KR100302224B1 - 액정표시장치및그제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 있어서는, 어레이기판용 마더 글라스(mother glass; 100M)에 형성된 스크라이브 라인상에, 대향기판용 마더 글라스(200M)에 직선적이면서 거의 등간격으로 섬형상으로 설치된 스페이서(210)가 접촉되어 있다. 그리고, 스크라이브 라인의 바로 위에 위치하는 대향기판용 마더 글라스측으로부터 균일한 충격을 가하면, 스페이서(210)에 충격이 집중하고, 이 충격이 스페이서를 매개로 하여 어레이기판용 마더 글라스측으로 전달된다. 이에 따라, 스크라이브 라인을 형성하고 있는 크랙이 유리면에 대해 거의 수직한 방향으로 진행되어 커트불량을 발생시키는 일없이 어레이기판용 마더 글라스를 커팅한다.

Description

액정표시장치 및 그 제조방법
본 발명은, 액정표시장치 등의 표시장치 및 그 제조방법에 관한 것으로, 특히 액정표시장치를 구성하는 유리기판을 잘라내기 위한 커팅(cutting)방법에 관한 것이다.
일반적으로, 액정표시장치는 이하와 같이 하여 제조된다.
즉, 각각 전극을 갖춘 2매의 유리기판의 어느 한쪽의 전면에 스페이서(spacer)를 설치한다. 이 스페이서는, 2매의 기판을 맞붙였을 때에 양기판 사이의 간격을 일정하게 유지하기 위해 이용된다. 이 스페이서는, 예컨대 포토리소그래피(photolithography) 프로세스에 의해 기판상의 소정 위치에 고정적으로 형성된다. 스페이서는, 후의 공정에서 도포되는 밀봉재에 의해 둘러싸인 영역, 즉 표시영역내에 균일하게 배치됨과 더불어, 밀봉재의 외측의 주변영역에 표시영역보다 소(疎)한 밀도로 균일하게 배치된다. 그리고, 한쪽의 유리기판상에 밀봉재를 도포한 후에 2매의 기판을 맞붙이고, 밀봉재를 경화시킨다. 그리고, 2매의 유리기판을 원하는 크기로 커팅하고, 양기판 사이에 액정재료를 봉입함으로써 액정표시장치를 형성한다.
유리기판을 커팅할 때에는, 다이싱(dicing)법이나 피에조(piezo)법 등이 있지만, 그 중에서도 스크라이브(scribe)법이 일반적으로 가장 널리 사용되고 있다. 스크라이브법에서는 이하와 같이 하여 유리기판을 커팅한다.
즉, 예리한 다이아몬드 등의 경질부재로 형성된 스크라이버(scriber)에 의해, 유리기판의 표면에 소정의 커트라인(cut line)을 스크라이브하여 커트라인에 따른 크랙(crack)을 형성한다. 이 크랙을 형성한 면의 이면측으로부터, 충격을 가해 크랙을 진행시켜 유리기판을 커트한다.
액정표시장치의 유리기판을 커팅할 때에는, 기판 표면에 커트라인을 스크라이브하여 커트라인에 따른 크랙, 즉 스크라이브 라인을 형성한다. 그리고, 브레이크 바(break bar)라 칭하는 고무제의 봉(棒)형상부재에 의해, 유리기판의 이측으로부터 스트라이브 라인을 따라 균일하게 충격을 가함으로써, 유리기판을 스크라이브 라인에 따라 파단(破斷)한다. 이에 따라, 유리기판을 원하는 크기로 커팅한다.
액정표시장치의 제조공정에 있어서, 스페이서를 매개로 하여 맞붙여진 제1유리기판 및 제2유리기판은, 이하와 같이 하여 커팅된다. 이 경우, 스페이서는 제2유리기판상의 소정 위치에 고정적으로 형성되어 있다.
즉, 제1유리기판의 표면에 스크라이브 라인을 형성한다. 그리고, 대향배치된 제2유리기판의 표면측으로부터 브레이크 바에 의해 스크라이브 라인에 따라 균일하게 충격을 가함으로써, 제1유리기판을 커팅한다.
이때, 2매의 유리기판 사이에는 스페이서밖에 존재하지 않고, 브레이크 바에 의해 가해진 충격은 스페이서를 매개로 하여 제2유리기판으로부터 제1기판으로 전달된다. 이 때문에, 스페이서에 충격이 집중하고, 스크라이브에 의해 형성된 크랙은 가해진 충격에 의해 스페이서를 향해 진행하는 경향이 있다. 즉, 커팅후의 유리기판의 커트면의 형상과 스페이서의 위치관계는 대단히 밀접하게 관계하고 있다.
주변영역에는, 스페이서가 스크라이브 라인으로부터 떨어진 위치에 비교적 소한 밀도로 배치되어 있기 때문에, 크랙이 스페이서를 향해 진행하는 일이 있다. 이에 따라, 유리기판의 커트면이 기판의 주요면에 대해 거의 수직으로 되지 않아 예리한 단면형상이 형성된다. 이 때문에, 상술한 바와 같은 스페이서의 배치구조는커트불량을 발생시키기 쉬워 수율을 저하시키는 문제가 발생한다. 또, 이와 같은 커트불량은, 그 후의 제조공정에 있어서 유리조각을 발생시키기 쉽다. 이 파손된 유리가 유리파편으로 되어 양유리기판의 사이나, 편광판과 유리기판과의 사이 등에 들어가는 소위 먼지맞물림 불량을 발생시켜 수율을 저하시키는 원인으로 된다.
또, 브레이크 바가 유리기판에 충격을 가하는 위치, 즉 파단위치는 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, 커트불량이 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 배선패턴상에 스페이서를 배치한 경우, 그 스페이서의 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 우려가 있는 동시에, 가해진 충격에 의해 배선패턴을 파괴해 버릴 우려가 있어 수율을 저하시키는 요인으로 된다.
상술한 바와 같이, 스크라이브 라인으로부터 떨어진 위치에 비교적 소한 밀도로 스페이서를 배치한 구조에서는, 유리기판을 커팅할 때에 스페이서의 배치위치와 스크라이브 라인에 대한 파단위치의 변동 및 스페이서와 배선패턴과의 상대위치 등의 영향에 의해 커트불량이 발생하기 쉽고, 후의 공정에서 유리조각이나 유리파편이 발생하기 쉬워 수율을 저하시키는 문제가 생긴다.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로, 그 목적은 커트불량의 발생을 방지하여 유리조각이나 유리파편의 발생에 따른 수율의 저하를 방지할 수 있는 액정표시장치 및 액정표시장치의 제조방법을 제공함에 있다.
