KR20090051943A - 액정표시장치용 씰 패턴 - Google Patents

액정표시장치용 씰 패턴

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Abstract

본 발명은 액정표시장치용 씰 패턴에 관한 것으로, 자세하게는 액정표시장치용 어레이 기판과 컬러필터 기판을 대향 합착 시 발생되는 씰 패턴의 들뜸 불량을 개선하는 것에 관한 것이다.
본 발명에 따른 액정표시장치용 씰 패턴은 표시 영역과 비표시 영역으로 구분된 기판과; 상기 기판 상의 상기 표시 영역을 감싸는 메인 씰 패턴과; 상기 메인 씰 패턴의 외곽부를 감싸는 제 1 및 제 2 더미 씰 패턴과; 상기 메인 씰 패턴과 제 1 및 제 2 더미 씰 패턴 각각의 일 측이 개구된 액정 주입구에 대응된 다수의 주입구 댐과; 상기 주입구 댐과 얼라인 키 사이 구간에 대응된 제 1 및 제 2 보조 씰 패턴을 포함한다.
전술한 구성은 주입구 댐과 인접 구성된 제 1 및 제 2 보조 씰 패턴을 추가 구성하는 것을 통해 합착 능력을 개선할 수 있으므로, 합착 공정 시 씰 들뜸 불량을 방지할 수 있는 장점이 있다.

Description

액정표시장치용 씰 패턴{Seal Pattern of Liquid Crystal Display Device}
본 발명은 액정표시장치용 씰 패턴에 관한 것으로, 자세하게는 액정표시장치용 어레이 기판과 컬러필터 기판을 대향 합착 시 발생되는 씰 패턴의 들뜸 불량을 개선하는 것에 관한 것이다.
일반적으로, 액정표시장치의 구동원리는 액정의 광학적 이방성과 분극성질을 이용하는 바, 상기 액정은 구조가 가늘고 길기 때문에 분자의 배열에 방향성을 가지고 있으며, 인위적으로 액정에 전기장을 인가하여 분자배열의 방향을 제어할 수 있다.
따라서, 상기 액정의 분자배열 방향을 임의로 조절하면, 액정의 분자배열이 변하게 되고, 광학적 이방성에 의하여 상기 액정의 분자배열 방향으로 빛이 굴절하여 화상정보를 표현할 수 있다.
현재에는 박막트랜지스터와 상기 박막트랜지스터에 연결된 화소 전극이 행렬방식으로 배열된 능동행렬 액정표시장치(Active Matrix LCD : AM-LCD)가 해상도 및 동영상 구현능력이 우수하여 가장 주목받고 있다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 종래에 따른 액정표시장치에 대해 설명하도록 한다.
도 1은 종래의 액정표시장치를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도시한 바와 같이, 표시 영역(AA)과 비표시 영역(NAA)으로 각각 구분된 상부 기판(5)과 하부 기판(10)이 대향 합착하고 있으며, 상기 상부 기판(5)과 하부 기판(10)의 이격된 사이 공간에 액정층(15)이 일정한 셀 갭(cell gap)을 갖고 개재된다.
상기 상부 및 하부 기판(5, 10)과 액정층(15)을 포함하여 액정 패널(30)이라 하며, 상기 하부 기판(10)의 배면에는 광원의 역할을 하는 백라이트 유닛(미도시)이 위치한다.
이때, 상기 상부 및 하부 기판(5, 10)은 최 외곽 가장자리를 따라 열경화성 수지로 이루어진 씰 패턴(60)에 의해 대향 합착된다. 상기 씰 패턴(60)은 상부 및 하부 기판(5, 10)의 일정한 셀 갭을 유지하는 역할과, 주입된 액정(35)이 외부로 누설되는 것을 방지하는 기능을 한다.
