KR101366862B1 - 액정표시소자 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 액정패널의 절단면을 통해 패드가 산화되는 것을 방지할 수 있는 액정표시소자에 관한 것으로, 화상표시부와 패드부로 이루어진 액정패널와, 상기 패드부에 형성되어 외부의 신호를 화상표시부로 인가하며, 상기 액정패널의 단면으로부터 설정 거리 떨어져 배치된 복수의 패드로 구성된다.
액정패널, 패드, 그라인딩, 산화, 절단

Description

액정표시소자 및 그 제조방법{A LIQUID CRYSTAL DISPLAY DISPLAY AND METHOD OF FABRICATING THEREOF}
도 1은 종래 액정패널의 구조를 나타내는 평면도.
도 2는 복수의 액정패널이 형성된 기판의 단면도.
도 3은 종래 절단된 액정패널의 구조를 나타내는 단면도.
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 액정패널의 패드부 구조를 나타내는 부분 확대 평면도.
도 5a 및 도 5b는 도 4의 A-A'선 단면도.
도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 액정패널의 패드부 구조를 나타내는 부분 확대 평면도.
도 7a 및 도 7b는 도 6의 B-B'선 단면도.
도 8은 본 발명의 제2실시예에 따른 액정패널의 구조를 나타내는 평면도.
도 9는 본 발명에 따른 액정표시소자 제조방법을 나타내는 플로우챠트.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
110,210 : 액정패널 101,102,201,202 : 기판
114,214 : 패드부 121,221 : 게이트패드
122,222 : 게이트절연층 128,228 : 투명도전층
260 : 단선영역
본 발명은 액정표시소자 및 그 제조방법에 관한 것으로, 특히 기판의 절단시 금속패턴의 노출에 기인하는 부식에 의한 불량을 방지할 수 있는 액정표시소자 및 그 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로, 액정표시소자는 매트릭스(matrix) 형태로 배열된 화소에 화상정보에 따른 데이터신호를 개별적으로 공급하여, 그 화소의 광투과율을 조절함으로써, 원하는 화상을 표시할 수 있도록 한 표시소자이다.
따라서, 상기 액정표시소자는 화소가 매트릭스 형태로 배열되는 액정패널과; 상기 액정패널의 화소를 구동하기 위한 구동소자(integrated circuit : IC)를 구비한다.
상기 액정패널은 서로 대향하는 컬러필터(color filter)기판 및 박막트랜지스터 어레이(thin film transistor array)기판과, 상기 컬러필터기판 및 박막트랜지스터 어레이기판 사이에 형성된 액정층(liquid crystal layer)으로 구성된다.
그리고, 상기 액정패널의 박막트랜지스터 어레이기판 상에는 데이터구동소자로부터 공급되는 데이터신호를 화소에 전송하기 위한 다수의 데이터라인과, 게이트구동소자로부터 공급되는 주사신호를 화소에 전송하기 위한 다수의 게이트라인이 서로 직교하며, 이들 데이터라인과 게이트라인의 교차부마다 화소가 정의된다.
상기 게이트구동소자는 다수의 게이트라인에 순차적으로 주사신호를 공급함으로써, 매트릭스형태로 배열된 화소가 1개 라인씩 순차적으로 선택되도록 하고, 그 선택된 1개 라인의 화소에는 데이터구동소자로부터 다수의 데이터라인을 통해 데이터신호가 공급된다.
한편, 상기 컬러필터기판 및 박막트랜지스터 어레이기판의 대향하는 내측 면에는 각각 공통전극과 화소전극이 형성되어 상기 액정층에 전계를 인가한다. 이때, 화소전극은 박막트랜지스터 어레이기판 상에 화소 별로 형성되는 반면에 공통전극은 컬러필터기판의 전면에 일체화되어 형성된다. 따라서, 공통전극에 전압을 인가한 상태에서 화소전극에 인가되는 전압을 제어함으로써, 화소의 광투과율을 개별적으로 조절할 수 있게 된다.
이와 같이 화소전극에 인가되는 전압을 화소 별로 제어하기 위하여 각각의 화소에는 스위칭소자로 사용되는 박막트랜지스터가 형성된다.
한편, 액정표시소자는 대면적의 모기판(mother substrate)에 다수개의 박막트랜지스터 어레이기판을 형성하고, 별도의 모기판에 다수개의 컬러필터기판을 형성한 다음 두개의 모기판을 합착함으로써, 다수개의 액정패널을 동시에 형성하여 수율 향상을 도모하고 있으므로, 모기판을 단위 액정패널로 절단하는 공정이 요구된다.
통상, 상기 단위 액정패널의 절단은 유리에 비해 경도가 높은 다이아몬드 재질의 휠로 모기판의 표면에 절단예정선(scribing line)을 형성하는 스크라이브(scribe)공정과, 상기 절단예정선에 기계적 힘을 인가하여 모기판을 절단하는 브 레이크(break)공정과 절단된 기판을 그라인딩(grinding)하는 공정을 통해 실시된다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 일반적인 액정널을 상세히 설명한다.
