KR101641358B1 - Liquid Crystal Display Device and method for manufacturing thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 상,하부기판의 공통전극을 전기적으로 연결시키기 위해서, 종래의 은접점 대신에 전도성 볼 스페이서가 섞인 실 라인을 구성한 액정표시장치 및 그의 제조방법에 관한 것으로서, 내장회로 영역과 화소영역으로 정의되어 상기 내장회로 영역에 실장된 게이트 구동부와, 상기 게이트 구동부에 제어신호를 출력하기 위한 제어신호 라인을 포함하여 형성된 액정표시장치에 있어서, 하부기판상의 내장회로 영역에 일정한 간격을 갖고 형성되는 구동배선 및 클럭라인과 화소영역에 형성되는 게이트 전극과, 상기 하부기판과 대응되는 상부기판의 내장회로 영역에 형성된 더미 칼라 필터층 및 화소영역에 형성된 칼라 필터층과, 상기 상부기판의 전면에 형성된 공통전극과, 상기 합착된 상,하부기판 사이의 내장회로 영역의 상부에 오버랩되도록 형성되며, 상기 더미 칼라 필터층에 대응되게 구성되어 상기 공통전극과 구동배선을 연결하는 전도성 볼 스페이서를 구비한 씰 라인을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a liquid crystal display device and a manufacturing method thereof, in which a seal line is formed by a conductive ball spacer instead of a conventional silver contact in order to electrically connect the common electrodes of the upper and lower substrates. And a control signal line for outputting a control signal to the gate driver. The liquid crystal display device according to the present invention is characterized in that the liquid crystal display device includes a driving circuit A dummy color filter layer formed in a built-in circuit region of the upper substrate corresponding to the lower substrate; a color filter layer formed in the pixel region; and a common electrode formed on the front surface of the upper substrate, And an upper portion of the built-in circuit region between the upper and lower substrates, And, it is configured to correspond to the dummy color filter layer is characterized in that comprises a seal line with a conductive ball spacer connecting the common electrode and the drive wire.
액정표시장치, 도전성 볼 스페이서, 씰라인, 공통전극, 내장회로 Liquid crystal display, conductive ball spacer, seal line, common electrode, built-in circuit
Description
본 발명은 액정표시장치 및 그의 제조방법에 관한 것으로, 특히 공정 단순화와 베젤(bezel)폭 감소를 확보하도록 한 액정표시장치 및 그의 제조방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal display device and a method of manufacturing the same, and more particularly, to a liquid crystal display device and a method of manufacturing the same, in which simplification of a process and reduction of a bezel width are ensured.
정보화 사회가 발전함에 따라 표시장치에 대한 요구도 다양한 형태로 점증하고 있으며, 이에 부응하여 근래에는 LCD(Liquid Crystal Display Device), PDP(Plasma Display Panel), ELD(Electro Luminescent Display), VFD(Vacuum Fluorescent Display) 등 여러 가지 평판 표시 장치가 연구되어 왔고 일부는 이미 여러 장비에서 표시장치로 활용되고 있다.(PDP), Electro Luminescent Display (ELD), Vacuum Fluorescent (VFD), and the like have been developed in recent years in response to the demand for display devices. Display) have been studied, and some of them have already been used as display devices in various devices.
그 중에, 현재 화질이 우수하고 경량, 박형, 저소비 전력의 특징 및 장점으로 인하여 이동형 화상 표시장치의 용도로 CRT(Cathode Ray Tube)을 대체하면서 LCD가 가장 많이 사용되고 있으며, 노트북 컴퓨터의 모니터와 같은 이동형의 용도 이외에도 방송신호를 수신하여 디스플레이하는 텔레비전, 및 컴퓨터의 모니터 등으로 다양하게 개발되고 있다.Among them, the LCD is the most widely used in place of the CRT (Cathode Ray Tube) for the use of the portable type image display device because of its excellent image quality, light weight, thinness and low power consumption, A television receiving and displaying a broadcast signal, a monitor of a computer, and the like.
이하, 첨부 도면을 참조하여 종래 기술에 따른 액정표시장치에 대하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a liquid crystal display according to the related art will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1은 종래 기술에 따른 액정표시장치를 나타낸 레이아웃도이다.1 is a layout view showing a conventional liquid crystal display device.
종래 기술에 따른 액정표시장치는 도 1에 도시한 바와 같이, 상,하부기판(10, 11)과 그 사이에 충진된 액정층(미도시)으로 구성된 액정패널(20)과, 하부기판(11)의 에지 영역에 복수개의 게이트 드라이버로 구성된 게이트 구동부(12)와, 데이터 TCP(13)에 의해서 소오스 인쇄회로기판(14)에 각각 연결되어 있는 복수개의 드라이버들로 구성된 데이터 구동부(15)와, 상기 상,하부기판(10,11) 사이의 가장자리에 형성되어 상,하부기판(10,11)을 합착시킨 씰 라인(seal line)(16)으로 구성되어 있다.1, the liquid crystal display device according to the related art includes a
상기에서 게이트 구동부(12)와 데이터 구동부(15)를 연결하는 IC는 FPC 또는 COF와 같은 방법을 사용한다. 도 1에는 게이트 COF를 적용한 예를 도시하였다.The IC connecting the
상기 게이트 구동부(12)와 데이터 구동부(15)에 제어신호 및 화상정보를 출력하는 타이밍 제어부(미도시)가 더 구비되어 있다.And a timing controller (not shown) for outputting control signals and image information to the
상기에서 액정패널(20)의 내부에는 화상이 표시되는 화소부(21)가 정의되어 있고, 상기 하부기판(11)에는 수직 교차되어 매트릭스 형태의 화소영역을 정의하는 복수개의 게이트 라인 및 데이터라인과, 상기 각 게이트 라인과 데이터 라인에 의해 정의된 각 화소영역에 형성된 복수개의 화소전극과, 상기 게이트 라인의 신호에 따라 상기 데이터 라인의 신호를 각 화소 전극에 인가하는 복수개의 박막트랜지스터(TFT)가 상기 각 게이트 라인과 데이터 라인이 교차하는 부분에 형성된다.A
상기에서 박막 트랜지스터는 게이트라인의 일측에서 돌출된 게이트전극과, 게이트전극을 포함한 전면에 형성된 게이트 절연막과, 게이트전극을 포함한 상부에 오버랩되어 있는 활성층과, 상기 데이터 라인의 일측에서 오버랩되며 게이트전극 일측에 오버랩되어 있는 소오스전극과, 상기 소오스전극과 이격되어 있는 드레인전극으로 구성된다.The thin film transistor includes a gate electrode protruding from one side of the gate line, a gate insulating film formed on the entire surface including the gate electrode, an active layer overlapping the upper side including the gate electrode, A source electrode overlapped with the source electrode, and a drain electrode spaced apart from the source electrode.