상기 상부 기판(5)의 하부 면에는 비표시 영역(NAA)으로 입사되는 빛을 차단하기 위한 블랙 매트릭스(12)와, 상기 블랙 매트릭스(12)의 하부에 색상을 구현하기 위해 순차적으로 패턴된 적(R), 녹(G), 청(B) 서브 컬러필터를 포함하는 컬러필터층(16)과, 상기 컬러필터층(16) 하부에 투명한 도전성 금속으로 구성된 공통 전극(18)이 차례로 위치한다.
도면으로 제시하지는 않았지만, 상기 컬러필터층(16)과 공통 전극(18) 사이에 평탄화를 위한 목적으로 오버 코트층(미도시)이 더욱 구성될 수 있다.
한편, 상기 하부 기판(10)의 상부 면에는 매트릭스 형태로 수직 교차된 게이트 및 데이터 배선(미도시)과, 상기 게이트 및 데이터 배선의 교차지점에서 스위칭 역할을 하는 박막트랜지스터(T)가 구성된다.
상기 박막트랜지스터(T)는 게이트 배선에서 연장된 게이트 전극(25)과, 상기 게이트 전극(25) 상의 게이트 절연막(45)과, 상기 게이트 절연막(45) 상의 반도체층(42)과, 상기 반도체층(42) 상의 데이터 배선에서 연장되어 서로 이격 구성된 소스 및 드레인 전극(32, 34)을 포함한다.
상기 반도체층(42)은 순수 비정질 실리콘(a-Si:H)으로 이루어진 액티브층(40)과, 불순물을 포함하는 비정질 실리콘층(n+ a-Si:H)으로 이루어진 오믹 콘택층(41)을 포함한다.
상기 박막트랜지스터(T) 상에는 산화 실리콘(SiO2)과 질화 실리콘(SiNx)을 포함하는 무기 절연물질 그룹 중 선택된 하나 또는, 포토 아크릴(photo acryl)과 벤조싸이클로부텐(benzocyclobutene)을 포함하는 유기절연물질 그룹 중 선택된 하나로 보호막(55)이 형성된다.
또한, 상기 박막트랜지스터(T)에 연결된 화소 전극(70)은 화소 영역(P)에 대응하여 구성된다. 상기 화소 전극(70)은 드레인 전극(34)의 일부를 노출하는 드레인 콘택홀(CH1)을 통해 드레인 전극(34)과 접촉된다.
전술한 구성을 갖는 액정 패널(30)은 컬러필터 소자가 형성된 상부 기판(5)과 어레이 소자가 형성된 하부 기판(10)을 대합 합착한 후, 액정(35)을 주입하는 셀 공정 단계를 진행하게 된다.
도 2는 셀 공정 단계를 나타낸 공정 순서도로, 이를 참조하여 상세히 설명하도록 한다.
도시한 바와 같이, 일반적으로 셀 공정 단계는 크게 7 단계로 분류할 수 있다.
ST1은 컬러필터 소자와 어레이 소자가 형성된 상부 및 하부 기판의 표면을 초기 세정하는 단계로, 상부 및 하부 기판 상에 잔재하는 이물질을 제거하기 위한 단계이다.4
ST2는 ST1을 거친 상부 및 하부 기판 각각에 배향막 형성 및 러빙 공정을 실시하는 단계로, 위 단계는 폴리이미드와 같은 고분자 물질을 이용하여 상부 및 하부 기판에 배향막을 각각 형성하고, 러빙 공정으로 균일한 선 경사각(pretilt angle)을 주어 액정 분자를 균일하게 배향하기 위한 전 처리 공정이다.
ST3은 셀 갭 형성 공정으로, 상부 및 하부 기판 간의 셀 갭(cell gap)을 균일하게 확보하기 위한 공정이다. 이때, 액정표시장치에서는 상부 및 하부 기판을 일정한 셀 갭을 두고 주입된 액정 분자에 전압을 인가하여 구동시키는 전기 광학 소자이므로, 상부 및 하부 기판의 셀 갭이 일정하지 않으면 그 부분으로 통과되는 빛의 투과도가 달라져 균일한 밝기를 구현하기 어렵다. 따라서, 위 단계는 하부 기판의 전면에 일정하게 스페이서를 뿌려 상부 및 하부 기판의 셀 갭을 균일하게 확보하는 것이 중요한 과제이다.
