KR20010086700A - 대면적 액정표시장치 제조방법 - Google Patents

대면적 액정표시장치 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 대면적 액정표시장치에 사용되는 액정패널의 제작방법에 관한 것으로, 본 발명에 따른 대면적 액정패널은 유리의 굴절률과 실질적으로 동일한 실런트로 합착한 액정패널의 각 일측을 소정너비 만큼 겹쳐 대면적 액정패널로 구성하기 때문에, 합착할 때 실런트를 고려하여 이를 가리기 위한 작업을 생략 할 수 있고 또한, 액정패널의 접착면을 고르게 하기 위한 연마공정을 생략하여 연마공정 중 발생할 수 있는 공정불량을 방지할 수 있는 효과가 있다.

Description

대면적 액정표시장치 제조방법{method for fabricating large scale liquid crystal display device}
본 발명은 대면적 액정표시장치(large scale liquid crystal display device)의 제조방법에 관한 것으로, 특히 소면적 액정표시장치를 이용한 대면적 액정표시장치의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로, 액정표시장치의 구성은 크게 표시부(display)와 패드부(pad)로 나눌 수 있다.
상기 패드부는 표시부에 신호를 전달하는 부분으로서, 구동회로를 포함하고 있고, 상기 표시부는 관측자에게 영상을 전달하는 부분으로서, 크게 상부기판과 하부기판 그리고 그 사이에 충진된 액정(liquid crystal)으로 구성된다.
도 1은 일반적인 박막트랜지스터형 액정표시장치의 기본구조를 도시한 분해사시도이다.
도시한 바와 같이, 컬러 액정표시장치(10)의 경우 상부기판(11)의 하측에는 컬러필터(13)와 투명한 공통전극(15)이 형성되어 있고, 이와 소정간격 이격되어 하부기판(17)이 위치하고, 상기 두 기판 사이에 소정의 액정(19)이 충진된다.
상기 하부기판(17)은 어레이기판(array substrate)이라 하고, 스위칭소자(switching device)(21)가 형성되어 있고, 화소(pixel)(P)가 정의된다.
자세히 설명하면, 액정표시장치의 해상도(resolution)에 따라 상기 화소(P)의 크기가 설계된다.
상기 화소(P)는 다수의 게이트배선(gate line)(25)과 데이터배선(data line)(27)이 매트릭스(matrix)형태로 교차되어 정의되는 영역이며, 상기 화소P에는 투명전극인 화소전극(29)이 형성된다.
상기 화소전극(29)은 상부기판(11)에 형성된 공통전극(15)과 함께 상기 액정(19)에 전계를 인가하는 역할을 하게 된다.
상기 게이트배선(25)과 데이터배선(27)이 교차하는 지점에 박막트랜지스터(21)가 형성되며, 상기 박막트랜지스터(21)는 게이트전극(미도시)과 소스전극(미도시)과 드레인전극(미도시)으로 구성된다.
설명한 박막트랜지스터 구성에서, 상기 게이트전극은 상기 게이트배선(25)에 서 일 방향으로 소정면적 돌출되어 형성되며, 상기 소스전극은 상기 데이터배선(27)에서 상기 게이트전극 상부로 돌출되어 형성된다.
이와 같은 구성을 갖는 액정표시장치는 상기 어레기판에 형성된 화소의 개수에 따라 이미지의 선명함을 좌우하는 해상도(resolution)가 결정된다.
도 2는 구동 회로부를 포함한 일반적인 액정표시장치의 평면도이다.
도시한 바와 같이, 액정표시장치는 표시부와 상기 표시부에서 표현되는 영상을 제어하는 구동회로부를 포함한다.
따라서, 액정표시장치(40)에는 상기 게이트배선(도 1의 25참조)의 일끝단에 소정의 면적을 가지고 형성된 게이트패드와 연결되어 상기 게이트전극(미도시)에주사신호를 인가하는 게이트구동회로부(41)와, 상기 데이터배선(도 1의 27참조)의 일 끝단에 소정의 면적을 가지고 형성된 데이터패드와 연결되어 상기 화소전극(도 1의 29 참조)에 데이터신호를 인가하는 데이터구동회로부(43)가 부착된다.
또한, 전압인가회로 등 소정의 주변회로 또한 상기 구동회로부에 함께 배치된다.
앞서와 같은 구성을 갖는 액정표시장치는 초기에는 작은 시계나 계산기 등의 디스플레이(display)부분에 해당하였으나, 현재는 컴퓨터의 모니터(monitor)와 같이 대면적화 되어가는 추세에 있다.
