KR20070121973A - 액정 표시 장치 및 이의 제조 방법 - Google Patents

액정 표시 장치 및 이의 제조 방법 Download PDF

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KR20070121973A
KR20070121973A KR1020060056860A KR20060056860A KR20070121973A KR 20070121973 A KR20070121973 A KR 20070121973A KR 1020060056860 A KR1020060056860 A KR 1020060056860A KR 20060056860 A KR20060056860 A KR 20060056860A KR 20070121973 A KR20070121973 A KR 20070121973A
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남성림
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엘지.필립스 엘시디 주식회사
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Abstract

본 발명은 고온상에서 액정이 팽창함으로 인해 하단부가 불룩해지는 문제점을 방지하기 위해 패널의 일변에 위치하는 씰 패턴의 두께를 상대적으로 높게 하여, 고온 상의 표시 불량을 저하시킨 액정 표시 장치 및 이의 제조 방법에 관한 것으로, 본 발명의 액정 표시 장치는 각각 중앙 부위에 표시 영역 및 상기 표시 영역의 주변에 비표시 영역이 정의된, 서로 대향된 제 1 기판 및 제 2 기판과, 상기 제 1 기판과 제 2 기판 사이의 비표시 영역에, 서로 마주보는 제 1, 제 2 변에 대응되어, 서로 다른 높이로 형성된 제 1 씰 패턴 및 제 2 씰 패턴과, 상기 제 1, 제 2 변을 제외한 나머지 제 3, 제 4 변에 대응되어 상기 제 1 씰 패턴 및 제 2 씰 패턴을 각각 연결하는 제 3 씰 패턴 및 제 4 씰 패턴 및 상기 제 1, 제 2 기판 사이의 표시 영역에 충진된 액정층을 포함하여 이루어짐을 특징으로 한다.
중력 불량, 씰 패턴, 셀 갭 이원화

Description

액정 표시 장치 및 이의 제조 방법{Liquid Crystal Display Device and Method for Manufacturing the Same}
도 1은 종래의 액정 표시 장치에 있어서, 중력 불량이 나타나는 모습을 나타낸 개략 평면도
도 2는 도 1의 I~I' 선상의 구조 단면도
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정 표시 장치를 나타낸 단면도
도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정 표시 장치를 나타낸 단면도
도 5는 본 발명의 액정 표시 장치의 제조 방법에 있어서, 제 1 실시예 따른 씰 패턴 형성 방법을 나타낸 공정도
도 6은 본 발명의 액정 표시 장치의 제조 방법에 있어서, 제 1 실시예에 따른 씰 패턴 형성 순서를 나타낸 평면도
도 7은 본 발명의 액정 표시 장치의 제조 방법에 있어서, 제 2 실시예에 따른 씰 패턴 형성 순서를 나타낸 평면도
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
100 : 제 1 기판 200 : 제 2 기판
251, 254 : 제 1 씰 패턴 252, 253 : 제 2 씰 패턴
255 : 제 1 씰 패턴 256 : 제 2 씰 패턴
257a : 제 3 씰 패턴 257b : 제 4 씰 패턴
330 : 표시 영역 400 : 모기판
411 : 제 1 디스펜서 412 : 제 2 디스펜서
500 : 스테이지
본 발명은 액정 표시 장치에 관한 것으로 특히, 고온상에서 액정이 팽창함으로 인해 하단부가 불룩해지는 문제점을 방지하기 위해 패널의 일변에 위치하는 씰 패턴의 두께를 나머지에 비해 상대적으로 높게 하여, 고온 상의 표시 불량을 저하시킨 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 등으 로 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.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 종래의 액정 표시 장치를 설명하면 다음과 같다.
도 1은 종래의 액정 표시 장치에 있어서, 중력 불량이 나타나는 모습을 나타낸 개략 평면도이며, 도 2는 도 1의 I~I' 선상의 구조 단면도이다.
도 1과 같이, 중력 불량 현상은 지면에 가까운 액정 패널(10)의 일변에서 관찰된다.
도 2와 같이, 액정 패널(10)은 서로 대향된 제 1 기판(1) 및 제 2 기판(2)과, 상기 제 2 기판(2) 상에 형성되어 상기 제 1 기판(1)과 만나 상기 제 1, 제 2 기판(1, 2) 사이의 간격을 유지하는 칼럼 스페이서(20)와, 상기 제 1, 제 2 기판(1, 2) 사이에 충진된 액정(3) 및 상기 제 1, 제 2 기판(1, 2)의 사이의 외곽부에 위치하여 상기 액정(3)을 가두고 상기 제 1, 제 2 기판(1, 2)을 지지 및 합착하는 씰 패턴(25)을 포함하여 이루어진다.
