KR20010066260A - method for sealing liquid crystal display device - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 액정표시장치(liquid crystal display device)의 제조공정 중, 액정주입구의 봉지(封止)기술에 관련된 것으로서, 더 상세하게는 액정패널에 액정을 주입한 후, 상기 액정이 주입된 액정패널의 주입구를 봉지하는 봉지수단에 관한 것이다.The present invention relates to a technique for encapsulating a liquid crystal inlet during a manufacturing process of a liquid crystal display device, and more particularly, after a liquid crystal is injected into a liquid crystal panel, the liquid crystal panel is injected with the liquid crystal. It relates to a sealing means for sealing the inlet of the.
일반적으로, 액정패널은 하부기판과, 상기 하부기판과 소정의 간격을 두고 위치한 상부기판과, 상기 하부기판과 상부기판의 사이에 충진되어 있는 액정으로 구성되어 있다. 특히 스위칭소자(switching device)가 매트릭스(matrix)형태로 하부기판에 형성되어 있는 액티브매트릭스형 액정표시장치가 노트북 등에 사용된다.In general, a liquid crystal panel includes a lower substrate, an upper substrate positioned at a predetermined distance from the lower substrate, and a liquid crystal filled between the lower substrate and the upper substrate. In particular, an active matrix liquid crystal display in which a switching device is formed on a lower substrate in a matrix form is used in a notebook or the like.
도 1은 전술한 바와 같은 액정주입구의 봉지방법을 나타낸 사시도이다.1 is a perspective view showing a method of encapsulating a liquid crystal inlet as described above.
도시된 바와 같이, 종래에는 액정주입구(15)의 액정(17)을 제거하고 이를 봉지하기 위해 봉지제 제공수단(19)을 상기 액정주입구(15) 상에 위치시키고, 고분자물질인 봉지제(18)를 상기 액정주입구(15)에 충진하여 상기 액정주입구(15)를 봉지하였다.As shown in the related art, in order to remove and encapsulate the liquid crystal 17 of the liquid crystal inlet 15, an encapsulant providing means 19 is placed on the liquid crystal inlet 15, and the encapsulant 18 is a polymer material. ) Was filled in the liquid crystal inlet 15 to encapsulate the liquid crystal inlet 15.
다음으로, 상기 봉지제(18)의 흐름을 방지하기 위해 상기 고분자 물질인 봉지제를 경화시키는 과정을 행하게 된다.Next, in order to prevent the flow of the encapsulant 18, a process of curing the encapsulant which is the polymer material is performed.
일반적으로, 상기 액정패널(10)을 봉지하기 위해 사용되는 고분자 물질은 자외선(ultra violet : UV)에 의해 경화되는 특성을 갖는 UV 경화물질을 사용하게 된다.In general, the polymer material used to encapsulate the liquid crystal panel 10 uses a UV curable material having a property of being cured by ultraviolet (UV).
현재 액정표시장치 양산공정의 액정패널 주입구 봉지에는 강한 자외선에 의해 경화되는 "자외선 경화형수지"를 봉지제로 사용하는 "급봉지 공정"을 채택하고 있다.Currently, the liquid crystal panel inlet encapsulation process of the liquid crystal display device mass production process employs a "envelope encapsulation process" using an "ultraviolet curable resin" which is cured by strong ultraviolet rays as an encapsulant.
상기 급봉지 공정은 기판의 앞뒤면에 가압판을 두어 압력을 가하면서 주입구를 봉지하는 "가압봉지과정"과는 달리 전혀 구조물의 도입없이 그대로 주입구를 봉지하는 방법을 사용한다.The feeding encapsulation process uses a method of encapsulating the inlet as it is without introducing a structure at all, unlike a "pressing encapsulation process" in which a pressure plate is placed on the front and back surfaces of the substrate to seal the inlet while applying pressure.
이하 도 2를 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a detailed description will be given with reference to FIG. 2.
도 2는 종래의 액정패널을 봉지하기 위한 봉지제의 경화공정을 도시한 사시도이다.2 is a perspective view illustrating a curing process of an encapsulant for encapsulating a conventional liquid crystal panel.
도시한 바와 같이, 액정주입구(15)에 봉지제(18)가 발라진 다수의 액정패널(10)이 소정간격으로 고정되어 있고, 상기 액정패널(10)의 상부에 빛을 방사하는 빛 방사수단(21)이 위치한다.As illustrated, a plurality of liquid crystal panels 10 coated with the encapsulant 18 are fixed to the liquid crystal injection hole 15 at predetermined intervals, and light emitting means for emitting light on the upper portion of the liquid crystal panel 10 ( 21) is located.
