KR20080058912A - 액정표시패널 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 액정표시패널 및 그 제조방법은 어레이 기판의 화소영역 주위의 주변영역에 화소전극과 동일한 도전물질로 이루어진 더미패턴(dummy pattern)을 형성하여 빈 공간을 최소화함으로써 상기 화소영역과 주변영역에서의 액정의 퍼짐의 정도차에 의한 합착불량을 방지하기 위한 것으로, 화상표시 영역을 가진 제 1 기판; 상기 제 1 기판에 종횡으로 배열되어 다수개의 화소영역을 정의하는 다수개의 게이트라인과 데이터라인; 상기 게이트라인과 데이터라인의 교차영역에 형성된 박막 트랜지스터; 상기 각 화소영역에 형성된 화소전극; 상기 화소전극들 주위에 형성되며, 상기 화소전극을 구성하는 도전물질로 이루어진 더미패턴; 상기 제 1 기판과 대향하여 합착되는 제 2 기판; 및 상기 제 1 기판과 제 2 기판 사이에 형성된 액정층을 포함한다.
화소영역, 주변영역, 화소전극, 더미패턴, 액정

Description

액정표시패널 및 그 제조방법{LIQUID CRYSTAL DISPLAY PANEL AND METHOD OF FABRICATING THEREOF}
도 1은 일반적인 액정표시패널의 구조를 개략적으로 나타내는 분해사시도.
도 2는 일반적인 액정표시패널의 제조방법을 순차적으로 나타내는 흐름도.
도 3은 일반적인 액정표시패널의 제조에 있어서, 액정주입방식을 개략적으로 나타내는 도면.
도 4는 본 발명의 액정적하방식에 의해 액정표시패널을 제작하는 방법을 개략적으로 나타내는 도면.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 액정표시패널의 제조방법을 순차적으로 나타내는 흐름도.
도 6은 액정적하방식의 기본적인 개념을 나타내는 도면.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 다수개의 어레이 기판과 다수개의 컬러필터 기판이 각각 배치된 제 1 모기판과 제 2 모기판이 합착된 상태를 개략적으로 나타내는 도면.
도 8은 상기 도 7에 도시된 제 1, 제 2 모기판의 일부를 확대하여 나타내는 도면.
도 9는 더미패턴이 형성되지 않은 경우의 액정표시패널에 있어서, 액정이 퍼 지는 상태를 개략적으로 나타내는 도면.
도 10은 본 발명의 실시예에 따라 더미패턴이 형성된 경우의 액정표시패널에 있어서, 액정이 퍼지는 상태를 개략적으로 나타내는 도면.
** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **
100 : 액정표시패널 101,102 : 모기판
105 : 컬러필터 기판 110 : 어레이 기판
118 : 화소전극 125 : 화상표시 영역
140 : 액정 170 : 실패턴
180a,180b : 더미패턴 P : 화소영역
본 발명은 액정표시패널 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 액정표시패널의 합착시 화상표시 영역 전체에 걸쳐서 액정이 균일하게 퍼지도록 한 액정표시패널 및 그 제조방법에 관한 것이다.
최근 정보 디스플레이에 관한 관심이 고조되고 휴대가 가능한 정보매체를 이용하려는 요구가 높아지면서 기존의 표시장치인 브라운관(Cathode Ray Tube; CRT)을 대체하는 경량 박막형 평판표시장치(Flat Panel Display; FPD)에 대한 연구 및 상업화가 중점적으로 이루어지고 있다. 특히, 이러한 평판표시장치 중 액정표시장치(Liquid Crystal Display; LCD)는 액정의 광학적 이방성을 이용하여 이미지를 표 현하는 장치로서, 해상도와 컬러표시 및 화질 등에서 우수하여 노트북이나 데스크탑 모니터 등에 활발하게 적용되고 있다.
일반적으로, 액정표시장치는 매트릭스(matrix) 형태로 배열된 액정셀들에 화상정보에 따른 데이터신호를 개별적으로 공급하여, 상기 액정셀들의 광투과율을 조절함으로써 원하는 화상을 표시할 수 있도록 한 표시장치이다.
이하, 도 1을 참조하여 액정표시장치에 대해서 상세히 설명한다.
도 1은 일반적인 액정표시패널의 구조를 개략적으로 나타내는 분해사시도이다.
