KR100264165B1 - 액정표시소자 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 액정표시소자 제조방법에 관한 것으로, 종래에는 상하부기판을 제조한 다음 스페이서를 분산하고 합착한 다음 가압경화 절단 후 액정을 주입하여 액정표시소자를 제조함으로써 제조시 수율을 저하시키는 한편 소자의 특성을 저하시키는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 감안하여 하부판넬에 일정두께의 간극 제층을 스퍼터링 증착법으로 증착하여 액정주입 후 상하부판넬합착시 정확한 셀갭을 조절할 수 있고, 강유전성 액정에서 요구되는 박형의 균일한 셀갭을 얻어 제조시 수율을 향상하고 외압에 의한 변형을 방지할 수 있어 소자의 특성을 개선하는 효과가 있다.

Description

액정표시소자 제조방법
제1(a)도 내지 (c)도는 종래의 액정표시소자 제조공정도 및 단면도.
제2(a)도 내지 (d)도는 본 발명에 따른 액정표시소자 제조공정도 및 단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 기판 2 : 투명 전극
3 : 배향막 4 : 스페이서
5 : 액정 6 : 씨일수지
7 : 편광판 8 : 마스크
9 : 증착용시료 10 : 간극층
본 발명은 액정표시소자 제조방법에 관한 것으로, 특히 투명전극을 형성하지 않은 부위에 공간영역 역할을 하는 셀간극제층을 형성하여 액정표시소자의 특성개선에 적당하도록 한 액정표시소자 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 액정표시소자는 특정온도범위에서 액체로서의 유동성을 가지는 동시에 광학적 이방성을 갖는 액정을 상하기판 사이에 넣어서 빛의 투과상태를 변화시킴으로써 표시하고자 하는 데이터를 표시한다.
제1(a)도 내지 제1(c)도는 종래의 액정표시소자 제조공정도 및 단면도로서 이를 참조하여 종래 액정표시소자의 제조방법 및 문제점을 설명하면 다음과 같다.
깨끗이 세척하여 청결하고 잘건조된 기판(1)위에 투명전극으로, ITO(Indium Tin Oxide : ITO) 등의 금속을 화학기상증착법(Chemical Vapor Deposition : CVD) 또는 스퍼터링 증착법을 사용하여 일정 두께로 증착한 다음 그 위에 포토레지스트(Photo Resist:PR)를 전면도포한 후 자외선(UV)을 투과시켜 다중화시킨 후 현상하는 선택적 식각으로 원하는 표면구조로 패턴을 형성한 투명전극(2)을 형성한다.
이후, 그 투명전극(2)위에 주입된 액정을 제어하기 위해 배향액이 묻어 돌아가는 롤러에 의해서 배향막(3)을 제조한 다음 배향막(3)을 경화시키고 액정분자의 트위스트(Twist)각을 주기위해 원하는 각도로 러빙을 실시한다.
이때 일반적인 러빙(Rubbing)각도는 티엔형(Twisted Nematic : TN)일때는 90°로 러빙을 실시하고 에스티엔형(Super Twisted Nematic ; STN)일 경우 200°, 220°, 240° 로 러빙을 실시하여 제1(a)도와 동일하게 형성한다.
이후 상부기판(1')위에도 상기의 과정과 동일하게 투명전극(2')과 배향막(3')을 형성한 다음 상기 상하기판(1),(1')합착시 일정한 간격을 유지하기 위해 스페이서(4),(4')를 뿌려 제1(b)도와 동일하게 형성한다.
액정을 담아두기 위한 영역을 형성하기 위해 에폭시계 열경화성 수지를 스크린 마스크의 홈을 통하여 인쇄하여 씨일수지(6)를 형성한 다음 인쇄된 씨일수지(6)를 가경화한 훈 상기 상하부기판(1'),(1)을 합착하고 합착된 기판(1'),(1)을 경화로에서 가입하여 경화시킨 후 셀절단기로 절단한 다음 액정(5)을 액정주입기 압력을 10-2Torr정도로 하여 주입시킨 다음 주입구를 깨끗이 닦고 광경화성수지로 주입구를 봉지(END Seal)하여 상기 상하부기판(1'),(1)상하부에 편광판(7'),(7)을 원하는 각도로 부착하여 제1(c)도와 동일한 구조의 액정표시소자를 제조한다.
