KR20130057227A - 경량 박형의 액정표시장치 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 경량 박형의 액정표시장치 제조방법은 박형 유리기판의 공정 진행을 위해 보조기판을 이용하는 경우에 있어, 현재의 스크라이브 장비를 이용하여 합착된 셀(cell) 상태의 액정패널에 대해 스크라이브(scribe)를 진행하는 한편, 합착된 액정패널로부터 보조기판을 파손 없이 용이하게 분리하기 위한 것으로, 제 1 모기판에 어레이공정을 진행하는 단계; 박형의 제 2 모기판에 보조기판을 부착하는 단계; 상기 보조기판이 부착된 제 2 모기판에 컬러필터공정을 진행하는 단계; 상기 제 1 모기판과 제 2 모기판을 합착하는 단계; 스크라이브 장비의 제 1 스크라이브 휠을 이용하여 상기 제 1 모기판을 스크라이브 하는 단계; 상기 스크라이브 장비의 휠 타입을 제 2 스크라이브 휠로 변경한 후, 상기 제 2 스크라이브 휠을 이용하여 상기 제 2 모기판을 스크라이브 하는 단계; 및 상기 스크라이브가 끝난 제 1, 제 2 모기판을 들어올리면서 상기 제 1, 제 2 모기판으로부터 상기 보조기판을 분리하는 단계를 포함한다.

Description

경량 박형의 액정표시장치 제조방법{METHOD OF FABRICATING LIGHTWEIGHT AND THIN LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE}

본 발명은 액정표시장치의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 경량 박형의 액정표시장치 제조방법에 관한 것이다.

근래에 들어 사회가 본격적인 정보화 시대로 접어듬에 따라 대량의 정보를 처리 및 표시하는 디스플레이(display) 분야가 급속도로 발전해 왔고, 최근에는 특히 경량화, 박형화, 저소비전력화의 우수한 성능을 지닌 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor; TFT) 액정표시장치(Liquid Crystal Display; LCD)가 개발되어 기존의 브라운관(Cathode Ray Tube; CRT)을 대체하고 있다.

상기 액정표시장치는 크게 컬러필터 기판과 어레이 기판 및 상기 컬러필터 기판과 어레이 기판 사이에 형성된 액정층(liquid crystal layer)으로 구성된다.

상기 컬러필터 기판은 적(Red; R), 녹(Green; G), 청(Blue; B)색의 서브컬러필터로 구성되는 컬러필터와 상기 서브컬러필터 사이를 구분하고 상기 액정층을 투과하는 광을 차단하는 블랙매트릭스(black matrix), 그리고 상기 액정층에 전압을 인가하는 투명한 공통전극으로 이루어져 있다.

상기 어레이 기판에는 종횡으로 배열되어 화소영역을 정의하는 게이트라인과 데이터라인이 형성되어 있다. 이때, 상기 게이트라인과 데이터라인의 교차영역에는 스위칭소자인 박막 트랜지스터가 형성되어 있으며, 상기 각 화소영역에는 화소전극이 형성되어 있다.

이와 같이 구성된 상기 컬러필터 기판과 어레이 기판은 화상표시 영역의 외곽에 형성된 실런트(sealant)에 의해 대향하도록 합착되어 액정패널을 구성하며, 상기 컬러필터 기판과 어레이 기판의 합착은 상기 컬러필터 기판 또는 어레이 기판에 형성된 합착키를 통해 이루어진다.

이러한 액정표시장치는 휴대용 전자기기에 특히 많이 사용되기 때문에, 그 크기와 무게를 감소시켜야만 전자기기의 휴대성을 향상시킬 수 있게 된다. 더욱이, 근래에는 대면적의 액정표시장치가 제작됨에 따라 이러한 경량 및 박형의 요구는 더욱 거세 지고 있다.

액정표시장치의 크기나 무게를 감소시키는 방법은 여러 가지가 있을 수 있지만, 그 구조나 현재 기술상 액정표시장치의 필수 구성요소를 줄이는 것은 한계가 있다. 더욱이, 이러한 필수 구성요소는 중량이 작기 때문에 이들 필수 구성요소의 중량을 감소시켜 전체 액정표시장치의 크기나 무게를 줄이는 것은 대단히 어려운 실정이다.

이때, 액정패널을 구성하는 컬러필터 기판과 어레이 기판의 두께를 줄여 액정표시장치의 크기와 무게를 감소시키는 방법이 활발히 연구되고 있으나, 박형의 기판을 이용하여야 하기 때문에 다수의 단위공정간 이동 시 또는 단위공정 진행 시 기판이 휘거나 깨지는 현상이 발생하고 있다.

또한, 아직까지는 경량 박형의 액정표시장치에 대한 가공 공정이 수립되어 있지 않은 상태이며, 따라서 현재의 스크라이브(scribe) 장비를 이용할 수 있을지 알 수 없으며, 이용할 수 있다 하더라도 이 경우에 발생할 문제에 대한 대책이 없는 실정이다. 즉, 일 예로 현재의 스크라이브 장비는 반전을 통하거나 상, 하면의 동시 스크라이브를 통해 절단(cutting)을 진행하기 때문에 보조기판의 탈착과 재사용(recycle)을 할 수 없다. 더욱이, 액정패널을 구성하는 상, 하부 기판이 서로 다른 두께를 가지기 때문에 스크라이브 휠의 압력 차이로 인한 유리기판의 파손이 있을 수 있다.

본 발명은 상기한 문제를 해결하기 위한 것으로, 박형 유리기판을 이용한 경량 박형의 액정표시장치 제조방법에 있어, 박형 유리기판에 부착되는 보조기판의 합착력을 완화시킴으로써 박형 유리기판의 탈착을 용이하게 한 경량 박형의 액정표시장치 제조방법을 제공하는데 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 현재의 스크라이브 장비를 이용하여 합착된 셀(cell) 상태의 액정패널에 대해 스크라이브(scribe)를 진행하는 한편, 합착된 액정패널로부터 보조기판을 파손 없이 용이하게 분리하도록 한 경량 박형의 액정표시장치 제조방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적 및 특징들은 후술되는 발명의 구성 및 특허청구범위에서 설명될 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 경량 박형의 액정표시장치 제조방법은 제 1 모기판에 어레이공정을 진행하는 단계; 박형의 제 2 모기판에 보조기판을 부착하는 단계; 상기 보조기판이 부착된 제 2 모기판에 컬러필터공정을 진행하는 단계; 상기 제 1 모기판과 제 2 모기판을 합착하는 단계; 스크라이브 장비의 제 1 스크라이브 휠을 이용하여 상기 제 1 모기판을 스크라이브 하는 단계; 상기 스크라이브 장비의 휠 타입을 제 2 스크라이브 휠로 변경한 후, 상기 제 2 스크라이브 휠을 이용하여 상기 제 2 모기판을 스크라이브 하는 단계; 및 상기 스크라이브가 끝난 제 1, 제 2 모기판을 들어올리면서 상기 제 1, 제 2 모기판으로부터 상기 보조기판을 분리하는 단계를 포함한다.

이때, 상기 박형의 제 2 모기판에 보조기판을 부착하는 단계는 박형의 제 2 모기판과 보조기판을 준비하는 단계; 상기 보조기판의 표면에 플라즈마 처리를 포함한 화학적 처리를 하거나 요철(凹凸)과 같은 패턴을 형성하는 단계; 및 상기 화학적 처리나 패턴이 형성된 보조기판을 상기 박형의 제 2 모기판에 부착하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 박형의 제 2 모기판은 0.1mm ~ 0.5mm의 두께를 가지는 것을 특징으로 한다.

상기 보조기판은 0.3mm ~ 0.7mm의 두께를 가지는 것을 특징으로 한다.

상기 합착된 제 1, 제 2 모기판을 상기 스크라이브 장비의 테이블에 로딩(loading)한 다음 상기 제 1 모기판에 형성된 정렬마크를 통해 상기 로딩된 제 1, 제 2 모기판을 정렬하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 제 1, 제 2 모기판은 컬러필터 기판들이 형성된 상기 제 2 모기판 상에 박막 트랜지스터 어레이 기판들이 형성된 제 1 모기판을 적층한 상태로 상기 스크라이브 장비의 테이블 위에 로딩되는 것을 특징으로 한다.

상기 제 1 스크라이브 휠은 페네트(penett) 휠로 이루어지며, 상기 제 2 스크라이브 휠은 APIO 휠로 이루어진 것을 특징으로 한다.

