KR100843972B1 - Liquid crystal display device and method for manufacturing lcd - Google Patents
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Abstract
본 발명은 액정표시장치 셀 컷팅 공정에서 기판에 강한 공기압을 분사하여 컷팅을 실시함으로써 기판의 손상, 데이터 패드 오픈, 씰 터짐 및 셀 갭 불량을 방지할 수 있는 액정표시장치 및 그 제조방법을 개시한다. 개시된 본 발명은 투명성 기판 상에 금속막, 게이트 이중 절연막, 비정질 실리콘, 도핑된 비정질 실리콘, 및 금속막을 각각 차례로 도포하고 식각하여 TFT와 게이트 버스 라인 및 데이터 버스 라인을 형성하는 단계; 상기 TFT가 형성된 절연 기판 상에 보호막을 셀갭 두께로 도포하는 단계; 상기 보호막이 도포된 절연 기판 상에 하프톤 마스크를 사용하여 상기 TFT와 게이트 패드 및 데이터 패드에 비아홀, 셀 갭유지를 위한 포스트(post) 및 보호층을 형성하는 단계; 및 상기 포스트(post)가 형성된 절연 기판 상에 ITO 금속을 도포하고 식각하여 화소전극을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention discloses a liquid crystal display device and a method of manufacturing the same, which can prevent substrate damage, data pad opening, seal rupture, and cell gap defect by performing cutting by spraying strong air pressure on the substrate in the cell cutting process of the liquid crystal display device. . The present invention discloses a method of forming a TFT, a gate bus line and a data bus line by sequentially applying and etching a metal film, a gate double insulating film, an amorphous silicon, a doped amorphous silicon, and a metal film on a transparent substrate, respectively; Applying a protective film to a cell gap thickness on the insulating substrate on which the TFT is formed; Forming a via hole, a post for protecting the cell gap, and a protective layer in the TFT, the gate pad, and the data pad by using a halftone mask on the insulating substrate coated with the protective film; And forming a pixel electrode by coating and etching an ITO metal on the insulating substrate on which the post is formed.
셀, 컷팅, 스크라이브(SCRIBE), 포스트(POST), 브레이크 바, 에어(air)Cell, Cutting, Scribe, Post, Brake Bar, Air
Description
도 1은 종래 기술에 따라 액정표시장치의 상하부 기판이 합착된 셀을 패널단위로 스크라이브 라인을 형성한 평면도.1 is a plan view in which a scribe line is formed in units of panels of cells to which upper and lower substrates of a liquid crystal display are bonded according to the related art.
도 2a 내지 도 2f는 종래 기술에 따라 스크라이브 라인이 형성되어 있는 셀을 컷팅하는 과정을 도시한 단면도.2A to 2F are cross-sectional views illustrating a process of cutting a cell in which a scribe line is formed according to the prior art.
도 3a 내지 도 3c는 본 발명에 따른 어레이 기판의 제조 공정을 개략적으로 도시한 도면.3A-3C schematically illustrate a manufacturing process of an array substrate in accordance with the present invention.
도 4는 본 발명에 따른 액정표시장치의 상하부 기판이 합착된 셀을 패널단위로 스크라이브 라인을 형성한 평면도.FIG. 4 is a plan view of a scribe line formed in units of panels of cells to which upper and lower substrates of the liquid crystal display according to the present invention are bonded; FIG.
도 5는 상기 도 4의 X 영역을 확대한 단면도.5 is an enlarged cross-sectional view of region X of FIG. 4.
도 6a 내지 도 6f는 본 발명에 따른 스크라이브 라인이 형성되어 있는 셀을 컷팅하는 과정을 도시한 단면도.6A through 6F are cross-sectional views illustrating a process of cutting a cell in which a scribe line is formed according to the present invention.
도 7은 본 발명에서 셀 컷팅에 사용되는 에어 젯의 구조를 도시한 도면.7 is a view showing the structure of an air jet used for cell cutting in the present invention.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *
30: 투명성 기판 31: 게이트 전극30
32: 게이트 이중 절연막 33: 채널층 32: gate double insulating film 33: channel layer
34: 오믹 콘택층 35a: 소오스 전극34:
35b: 드레인 전극 37: 보호막35b: drain electrode 37: protective film
38: 포스트(post) 39: 화소전극38: post 39: pixel electrode
41: 어레이 하부기판 45: 컬러 필터 상부기판41: array lower substrate 45: color filter upper substrate
47a: 데이터 버스 라인과 평행한 제 1 스크라이브 라인47a: First scribe line parallel to data bus line
47b: 데이터 버스 라인과 평행한 제 2 스크라이브 라인47b: Second scribe line parallel to data bus line
48a: 게이트 버스 라인과 평행한 제 1 스크라이브 라인48a: first scribe line parallel to gate bus line
48b: 게이트 버스 라인과 평행한 제 2 스크라이브 라인48b: second scribe line parallel to gate bus line
50: 셀(cell)50: cell
본 발명은 액정표시장치 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 기판 상에 직접 충격을 가하지 않고, 어레이 기판 상에 데이터 또는 게이트 패드 오픈을 방지하며, 셀 갭 불량을 개선할 수 있는 액정표시장치 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a liquid crystal display device and a manufacturing method thereof, and more particularly, to a liquid crystal display that can prevent a data or gate pad opening on an array substrate without directly impacting the substrate, and can improve cell gap defects. An apparatus and a method of manufacturing the same.
일반적으로 액정표시장치는 박막 트랜지스터가 배열된 어레이 기판과, 레드(Red), 그린(Green), 블루(Blue) 컬러 필터층이 형성된 컬러 필터 기판이 액정을 사이에 두고 합착된 구조를 하고 있다.In general, a liquid crystal display device has a structure in which an array substrate on which thin film transistors are arranged and a color filter substrate on which red, green, and blue color filter layers are formed are bonded to each other with a liquid crystal interposed therebetween.
상기와 같이 어레이 하부기판과 컬러 필터 상부기판이 합착되어 있는 액정표시장치 셀(Cell)의 제조공정은 다음과 같다. As described above, the manufacturing process of the liquid crystal display cell in which the array lower substrate and the color filter upper substrate are bonded is as follows.
먼저, 투명한 유리 기판 상에 금속막을 증착하고, 식각하여 게이트 버스 라인을 형성하고, 계속해서 게이트 절연막, 비정질 실리콘막, 도핑된 비정질 실리콘막 및 소오스/드레인 전극을 사용하여 화소 스위칭 소자인 TFT를 형성한다. 계속하여 ITO 투명 금속막을 증착하고 식각하여 화소전극을 형성하여 어레이 하부기판을 완성한다.First, a metal film is deposited on a transparent glass substrate and etched to form a gate bus line, followed by forming a TFT, which is a pixel switching element, using a gate insulating film, an amorphous silicon film, a doped amorphous silicon film, and a source / drain electrode. do. Subsequently, an ITO transparent metal film is deposited and etched to form pixel electrodes to complete the array lower substrate.
상기와 같은 어레이 하부기판 상에는 액정표시장치의 패널 크기에 따라 2개, 4개, 6개의 독립된 엑티브 영역이 형성된다.On the array lower substrate as described above, two, four, and six independent active regions are formed according to the panel size of the liquid crystal display.
또한, 상기 어레이 하부기판과 대향하는 컬러 필터 상부기판은 투명한 유리 기판에 블랙 매트릭스를 형성하고, 상기 블랙 매트릭스 사이에 차례대로 R, G, B 컬러 필터층을 형성하여 완성한다. 마찬가지로 상기 컬러 필터 상부기판에도 상기 어레이 하부기판과 대응되도록 2개, 4개, 6개의 독립된 액티브 영역이 형성된다.In addition, the color filter upper substrate facing the array lower substrate is completed by forming a black matrix on a transparent glass substrate and forming R, G, and B color filter layers sequentially between the black matrices. Similarly, two, four, and six independent active regions are formed on the color filter upper substrate so as to correspond to the array lower substrate.
