KR20060043296A - 액정용 주입 홀을 구비한 액정 디스플레이 장치 - Google Patents
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Abstract
LCD 장치는 그 사이에 액정 층 (27) 을 삽입하기 위해 밀봉 수지 스트라이프 (18) 에 의해 함께 접착되는 한쌍의 투명 기판 (11,12) 을 구비한다. 밀봉 수지 스트라이프 (18) 는 그 내부에 액정을 밀봉하기 위한 UV 경화 수지 (28) 로 막혀진 주입 홀 (19) 을 가진다. 더미 와이어 (17) 는 밀봉 수지 스트라이프 (18) 아래에 위치한 제 1 부분 (17b) 과 UV 경화 수지 (28) 아래에 위치한 제 2 부분 (17a) 을 가진 채로 제공되며, 양 부분 (17a,17b) 은 투명 기판 (11,12) 사이의 동일한 간격을 획득하기 위해 게이트 선 (15) 과 동일한 두께를 가진다. 제 2 부분 (17a) 은 액정 층 (27) 으로 진입하지 않는 양호하게 경화된 수지를 획득하기 위해, UV 경화 수지를 경화하는 자외선을 통과시키는 빗 형태이다.
LCD, 밀봉 수지 스트라이프, UV 경화 수지, 더미 와이어
Description
도 1 은 본 발명의 한 실시형태에 따른 LCD 장치의 평면도.
도 2 는 도 1 에 나타낸 a-a' 선을 따라 도시한 LCD 장치의 단면도.
도 3 은 도 1 에 나타낸 주입 홀 부근을 확대한 부분 평면도.
도 4 는 도 3 에 나타낸 b-b' 선을 따라 도시한 주입 홀의 단면도.
도 5 는 도 3 에 나타낸 c-c' 선을 따라 도시한 주입 홀 부근의 단면도.
도 6 은 도 4 에 나타낸 구조에 대응하는 상기 실시형태로부터 변형한 LCD 장치의 제 1 변형예의 단면도.
도 7a 및 도 7b 는 상기 실시형태로부터 각각 변형한 LCD 장치의 제 1 및 제 2 변형예의 제 2 더미 와이어 부분을 도시하는 도면.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
17 : 더미 와이어 18 : 밀봉 수지 스트라이프
19 : 주입 홀 28 : UV 경화 수지
본 발명은 주입 홀을 구비한 액정 디스플레이 장치에 관한 것이며, 보다 상세하게는, 액정용 주입 홀 부근의 액정 디스플레이 장치의 화상 품질의 저하를 방지하는 기술에 관한 것이다.
액정 디스플레이 (LCD) 장치는 한쌍의 대향 유리 기판 및 그 사이에 삽입된 액정 층을 구비한다. LCD 장치에서, 전송된 광을 제어하기 위하여 전압을 액정 층에 인가하며, 그에 의해 화상을 표시한다. LCD 제조에서 유리 기판은 그 주위에 배열된 밀봉 수지 스트라이프 (seal resin stripe) 에 의해 함께 접착된다. 액정이 밀봉 수지 스트라이프를 관통하는 액정 주입홀을 통해 유리기판 사이의 공간에 주입되어 공간적으로 캡슐화된다. 이후, 주입홀을 마개로 막고 자외선 노출 처리된 UV-경화 수지로 만들어진 홀 밀봉 부재로 봉인한다.
유리 기판을 함께 접착하고, UV-경화 수지로 경화시키며 액정을 주입할 때, 주입 홀과 그 주입 홀 사이의 셀 간격의 불규칙을 포함하여 주입 홀 부근의 유리 기판이 스트레인을 받기 쉽다. 셀 간격의 불규칙은 주입 홀 부근의 휘도 그리고/또는 색도의 변화를 초래하는데, 이는 LCD 장치의 화상 품질을 저하시킨다.
주입 홀 부근의 셀 간격 불규칙을 억제 또는 제거하기 위해, 특허 공보 JP-A-2000-206546 에서 밀봉 수지 스트라이프의 두께와 동일한 두께를 가지는 원주형 버퍼링 밀봉 (columnar buffering seal) 또는 더미 밀봉 (dummy seal) 부재가 주입 홀 내로 제공되는 LCD 장치를 설명한다. 또다른 특허 공보 JP-A-10(1998)-73830 에서는 투명 전극이 주입 홀 내로 연장되고 밀봉 수지 스트라이프와 동일한 두께를 가지는 버퍼링 밀봉 부재가 연장하는 투명 전극상에 배열되는, 간단한 매트랙스 드라이브 유형의 STN (Super-Twisted Nematic) LCD 장치를 설명한다.
