KR20050050280A - 액정표시장치의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스크린 마스크를 사용하여 은 페이스트를 형성함으로써 생산성 및 소자의 신뢰성을 향상시키도록 한 액정표시장치의 제조방법에 관한 것으로서, 공통전극이 형성된 제 1 기판을 제 2 기판상에 접지시키기 위해 은 페이스트를 형성하는 액정표시장치의 제조방법에 있어서, 상기 제 1, 제 2 기판 중 어느 하나의 기판상에 은 페이스트 형성영역이 패터닝된 스크린 마스크를 정렬하는 단계, 상기 스크린 마스크의 전면에 은 페이스트를 도포한 후 고무밀대를 사용하여 한쪽 방향을 밀면서 상기 은 페이스트 형성영역에 대응된 기판상에 은 페이스트를 형성하는 단계를 포함하여 형성함을 특징으로 한다.

Description

액정표시장치의 제조방법{method for manufacturing of liquid crystal display device}

본 발명은 액정표시장치의 제조방법에 관한 것으로, 특히 소자의 신뢰성을 향상시키는데 적당한 액정표시장치의 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로, 박막트랜지스터 액정표시소자 공정은 기판 제작공정, 셀 제조공정 및 모듈 공정의 세 가지 공정으로 나눌 수 있다.

먼저, 기판 제작공정은 세정된 유리 기판을 사용하여 각각 박막트랜지스터 제작과 칼라필터 제작 공정으로 나눈다.

여기서, 상기 박막트랜지스터 제작공정은 제 1 기판 상에 복수의 박막트랜지스터와 화소전극을 제작하는 공정을 말하는 것이며, 칼라필터 제조공정은 차광막이 형성된 제 2 기판 상에 염료나 안료를 사용하여 R. G. B 색상의 칼라 필터층을 형성하여 공통전극(ITO)을 형성하는 공정을 일컫는다.

또한, 셀 공정은 박막트랜지스터 및 화소전극 공정이 완료된 상기 제 1 기판과 칼라필터 및 공통전극 공정이 완료된 상기 제 2 기판을 두 기판 사이에 일정한 간격이 유지되도록 합착하고 액정을 주입하여 액정표시소자 셀을 제조하는 공정이다.

그리고, 모듈 공정은 신호처리를 위한 회로부를 제작하고 박막트랜지스터 액정표시소자 패널과 신호처리 회로부를 연결시켜 모듈을 제작하는 공정이다.

여기서, 상기 셀 공정은 상기 제 1 기판과 제 2 기판을 합착시키는 공정뿐만 아니라 전기적인 신호에 따라 두 기판의 전압차를 만들기 위해서 접지시키는 공정이 필요하다. 따라서, 이러한 접지는 상기 제 2 기판의 공통전극을 제 1 기판에 접지시킴으로써 가능하다.

이하, 도면을 참조하여 종래 기술의 액정표시소자를 설명하면 다음과 같다.

도 1은 종래의 액정표시소자를 나타낸 평면도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 제 1 기판(1)에 형성된 복수개의 게이트 라인(3)과 상기 각 게이트 라인(3)에 수직한 방향으로 복수개의 데이터 라인(5)이 매트릭스 형태로 배열되어 복수개의 화소영역(6)으로 이루어진 액티브(Active) 영역(12)이 있고, 상기 액티브 영역(12) 내의 액정(도시하지 않음)을 보호하기 위해 상기 액티브 영역(12)의 외곽을 둘러싸도록 형성되어 상기 제 1 기판(1) 및 제 2 기판(2)을 합착시키는 실 패턴(7)(Seal pattern)이 있고, 상기 실 패턴(7)의 외곽에 제 1 기판(1)과 제 2 기판(2)을 도통시키기 위한 은 페이스트(8)(Ag paste)가 있다.

이때, 상기 은 페이스트(8)는 일정간격을 갖고 형성되어 도전성 물질인 은을 이용하여 상기 제 1 기판(1)과 상기 제 2 기판(2)을 접지시킨다.

