KR20180126116A - 표시 장치 및 불량 검사 방법 - Google Patents

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Abstract

본 개시는 표시 장치 및 불량 검사 방법에 관한 것으로, 한 실시예에 따른 표시 장치는 영상을 표시할 수 있는 표시 영역 및 상기 표시 영역의 바깥쪽에 위치하는 주변 영역을 포함하는 표시 패널, 그리고 회로부를 포함하고, 상기 표시 패널은 상기 주변 영역에 위치하고 상기 회로부와 연결되어 있는 제1 감지 배선 및 제2 감지 배선을 포함하고, 상기 회로부는 상기 제1 감지 배선으로부터의 제1 출력 신호 및 상기 제2 감지 배선으로부터 제2 출력 신호를 비교하는 비교부를 포함한다.

Description

표시 장치 및 불량 검사 방법{DISPLAY DEVICE AND INSPECTING METHOD THEREFOR}
본 개시는 표시 장치 및 표시 장치에 대한 불량 검사 방법에 관한 것이다.
액정 표시 장치(liquid crystal display, LCD), 유기 발광 표시 장치(organic light emitting diode display, OLED display) 등의 표시 장치는 영상을 표시할 수 있는 복수의 화소, 복수의 신호선을 포함하는 표시 패널을 포함한다. 각 화소는 데이터 신호를 인가받는 화소 전극을 포함하고, 화소 전극은 적어도 하나의 트랜지스터에 연결되어 데이터 신호를 인가받을 수 있다. 표시 패널은 적층된 복수의 층을 포함할 수 있다.
표시 패널이 충격을 받으면 기판 또는 그 위에 적층된 층에 크랙(crack)이 발생할 수 있다. 크랙은 시간이 지남에 따라 점점 더 커지거나 다른 층 또는 다른 영역으로 번져 표시 패널의 불량이 발생할 수 있다. 예를 들어 데이터선 또는 주사선과 같은 신호선에 크랙이 생겨 단선되거나 저항이 증가할 수도 있고, 크랙을 통해 표시 패널의 내부로 수분 등이 침투하여 소자 신뢰성이 떨어질 수 있다. 그러면, 표시 패널의 화소가 발광하지 않거나 오발광하는 등의 여러 문제가 발생할 수 있다.
특히, 최근에 개발되고 있는 플렉서블 표시 장치(flexible display)는 제조 또는 사용 중에 휘어지거나 구부러질 수 있는데, 표시 패널의 기판 또는 적층된 층에 미세하게라도 크랙이 존재하면 처음에는 문제가 없더라도 시간이 지남에 따라 표시 패널의 휘어짐 또는 구부러짐으로 인해 미세한 크랙이 더 큰 크랙으로 발전할 수 있다.
본 기재의 실시예는 표시 패널에 발생할 수 있는 크랙 등 불량의 검출 정확성을 높일 수 있는 표시 장치 및 불량 검사 방법을 제공하기 위한 것이다.
한 실시예에 따른 표시 장치는 영상을 표시할 수 있는 표시 영역 및 상기 표시 영역의 바깥쪽에 위치하는 주변 영역을 포함하는 표시 패널, 그리고 회로부를 포함하고, 상기 표시 패널은 상기 주변 영역에 위치하고 상기 회로부와 연결되어 있는 제1 감지 배선 및 제2 감지 배선을 포함하고, 상기 회로부는 상기 제1 감지 배선으로부터의 제1 출력 신호 및 상기 제2 감지 배선으로부터 제2 출력 신호를 비교하는 비교부를 포함한다.
상기 제2 감지 배선은 상기 제1 감지 배선에 나란하게 뻗는 부분을 포함하고, 상기 주변 영역에서, 상기 제2 감지 배선은 상기 제1 감지 배선과 상기 표시 영역 사이에 위치할 수 있다.
상기 제2 감지 배선의 배선 길이는 상기 제1 감지 배선의 배선 길이보다 짧을 수 있다.
상기 제1 감지 배선 및 상기 제2 감지 배선 중 적어도 하나의 양단은 상기 회로부와 연결되어 있고, 상기 제1 감지 배선 및 상기 제2 감지 배선 각각은 상기 주변 영역에서 적어도 한번 왕복하는 배선을 포함할 수 있다.
상기 제2 감지 배선이 포함하는 왕복 구조의 왕복 회수는 상기 제1 감지 배선이 포함하는 왕복 구조의 왕복 회수보다 적을 수 있다.
상기 회로부는, 상기 제1 감지 배선의 배선 저항과 상기 제2 감지 배선의 배선 저항의 차이를 보상하도록 가중치를 적용하도록 구성될 수 있다.
상기 제1 감지 배선 및 상기 제2 감지 배선 각각의 양단은 상기 회로부의 서로 다른 측면에 연결되어 있고, 상기 제1 감지 배선 및 상기 제2 감지 배선 각각은 상기 표시 영역의 적어도 3면 주위를 따라 뻗는 부분을 포함할 수 있다.
상기 제1 감지 배선의 양단은 상기 회로부의 동일한 측면에 연결되어 있고, 상기 제2 감지 배선의 양단은 상기 회로부의 동일한 측면에 연결되어 있을 수 있다.
상기 제1 감지 배선은 상기 표시 영역을 중심으로 서로 대칭으로 배치되어 있으며 서로 분리되어 있는 두 부분을 포함할 수 있다.
상기 제1 감지 배선과 상기 제2 감지 배선은 단면상 동일한 층에 위치할 수 있다.
상기 표시 패널은 상기 주변 영역에 위치하고 상기 회로부와 연결되어 있는 제3 감지 배선을 더 포함하고, 상기 제1 감지 배선과 상기 제2 감지 배선은 상기 표시 영역을 기준으로 동일한 쪽의 상기 주변 영역에 위치하고, 상기 제3 감지 배선은 상기 표시 영역을 기준으로 상기 제1 감지 배선과 마주하는 쪽의 상기 주변 영역에 위치하고, 상기 비교부는 상기 제1 감지 배선의 배선 저항과 상기 제2 감지 배선의 배선 저항을 비교하는 제1 비교부 및 상기 제1 감지 배선의 배선 저항과 상기 제3 감지 배선의 배선 저항을 비교하는 제2 비교부를 포함할 수 있다.
상기 제1 감지 배선과 상기 제2 감지 배선은 상기 표시 영역을 기준으로 서로 반대측에 위치할 수 있다.
한 실시예에 따른 표시 장치는 영상을 표시할 수 있는 표시 영역 및 상기 표시 영역의 바깥쪽에 위치하는 주변 영역, 상기 주변 영역 중 제1 주변 영역에서 적어도 한번 왕복하는 제1 감지 배선, 그리고 상기 주변 영역 중 상기 표시 영역을 기준으로 상기 제1 주변 영역과 마주하는 제2 주변 영역 및 상기 제1 주변 영역 중 적어도 한 영역에서 적어도 한번 왕복하며 상기 제1 감지 배선과 분리되어 있고 이격되어 있는 제2 감지 배선을 포함한다.
상기 제2 감지 배선은 상기 제1 감지 배선에 나란하게 뻗는 부분을 포함하고, 상기 제2 감지 배선은 상기 제1 감지 배선과 상기 표시 영역 사이에 위치할 수 있다.
상기 제2 감지 배선이 포함하는 왕복 구조의 왕복 회수는 상기 제1 감지 배선이 포함하는 왕복 구조의 왕복 회수보다 적을 수 있다.
한 실시예에 따른 표시 장치에 대한 불량 검사 방법은 표시 영역 및 상기 표시 영역 주위의 주변 영역을 포함하는 표시 패널과 회로부를 포함하고, 상기 표시 패널은 상기 주변 영역에 위치하고 상기 회로부와 연결되어 있는 제1 감지 배선 및 상기 주변 영역에 위치하고 상기 회로부와 연결되어 있는 제2 감지 배선을 포함하는 표시 장치에서, 상기 회로부가 상기 제1 감지 배선의 제1저항 및 상기 제2 감지 배선의 제2저항을 측정하는 단계, 그리고 상기 제1저항과 상기 제2저항을 비교하는 단계를 포함한다.
상기 제1저항과 상기 제2저항의 비교 결과가 제1 설정 범위 안에 들어오는지 판단하여 상기 표시 장치의 불량 여부를 판단하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 제1 설정 범위는 서로 다른 복수의 범위를 포함할 수 있다.
상기 제1저항 및 상기 제2저항 각각이 제2 설정 범위에 들어오는지 판단하여 상기 표시 장치의 불량 여부를 판단하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 제2 설정 범위는 중심치 대비 대략 ±15%의 범위일 수 있다.
상기 제1저항과 상기 제2저항을 비교하는 단계에서, 상기 회로부는 상기 제1저항과 상기 제2저항의 차이에 대응하여 상기 제2저항에 가중치를 적용할 수 있다.
본 기재의 실시예에 따르면, 표시 패널에 발생할 수 있는 크랙 등 불량에 대한 검사의 정확성을 높여 불량 오검출을 막고 크랙의 진행 정도를 자세히 확인할 수 있다. 특히, 제조 단계에서 공정 산포에 의한 배선 폭 편차에 무관하게 각 표시 패널의 크랙 등 불량에 대한 검사 정확성을 높일 수 있다.
