KR20160034592A - Liquid crystal display panel and liquid crystal display device containing the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 액정 디스플레이 패널 및 그를 포함하는 액정 디스플레이 장치에 관한 것이고, 보다 상세하게는, 신규 구조의 배향층을 갖는 액정 디스플레이 패널 및 그를 포함하는 액정 디스플레이 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a liquid crystal display panel and a liquid crystal display device including the same, and more particularly, to a liquid crystal display panel having an orientation layer of a new structure and a liquid crystal display device including the same.
최근에, 디스플레이 수법이 발달함에 따라서 모든 디스플레이 장치는 부피가 적고, 두께가 얇으며 경량을 갖는 것으로 개발되고 있다. 액정 디스플레이(LCD) 장치는 두께가 얇은 평면 디스플레이 장치이므로, 통상의 음극선관(CRT) 디스플레이는 점점 LCD로 교체되고 있다. 특히, LCD는 다양한 분야에 적용될 수 있다. 예를 들어, 휴대폰, 노트북, 비디오 카메라, 카메라, 음악 플레이어, 내비게이션 장치, 및 텔레비젼과 같은 매일 사용되는 장치는 액정 디스플레이(LCD) 패널을 포함하고있다. In recent years, as display techniques have developed, all display devices have been developed to be bulky, thin and lightweight. Since liquid crystal display (LCD) devices are thinner flat display devices, conventional cathode ray tube (CRT) displays are increasingly being replaced by LCDs. In particular, LCDs can be applied to various fields. For example, everyday devices such as mobile phones, laptops, video cameras, cameras, music players, navigation devices, and televisions include liquid crystal display (LCD) panels.
휘도, 콘트라스트, 색상 및 시야각은 LCD 패널의 시야 효과에 관련된 주요 변수이다. LCD 장치의 발달에 따라서, LCD 패널을 개발하는 주류는 트위스티드 네마틱(TN) 방식, 수직 배향 (VA) 방식, 및 횡전계(IPS: in-plane switching) 방식으로 대별된다. Brightness, contrast, hue, and viewing angle are key variables related to the field effect of LCD panels. Along with the development of LCD devices, mainstreams for developing LCD panels are divided into twisted nematic (TN), vertical alignment (VA), and in-plane switching (IPS).
VA 방식 LCD 패널의 경우, 배향층은 암도(darkness) 및 휘도(brightness)를 나타내는 목적을 달성하기 위하여 주입된 액정 분자의 배향을 용이하게 할 수 있다. 그러나, 박막 트랜지스터(TFT) 기판 및 컬러 필터(CF) 기판은 패턴을 갖고, 또 균일하게 코팅된 배향층으로 인하여 상기 배향층의 표면 상에는 고도(또는 높이) 차가 생긴다. 이 고도차는 배향층의 불균일 러빙(rubbing) 또는 단량체 응집 문제를 유발할 수 있어, 액정 분자의 배향을 충분히 이상적인 것으로 할 수 없다. In the case of a VA type LCD panel, the orientation layer can facilitate the orientation of the injected liquid crystal molecules in order to attain the purpose of exhibiting darkness and brightness. However, the thin film transistor (TFT) substrate and the color filter (CF) substrate have a pattern, and a uniformly coated orientation layer causes a height (or height) difference on the surface of the orientation layer. This elevation difference may cause nonuniform rubbing of the alignment layer or monomer coagulation, and the alignment of the liquid crystal molecules can not be made sufficiently ideal.
따라서, 액정 분자의 틀어짐(disclination) 문제를 해결하고 또 액정 디스플레이 패널의 디스플레이 품질을 개선시키기 위하여 배향층의 불균일 러빙 또는 단량체 응집 문제 없이 액정 디스플레이 패널을 제공하는 것이 바람직하다, Therefore, it is desirable to provide a liquid crystal display panel without problems of non-uniform rubbing of the alignment layer or monomer aggregation in order to solve the disclination problem of the liquid crystal molecules and to improve the display quality of the liquid crystal display panel.
본 발명의 목적은 액정 디스플레이 패널 및 그를 포함하는 액정 디스플레이 장치를 제공하는 것으로, 액정 분자의 틀어짐 문제를 해결하여 액정 디스플레이 패널 및 그를 포함하는 장치의 디스플레이 품질을 개선시킬 수 있다. It is an object of the present invention to provide a liquid crystal display panel and a liquid crystal display device including the liquid crystal display panel, and solve the problem of the liquid crystal molecules being distorted, thereby improving the display quality of the liquid crystal display panel and the device including the same.
본 발명의 다른 목적은 상술한 액정 디스플레이 패널의 제조 방법을 제공하는 것이다. Another object of the present invention is to provide a method of manufacturing the above-described liquid crystal display panel.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일개 요지는 제1 표면을 갖는 제1 기판; 상기 제1 기판에 대향하는 제2 기판; 상기 제1 기판과 제2 기판 사이에 배치된 액정층; 제1 기판 상에 배치되고 또 제2 표면과 제3 표면을 갖는 제1 배향층, 이때 상기 제2 표면은 제1 기판과 면하고, 또 제3 표면은 상기 액정층에 인접함; 및 상기 제1 기판과 제2 기판 사이에 배치된 적어도 하나의 스페이서를 포함하는 액정 디스플레이 패널을 제공하는 것이다. 여기서, 상기 제1 기판은 제1 영역, 제2 영역 및 제3 영역을 포함하고, 상기 스페이서는 상기 제1 영역에 상응하도록 배치되며, 제2 영역 중의 제1 배향층의 제2 표면과 제1 기판의 제1 표면 사이의 거리는 상기 제3 영역에서의 그것보다 더 작고, 각 제2 영역 및 제3 영역의 제1 배향층은 각각 제1 두께 및 제2 두께를 가지며, 또 상기 제1 두께는 제2 두께보다 더 크다.In order to accomplish the above object, one aspect of the present invention is a semiconductor device comprising: a first substrate having a first surface; A second substrate facing the first substrate; A liquid crystal layer disposed between the first substrate and the second substrate; A first orientation layer disposed on the first substrate and having a second surface and a third surface, the second surface facing the first substrate and the third surface adjacent the liquid crystal layer; And at least one spacer disposed between the first substrate and the second substrate. Wherein the first substrate includes a first region, a second region, and a third region, the spacer being disposed to correspond to the first region, the second surface of the first orientation layer in the second region, The distance between the first surfaces of the substrate is smaller than that in the third region and the first alignment layer of each of the second region and the third region has a first thickness and a second thickness, Is greater than the second thickness.
일반적으로, 상이한 높이를 갖는 몇 종류의 요소가 상기 액정 패널의 제1 기판 상에 적층된다. 본 발명의 액정 디스플레이 패널에서, 상기 제2 영역과 제3 영역 중의 제1 배향층의 제2 표면과 제1 기판의 제1 표면 사이의 거리(요컨대, 제1 배향층과 제1 기판 사이의 거리)는 상이하지만, 상기 제2 영역과 제3 영역 중의 제1 배향층의 제3 표면의 고도차는 제1 배향층의 두께를 조절하는 것에 의해 최소화될 수 있다; 따라서, 상기 배향층의 불균일 러빙(rubbing) 또는 단량체 응집 문제가 방지되어 액정 디스플레이 패널의 디스플레이 품질을 개선시킬 수 있다. 특히, 본 발명의 상기 요지에 따른 액정 디스플레이 패널에서는, 제2 영역과 제3 영역 중의 제1 배향층의 제3 표면과 제1 기판의 제1 표면 사이의 거리가 상이하고, 또 제2 영역과 제3 영역 사이의 거리 차이는 제1 배향층의 두께를 조절하는 것에 의해 크게 감소될 수 있다. Generally, several kinds of elements having different heights are stacked on the first substrate of the liquid crystal panel. In the liquid crystal display panel of the present invention, the distance between the second surface of the first alignment layer in the second region and the third region and the first surface of the first substrate (i.e., the distance between the first alignment layer and the first substrate ), The height difference of the third surface of the first orientation layer in the second region and the third region can be minimized by adjusting the thickness of the first orientation layer; Therefore, irregular rubbing or monomer flocculation of the alignment layer is prevented, and the display quality of the liquid crystal display panel can be improved. In particular, in the liquid crystal display panel according to the present invention, the distance between the third surface of the first alignment layer in the second region and the third region and the first surface of the first substrate is different, The difference in distance between the third regions can be greatly reduced by adjusting the thickness of the first orientation layer.
본 발명의 상기 요지에서, 상기 제1 기판의 제2 영역 상에는 화소 전극이 배치될 수 있고, 제1 기판의 제3 영역 상에는 데이터 라인 및 스캔 라인이 배치될 수 있으며, 이때 상기 화소 전극 상의 제1 배향층의 제1 두께는 상기 데이터 라인과 스캔 라인 중의 적어도 하나 위에 있는 제1 배향층의 제2 두께보다 더 크다.In the above aspect of the present invention, a pixel electrode may be disposed on a second region of the first substrate, and a data line and a scan line may be disposed on a third region of the first substrate, The first thickness of the alignment layer is greater than the second thickness of the first alignment layer over at least one of the data line and the scan line.
