KR101458910B1

KR101458910B1 - 표시 장치

Info

Publication number: KR101458910B1
Application number: KR1020080029092A
Authority: KR
Inventors: 허용구; 박용한
Original assignee: 삼성디스플레이 주식회사
Priority date: 2008-03-28
Filing date: 2008-03-28
Publication date: 2014-11-10
Anticipated expiration: 2028-03-28
Also published as: US8873014B2; US20090243972A1; US20130082990A1; KR20090103463A; US8330927B2

Abstract

본 발명은 표시 장치에 관한 것으로, 기판, 상기 기판 위에 형성되어 있는 표시 신호선, 상기 표시 신호선의 인출 단자이며 상기 기판의 패드 영역에 형성되어 있는 접촉 보조 부재, 상기 기판 위에 위치하며 상기 접촉 보조 부재를 통해 상기 표시 신호선에 전기적으로 연결되어 있는 구동 집적 회로 칩, 그리고 상기 기판과 상기 구동 집적 회로 칩 사이에 배치되어 있는 검사용 박막 트랜지스터를 포함하며, 상기 검사용 박막 트랜지스터와 상기 표시 신호선은 상기 패드 영역에서 전기적으로 연결되어 있다. 이렇게 하면 검사용 박막 트랜지스터의 너비를 최대한 확보하여 신뢰성 있는 동작 특성을 구현할 수 있다.

표시 장치, 검사용 박막 트랜지스터, 구동 집적 회로 칩, 패드 영역

Description

표시 장치{DISPLAY DEVICE}

본 발명은 표시 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 기판 위에 구동 집적 회로 칩이 장착되어 있는 표시 장치에 관한 것이다.

최근 널리 사용되는 평판 표시 장치(flat panel display)로는 액정 표시 장치(liquid crystal display), 플라스마 표시 장치(plasma display panel) 및 유기 발광 표시 장치(organic light emitting display) 등이 있다.

이러한 평판 표시 장치 중에서 예를 들어 액정 표시 장치와 유기 발광 표시 장치는 스위칭 소자, 게이트선 및 데이터선이 구비된 표시판과 신호 제어부, 구동 전압 생성부 및 계조 전압 생성부 따위의 회로 요소가 구비되어 있는 인쇄 회로 기판(printed circuit board)을 포함한다. 인쇄 회로 기판과 표시판은 가요성 인쇄 회로막(flexible printed circuit)을 통하여 연결된다.

게이트 신호는 구동 전압 생성부로부터 신호를 전달받는 게이트 구동 집적 회로 칩(driver integrated circuit chip)이 만들어내며, 데이터 신호는 신호 제어부로부터 전달 받은 계조 신호를 데이터 구동 집적 회로 칩이 아날로그 전압으로 변환함으로써 얻어진다. 게이트 및 데이터 구동 집적 회로 칩은 COG(chip on glass), FOG(film on glass) 또는 TCP(tape carrier package) 방식으로 장착될 수 있다. COG(chip on glass) 및 FOG(film on glass)는 구동 집적 회로 칩이 표시 장치의 기판 위에 형성되는 방식이며, TCP(tape carrier package)는 구동 집적 회로 칩이 부착된 필름을 표시 장치의 기판에 별도로 부착하는 방식이다. 예전에는 TCP 방식이 주로 사용 되었으나, 현재는 집적 회로 칩의 크기가 줄어드는 등 여러 가지 이유로 COG 방식이 널리 사용되고 있다.

COG 방식이 적용된 표시 장치의 경우, 구동 집적 회로 칩의 밑에는 표시 장치의 동작 상태를 검사하기 위한 VI(visual inspection) 검사 장치가 위치하고 있다. VI 검사 장치는 검사용 박막 트랜지스터(thin film transistor)와 이를 표시 신호선과 연결하기 위한 구성 요소들을 포함하고 있다. 그런데 최근에는 구동 집적 회로 칩의 크기가 점차 감소하고 있어 그 아래 공간에 위치한 VI 검사 장치 특히 검사용 박막 트랜지스터의 크기가 제한된다. 이처럼 검사용 박막 트랜지스터의 크기가 작아지면 신호 지연에 의해 검사 파형이 왜곡될 수 있고, 무시해도 되는 정도의 불량도 검출하여 생산성이 떨어질 수 있으며, 표시 영역 내 스위칭 소자가 스트레스를 받아 얼룩이 시인될 수 있다.

따라서 본 발명은 검사용 박막 트랜지스터의 크기를 최대한 확보하여 표시 장치의 동작을 정확하게 검사할 수 있는 표시 장치를 제공한다.

본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치는 기판, 상기 기판 위에 형성되어 있는 표시 신호선, 상기 표시 신호선의 인출 단자이며 상기 기판의 패드 영역에 형성되어 있는 접촉 보조 부재, 상기 기판 위에 위치하며 상기 접촉 보조 부재를 통해 상기 표시 신호선에 전기적으로 연결되어 있는 구동 집적 회로 칩, 그리고 상기 기판과 상기 구동 집적 회로 칩 사이에 배치되어 있는 검사용 박막 트랜지스터를 포함하며, 상기 검사용 박막 트랜지스터와 상기 표시 신호선은 상기 패드 영역에서 전기적으로 연결되어 있다.

상기 표시 신호선은 게이트선 또는 데이터선일 수 있다.

상기 표시 신호선이 게이트선일 경우 상기 표시 장치는 상기 게이트선 위에 형성되어 있는 게이트 절연막을 더 포함할 수 있으며, 상기 검사용 박막 트랜지스터는 상기 게이트선과 동일한 층에 형성되어 있는 게이트 전극, 상기 게이트 절연막 위에 위치하고 상기 게이트 전극과 중첩하는 반도체, 그리고 상기 반도체 위에 위치하는 소스 전극 및 드레인 전극을 포함할 수 있다.