상기 제 1 모기판을 스크라이브 하는 단계는 상기 제 1 스크라이브 휠을 이용하여 상기 제 1 모기판 표면에 일 방향으로 1차 절단 예정선들을 형성하는 한편, 상기 제 1 모기판 표면에 다른 일 방향으로 2차 절단 예정선들을 형성하여 1차 스크라이브 공정을 진행하는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 1차, 2차 절단예정선들이 형성된 제 1 모기판 주변의 더미 글라스들을 제거하여 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 한다.

이때, 브레이크 바(break bar) 또는 척(chuck)이나 스팀(steam)을 이용하여 상기 제 1 모기판 주변의 더미 글라스들을 제거하는 것을 특징으로 한다.

상기 제 2 모기판을 스크라이브 하는 단계는 상기 제 2 스크라이브 휠을 이용하여 상기 제 2 모기판 표면에 일 방향으로 3차 절단 예정선들을 형성하는 한편, 상기 제 2 모기판 표면에 다른 일 방향으로 4차 절단 예정선들을 형성하여 2차 스크라이브 공정을 진행하는 것을 특징으로 한다.

상기 제 1, 제 2 모기판으로부터 상기 보조기판을 분리하는 단계는 상기 스크라이브가 끝난 제 1 모기판 상면을 진공 패드로 흡착한 상태에서 상기 제 1, 제 2 모기판을 들어올려 상기 제 1, 제 2 모기판으로부터 보조기판을 분리하는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 2차 스크라이브 공정을 통해 제 2 모기판 주변에 형성된 더미 글라스들이 상기 보조기판 표면에 남아있는 것을 특징으로 한다.

이때, 에어 분사장치를 통해 에어를 분사하거나 비눗물과 같은 계면활성제를 이용하여 상기 보조기판 표면에 남아있는 더미 글라스들을 제거하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 제 1 모기판의 에지와 최외곽 실패턴 사이의 간격은 제 2 모기판에 대한 스크라이브 마진을 고려하여 설정하는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 제 2 모기판에 대한 스크라이브 마진은 스크라이브가 끝난 상기 제 1 모기판과 제 2 스크라이브 휠 사이의 간섭을 피할 수 있도록 설정하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 경량 박형의 액정표시장치 다른 제조방법은 박형의 제 1, 제 2 모기판에 각각 제 1, 제 2 보조기판을 부착하는 단계; 상기 제 1 보조기판이 부착된 제 1 모기판에 어레이공정을 진행하는 단계; 상기 제 2 보조기판이 부착된 제 2 모기판에 컬러필터공정을 진행하는 단계; 상기 제 1 모기판과 제 2 모기판을 합착하는 단계; 상기 제 1 모기판에 부착된 제 1 보조기판을 상기 합착된 제 1, 제 2 모기판으로부터 분리하는 단계; 스크라이브 장비의 스크라이브 휠을 이용하여 상기 제 1 모기판을 스크라이브 하는 단계; 상기 스크라이브 휠을 이용하여 상기 제 2 모기판을 스크라이브 하는 단계; 및 상기 스크라이브가 끝난 제 1, 제 2 모기판을 들어올리면서 상기 제 1, 제 2 모기판으로부터 상기 제 2 보조기판을 분리하는 단계를 포함한다.

이때, 상기 박형의 제 1, 제 2 모기판에 각각 제 1, 제 2 보조기판을 부착하는 단계는 박형의 제 1, 제 2 모기판과 제 1, 제 2 보조기판을 준비하는 단계; 상기 제 1, 제 2 보조기판의 표면에 플라즈마 처리를 포함한 화학적 처리를 하거나 요철(凹凸)과 같은 패턴을 형성하는 단계; 및 상기 화학적 처리나 패턴이 형성된 제 1, 제 2 보조기판을 각각 상기 박형의 제 1, 제 2 모기판에 부착하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 박형의 제 1, 제 2 모기판은 0.1mm ~ 0.5mm의 두께를 가지는 것을 특징으로 한다.

상기 제 1, 제 2 보조기판은 0.3mm ~ 0.7mm의 두께를 가지는 것을 특징으로 한다.

에어 분사장치를 이용하여 상기 제 1 모기판과 제 1 보조기판 사이에 에어를 분사하거나 비눗물과 같은 계면활성제를 이용하여 상기 제 1 모기판에 부착된 제 1 보조기판을 상기 제 1 모기판으로부터 분리하는 것을 특징으로 한다.

상기 스크라이브 휠은 APIO 휠로 이루어진 것을 특징으로 한다.

상기 제 1 모기판을 스크라이브 하는 단계는 상기 스크라이브 휠을 이용하여 상기 제 1 모기판 표면에 일 방향으로 1차 절단 예정선들을 형성하는 한편, 상기 제 1 모기판 표면에 다른 일 방향으로 2차 절단 예정선들을 형성하여 1차 스크라이브 공정을 진행하는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 1차, 2차 절단예정선들이 형성된 제 1 모기판 주변의 더미 글라스들을 제거하여 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 한다.

이때, 브레이크 바 또는 척이나 스팀을 이용하여 상기 제 1 모기판 주변의 더미 글라스들을 제거하는 것을 특징으로 한다.

상기 제 2 모기판을 스크라이브 하는 단계는 상기 스크라이브 휠을 이용하여 상기 제 2 모기판 표면에 일 방향으로 3차 절단 예정선들을 형성하는 한편, 상기 제 2 모기판 표면에 다른 일 방향으로 4차 절단 예정선들을 형성하여 2차 스크라이브 공정을 진행하는 것을 특징으로 한다.

상기 제 1, 제 2 모기판으로부터 상기 제 2 보조기판을 분리하는 단계는 상기 스크라이브가 끝난 제 1 모기판 상면을 진공 패드로 흡착한 상태에서 상기 제 1, 제 2 모기판을 들어올려 상기 제 1, 제 2 모기판으로부터 제 2 보조기판을 분리하는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 2차 스크라이브 공정을 통해 제 2 모기판 주변에 형성된 더미 글라스들이 상기 제 2 보조기판 표면에 남아있는 것을 특징으로 한다.

이때, 에어 분사장치를 통해 에어를 분사하거나 비눗물과 같은 계면활성제를 이용하여 상기 제 2 보조기판 표면에 남아있는 더미 글라스들을 제거하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 경량 박형의 액정표시장치 제조방법은 경량 박형의 액정표시장치에 대한 가공 공정을 수립함에 따라 박형의 유리기판을 이용한 경량 박형의 액정표시장치를 구현할 수 있게 되며, 가공 공정에 현재의 스크라이브 장비를 이용하게 함에 따라 비용 절감을 가능하게 하는 효과를 제공한다.

또한, 본 발명에 따른 경량 박형의 액정표시장치 제조방법은 합착된 액정패널로부터 보조기판을 파손 없이 용이하게 분리할 수 있게 되어 제품의 가격 경쟁력을 향상시키는 효과를 제공한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 경량 박형의 액정표시장치의 제조방법을 개략적으로 나타내는 흐름도.
도 2a 내지 도 2d는 본 발명의 실시예에 따른 경량 박형의 액정표시장치 제조방법의 공정 일부를 개략적으로 나타내는 예시도.
도 3a 내지 도 3d는 본 발명의 실시예에 따른 경량 박형의 액정표시장치 제조방법의 공정 일부를 개략적으로 나타내는 다른 예시도.
도 4a 내지 도 4e는 본 발명의 실시예에 따른 경량 박형의 액정표시장치 제조방법에 있어, 가공 공정을 순차적으로 나타내는 단면도.
도 5a 내지 도 5f는 본 발명의 실시예에 따른 경량 박형의 액정표시장치 제조방법에 있어, 가공 공정을 순차적으로 나타내는 사시도.
도 6a 및 도 6b는 어레이 기판 및 컬러필터 기판에 대한 스크라이브 마진(scribe margin)을 개략적으로 보여주는 단면도.
도 7a 내지 도 7g는 본 발명의 실시예에 따른 경량 박형의 액정표시장치 제조방법에 있어, 다른 가공 공정을 순차적으로 나타내는 단면도.
도 8a 내지 도 8h는 본 발명의 실시예에 따른 경량 박형의 액정표시장치 제조방법에 있어, 다른 가공 공정을 순차적으로 나타내는 사시도.