일반적으로, 능동 매트릭스 드라이브 유형의 LCD 장치는 그를 통해 주사선 또는 데이터 선과 같은 연결이 연장되는 LCD 패널의 가장자리와, 그 LCD 패널의 다른 가장자리 사이의 연결부의 두께에 대응하는 셀 간격 차이를 가진다. 최근 몇년에, 그러한 셀 간격은 LCD 장치의 동작 속도 증가에 따라 현저하게 감소하였다. 반면에, 액정 (LC) 층의 두께의 감소에 따라 셀 간격 차이에 기인한 휘도의 불균일성이 증가하였는데, 이는 훌륭한 화상 품질을 유지하는데 어려움을 야기시킨다. LCD 패널의 에지의 두께를 조정함으로써 훌륭한 화상 품질을 획득하기 위하여, 본 발명자는 연결이 연장되지 않는, LCD 장치의 둘레영역에서 더미 와이어 (dummy wire) 를 포함하는 LCD 장치를 제안한다. 더미 와이어는 연결부와 동일한 재료로 이루어지며 밀봉 수지 스트라이프 상에 연장된다.
능동 매트릭스 드라이브 유형의 LCD 장치에, 연결부는 금속 필름으로 형성되는데, 이는 연결부가 ITO (Indium Tin Oxide) 와 같은 투명 재료로 이루어진, 단순한 매트릭스 드라이브 유형에 시용되는 투명 연결부와 다르다. 결과적으로, 주입 홀에서, 버퍼링 밀봉 부재의 형태와 유사한 형태를 가지는 더미 와이어가 그 버퍼링 밀봉 부재 위에 겹치면, 그 더미 와이어가 자외선을 차단하여 UV 경화 수지의 경화를 방해한다. 이 경우에, 주입 홀의 내측에 조사된 자외선의 양이 불충분하며, 이에 의해 경화되지 않은 수지가 주입 홀의 내측을 통해 LC 층으로 들어가 LCD 장치의 화상 품질을 저하시킨다.
반면에, 더미 와이어가 주입 홀에 위치하지 않는다면 경화되지 않은 수지의 문제점은 해결되나, 그 주입 홀과 그 주입 홀 사이의 더미 와이어의 두께에 대응하는 증가된 셀 간격 불규칙 문제가 남는다. 본 발명자의 연구에 따르면, 극히 얇은 LC 층을 가지는 특정의 LCD 장치에, 셀 갭 불규칙은 주입 홀 부근의 화상 품질 및 색도 (chromaticity) 의 변화를 야기하고, 그에 의해 LCD 장치의 화상 품질을 저하시킨다. 얇은 LC 층을 가지는 LCD 장치에 있어, 그 이유는, 비록 셀 간격 불규칙 자체가 적당한 정도라고 하여도, 그 적당한 셀 간격 불규칙 자체를 액정 층의 두께에 비해 상대적으로 무시할 수 없다. 이 경우, 그 LC 층의 두께가 4 ㎛ 또는 그 이하이면 주입 홀 부근의 화상 품질의 저하를 야기하며, 그 두께가 3.3 ㎛ 또는 그 이하이면 심각한 문제점을 유발한다. 네마틱 (nematic) LC 층을 가지는 일반 LCD 장치의 경우에, LC 층의 두께의 하한치는 재료 및 동작전압의 선택에 따라 1.5 ㎛ 이다.
따라서, 본 발명의 목적은 액정 주입 홀과 그 부근 사이의 셀 간격 불규칙을 억제하고, UV 경화 수지를 충분히 경화할 수 있는 LCD 장치를 제공함으로써 전술한 문제점을 해결하고, 이로써 주입 홀 부근의 화상 품질 저하를 억제하는 것이다.
본 발명은, 한쌍의 투명 기판; 그 사이의 액정 층을 캡슐화하기 위한 투명 기판들을 함께 접착하기 위한 밀봉 수지 스트라이프; 밀봉 수지 스트라이프에 형성된 액정 주입 홀을 밀봉하기 위한 UV 경화 수지; 및 UV 경화 수지와 투명 기판들 중 하나 사이의 주입 홀에 위치하여, 그를 통해 광이 통과하도록 그 내에 개구를 가지는 더미 와이어를 구비하는 액정 디스플레이 (LCD) 장치를 제공한다.
본 발명에 따른 LCD 장치는 주입 홀에 위치한 더미 와이어를 가지며, 주입 홀과 그 부근 사이의 셀 간격 불규칙을 억제할 수 있다. 주입 홀 내에 개구가 제공된 더미 와이어 부분을 가짐으로써 충분한 양의 자외선이 투명 기판 및 더미 와이어의 개구를 통과하여 주입 홀의 내측에 도달할 수 있다. 따라서, 셀 간격 불규칙을 억제하고 UV 경화 수지를 충분히 경화하며, 그에 의해 주입 홀 부근의 화상 품질의 저하를 억제할 수 있다.
첨부한 도면을 참조하여, 본 발명의 실시형태에 기초하여 본 발명을 더욱 상세히 설명한다. 도 1 은 대개 도면부호 10 에 의해 지정되는 능동 매트릭스 드라이브 유형의 LCD 장치의 평면도를 나타낸다. 예로 든 LCD 장치는 각각 그 안에 리버스 스태거된 (reverse-staggered) TFT (박막 트랜지스터) 를 가지는 화소의 배열을 포함한다. 도 1 에서, LCD 장치 (10) 는 그 전면에서 바라본 것으로 나타내었다. LCD 장치 (10) 는 그 배면에 위치한 TFT 기판 (11), 및 그 디스플레이 표면의 (전)면에 위치한 CF (컬러 필터) 기판 (12) 을 포함하며, CF 기판은 TFT 기판 (11) 의 치수에 비해 약간 작은 치수를 가진다. LCD 장치 (10) 의 전면은 화상을 표시하기 위한 디스플레이 영역 (13), 및 그 디스플레이 영역 (13) 의 둘레에 위치한 논-디스플레이 영역 (non-display area) (14) 을 포함한다.
