JP4477603B2 - 液晶表示装置及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、液晶表示装置及びその製造方法に係り、特に駆動回路が実装された液晶表示装置の工程時間を短縮すると共に、上部基板の共通電極と下部基板の駆動回路部との間の短絡を防止するための液晶表示装置及びその製造方法に関する。

液晶表示装置は、電界を利用して液晶の光透過率を調節することによって画像を表示する。このような液晶表示装置は、図１及び図２に示したように、液晶５０を挟んで互いに対向する薄膜トランジスタアレイ基板７０及びカラーフィルタアレイ基板８０を備える。

薄膜トランジスタアレイ基板７０は、下部基板１上に互いに交差して形成されたゲートライン２及びデータライン４、それらゲートライン２及びデータライン４の交差部に形成された薄膜トランジスタ３０、薄膜トランジスタ３０と接続された画素電極２２、及びそれら上に液晶配向のために塗布された下部配向膜（図示せず）を備える。

カラーフィルタアレイ基板８０は、上部基板１１上に形成されて光漏れの防止のためのブラックマトリックス１８、カラー具現のためのカラーフィルタ１２、画素電極２２と垂直電界をなす共通電極１４、及びそれら上に液晶配向のために塗布された上部配向膜（図示せず）を備える。

一方、カラーフィルタアレイ基板８０の共通電極１４に共通電圧を印加するために、図２に示したように、シーリング材１６の外側に形成された銀ドット１０を備える。この銀ドット１０は、ペーストの状態に薄膜トランジスタアレイ基板７０とカラーフィルタアレイ基板８０との間に点状に塗布された後、二つの基板７０，８０は、シーリング材を利用して合着される。合着時に下部及び上部基板１，１１に加えられる圧力により、銀ドット１０が隣接領域に拡張される。このとき、隣接領域に拡張された銀ドット１０がスクライビング工程により損傷されないためには、スクライビングラインの内側に相対的に多くの銀ドット領域が必要である。銀ドット１０を形成するために、液晶パネルを形成した後、あらゆるパネル領域に銀ドット工程を行わなければならないので、工程が複雑であると共に、長い工程時間を必要とするという問題点がある。

また、薄膜トランジスタアレイ基板７０に備えられたゲートライン２及びデータライン４に信号を供給するために、液晶表示装置は、ゲート駆動部及びデータ駆動部をさらに備えねばならない。

ゲート駆動部及びデータ駆動部は、複数個の集積回路（ＩＣ）に分離されてチップ形態に製作される。集積化された駆動ＩＣそれぞれは、ＴＣＰ（Ｔａｐｅ Ｃａｒｒｉｅｒ Ｐａｃｋａｇｅ）上にオープンされたＩＣ領域に実装されるか、またはＣＯＦ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｆｉｌｍ）方式でＴＣＰベースフィルム上に実装され、ＴＡＢ（Ｔａｐｅ Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｂｏｎｄｉｎｇ）方式で液晶パネルと電気的に接続される。このように、従来の液晶表示装置の製造方法は、駆動ＩＣを別途に製作してＴＣＰを通じて液晶パネルに接着する過程を含むことによって、製造工程が複雑であり、液晶表示装置の製造コストの増加の要因となる。

本発明の目的は、工程を単純化できる液晶表示装置及びその製造方法を提供することである。

上記目的を達成するために、本発明による液晶表示装置は、上部基板上に形成された共通電極と、前記上部基板と対向する下部基板上に形成されたゲート駆動部と、前記ゲート駆動部と対面する前記共通電極の上部に形成された絶縁パターンと、前記上部基板と前記下部基板とを合着させるための導電性のシーリング材と、を備えることを特徴とする。

前記絶縁パターンは、前記上部基板と前記下部基板との間のセルギャップの厚さより薄く形成されることを特徴とする。

前記ゲート駆動部は、電源信号及びゲート制御信号を供給するために、前記下部基板上に形成された信号ライン群と、前記信号ライン群のうち少なくともいずれか一つと接続された複数の薄膜トランジスタと、を備える。

前記信号ライン群を覆うゲート絶縁膜と、前記ゲート絶縁膜及び前記薄膜トランジスタを覆う保護膜と、前記ゲート絶縁膜及び前記保護膜を貫通して、前記信号ライン群を露出させる第１接触ホールと、前記保護膜を貫通して、前記薄膜トランジスタを露出させる第２接触ホールと、前記保護膜の上部に形成されて、前記第１接触ホール及び前記第２接触ホールを通じて前記信号ライン群及び前記薄膜トランジスタを接続させる接続パターンと、をさらに備えることを特徴とする。

前記絶縁パターンは、前記接続パターンと重なることを特徴とする。

前記信号ライン群を覆うゲート絶縁膜と、前記ゲート絶縁膜上に形成された追加接続パターンと、前記ゲート絶縁膜及び前記薄膜トランジスタを覆う保護膜と、前記ゲート絶縁膜及び前記保護膜を貫通して、前記信号ライン群を露出させる第１接触ホールと、前記保護膜を貫通して、前記薄膜トランジスタを露出させる第２接触ホールと、前記保護膜を貫通して、前記追加接続パターンを露出させる第３及び第４接触ホールと、前記保護膜の上部に形成されると共に、前記第１接触ホール及び第３接触ホールを通じて前記信号ライン群と前記追加接続パターンとを接続させる第１接続パターンと、前記保護膜の上部に形成されると共に、前記第２接触ホール及び第４接触ホールを通じて前記薄膜トランジスタと前記追加接続パターンとを接続させる第２接続パターンと、をさらに備えることを特徴とする。

