KR100848768B1 - 기판 장치 및 표시 소자의 제조 방법 - Google Patents

기판 장치 및 표시 소자의 제조 방법 Download PDF

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도시바 마쯔시따 디스플레이 테크놀로지 컴퍼니, 리미티드
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Abstract

본 발명의 과제는 액정 셀의 제조성 및 작성면 수를 향상시킬 수 있는 기판 장치를 제공하는 것이다.
인접하는 액정 셀(4, 4) 사이의 경계선과 OLB 단자(22) 사이의 위치에 OLB 단자(22)의 각각의 단부에 대향하고 제1 대형 기판(2)과 제2 대형 기판(3) 사이에 개재하여 기둥형 스페이서(25)를 배치한다. 인접하는 액정 셀(4, 4) 사이의 경계선을 따라서 각 액정 셀(4)을 분할해도 기둥형 스페이서(25)에 의해 OLB 단자(22)의 벗겨짐 등을 방지하므로, 인접하는 액정 셀(4, 4) 사이에서의 여분의 절취 여백을 삭감하여 액정 셀(4)의 제조성 및 작성면 수를 향상시킬 수 있다.
기판 장치, 표시 소자, 액정 셀, OLB 단자, 기둥형 스페이서

Description

기판 장치 및 표시 소자의 제조 방법 {BOARD DEVICE AND PRODUCTION METHOD OF DISPLAY ELEMENT}
도1은 본 발명의 제1 실시 형태의 기판 장치의 일부를 도시하는 설명 단면도.
도2는 도1의 상부 기판 장치를 도시하는 평면도.
도3은 도1의 상부 기판 장치의 표시 소자를 도시하는 설명 단면도.
도4는 도1의 상부 기판 장치의 일부를 도시하는 평면도.
도5는 본 발명의 제2 실시 형태의 기판 장치의 일부를 도시하는 평면도.
도6은 본 발명의 제3 실시 형태의 기판 장치의 일부를 도시하는 평면도.
도7은 본 발명의 제4 실시 형태의 기판 장치의 일부를 도시하는 평면도.
도8은 본 발명의 제5 실시 형태의 기판 장치의 일부를 도시하는 평면도.
도9는 본 발명의 제6 실시 형태의 기판 장치의 일부를 도시하는 평면도.
도10은 본 발명의 제7 실시 형태의 기판 장치의 일부를 도시하는 평면도.
도11은 본 발명의 제8 실시 형태의 기판 장치의 일부를 도시하는 평면도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1 : 기판 장치
2 : 제1 기판으로서의 제1 대형 기판
3 : 제2 기판으로서의 제2 대형 기판
4 : 표시 소자로서의 액정 셀
17 : 표시 영역
18 : 비표시 영역
22 : 단자 패드로서의 OLB 단자
25 : 기둥형 스페이서
[문헌 1] 일본 특허 공개 제2002-250912호 공보
본 발명은 서로 인접하는 복수의 표시 소자가 분할되는 기판 장치 및 표시 소자의 제조 방법에 관한 것이다.
종래, 액정 표시 장치로서의 액정 패널에 이용되는 표시 소자로서의 액정 셀은 한 쌍의 유리 기판 사이에 액정층을 개재하여 형성되어 있다.
이와 같은 액정 셀에서는 사각형의 표시 영역에 복수의 화소가 매트릭스형으로 형성되고, 이 표시 영역의 외측에 비표시 영역이 형성되고, 이 비표시 영역에는 화소를 구동하는 스위칭 소자로서의 박막 트랜지스터(TFT)의 구동용 드라이버 IC가 실장된다. 그리고, 이 드라이버 IC는 각종 회로가 형성된 가요성을 갖는 가요성 기판에, 소위 아우터 리드 본딩(Outer Lead Bonding, OLB)에 의해 전기적이고 또한 기계적으로 접속된다. 이로 인해, 액정 셀측에는 표시 영역의 외측에 접속용 단자 패드로서의 OLB 단자가 복수 병설되고, 이들 OLB 단자는 비표시 영역에 액정 패널의 외측을 향해 형성되어 있다.