TFT 기판 (11) 상에서, 게이트 선 (주사선) (15) 이 논-디스플레이 영역 (14) 의 한측의 에지로부터 디스플레이 영역 (13) 으로 연장되는 반면에, 드레인 선 (데이터 선) 은 논-디스플레이 영역 (14) 의 하부 에지로부터 디스플레이 영역 (13) 으로 연장된다. 공통 선 (Common line) (30,31) 은 게이트 선 (15) 과 드레인 선 (16) 에 인접하여 위치된다.
게이트 선 (15) 및 드레인 선 (16) 은 TFT 기판 (11) 의 디스플레이 영역 (13) 상에, 매트릭스로 배열된 화소 (도시되지는 않았음) 의 TFT들에 연결된다. 게이트 선 (15) 및 그 관련 공통 와이어 (common wire) (30) 가 TFT 기판 (11) 의 한 측면의 에지에 위치한 주사선 드라이버 (도시되지는 않았음) 에 연결되는 반면, 드레인 선 (16) 및 그 관련 공통 와이어 (31) 는 TFT 기판 (11) 의 하부 에지에서 데이터 선 드라이버 (도시되지는 않았음) 에 연결된다. TFT 기판 (11) 상에, 주입 홀 (19) 의 부근을 포함한, 논-디스플레이 영역 (14) 의 상부 에지 및 그 상대편 에지에서 더미 와이어 (밀봉 부재 더미 와이어) (17) 가 제공된다. 더미 와이어 (17) 는 한쌍의, 주입 홀 (19) 의 외면의 제 1 부분 (17b) 및 이후 상세하게 설명할 주입 홀 (19) 내면의 제 2 부분 (17a) 을 포함하며, 공통선 (30,31) 에 연결되어 있다.
밀봉 수지 스트라이프 (18) 는 주입 홀 (19) 을 제외하고, TFT 기판 (11) 과 CF 기판 (12) 사이의 논-디스플레이 영역 (14) 상에 위치하며, 디스플레이 영역 (13) 을 둘러싸고 있다. 밀봉 수지 스트라이프 (18) 는 에폭시 수지로 제조되며 그 너비는 약 1mm 이다. 논-디스플레이 영역 (14) 의 상부 에지 및 그 상대편 에지에서 게이트 선 (15) 및 드레인 선 (16) 은 연장되지 않으며, 밀봉 수지 스트라이프 (18) 는 더미 와이어 (17) 의 제 1 부분에 중첩할 수 있도록 위치된다. 밀봉 수지 스트라이프 (18) 와 디스플레이 영역 (13) 사이의 거리는 약 10 mm 이다.
도 2 는 도 1 에 나타낸 a-a' 선을 따라 도시한 LCD 장치 (10) 의 단면도이다. TFT 기판 (11) 의 두께는 약 700 ㎛ 이다. 디스플레이 영역 (13) 및 논-디스플레이 영역 (14)의 일부에 대응하는 TFT 기판 (11) 은 그 상부에 약 1.3 ㎛ 두께의 TFT 어레이 유닛 (20) 을 가진다. TFT 어레이 유닛 (20) 은 그 상부에 화소 전극, 화소 전극을 구동하는 화소 전극에 연결된 TFT 소자, 및 TFT 소자를 구동하는 게이트 선과 드레인 선을 가진다. 이런 식으로, 디스플레이 영역 (13) 에 대응하는 TFT 기판 (11) 의 부분 상에 게이트 선 (15) 및 드레인 선 (16) 이 매트릭스를 형성하도록 배열되며, TFT 소자 및 화소 전극이 그 형성된 매트릭스의 교차점에 배열된다. 디스플레이 영역 (13) 에 대응하는 TFT 기판 (11) 상의 구조를 TFT 어레이 유닛 (20) 이라 한다.
더미 와이어 (17) , 및 도시하지 않은 게이트 선 (15) 공통된 공정기간동안 형성되며, 그 두께는 약 0.33 ㎛ 이다. 도시하지 않은 드레인 선 (16) 의 두께는 약 0.21 ㎛ 이다. 게이트 선 (15), 드레인 선 (16), 및 더미 와이어 (17) 는 예컨대 알루미늄으로 만들어진다. 반면에, 게이트 선 (15) 및 드레인 선 (16) 의 재료는 알루미늄에 한정되지 않으며 다른 금속 재료일 수도 있다. 일반적으로, 알루미늄, 크롬, 몰리브덴과 같은 순수 금속 또는 그 합금 또는 그 다층 막 (layered film) 을 이용할 수 있다.
TFT 기판 (11) 상에 배열되는 TFT 어레이 유닛 (20), 게이트 선 (15), 드레 인 선 (16), 및 더미 와이어 (17) 상에서뿐만 아니라 TFT 기판 (11) 상에서도 절연막 (21) 이 형성된다. 절연막 (21) 은 실리콘 질화물, 실리콘 산화물 등과 같은 무기물로 만들어지며, 그 두께는 약 0.3 ㎛ 이다.
