KR20130074558A - 평판 디스플레이장치 어레이 기판 및 이를 포함하는 평판 디스플레이장치 - Google Patents

평판 디스플레이장치 어레이 기판 및 이를 포함하는 평판 디스플레이장치 Download PDF

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Abstract

데이터 라인 식각시 데이터 라인이 사선 구조로 적용된 부분에서 과도 식각(over etch)이 발생되는 것을 최소화하여 데이터 라인의 단선을 최소화 할 수 있는 평판 디스플레이 어레이 기판 및 이를 포함하는 평판 디스플레이 장치가 제공된다. 평판 디스플레이 어레이 기판은 화면 표시 영역과 상기 화면 표시 영역의 가장자리에 배치되는 비표시 영역을 포함하는 기판, 상기 표시 영역에 배치된 다수의 게이트 라인 및 다수의 데이터 라인, 상기 표시 영역에 구동 신호를 제공하는 드라이브 IC 및 상기 드라이브 IC로부터 게이트 신호와 데이터 신호를 상기 다수의 게이트 라인과 상기 다수의 데이터 라인에 각각 인가하는 다수의 게이트 연장라인 및 데이터 연장라인을 포함하고, 상기 다수의 데이터 연장라인은 수평 방향으로 형성된 제1 부분, 수직 방향으로 형성된 제2 부분 및 상기 제1 부분과 상기 제2 부분이 만나는 제3 부분을 포함하며, 상기 제3 부분의 폭은 상기 제1 및 제2 부분의 폭보다 두껍게 형성된다.

Description

평판 디스플레이장치 어레이 기판 및 이를 포함하는 평판 디스플레이장치{Array substrate for flat display device and flat display device comprising the same}
본 발명은 평판 디스플레이 어레이 기판 및 이를 포함하는 평판 디스플레이 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 데이터 라인 식각시 데이터 연장라인이 사선 구조로 적용된 부분에서 과도 식각(over etch)이 발생되는 것을 최소화하여 데이터 연장라인의 단선을 최소화 할 수 있는 평판 디스플레이 장치 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
정보화 사회가 발전함에 따라 화상을 표시하기 위한 표시장치에 대한 요구가 다양한 형태로 증가하고 있으며, 근래에는 액정표시장치(LCD : liquid crystal display), 플라즈마 표시 패널(PDP : plasma display panel), 전계방출 디스플레이(OLED : organic light emitting diode), 전기영동 표시장치(EPD : Electrophoretic display) 등과 같은 여러가지 평판표시장치(flat display device)가 활용되고 있다.
이러한 전기영동 표시장치는 외부 광원이 필요 없고, 유연성(flexibility)과 휴대성(portability)이 뛰어나며, 기타 경량 등의 특성을 가진다.
이러한 전기영동 표시장치는 종이나 플라스틱과 같은 얇고 구부리기 쉬운 베이스 필름(base film)에 박막 트랜지스터 어레이 기판을 형성하고 투명 도전막을 입혀 전기영동 부유 입자(electrophoretic suspension)를 구동하는 반사형 디스플레이로써, 차세대 전자종이(electric paper)로서도 각광 받을 것으로 기대되는 표시장치이다.
도 1은 종래 전기영동 표시장치를 나타낸 도면이고, 도 2는 도 1의 A 부분을 확대한 도면이고, 도 3은 종래 전기영동 표시장치에서 사선 구조를 갖는 데이터 라인을 나타내는 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 전기영동 표시장치(10)는 기판(10)의 일측에 데이터 패드(20)가 위치하고, 기판(10)의 하측에 스캔 패드(30)가 위치한다. 그리고, 데이터 패드(20)로부터 다수의 데이터 라인(25)이 인출되고, 스캔 패드(30)로부터 다수의 스캔 라인(35)이 수직으로 인출된다. 따라서, 스캔 라인(35)과 데이터 라인(25)이 수직으로 교차하여 다수의 단위 화소(P)를 정의하고 있다. 따라서, 기판(10) 상에 위치하는 전기영동필름에 전압을 인가하여 화상을 구현하고 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 전기영동 표시장치의 경우, 다수의 단위 화소(P)가 형성된 패널(미도시)의 양측에 데이터 구동부(미도시)가 배치되며, 데이터 구동부를 통해 출력되는 데이터 전압을 다수의 단위 화소(P)에 전달하기 위한 데이터 연장라인(25_1 내지 25_3)도 패널의 양측에 배치되어 있다. 이때, 다수의 단위 화소(P)와 데이터 연장라인(25_1 내지 25_3) 사이에 정전기 방지 회로(27_1 내지 27_3)이 구비되어 데이터 전압은 정전기 방지 회로를 통해 다수의 단위 화소(P)에 인가된다. 여기서, 데이터 연장라인에 수직 라인 구조를 적용하였으나, 수직 라인 구조는 데이터 연장라인의 선폭이 얇을수록 저항이 증가되는 문제가 있다. 여기서, 데이터 연장라인의 저항에 의해 데이터 연장라인에 인가되는 신호의 지연이 크게 되면, 지연된 신호가 화소에 인가되었을 경우, 현재 화상에서 다음 화상으로 업데이트(update) 시 이전 화상이 남는 고스트(ghost) 현상이 발생할 수 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 종래 전기영동 표시장치에서는 도 3의 B에서와 같이, 데이터 연장라인의 구조를 사선 구조로 사용하였다. 여기서, 다수의 단위 화소(P)와 데이터 연장라인(45_1 내지 45_3) 사이에 정전기 방지 회로(47_1 내지 47_3)이 구비되어 데이터 전압은 정전기 방지 회로(47_1 내지 47_3)를 통해 다수의 단위 화소(P)에 인가된다. 이에 따라 전체 데이터 연장라인의 길이가 감소하면서 데이터 연장라인의 선폭에 따른 저항이 감소되고, 이로 인해 데이터 라인의 신호가 지연(delay)되는 문제가 해결되었다.
