KR20070079141A

KR20070079141A - 표시패널, 이의 제조방법 및 이를 제조하는 데 사용되는스페이서 인쇄장치

Info

Publication number: KR20070079141A
Application number: KR1020060009601A
Authority: KR
Inventors: 서봉성; 박소연; 허정욱
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2006-02-01
Filing date: 2006-02-01
Publication date: 2007-08-06
Also published as: US20070177073A1; JP2007206695A; CN101013215A

Abstract

영상의 표시품질을 향상시킨 표시패널, 이의 제조방법 및 이를 제조하는 데 사용되는 스페이서 인쇄장치가 개시된다. 표시패널은 제1 기판, 제2 기판, 액정층, 차광막 및 스페이서를 포함한다. 제2 기판은 제1 기판과 대향한다. 액정층은 제1 및 제2 기판 사이에 개재된 액정들로 이루어진다. 차광막은 제1 및 제2 기판 중 적어도 어느 하나의 기판에 형성되어 광을 차단한다. 스페이서는 제1 및 제2 기판 사이에 개재되어 차광막과 대응되는 위치에 배치되고, 소정의 방향을 따라 복수 개로 배치된다. 이와 같이, 스페이서가 소정의 마진폭을 갖도록 차광막 상에 소정의 방향을 따라 배치됨에 따라, 인쇄롤러의 얼라인 미스로 인해 컬러필터 상에 배치되는 것을 억제할 수 있고, 그로 인해 영상의 표시품질을 보다 향상시킬 수 있다.

스페이서, 스페이서 도트, 인쇄판, 수납홈

Description

표시패널, 이의 제조방법 및 이를 제조하는 데 사용되는 스페이서 인쇄장치{DISPLAY PANEL, METHOD OF MAKING THE PANEL AND SPACER PRINTING APPARATUS FOR MAKING THE PANEL}

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 표시패널을 도시한 사시도이다.

도 2는 도 1의 I-I'라인을 따라서 절단한 단면도이다.

도 3은 도 1의 표시패널 중 제2 기판의 일부를 도시한 평면도이다.

도 4는 도 3의 'A'부분을 확대해서 도시한 평면도이다.

도 5는 도 4의 스페이서들을 원 형상으로 뭉쳐놓은 상태를 도시한 평면도이다.

도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 표시패널 중 제2 기판의 일부를 발췌해서 도시한 평면도이다.

도 7 내지 도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시패널의 제조방법을 설명하기 위한 도면들이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100 : 제1 기판 200 : 제2 기판

220 : 차광막 230 : 컬러필터

260 : 스페이서 DOT : 스페이서 도트

300 : 액정층 350 : 실라인

400 : 실라인 500 : 인쇄판

500 : 수납홈 10 : 스테이지

20 : 잉크 30 : 블레이드

40 : 인쇄롤러

본 발명은 표시패널, 이의 제조방법 및 이를 제조하는 데 사용되는 스페이서 인쇄장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 영상의 표시품질을 향상시킨 표시패널, 이의 제조방법 및 이를 제조하는 데 사용되는 스페이서 인쇄장치에 관한 것이다.

대표적인 평판 표시장치인 액정 표시장치(liquid crystal display)는 액정(liquid crystal)을 이용하여 영상을 표시한다. 상기 액정 표시장치는 다른 표시장치에 비해 두께가 얇고 무게가 가벼우며, 소비전력이 적고, 낮은 구동전압을 갖는 장점을 갖는다.

상기 액정 표시장치(liquid crystal display)는 액정의 광투과율을 이용하여 영상을 표시하는 액정 표시패널(liquid crystal display panel) 및 상기 액정 표시패널의 하부에 배치되어 상기 액정 표시패널로 광을 제공하는 백라이트 어셈블리(back-light assembly)를 포함한다.

상기 액정 표시패널은 스위칭(switching) 소자인 박막 트랜지스터(thin film transistor)들이 형성된 어레이(array) 기판, 상기 어레이 기판과 마주보며 배치되며 컬러필터(color filter)들이 형성된 컬러필터 기판, 상기 어레이 기판 및 상기 컬러필터 기판 사이에 개재된 액정들로 이루어진 액정층(liquid crystal layer), 상기 어레이 기판 및 상기 컬러필터 기판 사이에 개재되어 상기 액정들을 밀봉하는 실라인(seal line), 및 상기 어레이 기판 및 상기 컬러필터 기판 사이에 개재되어, 상기 어레이 기판 및 상기 컬러필터 기판 사이의 셀갭(cell gap)을 유지시키는 스페이서(spacer)들을 포함한다.

일반적으로, 상기 컬러필터 기판은 상기 컬러필터들의 외곽을 감싸도록 배치되어, 광의 이동을 차단하는 차광막을 더 포함한다. 이때, 상기 스페이서들은 상기 컬러필터 기판의 차광막과 대응되는 위치에 배치된다.

한편, 상기 액정층을 형성하는 방법에는 액정 주입방식 및 액정 적하방식이 있는 데, 최근에는 상기 액정 적하방식이 주로 사용된다.