CF 기판의 두께는 약 700 ㎛ 이다. 디스플레이 영역 (13) 에 대응하는 CF 기판 (12) 은 그 상부에 각각 약 2 ㎛ 의 두께를 가지는 컬러 층 (22) 을 구비한다. 컬러 층 (22) 은 레드 컬러의 R 층, 그린 컬러의 G 층, 블루 컬러의 B 층을 포함한다. 수지 재료로 이루어진 광 차폐 층 (블랙 매트릭스 층) (23) 은 컬러 층 (22) 이 배열되지 않은 영역상에 배열된다. 광 차폐 층 (23) 의 두께는 약 1.3 ㎛ 이다.
밀봉 수지 스트라이프 (18) 는 CF 기판 (12) 과 TFT 기판 (11) 상에 배열된 절연막 (21) 사이에 위치한다. 밀봉 수지 스트라이프 (18) 는 유리로 만들어진 원통형의 밀봉 부재 스페이서 (24) 를 포함하며 직경 5 ㎛ 이다. 밀봉 부재 스페이서 (24) 는 절연막 (21) 과 접촉하고 있는 측면 부분을 가지며, CF 기판 (12) 과 접촉하고 있는 그 반대편 측면 부분을 가지며, 이는 절연막 (21) 과 CF 기판 (12) 사이의 거리를 일정하게 유지시킨다. 밀봉 수지 스트라이프 (18) 는 스크린 프린팅에 의해 그 위에 절연막 (21) 을 가지는 TFT 기판상에 형성될 수 있다.
액정 (27) 은 TFT 기판 (11) 과 CF 기판 (12) 사이에 형성되는 액정 캡슐화
스페이스 (25) 내에 캡슐화 되며, 밀봉 수지 스트라이프 (18) 에 의해 밀봉된다. 액정 (27) 은 직경 3 ㎛ 의 중합체 (유기 크로스-링크드 (cross-linked) 중합체 입자) 로 만들어진 구형 액정 스페이서 (26) 를 가진다. 액정 스페이서 (26) 와 밀봉 부재 스페이서 (24) 사이의 직경의 차이 2 ㎛ 는 컬러 층 (22) 의 두께와 동일하다. TFT 기판 (11) 과 CF 기판 (12) 이 밀봉 수지 스트라이프 (18) 에 의해 함께 접착되기 전에 액정 캡슐화 스페이스 (25) 에 미리 분포되어, 액정 스페이서 (26) 는 액정 캡슐화 스페이스 (25) 내에서 캡슐화 된다. 액정 스페이서 (26) 는 절연막과 (21) 접촉하고 있는 후 부분을 가지며 컬러 층 (22) 과 접촉하고 있는 전 부분을 가지는데, 이로써 액정 스페이서 (26) 는 절연막 (21) 과 컬러 층 (26) 사이의 거리를 일정하게 유지시킨다. 중합체 외에, 액정 스페이서 (26) 는 무기 입자, 또는 유기-무기 복합 입자에 의해 만들어질 수도 있다.
도 3 은 도 1 에 도시된 주입 홀 (19) 부근의 확대도를 나타낸다. 도 4 및 도 5 는 도 3 에 도시된 b-b' 및 c-c' 선에 따른 주입 홀 (19) 의 단면도를 나타낸다. 밀봉 수지 스트라이프 (18) 의 너비 (CW) 는 0.7 mm 이며, 종방향으로의 주입 홀 (19) 의 너비 (CL) 는 16 mm 이다. 주입 홀 (19) 부근 뿐만 아니라 주입 홀 (19) 에서, 더미 와이어 (17) 의 제 2 부분 (17a) 은 더미 와이어 (17) 의 제 1 부분 (17b) 사이에 삽입된다. 제 2 더미 와이어 부분 (17a) 은 빗 모양이며, 기판의 에지에 평행하게 연장된 직선 스트라이프 (32) 및 직선 스트라이프 (32) 로부터 기판의 에지로 연장된 다수의 빗살 부분 (33) 으로 이루어져 있다. 도 3 에서, 더미 와이어 (17,17a,17b) 의 너비 (W1) 는 약 700 ㎛ 인 반면, 직선 스트라이프 (32) 의 너비 (W2) 는 10 ㎛ 이고, 빗살 부분 (33) 의 너비 (L1) 는 50 ㎛ 이며, 빗살 부분 (33) 사이의 간격 (S1) 은 50 ㎛ 이다. 반면에, 도 3 에서, 주 입 홀 (19) 로부터의 제 2 부분 (17a) 의 돌출부의 길이 (L2) 는 약 4 mm 이다. 주입 홀 (19) 의 너비 (CL) 는 15 내지 20 mm 로 설계될 수도 있다.
