KR20060020037A

KR20060020037A - 표시장치

Info

Publication number: KR20060020037A
Application number: KR1020040068765A
Authority: KR
Inventors: 김장수; 김주한; 김시열; 한경태
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2004-08-30
Filing date: 2004-08-30
Publication date: 2006-03-06

Abstract

세로줄 불량을 방지하여 표시품질을 향상시키기 위한 표시장치가 개시된다. 제1 편광판은 표시패널의 상부면에 형성되고, 제1 열 팽창계수를 가지며, 제2 편광판은 표시패널의 하부면에 형성되고, 제1 열 팽창계수보다 작은 제2 열 팽창계수를 갖는다. 따라서, 상대적으로 큰 열 팽창계수를 갖는 제1 편광판이 열 이력에 의해 크게 수축됨에 따라 표시패널의 양 끝단이 끌어올려져 표시패널의 휨이 보상되므로, 세로줄 불량이 발생하는 것을 방지한다.

Description

표시장치{DISPLAY DEVICE}

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 액정표시장치를 개념적으로 나타낸 단면도이다.

도 2는 도 1에 도시된 액정표시패널의 휨이 발생한 상태를 나타낸 도면이다.

도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 액정표시장치를 개략적으로 나타낸 단면도이다.

도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 액정표시장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

100 : TFT 기판 200 : 컬러필터 기판

400 : 액정표시패널 500 : 광 발생장치

700 : 제1 편광판 710 : 제2 편광판

본 발명은 표시장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 세로줄 불량을 방지하여 표시품질을 향상시키기 위한 표시장치에 관한 것이다.

일반적으로, 액정표시장치(Liquid Crystal Display device)는 액정으로 정보를 디스플레이 하는 표시장치이다.

상기 액정표시장치는 현재 가장 널리 사용되고 있는 평판형 디스플레이 장치 중 하나로써, 전극이 형성된 TFT 기판 및 컬러필터 기판, 상기 두 기판 사이에 주입된 액정층으로 이루어진 액정표시패널(Liquid Crystal display panel)(이하, LCD 패널이라 칭함)을 구비한다. 따라서, 상기 액정표시장치는 상기 액정표시패널의 전극에 전압을 인가하여 액정층의 액정 분자들을 재배열시킴으로써 투과되는 광의 양을 조절하여 화상을 표시한다.

상기 TFT 기판에는 스위칭 소자인 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor; 이하, TFT 라 칭함), 유기막 및 화소전극이 형성되고, 상기 컬러필터 기판에는 차광층, R,G,B 색화소들로 이루어진 컬러필터층, 오버코팅층 및 상기 화소전극에 대향하는 공통전극이 형성된다.

이처럼, 상기 TFT 기판과 상기 컬러필터 기판 상에는 다양한 박막들이 증착되거나 코팅된다. 이때, 상기 TFT 기판과 상기 컬러필터 기판 상에 증착되거나 코팅된 박막들의 스트레스 또는 공정상의 열 이력들에 의해 상기 TFT 기판 또는 상기 컬러필터 기판이 일정 방향으로 휘어지는 현상이 발생한다.

따라서, 상기 TFT 기판과 상기 컬러필터 기판이 휘어짐에 따라 상기 TFT 기판과 상기 컬러필터 기판 상의 얼라인 미스(Align Miss)가 발생하고, 상기 얼라인 미스가 발생한 영역에서 밝기 차이가 증가함에 따른 세로줄 불량이 발생하는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 표시패널의 휨을 방지하여 표시품질을 향상시키기 위한 표시장치를 제공함에 있다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제1 실시예에 따른 제1 편광판은 표시패널의 상부면에 형성되고, 제1 열 팽창계수를 가지며, 제2 편광판은 상기 표시패널의 하부면에 형성되고, 상기 제1 열 팽창계수보다 작은 제2 열 팽창계수를 갖는다. 여기서, 상기 상부면은 상기 표시패널의 휨 발생시 볼록하게 휘어진 면이고, 상기 하부면은 상기 표시패널의 휨 발생시 오목하게 휘어진 면이다.

