KR20070072127A - 액정표시소자 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 액정표시소자를 구성하는 전극패드부 및 구동부의 패드의 구조에 관한 것이다.
본 발명에 따른 액정표시소자는, 기판 위에 형성된 박막 트랜지스터, 상기 기판 위에 형성되어 있는 복수 개의 신호배선, 상기 복수 개의 신호배선과 전기적으로 연결되어 있는 복수 개의 전극패드선, 상기 복수 개의 신호배선과 전극패드선을 연결하는 복수 개의 링크선, 및 상기 복수 개의 전극패드선으로 구성된 전극패드부와 연결되어 있는 구동부를 포함하여 구성되며, 상기 전극패드부를 구성하는 각 전극패드선들의 형상이 다른 것을 특징으로 하는 박막트랜지스터 어레이 기판; 상기 박막트랜지스터 어레이 기판과 대향하여 합착되는 컬러필터 기판; 및 상기 박막트랜지스터 어레이 기판과 컬러필터 기판 사이에 충진된 액정층을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
액정표시소자, 전극패드부, 링크부, 신호배선부

Description

액정표시소자{LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE}
도 1은 일반적인 액정패널의 대략적인 분해도
도 2는 일반적인 액정표시소자의 분해도
도 3은 일반적인 액정표시소자의 전극패드부, 링크부 및 신호배선부의 평면도
도 4는 본 발명에 따른 제 1실시예의 전극패드부, 링크부 및 신호배선부의 평면도
도 5는 본 발명에 따른 제 2실시예의 전극패드부, 링크부 및 신호배선부의 평면도
** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 **
401: 전극패드부
401a: 전극패드선
402: 링크부
402a: 링크선
403: 신호배선부
403a: 신호배선
본 발명은 액정표시소자에 관한 것으로, 특히 액정표시소자를 구성하는 전극패드부 및 구동부에 형성된 패드의 구조에 관한 것이다.
최근 디스플레이소자는 시각정보 전달매체로서 그 중요성이 한층 더 강조되고 있으며, 여러 가지 종류의 경쟁력 있는 디스플레이소자들이 많이 개발 되어지고 있다. 그러한 여러 가지 종류의 디스플레이소자 중에서 향후 주요한 위치를 점하기 위해서는 저소비전력화, 박형화, 경량화, 고화질화 등의 요건을 충족시켜야 한다.
현재 평판 디스플레이(FPD: Flat Panel Display)의 주력 제품인 액정표시소자(LCD: Liquid Crystal Display)는 디스플레이의 이러한 조건들을 만족시킬 수 있는 성능뿐만 아니라 양산성까지 갖추었기 때문에, TV나 자동차용 네비게이션시스템 등 여러 응용분야에 널리 사용되고 있으며, 기존의 음극선관(Cathode Ray Tube; CRT)이 지배하고 있던 시장을 대체할 수 있는 핵심 디스플레이소자로서 자리 잡고 있다.
일반적으로, 액정표시소자는 매트릭스(matrix) 형태로 배열된 액정셀들에 화상정보에 따른 데이터신호를 개별적으로 공급하여, 상기 액정셀들의 광투과율을 조절함으로써 원하는 화상을 표시할 수 있도록 한 표시장치이다.
일반적인 액정표시소자를 구성하는 액정패널의 분해도인 도 1을 참조하여, 액정패널의 대략적인 구성에 대하여 살펴보면 다음과 같다.
도 1에 도시된 바와 같이, 일반적인 액정패널은 일반적으로 상판이라 불리우 는 컬러필터 기판(113)과 하판인 박막트랜지스터 어레이 기판(101)과 액정층(109)으로 구성된다.
상기 컬러필터 기판은, 기판(113) 위에 컬러필터(117), 상기 각 컬러필터(117) 사이에 형성된 블랙매트릭스(BM : black matrix, 115) 및 상기 컬러필터(117)와 블랙매트릭스(115) 위에 형성된 공통전극(111)으로 구성된다.
그리고 박막트랜지스터 어레이 기판은, 기판(101) 위의 화소영역(P)에 형성된 화소전극(107), 스위칭소자인 박막트랜지스터(TFT) 및 어레이배선(103, 105)으로 구성된다. 이 때, 박막 트랜지스터는 각 셀마다에 매트릭스형태(matrix type)로 위치하고, 이러한 다수의 박막 트랜지스터를 교차하여 지나가는 게이트배선(103)과 데이터배선(105)이 형성되며, 상기 게이트배선(103)과 데이터배선(105)이 교차하여 정의되는 영역에 화소영역(P)이 존재하고, 상기 화소영역(P)상에는 전술한 바와 같이, 투명한 도전층으로 구성된 화소전극(107)이 형성된다.
