KR101243808B1 - Method For Fabricating Liquid Crystal Display Device - Google Patents
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Abstract
본 발명은 3장의 기판으로 구성되는 이중셀의 액정패널을 불량없이 절단하고자 하는 액정표시소자의 제조방법에 관한 것으로서, 특히 제 1 ,제 2 ,제 3 기판을 준비하는 단계와, 상기 제 1 ,제 2 기판을 대향합착하는 단계와, 상기 제 1 ,제 2 기판을 스크라이빙 공정 및 브레이킹 공정으로 절단하여 액정패널을 형성하는 단계와, 상기 제 1 ,제 2 기판으로 구성되는 액정패널을 적어도 2개 이상 제 3 기판 상에 얼라인시킨 후, 상기 액정패널의 제 2 기판과 제 3 기판을 합착시키는 단계와, 상기 제 3 기판을 스크라이빙 공정 및 브레이킹 공정으로 절단하여 제 1 ,제 2 ,제 3 기판으로 구성되는 액정패널을 완성하는 단계를 포함하며, 상기 제 1 기판의 내측면에 컬러필터층을 형성하는 단계와, 상기 컬러필터층 상에 블랙 매트릭스를 형성하는 단계와, 상기 컬러필터층이 형성되지 않는 제 1 기판의 가장자리에 제 1 합착키를 형성하는 단계를 더 포함하며, 상기 제 1 합착키는 상기 블랙 매트릭스와 동시에 형성하는 것을 특징으로 한다. The present invention relates to a method for manufacturing a liquid crystal display device which is intended to cut a liquid crystal panel of a double cell consisting of three substrates without defects, and in particular, preparing the first, second, and third substrates; Bonding the second substrate to each other, cutting the first and second substrates through a scribing process and a braking process to form a liquid crystal panel, and at least a liquid crystal panel including the first and second substrates. After aligning on at least two or more third substrates, bonding the second and third substrates of the liquid crystal panel, and cutting the third substrate by a scribing process and a braking process to align the first and second substrates. And forming a liquid crystal panel including a third substrate, forming a color filter layer on an inner surface of the first substrate, forming a black matrix on the color filter layer, and forming the color filter. Further comprising forming a first edge attached to each other in the key, the first key attached to each other of the first substrate is not formed is characterized in that formed at the same time as the black matrix.
합착키, 액정주입구, 이중셀, 스크라이브 공정, 브레이크 공정 Bonding key, liquid crystal inlet, double cell, scribe process, brake process
Description
도 1은 종래 기술에 의한 액정표시소자 제조방법의 순서를 나타낸 블록도.1 is a block diagram showing a procedure of a liquid crystal display device manufacturing method according to the prior art.
도 2는 종래 기술에 의한 액정표시소자의 단면도.2 is a cross-sectional view of a liquid crystal display device according to the prior art.
도 3a 내지 도 3d는 본 발명의 제 1 실시예에 의한 액정표시소자의 제조방법을 나타낸 공정단면도.3A to 3D are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a liquid crystal display device according to a first embodiment of the present invention.
도 4a 내지 도 4h는 본 발명의 제 2 실시예에 의한 액정표시소자의 제조방법을 나타낸 공정단면도.4A to 4H are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a liquid crystal display device according to a second embodiment of the present invention.
도 5a 내지 도 5g는 본 발명의 제 2 실시예 중 일실시예에 의한 액정표시소자의 제조방법을 나타낸 공정단면도.5A to 5G are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a liquid crystal display device according to one of the second embodiments of the present invention.
도 6은 본 발명에 의한 액정표시소자의 평면도. 6 is a plan view of a liquid crystal display device according to the present invention;
*도면의 주요 부분에 대한 부호설명* Explanation of symbols on the main parts of the drawings
111, 112, 113 : 제 1 ,제 2 ,제 3 기판 111, 112, 113: 1st, 2nd, 3rd board | substrate
120 : 스크라이브 휠120: scribe wheel
201, 202 : 제 1 ,제 2 투명전극 201 and 202: first and second transparent electrodes
211, 212 : 제 1 ,제 2 씨일제 211, 212: first and second seal system
230 : 블랙 매트릭스 230: black matrix
241, 242 : 제 1 ,제 2 합착키241, 242: first and second engagement key
261, 262 : 제 1 ,제 2 배향막 261 and 262: first and second alignment films
270 : 제 1 액정주입구270: first liquid crystal inlet
281, 282 : 제 1 ,제 2 액정셀 281, 282: first and second liquid crystal cells
본 발명은 액정표시소자의 제조방법에 관한 것으로 특히, 3장의 기판으로 구성되는 이중셀의 액정패널을 불량없이 절단하고자 하는 액정표시소자의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for manufacturing a liquid crystal display device, and more particularly, to a method for manufacturing a liquid crystal display device which is intended to cut a liquid crystal panel of a double cell composed of three substrates without defects.
근래 고품위 TV(high definition TV) 등의 새로운 첨단 영상기기가 개발됨에 따라 브라운관(CRT) 대신에 액정표시소자(LCD :Liquid Crystal Display), ELD(electro luminescence display), VFD(vacuum fluorescence display), PDP(plasma display panel)등과 같은 평판표시장치에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. Recently, with the development of new advanced imaging devices such as high definition TVs, liquid crystal displays (LCDs), electro luminescence displays (ELDs), vacuum fluorescence displays (VFDs), and PDPs are used instead of CRTs. Research on flat panel display devices such as plasma display panels is being actively conducted.
그 중에서도 액정표시소자는 평판 표시기의 대표적인 기술로써 박형, 저가, 저소비 전력 구동 등의 특징을 가져 랩 톱 컴퓨터(lap top computer)나 포켓 컴퓨터(pocket computer)의 표시 외에 차량 적재용, 칼라 TV의 화상용으로도 그 용도가 급속하게 확대되고 있다. Among them, the liquid crystal display device is a representative technology of a flat panel display, and has characteristics such as thin, low cost, low power consumption, etc. Its use is also rapidly expanding.
