KR100256170B1 - 액정표시소자의 제조방법 - Google Patents

액정표시소자의 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR100256170B1
KR100256170B1 KR1019980000754A KR19980000754A KR100256170B1 KR 100256170 B1 KR100256170 B1 KR 100256170B1 KR 1019980000754 A KR1019980000754 A KR 1019980000754A KR 19980000754 A KR19980000754 A KR 19980000754A KR 100256170 B1 KR100256170 B1 KR 100256170B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
substrate
liquid crystal
upper substrate
light energy
crystal display
Prior art date
Application number
KR1019980000754A
Other languages
English (en)
Other versions
KR19990013292A (ko
Inventor
야스히로 모리이
아키라 다마타니
아키라 츠무라
신 다하타
마사야 미즈누마
마사유키 후지이
Original Assignee
다니구찌 이찌로오, 기타오카 다카시
미쓰비시덴키 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 다니구찌 이찌로오, 기타오카 다카시, 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 filed Critical 다니구찌 이찌로오, 기타오카 다카시
Publication of KR19990013292A publication Critical patent/KR19990013292A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100256170B1 publication Critical patent/KR100256170B1/ko

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1339—Gaskets; Spacers; Sealing of cells
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1341—Filling or closing of cells

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)

Abstract

상측 기판5 및 하측 기판6의 적어도 한편에 전극을 형성하는 공정과 상기 상측 기판5 및 하측기판6간에 광 경화형 보입제7을 끼우고 그 광 경화형 봉입재7에 광 에너지1,2를 조사함으로서 광 경화형 봉입재7을 경화시켜서 상측 기판5 및 하측기판6을 붙이는 공정과, 상기 상측 기판5 및 하측 기판6간에 액정을 주입하는 공정을 포함하는 액정표시소자의 제조방법에 있어서, 상기 상측 기판5 및 하측기판6의 온도를 55℃이하로 제어하면서 광 에너지1,2를 조사하는 것이다.