도면에 도시된 바와 같이, 액정표시패널은 크게 상부기판인 컬러필터(color filter) 기판(5)과 하부기판인 어레이(array) 기판(10) 및 상기 컬러필터 기판(5)과 어레이 기판(10) 사이에 형성된 액정층(liquid crystal layer)(40)으로 구성된다.
상기 컬러필터 기판(5)은 적(Red; R), 녹(Green; G) 및 청(Blue; B)색의 서브컬러필터(7)로 구성되는 컬러필터(C)와 상기 서브컬러필터(7) 사이를 구분하고 상기 액정층(40)을 투과하는 광을 차단하는 블랙매트릭스(black matrix)(6), 그리고 상기 액정층(40)에 전압을 인가하는 투명한 공통전극(8)으로 이루어져 있다.
또한, 상기 어레이 기판(10)에는 종횡으로 배열되어 화소영역(P)을 정의하는 게이트라인(16)과 데이터라인(17)이 형성되어 있다. 이때, 상기 게이트라인(16)과 데이터라인(17)의 교차영역에는 스위칭소자인 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor; TFT)(T)가 형성되어 있으며, 상기 각 화소영역(P)에는 화소전극(18)이 형성되어 있다.
상기 화소영역(P)은 컬러필터 기판(5)의 하나의 서브컬러필터(7)에 대응하는 서브화소(sub pixel)로 컬러화상은 상기 적, 녹 및 청색의 세 종류의 서브컬러필터(7)를 조합하여 얻어진다. 즉, 적, 녹 및 청색의 세 개의 서브화소가 모여서 한 개의 화소를 이루며, 박막 트랜지스터(T)는 상기 적, 녹 및 청색의 서브화소에 각각 연결되어 있다.
이와 같이 구성된 액정표시패널의 제조공정은 크게 하부 어레이 기판에 구동소자를 형성하는 구동소자 어레이공정과 상부 컬러필터 기판에 컬러필터를 형성하는 컬러필터공정 및 셀(cell)공정으로 구분될 수 있는데, 이러한 액정표시패널의 제조공정을 도 2를 참조하여 상세히 설명한다.
도 2는 일반적인 액정표시패널의 제조방법을 순차적으로 나타내는 흐름도이다.
우선, 어레이공정에 의해 하부기판에 배열되어 화소영역을 정의하는 복수의 게이트라인과 데이터라인을 형성하고 상기 화소영역 각각에 상기 게이트라인과 데이터라인에 접속되는 구동소자인 박막 트랜지스터를 형성한다(S101). 또한, 상기 어레이공정을 통해 상기 박막 트랜지스터에 접속되어 박막 트랜지스터를 통해 신호가 인가됨에 따라 액정층을 구동하는 화소전극을 형성한다.
또한, 상부기판에는 컬러필터공정에 의해 컬러를 구현하는 적, 녹 및 청색의 서브컬러필터로 구성되는 컬러필터층과 공통전극을 형성한다(S104).
이어서, 상기 상부기판 및 하부기판에 각각 배향막을 인쇄한 후 상부기판과 하부기판 사이에 형성되는 액정층의 액정분자에 배향규제력 또는 표면고정력(즉, 프리틸트각(pretilt angle)과 배향방향)을 제공하기 위해 상기 배향막을 배향 처리한다(S102, S105).
이와 같은 배향 처리를 마친 상기 하부기판에는 셀갭을 일정하게 유지하기 위한 스페이서가 산포되고 상기 상부기판의 외곽부에는 실링재가 도포된 후 상기 하부기판과 상부기판에 압력을 가하여 합착하게 된다(S103, S106, S107).
한편, 상기 하부기판과 상부기판은 대면적의 모기판으로 이루어져 있다. 다시 말해서, 대면적의 모기판에 다수개의 화상표시 영역이 형성되고, 상기 화상표시 영역 각각에 구동소자인 박막 트랜지스터 및 컬러필터층이 형성되기 때문에 낱개의 액정표시패널을 제작하기 위해서는 상기 모기판을 절단, 가공해야만 한다(S108). 이후, 상기와 같이 가공된 개개의 액정표시패널에 액정주입구를 통해 액정을 주입하고 상기 액정주입구를 봉지하여 액정층을 형성한 후 각 액정패널을 검사함으로써 액정표시패널을 제작하게 된다(S109, S110).
