KR20070068194A - 횡전계 방식 액정 표시 장치 및 그의 리페어 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 불량 화소를 인접한 정상 화소와 연동 구동하여 시각적 무결점화하기 위한 것으로, 투명 절연 기판과, 투명 절연 기판 상에 수평 및 수직 방향으로 교차 형성되어 복수 개의 화소들을 정의하는 게이트 라인들 및 데이터 라인들과, 게이트 라인들과 데이터 라인들 각각의 교차 부위에 배치된 박막 트랜지스터와, 박막 트랜지스터에 연결된 화소 전극들과, 화소 전극들과 서로 엇갈리도록 배치되는 공통 전극들과, 공통 전극들을 서로 연결하는 공통 라인들과, 인접한 두 화소 간에 배치되어 양측 끝단의 오버랩 영역이 인접한 두 화소의 화소 전극들과 각각 겹쳐지도록 구성되는 섬 형상의 리페어 패턴들을 포함하는 횡전계 방식 액정 표시 장치 및 그의 리페어 방법을 제공한다.
액정 표시 장치, 어레이 기판, 리페어 공정, 레이저 용접

Description

횡전계 방식 액정 표시 장치 및 그의 리페어 방법{In-plane switching mode liquid crystal display and method for repairing the same}
도 1 및 도 2는 종래 기술에 따른 액정 표시 장치용 어레이 기판의 평면도이다.
도 3은 일반적으로 액정 표시 장치의 어레이 기판 완성 후 진행되는 검사 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 액정 표시 장치에서 어레이 기판의 일부를 나타낸 평면도이다.
도 5는 도 4의 리페어 공정을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 도 5의 리페어 공정에 따른 Ι-Ι＇라인의 변화를 나타낸 단면도이다.
도 7은 도 4에 나타난 리페어 패턴의 변형된 형태를 나타낸 일부 평면도이다.
도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 리페어 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 9는 본 발명의 효과를 설명하기 위한 비교표이다.
(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)
100: 투명 절연 기판 P1, P2, …: 화소
110: 게이트 라인 120: 데이터 라인
121: 소스 전극 122: 드레인 전극
130: 공통 라인 131: 공통 전극
140: 화소 전극 150: 리페어 패턴
본 발명은 액정 표시 장치 및 그의 리페어 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 횡전계 방식 액정 표시 장치 및 그의 리페어 방법에 관한 것이다.
액정 표시 장치는 상하부의 투명 절연 기판인 컬러 필터 기판과 어레이 기판 사이에 이방성 유전율을 갖는 액정층을 형성한 후, 액정층에 형성되는 전계의 세기를 조정하여 액정 물질의 분자 배열을 변경시키고, 이를 통하여 컬러 필터 기판에 투과되는 빛의 양을 조절함으로써 원하는 화상을 표현하는 표시 장치이다. 액정 표시 장치로는 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor; TFT)를 스위칭 소자로 이용하는 박막 트랜지스터 액정 표시 장치(TFT LCD)가 주로 사용되고 있다.
도 1 및 도 2는 종래 기술에 따른 액정 표시 장치용 어레이 기판의 평면도로서, TN(Twisted Nematic) 구조 및 IPS(In-Plane Switching) 구조에 쓰이는 어레이 기판을 각각 도시하고 있다.
종래의 어레이 기판은 도 1 및 도 2에 도시된 것처럼, 서로 직교하는 게이트 라인(10, 40) 및 데이터 라인(20, 50)에 의해 정의되는 복수 개의 화소들로 이루어지고, 게이트 라인(10, 40)으로부터 연장된 게이트 전극(11, 41), 게이트 전극(11, 41) 상의 반도체층(미도시), 반도체층(미도시)을 사이에 두고 서로 마주보는 소스 전극(21, 51) 및 드레인 전극(22, 52)이 형성되어 박막 트랜지스터를 이룬다.