본 발명의 목적을 달성하기 위한 제2 실시예에 따른 제1 기판은 제1 형성두께의 제1 절연기판을 가지고, 제2 기판은 상기 제1 기판에 대향하고, 제2 형성두께의 제2 절연기판을 가지며, 상기 제2 기판이 상기 제1 기판보다 휨 정도가 심한 경우, 상기 제2 형성두께는 상기 제1 형성두께보다 상대적으로 두껍다.

본 발명의 목적을 달성하기 위한 제3 실시예에 따른 제1 기판은 제1 형성두께의 유기막을 가지고, 제2 기판은 상기 제1 기판에 대향하고, 제2 형성두께의 오버코팅층을 갖는 제2 기판을 포함하고, 상기 제2 기판이 상기 제1 기판보다 휨 정도가 심한 경우, 상기 제2 형성두께는 상기 제1 형성두께보다 상대적으로 얇다.

이러한 표시장치에 따르면, 상대적으로 큰 열 팽창계수를 갖는 제1 편광판이 열 이력에 의해 크게 수축됨에 따라 표시패널의 양 끝단이 끌어올려져 표시패널의 휨이 보상되므로, 세로줄 불량이 발생하는 것을 방지한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 액정표시장치를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.

<실시예-1>

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 액정표시장치는 TFT 기판(100), 컬러필터 기판(200), TFT 기판(100)과 컬러필터 기판(200) 사이에 형성된 액정층(300)으로 이루어져 영상을 표시하는 액정표시패널(400)을 포함한다. 또한, 본 발명에 따른 액정표시장치는 TFT 기판(100)의 하부에 배치되어 액정표시패널(400)에 광을 제공하는 광 발생장치(500)를 더 포함한다.

여기서, 액정표시패널(400)은 영상이 표시되는 표시영역(DA)과, 상기 표시영역(DA)을 외곽에서 둘러싸는 실라인 영역(SA)으로 구분된다.

상기 TFT 기판(100)은 제1 절연기판(110) 상의 표시영역(DA)에 형성되는 다수의 박막 트랜지스터(도시되지 않음)가 형성된 박막 트랜지스터층(120), 박막 트랜지스터층(120) 상에 형성된 유기 절연막(130) 및 박막 트랜지스터층(120)에 전기적으로 연결되고, 유기 절연막(130) 상에 형성된 화소전극층(140)을 포함한다.

한편, 컬러필터 기판(200)은 제2 절연기판(210) 상에 형성된 컬러필터층(220), 컬러필터층(220) 상에 형성된 오버코팅층(Over Coating Layer)(230) 및 오버코팅층(230) 상에 형성된 공통전극층(240)을 포함한다. 이때, 오버코팅층(230) 및 공통전극층(240)은 컬러필터층(220) 상에 균일한 두께로 가지고 순차적으로 형성된다.

TFT 기판(100)과 컬러필터 기판(200)은 실라인 영역(SA)에 형성되는 결합부재(600)에 의해 견고하게 결합된다. 이때, 결합부재(600)는 실런트가 소정 두께로 도포되어 형성되는 실라인으로, 이하에서는 실라인이라 칭한다.

상기 실라인(600)은 TFT 기판(100)과 컬러필터 기판(200) 사이에 소정 높이의 셀 갭(Cell Gap)을 유지하기 위한 소정 높이를 가지도록 형성된다. 상기 셀 갭 내에 액정층(300)이 형성된다.

또한, 본 발명에 따른 액정표시장치는 TFT 기판(210) 하부면에 형성된 제1 편광판(700) 및 컬러필터 기판(220)의 상부면에 형성된 제2 편광판(710)을 더 포함한다. 이때, 제1 편광판(700)과 제2 편광판(710)은 서로 다른 열 팽창계수를 갖는다.

