KR20040084484A - 액정표시패널 및 이를 갖는 액정표시장치 - Google Patents

Abstract

균일한 셀 갭을 확보할 수 있는 액정표시패널 및 이를 갖는 액정표시장치가 개시된다. 액정표시패널은 제1 기판, 제2 기판 및 액정을 포함한다. 제2 기판은 제1 기판에 대향하여 형성되고, 액정은 제1 기판과 제2 기판 사이에 개재된다. 밀봉 패턴은 제2 기판 상의 가장자리를 둘러싸도록 형성되고, 부분적으로 개방되어 형성된 배출구를 갖는다. 배출 제어패턴은 제2 기판 상의 단부로 갈수록 폭이 넓어지도록 밀봉 패턴의 배출구에 형성된다. 따라서, 액정 적하공정시 공급된 액정이 부족하거나 또는 과잉됨에 따라 발생하는 문제를 해결할 수 있다.

Description

액정표시패널 및 이를 갖는 액정표시장치{LIQUID CRYSTAL DISPLAY PANEL AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY HAVING THE SAME}

본 발명은 액정표시패널 및 이를 갖는 액정표시장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 균일한 셀 갭을 확보할 수 있는 액정표시패널 및 이를 갖는 액정표시장치에 관한 것이다.

일반적으로, 액정표시장치는 TFT 기판, 상기 TFT 기판에 대향하는 컬러필터 기판, 그리고 양 기판 사이에 개재되어 전기적인 신호가 인가됨에 따라 광의 투과 여부를 결정하는 액정을 갖는 액정 패널을 구비한다. 여기서, 양 기판 사이에 개재되는 액정은 스스로 광을 발생시키지 못하고, 광의 투과도만을 조절할 수 있는 수광 소자이므로, 액정표시장치는 디스플레이를 수행하기 위해서 광을 발생시키는 램프를 필요로 한다.

이때, 컬러필터 기판의 가장 자리에 형성된 실라인에 의해 TFT 기판과 컬러필터 기판은 견고하게 결합되고, TFT 기판과 컬러필터 기판 사이에는 실라인의 두께만큼의 셀 갭(Cell Gap)이 형성된다. 여기서, TFT 기판과 컬러필터 기판 사이에 형성된 셀 갭에 액정이 수납된다.

셀 갭에 액정을 개재하는 방법은 진공압을 이용한 액정 주입방법과 액정 적하방법이 있다.

진공압을 이용한 액정 주입방법은 셀 갭 내부에 원하는 액정량보다 더 많은 액정이 공급되거나 또는 액정표시패널 외부면에 묻은 액정을 세정해야 하는 공정이 필요할 뿐만 아니라 고가의 액정이 낭비되는 문제점이 있다.

상기한 바와 같은 진공압을 이용한 액정 주입방법의 문제점을 해결하기 위한 방법이 액정 적하방법이다.

액정 적하방법은 먼저, 컬러필터 기판상에 액정을 적하시킨 후, 컬러필터 기판과 TFT 기판 사이에 형성된 실라인을 경화시킴에 의해 컬러필터 기판과 TFT 기판을 견고하게 결합시킨다.

상기한, 액정 적하방법은 액정 주입방법에 비하여 공정이 간단한 장점이 있다. 반면, 액정 적하방법은 액정표시패널 내부에 기포가 생기거나 또는 액정이 오버플로(overflow)되는 문제점이 발생한다.

즉, 액정이 요구되는 양보다 많이 공급될 경우, 잉여 액정은 액정표시패널 외부로 오버플로된다. 반대로, 액정이 요구되는 양보다 적게 공급될 경우, 액정표시패널 내부에 기포가 발생하고, 기포가 발생된 영역에서는 디스플레이가 제대로 이루어지지 않는다.

그러므로, 액정 적하방법은 액정표시패널에 공급될 액정량을 정밀하게 산출하는 것이 매우 중요하다. 여기서, 액정표시패널에 공급될 액정량은 컬러필터 기판에 형성된 실라인(Seal Line)에 의하여 형성된 내부 체적, 컬럼 스페이서(Column Spacer)의 체적에 따라 결정된다.

