KR20070107948A - 액정 표시 장치 및 이의 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 씰 패턴이 형성되는 부위의 블랙 매트릭스의 형상을 변경하여, 씰 패턴 형성 부위에서 블랙 매트릭스의 기판 표면에서의 들뜸 현상을 방지하는 액정 표시 장치 및 이의 제조 방법에 관한 것으로, 본 발명의 액정 표시 장치는 각각 중앙에 표시 영역이 정의되며 그 주위에 비표시 영역이 정의되어, 서로 대향되어 형성된 제 1 기판 및 제 2 기판과, 상기 제 1 기판 상의 표시 영역에 형성된 박막 트랜지스터 어레이와, 상기 제 1, 제 2 기판 사이의 상기 비표시 영역에 대응되어 형성된 씰 패턴과, 상기 씰 패턴 형성 부위를 제외하여 상기 제 2 기판 상의 비표시 영역에 형성된 블랙 매트릭스층과, 상기 블랙 매트릭스층을 포함한 상기 제 2 기판 전면에 형성된 공통 전극과, 상기 씰 패턴에 대응되는 상기 제 1 기판 상의 비표시 영역에 형성된 공통 라인 및 상기 제 1, 제 2 기판 사이의 액정층을 포함하여 이루어짐을 특징으로 한다.
수지 블랙 매트릭스(resin black matrix), 자외선 조사, 씰패턴
Description
도 1은 종래의 액정 표시 장치의 개략적으로 나타낸 평면도
도 2는 도 1의 I~I' 선상을 나타낸 평면도
도 3은 도 1의 I~I' 선상을 나타낸 단면도
도 4는 본 발명의 액정 표시 장치를 개략적으로 나타낸 평면도
도 5는 도 4의 액정 표시 장치의 Ⅱ~Ⅱ' 선상을 나타낸 평면도
도 6은 본 발명의 액정 표시 장치의 단면도
도 7은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정 표시 장치의 탑 케이스 장착 후를 나타낸 단면도
도 8은 도 4의 Ⅲ~Ⅲ' 선상을 나타낸 단면도
도 9는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정 표시 장치에 있어서, 도 8의 대응되는 부위에 탑 케이스 장착 후 상태를 나타낸 단면도
도 10은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정 표시 장치에 있어서, 씰 패턴의 포함되는 성분을 나타낸 도면
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
100 : 제 1 기판 101 : 게이트 라인
101a: 금속층 패턴 102 : 게이트 절연막
103 : 보호막 140, 350 : 씰 패턴
200 : 제 2 기판 201 : 블랙 매트릭스
203 : 공통 전극 300 : 케이스 탑
본 발명은 액정 표시 장치에 관한 것으로 특히, 씰 패턴이 형성되는 부위의 블랙 매트릭스의 형상을 변경하여, 기판 표면에서의 블랙 매트릭스의 들뜸 현상을 방지하여 불량을 방지하는 액정 표시 장치 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
정보화 사회가 발전함에 따라 표시 장치에 대한 요구도 다양한 형태로 점증하고 있으며, 이에 부응하여 근래에는 LCD(Liquid Crystal Display Device), PDP(Plasma Display Panel), ELD(Electro Luminescent Display), VFD(Vacuum Fluorescent Display) 등 여러 가지 평판 표시 장치가 연구되어 왔고, 일부는 이미 여러 장비에서 표시 장치로 활용되고 있다.
그 중에, 현재 화질이 우수하고 경량, 박형, 저소비 전력의 특징 및 장점으로 인하여 이동형 화상 표시 장치의 용도로 CRT(Cathode Ray Tube)를 대체하면서 LCD가 가장 많이 사용되고 있으며, 노트북 컴퓨터의 모니터와 같은 이동형의 용도 이외에도 방송 신호를 수신하여 디스플레이하는 텔레비젼 및 컴퓨터의 모니터 등으로 다양하게 개발되고 있다.
이와 같은 액정 표시 장치가 일반적인 화면 표시 장치로서 다양한 부분에 사용되기 위해서는 경량, 박형, 저 소비 전력의 특징을 유지하면서도 고정세, 고휘도, 대면적 등 고품위 화상을 얼마나 구현할 수 있는가에 관건이 걸려 있다고 할 수 있다.
일반적인 액정 표시 장치는, 화상을 표시하는 액정 패널과 상기 액정 패널에 구동 신호를 인가하기 위한 구동부로 크게 구분될 수 있으며, 상기 액정 패널은 일정 공간을 갖고 합착된 제 1, 제 2 유리 기판과, 상기 제 1, 제 2 유리 기판 사이에 주입된 액정층으로 구성된다.
