라인 온 글래스형 액정표시장치 및 그 제조방법 document_id A220623013619

본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 특히 LOG형 신호라인군 내에서의 쇼트불량을 방지함과 아울러 LOG형 신호라인군의 라인저항을 감소시켜 수평라인 블록간의 휘도차를 최소화할 수 있는 LOG형 액정표시장치 및 그 제조방법에 관한 것이다. 통상의 액정표시장치는 전계를 이용하여 액정의 광투과율을 조절함으로써 화상을 표시하게 된다. 이를 위하여 액정표시장치는 액정셀들이 매트릭스 형태로 배열된 액정표시패널과 이 액정표시패널을 구동하기 위한 구동회로를 구비한다. 액정표시패널에는 게이트라인들과 데이터라인들이 교차하게 배열되고 그 게이트라인들과 데이터라인들의 교차로 마련되는 영역에 액정셀들이 위치하게 된다. 이 액정패널에는 액정셀들 각각에 전계를 인가하기 위한 화소전극들과 공통전극이 마련된다. 화소전극들 각각은 스위칭 소자인 박막트랜지스터(Thin Film Transistor)의 소스 및 드레인 단자들을 경유하여 데이터라인들 중 어느 하나에 접속된다. 박막트랜지스터의 게이트단자는 화소전압신호가 1라인분씩의 화소전극들에게 인가되게 하는 게이트라인들 중 어느 하나에 접속된다. 구동회로는 게이트라인들을 구동하기 위한 게이트 드라이버와, 데이터라인들을 구동하기 위한 데이터 드라이버와, 게이트 드라이버와 데이터 드라이버를 제어하기 위한 타이밍 제어부와, 액정표시장치에서 사용되는 여러가지의 구동전압들을 공급하는 전원공급부를 구비한다. 타이밍 제어부는 게이트 드라이버 및 데이터 드라이버의 구동 타이밍을 제어함과 아울러 데이터 드라이버에 화소데이터 신호를 공급한다. 전원공급부는 입력 전원을 이용하여 액정표시장치에서 필요하는 공통전압(Vcom), 게이트 하이전압(Vgh), 게이트 로우전압(Vgl) 등과 같은 구동전압들을 생성한다. 게이트 드라이버는 스캐닝신호를 게이트라인들에 순차적으로 공급하여 액정표시패널 상의 액정셀들을 1라인분씩 순차적으로 구동한다. 데이터 드라이버는 게이트라인들 중 어느 하나에 스캐닝신호가 공급될 때마다 데이터라인들 각각에 화소전압신호를 공급한다. 이에 따라, 액정표시장치는 액정셀별로 화소전압신호에 따라 화소전극과 공통전극 사이에 인가되는 전계에 의해 광투과율을 조절함으로써 화상을 표시한다. 이들 중 액정표시패널과 직접 접속되는 데이터 드라이버와 게이트 드라이버는 다수개의 IC(Integrated Circuit)들로 집적화된다. 집적화된 데이터 드라이브 IC와 게이트 드라이브 IC 각각은 TCP(Tape Carrier Package) 상에 실장되어 TAB(Tape Automated Bonding) 방식으로 액정표시패널에 접속되거나 COG(Chip On Glass) 방식으로 액정표시패널 상에 실장된다. 여기서 TCP를 통해 TAB 방식으로 액정표시패널에 접속되는 드라이브 IC들은 TCP에 접속된 PCB(Printed Circuit Board)에 실장되어진 신호라인들을 통해 외부로부터 입력되는 제어신호들 및 직류전압들을 공급받음과 아울러 상호 접속된다. 상세히 하면, 데이터 드라이브 IC들은 데이터 PCB에 실장된 신호라인들을 통해 직렬로 접속됨과 아울러 타이밍 제어부로부터의 제어신호들 및 화소 데이터 신호와 전원공급부로부터의 구동전압들을 공통적으로 공급받게 된다. 