KR20070081661A - 액정 표시 장치의 제조 방법 및 그에 의해 제조된 액정표시 장치 - Google Patents

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강호민
박희영
이병훈
이승준
최성택
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Abstract

경량 박형의 액정 표시 장치의 제조 방법 및 그에 의해 제조된 액정 표시 장치를 제공한다. 액정 표시 장치의 제조 방법은 외면에 편광판, 완충층 및 투명 필름이 차례로 적층된 어셈블리 모기판을 제공하고, 어셈블리 모기판을 단위셀로 컷팅하여 개별화하는 것을 포함한다.
경량, 박형, 편광판, 투명 필름, 어셈블리 모기판

Description

액정 표시 장치의 제조 방법 및 그에 의해 제조된 액정 표시 장치{Method for fabricating liquid crystal display and liquid crystal display fabricated by the same}
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 제조 방법을 순서대로 도시한 공정 순서도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 제조 방법에 제공되는 제 1 모기판 및 제 1 모기판에 형성된 박막 트랜지스터 단위셀 형성 영역을 도시한 개념도이다.
도 3은 도 2의 박막 트랜지스터 단위셀 형성 영역에 형성된 박막 트랜지스터 단위셀을 이루는 화소 전극 및 박막 트랜지스터를 도시한 개념도이다.
도 4는 도 3의 박막 트랜지스터 및 화소 전극의 프로파일(profile)을 도시한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 제조 방법에 제공되는 제 2 모기판 및 제 2 모기판에 형성된 컬러 필터 단위셀 형성 영역을 도시한 개념도이다.
도 6은 도 5의 컬러 필터 단위셀의 단면도이다.
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 제조 방법에서, 제 1 및 제 2 모기판의 외면에 편광판 및 투명 필름이 적층하는 방법을 개략적으로 도시한 사시도들이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 제조 방법에서, 어셈블리 모기판을 형성하는 방법을 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 제조 방법에서, 어셈블리 모기판을 단위셀로 컷팅하는 방법을 개략적으로 도시한 개념도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 제조 방법에 의해 제조된 액정 표시 장치에 포함되는 액정 표시 패널의 개략적인 사시도이다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치의 제조 방법을 순서대로 도시한 공정 순서도이다.
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치의 제조 방법에서, 어셈블리 모기판을 형성하는 방법을 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치의 제조 방법에서, 어셈블리 모기판에 편광판 및 투명 필름을 적층하는 방법을 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 14는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치의 제공 방법을 순서대로 도시한 공정 순서도이다.
도 15a 및 도 15b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치의 제조 방법에서, 모기판의 외면에 편광판 및 투명 필름을 적층하는 방법을 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 16a 및 도 16b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치의 제조 방법에서, 모기판의 내면에 단위셀을 형성하는 방법을 개략적으로 도시한 사시도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10, 90: 제 1 및 제 2 모기판 150a, 150b: 편광판
160a, 160b: 완충층 170a, 170b: 투명 필름
본 발명은 액정 표시 장치의 제조 방법 및 그에 의해 제조된 액정 표시 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 경량 박형의 액정 표시 장치의 제조 방법 및 그에 의해 제조된 액정 표시 장치에 관한 것이다.
일반적으로 액정 표시 장치는 제 1 표시판과 이에 액정층을 개재하여 결합되는 제 2 표시판을 포함하는 액정 표시 패널에 구동 IC(Integrated Circuit) 드라이버 등을 부착하고, 이를 수납 용기에 수납하는 등의 작업을 통해 완성된다. 이와 같이 완성된 액정 표시 장치는 화상 구현을 필요로 하는 여러 가지 장치, 예를 들어 휴대용 전화기, 노트 컴퓨터 및 PDA 등의 휴대용 장치로 구현될 수 있다.
예를 들어 휴대용 표시 장치를 조립하기 위해서는 액정 표시 패널은 화상이 구현되는 부분이 노출될 수 있도록 윈도우(window)가 형성된 케이스 내에 하우징(housing)되고, 케이스의 윈도우를 통해 노출되는 액정 표시 패널을 보호하기 위해 케이스의 윈도우 상에 투명 유리 또는 플라스틱 재질의 보호창을 위치시킨다.
그런데 이와 같이 보호창은 휴대용 표시 장치에서 상당한 두께와 무게를 차지하며, 외부 충격에 의해 쉽게 파손될 수 있고, 케이스의 윈도우에 보호창을 부착하기 위한 별도의 작업이 필요하므로 생산 효율도 떨어뜨린다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 경량 박형의 액정 표시 장치의 제조 방법을 제공하고자 하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 상기한 바와 같은 방법에 의해 제조되는 액정 표시 장치를 제공하고자 하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 제조 방법은 외면에 편광판, 완충층 및 투명 필름이 차례로 적층된 어셈블리 모기판을 제공하고, 상기 어셈블리 모기판을 단위셀로 컷팅하여 개별화하는 것을 포함한다.
