KR20060022498A

KR20060022498A - 표시 장치

Info

Publication number: KR20060022498A
Application number: KR1020040071336A
Authority: KR
Inventors: 고희원; 김만성
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2004-09-07
Filing date: 2004-09-07
Publication date: 2006-03-10

Abstract

본 발명은 표시 장치에 관한 것이다.

스위칭 소자를 각각 포함하는 복수의 화소, 상기 화소에 각각 연결되어 있는 게이트선 및 데이터선, 접촉 패드를 통하여 상기 게이트선 및 데이터선에 연결되어 있는 복수의 검사선을 각각 포함하는 복수의 구동 IC 영역, 그리고 상기 구동 IC 영역에 제1 및 제2 신호선을 통하여 각각 연결되어 있는 제1 및 제2 검사 패드를 포함하고, 상기 각 구동 IC 영역의 가장 왼쪽과 가장 오른쪽에 위치한 검사선이 나머지 검사선에 비하여 소정 방향으로 틀어져 있다.

이러한 방식으로, COG 방식으로 구동 IC를 장착하는 경우에도 구동 ICD의 출력을 확인할 수 있는 시험 포인트를 확보할 수 있다.

표시장치, 검사선, 검사패드, COG, 레이저트리밍

Description

표시 장치 {DISPLAY DEVICE}

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 블록도이다.

도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 한 화소에 대한 등가 회로도이다.

도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 개략적인 블록도이다.

도 4는 도 3에 도시한 표시 장치의 일부를 확대하여 나타낸 배치도이다.

본 발명은 표시 장치에 관한 것이다.

최근, 무겁고 큰 음극선관(cathode ray tube, CRT)을 대신하여 유기 전계 발광 표시 장치(organic electroluminescence display, OLED), 플라스마 표시 장치(plasma display panel, PDP), 액정 표시 장치(liquid crystal display, LCD)와 같은 평판 표시 장치가 활발히 개발 중이다.

PDP는 기체 방전에 의하여 발생하는 플라스마를 이용하여 문자나 영상을 표시하는 장치이며, 유기 EL 표시 장치는 특정 유기물 또는 고분자들의 전계 발광을 이용하여 문자 또는 영상을 표시한다. 액정 표시 장치는 두 표시판의 사이에 들어 있는 액정층에 전기장을 인가하고, 이 전기장의 세기를 조절하여 액정층을 통과하는 빛의 투과율을 조절함으로써 원하는 화상을 얻는다.

이러한 평판 표시 장치 중에서 예를 들어 액정 표시 장치와 유기 EL 표시 장치는 스위칭 소자를 포함하는 화소와 표시 신호선이 구비된 표시판, 그리고 표시 신호선 중 게이트선에 게이트 신호를 내보내어 화소의 스위칭 소자를 턴온/오프시키는 게이트 구동 IC, 복수의 계조 전압을 생성하는 계조 전압 생성부, 표시 신호선 중 데이터선에 데이터 전압을 인가하는 데이터 구동 IC, 그리고 이들을 제어하는 신호 제어부를 포함한다.

신호 제어부 및 계조 전압 생성부는 표시판의 바깥에 위치한 인쇄 회로 기판(printed circuit board, PCB)에 구비되어 있다. 구동 IC는 PCB와 표시판의 사이에 위치한 가요성 인쇄 회로(flexible printed circuit, FPC) 기판 위에 장착되어 있다. PCB는 통상 두 개를 두며 이 경우 표시판 위쪽과 왼쪽에 하나씩 배치하며, 왼쪽의 것을 게이트 PCB, 오른쪽의 것을 데이터 PCB라 한다. 게이트 PCB와 표시판 사이에는 게이트 구동 IC가, 데이터 PCB와 표시판 사이에는 데이터 구동 IC가 위치하여, 각각 대응하는 PCB로부터 신호를 받는다.

그러나 게이트 PCB 및 데이터 PCB를 사용하지 않고 표시판 위에 바로 게이트 구동 IC 및 데이터 구동 IC를 장착할 수도 있다[COG(chip on glass) 방식].

한편, 제작된 표시 장치의 동작을 검사하기 위한 VI(visual inspection) 검사를 실행하여야 하는데, 이를 위하여 앞과 같은 구조에서는 표시판 위에 게이트선 및 데이터선과 연결된 별도의 검사 배선과 검사 패드를 설치한다.