TN 구조의 경우에는 도 1과 같이, 드레인 전극(22)에 연결되도록 화소 전극(30)이 형성되어 컬러 필터 기판 상의 공통 전극(미도시)과 수직 방향의 전계를 발생시킴으로써 화상을 표시하게 된다.
또한, 도 2를 참조하면, IPS 구조의 경우 어레이 기판 상에 가로 방향으로 게이트 라인(40)과 공통 라인(70)이 평행을 이루며 배치되고, 세로 방향으로 데이터 라인(50)이 게이트 라인(40) 및 공통 라인(70)과 수직을 이루도록 배열된다.
그리고, 공통 라인(70)으로부터 분기된 공통 전극(71)들과, 드레인 전극(52)에 연결된 화소 전극(61)들이 서로 엇갈리게 구성되어 수평 방향의 전계를 발생시키게 된다.
도 3은 일반적으로 액정 표시 장치의 어레이 기판 완성 후 진행되는 검사 과정을 설명하기 위한 도면이다.
TFT 어레이 공정(S10)을 거쳐 어레이 기판이 완성된 후, 어레이 기판과 컬러 필터 기판과의 합착 및 액정층 형성이 이루어지는 액정 셀 공정을 진행하여 액정 패널을 제조하기 이전에 어레이 테스트 공정(S11)을 통하여 완성된 어레이 기판의 불량 여부를 검사하게 된다.
어레이 테스트 공정(S11)에서는, 완성된 어레이 기판 상의 게이트 패드 및 데이터 패드로 일정한 테스트 신호를 인가하여 어레이 기판 상에 형성되어 있는 박막 트랜지스터들의 온/오프(ON/OFF) 상태를 검사한다. 그리고, 박막 트랜지스터들이 온 상태일 때, 데이터 패드 상의 데이터 라인들을 통해 테스트 신호를 인가하여 화소 점등 상태를 검사한다.
이러한 어레이 테스트 공정(S11)을 거쳐 불량품이 발견되면, 육안이나 광학 기구를 이용하여 불량의 형태, 리페어(repair) 가능 여부 등을 판단하기 위한 불량품 검사 작업(S12)을 진행한다.
불량품 검사 결과, 불량 정도가 심하고, 불량 화소의 수가 기준치 이상인 경우에는 리페어 공정을 수행하지 않고, 불량 화소의 수가 기준치 영역에 있는 경우에는 각각의 불량 화소들에 대한 리페어 공정(S13)을 진행하게 된다.
화소 불량인 경우, 해당 화소가 항상 온 상태가 되어 액정 패널 상에 휘점으로 나타나거나, 항상 다크(dark) 상태가 되어 액정 패널 상에 암점으로 나타나게 되며, 항상 온 상태가 되는 화소는 레이저를 이용한 리페어 공정(S13)을 수행하여 데이터 전압이 화소 전극으로 인가되지 않도록 암점화한다.
즉, 리페어 공정(S13)에서는 항상 온 상태가 되는 불량 화소가 있는 경우, 레이저를 이용해 다시 패터닝하여 정상화 시키거나, 도 1 및 도 2에 표시된 것과 같이, 박막 트랜지스터의 드레인 전극(22, 52) 부분을 단선(cutting)시킨 후(a1, a2), 화소 전극(30)과 게이트 라인(10)을 접촉시키거나, 화소 전극(61)과 공통 전극(71)을 접촉시켜 암점화시키게 된다.
그런데, 이러한 방식으로 리페어 공정(S13)을 수행하게 되면, 복구된 화소가 항상 암점으로만 존재하게 되며, 암점화된 불량 지점의 화소는 휘점에 비하여 인지 정도가 떨어질 뿐이지 마찬가지로 사용자에게 쉽게 인지된다는 문제점이 있었다.