상기에서 완성된 어레이 하부기판 상에는 셀 갭 유지를 위한 스페이서가 산포되고, 상기 컬러 필터 상부기판은 액정 주입시 봉입을 위하여 씰라인을 형성한 후 두 개의 기판을 얼라인 시킨다. 이렇게해서 합착된 기판을 액정 셀(CELL) 또는 액정표시장치 셀이라고 한다.A spacer for maintaining a cell gap is dispersed on the completed lower substrate of the array, and the color filter upper substrate aligns two substrates after forming a seal line for encapsulation during liquid crystal injection. The substrate thus bonded is called a liquid crystal cell or a liquid crystal display cell.
이와 같이 형성된 셀을 각각의 액티브 영역을 포함하는 패널들로 분리하기 위하여 셀 컷팅 공정이 진행된다.The cell cutting process is performed to separate the cells thus formed into panels including respective active regions.
셀 컷팅 공정에는 다이아몬드와 같은 경질 재료를 사용하여 유기 기판의 표면상에 연속적으로 균열 또는 홈(CRACK)을 형성하여, 그 균열 또는 홈을 따라 유리 기판에 충격 또는 하중을 가함으로써 절단하는 방법을 사용한다. In the cell cutting process, a hard material such as diamond is used to continuously form cracks or grooves on the surface of the organic substrate, and cut by applying an impact or load to the glass substrate along the cracks or grooves. do.
즉, 예리한 다이아몬드 등의 경질부재로 형성된 스크라이버(scriber)에 의해, 유리기판의 표면에 소정의 스크라이브 라인(scribe line)을 스크라이브하여 스크라이브 라인에 따른 크랙(crack)을 형성한다. 이 크랙을 형성한 면의 타측 기판으로부터, 충격을 가해 크랙을 진행시켜 유리 기판을 커트한다.That is, a scribe line is scribed on the surface of the glass substrate by a scriber formed of a hard member such as a sharp diamond to form a crack along the scribe line. The glass substrate is cut by applying an impact from the other side substrate of the surface in which this crack was formed, and making a crack advance.
액정표시장치의 유리기판을 커팅할 때에는, 기판표면에 스크라이브 라인을 스크라이브하여 커트라인에 따른 크랙, 즉 스크라이브 라인을 형성한다. 그리고, 브레이크 바(break bar)라 칭하는 고무제의 봉 형상 부재에 의해, 유리기판의 타측 기판으로부터 스트라이브 라인을 따라 균일하게 충격을 가함으로써, 유리기판을 스크라이브 라인에 따라 브레이킹(breaking)한다. 이에 따라, 유리기판을 원하는 크기로 커팅한다.When cutting the glass substrate of the liquid crystal display device, a scribe line is scribed on the surface of the substrate to form cracks according to the cut, that is, scribe lines. Then, the glass substrate is broken along the scribe line by uniformly impacting the scribe line from the other substrate of the glass substrate by a rubber rod-shaped member called a break bar. Accordingly, the glass substrate is cut to a desired size.
도 1은 종래 기술에 따라 액정표시장치의 상하부 기판이 합착된 셀을 패널단위로 스크라이브 라인을 형성한 평면도이다.1 is a plan view of a scribe line formed in units of a panel of cells to which upper and lower substrates of a liquid crystal display are bonded according to the related art.
도 1에 도시된 바와 같이, 두 개의 액정 패널을 갖는 어레이 하부기판(1)과 컬러 필터 상부기판(3)이 스페이서를 사이에두고 씰 라인(5)에 의하여 합착되어 형성된 셀(cell:10)이 도시되어 있다.As shown in FIG. 1, a
일반적으로 액정표시장치를 제조할 때, 투명한 유리 기판(어레이 하부기판:1) 상에 액정표시장치의 패널 크기에 따라 2개, 4개 6개의 액정표시장치 패널이 형성되어진다. 즉, 어레이 하부기판(1) 상에 다수개의 액정패널에 해당하는 엑티브(active)층이 동시에 형성되어 진다.In general, when manufacturing a liquid crystal display, two, four, six liquid crystal display panels are formed on a transparent glass substrate (array lower substrate: 1) according to the panel size of the liquid crystal display. That is, active layers corresponding to a plurality of liquid crystal panels are simultaneously formed on the array
따라서, 상기 어레이 하부기판(1) 상에는 일정한 거리를 두고, 동일한 구조를 갖는 TFT(Thin Film Transistor) 어레이 층들로 구성된 액티브 영역들이 형성되어진다.Accordingly, active regions formed of TFT (Thin Film Transistor) array layers having the same structure are formed on the array
마찬가지로, 상기 TFT 어레이 하부기판(1)과 대응되도록 컬러 필터 상부기판(3) 상에도 상기 어레이 하부기판(1) 상에 형성되는 액티브 영역과 대응되도록 매트릭스 형태의 컬러 필터층 2개, 4개 및 6개로 구분되어지는 액티브 영역들을 형성한다.Similarly, two, four and six matrix color filter layers on the color filter
그리고, 상기 어레이 하부기판(1)과 컬러 필터 상부기판(3)이 완성되면, 씰라인(5) 형성과 스페이서(도시되지 않음) 산포 공정을 진행한 후, 두 개의 기판을 얼라인 시킨 후, 합착하여 셀(10)을 형성한다.When the array
상기에서 설명한 바와 같이, 하나의 셀(10)에는 패널의 크기에 따라 2장, 4장 또는 6장의 액정표시장치의 패널이 형성되어 있다. 그리고 셀 공정이 완성되면, 각각의 패널 별로 절단을 한 후, 액정을 주입하게 된다.As described above, two, four or six panels of liquid crystal display devices are formed in one
이때, 상기 셀 상에 절단을 위하여 스크라이브 라인들(7a, 7b, 8a, 8b)을 형성하는데, 이는 다이아몬드와 같은 경도가 큰 물질을 스크라이버에 배치하여 상기 셀(10) 상에 크랙을 형성된다. 상기 스크라이브 라인들(7a, 7b, 8a, 8b)은 상기 셀(10)을 이루고 있는 어레이 하부기판(1)과 컬러 필터 상부기판(3) 상에 형성되는데, 게이트 버스 라인과 데이터 버스 라인과 평행하도록 패널 크기의 외곽을 따라 형성된다.In this case, scribe
또한, 상기 컬러 필터 상부기판(3) 상에 형성된 데이터 버스라인과 평행한 제 2 스크라이브 라인(7b)은 상기 어레이 하부기판(1)의 게이트 패드와 데이터 패 드의 오픈을 위하여 상기 어레이 하부기판(1) 상에 형성된 데이터 버스라인과 평행한 제 1 스크라이브 라인(7a)보다 엑티브 영역쪽으로 치우쳐 스크라이브 라인이 형성되어 있다.In addition, the second scribe
즉, 도면에서 도시된 바와 같이, 상기 어레이 하부기판(1) 상에는 패널 크기를 따라 상기 게이트 버스 라인과 평행한 제 1 스크라이브 라인(8a)이 패널 영역에 해당하는 상하 가장자리에 각각 형성되고, 데이터 버스 라인에 평행한 제 1 스크라이브 라인(7a)이 패널 영역에 해당하는 좌우 가장자리에 각각 형성된다. That is, as shown in the drawing, on the array
상기 컬러 필터 상부기판(3) 상에 형성되는 스크라이브 라인들(7b, 8b)은 상기 어레이 하부기판(1) 상에 형성되는 스크라이브 라인들(7a, 8a)과 동일한 개수를 갖지만, 상기 어레이 하부기판(1)의 데이터 패드와 게이트 패드 오픈을 위해서 엑티브 영역 둘레를 따라서 데이터 버스 라인 또는 게이트 버스 라인과 평행한 제 2 스크라이브 라인들(7b, 8b)이 형성되어있다.The
따라서, 상기 어레이 하부기판(1) 상에 형성되는 스크라이브 라인들(7a, 8a)은 액정표시장치의 패널 크기를 따라 형성되어 있고, 상기 컬러 필터 상부기판(3) 상에 형성되는 스크라이브 라인들(7b, 8b)은 액티브 영역을 따라 형성되어 있다.Accordingly, the
이와 같이 셀 컷팅 공정에서는 스크라이브 공정과 컷팅 공정이 진행되는데, 상기 셀(10) 상에 크랙(7a, 7b, 8a, 8b)이 형성되면 상기 크랙이 형성된 타측 기판에 브레이크 바(break bar)를 사용하여 순간 충격력을 가함으로써 상기 기판들을 절단(breaking)한다.As described above, in the cell cutting process, a scribe process and a cutting process are performed. When
다음은 셀(cell) 상에 스크라이브 라인들을 형성하고, 컷팅 공정을 하여 하 나의 액정표시장치 패널을 형성하는 과정을 설명한다.Next, a process of forming scribe lines on a cell and forming a liquid crystal display panel by performing a cutting process will be described.
