KR20180075002A - 액정표시장치용 어레이 기판 및 이를 포함하는 액정표시장치 - Google Patents

액정표시장치용 어레이 기판 및 이를 포함하는 액정표시장치 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 액정표시장치용 어레이 기판은 박막 트랜지스터가 구현된 표시부와, 상기 표시부의 일측의 패드부와, 상기 표시부의 타측의 더미부를 포함한다. 이때, 상기 패드부 및 더미부 각각에는 액정 배향막 퍼짐 차단을 위한 차단부가 배치되어 있다. 상기 패드부에는 상기 표시부로부터 상기 패드부 방향으로의 액정 배향막 퍼짐 차단을 위한 제1 차단부가 배치되어 있다. 상기 더미부에는 상기 표시부로부터 상기 더미부 방향으로의 액정 배향막 퍼짐 차단을 위한 제2 차단부가 배치되어 있다. 이를 통하여, 액정표시장치 제조시 액정 배향막이 패드부 또는 인접한 어레이 기판의 패드부로 퍼지는 것을 차단할 수 있어, 별도의 패드부 액정 배향막 제거 공정을 생략할 수 있다.

Description

액정표시장치용 어레이 기판 및 이를 포함하는 액정표시장치 {ARRAY SUBSTRATE FOR LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE HAVING THE SAME}
본 발명은 액정표시장치 제조 과정에서 패드부의 액정 배향막 제거 공정을 생략할 수 있는 액정표시장치용 어레이 기판에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 상기의 어레이 기판을 포함하는 액정표시장치에 관한 것이다.
이동통신 단말기, 노트북 컴퓨터와 같은 각종 휴대용 전자기기가 발전함에 따라 이에 적용할 수 있는 평판 표시 장치(Flat Panel Display Device)에 대한 요구가 증대되고 있다.
널리 알려진 평판 표시장치로는 액정 표시장치(Liquid Crystal Display Device), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel), 유기발광 다이오드 표시장치(Organic Light Emitting Diode Display Device) 등이 있다. 이러한 평판 표시장치 중에서 최근에는 양산 기술의 발전, 구동수단의 용이성, 저전력 소비, 고화질, 대화면 구현 등 여러 장점이 있는 액정 표시장치 및 유기발광다이오드 표시장치에 많은 연구가 집중되고 있다.
일반적인 액정표시장치는 액정층을 사이에 두고 TFT(thin film transistor)가 구현된 하부 기판과 컬러필터가 구현된 상부 기판이 대향되도록 합착된 표시 패널과 화상 표시를 위해 광을 제공하는 백라이트 유닛을 포함한다. 이러한, 액정표시장치는 데이터 전압에 따라 복수의 화소(cell) 각각의 액정층을 투과하는 광의 투과율을 조절하여 영상 신호에 따른 화상을 표시하게 된다.
도 1은 액정 배향막을 포함한 복수의 어레이 기판을 제조하기 위한 모기판을 나타낸 것이다. 또한, 도 2는 도 1의 a1-a2 단면도를 나타낸 것이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 액정 배향막을 포함한 복수의 어레이 기판은 모기판에서 TFT 공정과 액정 배향막 도포 공정을 완료한 후에 스크라이브 라인(S/L1, S/L2)을 따라 스크라이빙 공정을 진행함으로써 제조된다.
각각의 어레이 기판은 박막 트랜지스터가 구현된 표시부(A)와, 상기 표시부의 일측에 위치하며 상기 박막 트랜지스터를 구동하기 위한 전극 패드(11)를 포함하는 패드부(P)와, 상기 표시부의 타측에 위치하는 더미부(D)를 포함한다. 여기서, 더미부(D)는 표시부를 기준으로 패드부의 반대편에 위치하므로 반패드부라고도 한다. 그리고, 패드부(P) 및 더미부(D)는 비표시부이다.
또한, 액정 표시장치는 TFT(22)가 구현된 어레이 기판(21), 어레이 기판 상에 배치되는 액정 배향막(23) 및 컬러필터(24)가 구현된 컬러필터 기판(25)을 포함한다. 또한, 액정 배향막(23)이 배치된 어레이 기판(21)과 컬러필터 기판(24) 사이에는 액정층이 개재된다. 액정 배향막(23)의 경우, 액정의 초기 배향을 위한 것으로, 폴리이미드(Polyimide)와 같은 고분자 재질로 형성된다.
예를 들어 폴리이미드 액정배향막 형성을 위하여 액상의 폴리이미드를 도포한 후 경화하는데, 도포시 표시부 뿐만 아니라 패드부 및 더미부까지 도포가 이루어진다. 모바일용 액정 표시장치와 같이 네로우 베젤 및 인접한 셀들끼리의 간격이 매우 작은 바 이러한 패드부나 더미부만을 제외하고 도포가 이루어지기는 어렵다.