주입 홀 (19) 에서, 비록 하나의 버퍼링 밀봉 부재 (18a) 만이 도 3 에서 도시되었으나, 3 개의 원통형 버퍼링 밀봉 부재 (18a) 가기판의 에지에 평행한 방향으로 배열된다. 3 개의 버퍼링 밀봉 부재 (18a) 는 LCD 장치의 전면에서 바라보았을 때, LCD 패널의 에지에 평행한 방향으로 타원 직경이 0.6 mm 이며, 그 수직 방향으로의 직경은 1.4 mm 이다. 도 4 및 도 5 에 도시한 바와 같이, 버퍼링 밀봉 부재 (18a) 는 밀봉 수지 스트라이프 (18) 의 부분을 형성하며, 그 내부에 직경 5 ㎛ 의 원통형 밀봉 부재 스페이서 (24) 를 가진다. 버퍼링 밀봉 부재 (18a) 는 제 2 더미 와이어 부분 (17a) 에 중첩되도록 배열되며, 밀봉 수지 스트라이프 (18) 로부터 디스플레이 영역 (13) 으로 다소 돌출한다. 버퍼링 밀봉 부재 (18a) 는 밀봉 수지 스트라이프 (18) 을 형성하는 공정 동안 스크린 프린팅 기술에 의해 형성될 수 있다. 버퍼링 밀봉 부재 (18a) 의 개수는 3 개에 한정되지 않으며, 하나 또는 몇개의 버퍼링 밀봉 부재 (18a) 가 배열될 수 있다. 큰 사이즈의 LCD 장치는 주입 홀 (19) 의 더 큰 너비 (CL) 를 가지며, 따라서 더 많은 개수의 버퍼링 밀봉 부재 (18a) 가 사용될 수도 있다.
만일, 빗살 부분 (33) 의 너비 (L1) 가 너무 작거나 빗살 부분 (33) 사이의 간격 (S1) 이 너무 크다면 원통형 밀봉 부재 스페이서 (24) 가 빗살 부분 (33) 상에 배열된 절연막 (21) 과 CF 기판 (12) 사이에 수용될 수 없다. 이 경우에, 버퍼 링 밀봉 부재 (18a) 의 두께가 작게 만들어지며, 이는 주입 홀 (19) 과 주입 홀 (19) 부근 사이의 셀 간격 불규칙을 억제할 수 없다. 본 실시형태에 따라, 빗살 부분 (33) 의 너비 (L1) 를 50 ㎛ 로 설정하고, 그 간격 (S1) 을 50 ㎛ 로 설정함으로써 밀봉 부재 스페이서 (24) 가 안전하게 빗살 부분 (33) 상에 배열된 절연막 (21) 과 CF 기판 (12) 사이에 수용될 수 있으며, 이로써 버퍼링 밀봉 부재 (18a) 의 두께를 미리 정해진 값으로 유지시킬 수 있다.
또한, 도 5 에 도시한 바와 같이, 빗살 부분 (33) 이 기판의 에지에 수직 방향으로 형성되므로, 그루브 (35) 가 액정 (27) 의 주입 방향에 따라 절연막 (21) 의 표면상에 형성된다. 액정 (27) 은 이러한 그루브 (35) 로 인해 원활하고 부드럽게 주입될 수 있다. 직선 스트라이프 (32) 가 더미 와이어 (17) 의 제 1 부분 (17b) 의 말단으로부터 연장되는 양 말단을 가지므로, 제 2 더미 와이어 부분 (17a) 은 공통 포텐셜로 유지된다.
주입 홀 (19) 은 UV 경화 수지 (28) 에 의해 밀봉 되며, UV 경화 수지 (28) 는 액정 캡슐화 스페이스 (25) 내의 액정 (27) 을 밀봉하기 위한 홀 밀봉 부재로서의 역할을 한다. 액정 (27) 을 안전하게 밀봉하기 위해, UV 경화 수지 (28) 는 밀봉 수지 스트라이프 (18) 의 에지 및 디스플레이 영역 (13) 근처의 버퍼링 밀봉 부재 (18a) 를 통과하도록 주입되어야 한다.
도 4 에서, 자외선 (29) 이 기판 표면에 평행한 방향 및 기판의 에지에 수직 방향으로 주입 홀 (19) 상에 조사될 때, UV 경화 수지 (28) 는 그 UV 경화 수지 (28) 의 외측 부분으로부터 내측 부분으로 경화된다. 자외선이 UV 경화 수지 (28) 에 의해 흡수되므로, 주입 홀 (19) 을 관통하는 자외선 (37) 이 주입 홀 (19) 의 안쪽에 위치한 UV 경화 수지 (28) 의 내측에 도달하는데 어려움이 있을 수도 있다. 특히, 버퍼링 밀봉 부재 (18a) 의 두께가 단지 약 5 ㎛ 인 본 실시형태의 LCD 장치의 경우에, 이 현상이 중대하게 고려될 수도 있다.
