KR20080000795A - 액정 표시 장치의 리페어 방법 및 액정 표시 장치의 제조방법 - Google Patents

액정 표시 장치의 리페어 방법 및 액정 표시 장치의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 액정이 과량 충진된 패널을 저압 리페어를 진행함으로써, 패널 내 공간을 확보하여 고온 상에서 중력 불량을 방지한 액정 표시 장치의 리페어 방법 및 액정 표시 장치의 제조 방법에 관한 것으로, 본 발명의 액정 표시 장치의 리페어 방법은, 서로 대향된 제 1 기판과 제 2 기판 사이에 소정의 높이를 갖는 칼럼 스페이서가 형성되고, 상기 제 1, 제 2 기판 사이의 나머지 공간에 액정이 채워져 상기 제 1, 제 2 기판이 합착됨으로써 상기 칼럼 스페이서가 눌린 액정 패널을 준비하는 단계; 및 상기 액정 패널의 주변을 저압 처리하여 상기 액정 패널 주변의 압력을 액정 패널 내부의 압력보다 작게 하는 단계와, 상기 액정 패널 내의 압력과 액정 패널의 주변과의 압력 차에 의해 상기 칼럼 스페이서의 눌림을 회복하는 단계를 포함하여 이루어짐을 특징으로 한다.
리페어, 중력 불량, 액정

Description

액정 표시 장치의 리페어 방법 및 액정 표시 장치의 제조 방법{Repairing Liquid Crystal Display Device and Method for Manufacturing the Liquid Crystal Display Device}
도 1은 일반적인 액정 표시 장치를 나타낸 분해 사시도
도 2는 도 1에서 칼럼 스페이서가 형성된 부위를 나타낸 단면도
도 3은 본 발명의 액정 표시 장치의 칼럼 스페이서에 대응되는 돌기 구조를 나타낸 단면도
도 4a는 도 3의 구조를 갖는 액정 표시 장치의 합착 상태에서의 칼럼 스페이서와 돌기의 대응 관계를 나타낸 단면도
도 4b는 도 3의 구조를 갖는 액정 표시 장치가, 리페어 적용 없이 고온 상태에 놓여졌을 때, 칼럼 스페이서와 돌기 대응 관계를 나타낸 단면도
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 액정 표시 장치의 제조 방법에 있어서, 제 1 기판과 제 2 기판의 대향 및 합착 상태의 액정 패널을 나타낸 단면도
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 액정 표시 장치의 리페어 방법을 나타낸 공정 단면도
도 7은 본 발명의 액정 표시 장치의 리페어 방법을 나타낸 공정 도면
도 8은 본 발명의 액정 표시 장치의 리페어 방법을 시행한 액정 패널이 고온 상태에 놓여졌을 때를 나타낸 단면도
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
100 : 제 1 기판 150 : 돌기
180 : 씰 패턴 200 : 제 2 기판
300 : 칼럼 스페이서
본 발명은 액정 표시 장치에 관한 것으로 특히, 액정이 과량 충진된 패널을 저압 리페어를 진행함으로써, 패널 내 공간을 확보하여 고온 상에서 중력 불량을 방지한 액정 표시 장치의 리페어 방법 및 액정 표시 장치의 제조 방법에 관한 것이다.
정보화 사회가 발전함에 따라 표시 장치에 대한 요구도 다양한 형태로 점증하고 있으며, 이에 부응하여 근래에는 LCD(Liquid Crystal Display Device), PDP(Plasma Display Panel), ELD(Electro Luminescent Display), VFD(Vacuum Fluorescent Display) 등 여러 가지 평판 표시 장치가 연구되어 왔고, 일부는 이미 여러 장비에서 표시 장치로 활용되고 있다.
그 중에, 현재 화질이 우수하고 경량, 박형, 저소비 전력의 특징 및 장점으로 인하여 이동형 화상 표시 장치의 용도로 CRT(Cathode Ray Tube)를 대체하면서 LCD가 가장 많이 사용되고 있으며, 노트북 컴퓨터의 모니터와 같은 이동형의 용도 이외에도 방송 신호를 수신하여 디스플레이하는 텔레비젼 및 컴퓨터의 모니터 등으로 다양하게 개발되고 있다.
이와 같은 액정 표시 장치가 일반적인 화면 표시 장치로서 다양한 부분에 사용되기 위해서는 경량, 박형, 저 소비 전력의 특징을 유지하면서도 고정세, 고휘도, 대면적 등 고품위 화상을 얼마나 구현할 수 있는가에 관건이 걸려 있다고 할 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 종래의 액정 표시 장치를 설명하면 다음과 같다.
도 1은 일반적인 액정 표시 장치를 나타낸 분해 사시도이며, 도 2는 도 1에서 칼럼 스페이서가 형성된 부위를 나타낸 단면도이다.