도 2에 도시된 예와 같이, 액정 배향막이 더미부를 넘어 인접한 셀의 패드부(11)까지 퍼지는 경우, 또는 액정 배향막이 해당 셀의 전극 패드까지 퍼지는 경우에는 액정 배향막 형성 공정 후에 전극 패드 상에 액정 배향막이 잔류한다. 잔류하는 액정 배향막은 주로 전기 절연성 재질이므로, 전극 패드의 전기 전도성 불량을 야기할 수 있다.
도 3은 스크라이브 공정 후 플라즈마에 삭마에 의한 도 2의 설명에서 언급했던 패드부에 잔류하는 액정 배향막(23)을 제거하는 과정을 개략적으로 나타낸 것이다.
액정 배향막(23)이 전극 패드에 잔류하는 것을 방지하기 위해, 도 3에 도시된 예와 같이, 스크라이빙 공정 후에 플라즈마를 이용한 삭마(ablation) 공정으로 패드부에 잔류하는 액정 배향막을 제거한다. 이 경우, 별도의 플라즈마 공정으로 액정 배향막을 제거해야만 하는 공정 추가의 문제점, 플라즈마 공정시 유기 절연막의 데미지로 인한 미세 얼룩 발생 문제 등이 있다.
따라서, 상기와 같은 별도의 플라즈마 공정을 추가하지 않고도 패드부에 액정 배향막이 잔류하지 않도록 할 필요성이 있다.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 플라즈마 삭마 공정에 의한 패드부 액정 배향막 제거 공정을 생략할 수 있는, 액정표시장치용 어레이 기판을 제공하는 것을 과제로 한다.
또한, 본 발명은 상기의 어레이 기판을 포함하는 표시장치를 제공하는 것을 과제로 한다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치용 어레이 기판은 표시부, 패드부 및 더미부를 포함한다. 상기 표시부에는 박막 트랜지스터가 구현된다. 상기 패드부는 상기 표시부의 일측에 위치하며 상기 박막 트랜지스터를 구동하기 위한 전극 패드를 포함한다. 상기 더미부는 상기 표시부의 타측에 위치한다.
이때, 본 발명의 경우, 상기 패드부 및 더미부 각각에 액정 배향막 퍼짐 차단을 위한 차단부가 형성되어 있다. 구체적으로, 상기 패드부에는, 상기 표시부로부터 상기 패드부 방향으로의 액정 배향막 퍼짐 차단을 위한 제1 차단부가 배치되어 있다. 그리고, 상기 더미부에는, 상기 표시부로부터 상기 더미부 방향으로의 액정 배향막 퍼짐 차단을 위한 제2 차단부가 배치되어 있다. 이러한 제1 차단부 및 제2 차단부에 의해 표시부에서 전극 패드로, 그리고 더미부에서 인접한 셀의 전극 패드로 액정 배향막이 퍼지는 것을 효과적으로 차단할 수 있다.
이들, 제1 차단부 및 제2 차단부는 각각 복수의 홈을 포함할 수 있는데, 바람직하기로는 상기 제2 차단부의 홈의 깊이가 상기 제1 차단부의 홈의 깊이보다 더 클 수 있다.