상기 다른 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치는 액정 패널, 상기 액정 패널의 외면 상의 편광판, 상기 편광판 상의 완충층 및 상기 완충층 상의 투명 필름을 포함하되, 상기 액정 패널, 상기 편광판, 상기 완충층 및 상기 투명 필름의 외주연은 동일한 절단면을 포함한다.
상기 다른 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치는 액정 패널, 상기 액정 패널의 외면 상의 편광판, 상기 편광판 상의 완충층 및 상기 완충층 상의 투명 필름을 포함하되, 상기 액정 패널, 상기 편광판, 상기 완충층 및 상기 투명 필름 간의 공차는 20 내지 30㎛이다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 도면에서 층 및 영역들의 크기 및 상대적인 크기는 설명의 명료성을 위해 과장된 것일 수 있다.
소자(elements) 또는 층이 다른 소자 또는 층 "위" 또는 "상"으로 지칭되는 것은 다른 소자 바로 위에 또는 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 반면, 소자가 "직접 위(directly on)"로 지칭되는 것은 중간에 다른 소자 또는 층을 개재하지 않은 것을 나타낸다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. "및/또는"은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.
본 명세서에서 기술하는 제조 방법을 구성하는 단계들은 순차적 또는 연속적임을 명시하거나 다른 특별한 언급이 있는 경우가 아니면, 하나의 제조 방법을 구성하는 하나의 단계와 다른 단계가 명세서 상에 기술된 순서로 제한되어 해석되지 않는다. 따라서 당업자가 용이하게 이해될 수 있는 범위 내에서 제조 방법의 구성 단계의 순서를 변화시킬 수 있으며, 이 경우 그에 부수하는 당업자에게 자명한 변화는 본 발명의 범위에 포함되는 것이다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 제조 방법을 도 1 내지 도 10을 참조하여 설명한다.
도 1에 도시한 바와 같이, 먼저 모기판의 내면에 단위셀을 형성한다(S11).
이를 보다 상세하게 설명하면, 도 2 내지 도 6에 도시한 바와 같이 제 1 모기판(10)의 내면에는 예를 들어 박막 트랜지스터 단위셀(30)이 형성되고, 제 2 모기판(90)의 내면에는 예를 들어 컬러 필터 단위셀(110)이 형성된다. 여기서, 모기판(10, 90)의 "내면"이라 함은 후술하는 액정층(LC)이 형성되는 면을 나타내고, 이러한 "내면"의 반대 면에 해당하는 면은 "외면"이라 칭하기로 한다.
우선, 제 1 모기판에 대해 설명한다.
도 2에 도시한 바와 같이, 제 1 모기판(10)은 예를 들어 370㎜×479㎜ 또는 550㎜×650㎜의 크기를 가질 수 있다. 제 1 모기판(10)은 예를 들어 투명하면서 내열성이 우수한 판상의 유리 또는 석영 등의 투명 무기 성형물로 이루어질 수도 있고, 예를 들어 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리카보네이트(PC) 또는 폴리염화 비닐(PVC) 등의 투명 유기 고분자 성형물로 이루어질 수도 있다.
제 1 모기판(10)에는 적어도 하나의 박막 트랜지스터 단위셀 형성 영역(20)이 포함될 수 있다. 또한, 각 박막 트랜지스터 단위셀 형성 영역(20)의 내부에는 박막 트랜지스터 단위셀(30)이 형성된다.
도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, 박막 트랜지스터 단위셀(30)은 박막 트랜지스터(40), 게이트선(50), 데이터선(60) 및 화소 전극(80)을 포함한다.
박막 트랜지스터(40)는 게이트 전극(42), 게이트 절연막(43), 소오스 전극(47) 및 드레인 전극(48), 반도체층(44) 및 저항성 접촉층(45, 46)으로 구성된다. 미설명 부호 70은 보호막이다.
게이트선(50)은 게이트 전극(42)을 형성하는 과정에서 형성된다. 하나의 게이트선(50)은 매트릭스 형태로 배치된 박막 트랜지스터(40)들 중 한 행에 속한 박막 트랜지스터의 게이트 전극(42)들에 모두 연결된다.
데이터선(60)은 박막 트랜지스터(40)의 소오스 전극(47) 및 드레인 전극(48)을 형성하는 과정에서 형성된다. 하나의 데이터선(60)은 매트릭스 형태로 배치된 박막 트랜지스터(40)들 중 한 열에 속한 박막 트랜지스터의 소오스 전극(47)들에 모두 연결된다.
