KR100708803B1

KR100708803B1 - 액정표시장치의 제조방법 및 제조장치

Info

Publication number: KR100708803B1
Application number: KR1020050038425A
Authority: KR
Inventors: 강호민; 최원우; 이성진; 김태현; 김용식
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2005-05-09
Filing date: 2005-05-09
Publication date: 2007-04-18
Also published as: TW200639488A; TWI341940B; JP4619957B2; KR20060116070A; JP2006317900A

Abstract

본 발명은 액정표시장치의 제조방법 및 제조장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 액정표시장치의 제조방법은 제1기판 및 제2기판을 마련하는 단계와; 상기 제1기판 및 상기 제2기판 간의 소정의 간격을 유지하기 위한 스페이서가 포함되어 있는 고상의 액정을 마련하는 단계와; 상기 제1기판과 상기 제2기판 중 어느 하나에 상기 고상의 액정을 위치시키고, 상기 제1기판과 상기 제2기판 중 어느 하나에 상기 양 기판을 접합하기 위한 실런트를 도포하는 단계와; 상기 고상 액정의 액화 및 상기 제1기판과 상기 제2기판을 접합하는 단계를 포함한다. 이에 의해 주입되는 액정의 위치 및 양을 효과적으로 조절할 수 있는 액정표시장치의 제조방법이 제공된다.

Description

액정표시장치의 제조방법 및 제조장치{METHOD AND APPARATUS FOR MANUFACTURING LIQUID CRYSTAL DISPLAY}

도 1은 종래의 액정표시장치의 제조방법을 설명하기 위한 개략도,

도 2는 종래의 액정표시장치의 제조방법을 설명하기 위한 제어흐름도,

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치의 제조방법을 설명하기 위한 제어흐름도,

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치의 제조방법을 설명하기 위한 개략도,

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치의 제조장치,

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치의 단면도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

100, 400, 500 : 기판 110, 600 : 실런트

200 : 액정표시장치의 제조장치 210 : 액정수용부

220 : 스토퍼 230 : 온도유지장치

300 : 고상의 액정 610 : 스페이서

700 : 액정층

본 발명은 액정표시장치의 제조방법 및 제조장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 고상의 액정을 사용하는 액정표시장치의 제조방법 및 제조장치에 관한 것이다.

최근 표시장치로 주목받고 있는 액정표시장치는 박막트랜지스터가 형성되어 있는 박막트랜지스터 기판과 컬러필터층이 형성되어 있는 컬러필터 기판으로 구성된 액정패널을 포함한다. 박막트랜지스터 기판과 컬러필터 기판 사이에는 액정층이 위치하고 있다.

액정층은 양 기판의 테두리 영역을 따라 양 기판을 접착하고 있는 실런트와 양 기판이 형성하는 공간에 위치하게 된다. 실런트는 통상적으로 표시영역을 둘러싸며 컬러필터 기판에 형성되어 있는 외곽 블랙매트릭스 영역 내에 위치한다. 액정층이 마련되는 양 기판의 사이에는 양 기판이 일정한 갭을 유지하도록 스페이서가 산포된다. 박막트랜지스터 기판과 컬러필터 기판의 사이에 액정을 주입하는 방법에는 양 기판을 실런트로 접합한 다음 액정을 주입하는 방식과 어느 하나의 기판에 액정을 적하한 뒤 양 기판을 접합하는 방식이 있다.

도 1 및 도 2는 종래의 액정표시장치의 제조방법을 설명하기 위한 도면으로 도 1은 제조방법을 설명한 개략도이고, 도 2는 제어흐름도이다.

도시된 바와 같이 상부 기판인 컬러필터 기판(10)과 하부 기판인 박막트랜지스터 기판(20)이 마련되어 있으며, 박막트랜지스터 기판(20)의 상부에 액정적하장 치(30)가 설치되어 있다.

컬러필터 기판(10) 상에는 일정한 간격을 두고 컬럼 스페이서(11)가 마련되어 있다. 박막트랜지스터 기판(20)의 연부에는 양 기판(10, 20)을 접합시키기 위한 실런트(22)가 도포되어 있으며, 액정적하장치(30)에 의해 액상의 액정(32)이 박막트랜지스터 기판(20)으로 적하된다.

