KR20080001803A - 액정 표시 장치 및 이의 제조 방법 - Google Patents

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KR20080001803A
KR20080001803A KR1020060060154A KR20060060154A KR20080001803A KR 20080001803 A KR20080001803 A KR 20080001803A KR 1020060060154 A KR1020060060154 A KR 1020060060154A KR 20060060154 A KR20060060154 A KR 20060060154A KR 20080001803 A KR20080001803 A KR 20080001803A
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이정은
송무형
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엘지.필립스 엘시디 주식회사
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Abstract

본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 상기 액정표시장치는 표시영역과 상기 표시영역의 외곽부에 해당하는 액정마진영역으로 정의된 제 1 기판; 상기 표시영역에 형성된 컬러필터층; 상기 액정마진영역에 형성되고, 상기 컬러필터층과 동일한 단차를 가지는 더미패턴; 상기 컬러필터층상에 형성된 컬럼스페이서; 및 상기 더미패턴상에 형성되고, 액정흐름을 방지하는 댐을 포함함으로써, 추가적인 공정없이 액정 적하량이 미충진 및 과충진되어 발생되는 불량을 방지할 수 있다.
댐, 컬럼스페이서, 컬러필터층, 액정표시장치

Description

액정 표시 장치 및 이의 제조 방법{Liquid crystal display device and fabricating method of the same}
도 1a 및 도 1b는 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2a 내지 도 2d는 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치의 제조 방법을 도시한 공정도들이다.
(도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명)
100 : 제 1 기판 110 : 블랙매트릭스
120 : 컬러 필터층 130 : 더미패턴
140 : 컬럼 스페이서 150 : 댐
200 : 제 2 기판
본 발명은 액정 표시 장치에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로 액정 적하방식을 통한 액정 표시 장치 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
오늘날, 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display device ; LCD)는 소비전력이 낮고, 휴대성이 양호한 기술 집약적이며 부가가치가 높은 차세대 첨단 디스플레이(display) 소자로 각광받고 있다. 일반적으로 상기 액정 표시 장치는 박막트랜지스터와 화소전극이 형성되어 있는 하부기판, 상기 하부기판과 대향되도록 형성되며 블랙매트릭스층, 칼라필터층, 및 공통전극이 형성되어 있는 상부기판, 그리고 상기 두 기판 사이에 개재된 액정층을 포함한다. 이때, 상기 화소전극과 공통전극에 의해 양 기판 사이에 전기장이 형성되어 액정이 구동되고, 그 구동되는 액정을 통해서 광투과도가 조절되어 화상을 구현한다.
이와 같은 액정 표시 장치에서 상기 하부기판과 상부기판 사이에 개재되는 액정층은 생산 효율이 뛰어나며, 액정 소모율이 적은 액정 적하 방식을 통해 형성될 수 있다.
상기 액정 적하 방식은 상부기판 또는 하부기판의 표시 영역에 액정을 직접적으로 적하 및 분배과정을 거친 후, 상기 두 기판을 합착 및 압력에 의해 적하된 액정을 표시 영역 전체에 균일하게 분포시킴으로써, 액정층을 형성할 수 있다.
이로써, 상기 액정 적하 방식은 기판에 직접적으로 액정을 적하하여 액정층을 형성한 후, 합착공정을 거치므로 다수의 셀에 액정을 주입하고 합착한 후 절단 공정을 거칠 수 있으므로 대량생산에 더욱 용이하다. 또한, 균일한 액정층을 형성할 수 있어 대면적의 액정 표시 장치를 제조하는데 더욱 유리하다.
그러나, 이와 같은 액정적하방식은 액정의 적하량을 제어하는데 어려움이 있다. 즉, 상기 액정의 적하량이 기판에 적하되어야 할 양보다 과하게 적하되면, 액정패널의 셀갭이 스페이서보다 커지게 되어 액정이 중력에 의해 하부로 이동하여 중력불량을 발생할 수 있다. 이와 달리, 액정의 적하량이 부족하게 되면, 셀 갭의 균일도가 떨어지게 되어 화상 특성이 저하되는 문제점이 있다.
본 발명은 액정 적하량에 대한 마진을 증가시켜 생산성을 향상시키며, 액정이 미충진되거나 과충진되어 발생하는 불량을 감소시킬 수 있는 액정 표시 장치 및 이의 제조 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기 기술적 과제를 이루기 위하여 본 발명의 일 측면은 액정표시장치를 제공한다. 상기 액정표시장치는 표시영역과 상기 표시영역의 외곽부에 해당하는 액정마진영역으로 정의된 제 1 기판; 상기 표시영역에 형성된 컬러필터층; 상기 액정마진영역에 형성되고, 상기 컬러필터층과 동일한 단차를 가지는 더미패턴; 상기 컬러필터층상에 형성된 컬럼스페이서; 및 상기 더미패턴상에 형성되고, 액정흐름을 방지하는 댐을 포함한다.