상기 표시 장치는 상기 소스 전극과 연결되어 있고 상기 소스 전극에 검사 신호를 전달하는 적어도 하나의 VI 검사 신호선을 더 포함할 수 있다.

상기 게이트 절연막은, 상기 표시 신호선을 노출하며 상기 패드 영역에 위치하는 제1 접촉 구멍을 가지고, 상기 드레인 전극은 상기 제1 접촉 구멍을 통해 상기 표시 신호선과 접촉할 수 있다.

상기 표시 장치는 상기 소스 전극, 상기 드레인 전극 및 상기 게이트 절연막 위에 형성되어 있는 보호막을 더 포함할 수 있으며, 상기 보호막에는 상기 패드 영 역에 위치하고 상기 드레인 전극을 노출하는 제2 접촉 구멍이 형성될 수 있고, 상기 접촉 보조 부재는 상기 제2 접촉 구멍을 통해 상기 드레인 전극과 접촉할 수 있다.

상기 구동 집적 회로 칩은 출력 단자를 포함하며, 상기 출력 단자는 상기 접촉 보조 부재와 연결될 수 있다.

상기 보호막 및 상기 게이트 절연막에는 상기 패드 영역에 위치하고 상기 표시 신호선을 노출하는 제3 접촉 구멍이 형성될 수 있고, 상기 접촉 보조 부재는 상기 제3 접촉 구멍을 통해 상기 표시 신호선과 접촉할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치는 기판, 상기 기판 위에 형성되어 있는 표시 신호선, 상기 표시 신호선과 직접 연결되어 있는 드레인 전극을 구비하는 검사용 박막 트랜지스터, 상기 드레인 전극과 연결되어 있는 접촉 보조 부재, 그리고 상기 접촉 보조 부재 위에 배치되어 있는 구동 집적 회로 칩을 포함한다.

상기 표시 장치는 상기 표시 신호선과 상기 드레인 전극 사이에 형성되어 있는 게이트 절연막을 더 포함할 수 있으며, 상기 드레인 전극은 상기 게이트 절연막에 형성되어 있는 제1 접촉 구멍을 통해 상기 표시 신호선과 연결될 수 있다.

상기 게이트 절연막의 제1 접촉 구멍은 상기 접촉 보조 부재의 아래에 위치할 수 있다.

상기 표시 장치는 상기 드레인 전극과 상기 접촉 보조 부재 사이에 형성되어 있는 보호막을 더 포함할 수 있으며, 상기 접촉 보조 부재는 상기 보호막에 형성되어 있는 제2 접촉 구멍을 통해 상기 드레인 전극과 연결될 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치는 기판, 상기 기판 위에 형성되어 있는 표시 신호선, 상기 기판 위에 형성되어 있는 검사용 박막 트랜지스터, 상기 검사용 박막 트랜지스터와 연결됨과 동시에 상기 표시 신호선과 연결되어 있는 접촉 보조 부재, 그리고 상기 접촉 보조 부재 위에 배치되어 있는 구동 집적 회로 칩을 포함한다.

상기 표시 장치는 상기 표시 신호선 위에 형성되어 있는 게이트 절연막을 더 포함할 수 있으며, 상기 검사용 박막 트랜지스터는 상기 표시 신호선과 동일한 층에 형성되어 있는 게이트 전극, 상기 게이트 절연막 위에 위치하고 상기 게이트 전극과 중첩하는 반도체, 그리고 상기 반도체 위에 위치하는 소스 전극 및 드레인 전극을 포함할 수 있으며, 상기 접촉 보조 부재는 상기 드레인 전극과 연결될 수 있다.

상기 표시 장치는 상기 소스 전극, 상기 드레인 전극 및 상기 게이트 절연막 위에 형성되어 있는 보호막을 더 포함하며, 상기 보호막에는 상기 드레인 전극을 노출하는 제2 접촉 구멍이 형성될 수 있고, 상기 보호막 및 상기 게이트 절연막에는 상기 표시 신호선을 노출하는 제3 접촉 구멍이 형성될 수 있으며, 상기 접촉 보조 부재는 상기 제2 및 제3 접촉 구멍을 통해 상기 드레인 전극 및 상기 표시 신호선과 연결될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 구동 집적 회로 칩 아래의 제한된 공간 내에서 검사용 박막 트랜지스터를 연결하기 위한 부재 및 공간이 별도로 필요하지 않다. 따라서 검사용 박막 트랜지스터의 너비를 최대한 확보하여 신뢰성 있는 동작 특성을 구현할 수 있다.

또한 본 발명의 한 실시예에 따르면, 알루미늄 따위로 만들어진 게이트선이 ITO(indium tin oxide), IZO(indium zinc oxide) 등의 접촉 보조 부재와 떨어져 있기 때문에 배터리 효과 또는 접촉 보조 부재의 제조시 사용되는 식각액 등에 의해 게이트선이 부식되는 것을 예방할 수 있다.

이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참고로 하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 가령 첨부한 도면에는 액정 표시 장치를 도시하였으며 이를 기초로 본 발명의 실시예를 설명하고 있으나, 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치가 액정 표시 장치에 한정되는 것은 아니다.

도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 “위에” 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.

그러면, 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치에 대하여 도 1 및 도 2를 참 고하여 설명한다.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 블록도이고, 도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 한 화소에 대한 등가 회로도이다.

본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치는 표시판 조립체(300) 및 이에 연결된 게이트 구동부(400)와 데이터 구동부(500), 데이터 구동부(500)에 연결된 신호 생성부(800), 그리고 게이트 구동부(400) 및 데이터 구동부(500)와 연결되어 이들을 제어하는 신호 제어부(600)를 포함한다.