여기서, 상기 제 1 유리 기판(TFT 어레이 기판)에는 일정 간격을 갖고 일 방향으로 배열되는 복수개의 게이트 배선과, 상기 각 게이트 배선과 수직한 방향으로 일정한 간격으로 배열되는 복수개의 데이터 배선과, 상기 각 게이트 배선과 데이터 배선이 교차되어 정의된 각 화소 영역에 매트릭스 형태로 형성되는 복수개의 화소 전극과 상기 게이트 배선의 신호에 의해 스위칭되어 상기 데이터 배선의 신호를 각 화소 전극에 전달하는 복수개의 박막 트랜지스터가 형성된다.
그리고, 제 2 유리 기판(칼라 필터 기판)에는, 상기 화소 영역을 제외한 부분의 빛을 차단하기 위한 차광층과, 칼라 색상을 표현하기 위한 R, G, B 칼라 필터층과 화상을 구현하기 위한 공통 전극이 형성된다.
상기 일반적인 액정 표시 장치의 구동 원리는 액정의 광학적 이방성과 분극 성질을 이용한다. 액정은 구조가 가늘고 길기 때문에 분자의 배열에 방향성을 갖고 있으며, 인위적으로 액정에 전기장을 인가하여 분자 배열의 방향을 제어할 수 있 다.
이러한 액정 표시 장치는 박막 트랜지스터와 화소 전극이 배열된 하부의 어레이 기판을 제조하는 공정과 컬러 필터 및 공통 전극을 포함하는 상부의 컬러 필터 기판을 제조하는 공정 및 제조된 두 기판의 배치와 액정 물질의 주입 및 봉지, 편광판 부착으로 이루어진 액정 셀(cell) 공정에 의해 형성된다.
일반적인 액정 표시 장치는 크게 액정 표시 모듈과, 상기 액정 표시 모듈의 구동을 위해 필요한 전원을 인가하고 구동에 필요한 제어 신호를 발생하는 시스템(system) 및 상기 액정 표시 모듈 및 시스템을 내장하여 외부로부터 보호하는 외장 케이스를 포함하여 이루어진다.
상기 외장 케이스는 액정 표시 모듈 및 시스템을 보호하기 위한 소재로, 충격에 대해 완충 작용을 갖는 성분으로, 표시 면적의 효율을 저하시키지 않는 조건으로 상기 액정 표시 모듈 및 시스템을 케이싱(casing)한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 종래의 액정 표시 장치를 설명하면 다음과 같다.
도 1은 종래의 액정 표시 장치의 개략적으로 나타낸 평면도이며, 도 2는 도 1의 I~I' 선상을 나타낸 평면도이고, 도 3은 도 1의 I~I' 선상을 나타낸 단면도이다.
도 1과 같이, 종래의 액정 표시 장치는 각각 중앙에 표시 영역(30)이 정의되고, 나머지 영역이 비표시 영역으로 정의되는 서로 대향되는 제 1 기판(10) 및 제 2 기판(20)과, 상기 제 1, 제 2 기판(10, 20) 사이에 충진된 액정층(미도시)를 포 함하여 이루어진다. 여기서, 상기 비표시 영역에는 상기 제 1, 제 2 기판(10, 20)간의 합착을 담당하는 씰 패턴(40)이 형성되어 있다.
이 때, 상기 제 1 기판(10)은 상대적으로 제 2 기판(20)에 비해 일측 혹은 서로 인접하는 두변에 대응되는 부분이 넓은 폭으로 형성되어 있어, 상기 제 1, 제 2 기판(10, 20)의 합착 후에 상기 제 1 기판(10)의 소정 부위가 노출되어 있다. 이 때, 상기 제 1 기판(10)이 노출되어 있는 부위로 패드부로 기능하며, 상기 표시 영역(30)에 형성되는 게이트 라인 및 데이터 라인 등의 신호를 인가하는 드라이브 IC가 형성된다.
한편, 종래의 액정 표시 장치는 상기 씰 패턴(40)이 지나가는 부위의 제 1, 제 2 기판(10, 20) 상의 구조물이 도 2 및 도 3과 같이, 이루어진다.
여기서, 상기 제 1 기판(10) 상에는 상기 씰 패턴(40)이 지나가는 부위에 서로 이격되는 복수개의 금속 패턴(11a)이 형성되며, 상기 금속 패턴(11a)을 포함한 제 1 기판(10) 상에는 게이트 절연막(12)이 형성되고, 상기 게이트 절연막(12) 상에는 보호막(13)이 형성된다.