도 2a 내지 도 2f는 종래 기술에 따라 스크라이브 라인이 형성되어 있는 셀을 컷팅하는 과정을 도시한 단면도이다.2A to 2F are cross-sectional views illustrating a process of cutting a cell in which a scribe line is formed according to the prior art.
도 2a에 도시된 바와 같이, TFT 어레이 하부기판(1)이 완성되면 스페이서(15)가 기판 상에 산포하고, 컬러 필터 상부기판(3)이 완성되면 씰 라인(5)을 형성한다. 상기 스페이서가 산포된 어레이 하부기판(1)과 씰 라인(5)이 형성된 컬러 필터 상부기판(3)을 얼 라인(align) 시킨 후, 두 기판을 합착한다.As shown in FIG. 2A, when the TFT array
합착 과정은 상기 컬러 필터 상부기판(3) 상에 형성된 씰(seal) 라인(5)이 자외선에 의하여 경화되는 물질이므로 두 개의 기판을 합착 한 후, 압력과 열을 가하고 자외선 조사하여 상기 씰라인(5)을 경화시켜 합착한다. 상기 어레이 하부기판(1) 상에 산포된 스페이서(15)들은 두 기판이 합착될 때 일정한 셀갭(cell gap)을 유지하도록 하는 역할을 한다.Since the bonding process is a material in which the
도면에서와 같이, 상기 어레이 하부기판(1)과 컬러 필터 상부기판(3)이 합착되어 셀이 완성되면, 도 2b에서 도시된 바와 같이, 상기 어레이 하부기판(1) 상에 스크라이브 라인(크랙:crack)을 형성한다. 즉, 컷팅하고자 하는 영역에 스크라이브 라인이 형성되면, 기판 상에는 크랙 형태로 나타나는데, 상기 어레이 하부기판(1) 상에 형성되는 크랙은 액정표시장치의 패널 가장자리 영역에 해당된다.As shown in the drawing, when the array
그런 다음, 도 2c에 도시된 바와 같이, 크랙이 형성되어 있는 상기 어레이 하부기판(1)과 대향하는 컬러 필터 상부기판(3) 상에 브레이크 바(20)를 사용하여 충격을 가함으로써 상기 어레이 하부기판(1)의 스크라이브 라인 상에 균일한 충격 력이 전달되도록 하여 컷팅을 실시한다.Then, as shown in FIG. 2C, the bottom of the array is applied by applying an impact using a
상기 브레이크 바(20)는 지지부 일측에 우레탄 고무 재질로 되어 있는 컷팅부가 있는데, 기판과 접촉되는 상기 컷팅부 가장자리는 예리한 모형으로 형성되어 있어, 상기 스크라이브 라인이 형성된 영역에만 강한 충격력을 가할 수 있도록 한다.The
상기 어레이 하부기판(1) 상에 형성된 스크라이브 라인과 대향하는 상기 컬러 필터 상부기판(3)을 상기 브레이크 바(20)에 의하여 순간 충격을 가하면 상기 어레이 하부기판(1)은 상기 스크라이브 라인을 따라 컷팅된다.When the color filter
상기에서와 같이 어레이 하부기판(1)이 컷팅되면, 상기 컬러 필터 상부기판(3) 상에 스크라이브 공정이 진행된다. 도 2d에 도시된 바와 같이, 컬러 필터 상부기판 상에 스크라이브 라인이 형성되는데, 상기 컬러 필터 상부기판의 스크라이브 라인은 엑티브 영역을 중심으로 진행된다.As described above, when the array
즉, 상기 어레이 하부기판(1)은 액정표시장치 전체 패널 크기를 따라 스크라이브 공정이 진행되므로, 엑티브층과 데이터 패드 및 게이트 패드 영역을 포함하는 부분까지 컷팅(cutting)에 의하여 절단될 수 있도록 하였지만, 상기 컬러 필터 상부기판(3)은 컬러 필터층이 형성된 엑티브 영역만 포함되도록 스크라이브 라인들이 형성된다.That is, since the scribing process is performed along the entire panel size of the liquid crystal display device, the array
상기 컬러 필터 상부기판(3) 상에 스크라이브 라인이 형성되면, 도 2e에 도시된 바와 같이, 어레이 하부기판(1)과 컬러 필터 상부기판(3)이 합착된 셀(cell)을 뒤집어 상기 어레이 하부기판(1)이 위로 가고, 상기 컬러 필터 상부기판(3)이 서스 테이블(도시되지 않음)과 맞닿도록 위치시킨다.When a scribe line is formed on the color filter
그런 다음, 상기 컬러 필터 상부기판(3) 상에 형성된 스크라이브 라인과 대향하는 상기 어레이 하부기판(1)을 브레이크 바(20)를 사용하여 순간적으로 충격을 가한다. 상기 브레이크 바(20)의 충격에 의하여 크랙이 형성된 상기 컬러 필터 상부기판(3)은 컷팅된다.Then, the array
도 2f에 도시된 바와 같이, 어레이 하부기판과 컬러 필터 상부기판이 컷팅되면, 비로소 하나의 패널이 완성되는데, 기판의 가장자리가 유기기판의 절단면이므로 매우 예리하기 때문에 그라인드 공정을 통하여 날까로운 부분을 다듬는 공정을 진행한다.As shown in FIG. 2F, when the array lower substrate and the color filter upper substrate are cut, only one panel is completed. Since the edge of the substrate is a cutting surface of the organic substrate, it is very sharp, so that the sharp part is sharpened through the grinding process. Proceed with the process.
상기와 같이, 컷팅 공정이 끝나서 셀로부터 상기 어레이 하부기판과 컬러 필터 상부기판 상에 형성된 스크라이브 라인 형성 영역이 분리되면 어레이 기판(11)과 컬러 필터 기판(13)으로 구성된 하나의 액정패널이 완성된다.As described above, when the scribe line forming region formed on the array lower substrate and the color filter upper substrate is separated from the cell after the cutting process is completed, one liquid crystal panel including the
상기 컬러 필터 기판(13)의 크기가 상기 어레이 기판(11)의 크기보다 작게 컷팅되는데, 상기 어레이 기판(11) 상에는 엑티브 영역과 게이트 패드와 데이터 패드 오픈 영역을 포함하기 때문이다. 상기와 같이 셀 컷팅이 끝나서 패널이 형성되면, 액정 주입 공정을 진행하게 된다.The size of the
그러나, 상기와 같이 직접 브레이크 바에 의하여 컬러 필터 기판 또는 어레이 기판 상에 충격을 가하게되면, 유기 기판의 손상이 발생하는 문제가 있다.However, when the shock is applied to the color filter substrate or the array substrate by the direct brake bar as described above, there is a problem that damage to the organic substrate occurs.