액정층은 상기 상판과 하판 사이에 형성되며, 광굴절률 이방성 성질을 가지는 액정물질(109)로 구성된다.
이어서 도 2를 참조하여 액정표시소자를 구성하는 액정패널과, 상기 액정패널에 구동신호를 전달하는 구동회로부를 포함한 나머지 구성에 대하여 살펴본다.
액정표시소자는 서포트메인(Support Main, 213) 위에 보텀커버(215), 반사시트(221), 백 라이트 유닛(223), 광학시트들(225)이 순차적으로 적층되고, 상기 광학시트들(225)의 상부에는 편광판(227) 및 액정패널(229)이 순차적으로 적층된 구조로 되어 있다. 이때, 액정패널(229)은 박막트랜지스터 어레이 기판(231), 컬러필 터 기판(233) 및 그 사이에 채워진 액정층으로 구성되고, 상기 액정패널(229)의 전극패드부 위에는 드라이브 IC가 실장된 테이프 캐리어 패키지(Tape Carrier Package, 237, 239)가 부착된다. 그리고, 인쇄회로기판(207)은 보텀커버(215)의 배면에 설치되는데, 그 일측부에는 상기 테이프 캐리어 패키지(Tape Carrier Package, 237, 239)와 연결하기 위한 연결 커넥터 단자(209)가 설치된다. 한편, 상기 인쇄회로기판(207)을 보텀커버(215)의 배면에 고정시키기 위해서 인쇄회로기판(207)에는 체결 스크류(205)가 관통하는 제 1스크류홀(hole, 211)들이 형성된다. 반사 시트(221), 백 라이트 유닛(223), 편광판(217) 및 광학 시트들(225)은 액정패널(229)의 후면에 배치된다. 그리고, 보텀커버(215)는 체결 스크류(도면에 미도시)에 의해 서포트메인(213)과 체결되며, 그 배면에는 인쇄회로기판(207) 및 커버쉴드(201)를 고정시키기 위해서 커버쉴드(201)과 인쇄회로기판(207)에 형성된 제1, 제 2의 스크류홀들(203, 211)과 중첩되도록 제3의 스크류홀(217)이 형성된 다수의 돌기부(217)가 형성되어 있다.
상기한 바와 같이, 박막트랜지스터 어레이 기판에는 게이트배선와, 데이터배선 등이 형성되어 있고, 상기 배선들은 기판의 주변부에 이르러서는 전극패드부를 형성하게 된다. 상기 전극패드부에는 외부의 구동신호를 인가하기 위한 드라이브 IC가 실장된 테이프 캐리어 패키지(Tape Carrier Package)가 열압착되고, 인쇄회로기판(Printed Circuit Board)을 통하여 화상구현을 위한 다양한 비디오 신호들이 액정패널에 공급된다.
이때, 상기 전극패드선를 포함하는 다양한 배선과 다양한 전극의 패터닝에는 일반적으로 사진식각기술이 이용되고 있으며, 최근에는 비용절감을 위하여 포토마스크를 사용하여 노광을 하는 대신에 소프트몰드(soft mold)를 사용한 패터닝 기술도 활발하게 연구되고 있다.
그런데 소형 모델의 액정표시소자에서는 상기 패터닝도 작은 피치(pitch)로 설계되어야 하므로, 각 패턴간의 단락(short)이나 오픈(open)과 같은 불량 발생률이 증가하게 된다. 특히 종래에 일반적으로 사용되던 사진식각기술에 비하여 소프트몰드(soft mold)를 이용한 패터닝 방법에서는 이러한 문제가 더 심각하게 발생할 수 있다.
상기와 같은 문제점과 관련하여, 전극패드부과 신호배선부, 그리고 상기 전극패드부와 신호배선부를 연결시키는 링크부의 구성을, 도 3을 참조하여 살펴보면 다음과 같다.
