KR100789450B1 - 박막 트랜지스터 표시소자를 구비한 액정표시장치 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 박막 트랜지스터 표시소자를 구비한 액정표시장치 제조방법에 관한 것으로, 종래 박막 트랜지스터 표시소자 제조방법은 개구부가 직사각형인 쉐도우 프레임을 사용하여 실런트의 일부가 불투명한 박막에 의해 자외선을 조사 받지 못해 경화되지 않음으로써, 압력을 가하는 합착공정에서 상판과 하판이 미끄러져 정확한 배치로 합착되지 않는 문제점이 있었다. 이와 같은 문제점을 감안한 본 발명은 하판유리기판에 쉐도우 프레임을 장착하고, 그 하판유리기판의 노출된 부분에 박막 트랜지스터와 픽셀전극을 형성하는 단계와; 상판유리기판에 상기 쉐도우 프레임을 장착하고, 그 상판유리기판의 노출부에 블랙매트릭스, 컬러필터 및 공통전극을 형성하는 단계와; 상기 하판유리기판과 상판유리기판을 실런트로 합착하고, 그 하판유리기판과 상판유리기판의 사이에 액정을 주입하는 단계로 이루어지는 박막 트랜지스터 표시소자 제조방법에 있어서, 상기 쉐도우 프레임은 전체적으로 직사각형 형태의 개구부를 가지며, 그 개구부의 모서리 부분을 소정의 면적으로 차단하는 형태의 돌출형상부를 가지는 형상으로 구현하여 실런트의 도포시 그 실런트가 박막이 증착되는 영역상에 도포되지 않도록 함으써, 자외선의 조사에 의해 도포된 실런트 전체가 경화될 수 있도록 하여, 상판과 하판을 합착하는 과정에서 미끄러짐에 의한 합착 불량이 발생하는 것을 방지하는 효과가 있다.

Description

박막 트랜지스터 표시소자를 구비한 액정표시장치 제조방법{MANUFACTURING METHOD FOR TFT-LCD}

도1a 내지 도1e는 종래 박막 트랜지스터 표시소자의 하판 제조공정 수순단면도.

도2는 종래기술에 따른 박막트랜지스터 표시소자에 있어서, 유리기판에 쉐도우 프레임이 장착된 형상의 평면도.

도3은 도2에 있어서, A-A'방향의 단면도.

도4a 내지 도4d는 종래 박막 트랜지스터 표시소자의 상판 제조공정 수순단면도.

도5a 내지 도5d는 종래 박막 트랜지스터 표시소자의 상판과 하판을 합착하는 합착공정 수순단면도.

도6은 종래 박막 트랜지스터 표시소자의 제조공정에 있어서, 상판에 도포된 실런트의 일부 형상을 보인 모식도.

도7a 내지 도7e는 본 발명에 따른 박막 트랜지스터 표시소자의 하판 제조공정 수순단며도.

도8은 본 발명에 적용되는 쉐도우 프레임이 장착된 유리기판의 평면도.

도9는 본 발명에 적용되는 쉐도우 프레임의 커버의 형상을 보인 일실시예도.

도10a 내지 도10d는 본 발명 박막 트랜지스터 표시소자의 상판 제조공정 수순단면도.

도11a 내지 도11d는 본 발명에 따른 박막 트랜지스터 표시소자의 상판과 하판의 합착공정 수순단면도.

도12는 본 발명에 따른 박막트랜지스터 표시소자 제조방법에 의해 형성된 상판에 실런트가 도포된 형상을 보인 모식도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

SF:쉐도우 프레임 COVER:커버

21:유리기판 32:실런트

본 발명은 박막 트랜지스터 표시소자를 구비한 액정표시장치 제조방법에 관한 것으로, 특히 박막 트랜지스터 표시소자의 상판과 하판의 유리기판의 주변부 및 실런트가 위치하는 부분에 박막이 증착됨을 방지하여, 합착불량의 발생없이 원하는 박막 트랜지스터 표시소자를 제조할 수 있는 박막 트랜지스터 표시소자를 구비한 액정표시장치 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로, 박막 트랜지스터 표시소자는 대면적의 유리기판에 절연막, 반도체 박막, 금속막, 투명전극 등을 증착하고 패터닝하여 형성하며, 상하판을 독립적으로 제작한 후, 그 상판과 하판을 합착하는 과정을 통해 제작된다.

