KR20160043178A - 협 베젤 평판 표시장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 협 베젤 구조를 갖는 평판 표시장치에 관한 것이다. 본 발명에 의한 평판 표시장치는 표시 영역과 상기 표시 영역 외부에 배치된 비 표시 영역을 포함하는 상부 패널 및 하부 패널; 상기 하부 패널 전체 면에 도포된 보호막; 상기 보호막 위에서 상기 비 표시 영역에 도포된 칼라 필터; 상기 칼라 필터 위에서 상기 비 표시 영역에 도포된 평탄화 막; 상기 비 표시 영역에서 상기 칼라 필터와 상기 평탄화 막에 배치된 하부 트랜치; 그리고 상기 하부 트랜치에 도포되어 상기 상부 패널과 상기 하부 패널을 합착하는 실링재를 포함한다.

Description

협 베젤 평판 표시장치{Narrow Bezel Flat Panel Display}
본 발명은 협 베젤 구조를 갖는 평판 표시장치에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 상판과 하판을 합착하는 실링재가 합착력에 의해 퍼짐 현상을 최소화하여 협 베젤을 구현한 평판 표시장치에 관한 것이다.
액정 표시장치는 전계를 이용하여 액정의 광 투과율을 조절함으로써 화상을 표시한다. 이러한 액정 표시장치는 액정을 구동하는 전계의 방향에 따라 수직 전계형과 수평 전계형으로 대별된다.
수직 전계형 액정 표시장치는 상부 기판 상에 형성된 공통 전극과 하부 기판 상에 형성된 화소 전극이 서로 대향 하도록 배치되어 이들 사이에 형성되는 수직 전계에 의해 TN(Twisted Nematic) 모드의 액정을 구동한다. 이러한 수직 전계형 액정 표시장치는 개구율이 큰 장점을 가지는 반면 시야각이 90도 정도 좁은 단점을 가진다.
수평 전계형 액정 표시장치는 하부 기판에 나란하게 배치된 화소 전극과 공통 전극 간의 수평 전계에 의해 인 플레인 스위칭(In Plane Switching: IPS) 모드로 액정을 구동한다. 이러한 수평 전계형 액정 표시장치는 시야각이 170도 정도로 넓은 장점을 가진다. 반면에 수평 전계형 액정표시장치는 수직 전계형 액정 표시장치보다 개구율이 떨어지는 단점이 있다.
현재 대부분의 액정표시장치는 박막 트랜지스터가 매트릭스 배열을 이루는 박막 트랜지스터 기판과, 컬러 필터가 형성되는 컬러 필터 기판을 합착한 후, 그 사이에 액정 층을 개재하는 구조를 갖는다. 박막 트랜지스터 기판에 형성되는 화소 영역과 컬러 필터 기판에 형성되는 화소 영역이 서로 완전히 중첩되도록 합착하여야 한다. 이 합착 정렬 과정에서 오차 발생을 줄이기 위해 박막 트랜지스터 기판에 컬러 필터층을 형성하기도 한다.
도 1은 종래 기술에 의한 평판 표시장치의 일종인 액정 표시장치의 구조를 나타내는 평면도이다. 도 2는 도 1에서 절취선 I-I'으로 자른, 액정 표시장치의 구조를 나타내는 단면도이다.
도 1 및 2를 참조하면, 종래 기술에 의한 컬러 필터층이 박막 트랜지스터 기판에 형성된 수평 전계형 액정표시장치는 박막 트랜지스터와 컬러 필터가 하나씩 할당된 화소 영역들이 매트릭스 배열로 형성되는 하부 패널(LP), 상기 화소 영역들 사이에 대응하도록 배치된 블랙 컬럼 스페이서들이 형성된 상부 패널(UP), 그리고, 하부 패널과 상부 패널 사이에 개재되는 액정 층(LC)을 포함한다.
하부 패널(LP)은 투명 유리와 같은 재질로 만든 하부 기판(SL)과 그 위에 형성된 표시소자들을 포함한다. 하부 기판(SL)은, 기판의 중심부를 차지하며 화상 데이터를 표시하는 표시 영역(DA)과 표시 영역(DA)을 둘러싸는 비 표시 영역(NA)으로 구분된다. 표시 영역(DA)에는 화소 영역이 매트릭스 방식으로 정의된다. 각 화소 영역에는 박막 트랜지스터(T), 박막 트랜지스터(T)에 연결된 화소 전극(PXL) 그리고 색상을 구현하기 위한 컬러 필터(CF)가 하나씩 할당된다.
