KR0154809B1 - 액정 표시 장치 및 그 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 액정 표시 장치 및 그 제조 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 박막 트랜지스터가 형성되어 있는 기판과 컬러 필터가 부착되어있는 기판에 배향막이 형성되어 있는 액정 표시 장치의 제조 방법에 관한 것이다. 전극이 형성되어 있는 두 기판 전면에 배향막을 형성하고 배향막의 외주부에 봉인재를 형성하고 봉인재 바깥에 쇼트를 형성하고 두 기판을 포개어 접착하고 열과 압력을 이용하여 셀 간격 형성 경화시, 상기 배향막을 파괴하여 전극과 쇼트를 접촉시킨다. 따라서, 본 발명에 따른 액정 표시 장치는 배향막이 전면에 형성되어 있어도 쇼트가 전극과 접하고 있기 때문에, 컬러 필터 기판의 전극에 쇼트를 통하여 신호를 인가할 수 있고, 제조 공정에 있어서, 기판 전면에 배향막을 형성하기 때문에 기판에 따른 각각의 배향막판이 필요치 않아 제조원가를 절감할 수 있고, 기판의 활성 영역과 배향막판의 배향막 형성 부분을 정밀하게 배열하는 공정을 줄일 수 있는 효과가 있다.

Description

액정 표시 장치 및 그 제조 방법

제1도는 종래 기술에 따른 액정 표시 장치의 구조를 나타낸 단면도이고,

제2도는 종래 기술에 따른 액정 표시 장치에서 기판의 구조를 나타낸 평면도이고,

제3도는 종래 기술에 따른 액정 표시 장치의 제조 방법에서 배향막을 형성하기 위한 배향막 판의 구조를 나타낸 평면도이고,

제4도는 제3도의 A-A'부분의 단면도이고,

제5도(a)내지 (b)는 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치의 제조방법을 그 공정 순서에 따라 도시한 단면도이고,

제6도는 본 발명에 따른 액정 표시 장치의 제조 방법에서 배향막 판의 평면도이고,

제7도는 제6도의 B-B부분의 단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1, 11, 4, 41 : 기판 2, 21 : 전극

3, 31 : 배향막 5, 51 : 봉이재

6, 61 : 쇼트 7, 71 : 배향막 판

a : 활성 영역 a1, a2 : 배향막 형성 부분

본 발명은 액정 표시 장치 및 그 제조 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 박막 트랜지스터가 형성되어 있는 기판과 컬러 필터가 부착되어 있는 기판에 배향막이 형성되어 있는 액정 표시 장치의 제조 방법에 관한 것이다.

일반적으로 배향막은 두 기판 사이의 액정 물질의 분자 배열만으로 광학적 효과를 얻을 수 없기 때문에 액정 물질에 배향성을 좋게하고 상 하 기판의 전극에서 용출되는 금속 이온 등에 의한 액정 물질의 손상을 방지하기 위해 배향막을 형성하는데, 일반적으로 배향막은 유기 고분자막으로 배향의 안전성, 내구성, 생산성을 고려하여 폴리이미드(polyimide)수지를 이용하고 있다.

그러면, 첨부한 도면을 참고로 하여 액정 표시 장치 및 그 제조 방법에 대하여 더욱 상세하게 설명한다.

제1도는 종래 기술에 따른 액정 표시 장치의 구조를 나타낸 단면도이고,

제2도는 종래 기술에 따른 액정 표시 장치에서 기판의 구조를 나타낸 평면도이고,

제3도는 종래 기술에 따른 액정 표시 장치의 제조 방법에서 배향막을 형성하기 위한 배향막 판의 구조를 나타낸 평면도이고,

제4도는 제3도의 A-A부분의 단면도이고,

제1도에 도시한 바와 같이, 종래의 액정 표시 장치는 트랜지스터 기판(1)과 컬러 필터 기판(4)이 평행하게 존재하고, 두 기판(1, 4) 상 하부에 대응하는 폭으로 두 전극(2)이 형성되어 있다. 그리고 두 전극(2)의 상 하부에 배향막(3)이 서로 대응하는 폭으로 외주부까지 형성되어 있고 액정 물질을 봉인하도록 봉인재(5)가 배향막(3)과 접하면서 두 전극(2)의 상 하부 일부에 형성되어 있다. 그리고 컬러 필터 기판(4)에 신호를 인가 하기 위해 봉인재(5)를 기준으로 배향막(3)이 형성되어 있지 않은 부분에 두 전극(2) 상하부에 접하도록 쇼트(short)(6)가 형성되어 있다. 여기서, 전극(2)과 쇼트(6)를 지나는 화살표는 신호 경로를 나타낸 것이다.

