KR101382866B1

KR101382866B1 - 액정표시장치의 제조방법

Info

Publication number: KR101382866B1
Application number: KR1020120145509A
Authority: KR
Inventors: 명영길
Original assignee: 하이디스 테크놀로지 주식회사
Priority date: 2012-12-13
Filing date: 2012-12-13
Publication date: 2014-04-08
Anticipated expiration: 2032-12-13

Abstract

본 발명은 액정표시장치의 제조방법에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 액정표시장치의 제조방법은 제1기판과 제2기판을 합착하여 형성하는 액정표시장치의 제조방법에 있어서, 상기 제1기판 상에 일정 폭을 가지는 점착테이프를 부착하되, 절단을 위한 커팅라인이 상기 점착테이프의 내측에 위치하도록 부착하는 단계; 상기 커팅라인을 따라 제1폭을 갖는 씰패턴이 형성되도록 씰런트를 드로잉하되, 상기 제1폭을 갖는 씰패턴이 상기 점착테이프의 적어도 일부와 중첩되도록 하면서 상기 제1폭을 갖는 씰패턴의 내측에 상기 커팅라인이 위치하도록 드로잉하는 단계; 부착된 상기 점착테이프 및 상기 점착테이프와 중첩되는 씰런트를 함께 제거하여 상기 제1폭 보다 작은 제2폭을 갖는 씰패턴을 형성하는 단계; 상기 제1기판과 상기 제2기판을 합착하여 합착패널을 형성하는 단계; 및, 상기 제2폭을 갖는 씰패턴을 경화시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의하여, 씰패턴의 폭을 줄여 내로우 씰을 형성하여 베젤로 덮히는 영역을 최소화함으로써 전체 패널에서 표시영역이 차지하는 면적이 더 넓어질 수 있는 액정표시장치가 제공된다.

Description

액정표시장치의 제조방법{MANUFACTURING METHOD FOR LIQUID CRYSTAL DISPLAY}

본 발명은 액정표시장치의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 씰런트를 드로잉하는 기판에 절단공정에서의 커팅라인이 내측에 위치하도록 점착테이프를 부착하고, 그 상부에 커팅라인이 내측에 위치하면서 점착테이프와 일부 중첩되도록 씰런트를 드로잉하여 씰패턴을 형성한 후, 점착테이프와 상기 점착테이프와 중첩되는 씰패턴을 함께 제거하여 내로우(Narrow) 씰을 가지는 액정표시장치의 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 액정표시장치는 소비전력이 낮고, 기술집약적이며 부가가치가 높은 첨단 디스플레이 소자로서 각광받고 있다.

이러한 액정표시장치는 대향되도록 배치되는 두 기판의 대향면에 전극을 형성하고, 두 기판의 사이에 액정을 주입한 후, 각 기판에 형성된 전극에 전압을 인가하여 생성되는 전기장에 의해 액정 분자를 회전되도록 하여, 액정의 위치 변화에 따라 달라지는 빛의 투과율에 의해 화상을 표시하는 장치이다.

일반적인 액정표시장치는 어레이 기판과 컬러필터 기판이 액정층을 사이에 두고 상호 대향되도록 하고, 가장자리부에 형성되는 씰패턴에 의해 액정층을 봉지하며 합착된다.

상기 액정표시장치의 제조방법은 먼저 유리기판인 컬러필터 기판과 어레이 기판을 준비한다.

그리고, 상기 컬러필터 기판에는 각 단위 화소에 대응되는 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 컬러필터를 형성하고, 어레이 기판에 형성되는 게이트라인, 데이터라인 및 박막트랜지스 등의 차폐가 필요한 위치에 블랙매트릭스를 형성한다.

또한, 상기 어레이 기판에는 단위 화소를 정의하도록 매트릭스 형태로 교차배열되는 게이트라인 및 데이터라인을 형성하고, 상기 단위 화소의 구동을 위한 박막트랜지스터 및 각종 배선들을 포함하는 각종 구조물을 형성한다.

그리고, 상기 어레이 기판과 상기 컬러필터 기판의 각 대향면에 PI(Poly Imid) 등의 재질을 가지는 배향막을 각각 형성하여 소정의 러빙 방향으로 러빙한 상태로 준비한다.

이어, 어레이 기판의 가장자리에는 상호 합착 및 액정층 누설을 방지하는 씰런트가 소정의 드로잉 수단으로 드로잉되어 씰패턴을 형성한다. 통상적으로 어레이 기판에 씰런트를 드로잉한다.

