KR100223159B1 - 대면적 액정표시장치 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 대면적 액정표시장치는 정반 150과 조정지그 151, 152로 구성된 고정수단에 액정패널을 복수개를 이어붙임할 수 있도록 고정하고, 상기 고정된 액정패널의 윗면에 편광판 125를 부착하고, 상기 액정패널에 부착된 편광판 125가 상기 정반 150면과 접하도록 상기 고정수단에 재 배치하여 고정하고, 상기 액정패널의 편광판 125가 부착되지 않은 면의 가장자리 부분에 고정판 200, 201을 부착하고,

상기 액정패널의 이어붙임되는 부분에 레진 170을 주입하여 상기 액정패널을 서로 접착하고, 상기 고정판 200, 201이 부착된 면에 상기 고정판 200, 201과 중첩되지 않도록 편광판 124를 부착하고, 상기 액정패널에 부착된 고정판을 제거하여 형성한다.

Description

대면적 액정표시장치 및 그 제조방법.

액정표시장치는 사무실, 학교, 도서관, 각 가정에 이르기까지 거의 모든 곳에서 이용되고 있다.

예를 들면 퍼스널컴퓨터, AV(audio visual), 모빌컴퓨터(mobile computer) 등의 휴대형 정보통신기기, 게임이나 시뮬레이션기기 등에서 많이 이용된다.

상기와 같이 액정표시장치의 이용범위가 넓어지면서 가볍고, 얇고, 고화질의 화면을 장시간 볼 수 있는 우수한 특징을 살린 응용제품이 관련 기업과 연구소 등에서 개발되고 있고, 공공장소 즉, 대형 박물관이나 기차역 또는 공항 등에서 대형 TV나 안내표시장치로 이용할 수 있도록 대형화한 액정표시장치의 제품도 개발되고 있다.

본 발명은 상기 대면적을 갖는 액정표시장치에 관련된 것으로써, 더 상세히는 액정패널과 액정패널을 서로 이어붙임할 때, 상기 액정패널들을 지지하는 베이스기판 없이 상기 액정패널을 이어붙임하기 위한 고정수단과 고정판을 이용하여 대면적의 액정표시장치를 구성하는 방법에 관한 것이다.

상기 대면적의 액정표시장치는 한국아팩스(APEX)(주)에서 발표한 논문(95 ASIA DISPLAY지의 large area liquid crystal display realized by tiling of four back panels)과 같이 소형 투명글래스기판을 이어붙임한 대면적의 투명글래스기판을 사용하는 방법이 있다.

상기와 같은 제조방법은 현재의 기술로 20인치 이상의 대면적의 투명글래스기판을 생산할 때 생산비가 높아지고, 기술상 한계가 있기 때문에 제안된 것이다.

상기 종래의 대면적 액정표시장치는 도 1, 도 2(도 1의 a-a선을 따라 절단한 단면도)와 같이 TFT 7과 화소전극 6이 형성된 소형 투명글래스기판 31,32,33,34가 베이스기판 1에 배열되고, 상기 소형 투명글래스기판 31,32,33,34의 단차는 마이크로(Micro)수지볼 60으로 조정되고, 상기 베이스기판 1과 상기 소형 투명글래스기판 31,32,33,34는 UV레진 39에 의하여 접착된다.

상기 베이스기판 위에 배열된 소형 투명글래스기판의 접합부는 파라핀 수지 70으로 접합된다.

칼라필터 20이 형성된 대면적 투명글래스기판 36은 상기 배열된 소형 투명글래스기판과 스페이서(spacer) 59에 의하여 셀갭(cell gap)이 유지되고, 씰(seal)재 30에 의하여 합착된다.

상기 셀갭의 공간에는 액정 80이 채워지고, 베이스기판 1과 대면적 투명글래스기판 36에는 각각 편광판 24,25가 부착된다.

상기 구조를 갖는 종래 대면적 액정표시장치 40의 제조방법에 대하여 설명한다.

먼저 도 3과 같이 소형 투명글래스기판 33위에 게이트버스라인(도시되지 않음)과 상기 게이트버스라인에서 분기하는 게이트전극 15를 형성한다.