먼저, 전극패드선(301a)은, 도 3에 도시된 바와 같이 링크선(302a)를 통하여 액정패널의 화소부의 주변을 종횡으로 가로질러 형성되는 신호배선(303a)으로 연결된다. 이때, 상기 전극패드선(301a)으로 구성된 전극패드부(301)의 피치(pitch)는 신호배선부(303)의 피치(pitch)보다 작게 형성되는 것이 일반적이다. 따라서 전극패드부(301)의 중앙부에서 외곽부로 갈수록, 전극패드선(301a)와 신호배선(303a)을 연결하는 링크선(302)은 점점 크게 꺽이며 상기 전극패드선(301a) 및 신호배선(303a)을 연결하게 되고, 전극패드부(301)에 가까운 부분의 링크부(302)을 구성하는 링크선(302a) 간의 간격도 좁아지게 된다. 사진식각기술을 포함한 일반적인 패터닝 방법에서, 연결부위가 크게 꺽이는 선 패턴의 경우 노광 및 현상과정에서 패 턴 불량이 발생할 확률이 커지며, 이는 액정패널 전체의 불량으로 이어질 수 있다.
상기의 문제점을 해결하기 위하여 종래에는 전극패드부의 피치(pitch)를 증가시킬 수 밖에 없었으나, 이렇게 되면 전극패드부에 연결될 테이프 캐리어 패키지(Tape Carrier Package)의 면적도 증가되어야 하고, 이는 제조비용 증가로 이어지는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 문제를 해결하기 위한 것으로, 전극패드부의 패턴불량 발생률을 감소시키면서 그 피치(pitch)를 감소시킬 수 있는 것을 목적으로 한다.
구체적으로, 본 발명에서는 전극패드부를 구성하는 각 전극패드선들의 형상을 서로 다르게 형성하여, 링크선과 각 전극패드선의 연결부분이 덜 급격하게 꺽이며, 상기 전극패드선에 인접한 링크선들의 간격을 넓게 확보하는 것을 목적으로 한다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 액정표시소자는, 기판 위에 형성된 박막 트랜지스터, 상기 기판 위에 형성되어 있는 복수 개의 신호배선, 상기 복수 개의 신호배선과 전기적으로 연결되어 있는 복수 개의 전극패드선, 상기 복수 개의 신호배선과 전극패드선을 연결하는 복수 개의 링크선, 및 상기 복수 개의 전극패드선으로 구성된 전극패드부와 연결되어 있는 구동부를 포함하여 구성되며, 상기 전극패드부를 구성하는 각 전극패드선들의 형상이 다른 것을 특징으로 하는 박막트랜지스터 어레이 기판; 상기 박막트랜지스터 어레이 기판과 대향하여 합착되는 컬러 필터 기판; 및 상기 박막트랜지스터 어레이 기판과 컬러필터 기판 사이에 충진된 액정층을 포함하여 구성된다.
상기 기판 위에 형성되어 있는 복수 개의 신호배선은 게이트배선일 수 있으며, 데이터배선일 수도 있다. 이때, 상기 복수 개의 신호배선과 전기적으로 연결되는 전극패드선는 각각 게이트 전극패드선 및 데이터 전극패드선이 된다.
본 발명의 특징은 상기 전극패드부를 구성하는 각 전극패드선들이 서로 다른 형상으로 이루어질 수 있다는 것인데, 이는 후술 될 실시예에서 그 구성과 이유가 설명될 것이다.
먼저 도 4를 참조하여 본 발명의 제 1실시예에 대하여 설명한다.
도 4에 도시된 바와 같이, 제 1실시예에서는 전극패드부(401)를 구성하는 각 전극패드선(401a)들의 형상이 서로 다르며, 구체적으로 그 길이가 전극패드부(401)의 중앙부에서 외곽부로 갈수록 짧아지거나, 동일한 것을 특징으로 한다.
이와 같이 전극패드부(401)를 구성하면, 각 전극패드선(401a)에 연결되는 링크선(402a)의 형상도 달라지는데, 특히 상기 전극패드선(401a)과 링크선(402a)의 연결부분이 그러하다.
