KR20080095077A

KR20080095077A - 밀봉제, 이를 갖는 액정 표시 장치 및 그 제조 방법

Info

Publication number: KR20080095077A
Application number: KR1020070039420A
Authority: KR
Inventors: 박소연; 이남석; 허일국; 서덕종
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2007-04-23
Filing date: 2007-04-23
Publication date: 2008-10-28
Also published as: US20080259266A1

Abstract

밀봉제, 이를 갖는 액정 표시 장치 및 그 제조 방법이 제공된다. 상기 밀봉제는 탄소수 5 이하의 체인을 갖는 디하이드라자이드 화합물을 포함하는 열 경화제 및 경화 수지를 포함한다. 상기 액정 표시 장치는 제1 기판, 상기 제1 기판과 마주보는 제2 기판, 상기 제1 및 제2 기판 사이에 배열된 액정 및 상기 제1 기판의 가장자리를 따라 형성되며 상기 제1 및 제2 기판을 서로 합착하는 밀봉 패턴을 포함한다. 상기 밀봉 패턴은 상기 밀봉제의 경화물이다. 상기 액정 표시 장치의 제조 방법은 제1 기판의 가장 자리를 따라 상기 밀봉제를 도포하여 밀봉 패턴을 형성하는 단계, 상기 제1 기판상에 액정을 적하하는 단계, 상기 제1 기판과 마주보도록 상기 제1 기판상에 제2 기판을 배치하는 단계 및 상기 밀봉 패턴을 경화하여 상기 제1 및 제2 기판을 서로 합착하는 단계를 포함한다.

Description

밀봉제, 이를 갖는 액정 표시 장치 및 그 제조 방법{SEALANT, LIQUID CRYSTAL DISPLAY HAVING THE SAME AND METHOD OF FABRICATING THE SAME}

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치의 분리 사시도이다.

도 2는 도 1의 액정 표시 장치에서 표시 영역의 경계 부분에 대한 단면도이다.

도 3a 내지 도 3e는 본 발명의 비교예들 및 실시예들에 따른 액정 표시 장치에서 표시 영역 경계 부분에 대한 확대 사진이다.

도 4a 내지 도 4e는 도 1의 액정 표시 장치의 제조 과정을 설명하는 도면들이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

100 -- 제1 기판 110 -- 게이트 라인

140 -- 데이터 라인 160 -- 화소 전극

200 -- 제2 기판 230 -- 공통 전극

300 -- 밀봉 패턴 400 -- 액정층

DA -- 표시 영역 PA -- 화소 영역

T -- 박막트랜지스터

본 발명은 밀봉제, 이를 갖는 액정 표시 장치 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 구체적으로 고화질의 영상을 표시할 수 있는 밀봉제, 이를 갖는 액정 표시 장치 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

영상을 표시하는 표시 장치에는 액정 표시 장치, 플라즈마 표시 장치 및 유기 전계 발광 표시 장치 따위가 있다. 상기한 표시 장치는 대형 TV나 노트북 컴퓨터의 모니터 및 휴대 전화와 같이 영상을 표시하기 위한 장치에 다양하게 적용된다.

상기한 표시 장치에는 서로 마주보는 두 장의 기판이 사용된다. 예컨대, 액정 표시 장치의 경우 액정층을 사이에 두고 서로 마주보는 두 장의 기판이 배치된다. 상기 액정층에는 전기장이 작용하며, 상기 전기장의 작용으로 액정의 배열이 변경되면서 외부에 영상이 표시된다.

상기한 영상이 표시되는 영역을 표시 영역이라 하면, 표시 영역은 상기 두 장의 기판 가장자리를 제외한 중심부에 위치한다. 상기 가장자리에는 상기 두 장의 기판을 합착하기 위한 밀봉 패턴이 형성된다.

상기 밀봉 패턴은 여러 가지 화합물을 포함하며, 상기 화합물 중 일부는 그 근방에 위치한 액정의 배열에 영향을 미친다. 상기한 영향으로 해당 영역에서 화질이 저하될 수 있다.

본 발명의 목적은 고화질의 영상을 표시하도록 개선된 밀봉제를 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 상기한 밀봉제를 이용하여 고화질의 영상을 표시하는 액정 표시 장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 상기한 액정 표시 장치의 제조 방법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 실시예에 따른 밀봉제는 탄소수 5 이하의 체인을 갖는 디하이드라자이드 화합물을 포함하는 열 경화제 및 경화 수지를 포함한다. 상기 디하이드라자이드 화합물은 다음의 화학식을 갖는 숙신 디하이드라자이드 화합물이거나 또는 글루타릭 디하이드라자이드 화합물이 될 수 있다.