도 1은 본 발명의 액정표시장치에 적용되는 액정표시패널의 일례를 개략적으로 나타낸 사시도이고,
도 2는 도 1에 나타낸 액정표시패널의 표시영역에서의 어레이기판의 구조를 개략적으로 나타낸 평면도,
도 3은 도 2에 나타낸 어레이기판을 A-B선으로 절단했을 때의 단면을 개략적으로 나타낸 단면도,
도 4는 도 1에 나타낸 액정표시패널의 주변영역의 구조를 개략적으로 나타낸 단면도,
도 5는 액정표시패널(10)을 잘라내는 어레이기판용 마더 글라스와 대향기판용 마더 글라스가 밀봉재에 의해 맞붙여진 셀을 나타낸 평면도,
도 6은 도 5에 나타낸 셀을 C-D선으로 절단했을 때의 단면을 개략적으로 나타낸 단면도,
도 7은 도 5에 나타낸 셀을 E-F선으로 절단했을 때의 단면을 개략적으로 나타낸 단면도,
도 8은 도 5에 나타낸 셀을 G-H선으로 절단했을 때의 단면을 개략적으로 나타낸 단면도,
도 9는 도 5에 나타낸 셀의 어레이기판용 마더 글라스에 형성된 제1스크라이브 라인 주변의 구조를 나타낸 확대도,
도 10a 내지 도 10f는 도 5에 나타낸 셀로부터 액정표시패널을 잘라내기 위한 공정을 설명하는 단면도,
도 11은 스페이서의 배치위치를 변화시켜 커팅했을 때의 커트불량의 양을 측정한 측정결과를 나타낸 도면,
도 12는 브레이크 바의 히트위치를 변화시켜 커팅했을 때의 커트불량의 양을 측정한 측정결과를 나타낸 도면,
도 13은 본 발명의 다른 실시형태를 설명하기 위한 셀의 단면도,
도 14는 도 13에 나타낸 셀의 어레이기판용 마더 글라스에 형성된 제1스크라이브 라인 주변의 구조를 나타낸 확대도,
도 15는 도 13에 나타낸 셀에 있어서, 스페이서의 배치위치를 변화시켜 커팅했을 때의 커트불량의 양을 측정한 측정결과를 나타낸 도면이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10 --- 액정표시패널, 100 --- 어레이기판,
100X --- 제1단변(주변영역 104X),
100Y --- 제1단변(주변영역 104Y),
100M --- 어레이기판용 마더 글라스,
101 --- 유리기판(어레이기판), 102 --- 표시영역(제1영역),
103 --- 신호선, 104X --- 주변영역(제2영역),
104Y --- 주변영역(제2영역), 106 --- 밀봉재,
108 --- 주입구, 111 --- 주사선,
112 --- 게이트전극, 113 --- 게이트 절연막,
115 --- 반도체막, 117 --- 채널보호막,
119 --- 저저항 반도체막, 121 --- 박막트랜지스터(TFT),
131 --- 소스전극, 132 --- 드레인전극,
141 --- 배향막(어레이기판), 151 --- 화소전극,
171 --- 보호막, 200 --- 대향기판,
200M --- 대향기판용 마더 글라스,
201 --- 유리기판(대향기판), 202 --- 차광막,
203R, G, B --- 컬러 필터, 204 --- 대향전극,
205 --- 배향막(대향기판), 210 --- 스페이서,
300 --- 액정 조성물,
401-1, 2, 3, 4 --- XTAB(Tape Automated Bonding),
411-1, 2 --- YTAB(Tape Automated Bonding),
421 --- X제어회로기판, 431 --- Y제어회로기판.
본 발명에 의하면, 제1기판 및 제2기판을 대향배치하고, 상기 제1기판과 상기 제2기판과의 사이에 액정재료를 봉입하기 위한 소정 영역을 둘러싸는 밀봉재에 의해 상기 2매의 기판을 맞붙이며, 상기 밀봉재에 의해 둘러싸인 소정 영역의 외측의 영역에서 상기 2매의 기판중 적어도 한쪽을 커트라인을 따라 소정 사이즈로 커트하는 액정표시장치의 제조방법에 있어서, 상기 제1 또는 제2기판의 어느 한쪽에 고정되고, 상기 2매의 기판간의 간극을 유지하는 스페이서를 상기 커트라인상에 선택적으로 배치하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법이 제공된다.
(발명의 실시형태)
이하, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 액정표시장치 및 이 액정표시장치의 제조방법의 실시형태에 대해 상세히 설명한다.
본 발명의 1실시형태에 따른 액정표시장치는, 예컨대 대각 14인치의 표시영역을 갖춘 액티브 매트릭스형 액정표시장치로, 도 1에 나타낸 바와 같은 액정표시패널(10)을 갖추고 있다.
액정표시패널(10)은, 도 1에 나타낸 바와 같이 제1기판으로서의 어레이기판(100)과, 이 어레이기판(100)에 대향배치된 제2기판으로서의 대향기판(200)과, 어레이기판(100)과 대향기판(200)과의 사이에 배치된 액정재료를 갖추고 있다. 액정표시패널(10)은, 화상을 표시하는 제1영역 즉 표시영역(102)과, 구동회로를 접속하기 위한 배선패드를 갖춘 제2영역 즉 주변영역(104X, 104Y)을 갖추고 있다. 표시영역(102)은 어레이기판(100)과 대향기판(200)을 맞붙이는 밀봉재(106)에 의해 둘러싸인 영역내에 형성되고, 주변영역(104X, 104Y)은 밀봉재(106)의 외측 영역에 형성되어 있다.
어레이기판(100)의 표시영역(102)은, 도 2 및 도 3에 나타낸 바와 같이 절연성 기판, 예컨대 두께가 0.7㎜인 유리기판(101)상에 서로 직교하도록 배설된 1024× 4개의 신호선(103) 및 768개의 주사선(111)을 갖추고 있다. 주사선(111)은, 알루미늄이나 몰리브덴 텅스텐 등의 저저항재료에 의해 형성되어 있는 동시에, 유리기판(101)상에 직접 배설되어 있다. 신호선(103)은, 알루미늄 등의 저저항재료에 의해 형성되어 있는 동시에, 유리기판(101)상에 형성된 산화실리콘과 질화실리콘과의 다층막에 의해 형성된 게이트 절연막(113)상에 배설되어 있다.
또, 어레이기판(100)은, 각 신호선(103)과 각 주사선(111)의 각 교점부의 근방에 배설된 스위칭소자로서의 박막트랜지스터, 즉 TFT(121)를 갖추고 있다. 더욱이, 어레이기판(100)은 이 TFT(121)를 매개로 하여 신호선(103)에 접속된 화소전극(151)을 갖추고 있다. 화소전극(151)은 투과성의 도전성 부재, 예컨대ITO(Indium Tin Oxide)로 형성되어 있다.
TFT(121)는, 도 2 및 도 3에 나타낸 바와 같이 주사선(111)으로부터 뻗어나온 부분을 게이트전극(112)으로 하고 있다. 비정질 실리콘막, 즉 a-Si:H막에 의해 형성된 반도체막(115)은, 게이트 절연막(113)을 매개로 하여 게이트전극(112)상에 배치되어 있다. 질화실리콘에 의해 형성된 채널보호막(117)은, 반도체막(115)상에 적층되어 있다.
TFT(121)의 소스전극(131)은, n+형 비정질 실리콘막, 즉 n+a-Si:H막에 의해 형성된 저저항 반도체막(119)을 매개로 하여 반도체막(115)과 화소전극(151)을 전기적으로 접속한다. TFT(121)의 드레인전극(132)은, 신호선(103)과 일체적으로 형성되어 있다. 이 드레인전극(132)은, 저저항 반도체막(119)을 매개로 하여 반도체막(115)과 신호선(103)을 전기적으로 접속한다. TFT(121)의 채널보호막(117)과 소스전극(131) 및 드레인전극(132)은, 질화실리콘막 등의 절연막으로 이루어진 보호막(171)으로 덮여져 있다.
또, 어레이기판(100)의 표면은, 대향기판(200)과의 사이에 개재되는 액정 조성물(300)을 배향시키기 위한 배향막(141)으로 덮여져 있다.
