KR20120098262A - 액정 표시 패널 및 그의 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 물리적인 충격이나 진동시 얼룩을 방지하여 표시 품질을 향상시킬 수 있는 액정 표시 패널 및 그의 제조 방법에 관한 것으로, 본 발명에 따른 액정 표시 패널은 다수의 컬럼 라인이 형성된 상판과, 상기 다수의 컬럼 라인과 직교하도록 다수의 로우 라인이 형성된 하판과, 상기 다수의 컬람 라인과 다수의 로우 라인이 교차하는 영역에 형성된 화소 영역과, 상기 상판과 하판의 셀 갭을 유지시키도록 화소 영역 양측 또는 화소 영역의 어느 일측에 댐(Dam) 형태로 형성된 칼럼 스페이서와, 상기 상판과 하판을 합착하는 실라인을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

액정 표시 패널 및 그의 제조 방법{LIQUID CRYSTAL DIPLAY PANEL AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}
본 발명은 액정 표시 패널과 그 제조 방법에 관한 것으로, 특히 물리적인 충격이나 진동시 얼룩을 방지하여 표시 품질을 향상시킬 수 있는 액정 표시 패널 및 그의 제조 방법에 관한 것이다.
최근 음극선관(Cathode Ray Tube,CRT)의 단점을 극복하여 경량화 및 소형화가 가능한 평판 표시 장치가 차세대 표시 장치로 각광 받고 있다. 이러한 평판 표시 장치의 대표적인 예로 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display), 유기 발광 표시 장치(Organic Light Display) 등이 있다.
여기서, 액정 표시 장치는 전계를 이용하여 유전 이방성을 갖는 액정의 광투과율을 조절함으로써 화상을 표시하게 된다. 이러한 액정 표시 장치는 서로 대향하여 합착된 상부 기판과 하부 기판을 포함하는 액정 표시 패널과, 두 기판 사이에서 셀 갭을 일정하게 유지시키기 위한 칼럼 스페이서와, 그 셀 갭에 채워진 액정을 구비한다. 액정 표시 패널은 상부 기판에 컬럼 라인과 하부 기판의 로우 라인이 서로 교차하여 형성된 수동형(Passive) 액정 표시 패널과 상부 기판에 박막 트랜지스터 어레이가 형성된 박막 트랜지스터 기판과 하부 기판에 칼러 필터 어레이가 형성된 능동형(Active) 액정 표시 패널으로 이루진다.
한편, 액정 표시 패널에 형성된 칼럼 스페이서는 상술한 바와 같이 셀 갭을 유지시키기 위해 도트(dot) 형태 또는 볼(ball) 형태로 형성된다. 이때, 칼럼 스페이서는 도트 형태 또는 볼 형태로 화소 영역의 각 모서리 부분에 형성된다. 또는 셀 갭의 유지력을 향상시키기 위해 다수의 도트 컬럼 스페이서 또는 볼 스페이서를 형성하지만, 도 1과 같이 외부 압력이 있게 되면 얼룩(Mura) 현상이 발생된다.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 물리적인 충격이나 진동시 얼룩을 방지하여 표시 품질을 향상시킬 수 있는 액정 표시 패널 및 그의 제조 방법을 제공하는 것이다.
