KR101066487B1 - 씰 패턴 형성 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 코너부 마진을 최소화하고, 씰 패턴의 선폭에 관계없이 단선을 회피할 수 있는 씰 패턴 형성 방법에 관한 것으로, 각각 네 변을 갖는 직사각형의 복수개의 액정 패널이 정의된 기판을 준비하는 단계와, 상기 복수개의 액정 패널의 네 변의 각각에 스크라이빙 라인을 정의하는 단계와, 상기 동일 선상의 액정 패널의 반분된 영역을 지나가는 제 1 씰 패턴을 드로잉하는 단계와, 상기 제 1 씰 패턴과 인접하여 출발하여 상기 제 1 씰 패턴과 교차하여 지나가도록 제 2 씰 패턴을 드로잉하는 단계 및 상기 제 1 씰 패턴에서 지나가지 않은 액정 패널의 나머지 반분된 영역을 지나가는 제 3 씰 패턴을 드로잉하는 단계를 포함하여 이루어짐을 특징으로 한다.
타일링(tiling) 액정 표시 장치, 씰 패턴(seal pattern), 댐 패턴(dam pattern), 모서리(코너부), 직진성, 표시 영역, 비표시 영역

Description

씰 패턴 형성 방법{Method for Forming Seal Pattern in Tiling Liquid Crystal Display Device}
도 1은 일반적인 액정표시장치용 액정 셀 제조 공정을 단계별로 도시한 공정 순서도
도 2는 스크린 인쇄법을 이용한 씰 패턴 제조 공정을 나타낸 도면
도 3은 디스펜싱법을 이용한 씰 패턴 제조 공정을 나타낸 도면
도 4는 종래의 액정 표시 장치에 대한 단면도
도 5는 종래의 4면 타일링 액정 표시 장치를 나타낸 평면도
도 6은 도 5의 P 영역을 확대한 평면도
도 7은 단위 액정 패널에 격자형 씰 패턴을 형성한 모습을 나타낸 평면도
도 8은 액정 패널이 복수개 정의된 모기판 상에 격자형 씰 패턴을 형성한 모습을 나타낸 평면도
도 9는 격자형 씰 패턴의 코너부의 모습을 나타낸 확대도
도 10은 격자형 씰 패턴의 단선 형태를 나타낸 도면
도 11은 씰 패턴을 끊김없이 형성시 코너부의 씰 패턴의 모습을 나타낸 확대도
도 12a는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 씰 패턴 형성 방법을 나타낸 도면
도 12b는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 씰 패턴 형성 후, 단선 발생 부위를 나타낸 도면
도 13은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 씰 패턴 형성 방법 및 단선 발생 부위를 나타낸 도면
도 14는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 씰 패턴 형성 방법 및 단선 발생 부위를 나타낸 도면
도 15는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 씰 패턴 형성 방법 및 단선 발생 부위를 나타낸 도면
*도면의 주요 부분에 대한 부호 설명*
300 : 기판 310 : 씰 패턴
320 : 그라인딩 라인 330 : 씰 패턴
350 : 단선 360 : 디스펜서
본 발명은 액정 표시 장치에 관한 것으로 특히, 코너부 마진을 최소화하고, 씰 패턴의 선폭에 관계없이 단선을 회피할 수 있는 씰 패턴 형성 방법에 관한 것이다.
정보화 사회가 발전함에 따라 표시 장치에 대한 요구도 다양한 형태로 점증하고 있으며, 이에 부응하여 근래에는 LCD(Liquid Crystal Display Device), PDP(Plasma Display Panel), ELD(Electro Luminescent Display), VFD(Vacuum Fluorescent Display) 등 여러 가지 평판 표시 장치가 연구되어 왔고, 일부는 이미 여러 장비에서 표시 장치로 활용되고 있다.
그 중에, 현재 화질이 우수하고 경량, 박형, 저소비 전력의 특징 및 장점으로 인하여 이동형 화상 표시 장치의 용도로 CRT(Cathode Ray Tube)를 대체하면서 LCD가 가장 많이 사용되고 있으며, 노트북 컴퓨터의 모니터와 같은 이동형의 용도 이외에도 방송 신호를 수신하여 디스플레이하는 텔레비젼 및 컴퓨터의 모니터 등으로 다양하게 개발되고 있다.
이와 같은 액정 표시 장치가 일반적인 화면 표시 장치로서 다양한 부분에 사용되기 위해서는 경량, 박형, 저 소비 전력의 특징을 유지하면서도 고정세, 고휘도, 대면적 등 고품위 화상을 얼마나 구현할 수 있는가에 관건이 걸려 있다고 할 수 있다.
일반적인 액정 표시 장치는, 화상을 표시하는 액정 패널과 상기 액정 패널에 구동 신호를 인가하기 위한 구동부로 크게 구분될 수 있으며, 상기 액정 패널은 일정 공간을 갖고 합착된 제 1 및 제 2 유리 기판과, 상기 제 1 및 제 2 유리 기판 사이에 주입된 액정층으로 구성된다.
여기서, 상기 제 1 유리 기판(TFT 어레이 기판)에는 일정 간격을 갖고 일 방향으로 배열되는 복수개의 게이트 배선과, 상기 각 게이트 배선과 수직한 방향으로 일정한 간격으로 배열되는 복수개의 데이터 배선과, 상기 각 게이트 배선과 데이터 배선이 교차되어 정의된 각 화소 영역에 매트릭스 형태로 형성되는 복수개의 화소 전극과 상기 게이트 배선의 신호에 의해 스위칭되어 상기 데이터 배선의 신호를 각 화소 전극에 전달하는 복수개의 박막 트랜지스터가 형성된다.
그리고, 제 2 유리 기판(칼라 필터 기판)에는, 상기 화소 영역을 제외한 부분의 빛을 차단하기 위한 차광층과, 칼라 색상을 표현하기 위한 R, G, B 칼라 필터층과 화상을 구현하기 위한 공통 전극이 형성된다.
상기 일반적인 액정 표시 장치의 구동 원리는 액정의 광학적 이방성과 분극 성질을 이용한다. 액정은 구조가 가늘고 길기 때문에 분자의 배열에 방향성을 갖고 있으며, 인위적으로 액정에 전기장을 인가하여 분자 배열의 방향을 제어할 수 있다.
따라서, 상기 액정의 분자 배열 방향을 임의로 조절하면, 액정의 분자 배열이 변하게 되고, 광학적 이방성에 의하여 상기 액정의 분자 배열 방향으로 빛이 굴절하여 화상 정보를 표현할 수 있다.
한편, 근래에 있어, 점점 액정 표시 장치가 대면적화되는 추세에 상응하여, 단위 패널의 크기가 커질 수 있는 데에는 제한이 있으므로, 대면적 액정 표시 장치를 구현할 경우, 복수개의 패널을 타일링(tiling)하여 배치함으로써 하나의 표시를 행하는 타일링 액정 표시 장치(tiling Liquid Crystal Display Device)가 제안되고 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 종래의 액정 표시 장치 및 타일링 액정 표시 장치를 설명하면 다음과 같다.
도 1은 일반적인 액정표시장치용 액정 셀 제조 공정을 단계별로 도시한 공정 순서도이다.
일반적인 액정표시장치용 액정 셀 제조 공정은 도 1과 같이, 먼저, 박막 트랜지스터 및 박막 트랜지스터와 연결된 화소 전극을 가지는 제 1 기판과, 컬러 필터 및 컬러 필터를 덮는 영역에 형성된 공통 전극을 가지는 제 2 기판을 구비(st1)한다.
이어, 상기 제 1, 제 2 기판의 화소 전극 및 공통 전극을 덮는 영역에 제 1, 제 2 배향막을 각각 형성(st2)한다.
이 단계에서는, 고분자 박막의 도포(coating)와 러빙(rubbing)공정을 포함한다. 상기 고분자 박막은 통상 배향막이라 하고, 제 1, 제 2 기판 상의 전체에 균일한 두께로 형성되어햐 하고, 러빙 또한 균일해야 한다.
상기 러빙은 액정의 초기 배열 방향을 결정하는 주요한 공정으로, 상기 배향막의 러빙에 의해 정상적인 액정의 구동이 가능하고, 균일한 표시(display) 특성을 갖게 한다.