예를 들어, 액정표시패널(400)이 상부기판인 컬러필터 기판(200) 측으로 볼록하게 휘어진 경우, 제2 편광판(710)은 제1 편광판(700)보다 상대적으로 높은 열 팽창계수를 갖는다. 이때, 제1 편광판(700)은 제2 편광판(710)보다 상대적으로 낮은 열 팽창계수를 갖는다.

한편, 액정표시패널(400)이 하부기판인 TFT 기판(100) 측으로 볼록하게 휘어진 경우, 제1 편광판(700)은 제2 편광판(710) 보다 상대적으로 높은 열 팽창계수를 갖는다. 이때, 제2 편광판(710)은 제1 편광판(700) 보다 상대적으로 낮은 열 팽창계수를 갖는다.

상기한 바와 같이, 액정표시패널(400)의 휨이 발생한 경우, 휨이 발생한 액정표시패널(400)의 볼록한 면에 부착되는 편광판이 오목한 면에 부착되는 편광판 보다 상대적으로 높은 열 팽창계수를 갖는다.

도 2를 참조하면, 액정표시패널(400)의 중심이 컬러필터 기판(200) 측으로 볼록하게 휜 경우, 컬러필터 기판(200)의 상부면에 형성된 제2 편광판(710)이 상대적으로 높은 열 팽창계수를 갖는다. 한편, TFT 기판(100)의 하부면에 형성된 제1 편광판(700)은 상대적으로 낮은 열 팽창계수를 갖는다.

여기서, 제2 편광판(710)은 상대적으로 높은 열 팽창계수를 가지므로, 열 이력에 의해 크게 수축된다. 한편, 제1 편광판(700)은 상대적으로 낮은 열 팽창계수를 가지므로, 열 이력에 의한 변화가 적다.

따라서, 제2 편광판(710)이 열 이력에 의해 크게 수축되고, 이에 의해 액정표시패널(400)의 끝단이 위로 올라가서 액정표시패널(400)의 중심부분과 동일한 높이를 가지게 됨에 따라 액정표시패널(400)은 플랫(flat)한 형상을 갖는다. 이에 따라 액정표시패널(400)의 휨 현상이 제거된다.

한편, 액정표시패널(400)의 중심이 TFT 기판(100) 측으로 볼록하게 휜 경우, TFT 기판(100)의 하부면에 형성된 제1 편광판(700)은 상대적으로 높은 열 팽창계수를 가지고, 컬러필터 기판(200)의 상부면에 형성된 제2 편광판(710)은 상대적으로 낮은 열 팽창계수를 갖는다.

따라서, 제1 편광판(700)이 열 이력에 의해 크게 수축되고, 이에 의해 액정 표시패널(400)의 끝단이 아래로 당겨져서 중심부분과 동일한 높이를 가지게 됨에 따라 액정표시패널(400)은 플랫한 형상을 갖는다.

<실시예-2>

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 액정표시장치는 TFT 기판(100), 컬러필터 기판(200), TFT 기판(100)과 컬러필터 기판(200) 사이에 형성된 액정층(300)으로 이루어져 영상을 표시하는 액정표시패널(400)을 포함한다. 또한, 본 발명에 따른 액정표시장치는 TFT 기판(100)의 하부에 배치되어 액정표시패널(400)에 광을 제공하는 광 발생장치(500)를 더 포함한다.

이때, 도 3에 도시된 액정표시장치는 컬러필터 기판(200)에 휨이 발생한 경우의 구성을 나타낸다.

상기 TFT 기판(100)은 제1 절연기판(800)상에 순차적으로 형성된 박막 트랜지스터층(120), 유기 절연막(130) 및 화소전극층(140)을 포함한다. 여기서, 박막 트랜지스터층(120), 유기 절연막(130) 및 화소전극층(140)은 본 발명의 제1 실시예와 동일하므로, 동일 번호를 부여하고, 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다. 상기 제1 절연기판(800)은 제1 형성두께(w1)를 갖는다.

