KR100671511B1 - 액정표시장치의 게이트 구동 신호배선 보호구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 액정표시장치의 게이트 구동 신호배선 보호구조에 관한 것으로, 한쪽 기판위에 박막표시소자가 구비되어있고, 다른 한쪽 기판위에는 컬러 필터가 구비되며, 또한 이러한 패널을 구동할 수 있는 X-PCB가 부착되고(tab bonding) FPC를 통해서 전달되는 Y-PCB는 제거하고 게이트 드라이버 IC를 구동하기 위해 필요한 모든 신호를 패널내에 형성하되, 어레이 기판에 형성된 신호 경로중 C/F 에지밖에 형성된 부분은 실리콘과 같은 비 도전성 물질로 도포하여 신호 경로간 쇼트가 발생하지 않게 형성한 것을 특징으로 하여 제품화되어 소비자에게 전달된 제품이 입자에 의한 쇼트 때문에 화면품위에 문제가 발생할 수 도 있는 문제를 해결할 수 있고, 본 발명은 박막 트랜지스터 액정 표시소자의 Y-PCB를 제거하는 기술(PCBless)에 관련된 것이지만 모든 FPD(Flat Panel Display)기술에서도 본 발명에 관한 기술을 응용가능한 것이다.

Description

액정표시장치의 게이트 구동 신호배선 보호구조{GATE SIGNAL WIRE PROTECTIVE STRUCTURE FOR LIQUID CRYSTAL DISPLAY}

도 1 은 종래 액정표시장치의 게이트 구동 신호배선 구조를 나타낸 도면

도 2 는 종래 액정표시장치의 게이트 구동 신호배선 구조의 일측면을 나타낸 도면.

도 3 은 도 2 의 A부분의 상세도.

도 4 는 본 발명에 따른 액정표시장치의 게이트 구동 신호배선 보호구조를 나타낸 도면이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

30 : 보호막

본 발명은 액정표시장치의 게이트 구동 신호배선 보호구조에 관한 것으로, 보다 상세하게는 게이트 구동부를 구동하기 위해 필요한 아날로그 및 디지털 배선위에 실리콘을 도포하여 각각의 신호배선들이 공기중에 노출되지 않게 한 액정표시장치의 게이트 구동 신호배선 보호구조에 관한 것이다.

모든 제품개발의 방향이 생산 비용 절감이나 공정단순화등의 방향으로 진행되어 오는 것처럼 박막 트랜지스터 액정 표시소자 또한 그러한 방향으로 진행되어 오는 것이 사실이다. 본 발명의 기반이 되는 Y-PCB(Printed Circuit Board)를 제거하는(PCBless) 관련기술 또한 생산 비용 절감이나 공정단순화의 일환으로 진행되고 있는 것이 사실이다.

도 1 에 도시한 바와 같이, PCBless 기술은 소스 PCB에서 FPC(Flexible Printed Circuit)를 통해 게이트 PCB로 전달되는 게이트 구동에 필요한 모든 신호들을 FPC(7)(점선표시)를 통하지 않고 소스 및 게이트 더미 패드를 이용하여 패널내로 신호라인을 처리하는 기술이다.

또한 Y-PCB(게이트 PCB)자체(6)(점선표시)가 제거되는 기술, 즉 도 1에서 점선으로 표시된 부분이 제거된 기술이며, Y1 TCP(Tape Carrier Package)에서 Y2 TCP로 전달되는 신호라인 처리 또한 각각의 더미 패드를 이용하여 처리하는 기술이다.

이러한 기술이 가지고 있는 문제점은 기존의 PCB 제품에 비해 게이트 드라이버 IC를 구동하는 신호 배선이 패널내로 처리되므로 각각의 전류 경로가 갖는 저항을 얼마만큼 PCB 제품수준(1Ω이내)에 가깝게 맞춰 주느냐가 문제이다.

따라서 게이트 구동 IC 구동에 필요한 전원이나 각종 아날로그 신호들을 가능한 한 저항을 줄여야 하는데 그렇게 하자면 C/F 영역밖(공기중에 노출되는 영역)에 배선폭을 최대한 넓게 확대하여 배선해야 한다. 하지만 각각의 신호라인이 모두 공기중에 노출되므로 갖가지 문제점들을 내포하고 있다.

