KR100843972B1 - 액정표시장치 및 그 제조방법 - Google Patents

액정표시장치 및 그 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR100843972B1
KR100843972B1 KR1020020027286A KR20020027286A KR100843972B1 KR 100843972 B1 KR100843972 B1 KR 100843972B1 KR 1020020027286 A KR1020020027286 A KR 1020020027286A KR 20020027286 A KR20020027286 A KR 20020027286A KR 100843972 B1 KR100843972 B1 KR 100843972B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
substrate
color filter
array
cell
scribe line
Prior art date
Application number
KR1020020027286A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20030089188A (ko
Inventor
이종칠
조규수
Original Assignee
엘지디스플레이 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지디스플레이 주식회사 filed Critical 엘지디스플레이 주식회사
Priority to KR1020020027286A priority Critical patent/KR100843972B1/ko
Publication of KR20030089188A publication Critical patent/KR20030089188A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100843972B1 publication Critical patent/KR100843972B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1339—Gaskets; Spacers; Sealing of cells
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/136—Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit
    • G02F1/1362—Active matrix addressed cells
    • G02F1/136209—Light shielding layers, e.g. black matrix, incorporated in the active matrix substrate, e.g. structurally associated with the switching element
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/136—Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit
    • G02F1/1362—Active matrix addressed cells
    • G02F1/136286—Wiring, e.g. gate line, drain line
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/02—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers
    • H01L27/12—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body
    • H01L27/1214—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body comprising a plurality of TFTs formed on a non-semiconducting substrate, e.g. driving circuits for AMLCDs
    • H01L27/1259—Multistep manufacturing methods
    • H01L27/1288—Multistep manufacturing methods employing particular masking sequences or specially adapted masks, e.g. half-tone mask
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/136—Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit
    • G02F1/1362—Active matrix addressed cells
    • G02F1/136222—Colour filters incorporated in the active matrix substrate
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F2201/00—Constructional arrangements not provided for in groups G02F1/00 - G02F7/00
    • G02F2201/12—Constructional arrangements not provided for in groups G02F1/00 - G02F7/00 electrode
    • G02F2201/123—Constructional arrangements not provided for in groups G02F1/00 - G02F7/00 electrode pixel

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)

Abstract

본 발명은 액정표시장치 셀 컷팅 공정에서 기판에 강한 공기압을 분사하여 컷팅을 실시함으로써 기판의 손상, 데이터 패드 오픈, 씰 터짐 및 셀 갭 불량을 방지할 수 있는 액정표시장치 및 그 제조방법을 개시한다. 개시된 본 발명은 투명성 기판 상에 금속막, 게이트 이중 절연막, 비정질 실리콘, 도핑된 비정질 실리콘, 및 금속막을 각각 차례로 도포하고 식각하여 TFT와 게이트 버스 라인 및 데이터 버스 라인을 형성하는 단계; 상기 TFT가 형성된 절연 기판 상에 보호막을 셀갭 두께로 도포하는 단계; 상기 보호막이 도포된 절연 기판 상에 하프톤 마스크를 사용하여 상기 TFT와 게이트 패드 및 데이터 패드에 비아홀, 셀 갭유지를 위한 포스트(post) 및 보호층을 형성하는 단계; 및 상기 포스트(post)가 형성된 절연 기판 상에 ITO 금속을 도포하고 식각하여 화소전극을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
셀, 컷팅, 스크라이브(SCRIBE), 포스트(POST), 브레이크 바, 에어(air)