구체적인 예로, 상기 패드부 중 상기 전극 패드의 측면 영역은 글래스 기판과, 상기 글래스 기판 상에 배치되는 제1 금속 패턴과, 상기 제1 금속 패턴을 덮는 유기 절연막과, 상기 유기 절연막 상에 배치되는 제1 무기 절연막과, 상기 제1 무기 절연막 상에 배치되며, 상기 전극 패드와 연결되지 않는 복수의 제2 금속 패턴과, 상기 복수의 제2 금속 패턴을 덮는 제2 무기 절연막을 포함하고, 상기 제1 차단부의 복수의 홈은 상기 복수의 제2 금속 패턴들 각각을 중심으로 하는 제2 무기 절연막의 단차 부분일 수 있다. 이러한 실시예의 경우, 전극 패드와 연결되지 않는 복수의 제2 금속 패턴을 활용함으로써, 표시부에서 패드부 방향으로의 액정 배향막의 퍼짐을 차단할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
나아가, 상기 패드부 중 상기 전극 패드와 상기 표시부 사이의 영역은 글래스 기판과, 상기 글래스 기판 상에 배치되는 제1 금속 패턴과, 상기 제1 금속 패턴을 덮는 유기 절연막과, 상기 유기 절연막 상에 배치되는 제1 무기 절연막과, 상기 제1 무기 절연막 상에 배치되며, 상기 전극 패드와 연결되는 복수의 제2 금속 패턴과, 상기 복수의 제2 금속 패턴을 덮는 제2 무기 절연막을 포함하고, 상기 전극 패드와 연결되는 복수의 제2 금속 패턴은 지그재그 형태로 되어 있을 수 있다. 이러한 복수의 제2 금속 패턴이 지그재그 형태로 되어 있음에 따라 복수의 제2 금속 패턴을 덮는 제2 무기 절연막은 표시부에서 패드부 방향으로 제2 금속 패턴을 중심으로 한 굴곡이 형성되게 된다. 이에 따라, 패드부의 배선 영역에서도 표시부에서 패드부 방향으로의 액정 배향막의 퍼짐을 차단할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
한편, 상기 더미부는 글래스 기판과, 상기 글래스 기판 상에 배치되는 유기 절연막과, 상기 유기 절연막 상에 배치되는 제1 무기 절연막과, 상기 제1 무기 절연막 상에 배치되며, 상기 전극 패드와 연결되지 않는 복수의 제2 금속 패턴과, 상기 복수의 제2 금속 패턴을 덮는 제2 무기 절연막을 포함하고, 상기 제2 차단부의 복수의 홈은 상기 복수의 제2 금속 패턴들 사이에 위치하며 제2 무기 절연막, 제1 무기 절연막의 단차 부분이 될 수 있다. 보다 바람직하게는 제2 차단부의 복수의 홈은 상기 복수의 제2 금속 패턴들 사이에 위치하며 제2 무기 절연막, 제1 무기 절연막 및 유기 절연막의 단차 부분이다. 전술한 바와 같이, 더미부의 경우 하부에 소스/드레인용 금속 패턴이 존재하지 않아 충분히 깊은 홈을 형성할 수 있고, 이에 따라 표시부에서 더미부로의 액정 배향막 퍼짐 효과를 높일 수 있다.
본 발명에 따른 표시장치용 어레이 기판의 경우, 패드부에 제1 차단부가 배치되고, 더미부에 제2 차단부가 배치됨으로써 해당 셀의 전극 패드로 액정 배향막이 퍼지는 것 및 인접한 셀의 전극 패드로 액정 배향막이 퍼지는 것을 효과적으로 방지할 수 있다. 이에 따라, 별도의 플라즈마 공정에 의한 패드부 액정 배향막 제거 공정을 생략할 수 있다.
또한, 본 발명의 경우, 별도 마스크에 의하지 않고도 패드와 연결되는 제3 금속 패턴 형성시에 동시에 형성될 수 있는 일종의 더미 금속 패턴을 이용하여 홈을 형성할 수 있다. 이에 따라, 공정 수 증대없이도 제1 차단부 및 제2 차단부 각각의 홈을 형성할 수 있다.
상기 패드부 및 더미부 구조를 갖는 본 발명에 따른 어레이 기판은 액정표시장치, 특히 터치 기능이 내장된 모바일용 액정표시장치에 적용되기에 적합하다.
도 1은 액정 배향막을 포함한 복수의 어레이 기판을 제조하기 위한 모기판을 나타낸 것이다.
도 2는 도 1의 a1-a2 단면도를 나타낸 것이다.
도 3은 스크라이브 공정 후 플라즈마에 삭마에 의한 패드부에 잔류하는 액정 배향막을 제거하는 과정을 개략적으로 나타낸 것이다.
도 4는 패드부에 전극 패드 및 배선이 배치된 예를 개략적으로 나타낸 것이다.
도 5는 도 4의 ⓐ 영역 및 ⓒ 영역의 a1-a2 단면의 예를 개략적으로 나타낸 예이다.
도 6은 도 4의 ⓑ 영역의 배선을 개략적으로 나타낸 것이다.
도 7은 더미부를 개략적으로 나타낸 것이다.
도 8은 도 7의 d1-d2 단면의 예를 개략적으로 나타낸 것이다.
도 9는 도 7의 d1-d2 단면의 다른 예를 개략적으로 나타낸 것이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 액정표시장치용 어레이 기판 및 이를 포함하는 액정표시장치의 다양한 실시예를 설명한다.
이하에서 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 해당 구성요소들은 이와 같은 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 이 용어들은 하나의 구성요소들을 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
또한, 본 발명에서 "~~ 상에 있다"라고 함은 "어떠한 부분이 다른 부분과 접촉한 상태로 바로 위에 있다"를 의미할 뿐만 아니라 "어떠한 부분이 다른 부분과 비접촉한 상태이거나 제3의 부분이 중간에 더 형성되어 있는 상태로 다른 부분의 위에 있다"를 의미할 수도 있다.
