KR100764292B1 - 액정표시장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 액정적하(LC one drop filling) 방식을 적용한 액정표시장치를 개시한다. 개시된 본 발명의 액정표시장치는, 어레이기판; 상기 어레이기판과 대향 배치되며, 블랙매트릭스 및 컬러필터와 스페이서를 구비한 컬러필터기판; 상기 어레이기판 또는 컬러필터기판 중 어느 하나의 기판 가장자리 상에 형성되어 액정 수납 영역을 정의함과 아울러 기판들간을 합착시키는 밀봉부재; 및 상기 밀봉부재에 의해 정의된 수납 영역에 액정적하 방식에 따라 형성된 액정층;을 포함하며, 상기 컬러필터기판의 스페이서는 표시영역에 형성되는 다수개의 제1스페이서와 합착된 양 기판의 네곳 모서리 영역을 포함한 표시영역 외측의 외각 블랙매트릭스 영역 상에 형성되는 다수개의 제2스페이서로 구성되고, 상기 합착된 양 기판의 네곳 모서리 영역에 형성되는 제2스페이서들은 액정 미충진이 방지되도록 서로 다른 크기를 갖도록 구비된 것을 특징으로 한다.

Description

액정표시장치{LIQUID CRYSTAL DISPLAY}

도 1은 본 발명의 실시예1에 따른 외측 스페이서가 형성된 컬러필터기판의 모서리 부분을 도시한 평면도.

도 2는 본 발명의 실시예2에 따른 외측 스페이서가 형성된 컬러필터기판의 모서리 부분을 도시한 평면도.

도 3은 본 발명의 실시예3에 따른 외측 스페이서가 형성된 컬러필터기판의 모서리 부분을 도시한 평면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 컬러필터기판 12 : 블랙매트릭스

14 : 내측 스페이서 18 : 밀봉부재

16a,16b,16c,17a,17b,17c,17d,18a, 18b, 18c : 외측 스페이서

20 : 표시영역 22 : 외각 블랙매트릭스 영역

24 : 액정적하 지점 A : 제1영역

B : 제2영역 C : 제3영역

D : 제4영역

본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로서, 특히, 액정적하 방식을 적용함에 있어서의 액정의 안정한 충진이 이루어지도록 한 액정표시장치에 관한 것이다.

액정표시장치는 개별 공정을 통해 제작된 어레이기판(array substrate)과 컬러필터기판(color filter substrate)의 사이에 액정(Liquid Crystal)층이 개재된 구조로서, 액정이 인가된 전계에 따라 외부에서 공급된 광의 투과율을 변경시키는 것에 의해 소정의 화상을 구현한다.

이와같은 액정표시장치에 있어서, 상기 액정층은 어레이기판과 컬러필터기판 사이의 공간, 즉, 셀 갭(cell gap)내로 액정을 공급하는 것에 의해 형성되며, 상기 셀 갭 내로 액정을 공급하는 대표적 방식으로서는 모세관 현상과 압력 차이를 이용해서 셀 갭 내에 액정을 주입하는 액정주입 방식을 들 수 있다.

그러나, 상기 액정주입 방식은 액정 주입후에 과도하게 주입된 액정을 역으로 배출시키는 프레스 공정, 액정 주입구를 밀봉하는 공정 및 기판 외부면에 묻은 액정을 제거하기 위한 세정 공정을 수행해야 하는 등, 시간 및 공정 진행 등의 문제로 다소 생산성이 떨어진다는 단점이 있다.

이에, 상기 액정주입 방식이 갖는 단점을 보완하고자 액정적하(LC one drop filling) 방식이 제안되었다. 상기 액정적하 방식에 따르면, 어레이기판 또는 컬러필터기판 상에 자외선 등에 의해 경화되는 밀봉부재(sealant)로 액정이 수납될 영역을 정의한 후, 정의된 액정 수납 영역에 액정을 적하하고, 나머지 하나의 기판을 합착시켜 패널을 제조하게 된다.

이러한 액정적하 방식은 전술한 액정주입 방식에 비해 액정 주입에 소요되는 시간이 짧을 뿐만 아니라, 기판들간의 합착을 동시에 진행할 수 있어서 생산성이 우수하다.