그러나 본 실시 형태의 LCD 장치 (10) 에 따르면, 제 2 더미 와이어 부분 (17a) 이 빗살 부분 (33) 사이의 간극 또는 간격 (S1) 을 가진 채 제공되는 구조가, 자외선 (38) 의 일부가 투명 TFT 기판 (11) 의 내측을 향해 투과되는 것을 허용케 한다. 그 이유는 다음과 같다. 도 4 에서, UV 경화 수지 (28) 상에 조사된 자외선 (29) 은 그 에지로부터 기판 표면에 실질적으로 평행한 방향으로 TFT 기판 (11) 및 CF 기판 (12) 에도 진입한다. 기판 (11,12) 상에 조사된 자외선 (29) 은 그 기판 (11,12) 내로 나아가며 그 중 일부는 기판의 외측 표면상에서 반사되어 기판 (11,12) 의 내측 표면을 통과한 후 UV 경화 수지 (28) 로 진입한다. TFT 기판 (11) 의 내측 표면을 통과한 자외선 (29) 이 제 2 더미 와이어 부분 (33) 의 간격을 지나 그 경화를 목적으로 UV 경화 수지 (28) 로 진입한다. 또한, CF 기판 (12) 이 광 차폐 특성을 가지지 않으므로, 일부 자외선 (39) 이 그 굴절된 진행방향으로 투명 CF 기판 (12) 의 내측을 향해 진행하며, UV 경화 수지 (28) 를 경화시키기 위해 주입 홀 (19) 에 진입한다. 따라서, 충분한 양의 자외선 (29) 이 주입 홀 (19) 의 내측 면에 위치한 UV 경화 수지 (28) 로 조사될 수 있으며, 이로 써 주입 홀 (19) 내의 UV 경화 수지 (28) 를 안전하게 경화할 수 있다.
본 실시형태의 LCD 장치 (10) 에 따르면, 제공된 더미 와이어 (17) 로 인해, LCD 장치 (10) 의 에지의 두께를 조정함으로써 양호한 화상 품질을 유지할 수 있다. 더욱이, 제 2 더미 와이어 부분 (17a) 이 주입 홀 (19) 에 배열되어 있으므로, 주입 홀 (19) 과 주입 홀 (19) 부근 사이의 셀 간격 불규칙을 억제할 수 있다. 나아가, 간격을 가지고 제공된 빗 형태의 제 2 더미 와이어 부분 (17a) 에 의해, 충분한 양의 자외선이 TFT 기판 (11) 을 통해 주입 홀 (19) 의 내측 면에 도달할 수 있다. 따라서, 셀 간격 불규칙이 억제되고, UV 경화 수지 (28) 가 충분히 경화될 수 있으며, 이에 의해 주입 홀 (19) 부근의 화상 품질의 저하가 감소될 수 있다.
본 실시형태의 LCD 장치 (10) 의 시험적인 테스트에 따르면, 빗살 부분의 피치 (pitch) 또는 L1 + S1 이 10 ㎛ 내지 1000 ㎛ 에서 설정되고, 빗살 부분 (32) 의 너비 (L1) 와 간격 (S1) 사이의 비가 8:2 내지 3:7 에서 설정되면, 충분하고 균일한 자외선이 주입 홀 (19) 의 내측 면에 위치한 UV 경화 수지 (28) 의 부분상에 조사될 수 있으며, 버퍼링 밀봉 부재 (18a) 의 두께가 미리 정해진 값으로 유지될 수 있다.
보다 두꺼운 컬러 층 (22) 은 더 깊은 색조를 제공한다. 예컨대, R 층의 경우, 레드는 더 깊은 레드 컬러를 띈다. 따라서 컬러 층 (22) 이 두껍게 만들어지면, 컬러 재현성 또는 재현가능한 컬러 범위가 넓어질 수 있다. 2 ㎛ 의 두께를 가지는 본 실시형태의 컬러 층 (22) 은, 현재 이용가능한 LCD 장치 중에서 가장 두꺼운 층이며 EBU (European Broadcasting Union) 표준의 컬러 재생능력을 구현할 수 있다. 반면에, 컬러 층 (22) 의 두께가 증가하면 LC 층의 두께는 이에 따라 감소한다. 따라서, LCD 장치의 화상 품질이 주입 홀 (19) 부근의 셀 간격 불규칙에 의해 용이하게 영향을 받는 것이 고려된다. 따라서, 본 발명의 이점은 보다 얇은 두께를 가지는 LCD 장치의 경우에 더 크게 고려된다. 일반적인 노트북 사이즈의 PC, PC 모니터 등에서 사용되는 LCD 장치의 컬러 층의 두께는 약 1.2 ㎛ 내지 1.7 ㎛ 이다.
본 실시형태에 따르면, 제 2 더미 와이어 부분 (17a) 을 포함한 전체 더미 와이어 (17) 는 공통 포텐셜로 유지되며, 제조 공정에서 야기된 전기 방전에 기인한 절연막의 손상이 억제되는데, 이는 제품 생산을 향상시킬 수 있다. 이러한 동작 중에, 만일 DC 고전압이 제 2 더미 와이어 부분 (17a) 에 인가되면, 화상 표시에서 상당한 불규칙이 야기될 수도 있으며, 이는 LCD 장치의 보다 낮은 신뢰성을 초래한다. 그러나, 본 실시형태의 제 2 더미 와이어 부분 (17a) 이 유지되는 공통 포텐셜이 LCD 장치 (10) 내의 공간적 및 시간적 평균 포텐셜에 가까우므로, LCD 장치상에서의 화상 디스플레이의 불규칙이 억제될 수 있으며, 이는 LCD 장치 (10) 의 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 비록 제 2 더미 와이어 부분 (17a) 이 공통 포텐셜로 유지되는 것이 바람직하지만, 제 2 더미 와이어 (17a) 부분이 드레인 선 (16) 또는 게이트 선 (15) 에 연결될 수도 있다. 이런 경우에서도, 전기적 방전이 종래의 경우에 비해 적절히 억제될 수 있다.