도 1은 한 실시예에 따른 표시 장치의 배치도이고,
도 2는 도 1에 도시한 표시 장치의 A 부분에 대한 확대도이고,
도 3은 도 1에 도시한 표시 장치를 III-IIIa 선을 따라 잘라 도시한 단면도이고,
도 4는 한 실시예에 따른 표시 장치의 한 화소에 대한 배치도이고,
도 5는 도 4에 도시한 실시예에 따른 표시 장치를 V-Va 선을 따라 잘라 도시한 단면도이고,
도 6은 한 실시예에 따른 표시 장치에서 크랙 등의 불량을 검사하는 방법을 나타낸 순서도이고,
도 7 및 도 8은 각각 한 실시예에 따른 표시 장치의 배치도이고,
도 9는 도 8에 도시한 표시 장치의 B 부분에 대한 확대도이고,
도 10은 한 실시예에 따른 표시 장치의 배치도이고,
도 11은 도 10에 도시한 표시 장치의 C 부분에 대한 확대도이고,
도 12는 한 실시예에 따른 표시 장치에서 크랙 등의 불량을 검사하는 방법을 나타낸 순서도이고,
도 13은 한 실시예에 따른 표시 장치의 배치도이고,
도 14는 도 13에 도시한 표시 장치의 D 부분에 대한 확대도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 여러 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.
도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다. 도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 그리고 도면에서, 설명의 편의를 위해, 일부 층 및 영역의 두께를 과장되게 나타내었다.
층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 또는 "상에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다. 또한, 기준이 되는 부분 "위에" 또는 "상에" 있다고 하는 것은 기준이 되는 부분의 위 또는 아래에 위치하는 것이고, 반드시 중력 반대 방향 쪽으로 "위에" 또는 "상에" 위치하는 것을 의미하는 것은 아니다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
도 1 내지 도 5를 참조하여 한 실시예에 따른 표시 장치에 대해 설명한다.
먼저 도 1 및 도 2를 참조하여 표시 장치의 평면 구조에 대해 주로 설명한 후, 도 3을 참조하여 표시 장치의 단면 구조에 대해 설명하고, 이후에 도 4 및 도 5를 참조하여 화소의 구체적인 구조의 예에 대해 설명한다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 한 실시예에 따른 표시 장치는 표시 영역(DA) 및 주변 영역(PA)을 포함하는 표시 패널(1000), 그리고 회로부(750)를 포함한다.
표시 영역(DA)은 x 방향 및 y 방향을 포함하는 평면상에 배치되어 있는 복수의 화소(PX) 및 복수의 신호선을 포함한다. 본 기재에서는 x 방향 및 y 방향에 수직인 방향에서 보았을 때 관찰되는 구조를 평면상 구조라 하고, x 방향 및 y 방향에 수직인 방향으로 잘랐을 때 보이는 구조를 단면상 구조라 한다.
신호선은 게이트 신호를 전달하는 복수의 게이트선(121) 및 데이터 신호를 전달하는 복수의 데이터선(171)을 포함한다. 게이트선(121)은 주로 x 방향으로 뻗을 수 있고, 데이터선(171)은 주로 y 방향으로 뻗어 게이트선(121)과 교차할 수 있다.
화소(PX)는 적어도 하나의 스위칭 소자 및 이에 연결된 화소 전극을 포함할 수 있다. 스위칭 소자는 표시 패널(1000)에 집적되어 있는 트랜지스터 등의 삼단자 소자로서 적어도 하나의 게이트선(121) 및 적어도 하나의 데이터선(171)에 연결될 수 있다. 스위칭 소자는 게이트선(121)이 전달하는 게이트 신호에 따라 턴온 또는 턴오프되어 데이터 신호를 선택적으로 화소 전극에 전달할 수 있다.
색 표시를 구현하기 위해서 각 화소(PX)는 특정 색 중 하나를 표시할 수 있으며, 이들 특정 색들이 표시하는 영상의 합으로 원하는 색상의 영상이 인식될 수 있다. 복수의 화소(PX)가 표시하는 특정 색의 예로는 적색, 녹색 및 청색의 삼원색, 또는 옐로우, 시안 및 마젠타 등의 삼원색 등을 들 수 있고, 이들 삼원색 외에 백색과 같은 적어도 하나의 다른 색을 더 포함할 수도 있다.
표시 패널(1000)은 화소(PX) 및 신호선이 형성되어 있는 기판(110)을 포함할 수 있다. 기판(110)은 유리, 플라스틱 등을 포함할 수 있고, 유연성(flexibility)을 가질 수 있다. 예를 들어, 기판(110)은 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 폴리카보네이트(PC), 폴리아릴레이트(PAR), 폴리에테르이미드(PEI), 폴리에테르술폰(PES) 또는 폴리이미드(PI) 등의 다양한 플라스틱, 금속 박막 또는 초박형 유리 등을 포함할 수 있다.
주변 영역(PA)은 표시 영역(DA)의 바깥쪽에 위치하는 영역으로서 표시 영역(DA)의 주위를 둘러쌀 수 있다.
주변 영역(PA)은 복수의 감지 배선(M1, M2, M3, M4)을 포함할 수 있다. 복수의 감지 배선(M1, M2, M3, M4)은 표시 패널(1000)의 주변 영역(PA)에서 발생하는 크랙, 들뜸 등의 불량을 배선 저항 검출을 통해 감지하기 위한 배선이다. 도 1은 표시 영역(DA)을 중심으로 좌측에 한 쌍의 감지 배선(M1, M2)이 위치하고 우측에 한 쌍의 감지 배선(M3, M4)이 위치하는 예를 도시한다.
감지 배선(M1, M2, M3, M4) 각각의 배선은 하나의 층에만 위치하는 배선일 수도 있고 서로 다른 층에 위치하는 부분이 전기적으로 연결되어 형성된 배선일 수도 있다.
각 감지 배선(M1, M2, M3, M4)의 양단은 회로부(750)에 연결되어 있으며, 특히 각 감지 배선(M1, M2, M3, M4)의 양단은 회로부(750)의 동일 측에 연결되어 있을 수 있다. 각 감지 배선(M1, M2, M3, M4)은 일단부터 시작하여 표시 영역(DA)의 좌측 또는 우측 가장자리를 따라 뻗다가 꺾여 다시 돌아오는 왕복 구조(또는 사행 형상)를 가질 수 있다. 한 왕복 구조의 왕복 회수는 도시한 바와 같이 1회일 수도 있고 복수 회일 수도 있다. 또한, 복수의 감지 배선(M1, M2, M3, M4) 중 적어도 하나는 복수의 왕복 구조를 가질 수도 있다.
각 감지 배선(M1, M2, M3, M4)은 도 1에 도시한 바와 같이 표시 영역(DA)의 좌측 또는 우측 가장자리를 따라 뻗는 부분 및 표시 영역(DA)의 상측 가장자리를 따라 뻗는 부분을 포함할 수 있다. 즉, 각 감지 배선(M1, M2, M3, M4)은 표시 영역(DA)의 좌측 또는 우측 가장자리를 따라 대략 y 방향으로 뻗다가(이 부분에서 y 방향으로 복수 회 왕복할 수도 있음) 표시 패널(1000)의 모서리 부근에서 방향을 꺾은 후, 표시 영역(DA)의 상측 가장자리를 따라 대략 x 방향으로 뻗고(이 부분에서 x 방향으로 복수 회 왕복할 수도 있음), 표시 영역(DA)의 상측 가장자리의 중앙 부분에서 방향을 꺾어 되돌아올 수 있다. 이와 달리, 각 감지 배선(M1, M2, M3, M4)은 표시 영역(DA)의 좌측 또는 우측 가장자리를 따라 뻗는 부분만을 포함하고, 표시 영역(DA)의 상측 가장자리 위에는 위치하지 않을 수도 있다.
표시 영역(DA)을 기준으로 한 측의 주변 영역(PA)에 위치하는 한 쌍의 감지 배선(M1, M2 또는 M3, M4)은 주변 영역(PA)에서 서로 나란하게 뻗는 부분을 포함할 수 있고, 한 감지 배선(M2 또는 M4)은 나머지 한 감지 배선(M1 또는 M3)과 표시 영역(DA) 사이에 위치할 수 있다. 표시 영역(DA)을 기준으로 한 측의 주변 영역(PA)에 위치하는 한 쌍의 감지 배선(M1, M2 또는 M3, M4)의 양단은 회로부(750)의 동일 측에 연결되어 있을 수 있다. 여기서, 회로부(750)의 동일 측이란 도시한 바와 같이 일정한 방향으로 뻗는 하나의 가장자리를 의미할 수도 있고, 회로부(750)의 가장자리를 가장자리가 향하는 방향으로 구분할 때 일정한 방향을 향하는 하나의 가장자리를 의미할 수도 있다.