따라서, 상기와 같은 은 페이스트(8)의 형성방법에 대하여 설명하면 다음과 같다.

도 2는 종래의 도팅법을 이용한 은 페이스트 형성방법을 나타낸 단면도이다.

도 2에 도시한 바와 같이, 공통전극과 배향막 형성을 마친 제 2 기판(21)과, 상기 제 2 기판(21)상의 소정부분에 디스펜싱 장비(22)를 이용하여 은 페이스트를 도팅(dotting)하여 은 페이스트(23)를 형성한다.

여기서, 상기 은 페이스트(23)를 도팅(dotting)하기 위해 사용되는 디스펜싱 장비(22)는 다수개의 노즐이 구비되어 있다.

이때, 상기 디스펜싱 장비(22)는 0.1∼1MPa 정도의 공압을 이용한 압출방식의 노즐을 구비하며, 상기 노즐은 프로그래밍이 되어있는 로봇 암(Robot arm)이 상기 제 2 기판(21)의 원하는 위치에 상기 은 페이스트(23)를 도팅(dotting)한다.

이때, 상기 액정표시소자 셀 공정에서 은 페이스트(23)는 생산성 향상을 위해서 상기 실 패턴(도 1의 7) 주위에 일정한 크기와 간격을 갖도록 위치시켜야만 한다.

그러나 상기와 같은 종래의 액정표시소자의 제조방법에 있어서 다음과 같은 문제점이 있다.

즉, 제 2 기판상에 상기 은 페이스트의 정밀한 도포가 어려울 뿐만 아니라, 디스펜서 노즐의 막힘과 압력 부족으로 인하여 상기 은 페이스트의 부재 또는 미달 상태를 야기하는데, 이들로부터 상기 제 1 기판과 제 2 기판의 단락을 유발할 수 있다.

더욱이, 이와 같은 은 페이스트의 형성시 상기 은 페이스트의 불량 발생은 상기 제 1 기판과 제 2 기판이 통전되지 않아 플릭커(flicker) 불량 등을 유발하기도 한다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로 스크린 마스크를 사용하여 은 페이스트를 형성함으로써 생산성 및 소자의 신뢰성을 향상시키도록 한 액정표시장치의 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 액정표시장치의 제조방법은 공통전극이 형성된 제 1 기판을 제 2 기판상에 접지시키기 위해 은 페이스트를 형성하는 액정표시장치의 제조방법에 있어서, 상기 제 1, 제 2 기판 중 어느 하나의 기판상에 은 페이스트 형성영역이 패터닝된 스크린 마스크를 정렬하는 단계, 상기 스크린 마스크의 전면에 은 페이스트를 도포한 후 고무밀대를 사용하여 한쪽 방향을 밀면서 상기 은 페이스트 형성영역에 대응된 기판상에 은 페이스트를 형성하는 단계를 포함하여 형성함을 특징으로 한다.

또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 의한 액정표시장치의 제조방법은 공통전극이 형성된 제 1 기판을 제 2 기판상에 접지시키기 위해 은 페이스트를 형성하는 액정표시장치의 제조방법에 있어서, 상기 제 1, 제 2 기판 중 어느 하나의 기판상에 은 페이스트 형성영역이 패터닝된 스크린 마스크를 정렬하는 단계, 상기 은 페이스트 형성영역에 대응된 기판상에 디스펜싱 장비를 이용하여 은 페이스트를 도팅하여 은 페이스트를 형성하는 단계를 포함하여 형성함을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 의한 액정표시장치의 제조방법을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명에 의한 액정표시장치를 나타낸 단면도이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 제 1 기판(31) 상에 게이트 전극(32)을 구비하여 일방향으로 형성된 게이트 라인(도시하지 않음)과, 상기 게이트 전극(32)을 포함한 기판 전면에 게이트 절연막(33)과, 상기 게이트 전극(32) 상측의 게이트 절연막(33)상에 섬 모양으로 형성된 반도체층(34)과, 상기 반도체층(34)의 양측단에 소정부분 오버랩되면서 그 일부에 형성된 데이터 라인(도시하지 않음)을 포함한 소오스/드레인 전극(35a)(35b)을 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 게이트 전극(32), 반도체층(34) 및 소오스/드레인 전극(35a)(35b)은 박막트랜지스터를 이룬다.

