KR20110067180A - 전기영동 표시 장치 - Google Patents

전기영동 표시 장치 Download PDF

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이승훈
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엘지디스플레이 주식회사
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Abstract

구동 IC가 TCP 또는 COF 방식으로 실장됨과 동시에 오토프로브(Autoprobe) 검사를 위한 테스트 패턴을 갖는 전기영동 표시 장치가 개시된다. 본 발명의 전기영동 표시 장치는, 복수 개의 게이트 라인들; 상기 게이트 라인들의 일단들이 접속된 게이트 구동 IC; 게이트 테스트 단자; 상기 게이트 라인들의 타단들을 상기 게이트 테스트 단자에 선택적으로 각각 연결시키는 제1 스위칭 소자들; 상기 제1 스위칭 소자들에 인에이블 신호를 제공하기 위한 제1 인에이블 단자; 복수 개의 데이터 라인들; 상기 데이터 라인들의 일단들이 접속된 데이터 구동 IC; 데이터 테스트 단자; 상기 데이터 라인들의 타단들을 상기 데이터 테스트 단자에 선택적으로 각각 연결시키는 제2 스위칭 소자들; 및 상기 제2 스위칭 소자들에 인에이블 신호를 제공하기 위한 제2 인에이블 단자를 포함한다.
전기영동, 테스트

Description

전기영동 표시 장치{Electrophoretic Display Apparatus}
본 발명은 전기영동 표시 장치에 관한 것이다.
전기영동 표시 장치는 전자 책(e-book)의 제조에 사용되고 있는 평판 표시장치 중 하나로서, 전기영동 필름 및 상기 전기영동 필름을 화소별로 구동시키기 위한 TFT 기판을 포함한다.
전기영동 표시 장치의 경우, 서로 대향하는 2개의 전극 사이에 전기영동 분산액이 위치한다. 마이크로캡슐 방식에서는, 전기영동 분산액을 내부에 저장하고 있는 복수 개의 마이크로캡슐들이 상기 2개의 전극 사이에서 층을 형성한다. 마이크로컵 방식에서는 전기영동 분산액이 격벽에 의해 화소별로 구획된다. 두 전극에 인가되는 전압에 의해 전기영동 분산액에 포함되어 있는 착색된 대전 입자가 전기영동(electrophoresis)에 의해 반대 극성의 전극으로 이동함으로써 화상이 표시된다.
전기영동 표시 장치는 쌍안정성(bistability)을 갖고 있어 인가된 전압이 제거되어도 원래의 이미지를 장시간 보존할 수 있다. 즉 전기영동 표시 장치는 지속적으로 전압을 인가하지 않아도 일정 화면을 장기간 유지할 수 있기 때문에 화면의 신속한 교환이 요구되지 않는 전자 책 분야에 특히 적합하다. 또한, 전기영동 표시 장치는 액정 표시 장치와는 달리 시야각(viewing angle)에 대한 의존성이 없을 뿐만 아니라 종이와 유사한 정도로 눈에 편안한 화상을 제공할 수 있다는 장점을 가지고 있다.
전기영동 표시 장치의 신뢰성을 높이기 위해서는 모듈 제조 전에 전기영동 패널에 대한 불량 검사를 실시할 것이 요구되지만, 구동 IC를 실장함에 있어 TCP(Tape Carrier Packaging) 방식 또는 COF(Chip On Film) 방식이 적용되는 전기영동 패널의 경우 패널 상에 테스트 패턴을 형성하기 곤란하였다.
본 발명의 일 관점은, 구동 IC가 TCP 또는 COF 방식으로 실장됨에도 불구하고 오토프로브(Autoprobe) 검사를 위한 테스트 패턴을 가짐으로써 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 전기영동 표시 장치를 제공하는 것이다.
위 관점 외에도, 본 발명의 다른 특징 및 이점들이 이하에서 기술되거나, 그러한 기술 및 설명으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
이 밖에도, 본 발명의 실시를 통해 본 발명의 또 다른 특징 및 이점들이 새롭게 파악되어질 수도 있을 것이다.
위와 같은 본 발명의 일 관점에 따라, 복수 개의 게이트 라인들; 상기 게이트 라인들의 일단들이 접속된 게이트 구동 IC; 게이트 테스트 단자; 상기 게이트 라인들의 타단들을 상기 게이트 테스트 단자에 선택적으로 각각 연결시키는 제1 스위칭 소자들; 상기 제1 스위칭 소자들에 인에이블 신호를 제공하기 위한 제1 인에이블 단자; 복수 개의 데이터 라인들; 상기 데이터 라인들의 일단들이 접속된 데이터 구동 IC; 데이터 테스트 단자; 상기 데이터 라인들의 타단들을 상기 데이터 테스트 단자에 선택적으로 각각 연결시키는 제2 스위칭 소자들; 및 상기 제2 스위칭 소자들에 인에이블 신호를 제공하기 위한 제2 인에이블 단자를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기영동 표시 장치가 제공된다.
상기 게이트 구동 IC는 제1 캐리어 필름에, 상기 데이터 구동 IC는 제2 캐리어 필름에 각각 장착된다.
