(57)【要約】【課題】曲がりが可能であり、セル・ギャップが小さく、駆動電圧を低くすることができるマイクロ・ピクセル液晶表示装置の製造方法を提供する。【解決手段】上部および下部基板に透明電極層を蒸着する段階と、写真蝕刻工程を利用してＰＲ（ＰｈｏｔｏＲｅｓｉｓｔ）パターンを形成する段階と、前記ＰＲパターンをマスクを利用して、上記透明電極層にパターンを形成する段階と、前記基板を組み立てて、半製ＬＣＤで形成する段階と、前記半製ＬＣＤを切断し、単一のセルとして形成する段階と、硬化型高分子と液晶を含むマイクロ・ピクセル混合物を前記セル各々に注入する段階と、前記マイクロ・ピクセル混合物に含まれた前記高分子を硬化し、各セル内にマイクロ・ピクセルを形成する段階と、偏光フィルムを前記セル各面に付着する段階とを含むことを特徴とする。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上部および下部基板に透明電極層を蒸着する段階と、
写真蝕刻工程を利用してＰＲ（ＰｈｏｔｏＲｅｓｉｓｔ）パターンを形成する段階と、
前記ＰＲパターンをマスクで利用して、前記透明電極層にパターンを形成する段階と、
前記基板を組み立てて、半製（ｓｅｍｉ−ｆｉｎｉｓｈｅｄ）ＬＣＤとして形成する段階と、
前記半製ＬＣＤを切断し、単一のセルとして形成する段階と、
硬化型高分子と液晶を含むマイクロ・ピクセル混合物を前記セル各々に注入する段階と、
前記マイクロ・ピクセル混合物に含まれた前記高分子を硬化して、各セル内にマイクロ・ピクセルを形成する段階と、
偏光フィルムを前記セル各面に付着する段階と、
を含むマイクロ・ピクセル液晶表示装置の製造方法。
【請求項２】
前記基板は、プラスチック・フィルムのようなフレキシブルな基板を使う請求項１に記載のマイクロ・ピクセル液晶表示装置の製造方法。
【請求項３】
前記透明電極層を蒸着した後、前熱処理工程をさらに含む請求項１に記載のマイクロ・ピクセル液晶表示装置の製造方法。
【請求項４】
前記写真蝕刻工程は、前記透明電極層にＰＲをスピン・コーティングする段階と、
前記ＰＲをソフト・ベイクする段階と、
前記基板をアライナーに位置させる段階と、
前記ＰＲにＵＶを露光する段階と、
前記ＰＲを現像する段階と、
前記ＰＲをハード・ベイクする段階と、
を含む請求項１に記載のマイクロ・ピクセル液晶表示装置の製造方法。
【請求項５】
前記透明電極層にパターンを形成した後、前記透明電極層を検査する段階をさらに含む請求項１に記載のマイクロ・ピクセル液晶表示装置の製造方法。
【請求項６】
前記基板を組み立てて、半製ＬＣＤとして形成する段階は、
上部および下部基板の中で、一つの基板には、スペイサーを散布し、他の基板には、シーラントを塗布してシール・ラインを形成する段階と、
前記上部および下部基板を結合する段階と、
前記シール・ラインを硬化させる段階と、
を含む請求項１に記載のマイクロ・ピクセル液晶表示装置の製造方法。
【請求項７】
前記スペイサーの形態は、球または柱の模様である請求項６に記載のマイクロ・ピクセル液晶表示装置の製造方法。
【請求項８】
前記シーラントは、ＵＶ硬化性高分子または熱硬化性高分子である請求項６に記載のマイクロ・ピクセル液晶表示装置の製造方法。
【請求項９】
前記シール・ラインはＵＶまたは熱によって硬化する請求項６に記載のマイクロ・ピクセル液晶表示装置の製造方法。
【請求項１０】
前記マイクロ・ピクセル混合物に含まれた請求項１に記載の前記硬化型高分子の粘性度は、５ないし１０００ｃｐｓのマイクロ・ピクセル液晶表示装置の製造方法。
【請求項１１】
前記マイクロ・ピクセル混合物に含まれた請求項１に記載の前記液晶の粘性度は５ないし１０００ｃｐｓのマイクロ・ピクセル液晶表示装置の製造方法。
【請求項１２】
前記マイクロ・ピクセル混合物に含まれた請求項１に記載の前記高分子は、ＵＶ硬化型高分子または熱硬化型高分子のマイクロ・ピクセル液晶表示装置の製造方法。
【請求項１３】