이를 위하여, 본 발명에 따른 액정 표시 패널은다수의 컬럼 라인이 형성된 상판과, 상기 다수의 컬럼 라인과 직교하도록 다수의 로우 라인이 형성된 하판과, 상기 다수의 컬람 라인과 다수의 로우 라인이 교차하는 영역에 형성된 화소 영역과, 상기 상판과 하판의 셀 갭을 유지시키도록 화소 영역 양측 또는 화소 영역의 어느 일측에 댐(Dam) 형태로 형성된 칼럼 스페이서와, 상기 상판과 하판을 합착하는 실라인을 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 실 라인의 액정 주입구 주변에 형성된 칼럼 스페이서는 부분적으로 형성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 칼럼 스페이서는 상기 댐(Dam) 형태로 화소 영역에 지그 재그 형태로 형성된 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 칼럼 스페이서는 홀수번째 컬럼 라인의 홀수번째 화소 영역의 우측면 또는 좌측면마다 댐 형태로 형성되며, 짝수번째 로우 라인의 짝수번째 우측면 또는 좌측면마다 댐 형태로 형성되어 지그 재그 형태로 형성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 칼럼 스페이서는 홀수번째 컬럼 라인의 홀수번째 화소 영역의 하측면 또는 상측면마다 댐 형태로 형성되며, 짝수번째 로우 라인의 짝수번째 하측면 또는 상측면마다 댐 형태로 형성되어 지그 재그 형태로 형성된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 액정 표시 패널의 제조 방법은 상판에 컬럼 라인을 형성하는 단계와, 상기 상판 또는 하판에 화소 영역이 형성될 영역의 양측 또는 상기 화소 영역이 형성된 영역의 어느 일측에 댐 형태로 칼럼 스페이서를 형성하는 단계와, 상기 컬럼 라인 형성된 상판과 로우 라인이 형성된 하판을 실 라인을 통해 합착하는 단계와, 상기 실 라인의 액정 주입구를 통해 상기 상판과 하판 사이에 액정을 주입하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 실 라인의 액정 주입구 주변에 형성된 칼럼 스페이서는 부분적으로 형성하여 상기 액정 주입시 액정을 확산시키는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 칼럼 스페이서는 상기 댐 형태로 화소 영역에 지그 재그 형태로 형성하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 칼럼 스페이서는 홀수번째 컬럼 라인의 홀수번째 화소 영역의 우측면 또는 좌측면마다 댐 형태로 형성하며, 짝수번째 로우 라인의 짝수번째 우측면 또는 좌측면마다 댐 형태로 형성되어 지그 재그 형태로 형성하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 칼럼 스페이서는 홀수번째 컬럼 라인의 홀수번째 화소 영역의 하측면 또는 상측면마다 댐 형태로 형성하며, 짝수번째 로우 라인의 짝수번째 하측면 또는 상측면마다 댐 형태로 형성하여 지그 재그 형태로 형성하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 액정 표시 패널 및 그의 제조 방법은 칼럼 스페이서를 화소 영역의 양측 또는 어느 한 측면에 댐 형태로 형성하여 물리적인 충격이나 진동이 발생하여도 액정의 상이 변하지 않아 얼룩이 발생되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 액정 표시 패널 및 그의 제조 방법은 액정 주입구 주변의 칼럼 스페이서는 부분적으로 형성함으로써 액정 주입 공정시 액정 주입이 용이한 효과를 가진다.
도 1은 도트 형태의 칼럼 스페이서를 형성할 경우에 발생된 얼룩을 나타낸 화면이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 액정 표시 패널을 도시한 사시도이다.
도 3a는 도 2에 도시된 액정 표시 패널의 평면도이며, 도 3b는 도 3a에 도시된 액정 표시 패널을 Ⅰ-Ⅰ'선을 따라 절단하여 도시한 단면도이다.
도 4a 및 도 5a는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 액정 표시 패널을 나타낸 평면도이며, 도 4b는 도 4a에 도시된 액정 표시 패널을 Ⅰ-Ⅰ'을 따라 절단하여 도시한 단면도이고, 도 5b는 도 5a에 도시된 액정 표시 패널을 Ⅱ-Ⅱ을 따라 절단하여 도시한 단면도이다.
도 6a는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 액정 표시 패널을 나타낸 평면도이며, 도 6b는 도 6a에 도시된 액정 표시 패널을 Ⅲ-Ⅲ'을 따라 절단하여 도시한 단면도이다.
도 7a 내지 도 10b는 본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시 패널의 제조 방법을 설명하기 위한 평면도 및 단면도들이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시 예를 상세하게 설명한다. 본 발명의 구성 및 그에 따른 작용 효과는 이하의 상세한 설명을 통해 명확하게 이해될 것이다. 본 발명의 상세한 설명에 앞서, 동일한 구성 요소에 대해서는 다른 도면 상에 표시되더라도 가능한 동일한 부호로 표시하며, 공지된 구성에 대해서는 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 구체적인 설명은 생략하기로 함에 유의한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 도 2 내지 도 10b를 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 액정 표시 패널을 도시한 사시도이고, 도 3a는 도 2에 도시된 액정 표시 패널의 평면도이며, 도 3b는 도 3a에 도시된 액정 표시 패널을 Ⅰ-Ⅰ'선을 따라 절단하여 도시한 단면도이다.
