KR20020057027A

KR20020057027A - 액정표시장치 제조방법

Info

Publication number: KR20020057027A
Application number: KR1020000087259A
Authority: KR
Inventors: 박태규; 이승희
Original assignee: 주식회사 현대 디스플레이 테크놀로지
Priority date: 2000-12-30
Filing date: 2000-12-30
Publication date: 2002-07-11
Also published as: KR100687332B1

Abstract

본 발명은 액정표시장치(Liquid Crystal Display) 제조방법에 관한 것으로 특히, 글라스기판(glass substrate)과 글라스기판 사이의 간격을 일정하게 유지하기 위한 스페이서(spacer) 제조에 있어서, 스페이서의 떨어짐 현상과 배향막 불량을 방지할 수 있는 액정표시장치 제조방법에 관한 것이다. 본 발명의 액정표시장치의 제조방법은 글라스기판 상에 블랙매트릭스과 R, G, B를 포함한 컬러필터층과, ITO층을 순차적으로 형성하는 공정과, ITO층이 형성된 기판 상에 배향막을 코팅하는 공정과, 배향막 상에 소정간격인 스페이서를 형성하는 공정을 구비한 것이 특징이다. 따라서, 상기 특징을 갖는 본 발명은 스페이서를 제작하기 이전에 배향막을 먼저 코팅처리함으로써, 배향막 코팅 불량 및 롤코터의 눌림에 의한 스페이서 떨어짐 현상을 방지할 수 있다. 또한, 스페이서 제작 공정 상의 불량률을 감소시킴으로써, 제품의 생산성을 향상시킬 수 있으며, 액정패널의 대형화에 따른 패널의 일정 갭(gap) 유지가 가능하다.

Description

액정표시장치 제조방법{Method of fabricating LCD}

본 발명은 액정표시장치(Liquid Crystal Display) 제조방법에 관한 것으로 특히, 글라스기판(glass substrate)과 글라스기판 사이의 간격을 일정하게 유지하기 위한 스페이서(spacer) 제조에 있어서, 스페이서의 떨어짐 현상과 배향막 불량을 방지할 수 있는 액정표시장치 제조방법에 관한 것이다.

스페이서는 2장의 글라스기판 사이의 간격(gap)을 규제하고 적당한 액정층의 두께를 유지하기 위하여 사용된다.

한편, 액정판넬에 대해 실용적인 견지에서 요구되는 모든 성능은, 일반적으로 고속응답, 높은 컨트라스트(contrast), 넓은 시각, 고신뢰성 등이 있다. 이러한 모든 성능 가운데, 응답속도나 컨트라스트, 시각 등은 액정층의 두께와 밀접한 관계가 있다.

특히, 어느 종류의 표시모드를 이용한 액정판넬에서는 액정재료의 광학적 특성에 맞춰 액정층의 두께를 엄밀하게 설정하지 않으면 높은 컨트라스트를 얻을 수 없다.

또, 일부 표시모드를 이용한 액정판넬에서는 액정층의 두께가 고르지 못하여 표시얼룩이 발생되고 시인성이 두드러지게 저하된다. 따라서, 스페이서를 적당히 선택하여 액정층의 두께를 원하는 값으로 설정해야할 필요성이 있다. 이와 같이, 액정판넬에서는 스페이서가 매우 중요한 역할을 담당하고 있다.

고표시용량, 고표시품질의 요청이 높아짐에 따라, 단순한 갭(gap)유지의 기능 뿐만 아니라 온도변화에 따른 색조변화나 스페이서의 이동, 혹은 저온 시의 공동(void) 발생 등의 현상을 스페이서로 해결하려는 노력이 계속되고 있다.

도 1은 종래기술에 따른 스페이서 제작 과정을 간략하게 보인 공정흐름도이다.

도 1과 같이, 반입된 소(素)글라스기판에 기판 단면을 연삭시킨 후, 초기세정작업이 진행된다. 그리고 세정작업이 완료된 기판에 막도포, 노광 및 현상 공정을 진행시키어 각각의 블랙매트릭스(BM:Black Matrix)와, R(Red), G(Green), B(Blue)를 포함한 컬러필터층과, ITO(Indium Tin Oxide)층을 순차적으로 형성한 후, 스페이서 제작 작업이 수행된다.

도 2a 내지 도 2e는 종래기술에 따른 스페이서 칼라필터 제조 공정 단면도이다.

도 2a와 같이, 글라스기판(10) 상에 블랙매트릭스(11)와 R, G, B를 포함한 컬러필터층(13)과, ITO층(15)을 순차적으로 형성한다.

도 2b와 같이, ITO층(15) 전면을 덮도록 4∼6㎛ 두께로 포토레지스트(photoresist)막(17)을 도포한다.

도 2c와 같이, 소정간격인 패턴이 형성된 마스크(19)를 이용하여 포토레지스트막(17)에 자와선 조사(21)를 실시한다.

이 때, 자외선 조사 시, 포토레지스트막은 마스크의 패턴과 패턴 사이의 자외선이 조사된 부분과 마스크의 패턴에 가려져 자외선이 조사되지 않은 부분으로 나뉜다.

도 2d와 같이, 상기 부분으로 나뉜 포토레지스트를 현상함으로써 자외선이 조사된 부분이 잔류된다. 상기 잔류된 포토레지스트는 마스크의 패턴과 동일한 간격으로 패터닝된 스페이서(23)가 된다.

도 2e와 같이, 글라스기판(10) 상의 스페이서(23) 사이에 롤코터(roll coater)(27)를 이용하여 배향막(25)을 코팅한다. 상기 배향막(25)으로는PI(PolyImide)가 이용된다.