본 발명에 따른 액정표시장치용 어레이 기판은 액정 배향막이 전극 패드로 퍼지는 것을 차단하기 위한 것이다. 이에 따라 본 발명은 별도의 플라즈마 공정에 의하지 않고도 전극 패드에 액정 배향막이 잔류하지 않도록 하는 것을 목표로 한다.
본 발명에 따른 액정표시장치용 어레이 기판은 도 1에 도시된 예와 같이, 표시부(A), 패드부(P) 및 더미부(D)를 포함한다. 상기 표시부(A)에는 박막 트랜지스터가 구현된다. 상기 패드부(P)는 상기 표시부(A)의 일측에 위치하며 박막 트랜지스터를 구동하기 위한 전극 패드(11)를 포함한다. 상기 더미부(D)는 표시부(A)의 타측에 위치한다. 여기서, 더미부(D)는 표시부를 기준으로 패드부의 반대편에 위치하므로 반패드부라고도 한다. 그리고, 패드부(P) 및 더미부(D)는 비표시부이다.
또한, 본 발명에 따른 액정표시장치는 도 2에 도시된 예와 같이, TFT(22)가 구현된 어레이 기판(21), 어레이 기판 상에 배치되는 액정 배향막(23) 및 컬러필터(24)가 구현된 컬러필터 기판(25)을 포함한다. 또한, 액정 배향막(23)이 배치된 어레이 기판(21)과 컬러필터 기판(24) 사이에는 액정층이 개재된다.
액정 배향막(23)은 초기 액정층의 배향을 위한 것으로, 폴리이미드(Polyimide), 폴리아믹 에시드(Polyamic acid), 폴리비닐신나메이트(polyvinylcinnamate), 폴리아조벤젠(polyazobenzene), 폴리에틸렌이민(Polyethyleneimine), 폴리비닐알콜(Polyvinyl alcohol), 폴리아미드(Polyamide), 폴 리에틸렌(Polyethylene), 폴리스틸렌(Polystylene), 폴리페닐렌프탈아미드(Polyphenylenephthalamide), 폴리에스테르(Polyester), 폴리우레탄(Polyurethane), 및 폴리메틸 메타크릴레이트(Polymethyl methacrylate) 등과 같은 고분자 재질이 될 수 있고, 이들 고분자들 중에서 폴리이미드가 가장 널리 이용된다.
이때, 본 발명의 경우, 예를 들어 도 5 및 도 9에 도시된 예와 같이, 패드부(P) 및 더미부(D) 각각에 액정 배향막 퍼짐 차단을 위한 차단부(620a, 620b)가 형성되어 있다.
구체적으로, 패드부(P)에는, 도 5에 도시된 예와 같이 표시부(A)로부터 패드부(P) 방향으로의 액정 배향막 퍼짐 차단을 위한 제1 차단부(620a)가 배치되어 있다. 그리고, 더미부(D)에는, 도 8 및 도 9에 도시된 예와 같이 표시부(A)로부터 더미부(D) 방향으로의 액정 배향막 퍼짐 차단을 위한 제2 차단부(620b)가 배치되어 있다. 제2 차단부(620b)는 도 1의 모기판에서 인접한 셀의 패드부의 전극 패드로 액정 배향막이 퍼지는 것을 차단하기 위한 것이다.
이러한 제1 차단부(620a) 및 제2 차단부(620b)에 의해 표시부(A)에서 전극 패드(11)로, 그리고 더미부(D)에서 인접한 셀의 전극 패드(11)로 액정 배향막이 퍼지는 것을 효과적으로 차단할 수 있다.
제1 차단부(620a)는 복수의 홈(610)을 포함할 수 있고, 제2 차단부(620b)는 복수의 홈(610)을 포함할 수 있다. 이와 같이, 제1 차단부(620a) 및 제2 차단부(620b)의 형태에 복수의 홈(610)이 포함됨으로써 액정 배향막(600)이 홈(610)에 갇히게 되고, 액정 배향막(600)이 하나의 홈(610)을 넘더라도 다음 홈(610)에서 갇힐 수 있게 된다. 보다 구체적으로, 제1 차단부(620a)는 도 5에 도시된 예와 같이, 제2 금속 패턴(580)과 제2 무기 절연막(590)에 의한 장벽과 홈(610)을 포함하고, 제2 차단부(620b)는 도 8 및 도 9에 도시된 예와 같이, 제2 금속 패턴(580)과 제2 무기 절연막(590)에 의한 장벽과 홈(610)을 포함한다.
