KR19990026578A

KR19990026578A - 정전기 보호 회로를 갖는 액정 표시 장치

Info

Publication number: KR19990026578A
Application number: KR1019970048777A
Authority: KR
Inventors: 이주형
Original assignee: 윤종용; 삼성전자 주식회사
Priority date: 1997-09-25
Filing date: 1997-09-25
Publication date: 1999-04-15
Also published as: KR100495810B1

Abstract

이 발명은 액정 표시 장치에 관한 것으로써 액정 패널의 각 배선이 기판 테두리에 드러나지 않도록 형성하고, 정전기 보호용 다이오드를 각 배선에 순방향 및 역방향으로 연결하여 정전기를 방지할 수 있다.

또한, 정전기 보호용 다이오드의 연결 방향에 따라 별도의 독립된 접지선을 사용하여 다이오드의 특성 저하에 기인한 데이터 신호의 레벨 변동을 방지할 수 있고, 독립된 접지선에 시험 신호를 인가하여 액정 패널의 표시 시험을 수행할 수 있다.

Description

정전기 보호 회로를 갖는 액정 표시 장치

이 발명은 액정 표시 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 박막 트랜지스터 액정 표시 장치(thin film transistor-liquid crystal display : TFT-LCD)의 정전기 보호 회로에 관한 것이다.

평판 표시 장치의 일종인 액정 표시 장치는 전압에 따라 빛의 투과도가 변하는 액정의 특성을 이용한 것으로써, 낮은 전압으로 구동이 가능하고 전력의 소모가 작아서 널리 이용되고 있다.

이러한 액정 표시 장치의 제작 공정의 대부분은 유리 기판(glass) 위에서 수행된다. 유리 기판은 부도체이므로 순간적으로 발생하는 전하가 기판 아래로 분산될 수 없어서 정전기에 매우 취약하다. 따라서 유리 기판에 형성된 절연막이나 소자 등이 정전기에 의해 손상될 가능성이 높아서, 결국 액정 표시 장치의 불량을 일으키게 된다.

이와 같은 정전기에 의한 문제를 해결하기 위하여 유리 기판 위의 모든 금속 배선을 묶어주거나, 비선형 소자를 이용한 정전기 방지 회로가 널리 사용되고 있다. 이러한 정전기 방지 방법을 적용한 액정 표시 장치의 액정 패널을 도 1에 도시하였다.

도 1에서와 같이, 정전기를 방지하기 위해 기판(10) 위에 형성된 게이트 선(gate line)(20)과 데이터 선(data line)(30)을 단락대(shorting bar)(40, 41)로 모두 연결하였다. 이 때, 데이터 선(30)을 연결하는 단락대(40)와 게이트 선(20)을 연결하는 단락대(41)를 함께 연결하기도 한다. 단락대(40)에 시험 신호를 인가하기 위해 시험용 패드(60)가 연결되어 있다.

또한, 정전기를 방지하기 위한 추가적 방법으로 각각의 배선(20, 30)에 정전기 보호용 다이오드(diode)(50)를 접속하였다. 이러한 다이오드(50)는 동일한 접지선(51)에 연결되어 있다.

도 1과 같이, 단락대(40 41)를 이용하여 금속 배선(20, 30)을 묶어 준 경우라도 스크라이빙(scribing)을 한 후에는 기판(10) 테두리에 해당하는 A 및 B 부분에는 금속 배선(20, 30)이 그대로 드러나기 때문에, 이 후의 공정에서 정전기에 의한 불량이 발생할 수 있다. 이를 방지하기 위하여, 스크라이빙을 한 후 기판(10) 테두리에 실리콘 접착제와 같은 비전도성 접착제를 얇게 발라주는 방법을 사용하기도 한다. 그러나 이러한 접착제의 사용은 추가 공정을 필요로 하고, 접착제 두께의 균일성 제어가 어려워 외곽 기구부와의 불일치를 유발할 수 있다.