<화학식>

H₂NHN-(C=O)-R-(C=O)-NHNH₂, R : 탄화수소

본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치는 제1 기판, 상기 제1 기판과 마주보는 제2 기판, 상기 제1 및 제2 기판 사이에 배열된 액정 및 상기 제1 기판의 가장자리를 따라 형성되며 상기 제1 및 제2 기판을 서로 합착하는 밀봉 패턴을 포함한다. 상기 밀봉 패턴은 탄소수 5 이하의 체인을 갖는 디하이드라자이드 화합물을 포함하는 열 경화제 및 경화 수지를 포함하는 밀봉제의 경화물이다.

본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치의 제조 방법은 제1 기판의 가장 자 리를 따라 밀봉제를 도포하여 밀봉 패턴을 형성하는 단계, 상기 제1 기판상에 액정을 적하하는 단계, 상기 제1 기판과 마주보도록 상기 제1 기판상에 제2 기판을 배치하는 단계 및 상기 밀봉 패턴을 경화하여 상기 제1 및 제2 기판을 서로 합착하는 단계를 포함한다. 상기 밀봉제는 탄소수 5 이하의 체인을 갖는 디하이드라자이드 화합물을 포함하는 열 경화제 및 경화 수지를 포함한다.

이하 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 살펴보기로 한다. 다만 본 발명은 여기서 설명되어지는 실시예들에 한정되지 않고 다양한 형태로 응용되어 변형될 수도 있다. 오히려 아래의 실시예들은 본 발명에 의해 개시된 기술 사상을 보다 명확히 하고 나아가 본 발명이 속하는 분야에서 평균적인 지식을 가진 당업자에게 본 발명의 기술 사상이 충분히 전달될 수 있도록 제공되는 것이다. 따라서 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예들로 인해 한정되는 것으로 해석되어서는 안 될 것이다. 또한 하기 실시예와 함께 제시된 도면들에 있어서, 층 및 영역들의 크기는 명확한 설명을 강조하기 위해서 간략화되거나 다소 과장되어진 것이며, 도면상에 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.

도 1을 참조하면, 서로 마주보는 제1 기판(100)과 제2 기판(200)이 구비되며, 제1 및 제2 기판(100,200)의 사이에는 액정층(도 2의 도면 부호 400 참조)이 개재된다. 제1 기판(100)에는 영상이 표시되는 표시 영역(Display Area; DA)이 정의된다. 표시 영역(DA)은 제1 기판(100)의 가장자리 부분을 제외하고 제1 기판(100)의 중심 부분을 포함하도록 위치한다.

표시 영역(DA) 외부에는 제1 기판(100)의 가장자리를 따라 밀봉 패턴(300)이 형성된다. 밀봉 패턴(300)은 표시 영역(DA)의 외부에 대응되는 제2 기판(200)상에 형성될 수도 있다.

표시 영역(DA) 내부의 제1 기판(100)상에는 복수의 게이트 라인(110)들과 데이터 라인(140)들이 형성되며, 이들이 상호간에 교차하면서 화소 영역(Pixel Area; PA)들이 정의된다. 화소 영역(PA)들은 영상이 표시되는 최소 단위를 나타낸다. 화소 영역(PA)들 각각에는 화소 전극(160)과 박막 트랜지스터(T)가 구비된다. 상기 화소 전극(160)과 박막 트랜지스터(T)가 구비되는 구조는 화소 영역(PA)들 전체에 대해 동일하게 반복된다.

도 2를 참조하면, 제1 및 제2 기판(100,200)은 밀봉 패턴(300)에 의해 상호간에 소정 간격 이격되게 결합한다. 상기 이격된 공간에는 액정(410)을 갖는 액정층(400)이 개재된다. 제1 기판(100) 상에는 게이트 라인(110)으로부터 분기된 게이트 전극(111)이 형성된다. 게이트 전극(111)상에는 게이트 절연막(120)이 형성되어 제1 기판(100)의 전면을 덮는다. 게이트 절연막(120)상에는 반도체 패턴(131)과 오믹 콘택 패턴(132)이 게이트 전극(111)과 중첩되게 형성된다. 반도체 패턴(131)은 진성 반도체로 이루어지며 일체로 된다. 오믹 콘택 패턴(132)은 불순물을 포함하며 두 부분으로 분리되어 있다. 상기 오믹 콘택 패턴(132)의 분리된 부분을 따라 소오스 전극(141)과 드레인 전극(142)이 서로 마주보며 형성된다. 소오스 전극(141)은 데이터 라인(140)에 연결된다.

