KR101268389B1 - 액정표시장치의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 최초의 유리기판상에 형성되어 있는 다수개의 액정패널들을 동시에 검사한 후 절삭함으로써 종래 절삭과정에서 발생하던 액정패널의 불량을 감소하고, 아울러 공정의 단순화 등을 기하려는데 관련된 액정표시장치의 제조방법에 관한 것으로서, 어레이기판 및 컬러필터기판이 합착되는 다수의 액정패널을 제공하는 단계; 자동검사장비의 자동검사장치를 통해 상기 액정패널과 접촉하여 검사패턴을 상기 액정패널에 입력하는 단계; 상기 자동검사장치의 상부에 위치한 비젼부의 수평방향으로의 스캔을 통해 상기 액정패널에 표시된 패턴을 수집하는 단계; 상기 수집된 패턴을 분석하여 다수의 액정패널에 대한 비젼 자동검사(Vision Auto Probe)를 수행하는 단계; 상기 비젼 자동검사가 수행된 다수의 액정패널을 스크라이빙(scribing) 하는 단계; 상기 스크라이빙 된 각각의 액정패널을 그라인딩(grinding) 하는 단계; 및 상기 그라인딩 된 각각의 액정패널을 육안으로 검사하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
비젼 자동검사(Vision Auto Probe), 쇼팅바(shorting bar)

Description

액정표시장치의 제조방법{METHOD OF FABRICATING LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE}
도 1a는 본 발명에 따른 VAP 시스템을 나타내는 흐름도
도 1b는 도 1a의 합착 단계에 적용되는 일례의 액정패널을 나타내는 도면
도 1c는 도 1a의 합착 단계에 적용되는 다른 예의 액정패널을 나타내는 도면
도 1d는 도 1a에 나타낸 VAP 과정으로서 복수 개의 액정패널을 동시에 검사하는 모습을 나타내는 도면
★★도면의 주요부분에 대한 부호의 설명★★
110, 210: 어레이 기판 110a, 210a: 콘택 패턴
300: 비젼 자동검사 장비 310: 액정패널
본 발명은 액정표시장치의 제조방법에 관한 것으로서, 더 자세하게는 최초의 유리기판상에 패턴되어 있는 복수 개의 액정패널들을 동시에 검사한 후 절삭함으로써 종래 절삭과정에서 발생하던 액정패널의 불량을 감소하고, 아울러 공정의 단순화 등을 기하려는데 관련된 것이다.
일반적으로 액정표시장치(Liquid Crystal Display; LCD)에서는 액정패널 상에 매트릭스 형태로 배열된 액정셀들의 광 투과율을 그곳에 공급되는 비디오 데이터 신호로 조절함으로써 데이터 신호에 해당하는 화상을 패널상에 표시하게 된다. 이를 위하여, 액정표시소자는 액정층에 전계를 인가하기 위한 전극들, 액정셀 별로 데이터 공급을 절환하기 위한 박막트랜지스터(Thin Film Transistor; TFT), 외부에서 공급되는 데이터를 액정셀들에 공급하는 신호 배선 및 TFT의 제어신호를 공급하기 위한 신호배선 등 구비하게 된다.
LCD는 화소 단위를 이루는 액정셀의 형성 공정을 공반하는 패널 상판 및 하판의 제조공정과, 액정 배향을 위한 배향막의 형성 및 러빙(rubbing) 공정과, 상판 및 하판의 합착공정과, 합착된 상판 및 하판 사이에 액정을 주입하고 봉지하는 공정등의 여러 과정을 거쳐 완성되게 된다. 여기에서 하판의 제조공정은 기판상에 전극물질, 반도체층 및 절연막의 도포와 에칭작업을 통한 TFT의 형성과 기타 전극부의 형성과정을 포함한다. 액정주입 및 봉지공정을 거친 다음, 상하·판의 양쪽 면에 편광판이 부착되어 액정패널이 완성되면 최종적인 검사작업이 이루어지게 된다.
별도의 도면으로 나타내지는 않지만, 일반적인 액정표시장치는 하부기판상에는 다수의 TFT 에레이가 형성된다. TFT 어레이에는 게이트 라인과 데이터라인이 직교되는 방향으로 형성되며, 게이트 라인과 데이터 라인의 교차부에는 TFT와 화소전극이 형성된다. TFT 어레이 각각은 독립된 표시소자를 구성하게 된다. 또한 하부기판상에는 TFT 어레이의 데이터 라인들에 접속된 데이터 드라이브 IC와 TFT 어레이의 게이트 라인들에 접속된 게이트 드라이브 IC가 실장된다.
각각의 액정패널에 해당하는 데이터 라인들 또는 게이트 라인들에 쇼팅바(shorting bar)가 연결되어 있다. 여기에서, 쇼팅바는 공정진행시의 정전기 발생을 방지하는 역할을 한다. 하부기판에 스페이서가 도포되며, 상부기판상에 표시영역에 실패턴을 형성시킨다. 이러한 스페이서와 실패턴에 의해 압력을 가하지 않더라도 상부기판과 하부기판 사이에 갭이 형성된다.