상기 게이트 라인들의 일단들은 제1 이방성 도전 필름(ACF)을 통해 상기 제1 캐리어 필름과 연결되고, 상기 데이터 라인들의 일단들은 제2 이방성 도전 필름(ACF)을 통해 상기 제2 캐리어 필름과 연결된다.
상기 복수 개의 게이트 라인들은 서로 교번하여 배열되는 홀수 게이트 라인들 및 짝수 게이트 라인들을 포함할 수 있고, 상기 게이트 테스트 단자는 상기 홀수 게이트 라인들을 위한 홀수 게이트 테스트 단자 및 상기 짝수 게이트 라인들을 위한 짝수 게이트 테스트 단자를 포함할 수 있다.
상기 복수 개의 데이터 라인들도 역시 서로 교번하여 배열되는 홀수 데이터 라인들 및 짝수 데이터 라인들을 포함할 수 있고, 상기 데이터 테스트 단자는 상기 홀수 데이터 라인들을 위한 홀수 데이터 테스트 단자 및 상기 짝수 데이터 라인들을 위한 짝수 데이터 테스트 단자를 포함할 수 있다.
본 발명의 전기영동 표시 장치는 화소 전극; 공통 전극; 상기 화소 전극과 공통 전극 사이에 위치하며 상기 화소 전극과 공통 전극에 의해 발생하는 전계에 의해 이동하는 대전 입자; 및 상기 공통 전극에 공통 전압을 인가하기 위한 공통 전압 테스트 단자를 더 포함할 수 있다.
상기 복수 개의 게이트 라인들 및 데이터 라인들은 금속 기판 상에 서로 교차하게 형성될 수 있다.
상기 제1 및 제2 스위칭 소자들은 박막트랜지스터들일 수 있다.
상기 박막트랜지스터들 각각은 게이트 전극, 소스 전극, 및 드레인 전극을 포함하고, 상기 제1 스위칭 소자들에 해당하는 박막트랜지스터들의 게이트 전극들은 상기 제1 인에이블 단자와 접속되고, 상기 제2 스위칭 소자들에 해당하는 박막트랜지스터들의 게이트 전극들은 상기 제2 인에이블 단자와 접속된다.
상기 제1 스위칭 소자들에 해당하는 박막트랜지스터들의 소스 전극들은 상기 게이트 테스트 단자와 접속되고, 상기 제2 스위칭 소자들에 해당하는 박막트랜지스터들의 소스 전극들은 상기 데이터 테스트 단자와 접속된다.
위와 같은 본 발명에 대한 일반적 서술은 본 발명을 예시하거나 설명하기 위한 것일 뿐으로서, 본 발명의 권리범위를 제한하지 않는다.
본 발명의 전기영동 표시 장치는 구동 IC가 TCP/COF 방식으로 실장됨에도 불구하고 오토프로브(Autoprobe) 검사를 위한 테스트 패턴을 갖기 때문에, 모듈 제조 전에 전기영동 패널에 대한 불량 검사를 실시할 수 있다. 따라서, 본 발명에 의하면 상기 TCP/COF 방식에 기인하는 모든 장점을 그대로 가지면서도 높은 신뢰성을 담보할 수 있는 전기영동 표시 장치가 구현될 수 있다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 전기영동 표시 장치 및 그 제조방법의 실시예들을 상세하게 설명한다.
본 발명의 기술적 사상은 컬러 구현 여부와 관계없이 모든 전기영동 표시 장치에 적용될 수 있으나, 이하에서는 설명의 편의를 위하여 흑백만을 구현하는 모노 타입의 전기영동 표시 장치를 예로 들어 본 발명을 설명하기로 한다. 즉, 아래에서 개시되는 본 발명의 기술적 사상은, 컬러필터를 추가로 포함하는 전기영동 표시 장치는 물론이고, 전기영동 분산액 내의 대전 입자가 적색, 청색, 녹색 또는 백색으로 착색된 전기영동 표시 장치의 경우에도 동일하게 적용될 수 있다.
또한, 본 발명의 기술적 사상은 마이크로캡슐(microcapsule) 방식은 물론이고 마이크로컵(microcup) 방식의 전기영동 표시 장치 모두에 동일하게 적용될 수 있으나, 이하에서는 설명의 편의를 위하여 마이크로캡슐 방식의 전기영동 표시 장치를 예로 들어 본 발명을 설명하기로 한다.
또한, 본 발명의 기술적 사상은 모든 종류의 기판에 적용 가능하지만, 이하에서는 설명의 편의를 위하여 금속 기판을 사용하여 제조되는 전기영동 표시 장치를 예로 들어 본 발명을 설명하기로 한다.
본 발명의 실시예를 설명함에 있어서 어떤 구조물이 다른 구조물의 "상에" 또는 "아래에" 형성된다고 기재된 경우, 이러한 기재는 이 구조물들이 서로 접촉되어 있는 경우는 물론이고 이들 구조물들 사이에 제3의 구조물이 개재되어 있는 경우까지 포함하는 것으로 해석되어야 한다. 다만, "바로 위에" 또는 "바로 아래에"라는 용어가 사용될 경우에는, 이 구조물들이 서로 접촉되어 있는 것으로 제한되어 해석되어야 한다.
