KR20080073420A - 액정표시장치 및 그 제조방법 - Google Patents

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KR20080073420A
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Abstract

본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 자세하게는 잔류 DC 성분에 따른 잔상을 방지하여 고화질의 액정표시장치를 구현하는 것에 관한 것이다.
이를 위해, 본 발명에서는 액티브 영역과 비액티브 영역으로 구분된 어레이 기판 및 컬러필터 기판의 비액티브 영역에 위치하는 공통 연결배선과 접촉하는 전도성 고분자 패턴을 형성하고, 이를 배향막과 접촉하는 것을 특징으로 한다.
이와 같은 구성은 상기 전도성 고분자 패턴 및 공통 연결배선을 방전 통로(discharging path)로 활용할 수 있어, 배향막 또는 배향막과 액정의 경계 영역에 잔재하는 잔류 DC 성분을 기판 외부로 이동 및 제거할 수 있다. 이를 통해, 잔상을 방지할 수 있어 고화질을 구현하는 장점이 있다.

Description

액정표시장치 및 그 제조방법{Liquid Crystal Display Device and the method for fabricating thereof}
도 1은 종래의 액정표시장치를 나타낸 평면도.
도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ선을 따라 절단하여 나타낸 단면도.
도 3은 본 발명에 따른 액정표시장치를 나타낸 평면도.
도 4는 도 3의 Ⅳ-Ⅳ선을 따라 절단하여 나타낸 단면도.
도 5a 내지 도 5d는 도 3의 Ⅳ-Ⅳ선을 따라 절단하여 공정 순서에 의해 나타낸 공정 단면도.
도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정표시장치의 단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
110 : 컬러필터 기판 115 : 블랙 매트릭스
120 : 컬러필터층 125 : 오버 코트층
130 : 액정층 135 : 컬럼 스페이서
145 : 상부 배향막 146 : 하부 배향막
150 : 어레이 기판 152 : 게이트 전극
154 : 공통 연결배선 157 : 게이트 절연막
158 : 보호막 162 : 액티브층
164 : 오믹 콘택층 170 : 씰패턴
172 : 소스 전극 174 : 드레인 전극
180 : 화소 전극 183 : 공통 패드전극
185 : 전도성 고분자 패턴 190, 195 : 상부 및 하부 편광판
CH1 : 드레인 콘택홀 CH2 : 공통 콘택홀
T : 박막트랜지스터 AA : 액티브 영역
NAA : 비액티브 영역
본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 자세하게는 잔류 DC 성분에 따른 잔상을 방지하여 고화질의 액정표시장치를 구현하는 것에 관한 것이다.
일반적으로, 평판형 표시장치의 하나인 액정표시장치는 음극선관(Cathode Ray Tube : CRT)에 비해 시인성이 우수하고 평균소비전력도 같은 화면크기의 음극선관에 비해 작을 뿐만 아니라 발열량도 작기 때문에 플라즈마 표시장치나 전계방출 표시장치와 함께 최근에 휴대폰이나 컴퓨터의 모니터, 텔레비전의 차세대 표시장치로서 각광받고 있다.
이러한 액정표시장치의 구동원리는 액정의 광학적 이방성과 분극성질을 이용하는 것으로, 상기 액정은 구조가 가늘고 길기 때문에 분자의 배열에 방향성을 지니고 있으며, 인위적으로 액정에 전기장을 인가하여 분자배열의 방향을 제어할 수 있다.
따라서, 상기 액정의 분자배열 방향을 임의로 조절하면, 액정의 분자배열이 변하게 되고, 광학적 이방성에 의해 상기 액정의 분자배열 방향으로 빛이 굴절하여 화상정보를 표현할 수 있다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 종래의 액정표시장치에 대해 설명한다.
도 1은 종래의 액정표시장치를 나타낸 평면도이다.
일반적으로, 액정표시장치는 액정층을 사이에 두고 컬러필터 기판과 어레이 기판을 합착하여 제작하며 도시한 바와 같이, 액티브 영역(AA)과 비액티브 영역(NAA)으로 나눌 수 있다.
이때, 상기 양 기판(10, 50)은 비액티브 영역(NAA)에 인쇄된 씰패턴(70)을 통해 합착되며, 이러한 씰패턴(70)은 액정이 새는 것을 방지하는 역할을 동시에 하게 되며, 열경화성 수지로 제작할 수 있다.
상기 액정표시장치의 일측과 타측에는 상기 액티브 영역(AA)에 게이트 신호와 데이터 신호를 인가하기 위한 게이트 구동부와 데이터 구동부가 각각 구성되며, 이는 TAB(Tape Automated Bonding) 공정을 통해 액정 패널에 연결될 수 있다.