또한, 화소 전극(30, 61)을 리페어하기 위하여 화소 전극(30, 61)과 연결된 박막 트랜지스터의 드레인 전극(22, 52) 부분을 절단할 때(a1, a2), 인접한 소스 전극(21, 51) 및 드레인 전극(22, 52)과 게이트 전극(11, 41) 간의 단락(short)이 쉽게 발생되는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 불량 화소를 인접한 정상 화소와 연동 구동하여 시각적 무결점화함으로써, 일반적인 화상에서 쉽게 불량 지점이 인지되지 않는 횡전계 방식 액정 표시 장치를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 액정 패널로 합착되기 전의 어레이 기판 상태에서뿐만 아니라 합착된 이후의 액정 패널 상태에서도 손쉽게 리페어 공정을 수행할 수 있는 횡전계 방식 액정 표시 장치를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는 이와 같은 액정 표시 장치를 효율적으로 리페어할 수 있는 횡전계 방식 액정 표시 장치의 리페어 방법을 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 횡전계 방식 액정 표시 장치는 투명 절연 기판과, 상기 투명 절연 기판 상에 수평 및 수직 방향으로 교차 형성되어 복수 개의 화소들을 정의하는 게이트 라인들 및 데이터 라인들과, 상기 게이트 라인들과 상기 데이터 라인들 각각의 교차 부위에 배치되고, 상기 게이트 라인 상의 게이트 전극, 상기 게이트 전극 상의 반도체층, 상기 데이터 라인에서 분기된 소스 전극, 상기 반도체층을 사이에 두고 상기 소스 전극과 마주보는 드레인 전극이 구비된 박막 트랜지스터와, 상기 드레인 전극에 연결된 화소 전극들과, 상기 화소 전극들과 서로 엇갈리도록 배치되는 공통 전극들과, 상기 공통 전극들을 서로 연결하는 공통 라인들과, 양측 끝단의 오버랩 영역이 인접한 두 화소의 화소 전극들과 각각 겹쳐지도록 구성되는 섬 형상의 리페어 패턴을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 리페어 패턴은 대칭 형상을 갖도록 구성되는 것이 바람직하며, 독립된 섬 형상의 패턴으로 구성되거나 상기 공통 전극에 연결되도록 구성된다.
상기 복수 개의 화소 각각은, 수직 방향으로 꺽인 구조를 갖도록 구성할 수도 있다.
상기 복수 개의 화소들 중 일부의 불량 화소에서, 상기 박막 트랜지스터는 상기 화소 전극들과 단선(cutting)되어 있으며, 상기 리페어 패턴은 상기 공통 라인으로부터 단선(cutting)되어 있고, 양측의 오버랩 영역을 통해 인접한 정상 화소의 상기 화소 전극들과 전기적으로 접촉되도록 구성된다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 횡전계 방식 액정 표시 장치의 리페어 방법은 게이트 전극, 반도체층과, 소스 및 드레인 전극을 갖는 박막 트랜지스터에 의해 스위칭되는 복수 개의 화소들로 구성되고, 섬 형상의 리페어 패턴이 형성되며, 상기 리페어 패턴은 양측 끝단이 인접한 두 화소 간의 화소 전극들에 겹쳐지도록 구성되는 어레이 기판을 제조하는 단계와, 상기 복수 개의 화소들 각각에 테스트 신호를 인가하여 불량 화소를 검출하는 단계와, 상기 불량 화소의 박막 트랜지스터를 단선(cutting)시키는 단계와, 상기 불량 화소와, 상기 불량 화소에 인접하는 정상 화소의 화소 전극들에 겹쳐진 리페어 패턴의 양측 끝단을 상기 불량 화소 및 상기 정상 화소의 화소 전극들에 전기적으로 접촉시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 어레이 기판을 제조한 이후에, 상기 어레이 기판을 이용하여 액정 패널을 제조하는 단계가 더 포함될 수 있다.
