KR100843132B1

KR100843132B1 - 액정표시장치용 씰패턴

Info

Publication number: KR100843132B1
Application number: KR1020020028718A
Authority: KR
Inventors: 홍상표
Original assignee: 엘지디스플레이 주식회사
Priority date: 2002-05-23
Filing date: 2002-05-23
Publication date: 2008-07-02
Also published as: US20050088603A1; US6919949B2; US20030218710A1; US6836311B2; KR20030090422A

Abstract

본 발명에서는, 표시 영역과 비표시 영역이 정의된 기판과; 상기 기판의 표시 영역과 비표시 영역 사이 경계부를 두르며, 액정주입구를 포함하는 주 씰패턴과; 상기 기판의 비표시 영역에 위치하며, 상기 액정주입구가 형성되어 있고 일방향으로 위치하는 주 씰패턴부와 동일한 방향으로 서로 일정간격 이격되게 형성된 제 1, 2, 3 더미 씰패턴을 포함하며, 상기 제 1, 2 더미 씰패턴에는, 상기 액정주입구의 양측에 위치하는 제 1, 2 개구부가 형성되어 있고, 상기 제 3 더미 씰패턴에는 상기 제 1, 2 개구부와 엇갈리게 위치하며, 제 3, 4, 5 개구부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치용 씰패턴을 제공함으로써, 첫째, 씰튐 현상을 효과적으로 방지할 수 있어, 안정적인 씰패턴 구조를 제공할 수 있고, 둘째, 초박형화 식각 공정시 불산 침투를 더욱 효과적으로 방지할 수 있어, 제품 신뢰도를 향상시킬 수 있으며, 세째, 기존보다 씰패턴 구조를 단순화할 수 있어, 공정효율을 높일 수 있고, 네째, 초박형 액정표시장치 이외에도 관련 모델에도 적용할 수 있어, 시장 경쟁력을 향상시킬 수 있는 장점을 가진다.

Description

액정표시장치용 씰패턴{Seal Pattern for Liquid Crystal Display Device}

도 1은 일반적인 액정표시장치용 액정패널에 대한 개략적인 단면도.

도 2는 기존의 초박형 액정표시장치용 액정셀의 제조 공정흐름도.

도 3은 상기 도 2의 ST7 단계에 해당하는 초박형화 식각공정에 대한 세부 공정흐름도.

도 4는 기존의 초박형 액정표시장치용 씰패턴 구조를 나타낸 평면도.

도 5는 상기 도 4의 절단선 V-V에 따라 절단된 단면을 도시한 도면.

도 6a는 기존의 초박형 액정셀에서의 씰패턴 구조를 나타낸 평면도이고, 도 6b는 상기 도 6a의 영역"VIb"에 대한 확대도.

도 7은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 씰패턴 구조를 포함하는 액정셀에 대한 평면도.

도 8은 일반적인 스크린 인쇄법을 이용한 씰패턴의 제작 공정을 나타낸 도면.

도 9는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 씰패턴 구조를 포함하는 액정셀에 대한 평면도.

도 10은 상기 도 9의 IX영역에 대한 확대도면.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

261 : 주입구댐 262 : 액정주입구

264 : 주 씰패턴 272 : 더미 씰패턴

272a, 272b, 272c : 제 1, 2, 3 더미 씰패턴

274a, 274b, 274c, 274d, 274e : 제 1 내지 5 개구부

VIIIa : 표시 영역 VIIIb : 비표시 영역

본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 특히 액정표시장치용 씰패턴에 관한 것이다.

최근에 액정표시장치는 소비전력이 낮고, 휴대성이 양호한 기술집약적이며 부가가치가 높은 차세대 첨단 디스플레이(display)소자로 각광받고 있다.

일반적으로, 액정을 디스플레이에 이용하려면 액정셀을 제작해야 한다.

상기 액정셀은 두 개의 유리기판 또는 플라스틱 기판 사이에 액정을 채운 구조로 되어 있다. 이 액정에 전압을 인가할 수 있도록 기판에는 투명 전극(공통 전극, 화소 전극)이 형성되어 있다. 이 투명 전극은 상기 액정에 전압을 가하여 온/오프를 제어하는 역할을 한다.

즉, 액정표시장치의 광 투과량은 상기 투명 전극에 인가되는 전압에 의해 제 어되고, 광 셔터(shutter) 효과에 의해 문자/화상을 표시하게 된다.

이러한 액정표시장치 중에서도, 각 화소(pixel)별로 전압의 온/오프를 조절할 수 있는 스위칭 소자가 구비된 액티브 매트릭스형 액정표시장치가 해상도 및 동영상 구현능력이 뛰어나 가장 주목받고 있다.

