KR20050104786A - 액정표시장치 기판 구조 및 그 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 액정 셀 검사를 위하여 형성 배치한 검사 패드 및 신호 배선의 구조를 변경하여, 검사 공정을 단순화 할 수 있는 액정표시장치 기판 구조 및 그 제조방법을 개시한다. 개시된 본 발명은 화소 전극이 형성된 하부 기판과 컬러 필터층이 형성된 상부 기판을 합착하는 단계; 상기 합착된 기판을 제 1 스크라이브 공정에 따라 절단하는 단계; 상기 절단된 기판에 형성된 액정 패널 영역에 액정을 주입하는 단계; 상기 액정이 주입된 기판에 대하여 셀 검사 공정을 진행하는 단계; 및 상기 셀 검사 공정을 진행한 후 제 2 스크라이브 공정에 따라 기판을 절단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 액정을 주입하는 단계에서 액정 주입후 액정의 유출을 방지하기 위하여 봉지 공정을 더 포함하고, 상기 제 2 스크라이브 공정에서 셀 검사를 위하여 형성된 신호 배선이 단선되도록 하는 것을 특징으로 한다.

Description

액정표시장치 기판 구조 및 그 제조 방법{LCD SUBSTRATE STRUCTURE AND METHOD FOR MANUFACTURING LCD}

본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 액정 셀 검사를 위하여 형성 배치한 검사 패드 및 신호 배선의 구조를 변경하여, 검사 공정을 단순화 할 수 있는 액정표시장치 기판 구조 및 그 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 현대사회가 정보 사회로 변해 감에 따라 정보표시장치의 하나인 액정표시장치 모듈의 중요성이 점차로 증가되어 가고 있다. 지금까지 가장 널리 사용되고 있는 CRT(cathode ray tube)는 성능이나 가격적인 측면에서 많은 장점을 갖고 있지만, 소형화 또는 휴대성 측면에서 많은 단점을 갖고 있다.

반면에 액정표시장치는 가격 측면에서 다소 비싸지만 소형화, 경량화, 박형화, 저 전력 및 소비화 등의 장점을 갖고 있어, CRT의 단점을 극복할 수 있는 대체수단으로 주목되고 있다.

상기 액정표시장치는 박막 트랜지스터가 배열된 어레이 기판과, 레드(Red), 그린(Green), 블루(Blue) 컬러 필터 층이 형성된 컬러 필터 기판이 액정을 사이에 두고 합착된 구조를 하고 있다.

상기에서와 같이 두 기판을 합착하고 나면, 각각의 표시영역과 비표시영역을 갖는 액정패널 단위로 절단한 다음, 패널 단위로 불량 검사를 진행한다.

그런 다음, 액정 패널 단위로 절단된 액정 셀의 모서리 영역을 그라인딩하는 그라인딩(grinding) 공정이 진행된다.

상기 스크라이브 공정과 그라인딩 공정에서는 정전기 방지를 위한 쇼팅바, 검사 신호 배선을 절단하여, 액정표시장치의 게이트 PCB, 데이터 PCB등의 회로 소자와 전기적 연결시키는 조립 공정을 진행한다.

소형 사이즈 액정표시장치의 경우에는 액정 셀 단위로 1차 절단(scribing)한 후, 액정 주입 공정을 진행하고 이후 셀 검사, 2차 절단(scribing) 공정 및 그라인딩(grinding) 공정을 진행한다.

도 1은 종래 기술에 따른 액정 셀의 패드 구조를 도시한 도면이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 화소 전극이 형성되어 있는 하부 기판과 컬러 필터층이 형성된 상부 기판이 완성되면, 상기 하부 기판과 상부 기판을 합착하는 합착 공정이 진행된다.

상기 합착 공정이 진행된 다음에는 셀 공정이 진행되는데, 셀 공정에서는 먼저 합착된 기판을 바(Bar) 형태로 절단하는 1차 스크라이브 공정을 진행한다.

상기 1차 스크라이브 공정에 따라 바 형태로 기판이 절단된 액정 셀(10) 상에는 다수개의 표시영역(12a)들과 비표시영역(12b)이 형성되어 있다.

소형 사이즈 액정표시장치의 경우에는 절단된 액정 셀(10) 상에 많은 수의 액티브 (active) 영역을 포함하는 표시영역(12a)이 형성되어 있기 때문에 1차 스크라이브 공정에 따라 절단된 액정 셀(10)의 경우에도 많은 수의 표시영역(12a)과 비표시영역(12b)이 존재하게 된다.

