KR20070015697A - 액정 표시 패널과 이의 제조방법 - Google Patents

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KR20070015697A
KR20070015697A KR1020050070201A KR20050070201A KR20070015697A KR 20070015697 A KR20070015697 A KR 20070015697A KR 1020050070201 A KR1020050070201 A KR 1020050070201A KR 20050070201 A KR20050070201 A KR 20050070201A KR 20070015697 A KR20070015697 A KR 20070015697A
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한혜리
장경준
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삼성전자주식회사
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Abstract

본 발명은 표시 패널 주변부의 빛샘 현상을 차단하여 화질 특성을 향상시킨 액정 표시 패널 및 이의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 액정 표시 패널과 이의 제조방법은 화상을 표시하는 표시영역과 상기 표시 영역의 외곽에 위치하는 비표시 영역을 구비하는 액정 표시 패널에 있어서, 박막 트랜지스터가 형성된 제 1 기판과, 상기 제 1 기판과 대향하는 제 2 기판과, 상기 제 1 기판의 제 1 비표시 영역에 형성된 구동회로와, 상기 제 1 비표시 영역의 외곽으로 인접한 제 2 비표시 영역에 형성되어 빛샘을 차단하는 광차단층을 구비하는 것을 특징으로 한다.
액정 표시 장치, 블랙 매트릭스, 컬러 필터, 쉬프트 레지스트

Description

액정 표시 패널과 이의 제조방법{LIQUID CRYSTAL DISPLAY PANEL AND MANUFACTURING METHOD OF THE SAME}
도 1a 및 도 1b는 종래의 액정 표시 패널의 평면도 및 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 액정 표시 패널의 평면도이다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정 표시 패널의 단면도이다.
도 4a 내지 도 4e는 도 3에 도시된 액정 표시 패널의 제조방법을 단계적으로 설명하는 단면도들이다.
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정 표시 패널의 단면도이다.
도 6은 도 5에 도시된 액정 표시 패널의 제조방법을 단계적으로 설명하는 단면도들이다.
도 7은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 COT구조의 액정 표시 패널의 단면도이다.
도 8은 도 7에 도시된 액정 표시 패널의 제조방법을 단계적으로 설명하는 단면도들이다.
<도면의 주요부분에 대한 설명>
10,110,210,310,410:하부기판 14,114,214,414:쉬프트 레지스트
20,120,220,320,420:상부기판 24,122,222,322,422:블랙 매트릭스
52,152,252:실런트 126,226,326,426:광차단층
본 발명은 액정 표시 패널 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 특히 빛샘을 차단하여 화질 특성을 향상시킨 액정 표시 패널 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
액정 표시 장치는 전계를 이용하여 액정의 광투과율을 조절함으로써 화상을 표시하게 된다. 이를 위하여 액정 표시 장치는 액정셀들이 매트릭스 형태로 배열되어진 액정 표시 패널과, 액정 표시 패널을 구동하기 위한 구동 회로를 구비한 구동 회로부 및 액정 표시 패널로 광을 제공하는 백라이트 유닛을 포함한다.
이러한 액정 표시 장치는 폴리-실리콘 또는 아모퍼스-실리콘을 이용하여 액정셀의 스위치 소자인 박막 트랜지스터(TFT)를 형성한다. 폴리-실리콘은 전하 이동도가 상대적으로 높아 빠른 응답 속도를 요하는 구동 회로를 액정 패널에 내장할 수 있게 한다. 최근에는 아모퍼스-실리콘을 이용한 경우에도 구동 회로, 즉 상대적으로 간단한 회로 구성을 갖는 게이트 구동 회로의 쉬프트 레지스터를 액정 패널 에 내장할 수 있는 방안이 대두되고 있다.
도 1a 및 도 1b는 종래의 액정 표시 패널의 평면도 및 단면도이다. 도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이, 액정 표시 패널은 하부 기판(10)과 상부 기판(20)이 실런트(52)에 의해 합착되고, 두 기판(10,20) 사이에 액정이 주입되어 형성된다. 이러한 액정 표시 패널은 화상을 구현하기 위한 표시 영역(Active Area;80)과, 표시 영역(80) 주변부에 화상이 표시되지 않는 비표시 영역(70)으로 구분된다.