그러나, 데이터 연장라인의 구조를 사선 구조로 사용시 수직 라인에서 사선 구조로 변하는 부분에서 데이터 연장라인의 밀도 차이가 발생하게 되어 박막트랜지스터(TFT) 제조 공정에서 데이터 라인 식각시 데이터 연장라인이 사선 구조로 적용된 부분에서 과도 식각(over etch)이 발생되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 데이터 라인 식각시 데이터 연장라인이 사선 구조로 적용된 부분에서 과도 식각(over etch)이 발생되는 것을 최소화하여 데이터 연장라인의 단선을 최소화 할 수 있는 평판 디스플레이 어레이 기판 및 이를 포함하는 평판 디스플레이 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적 및 특징들은 후술되는 발명의 구성 및 특허청구범위에서 설명될 것이다.
상기한 목적들을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 평판 디스플레이 어레이 기판은 화면 표시 영역과 상기 화면 표시 영역의 가장자리에 배치되는 비표시 영역을 포함하는 기판, 상기 표시 영역에 배치된 다수의 게이트 라인 및 다수의 데이터 라인, 상기 표시 영역에 구동 신호를 제공하는 드라이브 IC 및 상기 드라이브 IC로부터 게이트 신호와 데이터 신호를 상기 다수의 게이트 라인과 상기 다수의 데이터 라인에 각각 인가하는 다수의 게이트 연장라인 및 데이터 연장라인을 포함하고, 상기 다수의 데이터 연장라인은 수평 방향으로 형성된 제1 부분, 수직 방향으로 형성된 제2 부분 및 상기 제1 부분과 상기 제2 부분이 만나는 제3 부분을 포함하며, 상기 제3 부분의 폭은 상기 제1 및 제2 부분의 폭보다 두껍게 형성된다.
상기 제3 부분은 일정 방향으로 기울진 사선 형태로 형성된다.
상기 제3 부분의 폭은 상기 제1 및 제2 부분의 폭보다 2배 두껍게 형성된다.
상기 단위 화소는 상기 기판 상에 형성된 게이트 전극, 상기 게이트 전극 상에 형성된 게이트 절연막, 상기 게이트 절연막 상에 형성된 반도체층, 상기 반도체층 상에 형성된 소스 전극 및 드레인 전극 및 상기 드레인 전극과 접촉되는 화소 전극을 포함한다.
상기 기판 상에 위치하며, 하전 염료 입자가 구비된 캡슐을 포함하는 전기영동필름을 포함한다.
상기 기판 상에 위치하며, 액정층과 컬러필터를 포함하는 컬러필터 기판을 포함한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 평판 디스플레이 장치는 화상을 표시하며, 화면 표시 영역과 상기 화면 표시 영역의 가장자리에 배치되는 비표시 영역을 포함하는 기판, 상기 표시 영역에 배치된 다수의 게이트 라인 및 다수의 데이터 라인, 상기 표시 영역에 구동 신호를 제공하는 드라이브 IC 및 상기 드라이브 IC로부터 게이트 신호와 데이터 신호를 상기 다수의 게이트 라인과 상기 다수의 데이터 라인에 각각 인가하는 다수의 게이트 연장라인 및 데이터 연장라인을 포함하고, 상기 다수의 데이터 연장라인은 수평 방향으로 형성된 제1 부분, 수직 방향으로 형성된 제2 부분 및 상기 제1 부분과 상기 제2 부분이 만나는 제3 부분을 포함하며, 상기 제3 부분의 폭은 상기 제1 및 제2 부분의 폭보다 두껍게 형성된 어레이 기판을 포함하는 평판 디스플레이 패널 및 상기 평판 디스플레이 패널을 구동하기 위한 다수의 제어 신호를 생성하는 타이밍 컨트롤러부를 포함한다.
상기 제3 부분은 일정 방향으로 기울진 사선 형태로 형성된다.
상기 제3 부분의 폭은 상기 제1 및 제2 부분의 폭보다 2배 두껍게 형성된다.
상기 단위 화소는 상기 기판 상에 형성된 게이트 전극, 상기 게이트 전극 상에 형성된 게이트 절연막, 상기 게이트 절연막 상에 형성된 반도체층, 상기 반도체층 상에 형성된 소스 전극 및 드레인 전극 및 상기 드레인 전극과 접촉되는 화소 전극을 포함한다.
상기 기판 상에 위치하며, 하전 염료 입자가 구비된 캡슐을 포함하는 전기영동필름을 포함한다.
상기 기판 상에 위치하며, 액정층과 컬러필터를 포함하는 컬러필터 기판을 포함한다.