어레이기판(100)에 대향기판(200)이 대향배치되었을 때에, 대향기판(200)의 표시영역(102)은 투명한 절연성 기판, 예컨대 두께가 0.7㎜인 유리기판(201)상에 차광막(202)을 갖추고 있다. 이 차광막(202)은 어레이기판(100)상의 배선패턴에 대향하는 영역을 차광한다. 이 차광막(202)은, 어레이기판(100)의 TFT(121)와신호선(103)의 간극, 화소전극(151)과 신호선(103)의 간극, 화소전극(151)과 주사선(111)의 간극 등의 영역에 각각 대향한다. 이 차광막(202)은, 예컨대 크롬막이나 수지층으로 형성되어 있다.
또, 대향기판(200)은 어레이기판(100)측으로부터 대향기판(200)측으로 투과되는 광빔(light beam)을 착색하기 위해, 어레이기판(100)의 화소전극(151)에 대향하는 영역에 컬러 필터(color filter; 203R, 203G, 203B)를 갖추고 있다. 즉, 대향기판(200)은 각 화소마다 적(R), 녹(G), 청(B)의 3원색으로 각각 착색된 컬러 필터(203R, 203G, 203B)를 갖추고 있다.
더욱이, 대향기판(200)은 이들 컬러 필터(203R, 203G, 203B)의 표면 전체를 덮도록 ITO로 형성된 대향전극(204)을 갖추고 있다.
또, 대향기판(200)의 표면은, 어레이기판(100)과의 사이에 개재되는 액정 조성물(300)을 배향시키기 위한 배향막(205)으로 덮여져 있다.
이 액정표시패널(10)의 표·이면, 즉 유리기판(101, 201)의 바깥 면에는 서로 편광방향이 직교하는 편광판(도시하지 않음)이 배설된다.
이 액정표시패널(10)에서는, 어레이기판(100)과 대향기판(200)과의 사이의 간극을 일정하게 유지하기 위한 스페이서(21)는 도 3에 나타낸 바와 같이 대향기판(200)에 설치되어 있다. 이 스페이서는, 차광막(202)과 컬러 필터(203G, 203B, 203R)를 적층함으로써 형성되어 있다. 이 스페이서(210)는, 도 2 및 도 3에 나타낸 바와 같이 어레이기판(100)과 대향기판(200)을 대향배치했을 때에, 어레이기판(100)에서의 주사선(111)상에 게이트 절연막(113)을 매개로 하여 배치된다.
이 스페이서(210)는, 이하와 같이 하여 형성된다.
즉, 대향기판(200)에 감광성의 흑색수지를 스피너 코팅(spinner coating)한 후에 건조시킨다. 그 후, 이 감광성 수지를 소정의 패턴형상, 즉 어레이기판(100)의 배선패턴에 대응한 형상의 포토 마스크(photo mask)를 매개로 하여 노광하여 현상한다. 그리고, 소성처리함으로써, 배선패턴에 대응한 영역을 차광하는 차광막(202)을 형성한다.
이어서, 녹색의 안료를 분산시킨 자외선 경화형 아크릴수지를 대향기판(200)상의 전면에 스피너 코팅한 후에 건조시킨다. 그 후, 녹색의 화소영역 및 흑색의 차광막(202)상에서의 주사선(111)에 대향하는 영역에 각각 대응한 형상의 포토 마스크를 매개로 하여 노광하고 현상한다. 그리고, 소성처리함으로써, 녹색 컬러 필터(203G)를 형성한다.
이어서, 청색의 화소영역 및 주사선(111)에 대향하는 영역에 적층된 녹색 컬러 필터(203G)상에, 녹색 컬러 필터(203G)와 마찬가지로 청색 컬러 필터(203B)를 형성한다.
이어서, 적색의 화소영역 및 주사선(111)에 대향하는 영역에 적층된 청색 컬러 필터(203B)상에, 녹색 컬러 필터(203G)와 마찬가지로 적색 컬러 필터(203R)를 형성한다.
이와 같이 하여, 액정표시패널(10)의 표시영역(102)내에서는, 차광막(202) 및 컬러 필터(203G, 203B, 203R)를 형성하는 포토리소그래피 공정을 이용해 주사선(111)에 대향하는 부분에 흑색의 차광막(202) 및 컬러 필터(203G, 203B,203R)를 순서대로 적층하여 기둥형상의 스페이서(210)를 형성하고 있다. 이 스페이서(210)의 차광막(202) 및 녹색 컬러 필터(203G)는, 도 3에 나타낸 바와 같이 주사선(111)에 평행하게 적층되어 있다. 청색 컬러 필터(203B)는, 주사선(111)의 배선방향에 소정의 폭으로, 또한 소정의 간격으로 녹색 컬러 필터(203G)상에 적층되어 있다. 적색 컬러 필터(203R)는, 청색 컬러 필터(203B)보다 좁은 폭으로, 또한 소정의 간격으로 청색 컬러 필터(203B)상에 적층되어 있다.
또한, 이 실시형태에서는 주사선(111)에 대향하는 위치에 스페이서(210)를 형성했지만, 다른 배선 예컨대 신호선(103)에 대향하는 위치에 형성해도 좋다. 또, 이 실시형태에서는, 스페이서(210)를 배치하는 간격은 약 50㎛이지만, 액정표시장치의 영역(102)의 사이즈, 스페이서(21)의 사이즈 등에 따라 최적화된다.
한편, 액정표시패널(10)의 주변영역(104X, 104Y)에서는, 도 4에 나타낸 바와 같이 흑색의 차광막(202) 및 적, 녹, 청 각각의 컬러 필터(203R, 203G, 203B)를 적층함으로써, 스페이서(210)가 형성되어 있다. 이 도 4에서는 주사선(111)의 배선방향에 대해 직교하는 방향으로부터 스페이서(210)를 본 단면도를 나타내고 있다. 도 4에 나타낸 바와 같이, 스페이서(210)는 적층된 위의 층일수록 폭이 적어지도록 형성되어 있다. 이에 따라, 차광막(202) 및 컬러 필터(203R, 203G, 203B)를 적층할 때의 위치어긋남을 허용할 수 있다.
이 주변영역(104X, 104Y)에 설치된 스페이서(210)는, 표시영역(102)에서의 대향기판(200)의 차광막 형성공정 및 컬러 필터 형성공정을 이용하여 형성된다. 따라서, 주변영역(104X, 104Y)에 스페이서(210)를 형성하기 위한 다른 제조공정을 필요로 하지 않고, 대향기판 형성시에 동시에 형성하는 것이 가능하다.
이 액정표시패널(10)에서는, 도 1에 나타낸 바와 같이 액정표시장치의 외형 치수, 특히 액자틀 사이즈를 작게 구성하기 위해, 상세히 도시하지 않았지만, 표시영역(102)내에 배선된 신호선(103)은 어레이기판(100)의 주변영역(104X)의 제1단변(端邊; 100X)측으로만 인출되어 있다. 주변영역(104X)은 이들 신호선(103)과 이들 신호선(103)에 소정의 신호를 공급하는 구동회로를 전기적으로 접속하는 배선패드를 갖추고 있다. 이들 배선패드는, 제1단변(100X)측에서 신호선(103)에 영상데이터를 공급하는 구동회로, 즉 X-TAB(401-1, 401-2, 401-3, 401-4)에 이방성 도전접착제를 매개로 하여 접속되어 있다. 이 주변영역(104X)의 폭, 즉 밀봉재(106)의 바깥단으로부터 제1단변(100X)까지의 폭은 약 3.2㎜이다.
