KR101124393B1 - Liquid crystal display device - Google Patents
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Abstract
본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 특히 액정패널을 구성하는 두 기판의 두께를 서로 비대칭으로 형성하는 것에 관한 것이다. The present invention relates to a liquid crystal display device, and more particularly, to asymmetrically forming the thicknesses of two substrates constituting the liquid crystal panel.
이와 같이, 두 기판의 두께를 각각 다르게 형성하면, 액정패널의 휨 현상을 최소화하여 빛샘 현상을 방지 할 수 있다. As such, when the thicknesses of the two substrates are different, the light leakage may be prevented by minimizing the warpage of the liquid crystal panel.
Description
도 1은 일반적인 액정표시장치의 액정패널을 개략적으로 도시한 사시도. 1 is a perspective view schematically showing a liquid crystal panel of a general liquid crystal display device;
도 2는 액정표시장치의 구동전 제 1 방향으로 액정패널이 휜 현상을 도시한 단면도.2 is a cross-sectional view illustrating a phenomenon in which a liquid crystal panel is swept in a first direction before driving the liquid crystal display.
도 3은 액정표시장치의 구동후 제 1 방향으로 액정패널이 휜 현상을 도시한 단면도.3 is a cross-sectional view illustrating a phenomenon in which a liquid crystal panel is swung in a first direction after driving the liquid crystal display.
도 4는 액정표시장치의 구동후 제 2 방향으로 액정패널이 휜 현상을 도시한 단면도. 4 is a cross-sectional view illustrating a phenomenon in which a liquid crystal panel is swung in a second direction after driving the liquid crystal display.
도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정패널을 개략적으로 도시한 사시도. 5 is a perspective view schematically showing a liquid crystal panel according to a first embodiment of the present invention.
도 6은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 구동전 액정패널의 상태를 도시한 단면도. 6 is a cross-sectional view showing a state of a liquid crystal panel before driving according to the first embodiment of the present invention;
도 7은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 구동후 액정패널의 상태를 도시한 단면도. 7 is a cross-sectional view showing a state of the liquid crystal panel after driving according to the first embodiment of the present invention.
도 8은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 구동전 액정패널의 상태를 도시한 단면도. 8 is a cross-sectional view showing a state of a liquid crystal panel before driving according to a second embodiment of the present invention.
도 9는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 구동후 액정패널의 상태를 도시한 단면 도.9 is a cross-sectional view showing a state of a liquid crystal panel after driving according to a second embodiment of the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
111 : 어레이기판 113 : 컬러필터기판111: array substrate 113: color filter substrate
115 : 액정층 117 : 박막트랜지스터115: liquid crystal layer 117: thin film transistor
119 : 화소영역 121 : 블랙매트릭스119: pixel area 121: black matrix
123 : 컬러필터123: color filter
본 발명은 액정표시장치의 제조방법에 관한 것으로, 특히 액정패널의 휨이 최소화된 액정표시장치에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE
일반적으로, 액정표시장치의 구동원리는 액정의 광학적 이방성과 분극성질을 이용한다. 상기 액정은 구조가 가늘고 길기 때문에 분자의 배열에 방향성을 가지고 있으며, 인위적으로 액정에 전기장을 인가하여 분자배열의 방향을 제어할 수 있다. Generally, the driving principle of a liquid crystal display device utilizes the optical anisotropy and polarization properties of a liquid crystal. Since the liquid crystal has a long structure, it has a directionality in the arrangement of molecules, and the direction of the molecular arrangement can be controlled by artificially applying an electric field to the liquid crystal.
이에 액정표시장치는 액정층을 사이에 두고 서로 마주보는 면으로 각각 전계생성전극이 형성된 한 쌍의 투명절연기판으로 이루어진 액정패널을 필수적인 구성요소로 하며, 각 전계생성전극 사이의 전기장 변화를 통해서 액정분자의 배열방향을 인위적으로 조절하고 이때 변화하는 빛의 투과율을 이용하여 여러 가지 화상을 표시한다. The liquid crystal display is an essential component of a liquid crystal panel composed of a pair of transparent insulating substrates, each having a liquid crystal layer interposed therebetween, and having a field generating electrode formed therebetween. By artificially adjusting the arrangement direction of the molecules, various images are displayed by changing the transmittance of light.
