KR20040011671A - 액정표시소자 - Google Patents

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KR20040011671A
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김철기
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엘지.필립스 엘시디 주식회사
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Abstract

본 발명은 액정표시소자 및 그 제조방법에 관한 것으로, 핫 프레스(hot press) 시 셀갭(cell gap) 변동을 방지하기 위한 더미 시일재 대신에 더미 영역에 칼럼 스페이서(column spacer)를 형성하여 균일한 셀갭을 유지함과 동시에 시일재 폭의 불량도 방지하기 위한 액정표시소자에 관한 것으로, 액티브 영역과 더미 영역으로 정의되는 제 1, 제 2 기판과, 상기 액티브 영역 주변의 제 1 기판 및 제 2 기판 사이에 형성된 시일재와, 셀갭 변동을 방지하기 위해 상기 더미 영역의 제 1 기판 및 제 2 기판 사이에 형성된 칼럼 스페이서와, 상기 시일재 내부의 상기 제 1 기판 및 제 2 기판 사이에 형성된 액정층을 포함하여 구성된 것이다.

Description

액정표시소자{Liquid Crystal Display Device}
본 발명은 액정표시소자 및 그 제조방법에 관한 것으로, 핫 프레스(hot press) 시 셀갭(cell gap) 변동을 방지하기 위한 더미 시일재 대신에 더미 영역에 칼럼 스페이서(column spacer)를 형성하여 균일한 셀갭을 유지함과 동시에 시일재 폭의 불량도 방지하기 위한 액정표시소자에 관한 것이다.
정보화 사회가 발전함에 따라 표시장치에 대한 요구도 다양한 형태로 증가하고 있으며, 이에 부응하여 근래에는 LCD(Liquid Crystal Display Device), PDP(Plasma Display Panel), ELD(Electro Luminescent Display), VFD(Vacuum Fluorescent Display)등 여러 가지 평판 표시 장치가 연구되어 왔고 일부는 이미 여러 장비에서 표시장치로 활용되고 있다.
그 중에, 현재 화질이 우수하고 경량, 박형, 저소비 전력의 특징 및 장점으로 인하여 이동형 화상 표시장치의 용도로 CRT(Cathode Ray Tube)를 대체하면서 LCD가 가장 많이 사용되고 있으며, 노트북 컴퓨터의 모니터와 같은 이동형의 용도이외에도 방송신호를 수신하여 디스플레이하는 텔레비전, 및 컴퓨터의 모니터 등으로 다양하게 개발되고 있다.
이와 같이 액정표시장치가 여러 분야에서 화면 표시장치로서의 역할을 하기 위해 여러 가지 기술적인 발전이 이루어 졌음에도 불구하고 화면 표시장치로서 화상의 품질을 높이는 작업은 상기 특징 및 장점과 배치되는 면이 많이 있다. 따라서, 액정표시장치가 일반적인 화면 표시장치로서 다양한 부분에 사용되기 위해서는 경량, 박형, 저 소비전력의 특징을 유지하면서도 고정세, 고휘도, 대면적 등 고 품위 화상을 얼마나 구현할 수 있는가에 발전의 관건이 걸려 있다고 할 수 있다.
이와 같은 액정표시장치는, 화상을 표시하는 액정 패널과 상기 액정 패널에 구동신호를 인가하기 위한 구동부로 크게 구분될 수 있으며, 상기 액정패널은 일정 공간을 갖고 합착된 제 1, 제 2 유리 기판과, 상기 제 1, 제 2 유리 기판 사이에 주입된 액정층으로 구성된다.
여기서, 상기 제 1 유리 기판 (TFT 어레이 기판)에는, 일정 간격을 갖고 일 방향으로 배열되는 복수개의 게이트 라인과, 상기 각 게이트 라인과 수직한 방향으로 일정한 간격으로 배열되는 복수개의 데이터 라인과, 상기 각 게이트 라인과 데이터 라인이 교차되어 정의된 각 화소영역에 매트릭스 형태로 형성되는 복수개의 화소 전극과 상기 게이트 라인의 신호에 의해 스위칭되어 상기 데이터 라인의 신호를 상기 각 화소 전극에 전달하는 복수개의 박막 트랜지스터를 구비한 박막트랜지스터 어레이가 형성된다.