게이트 드라이브 IC들은 게이트 PCB에 실장된 신호라인들을 통해 직렬로 접속됨과 아울러 타이밍 제어부로부터의 제어신호들과 전원공급부로부터의 구동전압들을 공통적으로 공급받게 된다. COG 방식으로 액정표시패널에 실장되는 드라이브 IC들은 신호라인들이 액정표시패널, 즉 하부 글래스 상에 실장되는 라인 온 글래스(Line On Glass; 이하 LOG라 함) 방식으로 상호 접속됨과 아울러 타이밍 제어부 및 전원공급부로부터의 제어신호들 및 구동전압들을 공급받게 된다. 최근에는 드라이브 IC들이 TAB 방식으로 액정표시패널에 접속되는 경우에도 LOG방식을 채택하여 PCB를 제거함으로써 액정표시장치가 더욱 박형화될 수 있게 하고 있다. 특히 상대적으로 적은 신호라인들을 필요로 하는 게이트 드라이브 IC들에 접속되는 신호라인들을 LOG 방식으로 액정표시패널 상에 형성함으로서 게이트 PCB를 제거하고 있다. 다시 말하여 TAB 방식의 게이트 드라이브 IC들은 액정표시패널의 하부 기판 상에 실장되는 신호라인들을 통해 직렬로 접속됨과 아울러 제어신호들 및 구동전압신호들(이하, 게이트 구동신호들이라 함)을 공통적으로 공급받게 된다. 도 1은 종래의 게이트 PCB가 제거된 LOG형 액정표시장치를 나타내는 평면도이고, 도 2는 도 1의 A영역을 구체적으로 나타내는 도면이다.(도 2는 설명의 편의상 액정표시패널에서 박막 트랜지스터 어레이 기판의 평면만을 도시하였다) 도 1 및 도 2에 도시된 LOG형 액정표시장치는 액정표시패널(1)과, 액정표시패널(1)과 데이터 PCB(12) 사이에 접속된 다수개의 데이터 TCP(8)들과, 액정표시패널(1)의 다른 측에 접속된 다수개의 게이트 TCP(14)들과, 데이터 TCP(8)들 각각에 실장된 데이터 드라이브 IC(10)들과, 게이트 TCP(14)들 각각에 실장된 게이트 드라이브 IC(16)들을 구비한다. 액정표시패널(1)은 각종 신호라인들과 함께 박막트랜지스터 어레이가 형성된 하부 기판(2)과, 컬러필터 어레이가 형성된 상부 기판(4)과, 하부 기판(2)과 상부 기판(4) 사이에 주입된 액정을 구성으로 한다. 이러한 액정표시패널(1)에는 게이트라인들(20)과 데이터라인들(18)의 교차영역마다 마련되는 화소셀(Pixel)들로 구성되어 화상을 표시하는 화상표시영역(P1)이 마련된다. 화상표시영역(P1)의 외곽부에 위치하는 하부기판(2) 외곽영역에는 데이터라인(18)으로부터 신장된 데이터 패드들과, 게이트라인(20)로부터 신장된 게이트 패드들이 위치하게 된다. 또한 하부기판(2)의 외곽영역에는 게이트 드라이브 IC(16)들에 공급되는 게이트 구동 및 제어 신호들을 전송하기 위한 LOG형 신호라인군(26)이 위치하게 된다. 데이터 TCP(8)에는 데이터 드라이브 IC(10)가 실장되고, 그 데이터 드라이브 IC(10)와 전기적으로 접속된 입력패드들(24) 및 출력패드들(25)이 형성된다. 데이터 TCP(8)의 입력패드들(24)은 데이터 PCB(12)의 출력패드들과 전기적으로 접속되고, 출력패드들(25)은 하부기판(2) 상의 데이터패드들과 전기적으로 접속된다. 특히 첫번째 데이터 TCP(8)는 하부기판(2) 상의 LOG형 신호라인군(26)에 전기적으로 접속되는 게이트 구동신호 전송군(22)이 추가적으로 형성된다. 이 게이트 구동신호 전송군(22)은 데이터 PCB(12)를 경유하여 타이밍 컨트롤러 및 전원공급부로부터 공급되는 게이트 구동신호들을 LOG형 신호라인군(26)에 공급하게 된다. 데이터 드라이브 IC(10)들은 디지털 신호인 화소데이터 신호를 아날로그 신호인 화소전압신호로 변환하여 액정표시패널(1) 상의 데이터라인(18)들에 공급한다. 게이트 TCP(14)에는 게이트 드라이브 IC(16)가 실장되고, 그 게이트 드라이브 IC(16)와 전기적으로 접속된 게이트 구동신호 전송라인군(28) 및 출력패드들(30)이 형성된다. 