KR20070071172A - 액정표시패널의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 액정표시패널의 제조방법은 모기판의 패널영역 외곽에 음각으로 얼라인 키(align key)를 형성함으로써 러빙 진행시 러빙포에 의한 패널영역의 손상을 방지하기 위한 것으로, 복수개의 패널영역으로 구분되는 모기판을 제공하는 단계; 상기 모기판의 패널영역 주위에 얼라인패턴을 형성하며, 상기 얼라인패턴 내부에 음각의 얼라인 키를 형성하는 단계; 상기 모기판에 어레이공정 또는 컬러필터공정을 진행하는 단계; 상기 모기판 표면에 배향막을 형성하는 단계; 러빙기를 통해 상기 배향막이 형성된 모기판에 러빙을 실시하는 단계; 상기 러빙이 끝난 한 쌍의 모기판을 합착하는 단계; 및 상기 합착된 모기판을 다수개의 단위 액정표시패널로 절단하는 단계를 포함한다.

모기판, 패널영역, 얼라인 키, 러빙포

Description

액정표시패널의 제조방법{METHOD OF FABRICATING LIQUID CRYSTAL DISPLAY PANEL}

도 1은 일반적인 액정표시장치의 구조를 개략적으로 나타내는 분해사시도.

도 2는 롤인쇄방법을 이용한 배향막 형성방법을 나타내는 도면.

도 3은 일반적인 러빙공정을 개략적으로 나타내는 사시도.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 러빙방법을 개략적으로 나타내는 예시도.

도 5a 내지 도 5c는 도 4에 도시된 러빙방법을 순차적으로 나타내는 단면도.

도 6은 도 4에 도시된 본 발명의 러빙방법을 진행방향에서 바라본 도면.

도 7은 본 발명에 따른 액정표시패널의 제조방법을 순차적으로 나타내는 흐름도.

도 8은 본 발명에 따른 액정표시패널의 다른 제조방법을 순차적으로 나타내는 흐름도.

** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **

100 : 모기판 110 : 패널영역

111 : 어레이 기판 130 : 롤러

135 : 러빙포 150 : 얼라인 키

155 : 얼라인패턴 170 : 배향막

본 발명은 액정표시패널의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 대면적의 모기판에 대하여 러빙 진행시 러빙포에 의한 패널영역의 손상을 방지하도록 한 액정표시패널의 제조방법에 관한 것이다.

최근 정보 디스플레이에 관한 관심이 고조되고 휴대가 가능한 정보매체를 이용하려는 요구가 높아지면서 기존의 표시장치인 브라운관(Cathode Ray Tube; CRT)을 대체하는 경량 박막형 평판표시장치(Flat Panel Display; FPD)에 대한 연구 및 상업화가 중점적으로 이루어지고 있다. 특히, 이러한 평판표시장치 중 액정표시장치(Liquid Crystal Display; LCD)는 액정의 광학적 이방성을 이용하여 이미지를 표현하는 장치로서, 해상도와 컬러표시 및 화질 등에서 우수하여 노트북이나 데스크탑 모니터 등에 활발하게 적용되고 있다.

일반적으로, 액정표시장치는 매트릭스(matrix) 형태로 배열된 액정셀들에 화상정보에 따른 데이터신호를 개별적으로 공급하여, 상기 액정셀들의 광투과율을 조절함으로써 원하는 화상을 표시할 수 있도록 한 표시장치이다.

이하, 도 1을 참조하여 액정표시장치에 대해서 상세히 설명한다.

도 1은 일반적인 액정표시장치의 구조를 개략적으로 나타내는 분해사시도이다.

도면에 도시된 바와 같이, 액정표시장치는 크게 제 1 기판인 컬러필터(color filter) 기판(5)과 제 2 기판인 어레이(array) 기판(10) 및 상기 컬러필터 기판(5)과 어레이 기판(10) 사이에 형성된 액정층(liquid crystal layer)(40)으로 구성된다.

상기 컬러필터 기판(5)은 적(Red; R), 녹(Green; G), 청(Blue; B)의 서브컬러필터(7)로 구성되는 컬러필터(C)와 상기 서브컬러필터(7) 사이를 구분하고 상기 액정층(40)을 투과하는 광을 차단하는 블랙매트릭스(black matrix)(6), 그리고 상기 액정층(40)에 전압을 인가하는 투명한 공통전극(8)으로 이루어져 있다.