상기 액정표시장치는 스위칭 소자 및 화소 전극을 형성하는 어레이 기판 제조 공정과 컬러필터 및 공통 전극을 형성하는 컬러필터 기판 제조 공정을 거친 기판을 이용하여, 이 두 기판 사이에 액정을 개재하는 액정셀 공정을 거쳐 완성된다.

이하, 액정셀 공정에 의해 제작되는 액정표시장치의 기본부품인 액정패널에 대해서 설명한다.

도 1은 일반적인 액정패널에 대한 개략적인 단면도이다.

도시한 바와 같이, 상부 및 하부 기판(10, 30)이 서로 일정간격 이격되어 있고, 이 상부 및 하부 기판(10, 30) 사이에는 액정층(50)이 개재되어 있다.

상기 하부 기판(30)의 투명 기판(1) 상부에는 게이트 전극(32)이 형성되어 있고, 이 게이트 전극(32) 상부에는 게이트 절연막(34)이 형성되어 있고, 이 게이트 절연막(34) 상부의 상기 게이트 전극(32)을 덮는 위치에는 액티브층(36a), 오믹콘택층(36b)이 차례대로 적층된 반도체층(36)이 형성되어 있고, 이 반도체층(36)의 상부에는 서로 일정간격 이격된 소스 및 드레인 전극(38, 40)이 형성되어 있고, 이 소스 및 드레인 전극(38, 40) 간의 이격구간에는 상기 액티브층(36a)의 일부를 노출시킨 채널(ch ; channel)이 형성되어 있고, 상기 게이트 전극(32), 반도체층(36), 소스 및 드레인 전극(38, 40), 채널(ch)은 박막트랜지스터(T)를 이 룬다.

도면으로 제시하지 않았지만, 상기 게이트 전극(32)과 연결되어 제 1 방향으로 게이트 배선이 형성되고, 이 제 1 방향과 교차되는 제 2 방향으로 상기 소스 전극(38)과 연결되는 데이터 배선이 형성되고, 이 게이트 및 데이터 배선이 교차되는 영역은 화소 영역(P)으로 정의된다.

또한, 상기 박막트랜지스터(T) 상부에는 드레인 콘택홀(44)을 가지는 보호층(42)이 형성되어 있고, 상기 화소 영역(P)에는 드레인 콘택홀(44)을 통해 상기 드레인 전극(40)과 연결되는 화소 전극(48)이 형성되어 있다.

그리고, 상기 보호층(42) 및 화소 전극(48) 상부에는 액정층(50)의 배향을 용이하게 유도하기 위한 하부 배향막(46)이 형성되어 있다.

그리고, 상기 상부 기판(10)의 투명기판(1) 하부에는 상기 화소 전극(48)과 대응되는 위치에 특정 파장대의 빛만을 걸러주는 컬러필터(14)가 형성되어 있고, 이 컬러필터(14)의 컬러별 경계부에는 빛샘현상 및 상기 박막트랜지스터(T)로의 광유입을 차단하는 블랙매트릭스(12)가 형성되어 있다.

그리고, 이 컬러필터(14) 및 블랙매트릭스(12)의 하부에는 상기 액정층(50)에 전압을 인가하는 또 다른 전극인 공통 전극(16)이 형성되어 있고, 이 공통 전극(16) 하부에는 상기 하부 배향막(46)과 동일한 역할을 하는 상부 배향막(18)이 형성되어 있다.

한편, 상기 상부 및 하부 기판(10, 30) 사이에 개재된 액정층(50)의 누설을 방지하기 위해, 이 상부 및 하부 기판(10, 30)의 가장자리는 씰패턴(52)에 의해 봉 지되어 있다.

이 씰패턴(52)은 상기 상부 및 하부 기판(10, 30)의 합착 공정 전에, 두 기판간의 일정한 셀갭을 유지하여, 추후 공정에서 액정 주입을 용이하게 할 뿐 아니라, 주입된 액정이 외부로 누설되는 것을 방지하는 역할을 한다.

최근에 액정표시장치 제조 기술이 발달함에 따라 액정표시장치는 랩 탑(lap top) 컴퓨터, 캠코더, 항공 시스템 등으로 그 적용 분야가 확대되고 있으며, 액정표시장치용 기판도 대면적화되고 있다. 특히, 액정표시장치가 휴대형 기기에 널리 적용되면서 그 휴대성을 고려하여 경량화 및 박형화 등에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.

