KR20050049656A - 액정표시패널 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 중력 불량을 방지함으로써 화질을 향상시킬 수 있는 액정표시패널 및 그 제조방법에 관한 것이다.

본 발명은 제1 기판과 제2 기판을 합착하기 위한 실재를 구비하며, 중력방향의 반대측에 위치하는 상기 실재의 일측은 요철형태인 것을 특징으로 한다.

Description

액정표시패널 및 그 제조방법{LIQUID CRYSTAL DISPLAY PANEL AND FABRICATION METHOD THEREOF}

본 발명은 액정표시패널에 관한 것으로, 특히 중력 불량을 방지함으로써 화질을 향상시킬 수 있는 액정표시패널 및 그 제조방법에 관한 것이다.

통상, 액정표시소자(Liquid Crystal Display; LCD)는 전계를 이용하여 액정의 광투과율을 조절함으로써 화상이 표시된다.

이를 위하여, 액정표시소자는 액정셀들이 매트릭스 형태로 배열되어진 액정 표시 패널과, 이 액정표시패널을 구동하기 위한 구동회로를 구비하게 된다.

액정표시패널에는 액정셀들 각각에 전계를 인가하기 위한 화소 전극들과 기준전극, 즉 공통전극이 마련되게 된다.

통상, 화소 전극은 하부 기판 상에 액정셀별로 형성되는 반면 공통전극은 상부 기판의 전면에 일체화되어 형성된다. 화소전극들 각각은 스위칭소자로 사용되는 박막트랜지스터(Thin Film Transistor : 이하 "TFT"라 함)에 접속된다.

화소 전극은 TFT를 통해 공급되는 데이터 신호에 따라 공통전극과 함께 액정셀이 구동된다.

도 1은 종래의 액정 표시 패널을 나타내는 사시도이다.

도 1을 참조하면, 종래의 액정표시패널은 액정(8)을 사이에 두고 합착되는 상부 어레이 기판(10)과 하부 어레이 기판(20)을 구비한다.

액정(8)은 자신에게 인가된 전계에 응답하여 회전됨으로써 하부 어레이 기판(20)을 경유하여 입사되는 빛의 투과량을 조절하게 된다.

상부 어레이 기판(10)은 상부 기판(1)의 배면 상에 형성되는 컬러필터(4) 및 공통전극(6)과 상부배향막(도시하지 않음)을 구비한다.

컬러필터(4)는 적(R), 녹(G) 및 청(B) 색의 컬러필터를 포함하여 특정 파장대역의 빛을 투과시킴으로써 컬러표시를 가능하게 한다. 인접한 색의 컬러필터(4)들 사이에는 블랙 매트릭스(2)가 형성되어 인접한 셀로부터 입사되는 빛을 흡수함으로써 콘트라스트의 저하를 방지하게 된다.

하부 어레이 기판(20)은 하부 기판(21)의 전면에 게이트 절연막을 사이에 두고 절연되는 데이터 라인(18)과 게이트 라인(12)이 상호 교차되도록 형성되며, 그 교차부에 TFT(16)가 형성된다.

TFT(16)는 게이트 라인(12)에 접속된 게이트 전극, 데이터 라인(18)에 접속된 소스 전극, 활성층 및 오믹접촉층을 포함하는 채널부를 사이에 두고 소스 전극과 마주보는 드레인 전극으로 이루어진다. 이 TFT(16)는 보호막을 관통하는 접촉홀을 통해 화소전극(14)과 접속된다.

이러한 TFT(16)는 게이트 라인(12)으로부터의 게이트 신호에 응답하여 데이터 라인(18)으로부터의 데이터 신호를 선택적으로 화소전극(14)에 공급한다.

화소전극(14)은 데이터 라인(18)과 게이트 라인(12)에 의해 분할된 셀 영역에 위치하며 광투과율이 높은 투명전도성물질로 이루어진다.

이 화소전극(14)은 드레인 전극을 경유하여 공급되는 데이터 신호에 의해 공통전극(6)과 전위차를 발생시키게 된다. 이 전위차에 의해 하부기판(21)과 상부기판(1) 사이에 위치하는 액정(8)은 유전율이방성에 의해 회전하게 된다.

이에 따라, 광원으로부터 화소전극(14)을 경유하여 공급되는 광이 상부기판(1) 쪽으로 투과된다.