화소 전극(80)은 광 투과율 및 전기 전도도가 뛰어나면서 투명한 도전성 물질로 형성된다. 화소 전극(80)은 예를 들어 인듐 틴 옥시이드(Indium Tin Oxide; ITO) 또는 인듐 징크 옥사이드(Indium Zinc Oxide; IZO)로 형성될 수 있다. 화소 전극(80)은 하나의 박막 트랜지스터(40)마다 하나씩 형성되고, 보호막(70)에 형성 되어 있는 콘택홀(72)을 통해 드레인 전극(48)과 전기적으로 연결된다.
다음, 제 2 모기판에 대해 설명한다.
도 5에 도시한 바와 같이 제 2 모기판(90)은 예를 들어 370㎜×479㎜ 또는 550㎜×650㎜의 크기를 가질 수 있다. 제 2 모기판(90)은 예를 들어 투명하면서 내열성이 우수한 판상의 유리 또는 석영 등의 투명 무기 성형물로 이루어질 수도 있고, 예를 들어 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리카보네이트(PC) 또는 폴리염화비닐(PVC) 등의 투명 유기 고분자 성형물로 이루어질 수도 있다.
제 2 모기판(90)에는 적어도 하나의 컬러 필터 단위셀 형성 영역(100)이 포함될 수 있다. 또한, 컬러 필터 단위셀 형성 영역(100)의 내부에는 컬러 필터 단위셀(110)이 형성된다.
도 6에 도시한 바와 같이, 컬러 필터 단위셀(110)은 컬러 필터(120), 오버 코트층(130) 및 공통 전극(140)으로 구성된다.
컬러 필터(120)는 광 중 레드 파장의 광만을 통과시키는 레드 컬러 필터(122), 광 중 그린 파장의 광만을 통과시키는 그린 컬러 필터(124) 및 광 중 블루 파장의 광만을 통과시키는 블루 컬러 필터(126)로 구성될 수 있다. 레드 컬러 필터(122), 그린 컬러 필터(124) 및 블루 컬러 필터(126)는 도 3에 도시한 바와 같은 박막 트랜지스터 단위셀(30)의 화소 전극(80)과 일대일 대응하는 위치에 형성된다.
공통 전극(130)은 광 투과율이 높고 전기 전도도가 우수한 물질로 형성된다. 공통 전극(130)은 예를 들어 인듐 틴 옥사이드(ITO) 또는 인듐 징크 옥사이드(IZO)로 형성된다. 공통 전극(130)은 컬러 필터(120)의 상면에 형성되며, 컬러 필터 단 위셀 형성 영역(100)의 전체에 형성된다.
계속해서, 모기판의 외면에 편광판, 완충층과 투명 필름을 적층한다(도 1의 S12).
도 7a 및 도 7b에 도시한 바와 같이, 박막 트랜지스터 단위셀(도 2의 30)과 컬러 필터 단위셀(도 5의 110)이 형성되어 있는 제 1 및 제 2 모기판(10, 90)의 외면에 편광판(150a, 150b), 완충층(160a, 160b)과 투명 필름(170a, 170b)을 적층한다.
투명 필름(170a, 170b)은 액정 표시 장치를 화학 약품 및/또는 스크래치로부터 보호하기 위한 것이다. 투명 필름(170a, 170b)는 예를 들어 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리카보네이트(PC) 및 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA) 등을 사용하여 형성할 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.
이러한 투명 필름(170a, 170b)에는 박막 트랜지스터 단위셀(30)과 컬러 필터 단위셀(110)의 모양과 일치하는 모양의 프린트(171)가 더 형성되어 있을 수 있는데, 이는 후술하는 컷팅 공정의 편의를 위한 것이다.
또한, 외부의 충격으로부터 액정 표시 장치를 보호하기 위하여, 투명 필름(170a, 170b)과 편광판(150a, 150b) 사이에는 완충층(160a, 160b)이 위치한다.
완충층(160a, 160b)은 외부 충격을 흡수하는 충격 흡수성외에도 접착성을 가질 수 있다. 이러한 완충층(160a, 160b)은 충격 흡수성과 접착성을 하나의 층에 모두 포함하는 단일층 구조를 가질 수도 있고, 충격 흡수성과 접착성을 개별적으로 갖는 여러 개의 층으로 이루어진 다층 구조를 가질 수도 있다. 다층 구조를 갖는 완충층(160a, 160b)은 서로 다른 특성을 갖는 적어도 두 개의 층으로 이루어질 수 있는데, 예를 들어 접착성을 갖는 접착층과 충격 흡수성을 갖는 쿠션층으로 이루어질 수 있다. 바람직하게는 완충층(160a, 160b)은 쿠션층(161a, 161b)의 양면에 각각 제 1 및 제 2 접착층(162a, 163a, 162b, 163b)이 형성되어 있는 구조를 가질 수 있다.