일반적으로, 상기 고분자 박막 물질로는 유기 물질인 폴리이미드(poly-imide)계 물질이 주로 이용되고 있다.
이어, 상기 제 1, 제 2 기판 중 어느 한 기판 상에 씰 패턴(seal pattern)을 형성(st3)한다.
액정 셀에서 씰 패턴은 액정 주입을 위한 셀 갭 형성과 주입된 액정이 누설되는 것을 방지하는 두 가지 기능을 하며, 열 경화성 또는 UV(Ultra Violet) 경화성 수지로 이루어진 씰런트(sealant)에 소정의 유리 섬유(glass fiber)를 혼합해서 사용한다.
상기 씰 패턴을 형성하는 방법으로는 스크린 인쇄법(screen printing)과 디스펜싱(dispensing)법이 이용된다.
이어, 상기 제 1, 제 2 기판 중 어느 한 기판 상에 스페이서를 산포(st4)한다.
이러한 스페이서는 제 1, 제 2 기판 사이의 셀 갭을 정밀하고 균일하게 유지하기 위한 목적으로 이용되므로, 이 단계에서는 스페이서를 균일한 밀도로 산포해야 하며, 산포 방식은 크게 알코올 등에 스페이서를 혼합하여 분사하는 습식 산포법과 스페이서만을 산포하는 건식 산포법으로 나눌 수 있다. 이 때의 스페이서는 볼(ball) 형상의 스페이서이고, 경우에 따라 소정 위치에 고착된 칼럼 스페이서를 형성하여 균일성을 얻을 수 있다.
한 예로, 상기 씰 패턴과 스페이서는 서로 다른 기판에 형성하며, 씰 패턴은 비교적 평탄화 특성이 좋은 제 2 기판 상에, 스페이서는 하부 기판을 이루는 제 1 기판 상에 형성할 수 있다.
이어, 제 1, 제 2 기판을 합착(st5)한다. 이 때, 상기 제 1, 제 2 기판의 합착 공정은 각 기판의 설계시 주어지는 마진(margin)에 의해 결정되는데, 두 기판의 합착 오차 범위를 벗어나면, 빛이 새어나오게 되며 액정 셀의 구동시 원하는 화질 특성을 기대할 수 없기 때문에, 보통 수 ㎛의 정밀도가 요구된다.
이어, 합착된 두 기판을 셀 단위로 절단(st6)한다.
상기 셀 절단 공정은 유리 기판보다 경도가 높은 다이아몬드 재질의 펜으로 기판 표면에 절단선을 형성하는 스크라이브(scribe) 공정과 힘을 가해 절단하는 브레이크 공정으로 이루어진다.
이어, 셀 단위로 절단된 두 기판 사이에 액정을 개재하는 액정 공정(st7)을 진행한다.
액정 셀은 수백 ㎠의 면적에 수 ㎛의 갭을 갖는다. 따라서, 이런 구조의 셀에 효과적으로 액정을 주입하는 방법으로는 셀 내외의 압력차를 이용한 진공 주입법이 가장 널리 이용된다. 한편, 근래에는 대면적의 액정 표시 장치 형성에 용이하도록 액정 적하방식으로 일측 기판에 액정을 적하한 후, 두 기판을 합착하는 방식도 알려져 있다.
도시되지 않았지만, 액정을 주입한 다음에는, 액정 주입구를 봉지(封止)하는 공정이 이어지고, 그 다음에는 품질 검사를 거쳐 선별된 액정 셀의 외측에 편광판을 부착하고, 구동 회로를 연결하여 액정 표시 장치로 완성하는 단계가 이어진다.
이하, 일반적인 씰 패턴 형성 방법에 대해 설명한다.
도 2는 스크린 인쇄법을 이용한 씰 패턴 제조 공정을 나타낸 도면이다.
도 2와 같이, 스크린 인쇄법을 이용한 씰 패턴 제조 공정은, 기판(10) 상에 소정의 패턴이 형성된 스크린(12)을 배치한 다음, 고무밀대(14)를 이용하여 스크린(12) 상의 패턴을 기판(10)에 인쇄하여 씰 패턴(16)을 형성하는 것이다. 이 때, 상기 씰 패턴(16)의 일측에 오픈 영역으로 이루어진 액정 주입구(18)를 형성하는 단계가 포함된다.
좀 더 상세히 설명하면, 본 공정에서는 열경화성 수지로 이루어진 씰런트 (sealant)를 스크린(12)을 통해 기판에 인쇄하는 공정과, 레벨링(leveling)을 위해 씰런트(sealant)에 함유되어 있는 용매를 증발시키는 건조 공정을 포함한다.
실질적으로, 상기 씰 패턴(16)의 두께치는 제품의 셀 갭과 밀접한 관계를 가지고 있기 때문에, 씰 패턴(16)의 두께와 높이의 균일도는 매우 중요한 공정 관리 항목이 된다.
상술한 스크린 인쇄법은 공정의 편의성이 높기 때문에 현재 가장 일반적인 방법이 되고 있다. 그러나, 스크린 인쇄법은 기판의 대면적화에 따라 대응하기 어려운 단점이 있다.
즉, 기판의 사이즈에 대응되는 스크린이 요구되며, 상기 스크린 전면에 씰런트(sealant)가 함유된 용매를 뿌려야 함으로, 실제로 기판의 외곽 영역에 대응되는 아주 작은 부위에 씰 패턴이 형성됨에 불구하고, 요구되는 씰런트의 양이 많고, 씰 패턴 형성 후, 버리는 씰런트의 양이 많아, 재료 사용 측면에서 대면적에는 대응하기 어려운 것이다.
상술한 스크린 인쇄법의 단점을 보완하기 위해, 원하는 위치에만 선택적으로 씰 패턴을 형성할 수 있는 주사 방식의 디스펜싱법이 점차 사용되고 있다.
도 3은 디스펜싱법을 이용한 씰 패턴 제조 공정을 나타낸 도면이다.
도 3과 같이, 디스펜싱법을 이용한 씰 패턴 제조 공정은 스테이지(20) 상에 기판(22)을 배치하고, 기판(22) 상에 디스펜서(24)를 이용하여 씰 패턴(26)을 형성하는 것이다.
상기 디스펜싱법은 주사기(injector)와 같은 원리를 이용하여, 디스펜서(24) 에 씰런트(미도시)를 채우고 소정의 압력으로 원하는 폭 및 두께로 상기 테이블(20) 또는 디스펜서(24)를 이동하여 기판(22) 상에 씰 패턴(26)을 형성한다.
한편, 씰 패턴을 이루는 씰런트 물질에는 수지(resin) 성분 외에 두 기판 사이의 갭을 유지하는 지지대 역할을 위해 패턴 유지성을 갖는 유리 섬유(glass fiber)가 소정량 혼합된다.
그러나, 유리 섬유(glass fiber)가 혼합된 씰런트를 이용하여 씰 패턴의 제조 공정을 진행하게 되면, 씰런트에 유리 섬유를 섞기 위한 블렌딩(blending) 공정에서 기포 불량이 발생하기 쉽고, 디스펜싱법 이용시 디스펜서의 노즐부 수명이 단축되어, 주기적으로 디스펜서의 노즐을 교체해주어야 한다는 문제점이 있었다.
도 4는 종래의 액정 표시 장치에 대한 단면도이다.
도 4와 같이, 종래의 액정 표시 장치는, 제 1, 제 2 기판(30, 50)이 서로 대향되게 배치되어 있고, 상기 제 1 기판(30) 내측면에는 게이트 전극(32), 반도체층(34), 소오스 전극(36), 드레인 전극(38)으로 이루어진 박막 트랜지스터(T)가 형성되어 있고, 상기 박막 트랜지스터(T)를 덮는 영역에는 드레인 전극(38)을 일부 노출시키는 드레인 콘택홀(40)을 가지는 보호층(42)이 형성되어 있다. 보호층(42) 상부에는 드레인 콘택홀(40)을 통해 드레인 전극(38)과 연결되는 화소 전극(44)이 형성되어 있고, 화소 전극(44)을 포함한 제 1 기판(30)의 전면을 덮도록 제 1 배향막(46)이 형성되어 있다.