도 1은 본 발명의 전기영동 표시 장치를 간략하게 나타내는 블록도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 전기영동 표시 장치는, 전기영동 표시 패널(10), 데이터 구동부(20), 게이트 구동부(30), 및 타이밍 컨트롤러(40)를 포함한다.
전기영동 표시 패널(10)에는 데이터 라인들(D1 내지 Dm)과 게이트 라인들(G1 내지 Gn)이 서로 교차하고, 이러한 교차 구조로 인해 m×n개의 화소(11)들이 매트릭스 타입으로 배열된다. 데이터 라인들(D1 내지 Dm)과 게이트 라인들(G1 내지 Gn)이 교차하는 영역마다 스위칭 소자(SW)들이 형성되어 있다. 상기 스위칭 소자(SW)는 박막트랜지스터일 수 있으며, 이하에서는 박막트랜지스터를 예로 들어 설명한다. 각각의 박막트랜지스터는 게이트 전극, 소스 전극, 및 드레인 전극을 갖는다. 게이트 전극은 게이트 라인들(G1 내지 Gn) 중 하나에 접속되고, 소스 전극은 데이터 라인들(D1 내지 Dm) 중 하나에 접속되며, 드레인 전극은 해당 화소(11)의 화소 전극에 접속된다.
스캔 펄스가 게이트 라인(G1 내지 Gn)을 통해 공급되면, 해당 게이트 라인에 연결된 박막트랜지스터들이 상기 스캔 펄스에 응답하여 턴온(turn-on)됨으로써 데이터 라인들(D1 내지 Dm)을 통해 공급되는 데이터 전압이 대응하는 화소(11)들의 화소 전극들로 인가된다.
화소 전극은 공통 전극과 함께 전기영동 커패시터(Cep)를 형성한다. 상기 화소 전극 또는 드레인 전극은 스토리지 전극과 함께 스토리지 커패시터(Cst)를 형성한다.
화소 전극과 공통 전극 사이에는 착색된 대전 입자들을 포함하는 전기영동 분산액이 존재한다. 따라서, 이 두 전극들에 데이터 전압과 공통 전압(Vcom)이 각각 인가될 경우, 전기영동 분산액에 포함되어 있는 착색된 대전 입자들이 전기영 동(electrophoresis)에 의해 반대 극성의 전극으로 각각 이동함으로써 해당 화소(11)에 화상이 표시된다.
한편, 게이트 전극에 인가되는 게이트 전압이 오프될 때 박막트랜지스터에 형성되는 기생 커패시턴스에 의해 소위 "킥백(kickback) 전압"이라는 전압 강하가 발생하게 된다. 킥백 전압은 명암비 등에 영향을 주어 화질 저하, 특히 정지 화상의 화질 저하를 야기한다. 스토리지 커패시터(Cst)는 이러한 킥백 전압에 의한 화질 저하를 최소화하기 위한 것이다.
데이터 구동부(20)는 소스 구동부라고도 지칭되며, 타이밍 컨트롤러(40)의 제어 하에, 표시하고자 하는 계조에 대응하는 데이터 전압을 데이터 라인들(D1 내지 Dm)에 공급한다.
게이트 구동부(30)는 스캔 구동부라고도 지칭되며, 타이밍 컨트롤러(40)의 제어에 따라 박막트랜지스터(SW)들의 스위칭 동작을 제어하기 위한 스캔 펄스를 게이트 라인들(G1 내지 Gn)에 공급한다.
타이밍 컨트롤러(40)는 외부의 그래픽 제어기(미도시)로부터 수직/수평 동기신호(Vsync/Hsync), 클럭신호(CLK) 등을 제공받아 데이터 구동부(20) 및 게이트 구동부(30)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 제어신호를 발생시킨다. 또한, 타이밍 컨트롤러(40)는 그래픽 제어기로부터 화상 데이터를 수신하고, 수신한 화상 데이터에 대응하는 데이터 전압의 구동 파형을 룩업 테이블(lookup table), 프레임 카운터 등을 이용하여 결정하며, 이렇게 결정된 데이터 전압의 구동 파형에 대응하는 디지털 데이터를 데이터 구동부(20)에 전송한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기영동 표시 장치의 단면도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 전기영동 표시 장치는 화상이 표시되는 액티브 영역(AA), 게이트 패드(182)가 형성된 게이트 패드 영역(GP), 및 데이터 패드(183)가 형성된 데이터 패드 영역(DP)을 포함하는 전기영동 패널(10); 상기 게이트 패드(142)에 전기적으로 연결되는 게이트 구동 IC(411); 상기 데이터 패드(147)에 전기적으로 연결되는 데이터 구동 IC(421)를 포함한다.
상기 액티브 영역(AA)은, 금속 기판(110); 상기 금속 기판(110) 상에 형성된 유기막(120); 상기 유기막(120) 상에 형성된 장벽층(130); 상기 장벽층(130) 상에 형성된 박막트랜지스터(T); 상기 박막트랜지스터(T) 상에 형성된 제1 보호막(150); 상기 제1 보호막(150)상에 형성된 유전막(160); 상기 유전막(160) 상에 형성된 제2 보호막(170); 상기 제2 보호막(170) 상에 형성되며, 상기 제1 보호막(150), 유전막(160) 및 제2 보호막(170)을 관통하는 관통 홀을 통해 박막트랜지스터(T)와 전기적으로 연결되는 화소 전극(181); 상기 화소 전극(181) 상의 전기영동 필름(200); 상기 전기영동 필름(200) 상에 부착된 보호 시트(310); 및 상기 전기영동 필름(200)을 외부로부터 차단하기 위한 실링 패턴(320)을 포함한다.