그리고 제 2 유리 기판(칼라필터 기판)에는, 상기 화소 영역을 제외한 부분의 빛을 차단하기 위한 블랙 매트릭스층과, 칼라 색상을 표현하기 위한 R, G, B 칼라 필터층과 화상을 구현하기 위한 공통 전극을 구비한 칼라필터 어레이가 형성된다. 여기서, 상기 공통전극은 액정표시소자의 모드(예를들면, 횡전계 방식)에 따라 제 1 기판에 형성될 수 있다
이와 같은 상기 제 1, 제 2 기판은 스페이서(spacer)에 의해 일정 공간을 갖고 액정 주입구를 갖는 실제(sealant)에 의해 합착되어 상기 두 기판사이에 액정이 주입된다.
이 때, 액정 주입 방법은 상기 시일재에 의해 합착된 두 기판 사이를 진공 상태로 유지하여 액정 용기에 상기 액정 주입구가 잠기도록 하면 삼투압 현상에 의해 액정이 두 기판 사이에 주입된다. 이와 같이 액정이 주입되면 상기 액정 주입구를 밀봉재로 밀봉하게 된다.
이와 같이 두 기판을 합착한 후 상기 합착된 두 기판 사이에 액정을 주입하는 주입식 액정표시소자 제조 방법에 있어서는 공정 시간이 많이 소모되고 대면적의 액정표시소자를 제조하기에는 한계가 있으므로, 최근에는 기판을 합착하기 전에 기판에 액정을 적하한 다음 두 기판을 합착하는 방법들이 제안되고 있다.
따라서, 주입식 액정표시소자 제조 방법에서는 두 기판 사이의 셀갭을 균일하게 유지하기 위해, 기판을 합착하기 전에 기판에 볼 스페이서(ball spacer)를 산포하였지만, 액정 적하식 액정표시소자의 제조 방법에서는 상기 볼 스페이서로는 셀갭을 유지하기 곤란하므로 스페이서가 기판에 고정되는 패턴된 스페이서(patterned spacer or column spacer)를 사용한다.
또한, 상기 주입식 액정표시소자 제조 방법 및 액정 적하식 액정표시소자의 제조 방법에서, 두 기판을 합착하기 위한 핫 프레스 공정 시 기판의 셀갭을 균일하게 유지하기 위하여 더미 영역에 더미 시일재를 형성한다.
이와 같이 더미 시일재를 형성하는 종래의 액정표시소자를 설명하면 다음과 같다.
도 1은 종래의 액정 주입식 액정표시소자를 설명하기 위한 액정표시소자의 레이 아웃도이고 , 도 2는 도 1의 Ⅰ-Ⅰ' 선상의 단면도이다.
일반적으로, 액정표시소자는 하나의 유리 기판에 하나의 액정표시소자를 형성하는 것이 아니라, 대형 모 기판(mother substrate)에 액정표시소자의 사이즈에 다소 차이가 있지만 복수개의 액정패널(단위 패널(panel))이 설계되어 복수개의 액정패널을 형성한 다음, 개개의 액정패널 별로 절단(스크라이빙(scribing) 및 브레이킹(breaking) 공정)하고 및 가공하여 액정표시소자를 제조한다.
따라서, 도 1에서는 모 기판에 복수개의 단위패널(액티브 영역)이 배열된 상태(도 1에서는 2개의 단위패널이 배열된 상태를 도시함)에서, 상기 두 기판을 합착 고정함은 물론 내부에 액정을 유지하기 위한 메인 시일재(10)와, 상기 단위 패널(액티브 영역)이외의 더미 영역에 상기 두 기판을 합착하고 상기 시일재를 경화하기 위하여 핫 프레스 시 두 기판의 셀갭을 균일하게 유지하기 위한 더미 시일재(20)를 도시하였다.
즉, 제 1 기판위에 박막트랜지스터 어레이가 형성되고 제 2 기판에 칼라필터 어레이가 형성되어 상기 제 1 기판과 제 2 기판이 볼 스페이서에 의해 일정 공간을갖도록 합착된 단면을 설명하면 다음과 같다.