이때, 상기 액정의 주입은 압력차를 이용한 진공주입방식을 사용하는데, 상기 진공주입방식은 도 3에 도시된 바와 같이, 대면적의 모기판으로부터 분리된 단위 액정표시패널(10)의 액정주입구(19)를 일정한 진공이 설정된 챔버(chamber)(50) 내에서 액정(40)이 채워진 용기(56)에 침액시킨 다음 진공 정도를 변화시킴으로써, 상기 액정표시패널(10) 내부 및 외부의 압력차에 의해 액정(40)을 액정표시패널(10) 내부로 주입시키는 방식이다.
이와 같이 액정(40)이 액정표시패널(10) 내부에 충진 되면, 액정주입구(19) 를 밀봉시켜 액정표시패널(10)의 액정층을 형성한다. 따라서, 상기 액정표시패널(10)에 진공주입방식을 통해 액정층을 형성하는 경우에는 실패턴의 일부가 개방되도록 형성하여 액정주입구(19)의 기능을 갖도록 하여야 한다.
그러나, 상기한 바와 같은 진공주입방식은 다음과 같은 문제점이 있다.
첫째, 액정표시패널에 액정을 충진 하는데 소요되는 시간이 매우 길다. 일반적으로, 합착된 액정표시패널은 수백 ㎠의 면적에 수 ㎛ 정도의 갭을 갖기 때문에 압력차를 이용한 진공주입방식을 적용하더라도 단위 시간당 액정의 주입량은 매우 작을 수밖에 없다. 예를 들어, 약 15인치의 액정표시패널을 제작하는 경우에 액정을 충진 시키는데 대략 8시간 정도가 소요됨에 따라 액정표시패널의 제작에 많은 시간이 소요되어 생산성이 저하되는 문제가 있다. 또한, 액정표시패널이 대형화되어 갈수록 액정 충진에 소요되는 시간이 더욱 길어지고, 액정의 충진불량이 발생되어 결과적으로 액정표시패널의 대형화에 대응할 수 없는 문제점이 있다.
둘째, 액정의 소모량이 높다. 일반적으로, 용기에 채워진 액정량에 비해 실제 액정표시패널에 주입되는 액정량은 매우 작고, 액정이 대기나 특정 가스에 노출되면 가스와 반응하여 열화 된다. 따라서, 용기에 채워진 액정이 복수의 액정표시패널에 충진 된다고 할지라도, 충진 후에 잔류하는 많은 양의 액정을 폐기해야 하며, 이와 같이 고가의 액정을 폐기함에 따라 결과적으로 액정표시패널의 단가를 상승시켜 제품의 가격경쟁력을 약화시키는 요인이 된다.
본 발명은 상기한 문제를 해결하기 위한 것으로, 액정표시패널의 대형화에 대응하는 동시에 폐기되는 액정의 양을 감소시킨 액정표시패널의 제조방법을 제공하는데 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 액정표시패널의 합착시 액정의 퍼짐을 균일하게 하여 합착불량을 방지한 액정표시패널 및 그 제조방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적 및 특징들은 후술되는 발명의 구성 및 특허청구범위에서 설명될 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 액정표시패널은 화상표시 영역을 가진 제 1 기판; 상기 제 1 기판에 종횡으로 배열되어 다수개의 화소영역을 정의하는 다수개의 게이트라인과 데이터라인; 상기 게이트라인과 데이터라인의 교차영역에 형성된 박막 트랜지스터; 상기 각 화소영역에 형성된 화소전극; 상기 화소전극들 주위에 형성되며, 상기 화소전극을 구성하는 도전물질로 이루어진 더미패턴; 상기 제 1 기판과 대향하여 합착되는 제 2 기판; 및 상기 제 1 기판과 제 2 기판 사이에 형성된 액정층을 포함한다.