ST4는 합착 공정으로, 위 단계는 열경화성 수지 또는 자외선 경화성 수지로 이루어진 씰 패턴을 통해 일정한 셀 갭을 유지하면서 상부 및 하부 기판을 합착하는 공정이다.
이때, 상기 씰 패턴은 상부 및 하부 기판의 일정한 셀 갭을 유지하는 역할과, 주입된 액정이 외부로 노출되는 것을 방지하는 기능을 한다. 이러한 씰 패턴은 열경화성 수지로 이루어진 씰런트를 스크린 인쇄법을 통해 상부 기판의 최 외곽 가장자리를 따라 도포한 상태에서 하부 기판과 합착하게 된다.
ST5는 셀 커팅 공정으로, 커팅 단계는 씰 패턴을 경화하는 공정 단계의 후속 공정으로 상부 및 하부 기판을 셀 단위로 절단하기 위해 유리 보다 경도가 높은 다이아몬드 재질의 펜으로 유리 표면에 절단선을 형성하는 스크라이빙 공정과 힘을 가하여 절단하는 브레이크 공정으로 구분된다.
ST6은 액정주입 공정으로, 위 단계는 상부 및 하부 기판에 액정을 주입하는 공정이다. 일반적으로, 액정 주입은 셀 내외의 압력차를 이용한 진공 주입법이 이용되고 있다. 이때, 액정 주입이 완료된 액정 패널의 액정 주입구에 액정이 흘러나오지 않게 막아주는 엔드 씰 공정(end seal process)을 진행하게 된다.
보통, 엔드 씰 공정은 자외선 경화성 수지를 디스펜서(dispenser)를 이용하여 도포한 후에 자외선을 조사하여 액정 주입구를 최종적으로 막아주는 공정을 말한다. 이때, 엔드 씰 공정은 액정과 유기막이 자외선에 의해 변질될 수 있으므로 조사되는 부분 이외에는 자외선이 조사되지 않게 주의해야 한다.
ST7은 편광판 부착 공정으로, 위 단계는 액정이 주입된 셀에 광학적 및 전기적 신호를 가해 검사한 후 셀의 양면에 편광판을 각각 부착하는 공정을 말한다.
이상으로, ST1 내지 ST7 공정 단계를 통해 셀 공정 단계가 완료된다.
도 3은 종래에 따른 액정표시장치용 씰 패턴을 나타낸 평면도로, 이를 참조하여 상세히 설명하도록 한다.
도시한 바와 같이, 컬러필터 소자가 형성된 상부 기판(5)의 최 외곽 가장자리를 따라 씰 패턴(60)이 구성된다. 이때, 액정(도 1의 35)이 주입될 수 있도록 씰 패턴(60)의 일 측이 개구된 액정 주입구(F)에는 일정한 간격으로 이격된 다수의 주입구 댐(64)이 설계된다.
이때, 상기 상부 기판(5)과 하부 기판(도 1의 10)을 포함하는 액정 패널(도 1의 30)은 셀 내외의 압력차를 이용하는 진공주입 방식을 이용하여 액정 주입구(F)를 통해 액정을 주입시키게 된다.
일반적으로, 상기 액정 주입구(F)에 대응된 주입구 댐(64)은 9개를 제 1 간격으로 균등하게 이격된 상태로 배치하고 있으며, 액정을 주입하는 과정에서 액정 패널 내부로 주입된 액정이 외부와 접촉되는 것을 방지하는 역할을 한다.