상기 어레이 기판을 제조하는 단계에서 상기 리페어 패턴은 독립된 섬 형상의 패턴으로 형성되거나, 상기 복수 개의 화소들로 공통 전압을 인가하는 공통 전극들에 연결되도록 형성되고, 상기 불량 화소에 구비된 리페어 패턴이 공통 전극에 연결된 경우, 상기 연결된 공통 전극으로부터 단선(cutting)시키는 단계가 더 포함될 수 있다.
상기 리페어 패턴은, 대칭 형상을 갖도록 형성하는 것이 바람직하다.
상기 복수 개의 화소 각각은, 수직 방향으로 꺽인 구조를 갖도록 구성할 수도 있다.
단선(cutting) 및 전기적 접촉을 위하여 레이저 커팅(laser cutting) 및 레이저 용접(laser welding) 공정이 이용될 수 있다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 횡전계 방식 액정 표시 장치 및 그의 리페어 방법에 대하여 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 액정 표시 장치에서 어레이 기판의 일부를 나타낸 평면도이다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 액정 표시 장치는 도 4에 도시된 P1이나 P2와 같은 복수 개의 화소들로 이루어지며, 서로 교차하는 수평 방향의 게이트 라인(110)들과 수직 방향의 데이터 라인(120)들에 의해 각 화소의 영역이 구분되고, 각 화소 별로 게이트 라인(110)과 나란한 공통 라인(130)이 형성되어 각 화소의 공통 전극(131)들에 공통 전압을 인가한다.
게이트 라인(110)과 데이터 라인(120)의 교차 부위에는 박막 트랜지스터가 형성된다. 박막 트랜지스터는 게이트 라인(110) 상의 일부 영역으로 정의되는 게이트 전극, 게이트 전극 상의 반도체층(미도시), 데이터 라인(120)에서 분기된 소스 전극(121), 반도체층(미도시)을 사이에 두고 소스 전극(121)과 서로 마주보도록 배치되는 드레인 전극(122)을 포함하도록 구성된다.
도 4에 도시된 것처럼, 박막 트랜지스터의 드레인 전극(122)은 I자 모양으로 형성되어 화소 전극(140)에 연결되어 있고, 소스 전극(121)은 드레인 전극(122)을 둘러싸는 U자 모양으로 형성되어 데이터 라인(120)과 연결되어 있다. 즉, 오목 형상의 홈을 가진 U자 모양의 소스 전극(121)이 형성되고, 드레인 전극(122)이 소스 전극(121)의 홈 내부에서 소스 전극(121)과 일정한 간격을 두고 위치하도록 형성되는 것이다.
이러한 드레인 전극(122) 및 소스 전극(121)은 게이트 라인(110) 상의 일부 영역으로 정의되는 게이트 전극과 일정한 면적만큼 오버랩 된다.
수직 방향으로는 서로 엇갈리도록 배치되는 공통 전극(131)들과 화소 전극(140)들이 형성되어 수평 방향의 전계를 형성하게 된다.
여기서, 공통 전극(131) 및 화소 전극(140)의 형상을 직선 형상으로 하거나, 도 4와 같이 꺽인 형상으로 하거나, 데이터 라인(120)까지도 모두 꺽인 형상으로 하여 공통 전극(131) 및 화소 전극(140)과 평행을 이루도록 함으로써, 복수 개의 화소 각각이 수직 방향으로 꺽인 구조를 갖도록 구성할 수 있다.
각 화소가 꺽인 형상을 갖는 구조에서는, 공통 전극(131)과 화소 전극(140) 간의 공간에서 액정 분자의 배열 방향이 서로 다른 도메인(domain)들이 나누어지게 되므로, 어레이 기판 상의 횡전계가 일방향으로만 형성되는 경우에 비하여 컬러 쉬프트 현상이 개선되어 시야각 특성이 좋아지고, 응답 속도가 빨리지는 등의 효과가 있다.
