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KR19990086094A - 액정 표시 장치에서 패드부의 구조 및 그 제조 방법 - Google Patents

액정 표시 장치에서 패드부의 구조 및 그 제조 방법 Download PDF

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KR19990086094A KR1019980018883A KR19980018883A KR19990086094A KR 19990086094 A KR19990086094 A KR 19990086094A KR 1019980018883 A KR1019980018883 A KR 1019980018883A KR 19980018883 A KR19980018883 A KR 19980018883A KR 19990086094 A KR19990086094 A KR 19990086094A
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Abstract

본 발명은 전면에 공통전극이 전면에 형성된 상판과 게이트 패드 및 소스 패드를 갖는 하판을 포함하는 액정 표시 장치에서 공통전극의 가장자리와 패드가 중첩되지 않는 액정 표시 장치의 구조와 그 액정 표시 장치를 제조하는 방법에 관련된 것이다. 본 발명에서는 액티브 패널에 형성되는 게이트 패드 및 소스 패드의 위치를 칼라 필터 패널의 가장자리에서 일정 거리(D) 만큼 떨어진 외부에 위치하는 액정 표시 장치의 액티브 패널과 그 제조 방법을 제공한다. 그럼으로써, 게이트 패드 및 소스 패드는 칼라 필터의 공통 전극과 공간적으로 중첩않아, 칼라 필터를 절단하는 공정에서 ITO의 잔여물이 패드와 공통전극 사이에 개입되어 단락되는 문제는 발생하지 않는다.