또한, 상기 드레인 전극(35b)의 표면이 소정부분 노출되도록 콘택홀을 갖고 상기 제 1 기판(31) 전체에 걸쳐 형성된 보호막(36)과, 상기 콘택홀을 통해 상기 드레인 전극(35b)과 연결되도록 형성된 화소전극(37)과, 상기 화소전극(37)을 포함한 제 1 기판(31)의 전면에 걸쳐 형성되는 제 1 배향막(38)을 포함하여 구성된다.

그리고, 상기 제 2 기판(41) 상에 상기 게이트 라인, 데이터 라인 및 박막 트랜지스터에 상응하는 부분의 빛을 차단하는 차광막(42)과, 상기 화소전극(37)의 상응하는 부분의 색상을 구현하기 위한 칼라 필터층(43)과, 상기 칼라 필터층(43) 및 상기 차광막(42) 상에 상기 제 1 기판(31)의 화소 전극(37)으로부터 전위차를 만들기 위해 형성된 공통전극(44)과, 상기 공통전극(44)을 포함한 제 2 기판(41)의 전면에 걸쳐 형성되는 제 2 배향막(45)으로 구성된다.

마지막으로, 상기 제 1 기판(31)과 상기 제 2 기판(41) 사이는 상기 제 1, 제 2 배향막(38,45)에 의해 방향성을 갖는 액정(50)과, 상기 제 1 기판(31)과 상기 제 2 기판(41)간의 간격을 유지하는 절연 물질의 스페이서(51)와, 상기 액정(50)을 보호하기 위해 상기 제 1 기판(31)과 제 2 기판(41)의 가장자리를 접착/밀봉하는 실 패턴(52)과, 상기 실 패턴(52)의 외곽에서 상기 공통전극(44)을 상기 제 1 기판(31)과 접지시키는 은 페이스트(53)(Ag-paste)로 이루어져 있다.

여기서, 상기 은 페이스트(53)는 상기 제 2 기판(41)뿐만 아니라, 상기 제 1 기판(31)에도 형성되어질 수 있는데, 제조과정의 효율을 위해 바람직하게는 상기 제 2 기판(41) 상에 위치한다.

이와 같이 구성된 본 발명에 의한 액정표시장치의 제조방법을 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 제 1 기판(31)위에 금속막을 증착하고, 포토 및 식각 공정을 통해 상기 금속막을 선택적으로 제거하여 게이트 전극(32)을 구비한 게이트 라인(도시하지 않음)을 형성하고, 상기 게이트 라인 및 게이트 전극(32)을 포함한 제 1 기판(31)의 전면에 게이트 절연막(33)을 형성한다.

이어, 상기 게이트 절연막(33)상에 반도체층(34)을 형성하고, 포토 및 식각 공정을 통해 상기 반도체층(34)이 상기 게이트 전극(32)에 상응하는 상기 게이트 절연막(33) 상에만 남도록 선택적으로 패터닝한다.

그리고, 상기 반도체층(34)을 포함한 제 1 기판(31)의 전면에 금속막을 증착하고, 포토 및 식각 공정을 통해 상기 금속막을 선택적으로 제거하여 상기 반도체층(34)의 양단측에 소정부분이 오버랩되는 소오스/드레인 전극(35a)(35b)을 형성한다.

이어, 상기 소오스/드레인 전극(35a)(35b)을 포함한 제 1 기판(31)의 전면에 절연과 평탄화를 위하여 보호막(36)을 형성하고, 상기 드레인 전극(35b)의 표면이 소정부분 노출되도록 상기 보호막(36)을 선택적으로 제거하여 콘택홀을 형성하고, 상기 콘택홀을 포함한 전면에 투명한 금속막을 증착한 후 선택적으로 제거하여 상기 보호막(37)상에 상기 콘택홀을 통해 드레인 전극(35b)과 연결되는 화소전극(37)(ITO)을 형성한다.