상기 금속 기판(110)은 스테인리스 스틸(stainless steel)로 형성될 수 있다. 금속 기판(110)은 전도체이기 때문에 금속 기판(110) 바로 위에 박막트랜지스터를 형성할 수 없다. 따라서, 절연 및 평탄화를 위하여 금속 기판(110) 상에 유기막(120)이 형성되어 있다. 무기막 대신에 유기막(120)이 형성되는 이유는, 무기막의 경우 일정 두께 이상의 막을 형성하기가 어려울 뿐만 아니라 막의 표면 조 도(surface roughness)가 취약하기 때문이다.
유기막(120)과 금속의 접착성이 취약하다는 점 및 유기막(120)으로부터 발생되는 아웃가스가 금속을 손상시킬 수도 있다는 점 등을 고려하여, 상기 유기막(120) 상에 장벽층(130)이 형성된다. 상기 유기막(120)은 예를 들어 포토아크릴(photoacryl)로 형성될 수 있고, 상기 장벽층(130)은 질화규소(SiNx)로 형성될 수 있다.
상기 장벽층(130) 상에 상에 게이트 전극(141)이 형성되어 있다. 게이트 전극(141)은 비저항(resistivity)이 낮은 은(Ag), 알루미늄(Al), 구리(Cu), 몰리브덴(Mo) 또는 이들의 합금(alloy)으로 이루어진 단일막이거나, 또는 이러한 단일막에 더하여 전기적 특성이 우수한 크롬(Cr), 티타늄(Ti), 또는 탄탈륨(Ta)으로 이루어진 막을 더 포함하는 다층막일 수 있다.
상기 게이트 전극(141)을 포함하는 장벽층(130)의 전면(entire area) 상에 게이트 절연막(143)이 형성되어 있다. 게이트 절연막(143)은 무기막, 예를 들어 질화규소(SiNx) 막(이하, '질화막'이라 칭함)이다.
상기 게이트 절연막(143) 상에 반도체층(144), 소스 전극(145), 및 드레인 전극(146)이 형성되어 있다. 상기 반도체층(144)은 상기 게이트 전극(141)에 대응하는 게이트 절연막(143)의 영역 상에 형성되어 있다. 상기 소스 전극(145) 및 드레인 전극(146)은 서로 이격되게 형성되어 있으며, 상기 반도체층(144)과 부분적으로 중첩되어 있다. 상기 소스 전극(145) 및 드레인 전극(146)은 은(Ag), 알루미늄(Al), 구리(Cu), 몰리브덴(Mo) 또는 이들의 합금으로 이루어진 단일막이거나, 또 는 이러한 단일막에 더하여 전기적 특성이 우수한 크롬(Cr), 티타늄(Ti), 또는 탄탈륨(Ta)으로 이루어진 막을 더 포함하는 다층막일 수 있다.
도시되어 있지는 않으나, 상기 소스 전극(145)과 반도체층(144) 사이, 그리고 상기 드레인 전극(146)과 반도체층(144) 사이에 각각 오믹 콘택층(ohmic contact)이 더 형성되어 있을 수 있다.
상기 게이트 전극(141), 게이트 절연막(143), 반도체층(144), 소스 전극(145), 및 드레인 전극(146)은 박막트랜지스터(T)를 이룬다.
상기 박막트랜지스터(T)를 포함하는 게이트 절연막(143) 상에 제1 보호막(150), 유전막(160), 제2 보호막(170), 및 화소 전극(181)이 순차적으로 형성되어 있다. 상기 화소 전극(181)은 제1 보호막(150), 유전막(160), 및 제2 보호막(170)을 관통하는 관통 홀을 통해 드레인 전극(146)과 접속된다.
상기 화소 전극(181)은 구리, 알루미늄, ITO 등으로 형성될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 화소 전극(181)은 게이트 라인(미도시), 데이터 라인(미도시), 및 박막트랜지스터(T)를 모두 커버하도록 형성된다. 이와 같은 구조에 의해 화소 전극(181)의 면적이 극대화될 수 있고, 그 결과 전기영동 표시 장치의 반사율을 향상시킬 수 있다.
화소 전극(180)이 게이트 라인 및 데이터 라인과 중첩될 경우 매우 큰 기생 커패시턴스(Cgp, Cdp)가 발생한다는 문제점이 있다. 화소 전극(181)과 데이터 라인의 중첩에 의해 발생하는 기생 커패시턴스(Cdp)는 수직 크로스토크(crosstalk)를 유발하는데, 이는 화질 불량의 원인이 된다. 화소 전극(181)과 게이트 라인의 중첩 에 의해 발생하는 기생 커패시턴스(Cgp)는 킥백 전압((kickback voltage: ΔVp)을 유발하는데, 이는 화소 전압 홀딩 특성을 나쁘게 하여 전기영동 표시 장치의 반사율 및 명암비 저하를 야기한다. 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 화소 전극(181)과 게이트 라인 사이 및 화소 전극(181)과 데이터 라인 사이에 낮은 유전 상수를 갖는 유전막(160)이 개재된다. 상기 유전막(160)은 포토아크릴(photoacryl), 폴리이미드, 또는 폴리(4-비닐페놀) 등과 같은 낮은 유전상수를 갖는 유기물로 형성될 수 있다.
