KR20070120271A - 액정표시소자 및 그 제조방법 - Google Patents

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KR20070120271A
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Abstract

본 발명은 제1기판 및 제2기판을 준비하는 공정; 상기 제1기판 상에 액정분할용 댐을 형성하여 상기 제1기판을 복수개의 영역으로 나누는 공정; 상기 양 기판 중 어느 하나의 기판 상에 씨일재를 형성하는 공정; 상기 양 기판 중 어느 하나의 기판 상에서, 상기 복수개의 영역 각각에 대응되는 영역에 액정을 적하하는 공정; 및 상기 양 기판을 합착하는 공정을 포함하여 이루어진 액정표시소자의 제조방법, 및 그 방법에 의해 제조된 액정표시소자에 관한 것으로서,
본 발명에 따르면 기판의 중앙부에 한꺼번에 액정을 적하하는 종래의 방법에 비하여 액정이 기판 전체에 배치될 때까지 걸리는 시간이 단축되게 되며, 액정이 기판 전체에 균일하게 배치될 수 있다. 또한, 액정이 액정분할용 댐에 의해 다른 영역으로 이동하는 것이 차단되므로 비록 액정표시소자를 직각으로 세운다 하더라도 상기 액정이 하부로 몰리어 발생하는 표시불량 문제가 방지된다.
액정분할용 댐

Description

액정표시소자 및 그 제조방법{Liquid Crystal Display Device and Method of manufacturing the same}
도 1a 내지 도 1d는 종래 액정적하방식에 의한 액정표시소자의 제조 공정 사시도이다.
도 2a 내지 도 2e는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시소자의 제조 공정 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시소자의 개략적 단면도이다.
<도면의 주요부에 대한 부호의 설명>
10 : 제1기판 30 : 제2기판
40 : 액정분할용 댐 50 : 씨일재
70 : 액정
본 발명은 액정표시소자(Liquid Crystal Display : LCD)에 관한 것으로서, 보다 구체적으로, 액정적하방식에 의한 액정표시소자에 관한 것이다.
액정표시소자는 박막트랜지스터와 화소전극이 형성된 하부기판과, 차광막과 컬러필터층이 형성된 상부기판과, 상기 양 기판 사이에 형성된 액정층을 포함하여 구성된다.
이와 같은 액정표시소자는 진공주입방식 또는 액정적하방식에 의해 제조된다.
상기 액정주입방식은 우선 하부기판과 상부기판을 준비하고, 상기 하부기판 또는 상부기판 상에 액정의 주입구가 구비된 씨일재를 형성하고, 상기 양 기판을 합착한 후, 상기 주입구를 통해 액정을 주입하여 액정표시소자를 제조하는 방식이다.
상기 액정적하방식은 우선 하부기판과 상부기판을 준비하고, 상기 하부기판 또는 상부기판 상에 액정의 주입구가 없는 밀폐형의 씨일재를 형성하고 상기 씨일재 내부에 액정을 적하한 후, 상기 양 기판을 합착하여 액정표시소자를 제조하는 방식이다.
상기 액정주입방식은 상기 주입구를 통해 액정을 주입하는 시간이 오래 걸려 생산성이 떨어지는 문제가 있다. 특히, 기판의 크기가 커질 경우 액정주입방식에 의할 경우 생산성이 매우 떨어지므로, 대형 기판의 경우에는 상기 액정적하방식이 주로 이용되고 있다.
이하, 도면을 참조로 종래 액정적하방식에 다른 액정표시소자의 제조방법에 대해 보다 구체적으로 설명하기로 한다.
도 1a 내지 도 1d는 종래 액정적하방식에 의한 액정표시소자의 제조 공정 사시도이다.
우선, 도 1a에서 알 수 있듯이, 하부기판(1)과 상부기판(3)을 준비한다.
도시하지는 않았지만, 상기 하부기판(1) 상에는 박막트랜지스터와 화소전극이 형성되고, 상기 상부기판(3) 상에는 차광층과 컬러필터층이 형성된다.
다음, 도 1b에서 알 수 있듯이, 하부기판(1) 상에 밀폐형의 씨일재(5)를 형성한다. 상기 씨일재(5)로는 UV경화형 씨일재가 주로 이용된다.