상기 빛 방사수단은 상기 봉지제(18)를 경화하는 수단인 자외선을 상기 봉지제에 방사시키는 자외선빔 장치(21)이다.The light emitting means is an ultraviolet beam device 21 for radiating ultraviolet light, which is a means for curing the encapsulant 18, to the encapsulant.
상기 자외선 빔 장치(21)를 이용하여 상기 봉지제(18)에 빛을 방사 할 경우, 상기 자외선은 상기 액정주입구(15)뿐 아니라 상기 액정주입구(15) 주변영역으로도 회절하기 때문에 당연히 상기 액정주입구(15) 주변의 액정에도 닿게 된다.When the light is radiated to the encapsulant 18 by using the ultraviolet beam device 21, the ultraviolet light diffracts not only the liquid crystal inlet 15 but also the peripheral region of the liquid crystal inlet 15. The liquid crystal around the injection hole 15 is also touched.
따라서, 상기 봉지제(18)를 자외선배향 패널(10)에 적용하여 상기 주입구(15)를 봉지하게 되는 경우, 상기 봉지제(15)가 자외선의 경화로 조사되는 동안 자외선배향 패널(10)은 강한 자외선에 노출될 수 밖에 없고 그에 의해 상기 주입구(15) 주변의 액정배향은 광범위한 영역에서의 배향손상을 받을 수 밖에 없다.Therefore, when the encapsulant 18 is applied to the UV alignment panel 10 to encapsulate the injection hole 15, the UV alignment panel 10 is irradiated while the encapsulant 15 is irradiated by curing the ultraviolet ray. Inevitably, the liquid crystal alignment around the injection hole 15 is subject to orientation damage in a wide range.
특히, 배향을 기계적인 러빙방법이 아닌 UV광을 이용하는 광 배향을 채용한 액정패널에서 이러한 문제가 심각하다.In particular, this problem is serious in a liquid crystal panel employing a light alignment using UV light instead of a mechanical rubbing method.
이러한 결과는 액정(17)의 배향에 필요한 자외선 빔의 조사 파장영역과 상기 봉지제가 경화되는데 필요한 파장영역이 일부구간에서 겹쳐지기 때문에 필연적으로 발생하는 현상이다.This result is inevitably occurring because the irradiation wavelength region of the ultraviolet beam necessary for the alignment of the liquid crystal 17 and the wavelength region necessary for curing the encapsulant overlap in some sections.
따라서, 본 발명은 액정패널의 액정주입구를 봉지하기 위해 빛을 사용한 봉지제의 경화과정 중 상기 빛에 의해 액정주입구의 주변의 액정배향에 아무런 영향을 미치지 않는 액정봉지제를 사용하는데 그 목적이 있다.Accordingly, an object of the present invention is to use a liquid crystal encapsulant which does not affect the liquid crystal alignment around the liquid crystal inlet by the light during the curing process of the encapsulant using light to encapsulate the liquid crystal inlet of the liquid crystal panel. .
도 1은 일반적인 액정패널의 액정주입구 봉지방법을 도시한 사시도이고,1 is a perspective view illustrating a liquid crystal injection hole encapsulation method of a general liquid crystal panel;
도 2는 액정주입구에 충진된 봉지제를 자외선 빔 장치에 의해 경화하는 과정을 도시한 사시도이고,2 is a perspective view illustrating a process of curing an encapsulant filled in a liquid crystal injection hole by using an ultraviolet beam device;
도 3은 본 발명에 따른 가시광 조사를 위한 추가 필터링장치와 이를 장착한 홀더를 도시한 분해사시도이고,3 is an exploded perspective view showing an additional filtering device for visible light irradiation and a holder equipped with the same according to the present invention,
도 4는 액정주입구에 충진된 본 발명에 따른 봉지제를 본 발명에 따른 빛조사장치에 의해 경화하는 과정을 도시한 사시도이다.4 is a perspective view illustrating a process of curing the encapsulant according to the present invention filled in the liquid crystal inlet by the light irradiation apparatus according to the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
21a : 자외선 광 토출구 111 : 광필터21a: ultraviolet light discharge port 111: optical filter
113 : 필터홀더113: filter holder
전술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 액정주입구 봉지방법은 액정이 주입된 액정패널의 액정주입구를 위로 향하도록 상기 액정패널을 배치하는 단계와; 상기 액정주입구에 가시광경화성 수지를 충진하는 단계와; 상기 가시광경화성 수지에 가시광 조사장치를 이용하여 경화하는 단계를 포함한다.Liquid crystal inlet sealing method for achieving the above object comprises the steps of arranging the liquid crystal panel to face the liquid crystal inlet of the liquid crystal panel injected liquid crystal; Filling the liquid crystal inlet with a visible photocurable resin; And curing the visible light curable resin by using a visible light irradiation device.