바람직하게는 제2 차단부(620b)의 홈(610)의 깊이가 제1 차단부(620a)의 홈(610)의 깊이보다 더 클 수 있다. 제1 차단부(620a)가 위치하는 패드부(P)의 경우, 도 5에 도시된 예와 같이, 하부에 소스/드레인용 금속 패턴(도 5의 550)이 존재한다. 이에 따라, 제1 차단부(620a)의 홈(610)을 유기 절연막(도 5의 560)까지 형성하게 되면, 소스/드레인용 금속 패턴(550)이 부식되는 문제점이 발생할 수 있다. 하지만, 제1 차단부(610a)의 홈을 유기 절연막까지 형성하되 소스/드레인용 금속 패턴을 노출시키지 않는 부분까지는 형성할 수 있다. 반면, 제2 차단부(620b)가 위치하는 더미부(D)의 경우, 도 8 및 도 9에 도시된 예와 같이, 하부에 소스/드레인용 금속 패턴이 존재하지 않는다. 따라서, 액정 배향막 퍼짐 효과를 높이기 위하여 충분히 깊은 깊이까지 홈(610) 형성이 가능하다.
도 4는 패드부(P)에 전극 패드(410) 및 배선(420)이 배치된 예를 개략적으로 나타낸 것이다. 도 5는 도 4의 ⓐ 영역 및 ⓒ 영역의 a1-a2 단면의 예를 개략적으로 나타낸 예이고, 도 6은 도 4의 ⓑ 영역의 배선을 개략적으로 나타낸 것이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 패드부(P) 중 전극 패드(410)의 측면 영역은 글래스 기판(510)과, 글래스 기판(510) 상에 배치되는 제1 금속 패턴(550)과, 제1 금속 패턴(550)을 덮는 유기 절연막(560)과, 유기 절연막(560) 상에 배치되는 제1 무기 절연막(570)과, 제1 무기 절연막(570) 상에 배치되며, 전극 패드(410)와 연결되지 않는 복수의 제2 금속 패턴(580)과, 복수의 제2 금속 패턴(580)을 덮는 제2 무기 절연막(590)을 포함한다. 이외에도 글래스 기판(510) 상에는 버퍼층(520), 게이트 절연막(530) 및 층간 절연막(540)이 추가로 포함될 수 있다. 유기 절연막은 PAC(Photo Acryl Compound) 재질이 될 수 있고, 제1 및 제2 무기 절연막은 SiNx 재질일 수 있다.
패드부의 이들 각각의 층은 표시부의 버퍼층, 게이트 절연막, 층간 절연막, 제1 금속 패턴들, 유기 절연막, 제1 무기 절연막, 제2 금속 패턴, 제2 무기 절연막에 대응한다. 여기서 제1 금속 패턴들은 일반적으로 소스/드레인 등 박막 트랜지스터를 위한 전극을 위한 패턴으로 활용되며, 제2 금속 패턴들은 패널의 공통 전극 또는 터치 전극에 공통 전압 또는 터치 전압을 전달하는 신호 라인으로 활용될 수 있다. 제2 금속 패턴들은 전극 패드로도 활용될 수 있다. 표시부의 버퍼층과 게이트 절연막 사이에는 게이트 금속 패턴이 배치되어, 제1 금속 패턴과 박막 트랜지스터(TFT)를 구성한다. 또한, 표시부의 유기 절연막 상에는 화소 전극이 배치되고, 이 화소 전극은 제1 금속 패턴들 중 하나에 연결된다.
다만, 표시부의 제2 금속 패턴은 공통 전극 및 터치 전극, 그리고 전극 패드에 연결되나, 본 발명에 적용되는 패드부의 더미 제2 금속 패턴(580)의 경우 다른 요소와 전기적으로 연결되는 것은 아니며, 표시부의 제2 금속 패턴과 동시에 형성되어 별도의 마스크 추가없이도 제1 차단부의 홀을 형성할 수 있도록 하는 역할을 한다. 본 발명에 적용되는 패드부의 더미 제2 금속 패턴(580)은 다른 요소와 전기적으로 연결되는 것이 아니므로 더미 금속 패턴이라고 할 수 있다.