도 2 내지 도 3b에 도시된 본 발명의 제1 실시 예에 따른 액정 표시 패널(100)은 액정(132)을 사이에 두고 실 라인(130)에 의해 합착된 상판(102) 및 하판(104)과, 상하판(102,104) 사이에 형성된 칼럼 스페이서(120a,102b)를 구비한다. 이러한, 액정 표시 패널(100)은 컬럼 라인(112)과 로우 라인(114)에 의해 제어되며, 이들은 서로 직교 배치된다. 이러한, 컬럼 라인(112)과 로우 라인(114)이 교차하는 영역에 화소 영역이 정의된다.
상판(102)에는 제1 방향의 다수의 컬럼 라인(112)이 형성되며, 컬럼 라인(112)은 투명 도전층으로 형성된다. 이러한, 투명 도전층으로는 틴 옥사이드(Tin Oxide : TO), 인듐 틴 옥사이드(Indium Tin Oxide : ITO), 인듐 징크 옥사이드(Indium Zinc Oxide : IZO),인듐 틴 징크 옥사이드(Indium Tin Zind Oxide : ITZO) 등으로 형성될 수 있다.
하판(104)에는 제1 방향과 직교하는 제2 방향의 다수의 로우 라인(114)이 형성되며, 로우 라인(114)은 투명 도전층으로 형성된다. 이러한, 투명 도전층으로는 틴 옥사이드(Tin Oxide : TO), 인듐 틴 옥사이드(Indium Tin Oxide : ITO), 인듐 징크 옥사이드(Indium Zinc Oxide : IZO),인듐 틴 징크 옥사이드(Indium Tin Zind Oxide : ITZO) 등으로 형성될 수 있다.
액정(132)은 상판(102)의 컬럼 라인(112)과 하판(104)의 로우 라인(114) 각각에 인가된 전압 차에 의해 구동된다. 이때, 액정(132)은 콜레스테릭 액정을 이용할 수 있다. 콜레스테릭 액정(132)은 전압 변화에 따라 액정의 배열이 달라진다. 전압이 걸리지 않았을 때, 액정(132)은 플라나(Planar) 구조로 피치에 해당하는 빛을 반사시켜 색을 구현시킨다. 전압이 증가하면 포칼 콘(focal cone) 구조로 액정층(132)을 지나는 빛이 산란된다. 전압을 올리면 액정(132)은 포칼 콘 구조에서 수직 구조로 변해 빛이 투과된다. 즉, 콜레스테릭 액정(132)은focal cone 상이 되면 빛을 산란시키고, Planar 상이 되면 빛을 반사시키는 상태이다.
칼럼 스페이서(120a,120b)는 상하판(102,104) 사이의 셀 갭을 결정하며, 도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이 화소 영역의 양측에 댐(Dam) 형태로 형성된다. 즉, 인접한 칼럼 스페이서의 거리는 화소 영역의 길이와 동일하다. 도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이 칼럼 스페이서(120a,120b)는 화소 영역의 양측의 길이와 동일한 길이로 형성될 수 있으며, 도시되지 않았으나 화소 영역의 양측의 길이보다 길거나 짧게 형성될 수 있다. 이와 같이 칼럼 스페이서(120a,120b)는 화소 영역의 양측에 댐 형태로 형성됨으로써 셀 갭의 유지력을 높여준다. 다시 말하여, 종래 도트 컬럼 스페이서와 달리 화소 영역의 양측에 댐 형태로 형성됨으로써 외부 압력에 대한 저항력을 높여준다. 또한, 액정(132)은 상이 변할때 직접적인 압력을 받는 곳뿐만 아니라 주변의 액정에도 영향을 주어 같이 변하는 성질이 있는데 댐 형태의 칼럼 스페이서(120a,120b)는 주변의 액정과 일정 부분 차단시켜 액정 상이 전이 또는 확산되는 것을 방지할 수 있다.