한편, 컬러필터 기판(200)은 제2 절연기판(810) 상에 순차적으로 형성된 컬러필터층(220), 오버코팅층(230) 및 공통전극층(240)을 포함한다. 여기서, 컬러필터층(220), 오버코팅층(230) 및 공통전극층(240)은 본 발명의 제1 실시예와 동일하 므로, 동일 번호를 부여하고, 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다. 상기 제2 절연기판(810)은 제2 형성두께(w2)를 갖는다.

여기서, TFT 기판(100)과 컬러필터 기판(200)은 제1 절연기판(800)과 제2 절연기판(810) 상에 박막들을 형성하기 위한 공정 상의 열 이력과 형성된 막들의 성질이 다르다. 따라서, 동일한 형성두께를 갖는 제1 및 제2 절연기판(800,810)을 사용하는 경우, TFT 기판(100)과 컬러필터 기판(200)의 휨 정도 및 경향이 달라진다.

따라서, TFT 기판(100)과 컬러필터 기판(200)의 휨 정도 및 경향을 고려하여 제1 절연기판(800)과 제2 절연기판(810)의 형성두께를 조절한다.

일반적으로, 제1 및 제2 절연기판(800,810)은 투명하면서 절연특성을 가져야 하므로, 유리 재질의 기판이 사용된다. 상기 유리 재질의 기판은 형성두께가 두꺼워질수록 휘는 정도가 약해진다.

그러므로, 본 발명의 제2 실시예는 컬러필터 기판(200)이 휘는 정도가 TFT 기판(100) 보다 큰 경우를 예로 들었으므로, 컬러필터 기판(200)의 제2 절연기판(810)이 TFT 기판(100)의 제1 절연기판(800) 보다 상대적으로 두꺼운 형성두께를 갖는다.

즉, TFT 기판(100)의 제1 절연기판(800)은 제1 형성두께(w1)를 가지고, 컬러필터 기판(200)의 제2 절연기판(810)은 제1 형성두께(w1) 보다 두꺼운 제2 형성두께(w2)를 갖는다.

한편, TFT 기판(100)이 컬러필터 기판(200) 보다 휘는 정도가 큰 경우에는 TFT 기판(100)의 제1 절연기판(800)이 컬러필터 기판(200)의 제2 절연기판(810) 보 다 상대적으로 두꺼운 형성두께를 갖는다.

상기한 바와 같이, 제1 절연기판(800)과 제2 절연기판(810)의 형성두께를 다르게 구성함에 따라 TFT 기판(100)과 컬러필터 기판(200)의 휘는 정도를 유사하게 조절한다. 따라서, 휘는 정도가 유사하게 조절된 TFT 기판(100)과 컬러필터 기판(200)을 합착함에 따라 형성된 액정표시패널(400)은 플랫한 형상을 갖는다.

<실시예-3>

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제3 실시예에 따른 액정표시장치는 TFT 기판(100), 컬러필터 기판(200), TFT 기판(100)과 컬러필터 기판(200) 사이에 형성된 액정층(300)으로 이루어져 영상을 표시하는 액정표시패널(400)을 포함한다. 또한, 본 발명에 따른 액정표시장치는 TFT 기판(100)의 하부에 배치되어 액정표시패널(400)에 광을 제공하는 광 발생장치(500)를 더 포함한다.

이때, 도 4에 도시된 액정표시장치는 컬러필터 기판(200)에 휨이 발생한 경우의 구성을 나타낸다.

상기 TFT 기판(100)은 제1 절연기판(110)상에 순차적으로 형성된 박막 트랜지스터층(120), 유기 절연막(900) 및 화소전극층(140)을 포함한다. 여기서, 제1 절연기판(110), 박막 트랜지스터층(120) 및 화소전극층(140)은 본 발명의 제1 실시예와 동일하므로, 동일 번호를 부여하고, 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다. 상기 유기 절연막(900)은 제3 형성두께(w3)를 갖는다.