이때, 상기 어레이 기판(50)에 구성된 어레이 소자(65) 또는 컬러필터 기판(10)에 구성된 컬러필터 소자(미도시) 상에는 액정의 초기 배향을 위한 목적으로 상부 및 하부 배향막(45, 46)이 구성되고, 이러한 양 배향막(45, 46)은 합착마진을 고려하여 상기 표시영역에서 상기 비액티브 영역(NAA)의 일부 즉, 상기 씰패턴(70)에 근접한 부분까지 연장 구성된다.
이하, 도 2를 참조하여 전술한 액정표시장치의 단면 구성을 상세히 설명한다.
도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ선을 따라 절단한 단면도이다.
도시한 바와 같이, 컬러필터 기판(10)인 상부 기판과 어레이 기판(50)인 하부 기판이 대향 합착하고 있으며, 양 기판(10, 50)의 이격된 사이 공간에 액정층(30)이 개재된다. 그리고, 상기 양 기판(10, 50)의 최 외곽부에는 양 기판(10, 50)의 합착 및 액정이 새는 것을 방지하기 위한 목적으로 씰패턴(70)이 구성된다.
상기 상부 기판(10)의 투명 기판(1) 하부에는 비화소 구간에 빛이 입사되는 것을 차단하기 위한 블랙 매트릭스(15)와, 이 블랙 매트릭스(15)를 경계부로 하여 하부 기판(50)에 구성된 어레이 소자(65)에 대응하여 이미지를 구현하기 위한 컬러필터(20)가 구성되며, 이러한 컬러필터(20)는 적, 녹, 청 컬러를 포함한다.
상기 컬러필터(20) 하부에는 상기 블랙 매트릭스(15)와 컬러필터(20)를 보호 및 평탄화를 위한 오버 코트층(25)과, 상기 오버 코트층(25) 상에 양 기판(10, 50)의 셀갭(cell gap)을 일정하게 유지하는 역할을 하는 컬럼 스페이서(35)와, 액정의 초기 배향을 제어하는 상부 배향막(45)을 차례로 구성한다.
또한, 상기 하부 기판(50)의 투명 기판(2) 상에는 액티브 영역(AA)에 대응하여 어레이 소자(65)가 구성되고, 상기 어레이 소자(65) 상부에 하부 배향막(46)이 구성된다.
그러나, 전술한 구성을 갖는 종래의 액정표시장치에서는 액정층에 가해지는 지속적인 DC 전압에 의해 잔상과 같은 화질 불량을 야기할 수 있다.
이를 상세히 설명하면, 상기 잔상은 패널의 설계, 재료 특성 및 회로 특성 등으로 인해 특정 화면을 장시간 구동하였을 때, 잔류 DC 성분이 축적되어 액정을 구동시키는 전기장에 영향을 미쳐 나타나는 현상으로, 특히 배향막 또는 배향막과 액정이 접촉하는 경계 영역에 집중되어 화질을 저해하는 요인으로 작용한다.
본 발명은 전술한 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로, 비액티브 영역의 일 측에 대응하여 배향막과 그 일 측이 접촉하도록 하고, 타 측은 공통 연결배선과 접촉하는 전도성 고분자 패턴을 구성하는 것을 특징으로 한다.
이와 같은 구성은 상기 전도성 고분자 패턴과 접촉하는 공통 연결배선을 방전통로(discharging path)로 활용할 수 있어 배향막 또는 배향막과 액정층 간의 경계 영역에 잔재하는 잔류 DC 성분을 기판 외부로 이동 및 제거할 수 있다. 이를 통해, 잔상을 방지할 수 있어 고화질을 구현하는 장점이 있다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정표시장치는 액티브 영역과 비액티브 영역으로 구분된 제 1 및 제 2 기판과, 상기 제 1 기판의 액티브 영역에 구성된 어레이 소자와, 상기 비액티브 영역에 구성된 공통 연결배선과, 상기 제 1 기판의 액티브 영역 전면과 상기 비액티브 영역의 일부에 걸쳐 구성된 제 1 배향막과;
상기 공통 연결배선과 상기 제 1 배향막과 동시에 접촉되어 구성된 전도성 고분자 패턴과, 상기 제 2 기판 상에 순차적으로 구성된 블랙 매트릭스, 컬러필터 및 오버 코트층과, 상기 오버 코트층 상에 구성된 제 2 배향막과, 상기 제 1 및 제 2 기판의 최 외곽부에 구성된 씰패턴과, 상기 제 1 및 제 2 기판 사이에 개재된 액정층을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제 1 배향막과 전도성 고분자 패턴은 인쇄 공정으로 순차 형성되고, 동시에 소성되며, 상기 전도성 고분자 패턴은 상기 제 1 배향막의 하부층에 존재하거나 상부층에 존재하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 전도성 고분자 패턴은 10-16 ~ 105 S/cm의 전도도를 가지는 고분자이며, 상기 공통 연결배선과 상기 제 1 배향막 사이에 상기 공통 연결배선의 일부를 노출하는 공통 콘택홀을 포함하는 절연막이 더욱 구성된다.