완충층(160a, 160b)은 예를 들어 실리콘 수지 또는 아크릴 수지를 포함할 수 있다. 실리콘 수지로는 예를 들어 일본 젤텍(GEL TEC)사의 OPT001-60를 사용할 수 있으며, 아크릴 수지로는 예를 들어 일본 미쯔비시사의 CLEAR FIT, 한국 3M사의 OCA(Optical Clear Adhesive) 등을 사용할 수 있다. 이때, 완충층(160a, 160b)은 약 10㎛ 내지 10㎜의 두께를 가질 수 있고, 0 내지 10㎏f의 접착력을 가질 수 있으며, 적어도 약 60%의 광 투과율을 가질 수 있으나, 이에 한정되지 않고 완충층(160a, 160b)이 적용되는 액정 표시 장치의 특성에 따라 다양한 두께, 접착력 및 광 투과율을 가질 수 있다.
모기판(10, 90)의 외면에 편광판(150a, 150b), 완충층(160a, 160b) 및 투명 필름(170a, 170b)을 적층하는데 있어, 예를 들어 제 1 및 제 2 모기판(10, 90)의 외면에 각 편광판(150a, 150b)을 적층한 후, 완충층(160a, 160b)을 형성하고, 그 위에 투명 필름(170a, 170b)을 적층할 수 있다.
또한, 예를 들어 제 1 및 제 2 모기판(10, 90)의 외면에 각 편광판(150a, 150b)을 적층하고, 투명 필름(170a, 170b) 위에 완충층(160a, 160b)을 적층한 후, 이것을 편광판(150a, 150b) 위에 적층할 수 있다.
또한, 예를 들어 투명 필름(170a, 170b) 위에 완충층(160a, 160b)을 적층하고, 완충층(160a, 160b) 위에 편광판(150a, 150b)을 적층한 후, 이것은 제 1 및 제 2 모기판(10, 90)의 외면에 각각 적층할 수 있다.
이때, 적층 방법으로는 예를 들어 롤투롤(roll-to-roll) 또는 진공 흡착 방법 등을 사용할 수 있으며, 이에 한정되지 않고 다양한 방법을 이용하여 제 1 및 제 2 모기판(10, 90)의 외면에 편광판(150a, 150b), 완충층(160a, 160b) 및 투명 필름(170a, 170b)을 적층할 수 있다.
계속해서, 어셈블리 모기판을 형성한다(도 1의 S13).
도 8에 도시한 바와 같이, 어셈블리 모기판을 제조하기 위해 제 1 모기판(10)에 형성된 박막 트랜지스터 단위셀(30), 제 2 모기판(90)에 박막 트랜지스터 단위셀(30)의 개수대로 형성된 컬러 필터 단위셀(도 5의 110) 중 어느 하나에 액정을 수납하기 위한 액정 펜스(liquid crystal fence, 도시하지 않음)를 형성한다. 액정 펜스는 자외선에 의하여 경화되는 자외선 경화 물질 및 제 1 모기판(10) 및 제 2 모기판(90)을 접착시키는 접착 물질을 포함한다. 액정 펜스는 직경이 작은 띠 형상으로, 컬러 필터 단위셀(도 5의 110) 및 박막 트랜지스터 단위셀(30)의 에지(edge)를 따라 폐루프(closed loope) 형상으로 형성된다.
이어, 액정 펜스가 형성된 상태에서 액정 펜스의 내부에 적하 방식(one drop filling)으로 액정을 공급한다. 적하 방식으로 액정(도시하지 않음)을 공급하기 위해서는, 먼저 시뮬레이션 등에 의하여 액정 펜스에 의하여 둘러싸인 평면적 및 박막 트랜지스터 단위셀(30) 및 컬러 필터 단위셀(도 5의 110)의 사이 공간인 셀 갭 (cell gap)을 고려하여 적절한 액정량이 산출된다. 액정 펜스에 의하여 형성된 공간에 액정을 공급하는 단계에서는 액정 펜스 내부의 복수 곳에 액정을 적하하여 액정층(LC)을 형성하게 된다.
액정 펜스 내부에 액정이 적하되어 공급된 후 제 1 모기판(10)과 제 2 모기판(90)은 액정 펜스를 매개로 어셈블리되어 어셈블리 모기판을 형성하게 된다. 어셈블리 모기판은 예를 들어 핫 프레스(hot press) 방법으로 제 1 및 제 2 모기판(10, 90)을 어셈블리함으로써 형성될 수 있다. 이때, 핫 프레스는 상압 또는 감압, 바람직하게는 약 10-1torr의 압력에서, 약 50 내지 100℃, 바람직하게는 약 60℃의 온도로 진행될 수 있지만, 이에 한정되지 않고, 액정 표시 장치의 특성에 따라 다양한 압력과 온도 조건 하에서 진행될 수 있다.
