KR100405166B1 - 액정표시장치의 액정주입방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 액정표시장치의 액정주입방법에 관한 것으로, 냉동액정 코팅제상에 냉동액정을 형성하는 단계; 상기 냉동액정이 형성된 냉동액정 코팅제와 제1기판을 합착하는 단계; 상기 합착된 냉동액정 코팅제와 제1기판 사이의 냉동액정을 해동시켜 액정을 주입하는 단계; 및 상기 냉동액정 코팅제를 제거하고 상기 제1기판과 제2기판을 합착하는 단계를 포함하여 구성되며, 액정주입공정이 단순화되어 공정시간이 단축되고, 기판상에 액정주입구 형성이 필요치 않으므로 액정주입공정시 불순물에 의한 오염을 방지할 수 있어 액정화면의 품위를 향상시킬 수 있는 것이다.

Description

액정표시장치의 액정주입방법{Method for filling liquid crystal in liquid crystal display device}

본 발명은 액정표시장치의 액정주입방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 시트형 냉동 액정을 형성하고 상기 시트형 냉동 액정을 기판에 부착하여 해동시킴으로써 액정층을 형성시키는 액정표시장치의 액정주입방법에 관한 것이다.

액정표시장치는 투명성 절연기판, 예를 들어, 유리재질로 된 2매의 기판사이에 액정을 삽입하고 기판 외측면에는 편광판을 부착시킨 것으로, 2매의 기판사이에 위치한 전극에 입력시킨 전기신호에 따라 액정을 동작시켜 편광판을 경유한 빛의 편광 방향을 조절하여 빛의 통과 및 차단을 조절할 수 있도록 되어 있다.

종래 이러한 액정표시장치를 제조하는데 있어서, 2매의 기판 내부에 배향막을 형성시키고 씨일런트(sealant)로 봉합하여 합착한 다음 액정을 채우고 액정 주입구를 엔드 씨일런트(end sealant)에 의해 액정 셀을 완성한다.

여기서, 종래의 액정표시장치의 액정주입방법은 모세관 현상과 압력차를 이용하여 2매의 기판사이에 액정을 주입하는 것인데, 이러한 주입방법은 진공배기장치, 진공챔버, 소정의 이동장치, 액정 트레이 및 가스 분사기등을 필요로 한다.

도 1은 종래 3단계의 액정표시장치의 액정주입방법을 나타내는 공정별 단면도이다.

종래 3단계의 액정표시장치의 액정주입방법은, 도 1의 (a)에 도시된 바와 같이, 먼저 진공배기(점선화살표)를 통해 챔버(10)내를 진공상태로 유지하여 셀내의 기포를 제거한다(제 1단계). 이어, 도 1의 (b)에 도시된 바와 같이, 밀봉부재(17)로 챔버(10)을 밀봉한 상태에서 소정의 이동장치(미도시)를 이용하여 액정주입구(15) 부분을 액정 트레이(12)에 들어있는 액정(13)의 표면에 접촉 또는 침적시킨다. 그러면, 도 1의 (c)에 도시된 바와 같이, 모세관 현상에 의해 액정(13)이 셀(11)내로 주입된다(제 2단계). 계속하여, 도 1의 (d)에 도시된 바와 같이, 질소등의 가스를 진공챔버(10)내로 서서히 분사시키면 셀(11)내부와챔버(10)내에 압력차가 발생하여 액정(13)이 셀(11)내부의 빈 공간을 채우게 된다(제 3단계).

그러나, 상기와 같은 종래 3단계의 액정표시장치의 액정주입방법은, 도 2에 도시된 바와 같이, 각 단계별 압력 제어에 장시간이 소요되며, 액정의 소모량이 많고, 주입후 이동시 액정주입구로 기포가 유입되어 얼룩과 같은 오염이 발생하는 등 생산성 악화 및 액정화면의 품위저하 문제점이 있었다.

이에 본 발명의 목적은 종래 기술의 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 시트형 냉동 액정을 형성하고 상기 시트형 냉동 액정을 기판에 부착하여 해동시킴으로써 액정층을 형성시키는 액정표시장치의 액정주입방법을 제공함에 있다.

도 1은 종래 액정표시장치의 액정주입방법을 나타내는 각 공정별 단면도.

도 2는 종래 액정표시장치의 액정주입방법에서의 압력과 공정시간을 나타내는 그래프.

도 3 내지 5는 본 발명에 따른 액정표시장치의 액정주입방법을 나타내는 각 공정별 단면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

30; 냉동액정 코팅제 32; 냉동액정(고체)

33; 액정(중간상) 40; 제1기판

50; 제2기판 52; 엔드 씨일런트(End Sealant)

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 액정표시장치의 액정주입방법은, 냉동액정 코팅제상에 냉동액정을 형성하는 단계; 상기 냉동액정이 형성된 냉동액정 코팅제와 제1기판을 합착하는 단계; 상기 합착된 냉동액정 코팅제와 제1기판 사이의 냉동액정을 해동시켜 액정을 주입하는 단계; 및 상기 냉동액정 코팅제를 제거하고 상기 제1기판과 제2기판을 합착하는 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

액정이란 분자가 차지하는 위치와 분자축 방향이 고체에서 볼 수 있는 것과 같은 완전한 규칙성을 가지는 상태와 통상의 등방성 액체에서 볼 수 있는 것과 같은 불규칙한 상태와의 중간상태를 가리키는 물질을 말한다. 상기와 같은 물질의 상태를 액정(liquid crystal) 또는 중간상(mesomorphic phase 또는 mesophase)이라고 칭한다.

