KR100773216B1 - 기판 장치 - Google Patents

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KR100773216B1
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아쯔유끼 마나베
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도시바 마쯔시따 디스플레이 테크놀로지 컴퍼니, 리미티드
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Abstract

생산성을 향상시킬 수 있는 액정 패널을 제공한다. 대형 글래스 기판(26)의 여백 영역(31)에 형성한 스페이서 높이 조정층(41)의 표면에, 길이 방향을 따른 본체 홈부(42)를 형성하였다. 화상 표시 영역(4) 사이인 시일재(22) 사이의 단면적이 넓어진다. 대형 글래스 기판(26, 57) 사이의 화상 표시 영역(4) 내로부터의 배기 효율을 향상시킬 수 있다. 화상 표시 영역(4) 내로부터의 배기를 보다 확실하고 또한 용이하게 할 수 있다. 화상 표시 영역(4) 내에의 액정 주입구(36)로부터의 액정 조성물(L)의 주입을 용이하게 할 수 있다. 화상 표시 영역(4) 내에의 액정 주입 시간을 단축할 수 있다.
스퍼터링, 액정 패널, 박막 다이오드, 프리베이크

Description

기판 장치{SUBSTRATE APPARATUS}
도 1은 본 발명의 기판 장치의 제1 실시예의 일부를 도시하는 설명 단면도.
도 2는 상기 상부 기판 장치를 도시하는 설명 평면도.
도 3은 상기 상부 기판 장치를 도시하는 설명 평면도.
도 4는 상기 상부 기판 장치의 일부를 도시하는 설명 평면도.
도 5는 본 발명의 기판 장치의 제2 실시예의 일부를 도시하는 설명 평면도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
1:기판 장치로서의 액정 패널
15:착색층으로서의 칼라 필터층
22:시일재
26:제1 기판으로서의 대형 글래스 기판
36:개구부로서의 액정 주입구
41:높이 조정층으로서의 스페이서 높이 조정층
42:본체 홈부
43:개구 홈부
44:스페이서로서의 기둥 형상 스페이서
57:제2 기판으로서의 대형 글래스 기판
[특허 문헌1] 일본 특개2002-049045호
본 발명은, 제1 기판에 대향하여 제2 기판이 배치된 기판 장치에 관한 것이다．
종래, 이러한 종류의 기판 장치인 액정 표시 장치는, 배향막을 갖는 어레이 기판 및 대향 기판을 구비하고 있고, 이들 어레이 기판과 대향 기판이 배향막을 대향시켜 배치되어 있다. 또한, 이들 어레이 기판의 배향막과 대향 기판의 배향막 사이의 셀 갭에는 액정층이 협지되어 있다. 이들 어레이 기판 및 대향 기판의 각각은, 주변 영역에 시일재 및 밀봉재가 배치되어 접합되어 있고, 이들 어레이 기판과 대향 기판 사이에는, 이들 어레이 기판과 대향 기판 사이의 간극 거리를 유지하는 스페이서가 배치되어 있다. 이 스페이서는, 포토리소그래피법으로 형성된 수지로 구성되어 있다.
한편, 이러한 종류의 액정 표시 장치를 컬러 표시시키는 경우에는, 이 액정 표시 장치의 어레이 기판과 대향 기판 사이에, 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)으로 구성된 착색층이 적층되어 있다. 또한, 이들 어레이 기판과 대향 기판을 접합할 때에는, 이들 어레이 기판과 대향 기판 사이의 화상 표시가 가능한 화상 표시 영역을 둘러싸도록 시일재를 도포하고, 이들 어레이 기판과 대향 기판을 시일재를 개재 하여 접합하고나서, 이들 어레이 기판 및 대향 기판에 압력을 걸어서 시일재를 으깨면서, 이 시일재가 경화하는 온도까지 가열하여, 이들 어레이 기판과 대향 기판을 접합하고 있다. 이때, 이 시일재에 자외선을 조사하여 경화시키는 경우도 있다.
그리고, 이들 어레이 기판과 대향 기판에 압력을 거는 방법으로서는, 이들 어레이 기판과 대향 기판이 시일재로 접합된 복수의 패널을 겹치고나서, 이들 겹친 패널 사이에 하중을 주어 눌러 으깨는 배치 처리 방법이나, 이 패널을 1매씩 진공 분위기에 넣어서 내부의 공기를 빼고나서 대기 분위기에 노출시킴으로써, 이 기판의 어레이 기판과 대향 기판 사이에 하중을 주는 매엽 처리 방법 등이 이용되는 경우가 많다(예를 들면 특허 문헌1 참조).
그러나, 전술한 매엽 처리 방법으로 어레이 기판과 대향 기판을 접합하는 경우에는, 이들 어레이 기판과 대향 기판 사이에 도포된 시일재로 둘러싸인 화상 표시 영역 내의 공기를 뺄 필요가 있다. 일반적으로, 1매의 큰 머더 기판으로부터 가능한 한 많은 액정 표시 장치를 잘라내어 형성하기 위해서는, 이들 액정 표시 장치의 화상 표시 영역 사이의 간격이 좁을수록 효율이 좋다.
그런데, 이 간격이 너무 좁으면, 화상 표시 영역 내로부터의 공기의 배기 효율이 저하되어, 이 공기를 빼는 배기 시간이 길게 할 필요가 있으므로, 액정 표시 장치의 생산 효율이 저하될 우려가 있다. 또한, 화상 표시 영역의 일부 부분의 공기가 빠지지 않음으로써, 어레이 기판과 대향 기판 사이의 셀 갭이 어긋나거나 하 여, 이 셀 갭의 균일성을 확보할 수 없게 될 우려가 있으므로, 액정 표시 장치의 생산성 및 표시 특성이 저하될 우려가 있다고 하는 문제를 가지고 있다.