하부 기판(10)의 표시 영역(80)에는 절연막을 사이에 두고 상호 교차하는 게이트 라인 및 데이터 라인(미도시)과, 게이트 라인 및 데이터 라인의 교차부마다 스위치 소자로 형성된 박막 트랜지스터(미도시)와, 박막 트랜지스터와 접속된 액정셀의 화소 전극(미도시)이 형성된다. 하부 기판(10)의 비표시 영역(70) 중 상측에는 데이터 구동 IC(Integrated Circuit)(32)가 실장된 TCP(Tape Carrier Package)(31)와 접속되어질 데이터 패드와, 데이터 패드와 데이터 라인을 접속시키는 데이터 링크가 형성된다. 좌측의 비표시 영역(70)에는 게이트 라인과 접속된 쉬프트 레지스터(14)가 표시 영역(80)의 박막 트랜지스터와 함께 형성되고, 쉬프트 레지스터에 구동 제어 신호 및 전원 신호를 공급하기 위한 다수의 라인 온 글래스형 신호 라인들(이하, LOG 라인들)이 형성된다. 이러한 LOG 라인들은 데이터 구동 IC가 실장된 TCP를 경유하여 타이밍 컬트롤러로부터의 구동 제어 신호와 전원부로부터 전원 신호를 공급받게 된다. 한편, 이러한 쉬프트 레지스터(14)가 내장되지 않은 경우 좌측의 비표시 영역(70)에는 게이트 구동 IC가 실장된 TCP와 접속되어질 게이트 패드와, 게이트 패드와 게이트 라인을 접속시키는 게이트 링크가 형성된다.
상부 기판(20)의 표시 영역(80)에는 칼러 필터들 간의 구분 및 외부광 반사를 위한 블랙 매트릭스(24)와, 액정셀 단위로 형성된 컬러 필터 층(미도시)과, 액정셀들에 공통 전압을 공급하는 공통 전극(미도시)이 형성되고, 비표시 영역(70)에는 블랙 매트릭스(24)가 형성된다.
그리고 액정 표시 패널의 하부 기판(10)과 상부 기판(20) 상에는 광축이 직교하는 편광판(18,28)이 부착되고, 액정층(40)과 접하는 내측면 상에는 액정의 프리틸트각을 결정하는 배향막(12,22)이 더 형성된다.
이러한 하부 기판(10)과 상부 기판(20)은 비표시 영역(70)을 따라 인쇄된 실런트(52)를 통해 합착된 다음, 스크라이빙 공정을 통해 상부기판(20)의 비표시 영역(70)이 절단되어 상측의 데이터 패드 영역이 노출된다. 또한, 쉬프트 레지스터(14)가 내장되어 게이트 패드가 형성되지 않은 기존의 게이트 패드 영역도 기종 공정과 동일하게 스크라이빙 공정을 통해 노출된다.
이로 인하여, 불투명한 TCP가 부착되어 백라이트 유닛으로부터의 빛샘이 차단되는 데이터 패드 영역과 달리 TCP가 존재하지 않는 좌측의 게이트 패드 영역에서는 빛샘 현상이 발생된다. 게이트 패드 영역을 통한 빛샘을 액정 표시 패널의 주변부를 감싸는 탑샤시가 장착된 이후에도 탑샤시와 액정 표시 패널의 틈으로 새어나와 화질을 저하시켜 제품의 신뢰성을 떨어뜨리는 문제를 초래한다.
또한, 게이트 패드 영역을 노출시키는 불필요한 스크라이빙 공정이 한번 더 수행되어 생산성이 떨어지는 문제점이 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 빛샘을 차단하여 화질 특성을 향상시킨 액정 표시 패널 및 이의 제조방법을 제공함에 있다.
본 발명은 상기 기술적 과제를 이루기 위하여 화상을 표시하는 표시영역과 상기 표시 영역의 외곽에 위치하는 비표시 영역을 구비하는 액정 표시 패널에 있어서, 박막 트랜지스터가 형성된 제 1 기판과, 상기 제 1 기판과 대향하는 제 2 기판과, 상기 제 1 기판의 제 1 비표시 영역에 형성된 구동회로와, 상기 제 1 비표시 영역의 외곽으로 인접한 제 2 비표시 영역에 형성되어 빛샘을 차단하는 광차단층을 구비하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 패널을 제공한다.
여기서, 상기 광차단층은 상기 제 1 또는 제 2 기판에 서로 다른 색의 적어도 두 개의 컬러 필터가 적층되어 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 컬러 필터는 광 투과율이 낮은 순서로 적층되는 것을 특징으로 한다.