상기 공통 연결배선과 상기 전도성 고분자 패턴 사이에 도전성 금속 패턴을 더욱 포함한다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정표시장치의 제조방법은 제 1 및 제 2 기판을 준비하는 단계와, 상기 제 1 및 제 2 기판에 다수의 화소로 구성된 액티브 영역과, 비액티브 영역을 정의하는 단계와, 상기 액티브 영역의 각 화소마다 스위칭 소자와 화소 전극을 형성하고, 상기 비액티브 영역에 공통 연결배선을 형성하는 단계와;
상기 제 1 기판의 액티브 영역 전면과 상기 비액티브 영역의 일부에 걸쳐 제 1 배향막을 형성하는 단계와, 상기 공통 연결배선과 상기 제 1 배향막과 동시에 접촉되는 전도성 고분자 패턴을 형성하는 단계와;
상기 제 2 기판 상에 블랙 매트릭스, 컬러필터와 오버 코트층을 순차적으로 형성하는 단계와, 상기 오버 코트층 상에 제 2 배향막을 형성하는 단계와, 상기 제 1 및 제 2 기판을 씰패턴을 이용하여 합착하는 단계와, 상기 제 1 및 제 2 기판 사이에 액정을 개재하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제 1 배향막과 상기 전도성 고분자 패턴을 인쇄 공정을 통해 차례로 인쇄하고 나서, 이들을 동시에 소성 공정으로 형성된다. 상기 전도성 고분자 패턴은 10-16 ~ 105 S/cm의 전도도를 가지는 고분자인 것을 특징으로 한다.
상기 제 2 배향막과 접촉하는 전도성 고분자 패턴을 형성하는 단계를 더욱 포함한다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정표시장치의 제조방법은 제 1 및 제 2 기판을 준비하는 단계와, 상기 제 1 및 제 2 기판에 다수의 화소로 구성된 액티브 영역과, 비액티브 영역을 정의하는 단계와, 상기 액티브 영역의 각 화소마다 스위칭 소자와 화소 전극을 형성하고, 상기 비액티브 영역에 공통 연결배선을 형성하는 단계와;
상기 공통 연결배선과 접촉하는 전도성 고분자 패턴을 형성하는 단계와, 상기 제 1 기판의 액티브 영역 전면과 상기 전도성 고분자 패턴의 일부에 걸쳐 제 1 배향막을 형성하는 단계와, 상기 제 2 기판 상에 블랙 매트릭스, 컬러필터와 오버 코트층을 순차적으로 형성하는 단계와, 상기 오버 코트층 상에 제 2 배향막을 형성하는 단계와, 상기 제 1 및 제 2 기판을 씰패턴을 이용하여 합착하는 단계와, 상기 제 1 및 제 2 기판 사이에 액정을 개재하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 액정표시장치에 대해 설명한다.
--- 제 1 실시예 ---
본 발명의 제 1 실시예는 배향막과 접촉하는 전도성 고분자 패턴을 비액티브 영역에 구성하는 것을 특징으로 한다.
도 3은 본 발명에 따른 액정표시장치를 나타낸 평면도로, 공통 전극과 화소 전극이 어레이 기판에 함께 구성된 횡전계 방식을 예로 들어 설명한다.
액정표시장치는 액정층을 사이에 두고 컬러필터 기판과 어레이 기판을 합착하여 제작하며 도시한 바와 같이, 화상을 표시하는 액티브 영역(AA)과 화상을 표현하지 못하는 비액티브 영역(NAA)으로 나눌 수 있다.
이때, 상기 양 기판(110, 150)은 비액티브 영역(NAA)에 인쇄된 씰패턴(170)을 통해 합착되며, 이러한 씰패턴(170)은 액정이 새는 것을 방지하는 역할을 동시에 하게 되며, 열경화성 수지 또는 UV 경화성 수지로 제작할 수 있다. 상기 액정표시장치의 일측과 타측에는 상기 액티브 영역(AA)에 게이트 신호와 데이터 신호를 인가하기 위한 게이트 구동부와 데이터 구동부가 각각 구성되며, 이는 TAB(Tape Automated Bonding) 공정을 통해 액정 패널에 연결될 수 있다.