좀 더 구체적으로 설명하면, 하부 기판(SL) 위에서 매트릭스 방식으로 정의된 화소 영역의 일측 모서리에 박막 트랜지스터(T)가 형성된다. 그 위에는 박막 트랜지스터(T)를 보호하기 위한 제1 보호막(PAC)이 도포된다. 제1 보호막(PAC) 위에서 화소 영역 대부분을 차지하는 컬러 필터(CF)가 형성된다. 컬러 필터(CF)는 이웃하는 화소 영역들 각각에 적색 컬러 필터(CFR), 녹색 컬러 필터(CFG) 그리고 청색 컬러 필터(CFB)가 교대로 배치되는 것이 바람직하다.
컬러 필터들(CF) 위에는 제2 보호막(PAS)이 도포된다. 제2 보호막(PAS) 위의 화소 영역 내에는 박막 트랜지스터(T)와 연결되는 화소 전극(PXL)이 형성된다. 수평 전계 방식의 경우, 화소 전극(PXL)은 다수 개의 선분 모양이 일정 간격으로 평행하게 배열된 빗살 구조를 갖는다. 그리고 공통 전극(COM)이 화소 영역 내에서 다수 개의 선분 모양이 일정 간격으로 평행하게 배열된 빗살 구조를 가지면서 화소 전극(PXL)과 교대로 배치된다.
한편, 상부 패널(UP)은 투명 유리와 같은 재질로 만든 상부 기판(SU)을 포함한다. 상부 기판(SU)의 일측 표면 위에는 하부 기판(SL)과 마찬가지로 표시 영역(DA)과 비 표시 영역(NA)으로 구분된다. 비 표시 영역(NA) 전체에는 블랙 컬럼 스페이서(BCS)가 형성된다. 또한, 표시 영역(DA) 내에는 하부 기판(SL)에서 정의된 화소 영역들 사이의 경계부에 컬럼 스페이서(CS)가 형성될 수 있다. 특히, 컬럼 스페이서(CS)는 컬러 필터(CF)들 사이에 배치되도록 형성하는 것이 바람직하다.
하부 패널(LP)의 비 표시 영역(NA)에는 표시 영역(DA)에 형성되는 표시 소자들을 구동하기 위한 구동 소자(GIP)가 형성될 수 있다. 구동 소자(GIP)는 박막 트랜지스터를 포함하는데, 이를 보호하기 위해서 상부 패널(UP)의 비 표시 영역(NA) 전체에 블랙 컬럼 스페이서(BCS)를 형성하는 것이 바람직하다.
이 후, 액정 층(LC)을 사이에 두고, 상부 패널(UP)의 컬럼 스페이서(CS)가 형성된 면과 하부 패널(LP)의 표시 소자들이 형성된 면이 서로 대향 하도록 합착하여, 평판 표시장치가 완성된다. 컬럼 스페이서(CS)는 상부 기판(SU)과 하부 기판(SL) 사이의 합착 간격을 일정하게 유지하는 스페이서 기능을 수행함과 동시에, 컬러 필터(CF)들 사이에서 블랙 매트릭스 기능을 수행한다.
상기와 같이 컬러 필터(CF)가 박막 트랜지스터(T)와 함께 하부 기판(SL)에 형성되는 경우, 컬러 필터(CF)가 하부 기판(SL)에 정의된 화소 영역 내에서 형성되기 때문에, 컬러 필터(CF)와 화소 영역이 정확하게 일치되는 장점이 있다. 또한, 상부 패널(UP)에는 블랙 컬럼 스페이서(BCS) 및/또는 컬럼 스페이서(CS)만 형성하면 되기 때문에, 상부 패널(UP)의 제조 공정이 극소화된다.
이와 같이 구성된 상부 패널(UP)과 하부 패널(LP)을 합착함으로써, 액정 표시장치가 완성된다. 예를 들어, 하부 패널(LP)의 비 표시 영역(NA)의 일부에 테두리를 따라 실링재(SEAL)를 도포한다. 한편, 하부 패널(LP)의 표시 영역(AA) 내부에는 액정(LC)을 도포한다. 그리고 나서, 상부 패널(UP)을 하부 패널(LP) 상부에서 합착한다. 합착시 약간의 합착력을 인가하여 실링재(SEAL)에 의해 상부 패널(UP)과 하부 패널(LP)이 견고하게 합착되도록 한다.