이와 같은 과정에서 상판과 하판의 주변부에는 각종 박막이 증착되지 않아야 하며, 이를 위해서 종래에는 유리기판의 주변부 상부에 쉐도우 프레임(shadowframe)을 위치시키고, 그 상부에 박막을 증착시켜 그 유리기판의 주변부에는 박막이 증착되지 않도록 하는 방법을 사용하고 있으며, 이와 같은 종래 박막 트랜지스터 표시소자 제조방법을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도1a 내지 도1e는 일반적인 종래 박막 트랜지스터 표시소자의 하판 제조공정 수순단면도로서, 이에 도시한 바와 같이 유리기판(1)의 상부전면에 금속을 증착하고, 사진식각공정으로 패터닝하여 상기 유리기판(1)의 상부일부에 게이트전극(2)을 형성하는 단계(도1a)와; 상기 구조의 상부전면에 게이트절연막(2)과 비정질실리콘 을 순차적으로 증착하고, 그 비정질실리콘을 패터닝하여 상기 게이트전극(2)과 그 주변일부에 대향하는 게이트절연막(3)의 상부에 액티브(4)를 형성하는 단계(도1b)와; 상기 구조의 상부전면에 금속을 증착하고, 그 금속을 패터닝하여 상기 액티브(4)의 중앙부에서 상호 소정거리 이격되며, 그 액티브(4)의 측면 까지 이르는 소스(5)와 드레인(6)을 형성하는 단계(도1c)와; 상기 구조의 상부전면에 패시베이션막(8)을 증착하고, 그 패시베이션막(8)에 콘택홀을 형성하여 상기 드레인(6)의 상부일부를 노출시키는 단계(도1d)와; 상기 구조의 상부전면에 ITO를 증착하고, 패터닝하여 상기 노출된 드레인(6)에 접속되며, 액티브(4)가 형성되지 않은 게이트절연막(3)의 상부에 위치하는 픽셀전극(8)을 형성하는 단계(도1e)로 구성된다.

이하, 상기와 같이 구성된 종래 박막 트랜지스터 표시소자의 하판 제조방법을 좀 더 상세히 설명한다.

먼저, 도1a에 도시한 바와 같이 유리기판(1)의 상부전면에 금속을 증착하고, 사진식각공정을 통해 패터닝하여 상기 유리기판(1)의 상부일부에 위치하는 게이트전극(2)을 형성한다.

이때, 도1a에 도시한 도면은 미시적인 관점에서 본 단면도이고, 이를 거시적인 관점인 유리기판(1)의 전체를 보면 도2에 도시한 바와 같이 유리기판(1)의 상부주변부에 쉐도우 프레임(SF)을 덮어 금속의 증착시 상기 유리기판(1)의 주변부에는 그속이 증착되지 않도록 한다. 이때 상기 마스킹되는 유리기판의 폭은 4~5mm정도가 된다.

도3은 상기 도2에 있어서 A-A'방향의 단면도로서, 이에 도시한 바와 같이 쉐 도우 프레임(SF)은 중앙부가 개구된 직사각형의 형태를 가지며, 상기 유리기판(1)의 두께보다 두껍고 그 내측하부에 홈이 형성되어, 그 홈에 유리기판(1)이 정확히 삽입될 수 있는 크기로 한다.

또한, 그 쉐도우 프레임(SF)의 유리기판(1)이 삽입되는 홈의 상부측은 유리기판(1)의 상부일부를 소정면적으로 마스킹 할 수 있도록 소정길이 돌출된 형태이다.

이와 같은 구조의 쉐도우 프레임(SF)을 사용하면 유리기판(1)의 주변일부에는 각종 박막 및 소자가 형성되지 않는 영역으로 정의 되며, 이 영역은 화면의 표시에 이용되지 않고, 상판과 하판의 합착에 이용되는 부분으로 정의된다.

그 다음, 도1b에 도시한 바와 같이 상기 구조의 상부전면에 게이트절연막(3)을 증착하고, 그 게이트절연막(3)의 상부에 비정질실리콘을 증착한다.

이때 역시 상기 쉐도우 프레임(SF)이 장착되어 있는 상태이며, 증착공정에서는 항상 쉐도우 프레임(SF)을 사용하며, 식각공정에서는 상기 쉐도우 프레임(SF)이 제거된 상태에서도 가능하다.