상기 기술적 과제를 이루기 위하여 본 발명의 다른 일 측면은 액정표시장치의 제조 방법을 제공한다. 상기 제조 방법은 표시영역과 상기 표시영역의 외곽부에 해당하는 액정마진영역으로 정의된 제 1 기판을 제공하는 단계; 상기 표시영역과 상기 액정마진영역에 각각 위치하는 컬러필터층과 더미패턴을 형성하는 단계; 및 상기 컬러필터층과 상기 더미패턴상에 각각 위치하는 컬럼스페이서와 댐을 형성하는 단계를 포함한다.
이하, 본 발명에 의한 도면을 참고하여 본 발명의 실시에들을 더욱 상세하게 설명한다. 다음에 소개되는 실시예들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되어지는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 설명되어지는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 그리고, 도면들에 있어서, 장치의 크기 및 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
도 1a 및 도 1b는 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치를 개략적으로 도시한 도면으로서, 상기 도 1a는 상기 액정 표시 장치의 평면도이고, 상기 도 1b는 상기 도 1a를 I-I'로 취한 단면도이다.
도 1a 및 도 1b를 참조하여 설명하면, 상기 액정 표시 장치는 제 1 기판(100)과 제 2 기판(200)이 서로 일정간격을 가지며 배치되어 있고, 상기 두 기판(100, 200)의 외곽영역에는 실패턴(300)이 형성되어 있다. 그리고, 상기 두 기판(100, 200)사이에는 액정층이 개재되어 있다.
이때, 상기 제 1 기판(100)과 상기 제 2 기판(200)은 화상을 표시하는 표시영역(A)과 상기 실패턴(300)의 형성영역과 상기 표시영역(A)사이에 해당하는 액정 마진영역으로 정의되어 있다. 여기서, 상기 표시영역(A)에는 상기 두 기판(100, 200)간의 셀 갭을 유지하는 컬럼 스페이서(140)가 형성되어 있으며, 상기 액정마진영역(B)에는 액정의 흐름을 방지하는 댐(150)이 형성되어 있다.
여기서, 상기 댐(150)은 스트라이프형 또는 도트형의 기둥형상을 가진다. 여기서, 상기 댐(150)이 스트라이프형으로 가질 경우, 액정이 흐를 수 있는 개구부가 다수 개 형성되어 있을 수 있다.
이로써, 상기 표시 영역(A)에 액정이 과충진되면, 외압을 가하여 중력 불량이 발생하지 않을 정도의 액정을 남기고, 나머지는 상기 댐(100)을 통하여 액정이 상기 액정마진영역(B)으로 배출되게 한다. 이때, 상기 액정을 과충진되게 액정을 적하한 뒤, 상기 과충진되는 액정을 상기 액정마진영역(B)으로 흘러가게 하여 미충진에 의해 발생하는 불량을 미연에 방지할 수도 있다.
이때, 상기 댐(150)은 액정마진영역(B)을 정의하며, 상기 액정마진영역(B)으로 배출된 액정이 다시 표시 영역(A)으로 역류되는 것을 방지하는 역할을 한다.
이로써, 상기 댐(150)에 의해 액정의 적하량 마진을 가져갈 수 있어, 미충진되거나 과충진되어 발생하는 불량을 방지할 수 있다.
상기 댐(150)하부에는 더미패턴(130)이 더 형성되어 있다. 상기 더미패턴(130)은 상기 댐(150)과 상기 컬럼 스페이서(140)간의 단차를 극복하는 역할을 한다. 이는 상기 댐(150)을 형성하기 위한 별도의 공정을 거치지 않고, 상기 컬럼 스페이서(140)를 형성할 때 동시에 형성함에 있어, 상기 댐(150)과 상기 제 2 기판(200)간에는 갭이 발생하게 되고, 상기 갭을 통해 표시영역(A)으로 액정이 역류 될 수 있기 때문이다.
자세하게, 상기 제 1 기판(100)은 화상을 표시하는 표시 영역(A)과 상기 표시영역(A)의 외곽부에 해당하는 액정마진영역(B)으로 정의되어 있다.
상기 표시 영역(A)에 대응된 상기 제 1 기판(100)에 화소영역을 노출하는 블랙매트릭스(110)와, 상기 화소영역에 색상을 구현할 수 있는 컬러필터층(120)이 형성되어 있다.
상기 블랙매트릭스(110)는 제 2 기판(200)에 형성된 게이트 배선, 데이터 배선 및 박막트랜지스터(도면에는 도시하지 않음)에 대응되어 형성된다.