이러한 특성을 갖는 액정표시소자는 제 1 기판인 컬러필터(color filter) 어 레이 기판과 제 2 기판인 TFT(Thin Film Transistor) 어레이 기판이 서로 대향되도록 배치되고, 그 사이에 유전 이방성을 갖는 액정이 형성되는 구조를 가지는 것으로, 화소 선택용 어드레스(address) 배선을 통해 수십 만개의 화소에 부가된 박막트랜지스터(TFT)를 스위칭 동작시켜 해당 화소에 전압을 인가해 주는 방식으로 구동하게 된다. In the liquid crystal display device having such characteristics, a color filter array substrate, which is a first substrate, and a TFT (Thin Film Transistor) array substrate, which is a second substrate, are disposed to face each other, and a liquid crystal having dielectric anisotropy therebetween. In this structure, the thin film transistor (TFT) added to hundreds of thousands of pixels is switched through a pixel selection address line to drive a voltage to the corresponding pixel.
상기와 같은 액정표시소자를 제조하기 위해서는, 크게 제 1 기판(컬러필터층 어레이 기판) 형성공정, 제 2 기판(박막트랜지스터 어레이 기판) 형성공정, 씨일제 형성공정, 스페이서 형성공정, 액정주입 공정 등을 수행하여야 한다. In order to manufacture the above liquid crystal display device, the first substrate (color filter layer array substrate) forming process, the second substrate (thin film transistor array substrate) forming process, sealant forming process, spacer forming process, liquid crystal injection process, etc. It must be done.
이하에서, 도면을 참고로 하여 구체적으로 살펴보면 다음과 같다. Hereinafter, with reference to the drawings in detail as follows.
도 1은 종래 기술에 의한 액정표시소자 제조방법의 순서를 나타낸 블록도이고, 도 2는 종래 기술에 의한 액정표시소자의 단면도이다.1 is a block diagram showing a procedure of a method for manufacturing a liquid crystal display device according to the prior art, and FIG. 2 is a cross-sectional view of the liquid crystal display device according to the prior art.
먼저, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 기판 형성공정(S1)은 제 1 기판(101) 상에 블랙 매트릭스(black matrix)(111)를 형성하고, 그 위에 일정한 순서로 배열되어 색상을 구현하는 적(Red), 녹(Green), 청(Blue)의 컬러필터층(112)을 형성한후, 상기 컬러필터층을 포함한 전면에 공통전극(113)을 형성하는 공정이다. 이때, 상기 컬러필터층의 단차를 보상하고 컬러필터층의 물질이 액정셀로 확산되는 것을 방지하기 위해서, 상기 컬러필터층을 포함한 전면에 오버코트층을 더 형성해줄 수 있다. First, as shown in FIGS. 1 and 2, the first substrate forming process S1 forms a
그리고, 제 2 기판 형성공정(S2)은 제 2 기판(102) 상에 증착(deposition) 및 포토리소그래피(photolithography), 식각(etching) 공정을 반복함으로써 게이트 배선(미도시) 및 데이터 배선(135)에 의해 정의된 각 화소 영역 내에 박막트랜지스터(TFT) 및 화소전극(122)을 형성하는 공정이다.The second substrate forming process S2 is performed by repeating deposition, photolithography, and etching processes on the
상기 제 1 ,제 2 기판 형성공정을 각각 마친후, 각종 패턴이 구비된 제 1 기판 또는 제 2 기판을 포함한 전면에 액정의 초기배향을 결정하기 위한 배향막(미도시)을 더 형성하기도 한다. After completing the first and second substrate forming processes, an alignment layer (not shown) for determining the initial alignment of the liquid crystal may be further formed on the entire surface including the first substrate or the second substrate provided with various patterns.
상기에서와 같이, 제 1 ,제 2 기판 형성공정을 수행한 다음에는, 기판 사이의 셀 갭을 유지하기 위해 제 2 기판(102)의 전면에 4~5㎛의 크기로 제작된 플라스틱 볼(plastic ball)이나 실리카(silica) 구와 같은 볼 스페이서(ball spacer)(115)를 산포하는 스페이서 형성공정(S3)을 수행한다.As described above, after performing the first and second substrate forming process, a plastic ball made of a size of 4 ~ 5㎛ on the front surface of the
이어서, 셀 갭을 형성함과 동시에 액정의 누출을 방지하기 위해 상기 제 1 기판(101)의 가장자리에 마이크로 펄(micro pearl) 등을 섞은 씨일제(116)를 형성하는 씨일제 형성공정(S4)을 수행한다. 상기 씨일제는 액정주입구를 제외한 나머지 영역에 프린팅 방법으로 형성한다.Subsequently, a sealing agent forming process (S4) of forming a
계속하여, 제 1 기판의 합착키와 제 2 기판의 합착키를 자동 정렬시킨 후, 볼 스페이서(115)가 형성된 제 2 기판(102)과 씨일제(116)가 형성된 제 1 기판(101)을 대향 합착한다. Subsequently, after the bonding key of the first substrate and the bonding key of the second substrate are automatically aligned, the
그리고, 고온, 고압 하에서 상기 씨일제를 경화시켜 두 기판을 완전히 접착시키는 기판 합착공정(S5)을 수행한다.Subsequently, the sealant is cured under a high temperature and a high pressure to perform a substrate bonding step (S5) of completely bonding the two substrates.
이어서, 완전히 접착된 상기 제 1 ,제 2 기판을 필요한 크기로 절단하기 위해서 기판 표면에 스크라이브 라인을 형성하는 스크라이브 공정(S6)과 상기 스크라 이브 라인에 충격을 가하여 접착된 기판을 액정패널 단위로 분리하는 브레이크 공정(S7)을 더 수행한다. Subsequently, the scribe process (S6) of forming a scribe line on the surface of the substrate in order to cut the first and second substrates completely adhered to the required size, and the bonded substrate by applying an impact to the scribe line in the liquid crystal panel unit The brake process S7 for separating is further performed.