그리고, 이와 같은 액정 셀은 유리로 제조되어 있는 한 쌍의 대형 기판을 대향 배치하여 밀봉제에 의해 접착하고, 이들 대형 기판 사이의 소정의 위치에 액정층을 봉입한 기판 장치를 소정의 분할선, 즉 커트 라인을 따라서 기판 커트 장치에 의해 잘라냄으로써 제조된다(예를 들어, 문헌 1 참조).
그러나, 상술한 기판 장치에서는 액정 셀의 주위에서 각 대형 기판에 절취 여백을 형성하므로, 기판 장치에 복수의 액정 셀을 매트릭스형으로 형성한 경우에는 절취 여백만큼 소정의 간격을 두고 각 액정 셀을 배치해야만 해, 액정 패널의 작성면 수를 향상시키는 것이 용이하지 않다는 문제점을 갖고 있다.
또한, 각 액정 셀을 잘라낼 때에 각 대형 기판의 절취 여백만큼 대형 기판의 잘라내기 횟수가 많아져 제조성이 양호하지 않다는 문제도 있다.
본 발명은 이와 같은 점에 비추어 이루어진 것으로, 표시 소자의 제조성 및 작성면 수를 향상시킬 수 있는 기판 장치 및 표시 소자의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 제1 기판과, 이 제1 기판에 대향하여 배치된 제2 기판을 구비하고, 복수의 표시 소자가 적어도 소정 방향에 서로 인접하여 설치되고, 이들 표시 소자를 분할 가능한 기판 장치이며, 상기 각 표시 소자는 표시 영역과, 이 표시 영역의 상기 소정 방향측에 마련된 비표시 영역과, 이 비표시 영역에 위치하고 상기 제1 기판에 설치되어 상기 표시 영역측과 전기적으로 접속된 복수의 단자 패드를 구비하고, 상기 소정 방향으로 인접하는 표시 소자 사이의 경계선과 상기 단자 패드 사이의 위치에 이들 단자 패드 중 적어도 일부의 배치에 대응하고 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 개재하여 배치된 기둥형 스페이서를 구비한 것이다.
그리고, 소정 방향으로 인접하는 표시 소자 사이의 경계선과 단자 패드 사이의 위치에, 이들 단자 패드 중 적어도 일부의 배치에 대응하고 제1 기판과 제2 기판 사이에 개재하여 기둥형 스페이서를 배치한다.
이하, 본 발명의 제1 실시 형태의 기판 장치의 구성을 도1 내지 도4를 참조하여 설명한다.
도1 내지 도3에 있어서, 부호 1은 기판 장치이고, 이 기판 장치는 제1 기판으로서의 유리 기판인 제1 대형 기판(2)과, 제2 기판으로서의 유리 기판인 제2 대형 기판(3)을 대향 배치하여 구성되고, 복수의 표시 소자로서의 액정 표시 소자인 액정 셀(4)이 매트릭스형으로 형성되고, 이들 액정 셀(4)을 분할 가능하게 되어 있다.
여기서, 각 액정 셀(4)은 액티브 매트릭스형의 것이고, 제1 대형 기판(2)으로부터 잘라내는 유리 기판으로서의 어레이 기판(11)과, 제2 대형 기판(3)으로부터 잘라내는 유리 기판인 대향 기판(12)과, 이들 어레이 기판(11)과 대향 기판(12) 사이에 개재된 액정층(13)을 구비하고, 이 액정층(13)의 주위를 둘러싸고, 어레이 기 판(11)[제1 대형 기판(2)]과 대향 기판(12)[제2 대형 기판(3)]을 접착하는 UV 경화 수지 등의 밀봉재(14)가 배치되고, 이 밀봉재(14)의 외측과 내측에 어레이 기판(11)과 대향 기판(12)의 간격을 유지하는 간격 유지 부재인 기둥형 스페이서(15, 16)가 배치되어 있다. 그리고, 이들 액정 셀(4)에는, 도시하지 않은 화소가 매트릭스형으로 배치되어 화상을 표시하는 표시 영역(17)과, 이 표시 영역(17)의 동작을 제어하는 각종 회로가 형성된 비표시 영역(18)이 형성되어 있다.