그리고, 제 2 기판(50)의 내측면에는, 전술한 제 1 기판(30)의 박막 트랜지스터(T)와 중첩된 위치에 블랙 매트릭스(52)가 형성되어 있고, 블랙 매트릭스(52) 을 포함한 제 2 기판(50) 상에는 컬러 필터층(54)이 형성되어 있으며, 컬러 필터층(54)의 상부에는 공통 전극(56) 및 제 2 배향막(58)이 차례대로 전면에 걸쳐 형성되어 있다.
상기 제 1, 제 2 배향막(46, 58)은 화면을 구현하는 영역으로 정의되는 표시 영역(I) 내 위치하고, 상기 화소 전극(44) 및 공통 전극(56)은 도면으로 제시하지 않았지만 두 기판을 전기적으로 연결시키는 부분에서는 비표시 영역(Ⅱ)까지 연장 형성될 수 있다.
상기 제 1, 제 2 기판(30, 50)의 표시 영역(Ⅰ) 외측부에는 두 기판을 합착시키는 씰 패턴(60)이 형성되어 있고, 상기 씰 패턴(60) 내부에는 액정층(70)이 개재되어 있다.
도 5는 종래의 4면 타일링 액정 표시 장치를 나타낸 평면도이며, 도 6은 도 5의 P 영역을 확대한 평면도이다.
도 5와 같이, 종래의 4면 타일링 액정 표시 장치(Tiling Liquid Crystal Display Device)는 복수개의 패널(100a, 100b, 100c, 100d)이 서로 접하도록 각각 A, B, C, D 영역에 타일링(tiling)하여 배치한다. 이 때, 복수개의 패널(100a, 100b, 100c, 100d)에는 각각 외곽부분에 게이트 구동부(81a, 81b, 81c, 81d), 소오스 구동부(82a, 82b, 82c, 82d)가 구비되며, 각 구동부들은 컨트롤러(미도시)에서 제어하여, 서로 접하여 형성된 복수개의 패널들(100a, 100b, 100c, 100d)이 하나의 표시를 행한다.
예를 들어, A 영역에 형성된 제 1 패널(100a)에 대해 설명한다.
상기 제 1 패널(100a)의 표시 영역(점선 안쪽 영역)에는 박막 트랜지스터 어레이가 형성되며, 비표시 영역에는 제 1 게이트 구동부(81a), 제 1 소오스 구동부(82a)가 형성되는 제 1 하부 기판(70a)과, 상기 박막 트랜지스터 어레이에 대응되어 컬러 필터 어레이가 형성되는 제 1 상부 기판(80a) 및 상기 제 1 상부 기판(80a)과 제 1 하부 기판(70a) 사이에 형성되는 액정층(미도시)을 포함하여 이루어진다.
상기 제 1 패널(100a)과 마찬가지로, 제 2 패널(100b), 제 3 패널(100c), 제 4 패널(100d)이 형성되며, 각각 구동부가 형성되지 않은 패널의 부분들이 접하여 4면 타일링 액정 표시 장치를 이룬다.
여기서, 설명되지 않은 점선은, 점선 안쪽이 표시 영역(표시 영역)을 가리키고, 점선 외부가 비표시 영역을 가리키는 것으로, 표시 영역과 비표시 영역의 경계를 나타낸 것이다.
도 6과 같이, 4면 타일링 액정 표시 장치에서, 4개의 액정 패널(100a, 100b, 100c, 100d)이 모두 접하는 P 영역에서는, 각 액정 패널의 코너(corner)부가 만난다. 이 때, 상기 P 영역에 위치한 각 패널의 씰 패턴(61a, 61b, 61c, 61d)의 형상은 라운딩(rounding) 형상이다.
이 경우, 씰 패턴의 형성 공정은 변과 변 사이에서 끊지 않고, 1회에 형성이 이루어진다. 즉, 디스펜서가 기판에 접촉한 후, 일 변에서 직선형으로 씰 라인의 드로잉(drawing)이 이루어지다가, 다음 변의 씰 라인 형성을 위해, 디스펜서 또는 상기 기판이 장착된 스테이지의 방향을 틀어, 상기 디스펜서에 다음 변이 대응되어 지도록 하며, 계속적으로 다음 변에 대한 씰 라인을 드로잉하는데, 이 때, 일변과 다음 변 사이의 위치한 모서리(코너부)에서, 디스펜서 또는 스테이지의 방향을 틈과 동시에 기판에 접촉되어 있던 디스펜서가 라운딩 형상의 씰 라인을 도시하게 되는 것이다.
상술한 바와 같이, 모서리에서 라운딩 형상을 갖는 씰 라인을 형성한 후, 두 기판을 합착하면, 합착 후 상기 씰 라인이 양측으로 소정 간격 퍼지게 되어 씰 패턴으로 정의되는데, 이 경우 모서리에서 씰 패턴이 도 6과 같이, 표시 영역로 침투해 들어가는 현상이 발생할 수 있다.
상기와 같은 종래의 액정 표시 장치 및 타일링 액정 표시 장치는 다음과 같은 문제점이 있다.
종래 액정 표시 장치의 씰 패턴은 단위 패널당 1회에 디스펜싱(dispensing) 또는 인쇄(printing)하여 형성하였다.
일반적으로, 대면적에 주로 이용되는 디스펜싱법의 경우, 4변에서는 드로잉(drawing)시 각각 직진성을 가진다. 그러나, 디스펜서가 소정의 변에서 드로잉을 한 후, 다음 변을 지나기 위해 변과 변 사이의 모서리(corner)에 대응될 때는, 디스펜서 또는 기판이 장착된 스테이지가 방향 전환을 하게 되고, 이 때에, 디스펜서(dispenser)로부터 라운딩 형상의 씰 라인(seal line)이 모서리에 드로잉(drawing)된다.
이 경우, 모서리에 라운딩된 씰 패턴의 소정 양은 상대적으로 직선형에 비해 표시 영역에 더 인접하여 있기 때문에, 액정 패널의 표시 영역으로 흘러 들어갈 위험이 있고, 이와 같이, 표시 영역으로 들어간 씰 라인은 표시 영역 내의 액정과 반응하여 표시에 이상을 일으킬 수 있다.
한편, 상술한 1회의 디스펜싱법으로 씰 라인이 드로잉된 액정 패널을 복수개 접합하여 타일링 액정 표시 장치를 형성할 경우에는, 패널간 접합부에서는 씰 패턴을 포함한 비표시 영역으로 작용하는 영역들이, 패널의 외곽부에 비해 이중으로 연속되게 되어, 씸(seam: 패널간 이음매) 부위로 관측될 위험이 있다.
실제, 패널을 접합하기 전에, 접합이 이루어질 각 패널의 변을 소정 폭 들어가도록 절단하는 공정이 추가된다. 그러나, 패널들의 모서리 인접 영역의 대각선 방향은, 구조적으로 직선 방향의 접합부에 비해서 차지하는 간격이 길고, 각 모서리에 라운딩 형상으로 드로잉된 씰 패턴이 두 기판의 합착의 공정에서 퍼짐성을 갖게 되어 각 표시 영역 내로 일부 더 들어가는 현상이 발생하여, 액정 패널의 각 변에서 직진성을 갖는 타부위에 비해 비표시 영역이 더 늘게 되어, 씸(seam) 부위로 관찰될 위험이 높다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로 코너부 마진을 최소화하고, 씰 패턴의 선폭에 관계없이 단선을 회피할 수 있는 씰 패턴 형성 방법을 제공하는 데, 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 씰 패턴 형성 방법은 각각 네 변을 갖는 직사각형의 복수개의 액정 패널이 정의된 기판을 준비하는 단계와, 상기 복수개의 액정 패널의 네 변의 각각에 스크라이빙 라인을 정의하는 단계와, 상기 동일 선상의 액정 패널의 반분된 영역을 지나가는 제 1 씰 패턴을 드로잉하는 단계와, 상기 제 1 씰 패턴과 인접하여 출발하여 상기 제 1 씰 패턴과 교차하여 지나가도록 제 2 씰 패턴을 드로잉하는 단계 및 상기 제 1 씰 패턴에서 지나가지 않은 액정 패널의 나머지 반분된 영역을 지나가는 제 3 씰 패턴을 드로잉하는 단계를 포함하여 이루어짐에 그 특징이 있다.
상기 제 1, 제 2, 제 3 씰 패턴은 미세 선폭인 것을 특징으로 한다.