게이트 전극(111), 소오스 전극(141) 및 드레인 전극(142)은 박막 트랜지스터(T)를 구성한다. 박막 트랜지스터(T)상에는 콘택홀(155h)을 갖는 보호막(150)이 형성된다. 보호막(150)상에는 콘택홀(155h)을 통하여 드레인 전극(142)과 전기적으로 연결되는 화소 전극(160)이 형성된다.

제2 기판(200)상에는 화소 영역(PA)에 대응되는 부분이 개구된 차광막 패턴(210)과 화소 영역(PA)에 대응되는 부분을 채우는 컬러 필터(220)가 형성된다. 차광막 패턴(210)은 화소 영역(PA)의 경계에서 광을 차단하고, 컬러 필터(220)는 컬러 영상을 표시하도록 작용한다. 차광막 패턴(210) 및 컬러 필터(220)상에는 화소 전극(160)과 마주보는 공통 전극(230)이 형성된다.

위와 같은 구조를 갖는 액정 표시 장치의 동작 과정을 설명한다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 액정 표시 장치의 동작시 게이트 라인(110)으로 게이트 신호가 인가되어 박막 트랜지스터(T)가 턴온된다. 데이터 라인(140)으로는 영상 정보에 따른 데이터 신호가 전달되어 화소 전극(160)에는 상기 데이터 신호에 대응되는 데이터 전압이 인가된다. 공통 전극(230)에는 공통 전압이 인가되며, 화소 전극(160)과 공통 전극(230)의 전압차에 따른 전기장이 액정층(400)에 작용한다. 액정층(400)을 구성하는 액정(410)은 대체로 타원형의 형상을 가지며 그 장축의 방향에 따라 그 배열 방향이 정의된다. 액정(410)은 유전율 이방성을 가지며 상기 전기장에 따라 그 배열이 변경된다. 액정(410)은 굴절률 이방성을 가지며 그 배열 상태에 따라 광에 대한 투과도가 달라진다. 액정 표시 장치는 상기 전기장이 세 기와 방향을 제어하면서 액정(410)의 배열을 원하는 방향으로 조절한다. 그 결과, 액정(410)을 투과하는 광에 의하여 액정(410)의 배열 방향에 대응되는 영상이 표시된다.

위와 같이, 액정 표시 장치는 액정(410)의 배열 방향을 제어하면서 영상을 표시하므로, 액정(410)의 배열 방향이 상기 전기장 외에 다른 요인으로 의해 제어하는 방향으로부터 벗어나면 표시되는 영상의 화질이 저하된다. 액정(410)을 그 위치에 따라, 제1 액정(411)과 표시 영역(DA)의 가장 자리에 위치한 제2 액정(412)으로 구분하면, 제1 액정(411)은 상기 전기장에 따라 원하는 방향으로 배열된다. 이에 비해, 제2 액정(412)이 위치하는 영역에서는 제1 액정(411)이 위치하는 영역에 비해 화질이 저하된다. 이는 제2 액정(412)이 상기 전기장외에 다른 요인으로부터 영향을 받아 불규칙적으로 배열됨을 의미한다.

본 실시예에서는 밀봉 패턴(300)이 그 구성 성분에 따라 액정(410)의 배열에 영향을 미칠 수 있음을 분석하여, 액정(410)의 배열에 영향을 미치지 않도록 하는 밀봉 패턴(300)을 제공한다.

표 1은 여러 가지 구성 성분의 밀봉 패턴(300)에 대하여 화질 불량 여부를 테스트한 결과이다. 즉, 여러 가지 구성 성분을 포함하는 밀봉제 샘플들(S1-S12)을 준비한 후, 상기 밀봉제가 사용된 액정 표시 장치의 화질을 테스트하였다. 여기서, 밀봉 패턴(300)은 액정 표시 장치가 제조되는 과정에서 상기 밀봉제가 경화되어 형성된다.