상기 광차단층은 상기 제 1 또는 제 2 기판에 블랙 매트릭스가 연장되어 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 제 1 비표시 영역에서 상기 제 1 기판과 상기 제 2 기판을 결합하는 실리콘을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 제 2 비표시 영역에 형성되는 셀키 및 베리코드가 외부에서 인식되도록 광차단층의 일부가 오픈되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 액정 표시 패널의 제조방법은 화상을 표시하는 표시 영역과 상기 표시 영역의 외곽에 위치하는 비표시 영역으로 이루어진 액정 표시 패널의 제조 방법에 있어서, 상기 비표시 영역 중 제 1 비표시 영역에 형성된 구동 회로를 포함하는 제 1 기판을 마련하는 단계와, 상기 제 1 비표시 영역의 외곽으로 인접한 제 2 비표시 영역에 형성된 광 차단층을 포함하는 제 2 기판을 마련하는 단계와, 상기 제 1 기판 및 상기 제 2 기판을 합착하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 광차단층을 포함하는 제 2 기판을 마련하는 단계는 상기 광차단층으로 적어도 2 개의 컬러 필터 층을 상기 표시 영역내의 컬러 필터와 동시에 적층하여 형성하는 단계인 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 광차단층을 포함하는 제 2 기판을 마련하는 단계는 상기 광차단층으로 블랙 매트릭스를 상기 표시 영역내의 블랙 매트릭스와 동시에 도포하여 형성하는 단계인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 액정 표시 패널의 제조방법은 화상을 표시하는 표시 영역과 상기 표시 영역의 외곽에 위치하는 비표시 영역으로 이루어진 액정 표시 패널의 제조 방법에 있어서, 상기 표시 영역 내에 형성된 컬러필터와, 상기 비표시 영역 중 제 1 비표시 영역에 형성된 구동 회로와, 컬러 필터와, 상기 제 1 비표시 영역의 외곽으로 인접한 제 2 비표시 영역에 형성된 광차단층를 포함하는 제 1 기판을 마련하는 단계와, 상기 제 1 기판과 대향하는 제 2 기판을 마련하는 단계와, 상기 제 1 기판 및 상기 제 2 기판을 합착하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 광차단층을 포함하는 제 1 기판을 마련하는 단계는 상기 광차단층으로 적어도 2 개의 컬러 필터 층을 상기 표시 영역내의 컬러필터와 동시에 적층하여 형성하는 단계인 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 광차단층을 포함하는 제 1 기판을 마련하는 단계는 상기 광차단층으로 블랙 매트릭스를 상기 표시 영역내의 블랙 매트릭스와 동시에 도포하여 형성하는 단계인 것을 특징으로 한다.
상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 이점들은 첨부한 도면들을 참조한 다음의 실시 예에 대한 상세한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.
이하 본 발명의 바람직한 일 실시예에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명에 따른 액정 표시 패널의 평면도이다.
도 2에 도시된 액정 표시 패널은 하부 기판(110)과 상부 기판(120)이 액정층을 사이에 두고 실런트를 통해 합착되어 형성된다. 이러한 액정 표시 패널은 화면이 표현되는 표시 영역(A)과 표시 영역(A)을 둘러싸는 표시 영역(A) 주변부의 화상이 표시되지 않는 비표시 영역(B)으로 구분된다. 비표시 영역(B)은 표시 영역(A)의 테두리를 감싸는 실런트와 중첩되고 블랙 매트릭스(122)가 형성된 제 1 비표시 영역(B1)과, 게이트 구동회로가 내장된 회로 영역과 인접한 제 2 비표시 영역(B2)과, 데이터 패드가 노출된 제 3 비표시 영역(B3)으로 나누어진다.
표시영역(A)의 하부 기판(110)에는 복수의 게이트 라인(GL)들과 게이트 라인 (GL)과 교차하는 데이터 라인(DL)들과, 그 게이트 라인(GL)들과 데이터 라인(DL)들의 교차부와 접속된 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor;TFT, 144)와, 매트릭스 형태로 배열된 액정셀(142) 단위로 형성되어 박막 트랜지스터에 접속된 화소 전극(미도시)과, 그 위에 배향막이 형성된다. 그리고 상부 기판(120)에는 액정셀 단위로 형성된 컬러 필터와, 컬러 필터를 구분하는 블랙 매트릭스와, 액정셀에 공통 전압을 가하는 공통 전극과, 그 위에 배향막이 형성된다. 여기서, 컬러필터는 청색, 녹색, 적색이 순차적으로 반복되어 있으며, 이러한 컬러필터 하나의 색이 하나의 화소 영역에 대응되어 형성되어 있다.