액정표시장치를 대면적화하기 위해서는 처음부터 큰 면적의 투명기판을 사용하여 액정패널을 제작하는 방법이 있으나, 제작공정 중 유리기판의 비틀림 현상이 종종 발생하므로 이에 의한 공정불량률이 높다.
따라서, 일반적으로 사용되는 방법은 소면적으로 어레이기판을 제작하고 각각의 기판을 서로 접합하여 대면적화 하는 방법을 주로 사용하고 있다.
도 3은 종래의 액정표시패널의 단면을 도시한 단면도이다.
도 3에 도시한 바와 같이, 상부기판(51)과 하부기판(53)을 실런트(실런트: sealant)(55)를 이용하여 합착하여 각각 독립적인 소면적의 액정패널(57)을 제작한다.
상기 실런트의 폭은 50㎛이하의 미세한 폭으로 되어야만 상기 패널의 합착면이 보이지 않는다.
도 4a 내지 도 4b는 일 측면이 컷팅(cutting)된 액정패널의 단면과, 합착된대면적 액정패널의 단면을 도시한 단면도이다.
다음으로 도 4a에 도시한 바와 같이, 상기 각 소면적 액정패널(57)을 합착하기위해, 상기 액정패널(57)을 합착하고 있는 실런트패턴(55a)의 중앙을 따라 일 방향으로 컷팅하고 연마하여 표면을 매끄럽게 한다. 이때 상기 컷팅된 실런트부분을 가리기 위해 블랙매트릭스(52)를 좀더 크게 형성한다.
다음으로, 도 4b에 도시한 바와 같이, 상기 각각 컷팅된 면을 합착하기 위해 블랙실런트(black sealant)(59)로 각각의 액정패널을 합착한다.
다음으로, 상시 합착된 액정패널의 상부와 하부에 각각 투명 더미기판을 부착하는 것으로, 대면적의 액정패널(58)을 구성할 수 있다.
전술한 바와 같은 종래의 대면적 액정표시장치 제작방법은, 상기 접착된 실런트 부분을 커버하기 위해 블랙매트릭스(52)의 크기를 크게 함으로써 개구율을 감소시키는 문제점이 있다.
또한, 각각의 독립적인 액정패널을 합착하여 형성하기 때문에 각 액정패널의 셀갭의 차이에 의한 화면의 불균일성이 나타난다.
또한, 실런트에 의해 합착된 액정패널에 액정을 주입하는 과정에서 상기 실런트가 터지는 일이 종종 발생하여 제품의 수율을 떨어뜨리는 문제가 발생한다.
그리고, 상기 접합부분의 씰 균등성을 제어할 수 있는 기술이 필요하다는 단점이 있다.
따라서, 전술한 바와 같은 문제점을 해결 하기 위해, 본 발명에 따른 액정표시장치의 대면적 구성은 새로운 타입의 실런트를 사용하여 구성함으로써, 공정상 불량이 없고 접착부분이 자연스러운 대면적 액정표시장치를 제작할 수 있다.
도 1은 일반적인 컬러 액정표시장치의 개략적인 구성을 도시한 분해 사시도이고,
도 2는 구동부를 포함하는 일반적인 액정표시장치를 개략적으로 도시한 평면도이고,
도 3은 종래의 액정패널의 단면을 도시한 개략적인 단면도이고,
도 4a는 합착될 면이 절단된 액정패널의 개략적인 단면도이고,
도 4b는 절단된 일면이 실런트에 의해 합착된 종래의 대면적 액정패널의 개략적인 단면도이고,
도 5는 본 발명에 따른 액정패널의 개략적인 단면도이고,
도 6은 본 발명에 따라 제작된 대면적 액정패널의 개략적인 일부 단면도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
121a : 상부 액정패널 121b : 하부 액정패널
123a : 하부 더미기판 123b : 상부 더미기판
전술한 바와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 액정표시장치는 서로 마주보는 제 1, 2 투명기판과, 상기 제 1, 2 투명기판 사이에 충진된 액정층과, 상기 제 1, 2 투명기판을 합착하고 상기 액정층을 수용하는 투명한 실런트를 가지고 있으며, 상기 실런트의 굴절율은 상기 각 투명기판의 굴절율과 실질적으로 동일한 제 1 액정패널과; 상기 제 1 액정패널과 측면접촉하고, 상기 제 1 액정패널과 실질적으로 같은 높이를 가진 투명한 제 1 더미기판과; 상기 제 1 액정패널과 동일한 구성을 가지고, 상기 제 1 액정패널과 상기 제 1 더미기판의 상부에 상기 제 1 액정패널의 액정층과 액정층이 서로 겹쳐지지 않도록 배치된 제 2 액정패널과; 상기 제 2 액정패널의 두께와 실질적으로 동일한 높이를 가지고, 제 1 액정패널의 상부에서 상기 제 2 액정패널과 측면접촉하는 제 2 더미기판을 포함한다.