또한, 상기 브레이크 바를 사용할 경우에는 기판 전체에 균일한 힘을 순간적으로 가하여야 하는데, 힘의 균형을 맞추기가 매우 어려워 기판의 컷팅 불량이 발 생할 우려가 있다.In addition, when the brake bar is used, a uniform force should be instantaneously applied to the entire substrate. However, it is very difficult to balance the force, which may cause cutting defects of the substrate.
아울러, 상기 브레이크 바에 의한 강한 충격은 어레이 기판 상에 형성되어 있는 데이터 패드와 게이트 패드에 형성되어 있는 금속막 손상을 초래하여 패드 오픈 및 게이트 버스 라인과 데이터 버스 라인의 단선을 유발시킨다.In addition, a strong impact by the break bar may cause damage to the data pad formed on the array substrate and the metal film formed on the gate pad, causing the pad open and the disconnection of the gate bus line and the data bus line.
그리고, 셀 상에 가해진 충격은 컬러 필터 기판과 어레이 기판을 합착하는 씰라인의 손상을 유발하고, 일정거리 이격되어 있는 기판간의 갭 불량을 발생하는 문제가 있다.In addition, the impact applied to the cell may cause damage to the seal line joining the color filter substrate and the array substrate, and may cause a gap defect between the substrates spaced at a predetermined distance.
두 개의 기판이 합착되면 기판 사이에는 셀 갭 유지를 위하여 스페이서들이 위치하게 되는데, 이러한 스페이서가 스크라이브 라인과 떨어져 있거나, 소한 밀도로 위치하기 때문에 기판 상에 가해지는 충격력을 타측 기판에 정확하게 인가하지 못한 상태에서 절단되어 칩등의 불량을 유발한다.When two substrates are bonded together, spacers are positioned between the substrates in order to maintain a cell gap. Since these spacers are separated from the scribe line or located at a small density, the impact force applied on the substrates is not accurately applied to the other substrate. It is cut at and causes chip defects.
또한, 브레이크 바가 유리기판에 충격을 가하는 위치, 즉 브레이크위치는 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, 커트 불량이 발생되는 일이 많아, 후의 제조공정에서 유리조각이나 유리파편이 발생하여 수율이 저하된다.In addition, the position where the brake bar impacts the glass substrate, that is, the brake position is generally high by 1 mm with respect to the scribe line. When a shock is applied to the glass substrate while the brake bar is out of the scribe line, the impact may be transmitted through a spacer disposed at a position away from the scribe line. For this reason, cut defects often occur, and glass fragments and glass fragments are generated in a subsequent manufacturing process, and the yield is reduced.
더욱이, 액정표시장치에 있어서, 어레이기판은 주변영역에 복수의 구동회로를 배치하고 있는 경우가 많고, 특히 스크라이브 라인 주변부에 배선패턴이 많이 배치되어 있다. 이와 같은, 배선 패턴 상에 스페이서를 배치한 경우, 그 스페이서 의 높이는 유리기판상에 배치된 스페이서보다 배선패턴의 막두께만큼 높아진다. Furthermore, in the liquid crystal display device, the array substrate is often arranged with a plurality of drive circuits in the peripheral area, and in particular, many wiring patterns are arranged in the peripheral part of the scribe line. When such a spacer is arranged on the wiring pattern, the height of the spacer is higher by the film thickness of the wiring pattern than the spacer arranged on the glass substrate.
이 때문에, 브레이크 바에 의해 가해진 충격은, 전체 스페이서에 균일하게 전달되지 않고 배선패턴상의 스페이서에 집중한다. 이에 따라, 커트불량이 발생할 우려가있는 동시에, 가해진 충격에 의해 배선패턴을 파괴해 버릴 우려가 있어 수율을 저하시키는 요인으로 된다.For this reason, the impact applied by the brake bar is concentrated on the spacer on the wiring pattern without being uniformly transmitted to all the spacers. As a result, there is a possibility that a cut defect may occur, and a wiring pattern may be destroyed by an applied shock, which causes a decrease in yield.
본 발명은, 다수개의 엑티브층이 형성되어 있는 컬러 필터 상부기판과 어레이 하부기판이 합착된 셀을 컷팅할 때, 직접 기판 상에 충격력을 가하지 않도록 하여 컷팅 공정시 데이터 또는 게이트 패드 오픈 유발을 방지하며, 씰 터짐 및 셀 갭 불량을 방지할 수 있는 액정표시장치 및 그 제조방법을 제공함에 그 목적이 있다.According to the present invention, when cutting a cell in which a color filter upper substrate and an array lower substrate on which a plurality of active layers are formed are bonded, the impact force is not directly applied to the substrate, thereby preventing the data or gate pads from being opened during the cutting process. It is an object of the present invention to provide a liquid crystal display device and a method of manufacturing the same, which can prevent seal burst and cell gap defect.
상기한 목적을 달성하기 위한, 본 발명에 따른 액정표시장치 제조방법은,In order to achieve the above object, the liquid crystal display device manufacturing method according to the present invention,
투명성 기판 상에 금속막, 게이트 이중 절연막, 비정질 실리콘, 도핑된 비정질 실리콘, 및 금속막을 각각 차례로 도포하고 식각하여 TFT와 게이트 버스 라인 및 데이터 버스 라인을 형성하는 단계;Applying and etching a metal film, a gate double insulating film, an amorphous silicon, a doped amorphous silicon, and a metal film, respectively, on the transparent substrate in order to form a TFT, a gate bus line, and a data bus line;
상기 TFT가 형성된 절연 기판 상에 보호막을 셀갭 두께로 도포하는 단계;Applying a protective film to a cell gap thickness on the insulating substrate on which the TFT is formed;
상기 보호막이 도포된 절연 기판 상에 하프톤 마스크를 사용하여 상기 TFT와 게이트 패드 및 데이터 패드에 비아홀, 셀 갭유지를 위한 포스트(post) 및 보호층을 형성하는 단계; 및Forming a via hole, a post for protecting the cell gap, and a protective layer in the TFT, the gate pad, and the data pad by using a halftone mask on the insulating substrate coated with the protective film; And
상기 포스트(post)가 형성된 절연 기판 상에 ITO 금속을 도포하고 식각하여 화소전극을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.And forming a pixel electrode by applying and etching an ITO metal on the insulating substrate on which the post is formed.
여기서, 상기 포스트(post)는 상기 TFT가 형성된 엑티브 영역에서 상기 게이트 버스 라인과 데이터 버스 라인이 교차하는 영역과 셀 컷팅 공정에서 형성될 스크라이브 라인이 형성될 영역에 형성하고, 상기 하프톤 마스크의 비노광 영역은 상기 포스트(post) 형성 영역이고, 완전 노광 영역은 비아홀 형성 영역이며, 일정량 노광 영역은 보호층 형성 영역인 것을 특징으로 한다.Here, the post is formed in an area where the gate bus line and the data bus line cross in an active area where the TFT is formed, and an area where a scribe line to be formed in a cell cutting process is to be formed, and the ratio of the halftone mask The exposure area is the post formation area, the complete exposure area is the via hole formation area, and the predetermined amount exposure area is a protective layer formation area.