도 1은 액정표시소자의 박막트랜지스터 어레이기판과 컬러필터기판이 대향하여 합착된 단위 액정패널의 개략적인 평면 구조를 나타내는 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 액정패널(10)은 화소가 매트릭스 형태로 배열되는 화상표시부(13)와, 상기 화상표시부(13)의 게이트라인과 접속되는 게이트패드부(14) 및 데이터라인과 접속되는 데이터패드부(15)로 구성된다. 이때, 게이트패드부(14)와 데이터패드부(15)는 컬러필터기판(2)과 중첩되지 않는 박막트랜지스터 어레이기판(1)의 가장자리영역에 형성되며, 게이트패드부(14)는 게이트구동소자로부터 공급되는 주사신호를 화상표시부(13)의 게이트라인에 공급하고, 데이터패드부(15)는 데이터구동소자로부터 공급되는 화상정보를 화상표시부(13)의 데이터라인에 공급한다.
상기 화상표시부(13)의 박막트랜지스터 어레이기판(1)에는 화상정보가 인가되는 데이터라인과 주사신호가 인가되는 게이트라인이 서로 수직 교차하여 배치되고, 상기 게이트라인과 데이터라인의 교차부에 형성되어 화소를 스위칭하기 위한 박막트랜지스터와, 상기 박막트랜지스터에 접속되어 화소를 구동하는 화소전극과, 상기 전극과 박막트랜지스터를 보호하기 위해 전면에 형성된 보호층이 구비된다.
또한, 상기 화상표시부(13)의 컬러필터기판(2)에는 블랙매트릭스에 의해 화소영역별로 분리되어 도포된 칼러필터와, 상기 박막트랜지스터 어레이기판(1)에 형 성된 투명한 공통전극이 구비된다.
상기한 바와 같이 구성된 박막트랜지스터 어레이기판(1)과 컬러필터기판(2)은 대향하여 일정한 셀갭(cell gap)을 유지하고 화상표시부(13)의 외곽에 형성된 실링부(도면상에 도시되지 않음)에 의해 합착되며, 박막트랜지스터 어레이기판(1)과 컬러필터기판(2)의 이격된 공간에 액정층(도면상에 도시되지 않음)이 형성된다.
도 2는 상기한 바와 같은 박막트랜지스터 어레이기판(1)이 형성된 제1모기판과 컬러필터기판(2)이 형성된 제2모기판이 합착되어 다수의 액정패널을 이루는 단면 구조를 보인 예시도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 단위 액정패널은 박막트랜지스터 어레이기판(1)의 일측이 컬러필터기판(2)에 비해 돌출되도록 형성된다. 이는 상기 도 1을 참조하여 설명한 바와 같이 컬러필터기판(2)과 중첩되지 않는 박막트랜지스터 어레이기판(1)의 가장자리에 게이트패드부(14)와 데이터패드부(15)가 형성되기 때문이다.
따라서, 제2모기판(30) 상에 형성된 컬러필터기판(2)은 제1모기판(20) 상에 형성된 박막트랜지스터 어레이기판(1)이 돌출되는 면적에 해당하는 더미영역(dummy region;31) 만큼 이격되어 형성된다.
또한, 각각의 단위 액정패널은 제1,제2모기판(20,30)을 최대한 이용할 수 있도록 적절히 배치되며, 모델(model)에 따라 다르지만 일반적으로 단위 액정패널은 더미영역(32) 만큼 이격되도록 형성된다.
상기 박막트랜지스터 어레이기판(1)이 형성된 제1모기판(20)과 컬러필터 기판(2)이 형성된 제2모기판(30)이 합착된 후에는 스크라이브공정과 브레이크공정을 통해 액정패널들을 개별적으로 절단한 후, 절단된 액정패널을 그라인딩하게 된다.
그러나, 상기와 같이 그라인딩된 액정패널에는 다음과 같은 문제가 발생한다.
액정패널(10)의 절단 및 그라인딩시 단순히 기판만이 절단 및 그라인딩되는 것이 아니라 게이트패드부(14) 및 데이터패드(15)부에 형성된 게이트패드 및 데이터패드까지 절단 및 그라인딩된다. 도 3은 절단 및 그라인딩된 액정패널(10)을 나타내는 도면이다. 이때, 도면에는 게이트패드가 형성되는 게이트패드부(14)만을 도시하였다. 도 3에 도시된 바와 같이, 박막트랜지스터 어레이기판(1)에는 게이트패드(21)와, 게이트절연층(22)과, 화소전극(28)이 형성되어 있다. 상기 액정패널(10)이 절단되고 그라인딩될 때, 상기 기판(1)과 게이트패드(21), 게이트절연층(22) 및 화소전극(28)이 동시에 절단되고 그라인딩되므로, 상기 액정패널(10)의 절단면(T)에서 상기 게이트패드(21)가 외부로 노출된다.
상기 게이트패드(21)는 금속으로 이루어져 있기 때문에, 절단면(T)에서 외부로 노출된 게이트패드(21)가 수분 및 산소와 결합하여 상기 게이트패드(21)가 산화되기 시작되는데, 이러한 게이트패드(21)의 산화는 액정패널(10)의 내부로 진행하게 되어 게이트패드(21)를 통한 신호의 불량을 발생할 뿐만 아니라 게이트패드(21)와 기판(1) 및 게이트패드(21)와 게이트절연층(22) 사이의 계면불량을 야기하게 된다.