Description

액정표시소자의 제조방법
본 발명은 액정표시소자의 제조방법에 관한 것이다. 더 자세히 말하면 2매의 기판에 전극을 형성하고, 그 2매의 기판을 서로 위치를 조종한 후, 원하는 기판 간극(또는 기판간격이라고도 한다. 이하, 「기판간극」이라고 칭함)에 조정하여 붙이는 공정을 포함하는 액정표시소자의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 액정표시소자는 제 1의 기판 및 제 2의 기판과, 그 제 1의 기판 및 제 2의 기판간에 끼워 있는 액정층으로 이루어진다. 액정표시소자의 제조방법은 다음 공정으로 이루어진다. 제 1의 기판 및 제 2의 기판 표면상에, 각각, 전극, 박막 트랜지스터(이하 「TFT」라 칭함), 컬러 필터 및 (또는)배향막(配向膜) 등을 설치한 후, 제 1의 기판 및 제 2의 기판사이에 광 경화형 봉입재를 끼운다. 또한, 상측 기판 및 하측기판의 간극을 소망의 값으로 조정한 후, 광 경화형 봉입재에 광 에너지를 조사하고 광 경화형 봉입재를 경화시킴으로써, 제 1의 기판 및 제 2의 기판을 붙인다. 또, 상기 광 경화형 봉입재는 액정표시소자 완성 시에 표시화면이 되는 영역의 주위에 설치된다. 이어서, 상기 광 경화형 봉입재에 미리 설치된 액정 주입구로부터 액정을 진공 주입한다. 액정 주입구를 밀봉한다.
도 3은 예를 들면 일본국 특개평4-324823호 공보에 표시된 종래의 액정표시소자의 제조방법에 사용되는 제조장치의 일례를 나타내는 단면 설명도이다. 도 3에 있어서, 5, 6은 제 1의 기판 및 제 2의 기판으로서의 글라스 등으로 이루어지는 투명 기판을 표시한다. 제 1의 기판의 표면 중 제 2의 기판에 대향하는 표면 및 제 2의 기판의 표면 중 제 1의 기판에 대향하는 표면중 적어도 한 쪽의 표면에 TFT 및(또는)금속 등의 전극이 형성되어 있다. 본 명세서에서는, 5로 표시되는 투명기판을 상측 기판, 6으로 표시되는 투명 기판을 하측 기판이라고 부른다. 또, 7은 광 경화형 봉입재, 8은 상측 기판5 및 하측 기판6의 간극을 유지하는 스페이서, 2는 광 경화형 봉입재7을 경화하기 위한 광 에너지, 12는 제조장치의 일부이며, 광 에너지2를 투과할 수 있고, 또, 상측 기판5에 압력을 가하기 위한 상측 정반(定盤), 13은 하측 기판6을 지지 하기위한 하측의 정반이다. 또, 광 에너지2는 액정표시소자 상부에서만 조사할 필요는 없으며, 액정표시소자 하부로부터 조사하는 경우도 있다. 이 경우, 하측 정반13은 하측 정반13이 광 에너지2를 투과할 수 있는 구조로 된다.
종래의 액정표시패널의 제조방법 중, 상측 기판 및 하측 기판의 간극을 원하는 값으로 조정한 다음에 상측 기판 및 하측 기판을 붙이는 공정은 도 3에 도시하는 바와 같이 상측 정반12 및 하측 정반13간에 상측 기판5 및 하측기판6을 끼우고 가압하여, 광 경화형 봉입재7을 경화시키기 위한 광 에너지2를 상측 기판 전체면에 공급한다는 것이다.
종래의 액정표시소자의 제조방법에 있어서는 광 에너지에 의해 상측 기판 및 하측 기판 전체가 온도 상승한다. 측정에 의하면, 상측 기판 및 하측 표면으로서 일반적으로 사용되는 저 알칼리 글라스 기판 표면에 있어서 단위 면적당 80mW/cm2이상의 광 강도를 발하는 메탈 할로겐 램프를 사용하여 4000mJ/cm2의 광 에너지를 조사하는 경우, 저 알칼리 글라스 기판의 표면 온도를 약70℃정도까지 상승하는 것이 확인되었다. 따라서, 상측 기판 및 하측 기판으로서 재질이 다른 2매의 기판을 대향시켜서 붙일 때에 열 팽창계수(선 팽창계수)의 차에 의한 기판의 만곡, 변형이 생긴다.
또, 일본국 특개평5-127174호 공보에는, 자외선 경화형 수지를 사용하여 작성된 액정표시소자가 개시되어 있다. 그 공보에는 자외선을 조사하여 자외선 경화형 수지를 경화시킬 때에, 상측 기판 및 하측 기판의 표면 온도를 실온으로 유지할 수 있는 것이 기재되어 있다. 그러나, 실제는, 자외선을 조사할 때에 상측 기판 및 하측 기판을 실온으로 유지하는 것은 대단히 곤란하다.
또, 일본국 특개소61-112128호 공보에는 자외선 경화형 수지를 사용하여 작성된 액정표시소자가 개시되어 있다. 그 공보에는 자외선을 조사하여 자외선 경화형 수지를 경화시킬 때에, 상측 기판 및 하측 기판의 표면 온도를 약50℃까지 억제 할 수 있는 것이 기재되어 있다. 그러나, 실제는 자외선 경화형 수지를 경화시키기 위해서 필요한 4000mJ/cm2의 광 에너지를 조사할 경우, 상측 기판 및 하측 기판의 표면 온도는 70℃정도까지 상승한다.
또, 특개평8-211396호 공보 및 일본국 특개소61-219932호 공보에는, 자외선 경화형 수지를 사용하여 작성된 액정표시 소자가 개시되어 있다. 그 공보에는 자외선을 조사하여 자외선 경화형 수지를 경화시킬 때, 상온풍(常溫風) 및 냉각풍(冷却風)하에서 상측 기판 및 하측 기판의 표면 온도를 실온 정도로 억제할 수 있었던 것이 기재되어 있다. 그러나, 실제는, 자외선 경화형 수지를 경화시키기 위해서 필요한 4000mJ/cm2의 광 에너지를 조사할 경우, 상온풍 및 냉각풍하 일지라도 상측 기판 및 하측 기판의 표면온도 및 열팽창율이 다르기 때문에, 기판의 만곡, 변형이 생긴다.