표 1을 참조하면, 상기 샘플들(S1-S12)은 경화 수지, 광중합 개시제, 커플링제, 무기 충전제 및 열 경화제를 포함한다.

상기 경화 수지는 자외선과 같은 광에 의해 경화되는 광 경화 수지와 열을 가하여 경화되는 열 경화 수지를 포함한다. 상기 샘플들(S1-S12)에 사용되는 경화 수지는 아크릴계 화합물과 에폭시계 화합물을 포함한다. 상기 아크릴계 화합물은 주로 광에 의해 경화되며, 상기 에폭시계 화합물은 주로 열에 의해 경화된다. 상기 샘플들(S1-S12)은 서로 다른 두 종류의 아크릴1, 아크릴2 및 아크릴-에폭시 화합물을 포함한다.

상기 광 중합 개시제는 광을 조사받아 활성 라디칼을 형성하면서 중합 반응을 유발하여 경화 수지를 형성한다. 상기 광 중합 개시제는 라디칼형 개시제 및 이온형 개시제를 포함한다. 상기 이온형 개시제는 광 경화가 진행되는 동안 액정층(400)으로 이온이 용출되어 액정(410)을 오염시킬 수 있다. 상기 라디컬형 개시제로는 벤질메틸케탈, 벤조페논, 1-히드록시시클로헥실 페닐 케톤, 디에틸티오크산톤, 2-에틸안트라귀논, 2-히드록시-2-메틸프로피오페논 등이 사용된다.

상기 커플링제는 상기 밀봉제의 접착 강도를 높이기 위해 사용된다. 상기 커플링제로는 주로 실란계 화합물, 가령 3-글리시독시프로필 트리메톡시 실란, 3-글리시독시프로필메틸디메톡시 실란, 3-메타크릴옥시프로필 트리메톡시 실란, 3-클로로프로필메틸디메톡시 실란, 3-클로로프로필트리메톡시 실란 등이 사용된다.

상기 무기 충전제는 상기 밀봉제에 있어서 각 입자 사이의 빈 공간을 메우고 강도를 높이는 역할을 한다. 상기 무기 충전제로는 실리카, 실리콘 카바이드, 질화규소, 질화붕소, 탄산 칼슘, 탄산 마그네슘, 규산 칼슘, 규산 알루미늄, 유리 섬유 등이 사용된다.

상기 열 경화제는 상기 경화 수지와 반응하여 가교하는 역할을 한다. 상기 열 경화제로는 디하이드라자이드 화합물이 사용된다. 상기 샘플들(S1-S12)은 서로 다른 세 종류의 열 경화제A, 열 경화제B 및 열 경화제C를 포함한다.

표 1을 참조하면, 샘플 S1은 아크릴1 화합물, 아크릴2 화합물, 아크릴-에폭시 화합물, 광 중합 개시제, 커플링제, 무기 충전제 및 열 경화제A를 모두 포함한다. 상기 샘플1이 사용된 액정 표시 장치는 화질 불량이 발생된다. 만약 제2 액정(412)에 의한 화질 불량이 밀봉 패턴(300)에 의한 것이라 전제하면, 그 요인은 상기 아크릴1 화합물, 아크릴2 화합물, 아크릴-에폭시 화합물, 광 중합 개시제, 커플링제, 무기 충전제 및 열 경화제A 중 적어도 어느 하나임을 추측할 수 있다.

샘플 S2 내지 샘플 S8 각각은 상기 아크릴1 화합물, 아크릴2 화합물, 아크릴-에폭시 화합물, 광 중합 개시제, 커플링제, 무기 충전제 및 열 경화제A의 7가지 성분 중 어느 하나를 제거한 것이다. 다만, 샘플 S5에서 광 중합 개시제를 완전히 제거하지 못하고 미량 남겨두었는데, 이는 광 중합 개시제가 없으면 광 경화가 진행될 수 없기 때문이다. 샘플 S2 내지 샘플 S7에 있어서, 상기 아크릴1 화합물, 아크릴2 화합물, 아크릴-에폭시 화합물, 광 중합 개시제, 커플링제 및 무기 충전제 중 어느 하나를 제거하였을 때 액정 표시 장치의 화질 불량이 발생된다. 또한, 샘플 S8에서 액정 표시 장치는 양질의 영상을 표시한다.