前記マイクロ・ピクセル混合物に含まれた前記高分子を硬化する段階は、
前記セルにマイクロ・ピクセル混合物を注入する段階と、
前記セルを少なくともＵＶ光源に露出させる段階と、
前記セルを冷却する段階と、
を含むマイクロ・ピクセル液晶表示装置の製造方法。
【請求項１４】
前記セルにマイクロ・ピクセル混合物を注入する間に前記セルを前熱処理する工程をさらに含む請求項１３に記載のマイクロ・ピクセル液晶表示装置の製造方法。
【請求項１５】
前記前熱処理の温度は、２３ないし５０℃の請求項１４に記載のマイクロ・ピクセル液晶表示装置の製造方法。
【請求項１６】
前記高分子を硬化する間に前記セルに熱処理をする段階をさらに含む請求項１３に記載のマイクロ・ピクセル液晶表示装置の製造方法。
【請求項１７】
前記熱処理温度は、３０ないし７０℃の請求項１６に記載のマイクロ・ピクセル液晶表示装置の製造方法。
【請求項１８】
前記セル内に前記マイクロ・ピクセル混合物の高分子を硬化する方法は、
前記セルに前記マイクロ・ピクセル混合物を注入する段階と、
前記セルを最小限一つの熱源に露出させる段階と、
前記セルを冷却する段階と、
を含む請求項１に記載のマイクロ・ピクセル液晶表示装置の製造方法。
【請求項１９】
前記セルに前記混合物を注入する間に、前記セルを前熱処理する段階をさらに含む請求項１８に記載のマイクロ・ピクセル液晶表示装置の製造方法。
【請求項２０】
前熱処理温度は、２３ないし１２０℃の請求項１９に記載のマイクロ・ピクセル液晶表示装置の製造方法。
【請求項２１】
熱硬化温度は、４０ないし１８０℃の請求項１８に記載のマイクロ・ピクセル液晶表示装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置に関する。より詳しくは、マイクロ・ピクセル液晶表示装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近、電子紙は従来の保存媒体中一つの紙を代えている。しかしこのためにはいくつかの技術的問題が解決されなければならない。
いくつかの例を上げると、紙のように曲げることができ、電力消耗が少なければならないし、応答速度が速くなければならない。電子紙の技術で現在使われているものは、電気泳動（ｅｌｅｃｔｒｏｐｈｏｒｅｔｉｃ）ディスプレーである。
【０００３】
図１は、マイクロ・カプセル技術と関連のある電気泳動ディスプレーを図示している。それぞれのマイクロ・カプセルは、その直径が３０〜７０μｍであり、陽電荷として帯電された白色粒子と陰電荷で帯電された黒い色粒子を含んでいる。
【０００４】
電気泳動ディスプレーは、上部および下部透明基板の間において選択的に印加された電場によってイメージが表現される。電場が印加されれば、カプセル内の黒い色または白色の粒子は、電場により透明電極に移動することになる。このような原理により、コントラストが具現されて、文字とイメージが上部透明電極層に表示されるのである。
【０００５】
しかし、比較的大きい大きさのマイクロ・カプセルとマイクロ・カプセル内部で粒子の移動を要求するので、３０〜７０Ｖの高い駆動電圧が要求され、応答速度が遅くなり、グレースケール（ｇｒａｙ  ｓｃａｌｅ）を表わすことはできない。
図２は、マイクロ・カプセルの代わりにマイクロ・カップを利用した電気泳動ディスプレーの他の例を図示している。
【０００６】
それぞれのマイクロ・カップは幅が、６０〜１８０μｍ、厚さは５〜３０μｍ、そして高さは１５〜４０μｍで形成されている。マイクロ・カップは、基板にエンボッシング（ｅｍｂｏｓｓｉｎｇ）処理によって形成され、カップ内部には一種類の電荷として帯電された粒子と切れ端が入っている。
【０００７】
マイクロ・カップは、帯電された粒子および切れ端の漏出を防ぐために、シーリング・レイヤー（Ｓｅａｌｉｎｇ  Ｌａｙｅｒ）で密封されている。上部の電極は、接着層によって、シーリング・レイヤー（Ｓｅａｌｉｎｇ  Ｌａｙｅｒ）状に付着している。マイクロ・カップに電場が選択的に印加されれば、マイクロ・カプセルと同じ原理によって文字やイメージが表現される。