마지막으로, 상기 액정주입구를 통하여 액정을 주입하고, 액정주입구를 봉지하여 제 1 ,제 2 기판 사이에 액정셀(103)을 형성하는 액정주입공정(S5)을 수행한다. 이로써, 액정표시소자를 완성한다. Finally, the liquid crystal is injected through the liquid crystal injection hole, and the liquid crystal injection process S5 is performed to form the
그러나, 상기와 같은 종래기술에 의한 액정표시소자의 제조방법은 다음과 같은 문제점이 있다.However, the manufacturing method of the liquid crystal display device according to the prior art as described above has the following problems.
즉, 종래의 액정표시소자는 제 1 ,제 2 기판에 각각 공통전극 및 화소전극을 형성하고 액정 방향자를 초기 배열시킨 다음, 상기 공통전극 및 화소전극에 전압을 가하여 상기 액정 방향자를 스위칭하여 화면에 이미지를 표시한다. That is, the conventional liquid crystal display device forms a common electrode and a pixel electrode on the first and second substrates, and initially arranges the liquid crystal directors, and then applies the voltage to the common electrodes and the pixel electrodes to switch the liquid crystal directors on the screen. Display the image.
이러한 액정표시소자는 우수한 콘트라스트(contrast)와 색상 재현성을 제공한다는 이유로 각광받고 있지만, 시야각이 좁다는 고질적인 문제를 안고 있다. Such liquid crystal display devices are in the spotlight for providing excellent contrast and color reproducibility, but suffer from the chronic problem of narrow viewing angles.
본 발명은 상기와 같은 시야각 문제점을 해결하기 위한 것으로, 3장의 기판으로 제 1 ,제 2 액정셀의 이중셀을 구성하는 액정표시소자를 제안하는데, 상기 제 1 액정셀은 일반적인 액정표시소자의 액정셀과 동일하게 외부의 이미지 데이터에 의해 스위칭 구동되어 화면에 이미지를 표시하는 역할을 하고, 제 2 액정셀은 광시야각과 협시야각을 조절하여 시야각을 개선하는 역할을 한다. The present invention is to solve the above-described viewing angle problem, and proposes a liquid crystal display device constituting a double cell of the first and second liquid crystal cells with three substrates, the first liquid crystal cell is a liquid crystal of a general liquid crystal display device Like the cell, the switching is driven by external image data to display an image on the screen, and the second liquid crystal cell improves the viewing angle by adjusting the wide viewing angle and the narrow viewing angle.
이때, 3장의 기판으로 구성되는 액정패널을 원하는 크기로 절단하기 위해서 스크라이브 공정 및 브레이크 공정을 적용하는바, 본 발명은 절단공정의 불량없이 3장의 기판을 깨끗이 분리하고자 하는 액정표시소자의 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.In this case, the scribe process and the brake process are applied to cut the liquid crystal panel composed of three substrates to a desired size. The present invention provides a method of manufacturing a liquid crystal display device in which three substrates are to be separated cleanly without a defect in the cutting process. The purpose is to provide.
상기와 같이 구성되는 본 발명의 액정표시소자의 제조방법은 제 1 ,제 2 ,제 3 기판을 준비하는 단계와, 상기 제 1 ,제 2 기판을 대향합착하는 단계와, 상기 제 1 ,제 2 기판을 스크라이빙 공정 및 브레이킹 공정으로 절단하여 액정패널을 형성하는 단계와, 상기 제 1 ,제 2 기판으로 구성되는 액정패널을 적어도 2개 이상 제 3 기판 상에 얼라인시킨 후, 상기 액정패널의 제 2 기판과 제 3 기판을 합착시키는 단계와, 상기 제 3 기판을 스크라이빙 공정 및 브레이킹 공정으로 절단하여 제 1 ,제 2 ,제 3 기판으로 구성되는 액정패널을 완성하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.The method of manufacturing a liquid crystal display device of the present invention configured as described above comprises the steps of preparing a first, second, third substrate, opposing-bonding the first, second substrate, and the first, second Cutting the substrate by a scribing process and a breaking process to form a liquid crystal panel; and aligning at least two or more liquid crystal panels composed of the first and second substrates on a third substrate, and then Bonding the second substrate to the third substrate of the second substrate; and cutting the third substrate by a scribing process and a breaking process to complete a liquid crystal panel including first, second, and third substrates. Characterized in that made.
즉, 제 1 ,제 2 기판을 합착하여 제 1 액정셀을 형성한 뒤 상기 제 1 ,제 2 기판에 대해 스크라이브 공정 및 브레이크 공정을 적용하여 제 1 ,제 2 기판을 원하는 크기로 절단하고, 이어서 상기 제 2 기판에 제 3 기판을 합착시켜 제 2 액정셀을 형성한 뒤 제 3 기판에 대해 스크라이브 공정 및 브레이크 공정을 적용하여 제 1 ,제 2 ,제 3 기판을 절단공정 불량없이 원하는 크기로 절단하는 것을 특징으로 한다. That is, after bonding the first and second substrates to form a first liquid crystal cell, the first and second substrates are cut to a desired size by applying a scribe process and a break process to the first and second substrates. After bonding the third substrate to the second substrate to form a second liquid crystal cell, a scribe process and a break process are applied to the third substrate to cut the first, second, and third substrates to a desired size without a bad cutting process. Characterized in that.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 액정표시소자의 제조방법을 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a method of manufacturing a liquid crystal display device according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 3a 내지 도 3d는 본 발명의 제 1 실시예에 의한 액정표시소자의 제조방법 을 나타낸 공정단면도이고, 도 4a 내지 도 4h는 본 발명의 제 2 실시예에 의한 액정표시소자의 제조방법을 나타낸 공정단면도이다.3A to 3D are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a liquid crystal display device according to a first embodiment of the present invention, and FIGS. 4A to 4H illustrate a method of manufacturing a liquid crystal display device according to a second embodiment of the present invention. Process cross section.
본 발명에 의한 액정표시소자는 3장의 기판으로 제 1 ,제 2 액정셀의 이중셀을 구성하는 것을 특징으로 하는데, 원하는 크기의 액정패널을 형성하기 위해서는 3장으로 적층된 모기판(mother substrate)에 대해 스크라이브 공정 및 브레이크 공정을 적용하여야 한다. 도 3a 내지 도 3d는 본 발명의 제 1 실시예에 의한 액정표시소자의 절단공정을 도시한 공정단면도이다. The liquid crystal display device according to the present invention is characterized by constituting a double cell of the first and second liquid crystal cells with three substrates. In order to form a liquid crystal panel having a desired size, a mother substrate stacked with three sheets is used. The scribe process and the brake process should be applied. 3A to 3D are cross-sectional views illustrating a cutting process of the liquid crystal display device according to the first embodiment of the present invention.