그 다음, 사진식각공정을 통해 상기 비정질실리콘을 패터닝하여 상기 게이트전극(2)과 게이트전극(2)의 주변일부에 대향하는 게이트절연막(3) 상에 액티브(4)를 형성한다.

그 다음, 도1c에 도시한 바와 같이 상기 구조의 상부전면에 금속을 증착하고, 사진식각공정으로 상기 증착된 금속을 패터닝하여 상기 액티브(4)의 상부중앙에서 채널영역만큼 이격되며, 상기 액티브(4)의 측면과 그 측면의 게이트절연막(3) 상부의 소정면적까지 위치하는 소스(5)와 드레인(6)을 형성한다.

그 다음, 도1d에 도시한 바와 같이 상기 구조의 상부전면에 패시베이션막(7)을 증착하고, 사진식각공정을 통해 상기 패시베이션막(7)에 콘택홀을 형성하여 상기 드레인(6)의 상부일부를 노출시킨다.

그 다음, 도1e에 도시한 바와 같이 상기구조의 상부전면에 투명한 도전체인 ITO를 증착하고, 사진식각공정으로 패터닝하여 상기 패시베이션막(7)에 형성한 콘택홀을 통해 상기 드레인(6)에 접속됨과 아울러 그 액티브(4)의 측면에 유리기판(1), 게이트절연막(3), 패시베이션막(7)이 순차증착된 평탄한 영역에 위치하는 픽셀전극(8)을 형성하여, 하판의 제조공정을 완료한다.

또한, 도4a 내지 도4d는 종래 박막 트랜지스터 표시소자의 상판 제조공정 수순단면도로서, 이에 도시한 바와 같이 유리기판(21)의 상부전면에 금속을 증착하고, 그 금속을 패터닝하여 유리기판(21)의 상부일부에 위치하는 차광층(22)을 형성하는 단계(도4a)와; 상기 차광층(22)의 사이에 노출된 유리기판(21)의 상부에 칼라필터인 색상층(23)을 형성하는 단계(도4b)와; 상기 구조의 상부전면에 상기 색상층(23)의 보호를 위한 오버코팅층(24)을 형성하는 단계(도4c)와; 상기 구조의 상부전면에 투명전극인 공통전극(25)을 형성하는 단계(도4d)로 이루어진다.

이하, 상기와 같은 종래 상판 제조방법을 좀 더 상세히 설명한다.

먼저, 도4a에 도시한 바와 같이 유리기판(21)의 상부전면에 금속을 증착하고, 사진식각공정으로 패터닝하여 상기 하판의 구조에서 소스(5)와 연결되는 데이터라인에 대향하는, 즉 픽셀전극(8)이 형성되지 않는 영역에 대향하는 위치에 블랙 매트릭스라고 불리우는 차광층(22)을 형성한다.

이때 역시 상기 금속의 증착시 쉐도우 프레임(SF)을 사용하여 박막 트랜지스터 표시소자의 상판이 되는 유리기판(21)의 주변부에 금속이 증착되지 않도록 마스킹한다.

그 다음, 도4b에 도시한 바와 같이 인쇄법을 사용하여 적색, 녹색, 청색을 각각 나타내는 색상층(23)을 교번하여 상기 차광층(22)의 사이에서 노출된 유리기판(21)의 상부에 인쇄한다.

이때 색상층(23)은 하판에서의 픽셀전극(8)에 대향하는 위치가 되며, 백라이트의 광이 투과되여 색상층(23)을 통해 칼라를 표현할 수 있게 된다.

그 다음, 도4c에 도시한 바와 같이 상기 색상층(23)의 보호를 위해 오버코팅층(24)을 증착한다. 이때 오버코팅층(24)은 유기계의 물질이다.

그 다음, 도4d에 도시한 바와 같이 상기 오버코팅층(24)의 상부에 상기 픽셀전극(8)과의 전위차를 발생시키는 대향전극인 공통전극(25)을 형성하여, 박막 트랜지스터 표시소자의 상판을 형성한다.

이와 같이 형성된 하판과 상판은 합착공정에 의해 합착되어진다.