상기 게이트전극이 형성된 기판 위에 게이트절연막 16을 형성한다.

상기 게이트전극 15부분의 게이트절연막 위에 반도체층과 불순물이온이 도핑된 반도체층 등으로 채널층 18을 형성한다.

상기 게이트절연막 위에 데이터버스라인 19를 형성하고, 상기 데이터버스라인에서 분기하는 소스전극 19a, 드레인전극 19b를 채널층 18 위에 형성한다.

이어서 보호막 26을 기판의 전면에 형성하고, 상기 드레인전극 19b부분의 보호막에 콘택홀을 형성한 후 상기 드레인전극 19b에 연결되는 화소전극 6을 보호막 26 위에 형성한다.

상기와 같이 형성된 기판은 단면 C부분을 따라 정밀 절단된다.

나머지 소형 투명글래스기판 31,32,34도 상기와 같은 방법으로 가공된다.

상기 정밀 절단된 기판을 도 4와 같이 베이스기판 1위에 배열하고, 마이크로 수지볼 60과 UV레진 39를 이용하여 소형 투명글래스기판 33,34의 접합 부분의 단차를 조정하고, 상기 베이스기판 1과 소형 투명글래스기판 33,34를 접착시킨다.

상기 소형 투명글래스기판 33과 34의 접합부는 파라핀 수지 70으로 접합되고, 상기 접합부의 간격 g는 5㎛ 이내로 유지한다.

상기 마이크로 수지볼 60은 도 5에 나타낸 것처럼 편광판 24위에 투명글래스기판을 직접 부착하였을 때 투명글래스기판 33,34의 두께편차 d가 50㎛정도이기 때문에 상기 투명글래스기판 33,34의 두께편차를 3㎛ 이내로 조정하기 위해서 사용된다.

상기와 같이 TFT 7과 화소전극 6 등이 형성된 소형 투명글래스기판 33,34를 베이스기판 1에 고정접착한 후, 상기 투명소형 글래스기판 위에 스페이서 59를 인쇄한다.

이어서 칼라필터 20 등이 형성된 대면적 투명글래스기판 36을 상기 스페이서 59가 인쇄된 소형 투명글래스기판과 합착하고, 상기 합착된 투명글래스기판의 외주면을 따라 씰재 30을 인쇄하고, 액정 80을 주입한 후 봉합한다.

이어서 베이스기판 1의 외면에 편광판 24를 부착하고, 대면적 글래스기판 36의 외면에 편광판 25를 부착한다.

상기와 같이 제조되는 종래 대면적 액정표시장치 40은 넓은 면적에 한번의 공정으로 액정이 주입되기 때문에 액정이 균일하게 주입되지 못하고, 액정주입의 안정성이 떨어지는 문제점이 있다.

또, 베이스기판 1, 마이크로 수지볼 60, UV레진 39 등이 더 추가되기 때문에 광투과율이 떨어지거나, 상기 추가된 물질에 의하여 투과된 광의 왜곡이 일어날 수 있다.

또한, 상기 소형 투명글래스기판을 베이스기판 1에 3㎛이내의 평탄도와 5㎛이내의 접합부의 간격을 갖도록 배열하기 위해서는 초 미세 가공기술이 필요하기 때문에 수율이 떨어진다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 액정패널을 각각 형성한 후 이어붙임하고, 상기 액정표시패널의 외면에 베이스기판 등의 추가부품이 없이 편광판을 직접 부착할 필요가 있다.

상기와 같은 구조의 대면적 액정표시장치를 제조하기 위해서는 특히, 각각의 액정패널을 이어붙임할 때 흔들리거나 움직이지 않도록 고정하는 장치가 필요하다. 또, 이동할 때 이어붙임한 접합부에 충격이 가해지더라도 벌어지거나 금이 가지 않도록 충분한 강도로 각각의 액정패널이 이어붙임될 수 있도록, 고정패널 등의 지지체가 형성되어야 한다.

따라서 상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 액정패널을 이어붙임하는 고정장치를 이용하여 제조수율을 향상시키는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 베이스기판 등의 추가부품 없이 액정패널을 이어붙임하여 대면적 액정표시장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 광 투과율이 향상된 대면적 액정표시장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 대면적 액정표시장치의 제조방법을 제공하는데 있다.