최근 액정표시장치의 용도가 다양해짐에 따라 경량 박형의 액정표시장치에 대한 관심도 많아지고 있으며, 액정패널의 두께에서 가능 큰 부분을 차지하는 기판의 박형화에도 관심이 많아지고 있다. 또한, 3D나 터치(touch) 패널에서는 액정패널에 리타더(retarder)나 터치 기능의 보호 기판을 추가하므로 더욱 박형화에 대한 요구가 증가된다. 하지만 박형 기판의 경우 휨, 강성 등 물리적 특성의 약화로 공정 진행에 한계가 있다.

이를 해결하기 위해 박형 유리기판에 보조기판을 부착하여 공정을 진행 후 공정이 완료된 후에 박형 유리기판과 보조기판을 분리하는 방법이 시도되고 있으며, 특히 본 발명에서는 정전기력, 진공력 또는 표면장력 등을 이용하여 박형 유리기판에 보조기판을 부착하여 공정을 진행하는 한편, 현재의 스크라이브 장비를 이용하여 합착된 셀 상태의 액정패널에 대해 스크라이브를 진행하게 하는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 경량 박형의 액정표시장치 제조방법의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치의 제조방법을 개략적으로 나타내는 흐름도이다.

이때, 상기 도 1은 액정적하방식으로 액정층을 형성하는 경우의 액정표시장치의 제조방법을 예를 들어 나타내고 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명은 액정주입방식으로 액정층을 형성하는 경우의 액정표시장치의 제조방법에도 적용 가능하다.

액정표시장치의 제조공정은 크게 하부 어레이 기판에 구동소자를 형성하는 구동소자 어레이공정과 상부 컬러필터 기판에 컬러필터를 형성하는 컬러필터공정 및 셀 공정으로 구분될 수 있다.

전술한 바와 같이 액정표시장치의 크기나 무게를 좌우하는 요소에는 여러 가지가 있지만, 그 중에서도 유리로 이루어진 상기 컬러필터 기판이나 어레이 기판이 액정표시장치의 다른 구성요소 중에서 가장 무거운 구성요소이다. 따라서, 액정표시장치의 크기나 무게를 감소시키기 위해서는 이 유리기판의 무게를 감소시키는 것이 가장 효율적이다.

이러한 유리기판의 무게를 감소시키는 방법으로 유리기판을 식각하여 그 두께를 감소시키거나 박형의 유리기판을 이용하는 방법이 있다. 이중 첫 번째 방법은 셀 완성 후에 글라스 식각 공정을 추가로 진행하여 그 두께를 감소시키는 것인데, 식각 진행 시 발생하는 불량과 비용 증가의 단점이 있다.

이에 본 발명에서는 0.1t ~ 0.5t 정도의 두께를 갖는 박형의 유리기판을 이용하여 어레이공정과 컬러필터공정 및 셀 공정을 진행하는데, 이때 박형의 유리기판을 보조기판에 부착하여 공정을 진행함으로써 박형의 유리기판의 휨의 영향을 최소화하고 이동 중 박형의 유리기판의 파손이 없도록 하는 것을 특징으로 한다. 이때, 상기 t는 mm를 의미하는 것으로 0.1t는 0.1mm의 두께를 의미하고 0.5t는 0.5mm의 두께를 의미한다. 이후 설명에서 설명의 편의를 위해 mm를 t로 표시한다.

즉, 0.1t ~ 0.5t 정도의 두께를 갖는 박형의 유리기판은 일반적인 액정표시장치제조라인에 투입될 때 휨 발생이 크게되어 기판의 처짐이 심하게 발생하기 때문에, 카세트 등의 이동수단을 이용하여 이동하는데 문제가 있으며, 단위 공정장비에 로딩 및 언로딩시 작은 충격에 의해서도 휨 발생이 급격히 발생하게 되어 위치오차가 빈번하게 발생하며, 그 결과 부딪침 등에 의해 파손불량이 증가하여 공정 진행이 실질적으로 불가능하였다.

이에 본 발명에서는 0.1t ~ 0.5t의 박형의 유리기판을 제조라인에 투입하기 전에 보조기판을 부착함으로써, 일반적인 액정표시장치에 이용되는 0.7t 정도의 두께를 갖는 유리기판과 동일하거나 더 향상된 휨 발생특성을 갖도록 하여 이동 또는 단위공정 진행 중 기판 처짐 등의 문제가 발생되는 것을 방지할 수 있는 것을 특징으로 한다.

우선, 0.1t ~ 0.5t의 박형의 유리기판을 어레이공정 및 컬러필터공정의 제조라인에 투입하기 전에 상기 0.1t ~ 0.5t의 박형의 유리기판에 0.3t ~ 0.7t 정도의 보조기판을 부착한다(S101). 다만, 본 발명이 상기 박형의 유리기판 및 보조기판의 두께에 한정되는 것은 아니다.

상기 박형의 유리기판과 보조기판의 합착은 두 기판을 진공 상태에서 접촉시킴으로써 가능한데, 이때 두 기판간 합착력은 정전기력, 진공력 또는 표면장력 등으로 추정할 수 있다.

이때, 본 발명의 실시예의 경우 컬러필터 기판으로 박형의 유리기판을 이용하여 상기 컬러필터 기판에만 보조기판을 부착하고 어레이 기판은 0.5t ~ 0.7t 두께의 일반적인 유리기판을 이용한 경우를 예를 들어 설명하고 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 어레이 기판으로 박형의 유리기판을 이용하여 상기 어레이 기판에만 보조기판을 부착할 수도 있다. 또한, 후술하는 바와 같이 컬러필터 기판과 어레이 기판 모두 박형의 유리기판을 이용하여 상기 컬러필터 기판과 어레이 기판 모두에 보조기판을 부착할 수도 있다.

특히, 본 발명은 보조기판에 불소(fluorine) 등을 이용한 플라즈마 처리나 요철(凹凸) 패턴을 형성하여 합착력을 완화시킴으로써 박형 유리기판과의 탈착을 용이하게 할 수 있는데, 이를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 2a 내지 도 2d는 본 발명의 실시예에 따른 경량 박형의 액정표시장치 제조방법의 공정 일부를 개략적으로 나타내는 예시도로써, 플라즈마 처리된 보조기판과 박형의 유리기판의 합착 및 탈착공정을 예를 들어 나타내고 있다.

이때, 상기 도 2a 내지 도 2d는 보조기판 전면에 플라즈마를 처리하여 보조기판과 박형의 유리기판간 합착력을 완화시켜 보조기판과 박형의 유리기판간 탈착이 용이하도록 하는 것을 특징으로 한다.

도 2a에 도시된 바와 같이, 예를 들어 0.1t ~ 0.5t 정도의 박형의 유리기판(100)과 0.3t ~ 0.7t 정도의 보조기판(110)을 준비한다.

이때, 상기 박형의 유리기판(100)은 컬러필터공정을 위한 다수의 컬러필터 기판이 배치된 대면적의 모기판이거나 어레이공정을 위한 다수의 어레이 기판이 배치된 대면적의 모기판일 수 있다.

다음으로, 도 2b에 도시된 바와 같이, 보조기판(110)의 탈착이 용이하도록 상기 보조기판(110)의 전체 표면(111)에 불소 등을 이용한 플라즈마를 처리한다.

이와 같이 보조기판(110)에 불소를 처리할 경우, 불소가 보조기판(110)의 표면(111)을 식각하여 표면 거칠기(roughness)를 증가시키거나 표면의 화학적 특성을 변화시켜 박형의 유리기판(100)과의 접촉에 의한 합착력을 약화시킬 수 있다.

다음으로, 도 2c에 도시된 바와 같이, 상기 박형의 유리기판(100)에 상기 플라즈마가 처리된 보조기판(110)을 부착한다. 이때, 상기 박형의 유리기판(100)과 보조기판(110)의 합착은 상기 보조기판(110)으로 유리기판을 사용할 경우 두 기판(100, 110)을 진공 상태에서 접촉시킴으로써 가능한데, 이때 두 기판(100, 110)간 합착력은 정전기력, 진공력 또는 표면장력 등으로 추정할 수 있다.

이렇게 0.1t ~ 0.5t의 두께를 갖는 박형의 유리기판(100)과 0.3t ~ 0.7t의 두께를 갖는 보조기판(110)이 합착된 상태의 공정용 패널은 이를 구성하는 박형의 유리기판(100)과 보조기판이 서로 동일한 유리재질로 이루어짐으로써 온도 변화에 따른 팽창률이 동일하므로 단위공정 진행 시 팽창률이 다름에 의해 휨이 발생하는 등의 문제는 전혀 없는 것이 특징이다.

