KR100908344B1 - Liquid crystal display with strut spacer - Google Patents
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Abstract
본 발명은 표시 패널의 전 영역에서 균일한 셀 갭(cell gap) 유지가 가능하도록 한 지주형 스페이서를 구비한 액정표시장치를 개시하며, 개시된 본 발명의 액정표시장치는, 박막트랜지스터 및 화소전극이 구비된 어레이 기판과 R, G, B 삼색의 컬러필터가 구비된 컬러필터 기판이 상기 컬러필터 기판 상에 형성시킨 셀 갭 유지용 지주형 스페이서의 개재하에 합착되고, 상기 기판들 사이의 공간에 액정이 충진된 구조의 액정표시장치에 있어서, 상기 지주형 스페이서는 표시 패널을 세웠을 때 상기 표시 패널의 위쪽에서부터 아래쪽으로 갈수록 점점 작아지는 높이로 형성되어, 표시 패널을 세웠을 때 중력에 의한 액정의 쏠림현상으로 인해 표시 패널의 상부와 하부의 셀 갭이 동일하게 되는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따르면, 지주형 스페이서의 위치별 높이를 조절함으로써 액정 쏠림이 일어나더라도 균일한 셀 갭 유지가 가능하며, 따라서, 액정 두께 차이에 의한 색차 발생을 방지할 수 있다. The present invention discloses a liquid crystal display device having a holding spacer for maintaining a uniform cell gap in an entire area of the display panel. The disclosed liquid crystal display device includes a thin film transistor and a pixel electrode. The array substrate provided and the color filter substrate provided with three color filters of R, G, and B colors are bonded under the interposition of the cell gap holding support spacer formed on the color filter substrate, and the liquid crystal is formed in the space between the substrates. In the liquid crystal display device having a filled structure, the holding spacer is formed at a height that gradually decreases from the top to the bottom of the display panel when the display panel is erected, and the liquid crystal is pulled due to gravity when the display panel is erected. As a result, the cell gaps of the upper part and the lower part of the display panel become the same. According to the present invention, a uniform cell gap can be maintained even if liquid crystals are tilted by adjusting the height for each position of the strut-shaped spacers, thereby preventing the color difference caused by the liquid crystal thickness difference.
Description
도 1은 종래의 지주형 스페이서를 구비한 액정표시장치의 요부 단면도. 1 is a cross-sectional view of main parts of a conventional liquid crystal display device having a post type spacer.
도 2a 및 도 2b는 종래 지주형 스페이서를 구비한 액정표시장치의 문제점을 설명하기 위한 단면도.2A and 2B are cross-sectional views illustrating a problem of a liquid crystal display device having a conventional post type spacer.
도 3a 및 도 3b는 발명의 실시예에 따른 지주형 스페이서를 구비한 액정표시장치를 설명하기 위한 단면도. 3A and 3B are cross-sectional views illustrating a liquid crystal display device having a post spacer according to an embodiment of the present invention.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
30 : 패널 31 : 어레이 기판 30
32 : 컬러필터 기판 33 : 지주형 스페이서32: color filter substrate 33: holding type spacer
본 발명은 지주형 스페이서를 구비한 액정표시장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는, 액정 쏠림에 의한 색차 발생을 방지할 수 있는 지주형 스페이서를 구비한 액정표시장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
액정표시장치는 투명 전극이 형성된 어레이 기판과 컬러필터 기판 사이에 수 개의 액정 분자들로 구성된 액정층을 개재시킨 후, 상기 투명 전극들 사이에서 일 어나는 전계에 의하여 액정 분자들의 배열을 변화시켜 빛의 투과량이 제어되도록 하는 것에 의해 소정의 화상을 표시하는 장치이다.A liquid crystal display device interposes a liquid crystal layer composed of several liquid crystal molecules between an array substrate on which a transparent electrode is formed and a color filter substrate, and then changes the arrangement of the liquid crystal molecules by an electric field generated between the transparent electrodes. It is an apparatus for displaying a predetermined image by allowing the transmission amount of to be controlled.