현재, 액정표시장치용 기판은 약 0.7mm 두께의 유리 기판을 사용하여 제작되고 있으며, 기판의 면적이 대형화됨에 따라 보다 얇고 가벼운 액정표시장치를 실현하기 위하여, 기판 휨이나 고속 회전 스핀 코팅 시의 충격에서도 안정성을 가질 수 있는 한도 내에서 물리적으로 기판 뒷면을 갈아내거나 불산(HF) 등을 이용한 화학적 연마(polishing)하는 방법에 의해 유리 기판의 두께를 0.6mm ~ 0.5mm 정도로 하는 초박형 액정표시장치가 개발되고 있다.

그러나, 물리적이나 화학적 방법으로 기판의 표면을 연마하여 초박형 기판을 형성하는 방법은 기판 표면 거칠기나 두께 균일도를 유지하기 어려운 단점이 있으므로, 최근에는 일정 농도를 가지는 불산 용액에 기판을 디핑(dipping)하는 방법으로 초박형 기판을 제작하는 방법이 주목받고 있다.

참고로, 일반적인 액정셀 전체 공정은 액정 분자의 배향을 위한 배향막 형성 공정, 셀 갭(cell gap) 형성공정, 합착(alignment) 공정, 셀 절단(cutting) 공정, 액정주입 및 봉지 공정으로 크게 나눌 수 있는데, 초박형 액정셀 공정에서는 상기 합착 공정과 셀 절단 공정 사이에 초박형화를 위한 식각공정을 더욱 포함한다.

이하, 도 2는 기존의 초박형 액정표시장치용 액정셀의 제조 공정흐름도이다.

ST1은, 컬러필터 기판인 상부 기판과 어레이 기판인 하부 기판을 초기세정하는 단계이다.

이 단계는 배향막을 도포하기 전에 기판 상에 존재할 수 있는 이물질을 제거하기 위한 단계이다.

ST2는, 상기 ST1 단계를 거친 상부 및 하부 기판 상에 배향막을 형성하는 단계로서, 이 단계는 고분자 박막으로 이루어진 배향막을 도포하는 단계와, 도포된 배향막을 예비 건조기와 경화로를 거쳐 소성처리하는 단계와, 상기 소성처리된 배향막의 표면을 러빙(rubbing)처리하는 단계를 포함한다.

ST3는, 상기 ST2 단계를 거친 기판 상에 씰패턴(seal pattern)을 형성하고, 스페이서(spacer)를 산포하는 단계이다.

일반적인 액정표시장치용 씰패턴은 액정 주입을 위한 갭을 형성하고, 주입된 액정의 누설을 방지하는 두 가지 기능을 가지지만, 초박형 액정표시장치용 씰패턴은 초박형화 식각공정에서 에천트가 패널 내부로 침투하는 것을 방지하는 더미(dummy) 씰패턴 구조를 더욱 포함한다.

씰패턴은 유리섬유(glass fiber)가 섞인 열경화성 수지로 이루어진 실런트(sealant)를 일정하게 원하는 패턴으로 형성하는 공정으로써, 주로 스크린 인쇄법에 의해 형성된다.

그리고, 상기 스페이서 산포 단계는 상부 및 하부 기판 사이의 갭을 정밀하고 균일하게 유지하기 위한 단계이다.

일반적으로, 외부회로와의 연결부를 가지는 어레이 기판의 셀이 컬러필터 기판 셀보다 넓은 면적을 가지므로, 접착불량을 줄이기 위해 컬러필터 기판상에 주로 씰패턴이 형성되고, 스페이서 산포는 하부 기판을 이루는 어레이 기판에서 주로 이루어진다.

그다음, ST4는 상부 및 하부기판을 합착 및 열 압착하는 단계로서, 두 기판의 얼라인먼트(alignment) 정도는 두 기판의 설계시 주어지는 마진(margin)에 의해 결정되는데 보통 수 마이크로미터(㎛) 정도의 정밀도가 요구된다.

두 기판의 얼라인먼트가 주어지는 마진을 벗어나면 빛이 새어 나오게 되어 구동시 원하는 특성을 가지지 못한다.

이때, 상기 ST3을 통해 상부 및 하부기판 중 어느 하나의 기판에 씰패턴을 형성한 후, 예비가열 단계를 거쳐 다른 하나의 기판과 합착, 임시고정 단계를 거치게 되고, 이 두 기판의 합착 공정 후에는 열경화 과정을 통해 열압착을 가해 합착공정을 마무리하게 된다.

ST5는 상기 ST4 단계를 거친 합착 기판을 셀 단위로 절단하는 단계이다.

일반적으로, 대면적의 유리 기판에는 다수 개의 셀을 형성한 후, 셀 단위로 분리하는 공정을 거치게 되는데, 이 공정이 셀 절단 공정이다.