이러한 액정 패널(10)이 도 1 및 도 2와 같이, 세워진 상태로 고온환경에 놓이게 되면, 내부의 액정(3)이 팽창하고 그에 따라 팽창된 액정이 중력에 의해 하측으로 쏠려 액정 패널(10)의 하단부가 부풀어오르는 현상이 발생한다. 이러한 상태 를 중력 불량이 발생하였다 하며, 이는 점등검사 단계에서 상기 액정 패널(10)의 하단부가 블랙 상태에서 부옇게 보이거나 화이트 상태에서 불투명하게 보이는 등 표시상의 불량 영역으로 관찰된다.
상기 액정 패널(10) 내부에 상기 씰 패턴(25)은 액정의 주변부에 동일한 높이(H)로 형성되는데, 이로 인해 세워진 액정 패널(10)에 있어서, 상하측이 모두 동일한 높이를 갖게 되기 때문에, 고온상에서 액정 패널(10)의 하측으로 쏠릴 경우, 액정이 팽창되더라도 하측에 위치한 씰 패턴(25)은 액정의 열팽창의 정도에 따르지 않고, 거의 동일한 높이(H)로 제 1, 제 2 기판(1, 2)을 지지하고 있어, 상기 씰 패턴(25)으로 막혀진 액정 패널(10)의 하단부가 부풀어 오르는 현상이 더 심하게 관찰된다.
이러한 액정 패널(10)은 액정이 채워지는 방식에 따라, 액정 진공 주입 방식 또는 액정 적하 방식으로 구분되어 제조되는데, 후자의 경우, 상기 칼럼 스페이서(20)의 높이에 따라 내부에 충진되는 액정량이 설정된다. 이 경우, 액정량이 필요한 양보다 과량일 경우에, 상온상에서는 표시 상에 이상이 없다가, 상기 액정 패널(10)이 액정 패널(10)이 장시간 온(on) 상태로 있는 등의 고온 환경 상에서 표시 불량이 관찰된다.
상기와 같은 종래의 액정 표시 장치는 다음과 같은 문제점이 있다.
종래의 액정 표시 장치에 있어서, 액정 패널 내에 필요량보다 과량의 액정이 충진되었을 경우, 고온상의 환경에 액정 패널이 세워져 놓여 있을 때, 고온에 의해 액정이 팽창할 때, 중력이 작용하여 액정이 하측으로 쏠리는 현상에 의해 액정 패널 하측이 부풀게 되고 그에 따라 표시 불량이 나타난다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로 고온상에서 액정이 팽창함으로 인해 하단부가 불룩해지는 문제점을 방지하기 위해 패널의 일변에 위치하는 씰 패턴의 두께를 상대적으로 타부위에 비해 높게 하여, 모세관 현상을 이용하여 고온 상의 표시 불량을 저하시킨 액정 표시 장치 및 이의 제조 방법을 제공하는 데, 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 액정 표시 장치는 각각 중앙 부위에 표시 영역 및 상기 표시 영역의 주변에 비표시 영역이 정의된, 서로 대향된 제 1 기판 및 제 2 기판과, 상기 제 1 기판과 제 2 기판 사이의 비표시 영역에, 서로 마주보는 제 1, 제 2 변에 대응되어, 서로 다른 높이로 형성된 제 1 씰 패턴 및 제 2 씰 패턴과, 상기 제 1, 제 2 변을 제외한 나머지 제 3, 제 4 변에 대응되어 상기 제 1 씰 패턴 및 제 2 씰 패턴을 각각 연결하는 제 3 씰 패턴 및 제 4 씰 패턴 및 상기 제 1, 제 2 기판 사이의 표시 영역에 충진된 액정층을 포함하여 이루어짐에 그 특징이 있다.
여기서, 상기 표시 영역 내의 상기 제 1 기판 및 제 2 기판 중 어느 한 기판 상에 복수개의 칼럼 스페이서가 소정 간격 이격되어 형성되며, 상기 복수개의 칼럼 스페이서는 동일한 높이로 형성된다.
그리고, 상기 제 3 씰 패턴과 상기 제 4 씰 패턴은 동일한 높이이며, 이 때, 상기 제 3 씰 패턴은 상기 제 1 씰 패턴과 상기 제 2 씰 패턴 중 어느 하나와 동일한 높이로 형성된다. 그리고, 상기 제 3, 제 4 씰 패턴은 동일한 높이의 상기 제 1 씰 패턴 또는 제 2 씰 패턴과 함께 형성된다.
혹은 상기 제 3 씰 패턴은 상기 제 1 씰 패턴과 상기 제 2 씰 패턴의 사이의 높이로 형성된다.
상기 제 1, 제 2 씰 패턴은 서로 다른 높이의 유리 섬유(glass fiber)를 갖는다. 이 경우, 상기 제 1, 제 2 씰 패턴의 높이는 상기 유리 섬유의 높이에 의해 결정된다.
여기서, 상기 제 1 내지 제 4 씰 패턴은 연결되어 형성된다.