도5a 내지 도5d는 종래 박막 트랜지스터 표시소자의 상판과 하판의 합착공정 수순단면도로서, 이에 도시한 바와 같이 상기 제조된 상판(30)의 공통전극(25)의 하부에 배향막(31)을 증착하고, 그 배향막(31)을 러빙포로 러빙하여 일정한 방향성을 주고, 그 배향막(31)의 상부에 표시소자의 외곽에 실런트(32)를 도포하는 단계(도5a)와; 상기 제조된 하판(33)의 상부에 배향막(34)을 증착하고, 그 배향막(34)에 도 러빙공정을 통해 방향성을 주고, 상판(30)과 하판(33)의 유격거리를 정의 하는 스페이서(35)를 산포시키는 단계(도5b)와; 상기 상판(30)과 하판(33)의 배향막(31,34)이 대향하도록 접합하고, 상기 실런트(32)를 경화시켜 상판(30)과 하판(33)을 합착시키는 단계(도5c)와; 상기 상판(30)과 하판(33)의 사이 영역에 액정을 주입하고, 주입구를 봉지하는 단계(도5d)로 이루어진다.

이하, 상기와 같은 박막 트랜지스터 표시소자의 상판과 하판의 합착공정을 좀 더 상세히 설명한다.

먼저, 도5a에 도시한 바와 같이 상판(30)의 공통전극(25)의 상부에 배향막(31)을 도포한다.

이때 역시 거시적인 관점에서 상기 유리기판은 쉐도우 프레임(SF)에 의해 마스킹되어 그 유리기판(21)의 주변부에는 배향막(31)이 형성되지 않으며, 공정이 완료될때까지 투명한 유리기판의 상태로 남게된다.

그 다음, 러빙포를 로울러 등에 장착하여 상기 형성된 배향막(31)을 러빙함으로써, 상기 배향막(31)의 표면을 일정한 방향성이 있는 면으로 만든다.

이때의 방향성은 이후의 공정에서 액정을 배향할때 액정의 방향성을 결정하게 된다.

그 다음, 상기 배향막(31)의 상부 주변부에 실런트(32)를 도포한다. 이때 실런트의 도포는 일정한 패턴이 형성된 스크린 마스크를 이용하여 스크린 인쇄하는 스크린 마스크법을 사용하거나, 실 디스펜스(SEAL DISPENSE) 법을 사용하여 실런트(32)를 도포하고, 가열하여 그 실런트(32)에 포함된 용매를 휘발시킨다.

이와 같은 실런트(32)는 합착에 사용될 뿐만아니라 상판(30)과 하판(33)의 이격거리인 셀갭의 유지에도 중요한 역할을 하게 된다. 또한, 실런트(32)의 도포시 액정의 주입을 고려하여 일부에는 실런트(32)을 형성하지 않으며, 이는 액정의 주입구로서의 역할을 하게 된다.

그 다음, 도5b에 도시한 바와 같이 상기 하판(33)의 패시베이션막(7)과 픽셀전극(8)이 형성된 면에 배향막(34)을 증착하고, 그 배향막(34)을 러빙하여 방향성을 준다.

그 다음, 스페이서(35)를 상기 배향막(34) 상에 산포시킨다.

이때 산포의 방법으로는 스페이서(35)를 용매에 혼합시켜 산포시키는 습식산포와 스페이서(35)와 하판(33)을 서로다른 도전형으로 대전시켜 스페이서(35)를 뭉침없이 산포시킨다.

이와 같이 산포된 스페이서(35)는 그 산포밀도가 높으면 셀갭의 유지에 유리하지만, 스페이서(35)에 의한 빛의 산란과 액정의 배향이 원하는 바대로 이루어지지 않아 콘트라스트(CONTRAST)가 저하되는 등의 문제가 발생하게 된다.

그 다음, 도5c에 도시한 바와 같이 상기 상판(30)과 하판(33) 각각에 위치하는 배향막(31,34)이 대향하도록 상기 상판(30)과 하판(33) 각각을 접촉시킨다.

이와 같은 상태에서 상기 가압가열 방식을 사용하여 상판(30)과 하판(33)을 밀착시킨 후, 상기 실런트(32)를 경화시켜 상판(30)과 하판(33)이 접착되도록 한다.

이때의 실런트(32)는 그 자외선을 조사하여 경화시키는 방식이 사용되고 있 으며, 이는 합착되는 상판(30)과 하판(33)의 양면에서 자외선을 조사한다.

그러나, 도6은 상판에 도포된 실런트의 일부 형상을 보인 모식도로서, 이에 도시한 바와 같이 실런트는 상기 노출된 유리기판(21)의 영역 뿐만 아니라, 박막이 증착되어 있는 소자형성영역에도 그 일부가 위치하게 되며, 이를 뒷면에서 자외선을 조사하여 경화시키는 경우에는 그 증착된 박막 또는 형성된 소자에 의해 상기 실런트의 일부가 경화되지 않는 경우가 발생한다.

