KR19990017667A - 액정 표시 장치 제조 방법 - Google Patents

Abstract

주입구 봉합 설비의 내부에 온도를 조절할 수 있는 가열기를 설치하여 주입구 봉합(end seal)을 할 때 가열기의 온도를 액정 물질의 액정-등방 전이 온도까지 상승시켜 액정 셀 내부의 액정 물질을 등방 상태로 만든 후 자외선 경화 접착제를 바르고 자외선을 조사하여 주입구를 봉합한다. 주입구 봉합이 끝난 후에는 가열기를 끈 채로 30분간 냉각시킨다. 액정 물질이 등방 상태로 되면, 과다 주입된 액정 물질이 빠른 시간 내에 완전히 빠져 나오게 되어 액정 물질의 배출 시간을 줄일 수 있고, 주입구에 액정 물질이 남아 있기 때문에 생기는 접착제의 들뜸과 같은 주입구 봉합 불량을 해결할 수 있다. 또한, 등방 상태에서 액정 셀이 최대로 팽창하므로 이 때 기판을 압착하여 균일한 기판 간격을 유지할 수 있다. 주입구 봉합 과정과 더불어 배향 열처리 과정이 동시에 이루어지므로 공정이 단순해진다.

Description

액정 표시 장치 제조 방법

본 발명은 액정 표시 장치의 제조 방법에 관한 것이다.

액정 표시 장치는 서로 마주 보도록 결합되어 있는 두 기판과 그 사이에 주입되어 있는 액정 물질로 이루어져 있다. 이러한 액정 표시 장치를 만들 때에는 전극이 형성되어 있는 두 기판을 결합하여 빈 액정 셀을 만든 다음, 액정 주입구를 통하여 두 기판 사이에 액정 물질을 주입하고, 주입구를 봉합한다.

주입구 봉합(end seal) 공정에서는 셀을 압착하여 액정 주입에 의해 발생된 셀 간격의 차이를 없애고 셀 간격을 균일하게 유지하도록 한 후 액정이 주입된 셀의 주입구를 봉합한다. 주입구 봉합에는 일반적으로 자외선에 의해 경화되는 접착제를 사용하는데, 이를 액정 주입구에 바른 후 자외선을 조사하여 경화시킨다.

주입구 봉합을 마친 후에는 배향 열처리를 한다. 이는 액정이 액정 셀 내부를 진공 상태로 만든 후 강제 주입된 상태이기 때문에 액정 분자들이 러빙 방향을 따라 안정적으로 배열되지 않고, 러빙 골 사이에서 무질서하게 함몰되어 액정 산란(scattering) 현상이 일어나기 때문이다. 이 현상은 액정 주입 방향과 수직을 이루는 방향으로 줄무늬가 생기는 불량을 야기하고, 이 부분에 의해 국부적인 빛샘이 발생한다. 따라서 열처리를 하여 액정 분자의 배향 상태를 일정하게 함으로써 균일한 표시를 얻도록 한다.

그런데, 액정 주입이 끝난 후 액정 셀 내외부의 압력 차이로 인하여 과잉의 액정이 계속적으로 흘러나오게 된다. 따라서 액정이 주입된 셀을 2 - 3 시간 이상 방치한 후 주입구 봉합을 하는데, 액정의 점도가 액정 재료에 따라 모두 다르기 때문에 액정이 흘러나오는 시간의 예측이 어렵다. 특히 수직 배향 액정 표시 장치의 경우는 액정 분자가 서 있는 상태로 주입되며 이때 액정 분자같이 상호 작용 때문에 액정 주입 시간이 보통의 비틀린 네마틱 액정 표시 장치에 비해 2배 이상 걸리고, 과잉의 액정이 빠져 나오는 시간도 훨씬 길다.

주입구에 액정 물질이 묻어 있는 상태에서 자외선 경화 접착제를 바르면, 액정과 자외선 경화 접착제 사이의 접착력이 기판의 접착을 방해하게 된다. 이로 인해 자외선을 조사하여 접착제가 경화된 후 접착제가 들뜨는 현상이 발생하고, 심한 경우는 경화된 접착제가 뚜껑처럼 떨어져 버린다. 이렇게 되면 액정 셀 내부로 공기가 혼입되거나 액정이 흘러나오는 등의 불량이 발생한다.

뿐만 아니라 액정을 주입한 후 오랜 시간 액정 셀을 방치해야 하므로 이에 따른 시간의 낭비도 양산에 있어 문제점을 야기한다. 또한 액정 체적이나 액정의 내압이 온도에 따라 변하므로 액정 셀이 언제 최대 팽창 상태로 되는지를 알 수 없다. 만일 액정 셀이 최대로 팽창하지 않은 상태에서 액정 셀을 압착하게 되면 유리 기판이 휘는 등의 문제가 생길 수 있다.

본 발명의 과제는 액정 표시 장치의 주입구 봉합시의 불량을 줄이고자 하는 것이다. 본 발명의 다른 과제는 액정 셀의 간격을 균일하게 하고자 하는 것이다. 본 발명의 또 다른 과제는 액정 표시 장치의 제조 공정을 단순화하는 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치의 주입구 봉합 과정을 나타낸 것이다.

위와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명에 따른 액정 표시 장치의 제조 방법에서는 주입구 봉합 설비에 온도 조절이 가능한 가열기를 설치하여 액정을 등방 상태로 만든 후 주입구를 봉합한다.