한편, 컬러필터 기판(200)은 제2 절연기판(210) 상에 순차적으로 형성된 컬러필터층(220), 오버코팅층(Over Coating Layer)(910) 및 공통전극층(240)을 포함한다. 여기서, 제2 절연기판(210), 컬러필터층(220) 및 공통전극층(240)은 본 발명의 제1 실시예와 동일하므로, 동일 번호를 부여하고, 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다. 상기 오버코팅층(910)은 제4 형성두께(w4)를 갖는다.

일반적으로, TFT 기판(100)의 유기막(900) 및 컬러필터 기판(200)의 오버코팅층(910)은 그 형성두께가 두꺼워질수록 박막 스트레스를 크게 받아 휘는 정도가 심해진다.

그러므로, 본 발명의 제3 실시예는 컬러필터 기판(200)이 휘는 정도가 TFT 기판(100) 보다 큰 경우를 예로 들었으므로, 제2 절연기판(210) 상에 형성된 오버코팅층(910)이 제1 절연기판(110) 상에 형성된 유기막(900) 보다 상대적으로 얇은 형성두께를 갖는다.

즉, TFT 기판(100)의 유기막(900)은 제3 형성두께(w3)를 가지고, 컬러필터 기판(200)의 오버코팅층(910)은 제3 형성두께(w3) 보다 상대적으로 얇은 제4 형성두께(w4)를 갖는다.

따라서, 컬러필터 기판(200)의 오버코팅층(910)이 상대적으로 얇아서 오버코팅층(910)에 작용하는 스트레스가 TFT 기판(100)의 유기막(900)에 비하여 상대적으로 적어 컬러필터 기판(200)의 휨 정도를 완화시킬 수 있다. 이에 따라 컬러필터 기판(200)의 휘는 정도가 TFT 기판(100)과 동일해진다.

한편, TFT 기판(100)이 컬러필터 기판(200) 보다 휘는 정도가 큰 경우에는 TFT 기판(100)의 유기막(900)이 컬러필터 기판(200)의 오버코팅층(910) 보다 상대적으로 얇은 형성두께를 갖는다.

따라서, TFT 기판(100)의 유기막(900)이 상대적으로 얇아서 유기막(900)에 작용하는 스트레스가 컬러필터 기판(200)의 오버코팅층(910)에 비하여 상대적으로 적어 TFT 기판(100)의 휨 정도를 완화시킬 수 있다. 이에 따라 TFT 기판(100)의 휘는 정도가 컬러필터 기판(200)과 동일해진다.

상기한 바와 같이, 유기막(900)과 오버코팅층(910)의 형성두께를 다르게 구성함에 따라 TFT 기판(100)과 컬러필터 기판(200)의 휘는 정도를 유사하게 함에 따라 TFT 기판(100)과 컬러필터 기판(200)이 합착되어 형성된 액정표시패널(400)이 플랫한 형상을 갖는다.

본 발명은 TFT 기판과 컬러필터 기판에 각각 형성되는 편광판의 열 팽창계수를 다르게 하거나, 절연기판의 형성두께를 다르게 하거나 또는 유기막과 오버코팅층의 형성두께를 다르게 하여 TFT 기판과 컬러필터 기판의 휨을 보정하는 경우를 예로 설명하였다.

또한, 본 발명은 제2 실시예와 제3 실시예에 의해 절연기판의 형성두께, 유기막과 오버코팅층의 형성두께를 조절하여, TFT 기판과 컬러필터 기판의 휨 정도를 유사하게 조절한 후 제1 실시예에 의해 편광판의 열 팽창계수를 조절함에 따라 액정표시패널의 휨 상태를 초기 수준으로 유지시킬 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명은 액정표시패널의 하부면에 제1 열 팽창계수를 갖는 제1 편광판과, 상부면에 제1 열 팽창계수보다 큰 제2 열 팽창계수를 갖는 제2 편광판을 포함한다. 또한, 본 발명은 제1 형성두께의 제1 절연기판을 갖는 TFT 기판과 제2 형성두께의 제2 절연기판을 갖는 컬러필터 기판을 포함한다. 또한, 본 발명은 제3 형성두께의 유기막을 갖는 TFT 기판과 제4 형성두께의 오버코팅층을 갖는 컬러필터 기판을 포함한다.

