KR20080048266A - 액정표시장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 정전기를 방지할 수 있도록 한 액정표시장치에 관한 것이다.
이 액정표시장치는 도전성 블랙매트릭스가 형성되는 상판; 액정층을 사이에 두고 상기 상판과 합착되는 하판; 및 상기 상판과 하판의 가장자리를 따라 형성되며 상기 도전성 블랙매트릭스와 전기적으로 접속되고 그라운드전압이 공급되는 도전성 실런트를 구비한다.

Description

액정표시장치{Liquid Crystal Display}
도 1은 종래의 수평 전계형 액정표시장치를 나타내는 단면도.
도 2는 기판 식각 공정 전과 후의 기판 두께를 보여주는 단면도.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 수평 전계형 액정표시장치를 나타내는 평면도.
도 4는 도 3에 도시된 수평 전계형 액정표시장치를 나타내는 단도면.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
58 : 그라운드 라인 62 : 실런트
86 : 화소 전극 88 : 공통 전극
92 : 오버 코트층 94 : 컬러필터
96 : 블랙매트릭스
본 발명은 수평 전계형 액정표시장치에 관한 것으로, 특히 정전기를 방지할 수 있는 액정표시장치에 관한 것이다.
액정표시장치는 전계를 이용하여 액정의 광투과율을 조절함으로써 화상을 표시한다. 이러한 액정표시장치는 액정을 구동시키는 전계의 방향에 따라 수직 전계형과 수평 전계형으로 대별된다.
수직 전계형 액정표시장치는 상부 기판 상에 형성된 공통전극과 하부 기판 상에 형성된 화소 전극이 서로 대향되게 배치되어 이들 사이에 형성되는 수직 전계에 의해 TN(Twisted Nemastic) 모드의 액정을 구동하게 된다. 이러한 수직 전계형 액정 표시 장치는 개구율이 큰 장점을 가지는 반면 시야각이 90도 정도로 좁은 단점을 가진다.
수평 전계형 액정표시장치는 동일 기판 상에 형성된 화소 전극과 공통 전극 간의 수평 전계에 의해 인 플레인 스위칭(In Plane Switching ; 이하, IPS라 함) 모드의 액정을 구동하게 된다. 이러한 수평 전계형 액정표시장치는 시야각이 160도 정도로 넓은 장점을 가진다. 이하, 수평 전계형 액정표시장치에 대하여 상세히 살펴보기로 한다.
도 1을 참조하면, 종래의 수평 전계형 액정표시장치는 도시되지 않은 블랙매트릭스, 칼라필터 및 오버 코트층이 형성된 상판의 기판(2)과, 상판의 기판(2) 상에 형성되어 유입되는 정전기(Electro Static discharge, ESD)를 방지하는 투명 도전막(4)과, 투명 전도막(4) 상에 부착되어 광의 편광 방향을 변환시키는 상부 편광판(6)과, 상판의 기판(2)과 대향하여 합착되며 도시되지 않은 박막트랜지스터(Thin Film Transistor, 이하 "TFT"라 함), 화소전극(8a) 및 공통전극(8b)이 형성된 하판의 기판(10)과, 백라이트 유닛으로부터 입사되는 광의 편광 방향을 변환시키는 하부 편광판(12)과, 상판의 기판(2)과 하판의 기판(10) 사이에 주입되는 인 플레인 스위칭 모드의 액정(18)과, 상판의 기판(2)과 하판의 기판(10)의 외각을 따라 형성되어 상판의 기판(2)과 하판의 기판(10)을 합착시키는 실런트(sealant ; 14)와, 실런트(14) 외각에 형성되어 상판의 기판(2)과 하판의 기판(10)을 전기적으로 접속시키는 은(Ag) 도트(16)를 구비한다.
투명 도전막(4)은 Ag 도트(16)로부터 그라운드 전압이 인가되어 외부로부터 정전기가 유입되는 것을 방지하며, 투명전도성 물질인 인듐 틴 옥사이드(Indium Tin Oxide, ITO)로 형성된다.
하판에서 화소전극(8a)과 공통전극(8b)은 동일 기판 상에 나란히 형성되어 수평 전계를 형성한다. 이 화소전극(8a)과 공통전극(8b) 간의 수평 전계에 의해 인 플레인 스위칭 모드의 액정(18)을 제어함으로써 화상이 구현된다.
실런트(14)는 화상표시영역의 외각을 따라 형성되며 인쇄법 또는 디스펜싱(Dispensing) 방법으로 형성된다.