Description

액정 표시 장치에서 패드부의 구조 및 그 제조 방법
본 발명은 액정 표시 장치 및 액정 표시 장치의 제조 방법에 관련된 것이다. 특히, 전면에 공통전극이 전면에 형성된 상판과 게이트 패드 및 소스 패드를 갖는 하판을 포함하는 액정 표시 장치에서 공통전극의 가장자리와 패드가 중첩되지 않는 액정 표시 장치의 구조와 그 액정 표시 장치를 제조하는 방법에 관련된 것이다.
화상 정보를 화면에 나타내는 화면 표시 장치들 중에서 브라운관 표시 장치(혹은 Cathode Ray Tube(CRT))가 지금까지 가장 많이 사용되어 왔는데 이것은 표시 면적에 비해 부피가 크고 무겁기 때문에 사용하는데 많은 불편함이 따랐다. 그러므로, 표시 면적이 크더라도 그 두께가 얇아서 어느 장소에서든지 쉽게 사용할 수 있는 박막형 평판 표시 장치가 개발되었고, 점점 브라운관 표시 장치를 대체하고 있다. 특히, 액정 표시 장치(혹은 LCD(Liquid Crystal Display))는 표시 해상도가 다른 평판 장치보다 뛰어나고, 동화상을 구현할 때 그 품질이 브라운관의 것에 비할 만큼 반응 속도가 빠르기 때문에 가장 활발한 개발 연구가 이루어지고 있는 제품이다.
액정 표시 장치의 구동 원리는 액정의 광학적 이방성과 분극 성질을 이용한 것이다. 구조가 가늘고 길기 때문에 분자 배열에 방향성과 분극성을 갖고 있는 액정 분자들에 인위적으로 전자기장을 인가하여 분자 배열 방향을 조절할 수 있다. 따라서, 배향 방향을 임으로 조절하면 액정의 광학적 이방성에 의하여 액정 분자의 배열 방향에 따라 빛을 투과 혹은 차단시킬 수 있게되어 화면 표시 장치로 응용하게된 것이다. 현재에는 박막 트랜지스터(혹은 TFT(Thin Film Transistor))와 그것에 연결된 화소 전극이 행렬 방식으로 배열된 능동 매트릭스 액정 표시 장치가 뛰어나 화질과 자연 색상을 제공하기 때문에 가장 주목받고 있는 제품이다. 일반적인 액정 표시 장치를 구성하는 기본 부품인 액정 패널의 구조를 자세히 살펴보면 다음과 같다. 이해를 돕기위해 액정 표시 장치의 사시도를 나타내는 도 1과 도 1의 절단선 II-II로 자른 단면인 도 2를 참조하여 설명한다.
액정 패널은 여러 가지 소자들이 설치된 두 개의 패널(3,5)들이 대향하여 붙어있고, 그 사이에 액정(10) 층이 끼워진 형태를 갖고 있다. 액정 표시 장치의 한쪽 패널에는 색상을 구현하는 소자들이 구성되어 있다. 이를 흔히 "칼라 필터 패널(3)"이라고 부른다. 칼라 필터 패널(3)은 제 1 투명 기판(1a) 위에 행렬 배열 방식으로 설계된 화소의 위치를 따라 빨강(Red), 초록(Green), 파랑(Blue)의 칼라 필터(7)가 순차적으로 배열되어 있다. 이들 칼라 필터(7) 사이에는 아주 가는 그물 모양의 블랙 매트릭스(9)가 형성되어 있다. 이것은 각 색상 사이에서 혼합 색이 나타나는 것을 방지한다. 그리고, 칼라 필터(7)를 덮는 공통 전극(8)이 형성되어 있다. 공통 전극(8)은 액정에 인가하는 전기장을 형성하는 한쪽 전극 역할을 한다.
액정 패널의 다른 쪽 패널에는 액정을 구동하기 위한 전기장을 발생시키는 스위치 소자 및 배선들이 형성되어 있다. 이를 흔히 "액티브 패널(5)"이라고 부른다. 액티브 패널(5)은 제 2 투명 기판(1b) 위에 행렬 방식으로 설계된 화소의 위치를 따라 화소 전극(47)이 형성되어 있다. 화소 전극(47)은 상기 칼라 필터 패널(3)에 형성된 공통 전극(8)과 마주보며 액정(10)에 인가되는 전기장을 형성하는 다른 쪽 전극 역할을 한다. 화소 전극(47)들의 수평 배열 방향을 따라 신호 배선(13)이 형성되어 있고, 수직 배열 방향을 따라서는 데이터 배선(23)이 형성되어 있다. 여기에서, 액티브 매트릭스 액정 표시 장치의 경우, 화소 전극(47)의 한쪽 구석에는 화소 전극(47)에 전기장 신호를 인가하는 스위칭 소자인 박막 트랜지스터가 형성되어 있다. 액티브 매트릭스 액정 표시 장치의 경우에, 박막 트랜지스터의 게이트 전극(11)은 상기 신호 배선(13)에 연결되어 있고(따라서, 신호 배선을 "게이트 배선" 이라 부르기도 한다), 소스 전극(21)은 상기 데이터 배선(23)에 연결되어 있다(따라서 데이터 배선을 "소스 배선"이라 부르기도 한다). 그리고, 박막 트랜지스터의 드레인 전극(31)은 상기 화소 전극(47)에 연결되어 있다. 박막 트랜지스터에서 소스 전극(21)과 드레인 전극(31) 사이에는 반도체 층(33)이 형성되어 있고, 소스 전극(21)과 반도체 층(33) 그리고, 드레인 전극(31)과 반도체 층(33)은 각각 오믹 접촉을 이루고 있다. 그리고, 게이트 배선(13)과 소스 배선(23)의 끝단에는 외부에서 인가되는 신호를 받아들이는 종단 단자(혹은 Terminal)인 게이트 패드(15)와 소스 패드(25)가 각각 형성되어 있다.
게이트 패드(15)에 인가되는 외부의 전기적 신호가 게이트 배선(13)을 따라 게이트 전극(11)에 인가되면 반도체 층(33)이 활성화되어 소스 패드(25)에 인가되는 화상 정보가 소스 배선(23)을 따라 소스 전극(21)에서 드레인 전극(31)으로 도통된다. 반면에, 게이트 배선(23)에 신호가 인가되지 않는 경우에는 소스 전극(21)과 드레인 전극(31)이 단절된다. 그러므로, 게이트 전극(11)의 신호를 조절함에 따라 드레인 전극(31)에 데이터 신호의 인가 여부를 결정할 수 있다. 따라서, 드레인 전극(31)에 연결된 화소 전극(47)에 데이터 신호를 인위적으로 전달할 수 있게된다. 즉, 박막 트랜지스터는 화소 전극(47)을 구동하는 스위치 역할을 한다. 게이트 배선(13)등이 형성된 층과 소스 배선(23)등이 형성된 층 사이에는 전기적 절연을 위해 게이트 절연막(17)이 형성되어 있고, 소스 배선(23) 등이 형성된 층 위에도 소자 보호를 위한 보호막(37)이 형성되어 있다.
이렇게 만들어진 두 개의 패널(칼라 필터 패널(3)과 액티브 패널(5))이 일정 간격(이 간격을 "셀 갭(Cell Gap)" 이라 부른다)을 두고 대향하여 부착되고, 그 사이에 액정(10) 물질이 채워진다. 상기 두 개의 패널 사이의 셀 갭을 일정하게 유지하고 상기 액정 물질이 밖으로 새어나지 않도록 하기 위해 상기 두 기판의 가장자리 부분을 에폭시와 같은 실(seal)(81) 재로 봉합한다. 그리하여 액정 표시 장치의 주요 부분인 액정 패널이 완성된다. 일반적으로 칼라 필터 패널(3)과 액티브 패널(5)을 실(81)재로 합착하고, 액정(10) 주입이 끝난 후, 액티브 패널(5)의 패드 부분에 외부 입력 단자를 부착하기 위해 패드(15, 25) 부분 위를 가리는 칼라 필터 패널(3)의 일부 절단하여 패드 부분 위를 개방 시켜 놓는다(도 1, 도 2).