보다 구체적으로, 제1 차단부(620a)의 복수의 홈(610)은 복수의 제2 금속 패턴들(580) 각각을 중심으로 하는 제2 무기 절연막(590)의 단차 부분일 수 있다. 즉, 도 5에 도시된 예의 경우, 전극 패드와 연결되지 않는 복수의 제2 금속 패턴(580)을 활용함으로써, 제2 금속 패턴(580)을 덮는 제2 무기 절연막(590)이 제2 금속 패턴(580) 각각을 중심으로 한 단차를 형성할 수 있어, 표시부에서 패드부 방향으로의 액정 배향막의 퍼짐을 차단할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
한편, 도 4를 참조하면, 패드부(P) 중 전극 패드(410)와 표시부 사이의 영역(ⓑ)에는 배선이 배치되어 있다. 배선은 일반적으로 선형 형태를 가지며, 일반적으로 매우 미세한 피치로 배열되어 있다. 이 때문에 패드부(P) 중 전극 패드(410)와 표시부 사이의 영역(ⓑ)에는 패드부와 연결되지 않는 일종의 제2 금속 패턴을 형성하기는 어렵다.
이에 본 발명에서는 도 6에 도시된 예와 같이, 전극 패드(410)와 연결되는 복수의 제2 금속 패턴을 지그재그 형태로 할 수 있다.
이러한 복수의 제2 금속 패턴이 지그재그 형태로 되어 있음에 따라, 도 6의 점선으로 표시된 단면도에서 볼 수 있는 바와 같이, 복수의 제2 금속 패턴(580)을 덮는 제2 무기 절연막(590)은 표시부에서 패드부 방향으로 제2 금속 패턴(580)을 중심으로 한 굴곡이 형성되게 된다. 이에 따라, 패드부의 배선 영역에서도 표시부에서 패드부 방향으로의 액정 배향막 퍼짐을 차단할 수 있는 효과를 얻을 수 있다. 다시 말해, 다른 요소와 전기적으로 연결되지 않는 더미 제2 금속 패턴이 형성되기 어려운 영역의 경우 다른 요소와 전기적으로 연결되는 제2 금속 패턴이 지그재그 형태로 되어 있어 액정 배향막 퍼짐을 방지할 수 있다.
도 7은 더미부를 개략적으로 나타낸 것이다. 도 8은 도 7의 d1-d2 단면의 예를 개략적으로 나타낸 것이다. 도 9는 도 7의 d1-d2 단면의 다른 예를 개략적으로 나타낸 것이다.
더미부는 스크라이브 공정에서의 공정 마진을 확보하기 위한 것으로, 약 1mm 너비를 갖는다. 도 8 및 도 9를 참조하면, 더미부(D)는 글래스 기판(510)과, 글래스 기판(510) 상에 배치되는 유기 절연막(560)과, 유기 절연막(560) 상에 배치되는 제1 무기 절연막(570)과, 제1 무기 절연막(570) 상에 배치되며, 전극 패드와 연결되지 않는 복수의 제2 금속 패턴(580)과, 복수의 제2 금속 패턴(580)을 덮는 제2 무기 절연막(590)을 포함한다. 더미부(D)에는 이 외에도 글래스 기판(510) 상에는 버퍼층(520), 게이트 절연막(530) 및 층간 절연막(540)이 추가로 포함될 수 있다. 이들 각각의 층은 패드부(P)의 버퍼층, 게이트 절연막, 층간 절연막, 유기 절연막, 제1 무기 절연막, 제2 금속 패턴 및 제2 무기 절연막에 대응한다. 다만, 패드부와는 달리 더미부에는 제1 금속 패턴이 배치되지 않는다.
한편, 도 5에 도시된, 전극 패드와 연결되지 않는 더미 제2 금속 패턴, 도 8 및 도 9에 도시된, 전극 패드와 연결되지 않는 더미 제2 금속 패턴은 도 6에 도시된, 전극 패드에 연결되는 제2 금속 패턴과 동시에 배치된다.
도 8을 참조하면, 제2 차단부(620b)의 복수의 홈(610)은 복수의 제2 금속 패턴들(580) 사이에 위치하며 제2 무기 절연막(590), 제1 무기 절연막(570)의 단차 부분이 될 수 있다. 보다 바람직하게는 도 9에 도시된 예와 같이, 제2 차단부(620b)의 복수의 홈(610)은 복수의 제2 금속 패턴들(580) 사이에 위치하며 제2 무기 절연막(590), 제1 무기 절연막(570) 및 유기 절연막(560)의 단차 부분이다.
제1 무기 절연막(570)까지의 단차 또는 제1 무기 절연막(570) 및 유기 절연막(560)까지의 단차는 에칭을 통하여 형성될 수 있다.
도 8 및 도 9에 도시된 더미부의 경우, 하부에 소스/드레인용 금속 패턴이 존재하지 않아 충분히 깊은 홈(610)을 형성할 수 있고, 이에 따라 표시부에서 더미부로의 액정 배향막 퍼짐 효과를 높일 수 있다.