상기 액정 적하방식을 간단하게 설명하면, 상기 컬러필터 기판에 상기 실라인 및 상기 스페이서들을 도포하고, 상기 어레이 기판에 상기 액정들을 적하(dropping)한 후, 진공상태에서 상기 두 기판을 결합(assembling)하여 상기 액정 표시패널을 제조한다. 일반적으로, 상기 스페이서들은 인쇄롤러에 의한 인쇄방식에 의해 도포된다.

그러나, 상기 스페이서들이 상기 인쇄방식에 의해 상기 컬러필터 기판 상에 도포될 경우, 상기 인쇄롤러의 얼라인 미스로 인해 상기 차광막과 대응되는 위치가 아닌 상기 컬러필터들과 대응되는 위치에 도포될 수 있다. 이와 같이, 상기 컬러필 터들과 대응되는 위치에 도포된 스페이서들은 상기 컬러필터들을 투과하여 진행하는 광의 일부를 차단하여 영상의 표시품질을 저하시킬 수 있다.

따라서, 본 발명의 기술적 과제는 이러한 종래의 문제점을 해결하기 도출된 것으로, 본 발명의 목적은 스페이서들을 소정의 마진폭을 갖도록 차광막과 대응되는 위치에 배치시켜 영상의 표시품질을 향상시킨 표시패널을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 상기 표시패널을 제조하기 위한 표시패널의 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 표시패널를 제조하는 데 사용되는 스페이서 인쇄장치를 제공하는 것이다.

상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 일 실시예에 따른 표시패널은 제1 기판, 제2 기판, 액정층, 차광막 및 스페이서를 포함한다.

상기 제2 기판은 상기 제1 기판과 대향한다. 상기 액정층은 상기 제1 및 제2 기판 사이에 개재된 액정들로 이루어진다. 상기 차광막은 상기 제1 및 제2 기판 중 적어도 어느 하나의 기판에 형성되어 광을 차단한다. 상기 스페이서는 상기 제1 및 제2 기판 사이에 개재되어 상기 차광막과 대응되는 위치에 배치되고, 상기 소정의 방향을 따라 복수 개로 배치된다.

상기한 본 발명의 다른 목적을 달성하기 위한 일 실시예에 따른 표시패널의 제조방법은 인쇄롤러를 이용하여 스페이서를 제1 기판의 차광막 상에 소정의 방향 을 따라 복수 개로 배치시키는 단계, 상기 제1 기판 상에 실라인을 형성하는 단계, 상기 제1 기판과 다른 제2 기판 상에 액정을 적하하는 단계, 및 상기 제1 및 제2 기판을 서로 결합하는 단계를 포함한다.

상기한 본 발명의 다른 목적을 달성하기 위한 일 실시예에 따른 스페이서 인쇄장치는 인쇄판 및 인쇄롤러를 포함한다.

상기 인쇄판은 평면적으로 보았을 때, 소정의 방향으로 긴 타원 형상을 갖고, 스페이서를 수납하는 수납홈들을 포함한다. 상기 인쇄롤러는 상기 인쇄판에서 회전하여 상기 스페이서를 외표면에 부착시키고, 표시기판에서 회전하여 상기 부착된 스페이서를 상기 표시기판에 인쇄한다.

이러한 본 발명에 따르면, 스페이서가 소정의 마진폭을 갖도록 차광막 상에 소정의 방향을 따라 배치됨에 따라, 인쇄롤러의 얼라인 미스로 인해 컬러필터 상에 배치되는 것을 억제할 수 있고, 그로 인해 영상의 표시품질을 보다 향상시킬 수 있다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명하기로 한다.

<표시패널의 제1 실시예>

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 표시패널을 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1의 I-I'라인을 따라서 절단한 단면도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 실시예에 의한 표시패널(400)은 제1 기판(100), 제2 기판(200), 액정층(300), 스페이서(260) 및 실라인(350)을 포함하고, 광을 이용하여 영상을 외부로 표시한다. 여기서, 이때, 표시패널(400)은 영상이 표시되는 표시영역(AR1) 및 표시영역(AR1)의 외곽에 형성된 주변영역(AR2)으로 구분된다.

우선, 제1 기판(100)에 대하여 간단하게 설명하면, 제1 기판(100)은 제1 투명기판(110), 게이트 배선(미도시), 데이터 배선(미도시), 스토리지 배선(미도시), 게이트 절연막(120), 박막 트랜지스터(TFT), 보호막(130) 및 화소전극(140)을 포함한다.

제1 투명기판(110)은 플레이트 형상을 갖고, 투명한 물질로 이루어진다. 제1 투명기판(110)은 예를 들면, 유리(Glass) 또는 석영(Quartz)으로 이루어진다.

제1 투명기판(110) 상에는 제1 방향으로 상기 게이트 배선이 형성되고, 상기 제1 방향과 수직한 제2 방향으로 상기 데이터 배선들이 형성된다. 상기 스토리지 배선은 상기 게이트 배선과 평행하게 형성된다.