이때, 상기 씰패턴(170)과 어레이 소자(165)의 이격 구간인 비액티브 영역(NAA)에 가장자리를 따라 전도성 고분자 패턴(185)을 구성하는 것을 특징으로 한다.
상기 전도성 고분자 패턴(185)의 일 측은 액티브 영역(AA)에 구성된 공통 전극(미도시)에 공통 신호를 인가하는 공통 연결배선(미도시)과, 타 측은 비액티브 영역(NAA)으로 연장된 상부 및 하부 배향막(도 1의 45, 46)과 각각 접촉하도록 구성하는 것을 특징으로 한다.
이하, 도 4를 참조하여 본 발명에 따른 액정표시장치의 단면 구조를 상세히 설명한다.
도 4는 도 3의 Ⅳ-Ⅳ선을 따라 절단한 단면도이다.
도시한 바와 같이, 컬러필터 기판(110)인 상부 기판과 어레이 기판(150)인 하부 기판이 대향 합착하고 있으며, 양 기판(110, 150)의 이격된 사이 공간에 액정층(130)이 개재된다. 그리고, 상기 양 기판(110, 150)의 최 외곽부에는 액정이 새는 것을 방지하기 위한 목적으로 씰패턴(170)을 구성한다.
그리고, 상기 양 기판(110, 150)의 외부면에는 상부 및 하부 편광판(190, 195)이 각각 부착되며, 일반적으로 상기 상부 및 하부 편광판(190, 195)은 고분자 편광판에 한쪽 방향으로 늘인 PVA(polyvinyl alcohol) 필름에 요오드나 이색성 염료를 흡착하여 제작한다.
상기 상부 기판(110)의 투명 기판(101)의 일면에는 비화소 구간으로 빛이 입사되는 것을 차단하기 위한 블랙 매트릭스(115)와, 이 블랙 매트릭스(115)를 경계부로 하여 하부 기판(150)에 형성된 화소에 대응하여 이미지를 구현하기 위한 컬러필터(120)를 구성한다. 이때, 상기 컬러필터(120)는 적(R), 녹(G), 청(B) 서브 컬러를 포함한다.
상기 블랙 매트릭스(115)와 컬러필터(120)의 하부에는 이들을 보호 및 평탄화하기 위한 오버 코트층(125)과, 상기 오버 코트층(125) 하부에 양 기판(110, 150)의 셀갭(cell gap)을 일정하게 유지하는 역할을 하는 컬럼 스페이서(135)와, 액정의 초기 배향을 제어하는 상부 배향막(145)을 차례로 구성한다.
또한, 상기 하부 기판(150)의 투명 기판(102) 상에는 액티브 영역(AA)에 대응하여 게이트 배선(미도시)과 상기 게이트 배선에서 연장된 게이트 전극(152)을 구성한다. 이때, 상기 게이트 전극(152)과 동일층 동일 물질로 구성된 공통 전극(미도시)은 비액티브 영역(NAA)으로 연장 구성된 공통 연결배선(154)을 통해, 도 3에 도시한 게이트 구동부 또는 데이터 구동부와 이격된 일 측에 구성된 공통 전압 발생부(미도시)로부터 공통 신호를 인가받는다.
그리고, 상기 게이트 전극(152)과 공통 연결배선(154)의 상부 전면에 게이트 절연막(157)이 구성되고, 상기 게이트 절연막(157) 상부에 게이트 전극(152)과 액티브층(162)및 오믹 콘택층(164)과 소스 및 드레인 전극(172, 174)을 포함하는 박막트랜지스터(T)가 구성되며, 이 상부에 보호막(158)이 구성된다.
여기서, 상기 드레인 전극(174)의 일부에 대응하는 보호막(158)을 패턴하여 상기 드레인 전극(174)의 일부를 노출하는 드레인 콘택홀(CH1)을 구성함과 동시에 추가적으로 공통 연결배선(154)의 일부를 노출하는 공통 콘택홀(CH2)을 구성한다.
다음으로, 상기 드레인 콘택홀(CH1)을 통해 상기 드레인 전극(174)과 접촉하는 화소 전극(180)과, 상기 공통 콘택홀(CH2)을 통해 상기 공통 연결배선(154)과 접촉하는 공통패드 전극(183)을 각각 구성한다.
그리고, 상기 화소 전극(180)과 공통패드 전극(183) 상부에 액정의 초기 배향을 제어하는 하부 배향막(146)을 구성하며, 이러한 하부 배향막(146)은 액티브 영역(AA)의 전부를 가리고, 비액티브 영역(NAA)에 구성된 공통패드 전극(183)은 노출되도록 구성한다.
또한, 일 측은 상기 공통 패드전극(183)을 통해 공통 연결배선(154)과 접촉하고, 타 측은 하부 배향막(146)의 표면과 접촉하는 전도성 고분자 패턴(185)을 구성하는 것을 특징으로 한다.