이러한 핫 프레스 공정에서, 제 1 및 제 2 모기판(10, 90)의 외면에 부착되어 있는 편광판(150a, 150b), 완충층(160a, 160b) 및 투명 필름(170a, 170b)은 보다 견고하게 제 1 및 제 2 모기판(10, 90)에 부착될 수 있다. 이하, 제 1 모기판(10)의 박막 트랜지스터 단위셀(30), 액정층(LC) 및 제 2 모기판(90)의 컬러 필터 단위셀(도 5의 110)을 LCD 단위셀(LCD unit cell)이라 칭하기로 한다.
LCD 단위셀이 형성된 제 1 모기판(10) 및 제 2 모기판(90)은 대기압 상태에서 소정 시간 동안 방치된다. 이처럼 LCD 단위셀이 형성된 어셈블리 모기판을 대기압 상태에서 소정 시간 방치하는 것은 박막 트랜지스터 단위셀(30) 및 컬러 필터 단위셀(110) 사이에 군데군데 적하된 액정을 균일하게 스프레드하기 위함이다.
계속해서, 어셈블리 모기판을 컷팅한다(도 1의 S14).
도 9에 도시한 바와 같이, 외면에는 편광판(150a, 150b), 완충층(160a, 160b) 및 투명 필름(170a, 170b)이 적층되어 있고, 내면에는 LCD 단위셀이 형성되어 있는 상태에서, 어셈블리 모기판을 단위셀로 컷팅(cutting)하여 개별화한다.
어셈블리 모기판의 컷팅은 비접촉 방식으로 절단하는 레이저 빔 절단 장치 또는 접촉 방식으로 절단하는 다이아몬드 휠(200) 또는 블레이드 등의 의해 수행된다. 투명 필름(170a, 170b)에 단위셀을 표시하는 프린트(171)가 형성되어 있는 경우에는 프린트(171)된 선을 따라 어셈블리 모기판을 컷팅함으로써 보다 편리하게 컷팅할 수 있다.
도 10에 도시한 바와 같이 단위셀로 컷팅되어 형성된 하나의 박막 트랜지스터 단위셀(도 2의 30)을 포함하는 제 1 표시판(10u), 액정층(LC)을 개재하여 제 1 표시판(10u)과 대향 배치되며 하나의 컬러 필터 단위셀(도 5의 110)을 포함하는 제 2 표시판(90u)으로 구성된 액정 표시 패널(210)의 외면에는 편광판(150au, 150bu), 완충층(160au, 160bu) 및 투명 필름(170au, 170bu)이 각각 차례로 적층되어 있다.
편광판(도 9의 150a, 150b), 완충층(도 9의 160a, 160b) 및 투명 필름(도 9의 170a, 170b)이 모두 적층되어 상태에서 어셈블리 모기판을 단위셀로 컷팅하여 개별화함으로써, 액정 표시 패널(210), 편광판(150au, 150bu), 완충층(160au, 160bu) 및 투명 필름(170au, 170bu)의 외주연은 동일한 절단면을 가지게 된다.
어셈블리 모기판을 단위셀로 컷팅하여 액정 표시 패널을 형성하고, 그 후에 편광판, 완충층 및 투명 필름을 액정 표시 패널 위에 적층하는 경우에는, 액정 표 시 패널에 맞게 편광판, 완충층 및 투명 필름을 각각 마름질하는 것이 필요하고, 매 액정 표시 패널마다 편광판, 완충층 및 투명 필름을 적층하여햐 하므로 작업 시간이 장시간 소요된다. 뿐만 아니라, 액정 표시 패널에 편광판, 완충층 및 투명 필름을 적층하면서, 이들 간에 서로 미스얼라인이 발생될 수 있는데, 이때 발생하는 공차는 약 100㎛의 수준일 수 있다.
반면, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 제조 방법에서는 편광판(도 9의 150a, 150b), 완충층(도 9의 160a, 160b) 및 투명 필름(도 9의 170a, 170b)이 적층되어 있는 어셈블리 모기판을 단위셀로 컷팅하여 개별화므로 작업 시간을 줄일 수 있다. 또한, 액정 표시 패널(210)에 적층되어 있는 편광판(150au, 150bu), 완충층(160au, 160bu) 및 투명 필름(170au, 170bu) 간의 공차도 약 20 내지 30㎛의 수준으로 떨어뜨릴 수 있어, 결국 액정 표시 장치의 제조에 있어서 생산 효율을 높일 수 있다.
계속해서, 단위셀로 컷팅된 액정 표시 패널(210)에 구동 IC 드라이버(도시하지 않음) 등을 부착하고, 이를 수납 용기(도시하지 않음)에 수납하는 등의 작업을 통해 액정 표시 장치를 완성한다.
이러한 액정 표시 장치가 예를 들어 휴대용 표시 장치의 용도로 사용하는 경우, 액정 표시 장치의 액정 표시 패널(210)을 노출하는 케이스(도시하지 않음) 내에 하우징하게 된다. 이때, 액정 표시 패널(210)을 보호하기 위한 별도의 보호창은 필요로 하지 않으므로, 휴대용 표시 장치는 경량 박형을 이룰 수 있다.
