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KR102203769B1 - 액정표시장치 및 그 제조방법 - Google Patents

액정표시장치 및 그 제조방법 Download PDF

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KR102203769B1
KR102203769B1 KR1020140192380A KR20140192380A KR102203769B1 KR 102203769 B1 KR102203769 B1 KR 102203769B1 KR 1020140192380 A KR1020140192380 A KR 1020140192380A KR 20140192380 A KR20140192380 A KR 20140192380A KR 102203769 B1 KR102203769 B1 KR 102203769B1
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엘지디스플레이 주식회사
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Abstract

본 발명은 화상표시부와 비표시부가 정의된 제1 기판과, 상기 비표시부의 제1 기판상에 구비된 접지라인과, 상기 제1 기판과 합착되며 서로 이격된 내측 블랙 매트릭스와 외측 블랙 매트릭스가 구비된 제2 기판 및, 상기 제1 기판과 제2 기판 사이에 구비된 액정층을 포함하는 액정표시장치를 제공한다.

Description

액정표시장치 및 그 제조방법{LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE AND METHOD FOR FABRICATING THE SAME}
본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 액정패널 내의 정전기(ESD; Electrostatic Discharge) 서지(surge)의 유입을 방지할 수 있는 액정표시장치 및 그 제조방법에 관한 것이다.
통상적으로, 액정표시장치(Liquid Crystal Display; LCD)는 비디오 신호에 따라 액정셀들의 광투과율을 조절함으로써 액정셀들이 매트릭스 형태로 배열되어진 액정표시패널에 비디오 신호에 해당하는 화상을 표시하게 된다.
이러한 액정표시장치는 액정셀들이 액티브 매트릭스(Active Matrix) 형태로 액정표시패널과, 액정표시패널을 구동하기 위한 구동회로들을 포함한다.
기존의 액정표시장치의 구성 요소들에 대해 도 1 내지 3을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 1은 종래기술에 따른 액정표시장치의 개략적인 평면도이며, 도 2는 도 1의 "A"부를 확대한 평면도이고, 도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ선에 따른 단면도로서, 종래기술에 따른 액정표시장치의 개략적인 단면도이다.
종래기술에 따른 액정표시장치는, 도 1 및 2에 도시된 바와 같이, 화상표시부(AA)과 이 화상표시부(AA)의 외곽에 있는 비표시부(NA)를 포함한다.
종래기술에 따른 액정표시패널은, 도 3에 도시된 바와 같이, 액정셀들이 액티브 매트릭스(Active Matrix) 형태로 액정표시패널(10)과, 액정표시패널(10)을 구동하기 위한 구동회로(70)들을 포함한다.
액정표시패널(10)은 박막 트랜지스터 어레이(thin film transistor array)가 형성된 제1 기판(11)과 컬러필터 어레이(color filter array)가 형성된 제2 기판 (31)이 균일한 셀갭(cell gap)이 유지되도록 합착되고, 상기 제1 기판(11)과 제2 기판(31) 사이의 셀갭에 액정층(51)이 형성되어 이루어진다.
그리고, 상기 제1 기판(11)에는 화상 정보가 인가되는 데이터 라인들과 주사신호가 인가되는 게이트 라인들이 서로 교차하도록 배열되고, 상기 데이터라인들과 게이트 라인들에 의해 구획되는 영역에 각각 박막 트랜지스터(미도시)와 화소전극(미도시)이 구비된다.
상기 제2 기판(31) 상에는 블랙 매트릭스(35)에 의해 화소별로 도포된 컬러필터들(37)과, 상기 컬러필터들(37)을 평탄화시키는 오버코트층(Over Coating Layer, 미도시) 및, 상기 제1 기판(11)에 형성된 화소전극(미도시)의 상대전극인 공통전극(미도시)이 구비된다.
상기 제1 기판(11)과 제2 기판(31)은 스페이서(미도시)에 의해 일정한 셀갭이 유지되고, 상기 화상표시부(AA)의 외곽을 따라 형성된 실패턴(seal pattern) (61)에 의해 합착된다.
