KR20050068294A - 액정 표시 장치의 씰 패턴 및 그 형성 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 액정 표시 장치의 씰 패턴 및 그 형성 방법에 관한 것이다.

본 발명은 액정 표시 장치에서, 씰 패턴 형성시에 인접하는 액정 셀 사이에 형성되는 보조 씰 라인 상에 소정 간격 이격되는 점선 형태로 형성되는 멀티 씰 라인으로 형성하고, 서로 인접되는 멀티 씰 라인의 점선이 서로 엇갈리도록 형성함으로써 씰 라인 쇼트에 의한 불량을 방지하고 액정 셀의 수율을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명은 기판 상에 연접하고 있는 액정 셀의 절단 공정 진행시 발생할 수 있는 기판 파손 불량을 줄일 수 있고, 그에 따른 비용을 줄일 수 있다.

Description

액정 표시 장치의 씰 패턴 및 그 형성 방법{Seal pattern of LCD and the forming method thereof}

본 발명은 액정 표시 장치의 씰 패턴 및 그 형성 방법에 관한 것이다.

일반적으로 액정표시장치는 박막 트랜지스터가 배열된 기판인 하판과, 칼라필터가 형성된 상판으로 구성되며, 상기 상판과 하판 사이에 액정이 형성된다.

상기 액정 표시장치에서 액정 셀(Cell)의 간략한 제조공정과 그 동작을 살펴보면 다음과 같다.

두 매의 기판 즉, 상판과 하판이 마주보는 각 내측의 한쪽 면에는 공통전극을 형성하고, 다른 한쪽 면에는 화소전극을 형성한 후, 각 전극이 서로 대향하도록 배열한 후, 상기 상판과 하판 사이의 간격에 액정을 주입시키고 주입구를 봉합한다. 그리고 상기 상판과 하판의 외측에 각각 편광판을 붙임으로써, 액정 셀은 완성되게 된다.

또한, 상기 액정 셀의 광 투과량을 각 전극(화소전극, 공통전극)에 인가하는 전압으로써 제어하고, 광 셔터(Shutter) 효과에 의해 문자/화상을 표시하게 된다.

액정 셀 공정은 박막 트랜지스터(Thin film transistor ; TFT) 공정이나 컬러 필터(Color filter)공정에 비해 상대적으로 반복되는 공정이 거의 없는 것이 특징이라 할 수 있다. 전체 공정은 액정 분자의 배향을 위한 배향막 형성 공정과 셀갭(Cell gap) 형성공정, 셀 컷팅(Cell cutting)공정 등으로 크게 나눌 수 있다.

이하, 앞서 설명한 액정 표시장치의 제조공정을 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 1은 일반적으로 적용되는 액정 셀의 제작 공정을 도시한 흐름도이다.

먼저, 박막 트랜지스터를 포함하는 하부의 어레이 기판과 컬러 필터를 포함하는 상부의 컬러 필터 기판을 준비한다(ST1).

상기 어레이 기판은 스위칭 소자로 다수개의 박막 트랜지스터(TFT)가 배열되어 있고, 상기 TFT와 일대 일 대응하게 화소전극이 형성되어 있다.

상기 컬러 필터 기판은 각 컬러 필터를 구분하며 화소 영역 이외의 부분에서 발생하는 빛샘을 방지하기 위한 블랙 매트릭스와 적(R), 녹(G), 청(B)의 컬러 필터 및 공통 전극을 순차적으로 형성함으로써 이루어진다.

그리고, 상기 어레이 기판과 컬러 필터 기판 상에 배향막을 형성한다(ST2).

일반적으로 배향막에는 폴리이미드(polyimide) 계열의 유기물질이 주로 사용되고, 배향막을 배열시키는 방법으로는 러빙 방법이 이용된다.

다음은, 씰 패턴(seal pattern)을 형성한다(ST3).

액정 셀에서 씰 패턴은 액정 주입을 위한 갭 형성과 주입된 액정을 새지 않게 하는 두 가지 기능을 한다. 상기 씰 패턴은 열경화성 수지를 일정하게 원하는 패턴으로 형성시키는 공정으로, 스크린 인쇄법이 주류를 이루고 있다.

다음은, 스페이서(Spacer)를 산포한다(ST4).

액정 셀의 제조공정에서 상판과 하판 사이의 갭을 정밀하고 균일하게 유지하기 위해 일정한 크기의 스페이서가 사용된다.

따라서, 상기 스페이서 산포시 하판에 대해 균일한 밀도로 산포해야 하며, 산포 방식은 크게 알코올 등에 스페이서를 혼합하여 분사하는 습식 산포법과 스페이서만을 산포하는 건식 산포법으로 나눌 수 있다.