본 발명은 상기한 점을 감안한 것으로, 액정패널의 절단시 액정패널의 절단 면으로 패드가 노출되어 액정패널 내부의 패드가 산화되는 것을 방지할 수 있는 액정표시소자 및 그 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일관점에 따른 액정표시소자는 화상표시부와 패드부로 이루어진 액정패널; 상기 패드부에 형성되어 외부의 신호를 화상표시부로 인가하며, 상기 액정패널의 단면으로부터 설정 거리 떨어져 배치된 복수의 패드; 상기 복수의 패드 위에 형성된 투명도전층으로 구성되며. 상기 복수의 패드는 일정 간격을 두고 형성되고 투명도전층에 의해 전기적으로 접속되며, 복수의 패드중 패드부 외곽에 형성되는 패드는 액정패널이 단선되는 영역에 배치된 것을 특징으로 한다.
상기 액정패널은 제1기판 및 제2기판과, 상기 제1기판에 형성된 박막트랜지스터와, 상기 제1기판에 형성된 게이트라인 및 데이터라인과, 상기 제1기판에 형성된 화소전극과 상기 제2기판에 형성된 컬러필터층 및 블랙매트릭스와, 상기 제1기판 및 제2기판 사이에 형성된 액정층으로 이루어지며, 상기 박막트랜지스터는 제1기판에 형성된 게이트전극와, 상기 제1기판에 형성된 게이트절연층과, 상기 게이트절연층 위에 형성된 반도체층과, 상기 게이트절연층 위에 형성된 소스전극 및 드레인전극으로 이루어진다.
상기 게이트절연층은 화상표시부 및 패드부에 형성되며, 상기 패드는 게이트패드 및 데이터패드를 포함한다. 또한, 상기 패드 위에는 투명도전층이 형성되는데, 상기 투명도전층은 액정패널의 화소전극과 마찬가지로 ITO(Indium Tin Oixde) 또는 IZO(Indium Zinc Oxide)로 이루어진다.
또한, 본 발명에 따른 액정표시소자 제조방법은 화상표시부 및 제1영역과 제2영역을 포함하는 패드부로 이루어지며, 상기 제1영역에 패드가 형성된 액정패널이 복수개 형성된 기판을 제공하는 단계와 상기 패드부의 제2영역을 따라 기판을 절단하여 상기 액정패널을 분리시키는 단계로 구성된다.
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이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 액정표시소자의 구조를 나타내는 부분확대 평면도이다. 본 발명의 액정표시소자의 전체적인 구조는 도 1에 도시된 종래 액정표시소자의 구조와 유사하다. 따라서, 본 발명의 실시예에 대한 도면 및 설명에서는 도 1에 도시된 구조와 설명을 생략하고 본 발명의 특징에 대해서만 주로 설명한다.
도 4에 도시된 바와 같이, 액정패널(110)은 제1기판(101) 및 제2기판(102)으로 이루어진다. 도면에 도시하지 않았지만, 상기 제1기판(101)은 어레이기판으로 게이트라인과 데이터라인, 박막트랜지스터 및 화소전극이 형성되며, 제2기판(102)은 컬러필터기판으로 컬러필터층 및 블랙매트릭스가 형성된다. 상기 제1기판(101)과 제2기판(102)이 합착될 때, 상기 제1기판(101)의 면적이 제2기판(102) 보다 크기 때문에 상기 제1기판(101)의 게이트패드부(114)가 상기 제2기판(102)의 외부로 돌출된다. 도면에서는 게이트패드부(114)만이 도시되어 있지만, 데이터패드부 역시 제1기판(101) 및 제2기판(102) 합착시 제2기판(102)의 외부로 돌출될 것이다. 데이 터패드부도 상기 게이트패드부(114)와 거의 동일한 구조로 이루어져 있기 때문에, 데이터패드부에 대한 설명을 생략한다. 물론, 이러한 설명의 생략이 본 발명의 액정표시소자에 데이터패드부가 구비되지 않는다는 것을 의미하는 것이 아니라, 게이트패드부(114)의 구조의 설명에 의해 데이터패드부의 설명을 갈음하는 것이다.
상기 게이트패드부(114)에는 게이트패드(121)가 형성된다. 게이트패드(121)는 외부의 게이트구동소자와 화상표시부 내의 게이트라인을 전기적으로 접속하여 게이트구동소자의 주사신호를 게이트라인에 인가하기 위한 것이다. 이때, 게이트패드부(114)는 제1영역(114a)과 제2영역(114b)으로 분할되며, 상기 게이트패드(121)는 상기 제1영역(114a)에만 형성되어 있고, 상기 제2영역(114b)에는 형성되지 않는다. 이때, 제2영역(114b)은 액정패널(110)이 절단될 때 절단휠에 의해 절단선이 형성되고 그라인딩되는 영역이다. 도면에서 도면부호 T가 절단휠에 의해 형성되는 절단선을 나타내며, 절단휠에 의해 상기 절단선을 따라 제1기판(101)이 절단된 후 그라인더에 의해 절단된 절단면이 가공되는 것이다.
도 5a 및 도 5b는 상기 도 4의 A-A'선 단면도로서, 도 5a는 액정패널이 절단되기 전의 단면도이고 도 5b는 액정패널이 절단되고 그라인딩된 후의 단면도이다.
