KR20080062888A - 액정표시장치 및 그 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 외부 정전기에 의해 발생되는 화상 왜곡현상을 방지할 수 있는 액정표시장치 및 그 제조방법에 관한 것이다.

본 발명에 의한 액정표시장치는 컬러필터 기판과, 공통전극 및 화소전극이 형성된 박막트랜지스터 어레이 기판과, 컬러필터 기판에서 표시면측에 형성되고, 정전기 방지층이 포함된 편광판과, 액정표시장치의 접지부와, 편광판 및 상기 접지부를 전기적으로 연결하는 정전기 유출 패턴을 구비한다.

그리고, 본 발명에 의한 액정표시장치를 제조하는 방법은 컬러필터 기판을 제조하는 단계와, 화소전극 및 공통전극이 포함된 박막트랜지스터 어레이기판을 제조하는 단계와, 박막트랜지스터 어레이기판과 컬러필터 기판과 정전기 방지층이 포함된 편광판을 합착하는 단계와, 박막트랜지스터 어레이기판에 접지부를 포함하는 연성회로기판을 접착하는 단계와, 편광판의 정전기 방지층 및 상기 접지부를 전기적으로 연결하는 단계를 포함한다.

Description

액정표시장치 및 그 제조 방법{Liquid Crystal Display Apparatus and Fabricating Method the Same}

도 1은 종래의 액정표시패널을 나타내는 단면도.

도 2 및 도 3은 본 발명에 의한 액정표시패널을 나타내는 사시도 및 단면도.

도 4는 본 발명에 의한 편광판의 구조를 나타내는 단면도.

도 5는 본 발명에 의한 액정표시패널의 정전기 유출 패턴을 형성하는 방법을 나타내는 도면.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

21 : 박막트랜지스터 어레이 기판 41 : 컬러필터 기판

50 : 편광판 100 : 정전기 유출 패턴

본 발명은 수평 전계를 이용하는 액정표시장치 및 그 제조방법에 관한 것으 로, 특히 외부 정전기에 의해 발생되는 화상 왜곡현상을 방지할 수 있는 액정표시장치 및 그 제조방법에 관한 것이다.

액정표시장치는 전계를 이용하여 액정의 광투과율을 조절함으로써 화상을 표시한다. 이러한 액정표시장치는 액정을 구동시키는 전계의 방향에 따라 수직 전계형과 수평 전계형으로 구분된다.

수직 전계형 액정표시장치는 상부기판에 형성된 공통전극과 하부기판에 형성되는 화소전극 사이에 인가되는 수직 전계에 의해 TN(Twisted Nemastic) 모드의 액정을 구동한다.

한편, 액정표시장치는 도 1에서와 같이, 컬러필터(도시하지 않음)가 형성된 상부기판(2)과, 박막트랜지스터가 형성된 하부기판(4) 및 두 기판(2,4) 사이에 마련된 액정공간에 충진된 액정(3)을 구비한다. 액정표시장치는 공통전극(6)과 화소전극(8)에 인가되는 수평전계에 의해 인 플레인 스위치(In Plane Switch; IPS) 모드의 액정을 구동한다.

이와 같이 액정표시장치는 수직 전계형 액정표시장치와는 달리 상부기판(2)에 전극이 존재하지 않으므로 상부기판(2)에 유도되는 외부 정전기를 방전시키지 못한다. 이에 따라, 상대적으로 약한 외부 정전기에도 손상을 입어 액정 분자들의 배열 방향이 바뀌어 화상이 왜곡되는 현상이 발생하는 문제점이 있다.

이처럼 액정표시장치에서 외부 정전기에 대한 대응방안으로 컬러필터 외부에 투명전극등을 형성하는 방안이 있다. 하지만 이는 투명전극층의 두께로 인하여 패널이 두꺼워지기 때문에 박형화를 요구하는 소형 액정표시장치에 부적합하고, 컬러 필터 외부의 도전전극과 모듈의 접지부와의 접촉을 위한 공정이 난해하다.

