KR100652049B1 - 액정표시장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 씨일 패턴을 금속물질로 이루어진 모든 패턴들 외곽에 형성함으로써, 안정된 액정표시장치를 구동할 수 있는 액정표시장치에 관한 것으로, 제 1 기판 및 제 2 기판과, 상기 제 1 기판상에 형성된 게이트 배선과, 상기 게이트 배선 상에 형성된 보호막과, 상기 보호막 상에 형성된 제 1 투명도전막과, 상기 제 2 기판 내측면에 형성된 블랙 매트릭스와, 상기 블랙 매트릭스 상에 형성된 제 2 투명도전막과, 상기 블랙 매트릭스와, 상기 제 1 투명도전막 및 상기 제 2 투명도전막을 덮도록 형성된 씨일재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

액정표시장치{LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE}
도 1은 종래의 액정표시장치를 설명하기 위한 평면도.
도 2는 도 1의 A의 단면도.
도 3은 도 2의 다른 일예를 설명하기 위한 단면도.
도 4는 본 발명의 액정표시장치를 설명하기 위한 평면도.
도 5는 도 4의 A의 단면도.
도 6 및 도 7은 본 발명의 다른 실시예를 설명하기 위한 평면도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 *
100 : 제 1 기판 102 : 게이트 배선
103 : 데이터 배선 104 : 게이트 패드
104a : 게이트 패드 패턴 105 : 데이터 패드
106 : 박막 트랜지스터 120 : 보호막
130 : 제 1 투명도전막 180 : 제 2 투명도전막
190 : 블랙 매트릭스 200 : 씨일 패턴
300 : 제 2 기판 400 : 도트형 도전막
본 발명은 디스플레이 장치에 관한 것으로 특히, 액정표시장치에 관한 것이다.
표시장치로써 많이 사용되고 있는 CRT 브라운관은 색상구현이 쉽고, 동작속도가 빨라 TV와 컴퓨터 모니터를 포함한 표시장치로서 각광을 받아 왔다.
그러나, CRT 브라운관은 전력소비가 크고, 전자총과 화면 사이의 거리를 어느 정도 확보해야 하는 구조적 특성으로 인하여 두께가 두꺼울 뿐만 아니라, 게다가 무게도 상당히 무거워 휴대성이 떨어지는 단점이 있다. 이러한 CRT 브라운관의 단점을 극복하고자 여러 가지 다양한 표시장치가 고안되고 있는데, 그 중 가장 실용화되어 있는 장치가 바로 TFT-LCD 패널이다.
상기 TFT-LCD 패널은 얇은 두께로 제작될 수 있어 장차 벽걸이 TV와 같은 초박형(超薄形) 표시장치로 사용될 수 있을 뿐만 아니라, 무게가 가볍고, 전력소비도 CRT 브라운관에 비해 상당히 적어 배터리로 동작하는 노트북 컴퓨터의 디스플레이로 사용되는 등, 차세대 표시장치로서 각광을 받고 있다.
이러한 액정표시장치용 TFT-LCD 패널의 제조는 크게 화소단위의 신호를 인가하는 스위칭들을 형성하는 TFT 어레이(array) 공정과, 색상을 구현하기 위한 칼라필터 어레이를 형성하는 칼라필터 공정과, 완성된 TFT 기판과 칼라필터 기판에 구동회로를 구비하면 신호 구동이 가능한 단위 액정 셀(cell) 상태로 제작하는 액정 셀 공정으로 나뉘어진다.
상기 액정 셀 공정은 완성된 TFT 기판 및 칼라필터 기판 상에 배향물질을 도 포한 후 액정분자가 균일한 방향성을 갖도록 러빙(Rubbing) 공정을 거친 후, 상기 두 기판을 일정한 간격으로 유지시키기 위한 셀 갭(Cell gap) 공정을 실시한다. 다음 단계로 상기 두 기판을 합착하는 어셈블리(Assembly) 공정과 하나의 셀 단위로 절단하는 셀 커팅(Cell cutting) 공정이 이어지며 이후, 단위 셀에 액정을 주입하고 셀 양면에 편광판을 부착하면 액정 셀 공정은 완료된다.
