JP4849451B2

JP4849451B2 - 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

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Publication number: JP4849451B2
Application number: JP2006171591A
Authority: JP
Inventors: チェ−ヒョン・キム; ヒョン−チン・パク
Original assignee: エルジーディスプレイカンパニーリミテッド
Priority date: 2005-12-29
Filing date: 2006-06-21
Publication date: 2012-01-11
Anticipated expiration: 2026-06-21
Also published as: KR20070071171A; KR100972512B1; CN1991491B; US7460205B2; JP2007183540A; CN1991491A; US20070153455A1

Description

本発明は、液晶表示パネルの切断方法に関し、特に、大面積の母基板上に製作された複数の液晶表示パネルを個別の単位液晶表示パネルに切断するための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に関する。

近年、情報ディスプレイに関する関心が高まり、携帯が可能な情報媒体の利用への要求が高まるにつれて、既存の表示装置であるブラウン管（ＣＲＴ）を代替する軽量、薄型のフラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）に関する研究及び商業化が重点的に行われている。特に、このようなフラットパネルディスプレイのうち、液晶表示装置（ＬＣＤ）は、液晶の光学的異方性を利用して画像を表現する装置であって、解像度、カラー表示、及び画質などに優れており、ノートブックパソコンやデスクトップパソコンのモニタなどに活発に適用されている。

以下、このような液晶表示装置について説明する。
一般の液晶表示装置は、駆動回路ユニットを含む液晶表示パネルと、前記液晶表示パネルの下部に設置されて前記液晶表示パネルに光を放出するバックライトユニットと、前記バックライトユニット及び前記液晶表示パネルを支持するモールドフレーム及びケースとを含む。

図６を参照すると、液晶表示パネル１０は、液晶セルがマトリクス状に配列される画像表示部１３と、画像表示部１３のゲートライン１６と接続されるゲートパッド部１４と、画像表示部１３のデータライン１７と接続されるデータパッド部１５とから構成される。

ここで、ゲートパッド部１４及びデータパッド部１５は、カラーフィルタ基板２と重ならない薄膜トランジスタアレイ基板１の縁部領域に形成され、ゲートパッド部１４は、ゲート駆動部（図示せず）から供給される走査信号を画像表示部１３のゲートライン１６に供給し、データパッド部１５は、データ駆動部（図示せず）から供給される画像情報を画像表示部１３のデータライン１７に供給する。

図には示していないが、カラーフィルタ基板２は、カラーを実現する赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）のサブカラーフィルタで構成されるカラーフィルタと、前記サブカラーフィルタを区分し、液晶層を透過する光を遮断するブラックマトリクスと、前記液晶層に電圧を印加する透明な共通電極とから構成される。

また、薄膜トランジスタアレイ基板１は、薄膜トランジスタアレイ基板１上に縦横に配列されて複数の画素領域を定義する複数のゲートライン１６及び複数のデータライン１７と、ゲートライン１６とデータライン１７との交差領域に形成されたスイッチング素子である薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）と、前記画素領域上に形成された画素電極とから構成される。

このように構成された薄膜トランジスタアレイ基板１とカラーフィルタ基板２とは、対向して配置されるとともに、画像表示部１３の外郭に形成されたシールパターン４０により貼り合わせられて液晶表示パネル１０を構成する。これら薄膜トランジスタアレイ基板１とカラーフィルタ基板２との貼り合わせは、薄膜トランジスタアレイ基板１又はカラーフィルタ基板２に形成された貼り合わせキー（図示せず）を用いて行われる。

一般に、液晶表示装置は、製造効率の向上を図るために、大面積の母基板に複数の薄膜トランジスタアレイ基板１を形成し、別途の母基板に複数のカラーフィルタ基板２を形成した後、これら２つの母基板を貼り合わせることにより、複数の液晶表示パネル１０を同時に形成するが、この場合、前記貼り合わせられた母基板を複数の単位液晶表示パネル１０に切断する工程が必要である。

通常、前記母基板の切断は、ガラスに比べて硬度の高いスクライブホイールを利用して母基板の表面に切断予定線を形成し、その切断予定線に沿ってクラックを伝播させる工程により行われる。

図７は複数の薄膜トランジスタアレイ基板が形成された第１母基板と複数のカラーフィルタ基板が形成された第２母基板とが貼り合わせられてなる単位液晶表示パネルの断面構造を概略的に示す図である。

図７に示すように、単位液晶表示パネルは、薄膜トランジスタアレイ基板１の片側の端部がカラーフィルタ基板２より突出するように形成される。これは、カラーフィルタ基板２と重ならない薄膜トランジスタアレイ基板１の縁部にゲートパッド部（図示せず）及びデータパッド部（図示せず）が形成されるためである。

従って、第２母基板３０上に形成された各カラーフィルタ基板２は、第１母基板２０上に形成された薄膜トランジスタアレイ基板１が突出した面積に該当する第１ダミー領域３１だけ離隔して形成される。

