KR101582945B1 - 액정 표시 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 액정 표시 장치에 관한 것이다. 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치는 서로 마주하는 제1 기판 및 제2 기판, 상기 제1 기판 위에 위치하며 공통 전압(Vcom)을 전달하는 공통 전압 배선, 상기 공통 전압 배선 위에 위치하는 제1 절연층, 상기 제2 기판 위 전면에 형성되어 있는 공통 전극, 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 위치하며 상기 공통 전극 및 상기 공통 전압 배선을 전기적으로 연결하는 제1 도전 볼, 그리고 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판을 결합시키는 밀봉재를 포함하고, 상기 제1 절연층은 상기 공통 전압 배선의 제1 부분을 드러내는 제1 접촉 구멍, 그리고 상기 공통 전압 배선의 제2 부분을 드러내며 상기 제1 접촉 구멍보다 면적이 작은 복수의 제2 접촉 구멍을 포함한다.
도전성 밀봉재, 쇼트 포인트, conductive sealant, short point

Description

액정 표시 장치{LIQUID CRYSTAL DISPLAY}
본 발명은 액정 표시 장치에 관한 것이다.
현재 표시 장치는 평판 표시 장치(flat panel display)가 폭발적으로 시장을 점유하면서 급속한 성장을 하고 있다. 평판 표시 장치는 화면의 크기에 비해 두께가 얇은 표시 장치를 말하며, 널리 사용되는 평판 표시 장치로는 액정 표시 장치(liquid crystal display)와 유기 발광 표시 장치(organic light emitting display) 등이 있다.
그 중 액정 표시 장치는 현재 가장 널리 사용되고 있는 평판 표시 장치 중 하나로서, 화소 전극과 공통 전극 등 전기장 생성 전극(field generating electrode)이 형성되어 있는 두 장의 표시판과 그 사이에 들어 있는 액정층을 포함한다. 액정 표시 장치는 전기장 생성 전극에 전압을 인가하여 액정층에 전기장을 생성하고, 이를 통하여 액정층의 액정 분자들의 방향을 결정하고 입사광의 편광을 제어함으로써 영상을 표시한다.
이러한 액정 표시 장치 중에서도 현재 주로 사용되는 것은 전기장 생성 전극이 두 표시판에 각각 구비되어 있는 것이다. 이중에서도 한 표시판에는 복수의 화 소 전극이 행렬의 형태로 배열되어 있고 다른 표시판에는 하나의 공통 전극이 표시판 전면을 덮고 있는 구조의 액정 표시 장치가 주류이다. 액정 표시 장치에서의 화상의 표시는 각 화소 전극에 별도의 데이터 전압을 인가하고 공통 전극에 공통 전압을 인가함으로써 이루어진다.
이를 위해서 화소 전극에 인가되는 전압을 스위칭하기 위한 삼단자 소자인 박막 트랜지스터를 각 화소 전극에 연결하고 이 박막 트랜지스터를 제어하기 위한 신호를 전달하는 게이트선과 화소 전극에 인가될 데이터 전압을 전달하는 데이터선을 표시판에 설치한다. 또한 공통 전극에 공통 전압을 인가하기 위해 박막 트랜지스터 및 화소 전극이 형성된 표시판에 공통 전압을 전달하는 배선을 더 형성하고 도전 볼을 일부 영역에 떨어뜨려 쇼트 포인트를 형성하여 이를 통해 공통 전압 배선과 공통 전극을 전기적으로 연결시킨다. 공통 전극에 균일한 등전위를 형성하기 위해서는 충분한 개수의 쇼트 포인트가 필요하나 공간적인 한계와 공정상 한계로 인해 쇼트 포인트 개수는 한정된다.
최근에는 두 표시판을 합착시키는 밀봉재에 도전성을 가지는 도전 볼을 포함시켜 상기 쇼트 포인트를 대신하는 기술이 제안되었다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 쇼트 포인트와 도전 볼을 포함하는 밀봉재를 병행하거나 액정 표시 장치의 제조 설비에 따라 두 구조 중 하나를 선택할 수 있는 액정 표시 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치는 서로 마주하는 제1 기판 및 제2 기판, 상기 제1 기판 위에 위치하며 공통 전압(Vcom)을 전달하는 공통 전압 배선, 상기 공통 전압 배선 위에 위치하는 제1 절연층, 상기 제2 기판 위 전면에 형성되어 있는 공통 전극, 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 위치하며 상기 공통 전극 및 상기 공통 전압 배선을 전기적으로 연결하는 제1 도전 볼, 그리고 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판을 결합시키는 밀봉재를 포함하고, 상기 제1 절연층은 상기 공통 전압 배선의 제1 부분을 드러내는 제1 접촉 구멍, 그리고 상기 공통 전압 배선의 제2 부분을 드러내며 상기 제1 접촉 구멍보다 면적이 작은 복수의 제2 접촉 구멍을 포함한다.
상기 제1 접촉 구멍의 면적은 상기 제2 접촉 구멍의 면적의 5배 이상일 수 있다.
상기 제2 접촉 구멍의 가로 폭 및 세로 폭 중 적어도 하나는 2㎛ 이상 12㎛ 이하일 수 있다.
이웃하는 상기 제2 접촉 구멍 사이의 거리는 20㎛ 이상 130㎛ 이하일 수 있다.
상기 제1 절연층 위에 형성되어 있으며 상기 제1 접촉 구멍 및 상기 제2 접촉 구멍을 통해 상기 제1 부분 및 상기 제2 부분 중 적어도 일부와 전기적으로 연결되어 있는 제1 접촉 보조 부재를 더 포함하고, 상기 제1 도전 볼은 상기 제1 접촉 보조 부재와 접촉할 수 있다.