ST6은 상기 ST5 단계를 거쳐 셀 단위로 액정을 주입하는 단계이다.

단위 셀은 수백 ㎠의 면적에 수 ㎛의 갭(gap)을 갖는다. 이런 구조의 셀에 효과적으로 액정을 주입하는 방법으로 셀 내외의 압력차를 이용한 진공 주입법이 널리 이용된다.

액정 주입 후에는, 상기 액정주입구를 외부와 차단하기 위한 목적으로 엔드 씰(end seal)로 봉지하는 공정이 이어진다.

다음으로, ST7에서는 액정셀의 경량, 박형화를 목적으로 기판의 양 바깥면을 일정두께 식각하는 과정을 통해 초박형 기판을 제작하는 단계로서, 이 단계에서는 세정, 식각, 건조와 같은 일련의 공정을 거치게 된다.

다음, 상술한 단계를 모두 거친 액정셀은 품질검사를 통해 선별된 액정셀의 외측에 각각 편광판을 부착한 후 구동회로를 연결하면 액정표시장치가 완성된다.

이하, 도 3은 상기 도 2의 ST7 단계에 해당하는 초박형화 식각공정에 대한 세부 공정흐름도이다.

초박형화 공정용 식각장비에 투입하기 전에 도 2의 ST1 내지 ST6 단계의 공정에서 발생한 이물질에 의한 합착 기판의 오염을 제거하는 STI 단계를 거치게 된다.

상기 기판 바깥면에 묻어있는 이물질은 기판의 식각과정에서 식각불량을 유발할 수 있고, 이물질의 주변에서는 기판이 식각되지 않는 현상이 발생할 수 있기 때문에, 합착된 기판을 식각하기 위해서는 기판의 바깥면에 묻어있는 이물질을 제거해야 한다.

만약, 기판에 식각 불량이 유발되면, 식각된 기판의 표면이 평탄하지 않은 현상이 발생한다. 이는 결국 액정표시장치에서 화질과 직결되는 문제로서, 식각불량된 기판의 표면에서는 기판의 두께 차이에 의한 빛의 난반사 또는 굴절이 발생하게 될 것이다.

상기와 같이 식각불량을 막기 위해 종래에는 STI 단계에서 수동으로(작업자가 손이나 도구를 이용하여) 기판의 바깥면에 묻어있는 이물질(유기막 또는 미세입자)을 세정액인 IPA(isopropylalcohol) 또는 DI워터(deionized water)를 이용하여 제거한다.

이후, STII 단계에서는 세정된 합착기판을 HF용액이 채워진 챔버내에 디핑한 후, 소정시간 기판의 양 표면을 식각한다.

STIII 단계에서는, 상기 기판의 표면에 묻어있는 잔류 HF용액을 세정한 후, 건조과정을 거치게 된다(STIV).

이러한 초박형화 식각 공정에서는 합착기판을 불산용액에 디핑하는 과정을 거치게 되므로, 불산용액이 기판 내부로 침투되는 것을 방지할 수 있는 씰패턴이 요구된다.

도 4는 기존의 초박형 액정표시장치용 씰패턴 구조를 나타낸 평면도로서, 하나의 원판 글래스에 두 개의 액정셀을 제작하는 구조를 예로 하여 도시하였다.

도시한 바와 같이, 기존의 초박형 액정표시장치용 씰패턴은 액정주입구(61)를 가지는 주 씰패턴(60a)과, 이 주 씰패턴(60a)의 외부를 완전히 둘러싸는 구조의 더미 씰패턴(60b)으로 구성되었다. 즉, 더미 씰패턴(60b)은 식각액 또는 세정액이 상기 주 씰패턴(60a)에 침투되는 것을 방지하기 위해 별도의 개구부가 형성되어 있 지 않다.

도 5는 상기 도 4의 절단선 V-V에 따라 절단된 단면을 도시한 도면이다.

도시한 바와 같이, 액정셀(68)을 합착할 때(상부 기판 및 하부 기판의 합착), 상기 주 씰패턴(60a)과 상기 더미 씰패턴(60b) 사이에 존재하는 공기(62)는 외부로 방출되지 못하게 된다.

이는 더미 씰패턴(60a)이 폐곡선(공기 방출구가 없다)이기 때문으로, 상기와 같이 주 씰패턴(60a)과 상기 더미 씰패턴(60b) 사이에 존재하는 공기(62)가 외부로 방출되지 못함에 따라 발생하는 현상은 매우 심각한 문제를 초래할 수 있다. 즉, 상기 각 씰패턴(60a, 60b) 사이에 존재하는 공기(62)가 외부로 방출되기 위해 주 씰패턴(60a)에 균열(64)을 일으킬 수 있으며, 또한, 보조 씰 패턴(60b)에 기포(66)가 생길 수 있다.

