KR20100080048A - 액정표시소자 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명에서는 모기판의 측단면 가공시 측단면을 라운드형상으로 가공하지 않고 상하 모서리만 연마한다. 컬러필터공정시 발생하는 레지스트는 가공된 측단면의 상하 모서리에만 잔류하게 되어, 모기판의 식각시 측단면의 상하 모서리에만 식각돌기가 형성되므로, 식각돌기의 크기가 최소화되어 식각돌기에 의한 모기판의 파손을 방지할 수 있게 된다.
액정표시소자, 모기판, 연마, 식각, 돌기

Description

액정표시소자 제조방법{METHOD OF FABRICATING LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE}
본 발명은 액정표시소자 제조방법에 관한 것으로, 특히 모기판의 측단면 상하 모서리를 연마하여 모기판의 식각시 모기판의 측단면의 식각불량을 최소화함으로써 모기판의 파손 등을 방지할 수 있는 액정표시소자 제조방법에 관한 것이다.
최근 정보표시기기에 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 뿐만 아니라 고해상도 및 대면적의 텔레비젼 등에도 활발하게 적용되고 있다.
이러한 액정표시장치는 구동회로 유닛(unit)을 포함하는 액정표시패널, 상기 액정표시패널의 하부에 설치되어 상기 액정표시패널에 빛을 방출하는 백라이 트(backlight) 유닛, 상기 백라이트 유닛과 액정표시패널을 지지하는 몰드 프레임(mold frame) 및 케이스(case) 등으로 이루어져 있다.
특히, 상기 액정표시패널은 크게 컬러필터(color filter)기판과 어레이(array)기판 및 상기 컬러필터기판과 어레이기판 사이에 형성된 액정층(liquid crystal layer)으로 구성된다.
상기 컬러필터 기판은 색상을 구현하는 적(Red; R), 녹(Green; G), 청(Blue; B)색의 서브컬러필터로 구성되는 컬러필터와 상기 서브컬러필터 사이를 구분하고 액정층을 투과하는 광을 차단하는 블랙매트릭스(black matrix), 그리고 상기 액정층에 전압을 인가하는 투명한 공통전극으로 이루어져 있다.
상기 어레이기판은 상기 기판 위에 종횡으로 배열되어 복수개의 화소영역을 정의하는 복수개의 게이트라인과 데이터라인, 상기 게이트라인과 데이터라인의 교차영역에 형성된 스위칭소자인 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor; TFT) 및 상기 화소영역 위에 형성된 화소전극으로 구성된다.
이와 같이 구성된 상기 어레이기판과 컬러필터기판은 화상표시영역의 외곽에 형성된 실런트(sealant)에 의해 대향하도록 합착되어 액정표시패널을 구성하며, 두 기판의 합착은 상기 어레이기판 또는 컬러필터기판에 형성된 합착키를 통해 이루어진다.
일반적으로, 액정표시장치는 수율 향상을 도모하기 위해 대면적의 모기판에 박막트랜지스터 어레이기판을 형성하고, 별도의 모기판에 컬러필터기판을 형성한 다음 두개의 모기판을 합착함으로써 다수의 액정표시패널들을 동시에 형성하게 되 는데, 이때 상기 액정표시패널들을 다수의 단위 액정표시패널로 절단하는 공정이 요구된다.
이러한 다수의 액정표시패널이 형성되는 모기판이 도 1에 도시되어 있다. 도 1은 다수의 박막트랜지스터 어레이기판이 형성된 제1모기판과 다수의 컬러필터기판이 형성된 제2모기판이 합착되어 이루는 액정표시패널의 단면 구조를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 단위 액정표시패널들은 박막트랜지스터 어레이 기판(1)의 일측이 컬러필터기판(2)에 비해 돌출되도록 형성된다. 이는 컬러필터기판(2)과 중첩되지 않는 박막트랜지스터 어레이기판(1)의 가장자리에 게이트패드부(미도시)와 데이터패드부(미도시)가 형성되기 때문이다.
따라서, 제2모기판(30) 상에 형성된 컬러필터기판(2)은 제1모기판(20) 상에 형성된 박막트랜지스터 어레이기판(1)이 돌출되는 면적에 해당하는 제1더미영역(dummy region)(31) 만큼 이격되어 형성된다.
또한, 각각의 단위 액정표시패널들은 제1 및 제2모기판(20, 30)을 최대한 이용할 수 있도록 적절히 배치되며, 모델(model)에 따라 다르지만, 일반적으로 단위 액정표시패널은 제2더미영역(32) 만큼 이격되도록 형성된다.