공통 전극(131)의 일부 영역에는 외곽이 공통 전극(131)의 다른 영역과 분리 되어 있고, 일측만이 공통 전극(131)과 연결되는 섬(island) 형상의 리페어 패턴(150)이 형성된다.
리페어 패턴(150)은 P1 및 P2와 같이 인접한 두 개의 화소들 간에 배치되어 양측 끝단의 오버랩 영역이 인접한 두 화소의 화소 전극(140)들과 각각 겹쳐지도록 구성된다. 도 4의 경우, 리페어 패턴(150)은 양측 끝단이 상부에 위치한 화소인 P1의 화소 전극(140)과, 하부에 위치한 화소인 P2의 화소 전극(140) 간에 걸쳐지도록 형성된다.
이러한 리페어 패턴(150)의 구조는 불량 화소가 검출되었을 때 레이저를 이용해 독립된 섬 형상의 패턴으로 바꾸기 용이한 구조로서, 도 4의 리페어 패턴(150)과 같이 인접한 두 개의 화소들, P1과 P2가 모두 리페어 패턴(150)과 겹쳐지는 오버랩 영역을 포함하고 있어야 하며, 두 화소가 인접하는 방향(도 4의 경우, 수직 방향)으로 대칭 형상을 갖도록 하여 양측의 오버랩 영역이 같은 면적으로 겹쳐지도록 하는 것이 좋다.
이러한 어레이 기판은 컬러 필터 기판과, 두 기판 사이에 형성된 액정층을 포함하는 액정 패널로 제조되어 사용된다. 어레이 기판은 공통 전극(131) 및 화소 전극(140) 간에 수평 방향의 전계를 형성하도록 구동되어 액정층의 배향을 화소별로 제어하고, 컬러 필터 기판은 적색, 녹색, 청색의 컬러 필터 등을 구비하여, 액정 물질의 배향에 따라 파장별로 빛을 투과시켜 화상을 표시하게 된다.
도 5는 도 4의 리페어 공정을 설명하기 위한 도면이고, 도 6은 도 5의 리페어 공정에 따른 Ι-Ι＇라인의 변화를 나타낸 단면도이다.
어레이 기판 상의 불량 화소 수가 기준치 영역에 있는 경우, 리페어 패턴(150)의 구조를 이용하여 불량 화소를 시각적 무결점화하는 리페어 공정을 수행한다.
예를 들어, 도 4의 구조에서, P1이 불량 화소이고, P1과 인접해 있는 P2가 정상 화소인 경우를 가정하면, 우선, c1의 레이저 커팅(laser cutting)을 통해 P1에 구비된 박막 트랜지스터의 드레인 전극(122)을 단선시킨다.
그리고, c2의 레이저 커팅(laser cutting)을 통해 P1의 화소 전극(140)과 P2의 화소 전극(140) 간에 형성된 리페어 패턴(150)을 공통 전극(131)으로부터 단선하여 P1, P2 두 화소 간의 화소 전극(140)들을 링크시키는 독립된 섬 형상의 패턴이 되도록 하고, c3 및 c4의 레이저 용접(laser welding)을 통해 P1 및 P2의 화소 전극(140)들과, 그에 겹쳐진 리페어 패턴(150)의 오버랩 영역을 단락(short) 시켜 불량 화소인 P1을 리페어한다.
그러면, 도 6에 도시된 것처럼, 서로 떨어져 있던 P1과 P2의 화소 전극(140)들이 리페어 패턴(150)을 통해 서로 연결되면서 정상 화소인 P2로 인가되는 데이터 전압이 불량 화소인 P1도 함께 구동하여 P1과 P2가 동일한 그레이 레벨(gray level)을 표시하게 되면서 시각적 무결점화가 가능해지는 것이다.
도 6을 참조하면, 리페어 공정 이전의 상태(d1)에서는, 투명 절연 기판(100) 상에 고립(isolation) 상태의 리페어 패턴(150)이 형성되고, 보호막(101)을 사이에 두고 P1과 P2의 화소 전극(140)들이 각각 형성되어 있어, 리페어 패턴(150)으로는 공통 전압이, P1과 P2의 화소 전극(140)들로는 각각의 데이터 전압이 인가된다.