또, 표시영역(102)내에 배선된 주사선(111)은, 어레이기판(100)의 주변영역(104Y)의 제1단변(100X)에 직교하는 제2단변(100Y)측으로만 인출되어 있다. 주변영역(104Y)은, 이들 주사선(111)과 이들 주사선(111)에 소정의 신호를 공급하는 구동회로를 전기적으로 접속하는 배선패드를 갖추고 있다. 이들 배선패드는, 제2단변(100Y)측에서 주사선(111)에 주사펄스를 공급하는 구동회로, 즉 Y-TAB(411-1, 411- 2)에 이방성 도전접착제를 매개로 하여 접속되어 있다. 이 주변영역(104Y)의 폭, 즉 밀봉재(106)의 바깥단으로부터 제2단변(100Y)까지의 폭은 약 3.5㎜이다.
그리고, X-TAB(401-1, 401-2, 401-3, 401-4)은, 액정표시패널(10)의 이면측으로 접어서 구부리고, 액정표시패널(10)의 이면에 배치된 X-TAB(401-1, 401-2, 401-3, 401-4)을 제어하는 X제어회로기판(421)에 이방성 도전접착제를 매개로 하여 접속된다.
또, Y-TAB(411-1, 411-2)은 액정표시패널(10)의 옆쪽에 배치되고, 각 Y-TAB (411-1, 411-2)을 제어하는 Y제어회로기판(431)에 이방성 도전접착제를 매개로 하여 접속된다.
또한, 각 X-TAB(401-1, 401-2, 401-3, 401-4)과 X제어회로기판(421) 또는 각 Y-TAB(411-1, 411-2)과 Y제어회로기판(431)과의 전기적인 접속은, 납땜에 의한 것이어도 무방하다.
또, 도 4에 나타낸 스페이서(210)는, 대향기판이 어레이기판에 대향배치되었을 때에 어레이기판상의 주변영역(104X, 104Y)에 형성된 각종 배선 위를 회피하는 위치에 배치되어 있다.
도 5는 2개의 액정표시패널(10)이 잘라내어지는 어레이기판용 마더 글라스(mother glass)와 대향기판용 마더 글라스가 밀봉재로 맞붙여진 셀(C)을 나타낸 평면도이다. 어레이기판용 마더 글라스(100M) 및 대향기판용 마더 글라스(200M)는 거의 동일한 외형 치수를 갖고 있다.
어레이기판용 마더 글라스(100M) 및 대향기판용 마더 글라스(200M)로부터 소정 사이즈의 액정표시패널(10)을 커팅하기 위해, 이들 마더 글라스의 이면에 커트라인을 스크라이브하고, 커트라인에 따른 크랙, 즉 스크라이브 라인을 형성한다.
어레이기판용 마더 글라스(100M)에 대해서는, 신호선의 배선방향에 평행한 제1 및 제2스크라이브 라인(ASL-1, ASL-2)과, 주사선의 배선방향에 평행한 제3 내지 제6스크라이브 라인(ASL-3~ASL-6)을 형성한다. 대향기판용 마더 글라스(200M)에 대해서는, 신호선의 배선방향에 평행한 제1 및 제2스크라이브 라인(CSL-1, CSL-2)과, 주사선의 배선방향에 평행한 제3 내지 제6스크라이브 라인(CSL-3~CSL-6)을 형성한다.
그리고, 대향기판용 마더 글라스(200M)측으로부터 어레이기판용 마더 글라스(100M)에 형성된 스크라이브 라인을 따라 충격이 가해져 크랙을 진행시켜 어레이기판용 마더 글라스(100M)를 커팅한다. 그리고, 어레이기판용 마더 글라스(100M)측으로부터 대향기판용 마더 글라스(200M)에 형성된 스크라이브 라인을 따라 충격이 가해져 크랙을 진행시켜 대향기판용 마더 글라스(200M)를 커팅한다.
도 6에는, 이들 마더 글라스를 제1스크라이브 라인(ASL-1)에 따른 C-D선으로 절단한 단면을 나타내고 있다. 즉, 어레이기판용 마더 글라스(100M)의 제1스크라이브 라인(ASL-1)상에, 약 50㎛의 등간격으로 차광막(202) 및 컬러 필터(203R, 203G, 203B)를 적층함으로써 형성된 스페이서(210)가 접촉되어 있다.
마찬가지로, 어레이기판용 마더 글라스(100M)에 형성된 다른 스크라이브 라인, 즉 제2 내지 제6스크라이브 라인(ASL-2~ASL-6)상에 있어서도, 대향기판용 마더 글라스(200M)에 소정의 피치로 형성된 스페이서(210)가 접촉하고 있다. 그러나, 반드시 어레이기판용 마더 글라스에 형성되는 전체 스크라이브 라인상에, 스페이서가 접촉되지 않아도 좋다. 즉, 마더 글라스로부터 액정표시패널(10)을 잘라냈을 때에, 적어도 주변영역(104X, 104Y)을 규정하는 가장자리에 상당하는 스크라이브라인(ASL-1, ASL-3, ASL-5)상에 스페이서(210)가 접촉하도록 배치되어 있으면 좋다.
이 스페이서(210)는, 상술한 바와 같이 스크라이브 라인상을 따라 대향기판용 마더 글라스(200M)상에 일직선상으로 배치된 차광막(202)과, 차광막(202)상에 일직선상으로 적층된 녹색 컬러 필터(203G), 녹색 컬러 필터(203G)상에 섬형상으로 적층된 청색 컬러 필터(203B) 및, 청색 컬러 필터(203B)상에 섬형상으로 적층된 적색 컬러 필터(203R)로 형성되어 있다.
도 7a에는, 이들 마더 글라스를 제2스크라이브 라인(ASL-2)을 따른 E-F선으로 절단한 단면을 나타내고 있다. 즉, 어레이기판용 마더 글라스(100M)의 제2스크라이브 라인(ASL-2)상에도, 도 6에 나타낸 경우와 마찬가지로 약 50㎛ 피치로 스페이서(210)가 접촉하고 있다. 제2스크라이브 라인(ASL-2)상에서의 밀봉재(106)에 의해 규정된 주입구(108) 부근에는, 스페이서(210)가 배치되어 있지 않다. 이 때문에, 어레이기판용 마더 글라스(100M)의 제2스크라이브 라인(ASL-2)을 따라 어레이기판을 잘라내고, 대향기판용 마더 글라스(200M)의 제2스크라이브 라인(CSL-2)을 따라 대향기판을 잘라낸 후에, 주입구(108) 부근에 스페이서의 조각이 남는다는 문제가 없어진다. 따라서, 주입구(108)로부터 액정재료를 주입할 때에 남은 스페이서의 조각이 액정재료에 혼입된다는 문제의 발생을 방지할 수 있다.
또, 주입구(108)는 제2스크라이브 라인(ASL-2)을 따라 약 10㎜의 폭을 갖고 있다. 이 때문에, 주입구(108)에 있어서 어레이기판용 마더 글라스(100M)와 대향기판용 마더 글라스(200M)와의 사이의 간격을 확보하기 위해, 도 7에 나타낸 바와 같이 제2스크라이브 라인(ASL-2)에 평행하게 소정의 간격을 두고 스페이서(210)가 배치되어 있다. 이 스페이서(210)는, 스크라이브 라인상에 남는 스페이서 조각과는 달리, 대향기판용 마더 글라스(200M)에 확실하게 고정되어 있다. 이 때문에, 주입구(108)로부터 액정재료를 주입할 때에, 스페이서(210)가 액정재료에 혼입될 가능성은 대단히 낮다.