다음, 도 1c에서 알 수 있듯이, 상기 씨일재(5) 내부에 액정(7)을 적하한다.
상기 씨일재(5)는 후 공정인 합착공정에서 UV에 의해 경화되는 것으로서 액정(7)이 적하된 후 합착공정이 진행될 때에는 경화되지 않은 상태이다. 따라서, 상기 액정(7)이 상기 경화되기 전의 씨일재(5)와 접촉하게 되면 상기 액정(7)이 오염되기 때문에, 상기 액정(7)은 기판의 중앙부에 적하되게 된다. 그 후, 기판의 중앙부에 적하된 액정(7)은 합착공정이 완료된 후까지 천천히 모서리부로 퍼져나가 기판 전체에 균일하게 배치되게 된다.
다음, 도 1d와 같이 상기 하부기판(1) 및 상부기판(3)을 합착한다.
상기 합착 공정은 상기 하부기판(1)과 상부기판(3)을 접촉시키고, 상기 씨일재(5)를 경화시켜 상기 하부기판(1)과 상부기판(3)을 접착시키는 공정으로 이루어진다.
그러나, 이와 같은 종래의 액정적하방식에 의한 액정표시소자의 제조방법은 다음과 같은 문제점이 있다.
첫째, 기판의 중앙부에 적하된 액정(7)이 기판의 모서리부로 퍼져나가 기판 전체에 배치될 때까지 시간이 오래 걸리는 문제점이 있다.
둘째, 액정(7)이 기판의 중앙부에 한꺼번에 적하되기 때문에 액정(7)이 뭉쳐져 기판 전체에서 불균일하게 배치되는 문제점이 있다.
셋째, 액정표시소자를 직각으로 세울 경우 상기 액정(7)이 하부로 몰리게 되어 표시불량을 일으키는 문제점이 있다.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서,
본 발명의 제1목적은 적하된 액정이 빠른 시간 내에 기판 전체에서 균일하게 배치되며 액정표시소자를 직각으로 세우더라도 액정이 하부로 몰리는 것을 방지할 수 있는 액정표시소자의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 제2목적은 적하된 액정이 빠른 시간 내에 기판 전체에서 균일하게 배치되며 액정표시소자를 직각으로 세우더라도 액정이 하부로 몰리는 것을 방지할 수 있는 액정표시소자를 제공하는 것이다.
상기 제1목적을 달성하기 위해서, 본 발명은 제1기판 및 제2기판을 준비하는 공정; 상기 제1기판 상에 액정분할용 댐을 형성하여 상기 제1기판을 복수개의 영역으로 나누는 공정; 상기 양 기판 중 어느 하나의 기판 상에 씨일재를 형성하는 공정; 상기 양 기판 중 어느 하나의 기판 상에서, 상기 복수개의 영역 각각에 대응되는 영역에 액정을 적하하는 공정; 및 상기 양 기판을 합착하는 공정을 포함하여 이루어진 액정표시소자의 제조방법을 제공한다.
상기 제2목적을 달성하기 위해서, 본 발명은 서로 대향되는 제1기판 및 제2 기판; 상기 양 기판 사이에 형성되며, 상기 양 기판 사이의 공간을 복수개의 영역으로 나누는 액정분할용 댐; 상기 양 기판 사이에 형성된 씨일재; 및 상기 양 기판 사이에서, 상기 복수개의 영역 각각에 형성된 액정층을 포함하여 이루어진 액정표시소자를 제공한다.
즉, 본 발명은 액정분할용 댐을 형성하여 기판을 복수개의 영역으로 나눈 후 상기 복수개의 영역 각각에 대응되는 영역에 액정을 적하하는 것을 특징으로 한다.
이와 같은 액정분할용 댐에 의해 형성된 복수개의 영역 각각에 대응되는 영역에 액정을 적하하기 때문에, 기판의 중앙부에 한꺼번에 액정을 적하하는 종래의 방법에 비하여 액정이 기판 전체에 배치될 때까지 걸리는 시간이 단축되게 되며, 액정이 기판 전체에 균일하게 배치될 수 있다.
또한, 액정이 액정분할용 댐에 의해 다른 영역으로 이동하는 것이 차단되므로 비록 액정표시소자를 직각으로 세운다 하더라도 상기 액정이 하부로 몰리어 발생하는 표시불량 문제가 방지된다.