상기 합착되는 제 1 액정패널과 제 2 액정패널의 각 합착 부분의 실런트는 서로 겹치지 않고 동시에 이격되지 않게 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 완성된 대면적 액정패널의 상부에 광 확산수단을 더욱 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제 1 기판과 제 2 기판과, 제 1 더미기판과, 제 2 더미기판과, 실런트의 굴절률은 동일한 것을 특징으로 한다.
본 발명의 특징에 따른 액정표시장치 제조방법은 서로 마주보는 제 1, 2 투명기판과, 상기 제 1, 2 투명기판 사이에 충진된 액정층과, 상기 제 1, 2 투명기판을 합착하고 상기 액정층을 수용하는 투명한 실런트를 가지고 있으며, 상기 실런트의 굴절율은 상기 각 투명기판의 굴절율과 실질적으로 동일한 제 1 액정패널을 구비하는 단계와; 상기 제 1 액정패널과 실질적으로 같은 높이를 가진 투명한 제 1 더미기판을 상기 제 1 액정패널과 측면 접촉하도록 배치하는 단계와; 상기 제 1 액정패널과 동일한 구성을 가진 제 2 액정패널을 상기 제 1 액정패널과 상기 제 1 더미기판의 상부에 상기 제 1 액정패널의 액정층과 액정층이 서로 겹쳐지지 않도록 배치하는 단계와; 상기 제 2 액정패널의 두께와 실질적으로 동일한 높이를 가진 제 2 더미기판을 상기 제 1 액정패널의 상부에서 상기 제 2 액정패널과 측면접촉하도록 배치하는 단계를 포함한다.
상기 합착되는 제 1 액정패널과 제 2 액정패널의 각 합착 부분의 실런트는 서로 겹치지 않고 동시에 이격되지 않게 구성된 것을 특징으로 한다.
상기 완성된 대면적 액정패널의 상부에 광 확산수단을 더욱 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제 1 기판과 제 2 기판과, 제 1 더미기판과, 제 2 더미기판과, 실런트의 굴절률은 동일한 것을 특징으로 한다.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하도록 한다.
본 발명은 액정패널을 제작하는 공정 중, 상부기판과 하부기판을 합착하는 공정에서, 상기 두 기판을 합착하기 위해 유리기판과 유사하거나 동일한 굴절률을 갖는 실런트를 사용한다.
도 5는 본 발명에 따른 액정패널의 개략적인 단면도이다.
도시한 바와 같이, 블랙매트릭스(111)를 포함하는 컬러필터(113)가 형성된 상부기판(115)과, 이와는 소정갭을 가지도록 하여 하부기판(117)을 합착한다.
이 때, 두 기판(115)(117)을 합착하기 위한 실런트(119)는 투명한 재질이며, 상기 두 기판(115)(117)의 굴절률과 유사하거나 동일한 특성을 갖는다.
그러므로, 상기 실런트(119)를 통과하는 빛의 편광상태 또한 상기 투명기판(115)(117)을 통과할 때와 동일하다. 이때, 상기 투명기판이 유리재질인 경우는 굴절률이 1.5이다.
따라서, 상기 실런트(119)가 도포된 부분을 블랙매트릭스(111)와 같은 임의의 차폐수단으로 가려주는 공정이 필요하지 않다.
전술한 바와 같이 제작되는 소면적의 액정패널을 합착하여 대면적 액정패널을 구성하는 방법을 이하 도 6을 참조로 설명한다.
도시한 바와 같이, 대면적으로 합착(tiling)하려는 각 액정패널(121a)(121b)의 일측이 소정간격 겹치도록 어긋나게 구성한다. 이때, 겹치는 부분의 실런트의 위치가 서로 어긋나게 구성되고, 액정층을 서로 겹치지 않게 구성한다.
만약, 상기 합착되는 상부 액정패널의 실런트 부분과 하부 액정패널의 실런트 부분이 일 방향으로 겹쳐지게 된다면, 이부분에는 액정이 존재하지 않기 때문에, 액정패널 구동 시 액정층에 대해 빛의 회절상태가 다르게 된다.