그리고, 상기 제1 기판(11)의 비표시부(NA)에는 상기 제2 기판(31)의 블랙 매트릭스(35)와 오버랩되는 접지라인(Ground Line)(15)이 설계되어 있다. 이때, 상기 접지라인(15)은 구동회로(Drive-IC, 70)에 연결되어, 메인 FPC(미도시)를 통해 메인 시스템(Main System) (미도시)의 접지(90)와 연결되어 있다.
따라서, 상기 접지라인(15)이 외부에서 유입되는 전기적 데미지(Electric Damage)를 메인 시스템(미도시)을 통해 배출하게 된다. 즉, 접지라인(15)이 메인 FPC(70)를 통해 메인 시스템(Main System) (미도시)의 접지(90)와 연결됨으로써, 외부에서 발생한 정전기 서지(ESD Surge)를 차단하게 된다.
그러나, 이와 같은 접지 라인은 제1 기판에 발생된 정전기(ESD)를 차단할 수 있는 기능을 가질 뿐 제2 기판은 여전히 정전기(ESD)가 차단되지 않게 된다. 즉, 도 3에 도시된 바와 같이, 제2 기판(31)에는 외부에서 유입되는 정전기 서지(ESD Surge, 80)가 접지라인(Ground Line, 15)을 통해 빠져나가도록 하는 경로(Path)가 형성되지 않고, 블랙 매트릭스(35)로 유입된다.
이와 같이, 종래 기술에 따른 액정표시장치의 경우에, 패널의 끝단부터 접지라인까지의 물리적인 거리가 멀어 블랙 매트릭스 및 오버 코트층(Over Coating Layer, 미도시)가 먼저 데미지를 받게 된다.
이렇게 되면, 블랙 매트릭스로 전하(charge)가 유입되어 GIP(Gate Drive-IC in Panel) 회로의 동작 불능 및 패널의 비구동 상태에 이르게 하거나, 오버 코트층 및 화상표시부로 유입되어 얼룩으로 나타나게 된다.
본 발명의 목적은 블랙 매트릭스를 이중(Dual)으로 설계하여 정전기 서지 (ESD Surge)가 패널 내부로 유입되는 것을 방지할 수 있는 액정표시장치 및 그 제조방법을 제공함에 있다.
전술한 과제를 해결하기 위하여, 일 측면에서, 본 발명은, 접지라인이 구비된 제1 기판과, 상기 제1 기판과 합착되며 서로 이격된 내측 블랙 매트릭스와 외측 블랙 매트릭스가 구비된 제2 기판을 포함하는 액정표시장치를 제공할 수 있다.
이러한 액정표시장치에 있어서, 상기 내측 블랙 매트릭스와 외측 블랙 매트릭스 사이에는 일정한 갭이 형성될 수 있다.
이러한 액정표시장치에 있어서, 상기 내측 블랙 매트릭스와 외측 블랙 매트릭스는 일정한 갭을 사이에 두고 서로 독립적으로 분리되게 형성될 수 있다.
이러한 액정표시장치에 있어서, 상기 내측 블랙 매트릭스와 외측 블랙 매트릭스는 제2 기판의 비표시부에 형성될 수 있다.
다른 측면에서, 본 발명은, 제1 기판상에 접지 라인과 박막 트랜지스터를 형성하는 단계와, 상기 박막 트랜지스터와 전기적으로 연결되는 화소전극을 형성하는 단계와, 상기 제1 기판과 대향하여 합착되는 제2 기판상에 서로 이격된 내측 블랙 매트릭스와 외측 블랙 매트릭스를 형성하는 단계를 포함하는 액정표시장치 제조방법을 제공할 수 있다.
이러한 액정표시장치 제조방법에 있어서, 상기 내측 블랙 매트릭스와 외측 블랙 매트릭스는 일정한 갭을 두고 서로 독립적으로 분리되도록 형성할 수 있다.
본 발명은 일정한 갭을 사이에 두고 내측 블랙 매트릭스와 외측 블랙 매트릭스를 형성함으로써, 정전기 서지(ESD Surge)가 내측 블랙 매트릭스를 통해 화상표시부 쪽으로 유입되는 것을 방지할 수 있다.