상기 박막트랜지스터 어레이기판(1)이 형성된 제1모기판(20)과 컬러필터 기판(2)들이 형성된 제2모기판(30)이 합착된 후에는 액정표시패널을 개별적으로 절단하는데, 이때 제2모기판(30)의 컬러필터기판(2)이 이격된 영역에 형성된 제1더미영역(31)과 단위 액정표시패널을 이격시키는 제2더미영역(32)이 동시에 제거된다.
통상적으로 제1모기판(20) 및 제2모기판(30)은 대형 유리원판에서 원하는 크기로 절단된 후 각각의 모기판(20,30)에 박막트랜지스터 및 컬러필터가 형성된다. 상기와 같은 제1모기판(20) 및 제2모기판(30)은 각진 모서리영역이 파손되어 칩(chip)과 같은 불순물이 발생하거나 크랙의 전달에 의해 모기판(20,30)이 파손되는 것을 방지하기 위해, 제1모기판(20) 및 제2모기판(30)의 절단 후 상기 제1모기판(20) 및 제2모기판(30)의 외곽의 측단면이 라운드형태로 가공된다.
도 2에 제1모기판(20) 및 제2모기판(30)의 외곽의 측단면이 라운드형태로 가공된 구조가 개시되어 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 실재(42)에 의해 외부와 격리된 제1모기판(20) 및 제2모기판(30)의 외곽 측단면은 돌출부분이 발생하지 않도록 가공되어 전체가 라운드형상으로 이루어지므로, 측단면에 발생하는 돌출영역의 파손에 의한 칩의 발생이나 돌출영역에서 제1모기판(20) 및 제2모기판(30)으로 크랙이 전파되어 제1모기판(20) 및 제2모기판(30)이 파손되는 것을 방지할 수 있게 된다.
그러나, 상기와 같이, 제1모기판(20) 및 제2모기판(30)의 측단면을 가공하는 경우 다음과 같은 문제가 발생할 수 있다.
통상적으로 제1모기판(20) 및 제2모기판(30)에 각각 박막트랜지스터 및 컬러필터를 형성하고 상기 제1모기판(20) 및 제2모기판(30)을 합착한 후, 상기 제1모기판(20) 및 제2모기판(30)을 식각액에 의해 식각함으로써 액정표시소자의 두께를 최소한으로 감소시킨다. 그런데, 박막트랜지스터 어레이공정 및 컬러필터공정을 각각 거친 제1모기판(20) 및 제2모기판(30)에는 각각의 공정시 사용되는 포토레지스트가 잔류하게 된다. 물론, 모기판(20,30)의 식각시 상기 레지스트는 세정에 의해 제거되지만, 모기판(20,30)의 측단면은 도 3a에 도시된 바와 같이 라운드형상의 가공에 의해 거칠기가 크기 때문에, 상기 모기판(20,30)의 측단면에 잔류하는 레지스트(35)는 세정시에도 완전하게 제거되지 않는다.
이와 같이, 모기판(20,30)의 측단면에 레지스트(35)가 잔류하는 상태에서 모기판(20,30)을 식각하는 경우 측단면의 레지스트가 잔류되지 않은 영역은 식각되지 않고 일부만이 식각되므로, 상기 모기판(20,30)의 측단면에는 도 3b에 도시된 바와 같은 식각돌기(33)가 발생하게 된다. 이러한 식각돌기는 이후의 공정시 작은 충격에도 파손되어 칩과 같은 불순물을 발생할 뿐만 아니라 상기 식각돌기의 파손에 의해 모기판(20,30)으로 크랙이 전파되어 상기 모기판(20,30)이 파손되는 원인이 된다.
본 발명은 상기한 점을 감안하여 제안된 것으로, 모기판의 측단면 상하 모서리를 연마하여 연마된 모서리에만 레지스트가 잔류하도록 하여 모기판의 식각시 발생하는 식각돌기를 최소화함으로써 불순물의 발생과 모기판의 파손을 방지할 수 있는 액정표시소자 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 액정표시소자 제조방법은 복수의 패널영역을 포함하는 제1모기판 및 제2모기판을 제공하는 단계; 상기 제1모기판 및 제2모기판중 적어도 하나의 모기판의 측단면 상하 모서리를 연마하는 단계; 상기 제1모기판의 패널영역에 박막트랜지스터를 형성하고 제2모기판의 패널영역에 컬러필터층을 형성하는 단계; 상기 제1모기판 및 제2모기판중 하나의 모기판의 패널영역에 액정을 적하하고 다른 모기판의 패널영역 외곽에 실패턴을 형성한 후, 제1모기판 및 제2모기판을 합착하는 단계; 합착된 제1모기판 및 제2모기판을 식각하는 단계; 및 식각된 제1모기판 및 제2모기판을 단위 액정패널로 분리하는 단계로 구성된다.
