KR20050031142A - 액정표시장치 - Google Patents

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Abstract

액정표시장치에서, 하부기판은 다수의 화소부로 이루어져 영상을 표시하는 표시영역 및 화소부들을 구동하는 구동회로가 형성된 구동영역을 포함한다. 상부기판은 표시영역에 구비되고 다수의 색화소로 이루어진 컬러필터 및 구동영역에 구비되고 순차적으로 적층된 다수의 색화소로 이루어져 다층막 구조를 가진 차단막을 구비한다. 액정은 표시영역에서 하부기판과 상부기판과의 사이에 개재된다. 따라서, 공통전극과 게이트 구동회로와의 사이에서 생성되는 기생 커패시턴스에 의해서 게이트 구동회로가 오동작하는 것을 방지할 수 있다.

Description

액정표시장치{LIQUID CRYSTAL DISPLAY APPARATUS}
본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 하부기판에 형성되어 있는 게이트 구동회로의 오동작을 방지할 수 있는 액정표시장치에 관한 것이다.
액정표시장치는 제1 기판, 제2 기판 및 제1 기판과 제2 기판과의 사이에 개재된 액정으로 이루어진다. 액정표시장치는 외부로부터의 신호에 의하여 제1 기판과 제2 기판과의 사이에 전계가 형성되면 전계에 의해서 액정의 배열각이 변화되면서 영상을 표시한다.
제1 기판은 영상을 표시하는 표시영역을 포함한다. 표시영역에는 다수의 게이트 라인 및 데이터 라인이 구비되고, 게이트 라인들 및 데이터 라인들에 의해서 매트릭스 형태의 화소부가 형성된다. 화소부 각각에 구비되는 화소는 각 게이트 라인 및 각 데이터 라인에 연결된 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor; 이하, TFT) 및 TFT에 결합된 화소 전극으로 이루어진다.
표시영역의 좌측 주변에는 게이트 구동영역이 구비된다. 게이트 구동영역에는 게이트 라인에 구동전압을 인가하기 위한 게이트 구동회로가 TFT와 동일한 공정을 통해 직접적으로 형성된다.
한편, 제2 기판에는 액정층을 사이에 두고 화소 전극과 마주보는 공통 전극이 구비된다. 또한, 공통 전극은 게이트 구동영역에서 게이트 구동회로와도 상기 액정층을 사이에 두고 마주보게된다. 따라서, 게이트 구동회로와 공통전극과의 사이에는 기생 커패시턴스가 생성된다.
기생 커패시턴스는 게이트 구동회로의 오동작을 유도하여 게이트 구동회로로부터 출력되는 신호를 왜곡 또는 지연시킨다. 결국, 기생 커패시턴스는 액정표시장치의 표시특성을 저하시키는 요인으로 작용하게 된다.
따라서, 본 발명은 하부기판에 형성되어 있는 게이트 구동회로의 오동작을 방지하기 위한 액정표시장치를 제공한다.
본 발명의 일 특징에 따른 액정표시장치는 하부기판, 상부기판 및 액정층으로 이루어진다. 상기 하부기판은 다수의 화소부로 이루어져 영상을 표시하는 표시영역 및 상기 화소부들을 구동하는 구동회로가 형성된 구동영역을 포함한다. 상기 상부기판은 상기 표시영역에 구비되고 다수의 색화소로 이루어진 컬러필터 및 상기 구동영역에 구비되고 순차적으로 적층된 다수의 색화소로 이루어져 다층막 구조를 가진 차단막을 구비한다. 상기 액정은 상기 표시영역에서 상기 하부기판과 상기 상부기판과의 사이에 개재된다.
이러한 액정표시장치에 따르면, 상기 차단막은 상기 표시영역에서 상기 상부기판과 하부기판과의 사이에 개재된 액정이 상기 구동영역으로 유출되는 것을 차단한다. 따라서, 상기 공통전극과 게이트 구동회로와의 사이에서 생성되는 기생 커패시턴스를 제거할 수 있고, 상기 기생 커패시턴스에 의해서 상기 게이트 구동회로가 오동작하는 것을 방지할 수 있다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치를 나타낸 단면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치는 어레이 기판(100), 상기 어레이 기판(100)과 마주하는 컬러필터기판(200) 및 상기 어레이 기판(100)과 상기 컬러필터기판(200)과의 사이에 개재된 액정층(300)으로 이루어진다.
상기 어레이 기판(100)은 영상을 표시하는 표시영역(DPA) 및 상기 표시영역의 주변에 형성된 구동영역(DRA)으로 구분된다.