また、各単位液晶表示パネルは、第１及び第２母基板２０、３０を最大限利用できるように適切に配置され、モデルによって異なるが、一般に、前記各単位液晶表示パネルは、第２ダミー領域３２だけ離隔して形成される。

複数の薄膜トランジスタアレイ基板１が形成された第１母基板２０と、複数のカラーフィルタ基板２が形成された第２母基板３０とが貼り合わせられた後には、複数の液晶表示パネルを個別に切断するが、このとき、第２母基板３０のカラーフィルタ基板２間の離隔領域に形成された第１ダミー領域３１、及び単位液晶表示パネルを離隔させる第２ダミー領域３２が同時に除去される。

以下、このような液晶表示パネルの切断工程を簡略に説明する。
図８は一般の液晶表示パネルの切断工程を概略的に示す図である。
図８に示すように、一般の液晶表示パネルの切断装置は、以前の工程が終了した第１及び第２母基板２０、３０が載置されるテーブル４２と、第１及び第２母基板２０、３０を加工してその表面に切断予定線５１を形成するスクライブホイール５５とから構成される。

このような液晶表示パネルの切断装置においては、複数の液晶表示パネルを含む、対向して貼り合わせられた第１及び第２母基板２０、３０がテーブル４２上に載置されると、第１及び第２母基板２０、３０の上部に位置するスクライブホイール５５が下降し、第２母基板３０に一定の圧力を印加した状態で回転することにより、第２母基板３０の表面に溝状の切断予定線５８を形成する。

このような切断予定線５８は、第１母基板２０にも形成される。すなわち、第１母基板２０をスクライブホイール５５で加工して第２母基板３０の切断予定線５１と同一位置に切断予定線を形成する。従って、一般の液晶表示パネルの切断工程では、第１母基板２０及び第２母基板３０を別途に加工して切断予定線を形成しなければならないため、第２母基板３０をスクライブホイール５５で加工した後、液晶表示パネルを反転させて第１母基板２０を上に向けた状態で、第１母基板２０をスクライブホイール５５で加工する。

その後、第１母基板２０及び第２母基板３０に形成された切断予定線５８に圧力を加えることにより、第１及び第２母基板２０、３０を個別に分離する。ここで、第１及び第２母基板２０、３０の分離は、第１及び第２母基板２０、３０をブレークバーで打撃して切断予定線５１に沿ってクラックを伝播させる方法を用いて行う。

このような液晶表示パネルの切断のためには、複数回の反転、複数回のスクライブ工程、及び複数回のブレーク工程が行われる。

しかし、前記スクライブ工程及び前記ブレーク工程に多くの時間が必要であり、生産性が低下するという問題があった。

特に、前述のような液晶表示パネルの切断方法は、母基板をブレークバーで打撃して前記母基板上に形成された切断予定線に沿ってクラックを伝播させることによって複数のガラスチップが発生し、このようなガラスチップが前記母基板上に吸着した場合は、液晶表示装置の画質低下や駆動不良の原因となる。

本発明は、このような問題を解決するためになされたもので、液晶表示パネルの切断に必要な時間を短縮できる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を提供することを目的とする。

本発明の他の目的は、大面積の母基板上に形成された切断予定線に沿って液晶表示パネルを切断する場合、ガラスチップの発生を防止できる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を提供することにある。

本発明のさらに他の目的は、スクライブ部で母基板が待機する時間を短縮してクラックの進展を安定化した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を提供することにある。

このような目的を達成するために、本発明による液晶表示パネルの切断方法は、複数のパネル領域が配置されて貼り合わせられた一対の母基板を移送装置により第１スクライブ部に移送する段階と、複数対の第１ヘッドを備えた第１スクライブユニットにより、前記母基板の前面及び背面上に前記パネル領域を第１方向で区画する複数本の第１切断予定線を１回の第１スクライブ工程で形成する段階であって、前記第１スクライブユニットが、前記第１方向に駆動されるとともに、前記第１スクライブユニットが、上部と下部にそれぞれ前記複数の第１ヘッドを備えており、前記母基板の前面と背面上に同時に各第１切断予定線を形成する段階と、前記各第１切断予定線が形成された母基板を９０°回転させて第２スクライブ部に移送する段階と、複数対の第２ヘッドを備えた第２スクライブユニットにより、前記母基板の前面及び背面上に前記パネル領域を前記第１方向で区画する複数本の第２切断予定線を１回の第２スクライブ工程で形成する段階であって、前記第２スクライブユニットが前記第１方向に駆動されるとともに、前記第２スクライブユニットが、上部と下部にそれぞれ前記複数の第２ヘッドを備えており、前記母基板の前面と背面上に同時に各第２切断予定線を形成する段階と、前記各第１切断予定線と前記各第２切断予定線が形成された母基板をブレーク部に移送して、スチームブレーク及びエアーナイフにより、前記各第１切断予定線と前記各第２切断予定線が形成された前記母基板の前面と背面上に同時に蒸気が噴射されることで、母基板を複数の単位液晶表示パネルに分離する段階とを含み、前記母基板に配置されたパネル領域の大きさに応じて、前記各第１ヘッド間の間隔と、各第２ヘッド間の間隔とをそれぞれ調節することを特徴とする。