이와 같이 경화되지 않는 경우에는 압력을 가하여 합착할때, 그 압력에 의하여 미끄러짐이 발생할 가능성이 있어 박막 트랜지스터 표시소자의 제조 신뢰성이 저하된다.

그 다음, 도5d에 도시한 바와 같이 상기 실런트(32)가 위치하지 않는 주입구를 통해 액정(36)을 주입한다.

그 다음, 상기 액정(36)이 완전히 주입된 후, 상기 액정 주입구를 봉지하여 외부와 완전히 차단되도록 하여, 박막 트랜지스터 표시소자를 제조하게 된다.

상기한 바와 같이 종래 박막 트랜지스터 표시소자 제조방법은 개구부가 직사각형인 쉐도우 프레임을 사용하여 유리기판의 주변부에는 박막이 증착되지 않도록 마스킹하여 직사각형의 박막 증착영역이 정의되며, 상판과 하판을 합착하기 위한 실런트의 도포시 모서리 부분에서 실런트의 일부가 박막이 증착된영역의 상부측에도 도포되며, 이를 경화하기 위해 유리기판측에서 자외선을 조사하였을 때, 실런트의 일부가 불투명한 박막에 의해 자외선을 조사 받지 못해 경화되지 않음으로써, 압력을 가하는 합착공정에서 상판과 하판이 미끄러져 정확한 배치로 합착되지 않는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기 종래기술의 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 본 발명은 합착공정에서 실런트가 모두 경화될 수 있도록 하는 박막 트랜지스터를 구비한 액정표시장치 제조방법을 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 박막트랜지스터를 구비한 액정표시장치 제조방법은 하판유리기판에 쉐도우 프레임을 장착하고, 그 하판유리기판의 노출된 부분에 박막 트랜지스터와 픽셀전극을 형성하는 단계와; 상판유리기판에 상기 쉐도우 프레임을 장착하고, 그 상판유리기판의 노출부에 블랙매트릭스, 컬러필터 및 공통전극을 형성하는 단계와; 상기 하판유리기판과 상판유리기판을 실런트로 합착하고, 그 하판유리기판과 상판유리기판의 사이에 액정을 주입하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로한다.
또한, 본 발명에 따른 박막 트랜지스터 표시소자 제조방법은, 쉐도우 프레임은 전체적으로 직사각형 형태의 개구부를 가지며, 그 개구부의 모서리 부분을 소정의 면적으로 차단하는 형태의 돌출형상부를 가지도록 구성되어 있는 것을 특징으로한다.
이하, 본 발명에 따른 박막트랜지스터를 구비한 액정표시장치 제조방법에 대해 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도7a 내지 도7e는 본 발명 박막 트랜지스터 표시소자의 하판 제조공정 수순단면도이다.
도면에 도시한 바와 같이, 유리기판(1)의 상부전면에 금속을 증착하고, 사진식각공정으로 패터닝하여 상기 유리기판(1)의 상부일부에 게이트전극(2)을 형성하는 단계(도7a)와; 상기 구조의 상부전면에 게이트절연막(2)과 비정질실리콘을 순차적으로 증착하고, 그 비정질실리콘을 패터닝하여 상기 게이트전극(2)과 그 주변일부에 대향하는 게이트절연막(3)의 상부에 액티브(4)를 형성하는 단계(도7b)와; 상기 구조의 상부전면에 금속을 증착하고, 그 금속을 패터닝하여 상기 액티브(4)의 중앙부에서 상호 소정거리 이격되며, 그 액티브(4)의 측면 까지 이르는 소스(5)와 드레인(6)을 형성하는 단계(도7c)와; 상기 구조의 상부전면에 패시베이션막(8)을 증착하고, 그 패시베이션막(8)에 콘택홀을 형성하여 상기 드레인(6)의 상부일부를 노출시키는 단계(도7d)와; 상기 구조의 상부전면에 ITO를 증착하고, 패터닝하여 상기 노출된 드레인(6)에 접속되며, 액티브(4)가 형성되지 않은 게이트절연막(3)의 상부에 위치하는 픽셀전극(8)을 형성하는 단계(도7e)로 구성된다.