그리고, 상기 제 2 기판(20) 상에는 상기 비표시 영역에 대응되는 부위에는 빛샘을 방지하기 위해 블랙 매트릭스층(21)이 형성되어 있다. 그리고, 상기 블랙 매트릭스층(21)을 포함한 제 2 기판(20)의 전면에는 공통 전극(23)이 형성된다.
여기서, 상기 금속 패턴(11a)은 상기 제 1 기판(10) 상의 표시 영역에 형성되는 게이트 라인(미도시)과 동일층에 형성된다. 이 때, 상기 금속 패턴(11a)은 공통 라인과 연결 또는 분리된 패턴이다.
여기서, 상기 블랙 매트릭스층(21)은 수지 블랙 매트릭스(resin black matrix)로 이루어진 것으로, 이 경우, 수지 성분 글래스 성분의 제 2 기판(20)과의 점착 강도(adhesion strength)가 낮아 씰 패턴(40)을 형성한 후, 제 1, 제 2 기판(10, 20)의 합착한 후에는 상기 씰 패턴(40)에 접착된 블랙 매트릭스층(21)이 글래스 성분의 제 2 기판(20)의 표면으로부터 일어나는 현상이 일어난다.
상기 제 1, 제 2 기판(10, 20) 사이에 씰 패턴(40)을 형성한 후에는 상기 씰 패턴(40)을 경화를 실시한다. 경화는 자외선을 상기 씰 패턴(40) 형성 부위에 조사하여 하게 되는데, 이 경우, 비표시 영역에는 상기 블랙 매트릭스층(21)이 제 2 기판(20) 상에 형성되어 있기 때문에, 자외선의 투과가 일어나지 않기 때문에, 제 1 기판(10)의 하측에서 자외선을 조사하는 방식을 이용한다. 이 때, 상기 제 1 기판(10) 상의 비표시 영역에는 차광성의 금속 패턴(11a)이 형성되어 있기 때문에, 상기 금속 패턴(11a)이 형성된 부위는 자외선 조사가 이루어지지 않는 부분이 발생되며, 이 부위에 미경화가 일어나게 된다. 부분적으로 경화가 되지 않는 씰 패턴은 상기 제 1, 제 2 기판(10, 20) 사이의 이격된 공간을 유지하는 역할을 온전히 하기 어려우며, 그에 따라 셀 터짐이나 셀 갭 무너짐이 발생할 수 있다.
상기와 같은 종래의 액정 표시 장치 및 이의 제조 방법은 다음과 같은 문제점이 있다.
첫째, 비표시 영역에 대응되어 제 2 기판 상에는 블랙 매트릭스층을 형성하여 빛샘을 차단하고, 제 1 기판 상에는 복수개의 이격되는 금속 패턴이 형성된다. 이 경우, 블랙 매트릭스층은 수지 블랙 매트릭스(resin black matrix)로 이루어진 것으로, 이 경우, 수지 성분은 글래스 성분의 제 2 기판의 표면에서의 접착 성질이 좋지 않아, 상기 블랙 매트릭스층이 상기 제 2 기판의 표면으로부터 들떠 일어나는 현상이 일어난다. 이 때, 벗겨지는 블랙 매트릭스층과 함께 씰 패턴이 일어나 제 1, 제 2 기판간의 합착 상태를 안정하게 유지하지 못하게 된다.