구체적으로, 상기 전도성 고분자 패턴(185)은 잔류 DC 성분을 제거하기 위한 목적으로 구성하는 것으로, 이러한 잔류 DC 성분은 패널 설계, 재료 특성 및 회로 인자 등으로 인해 발생되는 DC 성분이 축적되어 액정을 구동하는 전기장에 영향을 미치기 때문에 발생하게 된다. 특히, 이러한 잔류 DC 성분은 양 배향막(145, 146) 또는 양 배향막(145, 146)과 액정층(130) 간의 경계 영역에 집중된다.
따라서, 상기 하부 배향막(146)과 공통 연결배선(154)과 각각 연결되는 전도성 고분자 패턴(185)을 구성함으로써, 상기 공통 연결배선(154)을 방전통로(discharging path)로 활용하여 전술한 경계 영역에 집중된 잔류 DC 성분을 기판 의 외부로 이동 및 제거하는 것을 통해 잔상과 같은 화질저하 문제를 개선할 수 있다.
상기 전도성 고분자 패턴(185)은 10-16 ~ 105 S/cm의 전도도를 가지는 고분자를 뜻하며, 주로 π결합을 가지는 공액 고분자에 도핑(doping)을 통해 형성하며, 상기 공액 구조는 도핑 이전에 단일결합과 이중결합이 교대로 반복되는 구조로 도핑 이전의 공액 고분자는 절연체 또는 반도체의 특성을 갖는다.
이때, 상기 전도성 고분자 패턴(185)은 폴리 에틸렌(polyethylene), 폴리 아닐린(polyaniline), 폴리 페닐렌(poly p-phenylene), 폴리 파이롤(polypyrrole), 폴리 티오펜(polythiophene), 폴리 페닐렌 비닐린(poly p-phenylene vinylene), 폴리 에틸렌 다이옥시 티오펜(PEDOT : poly ethylene dioxy thiophene)과 폴리 티에닐렌 비닐린(poly thienylene vinylene)을 포함하는 물질에서 선택될 수 있다.
상기 배향막(146)은 대부분의 고분자와 같이 절연체로 이루어진 폴리이미드 계열의 물질이 이용된다.
이때, 상기 하부 배향막(146)과 전도성 고분자 패턴(185)은 인쇄 공정을 통해 간단하게 형성할 수 있으며, 상기 하부 배향막(146)과 전도성 고분자 패턴(185)을 차례로 인쇄하고 나서 이를 동시에 소성 공정을 진행할 수 있어 별도의 사진식각 공정 없이도 손쉽게 제작할 수 있는 이점이 있다.
따라서, 본 발명에서와 같이 일 측은 상부 또는 하부 배향막의 표면과, 타 측은 공통 연결배선과 각각 접촉하는 전도성 고분자 패턴을 추가로 구성하면, 상기 공통 연결배선을 방전통로로 활용할 수 있어 배향막 또는 배향막과 액정층 간에 잔재하는 잔류 DC 성분을 기판의 외부로 이동 및 제거하는 것을 통해 잔상과 같은 화질저하 문제를 개선할 수 있다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정표시장치의 제조방법에 대해 설명한다.
도 5a 내지 도 5d는 도 3의 Ⅳ-Ⅳ선을 따라 절단하여 공정 순서에 의해 나타낸 공정 단면도이다.
도 5a에 도시한 바와 같이, 투명 기판(102) 상에 액티브 영역(AA)에 대응하여 게이트 배선(미도시)에서 연장된 게이트 전극(152)과, 액티브 영역(AA)에 구성된 공통 전극(미도시)과 접촉되며 비액티브 영역(NAA)으로 연장 구성된 공통 연결배선(154)을 형성하는 단계를 진행한다.
다음으로, 상기 게이트 전극(152)과 공통 연결배선(154) 등이 형성된 기판(102) 상에 질화 실리콘(SiNx) 또는 산화 실리콘(SiO2) 등과 같은 무기 절연물질 그룹 중에서 선택된 하나로 게이트 절연막(157)을 형성한다.
상기 게이트 절연막(157)이 형성된 기판(102) 상에 상기 게이트 전극(152)과 그 일부가 중첩되는 액티브층(162)및 오믹 콘택층(164)을 형성하고 나서, 도전성 금속으로 상기 액티브 및 오믹 콘택층(162, 164)과 접촉하는 소스 및 드레인 전극(172, 174)을 형성한다.
이때, 상기 게이트 전극(152)과 액티브 및 오믹 콘택층(162, 164)과 소스 및 드레인 전극(172, 174)을 포함하여 박막트랜지스터(T)를 이룬다.