상기 어레이 기판(10)에는 종횡으로 배열되어 화소영역(P)을 정의하는 게이트라인(16)과 데이터라인(17)이 형성되어 있다. 이때, 상기 게이트라인(16)과 데이터라인(17)의 교차영역에는 스위칭소자인 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor; TFT)(T)가 형성되어 있으며, 상기 각 화소영역(P)에는 화소전극(18)이 형성되어 있다.

상기 화소영역(P)은 컬러필터 기판(5)의 하나의 서브컬러필터(7)에 대응하는 서브화소(sub pixel)로 컬러화상은 상기 적, 녹, 청의 세 종류의 서브컬러필터(7)를 조합하여 얻어진다. 즉, 적, 녹, 청의 세 개의 서브화소가 모여서 한 개의 화소를 이루며, 박막 트랜지스터(T)는 상기 적, 녹 청의 서브화소에 각각 연결되어 있다.

이와 같이 구성된 상기 컬러필터 기판(5)과 어레이 기판(10)에는 액정층(40)의 액정분자를 배향하기 위한 배향막(미도시)이 형성된다.

도 2는 롤인쇄방법을 이용한 배향막 형성방법을 나타내는 도면이다.

도면에 도시된 바와 같이, 일반적인 배향막 형성은 복수개의 롤(roll)을 이용한 인쇄법을 사용한다. 즉, 원통형의 어닐록스롤(22)과 닥터롤(23) 사이에 공급된 배향액(24)이 상기 어닐록스롤(22)과 닥터롤(23)이 회전함에 따라 어닐록스롤(22) 전체에 걸쳐 균일하게 도포된다. 이때, 배향액(24)의 공급은 주사기 형태의 디스펜서(1)에 의해 이루어진다.

상기 어닐록스롤(22)은 표면의 일정 영역에 고무판(25)이 부착된 인쇄롤(24)과 맞닿아 회전하게 되어 상기 어닐록스롤(22) 표면의 배향액(24)이 고무판(25)으로 전사된다. 상기 고무판(25)은 배향액(24)이 도포될 기판(26)에 대응하며, 기판(26)에 선택적으로 배향막을 인쇄할 수 있도록 마스크 패턴이 형성되어 있다.

이때, 기판(26)이 적재된 인쇄테이블(27)이 인쇄롤(24)과 접촉하여 이동함에 따라 고무판(25)에 전사된 배향액(24)이 기판(26) 상으로 재전사되어 배향막이 형성되게 된다.

다음으로, 배향막이 형성된 기판들은 액정이 일정한 방향으로 배열될 수 있도록 상기 배향막을 러빙(rubbing)함으로써 일정한 방향의 골들이 형성되게 한다.

도 3은 일반적인 러빙공정을 개략적으로 나타내는 사시도이다.

도면에 도시된 바와 같이, 상기 배향막(21)은 표면에 홈(36)을 주기 위한 러빙처리를 하게 되며, 이러한 러빙공정은 러빙포(35)를 롤러(30)에 감아 이를 이용하여 배향막(21)의 표면을 일정한 방향으로 문질러주는 것을 말한다.

상기 배향막(21)의 표면을 러빙 처리하게 되면, 상기 배향막(21)의 표면은 미세한 홈(36)을 갖는 형상이 된다.

상기 러빙포(35)는 부드러운 섬유의 포를 사용하며, 상기 롤러(30)를 포함한 러빙장비는 비교적 간단하다. 러빙공정 조건 설정시 가장 기본이 되는 것은 적당한 세기의 러빙조건을 설정하는 것과 러빙세기를 대면적에 걸쳐 균일하게 하는 것이다.

러빙이 균일하지 않으면 액정분자의 정렬도가 공간적으로 일정하지 않아 국소적으로 다른 광학 특성을 나타내는 불량을 일으킨다.

이때, 기판의 얼라인을 위해 형성시킨 얼라인 키의 단차로 인해 러빙 진행시 러빙포가 균일하지 않은 압력을 받아 패널영역 내부에 스크래치(scratch)가 발생되는 문제가 있다. 즉, 모기판 표면에 양각으로 형성되어 있는 얼라인 키는 주변에 비해 소정의 높이를 가진 단차로 작용하여 러빙 진행시 러빙포가 균일하지 않은 압력을 받아 상기 러빙포가 손상을 받게 되며, 그 결과 상기 손상된 영역의 러빙포는 패널영역에 직선형의 스크래치를 발생시키게 된다.