이때, 컬럼 스페이서는 복수개의 액정표시패널을 형성하는 모 기판(mother glass)이 대형화됨에 따라 그 적용이 점차적으로 확대되고 있는 실정이다. 또한, 컬럼 스페이서는 포토레지스트 박막을 이용하여 제작하는데, 포토레지스트 박막은 위치에 따라서 다소간의 높이 차이가 있다. 이로 인하여, 각 칼럼 스페이서의 체적은 위치에 따라 조금씩 다르게 된다.

상기한 바와 같이, 컬럼 스페이서의 체적이 위치에 따라 차이가 있으므로, 정확한 컬럼 스페이서의 체적을 구하기 어려워, 액정표시패널에 공급될 정확한 액정량을 산출하기 어렵다.

또한, 컬럼 스페이서의 체적을 정확히 산출했다 하더라도, 컬럼 스페이서의위치에 따라 그 체적이 서로 다르므로, 균일한 셀 갭을 확보하기 위해서는 모기판에 형성되는 각 셀당 액정 적하량을 결정하여 공정을 진행하여야 한다.

그러나, 현재 액정 적하설비는 모기판에 형성된 일정열의 액정 셀에 동일한 액정량의 액정이 적하되도록 동작하므로, 각 액정 셀당 액정 적하량을 다르게 적용하는 것은 불가능한 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 균일한 셀 갭을 확보할 수 있는 액정표시패널을 제공함에 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 상기한 액정표시패널을 갖는 액정표시장치를 제공함에 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치의 분해사시도이다.

도 2는 도 1의 컬러필터 기판의 개략적인 평면도이다.

도 3은 도 2의 'A'부분의 확대도이다.

도 4는 도 2의 B-B'선에 따른 단면도이다.

도 5는 도 2의 배출 제어패턴의 다른 실시예를 나타낸 도면이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

110 : TFT 기판 112 : 컬러필터 기판

200 : 블랙 매트릭스 210 : 실라인

220 : 배출구 225 : 배출 제어패턴

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 액정표시패널은 제1 기판, 제2 기판 및 액정을 포함한다. 제2 기판은 제1 기판에 대향하여 형성되고, 액정은 제1 기판과 제2 기판 사이에 개재된다. 밀봉 패턴은 제2 기판 상의 가장자리를 둘러싸도록 형성되고, 부분적으로 개방되어 형성된 배출구를 갖고, 배출 제어패턴은 제2 기판 상의 단부로 갈수록 폭이 넓어지도록 밀봉 패턴의 배출구에 형성된다.

또한, 본 발명에 따른 액정표시장치는 제1 기판, 제2 기판, 상기 기판사이에 개재되는 액정 및 제1 기판과 제2 기판에 광을 제공하는 백라이트 어셈블리를 포함한다. 밀봉 패턴은 제2 기판 상의 가장자리를 둘러싸도록 형성되고, 부분적으로 개방되어 형성된 배출구를 갖는다. 배출 제어패턴은 제2 기판 상의 단부로 갈수록 폭이 넓어지도록 밀봉 패턴의 배출구에 형성된다.

이러한, 액정표시패널 및 이를 갖는 액정표시장치에 따르면, 액정 적하공정시 액정이 부족하거나 또는 과잉됨에 따라 발생하는 문제를 해결할 수 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 액정표시장치를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치의 분해사시도이고, 도 2는 도 1의 컬러필터 기판의 개략적인 평면도이다. 도 3은 도 2의 'A'부분의 확대도이고, 도 4는 도 2의 B-B'선에 따른 단면도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치는 영상을 디스플레이하기 위한 디스플레이 유닛(100), 디스플레이 유닛(100)에 균일한 광을 공급하기 위한 백라이트 어셈블리(102)를 포함한다.

여기서, 디스플레이 유닛(100)은 영상을 표시하는 액정표시패널(104) 및 액정표시패널(104)을 구동하기 위한 구동회로기판(106,108)을 갖는다. 액정표시패널(104)은 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor; 이하, TFT라 칭함)(도시되지 않음) 및 화소전극(도시되지 않음) 등이 형성된 TFT 기판(110), R,G,B 색화소(도시되지 않음) 및 공통전극(도시되지 않음)이 형성된 컬러필터 기판(112) 및 TFT 기판(110)과 컬러필터 기판(112) 사이에 개재되는 액정(도시되지 않음)을 포함한다.