また、本発明による液晶表示パネルの製造方法は、複数のパネル領域に区分される母基板を提供する段階と、アレイ基板用母基板にアレイ工程を行い、カラーフィルタ基板用母基板にカラーフィルタ工程を行う段階と、前記母基板の表面に配向膜を形成する段階と、前記配向膜が形成された母基板にラビングを行う段階と、前記ラビングが終了した一対の母基板を貼り合わせる段階と、貼り合わせられた一対の母基板を、複数のコンベヤーベルトを含む移送装置により第１スクライブ部に移送する段階と、複数対の第１ヘッドを備えた第１スクライブユニットにより、前記貼り合わせられた母基板の前面及び背面上に前記パネル領域を第１方向で区画する複数本の第１切断予定線を１回の第１スクライブ工程で形成する段階であって、前記第１スクライブユニットが、前記第１方向に駆動されるとともに、前記第１スクライブユニットが、上部と下部にそれぞれ前記複数の第１ヘッドを備えており、前記母基板の前面と背面上に同時に各第１切断予定線を形成する段階と、前記各第１切断予定線が形成された母基板を９０°回転させて第２スクライブ部に移送する段階と、複数対の第２ヘッドを備えた第２スクライブユニットにより、前記母基板の前面及び背面上に前記パネル領域を前記第１方向で区画する複数本の第２切断予定線を１回の第２スクライブ工程で形成する段階であって、前記第２スクライブユニットが、前記第１方向に駆動されるとともに、前記第２スクライブユニットが、上部と下部にそれぞれ前記複数の第２ヘッドを備えており、前記母基板の前面と背面上に同時に各第２切断予定線を形成する段階と、スチームブレーク及びエアーナイフにより、前記各第１切断予定線と前記各第２切断予定線が形成された前記母基板の前面と背面上に同時に蒸気が噴射されることで、前記各第１切断予定線と前記各第２切断予定線が形成された母基板を複数の単位液晶表示パネルに分離する段階とを含み、前記母基板に配置されたパネル領域の大きさに応じて、前記各第１ヘッド間の間隔と、各第２ヘッド間の間隔とをそれぞれ調節することを特徴とする。

本発明による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は、液晶表示パネルの切断に必要な時間を短縮して生産性を向上できるという効果がある。

また、本発明による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は、スクライブ部で母基板が待機する時間を短縮してクラックの進展を安定化することにより、母基板やスクライブライン別に設定値が頻繁に変わることによる不良の発生を防止できるという効果がある。

さらに、本発明による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は、母基板上に形成された第１切断予定線と第２切断予定線に沿って蒸気を噴射して液晶表示パネルを切断するため、ガラスチップの発生を防止できる。従って、ガラスチップの吸着による液晶表示装置の画質低下や駆動不良を防止できるという効果がある。

実施の形態１．
以下、添付した図面を参照して、本発明による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の好ましい実施形態を説明する。
図１は本発明の実施の形態１による液晶表示パネルの切断工程を概略的に示す図である。
図１に示すように、複数のパネル領域１１１が配置されて貼り合わせられた一対の母基板１０１は、パネル領域１１１に沿って個別の単位液晶表示パネルに分離するために、移送装置によりスクライブ部に移送される。

ここで、上部のパネル領域１１１は、アレイ工程を経て薄膜トランジスタが形成されたアレイ基板であり、下部のパネル領域１１１は、カラーフィルタ工程を経てカラーフィルタが形成されたカラーフィルタ基板であり得る。本実施形態ではパネル領域１１１が全て同一サイズで形成された場合を説明しているが、本発明は、これに限定されるものではなく、パネル領域１１１を少なくとも２つの異なるサイズで形成することもできる。

また、図１には複数のコンベヤーベルト１７０で構成される移送装置を示しているが、本発明は、これに限定されるものではなく、前記移送装置を複数の移送ローラで構成することもできる。さらに、前記移送装置をコンベヤーベルトからなる第１搬送部と移送ローラからなる第２搬送部とを結合して構成することもできる。

次に、前記スクライブ部に移送された母基板１０１の前面及び背面上に、スクライブユニット１８０により、パネル領域１１１を第１方向で区画する複数本の第１切断予定線１５１が形成される。

ここで、スクライブユニット１８０は、Ｘ軸方向に駆動されるとともに、一対のヘッド１８５を備えており、ヘッド１８５を利用して母基板１０１に第１方向、すなわち、Ｘ軸方向に各第１切断予定線１５１を形成するために、４回の第１スクライブ工程（ａ〜ｄ）を繰り返し行う。

次に、スクライブユニット１８０に備えられたヘッド１８５をＹ軸方向に駆動させることにより、第１方向への第１スクライブ工程（ａ〜ｄ）が終了した母基板１０１の前面及び背面上に、パネル領域１１１を第２方向で区画する複数本の第２切断予定線１５２を形成する。ここで、ヘッド１８５を利用して母基板１０１に第２方向、すなわち、Ｙ軸方向に各第２切断予定線１５２を形成するために、８回の第２スクライブ工程（ｅ〜ｌ）を繰り返し行う。

