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KR100486899B1 - 엘씨디 패널 제작 방법 - Google Patents

엘씨디 패널 제작 방법 Download PDF

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KR100486899B1
KR100486899B1 KR1019970062583A KR19970062583A KR100486899B1 KR 100486899 B1 KR100486899 B1 KR 100486899B1 KR 1019970062583 A KR1019970062583 A KR 1019970062583A KR 19970062583 A KR19970062583 A KR 19970062583A KR 100486899 B1 KR100486899 B1 KR 100486899B1
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tft
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Abstract

각 칼라필터 단위 셀의 사면에 형성된 제1 보강실과 제2 보강실 사이에 지지 스페이서가 포함된 자외선 경화제를 프린팅하여 지지바를 형성한다. 따라서, 지지바가 칼라필터 단위 셀과 TFT 단의 셀을 지지하고 있어 핫프레스 공정에서 칼라필터 단위 셀과 TFT 단의 셀이 열에 의해 팽창되는 것을 방지하므로 칼라필터 단위 셀과 TFT 단위 셀에 얼라인 되어 있는 소자들이 틀어지는 것을 최소화할 수 있어 LCD 패널의 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 또한, 지지바에 포함되어 있는 지지 스페이서가 제1 및 제2 보강실과 동일한 높이에서 자외선 경화제가 경화되도록 제어함으로써 칼라필터 단위 셀과 TFT 단위 셀 사이의 간격을 균일하게 유지할 수 있다.

Description

엘씨디 패널 제작 방법{METHOD FOR MAKING A LCD PANEL}
본 발명은 LCD 패널 제작 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 칼라필터 모기판과 TFT 모기판을 부착하여 LCD 패널을 제작하는 공정 중 핫프레스 공정에서 두 모기판의 열팽창계수의 차이로 인해 얼라인 미스(align miss)가 발생되는 것을 방지하기 위해서 칼라필터 모기판에 지지바를 형성한 LCD 패널 제작 방법에 관한 것이다.
LCD 패널은 TFT 기판, TFT 기판과 마주보는 칼라필터 기판, 그리고, 양 기판 사이에 주입되는 액정물질을 포함하는 것으로써, 내부에 삽입되는 액정의 전기 광학적 성질을 이용한 표시장치이다.
LCD 패널의 제작 방법을 첨부된 도면 도 1 및 도 2를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 1에 도시된 바와 같이 칼라필터 모기판(10)에 색을 표시하는 복수개의 칼라필터와 빛을 차단하는 블랙매트릭스가 형성된 칼라필터 단위 셀(13)을 복수개 집적시킨다.
또한, 도 2에 도시된 바와 같이 TFT 모기판(30)에 스위칭 소자인 박막트랜지스터 소자와 외부에서 인가된 신호에 따라 빛을 통과시키는 화소전극이 형성된 TFT 단위 셀(33)을 복수개 집적하다.
이와 같이 칼라필터 단위 셀(13)및 TFT 단위 셀(33)이 두 개의 모기판, 즉 칼라필터 모기판(10)과 TFT 모기판(30)에 형성되면 칼라필터 모기판(10)과 TFT 모기판(30)을 상호 부착한다.
칼라필터 모기판(10)과 TFT 모기판(30)의 부착 과정은 도 1a에 도시된 바와 같이 각 칼라필터 단위 셀(13)의 내측 가장자리를 따라 지지 스페이서(spacer)를 산포하고 지지 스페이서 위에 밀봉실(15)을 프린팅한다.
이후, 각 칼라필터 단위 셀(10)의 사면에서 소정간격 이격된 영역에 도 1b에 도시된 바와 같이 제1 보강 스페이서(18)가 포함된 제1 보강실(17)을 프린팅하고, 제1 보강실(17)에서 소정간격 이격된 영역에 다시 제2 보강 스페이서(18')가 포함된 제2 보강실(19)을 프린팅한다.
이와 같이 칼라필터 모기판(10)에 밀봉실(15)과, 제1 및 제2 보강실(17, 18)이 프린팅되면, 도 2에 도시된 바와 같이 TFT 모기판(30)의 각 모서리에 자외선 경화제(35)를 소정 크기로 도팅(doting)한다.