또한, TFT 기판(110) 상에는 로우(row) 방향으로 연장된 다수의 게이트라인(도시되지 않음) 및 컬럼(column) 방향으로 연장된 다수의 데이터 라인(도시되지 않음)이 형성된다. 여기서, 상기 TFT의 게이트 전극은 상기 게이트 라인에 연결되고, 상기 TFT의 소오스 전극은 상기 데이터 라인에 연결되며, 상기 TFT의 드레인 전극은 상기 화소전극과 결합된다.

또한, 백라이트 어셈블리(102)는 광을 발생하는 램프(114), 램프(114)의 일측을 커버하는 램프 커버(116)를 갖는 광원부(118) 및 램프(114)에 의해 발생된 광을 액정표시패널(104) 측으로 가이드하기 위한 도광판(120)을 구비한다. 여기서, 램프(114) 및 램프 커버(116)는 도광판(120)의 측면에 구비된다.

램프 커버(116)에 수납된 램프(114)의 양단에는 고전압을 인가하기 위한 핫전극(도시되지 않음) 및 저전압을 제공하기 위한 접지전극(도시되지 않음)이 각각 접속되고, 이들 접속부위에는 램프(114)의 위치를 잡아주기 위한 램프 홀더(도시되지 않음)가 설치된다.

한편, 도광판(120)의 하부에는 도광판(120)의 도트 패턴에 의해 반사되지 않고 누설되는 광을 도광판(120) 측으로 반사시키는 반사판(122)이 설치되고, 도광판(120)의 상부에는 도광판(120)으로부터 불균일한 휘도 분포를 갖고 출사된 광을 균일한 휘도 분포를 갖도록 하기 위한 다수의 광학 시트류(124)가 배치된다.

상기한 디스플레이 유닛(100) 및 백라이트 어셈블리(102)는 몰드 프레임(126)에 수납된다. 즉, 몰드 프레임(126)의 상부에는 반사판(122), 도광판(120) 및 다수의 광학 시트류(124)가 순차적으로 수납된다. 이후, 다수의 광학 시트류(124) 상부로 액정표시패널(104)이 안착된다.

또한, 도 2에 도시된 바와 같이, 컬러필터 기판(112)은 광에 의해 소정의 색으로 발현되는 컬러필터(도시되지 않음) 및 상기 컬러필터(도시되지 않음)에서 누설되는 광을 차단하여 대비비(Contrast Rate : C/R)를 향상시키기 위한 블랙 매트릭스(200)를 포함한다. 여기서, 상기 컬러필터는 붉은색, 초록색 및 푸른색의 안료 및 염료를 갖는 포토 레지스터의 노광 및 현상을 통해 구성되는 R(Red), G(Green), B(Blue) 색화소들을 포함한다. 이때, R, G, B 색화소들은 영상을 디스플레이하기 위한 색 배열 규칙에 따라 일정 패턴으로 배열된다.

또한, 블랙 매트릭스(200)는 상기 컬러필터의 R, G, B 색화소들을 각각 둘러싸도록 R, G, B 색화소들 사이에 매트릭스 형태로 형성되고, 일정 패턴으로 배열된 R, G, B 색화소들 전체를 둘러싸도록 컬러필터 기판(112)의 외곽 둘레에 형성된다.

또한, 컬러필터 기판(112)은 외곽 둘레에 형성된 블랙 매트릭스(200)를 둘러싸도록 가장자리 네면에 형성되어 컬러필터 기판(112)과 TFT 기판(110)을 결합시키기 위한 실라인(210)을 포함한다. 이때, 실라인(210)은 컬러필터 기판(112)의 가장자리 네면 중 한면의 일부가 개방되어 적하된 액정 중 잉여 액정을 배출하기 위한 배출구(220)를 갖는다.

또한, 배출구(220)에는 액정의 배출을 제어하고, 외부로부터의 공기가 침투되는 것을 방지하기 위한 배출 제어패턴(225)이 형성된다. 여기서, 배출 제어패턴(225)은 소정의 높이를 가지고, 일정 간격으로 배열되는 댐(dam)을 복수개 포함한다. 이때, 배출 제어패턴(225)의 각 댐들은 컬러필터 기판(112) 상의 단부로 폭이 넓어지도록 배출구(220)에 형성된다. 따라서, 컬러필터 기판(112)의 단부쪽으로 향할수록 액정의 배출 통로가 점점 좁아진다.

