KR0142466B1 - 블로킹 패턴을 형성한 액정 표시장치 - Google Patents

Abstract

이 발명은 블로킹 패턴을 부착한 액정 표시장치에 관한 것으로, 종래에는 액정 표시장치를 형성할 때 액정을 일정한 방향으로 배열시키기 위하여 배향막을 형성하고, 이 배향막을 천으로 러빙처리하는 공정에서 러빙 천에 붙어있는 이물질이 화면 표시부에 흡착되어 액정 표시장치에 화소 결함 등을 발생시켜 신뢰성 및 수율을 감소시키는 문제점이 있었다.

따라서, 이 발명에서는 이러한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 액정 표시장치의 화면 표시부 이외의 영역에 일정한 형태의 요철을 갖는 블로킹 패턴을 러빙 방향에 수직 또는 일정한 각을 갖도록 형성하여 러빙 처리시 러빙 천의 이물질을 제거할 수 있도록 구성하였다.

Description

블로킹 패턴을 형성한 액정 표시장치

제1도는 액정 패널의 단면도.

제2도는 종래의 배향막 인쇄용 수지판을 나타낸 평면도.

제3도는 이 발명에 따른 배향막 인쇄용 수지판을 나타낸 평면도.

제4도는 이 발명에 따른 액정 패널의 평면도.

제5도는 제4도의 A-A선의 단면도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

9:기판 10, 20:러빙 마크

11, 17:배향막 12:더미 패턴

13:유리 기판 14:패드 형성부

15:실부 16:화면 표시부

18:블로킹 패턴 19:주변부

[발명이 속하는 기술분야 및 그 분야의 종래기술]

이 발명은 블로킹 패턴을 부착한 액정 표시장치에 관한 것으로 더욱 상세하게 말하자면, 액정 표시장치의 패널에 러빙처리 공정에서 이물질을 제거할 수 있는 블로킹 패턴을 형성하여 액정 표시장치의 수율을 향상시킬 수 있는 방법 및 구조에 관한 것이다.

액정 표시장치(liquid crystal display)는 인가된 전압에 따라 빛의 투과율이 변한다는 특성을 갖는 액정(liquid crystal)을 사용하여 화면 표시를 할 수 있도록 구성한 표시장치로서, 다른 표시장치들 보다 저전압에서 작동하고, 저소비전력이라는 장점들을 가지고 있어 화면 표시장치에 많이 응용되고 있다.

이러한 액정 표시장치에 사용하는 액정은 분자가 차지하는 위치와 분자축 방향이 고체에서 볼 수 있는 것과 같은 완전한 규칙성을 갖는 상태와 등방성 액체에서 볼 수 있는 불규칙상태와의 중간 상태를 가리키는 물질을 말하는데, 일반적으로 그 상태가 액체처럼 유동성이 있지만 방향에 따라서 광학적 성질을 달리하는 결정체를 닮았다는 특성이 있다.

액정 물질의 분자 구조는 가늘고 긴 형상이라는 특징을 가지고 있는데, 길이는 수십Å이고 그 폭은 수Å이다. 이러한 분자가 외부로부터의 전계, 자계, 열 등의 약한 자극에 의해 그 배열 방향이 변하거나, 분자의 움직임에 변화가 발생한다. 액정의 이런 특성에 의해서 광학적 성질을 용이하게 변화시킬 수 있는데, 이것이 액정을 표시장치에 사용할 수 있게 되는 큰 이유이다.

이와 같은 특성을 갖는 액정을 표시장치에 이용할 때 일정한 크기의 액정셀(cell)을 구성하는데, 액정 셀의 두께가 얇을 때 셀을 구성하는 기판 표면과 액정 분자의 상호 작용에 의해서 셀 내부의 전체 액정 분자의 배열이 영향을 받게 된다. 따라서, 기판 표면의 상태에 따라서 액정 분자의 배열을 어느정도 규제할 수 있게 된다.

이러한 기판과 액정 분자의 상호 작용을 이용하여 액정 분자들을 일정한 방향으로 배열시킬 수 있는데, 이것을 배향처리 또는 표면처리라 한다.