종래의 제조방법을 설명하면, 우선 구동소자 어레이 공정에 의해 복수의 게이트선과 데이트선 및 이에 접속되는 박막트랜지스터와 화소전극이 형성되어 있는 박막트랜지스터 기판(20)과, RGB의 컬러필터층과 공통전극이 형성되어 있는 컬러필터 기판(10)을 마련한다(S1, S2). 그런 다음 박막트랜지스터 기판(20)의 연부에 실런트(22)를 도포하고 액상의 액정(30)을 방울 형태로 적하시킨다(S3). 컬러필터 기판(10)에 셀 갭을 일정하게 유지하기 위한 컬럼스페이서(12)를 마련한 다음(S4) 양 기판(10, 20)을 접합하고(S5) 후속적으로 기판의 가공 및 검사 단계를 거친다(S6). 컬럼스페이서는 컬러필터 기판을 마련하는 단계에서 행해지는 것이 일반적이다.

이러한 공정에서 가장 중요한 것은 스페이서의 균일한 산포와 적하되는 액정의 위치 및 적하량을 정확히 조절하는 것이다. 하지만 액상의 액정을 사용하면 액정의 이동, 장착, 조정하는 데는 많은 시간과 노력이 소요되며, 적하된 액정은 양 기판이 접합되기 전까지의 시간동안 가장자리 부분이 건조되는 현상이 발생하여 접합된 기판에 얼룩이 발생하는 불량이 야기된다.

또한, 스페이서를 산포하는 경우 별도의 공정이 추가되고, 스페이서가 기판에 고르게 퍼지지 않는 문제점이 발생하며, 기판에 패터닝되는 컬럼 스페이서의 경 우에도 식각 공정 추가에 대한 시간과 비용이 많이 든다는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 주입되는 액정의 위치 및 양을 효과적으로 조절할 수 있는 액정표시장치의 제조방법 및 제조장치를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은 제조 공정의 시간 및 비용을 감소시킬 수 있는 액정표시장치의 제조방법 및 제조장치를 제공하는 것이다.

상기 목적은, 본 발명에 따라, 제1기판 및 제2기판을 마련하는 단계와; 상기 제1기판 및 상기 제2기판 간의 소정의 간격을 유지하기 위한 스페이서가 포함되어 있는 고상의 액정을 마련하는 단계와; 상기 제1기판과 상기 제2기판 중 어느 하나에 상기 고상의 액정을 위치시키고, 상기 제1기판과 상기 제2기판 중 어느 하나에 상기 양 기판을 접합하기 위한 실런트를 도포하는 단계와; 상기 고상 액정의 액화 및 상기 제1기판과 상기 제2기판을 접합하는 단계에 의해 달성된다.

상기 고상의 액정이 위치하는 기판에는 박막트랜지스터 어레이가 마련되어 있고, 상기 실런트가 도포되는 기판에는 컬러필터층이 마련될 수 있다. 즉, 고상의 액정 및 실런트가 각각 다른 기판 상에 위치하는 것이 가능하다.

상기 고상의 액정을 액화시키는 단계는 상기 양 기판을 접합하는 단계 전에 이루어지는 것을 특징으로 한다. 이러한 순서는 상기에 한정되는 것은 아니며, 고상의 액정은 접합 단계에서 열 및 압력에 의해 액화될 수도 있다.

상기 양 기판을 접합하는 단계는 상기 실런트를 경화시키는 단계를 포함하며, 실런트는 자외선 경화수지를 포함함으로 접합 후 이를 견고히 하는 과정에서 실런트에 자외선을 가하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 고상의 액정은 복수개로 마련되며, 고상의 액정의 양을 용이하게 조절할 수 있도록 상기 고상의 액정은 일정한 크기를 갖는 것이 바람직하다. 또한 기판 상에 균일하게 분포되도록 상기 고상의 액정은 기판 상에 일정한 간격으로 이격되어 위치한다.

상기 고상의 액정에는 상기 제1기판 및 상기 제2기판 간의 소정의 간격을 유지하기 위한 스페이서가 포함될 수 있다. 이처럼 스페이서를 별도로 도포하지 않고 액정과 함께 토출함으로써 제조 공정의 비용 및 노력을 절감할 수 있다.

상기 고상의 액정을 마련하는 단계에서는 액상의 액정을 소정의 온도로 냉각시킬 수 있으며, 고상의 액정을 마련하는 것은 액정의 물리적, 화학적 성질을 고려하여 다양한 형태로 이루어질 수 있다.