또한, 본 발명의 다른 요지는 화소 전극 영역 및 비-화소 전극 영역이 형성된 제1 기판; 상기 제1 기판에 대향하는 제2 기판; 상기 화소 전극 영역과 비-화소 전극 영역 상에 배치된 제1 배향층; 및 상기 제1 기판과 제2 기판 사이에 배치된 액정층을 포함하는, 액정 디스플레이 패널을 제공하는 것이다. 여기서, 상기 화소 전극 영역 위의 제1 배향층은 제1 두께를 갖고, 상기 비-화소 전극 영역 상의 제1 배향층은 제2 두께를 가지며, 또 제1 두께는 제2 두께보다 더 크다.According to another aspect of the present invention, there is provided a liquid crystal display comprising: a first substrate having a pixel electrode region and a non-pixel electrode region; A second substrate facing the first substrate; A first alignment layer disposed on the pixel electrode region and the non-pixel electrode region; And a liquid crystal layer disposed between the first substrate and the second substrate. Here, the first alignment layer on the pixel electrode region has a first thickness, the first alignment layer on the non-pixel electrode region has a second thickness, and the first thickness is larger than the second thickness.
보다 특히, 본 발명의 액정 디스플레이 패널의 상기 요지에서, 상기 화소 전극 영역은 개구부(aperture) 영역 및 비-개구부 영역을 포함하고; 여기서 상기 화소 전극 영역의 개구부 영역 상의 제1 배향층의 제1 두께는 상기 비-화소 영역 상의 제1 배향층의 제2 두께보다 더 크다.More specifically, in the gist of the liquid crystal display panel of the present invention, the pixel electrode region includes an aperture region and a non-aperture region; Wherein the first thickness of the first alignment layer on the opening region of the pixel electrode region is greater than the second thickness of the first alignment layer on the non-pixel region.
본 발명의 액정 디스플레이 패널의 상기 요지에서, 상기 화소 전극 영역 또는 그의 개구부 영역은 화소 전극을 포함할 수 있고, 또 상기 비-화소 전극 영역은 데이터 라인 및 스캔 라인을 포함할 수 있다. 여기서, 상기 화소 전극 상의 제1 배향층의 제1 두께는 상기 데이터 라인과 스캔 라인 중의 적어도 하나 위에 있는 제1 배향층의 제2 두께보다 더 크다.In the gist of the liquid crystal display panel of the present invention, the pixel electrode region or an opening region thereof may include a pixel electrode, and the non-pixel electrode region may include a data line and a scan line. Here, the first thickness of the first alignment layer on the pixel electrode is larger than the second thickness of the first alignment layer on at least one of the data line and the scan line.
일반적으로, 상기 데이터 라인 또는/및 스캔 라인의 두께는 액정 디스플레이 패널 중의 화소 전극의 그것보다 더 크다. 따라서, 본 발명의 액정 디스플레이 패널에서, 상기 화소 전극(특히, 상기 화소 전극 영역의 개구부 영역 중의 화소 전극) 상의 제1 배향층의 제1 두께는 데이터 라인 및/또는 스캔 라인 상의 제2 두께보다 더 크도록 설계되므로 화소 영역 상의 제1 배향층의 표면과 데이터 라인 또는/및 스캔 라인의 고도차는 감소될 수 있다. 따라서, 상기 배향층의 불균일 러빙 또는 단량체 응집 문제가 방지되어 액정 디스플레이 패널의 디스플레이 품질을 개선시킬 수 있다.In general, the thickness of the data line and / or the scan line is larger than that of the pixel electrode in the liquid crystal display panel. Therefore, in the liquid crystal display panel of the present invention, the first thickness of the first alignment layer on the pixel electrode (particularly, the pixel electrode in the opening region of the pixel electrode region) is more than the second thickness on the data line and / The height difference between the surface of the first alignment layer on the pixel region and the data line and / or the scan line can be reduced. Therefore, problems of nonuniform rubbing or monomer aggregation of the alignment layer can be prevented, and the display quality of the liquid crystal display panel can be improved.
또한, 본 발명은 또한 In addition,
제1 기판 및 제2 기판을 제공하는 단계, 이때 제1 기판은 제1 표면을 갖고 또 제1 영역, 제2 영역 및 제3 영역을 포함하며, 또 제2 기판은 제1 기판과 대향함; Providing a first substrate and a second substrate, wherein the first substrate has a first surface and includes a first region, a second region and a third region, and the second substrate is opposite the first substrate;
상기 제1 기판 상에 제1 배향층을 형성하는 단계, 이때 제1 배향층은 제1 기판에 면하는 제2 표면, 및 제3 표면을 갖고, 제2 영역 중의 제1 배향층의 제2 표면과 제1 기판의 제1 표면 사이의 거리는 제3 영역에서의 그것보다 적고, 또 제2 영역 중의 제1 배향층의 제1 두께는 제3 영역 중의 그의 제2 두께보다 더 큼; 및 Forming a first alignment layer on the first substrate, wherein the first alignment layer has a second surface facing the first substrate, and a third surface, wherein the second surface of the first alignment layer in the second region And the first surface of the first substrate is less than that in the third region and the first thickness of the first orientation layer in the second region is greater than its second thickness in the third region; And
제1 기판과 제2 기판 사이에 액정층을 주입하는 단계를 포함하는, 상술한 액정 디스플레이 패널의 제조 방법을 제공한다. 보다 특히, 상기 제1 기판의 제2 영역 상에 화소 전극이 배치되어 화소 전극 영역을 형성할 수 있고, 상기 제1 기판의 제3 영역 상에 스캔 라인 및 데이터 라인이 배치되어 비-화소 영역을 형성할 수 있으며, 또 상기 화소 전극 영역의 개구부 영역 중의 상기 화소 전극 상의 제1 배향층의 제1 두께는 비-화소 영역 중의 스캔 라인과 데이터 라인 중의 적어도 하나 위의 제2 두께보다 더 크다. 또한, 상기 제1 기판과 제2 기판 사이에 적어도 하나의 스페이서가 더 배치될 수 있고, 이는 상기 제1 기판의 제1 영역에 상응한다. And a step of injecting a liquid crystal layer between the first substrate and the second substrate. More specifically, a pixel electrode may be disposed on a second region of the first substrate to form a pixel electrode region, and a scan line and a data line may be disposed on a third region of the first substrate to form a non- And the first thickness of the first alignment layer on the pixel electrode in the opening region of the pixel electrode region is larger than the second thickness on at least one of the scan line and the data line in the non-pixel region. Also, at least one spacer may be disposed between the first substrate and the second substrate, which corresponds to the first region of the first substrate.
본 발명의 방법에서, 상기 배향층은 당해 분야에 사용된 통상의 패터닝 방식을 통하여 상이한 두께를 가지도록 패터닝될 수 있다. 예를 들어, 특정 미세구조를 갖는 전사판(APR plate)과 같은 인쇄판을 사용하여 직접 인쇄를 통하여 패턴화된(patterned) 배향층을 제조할 수 있다; 균일한 두께를 갖는 배향층이 먼저 형성된 다음 그 위에 포토리소그래피가 실시되어 패턴화된 배향층을 형성하거나; 또는 균일한 두께를 갖는 배향층이 먼저 형성되고, 경화전에 인쇄된 다음, 경화되어 패턴화된 배향층을 형성한다. 그러나, 본 발명의 패턴화된 배향층을 제조하기 위하여 이용된 방식은 상술한 방식에 한정되지 않는다.In the method of the present invention, the orientation layer may be patterned to have a different thickness through the conventional patterning scheme used in the art. For example, an oriented layer can be produced by direct printing using a printing plate such as an APR plate having a specific microstructure patterned; An alignment layer having a uniform thickness is first formed, and then photolithography is performed thereon to form a patterned alignment layer; Or an alignment layer having a uniform thickness is first formed, printed before curing, and then cured to form a patterned alignment layer. However, the method used for producing the patterned alignment layer of the present invention is not limited to the above-described method.
본 발명의 액정 디스플레이 패널 및 그의 제조 방법에서, 액정 분자의 틀어짐 문제는 제1 배향층의 제1 두께 (T1)가 제1 배향층의 제2 두께(T2)보다 크다면 해결될 수 있다. 바람직하게는, 제2 두께에 대한 제1 두께의 비율(T1/T2)은 1 내지 10 범위(1≤T1/T2≤10)이다. 더욱 바람직하게는, 상기 비율은 1 내지 5 범위(1≤T1/T2≤5)이다. 가장 바람직하게는, 상기 비율은 2 내지 4 범위(2≤T1/T2≤4)이다. 그러나, 상기 비율은 상술한 범위에 한정되지 않고, 또 제1 배향층의 제2 표면과 제1 기판의 제1 표면 사이의 거리, 예를 들어, 상기 화소 전극, 데이터 라인뿐만 아니라 스캔 라인의 제1 기판과 상부 표면 사이의 거리에 따라 조절될 수 있다. In the liquid crystal display panel and the method of manufacturing the same of the present invention, the problem of the liquid crystal molecules being distorted can be solved if the first thickness (T1) of the first alignment layer is larger than the second thickness (T2) of the first alignment layer. Preferably, the ratio of the first thickness to the second thickness (T1 / T2) is in the range of 1 to 10 (1? T1 / T2? 10). More preferably, the ratio is in the range of 1 to 5 (1? T1 / T2? 5). Most preferably, the ratio is in the range of 2 to 4 (2? T1 / T2? 4). However, the ratio is not limited to the above-mentioned range, and the distance between the second surface of the first alignment layer and the first surface of the first substrate, for example, the pixel electrode, the data line, 1 < / RTI > substrate and the top surface.