한편, 도 7b에는 어레이기판용 마더 글라스(100M)에 형성된 제2, 제4 및 제6스크라이브 라인(ASL-2, ASL-4, ASL-6)상에 스페이서(210)를 배치하지 않은 경우의 제2스크라이브 라인(ASL-2)에서의 주입구(108) 부근을 확대한 확대도를 나타내고 있다. 도 7b에 나타낸 바와 같이, 어레이기판용 마더 글라스(100M)의 제2스크라이브 라인(ASL-2)상에는, 스페이서(210)가 배치되어 있지 않다. 물론, 제2스크라이브 라인(ASL-2)상에서의 주입구(108) 부근에도 스페이서(210)는 배치되어 있지 않다. 이 때문에, 주입구(108) 부근에 스페이서의 조각이 남는다는 문제가 없어진다. 따라서, 주입구(108)로부터 액정재료를 주입할 때에 남은 스페이서의 조각이 액정재료에 혼입된다는 문제의 발생을 방지할 수 있다.
또, 주입구(108)에는 상술한 경우와 마찬가지로, 제2스크라이브 라인(ASL-2)에 평행하게 소정의 간격을 두고 스페이서(210)가 배치되어 있다. 이 때문에, 주입구(108)로부터 액정재료를 주입할 때에, 스페이서(210)가 액정재료에 혼입될 가능성은 극히 낮다.
도 8은 이들 마더 글라스를 제1 및 제2스크라이브 라인(ASL-1, ASL-2)에 직교하는 G-H선으로 절단한 단면을 나타내고 있다. 또한, 도 8에서는 스페이서(210)의 구조를 간략하게 나타내고 있다. 예컨대, 도 8에 나타낸 바와 같은 주변영역(104Y)은, 어레이기판용 마더 글라스(100M)의 제1스크라이브 라인(ASL-1)상에 접촉된 스페이서(210)를 갖추고 있다.
제1스크라이브 라인(ASL-1)으로부터 밀봉재(106)까지의 간격(D1)은 3㎜이상이다. 또, 제1스크라이브 라인(ASL-1)으로부터 밀봉재(106)까지의 사이의 영역중, 적어도 제1스크라이브 라인(ASL-1)으로부터 3㎜이내의 영역에는 스페이서(210)가 설치되어 있지 않다. 제1스크라이브 라인(ASL-1)으로부터 이것의 가장 근처에 배치된 스페이서(210)까지의 간격(D2)은 3㎜이상이다.
또한, 스크라이브 라인으로부터 3㎜이내의 영역에 스페이서를 배치해도 좋지만, 이 영역내에는 스크라이브 라인상보다 소한 배치밀도로 스페이서를 배치하는 것이 바람직하다. 이것은, 후술하는 바와 같이 스크라이브 라인을 따라 충격을 가했을 때에, 스크라이브 라인상을 따라 그 충격을 보다 집중시켜 전달하도록 하기 위함이다.
또, 도 8에 나타낸 바와 같이 표시영역(102)내에는, 동일한 스페이서(210)가 소정의 간격을 두고 배치되어 있다. 표시영역(102)내의 스페이서는, 10개/㎟정도의 배치밀도로 전체에 균일하게 배치되어 있다.
한편, 제2스크라이브 라인(ASL-2)상에는 스페이서(210)가 접촉되어 있다. 이 스페이서(210)는 밀봉재(106)에 근접한 위치에 배치되어 있다.
도 9는 제1스크라이브 라인 주변의 확대도를 나타내고 있다.
제1스크라이브 라인(ASL-1)을 중심으로 한 소정의 폭(D3), 예컨대 1㎜폭의범위내의 영역을 절단영역으로 한다. 즉, 이 절단영역은, 스페이서(210)가 접촉되는 스크라이브 라인상 및 스크라이브 라인 근방의 영역을 포함한다. 도 9에 나타낸 바와 같이 절단영역내에 배치된 스페이서(210)는, 제1스크라이브 라인(ASL-1)을 따라 직선형상으로 거의 등간격으로 설치되어 있다. 또, 이 예에서는, 제1스크라이브 라인(ASL-1)으로부터 3㎜이내의 영역에 스페이서가 배치되어 있지 않다. 절단영역내에 배치된 스페이서(210)는 한 변이 20 내지 50㎛의 폭(W)을 갖고 있다.
다음으로, 이 액정표시장치의 제조방법에 대해 설명한다.
즉, 어레이기판용 마더 글라스(100M) 및 대향기판용 마더 글라스(200M)를 준비한다. 어레이기판용 마더 글라스(100M)는, 도 3에 나타낸 바와 같이 투명유리기판(101)상의 행방향을 따라 평행한 복수개의 주사선(111)과, 열방향을 따라 평행한 복수개의 신호선(103)과, 화소수만큼의 화소전극(151)과, 화소수만큼의 TFT(121)를 갖추고 있다. 대향기판용 마더 글라스(200M)는, 도 3에 나타낸 바와 같이 투명유리기판(201)상에 차광막(202)과, 컬러 필터(203R, 203G, 203B)와, 대향전극(204)과, 차광막 및 컬러 필터를 적층함으로써 표시영역(102) 및 주변영역(104X, 104Y)에 각각 소정의 배치밀도로 형성된 스페이서(210)를 갖추고 있다.
이어서, 어레이기판용 마더 글라스(100M) 및 대향기판용 마더 글라스(200M)를 세정한 후, 각 마더 글라스의 표시영역(102)내에 폴리이미드막을 도포하여 소성한다. 그후, 이들 폴리이미드막을 소정의 방향으로 러빙(rubbing)처리함으로써, 배향막(141, 205)을 형성한다.
이어서, 재차 세정한 후, 도 5에 나타낸 바와 같이 어레이기판용 마더 글라스(100M) 또는 대향기판용 마더 글라스(200M)에 밀봉재(106)를 도포하고, 2매의 마더 글라스를 맞붙여 셀을 형성한다. 이때, 후의 공정에서 어레이기판용 마더 글라스(100M)에 형성되는 스크라이브 라인상에, 대향기판용 마더 글라스(200M)에 형성된 스페이서(210)가 접촉하도록 맞붙인다. 그리고, 밀봉재(106)를 경화시킨다. 이 밀봉재(106)를 도포할 때에, 밀봉재(106)에 의해 후의 공정에서 액정재료를 주입하기 위한 주입구(108)를 형성한다.
이어서, 어레이기판용 마더 글라스(100M) 및 대향기판용 마더 글라스(200M)를 원하는 사이즈로 커팅한다. 이 커팅공정에 대해서는 후에 상세히 설명한다.
이어서, 마더 글라스로부터 잘라내어진 액정표시패널(10)의 2매의 기판 사이에, 주입구로부터 액정재료를 주입하고 밀봉재에 의해 액정재료를 봉입한다.
이어서, 어레이기판(100)의 표면 및 대향기판(200)의 표면에 편광판을 장착한다.
이어서, 도 1에 나타낸 바와 같이 어레이기판(100)의 주변영역(104X, 104Y)에 형성된 배선패드에 구동회로(401-1~401-4, 411-1~411-2)를 장착한다.
그리고, 액정표시패널(10)의 배면, 즉 어레이기판(100)측에 백라이트(back light)를 장착하여 액정표시장치를 완성시킨다.
다음으로, 액정표시장치의 제조공정에서의 커팅공정에 대해 상세히 설명한다.
도 10a 내지 도 10f는, 도 5에 나타낸 마더 글라스를 잘라내는 커팅공정을 설명하기 위한 도면이다. 여기에서는, 도 5에 나타낸 G-H선을 따라 절단한 단면도를 이용하여 설명한다.