상기 제1 도전 볼은 쇼트 포인트를 형성하며 상기 제1 부분의 적어도 일부와 포개어질 수 있다.
상기 제1 도전 볼은 상기 밀봉재 안에 포함되어 있을 수 있다.
상기 밀봉재는 상기 복수의 제2 접촉 구멍의 적어도 일부와 포개어질 수 있다.
상기 제1 부분 및 상기 제2 부분은 서로 이웃하며 연결되어 있을 수 있다.
상기 제1 기판 위에 형성되어 있는 검사용 신호 배선, 그리고 상기 검사용 신호 배선과 전기적으로 연결되어 있는 제2 접촉 보조 부재를 더 포함하고, 상기 제1 절연층은 상기 검사용 신호 배선의 일부를 드러내는 제3 접촉 구멍을 더 포함하고, 상기 제2 접촉 보조 부재는 상기 제3 접촉 구멍을 통해 상기 검사용 신호 배선과 전기적으로 연결되며, 상기 밀봉재와 상기 제2 접촉 보조 부재는 서로 중첩하지 않을 수 있다.
상기 밀봉재는 상기 제1 도전 볼을 포함하고 있을 수 있다.
상기 제1 기판 위에 위치하는 제1 정전 내압용 배선, 상기 제1 절연층 위에 위치하는 제2 정전 내압용 배선, 상기 제2 정전 내압용 배선 위에 위치하는 제2 절연층, 그리고 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 위치하며 상기 공통 전극과 상기 제1 정전 내압용 배선 및 상기 제2 정전 내압용 배선 중 적어도 하나를 전기적으로 연결하는 제2 도전 볼을 더 포함할 수 있다.
상기 제1 절연층 및 상기 제2 절연층은 상기 제1 정전 내압용 배선의 일부를 드러내는 제4 접촉 구멍을 포함하고, 상기 제2 절연층은 상기 제2 정전 내압용 배 선의 일부를 드러내는 제5 접촉 구멍을 더 포함하고, 상기 제2 절연층 위에 상기 제4 접촉 구멍 및 상기 제5 접촉 구멍을 통해 상기 제1 정전 내압용 배선과 상기 제2 정전 내압용 배선을 연결하는 제3 접촉 보조 부재가 형성되어 있으며, 상기 제2 도전 볼은 상기 제3 접촉 보조 부재와 접촉할 수 있다.
상기 제2 도전 볼은 상기 밀봉재 안에 포함되어 있을 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면 쇼트 포인트를 사용하는 구조와 도전성 밀봉재를 사용하는 구조를 병행할 수 있으며, 액정 표시 장치의 제조 설비에 따라 쇼트 포인트를 사용하는 구조와 도전성 밀봉재를 사용하는 구조를 용이하게 선택할 수 있다.
또한 정전 내압용 배선의 접촉 보조 부재를 도전성 밀봉재를 이용해 상부 표시판의 공통 전극과 전기적으로 연결함으로써 공통 전극에 등전위를 더욱 용이하게 형성할 수 있다.
그러면 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
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 부 분 "바로 위에" 있는 경우 뿐만 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, 도 1 내지 도 14를 참고하여 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치에 대하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 평면도이다.
도 1을 참고하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치는 서로 마주하는 하부 표시판(100)과 상부 표시판(200), 그리고 그 사이에 들어 있는 액정층(도시하지 않음)을 포함한다. 하부 표시판(100)과 상부 표시판(200)은 함께 액정 표시판 조립체(300)를 이룬다.
반면, 평면상 구조로 볼 때 하부 표시판(100)과 상부 표시판(200)은 영상을 표시하는 표시 영역(50)과 그 주변의 주변 영역(60)을 포함한다.
표시 영역(50)은 복수의 신호선(signal line)(도시하지 않음)과 이에 연결되어 있으며 대략 행렬의 형태로 배열된 복수의 화소(pixel)(도시하지 않음)를 포함한다.
신호선은 하부 표시판(100)에 구비되어 있으며 게이트 신호("주사 신호"라고도 함)를 전달하는 복수의 게이트선(gate line)(도시하지 않음)과 데이터 전압을 전달하는 복수의 데이터선(data line)(도시하지 않음)을 포함한다.
각 화소는 신호선에 연결된 박막 트랜지스터 등의 스위칭 소자(도시하지 않음), 각 스위칭 소자와 연결되어 있으며 하부 표시판(100)에 형성되어 있는 화소 전극(pixel electrode)(도시하지 않음), 상부 표시판(200)에 형성되어 있는 공통 전극(도시하지 않음), 그리고 액정층(도시하지 않음)을 포함한다. 화소 전극은 스위칭 소자를 통해 데이터 전압을 인가받는다. 공통 전극은 상부 표시판(200)의 전면에 형성되어 있고 공통 전압(Vcom)을 인가받는다.
게이트선에 게이트 신호를 인가하면 데이터 전압이 데이터선을 통해 하부 표시판(100)의 화소 전극에 인가되고 화소 전극은 공통 전압을 인가 받은 상부 표시판(200)의 공통 전극과 함께 액정층에 전기장을 생성한다. 그러면 액정층의 액정 분자들의 기울어진 정도에 따라 액정층에 입사광의 편광의 변화 정도가 달라지고, 이러한 편광의 변화는 편광자에 의하여 투과율 변화로 나타나며 이를 통하여 액정 표시 장치는 영상을 표시한다.
주변 영역(60)은 하부 표시판(100)과 상부 표시판(200)이 모두 존재하는 제1 주변 영역(61)과 상부 표시판(200)은 존재하지 않고 하부 표시판(100)이 드러나 있는 제2 주변 영역(62)을 포함한다. 제2 주변 영역(62)은 제1 주변 영역(61) 주변에 위치한다.
