KR20080098996A - 액정 표시 장치 - Google Patents

액정 표시 장치

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KR20080098996A
KR20080098996A KR1020070044538A KR20070044538A KR20080098996A KR 20080098996 A KR20080098996 A KR 20080098996A KR 1020070044538 A KR1020070044538 A KR 1020070044538A KR 20070044538 A KR20070044538 A KR 20070044538A KR 20080098996 A KR20080098996 A KR 20080098996A
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이종환
안병재
이홍우
이종혁
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Abstract

본 발명에 따른 액정 표시 장치는 팬아웃부와 연결된 구동부 및 화소부를 포함하는 제1 표시판, 제1 표시판과 마주하는 제2 표시판, 제1 표시판 및 제2 표시판 사이에 형성되어 있는 액정층, 그리고 제1 표시판과 제2 표시판을 접합하며 팬아웃부 위에 형성되어 있는 밀봉재를 포함한다.
액정표시장치, 밀봉재, 미경화, 팬아웃

Description

액정 표시 장치{LIQUID CRYSTAL DISPLAY}
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 개략적인 배치도이다.
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 한 화소에 대한 등가 회로도이다.
도 3은 본 발명에 따른 액정 표시 장치용 액정 셀을 제조하는 순서를 설명하기 위한 순서도이다.
도 4은 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치의 개략적인 배치도이다.
*도면의 주요 부호 설명*
3: 액정층
100: 박막 트랜지스터 표시판 110, 210: 절연 기판
191: 화소 전극 200: 공통 전극 표시판
220: 차광 부재 230: 색필터
250: 덮개막 270: 공통 전극
310: 밀봉재
400, 400R, 400L: 게이트 구동부
500: 데이터 구동부
GL, GLL, GLR: 게이트선 SL: 유지 전극선
DL: 데이터선 Q: 박막 트랜지스터
본 발명은 액정 표시 장치에 관한 것이다.
액정 표시 장치는 현재 가장 널리 사용되고 있는 평판 표시 장치 중 하나로서, 화소 전극과 공통 전극 등 전기장 생성 전극(field generating electrode)이 형성되어 있는 두 장의 표시판과 그 사이에 들어 있는 액정층을 포함한다. 액정 표시 장치는 전기장 생성 전극에 전압을 인가하여 액정층에 전기장을 생성하고 이를 통하여 액정층의 액정 분자들의 방향을 결정하고 입사광의 편광을 제어함으로써 영상을 표시한다.
이러한 액정 표시 장치는 점점 더 대형화되고 있으나, 화상을 표시하는 표시부를 제외한 주변부는 생산성 증대를 위해서 점점 좁아지고 있다. 그래서 게이트 구동부와 같은 일부 구동부를 스위칭 소자와 함께 내장하는 구조가 개발되고 있다.
한편, 액정층의 액정은 새지 않도록 밀봉재에 의해서 밀봉되어 있는데, 게이트 구동부가 스위칭 소자와 함께 형성될 경우 밀봉재는 게이트 구동부 위를 지나가게 된다.
밀봉재는 광 경화성 물질로 이루어지나 게이트 구동부의 배선에 광이 차단되어 밀봉재가 완벽하게 경화되지 못한다.
미경화된 밀봉재는 액정층과 접촉하여 액정을 오염시키고 액정 표시 장치의 테두리 얼룩으로 나타내는 문제점이 있다.
따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 밀봉재를 완전히 경화시켜 액정 오염으로 인한 테두리 얼룩을 방지하는 것이다.
이러한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 액정 표시 장치는 팬아웃부와 연결된 구동부 및 화소부를 포함하는 제1 표시판, 제1 표시판과 마주하는 제2 표시판, 제1 표시판 및 제2 표시판 사이에 형성되어 있는 액정층, 그리고 제1 표시판과 제2 표시판을 접합하며 팬아웃부 위에 형성되어 있는 밀봉재를 포함한다.
밀봉재는 광경화성 물질을 포함할 수 있다.
제1 표시판과 제2 표시판의 각각 한쌍의 세로 경계선 및 가로 경계선을 포함하는 사각형이고, 제2 표시판의 세로 경계선은 제1 표시판의 세로 경계선보다 안쪽에 위치할 수 있다.
제2 표시판의 세로 경계선으로부터 제1 표시판의 세로 경계선까지의 거리는 0.925mm일 수 있다.
화소부는 박막 트랜지스터 및 박막 트랜지스터와 연결된 화소 전극을 포함하고, 구동부는 박막 트랜지스터와 함께 형성되는 회로 및 배선을 포함할 수 있다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속 하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.