도 10a에 나타낸 바와 같이, 우선 어레이기판용 마더 글라스(100M) 및 대향기판용 마더 글라스(200M)를 밀봉재(106)로 맞붙인 셀(C)을 준비한다.
이어서, 도 10b에 나타낸 바와 같이 어레이기판용 마더 글라스(100M)의 표면에 스크라이브 라인을 형성한다. 즉, 도 5에 나타낸 바와 같이 신호선의 배선방향에 평행한 제1 및 제2스크라이브 라인(ASL-1, ASL-2)과, 주사선의 배선방향에 평행한 제3 내지 제6스크라이브 라인(ASL-3~ASL-6)을 형성한다. 도 10b에는 제1 및 제 2스크라이브 라인(ASL-1, ASL-2)을 나타내고 있다. 그리고, 셀(C)을, 어레이기판용 마더 글라스(100M)를 아래에 두고 스테이지상에 탑재한다.
이어서, 도 10c에 나타낸 바와 같이 셀(C)이 대향기판용 마더 글라스(200M)측으로부터 스크라이브 라인을 따라 균일한 충격을 가한다. 이 균일한 충격은, 브레이크 바라 칭하는 한쪽 방향으로 뻗어나온 고무제의 봉형상부재를, 스크라이브 라인을 따라 맞부딪치게 함으로써 가해진다.
이 충격은, 스크라이브 라인상에 접촉된 스페이서(210), 즉 대향기판용 마더 글라스(200M)에 설치된 스페이서(210)를 매개로 하여 어레이기판용 마더 글라스(100M)측으로 전달된다. 이 충격에 의해, 스크라이브 라인을 형성하고 있는 크랙을 스페이서(200)측으로 진행시킨다.
마찬가지로, 모든 스크라이브 라인을 따라 충격을 가하여, 크랙을 진행시킨다.
이어서, 도 10d에 나타낸 바와 같이 대향기판용 마더 글라스(200M)의 표면에스크라이브 라인을 형성한다. 즉, 도 5에 나타낸 바와 같이 신호선의 배선방향에 평행한 제1 및 제2스크라이브 라인(CSL-1, CSL-2)과, 주사선의 배선방향에 평행한 제3 내지 제6스크라이브 라인(CSL-3~CSL-6)을 형성한다. 도 10d에는 제1 및 제2스크라이브 라인(CSL-1, CSL-2)을 나타내고 있다. 그리고, 셀(C)을, 대향기판용 마더 글라스(200M)를 아래에 두고 스테이지상에 탑재한다.
이어서, 도 10e에 나타낸 바와 같이 셀(C)이 어레이기판용 마더 글라스(100M)측으로부터 스크라이브 라인을 따라 균일한 충격을 가한다. 제1스크라이브 라인(CSL-1)을 따라 가해진 충격은, 제1스크라이브 라인(CSL-1)에 근접하여 배치된 밀봉재(106)를 매개로 하여 대향기판용 마더 글라스(200M)측으로 전달된다. 또, 제2스크라이브 라인(CSL-2)을 따라 가해진 충격은, 제2스크라이브 라인(CSL-2)상에 접촉된 스페이서(210)를 매개로 하여 대향기판용 마더 글라스(200M)측으로 전달된다. 이들 충격에 의해, 스크라이브 라인을 형성하고 있는 크랙을 진행시킨다.
마찬가지로, 모든 스크라이브 라인을 따라 충격을 가해 크랙을 진행시킨다.
이와 같이 하여, 어레이기판용 마더 글라스(100M) 및 대향기판용 마더 글라스(200M)에 형성된 모든 스크라이브 라인의 크랙을 진행시킴으로써, 도 10f에 나타낸 바와 같은 액정표시패널(10)을 잘라낸다.
이때, 도 10f에 나타낸 바와 같이 밀봉재(106)의 외측의 영역에 스페이서(210)의 일부가 남는 경우가 있지만, 도 7을 이용하여 설명한 바와 같이 주입구(108)에 스페이서(210)가 배치되어 있지 않기 때문에, 남은 스페이서(210)의 일부가 액정표시장치 자체에 악영향을 미칠 우려는 없다.
또한, 마더 글라스로부터 액정표시패널(10)을 잘라내는 순서는 상술한 예에 한정되는 것은 아니다.
상술한 바와 같이, 예컨대 어레이기판(100)을 커팅하는 경우, 대향기판용 마더 글라스(200M)측으로부터 가해진 충격은, 스크라이브 라인상에 등간격이면서 스크라이브 라인 주변으로부터 떨어진 영역보다 높은 배치밀도로 접촉된 스페이서(210)를 매개로 하여 기판용 마더 글라스(100M)로 전달된다. 이 때문에, 스크라이브 라인을 형성하고 있는 크랙은, 기판의 주요면에 대해 거의 수직으로 진행하여 커트불량의 발생을 방지할 수 있다.
따라서, 그 후의 액정주입공정이나 편광판 붙임공정 등에서 유리조각이나 유리파편에 따른 불량의 발생이 억제되어 수율을 향상시킬 수 있다.
다음으로, 상술한 바와 같은 액정표시장치의 제조방법에 있어서, 액정표시패널을 커팅할 때에 발생하는 커트불량에 대해, 스페이서의 배치위치를 변화시킨 경우와 비교했다.
즉, 실험조건 A는 스크라이브 라인으로부터 외측, 즉 밀봉재로부터 멀리 떨어진 측으로 0.3㎜ 시프트한 위치에, 스크라이브 라인에 평행하게 거의 등간격으로 스페이서가 배치된 셀을 커팅하는 경우이다. 실험조건 B는, 스크라이브 라인(SL)으로부터 내측, 즉 밀봉재에 근접하는 측으로 0.3㎜ 시프트한 위치에, 스크라이브 라인에 평행하게 거의 등간격으로 스페이서가 배치된 셀을 커팅하는 경우이다. 실험조건 C는, 도 9에 나타낸 바와 같이 스크라이브 라인상을 따른 절단영역에 거의 등간격이면서 직선적으로 스페이서를 배치한 셀을 커팅하는 경우이다.
실험조건 A, B 및 C는, 모두 실험횟수가 6회이고, 스크라이브 라인에 대해 브레이크 바가 히트하는 위치의 오차는 스크라이브 라인상을 기준으로 하여 ±1㎜이다.
여기에서, 마이너스(-)는 스크라이브 라인에 대해 밀봉재측으로 벗어난 경우를 나타내고, 플러스(+)는 스크라이브 라인에 대해 밀봉재로부터 외측으로 벗어난 경우를 나타내고 있다.
이들 3개의 실험조건 각각의 실험결과는 도 11에 나타내고 있다. 여기에서, 셀을 커팅했을 때에 커트불량이 발생한 경우, 크랙이 스크라이브 라인으로부터 유리면에 대해 비스듬히 진행되어 유리기판의 커트 단면이 유리기판의 주요면에 대해 수직으로 되지 않아 예리한 단면형상이 형성된다. 커트불량을 정량화하기 위해, 스크라이브 라인의 위치로부터 커트 단면에서의 스크라이브 라인으로부터 가장 떨어진 부분까지의 길이를 커트불량의 양으로 한다. 커트불량의 양이 마이너스인 경우는 스크라이브 라인에 대해 밀봉재측을 향해 단면형상이 형성된 경우를 나타내고, 플러스인 경우는 스크라이브 라인에 대해 밀봉재로부터 외측을 향해 단면형상이 형성된 경우를 나타내고 있다.
