(57)【要約】 【課題】  封止剤、これを有する表示装置及びその製造方法を提供すること。【解決手段】封止剤は、オキシムエステル（Ｏｘｉｍｅ  Ｅｓｔｅｒ）化合物を含む光開始剤、硬化樹脂、硬化剤、カップリング剤、及び充填剤などを含む。表示装置は、第１基板、第１基板と対向する第２基板、第１基板と第２基板との間に配列された液晶、及び第１基板の縁部に沿って形成され、第１基板と第２基板とを互いに接合する封止パターンを含む。封止パターンは、封止剤が硬化したものである。表示装置の製造方法は、第１基板の縁部に沿って、オキシムエステル化合物を含む光開始剤を有する封止剤を塗布して封止パターンを形成すること、第１基板上に液晶を滴下すること、第１基板と対向するように第１基板上に第２基板を配置すること、及び封止パターンが第１基板と第２基板とを互いに接合することを含む。【選択図】図２
2011008220.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記の化学式１の官能基を含むオキシムエステル化合物を含む光開始剤及び硬化樹脂を含む封止剤であって、
【化１】
2011008220.tif 000012
前記光開始剤のＸ官能基は、下記の化学式２〜４を有する官能基のうちの少なくとも１つを含み、
【化２】
2011008220.tif 000013
【化３】
2011008220.tif 000014
【化４】
2011008220.tif 000015
前記光開始剤のＹ官能基は、下記の化学式５を有する官能基を含み、
【化５】
2011008220.tif 000016
前記光開始剤のＺ官能基は、下記の化学式６及び７を有する官能基のうちの少なくともいずれか１つを含むことを特徴とする封止剤。
【化６】
2011008220.tif 000017
【化７】
2011008220.tif 000018
【請求項２】
前記光開始剤の重量比は、０．５〜２．０重量％であることを特徴とする請求項１に記載の封止剤。
【請求項３】
硬化剤、カップリング剤及び充填剤をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の封止剤。
【請求項４】
前記カップリング剤はシラン系化合物を含み、前記硬化樹脂は、アクリル系化合物及びエポキシ系化合物を含むことを特徴とする請求項３に記載の封止剤。
【請求項５】
前記カップリング剤は、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、３−メタクリルオキシプロピルトリメトキシシラン、３−クロロプロピルメチルジメトキシシラン、及び３−クロロプロピルトリメトキシシランから選択された少なくともいずれか１つを含むことを特徴とする請求項４に記載の封止剤。
【請求項６】
下記の化学式８を有する化合物を含む光開始剤及び硬化樹脂を含む封止剤。
【化８】
2011008220.tif 000019
【請求項７】
第１基板の縁部に沿って請求項１の封止剤を塗布して封止パターンを形成することと、
前記第１基板上に液晶を滴下することと、
前記第１基板上に前記第１基板と対向する第２基板を配置することと、
前記封止パターンを硬化させて、前記第１基板及び前記第２基板を結合することと、を含む表示装置の製造方法。
【請求項８】
前記封止剤は、約５５〜６５重量％の硬化樹脂、約３〜４重量％の硬化剤、約０．５〜２．０重量％の光開始剤、約０．５〜２．０重量％のカップリング剤、及び約２０〜３０重量％の充填剤を含むことを特徴とする請求項７に記載の表示装置の製造方法。
【請求項９】
前記封止パターンを硬化させることは、光によって前記封止剤内の光硬化樹脂を硬化させて硬化樹脂を形成することを含むことを特徴とする請求項７に記載の表示装置の製造方法。
【請求項１０】
第１基板の縁部に沿って請求項６の封止剤を塗布して封止パターンを形成することと、
前記第１基板上に液晶を滴下することと、
前記第１基板上に前記第１基板と対向する第２基板を配置することと、
前記封止パターンを硬化させて、前記第１基板及び前記第２基板を結合することと、を含む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、封止剤、これを有する表示装置及びその製造方法に関し、より具体的には高画質の画像を表示するための封止剤、これを有する表示装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像を表示する表示装置には、液晶表示装置、プラズマ表示装置、及び有機電界発光表示装置などがある。上述の表示装置は、大型テレビやノートパソコンのモニタ及び携帯電話のような画像を表示するための装置に多様に適用される。
【０００３】