본 발명은, 이러한 점을 감안하여 이루어진 것으로, 생산성 및 표시 특성을 향상시킬 수 있는 기판 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은, 제1 기판과, 이 제1 기판에 대향하여 배치된 제2 기판과, 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이의 일부의 영역을 둘러싸고 이들 제1 기판과 제2 기판을 접합하는 복수의 시일재와, 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이의 상기 복수의 시일재 사이에 형성된 높이 조정층과, 이 높이 조정층의 일주면 상에 형성되고 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이의 간극을 유지하는 스페이서를 구비하고, 상기 높이 조정층에는, 상기 시일재의 길이 방향을 따른 오목 형상의 본체 홈부가 형성되어 있는 것이다.
그리고, 제1 기판과 제2 기판 사이의 일부의 영역을 피복하고 이들 제1 기판과 제2 기판을 접합하는 복수의 시일재 사이의 제1 기판과 제2 기판 사이에 높이 조정층을 형성하였다. 또한, 이 높이 조정층 사이에, 시일재의 길이 방향을 따른 오목 형상의 본체 홈부를 형성하였다. 또한, 이 높이 조정층의 일주면 상에, 제1 기판과 제2 기판 사이의 간극을 유지하는 스페이서를 형성하였다.
이하, 본 발명의 액정 표시 장치의 제1 실시예의 구성을 도 1 내지 도 4를 참조하여 설명한다.
도 1 내지 도 4에서，참조 부호 1은 기판 장치로서의 액정 패널이고, 이 액 정 패널(1)은, 칼라 화상 표시가 가능한 액정 표시 장치로서의 액정 표시 소자이다. 그리고, 이 액정 패널(1)은, 제1 기판으로서의 칼라 필터 기판인 대략 사각형 평판 형상의 어레이 기판(2)을 구비하고 있다. 또한, 이 어레이 기판(2)은, 도 1에 도시하는 바와 같이, 대략 투명한 사각형 평판 형상의 투광성을 갖는 절연성 기판으로서의 투명 기판인 글래스 기판(3)을 가지고 있다.
그리고, 이 글래스 기판(3)의 일주면인 표면 상의 중앙부에는, 화상 표시가 가능한 사각 형상의 화상 표시 에리어인 표시 화소 영역으로서의 화상 표시 영역(4)이 형성되어 있다. 또한, 이 글래스 기판(3)의 화상 표시 영역(4)에는, 이 글래스 기판(3)의 폭 방향을 따라 등간격으로 평행하게 이격된 복수의 도시하지 않은 주사선과, 이 글래스 기판(3)의 세로 방향을 따라 등간격으로 평행하게 이격된 복수의 도시하지 않은 신호선이 형성되어 있다.
또한, 이들 주사선 및 신호선으로 구획되어 둘러싸인 각 영역의 각각에 화소(5)가 형성되어 있다. 이들 화소(5)는, 글래스 기판(3)의 화상 표시 영역(4)에 매트릭스 형상으로 형성되어 있다. 또한, 이들 화소(5)의 각각에는, 스위칭 소자로서의 박막 트랜지스터(TFT)(6)와, 화소 전극(7)의 각각이 형성되어 있다. 이들 화소 전극(7)은, 동일 화소(5) 내의 박막 트랜지스터(6)에 전기적으로 접속되고, 이 박막 트랜지스터(6)로 제어된다. 그리고, 이들 박막 트랜지스터(6)는, 각 주사선과 각 신호선이 교차하는 부분마다 형성되어 있다.
여기서, 글래스 기판(3)의 표면 상의 각 화소(5) 내에는, 도전성을 갖는 게이트 전극(11)이 적층되어 있다. 이 게이트 전극(11)은, 주사선에 전기적으로 접 속되어 있다. 또한, 이 글래스 기판(3)의 표면 상에는, 각 게이트 전극(11)을 피복하도록 게이트 절연막(12)이 적층되어 있다. 이 게이트 절연막(12)은, 각 게이트 전극(11)의 각각을 포함하는 글래스 기판(3)의 표면 상의 전체면에 적층되어 있다.
또한, 이 게이트 절연막(12)의 표면 상의 각 화소(5) 내에는, 도시하지 않은 반도체층으로서의 활성층을 개재하여 소스 전극(13) 및 드레인 전극(14)이 각각 적층되어 있다. 이들 소스 전극(13) 및 드레인 전극(14)은, 동일 화소(5) 내의 게이트 전극(11)에 대향하여 형성되어 있다. 그리고, 소스 전극(13)은, 신호선에 전기적으로 접속되어 있다. 따라서, 이들 소스 전극(13), 드레인 전극(14), 게이트 전극(11) 및 활성층에 의해 박막 트랜지스터(6)가 구성되어 있다.
그리고, 게이트 절연막(12) 상에는, 각 화소(5) 내의 소스 전극(13) 및 드레인 전극(14)의 각각을 피복하도록, 착색층으로서의 칼라 필터층(15)이 적층되어 있다. 이 칼라 필터층(15)은, 컬러 표시를 실현하기 위한 적색(Red:R)으로 착색된 적색층(16)과, 녹색(Green:G)으로 착색된 녹색층(17)과, 청색(Blue:B)으로 착색된 청색층(18)의 3원색의 착색층으로 구성되어 있다. 여기에서, 이들 적색층(16), 녹색층(17) 및 청색층(18)은, 글래스 기판(3)의 화소(5) 내의 게이트 절연막(12) 상에, 이 글래스 기판(3)의 세로 방향을 따라, 이 글래스 기판(3)의 폭 방향을 향하여 순서대로 적층되어 스트라이프 형상으로 형성되어 있다.