이때, COG 방식으로 구동 IC를 장착하는 경우에는 구동 IC의 출력을 점검할 수 있는 시험 포인트(test point)가 없어 화면을 보고 출력의 정상 여부를 판단할 수 밖에 없다. 따라서, 이상이 있는 경우에 그 이상이 구동 IC의 출력 이상인지 단선 등으로 인한 이상인지 판별할 수 없는 문제가 있다.

따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이러한 종래 기술의 문제점을 해결할 수 있는 표시 장치를 제공하는 것이다.

이러한 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치는, 스위칭 소자를 각각 포함하는 복수의 화소, 상기 화소에 각각 연결되어 있는 게이트선 및 데이터선, 접촉 패드를 통하여 상기 게이트선 및 데이터선에 연결되어 있는 복수의 검사선을 각각 포함하는 복수의 구동 IC 영역, 그리고 상기 구동 IC 영역에 제1 및 제2 신호선을 통하여 각각 연결되어 있는 제1 및 제2 검사 패드를 포함하고, 상기 각 구동 IC 영역의 가장 왼쪽과 가장 오른쪽에 위치한 검사선이 나머지 검사선에 비하여 소정 방향으로 틀어져 있다.

이때, 상기 각 구동 IC 영역의 상기 가장 왼쪽에 위치한 검사선은 상기 제1 검사 패드에 연결되어 있고, 상기 가장 오른쪽에 위치한 검사선은 상기 제2 검사 패드에 연결되어 있을 수 있다.

한편, 상기 검사선은 상기 가장 왼쪽과 가장 오른쪽에 위치한 검사선을 제외하고 레이저 트리밍(laser trimming)되어 있는 것이 바람직하다.

또한, 상기 구동 IC 영역에는 구동 IC가 COG 방식으로 장착될 수 있으며, 상기 구동 IC 영역은 데이터 구동 IC 영역 및 게이트 구동 IC 영역을 포함할 수 있다.

첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.

도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.

이제 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치에 대하여 첨부한 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 블록도이고, 도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 한 화소에 대한 등가 회로도이다.

도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치는 표시판부(liquid crystal panel assembly)(300) 및 이에 연결된 게이트 구동부(400)와 데이터 구동부(500), 데이터 구동부(500)에 연결된 계조 전압 생성부(800) 그리고 이들을 제어하는 신호 제어부(600)를 포함한다.

표시판부(300)는 등가 회로로 볼 때 복수의 표시 신호선(G₁-G_n, D₁-D_m)과 이에 연결되어 있으며 대략 행렬의 형태로 배열된 복수의 화소를 포함한다.

표시 신호선(G₁-G_n, D₁-D_m)은 게이트 신호("주사 신호"라고도 함)를 전달하는 복수의 게이트선(G₁-G_n)과 데이터 신호를 전달하는 데이터 신호선 또는 데이터선(D₁-D_m)을 포함한다. 게이트선(G₁-G_n)은 대략 행 방향으로 뻗어 있으며 서로가 거의 평행하고 데이터선(D₁-D_m)은 대략 열 방향으로 뻗어 있으며 서로가 거의 평행하다.

각 화소는 표시 신호선(G₁-G_n, D₁-D_m)에 연결된 스위칭 소자(Q)와 이에 연결된 화소 회로(pixel circuit)(PX)를 포함한다.

스위칭 소자(Q)는 삼단자 소자로서 그 제어 단자 및 입력 단자는 각각 게이트선(G₁-G_n) 및 데이터선(D₁-D_m)에 연결되어 있으며, 출력 단자는 화소 회로에 연결되어 있다. 또한, 스위칭 소자(Q)는 박막 트랜지스터인 것이 바람직하며, 특히 비정질 규소를 포함하는 것이 좋다.

평판 표시 장치의 대표격인 액정 표시 장치의 경우, 도 2에 도시한 바와 같이 하부 표시판(100)과 상부 표시판(200) 및 그 사이의 액정층(3)을 포함한다. 표시 신호선(G₁-G_n, D₁-D_m)과 스위칭 소자(Q)는 하부 표시판(100)에 구비되어 있다. 액정 표시 장치의 화소 회로(PX)는 스위칭 소자(Q)에 연결된 액정 축전기(liquid crystal capacitor)(C_LC) 및 유지 축전기(storage capacitor)(C_ST)를 포함한다. 유 지 축전기(C_ST)는 필요에 따라 생략할 수 있다.