상기 제 1, 제 2, 제 3 씰 패턴을 드로잉시 토출량은 1200㎛2이하인 것을 특징으로 한다.
상기 제 1 씰 패턴의 드로잉은 동일선상의 복수개의 액정 패널들에서 각각 일측의 액정 주입구로부터 시작하여, 상기 직사각형의 액정 패널의 1/2 영역의 안쪽을 드로잉하고, 상기 액정 주입구와 대칭되는 타측변의 부위까지 진행되는 것을 특징으로 한다.
상기 씰 패턴의 드로잉은 동일선상의 복수개의 액정 패널들에서 일측변의 1/2 지점에서 시작하여, 상기 직사각형의 액정 패널의 1/2 영역의 안쪽을 드로잉하고, 상기 일측변과 대응되는 타측변의 부위의 1/2 지점까지 진행되는 것을 특징으로 한다.
상기 제 3 씰 패턴의 드로잉은 상기 제 1 씰 패턴과 반대 방향으로 진행되는 것을 특징으로 한다.
또한, 동일한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 씰 패턴 형성 방법은 각각 네 변을 갖는 직사각형의 복수개의 액정 패널이 정의된 기판을 준비하는 단계와, 상기 복수개의 액정 패널의 네 변의 각각에 스크라이빙 라인을 정의하는 단계와, 상기 동일 선상의 액정 패널의 반분된 영역을 지나가는 제 1 씰 패턴을 드로잉하는 단계와, 상기 제 1 씰 패턴과 인접하지 않는 타측의 스크라이빙 라인의 외측에서 출발하여 상기 제 1 씰 패턴과 교차하여 지나가도록 제 2 씰 패턴을 드로잉하는 단계 및 상기 제 1 씰 패턴에서 지나가지 않은 액정 패널의 나머지 반분된 영역을 지나가는 제 3 씰 패턴을 드로잉하는 단계를 포함하여 이루어짐에 그 특징이 있다.
상기 제 1, 제 2, 제 3 씰 패턴을 드로잉시 토출량은 1500㎛2이상인 것을 특징으로 한다.
상기 제 1 씰 패턴의 드로잉은 동일선상의 복수개의 액정 패널들에서 각각 일측의 액정 주입구로부터 시작하여, 상기 직사각형의 액정 패널의 1/2 영역의 안쪽을 드로잉하고, 상기 액정 주입구와 대칭되는 타측변의 부위까지 진행되는 것을 특징으로 한다.
상기 씰 패턴의 드로잉은 동일선상의 복수개의 액정 패널들에서 일측변의 1/2 지점에서 시작하여, 상기 직사각형의 액정 패널의 1/2 영역의 안쪽을 드로잉하고, 상기 일측변과 대응되는 타측변의 부위의 1/2 지점까지 진행되는 것을 특징으로 한다.
상기 제 3 씰 패턴의 드로잉은 상기 제 1 씰 패턴과 동일 방향으로 진행되는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 씰 패턴 형성 방법을 상세히 설명하면 다음과 같다.
일반적으로 단위 액정 패널에 1회의 디스펜싱으로 씰 패턴을 형성하는 방법에서는, 코너부에서 씰 패턴이 라운딩 형상을 갖는다. 이러한 씰 패턴을 갖는 액정 패널을 복수개 접합하여 형성하는 타일링 액정 표시 장치에서는, 이러한 코너부의 라운딩 형상으로 인해 표시 영역 내부로 씰 패턴이 침투되는 현상이 발생하거나, 혹은 코너부들의 접합부, 특히 대각선 방향에서 씰 패턴이 각 단위 패널의 화소 영역에 최인접하기 때문에 비표시 영역인 액정 마진 영역이 크게 되어 씸(seam) 영역으로 관찰되는 문제점이 있다.
이러한 1회의 디스펜싱으로 씰 패턴을 형성하는 방법에서 나타나는 불량을 방지하기 위해 다음과 같은 격자형 씰 패턴 형성 방법이 제기되었다.
격자형 씰 패턴 형성 방법은 단위 액정 패널의 표시 영역 외곽선을 따라 상기 액정 패널의 각 변에 대해 각각 씰 패턴의 드로잉(drawing)을 행하는 방법이다. 즉, 일반적으로 4변을 갖는 액정 패널에 대해 4변 각각에 대해 씰 패턴의 드로잉을 행하여 씰 패턴을 형성하는 방법이다.
이 때, 기판 상에 복수개의 액정 패널이 정의된다면, 인접한 액정 패널간 동일선상에 해당되는 직선에 대해 1회의 드로잉이 적용될 수 있으므로, 씰 패턴 드로잉 수는 절약하여 진행할 수 있다.
이하에서는 격자형 씰 패턴 형성방법을 도면을 참조하여 설명한다.
도 7은 단위 액정 패널에 격자형 씰 패턴을 형성한 모습을 나타낸 평면도이다.
도 7에 도시된 씰 패턴 방법은 단위 패널에 대응되는 격자형 씰 패턴 형성방법으로, 액정 패널을 이루는 일 기판(170)의 네 변에서 각각 일측단에서 타측단의 직선 방향으로 씰 라인(180a, 180b, 180c, 180d, 180e)을 디스펜싱하는 것이다. 이 때, 상기 일 변에 형성하는 씰 라인(180a, 180b)은 동일 선상에 형성하며, 그 사이에 이격되는 공간에 액정 주입구를 정의하여 형성한다.
여기서, 상기 일 기판(170)은 TFT 어레이가 형성되는 하부 기판일 수도 있고, 컬러 필터 어레이가 형성되는 상부 기판일 수도 있다. 상기 기판(170)의 내측부에 상기 씰 라인(180a, 180b, 180c, 180d, 180e)이 형성된다. 실제로 편의상, 상기 씰 라인(180a, 180b, 180c, 180d, 180e)은 하부 기판보다는 평탄성이 유지되는 상부 기판에 주로 형성하고 있다.
이 때, 상기 상하부 기판은 각각 그 중심에 표시 영역이 정의되어 컬러 필터 어레이 및 TFT 어레이가 형성되며, 표시 영역 외곽에 비표시 영역이 정의된다.
상기 씰 라인(180a, 180b, 180c, 180d, 180e)은 상기 표시 영역을 둘러싸는 형상으로 상기 비표시 영역에 형성된다.
여기서는, 상기 기판(170)에 액정 주입구(180a와 180b 사이의 개구부)를 갖는 형상으로 씰 패턴이 정의되어 있으나, 이는 액정 주입 방식이 적용되는 경우에 대한 것이며, 액정 적하 방식을 적용하는 기판에는 상기 액정 주입구없이 4변에 각각 끊기지 않고, 연속되어 직진성을 갖는 씰 패턴(이 경우, 나머지 변과 같이, 180a와 180b가 개구부없이 직선형으로 하나의 씰 패턴으로 연결되어 형성됨)을 형성한다.
도 7에 도시된 바와 같이, 상기 기판(170)이 액정 주입 방식에 적용되는 기판일 경우, 액정 주입구를 갖는 씰 라인(180a, 180b)을 일변에서 형성할 경우, 해당 변에서 디스펜싱 횟수가 1회 증가하여 총 5번의 디스펜싱으로 기판의 씰 패턴이 정의된다. 이에 반해 상기 기판(170)이 액정 적하 방식에 적용되는 기판(도시되지 않음)일 경우, 상기 기판(170)에서 진행되는 디스펜싱 횟수는 각 변에 대응되어 각각 한 번씩 총 4번이 된다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 씰 패턴 형성 방법은 씰 패턴의 직진성을 유지하기 위해, 디스펜서(150)를 기판(170)의 소정의 변에 대응시킨 후, 상기 소정의 변을 직선형으로 드로잉(drawing)한 후, 상기 디스펜서(150)를 상기 기판(170)으로부터 이격한 후, 기판(170)또는 디스펜서(150)를 이동하여 기판(170)의 다음 변에 대해 상기 디스펜서(150)를 대응시킨 후, 다음 변에 대해 직선형으로 드로잉하는 것이다. 즉, 상기 기판(170)은 일반적인 액정 패널을 이루는 일 기판으로, 4변을 갖는 직사각형의 형상이므로, 상기 씰 라인(180a, 180b, 180c, 180d, 180e)의 드로잉을 위한 디스펜싱(150)은 각 기판의 4변마다 각각, 4번 디스펜싱이 이루어지거나, 일변에 액정 주입구가 있을 경우, 5번의 디스펜싱이 이루어진다.