즉, 도 3에 도시된 바와 같이, 배출 제어패턴(225)의 각 댐들은 컬러필터 기판(112)과 수평방향으로 절단한 단면이 삼각형 형태를 가지고, 삼각형의 밑변이 컬러필터 기판(112)의 단부에 위치하도록 배열된다.

이처럼, 배출 제어패턴(225)의 각 댐들이 상기한 바와 같이 구성되므로, 잉여 액정은 배출구(220)를 통해 쉽게 배출될 수 있고, 외부로부터는 배출구(220)를 통해 공기가 쉽게 유입되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 도 4에 도시된 바와 같이, 배출 제어패턴(225)의 각 댐들은 컬러필터 기판(112)과 수직방향으로 절단한 단면은 사각형 형태를 가지고, 양쪽의 끝에 위치하는 댐들(400,410)은 실라인(210)과 접속되도록 형성된다. 여기서, 배출 제어패턴(225)은 액정 셀의 셀 갭을 균일하게 유지하기 위하여 형성되는 칼럼 스페이서(도시되지 않음)와 동일한 공정에서 형성된다.

도 5는 배출구(220)에 형성되는 배출 제어패턴(225)의 다른 실시예를 나타낸 도면이다.

도 5를 참조하면, 배출 제어패턴(500)은 소정의 높이를 갖고, 컬러필터 기판(112)과 평행하게 절단한 단면이 오각형 형태를 가지며, 오각형의 밑변이 컬러필터 기판(112)의 단부에 위치하도록 배열된 복수의 댐들로 구성되어, 잉여 액정이 셀 갭 내부에서 외부로 용이하게 배출되고, 외부로부터 공기가 유입되는 것을 방지한다.

이처럼, 도 3 또는 도 5와 같이, 배출구(220)에 형성되는 배출제어패턴(225, 500)은 상기에서 설명한 형태 이외의 다양한 형태로 구성될 수 있다.

상기한 바와 같은 구성을 갖는 컬러필터 기판(112)에서 액정 적하 공정은 다음과 같이 이루어진다.

먼저, 실라인(210)에 의해 구성된 컬러필터 기판(112)의 중앙 영역에 내쪽 영역에 액정이 적하된다. 이때, 적하되는 액정량은 컬러필터 기판(112)과 TFT 기판(110) 사이에 개재되기 위해 계산된 양보다 일정량이 많다.

이어, 액정이 적하된 컬러필터 기판(112) 상부에 TFT 기판(110)을 위치시키고, 실라인(210)의 자외선(UV) 경화를 통해 컬러필터 기판(112)과 TFT 기판(110)을 견고하게 결합시킨다. 여기서, 액정 적하공정 및 실라인 경화공정은 진공 챔버 내에서 이루어진다.

상기한 공정은 복수개의 액정 셀이 형성되는 모 기판 상에서 이루어지므로, 복수개의 액정 셀을 분리하기 위한 모 기판 절단(Cutting)공정을 수행한다. 이때, 모 기판 절단공정은 진공 챔버 외부에서 이루어진다.

여기서, 배출 제어패턴(225)은 컬러필터 기판(112)과 TFT 기판(110)의 셀 갭으로 공기가 유입되는 것을 방지한다. 즉, 절단 공정은 진공 챔버 밖에서 이루어지므로, 컬러필터 기판(112)과 TFT 기판(110) 사이의 압력이 대기압력보다 작으므로, 공기가 셀 갭내로 유입될 수 있다. 그러나, 배출 제어패턴(225)의 댐들은 컬러필터 기판(112)의 내부에서 단부쪽으로 배출 경로가 작아지는 형태로 형성되므로, 외부로부터 셀 갭으로 공기가 유입되는 것을 방지한다.

상기한, 모 기판의 절단공정 후 컬러필터 기판(112)과 TFT 기판(110)에 압력을 가하여 셀 갭 내에 적하된 액정 중 잉여 액정을 배출구(220)를 통해서 외부로 배출시켜, 균일한 셀 갭을 형성한다.

이후, 실라인(210)의 일부가 개방되어 형성된 배출구(220)를 밀봉시키기 위한 엔드(End)/실(Seal) 처리를 수행함에 따라 액정 적하 공정을 완료한다.