도 1은 종래의 대면적 액정표시장치의 평면도이고,

도 2는 도 1의 단면도이고,

도 3은 종래의 TFT와 화소전극의 상태를 나타내는 단면도이고,

도 4는 종래의 글래스기판을 이어붙임하는 과정을 설명하기 위한 단면도이고,

도 5는 이어붙임한 글래스기판의 표면단차를 나타내는 단면도이고,

도 6은 본 발명의 액정패널의 단면도이고,

도 7, 도 8은 본 발명의 액정패널을 이어붙임하는 과정을 설명하기 위한 단면도이고,

도 9는 본 발명의 대면적 액정표시장치의 평면도이고,

도 10은 도 9의 단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

6,106 : 화소전극 7,107 : TFT

24, 25,124,125 : 편광판 20,120 : 칼라필터

31,32,33,34,133,134,137,138 : 투명글래스기판 30,130 : 씰재

59,159 : 스페이서 70,170 : 레진

150 : 정반 151,152 : 조정지그

200,201,202,203 : 고정판 110a,110b,110c,110d : 액정패널

상기 목적을 위한 본 발명의 대면적 액정표시장치는 화소전극과 스위칭소자가 포함되어 형성된 제1투명기판과, 칼라필터가 포함되어 형성된 제2투명기판이 서로 합착되고, 상기 합착된 공간에 액정이 채워져 있는 액정패널이 30㎛ 이하의 접합폭을 갖도록 복수개 이어붙임되고, 상기 이어붙임된 액정패널의 외면에 제1편광판과 제2편광판이 부착된다.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 대면적 액정표시장치는 정반과 조정지그(JIG) 등으로 이루어지는 고정수단에 복수의 액정패널을 이어붙임할 수 있도록 배치 및 고정하고, 노출된 액정패널면에 제1편광판을 부착하고, 상기 제1편광판이 상기 고정수단 면과 접하도록 상기 고정수단에 상기 제1편광판이 부착된 액정패널을 재 배치하여 고정하고, 상기 액정패널의 제1편광판이 부착되지 않은 면의 가장자리 부분에 고정판을 부착하고, 상기 고정판이 부착된 면에 상기 고정판과 중첩되지 않도록 제2편광판을 부착하고, 상기 액정패널에 부착된 고정판을 제거하는 과정을 거쳐 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 구조를 포함하는 본 발명의 대면적 액정표시장치의 제조방법은 실시예에서 설명한다.

[실시예]

먼저, 도 6의 구조가 되도록 투명글래스기판 133위에 스위칭소자인 TFT 107을 형성하고, 상기 TFT에 연결되는 화소전극 106 등을 형성한다.

상기 TFT와 화소전극의 형성과정은 도 3에서 설명한 것과 동일하다.

이어서 투명글래스기판 137 위에 칼라필터 120 등을 형성한다.

상기 투명글래스기판 133,137의 어느 한쪽에 스페이서(spacer) 159와 씰(seal)재 130을 인쇄한 후 상기 투명글래스기판 133,137을 서로 합착하고, 상기 합착된 기판의 공간에 액정 180을 주입하고, 봉합한다.

상기 액정은 대면적에서 한번의 공정으로 주입될 때 액정의 주입밀도가 불균일하고, 안정성이 떨어지지만 본 발명은 작은 면적에 각각 액정을 주입하여 액정패널을 형성하기 때문에 액정의 주입밀도가 균일하고 안정적인 이점이 있다.

상기 액정이 주입되어 형성된 액정패널의 C부분을 레이저(laser)나 그라인더(grinder)을 이용하여 정밀절단한다.

상기 C부분을 절단할 때 액정패널의 접합면이 눈에 인식되지 않도록 하기 위해서 씰 130의 중앙 부분까지 절단한다.

이어서 도 7의 구조와 같이 상기 C부분이 절단된 액정패널을 4개(2개만 도시된다) 준비하여 조정지그(JIG) 151, 152가 구비된 정반 150에 배열한다.

상기 정반 150에 배열되는 액정패널은 정밀절단된 면이 서로 이어붙임될 수 있도록 배열되고, 조정지그 152는 이동 가능하여 상기 이어붙임 되는 부분의 폭을 임의로 조정할 수 있도록 하였다.