먼저, 도 3a에 도시된 바와 같이, 제 1 ,제 2 ,제 3 기판(11, 12, 13)을 차례로 합착시킨다. 이때, 상기 제 1 기판은 컬러필터층 어레이 기판이고, 제 2 기판은 박막트랜지스터 어레이 기판이고 제 3 기판은 시야각 조절을 위한 기판으로서, 제 2 기판(11, 12) 사이에 제 1 액정셀이 구비되고, 제 2 ,제 3 기판(12, 13) 사이에 제 2 액정셀이 구비된다.First, as shown in FIG. 3A, the first, second, and
그리고, 도 3b에 도시된 바와 같이, 3장으로 적층된 모기판을 원하는 액정패널로 절단하기 위해서, 스크라이브 휠(scribe wheel)(20)을 사용하여 상기 제 1 ,제 3 기판(11, 13)의 외측면에 스크라이브 라인(S)을 형성한다. As shown in FIG. 3B, the first and
다음, 도 3c에 도시된 바와 같이, 스크라이브 라인(S)에 충격을 주어 제 1 ,제 2 ,제 3 기판(11, 12, 13)을 절단함으로써 원하는 크기의 액정패널을 얻는다.Next, as shown in FIG. 3C, the scribe line S is impacted to cut the first, second, and
그러나, 도 3d에 도시된 바와 같이, 제 2 기판(12)은 절단되지 않는 공정불량이 발생하였다. 즉, 제 1 ,제 3 기판의 스크라이브 공정시, 제 1 ,제 3 기판 사이에 구비되어 있는 제 2 기판(12)에 대해서는 스크라이브 공정을 수행할 수 없기 때문에 브레이크 공정시 충격을 주어도 제 2 기판은 절단되지 않는 것이다. 이후, 절단되지 않고 돌출되어 있는 제 2 기판을 별도의 공정으로 절단하여도 되지만, 이 경우 2개의 액정패널을 획득하기 위한 공정에서, 하나의 액정패널(1P)만 획득할 수 있게 되는 또다른 문제점이 발생한다. However, as shown in FIG. 3D, a process defect occurs in which the
본발명의 제 2 실시예는 상기와 같은 제 1 실시예의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 실상 본발명에서 제안하고자 하는 기술내용은 이하에서 설명될 제 2 실시예에 한정된다. The second embodiment of the present invention has been devised to solve the problems of the first embodiment as described above, and the technical details to be proposed in the present invention are limited to the second embodiment to be described below.
먼저, 도 4a에 도시된 바와 같이, 제 1 ,제 2 기판(111, 112)을 대향 합착시킨다. 이때, 상기 제 1 기판(111)의 내측면에는 블랙 매트릭스(black matrix),적(Red), 녹(Green), 청(Blue)의 컬러필터층 및 공통전극이 구비되어 있고, 제 2 기판(112)의 내측면에는 게이트 배선, 데이터 배선, 박막트랜지스터(TFT) 및 화소전극이 구비되어 있다. 그리고, 제 1 ,제 2 기판 사이에는 두 기판을 일정하게 이격시키기 위한 제 1 스페이서가 더 구비되고, 제 1 ,제 2 기판의 가장자리에는 두 기판을 완전히 접착시키기 위한 제 1 씨일제가 더 구비된다. 이후, 제 1 ,제 2 기판 사이의 공간은 액정이 봉입되어 제 1 액정셀을 구성하게 된다. First, as shown in FIG. 4A, the first and
이때, 상기 제 1 ,제 2 기판을 대향합착시키기 위해서는 합착키가 요구되는데, 합착키를 통해 제 1 ,제 2 기판을 정확하게 얼라인시킨다. 한편, 제 1 기판의 또다른 영역에는 제 1 합착키를 더 구비하는데, 상기 제 1 합착키는 이후 제 3 기판과 합착할 때 사용된다. 상기 제 1 합착키는 상기 블랙 매트릭스를 패터닝할 때 동시에 형성할 수 있다. In this case, in order to face the first and second substrates to each other, a bonding key is required, and the first and second substrates are accurately aligned through the bonding key. Meanwhile, another region of the first substrate may further include a first bonding key, which is then used when bonding with the third substrate. The first bonding key may be simultaneously formed when the black matrix is patterned.