또한, 각 화소(5) 내의 칼라 필터층(15)에는, 이들 각 화소(5) 내의 드레인 전극(14)에 연통한 컨택트 홀(19)이 형성되어 있다. 이 컨택트 홀(19)은, 칼라 필 터층(15)을 관통하여 드레인 전극(14)에 도통하고 있는 스루홀이다. 그리고, 각 화소(5) 내의 컨택트 홀(19)을 포함하는 칼라 필터층(15) 상에는, ITO(Indium Tin 0xide:인듐 주석 산화물)막의 패터닝으로 형성된 화소 전극(7)이 적층되어 있다. 이 화소 전극(7)은, 컨택트 홀(19)을 통하여 동일 화소(5) 내의 드레인 전극(14)에 전기적으로 접속되어 있다. 그리고, 이들 화소 전극(7)을 포함하는 칼라 필터층(15) 상에, 액정층(54) 중의 액정 조성물(L)을 배향시키는 도시하지 않은 배향막이 적층되어 있다. 이 배향막은, 폴리이미드인 배향 재료의 배향 처리에 의해 형성되어 있다.
한편, 어레이 기판(2)의 글래스 기판(3) 상의 화상 표시 영역(4)을 피복하여 주연하도록 액연층으로서의 블랙 매트릭스(Black matrix:BM)층(21)이 적층되어 있다. 이 블랙 매트릭스층(21)은, 광을 투과시키지 않는 차광성을 갖는 흑색 수지로 구성되어 있고, 화상 표시 영역(4)의 외주를 둘러싸는 사각형 틀 형상으로 형성되어 있다. 또한, 이 블랙 매트릭스층(21)의 외측에는, 이 블랙 매트릭스층(21)을 피복하여 주연하도록 시일재(22)가 도포되어 있다. 이 시일재(22)는, 블랙 매트릭스층(21)의 외주를 피복함과 함께, 글래스 기판(3) 상의 화상 표시 영역(4)을 둘러싸는 사각형 틀 형상으로 형성되어 있다. 즉, 이 시일재(22)는, 글래스 기판(3)의 외주를 따라 배치되어 있다.
여기서, 어레이 기판(2)은, 도 2 및 도 3에 도시하는 바와 같이, 제1 기판으로서의 머더 기판으로서의 대형 어레이 기판(25)을, 각 어레이 기판(2)의 크기에 대응시켜 길이 방향 및 폭 방향을 따라 소정 간격을 통한 재단으로 분할되어 형성 되어 있다. 구체적으로, 이 대형 어레이 기판(25)은, 어레이 기판(2)이 길이 방향 및 폭 방향의 각각을 따라 복수, 예를 들면 길이 방향으로 3개 연결되고 폭 방향으로 3개 연결되어 계 9개의 어레이 기판(2)이 연결된 큰 판 상태의 기판이다.
그리고, 이 대형 어레이 기판(25)은, 제1 기판으로서의 사각형 평판 형상의 대형 글래스 기판(26)을 구비하고 있다. 이 대형 글래스 기판(26)에는, 각 어레이 기판(2)의 글래스 기판(3)의 크기에 대응하여, 이 대형 글래스 기판(26)의 길이 방향 및 폭 방향을 따른 격자 형상의 분할 기준선(27)이 형성되어 있다. 이들 분할 기준선(27)은, 대형 글래스 기판(26)의 길이 방향 및 폭 방향을 따라 형성되어 있고, 각 어레이 기판(2)의 글래스 기판(3)으로 되는 영역의 외주연을 따라 형성된 칩 분리 위치이다.
또한, 이 대형 글래스 기판(26)의 표면에는, 이 대형 글래스 기판(26)의 표면의 분할 기준선(27)으로 구획된 일부의 영역인 사각 형상의 계 9개소의 칩 배치 영역으로서의 패널 형성 영역(28)이 형성되어 있다. 또한, 이 대형 글래스 기판(26)의 표면에는, 이 대형 글래스 기판(26) 상의 각 패널 형성 영역(28)을 둘러싸도록 사각형 틀 형상의 외주 시일재(29)가 도포되어 적층되어 있다. 이 외주 시일재(29)는, 대형 글래스 기판(26)의 외주연을 따라 형성되어 있다. 또한, 이 외주 시일재(29)에는, 이 외주 시일재(29)의 길이 방향의 양단변의 각각의 중간부에 외주 시일재(29)가 부분적으로 도포되어 있지 않음으로써, 이 외주 시일재(29) 내를 개구시키는 통기 개구부(30)가 형성되어 있다.
또한, 대형 글래스 기판(26)의 표면의 외주 시일재(29)보다 내측임과 함께 각 패널 형성 영역(28)보다 외측의 부분에는, 이들 각 패널 형성 영역(28)을 주연하도록 주변 영역으로서의 여백 영역(31)이 형성되어 있다. 이 여백 영역(31)은, 세로 방향 및 가로 방향의 각각이 분할 기준선(27)으로 구획되어 있지 않은 대형 글래스 기판(26)의 여백 부분이다. 따라서, 이 여백 영역(31)은, 각 패널 형성 영역(28) 사이와, 이들 각 패널 형성 영역(28)의 외측에 형성된 격자 형상으로 형성되어 있다.
그리고, 대형 글래스 기판(26)의 표면의 각 패널 형성 영역(28)에는, 이들 패널 형성 영역(28)의 외주연을 따라 시일재(22)가 도포되어 있다. 이 시일재(22)는, 대형 글래스 기판(26)의 표면 상의 각 패널 형성 영역(28)을 주연하도록 연속하여 도포되고 묘화되어 형성되어 있다. 즉, 이 시일재(22)는, 대형 글래스 기판(26)의 표면 상의 각 패널 형성 영역(28)을 비어져 나오지 않도록 형성되어 있다.
구체적으로, 이 시일재(22)는, 대형 글래스 기판(26)의 각 패널 형성 영역(28)의 외주연보다 약간 내측을 주연하는 상면에서 볼 때 대략 사각형 틀 형상의 본체 시일부(34)를 구비하고 있다. 이들 본체 시일부(34)는, 대형 글래스 기판(26) 상의 각 패널 형성 영역(28)에 대응하고, 이 대형 글래스 기판(26) 상에 매트릭스 형상으로 형성되어 있다. 또한, 이들 본체 시일부(34)는, 대형 글래스 기판(26) 상의 각 패널 형성 영역(28)의 대략 중앙부를 둘러싸는 대략 사각형 형상으로 형성되어 있다.