Description

액정표시장치 및 그 제조방법{LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE AND METHOD FOR MANUFACTURING LCD}
도 1은 종래 기술에 따라 액정표시장치의 상하부 기판이 합착된 셀을 패널단위로 스크라이브 라인을 형성한 평면도.
도 2a 내지 도 2f는 종래 기술에 따라 스크라이브 라인이 형성되어 있는 셀을 컷팅하는 과정을 도시한 단면도.
도 3a 내지 도 3c는 본 발명에 따른 어레이 기판의 제조 공정을 개략적으로 도시한 도면.
도 4는 본 발명에 따른 액정표시장치의 상하부 기판이 합착된 셀을 패널단위로 스크라이브 라인을 형성한 평면도.
도 5는 상기 도 4의 X 영역을 확대한 단면도.
도 6a 내지 도 6f는 본 발명에 따른 스크라이브 라인이 형성되어 있는 셀을 컷팅하는 과정을 도시한 단면도.
도 7은 본 발명에서 셀 컷팅에 사용되는 에어 젯의 구조를 도시한 도면.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
30: 투명성 기판 31: 게이트 전극
32: 게이트 이중 절연막 33: 채널층
34: 오믹 콘택층 35a: 소오스 전극
35b: 드레인 전극 37: 보호막
38: 포스트(post) 39: 화소전극
41: 어레이 하부기판 45: 컬러 필터 상부기판
47a: 데이터 버스 라인과 평행한 제 1 스크라이브 라인
47b: 데이터 버스 라인과 평행한 제 2 스크라이브 라인
48a: 게이트 버스 라인과 평행한 제 1 스크라이브 라인
48b: 게이트 버스 라인과 평행한 제 2 스크라이브 라인
50: 셀(cell)
본 발명은 액정표시장치 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 기판 상에 직접 충격을 가하지 않고, 어레이 기판 상에 데이터 또는 게이트 패드 오픈을 방지하며, 셀 갭 불량을 개선할 수 있는 액정표시장치 및 그 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 액정표시장치는 박막 트랜지스터가 배열된 어레이 기판과, 레드(Red), 그린(Green), 블루(Blue) 컬러 필터층이 형성된 컬러 필터 기판이 액정을 사이에 두고 합착된 구조를 하고 있다.
상기와 같이 어레이 하부기판과 컬러 필터 상부기판이 합착되어 있는 액정표시장치 셀(Cell)의 제조공정은 다음과 같다.
먼저, 투명한 유리 기판 상에 금속막을 증착하고, 식각하여 게이트 버스 라인을 형성하고, 계속해서 게이트 절연막, 비정질 실리콘막, 도핑된 비정질 실리콘막 및 소오스/드레인 전극을 사용하여 화소 스위칭 소자인 TFT를 형성한다. 계속하여 ITO 투명 금속막을 증착하고 식각하여 화소전극을 형성하여 어레이 하부기판을 완성한다.
상기와 같은 어레이 하부기판 상에는 액정표시장치의 패널 크기에 따라 2개, 4개, 6개의 독립된 엑티브 영역이 형성된다.
또한, 상기 어레이 하부기판과 대향하는 컬러 필터 상부기판은 투명한 유리 기판에 블랙 매트릭스를 형성하고, 상기 블랙 매트릭스 사이에 차례대로 R, G, B 컬러 필터층을 형성하여 완성한다. 마찬가지로 상기 컬러 필터 상부기판에도 상기 어레이 하부기판과 대응되도록 2개, 4개, 6개의 독립된 액티브 영역이 형성된다.
상기에서 완성된 어레이 하부기판 상에는 셀 갭 유지를 위한 스페이서가 산포되고, 상기 컬러 필터 상부기판은 액정 주입시 봉입을 위하여 씰라인을 형성한 후 두 개의 기판을 얼라인 시킨다. 이렇게해서 합착된 기판을 액정 셀(CELL) 또는 액정표시장치 셀이라고 한다.
이와 같이 형성된 셀을 각각의 액티브 영역을 포함하는 패널들로 분리하기 위하여 셀 컷팅 공정이 진행된다.
셀 컷팅 공정에는 다이아몬드와 같은 경질 재료를 사용하여 유기 기판의 표면상에 연속적으로 균열 또는 홈(CRACK)을 형성하여, 그 균열 또는 홈을 따라 유리 기판에 충격 또는 하중을 가함으로써 절단하는 방법을 사용한다.
즉, 예리한 다이아몬드 등의 경질부재로 형성된 스크라이버(scriber)에 의해, 유리기판의 표면에 소정의 스크라이브 라인(scribe line)을 스크라이브하여 스크라이브 라인에 따른 크랙(crack)을 형성한다. 이 크랙을 형성한 면의 타측 기판으로부터, 충격을 가해 크랙을 진행시켜 유리 기판을 커트한다.
액정표시장치의 유리기판을 커팅할 때에는, 기판표면에 스크라이브 라인을 스크라이브하여 커트라인에 따른 크랙, 즉 스크라이브 라인을 형성한다. 그리고, 브레이크 바(break bar)라 칭하는 고무제의 봉 형상 부재에 의해, 유리기판의 타측 기판으로부터 스트라이브 라인을 따라 균일하게 충격을 가함으로써, 유리기판을 스크라이브 라인에 따라 브레이킹(breaking)한다. 이에 따라, 유리기판을 원하는 크기로 커팅한다.
도 1은 종래 기술에 따라 액정표시장치의 상하부 기판이 합착된 셀을 패널단위로 스크라이브 라인을 형성한 평면도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 두 개의 액정 패널을 갖는 어레이 하부기판(1)과 컬러 필터 상부기판(3)이 스페이서를 사이에두고 씰 라인(5)에 의하여 합착되어 형성된 셀(cell:10)이 도시되어 있다.
일반적으로 액정표시장치를 제조할 때, 투명한 유리 기판(어레이 하부기판:1) 상에 액정표시장치의 패널 크기에 따라 2개, 4개 6개의 액정표시장치 패널이 형성되어진다. 즉, 어레이 하부기판(1) 상에 다수개의 액정패널에 해당하는 엑티브(active)층이 동시에 형성되어 진다.
따라서, 상기 어레이 하부기판(1) 상에는 일정한 거리를 두고, 동일한 구조를 갖는 TFT(Thin Film Transistor) 어레이 층들로 구성된 액티브 영역들이 형성되어진다.
마찬가지로, 상기 TFT 어레이 하부기판(1)과 대응되도록 컬러 필터 상부기판(3) 상에도 상기 어레이 하부기판(1) 상에 형성되는 액티브 영역과 대응되도록 매트릭스 형태의 컬러 필터층 2개, 4개 및 6개로 구분되어지는 액티브 영역들을 형성한다.
그리고, 상기 어레이 하부기판(1)과 컬러 필터 상부기판(3)이 완성되면, 씰라인(5) 형성과 스페이서(도시되지 않음) 산포 공정을 진행한 후, 두 개의 기판을 얼라인 시킨 후, 합착하여 셀(10)을 형성한다.
상기에서 설명한 바와 같이, 하나의 셀(10)에는 패널의 크기에 따라 2장, 4장 또는 6장의 액정표시장치의 패널이 형성되어 있다. 그리고 셀 공정이 완성되면, 각각의 패널 별로 절단을 한 후, 액정을 주입하게 된다.
이때, 상기 셀 상에 절단을 위하여 스크라이브 라인들(7a, 7b, 8a, 8b)을 형성하는데, 이는 다이아몬드와 같은 경도가 큰 물질을 스크라이버에 배치하여 상기 셀(10) 상에 크랙을 형성된다. 상기 스크라이브 라인들(7a, 7b, 8a, 8b)은 상기 셀(10)을 이루고 있는 어레이 하부기판(1)과 컬러 필터 상부기판(3) 상에 형성되는데, 게이트 버스 라인과 데이터 버스 라인과 평행하도록 패널 크기의 외곽을 따라 형성된다.
또한, 상기 컬러 필터 상부기판(3) 상에 형성된 데이터 버스라인과 평행한 제 2 스크라이브 라인(7b)은 상기 어레이 하부기판(1)의 게이트 패드와 데이터 패 드의 오픈을 위하여 상기 어레이 하부기판(1) 상에 형성된 데이터 버스라인과 평행한 제 1 스크라이브 라인(7a)보다 엑티브 영역쪽으로 치우쳐 스크라이브 라인이 형성되어 있다.