또한, 본 발명의 액정표시패널의 제조방법은 다수개의 어레이 기판 또는 다수개의 컬러필터 기판이 배치된 모기판을 제공하는 단계; 상기 어레이 기판들에 어레이공정을 진행하며, 상기 컬러필터 기판들에 컬러필터공정을 진행하는 단계; 상기 모기판 표면에 배향막을 형성하는 단계; 상기 모기판에 러빙을 실시하는 단계; 상기 러빙공정이 끝난 한 쌍의 모기판을 합착하는 단계; 및 상기 합착된 모기판을 다수개의 단위 액정표시패널로 절단하는 단계를 포함하며, 상기 어레이공정을 진행 할 때 상기 어레이 기판의 화소전극들 주위에 상기 화소전극을 구성하는 도전물질로 더미패턴을 형성하는 것을 특징한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 액정표시패널 및 그 제조방법의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
본 발명은 액정디핑방식 또는 액정진공 주입방식과 같은 일반적인 액정주입방식의 단점들을 극복하기 위해 액정적하방식에 의해 액정층을 형성하는 것을 특징으로 한다. 상기 액정적하방식은 액정표시패널 내부와 외부의 압력차에 의해 액정을 주입하는 것이 아니라 액정을 직접 기판에 적하(dropping) 및 분배(dispensing)하고 액정표시패널의 합착 압력에 의해 적하된 액정을 상기 액정표시패널 전체에 걸쳐 균일하게 분포시킴으로써 액정층을 형성하는 것이다. 이러한 액정적하방식은 짧은 시간 동안에 직접 기판상에 액정을 적하하기 때문에 대면적의 액정표시패널의 액정층 형성도 매우 신속하게 진행할 수 있게 될 뿐만 아니라 필요한 양의 액정만을 직접 기판상에 적하하기 때문에 액정의 소모를 최소화할 수 있게 되므로 액정표시패널의 제조비용을 대폭 절감할 수 있다는 장점을 가진다.
도 4는 본 발명의 액정적하방식에 의해 액정표시패널을 제작하는 방법을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도면에 도시된 바와 같이, 상기 액정적하방식에서는 구동소자와 컬러필터가 각각 형성된 어레이 기판(110)과 컬러필터 기판(105)을 합착하기 전에 상기 어레이 기판(110)상에 방울형상으로 액정(140)을 적하한다.
이때, 상기 액정(140)은 컬러필터가 형성된 컬러필터 기판(105)상에 적하될 수도 있다. 다시 말해서, 액정적하방식에서 액정적하의 대상이 되는 기판은 어레이 기판(110)과 컬러필터 기판(105) 어느 기판도 가능하다. 그러나, 상기 어레이 기판(110)과 컬러필터 기판(105)의 합착시 액정이 적하된 기판은 하부에 놓여져야만 한다.
이때, 상기 컬러필터 기판(105)의 외곽영역에는 실패턴(170)이 형성되어 상기 어레이 기판(110)과 컬러필터 기판(105)에 압력을 가함에 따라 상기 어레이 기판(110)과 컬러필터 기판(105)이 합착된다. 그리고, 이와 동시에 상기 압력에 의해 액정(140) 방울이 주위로 퍼져 상기 어레이 기판(110)과 컬러필터 기판(105) 사이에 균일한 두께의 액정층이 형성된다. 다시 말해서, 상기 액정적하방식의 가장 큰 특징은 액정표시패널(100)을 합착하기 전에 하부 어레이 기판(110)상에 미리 액정(140)을 적하한 후 실패턴(170)에 의해 상기 액정표시패널(100)을 합착하는 것이다.
이러한 액정적하방식을 적용한 액정표시패널의 제조방법은 전술한 액정주입방식에 의한 제조방법과는 다음과 같은 차이를 가진다. 일반적인 액정주입방식에서는 복수의 액정표시패널이 형성되는 대면적의 모기판을 액정표시패널 단위로 분리하여 액정을 주입했지만 본 발명의 액정적하방식에서는 미리 기판상에 액정을 적하하여 액정층을 형성한 후 모기판을 액정표시패널단위로 가공 분리할 수 있게 된다. 이러한 공정상의 차이는 실제 액정표시패널을 제작할 때 많은 장점을 제공한다.
상기와 같은 액정적하방식이 적용된 액정표시패널의 제조방법이 도 5에 도시되어 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 액정표시패널의 제조방법을 순차적으로 나타내는 흐름도이다.
전술한 바와 같이 액정표시패널의 제조공정은 크게 하부 어레이 기판에 구동소자를 형성하는 구동소자 어레이공정과 상부 컬러필터 기판에 컬러필터를 형성하는 컬러필터공정 및 셀공정으로 구분될 수 있다.