上述の表示装置には、互いに対向する２枚の基板が使用される。例えば、液晶表示装置の場合、液晶層を介在して２枚の基板が互いに対向して配置される。液晶層には電界が印加され、電界の作用により液晶層の配列が変化して画像が表示される。
【０００４】
上述の画像が表示される領域を表示領域とすれば、表示領域は、２枚の基板の縁部を除いた中心部に位置する。縁部には２枚の基板を接合するための封止パターン（ｓｅａｌｉｎｇ  ｐａｔｔｅｒｎ）が形成される。
【０００５】
封止パターンは、幾つかの化合物を含む封止剤（ｓｅａｌａｎｔ）で形成され、化合物のうちの一部は、液晶の配列に影響を及ぼす。上述の影響により該表示領域において画質が低下する場合がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、高画質の画像を表示するように改善された封止剤、これを有する表示装置及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の実施形態による封止剤は、オキシムエステル化合物を含む光開始剤（ｐｈｏｔｏｉｎｉｔｉａｔｏｒ）及び硬化樹脂（ｃｕｒｉｎｇ  ｒｅｓｉｎ）を含む。
【０００８】
オキシムエステル化合物は、４−アセチルジフェニルスルフィド（４−Ａｃｅｔｙｌｄｉｐｈｅｎｙｌ  ｓｕｌｆｉｄｅ）、Ｎ−エチルカルバゾール（Ｎ−Ｅｔｈｙｌｃａｒｂａｚｏｌｅ）、及び２’−メチルフェノニール  Ｎ−エチルカルバゾール（２’−Ｍｅｔｈｙｌｐｈｅｎｏｎｙｌ  Ｎ−Ｅｔｈｙｌｃａｒｂａｚｏｌｅ）のうちのいずれか１つの官能基（ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ  ｇｒｏｕｐ）をさらに含んでもよい。
【０００９】
オキシムエステル化合物は、アルキル基（炭素数：１〜１２）をさらに含んでもよい。
【００１０】
オキシムエステル化合物は、フェニール基（Ｐｈｅｎｙｌ）及びアルキル基（炭素数：１〜１２）のうちのいずれか１つの官能基をさらに含んでもよい。
【００１１】
光開始剤の分子量（ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  ｗｅｉｇｈｔ）は３５０以上であってもよい。
【００１２】
本発明の実施形態による表示装置は、第１基板、第１基板と対向する第２基板、第１基板と第２基板との間に位置する液晶、及び第１基板と第２基板とを接合するオキシムエステル化合物を有する封止パターンを含む。
【００１３】
本発明の実施形態による表示装置の製造方法は、第１基板の縁部に沿ってオキシムエステルを含む封止剤を塗布して封止パターンを形成すること、第１基板上に液晶を滴下すること、第１基板と対向するように第１基板上に第２基板を配置すること、及び封止パターンを硬化させて第１基板と第２基板とを接合することを含む。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の実施形態に係る封止剤によれば、液晶の配列に影響が及び画質が低下することを改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態による表示装置の分解斜視図である。
【図２】図１の表示装置における表示領域の境界部分を示した断面図である。
【図３】図１の表示装置の製造過程を説明する図面である。
【図４】図１の表示装置の製造過程を説明する図面である。
【図５】図１の表示装置の製造過程を説明する図面である。
【図６】図１の表示装置の製造過程を説明する図面である。
【図７】図１の表示装置の製造過程を説明する図面である。
【図８】本発明の他の実施形態による表示装置の斜視図である。
【図９】図８の表示装置における表示領域の境界部分を示した断面図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面を参照しつつ、本発明の望ましい実施形態をより詳しく説明する。本発明は多様な変更を加えることができ、様々な形態を有することができるため、特定実施形態を図面に例示し、本明細書に詳しく説明する。しかし、これは本発明を特定の開示形態に対して限定しようとするものではなく、本発明の思想及び技術範囲に含まれる全ての変更、均等物、ないしは代替物を含むことと理解されるべきである。各図面を説明しながら類似する参照符号を、類似する構成要素に対して使用した。添付図面において、構造物のサイズは本発明の明確性に基づくために実際より拡大して示した。第１、第２などの用語は多様な構成要素を説明するにあたって使用することができるが、各構成要素は使用される用語によって限定されるものではない。各用語は１つの構成要素を他の構成要素と区別する目的で使用されるものであって、例えば、明細書中において、第１構成要素を第２構成要素に書き換えることも可能であり、同様に第２構成要素を第１構成要素とすることができる。単数表現は文脈上、明白に異なる意味を有しない限り、複数の表現を含む。