상기 제1 및 제2 보호막들(150, 170)은 무기막, 예를 들어 질화막이다. 전극 물질은 유기물에 대해 취약한 점착성(adhesion)을 갖기 때문에, 상기 유전막(160)과 소스/드레인 전극들(145, 146) 사이 및 상기 유전막(160)과 화소 전극(181) 사이에 무기물로 형성된 제1 및 제2 보호막들(150, 170)이 각각 개재될 필요가 있다. 또한, 상기 제1 및 제2 보호막들(150, 170)은 유전막(160)으로부터 발생하는 아웃가스로부터 소스/드레인 전극들(145, 146) 및 화소 전극(181)을 보호하는 기능을 수행한다.
상기 화소 전극(181) 상의 전기영동 필름(200)은 베이스 필름(210), 공통 전극(220), 마이크로캡슐들(230), 및 점착층(240)이 순차적으로 적층된 구조를 갖는다. 공통 전극(220) 및 화소 전극(181)에 공통 전압 및 데이터 전압이 각각 인가되면 마이크로캡슐(230) 내의 대전 입자들이 전기영동에 의해 이동함으로써 화상이 표현된다.
전기영동 필름(200)은 상기 접착층(240)에 릴리즈 필름(미도시)이 부착된 상 태로 보관 및 운반되다가 TFT 기판에 라미네이팅되기 직전에 릴리즈 필름이 제거된다. 라미네이팅 공정에 의해 상기 점착층(240)이 TFT 기판의 화소 전극(181) 측에 부착된다.
베이스 필름(210)은 유리 또는 플라스틱으로 이루어지며, 공통 전극(220)은 ITO(Indium Tin Oxide) 또는 IZO(Indium Zinc Oxide)로 형성된다. 상기 베이스 필름(210) 및 공통 전극(220)은 화상 표시를 위해 투명하여야 한다.
마이크로캡슐(230)은 그 안에 전기영동 분산액을 갖는다. 전기영동 분산액은, 유전 용매 및 상기 유전 용매 내에 분산되어 있는 양 및 음으로 각각 대전된 대전 입자들을 포함한다. 유전 용매는 반사 휘도를 확보하기 위하여 투명한 것이 바람직하다. 그 예로는, 물, 알코올계 용매, 에스테르계 용매, 케톤계 용매, 지방족 탄화수소계 용매, 방향족 탄화수소계 용매, 할로겐화 용매 등이 있으며, 이들 물질은 단독 또는 혼합물로서 이용될 수 있다. 상기 유전 용매는 계면 활성제를 더 포함할 수 있다. 대전 입자들의 높은 이동도(mobility)를 담보한다는 측면에서 상기 유전 용매는 낮은 점도를 갖는 것으로 선택될 수 있다. 흑색 입자는, 예를 들면, 아닐린 블랙, 카본 블랙 등의 흑색 염료로 착색된 고분자 또는 콜로이드이며, 플러스로 대전되어 이용될 수 있다. 백색 입자는, 예를 들면, 이산화티탄, 삼산화 안티몬 등의 백색 염료로 착색된 고분자 또는 콜로이드이며, 마이너스로 대전되어 이용될 수 있다. 필요에 따라서, 이들 염료 외에도 하전 제어제, 분산제, 윤활제 등이 더 첨가될 수 있다.
본 명세서 및 도면에서는 설명의 편의를 위하여 무색의 유전 용매에 양으로 대전된 흑색 입자 및 음으로 대전된 백색 입자가 분산되어 있는 전기영동 분산액을 예로 들어 본 발명을 설명하고 있으나, 본 발명의 전기영동 분산액은 이에 제한되지 않으며, 대전된 백색 입자가 흑색 염료를 포함하는 유전 용매에 분산되어 있는 전기영동 분산액이 이용될 수 있다. 이 경우, 화소 전극(180) 및 공통전극(220)에 데이터 전압 및 공통 전압이 각각 인가되면 백색 입자가 반대 극성의 전극으로 이동함으로써 흑과 백이 표시된다. 반대로, 대전된 흑색 입자가 백색 염료를 포함하는 유전 용매에 분산되어 있는 전기영동 분산액이 이용될 수도 있다.
상기 전기영동 필름(200) 상에는 보호 시트(310)가 부착되어 있다. 상기 보호 시트(310)와 TFT 기판(100) 사이에 개재된 전기영동 필름(200)을 외부와 차단시키기 위하여 상기 전기영동 필름(200) 외주면에는 실링 패턴(320)이 형성되어 있다.