액정 표시 장치는, 도 1과 같이, 일정 공간을 갖고 합착된 제 1 기판(1) 및 제 2 기판(2)과, 상기 제 1 기판(1)과 제 2 기판(2) 사이에 주입된 액정층(3)으로 구성되어 있다.
보다 구체적으로 설명하면, 상기 제 1 기판(1)에는 화소 영역(P)을 정의하기 위하여 일정한 간격을 갖고 일방향으로 복수개의 게이트 라인(4)과, 상기 게이트 라인(4)에 수직한 방향으로 일정한 간격을 갖고 복수개의 데이터 라인(5)이 배열된다. 그리고, 상기 각 화소 영역(P)에는 화소 전극(6)이 형성되고, 상기 각 게이트 라인(4)과 데이터 라인(5)이 교차하는 부분에 박막 트랜지스터(T)가 형성되어 상기 게이트 라인(4)에 인가되는 신호에 따라 상기 데이터 라인(5)의 데이터 신호를 상기 각 화소 전극(6)에 인가한다.
그리고, 상기 제 2 기판(2)에는 상기 화소 영역(P)을 제외한 부분의 빛을 차단하기 위한 블랙 매트릭스층(7)이 형성되고, 상기 각 화소 영역에 대응되는 부분에는 색상을 표현하기 위한 R, G, B 컬러 필터층(8)이 형성되고, 상기 컬러 필터층(8)위에는 화상을 구현하기 위한 공통 전극(9)이 형성되어 있다.
상기와 같은 액정 표시 장치는 상기 화소 전극(6)과 공통 전극(9) 사이의 전계에 의해 상기 제 1, 제 2 기판(1, 2) 사이에 형성된 액정층(3)의 액정이 배향되고, 상기 액정층(3)의 배향 정도에 따라 액정층(3)을 투과하는 빛의 양을 조절하여 화상을 표현할 수 있다.
이와 같이 형성되는 액정 표시 장치의 제 1, 제 2 기판(1, 2) 사이에는 액정층이 형성되는 일정한 간격을 유지하기 위해 스페이서가 형성된다.
이러한 스페이서는 그 형상에 따라 볼 스페이서 또는 칼럼 스페이서로 나뉘어진다. 이러한 칼럼 스페이서의 형상은 액정이 제 1, 제 2 기판(1, 2)에 형성되는 방식에 따라 선택될 수 있는데, 액정이 하나의 기판 상에 적하되는 경우는 합착 시에 액정이 기판의 중앙에서 외곽으로 퍼져가는 방식으로 액정의 충진이 이루어지게 되어, 볼 스페이서의 이용시 액정과 함께 볼 스페이서의 이동이 있게 되어, 액정 적하 방식으로 액정 표시 장치를 제조시에는 소정 부위에 고정되는 칼럼 스페이서를 이용하게 된다.
도 2와 같이, 칼럼 스페이서(20)는 상기 제 1 기판(1) 상의 게이트 라인(4)의 소정 부위에 대응되어 형성된다.
또한, 상기 제 1 기판(1) 상에는 상기 게이트 라인(4)을 포함한 제 1 기판 전면(1)에 게이트 절연막(11)이 형성되며, 상기 게이트 절연막(11)위에 보호막(12)이 형성된다.
그리고, 상기 칼럼 스페이서(20)에 대응되는 제 2 기판(1) 상의 부위에는 블랙 매트릭스층(7), 컬러 필터층(8) 및 공통 전극(9)이 차례로 형성된다.
한편, 이러한 칼럼 스페이서를 구비한 액정 패널(10)은 액정 패널(10)이 세워져있고, 고온 환경에 놓여있을 때, 액정 패널(10) 내부에 구비된 액정이 팽창하는 성질에 의해, 칼럼 스페이서(20)의 높이 방향에서 칼럼 스페이서(20)가 팽창하는 비율보다 상대적으로 액정이 팽창하려는 힘이 크기 때문에, 칼럼 스페이서(20)가 접하여 있던 대향 기판과 이격되는 문제가 발생할 수 있다. 이 때, 이격된 칼럼 스페이서(20)와 대향 기판간의 공간으로 액정이 흘러내려, 하측으로 쳐지는 현상이 발생하는데, 이 때, 하측에 몰려진 액정 때문에, 하측 부위에 표시 불량이 나타난다. 이러한 현상을 중력 불량이라 한다.
상기와 같은 종래의 액정 표시 장치는 다음과 같은 문제점이 있다.