【００１７】
本明細書において、「含む」または「有する」などの用語は、明細書上に記載された特徴、数字、段階、動作、構成要素、部分品、またはこれらを組み合わせたものが存在することを指定しようとするものであって、１つまたはそれ以上の別の特徴、数字、段階、動作、構成要素、部分品、またはこれらを組み合わせたものの存在または付加可能性を予め排除しないことと理解されるべきである。また、層、膜、領域、板などの部分が他の部分の「上に」あるとする場合、これは他の部分の「すぐ上に」ある場合のみでなく、その中間にさらに他の部分がある場合も含む。反対に、層、膜、領域、板などの部分が他の部分の「下に」あるとする場合、これは他の部分の「すぐ下に」ある場合のみでなく、その中間にさらに他の部分がある場合も含む。
【００１８】
図１は、本発明の実施形態による表示装置の分解斜視図である。
【００１９】
図１を参照すると、互いに対向する第１基板１００と第２基板２００が具備され、第１及び第２基板１００、２００の間には液晶層（図２の図面符号４００参照）が介在される。第１基板１００には画像が表示される表示領域（Ｄｉｓｐｌａｙ  Ａｒｅａ：ＤＡ）が定義される。表示領域ＤＡは、第１基板１００の縁部を除いて第１基板１００の中心部を含むように位置する。
【００２０】
表示領域ＤＡの外部には、第１基板１００の縁部に沿って封止パターン３００が形成され、第１基板１００と第２基板２００とを接合させる。封止パターン３００は、表示領域ＤＡの外部の領域に対応する第２基板２００上に形成されてもよい。
【００２１】
表示領域ＤＡの内部の第１基板１００上には複数のゲートライン１１０とデータライン１４０が形成され、これらが相互に交差して画素領域（Ｐｉｘｅｌ  Ａｒｅａ：ＰＡ）が定義される。画素領域ＰＡは、画像が表示される最小単位を示す。画素領域ＰＡのそれぞれには画素電極１６０と薄膜トランジスタＴが具備される。
【００２２】
図２は、図１の表示装置における表示領域の境界部分を示した断面図である。
【００２３】
図２を参照すると、第１及び第２基板１００、２００は、封止パターン３００によって相互に所定間隔で離隔するように結合される。離隔された空間には液晶４１０を有する液晶層４００が介在される。第１基板１００上にはゲートライン１１０から分岐したゲート電極１１１が形成される。ゲート電極１１１上には、ゲート絶縁膜１２０が形成されて第１基板１００の全面を覆う。ゲート絶縁膜１２０上には、半導体パターン１３１がゲート電極１１１と重なって形成される。半導体パターン１３１は、真性半導体からなり一体で形成される。半導体パターン１３１上には、追加的にオーミックコンタクトパターン１３２が形成されてもよい。オーミックコンタクトパターン１３２は、不純物（ｉｍｐｕｒｉｔｉｅｓ）を含み、２つの部分に分離されてもよい。オーミックコンタクトパターン１３２の分離された部分に沿って、ソース電極１４１とドレイン電極１４２が互いに対向して形成される。ソース電極１４１は、データライン１４０に接続される。
【００２４】
ゲート電極１１１、半導体パターン１３１、ソース電極１４１、及びドレイン電極１４２は、薄膜トランジスタＴを構成する。薄膜トランジスタＴ上にはコンタクトホール１５０ｈを有する保護膜１５０が形成される。保護膜１５０上にはコンタクトホール１５０ｈを通じてドレイン電極１４２と電気的に接続される画素電極１６０が形成される。
【００２５】
第２基板上には画素領域ＰＡに対応する部分が開口された遮光膜パターン２１０と画素領域ＰＡに対応する部分を埋めるカラーフィルタ２２０が形成される。遮光膜パターン２１０は、画素領域ＰＡの境界において光を遮断し、カラーフィルタ２２０は、カラー画像を表示するように作用する。遮光膜パターン２１０及びカラーフィルタ２２０上には、画素電極１６０と対向する共通電極２３０が形成される。このとき、カラーフィルタ２２０、遮光膜パターン２１０、及び共通電極２３０は、第１基板１００上に形成されてもよい。
【００２６】
上記のような構造を有する表示装置の動作過程を説明する。
【００２７】
図１及び図２を参照すると、ゲートライン１１０にゲート信号が印加されて薄膜トランジスタＴがターンオンされる。データライン１４０には、画像情報に対応するデータ信号が伝達されて画素電極１６０にはデータ信号に対応するデータ電圧が印加される。共通電極２３０には共通電圧が印加され、画素電極１６０と共通電極２３０の電圧差による電界が、液晶層４００に作用する。液晶４１０は、誘電率異方性を有し、電界によってその配列が変更される。液晶４１０は、屈折率異方性を有し、その配列状態に従って光に対する透過度が変わる。表示装置は、電界の強度と方向を制御して液晶４１０の配列を所望する方向に調節する。その結果、液晶層４００を透過する光によって液晶４１０の配列方向に対応する画像が表示される。