그러면 도 1 내지 도 4를 참고로 하여 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치에 대하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 개략적인 배치도이고, 도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 한 화소에 대한 등가 회로도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치는 마주하는 두 표시판(100, 200)과 이들 사이에 형성되어 있는 액정층(3)을 포함한다.
하부 표시판(100)은 게이트 구동부(400), 데이터 구동부(500), 게이트 구동부(400)에 연결되어 있는 복수의 게이트선(GL), 데이터 구동부(500)에 연결되어 있는 복수의 데이터선(DL) 및 게이트선(GL) 및 데이터선(DL)과 연결되어 있는 화소(PX)를 포함한다.
각 화소(PX)는 대략 행렬의 형태로 배열되어 있으며, 게이트선(GL) 및 데이터선(DL)에 연결되어 있는 스위칭 소자(Q)와 이에 연결되어 있는 액정 축전기(liquid crystal capacitor, Clc) 및 유지 축전기(storage capacitor, Cst)를 포함한다. 유지 축전기(Cst)는 필요에 따라 생략할 수 있다.
스위칭 소자(Q)는 박막 트랜지스터 등의 삼단자 소자로서, 그 제어 단자는 게이트선(GL)과 연결되어 있고, 입력 단자는 각각 데이터선(DL)과 연결되어 있으며, 출력 단자는 각각 액정 축전기(Clc) 및 유지 축전기(Cst)와 연결되어 있다.
액정 축전기(Clc)는 하부 표시판(100)의 화소 전극(191)과 상부 표시판(200)의 공통 전극(270)을 두 단자로 하며 두 전극(191, 270) 사이의 액정층(3)은 유전체로서 기능한다. 화소 전극(191)은 스위칭 소자(Q)와 연결되며 공통 전극(270)은 상부 표시판(200)의 전면에 형성되어 있고 공통 전압(Vcom)을 인가 받는다.
도 1 및 도 2에서와는 달리 공통 전극(270)이 하부 표시판(100)에 구비되는 경우도 있으며 이때에는 두 전극(191, 270) 중 적어도 하나가 선형 또는 막대형으로 만들어질 수 있다.
유지 축전기(Cst)는 액정 축전기(Clc)의 보조적인 역할을 하며 하부 표시판(100)에 구비된 유지 전극선(SL)과 화소 전극(191)이 절연체를 사이에 두고 중첩되어 이루어진다. 유지 전극선(SL)에는 공통 전압(Vcom) 따위의 정해진 전압이 인가된다. 그러나 유지 축전기(Cst)는 화소 전극(191)이 절연체를 매개로 바로 위의 전단 게이트선과 중첩되어 이루어질 수 있다.
게이트 구동부(400)는 각각 하부 표시판(100)의 한쪽 가장자리에 배치될 수 있으며, 팬 아웃부(PL)를 통한 외부로부터의 게이트 온 전압(Von)과 게이트 오프 전압(Voff)의 조합으로 이루어진 게이트 신호를 게이트선(GL)에 인가한다. 이러한 게이트 구동부(400)는 실질적으로 시프트 레지스터로서 일렬로 배열된 복수의 스테이지(stage)를 포함하며, 스위칭 소자(Q)와 동일한 공정으로 형성되어 집적되어 있다.
데이터 구동부(500)는 계조 전압 생성부(도시하지 않음)으로부터 계조 전압을 선택하고 이를 데이터 신호로서 데이터선(DL)에 인가한다. 데이터 구동부(500)는 하나의 집적 회로 칩의 형태로 하부 표시판(100) 위에 직접 장착되거나, 가요성 인쇄 회로막(flexible printed circuit film) 위에 장착되어 TCP(tape carrier package)의 형태로 하부 표시판(100)에 부착되거나, 별도의 인쇄 회로 기판(printed circuit board) 위에 장착될 수도 있다.
한편, 상부 표시판(200)에는 색을 표시하기 위한 색필터(230)가 형성되어 있다. 색필터(230)는 적색, 청색, 녹색 등의 기본색(primary color) 중 하나를 표시할 수 있다. 이와 달리, 색 필터(230)는 하부 표시판(100)의 화소 전극(191) 위 또는 아래에 형성할 수도 있다.
색필터(270) 위에는 공통 전극(270)이 형성되어 있다. 공통 전극(270)과 색필터(230) 사이에 덮개막(250)을 형성하여 기판을 평탄화할 수 있다.
액정층(3)은 음의 유전율 이방성을 가지며, 액정층(3)의 액정 분자(31)는 전기장이 없는 상태에서 그 장축이 두 표시판(100, 200)의 표면에 대하여 수직할 수 있다.
두 표시판(100, 200) 사이에는 액정층(3)을 밀봉하기 위한 밀봉재(310)가 형성되어 있다. 밀봉재(310)는 게이트 구동부(400)와 상부 표시판의 경계선(t) 사이의 팬 아웃부(PL) 위에 위치한다.
기판(210) 위에는 밀봉재(310)와 중첩하는 차광 부재(도시하지 않음)가 형성될 수 있다.
