KR20010095077A - 액정 표시 장치 - Google Patents

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Abstract

액정 패널의 대향하는 기판의 접합 시의 겹침 어긋남을 방지하고, 대향하는 기판 사이의 갭 불균일을 방지한다. 액정 표시 장치에 있어서, 액정 패널의 대향하는 기판(TFT 기판, 대향 기판)이, 기판 주변 가장자리부의 시일부에서 접합되어 있는 동시에, 유효 화소 에어리어외에서, 점형상 시일부 또는 선형상 시일부에서 접합될 수 있다.

Description

액정 표시 장치{liquid crystal display}
본 발명은 액정 패널의 대향하는 기판 쌍들의 겹침 어긋남이나 기판 사이의 갭 불균일이 방지되도록 한 액정 표시 장치에 관한 것이다.
액정 표시 장치에 있어서, 액정 패널의 투과율은, 일반적으로, 액정 재료가 갖는 복굴절의 값과 셀 갭에 의해서 변동하기 때문에, 액정 패널의 제조 과정에서 셀 갭이 변화하면 액정 패널의 투과율이 영향을 받아서 표시 얼룩이 생긴다. 그러므로, 액정 패널의 제조 공정에서는 대향하는 기판 사이에 갭 불균일이 생기지 않도록, 기판을 접합하기 위한 수법이 강구되고 있다. 예를 들면, TFT(Thin Film Transister) 소자가 형성되어 있는 기판(TFT 기판)과 컬러 필러가 형성되어 있는 기판(CF 기판)을 대향시킨 액정 패널의 조립에 있어서는, 이들의 기판 사이에 폴리머계, 글라스계, 실리카계 등의 구형상의 스페이서를 살포한다. 또한, 양 기판을 접착하는 시일제에는, 경화 수축을 방지하기 위해서 스페이서나 무기 필러를 함유시킨다.
또한, TFT 기판과 마이크로 렌즈 부착의 대향 기판으로부터 마이크로 렌즈 액정 패널을 조립하는 경우에는, 종래, 도 5에 도시하는 바와 같이, TFT 기판(2) 또는 마이크로 렌즈(3) 부착의 대향 기판(4)중 어느 한쪽의 기판 주변부에 글라스파이버를 혼합한 시일제(5)를 도포하고, 그 후 TFT 기판(2)과 대향 기판(4)을 포개는 것으로 갭을 형성하고 있었지만, 이렇게하여 제조되는 마이크로 렌즈 액정 패널(1X)에는, 액정 패널의 측정 포인트에 의해서는 10-7m 오더의 갭 불균일이 생긴다. 그래서, 도 4에 도시하는 마이크로 렌즈 액정 패널(1Y)과 같이, TFT 기판(2)상에 온 칩 스페이스(OCS)(6)를 도입하는 것이 이루어져 있다. 또한, 이들의 도면 중, 부호 7은 폴리이미드로 이루어지는 배향막을 나타내고, 부호 8은 TN 액정으로 이루어지는 액정 분자를 나타내고, 부호 9는 액정 주입구를 나타내고 있다.
온 칩 스페이서(6)는, TFT의 유효 화소 에어리어(10)내의 금속막 등으로 이루어지는 차광 영역(11)에 형성되기 때문에, 유효 화소 에어리어(10) 내에서는 TFT 기판(2)과 대향 기판(4)의 갭(G)은 이들의 기판에의 스트레스에 의존하지 않고, 일정하게 유지된다.
그렇지만, 도 4에 도시한 마이크로 렌즈 액정 패널(1Y)에 있어서, 유효 화소 에어리어(10) 외에서는 온 칩 스페이서(6)를 형성하는 것이 곤란하기 때문에, 온 칩 스페이서(6)는 형성되어 있지 않다. 그러므로, 유효 화소 에어리어(10)의 외측의 영역, 즉, 시일제(5)에 의한 시일부(5a)와 유효 화소 에어리어(10) 사이의 영역에서는 TFT 기판(2) 또는 대향 기판(4)이 스트레스를 받아서, 갭 불균일이 발생하기 쉽게 되어 있다.
또한, 도 3에 도시하는 바와 같이, 마이크로 렌즈 액정 패널(1Y)에서는, TFT 기판(2)과 마이크로 렌즈(3) 부착의 대향 기판(4)과의 접합 시에 겹침 어긋남이 생기면, 원래의 차광 영역(11)에서 입사광(Li)이 반사되어 손실하고, 출사광(L0)의 광량이 저감한다고 하는 문제도 있다.