또한, 이들 본체 시일부(34)의 각각에는, 이들 본체 시일부(34) 각각의 가로 방향의 일측에 위치하는 변의 길이 방향의 중앙부보다 일측 가까운 위치를 개구시키는 개구부로서의 주입구 시일부(35)가 일체로 형성되어 있다. 이들 주입구 시일부(35)는, 이들 주입구 시일부(35)가 형성되어 있는 본체 시일부(34)의 가로 방향의 일측에 위치하는 변보다 외측으로 돌출되어 있다．
또한, 이들 주입구 시일부(35)는, 각 본체 시일부(34)의 가로 방향의 일측으로부터, 이들 본체 시일부(34) 각각의 가로 방향을 따라 소정 거리 돌출된 후에, 서로 마주 대하는 방향을 향하여 소정 거리 돌출하여 확대 개방한 형상으로 형성되어 있다. 따라서, 이 주입구 시일부(35)로 개구된 부분이, 이 주입구 시일부(35)로부터 본체 시일부(34)에 연통한 액정 주입구(36)로 된다. 또한, 이들 주입구 시일부(35)는, 각 패널 형성 영역(28) 내의 본체 시일부(34)의 가로 방향의 일측에 대하여 직각으로 돌출되어 있고, 이 본체 시일부(34)의 폭 치수에 대략 동일한 길이 치수를 가지고 있다.
여기서, 대형 글래스 기판(26)의 여백 영역(31)에는, 도 1 및 도 3에 도시하는 바와 같이, 액정 패널(1)의 화상 표시와는 관계없는 더미의 착색층인 스페이서 높이 조정층(41)이 적층되어 있다. 따라서, 이 스페이서 높이 조정층(41)은, 대형 글래스 기판(26) 상에 격자 형상으로 적층되어 있다. 즉, 이 스페이서 높이 조정층(41)은, 각 글래스 기판(3)의 시일재(22) 사이에 형성되어 있다. 또한, 이 스페이서 높이 조정층(41)은, 대형 글래스 기판(26)의 각 글래스 기판(3) 상에 적층된 칼라 필터층(15)의 적색층(16)과 동일한 소재로 동일 공정에서 동시에 적층된 더미 착색층이다. 따라서, 이 스페이서 높이 조정층(41)은, 적색층(16)과 동일한 두께 치수를 가지고 있다.
또한, 이 스페이서 높이 조정층(41) 사이에는, 이 스페이서 높이 조정층(41)의 길이 방향을 따른 오목 홈 형상의 복수, 예를 들면 500㎛에 1개 정도의 비율로 100㎛ 폭의 본체 홈부(42)가 형성되어 있다. 이들 본체 홈부(42)는, 이들 본체 홈부(42)가 형성되어 있는 스페이서 높이 조정층(41)의 일부에 인접하여 형성되어 있는 시일재(22)의 길이 방향을 따른 횡단면 오목 홈 형상으로 형성되어 있다. 즉, 이들 본체 홈부(42)는, 글래스 기판(3)의 짧은 변인 폭 방향으로 거의 평행하게 형성되어 있다. 따라서, 이들 본체 홈부(42)는, 거의 규칙적인 스트라이프 구조로 되도록 형성되어 있다.
또한, 이들 본체 홈부(42)는, 스페이서 높이 조정층(41)의 패터닝에 의해 형성되어 있고, 이 스페이서 높이 조정층(41)의 일부가 길이 방향을 따라 제거됨으로써 형성되어 있다. 따라서, 이들 본체 홈부(42)는, 스페이서 높이 조정층(41)의 두께 치수와 동일한 깊이 치수를 가지고 있다. 또한, 이들 본체 홈부(42)는, 스페이서 높이 조정층(41)의 폭 방향을 향하여 등간격으로 이격되어 형성되어 있다. 즉, 이들 본체 홈부(42)는, 시일재(22) 사이의 횡단면 공간을 보다 넓게 하기 위해 형성되어 있다.
그리고, 도 4에 도시하는 바와 같이, 스페이서 높이 조정층(41)의 각 주입구 시일부(35)의 액정 주입구(36)에 대향하는 부분인 액정 주입부(37)에는, 이 액정 주입구(36)가 개구하는 방향인 개구 방향을 따른 단면 오목 홈 형상의 개구 홈부(43)가 복수, 예를 들면 5OO㎛에 1개 정도의 비율로 1OO㎛ 폭의 홈으로 형성되어 있다. 이 개구 홈부(43)는, 스페이서 높이 조정층(41)의 사이임과 함께, 이 스페이서 높이 조정층(41)의 폭 방향을 따라 형성되고, 액정 주입구(36) 사이에 위치하는 스페이서 높이 조정층(41)에 형성되어 있다. 또한, 이들 개구 홈부(43)는, 스페이서 높이 조정층(41)의 길이 방향을 따라 등간격으로 이격되어 형성되어 있다.
또한, 이들 개구 홈부(43)도 또한, 스페이서 높이 조정층(41)의 패터닝으로 형성되어 있고, 이 스페이서 높이 조정층(41)의 일부가 폭 방향을 따라 제거됨으로써 형성되어 있다. 따라서, 이들 개구 홈부(43)도 또한, 스페이서 높이 조정층(41)의 두께 치수와 동일한 깊이 치수를 가지고 있다. 즉, 이들 개구 홈부(43)는, 액정 주입구(36)로부터의 액정 조성물(L)의 주입 및 공기의 배출을 쉽게 하기 위해, 이 액정 주입구(36)의 횡단면 공간을 넓게 하기 위해 형성되어 있다.