그러나, 종래의 액정표시장치의 제조방법에서는 글라스기판에 스페이서를 형성한 후에 스페이서와 스페이서 사이에 배향막을 코팅하는 공정을 진행시킴으로써, 스페이서와 스페이서 사이에는 배향막이 코팅되지 않은 등 배향막 코팅 불량이 발생된다.

그리고 롤코터의 눌림에 의해 스페이서의 떨어짐 현상 등이 발생되어 제품의 수율을 저하시키는 문제점이 발생된다.

본 발명은 배향막 코팅 불량 및 스페이서 손상됨이 없이 스페이서의 제작 공정을 단순화시킬 수 있는 액정표시장치의 제조방법을 제공하고자 한다.

상기 목적을 달성하고자, 본 발명의 액정표시장치의 제조방법은 글라스기판 상에 블랙매트릭스과 R, G, B를 포함한 컬러필터층과, ITO층을 순차적으로 형성하는 공정과, ITO층이 형성된 기판 상에 배향막을 코팅하는 공정과, 배향막 상에 소정간격인 스페이서를 형성하는 공정을 구비한 것이 특징이다.

도 1은 종래기술에 따른 스페이서 제작 과정을 간략하게 보인 공정흐름도.

도 2a 내지 도 2e는 종래기술에 따른 스페이서 제작 과정을 보인 공정단면도이다.

도 3은 본 발명에 따른 스페이서 제작 과정을 간략하게 보인 공정흐름도.

도 4a 내지 도 4e는 본 발명에 따른 스페이서 제작 과정을 보인 공정단면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

100 : 글라스 기판 111 : 블랙 매트릭스

113 : 컬러필터층 115 : ITO층

117 : 배향막 119 : 포토레지스트막

123 : 스페이서

본 발명에 따른 스페이서 제작 과정은 다음과 같다. 먼저, 연삭작업이 진행된 글라스기판에 초기세정작업을 진행시킨다. 글라스기판의 초기세정으로는 브러싱(brushing) 세정, 약산용제, 유기용제에 의한 초음파 세정, IPA(Iso Prophl Alcohol)침지에 의한 세정, 온순수(溫純水)에 의한 세정 등이 있다.초기세정작업이 완료된 기판에 막도포, 노광 및 현상 공정을 진행시키어 각각의 블랙매트릭스와,R, G, B를 포함한 컬러필터층과, ITO층을 순차적으로 형성한다.

그리고 ITO가 형성된 글라스기판 상에 배향막을 코팅처리한 후, 스페이서 제작 작업이 수행된다.

도 4a 내지 도 4e는 본 발명에 따른 스페이서 제작 과정을 보인 공정단면도이다.

도 4a와 같이, 초기세정 작업이 완료된 글라스기판(100) 상에 블랙매트릭스 (111)와 R, G, B를 포함한 컬러필터층(113)과, ITO층(115)을 순차적으로 형성한다. 상기 블랙매트릭스(111)로는 수지나 크롬(Cr) 금속류의 재질이 이용된다.

도 4b와 같이, ITO층(115)이 형성된 글라스기판 전면에 롤코터(미도시)를 이용하여 배향막(117)을 코텅처리한다. 배향막(117) 재질로는 내열안정성, 도공성, 러빙(rubbing)성, 배향제어능력 등이 모두 우수한 PI(Polyimide)가 이용된다.

도 4c와 같이, 배향막(117) 상에 4∼6㎛ 두께로 포토레지스트(photoresist)막(119)을 도포한다.

도 4d와 같이, 소정간격으로 패턴이 형성된 마스크(119)를 이용하여 포토레지스트막(119)에 자와선 조사(121)를 진행시킨다.

도 4e와 같이, 자외선이 조사된 포토레지스트막을 현상 처리하여 소정 간격인 스페이서(123)를 형성한다.

본 발명에서는 스페이서의 재질로 포토레지스트를 예로 하여 설명하였지만, 레진(resin)을 사용하여도 무관하다.

상술한 바와 같이, 본 발명에서는 블랙매트릭스, 컬러필터층 및 ITO층이 형성된 글라스기판 상에 먼저 배향막을 코팅한 후, 코팅된 배향막 상에 스페이서를 형성하는 공정이 진행된다.

본 발명은 스페이서를 제작하기 이전에 배향막을 먼저 코팅처리함으로써, 배향막 코팅 불량을 막을 수 있고, 또한, 롤코터의 눌림에 의한 스페이서 떨어짐 현상을 방지할 수 있다.

또한, 스페이서 제작 공정 상의 불량률을 감소시킴으로써, 제품의 생산성을 향상시킬 수 있으며, 액정패널의 대형화에 따른 패널의 일정 갭(gap) 유지가 가능하다.

기타, 본 발명은 그 요지가 일탈하지 않는 범위에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있다.

Claims

글라스기판 상에 블랙매트릭스과 R, G, B를 포함한 컬러필터층과, ITO층을 순차적으로 형성하는 공정과,

상기 ITO층이 형성된 기판 상에 배향막을 코팅하는 공정과,

상기 배향막 상에 소정간격인 스페이서를 형성하는 공정을 구비한 것이 특징인 액정표시장치의 제조방법.
청구항 1에 있어서, 상기 스페이서 재질로는 포토레지스트가 이용된 것이 특징인 액정표시장치의 제조방법.
청구항 1에 있어서, 상기 스페이서 재질로는 레진이 이용된 것이 특징인 액정표시장치의 제조방법.