KR100906514B1 - 액정표시장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 주변영역과 액티브영역 간의 샐갭 보정에 적용할 수 있는 액정표시장치에 관해 개시한 것으로서, 액티브영역과 주변영역이 정의되는 제 1기판과, 상기 액티브영역 및 주변영역에 형성된 블랙 매트릭스와, 상기 블랙 매트릭스를 포함한 액티브영역 상에 형성된 컬러필터층 및 상기 블랙 매트릭스를 포함한 주변영역 상에 형성된 단차 보정용 더미 패턴과, 상기 결과물 위에 형성된 공통전극층과, 상기 공통전극층을 포함한 제 1기판 위에 형성된 스페이서와, 상기 결과의 제 1기판 위에 실(seal)재를 이용하여 합착되는 제 2기판을 포함하며, 상기 주변영역에서의 상기 제 1기판과 상기 제 2기판 사이의 간격은 상기 더미 패턴 상에 형성된 스페이서에 의해 일정하게 유지되며, 상기 실(seal)재는 상기 제 1기판과 상기 제 2기판의 합착역할만 하도록 상기 단차 보정용 더미 패턴 상에 형성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치이다.
따라서, 본 발명은 컬러필터 기판의 주변영역에 액티브영역과의 단차 크기의 단차 보상용 더미 패턴을 형성함으로써, 상기 단차 보상용 더미 패턴에 의해 액티브영역과 주변영역 간의 셀갭을 보상 가능한 이점이 있다.

Description

액정표시장치{LIQUID CRYSTAL DISPLAY}
도 1은 액티브영역과 주변영역 간의 셀갭을 설명하기 위한 도면.
도 2는 종래 기술에 따른 액정표시장치를 설명하기 위한 도면.
도 3은 본 발명의 제 1실시예에 따른 액정표시장치를 설명하기 위한 도면.
도 4는 본 발명의 제 2실시예에 따른 액정표시장치를 설명하기 위한 도면.
도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
100. 제 1기판 102. 블랙 매트릭스
104. 컬러필터층 105. 더미패턴
106. 공통전극층 108. 스페이서
110. 제 2기판
Ⅲ. 액티브영역 Ⅳ. 주변영역
본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 주변영역과 액티브영역 간의 샐갭 보정에 적용할 수 있는 액정표시장치에 관한 것이다.
도 1은 액티브영역과 주변영역 간의 셀갭을 설명하기 위한 도면이다. 또한, 도 2는 종래 기술에 따른 액정표시장치를 설명하기 위한 도면이다.
액정표시장치의 셀 제조 있어서, 액정주입과 봉입 그리고 컬러필터 기판(이하에서, 제 1기판이라 칭함) 및 박막 트랜지스터 어레이기판(이하에서, 제 2기판이라 칭함)의 합착 지지역할을 위해 사용되는 실(seal)재는 제 1기판에 도포하고 제 2기판에는 상하기판의 셀갭을 보상하기 위해 스페이서를 산포한다. 이러한 스페이서 산포 시 사용되는 타입은 볼타입을 주로 사용하며, 컬러필터 자체에 단차 만큼의 포스트를 만들어 제조시에는 스페이서 산포 공정이 별도로 필요하지 않는다.
또한, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 제 1기판(10)의 액티브영역(Ⅰ)에는 블랙 매트릭스(12), 컬러필터층(14), 공통 전극층(16) 구조가 형성되며, 주변영역(Ⅱ)에는 블랙 매트릭스(12)와 공통 전극층(16) 구조로만 형성되기 때문에 상기 액티브영역(Ⅰ)과 주변영역(Ⅱ) 간에는 액티브영역(Ⅰ)에서의 컬러필터층(14) 형성 구조에 의한 단차(A)로 인해 셀갭이 발생된다. 즉, 컬러필터층 구조 상 주변영역(Ⅱ)이 액티브영역(Ⅰ)에 비해 단차가 낮기 때문에 액티브영역(Ⅰ)의 셀갭 제어를 위해 스페이서(18)를 사용하였으나, 상기 스페이서(18)만으로는 주변영역의 셀갭을 극복하기가 어려웠다. 이에 따라 셀갭에서 컬러필터층 단차 만큼 차이가 나게 되어 주변영역(Ⅱ)에 무라(mura)를 발생시키기 때문에 이를 방지하고 균일한 셀갭을 얻기 위해 글래스 파이버(glass fiber)(19)를 사용한다.
이때, 상기 글래스 파이버(19)의 크기는 액티브영역(Ⅰ)과 주변영역(Ⅱ) 간의 단차 크기(A)에 제 1및 제 2기판(10)(20) 사이의 셀갭 크기(B)를 더한 값이 적용된다. 또한, 상기 글래스 파이버(19)는 단독으로 적용할 수 없으므로 실(seal)재 도포 제조 공정에서 봉지역할을 하는 실런트(sealent)와 혼합하여 사용한다.