전기영동 패널(10)의 상기 게이트 패드 영역(GP)은, 금속 기판(110); 상기 금속 기판(110) 상에 형성된 유기막(120); 상기 유기막(120) 상에 형성된 장벽층(130); 상기 장벽층(130) 상에 형성된 게이트 패드(142); 상기 게이트 패드(142)를 포함하는 장벽층(130) 상에 형성된 게이트 절연막(143); 상기 게이트 절연막(143) 상에 형성된 제1 보호막(150); 상기 제1 보호막(150)상에 형성된 제2 보호막(170); 및 상기 제2 보호막(170) 상에 형성되며, 상기 게이트 절연막(143), 제1 보호막(150), 및 제2 보호막(170)을 관통하는 관통 홀을 통해 상기 게이트 패드(142)와 전기적으로 연결되는 게이트 패드 전극(182)을 포함한다.
전기영동 패널(10)의 상기 데이터 패드 영역(DP)은, 금속 기판(110); 상기 금속 기판(110) 상에 형성된 유기막(120); 상기 유기막(120) 상에 형성된 장벽층(130); 상기 장벽층(130) 상에 형성된 게이트 절연막(143); 상기 게이트 절연막(143) 상에 형성된 반도체층(144); 상기 반도체층(144) 상에 형성된 데이터 패드(147); 상기 데이터 패드(147)를 포함하는 게이트 절연막(143) 상에 형성된 제1 보호막(150); 상기 제1 보호막(150)상에 형성된 제2 보호막(170); 및 상기 제2 보호막(170) 상에 형성되며, 제1 및 제2 보호막들(150, 170)을 관통하는 관통 홀을 통해 상기 데이터 패드(147)와 전기적으로 연결되는 데이터 패드 전극(183)을 포함한다.
상기 게이트 패드 전극(182) 및 데이터 패드 전극(183)은 게이트 구동 IC(411) 및 데이터 구동 IC(421)와 TCP(Tape Carrier Package) 방식 또는 COF(Chip on Film) 방식으로 각각 연결된다. 더욱 상세히 설명하면, 구동 IC들(411, 421)은 제1 및 제2 캐리어 필름들(412, 422)에 각각 장착된다. 이들 캐리어 필름들(412, 422)은 미세 배선이 형성되어 있는 폴리이미드 필름으로서, ILB(Inner Lead Bonding) 공정을 통해 구동 IC들(411, 421)이 상기 캐리어 필름들(412, 422)의 미세 배선에 연결된다.
이어서, 상기 캐리어 필름들(412, 422)의 미세 배선이 게이트 패드 전극(182) 및 데이터 패드 전극(183)에 각각 연결되도록 하기 위하여 상기 캐리어 필름들(412, 422)이 OLB(Outer Lead Bonding) 공정을 통해 전기영동 패널(10)에 접합된다. 상기 캐리어 필름들(412, 422)과 전기영동 패널(10)의 접합을 위하여 이방성 도전 필름(Anisotropic Conductive Film: ACF)(414, 424)이 사용될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 전기영동 표시 장치의 평면도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 전기영동 패널(10)은 TFT 기판(100)을 포함하며, 상기 TFT 기판(100) 상에 전기영동 필름(보이지 않음)이 부착되어 있다. 상기 전기영동 필름 상에는 보호 시트(310)가 부착되어 있다. 보호 시트(310)와 TFT 기판(100) 사이에 개재된 전기영동 필름의 외주면을 따라 실링 패턴(320)이 형성되어 있어 상기 전기영동 필름을 외부로부터 차단한다.
TFT 기판(100)의 게이트 라인들의 일단은 게이트 구동 IC(411)와, TFT 기판(100)의 데이터 라인들의 일단은 데이터 구동 IC(421)와 TCP 방식 또는 COF 방식으로 각각 연결된다. 즉, 구동 IC들(411, 421)은 제1 및 제2 캐리어 필름들(412, 422)에 각각 장착된다. 이들 캐리어 필름들(412, 422)은 미세 배선이 형성되어 있는 폴리이미드 필름으로서, 구동 IC들(411, 421)이 상기 캐리어 필름들(412, 422)의 미세 배선에 연결된다. 상기 캐리어 필름들(412, 422)의 미세 배선이 게이트 패드 전극(182) 및 데이터 패드 전극(183)에 각각 연결되도록 하기 위하여 상기 캐리어 필름들(412, 422)이 전기영동 패널(10)에 부착된다.
구동 IC들(411, 421)이 장착된 캐리어 필름들(412, 422)은 연성 인쇄 회로(Flexible Printed Circuit: FPC)(413, 423)를 통해 외부의 인쇄회로기판(Printed Circuit Board: PCB)(미도시)에 연결된다.
한편, 구동 IC들(411, 421)들이 TCP 또는 COF 방식으로 각각 실장되기 때문에 구동 IC들(411, 421)이 존재하는 측에는 테스트 패턴을 형성하는 것이 불가능하다. 즉, 캐리어 필름들(412, 422)이 부착되는 전기영동 패널(10)의 에지부들로부터 엑티브 영역(AA) 사이에는 게이트 라인들과 데이터 라인들의 출력 라인들이 각각 형성되어 있기 때문에 이 영역들에는 테스트 패턴을 형성할 수 없다.