이 배향처리 방법에는 러빙(rubbing), 일정한 물질의 경사증착, 이온 빔에 의한 경사에칭 등의 물리적 방법과, 기판 또는 액정에 화학적 처리를 하는 화학적 방법이 있는데, 일반적으로 일정한 하중하에서 기판의 표면을 레이온(rayon) 또는 나일론(nylon) 등의 천을 이용하여 일정 방향으로 문질러서 액정분자를 배열시키는 러빙 방법을 많이 사용한다.

이와 같은 배향처리를 위하여 액정 표시장치에 배향막을 형성하고, 이 배향막에 액정 분자를 배향시키는데, 제1도는 이러한 배향막을 부착한 액정 패널의 단면도를 나타낸다.

제1도에 도시한 바와 같이 일반적으로 액정 표시장치의 액정 패널(panel)은 액정(3)을 구동시키기 위한 반도체 소자(4)가 부착된 하부 기판(1)과 액정 표시장치의 컬러(color) 표시를 위한 컬러필터 층(5)이 부착된 상부 기판(2)과 두 기판(1, 2) 사이의 간격을 유지하기 위한 스페이서(spacer, 7)와 일정한 두께를 유지하면서 두장의 유리 기판(1, 2)을 접착시키기 위한 실(seal)제(8)로 구성되는데, 배향막(6)은 제1도에 도시한 바와 같이 상부 기판(2)과 하부 기판(1)의 가장 안쪽에 형성되고, 이 배향막(6) 사이에 액정(3)을 주입하여 액정(3)을 배향시킬 수 있도록 한 구조를 갖는다.

이와 같은 구조의 액정 패널에 사용하는 배향막(6)은 일반적으로 폴리이미드(polyimide) 같은 유기 고분자막을 사용하여 구성하는데, 배향막(6)을 형성하기 위한 종래의 배향막 인쇄용 수지판을 제2도에 도시하였다.

제2도는 종래의 배향막 인쇄용 수지판을 나타낸 평면도로서, 제2도에 도시한 바와 같이 종래의 배향막 인쇄용 수지판은 기판(9)에 러빙 방향을 표시하는 러빙 마크(rubbing mark, 10)와, 액정 패널의 화면 표시부에 배향막 패턴(pattern)을 인쇄할 수 있는 배향막 인쇄부(11)로 구성되어 있어, 액정 패널의 양쪽 기판상에 배향막을 전사에 의해서 인쇄하게 된다.

이와 같은 배향막 인쇄용 수지판을 이용하여 제1도에 도시한 배향막(6)을 형성하고 배향처리를 위하여 러빙하는 공정은 상기한 바와 같이 배향막(6) 표면을 천으로 문지르는 단순한 작업이지만 액정 패널의 표시 특성에는 큰 영향을 미친다.

즉, 배향막(6) 표면을 천으로 문지르면 천에서 발생하는 먼지와 보풀 등의 입자들이 배향막(6)에 부착하여 배향막(6)을 오염시키고 전극간의 단락을 일으킨다.

이에 따라, 액정 표시장치의 신뢰성 저하와 품질 저하가 발생하고, 액정 표시장치를 점등시켜 검사하는 과정에서 상기한 오염물에 의한 화소결함이 발생하게 되면 불량으로 처리되어 수율(yield)이 저하 한다는 문제점을 가지고 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 종래에는 러빙 공정 작업시 러빙하는 강도를 조절하거나, 러빙하는 장치 내부의 습도를 높게하여 정전기 발생을 감소시켜 러빙 천에 부착되는 이물질을 감소시키는 방법과, 러빙 작업 후 기판을 세척하는 방법을 사용하였다.

그러나, 이와 같은 방법으로는 액정 패널의 화면 표시부에 흡착되는 이질을 완전히 제거할 수 없다는 문제점을 가지고 있다.