이때, 합착력에 의해 실링재(SEAL)가 눌리면서 경화되어, 실링재(SEAL)의 폭이 넓어진다. 즉, 실링재(SEAL)를 도포할 때, 폭 Wa의 너비로 하부 패널(LP)의 테두리를 따라서 도포한다. 하지만, 합착한 후에는 합착력에 의해 실링재(SEAL)가 눌리면서 측면으로 퍼짐이 발생하여 폭 Wb의 너비로 실링재(SEAL)가 형성된다.
이와 같이, 실링재(SEAL)의 눌림에 의한 퍼지는 폭을 고려하여 비 표시 영역인 베젤 영역의 너비가 결정된다. 따라서, 협 베젤을 구현함에 있어서, 한계가 있을 수밖에 없다.
본 발명의 목적은 상기 종래 기술에서 발생하는 문제점들을 극복하기 위해 고안된 것으로서, 협 베젤 구조를 갖는 평판 표시장치를 제공하는 데 있다. 본 발명의 다른 목적은, 상부 패널과 하부 패널을 실링재를 이용하여 합착함에 있어서, 합착력에 의해 실링재가 퍼지는 폭을 제한하여 협 베젤 구조를 갖는 평판 표시장치를 제공하는 데 있다.
상기 본 발명의 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 의한 평판 표시장치는, 표시 영역과 비 표시 영역을 포함하는 상부 패널 및 하부 패널, 보호막, 칼라 필터, 평탄화 막, 하부 트랜치 및 실링재를 포함한다. 비 표시 영역은 표시 영역을 외부에 배치된다. 보호막은 하부 패널 전체 면에 도포된다. 칼라 필터는 보호막 위에서 비 표시 영역에 도포된다. 평탄화 막은 칼라 필터 위에서 비 표시 영역에 도포된다. 하부 트랜치는 비 표시 영역에서 칼라 필터와 평탄화 막에 배치된다. 그리고 실링재는 하부 트랜치에 도포되어 상부 패널과 하부 패널을 합착한다.
일례로 하부 트랜치는, 칼라 필터와 평탄화 막의 일부를 패턴하여 칼라 필터와 평탄화 막의 두께 합에 대응하는 깊이를 갖는다.
일례로 비 표시 영역에 도포된 칼라 필터는, 적색 칼라 필터, 녹색 칼라 필터 및 청색 칼라 필터 중 적어도 어느 하나를 포함한다.
일례로 평판 표시장치는 블랙 컬럼 스페이서 그리고 상부 트랜치를 더 포함한다. 블랙 컬럼 스페이서는 상부 패널의 비 표시 영역에 형성된다. 그리고 상부 트랜치는 블랙 컬럼 스페이서에서 하부 트랜치에 대응하도록 배치된다.
일례로 상부 트랜치는, 블랙 컬럼 스페이서의 두께 일부를 패턴하여 최대 상기 블랙 컬럼 스페이서의 두께에 대응하는 깊이를 갖는다.
본 발명에 의한 평판 표시장치는, 실링재가 도포되는 위치에 트랜치를 더 포함한다. 실링재를 매개로 하여 상부 패널과 하부 패널을 합착할 때, 합착력이 가해지더라도, 실링재가 측면으로 퍼지는 현상이 발생하지 않는다. 그 결과, 실링재는 도포 당시의 폭과 거의 동일한 폭을 가진 상태로 경화되어 상부 패널과 하부 패널을 합착할 수 있다. 따라서, 베젤 영역을 설계함에 있어서, 실링재의 퍼짐 마진을 고려하지 않는 협 베젤을 구현할 수 있다.
도 1은 종래 기술에 의한 평판 표시장치의 일종인 액정 표시장치의 구조를 나타내는 평면도.
도 2는 도 1에서 절취선 I-I'으로 자른, 액정 표시장치의 구조를 나타내는 단면도.
도 3은 본 발명에 의한 평판 표시장치의 일종인 액정 표시장치의 구조를 나타내는 평면도.
도 4는 도 3에서 절취선 II-II'로 자른, 본 발명의 제1 실시 예에 의한 액정 표시장치의 구조를 나타내는 단면도.
도 5는 도 3에서 절취선 II-II'로 자른, 본 발명의 제2 실시 예에 의한 액정 표시장치의 구조를 나타내는 단면도.
도 6은 도 3에서 절취선 II-II'로 자른, 본 발명의 제3 실시 예에 의한 액정 표시장치의 구조를 나타내는 단면도.