이러한 상부 어레이 기판(10)과 하부 어레이 기판(20)은 스페이서(22)에 의해 셀갭(Cell Gap)을 유지하게 되며, 도 2에 도시된 바와 같이 상부 어레이 기판(10)과 하부 어레이 기판(20) 중 어느 하나에 직사각형 형태로 실재(55)가 도포된 후 상부 어레이 기판(10)과 하부 어레이 기판(20)이 합착된다.

이후, 스페이서(22)에 의해 마련된 내부 공간에는 액정주입구(55a)를 통해 액정(8)이 주입된다.

이와 같이 형성된 종래의 액정 표시 패널에서는 상부 어레이 기판(10)과 하부 어레이 기판(20) 사이에 주입되는 액정(8)이 고온의 환경에 노출되는 경우 중력 불량이 발생하여 화질이 저하되는 문제가 발생하게 된다.

구체적으로 설명하면, 스페이서(22)에 의해 마련된 내부 공간에 액정(8)이 주입된 후, 액정표시패널을 동작시키기 위해 상부기판(1)에 형성된 공통전극(6)과 하부기판(21)에 형성된 화소전극(14)에 전압을 인가하게 된다. 인가된 전압으로 인해 스페이서(22)에 의해 마련된 내부 공간의 온도가 증가하여 내부 공간에 주입된 액정들(8)의 부피가 팽창하게 된다. 이렇게 팽창된 액정에 의해 도 3a에 도시된 바와 같이 셀갭이 늘어나게 되어 스페이서(22)가 상부기판(1) 또는 하부기판(21)에서 떨어기게됨과 아울러 팽창된 액정(8)은 중력방향으로 과충진되어 상부 기판(1) 및 하부 기판(21) 중 적어도 어느 하나의 변형을 초래하는 중력불량이 발생된다. 이에 따라, 도 3b에 도시된 바와 같이 액정의 과충진 영역에 얼룩(65)이 발생하는 등의 화질이 저하되는 문제가 발생된다.

따라서, 본 발명의 목적은 중력 불량을 방지함으로써 화질을 향상시킬 수 있는 액정 표시 패널 및 그 제조 방법을 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시 예에 따른 액정표시패널은 제1 기판과 제2 기판을 합착하기 위한 실재를 구비하며, 중력방향의 반대측에 위치하는 상기 실재의 일측은 요철형태인 것을 특징으로 한다.

상기 실재의 요철에 의해 상기 액정이 충진되는 액정충진영역과 액정이 충진되지 않는 더미영역을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 더미영역은 상기 액정충진영역에서 연장된 것을 특징으로 한다.

상기 액정의 일부는 고온의 환경에서 상기 더미영역으로 이동되는 것을 특징으로 한다.

상기 제1 및 제2 기판 중 어느 하나에 셀갭을 유지하기 위한 스페이서를 추가로 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시 예에 따른 액정표시패널의 제조방법은 중력방향의 반대측에 위치하는 상기 실재의 일측은 요철형태인 것을 특징으로 한다.

상기 실재의 요철에 의해 상기 액정이 충진되는 액정충진영역과 액정이 충진되지 않는 더미영역을 형성하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 액정의 일부는 고온의 환경에서 상기 더미영역으로 이동되는 것을 특징으로 한다.

상기 더미영역은 상기 액정충진영역과 연장되게 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부도면을 참조한 실시 예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.

이하, 도 4 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 설명하기로 한다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 액정표시패널을 간략하게 나타내는 도면이다.

도 4에 도시된 본 발명에 따른 액정표시패널은 액정(108)을 사이에 두고 합착된 상부 어레이 기판(101)과 하부 어레이 기판(121)을 구비한다.

상부 어레이 기판(101)은 상부기판의 배면 상에 형성되는 컬러필터 및 공통전극과 상부배향막 등을 구비한다.

컬러필터(4)는 적(R), 녹(G) 및 청(B) 색의 컬러필터를 포함하여 특정 파장대역의 빛을 투과시킴으로써 컬러표시를 가능하게 한다. 인접한 색의 컬러필터들 사이에는 블랙 매트릭스가 형성되어 인접한 셀로부터 입사되는 빛을 흡수함으로써 콘트라스트의 저하를 방지하게 된다.

하부 어레이 기판(121)은 하부기판의 전면에 게이트 절연막을 사이에 두고 절연되는 데이터 라인과 게이트 라인이 상호 교차되도록 형성되며, 그 교차부에 TFT가 형성된다.