둘째, 상기 제 1, 제 2 기판 사이에 씰 패턴을 형성한 후에는 상기 씰 패턴을 경화를 실시한다. 경화는 자외선을 상기 씰 패턴 형성 부위에 조사하여 하게 되는데, 이 경우, 비표시 영역에는 상기 블랙 매트릭스층이 제 2 기판 상에 형성되어 있기 때문에, 자외선의 투과가 일어나지 않기 때문에, 제 1 기판의 하측에서 자외선을 조사하는 방식을 이용한다. 이 때, 상기 제 1 기판 상의 비표시 영역에는 차광성의 금속 패턴이 형성되어 있기 때문에, 상기 금속 패턴이 형성된 부위는 자외선 조사가 이루어지지 않는 부분이 발생되며, 이 부위에 미경화가 일어나게 된다. 미경화된 씰 패턴은 온전하게 제 1, 제 2 기판의 이격 공간을 유지하는 기능을 하지 못하게 되며, 그에 따라 씰 패턴이 터지거나 셀 갭 무너짐이 발생할 수 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로 씰 패턴이 형성되는 부위의 블랙 매트릭스의 형상을 변경하여, 블랙 매트릭스의 들뜸 현상을 방지하여 불량을 방지하는 액정 표시 장치 및 이의 제조 방법을 제공하는 데, 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 액정 표시 장치는 각각 중앙에 표시 영역이 정의되며 그 주위에 비표시 영역이 정의되어, 서로 대향되어 형성된 제 1 기판 및 제 2 기판과, 상기 제 1 기판 상의 표시 영역에 형성된 박막 트랜지스터 어레이와, 상기 제 1, 제 2 기판 사이의 상기 비표시 영역에 대응되어 형성된 씰 패턴과, 상기 씰 패턴 형성 부위를 제외하여 상기 제 2 기판 상의 비표시 영역에 형성된 블랙 매트릭스층과, 상기 블랙 매트릭스층을 포함한 상기 제 2 기판 전면에 형성된 공통 전극과, 상기 씰 패턴에 대응되는 상기 제 1 기판 상의 비표시 영역에 형성된 공통 라인 및 상기 제 1, 제 2 기판 사이의 액정층을 포함하여 이루어짐에 그 특징이 있다.
상기 씰 패턴에는 카본 블랙(carbon black)이 포함된다.
상기 씰 패턴은 상기 공통 전극과 상기 공통 라인 사이에 형성된다.
상기 공통 전극 및 상기 공통 라인은 상기 비표시 영역의 소정 부위에서 전기적으로 연결된다.
상기 공통 전극 및 공통 라인의 연결은 은(Ag) 도트에 의해 이루어진다.
상기 박막 트랜지스터 어레이는 서로 교차하여 화소 영역을 정의하는 게이트 라인 및 데이터 라인과, 상기 게이트 라인과 데이터 라인의 교차부에 형성된 박막 트랜지스터 및 상기 화소 영역에 형성된 화소 전극을 포함하여 이루어짐에 그 특징이 있다.
상기 공통 라인은 상기 게이트 라인과 동일층에 형성된다.
상기 공통 라인의 소정 부위에는 슬릿을 포함한다.
상기 제 1 기판의 표면의 외곽으로부터 상기 씰 패턴과 오버랩하도록 탑 케 이스가 더 형성된다.
또한, 동일한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 액정 표시 장치의 제조 방법은 각각 중앙에 표시 영역이 정의되며 그 주위에 비표시 영역이 정의되는 제 1 기판 및 제 2 기판을 준비하는 단계와, 상기 제 1 기판 상의 표시 영역에는 박막 트랜지스터 어레이를 형성하고, 상기 비표시 영역에는 공통 라인을 형성하는 단계와, 상기 제 2 기판 상의 표시 영역에는 컬러 필터 어레이를 형성하고, 상기 표시 영역에 인접한 비표시 영역의 소정 폭으로 블랙 매트릭스층을 형성하는 단계와, 상기 블랙 매트릭스층 및 컬러 필터 어레이를 포함한 상기 제 2 기판 전면에 공통 전극을 형성하는 단계와, 상기 제 1 기판 상의 공통 라인 및 상기 제 2 기판 상의 공통 전극 사이에 대응되어 씰 패턴을 형성하는 단계 및 상기 제 1, 제 2 기판 사이의 액정층을 형성하는 단계를 포함하여 이루어짐에 또 다른 특징이 있다.
상기 씰 패턴을 형성 후, 상기 제 1, 제 2 기판을 합착하는 단계를 더 포함한다.
상기 제 1, 제 2 기판을 합착한 후, 상기 씰 패턴을 경화시키는 단계를 더 포함한다.
상기 씰 패턴의 경화는 상기 제 2 기판의 표면에서 UV 노광하여 이루어진다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 액정 표시 장치 및 이의 제조 방법에 설명하면 다음과 같다.
도 4는 본 발명의 액정 표시 장치를 개략적으로 나타낸 평면도이다
도 4와 같이, 본 발명의 액정 표시 장치는, 각각 중앙에 표시 영역(130, 점선 내부 영역)이 정의되고, 나머지 영역이 비표시 영역(130의 외부 영역)으로 정의되는 서로 대향되는 제 1 기판(100) 및 제 2 기판(200)과, 상기 제 1, 제 2 기판(100, 200) 사이에 충진된 액정층(미도시)를 포함하여 이루어진다. 여기서, 상기 비표시 영역에는 상기 제 1, 제 2 기판(100, 200)간의 합착을 담당하는 씰 패턴(140)이 형성되어 있다.