상기 드라이브 IC는 상기 다수의 게이트 라인을 구동하기 위한 게이트 구동 IC를 포함하며, 상기 드라이브 IC는 상기 다수의 데이터 라인을 구동하기 위한 데이터 구동 IC를 포함한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 평판 디스플레이 어레이 기판 및 이를 포함하는 평판 디스플레이 장치는 데이터 라인 식각시 데이터 연장라인이 사선 구조로 적용된 부분에서 과도 식각(over etch)이 발생되는 것을 최소화하여 데이터 연장라인의 단선을 최소화 할 수 있는 효과를 제공한다.
또한, 본 발명에 따른 평판 디스플레이 어레이 기판 및 이를 포함하는 평판 디스플레이 장치는 데이터 연장라인의 단선을 최소화 하여 평판 디스플레이 패널의 불량을 감소시킬 수 있으며, 그에 따른 공정 수율을 향상시킬 수 있는 효과를 제공한다.
도 1은 종래 전기영동 표시장치를 나타낸 도면.
도 2는 도 1의 A 부분을 확대한 도면.
도 3은 종래 전기영동 표시장치에서 사선 구조를 갖는 데이터 라인을 나타내는 도면.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 평판 디스플레이장치의 블록도.
도 5는 도 4의 C 부분을 확대한 도면.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 평판디스플레이장치의 불량유무를 나타낸 그래프.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기영동 표시장치를 나타내는 도면.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정표시장치를 나타내는 도면.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 평판 디스플레이 어레이 기판 및 이를 포함하는 평판 디스플레이 장치의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 평판 디스플레이장치의 블록도이고, 도 5는 도 4의 C 부분을 확대한 도면이다.
도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 평판 디스플레이장치(200)는 화상을 구현하는 표시 영역(AA)과, 표시 영역(AA)의 가장자리에 배치되는 비표시 영역(NAA)을 포함하는 평판 디스플레이 평판 디스플레이 어레이 기판(110)을 포함한다.
평판 디스플레이 어레이 기판(110)의 투명 기판(102) 상부 면에는 표시 영역(AA)에 대응된 일 방향으로 게이트 신호를 인가받는 다수의 게이트 라인(130)과, 다수의 게이트 라인(130)과 수직 교차하여 다수의 화소 영역(P)을 정의하며, 데이터 신호를 인가받는 다수의 데이터 라인(120)과, 다수의 게이트 및 데이터 라인(130, 120)의 교차지점에 각각 대응 구성된 다수의 박막트랜지스터(T)와, 다수의 박막트랜지스터(T)와 일대일 대응 연결된 다수의 화소 전극(170)을 구성한다.
또한, 평판 디스플레이 어레이 기판(110)의 투명 기판(102) 상부 면의 비표시 영역(NAA)에는 표시 영역(AA)에 대응된 다수의 게이트 라인(130)과 다수의 데이터 라인(120)과 각각 연결되어 드라이브 IC(135)로부터의 게이트 신호와 데이터 신호를 다수의 게이트 라인(130)과 데이터 라인(120)에 각각 인가하는 다수의 게이트 연장라인(132)과 데이터 연장라인(122)을 구성한다. 이때, 드라이브 IC(135)는 다수의 게이트 라인(130)과 다수의 데이터 라인(120)을 구동하기 위한 게이트 구동 IC(미도시)와 데이터 구동 IC(미도시)를 각각 포함한다.
그리고, 비표시 영역(NAA)의 가장자리를 따라 FPC(190)를 통해 외부의 공통 전압발생부(미도시)로부터의 공통 신호를 액정 패널(125)의 네 모퉁이에 각각 위치하는 다수의 도통 수단(186)을 통해 컬러필터 기판(105)의 전면에 구성된 공통 전극(180)에 공통 신호를 인가하는 공통전압라인(150)과, 드라이브 IC(135)와 이격된 양측으로 게이트 연장라인(132) 및 데이터 연장라인(122)으로 인가되는 게이트, 데이터의 전압 및 신호 파형을 각각 검사하는 제 1 및 제 2 검사 패드(160, 162)와, 제 1 및 제 2 검사 패드(160, 162)와 공통전압라인(150)과 각각 연결된 제 1 및 제 2 정전기 방지수단(ESD1, ESD2)과, FPC(190)와 연결하기 위한 패드부(175)가 형성된다. FPC(190)와 연결된 패드부(175)는 FPC 커넥터(192)를 통해 외부의 시스템(미도시)으로부터 구동 전압을 각각 인가받게 된다.
여기서, 제 1 및 제 2 검사 패드(160, 162)는 다수 개 형성될 수 있으며, 제 1 및 제 2 정전기 방지수단(ESD1, ESD2)은 제 1 및 제 2 검사 패드(160, 162)의 수에 대응되도록 형성된다.
전술한 구성은 평판 디스플레이 어레이 기판(110) 상에 각 전극 및 라인을 형성하는 과정에서 챔버 내부에 부유하는 이물질이나 갑작스런 순간 전류로 드라이브 IC(135) 및 제 1 및 제 2 검사 패드(160, 162)로 정전기가 유입되더라도, 제 1 및 제 2 검사 패드(160, 162)와 공통전압라인(150)에 각각 연결된 제 1 및 제 2 정전기 방지수단(ESD1, ESD2)을 통해 공통전압라인(150)으로 원활히 방출할 수 있게 된다.
