KR20060122438A

KR20060122438A - 어레이 기판 및 이를 갖는 액정표시장치

Info

Publication number: KR20060122438A
Application number: KR1020050044916A
Authority: KR
Inventors: 편승범; 이성희
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2005-05-27
Filing date: 2005-05-27
Publication date: 2006-11-30

Abstract

어레이 기판 및 이를 갖는 액정표시장치가 개시되어 있다. 어레이 기판은 게이트 라인들, 게이트 라인들과 절연되어 교차되도록 형성된 데이터 라인들, 게이트 라인들을 구동하기 위한 게이트 회로부, 게이트 회로부와 연결된 제1 신호배선, 제1 신호배선과 인접하게 형성된 제2 신호배선, 제1 신호배선과 연결된 제3 신호배선 및 게이트 라인들과 연결된 제4 신호배선을 포함한다. 게이트 회로부의 불량시 어레이 기판에는 제2, 제3 및 제4 신호배선과 연결되도록 구동회로필름이 부착된다. 따라서, 게이트 회로부의 불량 유무에 관계없이 게이트 라인들을 구동시킴으로써, 액정표시장치의 제조 수율을 향상시킬 수 있다.

Description

어레이 기판 및 이를 갖는 액정표시장치{ARRAY SUBSTRATE AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY APPARATUS HAVING THE SAME}

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치를 나타낸 사시도이다.

도 2는 도 1에 도시된 어레이 기판을 나타낸 평면도이다.

도 3은 도 2에 도시된 게이트 회로부에 불량이 발생하지 않은 경우의 구동 구조를 나타낸 개념도이다.

도 4는 도 2에 도시된 게이트 구동부에 불량이 발생된 경우의 구동 구조를 나타낸 개념도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100 : 액정표시장치 200 : 액정표시패널

210 : 어레이 기판 212 : 제1 신호배선

213 : 제2 신호배선 214 : 제3 신호배선

215 : 제4 신호배선 220 : 대향 기판

230 : 액정층 240 : 게이트 회로부

250 : 게이트 구동회로필름 252 : 게이트 구동 칩

300 : 소오스 구동부 310 : 소오스 인쇄회로기판

320 : 데이터 구동회로필름 322 : 데이터 구동 칩

본 발명은 어레이 기판 및 이를 갖는 액정표시장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 어레이 기판 상에 형성된 게이트 회로부에 불량이 발생하면 구동회로필름을 부착하여 리페어할 수 있는 어레이 기판 및 이를 갖는 액정표시장치에 관한 것이다.

일반적으로, 액정표시장치(Liquid Crystal Display Apparatus : LCD)는 이방성 굴절률, 이방성 유전율 등의 광학적, 전기적 특성을 갖는 액정(Liquid Crystal)을 이용하여 영상을 표시하는 표시장치이다. 이러한 액정표시장치는 다른 표시장치에 비해 얇고 가벼우며, 낮은 구동전압 및 낮은 소비전력을 갖는 장점이 있어, 산업 전반에 걸쳐 광범위하게 사용되고 있다.

액정표시장치는 영상을 표시하기 위한 액정표시패널을 포함한다. 액정표시패널은 어레이 기판, 어레이 기판과 대향하는 대향 기판 및 어레이 기판과 대향 기판 사이에 배치된 액정층으로 이루어진다. 또한, 액정표시장치는 액정표시패널을 구동하기 위한 소오스 구동부 및 게이트 구동부를 더 포함한다.

최근 들어, 원가 절감을 위하여, 게이트 구동부에 해당하는 게이트 회로부를 어레이 기판 상에 직접 형성함으로써 게이트 구동 칩을 제거하는 구조의 액정표시패널이 개발된 바 있다.

게이트 회로부는 게이트 라인 하나 당 약 13개에서 15개 정도의 트랜지스터 를 필요로하므로, 해상도가 높아질수록 엄청나게 많은 수의 트랜지스터를 필요로하게 된다.

그러나, 많은 수의 트랜지스터들 중에서 하나의 트랜지스터라도 불량이 발생할 경우, 게이트 라인의 구동이 불가능해지기 때문에 액정표시패널이 정상 동작하지 못하는 문제가 발생된다. 또한, 게이트 회로부가 어레이 기판 상에 직접 형성됨으로 인해, 불량난 트랜지스터에 대한 리페어가 불가능하여 액정표시패널의 제조 수율이 낮아지는 문제가 발생된다.