표시판 조립체(300)는 등가 회로로 볼 때 복수의 표시 신호선(G₁-G_n, D₁-D_m)과 이에 연결되어 있으며 대략 행렬의 형태로 배열된 복수의 화소(PX)를 포함한다.

표시 신호선(G₁-G_n, D₁-D_m)은 게이트 신호(“주사 신호”라고도 함)를 전달하는 복수의 게이트선(G₁-G_n)과 데이터 신호를 전달하는 데이터선(D₁-D_m)을 포함한다. 게이트선(G₁-G_n)은 대략 행 방향으로 뻗어 있으며 서로가 거의 평행하고 데이터선(D₁-D_m)은 대략 열 방향으로 뻗어 있으며 서로가 거의 평행하다.

각 화소(PX), 예를 들면 i번째(i=1, 2, …, n) 게이트선(G_i)과 j번째(j=1, 2, …, m) 데이터선(Dj)에 연결된 화소(PX)는 신호선(G_i D_j)에 연결된 스위칭 소자(Q)와 이에 연결된 화소 회로(pixel circuit)를 포함한다.

스위칭 소자(Q)는 하부 표시판(100)에 구비되어 있는 박막 트랜지스터 등의 삼단자 소자로서, 그 제어 단자는 게이트선(G_i)과 연결되어 있고, 입력 단자는 데이 터선(D_j)과 연결되어 있으며, 출력 단자는 액정 축전기(C_LC) 및 유지 축전기(C_ST)와 연결되어 있다.

평판 표시 장치의 대표 격인 액정 표시 장치의 경우, 도 2에 도시한 바와 같이 표시판 조립체(300)는 하부 표시판(100)과 상부 표시판(200) 및 그 사이의 액정층(3)을 포함하며, 표시 신호선(G₁-G_n, D₁-D_m)과 스위칭 소자(Q)는 하부 표시판(100)에 구비되어 있다. 액정 표시 장치의 화소 회로는 스위칭 소자(Q)에 연결된 액정 축전기(liquid crystal capacitor)(C_LC) 및 유지 축전기(storage capacitor)(C_ST)를 포함한다. 유지 축전기(C_ST)는 필요에 따라 생략할 수 있다.

액정 축전기(C_LC)는 하부 표시판(100)의 화소 전극(191)과 상부 표시판(200)의 공통 전극(270)을 두 단자로 하며 두 전극(191, 270) 사이의 액정층(3)은 유전체로서 기능한다. 도 2에서와는 달리 공통 전극(270)이 하부 표시판(100)에 구비되는 경우도 있으며 이때에는 두 전극(191, 270) 중 적어도 하나가 선형 또는 막대형으로 만들어질 수 있다.

유지 축전기(C_ST)는 하부 표시판(100)에 구비된 별개의 신호선(도시하지 않음)과 화소 전극(191)이 중첩되어 이루어지며 이 별개의 신호선에는 공통 전압(V_com) 따위의 정해진 전압이 인가된다.

한편, 도 2는 색을 표현하기 위하여 각 화소(PX)가 화소 전극(191)에 대응하는 상부 표시판(200)의 영역에 기본색 중 하나를 나타내는 색 필터(230)를 구비하 는 것을 보여주고 있다. 도 2와는 달리 색 필터(230)는 하부 표시판(100)의 화소 전극(191) 위 또는 아래에 있을 수도 있다.

다시 도 1을 참조하면, 신호 제어부(600)는 입력 제어 신호 및 입력 영상 신호를 기초로 게이트 제어 신호(CONT1) 및 데이터 제어 신호(CONT2) 등을 생성하고 영상 신호를 표시판 조립체(300)의 동작 조건에 맞게 적절히 처리한 후, 게이트 제어 신호(CONT1)를 게이트 구동부(400)로 내보내고 데이터 제어 신호(CONT2)와 처리한 영상 신호(DAT)는 데이터 구동부(500)로 내보낸다. 신호 제어부(600)는 또한 주사 시작 신호(STV)와 클록 신호(CKV, CKVB)를 게이트 구동부(400)로 내보낸다.

데이터 구동부(500)는 신호 생성부(800)로부터의 계조 전압 중 각 영상 데이터(DAT)에 대응하는 계조 전압을 선택함으로써, 영상 데이터(DAT)를 해당 데이터 전압으로 변환하고 이를 데이터선(D₁-D_m)에 인가한다. 데이터 구동부(500)는 화소의 스위칭 소자(Q)와 동일한 공정으로 형성되어 표시판 조립체(300) 위에 집적된다. 그러나 그렇지 않을 수도 있다.

게이트 구동부(400)는 표시판 조립체(300)의 게이트선(G₁-G_n)에 연결되어 게이트 신호를 게이트선(G₁-G_n)에 인가한다. 게이트 구동부(400)는 화소의 스위칭 소자(Q)와 동일한 공정으로 형성되어 표시판 조립체(300) 위에 집적된다. 그러나 그렇지 않을 수도 있다. 또한 게이트 구동부(400)는 표시판 조립체(300)의 한쪽 끝에 형성된다. 그러나 게이트 구동부(400)는 표시판 조립체(300)의 양쪽 끝에 형성될 수도 있다.

게이트 구동부(400)는 신호 제어부(600)로부터의 주사 시작 신호(STV)와 한 쌍의 클록 신호(CKV, CKVB)에 따라 게이트 온 전압(Von)과 게이트 오프 전압(Voff)의 두 값을 가지는 게이트 신호를 게이트선(G₁-G_n)에 인가하여 이 게이트선(G₁-G_n)에 연결된 스위칭 소자(Q)를 턴온시키거나 턴오프시킨다. 여기서, 주사 시작 신호(STV)와 한 쌍의 클록 신호(CKV, CKVB)는 하부 표시판(100) 위에 형성되어 있는 신호선을 통하여 신호 제어부(600)로부터 직접 또는 데이터 구동부(500)를 경유하여 게이트 구동부(400)로 전달될 수 있다.