도 2에 도시한 바와 같이, 박막트랜지스터 어레이가 형성되는 제 1 기판(1)에는, 일정 간격을 갖고 일 방향으로 배열되는 복수개의 게이트 라인(도면에는 도시되지 않음) 및 상기 게이트 라인으로부터 돌출된 게이트 전극(2a)이 형성되고, 상기 게이트 전극(2a)을 포함한 기판 전면에 게이트 절연막(5)이 형성된다. 그리고 상기 게이트 전극(2a) 상측의 게이트 절연막(5)위에 섬 모양으로 반도체층(6)이 형성되고, 상기 반도체층(6) 일측에 상기 게이트 라인에 수직한 방향으로 데이터 라인(3)이 형성되고 상기 데이터 라인(3)에서 돌출된 소오스 전극(3a)과 그 대향측에 드레인 전극(3b)이 형성된다. 그리고 상기 드레인 전극 상에 콘택 홀(9)을 갖도록 전면에 보호막(7)이 형성되고, 상기 콘택 홀(9)을 통해 드레인 전극(3b)에 연결되도록 화소 영역에 화소 전극(4)이 형성된다. 그리고, 전면에 액정을 배향하기 위한 제 1 배향막(8)이 형성된다.
또한, 칼라필터 어레이가 형성된 제 2 기판의 구성을 설명하면 다음과 같다.
즉, 제 2 기판(11)에 상기 화소 영역을 제외한 부분의 빛을 차단하기 위한 블랙 매트릭스층(12)이 형성되고, 각 화소 영역에 칼라 색상을 표현하기 위한 R, G, B 칼라 필터층(13)이 형성되며, 상기 칼라 필터층(13)을 포함한 기판 전면에 화상을 구현하기 위한 공통 전극(14)이 형성된다. 그리고, 상기 공통 전극(14) 상에 액정을 배향하기 위한 제 2 배향막(15)이 형성된다.
이와 같이 형성된 제 1 또는 제 2 기판(1, 11)상에 볼 스페이서(16)가 산포되고 메인 시일재(10) 및 더미 시일재(20)가 인쇄되어 핫프레스(가압 경화 공정)에의해 상기 시일재가 경화되고 상기 제 1 기판(1) 및 제 2 기판(11)이 합착된다.
이 때, 상기 메인 시일재(10)는 도 1에 도시한 바와 같이 액정 주입구를 갖도록 형성된다.
이와 같이 두 기판이 합착되면, 각 단위 패널별로 절단하고 가공하여 단위 패널을 완성한다. 그 후 상기 합착된 기판사이에 상기 주입구를 통해 액정을 주입하고 상기 주입구를 밀봉하여 액정표시소자를 완성한다.
그러나, 상술한 바와 같이, 액정 주입식 액정표시소자 제조 방법에 있어서는 액정을 주입하는데 시간이 많이 소모되므로 생산성이 저하되고 큰 사이즈의 액정표시소자를 제조하기가 곤란하다.
따라서, 공정 시간을 단축하고 큰 사이즈의 액정표시소자를 제조하기에 용이한 액정 적하 방식의 액정표시소자의 제조 방법이 제안되었다.
도 3은 종래의 액정 적하 방식 액정표시소자를 설명하기 위한 액정표시소자의 레이 아웃도이고 , 도 4는 도 3의 Ⅱ-Ⅱ' 선상의 단면도이다.
모 기판에 복수개의 단위패널(액티브 영역)이 배열된 상태(도 3에서는 2개의 단위패널이 배열된 상태를 도시함)에서, 상기 두 기판을 합착 고정함은 물론 내부에 액정을 유지하기 위한 메인 시일재(10)와, 상기 단위 패널(액티브 영역)이외의 더미 영역에 핫 프레스 시 두 기판의 셀갭을 균일하게 유지하기 위한 더미 시일재(20)를 도시하였다.
즉, 제 1 기판위에 박막트랜지스터 어레이가 형성되고 제 2 기판에 칼라필터 어레이가 형성되며, 상기 제 1 기판 또는 제 2 기판에 고정된 칼럼 스페이서가 형성되어 상기 제 1 기판과 제 2 기판이 일정 공간을 갖도록 합착된 단면을 설명하면 다음과 같다.