Ag 도트(16)는 상판의 기판(2)의 투명도전막(4)으로 그라운드 전압을 인가시키는 역할을 한다. Ag 도트(16)는 인쇄법 또는 디스펜싱(Dispensing) 방법으로 형성되며 전기 전도도가 좋은 은페이스트(Ag-paste)로 형성된다.
이러한 액정표시장치는 소형화 및 박형화의 추세에 따라 도 2에 도시된 바와 같이 상판의 기판(2)과 하판의 기판(10) 각각을 식각하여 액정표시장치의 두께를 줄이는 방법이 제안되고 있다. 이렇게 상판의 기판(2)과 하판의 기판(10)을 식각하면, 상판의 기판(2) 상에 투명도전막(4)을 형성하는 공정을 추가해야 하므로 공정이 더 복잡해지는 문제점이 있다. 또한, 투명도전막(4)을 형성하지 않으면 정전기 유입으로 인한 화질 저하, 즉 백화 현상 및 흑화 현상이 발생한다. 그리고, 투명도전막(4)으로 이용되는 ITO는 스퍼터링 방법으로 상온에서 제조한 경우, 그300~500nm의 낮은 파장영역에서의 투과율이 70%이하이다. 이 때문에 정전기를 방전시키기 위하여, 상판의 기판(2)에 투명도전막(4)을 형성하면 그 투명도전막(4)으로 인하여 휘도가 낮아지는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 도전성 실런트를 이용하여 블랙매트릭스에 그라운드 전압을 인가함으로써 정전기를 방지할 수 있도록 한 액정표시장치를 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 액정표시장치는 도전성 블랙매트릭스가 형성되는 상판; 액정층을 사이에 두고 상기 상판과 합착되는 하판; 및 상기 상판과 하판의 가장자리를 따라 형성되며 상기 도전성 블랙매트릭스와 전기적으로 접속되고 그라운드전압이 공급되는 도전성 실런트를 구비한다.
상기 하판은 상기 그라운드 전압을 상기 도전성 실런트에 공급하기 위한 그 라운드 라인을 구비한다.
상기 도전성 블랙매트릭스는 크롬(Cr)을 포함한다.
상기 도전성 실런트는 금속 도전볼을 포함한다.
상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부도면을 참조한 실시예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.
이하, 도 3 및 도 4를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 설명하기로 한다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 수평 전계형 액정표시장치는 블랙매트릭스(96), 칼라필터(94) 및 오버 코트층(92)이 형성된 상판의 기판(50)과, 상판의 기판(50) 상에 부착되어 입사하는 광의 편광 방향을 변환시키는 상부 편광판(98)과, 상판의 기판(50)과 대향하여 합착되며 TFT, 화소전극(86) 및 공통전극(88)이 형성된 하판의 기판(60)과, 상기 하판의 기판(60) 배면에 부착되며 도시되지 않은 백라이트 유닛으로부터 입사되는 광의 편광 방향을 변환시키는 하부 편광판(66)과, 상판의 기판(50)과 하판의 기판(60) 사이에 주입되는 인 플레인 스위칭 모드의 액정(90)과, 상판의 기판(50)과 하판의 기판(60)의 외각을 따라 형성되어 상판의 기판(50)과 하판의 기판(60)을 합착시키며 그라운드 전압이 인가되는 도전성 실런트(62)를 구비한다.
블랙매트릭스(96)는 상부 기판(100) 상에 매트릭스 형태로 형성되어 상부기판(100)의 표면을 칼라필터들(94)이 형성되어질 다수의 화소 영역들로 나누어 인접 액정셀들 간의 광학적 혼신을 차단함과 아울러 상판에서 발생되는 정전기를 방전시 키는 도전체 역할을 겸한다. 이 블랙매트릭스(96)는 크롬(Cr) 등의 금속물질로 형성되어 도전성을 가지며, 도전성 실런트(62)와 전기적으로 접속되어 도전성 실런트(62)를 통해 접지된다. 이렇게 블랙매트릭스(96)가 전기적으로 접지됨으로써 상판에서 발생되는 정전기가 블랙매트릭스(96)를 통해 방전될 수 있다. 이에 따라, 본 발명은 상판의 기판(50) 상에 종래의 투명도전막을 형성하지 않아도 도전성 실런트(62)를 이용하여 블랙매트릭스(96)에 그라운드 전압을 인가할 수 있으므로 투명도전막을 형성하기 위한 공정을 추가하지 않아도 된다. 또한, 접지된 블랙매트릭스(96)에 의해 정전기 유입으로 인한 화질 저하, 즉 백화 현상 및 흑화 현상 발생을 방지할 수 있다. 그리고 본 발명은 투명도전막 대신 블랙 매트릭스(96)에 그라운드 전압을 인가함으로써 정전기 방지를 위한 별도의 투명도전막을 제거하여 화질 저하 요인을 줄일 수 있다.