상기 빛 조사장치는 할로겐 램프인 것을 특징으로 한다.The light irradiation apparatus is characterized in that the halogen lamp.
통상의 고압수은램프(High Pressure Hg Lamp)에 탈착이 가능한 필터를 부착한 조사장치를 적용하는 것을 특징으로 한다.A high pressure mercury lamp (High Pressure Hg Lamp) is characterized in that for applying a filter attached to the detachable filter.
상기 가시광경화성 수지는 광개시제를 포함하는 것을 특징으로 한다.The visible photocurable resin is characterized in that it comprises a photoinitiator.
상기 가시광경화성 수지를 경화하는 파장대는 380㎚-635nm 의 범위인 것을 특징으로 한다.The wavelength band for curing the visible photocurable resin is characterized in that the range of 380nm-635nm.
본 발명은 상기 액정주입구를 봉지하기 위한 봉지제를 UV경화성 수지가 아닌 가시광경화성 수지(Visible range curable)를 사용하여 종래의 문제를 해결한다.The present invention solves the conventional problem by using a visible light curable resin (Visible range curable) rather than a UV curable resin for the encapsulant for encapsulating the liquid crystal inlet.
액정주입구봉지에 앞서 전술한 바와 같은 하부기판과 상부기판을 하나의 단일장치인 액정패널로 구성하기 위해서는 1) 씰(seal : 이하 "접착제"라 칭함)재료를 도포하는 과정, 2) 스페이서를 배치하는 과정, 3) 상·하로 2매의 기판을 합착시키는 조립과정, 3)액정을 주입하는 과정, 4) 액정주입구의 봉지과정 등을 거쳐야 하는 것이 일반적이다.In order to configure the lower substrate and the upper substrate as described above, the liquid crystal panel as a single device, prior to the liquid crystal inlet bag, 1) a process of applying a seal (hereinafter referred to as an “adhesive”) material, and 2) arranging spacers It is common to go through the process, 3) assembling the two substrates up and down, 3) injecting the liquid crystal, 4) sealing the liquid crystal inlet.
이 때, 상기 접착제를 도포하는 과정은 상기 상부기판과 하부기판을 합착하고 추후 액정주입공정에서 액정이 외부로 누설되는 것을 방지하기 위한 과정으로, 상기 하부기판의 가장자리 둘레에 에폭시(epoxy)와 같이 열 또는 자외선에 의해 경화되는 수지를 소정의 방법으로 인쇄하는 방식을 사용한다.In this case, the process of applying the adhesive is a process for bonding the upper substrate and the lower substrate to prevent leakage of the liquid crystal to the outside in the later liquid crystal injection process, such as epoxy around the edge of the lower substrate The method which prints resin hardened | cured by heat or an ultraviolet-ray by the predetermined method is used.
이 때, 접착제는 추후 액정을 주입하는 과정을 위해, 액정의 주입구를 제외하고 인쇄된다.At this time, the adhesive is printed except for the inlet of the liquid crystal for the process of injecting the liquid crystal later.
다음으로 상기 스페이서를 배치하는 과정은 상기 접착제에 의해 조합된 상기 상부기판과 하부기판의 간격을 균일하게 유지하기 위해 필요한 과정으로, 일정한 직경을 갖는 플라스틱 볼이나 실리카(silica)구를 하부기판의 전면에 고르게 산포하는 방식으로 행해지고 있다.Next, the process of arranging the spacers is a process necessary to uniformly maintain the gap between the upper substrate and the lower substrate combined by the adhesive, and a plastic ball or silica sphere having a constant diameter is formed on the front surface of the lower substrate. This is done in a manner that is evenly distributed.
다음으로 전술한 바와 같은 과정을 거쳐 기판의 둘레에 접착제가 인쇄된 하부기판과 상부기판을 합착하는 과정을 거친다.Next, the process of bonding the lower substrate and the upper substrate, the adhesive is printed on the periphery of the substrate through the process as described above.