즉, 도면에서 도시된 바와 같이, 상기 어레이 하부기판(1) 상에는 패널 크기를 따라 상기 게이트 버스 라인과 평행한 제 1 스크라이브 라인(8a)이 패널 영역에 해당하는 상하 가장자리에 각각 형성되고, 데이터 버스 라인에 평행한 제 1 스크라이브 라인(7a)이 패널 영역에 해당하는 좌우 가장자리에 각각 형성된다.
상기 컬러 필터 상부기판(3) 상에 형성되는 스크라이브 라인들(7b, 8b)은 상기 어레이 하부기판(1) 상에 형성되는 스크라이브 라인들(7a, 8a)과 동일한 개수를 갖지만, 상기 어레이 하부기판(1)의 데이터 패드와 게이트 패드 오픈을 위해서 엑티브 영역 둘레를 따라서 데이터 버스 라인 또는 게이트 버스 라인과 평행한 제 2 스크라이브 라인들(7b, 8b)이 형성되어있다.
따라서, 상기 어레이 하부기판(1) 상에 형성되는 스크라이브 라인들(7a, 8a)은 액정표시장치의 패널 크기를 따라 형성되어 있고, 상기 컬러 필터 상부기판(3) 상에 형성되는 스크라이브 라인들(7b, 8b)은 액티브 영역을 따라 형성되어 있다.
이와 같이 셀 컷팅 공정에서는 스크라이브 공정과 컷팅 공정이 진행되는데, 상기 셀(10) 상에 크랙(7a, 7b, 8a, 8b)이 형성되면 상기 크랙이 형성된 타측 기판에 브레이크 바(break bar)를 사용하여 순간 충격력을 가함으로써 상기 기판들을 절단(breaking)한다.
다음은 셀(cell) 상에 스크라이브 라인들을 형성하고, 컷팅 공정을 하여 하 나의 액정표시장치 패널을 형성하는 과정을 설명한다.
도 2a 내지 도 2f는 종래 기술에 따라 스크라이브 라인이 형성되어 있는 셀을 컷팅하는 과정을 도시한 단면도이다.
도 2a에 도시된 바와 같이, TFT 어레이 하부기판(1)이 완성되면 스페이서(15)가 기판 상에 산포하고, 컬러 필터 상부기판(3)이 완성되면 씰 라인(5)을 형성한다. 상기 스페이서가 산포된 어레이 하부기판(1)과 씰 라인(5)이 형성된 컬러 필터 상부기판(3)을 얼 라인(align) 시킨 후, 두 기판을 합착한다.
합착 과정은 상기 컬러 필터 상부기판(3) 상에 형성된 씰(seal) 라인(5)이 자외선에 의하여 경화되는 물질이므로 두 개의 기판을 합착 한 후, 압력과 열을 가하고 자외선 조사하여 상기 씰라인(5)을 경화시켜 합착한다. 상기 어레이 하부기판(1) 상에 산포된 스페이서(15)들은 두 기판이 합착될 때 일정한 셀갭(cell gap)을 유지하도록 하는 역할을 한다.
도면에서와 같이, 상기 어레이 하부기판(1)과 컬러 필터 상부기판(3)이 합착되어 셀이 완성되면, 도 2b에서 도시된 바와 같이, 상기 어레이 하부기판(1) 상에 스크라이브 라인(크랙:crack)을 형성한다. 즉, 컷팅하고자 하는 영역에 스크라이브 라인이 형성되면, 기판 상에는 크랙 형태로 나타나는데, 상기 어레이 하부기판(1) 상에 형성되는 크랙은 액정표시장치의 패널 가장자리 영역에 해당된다.
그런 다음, 도 2c에 도시된 바와 같이, 크랙이 형성되어 있는 상기 어레이 하부기판(1)과 대향하는 컬러 필터 상부기판(3) 상에 브레이크 바(20)를 사용하여 충격을 가함으로써 상기 어레이 하부기판(1)의 스크라이브 라인 상에 균일한 충격 력이 전달되도록 하여 컷팅을 실시한다.
상기 브레이크 바(20)는 지지부 일측에 우레탄 고무 재질로 되어 있는 컷팅부가 있는데, 기판과 접촉되는 상기 컷팅부 가장자리는 예리한 모형으로 형성되어 있어, 상기 스크라이브 라인이 형성된 영역에만 강한 충격력을 가할 수 있도록 한다.
상기 어레이 하부기판(1) 상에 형성된 스크라이브 라인과 대향하는 상기 컬러 필터 상부기판(3)을 상기 브레이크 바(20)에 의하여 순간 충격을 가하면 상기 어레이 하부기판(1)은 상기 스크라이브 라인을 따라 컷팅된다.
상기에서와 같이 어레이 하부기판(1)이 컷팅되면, 상기 컬러 필터 상부기판(3) 상에 스크라이브 공정이 진행된다. 도 2d에 도시된 바와 같이, 컬러 필터 상부기판 상에 스크라이브 라인이 형성되는데, 상기 컬러 필터 상부기판의 스크라이브 라인은 엑티브 영역을 중심으로 진행된다.
즉, 상기 어레이 하부기판(1)은 액정표시장치 전체 패널 크기를 따라 스크라이브 공정이 진행되므로, 엑티브층과 데이터 패드 및 게이트 패드 영역을 포함하는 부분까지 컷팅(cutting)에 의하여 절단될 수 있도록 하였지만, 상기 컬러 필터 상부기판(3)은 컬러 필터층이 형성된 엑티브 영역만 포함되도록 스크라이브 라인들이 형성된다.
상기 컬러 필터 상부기판(3) 상에 스크라이브 라인이 형성되면, 도 2e에 도시된 바와 같이, 어레이 하부기판(1)과 컬러 필터 상부기판(3)이 합착된 셀(cell)을 뒤집어 상기 어레이 하부기판(1)이 위로 가고, 상기 컬러 필터 상부기판(3)이 서스 테이블(도시되지 않음)과 맞닿도록 위치시킨다.
그런 다음, 상기 컬러 필터 상부기판(3) 상에 형성된 스크라이브 라인과 대향하는 상기 어레이 하부기판(1)을 브레이크 바(20)를 사용하여 순간적으로 충격을 가한다. 상기 브레이크 바(20)의 충격에 의하여 크랙이 형성된 상기 컬러 필터 상부기판(3)은 컷팅된다.
도 2f에 도시된 바와 같이, 어레이 하부기판과 컬러 필터 상부기판이 컷팅되면, 비로소 하나의 패널이 완성되는데, 기판의 가장자리가 유기기판의 절단면이므로 매우 예리하기 때문에 그라인드 공정을 통하여 날까로운 부분을 다듬는 공정을 진행한다.
상기와 같이, 컷팅 공정이 끝나서 셀로부터 상기 어레이 하부기판과 컬러 필터 상부기판 상에 형성된 스크라이브 라인 형성 영역이 분리되면 어레이 기판(11)과 컬러 필터 기판(13)으로 구성된 하나의 액정패널이 완성된다.
상기 컬러 필터 기판(13)의 크기가 상기 어레이 기판(11)의 크기보다 작게 컷팅되는데, 상기 어레이 기판(11) 상에는 엑티브 영역과 게이트 패드와 데이터 패드 오픈 영역을 포함하기 때문이다. 상기와 같이 셀 컷팅이 끝나서 패널이 형성되면, 액정 주입 공정을 진행하게 된다.
그러나, 상기와 같이 직접 브레이크 바에 의하여 컬러 필터 기판 또는 어레이 기판 상에 충격을 가하게되면, 유기 기판의 손상이 발생하는 문제가 있다.
또한, 상기 브레이크 바를 사용할 경우에는 기판 전체에 균일한 힘을 순간적으로 가하여야 하는데, 힘의 균형을 맞추기가 매우 어려워 기판의 컷팅 불량이 발 생할 우려가 있다.
아울러, 상기 브레이크 바에 의한 강한 충격은 어레이 기판 상에 형성되어 있는 데이터 패드와 게이트 패드에 형성되어 있는 금속막 손상을 초래하여 패드 오픈 및 게이트 버스 라인과 데이터 버스 라인의 단선을 유발시킨다.
그리고, 셀 상에 가해진 충격은 컬러 필터 기판과 어레이 기판을 합착하는 씰라인의 손상을 유발하고, 일정거리 이격되어 있는 기판간의 갭 불량을 발생하는 문제가 있다.
두 개의 기판이 합착되면 기판 사이에는 셀 갭 유지를 위하여 스페이서들이 위치하게 되는데, 이러한 스페이서가 스크라이브 라인과 떨어져 있거나, 소한 밀도로 위치하기 때문에 기판 상에 가해지는 충격력을 타측 기판에 정확하게 인가하지 못한 상태에서 절단되어 칩등의 불량을 유발한다.
또한, 브레이크 바가 유리기판에 충격을 가하는 위치, 즉 브레이크위치는 일반적으로 스크라이브 라인에 대해 1㎜정도 벗어날 가능성이 높다. 브레이크 바가 스크라이브 라인에 대해 벗어난 상태에서 유리기판에 충격을 가한 경우에는, 그 충격은 스크라이브 라인으로부터 떨어진 위치에 배치된 스페이서를 매개로 하여 전달되는 일이 있다. 이 때문에, 커트 불량이 발생되는 일이 많아, 후의 제조공정에서 유리조각이나 유리파편이 발생하여 수율이 저하된다.