우선, 어레이공정에 의해 하부기판에 배열되어 화소영역을 정의하는 복수의 게이트라인과 데이터라인을 형성하고 상기 화소영역 각각에 상기 게이트라인과 데이터라인에 접속되는 구동소자인 박막 트랜지스터를 형성한다(S201). 또한, 상기 어레이공정을 통해 상기 박막 트랜지스터에 접속되어 박막 트랜지스터를 통해 신호가 인가됨에 따라 액정층을 구동하는 화소전극을 형성한다.
또한, 상부기판에는 컬러필터공정에 의해 컬러를 구현하는 적, 녹 및 청색의 서브컬러필터로 구성되는 컬러필터층과 공통전극을 형성한다(S204). 이때, 횡전계(In Plane Switching; IPS)방식의 액정표시패널을 제작하는 경우에는 상기 어레이공정을 통해 상기 화소전극이 형성된 하부기판에 상기 공통전극을 형성하게 된다.
이어서, 상기 상부기판 및 하부기판에 각각 배향막을 인쇄한 후 상부기판과 하부기판 사이에 형성되는 액정층의 액정분자에 배향규제력 또는 표면고정력(즉, 프리틸트각(pretilt angle)과 배향방향)을 제공하기 위해 상기 배향막을 배향 처리한다(S102, S105).
이와 같은 방식을 통해 러빙공정을 마친 상부기판 및 하부기판은 배향막 검 사기를 통해 배향막의 불량여부를 검사하게 된다.
러빙이 균일하지 않으면 액정분자의 정렬도가 공간적으로 일정하지 않아 국소적으로 다른 광학 특성을 나타내는 불량을 일으키게 된다.
이러한 배향막의 불량을 검사하는 방법에는 배향막을 도포한 후에 도포된 배향막의 표면에 얼룩, 줄무늬 또는 핀홀(pin hole) 등의 존재여부를 검사하는 1차 검사와, 러빙 후 러빙된 배향막 표면의 균일도와 스크래치(scratch) 등의 존재여부를 검사하는 2차 검사가 있다.
이때, 상기 배향막 검사기로 스팀 검사기를 이용할 수 있다.
이와 같은 배향막 검사를 마친 후, 상기 상부기판에 실런트로 이루어진 소정의 실패턴을 형성하는 동시에 본 발명의 액정적하방식을 이용하여 상기 하부기판에 액정층을 형성하게 된다(S203, S206).
상기 액정적하방식은 디스펜서를 이용하여 다수개의 하부기판이 배치된 대면적의 제 1 모기판 또는 상부기판이 배치된 대면적의 제 2 모기판의 화상표시 영역에 액정을 적하 및 분배하고, 상기 제 1, 제 2 모기판을 합착하는 압력에 의해 액정을 상기 화상표시 영역 전체에 균일하게 분포되도록 함으로써, 액정층을 형성하는 방식이다.
따라서, 상기 액정표시패널에 액정적하방식을 통해 액정층을 형성하는 경우에는 액정이 화상표시 영역 외부로 누설되는 것을 방지할 수 있도록 실패턴이 상기 화상표시 영역 외곽을 감싸는 폐쇄된 패턴으로 형성되어야 한다.
도 6은 본 발명에 따른 액정적하방식의 기본적인 개념을 나타내는 도면이다.
도면에 도시된 바와 같이, 디스펜서와 같은 액정적하장치(160)는 기판(105, 110)의 상부에 설치되어 있으며, 상기 액정적하장치(160)의 내부에는 액정(140)이 충진되어 기판(105, 110)상에 일정량의 액정(140)을 적하한다.
통상적으로 액정(140)은 방울형태로 기판(105, 110)상에 적하된다. 상기 기판(105, 110)은 x, y방향으로 설정된 속도로 이동하고 액정적하장치(160)는 설정된 시간 간격으로 액정(140)을 배출하기 때문에, 기판(105, 110)상에 적하되는 액정(140)은 x, y방향으로 일정한 간격으로 배치된다. 물론 액정(140) 적하시 기판(105, 110)이 고정되어 있고 액정적하장치(160)가 x, y방향으로 이동하여 액정(140)을 일정간격으로 적하할 수도 있다. 그러나, 이 경우 액정적하장치(160)의 움직임에 의해 방울형상의 액정(140)이 흔들리기 때문에 액정(140)의 적하위치 및 적하량에 오차가 발생할 수 있으므로 액정적하장치(160)를 고정시키고 기판(105, 110)을 이동하는 것이 바람직하다.