액정 축전기(C_LC)는 하부 표시판(100)의 화소 전극(190)과 상부 표시판(200)의 공통 전극(270)을 두 단자로 하며 두 전극(190, 270) 사이의 액정층(3)은 유전체로서 기능한다. 화소 전극(190)은 스위칭 소자(Q)에 연결되며 공통 전극(270)은 상부 표시판(200)의 전면에 형성되어 있고 공통 전압(V_com)을 인가받는다. 도 2에서와는 달리 공통 전극(270)이 하부 표시판(100)에 구비되는 경우도 있으며 이때에는 두 전극(190, 270)이 모두 선형 또는 막대형으로 만들어진다.

유지 축전기(C_ST)는 하부 표시판(100)에 구비된 별개의 신호선(도시하지 않음)과 화소 전극(190)이 중첩되어 이루어지며 이 별개의 신호선에는 공통 전압(V_com) 따위의 정해진 전압이 인가된다. 그러나 유지 축전기(C_ST)는 화소 전극(190)이 절연체를 매개로 바로 위의 전단 게이트선과 중첩되어 이루어질 수 있다.

한편, 색 표시를 구현하기 위해서는 각 화소가 색상을 표시할 수 있도록 하여야 하는데, 이는 화소 전극(190)에 대응하는 영역에 삼원색, 예를 들면 적색, 녹색, 또는 청색의 색 필터(230)를 구비함으로써 가능하다. 도 2에서 색 필터(230)는 상부 표시판(200)에 형성되어 있지만 이와는 달리 하부 표시판(100)의 화소 전극(190) 위 또는 아래에 형성할 수도 있다.

액정 표시 장치의 표시판부(300)의 두 표시판(100, 200) 중 적어도 하나의 바깥 면에는 빛을 편광시키는 편광자(도시하지 않음)가 부착되어 있다.

다시 도 1을 참조하면, 계조 전압 생성부(800)는 화소의 휘도와 관련된 한 벌 또는 두 벌의 복수 계조 전압을 생성한다. 두 벌이 있는 경우 두 벌 중 한 벌은 공통 전압(V_com)에 대하여 양의 값을 가지고 다른 한 벌은 음의 값을 가진다.

게이트 구동부(400)는 표시판부(300)의 게이트선(G₁-G_n)에 연결되어 외부로부터의 게이트 온 전압(V_on)과 게이트 오프 전압(V_off)의 조합으로 이루어진 게이트 신호를 게이트선(G₁-G_n)에 인가한다. 이러한 게이트 구동부(400)는 실질적으로 시프트 레지스터로서 일렬로 배열된 복수의 스테이지(stage)를 포함한다.

데이터 구동부(500)는 표시판부(300)의 데이터선(D₁-D_m)에 연결되어 계조 전압 생성부(800)로부터의 계조 전압을 선택하여 데이터 신호로서 화소에 인가한다.

이때, 게이트 구동부(400) 및 데이터 구동부(500)는 복수의 구동 IC로 각각 이루어지고, 본 발명의 한 실시예에서는 데이터 구동 IC 및 데이터 구동 IC가 COG 방식으로 표시판부(300)에 장착되어 있다.

신호 제어부(600)는 게이트 구동부(400) 및 데이터 구동부(500) 등의 동작을 제어한다.

그러면 이러한 표시 장치의 표시 동작에 대하여 좀더 상세하게 설명한다.

신호 제어부(600)는 외부의 그래픽 제어기(도시하지 않음)로부터 RGB 영상 신호(R, G, B) 및 이의 표시를 제어하는 입력 제어 신호, 예를 들면 수직 동기 신호(V_sync)와 수평 동기 신호(H_sync), 메인 클록(MCLK), 데이터 인에이블 신호(DE) 등 을 제공받는다. 신호 제어부(600)는 입력 제어 신호 및 입력 영상 신호(R, G, B)를 기초로 게이트 제어 신호(CONT1) 및 데이터 제어 신호(CONT2) 등을 생성하고 영상 신호(R, G, B)를 표시판부(300)의 동작 조건에 맞게 적절히 처리한 후, 게이트 제어 신호(CONT1)를 게이트 구동부(400)로 내보내고 데이터 제어 신호(CONT2)와 처리한 영상 신호(DAT)는 데이터 구동부(500)로 내보낸다.

게이트 제어 신호(CONT1)는 게이트 온 전압(V_on)의 출력 시작을 지시하는 수직 동기 시작 신호(STV), 게이트 온 전압(V_on)의 출력 시기를 제어하는 게이트 클록 신호(CPV) 및 게이트 온 전압(V_on)의 지속 시간을 한정하는 출력 인에이블 신호(OE) 등을 포함한다.