이러한 종래의 액정 표시 장치의 제조 방법 중, 배향막을 형성하는 공정에서 과거에는 스핀 코팅(spin coating)방법을 이용하여 상 하 기판 전면에 배향막을 형성하고 두 전극에 산호를 인가하기 위해 쇼트를 형성하는 부분에는 절연막인 배향막을 식각을 통하여 제거한다. 그 후, 제2도에서 볼 수 있듯이, 오프세트(OFFSET) 인쇄를 통하여 필요한 부분에만 배향막을 형성한다. 이 방법에서는 두 기판(1, 4)의 활성 영역(a)에만 배향막(3)을 형성하기 위해 제3도와 같은 배향막 판(7)을 제작하여 a와 대응하는 넓이로 제4도와 같이, 배향막을 기판에 인쇄하는 부분(a1)을 볼록한 구조를 형성하여 이용하였다.

그러나, 이러한 종래의 액정 표시장치의 제조 방법은 두 기판의 활성 영역과 배향막 판의 배향막을 기판에 인쇄하는 부분을 정밀하게 배열을 맞추는 공정으로 인하여 작업의 효율이 저하되고, 활성 영역의 넓이에 따라 같은 넓이를 갖는 각각의 배향막 판이 필요하게 되므로 제조 원가가 상승하는 문제점을 가지고 있다.

본 발명의 목적은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 액정 표시 장치를 제조할 때, 제조 공정을 최소화하여 작업의 효율을 높이고, 필요한 배향막판을 최소화하여 제조 원가를 낮추는 데 있다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 액정 표시 장치는,

평행하게 서로 마주보고 있으며 투명한 전극 및 상기 전극 위에 형성되어 있는 배향막을 포함하고 있는 두 기판, 상기 두 기판의 외주부 가장자리에 형성되어 있으며, 또한 상기 전극과 접하고 있으며 도전 물질로 코팅된 스페이서가 혼합되어 상기 두 기판을 전기적으로 연결하는 쇼트 수단을 포함하고 있다.

그리고 이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 액정 표시 장치의 제조 방법은,

전극이 형성되어 있는 두 기판 전면에 배향막을 형성하는 제1공정,

상기 배향막의 외주부에 봉인재를 형성하는 제2공정,

상기 봉인재 바깥에 쇼트를 형성하는 제3공정,

상기 두 기판을 포개어 접착하는 제4공정,

열과 압력을 이용하여 셀 간격 형성 경화시, 상기 배향막을 파괴하여 상기 전극과 쇼트를 접촉시키는 제5공정을 포함하고 있다.

본 발명에 따른 이러한 액정 표시 장치에서는 배향막이 전면에 형성되어 있어도 쇼트가 전극과 접하고 있기 때문에, 컬러 필터 기판의 전극에 쇼트를 통하여 신호를 인가할 수 있고, 기판 전면에 배향막을 형성하기 때문에 기판과 배향막판을 정밀하게 배열하는 공정을 줄이게 된다.

그러면, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명에 따른 액정 표시 장치의 한 실시예를 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명한다.

제5도(a)내지 (b)는 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치의 제조 방법을 그 공정 순서에 따라 도시한 단면도이고,

제6도는 본 발명에 따른 액정 표시 장치의 제조 방법에서 배향막판의 평면도이고,

제7도는 제6도의 B-B' 부분의 단면도이다.

제5도 (b)에서 보는 바와 같이, 본 발명에 따른 액정 표시 장치에는 박막 트랜지스터가 형성되어 있는 기판(11)과 컬러 필터가 부착되어 있는 기판(41)이 평행하게 존재하고, 두 기판(11, 41) 상 하부 전면에 대응하는 폭으로 두 전극(21)이 형성되어 있다. 그리고 두 전극(21)의 상 하부에 배향막(31)이 서로 대응하는 폭으로 전면에 형성되어 있고, 외주부에 액정 물질을 봉인하도록 봉인재(51)가 상 하부 두 배향막(31)의 일부에 형성되어 있다. 그리고 컬러 필터 기판(41)에 신호를 인가하기 위해 봉인재(51)를 기준으로 가장자리에 배향막(31)을 단락시키면서, 단락된 부분은 두 전극(21) 상 하부에 접하도록 구형의 쇼트(short)(61)가 형성되어 있다. 여기서, 하부 기판(11)의 전극(2)을 통하여 쇼트(61)를 지나는 화살표는 신호 경로를 나타낸 것이다.

이러한 액정 표시 장치의 본 발명에 따른 제조 방법은 다음과 같다.