이하, 상기와 같이 구성된 본 발명 박막 트랜지스터 표시소자의 하판 제조방법을 좀 더 상세히 설명한다.

먼저, 도7a에 도시한 바와 같이 유리기판(1)의 상부전면에 금속을 증착하고, 사진식각공정을 통해 패터닝하여 상기 유리기판(1)의 상부일부에 위치하는 게이트전극(2)을 형성한다.

상기 도7a에 도시한 도면은 단위 픽셀에 대한 단면으로 미시적인 관점에서의 단면도이며, 도8은 상기 공정이 진행되는 과정의 거시적인 평면도로서, 이에 도시한 바와 같이 유리기판(1)은 쉐도우 프레임(SF)에 의해 마스킹된 상태로 공정이 진행된다.

이때 쉐도우 프레임(SF)는 그 개구부분이 전체적으로 직사각형의 형태를 이루며, 그 직사각형의 각 모서리는 쉐도우 프레임(SF)의 돌출부가 위치하여 외측의 첨점부가 아닌 내측의 첨점부를 가지는 형상이다.

즉, 각 모서리 부분이 종래에는 박막이 증착되는 영역이 었으나, 본 발명에 서는 박막이 증착되지 않는 영역이 된다.

이와 같은 형상의 쉐도우 프레임(SF)은 상기의 형상대로 다시 제작할 수도 있고, 종래의 직사각형의 개구부를 가지는 쉐도우 프레임(SF)을 그대로 이용하며, 쉐도우 프레임(SF)의 각 모서리 부분에서 쉐도우 프레임(SF)보다 긴 커버(COVER)를 사용하여 원하는 형상의 쉐도우 프레임(SF)을 얻을 수 있도록 한다.

종래 쉐도우 프레임(SF)을 이용하는 경우 커버(COVER)의 형상은 도9에 도시한 바와 같이 종래 쉐도우 프레임(SF)의 상부측에 장착되며, 그 폭이 쉐도우 프레임(SF)보다 길어 각 모서리 부분에서 내측으로 돌출될 수 있는 형상으로 한다.

그 다음, 도7b에 도시한 바와 같이 상기 구조의 상부전면에 게이트절연막(3)을 증착하고, 그 게이트절연막(3)의 상부에 비정질실리콘을 증착한다.

그 다음, 사진식각공정을 통해 상기 비정질실리콘을 패터닝하여 상기 게이트전극(2)과 게이트전극(2)의 주변일부에 대향하는 게이트절연막(3) 상에 액티브(4)를 형성한다.

그 다음, 도7c에 도시한 바와 같이 상기 구조의 상부전면에 금속을 증착하고, 사진식각공정으로 상기 증착된 금속을 패터닝하여 상기 액티브(4)의 상부중앙에서 채널영역만큼 이격되며, 상기 액티브(4)의 측면과 그 측면의 게이트절연막(3) 상부의 소정면적까지 위치하는 소스(5)와 드레인(6)을 형성한다.

그 다음, 도7d에 도시한 바와 같이 상기 구조의 상부전면에 패시베이션막(7)을 증착하고, 사진식각공정을 통해 상기 패시베이션막(7)에 콘택홀을 형성하여 상기 드레인(6)의 상부일부를 노출시킨다.

그 다음, 도7e에 도시한 바와 같이 상기구조의 상부전면에 투명한 도전체인 ITO를 증착하고, 사진식각공정으로 패터닝하여 상기 패시베이션막(7)에 형성한 콘택홀을 통해 상기 드레인(6)에 접속됨과 아울러 그 액티브(4)의 측면에 유리기판(1), 게이트절연막(3), 패시베이션막(7)이 순차증착된 평탄한 영역에 위치하는 픽셀전극(8)을 형성하여 박막 트랜지스터 표시소자의 하판을 제조한다.

한편, 본 발명에 따른 박막 트랜지스터 표시소자를 구비한 액정표시소자의 상판 제조방법에 대해 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도10a 내지 도10d는 본 발명 박막 트랜지스터 표시소자를 구비한 액정표시소자의 상판 제조공정 수순단면도이다.
도면에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 상판 제조방법은 먼저 유리기판(21)의 상부전면에 금속을 증착하고, 그 금속을 패터닝하여 유리기판(21)의 상부일부에 위치하는 차광층(22)을 형성하는 단계(도10a)와; 상기 차광층(22)의 사이에 노출된 유리기판(21)의 상부에 칼라필터인 색상층(23)을 형성하는 단계(도10b)와; 상기 구조의 상부전면에 오버코팅층(24)을 형성하는 단계(도10c)와; 상기 오버코팅층(24)의 상부에 투명전극인 공통전극(25)을 형성하는 단계(도10d)로 이루어진다.