상기 글래스 파이버와 실런트가 혼합된 실재를 이용하여 액정 주입, 봉지 및 상하기판의 중합 시 고착지지 역할 뿐만 아니라 액티브영역과 주변영역의 단차 보정에 의한 셀갭 균일하게 유지한다.
그러나, 종래의 기술에서는 액정표시장치를 제조 생산할 경우 장치 특성에 맞게 수 내지 수십여 모델을 제조 생산하게 되는데, 모델이 변경될 경우에는 작업 시간 지연이 발생되어 생산성을 저하시킬 뿐만 아니라 사용중인 실재가 남아있어 더 사용할 수 있다해도 교체하여야 하며, 모델 교체 적용 시에는 다시 장비 및 공정의 보정 작업을 실시한 후에, 기판의 정확한 위치에 도포해야 하므로 작업시간이 지연되고 생산성이 저하되는 문제점이 있었다.
이에 본 발명은 상기 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 혼합된 실재를 사용하지 않고 스페이서 만을 사용하여 액티브영역과 주변영역 간의 셀갭을 극복할 수 있는 액정표시장치를 제공함에 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 주변영역에 액티브영역과의 단차와 동일한 크기의 단차 보상용 더미 패턴을 개재시킴으로서, 액티브영역과 주변영역 간의 셀갭을 극복할 수 있는 액정표시장치를 제공함에 있다.
상기 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 액정표시장치는, 액티브영역과 주변영역이 정의되는 제 1기판과, 상기 액티브영역 및 주변영역에 형성된 블랙 매트릭스와, 상기 블랙 매트릭스를 포함한 액티브영역 상에 형성된 컬러필터층 및 상기 블랙 매트릭스를 포함한 주변영역 상에 형성된 단차 보정용 더미 패턴과, 상기 결과물 위에 형성된 공통전극층과, 상기 공통전극층을 포함한 제 1기판 위에 형성된 스페이서와, 상기 결과의 제 1기판 위에 실(seal)재를 이용하여 합착되는 제 2기판을 포함하며, 상기 주변영역에서의 상기 제 1기판과 상기 제 2기판 사이의 간격은 상기 더미 패턴 상에 형성된 스페이서에 의해 일정하게 유지되며, 상기 실(seal)재는 상기 제 1기판과 상기 제 2기판의 합착역할만 하도록 상기 단차 보정용 더미 패턴 상에 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 단차 보상용 더미 패턴은 컬러필터층과 동일 재질을 사용하여 컬러필터층과 동시에 패터닝되는 것이 바람직하다.
상기 스페이서는, 바람직하게는, 볼타입 또는 포스트타입 중 어느 하나를 사용한다.
상기 단차 보상용 더미 패턴 두께는 액티브영역의 컬러필터층 두께에서 블랙 매트릭스 두께 만큼 감한 값을 가지며, 재료로는 오버코팅막을 사용하는 것이 바람직하다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 3은 본 발명의 제 1실시예에 따른 액정표시장치를 설명하기 위한 도면이다.
본 발명의 제 1실시예에 따른 액정표시장치는, 도 3에 도시된 바와 같이, 액티브영역(Ⅲ)과 주변영역(Ⅳ)이 정의되며, 액티브영역(Ⅲ)과 주변영역(Ⅳ) 간의 단차(미도시)가 형성된 제 1기판(100)과, 액티브영역(Ⅲ) 및 주변영역(Ⅳ)에 형성된 블랙 매트릭스(102)와, 블랙 매트릭스를 포함한 액티브영역(Ⅲ) 상에 형성된 컬러 필터층(104) 및 블랙 매트릭스를 포함한 주변영역(Ⅳ) 상에 형성되며 상기 컬러필터층과 동일 재질을 가진 단차 보상용 더미 패턴(105)과, 결과물 위에 형성된 공통전극층(106)과, 공통전극층(106)을 포함한 제 1기판 위에 형성된 스페이서(108)와, 상기 구조의 제 1기판에 실링되는 제 2기판(110)을 포함하여 구성된다.
상기 구성을 가진 본 발명의 제 1실시예에 따른 액정표시장치의 제조 방법은, 도 3에 도시된 바와 같이, 먼저, 액티브영역(Ⅲ) 및 주변영역(Ⅳ)이 정의된 제 1기판(100) 상에 블랙 매트릭스(102)를 형성한다.