그리고, 본 발명은 하부기판의 비표시부에 접지라인이 형성되어 있어 GIP (Gate Drive-IC in Panel) 회로가 전기적 데미지(Electric Damage)를 받는 것을 방지할 수 있다.
더욱이, 본 발명은 외측 블랙 매트릭스와 내측 블랙 매트릭스가 일정한 갭을 사이에 두고 서로 분리되어 있어 정전기 서지(ESD Surge)가 내측 블랙 매트릭스를 통해 화상표시부 쪽으로 유입되는 것이 원천적으로 차단되기 때문에 화상표시부 (AA)에 유입된 서지(Surge)에 의해 관찰되는 얼룩을 해소할 수 있다.
그리고, 본 발명은 기존의 블랙 매트릭스를 서로 이격된 내측 블랙 매트릭스와 외측 매트릭스로 분리하여 형성한 것이기 때문에, 베젤(Bezel)의 증가없이 정전기 서지(ESD Surge)를 방지할 수 있다.
본 발명은 액정표시장치의 제조시에 별도의 마스크 수의 증가 또는 공정의 변화가 없기 때문에 다양한 모델에 적용이 용이하다.
더욱이, 본 발명은 액정표시모듈(LCM)의 구동에 전혀 영향을 주지 않으면서 정전기 서지(ESD Surge)에 의한 데미지(damage) 및 불량을 방지할 수 있다.
도 1은 종래기술에 따른 액정표시장치의 개략적인 평면도이다.
도 2는 도 1의 "A"부를 확대한 평면도이다.
도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ선에 따른 단면도로서, 종래기술에 따른 액정표시장치의 개략적인 단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 액정표시장치의 개략적인 평면도이다.
도 5는 도 4의 "B"부를 확대한 평면도이다.
도 6은 도 5의 Ⅵ-Ⅵ선에 따른 단면도로서, 본 발명에 따른 액정표시장치의 개략적인 단면도이다.
도 7a 내지 7h는 본 발명에 따른 액정표시장치의 제조 공정단면도들이다.
이하, 본 발명의 일부 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시예들을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 같은 맥락에서, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소의 "상"에 또는 "아래"에 형성된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접 또는 또 다른 구성 요소를 개재하여 간접적으로 형성되는 것을 모두 포함하는 것으로 이해되어야 할 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 액정표시장치의 개략적인 평면도이다.
도 5는 도 4의 "B"부를 확대한 평면도이다.
본 발명에 따른 액정표시장치는, 도 4 및 5에 도시된 바와 같이, 화상이 구현되는 화상표시부(AA)와, 화상표시부(AA)를 제외한 비표시부(NA)로 구분된다.
상기 액정표시장치는, 도 4 및 5에 도시된 바와 같이, 액정셀들이 액티브 매트릭스(Active Matrix) 형태로 액정표시패널(미도시, 도 6의 100 참조)과, 액정표시패널(100)을 구동하기 위한 구동회로(170)들을 포함한다.
그리고, 상기 화상표시부(AA)의 외곽에 위치하는 비표시부(NA)에는 서로 이격된 내측 블랙 매트릭스(135a)와 외측 블랙 매트릭스(135b)로 이루어진 블랙 매트릭스(135)가 구비되어 있다. 이때, 상기 내측 블랙 매트릭스(135a)와 외측 블랙 매트릭스(135b)은 일정한 갭(G)을 사이에 두고 독립적으로 분리 형성되어 있다. 상기 내측 블랙 매트릭스(135a)는 화상표시부(AA)와 접해 있으며, 상기 외측 블랙 매트릭스(135b)은 패널 외부와 접해 있다.
또한, 상기 외측 블랙 매트릭스(135b)와 오버랩되는 지역, 예를 들어 제1 기판(미도시, 도 6의 101 참조)에는 접지라인(Ground Line, 105)이 구비되어 있다. 이때, 상기 접지라인(105)은 구동회로(Drive-IC, 170)에 연결되어, 메인 FPC(미도시)를 통해 메인 시스템(Main System) (미도시)의 접지(190)와 연결되어 있다.
본 발명에 따른 액정표시장치에 대해 도 6을 참조하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
도 6은 도 5의 Ⅵ-Ⅵ선에 따른 단면도로서, 본 발명에 따른 액정표시장치의 개략적인 단면도이다.