다음으로, 상기 박막트랜지스터(T) 등이 형성된 기판(102) 상에 질화 실리콘(SiNx) 또는 산화 실리콘(SiO2) 등과 같은 무기 절연물질 그룹 중에서 선택된 하나 또는 벤조사이클로부텐(benzocyclobutene:BCB)과 아크릴(acryl)계 수지(resin)를 포함하는 유기절연물질 그룹 중 선택된 하나로 보호막(158)을 형성한다.
도 5b에 도시한 바와 같이, 상기 드레인 전극(174)의 일부에 대응하는 보호막(158)을 패턴하여, 상기 드레인 전극(174)의 일부를 노출하는 드레인 콘택홀(CH1)을 형성함과 동시에 상기 공통 연결배선(154)의 일부에 대응하는 보호막(158)과 게이트 절연막(157)을 차례로 패턴하여, 상기 공통 연결배선(154)의 일부를 노출하는 공통 콘택홀(CH2)을 형성한다.
다음으로, 투명한 도전성 금속 그룹 중 선택된 하나를 증착하고 이를 패턴하여, 상기 드레인 콘택홀(CH1)을 통해 드레인 전극(174)과 접촉하는 화소 전극(180)과, 상기 공통 콘택홀(CH2)을 통해 공통 연결배선(154)과 접촉하는 공통 패드전극(183)을 각각 형성한다.
도 5c에 도시한 바와 같이, 상기 화소 전극(180)과 공통 패드전극(183)이 형성된 기판(102) 상에 액정의 초기 배향을 위한 하부 배향막(146)을 형성한다. 일반적으로, 상기 하부 배향막(146)은 폴리이미드 계열의 고분자가 사용된다.
이때, 상기 하부 배향막(146)은 액티브 영역(AA)의 전부분을 가리고, 비액티브 영역(NAA)의 공통 패드전극(183)은 노출되도록 형성한다.
다음으로, 상기 노출된 공통 패드전극(183)을 통해 일 측은 상기 공통 연결배선(154)과, 타 측은 상기 하부 배향막(146)의 표면과 각각 접촉하도록 전도성 고분자 패턴(185)을 형성한다. 이때, 상기 전도성 고분자 패턴(185)은 10-16 ~ 105 S/cm의 전도도를 가지는 고분자를 뜻하며, 주로 π결합을 가지는 공액 고분자에 도핑(doping)을 통해 형성한다.
이때, 상기 전도성 고분자 패턴(185)은 폴리 에틸렌(polyethylene), 폴리 아닐린(polyaniline), 폴리 페닐렌(poly p-phenylene), 폴리 파이롤(polypyrrole), 폴리 티오펜(polythiophene), 폴리 페닐렌 비닐린(poly p-phenylene vinylene), 폴리 에틸렌 다이옥시 티오펜(PEDOT : poly ethylene dioxy thiophene)과 폴리 티에닐렌 비닐린(poly thienylene vinylene)을 포함하는 물질에서 선택될 수 있다.
또한, 상기 전도성 고분자 패턴(185)은 폴리이미드 계열로 형성되는 하부 배향막(146)과 동일한 인쇄 공정을 통해 제작할 수 있으며, 하부 배향막(146)과 전도성 고분자 패턴(185)을 차례로 인쇄한 후 동시에 소성 공정을 진행할 수 있어 별도의 사진식각 공정 없이도 손쉽게 제작할 수 있다.
다시 말해, 본 발명에서와 같이 일 측은 하부 배향막(146)의 표면과, 타 측은 공통 연결배선(154)과 접촉하도록 전도성 고분자 패턴(185)을 형성하면, 상기 공통 연결배선(154)을 방전통로(discharging path)로 활용할 수 있기 때문에, 하부 배향막(146) 또는 하부 배향막(146)과 액정층(도 4의 130) 간에 발생되는 잔류 DC 성분을 기판의 외부로 이동 및 제거할 수 있다.
이상으로, 전술한 공정을 통해 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정표시장치용 어레이 기판(150)을 제작한다.
다음으로, 도 5d에 도시한 바와 같이, 투명 기판(101)의 일면에 블랙 매트릭스(115)와 컬러필터(120)를 차례로 형성하고, 상기 블랙 매트릭스(115)와 컬러필터(120) 상에는 이들을 보호 및 평탄화하기 위한 오버 코트층(125)과, 셀갭(cell gap)을 일정하게 유지하기 위한 컬럼 스페이서(135)와, 상기 컬럼 스페이서(135) 상부에 상기 하부 배향막(146)과 동일한 기능을 하는 상부 배향막(145)으로 이루어진 컬러필터 기판(110)을 준비한다.