또한, 건식 산포에는 정전기를 이용하는 정전 산포식과 기체의 압력을 이용하는 제전 산포식으로 나뉘는데, 정전기에 취약한 구조를 갖고 있는 액정 셀에서는 제전 산포법을 많이 사용한다.

상기 스페이서 산포 공정이 끝나면, 컬러필터 기판인 상판과 박막 트랜지스터 배열 기판인 하판의 합착공정으로 진행된다(ST5).

상판과 하판의 합착 배열은 각 기판의 설계시 주어지는 마진(Margin)에 의해 결정되는데, 보통 수 ㎛의 정밀도가 요구된다. 두 기판의 합착 오차범위를 벗어나면, 빛이 새어나오게 되어 액정 셀의 구동시 원하는 화질 특성을 기대할 수 없다.

다음은, 상기 ST1 내지 ST5 단계에서 제작된 액정 셀을 단위 셀로 절단한다(ST6).

초기 액정 표시장치의 제조공정에서는 여러 셀을 동시에 액정주입후 셀 단위로 절단하는 공정을 진행하였으나, 셀 크기가 증가함에 따라 단위 셀로 절단한 후, 액정을 주입하는 방법을 사용한다.

셀 절단 공정은 유리기판 보다 경도가 높은 다이아몬드 재질의 펜으로 기판 표면에 절단선을 형성하는 스크라이브(Scribe) 공정과 힘을 가해 절단하는 브레이크(Break) 공정으로 이루어진다.

다음은, 각 단위 셀로 절단된 액정 셀에 액정을 주입한다(ST7).

단위 액정 셀은 수백 cm²의 면적에 수 ㎛의 갭을 갖는다. 따라서, 이런 구조의 셀에 효과적으로 액정을 주입하는 방법으로 셀 내외의 압력차를 이용한 진공 주입법이 가장 널리 이용된다.

이와 같이 액정 셀을 제조하고 액정 셀의 외측에 각각 편광판을 부착한 후 구동회로를 연결하면 액정 패널이 완성된다.

도 2는 종래 대형 유리 기판에 액정셀을 4개 형성하는 경우에 대한 씰 패턴 구조를 도시한 것이다.

도 2에 도시한 바와 같이, 기판 상에 A, B, C, D의 4개 셀이 형성되어 있고, 각 셀의 외곽부에는 주 씰 패턴(main seal pattern)(160)이 형성되어 있다.

상기 주 씰 패턴(160)이 형성되어 있는 각 셀의 둘레에는 보조 씰 패턴(165)이 형성되어 각 셀의 주 씰 패턴(160)을 둘러싸고 있다.

상기 보조 씰 패턴(165)은 식각액의 침투를 막아야 할 뿐만 아니라, 합착된 상부와 하부 기판 사이의 공기 배출이 용이하도록 형성 해야 한다.

따라서, 적절한 구조를 가지도록 보조 씰 패턴(165)을 형성해야 하는데, 도 2에서와 같이 기판 내에 다수의 셀을 형성할 경우, 보조 씰 패턴(165)을 형성할 마진(margin)이 부족하여, 서로 인접하는 기판 사이에서 형성되어 있는 보조 씰 패턴(165)끼리 붙는 쇼트(short) 현상이 발생한다.

이와 같이 보조 씰 패턴(165)들이 쇼트되면 이후 공정인 셀 절단 공정에서 쇼트된 씰 패턴에 의해서 스크라이브(scribe)에 문제가 발생하여 글래스 파손을 발생시키는 문제점이 있다.

본 발명은 액정 표시 장치에서, 씰 패턴 형성시에 인접하는 액정 셀 사이에 형성되는 보조 씰 라인 상에 소정 간격 이격되는 점선 형태로 형성되는 멀티 씰 라인으로 형성하고, 서로 인접되는 멀티 씰 라인의 점선이 서로 엇갈리도록 형성함으로써 씰 라인 쇼트에 의한 불량을 방지하고 액정 셀의 수율을 향상시킬 수 있는 액정 표시 장치의 씰 패턴 및 그 형성 방법을 제공하는 데 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 액정 표시 장치의 씰 패턴은, 기판 상에 다수 개의 액정 패널용 셀이 형성되어 있고 상기 셀의 외곽부에 형성된 주 씰 패턴과; 상기 셀 외부에서 주 씰 패턴과 소정 간격 이격하여 셀 둘레에 형성되는 보조 씰 패턴;으로 이루어지는 액정 표시 장치의 씰 패턴에 있어서, 적어도 인접하는 셀 사이에 형성되는 보조 씰 패턴은 씰 라인(line) 상에서 소정 간격으로 반복되는 점선 형태의 선 패턴으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 인접하는 셀 사이에 형성되는 보조 씰 패턴은 선 패턴이 서로 엇갈리게 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 선 패턴의 간격이 적어도 선 패턴의 길이보다 큰 것을 특징으로 한다.