【００２８】
上記のように、表示装置は、液晶４１０を透過する光によって画像が表示されるため、液晶が汚染される（ｃｏｎｔａｍｉｎａｔｅｄ）と、画像の画質が低下する。液晶は、封止パターン３００によって汚染される場合がある。封止パターン３００は、第１及び第２基板１００、２００を結合するための化合物を含み、上記の化合物に含まれる成分が液晶層４００に拡散して液晶を汚染させることがある。
【００２９】
本実施形態による封止パターン３００は、下記のような構成物質を含む封止剤からなり、上記の液晶４１０の汚染を減少させることができる。封止剤は、硬化樹脂、硬化剤（ｃｕｒｉｎｇ  ａｇｅｎｔ）、光開始剤、カップリング剤（ｃｏｕｐｌｉｎｇ  ａｇｅｎｔ）、充填剤（ｆｉｌｌｅｒ）などを含む。
【００３０】
硬化樹脂は、紫外線のような光によって硬化する光硬化樹脂と熱を加えて硬化する熱硬化樹脂とを含む。硬化樹脂は、アクリル系化合物とエポキシ系化合物とを含む。アクリル系化合物は、主に光によって硬化し、エポキシ系化合物は、主に熱によって硬化する。
【００３１】
硬化剤は、封止剤において、各粒子間の隙間を埋めて強度を高める役割をする。硬化剤としては、シリカ、シリコンカーバイド、窒化ケイ素、窒化ホウ素、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、ケイ酸カルシウム、ケイ酸アルミニウム、ガラス繊維などが使用してもよい。
【００３２】
光開始剤は、光の照射を受けて活性ラジカル（ａｃｔｉｖｅ  ｒａｄｉｃａｌ）を形成し、重合（ｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ）反応を誘発して硬化樹脂を形成する。光開始剤は、具体的に次の化学式１の化合物を含む下記の化学式２の化合物から構成される。
【００３３】
【化１】
2011008220.tif 000003
【００３４】
【化２】
2011008220.tif 000004
【００３５】
光開始剤は、オキシムエステル（Ｏｘｉｍｅ  Ｅｓｔｅｒ）化合物を中心に形成されており、下記の化学式３〜化学式５を有する官能基のうちのいずれか１つを含むＸ官能基、化学式６を含むＹ官能基、及び化学式７または化学式８を有する官能基のうちのいずれか１つを含むＺ官能基を含む。
【００３６】
【化３】
2011008220.tif 000005
【００３７】
【化４】
2011008220.tif 000006
【００３８】
【化５】
2011008220.tif 000007
【００３９】
【化６】
2011008220.tif 000008
【００４０】
【化７】
2011008220.tif 000009
【００４１】
【化８】
2011008220.tif 000010
【００４２】
また、光開始剤は、下記の化学式９を含む化合物であってもよい。
【００４３】
【化９】
2011008220.tif 000011
【００４４】
このような光開始剤は、封止剤の光硬化の際に使用される光の中心波長である３６５ｎｍで、最大吸光係数（ｍａｘｉｍｕｍ  ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ  ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）を有しているため、未硬化の光開始剤によって液晶４１０が汚染される程度を減少させることができる。また、光開始剤は、分子量が３５０以上であり、液晶層４００へ溶出し難いため、液晶４１０の汚染を減少させることができる。
【００４５】
カップリング剤は、封止剤の接着強度を高めるために使用される。カップリング剤としては、主にシラン系化合物、例えば、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、３−メタクリルオキシプロピルトリメトキシシラン、３−クロロプロピルメチルジメトキシシラン、及び３−クロロプロピルトリメトキシシランなどが使用される。
【００４６】
充填剤は、封止剤において各粒子間の隙間を埋め、強度を高める役割をする。無機充填剤としては、シリカ、シリコンカーバイド、窒化ケイ素、窒化ホウ素、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、ケイ酸カルシウム、ケイ酸アルミニウム、ガラス繊維などが使用できる。
【００４７】
封止剤の重量比は、硬化樹脂５５〜６５重量％、硬化剤３〜４重量％、光開始剤０．５〜２．０重量％、カップリング剤０．５〜２．０重量％、充填剤２０〜３０重量％の比率で形成されてもよい。