이 때, 상기 제 1 기판(100)은 상대적으로 제 2 기판(200)에 비해 일측 혹은 서로 인접하는 두변에 대응되는 부분이 넓은 폭으로 형성되어 있어, 상기 제 1, 제 2 기판(100, 200)의 합착 후에 상기 제 1 기판(100)의 소정 부위가 노출되어 있다. 이 때, 상기 제 1 기판(100)이 노출되어 있는 부위로 패드부로 기능하며, 상기 표시 영역(130)에 형성되는 게이트 라인 및 데이터 라인 등의 신호를 인가하는 드라이브 IC가 형성된다.
본 발명의 액정 표시 장치에 있어서, 상기 제 1 기판(100)의 표시 영역에는 박막 트랜지스터 어레이가 형성되고, 상기 제 2 기판(200)에는 표시 영역에는 컬러 필터 어레이가 형성된다. 그리고, 표시 영역에는 형성되는 박막 트랜지스터 어레이 및 컬러 필터 어레이가 서로 대향되어 복수개의 화소 영역을 정의하게 된다.
여기서, 상기 제 1 기판(100)의 표시 영역은, 서로 교차하여 화소 영역을 정의하는 게이트 라인(미도시) 및 데이터 라인(미도시)과, 상기 게이트 라인과 데이터 라인의 교차부에 형성되는 박막 트랜지스터(미도시)와, 상기 화소 영역에 형성되는 화소 전극(미도시)을 포함하여 이루어진다.
그리고, 상기 제 2 기판(200)의 표시 영역은, 상기 화소 영역을 제외한 영역 및 박막 트랜지스터 대응 영역에 대응되어 형성되는 블랙 매트릭스층(미도시)과, 적어도 화소 영역들에 대응되어 형성되는 컬러 필터층(미도시)과, 상기 블랙 매트릭스층 및 컬러 필터층을 포함한 제 2 기판(200)의 전면에 형성된 공통 전극을 포함하여 이루어진다.
이 때, 상기 제 2 기판(200)의 비표시 영역은 이하에서 도면을 참조하여 설명한다.
도 5는 도 4의 본 발명의 액정 표시 장치의 Ⅱ~Ⅱ' 선상을 나타낸 평면도이고, 도 6은 도 4의 액정 표시 장치의 Ⅱ~Ⅱ' 선상을 나타낸 단면도이다.
도 5 및 도 6과 같이, 본 발명의 액정 표시 장치의 비표시 영역(점선 외곽 영역)은 제 1 기판(100) 상에 공통 라인(101a)이 형성되고, 상기 공통 라인(101a) 상부에는 게이트 절연막(102)이 형성되고, 상기 게이트 절연막(102) 상부에는 보호막(103)이 형성된다. 여기서, 상기 표시 영역에는 박막 트랜지스터 어레이가 형성되며, 상기 공통 라인(101a)은 상기 박막 트랜지스터 어레이의 게이트 라인 형성시 동시에 형성된다.
그리고, 상기 제 2 기판(200) 상에는 상기 표시 영역의 외곽에서부터 상기 비표시 영역에 소정 폭으로 블랙 매트릭스층(201)이 형성되며, 상기 블랙 매트릭스층(201)을 포함한 상기 제 2 기판(200) 상에는 전면 공통 전극(203)이 형성된다. 상기 제 2 기판(200) 상의 표시 영역에 대응되는 부분에서는, 블랙 매트릭스층(201)은 화소 영역을 제외한 영역(게이트 라인과 데이터 라인 등의 배선 대응 영 역 및 박막 트랜지스터)에 대응되어 매트릭스상으로 형성되어 있으며, 적어도 화소 영역에 대응되는 부분에는 컬러 필터층이 형성되어 있다.
상기 씰 패턴(140)은 상기 공통 라인(101a)의 상부에 대응되는 부위이며, 상기 공통 전극(203) 사이에 형성된다. 여기서, 제 1 기판(100) 상의 비표시 영역의 상기 공통 라인(101a) 상부에는 게이트 절연막(102) 및 보호막(103)이 적층되어 형성되어 있으나, 경우에 따라 게이트 절연막(102) 및 보호막(103)은 선택적으로 혹은 모두 생략될 수 있을 것이다.
도 4에 도시된 바에 따르면, 상기 공통 라인(101a)은 씰 패턴(140)을 포함하여 상기 제 2 기판(200)의 외곽선까지의 폭으로 도시되어 있다. 여기서, 상기 공통 라인(101a)의 폭은 상기 씰 패턴(140) 이상의 폭을 가지면 족한 것으로, 경우에 따라 그 폭을 달리할 수 있다.