이러한 액정표시장치에 있어서, 응답속도, 대비비, 시야각, 휘도 균일성 등의 특성은 액정층의 두께, 즉, 셀 갭(cell gap)과 밀접한 관련을 갖기 때문에 액정표시장치의 화면품위를 향상시키기 위해서는 균일한 셀 갭을 유지시키는 것이 매우 중요하다. 특히, 액정표시장치가 대면적화 및 고품질화 되어가는 추세에서 일정한 셀 갭의 유지는 더욱 중요시되고 있다.In such a liquid crystal display, characteristics such as response speed, contrast ratio, viewing angle, and luminance uniformity are closely related to the thickness of the liquid crystal layer, that is, the cell gap, thereby improving the screen quality of the liquid crystal display. In order to maintain a uniform cell gap, it is very important. In particular, in the trend of large area and high quality liquid crystal display devices, maintaining a constant cell gap is becoming more important.
따라서, 현재 대부분의 액정표시장치는 그 제조 과정에서 기판들 사이에 셀 갭 유지용 스페이서를 산포하고 있다. Therefore, at present, most liquid crystal displays distribute cell gap maintaining spacers between substrates in the manufacturing process.
그런데, 상기 스페이서 산포 방식에 있어서는 스페이서의 균일한 산포가 어렵고, 스페이서의 뭉침 현상이 발생되며, 또한, 스페이서 주변에서 빛샘이 발생하여 화질 저하의 결과가 초래되기도 한다. However, in the spacer spreading method, evenly spreading of the spacers is difficult, agglomeration of the spacers occurs, and light leakage occurs around the spacers, which may result in deterioration of image quality.
이에, 셀 갭 유지를 위한 종래의 다른 방법으로서, 컬러필터 기판에 폴리이미드 등의 박막을 이용하여 기둥 모양의 지주형 스페이서(post spacer)를 형성해주는 방식이 최근에 이용되고 있다. Accordingly, as another conventional method for maintaining a cell gap, a method of forming a post spacer of a columnar shape using a thin film such as polyimide on a color filter substrate has been recently used.
도 1은 종래의 지주형 스페이서를 구비한 액정표시장치의 요부 단면도로서, 도시된 바와 같이, 컬러필터 기판(11) 상에는 지주형 스페이서(16)가 형성되어 있고, 이러한 지주형 스페이서(16)의 개재하에 컬러필터 기판(11)과 어레이 기판(1)이 합착되어져 있다. 1 is a cross-sectional view of an essential part of a conventional liquid crystal display device having a post type spacer. As illustrated, a
도 1에서, 미설명된 도면부호 2는 배선, 3은 절연막, 4는 화소전극, 5는 보 호막, 12는 블랙매트릭스, 13은 컬러필터, 14는 상대전극, 그리고, 15는 오버코팅막을 각각 나타낸다. In Fig. 1,
이와 같은 지주형 스페이서를 구비한 컬러필터 기판을 제조함에 있어서, 종래에는 공지의 공정에 따라 기판 상에 오버코팅막까지 도포한 상태에서, 상기 오버코팅막 상에 레진막을 도포하고, 그런다음, 이를 패터닝하여 지주형 스페이서를 형성한다.In manufacturing a color filter substrate having such a post spacer, conventionally, a resin film is applied on the overcoating film in a state where the overcoating film is coated on the substrate according to a known process, and then patterned. Form a strut spacer.