여기서, 컬러필터 또는 블랙 매트릭스는 하부 기판(110)상에 형성되는 컬러 필터 온 박막 트랜지스터(이하, COT)구조로 형성되기도 한다.
제 1 비표시 영역(B1)의 상부 기판(120)에는 블랙 매트릭스(122)가 형성되고, 하부 기판(110)에는 표시 영역(A)의 데이터 라인(DL)으로부터 신장된 데이터 링크(미도시)와, 게이트 라인(GL)과 접속된 게이트 구동 회로, 즉 쉬프트 레지스터와, 쉬프트 레지스터에 구동 제어 신호 및 전원 신호를 공급하기 위한 다수의 LOG 라인들이 형성된다. 이러한 제 1 비표시 영역(B1)의 가장 자리를 따라 실런트가 인쇄되어 상부기판(120)과 하부 기판(110)이 합착되게 한다.
제 2 비표시 영역(B2)에는 광차단층(126)이 형성된다. 광차단층(126)은 상부기판(120) 또는 하부 기판(110)상에 블랙 매트릭스, 또는 적어도 2개의 컬러 필터가 적층되어 형성된다. 이에 따라, 제 2 비표시 영역(B2)을 통한 백라이트 유닛으로부터의 빛샘을 차단할 수 있게 된다. 또한, 제 2 비표시 영역(B2)에는 광차단층 의 일부가 오픈되어 하부 기판(110)과 상부 기판(120)의 합착 및 기판 이동시 기준점이 되는 셀키 및 셀 아이디를 표시하는 베리코드(Vericode)(119)를 인식할 수 있도록 한다.
제 3 비표시 영역(B3)의 하부 기판(110)에는 데이터 링크와 접속되고 데이터 구동 IC(132)가 실장된 TCP(131)와 접속될 데이터 패드가 형성된다. 이러한 제 3 비표시 영역(B3)은 TCP(131)와의 접속을 위하여 상부 기판(120)과 비중첩된다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정 표시 패널의 단면도이다.
도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이, 제 1 비표시 영역(B1)에는 하부 기판(210)과 상부 기판(220) 사이에는 액정 주입을 위한 갭을 형성하고, 상부 및 하부 기판(210, 220)을 합착하기 위한 실런트(252)가 형성되어 있다.
제 1 비표시 영역(B1)의 하부 기판(210)에는 게이트 인쇄 회로 기판을 제거하고 게이트 인쇄 회로 기판의 신호선 및 게이트 구동 회로의 역할을 하는 쉬프트 레지스터(214)가 형성되어 있다. 따라서 쉬프트 레지스터(214)에 이용되는 클럭 신호(CKV), 반전 클럭 신호(CKVB) 및 스타트 펄스(STV)를 게이트 드라이버로 공급하고 클럭 신호(CKV), 반전 클럭 신호(CKVB) 및 스타트 펄스(STV)의 전압 레벨을 제어하는 레벨 쉬프트 회로(미도시)는 기판 외부의 구동 드라이버(미도시)에 장착된다. 한편, 실런트(252) 및 쉬프트 레지스터(214)도 하부의 백라이트 유닛(180)으로부터 나온 빛을 일부 차단하는 역할을 한다. 제 1 비표시 영역(B1)의 상부 기판(220)에는 외부광 반사를 위한 블랙 매트릭스(224)가 실런트(252)와 중첩되게 형 성되어 하부로부터의 빛이 차단된다.