그리고, 이들 개구 홈부(43) 및 본체 홈부(42)의 각각을 제외한 스페이서 높이 조정층(41) 상에는, 투명 수지로 구성된 스페이서 기둥인 복수의 기둥 형상 스페이서(44)가 적층되어 있다. 이들 기둥 형상 스페이서(44)는, 스페이서 높이 조정층(41) 상과 함께, 대형 글래스 기판(26)의 글래스 기판(3) 각각의 각 녹색층(17) 상 및 적색층(16) 상의 각각에도 적층되어 있다. 따라서, 이들 기둥 형상 스페이서(44)는, 스페이서 높이 조정층(41)에서, 이들 기둥 형상 스페이서(44) 각각의 높이가 조정되어 있다. 또한, 이들 기둥 형상 스페이서(44)는, 각 본체 홈부(42) 및 개구 홈부(43) 사이의 스페이서 높이 조정층(41)의 폭 치수보다 작은 폭 치수로 형성되어 있다.
한편, 대형 어레이 기판(25)의 대형 글래스 기판(26)을 각 어레이 기판(2)의 글래스 기판(3)에 대응시켜 분할한 후의, 이들 글래스 기판(3)의 표면에는, 대향 기판(51)이 대향하여 부착되어 있다. 즉, 이들 어레이 기판(2)과 대향 기판(51)은, 기둥 형상 스페이서(44) 및 스페이서 높이 조정층(41)에서, 이들 어레이 기판(2)과 대향 기판(51) 사이의 간극인 셀 갭(G)을 소정의 간격으로 유지한 상태에서 배치시키고, 시일재(22)로 접합되어 접착되어 있다. 이때, 이들 기둥 형상 스페이서(44) 및 스페이서 높이 조정층(41)에 의해, 어레이 기판(2)과 대향 기판(51) 사이의 셀 갭(G)이 유지되어 있다.
그리고, 이 대향 기판(51)은, 도 1에 도시하는 바와 같이, 어레이 기판(2)의 글래스 기판(3)의 가로 치수보다 약간 작은 가로 치수를 가짐과 함께, 이 글래스 기판(3)의 세로 치수보다 약간 작은 세로 치수를 갖는 사각형 평판 형상의 투광성 기판으로서의 투명 기판인 글래스 기판(52)을 구비하고 있다. 이 글래스 기판(52)은, 이 글래스 기판(52)의 가로 방향의 일측을 어레이 기판(2)의 글래스 기판(3)의 가로 방향의 일측에 가지런히 하면서, 이 글래스 기판(52)의 세로 방향의 일단을 어레이 기판(2)의 글래스 기판(3)의 세로 방향의 일단에 가지런히 한 상태에서, 이 글래스 기판(3) 상에 접합되어 있다.
그리고, 이들 글래스 기판(52)의 일주면인 표면의 전체면에는, ITO(Indium Tin Oxide:인듐 주석 산화물)막으로 구성된 막 형상체로서의 도전성막인 대향 전극(53)이 적층되어 있다. 또한, 이 대향 전극(53)의 표면 상에는, 액정층(54) 내의 액정 조성물(L)을 배향시키는 도시하지 않은 배향막이 적층되어 있다. 이 배향막도 또한, 폴리이미드인 배향 재료의 배향 처리에 의해 형성되어 있다. 그리고, 이 배향막은, 어레이 기판(2)과 대향 기판(51)을 시일재(22)를 개재하여 접합한 상태에서, 이 어레이 기판(2) 상의 시일재(22)에 당접하여, 이 배향막의 표면에 시일재(22)가 접착된다.
또한, 이들 어레이 기판(2)과 대향 기판(51) 사이의 시일재(22)보다 내측의 기둥 형상 스페이서(44) 및 스페이서 높이 조정층(41)에 의해 높이 조정된 영역이 액정 밀봉 영역(A)으로 된다. 그리고, 이 액정 밀봉 영역(A)에는, 어레이 기판(2)과 대향 기판(51) 사이의 시일재(22)의 액정 주입구(36)로부터 액정 조성물(L)이 주입되어 광 변조층으로서의 액정층(54)이 협지되어 형성된다. 이 액정층(54)은, 어레이 기판(2)과 대향 기판(51) 사이의 액정 밀봉 영역(A)에의 액정 조성물(L)의 주입으로 형성되어 있다. 즉, 이 액정층(54)은, 어레이 기판(2)과 대향 기판(51) 사이에 개재되어 충전되어 있다. 또한, 어레이 기판(2)과 대향 기판(51) 사이의 액정 밀봉 영역(A)에 액정층(54)을 개재시킨 상태에서, 이들 어레이 기판(2)과 대향 기판(51) 사이의 시일재(22)의 액정 주입구(36)에는, 자외선 경화 수지인 밀봉재(55)가 도포되어 밀봉되어 있다. 여기에서, 액정 조성물(L)은, 예를 들면 카이럴재가 첨가된 네마틱 액정 재료 등이다.
여기서, 각 대향 기판(51)도 또한, 제2 기판으로서의 머더 기판인 대형 대향 기판(56)을 각 대향 기판(51)의 크기에 대응시켜 길이 방향 및 폭 방향을 따른 소정 간격을 통한 재단으로 분할되어 형성되어 있다. 구체적으로, 이 대형 대향 기판(56)은, 대향 기판(51)이 길이 방향 및 폭 방향의 각각을 따라 복수, 예를 들면 길이 방향으로 3개 연결되고 폭 방향으로 3개 연결되어 계 9개가 연결된 큰 판 상 태의 기판이다.