이와 같이 1차 스크라이브 공정에 따라 합착된 기판이 바 형태로 절단되면, 액정을 주입하는 공정과 액정의 유출을 방지하는 봉지 공정이 진행한다.

그런 다음, 상기의 액정 주입 공정이 끝나면, 각각의 바 타입(bar type)으로 절단된 상기 액정 셀(10)판에 대하여 표시영역(12a) 단위로 절단하는 2차 스크라이브 공정이 진행된다.

상기와 같이 2차 스크라이브 공정이 진행되면, 하나의 액정 패널(표시영역과비표시영역을 포함하는 영역) 단위로 분리된다.

이렇게 분리된 액정패널은 구동 상태를 검사하기 위해서 셀 검사 공정을 진행하는데, 상기 비표시영역(12b) 상에 형성되어 있는 신호 배선(15)과 검사 패드(11)를 통하여 구동신호 및 R, G, B 데이터 신호를 인가하여 표시영역(12a)의 액티브 영역에서의 구동 상태를 검사한다.

상기 신호 배선들(15)은 데이터 패드와 게이트 패드에 전기적으로 연결되고, 상기 신호 배선(15)을 통하여 검사 신호가 인가되면, 상기 표시영역(12a)의 액티브 영역에 형성된 TFT의 턴온(turn-on), 턴오프(turn-off)에 따라 검사를 위한 데이터 신호가 인가되어 화소 불량 여부를 검사한다.

상기 도면에서 도시하였지만 설명하지 않은 도면부호 18은 접속 단자를 나타낸다.

도 2는 상기 도 1의 A 영역을 확대한 도면이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 검사 패드에는 다수개의 온-오프 패드(11a)들이 형성되어 있고, 상기 온오프 패드(11a)들과 신호 배선들(15)은 전기적으로 연결되어 있다.

셀 검사 공정이 끝나면, 그라인딩 공정을 진행하여 신호 배선(15)을 단선시켜야하기 때문에, 상기 신호 배선(15)의 일부는 상기 제 1 스크라이브 라인과 인접하게 형성되어 있다.

따라서, 상기 신호 배선(15)을 단선시키는 그라인딩부(grinding)는 상기 제 1 스크라이브 라인(scribe line)과 신호 배선(15)이 근접한 영역이고, 상기 신호 배선(15)은 그라이딩 작업에 따라 기판의 모서리와 함께 신호 배선(15)의 일부를 단선된다.

그러나, 종래 기술에서는 1차 스크라이브 공정, 2차 스크라이브 공정 및 그라인딩 공정을 진행하는 것은 공정 단계가 많아 생산 수율을 떨어뜨리는 단점이 있다.

특히, 소형 사이즈 액정표시장치의 경우에는 하나의 기판 상에 많은 수의 액정 셀들이 존재하기 때문에 공정 단계가 많은 것은 큰 문제로 작용한다.

본 발명은, 액정 셀의 하부 기판 상에 셀 검사를 위하여 형성하는 신호 배선과 검사 패드들의 일부를 2 스크라이브 라인에 오버랩(overlap) 되도록 형성함으로써, 셀 검사 공정 후 그라인딩 공정을 생략하여 공정 수를 줄일 수 있는 액정표시장치 기판 구조 및 그 제조방법을 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한, 본 발명에 따른 액정표시장치 제조방법은,

화소 전극이 형성된 하부 기판과 컬러 필터층이 형성된 상부 기판을 합착하는 단계;

상기 합착된 기판을 제 1 스크라이브 공정에 따라 절단하는 단계;

상기 절단된 기판에 형성된 액정 패널 영역에 액정을 주입하는 단계;

상기 액정이 주입된 기판에 대하여 셀 검사 공정을 진행하는 단계; 및

상기 셀 검사 공정을 진행한 후 제 2 스크라이브 공정에 따라 기판을 절단하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 액정을 주입하는 단계에서 액정 주입후 액정의 유출을 방지하기 위하여 봉지 공정을 더 포함하고, 상기 제 2 스크라이브 공정에서 셀 검사를 위하여 형성된 신호 배선이 단선되도록 하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 액정표시장치 기판 구조는,

기판 상에 셀 검사를 위해 배치된 검사 패드와 상기 검사 패드와 전기적으로 연결되고, 스크라이브 라인에 일부가 횡단되도록 설계된 신호 배선들을 포함하는 비표시영역;