前記絶縁パターンは、前記第１及び第２接続パターンと重なることを特徴とする。

また、本発明による液晶表示装置の製造方法は、下部基板上に複数のゲートライン、前記ゲートラインに電源信号及びゲート制御信号を供給するゲート駆動部を備える薄膜トランジスタアレイ基板を設けるステップと、上部基板上に共通電圧を供給される共通電極、前記共通電極上に形成された絶縁パターンを含むカラーフィルタアレイ基板を設けるステップと、前記薄膜トランジスタアレイ基板及び前記カラーフィルタアレイ基板を導電性のシーリング材で合着させるステップと、を含む。

前記絶縁パターンは、前記薄膜トランジスタアレイ基板と前記カラーフィルタアレイ基板との間のセルギャップを維持するためのスペーサと同時に形成されることを特徴とする。

前記絶縁パターンは、前記セルギャップの厚さより薄く形成されることを特徴とする。

また、本発明による液晶表示装置は、上部基板上に形成された共通電極と、前記上部基板と対向する下部基板上に形成されたゲート駆動部と、前記ゲート駆動部の接続パターンの上部に形成された絶縁パターンと、前記上部基板と前記下部基板とを合着させるための導電性のシーリング材と、を備えることを特徴とする。

また、本発明による液晶表示装置の製造方法は、下部基板上に複数のゲートライン、前記ゲートラインに電源信号及びゲート制御信号を供給するゲート駆動部の接続パターンの上部に絶縁パターンが形成された薄膜トランジスタアレイ基板を設けるステップと、上部基板上に共通電圧を供給される共通電極及びカラーフィルタアレイ基板を設けるステップと、前記薄膜トランジスタアレイ基板及び前記カラーフィルタアレイ基板を導電性のシーリング材で合着させるステップと、を含むことを特徴とする。

本発明による液晶表示装置は、導電体を含む導電性のシーリング材を通じて共通電極と共通ラインとを接続させることによって、銀ドット工程を行う必要なく共通電圧を印加できるので、工程を単純化できる。

また、本発明による液晶表示装置は、前述したような導電性のシーリング材を利用すると共に、ゲート駆動部をパネル上に実装することによって、ゲート駆動部の集積回路を別途に製作してＴＣＰを通じてパネル部に接着する過程が必要でないので、液晶表示装置の工程が単純化され、価格が低くなるという長所がある。

そして、本発明による液晶表示装置は、前述したような導電性のシーリング材を利用し、ゲート駆動部をパネル上に実装すると共に、ゲート駆動部と対向するカラーフィルタアレイ基板に絶縁パターンを備えることによって、液晶表示装置の駆動部とカラーフィルタアレイ基板との間の短絡現象を防止できる。このような短絡現象を防止することによって、液晶表示装置の製造工程を安定化させることができる。

以下、本発明の望ましい実施形態を、図３ないし図１３Ｃを参照して詳細に説明する。

液晶表示装置は、電界を利用して誘電異方性を有する液晶の光透過率を調節することによって画像を表示する。このために、液晶表示装置は、液晶セルがマトリックス状に配列された液晶表示パネル、及び液晶表示パネルを駆動するための駆動部を備える。

液晶表示パネルは、液晶セルが画素信号によって光透過率を調節することによって画像を表示する。

駆動部は、液晶表示パネルのゲートラインを駆動するためのゲート駆動部、データラインを駆動するためのデータ駆動部、ゲート駆動部及びデータ駆動部の駆動タイミングを制御するためのタイミング制御部、及び上記液晶表示パネルと上記駆動部の駆動に必要な電源信号を供給する電源部を備える。

図３は、本発明の第１実施形態における液晶表示パネルを示す平面図である。

図３に示した液晶表示パネルは、薄膜トランジスタアレイが形成された薄膜トランジスタ基板１７０、カラーフィルタアレイが形成されたカラーフィルタ基板１８０、及び薄膜トランジスタ基板１７０とカラーフィルタ基板１８０とを合着するための導電性のシーリング材１８６を備える。

薄膜トランジスタアレイ基板１７０は、図示してはいないが、互いに交差して形成されたゲートライン及びデータライン、それらの交差部に形成された薄膜トランジスタ、薄膜トランジスタと接続された画素電極、及びそれら上に液晶配向のために塗布された下部配向膜を備える薄膜トランジスタアレイが下部基板上に形成される。

カラーフィルタアレイ基板１８０は、図５に示したように、光漏れの防止のためのブラックマトリックス、カラー具現のためのカラーフィルタ、画素電極と垂直電界をなす共通電極１８２、及びそれら上に液晶配向のために塗布された上部配向膜を備えるカラーフィルタアレイが上部基板１１１上に形成される。