상기와 같이 각 씰패턴(60a, 60b)이 외부로 방출하려고 하는 공기(62)에 의해 손상을 받으면, 추후 공정인 액정 주입공정에서 씰 터짐이 발생하는 문제점이 있었다.

도 6a는 전술한 씰 터짐 문제를 개선하기 위해 제시된 기존의 초박형 액정셀에서의 씰패턴 구조를 나타낸 평면도로서, 기판(70) 상에는 다수 개의 씰패턴(82)이 형성되어 있다.

도시한 바와 같이, 씰패턴(82)은 실질적으로 액정이 주입되는 액정주입구(73)을 가지는 주 씰패턴(74)과, 주 씰패턴(74)을 감싸는 제 1 더미 씰패턴(76)과, 기판(70)의 가장자리와 소정간격을 유지하며, 제 1 더미 씰패턴(76)을 감싸는 제 2 더미 씰패턴(78)으로 구성된다.

또한, 상기 제 1 및 제 2 더미 씰패턴(76, 78)에는 적어도 1개 이상의 개구부(VIa)가 형성되며, 상기 제 2 더미 씰패턴(78)에 형성된 개구부(VIa)를 기준으로 상기 개구부(VIa)의 양쪽 근처 상기 제 1 및 제 2 더미 씰패턴(76, 78) 사이에는 제 3 더미 씰패턴(80)이 형성된다.

이하, 영역"VIb"에 대한 확대도를 도시한 도 6b를 통해 상기 씰패턴 구조를 가지는 액정패널에서의 내부 기류를 배기하는 경로에 대하여 설명한다.

액정주입 공정은 패널의 미세한 셀갭에 모세관 현상을 이용하여, 액정을 주입하는 방식이므로, 액정주입 공정 전, 열 압착 공정시 패널 내부에서 공기가 배출될 때, 일종의 병목현상이 발생하여, 이 액정주입구(73)부에서 공기의 저항력이 집중되게 된다. 그러나, 상기 씰패턴 구조에 의하면, 패널 내부 기류를 외부로 배기시키는 과정에서 기류 이동 경로가 너무 길고 복잡하게 되어, 배기가 원활하게 이루어지지 않아 액정주입구(73) 주위에서 기류 뭉침 현상이 발생하게 되어 액정주입구에서의 두 기판의 접착력이 약화되어 셀 갭 불량이 유발될 가능성이 커지게 될 수 있다. 이에 따라 합착된 두 기판의 각 내측면에 형성된 배향막의 러빙처리가 상기 액정주입구(73) 부근에서 흐트러지기 쉬워, 추후 액정에 일정한 프리틸트각(pretilt angle)을 제공할 수 없는 배향얼룩이 유발될 수 있는 단점이 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명에서는 합착 공정에서 기판 내부에 발생되는 기류를 원활히 외부로 배기시킬 수 있으며, 초박형화 식각용 에천트의 침투를 효과적으로 방지할 수 있는 씰패턴을 제공하여 초박형 액정표시장치의 제품 신뢰성을 향상시키는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명에서는 초박형 모델외에 일반적인 액정표시장치에 적용시에도 안정적인 구조를 가지는 씰패턴 구조를 제공하는 것을 또 하나의 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에서는 표시 영역과 비표시 영역이 정의된 기판과; 상기 기판의 표시 영역과 비표시 영역 사이 경계부를 두르며, 액정주입구를 포함하는 주 씰패턴과; 상기 기판의 비표시 영역에 위치하며, 상기 액정주입구가 형성되어 있고 일방향으로 위치하는 주 씰패턴부와 동일한 방향으로 서로 일정간격 이격되게 형성된 제 1, 2, 3 더미 씰패턴을 포함하며, 상기 제 1, 2 더미 씰패턴에는, 상기 액정주입구의 양측에 위치하는 제 1, 2 개구부가 형성되어 있고, 상기 제 3 더미 씰패턴에는 상기 제 1, 2 개구부와 엇갈리게 위치하며, 제 3, 4, 5 개구부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치용 씰패턴을 제공한다.