상기 냉각시의 온도는 -30℃ 이하인 것이 바람직하며, 이는 일반적으로 액정이 응고되는 온도가 -30℃ 정도이기 때문이다.

상기 고상의 액정을 액화시키는 단계에서는 상기 고상의 액정에 열을 가할 수 있으며, 별도의 가열부를 구비하는 것도 가능하다. 액정의 크기 및 기판의 면적 등을 고려할 때 상온에서 액정의 액화가 지연되는 문제점이 발생할 수 있으므로 짧은 시간 내에 고상의 액정을 용이하게 액화시키기 위함이다.

한편, 상기 목적은, 본 발명에 따라, 복수의 고상의 액정을 적재하며, 상기 고상의 액정이 토출되기 위한 개구부를 갖는 액정수용부와; 소정의 상기 고상의 액정이 상기 액정수용부로부터 토출되도록 상기 개구부를 개폐하는 스토퍼를 포함하 는 것에 의해서도 달성될 수 있다.

상기 고상의 액정을 소정의 온도로 유지하기 위한 온도유지부를 더 포함하는 것이 바람직하며, 이로써 상온에서 액정이 액화되는 것을 방지할 수 있다.

상기 온도유지부는 상기 액정을 냉각시키는 냉각장치를 포함함으로써 영하의 액정을 고체상태로 유지하는 것이 바람직하며, 공조기 등에 사용되는 냉각 시스템 등이 가능하다. 또한 열전 소자와 같은 반도체 소자를 사용하여 액정이 수용되어 있는 수용부 내의 온도를 영하로 유지하거나 냉풍을 주입시킬 수도 있다.

이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명에 대하여 설명한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치의 제조방법을 설명하기 위한 제어흐름도이다.

우선, 액정패널을 구성하는 제1기판 및 제 2 기판을 마련한다(S10). 제1기판 및 제 2 기판에는 박막트랜지스터와 화소전극, 컬러필터층과 공통전극이 각각 형성되어 있다. 양 기판에는 각각 액정층의 배향을 위한 배향막이 도포된다. 배향막이 도포된 후에는 액정분자에 배향규제력 또는 표면고정력(프리틸트 각: pretilt angle)을 제공하기 위해 배향막을 러빙(rubbing)한다.

그런 다음, 일반적으로 액체의 형태로 적하되었던 액정을 고상으로 변화시킨다(S20). 액정을 고체화 시키는 방법은 여러 가지가 있지만, 대표적인 방법은 액상의 액정을 저온에서 냉각시키는 것이다. 일반적인 액정의 경우 어는점이 -30℃ 정도이므로 액정을 -30℃ 이하의 온도에서 냉각시킴으로써 고상의 액정을 얻을 수 있다. 액정을 고체로 만드는 것은 상기 방법에 한정되지 않고 액정의 물리적, 화학적 성질을 이용한 다양한 방법이 가능하다. 냉각되어 고체가 된 액정은 다시 액상으로 변환될 수 있다.

액정은 소정의 용기에 담겨져 냉동된 후 원하는 크기로 잘릴 수도 있으며, 처음부터 기판에 배열될 크기로 냉각 될 수도 있다. 또한, 액정은 배열되는 양을 정확하게 조절할 수 있도록 일정한 크기를 가지는 것이 바람직하다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 냉각되는 액정은 스페이서를 포함할 수 있다. 액상의 액정에 스페이서를 첨가하고, 균일하게 분포되도록 섞은 후 스페이서를 액정과 함께 냉각시킨다. 제1기판 및 제 2 기판 간의 소정의 간격을 유지하기 위한 스페이서는 직경이 약 4~5㎛ 정도의 투명한 구형 물질로 플라스틱과, 플라스틱에 코팅되어 있는 실리카를 포함할 수도 있다.

일정 개수의 스페이서를 액정과 동시에 고체화 시키면 고상의 액정에 스페이서가 균일하게 분포된 상태로 배열되어 있기 때문에 액정이 액화되면서 스페이서가 기판 사이에 균일하게 분포된다. 더욱이, 액정 도포시 원하는 위치에 일정 개수의 스페이서를 동시에 도포할 수 있는 효과가 있다. 또한, 스페이서 산포 시 스페이서를 고착, 산포정도의 측정 및 이를 교정하는 여러 공정을 생략할 수 있어 제조 공정의 단순화 및 제조 원가를 절감할 수 있다.