전술한 바와 같이 상기 액정적하방식은 진공주입방식에 비해 짧은 시간에 액정을 적하할 수 있어 액정표시패널이 대형화될 경우에도 액정층을 매우 신속하게 형성할 수 있다.
또한, 기판 위에 액정을 필요한 양만 적하하기 때문에 진공주입방식과 같이 고가의 액정을 폐기함에 따른 액정표시패널의 단가 상승을 방지하여 제품의 가격경쟁력을 강화시키게 된다.
이후, 상기 제 1, 제 2 모기판을 정렬한 상태에서 압력을 가하여 실패턴에 의해 상기 제 1, 제 2 모기판에 각각 배치된 하부기판과 상부기판을 합착함과 동시 에 압력의 인가에 의해 적하된 액정을 액정표시패널 전체에 걸쳐 균일하게 퍼지게 한다(S207).
이와 같은 공정에 의해 대면적의 제 1, 제 2 모기판에는 액정층이 형성된 다수개의 액정표시패널이 형성되며, 상기 합착된 제 1, 제 2 모기판을 가공, 절단하여 다수개의 액정표시패널로 분리하고 각각의 액정표시패널을 검사함으로써 액정표시패널의 제작을 완료하게 된다(S208, S209).
이때, 상기 적하된 액정은 액정표시패널 전체에 걸쳐서 균일하게 분포되어야 하는데, 화소전극이 형성된 어레이 기판의 화소영역과 그 주변영역 사이에는 액정이 접촉하는 매질이 서로 달라 액정의 퍼짐 정도가 다르게 된다. 즉, 상기 화소영역은 화소전극이 형성되어 있는 반면 상기 화소영역 주위의 주변영역에는 절연막으로 이루어진 보호층이 형성되어 있어 상기 액정과 접촉하는 매질들 차이로 인해서 액정의 퍼짐 정도가 다르게 되며, 그 결과 이에 따른 합착불량이 발생하여 액정표시패널의 품질에 문제가 되고 있다.
이에 본 발명의 액정표시패널은 화소전극을 형성하는 어레이공정을 진행할 때, 상기 화소영역 주위의 주변영역에 상기 화소전극과 동일한 도전물질로 이루어진 더미패턴을 형성하여 빈 공간을 최소화함으로써 상기 화소영역과 주변영역에서의 액정의 퍼짐의 정도차에 의한 합착불량을 방지할 수 있게 되는데, 이를 도 7 내지 도 10을 참조하여 상세히 설명한다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 다수개의 어레이 기판과 다수개의 컬러필터 기판이 각각 배치된 제 1 모기판과 제 2 모기판이 합착된 상태를 개략적으로 나타 내는 도면이며, 도 8은 상기 도 7에 도시된 제 1, 제 2 모기판의 일부(A)를 확대하여 나타내는 도면이다.
도면에 도시된 바와 같이, 다수개의 어레이 기판(110)이 배치된 제 1 모기판(101)과 다수개의 컬러필터 기판(105)이 배치된 제 2 모기판(102)이 합착되어 다수개의 액정표시패널을 구성하고 있으며, 상기 다수개의 컬러필터 기판(105) 또는 어레이 기판(110) 내부에는 상기 컬러필터 기판(105)과 어레이 기판(110)의 합착을 위한 실 패턴(170)이 형성되어 있다.
이때, 전술한 액정적하방식을 이용하는 경우에는 상기 실 패턴(170)은 화상표시 영역(125)을 둘러싸는 폐쇄된 형상으로 형성되며, 상기 실 패턴(170)에 의해 폐쇄된 화상표시 영역(125) 내에 액정이 적하되게 된다.
상기 실 패턴(170)과 액정은 동일한 기판(105, 100)에 형성할 수도 있으며, 각각 다른 기판(105, 110)에 형성할 수도 있다. 예를 들면, 액정은 어레이 기판(110)에 적하하고 실 패턴(170)은 컬러필터 기판(105)에 형성할 수 있으며, 그 반대로 하는 것도 가능하다.