따라서, 본 발명의 목적은 외부 정전기를 효율적으로 방전시켜서 화상 왜곡 현상을 개선할 수 있는 액정표시장치에 관한 것으로, 특히 모듈의 두께를 얇게 하고 제조 공정이 단순한 외부 정전기 차단효과를 갖는 액정표시장치를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 의한 액정표시장치는 컬러필터 기판과, 공통전극 및 화소전극이 형성된 박막트랜지스터 어레이 기판과과, 컬러필터 기판에서 표시면측에 형성되고, 정전기 방지층이 포함된 편광판과, 액정표시장치의 접지부와, 편광판 및 상기 접지부를 전기적으로 연결하는 정전기 유출 패턴을 구비한다.

정전기 방지층은 전기적 도전 물질을 포함한다.

그리고 정전기 유출 패턴은 액화 금속을 도팅으로 형성할 수 있다.

이러한 본 발명에 의한 액정표시장치를 제조하는 방법은 컬러필터 기판을 제조하는 단계와, 화소전극 및 공통전극이 포함된 박막트랜지스터 어레이기판을 제조하는 단계와, 박막트랜지스터 어레이기판과 컬러필터 기판과 및 정전기 방지층이 포함된 편광판을 합착하는 단계와, 박막트랜지스터 어레이기판에 접지부를 포함하 는 연성회로기판을 접착하는 단계와, 편광판의 정전기 방지층 및 상기 접지부를 전기적으로 연결하는 단계를 포함한다.

이때, 정전기 방지층 및 접지부를 전기적으로 연결하는 단계는 액화 금속을 도팅함으로써 구현할 수 있다.

그리고, 액화 금속으로는 은(Ag)을 이용할 수 있다.

상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 이점들은 첨부 도면을 참조한 본 발명의 바람직한 실시 예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러날 것이다.

이하, 본 발명의 실시 예들을 도 2 내지 도 4를 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명에 의한 액정표시장치의 분해 사시도이고, 도 3은 본 발명에 의한 액정표시장치를 나타내는 단면도이다.

본 발명에 의한 액정표시장치는 서로 대향하여 합착된 박막트랜지스터 어레이 기판(21) 및 컬러 필터 어레이 기판(41)을 구비한다.

박막트랜지스터 어레이 기판(21)은 광투과성의 하부 베이스 기판(20)에 교차되게 형성된 게이트 라인(34) 및 데이터 라인(32)과, 그 교차부마다 형성된 박막트랜지스터(22)와, 그 교차 구조로 마련된 화소 영역에 수평 전계를 이루도록 형성된 화소 전극(28) 및 공통 전극(26)과, 공통 전극(26)과 접속된 공통 라인(24)을 구비한다.

게이트 라인(34)은 게이트 드라이브 집적회로(도시하지 않음)와 접속되는 게이트 패드를 통해 박막트랜지스터(22)의 게이트전극에 게이트신호를 공급한다. 데 이터라인(32)은 데이터 드라이브 집적회로가 실장된 데이터 TCP와 접속되는 데이터 패드와 접속되며, 데이터 드라이브 집적회로에서 생성된 화소신호를 박막트랜지스터(22)의 드레인전극을 통해 화소 전극(28)에 공급한다.

박막트랜지스터(22)는 게이트 라인(34)의 게이트 신호에 응답하여 데이터 라인(32)의 화소 신호가 화소 전극(28)에 충전되어 유지되도록 한다. 이를 위하여, 박막트랜지스터(22)는 게이트 라인(34)에 접속된 게이트 전극과, 데이터 라인(32)에 접속된 소스 전극과, 화소 전극(28)에 접속된 드레인 전극을 구비한다.

화소 전극(28)은 박막트랜지스터(22)와 접속되며 공통 전극(26)과 나란하게 화소 영역에 형성된다. 공통 전극(26)은 공통 라인(24)과 접속되어 화소 영역에 형성된다.