スクライブユニット１８０は、母基板１０１の前面及び背面に第１切断予定線１５１及び第２切断予定線１５２を形成するために、上部と下部にそれぞれ１つのヘッド１８５を備えており、それぞれのヘッド１８５には、ガラスに比べて硬度の高い材質で製作されたスクライブホイール（図示せず）が装着されている。

次に、第１方向及び第２方向へのスクライブ工程が終了した母基板１０１は、ブレーク部に移動され、母基板１０１の進行方向と実質的に垂直に配置されたスチームブレーク１９０から母基板１０１の前面及び背面に蒸気が噴射されることによって、切断予定線１５１、１５２に沿ってクラックが伝播して複数の液晶表示パネルが個別に分離される。

ここで、図には示していないが、スチームブレーク１９０は、給水管から水が供給される胴部と、前記胴部内に備えられて前記給水管から供給された水を加熱して蒸気を発生させる加熱部と、前記加熱部により発生した蒸気を母基板１０１の表面に噴射する噴射部とからなる。

前記噴射部からの蒸気は、約１００〜２５０℃の温度で母基板１０１の前面及び背面に噴射されて、ガラス材質の母基板１０１を熱と圧力により膨脹させるが、このとき、母基板１０１は、第１切断予定線１５１及び第２切断予定線１５２が形成された領域で集中的に膨脹し、第１切断予定線１５１及び第２切断予定線１５２に沿って切断されてアンローディング部に移送される。

また、スチームブレーク１９０の背面には、所定の圧力で乾燥空気を噴射するエアーナイフ１９５が設置されており、スチームブレーク１９０から母基板１０１の表面に噴射されて残っている水分とガラスチップを除去すると共に、第１切断予定線１５１及び第２切断予定線１５２に沿って形成されたクラックを進展させる。

前述のような本発明の実施の形態１による液晶表示パネルの切断方法は、母基板の前面及び背面に第１切断予定線を同時に形成し、スクライブユニットのヘッドをＹ軸方向に駆動させて、前記母基板の前面及び背面に第２切断予定線を同時に形成するため、母基板を回転、反転させなくても母基板の前面及び背面に第１切断予定線と第２切断予定線を形成できる。

また、本発明の実施の形態１による液晶表示パネルの切断方法は、前記母基板の前面及び背面に形成された第１切断予定線と第２切断予定線に同時に蒸気を噴射して、前記第１切断予定線と前記第２切断予定線に沿ってクラックを形成させて液晶表示パネルを分離するため、液晶表示パネルの切断に必要な時間を短縮できる。

以上、本発明の実施の形態１による液晶表示パネルの切断方法においては、１つのスクライブユニットが一対のヘッドを備えており、母基板に第１切断予定線と第２切断予定線を形成するためには、全１２回のスクライブ工程を必要とするが、後述する本発明の実施の形態２による液晶表示パネルの切断方法においては、Ｘ、Ｙスクライブをそれぞれ異なるスクライブ部で行うと共に、それぞれのスクライブユニットがマルチヘッドを備えることにより、全２回のスクライブ工程により母基板に第１切断予定線と第２切断予定線を形成できるが、以下、このような本発明の実施の形態２による液晶表示パネルの切断方法について図２を参照して説明する。

実施の形態２．
図２は本発明の実施の形態２による液晶表示パネルの切断工程を概略的に示す図である。ここで、実施の形態２による液晶表示パネルの切断工程は、スクライブ部の構成とそれによるスクライブ工程を除いては、前記実施の形態１による液晶表示パネルの切断工程と同様である。

図２に示すように、実施の形態２による液晶表示パネルの切断工程は、第１及び第２スクライブ部、ブレーク部、及びアンローディング部により行われる。

まず、複数のパネル領域２１１が配置されて貼り合わせられた一対の母基板２０１は、パネル領域２１１に沿って個別の単位液晶表示パネルに分離するために、複数のコンベヤーベルト２７０で構成される移送装置により第１スクライブ部に移送される。

ここで、上部のパネル領域２１１は、アレイ工程を経て薄膜トランジスタが形成されたアレイ基板であり、下部のパネル領域２１１は、カラーフィルタ工程を経てカラーフィルタが形成されたカラーフィルタ基板であり得る。

次に、前記第１スクライブ部に移送された母基板２０１の前面及び背面上に、第１スクライブユニット２８０Ａにより、パネル領域２１１を第１方向で区画する複数本の第１切断予定線２５１が形成される。

ここで、第１スクライブユニット２８０Ａは、Ｘ軸方向に駆動されるとともに、複数対の第１ヘッド２８５Ａを備えており、複数対の第１ヘッド２８５Ａを利用して、１回のスクライブ工程（ａ）で母基板２０１に第１方向、すなわち、Ｘ軸方向にすべての第１切断予定線２５１を形成する。図２には４対の第１ヘッド２８５Ａが備えられた第１スクライブユニット２８０Ａを示しているが、これは説明の便宜のためのものであり、本発明がこれに限定されるものではない。