상기 제 1 씰 패턴은 상기 제 1, 제 2 기판의 하단부에 위치하며, 상기 제 2 씰 패턴은 상기 제 1, 제 2 기판의 상단부에 위치하며, 상기 제 1 씰 패턴의 높이가 상기 제 2 씰 패턴의 높이보다 높다. 혹은 상기 제 1 씰 패턴은 상기 제 1, 제 2 기판의 상단부에 위치하며, 상기 제 2 씰 패턴은 상기 제 1, 제 2 기판의 하단부에 위치하며, 상기 제 1 씰 패턴의 높이가 상기 제 2 씰 패턴의 높이보다 높다.
또한, 동일한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 액정 표시 장치의 제조 방법은 각각 중앙 부위에 표시 영역 및 상기 표시 영역의 주변에 비표시 영역이 정의되며, 시계방향으로 제 1 내지 제 4 변을 갖는 직사각형의, 제 1 기판 및 제 2 기판을 준비하는 단계와, 상기 제 1 기판과 제 2 기판 사이의 비표시 영역에, 상기 제 1 기판 및 제 2 기판 중 어느 한 기판의 비표시 영역의 상기 제 1 내지 제 3 변에 제 1 높이의 제 1 씰 패턴을 형성하는 단계와, 상기 제 4 변에 상기 제 1 높이보다 높은 제 2 높이의 제 2 씰 패턴을 형성하는 단계와, 상기 제 1 기판과 제 2 기판 사이에 액정층을 형성하는 단계 및 상기 제 1 기판과 제 2 기판을 합착하는 단계를 포함하여 이루어짐에 또 다른 특징이 있다.
여기서, 상기 표시 영역 내의 상기 제 1 기판 및 제 2 기판 중 어느 한 기판 상에 복수개의 칼럼 스페이서를 소정 간격 이격하여 동일한 높이로 형성하는 단계를 포함한다.
상기 제 1 씰 패턴은 상기 제 1 내지 제 3 변에 대해 1회에 연속하여 형성한다.
상기 제 2 씰 패턴은 상기 제 1, 제 2 기판의 하단부에 위치한다.
상기 제 2 씰 패턴은 상기 제 1, 제 2 기판의 상단부에 위치한다.
상기 제 1, 제 2 씰 패턴은 서로 다른 높이의 유리 섬유(glass fiber)를 갖도록 형성된다.
상기 제 1 씰 패턴과 상기 제 2 씰 패턴은 서로 연결되어 있다.
또한, 동일한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 액정 표시 장치의 제조 방법은 각각 중앙 부위에 표시 영역 및 상기 표시 영역의 주변에 비표시 영역이 정의되며, 시계방향으로 제 1 내지 제 4 변을 갖는 직사각형의, 제 1 기판 및 제 2 기판을 준비하는 단계와, 상기 제 1 기판과 제 2 기판 사이의 비표시 영역에, 상기 제 1 기판 및 제 2 기판 중 어느 한 기판의 비표시 영역의 상기 제 1 변에 제 1 높이의 제 1 씰 패턴을 형성하는 단계와, 상기 제 1 변과 마주보는 제 3 변에 상기 제 1 높이보다 높은 제 2 높이의 제 2 씰 패턴을 형성하는 단계와, 상기 제 2 변 및 제 4변에 제 3 높이의 제 3 씰 패턴 및 제 4 씰 패턴을 형성하는 단계와, 상기 제 1 기판과 제 2 기판 사이에 액정층을 형성하는 단계 및 상기 제 1 기판과 제 2 기판을 합착하는 단계를 포함하여 이루어지는 점에 또 다른 특징이 있다.
여기서, 상기 제 3 높이는 상기 제 1 높이와 제 2 높이 사이이다.
그리고, 상기 표시 영역 내의 상기 제 1 기판 및 제 2 기판 중 어느 한 기판 상에 복수개의 칼럼 스페이서를 소정 간격 이격하여 동일한 높이로 형성하는 단계를 포함한다.
상기 제 2 씰 패턴은 상기 제 1, 제 2 기판의 하단부에 위치하거나 혹은 상단부에 위치한다.
상기 제 1 씰 패턴과 상기 제 2 씰 패턴은 서로 다른 높이의 유리 섬유(glass fiber)를 갖도록 형성된다.
이 때, 상기 제 1 내지 제 4 씰 패턴은 서로 연결되어 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 액정 표시 장치 및 이의 제조 방법을 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정 표시 장치를 나타낸 단면도이다.
도 3과 같이, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정 표시 장치(500)는, 각각 네 변을 가진 사각형의 형상을 갖고, 중앙 부위에 표시 영역 및 상기 표시 영역의 주변에 비표시 영역이 정의되며, 서로 대향되어 형성된 제 1 기판(100) 및 제 2 기판(200)과, 상기 제 1 기판(100)과 제 2 기판(200) 사이의 비표시 영역에, 서로 마주보는 제 1, 제 2 변에 대응되어, 서로 다른 제 1, 제 2 높이(h1, h2)로 형성된 제 1 씰 패턴(251)과 제 2 씰 패턴(252)과, 상기 제 1, 제 2 기판(100, 200) 사이의 표시 영역에 충진된 액정층(270) 및 상기 제 1, 제 2기판(100, 200) 사이의 셀 갭을 지지하도록 상기 제 1, 제 2 기판(100, 200) 사이의 표시 영역 내에 형성된 칼럼 스페이서(300)를 포함하여 이루어진다.
