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KR100618580B1 - 액정표시장치 - Google Patents

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KR100618580B1
KR100618580B1 KR1020030057609A KR20030057609A KR100618580B1 KR 100618580 B1 KR100618580 B1 KR 100618580B1 KR 1020030057609 A KR1020030057609 A KR 1020030057609A KR 20030057609 A KR20030057609 A KR 20030057609A KR 100618580 B1 KR100618580 B1 KR 100618580B1
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liquid crystal
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crystal display
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홍진철
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엘지.필립스 엘시디 주식회사
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Abstract

본 발명은 액정패널의 불필요한 영역을 제거하여, 최소한의 면적으로 제작되고, 무게도 감소되는 액정표시장치에 관한 것으로서, 본 발명에 의한 액정표시장치는 서로 대향하며, 일정한 셀-갭으로 합착된 제 1,2기판과; 상기 제 1기판 상에 종횡으로 배열된 복수의 게이트라인 및 데이타라인과; 상기 제 1기판에 형성되어 상기 게이트라인 또는 데이타라인과 접속되며, 설정각도로 절곡되는 링크시작점을 각각 구비하는 복수의 제 1라인과; 상기 제 1기판에 전기적으로 부착되는 TCP와; 상기 TCP에 형성되어 상기 제 1라인들과 각각 전기적으로 접속되는 복수의 제 2라인으로 구성되며, 적어도 하나의 링크시작점이 TCP영역 내에 위치한다.
TCP, 패널링크, 패널 메탈라인, TCP 메탈라인, 액정표시장치

Description

액정표시장치{LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE}
도1a는 탭(TAB)방식이 적용된 종래의 액정표시장치를 나타내는 평면도.
도1b는 도1a의 A부분의 확대도로서, 종래의 박막트랜지스터 어레이 기판과 TCP를 확대한 것으로서 종래의 박막 트랜지스터 어레이 기판과 TCP의 라인의 연결을 나타내는 도면.
도1c는 도1b의 B부분의 확대도로서, TCP 메탈라인과 패널 메탈라인의 연결을 나타내는 평면도.
도2a는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정표시장치의 TCP구조를 나타내는 도면으로서 TCP 메탈라인과 패널 메탈라인의 연결부를 확대하여 보여주는 평면도.
도2b는 도2a의 I-II선 단면도로서 패널 메탈라인, 절연층, TCP 메탈라인의 적층구조를 보여 주는 단면도.
도3a는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 일부가 제거된 형태의 TCP가 부착된 액정패널을 보여주는 평면도.
도3b는 도3a의 C부분의 확대도로서, TCP 메탈라인과 패널 메탈라인의 연결을 나타내는 평면도.
***도면의 주요부분에 대한 부호의 설명***
110: TCP 121: TCP 메탈 라인
122: 패널 메탈라인
본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 액정패널의 불필요한 영역을 줄임으로써, 최소한의 면적으로 가볍게 제작되는 액정표시장치에 관한 것이다.
일반적으로, 액정표시장치(Liquid Crystal Display Device)는 액정패널(Liquid Crystal Display Panel)과, 상기 액정패널에 화상이 표시되도록 상기 액정패널을 구동시키는 구동회로와, 외부로부터 공급받은 데이타를 액정표시장치의 구동에 적절한 신호로 가공 및 변환하여, 상기 구동회로에 각종 데이타 정보와 제어신호를 공급하는 각종 소자가 실장된 인쇄회로기판(Printed Circuit Board : 이하 PCB)로 구성된다.
상기 액정패널(Liquid Crystal Display Panel)은 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor) 어레이 기판과 컬러필터(Color Filter)기판을 서로 대향하여 일정한 셀갭(cell-gap)을 갖도록 합착하고, 상기 두 기판사이에 액정층을 형성하여 제작된다.
상기 구동회로는 상기 액정패널에 화상정보를 공급하는 데이타 구동회로(Data Driving Integrated Circuit)와, 상기 데이타 구동회로의 화상정보가 상기 액정패널의 화소에 공급될 수 있도록 주사신호를 인가하여, 화소를 활성화시키는 게이트 구동회로(Gate Driving Integated Circuit)를 포함한다.