このように第１方向への第１スクライブ工程（ａ）が終了した母基板２０１は、９０°回転して第２スクライブ部に移送される。ここで、母基板２０１自体を９０°回転させることもでき、母基板２０１が載置されたステージ（図示せず）を９０°回転させることもできる。

このように、本実施形態においては、前記第１スクライブ工程（ａ）が終了した母基板２０１を９０°回転させた後に第２スクライブ部に移送して第２スクライブ工程を行うが、これは、本実施形態の第２スクライブ部に備えられた移送装置が複数のコンベヤーベルト２７０で構成されているためであり、前記第２スクライブ部に複数の移送ローラで構成される移送装置が備えられた場合は、母基板２０１の回転工程が必要でない。

次に、第２スクライブユニット２８０Ｂに備えられた複数対の第２ヘッド２８５Ｂを利用して、母基板２０１の前面及び背面上にパネル領域２１１を前記第１方向で区画する複数本の第２切断予定線２５２を形成する。

ここで、第２スクライブユニット２８０Ｂは、第１スクライブユニット２８０Ａと同様にＸ軸方向に駆動されるとともに、複数対の第２ヘッド２８５Ｂを備えており、複数対の第２ヘッド２８５Ｂを利用して、１回のスクライブ工程（ｂ）で母基板２０１に第１方向、すなわち、Ｘ軸方向にすべての第２切断予定線２５２を形成する。ここで、第１切断予定線２５１と第２切断予定線２５２とは実質的に直交する。

これに対して、前述のように、前記第２スクライブ部に複数の移送ローラで構成される移送装置が備えられた場合は、第２スクライブユニット２８０ＢにＹ軸方向に駆動する複数対の第２ヘッドが備えられて、母基板２０１の前面及び背面上にパネル領域２１１を第２方向、すなわち、前記Ｙ軸方向で区画する複数本の第２切断予定線２５２を形成する。

スクライブユニット２８０Ａ、２８０Ｂは、母基板２０１の前面及び背面に第１切断予定線２５１及び第２切断予定線２５２を形成するために、上部と下部にそれぞれ１つずつ、複数対のヘッド２８５Ａ、２８５Ｂを備えており、それぞれのヘッド２８５Ａ、２８５Ｂには、ガラスに比べて硬度の高い材質で製作されたスクライブホイール（図示せず）が装着されている。

次に、図２に示すように、第１方向及び第２方向へのスクライブ工程（ａ、ｂ）が終了した母基板２０１は、ブレーク部に移動され、母基板２０１の前面及び背面に配置されたスチームブレーク２９０及びエアーナイフ２９５から蒸気が噴射されることによって、母基板２０１が切断予定線２５１、２５２に沿って切断されて液晶表示パネルが個別に分離される。

前述のような本発明の実施の形態２による液晶表示パネルの切断方法は、複数対の第１ヘッドを備えた第１スクライブユニットにより、母基板の前面及び背面に第１切断予定線を同時に形成し、前記母基板を９０°回転させて、複数対の第２ヘッドを備えた第２スクライブユニットにより、前記母基板の前面及び背面に各第２切断予定線を同時に形成するため、母基板を反転させなくても母基板の前面及び背面に各第１切断予定線と各第２切断予定線を形成できる。

また、本発明の実施の形態２による液晶表示パネルの切断方法は、前記母基板の前面及び背面に形成された第１切断予定線と第２切断予定線に同時に蒸気を噴射して、前記第１切断予定線と前記第２切断予定線に沿ってクラックを形成させて液晶表示パネルを分離するため、液晶表示パネルの切断に必要な時間を短縮できる。特に、本発明の実施の形態２による液晶表示パネルの切断方法は、Ｘ、Ｙスクライブをそれぞれ異なるスクライブ部で行うと共に、それぞれのスクライブユニットが複数対のヘッドを備えることにより、全２回のスクライブ工程により母基板に第１切断予定線と第２切断予定線を形成できるので、前記実施の形態１に比べて切断工程のタクトタイムを短縮し、スクライブ工程の正確度を向上できる。

また、本発明による液晶表示パネルの切断方法は、母基板上に形成された第１切断予定線と第２切断予定線に沿って蒸気を噴射して液晶表示パネルを切断するため、ガラスチップの発生を防止できる。従って、前記ガラスチップの吸着による液晶表示装置の画質低下や駆動不良を防止でき、また、前記ガラスチップによる作業者の呼吸器関連疾患の発生を防止できる。

さらに、本発明による液晶表示パネルの切断方法は、スクライブ部で母基板が待機する時間を短縮してクラックの進展を安定化することにより、母基板とスクライブライン別に設定値が頻繁に変わることによる不良の発生を防止できる。

以下、前記液晶表示パネルの切断方法を用いた液晶表示パネルの製造方法を説明する。

図３は本発明による液晶表示パネルの製造方法を順次示すフローチャートであり、図４は本発明による液晶表示パネルの他の製造方法を順次示すフローチャートであって、図３は液晶注入方式で液晶層を形成する場合の液晶表示パネルの製造方法を示し、図４は液晶滴下方式で液晶層を形成する場合の液晶表示パネルの製造方法を示す。