그리고, 상기 제 1 합착키에 대응되는 제 2 기판 부분에는 배선과 같은 불투명한 패턴이 형성되지 않도록 하여, 제 1 기판의 합착키가 형성되는 부분을 통해 제 3 기판의 제 2 합착키가 보일 수 있도록 한다. In addition, the second bonding key of the third substrate may be seen through the portion where the bonding key of the first substrate is formed so that an opaque pattern such as a wiring is not formed on the second substrate portion corresponding to the first bonding key. Make sure
다음, 도 4b에 도시된 바와 같이, 스크라이브 휠(120)을 사용하여 상기 제 1 ,제 2 기판(111, 112)의 외측면에 스크라이브 라인(S)을 형성한다. Next, as shown in FIG. 4B, a scribe line S is formed on the outer surfaces of the first and
이어서, 도 4c에 도시된 바와 같이, 스크라이브 라인을 따라 충격을 주는 브레이크 공정을 수행하여 제 1 제 2 기판(111, 112)을 원하는 액정패널의 크기로 절단한다. Subsequently, as illustrated in FIG. 4C, the first and
이로써, 도 4d에 도시된 바와 같이, 2개 이상의 액정패널(1P, 2P)을 얻게 된다. 이때, 제 1 씨일제가 형성되지 않은 제 1 액정주입구를 통해 각 액정패널(1P, 2P)의 제 1 ,제 2 기판 사이에 액정을 주입하여 제 1 액정셀을 형성한다. 이때, 상기 제 1 ,제 2 기판 사이의 제 1 액정셀은 외부 이미지 데이터에 의해 그 액정분자의 스위칭 정도가 결정되어 화상을 표시하는 역할을 한다. As a result, as shown in FIG. 4D, two or more
계속해서, 도 4e에 도시된 바와 같이, 제 1 ,제 2 기판(111,112)으로 구성되는 각 액정패널(1P, 2P)을 제 3 기판(113)에 합착시킨다. 합착시킬때, 제 1 기판의 제 1 합착키와 제 3 기판의 제 2 합착키가 화살표 방향으로 일치하도록 정렬시킨다. Subsequently, as shown in FIG. 4E, each of the
이때, 제 3 기판(113)의 내측면에는 제 1 투명전극이 구비되고, 제 3 기판에 대향하는 제 2 기판(112)의 배면에는 제 2 투명전극이 구비되며, 제 2 ,제 3 기판 사이에는 두 기판을 일정하게 이격시키기 위한 제 2 스페이서가 더 구비되고, 제 2 ,제 3 기판의 가장자리에는 두 기판을 완전히 접착시키기 위한 제 2 씨일제가 더 구비된다. 이후, 제 2 ,제 3 기판 사이의 공간에는 액정이 봉입되어 제 2 액정셀을 구성하게 된다. 제 2 액정셀은 사용자의 조건설정에 따라 스위칭 정도가 조절되어 광시야각 또는 협시야각을 구현한다. In this case, a first transparent electrode is provided on an inner surface of the
상기 제 1 ,제 2 투명전극은 ITO(Indium Tin Oxide) 또는 IZO(Indium Zinc Oxide)와 같은 투명도전물질로 형성하는데, 상기 제 1 투명전극과 제 2 투명전극은 기판 가장자리에 구비되는 구동회로부에 연결되어 전압을 인가받는다. 이때, 상기 제 1 ,제 2 투명전극 사이에 형성되는 전계에 의해 제 2 액정셀이 구동된다. The first and second transparent electrodes are formed of a transparent conductive material such as indium tin oxide (ITO) or indium zinc oxide (IZO). The first transparent electrode and the second transparent electrode are formed on a driving circuit provided at an edge of a substrate. Connected to receive a voltage. In this case, the second liquid crystal cell is driven by an electric field formed between the first and second transparent electrodes.
여기서, 상기 제 1 ,제 2 투명전극에 전압을 보다 빠르게 인가하기 위해서 제 1 투명전극과 제 3 기판 사이에 또는 제 2 투명전극과 제 2 기판 사이에 전압주입용 배선을 더 구비할 수 있다. 상기 전압주입용 배선은 대체로 저항이 낮은 금속으로 형성하는데, 금속은 불투명하므로 소자의 개구율을 저하시키지 않는 범위에서 형성한다. 즉, 제 2 기판의 게이트 배선, 데이터 배선이 형성되는 부분에 오버랩되도록 형성하면 될 것이다. Here, a voltage injection line may be further provided between the first transparent electrode and the third substrate or between the second transparent electrode and the second substrate in order to apply a voltage to the first and second transparent electrodes more quickly. The voltage injection wiring is generally formed of a metal having a low resistance, but the metal is opaque so that the voltage injection wiring is formed in a range that does not lower the aperture ratio of the device. That is, it may be formed so as to overlap the portion where the gate wiring and the data wiring are formed on the second substrate.
한편, 제 3 기판의 가장자리에는 제 1 기판의 제 1 합착키와 정렬하기 위한 제 2 합착키가 더 구비되는데, 상기 전압주입용 배선을 구비하지 않을 경우에는 제 2 합착키를 별도의 포토식각공정을 적용하여 형성하고, 전압주입용 배선을 구비할 경우에는 제 2 합착키를 전압주입용 배선과 동시에 형성한다. On the other hand, a second bonding key for aligning with the first bonding key of the first substrate is further provided at the edge of the third substrate. When the voltage injection wiring is not provided, the second bonding key is used as a separate photo etching process. The second bonding key is formed simultaneously with the voltage injection wiring when the voltage injection wiring is provided.
한편, 상기 제 1 ,제 2 투명전극은 상기에서와 같이 제 2 ,제 3 기판에 각각 형성하여도 되지만, 제 2 ,제 3 기판 중 어느 하나의 기판에 전기적으로 분리된 패턴으로 일괄 형성하여도 무방하다. 상기 제 1 ,제 2 투명전극은 전면에 통자형으로 형성할 수도 있고, 복수개로 분할되어 매트릭스 배열로 형성할 수도 있다. The first and second transparent electrodes may be formed on the second and third substrates as described above, but may be collectively formed on one of the second and third substrates in an electrically separated pattern. It's okay. The first and second transparent electrodes may be formed in a cylindrical shape on the entire surface, or may be divided into a plurality and formed in a matrix arrangement.
그리고, 제 3 기판에 대향하는 제 2 기판의 배면과 제 3 기판의 내측면 중 적어도 하나의 기판에는 배향막이 구비되어 제 2 액정셀의 초기배향을 결정할 수 있다. 이때, 상기 배향막은 상기 배향막을 러빙처리하거나 또는 러빙처리하지 않을 수 있다. In addition, an alignment layer may be provided on at least one of the rear surface of the second substrate facing the third substrate and the inner surface of the third substrate to determine the initial alignment of the second liquid crystal cell. In this case, the alignment layer may or may not be rubbed with the alignment layer.
상기 배향막을 제 2 기판의 배면에 형성하는 경우에는, 제 1 액정셀에 손상을 주지 않기 위해서 고온공정 및 가압공정을 피한다. 즉, 배향막을 도포한 후 저온에서 소성시키거나, 프린팅 방법으로 배향막을 형성하거나, 또는 압력이 가해지는 러빙공정을 수행하지 않을 수 있다. When the alignment film is formed on the rear surface of the second substrate, the high temperature step and the pressing step are avoided in order not to damage the first liquid crystal cell. That is, the alignment film may be baked at low temperature, the alignment film may be formed by a printing method, or a rubbing process may be performed.