그리고 상기 데이터라인을 포함한 상부에 드레인전극에 제 1 콘택홀을 갖도록 보호막이 형성되어 있고, 제 1 콘택홀을 통해서 드레인전극과 화소전극이 콘택되어 있다.A protective film is formed on the drain electrode to have a first contact hole on the upper portion including the data line, and the drain electrode and the pixel electrode are contacted through the first contact hole.
그리고 상부기판(10)에는 도면에는 도시되어 있지 않지만, 블랙 매트릭스에 의해 화소영역별로 분리되어 도포된 칼라필터층과, 상기 화소전극의 상대 전극인 공통전극이 구비되어 있다.Although not shown in the drawing, the
상기와 같이 구성된 종래 기술에 의한 액정표시장치에서 액정은 상,하부기판(10,11) 사이에 구성된 공통전극과 화소전극에 전압이 인가됨에 의해서 구동한다. 따라서 상,하부기판(10,11)의 공통전극과 화소전극에 전압을 인가시키기 위해서는 공통전극이 화소전극과 연결되어 있어야 한다. 이를 위하여 일반적으로 상,하부기판(10,11) 사이에 은접점(Ag-Dot)(17)을 구비시킨다. 도 1에는 상하좌우 4부분의 모서리에 은접점(17)을 위치시켰다.In the conventional liquid crystal display device having the above-described structure, the liquid crystal is driven by applying a voltage to the common electrode and the pixel electrode formed between the upper and
그러나, 상기 은접점(17)을 형성하는 공정은 그 공정이 복잡하여 많은 시간을 필요로 한다는 문제가 있다.However, there is a problem that the process of forming the
한편, 최근 내장 회로 기술의 발전으로 게이트 내장 회로가 적용되고 있고 또한, 도전성 실(seal)의 개발로 은접점없이 상/하판의 콘택이 가능하도록 하여 공정을 단순화한 기술이 개발되었으나 게이트 내장 회로의 신호 이상 발생으로 도전 실의 외곽 형성에 따른 베젤(bezel) 폭 증가의 문제가 발생하고 있다. In recent years, the development of the internal circuit technology has been applied to the gate internal circuit, and the development of the conductive seal has developed a technology that simplifies the process by allowing the contact of the upper and lower plates without contact. However, There is a problem that the bezel width increases due to the formation of the outer circumference of the conductive chamber due to the occurrence of signal abnormality.
즉, 도전 실을 게이트 내장 회로위에 형성시 상부기판의 공통전극과 내장회로부의 콘택 패드(contact pad)와 숏트가 발생하여 신호 이상이 발생하므로 외곽 부분에 도전 실을 형성함으로써 베젤 폭의 증가가 발생한다.That is, when the conductive seal is formed on the gate built-in circuit, a short circuit between the common electrode of the upper substrate and the contact pad of the built-in circuit is generated to cause a signal abnormality. do.
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위하여 안출한 것으로 상,하부기판의 공통전극을 전기적으로 연결시키기 위해서, 종래의 은접점 대신에 전도성 볼 스페이서가 섞인 실 라인을 구성한 액정표시장치 및 그의 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a liquid crystal display device constituting a seal line in which a conductive ball spacer is mixed in place of a conventional silver contact for electrically connecting common electrodes of upper and lower substrates, The purpose is to provide.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 액정표시장치는 내장회로 영역과 화소영역으로 정의되어 상기 내장회로 영역에 실장된 게이트 구동부와, 상기 게이트 구동부에 제어신호를 출력하기 위한 제어신호 라인을 포함하여 형성된 액정표시장치에 있어서, 하부기판상의 내장회로 영역에 일정한 간격을 갖고 형성되는 구동배선 및 클럭라인과 화소영역에 형성되는 게이트 전극과, 상기 하부기판의 전면에 형성되는 게이트 절연막과, 상기 게이트 전극과 대응되게 상기 게이트 절연막상에 형성되는 활성층과 소오스 및 드레인 전극과 상기 내장회로 영역에 형성되 는 입력신호 라인과, 상기 화소전극을 포함한 전면에 형성된 보호막과, 상기 보호막을 관통하여 상기 구동배선에 연결되는 제 1 투명 도전막, 클럭라인 및 제어신호 라인에 연결되는 제 2 투명 도전막, 드레인 전극에 연결되는 화소전극과, 상기 하부기판과 대응되는 상부기판의 내장회로 영역에 형성된 더미 칼라 필터층 및 화소영역에 형성된 칼라 필터층과, 상기 상부기판의 전면에 형성된 공통전극과, 상기 합착된 상,하부기판 사이의 내장회로 영역의 상부에 오버랩되도록 형성되며, 상기 더미 칼라 필터층에 대응되게 구성되어 상기 공통전극과 구동배선을 연결하는 전도성 볼 스페이서를 구비한 씰 라인을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a liquid crystal display device including a gate driving unit defined as a built-in circuit region and a pixel region and mounted in the built-in circuit region, and a control signal line for outputting a control signal to the gate driving unit A gate electrode formed on a clock line and a pixel region, the gate line being formed at a predetermined interval in a built-in circuit region on a lower substrate; a gate insulating film formed on an entire surface of the lower substrate; An active layer formed on the gate insulating film in correspondence with the gate electrode, source and drain electrodes, an input signal line formed in the built-in circuit region, a protective film formed on the entire surface including the pixel electrode, A first transparent conductive film connected to the clock line and the control signal line, A pixel electrode connected to the second transparent conductive film and the drain electrode, a dummy color filter layer formed in an internal circuit region of the upper substrate corresponding to the lower substrate, a color filter layer formed in the pixel region, And a conductive ball spacer formed to overlap the upper portion of the built-in circuit region between the upper and lower substrates and corresponding to the dummy color filter layer, the conductive ball spacer connecting the common electrode and the driving wiring .