이때, 상기 상부 및 하부 기판의 합착 단계는 씰 패턴(60)을 경화하는 공정을 포함하는 바, 상기 씰 패턴(60)의 경화 공정 시 액정 패널의 내부 기체가 외부로 원활히 빠져나갈 수 있도록 액정 주입구(F)에 대응된 부분에는 주입구 댐(64)을 제외하고 씰 패턴(60)을 설계하지 않고 있다.
또한, 상기 상부 및 하부 기판 간의 일정한 셀 갭을 유지하기 위해 하부 기판의 상부 표면에 유기물로 이루어진 컬럼 스페이서(미도시)를 비표시 영역(도 1의 NAA)에 대응하여 일대일 패턴으로 설계하거나, 하부 기판 상에 볼 스페이서를 뿌려주는 방식으로 상부 및 하부 기판 간의 셀갭을 유지하고 있다.
그러나, 전술한 구성은 상부 및 하부 기판을 합착하는 과정에서 순간적으로 마찰이 발생하거나 씰 패턴에 충분한 경화가 이루어지지 않을 시에는 상부 기판의 흔들림으로 합착력이 취약한 액정 주입구에 대응된 주입구 댐, 또는 주입구 댐과 인접한 위치에 구성된 메인 씰 패턴이 갈라지는 씰 들뜸 현상으로 액정이 새어나가 미충진되는 문제가 있다.
도 4는 씰 두께에 따른 씰 들뜸 불량을 측정한 실험 데이터이고, 도 5는 씰 들뜸 발생시 액정 패널 내부의 모습을 나타낸 평면도로, 상기 도 5의 측정값은 도 3의 A 부분에 해당하는 씰 패턴의 단면을 시료로 사용한 예이다.
도 4와 도 5에 도시한 바와 같이, 어레이 기판(TFT)이 상측에 위치하고 컬러필터 기판(CF)이 하측에 위치한 상태에서 액정 주입구(F)와 인접한 부분에 위치하는 메인 씰 패턴(도 3의 61)의 단면을 나타낸 것으로, 씰 들뜸 불량이 발생되지 않은 정상 시료(I)와, 전술한 이유로 씰 들뜸 불량이 발생된 제 1 내지 제 3 불량 시료(II, III, IV)를 각각 나타내고 있다.
이때, 정상 시료(I)의 씰 두께는 약 4.3μm, 제 1 내지 제 3 불량 시료(II, III, IV)의 씰 두께는 약 9.8μm, 14.1μm, 15.9μm 로 설계된 시료를 각각 나타낸 것이다.
상기 어레이 기판(TFT)과 컬러필터 기판(CF) 간의 씰 들뜸 불량의 발생 시, 어레이 기판(TFT)과 컬러필터 기판(CF) 간을 들뜰게 하는 원인으로 작용하여 액정이 새로 나가게 되는 통로로 작용하여 액정이 미충진되는 문제를 야기한다.
이에 대해서 도 5를 참조하여 설명하면, 도 5의 도면 번호 72는 액정이 존재하는 부분을, 도면 번호 74는 액정이 존재하지 않는 부분을 각각 나타낸 것으로, 전술한 씰 들뜸 불량이 발생될 경우 액정 주입구(F)에 인접한 부분에서는 액정의 주입이 원활히 이루어지나, 액정 주입구(F)와 멀리 떨어진 부분에서는 액정의 주입이 원활히 이루어지지 않아 액정이 미충진되는 결과를 초래한다.
이러한 액정의 미충진 문제는 액정 패널의 구동 시 빛이 새어 나오게 되는 결과를 초래하여 화질을 저해하는 요인으로 작용한다.
본 발명은 전술한 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로, 씰 들뜸 불량에 의한 액정의 미충진 문제를 개선하는 것을 통해 생산 수율을 향상하는 것을 목적으로 한다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 액정표시장치용 씰 패턴은 표시 영역과 비표시 영역으로 구분된 기판과; 상기 기판 상의 표시 영역을 감싸는 메인 씰 패턴과; 상기 메인 씰 패턴의 외곽부를 감싸는 제 1 및 제 2 더미 씰 패턴과; 상기 메인 씰 패턴과 제 1 및 제 2 더미 씰 패턴에서 개구된 액정 주입구에 대응된 다수의 주입구 댐과; 상기 주입구 댐과 얼라인 키 사이 구간에 대응된 제 1 및 제 2 보조 씰 패턴을 포함한다.