제1 주변 영역(61)에는 하부 표시판(100)과 상부 표시판(200)을 결합시켜 고정하고 액정층을 가두는 밀봉재(sealant)(310)가 형성되어 있다. 밀봉재(310)는 표시 영역(50) 둘레를 따라 형성되어 있으며, 도전성을 가지는 도전 볼(도시하지 않음)을 포함하고 있을 수 있다.
제2 주변 영역(62)에는 게이트 구동부(400)와 데이터 구동부(500)가 위치한다. 게이트 구동부(400)는 표시 영역(50)의 게이트선과 연결되어 있으며 각 화소 의 스위칭 소자를 턴 온시킬 수 있는 게이트 온 전압(Von)과 턴 오프시킬 수 있는 게이트 오프 전압(Voff)의 조합으로 이루어진 게이트 신호를 게이트선에 인가한다. 데이터 구동부(500)는 표시 영역(50)의 데이터선과 연결되어 있으며 데이터 전압을 데이터선에 인가한다. 게이트 구동부(400) 및 데이터 구동부(500)는 집적 회로 칩의 형태로 제2 주변 영역(62)의 하부 표시판(100) 위에 직접 장착되거나, 가요성 인쇄 회로막(flexible printed circuit film)(도시하지 않음) 위에 장착되어 TCP(tape carrier package)의 형태로 하부 표시판(100)에 부착되거나, 하부 표시판(100)에 박막 트랜지스터 등과 함께 집적될 수도 있다.
이제부터 도 1에 도시한 액정 표시 장치의 A, B, C, D, 그리고 E 부분에 대해 좀더 상세하게 설명한다.
먼저 B 부분에 대해 설명하기로 한다.
도 2는 도 1에 도시한 액정 표시 장치의 B 부분을 확대한 도면이고, 도 3은 도 2의 일부분을 확대한 도면이고, 도 4는 도 3의 일부분을 확대한 도면이고, 도 5는 도 4의 액정 표시 장치의 일부분을 V-V 선을 따라 잘라 도시한 단면도이고, 도 6은 도 4의 액정 표시 장치의 일부분을 V-V 선을 따라 잘라 도시한 단면도의 다른 예이다.
먼저 하부 표시판(100)에 대해 설명하면, 하부 기판(110) 위에 공통 전압 배선(125b)과 검사용 신호 배선(135)이 형성되어 있다.
공통 전압 배선(125b)은 공통 전압(Vcom)을 전달한다. 공통 전압 배선(125b)은 주로 세로 방향으로 뻗으며 제1 주변 영역(61)에 위치하는 확장 부(127b)를 포함한다. 도 4를 참고하면, 확장부(127b)는 한 쌍의 세로부와 두 세로부 사이를 연결하는 복수의 가로부(129b)를 포함한다. 그러나 공통 전압 배선(125b)의 모양은 이에 한정되지 않고 변형 가능하다.
검사용 신호 배선(135)은 표시 영역(50)의 신호선에 검사용 신호를 인가하기 위한 배선이다. 검사용 신호 배선(135)은 공통 전압 배선(125b)의 양쪽에서 두 갈래로서 세로 방향으로 뻗다가 공통 전압 배선(125b)의 확장부(127b)의 위쪽에서 만나 하나의 돌출부(137)를 이룬다. 돌출부(137)는 다른 층과의 접속을 위한 제1 확장부(139a), 그리고 제1 확장부(139a)와 마주하며 분리되어 있는 제2 확장부(139b)를 포함한다. 검사용 신호 배선(135)은 돌출부(137)로부터 다시 비스듬하게 뻗어 표시 영역(50)까지 연장된다.
공통 전압 배선(125b) 및 검사용 신호 배선(135) 위에는 절연 물질로 이루어진 게이트 절연막(140)이 형성되어 있고, 게이트 절연막(140) 위에는 데이터 도전층(도시하지 않음)이 더 형성될 수 있다.
게이트 절연막(140) 위에는 보호막(180)이 형성되어 있다. 보호막(180)은 생략될 수도 있다.
게이트 절연막(140) 및 보호막(180)에는 공통 전압 배선(125b)의 확장부(127b)의 아래쪽 절반 정도의 부분을 통째로 드러내는 제1 접촉 구멍(145b), 확장부(127b)의 위쪽 절반 정도의 부분의 가로부(129b)의 일부를 드러내는 제2 접촉 구멍(147b), 검사용 신호 배선(135)의 제1 확장부(139a)의 일부 및 제2 확장부(139b)의 일부를 드러내는 제3 접촉 구멍(149a, 149b)이 형성되어 있다.
제2 접촉 구멍(147b)은 가로부(129b)를 따라 일렬로 형성되어 있을 수 있다. 또한 제2 접촉 구멍(147b)은 도 4에 도시한 바와 같이 두 가로부(129b)마다 형성하여 제2 접촉 구멍(147b)이 형성되어 있는 가로부(129b)와 형성되어 있지 않은 가로부(129b)가 교대로 위치하도록 할 수 있고, 이와 다르게 세 개 이상의 가로부(129b)마다 형성할 수도 있다. 하나의 가로부(129b) 상에 배치된 이웃하는 제2 접촉 구멍(147b) 사이의 거리는 20㎛ 이상 100㎛ 이하, 더 구체적으로는 40㎛ 이상 80㎛ 이하일 수 있다. 또한 서로 다른 가로부(129b) 상에 위치하는 두 제2 접촉 구멍(147b) 사이의 거리는 50㎛ 이상 130㎛ 이하, 더 구체적으로는 70㎛ 이상 110㎛ 이하일 수 있다.
