KR20040017504A

KR20040017504A - 액정 표시 장치

Info

Publication number: KR20040017504A
Application number: KR1020020049579A
Authority: KR
Inventors: 최재진
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2002-08-21
Filing date: 2002-08-21
Publication date: 2004-02-27

Abstract

리페어 특성을 향상시키기 위한 액정 표시 장치가 개시된다. 리페어 라인은 액정 패널 상에서 데이터 라인들의 제1 단과 절연 상태로 교차되고, 제1 신호 전달 부재 상에서 제1 단과 마주보는 데이터 라인들의 제2 단과 결합된 출력단자들과 절연 상태로 교차된다. 이때, 리페어 라인은 결함이 발생된 특정 데이터 라인과 연결된 특정 출력단자로부터 데이터 구동신호를 인가받아 특정 데이터 라인의 제1 단으로 제공하여 액정 표시 장치의 리페어 특성을 향상시킬 수 있다.

Description

액정 표시 장치{LIQUID CRYSTAL DISPLAY}

본 발명은 액정 표시 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 리페어 특성을 향상시키기 위한 액정 표시 장치에 관한 것이다.

최근 들어 정보 처리 기기는 사용자가 정보처리 장치에서 처리된 정보를 육안으로 확인할 수 있도록 인터페이스 역할을 하는 디스플레이 장치를 필요로 한다. 액정 표시 장치는 디스플레이 장치의 대표적인 것으로써, 액정의 특정한 분자배열에 전압을 인가하여 다른 분자배열로 변환시키고, 광학적 성질의 변화를 시각 변화로 변환하는 것으로, 액정에 의한 빛의 변조를 이용한 디스플레이 장치이다.

이러한 원리로 구동되기 위하여 액정 표시 장치는 박막 트랜지스터 기판, TFT 기판에 대향하는 컬러필터기판, TFT 기판과 컬러필터기판과의 사이에 형성된 액정층으로 이루어진다. 여기서, TFT 기판에는 주사 신호를 전달하는 게이트 라인, 화상 신호를 전달하는 데이터 라인, 게이트 라인과 데이터 라인에 연결된 TFT, TFT에 연결된 화소전극이 형성된다. 따라서, TFT는 게이트 라인을 통해 인가되는 주사신호에 의해 구동되어 화상 신호를 화소 전극으로 인가한다.

이때, 게이트 라인과 데이터 라인 각각은 화소마다 형성되기 때문에 각 배선들은 마이크로 미터 단위 이하의 매우 미세한 크기로 형성된다. 따라서, TFT 기판의 제조 과정에서 배선의 단선 또는 배선들 사이의 단락 등으로 인하여 불량이 발생할 가능성이 상존한다.

이러한 불량을 수리하기 위하여 추가 배선(Redundancy) 구성 즉, 리페어할 경우를 고려한 보조 배선을 설치하는 리페어 라인을 형성하는 기술이 일반적으로 사용되고 있다. 리페어 라인은 정상시에는 절연막을 경계로 각 배선과 전기적으로 분리되어 있다. 그러나, 특정 부위에 데이터 배선의 단선이 발생하면, 리페어 라인과 단선된 데이터 배선의 교차부를 레이저로 용접시킨다. 따라서, 리페어 라인을 통하여 신호가 단선 부위의 반대편 데이터 배선에 도달한다.

그러나, 화면의 대형화, 고정세화, 풀컬러화가 진행됨에 따라 리페어된 데이터 배선의 시정수가 커지게 되고 그에 따라 신호 지연과 데이터 전압의 드롭 현상이 발생된다. 이러한 문제로 인해 화소 전극으로 인가되는 전압이 감소되어 액정충전시간이 전체적으로 감소된다. 따라서, 액정 표시 장치의 화면이 제대로 구현되지 않음으로써, 데이터 라인의 리페어 성공률(Margin)이 현저하게 저하되는 문제가 발생한다.

따라서, 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 리페어 특성을 향상시키기 위한 액정 표시 장치를 제공하는 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치를 구체적으로 나타낸 평면도이다.

도 2는 도 1에 도시된 액정패널을 구체적으로 나타낸 단면도이다.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치를 구체적으로 나타낸 평면도이다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터측 TCP를 구체적으로 나타낸 도면이다.