상기 액정 주입구에 대응된 상기 다수의 주입구 댐 각각은 등 간격으로 이격 구성되고, 상기 제 1 및 제 2 보조 씰 패턴은 상기 주입구 댐의 패턴과 동일하게 다수개 설계되는 것을 특징으로 한다.
상기 제 1 및 제 2 보조 씰 패턴의 사이 구간에 제 3 및 제 4 보조 씰 패턴이 추가 설계된다. 상기 얼라인 키는 컬러필터 소자를 형성하는 단계에 상기 기판의 일 측 끝단에 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 첫째, 주입구 댐과 얼라인 키의 사이 구간에 대응하여 추가적으로 설계된 더미 씰 패턴에 의해 씰 들뜸 불량을 방지할 수 있다.
둘째, 추가적으로 설계된 더미 씰 패턴을 주입구 댐과 대응되도록 일정 간격 이격 구성하는 것을 통해 액정 패널의 내부 기체가 외부로 원활히 배출될 수 있다.
셋째, 씰 들뜸에 의한 액정 미충진 문제를 개선하는 것을 통해 생산 수율을 개선할 수 있다.
도 1은 종래의 액정표시장치를 개략적으로 나타낸 단면도.
도 2는 셀 공정 단계를 나타낸 공정 순서도.
도 3은 종래에 따른 액정표시장치용 씰 패턴을 나타낸 평면도.
도 4는 씰 두께에 따른 씰 들뜸 불량을 측정한 실험 데이터.
도 5는 씰 들뜸 발생 시 액정 패널 내부의 모습을 나타낸 평면도.
도 6은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정표시장치용 씰 패턴을 나타낸 평면도.
도 7은 본 발명에 따른 액정표시장치를 나타낸 평면도.
도 8은 도 7의 A 부분을 확대한 도면.
도 9는 도 7의 Ⅶ-Ⅶ선을 따라 절단하여 나타낸 단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
205 : 기판 260 : 씰 패턴
261 : 메인 씰 패턴 262, 263 : 제 1 및 제 2 더미 씰 패턴
264 : 주입구 댐 265, 266 : 제 1 및 제 2 보조 씰 패턴
280 : 얼라인 키 F : 액정 주입구
--- 제 1 실시예 ---
도 6은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정표시장치용 씰 패턴을 나타낸 평면도이다.
도시한 바와 같이, 화상을 구현하는 표시 영역(AA)과 이를 제외한 비표시 영역(NAA)으로 구분된 컬러필터 소자가 형성된 하부 기판(105)의 상부 표면에는 최 외곽 가장자리를 따라 씰 패턴(160)이 구성된다. 상기 씰 패턴(160)은 표시 영역(AA)을 감싸는 메인 씰 패턴(161)과, 상기 메인 씰 패턴(161)의 외곽부를 감싸는 제 1 및 제 2 더미 씰 패턴(162, 163)과, 상기 메인 씰 패턴(161)과 제 1 및 제 2 더미 씰 패턴(162, 163) 각각에 액정이 주입될 수 있도록 일 측이 개구된 액정 주입구(F)에 대응된 다수의 주입구 댐(164)을 포함한다.
이때, 상기 상부 기판(105)과 하부 기판(미도시)을 포함하는 액정 패널(미도시)은 셀 내외의 압력차를 이용하는 진공주입 방식을 이용하여 액정 주입구(F)를 통해 액정을 주입시키게 된다.
일반적으로, 상기 액정 주입구(F)에 대응된 주입구 댐(164)은 9개를 제 1 간격으로 균등하게 이격된 상태로 배치하고 있으며, 액정을 주입하는 과정에서 액정 패널 내부로 주입된 액정이 외부와 접촉되는 것을 방지하는 역할을 한다.