도 4에 도시한 바와 같이, 박막트랜지스터 어레이가 형성되는 제 1 기판(1)에는, 일정 간격을 갖고 일 방향으로 배열되는 복수개의 게이트 라인(도면에는 도시되지 않음) 및 상기 게이트 라인으로부터 돌출된 게이트 전극(2a)이 형성되고, 상기 게이트 전극(2a)을 포함한 기판 전면에 게이트 절연막(5)이 형성된다. 그리고 상기 게이트 전극(2a) 상측의 게이트 절연막(5)위에 섬 모양으로 반도체층(6)이 형성되고, 상기 반도체층(6) 일측에 상기 게이트 라인에 수직한 방향으로 데이터 라인(3)이 형성되고 상기 데이터 라인(3)에서 돌출된 소오스 전극(3a)과 그 대향측에 드레인 전극(3b)이 형성된다. 그리고 상기 드레인 전극 상에 콘택 홀(9)을 갖도록 전면에 보호막(7)이 형성되고, 상기 콘택 홀(9)을 통해 드레인 전극(3b)에 연결되도록 화소 영역에 화소 전극(4)이 형성된다. 그리고, 전면에 액정을 배향하기 위한 제 1 배향막(8)이 형성된다.
또한, 칼라필터 어레이가 형성된 제 2 기판의 구성을 설명하면 다음과 같다.
즉, 제 2 기판(11)에 상기 화소 영역을 제외한 부분의 빛을 차단하기 위한 블랙 매트릭스층(12)이 형성되고, 각 화소 영역에 칼라 색상을 표현하기 위한 R, G, B 칼라 필터층(13)이 형성되며, 상기 칼라 필터층(13)을 포함한 기판 전면에 화상을 구현하기 위한 공통 전극(14)이 형성된다. 그리고, 상기 공통 전극(14) 상에 셀갭을 유지하기 위한 칼럼 스페이서(16a)가 형성되고 상기 칼럼 스페이서(16a)를 포함한 기판 전면에 액정을 배향하기 위한 제 2 배향막(15)이 형성된다.
이와 같이 형성된 제 1 또는 제 2 기판(1, 11)상에 메인 시일재(10) 및 더미 시일재(20)가 인쇄되고 액정이 적하되어 상기 제 1 기판(1) 및 제 2 기판(11)이 합착된다.
즉, 각 액정 패널 영역의 주변에는 메인 시일재(10)가 형성되고 더미 영역에 더미 시일재(20)가 형성되며, 상기 액정 패널 영역의 제 1 기판 또는 제 2 기판상에 액정(17)이 적하된다. 이와 같은 두 기판을 서로 마주보도록 한 후 핫 프레스 등을 이용하여 가압하여 적하된 액정이 액정 패널 영역내에 골고루 퍼지도록하고 상기 시일재를 경화한다. 이 때, 상기 메인 시일재(10)는 도 3에 도시한 바와 같이 액정 주입구가 형성되지 않는다.
이와 같이 두 기판이 합착되면, 각 단위 패널별로 절단하고 가공하여 단위 패널을 완성한다.
그러나, 이와 같은 종래의 액정표시소자 및 그 제조 방법에 있어서는 다음과 같은 문제점이 있었다.
즉, 상술한 바와 같이, 상기 더미 시일재는 실제 필요한 시일재가 아니고 핫 프레스 시 두 기판의 셀갭을 균일하게 하기 위한 것이므로, 시일재 인쇄 공정 시 그다지 중요하지 않기 때문에 더미 시일재의 폭 불량이 많이 발생하게 된다. 이와 같이 상기 더미 시일재의 폭이 일정하지 않으면 핫 프레스 시 더미 영역을 지지하는 갭이 틀어지므로 셀갭의 균일도가 나빠지게 된다.
본 발명은 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위한 것으로, 핫 프레스 시 셀갭의 변동을 방지하기 위하여 상기 더미 시일재 대신에 더미 영역에 칼럼 스페이서를 형성하여 균일한 셀갭을 유지하고 시일재의 폭 불량도 방지할 수 있는 액정표시소자를 제공하는데 그 목적이 있다.
