KR100213972B1 - 대면적 액정표시장치 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 대면적 액정표시장치의 제조방법 및 그 구조에 관련 된 것으로써, 대면적 액정표시장치의 이어붙임되는 부분이 눈에 관측되지 않도록하고, 개구율이 향상되도록 하는데 목적이 있다.

본 발명의 대면적 액정표시장치는 화소전극을 포함하는 투명기판 200과, 칼라필터 130 및 블랙매트릭스 135를 포함하는 투명기판 100이 서로 대향하도록 합착되어 액정패널 400이 형성되고, 상기 액정패널 400이 복수개 이어붙임된다.

상기 블랙매트릭스 135는 칼라필터 130의 경계부와 상기 액정패널 400이 이어붙임된 경계부에 형성된다.

그리고, 상기 액정패널 400이 이어붙임된 경계부의 블랙매트릭스 영역 내에 씰 160이 형성된다. 상기 이어붙임된 경계부의 블랙매트릭스의 폭은 400㎛이고, 상기 이어붙임된 경계부에서 멀어지는 쪽으로 갈수록 픽셀 간격마다 또는 10픽셀마다 블랙매트릭스의 폭이 5㎛씩 감소하도록 형성한다. 따라서 액정패널의 이어붙임부가 눈에 쉽게 관측되지 않으면서도 고개구율을 갖는 대면적 액정패널을 구성할 수 있다.

Description

대면적 액정표시장치 및 그 제조방법

액정표시장치는 TV, 게임기기, 컴퓨터 등의 정보, 통신분야에 많이 이용되고 있다. 상기 액정표시장치는 얇고, 가볍고, 저소비전력으로 구동이 가능하며, 고화질을 구현할 수 있는 특징이 있다.

특히, 상기 액정표시장치는 품질의 향상과 함께, 박물관이나 기차역, 공항 등에 설치되는 대형 TV나 안내표시장치 또한 대형 화면을 갖는 컴퓨터 등으로 이용할 수 있도록 대형화하는 방법 등이 개발되고 있다.

본 발명은 대형 액정표시장치에 관련된 것으로써, 복수개의 소형 액정패널을 이어붙임하여 대형 화면을 구성하는 것과 관련된 것이다.

상기 대형 화면을 갖는 액정표시장치는 일본의 샤프(SHARP)사에서 1995년의 LCD INTERNATIONAL에 발표한 구조 등이 있다.

상기 대형 화면을 갖는 액정표시장치를 하나의 예를들어 도1, 도2, 도3에 도시한다.

도1은 액정패널 1a, 1b를 각각 구성한 후 상기 액정패널 1a, 1b를 서로 이어붙임하여 대형 화면을 갖는 액정표시장치를 구성한 평면도이다.

도2는 도1의 부분 확대도이고, 매트릭스상으로 형성된 칼라필터 30과, 상기 칼라필터의 경계영역에 형성되는 블랙매트릭스 35의 패턴형태를 나타낸다.

도3은 도1의 III-III선을 따라 절단한 단면도이다.

도1∼도3을 참고하여 상기 대형 화면을 갖는 액정표시장치를 더 상세히 설명한다.

매트릭스상의 칼라필터 30 및 블랙매트릭스 35가 형성된 투명기판 10과, 상기 칼라필터와 비슷한 패턴모양의 매트릭스상의 화소전극 8 및 상기 화소전극에 접촉된 스위칭소자 15가 형성된 투명기판 20을 스페이서 50, 씰 60 등을 이용하여 서로 대향하도록 합착하고, 상기 합착된 공간에 액정 40을 주입하고 봉합하여 액정 패널 1a, 1b를 각각 구성한다.

상기 액정패널 1a, 1b의 이어붙임할 면을 커팅하거나 그라인딩하여 정밀가공하고, 상기 가공된 면을 이어붙임하면 대형 화면을 갖는 액정표시장치 300이 구성된다. 상기 대형 화면을 갖는 액정표시장치의 블랙매트릭스 35의 폭 W1, W2, W3는 440㎛정도로 거의 균일하게 형성된다.

그리고, 기판에 인쇄된 씰의 폭은 블랙매트릭스의 영역안에 150㎛정도로 형성된다.

그런데, 상기 종래의 대형 화면을 갖는 액정표시장치는 개구율이 작은 문제점이 있다.

