KR101137869B1 - 액정표시소자 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 컬러필터 어레이 기판의 가장자리에 ESD방지용 패턴을 구비함으로써 외부의 ESD가 하부기판의 패드부 영역에 구성되는 LOG배선에 데미지를 가하는 것을 방지하고자 하는 액정표시소자에 관한 것으로서, 제 1 기판의 화상표시영역에 구비되는 게이트 배선, 데이터 배선, 박막트랜지스터 및 화소전극과, 상기 제 1 기판의 화상표시영역 외곽에 구비되는 패드전극 및 더미패드와, 상기 제 1 기판에 대향하는 제 2 기판에 형성된 컬러필터층 및 공통전극과, 상기 제 2 기판의 가장자리에 구비되는 ESD 방지용패턴과, 상기 제 1 기판의 더미패드와 ESD 방지용패턴을 서로 콘택시키는 쇼트부와, 상기 제 1 ,제 2 기판 사이에 구비된 액정층을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
LOG배선, ESD방지용 패턴, 탑 케이스, 컬러필터 어레이 기판
Description
도 1은 종래 기술에 의한 액정표시소자의 단면도.
도 2는 종래 기술에 의한 액정패널의 단면도.
도 3은 본 발명에 의한 액정패널의 단면도.
*도면의 주요 부분에 대한 부호설명
201 : 컬러필터 어레이 기판 202 : TFT 어레이 기판
204 : 탑케이스 211 : 블랙 매트릭스
212 : 컬러필터층 213 : 공통전극
221 : 박막트랜지스터 222 : 화소전극
230 : 패드전극 250 : 은도트
260 : ESD방지용 패턴
본 발명은 액정표시소자(LCD ; Liquid Crystal Display Device)에 관한 것으로, 특히 ESD(Electro Static Discharge)에 강한 구조의 액정표시소자에 관한 것이다.
액정표시소자는 콘트라스트(contrast) 비가 크고, 계조 표시나 동화상 표시에 적합하며 전력소비가 적다는 특징 때문에 평판 디스플레이 중에서도 그 비중이 증대되고 있다.
이러한 액정표시소자는 색상 구현을 위한 컬러필터층이 구비된 컬러필터 어레이 기판과, 상기 컬러필터 어레이 기판에 대향합착된 TFT 어레이 기판과, 상기 두 기판 사이에 봉입된 액정층과, 상기 TFT 어레이 기판을 구동하기 위한 구동회로부로 구성되어 각종 외부신호에 의해 화상을 표시한다.
이하, 첨부된 도면을 참고로 하여 종래기술에 의한 액정표시소자에 대해서 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.
도 1은 종래 기술에 의한 액정표시장치의 단면도이고, 도 2는 종래 기술에 의한 액정패널의 단면도이다.
일반적인 액정표시소자는 도 1에 도시된 바와 같이, 액정패널(1)과, 상기 액정패널(1)의 상,하면에 각각 부착된 편광판(2)과, 상기 액정패널(1)과의 갭이 전면에 대해 일정하도록 장착되어 액정패널(1)에 광을 투사시키는 백라이트 어셈블리와, 상기 액정패널과 백라이트 어셈블리를 지지해주는 버텀케이스(3)와, 상기 버텀케이스(3) 외부에 부착되어 화상이 표시되는 유효면적을 제외한 가장자리에 둘러싼 스텐레스 스틸 재질의 탑 케이스(4)로 구성된다.
참고로 상기 백라이트 어셈블리는 액정패널(1)의 좌측 또는 우측에 설치되어 광을 제공하는 램프(11)와, 상기 램프(11)를 고정시켜줌과 동시에 램프(11)에서 나온 빛을 도광판(13)으로 집속시켜주는 램프하우징(12)과, 상기 램프(11)로부터 발 광된 빛을 백라이트 상부의 액정패널(1)로 공급해 주는 도광판(13)과, 상기 도광판(13) 상부에 위치하여 도광판(13)에서 나온 빛을 균일하게 확산 및 집광시켜 주는 확산시트(15), 프리즈 시트(16), 보호시트(17)와, 상기 구성 요소들을 수납하여 고정시켜주는 메인 지지대(18)로 구성된다.