다음, 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 구조에 대하여 도 3 내지 도 5를 도 1 및 도 2와 함께 참고하여 설명한다.

도 3은 도 1의 게이트 구동부 및 데이터 구동부를 포함하는 표시판을 개략적으로 도시한 배치도이고, 도 4는 도 3에 도시한 A 부분 확대도이고, 도 5는 도 4의 표시 장치를 V-V선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.

도 3을 참고하면, 게이트선(G₁-G_n)과 데이터선(D₁-D_m)이 구비된 표시판 조립체(300)의 위쪽에는 인쇄 회로 기판(550)이 위치하고 있다.　 인쇄 회로 기판(550)은 신호 제어부(600), 구동 전압 생성부(700) 및 신호 생성부(800) 따위의 회로 요소를 포함한다. 표시판 조립체(300)와 인쇄 회로 기판(550)은 가요성 인쇄 회로막(511, 512)을 통하여 연결되어 있다.

가장 왼쪽에 위치한 가요성 인쇄 회로막(511)에는 복수의 데이터 전달선(521)과 복수의 구동 신호선(522, 523)이 형성되어 있다.　 데이터 전달선(521)은 표시판 조립체(300)에 형성된 리드선(321)을 통하여 데이터 구동 집적 회로 칩(540)의 입력 단자와 연결되어 계조 신호를 전달한다.　 구동 신호선(522, 523)은 게이트 및 데이터 구동 집적 회로 칩(440, 540)의 동작에 필요한 전원 전압과 제어 신호 등을 표시판 조립체(300)에 형성된 리드선(321, 323)을 통하여 게이트 및 데이터 구동 집적 회로 칩(440, 540)에 전달한다.

다른 가요성 인쇄 회로막(512)에는 이에 연결된 데이터 구동 집적 회로 칩(540)에 구동 및 제어 신호를 전달하기 위한 복수의 구동 신호선(522)이 형성되어 있다. 데이터 전달선(521) 및 구동 신호선(522, 523)들은 인쇄 회로 기판(550)의 회로 요소와 연결되어 이로부터 신호를 받는다. 한편 구동 신호선(523)은 별도의 인쇄 회로 기판이 마련되고 여기에 형성될 수 있다.

표시판 조립체(300)에 구비된 가로 방향의 게이트선(G₁-G_n)과 세로 방향의 데이터선(D₁-D_m)에 의해 정의되는 복수의 화소 영역이 모여 화상을 표시하는 표시 영역(D)을 이룬다.　　게이트선(G₁-G_n)과 데이터선(D₁-D_m)은 표시 영역(D) 내에서 각각 실질적으로 평행한 상태를 유지하지만, 표시 영역(D)을 벗어나면 부채살처럼 그룹별로 한 곳으로 모여 서로 간의 간격이 좁아지고 다시 실질적으로 평행 상태가 되는데, 이 영역을 팬 아웃(fan out) 영역이라 한다.

표시판 조립체(300)의 표시 영역(D) 밖의 위쪽 가장 자리에는 복수의 데이터 구동 집적 회로 칩(540)이 가로 방향으로 장착되어 있다.　 데이터 구동 집적 회로 칩(540) 사이에는 이들 간 연결선(541)이 형성되어 있어, 가요성 인쇄 회로막(511) 을 통하여 가장 좌측에 위치한 데이터 구동 집적 회로 칩(540)에 공급되는 계조 신호를 다음 데이터 구동 집적 회로 칩(540)에 전달한다.

데이터 구동 집적 회로 칩(540)의 밑에는 적어도 하나의 VI 검사 신호선(71)이 가로 방향으로 뻗어 있으며 그 끝 부분은 검사 패드(도시하지 않음)에 연결되어 있다. 각 데이터 구동 집적 회로 칩(540)의 밑에는 복수의 검사용 박막 트랜지스터(T)가 형성되어 있다. 검사용 박막 트랜지스터(T)의 한쪽은 VI 검사 신호선(71)과 연결되어 있고, 다른 쪽은 패드 영역(P)에서 데이터선(D₁-D_m)의 끝 부분과 연결되어 있다. VI 검사 신호선(71)의 수가 둘 이상일 경우 검사용 박막 트랜지스터(T)는 VI 검사 신호선(71)에 교대로 연결될 수 있다.

표시판 조립체(300)의 표시 영역(D) 밖의 왼쪽 가장 자리에는 게이트 구동 집적 회로 칩(440)이 세로 방향으로 장착되어 있다.　 가요성 인쇄 회로막(511)의 구동 신호선(523)과 게이트 구동 집적 회로칩(440) 및 이웃하는 게이트 구동 집적 회로 칩(440)들은 리드선(323)을 통해 전기적으로 연결되어 있다.　

게이트 구동 집적 회로 칩(440)의 밑에는 적어도 하나의 VI 검사 신호선(71)이 세로 방향으로 뻗어 있으며 그 끝 부분은 검사 패드(도시하지 않음)에 연결되어 있다. 각 게이트 구동 집적 회로 칩(440)의 밑에는 검사용 박막 트랜지스터(T)가 형성되어 있다. 검사용 박막 트랜지스터(T)의 한쪽은 VI 검사 신호선(71)과 연결되어 있고, 다른 쪽은 패드 영역(P)에서 게이트선(G₁-G_m)의 끝 부분과 연결되어 있다.