본 발명의 액정 디스플레이 패널 및 그의 제조 방법은 박막 트랜지스터 기판 및 컬러 필터 기판을 갖도록 구성된 통상의 액정 디스플레이 패널뿐만 아니라 컬러 필터 온 어레이(COA: Color filter on array) 구조를 갖도록 구성된 액정 디스플레이 패널에도 적용될 수 있다. The liquid crystal display panel and the manufacturing method thereof of the present invention can be applied not only to a conventional liquid crystal display panel configured to have a thin film transistor substrate and a color filter substrate but also to a liquid crystal display panel configured to have a color filter on array (COA) structure have.
COA 구조를 갖도록 구성된 액정 디스플레이 패널은 제1 기판 위에 또 제1 기판과 제1 배향층 사이에 배치된 컬러 필터 유닛을 더 포함할 수 있다. 부가적으로, 상기 컬러 필터 유닛 위에는 제2 보호층이 더 배치될 수 있다. 보다 특히, 상기 컬러 필터 유닛, 제2 보호층, 화소 전극 및 제1 배향층은 상기 제1 기판 상에 순차적으로 적층된다. 또한, 상기 제2 기판 상에는 블랙 매트릭스가 더 배치될 수 있고, 상기 제2 기판 상에는 제2 배향층이 배치되며 또 상기 블랙 매트릭스, 및 상기 블랙 매트릭스 상의 제2 배향층은 제4 두께를 갖는다. 또한, 상기 제1 기판과 제2 기판 사이에는 적어도 하나의 스페이서가 또한 배치될 수 있고 또 상기 블랙 매트릭스에 대응한다. 바람직하게는, 상기 스페이서는 상기 제2 기판 상에 배치된다. 제1 기판 및 제2 기판이 서로 조립되면, 그 사이의 상기 스페이서는 액정 분자의 주입을 위한 소정 공간을 제공할 수 있다. 상기 스페이서가 제1 기판 상에 배치되면, 상기 제1 배향층은 상기 스페이서를 덮고 또 제3 두께를 가지며, 이는 제1 두께 및 제2 두께보다 더 얇다. 더욱 바람직한 경우는 상기 스페이서가 제2 기판 상에 배치되고, 또 제2 배향층이 상기 스페이서를 덮고 블랙 매트릭스 상의 제2 배향층의 제4 두께보다 적은 제3 두께를 갖는 것이다. 한편, 상기 제3 두께는 또한 제1 두께 및 제2 두께보다 적다. 일부 경우, 상기 스페이서 상의 배향층의 제3 두께는 0 nm에 가깝다; 즉, 상기 제3 두께는 검출되기 어렵다. The liquid crystal display panel configured to have the COA structure may further include a color filter unit disposed between the first substrate and the first alignment layer on the first substrate. In addition, a second protective layer may be further disposed on the color filter unit. More particularly, the color filter unit, the second protective layer, the pixel electrode, and the first alignment layer are sequentially stacked on the first substrate. Further, a black matrix may be disposed on the second substrate, a second alignment layer is disposed on the second substrate, and the second alignment layer on the black matrix and the black matrix have a fourth thickness. Also, at least one spacer may be disposed between the first substrate and the second substrate, and corresponds to the black matrix. Preferably, the spacer is disposed on the second substrate. When the first substrate and the second substrate are assembled to each other, the spacer therebetween can provide a predetermined space for injection of liquid crystal molecules. When the spacer is disposed on the first substrate, the first orientation layer covers the spacer and has a third thickness, which is thinner than the first thickness and the second thickness. More preferably, the spacer is disposed on the second substrate, and the second alignment layer covers the spacer and has a third thickness less than the fourth thickness of the second alignment layer on the black matrix. On the other hand, the third thickness is also smaller than the first thickness and the second thickness. In some cases, the third thickness of the orientation layer on the spacer is close to 0 nm; That is, the third thickness is difficult to detect.
본 발명의 액정 디스플레이 패널 및 그의 제조 방법에서, 제1 기판 상에는 박막 트랜지스터 유닛 및 제1 보호층이 또한 배치될 수 있고, 상기 박막 트랜지스터 유닛은 게이트 전극, 절연층, 반도체층, 소스 전극 및 드레인 전극을 포함하며; 이때 상기 절연층은 상기 게이트 전극을 덮고, 상기 반도체층은 상기 절연층 위에 배치되며, 상기 소스 전극 및 드레인 전극은 상기 반도체층 상에 배치되고 또 소정 거리로 분리되어 채널 영역을 형성하고, 상기 제1 보호층은 상기 박막 트랜지스터 유닛을 덮고 또 드레인 전극을 노출시키는 구멍(opening)을 가지며, 상기 화소 전극은 상기 제1 보호층 위에 배치되고 또 상기 구멍으로 연장되어서 상기 드레인 전극과 전기적으로 접속하며 또 상기 구멍 중의 제1 배향층은 제5 두께를 가지며, 이는 제1 두께보다 더 크다. 또한, COA 구조를 갖도록 구성된 액정 디스플레이 패널에서, 상기 제5 두께는 제1 두께 및 제2 두께보다 더 크다. 여기서, 상기 제1 기판 상의 제1 보호층은 상기 박막 트랜지스터뿐만 아니라 상기 데이터 라인 및 스캔 라인도 덮는다. In the liquid crystal display panel and the method of manufacturing the same of the present invention, the thin film transistor unit and the first protective layer may also be disposed on the first substrate, wherein the thin film transistor unit includes a gate electrode, an insulating layer, ; Wherein the insulating layer covers the gate electrode, the semiconductor layer is disposed on the insulating layer, the source electrode and the drain electrode are disposed on the semiconductor layer and separated by a predetermined distance to form a channel region, 1 protective layer has an opening covering the thin film transistor unit and exposing a drain electrode, the pixel electrode being disposed on the first passivation layer and extending to the hole to be electrically connected to the drain electrode The first orientation layer in the hole has a fifth thickness, which is greater than the first thickness. Further, in the liquid crystal display panel configured to have the COA structure, the fifth thickness is larger than the first thickness and the second thickness. Here, the first protective layer on the first substrate covers not only the thin film transistor but also the data line and the scan line.
또한, 본 발명의 액정 디스플레이 패널 및 그의 제조 방법에서, 상기 배향층(제1 배향층 및 제2 배향층 포함)용 재료는 특별히 한정되지 않고, 또 폴리이미드(PI), 폴리비닐신나메이트(PVCN), 및 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA)와 같은 당해 분야에 일반적으로 사용되는 재료일 수 있다; 그러나, 본 발명은 이들에 한정되지 않는다. 바람직하게는, 본 발명의 배향층용 재료는 PI이다.In the liquid crystal display panel and the method of manufacturing the same according to the present invention, the material for the alignment layer (including the first alignment layer and the second alignment layer) is not particularly limited and may be polyimide (PI), polyvinyl cinnamate (PVCN ), And polymethylmethacrylate (PMMA), which are commonly used in the art; However, the present invention is not limited to these. Preferably, the material for the orientation layer of the present invention is PI.
본 발명의 액정 디스플레이 패널 및 그의 제조 방법에서, 배향층(제1 배향층 및 제2 배향층 포함)의 두께가 달라질 수 있을 뿐만 아니라 적어도 하나의 돌기(protrusion), 적어도 하나의 돌출부(hump) 또는 그의 조합이 배향층의 표면 상에 또한 형성될 수 있다. 바람직하게는, 상기 제1 기판은 디스플레이 영역 및 비-디스플레이 영역을 포함하고, 또 상술한 돌기 및 돌출부는 상기 제1 기판의 비-디스플레이 영역에 상응하는 제1 배향층 상에 배치된다. 또한, 상기 제2 기판은 또한 디스플레이 영역 및 비-디스플레이 영역을 포함할 수 있고, 이들 각각은 상기 제1 기판의 디스플레이 영역 및 비-디스플레이 영역에 상응한다; 또 상술한 돌기 및 돌출부는 또한 상기 제2 기판의 비-디스플레이 영역에 상응하는 제2 배향층 상에 배치된다. 바람직하게는, 상술한 돌기 및 돌출부는 상기 제1 배향층 및/또는 제2 배향층의 주변 영역(periphery region) 상에 배치된다. 상기 돌기 및 돌출부의 배치는 배향층이 상기 기판(제1 기판 및 제2 기판 포함)에 인가하는 압력 및 상기 배향층과 기판 사이의 접착을 증가시킬 수 있다. 부가적으로, 상기 배치는 배향층 제조용 재료의 흘러넘침 및 경화 공정 중에 배향층의 수축 문제를 해결할 수 있고, 또 따라서 배향층의 변동(shift)이 억제될 수 있다.In the liquid crystal display panel and the manufacturing method thereof of the present invention, not only the thickness of the orientation layer (including the first orientation layer and the second orientation layer) can be changed but also at least one protrusion, at least one hump or Combinations thereof may also be formed on the surface of the orientation layer. Preferably, the first substrate includes a display area and a non-display area, and the projections and protrusions described above are disposed on a first alignment layer corresponding to a non-display area of the first substrate. The second substrate may also include a display area and a non-display area, each of which corresponds to a display area and a non-display area of the first substrate; The above-mentioned projections and protrusions are also disposed on the second alignment layer corresponding to the non-display area of the second substrate. Preferably, the projections and protrusions described above are disposed on a periphery region of the first alignment layer and / or the second alignment layer. The arrangement of the protrusions and protrusions can increase the pressure applied by the alignment layer to the substrate (including the first substrate and the second substrate) and the adhesion between the alignment layer and the substrate. Additionally, the above arrangement can solve the problem of shrinkage of the orientation layer during overflow and curing process of the material for producing an orientation layer, and thus the shift of the orientation layer can be suppressed.