그러므로, 본 발명은 휨이 발생한 액정표시패널의 볼록한 면에 열 팽창계수가 큰 편광판을 부착함에 따라 열 이력에 의해 심하게 수축되는 원리에 의해 액정표시패널의 휨을 보상한다.

또한, 본 발명은 휨이 발생한 기판의 절연기판 형성두께를 상대적으로 두껍게 형성하거나 또는 유기막 또는 오버코팅층을 상대적으로 얇게 형성하여, TFT 기판과 컬러필터 기판의 휨을 동일하게 한다.

따라서, 본 발명은 액정표시패널의 휨을 보상함에 따라 TFT 기판과 컬러필터 기판간의 미스 얼라인을 방지하고, 그에 따라 세로줄 불량 발생이 방지되어 표시품질을 향상시킬 수 있다.

본 발명은 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

표시패널;

상기 표시패널의 상부면에 형성되고, 제1 열 팽창계수를 갖는 제1 편광판; 및

상기 표시패널의 하부면에 형성되고, 상기 제1 열 팽창계수보다 작은 제2 열 팽창계수를 갖는 제2 편광판을 포함하는 표시장치.
제1항에 있어서, 상기 상부면은 상기 표시패널의 휨 발생시 볼록하게 휘어진 면이고, 상기 하부면은 상기 표시패널의 휨 발생시 오목하게 휘어진 면인 것을 특징으로 하는 표시장치.
제1항에 있어서, 상기 표시패널은

제1 형성두께를 갖는 제1 절연기판, 상기 제1 절연기판 상에 형성된 트랜지스터층 및 유기막을 갖는 제1 기판;

제2 형성두께를 갖는 제2 절연기판, 상기 제2 절연기판 상에 형성된 컬러필터 및 오버코팅층을 갖는 제2 기판; 및

상기 제1 기판과 제2 기판 사이에 개재된 액정층을 포함하는 표시장치.
제3항에 있어서, 상기 제1 기판이 상기 제2 기판보다 휨 정도가 심한 경우, 상기 제1 형성두께는 상기 제2 형성두께보다 상대적으로 두꺼운 것을 특징으로 하는 표시장치.
제3항에 있어서, 상기 제2 기판이 상기 제1 기판보다 휨 정도가 심한 경우, 상기 제2 형성두께는 상기 제1 형성두께보다 상대적으로 두꺼운 것을 특징으로 하는 표시장치.
제3항에 있어서, 상기 제1 기판이 상기 제2 기판보다 휨 정도가 심한 경우, 상기 유기막은 상기 오버코팅층보다 상대적으로 얇은 형성두께를 갖는 것을 특징으로 하는 표시장치.
제3항에 있어서, 상기 제2 기판이 상기 제1 기판보다 휨 정도가 심한 경우, 상기 오버코팅층은 상기 유기막보다 상대적으로 얇은 형성두께를 갖는 것을 특징으로 하는 표시장치.
제1 형성두께의 제1 절연기판을 갖는 제1 기판; 및

상기 제1 기판에 대향하고, 제2 형성두께의 제2 절연기판을 갖는 제2 기판을 포함하고,

상기 제2 기판이 상기 제1 기판보다 휨 정도가 심한 경우, 상기 제2 형성두께는 상기 제1 형성두께보다 상대적으로 두꺼운 것을 특징으로 하는 표시장치.
제1 형성두께의 유기막을 갖는 제1 기판; 및

상기 제1 기판에 대향하고, 제2 형성두께의 오버코팅층을 갖는 제2 기판을 포함하고,

상기 제2 기판이 상기 제1 기판보다 휨 정도가 심한 경우, 상기 제2 형성두께는 상기 제1 형성두께보다 상대적으로 얇은 것을 특징으로 하는 표시장치.