여기서, 상기 컬러필터층(120)은 인접한 화소영역에서 같은 색상을 구현하도록 설계된 경우, 상기 컬러필터층은 화소영역의 경계에 위치하는 블랙매트릭스(110)상을 통과하도록 형성되고, 인접한 화소영역에서 다른 색상을 구현할 경우, 화소영역의 경계에 위치하는 상기 블랙매트릭스(110)상에 일부 중첩되도록 패터닝된다.
상기 컬럼 스페이서(140)는 상기 제 1 기판(100)과 상기 제 2 기판(200)간의 셀 갭을 유지하는 역할을 하며, 상기 게이트 배선 또는 상기 데이터 배선의 형성영역에 대응되어 형성된다. 이로써, 상기 컬럼 스페이서(140)는 상기 블랙매트릭스(110)와 상기 컬러필터층(120)이 중첩되는 영역에 형성된다.
상기 액정마진영역(B)에 대응된 제 1 기판(100)에 블랙매트릭스(110)가 형성되어 있으며, 상기 블랙매트릭스(110)상에 상기 컬러필터층(120)과 단차가 동일한 더미패턴(130)이 형성되어 있다. 상기 더미패턴(130)은 공정의 편의상 상기 컬러필 터층(120)이 형성할 때 동시에 형성할 수 있다. 즉, 상기 더미패턴(130)은 상기 컬러필터층(120)을 이루는 물질로 형성된다.
상기 더미패턴(130)상에 상기 액정마진영역(B)을 정의하며, 상기 액정마진영역(B)으로 유입된 액정이 상기 표시영역(A)으로 역류되는 것을 방지하는 역할을 하는 댐(150)이 형성되어 있다. 이때, 상기 컬러필터층(120)과 동일한 단차를 가지는 상기 더미패턴(130)상에 상기 댐(150)이 형성되는 바, 상기 댐(150)은 상기 컬럼 스페이서(140)와 동일한 단차를 가지도록 형성할 수 있다. 이로써, 상기 컬럼 스페이서(140)와 상기 댐(150)은 동일한 유기계의 절연물질로 형성될 수 있으며, 상기 댐(150)은 아크릴계 수지, 벤조사이클로부텐(BCB) 및 폴리이미드(PI)로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나로 형성될 수 있다.
상기 블랙 매트릭스층(110) 및 상기 컬러필터층(120)상에 위치하는 공통전극과, 상기 공통전극상에 위치하는 액정의 초기 배향을 위한 배향막이 더 형성될 수 있다.
도 2a 내지 도 2d는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정 표시 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 공정도이다.
도 2a를 참조하면, 표시 영역(A)과 액정마진영역(B)으로 정의된 제 1기판(100)을 제공한다.
상기 제 1 기판(100)의 전면에 위치하되, 화소영역을 노출하는 블랙매트릭스(110)를 형성한다. 상기 블랙매트릭스(110)는 광을 흡수하는 감광성 수지로 형성 한 뒤, 노광 및 현상 공정을 거쳐 형성할 수 있다.
도 2b를 참조하면, 상기 표시 영역(A) 중 화소 영역에 적색, 녹색, 및 청색의 컬러필터층(120)을 각각의 패터닝공정을 거쳐 형성한다. 이와 동시에 상기 액정마진영역(B)에 상기 컬러필터층과 단차가 같은 더미패턴(130)을 형성한다. 상기 더미패턴(130)은 적색, 녹색, 및 청색 중 어느 하나의 색상을 구현하는 컬러필터층으로 형성될 수 있다.
도 2c를 참조하면, 상기 컬러필터층(120) 및 상기 더미패턴(130)을 포함하는 제 1 기판(100)전면에 감광성 수지를 도포한 뒤, 노광 및 현상 공정을 거쳐 컬럼스페이서(140)와 댐(150)을 형성한다. 상기 감광성 수지는 아크릴계 수지, 벤조사이클로부텐(BCB) 및 폴리이미드(PI)로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나일 수 있다.
여기서, 상기 컬럼스페이서(140)는 상기 블랙매트릭스(110)와 상기 컬러필터층(140)이 중첩되는 영역상에 위치하고, 상기 댐(150)은 상기 블랙매트릭스(110)와 상기 더미패턴(130)이 중첩되는 영역상에 위치하게 된다.
이로써, 상기 컬럼스페이서(140)와 상기 댐(150)은 동일한 단차를 가지게 된다.
도면에는 도시되지 않았으나, 상기 컬러필터층(140)상에 공통전극과, 상기 공통전극상에 배향막을 더 형성할 수 있다.
도 2d를 참조하면, 상기 제 2 기판(200)을 제공한다.
도면에는 도시하지 않았으나, 상기 제 2 기판(200)의 표시 영역에 종횡으로 교차하여 화소영역을 정의하는 다수의 게이트 배선과 데이터배선을 형성하고, 상기 게이트 배선과 데이터배선의 교차점에 박막트랜지스터가 형성하고, 상기 박막트랜지스터와 전기적으로 연결된 화소전극을 형성되어 있다.