이제 본 발명의 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참고로 하여 상세히 설명한다.

본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치의 주입구 봉합 과정이 도 1에 나타나 있다.

액정 표시 장치의 두 기판(11, 12) 사이에는 액정 물질(2)이 주입되어 있고, 기판의 간격을 유지하기 위한 기판 간격제(3)가 액정 물질(2)에 혼합되어 있다. 액정의 주입구(4)를 제외한 기판(11, 12) 가장자리 부분은 접착제(5)로 접착되어 있다.

본 발명의 실시예에서는 액정 표시 장치의 주입구 봉합 설비(6)의 내부에 열선(7)을 설치한다.

그리고, 액정이 주입된 후 사용하는 액정 물질의 액정-등방 전이 온도 이상으로 가열기의 온도를 높인다. 그러면, 기판(11, 12) 사이에 주입되어 있는 액정 물질(2)은 등방 상태로 된다. 등방 상태와 상온에서의 액정 물질의 특성을 비교해 보면, 액정 체적, 액정 내압 및 셀 간격은 등방 상태일 때 상온에서 더 크므로 액정 셀은 최대로 팽창한다.

이 때 액정 셀을 가압하여 셀 간격을 조절한다. 등방 상태로 된 액정 물질은 점도가 낮으므로 과도하게 유입된 액정이 빠른 시간 내에 완전히 빠져 나오게 된다. 다음, 주입구에 자외선 경화 접착제를 도포한 후 자외선을 조사하여 접착제를 경화시켜 주입구를 봉합한다.

주입구 봉합을 한 후에는 가열기를 끈 상태로 30분 정도 방치한다. 이렇게 하면 등방 상태인 액정 물질의 온도가 서서히 하강하면서 등방 상태인 액정 물질은 다시 액정 상태로 되고, 러빙 방향에 따라 고르게 배열되게 된다. 온도는 상온으로 낮추기만 하면 되지만, 급격한 냉각은 액정 배열에 좋지 않은 영향을 미치게 되므로 가열기를 끈 상태로 자연히 식히는 것이 바람직하다.

이와 같이 액정 물질을 등방 상태로 만든 후 주입구 봉합을 하게 되면, 액정 셀을 압착할 때 과도하게 유입된 액정이 완전히 빠져 나오게 되므로 액정 주입 후에 액정 셀을 방치할 필요가 없다. 또한 과잉의 액정 물질이 완전히 빠져 나온 후 주입구의 액정 물질을 닦아 내고 접착제를 바르게 되므로 접착제가 들뜨거나 떨어져서 공기가 혼입되는 불량을 없앨 수 있다. 그리고 액정 셀이 최대로 팽창한 상태에서 액정 셀을 압착하고 주입구 봉합을 하게 되므로 액정 셀의 간격을 균일하게 유지할 수 있게 된다.

액정 물질을 등방 상태로 만든 후 주입구 봉합을 하게 되면, 종래에 주입구 봉합 이후에 행하던 배향 열처리 공정을 생략할 수 있게 된다. 이는 앞서 살펴본 바와 같이, 주입구 봉합 시에 액정을 가열하여 등방 상태로 만들었다가 다시 냉각함으로써 배향 열처리가 되기 때문이다. 이 배향 열처리 과정에서 60분 이상이 소요되는데, 본 발명의 실시예에 따르면 이 과정을 생략하고 바로 육안 검사(visual inspection) 공정으로 넘어갈 수 있다.

기판 사이의 액정 물질을 가열하여 등방 상태로 만든 후 주입구 봉합을 함으로써 과다 주입된 액정 물질이 빠른 시간 내에 완전히 빠져 나오게 되어 주입구 봉합을 원활히 할 수 있고, 액정 셀이 최대로 팽창했을 때 기판을 압착할 수 있어 균일한 기판 간격을 유지하게 된다. 또한 배향 열처리 과정이 동시에 이루어지므로 공정이 단순해진다.

Claims (7)

1. 액정 셀을 압착할 수 있는 압착 수단, 상기 압착 수단에 부착되어 있으며, 액정 셀을 가열할 수 있는 가열기를 포함하는 주입구 봉합 장치.
2. 제1항에서, 상기 가열기는 상기 압착 수단의 내부에 설치되어 있는 주입구 봉합 장치.
3. 제1항 또는 제2항에서, 상기 가열기는 온도 조절이 가능한 주입구 봉합 장치.
4. 액정 셀 내부의 액정 물질을 액정-등방 전이 온도 이상으로 가열하는 단계, 상기 액정 셀에 압력을 가하여 셀 간격을 균일하게 만드는 단계, 주입구에 접착제를 바르는 단계, 상기 접착제를 경화시켜 상기 주입구를 봉합하는 단계, 상기 액정 물질을 액정-등방 전이 온도 이하로 식히는 단계를 포함하는 액정 표시 장치의 제조 방법.
5. 제4항에서, 상기 액정 물질을 식히는 단계는 액정 셀을 30분 이상 자연 방치하는 단계인 액정 표시 장치의 제조 방법.
6. 제4항 또는 제5항에서, 상기 접착제는 자외선 경화 수지인 액정 표시 장치의 제조 방법.
7. 제6항에서, 상기 접착제를 경화시키는 단계는 자외선을 조사하여 접착제를 경화시키는 단계인 액정 표시 장치의 제조 방법.