상기 기판에는 초박형 유리 기판이 베이스 기판으로 포함되고, 상기 제 3 씰패턴 형성방향과 직교되게 상기 제 3 씰패턴의 양 끝단에는, 상기 액정주입구가 형성된 주 씰패턴부과 인접되게 연장형성된 패턴을 포함하며, 상기 연장형성된 패턴 과 제 1, 2 더미 씰패턴은 일정간격 이격되는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 제 1, 2 더미 씰패턴에는, 상기 액정주입구의 중앙부와 대응되게 위치하며, 상기 제 1, 2 개구부를 양측에 가지는 일자형 패턴을 포함하는 것을 특징으로 하고, 상기 제 1, 2 개구부의 크기합은 상기 제 3, 4, 5 개구부의 크기합과 대응되는 값을 가지는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.

<실시예 1>

도 7은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 씰패턴 구조를 포함하는 액정셀에 대한 평면도이다.

도시한 바와 같이, 표시 영역(VIIa)과 비표시 영역(VIIb)이 정의된 기판(110) 상에, 일방향에 액정주입구(162)가 형성된 주 씰패턴(164)이 형성되어 있고, 액정주입구(162)를 가지는 일방향의 주 씰패턴(164)부와 대향하는 위치의 비표시 영역(VIIb)에는 더미 씰패턴(172)이 형성되어 있다.

상기 액정주입구(162)에는 서로 일정간격 이격된 다수 개의 주입구 댐(161)을 더욱 포함한다.

주입구 댐(161)은 주 씰패턴(164)이 형성되지 않은 영역 상의 패널의 셀 갭을 일정하게 유지시키는 역할과, 추후 액정주입 공정 후 패널 내부에 주입된 액정이 외부와 접촉되는 것을 방지하는 역할을 한다.

상기 더미 씰패턴(172)은 주 씰패턴(164)과 대응되는 폭으로 비표시 영역(VIIb)을 둘러싸며, 최외각부에 다수 개의 배기 홀(168)이 형성되어 있으며, 상기 액정주입구(162)와 대향되는 위치에는 제 1 더미 씰패턴(170)이 형성되어 있고, 제 1 더미 씰패턴(170)의 양쪽에 위치하는 셀 지지용 제 2 더미 씰패턴(166)을 더욱 포함한다.

상기 제 1 더미 씰패턴(170)은 액정주입구(162)와 대향하는 위치의 제 1 배기홀(168a)과 이 제 1 배기홀(168a)과 일정간격 이격되어 위치하는 제 2 배기홀(168b)로 구성되는 것이 바람직하다.

상기 제 1 더미 씰패턴(170)은 상기 액정주입구(162)의 중심부와 대응하는 위치에서, 터짐부를 외부방향으로 하는 V자형 제 1 패턴(170a)과, 이 제 1 패턴(170a)의 양쪽에 일정간격 이격되며, 상기 액정주입구(162) 폭에서 좌에서 우방향으로 대략 1/4과, 3/4이 되는 지점에서 대응되게 위치하며, 외부방향으로 상광하협되게 서로 대칭되는 빗살무늬 구조를 가지는 제 2 패턴(170b)으로 구성되는 것이 바람직하다.

그리고, 화살표로 나타낸 것은 패널 내부 기류의 이동경로를 표시한 것으로, 상기 액정주입구(162)에서 제 2 배기홀(168b)로 기류가 원활히 이동하기 위해서는, 상기 액정주입구(162)에서 제 2 배기홀(168b)까지의 사선방향으로 외부에 제 2 더미 씰패턴(166)이 위치하는 것이 바람직하다.

이와 같이 본 발명에 따른 더미 씰패턴(172) 구조에 의하면, 액정주입구(162)에서 배기홀(168)까지의 화살표로 나타낸 기류의 이동경로가 단순 화됨에 따라, 기판(110) 내부에서 기류뭉침이 발생되는 문제를 해소할 수 있다.

그러나, 전술한 V자형 씰패턴 구조에 의하면 씰패턴 인쇄단계에서 씰튐과 같은 패턴불량이 발생될 수 있다.

그러나, 일반적으로 씰패턴을 형성하는 방법은 스크린 인쇄법과 디스펜서 방식을 들 수 있는데, 스크린 인쇄법이 디스펜서 방식보다 미세하고 균일한 패턴 형성에 적합하기 때문에 스크린 인쇄법이 주로 이용된다.

도 8은 일반적인 스크린 인쇄법을 이용한 씰패턴의 제작 공정을 나타낸 도면이다.

도시한 바와 같이, 기판(180)으로 일정간격 이격되게 개구부(182)를 가지는 스크린(184 ; screen)이 배치되어 있고, 스크린(184) 상부에 씰런트 물질(186)을 도포한 다음 고무밀대(188 ; squeegee)를 이용하여 일정방향으로 밀어주는 것에 의해, 상기 스크린(184)의 개구부(182)를 통해 씰런트 물질(186)이 기판(180) 상에 인쇄되는 방식으로 씰패턴(190)이 형성된다. 도면으로 제시하지는 않았지만, 상기 스크린(184)을 평면적으로 보게 되면, 상기 개구부(182) 형성부는 제작하고자 하는 씰패턴과 대응되는 패턴을 이룬다.