또한, 상기 어레이 하부기판에 형성되는 상기 포스트는 스크라이브 라인이 형성될 영역에서는 둘 이상의 열로 형성하여 단위 면적당 밀하게 포스트를 형성하 는 것을 특징으로 한다.In addition, the posts formed on the lower substrate of the array may be formed in two or more rows in the region where the scribe line is to be formed to form the posts densely per unit area.
본 발명의 다른 실시 예에 의한 액정표시장치 제조방법은,According to another embodiment of the present invention,
보호막을 형성할 때 포스트(post)를 형성한 어레이 하부기판과 씰라인을 형성한 컬러 필터 상부기판를 합착하여 셀을 형성하는 단계; 상기 셀을 절단하여 패널을 형성하기 위하여 상기 어레이 하부기판 상에 스크라이브 라인을 형성하는 단계;Forming a cell by bonding an array lower substrate having a post and a color filter upper substrate having a seal line when forming a protective film; Forming a scribe line on the array lower substrate to cut the cell to form a panel;
상기 스크라이브 라인이 형성된 어레이 하부기판을 절단하기 위하여 상기 컬러 필터 상부기판 상부에 에어 젯을 얼라인 시킨 후, 순간 공기 분사에 의하여 상기 어레이 하부기판의 스크라이브 라인을 절단하는 단계; 및Aligning an air jet on the upper portion of the color filter upper substrate to cut the array lower substrate on which the scribe line is formed, and then cutting the scribe line of the array lower substrate by instantaneous air injection; And
상기 컬러 필터 상부기판 상에 스크라이브 라인을 형성하고, 상기 에어 젯을 상기 어레이 하부 기판 상부에 얼라인 시킨 후, 순간 공기 분사에 의하여 상기 컬러 필터 상부기판의 스크라이브 라인을 절단하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.Forming a scribe line on the color filter upper substrate, aligning the air jet on the upper surface of the array lower substrate, and cutting the scribe line of the color filter upper substrate by instantaneous air injection; It features.
여기서, 상기 셀 절단을 위하여 형성하는 스크라이브 라인과 대응되는 영역에 위치한 포스트(post)는 상기 에어 젯에 의하여 기판 상에 분사되는 공기압을 대향하는 기판으로 전달시키고, 상기 에어 젯의 노즐부를 조절하여 공기압이 기판 상에 전달되는 범위를 조절할 수 있는 것을 특징으로 한다.Here, a post located in an area corresponding to the scribe line formed for cutting the cell transfers the air pressure sprayed on the substrate by the air jet to the opposite substrate, and adjusts the nozzle portion of the air jet to adjust the air pressure. It is characterized in that the range to be delivered on the substrate can be adjusted.
그리고 상기 셀 컷팅을 위하여 공기압을 인가하는 상기 에어 젯의 노즐부는 기판으로부터 이격되어 있는 것을 특징으로 한다.And the nozzle portion of the air jet for applying the air pressure for the cell cutting is characterized in that spaced apart from the substrate.
본 발명에 따른 또 다른 실시 예에 따른 액정표시장치는,According to another embodiment of the present invention,
블랙 매트릭스와 R, G, B 컬러 필터층으로 구성되어 있는 컬러 필터 기판;A color filter substrate composed of a black matrix and R, G, B color filter layers;
상기 컬러 필터 기판과 대향하면서, 스위칭 소자인 TFT, 게이트 버스 라인, 데이터 버스 라인 및 화소 전극으로 구성되어 있는 어레이 기판;An array substrate facing the color filter substrate and composed of a switching element TFT, a gate bus line, a data bus line and a pixel electrode;
상기 컬러 필터 기판과 어레이 기판 사이에 개재된 액정층; 및A liquid crystal layer interposed between the color filter substrate and the array substrate; And
상기 컬러 필터 기판과 어레이 기판의 사이에 개재되며, 셀 컷팅을 위한 스크라이브 라인 형성 영역과 상기 어레이 기판의 게이트 버스 라인과 데이터 버스 라인이 교차하는 영역에 배치되어 있는 포스트를 포함하는 것을 특징으로 한다.And a post interposed between the color filter substrate and the array substrate and disposed in a region in which a scribe line forming region for cell cutting and an area where a gate bus line and a data bus line of the array substrate intersect.
여기서, 상기 포스트는 셀 컷팅을 위한 스크라이브 라인 형성 영역에서는 단위 면적당 배치된 비율이 상기 게이트 버스 라인과 데이터 버스 라인이 교차하는 영역에 배치된 포스트의 비율보다 높은 것을 특징으로 한다.Here, in the scribe line formation region for cell cutting, the post is characterized in that the ratio disposed per unit area is higher than the ratio of the post disposed in the region where the gate bus line and the data bus line intersect.
본 발명에 의하면, 어레이 하부기판과 컬러 필터 상부기판이 합착된 셀을 컷팅할 때 고압의 기체 분사 방식을 사용하여 컷팅함으로써, 기판과 직접 접촉되지 않도록하여 기판의 파손 및 씰 터짐 등의 불량을 방지할 수 있는 이점이 있다.According to the present invention, when cutting a cell in which an array lower substrate and a color filter upper substrate are joined, cutting is performed by using a high-pressure gas injection method, thereby preventing direct contact with the substrate and preventing defects such as breakage of the substrate and seal burst. There is an advantage to this.
이하, 첨부한 도면에 의거하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 자세히 설명하도록 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 3a 내지 도 3c는 본 발명에 따른 어레이 기판의 제조 공정을 개략적으로 도시한 도면이다.3A to 3C are schematic views illustrating a manufacturing process of an array substrate according to the present invention.