도시되지 않았지만, 상기 제 1 기판(100) 상에는 박막 트랜지스터를 포함한 박막 트랜지스터 어레이가 형성되고, 상기 제 2 기판(200) 상에는 도시된 칼럼 스페이서(300)를 포함한 컬러 필터 어레이가 형성된다. 이 때, 상기 칼럼 스페이서(300)는 제 2 기판(200) 상의 컬러 필터 어레이 공정의 마지막 단계에서 영역별로 단차없이 동일한 높이로 형성된다.
여기서, 상기 제 1, 2변을 제외한 나머지 변들(제 3 변, 제 4변)에도 상기 제 1, 제 2 변에 형성된 제 1, 제 2 씰 패턴(251, 252)과 연결되도록 씰 패턴이 대응되어 형성된다. 이 경우, 상기 제 3, 제 4 변에 대응되어 형성되는 씰 패턴(미도시)의 높이는 상기 제 1 높이(h1)에서 제 2 높이(h2) 사이의 값으로 정해진다.
이와 같이, 각각 액정 표시 장치(500)의 상단에 해당하는 제 1 변과 하단에 해당하는 제 2변에 서로 다른 높이(h1, h2)의 제 1, 제 2 씰 패턴(251, 252)을 형성하는 이유는 하단부에 대하여 상대적으로 높은 높이(h2)로 제 2 씰 패턴(252)를 형성함으로써, 상기 제 1, 제 2 기판(100, 200) 사이의 간격을 측면상에서보다 셀 갭이 하측으로 갈수록 선형적으로 늘어나도록 하게 하기 위함이다. 따라서, 고온상에서 상기 액정 표시 장치(500) 내부의 액정(270)이 팽창되고 중력에 의해 하측으로 쏟아져 하측부위가 부풀어오르는 상황이 발생하더라도, 액정이 팽창되는 여유 공간을 하측에 구비하여 둠으로써, 상대적으로 액정(270)이 부풀어올라 발생되는 현상인 중력 불량이 관찰됨을 완화시킬 수 있다. 왜냐하면, 시감적인 불량은 균일성이 떨어지는 부위에서 특히 현저하게 나타날 수 있는데, 종래의 표시 영역 외곽에 동일한 씰 패턴을 갖는 구조에서, 상대적으로 하측부에서 팽창되는 액정의 성질에 비해 그 높이를 유지하고 있는 씰 패턴의 특성에 의해 씰 패턴으로 막혀진 하측부가 부풀어오르는 현상이 심화되어 하단부의 셀 갭 균일도가 떨어져 이러한 부위가 표시상에 이상 영역으로 보이는 문제점이 있었던 데 비하여, 하단부에 대응하여 씰 패턴(252)의 높이를 상단부보다 높게 두어 고온상에서 액정이 부풀어오르는 공간적 여유를 미리 두어 형성하고 있기 때문에, 따라서, 사용자가 시감적으로 느낄 수 있는 표시 불량을 최소화할 수 있다.
그리고, 이러한 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정 표시 장치에 있어서, 중력 불량이 개선되는 점은 다음과 같이도 이해할 수 있다. 도 3과 같이, 상단부에서 하단부로 갈수록 상기 칼럼 스페이서(300)와 상기 제 1 기판(100) 사이의 틈이 구조적으로 발생하는데, 모세관 현상에 의해 상기 제 1, 제 2 기판(100, 200) 사이의 액정(270)이 서로 응집하려는 힘보다 상기 액정(270)이 각 기판(100, 200)에 달라 붙으려는 힘이 커 상기 칼럼 스페이서(300)와 상기 제 1 기판(100) 사이의 틈으로 액정(270)이 지나며 상측으로 올라가려는 성질을 갖는다. 따라서, 상기 액정(270)이 중력에 의해 하측으로 내려가려는 성질과 액정(270)이 모세관 현상에 의해 올라가려는 힘이 만나 서로 보완되어 액정이 하측으로 처져 발생되는 중력 불량을 방지하게 된다.
여기서, 상기 칼럼 스페이서(300)는 제 2 기판(200) 상에 형성되어, 제 1 높이(h1)를 갖는 제 1 씰 패턴(251)에 인접한 부위에서는 제 1 기판(100)에 접하여 있고, 하측으로 내려오며 상기 제 2 씰 패턴(252)에 인접한 부위에서는 상기 제 1 기판(100)과 약간의 이격 간격을 가질 수 있다. 이 경우, 상기 제 1, 제 2 씰 패턴(251, 252)의 제 1, 제 2 높이(h1, h2)는 약 5.2~7.0㎛ 정도에서 결정될 수 있는 것으로, 상기 제 1, 제 2 씰 패턴(251, 252)이 가질 수 있는 가장 높은 간격 차가 약 1.8㎛ 이다. 여기서, 상기 제 2 씰 패턴(252)에 인접한 부위에서의 상기 칼럼 스페이서(300)가 제 1 기판(100)과 갖는 이격 정도는 상기 제 1, 제 2 씰 패턴(251, 252) 간의 간격차(h2-h1) 내로 조절할 수 있다.