여기서, 상기 공통 라인(101a)은 상기 비표시 영역의 소정 부위에서, 상기 제 2 기판(200) 상에 공통 전극(203)과 은(Ag) 도트에 의해 형성되는 공통 라인(101)과 만나 공통 전압을 인가한다.
이러한 공통라인(101a)은 도시된 바와 같이, 하나의 패턴(홈 없이 소정 폭으로 비표시 영역에 'ㅁ' 자형 형상)으로 형성할 수도 있으며, 혹은 부분부분 홈을 형성할 수도 있으나, 본 발명과 같이, 홈 없는 하나의 패턴으로 형성하는 것이, UV 경화시 씰 패턴에 빠짐없이 UV 를 조사함에 있어서, 유리할 것이다.
이하, 본 발명의 액정 표시 장치의 제조 방법에 대해 설명한다.
먼저, 각각 중앙에 표시 영역(130 내부)이 정의되며 그 주위에 비표시 영역이 정의되는 제 1 기판(100) 및 제 2 기판(200)을 준비한다.
이어, 상기 제 1 기판(100) 상의 표시 영역에는 박막 트랜지스터 어레이(미도시)를 형성하고, 상기 비표시 영역에는 공통 라인(101a)을 형성한다.
상기 제 2 기판(200) 상의 표시 영역에는 컬러 필터 어레이(미도시)를 형성하고, 상기 표시 영역에 인접한 비표시 영역의 소정 폭으로 블랙 매트릭스층(201)을 형성한다.
상기 블랙 매트릭스층(201) 및 컬러 필터 어레이를 포함한 상기 제 2 기판(200) 전면에 공통 전극(203)을 형성한다.
상기 제 1 기판(100) 상의 공통 라인(101a) 및 상기 제 2 기판(200) 상의 공통 전극(203) 사이에 대응되어 씰 패턴(140)을 형성한다.
상기 제 1, 제 2 기판(100, 200) 사이의 액정층을 형성한다. 이러한 액정층은 액정 주입 방식 혹은 액정 적하 방식으로도 가능하다. 액정 주입 방식의 경우에는 제 1, 제 2 기판(100, 200)의 합착 후 액정을 주입하도록 하고, 액정 적하 방식의 경우에는, 액정 적하 후에 제 1, 제 2 기판(100, 200)의 합착을 진행하도록 한다.
이 때, 상기 제 1, 제 2 기판(100, 200)을 합착한 후, 상기 씰 패턴(140)을 경화시키는 단계를 더 포함하도록 한다. 그리고, 이 경우, 도 6에서와 같이, 상기 씰 패턴(140)의 경화는 블랙 매트릭스층(201)이 씰 패턴(140) 형성 부위에서 오픈된 상기 제 2 기판(200)의 표면에서 UV(Ultra Violet) 노광하여 이루어지게 한다. 이러한 UV 노광에 따라 상기 씰 패턴(140)은 모두 노광이 이루어져 완전한 경화가 이루어지게 된다.
이하, 상기 씰 패턴의 재질 혹은 상기 탑 케이스의 형상의 따라 본 발명의 액정 표시 장치의 가능한 여러 실시예를 살펴본다.
-제 1 실시예-
도 7은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정 표시 장치의 탑 케이스 장착 후를 나타낸 단면도이다.
도 7과 같이, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정 표시 장치는 도 6에서 탑 케이스의 수평부를 씰 패턴(140) 형성 부위를 모두 가릴 정도로 연장하여 형성하는 것이 특징이다. 이러한 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정 표시 장치의 탑 케이스(300)는 수직부와 수평부로 구분할 수 있으며, 수직부는 상기 제 1, 제 2 기판(100, 200)의 외곽 및 액정층의 측면에 위치하여 형성되며, 수평부는 상기 제 2 기판(200)의 표면 외곽으로부터 상기 씰 패턴(140)을 모두 오버랩하는 수준으로 표시 영역의 외곽에 인접하도록 하는 폭으로 형성된다. 이 경우, 탑 케이스(300)가 상기 비표시 영역 내의 상기 블랙 매트릭스층(201)이 형성되지 않은 부위를 모두 덮도록 형성하여, 상기 씰 패턴(140)을 통해 발생할 수 있는 빛샘 현상이 일어남을 방지할 수 있다. 이 때의 상기 씰 패턴(140)은 지지 높이를 결정해줄 수 있는 글래스 파이버(glass fiber)와 점착 성분을 포함하는 씰런트(sealant)를 포함하여 그 성분이 이루어지는 것으로, 상기 씰 패턴(140) 내의 성분은 별도의 차광성 재료로 이루어짐을 요하지 않는다.