또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 액정표시장치의 제조방법은According to another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a liquid crystal display device,
내장회로 영역과 화소영역으로 정의되어 상기 내장회로 영역에 실장된 게이트 구동부와, 상기 게이트 구동부에 제어신호를 출력하기 위한 제어신호 라인을 포함하여 형성된 액정표시장치의 제조방법에 있어서, 하부기판상의 내장회로 영역에 일정한 간격을 갖는 구동배선, 클럭라인과 함께 화소영역에 게이트 전극을 형성하는 단계; 상기 하부기판의 전면에 게이트 절연막을 형성하는 단계; 상기 게이트 전극과 대응되게 상기 게이트 절연막상에 활성층과 소오스 및 드레인 전극을 형성함과 함께 상기 내장회로 영역에 입력신호 라인을 형성하는 단계; 상기 화소전극을 포함한 전면에 보호막을 형성하고 상기 구동배선, 클럭라인 및 제어신호 라인과 화소전극이 노출되도록 콘택홀을 형성하는 단계; 상기 하부기판의 전면에 투명 도전막을 형성하고 포토 및 식각 공정을 통해 투명 도전막을 선택적으로 제거하여 콘택 홀을 통해 구동배선에 연결되는 제 1 투명 도전막, 클럭라인 및 제어신호 라인에 연결되는 제 2 투명 도전막, 드레인 전극에 연결되는 화소전극을 형성하는 단계; 상기 하부기판과 대응되는 상부기판의 내장회로 영역에 더미 칼라 필터층을 형성하고 화소영역에 칼라 필터층을 형성하는 단계; 상기 상부기판의 전면에 공통전극을 형성하는 단계; 상기 하부기판의 더미 칼라 필터층과 대응되면서 상기 구동배선과 공통전극을 연결하는 전도성 볼 스페이서가 섞인 씨일재를 도포하여 씰 라인을 형성하는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.And a control signal line for outputting a control signal to the gate driver, the method comprising the steps of: forming a gate electrode on a substrate, Forming a gate electrode in a pixel region together with a drive wiring and a clock line having a constant interval in a circuit region; Forming a gate insulating film on the entire surface of the lower substrate; Forming an active layer, source and drain electrodes on the gate insulating film so as to correspond to the gate electrode, and forming an input signal line in the integrated circuit region; Forming a protective layer on the entire surface including the pixel electrode and forming a contact hole such that the driving wiring, the clock line, the control signal line, and the pixel electrode are exposed; Forming a transparent conductive film on the entire surface of the lower substrate, selectively removing the transparent conductive film through a photo-etching process, and forming a first transparent conductive film connected to the driving wiring through the contact hole, a second transparent conductive film connected to the clock line, Forming a pixel electrode connected to the transparent conductive film and the drain electrode; Forming a dummy color filter layer in a built-in circuit region of the upper substrate corresponding to the lower substrate and forming a color filter layer in the pixel region; Forming a common electrode on a front surface of the upper substrate; And forming a seal line by applying a sealant containing a conductive ball spacer, which is connected to the dummy color filter layer of the lower substrate and connects the drive wiring and the common electrode.
본 발명에 따른 액정표시장치 및 그의 제조방법은 다음과 같은 효과가 있다.The liquid crystal display device and the manufacturing method thereof according to the present invention have the following effects.
첫째, 전도성 볼 스페이서가 섞여서 형성된 씰 라인으로 상,하부기판의 공통전극을 연결시킬 수 있으므로 종래의 은접점 공정을 진행하지 않아도 되므로 공정을 단순화시킬 수 있다.First, since the common electrode of the upper and lower substrates can be connected by the seal line formed by mixing the conductive ball spacers, the conventional silver contact process can be omitted, so that the process can be simplified.
둘째, 내장된 게이트 구동부 또는/및 제어신호 라인 상부에 전도성 볼 스페이서가 섞인 씰 라인을 오버랩시키더라도, 투명도전막(ITO)으로 구성된 내장된 게이트 구동부와 제어신호 라인 및 화소전극 상부에 별도의 추가공정없이 칼라필터층 패턴 또는 액티브층 패턴을 적층 형성함으로써, 전도성 볼 스페이서에 의해 내장된 게이트 구동부와 제어신호 라인이 상부기판의 공통전극에 전기적으로 연결되는 것을 방지할 수 있다.Second, even if the built-in gate driver or / and the seal line mixed with the conductive ball spacer are overlapped on the control signal line, the integrated gate driver composed of the transparent conductive film (ITO), the control signal line, The color filter layer pattern or the active layer pattern can be laminated to prevent the gate driver embedded in the conductive ball spacer and the control signal line from being electrically connected to the common electrode of the upper substrate.
셋째, 게이트 내장 회로에 접목된 액정패널의 공정 단순화 및 베젤 폭 감소를 동시에 확보할 수 있다.Third, it is possible to simultaneously simplify the process of the liquid crystal panel incorporated in the gate built-in circuit and reduce the bezel width.