그러나, 상기 액정적하 방식은 액정주입 방식에 비해 정확한 액정량을 주입하기 어려우므로, 균일한 두께를 갖는 셀 갭을 형성할 수 없다는 문제점이 있다. 즉, 적하되는 액정량이 부족할 경우에는 액정이 다 채워지지 않는 미충진 현상이 발생하게 되는데, 대부분 기판 중심부로부터 가장 먼 네곳의 모서리 부분에서 이러한 미충진 현상이 발생됨으로써 어레이기판과 컬러필터기판간의 간격이 틀려져 얼룩이 발생되는 등 화면품위가 떨어지게 된다. 반대로, 액정량이 많을 경우에는 실런트가 경화되기 이전에 상기 실런트와 만남으로써 액정 오염이 발생하게 되고, 이는 불량을 야기시키는 주 요인이 된다.

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 액정적하시 액정의 안정한 충진이 이루어지도록 한 액정표시장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 어레이기판; 상기 어레이기판과 대향 배치되며, 블랙매트릭스 및 컬러필터와 스페이서를 구비한 컬러필터기판; 상기 어레이기판 또는 컬러필터기판 중 어느 하나의 기판 가장자리 상에 형성되어 액정 수납 영역을 정의함과 아울러 기판들간을 합착시키는 밀봉부재; 및 상기 밀봉부재에 의해 정의된 수납 영역에 액정적하 방식에 따라 형성된 액정층;을 포함하며, 상기 컬러필터기판의 스페이서는 표시영역에 형성되는 다수개의 제1스페이서와 합착된 양 기판의 네곳 모서리 영역을 포함한 표시영역 외측의 외각 블랙매트릭스 영역 상에 형성되는 다수개의 제2스페이서로 구성되고, 상기 합착된 양 기판의 네곳 모서리 영역에 형성되는 제2스페이서들은 액정 미충진이 방지되도록 서로 다른 크기를 갖도록 구비된 것을 특징으로 하는 액정표시장치를 제공한다.

상기 합착된 양 기판의 네곳 모서리 영역에 형성되는 제2스페이서들은 표시영역에 형성되는 제1스페이서 보다 모두 큰 크기를 가지면서 액정적하 지점을 중심으로 10∼20°각도로, 바람직하게는, 15°각도로 분할하여 기판 모서리로부터 양측으로 갈수록 점차 작은 크기를 갖는다.

또한, 상기 합착된 양 기판의 네곳 모서리 영역에 형성되는 제2스페이서들은 표시영역에 형성되는 제1스페이서 보다 모두 큰 크기를 가지면서 표시영역 인접지역으로부터 5∼15㎛간격으로, 바람직하게는, 10㎛간격으로 분할하여 외측으로 갈수록 점차 큰 크기를 갖는다.

그리고, 상기 합착된 양 기판의 네곳 모서리 영역에 형성되는 제2스페이서들은 표시영역에 형성되는 제1스페이서 보다 모두 큰 크기를 가지면서 서로 다른 크기로 랜덤하게 배열된다.

(실시예)

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하도록 한다.

먼저, 도시하지는 않았으나, 본 발명의 액정표시장치는 박막트랜지스터 및 액정구동전극이 형성된 어레이기판과 상기 어레이기판과 대향 배치되고 블랙매트릭스 및 컬러필터와 스페이서가 형성된 컬러필터기판이 밀봉부재에 의해 합착되고, 상기 밀봉부재에 의해 정의된 액정 수납 영역에 액정적하 방식에 따라 액정이 적하되어 액정층이 형성된 구조를 가지며, 이하의 실시예들은 합착된 양 기판의 모서리 부분에 형성되는 외측 스페이서에 대해 설명하도록 한다.

실시예1

도 1은 본 발명의 실시예1에 따른 외측 스페이서가 형성된 컬러필터기판의 모서리 부분을 도시한 평면도이다.

도시된 바와 같이, 컬러필터기판(10)의 표시영역(20) 및 그 외측의 외각 블랙매트릭스 영역(22) 상에 각각 다수의 스페이서(14, 16a,1 6b, 16c)가 형성되어져 있으며, 상기 외각 블랙매트릭스(12)의 외측으로는 기판들간을 합착시킴과 아울러 액정이 수납될 영역을 정의하는 밀봉부재(18)가 형성되어져 있다.