따라서, 평판 디스플레이 어레이 기판(110)의 가장자리를 따라 설계되는 공통전압라인(150)으로 정전기를 방출하는 것을 통해 액정 패널(125)의 전 영역으로 정전기를 균일하게 분산시킬 수 있게 되는 바, 액정 패널(125) 내에서 등전위가 이루어지므로 정전기로부터의 피해를 최소화할 수 있게 된다.
또한, 평판 디스플레이 어레이 기판(110)은 등가 회로로 볼 때 다수의 게이트 라인 및 데이터 라인(120, 130)과 이에 연결되어 있으며, 매트릭스(matrix) 형태로 배열된 다수의 단위 화소(pixel)를 포함한다.
여기서, 게이트 라인 및 데이터 라인(120, 130)은 게이트 신호를 전달하는 다수의 게이트 라인(130)과 데이터 신호를 전달하는 데이터 라인(120)을 포함한다. 게이트 라인(130)은 행방향으로 뻗어 있으며 서로가 거의 평행하고 데이터 라인(120)은 열방향으로 뻗어 있으며 서로가 거의 평행하다.
각 단위 화소는 게이트 라인 및 데이터 라인(120, 130)에 연결된 스위칭 소자(TFT)와 이에 연결된 액정 커패시터(liquid crystal capacitor) 및 유지 커패시터(storage capacitor)를 포함한다. 유지 커패시터는 필요에 따라 생략할 수 있다.
스위칭 소자(T)는 TFT 기판에 구비되어 있으며, 삼단자 소자로서 그 제어 단자 및 제공 단자는 각각 게이트 라인(130) 및 데이터 라인(120)에 연결되어 있으며, 출력 단자는 액정 커패시터 및 유지 커패시터에 연결되어 있다.
액정 커패시터(미도시)는 TFT 기판의 화소 전극과 컬러 필터 기판의 공통 전극을 두 단자로 하며 두 전극 사이의 액정층은 유전체로서 기능한다. 화소 전극은 스위칭 소자(T)에 연결되며 공통 전극은 컬러 필터 기판의 전면에 형성되어 있고 공통 전압(Vcom)을 인가받는다. 여기에서, 공통 전극이 TFT 기판에 구비되는 경우도 있으며 이때에는 두 전극이 모두 선형 또는 막대형으로 만들어진다.
유지 커패시터(미도시)는 TFT 기판에 구비된 별개의 신호 라인(도시하지 않음)과 화소 전극이 중첩되어 이루어지며 이 별개의 신호 라인에는 공통 전압 등의 정해진 전압이 인가된다. 그러나, 유지 커패시터는 화소 전극이 절연체를 매개로 바로 위의 전단 게이트 라인과 중첩되어 이루어질 수 있다.
한편, 색 표시를 구현하기 위해서는 각 단위 화소가 색상을 표시할 수 있도록 하여야 하는데, 이는 화소 전극에 대응하는 영역에 적색, 녹색, 또는 청색의 컬러 필터를 구비함으로써 가능하다. 여기에서, 컬러 필터는 컬러 필터 기판의 해당 영역에 형성할 수 있으며, 또한, TFT 기판의 화소 전극 위 또는 아래에 형성할 수도 있다.
어레이 기판 및 컬러 필터 기판 중 적어도 하나의 바깥 면에는 빛을 편광시키는 편광자(도시하지 않음)가 부착된다.
여기서, 도면에 도시되지 않았으나, 드라이버 IC(135)를 제어하기 위한 타이밍 컨트롤러를 포함할 수 있다.
타이밍 컨트롤러는 외부로부터 제공되는 화상 데이터를 평판 디스플레이 패널의 구동에 알맞도록 정렬하여 드라이버 IC(135)에 공급한다. 또한, 타이밍 컨트롤러는 외부로부터 제공되는 도트클럭(DLCK), 데이터 인에이블 신호(DE), 수평 및 수직 동기신호(Hsync, Vsync)를 이용하여 게이트 제어신호와 데이터 제어신호를 생성하여 드라이버 IC(135)의 구동 타이밍을 제어한다.
한편, 도 5에서와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 평판 디스플레이 어레이 기판(110)에 형성되어 있는 다수의 데이터 연장라인(122_1 내지 122_3)은 정전기 방지 회로(127_1 내지 127_3)와 연결되어 있으며, 정전기 방지 회로(127_1 내지 127_3)는 다수의 단위 화소(P)와 연결되어 있다. 여기서, 다수의 데이터 연장라인(122_1 내지 122_3)에는 정전기 방지 회로(127_1 내지 127_3)가 연결되어 있는데, 정전기 방지 회로(127_1 내지 127_3)는 정전기로 인한 데이터 전압의 손실을 최소화하여 데이터 전압을 안정적으로 다수의 단위 화소(P)에 전달하는 역할을 한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에서 다수의 데이터 연장라인(122_1 내지 122_3)은 수평 방향으로 형성된 제1 부분(P1), 수직 방향으로 형성된 제2 부분(P2) 및 제1 부분(P1)과 제2 부분(P2)을 서로 연결시키는 제3 부분(P3)을 포함한다. 이때, 제3 부분(P3)은 일정 방향으로 기울진 사선 형태로 형성되며, 예를 들면, 좌측 방향으로 기울진 사선 형태로 형성될 수 있다.