그리고, 상기 액정패널은, 도 2에 도시된 바와 같이, 색상구현을 위한 컬러필터층(112)이 형성된 상부기판(101)과, 액정분자의 배열 방향을 변환시킬 수 있는 스위칭 소자가 형성된 하부기판(102)과, 상기 상,하부 기판(101,102) 사이에 형성된 액정층(100)으로 구성된다.
상기 상부기판(101)에는 상기 컬러필터층(112) 외에 블랙 매트릭스(111)와 공통전극(113)이 더 형성되어 있으며, 상기 하부기판(102)에는 수직교차하는 게이트 배선 및 데이터 배선에 의해 정의된 단위 화소에 스위칭 소자인 박막트랜지스터(121)와 화소전극(122)이 더 형성되어 있다.
이때, 하부기판(102)의 외곽부에는 상기 게이트 배선 및 데이터 배선으로부터 연장되어 외부구동회로와 접속되는 패드전극(130)이 구비되어 있다.
그러나, 상기와 같은 종래기술에 의한 액정표시소자는 ESD에 취약하다는 문제점이 있다.
즉, 도 2에 도시된 바와 같이, 액정패널에 ESD가 가해지면 탑 케이스(4)와 상부기판(101) 사이의 미세한 틈 사이로 ESD가 침투하여 하부기판의 패드전극(130)에 불량을 가하게 된다. 즉, 패드전극을 통해 전달되는 게이트 제어신호, 게이트 전원신호들에 영향이 미쳐 화상이 깜빡거리는 플리커 현상이 발생하게 된다.
이와같이, 상기 ESD는 외부에서 주입된 후 비표시영역을 감싸는 알루미늄 재질의 탑케이스에 유기되어 있다가 원하지 않는 순간에 LOG배선에 악영향을 끼칠 수 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해, 컬러필터 어레이 기판의 가장자리에 ESD방지용 패턴을 구비함으로써 외부 ESD에 강한 구조를 가지도록 하는 액정표시소자를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 액정표시소자는 제 1 기판의 화상표시영역에 구비되는 게이트 배선, 데이터 배선, 박막트랜지스터 및 화소전극과, 상기 제 1 기판의 화상표시영역 외곽에 구비되는 패드전극 및 더미패드와, 상기 제 1 기판에 대향하는 제 2 기판에 형성된 컬러필터층 및 공통전극과, 상기 제 2 기판의 가장자리에 구비되는 ESD 방지용패턴과, 상기 제 1 기판의 더미패드와 ESD 방지용패턴을 서로 콘택시키는 쇼트부와, 상기 제 1 ,제 2 기판 사이에 구비된 액정층을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
즉, 본 발명에 의한 액정표시소자는 컬러필터 어레이 기판의 가장자리에 ESD방지용 패턴을 더 구비함으로써 외부 ESD가 패드부 영역의 LOG배선 또는 패드전극에 직접적으로 가해지는 것을 방지하는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명에 의한 액정표시소자에 대해 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 3은 본 발명에 의한 액정표시패널의 단면도이다.
본 발명에 의한 액정패널은, 도 3에 도시된 바와 같이, 색상구현을 위한 컬러필터층(212)이 형성되는 컬러필터 어레이 기판(201)과, 액정분자의 배열 방향을 변환시킬 수 있는 스위칭 소자가 형성된 TFT 어레이 기판(202)과, 상기 두 기판(201,202) 사이에 형성된 액정층(200)으로 구성되는바, 상기 컬러필터 어레이 기판의 가장자리에 ESD 방지용 패턴(260)을 더 구비한다.
구체적으로, 상기 컬러필터 어레이 기판(201)에는 각 단위 픽셀별로 일정한 순서로 배열되어 색상을 구현하는 적색(Red), 녹색(Green), 청색(Blue)의 컬러필터층(212)과 R,G,B 셀 사이의 구분과 광차단 역할을 하는 블랙 매트릭스(211)와, 상기 컬러필터층(212)을 포함한 전면에 형성되어 액정층에 대해 전압을 인가하는 공통전극(213)과, 상기 블랙 매트릭스와 컬러필터층과 공통전극이 구비되어 있지 않는 기판 가장자리에서 탑케이스(204)와 컬러필터 어레이 기판(201) 사이의 미세한 틈새로 침투하는 ESD를 방지하고자 하는 ESD 방지용 패턴(260)이 형성되어 있다.