따라서, 본 발명에 의하면, 게이트 구동 IC법11)가 장착된 제1 캐리어 필름(412)이 부착되는 측의 반대 측 TFT 기판(100) 영역에 게이트 테스트 패턴(500)이 형성되어 있고, 데이터 구동 IC(421)가 장착된 제2 캐리어 필름(422)이 부착되는 측의 반대 측 TFT 기판(100) 영역에 데이터 테스트 패턴(600)이 형성되어 있다.
이하에서는, 도 4 및 도 5를 참조하여 상기 게이트 테스트 패턴(500) 및 데이터 테스트 패턴(600)을 자세히 설명한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 게이트 테스트 패턴(500)을 나타내는 회로도이다.
게이트 라인(G1~Gn)들의 일단들은 게이트 구동 IC(411)에 연결되는 반면, 상기 게이트 라인들(G1~Gn)의 타단들은 도 4에 도시된 바와 같이 제1 스위칭 소자들(530)을 통해 선택적으로 게이트 테스트 단자(510)에 연결된다. 상기 제1 스위칭 소자들(530)은 게이트 전극, 소스 전극 및 드레인 전극을 포함하는 박막트랜지스터들일 수 있고, 상기 박막트랜지스터들 각각의 게이트 전극 및 소스 전극은 제1 인에이블 단자(520) 및 게이트 테스트 단자(510)에 각각 연결되어 있다.
상기 제1 인에이블 단자(520)를 통해 상기 박막트랜지스터들의 게이트 전극들에 인에이블 신호가 제공되면 상기 박막트랜지스터들이 턴온되고, 상기 게이트 테스트 단자(510)를 통해 인가되는 게이트 테스트 전압이 상기 게이트 라인들(G1~Gn)에 전달된다.
선택적으로, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 게이트 라인들(G1~Gn) 중 홀수 번째 게이트 라인들(G1, G3,‥‥)은 홀수 게이트 테스트 단자(511)를 통해 게이트 테스트 전압을 수신하고, 짝수 번째 게이트 라인들(G2, G4,‥‥)은 짝수 게이트 테스트 단자(512)를 통해 게이트 테스트 전압을 수신할 수 있다. 이와 같은 구성을 통해 홀수 번째 게이트 라인들(G1, G3,‥‥)과 짝수 번째 게이트 라인들(G2, G4,‥‥)에 대한 테스트를 분리하여 진행할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 테스트 패턴(600)을 나타내는 회로도이다.
데이터 라인(D1~Dm)들의 일단들은 데이터 구동 IC(421)에 연결되는 반면, 상기 데이터 라인들(D1~Dm)의 타단들은 도 5에 도시된 바와 같이 제2 스위칭 소자들(630)을 통해 선택적으로 데이터 테스트 단자(610)에 연결된다. 상기 제2 스위칭 소자들(630)은 게이트 전극, 소스 전극 및 드레인 전극을 포함하는 박막트랜지스터들일 수 있고, 상기 박막트랜지스터들 각각의 게이트 전극 및 소스 전극은 제2 인에이블 단자(620) 및 데이터 테스트 단자(610)에 각각 연결되어 있다.
상기 제2 인에이블 단자(620)를 통해 상기 박막트랜지스터들의 게이트 전극들에 인에이블 신호가 제공되면 상기 박막트랜지스터들이 턴온되고, 상기 데이터 테스트 단자(610)를 통해 인가되는 데이터 테스트 전압이 상기 데이터 라인들(D1~Dm)에 전달된다.
선택적으로, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 데이터 라인들(D1~Dm) 중 홀수 번째 데이터 라인들(D1, D3,‥‥)은 홀수 데이터 테스트 단자(611)를 통해 데이터 테스트 전압을 수신하고, 짝수 번째 데이터 라인들(D2, D4,‥‥)은 짝수 데이터 테스트 단자(612)를 통해 데이터 테스트 전압을 수신할 수 있다. 이와 같은 구성을 통해 홀수 번째 데이터 라인들(D1, D3,‥‥)과 짝수 번째 데이터 라인들(D2, D4,‥‥)에 대한 테스트를 분리하여 진행할 수 있다.
한편, 도 5에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따르면, 전기영동 필름(200)의 공통 전극(220)에 공통 전압을 인가하기 위한 공통 전압 테스트 단자(700)가 데이터 테스트 패턴(600) 영역에 형성되어 있으나, 상기 공통 전압 테스트 단자(700)가 형성되는 위치에 특별한 제한이 있는 것은 아니다.
이상에서 설명한 게이트 테스트 단자(510), 데이터 테스트 단자(610), 제1 및 제2 인에이블 단자(520, 620), 및 공통 전압 테스트 단자(700)를 통해 오토프로브(Autoprobe) 검사를 수행할 수 있다.
위에서 살펴본 본 발명의 실시예들은 본 발명을 예시하거나 설명하기 위한 것일 뿐으로서, 특허청구범위의 발명에 대한 더욱 자세한 설명을 제공하기 위한 것으로 이해되어야 한다. 본 발명의 기술적 사상 및 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 상기 실시예들의 다양한 변경 및 변형이 가능하다는 점은 당업자에게 자명할 것이다. 따라서, 본 발명은 특허청구범위에 기재된 발명 및 그 균등물의 범위 내의 변경 및 변형을 모두 포함한다.