이하, 상기와 같은 본 발명 박막 트랜지스터 표시소자의 상판 제조방법을 좀 더 상세히 설명한다.

먼저, 도10a에 도시한 바와 같이 유리기판(21)의 상부전면에 금속을 증착하고, 사진식각공정으로 패터닝하여 상기 하판의 구조에서 소스(5)와 연결되는 데이터라인에 대향하는, 즉 픽셀전극(8)이 형성되지 않는 영역에 대향하는 위치에 블랙매트릭스라고 불리우는 차광층(22)을 형성한다.

이때 역시 상기 도8에 도시한 쉐도우 마스크(SF)를 사용하여 모서리부분이 박막이 증착되지 않는 형태의 직사각형 소자형성영역을 정의하게 된다.

그 다음, 도10b에 도시한 바와 같이 인쇄법을 사용하여 적색, 녹색, 청색을 각각 나타내는 색상층(23)을 교번하여 상기 차광층(22)의 사이에서 노출된 유리기판(21)의 상부에 인쇄한다. 여기서 색상층(23)은 하판에서의 픽셀전극(8)에 대향하는 위치가 되며, 백라이트의 광이 투과되여 색상층(23)을 통해 칼라를 표현할 수 있게 된다.

그 다음, 도10c에 도시한 바와 같이 상기 색상층(23)의 상부전면에 그 색상층(23)의 보호를 위한 오버코팅층(24)을 증착한다.

그 다음, 도10d에 도시한 바와 같이 상기 오버코팅층(24)의 상부전면에 ITO를 증착하여 픽셀전극(8)과의 전위차를 발생시키는 대향전극인 공통전극(25)을 형성하여, 박막 트랜지스터 표시소자의 상판을 형성한다.

또한, 도11a 내지 도11d는 본 발명 박막 트랜지스터 표시소자의 상판과 하판의 합착공정 수순단면도로서, 이에 도시한 바와 같이 상기 제조된 상판(30)의 공통전극(25)의 하부에 배향막(31)을 증착하고, 그 배향막(31)을 러빙포로 러빙하여 일정한 방향성을 주고, 그 배향막(31)의 상부에 표시소자의 외곽에 실런트(32)를 도포하는 단계(도11a)와; 상기 제조된 하판(33)의 상부에 배향막(34)을 증착하고, 그 배향막(34)에도 러빙공정을 통해 방향성을 주고, 상판(30)과 하판(33)의 유격거리를 정의 하는 스페이서(35)를 산포시키는 단계(도11b)와; 상기 상판(30)과 하판(33)의 배향막(31,34)이 대향하도록 접합하고, 상기 실런트(32)를 경화시켜 상판(30)과 하판(33)을 합착시키는 단계(도11c)와; 상기 상판(30)과 하판(33)의 사이 영역에 액정을 주입하고, 주입구를 봉지하는 단계(도11d)로 이루어진다.

이하, 상기와 같은 본 발명에 따른 박막 트랜지스터 표시소자의 상판과 하판의 합착공정을 좀 더 상세히 설명한다.

먼저, 도11a에 도시한 바와 같이 상판(30)의 공통전극(25)의 상부에 배향막(31)을 도포하고 배향막(31)을 러빙함으로써, 상기 배향막(31)의 표면을 일정한 방향성이 있는 면으로 만든다.

이때 역시 상기 도8에서 보여지는 본원발명의 쉐도우 마스크를 사용하게 된다.

그 다음, 상기 배향막(31)의 상부 주변부에 실런트(32)를 도포하고, 용매를 휘발시킨다.

도12는 본 발명에 의해 형성된 상판에 실런트(32)가 도포된 형상을 보인 모식도로서, 이에 도시한 바와 같이 박막이 증착된 영역의 네 모서리 부근에서 그 박막이 증착된 영역은 종래에 비하여 내측으로 소정거리 이동되어 있으며, 실런트(32)는 박막이 형성되지 않은 유리기판의 상부측에만 위치하게 된다.