예를 들면, TFT 소자를 형성할 때에 Poly-Si(결정규소)를 사용할 때와 같이, 기판의 온도를 높게 하는 경우는, 일반적으로 열 팽창계수가 작은 기판, 예를 들면 석영 글라스 기판 등을 상측 기판(또는 하측기판)으로서 사용한다. 또, 석영 글라스 기판의 열 팽창계수는, 5.5×l0-7/℃이다. TFT 소자를 형성한 기판(이하, 「TFT 기판」이라고 칭함)과 대향하는 하측 기판(또는 상측 기판)에는, 액정표시소자의 비용을 고려하여 통상의 저 알칼리 글라스 기판을 사용한다. 저 알칼리 글라스 기판의 열 팽창계수는, 44×l0-7∼46×10-7/℃이다. 즉, 상측 기판 및 하측 기판간의 열 팽창계수의 차는 약10배 정도이다. 또, 석영 글라스 기판인 편이 불순물이 적은 만큼, 광을 흡수하지 않으며, 열 전도율도 낮다. 측정에 의하면, 상기 기판 표면에서 단위 면적당80mW/cm2이상의 광 강도를 발하는 메탈 할로겐 램프를 사용하여 4000mJ/cm2의 광 에너지를 조사할 경우, 석영 글라스 기판 위를 약30℃정도까지 온도 상승시켜서 계측했다. 상측 기판에 석영 글라스 기판(기판 상측정온도 30℃)를 사용하고, 하측 기판으로서 저 알칼리 글라스 기판(기판 상측 정온도70℃)을 사용한 대각 3인치의 액정표시소자에 있어서는, 대각방향에서 약13㎛의 신장의 차가 생긴다. 열로 인한 팽창에 의해 신장의 차가 생기면 액정표시소자 주변부의 개구율이 중앙부의 개구율에 비하여 저하한다. 액정표시소자 내에서의 개구율의 분포 불균형이 크면 표시휘도(表示輝度) 얼룩이 생겨 좋지 않다. 전술한 대각(對角)3인치이며 하나의 화소 사이즈를 30㎛×30㎛ 인 액정표시소자, 예를 들면, 형성할 때에 고온이 되는 Poly-Si(이하, 단 「고온 Poly-Si」이라 칭함)로 형성되어 있는 TFT를 가지는 비디오 그래픽(이하, 단 「고온 Poly-Si VGA」이라고 칭함)에 상당하는 액정표시 소자에서는, 대각 방향에서 생긴 13㎛의 신장의 차는 개구율을 30%정도 감소시키는 요인이 되어, 실용상 큰 문제로 된다.
또, 대향하는 2매의 기판의 재질이 같을 경우에도, 한 쪽에서 광 에너지를 조사하였을 때에, 서로 대향하는 2매의 기판사이에 온도차가 생겨, 전술과 같은 문제가 생긴다. 온도차를 해소하는 의미에서는, 양측에서 광 에너지를 조사하는 것을 생각할 수 있다. 그러나, 이 경우, 광이 광 경화형 봉입재에 도달하기까지의 광로 상에 차광하는 것이 있어서는 아니 된다. 또, 광 에너지원으로서 통상 사용되는 수냉식의 UV 램프를 제품의 상측에도 배치하면 누수가 생길 때에 제품에 치명적인 결함을 초래하게 된다. 이러한 이유로, 광 에너지는 한 쪽, 특히, 하측으로부터 조사하는 것이지만, 박막소자(예를 들면TFT)가 형성된 기판은 금속 박막이 하측 기판 상에 형성되어 있기 때문에 광을 흡수하여, 온도차가 생기기 쉽다. 측정에 의하면, 대향하는 2매의 기판사이에서 10℃이상의 온도차가 생긴다. 예를 들면, 상측 기판 및 하측 기판으로서 대형기판(550mm×650mm의 기판)을 사용하고 광 경화형 봉입재로서 UV 봉입재를 사용했을 경우, 상측 기판 및 하측 기판의 대각방향의 사이즈가 850mm 인 데 대하여, 상측 기판 및 하측 기판간에 10℃의 온도차가 생길 때의 신장의 차는, 기판의 대각 방향에서 약40㎛ 이다. 열 팽창에 의해 신장의 차가 생기면, 액정표시소자 주변부(周邊部)의 개구율이 액정표시소자 중앙부의 개구율에 비하여 저하한다. 액정표시소자 내에서의 개구율의 분포 불균형이 크면 표시휘도 얼룩이 생겨 좋지 않다. 기판의 대각방향에서 40㎛의 신장의 차가 생길 경우, 통상의, 비결정질 실리콘으로 형성되어 있는 TFT(이하, 단지 「a-Si TFT」라 칭함)를 가지는 액정표시소자(통상의 a-Si TFT 패널)에 있어서 하나의 화소의 사이즈를 100㎛×300㎛로 하는 (XGA (Extended Graphics Array)에 상당함)경우, 액정표시소자의 주변부 및 중앙부간에서 개구율이 약 30%정도 변동하여 실용상 큰 문제가 된다.
대향하는 2매의 기판간의 위치의 어긋남은 화소의 개구율의 감소에 의한 휘도의 저하, 또는 표시불량을 생기게 한다. TFT 또는 MIM (Metal-Insulator-Metal)을 대표하는 액티브 소자를 포함하는 액티브 매트릭스형 액정표시소자의 경우, 표시 영역 내에 몇 개의 화소를 가진다. 각 화소에는 액티브 소자가 형성되어, 액티브 소자를 주사하는 신호 선과 각 화소에 영상 신호를 입력하는 신호선이 격자모양으로 형성되어 있다. 각 화소는 대향하는 기판에 형성된 전극과 상대하고 있다. 컬러 디스플레이의 경우, 대향하는 기판은 빨강, 초록, 파랑의 영역을 갖는 컬러 필터가 형성된 기판 (CF기판)이 된다. 또, 각 영역간의 간극이 있으며 그 간극간의 상방에는 BM (Black matrix)라고 하는 차광부가 있다. 따라서, 상측 기판 및 하측 기판간에 위치 어긋남이 생길 경우, 상기 BM이 화소 내에 들어가기 때문에 차광된다. 이것은, 개구율이 감소 되어 휘도가 저하 되기 때문에 문제가 된다. 또한, 극도로 위치 어긋남이 생길 경우, 하나의 색소를 투과한 광이 소정의 화소의 옆에 설치된 화소 내로 들어가는 것으로 되어, 이것은 표시불량이 되기 때문에 문제가 된다.
본 발명은 이러한 문제를 해결하고, 개구율의 감소량을 적게 할 수 있는 액정표시소자 및 그 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 청구항1에 관계되는 액정표시소자의 제조방법은 상측 기판 및 하측 기판의 적어도 한 쪽에 전극을 형성하는 공정과, 상기 상측 기판 및 하측 기판 사이에 광 경화형 봉입재를 끼우고, 그 광 경화형 봉입재에 광 에너지를 조사함으로서 광 경화형 봉입재를 경화시켜서 상측 기판 및 하측 기판을 붙이는 공정과, 상기 상측 기판 및 하측 기판 사이에 액정을 주입하는 공정을 포함하는 액정표시소자의 제조방법에 있어서, 상기 상측 기판 및 하측 기판의 온도를 55℃ 이하로 제어하면서 광 에너지를 조사하는 것이다.
본 발명의 청구항2에 관계되는 액정표시소자의 제조방법은 상측 기판 및 하측 기판의 적어도 한 쪽에 전극을 형성하는 공정과, 상기 상측기판 및 하측기판 사이에 광경화형 봉입재를 끼우고, 그 광경화형 봉입재에 광 에너지를 조사함으로서 광 경화형 봉입재를 경화시켜서 상측 기판 및 하측 기판을 붙이는 공정과, 상기 상측 기판 및 하측 기판 사이에 액정을 주입하는 공정을 포함하는 액정표시소자의 제조방법에 있어서, 상기 상측 기판 및 하측 기판간의 온도차를 5℃ 이하로 제어하면서 광 에너지를 조사하는 것이다.