게이트 및 데이터 구동 집적 회로 칩(440, 540)과 그 밑에 위치한 검사용 박막 트랜지스터(T) 및 VI 검사 신호선(71)에 대해서는 도 4 및 도 5를 참고하여 상세하게 설명한다.

도 4 및 도 5를 참고하면, 기판(110) 위에 VI 검사 신호선(71), 게이트 전극(124)을 포함하는 게이트 신호 전달선(21) 및 게이트선(G₁-G_m)을 포함하는 복수의 게이트 도전체(gate conductor)가 형성되어 있다.

VI 검사 신호선(71)은 세로 방향으로 나란하게 뻗어 있는 두 개의 선을 가지고 있다. VI 검사 신호선(71)의 한쪽 끝에는 검사 패드(도시하지 않음)가 연결되며 이로부터 검사 신호를 인가 받는다.

게이트 신호 전달선(21)은 VI 검사를 위한 게이트 신호를 전달하며 세로 방향으로 뻗어 있다. 게이트 전극(124)은 게이트 신호 전달선(21)을 기준으로 양쪽으로 뻗어 있으며, 양쪽에 위치한 게이트 전극(124)은 신호 전달선(21)을 따라 이동하면서 교대로 나타난다.

게이트선(G₁-G_m)은 게이트 신호를 전달하며 가로 방향으로 뻗어 있다. 각 게이트선(G₁-G_m)은 다른 층 또는 외부 구동 회로와의 접속을 위하여 면적이 넓은 끝 부분(29)을 포함한다.

게이트 도전체(21, 71, 124, G₁-G_m)는 알루미늄(Al)이나 알루미늄 합금 등 알루미늄 계열 금속, 은(Ag)이나 은 합금 등 은 계열 금속, 구리(Cu)나 구리 합금 등 구리 계열 금속, 몰리브덴(Mo)이나 몰리브덴 합금 등 몰리브덴 계열 금속, 크 롬(Cr), 탄탈륨(Ta) 및 티타늄(Ti) 따위로 만들어질 수 있다.

게이트 도전체(21, 71, 124, G₁-G_m) 위에는 질화 규소(SiNx) 또는 산화 규소(SiO₂) 따위로 만들어진 게이트 절연막(gate insulating layer)(140)이 형성되어 있다. 게이트 절연막(140)에는 VI 검사 신호선(71) 및 게이트선(G₁-G_m)의 끝 부분(29)을 각각 드러내는 복수의 접촉 구멍(141)이 형성되어 있다.

게이트 절연막(140) 위에는 반도체(154), 저항성 접촉 부재(ohmic contact)(163, 165), 소스 전극(173) 및 드레인 전극(175)이 차례로 형성되어 있다.

반도체(154)는 수소화 비정질 규소(hydrogenated amorphous silicon) 또는 다결정 규소(polysilicon) 등으로 만들어지며, 게이트 전극(124)과 중첩한다. 저항성 접촉 부재(163, 165)는 불순물이 고농도로 도핑되어 있는 비정질 규소 또는 다결정 규소로 만들어질 수 있으며, 반도체(154) 위에 위치하고 게이트 전극(124)과 중첩한다.

소스 전극(173)은 막대 모양 부분과 U자형으로 굽은 부분을 함께 가진 것과 U자형으로 굽은 부분 없이 막대 모양 부분만을 가진 것을 포함하며, 이들은 세로 방향을 따라 이동하면서 교대로 나타나도록 배치되어 있다. 소스 전극(173)의 U자형으로 굽은 부분은 게이트 신호 전달선(21)을 기준으로 오른쪽에 위치한 게이트 전극(124)과 중첩한다.

소스 전극(173)은 또한 넓은 끝 부분(72)을 가지고 있으며, 이 끝 부분(72) 은 게이트 절연막(140)에 형성되어 있는 접촉 구멍(141)을 통해 VI 검사 신호선(71)과 연결되어 있다. 소스 전극(173)은 세로 방향을 따라 두 개의 VI 검사 신호선(71)에 교대로 연결되어 있다. 가령 왼쪽 VI 검사 신호선(71)에는 세로 방향으로 홀수 번째 위치한 소스 전극(173)이 연결되고, 오른쪽 VI 검사 신호선(71)에는 짝수 번째 위치한 소스 전극(173)이 연결되어 있다.

드레인 전극(175)은 소스 전극(173)과 분리되어 있으며, 막대 모양 부분과 U자형으로 굽은 부분을 함께 가진 것과 U자형으로 굽은 부분 없이 막대 모양 부분만을 가진 것을 포함한다. 막대 모양 부분만을 가진 드레인 전극(175)은 막대 모양 부분과 U자형으로 굽은 부분을 함께 가진 소스 전극(173)과 짝을 이루며, 막대 모양 부분과 U자형으로 굽은 부분을 함께 가진 드레인 전극(175)은 막대 모양 부분만을 가진 소스 전극(173)과 짝을 이루고 있다.

드레인 전극(175)은 또한 넓은 끝 부분(79)을 가지고 있으며, 이 끝 부분(79)은 게이트 절연막(140)에 형성되어 있는 접촉 구멍(141)을 통해 게이트선(G1-Gm)의 끝 부분(29)과 연결되어 있다.

소스 전극(173) 및 드레인 전극(175)은 몰리브덴, 크롬, 탄탈륨 및 티타늄 등 내화성 금속(refractory metal) 또는 이들의 합금으로 만들어질 수 있으며, 내화성 금속막(도시하지 않음)과 저저항 도전막(도시하지 않음)을 포함하는 다중막 구조를 가질 수 있다.

소스 전극(173)과 드레인 전극(175)의 사이에는 반도체(154)의 노출된 부분이 있다. 하나의 게이트 전극(124), 하나의 소스 전극(173) 및 하나의 드레인 전 극(175)은 반도체(154)와 함께 하나의 검사용 박막 트랜지스터를 이루며, 박막 트랜지스터의 채널(channel)은 소스 전극(173)과 드레인 전극(175) 사이의 반도체(154)에 형성된다.