이러한 스크린 인쇄법에 의해 씰패턴을 형성하는 공정에서, 전술한 V자형 씰패턴은 고무밀대(188)로 스크린(184)을 미는 과정에서 스크린(184)막에 국부적인 뒤틀림(distortion)을 주게 되고, 이로 인해 스크린(184) 막에 불규칙한 주름(waveness)이 발생하여, 일방향으로 형성되는 씰패턴보다 탄성력이 떨어지는 V자형 씰패턴에 의해, 기판(180) 상에 씰런트 물질(186)을 인쇄하는 과정에서 씰튐 현상이 발생되게 된다.

이러한 씰튐 현상에 의해 표시 영역으로 씰런트 물질이 튐에 따라, 화질불량을 초래할 수 있다.

<실시예 2>

도 9는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 씰패턴 구조를 포함하는 액정셀에 대한 평면도이다.

도시한 바와 같이, 표시 영역(VIIIa)과 비표시 영역(VIIIb)이 정의된 기판(210)의 표시 영역(VIIIa)의 테두리부에 주 씰패턴(264)이 형성되어 있고, 주 씰패턴(264)의 일측에는 액정주입구(262)가 형성되어 있다.

상기 액정주입구(262) 내에는, 액정주입구(262)를 가지는 일방향의 주 씰패턴(264)부와 동일한 방향으로 서로 일정간격 이격되게 다수 개의 주입구댐(261)이 형성되어 있다.

상기 액정주입구(262)를 포함하는 씰패턴(264)부와 연결된 비표시 영역(VIIIb)에는 더미 씰패턴(272)이 형성되어 있다.

상기 더미 씰패턴(272)은 액정주입구(262)와 동일한 방향으로 서로 일정간격 이격되게 배치된 제 1, 2, 3 더미 씰패턴(272a, 272b, 272c)이 형성되어 있으며, 상기 액정주입구(262)와 인접한 제 1, 2 더미 씰패턴(272a, 272b)에는 서로 대응되는 위치에 제 1, 2 개구부(274a, 274b)가 각각 형성되어 있으며, 상기 제 1, 2 개구부(274a, 274b)는 서로 일정간격 이격되게 위치하며, 상기 제 1, 2 개구부(274a, 274b) 사이구간에 위치하는 제 1, 2 더미 씰패턴(272a, 272b)부는 액정주입구(262)의 중앙부와 대응되게 위치하고, 상기 제 1, 2 개구부(274a, 274b)는 액정주입구(262)의 양측부와 대향되게 위치하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 제 3 더미 씰패턴(272c)에는 제 3, 4, 5 개구부(274c, 274d, 274e)를 가지며, 제 3, 4, 5 개구부(274c, 274d, 274e)는 외부공기 유입 및 HF 용액 침투를 방지하기 위한 목적으로 제 1, 2 개구부(274a, 274b)와 비대응되게 위치하는 것을 특징으로 한다.

특히, 본 발명에서는 상기 제 1, 2, 3 더미 씰패턴(272a, 272b, 272c)이 상기 액정주입구(262)를 가지는 씰패턴(264)과 동일한 방향으로 형성되도록 하여 씰패턴(264) 인쇄공정에서 씰패턴(264) 튐 현상을 방지하고자 한다.

또한, 상기 비표시 영역(VIIIb)의 최외곽에 위치하는 제 3 더미 씰패턴(272c)의 끝단에는 직교되게 위치하여, 상기 액정주입구(262)를 가지는 씰패턴(264)부의 양끝에 인접하게 위치하도록 연장형성된 패턴을 포함하고, 상기 연장형성된 패턴과 제 1, 2 더미 씰패턴(272a, 272b)은 서로 일정간격 이격되게 위치하는 것이 바람직하다.

한 예로, 상기 기판(210)에는 초박형 유리 기판이 베이스 기판으로 포함될 수 있다.

도 10은 상기 도 9의 IX영역에 대한 확대도면이다.