즉, 콜레스테릭 액정(132)은 외부의 압력을 가하게 되면, 포칼 콘 상이 안정적인 상태인 플라나 상으로 변할려는 성질이 있다. 이와 같이 상이 변하면서 이미지가 왜곡되어 얼룩(Mura)이 나타나게 되지만, 본원 발명의 칼럼 스페이서(120a,120b)는 화소 영역의 양측에 형성하여 외부 압력에 대한 저항력을 높여주게 되어 얼룩 현상을 방지할 수 있다.
또한, 실런트(130)의 일측면에서 표시 영역(110)의 일정 영역인 제1 영역(D1,D2)과, 제1 영역(D1,D2)을 제외한 나머지 표시 영역(110)인 제2 영역(D3)에 형성된 컬럼 스페이서(120a,120b)는 크기나 분포를 다르게 형성된다. 도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이 제1 영역(D1,D2)의 칼럼 스페이서(120a)는 부분적으로 위치하게 되며, 제2 영역(D3)에 형성된 컬럼 스페이서(120b)의 크기보다 작게 형성된다. 다시 말하여, 제1 영역(D1,D2)의 컬럼 스페이서(120a)는 도트 형태로 형성될 수 있으며, 화소 영역의 양측의 길이보다 짧은 크기로 형성된다. 이는, 액정 주입 공정 또는 액정 적하 공정시 액정(132)이 골고루 주입되거나 적하될 수 있다. 실런트(130)의 일측면에서 표시 영역(110)의 일정 영역인 제1 영역의 거리(D1)는 1mm~7mm의 범위이며, 바람직하게는 3mm~5mm이다. 또한, 제1 영역(D1,D2)에 형성된 컬럼 스페이서(120a)는 실런트 주변에 있는 칼럼 스페이서의 분포(D1)가 제2 영역에 가까워지는 칼럼 스페이서의 분포(D2)가 더 많아지도록 형성된다.
이와 같이, 표시 영역(110)에 위치하는 칼럼 스페이서(120b)는 연속적인 댐 형상으로 형성되어 외부 압력에 대한 저항력을 높여주며, 액정 주입구 주변(D1,D2)에 형성된 칼럼 스페이서(120a)는 부분적으로 형성하여 액정 주입의 용이하게 할 수 있다.
도 4a 및 도 5a는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 액정 표시 패널을 나타낸 평면도이며, 도 4b는 도 4a에 도시된 액정 표시 패널을 Ⅰ-Ⅰ'을 따라 절단하여 도시한 단면도이고, 도 5b는 도 5a에 도시된 액정 표시 패널을 Ⅱ-Ⅱ을 따라 절단하여 도시한 단면도이다.
도 4a 및 도 4b, 도 5a 및 도 5b에 도시된 본 발명의 제2 실시 예에 따른 액정 표시 패널(100)은 액정(132)을 사이에 두고 실 라인(130)에 의해 합착된 상판(102) 및 하판(104)과, 상하판(102,104) 사이에 형성된 칼럼 스페이서(120a,122b)를 구비한다. 이러한, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 액정 표시 패널(100)은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 액정 표시 패널의 칼럼 스페이서를 제외하고 동일하므로 칼럼 스페이서를 제외한 나머지 구성 요소는 생략하기로 한다.
본 발명의 제2 실시 예에 따른 칼럼 스페이서(120a,122b,124b)는 상하판(102,104) 사이의 셀 갭을 결정하며, 도 4a 및 도 4b, 도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같이 댐 형태로 화소 영역에 지그 재그 형태로 형성될 수 있다. 칼럼 스페이서는 홀수번째 컬럼 라인의 홀수번째 화소 영역의 일측면마다 댐 형태로 형성되며, 짝수번째 로우 라인의 짝수번째 화소 영역의 일측면마다 댐 형태로 형성되어 컬럼 라인의 화소 영역과 로우 라인의 화소 영역에 교번적으로 댐 형태로 형성될 수 있다.
구체적으로, 도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이 칼럼 스페이서는 홀수번째 컬럼 라인의 홀수번째 화소 영역의 우측면 또는 좌측면마다 댐 형태로 형성되며, 짝수번째 로우 라인의 짝수번째 우측면 또는 좌측면마다 댐 형태로 형성될 수 있다.