어레이 기판(11)의 일주면 상에는 도시하지 않지만, 표시 영역(17)에 대응하는 위치에 복수의 신호선과 복수의 주사선이 격자형으로 배치되고, 이들 신호선과 주사선의 교차 위치에 각 화소를 구동하는 스위칭 소자로서의 박막 트랜지스터(TFT)가 배치되고, 이들 박막 트랜지스터가 신호선 및 주사선을 거쳐서 비표시 영역(18)의 각종 회로와 전기적으로 접속되어 있다. 또한, 어레이 기판(11)의 표시 영역(17)에 대응하는 위치에는 도시하지 않은 각종 절연막, 화소를 구성하는 화소 전극 및 배향막 등이 적층되어 있다.
대향 기판(12)은 어레이 기판(11)보다도 평면에서 볼 때 작게 형성되고, 어레이 기판(11)측의 일주면에 도시하지 않은 컬러 필터 및 배향막 등이 적층되어 있다. 이로 인해, 대향 기판(12)이 어레이 기판(11)과 대향하고 있지 않은 위치가 비표시 영역(18)으로 되어 있다.
기둥형 스페이서(15, 16)는, 예를 들어 투광성을 갖는 합성 수지 등에 의해 기둥형으로 형성되어 있다.
비표시 영역(18)에는 표시 영역(17)측인 TFT에 신호선, 혹은 주사선에 의해 전기적으로 접속된 TFT 구동용 구동 수단으로서의 복수의 드라이버 IC(21)가 설치되고, 이들 드라이버 IC(21)에는 단자 패드로서의 복수의 OLB(Outer Lead Bonding) 단자(22)가 어레이 기판(11) 상에 형성된 배선(23)에 의해 전기적으로 접속되어 있다.
OLB 단자(22)는, 도4에 도시한 바와 같이, 예를 들어 ITO 등에 의해 드라이버 IC(21)측으로부터 표시 영역(17)의 단부측으로 긴 형으로 형성되고, 또한 이 길이 방향과 교차하는 방향에 병렬로 배치되어 있다. 그리고, 이들 OLB 단자(22)는 이방성 도전막, 즉 ACF(Anisotropic Conductive Film)에 의해 폴리이미드 테이프 등의 가요성을 갖는 가요성 기판 등과 열압착됨으로써, 이 가요성 기판에 실장된 회로와 드라이버 IC(21)를 전기적이고 또한 기계적으로 접속 가능하게 구성되어 있다.
비표시 영역(18)의 OLB 단자(22) 근방에는 기둥형 스페이서(25)가 복수 형성되고, 비표시 영역(18)의 표시 영역(17) 근방에는 기둥형 스페이서(26)가 복수 형성되어 있다. 이들 기둥형 스페이서(25, 26)는 기둥형 스페이서(15, 16)와 마찬가지로 투광성을 갖는 합성 수지 등에 의해 제1 대형 기판(2) 상에 기둥형으로 형성되고, 제1 대형 기판(2)과 제2 대형 기판(3) 사이에 개재되어 있다.
또한, 각 기둥형 스페이서(25)는 OLB 단자(22)의 각각의 위치에 대응하고, 이들 OLB 단자(22)와 어레이 기판(11)의 단부 사이에서 OLB 단자(22)의 각각의 단부에 대향하여 배치되어 있다.
그리고, 각 액정 셀(4)은 1개의 액정 셀(4)의 표시 영역(17)이 소정 방향, 예를 들어 도2에 도시하는 좌우 방향에 인접하는 다른 액정 셀(4)의 비표시 영역(18)과 인접하도록 기판 장치(1)에 형성되고, 커트 라인의 위치에서 도시하지 않은 기판 커트 장치에 의해 기판 장치(1)로부터 분할된다.
여기서, 커트 라인은 도2에 도시하는 좌우 방향에 인접하는 액정 셀(4, 4)의 경계선을 따라서 제1 대형 기판(2) 및 제2 대형 기판(3)에 형성되는 커트 라인(CL1)과, 비표시 영역(18)을 노출하도록 이 비표시 영역(18)에 대응하는 제2 대형 기판(3)에 형성되는 커트 라인(CL2)과, 도2에 도시하는 상하 방향에 인접하는 액정 셀(4, 4)의 경계선을 따라서 제1 대형 기판(2) 및 제2 대형 기판(3)에 형성되는 커트 라인(CL3)을 갖고 있다.