상기 조정지그 152가 이동할 수 있도록 형성됨으로써 액정패널의 이어붙임할 부분의 폭을 정확히 컨트롤하여 위치조정할 수 있는 이점이 있다.

상기 정반 150위에서 조정지그 152를 이용하여 상기 이어붙임되는 부분의 폭 d를 30㎛이하가 되도록 조정하고, 상기 액정패널의 노출된 윗면에 편광판 125를 부착한다.

이어서 도 8의 구조와 같이 편광판 125가 정반 150의 면과 접하도록 편광판 125가 부착된 액정패널을 반대로 하여 조정지그 151,152에 고정한다.

상기 정반 150에 고정된 액정패널의 윗면 가장자리 부분에 상기 이어붙임되는 액정패널을 고정할 수 있도록 고정판 200,201을 부착한다.

상기 고정판은 편광판이나, Al 등의 금속막을 사용할 수 있다.

상기 고정판은 액정패널의 이어붙임할 부분에 레진을 주입하고나, 액정패널을 이동할 때 이어붙임할 부분이 흔들리지 않고, 안정되도록 고정시키는 역할을 한다.

상기 고정판을 부착한 후 Cr/CrOx, 블랙레진 등으로 된 접합물질 170을 상기 액정패널의 이어붙임할 부분에 주입하여 상기 액정패널을 접합한다.

이어서 상기 고정판 200,201과 중첩되지 않도록 액정패널에 편광판 124를 부착한다.

이어서 상기 고정판 200,201을 제거하기 위하여 C부분을 레이저나 그라인더로 절단한다.

상기 고정판이 부착된 액정패널의 평면도는 도 9에서 잘 나타내고 있다.

도 9에서 200,201,202,203은 고정판이고, 110a,110b,110c,110d는 이어붙임하는 면이 정밀 절단된 각각의 액정패널이고, C는 상기 고정판을 제거하기 위한 절단선을 표시한다.

상기와 같은 과정을 거쳐 제조되는 액정패널은 도 10(도 9의 b-b선을 따라 절단한 단면도)과 같은 구조가 된다.

즉, 화소전극 106과 스위칭소자인 TFT 107이 포함되어 형성된 투명글래스기판 133과, 칼라필터 120이 포함되어 형성된 투명글래스기판 137이 서로 합착되고, 상기 합착된 송간에 액정 180이 채워지고, 씰재 130으로 봉합된 액정패널 110c와,

화소전극 106과 스위칭소자인 TFT 107이 포함되어 형성된 투명글래스기판 134와, 칼라필터 120이 포함되어 형성된 투명글래스기판 138이 서로 합착되고, 상기 합착된 공간에 액정 180이 채워지고, 씰재 130으로 봉합된 액정패널 110d가 30㎛ 이하의 접합 폭을 갖도록 복수개 이어붙임되고, 상기 이어붙임된 액정패널의 외면에 편광판이 부착된다.

본 발명의 대면적 액정표시장치는 정반 150과 조정지그 151,152로 구성된 고정수단에 액정패널 110a,110b,110c,110d을 이어붙임할 수 있도록 고정하고, 상기 110a,110b,110c,110d의 한쪽의 액정패널면에 편광판 125를 부착하고, 상기 편광판 125가 상기 정반 150 면과 접하도록 상기 고정수단에 액정패널을 재 배치하여 고정하고, 상기 액정패널 110a,110b,110c,110d의 편광판이 부착되지 않은 면의 가장자리 부분에 고정판 200,201,202,203을 부착하고, 상기 고정판이 부착된 면에 상기 고정판과 중첩되지 않도록 편광판 124를 부착하고, 상기 액정패널에 부착된 고정판을 제거하여 형성되는 것을 특징으로 한다.

따라서 본 발명의 대면적 액정표시장치는 넓은 면적에 한 번의 공정으로 액정이 주입되는 종래의 대면적 액정표시장치에 비하여 액정이 균일하게 주입되고, 안정적인 효과가 있다.