그리고, 상기 제 1, 제 2 씰 패턴(251, 252)의 높이 조절은 씰 패턴 형성 물질에 해당 씰 패턴의 높이를 결정하는 글래스 파이버(glass fiber)를 첨가하여 이루어질 수 있다. 여기서, 상기 씰 패턴 형성 물질은 열 또는 광 개시제, 광 또는 열 경화 성분의 수지 및 글래스 파이버를 포함하여 이루어진다.
이 때, 상기 제 1 변, 제 2변의 양변인 제 3, 제 4 변에 형성되는 씰 패턴은 상기 제 1, 제 2 씰 패턴(251, 252)의 높이(h1, h2) 중 어느 하나로 하거나 혹은 그 사이의 값으로 정할 수 있는 데, 이와 같이, 측면상에서 상기 제 1, 제 2 변에 형성되는 제 1, 제 2 씰 패턴(251, 252)의 높이 차에 의해 선형적으로 셀 갭이 늘어나는 점에 관계하여 상기 제 3, 제 4변에 씰 패턴의 높이를 선형적으로 늘릴 필요가 없이, 제 3, 제 4 변에 형성되는 씰 패턴의 높이를 동일하게 형성한다. 씰 패턴 형성 물질은 경화 전까지 어느 정도 플렉서블하게 두께가 조절될 수 있는 성질 이 있기 때문에, 상기 제 1, 제 2 기판(100, 200)의 합착시 자연스럽게 제 1 변에서 제 2 변측으로 갈수록 셀 갭의 두께가 늘어나는 형태로 상기 제 1, 제 2 기판(100, 200)의 이격 간격이 조정된다.
도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정 표시 장치를 나타낸 단면도이다.
도 4와 같이, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정 표시 장치는 서로 다른 높이로 형성되는 제 1 씰 패턴(254) 및 제 2 씰 패턴(253)이 각각 하단부 및 상단부에 위치하는 점을 제외하고는 도 3에서 설명한 본 발명의 제 1 실시예와 동일하다. 따라서, 동일한 부분에 대하여는 동일한 번호를 적용한다.
여기서, 상기 제 1 높이(h1)의 제 1 씰 패턴(254)은 하측부에 위치하고, 제 2 높이(h2(>h1))는 상측부에 위치하여, 본 발명의 제 2 실시예의 액정 표시 장치에 있어서는, 상측부가 하측부가 좀 더 높은 높이로 형성된다.
또한, 상기 제 1, 제 2 씰 패턴(254, 253)의 높이 및 이들의 높이 차는 상기 제 1 실시예에서 바와 같이 적용할 수 있다.
본 발명의 제 2 실시예에 따른 구조에 있어서는, 보다 높은 높이(h2)로 형성되는 제 2 씰 패턴(253)이 상측부에 위치함으로 인해, 상대적으로 낮은 높이(h1)로 형성된 제 1 씰 패턴(254)과의 단차에 의해 상단부가 상대적으로 하단부에 비해 셀 갭이 높게 되며, 도시된 바와 같이, 측면에서 살펴보면, 상단부에서부터 하단부로 내려올수록 셀 갭이 줄어드는 형태로 형성된다.
이러한 본 발명의 제 2 실시예에 있어서도, 중력불량이 개선되는 점은 다음과 같이 이해할 수 있다.
즉, 상단부에서 하단부로 갈수록 상기 칼럼 스페이서(300)와 상기 제 1 기판(100) 사이의 틈이 구조적으로 발생하는데, 모세관 현상에 의해 상기 제 1, 제 2 기판(100, 200) 사이의 액정(270)이 서로 응집하려는 힘보다 상기 액정(270)이 각 기판(100, 200)에 달라붙으려는 힘이 커 상기 칼럼 스페이서(300)와 상기 제 1 기판(100) 사이의 틈으로 액정(270)이 지나며 상측으로 올라가려는 성질을 갖는다. 따라서, 상기 액정(270)이 중력에 의해 하측으로 내려가려는 성질과 액정(270)이 모세관 현상에 의해 올라가려는 힘이 만나 서로 보완되어 액정(270)이 하측으로 처져 하측부가 부풀어 올라 발생되는 중력 불량을 방지하게 된다.
이하, 본 발명의 액정 표시 장치의 제조 방법에 대하여 설명한다.