반도체(154)의 노출된 부분, 소스 전극(173), 드레인 전극(175) 및 게이트 절연막(140) 위에는 보호막(180)이 형성되어 있다. 보호막(180)은 질화규소나 산화규소와 같은 무기 절연물로 만들어진다. 그러나 보호막(180)은 감광성을 가진 유기 절연물로 만들어질 수도 있다. 또한 보호막(180)은 유기막의 우수한 절연 특성을 살리면서도 노출된 반도체에 해가 가지 않도록 무기막과 유기막의 이중막 구조를 가질 수도 있다. 보호막(180)에는 드레인 전극(175)의 끝 부분(79)을 드러내는 접촉 구멍(181)이 형성되어 있다.

보호막(180) 위에는 ITO, IZO 등의 도전체 따위로 만들어진 화소 전극(도시하지 않음) 및 접촉 보조 부재(81)가 형성되어 있다. 화소 전극은 표시 영역 내에 배치되어 있으며, 접촉 보조 부재(81)는 접촉 구멍(181)을 통하여 드레인 전극(175)의 끝 부분(79)과 연결되어 있다. 접촉 보조 부재(81)가 놓이는 부분을 패드 영역(P)이라 한다.

접촉 보조 부재(81) 위에는 게이트 구동 집적 회로 칩(440)의 출력 단자(output terminal)(445)가 연결되어 있다. 접촉 보조 부재(81)와 출력 단자(445)의 연결은 이방성 도전 필름을 통하여 이루어질 수 있다.

본 실시예에 따르면, 검사용 박막 트랜지스터(T)의 드레인 전극(175)은 패드 영역(P)에서 게이트선(G₁-G_m)의 끝 부분(29)과 직접 연결된다. 따라서 검사용 박막 트랜지스터(T)의 드레인 전극(175)과 게이트선(G₁-G_m)의 끝 부분(29)을 연결하기 위하여 패드 영역(P) 이외에 별도의 공간이 필요하지 않고, 나아가 이들을 연결하기 위한 별도의 연결 부재가 필요하지 않다. 궁극적으로는 게이트 구동 집적 회로 칩(440) 아래의 제한된 공간 내에서 박막 트랜지스터(T)의 크기, 특히 박막 트랜지스터(T)의 너비(width)를 최대한 확보할 수 있다. 더 나아가 알루미늄 따위로 만들어진 게이트선(G1-Gm)은 드레인 전극(175)과 직접 연결되어 있고, ITO, IZO 등의 투명 도전체로 만들어진 접촉 보조 부재(81)와는 떨어져 있다. 따라서 알루미늄과 ITO가 접촉할 때 발생하는 알루미늄의 부식을 방지할 수 있고, 접촉 보조 부재(81)를 제조할 때 사용되는 식각액 등에 의해 게이트선(G1-Gm)이 부식되는 것을 예방할 수 있다.

데이터 구동 집적 회로 칩(540)과 그 밑에 위치한 검사용 박막 트랜지스터(T) 및 VI 검사 신호선(71)의 구조는 위에서 설명한 게이트 구동 집적 회로 칩(440)과 그 밑에 위치한 검사용 박막 트랜지스터(T) 및 VI 검사 신호선(71)의 구조와 대략 동일하다. 다만, 박막 트랜지스터(T)의 드레인 전극(175)이 데이터선(D1-Dm)의 끝 부분과 연결된다는 점에서 차이가 있다.

다음, 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치에 대하여 도 6 및 도 7을 참고하여 설명한다.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치의 부분 확대도이고, 도 7은 도 6의 표시 장치를 VII-VII선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.

도 6 및 도 7을 참고하면, 기판(110) 위에 복수의 게이트 전극(124)을 포함하는 게이트 신호 전달선(21) 및 복수의 게이트선(G₁-G_m)을 포함하는 게이트 도전체가 형성되어 있다.

게이트 신호 전달선(21)은 VI 검사를 위한 게이트 신호를 전달하며 세로 방향으로 뻗어 있다. 게이트 신호 전달선(21)은 오른 쪽으로 뻗어 있는 복수의 가지선(23)과 각각의 가지선(23)과 연결되어 있는 복수의 게이트 전극(124)을 포함한다. 가지선(23)은 길이가 긴 것과 짧은 것이 교대로 배치되어 있다.

게이트 도전체(21, 124, G₁-G_m) 위에는 게이트 절연막(140)이 형성되어 있다.

게이트 절연막(140) 위에는 수소화 비정질 규소 또는 다결정 규소 등으로 만들어진 반도체(154)가 형성되어 있고, 반도체 위에는 저항성 접촉 부재(163, 165)가 형성되어 있다. 반도체(154) 및 저항성 접촉 부재(163, 165)는 게이트 전극(124)과 중첩한다.

저항성 접촉 부재(163, 165) 및 게이트 절연막(140) 위에는 VI 검사 신호선(71)과 소스 전극(173) 및 드레인 전극(175)이 형성되어 있다.

VI 검사 신호선(71)은 하나의 선으로 이루어지며 세로 방향으로 뻗어 있다. VI 검사 신호선(71)의 한쪽 끝에는 검사 패드(도시하지 않음)가 연결되며 이로부터 검사 신호를 인가 받는다.