마이크로 렌즈 액정 패널(1Y)의 대향하는 기판의 접합 시의 겹침 어긋남을 방지하기 위해서는, 저점도의 시일제(5)를 사용하는 방법이 있다. 그렇지만, 저점도의 시일제(5)를 사용하면, 도메인(동체 잔상)이나 유효 화소 에어리어(10)에의 시일제(5)의 얼룩 생김이 문제가 된다.
기판의 겹침 어긋남을 방지하는 다른 방법으로서는, 도 2에 도시하는 바와 같이, 기판의 위치 어긋남의 마진을 얻기 위해서 시일제(5)의 도포량을 감소시키고, 시일부(5a)의 폭(W)을 좁게 하여 기판 주변 가장자리부에서 시일하는 방법이 있다. 그렇지만, 단지 시일제(5)의 도포량을 감소시킨 것만으로는, 유효 화소 에어리어(10)의 외측에서 TFT 기판(2) 또는 대향 기판(4)이 스트레스를 받는 영역이 확대되어, 갭 불균일의 악화로 이어진다.
이러한 종래 기술의 문제에 대하여, 본 발명은, 액정 패널의 대향하는 기판의 접합 시의 겹침 어긋남을 방지하며, 또한 대향하는 기판 사이에서 소정의 갭이 유지되도록 하는 것을 목적으로 한다.
본 발명자는, 상술의 목적을 달성하기 위해서는, 기판의 겹침 어긋남의 마진을 얻기 위해서 시일제의 도포량을 감소시켜 시일부의 폭을 좁게 함과 동시에, 유효 화소 에어리어 이외의 영역, 즉, 유효 화소 에어리어와 시일부 사이의 영역에, 적절히, 점형상 또는 선형상의 시일부를 형성하는 것이 유효한 것을 찾아내었다.
즉, 본 발명은, 액정 패널의 대향하는 기판 쌍들이, 기판 주변 가장자리부의 시일부에서 접합되어 있는 동시에, 유효 화소 에어리어 이외에서, 점형상 또는 선형상의 시일부에서 접합하는 액정 표시 장치를 제공한다.
특히, 액정 패널이, TFT 기판과 마이크로 렌즈 부착의 대향 기판 사이에 온 칩 스페이서를 갖는 마이크로 렌즈 액정 패널인 양태를 제공하고, 또한, 유효 화소 에어리어 이외의 시일부로서, 액정 주입구 및 유효 화소 에어리어의 코너부 근방에 각각 점형상 시일부가 형성되고, 액정 주입구와 반대측의 유효 화소 에어리어의 주변을 따라서 선형상 시일부가 형성되어 있는 양태를 제공한다.
또한, 본 발명은, 액정 패널의 대향하는 기판 쌍들을, 시일제를 사용하여 접합하는 액정 패널의 제작 공정을 포함하는 액정 표시 장치의 제조방법에 있어서, 시일제를 기판 주변 가장자리부에 도포함과 동시에 유효 화소 에어리어 이외에 점형상 또는 선형상으로 도포하여, 쌍방의 기판을 접합하는 액정 표시 장치의 제조방법을 제공한다.
특히, 액정 패널의 제작 공정에서, TFT 기판과 마이크로 렌즈 부착의 대향 기판을, 쌍방의 기판 사이에 온 칩 스페이서를 형성 후 접합하여 마이크로 렌즈 액정 패널을 제작하는 양태를 제공하고, 또한, 유효 화소 에어리어 이외의 시일제의 도포로서, 액정 주입구 및 유효 화소 에어리어의 코너부 근방에 각각 점형상으로 시일제를 도포하여, 액정 주입구와 반대측의 유효 화소 에어리어의 주변을 따라서 선형상으로 시일부를 도포하는 양태를 제공한다.
도 1a는 본 발명의 액정 표시 장치의 액정 패널의 단면도.
도 1b는 본 발명의 액정 표시 장치의 액정 패널의 평면도.
도 2는 시일부의 폭을 좁게 한 마이크로 렌즈 액정 패널의 평면도.
도 3은 종래의 마이크로 렌즈 액정 패널의 겹침 어긋남의 문제점을 도시하는 설명도.
도 4a는 종래의 마이크로 렌즈 액정 패널의 단면도.
도 4b는 종래의 마이크로 렌즈 액정 패널의 평면도.