이때, 상기 실 패턴(170)은 자외선경화성 실런트 또는 열경화성 실런트 또는 자외선경화성 및 열경화성 실런트가 혼합된 실런트를 사용하여 형성할 수 있다.
그리고, 상기 어레이 기판(110)에는 종횡으로 배열되어 화소영역(P)을 정의하는 게이트라인(미도시)과 데이터라인(미도시)이 형성되어 있다. 이때, 상기 게이트라인과 데이터라인의 교차영역에는 스위칭소자인 박막 트랜지스터(미도시)가 형성되어 있으며, 상기 각 화소영역(P)에는 화소전극(118)이 형성되어 있다.
상기 화소영역(P)은 컬러필터 기판(105)의 하나의 서브컬러필터(미도시)에 대응하는 서브화소(sub pixel)로 컬러화상은 적, 녹 및 청색의 세 종류의 서브컬러필터를 조합하여 얻어진다. 즉, 상기 적, 녹 및 청색의 세 개의 서브화소가 모여서 한 개의 화소를 이루며, 상기 박막 트랜지스터는 상기 적, 녹 및 청색의 서브화소에 각각 연결되어 있다.
이때, 본 발명의 어레이 기판(110)에는 상기 화소전극(118)이 형성된 화소영역(P) 주위의 주변영역에 상기 화소전극(118)과 동일한 도전물질로 이루어진 제 1 더미패턴(180a)과 제 2 더미패턴(180b)이 형성되어 있어 빈 공간이 최소화되게 된다.
상기 제 1 더미패턴(180a)과 제 2 더미패턴(180b)은 상기 화소전극(118)과 전기적으로 격리된 상태이기만 하면 상기 제 1 더미패턴(180a)과 제 2 더미패턴(180b)이 서로 연결되어 하나의 더미패턴을 구성하도록 할 수 있다.
이때, 상기 화소전극(118)과 제 1 더미패턴(180a) 및 제 2 더미패턴(180b)은 인듐-틴-옥사이드(Indium Tin Oxide; ITO) 또는 인듐-징크-옥사이드(Indium Zinc Oxide; IZO)와 같은 투과율이 뛰어난 투명한 도전물질로 형성될 수 있다.
도 9는 더미패턴이 형성되지 않은 경우의 액정표시패널에 있어서, 액정이 퍼지는 상태를 개략적으로 나타내는 도면으로써, 도시된 바와 같이 화소전극(118')이 형성된 어레이 기판(110')의 화소영역(P')과 그 주변영역 사이에는 액정(140')이 접촉하는 매질이 서로 달라 액정(140')의 퍼짐 정도가 다르게 된다. 즉, 상기 화소영역(P')은 화소전극(118')이 형성되어 있는 반면 상기 화소영역(118') 주위의 주 변영역에는 절연막으로 이루어진 보호층(미도시)이 형성되어 있어 상기 액정(140)과 접촉하는 매질들 차이로 인해서 액정(140)의 퍼짐 정도가 다르게 된다. 그 결과 상기 어레이 기판(110')이 배치된 제 1 모기판(101')과 컬러필터 기판(105')이 배치된 제 2 모기판(102')을 합착하는 과정에서 액정(140')의 분포가 균일하지 않게 되어 이에 따른 합착불량이 발생하여 액정표시패널의 품질에 문제가 되고 있다.
이와 달리 도 10은 본 발명의 실시예에 따라 더미패턴이 형성된 경우의 액정표시패널에 있어서, 액정이 퍼지는 상태를 개략적으로 나타내는 도면으로써, 도면에 도시된 바와 같이 화소전극(118)이 형성된 어레이 기판(110)의 화소영역(P)과 더미패턴(180a, 180b)이 형성된 주변영역 사이에는 액정(140)이 접촉하는 매질이 서로 같아 액정(140)의 퍼짐이 균일하게 된다.
즉, 본 발명의 어레이 기판(110)에는 상기 화소전극(118)이 형성된 화소영역(P) 주위의 주변영역에 상기 화소전극(118)과 동일한 도전물질로 이루어진 제 1 더미패턴(180a)과 제 2 더미패턴(180b)이 형성되어 있어 빈 공간이 최소화되게 되어, 상기 어레이 기판(110)이 배치된 제 1 모기판(101)과 컬러필터 기판(105)이 배치된 제 2 모기판(102)을 합착할 때 상기 액정(140)이 액정표시패널 전체에 걸쳐 균일하게 퍼지게 된다.