[발명의 목적]

이 발명의 목적은 상기한 먼지 입자에 의해 발생하는 문제점을 해결하기 위한 것으로, 러빙처리시 액정 표시소자의 표시면적 내에 이물질의 혼입 및 흡착을 최소화하여 수율을 향상시킬 수 있는 액정 표시장치의 제조방법 및 그 구조를 제공하는데 있다.

[발명의 구성, 작용 및 효과]

상기한 목적을 달성하기 위하여 이 발명에서는 액정 패널의 화면을 표시하는 부분 이외의 부위에 이물질을 블로킹(blocking)하여 이물질이 화면 표시부에 형성된 배향막에 흡착되지 않도록 블로킹 패턴(blocking pattern)을 형성하였다. 이를 실시예로서 첨부한 도면에 따라 상세히 설명하면 다음과 같다.

제3도는 이 발명에 따른 배향막 인쇄용 수지판을 나타낸 평면도로서, 제3도에 도시한 바와 같이 이 발명에 따른 배향막 인쇄용 수지판은 기판(9), 러빙 방향을 표시하는 러빙마크(10), 배향막 인쇄부(11)로 구성된 종래의 배향막 인쇄용 수지판에 블로킹 패턴을 액정 패널에 형성할 수 있도록 더미 패턴(dummy pattern, 12)을 더 포함하여 구성된다.

여기에서 더미 패턴(12)은 러빙 방향에 수직 또는 일정한 각을 갖도록 형성되어 배향막을 형성한 후 러빙처리할 때 러빙 천에 붙은 이물질을 제거할 수 있도록 구성한다.

이와 같은 구성을 갖는 배향막 인새용 수지판을 사용하여 전사에 의한 방법으로 배향막을 형성시키는 경우에 나타나는 배향막의 패턴(pattern)을 제4도와 제5도에 도시하였다.

제4도는 이 발명에 따른 액정 패널의 평면도이고, 제5도는 제4도의 A-A선의 단면도로서, 외부의 구동신호와 액정 패널을 연결시키기 위하여 패드가 형성되어 있는 기판을 나타내고 있다.

제4도에 도시한 바와 같이 유리 기판(13)에 패드 형성부(14)와 상·하 기판을 접합하기 위한 실제가 형성될 실부(15)를 제외한 영역에 배향막을 형성시킨다. 이때, 제5도에 도시한 바와 같이 액정 패널의 화면 표시부(16)에 인쇄되는 배향막(17)은 균일한 두께로 형성되고 화면 표시부(16) 이외의 영역인 주변부(19)에 인쇄되는 배향막은 일정한 간격과 일정 형태의 요철을 갖는 블로킹 패턴(18)으로 형성된다.

이와 같이 블로킹 패턴(18)과 배향막(17)이 형성된 기판(13)을 표시된 러빙 마크(20)가 지시하는 방향으로 러빙을 실시하면, 러빙 방향에 수직 또는 일정한 각으로 형성되어 러빙 천엘 붙어있는 이물질을 블로킹하여 화면 표시부(16)에 이물질이 흡착되지 않도록 미리 제거할 수 있다.

패드가 형성되지 않는 기판의 경우에는 제4도에 도시한 화면 표시부(16)와 실부(15)를 제외한 영역인 주변부에 블로킹 패턴(18)을 형성한다.

여기에서 상기한 블로킹 패턴(18)의 평면적인 형태는 바(bar)형, 엑스(X)형, 원형, 사각형 등의 여러 형태로 구성할 수 있다.

이상에서 본 바와 같이 이 발명에 따른 액정 표시장의 액정 패널은 이물질을 블로킹하여 제거하기 위한 블로킹 패턴을 화면 표시부 이외의 영역인 주변부에 형성하는데, 상기한 배향막과 같은 물질로 배향막 형성 공정에서 형성되는 블로킹 패턴은 하나의 실시예로서 설명한 것으로, 액정 패널을 구성하는 다른 소자를 형성하는 공정에서도 블로킹 패턴을 형성할 수 있다.