데이터 제어 신호(CONT2)는 영상 데이터(DAT)의 입력 시작을 알리는 수평 동기 시작 신호(STH)와 데이터선(D₁-D_m)에 해당 데이터 전압을 인가하라는 로드 신호(LOAD) 및 데이터 클록 신호(HCLK)를 포함한다. 도 2에 도시한 액정 표시 장치 등의 경우, 공통 전압(V_com)에 대한 데이터 전압의 극성(이하 "공통 전압에 대한 데이터 전압의 극성"을 줄여 "데이터 전압의 극성"이라 함)을 반전시키는 반전 신호(RVS)도 포함될 수 있다.

데이터 구동부(500)는 신호 제어부(600)로부터의 데이터 제어 신호(CONT2)에 따라 한 행의 화소에 대응하는 영상 데이터(DAT)를 차례로 입력받고, 계조 전압 생성부(800)로부터의 계조 전압 중 각 영상 데이터(DAT)에 대응하는 계조 전압을 선 택함으로써, 영상 데이터(DAT)를 해당 데이터 전압으로 변환하고 이를 데이터선(D₁-D_m)에 인가한다.

게이트 구동부(400)는 신호 제어부(600)로부터의 게이트 제어 신호(CONT1)에 따라 게이트 온 전압(V_on)을 게이트선(G₁-G_n)에 인가하여 이 게이트선(G ₁-G_n)에 연결된 스위칭 소자(Q)를 턴온시킨다. 데이터선(D₁-D_m)에 공급된 데이터 전압은 턴온된 스위칭 소자(Q)를 통해 해당 화소에 인가된다.

도 2에 도시한 액정 표시 장치의 경우, 화소에 인가된 데이터 전압과 공통 전압(V_com)의 차이는 액정 축전기(C_LC)의 충전 전압, 즉 화소 전압으로서 나타난다. 액정 분자들은 화소 전압의 크기에 따라 그 배열을 달리한다. 이에 따라 액정층(3)을 통과하는 빛의 편광이 변화한다. 이러한 편광의 변화는 표시판(100, 200)에 부착된 편광자(도시하지 않음)에 의하여 빛의 투과율 변화로 나타난다.

1 수평 주기(또는 "1H")[수평 동기 신호(H_sync), 데이터 인에이블 신호(DE), 게이트 클록(CPV)의 한 주기]가 지나면 데이터 구동부(500)와 게이트 구동부(400)는 다음 행의 화소에 대하여 동일한 동작을 반복한다. 이러한 방식으로, 한 프레임(frame) 동안 모든 게이트선(G₁-G_n)에 대하여 차례로 게이트 온 전압(V_on)을 인가하여 모든 화소에 데이터 전압을 인가한다. 도 2에 도시한 액정 표시 장치의 경우, 특히 한 프레임이 끝나면 다음 프레임이 시작되고 각 화소에 인가되는 데이터 전압의 극성이 이전 프레임에서의 극성과 반대가 되도록 데이터 구동부(500)에 인 가되는 반전 신호(RVS)의 상태가 제어된다("프레임 반전"). 이때, 한 프레임 내에서도 반전 신호(RVS)의 특성에 따라 한 데이터선을 통하여 흐르는 데이터 전압의 극성이 바뀌거나(보기: "행 반전", "점 반전"), 한 화소행에 인가되는 데이터 전압의 극성도 서로 다를 수 있다(보기: "열 반전", "점 반전")

그러면 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치에 대하여 도 3 및 도 4를 참고로 하여 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치를 개략적으로 배치한 도면이고, 도 4는 도 3에 도시한 데이터 구동 IC 영역의 일부를 확대하여 나타낸 도면이다.

도 3 및 도 4를 참고하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 표시판부(300)는 복수의 데이터 구동 IC 영역(540) 및 게이트 구동 IC 영역(440)을 포함한다.

표시판부(300)의 표시 영역(D)에는 게이트선(G1-Gn), 데이터선(D1-Dm) 및 화소가 구비되어 있으며, 그 바깥의 주변 영역에는 데이터 구동 IC 영역(540)과 게이트 구동 IC 영역(440)이 구비되어 있다. 여기서, 구동 IC 영역(440, 540)이라는 것은 구동 IC가 장착되는 영역을 말하는 것이다.