칼럼 스페이서를 구비한 액정 패널이 세워져 있고, 고온 환경에 놓여있을 때, 액정 패널 내부에 구비된 액정이 고온에 의해 팽창하는 성질에 의해, 칼럼 스페이서의 높이 방향에서 칼럼 스페이서가 팽창하는 비율보다 상대적으로 액정이 팽창이 힘이 크기 때문에, 칼럼 스페이서가 접하여 있는 대향 기판과 이격되는 문제가 발생할 수 있다. 이 때, 이격된 칼럼 스페이서와 대향 기판간의 공간으로 액정이 흘러내려, 하측으로 쳐지는 현상이 발생하는데, 이 때, 하측에 몰려진 액정 때 문에, 액정 패널의 하측 부위가 부풀어오르며, 이 부위는 사용자에게 표시 불량으로 나타날 수 있는 영역으로 작용한다.
이러한 중력 불량은 액정이 액정 패널 내에 과량 충진된 상태에서, 보다 심화되며, 이는 사용자에게 표시 불량으로 관찰되기 때문에, 이를 해결하고자 여러가지 노력이 제기되고 있는 실정이다.
또한, 중력 불량이 액정 양에 관계된 불량이라 하여, 액정 패널 내에 채워지는 액정 양을 줄여 중력 불량을 해소할 수는 있으나, 일방적으로 액정 양을 줄이게 되면, 액정 패널을 일 방향으로 터치시 액정 패널을 이루는 두 기판간이 서로 어긋난 후, 원 상태로의 회복이 어려운 터치 불량이 발생할 수 있다. 따라서, 실제적으로 서로 액정 양에 대해 서로 상반되는 현상인 중력 불량과 터치 불량의 두 불량을 개선하기 위해 적정량의 액정양을 찾기란 상당히 힘든 실정이다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로 액정이 과량 충진된 패널을 저압 리페어를 진행함으로써, 패널 내 공간을 확보하여 고온 상에서 중력 불량을 방지한 액정 표시 장치의 리페어 방법 및 액정 표시 장치의 제조 방법을 제공하는 데, 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 액정 표시 장치의 리페어 방법은, 서로 대향된 제 1 기판과 제 2 기판 사이에 소정의 높이를 갖는 칼럼 스페이서가 형성되고, 상기 제 1, 제 2 기판 사이의 나머지 공간에 액정이 채워져 상기 제 1, 제 2 기판이 합착됨으로써 상기 칼럼 스페이서가 눌린 액정 패널을 준비하는 단 계와, 상기 액정 패널의 주변을 저압 처리하여 상기 액정 패널 주변의 압력을 액정 패널 내부의 압력보다 작게 하는 단계 및 상기 액정 패널 내의 압력과 액정 패널의 주변과의 압력 차에 의해 상기 칼럼 스페이서의 눌림을 회복하는 단계를 포함하여 이루어짐에 그 특징이 있다.
상기 제 1, 제 2 기판 사이에 액정이 상기 제 1, 제 2 기판이 이격된 간격에 요구되는 양에 비하여 과량 채워진다.
상기 액정 패널의 주변을 저압 처리시 상기 액정 패널이 놓여지는 환경을 고온으로 한다.
그리고, 상기 칼럼 스페이서의 소정 부위에 대향되어 돌기가 형성되어 있다.
상기 제 1, 제 2 기판간의 합착시 상기 칼럼 스페이서의 눌림 변형은 상기 돌기와 상기 칼럼 스페이서간의 접촉 정도에 관계된다.
상기 액정 패널의 주변을 저압 처리시 상기 돌기와 칼럼 스페이서의 접촉에 의한 상기 칼럼 스페이서의 눌림 변형이 회복된다.
상기 액정 패널의 주변의 저압 처리는 상기 액정 패널을 챔버 내에 위치시킨 후, 상기 챔버 내의 가스를 외부로 방출하여 이루어진다.
상기 액정 패널의 주변의 저압 처리는 상기 액정 패널의 제 1, 제 2 기판이 봉지된 상태로 이루어진다.
또한, 동일한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 액정 표시 장치의 제조 방법은 서로 대향된 제 1 기판과 제 2 기판을 준비하는 단계와, 상기 제 1 기판 상에 칼럼 스페이서를 형성하는 단계와, 상기 제 2 기판 상에 액정을 적하하는 단계와, 상기 제 1 기판과 상기 제 2 기판을 대향시켜 상기 칼럼 스페이서가 소정 두께 눌리도록 상기 제 1, 제 2 기판을 합착하여 액정 패널을 형성하는 단계와, 상기 액정 패널의 주변을 저압 처리하여 상기 액정 패널 내의 내압보다 상기 액정 패널 외부압을 작게 하는 단계 및 상기 액정 패널 내외의 압력차에 의해 상기 액정 패널 내의 칼럼 스페이서의 눌림 변형을 회복하는 단계를 포함하여 이루어짐에 또 다른 특징이 있다.
상기 액정 적하시 액정이 상기 제 1, 제 2 기판이 이격된 간격에 요구되는 양에 비하여 과량 적하된다.
상기 액정 패널의 주변을 저압 처리시 상기 액정 패널이 놓여지는 환경을 고온으로 한다.