따라서, 본 발명은 이와 같은 문제점을 감안한 것으로써, 본 발명의 목적은 어레이 기판 상에 형성된 게이트 회로부에 불량이 발생할 경우 구동회로필름을 부착하여 리페어할 수 있는 어레이 기판을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 상기한 어레이 기판을 갖는 액정표시장치를 제공하는 것이다.

상술한 본 발명의 일 특징에 따른 어레이 기판은 게이트 라인들, 상기 게이트 라인들과 절연되어 교차되도록 형성된 데이터 라인들, 상기 게이트 라인들을 구동하기 위한 게이트 회로부, 상기 게이트 회로부와 연결된 제1 신호배선, 상기 제1 신호배선과 인접하게 형성된 제2 신호배선, 상기 제1 신호배선과 연결된 제3 신호배선 및 상기 게이트 라인들과 연결된 제4 신호배선을 포함한다.

상기 게이트 회로부는 외부로부터 상기 제1 신호배선을 통해 인가되는 제1 게이트 구동신호에 반응하여 스캔 신호를 발생하며, 상기 스캔 신호를 상기 게이트 라인들에 제공한다.

상기 어레이 기판은 상기 제2, 제3 및 제4 신호배선과 연결되도록 부착된 구동회로필름을 더 포함할 수 있다. 상기 구동회로필름은 외부로부터 상기 제1, 제2 및 제3 신호배선을 통해 인가되는 제2 게이트 구동신호에 반응하여 스캔 신호를 발생하며, 상기 스캔 신호를 상기 제4 신호배선을 통해 상기 게이트 라인들에 제공한다. 이때, 상기 제1 신호배선은 레이저 가공에 의하여 상기 게이트 회로부와의 연결이 차단된다.

본 발명의 일 특징에 따른 액정표시장치는 액정표시패널 및 소오스 구동부를 포함한다. 상기 액정표시패널은 어레이 기판, 상기 어레이 기판과 대향하는 대향 기판 및 상기 어레이 기판과 상기 대향 기판 사이에 배치된 액정층을 포함한다. 상기 소오스 구동부는 상기 액정표시패널을 구동하기 위하여 상기 어레이 기판과 연결된다. 상기 어레이 기판은 게이트 라인들, 상기 게이트 라인들과 절연되어 교차되도록 형성된 데이터 라인들, 상기 게이트 라인들을 구동하기 위한 게이트 회로부, 상기 소오스 구동부와 상기 게이트 회로부를 연결하는 제1 신호배선, 상기 소오스 구동부와 연결된 제2 신호배선, 상기 제1 신호배선과 연결된 제3 신호배선, 및 상기 게이트 라인들과 연결된 제4 신호배선을 포함한다.

일 실시예로, 상기 소오스 구동부는 제1 게이트 구동신호를 발생하는 제1 소오스 인쇄회로기판을 포함한다. 상기 게이트 회로부는 상기 제1 신호배선을 통해 인가되는 상기 제1 게이트 구동신호에 반응하여 스캔 신호를 발생하며, 상기 스캔 신호를 상기 게이트 라인들에 제공한다.

다른 실시예로, 상기 소오스 구동부는 제2 게이트 구동신호를 발생하는 제2 소오스 인쇄회로기판을 포함한다. 또한, 상기 액정표시장치는 상기 제2, 제3 및 제4 신호배선과 연결되도록 상기 어레이 기판에 부착된 구동회로필름을 더 포함한다. 상기 구동회로필름은 상기 제1, 제2 및 제3 신호배선을 통해 인가되는 상기 제2 게이트 구동신호에 반응하여 스캔 신호를 발생하며, 상기 스캔 신호를 상기 제4 신호배선을 통해 상기 게이트 라인들에 제공한다. 이때, 상기 제1 신호배선은 레이저 가공에 의하여 상기 게이트 회로부와의 연결이 차단된다.

이러한 어레이 기판 및 이를 갖는 액정표시장치에 따르면, 어레이 기판 상에 형성된 게이트 회로부에 불량이 발생할 경우 구동회로필름을 부착하여 액정표시패널을 리페어할 수 있다.

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

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치를 나타낸 사시도이며, 도 2는 도 1에 도시된 어레이 기판을 나타낸 평면도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치(100)는 영상을 표시하는 액정표시패널(200) 및 액정표시패널(200)을 구동하기 위한 소오스 구동부(300)를 포함한다.