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일반적으로, 구동회로를 액정패널과 연결하는 방법에는 탭(Tape Automated Bonding: TAB)방식과 칩-온-글래스(Chip-on-Glass: COG)방식이 있는데, 상기 탭방식은 고분자물질로 만들어진 얇은 가요성(Flexible) 필름에 구동회로를 실장하고, 이 가요성 필름을 액정패널과 연결함으로써, 구동회로를 액정패널에 연결하는 방법이고, 상기 칩-온-글래스방식은 상기 구동회로를 액정패널의 유리기판 위에 범프(bump)를 사용하여 직접 실장하여 연결하는 방법이다. 여기서, 구동회로가 실장된 가요성 필름을 테이프-캐리어-패키지(Tape Carrier Package: 이하 TCP)라 한다.
한편, 액정패널에서 박막 트랜지스터 어레이 기판의 면적이 컬러필터 기판의 면적보다 크기 때문에 상기 두 기판의 합착시 상기 박막 트랜지스터 어레이 기판의 가장자리 영역이 외부로 노출되는데, 이 노출영역에 상기 TCP를 부착한다.
칩-온-글래스방식은 구동회로를 액정패널의 유리기판에 직접 실장함에 따라 상기 액정패널을 컴팩트화 시킬 수 있다는 장점은 있으나, 유리기판에 직접 실장을 하기 위해서는 높은 열을 가해야만 하기 때문에 용융점이 낮은 유리기판이 열에 의해 파손되는 문제가 있다. 따라서, 현재 공정이 간단한 탭방식이 주로 사용되고 있다.
삭제
도1a는 탭방식이 적용된 종래의 액정표시장치를 나타내는 평면도이다.
도1a에 도시된 바와 같이, 액정표시장치는 액정패널과, 상기 박막트랜지스터 어레이 기판(G1)과 접속되고 그 위에 구동회로(9)가 실장되는 TCP (10)와, 상기 TCP(10)를 통해 박막트랜지스터 어레이 기판(G1)에 접속되는 PCB(5)로 구성되어 있다.
이 액정패널은 합착된 박막트랜지스터 어레이 기판(G1)과 컬러필터 기판(G2)으로 이루어지며, 상기 박막트랜지스터 어레이 기판(G1) 상에는 복수의 데이타라인과 복수의 게이트라인이 종횡으로 배열된다. 상기 데이타라인과 게이트라인은 서로 교차하며, 화소로 정의되는 영역들을 구획한다. 이때, 상기 화소가 형성된 영역이 실제적으로 화상이 표시되는 액티브 영역(active area,13)이다.
도1b는 도1a의 A부분의 확대도로서, 종래의 박막트랜지스터 어레이 기판과 TCP를 확대한 것으로서 종래의 박막 트랜지스터 어레이 기판과 TCP의 라인의 연결을 나타내는 도면이다.
삭제
액정패널에 부착되는 TCP(10)의 폭(WT)은 해당 TCP(10)와 전기적으로 연결되는 데이터/게이트라인(20)이 형성된 액티브영역(13)의 폭(WL)보다 작게 형성된다. 이는 TCP(10)의 크기를 줄여 비용을 절감하기 위해서이다.
액정표시장치에 있어서, TCP(10)에 실장된 구동회로에는 그 구동회로에서 나오는 출력신호의 수만큼의 TCP메탈라인이 접속되며, 상기 TCP메탈라인은 동일한 수의 데이타/게이트라인(20)과 개별적으로 연결된다. 따라서, 하나의 구동회로에 전기적으로 접속되는 TCP메탈라인과 데이타/게이트라인(20)의 수는 동일하다. 그런데, 상기 TCP메탈라인은 상기 TCP(10) 상에 좁은간격으로 형성되며, 상기 데이터/게이트라인(20)은 액티브영역(13)에 TCP메탈라인보다 넓은간격으로 형성되기 때문에 상기 데이타/게이트라인(20)과 TCP메탈라인을 연결하는 패널 메탈라인(22)은 TCP(10)에서 액티브영역(13)으로 부채살모양으로 퍼지는 형태로 형성되어야 한다. 이와 같이, 상기 TCP(10)와 데이타/게이트라인(20)을 패널 메탈라인(22)으로 연결하는 것을 패널 링크(Panel Link)라 하며, 상기 패널 메탈라인(22)이 형성된 영역을 패널 링크영역이라 한다.
