KR101241759B1 - 어레이 기판 및 이를 구비한 표시 장치 - Google Patents

Abstract

정전기에 의한 불량을 개선하기 위한 어레이 기판 및 이를 구비한 표시 장치가 개시된다. 어레이 기판은 베이스 기판, 제1 전압배선 및 분산회로부를 포함한다. 베이스 기판은 복수의 화소부들로 이루어지고 각 화소부에 화소전극이 형성된 표시영역과 표시영역을 둘러싸는 주변영역으로 이루어진다. 제1 전압배선은 주변영역에 형성되고, 화소전극과 대향하는 제1 공통전극에 제1 공통전압을 인가한다. 분산회로부는 제1 전압배선의 단부에 전기적으로 연결되어, 제1 전압배선으로 유입된 정전기를 분산시킨다. 이에 따라, 공통전압이 전달되는 전압배선에 분산회로부를 형성함으로써 상기 전압배선을 타고 유입되는 정전기로부터 표시영역의 화소부가 손상되는 것을 막을 수 있다.

정전기, 분산, 공통전압, 전압배선

Description

어레이 기판 및 이를 구비한 표시 장치{ARRAY SUBSTRATE AND DISPLAY DEVICE HAVING THE SAME}

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 어레이 기판의 평면도이다.

도 2는 도 1에 도시된 분산회로부의 등가회로도이다.

도 3은 도 1에 도시된 분산회로부의 레이 아웃도이다.

도 4는 도 3의 I-I'선을 따라 절단한 단면도이다.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치의 평면도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100 : 어레이 기판 110 : 더미 화소부

120 : 패드부 130, 140 : 제1, 제2 쇼트포인트

131, 133 : 제1, 제2 전압배선 141, 143 : 제3, 제4 전압배선

150 : 제1 게이트 회로부 160 : 제2 게이트 회로부

171, 172, 173, 174 : 제1, 제2, 제3, 제4 분산회로부

본 발명은 어레이 기판 및 이를 구비한 표시 장치에 관한 것으로, 보다 상세 하게는 정전기에 의한 불량을 개선하기 위한 어레이 기판 및 이를 구비한 표시 장치에 관한 것이다.

일반적으로 액정표시장치는 서로 마주하는 어레이 기판 및 대향 기판과, 상기 기판들 사이에 개재된 액정층을 포함하는 액정표시패널과, 상기 액정표시패널을 구동하는 구동 장치를 포함한다.

상기 어레이 기판은 복수의 게이트 배선들과 복수의 데이터 배선들과, 상기 게이트 배선들과 데이터 배선들이 각각 연결된 박막트랜지스터(TFT)를 포함한다. 상기 어레이 기판은 ASG(Amorphous Silicon Gate)나 COG(Chip On Glass) 등 집적도가 높은 새로운 기술 적용으로 인해 금속 밀도가 높은 패턴을 사용함에 따라 정전기 불량이 증가하고 있다.

상기 어레이 기판 및 액정표시패널을 제조 공정시, 공정상에서 발생되는 정전기는 상기 어레이 기판에 형성된 금속 배선들에 유입된다. 이러한 정전기는 상기 배선들의 단선 및 단락과 같은 배선 불량을 야기하며, 또한, 상기 박막트랜지스터(TFT)를 손상시키는 등의 불량을 야기한다.

이에 본 발명의 기술적 과제는 이러한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 정전기에 의한 불량을 방지하기 위한 어레이 기판을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 상기 어레이 기판을 포함하는 표시 장치를 제공하는 것이다.

상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 실시예에 따른 어레이 기판은 베이스 기판, 제1 전압배선 및 분산회로부를 포함한다. 상기 베이스 기판은 복수의 화소부들로 이루어지고 각 화소부에 화소전극이 형성된 표시영역과 상기 표시영역을 둘러싸는 주변영역으로 이루어진다. 상기 제1 전압배선은 상기 주변영역에 형성되고, 상기 화소전극과 대향하는 제1 공통전극에 제1 공통전압을 인가한다. 상기 분산회로부는 상기 제1 전압배선의 단부에 전기적으로 연결되어, 상기 제1 전압배선으로 유입된 정전기를 분산시킨다.