이후, 칼라필터 모기판(10)과 TFT 모기판(30)을 얼라인시키고, 칼라필터 모기판(10) 및 TFT 모기판(30)에 소정의 압력을 가하며 동시에 자외선을 조사하여 자외선 경화제(35)를 경화시킴으로써, 칼라필터 모기판(10)과 TFT 모기판(30)을 1차적으로 고정한다.
칼라필터 모기판(10)과 TFT 모기판(30)이 1차적으로 고정되면 칼라필터 모기판(10)과 TFT 모기판(30)을 소정압력과 열을 가하여, 칼라필터 단위 셀(13)의 내측에 프린팅된 밀봉실(15)과 칼라필터 단위 셀(13)의 사면에 프린팅된 제1 및 제2 보강실(17)(18)을 경화시킴으로써, 칼라필터 단위 셀(13)과 TFT 단위 셀(33) 사이의 간격을 일정하게 유지시켜 밀봉한다.
여기서, 상기에서 설명한 자외선 경화제(35)는 칼라필터 모기판(10)과 TFT 모기판(30)의 모서리를 1차적으로 고정하여 고온의 열이 가해지는 핫프레스 공정에서 막질이 서로 다른 두 개의 모기판(10, 30)이 열팽창계수의 차이로 인해 뒤틀려 얼라인 미스가 발생되는 것을 최소화한다.
그러나, 자외선 경화제는 TFT 모기판의 모서리에만 도팅되어 있기 때문에 열이 가해지는 핫프레스 공정을 진행할 경우 칼라필터 모기판과 TFT 모기판이 고정되어 있지 않은 중앙부분이 고온의 열에 의해서 다른 영역보다 상대적으로 많이 뒤틀린다. 이로 인해, 정확하게 얼라인된 칼라필터와 화소전극, 블랙매트릭스와 박막트랜지스터 소자가 두 모기판의 뒤틀림에 의해 얼라인 미스가 발생됨으로 LCD 패널의 신뢰성이 저하되었다.
또한, 자외선 경화제를 경화시킬 때, 자외선 경화제의 높이를 밀봉실에 포함되어 있는 밀봉 스페이서 그리고 제1 및 제2 보강실에 포함되어 있는 제1 및 제2 보강 스페이서와 동일하게 제한하는데 어려움이 있어, 자외선 경화제의 높이가 밀봉실의 밀봉 스페이서보다 높게 경화될 경우, 칼라필터 모기판과 TFT 모기판의 소정영역이 들뜨므로 칼라필터 단위 셀과 TFT 단위 셀 사이의 간격을 균일성이 저하된다.
따라서, 본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로써, 제1 보강실과 제2 보강실 사이에 지지 스페이서가 포함된 자외선 경화제를 프린팅하여 지지바를 형성함으로써, 열팽창 계수의 차이로 인해 두 모기판이 뒤틀려 얼라인 미스가 발생하는 것과 자외선 경화제의 높이로 인해 셀의 균일성이 저하되는 것을 방지한 TFT 기판과 칼라필터 기판 밀봉 구조를 제공하는데 있다.
이와 같은 목적을 달성하기 위해서 본 발명은 칼라필터 단위 셀과 TFT 단위 셀을 밀봉하기 위해 상기 칼라필터 단위 셀의 내부에 밀봉실을 인쇄하는 단계; 상기 TFT 단위 셀이 소정방향으로 기울어지는 것을 방지하기 위해서 상기 칼라필터 단위 셀의 외부 사면에 제1 보강 스페이서가 포함된 제1 보강실과, 제1 보강실과 소정간격 이격된 영역에 제2 보강 스페이서가 포함된 제2 보강실을 각각 형성하는 단계; 상기 칼라필터 및 상기 TFT 단위 셀이 열에 의해 팽창되는 것을 방지하기 위해서 상기 칼라필터 단위 셀의 사면에 지지바를 형성하는 단계; 상기 칼라필터 단위 셀과 상기 TFT 단위 셀을 얼라인시키고, 상기 칼라필터 단위 셀과 상기 TFT 단위 셀을 고정하기 위해서 압력과 자외선을 가하여 상기 지지바를 경화시키는 단계; 및 상기 칼라필터 및 상기 TFT 단의 셀에 열과 압력을 가하여 상기 제1 보강실 및 제2 보강실을 경화시키는 단계를 포함한다.