그리고, 이 대형 대향 기판(56)은, 제2 기판으로서의 사각형 평판 형상의 대형 글래스 기판(57)을 구비하고 있다. 이 대형 글래스 기판(57)은, 각 대향 기판(51)의 글래스 기판(52)의 크기에 대응하여, 이 대형 글래스 기판(57)의 길이 방향 및 폭 방향을 따라 격자 형상으로 분할 기준선(58)이 형성되어 있다. 이 분할 기준선(58)은, 대형 어레이 기판(25)의 대형 글래스 기판(26) 상의 분할 기준선(27)을 따라 형성되어 있다. 따라서, 이 대형 대향 기판(56)의 대형 글래스 기판(57)의 표면에는, 대형 어레이 기판(25)의 대형 글래스 기판(26)과 마찬가지로 계 9개소의 패널 형성 영역(28)이 형성되어 있음과 함께, 이들 각 패널 형성 영역(28)을 주연하여 여백 영역(31)이 형성되어 있다.
한편, 액정 패널(1)의 어레이 기판(2) 및 대향 기판(51) 각각의 타주면인 외측면에는, 도시하지 않은 편광판이 각각 적층되어 접착되어 있다.
다음으로, 상기 제1 실시예의 액정 패널의 제조 방법에 대해 설명한다.
먼저, 대형 어레이 기판(25)으로 되는 대형 글래스 기판(26) 상의 각 화상 표시 영역(4)에 주사선, 신호선 및 박막 트랜지스터(6)의 각각을 형성한다.
이 후, 이들 주사선, 신호선 및 박막 트랜지스터(6)의 각각을 피복하도록, 대형 글래스 기판(26) 상의 화상 표시 영역(4)에, 적색 레지스트액을 스피너 도포하고나서, 약 90℃의 온도에서 5분 정도 예비 소성, 소위 프리베이크한 후에, 소정의 마스크 패턴을 개재하여, 예를 들면 150mJ/㎠의 강도의 자외선을 조사하여 노광한다.
이어서, 이 노광한 적색 레지스트를, 약 0.1 질량%의 TMAH(Tetramethylammonium hydroxide:테트라메틸암모늄 하이드라이드) 수용액을 이용하여, 약 40초간 현상하고나서 물 세척한다.
또한, 이 물 세척한 적색 레지스트를, 약 200℃의 온도에서 약 1시간 정도 본 소성, 소위 포스트베이크하여, 대형 글래스 기판(26) 상의 화상 표시 영역(4)의 소정 위치에, 적색층(16)과, 본체 홈부(42) 및 개구 홈부(43)의 각각을 갖는 스페이서 높이 조정층(41)의 각각을 동시에 형성한다.
이 후, 녹색 레지스트 또는 청색 레지스트액으로, 적색층(16) 및 스페이서 높이 조정층(41)과 마찬가지의 방법으로, 녹색층(17) 및 청색층(18)의 각각을 대형 글래스 기판(26) 상의 각 화상 표시 영역(4)에 형성하고, 이들 각 화상 표시 영역(4)에 칼라 필터층(15)을 각각 형성한다.
또한, 이 칼라 필터층(15) 상에, 스퍼터링법으로 ITO막을 적층시키고나서 패터닝하여 화소 전극(7)을 형성한다.
이 후, 이 칼라 필터층(15)의 형성과 마찬가지의 방법에 의해, 흑색 수지를 이용하여 블랙 매트릭스층(21)을 대형 글래스 기판(26) 상에 형성하고나서, 투명 수지를 이용하여 기둥 형상 스페이서(44)를 대형 글래스 기판(26) 상에 형성한다.
이어서, 이들 기둥 형상 스페이서(44) 및 블랙 매트릭스층(21)의 각각이 형성된 대형 글래스 기판(26)의 각 화상 표시 영역(4)의 전체면에, 폴리이미드로 구성된 배향 재료를 도포하고나서 배향 처리하여 배향막을 형성하여 대형 어레이 기판(25)으로 한다.
한편, 대형 대향 기판(56)은, 이 대형 대향 기판(56)의 대형 글래스 기판(57)의 각 화상 표시 영역(4) 상에, 스퍼터링법으로 ITO막을 적층시켜 대향 전극(53)을 형성한다.
이 후, 이 대향 전극(53)을 포함한 각 화상 표시 영역(4) 상의 전체면에, 폴리이미드로 구성된 배향 재료를 도포하고나서 배향 처리하여 배향막을 형성하여 대형 대향 기판(56)으로 한다.
이어서, 이 대형 대향 기판(56)의 대형 글래스 기판(57)의 각 화상 표시 영역(4)을 피복하여 주연하도록 시일재(22)를 도포함과 함께, 이 대형 글래스 기판(57)의 여백 영역(31)에 외주연을 따른 외주 시일재(29)를 도포한다.
이 후, 이 대형 글래스 기판(57)의 배향막과, 대형 어레이 기판(25)의 대형 글래스 기판(26)의 배향막을 대향시킨 상태에서, 이들 대형 글래스 기판(26, 57)끼리 시일재(22) 및 외주 시일재(29)로 접합한다.
이어서, 이들 시일재(22) 및 외주 시일재(29)로 접합된 대형 글래스 기판(26, 57)을, 도시하지 않은 매엽 방식의 밀봉 부착 지그 내에 반송하고나서 배기한 후에, 약 17O℃의 경화 온도에서 약 3O분 정도 소성하여, 이들 대형 글래스 기판(26, 57) 사이의 각 화상 표시 영역(4)에 액정 밀봉 영역(A)을 형성시킨다.
또한, 이들 대형 글래스 기판(26, 57)을 각 분할 기준선(27, 58)을 따라 각각 절단하여, 빈 상태의 액정 패널(1)로 한다.
이 후, 카이럴재가 첨가된 네마틱 액정 재료를, 각 액정 패널(1)의 액정 주입구(36)로부터, 이들 액정 패널(1)의 액정 밀봉 영역(A) 내에 진공 주입시킨 후, 이들 액정 패널(1) 각각의 액정 주입구(36)에, 자외선 경화 수지를 밀봉재(55)로서 도포하고나서 자외선을 조사하여 경화시켜, 어레이 기판(2)과 대향 기판(51) 사이에 액정층(54)이 형성된 액정 패널(1)로 한다.