즉, 액정 표시장치는 액정을 구동시키기 위해 금속층과 절연층 등으로 구성되는 반도체 소자와, 외부의 신호선과 액정 패널의 연결을 위해 금속층으로 형성되는 배선과, 액정에 구동 전압을 가하기 위해 금속층으로 형성되는 전극과, 상기한 전극 및 배선들의 절연을 위해 형성하는 절연층들로 구성되는데, 전극 또는 배선들을 형성하는 공정 또는 반도체 소자의 금속층을 형성하는 공정에서 이들 금속층을 구성하는 물질인 금속으로 블로킹 패턴을 형성할 수도 있고, 절연층을 형성시키는 공정에서 절연층을 구성하는 물질로 형성할 수도 있으며 기타 유기막 등으로 블로킹 패턴을 형성할 수도 있다.

이와 같이 액정 패널의 비표시 영역에 일정한 방향을 갖는 블로킹 패턴을 형성하며, 러빙처리 공정에서 화면 표시부에 이물질이 흡착하여 발생하는 상기한 여러가지 문제점들을 해결할 수 있어 신뢰성 및 품질을 향상시키고, 액정 표시장치 제조시 수율(yield)을 향상시킬 수 있다는 효과를 가져온다.

Claims (12)

1. 화면 표시부와, 상기한 화면 표시부에 형성되는 배향막과, 상기한 배향막의 러빙 방향을 나타내는 러빙 마크와, 상기한 화면 표시부 이외의 영역인 주변부로 구성되는 액정 표시장치에 있어서, 상기한 배향막의 러빙처리시 상기한 화면 표시부에 이물질이 흡착되는 것을 방지하기 위하여 상기한 주변부에 블로킹 패턴을 더 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 액정 표시장치.
2. 제1항에 있어서, 상기한 블로킹 패턴은 일정한 형태의 요철을 갖도록 형성함을 특징으로 하는 액정 표시장치.
3. 제1항에 있어서, 상기한 블로킹 패턴은 상기한 러빙 방향과 수직 또는 일정한 각을 이루도록 형성함을 특징으로 하는 액정 표시장치.
4. 제1항에 있어서, 상기한 블로킹 패턴은 상기한 배향막을 구성하는 물질로 형성함을 특징으로 하는 액정 표시장치.
5. 제1항에 있어서, 상기한 블로킹 패턴은 금속 물질로 형성함을 특징으로 하는 액정 표시장치.
6. 제1항에 있어서, 상기한 블로킹 패턴은 절연 물질로 형성함을 특징으로 하는 액정 표시장치.
7. 제1항에 있어서, 상기한 블로킹 패턴을 일정한 간격을 두고 형성함을 특징으로 하는 액정 표시장치.
8. 금속층과 절연층으로 구성되는 반도체 소자와, 외부의 신호선과 액정 패널의 연결을 위해 금속층으로 형성되는 배선과, 액정에 구동 전압을 가하기 위해 금속층으로 형성되는 전극과, 상기한 전극 및 배선들의 절연을 위해 형성하는 절연층과, 액정을 배향시키기 위한 배향막으로 구성되는 액정 표시장치의 제조공정에 있어서, 상기한 액정 패널에 블로킹 패턴을 형성하는 공정을 더 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 액정 표시장치의 제조방법.
9. 제8항에 있어서, 상기한 금속층을 형성하는 공정에서 상기한 블로킹 패턴을 형성함을 목적으로 하는 액정 표시장치의 제조방법.
10. 제8항에 있어서, 상기한 절연층을 형성하는 공정에서 상기한 블로킹 패턴을 형성함을 특징으로 하는 액정 표시장치의 제조방법.
11. 제8항에 있어서, 상기한 배향막을 형성하는 공정에서 상기한 블로킹 패턴을 형성함을 특징으로 하는 액정 표시장치의 제조방법.
12. 기판과, 러빙 방향을 표시하기 위하여 상기한 기판에 형성되는 러빙마크와, 배향막을 형성하기 위한 배향막 인쇄부로 구성된 배향막 인쇄용 수지판에 있어서, 상기한 배향막 인쇄부 이외의 영역의 기판에 더미 패턴을 형성함을 특징으로 하는 배향막 인쇄용 수지판.