【０００８】
しかし、このようなディスプレーは、マイクロ・カプセルと同じように駆動電圧が高く、応答速度が遅いという短所がある。マイクロ・カップがマイクロ・カプセルよりその大きさが小さく、１０〜５５Ｖの相対的な低い駆動電圧を持つが、携帯用製品として使うには、相変らず高い駆動電圧であり、粒子の物理的な運動として作動するので、相変らず応答速度が大変遅いという短所がある。
【０００９】
特許文献１において公開されたマイクロ・ピクセル液晶表示装置（ｍｉｃｒｏ  ｐｉｘｅｌ  ｌｉｑｕｉｄ  ｃｒｙｓｔａｌ  ｄｉｓｐｌａｙ）は、前記に説明した短所を解決するために開発された。
【００１０】
【特許文献１】韓国特許出願第１０−２００５−００４３４２５号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
上記のような従来技術の問題点を解決するために案出された本発明は、硬化型高分子と液晶を混合したマイクロ・ピクセル混合物を利用したマイクロ・ピクセル液晶表示装置の製造方法を提供することに目的がある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の前記目的は、
上部および下部基板に透明電極層を蒸着する段階と、
写真蝕刻工程を利用してＰＲ（ＰｈｏｔｏＲｅｓｉｓｔ）パターンを形成する段階と、
前記ＰＲパターンをマスクとして利用して、上記透明電極層にパターンを形成する段階と、
前記基板を組み立てて、半製（ｓｅｍｉ−ｆｉｎｉｓｈｅｄ）ＬＣＤとして形成する段階と、
前記半製ＬＣＤを切断して、単一のセルとして形成する段階と、
【００１３】
硬化型高分子と液晶を含むマイクロ・ピクセル混合物を前記セル各々に注入する段階と、
前記マイクロ・ピクセル混合物に含まれた前記の高分子を硬化し、各々セル内にマイクロ・ピクセルを形成する段階と、
偏光フィルムを前記セル各面に付着する段階とを含むマイクロ・ピクセル液晶表示装置製造方法によって達成される。
【発明の効果】
【００１４】
したがって、本発明のマイクロ・ピクセル液晶表示装置の製造方法は、曲がりが可能であり、セル・ギャップが小さく、駆動電圧を低くすることができて携帯用装置に適用できる長所がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下においては、添付された図面を参照し、本発明の望ましい実施例を詳細に説明することにする。
図３によれば、本発明のマイクロ・ピクセル液晶表示装置パネルの製造工程は、従来のＬＣＤに使われる液晶代わりに、各セルにマイクロ・ピクセル混合物を注入した後、高分子を硬化する工程を除いた従来の手動方式のプラスチックＬＣＤ製造方式と似ている。
【００１６】
図３のＳ１工程によれば、一般的にプラスチックを使う上部および下部基板にスパッタリングを利用して、透明の電極層を蒸着する。
図３のＳ２工程によれば、熱に弱いプラスチック特性の上、透明の電極層が形成された上部および下部基板において前熱処理をし、引き続き進行される工程において発生する基板の変形を防ぐ。
【００１７】
図３のＳ３でＳ９工程によれば、スピン・コーティングＳ３、ソフト・ベイクＳ４、整列と露光Ｓ５、現象Ｓ６、ハード・ベイクＳ７、蝕刻Ｓ８、ストリップＳ９および検査１０として構成された従来のパターニング工程を利用して、透明の電極層パターンを形成する。
【００１８】
スピン・コーティング工程Ｓ３に、ＰＲは基板の回転によって、基板上にコーティングされ、ソフト・ベイクＳ４は、ＰＲに含まれたソルベントを蒸発させて除去する。
基板にコーティングされたＰＲに、パターンを形成するために、整列および露光工程Ｓ５を遂行する。整列と露光工程であるＳ５では、整列装置に基板を位置させ、マスクを通じてＵＶを基板に照射する。Ｓ６工程によれば、基板上にコーティングされてＵＶ光を照射されたＰＲは、現像液によって除去され、ＵＶ光を照射されなかったＰＲは、基板上に残存する。後のＳ８工程では、現像工程において残ったＰＲは、透明の電極層を蝕刻するためにマスクとして使う。