도 6을 참조하면, 액정표시패널(100)은 박막 트랜지스터 어레이(thin film transistor array)가 형성된 제1 기판(101)과, 컬러필터 어레이(color filter array)가 형성된 제2 기판(131) 및, 이들 기판들(101, 131)이 균일한 셀갭(cell gap)이 유지되도록 합착되며 상기 제1 기판(101)과 제2 기판(131) 사이의 셀갭에 형성되는 액정층(151)을 포함한다.
상기 제1 기판(101)에는 화상 정보가 인가되는 데이터 라인들(미도시)과 주사신호가 인가되는 게이트 라인들(미도시)이 서로 교차하도록 배열되고, 상기 데이터 라인들과 게이트 라인들에 의해 구획되는 영역에 각각 박막 트랜지스터(T)와 화소전극(123)이 구비된다.
이에 대해 도 6을 참조하여 보다 구체적으로 설명하면, 화상표시부(AA)와 비표시부(NA)가 정의된 제1 기판(101) 상에는 일측 방향으로 게이트 라인(미도시) 및 이 게이트 라인으로부터 연장된 게이트 전극(103)이 형성되어 있다. 이때, 상기 제1 기판(101)의 비표시부(NA)에는 접지라인(105)이 형성되어 있다. 상기 접지라인 (105)은 구동회로(Drive-IC, 미도시, 도 4의 170 참조)에 연결되어, 메인 FPC(미도시)를 통해 메인 시스템(Main System) (미도시)의 접지(미도시, 도 4의 190 참조)와 연결되어 있다. 따라서, 제1 기판(101)의 비표시부(NA)에 접지라인(105)이 형성되어 있어 GIP (Gate Drive-IC in Panel) 회로가 전기적 데미지(Electric Damage)를 받는 것을 방지할 수 있다.
그리고, 게이트 전극(103), 접지라인(105) 및 게이트 라인(미도시)을 포함한 제1 기판(101) 전면에 게이트 절연막(107)이 형성되어 있다.
상기 게이트 전극(103) 위의 게이트 절연막(107) 상에는 액티브층(109) 및 오믹 콘택층(111)이 적층되어 있다.
상기 액티브층(109) 및 오믹 콘택층(111) 위에는 서로 분리된 소스전극(113) 및 드레인 전극(115)이 형성되어 있다. 이때, 상기 소스전극(113)으로부터 데이터 라인(미도시)이 연장되어 있으며, 이 데이터 라인(미도시)은 상기 게이트 라인(미도시)과 교차되는 타측 방향으로 형성되어 있다.
상기 게이트 전극(103)과, 액티브층(109)과, 소스전극(113) 및 드레인 전극 (115)은 박막 트랜지스터(T)를 이룬다.
그리고, 상기 소스전극(113) 및 드레인 전극(115)을 포함한 제1 기판(101) 전면에는 보호막(117)이 형성되어 있으며, 상기 보호막(117) 일부에는 상기 드레인 전극(115) 일부를 노출시키는 드레인 콘택홀(미도시, 도 7e의 119 참조)이 형성되어 있다.
상기 드레인 콘택홀(119)을 포함한 보호막(117) 상에는 상기 드레인 전극 (115)과 전기적으로 연결되는 화소전극(121)이 형성되어 있다.
그리고, 상기 화소전극(121)을 포함한 보호막(117) 상에는 하부 배향막(123)이 형성되어 있다.
한편, 상기 제1 기판(101)에 대향하여 합착되는 제2 기판(131) 상에는 블랙 매트릭스(135)가 형성되어 있다. 이때, 상기 블랙 매트릭스(135)는 비표시부(NA)에 형성되어 있으며, 서로 이격된 내측 블랙 매트릭스(135a)와 외측 블랙 매트릭스 (135b)로 이루어져 있다. 그리고, 상기 내측 블랙 매트릭스(135a)와 외측 블랙 매트릭스(135b)는 일정한 갭(G)을 사이에 두고 독립적으로 분리 형성되어 있다.