이를 방지하기 위해 패널의 크기가 작은 소형 모델의 경우에는 상기 단차를 가진 얼라인 키를 러빙진행시 패널영역과 겹치지 않는 패널영역의 외부로 이동시켜 형성하게 되나, 패널의 크기가 대형화되면서 패널영역의 외부로 얼라인 키를 이동, 형성시키는 것이 불가능하게 되었다.

본 발명은 상기한 문제를 해결하기 위한 것으로, 얼라인 키를 음각의 형태로 형성하여 주변과의 단차를 보상함으로써 러빙 진행시 러빙포의 손상을 최소화한 액정표시패널의 제조방법을 제공하는데 목적이 있다.

본 발명의 또 다른 목적 및 특징들은 후술되는 발명의 구성 및 특허청구범위에서 설명될 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 액정표시패널의 제조방법은 복수개의 패널영역으로 구분되는 모기판을 제공하는 단계; 상기 모기판의 패널영역 주위에 얼라인패턴을 형성하며, 상기 얼라인패턴 내부에 음각의 얼라인 키를 형성하는 단계; 상기 모기판에 어레이공정 또는 컬러필터공정을 진행하는 단계; 상기 모기판 표면에 배향막을 형성하는 단계; 러빙기를 통해 상기 배향막이 형성된 모기판에 러빙을 실시하는 단계; 상기 러빙이 끝난 한 쌍의 모기판을 합착하는 단계; 및 상기 합착된 모기판을 다수개의 단위 액정표시패널로 절단하는 단계를 포함한다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 액정표시패널의 제조방법의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 러빙방법을 개략적으로 나타내는 예시도이다.

도면에 도시된 바와 같이, 러빙을 위한 본 발명의 모기판(100)은 복수개의 패널영역(110)으로 구분될 수 있으며, 상기 각각의 패널영역(110)에는 소정의 어레이 기판(111)이 배치되어 있다. 이때, 본 실시예는 복수개의 어레이 기판(111)이 배치된 모기판(100)을 예로 들어 설명하고 있으나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명은 상기 모기판(100)에 복수개의 컬러필터 기판이 배치된 경우에도 적용된다.

이때, 도면에는 도시하지 않았지만, 상기 복수개의 어레이 기판(111)에는 어레이공정을 통해 상기 패널영역(110)에 종횡으로 배열되어 화소영역을 정의하는 게이트라인과 데이터라인이 형성되어 있다. 또한, 상기 게이트라인과 데이터라인의 교차영역에는 스위칭소자인 박막 트랜지스터가 형성되어 있으며, 상기 각 화소영역에는 화소전극이 형성되어 있다.

이때, 상기 패널영역(110)들 사이의 소정영역(예를 들어, 도면의 ⓐ영역)에는 상기 어레이 기판(111)들에 대한 소정의 어레이공정을 진행하기 위한 복수개의 얼라인 키(150)가 형성되어 있는데, 본 실시예의 얼라인 키(150)는 러빙 진행시 상기 얼라인 키(150)에 의해 러빙포(135)가 손상을 받지 않도록 상기 패널영역(110)을 따라 형성된 소정의 얼라인패턴(155) 내부에 음각의 형태로 형성되게 된다.

전술한 바와 같이, 패널영역(110)의 크기가 작은 소형 모델의 경우와 달리 패널영역(110)의 크기가 커져 어레이 기판(111)이 대형화되는 경우에는 상기 얼라인 키(150)를 러빙진행시 패널영역(110)과 겹치지 않는 상기 패널영역(110)의 외부(도면의 ⓑ영역)로 이동시켜 형성하는 것이 불가능하다. 즉, 패널영역(110)의 크기가 커지는 경우에는 얼라인을 위해 보다 많은 수의 얼라인 키(150)를 요구하게 되는 동시에 모기판(100)의 이용 효율을 향상시키기 위해서는 상기 패널영역(110)들 사이의 공간이 줄어들 수밖에 없게 됨에 따라 상기 ⓑ영역에 충분한 수의 얼라인 키(150)를 형성시킬 수 없게 된다.