도 5는 종래의 마이크로 렌즈 액정 패널의 단면도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
1 : 마이크 렌즈 액정 패널 2 : TFT 기판
3 : 마이크로 렌즈 4 : 대향 기판
5 : 시일제 5a : 시일부
5b : 점형상 시일부 5c : 선형상 시일부
6 : 온 칩 스페이서(OCS) 7 : 배향막
8 : 액정 분자 9 : 액정 주입구
10 : 유효 화소 에어리어 11 : 차광 영역
이하, 도면을 참조하면서, 본 발명을 상세히 설명한다. 또한, 각 도면 중, 동일 부호는 동일 또는 동등의 구성 요소를 나타내고 있다.
도 1은, 본 발명의 액정 표시 장치에 사용하는 액정 패널의 하나의 양태로서, TFT 기판(2)과, 마이크로 렌즈(3) 부착의 대향 기판(4) 사이에 온 칩 스페이서(6)를 갖는 마이크로 렌즈 액정 패널(1)의 단면도(a) 및 평면도(b)이다. 여기서 TFT 기판은 다결정 폴리실리콘을 능동층으로 하는 TFT를 형성하여도 되고, a-Si를 능동층으로 하는 TFT를 형성하여도 된다.
상기 마이크로 렌즈 액정 패널(1)은, TFT 기판(2), 마이크로 렌즈(3) 부착의 대향 기판(4), 이들의 기판 사이에 위치하는 온 칩 스페이서(6) 그 자체는, 공지의 마이크로 렌즈 액정 패널과 동일하게 구성되지만, TFT 기판(2)과 대향 기판(4)이 기판 주변 가장자리부의 시일부(5a)에서 접합되어 있는 동시에, 유효 화소 에어리어 이외(유효 화소 에어리어(10)와 시일부(5a) 사이의 영역)에 있어서도 TFT 기판(2)과 대향 기판(4)이 점형상 시일부(5b) 또는 선형상 시일부(5c)에서 접합하는 것을 특징으로 하고 있다. 여기서, 마이크로 렌즈 부착의 기판은 기판 상에 굴절율이 다른 수지를 일체 성형하여 형성한 것이다.
이러한 마이크로 렌즈 액정 패널(1)은, TFT 기판(2)과 마이크로 렌즈(3) 부착의 대향 기판(4)을 시일제(5)를 사용하여 접합하는 공정에서, 미리 TFT 기판(2) 또는 마이크로 렌즈(3) 부착의 대향 기판(4) 중 어느 한쪽 기판의 유효 화소 에어리어(10)내에 아크릴 수지로 이루어지고, TFT 공정으로 설치한 온 칩 스페이서(6)를 형성하고, 이어서 기판 주변 가장자리부에 시일제(5)를 도포함과 동시에, 유효화소 에어리어 이외에도 시일제(5)를 점형상 또는 선형상으로 도포하여, 쌍방의 기판을 접합하여 시일제(5)를 경화시킴으로써 제작할 수 있다.
여기서, 기판 주변 가장자리부의 시일부(5a)의 폭(W)은, 기판의 겹침 어긋남의 마진을 얻기 위해서 시일제(5)의 도포량을 감소시키고, 시일부(5a)의 폭(W)을 0.7 내지 1.2mm로 좁힌 것으로 되어 있다.
또한, 유효 화소 에어리어 이외에서의 점형상 시일부(5b) 또는 선형상 시일부(5c)는, 갭 불균일을 완화하기 위해서 형성되어 있고, 보다 구체적으로는, 액정 주입구(9)에서 온 칩 스페이서(6)가 형성되어 있지 않은 영역에 점형상 시일부(5b)가 1개, 액정 주입구(9)측의 유효 화소 에어리어(10)의 2개의 코너부 근방에 점형상 시일부(5b)가 3개씩, 액정 주입구(9)와 반대측의 유효 화소 에어리어(10)의 2개의 코너부 근방에 점형상 시일부(5b)가 1개씩 또한, 그들의 중간 위치에 점형상 시일이 1개씩 액정 주입구(9)와 반대측(패드측)의 유효 화소 에어리어(10)의 주변을 따라서 선형상 시일부(5c)가 1개 형성되어 있다. 각 점형상 시일부(5b)나 선형상 시일부(5c)의 크기에 관해서, 특별히 제한은 없지만, 도포량을 억제하는 점에서, 점형상 시일부(5b)의 직경은 0.5 내지 1.2mm로 하는 것이 바람직하다. 또한, 선형상 시일부(5c)의 폭은 0.5 내지 1.2mm로 하는 것이 바람직하고, 선형상 시일부(5c)의 길이는 액정 패널의 크기에 따라서 패널 주변의 약 90%를 커버하는, 15 내지 35mm로 하는 것이 바람직하다.