액정표시패널(200)은 어레이 기판(210), 어레이 기판(210)과 대향하는 대향 기판(220) 및 어레이 기판(210)과 대향 기판(220) 사이에 배치된 액정층(230)을 포함한다.

어레이 기판(210)은 다수의 게이트 라인들(GL1 ~ GLn) 및 게이트 라인들(GL1 ~ GLn)과 교차되는 다수의 데이터 라인들(DL1 ~ DLm)을 포함한다. 여기서, n과 m은 1 이상의 자연수이다. 게이트 라인들(GL1 ~ GLn)과 데이터 라인들(DL1 ~ DLm)은 서로 다른 층에 구비되어 서로 절연되게 교차된다.

어레이 기판(210)에는 다수의 박막 트랜지스터들과 다수의 화소전극들이 매트릭스 형태로 형성된다. 예를 들어, 제1 박막 트랜지스터(TFT1)의 게이트 전극은 게이트 라인들(GL1 ~ GLn) 중 제1 게이트 라인(GL1)에 연결되고, 소오스 전극은 데이터 라인들(DL1 ~ DLm) 중 제1 데이터 라인(DL1)에 연결되며, 드레인 전극은 제1 화소전극(211)에 연결된다.

어레이 기판(210)은 게이트 라인들(GL1 ~ GLn)을 구동하기 위한 게이트 회로부(240)를 포함한다. 게이트 회로부(240)는 다수의 구동 트랜지스터들로 이루어진 쉬프트 레지스터를 포함한다. 게이트 회로부(240)는 게이트 라인들(GL1 ~ GLn), 데이터 라인들(DL1 ~ DLm) 및 박막 트랜지스터를 형성하는 박막 공정에 의하여 동시에 형성된다. 게이트 회로부(240)는 소오스 구동부(300)로부터 입력되는 게이트 구동신호에 반응하여 게이트 라인들(GL1 ~ GLn)에 스캔 신호를 순차적으로 출력한다.

어레이 기판(210)은 게이트 회로부(240)와 연결된 제1 신호배선(212), 제1 신호배선(212)과 인접하게 형성된 제2 신호배선(213), 제1 신호배선(212)과 연결된 제3 신호배선(214) 및 게이트 라인들(GL1 ~ GLn)과 연결된 제4 신호배선(215)을 더 포함한다.

제1 신호배선(212)은 게이트 회로부(240)에 불량이 발생하지 않은 경우, 소오스 구동부(300)로부터의 게이트 구동신호를 게이트 회로부(240)에 전송한다.

반면, 제2 신호배선(213), 제3 신호배선(214) 및 제4 신호배선(215)은 게이트 회로부(240)에 불량이 발생된 경우, 액정표시패널(200)의 리페어를 위하여 사용된다.

대향 기판(220)에는 색을 구현하기 위한 칼라 필터(미도시) 및 어레이 기판(210)의 화소 전극과 마주하는 공통 전극(미도시)이 구비된다.

액정층(230)은 어레이 기판(210)과 대향 기판(220) 사이에 배치된다. 예를 들어, 액정층(230)은 화소 전극과 공통 전극에 의해 형성된 전계에 의하여 소정의 각도로 틸트되는 트위스트 네마틱(Twist Nematic) 액정 분자들로 이루어진다.

액정표시패널(200)은 박막 트랜지스터의 게이트 단자에 전원이 인가되어 박막 트랜지스터가 턴-온(Turn on)되면, 화소 전극(211)과 공통 전극 사이에는 전계가 형성된다. 이러한 전계에 의해 어레이 기판(210)과 대향 기판(220) 사이에 배치된 액정층(230)의 액정 분자들의 배열이 변화되고, 액정 분자들의 배열 변화에 따라서 광의 투과도가 변경되어 원하는 계조의 영상을 표시하게 된다.

소오스 구동부(300)는 소오스 인쇄회로기판(310) 및 소오스 인쇄회로기판(310)과 어레이 기판(210)을 연결하는 데이터 구동회로필름(320)을 포함한다.

소오스 인쇄회로기판(310)은 액정표시패널(200)의 구동을 위하여 게이트 구 동신호를 포함한 각종 제어 신호를 발생한다. 소오스 인쇄회로기판(310)은 게이트 회로부(240)에 불량이 발생하지 않은 경우, 제1 게이트 구동신호를 발생하는 제1 소오스 인쇄회로기판(310a)이 사용되는 반면, 게이트 회로부(310)에 불량이 발생된 경우, 제2 게이트 구동신호를 발생하는 제2 소오스 인쇄회로기판(310b)이 사용된다.