상기 제 1 기판을 준비시 상기 칼럼 스페이서 대향되는 상기 제 2 기판 상의 부위에 돌기를 형성하는 단계를 더 포함한다.
상기 제 1, 제 2 기판간의 합착시 상기 칼럼 스페이서의 눌림 변형은 상기 돌기와 상기 칼럼 스페이서간의 접촉 정도에 관계된다.
상기 액정 패널의 주변을 저압 처리시 상기 돌기와 칼럼 스페이서의 접촉에 의한 상기 칼럼 스페이서의 눌림 변형이 회복된다.
상기 액정 패널의 주변의 저압 처리는 상기 액정 패널을 챔버에 위치시킨 후, 상기 챔버 내의 가스를 외부를 방출하여 이루어진다.
상기 제 1, 제 2 기판의 합착시 서로 대향되는 상기 제 1, 제 2 기판 내의 외곽부에는 씰 패턴을 형성하는 단계를 포함하여 이루어진다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 액정 표시 장치의 구조를 설명하면 다음과 같다.
도 3은 본 발명의 액정 표시 장치의 칼럼 스페이서에 대응되는 돌기 구조를 나타낸 단면도이다.
도 3과 같이, 본 발명의 액정 표시 장치는 서로 대향된 제 1 기판(30) 및 제 2 기판(40)과, 상기 제 2 기판(40) 상에 형성된 칼럼 스페이서(50)와, 상기 칼럼 스페이서(50)의 소정 부위에 대응되어 제 1, 제 2 기판(30, 40) 사이의 간격을 유지하는 칼럼 스페이서(50)의 상기 제 1 기판(30) 대응 면적을 줄이는 돌기(35)를 포함하여 이루어진다. 여기서, 도시되지는 않았지만, 상기 제 1, 제 2 기판(30, 40) 사이의 공간에는 액정(미도시, 도 4a 및 도 4b의 55 참조)이 채워진다.
도 3과 같이, 상기 칼럼 스페이서(50)의 소정 부위에 대응되어 돌기(35)가 형성되는 구조는, 상기 제 1 기판(30) 또는 제 2 기판(40)을 소정 방향으로 미는 터치에 의해 상기 제 1, 제 2 기판(30, 40) 간의 쉬프트가 발생하여도, 상기 칼럼 스페이서(50)의 대향 기판 접촉면적이 상기 돌기(35)의 표면적에 불과하기에, 터치시의 면이 작아 마찰력이 작기 때문에, 쉬프트된 기판들이 원 상태로의 회복이 용이하다. 따라서, 터치 불량에 의한 표시 불량을 방지할 수 있을 것이다.
그러나, 이와 같이, 칼럼 스페이서에 대응되어 돌기가 형성되는 구조의 액정 표시 장치에 있어서는, 적절한 리페어 공정을 수행하지 않게 되면, 이하에서 설명하는 바와 같이, 합착 후 발생되는 고온의 상황에서 중력에 의해 중력 불량이 발생하는 현상이 일어날 수도 있다.
도 4a는 도 3의 구조를 갖는 액정 표시 장치의 합착 상태에서의 칼럼 스페이서와 돌기의 대응 관계를 나타낸 단면도이며, 도 4b는 도 3의 구조를 갖는 액정 표시 장치가, 리페어 적용 없이 고온 상태에 놓여졌을 때, 칼럼 스페이서와 돌기 대응 관계를 나타낸 단면도이다.
도 4a 와 같이, 도 3의 구조의 액정 표시 장치는 제 1 기판(30) 상에 돌기(35)가 형성되고, 상기 돌기(35)의 상부에 대응되어 상기 제 2 기판(40) 상에 칼럼 스페이서(50)가 형성되며, 서로 대향되는 상기 제 1, 제 2 기판(30, 40)의 외곽부에 씰 패턴(45)이 개재되어 합착된 액정 패널(70)을 구비한다. 여기서, 상기 씰 패턴(45)은 상기 제 1 기판(30)과 상기 제 2 기판(40) 중 하나에 형성된다.
도 3의 칼럼 스페이서와 상기 칼럼 스페이서의 중앙에 대응되어 돌기가 형성되는 구조에 있어서는, 적하 방식을 이용하여 액정(55)을 상기 제 1 기판(30) 및 제 2 기판(40) 중 어느 한 기판 상에 형성한 후, 상기 제 1, 제 2 기판(30, 40)을 합착하게 되면, 합착시의 제 1, 제 2 기판(30, 40) 사이의 합착력에 의해 상기 칼럼 스페이서(50)가 상기 돌기(35)에 의해 소정 두께 눌리게 된다. 이러한 칼럼 스페이서(50)의 변형은, 돌기(35)와 칼럼 스페이서(50)의 성분의 차이에 기인한 것으로, 무기물 성분으로 이루어진 돌기(35)에 대해 유기물 성분으로 이루어진 칼럼 스페이서(50)가 합착시의 상기 제 1, 제 2 기판(30, 40) 사이의 내압에 의해 상대적으로 더 눌리게 되어 나타나는 것이다.