도 1의 정전기 보호용 다이오드(50) 부분을 도 2에 상세히 도시하였다. 도 2에서와 같이 다이오드(50)는 각각의 데이터 선(30)에 대해 순방향과 역방향으로 연결되어 있다. 따라서 인접한 데이터 선(30)은 두 개의 직렬 연결된 다이오드(D1, D3)에 의해 연결된다. 임의의 한 데이터 선(30)에서 정전기가 발생할 경우, 이 데이터 선(30)에 연결된 다이오드(50)가 턴 온(turn on)되어 인접 데이터 선(30)과 등전위가 되고, 국부적으로 발생한 전하들은 다른 곳으로 이동하면서 소멸된다.

이러한 다이오드(50)는 비정질 실리콘(amorphous silicon)으로 만들어져서 수 MΩ의 순방향 저항을 가진다. 그러므로 순방향으로 직렬 연결된 두 개의 다이오드(D1, D3)가 인접한 데이터 선(30)을 연결하고 있어도 데이터 선(30)을 흐르는 신호에 영향을 주지 않는다. 그러나 공정 상의 오차 등에 의해 다이오드(50)의 특성이 달라져서 문턱 전압이 낮아지고, 따라서 순방향 저항도 줄어들 수 있다. 이럴 경우, 데이터 선(30)을 흐르는 신호 전압에 변동이 발생할 수 있다. 특히 도 1에서와 같이 COG(chip-on-glass) 실장 방식을 사용하여 구동 회로를 접속하는 경우 COG IC(integrated circuit)(70)의 출력단 저항이 크기 때문에 데이터 선(30)을 흐르는 신호 전압의 변동이 더욱 커질 수 있다.

액정 모듈(module) 제조 공정 전에 기판 상의(10) 액정 패널(panel)에 대한 표시 시험(visual test)을 수행하기 위해 데이터 선(30)과 게이트 선(20)을 각각 묶어 주는 것이 필요하므로, 정전기 방지를 위해 일반적으로 도 1에서와 같이 금속 배선을 묶는 방법과 정전 보호 회로를 연결하는 방법이 함께 사용된다. 따라서, 종래의 액정 표시 장치의 정전기 방지 방법은 상술한 접착제의 사용에 따른 문제점과 데이터 선을 흐르는 신호가 변동하는 문제점을 모두 가지고 있다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 과제는 정전기 보호를 위한 다이오드의 특성이 저하되어도 신호 전압의 변동이 없고, 정전기 보호를 위한 공정 단계를 줄일 수 있는 액정 표시 장치용 정전기 보호 회로를 제공하는 것이다.

도 1은 종래의 액정 패널의 배선 구조를 나타내는 블록도이고,

도 2는 도 1에서 정전기 보호 회로 부분을 상세히 도시한 회로도이고,

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 액정 패널의 배선 구조를 나타내는 블록도이고,

도 4는 도 3에서 정전기 보호 회로 부분을 상세히 도시한 회로도이다.

이러한 과제를 달성하기 위하여, 본 발명에서는 기판 테두리에 드러나지 않도록 기판의 스크라이빙 선(scribing) line) 안쪽으로 형성된 게이트 선과 데이터 선에 순방향 및 역방향으로 다이오드를 연결하고, 순방향으로 연결된 다이오드와 역방향으로 연결된 다이오드를 독립된 접지선으로 각각 연결하여 정전기 보호 회로를 형성한다. 이와 같이 각 배선이 단락되어 있으므로 임의의 배선에 정전기가 발생했을 경우 인접 모든 배선이 등전위가 되어 정전기로부터 기판을 보호할 수 있다. 이러한 정전기 보호 회로는 다이오드의 연결 방향 별로 독립된 접지선을 사용하므로, 인접 데이터 선 사이에 다이오드가 순방향으로만 직렬 연결되지 않는다. 따라서 다이오드의 특성이 저하되어 순방향 저항이 줄어들고 데이터 선에 데이터 신호를 인가하는 회로의 입력 저항이 큰 경우에도 인접한 데이터 선은 분리된 것처럼 동작된다. 그러므로, 데이터 선에 인가된 데이터 신호 전압이 정전기 보호용 다이오드 회로 때문에 변동되지 않는다. 또한 게이트 선 및 데이터 선이 기판 테두리에 드러나지 않도록 기판의 스크라이빙 선 안쪽에 형성되어 있으므로, 기판 테두리에 비전도성 접착제 사용 등의 정전기 보호를 위한 추가적인 공정이 요구되지 않는다.