이처럼, 본 발명에 따른 액정표시패널은 실라인 내부에 필요량보다 많은 양의 액정을 적하하고, 적하된 액정 중 잉여 액정을 배출구를 통해 배출하므로, 액정 적하 방법 및 액정 주입 방법의 장점을 취합한 형태로 TFT 기판과 컬러필터 기판 사이에 액정을 개재할 수 있는 구성을 갖는다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 컬러필터 기판은 과량으로 적하된 액정 중 잉여 액정을 배출하기 위한 배출구를 갖는 실라인이 네면의 가장자리 영역에 형성된다. 또한, 배출구는 잉여 액정의 배출을 용이하게 하고, 외부로부터 공기의 유입을 방지하기 위한 배출 패턴을 포함한다.

그러므로, 본 발명은 모기판에 형성되는 액정셀에 계산된 액정량보다 과량의 액정을 적하한 후 절단 공정 후 액정 셀을 가압하여 셀 갭 내의 잉여 액정을 배출구를 통해 배출한다.

따라서, 본 발명은 액정량이 부족하거나 또는 과잉됨에 따른 모 기판상의 액정 셀간의 셀 갭을 균일하게 확보할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 적하된 액정량의 부족 또는 과잉에 따른 액정 셀 내의 셀갭 균일화를 확보할 수 있는 효과도 있다.

또한, 본 발명은 적하된 액정량의 부족 및 과잉에 따른 기포 발생, 외곽 실라인 영역에서 액정이 채워지지 않는 문제점 등의 발생을 감소시켜 액정 셀의 품질을 향상시킬 수 있다.

본 발명은 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (6)

1. 제1 기판;

   상기 제1 기판과 대향하여 형성되는 제2 기판;

   상기 제1 기판 및 상기 제2 기판 사이에 개재되는 액정;

   상기 제2 기판 상의 가장자리를 둘러싸도록 형성되고, 부분적으로 개방되어 형성된 배출구를 갖는 밀봉 패턴; 및

   상기 밀봉 패턴의 배출구에 형성되고, 상기 제2 기판 상의 단부로 갈수록 폭이 넓어지는 배출 제어패턴을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시패널.
2. 제1항에 있어서, 상기 배출 제어패턴은 상기 제2 기판으로부터 소정의 높이를 갖도록 돌출되고, 상기 제2 기판과 평행하게 절단한 단면이 삼각형 형태를 가지며, 상기 삼각형의 밑변이 상기 제2 기판의 단부에 위치하도록 일정 간격으로 배열된 복수의 배출 제어부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시패널.
3. 제1항에 있어서, 상기 배출 제어패턴은 상기 제2 기판으로부터 소정의 높이를 갖도록 돌출되고, 상기 제2 기판과 평행하게 절단한 단면이 오각형 형태를 가지며, 상기 오각형의 밑변이 상기 제2 기판의 단부에 위치하도록 일정 간격으로 배열된 복수의 배출 제어부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시패널.
4. 제1 기판;

   상기 제1 기판과 대향하여 형성되는 제2 기판;

   상기 제1 기판 및 상기 제2 기판 사이에 개재되는 액정;

   상기 제2 기판 상의 가장자리를 둘러싸도록 형성되고, 부분적으로 일부가 개방되어 형성된 배출구를 갖는 밀봉 패턴;

   상기 밀봉 패턴의 배출구에 형성되고, 상기 제2 기판 상의 단부로 갈수록 폭이 넓어지는 배출 제어패턴; 및

   상기 제2 기판 하부에 구성되어 상기 제1 및 제2 기판에 광을 제공하는 광 발생수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
5. 제4항에 있어서, 상기 배출 제어패턴은 상기 제2 기판으로부터 소정의 높이를 갖도록 돌출되고, 상기 제2 기판과 평행하게 절단한 단면이 삼각형 형태를 가지며, 상기 삼각형의 밑변이 상기 제2 기판의 단부에 위치하도록 일정 간격으로 배열된 복수의 배출 제어부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
6. 제4항에 있어서, 상기 배출 제어패턴은 상기 제2 기판으로부터 소정의 높이를 갖도록 돌출되고, 상기 제2 기판과 평행하게 절단한 단면이 오각형 형태를 가지며, 상기 오각형의 밑변이 상기 제2 기판의 단부에 위치하도록 일정 간격으로 배열된 복수의 배출 제어부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.