이에 따라, 본 실시예는 러빙 진행시 상기 얼라인 키(150)에 의해 러빙포(135)가 손상을 받지 않도록 상기 ⓐ영역을 따라 형성된 소정의 얼라인패턴(155) 내부에 음각의 형태를 가지도록 형성되게 된다. 상기 모기판(100)의 패널영역(110)에 어레이 기판(111)이 배치되는 경우에는 상기 얼라인패턴(155)은 상기 어레이 기판(111)의 하부층에 구성되는 게이트 배선을 이용하여 형성할 수 있으며, 이때 상기 얼라인 키(150)는 상기 얼라인패턴(155) 내 음각 형태로 형성되게 된다.

이때, 상기 얼라인패턴(155)은 상기 패널영역(110) 사이에 형성되되, 상기 패널영역(110)의 일측을 따라 길게 형성될 수 있으며, 상기 얼라인패턴(155)은 러빙방향에 실질적으로 수직한 방향으로 상기 패널영역(110)의 일측을 따라 길게 형성될 수도 있다.

또한, 상기 음각 형태의 얼라인 키(150)와 얼라인패턴(155)은 주위의 패널영역(110)에 형성된 소정의 패턴(미도시)들과 단차가 최소화되도록 형성될 수 있으며, 상기 얼라인 키(150)는 도시된 "＋" 이외의 "??", "??", "??", "??" 또는 "??" 등의 다양한 형태로 형성될 수 있다.

이와 같이 구성된 상기 어레이 기판(111)의 가장자리에는 상기 게이트라인과 데이터라인에 각각 전기적으로 접속하는 게이트패드부(미도시)와 데이터패드부(미도시)가 위치하고 있으며, 상기 게이트패드부(미도시)와 데이터패드부(미도시)는 외부의 구동회로부(미도시)로부터 인가 받은 주사신호와 데이터신호를 각각 상기 게이트라인과 데이터라인에 전달하게 된다.

상기 패드부를 제외한 화소부의 어레이 기판(111)에는 액정층의 액정분자를 배향하기 위한 배향막(미도시)이 형성되는데, 보통 배향막의 두께는 500~1000Å 정도이며 동일기판(111)에서는 100Å 정도의 두께 차이에 의해서도 액정표시장치의 화면에서 배향 불균일에 의한 얼룩과 같은 불량이 발생될 수 있기 때문에 상기 배향막을 균일하게 도포하는 것이 화면의 특성을 좌우하는 중요한 요인이 된다.

다음으로, 배향막이 형성된 상기 어레이 기판(111)들은 액정이 일정한 방향으로 배열될 수 있도록 본 실시예의 러빙공정을 통해 상기 배향막을 러빙(rubbing)하게 된다.

도 5a 내지 도 5c는 도 4에 도시된 러빙방법을 순차적으로 나타내는 단면도이며, 도 6은 도 4에 도시된 본 발명의 러빙방법을 진행방향에서 바라본 도면이다.

특히, 상기 도 6은 도 4에 도시된 진행방향(화살표방향)으로 러빙이 진행되는 경우에 상기 진행방향으로 러빙되는 모기판을 러빙포의 후면에서 바라본 도면이다.

도면에 도시된 바와 같이, 배향막(170)이 형성된 어레이 기판(111)은 표면에 홈을 주기 위한 러빙처리를 하게 되며, 이러한 러빙공정은 러빙포(135)를 롤러(130)에 감아 이를 이용하여 상기 배향막(170)의 표면을 일정한 방향으로 문질러주는 것을 말한다.

상기 배향막(170)의 표면을 러빙 처리하게 되면, 상기 배향막(170)의 표면은 미세한 홈을 갖는 형상이 된다.

이때, 상기 러빙포(135)는 부드러운 섬유의 포를 사용하며, 상기 롤러(130)를 포함한 러빙장비는 비교적 간단하다. 러빙공정 조건 설정시 가장 기본이 되는 것은 적당한 세기의 러빙조건을 설정하는 것과 상기 러빙세기를 대면적에 걸쳐 균일하게 하는 것이다.