한편, 이러한 액정 패널이 타일링 액정 표시 장치를 이룰 경우에는 도 7에 도시된 점선의 외곽에 인접하여 상기 액정 패널에 스크라이빙 및 브레이킹 공정을 수행한 후, 상기 액정 패널에 액정을 주입하고, 이어, 액정이 주입된 액정 패널을 점선(그라인딩 라인)을 따라 그라인딩(grinding)한다.
도시된 바와 같이, 씰 패턴에 인접하여 그라인딩 라인을 정의하여, 상기 액정 패널로 타일링 액정 표시 장치를 형성하더라도, 각각의 단위 패널이 액정 마진 영역을 구비함으로 인해 코너부의 접합부에서 2배로 액정 마진 영역이 대응되더라도, 각각의 단위 패널에 대해 해당 액정 마진 영역의 폭을 작게 할 수 있어, 씸(seam) 영역이 느껴지지 않도록 한다. 이는 각 변에 드로잉된 씰 패턴이 직선형으로 형성되어, 각 변에 대응되는 스크라이빙 및 브레이킹 라인을 씰 패턴에 상당히 근접하도록 정의할 수 있어, 라운딩을 갖는 일반적인 1회 씰 패턴 형성 방법에 비해 액정 마진 영역을 작게 할 수 있기 때문이다.
도 7에는 그라인딩 라인에 각각의 씰 라인에 인접하여 모두 도시되어 있으나, 구현하고자 하는 타일링 액정 표시 장치가 몇 개의 액정 패널이 접합되어 있는가와, 실제 접합 부위가 해당 패널의 어느 부위에 위치하는가에 따라 선택적으로 그라인딩이 이루어질 수 있다.
예를 들어, 구현하고자 하는 액정 표시 장치가 4면 타일링 액정 표시 장치(tiling LCD)이고, 해당 액정 패널이 4면 타일링 액정 표시 장치의 좌측 상단에 위치할 경우, 접합이 이루어지는 부위는 우측변, 하측변이므로, 해당 변의 씰 패턴(180c, 180a, 180b)의 외곽에 인접하여 그라인딩한다. 이 때, 상기 패널은 씰 라인이 형성된 기판(170)과 이와 대향된 기판(미도시)이 합착된 상태이며, 액정 주입구 부분은 액정 주입 후, 씰 패턴 물질로 봉합(end sealing)한다. 여기서, 해당 패널 의 그라인딩이 이루어지지 않은 씰 패턴 외측 부위는 타일링 후에도 그대로 남아있으며, 각각 해당 패널의 구동부가 형성되는 영역으로 이용된다. 반면, 해당 액정 패널이 우측 상단에 위치할 경우는, 접합이 이루어지는 부위는 좌측변, 하측변이므로, 해당 변의 씰 패턴(180e, 180a, 180b)의 외곽에 인접하여 그라인딩한다.
이하에서는 복수개의 액정 패널이 하나의 기판, 즉, 모기판 상에 정의되었을 경우의 씰 패턴 형성 방법에 대해 살펴본다.
도 8은 액정 패널이 복수개 정의된 모기판 상에 격자형 씰 패턴을 형성한 모습을 나타낸 평면도이다.
도 8과 같이, 격자형 씰 패턴은 모기판(Mother glass, 200) 상에 복수개의 액정 패널이 정의될 경우에도 적용할 수 있다. 이 경우는, 서로 다른 액정 패널일지라도 동일선상으로 액정 패널의 변이 정의된다면, 상기 해당 변에 대해 1회의 디스펜싱을 행한다. 도 8에서는 서로 인접한 2 액정 패널간에 각각의 동일 선상의 가로선, 세로선 디스펜싱이 1회에 행해지고 있다.
도 8에 도시된 격자형 씰 패턴 형성 방법은, 모기판(200)에 대응되어 복수개의 기판이 정의될 때, 각 기판의 표시 영역에 씰 패턴이 정의되도록 상기 모기판(200)에 씰 패턴을 형성하는 방법에 관한 것이다.
먼저, 모기판(200)에 동일 크기의 기판이 형성될 기판 영역(①, ②, ③, ④)을 정의하고, 해당 기판 영역(①, ②, ③, ④)마다 각각 중심부에 표시 영역을 정의하고, 그 외곽에 비표시 영역을 정의한 후, 상기 표시 영역에 각각의 어레이를 형성하는 공정을 진행한다. 이 때, 어레이 공정은 TFT 어레이 또는 컬러 필터 어레 이 공정을 말한다.
여기서, 상기 모기판(200)에 동일한 크기의 액정 패널이 형성되는 예를 든 것은, 단위 액정 패널에 대해 격자형 씰 패턴 형성이 이루어질 경우, 복수개의 액정 패널의 각 변마다 직선형의 디스펜싱이 이루어질 경우, 디스펜싱 횟수가 동일 선상에서도 다수 반복됨을 감안하여, 동일선상의 직선형 드로잉을 1회에 진행하여, 디스펜싱 횟수를 줄이고자 하는 효과를 부각시키기 위함이다.
경우에 따라, 동일하지 않은 크기의 액정 패널도 형성될 수 있으나, 이 경우에는 각 기판 영역이 동일선상에 위치하기 힘들어 디스펜싱 횟수가 감소하는 효과를 얻기 힘들다.
도 8에서의 격자형 씰 패턴 형성 방법은, 가로 하측단부터 차례로 210a, 210b, 210c, 210d의 가로 씰 라인을 드로잉(drawing)하고, 우측 세로단부터 차례로, 210e, 210f, 210g, 210h의 세로 씰 라인을 드로잉(drawing)하여 이루어진다.
따라서, 도 8의 격자형 씰 패턴 형성 방법 또한, 도 8의 격자형 씰 패턴 형성 방법과 마찬가지로, 모기판(200)에서 각각 직선형으로 씰 라인들(210a 내지 210h) 사이에서 기판 영역들이 직사각형으로 정의되게 되어, 씰 라인 모서리(코너부)에서 씰 라인(210a 내지 210h)이 라운딩되는 현상이 발생하지 않게 되어, 합착 후에도 각 씰 라인(210a 내지 210h)의 모서리에서 퍼짐이 일어나더라도, 직진성을 갖는 씰 라인간의 모서리와 표시 영역의 모서리간에 어느 정도의 코너 마진(corner margin)을 갖게 되어, 완성된 씰 패턴이 표시 영역에 침투되는 현상을 완화시키게 된다.
상술한 격자형 씰 패턴 형성 방법이 적용된 액정 패널을 이용하여 타일링 액정 표시 장치를 제조하는 방법에 대해 설명한다.
먼저, 복수개의 TFT 어레이가 서로 소정 간격 이격하여 형성된 제 1 모기판과, 컬러 필터 어레이가 소정 간격 이격하여 형성된 제 2 모기판을 준비한다. 여기서, 상기 어레이 영역의 외곽 중 일정 폭은 각 해당 어레이의 비표시 영역으로 기능하며, 해당 어레이의 내부는 화소 영역으로 기능한다.
이어, 제 1 또는 제 2 모기판 상의 상기 어레이의 외곽선 중 각각의 가로선과 세로선에, 차례로 씰 패턴의 드로잉을 실시한다. 이 때, 드로잉되는 각 씰 패턴들이 어레이의 가장 자리를 이루는 각 변에 대응되도록 하며, 인접한 어레이들간에 동일 가로선 또는 동일 세로선을 하나의 씰 패턴으로 드로잉한다. 이와 같이 동일 선상에 1회로 드로잉하게 되면, 연속성을 꾀할 수 있어, 동일선상에 이격공간을 갖고 씰 패턴을 드로잉 함에 비해 훨씬 안정된 씰 패턴을 얻을 수 있다.
이러한 씰 패턴의 드로잉시 액정 적하 방식이 적용된 경우에는 상기 제 1 또는 제 2 모기판 상에 도 8과 같은 일 라인의 씰 패턴에 이격 공간이 없는 형상으로 형성하고, 액정 주입 방식이 적용된 경우에는 상기 제 1 또는 제 2 모기판 상에 도 7과 같은 형상을 세로 선 또는 가로 선 중 어느 일 라인에 액정 주입구를 정의하여 형성한다.