데이터 구동회로필름(320)은 데이터 라인들(DL1 ~ DLm)에 데이터 신호를 인가하기 위한 데이터 구동 칩(322)을 포함한다. 데이터 구동회로필름(320)은 예를 들어, 테이프 캐리어 패키지(Tape Carrier Package : TCP) 또는 칩 온 필름(Chip On Film : COF)으로 이루어진다.

도 3은 도 2에 도시된 게이트 회로부에 불량이 발생하지 않은 경우의 구동 구조를 나타낸 개념도이다. 본 구동 구조에서, 소오스 구동부는 제1 게이트 구동신호를 발생하는 제1 소오스 인쇄회로기판을 포함한다.

도 3을 참조하면, 제1 소오스 인쇄회로기판으로부터 발생된 제1 게이트 구동신호는 제1 신호배선(212)을 통해 게이트 회로부(240)에 인가된다. 게이트 회로부(240)는 제1 신호배선(212)을 통해 인가된 제1 게이트 구동신호에 반응하여 스캔 신호를 발생하며, 발생된 스캔 신호를 게이트 라인들(GL1 ~ GLn)에 순차적으로 출력한다. 이때, 제2 신호배선(213), 제3 신호배선(214) 및 제4 신호배선(215)은 플로팅 상태를 유지하게 된다.

게이트 회로부(240)는 다수의 구동 트랜지스터들로 이루어진 쉬프트 레지스터(Shift Resister)를 포함한다. 쉬프트 레지스터는 서로 종속적으로 연결된 제1 내지 제n+1 스테이지(SRC1 ~ SRCn+1)로 이루어져 제1 내지 제n 게이트 라인(GL1 ~ GLn)에 스캔 신호를 순차적으로 출력한다.

게이트 회로부(240)를 구동하기 위한 제1 게이트 구동신호는 예를 들어, 개시신호(STVP), 제1 클럭신호(CKV), 제2 클럭신호(CKVB) 및 오프전압신호(Voff) 등을 포함한다.

도 4는 도 2에 도시된 게이트 구동부에 불량이 발생된 경우의 구동 구조를 나타낸 개념도이다. 본 구동 구조에서, 소오스 구동부는 제2 게이트 구동신호를 발생하는 제2 소오스 인쇄회로기판을 포함한다.

도 4를 참조하면, 게이트 회로부(240)에 불량이 발생된 경우, 어레이 기판(210)의 리페어를 위하여, 액정표시장치(100)에는 게이트 구동회로필름(250)이 구비된다.

게이트 구동회로필름(250)은 제2 신호배선(213), 제3 신호배선(214) 및 제4 신호배선(215)과 연결되도록 어레이 기판(210)에 부착된다. 게이트 구동회로필름(250)은 게이트 회로부(240)의 역할을 대체하기 위하여 게이트 구동 칩(250)을 포함한다. 게이트 구동회로필름(250)은 예를 들어, 테이프 캐리어 패키지(Tape Carrier Package : TCP) 또는 칩 온 필름(Chip On Film : COF)으로 이루어진다.

제2 소오스 인쇄회로기판으로부터 발생된 제2 게이트 구동신호는 제1 신호배선(212), 제2 신호배선(213) 및 제3 신호배선(214)을 통해 게이트 구동회로필름(250)에 인가된다. 게이트 구동회로필름(250)에 구비된 게이트 구동 칩(252)은 제2 게이트 구동신호에 반응하여 스캔 신호를 발생하며, 발생된 스캔 신호를 게이트 라인들(GL1 ~ GLn)에 순차적으로 출력한다. 이때, 제2 게이트 구동신호가 게이트 회로부(240)로 인가되는 것을 방지하기 위하여, 제1 신호배선(212)은 레이저 가공(260)에 의하여 게이트 회로부(240)와의 연결이 차단된다.

게이트 구동 칩(252)을 구동하기 위한 제2 게이트 구동신호는 예를 들어, 개시신호(STV), 출력 인에이블신호(OE), 클럭 신호(CPV), 구동전압신호(Vdd), 오프전압신호(Voff), 그라운드신호(GND) 등을 포함한다.