도 3a에 도시된 바와 같이, 투명성 기판(30:어레이 하부기판) 상에 금속막을 도포하고, 이를 식각하여 게이트 버스 라인 및 게이트 전극(31)을 형성한다. 상기 게이트 버스 라인 및 게이트 전극(31)이 형성되어 있는 절연기판(30) 상에 게이트 이중 절연막(32a, 32b)을 차례로 도포한다.As shown in FIG. 3A, a metal film is coated on the transparent substrate 30 (array lower substrate) and etched to form a gate bus line and a
그런 다음, 도 3b에 도시된 바와 같이, 비정질 실리콘을 도포하고, 식각하여 채널층(33)을 형성한다. 상기 채널층(33)이 형성된 절연기판(30) 상에 도핑된 비정질 실리콘을 도포한 다음, 식각하여 오믹 콘택층(34)을 형성한다. 상기 오믹 콘택층(34)이 형성되어 있는 상기 절연기판(30) 상에 금속막을 도포한 다음, 식각하여 소오스/드레인 전극(35a, 35b)을 형성하여 TFT(Thin Film Transistor)를 완성한다.Then, as shown in Figure 3b, amorphous silicon is applied and etched to form a channel layer 33. Doped amorphous silicon is coated on the insulating
그리고 나서, 상기 TFT가 형성된 상기 절연기판(30) 상에 보호막(37)을 두껍게 형성하는데, 그 두께는 셀갭(cell gap)을 지지할 수 있는 두께이다. 즉, 어레이 하부기판과 컬러 필터 상부기판이 합착될 때, 스페이서 역할을 하면 지지할 수 있는 두께에 해당하는 보호막(37)을 상기 절연기판(30) 상에 도포한다.Then, a thick
도 3c에 도시된 바와 같이, 보호막(37)이 도포된 절연기판(30) 상에 게이트 패드 오픈, 데이터 패드 오픈 및 비아홀 형성 과정에서 하프톤 마스크를 사용하여 TFT가 형성되는 엑티브 영역의 게이트 버스 라인과 데이터 버스 라인이 교차영역과 스크라이브 공정에서 스크라이브 라인이 형성될 영역에 보호막(37)으로된 포스트(38:post)를 형성한다.As shown in FIG. 3C, a gate bus line of an active region in which a TFT is formed using a halftone mask during gate pad opening, data pad opening, and via hole formation on the insulating
상기의 포스트(38: post)는 엑티브 영역에 형성된 것은 셀갭을 일정하게 유지하기 위하여 산포되는 스페이서 역할하고, 스크라이브 라인이 형성될 영역에 형성된 포스트(38)는 컷팅 공정에서 공기압에 의한 힘이 타측의 기판으로 정확히 전달되도록 하는 역할을 하게된다.The
상기 보호막(37)에 비아홀을 형성하기 위하여 사용되는 하프톤 마스크 패턴은 도면에서는 도시하지 않았지만, 완전 노광 영역과 비노광 영역 및 일정량 노광 영역으로 구분된 마스크이다.Although not shown in the drawing, the halftone mask pattern used to form the via hole in the
따라서, 완전 노광 영역은 화소전극(39)이 콘택되거나, 게이트 패드 및 데이터 패드 오픈을 위한 비아홀 형성 영역이고, 상기 비노광 영역은 어레이 기판의 엑티브 영역의 게이트 버스 라인과 데이터 버스 라인의 교차 영역과 스크라이브 라인 형성 영역이고, 도포된 보호막(37)을 노광 후 식각하여 포스트(38:post)를 형성한다. 그리고, 일정량 노광 영역은 어레이 기판 전체의 보호층 역할을 할 수 있는 보호막이 형성된다.Accordingly, the complete exposure region is a region in which the
그러므로, 비노광 영역은 상기 절연기판(어레이 하부기판:30)의 엑티브 층에서 게이트 버스 라인과 데이터 버스 라인이 교차되는 영역, 컬러 필터 기판과 어레이 기판 상에 형성된 스크라이브 라인이 형성될 영역이다.Therefore, the non-exposed areas are areas where gate bus lines and data bus lines intersect in the active layer of the insulating substrate (array lower substrate 30), and areas where scribe lines formed on the color filter substrate and the array substrate are to be formed.
상기와 같은 공정에 의하여 형성된 액정표시장치 제조공정에서는 어레이 하 부기판과 컬러 필터 상부기판을 합착할 때, 상기 어레이 하부기판에 산포되는 스페이서 산포 공정을 생략할 수 있고, 스크라이브 라인 영역에 스페이서 지주(포스트)를 형성하므로써 컷팅 공정에서 전달되는 힘이 용이하게 스크라이브 라인이 형성된 타측의 기판 상에 전달되도록 할 수 있다.In the manufacturing process of the liquid crystal display device formed by the above process, when the array lower substrate and the color filter upper substrate are bonded together, the spacer scattering process scattered on the lower substrate of the array may be omitted, and the spacer struts in the scribe line region may be omitted. By forming the post), the force transmitted in the cutting process can be easily transmitted on the other side of the substrate on which the scribe line is formed.
도 4는 본 발명에 따른 액정표시장치의 상하부 기판이 합착된 셀을 패널단위로 스크라이브 라인을 형성한 평면도이다.4 is a plan view illustrating a scribe line formed in units of panels of cells to which upper and lower substrates of the liquid crystal display according to the present invention are bonded.
도 4에 도시된 바와 같이, 상기 도 3에서와 같이 보호막으로 된 포스트(post)를 갖는 어레이 하부기판과 컬러 필터 상부기판이 씰라인에 의하여 합착되어 하나의 셀을 나타낸 도면이다.As shown in FIG. 4, as shown in FIG. 3, an array lower substrate and a color filter upper substrate having posts of a protective film are bonded to each other by a seal line to show one cell.
설명의 편의를 도모하고자 두 개의 액정표시장치 패널을 갖는 액정 셀 구조를 대상으로 설명한다.For convenience of description, a liquid crystal cell structure having two liquid crystal display panels will be described.
상기 컬러 필터 상부기판(43)에는 두 개의 컬러 필터 층(엑티브 영역)이 형성되어 있고, 각각의 엑티브 영역에는 씰라인이 형성되어 있어, 상기 어레이 하부기판(41)과 견고하게 합착되어 있다. 도면에서는 명확하게 도시되지 않았지만, 상기 어레이 하부기판(41) 상에도 상기 컬러 필터 상부기판(43)의 두 개의 엑티브 영역과 대향되도록 TFT 엑티브층이 형성되어 있다.Two color filter layers (active regions) are formed on the color filter
또한, 상기 어레이 하부기판에는 스페이서가 산포되지 않고, 보호막 도포후 비아홀 형성 과정에서 하프톤 패턴 방식을 적용하여 포스트(post)가 형성되어 있다. 또한, 상기 포스트는 엑티브 영역 뿐만 아니라 셀 컷팅 공정에서 형성될 스크라이브 라인들(47a, 47b, 48a, 48b)에 해당되는 영역의 상기 어레이 하부기판(41) 상에도 형성되어 있다(도시되지 않음).In addition, spacers are not dispersed in the lower substrate of the array, and posts are formed by applying a halftone pattern method in a via hole formation process after applying a protective film. In addition, the post is formed not only on the active region but also on the array
그러므로, 상기 어레이 하부기판(41)과 컬러 필터 상부기판(43)이 완성되면 두 기판을 합착한 후, 컷팅 공정을 거쳐 하나의 패널을 제조하게 된다.Therefore, when the array
이때, 상기 어레이 하부기판(41)과 컬러 필터 상부기판(43)이 합착된 셀을 절단하기 위하여 스크라이브 라인들(47a, 47b, 48a, 48b)을 형성하는데, 이는 다이아몬드와 같은 경도가 큰 물질을 이용하여 상기 셀 상에 크랙을 형성하는 것을 말한다.In this case, the
상기 셀을 절단을 위하여 스크라이브 라인들(47a, 47b, 48a, 48b)이 형성되는 영역은 패널의 크기와 엑티브층을 기준으로 하여 상기 어레이 하부기판(41)과 컬러 필터 상부기판(43) 상에 게이트 버스 라인과 데이터 버스 라인에 평행이 되도록 형성한다.The area where the
그러므로, 상기 어레이 하부 기판에 형성되는 게이트 버스 라인과 평행한 제 1 스크라이브 라인(48a)과 데이터 버스 라인과 평행한 제 1 스크라이브 라인(47a)은 액정표시장치의 패널 크기를 따라 직사각형 모양으로 형성되지만, 즉 데이터 패드와 게이트 패드 영역을 포함한 크기의 둘레지만, 상기 컬러 필터 상부기판(43) 상에 형성되는 게이트 버스 라인과 평행한 제 2 스크라이브 라인(48b)과 데이터 버스 라인과 평행한 제 2 스크라이브 라인(47b)은 컬러 필터층으로 형성된 엑티브 층 둘레를 따라 형성된다.Therefore, the
즉, 도면에서 도시된 바와 같이, 상기 어레이 하부기판(41) 상에는 패널 크기를 따라 상기 게이트 버스 라인과 평행한 제 1 스크라이브 라인(48a)이 패널의 좌우 가장자리에 각각 형성되고, 데이터 버스 라인과 평행한 제 1 스크라이브 라인(47a) 두 개가 각각의 형성된다.That is, as shown in the figure, on the array
상기 컬러 필터 상부기판(43) 상에 형성되는 스크라이브 라인들(47b, 48b)은 상기 어레이 하부기판(41) 상에 형성되는 스크라이브 라인들(47a, 48a)과 동일한 개수를 갖지만, 상기 어레이 하부기판(41)의 데이터 패드와 게이트 패드 오픈 영역에서는 엑티브 영역을 따라 스크라이브 라인들(47a, 48a)이 형성된다.The scribe lines 47b and 48b formed on the color filter
따라서, 상기 어레이 하부기판(41)에 형성되는 스크라이브 라인 영역이 상기 컬러 필터 상부기판(43)에 형성되는 스크라이브 라인보다 상기 데이터 패드와 게이트 패드 영역만큼 크게 형성된다.Therefore, the scribe line region formed on the array
상기 어레이 하부기판(41)과 컬러 필터 상부기판(43)이 합착되어 셀이 형성되면, 상이 어레이 하부기판(41) 상에 스크라이브 라인을 형성하고 컷팅한 다음, 상기 컬러 필터 상부기판(43) 상에 스크라이브 라인을 형성하고 컷팅하는 순서로 셀 컷팅이 진행된다.When the array
도 5는 상기 도 4의 X 영역을 확대한 단면도이다.5 is an enlarged cross-sectional view of region X of FIG. 4.