도 5는 도 4에 도시된 데이터측 TCP를 절단한 단면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100 : 액정패널 110 : 제1 기판

120 : 제2 기판 130 : 액정층

200 : 데이터측 인쇄회로기판 300 : 게이트측 인쇄회로기판

400 : 데이터측 TCP 410 : 베이스 필름

420 : 구동 IC 430 : 입력단자

440 : 출력단자 450 : 절연층

500 : 게이트측 TCP 600 : 액정 표시 장치

DL : 데이터 라인 GL : 게이트 라인

RL1 : 제1 리페어 라인 RL2 : 제2 리페어 라인

상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 액정 표시 장치는, 서로 마주보는 제1 및 제2 전극이 각각 형성된 제1 및 제2 기판과, 상기 제1 및제2 기판 사이에 형성된 액정층을 갖고, 상기 제1 전극에 전압을 인가하는 다수의 스위칭 소자와, 상기 스위칭 소자들을 구동하기 위한 다수의 신호선이 형성된 액정패널; 상기 신호선들 각각에 인가되는 구동신호를 발생하는 회로 기판; 및 상기 신호선들을 다수개의 그룹으로 분리하여 상기 각 그룹에 상기 구동신호를 전달하는 다수의 신호 전달 부재을 포함하고,

상기 신호선들을 리페어 하기 위한 리페어 라인은, 상기 액정패널에서 상기 신호선들의 제1 단과 절연 상태로 교차되고, 상기 신호 전달 부재들 중 어느 하나인 제1 신호 전달 부재 상에서 상기 제1 단과 마주보는 제2 단과 결합된 출력단자들과 절연 상태로 교차되며, 상기 신호선들 중 결함이 발생된 특정 신호선에 결합된 특정 출력단자로부터 상기 구동신호를 제공받아 상기 특정 신호선의 상기 제1 단으로 상기 구동신호를 인가한다.

이와 같은 액정 표시 장치에 따르면, 리페어 라인은 액정 패널 상에서 데이터 라인들의 제1 단과 교차되고, 제1 신호 전달 부재 상에서 출력단자들과 교차되며, 결함이 발생된 특정 데이터 라인과 결된 특정 출력단자로부터 데이터 구동신호를 인가받아 특정 데이터 라인으 제1 단으로 제공한다. 따라서, 액정 표시 장치의 리페어 성공률을 향상시킬 수 있다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치를 구체적으로 나타낸 평면되이고, 도 2는 도 1에 도시된 액정패널을 구체적으로 나타낸 단면도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치(600)는 영상을 표시하는 액정패널(100)과, 외부로부터의 신호에 응답하여 액정패널(100)을 구동하기 위한 구동신호를 발생하는 회로기판(200, 300)과, 액정패널(100)과 회로기판(200, 300)을 전기적으로 연결하는 신호 전달 부재(400, 500)를 포함한다.

액정패널(100)은 제1 기판(110)과, 제1 기판(110)과 마주보는 제2 기판(120)과, 제1 기판(110)과 제2 기판(120)과의 사이에 형성된 액정층(130)으로 이루어진다.

제1 기판(110)은 제1 유리 기판(111)상에 제1 방향(행 방향)으로 연장된 복수의 게이트 라인(GL)과, 제1 방향과 직교하는 제2 방향(열 방향)으로 연장된 복수의 데이터 라인(DL)과, 게이트 라인(GL)과 데이터 라인(DL)에 의해 정의된 영역에서 게이트 라인(GL)과 데이터 라인(DL)에 각각 결합되는 TFT(112)와, TFT(112)와 결합되는 화소 전극(113)이 형성된 기판이다.

구체적으로, TFT(112)의 게이트 전극(112a)에는 게이트 라인(GL)이 결합되고, 소오스 전극(112b)에는 데이터 라인(DL)이 결합되고, 드레인 전극(112c)에는 화소 전극(113)이 연결된다.

이때, 제1 기판(110)에는 데이터 라인(DL)의 제1 단과 절연 상태로 교차되도록 형성된 제1 리페어 라인(RL1)이 형성된다. 특히, 제1 리페어 라인(RL1)은 액정패널(100)의 비 유효 디스플레이 영역에 대응하는 제1 기판(110)의 가장 자리에 형성되는 것이 바람직하다. 따라서, 충분한 형성 공간을 확보할 수 있고, 액정 표시장치(600)의 개구율에 영향을 미치지 않을 수 있다. 제1 리페어 라인(RL1)에 대해서는 이후에 구체적으로 설명하기로 한다.

한편, 제2 기판(120)은 제2 유리 기판(121) 상에 화소 전극(113)과 마주보도록 공통 전극(122)이 형성된 기판이다.