다음으로, 상기 컬러필터 기판(110)의 최 외곽부의 가장자리를 따라 디스펜서(dispenser)로 열경화성 수지 또는 UV 경화성 수지를 도포하여 씰패턴(170)을 형성한 다음, 상기 컬러필터 기판(110)과 어레이 기판(150)을 대향 합착하고 나서, 그 사이에 액정을 개재하여 액정층(130)을 형성하는 단계를 진행한다.
그리고 나서, 상기 어레이 기판(150)과 컬러필터 기판(110) 각각의 외부면에 상부 및 하부 편광판(190, 195)을 부착한다. 일반적으로, 상기 상부 및 하부 편광판(190, 195)은 고분자 편광판에 한쪽 방향으로 늘인 PVA(polyvinyl alcohol) 필름에 요오드나 이색성 염료를 흡착하여 만든다.
이상으로, 전술한 공정을 통해 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정표시장치를 제작할 수 있다.
따라서, 본 발명에서는 추가적으로 구성된 전도성 고분자 패턴을 통해 잔류 DC 성분에 의한 잔상과 같은 화질 불량을 개선할 수 있어 고화질을 구현하는 장점 이 있다.
--- 제 2 실시예 ---
본 발명의 제 2 실시예는 전술한 제 1 실시예를 다소 변형한 것으로 중복 설명과 제조방법은 생략하도록 한다.
본 발명의 제 2 실시예는 배향막을 형성하기에 앞서 전도성 고분자 패턴을 미리 형성하고 나서 이와 접촉하도록 배향막을 형성한 후, 상기 전도성 고분자 패턴을 공통 연결배선과 접촉하도록 하면, 상기 공통 연결배선을 방전통로로 활용할 수 있어 배향막 또는 배향막과 액정층 간의 경계 영역에 잔재하는 잔류 DC 성분을 기판 외부로 이동 및 제거하는 것을 통해 화질을 개선하는 것을 특징으로 한다.
도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정표시장치의 단면도이다.
도시한 바와 같이, 어레이 기판(250)의 투명 기판(202) 상에 구성된 공통 연결배선(254)및 게이트 전극(252)과, 이 상부에 구성된 게이트 절연막(257)과, 상기 게이트 절연막(257) 상부에 상기 게이트 전극(252)을 포함하는 박막트랜지스터(T)가 위치한다.
그리고, 상기 공통 연결배선(254)과 박막트랜지스터(T) 상에 보호막(258)을 구성하고 나서, 드레인 전극(274)의 일부를 노출하는 드레인 콘택홀(CH1)과, 공통 연결배선(254)의 일부를 노출하는 공통 콘택홀(CH2)을 각각 구성하고 나서, 상기 드레인 콘택홀(CH1)을 통해 상기 드레인 전극(274)과 접촉하는 화소 전극(280)과, 상기 공통 콘택홀(CH2)을 통해 상기 공통 연결배선(254)과 접촉하는 공통 패드전극(283)을 각각 구성한다.
상기 공통 콘택홀(CH2)을 통해 일 측은 공통 연결배선(254)과, 타 측은 하부 배향막(246)과 각각 접촉하는 전도성 고분자 패턴(285)을 구성한다. 이때, 상기 전도성 고분자 패턴(285)을 하부 배향막(246) 보다 미리 구성한 후, 이와 접촉되도록 하부 배향막(246)을 구성하는 것을 특징으로 한다.
또한, 전도성 고분자 패턴(285) 또는 전도성 고분자 패턴(285)과 공통 패드전극(283)이 없는 상태에서 하부 배향막(246)을 바로 공통 연결배선(254)과 접촉하도록 구성할 수도 있으나, 이는 본 발명의 실시예들에 비해 큰 효과를 기대하기는 어렵다.
따라서, 전술한 구성을 갖는 제 2 실시예는 제 1 실시예와 그 구성에 있어 다소 변형된 구조로 상기 제 1 실시예와 동일한 결과를 도출할 수 있다.
또한, 제 1 및 제 2 실시예에서는 공통 전극 및 공통 연결배선이 어레이 기판에 구성된 경우를 설명하였으나, 컬러필터 기판에 구성된 경우 역시 동일한 결과를 도출할 수 있다는 것은 자명한 사실일 것이다.
따라서, 본 발명은 상시 실시예들로 한정되지 않고 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양하게 변경 및 변형하는 것이 가능하다.
본 발명에서는 배향막 또는 배향막과 액정층 간의 경계 영역에 잔재하는 잔류 DC 성분을 기판 외부로 이동 및 제거하는 것을 통해 고화질을 구현하는 효과가 있다.