기판 주변 가장자리부의 시일부(5a), 점형상 시일부(5b), 선형상 시일부(5c)의 형성에 사용하는 시일제로서는, 소정의 갭(G)을 안정적으로 유지할 수 있도록,글라스 파이버, 플라스틱 미립자 등의 셀 갭의 지주가 되는 필러를, 엑폭시계, 아크릴계 UV 혹은 열경화형 접착제에 혼합한 것이 바람직하다. 또한, 이러한 시일제의 기판에의 도포는, 인쇄, 디스펜스 방식 등에 의한 것이 가능하다.
본 발명의 액정 표시 장치에 있어서, 액정 패널은 도시한 양태에 한정하지 않는다. 예를 들면, 유효 화소 에어리어 이외에 형성하는 점형상 시일부(5b)나 선형상 시일부(5c)의 크기, 수, 배치 등은, TFT 기판의 설계나 액정 패널 그 자체의 성질에 따라서 적절히 추가 또는 삭제하여, 조정할 수 있다.
또한, 도 1에서는, 온 칩 스페이서(6)를 갖는 액정 패널(1)에 관해서 설명하였지만, TFT 기판과 CF 기판을 대향시켜, 이들의 기판 사이에 구형상의 스페이서를 살포시킨 액정 패널에도 본 발명을 적용할 수 있다. 즉, 대향하는 기판의 한쪽 기판 주변 가장자리부에 시일제를 도포함과 동시에, 유효 화소 에어리어 이외에도 시일제를 점형상 또는 선형상으로 도포하고, 다른쪽의 기판을 겹쳐, 쌍방의 기판을 접합함으로써, 기판 주변 가장자리부 이외에, 유효 화소 에어리어 외에도 점형상 시일부 또는 선형상 시일부를 형성한 액정 패널을 얻을 수 있다.
본 발명에 의하면, 액정 패널의 대향하는 기판의 접합 시의 겹침 어긋남을 방지할 수 있고, 또한 대향하는 기판 사이의 갭 불균일을 방지하는 것이 가능해진다.

Claims (6)

  1. 액정 패널의 대향하는 기판 쌍들이 기판 주변 가장자리부의 제 1 시일부에서 접합되어 있는 동시에, 유효 화소 에어리어 이외에서, 점형상 또는 선형상의 제 2 시일부에서 접합되어 있는 액정 표시 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    액정 패널이 TFT 기판과 마이크로 렌즈 부착의 대향 기판 사이에 온 칩 스페이서를 갖는 마이크로 렌즈 액정 패널인 액정 표시 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    유효 화소 에어리어 이외의 상기 제 2 시일부로서, 액정 주입구 및 유효 화소 에어리어의 코너부 근방에 각각 점형상 시일부가 형성되고, 액정 주입구와 반대측의 유효 화소 에어리어의 주변을 따라서 선형상 시일부가 형성되어 있는 액정 표시 장치.
  4. 액정 패널의 대향하는 기판 쌍들을, 시일제를 사용하여 접합하는 액정 패널의 제작 공정을 포함하는 액정 표시 장치의 제조방법에 있어서,
    제 1 시일제를 기판 주변 가장자리부에 도포함과 동시에 유효 화소 에어리어외에 제 2 시일제를 점형상 또는 선형상으로 도포하여, 쌍방의 기판을 접합하는 액정 표시 장치의 제조방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    액정 패널의 제작 공정에서, TFT 기판과 마이크로 렌즈 부착의 대향 기판을, 쌍방의 기판 사이에 온 칩 스페이서를 형성한 후 접합하여 마이크로 렌즈 액정 패널을 제작하는 액정 표시 장치의 제조방법.
  6. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,
    유효 화소 에어리어 이외의 상기 제 2 시일제의 도포로서, 액정 주입구 및 유효 화소 에어리어의 코너부 근방에 각각 점형상으로 시일제를 도포하고, 액정 주입구와 반대측의 유효 화소 에어리어의 주변을 따라서 선형상으로 시일부를 도포 하는 액정 표시 장치의 제조방법.
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