또한, 박형의 유리기판(100)은 그 자체로 0.1t ~ 0.5t의 두께를 갖지만 상기 보조기판(110)과 합착되어 공정용 패널을 구성함에 따라 그 휨 발생이 현저히 줄게 되며 일반적인 0.7t의 두께를 갖는 유리기판 정도의 휨 수준 또는 그 이하의 휨 수준이 됨으로써 액정표시장치용 단위공정을 진행하는 데에는 전혀 문제되지 않는다.

이후, 보조기판(110)이 부착된 상기 박형의 유리기판(100)에 후술할 컬러필터공정 또는 어레이공정을 진행하여 패널영역 각각에 구동소자인 박막 트랜지스터 또는 컬러필터층을 형성하게 된다.

그리고, 소정 공정이 완료된 후에는 도 2d에 도시된 바와 같이, 박형의 유리기판(100)으로부터 보조기판(110)을 분리해내야 하는데, 본 발명의 실시예의 경우 상기 보조기판(110)의 전체 표면(111)에 플라즈마 처리가 되어있어 보조기판(110)의 탈착이 용이하게 이루어질 수 있다.

즉, 박형의 유리기판(100)과 보조기판(110) 사이에 합착력이 강한 경우에는 물리적으로 분리하기가 어려워 분리 시 박형의 유리기판(100)에 휨 현상이 발생할 수 있으나, 보조기판(110)의 전체 표면(111)에 플라즈마 처리가 되어있는 경우 박형의 유리기판(100)과 보조기판(110) 사이에 합착력이 저하되어 보조기판(110)의 탈착이 용이하게 이루어질 수 있다.

후술하겠지만, 탈착 방법은 보조기판(110)이나 박형의 유리기판(100) 상부를 진공 패드(pad)로 잡아 보조기판(110)이나 박형의 유리기판(100)을 들어올리는 방식으로 진행할 수 있으며, 이때 표면(111)의 플라즈마 처리 효과로 인해 두 기판(100, 110)간 합착력이 크지 않아 탈착이 용이하게 이루어질 수 있다. 이때, 탈착을 더욱 용이하게 하기 위해 에어 주입(air blowing)도 사용될 수 있다.

그리고, 이렇게 박형의 유리기판(100)으로부터 탈착된 상기 보조기판(110)은 새로운 유리기판에 부착되어 새로운 공정 진행을 위해 재활용될 수 있다.

한편, 보조기판에 플라즈마를 처리하는 방식은 전술한 전면처리 이외에 부분처리 방식이 있을 수 있으며, 이를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 3a 내지 도 3d는 본 발명의 실시예에 따른 경량 박형의 액정표시장치 제조방법의 공정 일부를 개략적으로 나타내는 다른 예시도로써, 플라즈마 처리된 보조기판과 박형의 유리기판의 합착 및 탈착공정을 예를 들어 나타내고 있다.

이때, 상기 본 발명의 실시예는 보조기판의 부분에 플라즈마를 처리하여 보조기판과 박형의 유리기판간 합착력을 완화시켜 보조기판과 박형의 유리기판간 탈착이 용이하도록 하는 것을 특징으로 한다.

도 3a에 도시된 바와 같이, 예를 들어 0.1t ~ 0.5t 정도의 박형의 유리기판(200)과 0.3t ~ 0.7t 정도의 보조기판(210)을 준비한다.

이때, 상기 박형의 유리기판(200)은 컬러필터공정을 위한 다수의 컬러필터 기판이 배치된 대면적의 모기판이거나 어레이공정을 위한 다수의 어레이 기판이 배치된 대면적의 모기판일 수 있다.

다음으로, 도 3b에 도시된 바와 같이, 보조기판(210)의 탈착이 용이하도록 상기 보조기판(210)의 일부 표면(211)에 불소 등을 이용한 플라즈마를 처리한다. 이때, 상기 도 3b는 보조기판(210) 중앙의 일부 표면(211)이 불소 처리된 경우를 예를 들어 나타내고 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.

전술한 바와 같이 보조기판(210)에 불소를 처리할 경우, 불소가 보조기판(210)의 일부 표면(211)을 식각하여 표면 거칠기를 증가시키거나 표면의 화학적 특성을 변화시켜 박형의 유리기판(200)과의 접촉에 의한 합착력을 약화시킬 수 있다. 특히, 본 발명의 실시예의 경우에는 보조기판(210)의 일부 표면(211)에만 불소를 처리함에 따라 기판(200, 210)간 접촉이 가능한 영역에서 합착이 이루어지게 되고, 탈착할 때는 불소 처리된 영역, 즉 일부 표면(211)으로 인해 탈착이 용이해지는 이점이 있다.

다음으로, 도 3c에 도시된 바와 같이, 상기 박형의 유리기판(200)에 상기 플라즈마가 처리된 보조기판(210)을 부착한다. 이때, 상기 박형의 유리기판(200)과 보조기판(210)의 합착은 상기 보조기판(210)으로 유리기판을 사용할 경우 두 기판(200, 210)을 진공 상태에서 접촉시킴으로써 가능한데, 이때 두 기판(200, 210)간 합착력은 정전기력, 진공력 또는 표면장력 등으로 추정할 수 있다.

이후, 보조기판(210)이 부착된 상기 박형의 유리기판(200)에 전술한 바와 같이 컬러필터공정 또는 어레이공정을 진행하여 패널영역 각각에 구동소자인 박막 트랜지스터 또는 컬러필터층을 형성하게 된다.

그리고, 소정 공정이 완료된 후에는 도 3d에 도시된 바와 같이, 박형의 유리기판(200)으로부터 보조기판(210)을 분리해내야 하는데, 본 발명의 실시예의 경우 상기 보조기판(210)의 일부 표면(211)에 플라즈마 처리가 되어있어 보조기판(210)의 탈착이 용이하게 이루어질 수 있다.

또한, 전술한 바와 같이 상기의 탈착 방법은 보조기판(210)이나 박형의 유리기판(200) 상부를 진공 패드로 잡아 보조기판(210)이나 박형의 유리기판(200)을 들어올리는 방식으로 진행할 수 있으며, 이때 일부 표면(211)의 플라즈마 처리 효과로 인해 두 기판(200, 210)간 합착력이 크지 않아 탈착이 용이하게 이루어질 수 있다. 이때, 탈착을 더욱 용이하게 하기 위해 에어 주입도 사용될 수 있다.

한편, 상기 본 발명의 실시예는 보조기판에 플라즈마 처리를 진행하여 박형 유리기판과의 합착력을 완화시킴으로써 탈착을 용이하게 하는 경우를 예를 들어 설명하고 있다. 그러나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 보조기판에 요철 패턴을 형성하여 박형 유리기판과의 합착력을 완화시킬 수도 있다.

이후, 상기 어레이 기판은 어레이공정에 의해 어레이 기판에 배열되어 화소영역을 정의하는 복수의 게이트라인과 데이터라인을 형성하고 상기 화소영역 각각에 상기 게이트라인과 데이터라인에 접속되는 구동소자인 박막 트랜지스터를 형성한다(S102). 또한, 상기 어레이공정을 통해 상기 박막 트랜지스터에 접속되어 박막 트랜지스터를 통해 신호가 인가됨에 따라 액정층을 구동하는 화소전극을 형성한다.

또한, 전술한 보조기판이 부착된 컬러필터 기판용 박형의 유리기판(이하, 설명의 편의를 위해 컬러필터 기판이라 함)에는 컬러필터공정에 의해 컬러를 구현하는 적, 녹 및 청색의 서브컬러필터로 구성되는 컬러필터층과 공통전극을 형성한다(S103). 이때, 횡전계(In Plane Switching; IPS)방식의 액정표시장치를 제작하는 경우에는 상기 어레이공정을 통해 상기 화소전극이 형성된 어레이 기판에 상기 공통전극을 형성하게 된다.

이어서, 상기 컬러필터 기판 및 어레이 기판에 각각 배향막을 인쇄한 후, 컬러필터 기판 및 어레이 기판 사이에 형성되는 액정층의 액정분자에 배향규제력 또는 표면고정력(즉, 프리틸트 각(pretilt angle)과 배향방향)을 제공하기 위해 상기 배향막을 러빙 처리한다(S104, S105).