상기 셀 커팅 공정을 부가하여 설명하면 다음과 같다.
셀 커팅 공정은 합착 공정 이후 기판에서 각각의 셀 단위로 절단하여 분리하는 공정으로서, 초기 TN 모드에서는 여러 셀을 동시에 액정을 주입한 후에 셀 단위로 커팅하는 공정을 진행하였으나, 셀의 크기가 증가함에 따라 단위 셀로 커팅한 후 액정을 주입하는 방법을 사용한다.
상기 셀 커팅 공정은 유리보다 경도가 높은 다이아몬드 재질의 펜(Pen)으로 유리 표면에 커팅 라인을 형성하는 스크라이브(Scribe) 공정과 힘을 가하여 절단하는 브레이크(Break) 공정으로 이루어진다.
이하, 도면을 참조하여 종래 기술에 따른 액정표시장치를 상세히 설명한다.
도 1은 종래 기술에 따른 액정표시장치의 TFT 기판을 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도시된 바와 같이, 제 1 기판(20) 상에 수직 교차되도록 게이트 배선(21) 및 데이터 배선(22)이 형성되어 있으며, 상기 게이트 배선(21) 및 데이터 배선(22) 끝부분에는 게이트 패드(24) 및 데이터 패드(25)가 형성되어 있다. 또한, 상기 게이트 배선(21)과 데이터 배선(22)이 교차하여 정의되는 화소영역 내에는 스위칭 소자 인 박막트랜지스터(26)가 형성되어 있다. 이러한 다수의 화소영역으로 이루어진 영역이 화상이 구현되는 액티브 영역이 된다.
다음, 제 1 기판(20)상에 씨일 패턴(30)이 형성되어 있다. 상기 씨일 패턴(30)은 액정 패널의 액정 마진(margin) 영역에 형성되어 있다.
도면에는 도시하지 않았지만, 상기 제 1 기판(20)과 대향하여 합착되는 제 2 기판에는 블랙매트릭스 및 컬러필터 그리고 공통전극 및 배향막이 구성되어 있다. 상기 씨일 패턴(30)은 동일 영역의 제 2 기판상에 형성될 수도 있다.
도 2는 제 1 기판(20)의 A의 단면도로서, 상기 제 2 기판과 합착된 상태를 나타낸 단면도이다.
도시된 바와 같이, 제 1 기판(20)상에 게이트 배선 형성물질로 게이트 패드 패턴(24a)이 형성되어 있으며, 상기 게이트 패드 패턴(24a) 상부에는 보호막(35)이 형성되어 있다. 상기 보호막(35)은 상기 제 1 기판(20)상에 상기 게이트 패드 패턴(24a)의 소정부분이 노출되도록 콘택홀을 갖고 있다. 상기 콘택홀을 통해 상기 게이트 패드 패턴(24a)에 ITO 재질의 화소전극(40)과 전기적으로 연결되어 있다. 그리고, 상기 화소전극(40) 상부에는 상기 씨일 패턴(30)이 도포되어 있다. 상기 씨일 패턴(30)은 보호막(35)으로 사용하는 유기막과 접착특성이 나빠서 상기 콘택홀을 형성하여 접착특성을 개선한다.
상기 제 1 기판(20)과 대향하는 제 2 기판(60) 내측면에는 광차단 역할을 수행하는 블랙매트릭스(55)가 형성되어 있고, 상기 블랙매트릭스(55)를 포함한 제 2 기판(60)의 전면에 상기 화소전극(40)과 동시에 액정을 구동시키는 공통전극(52)이 형성되어 있다.
도 3은 종래의 COG(Chip On Glass) 방식을 적용한 도 1의 A의 단면도이다. 도 2에서의 동일 구성은 동일 부호로 한다.
도시된 바와 같이, 제 1 기판(20)상에 게이트 배선 형성물질로 게이트 패드 패턴(24a)이 형성되어 있으며, 상기 게이트 패드 패턴(24a) 상부에는 보호막(35)이 형성되어 있다.