게이트 절연막(120)은 상기 게이트 배선 및 상기 스토리지 배선을 덮도록 상기 제1 투명기판(110) 상에 형성된다. 이때, 상기 게이트 배선은 게이트 절연막(120)의 하부에 형성되는 반면, 상기 데이터 배선은 게이트 절연막(120)의 상부에 형성된다. 그로 인해, 상기 게이트 배선 및 상기 데이터 배선은 서로 전기적으로 절연된다.

상기 게이트 배선 및 상기 데이터 배선이 서로 수직하게 교차됨에 따라, 제1 기판(100)의 표시영역(AR1) 상에는 복수의 단위화소(pixel)들이 정의된다. 상기 각 단위화소 내에는 박막 트랜지스터(TFT) 및 화소전극(140)이 형성된다.

박막 트랜지스터(TFT)는 상기 각 단위화소 내에 형성되며, 게이트 전극(G), 소스 전극(S), 드레인 전극(D), 액티브층(A) 및 오믹콘택층(O)을 포함한다.

게이트 전극(G)은 상기 게이트 배선으로부터 상기 제2 방향으로 연장되어 제1 투명기판(110) 상에 형성된다. 소스 전극(S)은 상기 데이터 배선으로부터 상기 제1 방향으로 연장되어, 게이트 전극(G)의 일부와 겹치도록 형성된다. 드레인 전극(D)은 소스 전극(S)으로부터 소정거리 이격되어 형성되고, 게이트 전극(G)의 일부와 겹치도록 형성된다. 드레인 전극(D)은 콘택홀(132)을 통해 화소전극(140)과 전기적으로 연결된다. 액티브층(A)은 게이트 전극(G)과, 소스 전극(S) 및 드레인 전극(D) 사이에 형성되며, 게이트 전극(G)을 커버하도록 형성된다. 오믹콘택층(O)은 액티브층(A)과 소스 전극(S)의 사이 및 액티브층(A)과 드레인 전극(D)의 사이에 형성된다.

보호막(130)은 박막 트랜지스터(TFT)를 덮도록 게이트 절연막(120)에 형성되어, 박막 트랜지스터(TFT)를 외부의 열이나 습기로부터 보호한다. 이때, 상기 각 단위화소 내로 길게 연장된 드레인 전극(D)의 상부에는 보호막(130)의 일부가 개구되어 콘택홀(132)이 형성된다.

화소전극(140)은 상기 각 단위화소 내에 형성되어 매트릭스 형태로 배치된다. 화소전극(140)은 투명하면서 도전성 물질로 이루어진다. 화소전극(140)은 박막 트랜지스터(TFT)의 드레인 전극(D)과 콘택홀(132)에 의해 전기적으로 연결되고, 박막 트랜지스터(TFT)로부터 구동전압을 인가받아 충전된다. 이렇게 충전된 화소전극(140)은 상기 스토리지 배선에 의해 상기 구동전압이 소정 시간동안 유지된다.

이어서, 제2 기판(200)에 대하여 간단하게 설명하면, 제2 기판(200)은 제1 기판(100)과 대향하도록 배치된다. 제2 기판(200)은 제2 투명기판(210), 차광막(220), 컬러필터(230), 평탄화막(240) 및 공통전극(250)을 포함한다.

제2 투명기판(210)은 플레이트 형상을 갖고, 제1 투명기판(110)과 동일한 투명한 물질로 이루어진다.

차광막(220)은 제2 투명기판(210) 상에 형성되어 광의 이동을 차단한다. 구체적으로, 차광막(220)은 제2 투명기판(210)의 주변영역(AR2)에 형성되고, 제2 투명기판(210)의 표시영역(AR1)의 일부에 형성된다.

차광막(220)은 제1 기판(100)의 게이트 배선, 데이터 배선, 스토리지 배선 및 박막 트랜지스터(TFT) 등과 대응되도록 제2 투명기판(210) 상에 형성되어, 상기한 구성요소들이 외부에서 식별되지 않도록 광의 이동을 차단한다. 내부 차광막(220)은 일례로, 불투명한 무기물질로 이루어지며, 바람직하게 크롬(Cr)으로 이루어진다.

컬러필터(230)는 매트릭스 형태로 배치된 화소전극(140)과 대향하는 위치에 형성된다. 컬러필터(230)는 차광막(220)을 덮도록 제2 투명기판(210)의 표시영역(AR1)에 형성된다. 컬러필터(230)에는 일례로, 적색 컬러필터, 녹색 컬러필터 및 청색 컬러필터 등이 있다.

평탄화막(240)은 차광막(220) 및 컬러필터(230)를 덮도록 제2 투명기판(210)의 전 영역에 형성되어, 울퉁불퉁한 표면을 평탄화시킨다. 평탄화막(240)은 일례로, 투명한 유기물질로 이루어진다.