제 2 비표시 영역(B2)에는 광 차단층(226)이 상부 기판(220)상에 하부 기판(210)의 최외곽 영역과 중첩되도록 형성된다. 광 차단층(226)은 컬러필터로 형성되는데, 광차단층(226)은 표시 영역에 위치하는 두 가지 색 이상의 컬러필터를 적층하여 구성하거나, 각 컬러필터를 형성하는 컬러수지를 혼합하여 사용할 수 있다. 여기서 광 차단층(226)은 투과 효율이 낮은 컬러 필터를 적어도 2개를 증착하는 것이 바람직하다. 이는 컬러 필터가 R,G,B인 경우 예를 들어 B(126a)은 청색은 투과하고 녹색과 적색은 차단하며, G(126b)는 녹색은 투과하고 적색과 청색은 차단하므로 적어도 2개를 증착하여야만 적색, 녹색, 청색 모두를 차단할 수 있기 때문이다. 일반적으로 하나의 컬러 필터층의 두께가 1.5㎛ 전후이므로 4.5㎛ 전후인 셀 갭을 고려해 볼 적에 도 3b에 도시된 바와 같이, R(226c),G(226b),B(226a) 3개의 컬러필터 모두로 광 차단층(226)을 형성함이 더 바람직하다. 이때 3개의 컬러필터로 적층된 광 차단층(226)은 하부 기판(210)의 상면에 맞닿아 셀 갭 사이로 수분 침투를 막고 하부 기판(210) 내에 형성된 쉬프트 레지스터(214) 등의 부식을 방지할 수 있기 때문이다. 즉, 빛샘 현상을 방지하기 위하여 컬러 필터로 광 차단층(226)을 형성하는 경우에는 부식을 방지하기 위하여 실리콘을 별도로 도포할 필요가 없으므로 공정이 줄어들어 비용절감 및 생산성이 향상되어 더 효율적이다. 다만, 컬러 필터 층을 적층함에 있어서 하부 기판(210)과 상부 기판(220)의 합착 및 기판 이동시에 기준점이 되는 셀키 및 셀 아이디를 표시하는 베리코드를 외부에서 인식 가능하도록 셀키 및 베리코드가 형성되는 부분에는 컬러 필터 층을 형성하지 않는다. 제 2 비표시 영역(B2)에 광 차단층으로 컬러 필터 층를 형성하는 공정은 표시영역에 대응하여 구성된 컬러 필터를 형성하는 공정과 동일한 공정에서 구성할 수 있으므로 따로 공정을 추가할 필요가 없다. 한편, 제 2 비표시 영역(B2)의 상부 기판(220)은 게이트 패드부 측으로 연장 형성되어 좌측의 상부 기판(220)과 하부 기판(210)의 크기는 동일하다.
제 3 비표시 영역(B3)에는 상부기판(220)이 형성되어 있지 않고 하부 기판에는 데이터 패드 및 금속 배선들이 형성되어 있다.
상기와 같은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정 표시 패널의 제조방법은 도 4를 결부하여 설명하기로 한다.
먼저, 도 4a에 도시된 바와 같이, 기판(221)의 제 1 비표시 영역(B1)에 크롬(Cr) 등의 금속막을 형성한 후 이 금속막을 노광시킨 후 현상하여 일정한 패턴의 금속막으로된 블랙 매트릭스(222)를 형성한다.
다음으로, 도 4b에 도시된 바와 같이, 블랙 매트릭스(222)와 기판(221) 위에 B층(226a)을 도포한 후 마스크를 사용하여 노광하여 제 2 비표시 영역(B2)에 컬러필터 층을 형성한다.
그리고 도 4c에 도시된 바와 같이, 블랙 매트릭스(222)와 제 2 비표시 영역(B2)의 B층(226a) 위에 G층(226b)을 도포한 후 제 2 비표시 영역(B2)의 B층(226a)위에 G층(226b)층이 남겨지도록 노광하여 컬러필터 2개층을 형성한다.
또한 상기와 같은 방법으로 도 4d에 도시된 바와 같이, R(226c)층을 G층(226b)위에 형성하여 컬러필터 3개층을 적층하여 제 2 비표시 영역(B2)에 광 차단 층(226)을 형성한다. 이때, 컬러 필터를 적층함에 있어서 적어도 2개를 적층하면 R,G,B 모두를 차단할 수 있으므로 하나의 공정은 생략할 수도 있다.
이와 같은 공정들에 의해 광 차단층(226)을 형성한 후, 블랙 매트릭스(222)위에 도 4e에 도시한 바와 같이, 보호막(124)을 형성하고, 마지막으로 보호막(224) 위에 액정을 구동시키기 위한 전압을 인가하기 위하여 ITO(indium tin oxide)로 구성되는 투명전극(미도시)을 증착하여 광 차단층을 구비한 액정 표시 패널의 상부 기판(220)이 완성된다.
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정 표시 패널의 단면도이다.
본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정 표시 패널은 광 차단층을 제외하면 제 1실시예에서 설명한 액정 표시 패널의 구성과 동일하므로, 중복된 부분에 대한 상세한 설명은 생략하고 광 차단층에 대해서만 상세히 설명하기로 한다.