본 발명의 청구항3에 관계되는 액정표시소자의 제조방법은 상측 기판 및 하측 기판의 적어도 한 쪽에 전극을 형성하는 공정과, 상기 상측 기판 및 하측 기판 사이에 광경화형 봉입재를 끼우고, 그 광경화형 봉입재에 광 에너지를 조사함으로서 그 광경화형 봉입재를 경화시켜서 상측 기판 및 하측 기판을 붙이는 공정과, 상기 상측 기판 및 하측 기판 사이에 액정을 주입하는 공정을 포함하는 액정표시소자의 제조방법에 있어서, 상기 상측 기판 및 하측 기판의 온도를 55℃이하로 제어하고, 또한, 상기 상측 기판 및 하측 기판간의 온도차를 5℃이하에 제어하면서 광 에너지를 조사하는 것이다.
도 1은 본 발명의 액정표시소자의 제조방법을 달성하기 위해서 사용되는 제조장치의 일 실시의 형태를 나타내는 단면설명도.
도 2는 본 발명의 액정표시소자의 제조방법을 달성하기 위해서 사용되는 제조장치의 다른 예를 표시하는 단면설명도.
도 3은 종래의 제조장치의 일 예를 표시하는 단면설명도.
〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉
1 : 광 에너지 2 : 광 에너지
3 : 상측 정반 4 : 하측 정반
5 : 상측 기판 6 : 하측 기판
7 : 광 경화형 봉입재 8 : 스페이서
9 : 에어 쿠션 10 : 하측 정반
11 : 냉각 매체 12 : 정반
13 : 정반
〈발명의실시의형태〉
(실시의 형태1)
이하, 첨부 도면에 따라서 본 발명의 액정표시소자의 제조방법의 실시의 형태에 관해서 설명한다.
본 발명의 액정표시소자의 제조방법의 일 실시의 형태에 관해서 설명한다.
표 1은 각 온도에 있어서의 각 기판의 열팽창량과 액정표시소자의 개구율의 변동(감소량)을 표시한다. 표 1은 액정표시소자를 제작할 때에 대향하는 2매의 기판(상측 기판 및 하측 기판)으로서 서로 열 팽창계수가 다른 기판을 사용했을 경우를 나타낸다. 또, 여기서는 TFT을 고온 Poly-Si를 사용하여 석영 글라스 기판 상에 형성한 TFT 기판을 하측 기판으로 하고, CF 기판을 상측 기판으로 한다. 각 기판의 열 팽창계수는 석영 글라스 기판이 5.5×l0-7/℃이고, CF 기판은 통상의 저 알칼리 글라스 기판을 사용함으로써 45×l0-7/℃이다. 또, 액정표시소자의 사이즈를 대각 방향으로 3인치(대각 방향으로, 7.5cm)로 한다. 또, 화소 사이즈는 30㎛×30㎛ 로 한다.
표 1
기판온도(℃) 70 60 55 50 40 30
상측기판열팽창량(㎛) 15.19 11.81 10.13 8.4375 5.06 1.688
하측기판열팽창량(㎛) 1.856 1.444 1.238 1.031 0.619 0.206
차(㎛) 13.33 10.37 8.89 7.41 4.44 1.48
개구율감소량(%) 27 20.7 17.8 14.8 8.9 3
여기서, 기판의 신장율은 (1)식에서 정의 된다.
기판의 신장량=열 팽창계수×기판의 길이×(기판의 온도-실온) …(1)
표 1에는 (1)식으로 계산된 기판의 신장량이 열 팽창량으로서 나타내고 있다.
상측 기판과 하측기판의 재질이 다르면, 기판 온도가 30℃일 때 개구율의 감소량이 3%로 되며, 기판 온도가 70℃가 되면 개구율의 감소량이 27%가 된다.
일반적인 액정표시소자의 경우, 표시휘도의 표시면 내의 분포의 불균형을 억제 하기 위해 개구율의 변동은 20% 이하로 억제할 필요가 있다.
예를 들면 표 1의 데이터를 측정할 때에 사용한 액정표시소자에서는 개구율의 감소를 20% 정도로 억제하려고 하면 기판 온도를 58.76℃ 이하로 해야만 한다(표1 참조). 또한, 제조오차가 생길 경우와 다른 사이즈의 기판을 사용했을 경우 등, 다른 경우를 생각하면 기판 온도를 55℃이하로 함으로서, 변동을 20% 이하로 억제할 수 있다.
즉, 저 알칼리 글라스 기판 및 석영 글라스 기판을 각각 상측 기판 및 하측 기판으로서 사용하는 경우는 상측 기판 및 하측 기판의 열 팽창계수가 서로 다르기 때문에, 적어도 상측 기판 및 하측 기판의 온도가 55℃ 이하 인 것이 바람직하다.
본 실시의 형태에서는 저 알칼리 글라스와 석영 글라스의 조합을 예로 했다. 즉, 조합하는 기판의 열 팽창율의 차가 한 자리수 이상 클 때를 나타내고 있다. 따라서, 열 팽창율의 차가 한 자리수 이상 다른 기판의 조합이면, 본 실시의 형태와 같은 현상이 생긴다.
또, 상측 기판을 CF기판, 하측 기판을 TFT 기판으로 했지만, 반대의 케이스라도 같은 현상이 생긴다. 또한, 광 에너지의 조사 방향에도 의존성 없이 어떠한 경우라도 (1)식을 사용한 계산은 성립한다.
(실시의 형태2)
다음에, 본 발명의 액정표시소자 및 그 제조방법의 다른 실시의 형태에 관해서 설명한다.
표2는 2매의 기판사이에 생기는 온도차에 의한 열 팽창량의 차 와 액정표시소자의 개구율의 변동(감소량)을 나타낸다. 표2는 액정표시소자를 작성할 때에 상측 기판 및 하측 기판으로서 서로 열 팽창계수가 같은 기판을 사용할 경우를 나타낸다. 또, 여기서는 일반적인 a-Si TFT가 형성된 TFT 기판을 하측 기판으로 하고, CF 기판을 상측 기판으로 한다. 2매의 기판의 열팽창계수는 2매의 기판의 열 팽창계수는 저 알칼리글라스기판을 사용함으로써 45×10-7/℃로 된다. 또, 기판의 사이즈는 550mm×650mm에서 대각방향으로 한다. 또, 화소 사이즈는 100㎛×300㎛로 한다.
표 2
기판간의온도차(℃) 15 10 5
열팽창량의차(㎛) 57.7 38.25 19.1
개구율감소량(%) 57.4 38.25 19.1
여기서, 열팽창량의 차는(2)식으로 정의된다.
열 팽창량의 차=기판의 열 팽창계수×기판의 길이×기판간의 온도차 …(2)
표2에는 (2)식을 사용하여 계산된 열팽창량의 차가 표시되어 있다.
상측 기판과 하측 기판과의 재질이 같을 경우, 기판간의 온도차가 15℃ 생기면, 개구율의 감소량이 57.4%로 되며, 기판간의 온도차가 5℃이면 개구율의 감소가 19.1%로 된다.
예를 들면, 표 2의 데이터를 측정할 때에 사용한 액정표시 패널에서는 개구율의 감소량을 20%정도로 억제하려면, 기판간의 온도차를 5℃이하로 하지 않으면 안되는 것이 표 2에서 명백하다.
즉, 저 알칼리 글라스 기판을 상측 기판 및 하측 기판으로서 사용하는 경우는 상측 기판 및 하측 기판의 열팽창계수가 서로 같기 때문에 적어도 상측 기판 및 하측 기판간의 온도차가 5℃ 이하인 것이 바람직하다.