더욱이, 액정표시장치에 있어서, 어레이기판은 주변영역에 복수의 구동회로를 배치하고 있는 경우가 많고, 특히 스크라이브 라인 주변부에 배선패턴이 많이 배치되어 있다. 이와 같은, 배선 패턴 상에 스페이서를 배치한 경우, 그 스페이서 의 높이는 유리기판상에 배치된 스페이서보다 배선패턴의 막두께만큼 높아진다.
이 때문에, 브레이크 바에 의해 가해진 충격은, 전체 스페이서에 균일하게 전달되지 않고 배선패턴상의 스페이서에 집중한다. 이에 따라, 커트불량이 발생할 우려가있는 동시에, 가해진 충격에 의해 배선패턴을 파괴해 버릴 우려가 있어 수율을 저하시키는 요인으로 된다.
본 발명은, 다수개의 엑티브층이 형성되어 있는 컬러 필터 상부기판과 어레이 하부기판이 합착된 셀을 컷팅할 때, 직접 기판 상에 충격력을 가하지 않도록 하여 컷팅 공정시 데이터 또는 게이트 패드 오픈 유발을 방지하며, 씰 터짐 및 셀 갭 불량을 방지할 수 있는 액정표시장치 및 그 제조방법을 제공함에 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한, 본 발명에 따른 액정표시장치 제조방법은,
투명성 기판 상에 금속막, 게이트 이중 절연막, 비정질 실리콘, 도핑된 비정질 실리콘, 및 금속막을 각각 차례로 도포하고 식각하여 TFT와 게이트 버스 라인 및 데이터 버스 라인을 형성하는 단계;
상기 TFT가 형성된 절연 기판 상에 보호막을 셀갭 두께로 도포하는 단계;
상기 보호막이 도포된 절연 기판 상에 하프톤 마스크를 사용하여 상기 TFT와 게이트 패드 및 데이터 패드에 비아홀, 셀 갭유지를 위한 포스트(post) 및 보호층을 형성하는 단계; 및
상기 포스트(post)가 형성된 절연 기판 상에 ITO 금속을 도포하고 식각하여 화소전극을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 포스트(post)는 상기 TFT가 형성된 엑티브 영역에서 상기 게이트 버스 라인과 데이터 버스 라인이 교차하는 영역과 셀 컷팅 공정에서 형성될 스크라이브 라인이 형성될 영역에 형성하고, 상기 하프톤 마스크의 비노광 영역은 상기 포스트(post) 형성 영역이고, 완전 노광 영역은 비아홀 형성 영역이며, 일정량 노광 영역은 보호층 형성 영역인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 어레이 하부기판에 형성되는 상기 포스트는 스크라이브 라인이 형성될 영역에서는 둘 이상의 열로 형성하여 단위 면적당 밀하게 포스트를 형성하 는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시 예에 의한 액정표시장치 제조방법은,
보호막을 형성할 때 포스트(post)를 형성한 어레이 하부기판과 씰라인을 형성한 컬러 필터 상부기판를 합착하여 셀을 형성하는 단계; 상기 셀을 절단하여 패널을 형성하기 위하여 상기 어레이 하부기판 상에 스크라이브 라인을 형성하는 단계;
상기 스크라이브 라인이 형성된 어레이 하부기판을 절단하기 위하여 상기 컬러 필터 상부기판 상부에 에어 젯을 얼라인 시킨 후, 순간 공기 분사에 의하여 상기 어레이 하부기판의 스크라이브 라인을 절단하는 단계; 및
상기 컬러 필터 상부기판 상에 스크라이브 라인을 형성하고, 상기 에어 젯을 상기 어레이 하부 기판 상부에 얼라인 시킨 후, 순간 공기 분사에 의하여 상기 컬러 필터 상부기판의 스크라이브 라인을 절단하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 셀 절단을 위하여 형성하는 스크라이브 라인과 대응되는 영역에 위치한 포스트(post)는 상기 에어 젯에 의하여 기판 상에 분사되는 공기압을 대향하는 기판으로 전달시키고, 상기 에어 젯의 노즐부를 조절하여 공기압이 기판 상에 전달되는 범위를 조절할 수 있는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 셀 컷팅을 위하여 공기압을 인가하는 상기 에어 젯의 노즐부는 기판으로부터 이격되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 또 다른 실시 예에 따른 액정표시장치는,
블랙 매트릭스와 R, G, B 컬러 필터층으로 구성되어 있는 컬러 필터 기판;
상기 컬러 필터 기판과 대향하면서, 스위칭 소자인 TFT, 게이트 버스 라인, 데이터 버스 라인 및 화소 전극으로 구성되어 있는 어레이 기판;
상기 컬러 필터 기판과 어레이 기판 사이에 개재된 액정층; 및
상기 컬러 필터 기판과 어레이 기판의 사이에 개재되며, 셀 컷팅을 위한 스크라이브 라인 형성 영역과 상기 어레이 기판의 게이트 버스 라인과 데이터 버스 라인이 교차하는 영역에 배치되어 있는 포스트를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 포스트는 셀 컷팅을 위한 스크라이브 라인 형성 영역에서는 단위 면적당 배치된 비율이 상기 게이트 버스 라인과 데이터 버스 라인이 교차하는 영역에 배치된 포스트의 비율보다 높은 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 어레이 하부기판과 컬러 필터 상부기판이 합착된 셀을 컷팅할 때 고압의 기체 분사 방식을 사용하여 컷팅함으로써, 기판과 직접 접촉되지 않도록하여 기판의 파손 및 씰 터짐 등의 불량을 방지할 수 있는 이점이 있다.
이하, 첨부한 도면에 의거하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 자세히 설명하도록 한다.
도 3a 내지 도 3c는 본 발명에 따른 어레이 기판의 제조 공정을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3a에 도시된 바와 같이, 투명성 기판(30:어레이 하부기판) 상에 금속막을 도포하고, 이를 식각하여 게이트 버스 라인 및 게이트 전극(31)을 형성한다. 상기 게이트 버스 라인 및 게이트 전극(31)이 형성되어 있는 절연기판(30) 상에 게이트 이중 절연막(32a, 32b)을 차례로 도포한다.
그런 다음, 도 3b에 도시된 바와 같이, 비정질 실리콘을 도포하고, 식각하여 채널층(33)을 형성한다. 상기 채널층(33)이 형성된 절연기판(30) 상에 도핑된 비정질 실리콘을 도포한 다음, 식각하여 오믹 콘택층(34)을 형성한다. 상기 오믹 콘택층(34)이 형성되어 있는 상기 절연기판(30) 상에 금속막을 도포한 다음, 식각하여 소오스/드레인 전극(35a, 35b)을 형성하여 TFT(Thin Film Transistor)를 완성한다.
그리고 나서, 상기 TFT가 형성된 상기 절연기판(30) 상에 보호막(37)을 두껍게 형성하는데, 그 두께는 셀갭(cell gap)을 지지할 수 있는 두께이다. 즉, 어레이 하부기판과 컬러 필터 상부기판이 합착될 때, 스페이서 역할을 하면 지지할 수 있는 두께에 해당하는 보호막(37)을 상기 절연기판(30) 상에 도포한다.
도 3c에 도시된 바와 같이, 보호막(37)이 도포된 절연기판(30) 상에 게이트 패드 오픈, 데이터 패드 오픈 및 비아홀 형성 과정에서 하프톤 마스크를 사용하여 TFT가 형성되는 엑티브 영역의 게이트 버스 라인과 데이터 버스 라인이 교차영역과 스크라이브 공정에서 스크라이브 라인이 형성될 영역에 보호막(37)으로된 포스트(38:post)를 형성한다.
상기의 포스트(38: post)는 엑티브 영역에 형성된 것은 셀갭을 일정하게 유지하기 위하여 산포되는 스페이서 역할하고, 스크라이브 라인이 형성될 영역에 형성된 포스트(38)는 컷팅 공정에서 공기압에 의한 힘이 타측의 기판으로 정확히 전달되도록 하는 역할을 하게된다.