이어서, 이들 액정 패널(1)의 어레이 기판(2)의 외측면과 대향 기판(51)의 외측면에 편광판을 각각 배치시켜 액정 패널(1)을 완성시킨다.
전술한 바와 같이, 상기 제1 실시예에 따르면, 분할 전의 대형 글래스 기판(26)의 여백 영역(31)에 형성되어 있는 스페이서 높이 조정층(41)의 표면에, 이 스페이서 높이 조정층(41)의 길이 방향을 따른 단면 오목 홈 형상의 본체 홈부(42)를 형성하는 구성으로 하였다. 또한, 이 스페이서 높이 조정층(41)의 각 화상 표시 영역(4)의 액정 주입구(36)에 대향하는 부분인 액정 주입부(37)에, 액정 주입구(36)의 개구 방향을 따른 개구 홈부(43)를 형성하는 구성으로 하였다.
이 결과, 이들 본체 홈부(42) 및 개구 홈부(43)를 형성함으로써 각 화상 표시 영역(4)의 사이인 시일재(22) 사이에서의 스페이서 높이 조정층(41)의 표면과 대형 글래스 기판(57)의 표면 사이의 공간의 단면적이나, 이들 각 화상 표시 영역(4) 각각의 액정 주입부(37)에서의 대형 글래스 기판(57)의 표면 사이의 공간의 단면적이 각각 넓어진다. 따라서, 대형 글래스 기판(26, 57) 사이의 시일재(22)로 둘러싸인 각 화상 표시 영역(4) 내로부터의 배기 효율을 향상시킬 수 있으므로, 이들 화상 표시 영역(4) 내로부터의 배기를 보다 확실하고 또한 용이하게 할 수 있다. 또한, 시일재(22)로 둘러싸인 화상 표시 영역(4) 내에의 액정 주입구(36)로부터의 액정 조성물(L)의 주입을 용이하게 할 수 있으므로, 이 화상 표시 영역(4) 내 에의 액정 주입 시간을 짧게 할 수 있다.
따라서, 시일재(22)로 둘러싸인 화상 표시 영역(4) 내로부터의 배기 시간에 장시간을 필요로 하는 것에 의한 생산 효율의 저하를 방지할 수 있으므로, 이 배기 시간의 단축에 의한 액정 패널(1)의 생산성을 향상시킬 수 있다. 또한, 시일재(22)로 둘러싸인 화상 표시 영역(4) 내로부터의 배기가 불충분한 것에 의한, 대형 글래스 기판(26, 57) 사이의 셀 갭(G)의 어긋남이나, 이 셀 갭(G)의 균일성의 악화를 방지할 수 있으므로, 이 셀 갭(G)의 균일성의 악화에 수반하는 액정 패널(1)의 화질 저하를 개선할 수 있다.
구체적으로, 대형 글래스 기판(26, 57) 사이의 스페이서 높이 조정층(41)에 본체 홈부(42) 및 개구 홈부(43)를 형성하지 않은 경우에 비하여, 이들 대형 글래스 기판(26, 57) 사이를 시일재(22)로 접합한 후의, 이들 대형 글래스 기판(26, 57) 사이의 각 화상 표시 영역(4) 내로부터의 배기 시간을 5분 정도 짧게 해도, 이들 대형 글래스 기판(26, 57) 사이에 충분한 하중을 줄 수 있음과 함께, 이들 대형 글래스 기판(26, 57) 사이의 셀 갭(G)의 균일성을 향상시킬 수 있어, 이 셀 갭(G) 얼룩에 의한 액정 패널(1)의 표시 불량의 발생도 없었다.
또한, 칼라 필터층(15)을 구성하는 적색층(16), 녹색층(17) 및 청색층(18)중, 적색층(16)의 가공성이 가장 안정되어 있고, 녹색층(17)은 불순물의 양이 많마 소부될 우려가 있으며, 청색층(18)은 광 투과성이 우수하지 않고 가공성에서 뒤떨어지기 때문에, 이 적색층(16)과 동일한 소재로 동일 공정에서 동시에 스페이서 높이 조정층(41)을 형성함으로써, 이 스페이서 높이 조정층(41)의 가공성을 향상시킬 수 있음과 함께, 소부를 방지할 수 있다.
또한, 상기 제1 실시예에서는, 대형 글래스 기판(26, 57) 사이의 스페이서 높이 조정층(41)의 액정 주입부(37)에, 액정 주입구(36)의 개구 방향을 따른 개구 홈부(43)를 형성하였지만, 도 5에 도시하는 제2 실시예와 같이, 각 화상 표시 영역(4) 각각의 액정 주입부(37)에, 액정 주입구(36)의 개구 방향을 향하여 방사 형상으로 확대 개방한 개구 홈부(43)를 형성할 수도 있다. 이 개구 홈부(43)는, 액정 주입구(36)의 기단연의 폭 방향의 중심을 중심으로 하여, 이 액정 주입구(36)의 개구 방향을 향하여 등간격으로 방사 형상으로 확대 개방한 형상으로 형성되어 있다.
구체적으로, 이 개구 홈부(43)는, 액정 주입구(36) 사이에, 예를 들면 5OO㎛에 1개 정도의 비율로 1OO㎛ 폭의 홈이 형성되어 구성되어 있다. 그리고, 이들 개구 홈부(43)는, 액정 주입구(36) 사이에, 이 액정 주입구(36)의 폭 방향을 따라 등간격으로 이격되어 형성되어 있다. 또한, 이들 개구 홈부(43)는, 스페이서 높이 조정층(41)을 패터닝할 때에 이용하는 마스크 패턴으로 방사 형상으로 확대 개방한 부분을 형성함으로써 형성된다.