이로부터 상기 아크릴1 화합물, 아크릴2 화합물, 아크릴-에폭시 화합물, 광 중합 개시제, 커플링제 및 무기 충전제 중 어느 것도 액정 표시 장치의 화질 불량 요인이 아님을 확인할 수 있다. 또한 상기 열 경화제A는 액정 표시 장치의 화질 불량 요인이 될 수 있음을 확인할 수 있다.

샘플 S9는 상기 아크릴1 화합물, 아크릴2 화합물, 아크릴-에폭시 화합물, 광 중합 개시제, 커플링제, 무기 충전제 및 열 경화제A를 모두 사용하되, 샘플 S1에 비하여 상기 열 경화제A의 성분비를 줄인 것이다. 즉, 샘플 9는 샘플 1에 비하여 열 경화제의 중량비가 10.4%에서 2.8%로 대폭 감소된다. 이와 같이 열 경화제A의 성분비를 줄였음에도 샘플 9를 사용한 액정 표시 장치에서 화질 불량이 발생된다. 이로부터 상기 열 경화제A는 그 양에 상관없이 액정 표시 장치의 화질 불량 요인이 됨을 확인할 수 있다.

샘플 S10은 상기 아크릴1 화합물, 아크릴2 화합물, 아크릴-에폭시 화합물, 광 중합 개시제, 커플링제 및 무기 충전제를 사용하되, 열 경화제A 대신 열 경화제B가 포함된 것이다. 이와 같이 열 경화제B를 사용한 샘플 10의 액정 표시 장치는 화질 불량이 발생된다. 이로부터 상기 열 경화제B 또한 액정 표시 장치의 화질 불량 요인이 됨을 확인할 수 있다.

샘플 S11 및 샘플 S12는 상기 아크릴1 화합물, 아크릴2 화합물, 아크릴-에폭시 화합물, 광 중합 개시제, 커플링제, 무기 충전제 및 열 경화제C가 사용된 것이다. 샘플 S11 및 샘플 S12에서 열 경화제C는 각각 5.0% 및 15.0%의 중량비가 포함된다. 샘플 S11 및 샘플 S12의 액정 표시 장치는 양질의 영상을 표시한다. 이로부터 상기 열 경화제C는 그 사용량에 상관없이 액정 표시 장치의 화질 불량 요인이 아님을 확인할 수 있다.

표 2는 여러 가지 종류의 열 경화제의 구조식 및 물성을 나타낸다.

표 1에 나타난 샘플 S1 내지 S12를 이용한 테스트로부터, 액정 표시 장치에 있어서 화질 불량은 상기 열 경화제로부터 유발된 것임을 확인할 수 있다. 또한, 상기 열 경화제는 그 종류에 따라 화질 불량의 요인이 되는 것(열 경화제A, 열 경화제B)과 그렇지 않은 것(열 경화제C)이 있음을 확인할 수 있다.

이하에서는 표 2를 통하여 상기 화질 불량을 유발하는 열 경화제의 성분을 분석한다. 표 2를 참조하면, 열 경화제는 디하이드라자이드 화합물을 포함한다. 열 경화제A는 탄소 체인을 가지며 상기 탄소 체인의 양 말단에 NHNH₂가 결합되어 있다. 상기 탄소 체인은 탄소수 4를 갖는 탄화 수소가 중심에 위치하고 상기 탄화 수소의 양단에 산소와 이중 결합된 탄소가 결합된다.

열 경화제B는 탄소 체인을 가지며 상기 탄소 체인의 양 말단에 NHNH₂가 결합되어 있다. 상기 탄소 체인은 탄소수 8을 갖는 탄화 수소가 중심에 위치하고 상기 탄화 수소의 양단에 산소와 이중 결합된 탄소가 결합된다.

열 경화제C는 별도의 탄소 체인을 갖지 않고, 중심부에는 체인형의 탄화 수소 대신 시클로 펜탄에서 탄소 두 개가 질소로 치환된 고리형의 탄소 화합물을 갖는다. 이와 같이, 열 경화제C는 열 경화제A 및 열 경화제B에 비하여 탄소 체인을 갖지 않는다는 점에서 차이 난다.