TFT는 게이트 라인에 접속된 게이트 전극, 데이터 라인에 접속된 소스 전극, 활성층 및 오믹접촉층을 포함하는 채널부를 사이에 두고 소스 전극과 마주보는 드레인 전극으로 이루어진다.

이 TFT는 보호막을 관통하는 접촉홀을 통해 화소전극과 접속된다.

이 화소전극은 드레인 전극을 경유하여 공급되는 데이터 신호에 의해 공통전극과 전위차를 발생시키게 된다. 이 전위차에 의해 하부 어레이 기판과 상부 어레이 기판 사이에 위치하는 액정은 유전율이방성에 의해 회전하게 된다. 이에 따라, 광원으로부터 화소전극을 경유하여 공급되는 광이 상부기판 쪽으로 투과된다.

이러한, 상부 어레이 기판(101)과 하부 어레이 기판(121)은 스페이서(122)에 의해 셀갭(Cell Gap)을 유지하게 되며, 상부 어레이 기판(101)과 하부 어레이 기판(122)은 도 5에 도시된 바와 같이 그 상부가 요철 형태인 실재(155)에 의해 합착됨으로써 액정표시패널의 내부공간은 액정(108)이 충진되는 액정충진영역(P2)과 액정충진영역(P2)에 연결된 액정(108)이 충진되지 않는 더미영역(P1)을 포함한다. 실재(155)의 요철에 의해 액정이 충진되는 액정충진영역(P2)과 액정이 충진되지 않는 더미영역(P1)으로 구분된다.

이후, 액정주입구(155a)를 통해 액정충진영역(P2)에 액정(108)이 주입된다.

이러한 액정표시패널은 고온의 환경에 노출되는 경우 팽창되는 액정(108)이 액정표시패널의 더미영역(P1)으로 이동하게 됨으로써 종래의 중력불량을 방지할 수 있게 된다.

구체적으로 설명하면, 액정표시패널에 액정(108)이 주입된 후, 액정표시패널을 동작시키기 위해 공통전극과 화소전극에 전압을 인가하게 된다. 인가된 전압으로 인해 스페이서(122)에 의해 마련된 내부 공간의 온도가 증가하여 내부 공간에 주입된 액정(108)들의 부피가 팽창하게 된다. 이렇게 팽창된 액정(108)들의 일부는 도 6에 도시된 바와 같이 액정표시패널 상부에 형성된 더미영역(P1)으로 이동되게 된다.

여기서, 더미영역(P1)으로 이동된 액정(108)에는 액정표시패널 하부로 작용하는 중력과 더미영역(P1) 내의 표면장력이 서로 평형을 이루게 됨으로써 더미영역(P1) 내에 안착될 수 있게 된다.

이에 따라, 종래 대비 팽창된 액정에 의해 스페이서(122)가 상부 어레이 기판 또는 하부 어레이 기판에서 떨어지거나 기판이 변형 되는 등의 중력불량을 방지할 수 있게 됨으로써 화질을 향상시킬 수 있게 된다.

이하, 본 발명에 따른 액정 표시 패널의 제조 방법을 도 7에 도시된 순서도를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 상부 기판 상에 컬러필터, 블랙 매트릭스 등이 형성된 상부 어레이 기판(101)과, 하부기판 상에 다수의 신호라인, 박막 트랜지스터, 화소전극 등이 형성된 하부 어레이 기판(121)을 마련한다.(S2)

상부 어레이 기판(101)은 상부기판의 배면 상에 형성되는 컬러필터 및 공통전극과 상부배향막 등을 구비한다. 하부 어레이 기판(121)은 하부 기판의 전면에 게이트 절연막을 사이에 두고 절연되는 데이터 라인과 게이트 라인이 상호 교차되도록 형성되며, 그 교차부에 TFT가 형성된다. 여기서, 상부 어레이 기판 및 하부 어레이 기판 중 어느 하나에는 셀갭을 유지하기 위한 스페이서(122)가 형성된다.