共通電極１８２に共通電圧を印加するために、導電性のシーリング材１８６を通じて共通電極１８２と接続される連結部１９０が下部基板１０１上に形成される。連結部１９０は、図４及び図５に示したように、導電性のシーリング材１８６に沿って導電性のシーリング材１８６と重なる領域に形成される第１供給パターン１９２、その第１供給パターン１９２及び少なくとも一層の絶縁膜１５０を貫通する供給コンタクトホール１９４を通じて接続される第２供給パターン１９６、及び第２供給パターン１９６と共通電極１８２とを連結するための導電体１８４を備える。本発明の第１実施形態において、導電性のシーリング材１８６は、導電体１８４を含むことによって導電性を有する。

第１供給パターン１９２は、ゲートラインと接続されたゲートリンク１０２と同じ金属で同じ平面上に形成されるので、ゲートリンク１０２と所定間隔ほど離隔されて形成される。図３に示したように、第１供給パターン１９２は、電源供給部（図示せず）と接続された供給パッド１８８から伸張されて形成される。

第２供給パターン１９６は、画素電極（図示せず）と同じ物質で同じ平面上に形成される。第２供給パターン１９６は、ライン形状に形成される第１供給パターン１９２に沿ってライン形状に形成されるか、または第１供給パターン１９２と部分的に重なるようにドット形状に形成される。

供給コンタクトホール１９４は、ゲート絶縁膜及び保護膜を備える絶縁膜１５０を貫通して、第１供給パターン１９２を露出させる。

導電体１８４は、導電性のガラスファイバ及び導電性のボールのうち少なくともいずれか一つが利用される。ここで、導電性のボールは、導電性を有すると共に、高さを維持できるように、ボールスペーサの外側に銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）などの導電性物質が覆われて形成される。この導電性のボールは、異方性の導電フィルム（ＡＣＦ）に含まれた導電性のボールと異なり、所定の圧力下でも高さを維持できる。

導電体１８４は、導電性のシーリング材１８６と混合されて基板上に塗布される。

このように、本発明の第１実施形態は、導電体１８４を含む導電性のシーリング材１８６を備えることによって、別途の銀ドット工程なしにカラーフィルタアレイ基板１８０の共通電極に共通電圧を印加できる。この場合、別途の銀ドット工程が不要であるので、工程が単純化される。

図６は、本発明の第２実施形態における液晶表示装置を示す図面である。図６に示すように、本発明の第２実施形態における液晶表示装置は、ゲート駆動部２２７がパネル上に実装され、薄膜トランジスタアレイ基板２７０とカラーフィルタアレイ基板２８０との合着のために、上記第１実施形態と同様に導電性のシーリング材１８６を利用する。また、導電性のシーリング材１８６には、第１実施形態と同様に導電体１８４を含むことによって導電性を有する。導電性のシーリング材１８６に含まれた導電体１８４を通じて共通電圧が供給される経路は、上記第１実施形態と同一であるので、これについての説明は省略する。

本発明の第２実施形態において、ゲート駆動部をパネル上に直接実装する理由は、液晶表示装置の価格競争力の確保及びモジュール工程の単純化のためである。このように、ゲート駆動部をゲートライン及びデータラインの形成と共にパネル上に直接実装すれば、ゲート駆動部の集積回路を別途に製作してＴＣＰを通じてパネル部に接着する過程が不要であるので、液晶表示装置の工程が単純化され、製造費用を低くできるという長所がある。

本発明の第２実施形態における液晶表示装置は、薄膜トランジスタアレイが形成された薄膜トランジスタアレイ基板２７０、カラーフィルタアレイが形成されたカラーフィルタアレイ基板２８０、及び薄膜トランジスタアレイ基板２７０とカラーフィルタアレイ基板２８０とを合着するための導電性のシーリング材１８６を備える。また、導電性のシーリング材１８６には、上述した第１実施形態と同様に導電体１８４が混合されている。

薄膜トランジスタアレイ基板２７０は、互いに交差して形成されたゲートライン２０２及びデータライン２０４、それらの交差部に形成された薄膜トランジスタ２０６、薄膜トランジスタ２０６と接続された画素電極２２２、及びそれら上に液晶配向のために塗布された下部配向膜を備える薄膜トランジスタアレイが下部基板上に備えられることによって形成される。そして、前述した第１実施形態のように、共通電極（図示せず）に共通電圧を印加するために、導電性のシーリング材１８６に含まれた導電体１８４を通じて共通電極（図示せず）と接続される連結部（図示せず）が下部基板上に形成される。また、下部基板上には、タイミング制御部からのゲート制御信号と電源部からの電源信号とを供給されるＬＯＧ（Ｌｉｎｅ Ｏｎ Ｇｌａｓｓ）型のライン群２９０が形成される。ＬＯＧ型のライン群２９０は、下部基板上に微細パターンで形成された信号ライン群であって、ゲート駆動部２２７と接続される。

導電性のシーリング材１８６は、図６に示したように、薄膜トランジスタ２０６が配列されたアクティブアレイ領域２００を除いた液晶パネルの外郭部を取り囲みつつ塗布されると共に、パネル上に実装されたゲート駆動部２２７と重なって塗布される。