상기 합착된 제1모기판 및 제2모기판을 식각하는 단계는 합착된 제1모기판 및 제2모기판의 양면에 식각액을 분사하는 단계를 포함하며, 제1모기판 및 제2모기판을 식각하는 단계는 제1모기판 및 제2모기판의 측단면도 식각되는데, 식각돌기는 측단면의 연마면에 발생하게 된다.
본 발명에서는 모기판의 측단면 상하 모서리를 연마하여 연마된 모서리에만 레지스트가 잔류하도록 하여 모기판의 식각시 발생하는 식각돌기를 최소화할 수 있게 된다. 따라서, 식각돌기에 의한 불순물의 발생을 방지할 수 있고 상기 식각돌기의 파손에 의해 모기판에 크랙이 전파되는 것을 방지할 수 있게 된다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.
도 4는 본 발명에 따른 액정표시소자 제조방법을 나타내는 도면이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 우선 유리 등으로 이루어진 원장이 유리회사로부터 공급되면 상기 원장을 절단하여 제1모기판 및 제2모기판으로 분리한 후(S101,S105), 분리된 제1모기판 및 제2모기판의 4변의 측단면을 가공한다(S102,S106).
이때, 상기 4변의 측단면 가공은 제1모기판 및 제2기판에 전부에 실행될 수도 있고 하나의 모기판에만 실행될 수도 있다. 앞서 언급한 바와 같이, 모기판의 측단면을 가공하는 것은 TFT공정이나 컬러필터공정시 레지스트가 상기 측단면에 잔류하여 기판의 식각시 상기 잔류 레지스트에 의해 측단면의 일부만이 식각되는 것을 방지하기 위한 것이다. 통상적으로 제1모기판에 실행되는 TFT공정은 화소전극의 형성 등과 같은 사진식각공정이 화소단위로 진행되는데 반해, 제2모기판에 실행되는 CF공정은 공통전극이나 컬러필터 형성 등과 같은 사진식각공정이 제2모기판 전체에 걸쳐 진행된다. 따라서, 제1모기판 보다는 제2모기판의 측단면에 레지스트가 잔류할 확률이 높기 때문에, 주로 제2모기판의 측단면을 가공한다.
그러나, 본 발명이 제2모기판의 측단면만을 가공하는 것이 아니라 제1모기판의 측단면만을 가공할 수도 있고 제1모기판 및 제2모기판의 측단면을 모두 가공할 수도 있을 것이다.
종래에는 모기판의 측단면 전체를 라운드형태로 가공하지만, 본 발명에서는 측단면의 양모서리만을 가공하는데, 상기 측단면의 가공공정이 도 5에 도시되어 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 상기 모기판(130)의 측단면은 연마휠(150)에 의해 연마된다. 상기 연마휠(150)은 제1연마휠(150a) 및 제2연마휠(150b)로 이루어지는데, 상기 제1연마휠(150a) 및 제2연마휠(150b)은 각각 모기판(130)의 측단면의 상하 모서리를 연마한다. 이때, 상기 제1연마휠(150a) 및 제2연마휠(150b)은 각각 모기판(130) 측단면의 해당 모서리에 접촉한 상태에서 각각 축을 중심으로 회전함에 따라 해당 모서리가 연마되는 것이다.
종래 모기판(130)의 측단면 연마휠은 측단면 전체를 라운드 형상으로 연마해야만 하기 때문에 휠의 형상자체가 라운드되어 있었지만, 본 발명에서는 측단면의 두 모서리만 연마하므로 두개의 연마휠이 각각 모서리를 연마하는 구성으로 형성할 수 있다. 그러나, 본 발명의 연마휠이 이러한 구성에만 한정되는 것이 아니라 모기판(130) 측단면의 모서리 부분을 연마할 수만 있다면 어떠한 구조의 연마휠도 사용 가능할 것이다. 예를 들어, V자형 연마휠을 구비하여 모기판(130)의 측단면의 상하모서리를 상기 V자형 연마휠에 접촉한 상태에서 연마휠을 작동시켜 측단면의 상하 모서리를 한꺼번에 연마할 수도 있을 것이다.
상기와 같이, 연마휠(150)에 의해 모서리가 연마된 모기판(130)의 일부 영역이 도 6에 도시되어 있다.