도시한 바와 같이, 액정주입구(262)가 형성된 일방향의 주 씰패턴(264)과 동일한 방향으로 배치된 제 1, 2, 3 더미 씰패턴(272a, 272b, 272c)에 있어서, 액정주입구(262)부에 위치하는 제 1, 2 더미 씰패턴(272a, 272b)의 제 1, 2 개구부(274a, 274b)와, 제 3 더미 씰패턴(272c)의 제 4 개구부(274d)의 상호 관계를 살펴보면, 한 예로 제 1, 2 개구부(274a, 274b) 사이 구간에 위치하는 제 1, 2 더미 씰패턴(272a, 272b)부의 길이(XIb)를 25㎛로 하고, 제 1, 2 개구부(274a, 274b) 길이(XIa, XIc)는 각각 6 ㎛으로 할 경우, 제 4 개구부(274d)의 길이(XII)는 4 ㎛로 한다. 또한, 도면으로 제시되지 않은 제 3, 5 개구부(274c, 274e)도 상기 제 4 개구부(274d)와 대응되는 길이를 가지게 형성하여, 제 1, 2 개구부(274a, 274b)의 길이합이 제 3, 4, 5 개구부의 길이합과 대응되는 값을 가지도록 하는 것이, 상기 개구부들을 통해 액정셀내 공기를 원활히 배기시킴과 동시에, 외부 공기 유입 및 HF 용액의 침투를 효과적으로 방지할 수 있다.

본 발명에 따른 액정표시장치용 씰패턴(264)은 초박형 제품을 포함하여 일반적인 액정표시장치까지 폭넓게 적용할 수 있다.

즉, 본 발명에 따른 씰패턴 구조는 기판의 합착 및 씰패턴의 경화공정에서 액정셀 내부 공기를 외부로 배기시키는 과정에서 외부 공기가 역류되는 것을 방지할 수 있고, 특히 초박형 액정셀 공정에 포함되는 초박형 공정에서 HF용액이 액정셀 내부로 침투되는 것을 방지할 수 있다.

상기 초박형 식각공정은 양 기판을 합착한 후 실시하고, 셀절단 공정을 거쳐 액정을 주입함으로써 초박형 액정표시장치를 완성하게 된다.

초박형 식각공정후, 합착된 기판의 두께는 0.2 mm ~ 0.9 mm 정도가 된다.

그러나, 본 발명은 상기 실시예로 한정되지 않고, 본 발명의 취지에 벗어나 지 않는 한도내에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있다.

이와 같이 본 발명에 따른 초박형 액정표시장치용 씰패턴에 의하면, 다음과 같은 장점을 가진다.

첫째, 씰튐 현상을 효과적으로 방지할 수 있어, 안정적인 씰패턴 구조를 제공할 수 있다.

둘째, 초박형화 식각 공정시 불산 침투를 더욱 효과적으로 방지할 수 있어, 제품 신뢰도를 향상시킬 수 있다.

셋째, 기존보다 씰패턴 구조를 단순화할 수 있어, 공정효율을 높일 수 있다.

넷째, 초박형 액정표시장치 이외에도 관련 모델에도 적용할 수 있어, 시장 경쟁력을 향상시킬 수 있다.

Claims

표시 영역과 비표시 영역이 정의된 기판과;

상기 기판의 표시 영역과 비표시 영역 사이 경계부를 두르며, 액정주입구를 포함하는 주 씰패턴과;

상기 기판의 비표시 영역에 위치하며, 상기 액정주입구가 형성되어 있고 일방향으로 위치하는 주 씰패턴부와 동일한 방향으로 서로 일정간격 이격되게 형성된 제 1, 2, 3 더미 씰패턴

을 포함하며, 상기 제 1, 2 더미 씰패턴에는, 상기 액정주입구의 양측에 위치하는 제 1, 2 개구부가 형성되어 있고, 상기 제 3 더미 씰패턴에는 상기 제 1, 2 개구부와 엇갈리게 위치하며, 제 3, 4, 5 개구부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치용 씰패턴.
제 1 항에 있어서,

상기 기판에는 초박형 유리 기판이 베이스 기판으로 포함되는 액정표시장치용 씰패턴.
제 1 항에 있어서,

상기 제 3 더미 씰패턴 형성방향과 직교되게 상기 제 3 더미 씰패턴의 양 끝단에는, 상기 액정주입구가 형성된 주 씰패턴부와 인접되게 연장형성된 패턴을 포함하며, 상기 연장형성된 패턴과 제 1, 2 더미 씰패턴은 일정간격 이격되는 액정표시장치용 씰패턴.
제 1 항에 있어서,

상기 제 1, 2 더미 씰패턴에는, 상기 액정주입구의 중앙부와 대응되게 위치하며, 상기 제 1, 2 개구부를 양측에 가지는 일자형 패턴을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치용 씰패턴.
제 1 항에 있어서,

상기 제 1, 2 개구부의 크기합은 상기 제 3, 4, 5 개구부의 크기합과 대응되는 값을 가지는 액정표시장치용 씰패턴.