회로기판(200, 300)은 외부로부터의 신호에 응답하여 액정패널(100)에 게이트 및 데이터 구동신호를 인가한다. 구체적으로, 회로기판(200, 300)은 데이터 라인(DL)으로 인가되는 데이터 구동신호를 발생하는 데이터측 인쇄회로기판(200)과, 게이트 라인(GL)에 인가되는 게이트 구동신호를 발생하는 게이트측 인쇄회로기판(300)을 포함한다.

신호 전달 부재(400, 500)는 회로기판(200, 300)과 액정패널(100)을 전기적으로 연결한다. 구체적으로, 신호 전달 부재(400, 500)는 데이터측 인쇄회로기판(200)과 데이터 라인(DL)의 단자부가 형성된 액정패널(100)의 데이터부에 전기적으로 접속되는 데이터측 테이프 캐리어 패키지(Tape Carrier Package; 이하, TCP)(400)와, 게이트측 인쇄회로기판(300)과 게이트 라인(GL)의 단자부가 형성된 액정패널(100)의 게이트부에 전기적으로 접속되는 게이트측 TCP(500)를 포함한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 데이터측 TCP(400)는 베이스 필름(410)과, 베이스 필름(410) 상에 장착된 구동 드라이버 IC(420)와, 구동 드라이버 IC(420)로부터 인출되고 데이터측 인쇄회로기판(200)으로부터 데이터 구동신호를 입력받는 입력단자(430)와, 구동 드라이버 IC(420)로부터 인출되어 액정패널(100)의 데이터라인(DL)의 제1 단과 마주보는 제2 단과 전기적으로 결합되는 출력단자(440)를 포함한다. 또한, 데이터측 TCP(400)는 출력단자(440)와 절연 상태로 교차되도록 형성된 제2 리페어 라인(RL2)을 더 구비한다.

여기서, 제2 리페어 라인(RL2)은 제1 리페어 라인(RL1)과 전기적으로 연결된다. 도 1에 도시된 바와 같이, 제1 리페어 라인(RL1)은 액정패널(100)의 표시 영역에 영향을 미치지 않도록 가장자리에 배치된다. 이때, 제2 리페어 라인(RL2)은 데이터측 인쇄회로기판(200) 상에 형성된 제1 리페어 연결라인(RCL1)을 경유하여 최외각에 배치된 데이터측 TCP(400)에 형성된 제2 리페어 연결라인(RCL2)과 전기적으로 결합된다. 또한, 제2 리페어 연결라인(RCL2)은 제1 리페어 라인(RL1)과 전기적으로 결합된다. 이와 같은 결합 관계에 의해 제1 리페어 라인(RL1)과 제2 리페어 라인(RL2)이 전기적으로 연결되게 된다.

따라서, 제1 및 제2 리페어 라인(RL1, RL2)은 1개의 데이터측 TCP(400)에 연결된 데이터 라인들(DL)에서 발생된 결함을 리페어할 수 있다.

그러나, 도 1에 도시된 구조와는 달리 제1 및 제2 리페어 라인(RL1, RL2)은 직접적으로 결합될 수도 있다. 또한, 다수의 데이터측 TCP(400)에 연결된 데이터 라인들을 리페어 할 수도 있다. 이러한 구조에 대해서는 이후 도면을 참조하여 구체적으로 설명하기로 한다.

여기서, 액정 표시 장치(600)의 리페어 동작을 구체적으로 설명하기로 한다.

특정 데이터 라인(DLi)의 소정 지점(A)에서 결함(예를 들어, 단선)이 발생되면, 단선된 지점(open point)(A)을 기점으로 데이터측 TCP(400)가 부착된 일측 데이터 라인과 반대에 위치하는 타측 데이터 라인에 연결된 TFT(112)에 데이터 구동신호가 인가되지 않는다. 따라서, 액정 표시 장치(600)가 제대로 동작하지 않는 문제가 발생된다.

이러한, 특정 데이터 라인(DLi)의 결함을 리페어하기 위하여, 액정패널(100)에 형성된 제1 리페어 라인(RL1)과 특정 데이터 라인(DLi)의 제1 단은 제1 지점(P1)에서 전기적으로 도통되고, 데이터측 TCP(400)에 형성된 제2 리페어 라인(RL2)과, 특정 데이터 라인(DLi)의 타단과 결합된 특정 출력 단자(441)는 제2 지점(P2)에서 전기적으로 도통된다.

따라서, 단선된 지점(A)을 기점으로 일측에 위치하는 데이터 라인(DLi)에는 출력단자(440)로부터 출력된 데이터 구동신호가 직접적으로 제공되고, 타측에 위치하는 데이터 라인(DLi)에는 제1 및 제2 리페어 라인(RL1, RL2)을 통하여 데이터 구동신호가 전달된다.