液晶表示装置の製造工程は、下部のアレイ基板に駆動素子を形成するアレイ工程と、上部のカラーフィルタ基板にカラーフィルタを形成するカラーフィルタ工程と、セル工程とに分けられる。

まず、アレイ工程により、下部基板に配列されて画素領域を定義する複数のゲートライン及び複数のデータラインを形成し、前記画素領域のそれぞれに前記ゲートライン及び前記データラインに接続される駆動素子である薄膜トランジスタを形成する（Ｓ１０１）。また、前記アレイ工程により、前記薄膜トランジスタに接続されて、前記薄膜トランジスタを介して信号が供給されることによって液晶層を駆動する画素電極を形成する。

また、カラーフィルタ工程により、上部基板に、カラーを実現する赤、緑、青のサブカラーフィルタで構成されるカラーフィルタ層及び共通電極を形成する（Ｓ１０３）。

次に、前記上部基板及び前記下部基板にそれぞれ配向膜を塗布した後、前記上部基板と前記下部基板との間に形成される液晶層の液晶分子に配向規制力又は表面固定力（すなわち、プレチルト角と配向方向）を提供するために、前記配向膜を配向処理する（Ｓ１０２、Ｓ１０４）。ここで、前記配向処理方法としては、ラビング又は光配向の方法を適用できる。

次に、前記ラビング工程を終了した上部基板及び下部基板は、配向膜検査器により配向膜不良の有無を検査する（Ｓ１０５）。

液晶表示パネルは、液晶の電気光学効果を利用するものであり、この電気光学効果は液晶自体の異方性と液晶の分子配列状態によって決定されるので、液晶の分子配列の制御は液晶表示パネルの表示品位の安定化に大きな影響を及ぼす。

従って、液晶分子をより効果的に配向させるための配向膜形成工程は、液晶セル工程において画質特性に関連して非常に重要である。

このようなラビング不良を検査する方法には、配向膜を塗布した後、塗布された配向膜の表面にムラ、筋、又はピンホールなどが存在するか否かを検査する１次検査と、ラビング後、ラビングされた配向膜表面の均一度とスクラッチなどが存在するか否かを検査する２次検査がある。

このような配向膜検査を終了した前記下部基板に、図３に示すように、セルギャップを一定に維持するためのスペーサを形成し、前記上部基板の外郭部に、シール材を塗布した後、前記下部基板と前記上部基板とを加圧して貼り合わせる（Ｓ１０６、Ｓ１０７、Ｓ１０８）。ここで、前記スペーサは、散布方式による球状スペーサであってもよく、パターニングによる柱状スペーサであってもよい。

一方、前記下部基板及び前記上部基板は、大面積の母基板からなる。つまり、大面積の母基板に複数のパネル領域が形成され、前記パネル領域のそれぞれに駆動素子である薄膜トランジスタ及びカラーフィルタ層が形成されるため、個々の液晶表示パネルを製作するためには、前記母基板を切断、加工しなければならない（Ｓ１０９）。

ここで、前記母基板を個別の液晶表示パネルに分離するために、本発明による液晶表示パネルの切断方法を用いるが、これについて図５を参照して説明する。

図５は図３及び図４において、本発明による液晶表示パネルの切断方法を具体的に示すフローチャートである。

まず、複数のパネル領域が配置されて貼り合わせられた一対の母基板は、ステージに載置されて移送装置により第１スクライブ部に移送される（Ｓ２０１）。ここで、前記上部と下部のパネル領域には、駆動素子である薄膜トランジスタとカラーフィルタ層が形成されている。

次に、前記第１スクライブ部に移送された母基板の前面及び背面上に、複数対の第１ヘッドを備えた第１スクライブユニットにより、前記パネル領域を第１方向で区画する複数本の第１切断予定線が形成される。

このように、前記複数対の第１ヘッドを利用して、１回の第１スクライブ工程で前記母基板に第１方向に沿って各第１切断予定線を形成する（Ｓ２０２）。

このように第１方向への第１スクライブ工程が終了した母基板は、９０°回転して第２スクライブ部に移送される。ここで、前記母基板自体を９０°回転させることもでき、前記母基板が載置されたステージを９０°回転させることもできる（Ｓ２０３）。

次に、第２スクライブユニットに備えられた複数対の第２ヘッドを利用して、前記母基板の前面及び背面上に前記パネル領域を前記第１方向で区画する複数本の第２切断予定線を形成する。このように、前記複数対の第２ヘッドを利用して、１回の第２スクライブ工程で前記母基板に前記第１方向に沿って各第２切断予定線を形成する（Ｓ２０４）。

次に、第１方向及び第２方向へのスクライブ工程が終了した母基板は、ブレーク部に移動され、前記母基板の前面及び背面に配置されたスチームブレーク及びエアーナイフから蒸気が噴射されることによって、前記母基板が前記切断予定線に沿って切断されて液晶表示パネルが個別に分離される（Ｓ２０５）。