여기서, 제3 부분(P3)의 폭(D2)은 제1 및 제2 부분(P1, P2)의 폭(D1)보다 두껍게 형성할 수 있으며, 제3 부분(P3)의 폭(D2)은 제1 및 제2 부분(P1, P2)의 폭(D1)의 2배 정도로 두껍게 형성할 수 있다. 예를 들면, 제1 및 제2 부분(P1, P2)의 폭(D1)이 5~6㎛인 경우, 제3 부분(P3)의 폭(D2)은 10~12㎛로 설정될 수 있다.
여기서, 제3 부분(P3)의 폭(D2)과 제1 및 제2 부분(P1, P2)의 폭(D1)을 다르게 설정하는 이유는 박막트랜지스터(TFT) 제조 공정에서 데이터 라인 식각시 데이터 연장라인이 직선으로 적용된 부분(P1, P2)과 사선으로 적용된 부분(P3)에서 패턴의 밀도 차이가 발생하게 된다. 이에 따라 데이터 라인 식각 공정 시 패턴의 밀도와 패턴의 크기에 따라 식각 속도가 달라지는 로딩 효과(loading effect)가 발생하게 되고, 이로 인해 과도 식각이 발생하게 되어 데이터 연장라인의 단선이 발생하게 된다. 따라서, 박막트랜지스터에도 불량이 발생하게 된다.
그러므로, 본 발명의 일 실시예에서는 데이터 연장라인(122_1 내지 122_3) 식각시 과도 식각으로 인해 발생하는 데이터 연장라인(122_1 내지 122_3)의 단선을 최소화 하기 위해 데이터 연장라인(122_1 내지 122_3)의 제1 및 제2 부분(P1, P2)과 제3 부분(P3)의 밀도를 동일하게 해야 한다. 이를 위해 제3 부분(P3)의 폭(D2)을 제1 및 제2 부분(P1, P2)의 폭(D1) 보다 두껍게 형성하였다.
본 발명의 일 실시예에서는 데이터 연장라인(122_1 내지 122_3)의 제3 부분(P3)의 폭(D2)을 제1 및 제2 부분(P1, P2)의 폭(D1) 보다 두껍게 형성하는 것에 대해 설명하였으나, 다수의 데이터 연장라인(122)의 제3 부분(미도시)의 폭(미도시)을 제1 및 제2 부분(미도시)의 폭(미도시) 보다 두껍게 형성하는 것도 가능하다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 평판디스플레이장치의 불량유무를 나타낸 그래프이다.
도 6에 도시된 바와 같이, a는 라인 저항을 감소시키기 위해 데이터 연장라인의 길이를 사선 구조로 적용한 모델을 나타내며, 총 어레이 기판의 개수가 203개인 경우, 총 불량이 발생한 어레이 기판의 개수가 49개이고, 데이터 라인 식각시 과도 식각이 발생한 어레이 기판의 개수가 37개임을 나타내고 있다.
이렇게 데이터 연장라인의 길이를 사선 구조로 적용한 모델은 데이터 라인 식각시 데이터 연장라인이 직선 구조로 적용된 부분과 사선 구조로 적용된 부분에서 패턴의 밀도 차이가 발생하게 되어 데이터 라인 식각 공정 시 패턴의 밀도와 패턴의 크기에 따라 식각 속도가 달라지는 로딩 효과(loading effect)가 발생하게 되고, 이로 인해 과도 식각이 발생하게 되어 데이터 연장라인의 단선이 발생하게 되어 박막트랜지스터에도 불량이 발생하게 되는 단점이 있다.
여기서, b1은 데이터 라인 식각시 데이터 연장라인이 직선 구조로 적용된 부분과 사선 구조로 적용된 부분에서 패턴의 밀도 차이가 발생하는 것을 최소화 하기 위해 사선 부분으로 적용된 제3 부분(P3)의 폭(D2)을 직선 구조로 적용된 제1 및 제2 부분(P1, P2)의 폭(D1)보다 두껍게 형성한 모델을 나타내며, 총 어레이 기판의 개수가 387인 경우, 총 불량이 발생한 어레이 기판의 개수가 36개이고, 데이터 라인 식각시 과도 식각이 발생한 어레이 기판의 개수가 0개임을 나타내고 있다.
이때, b2와 b3는 총 어레이 기판의 개수에 따른 총 불량이 발생한 어레이 기판의 개수를 각각 나타내며, b1과 동일하게 데이터 라인 식각시 과도 식각이 발생한 어레이 기판의 개수가 0개임을 알 수 있다.
이렇게 데이터 연장라인(122_1 내지 122_3)의 폭(D2)을 데이터 연장라인의 폭(D1)보다 두껍게 형성한 모델은 데이터 연장라인이 직선 구조로 적용된 제1 및 제2 부분(P1, P2)과 사선 구조로 적용된 제3 부분(P3)에서 패턴의 밀도 차이가 발생하는 것을 최소화 하기 위해 데이터 연장라인이 직선 구조로 적용된 제1 및 제2 부분(P1, P2)과 사선 구조로 적용된 제3 부분(P3)의 밀도를 동일하게 하여 데이터 라인 식각시 패턴의 밀도와 패턴의 크기에 따라 식각 속도가 달라지는 로딩 효과를 최소화시키고, 이로 인해 과도 식각이 발생하는 최소화 하여 데이터 연장라인의 단선을 최소화 시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에서는 데이터 연장라인의 단선을 최소화 하여 평판 디스플레이 패널의 불량을 감소시킬 수 있으며, 그에 따른 공정 수율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기영동 표시장치를 나타내는 도면이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 전기영동 표시장치(300)는 어레이 기판(360)과 상부 어레이 기판(380)으로 구성된다.