따라서, 외부적으로 표시불량을 초래하게 되기 때문에, 상기 각 액정패널의 실런트는 반드시 일치하지 않게 구성한다.
그리고, 상기 어긋나게 구성한 상부 액정패널(121a)의 우측과, 상기 하부기판(121b)의 좌측으로 투명한 더미(dummy)기판(123a)(123b)을 각각 부착한다.
상기 더미기판(123a)(123b)은 각 액정패널의 측면인 A와 B부분에서 외부광이 반사되는 것을 막기 위해 구성한다.
상기 각 더미기판의 위치는 상기 상부기판과 하부기판의 구성에 따라 변할 수 있다.
이와 같은 공정을 거쳐 대면적으로 합착된 액정패널의 하부에는 평행광원 또는 유사한 광원을 조사하는 배광장치를 두며, 상기 완성된 패널의 상부에는 확산판이나, 프리즘시트, 스크린 같이 광을 여러 방향으로 분산시키는 장치를 구성한다.
이와 같은 본 발명에 따른 대면적 액정패널을 구성하기 위한 방법은 종래와는 달리 상기 실런트의 폭에 제한이 없으며, 상기 실런트는 기판과 굴절률이 유사하거나 동일하므로, 액정에 의한 화면표시에 영향을 미치지 않는다.
또한 전술한 바와 같이, 광원을 평행광을 사용하여, 상기 대면적으로 구성된 액정패널을 측면에서 비스듬이 관찰하였을 경우, 접합부의 경계부가 보일 가능성을 최소화 할 수 있다.
다음으로 소정의 방식을 이용하여 상기 어레이기판에 구동회로를 연결하는기타의 과정을 거쳐 대면적 액정표시장치가 완성된다.
따라서, 본 발명에 따른 대면적 액정패널 구성방법은, 상기 실런트가 터지는 것과 같은 불량이나 합착면을 고르게 하기위해 실런트를 그라인딩하는 과정을 생략할 수 있으므로, 첫째 복잡한 공정에 의한 액정패널의 불량발생률이 낮아지는 효과가 있다.
둘째, 접합부분이 보이지 않아 자연스러운 대면적 액정패널을 구성할 수 있는 효과가 있다.
셋째, 개구율이 향상된 대면적 액정표시장치를 제작할 수 있다.

Claims (4)

  1. 서로 마주보는 제 1, 2 투명기판과, 상기 제 1, 2 투명기판 사이에 충진된 액정층과, 상기 제 1, 2 투명기판을 합착하고 상기 액정층을 수용하는 투명한 실런트를 가지고 있으며, 상기 실런트의 굴절율은 상기 각 투명기판의 굴절율과 실질적으로 동일한 제 1 액정패널과;
    상기 제 1 액정패널과 측면접촉하고, 상기 제 1 액정패널과 실질적으로 같은 높이를 가진 투명한 제 1 더미기판과;
    상기 제 1 액정패널과 동일한 구성을 가지고, 상기 제 1 액정패널과 상기 제 1 더미기판의 상부에 상기 제 1 액정패널의 액정층과 액정층이 서로 겹쳐지지 않도록 배치된 제 2 액정패널과;
    상기 제 2 액정패널의 두께와 실질적으로 동일한 높이를 가지고, 제 1 액정패널의 상부에서 상기 제 2 액정패널과 측면접촉하는 제 2 더미기판
    을 포함하는 대면적 액정표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 합착되는 제 1 액정패널과 제 2 액정패널의 각 합착 부분의 실런트는 서로 겹치지 않고 동시에 이격되지 않게 구성된 대면적 액정표시장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 완성된 대면적 액정패널의 상부에 광 확산수단을 더욱 형성하는 단계를 포함하는 액정표시장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 기판과 제 2 기판과, 제 1 더미기판과, 제 2 더미기판과, 실런트의 굴절률은 동일한 액정표시장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100618579B1 (ko) * 2002-12-23 2006-08-31 엘지.필립스 엘시디 주식회사 디스펜서 정렬장치 및 그 방법
KR100741899B1 (ko) * 2000-03-02 2007-07-24 엘지.필립스 엘시디 주식회사 액정판넬이 여러개인 액정표시소자

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KR100741899B1 (ko) * 2000-03-02 2007-07-24 엘지.필립스 엘시디 주식회사 액정판넬이 여러개인 액정표시소자
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