감지 배선(M1, M2, M3, M4)들의 배선 저항은 서로 다를 수도 있고 유사할 수도 있다. 예를 들어, 표시 영역(DA)에 더 가까이 위치하는 감지 배선(M2, M4)의 배선 저항은 표시 패널(1000)의 가장자리에 더 가까이 위치하는 감지 배선(M1, M3)의 배선 저항보다 작을 수도 있고 동일할 수도 있다.
복수의 감지 배선(M1, M2, M3, M4) 중 적어도 하나가 포함하는 왕복 구조의 개수 및/또는 왕복 회수는 다른 감지 배선(M1, M2, M3, M4)이 포함하는 왕복 구조의 개수 및/또는 왕복 회수와 같을 수도 있고 다를 수도 있다. 예를 들어, 표시 영역(DA)을 기준으로 좀 더 바깥쪽에 위치하는 감지 배선(M1, M3)이 포함하는 왕복 구조의 개수 및/또는 왕복 회수는 안쪽에 위치하는 감지 배선(M2, M4)이 포함하는 왕복 구조의 개수 및/또는 왕복 회수보다 작을 수 있다. 이에 따르면, 일부라도 감지 배선(M2, M4)이 차지하는 영역을 줄일 수 있으므로 주변 영역(PA)의 크기를 줄여 표시 패널(1000)의 베젤을 줄일 수 있고, 감지 배선(M1, M2, M3, M4)의 위치에 따른 배선 길이의 편차를 보상할 수도 있다.
복수의 감지 배선(M1, M2, M3, M4)은 단면상 서로 동일한 층에 위치하며 동일한 재료를 포함할 수 있고 동일한 제조 공정에서 동시에 패터닝되어 형성된 것일 수 있다. 이러한 경우, 복수의 감지 배선(M1, M2, M3, M4)은 서로 동일하거나 대등한 공정 산포의 영향을 받아 유사한 배선 폭 편차를 가질 수 있다.
감지 배선(M1, M2, M3, M4)의 배선 저항 사이의 차이가 큰 경우, 차이가 큰 감지 배선(M1, M2, M3, M4)의 저항 편차를 보상해 주기 위한 매칭 저항을 더 포함할 수도 있다.
크랙 등의 불량을 검사할 때, 복수의 감지 배선(M1, M2, M3, M4) 중 적어도 하나의 배선 저항은 나머지 감지 배선(M1, M2, M3, M4)의 배선 저항을 비교하기 위한 기준 저항이 될 수 있다.
주변 영역(PA)에는 복수의 게이트선(121)과 연결되어 게이트 신호를 인가할 수 있는 게이트 구동부가 더 위치할 수 있다.
주변 영역(PA)은 표시 패널(1000)이 구부러지거나 구부러질 수 있는 벤딩 영역을 더 포함할 수 있다. 이 경우, 표시 패널(1000)의 벤딩 상태를 해제하여 평면으로 폈을 때 벤딩 영역은 표시 영역(DA)과 회로부(750) 사이에 위치할 수 있다.
회로부(750)는 도시한 바와 같이 표시 패널(1000)의 주변 영역(PA)에 연결되어 있는 인쇄 회로막(printed circuit film)(700)에 위치할 수 있다. 이와 달리, 회로부(750)는 표시 패널(1000)의 주변 영역(PA) 위에 직접 실장되어 있거나 화소(PX)의 트랜지스터 등의 구성 요소들과 함께 기판(110) 위에 직접 형성되어 있을 수도 있다. 인쇄 회로막(700)에는 화소(PX)를 구동하기 위한 데이터 신호를 생성하는 데이터 구동부, 타이밍 콘트롤러 등이 더 위치할 수 있다. 회로부(750)는 IC 칩 등의 형태로 되어 있을 수 있다.
회로부(750)는 감지 배선(M1, M2, M3, M4) 각각의 끝 부분 또는 이에 연결된 패드부와 전기적으로 접속(bonding)되어 있는 복수의 패드부를 포함할 수 있다. 이들 패드부는 도 2에서 감지 배선(M1, M2, M3, M4)과 회로부(750)가 만나는 지점에 위치할 수 있다.
회로부(750)가 인쇄 회로막(700)에 위치하는 경우, 감지 배선(M1, M2, M3, M4)은 인쇄 회로막(700)까지 연장되어 있을 수 있다. 이 경우, 감지 배선(M1, M2, M3, M4)은 표시 패널(1000)에 위치하는 배선 및 이에 연결되어 있는 인쇄 회로막(700)에 위치하는 배선을 포함할 수 있다.
도 2를 참조하면, 회로부(750)는 각 감지 배선(M1, M2, M3, M4)의 일단에 크랙 불량 검사 신호인 입력 신호(In_M1, In_M2, In_M3, In_M4)를 입력하고 감지 배선(M1, M2, M3, M4)의 타단으로부터 출력 신호(Out_M1, Out_M2, Out_M3, Out_M4)를 입력받을 수 있다.
회로부(750)는 적어도 하나의 비교부(comparator)를 포함한다. 도 2는 회로부(750)가 세 개의 비교부(751, 752, 753)를 포함하는 예를 도시하나 이에 한정되는 것은 아니고 하나 또는 두 개의 비교부를 포함할 수도 있다. 비교부(751)는 감지 배선(M1)으로부터의 출력 신호(Out_M1) 및 감지 배선(M2)으로부터의 출력 신호(Out_M2)를 비교하여 판단 결과를 출력할 수 있다. 비교부(752)는 감지 배선(M3)으로부터의 출력 신호(Out_M3) 및 감지 배선(M4)으로부터의 출력 신호(Out_M4)를 비교하여 판단 결과를 출력할 수 있다. 비교부(753)는 표시 영역(DA)을 기준으로 한 측(예를 들어 좌측)의 주변 영역(PA)에 위치하는 감지 배선(M1 또는 M2)으로부터의 출력 신호(Out_M1 또는 Out_M2)와 다른 측(예를 들어 우측)에 위치하는 감지 배선(M3 또는 M4)으로부터의 출력 신호(Out_M3 또는 Out_M4)을 서로 비교하여 판단 결과를 출력할 수 있다.
감지 배선(M1, M2, M3, M4)과 연결된 회로부(750)의 패드부와 비교부(751, 752, 753) 사이에는 출력 신호(Out_M1, Out_M2, Out_M3, Out_M4)를 디지털 값으로 변환할 수 있는 적어도 하나의 아날로그-디지털 변환부(ADC)가 위치할 수도 있고, 각 비교부(751, 752, 753)에 아날로그-디지털 변환부(ADC)가 포함될 수도 있다.
다른 실시예에 따르면, 표시 영역(DA)을 기준으로 한 측에 위치하는 주변 영역(PA)에는 하나의 감지 배선만이 위치할 수도 있다. 즉, 도 1 및 도 2에 도시한 감지 배선(M1, M2) 중 하나가 생략되거나, 감지 배선(M3, M4) 중 하나가 생략되거나, 감지 배선(M1, M2) 중 하나 및 감지 배선(M3, M4) 중 하나가 생략될 수도 있다. 이 경우, 두 비교부(751, 752) 중 적어도 하나는 생략될 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 도 1에 도시한 실시예에서 필요에 따라 표시 영역(DA)을 기준으로 한 측에만 감지 배선이 위치할 수도 있다. 즉, 도 1에서 감지 배선(M1, M2)이 생략되거나 감지 배선(M3, M4)이 생략될 수도 있다. 이 경우, 두 비교부(751, 752) 중 하나 및 비교부(753)는 생략될 수 있다.
도 1 및 도 2와 함께 도 3을 참조하여 한 실시예에 따른 표시 장치의 단면 구조에 대해 설명한다.
도 3을 참조하면, 기판(110) 위에 배리어층(120)이 위치할 수 있다. 배리어층(120)은 도시한 바와 같이 복수의 층을 포함할 수도 있고 단일층으로 이루어질 수도 있다.
배리어층(120) 위에는 액티브 패턴이 위치한다. 액티브 패턴은 표시 영역(DA)에 위치하는 액티브 패턴(130)과 주변 영역(PA)에 위치하는 액티브 패턴(130d)을 포함할 수 있다. 액티브 패턴(130, 130d) 각각은 소스 영역 및 드레인 영역과 그 사이에 위치하는 채널 영역을 포함할 수 있다. 액티브 패턴은 비정질 규소, 다결정 규소, 또는 산화물 반도체 등을 포함할 수 있다.
액티브 패턴(130, 130d) 위에는 제1 절연층(141)이 위치하고, 제1 절연층(141) 위에는 제1 도전층이 위치할 수 있다. 제1 도전층은 표시 영역(DA)에 위치하는 액티브 패턴(130)과 중첩하는 도전체(155), 주변 영역(PA)에 위치하는 액티브 패턴(130d)과 중첩하는 도전체(150d), 그리고 앞에서 설명한 복수의 게이트선(121) 등을 포함할 수 있다.
액티브 패턴(130) 및 이와 중첩하는 도전체(155)는 함께 트랜지스터(TRa)를 형성하고, 액티브 패턴(130d) 및 이와 중첩하는 도전체(150d)는 함께 트랜지스터(TRd)를 형성할 수 있다. 트랜지스터(TRa)는 표시 영역(DA)에 위치하는 화소(PX)에 포함된 스위칭 소자로서 기능할 수 있고, 트랜지스터(TRd)는 게이트 구동부가 포함하는 스위칭 소자로서 기능할 수 있다.
