(Vref)보다 크면 하이레벨의 전압을 출력하고, 커패시터 충전전압(Vcap)이 기준전압(Vref)보다 작으면 로우레벨의 전압을 출력한다. 제1레지스터(75)에는 비교기(73)가 출력하는 하이레벨 또는 로우레벨의 디지털 전압 값이 저장된다.

외부 제어기(90)는 구동집적회로 인터페이스(미도시)를 통해 제1레지스터(75)의 디지털 전압 값을 읽는다. 구동집적회로 인터페이스는 CPU 인터페이스, 직렬(serial) 인터페이스, MIPI 등일 수 있다.

외부 제어기(90)는 비교기(73)의 출력이 하이레벨이면 제2레지스터(77)의 값을 변경한다. 기준전압 발생부(79)는 제2레지스터(77)의 변경된 값에 따라 기준전압(Vref)을 변경하여 출력한다. 외부 제어기(90)는 비교기(73)의 출력이 로우레벨이 되는 시점까지 제2레지스터(77)의 값을 변경하여 기준전압(Vref)을 높이도록 한다. 외부 제어기(90)는 비교기(73)의 출력이 로우레벨이면 비교기(73)의 출력이 하이레벨이 되는 시점까지 제2레지스터(77)의 값을 변경하여, 기준전압(Vref)을 낮추도록 한다. 즉, 기준전압(Vref)은 커패시터 충전전압(Vcap)과 같아질 때까지 가변 출력되고, 비교기(73)의 출력이 바뀌는 시점에서 커패시터 충전전압(Vcap)을 알 수 있다.

커패시터 충전전압(Vcap)을 확인하면, 이미 알고 있는 증폭기(71)의 출력전압(Vamp), 커패시터(C)의 용량(Cext) 및 커패시터(C)의 충전 시간(t)을 이용하여 하기 식(2)와 같이 결합저항(Rbond)을 계산할 수 있다.

...(2)

도 7은 본 발명의 실시예에 따라 측정된 결합저항(Rbond)에 따른 커패시터 전압(Vcap)과 시간(T) 간의 관계를 보여주는 그래프이다. 도 7을 참조하면, 동일한 충전 시간(t) 동안 충전되는 커패시터 전압(Vcap)은 결합저항(Rbond)이 작을 때(a)가 결합저항(Rbond)이 클 때(b)보다 큼을 알 수 있다. 즉, 정해진 시간 동안 커패시터 전압(Vcap)의 충전 정도로부터 결합저항(Rbond)이 정상치를 벗어나 증가했는지 여부 및 결합저항(Rbond)의 증가량을 확인할 수 있다.

도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 결합저항 측정 시스템을 개략적으로 도시한 도면이다. 도 9a 및 도 9b는 도 8의 결합저항 측정 시스템을 이용하여 결합저항을 측정하는 방법을 설명하는 도면이다.

도 8을 참조하면, 본 발명의 실시예는 하나의 본딩부만으로 결합저항을 측정할 수 있다. 결합저항 측정 시스템은 구동집적회로(30) 내부에 구비된 저항측정부(30b)와 구동집적회로(30) 외부에 구비된 커패시터(C)를 포함할 수 있다.

저항측정부(30b)는 제1스위치(S1), 제2스위치(S2), 증폭기(81), 비교기(83), 카운터(85) 및 레지스터(87)를 포함할 수 있다.

증폭기(81)는 제1스위치(S1)를 통해 외부의 커패시터(C)와 연결된다. 증폭기(81)는 전원전압(Vin)을 입력받아 증폭된 전압을 출력한다. 전원전압(Vin)은 구동집적회로(30)의 내부전압일 수 있다.

비교기(83)의 양(+) 단자는 제2스위치(S2)와 연결되고, 음(-) 단자는 기준전압(Vref)을 인가받는다. 방전저항(Rx)은 결합저항(Rbond)과 직렬 연결되고, 비교기(83)의 양 단자와 접지 단자 사이에 연결될 수 있다. 비교기(83)의 출력단은 카운터(85)와 연결된다. 비교기(83)는 양 단자로 입력되는 노드(N)의 전압과 기준전압(Vref)을 비교한다. 비교기(73)는 노드(N)의 전압이 기준전압(Vref) 이하가 되면 로우레벨의 전압을 출력한다.