図７を参照して図６に示したゲート駆動部２２７を詳細に説明する。ゲート駆動部２２７は、１水平周期ごとにスタートパルスを順次シフトさせてスキャンパルスを発生させるシフトレジスタ、シフトレジスタの出力信号を液晶セルの駆動に適したスイング幅に変換するためのレベルシフタ、及びレベルシフタとゲートラインＧ１ないしＧｎとの間に接続される出力バッファをそれぞれ備える複数のゲートドライブ集積回路から構成される。ゲート駆動部２２７は、スキャンパルスをゲートラインＧ１ないしＧｎに順次供給して、データが供給される液晶表示パネルの水平ラインを選択する。

図７は、ゲート駆動部２２７のシフトレジスタの回路構成の一例であり、シフトレジスタは、従属的に接続されたｎ個のステージＳ＿１ないしＳ＿ｎ及びダミーステージＳ＿ｄｕｍを備える。ステージＳ＿１ないしＳ＿ｎとゲートラインＧ１ないしＧｎとの間には、図示していないレベルシフタ及び出力バッファが設置される。

上記シフトレジスタにおいて、第１ステージＳ＿１には、スタート信号としてスタートパルスＶｓｔが入力され、第２ないし第ｎステージＳ＿２ないしＳ＿ｎには、スタート信号として以前の端出力信号Ｖｇ＿１ないしＶｇ＿ｎ−１が入力される。そして、第１ないし第ｎ−１ステージＳ＿１ないしＳ＿ｎ−１には、リセット信号として次の端出力信号Ｖｇ＿２ないしＶｇ＿ｎが入力され、第ｎステージには、ダミーステージの出力信号Ｖ＿ｄｕｍがリセット信号として入力される。

また、各ステージＳ＿１ないしＳ＿ｎは、同じ回路構成を有し、ＬＯＧ型ライン群２９０を通じて印加される４個のクロック信号Ｃ１ないしＣ４のうちいずれか一つのクロック信号に応答して、スタートパルスＶｓｔまたは以前の端出力信号Ｖｇ＿１ないしＶｇ＿ｎ−１をシフトさせることによって、１水平期間のパルス幅を有するスキャンパルスを発生させる。

尚、各ステージＳ＿１ないしＳ＿ｎの回路構成及びクロック信号の個数は、多様に設計される。

また、各ステージＳ＿１ないしＳ＿ｎは、複数の薄膜トランジスタを備えることによって、スタートパルスまたは以前の端ステージの出力信号及びクロック信号に応答して、各ゲートラインにスキャンパルスを順次供給する。

各ステージＳ＿１ないしＳ＿ｎに備えられる薄膜トランジスタの個数及び形態は、設計方法によって多様に形成される。

また、各ステージＳ＿１ないしＳ＿ｎ内に形成された薄膜トランジスタは、ゲート電極、ソース電極及びドレイン電極を備える。

各ステージＳ＿１ないしＳ＿ｎに形成された薄膜トランジスタのゲート電極、ソース電極及びドレイン電極のうちいずれか一つは、クロック信号を供給するＬＯＧ型ライン群２９０と接続されて、各ステージＳ＿１ないしＳ＿ｎにクロック信号を供給する。

図８は、図６に示した液晶表示装置の一部領域であって、その一部領域は、図７に示したシフトレジスタにおいて、第ｉステージＳ＿ｉ（ただし、ｉは、ｎより小さいか、または同じ正の整数）及び第ｉステージＳ＿ｉに接続されたＬＯＧ型ライン群２９０を示したものである。

図９は、図８に示したII−II’線に沿って切断した断面図である。

図８及び図９に示すように、本発明の第２実施形態による薄膜トランジスタアレイ基板２７０は、下部基板２４１上に第ｉステージＳ＿ｉ及びＬＯＧ型ライン群２９０を備える。

ＬＯＧ型ライン群２９０は、ゲートロー電圧ＶＧＬ、ゲートハイ電圧ＶＧＨ、共通電圧ＶＣＯＭ、グラウンド電圧ＧＮＤ、ベース駆動電圧ＶＣＣのような電源信号、及びゲートスタートパルスＧＳＰ、ゲートシフトクロック信号ＧＳＣ、ゲートイネーブル信号ＧＯＥのようなゲート制御信号それぞれを供給する信号ラインで構成される。

第ｉステージＳ＿ｉは、ＬＯＧ型ライン群２９０のうちいずれか一つと接続されて、上記電源信号ＶＧＬ，ＶＧＨ，ＶＣＯＭ，ＧＮＤ，ＶＣＣ及びゲート制御信号ＧＳＰ，ＧＳＣ，ＧＯＥをゲートラインに供給する複数の薄膜トランジスタ２００で構成される。このように、第ｉステージＳ＿ｉを構成する複数の薄膜トランジスタ２００は、第ｉステージＳ＿ｉの回路構成によって多様な方法で形成される。したがって、第ｉステージＳ＿ｉの回路構成によって、ＬＯＧ型ライン群２９０のうちいずれか一つは、第ｉステージＳ＿ｉに備えられた薄膜トランジスタ２００のゲート電極、ソース電極及びドレイン電極のうちいずれか一つと接続される。