이하, 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치의 제조 방법은 도 2 내 지 도 6, 도 9 내지 도 13을 참조하여 설명한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치의 제조 방법은 어셈블리 모기판을 형성한 후 어셈블리 모기판의 외면에 편광판, 완충층과 투명 필름을 적층한다는 것을 제외하고는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 제조 방법과 동일하므로, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 제조 방법과의 차이점을 중심으로 설명한다.
도 11에 도시한 바와 같이, 모기판의 내면에 단위셀을 형성한다(S21).
이를 보다 상세하게 설명하면, 도 2 내지 도 6에 도시한 바와 같이 제 1 및 제 2 모기판(10, 90)의 내면에 예를 들어 박막 트랜지스터 단위셀 형성 영역(20)과 컬러 필터 단위셀 형성 영역(100) 내에 각각 박막 트랜지스터 단위셀(30)과 컬러 필터 단위셀(110)을 형성한다.
계속해서, 어셈블리 모기판을 형성한다(도 11의 S22).
도 12에 도시한 바와 같이, 어셈블리 모기판을 제조하기 위해 제 1 모기판(10)에 형성된 박막 트랜지스터 단위셀(30), 제 2 모기판(90)에 형성된 컬러 필터 단위셀(도 5의 110) 중 어느 하나에 액정 펜스(도시하지 않음)를 형성하고, 액정 펜스 내부의 복수 곳에 액정을 적하한다.
다음, 제 1 모기판(10)과 제 2 모기판(90)은 액정 펜스를 매개로 어셈블리하여 어셈블리 모기판을 형성한다. 이때, 핫 프레스 방법 등을 이용하여 어셈블리 모기판을 형성할 수 있는데, 이러한 핫 프레스는 예를 들어 상압 또는 감압, 바람직 하게는 약 10-1torr의 압력에서, 약 50 내지 100℃, 바람직하게는 약 60℃의 온도 조건하에서 진행될 수 있다.
이어, 적하된 액정이 균일하게 스프레드되게 하기 위해 어셈블리 모기판을 대기압 상태에서 소정 시간 방치한다.
계속해서, 어셈블리 모기판의 외면에 편광판, 완충층과 투명 필름을 적층한다(도 11의 S23).
도 13에 도시한 바와 같이, 내부에 LCD 단위셀이 형성되어 있는 어셈블리 모기판의 외면에 편광판(150a, 150b), 완충층(160a, 160b)과 투명 필름(170a, 170b)을 적층한다. 투명 필름(170a, 170b)은 화학 약품 및/또는 스크래치로부터 액정 표시 장치를 보호하고, 완충층(160a, 160b)은 외부의 충격으로부터 액정 표시 장치를 보호한다. 이러한 투명 필름(170a, 170b) 및 완충층(160a, 160b)에 대한 설명은 본 발명에 일 실시예에서와 동일하므로 여기에서는 생략하기로 한다.
어셈블리 모기판의 외면에 편광판(150a, 150b), 완충층(160a, 160b) 및 투명 필름(170a, 170b)을 적층하는 순서는 본 발명의 일 실시예에서 설명한 바와 동일하게 다양한 순서로 적층될 수 있다. 이때, 적층 방법으로는 예를 들어 롤투롤 방법 또는 진공 흡착 방법 등을 사용할 수 있으며, 이에 한정되지 않고 다양한 방법을 이용하여 어셈블리 모기판의 외면에 편광판(150a, 150b), 완충층(160a, 160b) 및 투명 필름(170a, 170b)을 적층할 수 있다.
계속해서, 어셈블리 모기판을 컷팅한다(도 11의 S24).
도 9에 도시한 바와 같이, 외면에는 편광판(150a, 150b), 완충층(160a, 160b) 및 투명 필름(170a, 170b)이 적층되어 있고, 내면에는 LCD 단위셀이 형성되어 있는 상태에서, 예를 들어 레이저 빔 절단 장치 또는 다이아몬드 블레이드 등에 의해 어셈블리 모기판을 단위셀 상태로 컷팅하여 개별화한다. 어셈블리 모기판에 편광판(150a, 150b), 완충층(160a, 160b) 및 투명 필름(170a, 170b)이 모두 적층되어 있는 상태에서 어셈블리 모기판을 단위셀로 컷팅함으로써, 도 10에 도시한 바와 같이 액정 표시 패널(210), 편광판(150au, 150bu), 완충층(160au, 160bu) 및 투명 필름(170au, 170bu)의 외주면은 동일한 절단면을 가지게 된다.
계속해서, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 제조 방법에서와 동일하게, 단위셀로 컷팅된 액정 표시 패널(210)에 구동 IC 드라이버 등을 부착하고, 이를 수납 용기에 수납하는 등의 작업을 통해 액정 표시 장치를 완성한다.