이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 의한 액정표시장치 및 그의 제조방법을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a liquid crystal display device and a manufacturing method thereof according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명에 따른 액정표시장치를 나타낸 레이아웃도이고, 도 3은 본 발명의 제 1 실시예에서 액정패널의 에지 영역에 위치한 내장회로부와 화소영역을 자른 구조 단면도이다. FIG. 2 is a layout view showing a liquid crystal display device according to the present invention, and FIG. 3 is a structural cross-sectional view showing a built-in circuit portion and a pixel region which are located in an edge region of the liquid crystal panel in the first embodiment of the present invention.
본 발명에 따른 액정표시장치는 도 2에 도시한 바와 같이, 상,하부기판(30, 50)과 그 사이에 충진된 액정층(미도시)으로 구성된 액정패널(40)과, 상기 하부기판(50)의 일측 또는 양측 상부에 실장된 복수개의 게이트 드라이버들로 구성된 게이트 구동부(31)와, 데이터 TCP(32)에 의해서 소오스 인쇄회로기판(33)에 각각 연결되어 있는 복수개의 데이터 드라이버들로 구성된 데이터 구동부(34)와, 상기 게이트 구동부(31)와 데이터 구동부(34)에 제어신호 및 화상정보를 출력하는 타이밍 제어부(미도시)로 구성된다.2, the liquid crystal display device according to the present invention includes a
상기에서 데이터 구동부(34)는 데이터 TCP(32)를 이용하여 소오스 인쇄회로기판(33)과 연결시키지 않고, 게이트 구동부(31)와 같이 하부기판(50) 상부에 실장시켜 구성시킬 수도 있다.The
그리고 상기 타이밍 제어부로부터 출력된 제어신호를 각 게이트 구동부(31)로 입력시키기 위한 제어신호 라인(35)들이 일방향으로 복수개 배열되어 있다. 이때 타이밍 제어부에서는 제어신호로써, 소정의 클럭신호, 게이트 스타트 신호 및 타이밍 신호를 공급하여 게이트 구동부(31)와 데이터 구동부(34)의 구동 타이밍을 제어한다.And a plurality of
그리고 상기 각 제어신호 라인(35)들에 접속되어 게이트 구동부(31)의 게이트 드라이버들로 신호를 입력시키는 입력신호 라인들(미도시)이 복수개 배열되어 있다. 그리고 도면에는 도시되지 않았지만, 하부기판(50)의 각 게이트 패드부에 순차적으로 주사신호를 출력하기 위해서 게이트 구동부(31)로부터 화소부(41)의 각 게이트 패드부로 출력신호 라인들이 연결되어 있다.And a plurality of input signal lines (not shown) connected to the respective
상기 게이트 라인에 순차적으로 턴온(turn on) 신호를 인가하면 그때마다 해당 라인의 화소전극에 데이터 신호가 인가되므로 영상이 표시된다.When a turn-on signal is sequentially applied to the gate line, a data signal is applied to the pixel electrode of the corresponding line every time the image is displayed.
그리고 상기 상,하부기판(30, 50)이 합착되는 외곽부를 따라서 씰 라인(seal line)(42)이 형성되어 있는데, 상기 씰 라인(42)은 상기 제어신호 라인(35) 또는/및 게이트 구동부(31)의 상부에 오버랩되어 있다.A
상기 씰 라인(42)은 상기 상,하부기판(30,50)의 공통전극(투명 도전막)을 전기적으로 연결하기 위해서, 전도성 볼 스페이서(43a)를 씰런트(sealant)(43)에 섞어서 구성하였다. 도 2에서는 화소부(41) 상부의 씰 라인(42) 부분에서 상,하부기판(30)의 공통전극과 연결된다. 예를 들어서 'B'영역에서 이와 같이 연결된다.The
이에 의해서, 종래의 은접점(Ag-Dot)을 구비시키지 않고, 씰 라인(42)이 이를 대신하게 하였다. 이때 중요하게 고려할 사항은, 전도성 볼 스페이서(43a)를 섞어서 구성한 씰 라인(42)은 도전성을 갖기 때문에 제어신호 라인(35) 또는/및 게이트 구동부(31)와 오버랩될 경우 제어신호 라인(35)이나 게이트 구동부(31)가 상부기판(30)과 전기적으로 연결되어 회로 구동이 불가능하게 된다.As a result, the
상기와 같은 문제없이 전도성 볼 스페이서(43a)를 씰런트에 섞어서 씰 라인(42)을 구성하기 위해서, 구동회로 전체 즉, 게이트 구동부(31)와 제어신호 라인(35)을 씰 라인(42) 안쪽에 배치하는 것도 생각할 수 있으나, 이렇게 구성하면 액정패널 전체의 크기가 증가하게 되는 문제가 발생한다. 상기 액정패널의 크기는 국제 규격으로 정해져 있으며, 임의 변경이 불가능하다. The
따라서 구동회로 내장 액정패널의 경우 회로 내장을 위한 면적이 제한 것이다. 예를 들어 14~17" XGA급 노트북 컴퓨터용 액정패널의 경우에는 씰 라인(42) 안쪽으로 구동회로 전체를 구현하는 것은 불가능하며, 제어신호 라인 또는 게이트 구동부에 오버랩되도록 씰 라인(42)이 위치하게 된다.Therefore, in the case of a liquid crystal panel with a built-in driving circuit, the area for incorporating the circuit will be limited. For example, in the case of a liquid crystal panel for a 14 to 17 inch XGA class notebook computer, it is impossible to implement the entire drive circuit inside the