표시판(100, 200)의 안쪽 면에는 배향막(alignment layer)(도시하지 않음)이 형성되어 있다. 표시판(100, 200)의 바깥쪽 면에는 편광자(polarizer)(도시하지 않음)가 구비되어 있는데, 두 편광자의 편광축은 직교한다.
액정 표시 장치는 이외에도 위상 지연막(도시하지 않음)과 빛을 공급하는 조명부(backlight unit)(도시하지 않음)를 포함할 수 있다.
그럼 이러한 액정 표시 장치를 제조하는 방법을 도 3 및 기 설명한 도 1을 참조하여 설명한다.
도 3은 본 발명에 따른 액정 표시 장치용 액정 셀을 제조하는 순서를 설명하기 위한 순서도이다.
먼저 도 3에 도시한 바와 같이, 상, 하부 모기판을 각각의 공정으로 완성(S100, S102)한다. 이후 상, 하부 모기판 중 하나의 모기판에 상, 하부 모기판의 간격을 유지 시키기 위한 구형의 비즈 간격재(bead spacer) 또는 사진 공정으로 형성하는 기둥 형태의 컬럼 간격재(column spacer)를 형성(S104)한다.
그리고 두 모기판을 결합하기 위한 물질로 이루어지고 액정이 채워지는 부분을 정의하며 액정이 새는 것을 방지하기 위한 밀봉재(310)를 형성한다(S106). 밀봉 재는 광 경화성 물질 및 열 경화성 물질로 이루어지며, 대략 3:1의 비율로 혼합되어 있다.
다음 밀봉재(310)로 한정된 영역 내에 액정을 적하(S108)하여 액정층을 형성한다.
다음, 상, 하 모기판을 정렬하고 가압장치로 이동한 후 광을 조사하여 밀봉재를 경화하여 상, 하부 표시판을 합착(S200)한다. 이때 광은 하부 표시판 쪽에서 조사하며, 열처리도 함께하여 밀봉재(310)에 포함된 열결화성 밀봉재도 동시에 경화시킨다.
이는 게이트 구동부(400) 및 팬아웃부(PL)와 대응하는 상부 표시판에는 가장자리 차광부재가 형성되어 있기 때문이다.
도 1에서와 같이, 밀봉재(310)를 팬 아웃부(PL) 위에 형성하면, 배선의 간격이 밀(密)한 게이트 구동부(400) 위에 밀봉재(310)가 형성될 때보다 많은 광이 투과되어 밀봉재(310)에 전달되므로 밀봉재(310)가 대부분 경화된다.
또한 밀봉재(310)는 열경화성 물질도 포함하므로 광경화성 물질로만 이루어지는 밀봉재(310)에 비해서 광에 의해서 미경화되는 밀봉재(310)의 양을 최소화할 수 있다.
이후, 절단선을 따라 스크라이빙하여 액정 표시 장치 조립체를 각각의 액정 셀로 분리(S300)한다.
도 1을 참조하면, 밀봉재(310)가 팬 아웃부(PL)에 위치함으로써 상부 표시판(100)도 종래의 위치에서 밀봉재(310)가 이동한 만큼 왼쪽으로 이동하여 정렬되 도록 절단한다.
그러면, 상부 표시판(200)의 가장자리(t1)가 종래보다 하부 표시판의 가장자리(t2)와 가까워지며, 그 거리(L)는 대략 0.925mm이다.
한편, 종래에는 상부 표시판(200)과 하부 표시판(100)의 오른쪽 경계선(t3, t4)이 일치하였으나 본 발명의 실시예에 따르면 상부 표시판(200)이 왼쪽으로 이동하였기 때문에 상부 표시판(200)의 오른쪽 경계선(t3)과 하부 표시판(100)의 경계선이 일치하지 않고 0.925mm 정도 떨어져 정렬된다. 따라서 상부 표시판(200)의 오른쪽 경계선(t3)과 인접한 밀봉재(310)도 좀 더 화소(PX)쪽으로 이동하여 형성한다. 이때, 이동한 밀봉재(310)가 화소(PX)와 접촉하지 않도록 한다.
<제2 실시예>
도 4은 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치의 개략적인 배치도이다.
대부분의 구조는 제1 실시예와 동일하므로 동일한 부분의 설명은 생략하고 다른 부분에 대해서만 구체적으로 설명한다.
제2 실시예의 화소 전극(191)은 게이트선(GLR, GLL)과 나란한 두 변이 데이터선(DL)과 나란한 두 변보다 대략 3배 정도 길다. 세로변이 가로변보다 짧으면 세로변이 가로변보다 긴 경우에 비해서 각 행에 위치하는 화소 전극(191)의 수효가 적고 대신 각 열에 위치하는 화소 전극(191)의 수효가 많다. 따라서 데이터선(DL)의 전체 수효가 줄어들므로 데이터 구동부(500)용 집적 회로 칩의 수효를 줄여 재 료비를 절감할 수 있다.
게이트선(GL)의 수효가 그만큼 늘긴 하지만 게이트 구동부(400L, 400R)는 스위칭 소자(Q)와 함께 집적하므로 게이트선(121) 수의 증가가 별로 문제되지 않는다.
그리고 한쪽에 형성되는 게이트선(GL)의 수가 많으므로 게이트 구동부(400R, 400L)를 화소부의 양쪽에 형성할 수 있다. 즉, 홀수 번째 게이트선(GLR)과 짝수 번째 게이트선(GLL)으로 나누어 게이트 구동부(400R, 400L)에 각각 연결한다.
본 발명의 실시예에서 밀봉재는 게이트 구동부를 지나지 않으므로 충분히 광에 노출되어 미경화되는 밀봉재를 최소화할 수 있다.
따라서 미경화 밀봉재로 인해서 액정이 오염되지 않으므로 테두리 얼룩등이 발생하지 않는 고품질의 액정 표시 장치를 제공할 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