상기한 본 발명의 다른 목적을 실현하기 위한 실시예에 따른 표시 장치는 어레이 기판 및 대향 기판은 포함한다. 상기 어레이 기판은 화소전극들이 형성된 표시영역과 상기 표시영역을 둘러싸는 주변영역에 형성되고 상기 화소전극들 대향하는 공통전극에 공통전압을 인가하는 전압배선 및 상기 전압배선의 단부에 형성되어 상기 전압배선으로 유입된 정전기의 에너지를 분산시키는 분산회로부를 포함한다. 상기 대향 기판은 상기 어레이 기판과 마주하며 상기 공통전극이 형성된다.

이러한 어레이 기판 및 이를 구비한 표시 장치에 의하면, 공통전압이 전달되는 전압배선에 분산회로부를 형성함으로써 상기 전압배선을 타고 유입되는 정전기로부터 표시영역의 화소부가 손상되는 것을 막을 수 있다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명을 보다 상세하게 설명하고자 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 어레이 기판의 평면도이다.

도 1을 참조하면, 어레이 기판은 표시 영역(DA)과 상기 표시 영역(DA)을 둘러싸는 제1, 제2, 제3 및 제4 주변 영역(PA1, PA2, PA3 및 PA4)으로 이루어진다.

상기 표시영역(DA)에는 복수의 게이트 배선(GL)들과, 복수의 소스 배선(DL)들과, 상기 게이트 배선들과 소스 배선들에 의해 정의되는 복수의 화소부들이 형성된다. 각 화소부(P)에는 게이트 배선(GL)과 소스 배선(DL)에 연결된 박막트랜지스터(TFT)와, 상기 박막트랜지스터(TFT)에 연결된 화소전극(PE) 및 스토리지 캐패시터(CST)가 형성된다.

상기 표시영역(DA)의 가장자리에는 더미 화소부들(110)이 형성된다. 상기 더미 화소부들(110)의 소스 배선에는 제1 공통전압(VCOM1)이 인가되어 화이트 계조 영상(노멀리 화이트 모드)을 표시한다. 상기 제1 공통전압(VCOM1)은 상기 화소전극(PE)과 대향하는 대향 기판(미도시)의 공통전극에 인가되는 전압이다.

상기 제1 주변영역(PA1)에는 복수의 패드(121)들이 형성된 패드부(120)가 형성된다. 상기 패드부(120)는 소스패드(121), 제1 전압패드(122), 제2 전압패드(123), 제3 전압패드(124) 및 제4 전압패드(125)를 포함한다.

상기 소스패드(121)는 소스 배선(DL)의 일단부에 형성되어, 소스신호가 입력된다. 상기 제1 및 제2 전압패드들(122, 123)은 제1 및 제2 공통배선들(131, 141)의 일단부에 각각 연결되어, 제1 및 제2 공통전압(VCOM1, VCOM2)이 입력된다. 상기 제3 및 제4 전압패드들(124, 125)은 제3 및 제4 공통배선들(133, 143)의 일단부에 각각 연결되어, 상기 제1 및 제2 공통전압(VCOM1, VCOM2)이 입력된다. 상기 제2 공통전압은 스토리지 캐패시터(CST)의 공통전극에 인가되는 공통전압이다.

상기 제2 주변영역(PA2)은 상기 제1 주변영역(PA1)과 마주하며, 제1 쇼트 포인트(130) 및 제2 쇼트 포인트(140)가 형성된다. 상기 제1 및 제2 쇼트 포인트(130, 140)는 상기 대향 기판의 공통 전극과 쇼트되어 상기 제1 공통전압(VCOM1)을 상기 대향 기판에 인가한다.