상기 액정패널은 자체 발광요소를 갖지 못하는 소자이므로 별도의 광원을 요구하게 된다. 이에 따라, 배면으로는 형광램프를 구비한 백라이트 유닛(Backlight unit)이 마련되어 액정패널 전면을 향해 빛을 조사하고 이를 통해서 비로소 식별 가능한 휘도의 화상이 구현된다. Since the liquid crystal panel does not have a light emitting element, it requires a separate light source. As a result, a backlight unit having a fluorescent lamp is provided on the rear surface to irradiate light toward the front of the liquid crystal panel, thereby realizing an image of identifiable luminance.
도 1은 종래에 따른 액정표시장치의 액정패널을 개략적으로 도시한 사시도이다.1 is a perspective view schematically showing a liquid crystal panel of a conventional liquid crystal display device.
도시한 바와 같이, 일반적인 액정패널(10)은 어레이기판(1)과 컬러필터기판(3)이 소정 간격 이격하여 합착되고, 상기 컬러필터기판(3)과 마주보는 어레이기판(1)의 일면에는 서로 수직하게 교차하여 화소영역(9)을 정의하는 데이터배선(DL)과 게이트배선(GL)이 구성되고, 상기 두 배선(DL, GL)의 교차지점에는 박막트랜지스터(7)가 구성된다. As shown in the drawing, the general
상기 어레이기판(1)과 마주보는 컬러필터기판(3)의 일면에는 격자형상의 블랙매트릭스(11)와 컬러필터(13)가 구성된다. On one surface of the
상기 어레이기판(1)과 컬러필터기판(3)사이에는 액정(5)이 충진 되어있다.The
이때, 도시하지는 않았지만 상기 박막트랜지스터(7)는 게이트전극, 활성층, 소스 및 드레인전극을 포함한다. At this time, although not shown, the
전술한 바와 같이 구성된 액정패널(10)은 제작 후 종종 휨 현상이 발생하게 된다. 이에 대해 이하, 도 2 내지 도 4를 참조하여 설명한다. The
도 2는 구동전 액정패널의 휨 현상을 개략적으로 도시한 단면도이다. 2 is a cross-sectional view schematically illustrating the warpage phenomenon of the liquid crystal panel before driving.
도시한 바와 같이, 액정패널(10)은 종종 휘는 현상이 발생하게 되는데, 이를 정량적으로 얘기하면, 중심으로부터 양측으로 D1의 양만큼 휘는 현상이 발생하게 된다. As shown, the
전술한 바와 같은 액정패널(10)의 휨 현상은, 액정패널(10)을 이루는 두 기판 상에 형성된 층(Layer)이 다르기 때문이다. 즉, 어레이기판(1)에 형성된 박막트랜지스터(도 1의 7)는 여러 가지 재질로 여러 층으로 이뤄져 있고, 특히 금속층을 많이 포함하고 있으며, 컬러필터기판(3)의 컬러필터층(도 1의 13)은 대부분이 유기물질로 이뤄져 있다. The warpage phenomenon of the
이때, 상기 액정패널(10)을 이루고 있는 두 기판의 형성공정 조건에서도, 어레이기판(1)의 형성공정 시 어레이기판(1)은 금속층을 많이 포함하고 있으므로, 컬러필터기판(3)의 형성공정에 비해 더 많은 열을 받으며 공정이 진행된다. 이로 인해, 도시한 바와 같이 어레이기판(1)이 컬러필터기판(3)에 비해 더 큰 휨이 발생하게 된다. At this time, even in the process of forming the two substrates constituting the
도 3 과 도 4는 구동후 액정패널의 휨 현상을 개략적으로 도시한 단면도이다. 3 and 4 are cross-sectional views schematically illustrating a warpage phenomenon of the liquid crystal panel after driving.