도 11에 나타낸 바와 같이, 실험조건 A에서의 커트불량의 양의 평균치는 +0.1㎜이고, 표준편차를 σ라 하면 3σ치는 0.34이다. 즉, 실험조건 A에서는 -0.24㎜ 내지 +0.44㎜의 오차를 가지고 커트불량이 발생할 가능성이 있다.
실험조건 B에서의 커트불량의 양의 평균치는 -0.11㎜이고, 3σ치는 0.44이다. 즉, 실험조건 B에서는 -0.55㎜ 내지 +0.33㎜의 오차를 가지고 커트불량이 발생할 가능성이 있다.
실험조건 C에서의 커트불량의 양의 평균치는 0.01㎜이고, 3σ치는 0.04이다. 즉, 실험조건 C에서는 -0.03㎜ 내지 +0.05㎜의 오차를 가지고 커트불량이 발행할 가능성이 있지만, 상술한 실험조건 A 및 B와 비교하면 커트불량의 양이 대단히 작고, 또 오차도 작다.
이 실험결과로부터 알 수 있는 바와 같이, 스크라이브 라인상에 스페이서를 균일하게 배치함으로써, 커트불량의 발생을 억제할 수 있다. 또, 설령 커트불량이 발생했다고 해도, 커트불량의 양은 후의 공정에 영향을 미치지 않는 정도의 지극히 작은 양이다. 따라서, 커트불량의 발생을 억제하는 것이 가능하게 되어 수율을 향상시킬 수 있다.
다음으로, 실험조건 C에 있어서 사용한 액정표시패널, 즉 도 9에 나타낸 바와 같은 스크라이브 라인상에 등간격이면서 직선적으로 스페이서를 배치한 액정표시패널을 잘라낼 때의, 브레이크 바의 히트위치의 오차에 대한 커트불량의 크기를 측정했다. 즉, 스크라이브 라인상으로부터 브레이크 바를 히트한 경우와, 스크라이브 라인에 대해 ± 1.0㎜ 벗어난 위치를 히트한 경우, 스크라이브 라인에 대해 ± 1.5㎜ 벗어난 위치를 히트한 경우 및, 스크라이브 라인에 대해 ± 2.0㎜ 벗어난 위치를 히트한 경우의 각각의 경우에 대해 복수회의 실험을 반복하여 실행하고, 각각의 커트불량의 양을 측정했다. 이들 측정결과는 도 12에 나타내고 있다.
도 12에 나타낸 바와 같이, 이 액정표시패널에서는 스크라이브 라인에 대해 최대 2㎜ 벗어난 위치를 브레이크 바로 히트했다고 해도, 커트불량의 양은 대략100㎛ 미만으로 억제할 수 있다.
이와 같이, 유리기판을 커팅하는 경우, 스크라이브 라인 주변의 절단영역에 스페이서를 직선적이면서 등간격으로 배치함으로써, 스크라이브 라인을 형성하고 있는 크랙이 기판의 주요면에 대해 거의 수직으로 진행하여 커트불량의 발생을 방지할 수 있다. 또, 브레이크 바의 히트위치의 오차에 대해서도 큰 커트불량을 발생시키는 일이 없고, 유리조각이나 유리파편에 의한 불량의 발생이 억제되어 수율을 향상시킬 수 있다.
상술한 실시형태에서는, 도 9에 나타낸 바와 같이 스페이서를 스크라이브 라인의 바로 아래에 배치했지만, 스크라이브 라인의 바로 아래에 스페이서를 배치할 수 없는 경우에는, 스크라이브 라인을 대칭축으로 하여 스크라이브 라인의 양 사이드에 대칭이면서 모두 같은 배치밀도로 스페이서를 배치해도 좋다. 이 경우, 파단의 충격은 스크라이브 라인의 양 사이드에 배치된 스페이서를 매개로 하여 스크라이브 라인을 따라 균등하게 전달되기 때문에, 스크라이브 라인의 바로 아래에 직선적으로 배치한 예의 경우와 동일한 효과가 얻어져 커트불량의 발생을 방지할 수 있다.
다음으로, 본 발명의 다른 실시형태에 대해 설명한다.
이 실시형태에서는, 셀(C)의 주변영역(104)에는 스페이서(210)가 도 13에 나타낸 바와 같이 표시영역(102)내의 스페이서(210)보다 배치밀도가 밀(密)하게 되도록 배치되어 있다. 특히, 도 14에 나타낸 바와 같이, 어레이기판용 마더 글라스(100M)에 형성된 스크라이브 라인상 및 이 스크라이브 라인으로부터 3㎜이내의 영역은 스페이서(210)가 밀하면서 균일하게 배치되어 있다. 이 영역에서의 스페이서(210)의 배치밀도는, 예컨대 12개/㎟ 내지 100개/㎟이상, 바람직하게는 15개/㎟이상이다. 한편, 액정표시패널(10)의 표시영역(102)내에서는, 스페이서(210)는 10개/㎟정도의 배치밀도로 균일하게 배치되어 있다.
상술한 바와 같은 구조의 셀에 있어서, 예컨대 어레이기판용 마더 글라스(100M)를 커팅하는 경우, 대향기판용 마더 글라스(200M)측으로부터 가해진 충격은 스크라이브 라인 주변에 균일하면서 밀하게 배치된 스페이서(210)를 매개로 하여 어레이기판용 마더 글라스(100M)로 전달된다. 이 때문에, 스크라이브 라인을 형성하고 있는 크랙은, 기판의 주요면에 대해 거의 수직으로 진행하여 커트불량의 발생을 방지할 수 있다.
따라서, 그 후의 액정주입공정이나 편광판 붙임공정 등에서 유리조각이나 유리파편에 의한 불량의 발생이 억제되어 수율을 향상시킬 수 있다.
다음으로, 상술한 바와 같은 액정표시장치의 제조방법에 있어서, 액정표시패널을 커팅할 때에 발생하는 커트불량에 대해, 스페이서의 배치위치를 변화시킨 경우와 비교했다.
즉, 실험조건 A 및 B는 상술한 예와 동일하다. 실험조건 D는, 도 14에 나타낸 바와 같이 스크라이브 라인 주변에 15개/㎟의 배치밀도로 스페이서를 분산배치한 셀을 커팅하는 경우이다.
실험조건 D는 실험횟수가 54회이고, 스크라이브 라인에 대해 브레이크 바가 히트하는 위치의 오차는 -0.2㎜ 내지 +0.15㎜이다.
실험조건 D의 실험결과를, 상술한 실험조건 A 및 B의 실험결과와 더불어, 도 15에 나타낸다.
도 15에 나타낸 바와 같이, 실험조건 D에서의 커트불량의 양의 평균치는 0.04㎜이고, 3σ치는 0.09이다. 즉, 실험조건 D에서는 -0.05㎜ 내지 +0.13㎜의 오차를 가지고 커트불량이 발생할 가능성이 있지만, 상술한 실험조건 A 및 B와 비교하면, 커트불량이 대단히 작고, 또한 오차도 작다.
이 실험결과로부터 알 수 있는 바와 같이, 스크라이브 라인의 주변부에 스페이서를 균일하게 분산배치함으로써, 커트불량의 발생을 억제할 수 있다. 또, 설령 커트불량이 발생했다고 해도, 커트불량의 양은 후의 공정에 영향을 미치지 않는 정도의 지극히 작은 양이다. 따라서, 커트불량의 발생을 억제하는 것이 가능하게 되어 수율을 향상시킬 수 있다.