앞서 표 1을 통하여 살핀 바와 같이, 상기 열 경화제A 및 열 경화제B는 액정 표시 장치의 화질 불량을 유발하고 상기 열 경화제C는 액정 표시 장치의 화질 불량을 유발하지 않는다. 따라서 상기 열 경화제는 탄소 체인을 갖는 지의 유무에 따라 액정 표시 장치의 화질 불량을 유발하거나 유발하지 않음을 확인할 수 있다.

상기한 결과는 다음과 같이 분석된다. 액정(410)은 여러 가지 화합물을 포함하며, 상기 액정(410)에 포함된 화합물 중에는 탄소 체인을 갖는 것도 있다. 상기 액정(410)에 포함된 탄소 체인은 상기 열 경화제A 또는 열 경화제B에 포함된 탄소 체인으로부터 영향을 받아 상호 대응되게 배치되려고 한다. 이러한 경향으로부터 액정(410)의 배열 방향을 제어하는 규제력이 발생 된다.

즉, 도 2에 있어서, 제1 액정(411)의 배열은 전기장에 의한 규제력을 받는데 비해 제2 액정(412)은 전기장 및 열 경화제에 의한 규제력을 받게된다. 그 결과, 제2 액정(412)은 불규칙한 배열을 갖게 되고 해당 영역의 화질이 저하된다.

열 경화제D 및 열 경화제E는 본 발명의 실시예에 따른 것으로, 이들은 열 경화제A 또는 열 경화제B와 유사한 구조를 갖는다. 열 경화제D는 탄소수가 4인 탄소 체인을 갖는 숙신 디하이드라자이드 화합물을 포함하며, 열 경화제E는 탄소수 5인 탄소 체인을 갖는 글루타릭 디하이드라자이드 화합물을 포함한다. 열 경화제D 및 열 경화제E는 탄소 체인을 구성하는 탄소 수가 작기 때문에 탄소 체인의 길이가 짧다. 따라서 열 경화제D 및 열 경화제E는 상대적으로 액정(410)의 배열 방향을 제어하는 규제력이 약하다.

도 3a 내지 도 3e는 본 발명의 비교예들 및 실시예들에 따른 액정 표시 장치에서 표시 영역 경계 부분에 대한 확대 사진이다. 도 3a 내지 도 3e는 각각 열 경화제A 내지 열 경화제E가 사용된 액정 표시 장치에 대한 것이다. 도 3a 내지 도 3e에 있어서, 상측의 노란색 부분이 밀봉 패턴에 해당되고 하측의 초록색 부분이 액정층에 해당된다.

도 3a 및 도 3b를 참조하면, 상기 액정층에 해당하는 부분이 균일한 초록색을 나타내지 못하고 부분적으로 마치 점이 찍힌 것 같이 진한 색을 나타내고 있다. 이와 같이 점이 찍힌 것 같은 부분은 액정이 불규칙하게 배열되어 나타나는 것이다.

도 3c 내지 도 3e를 참조하면, 상기 액정층에 해당하는 부분이 균일한 초록색을 나타내고 있으며 이로부터 액정이 규칙적으로 배열되어 있음을 확인할 수 있다. 위와 같이, 탄소 체인을 갖는 열 경화제에 있어서 상기 탄소 체인의 길이를 줄임으로써 액정 표시 장치의 화질 불량을 예방할 수 있다.

표 2를 참조하면, 열 경화제는 탄소 체인을 갖는지 여부에 따라 융점이 크게 차이나며 탄소 체인을 갖는 열 경화제들 간에는 탄소 체인의 길이가 길수록 상기 융점이 높아진다. 상기 열 경화제C는 융점이 120℃로 매우 낮기 때문에 반응성이 좋다. 이 경우 상온에서 점도가 상승하는 속도가 지나치게 빨라서 액정 표시 장치의 제조 공정상 불리하다. 예컨대, 상기 열 경화제C가 포함된 밀봉제를 25℃에서 2일간만 방치하여도 점도가 초기 300,000cps에서 400,000cps로 33% 증가하게 될 수 있다. 따라서 액정 표시 장치의 제조시 상기 열 경화제C가 포함된 밀봉제를 냉동 보관기로부터 공정 챔버로 이송하면, 상기 밀봉제는 길어야 24시간 정도밖에 사용할 수 없다.