전술한 바와 같은 휨 현상을 보이는 액정패널(10)을 구동하게 되면, 도 3에 도시한 바와 같이, 도 2의 액정패널(10)의 휨량(D1) 보다 더 큰 휨량(D2)으로 액정패널(10)이 휘는 현상을 보이게 된다. When driving the
이는, 액정패널(10)로 빛을 조사하는 백라이트 구동 시 발생되는 열에 의하여, 원래의 액정패널(10)의 휨량(D1)에 추가적인 기판의 휨이 발생하게 되기 때문이다. This is because, due to the heat generated during the backlight driving to irradiate light to the
도 3은 어레이기판이 더 크게 휜 상태를 나타내고 있으나 경우에 따라서는 컬러필터기판이 더 크게 휘는 현상이 나타날 수도 있다. 3 illustrates a state in which the array substrate is larger, but in some cases, the color filter substrate may be more largely curved.
도 4에 도시한 바와 같이, 실제 공정조건 등의 영향을 받아 컬러필터기판(3)의 휨이 더욱 크게 발생하여, 중심으로부터 D2의 휨량으로 휘는 현상이 발생할 수 있다. As shown in FIG. 4, the warpage of the
이와 같은, 액정패널(10)의 휘는 현상으로 인해 어레이기판(1) 및 컬러필터기판(3)의 상,하부에 형성된 편광판의 모서리 부분이나 외곽쪽의 광의 투과축이 틀어지게 되어 빛샘 현상이 발생하게 된다. Due to the bending of the
이는, 액정패널(10)이 휘는 정도에 따라 빛샘의 정도도 달라지는데, 액정패널(10)의 휨이 클수록 빛샘 역시 더욱 크게 발생한다. The degree of light leakage also varies according to the degree of bending of the
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 어레이기판 및 컬러필터기판의 휨을 방지하여 이로인한 빛샘 현상 방지를 목적으로 한다. The present invention has been proposed to solve the above problems, and aims to prevent the light leakage phenomenon by preventing the bending of the array substrate and the color filter substrate.
전술한 바와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 이격되어 형성되며, 두께가 서로 다른 제 1 기판 및 제 2 기판과; 상기 제 1 기판 상에 수직하게 교차하여 화소영역을 정의하는 데이터배선 및 게이트배선과; 상기 게이트배선 및 데이터배선의 교차부에 형성된 박막트랜지스터와, 이에 연결된 화소전극과; 상기 제 1 기판과 마주보는 제 2 기판의 일면에 형성된 컬러필터와 공통전극과; 상기 제 1 기판 및 제 2 기판의 이격된 공간에 형성된 액정층 을 포함하는 것을 특징으로 하며, 상기 제 2 기판의 휨량이 큰 경우, 휨량이 작은 제 1 기판의 두께를 제 2 기판의 두께보다 더욱 두껍게 형성하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치를 제공한다.
그리고, 본 발명은 이격되어 형성되며, 두께가 서로 다른 제 1 기판 및 제 2 기판과; 상기 제 1 기판 상에 수직하게 교차하여 화소영역을 정의하는 데이터배선 및 게이트배선과; 상기 게이트배선 및 데이터배선의 교차부에 형성된 박막트랜지스터와, 이에 연결된 화소전극과; 상기 제 1 기판과 마주보는 제 2 기판의 일면에 형성된 컬러필터와 공통전극과; 상기 제 1 기판 및 제 2 기판의 이격된 공간에 형성된 액정층을 포함하는 것을 특징으로 하며, 상기 제 1 기판의 휨량이 큰 경우, 휨량이 작은 제 2 기판의 두께를 제 1 기판의 두께보다 더욱 두껍게 형성하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치를 제공한다. In order to achieve the object as described above, the present invention is formed spaced apart, the first substrate and the second substrate having a different thickness; A data line and a gate line crossing the first substrate perpendicularly to define a pixel area; A thin film transistor formed at an intersection of the gate wiring and the data wiring, and a pixel electrode connected thereto; A color filter and a common electrode formed on one surface of the second substrate facing the first substrate; And a liquid crystal layer formed in spaced spaces between the first substrate and the second substrate, wherein when the amount of warpage of the second substrate is large, the thickness of the first substrate having a small amount of warpage is greater than the thickness of the second substrate. Provided is a liquid crystal display device which is formed to be thick.