도 7은 도 3에서 절취선 II-II'로 자른, 본 발명의 제4 실시 예에 의한 액정 표시장치의 구조를 나타내는 단면도.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시 예들을 설명한다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조 번호들은 실질적으로 동일한 구성 요소들을 의미한다. 이하의 설명에서, 본 발명과 관련된 공지 기술 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 이하의 설명에서 사용되는 구성요소 명칭은 명세서 작성의 용이함을 고려하여 선택된 것일 수 있는 것으로서, 실제 제품의 부품 명칭과는 상이할 수 있다.
먼저, 도 3과 4를 참조하여 본 발명의 제1 실시 예를 설명한다. 도 3은 본 발명에 의한 평판 표시장치의 일종인 액정 표시장치의 구조를 나타내는 평면도이다. 도 4는 도 3에서 절취선 II-II'로 자른, 본 발명의 제1 실시 예에 의한 액정 표시장치의 구조를 나타내는 단면도이다.
본 발명에 의한 평판 표시장치의 일종인 액정 표시장치에서, 대부분의 구성은 종래의 것과 유사하다. 본 발명에 의한 구조적 특징이라면, 상판과 하판을 합착하는 실링재가 합착력에 의해 퍼짐이 발생하지 않는다는 데 있다. 즉, 평면도 상에서 본 발명에 의한 액정 표시장치의 특징을 보면, 도 3에 도시한 바와 같이 합착 후에 실링재(SEAL)의 폭이 도포할 때의 폭 값인 Wa와 거의 차이가 없다는 데 있다. 이와 같이 실링재의 폭이 합착력에 의해 퍼짐이 발생하지 않는 것은, 단면도의 구조에 의한 것이다. 따라서, 이하 본 발명의 여러 실시 예들은, 동일한 평면도인 도 3과 각각의 특징을 나타내는 해당 단면도들을 중심으로 설명한다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 제1 실시 예에 의한 액정 표시장치는, 박막 트랜지스터(T)와 컬러 필터(CF)가 하나씩 할당된 화소 영역들이 매트릭스 배열로 형성되는 하부 패널(LP), 상기 화소 영역들 사이에 대응하도록 배치된 블랙 컬럼 스페이서(BCS)가 형성된 상부 패널(UP), 그리고, 하부 패널(LP)과 상부 패널(UP) 사이에 개재되는 액정 층(LC)을 포함한다.
하부 패널(LP)은 투명 유리와 같은 재질로 만든 하부 기판(SL)과 그 위에 형성된 표시소자들을 포함한다. 하부 기판(SL)은, 기판의 중심부를 차지하며 화상 데이터를 표시하는 표시 영역(AA)과 표시 영역(AA)을 둘러싸는 비 표시 영역(NA)으로 구분된다. 표시 영역(AA)에는 다수 개의 화소 영역들이 매트릭스 방식으로 정의된다. 각 화소 영역에는 박막 트랜지스터(T), 박막 트랜지스터(T)에 연결된 화소 전극(PXL) 그리고 색상을 구현하기 위한 컬러 필터(CF)가 하나씩 할당된다.
좀 더 구체적으로 설명하면, 하부 기판(SL) 위에서 매트릭스 방식으로 정의된 화소 영역의 일측 모서리에 박막 트랜지스터(T)가 형성된다. 그 위에는 박막 트랜지스터(T)를 보호하기 위한 보호막(PAS)이 도포된다. 보호막(PAS) 위에서 화소 영역 대부분을 차지하는 컬러 필터(CF)가 형성된다. 컬러 필터(CF)는 이웃하는 화소 영역들 각각에 적색 컬러 필터(CFR), 녹색 컬러 필터(CFG) 그리고 청색 컬러 필터(CFB)가 교대로 배치되는 것이 바람직하다.
컬러 필터들(CF) 위에는 평탄화 막(PAC)이 도포된다. 평탄화 막(PAC) 위의 화소 영역 내에는 박막 트랜지스터(T)와 연결되는 화소 전극(PXL)이 형성된다. 수평 전계 방식의 경우, 화소 전극(PXL)은 다수 개의 선분 모양이 일정 간격으로 평행하게 배열된 빗살 구조를 갖는다. 그리고 공통 전극(COM)이 화소 영역 내에서 다수 개의 선분 모양이 일정 간격으로 평행하게 배열된 빗살 구조를 가지면서 화소 전극(PXL)과 교대로 배치된다.