이상과 같은 구조를 갖는 어레이 기판은 액정표시장치에 적용될 수 있고, 보다 바람직하게는 터치 기능이 내장된 모바일용 액정표시장치에 적용될 수 있다.
본 발명에 따른 액정표시장치는 도 2에 도시된 예와 같이, 어레이 기판(21), 액정 배향막(23) 및 컬러필터 기판(25)을 포함한다.
어레이 기판(21)은 박막 트랜지스터(22)가 구현된 표시부(A)와, 표시부의 일측에 위치하며 박막 트랜지스터를 구동하기 위한 전극 패드를 포함하는 패드부(P)와, 표시부의 타측에 위치하는 더미부(D)를 포함하고, 전술한 바와 같이, 패드부(P)에 표시부로부터 패드부 방향으로의 액정 배향막 퍼짐 차단을 위한 제1 차단부가 배치되어 있고, 더미부에 표시부로부터 더미부 방향으로의 액정 배향막 퍼짐 차단을 위한 제2 차단부가 배치되어 있다.
액정 배향막(23)은 폴리이미드 등의 고분자 재질이며, 초기 액정 배향을 위하여 배치된다. 이러한 액정 배향막은 본 발명의 전술한 바와 같은 어레이 기판의 패드부 및 더미부 구조를 통하여 퍼짐이 억제될 수 있다.
컬러필터 기판(25)에는 컬러필터(24)가 구현되어 있으며, 액정 배향막이 배치된 어레이 기판(21)과 합지된다.
그리고, 액정 배향막이 배치된 어레이 기판과 컬러필터 기판 사이에는 액정층이 개재된다.
전술한 바와 같이, 제1 차단부는 표시부로부터 패드부 방향으로 배열된 복수의 홈(610)을 포함하고, 제2 차단부는 표시부로부터 더미부 방향으로 배열된 복수의 홈(610)을 포함할 수 있다. 이때, 제2 차단부의 홈(610)의 깊이가 제1 차단부의 홈(610)의 깊이보다 더 깊은 것이 바람직하다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 표시장치용 어레이 기판의 경우, 패드부에 제1 차단부가 배치되고, 더미부에 제2 차단부가 배치됨으로써 해당 셀의 전극 패드로 또는 인접한 셀의 전극 패드로 액정 배향막이 퍼지는 것을 효과적으로 방지할 수 있다. 이에 따라, 별도의 플라즈마 공정에 의한 패드부 액정 배향막 제거 공정을 생략할 수 있다.
아울러, 본 발명의 경우, 별도 마스크에 의하지 않고도 패드와 연결되는 제3 금속 패턴 형성시에 동시에 형성될 수 있는 일종의 더미 금속 패턴을 이용하여 홈(610)을 형성할 수 있다. 이에 따라, 공정 수의 증가없이도 제1 차단부 및 제2 차단부 각각의 홈(610)을 형성할 수 있다.
이상에서는 본 발명의 실시예를 중심으로 설명하였지만, 통상의 기술자의 수준에서 다양한 변경이나 변형을 가할 수 있다. 따라서, 이러한 변경과 변형이 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 한 본 발명의 범주 내에 포함되는 것으로 이해할 수 있을 것이다.
A : 표시부
P : 패드부
D : 더미부
410 : 전극 패드
510 : 글래스 기판
520 : 버퍼층
530 : 게이트 절연막
540 : 층간 절연막
550 : 제1 금속 패턴
560 : 유기 절연막
570 : 제1 무기 절연막
580 : 제2 금속 패턴
590 : 제2 무기 절연막
610 : 홈
620a : 제1 차단부
620b : 제2 차단부

Claims (11)

  1. 박막 트랜지스터가 구현된 표시부와, 상기 표시부의 일측에 위치하며 상기 박막 트랜지스터를 구동하기 위한 전극 패드를 포함하는 패드부와, 상기 표시부의 타측에 위치하는 더미부를 포함하고,
    상기 패드부에, 상기 표시부로부터 상기 패드부 방향으로의 액정 배향막 퍼짐 차단을 위한 제1 차단부가 배치되어 있고,
    상기 더미부에, 상기 표시부로부터 상기 더미부 방향으로의 액정 배향막 퍼짐 차단을 위한 제2 차단부가 배치되어 있는, 액정표시장치용 어레이 기판.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 차단부는 상기 표시부로부터 상기 패드부 방향으로 배열된 복수의 홈을 포함하는, 액정표시장치용 어레이 기판.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제2 차단부는 상기 표시부로부터 상기 더미부 방향으로 배열된 복수의 홈을 포함하는, 액정표시장치용 어레이 기판.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 차단부는 상기 표시부로부터 상기 패드부 방향으로 배열된 복수의 홈을 포함하고,