따라서, 커트 라인(CL1)은 기둥형 스페이서(25, 15)의 대략 중간의 위치에 형성되고, 커트 라인(CL2)은 기둥형 스페이서(26, 15)의 대략 중간의 위치에 형성되고, 커트 라인(CL3)은 기둥형 스페이서(15, 15)의 대략 중간의 위치에 형성되어 있다.
그리고, 커트 라인(CL1, CL2) 사이의 제2 대형 기판(3)이 액정 셀(4)을 잘라냈을 때의 절취 여백(D)으로 되어 있다.
다음에, 상기 제1 실시 형태의 제조 방법을 설명한다.
우선, 제1 대형 기판(2) 상의 소정 위치에 박막 트랜지스터, 신호선, 주사선, 각종 절연막, 화소 전극 및 배향막, OLB 단자(22), 기둥형 스페이서(15, 16, 25, 26) 등을 적층한다.
이때, 각 기둥형 스페이서(25)를 각 OLB 단자(22)의 각각의 단부에 대향시켜 형성한다.
계속해서, 밀봉재(14)를 도포하고, 컬러 필터 및 배향막 등을 적층한 제2 대형 기판(3)을 제1 대형 기판(2)에 대향시켜 배치하고, 소정의 마스크 등을 실시하고 밀봉재(14)에 자외선 등을 조사하여 이 밀봉재(14)를 경화시킨다.
이 후, 밀봉재(14)의 소정 위치에 마련한 주입구로부터 액정 재료를 주입하여 액정층(13)을 형성하는 동시에, 주입구를 폐색하여 액정층(13)을 봉입한다.
또한, 도시하지 않은 기판 커트 장치에 의해 도2의 좌우 방향에 인접하는 액정 셀(4)의 경계선을 커트 라인(CL1)으로 하고, 도2의 상하 방향에 인접하는 액정 셀(4)의 경계선을 커트 라인(CL3)으로 하는 동시에, 제2 대형 기판(3)의 기둥형 스페이서(25, 15) 사이를 커트 라인(CL2)으로 하여 액정 셀(4)을 기판 장치(1)로부터 잘라낸다.
이때, 커트 라인(CL1, CL2) 사이의 제2 대형 기판(3)이 절취 여백(D)이 되고, 기둥형 스페이서(25, 26)는 비표시 영역(18)에 잔류한다.
그리고, 어레이 기판(11)에 드라이버 IC(21)를 실장하는 동시에, 각 OLB 단자(22)로 가요성 기판을 ACF 접착하여 액정 셀(4)을 완성한다.
상술한 바와 같이, 상기 제1 실시 형태에서는 액정 셀(4)의 비표시 영역의 OLB 단자(22)와, 도1 및 도2에 도시하는 좌우 방향에 인접하는 액정 셀(4, 4)의 경계선과의 사이의 위치에 OLB 단자(22)의 배치에 대응하고, 제1 대형 기판(2)과 제2 대형 기판(3) 사이에 개재하여 기둥형 스페이서(25)를 배치하는 구성으로 하였다.
이로 인해, 기둥형 스페이서(25)에 의해, 커트 라인(CL1)으로 대형 기판(2, 3)을 안정적으로 커트하는 것이 가능해지고, 이 커트 시에 OLB 단자(22)가 벗겨지는 것을 방지할 수 있으므로, 액정 셀(4) 주위에 여분의 절취 여백을 삭감하고, 도1 및 도2에 도시하는 좌우 방향으로 인접하는 액정 셀(4, 4)을, 이들 액정 셀(4, 4) 사이의 경계선으로 잘라낼 수 있으므로, 좌우 방향에 인접하는 스트립형의 부분에 있어서 액정 셀(4)을 좌우 방향에 채워서 배치할 수 있고, 기판 장치(1)로부터의 액정 셀(4)의 작성면 수를 향상시킬 수 있는 동시에, 좌우 방향에 인접하는 액정 셀(4, 4)을 커트 라인(CL1)에서의 1커트만으로 분할할 수 있으므로, 액정 셀(4)의 주위에 절취 여백이 발생하는 종래의 경우와 비교하여 잘라내기 횟수, 즉 커트 수를 억제할 수 있어 제조성을 향상시킬 수 있다.