다음으로 제1기판과 제 2 기판 중의 어느 하나에 고상의 액정을 위치시키고, 양 기판을 접합하기 위한 실런트를 도포한다(S30). 고상의 액정 또는 실런트는 각각 양 기판 중 어느 하나에 도포되면 된다. 따라서, 액정과 실런트가 동일한 기판에 형성될 수도 있고 서로 상이한 기판에 형성될 수 있다. 액상의 액정을 사용하는 경우에는 적하된 액정이 기판으로부터 유출되는 것을 방지하기 위하여 액정이 적하되는 기판에 실런트를 미리 도포하는 것이 일반적이지만, 고상의 액정을 기판에 위치시키는 본 발명은 실런트의 도포에 이러한 제약이 없다. 이처럼 고상의 액정을 사용하면 액정의 유동성을 배제시킬 수 있기 때문에 보다 용이하게 액정을 취급할 수 있다.

고상의 액정을 기판 상에 위치시키는 것은 도 4 및 도 5를 참고로 설명된다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치의 제조방법을 설명하기 위한 개략도이고, 도 5는 기판에 고상의 액정을 위치시키는 액정표시장치의 제조장치를 나타낸다.

도 4에 도시된 바와 같이, 제1기판 또는 제2기판 중의 어느 하나의 기판(100) 상부에 액정(300)을 토출시키는 복수의 액정표시장치의 제조장치(200)가 마련되어 있다.

고상의 액정이 토출되는 기판(100)은 박막트랜지스 및 화소전극과 같은 박막트랜지스터 어레이가 마련되어 있는 박막트랜지스터 기판과 컬러필터층과 공통전극이 형성되어 있는 컬러필터 기판 중의 어느 하나이다. 기판(100)의 연부에는 실런트(110)가 도포되어 있으며, 실런트(110)는 액정(300)이 토출되지 않는 나머지 기판(미도시)에 도포될 수도 있다.

실런트(110)는 아크릴 수지와 에폭시 수지 등을 포함하며 자외선 및/또는 열에 의해 경화된다. 실런트(110)는 이외에 아민계의 경화제, 알루미나 파우더와 같은 충진제(filler) 등을 더 포함할 수 있다. 실런트(110) 내에는 유리섬유와 같은 하드 스페이서(hard spacer)와 아트릴 수지와 같은 소프터 스페이서(soft spacer) 를 포함하여 만들어진 스페이서(미도시)가 위치할 수도 있다.

액정표시장치의 제조장치(200)는 도 5에 도시된 바와 같이 고상의 액정(300)이 토출되기 위한 개구부(211)를 가지며, 복수의 액정(300)을 적재하고 있는 액정수용부(210), 액정수용부(210)로부터 액정(300)이 기판(100)에 마련되도록 개구부를 개폐하는 스토퍼(220)로 이루어진다. 또한, 액정표시장치의 제조장치(200)는 고상의 액정을 소정의 온도로 유지하기 위한 온도유지부(230)를 더 포함한다.

액정수용부(210)는 액정(300)을 적재하기 위한 기둥 형상을 가지며, 액정(300)의 형상에 따라 그 단면이 원 또는 다각형일 수 있다. 액정수용부(210)는 고상의 액정(300)이 개구부(211)를 통해 적당량 토출될 수 있도록 기둥의 옆면의 일부가 기울어진 형상으로 마련된다. 또한 액정수용부(210)의 내벽면에 액정(300)을 순차적으로 외부로 밀어내기 위한 가이드가 마련될 수 있다.

스토퍼(220)는 외부 제어부(미도시)의 제어에 의해 일정 시간 간격으로 액정수용부(210)의 개구부(211)를 개폐한다. 스토퍼(220)의 개폐 주기에 의해 액정(300)이 토출되는 양이 결정된다. 개구부(211)를 개폐하기 위한 구성요소로는 스토퍼(220)에 한정되지 않으며 레버 등도 적용될 수 있다.