이와 같은 액정 표시 장치에서 공통전극(8)이 칼라 필터(7) 전면에 증착되어 형성된 경우에 액정 패널의 가장자리 부분, 특히 패드(15)가 형성된 부분은 다음 도 3에 나타난 것과 같은 형상을 갖는다. 이 경우에는 패드(15) 부분을 가리고 있는 칼라 필터 패널(7)을 절단하는 과정에서 칼라 필터 패널(7)에 증착된 ITO층에서 절단 과정에서 발생하는 도전성 잔재물(77)이 남아 도 3에 나타난 것과 같이 패드(15)와 공통 전극(8) 사이를 단락 시키는 경우가 발생한다. 이럴 경우 액정 표시 장치는 정상적인 작동이 불가능해진다.
본 발명에서는 전면에 도전성 물질이 증착된 칼라 필터 패널과 박막 트랜지스터 및 패드부를 포함하는 액티브 패널을 합착하고, 액정을 주입한 후, 액티브 패널의 패드부를 가리고 있는 칼라 필터 패널의 일부를 절단하는 과정에서 도전성 이물질이 패드 부분에 남아 발생하는 불량을 극복하는 방법 및 그 방법에 의한 액정 표시 장치의 구조를 제공한다.
본 발명의 목적은 칼라 필터 패널에 도전성 물질로 기판 전면에 증착된 공통전극을 포함하는 액정 표시 장치에서 공통 전극과 패드 사이에 도전성 이물질에 의한 단락을 방지하는 제조 방법 및 그 방법에 의한 액정 표시 장치를 제공하는데 있다.
도 1은 종래의 액정 표시 장치를 나타내는 사시도이다.
도 2는 종래의 액정 표시 장치를 나타내는 단면도이다.
도 3은 종래의 액정 표시 장치에서 도전성 잔재물로 인하여 패드와 공통전극이 단락된 것을 보여주는 단면도이다.
도 4는 본 발명에 의한 액정 표시 장치를 제조하는 과정을 나타낸 공정 단면도이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1a, 101a : 제 1 투명 기판 1b, 101b : 제 2 투명 기판
3, 103 : 칼라 필터 패널 5, 105 : 액티브 패널
7, 107 : 칼라 필터 8, 108 : 공통 전극
9, 109 : 블랙 매트릭스
11, 111 : 게이트 전극 13, 113 : 게이트 배선
15, 115 : 게이트 패드 17, 117 : 게이트 절연막
21, 121 : 소스 전극 23, 123 : 소스 배선
25, 125 : 소스 패드 31, 131 : 드레인 전극
33, 133 : 반도체 층 37, 137 : 보호막
47, 147 : 화소 전극 57, 157 : 게이트 패드 단자
67, 167 : 소스 패드 단자 77 : 도전성 잔재물
10, 110 : 액정 물질 81, 181 : 실재
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에서는 액티브 패널에 형성되는 게이트 패드 및 소스 패드의 위치를 칼라 필터 패널의 가장자리에서 일정 거리(D) 만큼 떨어진 외부에 위치하는 액정 표시 장치의 액티브 패널을 제공한다.
본 발명에 의한 액정 표시 장치를 제조하는 방법은 전면에 도포된 공통전극을 포함하는 제 1 패널을 형성하는 단계와, 게이트 패드 및 소스 패드를 포함하는 제 2 패널을 형성하는 단계와, 상기 제 1 패널과 상기 제 2 패널을 합착하고 그 사이에 액정 물질을 주입하는 단계와, 상기 게이트 패드와 상기 소스 패드 위를 공간적으로 덮고 있는 상기 제 1 패널의 일부를 절단하여 상기 절단된 제 1 패널의 가장자리가 상기 게이트 패드와 상기 소스 패드로부터 일정 간격 떨어지도록 형성하는 단계를 포함한다.
본 발명에 대하여 좀더 자세히 이해할 수 있도록 본 발명에 의한 액정 표시 장치 제조 과정을 나타내는 도를 참조로 실시 예를 설명한다.
제 1 투명 유리 기판(101a) 위에 붉은색(R), 초록색(G) 그리고, 파란색(B) 레진으로 행렬 배열 방식으로 설계된 각 화소에 하나씩 칼라 필터(107)와 각 칼라 필터 사이에 블랙 매트릭스(109)를 형성한다. 그리고, 상기 칼라 필터(107)와 블랙 매트릭스(109)가 형성된 기판(101a) 전면에 ITO(Indium Tin Oxide)를 증착하여 공통 전극(108)을 형성함으로써 칼라 필터 패널(103)을 형성한다(도 4a).
제 2 투명 유리 기판(101b)에 게이트 전극(111), 반도체 층(133), 소스 전극(121), 드레인 전극(131)을 포함하는 박막 트랜지스터와 상기 박막 트랜지스터에 연결된 화소 전극(147)을 상기 칼라 필터(107)의 배열에 상응하도록 설치한다. 그리고, 상기 게이트 전극(111)들을 연결하는 게이트 배선(113)과 상기 소스 전극(121)들을 연결하는 소스 배선(123)이 격자 형상으로 배열된다. 또한, 상기 게이트 배선(113)과 소스 배선(123)의 끝 부분에는 각각 게이트 패드(115)와 소스 패드(125)를 형성한다. 그리고, 게이트 전극(111) 및 게이트 배선(113)은 게이트 절연막(117)으로 덮으며, 소스 전극(121), 소스 배선(123) 및 드레인 전극(131)은 보호막(137)로 덮음으로써 액티브 패널(105)을 형성한다. 여기에서, 상기 게이트 패드(115)와 소스 패드(125)는 최종 완성된 액정 패널에서 칼라 필터 패널(103)의 가장자리에서 일정 거리 떨어지도록 충분히 바깥쪽에 형성한다(도 4b).
상기 칼라 필터 패널(103)과 액티브 패널(105)의 가장자리에 실재(181)를 도포하여 일정 간격을 두고 마주 붙인다. 합착된 칼라 필터 패널(103)과 액티브 패널(105) 사이에 액정(110)을 주입한다(도 4c).
그리고, 상기 액티브 패널(105)의 가장자리에 형성된 게이트 패드(115)와 소스 패드(125)가 드러날 수 있도록 칼라 필터 패널(103)의 일부를 절단한다. 이 때, 게이트 패드(115)와 소스 패드(125)는 칼라 필터 패널(103)의 가장자리에서 일정 거리(D) 만큼 떨어져 위치하도록 한다. 즉, 게이트 패드(115)와 소스 패드(125)의 윗 부분에는 칼라 필터 패널(103)의 어느 부분에 의해서도 가려지지 않는 구조를 갖는다(도 4d).
본 발명은 전면에 공통 전극이 형성된 액정 표시 장치에서 패드부의 구조 및 그 제조 방법에 관련된 것이다. 본 발명에서는 액티브 패널에 형성되는 패드가 칼라 필터 패널의 가장자리에서 일정거리 떨어진 곳에 위치하도록 형성하였다. 따라서, 게이트 패드 및 소스 패드는 칼라 필터의 공통 전극과 공간적으로 중첩되지 않는다. 그러므로, 칼라 필터를 절단하는 공정등에서 공통전극의 재질인 ITO의 잔여물이 패드와 공통전극 사이에 개입되어 단락되는 문제는 발생하지 않는다.