또한, 도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같이 칼럼 스페이서는 홀수번째 컬럼 라인의 홀수번째 화소 영역의 하측면 또는 상측면마다 댐 형태로 형성되며, 짝수번째 로우 라인의 짝수번째 하측면 또는 상측면마다 댐 형태로 형성될 수 있다.
칼럼 스페이서(120a,122b)는 도 4a 및 도 4b, 도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같이 화소 영역의 양측의 길이와 동일한 길이로 형성될 수 있으며, 도시되지 않았으나 화소 영역의 양측의 길이보다 길거나 짧게 형성될 수 있다. 이와 같이 칼럼 스페이서(120a,122b)는 화소 영역의 양측에 댐 형태로 형성됨으로써 셀 갭의 유지력을 높여준다. 이에 따라, 외부 압력에 대한 저항력을 높여 주게 되어 얼룩 현상을 방지할 수 있다.
또한, 실런트(130)의 일측면에서 표시 영역(110)의 일정 영역인 제1 영역(D1,D2)과, 제1 영역(D1,D2)을 제외한 나머지 표시 영역(110)인 제2 영역(D3)에 형성된 컬럼 스페이서(120a,122b,124b)는 크기나 분포를 다르게 형성된다. 도 4a 및 도 4b, 도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같이 제1 영역(D1,D2)의 칼럼 스페이서(120a)는 부분적으로 위치하게 되며, 제2 영역(D3)에 형성된 컬럼 스페이서(122b,124b)의 크기보다 작게 형성된다. 다시 말하여, 제1 영역(D1,D2)의 컬럼 스페이서(120a)는 도트 형태로 형성될 수 있으며, 화소 영역의 양측의 길이보다 짧은 크기로 형성된다. 이는, 액정 주입 공정 또는 액정 적하 공정시 액정(132)이 골고루 주입되거나 적하될 수 있다.
한편, 도 4a 및 도 4b와 같이 칼럼 스페이서가 우측면 또는 좌측면에 교번적으로 형성될 경우에 실런트(130)의 일측면에서 표시 영역(110)의 일정 영역인 제1 영역의 거리(D1)는 1mm~7mm의 범위이며, 바람직하게는 3mm~5mm이다.
또한, 도 5a 및 도 5b와 같이 칼럼 스페이서가 하측면 또는 상측면에 교번적으로 형성될 경우에 실런트(130)의 일측면에서 표시 영역(110)의 일정 영역인 제1 영역의 거리(D1)는 1mm~3mm의 범위이며, 바람직하게는 1.5mm이다.
도 6a는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 액정 표시 패널을 나타낸 평면도이며, 도 6b는 도 6a에 도시된 액정 표시 패널을 Ⅲ-Ⅲ'을 따라 절단하여 도시한 단면도이다.
도 6a 및 도 6b에 도시된 본 발명의 제3 실시 예에 따른 액정 표시 패널(100)은 액정(132)을 사이에 두고 실 라인(130)에 의해 합착된 상판(102) 및 하판(104)과, 상하판(102,104) 사이에 형성된 칼럼 스페이서(120a,126b)를 구비한다. 이러한, 본 발명의 제3 실시 예에 따른 액정 표시 패널(100)은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 액정 표시 패널의 칼럼 스페이서를 제외하고 동일하므로 칼럼 스페이서를 제외한 나머지 구성 요소는 생략하기로 한다.
본 발명의 제3 실시 예에 따른 칼럼 스페이서(120a,126b)는 상하판(102,104) 사이의 셀 갭을 결정하며, 도 6a 및 도 6b에 도시된 바와 같이 인접한 칼럼 스페이서의 거리가 하나의 화소 영역보다 작은 거리이며, 이 거리마다 댐 형태로 형성된다. 홀수번째 컬럼 라인에 형성된 칼럼 스페이서(126b)와 짝수번째 컬럼 라인에 형성된 칼럼 스페이서(126b)가 지그 재그 형태로 형성된다. 도 6a 및 도 6b에 도시된 바와 같이 칼럼 스페이서(120a,126b)는 화소 영역의 양측의 길이와 동일한 길이로 형성될 수 있으며, 도시되지 않았으나 화소 영역의 양측의 길이보다 길거나 짧게 형성될 수 있다. 이와 같이 칼럼 스페이서(120a,126b)는 화소 영역의 양측에 댐 형태로 형성됨으로써 셀 갭의 유지력을 높여준다. 다시 말하여, 종래 도트 컬럼 스페이서와 달리 화소 영역의 양측에 댐 형태로 형성됨으로써 외부 압력에 대한 저항력을 높여준다.
