KR20050068510A - 아이디 마크가 형성된 액정표시장치 및 그 제조방법 - Google Patents

아이디 마크가 형성된 액정표시장치 및 그 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 아이디 마크가 형성된 액정표시장치 및 그 제조방법에 대해 개시된다. 개시된 본 발명에 따른 액정표시장치는, 표시 영역과 비표시 영역을 갖는 어레이 셀 기판이 소정수 마련된 글라스 기판에 있어서, 상기 어레이 셀 기판의 비표시 영역의 일측에 어레이 셀 아이디 마크 및 측정기 인식 마크가 형성되어 있고, 상기 어레이 셀 기판이 마련된 영역을 제외한 상기 글라스 기판의 외곽부 일측에 형성된 글라스 아이디 마크 및 측정기 인식 마크가 형성되는 점에 그 특징이 있다.
본 발명에 따른 아이디 마크가 형성된 액정표시장치 및 그 제조방법은, 액정표시장치의 정보관리를 위한 아이디 마크 타이틀링 공정시 측정기 인식용 마크를 형성함으로써 아이디 마크의 타이틀링 위치 및 노광량 변동에 의한 아이디 마크의 불량을 해결하여 정량화된 공정관리를 할 수 있다.

Description

아이디 마크가 형성된 액정표시장치 및 그 제조방법{DEVICE AND FABRICATION METHOD FOR LIQUID CRYSTAL DISPLAY OF ID MARK}
본 발명은 아이디 마크가 형성된 액정표시장치 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 특히 액정표시장치의 정보관리를 위한 아이디 마크 타이틀링 공정시 측정기 인식용 마크를 형성함으로써 아이디 마크의 타이틀링 위치 및 노광량 변동에 의한 아이디 마크의 불량을 해결하여 정량화된 공정관리를 할 수 있는 아이디 마크가 형성된 액정표시장치 및 그 제조방법에 관한 것이다.
최근에, 액정표시장치는 소비전력이 낮고, 휴대성이 양호한 기술집약적 제품으로 부가가치가 높은 차세대 첨단 디스플레이(display)소자로 각광받고 있다.
일반적으로, 상기 액정표시장치는 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor ; TFT)를 포함하는 어레이 기판과 컬러 필터(color filter) 기판 사이에 액정을 주입하여, 그 특성을 이용해 영상효과를 얻는 비발광 소자인 박막 트랜지스터 액정표시장치(이하, 액정표시장치로 약칭함)를 뜻한다.
현재, 능동구동 액정표시장치(AMLCD : Active Matrix Liquid Crystal Display)가 주류를 이루고 있으며, 이는 박막트랜지스터 하나가 화소 한 개의 액정에 걸리는 전압을 조절하여 화소의 투과도를 변화시키는 스위칭 소자로 사용되는 것으로, 해상도 및 동영상 구현능력이 우수하여 가장 주목받고 있다.
이하, 설명의 편의상 이러한 AMLCD를 액정표시장치로 부른다.
상기 액정표시장치용 어레이 기판에는 주사(scan) 신호 및 데이터 신호를 인가하는 다수 개의 게이트 및 데이터 배선이 서로 교차하며 형성되고, 이 교차된 영역을 하나의 서브 픽셀(sub pixel)로 하여, 이 서브 픽셀단위로 액정에 전압을 인가하는 한쪽 전극역할을 하는 화소전극이 형성되고, 이 화소전극과 연결되어 상기 게이트 및 데이터 배선의 교차점 근방에 박막 트랜지스터가 형성된다.
상기 액정표시장치용 컬러필터 기판에는 상기 어레이 기판의 서브 픽셀과 대응하여 특정색의 파장만을 투과시키는 R, G, B 컬러필터의 서브 컬러필터가 형성되고, 상기 서브 컬러필터간 색구분 및 상기 화소전극 이외의 영역 상의 빛의 차단 및 상기 박막 트랜지스터상에 빛이 조사되는 것을 방지하는 역할을 하는 블랙 매트릭스가 형성되며, 또한, 상기 액정에 전압을 인가하는 또 하나의 전극 역할을 하는 공통전극이 형성된다.
상기 액정표시장치에서 액정 셀(Cell)의 간략한 제조공정과 그 동작을 살펴보면 다음과 같다.
