KR100941314B1 - 액정표시장치의 어레이 기판 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 액정표시장치의 어레이 기판 및 그 제조방법에 대해 개시된다. 개시된 본 발명에 따른 액정표시장치의 어레이 패널은, 투명 기판 가장자리 부분에 형성된 쇼팅바와; 상기 쇼팅바에서 소정수로 분기하여 필요저항값을 갖도록 소정폭으로 형성된 저항 마진부와; 상기 저항 마진부와 연결되며, 상기 저항 마진부의 폭보다 좁은 소정 패턴으로 형성된 스크라입 라인 마진부과; 상기 스크라입 라인 마진부와 연결되며, 상기 저항 마진부와 같은 소정폭의 패턴으로 형성된 패드부와; 상기 패드부와 연결된 게이트 또는 데이터 라인을 포함하는 점에 그 특징이 있다.
본 발명에 따른 액정표시장치의 어레이 기판 및 그 제조방법은 어레이기판의 IPT(In Process Test)를 위해 형성된 쇼팅바를 일괄 절단하여 그라인딩 공정을 생략할 수 있다.
쇼팅바, 패드부, 저항 마진부, 스크라입 라인 마진부

Description

액정표시장치의 어레이 기판 및 그 제조방법{ARRAY SUBSTRATE AND THE FABRICATION METHOD FOR LCD}
도 1은 종래에 따른 액정표시장치용 어레이 패널의 구조를 개략적으로 도시한 도면.
도 2는 종래에 따른 액정표시장치의 어레이 패널에 형성된 패드 패턴의 형태를 도시한 도면.
도 3a 내지 도 3c는 종래에 따른 액정표시장치의 쇼팅바를 제거하는 공정방법을 나타낸 도면.
도 4는 본 발명에 따른 액정표시장치의 어레이 패널의 패드 구조의 제 1 실시 예를 개략적으로 도시한 도면.
도 5는 본 발명에 따른 액정표시장치의 쇼팅바를 제거하는 공정방법의 제 1 실시 예를 도시한 도면.
도 6은 본 발명에 따른 액정표시장치의 어레이 패널의 패드 구조의 제 2 실시 예를 개략적으로 도시한 도면.
도 7은 본 발명에 따른 액정표시장치의 쇼팅바를 제거하는 공정방법의 제 2 실시 예를 도시한 도면.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >
401, 601 --- 쇼팅바 402 --- 저항 마진부
403, 602 --- 스크라입 라인 마진부 404, 603 --- 패드부
405, 604 --- 게이트 또는 데이터라인
본 발명은 액정표시장치에 대한 것으로, 특히 어레이기판의 IPT(In Process Test)를 위해 형성된 쇼팅바를 일괄 절단하는 액정표시장치의 어레이 기판 및 그 제조방법에 관한 것이다.
최근 정보화 사회로 시대가 급진전함에 따라, 대량의 정보를 처리하고 이를 표시하는 디스플레이(display)분야가 발전하고 있다.
최근 들어 박형화, 경량화, 저 소비전력화 등의 시대상에 부응하기 위해 평판표시장치(plate panel display)의 필요성이 대두되었다. 이에 따라 색 재현성이 우수하고 박형인 박막트랜지스터형 액정표시소자(Thin film transistor-liquidcrystal display ; 이하 TFT-LCD라 한다)가 개발되었다.
통상적으로, 액정표시장치(Liquid Crystal Display; LCD)에서는 액정패널 상에 매트릭스 형태로 배열된 액정셀들의 광투과율을 그에 공급되는 비디오 데이터 신호로 조절함으로써 데이터 신호에 해당하는 화상을 패널 상에 표시하게 된다.
이를 위하여, 액정표시소자는 액정층에 전계를 인가하기 위한 전극들, 액정셀 별로 데이터 공급을 절환하기 위한 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor : 이 하 'TFT'라 함), 외부에서 공급되는 데이터를 액정셀들에 공급하는 신호배선 및 TFT의 제어신호를 공급하기 위한 신호배선 등을 구비하게 된다.
LCD는 화소 단위를 이루는 액정셀의 형성 공정을 동반하는 패널 상판 및 하판의 제조공정과, 액정 배향을 위한 배향막의 형성 및 러빙(Rubbing) 공정과, 상판 및 하판의 합착 공정과, 합착된 상판 및 하판 사이에 액정을 주입하고 봉지하는 공정 등의 여러 과정을 거쳐 완성되게 된다. 여기에서 하판의 제조공정은 기판상에 전극 물질, 반도체층 및 절연막의 도포와 에칭 작업을 통한 TFT의 형성과 기타 전극부의 형성 과정을 포함한다.