상기와 같은 과정을 통해 제조하는 종래의 액정표시소자 제조방법은 강유전성 액정표시소자와 같이 정확한 셀갭(Cell Gap)으로 조절이 요구되는 경우, 일반적으로 스페이서가 갖는 편차가 0.2-0.3㎛정도가 되어 아주 좁고 균일한 셀갭이 요구되는 강유전성 액정표시소자에서는 대단히 곤란하며 그로인해 제조공정시 수율저하와 소자의 특성을 저하시키는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 감안하여 마스크 이용으로 절연층을 증착하고 간극제층을 형성하여 정확한 셀갭 조정으로 제조시 수율을 향상하고 소자의 특성을 개선하고자 한다.
제2(a)도 내지 (d)도는 본 발명의 액정표시소자 제조공정도 및 단면도로서, 이를 참조하여 본 발명에 따른 액정표시소자 제조방법 및 작용효과를 상세히 설명하면 다음과 같다.
평탄도 및 열적으로 안정되며 청결하고 잘건조된 기판(1)위에 투명금속(ITO,SnO2) 등을 일정두께로 증착한 다음 선택적 식각에 의해 원하는 표면구조로 패턴을 형성한 투명전극(2)을 형성하고 그 투명전극(2)위에 액정분자의 배향을 제어하는 배향막(3)을 코팅하여 제2(a)도와 동일하게 제조한 다음 상기 과정에서 배향막(3)을 경화시킨 기판을 러빙롤러로 원하는 각도로 러빙하고 세정기에서 1차로 세정한 다음 스퍼터링(Sputtering)방법으로 상하유리키판합착시 일정한 간격유지를 위해 간극제층(10)을 제2(b)도와 동일하게 증착한다.
이때의 증착은 진공챔버내에서 증착하며 기판(1)하부에 마스크(8)를 장착하고 증착용시료(9)를 이용으로 시간당 중착율을 조절하여 일정두께(1-5㎛)로 원하는 셀갭조절을 위한 간극제층(10)을 형성하여 제2(c)도와 동일한 구조로 제조하고 상부기판(1')위에 투명전극(2')과 배향막(3')을 상기의 하부기판(1) 제조시와 동일한 과정을 통해 제조한 다음 씨일수지(6)를 형성하여 경화시킨 다음 상하부기판(1'),(1)을 합착한 후 실리콘백(Silicon Back)과 같은 공기압력방법에 의해 셀갭을 제조한다.
이후 합착된 셀을 절단하여 온도조절이 가능한 액정주입기로 액정(5)을 주입한 다음 액정주입구를 깨끗이 닦은 다음 광경화성수지로 주입구를 봉지(END Seal)하고 상기 하부기판(1)과 상부기판(1') 상하부에 원하는 각도를 제어하기 위한 편광판(7),(7')을 부착하여 제2(d)도와 동일하게 상하기판(1'),(1) 상층부에 화소형성을 위한 투명전극(2'),(2)과, 분자배향력 제어를 위한 배향막(3'),(3)사이에 자발분극을 가져 전기장애 반응하는 액정(5)과, 그 액정(5)을 담아두기 위한 씨일수지(6)와, 균일한 셀갭을 유지하기 위한 간극제층(10)을 형성하며 상기 상하부기판(1'),(1)에 빛의 편광상태에 따라 통과여부를 결정하는 편광판(7'),(7)이 구비된 구조로 제조한다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명 액정표시소자의 제조방법은 균일한 셀갭 조절을 위해 간극제층을 증착방법으로 두께를 조절하여 균일한 셀갭을 얻을 수 있어 제조시 수율을 향상시키고 외압에 따른 변형을 방지할 수 있어 소자의 특성을 개선하는 효과가 있다.

Claims (1)

  1. 상하부 기판 위에 투명전극과 배향막을 형성하는 단계와, 상기 배향막과는 소정거리 이격되는 위치에 고정시킨 별도의 마스크를 이용하여 진공챔버 내에서 스퍼터링 증착법으로 그 마스크의 투과 부분을 통해 박막을 증착하여 상기 배향막의 특정 위치에 간극제층을 형성하는 단계와, 상기 상하부 기판 사이에 액정을 주입한 후 절단하는 단계와, 상기 상하부 기판에 편광판을 부착하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 액정표시소자 제조방법.
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