한편, 어레이 기판(210) 상에 형성된 게이트 회로부(240)의 불량 유무는 소오스 구동부(300)와의 조립 전에, 비쥬얼 테스트를 통해 판단될 수 있으므로, 게이트 회로부(240)의 불량 유무에 따라 도 3 또는 도 4에 도시된 구동 구조를 가져감으로써, 액정표시장치(100)의 제조 수율을 향상시킬 수 있다.

이와 같은 어레이 기판 및 이를 갖는 액정표시장치에 따르면, 어레이 기판 상에 형성된 게이트 회로부에 불량이 없는 경우는 게이트 회로부를 통해 게이트 라인들을 구동하며, 게이트 회로부에 불량이 발생된 경우는 게이트 구동회로필름을 부착하여 게이트 라인들을 구동한다.

따라서, 게이트 회로부의 불량 유무에 관계없이 게이트 라인들을 구동시킴으로써, 액정표시장치의 제조 수율을 향상시킬 수 있다.

앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims

게이트 라인들;

상기 게이트 라인들과 절연되어 교차되도록 형성된 데이터 라인들;

상기 게이트 라인들을 구동하기 위한 게이트 회로부;

상기 게이트 회로부와 연결된 제1 신호배선;

상기 제1 신호배선과 인접하게 형성된 제2 신호배선;

상기 제1 신호배선과 연결된 제3 신호배선; 및

상기 게이트 라인들과 연결된 제4 신호배선을 포함하는 어레이 기판.
제1항에 있어서, 상기 게이트 회로부는

외부로부터 상기 제1 신호배선을 통해 인가되는 제1 게이트 구동신호에 반응하여 스캔 신호를 발생하며, 상기 스캔 신호를 상기 게이트 라인들에 제공하는 것을 특징으로 하는 어레이 기판.
제1항에 있어서, 상기 제2, 제3 및 제4 신호배선과 연결되도록 부착된 구동회로필름을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 어레이 기판.
제3항에 있어서, 상기 구동회로필름은

외부로부터 상기 제1, 제2 및 제3 신호배선을 통해 인가되는 제2 게이트 구 동신호에 반응하여 스캔 신호를 발생하며, 상기 스캔 신호를 상기 제4 신호배선을 통해 상기 게이트 라인들에 제공하는 것을 특징으로 하는 어레이 기판.
제4항에 있어서, 상기 제1 신호배선은

레이저 가공에 의하여 상기 게이트 회로부와의 연결이 차단되는 것을 특징으로 하는 어레이 기판.
어레이 기판, 상기 어레이 기판과 대향하는 대향 기판 및 상기 어레이 기판과 상기 대향 기판 사이에 배치된 액정층을 포함하는 액정표시패널; 및

상기 어레이 기판과 연결된 소오스 구동부를 포함하며,

상기 어레이 기판은

게이트 라인들,

상기 게이트 라인들과 절연되어 교차되도록 형성된 데이터 라인들,

상기 게이트 라인들을 구동하기 위한 게이트 회로부,

상기 소오스 구동부와 상기 게이트 회로부를 연결하는 제1 신호배선,

상기 소오스 구동부와 연결된 제2 신호배선,

상기 제1 신호배선과 연결된 제3 신호배선, 및

상기 게이트 라인들과 연결된 제4 신호배선을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제6항에 있어서, 상기 소오스 구동부는

제1 게이트 구동신호를 발생하는 제1 소오스 인쇄회로기판을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제7항에 있어서, 상기 게이트 회로부는

상기 제1 신호배선을 통해 인가되는 상기 제1 게이트 구동신호에 반응하여 스캔 신호를 발생하며, 상기 스캔 신호를 상기 게이트 라인들에 제공하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제6항에 있어서, 상기 소오스 구동부는

제2 게이트 구동신호를 발생하는 제2 소오스 인쇄회로기판을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제9항에 있어서, 상기 제2, 제3 및 제4 신호배선과 연결되도록 상기 어레이 기판에 부착된 구동회로필름을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제10항에 있어서, 상기 구동회로필름은

상기 제1, 제2 및 제3 신호배선을 통해 인가되는 상기 제2 게이트 구동신호에 반응하여 스캔 신호를 발생하며, 상기 스캔 신호를 상기 제4 신호배선을 통해 상기 게이트 라인들에 제공하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제11항에 있어서, 상기 제1 신호배선은

레이저 가공에 의하여 상기 게이트 회로부와의 연결이 차단되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.