리페어 공정 이후의 상태(d2)에서는 c3 및 c4 지점을 통해 P1, P2의 화소 전극(140)들이 서로 전기적으로 접촉되어 P2의 화소 전극(140)으로 인가된 데이터 전압이 P1의 화소 전극(140)으로 전달된다.
도 7은 도 4에 나타난 리페어 패턴의 변형된 형태를 나타낸 일부 평면도이다.
도 4 내지 도 6에서는 P1 및 P2에서와 같이 인접한 두 개의 화소 간에 하나의 리페어 패턴(150)을 형성하고, 형성된 리페어 패턴(150)의 일측이 공통 전극(131)에 연결된 경우를 도시하여 설명하고 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 다양한 형태의 실시예로 변형될 수 있다.
예를 들어, 리페어 공정 시 콘택(contact) 특성을 확보하기 위하여 이러한 리페어 패턴(150)들을 복수 개 형성하거나, 도 7에서와 같이 리페어 패턴(150)을 본래부터 독립된 섬 형상의 패턴으로 형성하여 c2의 레이저 커팅을 수행할 필요 없이 c3과 c4의 레이저 용접만으로 리페어가 가능하도록 할 수 있을 것이다.
종래에는, 불량 화소가 있는 경우 레이저로 다시 패턴을 형성하거나, 그대로 암점화 하였으나, 본 발명에서는, 어레이 공정에서 미리 리페어 패턴(150)을 형성해 놓고, 리페어 공정 시 다시 패턴을 형성할 필요 없이 레이저 커팅과 레이저 용접만을 이용하여 불량 화소를 리페어할 수 있다. 따라서, 어레이 기판 상태만이 아니라 어레이 기판이 액정 셀 공정을 거쳐 액정 패널로 제조된 상태에서도 리페어 공정을 수행할 수 있는 장점이 있다.
도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 리페어 방법을 나타낸 흐름도로서, 이하, 도 4의 구조를 갖는 어레이 기판에서 P1이 불량 화소이고, P2가 정상 화소인 경우를 예로 들어 설명하기로 한다.
먼저, S100 단계 내지 S120 단계를 거쳐 어레이 기판을 제조하는 TFT 어레이 공정, 컬러 필터 기판을 제조하는 컬러 필터 공정, 두 기판을 합착하고, 그 사이에 액정층을 형성하는 액정 셀 공정을 수행하여 액정 패널을 구성하게 된다.
여기서, 어레이 기판은 게이트 라인(110) 상의 일부 영역이 되는 게이트 전극과, 게이트 전극 상의 반도체층(미도시), 반도체층(미도시)을 사이에 두고 서로 마주보는 소스 전극(121) 및 드레인 전극(122)을 구비하는 박막 트랜지스터에 의해 스위칭되는 복수 개의 화소들(P1, P2, …)로 이루어지고, 섬 형상의 리페어 패턴(150)들이 형성되며, 각 리페어 패턴(150)의 양측 끝단이 인접한 화소들(예를 들어, P1, P2) 간의 화소 전극(140)들에 각각 겹쳐지도록 구성된다.
어레이 기판 상의 리페어 패턴(150)들은 각 화소(P1, P2, …)에 공통 전압(Vcom)을 인가하는 공통 전극(131)에 연결된 형태, 또는 독립된 섬 형상의 패턴으로 형성할 수 있다.
컬러 필터 기판에는 적색, 녹색, 청색의 컬러 필터와 블랙 매트릭스 등을 형성하여 어레이 기판의 구동에 따라 빛을 파장별로 투과시켜 화상을 표시하도록 구성한다.