도1c에 도시된 바와같이, 패널 메탈라인(22)은 일정한 영역에서 TCP메탈라인(21)과 중첩되어 접속되며, 상기 TCP메탈라인(21)과 데이타/게이트라인을 연결하기 위해 일정한 각도로 절곡되어 형성된다. 이때, 상기 패널 메탈라인(22)이 절곡되는 위치를 링크시작점(25)으로 정의한다. 상기 패널 메탈라인을 부채살모양으로 형성하기 위해서는 링크시작점(25)의 위치는 TCP(10)의 양측영역과 중앙영역에서 달라져야 한다. 즉, TCP(10)의 중앙영역으로 갈수록 링크시작점(25)은 TCP(10)의 일 변으로로부터 멀어진다. 도시된 바와 같이, TCP(10)의 양측에서 중앙영역으로 형성된 복수의 링크시작점(25)은 사선형태로 배열된다. TPC(10)의 양측에서 중앙영역으로 갈수록 링크시작점(25)은 TCP(10)의 일 변으로부터 연장길이(LP)만큼 이격되어 형성된다.
따라서, 상기 연장길이(LP)를 확보하지 않는다면, 상기 패널 메탈라인(22)간의 간격을 확보하기 힘들어 라인간의 단락(short)현상 등 여러가지 간섭현상이 발생할 수 있다. 이러한 연장길이(LP)를 확보하기 위해 액정패널에는 일정한 설정폭(WA)을 갖는 패널링크 영역이 필요하게 된다. 상기 설정폭(WA)을 패널 링크길이로 정의하도록 한다.
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상기 패널 링크영역은 화상이 표시되는 영역은 아니며, 단지, TCP메탈라인(21)과 패널메탈라인(22)을 연결하기 위해 확보되는 영역이다. 따라서, 액정표시장치의 해상도가 높아짐에 따라 TCP메탈라인(21) 및 패널 메탈라인(22)의 수가 증가하게 되면, 패널 링크길이도 증가시켜야 하므로, 액정표시장치의 무게 및 크기를 불필요하게 증가시키는 요인이 된다.
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본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로, 본 발명의 목적은 TCP형태를 변형시켜 패널 링크길이가 최소화될 수 있도록 TCP메탈라인과 데이타/게이트라인을 연결함으로써, 더 얇고 가볍게 제작할 수 있게 된 액정표시장치를 제공하는데 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 액정표시장치는 서로 대향하며, 일정한 셀-갭으로 합착된 제 1,2기판과; 상기 제 1기판 상에 종횡으로 배열된 복수의 게이트라인 및 데이타라인과; 상기 제 1기판에 형성되어 상기 게이트라인 또는 데이타라인과 접속되며, 설정각도로 절곡되는 링크시작점을 각각 구비하는 복수의 제 1라인과; 상기 제 1기판에 전기적으로 부착되는 TCP와; 상기 TCP에 형성되어 상기 제 1라인들과 각각 전기적으로 접속되는 복수의 제 2라인으로 구성되며, 적어도 하나의 링크시작점이 TCP영역 내에 위치한다.
삭제
이하, 본 발명에 따른 액정표시장치를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도2a는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정표시장치의 TCP구조를 나타내는 도면으로서 TCP 메탈라인과 패널 메탈라인의 연결부를 확대하여 보여주는 평면도이고, 도2b는 도2a의 I-II선 단면도로서 패널 메탈라인, 절연층, TCP 메탈라인의 적층구조를 보여 주는 단면도이다.
도2a에 도시된 바와 같이, TCP(110)에는 메탈라인(121)이 형성되어 있으며 패널에는 패널 메탈라인(122)이 형성되어, 상기 TCP메탈라인(121)과 패널 메탈라인은 서로 전기적으로 접속된다. 그리고, 전체 링크시작점(125) 중 일부의 링크시작점(125)이 TCP(110) 영역 내에 중첩되어 형성된다. 즉, 일부의 링크시작점(125)은 종래와 비교하여, TCP(110) 영역으로 위치가 이동되어 형성되지만, 사선형태의 배열은 그대로 유지된다. 이때, 박막트랜지스터 어레이 기판에 TCP가 접촉되어 고정되는 TCP본딩영역은 그대로 유지됨에 따라, TCP(110)와 박막트랜지스터 어레이 기판 사이의 접착력은 유지되는 반면, 액정패널의 면적은 감소시킬 수 있게 된다.
상기와 같은 TCP(110)에서는 상기 TCP의 내부영역에 위치한 링크시작점(125)에서 절곡되어 형성되는 패널 메탈라인(122)과 상기 패널 메탈라인(122)에 인접한 TCP메탈라인(121)이 중첩되어 단락이 발생할 수 있다.
본 발명에서는 상기 패널 메탈라인(122) 상에 절연막을 설치하여, 상기 패널 메탈라인(122)과 TCP메탈라인(121)을 전기적으로 격리시킴으로써, 단락을 방지한다.