이와 같이 러빙 처리된 상기 컬러필터 기판에는 실링재를 도포하여 소정의 실패턴을 형성하는 동시에 상기 어레이 기판에는 액정을 적하하여 액정층을 형성하게 된다(S106, S107).

한편, 상기 컬러필터 기판과 어레이 기판은 각각 대면적의 모기판에 형성되어져 있다. 다시 말해서, 대면적의 모기판 각각에 복수의 패널영역이 형성되고, 상기 패널영역 각각에 구동소자인 박막 트랜지스터 또는 컬러필터층이 형성되게 된다.

이때, 상기 적하방식은 디스펜서를 이용하여 복수의 어레이 기판이 배치된 대면적의 제 1 모기판이나 복수의 컬러필터 기판이 배치된 제 2 모기판의 화상표시 영역에 액정을 적하 및 분배(dispensing)하고, 상기 제 1, 제 2 모기판을 합착하는 압력에 의해 액정을 화상표시 영역 전체에 균일하게 분포되도록 함으로써, 액정층을 형성하는 방식이다.

따라서, 상기 액정패널에 적하방식을 통해 액정층을 형성하는 경우에는 액정이 화상표시 영역 외부로 누설되는 것을 방지할 수 있도록 실패턴이 화소부 영역 외곽을 감싸는 폐쇄된 패턴으로 형성되어야 한다.

상기 적하방식은 진공주입 방식에 비해 짧은 시간에 액정을 적하할 수 있으며, 액정패널이 대형화될 경우에도 액정층을 매우 신속하게 형성할 수 있다. 또한, 기판 위에 액정을 필요한 양만 적하하기 때문에 진공주입 방식과 같이 고가의 액정을 폐기함에 따른 액정패널의 단가 상승을 방지하여 제품의 가격경쟁력을 강화시키게 된다.

이후, 상기와 같이 액정이 적하되고 실링재가 도포된 상기 제 1 모기판과 제 2 모기판을 정렬한 상태에서 압력을 가하여 상기 실링재에 의해 상기 제 1 모기판과 제 2 모기판을 합착 함과 동시에 압력의 인가에 의해 적하된 액정을 액정패널 전체에 걸쳐 균일하게 퍼지게 한다(S108). 이와 같은 공정에 의해 대면적의 제 1, 제 2 모기판에는 액정층이 형성된 복수의 액정패널이 형성되며, 이 유리기판을 가공, 절단하여 복수의 액정패널로 분리하고 각각의 액정패널을 검사함으로써 액정표시장치를 제작하게 된다(S109, S110).

이때, 상기 합착된 대면적의 제 1, 제 2 모기판에 대한 스크라이브 공정을 진행한 후에 상기 보조기판으로부터 가공된 대면적의 제 1, 제 2 모기판을 탈착 함으로써 복수의 액정패널로 분리할 수 있게 되는데, 특히 본 발명은 현재의 스크라이브 장비를 이용하여 합착된 대면적의 제 1, 제 2 모기판에 대해 스크라이브를 진행하는 한편, 가공된 대면적의 제 1, 제 2 모기판으로부터 보조기판을 파손 없이 용이하게 분리하여 재사용 하는 것을 특징으로 하며, 이를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 4a 내지 도 4e는 본 발명의 실시예에 따른 경량 박형의 액정표시장치 제조방법에 있어, 가공 공정을 순차적으로 나타내는 단면도이다.

또한, 도 5a 내지 도 5f는 본 발명의 실시예에 따른 경량 박형의 액정표시장치 제조방법에 있어, 가공 공정을 순차적으로 나타내는 사시도이다.

이때, 상기 도 4a 내지 도 4e 및 상기 도 5a 내지 도 5f는 설명의 편의를 위해 하나의 액정패널에 대한 가공 공정을 예를 들어 나타내고 있으나, 본 발명은 복수의 액정패널을 구비한 대면적의 제 1, 제 2 모기판에 대해 상기 가공 공정을 적용할 수 있다.

도 4a 및 도 5a에 도시된 바와 같이, 전술한 공정에 의해 복수의 액정패널이 형성되어 합착된 대면적의 제 1, 제 2 모기판(201, 202)을 테이블(미도시)에 로딩(loading)한 다음 정렬마크(align mark)(미도시)를 통해 정렬한다.

이때, 상기 제 1, 제 2 모기판(201, 202)은 컬러필터 기판들이 형성된 제 2 모기판(202) 상에 박막 트랜지스터 어레이 기판들이 형성된 제 1 모기판(201)을 적층한 상태로 스크라이브 장비가 구비된 상기 테이블 위에 로딩되어 질 수 있다.

상기 스크라이브 장비는 제 1 스크라이브 휠(220a)과 제 2 스크라이브 휠(220b)을 포함하며, 이때 상기 제 1 스크라이브 휠(220a)은 제 1 모기판(201)의 스크라이브를 위해 페네트(penett)(등록 상표) 휠로 이루어지고 상기 제 2 스크라이브 휠(220b)은 박형의 제 2 모기판(202)의 스크라이브를 위해 APIO(등록 상표) 휠로 이루어질 수 있다.

이때, 전술한 바와 같이 상기 컬러필터 기판들이 형성된 제 2 모기판(202)은 0.1t ~ 0.5t 정도의 박형의 유리기판으로 이루어질 수 있으며, 이 경우 공정진행을 위해 상기 박형의 유리기판, 즉 제 2 모기판(202)에 소정의 플라즈마가 처리된 0.3t ~ 0.7t 정도의 보조기판(210)이 부착될 수 있다. 다만, 본 발명이 상기 박형의 유리기판 및 보조기판(210)의 두께에 한정되는 것은 아니다.

상기 박형의 제 2 모기판(202)과 보조기판(210)의 합착은 두 기판(202, 210)을 진공 상태에서 접촉시킴으로써 가능한데, 이때 두 기판(202, 210)간 합착력은 정전기력, 진공력 또는 표면장력 등으로 추정할 수 있다.

이때, 본 발명의 실시예의 경우 컬러필터 기판의 제 2 모기판(202)으로 박형의 유리기판을 이용하여 상기 제 2 모기판(202)에만 보조기판(210)을 부착하고 어레이 기판의 제 1 모기판(201)은 0.5t ~ 0.7t 두께의 일반적인 유리기판을 이용한 경우를 예를 들어 설명하고 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 제 1 모기판으로 박형의 유리기판을 이용하여 상기 제 1 모기판에만 보조기판을 부착할 수도 있다. 또한, 후술하는 바와 같이 제 1 모기판과 제 2 모기판 모두 박형의 유리기판을 이용하여 상기 제 1 모기판과 제 2 모기판 모두에 보조기판을 부착할 수도 있다.

참고로, 도면부호 205는 제 1 모기판(201)과 제 2 모기판(202)의 합착을 위한 실링재로 이루어진 실패턴을 나타내며, 도면부호 211은 플라즈마 처리된 보조기판(210)의 표면을 나타낸다.

그리고, 상기 제 1 스크라이브 휠(220a)을 이용하여 상기 제 1 모기판(201) 표면에 일 방향으로 1차 절단 예정선(221)들을 형성하는 한편, 상기 제 1 모기판(201) 표면에 다른 일 방향으로 2차 절단 예정선(222)들을 형성하여 1차 스크라이브 공정을 진행한다(S109-1). 이때, 상기 다른 일 방향은 상기 일 방향에 대해 수직한 방향일 수 있다.

이때, 날 끝에 주기적인 홈이 형성된 커터 휠을 이용함으로써, 제 1 모기판(201) 면에 대하여 날 끝이 미끄러지기 어려워져, 충분한 깊이의 수직 크랙(crack)을 형성할 수 있게 된다.

참고로, 상기 페네트 휠을 사용하여 스크라이브 공정이 이루어지게 되면 스크라이브 공정으로 형성된 수직 크랙만으로도 기판이 거의 분리가 되기 때문에 크랙이 형성된 기판의 뒷면에 힘을 가해 기판을 분리시키는 브레이크 공정을 생략할 수 있다. 즉, 페네트 휠을 사용하게 되면 브레이크 공정을 생략할 수 있어 공정시간을 단축시킬 수 있는 이점이 있다.

이후, 도 4b 및 도 5b에 도시된 바와 같이, 상기 1차, 2차 절단 예정선(221, 222)들이 형성된 제 1 모기판(201) 주변의 더미 글라스(201')들을 제거하여 상기 제 1 모기판(201)을 절삭하며, 이때 브레이크 바(break bar) 또는 척(chuck)이나 스팀(steam)을 이용할 수 있다(S109-2).