본 발명에 따른 리페어 공정은 어레이 기판 상태나 액정 패널 상태에 모두 적용될 수 있으며, 어레이 기판 상태에서 리페어 공정을 수행하는 경우에는 S110 단계 및 S120 단계가 생략된다.
다음으로, S130 단계에서, 어레이 기판 상의 화소들(P1, P2, …)에 테스트 신호를 인가하여 불량 화소(P1)를 검출한다.
다음으로, S140 단계에서, 불량 화소(P1)에 구비된 박막 트랜지스터의 드레인 전극(122)들을 레이저 커팅으로 단선(cutting)시킨다.
다음으로, S150 단계에서, 불량 화소(P1)와, 불량 화소(P1)에 인접하는 정상 화소(P2)의 화소 전극(140)들 간에 겹쳐지도록 구성된 리페어 패턴(150)의 양측 끝단을 레이저 용접하여 리페어 패턴(150)을 통해 두 화소(P1, P2)의 화소 전극(140)들을 링크시킨다.
어레이 기판 상의 리페어 패턴(150)들이 공통 전극(131)에 연결된 형태로 구성된 경우에는, S140 단계 이전에 레이저를 이용하여 불량 화소(P1)에 구비된 리페어 패턴(150)을 연결된 공통 전극(131)으로부터 단선시키는 단계를 더 포함하게 된다.
이와 같이, 불량 화소(P1)를 상부 또는 하부 등의 위치에 인접한 정상 화소(P2)와 연결 구동함으로써, 화상을 표시할 때 불량이 인지되지 않도록 하는 시각적 무결점화를 구현할 수 있다.
도 8은 본 발명의 효과를 설명하기 위한 비교표로서, 본 발명을 적용하여 상하 화소(상하로 인접한 불량 화소와 정상 화소)를 링크시킨 경우와, 종래 기술에 따라 암점화한 경우의 인지 특성을 비교한 것이다.
화면 상에 화이트, 그레이, 블랙(White/Gray/Black) 레벨이 표시되는 경우, 종래 기술에 따라 리페어하여 암점화하였을 때 우측에서와 같이 블랙 레벨을 제외 한 모든 그레이에서 불량으로 인지되는 반면에, 본 발명에 따라 상하 화소를 링크시킨 경우에는 좌측에서와 같이 어느 그레이에서도 불량 지점이 인지되지 않는다.
화면 상에 라인(Line)이 표시되는 경우, 본 발명에서는 라인의 바로 위에 불량 화소가 걸릴 때에만 불량이 인지되는 반면에, 종래 기술에서는 블랙 레벨을 제외한 모든 그레이에서 불량이 인지된다.
화면 상에 다양한 그레이를 갖는 이미지(Picture)가 표시되는 경우, 본 발명에서는 불량 화소가 인접한 정상 화소와 비슷한 그레이를 표시하므로 이미지의 경계 부분에서도 불량으로 잘 인지되지 않으나, 종래 기술에 따르면 암점으로 불량이 인지된다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
따라서, 이상에서 기술한 실시예들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이므로, 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 하며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 횡전계 방식 액정 표시 장치 및 그의 리페어 방법에 의하면, 불량 화소를 인접한 정상 화소와 연동 구동하여 시각적 무결점화함으로써, 일반적인 화상에서 쉽게 불량 지점이 인지되지 않도록 할 수 있다.
또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 횡전계 방식 액정 표시 장치 및 그의 리페어 방법에 의하면, 액정 패널로 합착되기 전의 어레이 기판 상태에서뿐만 아니라 합착된 이후의 액정 패널 상태에서도 손쉽게 리페어 공정을 수행할 수 있다.