따라서, 일정한 갭을 사이에 두고 내측 블랙 매트릭스(135a)와 외측 블랙 매트릭스(135b)를 형성함으로써, 정전기 서지(ESD Surge)(미도시, 도 4의 180 참조)가 내측 블랙 매트릭스(135a)를 통해 화상표시부(AA) 쪽으로 유입되는 것을 방지할 수 있다.
상기 제2 기판(131)의 화상표시부(AA)에는 적색, 녹색, 청색의 컬러필터 (137)가 형성되어 있으며, 상기 컬러필터(137) 상에는 기판 표면을 평탄화시키기 위한 오버코트층(미도시)이 형성되어 있다. 그리고, 상기 오버코트층(미도시) 위에는 공통전극(미도시)이 형성될 수 있다. 이때, 상기 공통전극(미도시)은 액정 구동모드에 따라 제1 기판(101) 상에 형성될 수도 있다.
상기 오버코트층(미도시) 상에는 상부 배향막(139)이 형성되어 있다.
그리고, 서로 대향하여 합착되는 제1 기판(101)과 제2 기판(131) 사이에는 제1 기판과 제2 기판의 셀갭을 균일하게 유지시키는 컬럼 스페이서(미도시)와, 상기 제1 기판과 제2 기판의 셀갭에 액정층(151)에 형성되어 있다.
상기 제1 기판(101)과 제2 기판(131)은 상기 화상표시부(AA)의 외곽을 따라 실패턴(seal pattern)(161)에 의해 합착되어 있다.
이와 같이, 본 발명에 따른 액정표시장치는 일정한 갭을 사이에 두고 내측 블랙 매트릭스와 외측 블랙 매트릭스를 형성함으로써, 정전기 서지(ESD Surge)가 내측 블랙 매트릭스를 통해 화상표시부 쪽으로 유입되는 것을 방지할 수 있다.
그리고, 본 발명은 하부기판의 비표시부에 접지라인이 형성되어 있어 GIP (Gate Drive-IC in Panel) 회로가 전기적 데미지(Electric Damage)를 받는 것을 방지할 수 있다.
더욱이, 본 발명은 외측 블랙 매트릭스와 내측 블랙 매트릭스가 일정한 갭을 사이에 두고 서로 분리되어 있어 정전기 서지(ESD Surge)가 내측 블랙 매트릭스를 통해 화상표시부 쪽으로 유입되는 것이 원천적으로 차단되기 때문에 화상표시부 (AA)에 유입된 서지(Surge)에 의해 관찰되는 얼룩을 해소할 수 있다.
그리고, 본 발명은 기존의 블랙 매트릭스를 서로 이격된 내측 블랙 매트릭스와 외측 매트릭스로 분리하여 형성한 것이기 때문에, 베젤(Bezel)의 증가없이 정전기 서지(ESD Surge)를 방지할 수 있다.
본 발명은 액정표시장치의 제조시에 별도의 마스크 수의 증가 또는 공정의 변화가 없기 때문에 다양한 모델에 적용이 용이하다.
더욱이, 본 발명은 액정표시모듈(LCM)의 구동에 전혀 영향을 주지 않으면서 정전기 서지(ESD Surge)에 의한 데미지(damage) 및 불량을 방지할 수 있다.
이와 같은 구성으로 이루어지는 본 발명에 따른 액정표시장치 제조방법에 대해 도 7a 내지 7h를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 7a 내지 7h는 본 발명에 따른 액정표시장치의 제조 공정단면도들이다.
먼저 화상표시부(AA)와 비표시부(NA)가 정의된 투명한 제1 기판(101) 상에 스퍼터링 증착법 등의 증착방법을 통해 게이트 금속층(미도시)을 형성한다. 이때, 상기 게이트 금속층(미도시)으로는 크롬(Cr), 몰리브덴(Mo), 알루미늄계 금속 등으로 이루어진 단일층 또는 이중층 구조가 사용될 수 있다.