【００１９】
そしてハード・ベイク工程Ｓ７は、現像工程後、基板上に残ったＰＲを硬化させる。
Ｓ８工程によれば、ＰＲを蝕刻マスクで利用して蝕刻することによって、透明の電極層をＰＲパターンと同じパターンとして形成する。このようなパターニングされた電極は、液晶の整列変化に必要な電圧をセルに印加する。
蝕刻工程後、ＰＲは、ストリップ工程Ｓ９によって除去される。そしてパターニングされた電極を検査する（Ｓ１０）。
【００２０】
次に、基板にスペーサーとシーラントを塗布する（Ｓ１１）。上部および下部基板中でどちらか一つの基板上に球形または柱型の高分子スペーサーをコーティングする（Ｓ１２）。このようなスペーサーは、基板の間の間隔のセル・ギャップを一定に維持させる。スペーサーは基板の全領域または一部領域に、選択的に散布される。シーラントは他の基板に塗布される。シーラントは、熱硬化またはＵＶ硬化型高分子を使うことができる。シーラントが塗布された領域の外、基板の残り領域にはマイクロ・ピクセルが注入され存在することになる。
【００２１】
スペーサーとシーラントが塗布された二つの基板を互いに付着し、シーラントを硬化の特性によりＵＶまたは熱を加え、硬化（Ｓ１３）させ、半製ＬＣＤセルとして形成（Ｓ１２、Ｓ１３）した後、切断し、それぞれの独立したセルとして形成する（Ｓ１４）。
従来にともなう工程でセルに注入する液晶代わりに液晶と硬化型高分子を混合したマイクロ・ピクセル混合物を各セルに注入する。
【００２２】
マイクロ・ピクセル混合物を準備する過程において、高分子の粘性および濃度が重要な要素として作用する。混合物を形成するために高分子の粘性は、液晶の粘性より低くなるか、同じ位でなければならない。
本発明では、高分子の粘性が５〜１０００ｃｐｓ、液晶の粘性が５〜１０００ｃｐｓである。混合物において高分子の濃度は、各セルに形成された壁の厚さに影響を与える。
【００２３】
もし高分子の濃度が低ければ、セルの間の壁は非常に薄くなる。このように作られたマイクロ・ピクセル液晶表示装置は、外部から加えられた外力による曲がりまたは圧力をよく受け入れる。
もし高分子の濃度が高ければ、マイクロ・ピクセル液晶表示装置は、不透明になり駆動電圧は高くなる。
【００２４】
液晶と硬化型高分子を混合する過程において高分子の粘性により熱を加えたり、加えなかったりすることがある。
混合が完了したマイクロ・ピクセル混合物を真空が形成されたそれぞれの独立したセル内部に注入する（Ｓ１５）。
まず、セル内部が混合物で満たされれば、各セルは密封し、高分子硬化工程Ｓ１６は、各セル内部に配向膜とマイクロ・ピクセルを形成する。
【００２５】
高分子硬化工程Ｓ１６が完了すれば、セル表面に偏光フィルム（透明版、反射版または反透明版）を付着する（Ｓ１７）。
ＴＮ液晶表示装置において、二つの基板上に各々形成された配向膜のラビング（ｒｏｂｂｉｎｇ）方向は互いに垂直であり、配向のラビング方向と同じ偏光フィルムが使われる。ＳＴＮ液晶表示装置においては、二つの基板上に各々形成された配向膜のラビング方向は、１８０〜２７０度まで、多様な角度で成り立ち、偏光フィルムは、配向膜のラビングと平行には付着されない。そしてパネルの一側に形成された電極には、電圧を印加するためのＴＡＢが付着される（Ｓ１８）。
【００２６】
図４によれば、ＵＶ硬化型高分子が含まれたマイクロ・ピクセル混合物の硬化工程を現わす。マイクロ・ピクセル混合物は各セルに注入される（Ｓ１１０）。各セルに注入される混合物は前熱処理工程がしたりしないこともある。もしマイクロ・ピクセル混合物の粘性が大変大きければ、セル内にマイクロ・ピクセル混合物の円滑な注入のために、前熱処理工程が追加される。マイクロ・ピクセル混合物の粘性が適切ならば、前熱処理工程は必要ない。
【００２７】