다음, 도 4f에 도시된 바와 같이, 스크라이브 휠(120)을 사용하여 상기 제 3 기판(113)의 외측면에 스크라이브 라인(S)을 형성한다. 상기 스크라이브 라인은 제 1 ,제 2 기판의 스크라이브 라인과 동일 또는 유사한 위치에 형성한다. Next, as shown in FIG. 4F, a scribe line S is formed on the outer surface of the
이어서, 도 4g에 도시된 바와 같이, 스크라이브 라인을 따라 충격을 주는 브레이크 공정을 수행하여 제 3 기판(113)을 원하는 액정패널의 크기로 절단한다. Subsequently, as illustrated in FIG. 4G, the
이로써, 도 4h에 도시된 바와 같이, 제 1 ,제 2 ,제 3 기판(111, 112, 113)의 3장의 기판으로 구성되는 액정패널(1P, 2P)을 절단공정 불량없이 얻을 수 있다. Thereby, as shown in FIG. 4H, the
이후, 제 2 씨일제가 형성되지 않은 제 2 액정주입구를 통해 각 액정패널(1P, 2P)의 제 2 ,제 3 기판 사이에 액정을 주입하여 제 2 액정셀을 형성한다. 이때, 상기 제 2 ,제 3 기판 사이의 제 2 액정셀은 사용자의 설정조건에 따라 그 액정분자의 스위칭 정도가 결정되어 시야각을 조절하는 역할을 한다. 상기 제 2 액정셀의 액정은 상기 제 1 액정셀의 액정과 동일한 물질일 수도 있고, 다른 물질일 수도 있다. Thereafter, a second liquid crystal cell is formed by injecting a liquid crystal between the second and third substrates of each of the
전술한 실시예에서는, 제 1 ,제 2 기판을 절단한 후 제 1 ,제 2 기판 사이에 액정을 봉입하여 제 1 액정셀을 형성하고, 제 3 기판을 절단한 후 제 2 ,제 3 기판 사이에 액정을 봉입하여 제 2 액정셀을 형성하는 것으로 한정설명하였으나, 이에 한정하지 않고 제 3 기판을 절단한 이후, 제 1 ,제 2 액정셀을 동시에 형성할 수도 있다. In the above-described embodiment, after cutting the first and second substrates, a liquid crystal is encapsulated between the first and second substrates to form a first liquid crystal cell, and after the third substrate is cut, between the second and third substrates. However, the present invention has been limited to forming a second liquid crystal cell by encapsulating a liquid crystal in the liquid crystal. However, the first and second liquid crystal cells may be simultaneously formed after cutting the third substrate without being limited thereto.
즉, 제 3 기판까지 절단하여 3장의 기판으로 구성되는 각 액정패널을 완성한 후 마지막 단계에서, 제 1 ,제 2 액정주입구를 통해 동일한 액정물질을 동시에 주입하여 제 1 ,제 2 액정셀을 형성할 수 있다. 이때, 제 1 액정셀의 제 1 액정주입구와 제 2 액정셀의 제 2 액정주입구를 동일한 위치에 형성하는 것이 액정주입공정을 보다 용이하게 진행할 수 있을 것이다. That is, after cutting to the third substrate to complete each liquid crystal panel consisting of three substrates, in the last step, the same liquid crystal material is injected simultaneously through the first and second liquid crystal inlets to form the first and second liquid crystal cells. Can be. In this case, forming the first liquid crystal injection hole of the first liquid crystal cell and the second liquid crystal injection hole of the second liquid crystal cell may facilitate the liquid crystal injection process.
다만, 마지막 단계에서 제 1 ,제 2 액정셀을 동시에 형성하되, 제 1 액정셀과 제 2 액정셀의 액정물질을 다르게 형성하고자 할 경우에는, 제 1 액정주입구와 제 2 액정주입구를 서로 다로 위치 즉, 기판의 서로 다른 모서리에 형성하여 액정주입시 액정물질이 서로 섞이지 않도록 한다. However, when the first and second liquid crystal cells are simultaneously formed in the last step, and the liquid crystal material of the first liquid crystal cell and the second liquid crystal cell is to be formed differently, the first liquid crystal inlet and the second liquid crystal inlet are located at the same time. That is, the liquid crystal materials are formed at different corners of the substrate so that the liquid crystal materials do not mix with each other when the liquid crystal is injected.
상기에서 설명한 제 2 실시예들 중 일실시예를 예로 들어 보다 구체적으로 설명하면 하기와 같다. One embodiment of the second embodiments described above will be described below in more detail.
도 5a 내지 도 5g는 본 발명의 제 2 실시예 중 일실시예에 의한 액정표시소 자의 제조방법을 나타낸 공정단면도이고, 도 6은 본 발명에 의한 액정표시소자의 평면도이다. 5A through 5G are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a liquid crystal display device according to one of the second embodiments of the present invention, and FIG. 6 is a plan view of the liquid crystal display device according to the present invention.
먼저, 블랙 매트릭스, 컬러필터층, 공통전극 및 제 1 합착키가 형성되어 있는 제 1 기판과, 게이트 배선, 데이터 배선, 박막트랜지스터 및 화소전극이 형성되어 있는 제 2 기판과, 투명전극 및 제 2 합착키가 형성되어 있는 제 3 기판을 준비한다. 상기 제 1 ,제 2 ,제 3 기판은 모기판으로서, 복수개의 액정패널을 구성하는 패턴들이 형성되어 있다. First, the first substrate on which the black matrix, the color filter layer, the common electrode and the first bonding key are formed, the second substrate on which the gate wiring, the data wiring, the thin film transistor and the pixel electrode are formed, the transparent electrode and the second bonding A third substrate on which a key is formed is prepared. The first, second, and third substrates are mother substrates, and patterns forming a plurality of liquid crystal panels are formed.