이러한 점을 감안하면, 상기 열 경화제의 융점이 지나치게 낮은 것은 바람직하지 않으며 또한 융점이 지나치게 높으면 반응성이 떨어진다. 상기 숙신 디하이드라자이드 화합물은 융점이 대략 167℃ 정도이고, 상기 글루타릭 디하이드라자이드 화합물은 융점이 175℃ 정도이다. 상기 숙신 디하이드라자이드 화합물은 25℃에서 2일간 방치하였을 때 점도 상승이 12%에 불과하고, 상기 글루타릭 디하이드라자이드 화합물은 25℃에서 2일간 방치하였을 때 점도 상승이 8%에 불과하다. 따라서 상기 숙신 디하이드라자이드 화합물은 또는 상기 글루타릭 디하이드라자이드 화합물을 갖는 열 경화제는 장시간 사용이 가능하다. 상기 열 경화제의 바람직한 융점은 상기 숙신 디하이드라자이드 화합물이나 상기 글루타릭 디하이드라자이드 화합물 융점의 온도 범위를 포함하는 160 - 180℃ 정도가 좋다.

한편, 상기 디하이드라자이드 화합물은 상기 밀봉제에 포함된 경화 수지를 가교하기 위한 것으로, 상기 밀봉제의 주성분이 아니므로 그 양은 소량으로 충분하다. 표 1에 나타난 바와 같이, 상기 열경화제는 중량비로 10% 정도로 사용된다. 다만, 필요에 따라 상기 10% 보다 많거나 적게 사용될 수도 있으며, 대략 5 - 20%의 중량비를 갖는 것이 바람직하다.

이하에서는 상기한 실시예에 따른 밀봉제를 사용하여 액정 표시 장치를 제조하는 과정을 설명한다.

도 4a를 참조하면, 스테이지(1)상에 제1 기판(100)이 안착된다. 제1 기판(100)상에 이격되어 제1 디스펜서(10)가 배치된다. 제1 디스펜서(10)는 별도의 공급부에서 밀봉제(300')를 공급받고, 제1 기판(100)의 가장자리를 따라 이동하면서 제1 기판(100)에 밀봉제(300')를 공급한다. 밀봉제(300')는 경화 수지, 광중합 개시제, 커플링제, 무기 충전제 및 열 경화제를 포함한다. 상기 열 경화제는 상기 디하이드라자이드 화합물이나 글루타릭 디하이드라자이드 화합물과 같이 탄소수 5 이하의 체인을 갖는다.

도 4b를 참조하면, 제1 기판(100)의 가장자리를 따라 제공된 밀봉제(300')에 의해 밀봉 패턴(300)이 형성된다. 제1 기판(100)상에 이격되어 제2 디스펜서(20)가 배치된다. 제2 디스펜서(20)는 별도의 공급부에서 액정(410)을 공급받고, 제1 기판(100)에 액정(410)을 공급한다. 액정(410)은 밀봉 패턴(300)에 의해 둘러싸인 내부 영역으로 적하된다.

상기 디하이드라자이드 화합물이나 글루타릭 디하이드라자이드 화합물을 갖는 열 경화제는 특히 적하 방식에 유리하다. 상기 적하 방식에 의하면, 액정(410)은 아직 경화되기 이전 상태에 있는 열 경화제에 노출된다. 즉, 적하된 액정(410) 중 밀봉제(300')에 인접하는 것은 경화되지 않은 상태의 상기 열 경화제에 의해 불규칙하게 배열될 수도 있다. 그러나, 본 실시예에 따르면 상기 열 경화제는 탄소 체인의 길이를 짧게하여 액정(410)의 배열에 영향을 주지 않으므로 적하 방식을 채용하더라도 액정(410)은 규칙적으로 배열된다.

도 4c를 참조하면, 제1 기판(100)과 마주보도록 제2 기판(200)이 배치된다. 제1 및 제2 기판(100,200)의 사이에는 밀봉 패턴(300)의 높이 만큼 공간이 형성된다. 상기 공간은 액정(410)에 의해 채워져서 액정층(400)이 형성된다.

도 4d를 참조하면, 제2 기판(200)의 상부면에 광원(30)이 구비된다. 광원(30)에서 광이 조사되어 제1 및 제2 기판(100,200)으로 조사된다. 밀봉 패턴(400)에 포함된 광 경화 수지가 상기 광에 반응하여 경화된다.

도 4e를 참조하면, 제1 및 제2 기판(100,200)은 핫플레이트(2)상에 배치된다. 제1 및 제2 기판(100,200)은 핫플레이트(2)로부터 열을 제공받아 열처리된다. 밀봉 패턴(400)에 포함된 열 경화 수지가 상기 열에 의해 경화된다.