도 5에 도시된 바와 같이, 상기 도 4의 X 영역을 보면 어레이 하부기판 상에 데이터 버스 라인과 평행한 제 1 스크라이브 라인(47a)이 형성되어 있고, 컬러 필터 상부 기판 상에는 엑티브 영역을 따라 데이터 버스 라인과 평행한 제 2 스크라이브 라인(47b)이 형성되어 있다.As shown in FIG. 5, in the region X of FIG. 4, a
상기 어레이 하부기판 상에는 보호막 도포 후, 비아홀 형성 공정에서 셀갭 유지를 위한 포스트(38:post)를 형성되어 있고, 아울러 스크라이브 라인 형성 영역 에서도 포스트(38:post)를 형성되어 있다.On the lower substrate of the array, a
따라서, 기판을 합착하여 셀을 형성하고 스크라이브 라인 형성하여 컷팅을 실시할 때 에어 젯(air jet)에 의한 강한 공기압이 인가되면, 상기 포스트(38)를 따라 스크라이브 라인이 형성되어 있는 타측 기판으로 힘이 용이하게 전달된다.Therefore, when a strong air pressure by an air jet is applied when the cells are formed by joining the substrates together with the scribe lines, the force is applied to the other substrate on which the scribe lines are formed along the
그러므로, 상기 에어 젯에 의하여 인가되는 공기압이 기판에 전달되면, 상기 셀 갭사이에 위치한 상기 포스트(38:post)를 통하여 스크라이브 라인이 형성된 기판으로 전달되어 깨끗하게 컷팅될 수 있도록 하였다.Therefore, when the air pressure applied by the air jet is transferred to the substrate, it is transferred to the substrate with the scribe line formed through the
그리고, 도면에서는 스크라이브 라인(47a, 47b)에 대향되도록 일렬로 포스트(post)들이 형성되어 있지만, 경우에 따라 더블 구조 또는 다수개의 열을 이루도록 포스트(post)들을 형성할 수 있다. 그러면 상기 스크라이브 라인에 인가되는 힘이 균형을 이루어 타측 기판으로 균형있는 힘으로 전달되고, 이로 인하여 기판에 미치는 충격을 줄일 수 있다.In addition, although the posts are formed in a line to face the
도 6a 내지 도 6f는 본 발명에 따른 스크라이브 라인이 형성되어 있는 셀을 컷팅하는 과정을 도시한 단면도이다.6A to 6F are cross-sectional views illustrating a process of cutting a cell in which a scribe line is formed according to the present invention.
도 6a에 도시된 바와 같이, 엑티브 영역과 스크라이브 라인 형성 영역에 포스트(38: post)들이 형성된 어레이 하부기판(41)이 완성되면 스페이서 산포 공정 없이 상기 컬러 필터 상부기판(43) 상에 씰라인을 형성한 다음, 두 개의 기판을 얼라인 시킨 후, 합착하여 액정표시장치 셀을 형성한다.As shown in FIG. 6A, when the array
상기 컬러 필터 상부기판(43) 상에 형성되는 씰라인(45)은 엑티브 영역 둘레를 따라 형성되며, 합착후 일정한 압력과 열 및 자외선을 조사하여 상기 씰라인(45)을 경화시켜 두 개의 기판을 합착한다.The
도면에 도시된 바와 같이, 상기 포스트(38:post)들은 두 개의 기판의 셀갭을 유지하기 위한 스페이서 역할을 하면서, 엑티브 영역 외부에서는 액정이 주입되는 씰라인(45)의 입구 영역을 포함하는 스크라이브 라인 형성 영역에 위치하므로 셀 컷팅 과정에서 발생될 칩들이 상기 씰라인(45) 안으로 들어가는 것을 방지한다.As shown in the figure, the
아울러, 스크라이브 라인 형성 영역에도 포스트(post)들이 형성되어 있으므로, 셀 컷팅시 인가되는 강한 공기압에서 발생되는 힘을 타측 기판으로 전달될 수 있도록 한다.In addition, since posts are formed in the scribe line forming region, the force generated at the strong air pressure applied during cell cutting can be transferred to the other substrate.
그리고, 도 6b에서 도시된 바와 같이, 먼저, 상기 어레이 하부기판(41) 상에 스크라이브 라인을 형성한 다음, 도면에서는 도시되지 않았지만 공정에서 컷팅 작업을 위한 서스 테이블로 이동하여 상기 스크라이브 라인이 형성된 상기 어레이 하부기판(41)이 상기 서스 테이블 면과 접촉되도록 안착시킨다.6B, first, a scribe line is formed on the array
또한, 상기 어레이 하부기판(41)에 형성되는 스크라이브 라인, 즉 크랙(crack)은 하나의 액정표시장치 패널의 크기를 따라 형성되어 있으므로, 엑티브 영역, 데이터 패드 및 게이트 패드 영역을 포함한다.In addition, since a scribe line formed in the array
도 6c에 도시된 바와 같이, 셀 컷팅을 위하여 서스 테이블에 고정되어 있는 셀은 어레이 하부기판(41)과 대향하는 컬러 필터 상부기판(43) 상에 지지부와 노즐부로 구성되어 있는 에어 젯(60)을 상기 어레이 하부기판(41) 상에 형성되어 있는 스크라이브 라인과 대향되도록 얼라인(align) 시킨다.As shown in FIG. 6C, the cell fixed to the sustable for cutting the cell is an
그런 다음, 고압의 기체가 저장되어 있는 탱크로부터 기체를 순간 분사하여 강한 기체 압력을 상기 컬러 필터 상부기판(43) 상에 인가하고, 분사된 공기압력은 기판을 통하여 스크라인을 따라 셀갭 사이에 위치하는 상기 포스트들에 전달된다.Then, gas is instantaneously injected from the tank in which the gas of high pressure is stored to apply a strong gas pressure onto the color filter
상기 포스트(38)에 전달된 공기압력은 상기 어레이 하부기판(41)의 스크라이브 라인에 전달되어 컷팅된다.The air pressure transmitted to the
셀 컷팅을 위하여 사용되는 상기 에어 젯(60)은 상기 컬러 필터 상부기판(43)과 일정거리 이격되도록하여 단지 고압의 기체 압력만 기판 상에 전달되도록 하여 셀컷팅시 발생되는 기판 손상을 방지하였다.The
또한, 상기 에어 젯(60)에 의한 공기 분사 방식은 스크라이브 라인에 대향되는 부분을 따라 일정영역에 공기압이 전달되므로, 종래의 브레이크 바의 모서리부분으로 충격력을 전달할 때보다 힘의 전달 오차를 줄일 수 있다.In addition, since the air jet method by the
즉, 종래에 브레이크 바를 사용할 때는 스크라이브 라인과 일체가 되도록 정확하게 충격을 가하지 못하는 경우가 많은데, 이럴 경우에는 다른 영역의 기판에만 힘을 가하게 되어 컷팅 불량을 유발하지만, 공기압 분사방식은 힘이 인가되는 영역의 폭이 보다 넓으므로 컷팅으로 인한 칩 발생을 방지할 수 있다.In other words, when the brake bar is used in the related art, it is often impossible to apply an impact accurately so as to be integrated with the scribe line. In this case, a force is applied only to a substrate in another area, which causes cutting defects. The wider width can prevent chip generation due to cutting.