상기 컬러필터 기판 및 어레이 기판의 마주보는 각 내측면에는 각각 공통전극과 화소전극을 서로 대향하도록 형성한 후, 상기 컬러필터 기판 및 어레이 기판사이에 액정을 주입시키고 주입구를 봉합한다. 그리고, 상기 컬러필터 기판 및 어레이기판의 외측면에 각각 편광판을 붙임으로써, 액정 셀은 완성되게 된다.
상기 액정 셀의 광 투과량은 각 전극(화소전극, 공통전극)에 인가하는 전압으로 제어하고, 광 셔터(Shutter) 효과에 의해 문자/화상을 표시하게 된다.
상기 액정 셀 공정은 박막 트랜지스터 공정이나 컬러 필터 공정에 비해 상대적으로 반복되는 공정이 거의 없는 것이 특징이라고 할 수 있다. 전체 공정은 액정 분자의 배향을 위한 배향막 형성공정과 셀 갭(cell gap) 형성공정, 액정주입 공정, 셀컷팅(cell) 공정, 검사 공정으로 크게 나눌 수 있다.
이때, 상기 액정표시장치 전 공정의 자동화에 따른 공정의 효율을 위해 액정표시장치용 어레이 기판 상에 아이디 마크를 형성하는 타이틀링(titling)공정이 수반된다.
이하, 상기 액정표시장치용 어레이 기판의 아이디 마크에 대해서 상세히 설명한다.
도 1은 종래에 따른 액정표시장치용 어레이 기판에 대하여 개략적으로 도시한 평면도로서, 하나의 투명기판에 4개의 어레이 셀을 제작하는 경우를 일예로 하여 나타내었다.
이에 도시한 바와 같이, 글래스 기판(11) 상에 표시 영역(I)과 비표시 영역(II)을 가지는 어레이 셀(12)이 소정수가 형성되어 있다.
상기 비표시 영역(II)에는 어레이 셀 아이디 마크(16)가 형성되어 있고, 상기 어레이 셀(12)과 이격된 기판의 일측에는 글라스 아이디 마크(14)가 형성되어 있다.
상기 어레이 셀 아이디 마크(16) 및 상기 글래스 아이디 마크(14)는 어레이 셀(12)의 공정중 금속막을 증착하여 게이트 배선 또는 데이터 배선을 패터닝하는 공정에서 동시에 이루어진다.
즉, 상기 어레이 셀 아이디 마크(16) 및 상기 글래스 아이디 마크(14)에서 아이디가 새겨진 부분(미도시)은 금속막이 제거되어, 투명성을 띠는 물질로 이루어져 있고, 상기 아이디의 주변부는 불투명성을 띠는 물질로 이루어짐으로써, 추후 광학적 문자 판독 공정에서 빛이 아이디가 새겨진 부분에서만 투과됨으로써, 아이디를 판독하게 된다.
한편, 상기 어레이 셀 아이디 마크(16) 및 상기 글래스 아이디 마크(14)를 형성함에 있어서, PR층의 도포, 노광, 현상, 식각 등의 일련의 공정을 포함하는 사진식각(photo lithography) 공정을 진행한다.
상기 사진식각 공정은, 한 예로 기판상에 금속 물질을 증착하는 단계와, 상기 금속 물질 상부에 PR(photo resist) 물질을 도포하는 단계와, 상기 PR 물질 상부에 노광부를 가지는 마스크를 배치한 후, 마스크의 노광부를 통해 PR 물질을 노광, 현상하여 일정 패턴을 가지는 PR층을 형성하는 단계와, 상기 PR층을 마스크로 하여 금속물질을 식각하여 금속 물질을 패터닝하는 단계를 포함한다.
도 2는 종래에 따른 타이틀링 공정에 의해 아이디 마크가 형성된 것을 도시한 도면이다.
도 2의 (a) 및 (b)에 도시된 바와 같이, 사진식각 공정의 중에 PR(photo resist)을 노광하는 단계이후, 상기 어레이 셀 아이디 마크(16) 및 상기 글래스 아이디 마크(14)를 이루는 문자를 새기기 위해서는 별도의 타이틀링 노광기를 이용하여 기판마다 가지는 고유번호를 기판 상에 타이틀링(titling)을 수행하게 된다.
그러나, 상기 타이틀링(titling) 공정의 진행중에 타이틀링 노광기는 PR(photo resist)이 도포된 아이디 마크의 위치를 정확히 판단하지 못함으로써 타이틀링 위치 및 노광량의 변동에 의해 아이디 마크가 불량으로 형성되는 문제점이 발생된다.
