KR100709716B1 - 액정 표시 장치의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

다수의 표시 영역과 주변부 영역으로 이루어진 모기판(mother glass) 위에 다층의 박막 패턴을 형성하여 표시 영역에 다수의 박막 트랜지스터와 화소 전극을 형성하고 주변부 영역에 게이트 패드부 및 데이터 패드부를 형성한다. 다음, 다른 한 모기판 위에 다층의 박막 패턴을 형성하여 색 필터, 블랙 매트릭스 및 공통 전극을 형성한다. 표시 영역과 주변부 영역의 경계에는 액정 주입구가 기판의 바깥쪽을 향하도록 봉인재 패턴을 형성하고 두 기판을 열압착하여 부착한다. 이때, 액정 주입구가 바깥쪽을 향하고 있으므로 두 기판을 열압착할 때 발생하는 기체가 외부로 쉽게 배출되어 봉인재 패턴의 불량을 방지하여 액정 주입 불량을 방지할 수 있다.

모기판, 봉인재 패턴, 액정 주입구, 열압착, 액정

Description

액정 표시 장치의 제조 방법{manufacturing method of liquid crystal display}

도 1은 종래 기술에 따른 액정 표시 장치용 기판을 도시한 평면도이고,

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치용 기판을 도시한 평면도이다.

본 발명은 액정 표시 장치의 제조 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 액정 샘 불량을 방지하는 액정 표시 장치의 제조 방법에 관한 것이다.

액정 표시 장치는 현재 가장 널리 사용되고 있는 평판 표시 장치 중의 하나로서, 전극이 형성되어 있는 두 장의 유리 기판과 그 사이에 삽입되어 있는 액정층으로 이루어져 있으며, 두 전극에 전압을 인가하여 액정층의 액정 분자들을 재배열시켜 투과되는 빛의 양을 조절하는 표시 장치이다.

액정 표시 장치의 한 기판에는 전극에 인가되는 전압을 스위칭하는 박막 트랜지스터가 형성되어 있으며, 이러한 박막 트랜지스터 기판에는 박막 트랜지스터 외에도 박막 트랜지스터와 연결되어 있는 화소 전극, 게이트 신호를 인가받는 게이 트선 및 데이터 신호를 인가받는 데이터선이 형성되어 있다. 다른 한 기판에는 색 필터와 공통 전극 등이 형성되어 있으며, 이를 색 필터 기판이라 한다.

그러면, 액정 표시 장치를 제조하는 방법에 대하여 간략히 설명한다.

먼저, 박막 트랜지스터 기판과 색 필터 기판을 제조하기 위해 각각 하나의 큰 유리 기판(mother glass) 위에 다수의 사진 식각 공정을 통하여 다층의 박막을 형성한 후, 두 기판 위에 각각 배향막을 도포하고 러빙을 실시한다. 이때, 유리 기판마다 각각 다수의 단위 박막 트랜지스터 기판과 단위 색 필터 기판이 만들어진다. 다음, 두 유리 기판 중 어느 한 기판 위에 액정 주입구만 남겨 놓고 봉인재(sealant) 패턴을 형성한다. 다음, 두 기판을 열압착하여 부착한 후 이후 설명할 도 1에서의 절단선(C1, C2)을 따라 기판을 자르면 하판과 상판이 각각 박막 트랜지스터 기판과 색 필터 기판으로 이루어지며 그 사이에 수 ㎛의 갭을 갖는 다수의 액정 셀이 만들어진다. 다음, 액정 주입구를 통해 액정을 주입하고 액정 주입구를 막는다.

여기서, 봉인재 패턴을 형성한 후의 유리 기판 중 박막 트랜지스터가 형성되어 있는 기판을 도시하면 도 1과 같다.

도 1에서와 같이, 유리 기판(10)을 상부와 하부로 나누었을 때 상부 및 하부에 각각 세 개씩 모두 여섯 개의 액정 셀(a, b, c, d, e, f)이 만들어지도록 설계된 경우에 봉인재 패턴(21, 22, 23, 24, 25, 26)이 여섯 개 형성된다. 이들 액정 셀은 모두 같은 모드이므로 배향막의 러빙 방향이 모두 일치해야 한다. 따라서, 게이트 패드부(30) 및 데이터 패드부(40)의 위치가 고정되고, 게이트 패드부(30)의 반대쪽에 위치하는 액정 주입구(51, 52, 53, 54, 55, 56)의 위치가 고정된다. 이때, 기판(10)을 색 필터가 형성되어 있는 나머지 기판과 열압착하면 b, d, f 액정 셀의 경우에는 액정 주입구(52, 54, 56)가 기판(10)의 바깥쪽을 향하고 있기 때문에 열압착 시 수지로 이루어진 봉인재 패턴(22, 24, 26) 또는 색 필터에서 발생하는 미세한 기체가 바깥쪽으로 배출되기 쉽다. 그러나, a, c, e 액정 셀의 경우에는 액정 주입구(51, 53, 55)가 b, d, f 액정 셀이 가로막고 있기 때문에 기체가 배출되기 어렵다.