게이트 구동신호 전송라인군(28)은 박막 트랜지스터 어레이 기판(2) 상의 LOG 신호라인군(26)과 전기적으로 접속되고, 출력패드들(30)은 박막 트랜지스터 어레이 기판(2) 상의 게이트 패드들과 전기적으로 접속된다. 게이트 드라이브 IC(16)들은 입력 제어신호들에 응답하여 스캐닝신호, 즉 게이트 하이전압 신호(VGH)를 게이트 라인(20)들에 순차적으로 공급한다. 또한 게이트 드라이브 IC(16)들은 게이트 하이전압 신호(VGH)가 공급되는 기간을 제외한 나머지 기간에는 게이트 로우전압 신호(VGL)를 게이트 라인(20)들에 공급한다. LOG형 신호라인군(26)은 도 2에 도시된 바와 같이 LOG형 신호라인들(26a 내지 26h), 게이트 TCP(14)의 게이트 구동신호 전송라인군(28)과 접촉되는 LOG형 신호라인 패드들(27), 게이트 라인(Gn,Gn+1,20)들과 나란하며 LOG형 신호라인들(26a 내지 26h)과 LOG형 신호라인 패드들(27) 사이에 위치하는 LOG형 신호링크들(29)로 구성된다. LOG형 신호라인들(26a 내지 26h)은 게이트 드라이브 IC(16)에 게이트 하이전압 신호(VGH)를 공급하는 게이트 하이전압 신호 공급라인(26c), 게이트 드라이브 IC(16)에 게이트 로우전압 신호(VGL)를 공급하는 게이트 로우전압 신호 공급라인(26a), 화소셀(Pixel)에 기준전압을 공급하기 위한 공통전압 신호(VCOM) 공급라인(26h), 기저전압 전압신호(GND)공급라인(26d), 전원 전압신호(VCC)공급라인(26b)과 같이 전원공급부로부터 공급되는 구동신호공급라인들과 게이트 스타트 펄스(GSP) 공급라인(26g), 게이트 쉬프트 클럭신호(GSC) 공급라인(26f), 게이트 이네이블 신호(GOE) 공급라인(26e)과 같이 타이밍 제어부로부터 공급되는 게이트 제어신호들 각각을 공급하는 제어신호공급라인들로 구성된다. 이러한 LOG형 신호라인군(26)은 게이트 라인(20) 등과 동일물질로 동시에 형성됨과 아울러 화상표시영역(P1)의 외곽영역의 한정된 좁은 공간에서 미세패턴으로 나란하게 형성된다. 특히, LOG형 신호라인들(26a 내지 26h)은 LOG형 신호라인 패드들(27) 및 LOG형 신호링크들(29)에 비하여 신호라인(26a 내지 26h) 간의 간격이 상대적으로 더 미세하여 공정편차 등에 의해 쇼트(short)가 발생하는 일이 일어난다. 특히, 신호링크들(29)과 신호라인들(26a 내지 26h)들을 구분시키는 절곡영역에서는 공정시의 이물 등에 의한 쇼트 발생이 빈번히 일어나게 된다. 또한, 한정된 좁은 공간에서 길이가 긴 신호라인들(26a 내지 26h)을 형성시킴에 따라 라인저항이 증가되게 된다. 즉, LOG형 신호라인군(26)의 저항값은 라인길이에 비례함에 따라 데이터 PCB(12)로부터 멀어질수록 라인저항값이 증가하여 게이트 구동신호가 감쇄하게 된다. 이 결과 LOG형 신호라인군(26)을 통해 전송되는 게이트 구동신호들이 그의 라인저항값에 의해 왜곡됨으로써 화상표시부(21)에 표시되는 화상의 품질이 저하되게 된다. 특히, 게이트 드라이브 IC(16) 별로 게이트라인들에 공급하는 게이트 로우전압(VGL) 등에 차이가 발생함에 따라 서로 다른 게이트 드라이브 IC(16)에 접속되는 수평영역간에 휘도차 발생하게 된다. 이에 따라, 게이트 드라이브 IC(16) 들 각각에 대응되는 영역들간의 경계영역에서 가로선이 나타나거나 화면이 분할되어 보이는 등의 화질저하를 초래한다.