바람직하게 상기 지지바는 상기 제1 보강실과 제2 보강실 사이에 스페이서가 포함된 자외선 경화제를 프린팅하여 형성한다.
이하 본 발명에 의한 LCD 패널의 제작 방법을 첨부된 도면 도 3 및 도 4를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 3a는 본 발명에 의한 칼라필터 모기판의 구조를 개략적으로 나타낸 평면도이고, 도 3b는 도 3a를 B-B'선으로 절단한 단면도이다. 또한, 도 4는 TFT 기판과 칼라필터 기판을 밀봉하는 과정을 설명하기 위한 상태도이다.
도 3a에 도시된 바와 같이 칼라필터 모기판(100)에 색을 표시하는 복수개의 칼라필터와 빛을 차단하는 블랙매트릭스가 형성된 칼라필터 단위 셀(113)을 복수개 집적하다.
또한, TFT 모기판(30)에 스위칭 소자인 박막트랜지스터 소자와 외부에서 인가된 신호에 따라 빛을 통과시키는 화소전극이 형성된 TFT 단위 셀(33)을 복수개 집적하다. 여기서, 본 발명에 의한 TFT 모기판(30)은 도 2에 도시된 TFT 모기판(30)에서 자외선 경화제(35)만을 제거하면 본 발명과 동일하므로 종래와 동일한 부분에 대해서는 동일 번호를 부여한다.
이와 같이 칼라필터 단위 셀(113) 및 TFT 단위 셀(33)이 두 개의 모기판, 즉 칼라필터 모기판(100)과 TFT 모기판(30)에 형성되면, 칼라필터 모기판(100)과 TFT 모기판(30)을 상호 부착한다.
칼라필터 모기판(100)과 TFT 모기판(30)의 부착 과정은 칼라필터 모기판(100)과 TFT 모기판(30)이 부착되었을 때, 칼라필터 단위 셀(113)과 TFT 단위 셀(33) 사이의 간격을 일정하게 제한하기 위해서, 도 3a에 도시된 바와 같이 각 칼라필터 셀(113)의 내측 가장자리를 따라 밀봉 스페이서를 산포한다.
아울러, 칼라필터 단위 셀(113)과 TFT 단위 셀(33) 사이에 액정을 주입하였을 경우, 액정이 외부로 흘러나오는 것을 방지하기 위해서 밀봉 스페이서 위에 마스크를 이용하여 밀봉실(115)을 프린팅한다.
이후, 칼라필터 모기판(100)과 TFT 모기판(30)을 부착하였을 경우, TFT 모기판(30)의 소정영역이 한쪽으로 기울어지는 것을 방지하기 위해서, 칼라필터 단위 셀(113)의 사면에서 소정간격 이격된 영역에 도 3b에 도시된 바와 같이 제1 보강 스페이서(118)가 포함된 제1 보강실(117)을 프린팅하고, 제1 보강실(117)에서 소정간격 이격된 영역에 다시 제2 보강 스페이서(118')가 포함된 제2 보강실(119)을 프린팅한다.
제 1 보강실(117)과 제 2 보강실(119)이 각 칼라필터 단위 셀(113)의 외부에 프린팅되면, 서로 다른 막질이 형성되어 있는 칼라필터 모기판(100)과 TFT 모기판(30)이 열에 의해 뒤틀리는 것을 방지하기 위해서, 제1 보강실(117)과 제2 보강실(119) 사이의 빈 공간에 도 3b에 도시된 바와 같이 지지 스페이서(122)를 산포하고, 지지 스페이서(122) 위에 자외선 경화제(121)를 프린팅하여 지지바(120)를 형성한다.