しかし前熱処理はマイクロ・ピクセル混合物の円滑な注入に役に立つが、その温度の範囲は２５〜７５℃である。マイクロ・ピクセル混合物の注入（Ｓ１１０）後には１００ｍＪ〜１００ＪのエネルギーとしてＵＶ光をセルに照射し、マイクロ・ピクセル混合物に含まれたＵＶ硬化型高分子を硬化する（Ｓ１２０）。
【００２８】
ＵＶ光を照射する過程において高分子の効果的な硬化のため、セルに３０〜８０℃の温度を加える。ＵＶ光をセルの全面に照射しなければならない。追加としてセル内において、マイクロ・ピクセルを均一に形成するためにＵＶ光源をセル後面にも位置させ、照射しなければならない。さらにＵＶ光源の数は限定しない。すなわち、セルの面積により一面に備わったＵＶ光源の数は２個以上でありうる。セル内にマイクロ・ピクセルが形成されれば、セルを常温で冷却する（Ｓ１３０）。
【００２９】
図５によれば、マイクロ・ピクセル混合物に含まれた熱硬化型高分子を硬化工程を現わしている。
上記において説明したＵＶ硬化工程のように、マイクロ・ピクセル混合物を注入する過程において前熱処理をしたりしないこともある（Ｓ２１０）。しかしＵＶ硬化工程と違い、前熱処理温度は、高分子を硬化させることができる温度に依存しており、高分子の硬化温度を超過しない範囲として２５〜１２０℃である。
【００３０】
セルにマイクロ・ピクセル混合物が注入（Ｓ２１０）された後には、４０〜１８０℃の温度で高分子を硬化する（Ｓ２２０）。
まず、高分子が完全に硬化すれば、セルを常温で冷却する。
高分子が硬化する過程では、ＵＶまたは熱によって、先に電極上に高分子層が形成され、後に、電極上に形成された高分子層に垂直の高分子壁が形成される。電極上に形成された高分子層は、配向膜役割をし、マイクロ・ピクセルに含まれた液晶は、壁によって隔離される。
【００３１】
図６は、本発明にともなうマイクロ・ピクセル液晶表示装置の断面を図示している。透明電極層（２０）は、基板に形成されていて、電極層（２０）上に配向膜（３０）が形成されている。高分子壁（４０）は、配向膜の間に形成され、高分子壁の方向は配向膜と垂直である。そして液晶（５０）は、高分子壁（４０）の間に孤立になっている。
本発明によれば、セル・ギャップは０．５〜１０μｍである。
【００３２】
図７は、本発明に他のマイクロ・ピクセル液晶表示装置の上面図である。
マイクロ・ピクセルは、ほとんど球形態をしていてピクセルの直径は０．５〜３０μｍである。
本発明にともなうマイクロ・ピクセル液晶表示装置の駆動電圧は１〜２０Ｖである。
さらにＰＭＬＣＤ（Ｐａｓｓｉｖｅ  Ｍａｔｒｉｘ  ＬＣＤ）をＴＦＴアレイを形成する工程をさらに含むＡＭＬＣＤ（Ａｃｔｉｖｅ  Ｍａｔｒｉｘ  ＬＣＤ）製造に適用することができる。
【００３３】
本発明は、好ましい実施例をあげて図示し説明しているが、前記の実施例に限らず、多くの変形が、本発明の技術的思想内において、当分野の通常の知識を持つものにより可能なのは明白である。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】マイクロ・カプセル表示装置の構造図である。
【図２】マイクロ・カップ表示装置の構造図である。
【図３】マイクロ・ピクセル液晶表示装置の工程流れ図である。
【図４】マイクロ・ピクセル液晶表示装置の工程中においてＵＶ硬化型高分子の硬化工程流れ図である。
【図５】マイクロ・ピクセル液晶表示装置の工程中のおいて熱硬化型高分子の硬化工程流れ図である。
【図６】マイクロ・ピクセル液晶表示装置の断面図である。
【図７】マイクロ・ピクセル液晶表示装置の対面イメージである。
【符号の説明】
【００３５】
１０：基板
２０：透明の電極層
３０：配向膜
４０：高分子の壁
５０：液晶
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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