그리고, 액정 주입 및 봉지 공정을 거친 다음, 액정 패널의 IPT(In Process Test)를 수행하게 된다.
이는, 완성된 액정 패널내의 단선 등으로 인한 불량을 검사하기 위해 수행하게 된다.
도 1은 종래에 따른 액정표시장치용 어레이 패널의 구조를 개략적으로 도시한 도면이다. 이에 도시한 바와 같이, 액정표시장치의 어레이패널은 투명기판(101)의 좌우의 가장자리부분에 게이트쇼팅바(102: gate shorting bar)와 상기 게이트쇼팅바(102)에서 분기하여 게이트패드(103: gate pad)가 복수개 형성되며, 상기 게이트패드(103)에 연결되는 게이트라인(104)이 일체형으로 형성된다.
또한, 상기 투명기판(101)의 상하의 가장자리부분에 데이터쇼팅바(105: data Shorting bar)가 형성되고, 상기 데이터쇼팅바(105)에서 분기하여 데이터패드(106)가 다수개 형성되고, 상기 데이터패드(106)에 연결되는 데이터라인(107)이 상기 게 이트라인(104)과 교차하여 매트릭스 상으로 형성된다.
도 2는 종래에 따른 액정표시장치의 어레이 패널에 형성된 패드 패턴의 형태를 도시한 도면이다. 이에 도시된 바와 같이, 상기 데이터 또는 게이트 패드(202)와 상기 데이터 또는 게이트 쇼팅바(201)는 상기 데이터 또는 게이트 라인(203)을 형성할 때 동시에 패터닝하여 일체형으로 형성된다.
상기와 같이 액정표시장치에 데이터 쇼팅바(105) 및 게이트 쇼팅바(102)를 구성하는 것은 액정표시장치의 제조공정 진행시의 IPT(In Process Test)하고, 정전기 발생으로 인한 패널의 파손 방지 역할을 하게 된다.
도 3a 내지 3c는 종래에 따른 액정표시장치의 쇼팅바를 제거하는 공정방법을 나타낸 도면이다. 도 3a에 도시된 바와 같이, 먼저 하부기판과 상부기판이 대면되도록 합착된 패널을 스크라이빙 라인을 따라 스크라이빙(Scribing) 및 브레이킹(Breaking) 공정을 수행한다.
여기서, 스크라이빙 또는 브레이킹 공정시 절삭기구 예를 들면, 다이아몬드 휠(Diamod Wheel)에 의해 각각의 TFT 어레이들이 분리되게끔 액정패널이 스크라이빙된다. 이 때, 다이아몬드 휠은 스크라이빙선을 따라 상/하부기판을 스크라이빙하게 된다.
상기 스크라이빙 공정 후에 모세관 현상이나 액정패널의 내부와 외부의 압력차를 이용하여 액정을 주입하여 액정층(도시하지 않음)을 형성하게 된다.
이어서, 액정 주입후 액정 패널을 봉합하게 되고, 에이징(Aging)을 수행한다.
그리고, 자동검사장비(Auto Probe)를 이용하여 액정패널 한 개씩 각각 검사한다. 자동 검사 과정에서는 완성된 액정패널의 화면에 테스트(Test) 패턴을 띄우고 불량화소의 유무를 탐지하여 불량화소가 발견되었을 때 이에 대한 리페어 작업을 행하게 된다.
액정패널의 불량에는 화소셀 별 색상 불량, 휘점(항상 켜져 있는 셀), 암점(항상 꺼져 있는 셀) 등의 점 결함과, 인접한 데이터 라인간의 단락(Short)으로 인해 발생하는 선 결함(Line Defect) 등이 있다.
도 3b에 도시된 바와 같이, 상기 검사 후 그라인딩(Grinding) 공정을 수행한다. 여기서, 상기 그라인딩 공정은 쇼팅바(201)를 제거하고 상부기판과 하부기판의 모서리를 연마시켜 우려되는 파손에 대한 내력을 향상시킨다.
도 3c에 도시된 바와 같이, 상기 그라인딩 공정에 의해 쇼팅바(201)가 제거된 상태의 패널에 모듈을 형성하게 된다.