온도유지부(230)는 약 -30℃ 이하인 고상의 액정(300)이 기판(100)에 위치할 때까지 상기 온도를 유지한다. 온도유지부(230)는 액정(300)의 냉각 상태를 유지할 수 있는 냉각장치인 것이 바람직하며, 냉풍을 방출하는 공조기이거나 냉매의 상변화를 이용한 냉동시스템일 수도 있다. 또한, 액정수용부(210)에 부착되어 액정 (300)이 수용되어 있는 공기의 열을 외부로 방출하는 열전소자일 수도 있다.

고상의 액정(300)은 상술한 바와 같이 일정한 크기를 갖는 형태로 마련되어, 기판(100)의 전면에 일정 간격마다 균일하게 위치하게 된다. 액정(300)을 신속하게 기판에 위치시키기 위하여 다수의 제조장치(200)가 사용될 수 있으며, 도시하지는 않았지만 제조장치(200)가 기판(100) 상부에서 이동될 수 있는 이동 수단이 구비된다. 이러한 이동 수단에 의해 제조장치(200)는 일정한 방향을 따라 이동하면서 기판상의 정해진 위치에 액정(300)을 위치시킨다.

2인치 정도 크기의 휴대폰이나 PDA와 같은 휴대용 단말기의 디스플레이부에도 본 발명에 따른 제조장치(200)가 사용될 수 있으며, 이러한 경우 소량의 액정(300)이 한 번만 적하되어도 충분하기 때문에 하나의 액정표시장치의 제조장치(200)가 사용된다.

다음으로, 고상의 액정(300)을 액화시키고(S40) 제1기판 및 제2기판을 접합한다(S50). 저온에서 고체화된 액정(300)은 기판(100)에 마련된 후 상온(약 25℃)과의 온도차(약 55℃)에 의하여 서서히 자동적으로 액화된다. 액정(300)은 양 기판이 접합되기 전까지 완전 액화될 수 있다. 액정(300)이 액화되는 시간은 액정(300)의 크기 및 기판의 면적에 따라 상이하겠지만 기판에 마련된 후 진공 접합 공정 전까지 약 100~150초 정도가 소요되므로 그 동안에 완전히 액화되는 것이 바람직하다. 따라서, 액정(300)의 완전 액화를 위하여 액정(300)에 열을 가하는 것도 가능하며, 이를 위한 가열부를 구비할 수도 있다.

고상의 액정(300)을 액화시키는 단계(S40)와 양 기판을 접합하는 단계(S50) 이전에 행해지는 것이 일반적이지만, 기판을 접합하면서 가해지는 압력이 의해 고상의 액정(300)이 액화될 수도 있다.

스페이서, 실런트(110) 및 액정(300)이 기판에 모두 마련된 후 양 기판을 접합하고 온도 및 압력을 가하여 실런트(110)를 경화시킨다(S60). 실런트(110)는 상술한 바와 같이 자외선에 의해 경화되는 자외선 경화수지를 포함하므로 양 기판에 열 또는 자외선을 가하여 압착한다. 이러한 과정에서 양 기판 사이의 스페이서 및 액정(300)은 기판 전체에 균일하게 퍼지게 된다.

마지막으로, 기판을 가공, 절단하여 복수의 액정패널로 분리하고, 각 액정패널을 세정 및 검사하는 단계를 거친다(S70).

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치의 단면도이다. 액정표시장치는 크게 복수의 박막트랜지스터가 형성되어 있는 제1기판(400)과 제1기판(400)과 대향 배치되어 있는 제2기판(500), 제1기판(400)과 제2기판(500)을 상호 접합시키는 실런트(600), 양 기판(400, 500) 사이에 위치하는 액정층(700) 및 액정층(700)의 사이에서 양 기판(400, 500)의 간격을 유지하기 위한 스페이서(610)를 포함한다.

우선 제1기판(400)을 살펴보면, 유리, 석영, 세라믹 또는 플라스틱 등의 절연성 재질을 포함하여 만들어진 제1기판소재(410) 상에 게이트 배선(421, 422)이 형성되어 있다. 게이트 배선(421, 422)은 금속 단일층 또는 다중층일 수 있다. 게이트 배선(421, 422)은 가로 방향으로 뻗어 있는 게이트선(미도시) 및 게이트선에 연결되어 있는 박막트랜지스터(420)의 게이트 전극(421), 화소전극(440)과 중첩되 어 저장 용량을 형성하는 공통전극선(422)을 포함한다.