상기와 같이 전도성 볼 스페이서(43a)를 씰런트(43)에 섞어 씰 라인(42)을 구성하기 위해서는 제어신호 라인(35) 또는/및 게이트 구동부(31) 상부에 위치한 씰 라인(42)속의 전도성 볼 스페이서(43a)에 의해서 제어신호 라인(35)과 게이트 구동부(31)가 상부기판(30)의 공통전극과 서로 연결되지 않고, 절연 상태를 유지해야 한다.In order to form the
따라서 본 발명의 제 1 실시예에 의한 액정표시장치는 도 3에 도시한 바와 같이, 전도성 볼 스페이서(43a)에 의해서 제어신호 라인(35)과 게이트 구동부(31)가 상부기판(30)의 공통전극과 서로 연결되지 않도록 원하는 위치에서만 콘택이 이루어지도록 하고 있다.Therefore, in the liquid crystal display device according to the first embodiment of the present invention, the
이를 위하여 본 발명은 전도성 볼 스페이서(43a)를 씰런트(43)에 섞어서 씰 라인(42)을 구성시킬 때, 상기와 같이 상부기판(30)의 공통전극(73)과 제어신호 라 인(35)이 전기적으로 연결되는 문제를 해결하기 위한 것으로, 도 3에 도시한 바와 같이, 칼라 필터층(72a)을 형성할 때 동시에 형성된 더미 칼라 필터층(72b)을 포함한 전면에 공통전극(73)과 하부기판(50)의 구동배선(59a)만을 전기적으로 연결하기 위해 전도성 볼 스페이서(43a)가 상기 더미 칼라 필터층(72b)의 상부에 대응되도록 형성된다.The
보다 구체적으로, 이하, 도면을 참조하여 액정패널 에지에 즉, 도 2의 'A'영역의 구동 회로부와 화소부의 단면 구조를 좀 더 자세히 설명하기로 한다.More specifically, the cross-sectional structures of the driver circuit portion and the pixel portion in the region 'A' of FIG. 2 will be described in detail below with reference to the drawings.
상기에서 구동 회로부는 제어신호 라인(이하에서는 클럭라인으로 예시하여 설명함) 및 게이트 구동부가 위치한 부분을 말한다.In the above, the driving circuit portion refers to a control signal line (hereinafter, it will be exemplified as a clock line) and a portion where the gate driving portion is located.
한편, 본 발명의 상세한 설명에서 편의를 위하여 구동 회로부는 제 1 영역, 화소부는 제 2 영역이라고 정의하여 기술한다.In the description of the present invention, for convenience, the driving circuit portion is defined as a first region, and the pixel portion is defined as a second region.
도 3에 도시한 바와 같이, 하부기판(50)의 제 1 영역에는 일방향으로 배열된 게이트 구동 배선(51a)과, 제어 신호 라인을 이루는 클럭 라인(51b)이 형성되어 있다. 그리고 제 2 영역에는 게이트 라인이 일방향으로 배열되어 있고, 그의 일측에서 돌출된 게이트전극(51c)이 구비되어 있다.As shown in Fig. 3, a
그리고 상기 구동 배선(51a)과 클럭 라인(51b)과 게이트 전극(51c)을 포함한 하부기판(50) 상부에 게이트 절연막(52)이 형성되어 있다.A
상기 게이트 절연막(52)은 실리콘 질화막(SiNx) 또는 실리콘 산화막(SiO2)으로 형성할 수 있다.The
상기 제 1 영역의 게이트 절연막(52)상에 금속 패턴(입력 신호 라인)(55c)이 형성되어 있다.A metal pattern (input signal line) 55c is formed on the
제 2 영역의 게이트 전극(51c)을 포함한 게이트 절연막(52)의 일영역 상부에는 비정질 실리콘층으로 구성된 활성층(53a)이 형성되어 있다.An
그리고 상기 게이트 라인(미도시)과 수직 교차하여 화소영역을 정의하도록 데이터 라인이 형성되어 있고, 데이터 라인의 일측에서 돌출되어 있으며 게이트 전극(51c)의 일측 상부에 오버랩 되도록 소오스 전극(55d)이 형성되어 있고, 소오스 전극(55d)과 이격되어 게이트 전극(51c) 타측 상부에 오버랩 되도록 드레인 전극(55e)이 형성되어 있다. 그리고 상기 활성층(53a)과 소오스 전극(55d) 및 드레인 전극(55e)의 사이에는 n+ 비정질 실리콘층으로 구성된 오믹 콘택층(54a)이 형성되어 있다.A data line is formed so as to define a pixel region perpendicular to the gate line (not shown). A
상기 제 1 영역의 입력 신호 라인(55c)은 상기 데이터 라인과 동일층상에 형성된다.The
그리고, 상기 데이터 라인 및 입력신호 라인(55c)을 포함한 하부기판(50) 전면에 보호막(57)이 형성되어 있는데, 제 1 영역의 구동 배선(51a)에는 제 1 콘택홀(58a)이 형성되어 있고, 입력 신호 라인(55c) 및 클럭 라인(51b)에는 제 2, 제 3 콘택홀(58b,58c)이 형성되어 있고, 제 2 영역의 드레인 전극(55e) 상에는 제 4 콘택홀(58d)이 형성되어 있다.A
그리고 제 1 영역의 제 1 콘택홀(58a)에는 제 1 투명 도전막(59a)이 형성되어 있고, 제 1 영역의 제 2 콘택홀(58b)에서 제 3 콘택홀(58c)에는 제 2 투명 도전 막(59b)이 형성되어 있다. 그리고 제 2 영역의 제 4 콘택홀(58d)에는 화소전극(59c)이 형성되어 있다.A first transparent
그리고 상부기판(30)에는 화소영역을 제외한 영역에 블랙 매트릭스층(71)이 형성되어 있고, 상기 블랙 매트릭스층(71)의 양측단과 오버랩되면서 제 2 영역에 상기 화소전극(59c)에 대응되게 칼라 필터층(72a)이 형성되어 있고, 제 1 영역에는 상기 칼라 필터층(72a)으로 이루어지는 더미 칼라 필터층(72b)이 형성되어 있으며, 상기 칼라 필터층(72a)을 포함한 상부기판(30)의 전면에는 공통전극(73)이 형성되어 있다.A
