액정표시장치 및 그 제조방법 document_id A220623071076

최근 정보화 사회로 시대가 급발전함에 따라 박형화, 경량화, 저 소비전력화 등의 우수한 특성을 가지는 평판 표시 장치(flat panel display)의 필요성이 대두되었는데, 이 중 액정 표시 장치(liquid crystal display)가 해상도, 컬러표시, 화질 등에서 우수하여 노트북이나 데스크탑 모니터에 활발하게 적용되고 있다. 일반적으로 액정표시장치는 전극이 각각 형성되어 있는 두 기판을 상기 두 전극이 서로 대하도록 배치하고, 상기 두 전극 사이에 액정 물질을 주입한 다음, 두 전극에 전압을 인가하여 생성되는 전기장에 의해 액정 분자를 재배열함으로써, 이에 따라 달라지는 빛의 투과율에 의해 화상을 표현하는 장치이다. 이러한 액정표시장치는 두 기판 사이에 액정이 주입되어 있는 액정패널과 액정패널 하부에 배치되고 광원으로 이용되는 백라이트, 그리고 액정패널 외곽에 위치하며 액정패널을 구동시키기 위한 구동회로부로 이루어진다. 통상적으로 상기 구동회로부는 인쇄회로기판(printed circuit board : PCB)에 구현되며, 이러한 구동회로부는 상기 액정패널의 게이트 배선과 연결되어 게이트신호 등을 인가하는 게이트 구동회로부와, 데이터 배선과 연결되어 데이터신호 등을 인가하는 데이터 구동회로부로 구분할 수 있다. 이러한 구동회로부는, 액정패널의 일측면 또는 2측면에 테이프 캐리어 패키지 (tape carrier package : TCP) 형태로 실장될 수 있다. 하지만, 게이트 구동회로부 및 데이터 구동회로부 각각을 실장하면 액정표시장치의 부피 및 무게가 증가하므로, 게이트 구동회로부의 일부 회로를 액정패널의 스위칭소자 제조 시 함께 형성하고, 게이트 구동회로부의 나머지 회로와 데이터 구동회로부를 하나로 통합하여 액정패널의 일측면에만 실장하는 것을 특징으로 GIP 타입 액정표시장치가 제안되고 있는데, 이를 도면을 참조하여 설명한다. 도 1은 종래의 GIP 타입 액정표시장치의 평면도이다. 도 1에 도시한 바와 같이, GIP 타입 액정표시장치(10)는 하부의 제1기판(20)과, 상부의 제2기판(50)과, 상기 두 기판(20, 50) 사이에 액정층(미도시)을 포함한다. 이때, 어레이 기판으로 불리는 제1기판(20)은 크게 영상을 표시하는 표시 영역(DA)과, 각종 회로 및 배선 등이 형성되어 영상 표시에 사용되지 않는 비표시 영역(NDA)을 포함한다. 제1기판(20)의 표시 영역(DA)에는, 게이트 배선, 데이터 배선, 박막트랜지스터 및 화소전극이 형성된다. 게이트 배선(22) 및 데이터 배선(24)은 서로 교차하여 화소 영역(P)을 정의하고, 스위칭 소자인 박막트랜지스터(Tr)는 게이트 배선(22) 및 데이터 배선(24)과 연결되며, 화소 전극(45)은 박막트랜지스터(Tr)와 연결된다. 또한, 제1기판(20)의 비표시 영역(NDA)에는, 게이트 패드(42), 데이터 패드(44), 게이트 회로블럭(30), 데이터링크배선(48), 게이트링크배선(46), 연결배선(32)이 형성된다. 데이터 패드(44)는 표시 영역(DA)의 데이터 배선(24)의 연장부인 데이터링크배선(48)의 일끝단에 형성되어 외부의 구동회로부(미도시)와 연결된다. 게이트 패드(42)는 게이트링크배선(46)의 일끝단에 형성되어 외부의 구동회로부(미도시)와 연결되며, 게이트링크배선(46)은 연결패턴(34)을 통하여 연결배선(32)과 연결된다. 연결배선(32)은 게이트 회로블럭(30)과 연결되며, 게이트 회로블럭(30)은 표시 영역(DA)의 게이트 배선(22)의 일끝단과 연결된다. 