한편, 상부 패널(UP)은 투명 유리와 같은 재질로 만든 상부 기판(SU)을 포함한다. 상부 기판(SU)의 일측 표면 위에는 하부 기판(SL)과 마찬가지로 표시 영역(AA)과 비 표시 영역(NA)으로 구분된다. 비 표시 영역(NA) 전체에는 블랙 컬럼 스페이서(BCS)가 형성된다. 또한, 표시 영역(AA) 내에서도 하부 기판(SL)에서 정의된 화소 영역들 사이의 경계부에 블랙 컬럼 스페이서(BCS)가 형성될 수 있다. 특히, 블랙 컬럼 스페이서(BCS)는 컬러 필터(CF)들 사이에 배치되도록 형성하는 것이 바람직하다.
하부 패널(LP)의 비 표시 영역(NA)에는 표시 영역(AA)에 형성되는 표시 소자들을 구동하기 위한 구동 소자(GIP)가 형성될 수 있다. 구동 소자(GIP)는 박막 트랜지스터를 포함하는데, 이 박막 트랜지스터는 특히 빛에 민감하기 때문에, 외부 빛으로부터 보호하기 위해서 상부 패널(UP)의 비 표시 영역(NA) 전체에 블랙 컬럼 스페이서(BCS)를 형성하는 것이 바람직하다.
그리고 액정 층(LC)을 사이에 두고, 블랙 컬럼 스페이서(BCS)가 형성된 상부 패널(UP)의 표면과 표시 소자들이 형성된 하부 패널(LP)의 표면이 서로 대향 하도록 합착하면, 평판 표시장치가 완성된다. 블랙 컬럼 스페이서(BCS)는 상부 기판(SU)과 하부 기판(SL) 사이의 합착 간격을 일정하게 유지하는 스페이서 기능을 수행함과 동시에, 컬러 필터(CF)들 사이에서 블랙 매트릭스 기능을 수행한다.
상부 패널(UP)과 하부 패널(LP)을 합착하기 위해 것은 비 표시 영역(NA)에 도포된 실링재(SEAL)를 이용한다. 특히, 본 발명에서는 실링재(SEAL)가 합착력에 의해 옆으로 퍼지지 않도록 하기 위해, 실링재(SEAL)가 도포되는 경로를 따라 형성한 하부 트랜치(TRL)를 더 포함한다.
제1 실시 예에서는 하부 트랜치(TRL)를 효과적으로 형성하기 위해, 칼라 필터(CF)를 비 표시 영역(NA)에까지 연장하여 도포한다. 그리고 칼라 필터(CF) 위에는 평탄화 막(PAC)을 도포한다. 실링재(SEAL)가 도포될 위치에 평탄화 막(PAC)과 칼라 필터(CF)를 패턴하여, 하부 트랜치(TRL)를 형성한다.
상부 패널(UP)과 하부 패널(LP)을 합착할 때, 하부 패널(LP)의 하부 트랜치(TRL)에 도포된 실링재(SEAL)는 합착력에 의해 눌리더라도, 하부 트랜치(TRL)의 측벽에 의해 옆으로 퍼지는 것이 제한된다. 따라서, 실링재(SEAL)의 폭은 하부 패널(LP)에 도포할 때의 폭 값인 Wa를 거의 그대로 유지할 수 있다.
제1 실시 예에서, 실링재(SEAL)의 퍼짐을 방지하기 위한 하부 트랜치(TRL)는 칼라 필터(CF)와 평탄화 막(PAC)에 형성한다. 칼라 필터(CF)를 비 표시 영역(NA)에까지 확장하여 도포하여 하부 트랜치(TRL)의 깊이를 충분히 확보할 수 있다. 칼라 필터(CF)는 적색(CFR), 녹색(CFG) 및 청색(CFB) 중 어느 하나를 비 표시 영역(NA)까지 연장하여 형성할 수 있다. 여기서는 적색 칼라 필터(CFR)가 비 표시 영역(NA)까지 연장된 경우로 설명하였다.
이하, 도 3 및 5를 참조하여 본 발명의 제2 실시 예에 대하여 설명한다. 도 5는 도 3에서 절취선 II-II'로 자른, 본 발명의 제2 실시 예에 의한 액정 표시장치의 구조를 나타내는 단면도이다. 제2 실시 예에 의한 액정 표시장치의 기본적인 구조는 제1 실시 예의 것과 유사하다. 따라서, 동일한 구조에 대한 설명은 생략한다.