도 5a에 도시된 바와 같이, 제1기판(101)에는 게이트패드(121)가 형성된다. 상기 게이트패드(121)는 액정패널(110)의 화상표시부내에 형성되는 박막트랜지스터의 게이트전극 및 게이트라인과 동일한 공정에 의해 동일한 금속으로 형성된다. 상기 게이트패드(121)가 형성된 제1기판(122)에는 게이트절연층(122)이 형성된다. 도면에는 도시하지 않았지만, 상기 게이트절연층(122)은 액정패널(110)의 화상표시부 로 연장되어 박막트랜지스터의 게이트전극 및 게이트라인 위에도 형성된다. 상기 게이트절연층(122) 위에는 투명도전층(128)이 형성된다. 상기 투명도전층(128)은 ITO(Indium Tin Oxide)나 IZO(Indium Tin Oxide)와 같이 도전성이 좋은 금속산화물로 이루어진다. 도면에는 도시하지 않았지만, 상기와 같은 ITO나 IZO는 화상표시부에도 형성되어 박막트랜지스터가 스위칭됨에 따라 외부의 데이터구동회로로부터 화상신호가 인가되는 화소전극을 형성한다.
도면에는 도시하지 않았지만, 게이트패드부(114)의 제1영역(114a)의 게이트절연층(122)에는 컨택홀이 형성되어 게이트패드(121)가 외부로 노출되며, 노출된 게이트패드(121)에는 도전패턴이 접속되어 상기 게이트패드(121)를 외부의 게이트구동소자와 전기적으로 접속된다. 이때, 투명도전층(128)은 컨택홀에 의해 외부로 노출된 게이트패드(121) 위, 즉 게이트패드(121)와 도전패턴 사이에 형성되어 상기 게이트패드(121)가 외부로 노출되어 산화되는 것을 방지한다.
상기 게이트패드(121)는 게이트패드부(114)의 제1영역(114a)에만 형성되고 제2영역(114b)에는 형성되지 않는다. 액정패널(110)의 절단은 제2영역(114b)에서 이루어진다. 즉, 절단휠을 액정패널(110)의 제2영역(114b)에서 작동시켜 액정패널(110)을 절단한 후, 그라인더로 절단된 액정패널을 가공하는 것이다.
상기와 같이, 절단휠 및 그라인더로 액정패널(110)을 가공함에 따라, 도 5b에 도시된 바와 같이 게이트패드부(114)의 제2영역(114b) 일부가 제거된다. 상기 게이트패드(121)는 제1영역(114a)에만 형성되어 있고 액정패널(110)의 절단면(T)은 제2영역(114b)에 형성되기 때문에, 액정패널(110)의 절단면(T)에는 단지 게이트절 연층(122)과 투명도전층(128)만이 절단면(T)을 통해 외부로 노출되고 게이트패드(112)는 상기 절단면(T)으로부터 일정거리 떨어져 있어서 외부로 노출되지 않는다. 따라서, 액정패널(110)의 노출된 절단면을 통해 게이트패드(112)가 산화되는 것을 방지할 수 있게 된다. 이때, 상기 투명도전층(128)은 금속산화물로 이루어지기 때문에, 외부로 노출되어도 산화되지 않게 된다.
도면에는 도시하지 않았지만, 데이터패드부의 구조도 상기 게이트패드부(114)의 구조와 거의 유사하다. 데이터패드부와 게이트패드부의 차이는 게이트패드부에서는 게이트패드가 제1기판 위에 형성되는데 반해, 데이터패드부에서는 데이터패드가 게이트절연층 위에 형성된다는 것이다. 이때, 상기 게이트패드부와 마찬가지로, 데이터패드부에서도 데이터패드는 데이터패드부의 제1영역에만 형성되고 절단면은 제2영역에 형성되므로, 상기 데이터패드가 절단면(T)으로부터 일정 거리 이격되어 데이터패드가 절단면(T)을 통해 외부로 노출되지 않게 된다.
6은 본 발명의 제2실시예에 따른 액정표시소자의 부분 확대평면도이고 도 7a 및 도 7b는 도 6의 B-B'선 단면도로서, 상기 도면을 참조하여 본 발명의 제2실시예에 대해 설명하면 다음과 같다.
도 6에 도시된 바와 같이, 제1실시예와는 달리 이 실시예에서는 게이트패드부(214)의 제1영역(214a) 뿐만 아니라 제2영역(214b)에도 게이트패드(221)가 형성되는데, 그 이유를 설명하면 다음과 같다.
통상적으로 액정표시소자의 구조중에서 박막트랜지스터는 액정표시소자를 구동하기 위한 가장 기본적이고 가장 핵심적인 구성요소이다. 따라서, 제1기판에 박 막트랜지스터를 형성한 후에는 이를 검사하여 상기 박막트랜지스터가 이상없이 작동하는지를 확인하여 액정표시소자의 불량여부를 검사해야만 한다.