ＬＯＧ型ライン群２９０と薄膜トランジスタ２００との接続は、第１接続パターン２２５ａ及び第２接続パターン２２５ｂを通じてなされる。

尚、図９は、薄膜トランジスタ２００のゲート電極２５１とＬＯＧ型ライン群２９０との接続の一例を示す図面である。

ゲート電極２５１とＬＯＧ型ライン群２９０との接続関係を詳細に説明すれば、ＬＯＧ型ライン群２９０は、下部基板２４１上にゲート金属で形成され、ゲート電極２５１は、下部基板２４１上にＬＯＧ型ライン群２９０と離隔されて形成されると共に、ゲート金属で形成される。

ＬＯＧ型ライン群２９０及びゲート電極２５１は、ゲート絶縁膜２４３により絶縁され、ゲート絶縁膜２４３の上部には、追加接続パターン２２７が形成される。追加接続パターン２２７及びゲート絶縁膜２４３の上部には、追加接続パターン２２７などを外部から保護するための保護膜２４７が形成される。また、薄膜トランジスタアレイ基板２７０には、ゲート絶縁膜２４３及び保護膜２４７のうち少なくともいずれか一つを貫通する第１接触ホールないし第４接触ホール２６１，２６２，２６３，２６４が形成される。追加接続パターン２２７の下部には、活性層２３２及びオーミック接触層２３４を備える半導体パターン２３０が重なる。

そして、第１接触ホール２６１及び第３接触ホール２６３は、第１接続パターン２２５ａにより覆われ、第２接触ホール２６２及び第４接触ホール２６４は、第２接続パターン２２５ｂにより覆われる。

また、第１接触ホール２６１は、ＬＯＧ型ライン群２９０を露出させ、第３接触ホール２６３及び第４接触ホール２６４は、追加接続パターン２２７を露出させ、第２接触ホール２６２は、ゲート電極２５１を露出させる。これにより、ＬＯＧ型ライン群２９０は、第１接触ホール２６１、第３接触ホール２６３及び第１接続パターン２２５ａを通じて追加接続パターン２２７と接続され、ゲート電極２５１は、第２接触ホール２６２、第４接触ホール２６４及び第２接続パターン２２５ｂを通じて追加接続パターン２２７と接続される。これにより、ＬＯＧ型ライン群２９０を通じて供給される信号は、第１接続パターン２２５ａ→追加接続パターン２２７→第２接続パターン２２５ｂを経由して、第ｉステージＳ＿ｉのゲート電極２５１に伝達される。

追加接続パターン２２７、第３及び第４接触ホール２６３，２６４がなくても、ＬＯＧ型ライン群２９０及びゲート電極２５１は、第１接触ホール２６１及び第２接触ホール２６４を覆う一つのラインの接続パターンを通じて接続される。しかし、第１及び第２接続パターン２２５ａ，２２５ｂがＩＴＯのような抵抗の高い透明導電性の金属で形成され、抵抗は、金属の長さに比例する。したがって、第１及び第２接続パターン２２５ａ，２２５ｂでそれぞれ形成する場合は、一つのラインで接続パターンを形成する場合に比べて、接続パターンを形成する金属が短くなるにつれて、接続パターンの抵抗が減少するので、さらに安定的に信号を伝達できる。

前述した第２実施形態による薄膜トランジスタアレイ基板２７０に合着されるカラーフィルタアレイ基板２８０は、上部基板２１１上に光漏れの防止のためのブラックマトリックス２８４、及び共通電圧を印加されるための共通電極２８２を備える。

そして、カラーフィルタアレイ基板２８０及び薄膜トランジスタアレイ基板２７０は、導電性のシーリング材１８６を通じて合着される。導電性のシーリング材１８６は、導電体１８４を含み、導電体１８４を通じてカラーフィルタアレイ基板２８０の共通電極２８２と薄膜トランジスタアレイ基板２７０の接続パターン２２５ａ，２２５ｂとの間に短絡を発生させる。

しかし、接続パターン２２５ａ，２２５ｂを通じて共通電圧が供給される場合に発生する短絡は、カラーフィルタアレイ基板２８０の共通電極２８２に共通電圧を供給する役割を担うので、液晶表示装置の駆動に問題を起こさない。

本発明の第３実施形態における液晶表示装置は、上記第２実施形態と同様に駆動部がパネル上に実装されたものであり、カラーフィルタアレイ基板３８０と薄膜トランジスタアレイ基板３７０との合着のために、上記第１及び第２実施形態と同様に導電性のシーリング材１８６を利用する。導電性のシーリング材１８６を通じて共通電圧が供給される経路は、上記第１実施形態と同一であるので、これについての説明は省略する。

図１０は、本発明の第３実施形態における液晶表示装置を示す図面であり、図１１は、図１０に示したIII−III’線に沿って切断した断面図である。

図１０及び図１１に示した液晶表示装置の一部領域は、シフトレジスタにおいて、第ｉステージＳ＿ｉ（ただし、ｉは、ｎより小さいか、または同じ正の整数を表わす。）及び第ｉステージＳ＿ｉに接続されたＬＯＧ型ライン群３９０を示したものである。

図１０及び図１１に示すように、本発明の第３実施形態における薄膜トランジスタアレイ基板３７０は、下部基板３４１上に第ｉステージＳ＿ｉ及びＬＯＧ型ライン群３９０を備える。