상기 상부 및 하부 기판의 합착 공정은 씰 패턴(160)을 열 압착기(hot presser)를 이용하여 경화하는 공정을 진행하게 되는 바, 상기 씰 패턴(160)의 경화 공정 시 액정 패널의 내부 기체가 외부로 원활히 빠져나갈 수 있도록 액정 주입구(F)에 대응된 주입구 댐(164)의 인접부에는 메인 씰 패턴(161)과 제 1 및 제 2 더미 씰 패턴(162, 163)을 설계하지 않고 있다.
전술한 구성은 메인 씰 패턴(161)의 외곽부를 감싸는 제 1 및 제 2 더미 씰 패턴(162, 163)에 의해 상부 및 하부 기판 간의 씰 들뜸 불량을 감소시킬 수 있는 장점이 있다.
그러나, 본 발명의 제 1 실시예에서는 상부 및 하부 기판을 합착하는 과정에서 씰 들뜸에 취약한 액정 주입구(F)에 대응된 부분에서 씰 들뜸 현상이 존재하는 상황이다.
전술한 문제점을 해결하기 위해 본 발명의 제 2 실시예가 안출된 바, 이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 제 2 실시예에 대해 상세히 설명하도록 한다.
--- 제 2 실시예 ---
본 발명의 제 2 실시예는 상부 및 하부 기판을 합착하는 과정에서 액정 주입구에 대응된 주입구 댐과 얼라인 키 사이 구간에 씰 패턴을 추가 설계하는 것을 통해, 액정 패널의 내부 기체를 외부로 원활히 배출되도록 유도하면서 씰 들뜸 현상을 방지할 수 있는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 액정표시장치용 씰 패턴에 대해 설명하도록 한다.
도 7은 본 발명에 따른 액정표시장치를 나타낸 평면도이고, 도 8은 도 7의 B 부분을 확대한 도면이고, 도 9는 도 8의 Ⅷ-Ⅷ선을 따라 절단하여 나타낸 단면도로, 이를 참조하여 상세히 설명하도록 한다.
도 7, 도 8 및 도 9에 도시한 바와 같이, 화상을 구현하는 표시 영역(AA)과 이를 제외한 비표시 영역(NAA)으로 구분된 컬러필터 소자가 형성된 하부 기판(205)의 상부 표면에는 최 외곽 가장자리를 따라 씰 패턴(260)이 구성된다.
상기 씰 패턴(260)은 표시 영역(AA)을 감싸는 메인 씰 패턴(261)과, 상기 메인 씰 패턴(261)의 외곽부를 감싸는 제 1 및 제 2 더미 씰 패턴(262, 263)과, 상기 메인 씰 패턴(261)과 제 1 및 제 2 더미 씰 패턴(262, 263) 각각에 액정이 주입될 수 있도록 일 측이 개구된 액정 주입구(F)에 대응된 다수의 주입구 댐(264)과, 상기 주입구 댐(264)과 얼라인 키(280) 사이 구간에 구성된 제 1 및 제 2 보조 씰 패턴(265, 266)을 포함한다.
이때, 상기 상부 및 하부 기판(205, 210)의 얼라인먼트 마진(alignment margin) 정도는 각 기판의 설계 시 주어지는 설계 값에 의해 결정되는데 보통 수 마이크로미터(μm) 정도의 정밀도가 요구된다. 상기 상부 및 하부 기판(205, 210)의 얼라인먼트 마진이 주어지는 설계 값을 벗어나면 빛이 새어 나오게 되어 액정 패널의 구동 시 원하는 화질 특성을 얻을 수 없다.