여기서, 제1 배향층 및 제2 배향층에서, 배향층의 재료는 상기 돌기 및/또는 돌출부의 재료와 동일하다. 또한, 상기 돌기 또는 돌출부는 배향층과 통합된다. 본 발명에서 상기 돌기 및/또는 돌출부에 상응하는 특정 구조를 갖는 전사판 또는 포토 마스크를 이용하여 배향층 및 돌기 및/또는 돌출부를 동시에 또는 개별적으로 형성할 수 있다. 여기서, 상기 용어 "돌기"는 배향층의 상부에서부터 표면까지 30 nm를 초과하는 높이를 갖는 돌출 유닛을 의미한다; 또 상기 용어 "돌출부"는 30 nm 미만의 높이를 갖는 것을 의미한다. 또한, 본 발명의 상기 돌기는 비평탄 표면 또는 산등성이와 유사한 구조를 갖는다.Here, in the first orientation layer and the second orientation layer, the material of the orientation layer is the same as the material of the protrusions and / or protrusions. Further, the projections or protrusions are integrated with the alignment layer. In the present invention, the alignment layer and the protrusions and / or protrusions can be formed simultaneously or individually using a transfer plate or a photomask having a specific structure corresponding to the protrusions and / or protrusions. Here, the term "protrusion " means a protruding unit having a height of more than 30 nm from the top of the alignment layer to the surface; The term " protrusion "also means having a height of less than 30 nm. Further, the projections of the present invention have a structure similar to a non-planar surface or ridges.
본 발명의 액정 디스플레이 패널 및 그의 제조 방법에서, 배향층 재료의 점도는 사용된 중합체의 중합도 또는 유형에 관련된다. 예를 들어, 배향층 재료는 사용된 중합체의 중합도가 증가함에 따라서 더 높은 점도를 갖는다. 따라서, 본 발명의 일 실시형태에서, 고 분자량을 갖는 중합체와 같은 고점도 물질을 사용하여 배향층을 형성할 수 있다. 이 경우, 적어도 하나의 돌기, 적어도 하나의 돌출부, 또는 그의 조합이 배향층의 표면 상에 형성될 수 있다; 또 바람직하게는, 상기 돌기 및 돌출부 모두가 배향층의 표면 위에 형성된다. 또한, 돌기가 배향층의 표면 상에 형성되면, 상기 돌기와 인접하는 제1 배향층의 두께에 대한 돌기의 높이(보다 특히, 돌기 상부로부터 배향층의 표면까지의 높이)의 비율은 2 내지 10 범위이다. 본 발명의 다른 요지에서, 분자량이 작은 중합체와 같은 점도가 낮은 물질을 사용하여 배향층을 형성할 수 있다. 이 경우, 돌출부는 배향층의 표면 상에 형성된다; 또 부가적으로 상기 제1 배향층의 엣지(edge)는 또한 파동 구조를 가질 수 있다. 여기서, 상기 용어 "파동 구조"는 원호 형상, 지그재그 형상, 곡선 형상 또는 그의 조합을 포함할 수 있다.In the liquid crystal display panel and the manufacturing method thereof of the present invention, the viscosity of the orientation layer material is related to the degree of polymerization or type of the polymer used. For example, the orientation layer material has a higher viscosity as the degree of polymerization of the polymer used increases. Therefore, in one embodiment of the present invention, an orientation layer can be formed using a high-viscosity material such as a polymer having a high molecular weight. In this case, at least one protrusion, at least one protrusion, or a combination thereof may be formed on the surface of the orientation layer; Preferably, both the protrusions and protrusions are formed on the surface of the alignment layer. When the projection is formed on the surface of the alignment layer, the ratio of the height of the projection relative to the thickness of the first alignment layer adjacent to the projection (more particularly, the height from the top of the projection to the surface of the alignment layer) to be. In another aspect of the present invention, an orientation layer can be formed using a material having a low viscosity such as a polymer having a small molecular weight. In this case, protrusions are formed on the surface of the orientation layer; In addition, the edge of the first orientation layer may also have a wave structure. Here, the term " wave structure "may include an arc shape, a zigzag shape, a curved shape, or a combination thereof.
본 발명의 액정 디스플레이 패널 및 그의 제조 방법에서, 배향층(제1 배향층 및 제2 배향층 포함)은 선택적으로 복수의 입자를 포함할 수 있고, 여기서 비-디스플레이 영역에 있는 입자가 디스플레이 영역에 있는 입자보다 더 크다. 여기서, 상기 용어 "입자"는 배향층에 형성된 상당량 입자가 본 발명의 입자의 정의에 속하는 한 핵, 결정, 과립 또는 응집물을 포함한다. 특히, 본 발명의 일부 요지에서, 특정 미세구조를 갖는 전사판 또는 포토 마스크를 사용하여 돌출부를 형성할 수 있을 뿐만 아니라, 상기 돌출부는 복수의 입자의 응집으로 인하여 형성될 수도 있다.In the liquid crystal display panel and the manufacturing method thereof of the present invention, the orientation layer (including the first orientation layer and the second orientation layer) may optionally include a plurality of particles, wherein the particles in the non- Is larger than the particles present. Here, the term "particles" includes nuclei, crystals, granules or agglomerates as long as a substantial amount of the particles formed in the orientation layer belong to the definition of the particles of the present invention. In particular, in some aspects of the present invention, not only can the protrusion be formed using a transfer plate or photomask having a specific microstructure, but also the protrusion may be formed due to agglomeration of a plurality of particles.
또한, 본 발명의 액정 디스플레이 패널 및 그의 제조 방법에서, 제1 기판 및 제2 기판을 조립하기 위하여 밀봉제(sealant)가 사용된다. 따라서, 본 발명의 액정 디스플레이 패널은 제1 기판과 제2 기판 사이에 배치되고, 또 선택적으로 배향층의 일부를 덮는 밀봉제를 또한 포함할 수 있다. 보다 특히, 상기 밀봉제는 배향층의 주변 영역을 선택적으로 덮는다. 상기 돌기 및/또는 돌출부가 배향층 위에 형성되면, 상기 밀봉제는 바람직하게는 상기 돌기 및/또는 돌출부의 일부를 덮는다. 상기 돌기 및/또는 돌출부의 배치는 상기 밀봉제와 배향층 사이의 접촉 면적을 증가시킬 수 있고, 또 따라서 배향층으로부터 밀봉제의 박리 문제가 개선될 수 있다.Further, in the liquid crystal display panel and the manufacturing method thereof of the present invention, a sealant is used to assemble the first substrate and the second substrate. Accordingly, the liquid crystal display panel of the present invention may also include a sealant disposed between the first substrate and the second substrate, and optionally also covering a part of the alignment layer. More particularly, the sealant selectively covers the peripheral region of the orientation layer. When the protrusions and / or protrusions are formed on the orientation layer, the sealant preferably covers a part of the protrusions and / or protrusions. The arrangement of the protrusions and / or protrusions can increase the contact area between the sealant and the orientation layer, and thus the problem of peeling of the sealant from the orientation layer can be improved.
또한, 본 발명은 백라이트 모듈; 및 상기 백라이트 모듈 상에 배치된 상술한 액정 디스플레이 패널을 포함하는, 액정 디스플레이 장치를 또한 제공한다. The present invention also provides a backlight module comprising: a backlight module; And a liquid crystal display panel described above disposed on the backlight module.