상기 댐(150)의 외곽에 실패턴(300)을 형성하고, 상기 제 1 기판(100) 또는 제 2 기판(200)에 액정을 적하하여 액정층을 형성한다.
이후, 상기 제 1 기판(100)과 상기 제 2 기판(200)을 얼라인하고, 상기 실패턴(300)을 경화시켜 상기 두 기판(100, 200)을 합착시킨다.
여기서, 상기 실패턴(300)은 UV(Ultraviolet)경화형 실란트로 형성한다. 이는, 액정적하방식에서는 실패턴(300)이 경화하기전에 상기 실패턴을 이루는 실란트와 액정이 만나게 되는데, 상기 실패턴이 열경화형 실란트를 사용하게 되면 열경화시 상기 실란트가 표시영역으로 흘러나와 상기 액정을 오염시킬 수 있기 때문이다.
이로써, 과충진 액정을 상기 댐을 통해 액정 마진 영역으로 배출시켜, 중력 불량을 해결할 수 있다. 또한, 상기 댐은 컬럼 스페이서의 형성시에 형성함으로써 별도의 공정을 추가하지 않았다. 또, 상기 댐과 상기 컬럼스페이서간의 단차는 컬러필터의 형성시에 형성되는 더미패턴에 의해 보정해줌으로써, 액정 마진을 더 증가시킬 수 있었다.
상기한 바와 같이 본 발명에 따르는 액정표시장치 및 이의 제조 방법에 따라댐을 통한 액정마진영역으로 액정을 흘러보내고, 또한 상기 댐을 이용해 표시영역으로 역류하는 것을 방지함으로써, 액정 적하량이 과충진되거나 미충진되어 발생되 는 불량을 방지할 수 있다.
또, 상기 댐과 상기 컬럼스페이서의 단차를 극복하며, 상기 컬럼스페이서를 형성할 때 상기 댐을 형성함으로써, 별도의 공정을 추가하지 않으며 액정 적하량의 마진율을 향상시킬 수 있다.
상기에서는 본 발명의 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (14)

  1. 표시영역과 상기 표시영역의 외곽부에 해당하는 액정마진영역으로 정의된 제 1 기판;
    상기 표시영역에 형성된 컬러필터층;
    상기 액정마진영역에 형성되고, 상기 컬러필터층과 동일한 단차를 가지는 더미패턴;
    상기 컬러필터층상에 형성된 컬럼스페이서; 및
    상기 더미패턴상에 형성되고, 액정흐름을 방지하는 댐을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 더미패턴은 상기 컬러필터층을 이루는 물질로 형성되는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 댐은 스트라이프형 또는 도트형의 기둥으로 형성되는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 컬러필터층 상에 형성되는 공통전극을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 컬럼스페이서와 상기 댐은 동일한 높이를 가지는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 컬럼스페이서와 상기 댐은 동일한 물질로 형성되는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 댐은 아크릴계 수지, 벤조사이클로부텐(BCB) 및 폴리이미드(PI)로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나로 형성되는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 댐의 외곽에 형성된 실패턴;
    상기 실패턴에 의해 상기 제 1 기판과 합착되는 제 2 기판을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  9. 표시영역과 상기 표시영역의 외곽부에 해당하는 액정마진영역으로 정의된 제 1 기판을 제공하는 단계;
    상기 표시영역과 상기 액정마진영역에 각각 위치하는 컬러필터층과 더미패턴을 형성하는 단계; 및
    상기 컬러필터층과 상기 더미패턴상에 각각 위치하는 컬럼스페이서와 댐을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 제조 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 더미패턴과 상기 컬러필터층은 동일한 패터닝공정을 통해서 형성하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 제조 방법.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 컬럼스페이서와 상기 댐은 동일한 패터닝공정을 통해서 형성하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 제조 방법.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 컬러필터층과 상기 더미패턴은 동일한 단차를 가지는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 제조 방법.
  13. 제 9 항에 있어서,
    상기 컬럼스페이서와 상기 댐은 동일한 높이를 가지는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 제조 방법.
  14. 제 9 항에 있어서,
    상기 댐은 스트라이프형 또는 도트형의 기둥으로 형성하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 제조 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN105739185A (zh) * 2016-05-10 2016-07-06 深圳市华星光电技术有限公司 液晶面板的制作方法和液晶面板
CN106526955A (zh) * 2017-01-04 2017-03-22 京东方科技集团股份有限公司 一种显示面板及显示装置
US9675535B2 (en) 2014-09-22 2017-06-13 Rubbermaid Commercial Products/Us Triclosan-free antibacterial soap

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