또, 상측 기판을 CF기판, 하측 기판을 TFT 기판으로 했지만 반대의 경우에도 같은 현상이 생긴다. 또한, 광 에너지의 조사 방향에도 의존성 없이 어떠한 경우라도 (2)식을 사용한 계산은 성립한다.
다음에, 본 실시의 형태1 및 2를 달성하기 위해서 사용하는 제조장치의 실시의 형태를 표시한다.
(실시의 형태3)
다음에, 본 발명의 액정표시소자의 제조방법을 달성하기 위해서 사용되는 제조장치의 일례에 관해서 도면을 참조하면서 설명한다.
도 1은 본 발명의 액정표시소자의 제조방법을 달성하기 위해서 사용되는 제조장치의 일 예를 나타내는 단면 설명도면이다. 도 1에서 1 및 2는 광 에너지, 3은 광 에너지를 투과할 수 있는 상측 정반, 4는 광 에너지를 투과할 수 있는 하측 정반, 5는 상측 기판, 6은 하측기판, 7은 광경화형 봉입재, 8은 스페이서이다. 또, 이해를쉽게 하기 위해서, 스페이서8은 1개만을 표시되어 있다.
액정표시소자을 형성할 때, 액정을 주입하기 전에, 우선, 상측 기판5(예를 들면, 코닝 글래스 워크사제 7059와 아사히 글라스(주)제 AN635 등)주변부에 광 경화형 봉입재7을 스크린 인쇄 등으로 형성한다. 상측 기판5에 대향하는 하측 기판6(예를 들면, CORNING GLASS WORKS 제의 7059와 Asahi Glass Co., Ltd.제의 AN635 AN635 등)에는, 기판 간극을 유지하는 스페이서8(예를 들면, Sekisui Fine Chemical Ltd.제의 micro pearl)을 표시화면 내에 배치한다. 다음에 도 1에 도시한 바와 같이 상측 기판이 하측 기판에 대향하도록 상측 기판 및 하측 기판을 붙인다. 이 상태로 광 경화형 봉입재7에 광 에너지1 및 2를 가하여 광 경화 형 봉입재7을 경화시킨다.
광 경화형 봉입재7에는 예를 들면 Three Bond Co., Ltd., 제의 3052B와 Kyoritsu Chemical Industry Co., Ltd.제 X-765A와 NAGASE CHIBA LTD제 XNR5612 등이 있다.
여기서, 경화형 봉입재7을 경화하기 위해서 필요한 에너지는 Three Bond Co., Ltd.제 3052B로 3000mJ/cm2, Kyoritsu Chemical Industry Co., Ltd.제 X-765A1로 1500mJ/cm2이고, 또, NAGASE CHIBA LTD제 XNR5612로 5000mJ/cm2이다. 또, 확실히 경화시키기 위해서는, 선택한 광 경화형 봉입재에 적합한 조건의 광 에너지를 조사하는 것이 필요하다.
또, 광 에너지1, 2에 관해서는, 상측 기판5 및 하측 기판6에 조사하는 단위 면적당의 에너지가 공히 동일하게 한다. 즉, 조사(照射)하는 방향이 다를 뿐으로 광 에너지1, 2는 동일하다.
또, 상측 정반(定盤)3 및 하측 정반4의 재질에는, 예를 들면 광 파이버에 사용되는 석영 글라스가 바람직하지만, 여기서는, 파장200nm 이상의 광 에너지가 투과하는 재료, 예를 들면, 통상 TFT 기판에 사용하는 글라스 기판 등(예를 들면, 석영 글라스 기판 또는 저 알칼리 글라스 기판 등)을 사용할 수도 있다. 상층 정반3 및 하측 정반4의 형상은 상측 기판5 및 하측 기판6을 흡착하는 홈이 있는 이외는, 상측 기판5 및 하측 기판6을 압착하기 위해서 플랫한 모양으로 되어 있다.
또, 상기 홈은 상측 정반3 및 하측 정반4의 상측 기판5 또는 하측 기판6과 접촉하는 면에 예를 들면 방사모양으로 설치된다. 또, 홈에는 적어도 1개의 관통구멍이 설치되어 있고, 그 관통구멍에 진공펌프 등을 접속하여 흡인함으로 상측 기판5 또는 하측기판6을 흡착할 수 있다.
또, 상측정판3 및 하측 정판4는 광 에너지1 및 2를 투과하는 기능뿐만 아니라, 상측 기판5 및 하측 기판6 간의 간극이 소정의 크기가 되도록, 광 경화형 봉입재7을 압착할 수 있는 압력을 가할 수 있다. 또, 압력의 목표는 0.01∼1.5kgf/cm2이고, 이러한 범위의 압력이면, 기판의 틈이 소정의 값으로 되어있는 액정표시소자를 얻을 수 있다.
광 에너지1 및 2가 상하 방향에서 공급되는 것에 의해, 상측 기판5 및 하측 기판6에 같은 광 에너지가 조사되기 때문에 2매의 상측 기판5 및 하측 기판6에 생기는 온도가 같아진다. 이에 따라, 대향하는 2매의 기판사이에 생기는 온도차를 5℃이하로 할 수 있다.
또, 광 에너지1, 2를 조사할 때에, 상측 기판5 및 하측 기판6의 온도를 모니터할 수 있는 구조, 예를 들면 열전쌍을 상부 정반3 및 하부 정반4에 부착하거나, 정반이 투명하기 때문에 온도 검지기(예를 들면 Nippon Avionics Co., Ltd.제 사모 비아(thermorviewer) 등도 하나의 예이다)로 기판 온도를 관리하는 구조로 하면, 기판의 온도 상승에 따라서, 광 에너지1, 2의 절대량을 컨트롤하는 것이 가능하다. 따라서, 상측 기판 및 하측 기판간에 생기는 온도차의 관리가 가능하게 된다.
본 발명에 있어서는 사용하는 광 경화형 봉입재와 광원의 종류는 필수의 요건은 아니고, 사용하는 상황에 따라서 선택할 수 있다.
(실시의 형태4)
다음에, 본 발명의 액정표시소자의 제조방법을 달성하기 위해서 사용되는 제조장치의 다른 예에 관해서 도면을 참조하면서 설명한다.
도 2는 본 발명의 액정표시소자의 제조방법을 달성하기 위해서 사용되는 제조장치의 다른 예를 표시하는 단면 설명도면이다. 도 2에서, 2는 광 에너지, 5는 상측 기판, 6은 하측 기판, 7은 광경화형 봉입재, 8은 스페이서이다. 또, 9는 광 에너지를 투과할 수 있고, 또한 내부구조가 중공(中空)이고 중공부에 도면 중에 화살표A로 표시되는 방향으로부터 기체를 송입하는 것이 가능한 구조를한 에어 쿠션, 10은하측 정반, 11은 냉각기능을 갖는 냉각매체이다.
액정표시소자를 형성할 때, 액정을 주입하기 전에 우선, 상측 기판5 주변부에 광경화형 봉입재7을 스크린인쇄 등으로 형성한다. 대향하는 하측 기판6에는 기판 간극을 유지하는 스페이서8(예를 들면, Sekisui Fine Chemical Ltd,제품 Micro Pearl)을 표시화면 내에 배치한다. 다음에, 도 2에 표시한 바와 같이 상측의 기판이 하측의 기판에 대향하도록 상측 기판 및 하측 기판을 붙인다. 이 상태로 광경화형실재7에, 광 에너지2를 가하여 광경화형 봉입재7을 경화시킨다.