본 발명의 다른 목적, 이점 및 신규한 특징은 첨부한 도면과 함께 하기의 상세한 설명으로부터 더욱 분명해질 것이다. Other objects, advantages and novel features of the present invention will become more apparent from the following detailed description when taken in conjunction with the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시양태에 따른 액정 패널의 투시도이고;
도 2는 본 발명의 바람직한 실시양태에 따른 제1 기판 및 그 위에 형성된 구조를 도시하는 투시도이며;
도 3a-3c는 본 발명의 바람직한 실시양태에 따른 제1 기판 및 그 위에 형성된 구조를 도시하는 단면도이고;
도 4는 본 발명의 바람직한 실시양태에 따른 제2 기판 및 그 위에 형성된 구조를 도시하는 단면도이며;
도 5는 본 발명의 바람직한 실시양태에 따른 제1 기판 상의 제1 배향층을 도시하는 투시도이고;
도 6a-6d는 본 발명의 바람직한 실시양태에 따른 비-디스플레이 영역 중의 제1 배향층을 도시하는 단면도이며;
도 7a-7c는 본 발명의 바람직한 실시양태에 따른 비-디스플레이 영역 중의 제1 배향층을 도시하는 단면도이고;
도 8a는 본 발명의 바람직한 실시양태에 따른 제1 배향층 및 밀봉제를 도시하는 투시도이며;
도 8b는 본 발명의 다른 바람직한 실시양태에 따른 제1 배향층 및 밀봉제를 도시하는 투시도이고;
도 9는 본 발명의 바람직한 실시양태에 따른 제1 배향층을 도시하는 투시도이며;
도 10은 본 발명의 다른 바람직한 실시양태에 따른 제1 기판 상의 제1 배향층을 도시하는 투시도이고; 또
도 11은 본 발명의 액정 디스플레이 장치를 도시하는 투시도이다.1 is a perspective view of a liquid crystal panel according to a preferred embodiment of the present invention;
2 is a perspective view showing a first substrate and a structure formed thereon according to a preferred embodiment of the present invention;
Figures 3A-3C are cross-sectional views illustrating a first substrate and structures formed thereon according to a preferred embodiment of the present invention;
4 is a cross-sectional view showing a second substrate and a structure formed thereon according to a preferred embodiment of the present invention;
Figure 5 is a perspective view illustrating a first orientation layer on a first substrate in accordance with a preferred embodiment of the present invention;
Figures 6A-6D are cross-sectional views illustrating a first orientation layer in a non-display area according to a preferred embodiment of the present invention;
Figures 7A-7C are cross-sectional views illustrating a first orientation layer in a non-display region according to a preferred embodiment of the present invention;
8A is a perspective view showing a first orientation layer and a sealant in accordance with a preferred embodiment of the present invention;
Figure 8b is a perspective view showing a first orientation layer and a sealant in accordance with another preferred embodiment of the present invention;
9 is a perspective view showing a first orientation layer according to a preferred embodiment of the present invention;
10 is a perspective view showing a first orientation layer on a first substrate according to another preferred embodiment of the present invention; In addition
11 is a perspective view showing a liquid crystal display device of the present invention.
본 발명은 예시적 방식으로 기재되었고, 또 사용된 용어는 제한을 의미하기 보다는 설명을 위한 것임을 이해해야 한다. 본 발명의 많은 변형 및 변이는 상기 내용의 측면에서 가능하다. 따라서, 특별히 다르게 기재하지 않는 한 본 발명은 첨부된 특허청구범위 내에서 실시될 수 있음을 알아야 한다. It is to be understood that the invention has been described in an illustrative manner, and that the terminology used is for the purpose of description rather than limitation. Many modifications and variations of the present invention are possible in light of the above teachings. It is therefore to be understood that within the scope of the appended claims, the invention may be practiced otherwise than as specifically described.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시양태에 따른 액정 패널의 투시도이다. 본 발명의 실시양태의 액정 디스플레이 패널은 컬러 필터 온 어레이(COA) 구조를 갖도록 구성된 액정 디스플레이 패널이며, 제1 기판(11), 제2 기판(21), 복수의 스페이서(3), 액정층(4) 및 밀봉제(5)를 포함한다. 상기 제1 기판(11) 및 제2 기판(21)은 서로 대향하며, 상기 스페이서(3) 및 액정층(4)은 제1 기판(11)과 제2 기판(21) 사이에 배치되고, 또 상기 제1 기판(11) 및 제2 기판(21)은 상기 밀봉제(5)에 의해 서로 조립된다. 상기 제1 기판(11) 및 제2 기판(21) 상에 배치된 상세한 유닛은 도 1에 도시되어 있지 않다. 이후, 상기 제1 기판(11) 및 제2 기판(21)에 배치된 유닛 및 그의 제조 방법은 이하에 기재된다. 1 is a perspective view of a liquid crystal panel according to a preferred embodiment of the present invention. The liquid crystal display panel of the embodiment of the present invention is a liquid crystal display panel configured to have a color filter on array (COA) structure and includes a
도 2는 본 발명의 실시양태의 액정 디스플레이 패널의 박막 트랜지스터(TFT) 기판으로서 그 위에 형성된 구조를 도시하는 투시도이다; 또 도 3은 제1 기판 및 그 위에 형성된 구조를 도시하는, 도 2의 A-A' 단면선에 따른 단면도이다. 상기 TFT 기판은 제1 기판(11)과 그 위에 형성된 스캔 라인(12), 데이터 라인(13), 박막 트랜지스터(TFT) 유닛(14), 화소 전극(15), 및 커패시터 전극(17)을 포함한다. 여기서, 화소 유닛은 2개의 인접하는 스캔 라인(12) 및 2개의 인접하는 데이터 라인(13)을 갖는 것으로 정의되며, TFT 유닛(14), 화소 전극(15), 및 커패시터 전극(17)을 포함하고, 또 상기 화소 전극(15)은 2개의 인접하는 스캔 라인(12)과 2개의 인접하는 데이터 라인(13) 사이에 배치된다. 여기서, 상기 스캔 라인(12), 데이터 라인(13) 및 커패시터 전극(17)은 금속, 합금, 금속 산화물, 금속 질산화물, 또는 당해 분야에 사용되는 기타 전극 물질과 같은 당해 분야에서 일반적으로 사용되는 도전성 물질에 의해 제조될 수 있고; 바람직하게는 금속에 의해 제조될 수 있다. 2 is a perspective view showing a structure formed thereon as a thin film transistor (TFT) substrate of a liquid crystal display panel of an embodiment of the present invention; 3 is a cross-sectional view taken along the line A-A 'in Fig. 2, showing the structure formed on the first substrate and the first substrate. The TFT substrate includes a