이하, 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
도 2a 내지 도 2e는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시소자의 제조 공정 사시도이다.
우선, 도 2a에서 알 수 있듯이, 제1기판(10) 및 제2기판(30)을 준비한다.
도시하지는 않았지만, 상기 제1기판(10)은 투명기판 상에 서로 교차하여 화소영역을 정의하는 게이트라인 및 데이터라인을 형성하고, 상기 게이트라인 및 데이터라인의 교차영역에 박막트랜지스터를 형성하고, 상기 화소영역에 화소전극을 형성하여 준비한다.
상기 제2기판(30)은 투명기판 상에 빛의 누설을 방지하는 차광층을 형성하고, 상기 차광층 위에 청색, 녹색, 및 적색의 컬러필터층을 형성하고, 상기 컬러필터층 위에 공통전극을 형성하여 준비한다.
다만, 소위 IPS모드(In-plane switching mode) 액정표시소자의 경우에는 상기 공통전극을 제1기판(10) 상에서 상기 화소전극을 평행하게 형성하게 된다.
다음, 도 2b에서 알 수 있듯이, 상기 제1기판(10) 상에 액정분할용 댐(40)을 형성하여 상기 제1기판(10)을 복수개의 영역으로 나눈다.
상기 액정분할용 댐(40)은 상기 제1기판(10) 상에 형성된 게이트라인 및 데이터라인과 대응되는 영역에 형성하는 것이 바람직하다. 그 이유는 게이트라인 및 데이터라인과 대응되는 영역에 액정분할용 댐(40)을 형성할 경우 개구율 감소를 방지할 수 있어 개구율면에서 유리하기 때문이다.
도면에는 상기 제1기판(10) 상에 액정분할용 댐(40)을 형성한 모습을 도시하였지만, 상기 제2기판(30) 상에 액정분할용 댐(40)을 형성할 수도 있다. 상기 액정분할용 댐(40)을 상기 제2기판(30)상에 형성할 경우에는 상기 제2기판(30) 상에 형성된 차광층과 대응되는 영역에 형성하는 것이 바람직하다.
상기 액정분할용 댐(40)은 셀갭을 유지하기 위한 높이로 형성할 수 있다. 이와 같이 액정분할용 댐(40)을 셀갭을 유지하기 위한 높이로 형성할 경우 셀갭을 유지하기 위해 종래에 적용되던 컬럼 스페이서를 별도로 형성할 필요가 없다. 상기 액정분할용 댐(40)은 종래에 적용되던 컬럼 스페이서와 동일한 재료로 형성할 수 있다.
도면에는 액정분할용 댐(40)을 이용하여 제1기판(10)을 4개의 영역으로 나누는 모습을 도시하였지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고 기판의 사이즈 등을 고려하여 4개 이하 또는 4개 이상의 영역으로 나눌 수도 있다.
다음, 도 2c에 도시한 바와 같이, 상기 제2기판(30) 상에 씨일재(50)를 형성한다.
상기 씨일재(50)는 제2기판(30)의 가장자리를 둘러싸는 폐쇄형으로 형성하며 그 재료로는 UV경화형 씨일재를 이용할 수 있다.
도면에는 상기 씨일재(50)를 제2기판(30) 상에 형성한 모습을 도시하였지만, 상기 씨일재(50)를 상기 제1기판(10)상에 형성하는 것도 가능하다.
다음, 도 2d에 도시한 바와 같이, 상기 제1기판(10)상에 액정(70)을 적하한다.
상기 액정(70)은 상기 액정분할용 댐(40)에 의해 나누어진 복수개의 영역 각각에 적하한다.
상기 복수개의 영역 각각에 적하된 액정(70)은 상기 액정분할용 댐(40)에 의해 차단되어 다른 영역으로의 이동이 방지되므로 결국 상기 액정(70)이 경화되지 않은 씨일재(50)와 접촉할 우려가 없다. 따라서, 상기 액정(70)은 상기 복수개의 영역 각각에서 균일하게 적하하는 것이 가능하다. 이와 같이 액정(70)을 복수개의 영역 각각에서 균일하게 적하함으로써 액정이 기판 전체에서 균일하게 배치될 수 있으며 그 시간 또한 단축되게 된다.