    상기 제2 차단부는 상기 표시부로부터 상기 더미부 방향으로 배열된 복수의 홈을 포함하되,
    상기 제2 차단부의 홈의 깊이가 상기 제1 차단부의 홈의 깊이보다 더 깊은, 액정표시장치용 어레이 기판.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 제1 차단부의 복수의 홈은 상기 전극 패드 측면 영역에 배치되는, 액정표시장치용 어레이 기판.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 패드부 중 상기 전극 패드의 측면 영역은
    글래스 기판과,
    상기 글래스 기판 상에 배치되는 제1 금속 패턴과,
    상기 제1 금속 패턴을 덮는 유기 절연막과,
    상기 유기 절연막 상에 배치되는 제1 무기 절연막과,
    상기 제1 무기 절연막 상에 배치되며, 상기 전극 패드와 연결되지 않는 복수의 제2 금속 패턴과,
    상기 복수의 제2 금속 패턴을 덮는 제2 무기 절연막을 포함하고,
    상기 제1 차단부의 복수의 홈은 상기 복수의 제2 금속 패턴들 각각을 중심으로 하는 제2 무기 절연막의 단차 부분인, 액정표시장치용 어레이 기판.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 패드부 중 상기 전극 패드와 상기 표시부 사이의 영역은
    글래스 기판과,
    상기 글래스 기판 상에 배치되는 제1 금속 패턴과,
    상기 제1 금속 패턴을 덮는 유기 절연막과,
    상기 유기 절연막 상에 배치되는 제1 무기 절연막과,
    상기 제1 무기 절연막 상에 배치되며, 상기 전극 패드와 연결되는 복수의 제2 금속 패턴과,
    상기 복수의 제2 금속 패턴을 덮는 제2 무기 절연막을 포함하고,
    상기 전극 패드와 연결되는 복수의 제2 금속 패턴은 지그재그 형태로 되어 있는, 액정표시장치용 어레이 기판.
  8. 제3항에 있어서,
    상기 더미부은
    글래스 기판과,
    상기 글래스 기판 상에 배치되는 유기 절연막과,
    상기 유기 절연막 상에 배치되는 제1 무기 절연막과,
    상기 제1 무기 절연막 상에 배치되며, 상기 전극 패드와 연결되지 않는 복수의 제2 금속 패턴과,
    상기 복수의 제2 금속 패턴을 덮는 제2 무기 절연막을 포함하고,
    상기 제2 차단부의 복수의 홈은 상기 복수의 제2 금속 패턴들 사이에 위치하며 제2 무기 절연막, 제1 무기 절연막의 단차 부분인, 액정표시장치용 어레이 기판.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제2 차단부의 복수의 홈은 상기 복수의 제2 금속 패턴들 사이에 위치하며 제2 무기 절연막, 제1 무기 절연막 또는 유기 절연막의 단차 부분인, 액정표시장치용 어레이 기판.
  10. 박막 트랜지스터가 구현된 표시부와, 상기 표시부의 일측에 위치하며 상기 박막 트랜지스터를 구동하기 위한 전극 패드를 포함하는 패드부와, 상기 표시부의 타측에 위치하는 더미부를 포함하고, 상기 패드부에, 상기 표시부로부터 상기 패드부 방향으로의 액정 배향막 퍼짐 차단을 위한 제1 차단부가 배치되어 있고, 상기 더미부에, 상기 표시부로부터 상기 더미부 방향으로의 액정 배향막 퍼짐 차단을 위한 제2 차단부가 배치되어 있는, 어레이 기판;
    상기 어레이 기판 상에 배치되는 액정 배향막;
    컬러필터가 구현되어 있으며, 상기 액정 배향막이 배치된 어레이 기판과 합지되는 컬러필터 기판; 및
    상기 액정 배향막이 배치된 어레이 기판과 상기 컬러필터 기판 사이에 개재되는 액정층을 포함하는, 액정표시장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제1 차단부는 상기 표시부로부터 상기 패드부 방향으로 배열된 복수의 홈을 포함하고,
    상기 제2 차단부는 상기 표시부로부터 상기 더미부 방향으로 배열된 복수의 홈을 포함하되,
    상기 제2 차단부의 홈의 깊이가 상기 제1 차단부의 홈의 깊이보다 더 깊은, 액정표시장치.
KR1020160178861A 2016-12-26 2016-12-26 액정표시장치용 어레이 기판 및 이를 포함하는 액정표시장치 KR20180075002A (ko)

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