이때, 브레이크 바를 이용하는 스크라이브/브레이크 공정의 경우 제 1, 제 2 모기판(201, 202)을 진공 패드로 고정시켜 놓은 상태에서 반전을 하지 않고 제 2 모기판(202)에 대한 2차 스크라이브 공정을 진행할 수 있다.

또한, 척이나 스팀을 이용한 CPS 공정의 경우 상하 커팅 휠들 중 하나의 커팅 휠만을 이용하여 제 1, 제 2 모기판(201, 202)에 대한 1차, 2차 스크라이브 공정을 진행할 수 있다. 다만, 이때 제 2 모기판(202)의 스크라이브 시 휠 타입의 변경이 필요하며, 스크라이브가 끝난 제 1, 제 2 모기판(201, 202)을 들어올리면서 보조기판(210)과 분리시키게 된다.

즉, 도 4c 및 도 5c에 도시된 바와 같이, 휠 타입을 제 2 스크라이브 휠(220b)로 변경한 후, 상기 제 2 스크라이브 휠(220b)을 이용하여 박형의 제 2 모기판(202) 표면에 일 방향으로 3차 절단 예정선(223)들을 형성하는 한편, 상기 제 2 모기판(202) 표면에 다른 일 방향으로 4차 절단 예정선(224)들을 형성하여 2차 스크라이브 공정을 진행한다(S109-3). 이때, 상기 다른 일 방향은 상기 일 방향에 대해 수직한 방향일 수 있다.

이와 같이 본 발명은 경량 박형의 액정표시장치에 대한 가공 공정을 수립함에 따라 박형의 유리기판을 이용한 경량 박형의 액정표시장치를 구현할 수 있게 되며, 가공 공정에 현재의 스크라이브 장비를 이용할 수 있게 함에 따라 비용 절감이 가능하게 된다. 또한, 두께가 다른 유리기판을 CPS에서 스크라이브 시 압력 차에 의해 발생하는 글라스 파손이 방지되게 된다.

그리고, 도 4d, 도 5d 및 도 5e에 도시된 바와 같이, 상기 1차, 2차 스크라이브 공정이 모두 끝난 제 1 모기판(201) 상면을 소정의 진공 패드(230)로 흡착한 후, 이를 이용하여 상기 제 1, 제 2 모기판(201, 202)을 들어올리면서 상기 제 1, 제 2 모기판(201, 202)으로부터 보조기판(210)을 분리시키게 된다(S109-4).

이때, 상기 2차 스크라이브 공정을 통해 제 2 모기판(202) 주변에 형성된 더미 글라스(202')들은 상기 보조기판(210) 표면에 남아있게 된다.

이후, 도 4e 및 도 5f에 도시된 바와 같이, 소정의 에어 분사장치(240)를 통해 에어를 분사하여 상기 보조기판(210) 표면에 남아있는 더미 글라스(202')들을 제거한다(S109-5). 이때, 상기 에어 분사장치(240)를 이용한 에어 분사 이외에 비눗물과 같은 계면활성제를 이용한 분리도 이용 가능하다.

이때, 상기 제 2 모기판(202)은 반전하지 않은 상태로 2차 스크라이브 공정을 진행하기 때문에 상부의 제 1 모기판(201)에 비해 돌출되게 되며, 이를 제거하기 위해 추가적인 스크라이브 공정을 진행할 수도 있다.

이와 같이 본 발명은 합착된 셀 상태의 액정패널로부터 보조기판을 파손 없이 용이하게 분리할 수 있게 되어 제품의 가격 경쟁력을 향상시키는 한편, 보조기판을 재사용(recycle)할 수 있게 되어 비용이 절감되는 이점을 가진다.

전술한 바와 같이 본 발명의 경우 반전하지 않은 상태로 제 2 모기판에 대한 스크라이브를 진행하기 때문에 간섭이 일어날 수 있는 마진(margin) 영역을 고려하여야 하며, 이를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 6a 및 도 6b는 어레이 기판 및 컬러필터 기판에 대한 스크라이브 마진을 개략적으로 보여주는 단면도이다.

우선, 도 6a에 도시된 바와 같이, 복수의 어레이 기판들이 형성된 제 1 모기판(201)에 대한 스크라이브 마진은 일 예로, 47인치 액정패널의 경우 약 0.5mm로 정할 수 있으며, 상기 제 1 모기판(201)의 에지와 제 1 스크라이브 휠(220a) 사이의 간격(A)은 약 9.5mm이다.

그리고, 상기 제 1 모기판(201)의 에지와 최외곽 실패턴(205) 사이의 간격(B)은 제 2 모기판(202)에 대한 스크라이브 마진을 고려하여 약 10mm로 정할 수 있으며, 상기 제 1 모기판(201)의 에지와 정렬마크(250) 사이의 간격(C)은 약 12.5mm로 정할 수 있다.

또한, 도 6b에 도시된 바와 같이, 복수의 컬러필터 기판들이 형성된 제 2 모기판(202)에 대한 스크라이브 마진(D)은 제 2 스크라이브 휠(220b)을 수납하는 홀더(holder)(미도시)의 폭에도 영향을 받으며, 상기 제 1 모기판(201)과 상기 홀더 사이의 간섭을 피하기 위해 약 5.5mm으로 정할 수 있다.

그리고, 상기 제 2 모기판(202)의 에지와 상기 제 2 스크라이브 휠(220b)에 의한 스크라이브라인 사이의 간격(E)은 상기 제 2 모기판(202)과 보조기판(210) 사이의 합착 영역으로 약 3.5mm로 정할 수 있으며, 상기 제 2 모기판(202)의 에지와 상기 보조기판(210)의 에지 사이의 간격(F)은 약 1mm로 정할 수 있다.

한편, 전술한 실시예는 컬러필터 기판의 제 2 모기판으로 박형의 유리기판을 이용하여 상기 제 2 모기판에만 보조기판을 부착하고 어레이 기판의 제 1 모기판은 0.5t ~ 0.7t 두께의 일반적인 유리기판을 이용한 경우를 예를 들어 설명하고 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 전술한 바와 같이 본 발명은 제 1 모기판과 제 2 모기판 모두 박형의 유리기판을 이용하여 상기 제 1 모기판과 제 2 모기판 모두에 보조기판을 부착하는 경우에도 적용 가능하며, 이를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 7a 내지 도 7g는 본 발명의 실시예에 따른 경량 박형의 액정표시장치 제조방법에 있어, 다른 가공 공정을 순차적으로 나타내는 단면도이다.

또한, 도 8a 내지 도 8h는 본 발명의 실시예에 따른 경량 박형의 액정표시장치 제조방법에 있어, 다른 가공 공정을 순차적으로 나타내는 사시도이다.

이때, 상기 도 7a 내지 도 7g 및 상기 도 8a 내지 도 8h는 설명의 편의를 위해 하나의 액정패널에 대한 가공 공정을 예를 들어 나타내고 있으나, 본 발명은 복수의 액정패널을 구비한 대면적의 제 1, 제 2 모기판에 대해 상기 가공 공정을 적용할 수 있다.

도 7a 및 도 8a에 도시된 바와 같이, 전술한 공정에 의해 복수의 액정패널이 형성되어 합착된 대면적의 제 1, 제 2 모기판(301, 302)을 테이블(미도시)에 로딩 한 다음 정렬마크(미도시)를 통해 정렬한다.

이때, 상기 제 1, 제 2 모기판(301, 302)은 컬러필터 기판들이 형성된 제 2 모기판(302) 상에 박막 트랜지스터 어레이 기판들이 형성된 제 1 모기판(301)을 적층한 상태로 스크라이브 장비가 구비된 상기 테이블 위에 로딩되어 질 수 있다.

이때, 상기 박막 트랜지스터 어레이 기판들이 형성된 제 1 모기판(301) 및 상기 컬러필터 기판들이 형성된 제 2 모기판(302)은 0.1t ~ 0.5t 정도의 박형의 유리기판으로 이루어질 수 있으며, 이 경우 공정진행을 위해 상기 박형의 유리기판, 즉 제 1 모기판(301) 및 제 2 모기판(302)에 각각 소정의 플라즈마가 처리된 0.3t ~ 0.7t 정도의 제 1 보조기판(310a) 및 제 2 보조기판(310b)이 부착될 수 있다. 다만, 본 발명이 상기 박형의 제 1, 제 2 모기판(301, 302) 및 제 1, 제 2 보조기판(310a, 310b)의 두께에 한정되는 것은 아니다.