이러한 제 1 실시예에 따른 구조는 탑 케이스(300)를 일반적인 구조에 비해 연장하여야 하는데, 모델에 따라 실질적으로 이미 탑 케이스(300)의 사이즈가 결정되는 환경에서는 이러한 탑 케이스(300)의 연장이 곤란한 실정이다. 따라서, 탑 케이스(300)의 크기를 변경하지 않고, 씰 패턴(140)의 성분을 조절하여, 빛샘을 방지하는 방법을 이하에서 설명한다.
- 제 2 실시예 -
도 8은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정 표시 장치의 도 4의 Ⅲ~Ⅲ' 선상을 나타낸 단면도이며, 도 9는 도 8의 부위에 탑 케이스 장착 후 상태를 나타낸 단면도이다.
도 8 및 도 9와 같이, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정 표시 장치는 도 6과 비교하여, 그 구성이 씰 패턴(350)을 이루는 성분에 카본 블랙(carbon black)이 들어간 점과 그에 따라 탑 케이스(300)의 수평부의 폭이 줄어드는 점을 제외하고는 동일하다.
이러한 본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정 표시 장치에서도, 상기 제 1, 제 2 기판(100, 200)을 합착한 후, 상기 씰 패턴(350)을 경화시키는 단계를 더 포함하도록 한다. 그리고, 이 경우, 도 8에서와 같이, 상기 씰 패턴(350)의 경화는 블랙 매트릭스층(201)이 씰 패턴(350) 형성 부위에서 오픈된 상기 제 2 기판(200)의 표면에서 UV(Ultra Violet) 노광하여 이루어지게 한다. 이러한 UV 노광에 따라 상기 씰 패턴(350)은 모두 노광이 이루어져 완전한 경화가 이루어지게 된다.
이러한 본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정 표시 장치에 있어서는, 상기 씰 패턴(350) 내부에는 카본 블랙(carbon black)이 씰런트 체인(sealant chain)과 연결되어 형성되어, 상기 씰 패턴(350)를 투과하는 광을 차단하여 빛샘을 방지할 수 있다.
이는 도 9에서 확인할 수 있는 바와 같이, 상기 탑 케이스(300)의 수평부를 연장하지 않더라도, 상기 씰 패턴(350)의 내부 성분에 카본 블랙이 포함됨으로 인해 가능한 것으로, 이 때의 탑 케이스(300)는 제 2 기판(200)의 외곽으로부터 상기 씰 패턴(350)의 소정 폭을 오버랩할 정도로 형성한다.
한편, 본 발명의 액정 표시 장치의 코너부에는 상기 제 1 기판(100) 상의 공통 라인(101a)과, 상기 제 2 기판(200) 상의 공통 전극(203)을 전기적으로 연결해주는 은 도트(Ag dot)(160)가 형성된다. 여기서, 상기 은 도트(160)가 형성된 부위에는 상기 은 도트(160)와 상기 공통 라인(101a)의 콘택을 위해, 표시 영역 내의 보호막 홀의 형성시 상기 은 도트(160) 형성 부위에 대응하여 상기 게이트 절연막(102) 및 상기 보호막(103)을 제거한다. 모델에 따라, 상기 은 도트를 생략한 후, 씰 패턴(350)을 공통 라인(101a)과 공통 전극(203)에 바로 접하도록 형성하도록 하고, 상기 씰 패턴(350) 내부에 도전성 볼(ball)을 넣어, 상기 공통 전극(203)과 공통 라인(101a)과의 도전을 꾀하기도 한다.
도 10은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정 표시 장치에 있어서, 씰 패턴의 포함되는 성분을 나타낸 도면이다.
도 10과 같이, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정 표시 장치에 있어서는, 씰 패턴(350)은 블랙(350a)과 상기 카본 블랙(350a) 주변에 씰런트 체인(350b)이 결합되어 형성된 첨가물을 포함하여 이루어진다. 여기서, 상기 카본 블랙(350)은 차광 기능을 하는 것으로, 상기 씰 패턴(350)을 투과하여 상기 탑 케이스(300)가 가리지 않는 부위에 빛샘이 일어남을 방지하게 된다.