도 3을 설명하는데 있어서, 도 1에 도시된 구성 요소와 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 번호를 병기하고, 그 구성 요소에 대한 구체적인 설명은 생략한다.

도 2 및 3을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치(610)는 영상을 표시하는 액정패널(100)과, 외부로부터의 신호에 응답하여 액정패널(100)을 구동하기 위한 구동신호를 발생하는 데이터측 및 게이트측 인쇄회로기판(200, 300)과, 액정패널(100)과 데이터측 및 게이트측 인쇄회로기판(200, 300)을 각각 전기적으로 연결하는 데이터측 및 게이트측 TCP(400, 500)를 포함한다.

제1 기판(110)은 제1 유리 기판(111)상에 제1 방향(행 방향)으로 연장된 복수의 게이트 라인(GL)과, 제1 방향과 직교하는 제2 방향(열 방향)으로 연장된 복수의 데이터 라인(DL)과, 게이트 라인(GL)과 데이터 라인(DL)에 의해 정의된 영역에서 게이트 라인(GL)과 데이터 라인(DL)에 각각 결합되는 TFT(112)와, TFT(112)와 결합되는 화소 전극(113)이 형성된 기판이다. 이때, 제1 기판(110)에는 데이터 라인(DL)의 제1 단과 절연 상태로 교차되도록 형성된 제1 리페어 라인(RL1)이 형성된다.

데이터측 TCP(400)는 베이스 필름(410)과, 베이스 필름(410) 상에 장착된 구동 드라이버 IC(420)와, 구동 드라이버 IC(420)로부터 인출되고 데이터측 인쇄회로기판(200)으로부터 데이터 구동신호를 입력받는 입력단자(430)와, 구동 드라이버 IC(420)로부터 인출되어 액정패널(100)의 데이터 라인(DL)의 제1 단과 마주보는 제2 단과 전기적으로 결합되는 출력단자(440)를 포함한다. 또한, 데이터측 TCP(400)는 출력단자(440)와 절연 상태로 교차되도록 형성된 제2 리페어 라인(RL2)을 더 구비한다.

여기서, 제2 리페어 라인(RL2)은 제1 리페어 라인(RL1)과 전기적으로 결연된다. 또한, 제2 리페어 라인(RL2)은 인접한 데이터측 TCP(400)에 형성된 제2 리페어 라인(RL2)과 데이터측 인쇄회로기판(200)에 형성된 제3 리페어 라인(RL3)을 통해 전기적으로 연결된다. 따라서, 액정 표시 장치(610)는 두 개의 데이터측 TCP(400)에 형성된 데이터 라인들을 리페어 할 수 있다.

즉, 액정 표시 장치(600, 610)는 하나의 데이터측 TCP(400)에 결합된 데이터 라인별로 리페어할 수도 있고, 다수의 데이터측 TCP(400)에 결합된 데이터 라인을 묶어서 리페어 할 수도 있다.

이하, 도 4 및 도 5를 참조하여 데이터측 TCP(400)에 형성된 제2 리페어 라인(RL2)의 구조를 상세하게 설명하기로 한다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터측 TCP를 나타낸 도면이고, 도 5는 도 4에 도시된 데이터측 TCP를 절단하여 나타낸 단면도이다.

도 4 및 도 5를 참조하면, 데이터측 TCP(400)는 베이스 필름(410)과, 베이스 필름(410) 상에 장착된 구동 드라이버 IC(420)와, 구동 드라이버 IC(420)로부터 인출되고 데이터측 인쇄회로기판(200)으로부터 데이터 구동신호를 입력받는 입력단자(430)와, 구동 드라이버 IC(420)로부터 인출되어 액정패널(100)의 데이터 라인(DL)의 제2 단과 전기적으로 결합되는 출력단자(440)를 포함한다.

또한, 데이터측 TCP(400)는 출력단자(440)와 절연 상태로 교차되도록 형성된 제2 리페어 라인(RL2)과, 출력단자(440)와 제2 리페어 라인(RL2)과의 사이에 형성되어 출력단자와 제2 리페어 라인(RL2)을 전기적으로 절연시키는 절연층(450)을 더구비한다.

액정패널(100)에 형성된 데이터 라인(DL)이 정상적으로 구동될 때에는 제2 리페어 라인(RL2)과 출력단자들(440)이 절연층(450)에 의해 전기적으로 분리되어 있다.