제1기판소재(411) 위에는 질화규소(SiNx) 등으로 이루어진 게이트 절연막()이 게이트 배선을 덮고 있다. 게이트 전극(421)의 게이트 절연막(423) 상부에는 비정질 규소 등의 반도체로 이루어진 반도체층(424)이 형성되어 있으며, 반도체층(424)의 상부에는 실리사이트 또는 n형 불순물이 고농도로 도핑되어 있는 n+ 수소화 비정질 규소 등의 물질로 만들어진 저항 접촉층(425)이 형성되어 있다. 저항 접촉층(425)은 게이트 전극(421)을 중심을 2 부분으로 나누어져 있다.

저항 접촉측(425) 및 게이트 절연막(423) 위에는 데이터 배선(426, 427, 428)이 형성되어 있다. 데이터 배선(426, 427, 428) 역시 금속층으로 이루어진 단일층 또는 다중층일 수 있다. 데이터 배선(426, 427, 428)은 세로 방향으로 형성되어 게이트선과 교차하여 화소를 형성하는 데이터선(426), 데이터선(426)의 분지이며 저항 접촉층(425)의 상부까지 연장되어 있는 소스 전극(427), 소스 전극(427)과 분리되어 있으며 게이트 전극(421)을 중심으로 소스 전극(427)의 반대쪽 저항 접촉층(425) 상부에 형성되어 있는 드레인 전극(428)을 포함한다.

데이터 배선(426, 427, 428) 및 이들이 가리지 않는 반도체층(424)의 상부에는 질화규소, PECVD 방법에 의하여 증착된 a-Si:C:O 막 또는 a-Si:O:F막 및 아크릴계 유기절연막 등으로 이루어진 보호막(429)이 형성되어 있다. 보호막(429)에는 드레인 전극(428)을 드러내는 접촉구가 형성되어 있다.

보호막(428)위에는 박막트랜지스터로부터 화상 신호를 받아 제2기판(500)의 공통전극(550)과 함께 전기장을 생성하는 화소전극(430)이 형성된다. 화소전극 (430)은 접촉구을 통해 드레인 전극(428)과 물리적, 전기적으로 연결되어 화상신호를 전달받는다.

다음으로 제2기판(500)을 설명하면, 제2기판(500)은 제1기판(400)과 같은 유리, 석영, 세라믹 또는 플라스틱 등의 절연성 재질을 포함하여 만들어진 제2기판소재(510)와, 적색, 녹색 및 청색의 3원색을 갖는 컬러필터, 제2기판소재의 둘레 및 컬러필터(530) 사이에 형성되어 있는 블랙매트릭스(520)와, 컬러필터(530) 상에 형성되어 있는 오버코트층(540)과 오버코트층(540) 상에 형성된 공통전극(550)을 포함한다.

블랙매트릭스(520)는 크롬, 크롬 옥사이드 및 크롬 나이트라이드 등의 검은색 계통의 안료가 첨가된 감광성 유기물질로 만들어지거나, 빛을 차단하기 위해 검은 색 계통의 안료가 첨가된 감광성 유기물질로 만들어질 수 있다. 여기서 검은색 계통의 안료로는 카본블랙이나 티타늄 옥사이드 등을 사용할 수 있다.

컬러필터(530)는 각각 적색, 녹색 및 청색이 반복되어 형성되며, 액정층(700)을 통과한 빛에 색을 부여하는 역할을 한다. 이러한 컬러필터(530)는 착색 감광성 유기물질로 공지의 안료 분산법을 이용하여 만들어질 수 있다.

오버코트층(540)은 컬러필터(530)를 보호하는 역할을 하며, 재질로는 아크릴계 에폭시 재료가 많이 사용된다.

공통전극(550)은 ITO(Indium Tin Oxide) 또는 IZO(Indium Zinc Oxide) 등의 투명한 도전물질로 이루어진다. 이러한 공통전극(550)은 제1기판(400)의 화소전극(500)과 함께 액정층(700)에 직접 신호전압을 인가하게 된다.

기판의 외곽에 형성된 블랙매트릭스(520)의 하부에는 제1기판(400) 및 제2기판(500)을 접합하는 실런트(600)가 형성되어 있다. 실런트(600)는 아크릴 수지와 에폭시 수지 등을 포함하며 자외선 및/또는 열에 의하여 경화된다. 실런트(600)는 이외에 아민계의 경화제, 알루미나 파우더와 같은 충진제 등을 더 포함할 수 있다.