이어, 상기 블랙 매트릭스(102)를 포함한 기판 전면에 레드(red), 그린(green) 및 블루(blue) 등의 컬러필터용 레진을 도포하고 나서, 포토리쏘그라피 공정에 의해 상기 컬러필터용 레진을 식각하여 액티브영역(Ⅲ)에 레드, 그린 및 블루를 포함한 컬러필터층(104)를 형성하는 동시에 주변영역(Ⅳ)에 단차 보상용 더미 패턴(105)을 형성한다. 이때, 상기 단차 보상용 더미 패턴(105)은, 상기 액티브영역(Ⅲ)에 컬러필터층(104) 형성 시, 레드, 그린 또는 블루 등의 레진 두께를 액티브영역과 동일하게 형성되며, 또한 블랙 매트릭스 위에 형성됨에 따라 액티브영역(Ⅲ)과 비교하여 상기 블랙 매트릭스 두께만큼 두꺼워지므로 노광량 조절에 의해두께를 조절하여 형성한다. 즉, 상기 단차 보상용 더미 패턴(105)은 주변영역(Ⅳ) 상의 블랙 매트릭스(102) 위에 형성되어 액티브영역(Ⅲ)과 주변영역(Ⅳ) 간의 셀갭을 보상하는 역할을 한다.
그런 다음, 상기 컬러필터층(104) 및 단차 보상용 더미 패턴(105)을 포함한 제 1기판(100) 상에 공통 전극층(106)을 형성하면 액티브영역(Ⅲ)과 주변영역(Ⅳ) 간의 단차가 존재하지 않게 된다.
이후, 상기 공통 전극층(106)을 포함한 제 1기판 전면에 스페이서(108)를 형성한다. 이때, 상기 스페이서(108)는 볼 타입(ball type) 및 포스트 타입(post type) 중 어느 하나를 사용한다.
이어서, 상기 결과의 제 1기판 위에 제 2기판(110)을 실링한다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 제 1실시예에 따른 액정표시장치는 액티브영역에 컬러필터층을 형성하는 공정 시에 주변영역의 블랙 매트릭스 위에 상기 컬러필터용 레진을 이용하여 단차 보상용 더미 패턴을 형성함으로써, 액티브영역(Ⅲ)과 주변영역(Ⅳ) 간의 셀갭을 보상할 수 있다. 또한, 혼합된 실재를 사용하지 않고 스페이서 만을 사용하여 액티브영역과 주변영역 간의 셀갭을 보상 가능하다.
도 4는 본 발명의 제 2실시예에 따른 액정표시장치를 설명하기 위한 도면이다.
본 발명의 제 2실시예에 따른 액정표시장치는, 도 4에 도시된 바와 같이, 액티브영역(Ⅴ)과 주변영역(Ⅵ)이 정의되며, 액티브영역(Ⅴ)과 상기 주변영역(Ⅵ) 간의 단차가 형성된 제 1기판(200)과, 액티브영역(Ⅴ) 및 주변영역(Ⅵ)에 형성된 블랙 매트릭스(202)와, 블랙 매트릭스(202)를 포함한 액티브영역(Ⅴ) 상에 형성된 컬러필터층(204)과, 블랙 매트릭스(202)를 포함한 주변영역(Ⅵ) 상에 형성된 단차 보상용 더미 패턴(205)과, 상기 구조의 기판 상에 형성된 공통전극층(206)과, 공통전극층(206)을 포함한 제 1기판 전면에 형성된 스페이서(208)와, 상기 구조의 제 1기판에 실링되는 제 2기판(210)을 포함하여 구성된다.
상기 구성을 가진 본 발명의 제 2실시예에 따른 액정표시장치의 제조 방법은, 도 4에 도시된 바와 같이, 먼저, 액티브영역(Ⅴ) 및 주변영역(Ⅵ)이 정의된 제 1기판(200) 상에 블랙 매트릭스(202)를 형성한다.
이어, 상기 블랙 매트릭스(202)를 포함한 기판 전면에 레드(red), 그린(green) 및 블루(blue) 등의 컬러필터용 레진(미도시)을 도포하고 나서, 포토리쏘그라피 공정에 의해 상기 컬러필터용 레진을 식각하여 액티브영역(Ⅴ)에 레드, 그린 및 블루를 포함한 컬러필터층(204)을 형성한다.
그런 다음, 상기 컬러필터층(204)을 포함한 기판 전면에 오버코팅막(미도시)을 도포한 다음, 포토리쏘그라피 공정에 의해 상기 오버코팅막을 식각하여 주변영역(Ⅵ)의 블랙 매트릭스(202) 위에 잔류하는 단차 보상용 더미 패턴(205)을 형성한다. 이때, 상기 단차 보상용 더미 패턴(205)은 상기 액티브영역(Ⅴ)의 컬러필터층 두께에서 상기 블랙 매트릭스 두께 만큼 감한 크기를 가진다. 따라서, 상기 단차 보상용 더미 패턴(205)에 의해 액티브영역과 주변영역 간의 셀갭이 보상된다.