소스 전극(173)은 막대 모양 부분과 U자형으로 굽은 부분을 함께 가진 것과 막대 모양 부분 없이 U자형으로 굽은 부분만을 가진 것을 포함하며, 이들은 세로 방향을 따라 교대로 배치되어 있다. 막대 모양 부분과 U자형으로 굽은 부분을 함께 가진 소스 전극(173)은 길이가 긴 가지선(23)에 연결되어 있는 게이트 전극(124)과 중첩하며, U자형으로 굽은 부분만을 가진 소스 전극(173)은 길이가 짧은 가지선(23)에 연결되어 있는 게이트 전극(124)과 중첩한다. 이러한 소스 전극(173)은 VI 검사 신호선(71)에 연결되어 있으며 이로부터 표시 장치의 동작 상태를 검사하기 위한 신호를 전달 받는다.

드레인 전극(175)은 막대 모양 부분과 넓은 끝 부분(79)을 가진다. 드레인 전극(175)은 소스 전극(173)과 분리되어 있으며, 드레인 전극(175)의 막대 모양 부분은 소스 전극(173)의 U자형으로 굽은 부분 내에 위치한다.

소스 전극(173)과 드레인 전극(175)의 사이에는 반도체(154)의 노출된 부분이 있다. 하나의 게이트 전극(124), 하나의 소스 전극(173) 및 하나의 드레인 전극(175)은 반도체(154)와 함께 하나의 검사용 박막 트랜지스터를 이루며, 박막 트랜지스터의 채널은 소스 전극(173)과 드레인 전극(175) 사이의 반도체(154)에 형성된다.

반도체(154)의 노출된 부분, 소스 전극(173), 드레인 전극(175) 및 게이트 절연막(140) 위에는 보호막(180)이 형성되어 있다. 보호막(180)에는 드레인 전극(175)의 끝 부분(79)을 드러내는 접촉 구멍(181)이 형성되어 있으며, 보호막(180) 및 게이트 절연막(140)에는 게이트선(G₁-G_m)의 끝 부분(29)을 드러내는 접촉 구멍(182)이 형성되어 있다.

보호막(180) 위에는 ITO, IZO 등의 도전체 따위로 만들어진 접촉 보조 부재(81)가 형성되어 있다. 접촉 보조 부재(81)는 접촉 구멍(181, 182)을 통하여 드레인 전극(175)의 끝 부분(79) 및 게이트선(G₁-G_m)의 끝 부분(29)과 연결되어 있다. 접촉 보조 부재(81)가 놓이는 부분을 패드 영역(P)이라 한다.

접촉 보조 부재(81) 위에는 게이트 구동 집적 회로 칩(440)의 출력 단자(445)가 연결되어 있다.

본 실시예에 따르면, 접촉 보조 부재(81)가 검사용 박막 트랜지스터(T)의 드레인 전극(175)과 게이트선(G₁-G_m)의 끝 부분(29) 사이를 전기적으로 연결함과 동시에 게이트선(G₁-G_m)의 인출 단자로써 게이트 구동 집적 회로 칩(440)의 출력 단자(445)와 게이트선(G₁-G_m) 사이를 연결한다. 따라서 검사용 박막 트랜지스터(T)의 드레인 전극(175)과 게이트선(G₁-G_m)의 끝 부분(29)을 연결하기 위하여 패드 영역(P) 이외에 별도의 공간이 필요하지 않고, 나아가 이들을 연결하기 위한 별도의 연결 부재가 필요하지 않다. 궁극적으로는 게이트 구동 집적 회로 칩(440) 아래의 제한된 공간 내에서 박막 트랜지스터(T)의 크기, 특히 박막 트랜지스터(T)의 너 비(width)를 최대한 확보할 수 있다.

데이터 구동 집적 회로 칩과 그 밑에 위치한 검사용 박막 트랜지스터 등의 구조는 위에서 설명한 게이트 구동 집적 회로 칩(440)과 그 밑에 위치한 검사용 박막 트랜지스터(T) 등의 구조와 대략 동일하다. 다만, 박막 트랜지스터의 드레인 전극이 데이터선의 끝 부분과 연결된다는 점에서 차이가 있다.

이상에서 본 발명의 바람직한 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.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 블록도이고,

도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 한 화소에 대한 등가 회로도이고,

도 3은 도 1의 게이트 구동부 및 데이터 구동부를 포함하는 표시판을 개략적으로 도시한 배치도이고,

도 4는 도 3에 도시한 A 부분 확대도이고,

도 5는 도 4의 표시 장치를 V-V선을 따라 잘라 도시한 단면도이고,

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치의 부분 확대도이고,

도 7은 도 6의 표시 장치를 VII-VII선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.