개구율은 일반적으로 블랙매트릭스가 점유하는 면적에 의하여 영향을 많이 받고, 개구율이 낮으면 고화질의 액정표시장치를 구현하기 어렵다.

종래의 대형 화면을 갖는 액정표시장치는 블랙매트릭스의 면적이 점유하는 비율이 높아 개구율이 낮은데, 도4등을 참고하여 그에 대한 이유를 설명한다.

도4에서 액정패널과 액정패널이 이어붙임되는 부분의 씰 60이 2줄로 구성되기 때문에 상기 이어붙임되는 부분의 칼라필터 30의 경계영역의 폭 D1은 다른 부분의 칼라필터 30의 경계영역의 폭 D2보다 넓어진다.

그러므로, 도4의 구조에서는 D1 부분을 차폐하는 블랙매트릭스의 폭이 D2 부분을 차폐하는 블랙매트릭스의 폭보다 넓게 형성되어야 한다.

상기 도4와 같은 구조의 블랙매트릭스의 패턴을 갖는 대면적 액정표시장치는 이어붙임된 경계 부분이 다른 부분 보다 넓은 폭을 갖기 때문에 이 부분이 확연히 눈에 관측되어 액정표시장치의 화질이 떨어진다.

상기와 같이 액정패널의 이어붙임된 경계 부분이 눈에 관측되지 않도록 하기 위하여 종래의 대면적 액정표시장치는 도2와 같이 이어붙임되는 경계부의 폭 W1에 맞추어 블랙매트릭스의 패턴 폭을 일정하게 정한 것이다.

따라서, 종래의 대형 화면을 갖는 액정표시장치는 블랙매트릭스에 의하여 칼라필터가 차폐되는 면적이 증가하게 되고, 그 만큼 개구율이 저하된다.

본 발명은 액정패널을 이어붙임하여 대형 화면을 갖는 액정표시정치를 구성하는데 있어서, 종래보다 개구율을 증가시키기 위하여 이어붙임되는 면에서 멀어지는 쪽으로 갈수록 블랙매트릭스의 폭이 점점 좁아지도록(예를들어 5㎛씩 좁아지도록)패턴을 형성한다.

즉, 액정패널이 이어붙임되는 면쪽에서 먼쪽으로 갈수록 칼라필터의 면적이 점점 넓어지도록 패턴을 형성한다.

상기 방법 외에 일정한 간격(예를들어 10픽셀)마다 블랙매트릭스의 폭이 점점 좁아지도록 형성할 수 있다.

상기와 같이 블랙매트릭스를 형성하면 블랙매트릭스의 폭의 변화가 완만하기 때문에 이어붙임한 부분이 눈의 착시현상에 의하여 쉽게 관측되지 않는다.

상기 설명에 의하여 알 수 있는 것처럼 본 발명의 목적은 대면적 액정표시장치의 개구율을 향상시키는 제조방법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 개구율이 향상된 대면적 액정표시장치를 제공하는데 있다.

제1도는 종래 대면적 액정표시장치의 평면도이고,

제2도는 제1도의 부분 확대도이고,

제3도는 제1도의 단면도이고,

제4도는 종래의 블랙매트릭스의 패턴을 설명하기 위한 평면도이고,

제5, 6, 8, 9, 10도는 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 단면도이고,

제7a, b도는 본 발명의 실시예의 칼라필터 및 블랙매트릭스의 패턴 형태를 설명하기 위한 평면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1a, 1b, 400 : 액정패널 8, 108 : 화소전극

10, 20, 100, 200 : 투명기판 15, 115 : TFT

30, 130 : 칼라필터 35, 135 : 블랙매트릭스

40, 140 : 액정 50, 150 : 스페이서

60, 160 : 씰

본 발명의 대면적 액정표시장치는 화소전극을 포함하는 제1기판과, 칼라필터 및 블랙매트릭스를 포함하는 제2기판이 서로 대향하도록 합착되어 액정패널이 형성되고, 상기 액정패널이 복수개 이어붙임되어 형성된다.

상기 대면적 액정표시장치에 있어서, 블랙매트릭스는 제2기판의 칼라필터의 경계부와, 액정패널이 이어붙임된 경계부에 형성되고, 상기 액정패널이 이어붙임된 경계부에 형성된 블랙매트릭스 영역 내에 상기 액정패널의 이어붙임된 경계선을 기준으로 양쪽에 씰이 형성된다.