이때, 제 2 기판(112)의 배면에는, 도 5a에 도시된 바와 같이, 제 2 액정셀을 구동하기 위한 제 1 투명전극(201)이 전면에 형성되어 있다. In this case, as illustrated in FIG. 5A, a first
이후, 제 2 기판(112) 상에 제 1 씨일제(211)를 형성하는데, 상기 제 1 씨일제(211)는 각 액정패널의 가장자리에 형성하되, 제 1 액정주입구(270)를 형성하기 위해서 일모서리의 소정부위에는 형성하지 않는다. (도 6참고)Thereafter, a
다음, 도 5b에 도시된 바와 같이, 제 2 기판(112)에 상기 제 1 기판(111)을 대향합착시킨다. 이때, 상기 제 1 기판에는 전술한 바와 같이, 제 1 합착키를 구비한다. 상기 제 1 합착키(241)는 블랙 매트릭스(230) 패터닝시 동시에 형성할 수 있는데, 소정 형태로 블랙 매트릭스를 제거한 부분이 제 1 합착키가 된다.(도 6참고) Next, as shown in FIG. 5B, the
다음, 일정한 압력과 속도를 가진 스크라이브 휠(120)을 사용하여 상기 제 1 ,제 2 기판(111, 112)의 외측면에 스크라이브 라인(도 6의 S)을 형성한다. 상기 기판이 유리기판이면 유리보다 경도가 높은 다이아몬드나 텅스텐 재질의 스크라이브 휠을 사용하여 유리기판 표면에 스크라이브 라인을 형성한다.Next, a scribe line (S of FIG. 6) is formed on the outer surfaces of the first and
이어서, 도 5c에 도시된 바와 같이, 스크라이브 라인을 따라 브레이크 바(break bar)를 이용하여 직접적인 충격을 가함으로써 제 1 제 2 기판(111, 112)을 원하는 액정패널의 크기로 절단한다. 이 때 국부 장소에 집중적인 힘이 가해지지 않도록 주의한다.Subsequently, as illustrated in FIG. 5C, the first
상기 스크라이브/브레이크 공정 후에는 공정 중에 발생하는 파편들을 제거하기 위해 강한 공기 바람을 이용하는 물리적인 공정을 수행한다. After the scribing / breaking process, a physical process using strong air wind is performed to remove debris generated during the process.
이와같이, 모기판을 절단하여 복수개의 액정패널(1P, 2P)을 얻게 된다. 이때, 제 1 씨일제(211)가 형성되지 않은 제 1 액정주입구를 통해 각 액정패널(1P, 2P)의 제 1 ,제 2 기판(111, 112) 사이에 액정을 주입하고 제 1 액정주입구를 봉지하여 제 1 액정셀(281)을 형성한다. 이때, 상기 제 1 ,제 2 기판 사이의 제 1 액정셀은 공통전극과 화소전극 사이에 형성되는 전계에 의해 구동된다. In this way, the mother substrate is cut to obtain a plurality of
이어서, 도 5d에 도시된 바와 같이, 제 2 기판(112)이 제 1 투명전극(201) 상에 제 1 배향막(261)을 형성한다. 상기 제 1 배향막을 제 2 기판의 배면에 형성하는 경우, 제 1 액정셀에 손상을 주지 않기 위해서 고온공정 및 가압공정을 피한다. 즉, 제 1 배향막을 도포한 후 저온에서 소성시키거나, 프린팅 방법으로 제 1 배향막을 형성하거나, 또는 압력이 가해지는 러빙공정을 수행하지 않는다. Subsequently, as illustrated in FIG. 5D, the
계속해서, 도 5e에 도시된 바와 같이, 제 3 기판의 가장자리에 제 2 씨일제(212)를 형성하는데, 상기 제 2 씨일제(212)는 각 액정패널의 가장자리에 형성하되, 제 2 액정주입구를 형성하기 위해서 일모서리의 소정부위에는 제 2 씨일제를 형성하지 않는다. Subsequently, as shown in FIG. 5E, a
이때, 제 3 기판(113) 상에는 제 2 기판의 제 1 투명전극(201)과 대향하는 제 2 투명전극(202)과, 제 2 기판의 제 1 배향막(261)과 대향하는 제 2 배향막(262)과, 제 1 기판의 제 1 합착키(241)에 대응하는 제 2 합착키(242)가 구비된다. 상기 제 2 합착키는 불투명한 물질로 형성되어 제 1 합착키 사이로 보여야 한다. In this case, on the
그리고, 제 3 기판 상에 제 2 투명전극만을 형성하는 경우에는 불투명한 물질을 사용하여 별도의 포토식각공정으로 제 2 합착키를 형성하고, 제 3 기판 상에 전압주입용 배선과 제 2 투명전극을 형성하는 경우에는 상기 전압주입용 배선과 동시에 형성한다. When only the second transparent electrode is formed on the third substrate, a second bonding key is formed by a separate photoetch process using an opaque material, and the voltage injection wiring and the second transparent electrode are formed on the third substrate. In the case of forming a, it is formed simultaneously with the voltage injection wiring.
다음, 제 1 ,제 2 기판으로 구성되는 분리된 액정패널(1P, 2P)을 제 3 기판(113)에 얼라인시킨 후, 상기 제 2 씨일제(212)를 접착제로 하여 액정패널의 제 2 기판과 제 3 기판을 대향합착시킨다. 상기 액정패널(1P, 2P)을 제 3 기판(113)에 얼라인시킬 때 제 1 기판(111)의 제 1 합착키(241)와 제 3 기판(113)의 제 2 합착키(242)가 정확하게 정렬되도록 한다. Next, after the separated
다음, 도 5f에 도시된 바와 같이, 일정한 압력과 속도를 가진 스크라이브 휠(120)을 사용하여 상기 제 3 기판(113)의 외측면에 스크라이브 라인(S)을 형성하고, 스크라이브 라인을 따라 브레이크 바로 충격을 가하여 제 3 기판(113)을 원하는 액정패널의 크기로 절단한다.Next, as shown in Figure 5f, using the
상기 스크라이브/브레이크 공정 후에는 공정중에 발생하는 기판 파편들을 제거하기 위해 강한 공기 바람을 이용하는 물리적인 공정을 수행한다. After the scribing / breaking process, a physical process using strong air wind is performed to remove substrate debris generated during the process.