In addition, the present invention is formed spaced apart, the first substrate and the second substrate having a different thickness; A data line and a gate line crossing the first substrate perpendicularly to define a pixel area; A thin film transistor formed at an intersection of the gate wiring and the data wiring, and a pixel electrode connected thereto; A color filter and a common electrode formed on one surface of the second substrate facing the first substrate; And a liquid crystal layer formed in spaced spaces between the first substrate and the second substrate. When the amount of warpage of the first substrate is large, the thickness of the second substrate having a small amount of warpage is greater than the thickness of the first substrate. Provided is a liquid crystal display device which is formed to be thick.
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-제 1 실시예-- First Embodiment -
이하, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다. Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정표시장치의 액정패널을 개략적으로 도시한 사시도이다.5 is a perspective view schematically showing a liquid crystal panel of the liquid crystal display according to the first embodiment of the present invention.
도시한 바와 같이, 액정패널(110)은 어레이기판(111)과 컬러필터기판(113)이 소정간격 이격하여 합착되고, 상기 컬러필터기판(113)과 마주보는 어레이기판(111)의 일면에는 서로 수직하게 교차하여 화소영역(119)을 정의하는 데이터배선(DL)과 게이트배선(GL)이 구성되고, 상기 두 배선(DL, GL)의 교차지점에는 박막트랜지스터(117)가 구성된다. As illustrated, the
상기 어레이기판(111)과 마주보는 컬러필터기판(113)의 일면에는 격자형상의 블랙매트릭스(121)와 컬러필터(123)가 구성된다. On one surface of the
상기 어레이기판(111)과 컬러필터기판(113)의 사이에는 액정(115)이 충진 되어있다. 이때, 도시하지는 않았지만 상기 박막트랜지스터(117)는 게이트전극, 활성층, 소스 및 드레인전극을 포함한다. The
전술한 구성에서 특징적인 것은 상기 액정패널(110)을 이루고 있는 두 기판 (111, 113)중 어느 한쪽 기판을 더 두껍게 형성하여 두 기판을 비대칭의 두께로 형성 한다는 것이다. Characteristic in the above-described configuration is that any one of the two substrates (111, 113) constituting the
도 6은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 구동전 액정패널의 상태를 개략적으로 도시한 단면도이다. 6 is a cross-sectional view schematically showing a state of a liquid crystal panel before driving according to a first embodiment of the present invention.
도 6은 액정패널(110)을 이루는 어레이기판(111)이 컬러필터기판(113) 보다 더 크게 휘는 경우에 대한 개선된 도면으로서 도시한 바와 같이, 컬러필터기판(113)의 두께를 어레이기판(111)의 두께보다 더 두껍게 형성한다. FIG. 6 is an improved view of a case in which the
이와 같이, 컬러필터기판(113)을 어레이기판(111) 보다 더 두껍게 형성하여 컬러필터기판(113)의 중심으로부터 양측으로 휘는 현상을 최소화 할 수 있으며, 이로 인해 어레이기판(111)의 휨 역시 최소화 할 수 있다. As such, the
이로 인하여, 구동전 본 발명에 따른 액정패널의 휨량(T1)은 종래기술에서의 기판의 휨량(D1) 보다 훨씬 작게 발생하게 된다. For this reason, the warpage amount T1 of the liquid crystal panel according to the present invention before driving is generated to be much smaller than the warpage amount D1 of the substrate in the prior art.
도 7은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 구동후 액정패널의 상태를 개략적으로 도시한 단면도이다.7 is a cross-sectional view schematically showing a state of a liquid crystal panel after driving according to a first embodiment of the present invention.