이상에서 살펴 본 바와 같이, 상기한 실시예들에 따르면 액정이 규칙적으로 배열되면서 액정 표시 장치의 화질이 향상된다. 다만, 상기한 실시예들은 예시적인 관점에서 몇 가지를 살펴본 것일 뿐, 해당 기술 분야의 통상의 지식을 갖는 당업자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims

탄소수 5 이하의 체인을 갖는 디하이드라자이드 화합물을 포함하는 열 경화제; 및

경화 수지를 포함하는 것을 특징으로 하는 밀봉제.
제 1항에 있어서,

상기 디하이드라자이드 화합물은 다음의 화학식을 갖는 것을 특징으로 하는 밀봉제.

<화학식>

H₂NHN-(C=O)-R-(C=O)-NHNH₂, R : 탄화수소
제 2항에 있어서,

상기 디하이드라자이드 화합물은 숙신 디하이드라자이드 화합물인 것을 특징으로 하는 밀봉제.
제 2항에 있어서,

상기 디하이드라자이드 화합물은 글루타릭 디하이드라자이드 화합물인 것을 특징으로 하는 밀봉제.
제 1항에 있어서,

상기 디하이드라자이드 화합물은 5 - 20%의 중량비를 갖는 것을 특징으로 하는 밀봉제.
제 1항에 있어서,

상기 디하이드라자이드 화합물은 160 - 180℃의 융점을 갖는 것을 특징으로 하는 밀봉제.
제 1항에 있어서,

상기 경화 수지는 아크릴계 수지 및 에폭시계 수지를 포함하는 것을 특징으로 하는 밀봉제.
제 7항에 있어서,

광 중합 개시제, 커플링제 및 무기 충전제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 밀봉제.
제1 기판;

상기 제1 기판과 마주보는 제2 기판;

상기 제1 및 제2 기판 사이에 배열된 액정; 및

상기 제1 기판의 가장자리를 따라 형성되며, 상기 제1 및 제2 기판을 서로 합착하는 밀봉 패턴을 포함하고,

상기 밀봉 패턴은 탄소수 5 이하의 체인을 갖는 디하이드라자이드 화합물을 포함하는 열 경화제 및 경화 수지를 포함하는 밀봉제의 경화물인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
제 9항에 있어서,

상기 디하이드라자이드 화합물은 다음의 화학식을 갖는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.

<화학식>

H₂NHN-(C=O)-R-(C=O)-NHNH₂, R : 탄화수소
제 10항에 있어서,

상기 디하이드라자이드 화합물은 숙신 디하이드라자이드 화합물인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
제 10항에 있어서,

상기 디하이드라자이드 화합물은 글루타릭 디하이드라자이드 화합물인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
제 9항에 있어서,

상기 디하이드라자이드 화합물은 5 - 20%의 중량비를 갖는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
제 9항에 있어서,

상기 디하이드라자이드 화합물은 160 - 180℃의 융점을 갖는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
제 9항에 있어서,

상기 경화 수지는 아크릴계 수지 및 에폭시계 수지를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
제 15항에 있어서,

광 중합 개시제, 커플링제 및 무기 충전제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
제1 기판의 가장 자리를 따라 밀봉제를 도포하여 밀봉 패턴을 형성하는 단계;

상기 제1 기판상에 액정을 적하하는 단계;

상기 제1 기판과 마주보도록 상기 제1 기판상에 제2 기판을 배치하는 단계; 및

상기 밀봉 패턴을 경화하여 상기 제1 및 제2 기판을 서로 합착하는 단계를 포함하고,

상기 밀봉제는 탄소수 5 이하의 체인을 갖는 디하이드라자이드 화합물을 포함하는 열 경화제 및 경화 수지를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 제조 방법.
제 17항에 있어서,

상기 디하이드라자이드 화합물은 다음의 화학식을 갖는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 제조 방법.

<화학식>

H₂NHN-(C=O)-R-(C=O)-NHNH₂, R : 탄화수소
제 18항에 있어서,

상기 디하이드라자이드 화합물은 숙신 디하이드라자이드 화합물인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 제조 방법.
제 18항에 있어서,

상기 디하이드라자이드 화합물은 글루타릭 디하이드라자이드 화합물인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 제조 방법.