다만, 상기 액정(70)을 상기 복수개의 영역 각각의 중앙부에 적하하는 것도 가능하다. 상기 액정(70)을 복수개의 영역 각각의 중앙부에 적하한다 하더라도 종래의 경우와 비교하면 기판 전체에서 균일하게 배치되며 그 시간 또한 단축된다.
또한, 상기 액정(70)이 액정분할용 댐(40)에 의해 다른 영역으로 이동하는 것이 차단되므로 비록 액정표시소자를 직각으로 세운다 하더라도 상기 액정(70)이 하부로 몰리어 발생하는 표시불량 문제가 방지된다.
도면에는 상기 액정(70)을 상기 제1기판(10)상에 적하하는 모습을 도시하였지만, 상기 제2기판(30)상에 적하하는 것도 가능하다.
다음, 도 2e에 도시한 바와 같이, 상기 제1기판(10) 및 제2기판(30)을 합착한다.
상기 합착공정은 상기 양 기판(10, 30)을 접촉시키는 공정 및 상기 씨일재(50)를 경화하는 공정으로 이루어진다.
상기 씨일재(50)를 경화하는 공정은 상기 씨일재(50)로서 UV경화형 씨일재를 이용한 경우에는 UV를 조사하여 수행한다. 이때, UV를 기판 전면에 조사하는 것보다는 다른 영역은 마스크로 가리고 씨일재(50)에만 UV를 조사하는 것이 UV에 의한 다른 구성요소에의 악영향을 방지할 수 있어 바람직하다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시소자의 개략적 단면도이다.
도 3에서 알 수 있듯이, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시소자는 제1기판(10), 제2기판(30), 액정분할용 댐(40), 씨일재(50), 및 액정층(70)을 포함하여 이루어진다.
상기 제1기판(10) 상에는 게이트라인(미도시)이 형성되고, 상기 게이트라인 위에 게이트절연막(12)이 형성되고, 상기 게이트절연막(12) 위에 데이터라인(14)이 형성되고, 상게 데이터라인(14) 위에 보호막(16)이 형성되고, 상기 보호막(16) 위에 화소전극(18)이 형성된다. 도시하지는 않았지만, 상기 게이트라인 및 데이터라인(14)의 교차점에는 박막트랜지스터가 형성된다.
상기 제2기판(30) 상에는 차광층(32)이 형성되고, 상기 차광층(32) 위에는 적색, 녹색, 및 청색의 컬러필터층(34)이 형성되고, 상기 컬러필터층(34) 위에는 공통전극(36)이 형성된다. 다만, 소위 IPS모드(In-plane switching mode) 액정표시소자의 경우에는 상기 공통전극(36)이 상기 제1기판(10) 상에서 상기 화소전극(18)과 평행하게 형성된다.
상기 액정분할용 댐(40)은 상기 제1기판(10) 상에 형성될 수도 있고, 상기 제2기판(30)상에 형성될 수도 있다. 상기 액정분할용 댐(40)이 상기 제1기판(10) 상에 형성될 경우에는 상기 게이트라인 및 데이터라인(14)과 대응되는 영역에 형성되는 것이 바람직하다. 상기 액정분할용 댐(40)이 상기 제2기판(30) 상에 형성될 경우에는 상기 차광층(32)과 대응되는 영역에 형성되는 것이 바람직하다.
상기 액정분할용 댐(40)은 도시한 바와 같이 셀갭을 유지하기 위한 높이로 형성되어 상기 제1기판(10) 및 제2기판(30)과 접촉하도록 형성될 수 있다. 상기 액정분할용 댐(40)이 셀갭을 유지하기 위한 높이로 형성될 경우에는 종래 셀갭 유지를 위해 적용한 컬럼 스페이서를 별도로 형성할 필요가 없다. 상기 액정분할용 댐(40)은 종래 적용한 컬럼 스페이서와 동일한 물질로 형성될 수 있다.
상기 씨일재(50)는 상기 액정분할용 댐(40)의 외곽부에 폐쇄형으로 형성된다. 상기 씨일재(50)의 재료로는 UV경화형 씨일재가 이용될 수 있다.