어레이 기판(360)은 기판(342) 상에 게이트 절연막(344)을 사이에 두고 교차하게 형성된 게이트 라인(미도시) 및 데이터 라인(미도시), 게이트 라인과 데이터 라인의 교차 영역에 형성된 박막 트랜지스터(TFT) 및 게이트 라인과 데이터 라인의 교차 영역에 정의되는 단위 화소에 형성되며, 박막 트랜지스터(TFT)와 전기적으로 연결되는 화소 전극(318)을 구비한다.
이때, 기판(342)는 유연한 성질을 가진 플라스틱으로 이루어질 수 있으며 예를 들어, 폴리아크릴레이트, 폴리에틸렌에테르프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리카보네이트, 폴리아릴레이트, 폴리에테르이미드, 폴리에테르술폰 및 폴리이미드로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상으로 이루어질 수 있다.
박막 트랜지스터(TFT)는 게이트 신호가 공급되는 게이트 전극(308), 데이터 라인에 접속된 소스 전극(310), 화소 전극(318)에 접속된 드레인 전극(312)과, 게이트 전극(308)과 중첩되고 소스 전극(310)과 드레인 전극(312) 사이에 채널을 형성하는 반도체층(314)을 포함할 수 있다.
여기서, 게이트 전극(308)은 예를 들면, 알루미늄(Al), 구리(Cu), 은(Ag), 몰리브덴(Mo), 크롬(Cr), 티타늄(Ti), 탄탈륨(Ta) 또는 이들의 합금 등으로 이루어질 수 있다.
또한, 게이트 전극(308)은 물리적 성질이 다른 두 개의 도전막(도시하지 않음)을 포함하는 다중막 구조를 가질 수 있다. 이 중 하나의 도전막은 게이트 전극(112a)의 신호 지연이나 전압 강하를 줄일 수 있도록 낮은 비저항(resistivity)의 금속, 예를 들면 알루미늄(또는 그 합금), 은(또는 그 합금), 구리(또는 그 합금) 등으로 이루어질 수 있다. 다른 도전막은 ITO(indium tin oxide), IZO(indium zinc oxide) 등과 접촉 특성이 우수한 물질, 예를 들면 몰리브덴, 크롬, 티타늄, 탄탈륨 또는 이들의 합금 등으로 이루어질 수 있다. 다만, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며, 게이트 전극(308)은 다양한 여러 가지 금속과 도전체로 만들어질 수 있다. 또한 이중막 구조로 제한되지 않으며, 삼중막 이상의 다층 구조를 가질 수 있다.
게이트 전극(308) 위에는 게이트 절연막(344)이 형성되어 있다. 이때, 게이트 절연막(344)은 실리콘질화막(SiNx), 실리콘산화막(SiO2)과 같은 무기절연막 또는 하프늄(hafnium;Hf) 옥사이드, 알루미늄 옥사이드와 같은 고유전성 산화막으로 이루어질 수 있다. 이때, 예를 들어 게이트 절연막(344)으로 실리콘산화막을 적용하는 경우에는 300 ~ 1000Å의 두께로 형성할 수 있으며, 그 식각에는 건식식각을 이용할 수 있다.
또한, 게이트 절연막(344)은 화학기상증착(Chemical Vapour Deposition; CVD) 또는 플라즈마 화학기상증착(Plasma Enhanced Chemical Vapour Deposition; PECVD)으로 형성할 수 있다.
소스 전극(310) 및 드레인 전극(312)은 예를 들면, 알루미늄(Al), 구리(Cu), 은(Ag), 몰리브덴(Mo), 크롬(Cr), 티타늄(Ti), 탄탈륨(Ta) 또는 이들의 합금 등으로 이루어질 수 있다. 이러한 소스 전극(310) 및 드레인 전극(312)은 물리적 성질이 다른 두 개의 도전막(도시하지 않음)을 포함하는 이중막 또는 삼중막의 구조를 가질 수 있다. 다만, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며, 소스 전극(310) 및 드레인 전극(312)은 다양한 여러 가지 금속과 도전체로 이루어진 다중막 구조일 수 있다.
반도체층(314)은 소스 전극(310) 및 드레인 전극(312)과 중첩되게 형성되고 소스 전극(310)과 드레인 전극(312)사이의 채널부를 더 포함한다. 반도체층(314) 위에는 소스 전극(310) 및 드레인 전극(312)과 오믹접촉을 위한 오믹접촉층(348)이 더 형성될 수 있다. 여기서, 통상적으로 반도체층(314) 및 오믹접촉층(348)을 반도체 패턴(345)이라 명명한다.
화소 전극(318)은 박막 트랜지스터(TFT)를 보호하는 패시베이션막(350)을 관통하여 드레인 전극(312)을 노출시키는 비어홀(317)을 통해 드레인 전극(312)과 접촉된다.
한편, 어레이 기판(360)과 대향 배치되는 상부 어레이 기판(380)은 상부 기판(382) 상에 형성된 공통전극(384), 공통전극(384) 상에 위치하는 전기영동필름(390)을 포함한다.
이때, 상부 기판(382)은 전술한 기판(342)과 동일하게 유연한 플라스틱으로 이루어질 수 있다.