다음으로, 도 7a에 도시된 바와 같이, 제1 마스크를 이용한 포토리쏘그래피 공정과 식각공정으로 상기 게이트 금속층(미도시)을 패터닝함으로써, 게이트 라인(미도시)과, 이 게이트 라인으로부터 연장된 게이트 전극(103) 및, 접지라인(105)을 형성한다. 이때, 상기 게이트 라인 형성시에 비표시부(NA)의 공통라인(미도시), 공통라인으로부터의 기준 전압을 공급받는 공통전극(미도시) 등의 패턴들을 형성할 수도 있다. 그리고, 상기 공통전극(미도시)은 액정 구동 모드, 예를 들어 TN 모드의 경우에 제2 기판(131) 상에 형성할 수도 있다.
한편, 상기 접지라인(105)은 화상표시부(AA)의 외곽의 비표시부(NA)에 형성한다. 상기 접지라인(105)은 구동회로(Drive-IC, 미도시, 도 4의 170 참조)에 연결되어, 메인 FPC(미도시)를 통해 메인 시스템(Main System) (미도시)의 접지(미도시, 도 4의 190 참조)와 연결될 수 있다. 따라서, 상기 제1 기판(101)의 비표시부(NA)에 형성된 접지라인(105)을 통해 GIP(Gate Drive-IC in Panel) 회로가 전기적 데미지(Electric Damage)를 받는 것을 방지할 수 있다.
이후에, 도 7b에 도시된 바와 같이, 패턴들이 형성된 제1 기판(101) 위에 PECVD, 스퍼터링 등의 증착방법을 통해 게이트 절연막(107), 비정질 실리콘층(미도시) 및, n+ 비정질 실리콘층(미도시)을 순차적으로 형성한다. 이때, 상기 게이트 절연막(107)의 재료로는 산화 실리콘(SiOx) 또는 질화 실리콘(SiNx) 등의 무기 절연물질을 이용할 수 있다.
다음으로, 제2 마스크를 이용한 포토리쏘그래피 공정과 식각공정으로 상기 n+ 비정질 실리콘층(미도시) 및 비정질 실리콘층(미도시)을 패터닝함으로써, 액티브층(109) 및 오믹콘택층(111)을 형성한다.
이후에, 도 7c에 도시된 바와 같이, 상기 오믹 콘택층(111) 및 액티브층 (109)을 포함한 제1 기판(101) 전면에 소스/드레인 금속층(미도시)을 형성한 후, 제3 마스크를 이용한 포토리쏘그래피 공정과 식각공정으로 상기 소스/드레인 금속층(미도시)을 패터닝함으로써, 상기 게이트 라인(미도시)과 교차되는 데이트라인(미도시)과, 서로 분리된 소스전극(113) 및 드레인 전극(115)을 형성한다. 이때, 상기 소스/드레인 금속층(미도시)으로는 몰리브덴(Mo), 티타늄, 탄탈륨, 몰리브덴 합금(Mo alloy) 등을 이용한다. 따라서, 상기 게이트 전극(103)과, 액티브층(109)과, 소스전극(113) 및 드레인 전극(115)은 박막 트랜지스터(T)를 이룬다.
다음으로, 도 7d에 도시된 바와 같이, 상기 소스전극(113) 및 드레인 전극 (115)을 포함한 게이트 절연막(107) 위에 PECVD 등의 증착방법으로 보호막(117)을 형성한다. 이때, 상기 보호막(117)의 재료로는 게이트 절연막(107)과 같은 무기 절연물질이나, 유전상수가 작은 아크릴(Acry)계 유기화합물, BCB 또는 PFCB 등과 같은 유기 절연물질을 이용할 수 있다.
이후에, 제4 마스크를 이용한 포토리쏘그래피 공정과 식각공정으로 상기 보호막(117)을 패터닝함으로써, 상기 드레인 전극(115) 일부를 노출시키는 드레인 콘택홀(119)을 형성한다.
다음으로, 도 7e에 도시된 바와 같이, 상기 드레인 콘택홀(119)을 포함한 보호막(117) 위에 스퍼터링 등의 증착방법으로 투명전극 물질층(미도시)을 증착한다.
이후에, 제5 마스크를 이용한 포토리쏘그래피 공정과 식각공정으로 상기 투명전극 물질층(미도시)을 패터닝함으로써, 상기 드레인 전극(115)과 접촉되는 화소전극(121)을 형성한다. 이때, 상기 투명전극 물질층 재료로는 인듐주석산화물 (Indium Tin Oxide: ITO)이나 주석산화물(Tin Oxide: TO) 또는 인듐아연산화물 (Indium Zinc Oxide)을 이용할 수 있다.