상기 검사 패드로 인가되는 셀 검사 신호에 따라 구동되는 표시영역;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 셀 검사를 위하여 배치된 신호 배선은 스크라이브 라인을 따라 기판이 절단될 때, 단선되는 구조를 갖고, 상기 검사 패드와 표시 영역은 상기 신호 배선에 의해 전기적으로 연결되어 있으며, 상기 검사 패드의 일측은 상기 스크라이브 라인 외측으로 횡단되어 형성되고, 기판이 절단될 때, 일측 영역이 제거되는 구조를 갖는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 다른 실시 예에 의한 액정표시장치 기판 구조는,

기판 상에 셀 검사를 위해 인가되는 신호에 따라 분리하여 배치된 검사 패드와 상기 검사 패드와 전기적으로 연결되고, 스크라이브 라인에 일부가 횡단되도록 설계된 신호 배선들을 포함하는 비표시영역; 및

상기 검사 패드로 인가되는 셀 검사 신호에 따라 구동되는 표시영역;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 복수개의 검사 패드에 각각의 검사 신호를 인가함으로써, 복수개의 액정 패널에 대한 화소 불량을 검사할 수 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 액정 셀의 하부 기판 상에 셀 검사를 위하여 형성하는 신호 배선과 검사 패드들의 일부를 2 스크라이브 라인에 오버랩 되도록 형성함으로써, 셀 검사 공정 후 그라인딩 공정을 생략하여 공정 수를 줄일 수 있다.

이하, 첨부한 도면에 의거하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 자세히 설명하도록 한다.

도 3은 본 발명에 따른 액정 셀의 패드 구조를 도시한 도면이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 액정표시장치의 상하판을 합착한 다음 바 타입(bar type) 액정 셀(100) 단위로 절단하였다.

소형 사이즈의 액정표시장치는 합착된 기판에 많은 수의 액정 패널들(112)이 레이어(layer) 되어 있기 때문에, 합착된 기판을 제 1 스크라이브 라인(scribe line)을 따라 바 타입으로 절단한 액정 셀(100)에는 수평 방향으로 많은 수의 액정 패널들(112)이 존재한다.

상기 절단된 액정 셀(100)은 표시영역(112a)과 비표시영역(112b)으로 구분되는데, 상기 표시영역(112a) 상에는 액티브 영역을 갖는 액정패널이 형성이 형성되어 있고, 상기 비표시영역(112b) 상에는 셀 검사를 위한 검사 패드(111)와 신호 배선(115)이 형성되어 있다.

그리고 상기 검사 패드(111)의 일측 가장자리가 제 2 스크라이브 라인을 횡단되도록 외측 영역까지 형성되어 있고, 상기 신호 배선들(115)의 일부도 절곡된 부분이 제 2 스크라이브 라인에 횡단되도록 교차되어 있다.

상기 검사 패드(111) 내에는 다수개의 온오프(on-off) 패드들이 배치되어 있는데, 상기 온오프 패드들과 신호 배선들(115)은 각각 전기적으로 연결되어 있다.

그리고 상기 신호 배선들(115)은 액정 셀(100) 상에 형성된 표시영역(112a)에 형성된 게이트 패드, 데이터 패드들과 전기적으로 연결되어 있어, 셀 검사 공정을 진행할 때, 검사 신호에 의하여 상기 표시영역(112a)을 활성화(active)시켜 화소 불량을 검사한다.

상기 표시영역(112a)에 형성된 패드들과 전기적으로 연결되어 있는 신호 배선들(115)은 상기 제 2 스크라이브 라인(scribe line) 외측으로 횡단하여 상기 검사 패드(111)와 연결되어 있거나, 상기 신호 배선(115)의 일부가 절곡되어, 상기 신호 배선(115)의 일부만 상기 제 2 스크라이브 라인을 횡단된 구조를 하고 있다.

따라서, 상기 제 2 스크라이브 라인을 따라 합착된 기판을 절단하면, 셀 검사를 위하여 형성하였던 신호 배선들(115) 모두가 단선되기 때문에 추가적인 그라인딩 공정을 진행하지 않게 된다.

따라서, 본 발명의 액정표시장치 패드 구조를 사용하게 되면 액정표시장치 제조 공정중 셀 공정의 진행은 다음과 같이 바뀌게 된다.

액정표시장치 제조 공정 중 화소 전극이 형성된 하부 기판, 컬러 필터층이 형성된 상부 기판이 완성되면, 두기판을 합착하는 합착 공정을 진행한다.