이와같은 컬러필터기판(10)에 있어서, 본 발명은 액정이 방사형으로 충진되는 것과 관련해서 액정적하 지점(24)에서 액정이 충진되는 방향을 일정 각도로 나눈 후, 나뉘어진 방향에 의해 구획되어지는 각 영역(A, B, C)에서의 스페이서들(14, 16a, 16b, 16c), 특별히, 외각 블랙매트릭스 영역(22)에 형성되는 스페이서들(16a, 16b, 16c)의 크기를 영역간 서로 다르게 조절한다.

구체적으로, 본 발명의 실시예1에서는 합착된 양 기판의 네곳 모서리 영역에 형성되는 외측 스페이서들(16a,16b,16c)을 표시영역에 형성되는 내측 스페이서(14) 에 비해 모두 큰 크기를 갖도록 하면서 액정적하 지점(24)을 중심으로 10∼20°각도, 바람직하게는, 15°각도로 분할하여 기판 모서리로부터 양측으로 갈수록 점차 작은 크기를 갖도록 조절한다.

예컨데, 액정적하 지점(24)에서 표시영역(20) 끝부분까지의 거리가 50,000㎛이고, 외각 블랙매트릭스(12)의 크기, 즉, 표시영역(20) 끝부분에서부터 밀봉부재(18)까지의 거리가 30,000㎛이며, 표시영역(20)에 형성된 내측 스페이서(14)의 크기가 10㎛이며, 외각 블랙매트릭스 영역(22)을 액정적하 지점(24)을 중심으로 15°각도로 분할한다고 할 때, 합착된 양 기판 모서리 부분으로부터 좌우 15°에 해당하는 제1영역(A)에서의 외측 스페이서(16a) 크기는 50㎛, 15°이격된 제2영역(B)에서의 외측 스페이서(16b)의 크기는 30㎛, 그리고, 다시 15°이격된 제3영역(C)에서의 외측 스페이서(16c)의 크기는 내측 스페이서(14)와 같거나 큰 10∼20㎛ 정도로 한다.

이렇게 하면, 영역별로 스페이서들의 크기가 달라서 액정이 채워질 부피가 영역들간 거의 동일해지므로, 액정의 균일한 충진이 이루어지도록 할 수 있다.

실시예2

도 2는 본 발명의 실시예2에 따른 외측 스페이서가 형성된 컬러필터기판의 모서리 부분을 도시한 평면도이다.

도시된 바와 같이, 이 실시예에서의 컬러필터기판(10)은 표시영역(20)에 형성된 내측 스페이서(14)는 실시예1과 마찬가지로 균일한 크기를 갖도록 형성되는 반면, 외각 블랙매트릭스 영역(22)에 형성되는 외측 스페이서(17a, 17b, 17c, 17d) 의 경우는 표시영역(20)에 형성되는 내측 스페이서(14) 보다는 큰 크기를 갖되 상기 표시영역(20) 인접지역으로부터 소정 간격으로, 예컨데, 5∼15㎛의 간격, 바람직하게, 10㎛의 간격으로 분할하여 외측으로 갈수록 점차 큰 크기를 갖도록 한다.

예를들어, 표시영역(20)에 형성되는 내측 스페이서(14)의 크기를 10㎛ 정도로 한다면, 외각 블랙매트릭스 영역(22)에서의 상기 표시영역(20)에 최인접한 제1영역(A)의 경우는 외측 스페이서(17a)의 크기를 20㎛ 정도, 상기 제1영역(A) 외측의 제2영역(B)에서는 외측 스페이서(17b)의 크기를 30㎛ 정도, 상기 제2영역(B) 외측의 제3영역(C)에서는 외측 스페이서(17c)의 크기를 40㎛ 정도, 그리고, 상기 제3영역(C) 외측의 제4영역(D)에서는 외측 스페이서(17d)의 크기를 50㎛ 정도로 한다.

이와같이 하는 경우, 실시예1과 마찬가지로 외측 스페이서들(17a, 17b, 17c, 17d)에 의해 기판 모서리 부분이나 일반적인 외각 부분에 액정이 채워지는 양이 동일하게 된다.