ＬＯＧ型ライン群３９０は、ゲートロー電圧ＶＧＬ、ゲートハイ電圧ＶＧＨ、共通電圧ＶＣＯＭ、グラウンド電圧ＧＮＤ、ベース駆動電圧ＶＣＣのような電源信号、及びゲートスタートパルスＧＳＰ、ゲートシフトクロック信号ＧＳＣ、ゲートイネーブル信号ＧＯＥのようなゲート制御信号それぞれを供給する信号ラインで構成される。

第ｉステージＳ＿ｉは、ＬＯＧ型ライン群３９０のうちいずれか一つと接続されて、上記電源信号ＶＧＬ，ＶＧＨ，ＶＣＯＭ，ＧＮＤ，ＶＣＣ及びゲート制御信号ＧＳＰ，ＧＳＣ，ＧＯＥをゲートラインに供給する複数の薄膜トランジスタ３００で構成される。このように、第ｉステージＳ＿ｉを構成する複数の薄膜トランジスタ３００は、第ｉステージＳ＿ｉの回路構成によって多様な方法で形成される。したがって、第ｉステージＳ＿ｉの回路構成によって、ＬＯＧ型ライン群３９０のうちいずれか一つは、第ｉステージＳ＿ｉに備えられた薄膜トランジスタ３００のゲート電極、ソース電極及びドレイン電極のうちいずれか一つと接続される。

ＬＯＧ型ライン群３９０と薄膜トランジスタ３００との接続は、第１接続パターン３２５ａ及び第２接続パターン３２５ｂを通じてなされる。

尚、図１１は、薄膜トランジスタ３００のゲート電極３５１とＬＯＧ型ライン群３９０との接続の一例を示した図面である。

ゲート電極３５１とＬＯＧ型ライン群３９０との接続関係を詳細に説明する。ＬＯＧ型ライン群３９０は、下部基板３４１上にゲート金属で形成され、ゲート電極３５１は、下部基板３４１上にＬＯＧ型ライン群３９０と離隔されて形成されると共に、ゲート金属で形成される。

ＬＯＧ型ライン群３９０及びゲート電極３５１は、ゲート絶縁膜３４３により絶縁され、ゲート絶縁膜３４３の上部には、追加接続パターン３２７が形成される。追加接続パターン３２７及びゲート絶縁膜３４３の上部には、追加接続パターン３２７などを外部から保護するための保護膜３４７が形成される。また、薄膜トランジスタアレイ基板３７０には、ゲート絶縁膜３４３及び保護膜３４７のうち少なくともいずれか一つを貫通する第１接触ホールないし第４接触ホール３６１，３６２，３６３，３６４が形成される。追加接続パターン３２７の下部には、活性層３３２及びオーミック接触層３３４を備える半導体パターン３３０が重なる。

そして、第１接触ホール３６１及び第３接触ホール３６３は、第１接続パターン３２５ａにより覆われ、第２接触ホール３６２及び第４接触ホール３６４は、第２接続パターン３２５ｂにより覆われる。

また、第１接触ホール３６１は、ＬＯＧ型ライン群３９０を露出させ、第３接触ホール３６３及び第４接触ホール３６４は、追加接続パターン３２７を露出させ、第２接触ホール３６２は、ゲート電極３５１を露出させる。これにより、ＬＯＧ型ライン群３９０は、第１接触ホール３６１、第３接触ホール３６３及び第１接続パターン３２５ａを通じて追加接続パターン３２７と接続され、ゲート電極３５１は、第２接触ホール３６２、第４接触ホール３６４及び第２接続パターン３２５ｂを通じて追加接続パターン３２７と接続される。これにより、ＬＯＧ型ライン群３９０を通じて供給される信号は、第１接続パターン３２５ａ→追加接続パターン３２７→第２接続パターン３２５ｂを経由して、第ｉステージＳ＿ｉのゲート電極３５１に伝達される。

追加接続パターン３２７、第３及び第４接触ホール３６３，３６４がなくても、ＬＯＧ型ライン群３９０及びゲート電極３５１は、第１接触ホール３６１及び第２接触ホール３６４を覆う一つのラインの接続パターンを通じて接続される。しかし、第１及び第２接続パターン３２５ａ，３２５ｂがＩＴＯのような抵抗の高い透明導電性の金属で形成され、抵抗は、金属の長さに比例する。したがって、第１及び第２接続パターン３２５ａ，３２５ｂでそれぞれ形成する場合は、一つのラインで接続パターンを形成する場合に比べて、接続パターンを形成する金属が短くなるにつれて、接続パターンの抵抗が減少するので、さらに安定的に信号を伝達できる。

前述した第３実施形態における薄膜トランジスタアレイ基板３７０に合着されるカラーフィルタアレイ基板３８０は、上部基板３１１上に光漏れの防止のためのブラックマトリックス３８４、及び共通電圧を印加されるための共通電極３８２を備える。また、カラーフィルタアレイ基板３８０は、薄膜トランジスタアレイ基板２７０の第１及び第２接続パターン３２５ａ，３２５ｂと対応する領域に絶縁パターン３５０をさらに備える。この絶縁パターン３５０は、カラーフィルタアレイ基板３８０の共通電極３８２と薄膜トランジスタアレイ基板３７０の接続パターン３２５ａ，３２５ｂとの間に短絡が発生する現象を防止する。