제2 접촉 구멍(147b)은 제1 접촉 구멍(145b)보다 그 크기가 작으며, 제1 접촉 구멍(145b)의 면적은 제2 접촉 구멍(147b)의 면적의 5배 이상일 수 있다. 제2 접촉 구멍(147b)의 가로 폭과 세로 폭은 2㎛ 이상 12㎛ 이하, 더 구체적으로는 4㎛ 이상 10㎛ 이하일 수 있다.
그러나 제1 접촉 구멍(145b) 및 제2 접촉 구멍(147b)의 모양은 이에 한정되지 않고 다양하게 변형할 수 있다.
보호막(180) 위에는 복수의 접촉 보조 부재(91b, 93)가 형성되어 있다. 접촉 보조 부재(91b)는 공통 전압 배선(125b)의 확장부(127b) 위에 위치하며 제1 접촉 구멍(145b) 및 제2 접촉 구멍(147b)을 통하여 공통 전압 배선(125b)의 확장부(127b)와 연결된다. 접촉 보조 부재(93)는 검사용 신호 배선(135)의 제1 확장부(139a) 및 제2 확장부(139b) 위에 위치하며 제3 접촉 구멍(149a, 149b)을 통해 제1 확장부(139a) 및 제2 확장부(139b)와 연결된다. 접촉 보조 부재(91b, 93)는 ITO 또는 IZO 등의 투명한 도전 물질이나 알루미늄, 은, 크롬 또는 그 합금 등의 금속으로 만들어질 수 있다
다음 상부 표시판(200)에 대해 설명하면, 상부 기판(210) 위 전면에 ITO, IZO 등의 투명한 도전체 따위로 만들어질 수 있는 공통 전극(270)이 형성되어 있다.
하부 표시판(100) 및 상부 표시판(200)은 밀봉재(310)를 통해 합착된다. 밀봉재(310)는 공통 전압 배선(125b)의 확장부(127b)의 대부분과 포개어진다. 밀봉재(310)의 폭(D2)은 0.3mm 이상 1.8mm 이하, 더 구체적으로는 0.5mm 이상 1.4mm 이하일 수 있다. 또한 밀봉재(310)와 상부 표시판(200)의 끝 부분 사이의 거리(D3)는 200㎛ 이상 600㎛ 이하일 수 있다.
도 5를 참고하면, 공통 전극(270)은 제1 접촉 구멍(145b) 위에 위치하는 도전 볼(71)을 통하여 하부 표시판(100)의 접촉 보조 부재(91b) 및 공통 전압 배선(125a)의 확장부(127b)와 전기적으로 연결되어 공통 전압을 인가받는다. 도전 볼(71)은 유기물(polymer) 등의 도전 볼 매개 물질(80) 안에 분산되어 있다. 도전 볼(71)은 대체로 구 형태의 탄성체일 수 있고, 도전성을 가지는 금(Au), 은(Ag) 등의 금속 물질로 코팅될 수 있다. 도전 볼(71)의 크기는 하부 표시판(100) 및 상부 표시판(200) 사이 간격, 즉 셀 갭보다 크거나 같을 수 있는데, 셀 갭보다 클 경우 도전 볼(71)은 탄성을 가지고 있어서 하부 표시판(100) 및 상부 표시판(200)이 가압에 의해 합착되면 도전 볼(71)도 셀 갭만큼의 높이를 갖도록 압축된다. 이와 같 이 제1 접촉 구멍(145b) 및 그 부근 위에 한정하여 위치하는 도전 볼(71) 및 도전 볼 매개 물질(80)은 하나의 쇼트 포인트를 형성한다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면 도 6에 도시한 바와 같이 별도의 쇼트 포인트가 형성되지 않고 밀봉재(310) 내부에 도전 볼(71)이 포함되어 있다. 따라서 공통 전압 배선(125a)의 확장부(127b)와 중첩하는 밀봉재(310) 부분에 포함된 도전 볼(71)은 제1 접촉 구멍(145b) 및 제2 접촉 구멍(147b) 상부에서 접촉 보조 부재(91b)와 공통 전극(270)을 전기적으로 연결시킨다. 밀봉재(310) 내부의 도전 볼(71)도 앞에서 설명한 쇼트 포인트의 도전 볼(71)과 동일한 특성을 가진다. 그러나 밀봉재(310)가 포함하는 도전 볼(71)은 도 6에 도시한 바와 같이 셀 갭보다 작은 크기를 가지고 있을 수 있다. 또한 밀봉재(310)가 포함하는 도전 볼(71)은 도 6에 도시한 바와 같이 그 크기가 다양할 수도 있고, 일정할 수도 있다. 이와 같이 도전 볼(71)을 포함하는 밀봉재(310)는 도전성 밀봉재라 한다.
앞에서 설명한 바와 같이 제2 접촉 구멍(147b)의 크기를 제1 접촉 구멍(145b)보다 훨씬 작게 하고 제2 접촉 구멍(147b) 사이의 간격을 넓게 함으로써 도전성 밀봉재를 이용하는 경우 도전 볼(71)과 공통 전극(270)의 접촉 저항을 낮출 수 있다.
한편, 밀봉재(310)가 도전성 밀봉재인 경우 밀봉재(310)와 검사용 신호 배선(135)의 접촉 보조 부재(93)는 서로 중첩하지 않는다. 예를 들어, 밀봉재(310)와 검사용 신호 배선(135)의 접촉 보조 부재(93) 사이의 거리(D1)는 200㎛ 이상 1000㎛ 이하, 더 구체적으로는 400㎛ 이상 800㎛ 이하일 수 있다.
별도로 도시하지는 않았지만, 도 5에 도시한 쇼트 포인트를 하부 표시판(100) 위에 형성한 후 도 6에 도시한 바와 같은 도전성 밀봉재를 형성하여 하부 표시판(100) 및 상부 표시판(200)을 합착할 수도 있다. 그러면 쇼트 포인트와 도전성 밀봉재를 함께 사용하여 공통 전극(270)에 공통 전압을 인가할 수 있게 된다.