또한, 기둥형 스페이서(25)의 배치 공간은 커트 라인에서의 커트 시의 OLB 단자의 벗겨짐을 방지하기 위해 종래 마련되어 있었던 크랭크형의 패턴 등의 배치용 공간을 이용하면, 기둥형 스페이서(25)용 배치 공간을 새롭게 확보할 필요가 없고, 액정 셀(4)이 필요 이상으로 커지는 일도 없다.
또한, OLB 단자(22)의 각각의 단부에 대향하여 기둥형 스페이서(25)를 배치함으로써 커트 라인(CL1)으로부터 액정 셀(4)을 커트할 때의 OLB 단자(22)의 벗겨짐 등을 확실하게 방지할 수 있다.
그리고, 기둥형 스페이서(25)는 다른 기둥형 스페이서(15, 16, 26)와 동시에 형성할 수 있으므로, 기둥형 스페이서(25)만을 새롭게 제조하는 공정을 필요로 하지 않아, 제조성이 저하되지 않는다.
또한, 커트 라인(CL1)에 대해 기둥형 스페이서(25, 15)가 대략 등거리에 배 치되어 있음으로써 커트 라인(CL1)을 따라서 액정 셀(4)을 커트하는 경우에, 기둥형 스페이서(25, 15)에서 대략 균등하게 힘을 받아 액정 셀(4)을 안정적으로 커트할 수 있다.
또한, 상기 제1 실시 형태에 있어서, 도5에 나타내는 제2 실시 형태와 같이, 기둥형 스페이서(25)를 OLB 단자(22, 22) 사이에 설치하는 구성으로 해도 상기 제1 실시 형태와 동일한 작용 효과를 발휘하는 것이 가능하다.
또한, 도6에 나타내는 제3 실시 형태와 같이, 복수의 OLB 단자(22), 예를 들어 2개마다 기둥형 스페이서(25)를 OLB 단자(22)에 대향시켜 배치하는 구성, 혹은 도7에 나타내는 제4 실시 형태와 같이, 복수의 OLB 단자(22), 예를 들어 2개마다 기둥형 스페이서(25)를 OLB 단자(22, 22) 사이에 배치하는 구성으로 해도 상기 각 실시의 형태와 동일한 작용 효과를 발휘할 수 있고, 또한 기둥형 스페이서(25)의 개수를 저감시킬 수 있어 제조성을 보다 향상시킬 수 있다.
그리고, 도8에 나타내는 제5 실시 형태와 같이, 상기 제1 실시 형태의 각 기둥형 스페이서(25)를 OLB 단자(22)의 1개 간격으로 도면 중 상하 방향에 교대로 어긋나게 하여 배치하는 구성, 혹은 도9에 나타내는 제6 실시 형태와 같이, 상기 제2 실시 형태의 각 기둥형 스페이서(25)를 OLB 단자(22)의 1개 간격으로 도면 중 상하 방향에 교대로 어긋나게 하여 배치하는 구성으로 해도 상기 각 실시 형태와 동일한 작용 효과를 발휘할 수 있고, 또한 기둥형 스페이서(25)의 배치 공간을 보다 크게 확보할 수 있고, 또한 기둥형 스페이서(25)에 의한 제2 대형 기판(3)의 보유 지지 강도를 보다 향상시킬 수 있다.
마찬가지로, 도10에 나타내는 제7 실시 형태와 같이, 상기 제3 실시 형태의 각 기둥형 스페이서(25)를 도면 중 상하 방향에 교대로 어긋나게 하여 배치하는 구성, 혹은 상기 제4 실시 형태의 각 기둥형 스페이서(25)를 도면 중 상하 방향에 교대로 어긋나게 하여 배치하는 구성으로 해도 상기 각 실시 형태와 동일한 작용 효과를 발휘할 수 있다.