본 실시형태에 따르면 주입 홀 (19) 은 논-디스플레이 영역 (14) 의 한 측 에지에서 형성된다. 반면에, 주입 홀 (19) 은 게이트 선 (15) 및 드레인 선 (16) 이 배열되지 않은 논-디스플레이 영역 (14) 의 반대측 에지에서 형성될 수도 있다. 또한, 본 실시형태에서 절연막 (21) 은 TFT 어레이 유닛 (20) 상에 배열된다. 반면에, 본 발명은 TFT 기판 (11) 상의 층의 형태와 상관없이 사용될 수 있다. 예컨대, 본 발명은 TFT 어레이 유닛이 절연막 상에 배열된 LCD 장치 또는 약 0.8 ㎛ 내지 2.0 ㎛ 의 두께를 가지는 유기 절연막과 TFT 어레이 유닛이 절연막 상에 배열되는 LCD 장치에 적용될 수 있다. 또한, 약 1 ㎛ 의 두께를 가지는 유기 절연막이 전체 CF 기판 (12) 상에 배열되어, 컬러 층 (22) 및 광 차폐 층 (23) 을 덮을 수도 있다.
본 실시형태에 따르면, 직선 스트라이프 (32) 는 빗살 부분 (33) 의 내측 면과 접촉되어 있다. 반면에, 직선 스트라이프 (32) 가 배열되는 위치는 이러한 구조에 한정되지 않으며, 제 2 더미 와이어 부분 (17a) 의 직선 스트라이프 (32) 가 주입 홀 (19) 의 중간 부분 또는 외측 부분에 위치할 수도 있다. 본 실시형태에서, 더미 와이어 (17) 는 밀봉 수지 스트라이프 (18) 에 완전히 중첩될 수 있도록 배열된다. 그러나, 더미 와이어 (17) 는 반드시 이러한 방식으로 배열될 필요는 없다. 더미 와이어 (17) 는 밀봉 부재 스페이서 (24) 가 더미 와이어 (17) 상에 배열된 절연막 (21) 과 CF 기판 (12) 사이에 수용되도록 다른 식으로 배열될 수도 있다.
본 실시형태에 따르면, 광-차폐 층 (23) 은 수지 재료로 만들어진다. 반면에, 광 차폐 층 (23) 은 다음의 제 1 변형예에서 나타내듯이 금속 재료로 만들어질 수도 있다. 도 6 은 도 4 에 도시된 구조에 대응하는, LCD 장치 제 1 변형예의 부분 단면을 나타낸다. LCD 장치의 제 1 변형예 (34) 에 따르면, 광 차폐 층 (23) 은 0.14 ㎛ 두께의 크롬으로 만들어지며, 밀봉 수지 스트라이프 (18) 상에 배열되고, 버퍼링 밀봉 부재의 외측으로 연장된다. 밀봉 수지 스트라이프 (18) 및 버퍼링 밀봉 부재는 절연막 (21) 과 광 차폐 층 (23) 사이에 위치한다.
제 1 변형예에 따르면, CF 기판 (12) 으로부터의 자외선 조사는 광 차폐 층 (23) 에 의해 차단될 수도 있다. 그러나, TFT 기판 (11) 의 에지로부터의 자외선 조사가 간격을 가지고 제공된 제 2 더미 와이어 부분 (17a) 에 의해 보장될 수 있는데, 이는 UV 경화 수지 (28) 를 충분히 경화시킬 수 있다. 제 1 변형예에서, CF 기판 (12) 의 에지로부터 자외선이 차단되므로, 제 2 더미 와이어 부분 (17a) 의 간격 (S1) 을 TFT 기판 (11) 으로부터의 자외선 조사를 증가시키기 위해 본 실시형태와 비교하여 더 넓게 설정하는 것이 바람직하다. 광 차폐 층 (23) 은 크롬 외에 크롬 산화물, 금속 다중층 등으로 만들어질 수도 있다.
본 실시형태에서, 빗 형태의 제 2 더미 와이어 부분 (17a) 이 사용된다. 그러나, 제 2 및 제 3 변형예에서 나타낸 타 형태의 제 2 더미 와이어 부분이 사용될 수도 있다. 도 7a 는 LCD 장치의 제 2 변형예에서의 제 2 더미 와이어 부분 (17c) 의 구조를 나타낸다. 제 2 변형예에서의 LCD 장치에서는, 제 2 더미 와 이어 부분 (17c) 이 격자 구조로 형성되며, 그 내에서 동일한 형태로 배열된 종방향의 스트라이프와 동일한 형태로 배열된 횡방향의 스트라이프가 서로 교차한다. 도 7a 에서, 격자의 각 스트라이프의 너비 (L3) 는 30 ㎛ 이고, 스트라이프간 간격 (S3) 은 70 ㎛ 인 반면, 피치 (L3 + S3) 는 10 ㎛ 내지 1000 ㎛ 로 설정될 수 있으며, 너비 (L3) 와 간격 (S3) 사이의 비는 8:2 내지 3:7 로 설정될 수 있다.