한편, 본 발명에서는 공통전극(미도시)이 제1 마스크 공정에서 게이트 금속층으로 게이트 전극(103) 등과 동시에 형성될 수 있음을 나타내었지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 필요에 따라 제5 마스크 공정에서 화소전극(121)과 동시에 투명 전극 물질로 형성할 수도 있다.
이후에, 상기 화소전극(121)을 포함한 보호막(117) 위에 러빙 처리 또는 광배향에 의해 하부 배향막(123)을 형성한다.
다음으로, 상기 제1 기판(101)과 대향하여 합착되는 제2 기판(131) 위에 블랙 매트릭스막(미도시)을 도포한다. 이때, 상기 블랙 매트릭스막(미도시)의 재료로는 크롬(Cr) 또는 블랙수지(Black Resin) 등을 사용할 수 있다.
이후에, 도 7f에 도시된 바와 같이, 제6 마스크를 이용한 포토리쏘그래피 공정과 식각공정으로 상기 블랙 매트릭스막(미도시)을 패터닝 함으로써, 상기 제2 기판(131)의 비표시부(NA)에 블랙 매트릭스(135)를 형성한다. 이때, 상기 블랙 매트릭스(135)는 서로 이격된 내측 블랙 매트릭스(135a)와 외측 블랙 매트릭스(135b)로 이루어져 있다. 그리고, 상기 내측 블랙 매트릭스(135a)와 외측 블랙 매트릭스 (135b)는 일정한 갭(G)을 사이에 두고 독립적으로 분리 형성되어 있다.
따라서, 일정한 갭을 사이에 두고 내측 블랙 매트릭스(135a)와 외측 블랙 매트릭스(135b)를 형성함으로써, 정전기 서지(ESD Surge)(미도시, 도 4의 180 참조)가 내측 블랙 매트릭스(135a)를 통해 화상표시부(AA) 쪽으로 유입되는 것을 방지할 수 있다.
다음으로, 도 7g에 도시된 바와 같이, 상기 제2 기판(131)의 화상표시부(AA)에 적색, 녹색, 청색 안료를 순차적으로 도포한 후, 마스크를 이용한 포토리쏘그래피 공정과 식각공정으로 적색, 녹색, 청색 안료층을 패터닝 함으로써, 적색, 녹색, 청색의 컬러필터(137)를 형성한다.
이후에, 도면에는 도시하지 않았지만, 상기 컬러필터(137) 상에 기판 표면을 평탄화시키기 위한 오버코트층(미도시)을 형성한다.
다음으로, 상기 오버코트층(미도시) 위에 공통전극(미도시)을 형성할 수 있다. 이때, 상기 공통전극(미도시)은 액정 구동모드에 따라 제1 기판(101) 상에 형성할 수도 있다.
이후에, 상기 오버코트층(미도시) 또는 공통전극(미도시) 위에 제1 기판 (101)과 제2 기판(131)의 셀갭을 균일하게 유지시키는 컬럼 스페이서(미도시)를 형성한다.
다음으로, 도면에는 도시하지 않았지만, 컬럼 스페이서(미도시)를 포함한 오버코트층(미도시) 또는 공통전극(미도시) 상에 러빙 처리 및 광배향에 의해 상부 배향막(139)을 형성한다.
이후에, 도 7h에 도시된 바와 같이, 서로 대향하여 합착되는 제1 기판(101)과 제2 기판(131)의 셀갭에 액정층(151)을 형성한다.
다음으로, 서로 대향하여 합착되는 제1 기판(101)과 제2 기판(131)의 사이, 즉 화상표시부(AA)의 외곽을 따라 실패턴(161)을 형성하여, 제1 기판(101)과 제2 기판(131)을 합착함으로써 본 발명에 따른 액정표시장치의 제조공정을 완료하게 된다.
이와 같이, 본 발명에 따른 액정표시장치 제조방법은 일정한 갭을 사이에 두고 내측 블랙 매트릭스와 외측 블랙 매트릭스를 형성함으로써, 정전기 서지(ESD Surge)가 내측 블랙 매트릭스를 통해 화상표시부 쪽으로 유입되는 것을 방지할 수 있다.