상기 표시영역(DPA)에는 다수의 화소가 매트릭스 형태로 구비된다. 상기 다수의 화소 각각은 스위칭 소자(110) 및 상기 스위칭 소자(110)에 연결된 화소전극(120)으로 이루어진다. 일반적으로, 상기 스위칭 소자(110)는 게이트 전극, 소오스 전극 및 드레인 전극으로 이루어진 박막 트랜지스터로 이루어진다. 특히, 상기 화소전극(120)은 상기 드레인 전극과 전기적으로 연결된다. 상기 화소전극(120)은 투명성 도전물질인 인듐 틴 옥사이드(Indium Tin Oxide; 이하, ITO) 또는 인듐 징크 옥사이드(Indium Zinc Oxide; 이하, IZO)로 이루어진다.
상기 구동영역(DRA)에 대응하여 상기 어레이 기판(100) 상에는 상기 TFT의 게이트 전극에 구동신호를 인가하는 게이트 구동회로(130)와 상기 소오스 전극에 영상신호를 인가하는 데이터 구동회로(미도시)가 구비된다. 상기 게이트 구동회로(130)는 상기 표시영역(DPA)에 구비되는 상기 TFT(110)와 동일한 공정을 통해서 상기 어레이 기판(100) 상에 집적된다. 한편, 상기 데이터 구동회로는 칩 형태로 구비되어 상기 어레이 기판(100)이 완성된 이후에 상기 어레이 기판(100) 상에 조립된다.
한편, 상기 컬러필터기판(200)은 R, G, B 색화소로 이루어진 컬러필터(220), 차광막(210), 공통전극(230) 및 차단막(240)을 포함한다.
상기 컬러필터기판(200)은 상기 표시영역(DPA) 내에서 R, G, B 영역으로 구분된다. 상기 R 영역에는 상기 R 색화소가 형성되고, 상기 G 영역에는 상기 G 색화소가 형성되며, 상기 B 영역에는 상기 B 색화소가 형성된다. 따라서, 상기 표시영역(DPA)에 대응하여 상기 컬러필터기판(200)에는 상기 컬러필터(220)가 형성된다.
상기 차광막(210)은 상기 TFT(110)가 구비된 비유효 표시영역 및 상기 게이트 구동회로(130)가 구비된 구동영역(DRA)에 형성된다. 특히, 상기 표시영역(DPA) 내에서 상기 차광막(210)은 상기 R 영역과 G 영역과의 사이, 상기 G 영역과 B 영역과의 사이 및 상기 B 영역과 R 영역과의 사이에 구비된다. 따라서, 상기 차광막(210)은 상기 TFT(110) 및 게이트 구동회로(130)가 상기 액정표시장치(400)의 화면에 투영되는 것을 방지할 뿐만 아니라, 상기 R, G, B 영역을 경계짓는다.
상기 구동영역(DRA)에 대응하여 상기 차광막(210) 상에는 상기 R, G, B 색화소가 순차적으로 적층되어 삼층막 구조를 갖는 상기 차단막(240)이 형성된다. 이때, 상기 차단막(240)은 상기 표시영역(DPA)에서 상기 어레이 기판(100)과 컬러필터기판(200)과의 사이에 형성되는 액정(300)이 상기 구동영역(DRA)으로 이동하여 상기 게이트 구동회로(130)와 공통전극(230)과의 사이에 개재되지 못하도록 차단한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 상기 차단막(240)은 상기 게이트 구동회로(130)와 직접적으로 접촉되어 상기 액정(300)의 유입을 차단하는 것이 바람직하다. 그러나, 상기 액정표시장치(400)의 셀 갭이 증가함에 따라서, 상기 차단막(240)은 상기 게이트 구동회로(130)와 직접적으로 접촉되지 않을 수 있다.
이후, 상기 공통전극(230)은 상기 표시영역(DPA)에서 상기 차광막(210)과 컬러필터(220) 상에 형성되고, 상기 구동영역(DRA)에서 상기 차광막(210) 상에 형성된다. 즉, 상기 공통전극(230)은 상기 차단막(240) 상에는 형성되지 않는다.
도 2a 내지 도 2d는 도 1에 도시된 컬러필터기판의 제조 과정을 나타낸 단면도들이다.
도 2a를 참조하면, 컬러필터기판(200)에는 산화 크롬(CrO2) 또는 유기 블랙 매트릭스(Black Matric; 이하, BM)층이 적층되고, 상기 산화 크롬 또는 유기 BM을 패터닝하여 차광막(210)을 형성한다.
상기 차광막(210)이 형성된 상기 컬러필터기판(200) 상에는 붉은색 안료 또는 염료가 포함된 제1 포토 레지스터(미도시)을 적층한다. 이후, 상기 제1 포토 레지스터를 패터닝하여 상기 표시영역(DPA)의 R 영역 및 상기 표시영역(DPA)에 인접하는 상기 구동영역(DRA)의 일부에 R 색화소를 각각 형성한다.
이후 도 2b를 참조하면, 상기 컬러필터기판(200) 상에 초록색 안료 또는 염료가 포함된 제2 포토 레지스터(미도시)를 도포한다. 다음, 상기 제2 포토 레지스터를 패터닝하여 상기 표시영역(DPA)의 G 영역 및 상기 구동영역(DRA)의 일부에 형성된 상기 R 색화소 상에 G 색화소를 형성한다.
도 2c를 참조하면, 상기 컬러필터기판(200) 상에 푸른색 안료 또는 염료가 포함된 제3 포토 레지스터(미도시)를 도포한다. 다음, 상기 제3 포토 레지스터를 패터닝하여 상기 표시영역(DPA)의 B 영역 및 상기 구동영역(DRA)의 일부에 형성된 상기 G 색화소 상에 B 색화소를 형성한다.