이와 같이, 칼럼 스페이서(50)가 상기 돌기(35)에 의해 소정 두께 눌린 상태로 합착 상태로 있다가, 도 4b와 같이, 고온 상태에 액정 패널(70)이 놓여지면, 상 기 제 1 기판(30)과 제 2 기판(40) 사이에 있는 액정(55)이 팽창하게 되는데, 팽창된 액정(55)을 따라 서로 벌어지는 제 1 기판(30)과 제 2 기판(40)에 의해, 상기 도 4a와 같은 합착 공정에서, 상기 돌기(35)에 의해 눌려진 칼럼 스페이서(50a)가 상기 제 2 기판(40)과 함께 상기 돌기(35)로부터 이격된다.
이 경우, 상기 칼럼 스페이서(50a)는 합착시에 상기 돌기(35)에 의해 상기 돌기(35)에 대응되는 부위가 소정 두께 눌려진 상태로 있으며, 이러한 칼럼 스페이서(50a)의 변형은 고온 환경에서도 변화없이 유지되어 상기 칼럼 스페이서(50a)와 상기 돌기(35)와의 사이는, 상기 칼럼 스페이서(50a)가 돌기(35)에 의해 변형된 형상만큼 이격되는 공간이 생기고, 상기 이격되는 공간 내로 액정(55)의 이동이 있게 된다. 따라서, 고온상에서 팽창된 액정(55)이 상기 칼럼 스페이서(50a)와 돌기(35) 사이의 이격된 틈 사이로 유입될 수 있어, 액정 패널(70)이 세워진 경우 하측으로 액정이 흘러내릴 수 있다. 이에 따라 세워져 있는 액정 패널(70)의 경우, 지면에 가까운 하측에서 중력에 의해 흘러내린 액정(55)이 모여 부풀어오르고, 이에 따라 하측 부위에서 중력 불량이 나타나 표시 불량으로 관찰된다.
여기서, 상기 제 1, 제 2 기판(30, 40)간에 외곽에서 상기 제 1, 제 2 기판(30, 40)을 접착하는 상기 씰 패턴(45)은 내부에 소정 높이를 유지하는 글래스 파이버(glass fiber)가 함유되어 있는 데, 이러한 성분은 고온 환경에서 팽창 정도가 크지 않기 때문에, 고온 환경에서 상대적으로 액정에 의해 팽창하려는 성질이 큰 액정 패널(70)의 씰 패턴(45)의 내부 영역과 그 높이 변화가 크지 않은 씰 패턴(45) 부위의 영역간에 높이 차가 발생하게 되며, 이 경우, 도 4b와 같이, 상대적 으로 크게 팽창된 씰 패턴(45) 내부 영역에서 상기 칼럼 스페이서(50a)와 돌기(35)간의 이격 현상은 심하다.
이하, 본 발명의 칼럼 스페이서에 대응하여 돌기 구비한 액정 표시 장치에 있어서, 발생되는 중력 불량을 개선하는 리페어 방법과 상기 리페어 방법이 적용된 액정 표시 장치의 제조 방법에 대하여 도면을 참조하여 설명한다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 액정 표시 장치의 제조 방법에 있어서, 제 1 기판과 제 2 기판의 대향 및 합착 상태의 액정 패널을 나타낸 단면도이다.
도 5a와 같이, 본 발명의 액정 표시 장치의 제조 방법은, 먼저, 소정 부위에 돌기(150)를 포함하여 박막 트랜지스터 어레이가 형성된 제 1 기판(100)과, 컬러 필터 어레이가 형성되고 상기 돌기(150)에 대응되어 칼럼 스페이서(300)가 형성되며 외곽 부위에 씰 패턴(180)이 형성된 제 2 기판(200)을 준비하여 이루어진다.
여기서, 상기 제 1 기판(100) 상에는 상기 씰 패턴(180)의 내측에 대응되는 부위에 액정(미도시)을 적하한다.
이어, 상기 제 2 기판(200)의 칼럼 스페이서(300)와 상기 제 1 기판(100)의 돌기(150)가 서로 대향되도록 한다.
도 5b와 같이, 합착 장비를 이용하여 상기 제 2 기판(200)을 상기 제 1 기판(100) 상에 두어 상기 씰 패턴(180)이 갖는 접착력에 의해 상기 제 1, 제 2 기판(100, 200)을 합착하여 액정 패널(400)을 형성한다.