이러한 문제를 해결하기 위해, 본 발명의 제 2 실시예에서는 상부 기판(205)의 표면에 컬러필터 소자를 형성하는 단계에 비표시 영역(NAA)의 일 측 끝단에 상부 얼라인 키(280)를 형성한다. 도면으로 상세히 제시하지는 않았지만, 상기 하부 기판에는 상부 얼라인 키(280)에 대응되도록 하부 얼라인 키(미도시)가 형성된다. 따라서, 상부 및 하부 기판(205, 210) 간의 합착 공정 시 상부 얼라인 키(280)와 하부 얼라인 키를 이용하여 상부 및 하부 기판(205, 210)을 간의 합착 오차에 따른 틀어짐을 최소화할 수 있는 장점이 있다.
전술한 공정까지는 상부 및 하부 기판(205, 210)에 형성된 배향막이 외부에 노출되어 있으므로 상부 및 하부 기판(205, 210)의 오염이나 입자의 유입으로 공정 불량이 발생될 우려가 있어 상당히 높은 청정도를 유지해야 한다.
또한, 상부 및 하부 기판(205, 210)을 합착하는 과정은 균일한 셀 갭을 유지하면서 경화시키는 공정을 필요로 하는 바, 셀 갭이 공간적으로 불균일할 경우 액정의 주입이 원활이 진행되지 않아 불균일한 투과 특성으로 얼룩 형태로 화면 상에 나타나게 된다. 따라서, 열압착기를 이용하여 씰 패턴(260)을 경화하는 공정에서는 상부 및 하부 기판(205, 210) 간의 평행도, 공간적인 압력 및 온도를 균일하게 확보하는 것이 중요하다.
일반적으로, 상기 액정 주입구(F)에 대응된 주입구 댐(264)은 9개를 제 1 간격으로 균등하게 이격된 상태로 배치하고 있으며, 액정을 주입하는 과정에서 액정 패널 내부로 주입된 액정이 외부와 접촉되는 것을 방지하는 기능을 한다.
특히, 본 발명에서는 상부 및 하부 기판(205, 210)의 합착 공정과 씰 패턴을 경화하는 단계에서 액정 패널의 내부 기체가 외부로 원활히 빠져나갈 수 있고, 액정 주입구(F)에 대응된 씰 패턴(260)이 들뜨는 현상을 방지할 수 있도록 주입구 댐(264)과 얼라인 키(280) 사이 구간에 제 1 및 제 2 보조 씰 패턴(265, 266)을 구성하는 것을 특징으로 한다.
이에 대해, 도 8 및 도 9를 참조하여 상세히 설명하면, 기판(205) 상에는 액정 주입구(F)에 대응하여 다수의 주입구 댐(264)이 위치하고, 상기 주입구 댐(264)과 이격된 기판(205)의 일 측 끝단에는 얼라인 키(280)가 위치한다. 또한, 액정 주입구(F)의 상측과 하측으로는 표시 영역(AA)을 감싸는 메인 씰 패턴(261)과, 상기 메인 씰 패턴(261)의 외곽부를 감싸는 제 1 및 제 2 더미 씰 패턴(262, 263)이 각각 위치한다.
이때, 본 발명의 제 2 실시예에서는 주입구 댐(264)과 얼라인 키(280) 사이 구간에 다수의 제 1 및 제 2 보조 씰 패턴(265, 266)을 구성하는 것을 특징으로 한다. 이와 같은 구성은 씰 들뜸에 취약한 주입구 댐(264)의 인접부에 다수의 제 1 및 제 2 보조 씰 패턴(265, 266)을 추가 설계하는 것을 통해 액정 주입구(F)에서의 합착 능력을 향상시킬 수 있는 장점을 갖는다.
즉, 본 발명에서는 9개의 주입구 댐(264)과 등 간격으로 9개의 제 1 보조 씰 패턴(255) 및 9개의 제 2 보조 씰 패턴(256)을 각각 구성하는 것을 통해 내부 기체가 외부로 원활히 배출될 수 있다. 또한, 상기 주입구 댐(264)과 대응되는 수직 방향으로 다수의 제 1 및 제 2 보조 씰 패턴(265, 266)을 추가 구성하는 것을 통해 주입구 댐(264)의 합착 능력을 강화할 수 있는 장점이 있다.