도 5는 본 발명의 액정 표시 장치의 제조 방법에 있어서, 제 1 실시예 따른 씰 패턴 형성 방법을 나타낸 공정도이며, 도 6은 본 발명의 액정 표시 장치의 제조 방법에 있어서, 제 1 실시예에 따른 씰 패턴 형성 순서를 나타낸 평면도이다.
도 5 및 도 6과 같이, 본 발명의 액정 표시 장치의 제조 방법의 제 1 실시예에 따른 씰 패턴의 형성은 두 개의 디스펜서를 구비하여 이루어진다. 도시된 도면에서는 제 1, 제 2 디스펜서(411, 412)가 구비되어 있는 상태를 나타낸다. 여기서, 각각이 제 1, 제 2 디스펜서(411, 412)에는 각각 서로 다른 높이를 갖는 글래스 파이버(glass fiber)를 포함한 씰 패턴 형성 물질이 함유되어 있다.
본 발명의 액정 표시 장치의 씰 패턴 형성 공정은 액정 적하 장비(미도시) 내에 함께 구비되어 있는 스테이지(500) 상에 복수개(도 5에는 2개로 도시)의 제 2 기판(200)이 정의되어 있는 모기판(400) 상에 서로 다른 높이를 갖는 글래스 파이 버를 포함한 제 1, 제 2 디스펜서(411, 412)를 이용하여 이루어진다.
또한, 도 6과 같이, 본 발명의 액정 표시 장치의 제조 방법의 제 1 실시예에 따른 씰 패턴 형성 방법은, 상기 제 1 높이(h1)의 상기 제 1 씰 패턴(251)은 표시 영역(330)의 주변부에 각각 상측부의 제 1 변 및 그 양측부의 제 3, 제 4 변에 대응하는 패턴들(251a, 251b, 251c)을 포함하여, ①의 방향으로 'ㄷ'자형으로 1회로 연속하여 드로잉(drawing)하여 형성하고, 상기 제 2 씰 패턴(252)은 ②의 방향으로 상기 제 2 기판(200)의 하측부에 대응하여 '-'자형으로 형성한다. 여기서, 상기 제 1 씰 패턴(251)과 제 2 씰 패턴(252)은 서로 만나도록 형성하여 상기 제 1, 제 2 씰 패턴(251, 252)이 표시 영역(330)을 막도록 함으로써, 액정의 적하 후 합착 과정에서, 상기 제 1, 제 2 씰 패턴(251, 252) 내의 표시 영역 내(330)에 액정(도 3 및 도 4의 270)을 채우게 된다.
경우에 따라 상기 제 3, 제 4 변 부위에 대응하여서 상기 제 2 씰 패턴(252)을 형성하는 물질로 하측에서 'ㄷ'자형 형상으로 형성할 수도 있다. 이 경우, 상측부인 제 1변에 대응하여 '-'자형의 제 1 씰 패턴이 상기 제 2 씰 패턴(252)과 만나도록 형성되게 된다.
그리고, 상기 제 1, 제 2 씰 패턴(251, 252)을 형성하는 기판은 칼럼 스페이서(300)가 형성되는 측의 제 2 기판(200)으로 도시되어 있지만, 경우에 따라 박막 트랜지스터 어레이가 형성되는 제 1 기판(100)의 외곽에도 형성될 수도 있을 것이다.
여기서, 상기 칼럼 스페이서(300)와 제 1 기판(100) 사이의 틈은 상대적으로 높은 높이(h2)의 제 2 씰 패턴(252)에 인접한 칼럼 스페이서(300)와 제 1 기판(100) 사이에 발생한다.
여기서, 상기 제 1, 제 2기판(100, 200)의 상단부에 해당되는 제 1 변과 하단부에 해당되는 제 2 변에 대하여 서로 다른 높이(h1, h2)의 제 1, 제 2 씰 패턴(251, 252)이 대응되어 형성되어, 제 1, 제 2 씰 패턴(251, 252)간에 높이차가 있다. 그렇다 하더라도, 상기 제 1, 제 2 씰 패턴(251, 252)을 이루는 성분 중 글래스 파이버 이외에 경화하기 전 어느 정도 플렉서블한 상태를 유지할 수 있는 성분을 포함하여 있어, 합착시에 상기 제 3, 제 4 변(251b, 251c 에 대응되는 부위) 에서는 상기 제 1, 제 2 씰 패턴(251, 252)이 갖는 간격차에 따라 상단부로부터 하단부로갈수록 선형적으로 갭 간격이 늘어나는 상태로 상기 제 1, 제 2 기판(100, 200)이 합착될 수 있다. 따라서, 상기 제 1, 제 2 변 양측의 제 3 변 및 제 4 변에 상측부터 하측에 높이차가 있더라도, 씰 패턴 형성 물질이 합착시의 상기 제 2 기판(200)이 제 1 기판(100)에 대향되어 합착되는 상황에서, 상기 제 3, 제 4변에 대응되는 씰 패턴(251b, 251c)은 특정 부분이 들뜨지 않고 안정된 상태를 유지한다.