상기 제3 주변영역(PA3)에는 게이트 배선(GL)들 중 제1 그룹의 게이트 배선들에 게이트 신호를 출력하는 제1 게이트 회로부(150)와, 상기 제1 전압패드(122)와 연결된 제1 공통배선(131) 및 상기 제2 전압패드(123)와 연결된 제2 공통배선(133)이 형성된다. 상기 제1 공통배선(131)은 상기 더미 화소부들(110)의 소스 배선과 전기적으로 연결된다. 이에 의해 상기 더미 화소부들(110)은 제1 공통전압(VCOM1)을 인가하여 화이트 계조 영상(노멀리 화이트 모드)을 표시한다.

상기 제4 주변영역(PA4)은 상기 제3 주변영역과 마주하며, 상기 게이트 배선(GL)들 중 제2 그룹의 게이트 배선들에 게이트 신호를 출력하는 제2 게이트 회로부(160)와, 상기 제3 전압패드(124)와 연결된 제3 공통배선(141) 및 상기 제4 전압패드(124)와 연결된 제4 공통배선(143)이 형성된다. 상기 제3 공통배선(141)은 상기 더미 화소부들(110)의 소스 배선과 전기적으로 연결되어 화이트 계조 영상을 표시한다.

상기 제1 공통전압(VCOM1)이 전달되는 제1 및 제3 공통배선(131, 141)에는 복수의 분산회로부들(171, 172, 173, 174)이 형성된다. 각 분산회로부(171)는 제조공정 중에 정전기가 상기 제1 공통배선(131)에 유입되는 경우, 상기 정전기를 지연시키거나 분산시켜 상기 정전기가 상기 표시영역(DA)의 화소부(P)에 유입되는 것을 방지한다.

즉, 상기 제1 및 제3 공통배선(131, 141)이 상기 더미 화소부들(110)의 소스 배선과 연결됨에 따라서 상기 제1 및 제2 쇼트 포인트(130, 140) 또는 제1 및 제3 공통배선(131, 141)으로 유입되는 정전기가 상기 더미 화소부들(110)을 통해 상기 표시영역(DA)에 유입되어 상기 화소부(P)를 손상시키는 불량이 발생한다. 이에 따라서, 상기 제1 및 제3 공통배선(131, 141)과 전기적으로 연결된 상기 제1 내지 제4 분산회로부들(171, 172, 173, 174)에서 상기 정전기를 지연시키거나 분산시켜 상기 화소부(P)의 손상을 막을 수 있다.

바람직하게 상기 제1 내지 제4 분산회로부(171, 172, 173, 174)는 정전기가 유입되는 상기 제1 및 제3 전압배선(131, 141)의 단부에 각각 형성된다. 도시된 바와 같이, 제1 및 제2 분산회로부(171, 172)는 상기 제1 전압배선(131)의 양단부에 각각 형성되고, 상기 제3 및 제4 분산회로부(173, 174)는 상기 제3 전압배선(141)의 양단부에 각각 형성된다.

도 2는 도 1에 도시된 분산회로부의 등가 회로도이고, 도 3은 도 1에 도시된 분산회로부의 레이 아웃도이고, 도 4는 도 3의 I-I'선을 따라 절단한 단면도이다.

도 2를 참조하면, 상기 제1 분산회로부(171)는 복수의 스위칭 소자들(TR1, TR2)을 포함한다. 각 스위칭 소자(TR1)는 상기 제1 전압배선(131)에 연결된 소스 전극(SE) 및 드레인 전극(DE)과, 플로팅 상태의 게이트 전극(GE)을 포함한다.