전술한 바와 같이 휨 현상이 최소화 된 액정패널(110)을 구동하게 되면, 도 6 의 액정패널(110)의 휨량(T1) 보다 더 큰 휨량(T2)으로 액정패널(110)이 휘는 현상을 보이게 된다. As described above, when the
이 역시 액정표시장치를 구동함으로써, 액정패널(110)로 빛을 조사하는 백라이트 구동시 발생되는 열에 의하여, 원래의 액정패널(110)의 휨량(T1)에 추가적인 기판의 휨이 발생된다. Also, by driving the liquid crystal display device, additional substrate warpage is generated in the amount of warpage T1 of the original
그러나, 액정패널(110)을 이루고 있는 컬러필터기판(113)을 어레이기판(111)에 비해 두껍게 형성하여 액정패널(110)의 휘는 현상을 최소화하였기 때문에, 액정패널(110)의 휨은 종래기술에서의 구동후의 액정패널(110)의 휨에 비해 작고, 그 휨량(T2)이 영에 근접하게 된다. However, since the
-제 2 실시예- - Second Embodiment -
본 발명에 따른 제 2 실시예는 컬러필터기판(113)이 더 크게 휘는 현상이 나타나는 경우, 이를 개선한 구조를 제안한다. The second embodiment according to the present invention proposes a structure in which the
도 8은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 구동전 액정패널의 상태를 개략적으로 도시한 단면도이다. 8 is a cross-sectional view schematically showing a state of a liquid crystal panel before driving according to a second embodiment of the present invention.
앞서 종래에서 언급한 바와 같이, 액정패널(110)을 이루는 컬러필터기판(113)이 어레이기판(111)에 보다 더 크게 휘는 현상은 실제 공정조건 등에 영향을 받아 발생하기도 한다. As mentioned above, the phenomenon in which the
이와 같은 경우 도시한 바와 같이, 상기 어레이기판(111)을 컬러필터기판(113)에 보다 두껍게 형성하게 되면, 어레이기판(111)의 중심으로부터 양측으로 휘는 현상을 최소화 할 수 있으며, 이로 인해 컬러필터기판(113)의 휨을 최소화 할 수 있게 된다. In this case, as shown in the drawing, if the
도 9는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 구동후의 액정패널의 상태를 개략적으로 도시한 단면도이다. 9 is a cross-sectional view schematically showing a state of a liquid crystal panel after driving according to a second embodiment of the present invention.
전술한 바와 같이, 액정표시장치를 구동하게 되면, 구동 시 발생되는 열에 의해 도 8의 기판의 휨량(T1) 보다 더 큰 휨량(T2)으로 액정패널(110)이 휨 현상을 보이게 된다. As described above, when the liquid crystal display device is driven, the
이 역시, 상기 액정패널(110)을 이루고 있는 어레이기판(111)을 두껍게 형성함으로써, 액정패널(110)의 휨을 최소화 할 수 있게 된다. Also, by forming a
이상으로 전술한 제 1 및 제 2 실시예와 같이, 한쪽 기판이 다른 쪽 기판보다 휨량이 큰 경우, 상대적으로 휨량이 작은 기판을 두껍게 하여 액정패널을 제작한다. 이와 같이 하면, 액정패널(110)의 휨을 최소화함으로써, 빛샘이 발생되는 문제점을 해결할 수 있다.As described above, as in the first and second embodiments described above, when one substrate has a larger amount of warpage than the other substrate, the liquid crystal panel is manufactured by thickening the substrate having a relatively small amount of warpage. In this way, the problem of light leakage may be solved by minimizing the warpage of the
본 발명은 상기 실시예들로 한정되지 않고, 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 한도내에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있다. The present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
위에 상술한 바와 같이, 본 발명에 따라 어레이기판 및 컬러필터기판의 두께를 비대칭으로 형성하여 액정패널의 휘는 현상을 최소화함으로써, 빛샘 현상을 해결하여 고화질을 구현하는 효과가 있다. As described above, according to the present invention, the thickness of the array substrate and the color filter substrate are asymmetrically formed to minimize the warpage of the liquid crystal panel, thereby solving the light leakage phenomenon, thereby realizing high quality.
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