상기 보호막(37)에 비아홀을 형성하기 위하여 사용되는 하프톤 마스크 패턴은 도면에서는 도시하지 않았지만, 완전 노광 영역과 비노광 영역 및 일정량 노광 영역으로 구분된 마스크이다.
따라서, 완전 노광 영역은 화소전극(39)이 콘택되거나, 게이트 패드 및 데이터 패드 오픈을 위한 비아홀 형성 영역이고, 상기 비노광 영역은 어레이 기판의 엑티브 영역의 게이트 버스 라인과 데이터 버스 라인의 교차 영역과 스크라이브 라인 형성 영역이고, 도포된 보호막(37)을 노광 후 식각하여 포스트(38:post)를 형성한다. 그리고, 일정량 노광 영역은 어레이 기판 전체의 보호층 역할을 할 수 있는 보호막이 형성된다.
그러므로, 비노광 영역은 상기 절연기판(어레이 하부기판:30)의 엑티브 층에서 게이트 버스 라인과 데이터 버스 라인이 교차되는 영역, 컬러 필터 기판과 어레이 기판 상에 형성된 스크라이브 라인이 형성될 영역이다.
상기와 같은 공정에 의하여 형성된 액정표시장치 제조공정에서는 어레이 하 부기판과 컬러 필터 상부기판을 합착할 때, 상기 어레이 하부기판에 산포되는 스페이서 산포 공정을 생략할 수 있고, 스크라이브 라인 영역에 스페이서 지주(포스트)를 형성하므로써 컷팅 공정에서 전달되는 힘이 용이하게 스크라이브 라인이 형성된 타측의 기판 상에 전달되도록 할 수 있다.
도 4는 본 발명에 따른 액정표시장치의 상하부 기판이 합착된 셀을 패널단위로 스크라이브 라인을 형성한 평면도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 상기 도 3에서와 같이 보호막으로 된 포스트(post)를 갖는 어레이 하부기판과 컬러 필터 상부기판이 씰라인에 의하여 합착되어 하나의 셀을 나타낸 도면이다.
설명의 편의를 도모하고자 두 개의 액정표시장치 패널을 갖는 액정 셀 구조를 대상으로 설명한다.
상기 컬러 필터 상부기판(43)에는 두 개의 컬러 필터 층(엑티브 영역)이 형성되어 있고, 각각의 엑티브 영역에는 씰라인이 형성되어 있어, 상기 어레이 하부기판(41)과 견고하게 합착되어 있다. 도면에서는 명확하게 도시되지 않았지만, 상기 어레이 하부기판(41) 상에도 상기 컬러 필터 상부기판(43)의 두 개의 엑티브 영역과 대향되도록 TFT 엑티브층이 형성되어 있다.
또한, 상기 어레이 하부기판에는 스페이서가 산포되지 않고, 보호막 도포후 비아홀 형성 과정에서 하프톤 패턴 방식을 적용하여 포스트(post)가 형성되어 있다. 또한, 상기 포스트는 엑티브 영역 뿐만 아니라 셀 컷팅 공정에서 형성될 스크라이브 라인들(47a, 47b, 48a, 48b)에 해당되는 영역의 상기 어레이 하부기판(41) 상에도 형성되어 있다(도시되지 않음).
그러므로, 상기 어레이 하부기판(41)과 컬러 필터 상부기판(43)이 완성되면 두 기판을 합착한 후, 컷팅 공정을 거쳐 하나의 패널을 제조하게 된다.
이때, 상기 어레이 하부기판(41)과 컬러 필터 상부기판(43)이 합착된 셀을 절단하기 위하여 스크라이브 라인들(47a, 47b, 48a, 48b)을 형성하는데, 이는 다이아몬드와 같은 경도가 큰 물질을 이용하여 상기 셀 상에 크랙을 형성하는 것을 말한다.
상기 셀을 절단을 위하여 스크라이브 라인들(47a, 47b, 48a, 48b)이 형성되는 영역은 패널의 크기와 엑티브층을 기준으로 하여 상기 어레이 하부기판(41)과 컬러 필터 상부기판(43) 상에 게이트 버스 라인과 데이터 버스 라인에 평행이 되도록 형성한다.
그러므로, 상기 어레이 하부 기판에 형성되는 게이트 버스 라인과 평행한 제 1 스크라이브 라인(48a)과 데이터 버스 라인과 평행한 제 1 스크라이브 라인(47a)은 액정표시장치의 패널 크기를 따라 직사각형 모양으로 형성되지만, 즉 데이터 패드와 게이트 패드 영역을 포함한 크기의 둘레지만, 상기 컬러 필터 상부기판(43) 상에 형성되는 게이트 버스 라인과 평행한 제 2 스크라이브 라인(48b)과 데이터 버스 라인과 평행한 제 2 스크라이브 라인(47b)은 컬러 필터층으로 형성된 엑티브 층 둘레를 따라 형성된다.
즉, 도면에서 도시된 바와 같이, 상기 어레이 하부기판(41) 상에는 패널 크기를 따라 상기 게이트 버스 라인과 평행한 제 1 스크라이브 라인(48a)이 패널의 좌우 가장자리에 각각 형성되고, 데이터 버스 라인과 평행한 제 1 스크라이브 라인(47a) 두 개가 각각의 형성된다.
상기 컬러 필터 상부기판(43) 상에 형성되는 스크라이브 라인들(47b, 48b)은 상기 어레이 하부기판(41) 상에 형성되는 스크라이브 라인들(47a, 48a)과 동일한 개수를 갖지만, 상기 어레이 하부기판(41)의 데이터 패드와 게이트 패드 오픈 영역에서는 엑티브 영역을 따라 스크라이브 라인들(47a, 48a)이 형성된다.
따라서, 상기 어레이 하부기판(41)에 형성되는 스크라이브 라인 영역이 상기 컬러 필터 상부기판(43)에 형성되는 스크라이브 라인보다 상기 데이터 패드와 게이트 패드 영역만큼 크게 형성된다.
상기 어레이 하부기판(41)과 컬러 필터 상부기판(43)이 합착되어 셀이 형성되면, 상이 어레이 하부기판(41) 상에 스크라이브 라인을 형성하고 컷팅한 다음, 상기 컬러 필터 상부기판(43) 상에 스크라이브 라인을 형성하고 컷팅하는 순서로 셀 컷팅이 진행된다.
도 5는 상기 도 4의 X 영역을 확대한 단면도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 상기 도 4의 X 영역을 보면 어레이 하부기판 상에 데이터 버스 라인과 평행한 제 1 스크라이브 라인(47a)이 형성되어 있고, 컬러 필터 상부 기판 상에는 엑티브 영역을 따라 데이터 버스 라인과 평행한 제 2 스크라이브 라인(47b)이 형성되어 있다.
상기 어레이 하부기판 상에는 보호막 도포 후, 비아홀 형성 공정에서 셀갭 유지를 위한 포스트(38:post)를 형성되어 있고, 아울러 스크라이브 라인 형성 영역 에서도 포스트(38:post)를 형성되어 있다.
따라서, 기판을 합착하여 셀을 형성하고 스크라이브 라인 형성하여 컷팅을 실시할 때 에어 젯(air jet)에 의한 강한 공기압이 인가되면, 상기 포스트(38)를 따라 스크라이브 라인이 형성되어 있는 타측 기판으로 힘이 용이하게 전달된다.
그러므로, 상기 에어 젯에 의하여 인가되는 공기압이 기판에 전달되면, 상기 셀 갭사이에 위치한 상기 포스트(38:post)를 통하여 스크라이브 라인이 형성된 기판으로 전달되어 깨끗하게 컷팅될 수 있도록 하였다.
그리고, 도면에서는 스크라이브 라인(47a, 47b)에 대향되도록 일렬로 포스트(post)들이 형성되어 있지만, 경우에 따라 더블 구조 또는 다수개의 열을 이루도록 포스트(post)들을 형성할 수 있다. 그러면 상기 스크라이브 라인에 인가되는 힘이 균형을 이루어 타측 기판으로 균형있는 힘으로 전달되고, 이로 인하여 기판에 미치는 충격을 줄일 수 있다.
도 6a 내지 도 6f는 본 발명에 따른 스크라이브 라인이 형성되어 있는 셀을 컷팅하는 과정을 도시한 단면도이다.
도 6a에 도시된 바와 같이, 엑티브 영역과 스크라이브 라인 형성 영역에 포스트(38: post)들이 형성된 어레이 하부기판(41)이 완성되면 스페이서 산포 공정 없이 상기 컬러 필터 상부기판(43) 상에 씰라인을 형성한 다음, 두 개의 기판을 얼라인 시킨 후, 합착하여 액정표시장치 셀을 형성한다.