상기 제1 전압배선(131)에 정전기가 유입되면 플로팅 상태인 게이트 전극(GE)과 큰 전압차이를 유발하고, 상기 전압차이는 브레이크다운전압(Breakdown Voltage)의 인자로 작용하여 상기 스위칭 소자(TR1)를 파괴시킨다. 이에 의해 상기 정전기 에너지는 상기 스위칭 소자들(TR1, TR2)에 의해 분산된다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 상기 제1 전압배선(131)과 스위칭 소자(TR1)의 게이트 전극(GE)은 베이스 기판(101) 위에 제1 금속층으로 형성된다. 상기 제1 전압배선(131) 및 게이트 전극(GE)이 형성된 베이스 기판(101) 위에 게이트 절연층(102)을 형성한다. 상기 게이트 전극(GE) 위에는 채널층(CH)이 형성된다. 상기 채널층(CH)이 형성된 베이스 기판(101) 위에는 제2 금속층으로 소스 전극(SE) 및 드레인 전극(DE)이 형성된다. 상기 소스 및 드레인 전극(SE, DE)이 형성된 베이스 기판(101) 위에 보호 절연층(103)이 형성한다. 상기 드레인 전극(DE)은 제1 연결부(C1)에 의해 상기 제1 전압배선(131)과 전기적으로 연결되고, 상기 소스 전극(SE)은 제2 연결부(C2)에 의해 상기 제2 전압배선(141)과 전기적으로 연결된다.

이에 의해 상기 제1 전압배선(131)으로 유입된 정전기는 표시영역(DA)의 화소부(P)에 유입되기 전, 상기 스위칭 소자들(TR1, TR2)에 먼저 유입되어 상기 스위칭 소자들(TR1, TR2)을 파괴시킴으로써 상기 정전기의 에너지가 분산된다. 이에 따라서 상기 화소부(P)를 정전기로부터 보호한다.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치의 평면도이다.

도 1 및 도 5를 참조하면, 상기 표시 장치는 영상을 표시하는 표시 패널과 상기 표시 패널을 구동하는 구동 장치를 포함한다. 상기 표시 패널은 도 1에 도시된 어레이 기판(100)과, 상기 어레이 기판(100)에 대향하는 대향 기판(200)과, 상기 기판들(100, 200) 사이에 개재된 액정층(미도시)을 포함한다.

상기 표시 패널은 복수의 화소부(P)들이 형성된 표시영역(DA)과 상기 표시영역(DA)을 둘러싸는 제1, 제2, 제3 및 제4 주변영역(PA1, PA2, PA3 및 PA4)으로 이루어진다. 각 화소부(P)는 스위칭 소자(TFT), 상기 스위칭 소자(TFT)와 연결된 액정 캐패시터(CLC) 및 상기 액정 캐패시터(CLC)와 전기적으로 연결된 스토리지 캐패시터(CST)를 포함한다. 상기 액정 캐패시터(CLC)의 화소전극(PE)과 액정층 및 대향 기판(200)의 공통 전극으로 이루어지며, 상기 액정 캐패시터(CLC)의 공통 전극에는 제2 공통전압(VCOM2)이 인가된다.

상기 제1, 제2, 제3 및 제4 주변영역(PA1, PA2, PA3 및 PA4)에는 상기 액정 캐패시터(CLC)의 공통전극에 제1 공통전압(VCOM1)을 인가하는 제1 및 제3 전압배선(131, 141)과, 상기 스토리지 캐패시터(CST)의 공통전극에 제2 공통전압(VCOM2)을 인가하는 제2 및 제4 전압배선(133, 143)이 형성된다.

상기 제1 및 제3 전압배선(131, 141) 각각의 양단부에는 제1 내지 제4 분산회로부(171 내지 174)가 형성된다. 상기 제1 내지 제4 분산회로부(171 내지 174)는 상기 표시 장치의 제조 공정 중 상기 제1 및 제2 전압배선(131, 141)에 유입된 정전기의 에너지를 분산시켜 상기 표시영역(DA)의 화소부(P)를 상기 정전기로부터 보호한다. 상기 제1 내지 제4 분산회로부(171 내지 174)의 상세한 구성 및 동작은 생략한다.