그러나, 상기와 같은 공정에 의해 쇼팅바를 제거하는 방법은 별도의 그라인딩 공정을 수행하여 쇼팅바를 제거함으로써, 공정 시간이 늘어나 생산성이 떨어지게 된다.
또한, 상기 스크라이빙 공정시 파티클(particle)이 생기게 되어 패널의 불량이 증가하게 되는 문제점이 발생된다.
본 발명은 어레이기판의 IPT(In Process Test)를 위해 형성된 쇼팅바를 일괄 절단하는 액정표시장치의 어레이 기판 및 그 제조방법을 제공함에 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 액정표시장치의 어레이 패널은,
투명 기판 가장자리 부분에 형성된 쇼팅바와;
상기 쇼팅바에서 소정수로 분기하여 필요저항값을 갖도록 소정폭으로 형성된 저항 마진부와;
상기 저항 마진부와 연결되며, 상기 저항 마진부의 폭보다 좁은 소정 패턴으로 형성된 스크라입 라인 마진부과;
상기 스크라입 라인 마진부와 연결되며, 상기 저항 마진부와 같은 소정폭의 패턴으로 형성된 패드부와;
상기 패드부와 연결된 게이트 또는 데이터 라인을 포함하는 점에 그 특징이 있다.
여기서, 특히 상기 쇼팅바는 상기 투명기판의 상하의 가장자리부분에 데이터 쇼팅바와 좌우의 가장자리부분에 게이트쇼팅바로 형성되는 점에 그 특징이 있다.
여기서, 특히 상기 저항 마진부는 1.0㎛±10% 범위의 폭으로 형성되고, 상기 스크라입 라인 마진부는 0.1㎛±10% 범위의 폭으로 형성되는 점에 그 특징이 있다.
또한, 상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 액정표시장치의 어레이 패널은,
투명 기판 가장자리 부분에 형성된 쇼팅바와;
상기 쇼팅바에서 소정수로 분기하여 필요 저항값을 갖도록 소정폭의 패턴으 로 형성된 스크라입 라인 마진부과;
상기 스크라입 라인 마진부와 연결되며, 상기 스크라입 라인 마진부의 폭보다 넓은 패턴으로 형성된 패드부와;
상기 패드부와 연결된 게이트 또는 데이터 라인을 포함하는 점에 그 특징이 있다.
또한, 상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 액정표시장치의 어레이 패널의 제조방법은,
액정 패널의 가장자리에 형성된 스크라입 라인 마진부와 패드부사이의 경계면을 따라 스크라이빙하는 단계와;
상기 스크라이빙 된 패널에 액정을 주입하는 단계와;
액정 주입후 패널을 봉합하고 에이징하는 단계와;
상기 에이징 한후, 패널을 검사하는 단계와;
상기 패널 검사후 모듈을 형성하는 단계를 포함하는 점에 그 특징이 있다.
이와 같은 본 발명에 의하면, 어레이기판의 IPT(In Process Test)를 위해 형성된 쇼팅바를 일괄 절단할 수 있다.
이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다.
도 4는 본 발명에 따른 액정표시장치의 어레이 패널의 패드 구조의 제 1 실시 예를 개략적으로 도시한 도면이다. 이에 도시된 바와 같이, 투명 기판 가장자리 부분에 형성된 쇼팅바(401)와; 상기 쇼팅바(401)에서 소정수로 분기하여 필요저항값을 갖도록 소정폭으로 형성된 저항 마진부(402)와; 상기 저항 마진부(402)와 연 결되며, 상기 저항 마진부(402)의 폭보다 좁은 소정 패턴으로 형성된 스크라입 라인 마진부(403)와; 상기 스크라입 라인 마진부(403)와 연결되며, 상기 저항 마진부(402)와 같은 소정폭의 패턴으로 형성된 패드부(404)와; 상기 패드부(404)와 연결된 게이트 또는 데이터라인(405)를 포함하여 구성된다.
여기서, 특히 상기 쇼팅바(401)는 상기 투명기판의 상하의 가장자리 부분에 데이터쇼팅바와 좌우의 가장자리부분에 게이트쇼팅바로 형성되는 점에 그 특징이 있다.
따라서, 상기 투명기판의 좌우 가장자리부분의 게이트 쇼팅바, 게이트 저항 마진부, 게이트 스크라입 라인 마진부, 게이트 패드부 및 게이트 라인은 연결된 일체형 패턴으로 형성된다.