그리고 하부기판(50)의 보호막(57) 상부에 액정패널(40)(도 2 참조)의 외곽부를 따라서 씰 라인(42)이 형성되어 있다.A sealing
상기에서 씰 라인(42)은 상기 클럭 라인(51b)과 구동 배선(51a) 상부에 오버랩되어 있다.In this case, the
상기 씰 라인(42)은 씰런트(43) 내에 전도성 볼 스페이서(43a)를 구비하여 구성되어 있다. 이때 상기 전도성 볼 스페이서(43a)는 상기 더미 칼라 필터층(72b) 상부의 공통전극(73)과 구동배선(58a)만을 전기적으로 연결하므로 제 1 영역에서는 씰 라인(42)이 구동배선(51a)과 클럭 라인(51b) 상부에 오버랩되더라도 하부기판(50)과 상부기판(30)이 연결되는 문제는 발생되지 않기 때문에 내장된 회로는 정상 동작한다.The
그리고 내장회로의 구동을 위한 제 1, 제 2 투명 도전막(59a, 59b) 부분을 제외한 씰 라인(42)에서는 상,하부기판(30, 50)의 공통전극을 연결할 수 있으므로, 종래의 은접점을 제거하여 구성할 수 있다.Since the common electrode of the upper and
한편, 상기 도전성 볼 스페이서(43a)는 씰 라인의 갭(gap)을 유지하는 볼 스페이서(43b)보다 사이즈를 작게 하여 원하는 위치에서만 콘택이 발생할 수 있도록 한다.Meanwhile, the
도 4는 본 발명의 제 2 실시예에서 액정패널의 에지영역에 위치한 내장회로부와 화소영역을 자른 구조 단면도이다. 4 is a structural cross-sectional view of a pixel region and a built-in circuit portion located in an edge region of a liquid crystal panel according to a second embodiment of the present invention.
한편, 본 발명의 상세한 설명에서 편의를 위하여 구동 회로부는 제 1 영역, 화소부는 제 2 영역이라고 정의하여 기술한다.In the description of the present invention, for convenience, the driving circuit portion is defined as a first region, and the pixel portion is defined as a second region.
도 4에 도시한 바와 같이, 하부기판(60)의 제 1 영역에는 일방향으로 배열된 게이트 구동 배선(61a)과, 제어 신호 라인을 이루는 클럭 라인(61b)이 형성되어 있다. 그리고 제 2 영역에는 게이트 라인이 일방향으로 배열되어 있고, 그의 일측에서 돌출된 게이트전극(61c)이 구비되어 있다.As shown in Fig. 4, a
그리고 상기 구동 배선(61a)과 클럭 라인(61b)과 게이트 전극(61c)을 포함한 하부기판(60) 상부에 게이트 절연막(62)이 형성되어 있다.A
상기 게이트 절연막(62)은 실리콘 질화막(SiNx) 또는 실리콘 산화막(SiO2)으로 형성할 수 있다.The
제 1 영역의 상기 게이트 절연막(62)상에 입력 신호 라인(65c)가 형성되어 있으며, 상기 구동배선(61a) 일측 상부에 오버랩되면서 상기 게이트 절연막(62)상에 비정질 실리콘층과 n+ 비정질 실리콘층으로 이루어진 활성층(63a)과 금속 패 턴(65f)이 적층되어 있다.An
여기서, 상기 금속 패턴(65f)은 후술하는 드레인 전극(65e)과 동일한 물질이고, 상기 드레인 전극(65e)을 형성할 때 동시에 형성한다.Here, the
제 2 영역의 게이트 전극(61c)을 포함한 게이트 절연막(62)의 일영역 상부에는 비정질 실리콘층으로 구성된 활성층(63a)이 형성되어 있다.An
그리고 상기 게이트 라인(미도시)과 수직 교차하여 화소영역을 정의하도록 데이터 라인이 형성되어 있고, 데이터 라인의 일측에서 돌출되어 있으며 게이트 전극(61c)의 일측 상부에 오버랩 되도록 소오스 전극(65d)이 형성되어 있고, 소오스 전극(65d)과 이격되어 게이트 전극(61c) 타측 상부에 오버랩 되도록 드레인 전극(65e)이 형성되어 있다. 그리고 상기 활성층(63a)과 소오스 전극(65d) 및 드레인 전극(65e)의 사이에는 n+ 비정질 실리콘층으로 구성된 오믹 콘택층(64a)이 형성되어 있다.A data line is formed so as to define a pixel region perpendicularly intersecting the gate line (not shown), and a
상기 제 1 영역의 입력 신호 라인(65c)은 상기 데이터라인과 동일층상에 형성된다.The
그리고, 상기 데이터 라인 및 입력신호 라인(65c)을 포함한 하부기판(60) 전면에 보호막(67)이 형성되어 있는데, 제 1 영역의 구동 배선(61a)에는 제 1 콘택홀(68a)이 형성되어 있고, 입력 신호 라인(65c) 및 클럭 라인(61b)에는 제 2, 제 3 콘택홀(68b,68c)이 형성되어 있고, 제 2 영역의 드레인 전극(65e) 상에는 제 4 콘택홀(68d)이 형성되어 있다.A
그리고 제 1 영역의 제 1 콘택홀(68a)에는 제 1 투명 도전막(69a)이 형성되 어 있고, 제 1 영역의 제 2 콘택홀(68b)에서 제 3 콘택홀(68c)에는 제 2 투명 도전막(69b)이 형성되어 있다. 그리고 제 2 영역의 제 4 콘택홀(68d)에는 화소전극(69c)이 형성되어 있다.A first transparent
그리고 상부기판(40)에는 화소영역을 제외한 영역에 블랙 매트릭스층(81)이 형성되어 있고, 상기 블랙 매트릭스층(81)의 양측단과 오버랩되면서 제 2 영역에 상기 화소전극(69c)에 대응되게 칼라 필터층(82a)이 형성되어 있고, 제 1 영역에는 상기 칼라 필터층(82a)으로 이루어지는 더미 칼라 필터층(82b)이 형성되어 있으며, 상기 칼라 필터층(82a)을 포함한 상부기판(40)의 전면에는 공통전극(83)이 형성되어 있다.A
그리고 하부기판(60)의 보호막(67) 상부에 액정패널(40)(도 2 참조)의 외곽부를 따라서 씰 라인(42)이 형성되어 있다.A
상기에서 씰 라인(42)은 상기 클럭 라인(61b)과 구동 배선(61a) 상부에 오버랩되어 있다.In this case, the