이와 같이 하부 표시판(100)의 공통 전압 배선(125b)의 확장부(127b)를 두 부분으로 나누어 한 쪽 위에 위치하는 게이트 절연막(140)에는 제1 접촉 구멍(145a)을 형성하고 나머지 한 쪽 위에 위치하는 게이트 절연막(140)에는 제1 접촉 구멍(145a) 다른 크기의 제2 접촉 구멍(147b)을 형성함으로써 쇼트 포인트를 사용하는 구조와 도전성 밀봉재를 사용하는 구조를 병행할 수 있다. 즉, 액정 표시 장치의 제조 설비에 따라 쇼트 포인트를 사용하는 구조와 도전성 밀봉재를 사용하는 구조를 손쉽게 선택할 수 있고, 두 구조를 함께 사용할 수도 있다.
이제 도 1에 도시한 액정 표시 장치의 A 부분 및 C 부분 대해 도 7 내지 도 10을 참고하여 설명한다. 앞에서 설명한 실시예와 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 부여하고, 동일한 설명은 생략한다. 또한 도 1에 도시한 액정 표시 장치의 A 부분 및 C 부분의 구조는 유사하므로 함께 설명하기로 한다
도 7은 도 1에 도시한 액정 표시 장치의 A 부분을 확대한 도면이고, 도 8은 도 7의 일부분을 확대한 도면이고, 도 9는 도 1에 도시한 액정 표시 장치의 C 부분을 확대한 도면이고, 도 10은 도 9의 일부분을 확대한 도면이다.
도 7 및 도 9를 참고하면 도 1에 도시한 액정 표시 장치의 A 부분 및 C 부분의 단면 구조도 앞에서 설명한 B 부분과 대부분 동일하다.
먼저 하부 표시판(100)에 대해 설명하면, A 부분의 하부 기판(110) 위에는 공통 전압 배선(125a)이 형성되어 있고, C 부분의 하부 기판(110) 위에는 공통 전압 배선(125c)이 형성되어 있다.
공통 전압 배선(125a, 125c)은 공통 전압을 전달하며 주로 비스듬하게 뻗어 있다. 공통 전압 배선(125a)은 제1 주변 영역(61)에 위치하는 확장부(127a)를 포함하고, 공통 전압 배선(125c)은 제1 주변 영역(61)에 위치하는 확장부(127c)를 포함한다. 도 8 및 도 10을 참고하면, 확장부(127a, 127c)는 한 쌍의 세로부와 두 세로부 사이를 연결하는 복수의 가로부(129a, 129c)를 포함한다.
공통 전압 배선(125a, 125c) 위에는 게이트 절연막(140)이 형성되어 있고, 게이트 절연막(140) 위에는 데이터 도전층(도시하지 않음)이 더 형성될 수 있다.
게이트 절연막(140) 위에는 보호막(180)이 형성되어 있다. 보호막(180)은 생략될 수도 있다.
게이트 절연막(140) 및 보호막(180)에는 공통 전압 배선(125a, 125c)의 확장부(127a, 127c)의 아래쪽 절반 정도의 부분을 통째로 드러내는 제1 접촉 구멍(145a, 145c), 그리고 확장부(127a, 127c)의 위쪽 절반 정도의 부분의 가로부(129a, 129c)의 일부를 드러내는 제2 접촉 구멍(147a, 147c)이 형성되어 있다.
보호막(180) 위에는 복수의 접촉 보조 부재(91a, 91c)가 형성되어 있다.
다음 상부 표시판(200)에 대해 설명하면, 상부 기판(210) 위 전면에 공통 전극(270)이 형성되어 있다.
하부 표시판(100) 및 상부 표시판(200)은 밀봉재(310)를 통해 합착된다.
제1 접촉 구멍(145a, 145c) 및 제2 접촉 구멍(147a, 147c), 접촉 보조 부재(91a, 91c), 공통 전극(270), 그리고 밀봉재(310)에 대한 상세한 설명은 앞선 실시예에서의 설명과 동일하므로 여기서는 생략한다.
본 실시예에서도 제1 접촉 구멍(145a, 145c)을 통한 쇼트 포인트를 통하거나 제1 접촉 구멍(145a, 145c) 또는 제2 접촉 구멍(147a, 147c)을 통한 도전성 밀봉재를 통해 공통 전압 배선(125a, 125c) 및 이와 연결된 접촉 보조 부재(91a, 91c)와 공통 전극(270)을 전기적으로 연결시킬 수 있다. 이에 대한 자세한 설명은 앞선 실시예와 동일하므로 생략한다.
이와 같이 쇼트 포인트와 도전성 밀봉재를 병행할 수 있는 제1 및 제2 접촉 구멍(145a, 145b, 145c, 147a, 147b, 147c)을 액정 표시 장치 하부의 제1 주변 영역(61)의 여러 곳에 형성함으로써 상부 표시판(200)의 공통 전극(270)에 등전위를 형성할 수 있다.
다음 도 1에 도시한 액정 표시 장치의 D 부분 및 E 부분 대해 도 11 내지 도 14를 참고하여 설명한다. 앞에서 설명한 실시예와 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 부여하고, 동일한 설명은 생략한다. 또한 도 1에 도시한 액정 표시 장치의 D 부분 및 E 부분의 구조는 유사하므로 함께 설명하기로 한다.
도 11은 도 1에 도시한 액정 표시 장치의 D 부분을 확대한 도면이고, 도 12는 도 1에 도시한 액정 표시 장치의 E 부분을 확대한 도면이고, 도 13은 도 11 및 도 12의 일부분을 확대한 도면이고, 도 14는 도 13의 액정 표시 장치의 일부분을 XIV-XIV 선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.