상기 액정 패널용 셀은, 기판 상에 형성되는 게이트 배선 및 게이트 전극과;

상기 게이트 배선 상에 형성되는 게이트 절연막과; 상기 게이트 절연막 상에 형성되고, 상기 게이트 배선과 수직으로 교차하여 화소 영역을 정의하는 데이터 배선과; 상기 게이트 배선 및 데이터 배선의 교차점에 형성된 게이트 전극, 액티브층, 소스 및 드레인 전극으로 이루어진 박막 트랜지스터와; 상기 박막 트랜지스터를 포함하는 기판 상에 형성되는 보호막과; 상기 보호막 상에 형성되는 화소 전극;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기 선 패턴의 간격은 2 ~ 5 mm 에서 결정되는 것을 특징으로 한다.

상기 인접하는 보조 씰 패턴들 사이의 간격은 1 ~ 3 mm에서 결정되는 것을 특징으로 한다.

상기 인접하는 보조 씰 패턴의 선 폭은 2 ~ 4 mm에서 결정되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 액정 표시 장치의 씰 패턴의 형성 방법은, 다수 개의 액정 패널용 셀이 형성되어 있는 기판을 준비하는 단계와; 상기 액정 패널용 셀 내부의 외곽부에 형성되는 주 씰 패턴과, 상기 액정 패널용 셀 외부에서 상기 주 씰 패턴과 소정 간격 이격하여 셀 둘레에 보조 씰 패턴을 형성하는 단계;로 이루어지는 액정 표시 장치의 씰 패턴의 형성 방법에 있어서, 적어도 인접하는 셀 사이에 형성되는 보조 씰 패턴은 씰 라인(line) 상에서 소정 간격으로 반복되는 점선 형태의 선 패턴으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 인접하는 셀 사이에 형성되는 보조 씰 패턴은 선 패턴이 서로 엇갈리게 구성되는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부한 도면을 참조로 하여 본 발명의 구체적인 실시예에 대해서 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 액정 표시 장치에 관한 것으로, 액정 셀의 씰 패턴을 보여주는 도면이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 하나의 유리 기판에 4개(A, B, C, D)의 액정 패널이 형성되어 있으며, 본 발명은 이에 한정되지 않고 다양한 크기의 기판, 액정 셀에 적용 가능하다.

유리 기판 상에 형성되어 있는 각 액정 셀의 외곽부에는 주 씰 패턴(260)이 형성되어 있다.

상기 주 씰 패턴(260)이 형성되어 있는 각 액정 셀의 둘레에는 보조 씰 패턴(265)이 형성되어 각 셀의 주 씰 패턴(260)을 둘러싸고 있다.

상기 보조 씰 패턴(265)은 식각액의 침투를 막아야 할 뿐만 아니라, 합착된 상부와 하부 기판 사이의 공기 배출이 용이하도록 형성하며, 주 씰 패턴(260)을 보호하기 위하여 형성한다.

이때, 인접하는 액정 셀 사이에 형성되는 보조 씰 패턴(265)은 씰 라인 상에서 소정 간격 이격하는 점선 형태의 멀티 씰 라인(266)으로 형성하고, 인접하는 멀티 씰 라인(266)의 라인 패턴이 서로 엇갈리게 되도록 형성한다.

도 4는 도 3의 S 부분을 확대하여 본 발명에 따른 씰 패턴 구조를 보여주는 도면이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 유리 기판에 다수의 액정 셀이 형성 되어 있고, 인접하는 액정 셀 사이에는 각각의 보조 씰 패턴(265)이 인접하여 형성되어 있다.

여기서, 상기 보조 씰 패턴(265) 사이에 스크라이브(scribe) 선이 그어진다.

상기 인접하는 보조 씰 패턴(265)이 씰 라인 상에서 소정 간격 이격하는 점선 형태의 멀티 씰 라인(multi seal line)(266)으로 형성되어 있다.

상기 멀티 씰 라인(266)은 다수의 선 패턴들이 소정 간격 이격하여 점선 형태로 형성된 것으로서, 인접하는 멀티 씰 라인(266)의 선 패턴들과 서로 엇갈리게 형성되어 있다.

이와 같이 엇갈리게 구성되는 멀티 씰 라인(266)의 선 패턴은 상기 씰 패턴 인쇄시, 씰이 퍼지는 특성으로 인해 발생되는 씰 라인 간 쇼트(short)를 방지하는 효과가 있다.

그리고, 상기 멀티 씰 라인(266)을 형성하는 선 패턴의 개수는 각 액정 패널의 모델에 따라 가장 적절하게 형성하며, 상기 선 패턴 사이의 간격은 씰 라인의 퍼짐 정도를 고려하여 충분히 이격시키도록 한다.