제5도(a)에서 볼 수 있듯이, 상 하 두 기판 중 한 기판(11)에는 컬러 필터가 부착되어 있고 전극(21)이 형성되어 있다. 그리고 다른 한 기판(41)에는 박막트랜지스터와 전극(21)이 형성되어 있다. 제7도와 같이, 전면에 배향막을 형성할 수 있도록 단면 구조를 가진 제6도의 a2부분을 가진 배향막 판(71)을 이용하여 상 하부 두 기판(11, 41)을 테이블에 고정시키고 오프세트 인쇄를 통하여 기판 전면에 배향막(3)을 500~1000Å 정도의 두께로 형성한다. 그리고, 액정 물질을 봉입하기 위해 두 기판(11, 41) 중 한 기판의 외주부 일부 위에 봉인재(51)을 형성한다. 다음으로, 두 기판(11, 41)의 전극(21)에 신호를 인가하기 위해 봉인재(51)가 형성되어 있는 외주부 가장자리에 분배기를 이용하여 쇼트(61)를 형성하고 두 기판(11, 41)을 평행하게 포개어 접착한다. 이때, 쇼트(61)의 재료는 전도성이 좋은 금(Au) 또는 니켈(Ni) 등을 600~1000Å 정도 코팅(coating)한 비닐 벤젠(poly vinyl benzene) 재료의 스페이서(spacer)와 종래의 재료인 은 반죽을 혼합한 것이다. 그리고, 상 하 기판(11, 41)을 평행하게 포개어 접착한다.

이어, 두 기판(11, 41)이 균일하게 봉인재(51)에 의해 셀 간격(cell gap)을 유지하는 상태에서, 열과 압력을 이용한 셀 간격 형성 경화시, 압력(0.5~1.5㎏/㎠)을 받은 금속 코팅된 스페이서 의해 배향막(3)은 물리적으로 파괴되고 쇼트(61)은 전극(21)과 접하게 된다.

따라서, 본 발명에 따른 액정 표시 장치는 배향막이 전면에 형성되어 있어도 쇼트가 전극과 접하고 있기 때문에, 컬러 필터 기판의 전극에 쇼트를 통하여 신호를 인가할 수 있고, 제조 공정에 있어서, 기판 전면에 배향막을 형성하기 때문에 기판에 따른 각각의 배향막 판이 필요치 않아 제조 원가를 절감할 수 있고, 기판의 활성 영역과 배향막 판의 배향막 형성 부분을 정밀하게 배열하는 공정을 줄일 수 있는 효과가 있다.

Claims (9)

1. 평행하게 서로 마주보고 있으며 투명한 전극 및 상기 전극 위에 형성되어 있는 배향막을 포함하고 있는 두 기판, 상기 두 기판의 외주부 가장자리에 형성되어 있으며, 또한 상기 전극과 접하고 있으며 도전 물질로 코팅된 스페이서가 혼합되어 상기 두 기판을 전기적으로 연결하는 쇼트 수단을 포함하는 액정 표시 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 스페이서의 재료는 폴리 비닐 벤젠인 액정 표시 장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 쇼트의 재료는 금(Au) 또는 니켈(Ni) 등의 전도성이 좋은 물질을 코팅한 스페이서와 은 반죽을 혼합한 액정 표시 장치.
4. 전극이 형성되어 있는 두 기판 전면에 배향막을 형성하는 제1공정, 상기 배향막의 외주부에 봉인재를 형성하는 제2공정, 상기 봉인재 바깥에 쇼트를 형성하는 제3공정, 상기 두 기판을 포개어 접착하는 제4공정, 열과 압력을 이용하여 셀 간격 형성 경화시, 상기 배향막을 파괴하여 상기전극과 쇼트를 접촉시키는 제5공정을 포함하는 액정 표시 장치의 제조 방법.
5. 제4항에 있어서, 상기 제1공정에서 상기 배향막은 상기 두 기판 전면에 형성할 수 있도록 제작된 배향막판을 이용하는 액정 표시 장치의 제조 방법.
6. 제4항에 있어서, 상기 제1공정에서 상기 배향막은 500~1000Å 정도의 두께로 형성하는 액정 표시 장치의 제조 방법.
7. 제4항에 있어서, 상기 제3공정에서 상기 쇼트는 도전 물질로 코팅한 구형의 스페이서와 은반죽을 혼합한 물질로 형성하는 액정 표시 장치의 제조 방법.
8. 제7항에 있어서, 상기 스페이서에 코팅된 도전 물질의 두께는 600~1000Å 정도인 액정 표시 장치의 제조 방법.
9. 제4항에 있어서, 상기 제5공정에서 상기 배향막에 가하는 압력은 0.5~1.5㎏/㎠인 액정 표시 장치의 제조 방법.