상기와 같은 본 발명의 액정 표시 장치 및 이의 제조 방법은 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 씰 패턴 형성 부위에 수지 블랙 매트릭스층을 제거하고, 공통 전극 상부에 씰 패턴을 형성하여, 수지 블랙 매트릭스층 사용에 기인한 씰 패턴 형성 부위에서 블랙 매트릭스층의 들뜸 현상을 방지할 수 있다.
둘째, 비표시 영역의 하부 기판 상에 공통 라인을 슬릿(홈)을 포함하지 않고, 형성하고, 상부 기판측에 노광하여 씰 패턴을 경화시켜 씰 패턴이 부분적으로 경화되지 않는 문제점을 해결할 수 있고, 100% 씰 패턴의 경화가 가능하다. 이에 따라 씰 패턴의 강도를 높일 수 있으며, 씰 패턴이 온전히 합착 후, 제 1, 제 2 기판 지지기능을 담당할 수 있어, 씰 패턴 터짐 현상이 셀 갭 무너짐 현상을 방지할 수 있다.
Claims (13)
- 각각 중앙에 표시 영역이 정의되며 그 주위에 비표시 영역이 정의되어, 서로 대향되어 형성된 제 1 기판 및 제 2 기판;상기 제 1 기판 상의 표시 영역에 형성된 박막 트랜지스터 어레이;상기 제 1, 제 2 기판 사이의 상기 비표시 영역에 대응되어 형성된 씰 패턴;상기 씰 패턴 형성 부위를 제외하여 상기 제 2 기판 상의 비표시 영역에 형성된 블랙 매트릭스층;상기 블랙 매트릭스층을 포함한 상기 제 2 기판 전면에 형성된 공통 전극;상기 씰 패턴에 대응되는 상기 제 1 기판 상의 비표시 영역에 형성된 공통 라인; 및상기 제 1, 제 2 기판 사이의 액정층을 포함하여 이루어진 액정 표시 장치.
- 제 1항에 있어서,상기 씰 패턴에는 카본 블랙(carbon black)이 포함된 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
- 제 1항에 있어서,상기 씰 패턴은 상기 공통 전극과 상기 공통 라인 사이에 형성되는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
- 제 1항에 있어서,상기 공통 전극 및 상기 공통 라인은 상기 비표시 영역의 소정 부위에서 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
- 제 4항에 있어서,상기 공통 전극 및 공통 라인의 연결은 은(Ag) 도트에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
- 제 1항에 있어서,상기 박막 트랜지스터 어레이는서로 교차하여 화소 영역을 정의하는 게이트 라인 및 데이터 라인;상기 게이트 라인과 데이터 라인의 교차부에 형성된 박막 트랜지스터; 및상기 화소 영역에 형성된 화소 전극을 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
- 제 6항에 있어서,상기 공통 라인은 상기 게이트 라인과 동일층에 형성되는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
- 제 1항에 있어서,상기 공통 라인의 소정 부위에는 슬릿을 포함한 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
- 제 1항에 있어서,상기 제 1 기판의 표면의 외곽으로부터 상기 씰 패턴과 오버랩하도록 탑 케이스가 더 형성된 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
- 각각 중앙에 표시 영역이 정의되며 그 주위에 비표시 영역이 정의되는 제 1 기판 및 제 2 기판을 준비하는 단계;상기 제 1 기판 상의 표시 영역에는 박막 트랜지스터 어레이를 형성하고, 상기 비표시 영역에는 공통 라인을 형성하는 단계;상기 제 2 기판 상의 표시 영역에는 컬러 필터 어레이를 형성하고, 상기 표시 영역에 인접한 비표시 영역의 소정 폭으로 블랙 매트릭스층을 형성하는 단계;상기 블랙 매트릭스층 및 컬러 필터 어레이를 포함한 상기 제 2 기판 전면에 공통 전극을 형성하는 단계;상기 제 1 기판 상의 공통 라인 및 상기 제 2 기판 상의 공통 전극 사이에 대응되어 씰 패턴을 형성하는 단계; 및상기 제 1, 제 2 기판 사이의 액정층을 형성하는 단계를 포함하여 이루어진 액정 표시 장치의 제조 방법.
- 제 10항에 있어서,상기 씰 패턴을 형성 후, 상기 제 1, 제 2 기판을 합착하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 제조 방법.
- 제 11항에 있어서,상기 제 1, 제 2 기판을 합착한 후, 상기 씰 패턴을 경화시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 제조 방법.
- 제 12항에 있어서,상기 씰 패턴의 경화는 상기 제 2 기판의 표면에서 UV 노광하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 제조 방법.
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2006
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