카운터(85)는 비교기(83)와 연결된다. 카운터(85)는 개시 신호에 의해 활성화되어, 클락 신호(CLOCK)를 이용하여 비교기(83)가 로우레벨을 출력할 때까지의 시간, 즉 커패시터가 결합저항(Rbond)에 의해 방전되는 전압(노드(N)의 전압)이 기준전압에 도달할 때까지의 시간을 카운트하고, 카운트 값을 디지털 값으로 변환한다.

레지스터(87)는 카운터(85)와 연결된다. 레지스터(87)에는 카운터(85)가 출력하는 값이 저장된다.

제1스위치(S1)는 증폭기(81)를 커패시터(C)와 연결하고, 제2스위치(S2)는 비교기(83)를 커패시터(C)와 연결한다.

도 9a를 참조하면, 먼저, 제1스위치(S1)를 연결하고, 일정 충전시간(t) 동안 증폭기(81)의 출력전압(Vamp)으로 커패시터(C)를 완전 충전한다.

도 9b를 참조하면, 충전시간(t)이 경과한 후, 제1스위치(S1)를 오픈하고, 제2스위치(S2)를 연결한다. 이에 따라 커패시터의 충전전압(Vcap)은 결합저항(Rbond)과 방전저항(Rx)을 통해 방전된다. 동시에 비교기(83)는 양 단자에 인가되는 노드(N)의 전압과 기준전압(Vref)을 비교한다. 노드(N) 전압은 커패시터의 충전전압(Vcap)이 결합저항(Rbond)에 의해 강하된 전압이다. 비교기(83)는 노드(N) 전압과 기준전압(Vref)을 비교하면서 최종적으로 노드(N) 전압이 기준전압(Vref)과 같아지면 로우레벨의 전압을 출력한다. 카운터(85)는 활성화되어 비교기(83)가 로우레벨을 출력할 때까지의 시간, 즉 커패시터 충전전압(Vcap)이 결합저항(Rbond)에 의해 방전되어 기준전압(Vref)에 도달할 때까지의 시간을 카운트한다. 레지스터(87)에는 카운터(85)의 카운트 값이 저장된다.

외부 제어기(90)는 구동집적회로 인터페이스(미도시)를 통해 레지스터(87)의 카운트 값을 읽을 수 있다. 구동집적회로 인터페이스는 CPU 인터페이스, 직렬(serial) 인터페이스, MIPI 등일 수 있다. 방전저항(Rx)은 고정된 값이므로, 만일 결합저항(Rbond)이 정상치보다 증가한다면 결합저항(Rbond)과 방전저항(Rx) 및 커패시터(C)의 RC 지연(Delay)으로 인해서 방전(Discharging) 시간이 증가하게 되고, 이 시간의 증가는 카운터(85)로 측정된다. 외부 제어기(90)는 카운트 값의 변화 여부를 확인하여 결합저항(Rbond)의 변화 여부 및 변화량을 알 수 있다.

도 10은 본 발명의 실시예에 따라 측정된 결합저항(Rbond)에 따른 커패시터 전압(Vcap)과 시간(T) 간의 관계를 보여주는 그래프이다. 도 10을 참조하면, 동일한 전압(Vcap)으로 충전된 커패시터(C)에 대해, 결합저항(Rbond)이 작을 때(a)의 커패시터 충전전압(Vcap)이 방전되는 시간(t1)이 결합저항(Rbond)이 클 때(b)의 커패시터 충전전압(Vcap)이 방전되는 시간(t2)보다 짧음을 알 수 있다. 즉, 커패시터 충전전압(Vcap)의 방전시간 정도로부터 결합저항(Rbond)이 정상치를 벗어나 증가했는지 여부 및 결합저항(Rbond)의 증가량을 확인할 수 있다.

결합저항(Rbond)의 측정이 완료되면, 외부 제어기(90)는 제거된다.

종래의 결합저항(Rbond)을 측정은 하나의 테스트 포인트에서 2개 이상의 본딩부(결합부 또는 본딩 단자)가 필요했다. 그러나, 실장 면적의 부족으로 본딩 단자의 감소에 대한 요구가 증가하고 있다. 본 발명의 실시예는 결합저항(Rbond) 측정을 위한 본딩부를 하나로 감소시킴으로써 본딩 단자를 줄일 수 있어, 제한된 본딩 면적(실장 면적)에 더 많은 구동용 단자를 추가하거나. 결합저항(Rbond)을 측정하기 위한 테스트 포인트를 2배로 증가시킬 수 있다.