<도면 부호의 설명>

3: 액정층 21: 게이트 신호 전달선

23: 가지선 29: 게이트선의 끝 부분

71: VI 검사 신호선 72: 소스 전극의 끝 부분

79: 드레인 전극의 끝 부분 81: 접촉 보조 부재

100, 200: 표시판 110, 210: 기판

124: 게이트 전극 140: 게이트 절연막

141, 181, 182: 접촉 구멍 154: 반도체

163, 165: 저항성 접촉 부재 173: 소스 전극

175: 드레인 전극 180: 보호막

191: 화소 전극 230: 색필터

270: 공통 전극 300: 표시판 조립체

321, 323: 리드선 400: 게이트 구동부

440, 540: 구동 집적 회로 칩 445: 출력 단자

500: 데이터 구동부 511: 가요성 인쇄 회로막

521: 데이터 전달선 522, 523: 구동 신호선

541: 연결선 550: 인쇄 회로 기판

600: 신호 제어부 800: 신호 생성부

Claims

기판,

상기 기판 위에 형성되어 있는 표시 신호선,

상기 표시 신호선의 인출 단자이며, 상기 기판의 패드 영역에 형성되어 있는 접촉 보조 부재,

상기 기판 위에 위치하며, 상기 접촉 보조 부재를 통해 상기 표시 신호선에 전기적으로 연결되어 있는 구동 집적 회로 칩, 그리고

상기 기판과 상기 구동 집적 회로 칩 사이에 배치되어 있는 검사용 박막 트랜지스터

를 포함하며,

상기 검사용 박막 트랜지스터와 상기 표시 신호선은 상기 패드 영역에서 전기적으로 연결되어 있는

표시 장치.
제1항에서,

상기 표시 신호선은 게이트선 또는 데이터선인 표시 장치.
제2항에서,

상기 표시 신호선은 게이트선이고, 상기 게이트선 위에 형성되어 있는 게이 트 절연막을 더 포함하며,

상기 검사용 박막 트랜지스터는,

상기 게이트선과 동일한 층에 형성되어 있는 게이트 전극,

상기 게이트 절연막 위에 위치하고 상기 게이트 전극과 중첩하는 반도체, 그리고

상기 반도체 위에 위치하는 소스 전극 및 드레인 전극

을 포함하는

표시 장치.
제3항에서,

상기 소스 전극과 연결되어 있고 상기 소스 전극에 검사 신호를 전달하는 적어도 하나의 검사 신호선을 더 포함하는 표시 장치.
제3항에서,

상기 게이트 절연막은, 상기 표시 신호선을 노출하며 상기 패드 영역에 위치하는 제1 접촉 구멍을 가지고,

상기 드레인 전극은 상기 제1 접촉 구멍을 통해 상기 표시 신호선과 접촉하는

표시 장치.
제5항에서,

상기 소스 전극, 상기 드레인 전극 및 상기 게이트 절연막 위에 형성되어 있는 보호막을 더 포함하며,

상기 보호막은 상기 패드 영역에서 상기 드레인 전극을 노출하는 제2 접촉 구멍을 가지고, 상기 접촉 보조 부재는 상기 제2 접촉 구멍을 통해 상기 드레인 전극과 접촉하는

표시 장치.
제6항에서,

상기 구동 집적 회로 칩은 출력 단자를 포함하며, 상기 출력 단자는 상기 접촉 보조 부재와 연결되어 있는 표시 장치.
제3항에서,

상기 소스 전극, 상기 드레인 전극 및 상기 게이트 절연막 위에 형성되어 있는 보호막을 더 포함하며,

상기 보호막에는 상기 패드 영역에 위치하고 상기 드레인 전극을 노출하는 제2 접촉 구멍이 형성되어 있고, 상기 접촉 보조 부재는 상기 제2 접촉 구멍을 통해 상기 드레인 전극과 접촉하는

표시 장치.
제8항에서,

상기 보호막 및 상기 게이트 절연막에는 상기 패드 영역에 위치하고 상기 표시 신호선을 노출하는 제3 접촉 구멍이 형성되어 있고, 상기 접촉 보조 부재는 상기 제3 접촉 구멍을 통해 상기 표시 신호선과도 접촉하는

표시 장치.
기판,

상기 기판 위에 형성되어 있는 표시 신호선,

상기 표시 신호선과 직접 연결되어 있는 드레인 전극을 구비하는 검사용 박막 트랜지스터,

상기 드레인 전극과 연결되어 있는 접촉 보조 부재, 그리고

상기 접촉 보조 부재 위에 배치되어 있는 구동 집적 회로 칩

을 포함하고,

상기 접촉 보조 부재는 상기 표시 신호선과 떨어져 있는

표시 장치.
제10항에서,

상기 표시 신호선과 상기 드레인 전극 사이에 형성되어 있는 게이트 절연막을 더 포함하며,

상기 드레인 전극은 상기 게이트 절연막에 형성되어 있는 제1 접촉 구멍을 통해 상기 표시 신호선과 연결되어 있는

표시 장치.
제11항에서,

상기 게이트 절연막의 제1 접촉 구멍은 상기 접촉 보조 부재의 아래에 위치하는 표시 장치.
제12항에서,

상기 드레인 전극과 상기 접촉 보조 부재 사이에 형성되어 있는 보호막을 더 포함하며,

상기 접촉 보조 부재는 상기 보호막에 형성되어 있는 제2 접촉 구멍을 통해 상기 드레인 전극과 연결되어 있는

표시 장치.
기판,

상기 기판 위에 형성되어 있는 표시 신호선,

상기 기판 위에 형성되어 있는 검사용 박막 트랜지스터,

상기 검사용 박막 트랜지스터와 연결됨과 동시에 상기 표시 신호선과 연결되어 있는 접촉 보조 부재, 그리고

상기 접촉 보조 부재 위에 배치되어 있는 구동 집적 회로 칩

을 포함하는 표시 장치.
제14항에서,

상기 표시 신호선 위에 형성되어 있는 게이트 절연막을 더 포함하며,

상기 검사용 박막 트랜지스터는,

상기 표시 신호선과 동일한 층에 형성되어 있는 게이트 전극,

상기 게이트 절연막 위에 위치하고 상기 게이트 전극과 중첩하는 반도체, 그리고

상기 반도체 위에 위치하는 소스 전극 및 드레인 전극

을 포함하며,

상기 접촉 보조 부재는 상기 드레인 전극과 연결되어 있는

표시 장치.
제15항에서,

상기 소스 전극, 상기 드레인 전극 및 상기 게이트 절연막 위에 형성되어 있는 보호막을 더 포함하며,

상기 보호막에는 상기 드레인 전극을 노출하는 제2 접촉 구멍이 형성되어 있고, 상기 보호막 및 상기 게이트 절연막에는 상기 표시 신호선을 노출하는 제3 접촉 구멍이 형성되어 있으며, 상기 접촉 보조 부재는 상기 제2 및 제3 접촉 구멍을 통해 상기 드레인 전극 및 상기 표시 신호선과 연결되어 있는

표시 장치.