이어, 상기 제 1 또는 제 2 모기판 중 어느 일 모기판의 표시 영역(어레이 내부 영역)에 스페이서를 형성한다. 이 경우, 스페이서는 볼 스페이서(ball spacer)나 칼럼 스페이서(column spacer) 모두 이용할 수 있다. 볼 스페이서의 형 성은 제 1 또는 제 2 모기판 각각의 어레이 공정 후, 어느 일 모기판에서 산포 공정을 통해 이루어지며, 칼럼 스페이서 형성 공정은 컬러 필터 어레이 공정 중에 감광성 유기 물질의 패터닝을 통해 함께 이루어진다.
이어, 상기 제 1, 제 2 모기판의 각 쌍의 어레이(TFT 어레이, 컬러 필터 어레이)가 서로 대향되도록 합착하여 복수개의 액정 패널을 형성한다.
이어, 상기 복수개의 액정 패널 각각을 구분하도록 각 액정 패널의 씰 패턴의 외곽으로 스크라이빙(scribing) 및 브레이킹(breaking) 공정을 진행하여 단위 액정 패널 단위로 나눈다.
이어, 상기 액정 패널의 주입구에 액정을 주입한다.
이어, 액정 주입구를 씰 패턴 물질을 이용하여 봉지한다.
이어, 상기 각 액정 패널의 소정 변을 그라인딩한다.
이어, 상기 액정 패널의 그라인딩이 이루어진 소정 변을 타 액정 패널과의 접합 부위로 하여 각 액정 패널을 접합한다.
이상에서는 액정 주입 방식의 관점에서 설명되었으나, 액정 적하 방식의 경우에는, 어레이 공정 이후, 일측 기판에 액정을 적하하는 공정을 추가하고, 액정 주입 공정을 제외하여 이루어진다.
여기서, 액정 적하 방식의 경우는 특정의 개구부 없이, 표시 영역의 가장 자리를 이루는 네 변에 소정 간격 이격되어 씰 라인을 형성시, 또는 그 전 공정에서 액정을 상부 기판 또는 하부 기판의 어레이 상에 적하하고, 상하부 기판을 합착한다. 이 경우에는 씰 라인 자체에 개구부가 없으므로, 액정 적하 및 합착 후, 봉지 공정이 불필요하다.
도 9는 격자형 씰 패턴의 코너부의 모습을 나타낸 확대도이다.
도 7 및 도 8과 같은 격자형으로 씰 패턴으로 형성하는 경우, 코너부(S)에서는 가로선상의 씰 라인과 세로선상의 씰 라인이 이중으로 겹치게 되는데, 이 때 도 9와 같이, 씰런트 뭉침 현상이 일어난다.
도 7 및 도 8에서 보이는 바와 같이, 기판의 각 변에 인접하는 형상의 씰 패턴이 형성되어 직진성이 좋아지지만, 도 9와 같이, 가로 방향의 씰 라인(180d)과 세로 방향의 씰 라인(180c)이 서로 오버랩되어 지나가는 코너부(S)부분은 두 번 씰 라인이 디스펜싱되어, 상하부 기판의 합착시 모서리 부위(S 영역)에서는 씰 라인 물질이 사방으로 빠져나가게 될 수 있다. 즉, 과잉된 씰 패턴 물질(181a, 181b, 181c, 181d)은 서로 씰 라인(180c, 180d)이 서로 겹치는 부위를 기준으로 씰 라인(180c, 180d) 사이의 영역으로 빠져나가게 된다.
여기서, 상기 씰 라인 사이의 영역에서 상기 과잉의 씰 패턴 물질이 골고루 빠져나간다고 가정하면, 표시 영역 쪽으로 들어올 양은 전체 과잉 씰 패턴 물질 양의 1/4 정도가 된다. 예를 들어, 각각 가로선상의 씰 라인의 폭과 세로선상의 씰 라인의 폭이 200㎛이라면, 코너부에서 뭉침현상이 일어났을 때, 뭉쳐진 원형의 씰런트 직경은 약 480㎛이 된다. 이와 같이, 이를 수치상으로 살펴보면, 상기 모서리의 대각선 방향에서는 단일 라인에 비해 2.4 배정도 두꺼운 폭으로 형성되어 모서리의 씰 폭 확대가 크다.
도 9에서와 같이, 직선부 상의 퍼짐폭은 200㎛의 수준이며, 이에 따라 코너 부의 최대 퍼짐 직경은 480㎛이다. 스크라이빙 후에는 상기 코너부의 외곽부(181b, 181c, 181d 포함)는 제거되므로, 상기 코너부의 대각선 방향의 씰 마진의 폭은 약 370㎛를 나타낸다.
그러나, 이러한 퍼짐이 일어난 코너부의 씰 마진 폭도 일반적인 1회의 디스펜싱으로 형성하는 씰 패턴 형성 방법과 비교하여서 코너부의 라운딩 정도는 적다.
한편, 이와 같은 격자형 씰 패턴 형성 방법에서는 다음과 같은 불량이 관찰되었다.
도 10은 격자형 씰 패턴의 단선 형태를 나타낸 도면이다.
도 10은 격자형 씰 패턴에서 특징적으로 나타나는 단선 형태를 현미경으로 촬영한 사진으로, 격자형 씰 패턴의 형성 방법에서, 먼저 제 1 방향(도면에서는 세로 방향)의 씰 라인이 디스펜싱된 후, 제 2 방향(도면에서는 가로 방향)의 씰 라인이 지나가는 경우, 특히, 씰 패턴의 폭이 매우 얇은 경우(80㎛ 내외 수준) 일어나는 단선 형태이다.
이 때, 도 10과 같은 단선은 약 80㎛의 폭을 가지며, 디스펜싱 진행방향을 기준으로 할 때, 기존의 씰 패턴을 만나게 되는 지점에서만 특징적으로 단선이 발생한다는 것을 알 수 있었다. 이같은 경향은 스테이지의 스피드보다는 씰런트(sealant)의 토출량과 관계있는 문제다. 예컨대, 토출량이 증가하면(단면적 기준 1500㎛2 이상) 격자 패턴의 교점에서 발생하는 단선의 위치는 미세 씰 패턴에서 나 타나는 단선 위치와는 반대로 나타난다. 이같은 단선이 발생하는 원인은 격자 패턴이 기존의 씰 패턴을 지나면서 씰 패턴이 갖는 마찰력 및 점도가 글래스 표면과는 다르게 적용되기 때문이다. 즉, 토출량에 따라 디스펜싱시 씰이 받게되는 상대적인 마찰력 및 점도 크기는 달라지므로 디스펜서의 진행 방향에 따라 특징적인 단선이 발생하는 것이다.
이와 같이, 씰 패턴의 폭이 매우 얇은 경우에는 먼저, 디스펜싱된 제 1 방향의 씰 패턴을 만나기 전 단선이 발생하며, 이와 반대로, 씰 패턴의 폭이 두꺼운 경우에는, 제 2 방향의 씰 패턴이 제 1 방향의 씰 패턴을 만난 후에 단선이 발생한다.
도 11은 씰 패턴을 끊김없이 형성시 코너부의 씰 패턴의 모습을 나타낸 확대도이다.
도 11에서는 직선부를 170㎛의 선폭으로 설계한 코너부 씰 패턴(180또는 210)의 퍼짐 형태를 나타낸다. 도 11과 같이, 대각선 방향의 선폭인 ④의 값은, 변에 해당되는 직선부와 변과 변 사이의 코너부의 연결 과정에서 증가하는 변동 폭인 ⑤와 같은 파형 때문에 변동이 커진다. 즉, 연속성을 갖지 않는 서로 다른 방향의 드로잉이 수행되기 때문에, 코너부에서 라운딩이 발생하고, 다음 변으로 디스펜서가 이동 후에도 직선형으로 회복하기 위해서 소정의 변동 폭을 갖게 되는 것이다.