상기 셀 컷팅을 위하여 가해지는 힘은 고압탱크로부터 분사되는 기체 또는 공기 압력이므로 유리기판의 파손을 방지할 수 있고, 아울러 내부에 형성되어 있는 데이터 패드와 게이트 패드의 오픈 유발을 방지할 수 있게 된다.Since the force applied for the cell cutting is a gas or air pressure injected from the high pressure tank, it is possible to prevent the glass substrate from being damaged and to prevent the data pad and the gate pad from being opened.
그리고, 도면에서는 명확하게 도시되어 있지는 않지만, 상기 에어 젯(60)의 노즐부(도 7에서 63)를 조절하여 분사되는 공기압을 조절할 수 있고, 공기압이 가해지는 범위를 조절할 수 있다.
And, although not clearly shown in the drawings, by adjusting the nozzle portion (63 in FIG. 7) of the
상기에서와 같이, 상기 어레이 하부기판(41)이 컷팅이 되면 상기 컬러 필터 기판(43) 상에 스크라이브 공정이 진행된다. 도 6d에 도시된 바와 같이, 어레이 하부기판(41)의 스크라이브 라인이 절단되면, 다음 공정으로 컬러 필터 상부기판(43) 상에 스크라이브 라인이 형성되는데, 상기 컬러 필터 상부기판(43)의 스크라이브 라인은 엑티브 층 영역을 중심으로 진행된다.As described above, when the array
즉, 상기 어레이 하부기판(41)은 액정표시장치 전체 패널 크기를 따라 스크라이브 라인이 형성되므로, 엑티브층과 데이터 패드 및 게이트 패드 영역을 포함한다. 상기 컬러 필터 상부기판(43)은 컬러 필터층이 형성된 엑티브 영역만 포함되도록 스크라이브 라인이 형성된다.That is, since the scribe line is formed along the entire panel size of the array
상기 컬러 필터 상부기판(43) 상에 스크라이브 라인이 형성되면, 도 6e에 도시된 바와 같이, 어레이 하부기판(41)과 컬러 필터 상부기판(43)이 합착된 셀(cell)을 뒤집은 후, 다음 서스 테이블(sus table)과 상기 컬러 필터 상부기판(43)이 접촉될 수 있도록 고정시킨다.When a scribe line is formed on the color filter
그런 다음, 상기 어레이 하부기판(41)의 컷팅 때와 마찬가지로 상기 어레이 하부기판(41) 상으로 에어 젯을 위치시킨 다음, 상기 컬러 필터 상부기판(43) 상에 형성되어 있는 스크라이브 라인과 얼라인 시킨다. 상기 에어 젯(60)의 노즐부(도 7에서 63)는 상기 컬러 필터 상부기판(43) 상의 스크라이브 라인에 대향하는 상기 어레이 하부기판(41) 상으로부터 일정거리 이격되어 위치되어 있고, 고압 기체 탱크로부터 순간 분사 방식에 의하여 상기 어레이 하부기판(41) 상에 공기압을 가한다.
Then, as in the case of cutting the array
상기 어레이 하부기판(41) 상에 공기압이 가해지면, 스크라이브 라인을 따라 형성되어 있는 포스트(38:post)에 힘이 전달되고, 이러한 힘은 스크라이브 라인이 형성되어 있는 상기 컬러 필터 상부기판(43)에 전달되어 컷팅된다. When air pressure is applied to the array
도 6f에 도시된 바와 같이, 어레이 하부기판과 컬러 필터 상부기판이 컷팅되면 비로소 하나의 패널이 완성되는데, 절단된 기판의 가장자리가 유리 기판의 절단면이므로 그라인드 공정을 통하여 날까로운 부분을 다듬는 공정을 진행한다.As shown in FIG. 6F, when the array lower substrate and the color filter upper substrate are cut, only one panel is completed. Since the edge of the cut substrate is a cut surface of the glass substrate, a sharp process is performed through a grinding process. do.
컷팅된 하나의 패널은 어레이 기판(51)과 컬러 필터 기판(53)이 합착된 구조를 하고 있고, 상기 어레이 기판(51)은 데이터 패드와 게이트 패드 영역이 존재하므로 상기 컬러 필터 기판보다 크다. 이와 같이, 셀 컷팅 공정에 의하여 패널이 완성되면, 액정 주입 공정으로 이동하여 패널 내부로 액정을 주입한다.The cut panel has a structure in which the
도 7은 본 발명에서 셀 컷팅에 사용되는 에어 젯의 구조를 도시한 도면이다.7 is a view showing the structure of an air jet used for cell cutting in the present invention.
도 7에 도시된 바와 같이, 에어 젯(60)은 고압 기체 탱크와 연결되어 기체 또는 공기압을 강한 힘으로 분사할 수 있도록 되어 있고, 상기 에어 젯(60)의 지지부와 연결되어 있다. 상기 지지부(61)에는 노즐부가 배치되어 있어 상기 지지부로 유입된 강한 기체 흐름이 상기 노즐부(63)의 출구가 좁아서 더욱 강한 기체 압력을 외부로 분산하게 된다.As shown in FIG. 7, the
상기 노즐부(63)는 공기가 분사되는 영역으로서, 기판과 일정거리 이격된 후 분사되는 공기압이 기판 상에 전달되어 힘이 가해지도록 하였다.The
하지만, 도면에서와 같이 일정한 모형으로 형성되는 것 뿐만 아니라 공기압을 사용하여 기판 상에 공기압을 전달할 수 있는 다양한 형태의 에어 젯을 사용할 수 있다.However, various types of air jets capable of transferring air pressure on the substrate using air pressure as well as being formed in a constant model as shown in the drawing can be used.
이상에서 자세히 설명된 바와 같이, 본 발명은 액정표시장치의 어레이 기판 제조시에 보호막으로 형성되는 포스트(post)를 엑티브 영역 및 스크라이브 라인 영역에 배치하여 스페이서 산포 공정 없이 기판을 합착한 후, 셀 컷팅 과정에서 기판의 파손 없이 깨끗한 컷팅이 이루어지도록 한 효과가 있다.As described in detail above, the present invention arranges a post formed of a protective film in an active region and a scribe line region in manufacturing an array substrate of a liquid crystal display device, and then adheres the substrate without a spacer scattering process, and then cuts the cell. There is an effect that the clean cut is made without damaging the substrate in the process.
아울러, 셀 컷팅시 강한 공기 분사방식에 의하여 패널을 제조함으로써 컷티 작업에서 발생될 수 있는 기판의 손상, 데이터 패드 오픈, 씰 터짐 및 셀 갭 불량을 방지할 수 있는 효과가 있다.In addition, when the cell is cut, the panel is manufactured by a strong air blowing method, thereby preventing damage to the substrate, data pad opening, seal burst, and cell gap defect that may occur in the cutty operation.
본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 않고, 이하 청구 범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능할 것이다.The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various changes can be made by those skilled in the art without departing from the gist of the present invention as claimed in the following claims.
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