본 실시예에 따른 광 차단층(326)은 도 5에 도시된 바와 같이, 제 2 비표시 영역(B2)의 상부 기판(320)에 블랙 매트릭스(322)가 적층되어 형성된다. 이렇게 형성된 광차단층(326)은 좌측의 게이트 패드부 측에서 발생하는 빛샘 현상을 차단한다. 한편, 광차단층(326)이 크롬(Cr) 블랙 매트릭스의 경우에는 그 외곽에 실로콘을 도포하는 공정이 추가된다. 확장된 블랙 매트릭스는 특히 게이트 패드부 측에서는 심하게 손상을 받는데, 그 이유는 데이터 패드부에 비하여 게이트 패드부에서 상하 기판간의 전위차가 크기 때문이다. 즉, 상부 기판의 크롬 블랙 매트릭스와 하부 기판의 게이트 라인간에 작용하는 전위차가 상부 기판의 크롬 블랙 매트릭스와 하부 기판의 데이터 라인간에 작용하는 전위차보다 커서, 고온 다습 동작 혹 은 저온 다습 동작 등의 신뢰성 인가시 상부 기판 크롬 블랙 매트릭스와 하부 기판의 게이트 패드 배선 사이에 수분이 침투해 들어가게 되고, 모듈 구동 조건하에서 상하 금속 간에 형성된 전기장과 그 사이에 채워진 전해질(수분)에 의해서 전기화학 반응이 일어난다. 이 경우 크롬 블랙 매트릭스는 급속히 부식되고, 이로 인해 부식된 블랙 매트릭스 사이로 광이 누설되어, 광 차단 기능을 할 수 없는 문제가 발생한다. 따라서 크롬으로 된 블랙 매트릭스를 제 2 비표시 영역(B2)에 형성할 경우에는, 수분이 침투할 수 없도록 실리콘을 균일하게 도포하여 블랙 매트릭스의 부식을 방지함이 적절하다. 제 2 비표시 영역(B2)에 광차단층(326)으로 블랙 매트릭스(322)를 형성하는 공정은 제 1 비표시 영역(B1) 및 표시영역에 대응하여 구성된 블랙 매트릭스(322)를 형성하는 공정과 동일한 공정에서 구성할 수 있으므로 따로 공정을 추가할 필요가 없다.
다만, 광 차단층(326)을 형성함에 있어서 상부 기판(320)과 하부 기판(310)의 합착 및 기판 이동시에 기준점이 되는 셀키 및 셀 아이드를 표시하는 베리코드를 인식할 수 있도록 셀키 및 베리코드가 형성되는 부분에는 광 차단층(326)을 형성하지 않는다.
본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정 표시 패널의 제조방법은 도 6을 결부하여 설명한다. 먼저 도 6a에 도시된 바와 같이, 기판(321)의 제 1 비표시 영역(B1) 및 제 2 비표시 영역(B2)에 크롬(Cr) 등의 금속막을 형성한 후 이 금속막을 노광시킨 후 현상하여 일정한 패턴의 금속 막으로 된 블랙 매트릭스(322)로 제 2 비표시 영역(B2)에 광차단층(326)을 형성한다. 다음으로, 표시영역에 컬러필터를 도포한 후 마스크를 사용하여 노광하는 공정을 반복하여 R,G,B 컬러필터 패턴을 형성한다.
이와 같은 공정들에 의해 광 차단층(326)을 형성한 후, 블랙 매트릭스(322)위에 도 6b에 도시된 바와 같이, 보호막(324)을 형성하고, 마지막으로 보호막(324) 위에 액정을 구동시키기 위한 전압을 인가하기 위하여 ITO(indium tin oxide)로 구성되는 투명전극(미도시)을 증착하여 광 차단층(326)을 구비한 액정 표시 패널의 상부 기판(320)이 완성된다. 이때, 도시하지는 않았으나 실리콘을 균일하게 도포하여 블랙 매트릭스의 부식을 방지하는 것이 바람직하다.
도 7은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 COT구조의 액정 표시 패널의 단면도이다. 본 발명의 제 3 실시예에 따른 액정 표시 패널은 광 차단층 및 컬러필터가 하부 기판상에 형성되는 것을 제외하면 제 1 실시예에서 설명한 액정 표시 장치의 구성과 동일하므로, 중복된 부분에 대한 상세한 설명은 생략하고 설명하기로 한다.