그 다음, 도11b에 도시한 바와 같이 상기 하판(33)의 패시베이션막(7)과 픽셀전극(8)이 형성된 면에 배향막(34)을 증착하고, 그 배향막(34)을 러빙하고, 스페이서(35)를 상기 배향막(34) 상에 산포시킨다.

그 다음, 도11c에 도시한 바와 같이 상기 상판(30)과 하판(33) 각각에 위치하는 배향막(31,34)이 대향하도록 상기 상판(30)과 하판(33) 각각을 접촉시킨다.

이와 같은 상태에서 자외선을 상판(30)과 하판(33) 각각의 유리기판(21)(1)측에서 조사하여 상기 실런트(32)를 경화시켜 상판(30)과 하판(33)이 접착되도록 한다.

이때, 상기 도포된 실런트(32)의 전체에는 자외선이 조사될 수 있으며, 이에 따라 그 도포된 실런트(32)의 전체가 경화되어 상기 상판(30)과 하판(33)이 압력을 가해 합착하는 도중에 미끄러짐에 의한 합착 불량이 방지된다.

그 다음, 도11d에 도시한 바와 같이 상기 실런트(32)가 위치하지 않는 주입구를 통해 액정(36)을 주입하고, 그 주입구를 봉지한다.

상기한 바와 같이 본 발명은 유리기판의 주변부에 박막이 증착되는 것을 방지하는 쉐도우 프레임의 형상을 변경하여 그 유리기판의 박막이 증착되는 영역의 모서리 부분에도 박막이 증착되는 것을 방지하여, 실런트의 도포시 그 실런트가 박막이 증착되는 영역상에 도포되지 않도록 함으써, 자외선의 조사에 의해 도포된 실런트 전체가 경화될 수 있도록 하여, 상판과 하판을 합착하는 과정에서 미끄러짐에 의한 합착 불량이 발생하는 것을 방지하는 효과가 있다.

Claims (6)

1. 하판유리기판에 직사각형 형태의 개구부를 가지며, 이 개구부의 모서리부에 돌출형상부가 형성된 쉐도우 프레임을 장착하는 단계;

   상기 하판유리기판의 노출된 부분에 박막 트랜지스터와 픽셀전극을 형성하는 단계;

   상판유리기판에 상기 쉐도우 프레임을 장착하고, 그 상판유리기판의 노출부에 블랙매트릭스, 컬러필터 및 공통전극을 형성하는 단계;

   상기 하판유리기판과 상판유리기판을 실런트로 합착하는 단계; 및

   상기 하판유리기판과 상판유리기판의 사이에 액정을 주입하는 단계;로 이루어지는 것을 특징으로하는 액정표시장치 제조방법.
2. 제 1항에 있어서, 상기 쉐도우 프레임은 하판유리기판과 상판유리기판의 주변부에 위치하고, 쉐도우 프레임의 내측 모서리부분은 쉐도우 프레임으로부터 소정면적이 내측방향으로 돌출되게 형성된 것을 특징으로하는 액정표시장치 제조방법.
3. 제 1항에 있어서, 상기 쉐도우 프레임은 하판유리기판과 상판유리기판의 주변부에 위치하는 주패턴부와; 상기 주패턴부의 모서리 부분에 장착되며 상기 주패턴부분 보다 그 길이가 길어 상기 주패턴부에 의해 노출되는 부분의 모서리를 소정면적 차단하는 커버부로 이루어진 것을 특징으로하는 액정표시장치 제조방법.
4. 제 3항에 있어서, 상기 커버부 또는 쉐도우 프레임의 내측 모서리 부분은 하판유리기판과 상판유리기판을 향해 일측 꼭지점이 위치하는 사각형의 형상인 것을 특징으로하는 액정표시장치 제조방법.
5. 제 3항에 있어서, 상기 커버부 또는 쉐도우 프레임의 내측 모서리 부분은 그 형상에 관계없이 쉐도우 프레임으로 부터 소정면적이 돌출되는 형상인 것을 특징으로하는 액정표시장치 제조방법.
6. 제 3항에 있어서, 상기 쉐도우 프레임에 의해 마스킹되는 상판유리기판과 하판유리기판의 주변부의 폭은 4~5mm이며, 상기 커버부 또는 쉐도우 프레임의 내측 모서리 부분에 의해 마스킹되는 상기 상판유리기판 또는 하판유리기판의 주변부 모서리영역의 폭은 5~6mm인 것을 특징으로하는 액정표시장치 제조방법.

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