러빙이 균일하지 않으면 액정분자의 정렬도가 공간적으로 일정하지 않아 국소적으로 다른 광학 특성을 나타내는 불량을 일으키게 된다.

이때, 상기 어레이 기판(111)은 대면적의 모기판(100)의 패널영역에 형성되며, 상기 패널영역에 형성된 어레이 기판(111)은 화상이 표시되는 화소부 및 게이트패드부와 데이터패드부로 이루어진 패드부로 구분되어진다.

상기 배향막(170)은 액정층이 형성되어 화상이 표시되는 상기 화소부 위에 형성되며, 패드부와 화소부로 구분되는 상기 어레이 기판(111)에는 소정의 패턴들이 형성되어 있다. 이때, 본 실시예의 얼라인패턴(155)과 얼라인 키(150)는 상기 어레이 기판(111)의 패드부의 측면에 위치하며, 상기 얼라인 키(150)는 음각의 형태로 상기 얼라인패턴(155) 내부에 형성되게 된다.

이와 같이 형성된 본 실시예의 얼라인패턴(155)과 얼라인 키(150)는 주변의 상기 어레이 기판(111)과 단차를 가지지 않아 화살표방향으로 러빙진행시 상기 얼라인 키(150)에 의한 러빙포의 손상을 받지 않거나 그 손상이 최소화되게 된다.

이때, 도면에는 상기 얼라인패턴(155)이 상기 어레이 기판(111)의 패드부와 소정거리 떨어져 위치하는 것을 예를 들어 나타내고 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 상기 얼라인패턴(155)은 상기 어레이 기판(111)의 패드부와 접촉하도록 형성될 수 있다.

이하, 상기 러빙방법을 이용한 액정표시패널의 제조방법을 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 7은 본 발명에 따른 액정표시패널의 제조방법을 순차적으로 나타내는 흐 름도이며, 도 8은 본 발명에 따른 액정표시패널의 다른 제조방법을 순차적으로 나타내는 흐름도이다.

이때, 상기 도 7은 액정주입방식으로 액정층을 형성하는 경우의 액정표시패널의 제조방법을 나타내며, 상기 도 8은 액정적하방식으로 액정층을 형성하는 경우의 액정표시패널의 제조방법을 나타낸다.

액정표시장치의 제조공정은 크게 하부 어레이 기판에 구동소자를 형성하는 구동소자 어레이공정과 상부 컬러필터 기판에 컬러필터를 형성하는 컬러필터공정 및 셀공정으로 구분될 수 있다.

우선, 본 발명에서는 상기 어레이공정이나 컬러필터공정을 진행하기에 앞서 상기 어레이 기판 또는 컬러필터 기판이 배치된 모기판의 소정영역에 음각 형태의 얼라인 키와 얼라인패턴을 형성하게 되는데, 전술한 바와 같이 본 발명의 얼라인 키의 음각 구성으로 인해 모기판과 얼라인 키 사이에 단차가 제거되어 후술할 러빙공정 진행시 상기 얼라인 키에 의한 러빙포의 손상이 최소화되게 된다. 이에 따라, 상기 모기판의 패널영역에 대한 러빙진행시 직선형 스크래치 발생을 방지하거나 최소화할 수 있게 된다.

그리고, 이와 같이 형성된 얼라인 키를 통해 어레이공정이나 컬러필터공정을 진행하게 된다.

즉, 어레이공정에 의해 하부기판에 배열되어 화소영역을 정의하는 복수의 게이트라인과 데이터라인을 형성하고 상기 화소영역 각각에 상기 게이트라인과 데이터라인에 접속되는 구동소자인 박막 트랜지스터를 형성한다(S101). 또한, 상기 어 레이공정을 통해 상기 박막 트랜지스터에 접속되어 박막 트랜지스터를 통해 신호가 인가됨에 따라 액정층을 구동하는 화소전극을 형성한다.

또한, 상부기판에는 컬러필터공정에 의해 컬러를 구현하는 적, 녹, 청의 서브컬러필터로 구성되는 컬러필터층과 공통전극을 형성한다(S103).

이어서, 상기 상부기판 및 하부기판에 각각 배향막을 도포한 후 상부기판과 하부기판 사이에 형성되는 액정층의 액정분자에 배향규제력 또는 표면고정력(즉, 프리틸트각(pretilt angle)과 배향방향)을 제공하기 위해 상기 배향막을 배향 처리한다(S102, S104).