도 7b 는 LCD 장치의 제 3 변형예의 제 2 더미 와이어 부분 (17d) 의 구조를 나타낸다. LCD 장치의 제 3 변형예에서, 제 2 더미 와이어 부분 (17d) 은 체크 무늬 구조로 형성되며, 도 7b 에 나타낸 바와 같이 칸 (36) 들이 체크무늬 패턴을 이루도록 배열되어 있다. 이웃하는 칸 (36) 들은 그 코너 부분에서 서로 연결되어 있으며, 공통 포텐셜로 유지된다. 도 7b 에서, 칸 (36) 의 한 면의 길이 (L4) 는 60 ㎛ 이며 간격 (S4) 은 40 ㎛ 인 반면, 길이 (L4) 와 간격 (S4) 의 비는 8:2 내지 5:5 로 설정될 수 있다.
제 2 더미 와이어 부분의 형태는 본 실시형태와 변형예에서 설명된 것에 한정되지 않으며, 망 형태 또는 기판의 에지에 평행하게 연장된 다수의 스트라이프일 수도 있다.
이상 본 발명을 첨부한 도면 및 전술한 상세한 설명에 의해, 바람직한 실시형태에 따라 설명하였지만, 당업자에게 전술한 실시형태, 변형예, 다양한 수정, 및 유사하거나 다른 구조가 본 발명의 범위 및 사상을 벗어나지 않고 구현될 수 있다.
본 발명에 따른 LCD 장치는, 네마틱 액정을 사용하는 IPS (In-Plane Switching) 모드, TN (Twisted Nematic) 모드, VA (Vertically Aligned) 모드의 LCD 장치 중 어느 것에도 적용할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면 주입 홀과 그 부근 사이의 셀 간격 불규칙을 억제할 수 있으며, 충분한 양의 자외선이 투명 기판 및 더미 와이어의 개구를 통과하여 주입 홀의 내측에 도달할 수 있어 셀 간격 불규칙을 억제하고 UV 경화 수지를 충분히 경화하며, 그에 의해 주입 홀 부근의 화상 품질의 저하를 억제할 수 있다.
Claims (11)
- 한 쌍의 투명 기판 (11,12);상기 투명 기판 (11,12) 사이에 액정 층 (27) 을 캡슐화하도록, 상기 투명 기판 (11,12) 을 접착하는 밀봉 수지 스트라이프 (18);상기 밀봉 수지 스트라이프 (18) 에 형성된 액정 주입 홀 (19) 을 밀봉하는 UV 경화 수지 (28); 및상기 투명 기판 (11,12) 중 하나와 상기 UV 경화 수지 (28) 사이의 상기 주입 홀 (19) 내에 위치되고, 광을 통과시키는 개구를 그 내부에 갖는 더미 와이어 (17) 를 구비한, 액정 디스플레이 (LCD) 장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 밀봉 수지 스트라이프 (18) 는, 그 내부에 상기 투명 기판 (11,12) 사이의 간격을 설정하기 위한 다수의 스페이서 (24) 를 수용하는, LCD 장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 더미 와이어 (17a) 는, 상기 투명 기판 (11,12) 중 상기 하나의 에지에 평행하게 연장하는 직선 부분 (32) 및 상기 직선 부분 (32) 으로부터 수직으로 연장하는 다수의 빗살 부분 (33) 을 구비하는 빗 형태인, LCD 장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 더미 와이어 (17c) 는 격자 구조인, LCD 장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 더미 와이어 (17d) 는 체크무늬 패턴인, LCD 장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 더미 와이어 (17) 는 상기 주입 홀 (19) 에 위치된 부분 이외의 다른 부분 (17b) 을 가지고, 상기 다른 부분 (17b) 은 상기 밀봉 수지 스트라이프 (18) 와 상기 투명 기판 (11,12) 중 상기 하나 사이에 위치되는, LCD 장치.
- 제 6 항에 있어서,상기 더미 와이어 (17) 는 전도 재료로 이루어진, LCD 장치.
- 제 7 항에 있어서,상기 더미 와이어 (17a) 는, 상기 투명 기판 (11,12) 중 상기 하나에 형성된 공통 선에 연결된, LCD 장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 더미 와이어 (17a) 는 상기 투명 기판 (11,12) 중 상기 하나에 형성된 게이트 선 (15) 을 가진 공통 층으로서 형성된, LCD 장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 액정 층 (27) 은 1.5 ㎛ 내지 4.0 ㎛ 의 두께를 가지는, LCD 장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 주입 홀 (19) 은 그 내부에 상기 밀봉 수지 스트라이프 (18) 의 재료와 같은 재료로 이루어진 버퍼링 밀봉 수지 부재 (18a) 를 수용하고, 상기 버퍼링 밀봉 수지 부재 (18a) 는 상기 더미 와이어 (17a) 와 접촉하고 있는, LCD 장치.
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