이때, 씰런트는 에폭시수지와 경화촉진제 등이 혼합된 고분자 혼합물로서, 가열 내지는 자외선 조사에 의해 경화되어 컬러필터 기판과 어레이 기판의 합착 상태를 유지시키는 접착제 역할을 한다.

즉, 씰패턴은 경화공정 이전에는 어느 정도의 점성을 가진 겔(gel) 상태를 유지한다.

도 1 내지 도 3은 종래 액정표시장치의 제조방법에 따른 제조공정도이다.

먼저, 도 1을 참조하면, 상기된 바와 같은 어레이 기판(110)과 컬러필터 기판(120)을 준비하여 상호 대향되도록 배치한 후, 상기 씰패턴(130)을 통해 합착되게 하여 합착패널을 형성하고, 자외선(UV) 또는 열을 이용하여 상기 씰패턴(130)을 경화시킨다.

이때, 어레이 기판(110)과 컬러필터 기판(120)의 합착 및 경화에 의해 최종적으로 형성되어야 하는 씰패턴(130)의 폭은 합착 및 경화 전 겔 상태의 씰패턴(130)에 비해 대략 3~4배 이상 넓은 폭을 갖게 된다.

이를 고려하여 씰런트의 폭을 조절하여 드로잉하여야 하나, 드로잉되는 씰런트의 폭을 좁게하는 데는 한계가 있어서 합착 및 경화 후 최종적으로 형성되는 씰패턴(130)의 폭을 일정 수준 이하로 줄이는 것이 사실상 어려운 실정이다.

또한, 씰패턴(130)이 경화된 후에 합착기판의 가장자리를 절단하는 절단공정에서는, 도 2에서와 같이, 씰패턴(130)의 외측에서 커팅라인을 따라 스크라이빙 휠(140)을 사용하여 스크라이빙 한 후 절단한다.

이때, 커팅라인(150)은 최대한 씰패턴에 인접하도록 하는 것이 바람직하나 공정상 한계가 발생한다.

이에 따라, 도 3에서와 같이, 씰패턴(130)의 상부를 통해 커팅라인(150)을 따라 절단하는 방법이 있을 수 있으나, 경화된 씰패턴(130)을 절단하는 것은 사실상 불가능하다는 문제점이 있었다.

따라서, 내로우 씰(narrow seal) 형성에는 상술한 문제점들이 동시에 발생하여 이를 달성하기에 매우 어려운 문제점이 있었다.

물론, 한국공개특허 2012-0067207호에 개시된 레이저 등을 이용하여 씰패턴을 절단하는 기술도 있으나 이를 이용하기에는 추가적인 장비와 공정이 많이 소요되어 제조상 복잡함이 있었다.

한편, 최근에는 표시장치가 TV 또는 모니터 뿐만 아니라 휴대폰, PDA 등 개인 휴대용 전자기기에도 활발하게 적용되고 있다.

특히, 스마트폰 또는 태블릿 PC 등의 소형 액정표시장치의 경우 전체적으로 전면 표시영역의 크기를 최대화하기 위하여 전면의 외곽을 덮고 있는 베젤(bezel)의 크기를 최소화하는 추세이다.

이를 위해, 씰패턴의 폭을 줄여서 씰패턴을 덮는 영역인 베젤(bezel)영역이 패널의 전면 외곽을 덮는 부분을 최대한 좁게 하는 기술이 절실히 요구되고 있다.

즉, 상술한 바와 같이 패널 전면 외곽을 덮는 베젤의 면적을 줄여 네로우베젤(narrow bezel)을 갖는 액정표시장치를 갖추기 위해서는 씰패턴의 폭을 줄여 네로우씰(narrow seal) 형상의 씰패턴이 요구된다.

본 발명의 과제는 상술한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 액정표시장치의 씰패턴의 폭을 줄여 내로우 씰이 형성된 액정표시장치의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 내로우 씰이 형성되어 베젤로 덮히는 영역을 최소화함으로써 패널에서 표시영역이 차지하는 면적이 더 넓어질 수 있는 액정표시장치의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 과제는, 본 발명에 따라, 제1기판과 제2기판을 합착하여 형성하는 액정표시장치의 제조방법에 있어서, 상기 제1기판 상에 일정 폭을 가지는 점착테이프를 부착하되, 절단을 위한 커팅라인이 상기 점착테이프의 내측에 위치하도록 부착하는 단계; 상기 커팅라인을 따라 제1폭을 갖는 씰패턴이 형성되도록 씰런트를 드로잉하되, 상기 제1폭을 갖는 씰패턴이 상기 점착테이프의 적어도 일부와 중첩되도록 하면서 상기 제1폭을 갖는 씰패턴의 내측에 상기 커팅라인이 위치하도록 드로잉하는 단계; 부착된 상기 점착테이프 및 상기 점착테이프와 중첩되는 씰런트를 함께 제거하여 상기 제1폭 보다 작은 제2폭을 갖는 씰패턴을 형성하는 단계; 상기 제1기판과 상기 제2기판을 합착하여 합착패널을 형성하는 단계; 및, 상기 제2폭을 갖는 씰패턴을 경화시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법에 의해 달성된다.