바람직하게 자외선 경화제(121)의 높이는 제1 및 제2 보강실(117, 119)의 높이보다 높게 형성한다. 또한, 지지바(120)에 산포되는 지지 스페이서(122)의 크기는 제1 및 제2 보강실(117)(119)에 포함된 제1 및 제2 보강 스페이서(118, 118')의 크기와 동일한 것이 바람직하지만, 제1 및 제2 보강 스페이서(118, 118')보다 더 큰 것을 사용하여도 무방하다. 여기서, 지지 스페이서(122)를 제1 및 제2 보강 스페이서(118, 118') 보다 큰 것으로 사용할 경우, 지지 스페이서(122)의 크기는 제1 및 제2 보강 스페이서(118, 118') 크기의 5％를 넘지 않는 것이 바람직하다.
칼라필터 모기판(100)에 밀봉실(115)과 제1 및 제2 보강실(117)(119)과 지지바(120)가 프린팅되면, 도 4a에 도시된 바와 같이 칼라필터 모기판(100)과 TFT 모기판(30)을 얼라인시킨다. 이때, 제1 및 제2 보강실(117)(119) 사이에 형성된 지지바(120)의 구성요소 중 퍼지는 특성을 가지고 있는 자외선 경화제(121)가 TFT 모기판(30)이 누르는 힘에 의해서 퍼진다. 이 경우, 자외선 경화제(121)는 제1 및 제2 보강제(117)(119) 사이에 배치됨으로써, 칼라필터 단위 셀(113)과 TFT 단위 셀(33) 사이로 유입되는 것이 방지된다.
이후, 도 4b에 도시된 바와 같이 칼라필터 모기판(100)과 TFT 모기판(30)에 약 0.2kgf /㎤∼1.0kgf /㎤의 압력을 가함과 동시에 지지바(120)에 자외선을 조사하여 지지 스페이서(122)가 존재하는 위치에서 자외선 경화제(121)를 완전히 경화시켜 칼라필터 모기판(100)과 TFT 모기판(30)을 1차적으로 고정시킨다.
칼라필터 모기판(100)과 TFT 모기판(30)이 지지바(120)의 자외선 경화제(121)에 의해서 고정되면, 도 4c에 도시된 바와 같이 각 칼라필터 단위 셀(113)의 사면에 형성되어 있는 밀봉실(115)과 제1 및 제2 보강실(117)(119)을 경화시키기 위한 핫프레스(hot press) 공정을 진행한다. 여기서, 핫프레스 공정은 칼라필터 모기판(100)과 TFT 모기판(30)을 약 0.2kgf /㎤∼1.0kgf /㎤의 압력으로 가압하는 동시에 약 100∼150℃정도의 열을 가하여 밀봉실(115)과 제1 및 제2 보강실(117, 119)을 제1 및 제2 보강 스페이서(118, 118') 높이에서 경화시키는 공정이다.
밀봉실(115)에 의해서 칼라필터 단위 셀(113)과 TFT 단위 셀(33)이 소정간격을 유지하면서 밀봉되면, 제1 및 제2 보강실(117, 119)이 형성되어 있는 영역은 절단 공정에서 커팅된다.
상기에서 설명한 바와 같이 제1 보강실(117)과 제2 보강실(119) 사이에 지지 스페이서(122)가 포함된 자외선 경화제(121)를 프린팅하여 지지바(120)를 형성함으로써, 지지바(120)가 칼라필터 단위 셀(113)과 TFT 단의 셀(33)을 지지하고 있어 핫프레스 공정에서 칼라필터 단위 셀(113)과 TFT 단의 셀(33)이 열에 의해 팽창되는 것을 방지한다.
또한, 지지바(120)에 포함되어 있는 스페이서(122)는 제1 및 제2 보강실(117, 119)에 포함되어 있는 제1 및 제2 보강 스페이서(118, 118')와 동일한 높이에서 자외선 경화제(121)가 경화되도록 하는 역할을 함으로써 칼라필터 단위 셀(113)이 TFT 단위 셀(33)의 균일성이 저하되는 것을 방지한다.