이어, 상기 화소전극(37)을 포함한 제 1 기판(31)의 전면에 제 1 배향막(38)을 형성한다.

그리고 상기 제 2 기판(41)에 상기 제 1 기판(31)에 형성된 게이트 라인, 데이터 라인 및 상기 박막 트랜지스터에 상응하는 부분에 누설되는 빛을 차단하기 위한 크롬과 같은 차단물질을 증착한 후 선택적으로 패터닝하여 차광막(42)을 형성하고, 상기 차광막(42) 사이의 화소전극(37)에 상응한 부위에 R. G. B의 단위 셀로 구성되는 칼라 필터층(43)을 형성한다.

이어, 상기 칼라 필터층(43)과 상기 차광막(42)상에 상기 제 1 기판(31)의 박막트랜지스터에 의해 구동되는 화소전극(37)의 전압차를 유도하기 위해 공통전극(44)을 형성하고, 상기 공통전극(44)의 접지를 위해 상기 제 2 기판(41)의 외곽 가장자리 부분에 스크린 마스크를 사용한 스크린 인쇄 또는 스크린 마스크 및 디스펜싱 장비를 이용하여 페이스트(53)를 형성한다.

그리고 상기 은 페이스트(53)가 형성된 상기 제 2 기판(41) 전면에 제 2 배향막(45)이 형성될 수도 있다.

또한, 상기 제 2 기판(41) 상에 상기 셀 갭(Gap)을 유지시키기 위한 스페이서(51)를 산포하고, 액정(50)을 보호하기 위해 상기 제 2 기판(41)의 가장자리 부분에 실 패턴(52)을 형성한다.

그리고 상기 제 1 기판(31)과 상기 제 2 기판(41)을 합착한 후 상기 제 1 기판(31)과 상기 제 2 기판(41) 사이에 액정(50)을 주입한다.

한편, 본 발명의 액정표시장치의 제조방법에서 은 페이스트를 형성하는 방법을 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

도 4는 본 발명에서 스크린 인쇄법을 이용하여 은 페이스트를 형성하는 방법을 나타낸 단면도이다.

도 4에 도시한 바와 같이, 은 페이스트 형성영역이 패터닝된 스크린 마스크(61)와, 상기 스크린 마스크(61)를 통해 제 2 기판(41)에 은 페이스트를 선택적으로 공급하여 은 페이스트(53)를 형성하는 고무 롤러(squeeze)(62)가 구비된다.

상기한 바와 같은 스크린 인쇄 방법은 은 페이스트(53) 형성영역이 패터닝된 스크린 마스크(61) 상에 은 페이스트(53)를 도포하고, 상기 고무 롤러(62)를 한 쪽 방향으로 밀면서 상기 은 페이스트 형성영역에 대응된 제 2 기판(41)상에 은 페이스트(53)를 형성한다.

또한, 도 5는 본 발명에서 은 페이스트를 형성하는 다른 방법을 나타낸 단면도이다.

도 5에 도시한 바와 같이, 은 페이스트 형성영역이 패터닝된 스크린 마스크(61)와, 상기 스크린 마스크(61)를 통해 제 2 기판(41)에 은 페이스트를 선택적으로 공급하기 위한 디스펜싱 장비(63)로 구성된다.

따라서 상기 스크린 마스크(61)에 형성된 은 페이스트 형성영역의 상부에 디스펜싱 장비(63)를 정렬하고, 상기 디스펜싱 장비(63)에 소정의 압력을 가하여 상기 은 페이스트 형성영역에 대응된 제 2 기판(41)상에 은 페이스트(53)를 도팅하여 형성한다.

따라서 본 발명에서 은 페이스트(53)를 스크린 인쇄 또는 스크린 마스크를 사용한 도팅 방식으로 형성함으로써 정확하고 다양한 크기와 모양을 가지며, 각각의 상기 은 페이스트(53)는 일정한 거리를 두고 형성할 수 있다.