본 발명의 제2 실시 예에서는, 실링재(SEAL)가 도포될 위치에 형성하는 하부 트랜치(TRL)의 깊이를 더 확보하기 위한 구조를 제안한다. 예를 들어, 하부 트랜치(TRL)를 효과적으로 형성하기 위해, 적색 칼라 필터(CFR)를 비 표시 영역(NA)까지 연장하여 도포한다. 또한, 청색 칼라 필터(CFB)도 비 표시 영역(NA)까지 연장하여 도포한다. 그 결과, 비 표시 영역(NA)에는 적색 칼라 필터(CFR)와 청색 칼라 필터(CFB)가 적층된 구조를 갖는다.
그 위에, 청색 칼라 필터(CFB) 위에는 평탄화 막(PAC)을 도포한다. 실링재(SEAL)가 도포될 위치에 평탄화 막(PAC), 청색 칼라 필터(CFB) 및 적색 칼라 필터(CFR)를 패턴하여, 하부 트랜치(TRL)를 형성한다. 하부 트랜치(TRL)가 형성된 경로를 따라 실링재(SEAL)를 도포한다. 실링재(SEAL)를 기준으로 하부 패널(LP)의 내측부에는 액정(LC)을 배치한다. 그리고 나서 상부 패널(UP)과 하부 패널(LP)을 합착한다.
상부 패널(UP)과 하부 패널(LP)을 합착할 때, 하부 패널(LP)의 하부 트랜치(TRL)에 도포된 실링재(SEAL)는 합착력에 의해 눌리더라도, 하부 트랜치(TRL)의 측벽에 의해 옆으로 퍼지는 것이 제한된다. 따라서, 실링재(SEAL)의 폭은 하부 패널(LP)에 도포할 때의 폭 값인 Wa를 거의 그대로 유지할 수 있다.
제2 실시 예에서는 하부 트랜치(TRL)의 깊이를 더 확보하기 위해, 세 종류의 칼라 필터(CF)들 중에서 적어도 두 개의 칼라 필터(CF)들을 비 표시 영역(NA)에 적층한다. 하부 트랜치(TRL)는 평탄화 막(PAC)과 두 개의 칼라 필터(CF)의 두께에 상응하는 깊이를 가질 수 있다. 제2 실시 예에서는 제1 실시 예보다 더 깊은 하부 트랜치(TRL)를 형성할 수 있다.
이하, 도 3 및 도 6을 참조하여 본 발명의 제3 실시 예에 대하여 설명한다. 도 6은 도 3에서 절취선 II-II'로 자른, 본 발명의 제3 실시 예에 의한 액정 표시장치의 구조를 나타내는 단면도이다. 본 발명의 제1 및 제2 실시 예들에서는 하부 패널(LP)에만 트랜치를 형성한 경우에 대하여 설명하였다. 제3 실시 예에서는 트랜치의 깊이를 더 확보하고, 측면으로 퍼짐을 더 효과적으로 방지할 수 있도록 상부 패널(UP)에도 트랜치를 형성하는 구조를 제안한다.
상부 패널(UP)과 하부 패널(LP)을 합착하기 위해 것은 비 표시 영역(NA)에 도포된 실링재(SEAL)를 이용한다. 특히, 본 발명에서는 실링재(SEAL)가 합착력에 의해 옆으로 퍼지지 않도록 하기 위해, 하부 패널(LP)은 실링재(SEAL)가 도포되는 경로를 따라 형성한 하부 트랜치(TRL)를 더 포함한다.
제3 실시 예에서는 하부 패널(LP)을 제조할 때, 칼라 필터(CF)를 비 표시 영역(NA)에까지 연장하여 도포한다. 그리고 칼라 필터(CF) 위에는 평탄화 막(PAC)을 도포한다. 실링재(SEAL)가 도포될 위치에 평탄화 막(PAC)과 칼라 필터(CF)를 패턴하여, 하부 트랜치(TRL)를 형성한다.
또한, 상부 패널(UP)을 제조할 때, 실링재(SEAL)가 도포되는 위치와 상응하는 부위에 형성된 상부 트랜치(TRU)를 더 포함한다. 특히, 비 표시 영역(NA)에 배치된 블랙 컬럼 스페이서(BCS)에서 하부 트랜치(TRL)와 대응하는 부분을 선택적으로 식각하여 상부 트랜치(TRU)를 형성한다.