이러한 정전 보호 회로에 순방향으로 직렬 연결된 다수의 다이오드와 역방향으로 직렬 연결된 다수의 다이오드를 서로 병렬로 연결하여 각각의 접지선 사이에 삽입할 수 있다. 이와 같이 다이오드를 쌍방향으로 병렬 연결하여 두 접지선 사이에 연결함으로써, 접지선을 서로 연결할 수 있다. 이러한 경우에는 쌍방향으로 연결된 다수의 다이오드에 의해 인접 데이터 선 사이에 큰 저항이 형성되어 있으므로, 다이오드의 특성 저하에 기인한 순방향 저항의 감소가 보상될 수 있다.

또한, 상기 접지선의 끝단에 각각 패드를 형성하여 전압 신호를 인가하고 액정 패널의 표시 상태를 점검하여 액정 표시 장치 모듈의 조립 전에 액정 패널을 시험 평가할 수 있다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 기재한다. 그러나 하기한 실시예는 본 발명의 바람직한 한 실시예일 뿐 본 발명이 하기한 실시예에 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치의 액정 패널을 도 3에 도시하였다. 도 3에서와 같이 본 발명에 따른 액정 패널은 기판(10) 위에 게이트 선(20)과 데이터 선(30)이 기판(10) 테두리에 노출되지 않도록 스크라이빙 선 안쪽으로 형성되어 있다. 게이트 선(20)과 데이터 선(30)에 게이트 신호 및 데이터 신호를 인가하는 구동 소자(70)가 COG 실장 방식으로 형성되어 게이트 선(20)과 데이터 선에 각각 연결되어 있다.

정전기를 방지하기 위하여 게이트 선(20)과 데이터 선(30)에는 정전기 보호용 다이오드(50)가 연결되어 있다. 도 4에 도 3에서 정전기 보호 회로 부분에서 데이터 선(30) 부분을 상세히 도시하였으며, 편의상 데이터 선(30)에 연결된 각각의 다이오드(50) 중에서 일부만 기호(D1, D2, D3, D4)로 표시하였다.

도 3에서와 같이 정전기 보호용 다이오드(D1, D2, D3, D4)는 각각의 게이트 선(20)과 데이터 선(30)에 순방향 및 역방향으로 연결되어 있고, 순방향으로 연결된 다이오드(D1, D3)와 역방향으로 연결된 다이오드(D2, D4)는 각각 별도의 접지선(52, 53)으로 묶여 있다. 이와 같은 다이오드(50)의 연결은 임의의 배선(20, 30)에 정전기가 발생했을 경우 단락에 의해 모든 배선이 등전위로 되어 정전기를 방지할 수 있다. 또한, 다이오드(50)의 특성 저하에 의한 순방향 저항 감소가 발생되더라도, 인접한 배선 사이에는 항상 순방향 다이오드(D1)와 역방향 다이오드(D3)가 직렬 연결된 상태를 유지하므로 인접 배선이 단락되는 효과가 발생하지 않는다. 그러므로 데이터 선(30)에 인가되는 데이터 신호의 변동이 발생하지 않는다. 이러한 정전기 보호용 다이오드(50)는 도 3의 C 부분에 이중으로 형성되어 정전기 방지 기능을 강화시킬 수도 있다.

도 4에서와 같이 순방향으로 직렬 연결된 다수의 다이오드(D5, D6)와 역방향으로 직렬 연결된 다수의 다이오드(D7, D8)를 병렬로 연결하여, 접지선(52, 53) 사이에 삽입할 수 있다. 이와 같이 접지선(52, 53)사이에 쌍방향으로 병렬 연결된 다이오드(D5, D6, D7, D8)를 접속함으로써, 두 개의 접지선(52, 53)이 서로 연결되어 정전기 방지 성능이 증가된다. 이러한 경우에 다이오드의 특성 저하에 기인한 순방향 저항이 감소의 문제가 발생하더라도, 쌍방향으로 연결된 다수의 다이오드(D5, D6, D7, D8)에 의해 인접 데이터 선(30) 사이에 큰 순방향 저항이 형성되므로 데이터 신호의 변동 문제가 발생하지 않는다.