도 1 에서 보는 바와 같이 PCBless의 기본 개념은 게이트 드라이버 IC 구동 을 위해 필요한 모든 신호들을 패널내로 배선하여 연결하는 방식인데, 도 1에서 게이트 구동 IC 구동 신호 경로(8)로 표시된 부분이 바로 그것이다.

도 2 는 패널내에 배선된 신호 라인을 실측치로 나타낸 것으로서, 이에 도시된 바와 같이 저항 값을 줄이기 위해서 C/F 에지 바깥쪽으로 신호 배선들이 레이아웃 되어 있는 것을 알 수 있다. 또한 C/F에지 밖의 부분이 공기중에 노출된 부분이 된다.

도 3 측, 도 2의 상세도 A에 보는 바와 같이 이중층(Double Layer)을 형성하기 위하여 5마스크 구조상 비아홀(via hole)부를 형성하여 상하 층(게이트 및 소스/드레인)을 연결하였다.

따라서 ITO 금속은 공기중에 노출된 상황이므로 만약 입자나 또 다른 도전성 물질이 상세도 와 같이 해서 서로 접촉시키면 쇼트가 발생되기 때문에 게이트 드라이버 IC를 구동하는 신호들이 각각이 갖는 신호가 아닌 상호 중복된 신호가 입력되기 때문에 정상적인 구동을 할 수 없게 된다.

이러한 신호의 저항을 가급적 패널의 화면품위에 영향을 미치지 않을 만큼 작게 설계하기 위해서는 부득이 C/F 밖의 위치에 각각의 신호 배선을 형성하여야 하는데 이렇게 되면 금속으로 형성되어 있는 신호 배선이 패시베이션(보호막)이 덮고 있기는 하지만 공기중에 노출되게 되므로 신뢰성에 문제가 발생할 수 있는 소지가 있다.

또한 패널이 대형화될수록 패널내로 배선되는 아날로그 및 디지털 신호 배선들의 저항을 줄이기 위하여 게이트 및 소스/드레인 금속을 이용하여 이중 층(Double Layer)으로 형성하게 되는데 5마스크의 구조적인 특성상 ITO(Indium Tin Oxide)로 비아홀(via hole)을 사이에 두고 상하 이중 층을 연결하여야 한다. 이렇게 되면 ITO가 공기중에 노출되게 되므로 만약 입자(particle)(20)가 각각의 저항을 줄이기 위해서 연결하여 주는 ITO위에 앉게 되면 서로 다른 신호끼리 쇼트(short)될 위험성이 있다.

본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래 액정표시장치에서의 문제점을 개선하기 위해 안출한 것으로, 게이트 구동부를 구동하기 위해 필요한 아날로그 및 디지털 배선위에 실리콘을 도포하여 각각의 신호배선들이 공기중에 노출되지 않게 한 액정표시장치의 게이트 구동 신호배선 보호구조를 제공함에 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 한쪽 기판위에 박막표시소자가 구비되어있고, 다른 한쪽 기판위에는 컬러 필터가 구비되며, 또한 이러한 패널을 구동할 수 있는 X-PCB가 부착되고(tab bonding) FPC를 통해서 전달되는 Y-PCB는 제거하고 게이트 드라이버 IC를 구동하기 위해 필요한 모든 신호를 패널내에 형성하되, 어레이 기판에 형성된 신호 경로중 C/F 에지밖에 형성된 부분은 실리콘과 같은 비 도전성 물질로 도포하여 신호 경로간 쇼트가 발생하지 않게 형성한 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 게이트 구동 신호배선 보호구조가 제공된다.

또한 본 발명에 있어서, 게이트 TCP는 복수개로 형성되며, Y1 TCP에서 Y2 TCP로 전달되는, Yn TCP에서 Yn+1번째 TCP로 전달되는 신호 경로 또한 패널내로 구성한 것을 특징으로 한다.

본 발명에서는 게이트부를 구동하기 위해 필요한 아날로그 및 디지털 신호 배선위에 실리콘을 도포하여 각각의 신호 배선들이 공기중에 노출되지 않게 끔 하는 것이 중요하다.

본 발명은 Y-PCB자체를 없애고 FPC를 통해서 Y-PCB로 전달되는 모든 아날로그 및 디지털 신호를 패널내에서 처리하므로 패널내에서 배선되는 신호의 저항을 가급적이면 줄여주는게 PCBless기술이 관건이다. 또한 게이트 드라이버 IC를 구동하기 위해 필요한 신호 라인의 개수가 8개정도 되는데 각각의 저항을 어느 정도로 설계하느냐 또한 PCBless기술의 중요한 관심사가 된다.