공통전극(250)은 평탄화막(240) 상에 형성되고, 화소전극(140)과 동일한 투명한 도전성 물질로 이루어진다. 공통전극(250)은 외부로부터 공통전압이 인가되어 화소전극(140)과의 사이에서 전기장을 형성시킨다.

이어서, 액정층(300)은 제1 및 제2 기판(100, 200)의 사이에 개재되며, 인가된 전기장에 의해 재배열되는 액정으로 이루어진다. 구체적으로, 액정층(300)은 제1 기판(100)의 화소전극(140) 및 제2 기판(200)의 공통전극(260)의 사이에 형성된 전기장에 의하여 재배열된다. 재배열된 액정층(300)은 외부에서 인가된 광의 광투과율을 조절하고, 광투과율이 조절된 광은 상기 컬러필터들을 통과함으로써 영상이 표시된다.

스페이서(260)는 제1 및 제2 기판(100, 200)의 사이에 배치되어 제1 및 제2 기판(100, 200) 사이의 셀갭(cell gap)을 유지시킨다. 스페이서(260)는 차광막(220)과 대응되는 위치에 형성된다. 스페이서(260)들에 대한 보다 자세한 내용은 별도의 도면들을 이용하여 후술하기로 한다.

실라인(350)은 제1 및 제2 기판(100, 200)의 사이에 개재되며, 제2 투명기판(210)의 주변영역(AR2)과 대응되는 위치에 형성되어 폐루프를 이룬다. 실라인(350)은 일례로, 실런트(sealant)로 이루어지며, 제1 및 제2 기판(100, 200)의 사이를 서로 결합시킨다. 실라인(350)은 주변영역(AR2)의 최외곽에 형성되어, 제1 및 제2 기판(100, 200)의 사이에 개재된 액정들이 외부로 유출되지 않도록 액정층(300)을 밀봉한다.

도 3은 도 1의 표시패널 중 제2 기판의 일부를 도시한 평면도이고, 도 4는 도 3의 'A'부분을 확대해서 도시한 평면도이다.

도 3을 참조하면, 본 실시예에 의한 스페이서(260)는 제2 기판(200)에 형성된 차광막(220)과 대응되는 위치에 배치되고, 소정의 방향을 따라 복수 개로 그룹을 지어 배치된다. 이때, 그룹을 지어 배치된 소정 개수의 스페이서(260)들을 스페이서 도트(DOT)로 정의한다.

우선, 컬러필터(230) 및 차광막(220)의 위치관계를 구체적으로 설명한 후, 스페이서(260)에 대하여 보다 자세히 설명하기로 한다.

컬러필터(230)는 제1 기판(100)의 화소전극(140)과 대응되도록 형성됨에 따라, 서로 수직한 제1 및 제2 방향으로 소정거리 이격되어 형성된다. 컬러필터(230)는 일례로, 적색 컬러필터(R), 녹색 컬러필터(G) 및 청색 컬러필터(B)를 포함한다. 구체적으로, 이러한 적색, 녹색 및 청색 컬러필터(R, G, B)는 제2 방향을 따라 순차적으로 형성되고, 제1 방향을 따라 반복적으로 형성된다.

차광막(220)은 컬러필터(230)들 사이에 형성된다. 즉, 차광막(220)은 컬러필터(230)들이 서로 이격되어 형성된 사이공간에 형성된다. 그 결과, 차광막(220)은 서로 수직하게 교차하는 그물망 구조를 갖는다.

스페이서 도트(DOT)는 차광막(220)의 길이방향을 따라 배치된 소정의 개수의 스페이서(260)들을 포함한다. 스페이서 도트(DOT)는 예를 들어, 컬러필터(230)와 동일한 개수로 제1 및 제2 방향을 따라 소정거리 이격되어 배치된다.

바람직하게, 스페이서 도트(DOT)는 제2 방향을 따라 5개 ~ 8개로 배치된 스페이서(260)들을 포함하고, 이러한 스페이서(260)들은 일렬로 배치된다.

도 4를 참조하면, 스페이서 도트(DOT)는 차광막(220)의 폭(L)의 중앙을 따라 배치되는 것이 바람직하다. 즉, 스페이서 도트(DOT)는 소정의 마진폭(M1)을 갖도록 컬러필터(230)와 소정거리 이격된다.

여기서, 스페이서(260)는 구 형상을 갖고, 스페이서의 지름(D1)은 일례로, 약 3um ~ 5um 의 범위를 갖는다. 한편, 차광막(230)의 제1 방향으로의 폭(L)은 일례로, 약 25um ~ 35um의 범위를 갖는다. 따라서, 스페이서 도트(DOT)는 약 10um ~ 16um의 마진폭(M1)을 갖도록 배치된다.

도 5는 도 4의 스페이서들을 원 형상으로 뭉쳐놓은 상태를 도시한 평면도이다. 도 4 및 도 5를 서로 비교하여 본 실시예의 효과를 설명하기로 한다.