상기 박형의 제 1, 제 2 모기판(301, 302)과 제 1, 제 2 보조기판(310a, 310b)의 합착은 각각 두 기판(301,310a, 302, 310b)을 진공 상태에서 접촉시킴으로써 가능한데, 이때 두 기판(301,310a, 302, 310b)간 합착력은 정전기력, 진공력 또는 표면장력 등으로 추정할 수 있다.

참고로, 도면부호 305는 제 1 모기판(301)과 제 2 모기판(302)의 합착을 위한 실링재로 이루어진 실패턴을 나타내며, 도면부호 311a, 311b는 플라즈마 처리된 제 1, 제 2 보조기판(310a, 310b)의 표면을 나타낸다.

이후, 도 7b 및 도 8b에 도시된 바와 같이, 소정의 에어 분사장치(340)를 이용하여 상기 제 1 모기판(301)과 제 1 보조기판(310a) 사이에 에어를 분사하여 상기 제 1 모기판(301)에 부착된 제 1 보조기판(310a)을 상기 제 1 모기판(301)으로부터 분리시킨다. 이때, 상기 에어 분사장치(340)를 이용한 에어 분사 이외에 비눗물과 같은 계면활성제를 이용한 분리도 이용 가능하다.

이후, 도 7c 및 도 8c에 도시된 바와 같이, 소정의 스크라이브 휠(320)을 이용하여 박형의 제 1 모기판(301) 표면에 일 방향으로 1차 절단 예정선(321)들을 형성하는 한편, 상기 제 1 모기판(301) 표면에 다른 일 방향으로 2차 절단 예정선(322)들을 형성하여 1차 스크라이브 공정을 진행한다. 이때, 상기 다른 일 방향은 상기 일 방향에 대해 수직한 방향일 수 있다.

여기서 상기 스크라이브 장비는 한 종류의 스크라이브 휠(320)을 포함하며, 상기 스크라이브 휠(320)은 박형의 제 1 모기판(301) 및 제 2 모기판(302)의 스크라이브를 위해 APIO(등록 상표) 휠로 이루어질 수 있다.

이후, 도 7d 및 도 8d에 도시된 바와 같이, 상기 1차, 2차 절단 예정선(321, 322)들이 형성된 제 1 모기판(301) 주변의 더미 글라스(301')들을 제거하여 상기 제 1 모기판(301)을 절삭하며, 이때 브레이크 바 또는 척이나 스팀을 이용할 수 있다.

이때, 전술한 바와 같이 브레이크 바를 이용하는 스크라이브/브레이크 공정의 경우 제 1, 제 2 모기판(301, 302)을 진공 패드로 고정시켜 놓은 상태에서 반전을 하지 않고 제 2 모기판(302)에 대한 다음의 2차 스크라이브 공정을 진행할 수 있다.

또한, 척이나 스팀을 이용한 CPS 공정의 경우 상하 커팅 휠들 중 하나의 커팅 휠만을 이용하여 제 1, 제 2 모기판(301, 302)에 대한 1차, 2차 스크라이브 공정을 진행할 수 있다. 다만, 이 경우에는 제 2 모기판(302)의 스크라이브 시 휠 타입의 변경이 필요 없으며, 스크라이브가 끝난 제 1, 제 2 모기판(301, 302)을 들어올리면서 제 2 보조기판(310b)과 분리시키게 된다.

즉, 도 7e 및 도 8e에 도시된 바와 같이, 휠 타입의 변경 없이 상기 스크라이브 휠(320)을 이용하여 박형의 제 2 모기판(302) 표면에 일 방향으로 3차 절단 예정선(323)들을 형성하는 한편, 상기 제 2 모기판(302) 표면에 다른 일 방향으로 4차 절단 예정선(324)들을 형성하여 2차 스크라이브 공정을 진행한다. 이때, 상기 다른 일 방향은 상기 일 방향에 대해 수직한 방향일 수 있다.

그리고, 도 7f, 도 8f 및 도 8g에 도시된 바와 같이, 상기 1차, 2차 스크라이브 공정이 모두 끝난 제 1 모기판(301) 상면을 소정의 진공 패드(330)로 흡착한 후, 이를 이용하여 상기 제 1, 제 2 모기판(301, 302)을 들어올리면서 상기 제 1, 제 2 모기판(301, 302)으로부터 제 2 보조기판(310b)을 분리시키게 된다.

이때, 상기 2차 스크라이브 공정을 통해 제 2 모기판(302) 주변에 형성된 더미 글라스(302')들은 상기 제 2 보조기판(310b) 표면에 남아있게 된다.

이후, 도 7g 및 도 8h에 도시된 바와 같이, 소정의 에어 분사장치(340)를 통해 에어를 분사하여 상기 제 2 보조기판(310b) 표면에 남아있는 더미 글라스(302')들을 제거한다. 이때, 상기 에어 분사장치(340)를 이용한 에어 분사 이외에 비눗물과 같은 계면활성제를 이용한 제거도 이용 가능하다.

이때, 상기 제 2 모기판(302)은 반전하지 않은 상태로 2차 스크라이브 공정을 진행하기 때문에 상부의 제 1 모기판(301)에 비해 돌출되게 되며, 이를 제거하기 위해 추가적인 스크라이브 공정을 진행할 수도 있다.

이와 같이 본 발명은 합착된 셀 상태의 액정패널로부터 제 1, 제 2 보조기판을 파손 없이 용이하게 분리할 수 있게 되어 제품의 가격 경쟁력을 향상시키는 한편, 제 1, 제 2 보조기판을 재사용 할 수 있게 되어 비용이 절감되는 이점을 가진다.

상기한 설명에 많은 사항이 구체적으로 기재되어 있으나 이것은 발명의 범위를 한정하는 것이라기보다 바람직한 실시예의 예시로서 해석되어야 한다. 따라서 발명은 설명된 실시예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위와 특허청구범위에 균등한 것에 의하여 정하여져야 한다.

201,301 : 제 1 모기판 202,302 : 제 2 모기판
201',202',301',302' : 더미 글라스
210,310a,310b : 보조기판 220a,220b,320 : 스크라이브 휠
250 : 정렬마크

Claims (29)