한편, 액정은 어느 일정 온도범위에서는 중간상인 액정으로서의 성질을 보유하지만, 온도의 상승이나 하강에 의해서 고체, 액정, 액체로 상변화를 일으킨다. 액정분자의 배열과 분자의 움직임은 외부에서 인가되는 열 등의 자극에 의해서 변화는 되지만 외부에서 가해진 변화가 초기의 원래 상태로 복원되면 액정도 마찬가지로 초기의 원래 상태로 복원되는 성질이 있다.

본 발명은 상기와 같은 액정의 고유성질을 이용한 것으로, 액정을 냉동시켜 고체상태로 변화하게 한 다음, 소정의 공정을 수행한 후 해동시켜 원래의 액정 상태로 복원시키는 것이다.

이하, 본 발명에 따른 액정표시장치의 액정주입방법을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 3 내지 5는 본 발명에 따른 액정표시장치의 액정주입방법을 개략적으로 나타내는 각 공정별 단면도이다.

본 발명에 따른 액정표시장치의 액정주입방법은, 먼저 도 3에 도시된 바와 같이, 시트(sheet)형 냉동액정 코팅제(30)상에 고체상태인 냉동액정(32)을 형성한다. 여기서, 상기 냉동액정(32)을 형성하는 방법은 상기 냉동액정 코팅제(30)상에 중간상의 액정을 층상으로 형성시킨 후 온도를 상기 중간상의 액정이 냉동될 수 있는 온도 이하로 하강시켜 냉동액정(32)을 형성한다. 상기 냉동액정(32)의 높이(h)는 적어도 액정 셀(cell)의 간격 이상이 되어야 하므로 액정 셀의 간격보다 작으면아니된다.

이때, 상기 냉동액정 코팅제(30)와 냉동액정(32) 사이의 계면에는 일종의 계면활성제를 첨가할 수도 있는데, 상기 계면활성제를 첨가하면 후속 공정에 있어서 상기 액정이 냉동액정 코팅제(30)으로부터 용이하게 분리될 수 있도록 해준다.

이어, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 냉동액정(32)이 형성된 냉동액정 코팅제(30)와 제1기판(40)과 합착한다. 상기 제1기판(40)은 일반적으로 투명성 절연체(예를들면, 유리)로 구성되며 액정표시장치의 하부 어레이 기판일 수도 있고 또는 상부 컬러필터 기판일 수도 있다.

그 다음, 상기 냉동액정(32)이 개재된 냉동액정 코팅제(30)와 이와 합착된 제1기판(40)을 일정 온도로 가열하여 상기 냉동액정(32)이 해동될 수 있도록 한다. 이때, 상기 냉동액정(32)을 해동시키는 온도와 시간은 액정재료를 비롯한 냉동액정 코팅제(30)와 제1기판(40) 재료의 열적특성 등을 고려하여 정한다.

상기와 같은 해동시 냉동액정(32)은 고체상태에서 중간상인 액정상태로 복원되고, 상기 복원된 액정은 제1기판상에 주입된다. 이러한 액정주입시 상기 냉동액정 코팅제(30)와 액정간의 마찰력 및 표면장력은 상기 제1기판(40)과 액정간의 마찰력 및 표면장력보다 크지 않도록 하여야 액정이 상기 제1기판(40)상에 주입된다.

이어, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 냉동액정 코팅제(30)를 제거하고, 상기 제1기판(40)과 제2기판(50)을 액정(33)을 사이에 두고 합착한 다음, 엔드 씨일런트(52; End Sealant)로 봉합하면 액정셀이 완성된다. 여기서, 상기 제1기판(40) 및 제2기판(50)상에는 액정주입구를 형성할 필요가 없으므로 액정주입구 봉합공정이 생략된다.

본원에 개시된 실시예는 본 발명을 설명하기 위한 일 예이며 본 발명을 이에 한정하려는 의도는 아니다. 기타, 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 액정표시장치의 액정주입방법은 다음과 같은 효과가 있다.

본 발명에 있어서는 액정주입공정이 단순화되어 공정시간이 단축되고, 기판상에 액정주입구 형성이 필요치 않으므로 액정주입공정시 불순물에 의한 오염을 방지할 수 있어 액정화면의 품위를 향상시킬 수 있다.

또한, 액정주입구 형성이 필요치 않으므로 액정주입구 봉합공정을 하지 않아도 되고, 이로써 공정시간이 그 만큼 단축되고 봉합공정시 발생할 수 있는 오염도 방지할 수 있다.

Claims (4)

1. 냉동액정 코팅제상에 냉동액정을 형성하는 단계;

   상기 냉동액정이 형성된 냉동액정 코팅제와 제1기판을 합착하는 단계;

   상기 합착된 냉동액정 코팅제와 제1기판 사이의 냉동액정을 해동시켜 액정을 주입하는 단계; 및

   상기 냉동액정 코팅제를 제거하고 상기 제1기판과 제2기판을 합착하는 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 액정주입방법.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 냉동액정 코팅제와 냉동액정간 계면에 계면활성제를 사용하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 액정주입방법.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 제1기판 및 제2기판상에 액정주입구를 형성하지 않는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 액정주입방법.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 액정을 주입하는 단계는 상기 냉동액정 코팅제와 액정간의 마찰력 및 표면장력이 상기 제1기판과 액정간의 마찰력 및 표면장력보다 크지 않게 하여 액정을 주입하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 액정주입방법.