제 1실시예에서와 같이 전극패드선(401a)의 길이가 외곽부로 갈수록 짧아지면, 전극패드선(401a)과 링크선(402a)의 연결부분의 꺽임이 덜 급격해지며 이는 신호배선(403a)과 링크선(402a)의 연결도 마찬가지이다. 그리고 일부 전극패드선(401a)들에 있어서는 전극패드선(401a)이 외곽부로 갈수록 길이가 짧아지지 않고, 동일한 길이를 유지하여도 본 발명의 효과에 큰 지장이 없을 수도 있다. 또한 상기의 전극패드부(401)의 구조에 의하여, 전극패드선(401a)과 링크선(402a)의 연결부분 꺽임이 덜 급격해지는 결과 외에도, 전극패드선(401a)에 인접한 링크선(402a)들의 간격이 종래기술에 비하여 넓게 확보되는 결과도 얻을 수 있다
상기와 같이, 전극패드선(401a)과 링크선(402a)의 꺽임부분과 전극패드선(401a)에 인접한 링크선(402a)의 간격이 개선되면, 상기 신호배선부(403), 링크부(402) 및 전극패드부(401)의 패터닝시에 불량률이 작아지는 효과를 얻을 수 있다. 또한 상기 효과에 의하여 전극패드부(401)의 피치(pitch)를 줄이는 것이 가능하게 된다.
다음으로 본 발명의 제 2실시예에 대하여, 도 5를 참조하여 설명한다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 2실시예에서는 상기 전극패드부(401)를 구성하는 각 전극패드선(401a)들은, 그 길이가 전극패드부(401)의 중앙부에서 외곽부로 갈수록 짧아지거나 동일한 것을 특징으로 하며, 그 폭이 전극패드부(401)의 중앙부에서 외곽부로 갈수록 두꺼워지거나, 동일한 것을 특징으로 한다.
제 2실시예와 같이 전극패드부(401)를 구성하는 이유는, 먼저 제 1실시예에서와 같이 외곽부로 갈수록 각 전극패드선(401a)의 길이를 짧거나 동일하게 구성하여, 전극패드선(401a)과 링크선(402a)의 연결부분 꺽임을 덜 급격하게 형성하고, 전극패드선(401a)에 인접한 링크선(402a)들의 간격도 종래기술에 비하여 넓게 확보하기 위함이다.
이에 추가하여, 외곽부로 갈수록 각 전극패드선(401a)의 폭을 더 두껍거나 동일하게 구성한 것은, 전극패드선(401a)와 구동부에 형성된 패드선와의 접촉저항의 문제 때문이다.
일반적으로 전극패드선(401a)와 구동부에 형성된 패드선를 접속시키는 방법으로, 도전성 접착제를 이용한 방법과 비등방성 도전성 접착제를 이용하는 방법이 있다. 이 중에서 도전성 접착제를 이용한 방법은 도전성 접착제가 각각의 접속단자 상에 정확하게 위치되어 놓여 있어야 하기 때문에 많이 쓰이지 않으며, 주로 비등방성 도전성 접착제를 이용한 방법이 많이 쓰인다.
비등방(anisotropic) 도전성 접착제를 이용하는 방법은, 절연성 접착제에 도전성 미립자를 분산 혼합한 후 전극패드부(401) 및 구동부의 패드부를 열을 가하며 압착하는 방식이다. 이때, 전극패드부(401)와 구동부의 패드부 사이에는 상기 도전성 미립자가 개재되어 수직방향으로는 전기가 통할 수 있지만, 수평방향으로는 절연성 접착제에 의하여 전기가 통할 수 없다.
상기와 같은 도전성 접착제를 이용한 방법과 비등방성 도전성 접착제를 이용하는 방법 모두에서, 전극패드선(401a)과 구동부에 형성된 패드선의 면적이 너무 작으면 접촉저항이 커지는 문제가 발생할 수 있다.
따라서 본 발명의 제 2실시예에서는, 전극패드부(401)를 구성하는 각 전극패드선(401a)들이 외곽부로 갈수록 그 길이가 짧아지거나 동일하게 구성되므로, 이를 보상하기 위하여 전극패드선(401a)의 폭을 증가시킨 것이다.
또한 상기 전극패드선(401a)과 구동부의 패드선 간의 저항과 관련하여서는, 각 전극패드선(401a)의 면적이 동일하게 형성되도록 그 길이와 폭을 구성하는 것이 가장 바람직하다.
지금까지, 본 발명의 제 1, 2실시예에 따른 전극패드부 및 링크부의 형상에 대하여 설명하였고, 이어서 본 발명의 구성요소 중 하나인 구동부에 형성된 패드의 형상에 대하여 설명한다.