이때 게이트쇼팅바, 게이트패드, 게이트패드에서 분기하는 게이트라인 등의 형성방법은, 상기 투명기판 위에 금속막을 증착한 후, 상기 금속막 위에 포토레지스트(photo-resist)를 도포하고, 소정의 패턴을 갖는 노광 마스크를 이용하여 노광 현상한다. 상기 현상된 패턴에 따라 금속막을 소정의 에천트를 사용하여 에칭한 후 금속막위에 남아있는 포토레지스트를 제거함으로써 만들어진다.
또한, 상기 투명기판의 상하의 가장자리부분의 데이터 쇼팅바, 데이터 저항 마진부, 데이터 스크라입 라인 마진부, 데이터 패드부 그리고 데이터 라인이 패턴은 일체형 패턴으로 형성된다.
상기 설명한 공정에서 바람직하게는 데이터쇼팅바, 데이터 저항 마진부, 데이터 스크라입 라인 마진부, 데이터패드 및 데이터쇼팅라인을 함께 형성할 수 있다 (도시되지 않음).
상기 각각의 쇼팅바에서 분기되어 형성된 게이트 저항 마진부 및 데이터 저항 마진부의 패턴은 전압 인가시 필요저항값을 가질 수 있게 1.0㎛±10% 범위의 폭으로 형성하고, 상기 각 저항 마진부(402)에 연결된 스크라입 라인 마진부(403)는 0.1㎛±10% 범위의 폭을 갖는 패턴으로 형성한다.
상기 도 4와 같은 패턴으로 형성된 쇼팅바를 제거하는 방법에 대해 설명하기로 한다.
도 5는 본 발명에 따른 액정표시장치의 쇼팅바를 제거하는 공정방법의 제 1 실시 예를 도시한 도면이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 먼저 상기 쇼팅바(401)가 형성된 하부기판과 상부기판이 대면되도록 합착된 패널의 스크라이빙(Scribing) 공정을 수행한다.
보다 상세하게는, 상기와 같이 패턴된 상기 스크라입 라인 마진부(403), 상기 저항 마진부(402) 및 쇼팅바(401)를 포함한 부분을 각각의 TFT 어레이들이 분리되게끔 다이아몬드 휠은 스크라이빙선을 따라 상/하부기판을 스크라이빙하게 된다.
여기서, 상기 스크라이빙 공정시의 절삭기구는 상기 스크라이빙 휠 뒤에 에어 나이프(air knife)가 설치된 상하 양날 방식을 적용하므로써 스크라이빙 진행 시 발생되는 메탈성 파티클을 제거하게 된다.
상기 스크라이빙 공정 후에 모세관 현상이나 액정패널의 내부와 외부의 압력차를 이용하여 액정을 주입하여 액정층(도시하지 않음)을 형성하게 된다.
이어서, 액정 주입후 액정 패널을 봉합하게 되고, 에이징(Aging)을 수행한 다.
그리고, 자동검사장비(Auto Probe)를 이용하여 액정패널 한 개씩 각각 검사한다. 자동 검사 과정에서는 완성된 액정패널의 화면에 테스트(Test) 패턴을 띄우고 불량화소의 유무를 탐지하여 불량화소가 발견되었을 때 이에 대한 리페어 작업을 행하게 된다.
액정패널의 불량에는 화소셀 별 색상 불량, 휘점(항상 켜져 있는 셀), 암점(항상 꺼져 있는 셀) 등의 점 결함과, 인접한 데이터 라인간의 단락(Short)으로 인해 발생하는 선 결함(Line Defect) 등이 있다.
그리고, 쇼팅바(401), 상기 저항 마진부(402), 스크라입 라인 마진부(403)가 제거된 상태의 패널에 모듈을 형성하게 된다.
따라서, 상기와 같이 형성된 패턴의 쇼팅바를 제거하는 방법은 추후에 수행되는 그라인딩(grinding) 공정을 생략하게 된다.
한편, 상기 도 4와 같은 패턴으로 형성된 패드의 쇼팅바를 제거하는 방법은, 액정 주입형 액정표시장치의 공정뿐만 아니라 상판과 하판이 합착된 패널의 소정 패턴 스크라이빙을 수행한 후, 순차적으로 패널의 봉합, 에이징, 검사, 모듈을 수행하는 액정 드롭형 액정표시장치의 공정에도 적용하여 그라인딩 공정을 생략할 수 있다.