상기 컬러 필터 상부기판(43) 상에 형성되는 씰라인(45)은 엑티브 영역 둘레를 따라 형성되며, 합착후 일정한 압력과 열 및 자외선을 조사하여 상기 씰라인(45)을 경화시켜 두 개의 기판을 합착한다.
도면에 도시된 바와 같이, 상기 포스트(38:post)들은 두 개의 기판의 셀갭을 유지하기 위한 스페이서 역할을 하면서, 엑티브 영역 외부에서는 액정이 주입되는 씰라인(45)의 입구 영역을 포함하는 스크라이브 라인 형성 영역에 위치하므로 셀 컷팅 과정에서 발생될 칩들이 상기 씰라인(45) 안으로 들어가는 것을 방지한다.
아울러, 스크라이브 라인 형성 영역에도 포스트(post)들이 형성되어 있으므로, 셀 컷팅시 인가되는 강한 공기압에서 발생되는 힘을 타측 기판으로 전달될 수 있도록 한다.
그리고, 도 6b에서 도시된 바와 같이, 먼저, 상기 어레이 하부기판(41) 상에 스크라이브 라인을 형성한 다음, 도면에서는 도시되지 않았지만 공정에서 컷팅 작업을 위한 서스 테이블로 이동하여 상기 스크라이브 라인이 형성된 상기 어레이 하부기판(41)이 상기 서스 테이블 면과 접촉되도록 안착시킨다.
또한, 상기 어레이 하부기판(41)에 형성되는 스크라이브 라인, 즉 크랙(crack)은 하나의 액정표시장치 패널의 크기를 따라 형성되어 있으므로, 엑티브 영역, 데이터 패드 및 게이트 패드 영역을 포함한다.
도 6c에 도시된 바와 같이, 셀 컷팅을 위하여 서스 테이블에 고정되어 있는 셀은 어레이 하부기판(41)과 대향하는 컬러 필터 상부기판(43) 상에 지지부와 노즐부로 구성되어 있는 에어 젯(60)을 상기 어레이 하부기판(41) 상에 형성되어 있는 스크라이브 라인과 대향되도록 얼라인(align) 시킨다.
그런 다음, 고압의 기체가 저장되어 있는 탱크로부터 기체를 순간 분사하여 강한 기체 압력을 상기 컬러 필터 상부기판(43) 상에 인가하고, 분사된 공기압력은 기판을 통하여 스크라인을 따라 셀갭 사이에 위치하는 상기 포스트들에 전달된다.
상기 포스트(38)에 전달된 공기압력은 상기 어레이 하부기판(41)의 스크라이브 라인에 전달되어 컷팅된다.
셀 컷팅을 위하여 사용되는 상기 에어 젯(60)은 상기 컬러 필터 상부기판(43)과 일정거리 이격되도록하여 단지 고압의 기체 압력만 기판 상에 전달되도록 하여 셀컷팅시 발생되는 기판 손상을 방지하였다.
또한, 상기 에어 젯(60)에 의한 공기 분사 방식은 스크라이브 라인에 대향되는 부분을 따라 일정영역에 공기압이 전달되므로, 종래의 브레이크 바의 모서리부분으로 충격력을 전달할 때보다 힘의 전달 오차를 줄일 수 있다.
즉, 종래에 브레이크 바를 사용할 때는 스크라이브 라인과 일체가 되도록 정확하게 충격을 가하지 못하는 경우가 많은데, 이럴 경우에는 다른 영역의 기판에만 힘을 가하게 되어 컷팅 불량을 유발하지만, 공기압 분사방식은 힘이 인가되는 영역의 폭이 보다 넓으므로 컷팅으로 인한 칩 발생을 방지할 수 있다.
상기 셀 컷팅을 위하여 가해지는 힘은 고압탱크로부터 분사되는 기체 또는 공기 압력이므로 유리기판의 파손을 방지할 수 있고, 아울러 내부에 형성되어 있는 데이터 패드와 게이트 패드의 오픈 유발을 방지할 수 있게 된다.
그리고, 도면에서는 명확하게 도시되어 있지는 않지만, 상기 에어 젯(60)의 노즐부(도 7에서 63)를 조절하여 분사되는 공기압을 조절할 수 있고, 공기압이 가해지는 범위를 조절할 수 있다.
상기에서와 같이, 상기 어레이 하부기판(41)이 컷팅이 되면 상기 컬러 필터 기판(43) 상에 스크라이브 공정이 진행된다. 도 6d에 도시된 바와 같이, 어레이 하부기판(41)의 스크라이브 라인이 절단되면, 다음 공정으로 컬러 필터 상부기판(43) 상에 스크라이브 라인이 형성되는데, 상기 컬러 필터 상부기판(43)의 스크라이브 라인은 엑티브 층 영역을 중심으로 진행된다.
즉, 상기 어레이 하부기판(41)은 액정표시장치 전체 패널 크기를 따라 스크라이브 라인이 형성되므로, 엑티브층과 데이터 패드 및 게이트 패드 영역을 포함한다. 상기 컬러 필터 상부기판(43)은 컬러 필터층이 형성된 엑티브 영역만 포함되도록 스크라이브 라인이 형성된다.
상기 컬러 필터 상부기판(43) 상에 스크라이브 라인이 형성되면, 도 6e에 도시된 바와 같이, 어레이 하부기판(41)과 컬러 필터 상부기판(43)이 합착된 셀(cell)을 뒤집은 후, 다음 서스 테이블(sus table)과 상기 컬러 필터 상부기판(43)이 접촉될 수 있도록 고정시킨다.
그런 다음, 상기 어레이 하부기판(41)의 컷팅 때와 마찬가지로 상기 어레이 하부기판(41) 상으로 에어 젯을 위치시킨 다음, 상기 컬러 필터 상부기판(43) 상에 형성되어 있는 스크라이브 라인과 얼라인 시킨다. 상기 에어 젯(60)의 노즐부(도 7에서 63)는 상기 컬러 필터 상부기판(43) 상의 스크라이브 라인에 대향하는 상기 어레이 하부기판(41) 상으로부터 일정거리 이격되어 위치되어 있고, 고압 기체 탱크로부터 순간 분사 방식에 의하여 상기 어레이 하부기판(41) 상에 공기압을 가한다.
상기 어레이 하부기판(41) 상에 공기압이 가해지면, 스크라이브 라인을 따라 형성되어 있는 포스트(38:post)에 힘이 전달되고, 이러한 힘은 스크라이브 라인이 형성되어 있는 상기 컬러 필터 상부기판(43)에 전달되어 컷팅된다.
도 6f에 도시된 바와 같이, 어레이 하부기판과 컬러 필터 상부기판이 컷팅되면 비로소 하나의 패널이 완성되는데, 절단된 기판의 가장자리가 유리 기판의 절단면이므로 그라인드 공정을 통하여 날까로운 부분을 다듬는 공정을 진행한다.
컷팅된 하나의 패널은 어레이 기판(51)과 컬러 필터 기판(53)이 합착된 구조를 하고 있고, 상기 어레이 기판(51)은 데이터 패드와 게이트 패드 영역이 존재하므로 상기 컬러 필터 기판보다 크다. 이와 같이, 셀 컷팅 공정에 의하여 패널이 완성되면, 액정 주입 공정으로 이동하여 패널 내부로 액정을 주입한다.
도 7은 본 발명에서 셀 컷팅에 사용되는 에어 젯의 구조를 도시한 도면이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 에어 젯(60)은 고압 기체 탱크와 연결되어 기체 또는 공기압을 강한 힘으로 분사할 수 있도록 되어 있고, 상기 에어 젯(60)의 지지부와 연결되어 있다. 상기 지지부(61)에는 노즐부가 배치되어 있어 상기 지지부로 유입된 강한 기체 흐름이 상기 노즐부(63)의 출구가 좁아서 더욱 강한 기체 압력을 외부로 분산하게 된다.
상기 노즐부(63)는 공기가 분사되는 영역으로서, 기판과 일정거리 이격된 후 분사되는 공기압이 기판 상에 전달되어 힘이 가해지도록 하였다.
하지만, 도면에서와 같이 일정한 모형으로 형성되는 것 뿐만 아니라 공기압을 사용하여 기판 상에 공기압을 전달할 수 있는 다양한 형태의 에어 젯을 사용할 수 있다.
이상에서 자세히 설명된 바와 같이, 본 발명은 액정표시장치의 어레이 기판 제조시에 보호막으로 형성되는 포스트(post)를 엑티브 영역 및 스크라이브 라인 영역에 배치하여 스페이서 산포 공정 없이 기판을 합착한 후, 셀 컷팅 과정에서 기판의 파손 없이 깨끗한 컷팅이 이루어지도록 한 효과가 있다.
아울러, 셀 컷팅시 강한 공기 분사방식에 의하여 패널을 제조함으로써 컷티 작업에서 발생될 수 있는 기판의 손상, 데이터 패드 오픈, 씰 터짐 및 셀 갭 불량을 방지할 수 있는 효과가 있다.
본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 않고, 이하 청구 범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능할 것이다.