상기 주입구 댐(264)과 얼라인 키(280) 사이에 구간의 공간이 충분히 확보되는 상황이라면, 제 1 및 2 보조 씰 패턴(265, 266) 뿐만 아니라 제 3 및 제 4 보조 씰 패턴(미도시)을 추가 설계할 수 있으며, 제 1 및 제 2 보조 씰 패턴(265, 266)이 9개씩 구성되는 것을 도시하고 있으나 이는 기판의 크기 및 설계 마진에 따라 달라질 수 있다.
도면으로 상세히 제시하지는 않았지만, 상기 액정 주입구(F)부에 제 1 및 제 2 더미 씰 패턴을 설계되지 않고 액정 주입구부에 인접한 개구 영역(G)에 제 1 및 제 2 더미 씰 패턴(262, 263)을 설계하는 구조를 예상할 수 있으나, 이 부분은 상부 얼라인 키(280)가 형성되는 부분일 뿐만 아니라, 주입구 댐(264)과 상대적으로 원 거리에 위치하므로 합착 능력이 떨어지는 문제가 있다.
따라서, 본 발명에서와 같이 액정 주입구에 대응된 주입구 댐과 얼라인 키의 사이 구간에 제 1 및 제 2 보조 씰 패턴을 추가 설계하는 것을 통해 상부 및 하부 기판 간의 합착 능력이 개선되므로 씰 들뜸 불량을 방지할 수 있는 장점이 있다.

Claims (5)

  1. 표시 영역과 비표시 영역으로 구분된 기판과;
    상기 기판 상의 표시 영역을 감싸는 메인 씰 패턴과;
    상기 메인 씰 패턴의 외곽부를 감싸는 제 1 및 제 2 더미 씰 패턴과;
    상기 메인 씰 패턴과 제 1 및 제 2 더미 씰 패턴에서 개구된 액정 주입구에 대응된 다수의 주입구 댐과;
    상기 주입구 댐과 얼라인 키 사이 구간에 대응된 제 1 및 제 2 보조 씰 패턴
    을 포함하는 액정표시장치용 씰 패턴.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 액정 주입구에 대응된 상기 다수의 주입구 댐 각각은 등 간격으로 이격 구성된 것을 특징으로 하는 액정표시장치용 씰 패턴.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 보조 씰 패턴은 상기 주입구 댐의 패턴과 동일하게 다수개 설계되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치용 씰 패턴.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 보조 씰 패턴의 사이 구간에 제 3 및 제 4 보조 씰 패턴이 추가 설계된 것을 특징으로 하는 액정표시장치용 씰 패턴.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 얼라인 키는 컬러필터 소자를 형성하는 단계에 상기 기판의 일 측 끝단에 형성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치용 씰 패턴.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110066806A (ko) * 2009-12-11 2011-06-17 엘지디스플레이 주식회사 엑스레이 검출기용 박막트랜지스터 어레이기판의 제조방법
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Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100493870B1 (ko) * 1999-12-29 2005-06-10 엘지.필립스 엘시디 주식회사 액정 표시장치의 씰 패턴 형성방법
KR100843132B1 (ko) * 2002-05-23 2008-07-02 엘지디스플레이 주식회사 액정표시장치용 씰패턴
KR20040048172A (ko) * 2002-12-02 2004-06-07 엘지.필립스 엘시디 주식회사 액정표시장치용 액정패널 및 이의 제조방법
KR101055199B1 (ko) * 2004-06-30 2011-08-08 엘지디스플레이 주식회사 배향막 인쇄 시스템 및 이를 이용한 배향막 인쇄 방법

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110066806A (ko) * 2009-12-11 2011-06-17 엘지디스플레이 주식회사 엑스레이 검출기용 박막트랜지스터 어레이기판의 제조방법
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