컬러필터(94)는 광이 적색(R), 녹색(G), 청색(B) 중 어느 특정 파장을 가지도록 한다.
오버 코트층(92)은 컬러필터(94)를 보호함과 아울러 액정분자들과의 계면을 평탄하게 하는 역할을 한다. 이 오버 코트층(92)은 실런트(62)가 형성되는 영역에서 제거되어 블랙매트릭스(96)와 도전성 릴런트(62)의 전기적 접속을 간섭하지 않는다.
하판의 기판(60)은 하부 기판(70) 상에 교차되게 형성된 게이트 라인(54) 및 데이터 라인(56)과, 그 교차부마다 형성된 TFT와, 그 교차 구조로 마련된 화소 영역에 수평 전계를 이루도록 형성된 화소 전극(86) 및 공통 전극(88)을 구비한다.
TFT는 게이트 라인(54)의 게이트 신호에 응답하여 데이터 라인(56)의 화소 신호가 화소 전극(86)에 충전되어 유지되게 한다. 이를 위하여, TFT는 게이트 라인(54)에 접속된 게이트 전극(72)과, 데이터 라인(56)에 접속된 소스 전극(80)과, 화소 전극(86)에 접속된 드레인 전극(82)을 구비한다. 또한, TFT는 게이트 전극(72)과 게이트 절연막(74)을 사이에 두고 중첩되면서 소스 전극(80)과 드레인 전극(82) 사이에 채널을 형성하는 활성층(76)과, 소스 전극(80) 및 드레인 전극(82)과 오믹 접촉을 위한 오믹 접촉층(78)이 더 형성된다.
화소 전극(86)은 보호막(84)을 관통하는 콘택홀을 통해 TFT의 드레인 전극(82)과 접속되어 화소 영역 일부에 형성된다.
공통 전극(88)은 화소 영역에서 보호막(84) 상에 화소 전극(86)과 나란하게 형성된다.
이에 따라, TFT를 통해 화소 신호가 공급된 화소 전극(86)과 공통 전극(88) 사이에 수평 전계가 형성된다. 이러한 수평 전계에 의해 상판과 하판 사이에서 수평 방향으로 배열된 액정 분자들이 유전 이방성에 의해 회전하게 된다. 액정 분자들의 회전 정도에 따라 화소 영역을 투과하는 광 투과율이 달라지게 됨으로써 화상을 구현하게 된다.
도전성 실런트(62)는 화상표시영역(52)의 외각을 따라 인쇄법 또는 디스펜싱(Dispensing) 방법으로 형성되어 상판과 하판을 합착하는 역항을 함과 도전성 블랙 매트릭스(96)에 그라운드전압을 공급하는 도전체 역할을 겸한다. 이 도전성 실런트(62)는 금속 도전볼을 포함하여 도전성을 가지며 하판의 기판(70)에 형성된 그 라운드 라인(58)으로부터 그라운드 전압이 인가된다.
한편, 본 발명에 따른 액정표시장치는 실런트가 도전성을 가지게 되므로 별도의 Ag 도트가 필요 없다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 액정표시장치는 상판에서 발생되는 정전기를 방지하기 위하여 상판에 투명도전막을 형성하지 않고 도전성 실런트와 도전성 블랙매트릭스를 전기적으로 연결하여 투명도전막을 형성하지 않고도 상판에서 발생되는 정전기를 방전시킬 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 액정표시장치는 종래의 투명도전막을 형성하기 위한 공정이 제거되므로 공정수를 줄일 수 있고 제조비용을 낮출 수 있으며, 상판의 정전기로 인한 화질 저하, 즉 백화 현상 및 흑화 현상 발생을 예방할 수 있다. 나아가, 본 발명에 따른 액정표시장치는 상판의 정전기를 방전시키기 위한 투명도전막이 제거되므로 휘도를 높일 수 있으며, 도전성 실런트로 인하여 Ag 도트를 형성하지 않아도 되는 장점이 있다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정하여 져야만 할 것이다.

Claims (4)

  1. 도전성 블랙매트릭스가 형성되는 상판과,
    액정층을 사이에 두고 상기 상판과 합착되는 하판과,
    상기 상판과 하판의 가장자리를 따라 형성되며 상기 도전성 블랙매트릭스와 전기적으로 접속되고 그라운드전압이 공급되는 도전성 실런트를 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 하판은,
    상기 그라운드 전압을 상기 도전성 실런트에 공급하기 위한 그라운드 라인을 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 도전성 블랙매트릭스는 크롬(Cr)을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 도전성 실런트는,
    금속 도전볼을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
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