도 4 는 본 발명에 따른 액정표시장치의 게이트 구동 신호배선 보호구조를 나타낸 도면이다.
도 4를 참조하면, 기판은 어레이 기판 에지 영역, 어레이 기판 에지 영역의 안쪽에 배치된 C/F(Color Filter) 영역, C/F 영역 안쪽에 배치된 액티브 영역을 갖고, 기판 에지 영역 및 C/F 영역을 통해 액티브 영역까지 연장된 신호 배선들을 포함한다. 기판 에지 영역에 배치된 신호 배선들의 단부에는 테이프 캐리어 패키지(TCP)가 전기적으로 연결된다.
이에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따르면 C/F 영역 외곽인 어레이 기판 에지 영역에 배치되어 외부에 노출된 신호 배선의 일부는 도전성 입자 또는 도전성 물질에 의하여 상호 쇼트될 수 있다. 본 발명에서는 신호 배선이 쇼트되는 것을 방지하기 위하여 어레이 기판 에지 영역에 배치된 신호 배선 중 TCP와 전기적으로 접속되는 부분을 제외한 나머지 부분은 실리콘등 비도전성 물질(30)을 사용하여 도포되고, 이로 인해 외부에 노출된 어레이 기판 에지 영역에 배치된 신호 배선이 입자나 도전성 물질에 의한 쇼트 발생 문제를 해결해 줄 수 있다.
본 실시예에서는 어레이 기판 에지 영역에 배치된 노출된 신호 배선들 중 TCP와 접속되는 부분을 제외한 나머지 부분은 모두 비도전성 물질(30)에 의하여 덮여 쇼트가 방지되고, 신호 배선들 중 TCP와 접속될 부분은 TCP에 의하여 덮이기 때문에 신호 배선들 중 어레이 기판 에지 영역에 대응하는 부분 중 외부에 노출되는 부분은 전혀 없게 된다.

비 도전성 물질을 도포해 주는 공정은 TCP 부착후(Tab bonding 공정)에 진행하면 효과적인 방법이 될 것이다.

마찬가지로 Y1 TCP에서 Y2 TCP로 넘어가는 부분의 신호 배선 또한 같은 방법으로 비 도전성 물질을 도포하여 신호배선간 쇼트 문제를 해결할 수 있다.

따라서, 상기한 바와 같이 본 발명에 따른 액정표시장치의 게이트 구동 신호 배선 보호구조에 의하면, 제품화되어 소비자에게 전달된 제품이 입자에 의한 쇼트 때문에 화면품위에 문제가 발생할 수 도 있는 문제를 해결할 수 있고, 본 발명은 박막 트랜지스터 액정 표시소자의 Y-PCB를 제거하는 기술(PCBless)에 관련된 것이지만 모든 FPD(Flat Panel Display)기술에서도 본 발명에 관한 기술을 응용가능하다.

아울러 상기한 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이며, 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가 등이 가능할 것이며, 이러한 수정 변경 등은 이하의 특허청구의 범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.

Claims (2)

1. 어레이 기판 에지 영역, 상기 어레이 기판 에지 영역의 안쪽에 형성된 컬러필터(C/F) 영역 및 상기 컬러필터 영역 안쪽에 형성된 액티브 영역을 포함하는 기판;

   상기 어레이 기판 에지 영역, 상기 컬러필터 영역을 통해 액티브 영역 내로 연장되는 신호 배선들;

   상기 어레이 기판 에지 영역에 배치되어 상기 신호 배선들과 전기적으로 접속된 테이프 캐리어 패키지(TCP); 및

   상기 어레이 기판 에지 영역에 배치되며 상기 테이프 캐리어 패키지에 의하여 덮이지 않고 노출된 상기 신호 배선들을 덮는 비 도전성 물질을 포함하는 액정표시장치의 게이트 구동 신호배선 보호구조.
2. 제 1 항에 있어서, TCP는 복수개로 형성되며, 인접한 TCP를 연결하는 신호 배선은 상기 어레이 기판 에지 영역에 배치된 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 게이트 구동 신호배선 보호구조.

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