이와 같이 a, c, e 액정 셀 내의 기체가 외부로 배출되지 못하면 봉인재 패턴(21, 23, 25), 특히 액정 주입구(51, 53, 55) 주변의 봉인재 패턴(21, 23, 25)에 손상을 주어 봉인재 패턴(21, 23, 25)에 기포(bubble)가 발생하거나 심한 경우 봉인재 패턴(21, 23, 25)이 끊겨서 이후 액정 주입 공정에서 액정이 새어나오는 불량이 발생한다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 봉인재 패턴의 불량으로 인하여 액정이 새는 것을 방지하는 것이다.

이러한 과제를 달성하기 위하여 본 발명에서는 액정 주입구가 기판의 바깥쪽으로 향하도록 봉인재 패턴을 형성한다.

본 발명에 따르면, 제1 모기판 위에 단위셀 영역별로 박막 트랜지스터와 화소 전극의 배열을 형성하고, 제2 모기판 위에 단위셀 영역별로 공통 전극을 형성한 다. 다음, 제1 모기판과 제2 모기판 중의 적어도 하나 위에 단위셀 영역 각각을 둘러싸며 액정 주입구를 가지는 다수의 봉인재 패턴을 형성하고, 제1 모기판과 제2 모기판을 결합한다. 여기서, 다수의 봉인재 패턴의 액정 주입구는 제1 모기판 또는 제2 모기판의 변을 향하여 열려 있는 것이 바람직하다.

이때, 제2 모기판 위에 화소 전극에 대응하도록 색 필터를 형성하며, 액정 주입구를 통해 액정을 주입한다.

한편, 제1 및 제2 모기판 위에 각각 배향막을 더 형성하며, 배향막을 제1 및 제2 모기판의 상부와 하부로 나누어 러빙할 수 있다.

또한, 배향막은 수직 배향막으로 형성하거나 광배향법으로 형성할 수도 있다.

이러한 본 발명에서는 액정 주입구의 방향을 기판의 바깥쪽을 향하도록 하여 열압착 시 발생하는 기체가 외부로 쉽게 배출되므로 봉인재 패턴의 불량을 방지하며 액정 주입 불량을 방지할 수 있다.

그러면, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치의 제조 방법에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명한다.

먼저, 도 2를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치용 기판의 구조에 대하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치용 기판을 도시한 평면도이다.

도 2에서와 같이, 유리로 이루어진 모기판(mother glass)(100)은 여섯 개의 단위셀(cell) 영역(A, B, C, D, E, F)으로 나뉘어 있으며, 각 단위셀 영역은 다수의 화소 영역이 모여 이루어진 표시 영역과 표시 영역 바깥쪽의 주변부 영역으로 나뉜다. 표시 영역과 주변부 영역의 경계에는 봉인재 패턴(121, 122, 123, 124, 125, 126)이 형성되어 있다.

표시 영역의 화소 영역에는 다층의 박막 패턴으로 이루어진 박막 트랜지스터(도시하지 않음)와 화소 전극(도시하지 않음)이 형성되어 있으며, 주변부 영역에는 외부로부터 인가되는 게이트 신호와 데이터 신호를 박막 트랜지스터와 화소 전극에 전달하는 다수의 게이트 패드로 이루어진 게이트 패드부(300)와 다수의 데이터 패드로 이루어진 데이터 패드부(400)가 형성되어 있다. 이와 같이 박막 트랜지스터가 형성되어 있는 기판과 대향하는 다른 모기판(도시하지 않음)도 동일한 형태로 여섯 개의 단위셀 영역으로 나뉘어 있으며, 각 단위셀 영역에는 적, 녹, 청의 색 필터, 블랙 매트릭스 및 공통 전극이 형성되어 있다.

여기서, 봉인재 패턴(121, 122, 123, 124, 125, 126)은 박막 트랜지스터가 형성되어 있는 모기판 또는 색 필터가 형성되어 있는 모기판 중 어느 한 모기판에 형성되어 있을 수 있다.

한편, 봉인재 패턴(121, 122, 123, 124, 125, 126)은 각각 액정 주입구(151, 152, 153, 154, 155, 156)를 제외한 부분에 형성되어 있는데, 액정 주입구(151, 152, 153, 154, 155, 156)가 모두 바깥쪽을 향하고 있다.

모기판(100)을 상부와 하부로 나누었을 때 상부의 게이트 패드부(300)는 액 정 주입구(151, 153, 155)와 반대쪽에 위치하여 모기판(100)의 중심부에 위치하며 데이터 패드부(400)는 각 단위셀 영역의 왼쪽에 위치하고 있다. 하부의 게이트 패드부(300)는 액정 주입구(152, 154, 156)와 반대쪽에 위치하여 모기판(100)의 중심부에 위치하며, 데이터 패드부(400)는 각 단위셀 영역의 왼쪽에 위치하고 있다. 여기서, 데이터 패드부(400)는 각 단위셀 영역의 오른쪽에 위치할 수도 있다.