본 발명의 전극패드부는 이를 구성하는 각 전극패드선들의 형상이 동일하지 않으므로, 이와 접촉하는 구동부의 패드 역시 서로 다른 형상으로 이루어져야 한다.
상기 전극패드부와 구동부의 패드는 서로 마주보는 방향으로 접촉하게 되므로, 구동부 패드의 패턴은 전극패드부의 패턴과 거울상으로 형성되어야 한다. 다만, 열압착시 팽창등을 고려하여 그 선폭이나 길이에 조금의 유동을 두는 것은 가능하다.
그리고 상기 구동부는 테이프 캐리어 패키지(Tape Carrier Package)나 칩 온 필름(chip on film)을 포함하여 구성될 수 있다.
상기한 설명에 많은 사항이 구체적으로 기재되어 있으나 이것은 발명의 범위를 한정하는 것이라기보다 바람직한 실시예의 예시로서 해석되어야 한다. 따라서 발명은 설명된 실시예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위와 특허청구범위에 균등한 것에 의하여 정하여져야 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 액정표시소자는 전극패드부를 구성하는 각 전 극패드선들이 전극패드부의 중앙부에서 외곽부로 갈수록 짧아지는 것을 특징으로 하므로, 전극패드선과 링크선의 연결부분 꺽임을 덜 급격하게 형성할 수 있고, 전극패드선에 인접한 링크선들의 간격도 종래기술에 비하여 넓게 확보할 수 있다. 따라서, 전극패드부의 피치(pitch)를 작게 형성하여도 패턴불량 발생률을 감소시킬 수 있는 유리한 효과를 가진다.
또한, 전극패드부가 상기 특징을 유지하며, 동시에 각 전극패드선의 폭이 전극패드부의 중앙부에서 외곽부로 갈수록 두꺼워지게 형성함으로써, 구동부의 패드와의 접촉면적을 충분히 확보할 수 있는 유리한 효과도 가진다.

Claims (9)

  1. 기판 위에 형성된 박막 트랜지스터, 상기 기판 위에 형성되어 있는 복수 개의 신호배선, 상기 복수 개의 신호배선과 전기적으로 연결되어 있는 복수 개의 전극패드선, 상기 복수 개의 신호배선과 전극패드선을 연결하는 복수 개의 링크선, 및 상기 복수 개의 전극패드선으로 구성된 전극패드부와 연결되어 있는 구동부를 포함하여 구성되며, 상기 전극패드부를 구성하는 각 전극패드선들의 형상이 다른 것을 특징으로 하는 박막트랜지스터 어레이 기판;
    상기 박막트랜지스터 어레이 기판과 대향하여 합착되는 컬러필터 기판; 및
    상기 박막트랜지스터 어레이 기판과 컬러필터 기판 사이에 충진된 액정층을 포함하여 구성되는 액정표시소자.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 기판 위에 형성되어 있는 복수 개의 신호배선은,
    게이트배선 또는 데이터배선인 것을 특징으로 하는 액정표시소자.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 전극패드부를 구성하는 각 전극패드선들은,
    그 길이가 전극패드부의 중앙부에서 외곽부로 갈수록 짧아지거나, 동일한 것을 특징으로 하는 액정표시소자.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 전극패드부를 구성하는 각 전극패드선들은,
    그 폭이 전극패드부의 중앙부에서 외곽부로 갈수록 두꺼워지거나, 동일한 것을 특징으로 하는 액정표시소자.
  5. 제 3항에 있어서,
    상기 전극패드부를 구성하는 각 전극패드선들은,
    그 폭이 전극패드부의 중앙부에서 외곽부로 갈수록 두꺼워지거나, 동일한 것을 특징으로 하는 액정표시소자.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 전극패드부를 구성하는 각 전극패드선들은,
    그 면적이 동일한 것을 특징으로 하는 액정표시소자.
  7. 제 1항 ~ 제 6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전극패드부와 연결되어 있는 구동부에는,
    상기 전극패드부와 거울상으로 패턴된 패드가 형성된 것을 특징으로 하는 액정표시소자.
  8. 제 1항 ~ 제 6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전극패드부와 연결되어 있는 구동부는,
    테이프 캐리어 패키지(Tape Carrier Package)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 액정표시소자.
  9. 제 1항 ~ 제 6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전극패드부와 연결되어 있는 구동부는,
    칩 온 필름(chip on film)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 액정표시소자.
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