이 때, 소정의 압력과 열 또는 자외선을 가해서 상기 접착제를 경화시킨다.At this time, the adhesive is cured by applying a predetermined pressure and heat or ultraviolet rays.
다음으로, 상기 상부기판과 하부기판이 합착된 액정패널 중 접착제가 없는 부분인 액정주입구에 액정을 주입하게 된다.Next, the liquid crystal is injected into the liquid crystal inlet, which is a portion without the adhesive, of the liquid crystal panel to which the upper substrate and the lower substrate are bonded.
그 후, 상기 액정이 주입된 액정패널의 액정주입구를 봉지하여야 하는데, 이 때, 액정이 충진된 액정패널의 주입구 주변은 불필요한 액정이 묻어 있게 된다.Thereafter, the liquid crystal injection hole of the liquid crystal panel in which the liquid crystal is injected should be enclosed. At this time, unnecessary liquid crystal is buried around the injection hole of the liquid crystal panel filled with liquid crystal.
따라서, 상기 액정패널의 액정주입구를 봉지하기 위해서는 액정주입구 주변에 묻어 있는 액정을 제거하는 과정이 필요하다.Therefore, in order to seal the liquid crystal inlet of the liquid crystal panel, a process of removing the liquid crystal buried around the liquid crystal inlet is necessary.
다음으로, 상기 액정주입구 주변의 액정을 제거한 후, 상기 액정주입구를 봉지하는 과정이 진행된다.Next, after the liquid crystal around the liquid crystal injection hole is removed, the process of encapsulating the liquid crystal injection hole is performed.
상기 액정주입구를 봉지하기 위해서 가시광에 경화되는 고분자물질을 사용하게 된다.In order to seal the liquid crystal inlet, a polymer material that is cured in visible light is used.
상세히 설명하면, 현재 양산적용 중인 주입구 봉지제(TB-3052 : 일본 Three Bond사)의 주요 경화파장은 330㎚이하에 존재한다.In detail, the main hardening wavelength of the inlet encapsulant (TB-3052: Three Bond, Japan) currently in mass production is present at 330 nm or less.
그러나, 새로이 봉지제로 적용하고자 하는 가시광 경화성수지는 380㎚이상(∼650㎚)에 주요 경화파장이 존재한다.However, the visible light curable resin to be newly applied as an encapsulant has a main hardening wavelength at 380 nm or more (˜650 nm).
또한 UV배향에 필요한 주요 파장영역인 360㎚이하의 파장을 제거하거나 혹은 그 영역의 강도가 낮은 광원을 사용하여 봉지하는 것이 가능하게 된다.In addition, it is possible to remove the wavelength below 360 nm, which is the main wavelength region necessary for UV alignment, or to encapsulate using a light source having a low intensity in the region.
상기 가시광경화성 수지는 가시광영역의 빛을 받아 그 에너지로 인해 활성을나타내는 광 개시제를 포함하는 광중합성 고분자를 말한다.The visible photocurable resin refers to a photopolymerizable polymer including a photoinitiator that receives light in the visible region and exhibits activity due to its energy.
종래의 자외선 경화수지와의 차이점은 그 반응 개시제가 활성에 필요한 빛 에너지 영역이 가시광 영역인 것만이 다른 점이다.The difference from the conventional UV curable resin is that the light energy region required for the reaction initiator to be activated is the visible region.
따라서, 보다 작은 에너지로도 활성을 나타낼 수 있는 성질을 가지며, 그로인해 보다 장파장 영역인 가시광선 영역의 빛의 조사로 고분자의 광중합을 유도하여 경화될 수 있다.Therefore, it has a property of exhibiting activity even with a smaller energy, and thus can be cured by inducing photopolymerization of the polymer by irradiation of light in a longer wavelength region, visible light region.
전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 가시광경화제를 경화시키기 위한 파장대를 얻기 위해서는 종래의 자외선 빔 장치에 간단한 장치를 추가함으로써 가능하다.As described above, in order to obtain a wavelength band for curing the visible light curing agent according to the present invention, it is possible by adding a simple device to the conventional ultraviolet beam device.
이하 도 3을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a detailed description will be given with reference to FIG. 3.
종래의 자외선 빔 장치의 끝단인 광토출구(21a)는 광섬유 재질(optical fiber)로 되어 있으며, 기존에는 상기 끝단에서 자외선이 조사되었다.The light discharge port 21a, which is the end of the conventional ultraviolet beam device, is made of an optical fiber, and conventionally, ultraviolet rays are irradiated from the end.