이러한 접지선(52, 53)의 끝단에 패드(54, 55)를 형성하여 각각 전압 신호를 인가함으로써, 데이터 선(30)에 일정한 전압 신호를 인가할 수 있다. 따라서 별도의 단락대의 형성없이 액정 표시 장치 모듈의 조립 전에 액정 패널의 표시 시험을 수행할 수 있다. 즉, 접지선(52, 53) 사이에 일정 전위를 형성하여 데이터 선(30)에 전압 신호를 인가하고, 액정 패널의 표시 상태를 검사하여 액정 패널의 불량 여부를 판별할 수 있다.

상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 액정 표시 장치에서는 데이터 선 및 게이트 선이 기판 테두리에 드러나지 않게 안쪽으로 형성되고, 각 배선에 순방향 및 역방향으로 정전기 보호용 다이오드가 연결되어, 정전기 방지를 위한 추가적인 공정없이 정전기 방지를 할 수 있다. 또한, 정전기 보호용 다이오드의 연결 방향에 따라 별도의 독립된 접지선을 사용함으로써, 다이오드의 특성 저하에 기인한 데이터 신호의 레벨 변동을 방지할 수 있으며, 독립된 접지선에 전압 신호를 각각 인가하여 액정 패널의 표시 시험을 수행할 수 있다.

비록 이 발명은 가장 실제적이며 바람직한 실시예를 참조하여 설명되었지만, 이 발명은 상기 개시된 실시예에 한정되지 않으며, 후술되는 청구의 범위 내에 속하는 다양한 변형 및 등가물들도 포함한다.

Claims

투명한 절연 기판,

상기 기판 위에 가로로 형성된 다수의 데이터 선,

상기 기판 위에 상기 데이터 선과 교차되게 형성된 다수의 게이트 선,

상기 데이터 선과 상기 게이트 선에 순방향 및 역방향으로 연결된 정전기 보호용 다이오드,

상기 데이터 선 및 게이트 선에 상기 다이오드의 연결 방향 별로 상기 다이오드를 각각 묶는 제1 접지선 및 제2 접지선을 포함하는

액정 표시 장치.
제1항에서,

상기 데이터 선에 연결된 상기 정전기 보호용 다이오드는

상기 데이터 선의 양 끝단에 이중으로 연결된

액정 표시 장치.
제1항에서,

상기 게이트 선 및 데이터 선은 상기 기판 테두리에 드러나지 않도록 상기 기판의 안쪽에 형성된

액정 표시 장치.
제3항에서,

상기 제1 접지선과 상기 제2 접지선 사이에 삽입된

직렬 연결된 다수의 순방향 다이오드와 직렬 연결된 다수의 역방향 다이오드가 서로 병렬로 연결된 다이오드 회로를 더 포함하는

액정 표시 장치.
제4항에서,

상기 제1 접지선 및 제2 접지선은

끝단에 패드가 부착된 단락대로 형성된

액정 표시 장치.
투명한 절연 기판 위에 서로 절연되어 교차하는 다수의 게이트 선과 다수의 데이터 선을 형성하는 단계,

상기 게이트 선 및 데이터 선에 순방향 및 역방향 다이오드를 각각 연결하는 단계,

상기 게이트 선 및 데이터 선에 상기 다이오드의 연결 방향 별로 상기 다이오드를 각각 묶는 서로 독립된 접지선을 형성하는 단계,

상기 접지선의 끝단에 전압 신호를 인가하고 액정 패널의 표시 상태를 점검하는 단계를 포함하는

액정 패널의 검사 방법.
제6항에서,

상기 제1 접지선과 제2 접지선 사이에 삽입된

직렬 연결된 다수의 순방향 다이오드와 직렬 연결된 다수의 역방향 다이오드가 서로 병렬로 연결된 다이오드 회로를 형성하는 단계를 더 포함하는

액정 패널의 검사 방법.
제7항에서,

상기 게이트 선 및 데이터 선은 상기 기판 테두리에 드러나지 않도록 상기 기판의 안쪽에 형성된

액정 패널의 검사 방법.