그러나, 종래의 지주형 스페이서를 구비한 액정표시장치는 지주형 스페이서의 끝단이 다른 쪽 기판, 즉, 어레이 기판과 붙지 않는 바, 완성된 패널을 눕혀 놓은 경우에는 커다란 문제가 없지만, 도 2a에 도시된 바와 같이, 완성된 패널을 일정 시간 이상 세워 둘 경우에는 기판들(1, 11) 사이의 액정이 패널 아래쪽으로 몰림으로써 액정(도시안됨)의 분포가 위치별로 차이가 나게 되고, 이로 인해, 도 2b에 도시된 바와 같이, 셀 갭이 변함으로써 액정 두께 차이에 의해 색차가 유발된다. 특히, 이러한 현상은 패널 크기가 점차 커지고, 이에 따라, 액정의 함유량이 많아지는 추세에서 매우 심각한 문제가 되고 있다. However, a liquid crystal display device having a conventional post spacer has no significant problem when the end of the post spacer does not adhere to the other substrate, that is, the array substrate. As described above, when the finished panel is erected for a predetermined time or more, the liquid crystals between the
도 2a 및 도 2b에서, 도면부호 1은 어레이 기판, 11은 컬러필터 기판, 그리고, 16은 지주형 스페이서를 나타낸다.2A and 2B,
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 표시 패널 상의 전 영역에 대해 균일한 셀 갭 유지가 가능하도록 한 지주형 스페이서를 구비한 액정표시장치를 제공함에 그 목적이 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a liquid crystal display device having a strut-type spacer capable of maintaining a uniform cell gap for the entire area on the display panel.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 박막트랜지스터 및 화소전극이 구비된 어레이 기판과 R, G, B 삼색의 컬러필터가 구비된 컬러필터 기판이 상기 컬러필터 기판 상에 형성시킨 셀 갭 유지용 지주형 스페이서의 개재하에 합착되고, 상기 기판들 사이의 공간에 액정이 충진된 구조의 지주형 스페이서를 구비한 액정표시장치에 있어서, 상기 지주형 스페이서는 표시 패널을 세웠을 때 상기 패널의 위쪽에서부터 아래쪽으로 갈수록 점점 작아지는 높이로 형성된 것을 특징으로 하는 지주형 스페이서를 구비한 액정표시장치를 제공한다. In order to achieve the above object, the present invention provides a cell gap formed on the color filter substrate by an array substrate having a thin film transistor and a pixel electrode and a color filter substrate having three color filters of R, G, and B colors. A liquid crystal display device comprising a support type spacer having a structure in which a liquid crystal is filled in a space between the substrates and interposed under a holding support spacer, wherein the support spacer is positioned above the panel when the display panel is erected. Provided is a liquid crystal display device having a strut-type spacer, characterized in that it is formed at a height that gradually decreases from the bottom.
여기서, 상기 지주형 스페이서는 바람직하게, 표시 패널의 상,하 위상지연 값(Δd·n) 차이가 0.2 이하가 되도록 형성된다. The post spacer is preferably formed such that the difference between the upper and lower phase delay values Δd · n of the display panel is 0.2 or less.
본 발명에 따르면, 지주형 스페이서의 위치별 높이를 조절함으로써 액정 쏠림이 일어나더라도 패널내 균일한 셀 갭 유지가 가능하도록 할 수 있으며, 이에 따라, 액정 두께 차이에 의한 색차 발생을 방지할 수 있다. According to the present invention, it is possible to maintain a uniform cell gap in the panel even if liquid crystals are tilted by adjusting the height for each position of the strut-shaped spacer, thereby preventing the color difference caused by the difference in liquid crystal thickness.
(실시예)(Example)
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하도록 한다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명은 지주형 스페이서의 끝단이 어레이 기판과 붙지 않은 것과 관련하여, 완성된 패널을 일정 시간 이상 세워 둘 경우에 액정이 패널 아래쪽으로 쏠려 액정의 분포가 위치별로 차이가 나게 되고, 이로 인해, 셀 갭 불균일 및 이에 따른 색차 발생이 유발되는 것을 방지하기 위해 상기 지주형 스페이서의 높이를 패널의 위치별로 상이한 높이를 갖도록 설계한다.According to the present invention, when the end of the holding spacer is not attached to the array substrate, when the completed panel is left for a predetermined time or more, the liquid crystal is directed to the lower side of the panel so that the distribution of the liquid crystal varies by position. In order to prevent the occurrence of gap unevenness and thus color difference, the height of the post spacer is designed to have a different height for each position of the panel.
즉, 도 3a에 도시된 바와 같이, 본 발명은 완성된 표시 패널(30)을 세웠을 때에 지주형 스페이서(33)의 높이가 패널(30) 위쪽으로부터 아래쪽으로 가면서 연속적으로 낮아지는 형태를 갖도록 설계한다. That is, as shown in FIG. 3A, when the completed display panel 30 is erected, the present invention is designed such that the height of the
여기서, 도 3a는 액정 주입전의 패널을 도시한 것이며, 미설명된 도면부호 31은 어레이 기판, 그리고, 32는 컬러필터 기판을 나타낸다. Here, FIG. 3A shows a panel before the liquid crystal injection, 31 which is not described, denotes an array substrate, and 32 denotes a color filter substrate.