이상 본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 액정분할용 댐에 의해 형성된 복수개의 영역 각각에 대응되는 영역에 액정을 적하하기 때문에, 기판의 중앙부에 한꺼번에 액정을 적하하는 종래의 방법에 비하여 액정이 기판 전체에 배치될 때까지 걸리는 시간이 단축되게 되며, 액정이 기판 전체에 균일하게 배치될 수 있다.
둘째, 액정이 액정분할용 댐에 의해 다른 영역으로 이동하는 것이 차단되므로 비록 액정표시소자를 직각으로 세운다 하더라도 상기 액정이 하부로 몰리어 발생하는 표시불량 문제가 방지된다.

Claims (16)

  1. 제1기판 및 제2기판을 준비하는 공정;
    상기 제1기판 상에 액정분할용 댐을 형성하여 상기 제1기판을 복수개의 영역으로 나누는 공정;
    상기 양 기판 중 어느 하나의 기판 상에 씨일재를 형성하는 공정;
    상기 양 기판 중 어느 하나의 기판 상에서, 상기 복수개의 영역 각각에 대응되는 영역에 액정을 적하하는 공정; 및
    상기 양 기판을 합착하는 공정을 포함하여 이루어진 액정표시소자의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1기판을 준비하는 공정은 서로 교차하는 게이트라인 및 데이터라인을 형성하는 공정을 포함하고,
    상기 제1기판 상에 액정분할용 댐을 형성하는 공정은 상기 게이트라인 및 데이터라인과 대응되는 영역에 액정분할용 댐을 형성하는 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 제조방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1기판을 준비하는 공정은 빛의 누설을 방지하기 위한 차광층을 형성 하는 공정을 포함하고,
    상기 제1기판 상에 액정분할용 댐을 형성하는 공정은 상기 차광층과 대응되는 영역에 액정분할용 댐을 형성하는 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 제조방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 액정분할용 댐을 형성하는 공정은 셀갭을 유지하기 위한 높이로 액정분할용 댐을 형성하는 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 제조방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 씨일재를 형성하는 공정은 상기 제1기판 상에 UV경화형 씨일재를 형성하는 공정으로 이루어진 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 제조방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 씨일재를 형성하는 공정은 상기 제2기판 상에 UV경화형 씨일재를 형성하는 공정으로 이루어진 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 제조방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 액정을 적하하는 공정은 상기 복수개의 영역 각각에 대응되는 영역에서 균일하게 액정을 적하하는 공정으로 이루어진 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 제조방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 액정을 적하하는 공정은 상기 복수개의 영역 각각에 대응되는 영역의 중앙부에 액정을 적하하는 공정으로 이루어진 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 제조방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 액정을 적하하는 공정은 상기 제1기판 상에 액정을 적하하는 공정으로 이루어진 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 제조방법.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 액정을 적하하는 공정은 상기 제2기판 상에 액정을 적하하는 공정으로 이루어진 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 제조방법.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 양 기판을 합착하는 공정은 상기 양 기판을 접촉시키는 공정 및 상기 씨일재를 경화하는 공정으로 이루어진 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 제조방법.
  12. 서로 대향되는 제1기판 및 제2기판;
    상기 양 기판 사이에 형성되며, 상기 양 기판 사이의 공간을 복수개의 영역으로 나누는 액정분할용 댐;
    상기 양 기판 사이에 형성된 씨일재; 및
    상기 양 기판 사이에서, 상기 복수개의 영역 각각에 형성된 액정층을 포함하여 이루어진 액정표시소자.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제1기판 상에는 서로 교차하는 게이트라인 및 데이터라인이 형성되어 있고,
    상기 액정분할용 댐은 상기 제1기판 상에서 상기 게이트라인 및 데이터라인과 대응되는 영역에 형성된 것을 특징으로 하는 액정표시소자.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 제1기판 상에는 빛의 누설을 방지하기 위한 차광층이 형성되어 있고,
    상기 액정분할용 댐은 제1기판 상에서 상기 차광층과 대응되는 영역에 형성된 것을 특징으로 하는 액정표시소자.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 액정분할용 댐은 셀갭을 유지하기 위한 높이로 형성된 것을 특징으로 하는 액정표시소자.
  16. 제12항에 있어서,
    상기 씨일재는 UV경화형 씨일재로 이루어진 것을 특징으로 하는 액정표시소자.
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