이로써, 상기 표시영역(DPA)에 대응하여 상기 컬러필터기판(200)에는 상기 R, G, B 색화소로 이루어진 상기 컬러필터(220)가 형성된다. 또한, 상기 표시영역(DPA)과 인접하는 상기 구동영역(DRA)의 일부에는 상기 R, G, B 색화소에 의해서 삼중막 구조를 갖는 상기 차단막(240)이 형성된다.
도 2d에 도시된 바와 같이, 상기 표시영역(DPA)에서 상기 차광막(210)과 컬러필터(220) 및 상기 구동영역(DRA)에서 상기 차광막(210) 상에는 공통전극(230)이 형성된다. 상기 공통전극(230)은 상기 화소전극(120)과 동일하게 투명성 도전 물질인 ITO 또는 IZO로 이루어진다.
상기 공통전극(230)은 상기 차단막(240) 상에는 형성되지 않는다. 상기 공통전극(230)은 수천Å의 두께를 가지는 반면, 상기 차단막(240)은 수㎛의 두께를 가진다. 따라서, 상기 구동영역(DRA)에서 상기 차단막(240)과 상기 차광막(210)과의 사이에는 수㎛의 단차가 발생한다.
상기 공통전극(230)을 형성하기 위하여 상기 공통전극(230)이 상기 컬러필터기판(200)의 전면에 걸쳐서 증착되더라도, 이러한 단차로 인해서 상기 차단막(240) 상에는 상기 공통전극(230)이 형성되지 않는다. 즉, 상기 차단막(240)은 상기 차단막(240) 상에 상기 공통전극(230)이 잔류하지 않을 정도로 두꺼운 두께와 좁은 폭을 가진다.
이와 같은 액정표시장치에 따르면, 상부기판은 표시영역에 구비된 다수의 색화소로 이루어진 컬러필터와, 구동영역에 구비되고 순차적으로 적층된 다수의 색화소로 이루어져 다층막 구조를 가진 차단막을 구비한다. 상기 차단막은 상기 표시영역에서 상기 상부기판과 하부기판과의 사이에 개재된 액정이 상기 구동영역으로 유출되는 것을 차단한다.
따라서, 상기 공통전극과 게이트 구동회로와의 사이에서 생성되는 기생 커패시턴스를 제거할 수 있고, 상기 기생 커패시턴스에 의해서 상기 게이트 구동회로가 오동작하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 상기 게이트 구동회로가 오동작하는 원인을 제거함으로써 액정표시장치의 표시특성을 향상시킬 수 있다.
이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치를 나타낸 단면도이다.
도 2a 내지 도 2d는 도 1에 도시된 컬러필터기판의 제조 과정을 나타낸 단면도들이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100 : 어레이 기판 120 : 화소전극
130 : 게이트 구동회로 200 : 컬러필터기판
220 : 컬러필터 230 : 공통전극
240 : 차단막 300 : 액정
400 : 액정표시장치

Claims (5)

  1. 다수의 화소부로 이루어져 영상을 표시하는 표시영역 및 상기 화소부들을 구동하는 구동회로가 형성된 구동영역을 포함하는 하부기판;
    상기 표시영역에 구비되고 다수의 색화소로 이루어진 컬러필터 및 상기 구동영역에 구비되고 순차적으로 적층된 다수의 색화소로 이루어져 다층막 구조를 가진 차단막을 구비하는 상부기판; 및
    상기 표시영역에서 상기 하부기판과 상기 상부기판과의 사이에 개재된 액정을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 표시영역에 대응하여 상기 상부기판은 R, G, B 영역으로 이루어지고,
    상기 다수의 색화소는 상기 R 영역에 구비된 R 색화소, 상기 G 영역에 구비된 G 색화소 및 B 영역에 구비된 B 색화소를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 차단막은 R, G, B 색화소로 이루어진 삼중막 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 차단막은 상기 구동회로와 접촉되어 상기 표시영역에 형성된 상기 액정이 상기 구동영역으로 유입되는 것을 차단하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 상부기판은 투명전극을 더 포함하고,
    상기 투명전극은 상기 차단막이 형성된 영역을 제외한 상기 표시영역 및 구동영역 상에 구비되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
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