먼저 하부 표시판(100)에 대해 설명하면, 하부 기판(110) 위에 제1 정전 내압용 배선(131)이 형성되어 있다. 제1 정전 내압용 배선(131)은 주로 가로 방향으로 길게 뻗어 있으며 좌우 양끝에 끝 부분(133d, 133e)를 포함한다. 제1 정전 내압용 배선(131)은 알루미늄(Al), 은(Ag), 구리(Cu), 몰리브덴(Mo), 크롬(Cr), 탄탈륨(Ta), 티타늄(Ti) 및 그 합금을 포함하는 금속 따위로 만들어질 수 있다.
제1 정전 내압용 배선(131) 위에는 게이트 절연막(140)이 형성되어 있다.
게이트 절연막(140) 위에는 제2 정전 내압용 배선(171d, 171e)이 형성되어 있다. 제2 정전 내압용 배선(171d)은 표시 영역(50)의 좌측 가장자리를 따라 주로 세로 방향으로 뻗어 있으며 상단에 좌측으로 뻗은 확장부(177d)와 다시 확장부(177d)로부터 뻗어 나온 확장부(175d) 및 끝 부분(173d)을 포함한다. 제2 정전 내압용 배선(171e)은 표시 영역(50)의 우측 가장자리를 따라 주로 세로 방향으로 뻗어 있으며 상단에 우측으로 뻗은 확장부(177e)와 다시 확장부(177e)로부터 뻗어 나온 확장부(175e) 및 끝 부분(173e)을 포함한다.
확장부(175d, 175e)는 각각 제1 정전 내압용 배선(131)과 중첩하여 정전기 내압을 위한 축전기를 형성한다.
제2 정전 내압용 배선(171d)의 끝 부분(173d)은 제1 정전 내압용 배선(131)의 끝 부분(133d)과 마주하며 제2 정전 내압용 배선(171e)의 끝 부분(173e)은 제1 정전 내압용 배선(131)의 끝 부분(133e)과 마주한다. 도 13에 도시한 바와 같이 제1 정전 내압용 배선(131)의 끝 부분(133d, 133e)과 제2 정전 내압용 배선(171d, 171e)의 끝 부분(173d, 173e)은 여러 갈래로 나뉘어져 있을 수 있다.
한편 제1 정전 내압용 배선(131)은 앞에서 설명한 공통 전압 배선(125a, 125b, 125c)와 동일한 층에 형성될 수 있다.
제2 정전 내압용 배선(171d, 171e) 위에는 보호막(180)이 형성되어 있다.
게이트 절연막(140) 및 보호막(180)에는 제1 정전 내압용 배선(131)의 끝 부분(133d, 133e)의 일부를 드러내는 복수의 제4 접촉 구멍(143d, 143e)이 형성되어 있고, 보호막(180)에는 제2 정전 내압용 배선(171d, 171e)의 끝 부분(173d, 173e)의 일부를 드러내는 복수의 제5 접촉 구멍(144d, 144e)이 형성되어 있다.
제4 접촉 구멍(143d, 143e) 및 제5 접촉 구멍(144d, 144e)의 가로폭과 세로폭은 2㎛ 이상 12㎛ 이하, 더 구체적으로는 4㎛ 이상 10㎛ 이하일 수 있다. 도 13에서 가로 방향으로 이웃하는 제4 접촉 구멍(143d, 143e) 사이의 거리(D4) 또는 가로 방향으로 이웃하는 제5 접촉 구멍(144d, 144e) 사이의 거리(D4)는 2㎛ 이상 12㎛ 이하, 더 구체적으로는 4㎛ 이상 10㎛ 이하일 수 있다. 또한 세로 방향으로 이웃하는 제4 접촉 구멍(143d, 143e) 사이의 거리(D5) 또는 세로 방향으로 이웃하는 제5 접촉 구멍(144d, 144e) 사이의 거리(D5)는 14㎛ 이상 22㎛ 이하, 더 구체적으로는 16㎛ 이상 20㎛ 이하일 수 있다.
보호막(180) 위에는 ITO 또는 IZO 등의 투명한 도전 물질이나 알루미늄, 은, 크롬 또는 그 합금 등의 금속으로 만들어질 수 있는 복수의 접촉 보조 부재(95d, 95e)가 형성되어 있다. 제1 정전 내압용 배선(131)과 제2 정전 내압용 배선(171d, 171e)은 접촉 보조 부재(95d, 95e)를 통해 서로 전기적으로 연결된다.
제1 정전 내압용 배선(131)과 제2 정전 내압용 배선(171d, 171e)은 액정 표 시 장치의 제조 과정 중에 정전기로 인한 회로의 손상을 방지하기 위한 것으로 공통 전압(Vcom)과 같은 전압이 인가되거나 공통 전압(Vcom)과 다른 전압이 인가될 수 있다.
다음 상부 표시판(200)에 대해 설명하면, 상부 기판(210) 위 전면에 ITO, IZO 등의 투명한 도전체 따위로 만들어질 수 있는 공통 전극(270)이 형성되어 있다.
하부 표시판(100) 및 상부 표시판(200)은 밀봉재(310)를 통해 합착된다. 밀봉재(310)는 제1 정전 내압용 배선(131)의 대부분과 포개어지며 제1 정전 내압용 배선(131)의 끝 부분(133d, 133e)과 제2 정전 내압용 배선(171d, 171e)의 끝 부분(173d, 173e)의 대두분과도 포개어진다.