短絡現象を防止する絶縁パターン３５０について詳細に説明する。カラーフィルタアレイ基板３８０及び薄膜トランジスタアレイ基板３７０が導電性のシーリング材１８６を通じて合着されるとき、共通電極３８２と接続パターン３２５ａ，３２５ｂとの間には、絶縁物質からなる絶縁パターン３５０が配置されているので、共通電極３８２と接続パターン３２５ａ，３２５ｂとの間が電気的に絶縁される。このように、共通電極３８２と接続パターン３２５ａ，３２５ｂとの間が絶縁されることによって、液晶表示装置の製造工程が安定化される。

また、絶縁パターン３５０の厚さｔは、図１２に示したように、カラーフィルタアレイ基板３８０と薄膜トランジスタアレイ基板３７０との間でセルギャップを維持するために形成されるスペーサの厚さ以下に形成される。すなわち、絶縁パターン３５０の厚さｔは、セルギャップの厚さより薄く形成される。このように、絶縁パターン３５０の厚さｔがセルギャップの厚さより薄く形成されても、共通電極２８２と導電性のスペーサ１８４との間は、絶縁パターン３５０により絶縁される。したがって、絶縁パターン３５０の厚さｔは、セルギャップの厚さ以下に形成されてもよい。

そして、絶縁パターン３５０は、カラーフィルタアレイ基板３８０だけでなく、薄膜トランジスタアレイ基板３７０の接続パターン３２５ａ，３２５ｂの上部に形成される。

図１３Ａないし図１３Ｃは、図１１及び図１２に示した本発明の第３実施形態によるカラーフィルタアレイ基板３８０の製造方法を説明するための図面である。

図１３Ａに示すように、上部基板３１１上に光漏れの防止のためのブラックマトリックス３８４を形成する。

ブラックマトリックス３８４は、不透明な金属物質または不透明な樹脂が蒸着された後、マスクを利用したフォトリソグラフィ工程及びエッチング工程を利用してパターニングされることによって形成される。

図１３Ｂに示すように、ブラックマトリックスが形成された上部基板３１１上に液晶の動きを制御するための共通電極３８２が形成される。

共通電極３８２は、ＩＴＯのような透明導電物質が蒸着されることによって形成される。

また、図示していないが、アクティブアレイ領域には、ブラックマトリックスが形成された上部基板３１１上に赤色、緑色、青色のカラーフィルタアレイが形成された後、共通電極３８２が形成される。

図１３Ｃに示すように、共通電極３８２が形成された上部基板３１１上に、カラーフィルタアレイ基板３８０と薄膜トランジスタアレイ基板３７０の短絡を防止するための絶縁パターン３５０が形成される。

絶縁パターン３５０は、ポリアクリレートなどを含む有機絶縁物質が全面塗布された後、マスクを利用したフォトリソグラフィ工程及びエッチング工程により形成される。また、絶縁パターン３５０は、液晶表示装置のセルギャップを維持するためにアクティブアレイ領域に形成されるスペーサと共に形成される。

セルギャップの維持のために形成されるスペーサより絶縁パターン３５０の厚さを薄く形成するためには、回折露光マスクまたはハフトーンマスクを適用する。

回折露光マスクまたはハフトーンマスクを適用して、スペーサより低い絶縁パターンを形成する方法は、次の通りである。回折露光マスクまたはハフトーンマスクを適用して、第１高さ及び第１高さより低い第２高さのフォトレジストパターンを形成できる。第１高さのフォトレジストパターンに対応する領域では、スペーサが形成され、第２高さのフォトレジストパターンに対応する領域では、絶縁パターンが形成される。スペーサ及び絶縁パターンが形成される過程を詳細に説明する。まず、第１及び第２高さのフォトレジストパターンを利用してポリアクリレートをエッチングする。次いで、第１及び第２高さのフォトレジストパターンをアッシングして、第２高さのフォトレジストパターンを除去する。第２高さのフォトレジストパターンが除去されることによって、第２高さのフォトレジストパターンの下部にあるポリアクリレートが露出され、この露出されたポリアクリレートを一部エッチングして絶縁パターンを形成する。そして、アッシング工程により低くなった第１高さのフォトレジストパターンは、絶縁パターンの形成後、ストリップ工程により除去されることによって、スペーサ及びスペーサより低い絶縁パターンがいずれも完成される。

図１３Ａないし図１３Ｃに示したような方法によりカラーフィルタアレイ基板３８０を設け、本発明の第３実施形態における薄膜トランジスタアレイ基板３７０を設けた後、導電性のシーリング材１８６を塗布して、カラーフィルタアレイ基板３８０及び薄膜トランジスタアレイ基板３７０を合着する。