또한, 상기 각 실시 형태에서는 비표시 영역(18)이 표시 영역(17)의 도1 및 도2에 도시하는 우측에만 형성되어 있지만, 표시 영역(17)의 1변과 그 1변에 인접하는 다른 1변을 따른 평면에서 볼 때 L자형, 혹은 표시 영역(17)의 주위 등에 비표시 영역(18)을 형성하는 경우 등이라도 기둥형 스페이서(25)를 마찬가지로 배치함으로써 동일한 작용 효과를 얻을 수 있는 것은 물론이다.
또한, 기둥형 스페이서(25)는 대향 기판(12)[제2 대형 기판(3)]측에 설치해도 좋다. 이 경우에는 절취 여백(D)을 폐기할 때에 기둥형 스페이서(25)도 동시에 폐기된다.
그리고, 액정 셀(4) 이외의 다양한 표시 소자를 기판 장치(1)로부터 분할하는 경우에도 동일한 구성을 적용할 수 있다.
본 발명에 따르면, 소정 방향으로 인접하는 표시 소자 사이의 경계선을 따라서 각 표시 소자를 분할해도 기둥형 스페이서에 의해 단자 패드의 벗겨짐 등을 방지하기 때문에, 인접하는 표시 소자 사이에서의 여분의 절취 여백을 삭감하여 표시 소자의 제조성 및 작성면 수를 향상시킬 수 있다.

Claims (8)

  1. 제1 기판과, 상기 제1 기판에 대향하여 배치된 제2 기판을 구비하고, 복수의 표시 소자가 적어도 소정 방향으로 서로 인접하여 설치되고, 이들 표시 소자를 분할할 수 있는 기판 장치이며,
    상기 각 표시 소자는,
    표시 영역과,
    상기 표시 영역의 상기 소정 방향측으로 마련된 비표시 영역과,
    상기 비표시 영역에 위치하고 상기 제1 기판에 설치되어 상기 표시 영역측과 전기적으로 접속된 복수의 단자 패드를 구비하고,
    상기 소정 방향으로 인접하는 표시 소자 사이의 경계선과 상기 단자 패드 사이에 위치되고 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 개재하여 배치되어 상기 제1 기판의 절취 여백을 필요 없게 하는 스페이서를 구비하는 것을 특징으로 하는 기판 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 스페이서는 단자 패드에 대향하는 위치에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 기판 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 스페이서는 서로 인접하는 단자 패드 사이의 위치에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 기판 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 스페이서는 복수의 단자 패드마다 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 기판 장치.
  5. 제1 기판과, 상기 제1 기판에 대향하여 배치된 제2 기판을 구비하고, 복수의 표시 소자가 적어도 소정 방향으로 서로 인접하여 설치되고, 상기 각 표시 소자가 표시 영역과, 상기 표시 영역의 상기 소정 방향측으로 마련된 비표시 영역과, 상기 비표시 영역에 위치하고 상기 제1 기판에 설치되고 상기 표시 영역측과 전기적으로 접속된 복수의 단자 패드를 구비한 기판 장치로부터 상기 각 표시 소자를 분할하는 표시 소자의 제조 방법이며,
    하나의 상기 표시 소자의 비표시 영역과 인접하는 다른 표시 소자의 표시 영역과의 경계선과 상기 단자 패드 사이의 위치에, 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 개재하여 스페이서를 배치함으로써 상기 제1 기판의 절취 여백을 필요 없게 하고,
    상기 경계선을 따라서 상기 각 표시 소자를 분할하는 것을 특징으로 하는 표시 소자의 제조 방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 스페이서를 단자 패드에 대향하는 위치에 배치하는 것을 특징으로 하는 표시 소자의 제조 방법.
  7. 제5항에 있어서, 상기 스페이서를 서로 인접하는 단자 패드 사이의 위치에 배치하는 것을 특징으로 하는 표시 소자의 제조 방법.
  8. 제5항에 있어서, 상기 스페이서를 복수의 단자 패드마다 배치하는 것을 특징으로 하는 표시 소자의 제조 방법.
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