제1 도전층 및 제1 절연층(141) 위에는 제2 절연층(142)이 위치할 수 있고, 제2 절연층(142) 위에는 제2 도전층이 위치할 수 있다. 제2 도전층은 적어도 하나의 감지 배선(M1, M2, M3, M4)을 포함할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 감지 배선(M1, M2, M3, M4) 중 적어도 하나는 제2 도전층 외의 도전층에 위치할 수도 있다.
제2 도전층 및 제2 절연층(142) 위에는 제3 절연층(160)이 위치할 수 있다.
제1 절연층(141), 제2 절연층(142), 그리고 제3 절연층(160) 중 적어도 하나는 질화규소(SiNx), 산화규소(SiOx) 등의 무기 절연 물질 및/또는 유기 절연 물질을 포함할 수 있다.
제1 절연층(141), 제2 절연층(142) 및 제3 절연층(160)은 트랜지스터(TRa, TRd)의 소스 영역 및/또는 드레인 영역 위에 위치하는 접촉 구멍(165)을 포함할 수 있다.
제3 절연층(160) 위에는 제3 도전층이 위치할 수 있다. 제3 도전층은 접촉 구멍(165)을 통해 트랜지스터(TRa, TRd)의 소스 영역 또는 드레인 영역과 연결되어 있는 도전체(170), 전압 전달선(177), 그리고 앞에서 설명한 데이터선(171) 등을 포함할 수 있다. 전압 전달선(177)은 주변 영역(PA)에 위치할 수 있고, 공통 전압(ELVSS)과 같은 일정한 전압을 전달할 수 있다.
제1 도전층, 제2 도전층 및 제3 도전층 중 적어도 하나는 구리(Cu), 알루미늄(Al), 몰리브덴(Mo), 티타늄(Ti), 탄탈늄(Ta), 이들 중 적어도 둘의 합금 등의 도전 물질을 포함할 수 있다.
제3 도전층과 제3 절연층(160) 위에는 보호막(180)이 위치한다. 보호막(180)은 무기 절연 물질 및/또는 폴리아크릴계 수지(polyacrylic resin), 폴리이미드계 수지 등의 유기 절연 물질을 포함할 수 있으며, 보호막(180)의 윗면은 실질적으로 평탄할 수 있다. 보호막(180)은 주변 영역(PA)에 위치하는 전압 전달선(177) 위에 위치하는 접촉 구멍(도시하지 않음)을 포함할 수 있다.
보호막(180) 위에는 화소 전극층이 위치한다. 화소 전극층은 표시 영역(DA)의 각 화소(PX)에 대응하는 화소 전극(191), 그리고 주변 영역(PA)에 위치하는 전압 전달 전극(197)을 포함할 수 있다. 전압 전달 전극(197)은 보호막(180)의 접촉 구멍을 통해 전압 전달선(177)과 물리적, 전기적으로 연결되어 공통 전압(ELVSS)을 전달받을 수 있다.
화소 전극층은 반투과성 도전 물질 또는 반사성 도전 물질을 포함할 수 있다.
보호막(180) 및 화소 전극층 위에는 화소 정의층(350)이 위치한다. 화소 정의층(350)은 화소 전극(191) 위에 위치하는 개구부(351)를 가지고, 주변 영역(PA)에 위치하는 적어도 하나의 댐 부분(350d)을 더 포함할 수 있다. 댐 부분(350d)은 평면상 기판(110)의 가장자리에 나란하게 뻗을 수 있다. 댐 부분(350d) 위에는 스페이서(360d)가 더 위치할 수 있다.
도 3을 참조하면, 적어도 하나의 감지 배선(M1, M2, M3, M4)은 댐 부분(350d)을 기준으로 바깥쪽에 위치할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 감지 배선(M1, M2, M3, M4) 중 적어도 하나는 댐 부분(350d)을 기준으로 안쪽에 위치할 수도 있다.
전압 전달 전극(197)은 화소 정의층(350)에 의해 덮이지 않은 부분을 포함한다.
화소 정의층(350)은 폴리아크릴계 수지, 폴리이미드계 수지 등의 감광성 물질을 포함할 수 있다.
화소 전극(191) 위에는 발광층(370)이 위치한다. 발광층(370)은 화소 정의층(350)의 개구부(351) 안에 위치하는 부분을 포함할 수 있다. 발광층(370)은 주변 영역(PA)에 위치하며 화소 정의층(350) 위에 위치하는 적어도 하나의 더미 발광층(370d)을 더 포함할 수 있다. 발광층(370)은 유기 발광 물질 또는 무기 발광 물질을 포함할 수 있다.
발광층(370) 위에는 공통 전극(270)이 위치한다. 공통 전극(270)은 화소 정의층(350) 위에도 형성되어 복수의 화소(PX)에 걸쳐 연속적으로 형성되어 있을 수 있다. 공통 전극(270)은 주변 영역(PA)에서 전압 전달 전극(197)과 물리적, 전기적으로 연결되어 공통 전압(ELVSS)을 전달받을 수 있다. 공통 전극(270)은 도전성 투명 물질을 포함할 수 있다.
각 화소(PX)의 화소 전극(191), 발광층(370) 및 공통 전극(270)은 함께 발광 다이오드(ED)를 이루며, 화소 전극(191) 및 공통 전극(270) 중 하나가 캐소드(cathode)가 되고 나머지 하나가 애노드(anode)가 된다.
공통 전극(270) 위에는 발광 다이오드(ED)를 보호하며 밀봉하는 봉지부(380)가 위치할 수 있다. 봉지부(380)는 적어도 하나의 무기층(381, 383) 및 적어도 하나의 유기층(382)을 포함하며, 적어도 하나의 무기층(381, 383)과 적어도 하나의 유기층(382)은 교대로 적층되어 있을 수 있다. 유기층(382)은 유기 물질을 포함하며 평탄화 특성을 가질 수 있다. 무기층(381, 383)은 산화 알루미늄(AlOx), 산화규소(SiOx), 질화규소(SiNx) 등의 무기 물질을 포함할 수 있다.
유기층(382)의 평면상 면적보다 무기층(381, 383)의 평면상 면적이 더 넓어, 주변 영역(PA)에서 두 무기층(381, 383)이 서로 접촉할 수 있다. 무기층(381, 383) 중 가장 아래에 위치하는 무기층(381)은 주변 영역(PA)에서 제3 절연층(160)의 윗면과 접촉할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
봉지부(380)가 포함하는 유기층(382)의 가장자리는 댐 부분(350d)과 표시 영역(DA) 사이에 위치할 수 있다. 댐 부분(350d)은 봉지부(380)의 유기층(382)을 형성할 때 유기 물질이 바깥쪽으로 흘러 넘치는 것을 막는 기능을 할 수 있다.
봉지부(380) 위에는 무기 절연 물질 또는/및 유기 절연 물질을 포함하는 버퍼층(389)이 위치할 수 있다. 버퍼층(389)은 생략될 수도 있다.
버퍼층(389) 위에는 제4 도전층이 위치할 수 있다. 제4 도전층은 제1 터치 도전체(TEa)를 포함할 수 있다. 제4 도전층 위에는 제1 터치 절연층(391)이 위치하고, 그 위에 제5 도전층이 위치할 수 있다. 제5 도전층은 제2 터치 도전체(TEb)를 포함할 수 있다. 제5 도전층 위에는 제2 터치 절연층(392)이 위치할 수 있다. 제1 터치 도전체(TEa)와 제2 터치 도전체(TEb)는 용량식 터치 센서를 형성하여 외부 물체의 터치가 이루어지면 터치 여부, 터치 위치 등의 터치 정보를 감지할 수 있다.
그러면, 앞에서 설명한 도 1 내지 도 3과 함께 도 4 및 도 5를 참조하여 한 실시예에 따른 표시 장치가 포함하는 한 화소(PX)의 구체적인 구조의 한 예에 대해 설명한다. 앞에서 이미 설명한 부분에 대한 동일한 설명은 생략한다.
한 실시예에 따른 표시 장치는 복수의 스캔선(151, 152, 154) 및 발광 제어 신호를 전달하는 제어선(153) 등을 포함할 수 있다. 복수의 스캔선(151, 152, 154) 및 제어선(153)은 앞에서 설명한 게이트선(121)에 포함될 수 있고, 단면상 앞에서 설명한 제1 도전층에 포함될 수 있다.
한 실시예에 따른 표시 장치는 스토리지선(156) 및 초기화 전압선(159) 등을 더 포함할 수 있고, 이들은 단면상 앞에서 설명한 제2 도전층에 포함될 수 있다. 스토리지선(156)은 각 화소(PX)에 위치하는 확장부(157)를 포함할 수 있다. 초기화 전압선(159)은 초기화 전압을 전달할 수 있다.