이러한 액정표시장치(10)에서, 외부의 구동회로부는 게이트 패드(42) 및 데이트 패드(44)를 통하여 게이트 제어신호 및 데이터 신호를 공급하는데, 게이트 제어신호는 클럭신호(CLK1, CLK2, CLk3, CLK4), 전원전압신호(VDD), 기저전압신호(VSS), 제1전원전압신호(VDD1), 제2전원전압신호(VDD2), 스타트신호(VST), 리셋신호(RESET) 등을 포함하고 데이터 신호는 각 화소영역(P)에 대응되는 영상신호를 포함한다. 게이트 회로블럭(30)은 쉬프트레지스터(shift register)를 포함하는데, 연결배선(32)을 통하여 외부의 구동회로부로부터 공급받은 게이트 제어신호를 이용하여 박막트랜지스터(Tr)를 턴-온(turn-on)하는 게이트 신호를 순차적으로 생성하여 게이트 배선(22)에 공급한다. 제1 및 제2기판(20, 50)은 씰패턴(80)을 이용하여 합착되는데, 씰패턴(80)은 비표시 영역(NDA)의 가장자리 쪽에 형성된다. 즉, 씰패턴(80)은 제2기판(50)의 가장자리에 대응하여 좌우로는 게이트링크배선(46)의 외곽부에 형성되고 상하로는 표시 영역(DA)의 외곽부에 형성된다. 씰패턴(80)의 폭(W)은 약 1.2 mm이고 씰패턴(80)으로부터 게이트 회로블럭(30)까지의 거리는 약 2 mm인데, 씰패턴(80)이 형성되는 부분은 영상을 표시하거나 영상표시에 필요한 회로를 형성하는 부분이 아니므로 액정표시장치 제조 후 프레임 등으로 가려지게 된다. 이러한 부분을 베젤(bezel)이라고 부르는데, 액정표시장치의 비표시 영역을 확장함으로써 상대적으로 액정표시장치의 표시 영역의 비율을 감소시키는 단점으로 작용한다. 씰패턴(80)을 게이트링크배선(46)과 연결배선(32)이 연결되는 부분의 상부에 형성할 경우 게이트링크배선(46) 및 연결배선(32) 각각이 씰패턴(80)을 유전체로 한 기생커패시터(parasitic capacitor)로 작용하여 게이트링크배선(46) 및 연결배선(32)을 통하여 전달되는 게이트 신호에 지연(delay) 등의 불량을 발생시킨다. 도 2는 종래의 GIP 타입 액정표시장치의 게이트 신호의 지연을 도시한 도면이고, 도 3은 종래의 GIP 타입 액정표시장치의 게이트 신호의 오동작을 도시한 도면이다. 도 2에 도시한 바와 같이, 종래의 GIP 타입 액정표시장치에서 씰패턴을 클럭신호가 전달되는 게이트링크배선(도 1의 46) 상부에 형성할 경우 기생용량에 의한 RC지연(resistance-capacitance delay)에 의하여 클럭신호가 왜곡되고, 게이트 회로블럭(도 1의 30)이 왜곡된 클럭신호를 이용하여 게이트 신호를 생성하게 되어 정상적인 게이트 신호(G1)의 상승시간(rising time) 및 하강시간(falling time)이 각각 지연되어 왜곡된 게이트 신호(G2)가 게이트 배선으로 공급되어 화질을 악화시킨다. 또한, 도 3에 도시한 바와 같이, 게이트 회로블럭(도 1의 30)이 왜곡된 클럭신호를 이용하여 게이트 신호를 생성하게 되어, 정상적인 게이트 하이전압이 생성되지 않는 오동작이 발생하기도 한다. 게이트링크배선(도 1의 46)에 의하여 전달되는 게이트 제어신호는 다수의 직류(DC)신호 및 다수의 교류(AC)신호를 포함하는데, 이 신호들은 전압값과 주기 등 형태면에서 서로 상이하다. 다양한 형태의 게이트 제어신호는 동일한 기생용량에 대해서 상이한 지연효과를 가져오게 되고, 게이트링크배선(46)의 위치별로 기생용량에 의한 신호왜곡의 편차를 유발하고, 그 결과 게이트 하이전압 생성에서 오동작을 발생시킨다. 그러므로 종래의 GIP 타입 액정표시장치에서는 씰패턴을 게이트링크배선 외곽에 형성하게 되는데, 영상 표시에 필요하지 않은 씰패턴 형성영역을 별도로 설정하여야 하므로, 액정표시장치의 외관의 품위가 저하되고 액정표시장치의 표시영역을 상대적으로 감소되는 단점이 있다.