이와 같이, 유리기판을 커팅하는 경우, 스크라이브 라인 주변에 스페이서를 12개/㎟이상, 바람직하게는 15개/㎟이상의 밀도로 균일하게 배치함으로써, 스크라이브를 형성하고 있는 크랙이 기판의 주요면에 대해 거의 수직으로 진행하여 커트불량의 발생을 방지할 수 있다. 또, 브레이크 바의 히트위치의 오차에 대해서도 큰 커트불량을 발생시키는 일이 없고, 유리조각이나 유리파편에 의한 불량의 발생이 억제되어 수율을 향상시킬 수 있다.
본 발명은, 상술한 실시형태에 한정되지 않고 여러가지로 변형가능하며, 예컨대 스페이서를 컬러 필터 등을 적층함으로써 형성하지 않아도 좋다. 즉, 단층의 수지를 사용하여 한 공정으로 스페이서를 형성해도 좋다. 또, 스크라이브 라인의주변부에 배치하는 스페이서와, 그 외의 부분의 스페이서와는 배치방법, 재질, 크기, 형상 등이 반드시 동일할 필요는 없고, 동시의 제조공정에서 스페이서를 배치할 필요도 없다.
상술한 실시형태에서는, 스페이서는 스크라이브 라인에 대해 섬형상으로 형성되어 있었지만, 스크라이브 라인에 맞춰 직선형상으로 형성해도 좋은데, 이 경우에는 섬형상으로 형성한 경우보다도 스크라이브 정밀도가 향상된다.
또, 상술한 실시형태에서는 스위칭소자로서 박막트랜지스터를 액정표시장치에 적용한 경우를 설명했지만, 다른 구동방식의 액정표시장치에도 적용할 수 있다. 예컨대 박막다이오드, 즉 TFD(Thin Film Diode)를 이용하여 구동하는 액정표시장치나, 기판 자체에 스위칭소자를 갖추지 않은 단순 매트릭스형의 액정표시장치에도 적용할 수 있다.
또, 상술한 실시형태에서는 스페이서로서 컬러 필터를 적층한 것을 이용했지만, 흑색수지나 투명수지 등의 단층으로 형성해도 좋다. 또, 플라스틱 비즈(plast ic beads)를 접착제 등으로 기판에 고정시킨 것을 이용해도 좋다.
또, 상기 실시형태에서는 대향기판상에 스페이서를 배치하고 있지만, 어레이기판상에 배치해도 좋다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 커트불량의 발생을 억제하여 유리조각이나 유리파편의 발생에 따른 수율의 저하를 방지할 수 있는 액정표시장치 및 액정표시장치의 제조방법을 제공할 수 있다.

Claims (14)

  1. 제1기판 및 제2기판을 대향배치하고,
    상기 제1기판과 상기 제2기판과의 사이에 액정재료를 봉입하기 위한 소정 영역을 둘러싸는 밀봉재에 의해 상기 2매의 기판을 맞붙이며,
    상기 밀봉재에 의해 둘러싸인 소정 영역의 외측의 영역에서 상기 2매의 기판중 적어도 한쪽을 커트라인을 따라 소정 사이즈로 커트하는 액정표시장치의 제조방법에 있어서,
    상기 제1 또는 제2기판의 어느 한쪽에 고정되고, 상기 2매의 기판간의 간극을 유지하는 스페이서를 상기 커트라인상에 선택적으로 배치하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 커트라인으로부터 0.5㎜보다 크게 떨어진 영역이면서 상기 커트라인으로부터 3㎜이내의 영역내를 제외하고 스페이서를 배치하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 커트라인으로부터 3㎜이내의 영역에 12개/㎟이상의 밀도로 스페이서를 배치하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 커트라인으로부터 3㎜이내의 영역에 15개/㎟이상의 밀도로 스페이서를 배치하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 밀봉재에 의해 둘러싸인 상기 소정 영역의 상기 2매의 기판간의 간극을 유지하기 위해, 상기 소정 영역내의 소정 위치에 상기 스페이서와 동일 공정으로 형성된 스페이서를 배치하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 소정 영역은 복수의 색성분을 표시하기 위해 각 색성분에 대응한 복수의 화소영역을 포함하고, 이들 화소영역마다 각 색성분의 컬러 필터를 상기 제2기판에 배치하며, 동시에 커트라인상 및 상기 소정 영역내의 소정 위치에 이들 복수의 색성분의 컬러 필터를 적층하여 스페이서를 형성하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
  7. 제1항에 있어서, 상기 밀봉재는 액정재료를 상기 소정 영역내에 주입하기 위한 주입구를 확보하도록 설치되고, 이 주입구를 포함하는 커트라인상을 제외하고 스페이서를 배치하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
  8. 화소패턴을 갖춘 제1영역 및 이 제1영역의 주변이면서 배선패드를 갖춘 제2영역을 형성한 제1기판과, 상기 제1기판과의 간극을 유지하는 스페이서가 고정된 제2기판을 대향배치하고,
    상기 제1영역과 상기 제2영역을 구획하는 밀봉재에 의해 상기 2매의 기판을 맞붙이며,
    상기 제2영역에서 상기 2매의 기판을 커트라인을 따라 소정 사이즈로 커트하는 액정표시장치의 제조방법에 있어서,
    상기 제1기판의 제1커트라인상에 상기 제2기판의 상기 스페이서를 접촉한 상태에서 상기 제1커트라인을 따라 상기 제1기판을 커트하고,
    상기 제2기판의 상기 스페이서가 배치되지 않은 제2커트라인을 따라 상기 제2기판을 커트하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 제1커트라인으로부터 0.5㎜보다 크게 떨어진 영역이면서 상기 커트라인으로부터 3㎜이내의 영역내를 제외하고 스페이서를 접촉하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 제1커트라인으로부터 0.5㎜보다 크게 떨어진 영역이면서 상기 커트라인으로부터 3㎜이내의 영역내에 상기 제2커트라인이 위치하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
  11. 제8항에 있어서, 상기 제1영역은 복수의 색성분을 표시하는 표시영역으로서 각 색성분에 대응한 복수의 화소영역을 포함하고, 이들 화소영역마다 각 색성분의 컬러 필터를 상기 제2기판에 배치하며, 동시에 상기 제1커트라인상 및 상기 표시영역내의 소정 위치에 이들 복수의 색성분의 컬러 필터를 적층하여 스페이서를 형성하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
  12. 화소전극 및 이 화소전극을 구동하는 스위칭소자를 포함하는 제1영역과, 이 제1영역의 주변에 위치함과 더불어 상기 스위칭소자에 접속된 배선패드를 포함하는 제2영역을 갖춘 제1기판과,
    상기 제1기판과의 간극을 유지하는 스페이서가 고정되고 상기 제1기판에 대향배치된 제2기판과,
    상기 제1기판과 제2기판과의 사이에 밀봉된 액정재료를 구비한 액정표시장치에 있어서,
    소정 사이즈로 커트된 제1 및 제2기판의 바깥 둘레 테두리를 따라 적어도 일부에 스페이서가 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  13. 제12항에 있어서, 상기 제1 및 제2기판의 커트된 상기 바깥 둘레 테두리로부터 3㎜이내의 영역에 12개/㎣이상의 밀도로 상기 스페이서가 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  14. 제13항에 있어서, 상기 제1 및 제2기판의 커트된 상기 바깥 둘레 테두리로부터 3㎜이내의 영역에 15개/㎣이상의 밀도로 상기 스페이서가 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
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