이러한 박막트랜지스터를 검사하기 위해서는 게이트전극과 소스전극 및 드레인전극에 테스트신호를 인가한 후 화소전극의 전압을 측정해야만 한다. 만약, 화소전극에 전압변화가 인지되면 소스전극 및드레인전극을 통해 입력된 테스트신호가 화소전극으로 인가되어 박막트랜지스터가 정상적으로 작동함을 판단하고, 화소전극에 전압변화가 발생하지 않으면 박막트랜지스터에 불량이 발생하였음을 판단한다.
통상적으로 테스트신호는 게이트패드 및 데이터패드를 통해 입력되어 박막트랜지스터에 인가되는데, 이러한 테스트신호의 입력을 위해서는 별도의 배선이 필요하게 된다. 이러한 배선을 쇼팅바라고 하는데, 도 8에 이러한 쇼팅바가 형성된 액정표시소자가 도시되어 있다. 도 8에 도시된 바와 같이, 액정패널(210)의 게이트패드부(214)와 데이터패드부(215)에는 각각 게이트쇼팅바(217) 및 데이터쇼팅바(218)가 배치되어 있다. 도면에는 도시하지 않았지만, 상기 게이트쇼팅바(217) 및 데이터쇼팅바(218)는 외부의 테스트신호 발생부에 접속되고 게이트패드 및 데이터패드에 연결됨에 따라 상기 테스트신호 발생부의 테스트신호를 게이트패드 및 데이터패드를 통해 박막트랜지스터로 인가함으로써 박막트랜지스터의 불량여부를 검사한다.
이와 같이, 이 실시예에서는 게이트쇼팅바(217)와 데이터쇼팅바(218)가 게이트패드 및 데이터패드에 접속해야만 하기 때문에, 제1실시예의 액정표시소자와 같이 게이트패드부 및 데이터패드부의 일정 영역에만 게이트패드와 데이터패드를 형 성할 수 없게 된다. 즉, 게이트패드나 데이터패드를 가각 게이트패드부와 데이터패드부 전체에 걸쳐 형성하여, 상기 게이트패드와 데이터패드가 게이트쇼팅바와 데이터쇼팅바와 각각 접속되도록 한다.
따라서, 도 6에 도시된 바와 같이, 이 실시예에서는 게이트패드(221)(및 데이터패드)를 게이트패드부(214)(및 데이터패드부)의 제1영역(212a) 및 제2영역(212b)에 형성하여 상기 게이트패드(221)를 게이트쇼팅바(및 데이터쇼팅바)에 연결하여 박막트랜지스터에 테스트신호를 인가할 수 있게 된다. 그러나, 이 실시예에서는 상기 게이트패드(221)가 단선되어 있다. 즉, 제1영역(212a) 및 제2영역(212b) 사이의 영역에는 게이트패드(221)가 형성되지 않은 단선영역(260)이 형성되는 것이다. 이와 같이, 게이트패드(221)에 단선영역을 형성하는 것은 다음과 같은 이유 때문이다.
게이트쇼팅바(217)와 데이터쇼팅바(218)는 박막트랜지스터를 검사하기 위해 형성되는 것이기 때문에, 액정표시소자가 완성되었을 때에는 상기 게이트쇼팅바(217)와 데이터쇼팅바(218)는 제거되어야만 한다. 이러한 게이트쇼팅바(217)와 데이터쇼팅바(218)의 제거는 액정패널(110)의 그라인딩시 이루어진다. 이와 같이, 액정패널(210)의 그라인딩시 게이트쇼팅바(217)와 데이터쇼팅바(218)가 제거되므로, 상기 게이트쇼팅바(217)와 데이터쇼팅바(218)와 각각 연결된 게이트패드 및 데이터패드는 절단된 액정패널(210)의 절단면을 통해 외부로 노출되게 된다. 이때, 상기 게이트패드와 데이터패드는 금속으로 이루어져 있기 때문에, 외부로 노출된 면이 산소와 결합하여 산화되기 시작하며, 이 산화가 게이트패드 및 데이터패드를 따라 액정패널(210)의 내부로 진행하게 된다.
그러나, 본 실시예에서와 같이 게이트패드 및 데이터패드를 게이트패드부와 데이터패드부의 제1영역 및 제2영역 사이에서 단선하는 경우, 금속산화의 진행이 상기 단선영역(260)에서 정지하게 되어 제1영역(214a)의 게이트패드나 데이터패드로 진행되는 것을 방지할 수 있게 된다. 이때, 제1영역과 제2영역에 형성된 게이트패드(221) 및 제1영역과 제2영역에 형성된 데이터패드는 각각 투명도전층에 의해 전기적으로 접속되므로, 박막트랜지스트의 검사시 상기 게이트쇼팅바(217)와 데이터쇼팅바(218)로 입력되는 테스트신호는 상기 투명도전층 및 게이트패드 및 데이터패드를 통해 박막트랜지스터에 인가된다.
이러한 구조로 이루어진 본 발명의 제2실시예에 따른 액정표시소자를 도 7a 및 도 7b를 참조하여 더욱 상세히 설명한다.