또한, 실런트(130)의 일측면에서 표시 영역(110)의 일정 영역인 제1 영역(D1,D2)과, 제1 영역(D1,D2)을 제외한 나머지 표시 영역(110)인 제2 영역(D3)에 형성된 컬럼 스페이서(120a,120b)는 크기나 분포를 다르게 형성된다. 도 6a 및 도 6b에 도시된 바와 같이 제1 영역(D1,D2)의 칼럼 스페이서(120a)는 부분적으로 위치하게 되며, 제2 영역(D3)에 형성된 컬럼 스페이서(126b)의 크기보다 작게 형성된다.
다시 말하여, 제1 영역(D1,D2)의 컬럼 스페이서(120a)는 도트 형태로 형성될 수 있으며, 화소 영역의 양측의 길이보다 짧은 크기로 형성된다. 이는, 액정 주입 공정 또는 액정 적하 공정시 액정(132)이 골고루 주입되거나 적하될 수 있다. 실런트(130)의 일측면에서 표시 영역(110)의 일정 영역인 제1 영역의 거리(D1)는 1mm~7mm의 범위이며, 바람직하게는 3mm~5mm이다. 또한, 제1 영역(D1,D2)에 형성된 컬럼 스페이서(120a)는 실런트 주변에 있는 칼럼 스페이서의 분포(D1)가 제2 영역에 가까워지는 칼럼 스페이서의 분포(D2)가 더 많아지도록 형성된다.
한편, 본 발명의 제1 내지 제3 실시 예에 따른 컬럼 스페이서를 이용했을 경우와, 종래 도트 컬럼 스페이서를 이용했을 경우에 따른 액정이 흩어지는 현상을 [표 1]를 결부하여 비교하기로 한다.
[표 1]은 외부 압력에 의한 셀 갭 변화에 의한 포칼 콘 상이 플라나 상으로 변화는 경우를 실험한 결과이다. Type 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 컬럼 스페이서를 형성했을 경우에 따른 액정 상이 변한 경우이며, Type 2는 도 4a에 도시되었던 본 발명의 제2 실시 예에 따른 컬럼 스페이서를 형성했을 경우에 따른 액정 상이 변한 경우이며, Type 3은 도 5a에 도시되었던 본 발명의 제2 실시 예에 따른 컬럼 스페이서를 형성했을 경우에 따른 액정 상이 변한 경우이며, Type 4는 도 6a에 도시되었던 본 발명의 제3 실시 예에 따른 컬럼 스페이서를 형성했을 경우에 따른 액정 상이 변한 경우이며, Type 5은 종래 도트 컬럼 스페이서를 화소 영역의 모서리 부분에 형성했을 경우에 따른 액정 상이 변한 경우이며, Type 5은 종래 도트 컬럼 스페이서를 화소 영역의 다수개가 형성했을 경우에 따른 액정 상이 변한 경우이다.
Type 외부 압력에 따른 액정 상 변화
Type 1 80gf
Type 2 50gf
Type 3 60gf
Type 4 300gf
Type 5 10gf
Type 6 10gf
[표 1]에서와 같이 본 발명의 제1 내지 제3 실시 예에 따른 컬럼 스페이서는 50~300gf의 외부 압력을 가했을 경우에 액정의 상이 변한 것을 알 수 있지만, 종래 도트 컬럼 스페이서는 10gf의 외부 압력을 가했을 경우에 액정의 상이 변한 것을 알 수 있다. 이와 같이, 본원 발명의 댐 형태의 컬럼 스페이서는 종래의 도트 컬럼 스페이서에 비해 5배~30배 정도의 압력을 가했을 경우에 액정의 상이 변한 것을 알 수 있다.
도 7a 내지 도 10b는 본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시 패널의 제조 방법을 설명하기 위한 평면도 및 단면도들이다.
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시 패널 제조 방법중 상판의 컬럼 라인의 제조 방법을 설명하기 위한 평면도 및 단면도이다.