이하, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치의 제조 방법은 도 8 내지 도 10 및 도 14 내지 도 16을 참조하여 설명한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치의 제조 방법은 먼저 모기판에 편광판, 완충층 및 투명 필름을 적층한 후, 이후 공정을 진행한다는 것을 제외하고는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 제조 방법과 동일하므로, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 제조 방법과의 차이점을 중심으로 설명한다.
도 14에 도시한 바와 같이, 모기판의 외면에 편광판, 완충층 및 투명 필름을 적층한다(S31).
도 15a 및 도 15b에 도시한 바와 같이, 먼저 제 1 모기판(10)과 제 2 모기판(90)의 외면에 편광판(150a, 150b), 완충층(160a, 160b)과 투명 필름(170a, 170b)을 적층한다. 투명 필름(170a, 170b)은 화학 약품 및/또는 스크래치로부터 액정 표시 장치를 보호하고, 완충층(160a, 160b)은 외부의 충격으로부터 액정 표시 장치를 보호한다. 이러한 투명 필름(170a, 170b) 및 완충층(160a, 160b)에 대한 설명은 본 발명에 일 실시예에서와 동일하므로 여기에서는 생략하기로 한다.
제 1 및 제 2 모기판(10, 90)의 외면에 편광판(150a, 150b), 완충층(160a, 160b) 및 투명 필름(170a, 170b)을 적층하는 순서는 본 발명의 일 실시예에서 설명한 것과 동일하게 다양한 순서로 적층될 수 있다. 이때, 적층 방법으로는 예를 들어 롤투롤 방법 또는 진공 흡착 방법 등을 사용할 수 있으며, 이에 한정되지 않고 다양한 방법을 이용하여 제 1 및 제 2 모기판(10, 90)의 외면에 편광판(150a, 150b), 완충층(160a, 160b) 및 투명 필름(170a, 170b)을 적층할 수 있다.
계속해서, 모기판의 내면에 단위셀을 형성한다(도 14의 S32).
도 16a 및 도 16b에 도시한 바와 같이, 외면에 편광판(150a, 150b), 완충층(160a, 160b) 및 투명 필름(170a, 170b)이 적층되어 있는 제 1 및 제 2 모기판(10, 90)의 내면에 예를 들어 박막 트랜지스터 단위셀 형성 영역(20)과 컬러 필터 단위셀 형성 영역(100) 내에 각각 박막 트랜지스터 단위셀(30)과 컬러 필터 단위셀(110)을 형성한다.
계속해서, 어셈블리 모기판을 형성한다(도 14의 S33).
도 8에 도시한 바와 같이, 어셈블리 모기판을 제조하기 위해 제 1 모기판 (10)에 형성된 박막 트랜지스터 단위셀(도 16a의 30), 제 2 모기판(90)에 형성된 컬러 필터 단위셀(110) 중 어느 하나에 액정 펜스(도시하지 않음)를 형성하고, 액정 펜스 내부의 복수 곳에 액정을 적하한다.
다음, 제 1 모기판(10)과 제 2 모기판(90)은 액정 펜스를 매개로 어셈블리하여 어셈블리 모기판을 형성한다. 이때, 핫 프레스 방법 등을 이용하여 어셈블리 모기판을 형성할 수 있는데, 이러한 핫 프레스는 예를 들어 상압 또는 감압, 바람직하게는 약 10-1torr의 압력에서, 약 50 내지 100℃, 바람직하게는 약 60℃의 온도 조건하에서 진행될 수 있다.
이어, 적하된 액정이 균일하게 스프레드되게 하기 위해 어셈블리 모기판을 대기압 상태에서 소정 시간 방치한다.
계속해서, 어셈블리 모기판을 컷팅한다(도 14의 S34).
도 9에 도시한 바와 같이, 외면에는 편광판(150a, 150b), 완충층(160a, 160b) 및 투명 필름(170a, 170b)이 적층되어 있고, 내면에는 LCD 단위셀이 형성되어 있는 상태에서, 예를 들어 레이저 빔 절단 장치 또는 다이아몬드 블레이드 등에 의해 어셈블리 모기판을 단위셀 상태로 컷팅하여 개별화한다. 어셈블리 모기판에 편광판(150a, 150b), 완충층(160a, 160b) 및 투명 필름(170a, 170b)이 모두 적층되어 있는 상태에서 어셈블리 모기판을 단위셀로 컷팅함으로써, 도 10에 도시한 바와 같이 액정 표시 패널(210), 편광판(150au, 150bu), 완충층(160au, 160bu) 및 투명 필름(170au, 170bu)의 외주면은 동일한 절단면을 가지게 된다.
계속해서, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 제조 방법에서와 동일하게, 단위셀로 컷팅된 액정 표시 패널(210)에 구동 IC 드라이버 등을 부착하고, 이를 수납 용기에 수납하는 등의 작업을 통해 액정 표시 장치를 완성한다.