이에 따라, 박막트랜지스터(22)를 통해 화소 신호가 공급된 화소 전극(28)과 공통 라인(24)을 통해 기준 전압이 공급된 공통 전극(26) 사이에는 수평 전계가 형성된다. 이러한 수평 전계에 의해 박막 트랜지스터 어레이 기판과 컬러 필터 어레이 기판 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.

컬러 필터 어레이 기판(41)은 컬러 구현을 위한 컬러 필터(46) 및 빛샘 방지를 위한 블랙 매트릭스(44)와, 상부기판을 평탄화하기 위한 평탄화층(도시하지 않음) 및 정전기 방지층을 포함하는 편광판(50)으로 구성된다.

블랙 매트릭스(44)는 절연막에 외부 신호에 대한 수평 전계 왜곡을 방지하기 위해 수지물질로 형성된다. 그리고 블랙 매트릭스(44)는 매트릭스 형태로 형성되어 컬러필터들이 형성되어질 다수의 셀영역들로 나눔과 아울러 인접 셀간의 광간섭을 방지하는 역할을 한다.

컬러필터(46)는 블랙매트릭스에 의해 정의된 화소영역에 형성되어 적색, 녹색 및 청색 색상을 구현하고, 이러한 각각의 화소영역을 통과한 삼원색 빛의 조합을 통하여 풀컬러를 구현한다.

편광판(50)은 정전기 방지층을 포함하고, 이러한 편광판(50)의 구조를 도 4를 참조하여 살펴보면 다음과 같다.

편광판(50)은 편광역할을 하는 폴리비닐알코올(Poly Vinyl Alcohol ; 이하 PVA,56)층과, PVA층을 보호하기 위해 PVA층(56)의 상/하면에 형성되는 트리아세틸셀룰로오스(Tri-Acetyl Cellulose ; 이하 TAC)(55,57)를 포함하고, 상부의 TAC층(55) 위에 정전기 방지층(Anti-Static Layer,54)이 형성된다. 정전기 방지층(54)은 도전성분이 포함된 것을 특징으로 한다. 그리고, 편광판의 상부 표면에는 눈부심 방지를 위한 표면처리층(Anti Glare/Anti Reflection coating,52) 및 편광판을 보호하기 위한 보호필름(Surface Protective Film,51)이 형성되고, 정전기 방지층(54)과 표면처리층(52) 사이에는 보상 필름(53)이 형성된다. 또한, 편광판(50)의 하부면에는 편광판을 패널에 합착하기 위한 점착층(58)이 형성되고, 점착층(58)의 하부에는 점착층 및 편광판 전체를 보호하기 위한 이형 필름(Separate Film,59)이 형성된다.

다음으로 도 3에 도시된 바와 같이 연성회로기판(60)은 베이스 필름상에 액 정표시장치를 구동하기 위한 집적회로가 실장되어 있으며, 신호 전달을 수행하는 회로 패턴과, 집적회로와 연성회로기판의 접촉이 이루어지는 패트 패턴등을 포함한다.

그리고 회로 패턴에는 접지부(GND,62)가 형성된다. 이러한 접지부(62)는 도시하지 않은 모듈의 외곽 케이스와 연결된다.

편광판(50)에 형성된 정전기 방지층(54)은 정전기 유출 패턴(100)을 통해서 연성회로기판(60)의 접지부(62)와 전기적으로 연결된다.

이와 같은 구조로 인해서 외부 정전기가 패널에 전해지면, 컬러필터 기판(41)에 형성된 편광판(50)의 정전기 방지층(54)을 통하여 정전기 유출 패턴(100)으로 전해진다. 그리고 정전기 유출 패턴(100)을 따라서 흐르는 정전기는 연성회로기판(60)의 접지부(62)를 통하여 모듈의 외곽 케이스로 방출된다.

이에 따라, 본 발명에 의한 액정표시장치에서는 외부 정전기가 패널 내부, 특히 박막트랜지스터 어레이 기판으로 유입되는 것을 효과적으로 차단할 수 있다.