그리고, 본 발명은 하부기판의 비표시부에 접지라인이 형성되어 있어 GIP (Gate Drive-IC in Panel) 회로가 전기적 데미지(Electric Damage)를 받는 것을 방지할 수 있다.
더욱이, 본 발명은 외측 블랙 매트릭스와 내측 블랙 매트릭스가 일정한 갭을 사이에 두고 서로 분리되어 있어 정전기 서지(ESD Surge)가 내측 블랙 매트릭스를 통해 화상표시부 쪽으로 유입되는 것이 원천적으로 차단되기 때문에 화상표시부 (AA)에 유입된 서지(Surge)에 의해 관찰되는 얼룩을 해소할 수 있다.
그리고, 본 발명은 기존의 블랙 매트릭스를 서로 이격된 내측 블랙 매트릭스와 외측 매트릭스로 분리하여 형성한 것이기 때문에, 베젤(Bezel)의 증가없이 정전기 서지(ESD Surge)를 방지할 수 있다.
본 발명은 액정표시장치의 제조시에 별도의 마스크 수의 증가 또는 공정의 변화가 없기 때문에 다양한 모델에 적용이 용이하다.
더욱이, 본 발명은 액정표시모듈(LCM)의 구동에 전혀 영향을 주지 않으면서 정전기 서지(ESD Surge)에 의한 데미지(damage) 및 불량을 방지할 수 있다.
이상 도면을 참조하여 실시 예들을 설명하였으나 본 발명은 이에 제한되지 않는다.
이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
105: 접지라인 135: 블랙 매트릭스
135a: 내측 블랙 매트릭스 135b: 외측 블랙 매트릭스
AA: 화상표시부 NA: 비표시부

Claims (6)

  1. 화상표시부와 비표시부가 정의된 제1 기판;
    상기 비표시부의 제1 기판상에 구비된 접지라인;
    상기 제1 기판과 합착되며 서로 이격된 내측 블랙 매트릭스와 외측 블랙 매트릭스가 구비된 제2 기판; 및
    상기 제1 기판과 제2 기판 사이에 구비된 액정층을 포함하고,
    상기 접지 라인은 상기 비표시부에서 상기 내측 블랙 매트릭스에 의해 오버랩되지 않고 상기 외측 블랙 매트릭스에 의해 오버랩되는 영역에 위치되고, 상기 접지 라인이 외부로부터 제공된 전기적 데미지를 방전하도록 구성되는 액정표시장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 내측 블랙 매트릭스와 외측 블랙 매트릭스 사이에는 일정한 갭이 형성된 액정표시장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 내측 블랙 매트릭스와 외측 블랙 매트릭스는 일정한 갭을 사이에 두고 서로 독립적으로 분리된 액정표시장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 내측 블랙 매트릭스와 외측 블랙 매트릭스는 상기 제2 기판의 비표시부에 형성된 액정표시장치.
  5. 화상표시부와 비표시부가 정의된 제1 기판과 제2 기판을 제공하는 단계;
    상기 제1 기판상에 접지 라인과 박막 트랜지스터를 형성하는 단계;
    상기 박막 트랜지스터와 전기적으로 연결되는 화소전극을 형성하는 단계;
    상기 제1 기판과 대향하여 합착되는 제2 기판상에 서로 이격된 내측 블랙 매트릭스와 외측 블랙 매트릭스를 형성하는 단계; 및
    상기 제1 기판과 제2 기판 사이에 액정층을 형성하는 단계를 포함하고,
    상기 접지 라인은 상기 비표시부에서 상기 내측 블랙 매트릭스에 의해 오버랩되지 않고 상기 외측 블랙 매트릭스에 의해 오버랩되는 영역에 위치되고, 상기 접지 라인이 외부로부터 제공된 전기적 데미지를 방전하도록 구성되는 액정표시장치 제조방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 내측 블랙 매트릭스와 외측 블랙 매트릭스는 일정한 갭을 두고 서로 독립적으로 분리되게 형성하는 액정표시장치 제조방법.
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