Claims (10)

  1. 투명성 기판 상에 금속막, 게이트 이중 절연막, 비정질 실리콘, 도핑된 비정질 실리콘, 및 금속막을 각각 차례로 도포하고 식각하여 TFT와 게이트 버스 라인 및 데이터 버스 라인을 형성하는 단계;
    상기 TFT가 형성된 절연 기판 상에 보호막을 셀갭 두께로 도포하는 단계;
    상기 보호막이 도포된 절연 기판 상에 하프톤 마스크를 사용하여 상기 TFT와 게이트 패드 및 데이터 패드에 비아홀, 셀 갭유지를 위한 포스트(post) 및 보호층을 형성하는 단계;
    상기 포스트(post)가 형성된 절연 기판 상에 ITO 금속을 도포하고 식각하여 화소전극을 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치 제조방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 포스트(post)는 상기 TFT가 형성된 엑티브 영역에서 상기 게이트 버스 라인과 데이터 버스 라인이 교차하는 영역과 셀 컷팅 공정에서 형성될 스크라이브 라인이 형성될 영역에 형성하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치 제조방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 하프톤 마스크의 비노광 영역은 상기 포스트(post) 형성 영역이고, 완 전 노광 영역은 비아홀 형성 영역이며, 일정량 노광 영역은 보호층 형성 영역인 것을 특징으로 하는 액정표시장치 제조방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 포스트는 스크라이브 라인이 형성될 영역에서는 둘 이상의 열로 형성하여 단위 면적당 밀하게 포스트를 형성하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치 제조방법.
  5. 보호막을 형성할 때 포스트(post)를 형성한 어레이 하부기판과 씰라인을 형성한 컬러 필터 상부기판를 합착하여 셀을 형성하는 단계;
    상기 셀을 절단하여 패널을 형성하기 위하여 상기 어레이 하부기판 상에 스크라이브 라인을 형성하는 단계;
    상기 스크라이브 라인이 형성된 어레이 하부기판을 절단하기 위하여 상기 컬러 필터 상부기판 상부에 에어 젯을 얼라인 시킨 후, 순간 공기 분사에 의하여 상기 어레이 하부기판의 스크라이브 라인을 절단하는 단계; 및
    상기 컬러 필터 상부기판 상에 스크라이브 라인을 형성하고, 상기 에어 젯을 상기 어레이 하부 기판 상부에 얼라인 시킨 후, 순간 공기 분사에 의하여 상기 컬러 필터 상부기판의 스크라이브 라인을 절단하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치 제조방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 어레이 하부기판의 스크라이브 라인과 대응되는 영역에 포스트(post)가 위치하고, 상기 에어 젯으로부터 분사된 공기압은 상기 포스트에 의해 대향되는 기판으로 전달되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치 제조방법.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 에어 젯의 노즐부를 조절하여 공기압이 기판 상에 전달되는 범위를 조절할 수 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치 제조방법.
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 에어 젯의 노즐부는 기판으로부터 이격되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치 제조방법.
  9. 블랙 매트릭스와 R, G, B 컬러 필터층으로 구성되어 있는 컬러 필터 기판;
    상기 컬러 필터 기판과 대향하면서, 스위칭 소자인 TFT, 게이트 버스 라인, 데이터 버스 라인 및 화소 전극으로 구성되어 있는 어레이 기판;
    상기 컬러 필터 기판과 어레이 기판 사이에 개재된 액정층; 및
    상기 컬러 필터 기판과 어레이 기판의 사이에 개재되며, 셀 컷팅을 위한 스크라이브 라인 형성 영역과 상기 어레이 기판의 게이트 버스 라인과 데이터 버스 라인이 교차하는 영역에 배치되어 있는 포스트를 포함하는 것을 특징으로 하는 액 정표시장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 포스트는 셀 컷팅을 위한 스크라이브 라인 형성 영역에서는 단위 면적당 배치된 비율이 상기 게이트 버스 라인과 데이터 버스 라인이 교차하는 영역에 배치된 포스트의 비율보다 높은 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
KR1020020027286A 2002-05-17 2002-05-17 액정표시장치 및 그 제조방법 KR100843972B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020020027286A KR100843972B1 (ko) 2002-05-17 2002-05-17 액정표시장치 및 그 제조방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020020027286A KR100843972B1 (ko) 2002-05-17 2002-05-17 액정표시장치 및 그 제조방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20030089188A KR20030089188A (ko) 2003-11-21
KR100843972B1 true KR100843972B1 (ko) 2008-07-03