도 5를 참조하면, 종래의 스페이서 도트(DOT)는 원 형상으로 모여있는 5개 내지 8개의 스페이서(260)들을 포함한다. 종래의 스페이서 도트(DOT)는 차광막(220)의 폭(L)의 중앙에 배치된다.

종래의 스페이서 도트(DOT)는 소정의 마진폭(M2)을 갖도록 컬러필터(230)와 소정거리 이격된다. 이때, 종래의 스페이서 도트(DOT)의 폭(D2)은 약 12um ~ 15um이므로, 종래의 스페이서 도트(DOT)의 마진폭(M2)은 약 5um ~ 12um이다.

도 4 및 도 5를 다시 참조하면, 본 실시예에 의한 스페이서 도트(DOT)의 마진폭(M1)은 종래의 스페이서 도트(DOT)의 마진폭(M2)보다 크다. 구체적으로, 본 실시예에 의한 마진폭(M1)이 약 10um ~ 16um이고, 종래의 스페이서 도트(DOT)의 마진폭(M2)이 약 5um ~ 12um이므로, 본 실시예에 의한 마진폭(M1)이 종래의 스페이서 도트(DOT)의 마진폭(M2)보다 약 4um ~ 5um 정도 더 크다.

일반적으로, 인쇄롤러(미도시)를 이용하여 스페이서(260)들을 제2 기판(200)의 차광막(220) 상에 배치시킬 때, 상기 인쇄롤러가 제2 방향으로 얼라인 미스가 발생할 경우, 스페이서(260)들이 컬러필터(230) 상에 배치되어 컬러필터(230)를 투과한 광의 이동경로를 차단할 수 있다.

그러나 본 실시예에 같이, 스페이서(260)들이 차광막(220)의 폭(L)의 중앙을 따라 배치됨에 따라, 종래의 마진폭(M2)보다 더 큰 마진폭(M1)을 가질 수 있고, 그로 인해 상기 인쇄롤러가 어느 정도의 얼라인 미스가 발생하더라도 스페이서(260)들이 컬러필터(230) 상에 배치되는 것을 보다 억제할 수 있다.

<표시패널의 제2 실시예>

도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 표시패널 중 제2 기판의 일부를 발췌해서 도시한 평면도이다. 본 발명의 제2 실시예에 의한 표시패널은 스페이서들을 제외하면, 앞서 설명한 제1 실시예의 표시패널과 동일한 구성을 가짐으로 그 중복된 설명은 생략하기로 하며, 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조부호 및 명칭을 사용하기로 한다.

도 6을 참조하면, 본 실시예에 의한 스페이서 도트(DOT)는 차광막(220)의 길이방향을 따라 지그재그로 배치된 소정의 개수의 스페이서(260)들을 포함한다. 스페이서 도트(DOT)는 예를 들어, 컬러필터(230)와 동일한 개수로 제1 및 제2 방향을 따라 소정거리 이격되어 배치된다.

예를 들어, 스페이서 도트(DOT)는 제2 방향을 따라 5개 ~ 8개로 배치된 스페이서(260)들을 포함하고, 이러한 스페이서(260)들은 지그재그로 배치된다. 따라서, 본 실시예에 의한 스페이서 도트(DOT)의 폭(D3)은 약 5um ~ 6um의 범위를 갖는다.

스페이서 도트(DOT)는 차광막(220)의 폭(L)의 중앙을 따라 배치되는 것이 바람직하다. 즉, 스페이서 도트(DOT)는 소정의 마진폭(M3)을 갖도록 컬러필터(230)와 소정거리 이격된다. 예를 들어, 차광막(230)의 제1 방향으로의 폭(L)은 약 25um ~ 35um의 범위를 가질 경우, 스페이서 도트(DOT)의 마진폭(M3)은 약 10um ~ 15um의 범위를 갖는다.

이와 같이, 스페이서(260)들이 차광막(220)의 폭(L)의 중앙을 따라 지그재그로 배치됨에 따라, 인쇄롤러가 어느 정도의 얼라인 미스가 발생하더라도 스페이서(260)들이 컬러필터(230) 상에 배치되는 것을 억제할 수 있다.

<표시패널의 제조방법의 실시예>

도 7 내지 도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시패널의 제조방법을 나타낸 단면도들이다. 상기 도면들을 참조하여, 본 발명의 표시패널의 제조방법을 자세하게 설명하기로 한다.

우선, 도 7은 복수의 수납홈을 갖는 인쇄판을 도시한 평면도이고, 도 8은 도 6의 Ⅱ-Ⅱ'선을 따라 절단한 단면도이다.

도 7 및 도 8을 참조하면, 복수의 수납홈(510)들을 갖는 인쇄판(500)을 스테이지(10) 상에 배치시킨다. 이때, 수납홈(510)들은 서로 소정거리 이격되어 형성된다. 예를 들어, 수납홈(510)들은 평면적으로 보았을 때, 매트릭스 형태를 갖도록 배치된다.