상기 구동 장치는 상기 어레이 기판(100)의 제1 주변영역(PA1)에 실장된 구동 칩(310)과, 상기 구동 칩(310)과 외부 장치를 전기적으로 연결하는 연성인쇄회로기판(350)을 포함한다. 또한, 상기 구동 장치는 상기 구동 칩(310)으로부터 제공 된 구동신호에 의해 구동하는 상기 제1 및 제2 게이트 회로부(150, 160)를 포함한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 공통전압이 전달되는 전압배선에 분산회로부를 형성하여 표시 장치의 제조 공정 중 상기 전압배선에 유입되는 정전기의 에너지를 지연 및 분산시켜 상기 정전기로부터 화소부의 불량을 막을 수 있다.

이상에서는 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (8)

1. 복수의 화소부들로 이루어지고 각 화소부에 화소전극이 형성된 표시영역과 상기 표시영역을 둘러싸는 주변영역으로 이루어진 베이스 기판;

   상기 주변영역에 형성되고, 상기 화소전극과 대향하는 제1 공통전극에 제1 공통전압을 인가하기 위한 제1 전압배선; 및

   상기 제1 전압배선의 단부에 형성되어, 상기 제1 전압배선으로 유입된 정전기를 분산시키는 분산회로부를 포함하는 어레이 기판.
2. 제1항에 있어서, 상기 분산회로부는 복수의 스위칭 소자들을 포함하며,

   각 스위칭 소자는 상기 제1 전압배선에 연결된 소스 및 드레인 전극과, 전기적으로 플로팅 상태인 게이트 전극을 포함하는 것을 특징으로 하는 어레이 기판.
3. 제1항에 있어서, 상기 표시영역과 주변영역 사이에 형성되어 상기 제1 공통전압이 인가되는 더미 화소부들을 더 포함하며,

   상기 제1 전압배선은 상기 더미 화소부들에 상기 제1 공통전압을 전달하는 소스 배선과 전기적으로 연결된 것을 특징으로 하는 어레이 기판.
4. 제3항에 있어서, 상기 제1 전압배선의 일단부에 형성되어 상기 제1 공통전압이 인가되는 전압패드; 및

   상기 제1 전압배선의 타단부에 형성된 상기 제1 공통전극과 쇼트되는 쇼트 포인트를 더 포함하며,

   상기 분산회로부는 상기 전압패드 및 쇼트 포인트 중 적어도 하나와 인접하게 형성되는 것을 특징으로 하는 어레이 기판.
5. 제1항에 있어서, 상기 화소부에 형성된 스토리지 캐패시터; 및

   상기 주변영역에 형성되어 상기 스토리지 캐패시터의 제2 공통전극에 제2 공통전압을 인가하는 제2 전압배선을 더 포함하는 어레이 기판.
6. 화소전극들이 형성된 표시영역과 상기 표시영역을 둘러싸는 주변영역에 형성되고 상기 화소전극들 대향하는 공통전극에 공통전압을 인가하는 전압배선 및 상기 전압배선의 단부에 형성되어 상기 전압배선으로 유입된 정전기의 에너지를 분산시키는 분산회로부를 포함하는 어레이 기판; 및

   상기 어레이 기판과 마주하며 상기 공통전극이 형성된 대향 기판을 포함하는 표시 장치.
7. 제6항에 있어서, 상기 전압배선의 일단부에 형성되어 상기 공통전압이 인가되는 전압패드; 및

   상기 전압배선의 타단부에 형성된 상기 공통전극과 쇼트되는 쇼트 포인트를 더 포함하며,

   상기 분산회로부는 상기 전압패드 및 쇼트 포인트 중 적어도 하나와 인접하게 형성되는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
8. 제7항에 있어서, 상기 분산회로부는 복수의 스위칭 소자들을 포함하며,

   각 스위칭 소자는 제1 전압배선에 연결된 소스 및 드레인 전극과, 전기적으로 플로팅 상태인 게이트 전극을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.

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