도 7a 및 도 7b에 도시된 바와 같이 상판(102) 상에 제1 방향으로 컬럼 라인을 형성한다.
구체적으로, 상판(102) 상에 스퍼터링 방법 등의 증착 방법을 통해 투명 도전층이 형성된다. 투명 도전층으로는 틴 옥사이드(Tin Oxide : TO), 인듐 틴 옥사이드(Indium Tin Oxide : ITO), 인듐 징크 옥사이드(Indium Zinc Oxide : IZO),인듐 틴 징크 옥사이드(Indium Tin Zind Oxide : ITZO) 등이 이용된다. 이 투명 도전층이 포토리소그래피 공정과 식각 공정으로 패터닝됨으로써 제1 방향의 컬럼 라인(112)이 형성된다.
도 8a 및 도 8b는 본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시 패널 제조 방법 중 컬럼 스페이서의 제조 방법을 설명하기 위한 평면도 및 단면도이다.
도 8a 및 도 8b에 도시된 바와 같이 화소 영역의 양측에 댐 형상의 칼럼 스페이서(120b)를 형성하며, 액정 주입구와 인접한 영역의 칼럼 스페이서(120a)는 부분적으로 형성된다.
구체적으로, 상판(102) 상에 유기물을 형성하며, 상판(102) 상의 유기물을 포토리소그래피 공정과 식각 공정으로 패터닝됨으로써 화소 영역이 형성될 영역의 양측에 댐 형상의 칼럼 스페이서(120b)를 형성되며, 액정 주입구와 인접한 영역의 칼럼 스페이서(120a)는 부분적으로 형성된다. 또는, 칼럼 스페이서(122b,124b)는 도 4a 및 도 5a에 도시된 바와 같이 댐 형태로 화소 영역에 지그 재그 형태로 형성될 수 있으며, 도 6a에 도시된 바와 같이 인접한 칼럼 스페이서(126b)의 거리가 하나의 화소 영역보다 작은 거리이며, 이 거리로 댐 형태로 형성될 수 있다. 이와 같이, 칼럼 스페이서(120a,120b,122b,124b,126b)는 본 발명의 제1 내지 제3 실시 예에 따라 형성될 수 있지만, 제1 실시 예를 예로 들어 설명하기로 한다. 또한, 칼럼 스페이서(120a,120b,122b,124b,126b)는 상판(102)에 형성된 것을 예로 들어 설명하였지만, 하판(104)에 형성될 수 있다.
도 9a 및 도 9b는 본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시 패널 제조 방법 중 액정 주입을 설명하기 위한 평면도 및 단면도이다.
도 9a 및 도 9b에 도시된 바와 같이 컬럼 라인(112)이 형성된 상판(102)과 로우 라인(114)이 형성된 하판(104)을 실 라인(130)을 통해 합착하며, 합착된 상하판(102,104)에 액정(132)을 주입한다.
구체적으로, 액정 주입 방법은 도 9a에 도시된 바와 같이 진공배기를 통해 챔버(150) 내를 진공상태로 유지한다. 이후, 밀봉부재(미도시)로 챔버(150)를 밀봉한 상태에서 이동장치를 이용하여 액정 표시 패널의 액정 주입구 부분을 액정(154) 표면에 접촉 또는 침적시키면 모세관 현상에 의해 액정이 액정 표시 패널 내부로 빨려 올라가고, 약 80%정도 채워졌을 때 서서히 N₂를 진공챔버(150)내로 분사시키면 액정 표시 패널(100) 내부와 챔버(150) 내에 압력차가 발생하여 액정이 액정 표시 패널(100) 내부의 빈 공간을 채우게 된다.
이와 같이, 액정 주입 공정 시에 액정 주입구와 인접한 칼럼 스페이서(120a)는 부분적으로 형성됨으로써 액정(132) 주입이 용이하게 된다. 도 9a에 도시된 바와 같이 액정(154)은 부분적으로 형성된 칼럼 스페이서(102a) 사이 사이를 통과하여 액정 주입이 용이하다.
도 10a 및 도 10b에 도시된 바와 같이 상판(102)과 하판(104)에 액정(132)이 주입된 액정 표시 패널(100)이 형성된다.