본 발명의 제 3 실시예에 따른 액정 표시 패널은 COT(Color filter on Thin film transistor Array; 이하 COT라 함) 구조로 하부 기판(410)상에 광 차단층(426) 및 컬러필터(미도시)가 형성되어 있다. 도 7을 참조하면, 하부 기판(410)은 스위칭 소자인 박막 트랜지스터(미도시)와, 그 위에 화소영역에 대응되게 형성된 컬러필터4와, 게이트 라인에 순차적으로 펄스를 인가하는 쉬프트 레지스터(414)를 구비한다. 제 2 비표시 영역(B2)에는 상부 기판(420)이 형성되어 있지 않고 하부 기판(410)이 노출되어 있다. 이 때 하부 기판(410)의 제 2 비표시 영역(B2)에 광차단층(426)이 형성되는데 광차단층(426)은 컬러 필터로 구성되며 적어도 2개의 컬러필터 층을 적층함이 바람직하다. COT구조의 경우에는 상부 기판(420)을 확대 형 성할 필요가 없고 블랙 매트릭스(422)는 하부 기판(410) 또는 상부 기판(420) 중 적어도 하나의 기판상에 형성된다. 블랙 매트릭스를 하부 기판(410)상에 형성하는 경우 앞서 설명한 하부 기판(410)의 제 2 비표시 영역(B2)에 컬러 필터 대신 블랙 매트릭스(422)로 광 차단층(426)을 형성하여 빛샘 현상을 방지할 수도 있다. 상부 기판(420)을 제 2 비표시 영역(B2)까지 확대 형성한 경우에 상부 기판(420)상에 블랙 매트릭스(422)를 제 2 비표시 영역(B2)까지 확대해 광차단층(426)을 형성하여 빛샘을 완전히 차단할 수도 있다. COT 구조의 경우에도 하부 기판(410)의 제 2 비표시 영역(B2)에 광차단층(426)을 형성함에 있어서 상부 기판(420)과 하부 기판(410)의 합착 및 기판 이동시에 기준점이 되는 셀키 및 셀 아이드를 표시하는 베리코드를 인식할 수 있도록 셀키 및 베리코드가 형성되는 부분에는 광 차단층(426)을 형성하지 않는다.
본 발명의 제 3 실시예에 따른 액정 표시 패널의 제조방법을 도 8과 결부하여 설명하면, 먼저 도 8a에 도시된 바와 같이, 기판(411)의 표시영역(미도시)에 박막 트랜지스터를 형성함과 동시에 제 1 비표시 영역(B1)에 쉬프트 레지스터(414)를 스퍼터링, 감광액 도포, 노광, 현상, 감광액 스트립 등의 과정을 거쳐 형성한다. 다음으로 그 위에 보호막(424)을 도포하고 칼라 필터층을 반복 교대하여 형성하며 이 과정에서 동일한 마스크를 반복 사용한다. 이때, 도 8b에 도시된 바와 같이 표시 영역뿐만 아니라 기판(411)의 제 2 비표시 영역(B2)에도 컬러필터를 도포한다. 먼저 B층(426a)을 도포하는데 표시영역은 도포된 컬러필터를 노광하여 패턴을 형성하나 제 2 비표시 영역(B2)에 도포된 컬러필터는 노광하지 않고 그대로 남겨둔다. 다음으로 도 8c에 도시된 바와 같이, G(426b)을 도포하고 표시영역은 도포된 컬러필터를 노광하여 패턴을 형성하나 제 2 비표시 영역(B2)에 도포된 컬러필터는 노광하지 않고 그대로 남겨둔다. 그 다음으로, 도 8d에 도시된 바와 같이, R(426c)을 도포하고 마찬가지로 표시영역은 도포된 컬러필터를 노광하여 패턴을 형성하나 제 2 비표시 영역(B2)에 도포된 컬러필터는 노광하지 않고 그대로 남겨둔다. 이렇게 하여 기판(411)의 제 2 비표시 영역(B2)에 광 차단층(426)을 형성하여 빛샘을 방지하고, 표시 영역에는 컬러 필터층(R, G, B) 세 가지를 형성하여 광 차단층을 구비한 액정 표시 장치의 하부 기판이 완성된다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 액정 표시 장치와 그 제조 방법은 기판의 외곽에서 빛샘 불량이 발생하지 않기 때문에 고화질의 액정 표시 장치를 제작할 수 있는 효과가 있다.