도 3a는 제1 기판 및 그 위에 형성된 구조를 도시하는, 도 2의 A-A' 단면선에 따른 단면도이다. 본 발명의 실시양태의 TFT 기판은 제1 기판(11), 데이터 라인(13), 스캔 라인(도면에 도시되지 않음) 및 TFT 유닛(14)을 포함하고, 이때 상기 데이터 라인(13), 스캔 라인 및 TFT 유닛(14)은 상기 제1 기판(11) 상에 배치된다. 상기 TFT 유닛(14)은 제1 기판(11) 상에 배치된 게이트 전극(141); 상기 게이트 전극(141) 및 제1 기판(11)을 덮는 절연층(142) (게이트 절연층으로도 불림); 상기 절연층(142) 상에 배치된 반도체층(143); 및 상기 반도체층(143) 상에 배치되고 또 소정 거리로 분리되어 채널 영역(1443)을 형성하는 소스 전극(1441) 및 드레인 전극(1442)을 포함한다. 여기서, 상기 절연층(142)은 또한 데이터 라인(13) 및 스캔 라인 (도면에 도시되지 않음)을 덮는다. 본 발명의 실시양태에서, 상기 TFT 유닛(14)은 당해 분야에서 일반적으로 사용되는 통상의 공정에 의해 제작될 수 있으므로, 그 공정은 여기에 도시하지 않는다. 또한, 제1 기판(11)은 유리 기판, 플라스틱 기판, 실리콘 기판 및 세라믹 기판과 같은 당해 분야에서 일반적으로 사용되는 기판일 수 있다. 또한, 상기 게이트 전극(141) 재료는 금속, 합금, 금속 산화물, 금속 질산화물, 또는 당해 분야에서 사용되는 기타 전극 물질과 같이 당해 분야에서 일반적으로 사용되는 도전성 물질일 수 있고; 또 바람직하게는 금속이다. 그러나, 본 발명에 그에 한정되지 않는다. 상기 절연층(142)의 재료는 SiN과 같은 당해 분야에서 일반적으로 사용되는 절연 물질일 수 있고; 상기 반도체층(143)의 재료는 비정질 실리콘, 폴리실리콘; P13, DH4T 및 펜타센과 같은 유기 물질을 포함한 당해 분야에 일반적으로 사용되는 반도체 물질일 수 있지만, 본 발명은 그에 한정되지 않는다.FIG. 3A is a cross-sectional view taken along the line A-A 'of FIG. 2, showing the structure formed on the first substrate and the first substrate. FIG. The TFT substrate of the embodiment of the present invention includes a
도 3a에 도시된 바와 같이, 데이터 라인(13), 상기 스캔 라인 (도면에 도시되지 않음) 및 TFT 유닛(14)이 형성된 후, 제1 보호층(145)을 형성하여 상기 데이터 라인(13), 스캔 라인 (도면에 도시되지 않음) 및 TFT 유닛(14)을 덮는다; 이어, 컬러 필터 유닛(221,222)을 형성하여 상기 제1 보호층(145)을 덮으며, 여기서 상기 인접하는 컬러 필터 유닛(221,222)은 포토레지스트에 의해 상이한 색상을 갖도록 형성된다; 또 제2 보호층(146)을 형성하여 상기 컬러 필터 유닛(221,222)을 덮는다. 이어, 접속 구멍(connecting opening)(147)이 또한 상기 컬러 필터 유닛(221,222), 제1 보호층(145) 및 제2 보호층(146)에 형성되어 상기 드레인 전극(1442)을 노출시키고; 또 화소 전극(15)을 제2 보호층(146) 상에 배치하여 접속 구멍(147)으로 연장시켜서 상기 드레인 전극(1442)과 전기적으로 접속시킨다. 여기서, 상기 제1 보호층(145) 및 제2 보호층(146)의 재료는 SiOx와 같이 당해 분야의 부동태화(passivation) 물질로 일반적으로 사용되는 물질일 수 있다. 또한, 상기 화소 전극(15)은 덴드라이트(dendrite) 유사 전극 또는 지그재그 전극과 같은 당해 분야에서 일반적으로 사용되는 패턴화된 전극일 수 있다; 또 그의 재료는 ITO 또는 IZO를 포함하는 투명 도전성 산화물과 같이 당해 분야에 일반적으로 사용되는 투명 도전성 물질일 수 있다. 3A, after the
마지막으로, 도 3a에 도시된 바와 같이, 상기 제2 보호층(146) 및 화소 전극(15)은 광 배향(photo alimgment) 단량체에 의해 코팅된다. 상기 광 배향 단량체가 경화된 후, 제1 배향층(16)이 형성된다. 본 발명의 실시양태에서, 상기 제1 배향층(16)은 균일한 두께를 갖지 않고, 또 그의 두께는 제1 배향층(16) 아래의 유닛의 고도에 따라서 조정된다. 따라서, 상기 제1 배향층(16)의 상부 표면의 고도차가 최소화될 수 있다. 여기서, 특정 미세구조를 갖는 전사판(APR plate)과 같은 인쇄판을 사용하여 직접 인쇄를 통하여 패턴화된 배향층을 제조할 수 있다; 균일한 두께를 갖는 배향층이 먼저 형성된 다음 그 위에 포토리소그래피가 실시되어 패턴화된 배향층을 형성하거나; 또는 균일한 두께를 갖는 배향층이 먼저 형성되고, 경화하기 전에 상이한 두께를 갖도록 인쇄된 다음, 경화되어 패턴화된 배향층을 형성한다. 그러나, 본 발명의 패턴화된 배향층을 제조하기 위하여 이용된 방식은 상술한 방식에 한정되지 않는다. 상술한 공정 이후, 본 발명의 실시양태의 TFT 기판이 완성된다. 이후, 상기 제1 배향층(16)의 디자인을 자세하게 설명한다.Finally, as shown in FIG. 3A, the
도 3a에 도시한 바와 같이, 화소 전극 영역(Px) 및 비-화소 전극 영역(Px') 이 제1 기판(11) 상에 형성되며, 여기서 상기 화소 전극 영역(Px)은 그 위에 형성된 화소 전극(15)을 갖는 영역에 상응하며, 또 상기 비-화소 전극 영역(Px')은 화소 전극(15)은 갖지 않고 또 그 위에 형성된 데이터 라인(13) 및 스캔 라인(도면에 도시되지 않음)은 갖는 영역에 상응한다. 보다 특히, 상기 화소 전극 영역(Px)은 개구부 영역(O) 및 비-개구부 영역(O')을 포함하고, 여기서 상기 개구부 영역(O)은 TFT 유닛(14)과 중첩하지 않는 화소 전극(15)에 상응하고, 또 상기 비-개구부 영역(O')은 TFT 유닛(14)이 화소 전극(15) 아래에 배치된 영역에 상응한다. 화소 전극 영역(Px) 상의 제1 배향층(16) (특히, 화소 전극 영역(Px)의 개구부 영역(O))은 제1 두께(T1)를 갖고, 상기 비-화소 전극 영역(Px')은 제2 두께(T2)를 가지며, 또 제1 두께(T1)는 제2 두께(T2) 보다 더 크다. 바람직하게는, 제2 두께(T2)에 대한 제1 두께(T1)의 비율(T1/T2)은 1 내지 10 범위(1≤T1/T2≤10)이다. 더욱 바람직하게는, 상기 비율은 1 내지 5 범위 (1≤T1/T2≤5)이다. 가장 바람직하게는, 상기 비율은 2 내지 4 범위(2≤T1/T2≤4)이다. 본 발명의 실시양태에서, 제1 두께(T1)는 0.1 μm 내지 0.2 μm 범위일 수 있고, 또 제2 두께(T2)는 0.01 μm 내지 0.08 μm 범위일 수 있다.3A, a pixel electrode region Px and a non-pixel electrode region Px 'are formed on the
그러나, 상기 제1 배향층(16)의 두께는 상기 제1 배향층(16) 아래의 유닛의 고도(또는 높이)가 증가함에 따라서 상기 제1 배향층(16)의 두께가 감소되는 한 상술한 범위에 한정되지 않으므로, 상기 제1 배향층(16)의 상부 표면의 고도차를 감소시키려는 목적이 달성될 수 있다. 보다 특히, 도 3a에 도시한 바와 같이, 상기 제1 기판(11)은 제1 표면(111)을 갖고, 상기 제1 배향층(16)은 제2 표면(165) (저부 표면) 및 상기 제2 표면(165)과 대향하는 제3 표면(166)(상부 표면)을 가지며, 이때 제2 표면(165)은 제1 기판(11)과 면하고, 또 제3 표면(166)은 상기 액정층 (도면에 도시되지 않음)과 인접한다. 여기서, 위에 화소 전극(15)이 형성되어 있는 제1 기판(11)의 영역(O) (특히 상기 개구부 영역(O))은 제2 영역(R2)으로 정의되며, 또 상기 데이터 라인(13), 스캔 라인(도면에 도시되지 않음), 및 그 위에 형성된 중첩된 컬러 필터 유닛(221,222)은 제3 영역(R3)으로 정의된다. 제1 기판(11)의 제1 표면(1111)을 기본으로 하여, 제2 영역(R2) 중의 제1 배향층(16)의 제2 표면(165)과 제1 기판(11)의 제1 표면(111) 사이의 거리(D1)는 제3 영역(R3) 중의 거리(D2)보다 더 작고, 상기 제2 영역(R2) 및 제3 영역(R3) 중의 제1 배향층(16)은 각각 제1 두께(T1) 및 제2 두께(T2)를 갖고, 또 상기 제1 두께(T1)는 상기 제2 두께(T2)보다 더 크다. 특히, 본 발명의 실시양태의 액정 디스플레이 패널에서, 제2 영역(R2) 중의 제1 배향층(16)의 제3 표면(166)으로부터 제1 기판(11)의 제1 표면(111)까지의 거리와 제3 영역(R3) 중의 그것 사이의 차이는 현저하게 감소될 수 있다. However, the thickness of the
여기서, 상기 제2 영역(R2) 및 제3 영역(R3) 만이 도 3a에 예시되어 있지만, 상기 제2 영역(R2) 및 제3 영역(R3)은 도 3a에 예시된 영역에 한정되지 않으며 또 제2 영역(R2) 중의 거리(D1)가 제3 영역(R3) 중의 거리(D2)보다 작은 한, 제1 기판(11) 상의 다른 영역일 수 있다. 또한, 데이터 라인을 함유하는 영역만이 예시되어 있지만, 상기 스캔 라인을 함유하는 영역에 상응하는 제1 배향층은 데이터 라인을 함유하는 영역과 유사한 두께 디자인을 가질 수 있다. Although only the second region R2 and the third region R3 are illustrated in FIG. 3A, the second region R2 and the third region R3 are not limited to the region illustrated in FIG. 3A, May be another region on the
또한, 도 3a에 도시한 바와 같이, 상기 접속 구멍(147) 중의 제1 배향층(16)은 제5 두께(T5)를 갖는다. 제1 기판(11)의 제1 표면(1111)을 기본으로 하여, 접속 구멍(147) 중의 제1 배향층(16)의 제2 표면(165)과 제1 기판(11)의 제1 표면(111) 사이의 거리(D3)는 상술한 거리 D1과 D2 모두보다 더 적다. 따라서, 제1 배향층(16)의 제3 표면(166)으로부터 제1 기판(11)의 제1 표면(111)까지의 거리를 감소시키기 위하여, 상기 제5 두께(T5)는 제1 두께(T1) 및 제2 두께(T2) 보다 더 크게 설정된다. In addition, as shown in Fig. 3A, the