도 1은 종래의 액정 주입식 액정표시소자의 레이 아웃도
도 2는 도 1의 Ⅰ-Ⅰ' 선상의 단면도
도 3은 종래의 액정 적하식 액정표시소자의 레이 아웃도
도 4는 도 3의 Ⅱ-Ⅱ' 선상의 단면도
도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정 주입식 액정표시소자의 레이 아웃도
도 6은 도 5의 Ⅲ-Ⅲ' 선상의 단면도
도 7은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정 적하식 액정표시소자의 레이 아웃도
도 8은 도 7의 Ⅳ-Ⅳ' 선상의 단면도
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 제 1 기판 2a : 게이트 전극
3 : 데이라 라인3a : 소오스 전극
3b : 드레인 전극4 : 화소 전극
5 : 게이트 절연막6 : 반도체층
7 : 보호막8 : 제 1 배향막
10 : 시일재11 : 제 2 기판
12 : 블랙매트릭스층13 : 칼라 필터층
14 : 공통 전극15 : 제 2 배향막
16 : 볼 스페이서16a, 30 : 칼럼 스페이서
17 : 액정층
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 액정표시소자는, 액티브 영역과 더미 영역으로 정의되는 제 1, 제 2 기판과, 상기 액티브 영역 주변의 제 1 기판 및 제 2 기판 사이에 형성된 시일재와, 상기 더미 영역의 제 1 기판 및 제 2 기판 사이에 형성된 칼럼 스페이서와, 상기 시일재 내부의 상기 제 1 기판 및 제 2 기판 사이에 형성된 액정층을 포함하여 구성됨에 그 특징이 있다.
여기서, 상기 액티브 영역의 제 1 기판 및 제 2 기판 사이에 형성된 볼 스페이서를 더 포함함이 바람직하다.
상기 액티브 영역의 제 1 기판 및 제 2 기판 사이에도 칼럼 스페이서가 더 형성됨이 바람직하다.
상기 더미 영역의 칼럼 스페이서와 상기 액티브 영역의 칼럼 스페이서는 동일 물질로 형성됨이 바람직하다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 액정표시소자 및 그 제조방법을 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 5는 본발명의 제 1 실시예에 따른 액정 주입식 액정표시소자를 설명하기 위한 액정표시소자의 레이 아웃도이고, 도 6은 도 5의 Ⅲ-Ⅲ' 선상의 단면도이다.
모 기판에 복수개의 단위패널(액티브 영역)이 배열된 상태(도 5에서는 2개의단위패널이 배열된 상태를 도시함)에서, 상기 두 기판을 합착 고정함은 물론 내부에 액정을 유지하기 위해 액티브 영역 주변에 형성되는 메인 시일재(10)와, 상기 단위 패널(액티브 영역)이외의 더미 영역에 상기 두 기판을 합착하고 시일재를 경화하기 위한 핫 프레스 시 두 기판의 셀갭을 균일하게 유지하기 위한 칼럼 스페이서(30)를 도시하였다. 여기서, 상기 메인 시일재(10)는 열경화성 수지, 광경화성 수지 또는 열/광 경화성 수지로 형성되고, 상기 칼럼 스페이서(30)는 감광성 유기물로 형성된다.
즉, 제 1 기판위에 박막트랜지스터 어레이가 형성되고 제 2 기판에 칼라필터 어레이가 형성되어 상기 제 1 기판과 제 2 기판이 볼 스페이서에 의해 일정 공간을 갖도록 합착된 단면을 설명하면 다음과 같다.
도 2에 도시한 바와 같이, 박막트랜지스터 어레이가 형성되는 제 1 기판(1)에는, 일정 간격을 갖고 일 방향으로 배열되는 복수개의 게이트 라인(도면에는 도시되지 않음) 및 상기 게이트 라인으로부터 돌출된 게이트 전극(2a)이 형성되고, 상기 게이트 전극(2a)을 포함한 기판 전면에 게이트 절연막(5)이 형성된다. 그리고 상기 게이트 전극(2a) 상측의 게이트 절연막(5)위에 섬 모양으로 반도체층(6)이 형성되고, 상기 반도체층(6) 일측에 상기 게이트 라인에 수직한 방향으로 데이터 라인(3)이 형성되고 상기 데이터 라인(3)에서 돌출된 소오스 전극(3a)과 그 대향측에 드레인 전극(3b)이 형성된다. 그리고 상기 드레인 전극 상에 콘택 홀(9)을 갖도록 전면에 보호막(7)이 형성되고, 상기 콘택 홀(9)을 통해 드레인 전극(3b)에 연결되도록 화소 영역에 화소 전극(4)이 형성된다. 그리고, 전면에 액정을 배향하기 위한제 1 배향막(8)이 형성된다.
또한, 칼라필터 어레이가 형성된 제 2 기판의 구성을 설명하면 다음과 같다.