또한, 이들 개구 홈부(43) 중, 폭 방향의 중앙에 위치하는 개구 홈부(43)는, 액정 주입구(36)의 개구 방향을 따라 형성되어 있다. 또한, 이들 개구 홈부(43) 중, 폭 방향의 양측에 위치하는 각 개구 홈부(43)는, 중앙의 개구 홈부(43)에 대하여 소정의 각도로 경사진 테이퍼 형상으로 형성되어 있다. 또한, 이들 개구 홈부(43) 중, 중앙의 개구 홈부(43)와 양측의 개구 홈부(43) 사이에 위치하는 중간의 개구 홈부(43)는, 이들 중앙의 개구 홈부(43) 및 양측의 개구 홈부(43)의 각각에 대하여 소정의 각도로 경사진 테이퍼 형상으로 형성되어 있다. 따라서, 이들 중간의 개구 홈부(43)는, 중앙의 개구 홈부(43)에 대한 양측의 개구 홈부(43)의 경사 각도의 약 2분의 1의 경사 각도로 경사져 있다．
이 결과, 액정 주입부(37)의 스페이서 높이 조정층(41)에 개구 홈부(43)를 형성함으로써, 각 화상 표시 영역(4)의 액정 주입부(37)에서의 단면적이 넓어지기 때문에, 상기 제1 실시예와 마찬가지의 작용 효과를 발휘할 수 있다. 또한, 이들 개구 홈부(43)를, 액정 주입구(36)의 개구 방향을 향하여 방사 형상으로 확대 개방한 형상으로 함으로써, 각 화상 표시 영역(4) 내를 배기시킬 때에, 이들 화상 표시 영역(4) 내의 공기가 방사 형상으로 확대 개방한 개구 홈부(43)에서 확산시키면서 배기시킬 수 있음과 함께, 이들 화상 표시 영역(4) 내에 액정 조성물(L)을 주입시킬 때에, 이 액정 조성물(L)이 개구 홈부(43)에서 모여지면서 주입할 수 있다.
따라서, 이들 화상 표시 영역(4) 내로부터의 배기 효율을 보다 향상시킬 수 있음과 함께, 이들 화상 표시 영역(4) 내에의 액정 주입구(36)로부터의 액정 조성물(L)의 주입을 보다 용이하게 할 수 있다. 구체적으로, 스페이서 높이 조정층(41)에 본체 홈부(42) 및 개구 홈부(43)를 형성하지 않은 경우에 비하여, 대형 글래스 기판(26, 57) 사이를 시일재(22)로 접합한 후의, 이들 대형 글래스 기판(26, 57) 사이의 각 화상 표시 영역(4) 내로부터의 배기 시간을 약 1O분 정도 단축할 수 있었다.
또한, 상기 각 실시예에서는, 칼라 필터층(15) 및 스페이서 높이 조정층(41) 의 각각을 대형 어레이 기판(25)의 대형 글래스 기판(26) 상에 형성하였지만, 이들 칼라 필터층(15) 및 스페이서 높이 조정층(41)을 대형 대향 기판(56)의 대형 글래스 기판(57) 상에 형성할 수도 있다. 또한, 스위칭 소자로서 박막 트랜지스터(6)를 이용한 액정 패널(1)로 하였지만, 이 박막 트랜지스터(6) 이외의 박막 다이오드(TFD) 등의 스위칭 소자를 이용한 액정 패널(1)이나, 그 밖의 평면 표시 장치 혹은 기판 장치 등이어도 대응시켜 이용할 수 있다.
본 발명에 따르면, 복수의 시일재 사이의 제1 기판과 제2 기판 사이에 형성되고, 일주면 상에 제1 기판과 제2 기판 사이의 간극을 유지하는 스페이서가 형성된 높이 조정층 사이에, 시일재의 길이 방향을 따른 오목 형상의 본체 홈부를 형성하였다. 이 결과, 이 본체 홈부에 의해 제1 기판과 제2 기판 사이의 복수의 시일재 사이의 단면적이 넓어진다. 따라서, 시일재로 둘러싸인 제1 기판과 제2 기판 사이로부터 보다 용이하게 공기를 배기할 수 있음과 함께, 이들 시일재로 둘러싸인 제1 기판과 제2 기판 사이에 보다 용이하게 액상체 등을 주입할 수 있기 때문에, 기판 장치의 생산성 및 표시 특성을 향상시킬 수 있다.

Claims (4)

  1. 제1 기판과,
    상기 제1 기판에 대향해서 배치된 제2 기판과,
    상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이의 일부의 영역을 둘러싸고 이들 제1 기판과 제2 기판을 접합하는 복수의 시일재와,
    상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이의 상기 복수의 시일재 사이에 형성된 높이 조정층과,
    상기 높이 조정층의 일주면 상에 형성되어 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이의 간극을 유지하는 스페이서를 구비하고,
    상기 높이 조정층에는, 상기 시일재의 길이 방향을 따른 오목 형상의 본체 홈부가 형성되는 것을 특징으로 하는 기판 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 기판 및 상기 제2 기판의 어느 한 쪽의 일주면 상에 형성된 착색층을 구비하고,
    상기 높이 조정층은, 상기 착색층으로 구성되는 것을 특징으로 하는 기판 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 시일재는, 상기 시일재에 의해 피복된 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이를 개구시키는 개구부를 갖고，
    상기 높이 조정층의 상기 개구부에 대향하는 부분에는, 상기 개구부가 개구하는 방향을 따른 오목 형상의 개구 홈부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 기판 장치.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 시일재는, 상기 시일재에 의해 피복된 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이를 개구시키는 개구부를 갖고，
    상기 높이 조정층의 상기 개구부에 대향하는 부분에는, 상기 개구부가 개구하는 방향을 향하여 방사 형상으로 확대 개방한 오목 형상의 개구 홈부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 기판 장치.
KR1020060099664A 2005-10-18 2006-10-13 기판 장치 KR100773216B1 (ko)

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