도 7a 및 도 7b는 각각 도 6의 B-B'선 단면도로서, 도 7a는 액정패널(210)이 절단되기 전의 단면도이고 도 7b는 액정패널(210)이 절단면(T)을 따라 절단되고 그라인딩된 후의 단면도이다. 이때, 설명의 편의상 게이트패드부(214) 및 게이트패드(221)에 대해서만 설명하고 데이터패드부 및 데이터패드에 대해서는 설명을 생략한다. 실질적으로 상기 데이터패드부의 구조는 게이트패드부와 유사하므로, 본 발명이 속하는 기술분야에 종사하는 사람이라면 누구나 상기 게이트패드부의 구조에 대한 설명에 의해서 데이터패드부의 구조를 용이하게 유추할 수 있을 것이다.
도 7a에 도시된 바와 같이, 제1기판(201)의 게이트패드부(214)의 제1영역(214a) 및 제2영역(214b)에는 게이트패드(221)가 형성된다. 상기 게이트패 드(221)는 액정패널(210)의 화상표시부내에 형성되는 박막트랜지스터의 게이트전극 및 게이트라인과 동일한 공정에 의해 동일한 금속으로 형성된 것으로 이루어진다.
상기 게이트패드(221)가 형성된 제1기판(222)에는 게이트절연층(122)이 형성된다. 도면에는 도시하지 않았지만, 상기 게이트절연층(222)이 액정패널(210)의 화상표시부로 연장되어 박막트랜지스터의 게이트전극 및 게이트라인 위에도 형성된다. 상기 게이트절연층(222) 위에는 투명도전층(228)이 형성된다. 상기 투명도전층(228)은 화상표시부에 형성되는 화소전극으로서 ITO나 IZO 등의 금속산화물로 이루어진다. 도면에 도시된 바와 같이, 상기 제1영역(214a) 및 제2영역(214b) 사이의 게이트패드(221)에는 단선영역(260)이 형성된다.
상기 제1영역(214a) 및 제2영역(214b)의 게이트절연층(222)에는 각각 제1컨택홀(229a) 및 제2컨택홀(229b)가 형성되어, 제1영역(229a) 및 제2영역(229b)의 게이트패드(221)가 외부로 노출된다. 투명도전층(228)은 상기 게이트절연층(122) 뿐만 아니라 상기 제1컨택홀(229a) 및 제2컨택홀(229b) 내부에도 형성되어, 제1영역(214a) 및 제2영역(214b)에 형성된 게이트패드(221)를 전기적으로 연결하다.
도면에는 도시하지 않았지만, 게이트절연층(222)에는 제3컨택홀이 형성되어 게이트패드(221)가 외부로 노출되며, 노출된 게이트패드(221)에는 도전패턴이 접속되어 상기 게이트패드(221)를 외부의 게이트구동소자와 전기적으로 접속시킨다. 이때, 투명도전층(228)은 컨택홀에 의해 외부로 노출된 게이트패드(221) 위, 즉 게이트패드(221)와 도전패턴 사이에 형성되어 상기 게이트패드(221)가 산화되는 것을 방지한다.
도 7b에 도시된 바와 같이 게이트패드부(214)의 제1영역(214a) 및 제2영역(214b)에는 각각 게이트패드(221)가 형성되고 제1영역(214a)과 제2영역(214b) 사이에는 게이트패드(221)가 형성되지 않는다. 따라서, 제2영역(214b)의 절단면을 따라 액정패널(210)을 절단하고 그라인딩하여 게이트쇼팅바(217)와 데이터쇼팅바(218)을 제거하는 경우, 게이트패드(221)와 게이트절연층(222) 및 투명도전층(128)이 액정패널(210)의 절단면(T)을 통해 외부로 노출된다.
상기 절단면(T)을 통해 노출된 게이트패드(221)는 산소와 결합하여 산화되며, 상기 금속산화는 게이트패드(221)를 통해 액정패널(210)의 내부로 진행한다. 그러나, 상술한 바와 같이 제1영역(214a)과 제2영역(214b) 사이에서 상기 게이트패드(221)가 단선되어 있기 때문에, 게이트패드(221)의 산화가 상기 단선영역(260)에서 정지하여 액정패널(110)의 내부로 진행되지 않게 된다. 따라서, 게이트패드(221)의 산화에 의한 신호의 지연이나 계면특성의 저하 등과 같은 불량을 방지할 수 있게 된다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 제1실시예 및 제2실시예에서는 액정패널의 절단 및 그라인딩에 의해 패드가 외부로 노출되어 패드가 산화되는 것을 방지하거나 산화된 패드가 액정패널 내부로 전파되는 것을 방지할 수 있게 된다.
상기와 같은 구조의 액정표시소자를 제조하는 방법을 도 9를 참조하여 간략하게 설명하면 다음과 같다.
우선, 구동소자 어레이공정에 의해 제1기판의 화상표시부에 배열되어 화소영역을 정의하는 복수의 게이트라인 및 데이터라인을 형성하고 상기 화소영역 각각에 상기 게이트라인과 데이터라인에 접속되는 구동소자인 박막트랜지스터를 형성한다(S101). 또한, 상기 구동소자 어레이공정을 통해 상기 박막트랜지스터에 접속되어 박막트랜지스터를 통해 신호가 인가됨에 따라 액정층을 구동하는 화소전극을 형성한다. 상기 박막트랜지스터와 화소전극의 형성과 동시에 패드부에는 게이트패드와 데이터패드가 형성된다. 또한, 게이트패드와 데이터패드에 접속되어 박막트랜지스터에 테스트신호를 인가하는 게이트쇼팅바와 데이터쇼팅바가 형성될 수도 있을 것이다. 즉, 도 4에 도시된 제1실시예와 같은 구조나 도 6에 도시된 제2실시예와 같은 구조의 패드구조가 형성되는 것이다.