도 7은 본 발명의 액정 표시 장치의 제조 방법에 있어서, 제 2 실시예에 따른 씰 패턴 형성 순서를 나타낸 평면도이다.
도 7과 같이, 상기 제 2 실시예에 따른 본 발명의 액정 표시 장치의 씰 패턴(255, 256, 257a, 257b)은 도 5에 도시된 동일한 장비를 이용하여, 각 변에 대응되어 별도로 형성된다. 즉, 각 변에 대응되어 형성되는 씰 패턴의 형상이 '-'자로 형성된다.
그리고, 각 변에 해당되는 씰 패턴의 재료의 높이는 제 2 기판(200)의 상측부의 대응되는 제 1 변에 있어서는 ①의 방향으로 제 1 높이(h1)의 제 1 씰 패턴(255)을 형성하고, 제 2 기판(200)의 하측부에 대응되는 제 2변에 있어서는 ②의 방향으로 상대적으로 높은 높이(h2)의 제 2 씰 패턴(256)을 형성하고, 제 3, 제 4 변에 대응하는 제 3, 제 4 씰 패턴(257a, 257b)는 상기 제 1, 제 2 씰 패턴(255, 256)을 형성하는 제 1, 제 2 디스펜서(411, 412)을 이용하여, 상기 제 1 씰 패턴(255) 또는 제 2 씰 패턴(256)과 동일한 높이로 형성하거나 혹은 별도로 상기 제 1, 제 2 씰 패턴(255, 256) 사이의 높이를 갖는 글래스 파이버를 포함한 디스펜서(미도시)를 준비하여, 이를 이용하여 각각 ③,④의 방향으로 상기 제 3, 제 4 씰 패턴(257a, 257b)을 형성할 수 있다.
여기서, 씰 패턴들의 형성은 서로 마주보는 변에 대응하여 각 변에 해당하는 높이를 갖는 글래스 파이버를 포함한 디스펜서를 평행하게 움직여 동시에 이루어질 수 있다. 예를 들어, ①, ②의 방향을 동시에 진행하고 ③, ④의 방향을 동시에 진행할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
상기와 같은 본 발명의 액정 표시 장치 및 이의 제조 방법은 다음과 같은 효과가 있다.
상측부와 하측부에 대응되는 씰 패턴의 두께를 달리하여, 구조적으로 액정 패널 내에 형성되는 칼럼 스페이서와 대향 기판 사이의 약간의 틈을 형성하여, 모세관 현상을 유도하여, 고온상에서 액정이 팽창되더라도 중력에 의해 하측으로 액정이 내려가는 성질과 모세관 현상으로 작은 틈 사이를 타고 액정이 올라가는 성질이 서로 보완함으로써, 하측으로 액정이 처져 부풀어진 부위에 표시 불량이 나타나는 문제점을 개선한다.

Claims (26)

  1. 각각 중앙 부위에 표시 영역 및 상기 표시 영역의 주변에 비표시 영역이 정의된, 서로 대향된 제 1 기판 및 제 2 기판;
    상기 제 1 기판과 제 2 기판 사이의 비표시 영역에, 서로 마주보는 제 1, 제 2 변에 대응되어, 서로 다른 높이로 형성된 제 1 씰 패턴 및 제 2 씰 패턴;
    상기 제 1, 제 2 변을 제외한 나머지 제 3, 제 4 변에 대응되어 상기 제 1 씰 패턴 및 제 2 씰 패턴을 각각 연결하는 제 3 씰 패턴 및 제 4 씰 패턴; 및
    상기 제 1, 제 2 기판 사이의 표시 영역에 충진된 액정층을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 표시 영역 내의 상기 제 1 기판 및 제 2 기판 중 어느 한 기판 상에 복수개의 칼럼 스페이서가 소정 간격 이격되어 형성된 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 복수개의 칼럼 스페이서는 동일한 높이로 형성되는 것을 특징을 하는 액정 표시 장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 제 3 씰 패턴과 상기 제 4 씰 패턴은 동일한 높이인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 제 3 씰 패턴은 상기 제 1 씰 패턴과 상기 제 2 씰 패턴 중 어느 하나와 동일한 높이로 형성되는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 제 3, 제 4 씰 패턴은 동일한 높이의 상기 제 1 씰 패턴 또는 제 2 씰 패턴과 함께 형성되는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  7. 제 4항에 있어서,
    상기 제 3 씰 패턴은 상기 제 1 씰 패턴과 상기 제 2 씰 패턴의 사이의 높이로 형성되는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1, 제 2 씰 패턴은 서로 다른 높이의 유리 섬유(glass fiber)를 갖는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 제 1, 제 2 씰 패턴의 높이는 상기 유리 섬유의 높이에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 내지 제 4 씰 패턴은 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 씰 패턴은 상기 제 1, 제 2 기판의 하단부에 위치하며, 상기 제 2 씰 패턴은 상기 제 1, 제 2 기판의 상단부에 위치하며,
    상기 제 1 씰 패턴의 높이가 상기 제 2 씰 패턴의 높이보다 높은 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  12. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 씰 패턴은 상기 제 1, 제 2 기판의 상단부에 위치하며, 상기 제 2 씰 패턴은 상기 제 1, 제 2 기판의 하단부에 위치하며,
    상기 제 1 씰 패턴의 높이가 상기 제 2 씰 패턴의 높이보다 높은 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  13. 각각 중앙 부위에 표시 영역 및 상기 표시 영역의 주변에 비표시 영역이 정 의되며, 시계방향으로 제 1 내지 제 4 변을 갖는 직사각형의, 제 1 기판 및 제 2 기판을 준비하는 단계;
    상기 제 1 기판과 제 2 기판 사이의 비표시 영역에, 상기 제 1 기판 및 제 2 기판 중 어느 한 기판의 비표시 영역의 상기 제 1 내지 제 3 변에 제 1 높이의 제 1 씰 패턴을 형성하는 단계;
    상기 제 4 변에 상기 제 1 높이보다 높은 제 2 높이의 제 2 씰 패턴을 형성하는 단계;
    상기 제 1 기판과 제 2 기판 사이에 액정층을 형성하는 단계; 및
    상기 제 1 기판과 제 2 기판을 합착하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 제조 방법.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 표시 영역 내의 상기 제 1 기판 및 제 2 기판 중 어느 한 기판 상에 복수개의 칼럼 스페이서를 소정 간격 이격하여 동일한 높이로 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 제조 방법.