첨부된 도면은 본 발명의 이해를 돕고 본 명세서의 일부를 구성하기 위한 것으로서, 본 발명의 실시예들을 예시하며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 원리들을 설명한다.
도 1은 본 발명의 전기영동 표시 장치를 간략하게 나타내는 블록도이고,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기영동 표시 장치의 단면도이고,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기영동 표시 장치의 평면도이고,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 게이트 테스트 패턴을 나타내는 회로도이며,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 테스트 패턴을 나타내는 회로도이다.
<도면 부호에 대한 간략한 설명>
10: 전기영동 패널 11: 단위 화소
20: 데이터 구동부 30: 게이트 구동부
40: 타이밍 컨트롤러 110: 금속 기판
120: 유기막 130: 장벽층
141: 게이트 전극 142: 게이트 절연막
143: 게이트 패드 144: 반도체층
145: 소스 전극 146: 드레인 전극
147: 데이터 패드
150: 제1 보호막 160: 유전막
170: 제2 보호막 181: 화소 전극
182: 게이트 패드 전극 183: 데이터 패드 전극
200: 전기영동 필름 210: 베이스 필름
220: 공통전극 230: 마이크로캡슐
240: 점착층 310: 보호 시트
320: 실링 패턴 411: 게이트 구동 IC
412, 422: 제1 캐리어 필름 413, 423: 제1 및 제2 연성 인쇄 회로(FPC)
421: 데이터 구동 IC
414, 424: 제1 및 제2 이방성 도전 필름(ACF)

Claims (10)

  1. 복수 개의 게이트 라인들;
    상기 게이트 라인들의 일단들이 접속된 게이트 구동 IC;
    게이트 테스트 단자;
    상기 게이트 라인들의 타단들을 상기 게이트 테스트 단자에 선택적으로 각각 연결시키는 제1 스위칭 소자들;
    상기 제1 스위칭 소자들에 인에이블 신호를 제공하기 위한 제1 인에이블 단자;
    복수 개의 데이터 라인들;
    상기 데이터 라인들의 일단들이 접속된 데이터 구동 IC;
    데이터 테스트 단자;
    상기 데이터 라인들의 타단들을 상기 데이터 테스트 단자에 선택적으로 각각 연결시키는 제2 스위칭 소자들; 및
    상기 제2 스위칭 소자들에 인에이블 신호를 제공하기 위한 제2 인에이블 단자를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기영동 표시 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 게이트 구동 IC가 장착된 제1 캐리어 필름; 및
    상기 데이터 구동 IC가 장착된 제2 캐리어 필름을 더 포함하는 것을 특징으 로 하는 전기영동 표시 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 게이트 라인들의 일단들과 상기 제1 캐리어 필름을 연결시키는 제1 이방성 도전 필름(ACF); 및
    상기 데이터 라인들의 일단들과 상기 제2 캐리어 필름을 연결시키는 제2 이방성 도전 필름(ACF)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기영동 표시 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수 개의 게이트 라인들은 서로 교번하여 배열되는 홀수 게이트 라인들 및 짝수 게이트 라인들을 포함하고,
    상기 게이트 테스트 단자는 상기 홀수 게이트 라인들을 위한 홀수 게이트 테스트 단자 및 상기 짝수 게이트 라인들을 위한 짝수 게이트 테스트 단자를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기영동 표시 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 복수 개의 데이터 라인들은 서로 교번하여 배열되는 홀수 데이터 라인들 및 짝수 데이터 라인들을 포함하고,
    상기 데이터 테스트 단자는 상기 홀수 데이터 라인들을 위한 홀수 데이터 테스트 단자 및 상기 짝수 데이터 라인들을 위한 짝수 데이터 테스트 단자를 포함하 는 것을 특징으로 하는 전기영동 표시 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    화소 전극;
    공통 전극;
    상기 화소 전극과 공통 전극 사이에 위치하며 상기 화소 전극과 공통 전극에 의해 발생하는 전계에 의해 이동하는 대전 입자; 및
    상기 공통 전극에 공통 전압을 인가하기 위한 공통 전압 테스트 단자를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기영동 표시 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    금속 기판을 더 포함하고,
    상기 복수 개의 게이트 라인들 및 데이터 라인들은 상기 금속 기판 상에 서로 교차하게 형성된 것을 특징으로 하는 전기영동 표시 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 스위칭 소자들은 박막트랜지스터들인 것을 특징으로 하는 전기영동 표시 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 박막트랜지스터들 각각은 게이트 전극, 소스 전극, 및 드레인 전극을 포함하고,
    상기 제1 스위칭 소자들에 해당하는 상기 박막트랜지스터들의 게이트 전극들은 상기 제1 인에이블 단자와 접속되고,
    상기 제2 스위칭 소자들에 해당하는 상기 박막트랜지스터들의 게이트 전극들은 상기 제2 인에이블 단자와 접속된 것을 특징으로 하는 전기영동 표시 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제1 스위칭 소자들에 해당하는 상기 박막트랜지스터들의 소스 전극들은 상기 게이트 테스트 단자와 접속되고,
    상기 제2 스위칭 소자들에 해당하는 상기 박막트랜지스터들의 소스 전극들은 상기 데이터 테스트 단자와 접속된 것을 특징으로 하는 전기영동 표시 장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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