여기서, 상기 액정 패널(400)의 서로 대향된 상기 제 1, 제 2 기판(100, 200) 사이에 채워지는 액정층(170)은 상기 제 1, 제 2 기판(100, 200)을 합착하는 과정에서, 액정이 주변부로 퍼져 나가 상기 제 1, 제 2 기판(100, 200) 사이의 이격된 공간 내에 형성된다.
또한, 여기서, 상기 제 1 기판(100) 상에 상기 제 2 기판(200)이 대향되며, 외곽의 씰 패턴(180)에 의해 만나 이루어지는 합착시, 상기 칼럼 스페이서(300a)는 상기 돌기(150)에 의해 눌려 돌기(150)가 대응되는 부위가 소정 두께 눌려지며, 상기 칼럼 스페이서(300a)의 표면 내에 상기 돌기(150)가 들어오는 상태로, 상기 제 2 기판(200) 상에 형성된 모습과 합착시 상기 돌기(150)에 의해 눌려진 상태는 형상의 차이를 갖는다.
도 5b와 같이, 합착되어 완성된 액정 패널(400)은 서로 대향된 제 1 기판(100)과 제 2 기판(200)과, 상기 제 2 기판(200) 상에 형성된 칼럼 스페이서(300a)와, 상기 칼럼 스페이서(300a)에 대향되어 상기 칼럼 스페이서(300a)의 소정 부위에 대응되어 상기 제 1 기판(100) 상에 형성된 돌기(150)와, 서로 대향되는 상기 제 1, 제 2 기판(100, 200)의 외곽부에 형성된 씰 패턴(180) 및 상기 제 1, 제 2 기판(100, 200) 사이에 채워진 액정층(170)을 포함하여 이루어진다.
이러한 상기 제 1, 제 2 기판(100, 200) 사이에 형성된 액정층(170)을 이루는 액정의 양이 상기 제 1, 제 2 기판(100, 200) 사이의 이격 공간에 요구되는 양보다 많게 되면 액정이 과량 충진된 것으로 판단하고, 이와 같이, 액정이 과량 충진된 액정 패널(400)에 대하여 이하의 리페어가 수행된다.
이하, 본 발명의 액정 표시 장치의 리페어 방법에 대하여 설명한다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 액정 표시 장치의 리페어 방법을 나타낸 공정 단면도이며, 도 7은 본 발명의 액정 표시 장치의 리페어 방법을 나타낸 공정 도면이다.
도 6a와 같이, 본 발명의 액정 표시 장치의 리페어 방법에 있어서는, 먼저 액정이 과량 주입된 액정 패널(400)의 내부압보다 상기 액정 패널(400)의 외부의 압력이 낮도록 저압 처리한다.
여기서, 상기 저압 처리는 도 7과 같이, 상기 액정 패널(400)을 챔버(500) 내에 위치시킨 후, 상기 챔버(500)에 구비된 배출구(510)를 통해 상기 챔버(500) 내에 있는 가스를 배출시켜 이루어진다. 액정 패널(400)의 내부보다 상기 액정 패널(400)의 주변의 압력을 낮게 하여 이루어진다. 여기서, 저압의 정도는 상기 액정 패널(400)이 위치한 상기 챔버(500) 내부의 압력은 적어도 상기 액정 패널(400)의 내부 압력보다 작게 하여 최하로, 진공에서 약 10-5mb 사이의 압력이 되도록 조절한다. 여기서, 저압 처리 초기에는 상기 제 1, 제 2기판(100, 200)이 저압에 의해 벌어지더라도 상기 칼럼 스페이서(300a)가 합착시에 상기 돌기(150)에 의해 눌려진 상태의 형상을 갖는 상태로 나타날 것이다.
앞에서 설명한 바와 마찬가지로, 상기 제 1, 제 2 기판(100, 200)간에 외곽에서 상기 제 1, 제 2 기판(100, 200)을 접착하는 상기 씰 패턴(180)은 내부에 소정 높이를 유지하는 글래스 파이버(glass fiber)가 함유되어 있는 데, 이러한 성분은 고온 환경에서 팽창 정도가 작아서, 고온 환경에서 상대적으로 액정이 위치하여 팽창하려는 성질이 큰 액정 패널(400)의 씰 패턴(180)의 내부 영역과 그 높이 변화 가 크지 않은 씰 패턴(180) 부위의 영역간에 높이 차가 발생하게 된다. 이 경우, 도 6a와 같이, 상대적으로 크게 팽창된 씰 패턴(180) 내부 영역에서 상기 칼럼 스페이서(300a)가 상기 돌기(150)에 의해 눌려져 들어간 부분과 상기 돌기(150)와의 사이의 이격 공간이 발생한다.