その後、図３に示すように、前記加工された個々の液晶表示パネルに液晶注入口から液晶を注入し、前記液晶注入口を封止して液晶層を形成した後、それぞれの液晶表示パネルを検査することにより、液晶表示パネルを製作する（Ｓ１１０、Ｓ１１１）。

ここで、前記液晶の注入のためには、圧力差を利用した真空注入方式を用いるが、前記真空注入方式は、所定の真空度に設定されたチャンバ内で、大面積の母基板から分離された単位液晶表示パネルの液晶注入口を液晶が充填された容器に浸液した後、真空度を変化させることにより、前記液晶表示パネルの内部と外部との圧力差により前記液晶表示パネルの内部に液晶を注入する方式であり、このように液晶が液晶表示パネルの内部に充填されると、液晶注入口を密封して液晶表示パネルの液晶層を形成する。従って、前記液晶表示パネルに真空注入方式により液晶層を形成する場合は、シールパターンの一部が開放されるように形成して、液晶注入口の機能を持たせる。

しかし、このような真空注入方式には次のような問題があった。

第１に、液晶表示パネルへの液晶の充填時間が非常に長い。一般に、貼り合わせられた液晶表示パネルは、数百ｃｍ^２の面積に数μｍ程度のギャップを有するため、圧力差を利用した真空注入方式を適用しても、単位時間当たりの液晶の注入量は非常に少ない。例えば、約１５インチの液晶表示パネルを製作する場合、液晶の充填時間が約８時間かかることによって、液晶表示パネルの製作に多くの時間が必要となり、生産性が低下するという問題があった。また、液晶表示パネルが大型化するほど、液晶の充填時間がさらに長くなり、液晶の充填不良が発生して、結果的に液晶表示パネルの大型化に対応できないという問題があった。

第２に、液晶の消耗が大きい。一般に、容器に充填された液晶量に比べて実際に液晶表示パネルに注入される液晶量は非常に少なく、液晶が大気や特定ガスに露出するとガスと反応して劣化する。よって、容器に充填された液晶が複数の液晶表示パネルに充填されるとしても、充填後に残留する多量の液晶を廃棄しなければならず、このように高価な液晶が廃棄されることによって、結果的に液晶表示パネルのコストが上昇して、製品の価格競争力を低下させる要因となる。

このような真空注入方式の問題を克服するために滴下方式を適用できる。

図４に示すように、滴下方式を用いた場合は、配向膜検査（Ｓ１０５）を終了した後、前記カラーフィルタ基板にシール材で所定のシールパターンを形成すると共に、前記アレイ基板に液晶を滴下して液晶層を形成する（Ｓ１０６′、Ｓ１０７′）。

前記滴下方式は、ディスペンサを利用して、複数のアレイ基板が配置された大面積の第１母基板、又は複数のカラーフィルタ基板が配置された第２母基板の画像表示領域に液晶を滴下及び分配し、前記第１母基板と前記第２母基板とを貼り合わせる圧力により前記画像表示領域全体に液晶を均一に分布させて液晶層を形成する方式である。

従って、前記液晶表示パネルに滴下方式により液晶層を形成する場合は、液晶が画像表示領域の外部に漏洩することを防止できるように、シールパターンを前記画像表示領域の外郭を取り囲む閉鎖された形状に形成する。

前記滴下方式は、前記真空注入方式に比べて短時間で液晶を滴下することができ、液晶表示パネルが大型化する場合も液晶層を非常に迅速に形成することができる。

また、基板上に必要量の液晶のみ滴下するため、前記真空注入方式のような高価な液晶の廃棄による液晶表示パネルのコスト上昇を防止し、製品の価格競争力を向上させる。

その後、前述のように、前記液晶が滴下された下部基板と前記シール材が塗布された上部基板とを整列した状態で加圧して、前記シール材により前記下部基板と前記上部基板とを貼り合わせると共に、滴下された液晶がパネル全体にわたって均一に広がるようにする（Ｓ１０８´）。このような工程により、大面積の母基板（下部基板及び上部基板）には、液晶層が形成された複数の液晶表示パネルが形成され、前記母基板を前述した本発明による液晶表示パネルの切断方法により加工、切断して複数の液晶表示パネルに分離し、それぞれの液晶表示パネルを検査することにより、液晶表示パネルを製作する（Ｓ１０９´、Ｓ１１０´）。

本発明の実施の形態１による液晶表示パネルの切断工程を概略的に示す図である。本発明の実施の形態２による液晶表示パネルの切断工程を概略的に示す図である。本発明による液晶表示パネルの製造方法を順次示すフローチャートである。本発明による液晶表示パネルの他の製造方法を順次示すフローチャートである。図３及び図４において、本発明による液晶表示パネルの切断方法を具体的に示すフローチャートである。薄膜トランジスタアレイ基板とカラーフィルタ基板とが対向して貼り合わせられた単位液晶表示パネルの概略的な平面構成を示す図である。図６において、複数の薄膜トランジスタアレイ基板が形成された第１母基板と複数のカラーフィルタ基板が形成された第２母基板とが貼り合わせられてなる液晶表示パネルの断面構造を概略的に示す図である。一般の液晶表示パネルの切断工程を概略的に示す図である。