여기서, 상기 ESD 방지용 패턴(260)은 그라운드 접지되는 것을 특징으로 한다.
그리고, TFT 어레이 기판(202)은, 화상표시영역과 그 외곽부의 패드부영역으로 구분되는데, 상기 화상표시영역에는 영상신호를 전달하는 데이터 배선(290)과, 상기 데이터 배선에 수직 교차되어 각 화소를 정의하고 스캐닝 신호를 전달하는 게이트 배선(도시하지 않음)과, 상기 두 배선의 교차 지점에 형성되어 게이트 전극, 게이트 절연막, 반도체층, 소스/드레인 전극으로 적층되는 박막트랜지스터(TFT, 221)와, 보호막(291)을 그 사이에 두고 상기 박막트랜지스터와 연결되는 화소전극(222)이 구비된다.
그리고, 상기 패드부 영역에는 게이트 배선 및 데이터 배선에서 각각 연장형성된 패드 전극(230)이 형성되어 있으며, 상기 패드전극의 한쪽 끝은 드라이브 IC에 접속되어 외부 구동회로로부터 각종 신호를 전달받는다.
이 때, 상기 드라이브 IC를 액정표시소자에 실장(packaging)시키는 방법에 따라 TCP(Tape Carrier Package) 상에 실장하여 액정패널에 접속되는 TAB(Tape Automated Bonding) 방식과 TFT 어레이 기판 상에 드라이브 IC를 직접 실장하는 COG(Chip On Glass) 방식이 있는데, COG방식으로 액정표시소자에 실장되는 드라이브 IC들은 신호라인들이 하부 글래스 기판에 실장되는 라인 온 글래스 방식으로 상호접속됨과 동시에 타이밍 제어부 및 전원공급부로부터의 제어신호들 및 구동전압들을 공급받게 된다.
최근에는 액정표시소자를 더욱 박형화하기 위해서, 상대적으로 적은 신호라인들을 필요로 하는 게이트 드라이브 IC들에 접속되는 신호라인들을 LOG방식으로 글래스 기판 상에 형성함으로서 게이트 PCB를 제거하고 있다.
따라서, 최근 TFT 어레이 기판의 패드부 영역에는 패드 전극 이외에도 LOG배선이 더 구비되어 있다. 참고로, 상기 LOG배선은 게이트 로우전압신호(VGL), 게이트 하이전압신호(VGH), 공통전압(VCOM), 전원신호(VCC), 그라운드 전압신호(GND)와 같은 전원공급부로부터 공급되는 직류전압신호들과 게이트 이네이블 신호(GOE), 게이트 쉬프트 클럭신호(GSC), 게이트 스타트 펄스(GSP)와 같이 타이밍 제어부로부터 공급되는 게이트 제어신호들을 공급하는 신호라인들로 구성된다.
그러나, 상기 패드전극과 LOG 배선은 외부 ESD에 약한 특성이 있는데, 외부 ESD로부터 패드전극과 LOG배선을 보호하기 위해서 전술합 바와 같이, 그라운드 접지된 ESD 방지용 패턴을 컬러필터 어레이 기판의 가장자리에 더 구비한 것이다.
이때, 상기 ESD 방지용 패턴을 그라운드 접지시킴으로서, 탑 케이스(204)와 컬러필터 어레이 기판(201) 사이의 미세한 틈으로 침투하는 ESD를 방전시키는 것이다.
상기 ESD 방지용 패턴을 그라운드 접지시키 위해서는 TFT 어레이 기판에 접소되는 외부구동회로의 그라운드 단자와 연결되어야 하는데, 쇼트부를 통해서 컬러필터 어레이 기판의 ESD 방지용패턴과 TFT 어레이 기판의 더미패드를 연결하고, 상기 더미패드와 외부구동회로의 그라운드 단자와 연결한다.