두 번째로, 도 9는 인쇄판의 수납홈에 스페이서들을 채우는 단계를 나타낸 단면도이고, 도 10은 도 9의 'B'부분을 확대해서 도시한 단면도이며, 도 11은 도 9의 수납홈에 스페이서들이 채워진 상태를 나타낸 평면도이다.

도 9를 참조하면, 배치된 인쇄판(500)의 수납홈(510)들에 스페이서(260)들을 채운다.

수납홈(510)들에 스페이서(260)들을 채우는 단계를 예를 들어 설명하면, 우선 스페이서 분사기(미도시)를 이용하여 인쇄판(500) 상에 스페이서(260)들을 분사시킨다. 여기서, 인쇄판(500) 상에 분사되는 스페이서(260)들은 잉크(20)에 혼합된 상태로 분사되는 것이 바람직하다. 이때, 잉크(20)는 소정의 점성을 갖고, 열에 의해 경화되는 성질을 갖는 것이 바람직하다. 예를 들어, 잉크(20)는 백색 잉크인 것이 바람직하고, 멜라민(melamine) 수지 또는 폴리에스테르(polyester) 수지로 이루어질 수 있다.

스페이서(260)들이 인쇄판(500) 상에 분사된 후, 블레이드(30)를 인쇄판(500)의 표면의 한쪽 끝에서 다른 쪽 끝으로 이동시켜 가면서, 분사된 스페이서(260)들을 수납홈(510)들에 스페이서(260)들을 채운다. 또한, 블레이드(30)는 수납홈(510)들에 스페이서(260)들을 채우면서 동시에, 수납홈(510)들에 수납되지 않는 스페이서(260)들을 인쇄판(500)의 표면으로부터 제거할 수 있다.

도 10 및 도 11을 참조하여 본 실시예에 의한 인쇄판(500)의 형상을 보다 자세하게 서술하기로 한다.

본 실시예에 의한 인쇄판(500)의 일면에는 소정의 개수의 스페이서(260)를 수납하기 위해 소정의 방향으로 긴 타원 형상을 갖는 수납홈(510)들이 형성되고, 이러한 수납홈(510)들은 매트릭스 형태로 배치된다. 이때, 각 스페이서(260)는 구 형상을 갖고, 각 스페이서의 지름(D)은 일례로, 약 3um ~ 5um 의 범위를 갖는다.

각 수납홈(510)의 깊이(H)는 스페이서(260)의 지름(D)보다 0.1um ~ 0.2um만큼 더 긴 것이 바람직하다. 구체적으로, 각 수납홈(510)의 깊이(H)는 약 3.1um ~ 5.2um의 범위를 갖는다.

각 수납홈(510)의 폭(T)은 스페이서(260)의 지름(D)보다 1um ~ 3um만큼 더 긴 것이 바람직하다. 구체적으로, 각 수납홈(510)의 폭(T)은 약 4um ~ 8um의 범위를 갖는다. 한편, 각 수납홈(510)의 길이(K)는 약 20um ~ 30um의 범위를 갖는 것이 바람직하다.

각 수납홈(510)에는 5개 ~ 8개의 스페이서(260)들이 수납되는 것이 바람직하다. 이러한 스페이서(260)들은 각 수납홈(510)에 일렬로 또는 지그재그로 배치된다.

세 번째로, 도 12는 스페이서들을 인쇄롤러에 부착시키는 단계를 나타낸 단면도이다.

도 12를 참조하면, 인쇄롤러(40)를 인쇄판(500)의 표면에서 회전시켜, 스페이서(260)들을 인쇄롤러(40)의 외표면에 부착시킨다. 즉, 인쇄롤러(40)를 인쇄판(500)의 표면과 맞닿도록 회전시켜, 수납홈(510)들에 수납된 스페이서(260)들을 인쇄롤러(40)의 외표면에 부착시킨다. 이때, 스페이서(260)들의 표면에는 점성을 갖는 잉크(20)가 도포되어 있으므로, 스페이서(260)들은 인쇄롤러(30)의 외표면에 쉽게 부착될 수 있다. 여기서, 잉크(20)는 인쇄판(500)보다 인쇄롤러(30)의 외표면에 더 잘 접착되는 성질을 갖는 것이 바람직하다.

네 번째로, 도 13은 스페이서들을 제2 기판 상에 인쇄하는 단계를 나타낸 단면도이다.

도 13을 참조하면, 인쇄롤러(40)를 회전시켜, 인쇄롤러(40)의 외표면에 부착된 스페이서(260)들을 제2 기판(200) 상에 인쇄한다. 즉, 인쇄롤러(40)를 제2 기판(200)과 맞닿도록 회전시켜 인쇄롤러(40)의 외표면에 부착된 스페이서(260)들을 제2 기판(200) 상에 부착시킨다. 이때, 스페이서(260)들의 표면에는 점성을 갖는 잉크(20)가 도포되어 있으므로, 스페이서(260)들은 제2 기판(200) 상에 쉽게 부착될 수 있다. 여기서, 잉크(20)는 인쇄롤러(40)의 외표면보다 제2 기판(200)에 더 잘 접착되는 성질을 갖는 것이 바람직하다.