한 실시예에 따른 표시 장치는 데이터선(171) 및 구동 전압선(172) 등을 더 포함할 수 있고, 이들은 단면상 앞에서 설명한 제3 도전층에 포함될 수 있다. 데이터선(171) 및 구동 전압선(172)은 복수의 스캔선(151, 152, 154)과 교차할 수 있다. 스토리지선(156)의 확장부(157)는 접촉 구멍(68)을 통해 구동 전압선(172)과 연결되어 구동 전압(ELVDD)을 인가받을 수 있다.
각 화소(PX)는 스캔선(151, 152, 154), 제어선(153), 데이터선(171) 및 구동 전압선(172)과 연결되어 있는 복수의 트랜지스터(T1, T2, T3_1, T3_2, T4_1, T4_2, T5, T6, T7) 및 커패시터(Cst), 그리고 발광 다이오드(ED)를 포함할 수 있다. 복수의 트랜지스터(T1, T2, T3_1, T3_2, T4_1, T4_2, T5, T6, T7)는 앞에서 설명한 트랜지스터(TRa)에 포함될 수 있다. 복수의 트랜지스터(T1, T2, T3_1, T3_2, T4_1, T4_2, T5, T6, T7) 각각의 채널(channel)은 앞에서 설명한 액티브 패턴(130)의 내부에 형성될 수 있다. 액티브 패턴(130)은 트랜지스터(T1, T2, T3_1, T3_2, T4_1, T4_2, T5, T6, T7) 각각의 채널을 형성하는 채널 영역(channel region)(131a, 131b, 131c_1, 131c_2, 131d_1, 131d_2, 131e, 131f, 131g) 및 도전 영역(conductive region)을 포함한다. 액티브 패턴(130)의 도전 영역은 각 채널 영역(131a, 131b, 131c_1, 131c_2, 131d_1, 131d_2, 131e, 131f, 131g)의 양쪽에 위치하며 채널 영역(131a, 131b, 131c_1, 131c_2, 131d_1, 131d_2, 131e, 131f, 131g)의 캐리어 농도보다 높은 캐리어 농도를 가진다. 각 트랜지스터(T1, T2, T3_1, T3_2, T4_1, T4_2, T5, T6, T7)의 채널 영역(131a, 131b, 131c_1, 131c_2, 131d_1, 131d_2, 131e, 131f, 131g)의 양쪽에 위치하는 한 쌍의 도전 영역은 해당 트랜지스터(T1, T2, T3_1, T3_2, T4_1, T4_2, T5, T6, T7)의 소스 영역 및 드레인 영역으로서 각각 소스 전극 및 드레인 전극으로 기능할 수 있다.
제1 트랜지스터(T1)는 채널 영역(131a), 소스 영역(136a) 및 드레인 영역(137a), 그리고 채널 영역(131a)과 평면상 중첩하는 구동 게이트 전극(155a)을 포함한다. 구동 게이트 전극(155a)은 앞에서 설명한 제1 도전층에 포함될 수 있고, 접촉 구멍(61)을 통해 연결 부재(174)와 연결될 수 있다. 연결 부재(174)는 단면상 앞에서 설명한 제3 도전층에 포함될 수 있다. 접촉 구멍(61)은 확장부(157)가 포함하는 접촉 구멍(51) 안에 위치할 수 있다.
제2 트랜지스터(T2)는 채널 영역(131b), 소스 영역(136b) 및 드레인 영역(137b), 그리고 채널 영역(131b)과 평면상 중첩하는 스캔선(151)의 일부인 게이트 전극(155b)을 포함한다. 소스 영역(136b)은 접촉 구멍(62)을 통해 데이터선(171)과 연결되어 있고, 드레인 영역(137b)은 제1 트랜지스터(T1)의 소스 영역(136a)과 연결되어 있다.
제3 트랜지스터(T3_1, T3_2)는 서로 연결되어 있는 상부 제3 트랜지스터(T3_1) 및 하부 제3 트랜지스터(T3_2)를 포함할 수 있다. 상부 제3 트랜지스터(T3_1)는 채널 영역(131c_1), 소스 영역(136c_1) 및 드레인 영역(137c_1), 그리고 채널 영역(131c_1)과 중첩하는 스캔선(151)의 일부인 게이트 전극(155c_1)을 포함한다. 드레인 영역(137c_1)은 접촉 구멍(63)을 통해 연결 부재(174)와 연결되어 있다. 하부 제3 트랜지스터(T3_2)는 채널 영역(131c_2), 소스 영역(136c_2) 및 드레인 영역(137c_2), 그리고 채널 영역(131c_2)과 중첩하는 스캔선(151)의 일부인 게이트 전극(155c_2)을 포함한다.
제4 트랜지스터(T4_1, T4_2)도 서로 연결되어 있는 좌측 제4 트랜지스터(T4_1) 및 우측 제4 트랜지스터(T4_2)를 포함할 수 있다. 좌측 제4 트랜지스터(T4_1)는 채널 영역(131d_1), 소스 영역(136d_1) 및 드레인 영역(137d_1), 그리고 채널 영역(131d_1)과 중첩하는 스캔선(152)의 일부인 게이트 전극(155d_1)을 포함한다. 드레인 영역(137d_1)은 상부 제3 트랜지스터(T3_1)의 드레인 영역(137c_1)과 연결되어 있으며 접촉 구멍(63)을 통해 연결 부재(174)와 연결되어 있다. 우측 제4 트랜지스터(T4_2)는 채널 영역(131d_2), 소스 영역(136d_2) 및 드레인 영역(137d_2), 그리고 채널 영역(131d_2)과 중첩하는 스캔선(152)의 일부인 게이트 전극(155d_2)을 포함한다. 드레인 영역(137d_2)은 좌측 제4 트랜지스터(T4_1)의 소스 영역(136d_1)과 연결되어 있고, 소스 영역(136d_2)은 접촉 구멍(65)을 통해 연결 부재(175)와 연결되어 있다.
연결 부재(175)는 단면상 앞에서 설명한 제2 도전층 또는 제3 도전층에 포함될 수 있다. 연결 부재(175)가 제3 도전층에 포함되는 경우 연결 부재(175)는 접촉 구멍(64)을 통해 초기화 전압선(159)과 전기적으로 연결될 수 있다.
제5 트랜지스터(T5)는 채널 영역(131e), 소스 영역(136e) 및 드레인 영역(137e), 그리고 채널 영역(131e)과 중첩하는 제어선(153)의 일부인 게이트 전극(155e)을 포함한다. 소스 영역(136e)은 접촉 구멍(67)을 통해 구동 전압선(172)과 연결되어 있고, 드레인 영역(137e)은 제1 트랜지스터(T1)의 소스 영역(136a)과 연결되어 있다.
제6 트랜지스터(T6)는 채널 영역(131f), 소스 영역(136f) 및 드레인 영역(137f), 그리고 채널 영역(131f)과 중첩하는 제어선(153)의 일부인 게이트 전극(155f)을 포함한다. 소스 영역(136f)은 제1 트랜지스터(T1)의 드레인 영역(137a)과 연결되어 있고, 드레인 영역(137f)은 접촉 구멍(69)을 통해 연결 부재(179)와 연결되어 있다. 연결 부재(179)는 단면상 앞에서 설명한 제3 도전층에 포함될 수 있다.
제7 트랜지스터(T7)는 채널 영역(131g), 소스 영역(136g) 및 드레인 영역(137g), 그리고 채널 영역(131g)과 중첩하는 스캔선(154)의 일부인 게이트 전극(155g)을 포함한다. 소스 영역(136g)은 제6 트랜지스터(T6)의 드레인 영역(137f)과 연결되어 있고, 드레인 영역(137g)은 접촉 구멍(65)을 통해 연결 부재(175)와 연결되어 초기화 전압을 인가받을 수 있다.
커패시터(Cst)는 제2 절연층(142)을 사이에 두고 서로 중첩하는 구동 게이트 전극(155a)과 스토리지선(156)의 확장부(157)를 두 단자로 포함할 수 있다.
앞에서 설명한 화소 전극층은 화소 전극(191) 및 화소 도전 패턴(192)을 포함할 수 있다. 화소 전극(191)은 접촉 구멍(89)을 통해 연결 부재(179)와 연결되어 데이터 전압을 인가받을 수 있다. 화소 도전 패턴(192)은 인접한 화소 전극(191)의 가장자리를 따라 굴곡되어 있을 수 있다. 화소 도전 패턴(192)은 초기화 전압을 전달할 수 있다.
이 밖의 구성 요소에 대한 설명은 앞에서 설명한 바와 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.
그러면, 앞에서 설명한 도면들과 함께 도 6을 참조하여 한 실시예에 따른 표시 장치에서 크랙 등의 불량을 검사하는 방법에 대해 설명한다.