상기 쇼트부는 은도트(250)로 할 수 있는데, 상기 은도트는 컬러필터 어레이 기판의 공통전극과 TFT 어레이 기판의 공통배선을 콘택시키기 위해 기판 모서리에 형성하는 것이다. 따라서, 상기 은도트를 기판 쇼트부에 대신 형성하여 ESD 방지용 패턴과 TFT 어레이 기판의 더미패드를 연결하고 결국, 더미패드를 매개체로 하여 외부구동회로의 전원공급부에 연결함으로써 ESD 방지용 패턴에 GND전압이 흐르도록 한다.
즉, 본 발명에 의한 ESD 방지용 패턴은 외부 ESD가 패드전극과 LOG 배선에 직접적으로 가해져 신호불량이 발생하는 것을 차단하기 위해 구비되는 것으로, 피뢰침과 같은 역할을 하게 된다.
이때, 싱기 ESD 방지용 패턴은 알루미늄(Al), 알루미늄 합금(AlNd : Aluminum Neodymium), 몰리브덴(Mo), 몰리브덴-텅스텐(MoW) 등의 금속을 증착한 후 패터닝하여 형성하여도 되고, 공통전극과 동시에 ITO(Indium Tin Oxide) 또는 IZO(Indium Zinc Oxide)와 같은 투명도전물질을 증착하고 패터닝하여 형성하여도 된다.
상기와 같이, 액정표시소자를 완성 후에는, ESD에 의한 데미지 여부를 확인하기 위해 액정표시소자에 ESD를 가하여 테스트하는데, 그라운드접지된 ESD방지용 패턴에 의해 ESD가 차단되므로 LOG배선에 데미지가 가하지 않게 되고 화상표시영역에서 플리커가 발생하지 않게 된다.
참고로, 상기 상,하부 기판(201,202) 사이에는 두 기판의 간격을 일정하게 유지하기 위한 스페이서(215)가 삽입되어 있고, 기판의 가장자리에는 액정이 외부로 흐르는 것을 방지하기 위한 실런트(sealant)(216)가 형성되어 있다.
한편, 이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
상기와 같은 본 발명의 라인 온 글래스형 액정표시소자는 다음과 같은 효과가 있다.
즉, 컬러필터 어레이 기판의 가장자리에 ESD방지용 패턴을 구비함으로써 외 부의 ESD가 하부기판의 패드부 영역에 구성되는 LOG배선에 데미지를 가하는 것을 방지한다.
따라서, LOG배선에 흐르는 각종 게이트 제어신호 및 게이트 전원신호에 영향이 없도록 하여 플리커와 같은 불량없이 화상품질이 유지될 수 있도록 한다.
Claims (7)
- 제 1 기판의 화상표시영역에 구비되는 게이트 배선, 데이터 배선, 박막트랜지스터 및 화소전극과,상기 제 1 기판의 화상표시영역 외곽에 구비되는 패드전극 및 더미패드와,상기 제 1 기판에 대향하는 제 2 기판에 형성된 컬러필터층 및 공통전극과,상기 제 2 기판의 가장자리에 구비되며, 그라운드로 접지되어 그라운드 전압(GND)이 흐르는 ESD 방지용패턴과,상기 제 1 기판의 더미패드와 ESD 방지용패턴을 서로 콘택시키는 쇼트부와,상기 제 1 ,제 2 기판 사이에 구비된 액정층을 포함하여 구성되며,상기 ESD 방지용패턴과 상기 쇼트부와 상기 더미패드를 경유하는 ESD 방전경로가 형성되는 것을 특징으로 하는 액정표시소자.
- 삭제
- 제 1 항에 있어서,상기 ESD 방지용패턴은 금속층으로 형성되는 것을 특징으로 하는 액정표시소자.
- 제 1 항에 있어서,상기 ESD 방지용패턴은 상기 공통전극과 동시에 형성되는 것을 특징으로 하는 액정표시소자.
- 제 1 항에 있어서, 상기 쇼트부는 은도트인 것을 특징으로 하는 액정표시소자.
- 제 1 항에 있어서,상기 ESD방지용 패턴은 상기 더미패드를 매개로 하여 외부구동회로의 그라운드 단자와 연결되는 것을 특징으로 하는 액정표시소자.
- 제 1 항에 있어서,상기 제 1 기판의 화상표시영역 외곽에 LOG배선이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 액정표시소자.
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