Claims (5)

  1. 팬아웃부와 연결된 구동부 및 화소부를 포함하는 제1 표시판,
    상기 제1 표시판과 마주하는 제2 표시판,
    상기 제1 표시판 및 상기 제2 표시판 사이에 형성되어 있는 액정층, 그리고
    상기 제1 표시판과 상기 제2 표시판을 접합하며 상기 팬아웃부 위에 형성되어 있는 밀봉재
    를 포함하는 액정 표시 장치.
  2. 제1항에서,
    상기 밀봉재는 광경화성 물질을 포함하는 액정 표시 장치.
  3. 제1항에서,
    상기 제1 표시판과 상기 제2 표시판의 각각 한쌍의 세로 경계선 및 가로 경계선을 포함하는 사각형이고,
    상기 제2 표시판의 세로 경계선은 상기 제1 표시판의 세로 경계선보다 안쪽에 위치하는 액정 표시 장치.
  4. 제3항에서,
    상기 제2 표시판의 세로 경계선으로부터 상기 제1 표시판의 세로 경계선까지 의 거리는 0.925mm인 액정 표시 장치.
  5. 제1항에서,
    상기 화소부는 상기 박막 트랜지스터 및 상기 박막 트랜지스터와 연결된 화소 전극을 포함하고,
    상기 구동부는 상기 박막 트랜지스터와 함께 형성되는 회로 및 배선을 포함하는 액정 표시 장치.
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