여기서, 상기 제2폭을 갖는 씰런트를 경화시키고 난 후, 상기 커팅라인을 따라 상기 합착패널을 절단하는 단계를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 제2폭을 갖는 씰패턴의 폭은 상기 점착테이프와 상기 제1폭을 갖는 씰패턴과의 중첩되는 정도에 따라 조절되도록 하는 것이 바람직하다.

한편, 상기 점착테이프는 로봇 암을 이용하여 제거하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따르면, 본 발명의 과제는 상술한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 액정표시장치의 씰패턴의 폭을 줄여 내로우 씰이 형성된 액정표시장치의 제조방법이 제공된다.

또한, 내로우 씰이 형성되어 베젤로 덮히는 영역을 최소화함으로써 패널에서 표시영역이 차지하는 면적이 더 넓어질 수 있는 액정표시장치의 제조방법이 제공된다.

도 1 내지 도 3은 종래 액정표시장치의 제조방법에 따른 제조공정도,
도 4 내지 도 9는 본 발명의 제1실시예에 따른 액정표시장치의 제조방법의 제조공정도이다.

설명에 앞서, 여러 실시예에 있어서, 동일한 구성을 가지는 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 사용하여 대표적으로 제1실시예에서 설명하고, 그 외의 실시예에서는 제1실시예와 다른 구성에 대해서 설명하기로 한다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 제1실시예에 따른 액정표시장치의 제조방법에 대하여 상세하게 설명한다.

본 발명의 제1실시예에 따른 액정표시장치의 제조방법은 먼저, 종래와 같이 유리기판인 제1기판과 제2기판을 준비하며, 제1기판이 어레이기판, 제2기판이 컬러필터 기판인 것으로 하여 설명하기로 한다.

그리고, 상기 컬러필터 기판에는 각 단위 화소에 대응되는 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 컬러필터를 형성하고, 어레이 기판에 형성되는 게이트라인, 데이터라인 및 박막트랜지스 등의 차폐가 필요한 위치에 블랙매트릭스 등의 구조물을 형성한다.

상기된 바와 같은 두 기판을 준비하는 단계는 종래와 실질적으로 동일할 수 있다.

도 4 내지 도 9는 본 발명의 제1실시예에 따른 액정표시장치의 제조방법의 제조공정도이다. 상기 어레이 기판(10) 및 컬러필터 기판(11) 상에 형성되는 각종 구조물은 생략한 상태로 도시하였다.

이어, 도 4를 참조하면, 상기 어레이 기판(10) 상에 일정 폭을 가지는 점착테이프(20)를 부착하되, 개별 패널 형성을 위한 절단공정에서의 커팅라인(A)이 점착테이프(20)의 내측에 위치하도록 부착한다.

이때, 점착테이프(20)의 점착물질은 기판과 맞닿는 면에만 형성될 수도 있고, 양면에 형성되어 드로잉되는 씰런트의 부착을 용이하게 할 수도 있다.

상기 점착테이프(20)를 부착하는 기판은 본 실시예에서는 어레이 기판(10) 인 것에 대해 설명하고 있으나, 필요에 따라 컬러필터 기판(11)에 씰런트가 도포되는 경우에는 점착테이프(20)를 컬러필터 기판(11)에 부착한다.

그리고, 도 5 및 도 6에서와 같이, 어레이 기판(10)과 컬러필터 기판(11) 중 어느 하나에 종래와 같은 재질을 가지며 겔(gel)상태인 씰런트를 소정의 씰런트 도포장치를 이용하여 도포하여 씰패턴(30)을 형성한다.

이때, 씰패턴(30)은 일정 폭으로 상기 커팅라인(A)을 따라 형성되며, 폭 방향으로 점착테이프(20)와 일부 중첩되도록 형성된다.

아울러, 상기 커팅라인(A)은 씰패턴(30)의 내측에 위치하도록 형성된다. 즉, 커팅라인(A)은 점착테이프(20) 및 씰패턴(30)의 내측에 위치하게 된다.