또한, 도 6은 본 발명에 따른 액정표시장치의 어레이 패널의 패드 구조의 제 2 실시 예를 개략적으로 도시한 도면이다. 이에 도시된 바와 같이, 투명 기판 가장자리 부분에 형성된 쇼팅바(601)와; 상기 쇼팅바(601)와 연결되며, 필요 저항값을 갖도록 소정폭의 패턴으로 형성된 스크라입 라인 마진부(602)과; 상기 스크라입 라인 마진부(602)와 연결되며, 상기 스크라입 라인 마진부(602)의 폭보다 넓은 패턴으로 형성된 패드부(603)와; 상기 패드부(603)와 연결된 게이트 또는 데이터라인(604)를 포함하여 구성된다.
여기서는 상기 스크라입 라인 마진부(602)의 패턴은 0.1㎛±10% 범위의 폭을 갖으면서 필요저항값을 갖을 수 있도록 길이를 좀 더 길게 형성한다.
도 7은 본 발명에 따른 액정표시장치의 쇼팅바를 제거하는 공정방법의 제 2 실시 예를 도시한 도면이다. 도 7에 도시된 바와 같이, 먼저 상기 쇼팅바(601)가 형성된 하부기판과 상부기판이 대면되도록 합착된 패널의 스크라이빙(Scribing) 공정을 수행한다.
보다 상세하게는, 상기와 같이 패턴된 상기 스크라입 라인 마진부(602) 및 쇼팅바(601)를 포함한 부분을 각각의 TFT 어레이들이 분리되게끔 다이아몬드 휠은 스크라이빙선을 따라 상/하부기판을 스크라이빙하게 된다.
여기서, 상기 스크라이빙 공정시의 절삭기구는 상기 스크라이빙 휠 뒤에 에어 나이프(air knife)가 설치된 상하 양날 방식을 적용하므로써 스크라이빙 진행 시 발생되는 메탈성 파티클(particle)을 제거하게 된다.
여기서, 이하 수행되는 공정은 상기 도 5에 설명된 바를 참조로 생략하기로 한다.
한편, 상기 도 6과 같은 패턴으로 형성된 쇼팅바를 제거하는 방법은, 액정 주입형 액정표시장치의 공정뿐만 아니라 상판과 하판이 합착된 패널의 소정 패턴 스크라이빙을 수행한 후, 순차적으로 패널의 봉합, 에이징, 검사, 모듈을 수행하는 액정 드롭형 액정표시장치의 공정에도 적용하여 그라인딩 공정을 생략할 수 있다.
이와같이 어레이기판의 IPT(In Process Test)를 위해 형성된 쇼팅바를 일괄 절단하여 그라인딩 공정을 생략할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
이상의 설명에서와 같이 본 발명에 따른 액정표시장치의 어레이 기판 및 그 제조방법은 어레이기판의 IPT(In Process Test)를 위해 형성된 쇼팅바를 일괄 절단하여 그라인딩 공정을 생략할 수 있다.
또한, 스크라이빙 공정시 에어 나이프를 스크라입 휠의 뒤에 설치하여 발생되는 메탈 파티클을 제거할 수 있다.

Claims (5)

  1. 투명 기판 가장자리 부분에 형성된 쇼팅바와;
    상기 쇼팅바에서 분기하여 형성된 저항 마진부와;
    상기 저항 마진부와 연결되며, 상기 저항 마진부의 폭보다 좁은 패턴으로 형성된 스크라입 라인 마진부와;
    상기 스크라입 라인 마진부와 연결되며, 상기 저항 마진부와 같은 폭의 패턴으로 형성된 패드부와;
    상기 패드부와 연결된 게이트 또는 데이터 라인을 포함하고,
    상기 쇼팅바, 상기 저항 마진부, 상기 스크라입 라인 마진부 및 상기 패드부는 일체형 패턴으로 형성되고, 상기 저항 마진부는 1.0㎛±10% 범위의 폭으로 형성되고, 상기 스크라입 라인 마진부는 0.1㎛±10% 범위의 폭으로 형성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 어레이 패널.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 쇼팅바는 상기 투명기판의 상하의 가장자리부분에 데이터 쇼팅바와 좌우의 가장자리부분에 게이트쇼팅바로 형성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 어레이 패널.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
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