광경화형 봉입재7에는 예를 들면 Three Bond제 3052B와 Kyoritsu Chemical Industry Co., Ltd. 제 X-765A1 또는, NAGASE CHIBA LTD. 제 R5612 등이있다.
여기서, 광경화형 봉입재7을 경화하기 위해서 필요한 광 에너지는 Three Bond제 3052B에서 3000mJ/cm2이고, Kyoritsu Chemical Industry Co., Ltd. 제 X-765A1 로 1500mJ/cm2이고, 또한, NAGASE CHIBA LTD. 제 R5612 로 5000mJ cm2이다. 또, 확실히 경화시키기 위해서는 선택한 광경화형 봉입재에 알맞은 광 에너지를 조사하는 것이 필요하다.
또한, 에어 쿠션9의 재질에는, 파장200nm 이상의 광에너지가 투과하는 재료, 예를 들면, TFT 기판으로서 사용하고 있는 글라스 기판의 글라스 재료(예를들면, 석영 글라스 기판이나 저 알칼리글라스기판) 등을 풍선 모양으로 가공하여 사용할 수 있다. 또한, 내부에 송입되는 기체는 광 에너지를 흡수하지 않은 것, 예를 들면, 질소 같은 것을 사용할 수 있고, 압력은, 상측 기판5 및 하측 기판6간의 간극이 소정의 크기가 되도록, 광 경화형 봉입재7을 압착할 수 있는 압력이 있으면 된다. 압력의 목표는 0.01∼1.5kgf/cm2이고 이러한 범위의 압력이면, 기판 간극이 소정의 값으로 되어있는 액정표시소자를 얻을 수 있다.
하측 정판10중부에 설치된 냉각수단은, 상측 기판5 및 하측 기판6이 광 에너지2에 의해 발생한 열을 하측 정반10을 통과시켜 냉각하는 것이다. 냉각수단은, 예를 들면 하측 정반10의 한가운데를 공동(空洞)으로 하고, 그 부분에 열 용량이 큰 냉각 매체11, 예를 들면, 냉수, 기름 등, 유체를 정판중에 흘리거나, 질소, 산소 등, 기체를 흘리거나 했다. 하측 정반10의 재질은 고체로 또한 열용량이 큰 것, 예를들면 SUS, 석영 글라스, 철과같이 용이하게 가공할 수 있는 것이면 된다.
또, 광 경화형 밀봉재7에는, 예를 들면, NAGASE CHIBA LTD 제 R5612, Three Bond제 3052B 등 광 에너지로 경화하는 것을 사용할 수 있다. 광 에너지2는 상기 광 경화형 봉입재7을 경화하기 위해서 필요한 파장의 광 에너지이면 된다.
전술과 같은 구성의 제조장치를 사용함으로서, 광 에너지2로 상승한 상측 기판5 및 하측 기판6의 온도를 55℃이하로 억제할 수 있어, 개구율의 감소를 20% 이내로 억제할 수 있다.
또, 광 에너지2를 조사할 때에, 상측 기판5 및 하측 기판6의 온도를 실시의 형태3에 기재한 온도 검지기에 의해 모니터하고, 냉각 매체11의 온도 또는 광 에너지2의 조도(照度)를 컨트롤함으로써, 기판 사이에 생기는 온도차를 5℃이하로 할 수있다. 또, 에어 쿠션9 내에 삽입하는 기체가, 냉풍 이면 보다 큰 효과를 얻을 수 있다.
본 발명에 있어서는 사용하는 광 효과형 봉입재와 광원의 종류는 필수의 요건이 아니고, 사용하는 상황에 따라서 선택할 수 있다. 즉, 광 경화형 봉입재와 광원의 종류는 액정표시소자의 성능을 맞쳐서 선택할 수 있다.
또, 제조장치의 구성은 위와 가교체 되는 구성, 즉, 에어 쿠션9가 하측 정반10과 교체하는 구성이라도 된다. 그 경우, 제조장치는 광 에너지2가 에어 쿠션9 측으로부터 조사될 수 있는 구성으로 된다.
또한, 하측 정반10의 재질에 광 에너지가 투과하는 재질을 선택하고, 냉각매체11이 광 경화형 봉입재7을 경화하기 위해서 필요한 파장을 흡수하지 않은 재료인 경우, 실시의 형태3에 기재된 제조장치를 사용하는 것이 가능하게 되기 때문에, 광 에너지는 상하 양방향에서 조사할 수 가 있다. 실시의 형태3에 기재된 제조장치를 사용할 수 있으면, 실시의 형태3에 기재된 제조장치에 의해 얻어지는 효과가 가해지기 때문에 보다 개구율의 감소량을 작게 하는 것이 가능해진다.
본 발명의 청구항1에 관한 액정표시소자의 제조방법은 상측 기판 및 하측 기판의 적어도 한 쪽에 전극을 형성하는 공정과 상기 상측 기판 및 하측기판간에 광 경화 봉입재를 끼우고, 그 광 경화형 봉입재에 광 에너지를 조사 함으로서 상기 상측 기판 및 하측 기판간에 액정을 주입하는 공정을 포함하는 액정표시소자의 제조방법에 있어서, 상기 상측 기판 및 하측 기판의 온도를 55℃이하로 제어하면서 광 에너지를 조사하는 것으로 상기 상측 기판 및 하측 기판간의 열 팽창량의 차를 경감할 수 있다.
본 발명의 청구항2에 관한 액정표시소자의 제조방법은, 상측 기판 및 하측 기판의 적어도 한 쪽 전극을 형성하는 공정과, 상기 상측 기판 및 하측 기판 사이에 광 경화형 봉입재를 끼우고, 그 광 경화형 봉입재에 광 에너지를 조사함으로 그 광 경화형 봉입재를 경화시켜 상측 기판 및 하측 기판을 붙이는 공정과, 상기 상측 기판 및 하측 기판사이에 액정을 주입하는 공정을 포함하는 액정표시소자의 제조방법에 있어서, 상기 상측기판 및 하측 기판간의 온도차를 5℃이하로 제어하면서 광 에너지를 조사하는 것이기 때문에, 상기 상측 기판 및 하측 기판간의 열 팽창량의 차를 경감할 수 있다.
또한, 청구항3에 관한 정표시소자의 제조방법은 상기 상측 기판 및 하측 기판의 적어도 한 쪽에 전극을 형성하는 공정과, 상기 상측 기판 및 하측 기판간에 광 경화형 봉입재를 끼우고, 그 광 경화형 봉입재에 광 에너지를 조사함으로서 광 경화형 봉입재를 경화시켜서 상측 기판 및 하측 기판을 붙이는 공정과 상기 상측 기판 및 하측 기판간에 액정을 주입하는 공정을 포함하는 액정표시소자의 제조방법에 있어서, 상기 상측 기판 및 하측 기판의 온도를 55℃이하로 제어하며, 또, 상기 상측 기판 및 하측기판간의 온도차를 5℃이하로 제어하면서 광 에너지를 조사하는 것으로 상기 상측 기판 및 하측기판간의 열 팽창량의 차를 경감할 수 있다.