전기영동필름(390)은 하전 염료 입자(charge pigment particle)를 포함하는 캡슐(392)과, 캡슐(392)의 상하에 위치하는 상부 및 하부 보호층(396, 394)으로 구성됨과 아울러 캡슐(392)과 하부 보호층(394) 사이에 컬러필터(338)를 포함할 수 있다.
캡슐(392)에는 정극성 전압에 반응하는 블랙 염료 입자(392a)와, 부극성 전압에 반응하는 화이트 염료 입자(392b)와, 솔벤트(392c)가 포함된다.
상부 및 하부 보호층(396, 394)은 구형의 캡슐(392)의 유동을 차단함과 아울러 캡슐(392)을 보호하는 역할을 한다. 이러한, 상부 및 하부 보호층(396, 394)은 유연성을 가지는 플라스틱, 쉽게 구부러지는 베이스 필름, 또는 유연성을 가지는 금속 등이 이용될 수 있다.
컬러필터(338)는 적색, 노색 및 청색 컬러필터를 포함함과 아울러 써멀 이미지 방식 등에 의해 형성된다.
이러한, 구성을 가지는 전기영동 표시장치는 컬러필터(338)를 구비하여 컬러를 구현할 수 있게 된다. 또한, 평판 디스플레이 패널에서의 상부 유리 기판이 아닌 유연성을 가지는 상부 기판(382)을 이용함으로써 유연성을 유지할 수 있게 된다.
그리고, 점착제(386)를 이용한 라이네이팅 공정에 의해 상부 어레이 기판(380)와 어레이 기판(360)이 합착된다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정표시장치를 나타내는 도면이다.
도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정표시장치(400)는 어레이 기판(460)과 컬러필터 기판(480) 및 이들 사이에 개재된 액정층(490)으로 구성된다.
어레이 기판(460)은 기판(442) 상에 게이트 절연막(444)을 사이에 두고 교차하게 형성된 게이트 라인(미도시) 및 데이터 라인(미도시), 게이트 라인과 데이터 라인의 교차 영역에 형성된 박막 트랜지스터(TFT) 및 게이트 라인과 데이터 라인의 교차 영역에 정의되는 단위 화소에 형성되며, 박막 트랜지스터(TFT)와 전기적으로 연결되는 화소 전극(418)을 구비한다.
이때, 기판(442)는 유연한 성질을 가진 플라스틱으로 이루어질 수 있으며 예를 들어, 폴리아크릴레이트, 폴리에틸렌에테르프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리카보네이트, 폴리아릴레이트, 폴리에테르이미드, 폴리에테르술폰 및 폴리이미드로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상으로 이루어질 수 있다.
박막 트랜지스터(TFT)는 게이트 신호가 공급되는 게이트 전극(408), 데이터 라인에 접속된 소스 전극(410), 화소 전극(418)에 접속된 드레인 전극(412)과, 게이트 전극(408)과 중첩되고 소스 전극(410)과 드레인 전극(412) 사이에 채널을 형성하는 반도체층(414)을 포함할 수 있다.
반도체층(414)은 소스 전극(410) 및 드레인 전극(412)과 중첩되게 형성되고 소스 전극(410)과 드레인 전극(412) 사이의 채널부를 더 포함한다. 반도체층(414) 위에는 소스 전극(410) 및 드레인 전극(412)과 오믹접촉을 위한 오믹접촉층(448)이 더 형성된다. 여기서, 통상적으로 반도체층(414) 및 오믹접촉층(448)을 반도체 패턴(445)이라 명명한다.
화소 전극(418)은 박막 트랜지스터(TFT)를 보호하는 패시베이션막(450)을 관통하여 드레인 전극(412)을 노출시키는 비어홀(417)을 통해 드레인 전극(412)과 접촉된다.
한편, 어레이 기판(460)과 대향 배치되는 컬러필터 기판(480)은 상부 기판(482) 블랙 매트릭스(484), 블랙 매트릭스(484) 사이에 위치하는 컬러필터(486), 블랙 매트릭스(484)와 컬러필터(486)를 덮는 오버코트층(488) 및 오버코트층 상에 위치하는 공통 전극(489)을 포함할 수 있다.
이때, 상부 기판(482)은 전술한 기판(442)과 동일하게 유연한 플라스틱으로 이루어질 수 있다.
블랙 매트릭스(484)는 액정층(490)을 제어할 수 없는 영역을 통해 광이 투과되는 것을 막기 위해 불투명한 유기물질 또는 불투명한 금속으로 이루어질 수 있다.
컬러 필터(486)는 색을 구현하기 위해 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 컬러 필터(486)로 이루어질 수 있으며 아울러 써멀 이미지 방식 등에 의해 형성된다.
그리고, 오버코트층(488)은 컬러 필터(486)를 보호하며 공통 전극(489)의 양호한 스텝 커버리지를 위해 투명한 유기물질로 형성될 수 있다. 공통 전극(489)은 인듐 틴 옥사이드(ITO), 인듐 징크 옥사이드(IZO) 등과 같은 투명한 금속으로 형성되며, 공통 전압을 액정층(490)에 인가하는 역할을 한다.
그리고, 전술한 표시장치 어레이 기판(460)과 컬러필터 기판(480)이 합착된 사이에는 액정층(490)이 위치할 수 있다.