그리고, 상기 러빙공정을 마친 상부기판 및 하부기판은 배향막 검사기를 통해 배향막의 불량여부를 검사하게 된다(S105).

이러한 러빙불량을 검사하는 방법에는 배향막을 도포한 후에 도포된 배향막의 표면에 얼룩, 줄무늬 또는 핀홀(pin hole) 등의 존재여부를 검사하는 1차 검사와, 러빙 후 러빙된 배향막 표면의 균일도와 스크래치 등의 존재여부를 검사하는 2차 검사가 있다.

상기 1차 검사 및 2차 검사는 스팀 검사기를 이용하여 실시할 수 있는데, 이하 상기 스팀 검사기에 의한 배향막 검사에 대해서 상세히 설명한다.

스팀 검사기는 그 내부에 증기 발생장치를 구비하고 있으며, 상기 증기 발생장치에 기판의 배향막이 형성되어 있는 면을 노출시켜 김이 서리게 한 후, 색변화나 명암차 또는 물방울 맺힘 등의 불균일성을 관찰함으로써 배향막의 균일성을 검사하게 된다. 이와 같이 상기 스팀 검사기는 검사 공정이 간단하고 검사를 실시한 기판이 손상되지 않아 공정수율을 향상시킬 수 있다.

상기 스팀 검사기를 이용한 배향막 검사는 다음과 같은 순서로 이루어진다.

먼저, 배향막이 형성된 기판을 증기 발생장치 상에 위치시킨다. 이때, 상기 기판은 증기 발생장치를 향하여 김 서림 및 그 관찰이 용이하도록 소정의 각도, 예를 들어 40~50°정도의 각도로 기울어지게 설치된다.

그리고, 상기 증기 발생장치에서 증류수를 소정 온도, 예를 들어 80~100℃ 정도의 온도로 가열하여 수증기를 발생시켜 상기 기판의 배향막에 김이 서리게 한다.

이와 같이 김이 서린 기판을 반대측에서 육안이나 관측장비, 예를 들어 카메라 장치 등을 사용하여 상기 기판의 색변화나 명암차 또는 물방울 맺힘 등과 같은 불균일성을 관찰함으로써 배향막의 균일성을 확인한다.

이와 같은 배향막 검사를 마친 상기 하부기판에는 도 7에 도시된 바와 같이, 셀갭을 일정하게 유지하기 위한 스페이서가 형성되고 상기 상부기판의 외곽부에는 실링재가 도포된 후 상기 하부기판과 상부기판에 압력을 가하여 합착하게 된다(S106, S107, S108). 이때, 상기 스페이서는 산포방식에 의한 볼 스페이서일 수 있으며, 또는 패터닝에 의한 컬럼 스페이서일 수 있다.

한편, 상기 하부기판과 상부기판은 대면적의 모기판으로 이루어져 있다. 다시 말해서, 대면적의 모기판에 복수의 패널영역이 형성되고, 상기 패널영역 각각에 구동소자인 박막 트랜지스터 및 컬러필터층이 형성되기 때문에 낱개의 액정표시패널을 제작하기 위해서는 상기 모기판을 절단, 가공해야만 한다(S109). 이후, 상기 와 같이 가공된 개개의 액정표시패널에 액정주입구를 통해 액정을 주입하고 상기 액정주입구를 봉지하여 액정층을 형성한 후 각 액정패널을 검사함으로써 액정표시패널을 제작하게 된다(S110, S111).

이때, 상기 액정의 주입은 압력차를 이용한 진공주입방식을 사용하는데, 상기 진공주입 방식은 대면적의 모기판으로부터 분리된 단위 액정표시패널의 액정주입구를 일정한 진공이 설정된 챔버 내에서 액정이 채워진 용기에 침액시킨 다음 진공 정도를 변화시킴으로써, 상기 액정표시패널 내부 및 외부의 압력차에 의해 액정을 액정표시패널 내부로 주입시키는 방식으로, 이와 같이 액정이 액정표시패널 내부에 충진 되면, 액정주입구를 밀봉시켜 액정표시패널의 액정층을 형성한다. 따라서, 상기 액정표시패널에 진공주입 방식을 통해 액정층을 형성하는 경우에는 실 패턴의 일부가 개방되도록 형성하여 액정주입구의 기능을 갖도록 하여야 한다.