먼저, 회로부(750)는 복수의 감지 배선(M1, M2, M3, M4) 각각에 입력 신호(In_M1, In_M2, In_M3, In_M4)를 입력하고 출력 신호(Out_M1, Out_M2, Out_M3, Out_M4)를 입력받는다. 회로부(750)는 출력 신호(Out_M1, Out_M2, Out_M3, Out_M4)를 바탕으로 각 감지 배선(M1, M2, M3, M4)의 배선 저항을검출하여 저항이 제1 설정 범위 안에 있는지 판단한다(S61). 제1 설정 범위는 중심치(예를 들어, 약 500㏀, 600㏀, 700㏀ 등) 대비 대략 -15% 내지 +15%의 범위로 정해질 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 감지 배선(M1, M2, M3, M4) 각각의 배선 저항이 제1 설정 범위에 포함되면 공정 산포 범위 내의 정상 배선 상태인 것으로 판단하여 양호하다고 판단할 수 있고, 그렇지 않으면 불량으로 판단할 수 있다.
다음, 감지 배선(M1, M2, M3, M4) 모두의 배선 저항이 제1 설정 범위 내에 포함되는 것으로 판단되면, 회로부(750)의 비교부(751, 752, 753)는 감지 배선(M1, M2, M3, M4)의 검출된 배선 저항을 서로 비교하고 서로 비교한 저항 비교치(저항 간 차이 또는 비율)가 제2 설정 범위 안에 있는지 판단한다(S62). 감지 배선(M1, M2, M3, M4) 중 어느 하나의 배선 저항을 기준 저항으로 정하면, 제2 설정 범위는 저항 비교치의 기준 저항에 대한 비율의 범위(예를 들어, 15% 이내)로 정할 수 있다. 저항 비교치가 제2 설정 범위 안에 포함되면 양호로 판단할 수 있고, 그렇지 않으면 불량으로 판단할 수 있다. 제2 설정 범위의 조절을 통해 검출 감도를 조절할 수 있다.
제2 설정 범위는 서로 다른 복수의 범위를 가져 진행성 크랙 정도를 판단할 수도 있다. 예를 들어, 제2 설정 범위는 3, 5, 7, 9, 12, 15, 20, 25, 30, 40(%)와 같이 복수의 레벨로 구분되는 복수의 범위를 가질 수 있다. 저항 비교치(차이 또는 비율)가 복수의 범위 중 어느 범위에 있는지를 판단하여 크랙의 진행 정도에 대한 자세한 정보를 얻을 수 있다. 특히, 저항 비교치가 제2 설정 범위의 비교적 작은 범위(예를 들어 15% 미만) 중 어느 범위에 있는지를 판단하여 미세 크랙 정도를 감지할 수 있다.
감지 배선(M1, M2, M3, M4)들은 서로 동일한 제조 공정에서 동시에 형성되므로 같은 공정 산포의 영향을 받아 대등한 배선 폭 편차를 가질 수 있고, 감지 배선(M1, M2, M3, M4) 서로는 배선 저항의 변화를 비교할 수 있는 기준 배선이 될 수 있다.
구체적으로, 표시 영역(DA)을 기준으로 좌측에 위치하는 감지 배선(M1)과 감지 배선(M2)의 배선 저항 간의 저항 비교치를 이용해 표시 영역(DA)의 좌측의 주변 영역(PA)에서 크랙 발생 여부를 감지할 수 있고, 표시 영역(DA)을 기준으로 우측에 위치하는 감지 배선(M3)과 감지 배선(M4)의 배선 저항의 저항 비교치를 이용해 표시 영역(DA)의 우측의 주변 영역(PA)에서 크랙 발생 여부를 감지할 수 있다. 크랙은 주로 기판(110)의 바깥쪽부터 시작되는 경우가 많으므로 표시 영역(DA)에 더 가까이 위치하는 감지 배선(M2, M4)이 표시 패널(1000)의 가장자리에 더 가까이 위치하는 감지 배선(M1, M3)보다 저항이 높아질 확률이 낮다. 따라서, 주변 영역(PA)에 크랙이 발생하면 두 배선에 발생한 크랙의 양상이나 정도는 다를 수 있다. 따라서, 표시 패널(1000)에 크랙 등의 불량이 발생할 경우 표시 영역(DA)을 기준으로 동일한 측에 위치하는 감지 배선(M1, M2 또는 M3, M4)의 배선 저항 간 차이를 이용해 크랙 발생 여부를 감지할 수 있다.
그러나, 표시 영역(DA)을 기준으로 한 측에 위치하는 주변 영역(PA)의 넓은 면적에 크랙이 발생할 경우 동일한 측의 주변 영역(PA)에 위치하며 서로 인접한 두 감지 배선(M1, M2 또는 M3, M4)의 배선 저항 차이를 감지하기 어려울 수 있다. 이 경우에는, 본 실시예에서는 표시 영역(DA)을 기준으로 서로 다른 측의 주변 영역(PA)에 위치하는 감지 배선(M1, M2 중 하나)과 감지 배선(M3, M4 중 하나)의 저항 간의 비교를 통해서 주변 영역(PA)에서의 크랙 등 불량 발생 여부를 정확히 판단할 수 있다.
종래 기술에 따르면, 크랙을 감지하기 위한 감지 배선에 전압을 인가하고 표시 패널의 점등 상태를 검사하여 아날로그 방식으로 표시 패널의 크랙 발생 여부를 감지하였으므로 공정 산포에 의해 감지 배선에 배선 폭 편차(10 내지 15%)에 의한 저항 변화에 따라 오검출 확률이 높았고 눈으로 검사하기 어려운 점이 있으며 크랙 정도를 알 수 없는 문제점이 있었다. 그러나, 본 실시예에 따르면 회로부(750)를 통해 디지털 방식으로 표시 패널(1000)의 크랙 발생 여부를 검사할 수 있으므로 크랙 등 불량 여부 검사가 쉽다. 또한, 동일 공정 산포를 겪는 복수의 감지 배선(M1, M2, M3, M4)을 서로에 대한 기준으로서 이용하므로 공정 산포에 따른 오검출을 막아 불량 검사 정확성을 높일 수 있다.
또한, 저항 비교값이 제2 설정 범위의 어느 범위에 있는지 판단함으로써 크랙의 진행 정도에 대한 자세한 정보를 얻을 수 있고 미세 크랙도 감지할 수 있다.
또한, 비교부(751, 752, 753)를 조절하면 크랙 등 불량 발생 검출에 대한 감도를 용이하게 조절할 수 있다. 또한, 제1 설정 범위 및 제2 설정 범위를 자유롭게 조절할 수 있다.
도 6에 도시한 바와 달리, 감지 배선(M1, M2, M3, M4)의 저항이 제1 설정 범위 안에 들어오는지 판단하는 단계(S61)는 생략되고, 검출된 저항을 비교하는 단계(S62)만을 수행할 수도 있다.
다른 실시예에 따르면, 회로부(750)는 표시 영역(DA)을 기준으로 동일한 측에 위치하는 두 감지 배선의 저항 비교 결과 및 표시 영역(DA)을 기준으로 반대측에 위치하는 두 감지 배선의 저항 비교 결과를 서로 비교하는 비교부를 더 포함할 수도 있다. 이 경우, 회로부(750)는 표시 영역(DA)을 기준으로 어느 측에서 크랙이 발생하였는지, 어느 측에서 더 많은 크랙이 발생하였는지 등을 판단할 수도 있다. 예를 들어, 표시 영역(DA)을 기준으로 동일한 측(제1측이라 함)에 위치하는 두 배선(M1, M2 또는 M3, M4) 간 저항 차이가 표시 영역(DA)을 기준으로 반대측에 위치하는 두 배선(M1과 M2 중 하나, M3과 M4 중 하나) 간 저항 차이보다 클 경우, 제1측의 주변 영역(PA)에서 크랙이 발생했거나 더 큰 크랙이 발생했다고 판단할 수 있고, 그 반대의 경우에는 제1측의 반대측의 주변 영역(PA)에서 크랙이 발생했거나 더 큰 크랙이 발생했다고 판단할 수 있다.
다른 실시예에 따라, 표시 영역(DA)을 기준으로 한 측에 위치하는 주변 영역(PA)에 하나씩의 감지 배선만이 위치하는 경우에는, 비교부(753)를 통해 표시 영역(DA)을 기준으로 서로 반대 측에 위치하는 두 감지 배선의 저항을 비교하여 주변 영역(PA)에서의 크랙 등 불량 발생 여부를 판단할 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 표시 영역(DA)을 기준으로 같은 측의 주변 영역(PA)에 위치하는 두 감지 배선(M1과 M2 또는 M3과 M4)이 서로 다른 방향으로 뻗을 수도 있다. 이 경우, 두 감지 배선(M1과 M2 또는 M3과 M4)에 동시에 크랙이 발생하지 않을 확률이 높을 수 있다. 따라서 두 감지 배선(M1과 M2 또는 M3과 M4)의 저항 비교를 통해 표시 패널(1000)에 크랙 등의 불량이 발생했는지 여부를 정확히 판단할 수 있다.
표시 패널(1000)의 크랙 등 불량 감지를 위한 감지 배선(M1, M2, M3, M4) 간 배선 저항 비교는 이 밖에도 다양한 방법을 이용해 수행될 수도 있다.
다음, 앞에서 설명한 도면들과 함께 도 7을 참조하여 한 실시예에 따른 표시 장치에 대하여 설명한다. 이후로는, 앞에서 설명한 실시예와 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 부여하고, 동일한 설명은 생략한다.