  15. 제 13항에 있어서,
    상기 제 1 씰 패턴은 상기 제 1 내지 제 3 변에 대해 1회에 연속하여 형성하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 제조 방법.
  16. 제 13항에 있어서,
    상기 제 2 씰 패턴은 상기 제 1, 제 2 기판의 하단부에 위치한 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 제조 방법.
  17. 제 13항에 있어서,
    상기 제 2 씰 패턴은 상기 제 1, 제 2 기판의 상단부에 위치한 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 제조 방법.
  18. 제 13항에 있어서,
    상기 제 1, 제 2 씰 패턴은 서로 다른 높이의 유리 섬유(glass fiber)를 갖도록 형성된 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 제조 방법.
  19. 제 13항에 있어서,
    상기 제 1 씰 패턴과 상기 제 2 씰 패턴은 서로 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 제조 방법.
  20. 각각 중앙 부위에 표시 영역 및 상기 표시 영역의 주변에 비표시 영역이 정의되며, 시계방향으로 제 1 내지 제 4 변을 갖는 직사각형의, 제 1 기판 및 제 2 기판을 준비하는 단계;
    상기 제 1 기판과 제 2 기판 사이의 비표시 영역에, 상기 제 1 기판 및 제 2 기판 중 어느 한 기판의 비표시 영역의 상기 제 1 변에 제 1 높이의 제 1 씰 패턴을 형성하는 단계;
    상기 제 1 변과 마주보는 제 3 변에 상기 제 1 높이보다 높은 제 2 높이의 제 2 씰 패턴을 형성하는 단계;
    상기 제 2 변 및 제 4변에 제 3 높이의 제 3 씰 패턴 및 제 4 씰 패턴을 형성하는 단계;
    상기 제 1 기판과 제 2 기판 사이에 액정층을 형성하는 단계; 및
    상기 제 1 기판과 제 2 기판을 합착하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 제조 방법.
  21. 제 20항에 있어서,
    상기 제 3 높이는 상기 제 1 높이와 제 2 높이 사이인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 제조 방법.
  22. 제 20항에 있어서,
    상기 표시 영역 내의 상기 제 1 기판 및 제 2 기판 중 어느 한 기판 상에 복수개의 칼럼 스페이서를 소정 간격 이격하여 동일한 높이로 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 제조 방법.
  23. 제 20항에 있어서,
    상기 제 2 씰 패턴은 상기 제 1, 제 2 기판의 하단부에 위치한 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 제조 방법.
  24. 제 20항에 있어서,
    상기 제 2 씰 패턴은 상기 제 1, 제 2 기판의 상단부에 위치한 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 제조 방법.
  25. 제 20항에 있어서,
    상기 제 1 씰 패턴과 상기 제 2 씰 패턴은 서로 다른 높이의 유리 섬유(glass fiber)를 갖도록 형성된 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 제조 방법.
  26. 제 20항에 있어서,
    상기 제 1 내지 제 4 씰 패턴은 서로 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 제조 방법.
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US8379179B2 (en) 2009-12-01 2013-02-19 Samsung Display Co., Ltd. Flat panel display having particular compensating parts for a thickness difference between sealants
WO2016106806A1 (zh) * 2014-12-30 2016-07-07 深圳市华星光电技术有限公司 液晶面板及其制造方法以及液晶显示装置
JP2022017753A (ja) * 2020-07-14 2022-01-26 パナソニック液晶ディスプレイ株式会社 液晶表示パネル及び液晶モジュール

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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