그러나, 상기한 바와 같은 진공주입 방식은 다음과 같은 문제점이 있다.

첫째, 액정표시패널에 액정을 충진 하는데 소요되는 시간이 매우 길다. 일반적으로, 합착된 액정표시패널은 수백 ㎠의 면적에 수 ㎛ 정도의 갭을 갖기 때문에 압력차를 이용한 진공주입 방식을 적용하더라도 단위 시간당 액정의 주입량은 매우 작을 수밖에 없다. 예를 들어, 약 15인치의 액정표시패널을 제작하는 경우에 액정을 충진 시키는데 대략 8시간 정도가 소요됨에 따라 액정표시패널의 제작에 많은 시간이 소요되어 생산성이 저하되는 문제가 있다. 또한, 액정표시패널이 대형화되어 갈수록 액정 충진에 소요되는 시간이 더욱 길어지고, 액정의 충진불량이 발생되어 결과적으로 액정표시패널의 대형화에 대응할 수 없는 문제점이 있다.

둘째, 액정의 소모량이 높다. 일반적으로, 용기에 채워진 액정량에 비해 실제 액정표시패널에 주입되는 액정량은 매우 작고, 액정이 대기나 특정 가스에 노출되면 가스와 반응하여 열화 된다. 따라서, 용기에 채워진 액정이 복수의 액정표시패널에 충진 된다고 할지라도, 충진 후에 잔류하는 많은 양의 액정을 폐기해야 하며, 이와 같이 고가의 액정을 폐기함에 따라 결과적으로 액정표시패널의 단가를 상승시켜 제품의 가격경쟁력을 약화시키는 요인이 된다.

상기한 바와 같은 진공주입 방식의 문제점을 극복하기 위해 적하 방식을 적용할 수 있다.

상기 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 적하방식을 이용한 경우에는 배향막 검사(S105)를 마친 후, 상기 컬러필터 기판에 실런트로 소정의 실 패턴을 형성하는 동시에 상기 어레이 기판에 액정층을 형성하게 된다(S106', S107').

상기 적하 방식은 디스펜서를 이용하여 복수의 어레이 기판이 배치된 대면적의 제 1 모기판이나 또는 복수의 컬러필터 기판이 배치된 제 2 모기판의 화상표시 영역에 액정을 적하 및 분배(dispensing)하고, 상기 제 1, 제 2 모기판을 합착하는 압력에 의해 액정을 화상표시 영역 전체에 균일하게 분포되도록 함으로써, 액정층을 형성하는 방식이다.

따라서, 상기 액정표시패널에 적하 방식을 통해 액정층을 형성하는 경우에는 액정이 화상표시 영역 외부로 누설되는 것을 방지할 수 있도록 실 패턴이 화소부 영역 외곽을 감싸는 폐쇄된 패턴으로 형성되어야 한다.

상기 적하 방식은 진공주입 방식에 비해 짧은 시간에 액정을 적하할 수 있으 며, 액정표시패널이 대형화될 경우에도 액정층을 매우 신속하게 형성할 수 있다.

또한, 기판 위에 액정을 필요한 양만 적하하기 때문에 진공주입 방식과 같이 고가의 액정을 폐기함에 따른 액정표시패널의 단가 상승을 방지하여 제품의 가격경쟁력을 강화시키게 된다.

이후, 상기와 같이 액정이 적하되고 실링재가 도포된 상기 상부기판과 하부기판을 정렬한 상태에서 압력을 가하여 상기 실링재에 의해 상기 하부기판과 상부기판을 합착함과 동시에 압력의 인가에 의해 적하된 액정을 패널 전체에 걸쳐 균일하게 퍼지게 한다(S108'). 이와 같은 공정에 의해 대면적의 모기판(하부기판 및 상부기판)에는 액정층이 형성된 복수의 액정표시패널이 형성되며, 이 유리기판을 가공, 절단하여 복수의 액정표시패널로 분리하고 각각의 액정표시패널을 검사함으로써 액정표시패널을 제작하게 된다(S109', S110').