상술한 바와 같이, 본 실시예들에서는 액정 적하 방식을 이용하여 액정층을 형성하는 경우를 예시하고 있지만, 액정 주입 방식을 이용하여 액정층을 형성하는 경우에도 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 제조 방법을 적용할 수 있다.
또한, 본 실시예들에서는 전계 생성 전극인 화소 전극과 공통 전극이 서로 다른 기판에 형성되는 경우를 예시하여 설명하였지만, 이에 한정되지 않고 화소 전극과 공통 전극이 동일한 기판에 형성되는 경우도 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 제조 방법을 적용할 수 있다.
또한, 본 실시예들에서는 박막 트랜지스터와 컬러 필터가 서로 다른 기판에 형성되는 경우를 예시하여 설명하였지만, 이에 한정되지 않고, 박막 트랜지스터와 컬러 필터가 동일한 기판에 형성되는 경우에도 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 제조 방법을 적용할 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에 서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
상술한 바와 같이 본 발명의 실시예들에 따른 액정 표시 제조 방법에 의하면, 모기판 자체에 편광판, 완충층 및 투명 필름을 적층하고, 단위셀로 컷팅하여 개별화함으로써, 생산 효율이 우수하면 공차 수준이 낮은 경량 박형의 액정 표시 장치를 제조할 수 있다.

Claims (16)

  1. 외면에 편광판, 완충층 및 투명 필름이 차례로 적층된 어셈블리 모기판을 제공하고,
    상기 어셈블리 모기판을 단위셀로 컷팅하여 개별화하는 것을 포함하는 액정 표시 장치의 제조 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 어셈블리 모기판의 제공에서는 두 장의 모기판의 내면에 각각 박막 트랜지스터 단위 셀 및/또는 컬러 필터 단위셀을 형성하고, 상기 각 모기판의 외면에 상기 편광판, 상기 완충층과 상기 투명 필름을 적층한 다음, 상기 모기판들을 어셈블리하는 것을 포함하는 액정 표시 장치의 제조 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 완충층은 접착성을 갖는 액정 표시 장치의 제조 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 완충층은 제 1 및 제 2 접착층과 상기 제 1 및 제 2 접착층 사이에 위치한 쿠션층을 포함하는 액정 표시 장치의 제조 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 어셈블리 모기판의 제공에서는 두 장의 모기판의 내면에 각각 박막 트랜지스터 단위 셀 및/또는 컬러 필터 단위 셀을 형성하고, 상기 모기판들을 어셈블리한 다음, 상기 모기판의 외면에 상기 편광판, 상기 완충층과 상기 투명 필름을 적층하는 것을 포함하는 액정 표시 장치의 제조 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 완충층은 접착성을 갖는 액정 표시 장치의 제조 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 완충층은 제 1 및 제 2 접착층과 상기 제 1 및 제 2 접착층 사이에 위치한 쿠션층을 포함하는 액정 표시 장치의 제조 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 어셈블리 모기판의 제공에서는 두 장의 모기판의 외면에 상기 편광판, 상기 완충층과 상기 투명 필름을 적층하고, 상기 각 모기판의 내면에 각각 박막 트랜지스터 단위 셀 및/또는 상기 컬러 필터 단위셀을 형성한 후, 상기 모기판들을 어셈블리하는 것을 포함하는 액정 표시 장치의 제조 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 완충층은 접착성을 갖는 액정 표시 장치의 제조 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 완충층은 제 1 및 제 2 접착층과 상기 제 1 및 제 2 접착층 사이에 위치한 쿠션층을 포함하는 액정 표시 장치의 제조 방법.
  11. 액정 패널;
    상기 액정 패널의 외면 상의 편광판;
    상기 편광판 상의 완충층; 및
    상기 완충층 상의 투명 필름을 포함하되,
    상기 액정 패널, 상기 편광판, 상기 완충층 및 상기 투명 필름의 외주연은 동일한 절단면을 포함하는 액정 표시 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 완충층은 접착성을 갖는 액정 표시 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 완충층은 제 1 및 제 2 접착층과 상기 제 1 및 제 2 접착층 사이에 위치한 쿠션층을 포함하는 액정 표시 장치.
  14. 액정 패널;
    상기 액정 패널의 외면 상의 편광판;
    상기 편광판 상의 완충층; 및
    상기 완충층 상의 투명 필름을 포함하되,
    상기 액정 패널, 상기 편광판, 상기 완충층 및 상기 투명 필름 간의 공차는 20 내지 30㎛인 액정 표시 장치.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 완충층은 접착성을 갖는 액정 표시 장치.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 완충층은 제 1 및 제 2 접착층과 상기 제 1 및 제 2 접착층 사이에 위치한 쿠션층을 포함하는 액정 표시 장치.
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