상기 제 1 기판(20)과 대향하는 제 2 기판(60) 내측면에는 광차단 역할을 수행하는 블랙매트릭스(55)가 형성되어 있고, 상기 블랙매트릭스(55)를 포함한 제 2 기판(60)의 전면에 상기 화소전극(40)과 동시에 액정을 구동시키는 공통전극(52)이 형성되어 있다.
다음, 상기 공통전극(52) 또는 화소전극(40) 상에는 상기 씨일 패턴(30)이 도포되어 있다.
그러나, 종래의 액정표시장치는 다음과 같은 문제점이 있었다.
즉, 액정 셀 공정이 완료된 액정표시장치를 고온 및 고습 등의 신뢰성 시험을 하기 위하여 24시간 정도 구동을 하면, 씨일 패턴(30) 외부에 전도성 물질로 이루어진 화소전극(40), 공통전극(52) 및 블랙매트릭스(55)가 형성되어 있어, 제 1, 제 2 기판(20, 60)의 셀 갭 사이로 습기가 침투하여 전위차에 의해 전도성 물질로 이루어진 블랙매트릭스(55)나 게이트 패드 패턴(24a) 등에 전식이 발생하는 문제가 발생한다.
따라서, 본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 씨일 패턴을 금속물질로 이루어진 모든 패턴들 외곽에 형성함으로써, 고온 및 고습 등의 신뢰성 시험시 금속물질의 전식을 방지하여 안정된 액정표시장치를 구동할 수 있는 액정표시장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상기 목적 달성을 위한 본 발명의 액정표시장치는, 제 1 기판 및 제 2 기판과, 상기 제 1 기판상에 형성된 게이트 배선과, 상기 게이트 배선 상에 형성된 보호막과, 상기 보호막 상에 형성된 제 1 투명도전막과, 상기 제 2 기판 내측면에 형성된 블랙 매트릭스와, 상기 블랙 매트릭스 상에 형성된 제 2 투명도전막과, 상기 블랙 매트릭스와, 상기 제 1 투명도전막 및 상기 제 2 투명도전막을 덮도록 형성된 씨일재를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.
도 4는 본 발명의 액정표시장치를 설명하기 위한 평면도이고, 도 5는 도 4의 A의 단면도이며, 도 6 및 도 7은 본 발명의 다른 실시예를 설명하기 위한 평면도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 제 1 기판(100) 및 제 2 기판(미도시)이 합착된 액정패널이 제공된다.
상기 제 1 기판(100) 상에는 복수 개의 게이트 배선(102) 및 데이터 배선(103)이 교차되어 단위 화소영역(H)을 이루고, 각 교차 부위에는 액정을 구동하기 위한 박막트랜지스터(106)가 형성되어 있으며, 상기 복수개의 게이트 배선(102) 및 데이터 배선(103)의 끝부분에는 게이트 패드(104) 및 데이터 패드(105)가 형성되어 있다.
다음, 씨일 패턴(200)은 액정패널의 외곽부의 씨일 영역에 씨일 마스크를 통하여 실크스크린(silk screen) 인쇄로 씨일재를 도포하여 형성한다. 상기 씨일 패턴(200)은 디스펜서 방법으로도 형성할 수 있다.
상기 제 1 기판(100)은 액티브 영역(A)과 씨일(seal) 영역으로 구분되고, 상기 씨일 패턴(200)은 제 1 기판(100) 또는 제 2 기판(미도시) 중 어느 하나에 형성된다.
이때, 본 발명의 실시예에 따른 씨일 패턴(200)은 상기 게이트 패드(104) 및 데이터 패드(105)의 외곽 부분을 감싸도록 형성함이 바람직하다.
도 5는 도 4의 A의 단면도를 도시한 것이다.
도시된 바와 같이, 제 1 기판(100) 및 제 2 기판(300)이 서로 대향되게 마주보고 있다.
상기 제 1 기판(100)에는 게이트 패드 패턴(104a)이 형성되어 있고, 그 게이트 패드 패턴(104a)의 표면이 소정부분 노출되도록 콘택홀을 갖고 전면에 보호막(120)이 형성되어 있고, 상기 콘택홀을 통해 상기 게이트 패드 패턴(104a)과 ITO 재질의 제 1 투명도전막(130)과 전기적으로 연결되어 있다. 이때 상기 보호막(120)은 BCB(benzocyclobutane) 또는 포토아크릴(photoacrylate)과 같은 유기 절연막으로 형성됨이 바람직하다.