Family

ID=32383248

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020020027286A KR100843972B1 (ko) 2002-05-17 2002-05-17 액정표시장치 및 그 제조방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100843972B1 (ko)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100978259B1 (ko) 2005-06-20 2010-08-26 엘지디스플레이 주식회사 액정패널 절단시스템 및 이를 이용한 액정표시소자제조방법
CN101989018B (zh) * 2009-08-05 2012-09-05 群康科技(深圳)有限公司 薄膜晶体管基板
KR101405607B1 (ko) * 2012-11-27 2014-06-10 하이디스 테크놀로지 주식회사 액정표시패널 및 그 제조방법
KR102523923B1 (ko) 2016-02-29 2023-04-20 삼성디스플레이 주식회사 표시 패널용 모기판, 그의 절단 방법, 및 그 방법에 의해 제조된 표시 패널

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20000047826A (ko) * 1998-12-03 2000-07-25 가나이 쓰토무 액정표시장치
KR20020015835A (ko) * 2000-08-23 2002-03-02 구본준, 론 위라하디락사 컬러 액정표시장치와 그 제조방법
JP2008000004A (ja) * 2006-06-20 2008-01-10 Shimano Inc 釣り用グローブ
JP2008002001A (ja) * 2006-06-21 2008-01-10 Hideo Sumino ヘルメット

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20000047826A (ko) * 1998-12-03 2000-07-25 가나이 쓰토무 액정표시장치
KR20020015835A (ko) * 2000-08-23 2002-03-02 구본준, 론 위라하디락사 컬러 액정표시장치와 그 제조방법
JP2008000004A (ja) * 2006-06-20 2008-01-10 Shimano Inc 釣り用グローブ
JP2008002001A (ja) * 2006-06-21 2008-01-10 Hideo Sumino ヘルメット

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
공개특허 제2000-0047826호
공개특허 제2002-0015835호

Also Published As

Publication number Publication date
KR20030089188A (ko) 2003-11-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4563351B2 (ja) 液晶表示パネルの切断方法及びこれを用いた液晶表示パネルの製造方法
US5963289A (en) Asymmetrical scribe and separation method of manufacturing liquid crystal devices on silicon wafers
KR100302224B1 (ko) 액정표시장치및그제조방법
JP4173380B2 (ja) 液晶表示素子及びその製造方法
KR100628276B1 (ko) 스크라이브 장비 및 이를 구비한 기판의 절단장치 및이것을 이용한 기판의 절단방법
JP4849451B2 (ja) 液晶表示パネルの切断方法及びこれを用いた液晶表示パネルの製造方法
US7768586B2 (en) Liquid crystal display and fabrication method thereof
EP1674920B1 (en) Manufacturing method of liquid crystal display device
US6738124B2 (en) Method for fabricating liquid crystal display panel
KR20030072741A (ko) 액정표시소자 및 그 제조방법
KR100672641B1 (ko) 액정표시소자 및 그 제조방법
US20090316081A1 (en) Method for manufacturing a liquid crystal display device and mother substrate for manufacturing the same
KR100685952B1 (ko) 액정표시소자용 기판, 액정표시소자 및 그 제조방법
KR101146457B1 (ko) 액정 표시 장치 및 그 제조 방법
KR100843972B1 (ko) 액정표시장치 및 그 제조방법
JP2006276579A (ja) 電気光学装置の製造方法、電気光学装置、及び電子機器
KR100652050B1 (ko) 액정표시소자 및 그 제조방법
KR20040059707A (ko) 다 모델 액정표시장치 배치 구조 및 제조 방법
KR20030079429A (ko) 액정표시소자 및 그 제조방법
JP4140053B2 (ja) 液晶表示装置の製造方法
JP2965976B2 (ja) 液晶表示装置及びその製造方法
KR100816330B1 (ko) 액정 표시 장치용 패널 절단 장치
KR20050068294A (ko) 액정 표시 장치의 씰 패턴 및 그 형성 방법
KR100971396B1 (ko) 액정표시소자의 제조방법
KR100672639B1 (ko) 액정표시소자의 제조방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20120330

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130329

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150528

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160530

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180515

Year of fee payment: 11

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190515

Year of fee payment: 12