본 발명은, 액정표시장치의 정보관리를 위한 아이디 마크 타이틀링 공정시 측정기 인식용 마크를 형성함으로써 아이디 마크의 타이틀링 위치 및 노광량 변동에 의한 아이디 마크의 불량을 해결하여 정량화된 공정관리를 할 수 있는 아이디 마크가 형성된 액정표시장치 및 그 제조방법을 제공함에 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 아이디 마크가 형성된 액정표시장치는,
표시 영역과 비표시 영역을 갖는 어레이 셀 기판이 소정수 마련된 글라스 기판에 있어서, 상기 어레이 셀 기판의 비표시 영역의 일측에 어레이 셀 아이디 마크 및 측정기 인식 마크가 형성되어 있고, 상기 어레이 셀 기판이 마련된 영역을 제외한 상기 글라스 기판의 외곽부 일측에 형성된 글라스 아이디 마크 및 측정기 인식 마크가 형성되는 점에 그 특징이 있다.
여기서, 특히 상기 측정기 인식 마크는 바코드 형상 또는 어미자와 아들자 형상으로 형성되는 점에 그 특징이 있다.
또한, 상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 액정표시장치의 아이디 마크 형성방법은,
금속막이 증착된 기판상에 포토레지스트층을 형성하는 단계와;
상기 포토레지스트층을 마스크를 이용하여 아이디 마크 패드부와 동시에 상기 아이디 마크 패드부내에 측정기 인식 마크를 노광하는 단계와;
상기 노광된 기판을 현상 및 식각하여 아이디 마크 및 측정기 인식 마크를 형성하는 단계를 포함하는 점에 그 특징이 있다.
또한, 상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 액정표시장치의 아이디 마크 형성방법은,
금속막이 증착된 기판상에 포토레지스트층을 형성하는 단계와;
상기 포토레지스트층을 마스크를 이용하여 아이디 마크 패드부와 동시에 상기 아이디 마크 패드부내의 어미자를 메인 노광하여 형성하는 단계와;
상기 메인 노광에 의해 어미자가 형성된 아이디 마크 패드부에 타이틀링 노광을 진행하여 아이디 마크 및 아들자를 형성하는 단계와;
상기 타이틀링 노광된 기판을 현상 및 식각하여 아이디 마크, 어미자 및 아들자를 형성하는 단계를 포함하는 점에 그 특징이 있다.
여기서, 특히 상기 아이디 마크는 표시 영역과 비표시 영역을 갖는 어레이 셀 기판의 비표시 영역에 형성된 어레이 셀 아이디 마크와 상기 어레이 셀 기판이 마련된 영역을 제외한 상기 글라스 기판의 외곽부 일측에 형성된 글라스 아이디 마크인 점에 그 특징이 있다.
이와 같은 본 발명에 의하면, 액정표시장치의 정보관리를 위한 아이디 마크 타이틀링 공정시 측정기 인식용 마크를 형성함으로써 아이디 마크의 타이틀링 위치 및 노광량 변동에 의한 아이디 마크의 불량을 해결하여 정량화된 공정관리를 할 수 있다.
이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명에 따른 액정표시장치용 어레이 기판에 대하여 개략적으로 도시한 평면도로서, 하나의 투명기판에 4개의 어레이 셀을 제작하는 경우를 일예로 하여 나타내었다.
이에 도시한 바와 같이, 투명기판(31) 상에 표시 영역(Ⅲ)과 비표시 영역(Ⅳ)을 가지는 어레이 셀(32)이 형성되어 있다.
상기 비표시 영역(Ⅳ)에는 어레이 셀 아이디 마크(36)가 형성되어 있고, 상기 어레이 셀(32)과 이격된 기판의 일측에는 글라스 아이디 마크(34)가 형성되어 있다.
또한, 상기 어레이 셀 아이디 마크(36) 및 상기 글래스 아이디 마크(34)가 형성되는 영역의 일측에는 측정기 인식 마크(38)가 각각 형성되어 있다.
상기 어레이 셀 아이디 마크(36), 상기 글래스 아이디 마크(34), 측정기 인식 마크(38)는 어레이 셀(32)의 공정중 금속막을 증착하여 게이트 배선 또는 데이터 배선을 패터닝하는 공정에서 동시에 이루어진다.
즉, 상기 어레이 셀 아이디 마크(36), 상기 글래스 아이디 마크(34) 및 측정기 인식 마크(38)에서 아이디가 새겨진 부분은 금속막이 제거되어, 투명성을 띠는 물질로 이루어져 있고, 상기 아이디의 주변부는 불투명성을 띠는 물질로 이루어짐으로써, 추후 광학적 문자 판독 공정에서 빛이 아이디가 새겨진 부분에서만 투과됨으로써, 아이디를 판독하게 된다.