도 7을 참조하면, 본 실시예에 따른 표시 장치는 앞에서 설명한 실시예와 대부분 동일하나, 감지 배선(M1, M2, M3, M4) 중 적어도 하나가 복수의 왕복 구조(U1, U2)를 가지는 예가 도시된다. 특히 도 7은 복수의 감지 배선(M1, M2, M3, M4) 중 일부인 감지 배선(M1, M3)이 복수의 왕복 구조(U1, U2)를 가지는 예를 도시한다. 복수의 왕복 구조(U1, U2)를 가지는 적어도 한 감지 배선(M1, M2, M3, M4)은 표시 영역(DA)을 기준으로 좌측 또는 우측의 주변 영역(PA)에서 y 방향으로 복수 회 왕복하여 왕복 구조(U1)를 이룬 후 표시 영역(DA)의 상측의 주변 영역(PA)에서 x 방향으로 복수 회 왕복하여 왕복 구조(U2)를 이루고 다시 돌아와 회로부(750)와 연결될 수 있다.
도시한 바와 달리 감지 배선(M2, M4)도 감지 배선(M1, M3)과 같이 복수의 왕복 구조를 가질 수도 있다.
도 7에 도시한 실시예에 따르면, 감지 배선(M2, M4)의 전체 배선 길이는 복수의 왕복 구조(U1, U2)를 가지는 감지 배선(M1, M3)의 전체 배선 길이보다 짧을 수 있고, 이에 따라 감지 배선(M2, M4)이 차지하는 영역의 면적이 감지 배선(M1, M3)이 차지하는 영역보다 작을 수 있다. 특히, 표시 장치의 베젤 영역을 줄이기 위해 감지 배선(M1, M2, M3, M4)이 차지하는 영역을 줄일 필요가 있는데, 이를 위해 일부 감지 배선(M2, M4)의 왕복 구조의 왕복 회수를 최소로 하거나 배선 길이를 최소로 할 수 있다.
이 경우, 크랙 등 불량을 검사하는 방법에서 회로부(750)는 감지 배선(M1, M3)에 대한 감지 배선(M2, M4)의 배선 저항의 차이를 보정하는 단계를 추가로 수행할 수 있다. 예를 들어, 감지 배선(M1, M3)에 대한 감지 배선(M2, M4)의 저항의 차이를 보정하기 위해, 감지 배선(M2, M4)의 검출된 저항에 가중치를 적용하여(예를 들어, 곱하여) 감지 배선(M1, M3)과 감지 배선(M2, M4) 간의 배선 길이 차이에 따른 저항 차이를 보상할 수 있다. 구체적으로, 회로부(750)는 감지 배선(M2, M4)의 배선 저항치가 감지 배선(M1, M3)의 배선 저항의 20, 40, 60, 80, 100(%)로 구분된 영역 중 어디에 속하는지 판단한 후 그에 대응하는 가중치를 적용하는 등의 방법으로 배선 저항 편차를 보정할 수 있다.
이 밖에도, 위치에 따른 길이 차 등 여러 요인에 의해서 크랙이 없을 경우에도 감지 배선(M1, M2, M3, M4) 간에 배선 저항 차이가 있을 경우, 회로부(750)는 배선 저항의 차이를 보상하기 위해 감지 배선의 검출된 저항에 위와 같은 방식으로 가중치를 적용할 수 있다.
다음, 앞에서 설명한 도면들과 함께 도 8 및 도 9를 참조하여 한 실시예에 따른 표시 장치에 대하여 설명한다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 본 실시예에 따른 표시 장치는 앞에서 설명한 실시예와 대부분 동일하나, 주변 영역(PA) 전체에 한 쌍의 감지 배선(M5, M6)만이 위치하여 주변 영역(PA)에서 감지 배선이 차지하는 영역을 줄이고 회로부(750)의 패드부 수를 줄일 수 있다.
감지 배선(M5)의 일단은 회로부(750)의 일측에 연결되어 있고 타단은 회로부(750)의 다른 일측(예를 들어, 반대측)에 연결되어 있을 수 있다. 감지 배선(M5)은 일단부터 시작하여 표시 영역(DA)의 좌측, 상측 및 우측을 포함하는 적어도 3면의 가장자리를 따라 뻗어 타단까지 연장될 수 있다. 표시 영역(DA)의 주위를 따라 뻗는 감지 배선(M5)은 부분적으로 복수 회 왕복하는 적어도 하나의 왕복 구조(또는 사행 형상)를 가질 수도 있다. 복수의 왕복 구조는 서로 연결되어 있는 하나의 배선을 이룰 수 있다.
감지 배선(M6)의 일단은 회로부(750)의 일측에 연결되어 있고 타단은 회로부(750)의 다른 일측에 연결되어 있을 수 있다. 감지 배선(M6)의 구조도 감지 배선(M5)과 유사할 수 있다.
두 감지 배선(M5, M6)의 배선 저항은 서로 다를 수도 있고 유사할 수도 있다. 예를 들어, 감지 배선(M6)의 배선 저항은 감지 배선(M5)의 배선 저항보다 작을 수 있으며, 이 경우 감지 배선(M6)이 포함하는 왕복 구조의 개수 및/또는 왕복 회수는 감지 배선(M5)이 포함하는 왕복 구조의 개수 및/또는 왕복 회수보다 작을 수 있다.
감지 배선(M6)은 감지 배선(M5)과 표시 영역(DA) 사이에 위치할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 도 8에 도시된 감지 배선(M5)과 감지 배선(M6)의 위치가 서로 바뀔 수도 있다.
도 9를 참조하면, 회로부(750)는 비교부(754)를 포함한다. 회로부(750)는 각 감지 배선(M5, M6)의 일단에 크랙 불량 검사 신호인 입력 신호(In_M5, In_M6)를 입력하고 감지 배선(M5, M6)의 타단으로부터 출력 신호(Out_M5, Out_M6)를 입력받을 수 있다. 비교부(754)는 감지 배선(M5)으로부터의 출력 신호(Out_M5) 및 감지 배선(M6)으로부터의 출력 신호(Out_M6)를 비교하여 판단 결과를 출력할 수 있다. 이 밖에 회로부(750)의 동작은 앞에서 설명한 검사 방법과 동일하므로 동일한 설명은 생략한다.
다음, 앞에서 설명한 도면들과 함께 도 10 내지 도 12를 참조하여 한 실시예에 따른 표시 장치에 대하여 설명한다.
도 10 및 도 11을 참조하면, 본 실시예에 따른 표시 장치는 앞에서 설명한 실시예와 대부분 동일하나, 앞에서 설명한 감지 배선(M2, M4)이 생략되고, 표시 영역(DA)을 기준으로 한 측의 주변 영역(PA)에는 하나의 감지 배선(M1, M3)만이 위치할 수 있다.
회로부(750)는 적어도 하나의 저항 검출부(755, 756)를 포함할 수 있다. 도 11은 회로부(750)가 한 쌍의 감지 배선(M1, M3)에 대응하여 한 쌍의 저항 검출부(755, 756)를 포함하는 예를 도시한다. 저항 검출부(755)는 감지 배선(M1)으로부터의 출력 신호(Out_M1)를 바탕으로 감지 배선(M1)의 배선 저항을 검출할 수 있고, 저항 검출부(756)는 감지 배선(M3)으로부터의 출력 신호(Out_M3)를 바탕으로 감지 배선(M3)의 배선 저항을 검출할 수 있다. 저항 검출부(755, 756)는 각각 적어도 하나의 아날로그-디지털 변환부(ADC)를 포함할 수 있다.
도 10 및 도 11과 함께 도 12를 참조하여 본 실시예에 따른 크랙 등 불량 검사 방법을 설명한다. 먼저, 회로부(750)는 감지 배선(M1, M3) 각각에 입력 신호(In_M1, In_M3)를 입력하고 출력 신호(Out_M1, Out_M3)를 입력받는다. 회로부(750)는 출력 신호(Out_M1, Out_M3)를 바탕으로 검출된 감지 배선(M1, M3) 각각의 배선 저항이 제1 설정 범위 안에 있는지 판단한다(S121). 제1 설정 범위는 저항의 중심치(예를 들어, 약 500㏀, 600㏀, 700㏀ 등) 대비 대략 ±(3, 6, 9, 12, 15, 20, 30%) 이내 등의 범위로 정해질 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 감지 배선(M1, M3)의 저항이 제1 설정 범위에 포함되면 공정 산포 범위 내의 정상 배선 상태인 것으로 판단하여 양호하다고 판단할 수 있고, 그렇지 않으면 불량으로 판단할 수 있다.
저항 검출부(755, 756)를 통해 검출된 감지 배선(M1, M3)의 저항은 회로부(750)의 메모리에 저장되었다가 외부로 출력될 수 있다(S122).
본 실시예에 따르면 회로부(750)를 통해 디지털 방식으로 감지 배선(M1, M3)의 배선 저항치를 검출하여 크랙 발생 여부를 검사할 수 있으므로 크랙 등 불량 여부 검사가 쉽고, 크랙의 진행 정도에 대한 자세한 정보를 얻을 수 있어 미세 크랙도 감지할 수 있다.