이와 같은 구조에서는 액정 주입구(151, 152, 153, 154, 155, 156) 방향이 모두 바깥쪽을 향하고 있으므로 두 기판을 열압착할 때 봉인재 패턴(121, 122, 123, 124, 125, 126) 또는 색 필터와 같은 수지로부터 발생하는 기체가 외부로 쉽게 배출되어 봉인재 패턴(121, 122, 123, 124, 125, 126)이 손상되는 것을 방지하며, 이후 절단선(C3, C4)을 따라 기판을 자른 후 액정을 주입할 때 액정 주입 불량을 방지할 수 있다.

그러면, 이러한 구조를 갖는 액정 표시 장치의 제조 방법에 대하여 설명한다.

먼저, 모기판(100) 위에 다수의 사진 식각 공정을 통하여 다층의 박막 패턴을 형성하여 표시 영역의 화소 영역마다 박막 트랜지스터와 화소 전극을 형성하고 주변부 영역에 패드부(300, 400)를 형성한다.

다음, 다른 한 모기판(도시하지 않음) 위에 다수의 사진 식각 공정을 통하여 다층의 박막 패턴을 형성하여 색 필터, 블랙 매트릭스 및 공통 전극을 형성한다.

다음, 두 모기판 위에 배향막을 각각 도포하고 러빙을 실시한다. 이때, 배향막 러빙 시에는 모기판(100)을 상부와 하부로 나누어 따로 실시하여 각 영역마다 러빙 방향이 일치하여야 한다. 색 필터가 형성되어 있는 모기판도 마찬가지로 상부와 하부로 나누어 따로 실시한다.

한편, 배향막의 재료로 수직 배향막 또는 광배향법을 사용하는 액정 표시 장치의 경우에는 본 발명의 실시예서와 같은 구조를 갖는 액정 표시 장치를 제조한 후 배향막 러빙 공정을 실시할 필요가 없다.

다음, 모기판(100) 위에 액정 주입구(151, 152, 153, 154, 155, 156)가 모기판(100)의 바깥쪽을 향하도록 봉인재 패턴(121, 122, 123, 124, 125, 126)을 형성한다. 즉, 모기판(100)을 상부와 하부로 구분했을 때 상부의 액정 주입구(151, 153, 155)는 위쪽을 향하고 있으며, 하부의 액정 주입구(152, 154, 156)는 아래쪽을 향하고 있다. 여기서는 봉인재 패턴(121, 122, 123, 124, 125, 126)을 박막 트랜지스터가 형성되어 있는 모기판에 형성하는 경우에 대하여 설명하였으나, 색 필터가 형성되어 있는 모기판에 형성하는 경우에도 동일한 방법으로 형성한다.

다음, 두 기판 사이의 간격을 일정하게 유지하기 위한 스페이서(도시하지 않음)를 산포하고 열압착을 실시하여 두 기판을 부착한 후 절단선(C3, C4)을 따라 절단하여 모두 여섯 개의 액정 셀(A, B, C, D, E, F)을 만든다.

다음, 액정 주입구(151, 152, 153, 154, 155, 156)를 통하여 액정을 주입한 후 액정 주입구(151, 152, 153, 154, 155, 156)를 막는다.

이와 같이 본 발명에서는 액정 주입구의 방향을 기판의 바깥쪽을 향하도록 하여 열압착 시 발생하는 기체가 외부로 쉽게 배출되므로 봉인재 패턴의 불량을 방 지하며 액정 주입 불량을 방지할 수 있다.

Claims (7)

1. 제1 모기판 위에 단위셀 영역별로 박막 트랜지스터와 화소 전극의 배열을 형성하는 단계,

   제2 모기판 위에 단위셀 영역별로 공통 전극을 형성하는 단계,

   상기 제1 모기판과 상기 제2 모기판 중의 적어도 하나 위에 단위셀 영역 각각을 둘러싸며 액정 주입구를 가지는 다수의 봉인재 패턴을 형성하는 단계,

   상기 제1 모기판과 상기 제2 모기판을 결합하는 단계

   를 포함하고,

   상기 다수의 봉인재 패턴의 액정 주입구는 상기 제1 모기판 또는 상기 제2 모기판의 변을 향하여 열려 있는 액정 표시 장치의 제조 방법.
2. 제1항에서,

   상기 제2 모기판 위에 상기 화소 전극에 대응하도록 색 필터를 형성하는 단계를 더 포함하는 액정 표시 장치의 제조 방법.
3. 제1항에서,

   상기 액정 주입구를 통해 액정을 주입하는 단계를 더 포함하는 액정 표시 장치의 제조 방법.
4. 제1항에서,

   상기 제1 및 제2 모기판 위에 각각 배향막을 형성하는 단계를 더 포함하는 액정 표시 장치의 제조 방법.
5. 제4항에서,

   상기 배향막을 상기 제1 및 제2 모기판의 상부와 하부로 나누어 러빙하는 단계를 더 포함하는 액정 표시 장치의 제조 방법.
6. 제4항에서,

   상기 배향막은 수직 배향막으로 형성하는 액정 표시 장치의 제조 방법.
7. 제4항에서,

   상기 배향막은 광배향법으로 형성하는 액정 표시 장치의 제조 방법.

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