실시예3

도 3은 본 발명의 실시예3에 따른 액정표시장치의 외측 스페이서가 형성된 컬러필터기판의 모서리 부분을 도시한 평면도이다.

도시된 바와 같이, 이 실시예에서의 컬러필터기판(10)은 표시영역(20)에 형성된 내측 스페이서(14)는 이전 실시예들과 마찬가지로 균일한 크기를 갖도록 형성되는 반면, 외각 블랙매트릭스 영역(22)에 형성되는 외측 스페이서의 경우, 특히, 합착된 양 기판의 네곳 모서리 부분에 형성되는 외측 스페이서(18a, 18b, 18c)의 경우는 상기 표시영역(20)에 형성되는 내측 스페이서(14) 보다는 큰 크기를 갖도록 하되 특별한 규칙없이 서로 다른 크기로 랜덤하게 배열되도록 형성한다.

이 경우에는 랜덤하게 형성되는 외측 스페이서들(18a, 18b, 18c)에 의해 합착된 양 기판 모서리 부분에서의 액정이 차지하는 공간이 줄어들게 되므로, 마찬가지로, 외각 블랙매트릭스 영역에의 액정 미충진 현상을 방지할 수 있게 된다.

이상에서와 같이, 본 발명은 셀 갭내에서의 액정의 흐름을 조절하기 위해 표시영역은 물론 그 외측에도 스페이서를 형성하되 표시영역 외측에 형성되는 스페이서의 크기를 임의로 조절하여 액정의 분산능력을 향상시켜 줌으로써 액정 미충진 현상이 발생되는 것을 효과적으로 방지할 수 있으며, 따라서, 본 발명은 액정의 균일한 분포를 이룰 수 있으므로 액정표시장치의 화면품위를 향상시킬 수 있다.

이상에서는 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (6)

1. 어레이기판;

   상기 어레이기판과 대향 배치되며, 블랙매트릭스 및 컬러필터와 스페이서를 구비한 컬러필터기판;

   상기 어레이기판 또는 컬러필터기판 중 어느 하나의 기판 가장자리 상에 형성되어 액정 수납 영역을 정의함과 아울러 기판들간을 합착시키는 밀봉부재; 및

   상기 밀봉부재에 의해 정의된 수납 영역에 액정적하 방식에 따라 형성된 액정층을 포함하며,

   상기 컬러필터기판의 스페이서는 표시영역에 형성되는 다수개의 제1 스페이서와 합착된 양 기판의 네곳 모서리 영역을 포함한 표시영역 외측의 외각 블랙매트릭스 영역 상에 형성되는 다수개의 제2 스페이서로 구성되고, 상기 합착된 양 기판의 네곳 모서리 영역에 형성되는 제2 스페이서들은 상기 표시영역에 형성되는 제1 스페이서 보다 큰 크기를 갖도록 구비된 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 합착된 양 기판의 네곳 모서리 영역에 형성되는 제2스페이서들은 표시영역에 형성되는 제1스페이서 보다 모두 큰 크기를 가지면서 액정적하 지점을 중심으로 10∼20°각도로 분할하여 기판 모서리로부터 양측으로 갈수록 점차 작은 크기를 갖는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 제2스페이서들은 액정적하 지점을 중심으로 기판 모서리로부터 15°각도로 분할하여 점차 작은 크기를 갖도록 구비된 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 합착된 양 기판의 네곳 모서리 영역에 형성되는 제2스페이서들은 표시영역에 형성되는 제1스페이서 보다 모두 큰 크기를 가지면서 표시영역 인접지역으로부터 5∼15㎛간격으로 분할하여 외측으로 갈수록 점차 큰 크기를 갖는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 제2스페이서들은 표시영역 인접지역으로부터 10㎛간격으로 분할하여 외측으로 갈수록 점차 큰 크기를 갖도록 구비된 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 합착된 양 기판의 네곳 모서리 영역에 형성되는 제2스페이서들은 표시영역에 형성되는 제1스페이서 보다 모두 큰 크기를 가지면서 서로 다른 크기로 랜덤하게 배열된 것을 특징으로 하는 액정표시장치.

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