이와 같이, 끊김없이 1회의 디스펜싱으로 씰 패턴을 형성하는 방법에서는 코너부에서는 라운딩이 발생하고, 변에 대응되는 일부분에서도 일정한 연속성의 패턴을 갖기 때문에, 격자형 씰 패턴 형성 방법이 제기되었는데, 앞서 살펴본 바와 같 이, 격자형 씰 패턴 형성 방법으로 액정 표시 장치를 형성하는 경우, 코너부간의 접합부에서 단선이 발생하는 문제점이 있다.
이하에서는 격자형 씰 패턴 형성 방법과 1회의 디스펜싱의 씰 패턴 형성 방법을 혼용하여 단선 불량이 개선된 본 발명의 씰 패턴 형성 방법에 대해 설명한다.
도 12a는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 씰 패턴 형성 방법을 나타낸 도면이며, 도 12b는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 씰 패턴 형성 후, 단선 발생 부위를 나타낸 도면이다.
도 12a와 같이, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 씰 패턴 형성 방법은 표기된 순서로 진행된다.
본 발명의 제 1 실시예에 따른 씰 패턴 형성 방법은 액정 주입 방식에 대응되는 것이며, 이 때 형성되는 씰 패턴(310)은 미세 폭(디스펜서의 토출량이 1200㎛2이하)을 가짐을 가정한다. 이 경우, 단선은, 제 1 방향의 제 1 씰 패턴이 드로잉된 후, 이와 다른 제 2 방향의 제 2 씰 패턴이 드로잉될 때, 제 1 씰 패턴과 제 2 씰 패턴이 만나기 전에 발생한다(도 10 참조).
먼저, 복수개의 액정 패널이 형성될 모기판(300)을 준비한다. 도 12a에서는 2개의 액정 패널이 정의되는 모기판을 나타내고 있다. 여기서는 왼쪽의 액정 패널을 제 1 액정 패널, 오른쪽의 액정 패널을 제 2 액정 패널이라 명명한다.
상기 모기판(300)에는 복수개의 가로선과 세로선의 그라인딩 라인(320, 점선 으로 도시)이 정의되어 있다. 이 중, 서로 평행하는 2개의 가로선과 2개의 세로선이 만나는 영역 내에 각 액정 패널이 형성되게 되는 것이다. 도 12a 에서는 그라인딩 라인을 왼쪽에 위치하는 세로선부터 차례로, 제 1 선, 제 2 선, 제 3 선, 제 4 선으로 명명하고, 그리고, 그라인딩 라인 중 하측에 위치하는 가로선은 제 5 선, 상측에 위치하는 가로선은 제 6선이라고 명명하여 이하의 설명을 진행한다.
①과 같이, 디스펜서(360)를 이용하여 상기 제 1 액정 패널의 액정의 주입구를 시점으로 하여, 상기 제 1 선의 안쪽으로 상기 제 1 선과 평행하게 상기 제 1 선의 1/2을 하측 방향으로 지나고, 계속하여, 상기 제 1 선과 수직하는 상기 제 5선의 안쪽에 상기 제 5 선과 평행하게 지나고, 다시 제 2 선의 외측을 지나 다시 꺽어져 상기 제 2 선과 평행하게 상기 제 2 선의 1/2만큼 상측 방향으로 지난 후, 다시 인접한 제 2 액정 패널의 주입구측으로 다시 꺽여 각각 제 3 선과 제 4선 및 제 5 선에 대해 동일한 드로잉을 진행한다. 이러한 ①과 같은 드로잉은 일반적인 1회의 디스펜싱의 진행하는 씰 패턴 형성 방법과 동일 기법으로, 서로 수직하는 두 변이 만나는 모서리를 지날 때, 어느 정도 라운딩되는 씰 패턴의 모양을 얻게되는 것이다. 이 때, 일반적인 1회의 디스펜싱과 차이점은 제 2선에서 제 3 선으로 빠져나간 후, 수직으로 꺽어 이후의 드로잉을 진행하여, 하나의 액정패널에서 ①과 같은 드로잉이 이루어져 수직으로 꺽이는 부분이 두 부분이 발생하더라도 제 1 선에 해당되는 그라인딩 라인에서만 라운딩이 일어난다.
도시된 바에 따르면, ①의 드로잉에서 각 액정 패널에 대하여 각각의 액정 주입구가 과장되게 크게 도시되어 있으나, 이는 드로잉의 시점과 종점을 표현하고 자 함이고, 실제 액정 패널의 사이즈에 대하여 상기 액정 주입구의 개구 폭은 매우 작은 부위이며, 액정 패널의 한 변에 길이에 대하여 무시할 수 있는 수준이다.
이어, ②와 같이, 상기 제 2선의 안쪽으로 상기 제 2 선과 평행한 방향으로 드로잉을 진행한다.
이어, ③과 같이, 상기 제 4선의 안쪽으로 상기 제 4선과 평행한 방향으로 드로잉을 진행한다.
이어, ④와 같이, 상기 ①의 드로잉에서 빠져나온 부분과 인접하여 상기 ①의 드로잉과 반대 방향으로 진행한다. 즉, 제 4선의 인접한 외곽에서 상기 제 4 선의 1/2 지점에서 상기 제 4 선과 평행한 방향으로 상측으로 드로잉을 진행하고, 상기 제 4 선 외곽에서 꺽어 상기 제 6선의 안쪽에 상기 제 6선과 평행하게 드로잉을 진행한 후, 상기 제 3선으로 꺽고 상기 제 3 선의 안쪽에서 하측 방향으로 상기 제 3 선과 평행하게 드로잉을 진행한 후, 상기 액정 패널의 액정 주입구측으로 빠져나가고, 상기 인접한 제 1 액정 패널에 동일한 형상의 씰 라인 드로잉을 진행한다.
이와 같은 드로잉을 실시하면, 도 12b와 같이, 상기 씰 라인은 미세 선폭을 갖는 것으로, 소정의 부위에 서로 교차하는 두 씰 라인이 있을 때, 두 번째 씰 라인이 첫 번째 씰라인과 만나기 전에 단선이 발생하므로, 액정 패널의 외곽(각 그라인딩 라인의 외부)에서 단선(350)이 발생하게 된다.
이 경우, 단선은 액정 패널의 외곽에 발생하여, 박막 트랜지스터 어레이가 형성된 모기판과 컬러 필터 어레이가 형성된 모기판을 합착한 후, 액정 주입 후, 단위 액정 패널 단위로 스크라이빙 및 브레이킹을 실시하게 되면, 단선 부위는 제 거되는 부위로, 액정 패널에는 이상이 없게 된다.
도 13은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 씰 패턴 형성 방법 및 단선 발생 부위를 나타낸 도면이다.
도 13과 같이, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 씰 패턴 형성 방법은 액정 적하 방식으로 제조되는 모기판에서 이용되는 것이다. 따라서, 별도의 액정 주입구가 필요없는 것으로, 도 12a 및 도 12b에서와 같이, 소정의 씰 라인에서 개구부를 만들지 않는다.
제 2 실시예에 적용되는 모기판은 앞서 설명한 바와 같이, 액정 적하 방식으로 제조되는 것이며, 또한, 미세 선폭(디스펜서의 토출량이 1200㎛2이하)으로 제조되는 것으로 두 개의 씰 라인이 만날 때, 두 번째 씰 라인이 교차하기 전 부위에서 단선이 발생한다. 따라서, 제 1 실시예와 마찬가지로, 드로잉의 순서를 진행하고, ①의 드로잉과 ④의 드로잉을 진행할 때, 서로 교차하도록 씰 라인을 드로잉하여 하나의 액정 패널에 드로잉되는 씰 라인의 개구부를 막는다.
이 경우, 단선 발생은 제 1 실시예와 같이, 각 액정 패널의 외곽에서 발생하여, 스크라이빙 및 브레이킹 이후에는 제거되어, 액정 패널에는 영향이 없어, 안정화된 씰 라인 패턴이 얻어지게 되는 것이다.
도 14는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 씰 패턴 형성 방법 및 단선 발생 부위를 나타낸 도면이다.
도 14와 같이, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 씰 패턴 형성 방법은 액정 주입 방식으로 제조되며, 또한, 일정 폭 이상(디스펜서의 토출량이 1500㎛2이상)일 경우에 적용할 수 있는 것이다.
이러한 일정 폭 이상의 씰 라인이 디스펜싱될 경우, 단선이 제 1, 제 2 실시예(미세 선폭의 경우)의 경우와는 반대로 나타나, 서로 교차하는 씰 라인들의 부위에서 두 번째 씰 라인이 지나간 직후에 단선(350)이 발생한다.