이어, 도 6b와 같이, 상기 액정 패널(400)의 챔버(500) 내에서 저압 후 소정 시간으로 에이징(aging)하여 두면, 상기 제 1, 제 2 기판(100, 200) 간의 합착시에 눌려진 칼럼 스페이서(300a)는 저압에 의해 상기 제 1, 제 2 기판(100, 200)이 벌어진 상태에서, 눌림 변형이 회복되어 제 2 기판(200) 상에 형성된 초기 상태와 유사한 형상으로 돌아가게 되어 원복된 칼럼 스페이서(300b)가 된다.
여기서, 도 6a 및 도 6b의 저압 처리 및 에이징 단계에서 상기 제 1 기판(100)과 제 2 기판(200)이 벌어지는 정도는 합착시에 약 0.1~1.0㎛ 정도로 한다.
그리고, 이러한 저압 및 에이징 처리는 상기 액정 패널(400)이 챔버(500)이 놓여졌을 때, 챔버(500) 내의 환경을 중력 불량이 발생하는 정도의 고온, 예를 들어, 50~65℃로 하여 이루어지면 상기 칼럼 스페이서(300b)가 상기 제 2 기판(200) 상에 형성된 초기 형상과 유사한 형상으로 복원되는 시간을 줄일 수 있으며, 보다 리페어의 효율을 향상시킬 수 있다.
이와 같이 상기 칼럼 스페이서(300b)가 복원되는 원리는 상기 액정 패널(400)의 내부보다 상기 액정 패널(400)의 외부의 압력이 작기 때문에, 상기 제 1, 제 2 기판(100, 200)이 외측으로 벌어지는 성질을 갖고, 상기 돌기(150)가 상기 칼럼 스페이서(300b)를 대응하려는 힘이 작기 때문이다.
이와 같이, 본 발명의 액정 표시 장치의 리페어 방법으로 리페어 처리한 액정 패널을 고온 상태로 놓았을 때 변화를 살펴보면 다음과 같다.
도 8은 본 발명의 액정 표시 장치의 리페어 방법을 시행한 액정 패널이 고온 상태에 놓여졌을 때를 나타낸 단면도이다.
리페어 처리 직후에는 도 6b와 같이, 상기 칼럼 스페이서(300b)는 늘어난 상기 제 1, 제 2 기판(100, 200) 사이의 공간 내에서 합착시의 변형된 눌림 부분이 복원되게 되고, 이러한 원복된 상기 칼럼 스페이서(300b)의 형상은, 액정 패널(400)의 외부의 저압 조건을 제거하여 상기 액정 패널(400)의 내부보다 주변부가 저압이 조건이 아닌, 상기 액정 패널(400)이 대기 상태에 놓여질 때도 유지하려는 성질을 갖는다.
상기 저압 및 에이징의 리페어가 이루어지 액정 패널(400)의 주변부의 저압을 풀게 되면, 도 8과 같이, 상기 칼럼 스페이서(300c)는 다시 상기 돌기(150)를 지지하며, 어느 정도 두께가 눌려 상기 돌기(150)와 접촉된다.
이러한 액정 패널(400)을 도 8과 같이, 고온 환경에 놓게 되면, 상기 제 1, 제 2 기판(100, 200) 내의 액정이 팽창하게 되나 상기 제 1, 제 2기판(100, 200)은 이미 벌어진 상태로 벌어진 공간 내에서 액정층(170)이 유지되고, 상기 칼럼 스페이서(300c)는 상기 돌기(150)와 접촉된 상태를 유지하게 된다. 따라서, 상기 돌기(150)와 칼럼 스페이서(300c)의 이격 공간이 없는 상태에서, 상기 액정 패널(400)의 고온 상에 놓이게 되면, 상기 칼럼 스페이서(300c)는 상기 돌기(150)와 접촉된 상태를 유지함으로써, 돌기(150)와 상기 칼럼 스페이서(300c)의 이격 공간 이 발생하지 않게 되어, 액정이 지면 가까운 하측으로 흘러내리는 틈새의 발생을 방지할 수 있게 된다. 그에 따라 하측에 액정이 쏠리는 현상에 의해 발생되는 중력 불량을 방지할 수 있다.
상기와 같은 본 발명의 액정 표시 장치의 리페어 방법 및 이를 이용한 액정 표시 장치의 제조 방법은 다음과 같은 효과가 있다.
액정 패널 내에 과량 액정이 충진된 경우, 합착시 돌기에 의해 칼럼 스페이서가 눌려져 변형된 형상을 갖는다. 이러한 액정 패널의 대하여, 저압 또는 고온 처리에 의해 액정 패널 내부보다 액정 패널 주변의 압력을 작게 함으로써, 액정 패널을 이루는 서로 대향된 제 1, 제 2 기판을 벌어지게 하여, 액정 패널을 소정시간 놓아두면, 벌어진 공간 내에서 칼럼 스페이서를 제 2 기판 상에 최초 형성시와 유사한 형상으로 회복하게 되고, 회복된 칼럼 스페이서가 저압이나 고온 조건에서도 상기 돌기와 만나게 되어, 돌기와 칼럼 스페이서간의 이격 공간을 줄임으로써, 액정이 하측으로 쏠려지는 현상을 방지할 수 있다. 따라서, 중력 불량을 개선할 수 있다.