상부 패널(UP)과 하부 패널(LP)을 합착할 때, 하부 패널(LP)의 하부 트랜치(TRL)에 도포된 실링재(SEAL)는 합착력에 의해 눌리더라도, 하부 트랜치(TRL)의 측벽에 의해 옆으로 퍼지는 것이 제한된다. 따라서, 실링재(SEAL)의 폭은 하부 패널(LP)에 도포할 때의 폭 값인 Wa를 거의 그대로 유지할 수 있다.
제3 실시 예에서는, 하부 패널(LP)에 형성된 하부 트랜치(TRL)는 제1 실시 예와 같이 칼라 필터(CF) 중 어느 하나와 평탄화 막(PAC)에 형성한 경우로 설명하였다. 하지만, 제2 실시 예와 같이 두 개의 칼라 필터들을 이용하여 하부 트랜치(TRL)를 형성할 수 있다.
이하, 도 3 및 도 7을 참조하여 본 발명의 제4 실시 예에 대하여 설명한다. 도 7은 도 3에서 절취선 II-II'로 자른, 본 발명의 제4 실시 예에 의한 액정 표시장치의 구조를 나타내는 단면도이다. 제4 실시 예에 의한 액정 표시장치의 기본적인 구조는 제3 실시 예의 것과 유사하다. 따라서, 동일한 구조에 대한 설명은 생략한다. 제4 실시 예에서는 상부 패널(UP)에도 트랜치를 형성함에 있어서, 실링재의 도포양을 최적화하며, 측면 퍼짐을 효과적으로 제어할 수 있는 구조를 제안한다.
상부 패널(UP)과 하부 패널(LP)을 합착하기 위해 것은 비 표시 영역(NA)에 도포된 실링재(SEAL)를 이용한다. 특히, 본 발명에서는 실링재(SEAL)가 합착력에 의해 옆으로 퍼지지 않도록 하기 위해, 하부 패널(LP)은 실링재(SEAL)가 도포되는 경로를 따라 형성한 하부 트랜치(TRL)를 더 포함한다.
제4 실시 예에서는 하부 패널(LP)을 제조할 때, 칼라 필터(CF)를 비 표시 영역(NA)에까지 연장하여 도포한다. 그리고 칼라 필터(CF) 위에는 평탄화 막(PAC)을 도포한다. 실링재(SEAL)가 도포될 위치에 평탄화 막(PAC)과 칼라 필터(CF)를 패턴하여, 하부 트랜치(TRL)를 형성한다.
또한, 상부 패널(UP)을 제조할 때, 실링재(SEAL)가 도포되는 위치와 상응하는 부위에 형성된 상부 트랜치(TRU)를 더 포함한다. 특히, 비 표시 영역(NA)에 배치된 블랙 컬럼 스페이서(BCS)에서 하부 트랜치(TRL)와 대응하는 부분을 선택적으로 식각하여 상부 트랜치(TRU)를 형성한다.
특히, 제4 실시 예에서는, 비 표시 영역(NA)에 배치된 블랙 컬럼 스페이서(BCS)의 두께 전체를 식각하지 않고, 일부 두께만 식각하는 것을 특징으로 한다. 비 표시 영역(NA)에 배치된 블랙 컬럼 스페이서(BCS)의 두께는 다른 박막들에 비해서 상당히 두껍게 형성된다. 따라서, 상부 트랜치(TRU)를 형성할 때, 블랙 컬럼 스페이서(BCS) 전체 두께를 식각할 경우, 상부 트랜치(TRU)의 깊이가 지나치게 깊게 형성될 수 있다. 이 경우, 도포하는 실링재(SEAL) 대부분이 상부 트랜치(TRU) 내부로 유입되어, 실링재(SEAL)가 상부 패널(UP)과 하부 패널(LP)을 제대로 합착하지 못할 수 있다.
이러한 문제점을 방지하기 위해, 제4 실시 예에서는, 상부 트랜치(TRU)를 형성함에 있어서, 비 표시 영역(NA)에 배치된 블랙 컬럼 스페이서(BCS)의 전체 두께를 식각하지 않는다. 대신에, 일부 깊이에 해당하는 두께까지만 식각하여 상부 트랜치(TRU)를 형성하는 것이 바람직하다.
상부 패널(UP)과 하부 패널(LP)을 합착할 때, 하부 패널(LP)의 하부 트랜치(TRL)에 도포된 실링재(SEAL)는 합착력에 의해 눌리더라도, 하부 트랜치(TRL) 및 상부 트랜치(TRU)의 측벽에 의해 옆으로 퍼지는 것이 제한된다. 따라서, 실링재(SEAL)의 폭은 하부 패널(LP)에 도포할 때의 폭 값인 Wa를 거의 그대로 유지할 수 있다.