상기한 설명에 많은 사항이 구체적으로 기재되어 있으나 이것은 발명의 범위를 한정하는 것이라기보다 바람직한 실시예의 예시로서 해석되어야 한다. 따라서, 발명은 설명된 실시예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위와 특허청구범위에 균등한 것에 의하여 정하여져야 한다.
110: 어레이 기판 120: 게이트 구동부
130, 140: 데이터 구동부 150: 타이밍 컨트롤러
200: 평판디스플레이 장치

Claims (14)

  1. 화면 표시 영역과 상기 화면 표시 영역의 가장자리에 배치되는 비표시 영역을 포함하는 기판;
    상기 표시 영역에 배치된 다수의 게이트 라인 및 다수의 데이터 라인;
    상기 표시 영역에 구동 신호를 제공하는 드라이브 IC; 및
    상기 드라이브 IC로부터 게이트 신호와 데이터 신호를 상기 다수의 게이트 라인과 상기 다수의 데이터 라인에 각각 인가하는 다수의 게이트 연장라인 및 데이터 연장라인을 포함하고,
    상기 다수의 데이터 연장라인은 수평 방향으로 형성된 제1 부분, 수직 방향으로 형성된 제2 부분 및 상기 제1 부분과 상기 제2 부분을 서로 연결시키는 제3 부분을 포함하며,
    상기 제3 부분의 폭은 상기 제1 및 제2 부분의 폭보다 두껍게 형성된 것을 특징으로 하는 평판 디스플레이 장치 어레이 기판.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제3 부분은 일정 방향으로 기울진 사선 형태로 형성된 것을 특징으로 하는 평판 디스플레이 장치 어레이 기판.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제3 부분의 폭은 상기 제1 및 제2 부분의 폭보다 2배 두껍게 형성된 것을 특징으로 하는 평판 디스플레이 장치 어레이 기판.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 단위 화소는
    상기 기판 상에 형성된 게이트 전극;
    상기 게이트 전극 상에 형성된 게이트 절연막;
    상기 게이트 절연막 상에 형성된 반도체층;
    상기 반도체층 상에 형성된 소스 전극 및 드레인 전극; 및
    상기 드레인 전극과 접촉되는 화소 전극을 포함하는 것을 특징으로 하는 평판 디스플레이 장치 어레이 기판.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 기판 상에 위치하며, 하전 염료 입자가 구비된 캡슐을 포함하는 전기영동필름을 포함하는 것을 특징으로 하는 평판 디스플레이 장치 어레이 기판.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 기판 상에 위치하며, 액정층과 컬러필터를 포함하는 컬러필터 기판을 포함하는 것을 특징으로 하는 평판 디스플레이 장치 어레이 기판.
  7. 화상을 표시하며, 화면 표시 영역과 상기 화면 표시 영역의 가장자리에 배치되는 비표시 영역을 포함하는 기판, 상기 표시 영역에 배치된 다수의 게이트 라인 및 다수의 데이터 라인, 상기 표시 영역에 구동 신호를 제공하는 드라이브 IC 및 상기 드라이브 IC로부터 게이트 신호와 데이터 신호를 상기 다수의 게이트 라인과 상기 다수의 데이터 라인에 각각 인가하는 다수의 게이트 연장라인 및 데이터 연장라인을 포함하고, 상기 다수의 데이터 연장라인은 수평 방향으로 형성된 제1 부분, 수직 방향으로 형성된 제2 부분 및 상기 제1 부분과 상기 제2 부분이 만나는 제3 부분을 포함하며, 상기 제3 부분의 폭은 상기 제1 및 제2 부분의 폭보다 두껍게 형성된 어레이 기판을 포함하는 평판 디스플레이 패널; 및
    상기 평판 디스플레이 패널을 구동하기 위한 다수의 제어 신호를 생성하는 타이밍 컨트롤러부를 포함하는 것을 특징으로 하는 평판 디스플레이 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제3 부분은 일정 방향으로 기울진 사선 형태로 형성된 것을 특징으로 하는 평판 디스플레이 장치.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 제3 부분의 폭은 상기 제1 및 제2 부분의 폭보다 2배 두껍게 형성된 것을 특징으로 하는 평판 디스플레이 장치.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 단위 화소는
    상기 기판 상에 형성된 게이트 전극;
    상기 게이트 전극 상에 형성된 게이트 절연막;
    상기 게이트 절연막 상에 형성된 반도체층;
    상기 반도체층 상에 형성된 소스 전극 및 드레인 전극; 및
    상기 드레인 전극과 접촉되는 화소 전극을 포함하는 것을 특징으로 하는 평판 디스플레이 장치.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 기판 상에 위치하며, 하전 염료 입자가 구비된 캡슐을 포함하는 전기영동필름을 포함하는 것을 특징으로 하는 평판 디스플레이 장치.
  12. 제7항에 있어서,
    상기 기판 상에 위치하며, 액정층과 컬러필터를 포함하는 컬러필터 기판을 포함하는 것을 특징으로 하는 평판 디스플레이 장치.
  13. 제7항에 있어서,
    상기 드라이브 IC는 상기 다수의 게이트 라인을 구동하기 위한 게이트 구동 IC를 포함하는 것을 특징으로 하는 평판 디스플레이 장치.
  14. 제7항에 있어서,
    상기 드라이브 IC는 상기 다수의 데이터 라인을 구동하기 위한 데이터 구동 IC를 포함하는 것을 특징으로 하는 평판 디스플레이 장치.
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