이로써, 도 5g에 도시된 바와 같이, 3장의 기판으로 구성되는 복수개의 액정패널(1P, 2P)을 얻게 된다. 이때, 제 2 씨일제(212)가 형성되지 않은 제 2 액정주입구를 통해 각 액정패널(1P, 2P)의 제 2 ,제 3 기판(112, 113) 사이에 액정을 주입하고 제 2 액정주입구를 봉지하여 제 2 액정셀(282)을 형성한다. 이때, 상기 제 2 ,제 3 기판 사이의 제 2 액정셀은 제 1 ,제 2 투명전극 사이에 형성되는 전계에 의해 구동된다. As a result, as shown in FIG. 5G, a plurality of
도시하지는 않았으나, 제 2 액정셀을 형성한 이후에는, 일정 메쉬(mesh)를 가진 연마 숫돌을 사용하여 액정패널의 절단면 및 모서리를 그라인딩(grinding) 해준다.Although not shown, after forming the second liquid crystal cell, the cutting surface and the edge of the liquid crystal panel are ground by using a grinding wheel having a predetermined mesh.
한편, 이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.On the other hand, the present invention described above is not limited to the above-described embodiment and the accompanying drawings, it is possible that various substitutions, modifications and changes within the scope without departing from the technical spirit of the present invention. It will be apparent to those of ordinary skill in Esau.
즉, 상기에서는 제 1 ,제 2 액정셀을 형성하는 방법으로 두기판을 합착하고 두 기판 사이의 공간을 진공화한 후 모세관 현상을 이용하여 두 기판 사이에 액정을 주입하는 액정주입방식에 한정하여 설명하였으나, 이에 한정하지 않고 어느 한 기판에 액정을 적하하여 고르게 퍼지게 한 후 기판을 합착하는 액정적하방식도 적용할 수 있을 것이다. That is, in the above, the first and second liquid crystal cells are bonded to each other by joining the two substrates, and vacuuming the space between the two substrates, and then capillary phenomenon to inject the liquid crystal between the two substrates limited to the liquid crystal injection method As described above, the present invention is not limited thereto, and the liquid crystal dropping method in which the liquid crystal is dropped and spreads evenly on one of the substrates and then bonded to the substrates may be applied.
그리고, 제 1 액정셀이 제 1 기판의 공통전극과 제 2 기판의 화소전극 사이에 형성되는 수직전계에 의해 구동되는 TN 모드에 한정하여 설명하였으나, 이에 한 정하지 않고 IPS(In-Plane Switching) 모드, FFS(Fringe Field Switching) 모드 등에도 적용가능할 것이다. IPS 모드는 TN모드와 달리, 제 2 기판에 화소전극과 공통전극을 평행하게 형성하고 그 사이에 형성되는 횡전계에 액정셀을 구동하는 것으로, TN 모드에 비해서 시야각이 휠씬 우수한 모드이다. In addition, although the first liquid crystal cell has been described as being limited to the TN mode driven by the vertical electric field formed between the common electrode of the first substrate and the pixel electrode of the second substrate, the present invention is not limited thereto. In-plane switching (IPS) mode It may also be applicable to FFS (Fringe Field Switching) mode. Unlike the TN mode, the IPS mode forms a pixel electrode and a common electrode in parallel on the second substrate and drives the liquid crystal cell in a transverse electric field formed therebetween, and has a much better viewing angle than the TN mode.
또한, 하나의 모기판에 2개의 액정패널이 형성되는 것에 한정하여 설명하였으나, 하나의 모기판에 다수개의 액정패널을 형성할 수 있음은 해당 기술분야에서 잘 알려져 있는 사실이다. In addition, although only one liquid crystal panel is formed on one mother substrate, the liquid crystal panel may be formed on one mother substrate, which is well known in the art.
상기와 같은 본 발명의 액정표시소자의 제조방법은 다음과 같은 효과가 있다.The manufacturing method of the liquid crystal display device of the present invention as described above has the following effects.
첫째, 제 1 ,제 2 기판을 합착하여 제 1 액정셀을 형성한 뒤 상기 제 1 ,제 2 기판에 대해 스크라이브 공정 및 브레이크 공정을 적용하여 제 1 ,제 2 기판을 원하는 크기로 절단하고, 이어서 상기 제 2 기판에 제 3 기판을 합착시켜 제 2 액정셀을 형성한 뒤 제 3 기판에 대해 스크라이브 공정 및 브레이크 공정을 적용하여 제 1 ,제 2 ,제 3 모기판을 절단공정 불량없이 원하는 액정패널 크기로 깨끗이 절단할 수 있다.First, the first and second substrates are bonded to form a first liquid crystal cell, and then the first and second substrates are cut to a desired size by applying a scribe process and a break process to the first and second substrates. After the third substrate is bonded to the second substrate to form a second liquid crystal cell, a scribe process and a brake process are applied to the third substrate, so that the first, second and third mother substrates can be cut without defects. I can cut it cleanly in size.
둘째, 제 1 ,제 2 액정셀을 동일한 액정물질을 사용하여 형성하는 경우, 제 1 액정셀과 제 2 액정셀을 형성하는 공정을 동시에 할 수 있으므로 액정주입공정이 보다 용이해진다. Second, when the first and second liquid crystal cells are formed using the same liquid crystal material, the process of forming the first liquid crystal cell and the second liquid crystal cell can be performed at the same time, thereby making the liquid crystal injection process easier.
셋째, 제 1 ,제 2 기판을 각 액정패널 크기로 절단한 후, 절단된 액정패널을 제 3 기판에 합착시키는 과정에서 이들을 정확하게 얼라인시키는 것이 중요한데, 액정패널의 제 1 기판에 추가 형성된 제 1 합착키와 제 2 기판에 추가형성된 제 2 합착키를 정확히 정렬시킴으로써 정확한 얼라인이 가능하게 된다. Third, after cutting the first and second substrates to the size of each liquid crystal panel, it is important to align them accurately in the process of bonding the cut liquid crystal panel to the third substrate. Accurate alignment is possible by accurately aligning the bonding key and the second bonding key additionally formed on the second substrate.
Claims (24)
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KR1020060061250A KR101243808B1 (en) | 2006-06-30 | 2006-06-30 | Method For Fabricating Liquid Crystal Display Device |
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