상기 어레이 셀 아이디 마크(36), 상기 글래스 아이디 마크(34) 및 측정기 인식 마크(38)를 형성함에 있어서, PR층의 도포, 노광, 현상, 식각 등의 일련의 공정을 포함하는 사진식각(photo lithography) 공정을 진행한다.
상기 사진식각 공정은, 한 예로 기판상에 금속 물질을 증착하는 단계와, 상기 금속 물질 상부에 PR(photo resist) 물질을 도포하는 단계와, 상기 PR 물질 상부에 노광부를 가지는 마스크를 배치한 후, 마스크의 노광부를 통해 PR 물질을 노광, 현상하여 일정 패턴을 가지는 PR층을 형성하는 단계와, 상기 PR층을 마스크로 하여 금속물질을 식각하여 금속 물질을 패터닝하는 단계를 포함한다.
한편, 도 4는 본 발명에 따른 측정기 인식 마크의 제 1 실시 예를 도시한 도면이다. 이에 도시된 바와 같이, 상기 측정기 인식 아이디 마크(38)는 표시 영역(Ⅲ)과 비표시 영역(Ⅳ)을 갖는 어레이 셀 기판(32)의 비표시 영역(Ⅳ)에 형성된 어레이 셀 아이디 마크(36) 영역내와 상기 어레이 셀 기판(32)이 마련된 영역을 제외한 상기 글라스 기판(31)의 외곽부 일측에 형성된 글라스 아이디 마크(34) 영역내에 형성된다.
즉, 금속막이 증착된 기판상에 포토레지스트층을 형성한 후, 상기 포토레지스트층을 마스크를 이용하여 아이디 마크 영역(34,36)과 동시에 상기 아이디 마크 영역(34,36)내에 측정기 인식 마크(38)를 노광하게 된다.
그리고, 상기 노광된 아이디 마크 영역(34,36) 및 측정기 인식 마크(38) 영역은 타이틀링 노광을 수행하여 아이디를 새기게 된다.
이때, 상기 측정기 인식 마크(38)는 바 코드 형상으로 아이디(48)를 형성할 수 있다.
이어, 상기 아이디 마크(34,36)가 새겨진 영역은 금속막이 제거되어, 투명성을 띠는 물질로 이루어져 있고, 상기 아이디의 주변부는 불투명성을 띠는 물질로 이루어진다.
따라서, 추후 광학적 문자 판독 공정에서 의해 빛이 아이디가 새겨진 부분에서만 투과됨으로써 , 아이디를 판독하게 된다.
그리고, 상기 측정기 인식 마크(38)는 육안으로 쉽게 측정함으로써 상기 아이디 마크의 타이틀링 노광 위치 및 노광량에 대한 정보를 알 수 있게 된다.
또한, 도 5는 본 발명에 따른 측정기 인식 마크의 제 2 실시 예를 도시한 도면이다. 이에 도시된 바와 같이, 상기 측정기 인식 아이디 마크(38)는 표시 영역(Ⅲ)과 비표시 영역(Ⅳ)을 갖는 어레이 셀 기판(32)의 비표시 영역(Ⅳ)에 형성된 어레이 셀 아이디 마크 영역(36)내와 상기 어레이 셀 기판(32)이 마련된 영역을 제외한 상기 글라스 기판(31)의 외곽부 일측에 형성된 글라스 아이디 마크(34) 영역내에 형성된다.
상기 측정기 인식 마크(38)의 형성방법은 상기 어레이 기판 공정의 투명기판 상에 어레이 셀을 형성하는 공정중 게이트 배선 또는 데이터 배선을 형성하는 단계에서 아이디 마크를 형성하게 된다.
즉, 금속막이 증착된 기판상에 포토레지스트층을 형성한 후, 마스크를 이용하여 아이디 마크 영역(34,36)과 동시에 상기 아이디 마크 영역(34,36)내의 어미자(58a)를 메인 노광하여 형성하게 된다.
그리고, 상기 메인 노광에 의해 어미자가 형성된 아이디 마크 영역(34,36)에 타이틀링 노광을 진행한 후, 상기 타이틀링 노광된 기판을 현상 및 식각하여 아이디 마크(34,36), 어미자(58a) 및 아들자(58b)를 형성하게 된다.