또한, 상기 제 2 기판(41)의 공통전극(44) 상에 형성된 상기 은 페이스트(53)는 제 1 기판(31)과의 용착을 개선하기 위해 상기 공통전극(44)의 형성 전에 먼저 형성되어질 수도 있다.

이와 같은 은 페이스트(53)의 형성에 대하여 자세히 살펴보면, 공통전극(44)이 형성된 상기 제 2 기판(41) 가장자리의 상기 실 패턴(52)의 높이에 준하여 셀 갭(Cell gap) 유지를 위한 높이 이상으로 개구부가 형성된 스크린 마스크(61)를 정렬시킨 후 전면에 은(Ag)을 코팅(coating)함으로써 은 페이스트 형성영역에 대응된 제 2 기판(41)상에 은 페이스트(53)를 형성한다.

따라서, 상기 은 페이스트(53)는 상기 스크린 마스크(61)를 사용하기 때문에 제 1 기판(31) 또는 제 2 기판(41) 상에 규칙적이고 정확하게 위치될 수 있고, 어떠한 크기를 가지는 모양이라도 자유로운 적용이 가능하여 최적의 형태로 제작이 가능하고, 높이의 차이를 갖지 않음으로써 은 페이스트 불량을 없앨 수 있기 때문에 제품의 신뢰성을 높일 수 있다.

또한, 상기 스크린 마스크(61)에 패터닝된 은 페이스트 형성영역의 사이즈는 최종적으로 형성되는 은 페이스트(53)보다 작은 것을 사용함으로써 상기 스크린 마스크(61)에 묻어 있는 상태를 보고 도팅 공정에 대한 모니터링(monitoring)을 쉽게 할 수 있고, 위치 공정도 스크린 마스크(61)에 대한 초기 셋팅(setting)만 제대로 된다면 200㎛ 이내로 관리할 수 있다.

한편, 이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 액정표시장치의 제조방법은 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 스크린 인쇄 또는 스크린 마스크와 도팅 방법으로 은 페이스트를 형성함으로써 기판상에 규칙적이고 정확하게 위치시킬 수 있다.

둘째, 은 페이스트의 불량을 제거함으로써 생산성 및 경제성을 향상시킬 수 있다.

도 1은 종래의 액정표시소자를 나타낸 평면도

도 2는 종래의 도팅법을 이용한 은 페이스트 형성방법을 나타낸 단면도

도 3은 본 발명에 의한 액정표시장치를 나타낸 단면도

도 4는 본 발명에서 은 페이스트를 형성하는 방법을 나타낸 단면도

도 5는 본 발명에서 은 페이스트를 형성하는 다른 방법을 나타낸 단면도

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

53 : 은 페이스트 61 : 스크린 마스크

62 : 고무 밀대 63 : 디스펜싱 장비

Claims (3)

1. 공통전극이 형성된 제 1 기판을 제 2 기판상에 접지시키기 위해 은 페이스트를 형성하는 액정표시장치의 제조방법에 있어서,

   상기 제 1, 제 2 기판 중 어느 하나의 기판상에 은 페이스트 형성영역이 패터닝된 스크린 마스크를 정렬하는 단계;

   상기 스크린 마스크의 전면에 은 페이스트를 도포한 후 고무밀대를 사용하여 한쪽 방향을 밀면서 상기 은 페이스트 형성영역에 대응된 기판상에 은 페이스트를 형성하는 단계를 포함하여 형성함을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 은 페이스트가 형성된 기판은 공통전극이 형성된 제 1 기판인 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
3. 공통전극이 형성된 제 1 기판을 제 2 기판상에 접지시키기 위해 은 페이스트를 형성하는 액정표시장치의 제조방법에 있어서,

   상기 제 1, 제 2 기판 중 어느 하나의 기판상에 은 페이스트 형성영역이 패터닝된 스크린 마스크를 정렬하는 단계;

   상기 은 페이스트 형성영역에 대응된 기판상에 디스펜싱 장비를 이용하여 은 페이스트를 도팅하여 은 페이스트를 형성하는 단계를 포함하여 형성함을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.