도 14를 참고하면, 밀봉재(310)는 앞에서 설명한 바와 같이 도전 볼(71)을 포함하는 도전성 밀봉재이다. 따라서 공통 전극(270)은 밀봉재(310)가 포함하는 도전 볼(71)을 통해 하부 표시판(100)의 접촉 보조 부재(95d 95e) 및 이와 연결된 제1 정전 내압용 배선(131) 및 제2 정전 내압용 배선(171d, 171e)과 전기적으로 연결된다.
도전 볼(71)에 대한 상세한 설명은 앞선 실시예들에서의 설명과 동일하므로 여기에서는 생략한다.
제1 정전 내압용 배선(131) 및 제2 정전 내압용 배선(171d, 171e)에 공통 전압(Vcom)과 동일한 전압이 인가되는 경우, 상부 표시판(200)의 공통 전극(270)이 도전 볼(71)을 통해 접촉 보조 부재(95d, 95e) 및 이와 연결된 제1 정전 내압용 배 선(131) 및 제2 정전 내압용 배선(171d, 171e)과 전기적으로 연결되어 공통 전압(Vcom)을 인가받을 수 있다. 따라서 공통 전극(270)이 앞에서 설명한 도 1에 도시한 액정 표시 장치의 A, B, 그리고 C 부분 이외에 액정 표시 장치의 상부의 양측 모서리 부분(D, E)에서도 공통 전압(Vcom)을 인가받을 수 있어 등전위 형성이 더욱 잘 될 수 있다.
반면 제1 정전 내압용 배선(131) 및 제2 정전 내압용 배선(171d, 171e)에 공통 전압(Vcom)과 동일하지 않은 전압이 인가되는 경우에는 도 11 및 도 12의 절단선(CC)을 따라 제2 정전 내압용 배선(171d, 171e)의 확장부(177d, 177e)를 절단하는 방법 등을 통해 끝 부분(173d, 173e)을 제2 정전 내압용 배선(171d, 171e)과 분리하여 플로팅 상태가 되게 할 수 있다. 이러한 경우 공통 전극(270)은 도전 볼(71) 및 접촉 보조 부재(95d, 95e)를 통해 가로로 연장된 제1 정전 내압용 배선(131)과 병렬 연결 상태를 이루므로 ITO, IZO 등으로 이루어진 공통 전극(270)보다 저항이 낮은 금속으로 이루어진 제1 정전 내압용 배선(131)을 통해 공통 전극(270) 전체적으로 등전위 형성이 더욱 잘 될 수 있다.
한편 앞에서 설명한 바와 같이 제4 접촉 구멍(143d, 143e) 및 제5 접촉 구멍(144d, 144e)의 크기를 작게 제한하고 그 밀도를 낮춤으로써 밀봉재(310)가 포함하는 도전 볼(71)과 공통 전극(270)의 접촉 저항을 낮출 수 있다.
별도로 도시하지는 않았지만, 제4 접촉 구멍(143d, 143e) 및 제5 접촉 구멍(144d, 144e) 위의 접촉 보조 부재(95d, 95e)에도 쇼트 포인트를 별도로 형성할 수도 있다. 이 경우 도전성 밀봉재를 사용할 수도 있고 아닐 수도 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 액정 표시 장치의 평면도이고,
도 2는 도 1에 도시한 액정 표시 장치의 B 부분을 확대한 도면이고,
도 3은 도 2의 일부분을 확대한 도면이고,
도 4는 도 3의 일부분을 확대한 도면이고,
도 5는 도 4의 액정 표시 장치의 일부분을 V-V 선을 따라 잘라 도시한 단면도이고,
도 6은 도 4의 액정 표시 장치의 일부분을 V-V 선을 따라 잘라 도시한 단면도의 다른 예이고,
도 7은 도 1에 도시한 액정 표시 장치의 A 부분을 확대한 도면이고,
도 8은 도 7의 일부분을 확대한 도면이고,
도 9는 도 1에 도시한 액정 표시 장치의 C 부분을 확대한 도면이고,
도 10은 도 9의 일부분을 확대한 도면이고,
도 11은 도 1에 도시한 액정 표시 장치의 D 부분을 확대한 도면이고,
도 12는 도 1에 도시한 액정 표시 장치의 E 부분을 확대한 도면이고,
도 13은 도 11 및 도 12의 일부분을 확대한 도면이고,
도 14는 도 13의 액정 표시 장치의 일부분을 XIV-XIV 선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
50: 표시 영역 60, 61, 62: 주변 영역
71: 도전 볼 80: 도전 볼 매개 물질
91a, 91b, 91c, 93, 95d, 95e: 접촉 보조 부재
100: 하부 표시판 110: 하부 기판
125a, 125b, 125c, 127a, 127b, 127c: 공통 전압 배선
131, 133d, 133e: 제1 정전 내압용 배선
135, 137, 139a, 139b: 검사용 신호 배선
140: 게이트 절연층
145a, 145b, 145c: 제1 접촉 구멍
147a, 147b, 147c: 제2 접촉 구멍
149a, 149b: 제3 접촉 구멍
143d, 143e: 제4 접촉 구멍 144d, 144e: 제5 접촉 구멍
171d, 173d, 175d, 177d, 171e, 173e, 175e, 177e: 제2 정전 내압용 배선
180: 보호막 200: 상부 표시판
210: 상부 기판 270: 공통 전극
300: 액정 표시판 조립체 310: 밀봉재
400: 게이트 구동부 500: 데이터 구동부

Claims (21)

  1. 서로 마주하는 제1 기판 및 제2 기판,
    상기 제1 기판 위에 위치하며 공통 전압(Vcom)을 전달하는 공통 전압 배선,
    상기 공통 전압 배선 위에 위치하는 제1 절연층,
    상기 제2 기판 위 전면에 형성되어 있는 공통 전극,
    상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 위치하며 상기 공통 전극 및 상기 공통 전압 배선을 전기적으로 연결하는 제1 도전 볼,
    상기 제1 기판 및 상기 제2 기판을 결합시키는 밀봉재
    상기 제1 기판 위에 위치하는 제1 정전 내압용 배선,
    상기 제1 절연층 위에 위치하는 제2 정전 내압용 배선,
    상기 제2 정전 내압용 배선 위에 위치하는 제2 절연층, 그리고
    상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 위치하며 상기 공통 전극과 상기 제1 정전 내압용 배선 및 상기 제2 정전 내압용 배선 중 적어도 하나를 전기적으로 연결하는 제2 도전 볼
    을 포함하고,
    상기 제1 절연층은 상기 공통 전압 배선의 제1 부분을 드러내는 제1 접촉 구멍, 그리고 상기 공통 전압 배선의 제2 부분을 드러내며 상기 제1 접촉 구멍보다 면적이 작은 복수의 제2 접촉 구멍을 포함하고,
    상기 제1 절연층 및 상기 제2 절연층은 상기 제1 정전 내압용 배선의 일부를 드러내는 제4 접촉 구멍을 포함하고,
    상기 제2 절연층은 상기 제2 정전 내압용 배선의 일부를 드러내는 제5 접촉 구멍을 더 포함하고,
    상기 제2 절연층 위에 상기 제4 접촉 구멍 및 상기 제5 접촉 구멍을 통해 상기 제1 정전 내압용 배선과 상기 제2 정전 내압용 배선을 연결하는 제3 접촉 보조 부재가 형성되어 있으며,
    상기 제2 도전 볼은 상기 제3 접촉 보조 부재와 접촉하는
    액정 표시 장치.