즉, 제 2 기판(11)의 액티브 영역에 상기 화소 영역을 제외한 부분의 빛을 차단하기 위한 블랙 매트릭스층(12)이 형성되고, 각 화소 영역에 칼라 색상을 표현하기 위한 R, G, B 칼라 필터층(13)이 형성되며, 상기 칼라 필터층(13)을 포함한 기판 전면에 화상을 구현하기 위한 공통 전극(14)이 형성된다. 그리고, 상기 공통 전극(14) 상에 액정을 배향하기 위한 제 2 배향막(15)이 형성된다.
그리고 상기 액티브 영역을 제외한 더미 영역에는 핫 프레스 공정 시 셀갭을 균일하게 유지하기 위한 칼럼 스페이서(30)가 형성된다.
이와 같이 형성된 제 1 또는 제 2 기판(1, 11)상의 액티브 영역 주변에 시일재(10)가 인쇄되어 상기 제 1 기판(1) 및 제 2 기판(11)이 핫 프레스에 의해 합착된다.
이 때, 상기 상기 시일재(10)는 도 5에 도시한 바와 같이 액정 주입구를 갖도록 형성된다.
이와 같이 두 기판이 합착되면, 각 단위 패널별로 절단되고 가공되어 단위 패널이 완성된다. 그 후 상기 합착된 기판사이에 상기 주입구를 통해 액정을 주입하고 상기 주입구를 밀봉하여 액정표시소자가 완성된다.
상술한 바와 같이, 더미 영역에 더미 시일재를 형성하지 않고 대신에 칼럼 스페이서를 형성하므로 더미 시일재의 폭 불량에 의해 발생할 수 있는 셀갭 변화를 방지할 수 있고 더미 시일재를 형성하지 않으므로 시일재 사용량이 감소되어 원가를 절감할 수 있다.
한편, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정 적하식 액정표시소자를 설명하면 다음과 같다.
도 7은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정 적하 방식 액정표시소자를 설명하기 위한 액정표시소자의 레이 아웃도이고 , 도 8는 도 7의 Ⅳ-Ⅳ' 선상의 단면도이다.
모 기판에 복수개의 단위패널(액티브 영역)이 배열된 상태(도 7에서는 2개의 단위패널이 배열된 상태를 도시함)에서, 상기 두 기판을 합착 고정함은 물론 내부에 액정을 유지하기 위해 액티브 영역 주변에 형성되는 메인 시일재(10)와, 상기 단위 패널(액티브 영역)이외의 더미 영역에 핫 프레스 시 두 기판의 셀갭을 균일하게 유지하기 위한 칼럼 스페이서(30)를 도시하였다. 여기서, 메인 시일재(10)는 액정 주입구가 없는 모양으로 인쇄된다.
즉, 제 1 기판위에 박막트랜지스터 어레이가 형성되고 제 2 기판에 칼라필터 어레이가 형성되며, 상기 제 2 기판의 액티브 영역과 더미 영역에 각각 고정된 칼럼 스페이서가 형성되어 상기 제 1 기판과 제 2 기판이 일정 공간을 갖도록 합착된 단면을 설명하면 다음과 같다.
도 8에 도시한 바와 같이, 박막트랜지스터 어레이가 형성되는 제 1 기판(1)에는, 일정 간격을 갖고 일 방향으로 배열되는 복수개의 게이트 라인(도면에는 도시되지 않음) 및 상기 게이트 라인으로부터 돌출된 게이트 전극(2a)이 형성되고, 상기 게이트 전극(2a)을 포함한 기판 전면에 게이트 절연막(5)이 형성된다. 그리고상기 게이트 전극(2a) 상측의 게이트 절연막(5)위에 섬 모양으로 반도체층(6)이 형성되고, 상기 반도체층(6) 일측에 상기 게이트 라인에 수직한 방향으로 데이터 라인(3)이 형성되고 상기 데이터 라인(3)에서 돌출된 소오스 전극(3a)과 그 대향측에 드레인 전극(3b)이 형성된다. 그리고 상기 드레인 전극 상에 콘택 홀(9)을 갖도록 전면에 보호막(7)이 형성되고, 상기 콘택 홀(9)을 통해 드레인 전극(3b)에 연결되도록 화소 영역에 화소 전극(4)이 형성된다. 그리고, 전면에 액정을 배향하기 위한 제 1 배향막(8)이 형성된다.