Claims (11)

  1. 액티브 영역과 비액티브 영역으로 구분된 제 1 및 제 2 기판과;
    상기 제 1 기판의 액티브 영역에 구성된 어레이 소자와, 상기 비액티브 영역에 구성된 공통 연결배선과;
    상기 제 1 기판의 액티브 영역 전면과 상기 비액티브 영역의 일부에 걸쳐 구성된 제 1 배향막과;
    상기 공통 연결배선과 상기 제 1 배향막과 동시에 접촉되어 구성된 전도성 고분자 패턴과;
    상기 제 2 기판 상에 순차적으로 구성된 블랙 매트릭스, 컬러필터 및 오버 코트층과;
    상기 오버 코트층 상에 구성된 제 2 배향막과;
    상기 제 1 및 제 2 기판의 최 외곽부에 구성된 씰패턴과;
    상기 제 1 및 제 2 기판 사이에 개재된 액정층
    을 포함하는 액정표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 배향막과 전도성 고분자 패턴은 인쇄 공정으로 순차 형성되고, 동시에 소성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 전도성 고분자 패턴은 상기 제 1 배향막의 하부층에 존재하거나 상부층에 존재하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 전도성 고분자 패턴은 10-16 ~ 105 S/cm의 전도도를 가지는 고분자인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 공통 연결배선과 상기 제 1 배향막 사이에 상기 공통 연결배선의 일부를 노출하는 공통 콘택홀을 포함하는 절연막이 더욱 구성된 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  6. 제 1 항 또는 제 5 항에 있어서,
    상기 공통 연결배선과 상기 전도성 고분자 패턴 사이에 도전성 금속 패턴을 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  7. 제 1 및 제 2 기판을 준비하는 단계와;
    상기 제 1 및 제 2 기판에 다수의 화소로 구성된 액티브 영역과, 비액티브 영역을 정의하는 단계와;
    상기 액티브 영역의 각 화소마다 스위칭 소자와 화소 전극을 형성하고, 상기 비액티브 영역에 공통 연결배선을 형성하는 단계와;
    상기 제 1 기판의 액티브 영역 전면과 상기 비액티브 영역의 일부에 걸쳐 제 1 배향막을 형성하는 단계와;
    상기 공통 연결배선과 상기 제 1 배향막과 동시에 접촉되는 전도성 고분자 패턴을 형성하는 단계와;
    상기 제 2 기판 상에 블랙 매트릭스, 컬러필터와 오버 코트층을 순차적으로 형성하는 단계와;
    상기 오버 코트층 상에 제 2 배향막을 형성하는 단계와;
    상기 제 1 및 제 2 기판을 씰패턴을 이용하여 합착하는 단계와;
    상기 제 1 및 제 2 기판 사이에 액정을 개재하는 단계
    를 포함하는 액정표시장치의 제조방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 1 배향막과 상기 전도성 고분자 패턴을 인쇄 공정을 통해 차례로 인쇄하고 나서, 이들을 동시에 소성 공정으로 형성하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 전도성 고분자 패턴은 10-16 ~ 105 S/cm의 전도도를 가지는 고분자인 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 2 배향막과 접촉하는 전도성 고분자 패턴을 형성하는 단계를 더욱 포함하는 액정표시장치의 제조방법.
  11. 제 1 및 제 2 기판을 준비하는 단계와;
    상기 제 1 및 제 2 기판에 다수의 화소로 구성된 액티브 영역과, 비액티브 영역을 정의하는 단계와;
    상기 액티브 영역의 각 화소마다 스위칭 소자와 화소 전극을 형성하고, 상기 비액티브 영역에 공통 연결배선을 형성하는 단계와;
    상기 공통 연결배선과 접촉하는 전도성 고분자 패턴을 형성하는 단계와;
    상기 제 1 기판의 액티브 영역 전면과 상기 전도성 고분자 패턴의 일부에 걸쳐 제 1 배향막을 형성하는 단계와;
    상기 제 2 기판 상에 블랙 매트릭스, 컬러필터와 오버 코트층을 순차적으로 형성하는 단계와;
    상기 오버 코트층 상에 제 2 배향막을 형성하는 단계와;
    상기 제 1 및 제 2 기판을 씰패턴을 이용하여 합착하는 단계와;
    상기 제 1 및 제 2 기판 사이에 액정을 개재하는 단계
    를 포함하는 액정표시장치의 제조방법.
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KR20130066178A (ko) * 2011-12-12 2013-06-20 엘지디스플레이 주식회사 박막트랜지스터 기판 및 그 제조 방법
WO2014034996A1 (ko) * 2012-08-27 2014-03-06 한국과학기술연구원 전도성 이온 잉크 조성물, 그 제조방법 및 이를 이용한 고전도성 패턴 또는 막의 형성방법

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