제4 실시 예에서는, 하부 패널(LP)에 형성된 하부 트랜치(TRL)는 제1 실시 예와 같이 칼라 필터(CF) 중 어느 하나와 평탄화 막(PAC)에 형성한 경우로 설명하였다. 하지만, 제2 실시 예와 같이 두 개의 칼라 필터들을 이용하여 하부 트랜치(TRL)를 형성할 수 있다.
이상과 같이, 본 발명에서는, 상부 패널과 하부 패널을 합착하는 경우, 합착 실링재가 합착력에 의해 측면 방향으로 퍼짐이 발생한다. 실링재를 비 표시 영역인 베젤 영역에 도포하는 경우, 퍼짐에 의한 마진(Margin)을 고려하여, 베젤 영역의 폭이 결정된다. 실링재의 퍼짐 마진은 베젤 영역의 폭을 결정하는 또 하나의 요인이 되므로, 협 베젤 평판 표시장치를 설계 및 제조함에 있어 장애 요인이 될 수 있다. 본 발명에 의하면, 실링재의 퍼짐을 방지하는 트랜치를 형성함으로써, 실링재의 퍼짐 마진을 거의 고려하지 않고 베젤 영역을 정의할 수 있도록, 퍼짐 발생을 억제할 수 있는 평판 표시장치의 구조를 가질 수 있다.
이상 설명한 본 발명의 실시 예들에서, 주로 액정 표시장치의 경우에 대해서 설명하였다. 본 발명의 주요 특징은, 상부 패널과 하부 패널을 합착할 필요가 있는 평판 표시장치에 관한 것으로서, 액정 표시장치에만 국한되지 않는다. 예를 들어, 유기발광 다이오드 표시장치에서도, 상부 패널과 하부 패널을 합착하여 형성하는 구조를 갖는 경우라면 어떠한 평판 표시장치라도 본 발명을 적용할 수 있다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술 사상을 일탈하지 아니하는 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명은 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구 범위에 의해 정해져야만 할 것이다.
UP: 상부 패널 LP: 하부 패널
SU: 상부 기판 SL: 하부 기판
NA: 비 표시 영역 DA: 표시 영역
GIP: 구동 소자 T: 박막 트랜지스터
G: 게이트 전극 A: 반도체 채널 층
S: 소스 전극 D: 드레인 전극
GI: 게이트 절연막 PAC: 제1 보호막
PAS: 제2 보호막 PXL: 화소 전극
COM: 공통 전극 CF: 컬러 필터
CFR: 적색 컬러 필터 CFB: 청색 컬러 필터
CFG: 녹색 컬러 필터 BCS: 블랙 컬럼 스페이서
CS: 컬럼 스페이서 LC: 액정 (층)

Claims (5)

  1. 표시 영역과 상기 표시 영역 외부에 배치된 비 표시 영역을 포함하는 상부 패널 및 하부 패널;
    상기 하부 패널 전체 면에 도포된 보호막;
    상기 보호막 위에서 상기 비 표시 영역에 도포된 칼라 필터;
    상기 칼라 필터 위에서 상기 비 표시 영역에 도포된 평탄화 막;
    상기 비 표시 영역에서 상기 칼라 필터와 상기 평탄화 막에 배치된 하부 트랜치; 그리고
    상기 하부 트랜치에 도포되어 상기 상부 패널과 상기 하부 패널을 합착하는 실링재를 포함하는 평판 표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 하부 트랜치는,
    상기 칼라 필터와 상기 평탄화 막의 일부를 패턴하여 상기 칼라 필터와 상기 평탄화 막의 두께 합에 대응하는 깊이를 갖는 평판 표시장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 비 표시 영역에 도포된 칼라 필터는,
    적색 칼라 필터, 녹색 칼라 필터 및 청색 칼라 필터 중 적어도 어느 하나를 포함하는 평판 표시장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 상부 패널의 상기 비 표시 영역에 형성된 블랙 컬럼 스페이서; 그리고
    상기 블랙 컬럼 스페이서에서 상기 하부 트랜치에 대응하도록 배치된 상부 트랜치를 더 포함하는 평판 표시장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 상부 트랜치는,
    상기 블랙 컬럼 스페이서의 두께 일부를 패턴하여 최대 상기 블랙 컬럼 스페이서의 두께에 대응하는 깊이를 갖는 평판 표시장치.
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