또한, 칼라필터 어레이가 형성된 제 2 기판의 구성을 설명하면 다음과 같다.
즉, 제 2 기판(11)의 액티브 영역에, 상기 화소 영역을 제외한 부분의 빛을 차단하기 위한 블랙 매트릭스층(12)이 형성되고, 각 화소 영역에 칼라 색상을 표현하기 위한 R, G, B 칼라 필터층(13)이 형성되며, 상기 칼라 필터층(13)을 포함한 기판 전면에 화상을 구현하기 위한 공통 전극(14)이 형성된다. 그리고, 상기 공통 전극(14) 상에 셀갭을 유지하기 위한 제 1 칼럼 스페이서(16a)가 형성되고 상기 제 1 칼럼 스페이서(16a)를 포함한 기판 전면에 액정을 배향하기 위한 제 2 배향막(15)이 형성된다. 그리고, 상기 액티브 영역을 제외한 더미 영역에도 핫 프레스 공정 시 셀갭을 균일하게 유지하기 위한 제 2 칼럼 스페이서(30)가 형성된다. 여기서, 상기 제 1, 제 2 칼럼 스페이서(16a, 30)는 동일 물질로 형성된다.
이와 같이 형성된 제 1 또는 제 2 기판(1, 11)상의 액티브 영역 주변에 메인 시일재(10)가 인쇄되고 상기 액티브 영역에 액정이 적하되어 상기 제 1 기판(1) 및 제 2 기판(11)이 합착된다.
즉, 각 액티브 영역의 주변의 제 1 기판 또는 제 2 기판에는 메인 시일재(10)가 형성되고 상기 액티브 영역의 제 1 기판 또는 제 2 기판상에 액정(17)이 적하된다. 그리고 이와 같은 두 기판을 서로 마주보도록 한 후 핫 프레스 등을 이용하여 적하된 액정이 액정 패널 영역내에 골고루 퍼지도록 합착한다.
이와 같이 두 기판이 합착되면, 각 단위 패널별로 절단하고 가공하여 단위 패널을 완성한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 액정 주입식 액정표시소자 또는 액정 적하식 액정표시소자에서, 핫 프레스 공정 시 셀갭 변동을 방지하기 위하여 더미 시일재 대신에 더미 영역에 칼럼 스페이서를 형성한다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 액정표시소자에 있어서는 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 핫 프레스 공정 시 셀갭의 변동을 방지하기 위하여 더미 시일재 대신에 더미 영역에 칼럼 스페이서를 형성하므로 더미 시일재의 폭 불량에 따른 셀갭 변동을 방지할 수 있다.
둘째, 더미 시일재 대신에 더미 영역에 칼럼 스페이서를 형성하므로 시일재 사용이 감소되어 원가절감의 효과를 얻을 수 있다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술 사상을 이탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다.
따라서, 본 발명의 기술적 범위는 실시예에 기재된 내용으로 한정되는 것이아니라 특허 청구의 범위에 의하여 정해져야 한다.

Claims (4)

  1. 액티브 영역과 더미 영역으로 정의되는 제 1, 제 2 기판;
    상기 액티브 영역 주변의 제 1 기판 및 제 2 기판 사이에 형성된 시일재;
    상기 더미 영역의 제 1 기판 및 제 2 기판 사이에 형성된 칼럼 스페이서; 그리고
    상기 시일재 내부의 상기 제 1 기판 및 제 2 기판 사이에 형성된 액정층을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 액정표시소자.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 액티브 영역의 제 1 기판 및 제 2 기판 사이에 형성된 볼 스페이서를 더 포함함을 특징으로 하는 액정표시소자.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 액티브 영역의 제 1 기판 및 제 2 기판 사이에도 칼럼 스페이서가 더 형성됨을 특징으로 하는 액정표시소자.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 더미 영역의 칼럼 스페이서와 상기 액티브 영역의 칼럼 스페이서는 동일 물질로 형성됨을 특징으로 하는 액정표시소자.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US8755018B2 (en) 2009-09-07 2014-06-17 Beijing Boe Optoelectronics Technology Co., Ltd. Liquid crystal display mother panel comprising primary spacers and secondary spacers wherein the primary spacers are surrounded by a primary sealant element
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