Claims (4)

  1. 공통 전극을 포함하는 제 1 패널과, 박막 트랜지스터, 화소 전극, 게이트 패드 그리고, 소스 패드를 포함하는 제 2 패널을 일정 간격을 두고 합착한 후 그 사이에 액정을 주입하여 액정 표시 장치를 제작하는데 있어서, 상기 게이트 패드와 상기 소스 패드는 상기 제 1 패널의 가장자리에서 일정 거리 떨어지도록 형성하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치 제조 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 공통 전극은 상기 제 1 패널의 전면에 걸쳐 형성되고, 상기 게이트 패드 그리고 상기 소스 패드는 상기 공통전극의 가장자리에서 일정거리 떨어진 위치에 형성된 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치 제조 방법.
  3. 전면에 공통 전극을 포함하는 제 1 패널과;
    상기 제 1 패널과 일정 간격을 두고 상기 간격 사이에 액정 물질을 포함하여 합착되며, 상기 제 1 패널의 가장자리에서 일정 간격 떨어진 곳에 형성된 게이트 패드 및 소스 패드를 포함하는 제 2 패널을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 게이트 패드에 연결된 게이트 배선과;
    상기 소스 패드에 연결된 소스 배선과;
    상기 게이트 배선에서 분기된 게이트 전극과, 상기 소스 배선에서 분기된 소스 전극 그리고, 상기 소스 전극에 대향하여 형성된 드레인 전극을 포함하는 박막 트랜지스터와;
    상기 드레인 전극에 연결된 화소 전극을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
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