이러한 본 발명에 의한 액정표시장치에서 편광판(50)의 정전기 방지층(54)과 연성회로기판(60)의 접지부(62)를 연결하는 정전기 유출 패턴(100)은 액화 도전물질을 도포함으로써 형성할 수 있다. 일례로 도팅(dotting) 기술을 이용하여 액화된 금속을 편광판의 정전기 방지층(54)과 연성회로기판의 접지부(62)를 연결한다.

즉, 도 5에서 보는 것처럼 컬러필터 기판(41)과 박막트랜지스터 어레이 기판(21)을 합착한 다음에 연성회로기판(60)을 접착한 패널에, 노즐(110)을 이용하여 액화 도전물질(120)을 연성회로기판(60)의 접지부(62)에서부터 편광판(50)의 정전기 방지층(54)까지 도포한다.

이때, 액화 도전물질(120)은 은(Ag)이나 크롬(Cr)을 이용할 수 있다. 그리고, 도포하는 경로를 나타내는 점선은 연성회로기판(60)이나 박막트랜지스터 어레이 기판(21)에 따라서 설정될 수 있고, 이러한 경로에 따른 노즐(110)의 이동은 미리 자동 제어되도록 설정된다.

이처럼 본 발명에 의한 액정표시장치는 외부 정전기를 효과적으로 차단할 수 있다. 특히, 별도의 투명전극을 증착하는 공정을 생략할 수 있다. 이에 따라 공정을 단순화 할 수 있을 뿐만 아니라, 투명전극에 의해 모듈의 두께가 두꺼워지는 것도 개선할 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 액정표시장치에 의하면 패널에 인가되는 정전기를 효과적으로 외부로 방전시킬 수 있다. 이에 따라 정전기에 의해 수평 전계가 왜곡되는 것을 방지하여 구동의 안정화를 이룰 수 있다.

특히, 본 발명에 의한 액정표시장치는 정전기 방지를 위한 별도의 레이어를 추가하지 않음에 따라 모듈의 슬림화에 적합하다.

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 아니 라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.

Claims (10)

1. 컬러필터 기판과;

   박막트랜지스터 어레이 기판과;

   상기 컬러필터 기판상에 형성되며, 정전기 방지층이 포함된 편광판과;

   상기 편광판 및 접지부를 전기적으로 연결하는 정전기 유출 패턴을 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 정전기 방지층은 전기적 도전 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 정전기 유출 패턴은 은(Ag) 또는 크롬(Cr) 중 적어도 어느 하나를 이용하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 정전기 유출 패턴은 도팅 기술을 이용하여 형성하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 접지부는 연성회로기판에 형성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 편광판은

   편광역할을 하는 폴리비닐알코올층과;

   폴리비닐알코올층을 보호하기 위해 폴리비닐알코올층의 상/하면에 형성되는 트리아세틸셀룰로오스층과;

   상부의 트리아세틸셀룰로오스층 위에 형성되는 정전기 방지층을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 편광판은

   편광판의 눈부심 방지를 위한 표면처리층과;

   편광판을 보호하기 위한 보호필름과;

   편광판을 패널에 합착하기 위한 점착층과;

   점착층의 하부에서 점착층 및 편광판 전체를 보호하기 위한 이형 필름을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
8. 컬러필터 기판을 제조하는 단계와;

   박막트랜지스터 어레이기판을 제조하는 단계와;

   상기 박막트랜지스터 어레이기판과 상기 컬러필터 기판 및 정전기 방지층이 포함된 편광판을 합착하는 단계와;

   상기 박막트랜지스터 어레이기판에 접지부를 포함하는 연성회로기판을 접착하는 단계와;

   상기 편광판의 정전기 방지층 및 상기 접지부를 전기적으로 연결하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조 방법.
9. 제 8 항에 있어서,

   상기 정전기 방지층 및 상기 접지부를 전기적으로 연결하는 단계는 액화 금속을 도팅하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조 방법.
10. 제 9 항에 있어서,

    상기 액화 금속은 은(Ag) 또는 크롬(Cr) 중 적어도 어느 하나를 이용하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조 방법.

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