Claims (3)

  1. 상측 기판 및 하측 기판의 적어도 한 쪽에 전극을 형성하는 공정과,
    상기 상측 기판 및 하측 기판 사이에 광 경화형 봉입재를 끼우고, 해당 광 경화형 봉입재에 광 에너지를 조사함으로 광 경화형 봉입재를 경화시켜서 상측 기판 및 하측 기판을 붙이는 공정과,
    상기 상측 기판 및 하측 기판 사이에 액정을 주입하는 공정을 포함하는 액정표시소자의 제조방법에 있어서,
    상기 상측 기판 및 하측 기판의 온도를 55℃이하로 제어하면서 광 에너지를 조사하는 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 제조방법.
  2. 상측 기판 및 하측 기판의 적어도 한쪽에 전극을 형성하는 공정과,
    상기 상측 기판 및 하측 기판 사이에 광 경화형 봉입재를 끼우고, 해당 광 경화형 봉입재에 광 에너지를 조사함으로 해당 광 경화형 봉입재를 경화시켜 상측 기판 및 하측 기판을 붙이는 공정과,
    상기 상측 기판 및 하측 기판 사이에 액정을 주입하는 공정을 포함하는 액정표시소자의 제조방법에 있어서,
    상기 상측 기판 및 하측 기판간의 온도차를 5℃ 이하로 제어하면서 광 에너지를 조사하는 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 제조방법.
  3. 상측 기판 및 하측 기판의 적어도 한 쪽에 전극을 형성하는 공정과,
    상기 상측 기판 및 하측 기판 사이에 광 경화형 봉입재를 끼우고, 해당 광 경화형 봉입재에 광 에너지를 조사함으로 광 경화형 봉입재를 경화시켜 상측 기판 및 하측 기판을 붙이는 공정과,
    상기 상측 기판 및 하측 기판 사이에 액정을 주입하는 공정을 포함하는 액정표시소자의 제조방법에 있어서,
    상기 상측 기판 및 하측 기판의 온도를 55℃이하로 제어하고, 또, 상기 상측 기판 및 하측 기판간의 온도차를 5℃이하로 제어하면서 광 에너지를 조사하는 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 제조방법.
KR1019980000754A 1997-07-11 1998-01-13 액정표시소자의 제조방법 KR100256170B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP186589 1997-07-11
JP18658997A JP3947273B2 (ja) 1997-07-11 1997-07-11 液晶表示素子の製法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR19990013292A KR19990013292A (ko) 1999-02-25
KR100256170B1 true KR100256170B1 (ko) 2000-05-15