또한, 다른 바람직한 실시양태에서, 도 3b에 도시된 바와 같이, 상기 컬러 필터 유닛(221,222)이 형성된 후, 컬러 필터 구멍(223)이 먼저 형성되고, 제2 보호층(146)이 형성되어 상기 컬러 필터 구멍(223)의 측벽을 덮고, 또 이어 접속 구멍(147)이 제1 보호층(145) 및 제2 보호층(146)에서 더 형성되어 상기 드레인 전극(1442)을 노출시킨다. 또 다른 실시양태에서, 도 3c에 도시된 바와 같이, 상기 TFT 유닛(14), 데이터 라인(13) 및 스캔 라인(도면에 도시되지 않음) 사이에는 컬러 필터 유닛(221) 만이 형성되고, 또 상기 TFT 유닛(14), 데이터 라인(13) 및 스캔 라인(도면에 도시되지 않음) 상에는 제2 보호층(146)이 직접 형성된다. 도 3b 및 도 3c에 도시된 실시양태에서, 제1 배향층(16)은 상기 기재된 바와 같이 상이한 두께를 갖도록 설계되며, 또 따라서 상기 제1 배향층(16)의 두께는 여기서 기재하지 않는다. 3B, after the
도 4는 본 발명의 실시양태에 따른 제2 기판 및 그 위에 형성된 구조를 도시하는 단면도이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 블랙 매트릭스(23), 제3 보호층(24), 공통 전극층(25), 스페이서(3) 및 제2 배향층(26)은 제2 기판(21) 상에 순차적으로 적층되며, 여기서 제3 보호층(24)은 상기 블랙 매트릭스(23)와 제2 기판(21)을 덮고, 상기 공통 전극층(25)은 제3 보호층(24) 및 상기 공통 전극층(25) 상에 배치되고 상기 블랙 매트릭스(23)에 상응하는 스페이서(3)를 덮으며, 또 상기 제2 배향층(26)은 상기 스페이서(3)와 블랙 매트릭스(23) 상에 배치되고 여기서, 상기 블랙 매트릭스(23)와 스페이서(3)의 배치는 도 3a-3c에 도시된 TFT 유닛(14)에 상응한다. 상기 제3 보호층(24)은 제1 기판(11) 상의 상기 제1 보호층(145) 및 제2 보호층(146)(도 3a에 도시한 바와 같이)에 대한 물질과 동일한 물질로 제조될 수 있으므로, 그 물질은 여기에 기재하지 않는다. 또한, 본 발명의 실시양태의 상기 공통 전극층(25)은 당해 분야에 일반적으로 사용되는 평면 전극층일 수 있고, 그 물질은 ITO 또는 IZO를 포함하는 투명 도전성 산화물과 같이 당해 분야에 일반적으로 사용되는 투명 도전성 물질일 수 있다. 또한, 상기 제2 배향층(26)은 상기 제1 배향층을 제조하는 방법과 동일한 방법에 의해 형성될 수 있으므로, 그 제조 방법은 여기서 설명하지 않는다. 본 발명의 실시양태의 상기 제2 배향층(26)은 제2 배향층(26) 아래의 유닛의 높이에 따라 조정되는 상이한 두께를 가질 수 있음을 알아야 하며; 또 따라서, 제2 배향층(26)의 상부 표면의 고도차가 최소화될 수 있다. 이후, 제2 배향층(26)의 두께의 설계를 자세하게 설명한다.4 is a cross-sectional view showing a second substrate and a structure formed thereon according to an embodiment of the present invention. 4, the
도 4에 도시된 바와 같이, 상기 스페이서(3) 상의 제2 배향층(26)은 제3 두께(T3)를 갖고, 상기 블랙 매트릭스(23) 상의 제2 배향층은 제4 두께(T4)를 갖고, 또 제2 기판(221) 상의 배향층은 제6 두께(T6)를 갖고, 또 상기 제6 두께(T6)는 제4 두께(T4)보다 더 크고, 뿐만 아니라 상기 제4 두께(T4)는 제3 두께(T3)보다 더 크다. 상기 제2 배향층(26)의 두께를 제1 기판 상의 제1 배향층(16)의 두께와 비교하면(도 3a에 도시한 바와 같이), 상기 제3 두께(T3)는 상기 화소 전극 영역(Px) 및 비-화소 전극 영역(Px') 모두에서의 제1 배향층(16)의 두께보다 더 얇다. 일부 실시양태에서, 상기 스페이서(3) 상의 제2 배향층(26)의 제3 두께(T3)는 매우 얇고, 또 거의 0 nm에 가깝다; 다시 말해, 상기 제3 두께는 주사전자현미경(SEM)에 의하더라도 검출되기 어렵다. The
본 발명의 실시양태에서, 상기 배향층(제1 배향층(16) 및 제2 배향층(26) 포함) 재료는 특별히 한정되지 않고, 또 폴리이미드(PI), 폴리비닐신나메이트(PVCN) 및 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA)와 같은 당해 분야에서 일반적으로 사용되는 물질일 수 있다. 그러나, 상기 물질은 이들에 한정되지 않는다. 바람직하게는, 본 발명의 실시양태의 배향층 재료는 고점도를 갖는 PI이다. In the embodiment of the present invention, the material of the alignment layer (including the
도 1에 도시된 바와 같이, 제1 기판(11), 제2 기판(21) 및 그 위에 형성된 유닛이 제조된 후, 상기 제1 기판 및 제2 기판은 조립되고 밀봉제(5)에 의해 밀봉된 다음, 거기에 액정 분자가 주입되어 액정층(4)을 형성하여, 본 발명의 실시양태의 액정 디스플레이 패널을 완성한다. 밀봉제(5)와 제1 배향층(16) 뿐만 아니라 제2 배향층(26) 사이의 접착을 개선하기 위하여(도 1, 도 3a-3c 및 도 4에 도시된 바와 같이), 제1 배향층(16) 및 제2 배향층(26)의 주변은 미세구조를 갖도록 설계된다. 이후, 제1 배향층(16)과 제2 배향층(26)의 주변의 상기 미세구조가 자세하게 기재되며, 여기서 제1 배향층(16) 및 제2 배향층(26)의 주변은 동일하거나 또는 상이한 미세구조를 가질 수 있다. 여기서, 상기 제1 배향층(16)의 구조만이 예시되어 있고, 제2 배향층(26)의 구조는 이하에 기재하지 않는다. 1, after the
도 5는 본 발명의 실시양태의 액정 디스플레이 패널 중의 제1 기판 상에 있는 제1 배향층을 도시하는 투시도이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시양태의 액정 디스플레이 패널에서, 상기 제1 배향층(16)은 제1 기판(11) 상에 배치되며, 또 상기 제1 배향층(16)의 주변 P 상에는 돌기(161) 및 복수의 돌출부(162)가 또한 배치된다. 상기 제1 기판(11)이 디스플레이 영역(D) 및 비-디스플레이 영역(N)을 갖도록 정의되면, 상기 돌기(161) 및 돌출부(162)는 상기 제1 기판(11)의 비-디스플레이 영역(N) 상에 배치된다. 본 발명의 실시양태에서, 상기 제1 배향층(16)의 재료는 상기 돌기(161) 및 돌출부(162)의 재료와 동일하고, 또 상기 돌기(161) 및 돌출부(162)는 상기 제1 배향층(16)과 통합된다. 여기서, 상기 제1 배향층(16) 및 상기 돌기(161)에 상응하는 패턴을 갖는 전사판 또는 포토 마스크를 사용하여 상기 제1 배향층(16)과 돌기(161)를 동시에 형성할 수 있거나; 또는 상기 제1 배향층(16), 상기 돌기(161) 및 돌출부(162)에 상응하는 패턴을 갖는 전사판 또는 포토 마스크를 사용하여 상기 제1 배향층(16), 돌기(161) 및 돌출부(162)를 동시에 형성할 수 있다. 그러나, 다른 실시양태에서, 상기 돌출부(162)는 상기 돌출부(162)에 상응하는 패턴을 갖는 전사판 또는 포토 마스크를 사용하여 형성되지 않을 수 있고, 또 배향층 재료를 중합하는 동안 생성된 입자(핵, 결정, 과립 또는 응집물 포함)에 의해 자연스럽게 형성될 수 있다. 5 is a perspective view showing a first alignment layer on a first substrate of a liquid crystal display panel of an embodiment of the present invention. 5, in the liquid crystal display panel of the embodiment of the present invention, the
도 6a-6d는 비-디스플레이 영역(N) 중의 제1 배향층을 도시하는, 도 5의 B-B'단면선에 따른 단면도이다. 도 6a에 도시된 바와 같이, 돌기(161)에 인접하는 제1 배향층(16)의 두께(T)에 대한 돌기(161)의 높이(H1)의 비율(즉, 제1 배향층(16)의 표면(163)에 대한 돌기(161)의 상부 사이의 거리)은 2 내지 10 범위이다. 여기서, 상기 높이(H1)는 150 nm 내지 300 nm 범위일 수 있고, 또 상기 두께(T)는 10 nm 내지 100 nm 범위일 수 있다. 그러나, 본 발명은 상기 돌기(161)가 제1 배향층(16)에 대하여 특정 고도를 가져 배향층의 주변이 상기 기판에 인가하는 압력 및 상기 배향층과 기판 사이의 접착을 증가시키는 한, 상술한 범위에 한정되지 않는다. 부가적으로, 상기 배치는 또한 배향층 제조용 재료의 흘러넘침 및 경화 공정 중에 배향층의 수축 문제를 해결할 수 있고, 또 따라서 배향층의 변동이 억제될 수 있다. 또한, 상기 제1 배향층(16)의 돌기(161) 옆에는 복수의 돌출부(162)가 더 배치되며, 또 그의 높이(H2)는 5 nm 내지 30 nm 범위일 수 있다. 그러나, 본 발명은 그에 한정되지 않는다. 또한, 도 6a에 도시된 상기 돌기(161)는 제1 배향층(16)의 표면(163)에 대하여 수직인 측면을 갖는다. 다른 실시양태에서, 상기 돌기(161)의 양쪽 측면은 경사면(도 6b에 도시한 바와 같이)일 수 있고; 상기 돌기(16)는 원호 형상(도 6c에 도시한 바와 같이)일 수 있거나; 또는 상기 돌기(161)의 한면은 상기 제1 배향층(16)의 표면(163)에 대하여 수직이며, 또 그의 나머지 한면은 경사면(도 6d에 도시한 바와 같이)이다. 그러나, 본 발명은 그에 한정되지 않는다. 또한, 도 6a-6d에 도시한 모든 돌기는 평탄한 표면을 갖지만, 상기 돌기(161)는 일부 실시양태에서 비평탄 표면 또는 산등성이와 유사한 구조를 가질 수 있다. Figures 6A-6D are cross-sectional views along line B-B 'of Figure 5, showing the first orientation layer in the non-display area N; 6A, the ratio of the height H1 of the
도 7a-7c는 비-디스플레이 영역(N) 중의 제1 배향층을 도시하는, 도 5의 C-C' 단면선에 따른 단면도이다. 일반적으로, 회로는 상기 액정 디스플레이 패널의 비-디스플레이 영역(N)에 형성되고, 또 상기 제1 배향층(16)은 회로(6) 상에 또한 배치될 수 있다. Figures 7A-7C are cross-sectional views along line C-C 'of Figure 5, showing the first orientation layer in the non-display area N; In general, a circuit is formed in the non-display area N of the liquid crystal display panel, and the