삭제
도2b를 참조하면, 박막트랜지스터 어레이 기판(G1′) 위에 패널 메탈라인(122)이 형성되고, 그 위에 패널 링크영역 전체에 걸쳐 절연막(130)이 형성된다. 그리고, 상기 패널 메탈라인(122)에 대응하는 절연막(130)에 콘택홀(contact hole)을 형성하여 메탈라인(122)의 일부를 노출시키고, 이 노출영역, 즉, 콘택홀 내부에 전도성물질을 채운다. 이때, 전도성물질로서, 보통 투명한 물질인 ITO(Indium Tin Oxide,140)를 사용한다.
삭제
한편, TCP(110)에는 TCP메탈라인(121)이 형성되는데, 상기 박막트랜지스터 어레이 기판(G1′)과 TCP(110)를 접착하면, TCP메탈라인(121)이 상기 콘택홀을 통해 대응하는 패널 메탈라인(122)과 각각 접속되고, 해당 패널 메탈라인(122) 이외의 다른 패널 메탈라인(122)은 절연막(130)에 의해 상기 TCP메탈라인(121)과 전기적으로 절연된다.
상기 TCP메탈라인(121)과 패널 메탈라인(122)을 절연시키는 절연막은 TCP(110)에 구비될 수 있다. 즉, 절연필름같은 절연물질을 TCP(110) 상에 형성 또는 부착함으로써 상기 TCP메탈라인(121)과 패널 메탈라인(122)을 절연시키는 것이다.
상기와 다른 절연방법으로, 상기 TCP(110)의 내부영역의 링크시작점(125)으로부터 형성되는 패널 메탈라인(122)과 그 패널 메탈라인(122)에 인접한 TCP메탈라인(121)이 중첩되는 영역에만 절연막을 형성하는 방법이 있다. 즉, 최소한의 필요영역에만 절연막을 형성하는 방법이다. 상기와 같이, 패널 링크영역 전체에 걸쳐 절연막을 형성할 경우에는 절연막의 일부에 콘택홀을 형성하여, 패널 메탈라인(122)과 TCP메탈라인(121)을 접속시켜야 했지만, 이와 같이 패널 메탈라인(122)과 TCP메탈라인(121)이 중첩되는 영역에만 절연막을 형성할 경우에는 별도의 콘택홀 형성이 필요없다. 이는 패널 메탈라인(122)이 절곡되기 전에 이미 패널 메탈라인(122)과 TCP메탈라인(121)은 전기적으로 접촉되어 있기 때문이다.
상기한 바와 같은 절연방법들을 적용하여, 패널 메탈라인(122)과 그에 인접하는 TCP메탈라인(121)과의 단락을 방지함으로써, 패널 링크길이를 감소시킨 패널 링크영역에서도 패널 메탈라인(122)과 TCP메탈라인(121)가 정상적으로 결합될 수 있게 된다.
상기와 같이 본 발명의 제 1실시예에서는 패널 메탈라인(122)과 그 패널 메탈라인(122)에 인접한 TCP 메탈라인(121)의 중첩영역 또는 패널 링크영역 전체에 절연막을 형성하여, 단락을 방지하고 있다. 그런데, 이러한 경우 TCP본딩시에 받는 압력 등으로 인하여 절연막이 파괴되거나 손상을 받게 되면, 상기 손상부위를 통해 TCP메탈라인(121)과 패널 메탈라인(122)이 접촉되어 단락이 발생할 수 있다.
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이와 같은 절연막의 신뢰성 문제를 해결하기 위해, 상기 TCP메탈라인과 상기 패널 메탈라인간의 단락을 방지하면서도 절연막을 형성할 필요없는 액정표시장치의 TCP구조가 제안되었다.
도3a는 본 발명의 제 2실시예에 따른 일부가 제거된 형태의 TCP가 부착된 액정패널을 보여주는 도면이고, 도 3b는 도3a의 C부분의 확대도로서, TCP메탈라인과 패널 메탈라인의 연결을 나타낸 평면도이다.
도3a 및 도3b는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 TCP구조를 나타내는 도면으로, 절연막이 필요없는 액정표시장치를 도시한다.
도면에 도시된 바와같이, 제 2실시예에서는 TCP메탈라인과 패널 메탈라인의 접속부위만을 제외하고, 도2b에 도시된 제 1실시예의 구조와 동일하다. 따라서, 제 1실시예와 동일한 설명은 가급적 생략하고, 특징적인 부분에 대해서만 설명하도록 하겠다.
도3a에 도시된 바와같이, 액정패널에 접착되는 TCP(110)의 양끝이 사선으로 제거되어 있다.