상기 두기판을 합착하고 나서는 제 1 스크라이브 라인을 따라 기판을 절단하여 바 형태로 액정 셀(100)을 제작한다.

상기 액정 셀(100)이 바 형태로 절단되면, 액정을 주입하고 이를 봉지하는 공정을 진행한 다음, 곧바로 셀 검사 공정을 진행한다.

이것은 종래 기술에서는 2차 스크라이브 라인을 따라 절단한 다음, 셀 검사를 진행하는 것과 차이점이다.

상기 셀 검사를 위해서 액정 셀(100) 상의 표시영역(112a) 단위에 대응하도록 형성된 검사 패드(111)는 상기 표시영역(112a) 내의 액티브 영역에 형성된 화소, TFT를 검사할수 있도록 패드들을 형성할 수 있다.

또한, 상기 표시영역(112a)의 외측에 형성된 회로들의 동작까지 검사할 수 있도록 상기 검사 패드(111)의 수와 상기 검사 패드(111)와 연결된 신호 배선(115)의 수는 다양하게 형성할 수 있다.

하지만, 본 발명에서는 스크라이브 공정 이후 검사를 위하여 사용한 신호 배선을 단선시키는 그라인딩 공정을 생략하기 위해서이므로, 상기 검사 패드와 신호 배선의 수에 관계없이 검사 패드의 일측과 신호 배선들의 일부가 제 2 스크라이브 라인과 교차되도록 한다.

셀 검사 방식은 상기 신호 배선(115) 통하여 구동 신호와 데이터 신호로된 검사 신호를 상기 표시영역(112a)에 인가하고, 이와 같은 신호에 따라 상기 표시영역(112a)의 액티브 영역에 형성된 TFT들의 턴온, 턴오프 상태, 게이트 배선의 단선, 데이터 배선의 단선, 화소 전극의 불량 여부를 검사한다.

상기에서와 같이 셀 검사 공정이 끝나면, 상기 제 2 스크라이브 라인을 따라 액정 셀(100)을 절단하는데, 상기 검사 패드(111)와 신호 배선(115)의 구조가 상기 제 2 스크라이브 라인을 횡단한 상태로 형성되어 있기 때문에, 절단에 의하여 신호 배선들(115)의 단선이 이루어진다.

따라서, 이후 신호 배선(115)을 단선 시키기 위한 추가적인 그라인딩 공정을 진행하지 않아도 되어 제조 공정을 단순화시킬 수 있는 이점이 있다.

상기 도면에서는 도시하였지만 설명하지 않은 118은 접속 단자를 나타낸다.

도 4는 상기 도 3의 B 영역을 확대한 도면이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 표시영역 단위로 액정 셀 상에 형성된 검사 패드(111)의 가장자리 일측이 제 2 스크라이브 라인을 횡단하여, 상기 제 2 스크라이브 라인 외측까지 형성되어 있다.

그리고, 상기 검사 패드(111)의 온오프 패드들(111a)에 전기적으로 연결되어 검사 신호를 전송하는 신호 배선들(115)의 일부가 절곡되면서 상기 제 2 스크라이브 라인에 가로질러, 상기 제 2 스크라이브 라인 외측까지 형성되어 있다.

따라서, 상기 제 2 스크라이브 라인을 따라 기판을 절단하면, 모든 신호 배선들(115)이 자동적으로 단선되어, 종래 기술에서와 같이 신호 배선을 단선시키기 위한 추가적인 그라인딩 공정을 진행할 필요가 없다.

도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 의한 액정 셀의 패드 구조를 도시한 도면이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 액정 셀(200) 검사를 위해서 표시영역(212a)에 형성된 데이터 패드, 게이트 패드, 기타 회로들과 연결되도록 비표시영역(212b) 상에 형성된 신호 배선들(215)을 각각 표시영역(212a)의 하부로 인출하였다.

상기 게이트 패드, 데이터 패드, 기타 회로와 연결되는 신호 배선(215)을 분리하여 표시영역(212a) 단위마다 형성된 각각의 검사 패드(211a, 211b, 211c, 211d)와 연결시켰다.

즉, 상기 액정 셀(200) 검사를 위한 신호 배선(215)의 수가 많아질 수 록 검사 패드내에 모든 패드들을 형성할 수 없기 때문에 검사 신호의 종류에 따라 검사 패드들(211a, 211b, 211c, 211d)을 표시영역(212a) 사이에 각각 형성하고, 해당하는 신호 배선들(215)을 대응되는 검사 패드들(211a, 211b, 211c, 211d)에 연결시켰다.