본 발명의 실시양태의 액정 디스플레이 패널이 밀봉제(5)에 의해 밀봉된 후, 상기 제1 배향층(16)의 돌기(161)와 상기 밀봉제(5) 사이의 상대적 위치는 도 8a에 도시될 수 있다. 상기 밀봉제(5)는 상기 돌기(161)를 덮어서 상기 밀봉제(5)와 제1 배향층(16) 사이의 접촉 면적을 증가시키므로, 상기 밀봉제(5)와 제1 배향층(16) 사이의 박리가 방지될 수 있다. 또한, 도 8a에 도시된 바와 같이, 상기 제1 기판(11)의 엣지는 상기 밀봉제(5)로부터 돌출되어 있다.After the liquid crystal display panel of the embodiment of the present invention is sealed by the
그러나, 본 발명의 다른 실시양태에서, 상기 기판(11)의 엣지는 도 8b에 도시한 바와 같이 상기 밀봉제(5)의 엣지와 실질적으로 정렬된다. 또한, 본 발명의 또 다른 실시양태에서, 배향층을 제조하기 위한 물질은 저점도 PI이다. 따라서, 도 8a에 도시된 돌기(161)는 형성될 수 없지만, 상기 제1 배향층(16)의 주변은 도 10에 도시된 바와 같은 파동 구조와 같이 곡선 구조로 구성된다. However, in another embodiment of the present invention, the edge of the
도 6에 도시된 바와 같이 위에 형성된 돌기(161) 및 돌출부(162)를 갖는 제1 배향층 및 위에 형성되며 도 10에 도시된 바와 같은 파동 구조를 갖는 돌출부(162)를 갖는 제1 배향층 모두에서, 복수의 입자(164)가 제1 배향층(16) 내에 형성될 수 있다. 이들 입자(164)는 도 9에 도시된 바와 같이 경화 공정 동안 생성된 핵, 결정, 과립 또는 응집물일 수 있다. 특히, 상기 비-디스플레이 영역(N) 중의 입자(164)의 크기는 상기 디스플레이 영역(D) 중의 입자(164)의 크기보다 더 크다. 또한, 다른 실시양태에서, 상기 입자(164)는 비-디스플레이 영역(N)에만 존재하고, 디스플레이 영역(D)에는 존재하지 않는다; 또는 상기 제1 배향층(16) 상에는 입자가 형성되지 않는다.A first orientation
상기 제1 기판(11) 상에는 제1 배향층(16) 만이 도 5 내지 도 9에 예시되어 있음을 알아야 한다. 그러나, 상기 제1 기판(11)과 제1 배향층(16) 사이의 다른 유닛(TFT 유닛과 같은)은 여기에 도시되어 있지 않음을 당업자라면 잘 이해할 수 있을 것이다. It should be noted that only the
또한, 상술한 실시양태의 액정 디스플레이 패널은 도 11에 도시된 바와 같이 액정 디스플레이 장치(7)에도 또한 적용될 수 있다. 여기서, 상기 액정 디스플레이 장치(7)는 백라이트 모듈; 및 상기 백라이트 모듈 상에 배치된 상술한 액정 디스플레이 패널 (도면에 도시되지 않음)을 포함한다. 여기서, 상기 액정 디스플레이 장치 만이 예시되어 있고, 휴대폰, 노트북, 카메라, 비데오 카메라, 음악 플레이어, 내비게이션 시스템 또는 텔레비젼과 같은 다른 디스플레이 장치도 또한 상술한 실시양태의 액정 디스플레이 패널을 구비할 수 있다. In addition, the liquid crystal display panel of the above-described embodiment can also be applied to the liquid
본 발명은 바람직한 실시양태와 관련하여 설명되었지만, 이하에 특허청구된 바와 같은 본 발명의 정신과 범위로부터 벗어나지 않는 한 다수의 다른 가능한 변형 및 변이를 가할 수 있음을 이해해야 한다.While the invention has been described in conjunction with the preferred embodiments, it should be understood that many other variations and modifications are possible without departing from the spirit and scope of the invention as hereinafter claimed.
11: 제1 기판 21: 제2 기판
3: 복수의 스페이서 4: 액정층 5: 밀봉제11: first substrate 21: second substrate
3: a plurality of spacers 4: liquid crystal layer 5:
Claims (15)
상기 제1 기판에 대향하는 제2 기판;
상기 화소 전극 영역과 비-화소 전극 영역 상에 배치된 제1 배향층; 및
상기 제1 기판과 제2 기판 사이에 배치된 액정층을 포함하고,
상기 화소 전극 영역 위의 제1 배향층은 제1 두께를 갖고, 상기 비-화소 전극 영역 상의 제1 배향층은 제2 두께를 가지며, 제1 두께는 제2 두께보다 더 큰, 액정 디스플레이 패널.A first substrate on which a pixel electrode region and a non-pixel electrode region are formed;
A second substrate facing the first substrate;
A first alignment layer disposed on the pixel electrode region and the non-pixel electrode region; And
And a liquid crystal layer disposed between the first substrate and the second substrate,
The first alignment layer on the pixel electrode region has a first thickness, the first alignment layer on the non-pixel electrode region has a second thickness, and the first thickness is greater than the second thickness.
상기 블랙 매트릭스는 상기 제2 기판 상에 배치되며, 상기 스페이서는 상기 제1 기판과 제2 기판 사이에 배치되고 상기 블랙 매트릭스에 상응하며, 상기 제2 배향층은 상기 제2 기판, 상기 블랙 매트릭스 및 스페이서 상에 배치되고, 상기 스페이서 상의 제2 배향층은 제3 두께를 갖고, 상기 블랙 매트릭스 상의 제2 배향층은 제4 두께를 가지며, 제3 두께는 제4 두께 보다 더 얇은, 액정 디스플레이 패널.The method of claim 1, further comprising at least one spacer, a black matrix, and a second alignment layer,
Wherein the black matrix is disposed on the second substrate and the spacer is disposed between the first substrate and the second substrate and corresponds to the black matrix and the second alignment layer is disposed between the second substrate, Wherein the second alignment layer on the spacer has a third thickness, the second alignment layer on the black matrix has a fourth thickness, and the third thickness is thinner than the fourth thickness.
상기 박막 트랜지스터 유닛은 게이트 전극, 절연층, 반도체층, 소스 전극 및 드레인 전극을 포함하며,
상기 절연층은 상기 게이트 전극을 덮고, 상기 반도체층은 상기 절연층 상에 배치되며, 상기 소스 전극 및 드레인 전극은 상기 반도체층 상에 배치되고 소정 거리로 분리되어 채널 영역을 형성하고, 상기 제1 보호층은 상기 박막 트랜지스터 유닛을 덮고 상기 드레인 전극을 노출시키는 구멍을 가지며, 상기 화소 전극은 상기 제1 보호층 위에 배치되고 상기 구멍으로 연장되어서 상기 드레인 전극과 전기적으로 접속하며, 상기 구멍 중의 제1 배향층은 제1 두께보다 더 큰 제5 두께를 갖는, 액정 디스플레이 패널.3. The semiconductor device according to claim 2, wherein the thin film transistor unit and the first protective layer are further disposed on the first substrate,
Wherein the thin film transistor unit includes a gate electrode, an insulating layer, a semiconductor layer, a source electrode, and a drain electrode,
Wherein the insulating layer covers the gate electrode, the semiconductor layer is disposed on the insulating layer, the source electrode and the drain electrode are disposed on the semiconductor layer and separated by a predetermined distance to form a channel region, Wherein the protective layer has a hole covering the thin film transistor unit and exposing the drain electrode, the pixel electrode being disposed over the first passivation layer and extending to the hole to be electrically connected to the drain electrode, Wherein the orientation layer has a fifth thickness greater than the first thickness.
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