상기한 설명에 많은 사항이 구체적으로 기재되어 있으나 이것은 발명의 범위를 한정하는 것이라기보다 바람직한 실시예의 예시로서 해석되어야 한다. 따라서 발명은 설명된 실시예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위와 특허청구범위에 균등한 것에 의하여 정하여져야 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 액정표시패널 및 그 제조방법은 액정적하방식을 이용하여 액정층을 형성함으로써 액정표시패널의 대형화에 대응하는 동시에 폐기되는 액정의 양을 감소시킬 수 있게 된다. 그 결과 액정표시패널의 제조비용이 절감되게 된다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 액정표시패널 및 그 제조방법은 액정표시패널 전체에 걸쳐서 액정을 균일하게 퍼지도록 함으로써 합착불량을 개선하여 액정표시패널의 품질을 향상시키는 효과를 제공한다.

Claims (11)

  1. 화상표시 영역을 가진 제 1 기판;
    상기 제 1 기판에 종횡으로 배열되어 다수개의 화소영역을 정의하는 다수개의 게이트라인과 데이터라인;
    상기 게이트라인과 데이터라인의 교차영역에 형성된 박막 트랜지스터;
    상기 각 화소영역에 형성된 화소전극;
    상기 화소전극들 주위에 형성되며, 상기 화소전극을 구성하는 도전물질로 이루어진 더미패턴;
    상기 제 1 기판과 대향하여 합착되는 제 2 기판; 및
    상기 제 1 기판과 제 2 기판 사이에 형성된 액정층을 포함하는 액정표시패널.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 더미패턴은 상기 화소전극들 주위에 형성되어 상기 화소전극들 사이의 빈 공간을 최소화하는 것을 특징으로 하는 액정표시패널.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 액정층은 상기 제 1 기판의 화상표시 영역에 적하되는 것을 특징으로 하는 액정표시패널.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 기판의 화상표시 영역의 외곽에 형성되어 상기 제 1 기판과 제 2 기판을 합착시키는 실 패턴을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시패널.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 액정은 상기 화상표시 영역 내에 균일하게 분포된 것을 특징으로 하는 액정표시패널.
  6. 다수개의 어레이 기판 또는 다수개의 컬러필터 기판이 배치된 모기판을 제공하는 단계;
    상기 어레이 기판들에 어레이공정을 진행하며, 상기 컬러필터 기판들에 컬러필터공정을 진행하는 단계;
    상기 모기판 표면에 배향막을 형성하는 단계;
    상기 모기판에 러빙을 실시하는 단계;
    상기 러빙공정이 끝난 한 쌍의 모기판을 합착하는 단계; 및
    상기 합착된 모기판을 다수개의 단위 액정표시패널로 절단하는 단계를 포함하며, 상기 어레이공정을 진행할 때 상기 어레이 기판의 화소전극들 주위에 상기 화소전극을 구성하는 도전물질로 더미패턴을 형성하는 것을 특징으로 하는 액정표시패널의 제조방법.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 러빙공정이 끝난 어레이 기판이 배치된 모기판 및 컬러필터 기판이 배치된 모기판 중 어느 하나의 모기판에 액정을 적하하며, 다른 하나의 모기판에 실링재를 도포하는 것을 특징으로 하는 액정표시패널의 제조방법.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 액정이 적하된 모기판과 실링재가 도포된 모기판을 합착하는 것을 특징으로 하는 액정표시패널의 제조방법.
  9. 제 6 항에 있어서, 상기 더미패턴은 상기 화소전극들 주위에 형성되어 상기 화소전극들 사이의 빈 공간을 최소화하는 것을 특징으로 하는 액정표시패널의 제조방법.
  10. 제 7 항에 있어서, 상기 액정은 상기 한 쌍의 모기판을 합착할 때 화상표시 영역 내에 균일하게 퍼지는 것을 특징으로 하는 액정표시패널의 제조방법.
  11. 제 6 항에 있어서, 상기 화소전극과 더미패턴은 인듐-틴-옥사이드(Indium Tin Oxide; ITO) 또는 인듐-징크-옥사이드(Indium Zinc Oxide; IZO)와 같은 투명한 도전물질로 형성하는 것을 특징으로 하는 액정표시패널의 제조방법.
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