【００４８】
以下において、上述の実施形態による封止剤を使用した表示装置を製造する過程を説明する。
【００４９】
図３〜図７は、図１の表示装置の製造過程を説明する図面である。
【００５０】
図３を参照すると、ステージ１上に第１基板１００が配置される。第１基板１００上に第１基板１００から離隔されて第１ディスペンサー１０が配置される。第１ディスペンサー１０は、別途の供給部から封止剤３００’の供給を受け、第１基板１００の縁部に沿って移動して第１基板１００に封止剤３００’を供給する。封止剤３００’は、硬化樹脂、硬化剤、光開始剤、カップリング剤、及び充填剤を含む。光開始剤は、上述した化学式１の化合物を含む。
【００５１】
図４を参照すると、第１基板１００の縁部に沿って供給された封止剤３００’によって封止パターン３００が形成される。第１基板１００上に第１基板１００から離隔されて第２ディスペンサー２０が配置される。第２ディスペンサー２０は、別途の供給部から液晶４１０の供給を受け、第１基板１００に液晶４１０を供給する。液晶４１０は、封止パターン３００によって取り囲まれた内部領域に滴下される。
【００５２】
図５を参照すると、第１基板１００と対向するように第２基板２００が配置される。第１及び第２基板１００、２００の間には封止パターン３００の高さほどの空間（ｓｐａｃｅ）が形成される。空間は、液晶４１０によって埋められて液晶層４００が形成される。
【００５３】
図６を参照すると、第２基板２００の上部面に光源３０が具備される。光源３０から紫外線などの光が照射されて第１及び第２基板１００、２００に照射される。封止パターン３００に含まれた光硬化樹脂が光に反応して硬化される。
【００５４】
図７を参照すると、第１及び第２基板１００、２００は、ホットプレート（ｈｏｔ  ｐｌａｔｅ）２上に配置される。第１及び第２基板１００、２００は、ホットプレート２から熱の供給を受けて熱処理される。封止パターン３００に含まれた熱硬化樹脂が熱によって硬化される。
【００５５】
図８は、本発明の他の実施形態による表示装置の斜視図であり、図９は、図８の表示装置における表示領域の境界部分を示した断面図である。
【００５６】
図８及び図９を参照すると、互いに対向する第１基板１００と第２基板２００が具備され、第１及び第２基板１００、２００の間には液晶層（図９の図面符号４００参照）が介在される。第１基板１００には画像が表示される表示領域（Ｄｉｓｐｌａｙ  Ａｒｅａ：ＤＡ）が定義される。表示領域ＤＡは、第１基板１００の縁部を除き、第１基板１００の中心部を含むように位置する。
【００５７】
表示領域ＤＡの外部には、第１基板１００の縁部に沿って封止パターン３００が形成され、第１基板１００と第２基板２００とを接合させる。封止パターン３００は、表示領域ＤＡの外部の領域に対応する第２基板２００上に形成されてもよい。
【００５８】
封止パターン３００と表示領域ＤＡとの間には、封止パターン３００が表示領域ＤＡに溶出されることを防ぐ壁部材５００が形成されている。壁部材５００の高さは、封止パターン３００の高さより低くてもよい。
【００５９】
ここで、壁部材５００は、第１基板１００と第２基板２００のうちのいずれに形成されてもよいが、第１基板１００と第２基板２００の間隔を維持させるために、表示領域ＤＡ内に形成される間隔部材（図示せず）が形成される基板と同一基板に形成されるようにすれば、間隔部材と同一パターニング工程で形成することが可能であるため、製造工程を単純化させることができる。
【００６０】
壁部材５００の材質は、間隔部材と同一な紫外線硬化樹脂からなり、アクリル系１５〜２５重量％、アクリル系モノマー１０〜２０重量％、感光剤１〜１０重量％、溶剤５５〜６５重量％の重量比から構成されてもよい。
【００６１】
以上、図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【符号の説明】
【００６２】
１００第１基板
１１０ゲートライン
１４０データライン
１６０画素電極
２００第２基板
２３０共通電極
３００封止パターン
４００液晶層
ＤＡ         表示領域
ＰＡ         画素領域
Ｔ           薄膜トランジスタ
５００壁部材
【図１】
2011008220.tif 000020
【図２】
2011008220.tif 000021
【図３】
2011008220.tif 000022
【図４】
2011008220.tif 000023
【図５】
2011008220.tif 000024
【図６】
2011008220.tif 000025
【図７】
2011008220.tif 000026
【図８】
2011008220.tif 000027
【図９】
2011008220.tif 000028