1. 제 1 모기판에 어레이공정을 진행하는 단계;
   박형의 제 2 모기판에 보조기판을 부착하는 단계;
   상기 보조기판이 부착된 제 2 모기판에 컬러필터공정을 진행하는 단계;
   상기 제 1 모기판과 제 2 모기판을 합착하는 단계;
   스크라이브 장비의 제 1 스크라이브 휠을 이용하여 상기 제 1 모기판을 스크라이브 하는 단계;
   상기 스크라이브 장비의 휠 타입을 제 2 스크라이브 휠로 변경한 후, 상기 제 2 스크라이브 휠을 이용하여 상기 제 2 모기판을 스크라이브 하는 단계; 및
   상기 스크라이브가 끝난 제 1, 제 2 모기판을 들어올리면서 상기 제 1, 제 2 모기판으로부터 상기 보조기판을 분리하는 단계를 포함하는 경량 박형의 액정표시장치 제조방법.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 박형의 제 2 모기판에 보조기판을 부착하는 단계는
   박형의 제 2 모기판과 보조기판을 준비하는 단계;
   상기 보조기판의 표면에 플라즈마 처리를 포함한 화학적 처리를 하거나 요철(凹凸)과 같은 패턴을 형성하는 단계; 및
   상기 화학적 처리나 패턴이 형성된 보조기판을 상기 박형의 제 2 모기판에 부착하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 경량 박형의 액정표시장치 제조방법.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 박형의 제 2 모기판은 0.1mm ~ 0.5mm의 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 경량 박형의 액정표시장치 제조방법.
4. 제 2 항에 있어서, 상기 보조기판은 0.3mm ~ 0.7mm의 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 경량 박형의 액정표시장치 제조방법.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 합착된 제 1, 제 2 모기판을 상기 스크라이브 장비의 테이블에 로딩(loading)한 다음 상기 제 1 모기판에 형성된 정렬마크를 통해 상기 로딩된 제 1, 제 2 모기판을 정렬하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 경량 박형의 액정표시장치 제조방법.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1, 제 2 모기판은 컬러필터 기판들이 형성된 상기 제 2 모기판 상에 박막 트랜지스터 어레이 기판들이 형성된 제 1 모기판을 적층한 상태로 상기 스크라이브 장비의 테이블 위에 로딩되는 것을 특징으로 하는 경량 박형의 액정표시장치 제조방법.
7. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 스크라이브 휠은 페네트(penett) 휠로 이루어지며, 상기 제 2 스크라이브 휠은 APIO 휠로 이루어진 것을 특징으로 하는 경량 박형의 액정표시장치 제조방법.
8. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 모기판을 스크라이브 하는 단계는 상기 제 1 스크라이브 휠을 이용하여 상기 제 1 모기판 표면에 일 방향으로 1차 절단 예정선들을 형성하는 한편, 상기 제 1 모기판 표면에 다른 일 방향으로 2차 절단 예정선들을 형성하여 1차 스크라이브 공정을 진행하는 것을 특징으로 하는 경량 박형의 액정표시장치 제조방법.
9. 제 8 항에 있어서, 상기 1차, 2차 절단예정선들이 형성된 제 1 모기판 주변의 더미 글라스들을 제거하여 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 경량 박형의 액정표시장치 제조방법.
10. 제 9 항에 있어서, 브레이크 바(break bar) 또는 척(chuck)이나 스팀(steam)을 이용하여 상기 제 1 모기판 주변의 더미 글라스들을 제거하는 것을 특징으로 하는 경량 박형의 액정표시장치 제조방법.
11. 제 8 항에 있어서, 상기 제 2 모기판을 스크라이브 하는 단계는 상기 제 2 스크라이브 휠을 이용하여 상기 제 2 모기판 표면에 일 방향으로 3차 절단 예정선들을 형성하는 한편, 상기 제 2 모기판 표면에 다른 일 방향으로 4차 절단 예정선들을 형성하여 2차 스크라이브 공정을 진행하는 것을 특징으로 하는 경량 박형의 액정표시장치 제조방법.
12. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1, 제 2 모기판으로부터 상기 보조기판을 분리하는 단계는 상기 스크라이브가 끝난 제 1 모기판 상면을 진공 패드로 흡착한 상태에서 상기 제 1, 제 2 모기판을 들어올려 상기 제 1, 제 2 모기판으로부터 보조기판을 분리하는 것을 특징으로 하는 경량 박형의 액정표시장치 제조방법.
13. 제 12 항에 있어서, 상기 2차 스크라이브 공정을 통해 제 2 모기판 주변에 형성된 더미 글라스들이 상기 보조기판 표면에 남아있는 것을 특징으로 하는 경량 박형의 액정표시장치 제조방법.
14. 제 13 항에 있어서, 에어 분사장치를 통해 에어를 분사하거나 비눗물과 같은 계면활성제를 이용하여 상기 보조기판 표면에 남아있는 더미 글라스들을 제거하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 경량 박형의 액정표시장치 제조방법.
15. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 모기판의 에지와 최외곽 실패턴 사이의 간격은 제 2 모기판에 대한 스크라이브 마진을 고려하여 설정하는 것을 특징으로 하는 경량 박형의 액정표시장치 제조방법.
16. 제 15 항에 있어서, 상기 제 2 모기판에 대한 스크라이브 마진은 스크라이브가 끝난 상기 제 1 모기판과 제 2 스크라이브 휠 사이의 간섭을 피할 수 있도록 설정하는 것을 특징으로 하는 경량 박형의 액정표시장치 제조방법.
17. 박형의 제 1, 제 2 모기판에 각각 제 1, 제 2 보조기판을 부착하는 단계;
    상기 제 1 보조기판이 부착된 제 1 모기판에 어레이공정을 진행하는 단계;
    상기 제 2 보조기판이 부착된 제 2 모기판에 컬러필터공정을 진행하는 단계;
    상기 제 1 모기판과 제 2 모기판을 합착하는 단계;
    상기 제 1 모기판에 부착된 제 1 보조기판을 상기 합착된 제 1, 제 2 모기판으로부터 분리하는 단계;
    스크라이브 장비의 스크라이브 휠을 이용하여 상기 제 1 모기판을 스크라이브 하는 단계;
    상기 스크라이브 휠을 이용하여 상기 제 2 모기판을 스크라이브 하는 단계; 및
    상기 스크라이브가 끝난 제 1, 제 2 모기판을 들어올리면서 상기 제 1, 제 2 모기판으로부터 상기 제 2 보조기판을 분리하는 단계를 포함하는 경량 박형의 액정표시장치 제조방법.
18. 제 17 항에 있어서, 상기 박형의 제 1, 제 2 모기판에 각각 제 1, 제 2 보조기판을 부착하는 단계는
    박형의 제 1, 제 2 모기판과 제 1, 제 2 보조기판을 준비하는 단계;
    상기 제 1, 제 2 보조기판의 표면에 플라즈마 처리를 포함한 화학적 처리를 하거나 요철(凹凸)과 같은 패턴을 형성하는 단계; 및
    상기 화학적 처리나 패턴이 형성된 제 1, 제 2 보조기판을 각각 상기 박형의 제 1, 제 2 모기판에 부착하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 경량 박형의 액정표시장치 제조방법.
19. 제 18 항에 있어서, 상기 박형의 제 1, 제 2 모기판은 0.1mm ~ 0.5mm의 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 경량 박형의 액정표시장치 제조방법.
20. 제 18 항에 있어서, 상기 제 1, 제 2 보조기판은 0.3mm ~ 0.7mm의 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 경량 박형의 액정표시장치 제조방법.
21. 제 17 항에 있어서, 에어 분사장치를 이용하여 상기 제 1 모기판과 제 1 보조기판 사이에 에어를 분사하거나 비눗물과 같은 계면활성제를 이용하여 상기 제 1 모기판에 부착된 제 1 보조기판을 상기 제 1 모기판으로부터 분리하는 것을 특징으로 하는 경량 박형의 액정표시장치 제조방법.
22. 제 17 항에 있어서, 상기 스크라이브 휠은 APIO 휠로 이루어진 것을 특징으로 하는 경량 박형의 액정표시장치 제조방법.
23. 제 17 항에 있어서, 상기 제 1 모기판을 스크라이브 하는 단계는 상기 스크라이브 휠을 이용하여 상기 제 1 모기판 표면에 일 방향으로 1차 절단 예정선들을 형성하는 한편, 상기 제 1 모기판 표면에 다른 일 방향으로 2차 절단 예정선들을 형성하여 1차 스크라이브 공정을 진행하는 것을 특징으로 하는 경량 박형의 액정표시장치 제조방법.
24. 제 23 항에 있어서, 상기 1차, 2차 절단예정선들이 형성된 제 1 모기판 주변의 더미 글라스들을 제거하여 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 경량 박형의 액정표시장치 제조방법.
25. 제 24 항에 있어서, 브레이크 바 또는 척이나 스팀을 이용하여 상기 제 1 모기판 주변의 더미 글라스들을 제거하는 것을 특징으로 하는 경량 박형의 액정표시장치 제조방법.
26. 제 24 항에 있어서, 상기 제 2 모기판을 스크라이브 하는 단계는 상기 스크라이브 휠을 이용하여 상기 제 2 모기판 표면에 일 방향으로 3차 절단 예정선들을 형성하는 한편, 상기 제 2 모기판 표면에 다른 일 방향으로 4차 절단 예정선들을 형성하여 2차 스크라이브 공정을 진행하는 것을 특징으로 하는 경량 박형의 액정표시장치 제조방법.
27. 제 17 항에 있어서, 상기 제 1, 제 2 모기판으로부터 상기 제 2 보조기판을 분리하는 단계는 상기 스크라이브가 끝난 제 1 모기판 상면을 진공 패드로 흡착한 상태에서 상기 제 1, 제 2 모기판을 들어올려 상기 제 1, 제 2 모기판으로부터 제 2 보조기판을 분리하는 것을 특징으로 하는 경량 박형의 액정표시장치 제조방법.
28. 제 27 항에 있어서, 상기 2차 스크라이브 공정을 통해 제 2 모기판 주변에 형성된 더미 글라스들이 상기 제 2 보조기판 표면에 남아있는 것을 특징으로 하는 경량 박형의 액정표시장치 제조방법.
29. 제 28 항에 있어서, 에어 분사장치를 통해 에어를 분사하거나 비눗물과 같은 계면활성제를 이용하여 상기 제 2 보조기판 표면에 남아있는 더미 글라스들을 제거하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 경량 박형의 액정표시장치 제조방법.

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