스페이서(260)들이 배치된 제2 기판(200)은 제2 투명기판(210), 차광막(220), 컬러필터(230), 평탄화막(240) 및 공통전극(250)을 구비하는 컬러필터 기판인 것이 바람직하다. 여기서, 스페이서(260)들은 광의 이동을 차단하는 차광막(220)과 대응되는 위치에 배치되는 것이 바람직하다.

구체적으로, 스페이서(260)들은 제2 기판(200)에 형성된 차광막(220)과 대응되는 위치에 배치되고, 소정의 방향을 따라 복수 개로 그룹을 지어 배치된다. 이때, 그룹을 지어 배치된 소정 개수의 스페이서(260)들을 스페이서 도트(DOT)로 정의한다. 스페이서 도트(DOT)는 차광막(220)의 폭의 중앙을 따라 일렬로 또는 지그재그로 배치되는 것이 바람직하다.

한편, 인쇄롤러(40)의 인쇄방향은 스페이서(260)들의 배치방향과 일치하는 것이 바람직하다. 즉, 인쇄롤러(40)의 인쇄방향은 스페이서 도트(DOT)의 길이방향과 동일한 것이 바람직하다.

다섯 번째로, 도 14는 제1 기판 상에 실라인을 도포하는 단계를 나타낸 단면도이다.

도 14를 참조하면, 스페이서(260)들을 제2 기판(200) 상에 인쇄한 후, 제2 기판(200) 상에 실라인(350)을 형성한다.

여기서, 제2 기판(200)이 영상이 표시되는 표시영역 및 상기 표시영역을 감싸는 주변영역으로 구분될 때, 실라인(350)은 제2 기판(200) 중 상기 주변영역과 대응되는 위치에 형성되어, 상기 주변영역을 따라 폐루프를 이룬다. 일례로, 실라인(350)은 실런트(sealant) 및 실 스페이서(미도시)로 이루어진다. 상기 실런트는 열에 의해 경화되는 물질이고, 상기 실 스페이서는 상기 실런트 내에 배치되어, 제1 및 제2 기판(100, 200) 사이의 셀갭을 유지시킨다.

한편, 도면으로 도시하지 않았지만, 제1 기판(100) 상에는 복수의 액정뭉치들이 적하된다. 이때, 상기 액정뭉치는 다량의 액정이 뭉쳐있는 상태를 의미한다. 제1 기판(100)은 예를 들어, 제1 투명기판(110), 게이트 절연막(120), 박막 트랜지스터(TFT), 보호막(130) 및 화소전극(140)을 구비하는 어레이 기판이다.

본 실시예에서는, 스페이서(260)들과 실라인(350)은 컬러필터 기판인 제2 기판(200) 상에 형성되고, 상기 액정뭉치는 어레이 기판인 제1 기판(100) 상에 적하되는 것으로 설명하였으나, 이와 다르게 스페이서(260)들과 실라인(350)은 제1 기판(100) 상에 형성되고, 상기 액정뭉치는 제2 기판(200) 상에 적하될 수도 있다.

여섯 번째로, 도 15는 제1 및 제2 기판을 결합하여 표시패널을 제조하는 단계를 나타낸 단면도이다. 이때, 도 15는 스페이서 도트의 길이방향에 대하여 수직하게 자른 단면도이다.

도 15를 참조하면, 제1 및 제2 기판(100, 200)을 서로 결합하여 표시패널을 제조한다. 이때, 제1 기판(100) 상으로 적하된 상기 액정뭉치들은 제1 및 제2 기판(100, 200) 사이를 이동하여 넓게 퍼짐으로써, 액정층(300)을 형성한다. 실라인(350)은 제1 및 제2 기판(100, 200)을 서로 결합시키고, 액정층(300) 내의 액정들이 외부로 유출되지 않도록 제1 및 제2 기판(100, 200)의 사이를 밀봉한다.

이어서, 결합된 제1 및 제2 기판(100, 200)으로 소정의 열을 인가하여 실라인(350)을 경화시킨다. 이때, 실라인(350)이 열경화될 때, 스페이서(260)들의 표면에 형성된 잉크(20)도 함께 경화될 수 있다. 그로 인해, 스페이서(260)들은 배치된 위치에 고정될 수 있다.

본 실시예에 따르면, 인쇄롤러(40)가 스페이서(260)들을 차광막(220)의 폭의 중앙을 따라 일렬로 또는 지그재그로 배치시킴에 따라, 인쇄롤러(40)가 어느 정도 얼라인 미스가 발생하더라도 스페이서(260)들이 컬러필터(230) 상에 배치되는 것을 보다 억제할 수 있다.

이와 같은 본 발명에 의하면, 스페이서들이 차광막의 폭의 중앙을 따라 일렬로 또는 지그재그로 배치됨에 따라, 종래보다 더 큰 마진폭을 가질 수 있다. 그 결과, 인쇄롤러가 어느 정도의 얼라인 미스가 발생하더라도 스페이서들이 컬러필터 상에 배치되는 것을 억제하여, 영상의 표시품질을 보다 향상시킬 수 있다.

앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims

제1 기판;

상기 제1 기판과 대향하는 제2 기판;

상기 제1 및 제2 기판 사이에 개재된 액정들로 이루어진 액정층;

상기 제1 및 제2 기판 중 적어도 어느 하나의 기판에 형성되어 광을 차단하는 차광막; 및

상기 제1 및 제2 기판 사이에 개재되어 상기 차광막과 대응되는 위치에 배치되고, 소정의 방향을 따라 복수 개로 배치된 스페이서를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시패널.
제1항에 있어서, 상기 제1 기판은 매트릭스 형태로 배치된 복수의 화소전극들 및 상기 화소전극들을 구동하기 위한 복수의 박막 트랜지스터들을 포함하고,

상기 제2 기판은 상기 화소전극들과 대응되도록 매트릭스 형태로 배치된 복수의 컬러필터들을 포함하고,

상기 차광막은 상기 컬러필터들 사이에 형성된 것을 특징으로 하는 표시패널.
제2항에 있어서, 상기 스페이서는 상기 차광막의 길이방향을 따라 배치된 것을 특징으로 하는 표시패널.
제3항에 있어서, 상기 스페이서는 상기 차광막의 폭의 중앙에 배치된 것을 특징으로 하는 표시패널.
제3항에 있어서, 상기 스페이서는 상기 차광막의 길이방향을 따라 일렬로 배치된 것을 특징으로 하는 표시패널.
제3항에 있어서, 상기 스페이서는 상기 차광막의 길이방향을 따라 지그재그로 배치된 것을 특징으로 하는 표시패널.
제3항에 있어서, 상기 스페이서는 상기 차광막의 길이방향을 따라 5개 ~ 8개로 배치된 것을 특징으로 하는 표시패널.
제3항에 있어서, 상기 차광막의 폭은 25um ~ 35um의 범위를 갖는 것을 특징으로 하는 표시패널.
제3항에 있어서, 상기 스페이서는 지름이 3um ~ 5um 의 범위인 구 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 표시패널.
인쇄롤러를 이용하여 스페이서를 제1 기판의 차광막 상에 소정의 방향을 따 라 복수 개로 배치시키는 단계;

상기 제1 기판 상에 실라인을 형성하는 단계;

상기 제1 기판과 다른 제2 기판 상에 액정을 적하하는 단계; 및

상기 제1 및 제2 기판을 서로 결합하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시패널의 제조방법.
제10항에 있어서, 상기 인쇄롤러의 인쇄방향은 상기 스페이서들이 배치되는 방향과 일치하는 것을 특징으로 하는 표시패널의 제조방법.
제10항에 있어서, 상기 스페이서를 배치시키는 단계는

인쇄판의 수납홈들에 상기 스페이서를 채우는 단계;

상기 인쇄롤러를 상기 인쇄판 상에서 회전시켜 상기 인쇄롤러의 외표면에 상기 스페이서를 부착시키는 단계; 및

상기 인쇄롤러를 회전시켜 상기 스페이서를 상기 제1 기판의 차광막 상에 배치시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시패널의 제조방법.
제12항에 있어서, 상기 스페이서의 외표면에는 열경화성 잉크가 도포된 것을 특징으로 하는 표시패널의 제조방법.
제12항에 있어서, 상기 수납홈은 상기 인쇄판의 일면에 형성되어 상기 스페 이서를 수납하고, 평면적으로 보았을 때 소정의 방향으로 긴 타원 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 표시패널의 제조방법.
제14항에 있어서, 상기 수납홈들은 평면적으로 보았을 때, 매트릭스 형태로 배치된 것을 특징으로 하는 표시패널의 제조방법.
제14항에 있어서, 상기 수납홈의 깊이는 상기 스페이서의 지름보다 0.1um ~ 0.2um만큼 더 긴 것을 특징으로 하는 표시패널의 제조방법.
제14항에 있어서, 상기 수납홈의 폭은 상기 스페이서의 지름보다 1um ~ 3um만큼 더 긴 것을 특징으로 하는 표시패널의 제조방법.
제14항에 있어서, 상기 수납홈의 길이는 20um ~ 30um의 범위를 갖는 것을 특징으로 하는 표시패널의 제조방법.
제14항에 있어서, 상기 수납홈에는 5개 ~ 8개의 상기 스페이서들이 수납되는 것을 특징으로 하는 표시패널의 제조방법.
평면적으로 보았을 때 소정의 방향으로 긴 타원 형상을 갖고, 스페이서를 수납하는 수납홈들을 구비하는 인쇄판; 및

상기 인쇄판에서 회전하여 상기 스페이서를 외표면에 부착시키고, 표시기판에서 회전하여 상기 부착된 스페이서를 상기 표시기판에 인쇄하는 인쇄롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 스페이서 인쇄장치.