또한 2개의 본딩 단자를 사용하는 경우 결합저항(Rbond) 측정시 2개의 결합저항(Rbond)이 더해진 값이 측정되는 반면, 본 발명의 실시예는 하나의 본딩 단자만을 사용하므로 정확히 원하는 하나의 본딩 단자의 결합저항(Rbond)만을 측정할 수 있다.

그리고, 본 발명의 실시예는 추가로 구동집적회로의 레지스터 변경 한도를 설정함으로써 구동집적회로 내에서 자동으로 접촉 불량을 검출하고 그에 상응하는 동작을 취할 수 있다.

본 명세서에서는 본 발명을 한정된 실시예를 중심으로 설명하였으나, 본 발명의 범위 내에서 다양한 실시예가 가능하다. 또한 설명되지는 않았으나, 균등한 수단도 또한 본 발명에 그대로 결합되는 것이라 할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 정해져야 할 것이다.

Claims

표시패널의 실장영역에 본딩되는 구동집적회로에 있어서,
상기 실장영역에 구비된 신호 패드와 전기적으로 연결되는 연결 컨택 패드;
상기 실장 영역에 구비된 테스트 패드와 전기적으로 연결되는 테스트 컨택 패드; 및
상기 테스트 패드와 테스트 컨택 패드의 본딩부에 전기적으로 연결된 외부 커패시터를 충전하고, 상기 외부 커패시터에 정해진 시간 동안 충전되는 충전전압의 크기 또는 상기 외부 커패시터의 완전 충전 후 충전전압의 방전시간을 기초로 상기 본딩부의 결합저항을 측정하는 저항측정부;를 포함하는 구동집적회로.
제1항에 있어서, 상기 저항측정부는,
제1스위치에 의해 상기 외부 커패시터와 선택적으로 연결되고, 상기 외부 커패시터를 상기 정해진 시간 동안 충전하는 출력전압을 출력하는 증폭기; 및
제2스위치에 의해 상기 외부 커패시터와 선택적으로 연결되고, 상기 외부 커패시터의 충전전압을 가변하는 기준전압과 비교하는 비교기;를 포함하는 구동집적회로.
제2항에 있어서, 상기 저항측정부는,
상기 비교기의 출력을 저장하는 레지스터; 및
상기 비교기의 출력이 제1전압레벨에서 제2전압레벨로 변경되는 시점까지 상기 기준전압을 상승 또는 하강시켜 출력하는 기준전압 발생부;를 더 포함하는, 구동집적회로.
제1항에 있어서, 상기 저항측정부는,
제1스위치에 의해 상기 외부 커패시터와 선택적으로 연결되고, 상기 외부 커패시터를 충전하는 출력전압을 출력하는 증폭기;
제2스위치에 의해 상기 외부 커패시터와 선택적으로 연결되고, 상기 결합저항과 제1 입력 단자에 연결된 방전저항에 의해 상기 외부 커패시터의 완전 충전 후 충전전압이 방전되는 동안, 상기 제1 입력 단자의 전압을 제2 입력 단자에 인가되는 기준전압과 비교하는 비교기; 및
상기 제1 입력 단자의 전압이 상기 기준전압에 도달하는 시간을 카운트하는 카운터;를 포함하는 구동집적회로.
제4항에 있어서, 상기 저항측정부는,
상기 카운터의 출력을 저장하는 레지스터;를 더 포함하는 구동집적회로.
제1항에 있어서, 상기 외부 커패시터는,
상기 표시패널의 비표시 영역에 형성된, 구동집적회로.
제1항에 있어서, 상기 외부 커패시터는,
상기 표시패널에 실장된 연성인쇄회로 필름에 형성된, 구동집적회로.
제1항에 있어서,
상기 신호 패드는 상기 표시패널에 형성된 게이트 라인 또는 데이터 라인의 일 단에 형성된 도전성 패드인, 구동집적회로.
복수의 신호 패드들과 적어도 하나의 테스트 패드를 구비한 표시패널; 및
상기 표시패널의 실장영역에서, 상기 복수의 신호 패드들 각각과 전기적으로 연결되는 복수의 연결 컨택 패드들 및 상기 적어도 하나의 테스트 패드와 전기적으로 연결되는 적어도 하나의 테스트 컨택 패드를 포함하는 구동 집적회로;를 포함하고,
상기 구동 집적회로가,