또한, 제2상부기판에는 컬러필터공정에 의해 컬러를 구현하는 R,G,B의 컬러필터층과 공통전극을 형성한다(S104).
이어서, 상기 제1기판 및 제2기판에 각각 배향막을 도포한 후 제1기판과 제2기판 사이에 형성되는 액정층의 액정분자에 배향규제력 또는 표면고정력(즉, 프리틸트각(Pretilt Angel)과 배향방향)을 제공하기 위해 상기 배향막을 러빙(Rubbing)한다(S102,S105). 그 후, 제1기판에 셀갭(Cell Gap)을 일정하게 유지하기 위한 스페이서(Spacer)를 산포하고 제2기판의 외곽부에 실링재를 도포한 후 상기 제1기판과 제2기판에 압력을 가하여 합착한다(S103,S106,S107).
한편, 상기 제1기판과 제2기판은 대면적의 유리기판으로 이루어져 복수의 액정패널이 형성되므로, 이들을 낱개의 액정패널을 제작하기 위해서는 상기 유리기판을 절단하고 가공(즉, 그라인딩)해야만 한다(S108).
이때, 상기 액정패널의 절단 및 그라인딩은 도 4 및 도 6에 도시된 바와 같 이, 패드부의 제2영역에서 이루어진다. 도 4와 같은 구조의 패드부가 형성된 액정패널의 경우, 액정패널의 절단 및 그라인딩은 제2영역에서 이루어지고 게이트패드와 데이터패드는 제1영역에만 형성되어 상기 절단 및 그라인딩에 의해 게이트패드와 데이터패드가 절단면을 통해 외부로 노출되지 않는다. 도 6과 같은 구조의 패드부가 형성된 액정패널의 경우, 게이트패드와 데이터패드가 제1영역 및 제2영역에 형성되고 액정패널의 절단 및 그라인딩은 제2영역에서 이루어지지만 상기 게이트패드와 데이터패드가 단선되어 있기 때문에, 게이트패드와 데이터패드가 액정패널의 절단면을 통해 외부로 노출되어도 금속의 산화는 액정패널로 더 이상 진행하지 않게 된다. 한편, 상기 제2영역을 그라인딩할 때 게이트쇼팅바와 데이터쇼팅바가 제거된다.
이후, 상기와 같이 가공된 개개의 액정패널에 액정주입구를 통해 액정을 주입하고 상기 액정주입구를 봉지하여 액정층을 형성한 후 각 액정패널을 검사함으로써 액정표시소자를 제작하게 된다(S109,S110).
이때, 상기와 같이 합착된 액정패널의 액정주입구를 통해 액정을 주입함으로써 액정층을 형성하지 않고 구동소자 어레이공정과 컬러필터공정이 종료된 후, 즉 기판을 합착하기 전에 액정을 제1기판이나 제2기판에 적하한 후 제1기판과 제2기판의 합착함으로써 상기 액정을 제1기판 및 제2기판에 균일하게 분포하여 액정층을 형성할 수도 있을 것이다.
상술한 상세한 설명에서는 설명의 편의를 위해 주로 게이트패드부를 예를 들어 설명했지만, 본 발명이 이러한 게이트패드부에만 한정되는 것이 아니라 데이터 패드부에도 동일하게 적용될 수 있을 것이다. 또한, 본 발명에 적용되는 액정표시소자는 특정 표시모드의 액정표시소자에 한정되는 것이 아니라, TN(Twisted Nematic)모드 액정표시소자나 IPS(In-Plane Switching)모드 액정표시소자, VA(Vertical Alignment)모드 액정표시소자 모드와 같은 다양한 표시모드 액정표시소자에 적용될 수 있을 것이다.
또한, 상술한 상세한 설명에서는 특정한 구조의 패드부를 갖는 액정표시소자에 대해서만 기재하고 있지만, 본 발명이 이러한 구조의 액정표시소자에만 한정되는 것이 아니라 다양한 구조의 액정표시소자에도 적용될 수 있을 것이다. 예를 들어, 상술한 설명에서는 패드부의 게이트절연층 위에 보호층이 형성되어 있지 않지만, 패드부의 게이트절연층 위에 보호층이 형성될 수도 있을 것이다. 이 보호층은 화상표시부 내의 박막트랜지스터 위에 형성되는 것으로서, 유기물이나 무기물로 이루어진다. 이러한 구조의 경우 화소전극과 투명도전층은 상기 보호층 위에 형성되며, 패드 위의 게이트절연층 또는/및 보호층에 컨택홀이 형성되어 상기 투명도전층이 컨택홀에 의해 노출된 패드에 형성될 것이다.
상기한 바와 같은 점을 감안할 때, 본 발명의 권리의 범위는 상술한 상세한 설명에 의해 결정되는 것이 아니라 첨부한 특허청구범위에 의해 결정되어야만 할 것이다.