이러한 하부기판과 상부기판이 대면하도록 합착한 후, 각각의 액정패널을 한개씩 스크라이빙(scribing) 또는 브레이킹(Breaking) 공정을 한다. 스크라이빙 또는 브레이킹 공정시 예를 들어 다이아몬드 휠(Diamond Wheel)과 같은 절삭 기구에 의해 각각의 TFT 어레이들이 분리되도록 하여 하나의 액정패널로 스크라이빙된다. 이때, 다이아몬드 휠은 스크라이빙 선을 따라 상부 및 하부기판을 스크라이빙하게 된다.
스크라이빙 공정 후에 액정층을 주입한다. 액정주입방식은 모세관 현상이나, 액정패널의 내부와 외부의 압력차를 이용하여 액정을 주입한다.
액정을 주입한 후, 그라인딩(Grinding) 공정을 한다. 그라인딩 공정은 쇼팅 바를 제거하고 상부기판과 하부기판의 모서리를 연마시켜 우려되는 파손에 대한 내력을 향상시킨다.
그라인딩 공정 후, 자동검사장비(Auto Probe)를 이용하여 액정패널을 각각 한 개씩 검사한다. 자동검사 과정에서는 완성된 액정패널의 화면에 데스트 패턴을 띄우고 불량 화소의 유무를 탐지하여 불량화소가 발견되었을 때, 이에 대한 리페어(repair) 작업을 행하게 된다.
액정패널의 불량에는 화소셀별 색상 불량, 휘점(항상 켜져 있는 셀), 암점(항상 꺼져 있는 셀) 등의 점 결함과, 인접한 데이터 라인간의 단락(Short)으로 인해 발행하는 선 결함(Line Defect) 등이 있다.
또한, 각각의 액정패널의 자동검사장비를 이용하여 액정패널을 한 개씩 검사하게 되면, 대면적의 액정표시장치에 있어서 검사 시간이 지연된다. 또한, 검사장비에 의하여 검사되는 액정패널을 외부로부터 검사장치 내로 반송하는 로더(Loader)부와, 검사가 완료된 액정패널을 검사장비에서 외부로 반송하는 언로더(Unloader)부의 자동화가 어려우며, 인력 면에서 비효율적인 문제점이 발생하게 된다.
이외에도 액정패널의 스크라이빙시 쇼팅바의 패턴이 뜯기게 되어 결국 게이트 및 데이터 패드의 뜯김 현상으로 이어지게 되어 비젼 자동검사가 원천적으로 불가능하게 되는 경우도 발생하게 된다.
따라서, 본 발명은 이와 같은 문제점을 개선하기 위하여 복수 개의 액정패널을 최초 유리기판상에 복수 개를 동시에 검사하게 됨으로써 그에 따르는 액정표시장치의 제조방법을 제안하려는데 그 목적이 있다.
그리고, 이와 같은 목적 달성을 본 발명을 통하여 더욱더 구체화될 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 액정표시장치의 제조방법은 어레이기판 및 컬러필터기판이 합착되는 다수의 액정패널을 제공하는 단계; 자동검사장비의 자동검사장치를 통해 상기 액정패널과 접촉하여 검사패턴을 상기 액정패널에 입력하는 단계; 상기 자동검사장치의 상부에 위치한 비젼부의 수평방향으로의 스캔을 통해 상기 액정패널에 표시된 패턴을 수집하는 단계; 상기 수집된 패턴을 분석하여 다수의 액정패널에 대한 비젼 자동검사(Vision Auto Probe)를 수행하는 단계; 상기 비젼 자동검사가 수행된 다수의 액정패널을 스크라이빙(scribing) 하는 단계; 상기 스크라이빙 된 각각의 액정패널을 그라인딩(grinding) 하는 단계; 및 상기 그라인딩 된 각각의 액정패널을 육안으로 검사하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
그러면, 위의 시스템과 관련해 구체적으로 도면을 참조하여 설명하고자 한다. 도 1a는 본 발명에 따른 VAP 시스템을 나타내는 흐름도이다. 먼저, 하나의 유리기판상에 다수개의 게이트 라인과 데이터 라인이 직교하여 형성되고, 그 교차 영역에 다수의 TFT 어레이가 형성되는 어레이 기판과, 이에 대응하여 색상을 구현하는 R, G, B의 서브컬러필터 등을 포함하는 컬러필터기판이 합착되어 적어도 하나의 액정패널을 제공하는 단계가 이루어진다(S101).
여기에서는 무엇보다 이와 같은 두 개의 기판을 합착하는 방법에 있어서, 도 1b에서와 같이 어레이 기판(110)과 컬러필터기판(130)을 서로 어긋나게 합착하거나, 혹은 도 1c에서와 같이 어레이 기판(210)보다 작은 컬러필터기판(220)이 서로 합착되어야 하는 것이 바람직하다. 그리고, 그 어레이 기판(110, 210)의 적어도 일측으로는 복수 개의 액정패널에 VAP를 수행하기 위하여 접촉패턴(contact pattern; 110a, 210a)을 형성하고 있어, 이를 통하여 액정패널의 일괄구동 및 개별구동이 가능하게 되는 것이다.