상기 씰패턴(30)을 정확한 위치에 형성하기 위하여, 점착테이프(20)의 위치를 디텍팅하는 카메라와 센서 등을 통해 측정하고, 측정된 위치를 토대로 하여 씰런트 도포장치의 노즐압 및 씰런트의 점도를 고려하여 씰런트의 양을 조절하면서 정확한 위치에 씰런트를 드로잉한다.

이어, 도 7에서와 같이, 어레이 기판(10) 상에 부착된 점착테이프(20)를 커팅라인(A)을 따라 제거하여 상기 점착테이프(20)와 중첩되는 씰패턴(30)을 함께 제거하고, 점착테이프(20)와 중첩되지 않는 씰패턴(30)은 어레이 기판(10) 상에 잔존된다.
여기서, 어레이 기판(10) 상에 잔존하는 씰패턴(30)의 폭은 최초 점착테이프와 일부 중첩되도록 도포하여 형성한 씰패턴(30)의 폭보다 작아 지게 된다.

제거시, 보다 정밀한 제거를 하기 위해 로봇 암(50)을 사용하는 것이 바람직하다.

현재 공정상 드로잉하는 씰런트 폭을 좁게하는데 한계가 발생하며, 상기와 같이 점착테이프(20)와 중첩되는 부분의 폭이 커지면 상대적으로 중첩되지 않은 부분의 폭이 작아지게 된다.

즉, 어레이 기판(10) 상에 잔존되는 씰패턴(30)의 폭을 매우 작게 할 수 있어 내로우 씰을 가지는 액정표시장치의 제조가 가능할 수 있다.

결과적으로, 어레이 기판(10) 상에 잔존되는 씰패턴(30)의 폭은 점착테이프(20)와 중첩되는 정도를 조절하여 결정할 수 있다.

그리고, 도 8에서와 같이, 컬러필터 기판(11)과 어레이 기판(10)을 합착하여 합착패널을 형성한 후 자외선(UV) 또는 열을 이용하여 겔 상태의 씰패턴(30)을 경화시킨다.

이어, 상기 커팅라인(A)을 따라 스크라이빙 휠을 사용하여 커팅라인(A)을 따라 스크라이빙 한 후, 절단하여 개별 패널을 형성한다.

상기와 같은 방법을 이용하면, 내로우 씰을 가지는 액정표시장치를 제조가 가능하며, 이에 따라 베젤로 덮히는 영역을 최소화하여 패널에서 표시영역이 차지하는 면적이 더 넓어질 수 있다.

본 발명의 권리범위는 상술한 실시예에 한정되는 것이 아니라 첨부된 특허청구범위 내에서 다양한 형태의 실시예로 구현될 수 있다. 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 변형 가능한 다양한 범위까지 본 발명의 청구범위 기재의 범위 내에 있는 것으로 본다.

※도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명※
10 : 어레이 기판 11 : 컬러필터 기판
20 : 점착테이프 30 : 씰패턴
40 : 스크라이빙 휠

Claims

제1기판과 제2기판을 합착하여 형성하는 액정표시장치의 제조방법에 있어서,
상기 제1기판 상에 일정 폭을 가지는 점착테이프를 부착하되, 절단을 위한 커팅라인이 상기 점착테이프의 내측에 위치하도록 부착하는 단계;
상기 커팅라인을 따라 제1폭을 갖는 씰패턴이 형성되도록 씰런트를 드로잉하되, 상기 제1폭을 갖는 씰패턴이 상기 점착테이프의 적어도 일부와 중첩되도록 하면서 상기 제1폭을 갖는 씰패턴의 내측에 상기 커팅라인이 위치하도록 드로잉하는 단계;
부착된 상기 점착테이프 및 상기 점착테이프와 중첩되는 씰런트를 함께 제거하여 상기 제1폭 보다 작은 제2폭을 갖는 씰패턴을 형성하는 단계;
상기 제1기판과 상기 제2기판을 합착하여 합착패널을 형성하는 단계; 및,
상기 제2폭을 갖는 씰패턴을 경화시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
제 1항에 있어서,
상기 제2폭을 갖는 씰런트를 경화시키고 난 후, 상기 커팅라인을 따라 상기 합착패널을 절단하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
제 1항에 있어서,
상기 제2폭을 갖는 씰패턴의 폭은 상기 점착테이프와 상기 제1폭을 갖는 씰패턴과의 중첩되는 정도에 따라 조절되도록 하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
제 1항에 있어서,
상기 점착테이프는 로봇 암을 이용하여 제거하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.