하나의 테스트 패드와 하나의 테스트 컨택 패드의 본딩부에 전기적으로 연결된 외부 커패시터를 충전하고, 상기 외부 커패시터에 정해진 시간 동안 충전되는 충전전압의 크기 또는 상기 외부 커패시터의 완전 충전 후 충전전압의 방전시간을 기초로 상기 본딩부의 결합저항을 측정하는 저항측정부를 포함하는, 표시장치.
제9항에 있어서, 상기 저항측정부는,
제1스위치에 의해 상기 외부 커패시터와 선택적으로 연결되고, 상기 외부 커패시터를 상기 정해진 시간 동안 충전하는 출력전압을 출력하는 증폭기; 및
제2스위치에 의해 상기 외부 커패시터와 선택적으로 연결되고, 상기 외부 커패시터의 충전전압을 가변하는 기준전압과 비교하는 비교기;를 포함하는 표시장치.
제10항에 있어서, 상기 저항측정부는,
상기 비교기의 출력을 저장하는 레지스터; 및
상기 비교기의 출력이 제1전압레벨에서 제2전압레벨로 변경되는 시점까지 상기 기준전압을 하강 또는 상승시켜 출력하는 기준전압 발생부;를 더 포함하는, 표시장치.
제9항에 있어서, 상기 저항측정부는,
제1스위치에 의해 상기 외부 커패시터와 선택적으로 연결되고, 상기 외부 커패시터를 충전하는 출력전압을 출력하는 증폭기;
제2스위치에 의해 상기 외부 커패시터와 선택적으로 연결되고, 상기 결합저항과 제1 입력 단자에 연결된 방전저항에 의해 상기 외부 커패시터의 완전 충전 후 충전전압이 방전되는 동안, 상기 제1 입력 단자의 전압을 제2 입력 단자에 인가되는 기준전압과 비교하는 비교기; 및
상기 제1 입력 단자의 전압이 상기 기준전압에 도달하는 시간을 카운트하는 카운터;를 포함하는 표시장치.
제12항에 있어서, 상기 저항측정부는,
상기 카운터의 출력을 저장하는 레지스터;를 더 포함하는 표시장치.
제9항에 있어서, 상기 외부 커패시터는,
상기 표시패널의 비표시 영역에 형성된, 표시장치.
제9항에 있어서, 상기 외부 커패시터는,
상기 표시패널에 실장된 연성인쇄회로 필름에 형성된, 표시장치.
제9항에 있어서,
상기 신호 패드들 각각은 상기 표시패널에 형성된 게이트 라인 또는 데이터 라인의 일 단에 형성된 도전성 패드인, 표시장치.
표시패널과 구동집적회로의 결합에 의한 표시장치의 결합저항을 측정하는 방법에 있어서,
상기 구동집적회로에 의해, 상기 표시패널의 실장영역에 구비된 테스트 패드와 상기 구동집적회로의 테스트 컨택 패드가 전기적으로 연결되는 본딩부에 전기적으로 연결되고 상기 구동집적회로 외부에 형성된 커패시터를 충전하는 단계;
상기 구동집적회로에 의해, 상기 외부 커패시터에 정해진 시간 동안 충전되는 충전전압의 크기 또는 상기 외부 커패시터의 완전 충전 후 충전전압의 방전시간을 측정하는 단계; 및
외부 제어기에 의해, 상기 충전전압의 크기 또는 상기 충전전압의 방전시간을 기초로, 상기 본딩부의 결합저항을 측정하는 단계;를 포함하는 표시장치의 결합저항 측정 방법.
제17항에 있어서, 상기 충전전압의 크기 측정 단계는,
상기 외부 커패시터의 충전전압을 기준전압과 비교하는 단계; 및
상기 기준전압이 상기 충전전압과 동일할 때까지 상기 기준전압을 가변하는 단계;를 포함하는 표시장치의 결합저항 측정 방법.
제17항에 있어서, 상기 방전시간 측정 단계는,
상기 외부 커패시터의 충전전압이 상기 결합저항과 상기 결합저항에 직렬연결된 방전저항에 의해 방전하는 동안, 상기 결합저항과 방전저항 사이의 노드전압을 기준전압과 비교하는 단계; 및
상기 노드전압이 상기 기준전압에 도달하는 시간을 카운트하는 단계;를 포함하는 표시장치의 결합저항 측정 방법.
제17항에 있어서, 상기 외부 커패시터는,
상기 표시패널의 비표시 영역 또는 상기 표시패널에 실장된 연성인쇄회로 필름에 형성된 표시장치의 결합저항 측정 방법.