이때, 상기 아이디 마크(34,36)는 추후 광학적 문자 판독기(Optical Character Reader ; OCR)를 통해 빛이 반사/투과되는 차이를 이용하여 아이디를 인식한다.
그리고, 상기 측정기 인식 마크(38)는 육안으로 타이틀링 위치 및 노광량의 변동을 측정하여 쉽게 그 정보를 알 수 있게 된다.
따라서, 본 발명의 측정기 인식 마크를 형성함으로써 광학적 문자 판독기에 의존하지 않고, 쉽게 타이틀링 위치 및 노광량의 변동에 대한 정보를 알 수 있게 되어 정량화된 공정 관리를 할 수 있게 된다.
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 아이디 마크가 형성된 액정표시장치 및 그 제조방법은, 액정표시장치의 정보관리를 위한 아이디 마크 타이틀링 공정시 측정기 인식용 마크를 형성함으로써 아이디 마크의 타이틀링 위치 및 노광량 변동에 의한 아이디 마크의 불량을 해결하여 정량화된 공정관리를 할 수 있다.
도 1은 종래에 따른 액정표시장치용 어레이 기판에 대하여 개략적으로 도시한 평면도.
도 2는 종래에 따른 타이틀링 공정에 의해 아이디 마크가 형성된 것을 도시한 도면.
도 3은 본 발명에 따른 액정표시장치용 어레이 기판에 대하여 개략적으로 도시한 평면도.
도 4는 본 발명에 따른 측정기 인식 마크의 제 1 실시 예를 도시한 도면.
도 5는 본 발명에 따른 측정기 인식 마크의 제 2 실시 예를 도시한 도면.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
31 --- 글래스 기판 32 --- 어레이 셀 기판
34 --- 글래스 아이디 마크 36 --- 어레이 셀 아이디 마크
38 --- 측정기 인식 마크 48 --- 바 코드 아이디
58a --- 어미자 58b --- 아들자

Claims (5)

  1. 표시 영역과 비표시 영역을 갖는 어레이 셀 기판이 소정수 마련된 글라스 기판에 있어서, 상기 어레이 셀 기판의 비표시 영역의 일측에 어레이 셀 아이디 마크 및 측정기 인식 마크가 형성되어 있고, 상기 어레이 셀 기판이 마련된 영역을 제외한 상기 글라스 기판의 외곽부 일측에 형성된 글라스 아이디 마크 및 측정기 인식 마크가 형성되는 것을 특징으로 하는 아이디 마크가 형성된 액정표시장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 측정기 인식 마크는 바코드 형상 또는 어미자와 아들자 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 아이디 마크가 형성된 액정표시장치.
  3. 금속막이 증착된 기판상에 포토레지스트층을 형성하는 단계와;
    상기 포토레지스트층을 마스크를 이용하여 아이디 마크 패드부와 동시에 상기 아이디 마크 패드부내에 측정기 인식 마크를 노광하는 단계와;
    상기 노광된 기판을 현상 및 식각하여 아이디 마크 및 측정기 인식 마크를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 아이디 마크가 형성된 액정표시장치의 제조방법.
  4. 금속막이 증착된 기판상에 포토레지스트층을 형성하는 단계와;
    상기 포토레지스트층을 마스크를 이용하여 아이디 마크 패드부와 동시에 상기 아이디 마크 패드부내의 어미자를 메인 노광하여 형성하는 단계와;
    상기 메인 노광에 의해 어미자가 형성된 아이디 마크 패드부에 타이틀링 노광을 진행하여 아이디 마크 및 아들자를 형성하는 단계와;
    상기 타이틀링 노광된 기판을 현상 및 식각하여 아이디 마크, 어미자 및 아들자를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 아이디 마크가 형성된 액정표시장치의 제조방법.
  5. 제 3항 또는 제 4항에 있어서,
    상기 아이디 마크는 표시 영역과 비표시 영역을 갖는 어레이 셀 기판의 비표시 영역에 형성된 어레이 셀 아이디 마크와 상기 어레이 셀 기판이 마련된 영역을 제외한 상기 글라스 기판의 외곽부 일측에 형성된 글라스 아이디 마크가 형성되는 것을 특징으로 하는 아이디 마크가 형성된 액정표시장치의 제조방법.
KR1020030100009A 2003-12-30 2003-12-30 아이디 마크가 형성된 액정표시장치 및 그 제조방법 KR100993455B1 (ko)

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