따라서, 도 14와 같이, 제 1 액정 패널의 액정 주입구로부터 '
Figure 112011017704904-pat00017
'이 반복되는 형상의 ①의 드로잉을 실시한 후, 위에서 아래를 향하는 방향으로 ②와 같이 드로잉을 실시하여, 단선이 액정 패널의 외측에 발생하도록 유도한다. 즉, 제 1 실시예에서 ②, ③, ④의 방향을 반대 방향으로 하여 이를 꾀할 수 있다.
도 15는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 씰 패턴 형성 방법 및 단선 발생 부위를 나타낸 도면이다.
도 15와 같이, 본 발명의 제 4 실시예에 따른 씰 패턴 형성 방법은 액정 적하 방식으로 제조되는 모기판에 적용되는 것으로, 이 때 형성되는 씰 패턴의 폭은 소정 폭 이상(디스펜서의 토출량이 1500㎛2이상)이다.
이러한 제 4 실시예의 경우에는 상기 도 13에 도시된 ②, ③, ④의 라인 방향을 반대로 하여 씰 패턴의 드로잉을 진행한다. 이는 씰 패턴이 소정 폭 이상일 경우, 두 개의 씰 패턴이 교차하는 부위에서 두 번째 씰 패턴이 지나간 후, 단선이 발생하기 때문에 드로잉 방향을 반대로 한 것이다.
이상에서와 같이, 씰 패턴의 형성 방법에 대하여 살펴보았는데, 본 발명의 씰 패턴 형성 방법은 상술한 실시예에 한정하지 않고, 두 개의 씰 패턴이 교차할 때, 단선이 발생하는 부위에 대한 경향이 파악된다면 액정 패널 내에 단선을 남기지 않는 수준에서 여러 가지 형태로 확대 실시 가능하다.
본 발명의 씰 패턴 형성 방법은 액정 패널을 이루는 각 변에 혹은 소정의 변에 대해 씰 패턴을 진행할 때, 서로 교차하는 씰 패턴의 부위에서 단선이 발생하는 경우 이용 가능하다. 특히, 타일링 액정 표시 장치에 이용되는 격자형 씰 패턴 형성 방법(각 변에 대해 씰 패턴을 형성하는 방법)에서 유용하다.
상기와 같은 본 발명의 씰 패턴 형성 방법은 다음과 같은 효과가 있다.
소정 변들의 모서리에서 서로 교차하는 씰 패턴의 드로잉이 이루어지는 경우 단선이 관찰되고 있다. 현재 씰 패턴을 디스펜싱시 토출량은 조절 가능하다. 그런데, 디스펜싱되는 토출량이 적을 경우(미세 선폭), 많을 경우는 서로 다른 단선의 경향이 발생한다.
본 발명의 씰 패턴 형성 방법은 서로 교차하는 씰 패턴의 부위에서 두 번째 씰 패턴이 지나가기 전 또는 후에 단선이 발생되는 경향을 파악하여, 모기판 상의 액정 패널 외곽부위에 단선이 발생하도록 유도하는 드로잉을 실시하는 것이다.
따라서, 액정 패널의 외곽 부위에 단선이 발생되게 됨으로써, 스크라이빙/브 레이킹 및 최종적인 그라인딩 후에 액정 패널 내에는 씰 패턴의 단선이 발생하지 않게 되어, 안정적인 씰 패턴의 드로잉이 수행될 수 있는 것이다. 또한, 끊김이나 불량없이 안정적인 씰 패턴이 드로잉이 이루어져 봉합 및 봉지 불량이 일어나지 않는 액정 표시 장치를 구현할 수 있다.
또한, 이러한 씰 패턴의 형성 방법이 적용된 액정 패널을 타일링 액정 표시 장치를 구성할 때, 액정 패널간의 접합부에 단선이 없으며, 직선 타입의 격자형 씰 패턴을 형성할 수 있어, 해당 코너부의 주변에서 균일성(uniformity) 및 연속성이 좋은 씰 패턴을 드로잉을 수행할 수 있다.
그리고, 격자형의 씰 패턴 형성 방법이 수행되는 부위에서 스크라이빙 마진을 최소화할 수 있어, 모기판 상에서 유효 면적을 보다 크게 살릴 수 있다.

Claims (11)

  1. 각각 네 변을 갖는 직사각형의 복수개의 액정 패널이 정의된 기판을 준비하는 단계;
    상기 복수개의 액정 패널의 네 변의 각각에 스크라이빙 라인을 정의하는 단계;
    동일 선상의 복수개의 액정 패널의 반분된 영역을 지나가는 제 1 씰 패턴을 드로잉하는 단계;
    상기 제 1 씰 패턴과 교차하여 지나가도록 제 2 씰 패턴을 드로잉하는 단계; 및
    상기 제 1 씰 패턴에서 지나가지 않은 액정 패널의 나머지 반분된 영역을 지나가는 제 3 씰 패턴을 드로잉하는 단계를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 씰 패턴 형성 방법.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1, 제 2, 제 3 씰 패턴을 드로잉시 토출량은 1200㎛2이하인 것을 특징으로 하는 씰 패턴 형성 방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 씰 패턴의 드로잉은 동일선상의 복수개의 액정 패널들에서 각각 일측의 액정 주입구로부터 시작하여, 상기 직사각형의 액정 패널의 1/2 영역의 안쪽을 드로잉하고, 상기 액정 주입구와 대칭되는 타측변의 부위까지 진행되는 것을 특징으로 하는 씰 패턴 형성 방법.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 씰 패턴의 드로잉은 동일선상의 복수개의 액정 패널들에서 일측변의 1/2 지점에서 시작하여, 상기 직사각형의 액정 패널의 1/2 영역의 안쪽을 드로잉하고, 상기 일측변과 대응되는 타측변의 부위의 1/2 지점까지 진행되는 것을 특징으로 하는 씰 패턴 형성 방법.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 제 3 씰 패턴의 드로잉은 상기 제 1 씰 패턴과 반대 방향으로 진행되는 것을 특징으로 하는 씰 패턴 형성 방법.
  7. 각각 네 변을 갖는 직사각형의 복수개의 액정 패널이 정의된 기판을 준비하는 단계;
    상기 복수개의 액정 패널의 네 변의 각각에 스크라이빙 라인을 정의하는 단계;
    동일 선상의 복수개의 액정 패널의 반분된 영역을 지나가는 제 1 씰 패턴을 드로잉하는 단계;
    상기 제 1 씰 패턴과 인접하지 않는 타측의 스크라이빙 라인의 외측에서 출발하여 상기 제 1 씰 패턴과 교차하여 지나가도록 제 2 씰 패턴을 드로잉하는 단계; 및
    상기 제 1 씰 패턴에서 지나가지 않은 액정 패널의 나머지 반분된 영역을 지나가는 제 3 씰 패턴을 드로잉하는 단계를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 씰 패턴 형성 방법.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 제 1, 제 2, 제 3 씰 패턴을 드로잉시 토출량은 1500㎛2이상인 것을 특징으로 하는 씰 패턴 형성 방법.
  9. 제 7항에 있어서,
    상기 제 1 씰 패턴의 드로잉은 동일선상의 복수개의 액정 패널들에서 각각 일측의 액정 주입구로부터 시작하여, 상기 직사각형의 액정 패널의 1/2 영역의 안쪽을 드로잉하고, 상기 액정 주입구와 대칭되는 타측변의 부위까지 진행되는 것을 특징으로 하는 씰 패턴 형성 방법.
  10. 제 7항에 있어서,
    상기 제 1 씰 패턴의 드로잉은 동일선상의 복수개의 액정 패널들에서 일측변의 1/2 지점에서 시작하여, 상기 직사각형의 액정 패널의 1/2 영역의 안쪽을 드로잉하고, 상기 일측변과 대응되는 타측변의 부위의 1/2 지점까지 진행되는 것을 특징으로 하는 씰 패턴 형성 방법.
  11. 제 7항에 있어서,
    상기 제 3 씰 패턴의 드로잉은 상기 제 1 씰 패턴과 동일 방향으로 진행되는 것을 특징으로 하는 씰 패턴 형성 방법.
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