액정층(700)은 고상의 액정이 액화되어 양 기판(400, 500)이 압착되는 과정에서 기판(400, 500) 사이에 균일하게 퍼지며, 액정층(700)에 전압이 가해지면 액정분자는 유전율 이방성이 음이기 때문에 그 장축이 전기장에 대하여 수직방향으로 눕는다.

스페이서(610)는 양 기판(400, 500) 간의 셀 갭(d1)을 일정하게 하는 역할을 하며, 액정이 고체화되는 과정에서 함께 냉각될 수 있다. 냉각된 스페이서(610)는 액정의 토출과 함께 기판에 도포되며, 일정한 간격으로 배열된다. 스페이서(610)가 액정과 함께 토출됨으로써 별도로 스페이서(610)를 도포할 필요가 없고, 스페이서(610)가 액정과 섞이는 과정에서 액정 사이에 고르게 분포할 수 있으므로 기판 전체에 균일하게 배열될 수 있다.

비록 본 발명의 몇몇 실시예들이 도시되고 설명되었지만, 본 발명의 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 발명의 원칙이나 정신에서 벗어나지 않으면서 본 실시예를 변형할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 발명의 범위는 첨부된 청구항과 그 균등물에 의해 정해질 것이다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 액정패널의 제조 공정에서 액정 을 용이하게 취급할 수 있다.

또한, 주입되는 액정의 위치 및 양을 효과적으로 조절할 수 있는 액정표시장치의 제조방법 및 제조장치가 제공된다.

그리고, 제조 공정의 시간 및 비용을 감소시킬 수 있는 액정표시장치의 제조방법 및 제조장치가 제공된다.

Claims

액정표시장치의 제조방법에 있어서,

제1기판 및 제2기판을 마련하는 단계와;

상기 제1기판 및 상기 제2기판 간의 소정의 간격을 유지하기 위한 스페이서가 포함되어 있는 고상의 액정을 마련하는 단계와;

상기 제1기판과 상기 제2기판 중 어느 하나에 상기 고상의 액정을 위치시키고, 상기 제1기판과 상기 제2기판 중 어느 하나에 상기 양 기판을 접합하기 위한 실런트를 도포하는 단계와;

상기 고상 액정의 액화 및 상기 제1기판과 상기 제2기판을 접합하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
제1항에 있어서,

상기 고상의 액정이 위치하는 기판에는 박막트랜지스터 어레이가 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
제1항에 있어서,

상기 실런트가 도포되는 기판에는 컬러필터층이 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
제1항에 있어서,

상기 고상의 액정을 액화시키는 단계는 상기 양 기판을 접합하는 단계 전에 이루어지는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
제1항에 있어서,

상기 양 기판을 접합하는 단계는 상기 실런트를 경화시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
제1항에 있어서,

상기 실런트는 자외선 경화수지를 포함하며,

상기 양 기판을 접합하는 단계는 상기 실런트에 자외선을 가하는 단계를 포함하는 것을 액정표시장치의 제조방법.
제1항에 있어서,

상기 고상의 액정은 복수개로 마련되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
제7항에 있어서,

상기 고상의 액정은 일정한 크기를 갖는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
제8항에 있어서,

상기 고상의 액정은 일정한 간격으로 이격되어 위치하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
삭제
제1항에 있어서,

상기 고상의 액정을 마련하는 단계에서는 액상의 액정을 소정의 온도로 냉각시키는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
제11항에 있어서,

상기 냉각시의 온도는 -30℃ 이하인 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
제1항에 있어서,

상기 고상의 액정을 액화시키는 단계에서는 상기 고상의 액정에 열을 가하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
복수의 고상의 액정을 적재하며, 상기 고상의 액정이 토출되기 위한 개구부를 갖는 액정수용부와;

소정의 상기 고상의 액정이 상기 액정수용부로부터 토출되도록 상기 개구부를 개폐하는 스토퍼를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조장치.
제14항에 있어서,

상기 고상의 액정을 소정의 온도로 유지하기 위한 온도유지부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조장치.
제15항에 있어서,

상기 온도유지부는 상기 액정을 냉각시키는 냉각장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조장치.