또한, 별도의 추가 공정 또는 수단의 추가 없이 광 차단층을 기판상에 형성하고, 기판을 한 번만 절단하면 되므로 생산성이 향상된다.
또한, 광 차단층으로 컬러필터를 사용하는 경우에는 실리콘의 사용을 배제하여 제조 비용을 절감시킬 수 있다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명 의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.

Claims (12)

  1. 화상을 표시하는 표시영역과 상기 표시 영역의 외곽에 위치하는 비표시 영역을 구비하는 액정 표시 패널에 있어서,
    박막 트랜지스터가 형성된 제 1 기판과;
    상기 제 1 기판과 대향하는 제 2 기판과;
    상기 제 1 기판의 제 1 비표시 영역에 형성된 구동회로와;
    상기 제 1 비표시 영역의 외곽으로 인접한 제 2 비표시 영역에 형성되어 빛샘을 차단하는 광차단층을 구비하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 패널.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 광차단층은 상기 제 1 또는 제 2 기판에 서로 다른 색의 적어도 두 개의 컬러 필터가 적층되어 형성되는 것을 특징으로 하는 액정 표시 패널.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 컬러 필터는 광 투과율이 낮은 순서로 적층되는 것을 특징으로 하는 액정 표시 패널.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 광차단층은 상기 제 1 또는 제 2 기판에 블랙 매트릭스가 연장되어 형 성되는 것을 특징으로 하는 액정 표시 패널.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 비표시 영역에서 상기 제 1 기판과 상기 제 2 기판을 결합하는 실리콘을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 패널.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 비표시 영역에 형성되는 셀키 및 베리코드가 외부에서 인식되도록 광차단층의 일부가 오픈되는 것을 특징으로 하는 액정 표시 패널.
  7. 화상을 표시하는 표시 영역과 상기 표시 영역의 외곽에 위치하는 비표시 영역으로 이루어진 액정 표시 패널의 제조 방법에 있어서,
    상기 비표시 영역 중 제 1 비표시 영역에 형성된 구동 회로를 포함하는 제 1 기판을 마련하는 단계와;
    상기 제 1 비표시 영역의 외곽으로 인접한 제 2 비표시 영역에 형성된 광 차단층을 포함하는 제 2 기판을 마련하는 단계와;
    상기 제 1 기판 및 상기 제 2 기판을 합착하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 패널의 제조방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 광차단층을 포함하는 제 2 기판을 마련하는 단계는 상기 광차단층으로 적어도 2 개의 컬러 필터 층을 상기 표시 영역내의 컬러 필터와 동시에 적층하여 형성하는 단계인 것을 특징으로 하는 액정 표시 패널의 제조방법.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 광차단층을 포함하는 제 2 기판을 마련하는 단계는 상기 광차단층으로 블랙 매트릭스를 상기 표시 영역내의 블랙 매트릭스와 동시에 도포하여 형성하는 단계인 것을 특징으로 하는 액정 표시 패널의 제조방법.
  10. 화상을 표시하는 표시 영역과 상기 표시 영역의 외곽에 위치하는 비표시 영역으로 이루어진 액정 표시 패널의 제조 방법에 있어서,
    상기 표시 영역 내에 형성된 컬러필터와, 상기 비표시 영역 중 제 1 비표시 영역에 형성된 구동 회로와, 컬러 필터와,상기 제 1 비표시 영역의 외곽으로 인접한 제 2 비표시 영역에 형성된 광차단층를 포함하는 제 1 기판을 마련하는 단계와;
    상기 제 1 기판과 대향하는 제 2 기판을 마련하는 단계와;
    상기 제 1 기판 및 상기 제 2 기판을 합착하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 패널의 제조방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 광차단층을 포함하는 제 1 기판을 마련하는 단계는 상기 광차단층으로 적어도 2 개의 컬러 필터 층을 상기 표시 영역내의 컬러필터와 동시에 적층하여 형성하는 단계인 것을 특징으로 하는 액정 표시 패널의 제조방법.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 광차단층을 포함하는 제 1 기판을 마련하는 단계는 상기 광차단층으로 블랙 매트릭스를 상기 표시 영역내의 블랙 매트릭스와 동시에 도포하여 형성하는 단계인 것을 특징으로 하는 액정 표시 패널의 제조방법.
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US9395471B2 (en) 2012-10-08 2016-07-19 Samsung Display Co., Ltd. Display device

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