이상에서 설명한 바와 같이 각 칼라필터 단위 셀의 사면에 형성된 제1 보강실과 제2 보강실 사이에 지지 스페이서가 포함된 자외선 경화제를 프린팅하여 지지바를 형성한다.
따라서, 지지바가 칼라필터 단위 셀과 TFT 단의 셀을 지지하고 있어 핫프레스 공정에서 칼라필터 단위 셀과 TFT 단의 셀이 열에 의해 팽창되는 것을 방지하므로, 칼라필터 단위 셀과 TFT 단위 셀에 얼라인 되어 있는 소자들이 틀어지는 것을 최소화할 수 있어 LCD 패널의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 지지바에 포함되어 있는 지지 스페이서가 제1 및 제2 보강실과 동일한 높이에서 자외선 경화제가 경화되도록 제어함으로써, 칼라필터 단위 셀과 TFT 단위 셀 사이의 간격을 균일하게 유지할 수 있는 효과가 있다.
도 1a는 종래의 칼라필터 모기판의 구조를 개략적으로 나타낸 평면도이고,
도 1b는 도 1a를 A-A'선으로 절단한 단면도이며,
도 2는 종래의 TFT 모기판의 구조를 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 3a는 본 발명에 의한 칼라필터 모기판의 구조를 개략적으로 나타낸 평면도이고,
도 3b는 도 3a를 B-B'선으로 절단한 단면도이며,
도 4는 TFT 기판과 칼라필터 기판을 밀봉하는 과정을 설명하기 위한 상태도이다.

Claims (7)

  1. 칼라필터 단위 셀과 TFT 단위 셀을 밀봉하기 위해 상기 칼라필터 단위 셀의 내부에 밀봉실을 인쇄하는 단계;
    상기 TFT 단위 셀이 소정방향으로 기울어지는 것을 방지하기 위해서 상기 칼라필터 단위 셀의 외부 사면에 제1 보강 스페이서가 포함된 제1 보강실과, 제1 보강실과 소정간격 이격된 영역에 제2 보강 스페이서가 포함된 제2 보강실을 각각 형성하는 단계;
    상기 칼라필터 및 상기 TFT 단위 셀이 열에 의해 팽창되는 것을 방지하기 위해서 상기 칼라필터 단위 셀의 사면에 지지바를 형성하는 단계;
    상기 칼라필터 단위 셀과 상기 TFT 단위 셀을 얼라인시키고, 상기 칼라필터 단위 셀과 상기 TFT 단위 셀을 고정하기 위해서 압력과 자외선을 가하여 상기 지지바를 경화시키는 단계; 및
    상기 칼라필터 및 상기 TFT 단의 셀에 열과 압력을 가하여 상기 제1 보강실과 제2 보강실을 경화시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 LCD 패널 제작 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 지지바는 지지 스페이서가 포함된 자외선 경화제를 프린팅하여 형성된 것을 특징으로 하는 LCD 패널 제작 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 지지바는 자외선 경화제를 포함하며, 상기 자외선 경화제가 퍼지는 것을 방지하기 위해서 상기 제1 보강실과 상기 제2 보강실 사이에 형성하는 것을 특징으로 하는 LCD 패널 제작 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 지지바에 포함된 지지 스페이서의 크기는 상기 제1 및 제2 보강 스페이서의 크기보다 약간 크거나 같은 것을 특징으로 하는 LCD 패널 제작 방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 지지 스페이서의 크기는 상기 제1 및 제2 보강 스페이서의 크기의 5%를 넘지 않는 것을 특징으로 하는 LCD 패널 제작 방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 지지바 경화공정에서 가해지는 압력과 상기 핫프레스 공정에서 가해지는 압력은 서로 동일한 것을 특징으로 하는 LCD 패널 제작 방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 지지바 경화공정 및 상기 핫프레스 경화공정에 가해지는 상기 압력은 0.2kgf /㎤∼1.0kgf /㎤인 것을 특징으로 하는 LCD 패널 제작 방법.
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