상기 자외선 조사장치의 끝단에 상기 전술한 360㎚이하의 파장대를 흡수하는 필터(111)를 장착한 필터홀더(filter holder)(113)를 추가한다.A filter holder 113 equipped with a filter 111 for absorbing the above-described wavelength band of 360 nm or less is added to the end of the ultraviolet irradiation device.
이때, 바람직하게는 상기 자외선빔 장치의 광 토출구(21a)와 상기 필터홀더는(113) 탈착이 가능하도록 스크류의 암나사와 숫나사의 형태로 제작한다.In this case, preferably, the light discharge port 21a and the filter holder 113 of the ultraviolet beam device are manufactured in the form of a female screw and a male screw so as to be detachable.
도 4는 본 발명에 따른 액정패널의 주입구 봉지공정을 나타내는 사시도이다.4 is a perspective view illustrating an injection hole encapsulation process of a liquid crystal panel according to the present invention.
도시한 바와 같이, 상기 필터가 장착된 필터홀더(113)가 추가된 자외선 빔 장치를 이용하여 상기 액정패널 주입구(115)에 충진된 상기 가시광 경화성수지(118)에 빛을 조사하게 되면, 상기 필터에 의해 불필요한 파장대의 빛은 흡수시키고 상기 가시광경화에 요구되는 파장대만을 조사하게 됨으로 상기 액정주입구(115) 주변의 액정(117)배향에 아무런 영향을 미치지 않게 된다.As shown in the drawing, when the light is irradiated to the visible light curable resin 118 filled in the liquid crystal panel injection hole 115 by using an ultraviolet beam device to which the filter holder 113 equipped with the filter is added, the filter By absorbing the light of the unnecessary wavelength band and irradiating only the wavelength band required for the visible light curing, there is no effect on the alignment of the liquid crystal 117 around the liquid crystal inlet 115.
본 발명에 사용되는 액정주입구 봉지제는 아크릴레이트(acrylate)계열의 수지 또는 에폭시(epoxy)계열의 수지 예를 들면 사이클로알리파틱(cycloaliphatic),비스페놀 에이(bisphenol A), 노볼락(novolac)으로서 단독 조성이거나 또는 상기 아클릴레이트와 에폭시가 서로 혼합된 유동성을 가진 수지에 가시광의 조사에 의해 중합반응을 일으키는 가시광경화제(visible range-photo initiator)가 소량 첨가된 수지혼합물이다.The liquid crystal inlet encapsulation agent used in the present invention is an acrylate-based resin or an epoxy-based resin such as cycloaliphatic, bisphenol A, or novolac. It is a resin mixture in which a small amount of a visible range-photo initiator is added to the resin having a composition or a flowability in which the acrylate and the epoxy are mixed with each other.
한편, 상기 설명한 장착홀더를 채택하지 않더라도, 가시광을 발산하는 할로겐 램프를 광원으로 사용할 수 있다.On the other hand, even if the mounting holder described above is not employed, a halogen lamp that emits visible light can be used as the light source.
따라서, 액정주입구 봉지공정에서 나타났던 액정패널 불량을 방지할 수 있다.Therefore, it is possible to prevent a defect in the liquid crystal panel which appeared in the liquid crystal injection hole sealing step.
전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 액정표시장치의 액정주입구 봉지공정은 상기 봉지제를 가시광에 의해 경화되는 가시광경화성 수지를 사용하여, 상기 자외선에 의해 배향성을 갖는 자외선 액정배향막에 아무런 영향을 끼치지 않기 때문에, 종래의 UV 경화성수지를 봉지제로 사용하였을 경우의 봉지공정에서 발생하는 액정의 배향불량을 방지할 수 있음으로, 액정표시장치의 공정수율을 향상시킬 수 있다.As described above, the process of encapsulating the liquid crystal inlet of the liquid crystal display device according to the present invention does not affect the ultraviolet liquid crystal alignment film having the alignment property by the ultraviolet light by using the visible photocurable resin in which the encapsulant is cured by visible light. Therefore, the misalignment of the liquid crystal generated in the encapsulation step when the conventional UV curable resin is used as the encapsulant can be prevented, so that the process yield of the liquid crystal display device can be improved.
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1999
- 1999-12-31 KR KR1019990067856A patent/KR100639096B1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100993829B1 (en) * | 2003-05-26 | 2010-11-12 | 삼성전자주식회사 | Liquid crystal composition and method of manufacturing liquid crystal display device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR100639096B1 (en) | 2006-10-27 |
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