각 구동 IC 영역(440, 540)은 복수의 검사선(TL) 및 접촉 패드(CP)를 포함한다. 각 검사선(TL)은 접촉 패드(CP)를 통하여 표시 신호선(G1-Gn, D1-Dm)에 각각 연결되어 있다. 또한, 각 검사선(TL)은 신호선(521, 531)을 통하여 검사 패드(521P, 531P) 중 어느 하나에 연결되어 있다.

이때, 예를 들어 데이터 구동 IC 영역(540)은 도 4에 도시한 것처럼 복수의 검사선(TL1-TL10)을 포함하고, 홀수번째 검사선(TL1, TL3, TL5, TL7, TL9)은 왼쪽에 위치한 검사 패드(521P)에 연결되어 있고, 짝수번째 검사선(TL2, TL4, TL6, TL8, TL10)은 오른쪽에 위치한 검사 패드(531P)에 연결되어 있다.

한편, 검사선 중 첫 번째 검사선(TL1)은 10시 방향으로, 마지막 검사선(TL10)은 2시 방향으로 약간씩 틀어져 있다. 이는 화소 및 표시 신호선(G1-Gn, D1-Dm)에 대한 검사를 마치고 난 후 두 검사선(TL1, TL10)을 제외한 나머지 검사선(TL2- TL9)에 대한 레이저 트리밍(laser trimming)을 용이하게 하기 위한 것이다. 이때, 레이저 트리밍이 되는 검사선의 절단선을 도면 부호 'L'로 나타내었다.

그러면 검사선(TL1)은 왼쪽 검사 패드(521P)에, 검사선(TL10)은 오른쪽 검사 패드(531P)에 각각 연결된 채로 남는다. 이어 데이터 구동 IC(500)를 장착하고 외부에서 데이터 구동 IC를 구동하기 위한 신호를 인가하여 그 출력을 검사한다. 이때, 검사는 왼쪽 검사 패드(521P)와 오른쪽 검사 패드(531P)에 프로브(도시하지 않음) 등을 이용하여 전압 또는 전류를 측정하여 이루어진다.

한편, 검사선(TL)은 예를 들어 10개만을 나타내었고, 실제로 수효는 그 이상이며, 게이트 구동 IC의 출력을 검사할 때에도 그대로 적용된다.

정리하면, 화소 또는 표시 신호선(G1-Gn, D1-Dm)에 대한 검사를 마친 후, 검사선(TL) 중 제일 왼쪽과 오른쪽에 위치한 검사선(TL1, TL10)을 제외한 나머지 검사선(TL2- TL9)에 대한 레이저 트리밍을 행하고, 이어 데이터 구동 IC 또는 게이트 구동 IC를 장착하여 연결된 검사선(TL1, TL10)을 통하여 구동 IC의 출력을 검사한 다.

이러한 방식으로, 화면을 표시하지 않는 간편한 방식으로 COG 방식으로 장착되는 구동 IC의 출력을 검사할 수 있다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

Claims

스위칭 소자를 각각 포함하는 복수의 화소,

상기 화소에 각각 연결되어 있는 게이트선 및 데이터선,

접촉 패드를 통하여 상기 게이트선 및 데이터선에 연결되어 있는 복수의 검사선을 각각 포함하는 복수의 구동 IC 영역, 그리고

상기 구동 IC 영역에 제1 및 제2 신호선을 통하여 각각 연결되어 있는 제1 및 제2 검사 패드

를 포함하고,

상기 각 구동 IC 영역의 가장 왼쪽과 가장 오른쪽에 위치한 검사선이 나머지 검사선에 비하여 소정 방향으로 틀어져 있는

표시 장치.
제1항에서,

상기 각 구동 IC 영역의 상기 가장 왼쪽에 위치한 검사선은 상기 제1 검사 패드에 연결되어 있고, 상기 가장 오른쪽에 위치한 검사선은 상기 제2 검사 패드에 연결되어 있는 표시 장치.
제2항에서,

상기 검사선은 상기 가장 왼쪽과 가장 오른쪽에 위치한 검사선을 제외하고 레이저 트리밍(laser trimming)되어 있는 표시 장치.
제1항에서,

상기 구동 IC 영역에는 구동 IC가 COG 방식으로 장착되는 표시 장치.
제4항에서,

상기 구동 IC 영역은 데이터 구동 IC 영역 및 게이트 구동 IC 영역을 포함하는 표시 장치.