Family

ID=16191204

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019980000754A KR100256170B1 (ko) 1997-07-11 1998-01-13 액정표시소자의 제조방법

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP3947273B2 (ko)
KR (1) KR100256170B1 (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6867841B2 (en) * 2001-10-31 2005-03-15 Hitachi, Ltd. Method for manufacturing liquid crystal display panels
JP2013025054A (ja) * 2011-07-20 2013-02-04 V Technology Co Ltd シール剤の硬化処理装置及び硬化処理方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP3947273B2 (ja) 2007-07-18
JPH1130780A (ja) 1999-02-02
KR19990013292A (ko) 1999-02-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7738073B2 (en) Liquid crystal display and method of fabricating the same
KR100796109B1 (ko) 스페이서가 구비된 기판, 액정 표시 패널, 패널의 제조 방법 및 액정 표시 패널의 제조 방법
US5959712A (en) Method of manufacturing a liquid crystal display element having a decreased fluctuation of aperture ratio
US6628353B2 (en) Flat display device having a display panel including a plurality pixels and a microlens substrate including a plurality of microlens
US7295280B2 (en) Method of manufacturing one drop fill liquid crystal display panel
US5644373A (en) Liquid crystal device with substrates of different materials and similar thermal expansion coefficients
US7068342B1 (en) Liquid crystal display panel and method for fabricating the same
CN1134695C (zh) 组装无应力液晶显示器件的方法及其装置
KR100256170B1 (ko) 액정표시소자의 제조방법
US6806940B1 (en) Liquid crystal display device with particular cell gap
KR100315373B1 (ko) 액정표시장치
KR100825313B1 (ko) 액정주입구 구조가 개선된 액정표시소자
KR20040011671A (ko) 액정표시소자
KR100486899B1 (ko) 엘씨디 패널 제작 방법
JP2000019540A (ja) 液晶表示装置
KR100759973B1 (ko) 액정 표시 장치의 제조 방법
KR100847809B1 (ko) 액정표시소자의 제조방법
JPH08304839A (ja) 液晶表示素子およびその製造方法
JP4444706B2 (ja) 液晶表示装置の製造方法
US20040156007A1 (en) Substrate for liquid crystal display and liquid crystal display having the same
JP2005275239A (ja) 液晶表示装置の製造装置及びその製造方法
KR20060058387A (ko) 액정표시장치의 액정패널
KR20040026742A (ko) 알카리 글라스를 이용한 액정표시장치

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130201

Year of fee payment: 14

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140204

Year of fee payment: 15

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150119

Year of fee payment: 16

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160119

Year of fee payment: 17

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170119

Year of fee payment: 18