상기한 바와 같이, 본 발명에서는 게이트패드 및 데이터패드를 패드부의 일정 영역에만 형성하거나 일정 영역을 단선시킴으로써, 액정패널의 절단에 의해 게 이트패드 또는 데이터패드가 외부로 노출되어 발생하는 게이트패드 또는 데이터패드의 산화를 방지하거나 산화가 액정패널로 진행 또는 전파되는 것을 효과적으로 방지할 수 있게 된다. 그 결과, 게이트패드 또는 데이터패드의 산화에 의한 불량을 방지할 수 있게 된다.

Claims (25)

  1. 화상표시부와 패드부로 이루어진 액정패널;
    상기 패드부에 형성되어 외부의 신호를 화상표시부로 인가하며, 상기 액정패널의 단면으로부터 설정 거리 떨어져 배치된 복수의 패드;
    상기 복수의 패드 위에 형성된 투명도전층으로 구성되며.
    상기 복수의 패드는 일정 간격을 두고 형성되고 투명도전층에 의해 전기적으로 접속되며, 복수의 패드중 패드부 외곽에 형성되는 패드는 액정패널이 단선되는 영역에 배치된 것을 특징으로 하는 액정표시소자.
  2. 제1항에 있어서, 상기 액정패널은,
    제1기판 및 제2기판;
    상기 제1기판에 형성된 박막트랜지스터;
    상기 제1기판에 형성된 게이트라인 및 데이터라인;
    상기 제1기판에 형성된 화소전극;
    상기 제2기판에 형성된 컬러필터층 및 블랙매트릭스; 및
    상기 제1기판 및 제2기판 사이에 형성된 액정층으로 이루어진 것을 특징으로 하는 액정표시소자.
  3. 제2항에 있어서, 상기 박막트랜지스터는,
    제1기판에 형성된 게이트전극;
    상기 제1기판에 형성된 게이트절연층;
    상기 게이트절연층 위에 형성된 반도체층; 및
    상기 게이트절연층 위에 형성된 소스전극 및 드레인전극으로 이루어진 것을 특징으로 하는 액정표시소자.
  4. 제3항에 있어서, 상기 게이트절연층은 화상표시부 및 패드부에 형성되는 것을 특징으로 하는 액정표시소자.
  5. 제1항에 있어서, 상기 패드는 게이트패드 및 데이터패드를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시소자.
  6. 삭제
  7. 제2항에 있어서, 상기 투명도전층은 액정패널의 화소전극과 동일한 물질로 이루어진 것을 특징으로 하는 액정표시소자.
  8. 제7항에 있어서, 상기 투명도전층은 ITO(Indium Tin Oixde) 또는 IZO(Indium Zinc Oxide)로 이루어진 것을 특징으로 하는 액정표시소자.
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 삭제
  16. 삭제
  17. 삭제
  18. 화상표시부 및 제1영역과 제2영역을 포함하는 패드부로 이루어지며, 상기 제1영역에 패드가 형성된 액정패널이 복수개 형성된 기판을 제공하는 단계; 및
    상기 패드부의 제2영역을 따라 기판을 절단하여 상기 액정패널을 분리시키는 단계로 구성된 액정표시소자 제조방법.
  19. 제18항에 있어서, 상기 액정패널을 제공하는 단계는,
    제1기판의 화상표시부에 박막트랜지스터,게이트라인 및 데이터라인, 화소전극을 형성하고 패드부의 제1영역에 패드를 형성하는 단계;
    제2기판에 컬러필터층 및 블랙매트릭스르 형성하는 단계; 및
    상기 제1기판 및 제2기판 사이에 액정층을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시소자 제조방법.
  20. 제18항에 있어서, 상기 패드는 게이트패드 및 데이터패드를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시소자 제조방법.
  21. 화상표시부 및 제1영역과 제2영역을 포함하는 패드부로 이루어지고 상기 패드부의 제1영역 및 제2영역에 단선된 복수의 패드를 형성하고 상기 제2영역의 복수의 패드에 연결되는 쇼팅바를 포함하는 액정패널이 복수개 형성된 기판을 제공하는 단계;
    상기 패드부의 제2영역을 따라 기판을 절단하여 상기 액정패널을 분리시키는 단계; 및
    분리된 액정패널을 그라인딩하여 쇼팅바를 제거하는 단계로 구성된 액정표시소자 제조방법.
  22. 제21항에 있어서, 상기 액정패널을 제공하는 단계는,
    제1기판의 화상표시부에 박막트랜지스터,게이트라인 및 데이터라인, 화소전극을 형성하는 단계;
    제2기판에 컬러필터층 및 블랙매트릭스르 형성하는 단계; 및
    상기 제1기판 및 제2기판 사이에 액정층을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시소자 제조방법.
  23. 제21항에 있어서, 상기 쇼팅바에 테스트신호를 인가하여 박막트랜지스터를 검사하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시소자 제조방법.
  24. 제21항에 있어서, 상기 패드는 게이트패드 및 데이터패드를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시소자 제조방법.
  25. 제21항에 있어서, 상기 쇼팅바는 게이트쇼팅바 및 데이터쇼팅바를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시소자 제조방법.
KR1020070031840A 2007-03-30 2007-03-30 액정표시소자 및 그 제조방법 KR101366862B1 (ko)

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