그 다음, VAP(Vision Auto Probe) 단계가 이루어진다(S102). 물론 이러한 과정은 도 1d에 나타낸 바와 같이 자동검사장비(300)를 사용하게 되는데, 그 자동검사장비(300)는 액정패널(310)과 접촉하여 검사패턴을 액정패널(310)에 입력하는 자 동검사장치, 그 패널 위에 설치되어 액정패널에 나타나는 패턴을 수집하는 비젼부 및 그 수집된 패턴의 정보를 분석하고 판단하는 컴퓨터 시스템을 포함하게 된다.
여기에서 먼저 자동검사장치는 적어도 하나의 액정패널(310)의 게이트 라인 및 데이터 라인에 전기적 연결을 위한 게이트 및 데이터 니들을 구비하게 된다. 다시 말해, 복수 개의 게이트 라인 및 데이터 라인과 접속하여 액정패널을 구동시키는 구동회로를 연결시키는 모듈공정 전에 임의적으로 게이트 니들 및 데이터 니들에 전압을 인가하여 패널(310)의 외관 및 전기적 불량검사를 수행하게 되므로, 게이트 라인 및 데이터 라인의 패드와 정확하게 접촉되어야 하는 것을 물론이다.
또한 비젼부는 패턴을 검출하기 위한 카메라가 설치되어 그 카메라에 입력된 신호를 분석하게 된다. 즉, 자동검사장치의 상부에 위치하여 수평방향으로의 스캔을 통해 패널(310)에 표시된 패턴을 수집하게 된다.
한편 컴퓨터시스템은 위의 카메라로부터 정보를 입력받아 제대로 패턴이 나오는지의 여부를 분석하고 판단하는 역할을 하게 되는 것이다.
이제, 이와 같은 액정패널(310)의 일괄적인 VAP가 끝나게 되면 스크라이빙 단계로 이어진다(S103). 즉 적어도 하나의 액정패널을 한 개씩 스크라이빙하게 되는데, 그 스크라이빙은 예를 들어 다이아몬드 휠(Diamond Wheel)과 같은 절삭 기구에 의해 각각의 TFT 어레이들이 분리되도록 하여 하나의 액정패널로 스크라이빙된다. 이때, 다이아몬드 휠은 스크라이빙 선을 따라 어레이 및 컬러필터기판을 스크라이빙하게 된다.
그런 다음, 개별 액정패널을 그라인딩하는 단계를 수행한다(S104). 다시 말 해, 액정패널을 구성하는 어레이 기판과 컬러필터기판의 모서리를 연마시켜 우려되는 파손에 대한 내력을 향상시킨다.
이어서, 육안으로 목시(Auto Probe) 하는 단계가 이루어진다(S105). 여기에서는 모든 단위 액정패널에 대해서 간편한 목시 검사를 통해 연마불량 혹은 얼룩 등을 판정할 수 있게 된다.
그리고, 출하하는 단계를 수행한다(S106). 이것은 다시 말해, 모듈 공정으로 작업 절차가 옮아가게 됨을 의미하는 것으로서, 이와 같은 과정을 통하여 액정표시장치는 완성되는 것이다.
지금까지의 구성 결과, 본 발명에 따른 비젼 자동검사를 수행함으로써 공정시간을 단축할 수 있을 뿐만 아니라 검사의 효율성도 도모할 수 있다. 아울러 액정패널의 수율을 증가시킬 수 있다.

Claims (9)

  1. 어레이기판 및 컬러필터기판이 합착되는 다수의 액정패널을 제공하는 단계;
    자동검사장비의 자동검사장치를 통해 상기 액정패널과 접촉하여 검사패턴을 상기 액정패널에 입력하는 단계;
    상기 자동검사장치의 상부에 위치한 비젼부의 수평방향으로의 스캔을 통해 상기 액정패널에 표시된 패턴을 수집하는 단계;
    상기 수집된 패턴을 분석하여 다수의 액정패널에 대한 비젼 자동검사(Vision Auto Probe)를 수행하는 단계;
    상기 비젼 자동검사가 수행된 다수의 액정패널을 스크라이빙(scribing) 하는 단계;
    상기 스크라이빙 된 각각의 액정패널을 그라인딩(grinding) 하는 단계; 및
    상기 그라인딩 된 각각의 액정패널을 육안으로 검사하는 단계를 포함하는 액정표시장치의 제조방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 액정패널은 상기 어레이기판과 컬러필터기판이 어긋나게 합착되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 어레이기판은 적어도 일측으로 비젼 자동검사를 위한 콘택 패턴(contact pattern)이 형성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 액정패널은 상기 어레이기판보다 작은 크기의 컬러필터기판이 합착되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 어레이 기판은 적어도 일측으로 비젼 자동검사를 위한 콘택 패턴이 형성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
  8. 삭제
  9. 삭제
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