특히, 상기 액정패널이 이어붙임된 부분에서 멀어지는 쪽으로 갈수록 상기 블랙매트릭스의 폭이 완만하게 감소된다.

상기 블랙매트릭스의 폭은 소정의 픽셀 간격마다 완만하게 감소되도록 형성할 수 있다.

상기 블랙매트릭스의 패턴형성 방법 등은 실시예에서 상세히 설명한다.

[실시예]

본 발명의 실시예는 도5∼도10에 의하여 설명한다.

먼저 도5와 같이 투명기판 200 위에 스위칭소자 등으로 이용되는 TFT 115 및 상기 TFT에 연결되는 화소적극 108을 소정의 패턴 모양(투명기판 100위에 형성되는 칼라필터와 비슷한 매트릭스상의 패턴)으로 형성한다.

이어서, 도6과 같이 투명기판 100위에 매트릭스상의 블랙매트릭스 135를 형성하고, 상기 블랙매트릭스 135를 경계로 하는 칼라필터 130을 형성한다.

상기 블랙매트릭스는 도7a(도6의 평면도)에서 보는 바와 같이 이어붙임할 기판의 경계부 B1영역은 이후에 150㎛의 폭을 갖는 씰을 인쇄할 때 씰의 인쇄오차를 감안하여 200㎛의 폭으로 형성되고, B2영역은 395㎛의 폭으로 형성되고, B3영역은 390㎛, B4영역은 385㎛의 폭으로 형성한다.

즉, 이어붙임할 부분에서 멀어지는 쪽으로 갈수록 상기 블랙매트릭스의 폭이 완만하게 감소하도록 형성한다.

도6, 도7a등의 C영역은 기판을 합착하여 액정패널을 구성한 후 액정패널을 서로 이어붙임하기 전에 커팅하여 제거하는 부분이다.

상기와 같이 블랙매트릭스를 패터닝하여 형성하는 방법 외에 도7b(도6의 평면도)와 같이 이어붙임할 기판이 경계부 B1영역은 200㎛로 형성되고, 10픽셀을 주기로 하여 B2영역은 395㎛로 형성되고, B3영역은 390㎛로 형성되고, B4영역은 385㎛로 형성되도록 할 수 있다.

즉, 기판의 이어붙임할 경계부에서 멀어지는 쪽으로 갈수록 소정의 픽셀 간격마다 블랙매트릭스의 폭이 감소하도록 형성한다.

이어서, 도8과 같이 칼라필터 130 및 블랙매트릭스 135가 형성된 기판 위에 씰 160을 인쇄하고, 기판을 합착하였을 때 셀갭을 유지시키주는 스페이서 150을 산포한다.

상기 씰 160은 약 150㎛의 폭으로 인쇄되고, 특히 기판이 이어붙임되는 면쪽에 인쇄되는 씰은 도7a, 도7b의 B1 영역 내에 인쇄되도록 한다.

상기와 같은 과정을 거친 후 도5와 도8의 구조의 기판을 합착하고, 액정 140을 주입하고, 액정 주입구를 봉합하면 도9의 구조를 갖는 액정패널 400이 구성된다.

상기 액정패널 400을 복수개 구성하고, 액정패널 400의 C영역을 정밀 커팅하여 제거한 후 상기 액정패널 400을 서로 이어붙임하면 도10의 구조를 갖는 대면적 액정표시장치가 구성된다.

이미 설명한 것처럼 블랙매트릭스의 B1의 영역는 150㎛의 폭으로 인쇄되는 씰의 인쇄오차를 감안하여 200㎛로 형성되기 때문에 액정패널을 서로 이어붙임하였을 때 이어붙임된 부분의 블랙매트릭스의 폭은 400㎛가 되고, B2영역은 395㎛, B3영역은 390㎛가 된다.

상기 도7a, 도7b, 도10등에서 알 수 있는 것처럼 액정패널이 이어붙임된 부분에서 멀어지는 쪽으로 갈수록 상기 블랙매트릭스의 폭이 완만하게 감소하고, 블랙매트릭스의 폭이 감소한 만큼 개구부가 커지게 된다.

상기 개구부의 면적 차이에 의하여 발생하는 휘도 분포의 불균일은 백라이트에 의하여 조정한다.