한편, 본 발명에 따른 칼럼 스페이서는 수동형(Passive) 액정 표시 패널에 적용한 것을 예로 들어 설명하였지만, 본 발명에 따른 칼럼 스페이서는 능동형(Active) 액정 표시 패널에 적용할 수 있다.
이상의 설명은 본 발명을 예시적으로 설명한 것에 불과하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술적 사상에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명의 명세서에 개시된 실시 예들은 본 발명을 한정하는 것이 아니다. 본 발명의 범위는 아래의 특허청구범위에 의해 해석되어야 하며, 그와 균등한 범위 내에 있는 모든 기술도 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석해야 할 것이다.
100 : 액정 표시 패널 102 : 상판
104 : 하판 110 : 표시 영역
112 : 컬럼 라인 114 : 로우 라인
120a,120b,122b,124b,126b : 칼럼 스페이서
130 : 실라인

Claims (10)

  1. 다수의 컬럼 라인이 형성된 상판과;
    상기 다수의 컬럼 라인과 직교하도록 다수의 로우 라인이 형성된 하판과;
    상기 다수의 컬람 라인과 다수의 로우 라인이 교차하는 영역에 형성된 화소 영역과;
    상기 상판과 하판의 셀 갭을 유지시키도록 화소 영역 양측 또는 화소 영역의 어느 일측에 댐(Dam) 형태로 형성된 칼럼 스페이서와;
    상기 상판과 하판을 합착하는 실라인을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 패널.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 실 라인의 액정 주입구 주변에 형성된 칼럼 스페이서는 부분적으로 형성된 것을 특징으로 하는 액정 표시 패널.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 칼럼 스페이서는 상기 댐 형태로 화소 영역에 지그 재그 형태로 형성된 것을 특징으로 하는 액정 표시 패널.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 칼럼 스페이서는 홀수번째 컬럼 라인의 홀수번째 화소 영역의 우측면 또는 좌측면마다 댐 형태로 형성되며, 짝수번째 로우 라인의 짝수번째 우측면 또는 좌측면마다 댐 형태로 형성되어 지그 재그 형태로 형성된 것을 특징으로 하는 액정 표시 패널.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 칼럼 스페이서는 홀수번째 컬럼 라인의 홀수번째 화소 영역의 하측면 또는 상측면마다 댐 형태로 형성되며, 짝수번째 로우 라인의 짝수번째 하측면 또는 상측면마다 댐 형태로 형성되어 지그 재그 형태로 형성된 것을 특징으로 하는 액정 표시 패널.
  6. 상판에 컬럼 라인을 형성하는 단계와;
    상기 상판 또는 하판에 화소 영역이 형성될 영역의 양측 또는 상기 화소 영역이 형성된 영역의 어느 일측에 댐(Dam) 형태로 칼럼 스페이서를 형성하는 단계와;
    상기 컬럼 라인 형성된 상판과 로우 라인이 형성된 하판을 실 라인을 통해 합착하는 단계와;
    상기 실 라인의 액정 주입구를 통해 상기 상판과 하판 사이에 액정을 주입하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 패널의 제조 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 실 라인의 액정 주입구 주변에 형성된 칼럼 스페이서는 부분적으로 형성하여 상기 액정 주입시 액정을 확산시키는 것을 특징으로 하는 액정 표시 패널의 제조 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 칼럼 스페이서는 상기 댐 형태로 화소 영역에 지그 재그 형태로 형성하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 패널의 제조 방법.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 칼럼 스페이서는 홀수번째 컬럼 라인의 홀수번째 화소 영역의 우측면 또는 좌측면마다 댐 형태로 형성하며, 짝수번째 로우 라인의 짝수번째 우측면 또는 좌측면마다 댐 형태로 형성되어 지그 재그 형태로 형성하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 패널의 제조 방법.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 칼럼 스페이서는 홀수번째 컬럼 라인의 홀수번째 화소 영역의 하측면 또는 상측면마다 댐 형태로 형성하며, 짝수번째 로우 라인의 짝수번째 하측면 또는 상측면마다 댐 형태로 형성하여 지그 재그 형태로 형성하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 패널의 제조 방법.
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