또한, 저압 및 고온의 조건으로 소정 시간 액정 패널을 놓아두면, 팽창되는 액정에 의해 액정 패널의 내부 면적을 강제로 팽창시켜 일측에 몰려지는 액정을 유동시켜 나머지 늘어난 공간에도 액정이 채워질 수 있기 때문에, 액정의 액정 패널의 하측에 몰려 발생되는 중력 불량을 발생할 수 있다.

Claims (16)

  1. 서로 대향된 제 1 기판과 제 2 기판 사이에 소정의 높이를 갖는 칼럼 스페이서가 형성되고, 상기 제 1, 제 2 기판 사이의 나머지 공간에 액정이 채워져 상기 제 1, 제 2 기판이 합착됨으로써 상기 칼럼 스페이서가 눌린 액정 패널을 준비하는 단계;
    상기 액정 패널의 주변을 저압 처리하여 상기 액정 패널 주변의 압력을 액정 패널 내부의 압력보다 작게 하는 단계; 및
    상기 액정 패널 내의 압력과 액정 패널의 주변과의 압력 차에 의해 상기 칼럼 스페이서의 눌림을 회복하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 리페어 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1, 제 2 기판 사이에 액정이 상기 제 1, 제 2 기판이 이격된 간격에 요구되는 양에 비하여 과량 채워진 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 리페어 방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 액정 패널의 주변을 저압 처리시 상기 액정 패널이 놓여지는 환경을 고온으로 하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 리페어 방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 칼럼 스페이서의 소정 부위에 대향되어 돌기가 형성된 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 리페어 방법.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1, 제 2 기판간의 합착시 상기 칼럼 스페이서의 눌림 변형은 상기 돌기와 상기 칼럼 스페이서간의 접촉 정도에 관계된 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 리페어 방법.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 액정 패널의 주변을 저압 처리시 상기 돌기와 칼럼 스페이서의 접촉에 의한 상기 칼럼 스페이서의 눌림 변형이 회복된 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 리페어 방법.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 액정 패널의 주변의 저압 처리는 상기 액정 패널을 챔버 내에 위치시킨 후, 상기 챔버 내의 가스를 외부로 방출하여 이루어진 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 리페어 방법.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 액정 패널의 주변의 저압 처리는 상기 액정 패널의 상기 제 1, 제 2 기판이 봉지된 상태로 이루어지는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 리페어 방법.
  9. 서로 대향된 제 1 기판과 제 2 기판을 준비하는 단계;
    상기 제 1 기판 상에 칼럼 스페이서를 형성하는 단계;
    상기 제 2 기판 상에 액정을 적하하는 단계;
    상기 제 1 기판과 상기 제 2 기판을 대향시켜 상기 칼럼 스페이서가 소정 두께 눌리도록 상기 제 1, 제 2 기판을 합착하여 액정 패널을 형성하는 단계;
    상기 액정 패널의 주변을 저압 처리하여 상기 액정 패널 내의 내압보다 상기 액정 패널 외부압을 작게하는 단계; 및
    상기 액정 패널 내외의 압력차에 의해 상기 액정 패널 내의 칼럼 스페이서의 눌림 변형을 회복하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 제조 방법.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 액정 적하시 액정이 상기 제 1, 제 2 기판이 이격된 간격에 요구되는 양에 비하여 과량 적하되는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 제조 방법.
  11. 제 9항에 있어서,
    상기 액정 패널의 주변을 저압 처리시 상기 액정 패널이 놓여지는 환경을 고온으로 하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 제조 방법.
  12. 제 9항에 있어서,
    상기 제 2 기판을 준비시 상기 칼럼 스페이서의 대향되는 부위에 돌기를 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 제조 방법.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 제 1, 제 2 기판간의 합착시 상기 칼럼 스페이서의 눌림 변형은 상기 돌기와 상기 칼럼 스페이서간의 접촉 정도에 관계된 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 제조 방법.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 액정 패널의 주변을 저압 처리시 상기 돌기와 칼럼 스페이서의 접촉에 의한 상기 칼럼 스페이서의 눌림 변형이 회복된 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 제조 방법.
  15. 제 9항에 있어서,
    상기 액정 패널의 주변의 저압 처리는 상기 액정 패널을 챔버에 위치시킨 후, 상기 챔버 내의 가스를 외부를 방출하여 이루어진 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 제조 방법.
  16. 제 9항에 있어서,
    상기 제 1, 제 2 기판의 합착시 서로 대향되는 상기 제 1, 제 2 기판 내의 외곽부에 씰 패턴을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 제조 방법.
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