여기서, 상기 멀티 씰 라인(266)의 선폭은 2~4 mm 정도가 되도록 형성하며, 상기 멀티 씰 라인(266)의 선 패턴 사이의 간격은 2~5 mm 정도가 되도록 하고, 인접하는 멀티 씰 라인(266)의 선 패턴과의 간격은 1~3 mm 정도가 되도록 한다.

이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명에 따른 액정 표시 장치의 씰 패턴 및 그 형성 방법은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함이 명백하다.

본 발명은 액정 표시 장치에서 씰 패턴을 형성하는 데 있어서 유리 기판 상에 서로 인접하는 액정 셀 사이에 형성되는 보조 씰 패턴을 라인 상에 소정 간격 이격되어 점선 형태로 형성되는 멀티 씰 라인으로 형성하고, 서로 인접하는 멀티 씰 라인의 선 패턴을 엇갈리게 하여 씰 라인 쇼트를 방지하는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 기판 상에 연접하고 있는 액정 셀의 절단 공정 진행시 발생할 수 있는 기판 파손 불량을 줄일 수 있고, 그에 따른 비용을 줄일 수 있으며, 생산 수율이 향상되는 효과가 있다.

도 1은 일반적으로 적용되는 액정 셀의 제작 공정을 도시한 흐름도.

도 2는 종래 대형 유리 기판에 액정셀을 4개 형성하는 경우에 대한 씰 패턴 구조를 도시한 도면.

도 3은 본 발명에 따른 액정 표시 장치에 관한 것으로, 액정 셀의 씰 패턴을 보여주는 도면.

도 4는 도 3의 S 부분을 확대하여 본 발명에 따른 씰 패턴 구조를 보여주는 도면.

<도면의 주요부분에 대한 부호 설명>

260 : 주 씰 패턴 265 : 보조 씰 패턴

266 : 멀티 씰 라인

Claims (9)

1. 기판 상에 다수 개의 액정 패널용 셀이 형성되어 있고 상기 셀의 외곽부에 형성된 주 씰 패턴과; 상기 셀 외부에서 주 씰 패턴과 소정 간격 이격하여 셀 둘레에 형성되는 보조 씰 패턴;으로 이루어지는 액정 표시 장치의 씰 패턴에 있어서,

   적어도 인접하는 셀 사이에 형성되는 보조 씰 패턴은 씰 라인(line) 상에서 소정 간격으로 반복되는 점선 형태의 선 패턴으로 구성되는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 씰 패턴.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 인접하는 셀 사이에 형성되는 보조 씰 패턴은 선 패턴이 서로 엇갈리게 구성되는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 씰 패턴.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 선 패턴의 간격이 적어도 선 패턴의 길이보다 큰 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 씰 패턴.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 액정 패널용 셀은, 기판 상에 형성되는 게이트 배선 및 게이트 전극과;

   상기 게이트 배선 상에 형성되는 게이트 절연막과;

   상기 게이트 절연막 상에 형성되고, 상기 게이트 배선과 수직으로 교차하여 화소 영역을 정의하는 데이터 배선과;

   상기 게이트 배선 및 데이터 배선의 교차점에 형성된 게이트 전극, 액티브층, 소스 및 드레인 전극으로 이루어진 박막 트랜지스터와;

   상기 박막 트랜지스터를 포함하는 기판 상에 형성되는 보호막과;

   상기 보호막 상에 형성되는 화소 전극;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 씰 패턴.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 선 패턴의 간격은 2 ~ 5 mm 에서 결정되는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 씰 패턴.
6. 제 1항에 있어서,

   상기 인접하는 보조 씰 패턴들 사이의 간격은 1 ~ 3 mm에서 결정되는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 씰 패턴.
7. 제 1항에 있어서,

   상기 인접하는 보조 씰 패턴의 선 폭은 2 ~ 4 mm에서 결정되는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 씰 패턴.
8. 다수 개의 액정 패널용 셀이 형성되어 있는 기판을 준비하는 단계와;

   상기 액정 패널용 셀 내부의 외곽부에 형성되는 주 씰 패턴과, 상기 액정 패널용 셀 외부에서 상기 주 씰 패턴과 소정 간격 이격하여 셀 둘레에 보조 씰 패턴을 형성하는 단계;로 이루어지는 액정 표시 장치의 씰 패턴의 형성 방법에 있어서,

   적어도 인접하는 셀 사이에 형성되는 보조 씰 패턴은 씰 라인(line) 상에서 소정 간격으로 반복되는 점선 형태의 선 패턴으로 구성되는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 씰 패턴의 형성 방법.
9. 제 8항에 있어서,

   상기 인접하는 셀 사이에 형성되는 보조 씰 패턴은 선 패턴이 서로 엇갈리게 구성되는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 씰 패턴의 형성 방법.