상기 씰 라인(42)은 씰런트(43) 내에 전도성 볼 스페이서(43a)를 구비하여 구성되어 있다. 이때 상기 전도성 볼 스페이서(43a)는 상기 더미 칼라 필터층(82b) 상부의 공통전극(83)과 구동배선(68a)만을 전기적으로 연결하므로 제 1 영역에서는 씰 라인(42)이 구동배선(61a)과 클럭 라인(61b) 상부에 오버랩되더라도 하부기판(60)과 상부기판(40)이 연결되는 문제는 발생되지 않기 때문에 내장된 회로는 정상 동작한다.The
그리고 내장회로의 구동을 위한 제 1, 제 2 투명 도전막(69a, 69b) 부분을 제외한 씰 라인(42)에서는 상,하부기판(40, 60)의 공통전극을 연결할 수 있으므로, 종래의 은접점을 제거하여 구성할 수 있다.Since the common electrode of the upper and
한편, 상기 도전성 볼 스페이서(43a)는 씰 라인의 갭(gap)을 유지하는 볼 스페이서(43b)보다 사이즈를 작게 하여 원하는 위치에서만 콘택이 발생할 수 있도록 한다.Meanwhile, the
그리고 상기 도전성 볼 스페이서(43a)는 제 1 영역에서 상기 더미 칼라 필터층(82b)과 활성층(63a) 및 금속 패턴(65f) 상부에 형성된 제 1 투명 도전막(69a)과 공통전극(83)만을 전기적으로 연결하고 있다.The
다음에, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 액정표시장치의 제조방법에 대하여 설명하면 다음과 같다.A method of manufacturing a liquid crystal display device according to a preferred embodiment of the present invention will now be described.
도 5a 내지 도 5e는 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치의 제조방법을 나타낸 공정 단면도이다.5A to 5E are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention.
먼저, 본 발명의 액정표시장치의 제조방법은, 도 5a에 도시한 바와 같이, 하부기판(50)상에 도전성 금속을 증착하고, 포토 및 식각 공정을 이용하여 도전성 금속을 패터닝하여, 하부기판(50)의 제 1 영역에는 일방향으로 배열된 게이트 구동 배선(51a)과, 제어 신호 라인을 이루는 클럭 라인(51b)을 형성하고, 제 2 영역에는 일방향으로 배열된 게이트 라인과, 그 일측에서 돌출되는 게이트전극(51c)을 형성한다. 5A, a conductive metal is deposited on a
도 5b에 도시한 바와 같이, 상기 구동 배선(51a)과 클럭 라인(51b)과 게이트 전극(51c)을 포함한 하부기판(50) 상부에 게이트 절연막(52), 비정질 실리콘층, n+ 비정질 실리콘층, 그리고 소오스/드레인 형성용 금속층을 순차적으로 형성한다.5B, a
상기 게이트 절연막(52)은 실리콘 질화막(SiNx) 또는 실리콘 산화막(SiO2)으로 형성할 수 있다.The
이어서, 습식 식각공정으로 금속층을 패터닝하여, 제 1 영역에 입력 신호라인(55c)을 형성함과 동시에 제 2 영역에는 데이터 라인, 소오스 전극(55d) 및 드레인 전극(55e)을 형성한다.Subsequently, the metal layer is patterned by a wet etching process to form an
그 다음, 동일한 마스크를 이용하여 건식 식각공정으로 n+ 비정질 실리콘층과 비정질 실리콘층을 동시에 패터닝하여 활성층(53a) 및 오믹 콘택층(54a)을 형성한다.Then, the
한편, 상기 소오스 전극(55d) 및 드레인 전극(55e)을 형성하기 위해 금속층을 식각할 때 제 1 영역의 구동배선(51a) 상부에 금속층이 잔류하도록 동시에 패터닝하여 금속 패턴(도 4의 65f)을 형성하고, 상기 활성층(53a) 및 오믹 콘택층(54a)을 형성할 때 n+ 비정질 실리콘층과 비정질 실리콘층이 제 2 영역의 구동배선(51a) 상부에 잔류하도록 동시에 패터닝하여 활성층(도 4의 63a)을 형성할 수도 있다.Meanwhile, when the metal layer is etched to form the
또한, 상기 소오스 전극(55d) 및 드레인 전극(55e)을 형성하기 위한 마스크와 활성층(53a)을 형성하기 위한 마스크는 동일 마스크를 사용하고 있다.The mask for forming the
도 5c에 도시된 바와 같이, 상기 소오스 전극(박막 트랜지스터(TFT)를 포함한 하부기판(50) 전면에 PECVD 등의 증착방법으로 보호막(57)을 형성한다.5C, a
이어서, 상기 구동배선(51a), 클럭라인(51b), 입력 신호라인(55c) 및 드레인 전극(55e)의 표면이 소정부분 노출되도록 상기 보호막(57)을 선택적으로 제거하여 제 1 내지 제 4 콘택홀(58a,58b,58c,58d)을 형성한다.The
그리고 상기 제 1 내지 제 4 콘택홀(58a,58b,58c,58d)을 포함한 하부기판(50)의 전면에 투명 도전막을 차례로 증착한 후, 포토 및 식각 공정으로 투명 도전막을 선택적으로 식각하여, 제 1 영역의 제 1 콘택홀(58a)을 통해 구동배선(51a)과 전기적으로 연결되는 제 1 투명 도전막(59a)을 형성하고, 제 1 영역의 제 2 콘택홀(58b) 및 제 3 콘택홀(58c)을 통해 클럭라인(51b) 및 입력 신호라인(55c)을 전기적으로 연결하는 제 2 투명 도전막(59b)을 형성하고, 제 2 영역의 제 4 콘택홀(58d)을 통해 드레인 전극(55e)에 전기적으로 연결되는 화소전극(59c)을 형성한다.A transparent conductive film is sequentially deposited on the entire surface of the
그리고 도면에는 도시되지 않았지만, 하부기판(50)의 보호막 상에 제 1 배향막을 형성한다.Although not shown in the drawing, a first alignment film is formed on the protective film of the