Claims (11)

  1. 투명 절연 기판;
    상기 투명 절연 기판 상에 수평 및 수직 방향으로 교차 형성되어 복수 개의 화소들을 정의하는 게이트 라인들 및 데이터 라인들;
    상기 게이트 라인들과 상기 데이터 라인들 각각의 교차 부위에 배치되고, 상기 게이트 라인 상의 게이트 전극, 상기 게이트 전극 상의 반도체층, 상기 데이터 라인에서 분기된 소스 전극, 상기 반도체층을 사이에 두고 상기 소스 전극과 마주보는 드레인 전극이 구비된 박막 트랜지스터;
    상기 드레인 전극에 연결된 화소 전극들과, 상기 화소 전극들과 서로 엇갈리도록 배치되는 공통 전극들;
    상기 공통 전극들을 서로 연결하는 공통 라인들; 및
    양측 끝단의 오버랩 영역이 인접한 두 화소의 화소 전극들과 각각 겹쳐지도록 구성되는 섬 형상의 리페어 패턴을 포함하는 것을 특징으로 하는 횡전계 방식 액정 표시 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 리페어 패턴은,
    대칭 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 횡전계 방식 액정 표시 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 복수 개의 화소 각각은,
    수직 방향으로 꺽인 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 횡전계 방식 액정 표시 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 리페어 패턴은,
    독립된 섬 형상의 패턴으로 구성되거나 상기 공통 전극에 연결되도록 구성된 것을 특징으로 하는 횡전계 방식 액정 표시 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 복수 개의 화소들 중 일부의 불량 화소에서,
    상기 박막 트랜지스터는 상기 화소 전극들과 단선(cutting)되어 있으며, 상기 리페어 패턴은 상기 공통 라인으로부터 단선(cutting)되어 있고, 양측의 오버랩 영역을 통해 인접한 정상 화소의 상기 화소 전극들과 전기적으로 접촉된 것을 특징으로 하는 횡전계 방식 액정 표시 장치.
  6. 게이트 전극, 반도체층과, 소스 및 드레인 전극을 갖는 박막 트랜지스터에 의해 스위칭되는 복수 개의 화소들로 구성되고, 섬 형상의 리페어 패턴이 형성되며, 상기 리페어 패턴은 양측 끝단이 인접한 두 화소 간의 화소 전극들에 겹쳐지도 록 구성되는 어레이 기판을 제조하는 단계;
    상기 복수 개의 화소들 각각에 테스트 신호를 인가하여 불량 화소를 검출하는 단계;
    상기 불량 화소의 박막 트랜지스터를 단선(cutting)시키는 단계; 및
    상기 불량 화소와, 상기 불량 화소에 인접하는 정상 화소의 화소 전극들에 겹쳐진 리페어 패턴의 양측 끝단을 상기 불량 화소 및 상기 정상 화소의 화소 전극들에 전기적으로 접촉시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 횡전계 방식 액정 표시 장치의 리페어 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 어레이 기판을 제조한 이후에, 상기 어레이 기판을 이용하여 액정 패널을 제조하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 횡전계 방식 액정 표시 장치의 리페어 방법.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 어레이 기판을 제조하는 단계에서 상기 리페어 패턴은 독립된 섬 형상의 패턴으로 형성되거나, 상기 복수 개의 화소들로 공통 전압을 인가하는 공통 전극들에 연결되도록 형성되고,
    상기 불량 화소에 구비된 리페어 패턴이 공통 전극에 연결된 경우, 상기 연결된 공통 전극으로부터 단선(cutting)시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 횡전계 방식 액정 표시 장치의 리페어 방법.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 리페어 패턴은,
    대칭 형상을 갖도록 형성하는 것을 특징으로 하는 횡전계 방식 액정 표시 장치의 리페어 방법.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 복수 개의 화소 각각은,
    수직 방향으로 꺽인 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 횡전계 방식 액정 표시 장치의 리페어 방법.
  11. 제6항에 있어서,
    레이저 커팅(laser cutting) 공정을 이용하여 단선(cutting)시키고, 레이저 용접(laser welding) 공정을 이용하여 전기적으로 접촉시키는 것을 특징으로 하는 횡전계 방식 액정 표시 장치의 리페어 방법.
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