本発明は、液晶表示装置関連の技術分野に適用可能である。

従来の液晶表示装置を示す平面図である。 図１に示した共通電極に共通電圧を供給するための銀ドットを示す平面図である。 本発明の第１実施形態における液晶表示装置を示す平面図である。 図３のＡ領域を拡大した平面図である。 図４のＩ−Ｉ’線に沿って切断した断面図である。 本発明の第２実施形態における液晶表示装置を示す図面である。 図６に示した液晶表示装置のゲート駆動部を詳細に説明するための図面である。 図７に示したステージとＬＯＧ型ライン群との接続関係を説明するための図面である。 図８に示したII−II’線に沿って切断した断面図である。 本発明の第３実施形態における液晶表示装置を示す図面である。 図１０に示したIII−III’線に沿って切断した断面図である。 図１０に示したIII−III’線に沿って切断した他の断面図である。 本発明の第３実施形態における液晶表示装置のカラーフィルタアレイ基板を製造する過程を説明するための図面である。 本発明の第３実施形態における液晶表示装置のカラーフィルタアレイ基板を製造する過程を説明するための図面である。 本発明の第３実施形態における液晶表示装置のカラーフィルタアレイ基板を製造する過程を説明するための図面である。

符号の説明

８０，１８０，２８０，３８０：カラーフィルタアレイ基板
７０，１７０，２７０，３７０：薄膜トランジスタアレイ基板
１８６：導電性のシーリング材
１８２，２８２，３８２：共通電極
２２７：ゲート駆動部
２００，３００：駆動部の薄膜トランジスタ
３５０：絶縁パターン
１８４：導電体
２２５ａ，２２５ｂ，３２５ａ，３２５ｂ，２２７，３２７：接続パターン

Claims (8)

1. 上部基板上に形成された共通電極と、
   アクティブアレイ領域の外側領域内で、前記上部基板と対向する下部基板上に形成されたゲート駆動部であって、電源信号及びゲート制御信号を供給するために前記下部基板上に形成された信号ライン群と、前記信号ライン群のうち少なくともいずれか一つと接続された複数の薄膜トランジスタとを備えたゲート駆動部と、
   前記ゲート駆動部と対向する前記共通電極の上部に形成された絶縁パターンと、
   前記アクティブアレイ領域の外側領域内で前記ゲート駆動部と重なり、前記上部基板と前記下部基板とを合着させるための導電性のシーリング材と、
   前記絶縁パターンと重なり、前記信号ライン群及び前記薄膜トランジスタを接続させる接続パターンとを備えることを特徴とする液晶表示装置。
2. 前記絶縁パターンは、前記上部基板と前記下部基板との間のセルギャップの厚さより薄く形成されることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
3. 前記信号ライン群のうち少なくともいずれか一つ及び前記下部基板の全面に形成された前記薄膜トランジスタのゲート電極を覆うゲート絶縁膜と、
   前記ゲート絶縁膜及び前記薄膜トランジスタを覆う保護膜と、
   前記ゲート絶縁膜及び前記保護膜を貫通して、前記信号ライン群を露出させる第１接触ホールと、
   前記保護膜を貫通して、前記薄膜トランジスタを露出させる第２接触ホールとを更に備え、
   前記接続パターンは前記保護膜の上部に形成されて、前記第１接触ホール及び前記第２接触ホールを通じて前記信号ライン群及び前記薄膜トランジスタを接続させることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
4. 前記信号ライン群を覆うゲート絶縁膜と、
   前記ゲート絶縁膜上に形成された追加接続パターンと、
   前記ゲート絶縁膜及び前記薄膜トランジスタを覆う保護膜と、
   前記ゲート絶縁膜及び前記保護膜を貫通して、前記信号ライン群を露出させる第１接触ホールと、
   前記保護膜を貫通して、前記薄膜トランジスタを露出させる第２接触ホールと、
   前記保護膜を貫通して、前記追加接続パターンを露出させる第３及び第４接触ホールと、
   前記保護膜の上部に形成されると共に、前記第１接触ホール及び第３接触ホールを通じて前記信号ライン群と前記追加接続パターンとを接続させる第１接続パターンと、
   前記保護膜の上部に形成されると共に、前記第２接触ホール及び第４接触ホールを通じて前記薄膜トランジスタと前記追加接続パターンとを接続させる第２接続パターンと、を更に備えることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
5. 前記絶縁パターンは、前記第１及び第２接続パターンと重なることを特徴とする請求項４に記載の液晶表示装置。
6. アクティブアレイ領域の外側領域内で、電源信号及びゲート制御信号を供給するために前記下部基板上に形成された複数のゲートライン、並びに前記ゲートラインのうち少なくともいずれか一つと接続された複数の薄膜トランジスタを備えたゲート駆動部と、前記ゲートライン及び前記薄膜トランジスタを接続させる接続パターンとを含む薄膜トランジスタアレイ基板を形成するステップと、
   上部基板上に共通電圧を供給される共通電極と、前記共通電極上に形成された絶縁パターンとを含むカラーフィルタアレイ基板を形成するステップと、
   前記アクティブアレイ領域の外側領域内で、前記薄膜トランジスタアレイ基板及び前記カラーフィルタアレイ基板を導電性のシーリング材で合着させるステップとを含み、
   前記接続パターンは前記絶縁パターンと重なることを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
7. 前記絶縁パターンは、前記薄膜トランジスタアレイ基板と前記カラーフィルタアレイ基板との間のセルギャップを維持するためのスペーサと同時に形成されることを特徴とする請求項６に記載の液晶表示装置の製造方法。
8. 前記絶縁パターンは、前記セルギャップの厚さより薄く形成されることを特徴とする請求項７に記載の液晶表示装置の製造方法。

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