도 5d에 도시한 바와 같이, 상기 하부기판(50)에 상기 구성물들을 형성함과 동시에, 하부기판(50)과 대향되는 상부기판(30)에는 블랙매트릭스(71)와 칼라필터층(72a)과 공통전극(73) 및 제 2 배향막(미도시)을 공정 순서에 따라서 순차적으로 형성한다.The
한편, 상기 칼라 필터층(72a)을 형성할 때 제 1 영역에도 동시에 더미 칼라 필터층(72b)을 형성한다. 이때 상기 더미 칼라 필터층(72b)은 이후 공정에서 도전성 볼 스페이서를 형성할 때 원하는 위치에서만 콘택하기 위해 형성된다.Meanwhile, when the
도 5e에 도시한 바와 같이, 상,하부기판(30, 50) 사이의 액정이 바깥으로 새 는 것을 방지하고, 합착공정시 상,하부기판(30, 50)의 접착을 돕기 위해, 하부기판(50)의 외곽부를 에워싸도록 씰 라인(42)을 형성한다. 상기 씰 라인(42)은 씰런트(43)내에 전도성 볼 스페이서(43a)를 섞어서 형성한다.5E, in order to prevent the liquid crystal between the upper and
이때 씰 라인(42)은 화소부 외부의 제어신호 라인(35) 또는 게이트 구동부(31) 상부에 오버랩된다.(도 2 참조)At this time, the
그리고 상,하부기판(30, 50)을 합착하고, 가열하여 상기 씨일재를 경화시킴으로써 상,하부기판(30, 50)을 접착시킨다.Then, the upper and
상기와 같이 씰 라인(42)에 전도성 볼 스페이서(43a)를 섞어서 형성할 때, 구동 배선(51a)과 공통전극(73)만을 전기적으로 연결하기 위해서 상기 더미 칼라 필터층(72b)과 대응되게 형성된다.When the
한편, 상기 전도성 볼 스페이서(43a)를 상기 씰런트(43)내에 섞을 때 상부기판(30)과 하부기판(50)을 셀갭을 유지하기 위한 볼 스페이서(43b)를 함께 섞어서 형성한다.Meanwhile, when the
상기 도전성 볼 스페이서(43a)는 상기 셀갭을 유지하기 위한 볼 스페이서(43b)보다 작은 크기로 형성하여 원하는 위치에서만 콘택이 되도록 함으로써 제어신호 라인(35)과 게이트 구동부(31)가 씰 라인(42)에 의해서 상부기판(30)의 공통전극에 쇼트되는 것을 방지할 수 있다.The
즉, 액정패널에 게이트 구동부를 내장한 경우, 씰 라인이 상기 게이트 구동부 또는 이에 신호를 인가하기 위한 제어신호 라인에 오버랩되어 형성되더라도 전기적으로 연결되지 않아서 내장된 게이트 구동부는 정상 동작을 한다.That is, when the gate driver is built in the liquid crystal panel, even if the seal line is overlapped with the gate driver or the control signal line for applying the signal to the gate driver, the gate driver is not electrically connected.
한편, 이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술 사상을 이탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술 범위는 상기 실시예에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라, 특허 청구의 범위에 의하여 정해져야 한다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit of the invention. Accordingly, the technical scope of the present invention should not be limited to the contents described in the above embodiments, but should be determined by the claims.
도 1은 종래 기술에 따른 액정표시장치를 나타낸 레이아웃도1 is a layout diagram showing a conventional liquid crystal display
도 2는 본 발명에 따른 액정표시장치를 나타낸 레이아웃도2 is a layout diagram showing a liquid crystal display device according to the present invention
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에서 액정패널의 에지영역에 위치한 내장회로부와 화소영역을 자른 구조 단면도Fig. 3 is a cross-sectional view of a structure in which a pixel region and an internal circuit portion located in an edge region of a liquid crystal panel are cut in the first embodiment of the present invention
도 4는 본 발명의 제 1 실시예에서 액정패널의 에지영역에 위치한 내장회로부와 화소영역을 자른 구조 단면도Fig. 4 is a cross-sectional view of a structure in which a pixel region and an internal circuit portion located in an edge region of a liquid crystal panel are cut in the first embodiment of the present invention
도 5a 내지 도 5e는 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치의 제조방법을 나타낸 공정 단면도FIGS. 5A to 5E are cross-sectional views showing a manufacturing method of a liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명DESCRIPTION OF THE REFERENCE NUMERALS
30 : 상부기판 50 : 하부기판30: upper substrate 50: lower substrate
42 : 씰 라인 43a : 도전성 볼 스페이서42:
43 : 씰런트 73 : 공통전극43: Sealant 73: Common electrode
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