그러나, 도 1 및 도 5에 도시된 바와 같이 액정패널(100)에 형성된 특정 데이터 라인(DLi)이 단선되면, 특정 데이터 라인(DLi)과 전기적으로 결합되어 있는 특정 출력단자(441)와 제2 리페어 라인(RL2)은 전기적으로 도통된다. 즉, 특정 출력단자(441)와 제2 리페어 라인(RL2)이 교차되는 부분 즉, 제2 지점(P2)에서 레이저로 용접됨으로써 서로 전기적으로 도통된다.

따라서, 특정 출력단자(441)를 통해 출력된 데이터 구동신호는 특정 데이터 라인(DLi)에 제공된다. 즉, 데이터 구동신호의 일부는 출력단자(441)로부터 출력되어 단선 지점(A)을 기준으로 일측에 위치하는 특정 데이터 라인(DLi)의 제2 단에 직접적으로 인가된다. 또한, 데이터 구동신호의 나머지는 특정 출력단자(441)로부터 출력되어 제2 지점(P2)에서 리페어 라인(RL)으로 이동된 후 제1 지점(P1)에서 특정 데이터 라인(Dli)의 일단에 인가된다.

이로써, 특정 데이터 라인(DLi)이 단선되더라도, 특정 데이터 라인(DLi)에 연결되어 있는 TFT(110)에 데이터 구동신호를 인가할 수 있다.

이러한 액정 표시 장치 및 이의 리페어 방법에 따르면, 리페어 라인은 액정 패널 상에서 데이터 라인들의 제1 단과 교차되고, 제1 신호 전달 부재 상에서 출력단자들과 교차되며, 결함이 발생된 특정 데이터 라인과 연결된 특정 출력단자로부터 데이터 구동신호를 인가받아 특정 데이터 라인의 제1 단으로 제공한다.

따라서, 리페어 라인이 액정패널보다 저항이 작은 데이터측 TCP에 형성됨으로써. 리페어 라인에서 발생되는 저항을 감소시키고, 그로 인한 데이터 구동신호의 지연과 데이터 구동신호 전압의 드롭 현상을 방지할 수 있다.

또한, 더 나아가서는 액정 표시 장치의 데이터 라인을 리페어 할 때 리페어 성공률을 향상시킬 수 있다.

이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims

서로 마주보는 제1 및 제2 전극이 각각 형성된 제1 및 제2 기판과, 상기 제1 및 제2 기판 사이에 형성된 액정층을 갖고, 상기 제1 전극에 전압을 인가하는 다수의 스위칭 소자와, 상기 스위칭 소자들을 구동하기 위한 다수의 신호선이 형성된 액정패널;

상기 신호선들 각각에 인가되는 구동신호를 발생하는 회로 기판;

상기 신호선들을 다수개의 그룹으로 분리하여 상기 각 그룹에 상기 구동신호를 상기 신호선들에 전달하는 다수의 신호 전달 부재; 및

상기 액정패널에서 상기 신호선들의 제1 단과 절연 상태로 교차되고, 상기 신호 전달 부재들 중 어느 하나인 제1 신호 전달 부재 상에서 상기 제1 단과 마주보는 제2 단과 결합된 출력단자들과 절연 상태로 교차되며, 상기 신호선들 중 결함이 발생된 특정 신호선에 결합된 특정 출력단자로부터 상기 구동신호를 제공받아 상기 특정 신호선의 상기 제1 단으로 상기 구동신호를 인가하는 리페어 라인을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
제1항에 있어서, 상기 리페어 라인은 상기 제1 신호 전달 부재로부터 인출되어 상기 회로기판과 최외각에 배치된 제2 신호 전달 부재를 경유하여 상기 액정 패널까지 연장되고, 상기 액정 패널의 비 유효 디스플레이 영역에 배치되는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
제1항에 있어서, 상기 제1 신호 전달 부재는,

베이스 필름;

상기 베이스 필름 상에 장착된 구동 IC;

상기 구동 IC로부터 인출되어 상기 회로기판으로부터 상기 구동 신호를 제공받는 입력단자들;

상기 구동 IC로부터 인출되어 상기 구동 신호를 상기 신호선들로 제공하고, 상기 리페어 라인과 교차되는 상기 출력단자들; 및

상기 리페어 라인과 상기 출력 단자들 사이에 개재되어 상기 리페어 라인과 상기 출력단자를 전기적으로 절연시키는 절연층을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
제1항에 있어서, 상기 신호선들은 상기 액정 패널의 제1 방향으로 연장된 게이트 라인과, 상기 제1 방향과 직교하는 제2 방향으로 연장된 데이터 라인들을 포함하고,

상기 제1 신호 전달 부재는 상기 구동 신호 중 데이터 구동 신호를 상기 데이터 라인으로 제공하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.