상기 제 2 기판(300) 내측면에는 광 누설을 방지하기 위한 블랙 매트릭스(190)가 형성되어 있고, 상기 블랙 매트릭스(190)를 포함한 제 2 기판(300)의 전면에는 상기 제 1 투명도전막(130)과 함께 액정을 구동하는 제 2 투명도전막(180)이 형성되어 있다. 이때, 상기 블랙 매트릭스(190)는 상기 제 2 기판(300)의 가장자리로부터 적어도 약 2.0mm 이상 안쪽에 형성됨이 바람직하다.
그리고, 상기 블랙 매트릭스(190)와 상기 제 1 투명도전막(130) 및 상기 게이트 패드 패턴(104a)의 외곽을 둘러싸도록 씨일 패턴(200)이 형성되어 있다.
즉, 도전 물질로 형성된 모든 층(layer)들을 상기 씨일 패턴(200) 안쪽으로 설계하여 형성함으로써, 고온 및 고습 등의 신뢰성 시험에 의한 전식 현상을 방지할 수 있다.
이는 COG(Chip On Glass) 실장 방식 또는 TAB(Tape-Automated Bonding) 실장 방식 등에 적용 가능하다.
한편, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 제 1 기판(100) 상에 다수의 수직 교차되는 게이트 배선 및 데이터 배선으로 정의되는 다수의 화소영역으로 이루어져 화상이 구현되는 액티브 영역(A)과, 그 외곽에 다수의 게이트 배선 및 데이터 배선의 끝단 영역에 패드영역(P)이 형성되어 있다.
상기 패드영역(P) 외곽부위에 씨일 패턴(200)이 형성되어 있는데, 도면에는 도시되지 않았지만, 상기 제 1 기판(100)과 대향하는 제 2 기판(미도시)에 형성되어 액정층을 구동시키는 투명도전막(미도시)에 전압이 인가되도록 하는 도트형 도전막(400)을 포함하도록 형성되어 있다. 이때, 상기 도트형 도전막(400)은 전도성이 좋은 은(Ag) 물질로 형성됨이 바람직하다.
이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
상술한 본 발명에 따른 액정표시장치에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.
즉, 도전성 물질로 형성된 모든 층(layer) 예컨대, 게이트 패드, 투명도전막, 블랙 매트릭스 등을 씨일 패턴 안쪽으로 설계하여 형성함으로써, 고온 및 고습 등의 신뢰성 시험에서 블랙 매트릭스 또는 도전성 물질의 전식 현상을 방지할 수 있다.
또한, 도트형 도전막을 포함하도록 씨일 패턴을 구성함으로써 수분이 침투하여 발생하는 도전성 물질의 전식 현상을 방지할 수 있다.
따라서, 안정된 액정표시장치의 구동과 화면 품위의 향상을 기대할 수 있다.

Claims (7)

  1. 제 1 기판 및 제 2 기판과,
    상기 제 1 기판상에 형성된 게이트 배선과,
    상기 게이트 배선 상에 형성된 보호막과,
    상기 보호막 상에 형성된 제 1 투명도전막과,
    상기 제 2 기판 내측면에 형성된 블랙 매트릭스와,
    상기 블랙 매트릭스 상에 형성된 제 2 투명도전막과,
    상기 블랙 매트릭스와, 상기 제 1 투명도전막 및 상기 제 2 투명도전막을 덮도록 형성된 씨일재를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 씨일재는 상기 게이트 배선을 덮도록 형성된 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 보호막은 유기절연막인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 제 2 기판상에 형성된 도트형 도전막을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 씨일재는 상기 도트형 도전막을 둘러싸는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  6. 제 3항에 있어서, 상기 유기절연막은 BCB(benzocyclobutane) 또는 포토아크릴인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 블랙매트릭스는 상기 제 2 기판의 가장자리로부터 2.0㎜ 안쪽에 형성됨을 특징으로 하는 액정표시장치.
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