符号の説明

１０１，２０１母基板、１１１，２１１パネル領域、１５１，２５１第１切断予定線、１５２，２５２第２切断予定線、１７０，２７０コンベヤーベルト、１８０スクライブユニット、１８５ヘッド、２８０Ａ第１スクライブユニット、２８０Ｂ第２スクライブユニット、２８５Ａ第１ヘッド、２８５Ｂ第２ヘッド。

Claims

複数のパネル領域が配置されて貼り合わせられた一対の母基板を移送装置により第１スクライブ部に移送する段階と、
複数対の第１ヘッドを備えた第１スクライブユニットにより、前記母基板の前面及び背面上に前記各パネル領域を第１方向で区画する複数本の第１切断予定線を１回の第１スクライブ工程で形成する段階であって、前記第１スクライブユニットが、前記第１方向に駆動されるとともに、前記第１スクライブユニットが、上部と下部にそれぞれ前記複数の第１ヘッドを備えており、前記母基板の前面と背面上に同時に各第１切断予定線を形成する段階と、
前記各第１切断予定線が形成された母基板を９０°回転させて第２スクライブ部に移送する段階と、
複数対の第２ヘッドを備えた第２スクライブユニットにより、前記母基板の前面及び背面上に前記各パネル領域を前記第１方向で区画する複数本の第２切断予定線を１回の第２スクライブ工程で形成する段階であって、前記第２スクライブユニットが前記第１方向に駆動されるとともに、前記第２スクライブユニットが、上部と下部にそれぞれ前記複数の第２ヘッドを備えており、前記母基板の前面と背面上に同時に各第２切断予定線を形成する段階と、
前記各第１切断予定線と前記各第２切断予定線が形成された母基板をブレーク部に移送して、スチームブレーク及びエアーナイフにより、前記各第１切断予定線と前記各第２切断予定線が形成された前記母基板の前面と背面上に同時に蒸気が噴射されることで、母基板を複数の単位液晶表示パネルに分離する段階と、
を含み、
前記母基板に配置されたパネル領域の大きさに応じて、前記各第１ヘッド間の間隔と、各第２ヘッド間の間隔とをそれぞれ調節することを特徴とする液晶表示パネルの切断方法。
前記各第１切断予定線と前記各第２切断予定線とが直交することを特徴とする請求項１に記載の液晶表示パネルの切断方法。
前記移送装置が、複数のコンベヤーベルトを含むことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示パネルの切断方法。
前記移送装置が、複数の移送ローラを含むことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示パネルの切断方法。
前記移送装置が、コンベヤーベルトからなる第１搬送部と、移送ローラからなる第２搬送部とが結合してなることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示パネルの切断方法。
複数のパネル領域に区分される母基板を提供する段階と、
アレイ基板用母基板にアレイ工程を行い、カラーフィルタ基板用母基板にカラーフィルタ工程を行う段階と、
前記母基板の表面に配向膜を形成する段階と、
前記配向膜が形成された母基板にラビングを行う段階と、
前記ラビングが終了した一対の母基板を貼り合わせる段階と、
貼り合わせられた一対の母基板を、複数のコンベヤーベルトを含む移送装置により第１スクライブ部に移送する段階と、
複数対の第１ヘッドを備えた第１スクライブユニットにより、前記貼り合わせられた母基板の前面及び背面上に前記各パネル領域を第１方向で区画する複数本の第１切断予定線を１回の第１スクライブ工程で形成する段階であって、前記第１スクライブユニットが、前記第１方向に駆動されるとともに、前記第１スクライブユニットが、上部と下部にそれぞれ前記複数の第１ヘッドを備えており、前記母基板の前面と背面上に同時に各第１切断予定線を形成する段階と、
前記各第１切断予定線が形成された母基板を９０°回転させて第２スクライブ部に移送する段階と、
複数対の第２ヘッドを備えた第２スクライブユニットにより、前記母基板の前面及び背面上に前記パネル領域を前記第１方向で区画する複数本の第２切断予定線を１回の第２スクライブ工程で形成する段階であって、前記第２スクライブユニットが、前記第１方向に駆動されるとともに、前記第２スクライブユニットが、上部と下部にそれぞれ前記複数の第２ヘッドを備えており、前記母基板の前面と背面上に同時に各第２切断予定線を形成する段階と、
スチームブレーク及びエアーナイフにより、前記各第１切断予定線と前記各第２切断予定線が形成された前記母基板の前面と背面上に同時に蒸気が噴射されることで、前記各第１切断予定線と前記各第２切断予定線が形成された母基板を複数の単位液晶表示パネルに分離する段階と、
を含み、
前記母基板に配置されたパネル領域の大きさに応じて、前記各第１ヘッド間の間隔と、各第２ヘッド間の間隔とをそれぞれ調節することを特徴とする液晶表示パネルの製造方法。