도 12에 도시한 바와 달리, 앞에서 설명한 도 6에 도시한 순서도에서와 같이 감지 배선(M1, M3)의 저항을 서로 비교하여 저항 비교치를 검출하는 단계를 더 포함할 수도 있다.
다음, 앞에서 설명한 도면들과 함께 도 13 및 도 14를 참조하여 한 실시예에 따른 표시 장치에 대하여 설명한다.
도 13 및 도 14를 참조하면, 본 실시예에 따른 표시 장치는 앞에서 설명한 도 8 및 도 9에 도시한 실시예와 대부분 동일하나, 감지 배선(M6)이 생략되고 주변 영역(PA) 전체를 따라 뻗는 감지 배선(M5)만을 포함할 수 있다.
회로부(750)는 저항 검출부(757)를 포함할 수 있다. 저항 검출부(757)는 감지 배선(M5)으로부터의 출력 신호(Out_M5)를 바탕으로 감지 배선(M5)의 배선 저항을 검출할 수 있다. 저항 검출부(757)는 적어도 하나의 아날로그-디지털 변환부(ADC)를 포함할 수 있다.
본 실시예에 따른 크랙 등 불량 검사 방법을 설명하면, 회로부(750)는 감지 배선(M5)에 입력 신호(In_M5)를 입력하고 출력 신호(Out_M5)를 입력받아 이를 바탕으로 감지 배선(M5)의 배선 저항을 검출하여 저항이 제1 설정 범위 안에 있는지 판단할 수 있다. 제1 설정 범위는 저항의 중심치(예를 들어, 약 500㏀, 600㏀, 700㏀ 등) 대비 대략 ±(3, 6, 9, 12, 15, 20, 30%) 이내 등의 범위로 정해질 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 감지 배선(M1, M3)의 저항치가 제1 설정 범위에 포함되면 공정 산포 범위 내의 정상 배선 상태인 것으로 판단할 수 있고, 그렇지 않으면 불량으로 판단할 수 있다.
저항 검출부(757)를 통해 검출된 감지 배선(M5)의 배선 저항은 회로부(750)의 메모리에 저장되었다가 외부로 출력될 수 있다.
한 실시예에 따른 표시 장치는 액정 표시 장치, 유/무기 발광 표시 장치 등의 다양한 표시 장치일 수 있다.
이상에서 본 발명의 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 (21)

  1. 영상을 표시할 수 있는 표시 영역 및 상기 표시 영역의 바깥쪽에 위치하는 주변 영역을 포함하는 표시 패널, 그리고 회로부를 포함하고,
    상기 표시 패널은 상기 주변 영역에 위치하고 상기 회로부와 연결되어 있는 제1 감지 배선 및 제2 감지 배선을 포함하고,
    상기 회로부는 상기 제1 감지 배선으로부터의 제1 출력 신호 및 상기 제2 감지 배선으로부터 제2 출력 신호를 비교하는 비교부를 포함하는
    표시 장치.
  2. 제1항에서,
    상기 제2 감지 배선은 상기 제1 감지 배선에 나란하게 뻗는 부분을 포함하고,
    상기 주변 영역에서, 상기 제2 감지 배선은 상기 제1 감지 배선과 상기 표시 영역 사이에 위치하는
    표시 장치.
  3. 제1항에서,
    상기 제2 감지 배선의 배선 길이는 상기 제1 감지 배선의 배선 길이보다 짧은 표시 장치.
  4. 제1항에서,
    상기 제1 감지 배선 및 상기 제2 감지 배선 중 적어도 하나의 양단은 상기 회로부와 연결되어 있고,
    상기 제1 감지 배선 및 상기 제2 감지 배선 각각은 상기 주변 영역에서 적어도 한번 왕복하는 배선을 포함하는
    표시 장치.
  5. 제4항에서,
    상기 제2 감지 배선이 포함하는 왕복 구조의 왕복 회수는 상기 제1 감지 배선이 포함하는 왕복 구조의 왕복 회수보다 적은 표시 장치.
  6. 제5항에서,
    상기 회로부는, 상기 제1 감지 배선의 배선 저항과 상기 제2 감지 배선의 배선 저항의 차이를 보상하도록 가중치를 적용하도록 구성된 표시 장치.
  7. 제1항에서,
    상기 제1 감지 배선 및 상기 제2 감지 배선 각각의 양단은 상기 회로부의 서로 다른 측면에 연결되어 있고,
    상기 제1 감지 배선 및 상기 제2 감지 배선 각각은 상기 표시 영역의 적어도 3면 주위를 따라 뻗는 부분을 포함하는
    표시 장치.
  8. 제1항에서,
    상기 제1 감지 배선의 양단은 상기 회로부의 동일한 측면에 연결되어 있고,
    상기 제2 감지 배선의 양단은 상기 회로부의 동일한 측면에 연결되어 있는
    표시 장치.
  9. 제8항에서,
    상기 제1 감지 배선은 상기 표시 영역을 중심으로 서로 대칭으로 배치되어 있으며 서로 분리되어 있는 두 부분을 포함하는 표시 장치.
  10. 제1항에서,
    상기 제1 감지 배선과 상기 제2 감지 배선은 단면상 동일한 층에 위치하는 표시 장치.
  11. 제1항에서,
    상기 표시 패널은 상기 주변 영역에 위치하고 상기 회로부와 연결되어 있는 제3 감지 배선을 더 포함하고,
    상기 제1 감지 배선과 상기 제2 감지 배선은 상기 표시 영역을 기준으로 동일한 쪽의 상기 주변 영역에 위치하고,
    상기 제3 감지 배선은 상기 표시 영역을 기준으로 상기 제1 감지 배선과 마주하는 쪽의 상기 주변 영역에 위치하고,
    상기 비교부는 상기 제1 감지 배선의 배선 저항과 상기 제2 감지 배선의 배선 저항을 비교하는 제1 비교부 및 상기 제1 감지 배선의 배선 저항과 상기 제3 감지 배선의 배선 저항을 비교하는 제2 비교부를 포함하는
    표시 장치.
  12. 제1항에서,
    상기 제1 감지 배선과 상기 제2 감지 배선은 상기 표시 영역을 기준으로 서로 반대측에 위치하는 표시 장치.
  13. 영상을 표시할 수 있는 표시 영역 및 상기 표시 영역의 바깥쪽에 위치하는 주변 영역,
    상기 주변 영역 중 제1 주변 영역에서 적어도 한번 왕복하는 제1 감지 배선, 그리고
    상기 주변 영역 중 상기 표시 영역을 기준으로 상기 제1 주변 영역과 마주하는 제2 주변 영역 및 상기 제1 주변 영역 중 적어도 한 영역에서 적어도 한번 왕복하며 상기 제1 감지 배선과 분리되어 있고 이격되어 있는 제2 감지 배선
    을 포함하는 표시 장치.
  14. 제13항에서,
    상기 제2 감지 배선은 상기 제1 감지 배선에 나란하게 뻗는 부분을 포함하고,
    상기 제2 감지 배선은 상기 제1 감지 배선과 상기 표시 영역 사이에 위치하는
    표시 장치.
  15. 제13항에서,
    상기 제2 감지 배선이 포함하는 왕복 구조의 왕복 회수는 상기 제1 감지 배선이 포함하는 왕복 구조의 왕복 회수보다 적은 표시 장치.
  16. 표시 영역 및 상기 표시 영역 주위의 주변 영역을 포함하는 표시 패널과 회로부를 포함하고, 상기 표시 패널은 상기 주변 영역에 위치하고 상기 회로부와 연결되어 있는 제1 감지 배선 및 상기 주변 영역에 위치하고 상기 회로부와 연결되어 있는 제2 감지 배선을 포함하는 표시 장치에서,
    상기 회로부가 상기 제1 감지 배선의 제1저항 및 상기 제2 감지 배선의 제2저항을 측정하는 단계, 그리고
    상기 제1저항과 상기 제2저항을 비교하는 단계
    를 포함하는 불량 검사 방법.
  17. 제16항에서,
    상기 제1저항과 상기 제2저항의 비교 결과가 제1 설정 범위 안에 들어오는지 판단하여 상기 표시 장치의 불량 여부를 판단하는 단계를 더 포함하는 불량 검사 방법.
  18. 제17항에서,
    상기 제1 설정 범위는 서로 다른 복수의 범위를 포함하는 불량 검사 방법.
  19. 제17항에서,
    상기 제1저항 및 상기 제2저항 각각이 제2 설정 범위에 들어오는지 판단하여 상기 표시 장치의 불량 여부를 판단하는 단계를 더 포함하는 불량 검사 방법.
  20. 제19항에서,
    상기 제2 설정 범위는 중심치 대비 대략 ±15%의 범위인 불량 검사 방법.
  21. 제16항에서,
    상기 제1저항과 상기 제2저항을 비교하는 단계에서, 상기 회로부는 상기 제1저항과 상기 제2저항의 차이에 대응하여 상기 제2저항에 가중치를 적용하는 불량 검사 방법.
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