따라서, 상기 검사 패드들(211a, 211b, 211c, 211d) 중 첫 번째 검사 패드(211a), 두 번째 검사 패드(211b)들 각각에 셀 검사를 위한 해당하는 구동 신호 또는 데이터 신호를 인가하면, 해당되는 모든 액정 패널들의 화소 불량을 검사할 수 있게된다.

그리고 상기 검사 패드들(211a, 211b, 211c, 211d)과 신호 배선들(215)은 제 2 스크라이브 라인의 외측에 형성되어 있으므로, 검사 공정이 끝난 다음 합착된 기판을 절단할 경우, 도 3에서 설명한 바와 같이, 모든 신호 배선들이 단선된다.

그러므로 추가적인 그라인딩 공정에 따라 신호 배선들을 단선시킬 필요가 없어 제조 공정이 단순해지는 장점이 있다.

이상에서 자세히 설명된 바와 같이, 본 발명은 액정 셀의 하부 기판 상에 셀 검사를 위하여 형성하는 신호 배선과 검사 패드들의 일부를 2 스크라이브 라인에 오버랩 되도록 형성함으로써, 셀 검사 공정 후 그라인딩 공정을 생략하여 공정 수를 줄일 수 있는 효과가 있다.

본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 않고, 이하 청구 범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능할 것이다.

도 1은 종래 기술에 따른 액정 셀의 패드 구조를 도시한 도면.

도 2는 상기 도 1의 A 영역을 확대한 도면.

도 3은 본 발명에 따른 액정 셀의 패드 구조를 도시한 도면.

도 4는 상기 도 3의 B 영역을 확대한 도면.

도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 의한 액정 셀의 패드 구조를 도시한 도면.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

100: 액정 셀 112a: 표시영역

112b: 비표시영역 111: 검사 패드

115: 신호 배선 118: 접속 단자

111a: 온오프 패드

Claims (9)

1. 화소 전극이 형성된 하부 기판과 컬러 필터층이 형성된 상부 기판을 합착하는 단계;

   상기 합착된 기판을 제 1 스크라이브 공정에 따라 절단하는 단계;

   상기 절단된 기판에 형성된 액정 패널 영역에 액정을 주입하는 단계;

   상기 액정이 주입된 기판에 대하여 셀 검사 공정을 진행하는 단계; 및

   상기 셀 검사 공정을 진행한 후 제 2 스크라이브 공정에 따라 기판을 절단하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치 제조방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 액정을 주입하는 단계에서 액정 주입후 액정의 유출을 방지하기 위하여 봉지 공정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치 제조방법.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 제 2 스크라이브 공정에서 셀 검사를 위하여 형성된 신호 배선이 단선되도록 하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치 제조방법.
4. 기판 상에 셀 검사를 위해 배치된 검사 패드와 상기 검사 패드와 전기적으로 연결되고, 스크라이브 라인에 일부가 횡단되도록 설계된 신호 배선들을 포함하는 비표시영역;

   상기 검사 패드로 인가되는 셀 검사 신호에 따라 구동되는 표시영역;을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치 기판 구조.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 셀 검사를 위하여 배치된 신호 배선은 스크라이브 라인을 따라 기판이 절단될 때, 단선되는 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 액정표시장치 기판 구조.
6. 제 4 항에 있어서,

   상기 검사 패드와 표시 영역은 상기 신호 배선에 의해 전기적으로 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치 기판 구조.
7. 제 4 항에 있어서,

   상기 검사 패드의 일측은 상기 스크라이브 라인 외측으로 횡단되어 형성되고, 기판이 절단될 때, 일측 영역이 제거되는 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 액정표시장치 기판 구조.
8. 기판 상에 셀 검사를 위해 인가되는 신호에 따라 분리하여 배치된 검사 패드와 상기 검사 패드와 전기적으로 연결되고, 스크라이브 라인에 일부가 횡단되도록 설계된 신호 배선들을 포함하는 비표시영역; 및

   상기 검사 패드로 인가되는 셀 검사 신호에 따라 구동되는 표시영역;을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치 기판 구조.
9. 제 8 항에 있어서,

   상기 복수개의 검사 패드에 각각의 검사 신호를 인가함으로써, 복수개의 액정 패널에 대한 화소 불량을 검사할 수 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치 기판 구조.