이를 위해, 본 발명은 지주형 스페이서를 구비한 컬러필터 기판의 제조시 기판 상에 블랙매트릭스, 컬러필터, ITO 재질의 상대전극 및 오버코팅막을 형성한 상태에서, 상기 오버코팅막 상에 레진막을 도포한 후, 예컨데, 하프-톤(half-tone) 마스크를 이용한 레진막의 노광 및 현상을 통해 패널 위쪽에 해당하는 기판 부분으로부터 패널 아래쪽에 해당하는 기판 부분으로 갈수록 점점 낮은 높이를 갖는 지주형 스페이서를 형성해 준다. 이때, 상기 지주형 스페이서의 높이 차는, 바람직하게, 시각적으로 색차를 느낄 수 없는 정도인 상,하의 위상지연 값(Δd·n)이 0.2 이하가 되는 수준으로 한다. To this end, the present invention is a black matrix, a color filter, a counter electrode made of ITO and an overcoating film are formed on the substrate when the color filter substrate having the post spacer is manufactured, and a resin film is coated on the overcoating film. Afterwards, for example, through the exposure and development of a resin film using a half-tone mask, a post-shaped spacer having an increasingly lower height is formed from a substrate portion at the top of the panel to a substrate portion at the bottom of the panel. . In this case, the height difference of the holding spacer is preferably such that the color difference is not visually felt. The upper and lower phase delay values Δd · n are set at 0.2 or less.
이렇게 하면, 연속적으로 높이가 낮아지는 형태를 갖는 지주형 스페이서의 개재하에 박막트랜지스터 및 화소전극을 구비한 어레이 기판과 R, G, B 삼색의 컬러필터를 구비한 컬러필터 기판을 합착시키고, 그리고, 상기 기판들 사이 공간에 액정을 주입하여 표시 패널을 완성한 후, 그 사용을 위해 상기 패널을 세웠을 경우, 본 발명은 패널 위쪽이 아래쪽 보다 큰 셀 갭을 갖도록 설계하였으므로, 도 3b에 도시된 바와 같이, 최종적으로 얻게 되는 패널(30)은 오히려 액정의 쏠림 현상으로 인해 그 위쪽과 아래쪽에서의 셀 갭이 유사하게 되며, 따라서, 액정 쏠림에 의한 액정 두께의 불균일 및 이에 따른 색차 발생은 일어나지 않게 된다.In this way, an array substrate having a thin film transistor and a pixel electrode and a color filter substrate having three color filters R, G, and B are bonded to each other under a holding spacer having a shape of continuously lowering height. After the liquid crystal is injected into the space between the substrates to complete the display panel, and the panel is erected for use, the present invention is designed to have a cell gap larger than the lower side thereof, as shown in FIG. 3B. The panel 30 finally obtained has a similar cell gap at the upper and lower sides due to the liquid crystal deflection, and thus, the unevenness of the liquid crystal thickness due to the liquid crystal deflection and the occurrence of the color difference do not occur.
이상에서와 같이, 본 발명은 지주형 스페이서를 완성된 패널을 세웠을 때 셀 갭이 아래쪽으로 갈수록 점점 작아지는 형태가 되도록 형성해줌으로써, 액정 쏠림이 일어나더라도 패널의 전 영역에서 비교적 균일한 셀 갭을 유지하도록 할 수 있으며, 따라서, 액정 쏠림에 의한 색차 발생을 방지할 수 있는 바, 액정표시장치의 화면품위를 향상시킬 수 있다. As described above, the present invention forms a holding spacer so that the cell gap becomes smaller when the finished panel is erected, so that a relatively uniform cell gap is maintained in the entire area of the panel even when liquid crystal is caused. Accordingly, the color difference caused by the liquid crystal tilting can be prevented, and thus the screen quality of the liquid crystal display device can be improved.
기타, 본 발명은 그 요지가 일탈하지 않는 범위에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있다. In addition, this invention can be implemented in various changes in the range which does not deviate from the summary.
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Legal Events
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| AMND | Amendment | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
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| AMND | Amendment | ||
| J201 | Request for trial against refusal decision | ||
| B701 | Decision to grant | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
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