또, 본 발명의 대면적 액정표시장치는 종래 대면적 액정표시장치에 비하여 베이스기판 1, 마이크로 수지볼 60, UV레진 39 등이 더 추가되지 않기 때문에 광 투과율이 향상되고, 광의 왜곡을 줄일 수 있는 효과가 있다.

또한, 투명한 수지볼 등을 이용하여 각각의 글래스기판의 평탄도를 맞추는 초미세 가공기술을 생략할 수 있기 때문에 수율이 향상되는 효과가 있다.

또, 본 발명의 대면적 액정표시장치는 제조과정에서 고정판이 부착되기 때문에 액정패널의 이어붙임할 부분에 레진을 주입하거나, 액정패널을 이동할 때 이어붙임할 부분이 흔들리지 않고 안정되도록 고정하여 제품의 품질을 향상시키는 효과가 있다.

Claims (9)

1. 고정수단에 복수의 액정패널을 30㎛ 이하의 접합 폭으로 이어붙임할 수 있도록 고정하고, 상기 복수의 액정패널의 한 외면에 1장으로 된 제1편광판을 부착하고, 상기 고정수단에 상기 제1편광판이 부착된 액정패널을 반대로 뒤집어 고정한 후, 상기 복수의 액정패널의 다른 한 외면의 가장자리 부분에 고정판을 부착하고, 상기 고정판과 중첩되지 않도록 1장으로 된 제2편광판을 부착하고, 상기 액정패널에 부착된 고정판을 제거하여 형성되는 것을 특징으로 하는 대면적 액정표시장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 고정판은 상기 제1,제2편광판과 동일재료인 것을 특징으로 하는 대면적 액정 표시장치.
3. 제1항에 있어서,

   상기 고정판은 금속재료인 것을 특징으로 하는 대면적 액정표시장치.
4. 제1항에 있어서,

   상기 액정패널은 Cr/CrOx, 블랙레진 중 선택되는 어느 하나로 이어붙임되는 것을 특징으로 하는 대면적 액정표시장치.
5. 제1기판 위에 화소전극과 상기 화소전극에 연결되는 스위칭소자를 포함하여 형성하는 공정과,

   제2기판 위에 칼라필터를 포함하여 형성하는 공정과,

   상기 제1기판과 제2기판을 대향되게 합착하고, 상기 합착된 기판의 공간에 액정을 주입하고 봉합하는 것을 포함하여 액정패널을 형성하는 공정과,

   상기 액정패널의 이어붙임되는 면을 정밀 절단하는 공정과,

   상기 이어붙임되는 면이 정밀 절단된 복수개의 액정패널을 이어붙임할 수 있도록 고정수단에 배열하여 위치맞춤하는 공정과,

   상기 고정수단에서 위치맞춤된 복수의 액정패널의 제1면에 제1편광판을 부착하는 공정과,

   상기 제1편광판이 상기 고정수단의 면에 접하도록 상기 고정수단에 위치맞춤하는 공정과,

   상기 이어붙임되는 액정패널을 서로 이어서 고정시키는 고정판을 상기 액정패널의 제2면의 일부에 형성하는 공정과,

   상기 액정패널의 이어붙임되는 면에 접합물질을 주입하여 액정패널을 이어붙임하는 공정과,

   상기 고정판이 부착된 액정패널의 제2면에 상기 고정판과 중첩되지 않도록 제2편광판을 부착하는 공정과,

   상기 고정판이 부착된 기판 부분을 제거하는 공정을 포함하는 대면적 액정표시장치의 제조방법.
6. 제6항에 있어서,

   상기 고정판은 상기 제1, 제2편광판과 동일한 것으로 형성되는 것을 특징으로 하는 대면적 액정표시장치의 제조방법.
7. 제6항에 있어서,

   상기 고정판은 금속으로 형성되는 것을 특징으로 하는 대면적 액정표시장치의 제조방법.
8. 제6항에 있어서,

   상기 액정패널의 이어붙임 폭이 30㎛ 이내로 형성되는 대면적 액정표시장치의 제조방법.
9. 제6항에 있어서,

   상기 액정패널의 이어붙임되는 면에 주입되는 접합물질은 Cr/CrOx, 블랙레진 중 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 대면적 액정표시장치의 제조방법.

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