삭제
이와 같이, TCP(110)를 사선형태로 가공하는 것은 TCP(110) 내부영역에 패널링크 시작점이 형성되는 경우 TCP 메탈라인(121)과 패널 메탈라인(122)이 중첩되어 단락되는 것을 방지하기 위해서이다.
도3b에 도시된 바와 같이, TCP(110)를 제거함에 따라 도2a에 도시된 TCP메탈라인과 패널 메탈라인의 중첩영역이 제거되므로, 별도의 절연막을 설치하지 않고서도 TCP 메탈라인과 패널 메탈라인 사이의 단락을 방지할 수 있다. 이때, 패널 메탈라인(122)의 링크시작점(125)은 모두 사선으로 제거된 TCP(110)의 변에 접하여 위치한다. 즉, TCP(110)는 링크시작점(125)이 배열된 형태인 사선을 따라 절단된다.
삭제
상기와 같이, TCP(110)를 사선으로 제거하는 경우에 사선의 각도는 TCP(110) 내부에서의 링크시작점의 위치와 패널 메탈라인간의 간격 및 TCP메탈라인과 패널 메탈라인이 이루는 각도에 따라 달라진다.
전술한 제 2실시예에 따라, 패널 메탈라인과 그 패널 메탈라인에 인접하는 TCP 메탈라인 사이에 발생하는 단락문제를 별도의 구성요소를 추가하지 않고서도 근본적으로 해결함과 아울러, 종래와 동일한 수의 패널 메탈라인과 TCP메탈라인을 연결하면서도 패널 링크길이를 줄일 수 있다.
따라서, 본 발명에 의한 액정표시장치는 패널 메탈라인이 절곡되는 링크시작점을 TCP 내부영역에 형성함으로써, 패널 링크길이를 줄일 수 있게되어 액정패널의 크기를 줄이고, 무게를 감소시킬 수 있다.

Claims (13)

  1. 액티브영역과 패널링크영역을 포함하는 제1기판;
    상기 제1기판과 일정한 셀갭으로 합착된 제2기판;
    상기 제 1기판상의 액티브영역 종횡으로 배열된 복수의 게이트라인 및 데이타라인;
    상기 제1기판의 패널링크영역에 부착된 TCP;
    상기 제 1기판에 형성되어 상기 게이트라인 또는 데이타라인과 접속되며, 상기 패널링크영역에서 액티브영역으로 설정된 각도로 절곡되는 링크시작점을 각각 구비하는 복수의 제1라인; 및
    상기 TCP에 형성되어 상기 제 1라인들과 각각 전기적으로 접속되는 복수의 제 2라인으로 구성되며, 하나 이상의 링크시작점이 상기 TCP영역 내에 위치하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 하나 이상의 링크시작점이 상기 TCP 외부에 형성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 각각의 제1라인의 상기 기판과 연결되는 TCP의 일변으로부터 링크시작점까지 연장되는 길이는 서로 다른 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 TCP의 일변으로부터 상기 링크시작점까지 연장되는 길이는 상기 TCP의 중앙영역으로 갈수록 증가하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 제1기판 상의 상기 제1라인과 제2라인 사이에 형성되어 상기 제1라인과 제2라인을 절연시키는 절연막이 추가로 형성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 절연막에는 상기 제 1라인과 제 2라인을 개별적으로 접속시키는 콘택홀(contact hole)이 형성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 콘택홀은 ITO(Indium Tin Oxide)로 채워지는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 TCP 상의 상기 제1라인과 제2라인 사이에 형성되어 상기 제1라인과 제2라인을 절연시키는 절연막이 추가로 형성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 TCP에는 상기 제 1라인 및 제 2라인을 개별적으로 접속시키는 콘택홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 콘택홀은 ITO(Indium Tin Oxide)로 채워지는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  11. 일정한 셀-갭으로 합착된 제 1,2기판;
    상기 제 1기판에 형성되며, 설정각도로 절곡되는 링크시작점을 구비한 복수의 제 1라인; 및
    상기 제 1라인과 각각 전기적으로 접속되는 복수의 제 2라인을 구비하여 제1기판에 부착되는 TCP로 구성되며, 상기 TCP의 제1기판에 부착되는 영역의 일부가 사선으로 형성되고, 하나 이상의 링크시작점이 상기 TCP의 사선상에 위치하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 제1기판에 부착되는 TCP의 일변의 양끝은 사선으로 형성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  13. 제 11 항에 있어서, 상기 사선의 각도는 링크시작점의 위치, 제 1 라인간의 간격 및 제 1라인과 제 2라인이 이루는 각도에 따라 달라지는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
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