종래의 대면적 액정표시장치는 도2와 같이 액정패널의 이어붙임된 경계선 부분이 눈에 관측되지 않도록 하기 위하여 액정패널의 경계부에 형성된 블랙매트릭스의 폭 W1에 맞추어 다른 부분의 블랙매트릭스의 폭을 균일한 형성한다.

상기와 같이 블랙매트릭스를 형성하였을 때 블랙매트릭스의 면적의 증가로 인하여 개구율이 저하된다.

본 발명은 상기 개구율이 저하되는 문제점을 개선하기 위하여 액정패널이 이어붙임되는 면쪽에서 먼 쪽으로 갈수록 블랙매트릭스의 폭이 점점 좁아지도록 구성하였다.

즉, 도7a, 도7b와 같이 본 발명의 블랙매트릭스의 폭이 완만하게 좁아지도록 패터닝되거나 소정의 픽셀 간격마다 블랙매트릭스의 폭이 좁아지도록 패터닝됨으로써 액정패널의 이어붙임된 경계부가 착시현상에 의하여 눈에 관측되지 않도록 할 수 있다.

따라서 본 발명에 의하여 대면적 액정표시장치를 구성하면 액정패널의 이어붙임부가 눈에 관측되지 않으면서도, 종래보다 개구율이 향상되는 효과가 있다.

Claims (8)

1. 화소전극을 포함하는 제1기판과, 칼라필터 및 블랙매트릭스를 포함하는 제2기판이 서로 대향하도록 합착되어 액정패널이 형성되고, 상기 액정패널이 복수개 이어붙임되어 형성되는 대면적 액정표시장치에 있어서, 상기 블랙매트릭스는 상기 제2기판의 칼라필터의 경계부와, 상기 액정패널이 이어붙임된 경계부에 형성되고, 상기 액정패널이 이어붙임된 경계부에 형성된 블랙매트릭스 영역 내에 상기 액정패널의 이어붙임된 경계선을 기준으로 양쪽에 씰이 형성되고, 상기 액정패널이 이어붙임된 부분에서 멀어지는 쪽으로 갈수록 상기 블랙매트릭스의 폭이 감소하도록 형성된 것을 특징으로 하는 대면적 액정표시장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 액정패널이 이어붙임된 경계부의 블랙매트릭스의 폭이 400㎛이하인 것을 특징으로하는 대면적 액정표시장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 액정패널이 이어붙임된 경계부에서 멀어지는 쪽으로 갈수록 상기 칼라필터의 경계부에 형성되는 블랙매트릭스의 폭이 5㎛이하씩 감소하는 것을 특징으로하는 대면적 액정표시장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 액정패널이 이어붙임된 경계부에서 멀어지는 쪽으로 갈수록 상기 칼라필터의 경계부에 형성되는 블랙매트릭스의 폭이 소정의 픽셀 간격마다 감소하는 것을 특징으로하는 대면적 액정표시장치.
5. 화소전극을 포함하는 제1기판과, 칼라필터 및 블랙매트릭스를 포함하는 제2기판이 서로 대향하도록 합착되어 액정패널이 형성되고, 상기 액정패널이 복수개 이어붙임되어 형성되는 대면적 액정표시장치의 제조방법에 있어서, 상기 블랙매트릭스는 상기 제2기판의 칼라필터의 경계부와, 상기 액정패널이 이어붙임된 경계부에 형성되며, 상기 액정패널이 이어붙임된 부분에서 멀어지는 쪽으로 갈수록 상기 칼라필터의 경계부에 형성되는 블랙매트릭스의 폭이 감소하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 대면적 액정표시장치의 제조방법.
6. 제5항에 있어서, 상기 액정패널이 이어붙임된 경계부의 블랙매트릭스의 폭이 400㎛이하로 형성되는 것을 특징으로하는 대면적 액정표시장치의 제조방법.
7. 제5항에 있어서, 상기 액정패널이 이어붙임된 경계부에서 멀어지는 쪽으로 갈수록 상기 칼라필터의 경계부에 형성되는 블랙매트릭스의 폭이 5㎛이하씩 감소하도록 형성되는 것을 특징으로하는 대면적 액정표시장치의 제조방법.
8. 제5항에 있어서, 상기 액정패널이 이어붙임된 경계부에서 멀어지는 쪽으로 갈수록 상기 칼라필터의 경계부에 형성되는 블랙매트릭스의 폭이 소정의 픽셀 간격마다 감소하도록 형성되는 것을 특징으로하는 대면적 액정표시장치의 제조방법.

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