이후, 상부 어레이 기판 및 하부 어레이 기판 중 어느 하나에 그 상부측이 요철형태인 실재(155)가 도포된다.(S4) 이러한, 요철 형태인 실재(155)에 의해 상부 어레이 기판 및 하부 어레이 기판이 합착된다.(S6)

이어서, 액정(108)이 액정주입구(155a)를 통해 액정충진영역(P2)에 주입된다.(S8)

이와 같이 본 발명의 실시예에 따른 액정표시패널 및 그 제조방법은 상부 어레이 기판(101)과 하부 어레이 기판(121)이 그 상부가 요철 형태인 실재(155)에 의해 합착됨으로써 액정표시패널의 내부공간이 액정(108)이 충진되는 액정충진영역(P2)과 액정(108)이 충진되지 않는 더미영역(P1)이 형성된다.

이에 따라, 액정표시패널이 고온의 환경에 노출되는 되어 액정(108)이 팽창하는 경우 팽창된 액정(108)이 더미영역(P1)으로 이동하게 된다.

이로써, 종래의 액정 팽창에 의해 기판이 휘는 등의 중력불량이 방지됨으로써 화질이 향상된다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시 패널 및 그 제조 방법은 상부 어레이 기판과 하부 어레이 기판이 그 상부가 요철 형태인 실재에 의해 합착됨으로써 액정표시패널의 내부공간에 액정충진영역과 더미영역이 형성된다. 이에 따라, 액정표시패널이 고온의 환경에 노출되는 되는 경우 팽창된 액정이 더미영역으로 이동하게 된다. 그 결과, 중력불량이 방지됨으로써 화질이 향상된다.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여 져야만 할 것이다.

도 1은 종래의 액정표시패널을 나타내는 사시도이다.

도 2는 도 1에 도시된 액정표시패널의 상부 어레이 기판 및 하부 어레이 기판 중 어느 하나에 형성된 실재를 나타내는 도면이다.

도 3a 및 도 3b는 도 2에 도시된 액정표시패널의 중력 불량을 나타내는 도면이다.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 액정표시패널을 간략하게 나타내는 단면도이다.

도 5는 도 4에 도시된 액정표시패널의 상부 어레이 기판 및 하부 어레이 기판 중 어느 하나에 형성된 실재를 나타내는 도면이다.

도 6은 액정표시패널의 액정충진영역의 액정이 더미영역으로 이동됨을 나타내는 도면이다.

도 7은 도 4에 도시된 액정표시패널의 제조 방법을 설명하기 위한 순서도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 상부기판 2 : 블랙 매트릭스

20 : 하부 어레이 기판 4 : 컬러필터

4 : 컬러필터 6 : 공통전극

8, 108 : 액정 101 : 상부 어레이 기판

12 : 게이트 라인 14 : 화소 전극

16 : 박막트랜지스터 18 : 데이터 라인

121 : 하부 어레이 기판 55,155 : 실재

22,122 : 스페이서 55a,155a : 액정주입구

65 : 얼룩

Claims (10)

1. 제1 기판과 제2 기판을 합착하기 위한 실재를 구비하며,

   중력방향의 반대측에 위치하는 상기 실재의 일측은 요철형태인 것을 특징으로 하는 액정표시패널.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 실재의 요철에 의해 상기 액정이 충진되는 액정충진영역과 액정이 충진되지 않는 더미영역을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시패널.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 더미영역은 상기 액정충진영역에서 연장된 것을 특징으로 하는 액정표시패널.
4. 제 2 항에 있어서,

   상기 액정의 일부는 고온의 환경에서 상기 더미영역으로 이동되는 것을 특징으로 하는 액정표시패널.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 제1 및 제2 기판 중 어느 하나에 셀갭을 유지하기 위한 스페이서를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시패널.
6. 제1 기판과 제2 기판을 합착하기 위한 실재를 형성하는 단계를 포함하는 액정표시패널의 제조방법에 있어서,

   중력방향의 반대측에 위치하는 상기 실재의 일측은 요철형태인 것을 특징으로 하는 액정표시패널의 제조방법.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 실재의 요철에 의해 상기 액정이 충진되는 액정충진영역과 액정이 충진되지 않는 더미영역을 형성하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시패널의 제조방법.
8. 제 6 항에 있어서,

   상기 액정의 일부는 고온의 환경에서 상기 더미영역으로 이동되는 것을 특징으로 하는 액정표시패널의 제조방법.
9. 제 6 항에 있어서,

   상기 더미영역은 상기 액정충진영역과 연장되게 형성되는 것을 특징으로 하는 액정표시패널의 제조방법.
10. 제 6 항에 있어서,

    상기 제1 및 제2 기판 중 어느 하나에 셀갭을 유지하기 위한 스페이서를 형성하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시패널의 제조방법.