상기한 설명에 많은 사항이 구체적으로 기재되어 있으나 이것은 발명의 범위를 한정하는 것이라기보다 바람직한 실시예의 예시로서 해석되어야 한다. 따라서 발명은 설명된 실시예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위와 특허청구범위에 균등한 것에 의하여 정하여져야 한다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 액정표시패널의 제조방법은 얼라인 키에 의한 러빙포의 손상을 최소화함으로써 패널영역에 발생하는 스크래치 불량을 감소시킬 수 있는 효과를 제공한다.

Claims (13)

1. 복수개의 패널영역으로 구분되는 모기판을 제공하는 단계;

   상기 모기판의 패널영역 주위에 얼라인패턴을 형성하며, 상기 얼라인패턴 내부에 음각의 얼라인 키를 형성하는 단계;

   상기 모기판에 어레이공정 또는 컬러필터공정을 진행하는 단계;

   상기 모기판 표면에 배향막을 형성하는 단계;

   러빙기를 통해 상기 배향막이 형성된 모기판에 러빙을 실시하는 단계;

   상기 러빙이 끝난 한 쌍의 모기판을 합착하는 단계; 및

   상기 합착된 모기판을 다수개의 단위 액정표시패널로 절단하는 단계를 포함하는 액정표시패널의 제조방법.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 배향막을 형성하는 단계는 인쇄장치를 이용하여 상기 모기판의 패널영역 표면에 배향막을 인쇄하는 것을 특징으로 하는 액정표시패널의 제조방법.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 러빙기는

   롤러; 및

   상기 롤러 주위를 감싸도록 감겨지며 섬유로 이루어진 러빙포를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시패널의 제조방법.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 얼라인패턴은 상기 패널영역 사이에 형성되되, 상기 패널영역의 일측을 따라 길게 형성되는 것을 특징으로 하는 액정표시패널의 제조방법.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 얼라인패턴은 러빙방향에 실질적으로 수직한 방향으로 상기 패널영역의 일측을 따라 길게 형성되는 것을 특징으로 하는 액정표시패널의 제조방법.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 음각 형태의 얼라인 키와 얼라인패턴은 주위의 패널영역에 형성된 소정의 패턴들과 단차가 생기지 않는 것을 특징으로 하는 액정표시패널의 제조방법.
7. 제 1 항에 있어서, 상기 어레이공정을 진행하는 단계는

   상기 복수개의 패널영역에 복수개의 어레이 기판을 배치하는 단계;

   상기 어레이 기판에 실질적으로 교차하여 화소영역을 정의하는 게이트라인과 데이터라인을 형성하는 단계;

   상기 어레이 기판의 화소영역에 스위칭소자를 형성하는 단계; 및

   상기 화소영역에 화소전극을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시패널의 제조방법.
8. 제 1 항에 있어서, 상기 컬러필터공정을 진행하는 단계는

   상기 복수개의 패널영역에 복수개의 컬러필터 기판을 배치하는 단계;

   상기 컬러필터 기판에 컬러필터와 블랙매트릭스를 형성하는 단계; 및

   상기 컬러필터 기판에 공통전극을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시패널의 제조방법.
9. 제 1 항에 있어서, 상기 어레이공정이 끝난 모기판과 상기 컬러필터공정이 끝난 모기판 중 어느 하나의 모기판에 액정을 적하하며, 다른 하나의 모기판에 실링재를 도포하는 것을 특징으로 하는 액정표시패널의 제조방법.
10. 제 9 항에 있어서, 상기 액정이 적하된 모기판과 실링재가 도포된 모기판을 합착하는 것을 특징으로 하는 액정표시패널의 제조방법.
11. 제 1 항에 있어서, 상기 어레이공정이 끝난 모기판과 상기 컬러필터공정이 끝난 모기판 중 어느 하나의 모기판에 스페이서를 형성하고, 다른 하나의 모기판에 실링재를 도포하는 것을 특징으로 하는 액정표시패널의 제조방법.
12. 제 11 항에 있어서, 상기 스페이서가 형성된 모기판과 실링재가 도포된 한 쌍의 모기판을 합착하는 것을 특징으로 하는 액정표시패널의 제조방법.
13. 제 12 항에 있어서, 상기 합착된 모기판을 다수개의 액정표시패널로 절단한 후 상기 액정표시패널에 액정을 주입하는 것을 특징으로 하는 액정표시패널의 제조방법.

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