이 후, 상기 컬러필터층(204) 및 단차 보상용 더미 패턴(205)을 포함한 제 1기판 상에 공통 전극층(206)을 형성하면 액티브영역(Ⅴ)과 주변영역(Ⅵ) 간의 단차가 존재하지 않게 된다.
이어서, 상기 공통 전극층(206)을 포함한 제 1기판 전면에 스페이서(208)를 형성한다. 이때, 상기 스페이서(208)는 볼 타입 및 포스트 타입 중 어느 하나를 사용한다.
이어서, 상기 결과의 제 1기판 위에 제 2기판(110)을 실링한다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 제 2실시예에 따른 액정표시장치는 주변영역에 액티브영역(Ⅴ)의 컬러필터층 두께에서 상기 블랙 매트릭스 두께 만큼 감한 크기를 가진 단차 보상용 더미 패턴을 형성함으로써, 액티브영역(Ⅴ)과 주변영역(Ⅵ) 간의 셀갭을 보상할 수 있다. 뿐만 아니라, 혼합된 실재를 사용하지 않고 스페이서 만을 사용하여 액티브영역(Ⅴ)과 주변영역(Ⅵ) 간의 셀갭을 보상 가능하다.
본 발명은, 액정표시장치 제조 시, 주변영역과 액티브영역의 단차 극복을 위해 글래스 파이버를 사용하지 않고 주변영역에 액티브영역과의 단차 크기의 더미 패턴을 개재시킨 것이다.
이상에서와 같이, 본 발명은 컬러필터 기판의 주변영역에 액티브영역과의 단차 크기의 단차 보상용 더미 패턴을 형성함으로써, 상기 단차 보상용 더미 패턴에 의해 액티브영역과 주변영역 간의 셀갭을 보상 가능하다.
따라서, 본 발명에서는 셀갭 제어가 서로 다른 재질의 스페이서와 글래스 파이버를 혼합하지 않고 스페이서 하나의 재료만으로 셀갭 제어가 가능함으로서, 글래스 파이버가 필요없어 글래스 파이버 형성 비용이 줄어 원가가 절감될 뿐만 아니라, 실재에 글래스 파이버를 혼합하는 공정, 셀갭이 서로 다른 제품의 모델 교환 제조 시에도 별도의 작업 준비가 필요없게 됨에 따라, 공정이 단순화되고 작업시간 지연이 해소되어 생산성이 향상된다.
또한, 본 발명에서는 셀갭 제어가 서로 다른 재질의 스페이서와 글래스 파이버를 혼합하지 않고 스페이서 하나의 재료만으로 셀갭 제어가 가능함으로서, 균일 도가 높은 셀갭을 유지할 수 있으며, 화면 품위를 향상시키고 글래스 파이버 오사용에 따른 주변영역의 뮤라 불량이 해소되는 이점이 있다.
기타, 본 발명은 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있다.

Claims (7)

  1. 액티브영역과 주변영역이 정의되는 제 1기판과,
    상기 액티브영역 및 주변영역에 형성된 블랙 매트릭스와,
    상기 블랙 매트릭스를 포함한 액티브영역 상에 형성된 컬러필터층 및 상기 블랙 매트릭스를 포함한 주변영역 상에 형성된 단차 보정용 더미 패턴과,
    상기 결과물 위에 형성된 공통전극층과,
    상기 공통전극층을 포함한 제 1기판 위에 형성된 스페이서와,
    상기 결과의 제 1기판 위에 실(seal)재를 이용하여 합착되는 제 2기판을 포함하며,
    상기 주변영역에서의 상기 제 1기판과 상기 제 2기판 사이의 간격은 상기 더미 패턴 상에 형성된 스페이서에 의해 일정하게 유지되며, 상기 실(seal)재는 상기 제 1기판과 상기 제 2기판의 합착역할만 하도록 상기 단차 보정용 더미 패턴 상에 형성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 단차 보정용 더미 패턴은 상기 컬러필터층과 동일 재질을 사용하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 단차 보정용 더미 패턴은 상기 컬러필터층과 동시에 패터닝되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 스페이서는 볼 타입인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 스페이서는 포스트 타입인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 단차 보정용 더미 패턴의 두께는 상기 액티브영역의 컬러필터층 두께에서 상기 블랙 매트릭스 두께 만큼 감한 값을 가진 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 단차 보정용 더미 패턴은 오버코팅막인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
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