  2. 제1항에서,
    상기 제1 접촉 구멍의 면적은 상기 제2 접촉 구멍의 면적의 5배 이상인 액정 표시 장치.
  3. 제2항에서,
    상기 제2 접촉 구멍의 가로 폭 및 세로 폭 중 적어도 하나는 2㎛ 이상 12㎛ 이하인 액정 표시 장치.
  4. 제3항에서,
    이웃하는 상기 제2 접촉 구멍 사이의 거리는 20㎛ 이상 130㎛ 이하인 액정 표시 장치.
  5. 제4항에서,
    상기 제1 절연층 위에 형성되어 있으며 상기 제1 접촉 구멍 및 상기 제2 접촉 구멍을 통해 상기 제1 부분 및 상기 제2 부분과 전기적으로 연결되어 있는 제1 접촉 보조 부재를 더 포함하고,
    상기 제1 도전 볼은 상기 제1 접촉 보조 부재와 접촉하는
    액정 표시 장치.
  6. 제5항에서,
    상기 제1 도전 볼은 쇼트 포인트를 형성하며 상기 제1 부분의 적어도 일부와 포개어지는 액정 표시 장치.
  7. 제5항에서,
    상기 제1 도전 볼은 상기 밀봉재 안에 포함되어 있는 액정 표시 장치.
  8. 제7항에서,
    상기 밀봉재는 상기 복수의 제2 접촉 구멍의 적어도 일부와 포개어지는 액정 표시 장치.
  9. 제8항에서,
    상기 제1 부분 및 상기 제2 부분은 서로 이웃하며 연결되어 있는 액정 표시 장치.
  10. 제1항에서,
    상기 제2 접촉 구멍의 가로 폭 및 세로 폭 중 적어도 하나는 2㎛ 이상 12㎛ 이하인 액정 표시 장치.
  11. 제1항에서,
    이웃하는 상기 제2 접촉 구멍 사이의 거리는 20㎛ 이상 130㎛ 이하인 액정 표시 장치.
  12. 제1항에서,
    상기 제1 절연층 위에 형성되어 있으며 상기 제1 접촉 구멍 및 상기 제2 접촉 구멍을 통해 상기 제1 부분 및 상기 제2 부분과 전기적으로 연결되어 있는 제1 접촉 보조 부재를 더 포함하고,
    상기 제1 도전 볼은 상기 제1 접촉 보조 부재와 접촉하는
    액정 표시 장치.
  13. 제12항에서,
    상기 제1 도전 볼은 쇼트 포인트를 형성하며 상기 제1 부분의 적어도 일부와 포개어지는 액정 표시 장치.
  14. 제12항에서,
    상기 제1 도전 볼은 상기 밀봉재 안에 포함되어 있는 액정 표시 장치.
  15. 제14항에서,
    상기 밀봉재는 상기 복수의 제2 접촉 구멍의 적어도 일부와 포개어지는 액정 표시 장치.
  16. 제1항에서,
    상기 제1 부분 및 상기 제2 부분은 서로 이웃하며 연결되어 있는 액정 표시 장치.
  17. 제1항에서,
    상기 제1 기판 위에 형성되어 있는 검사용 신호 배선, 그리고 상기 검사용 신호 배선과 전기적으로 연결되어 있는 제2 접촉 보조 부재를 더 포함하고,
    상기 제1 절연층은 상기 검사용 신호 배선의 일부를 드러내는 제3 접촉 구멍을 더 포함하고,
    상기 제2 접촉 보조 부재는 상기 제3 접촉 구멍을 통해 상기 검사용 신호 배선과 전기적으로 연결되며,
    상기 밀봉재와 상기 제2 접촉 보조 부재는 서로 중첩하지 않는
    액정 표시 장치.
  18. 제17항에서,
    상기 밀봉재는 상기 제1 도전 볼을 포함하고 있는 액정 표시 장치.
  19. 삭제
  20. 삭제
  21. 제1항에서,
    상기 제2 도전 볼은 상기 밀봉재 안에 포함되어 있는 액정 표시 장치.
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