도 6에 도시된 바와 같이, 연마휠(150)에 의해 모기판(130)의 모서리영역이 연마된다. 이때, 모기판(130)의 두께(t1)가 약 0.6-0.66mm인 경우, 상기 연마면(134)은 약 0.1-0.2mm의 넓이(x) 및 약 0.07-0.13mm의 깊이(t2)로 연마된다. 이러한 연마에 의해 모기판(130)의 연마되지 않은 두께(t3)는 약 0.35mm 이상, 바람직하게는 3.5-0.4mm로 된다. 또한, 상기 연마면(134)은 모기판(130) 측단면의 연마되지 않은 면과 약 20-35°의 각도(α)로 형성된다. 연마면(134)을 상기와 같은 각도로 연마하기 위해서는 연마휠(150)의 각도를 모기판(130) 측단면의 연마되지 않은 면과 약 20-35°의 각도로 배치한 후 모기판(130) 측단면의 모서리를 연마한다.
도 4에 도시된 바와 같이, 모기판의 측단면이 연마된 제1모기판(120) 또는/및 제2모기판(130)은 각각 TFT어레이 공정 및 컬러필터공정을 통해 박막트랜지스터 및 컬러필터가 형성된다(S103,S107).
TFT어레이공정에서는 제1모기판(120)에 배열된 복수의 패널영역 각각에 복수의 화소영역을 정의하는 복수의 게이트라인(Gate Line) 및 데이터라인(Date Line)을 형성하고 상기 화소영역 각각에 상기 게이트라인과 데이터라인에 접속되는 구동소자인 박막트랜지스터를 형성한다. 또한, 상기 FTF어레이공정을 통해 상기 박막트랜지스터에 접속되어 박막트랜지스터를 통해 신호가 인가됨에 따라 액정층을 구동하는 화소전극을 형성한다.
컬러필터공정에서는 제2모기판(130)의 복수의 패널영역에 R,G,B의 컬러필터 층으로 이루어져 실제 컬러를 구현하는 컬러필터와, 화상비표시영역으로 광이 누설되어 화질이 저하되는 것을 방지하는 블랙매트릭스(black matrix)와, 제1모기판의 패널영역에 형성된 화소전극과 전계를 형성하는 공통전극이 형성된다.
또한, 상기 TFT어레이공정 및 컬러필터공정에서는 제1모기판(120) 및 제2모기판(130)의 복수 영역 각각에 배향막을 도포한 후 상기 배향막을 러빙(rubbing)하여 배향방향을 결정한다.
그후, TFT어레이공정을 통해 제1모기판(120)의 복수의 패널영역에 액정을 적하하고(S104), 컬러필터공정을 통해 복수의 패널영역 외곽에 실런트를 도포하하여 실패턴을 형성한다(S108). 상기 액정의 적하는 액정적하기를 이용하여 패널영역에 설정된 패턴으로 액정을 방울형상으로 적하하며, 실패턴은 실적하기에 의해 패널영역의 외곽에 연속적으로 도포함으로써 형성된다.
이때, 제1모기판(120)의 패널영역 외곽에 실패턴을 형성하고 제2모기판(130)의 패널영역에 액정을 적하할 수도 있고 제1모기판(120)의 패널영역에 실런트 및 액정을 적하할 수도 있으며, 제1모기판(120)의 패널영역에 실런트 및 액정을 적하할 수도 있다.
상기와 같이 액정이 적하된 제1모기판(120)과 실패턴이 형성된 제2모기판(130)을 상기 실패턴에 의해 합착한다(S109). 상기 제1모기판(120)과 제2모기판(130)의 합착에 의해 제1모기판(120)의 패널영역에 적하된 방울형태의 액정이 패널영역 전체에 걸쳐 퍼지게 되어 액정층을 형성함으로써 합착된 제1모기판(120) 및 제2모기판(130)에 복수의 액정표시패널을 형성한다.
도 7a 및 도 7b에 상기와 같이 형성된 액정표시패널의 구조가 도시되어 있다. 이때, 도 7a는 액정표시패널의 한 화소의 구조를 나타내는 평면도이고 도 7b는 단면도이다.
도 7a에 도시된 바와 같이, 액정패널(170)은 복수의 화소(179)를 구비하며, 각각의 화소에는 외부의 구동회로로부터 주사신호가 인가되는 게이트라인(174)과 화상신호가 인가되는 데이터라인(176)의 교차영역에 형성된 박막트랜지스터를 포함하고 있다. 박막트랜지스터는 상기 게이트라인(174)과 연결된 게이트전극(173)과, 상기 게이트전극(173) 위에 형성되어 게이트전극(173)에 주사신호가 인가됨에 따라 활성화되는 반도체층(178)과, 상기 반도체층(178) 위에 형성된 소스/드레인전극(175)으로 구성된다. 상기 화소(179)의 표시영역에는 상기 소스/드레인전극(175)과 연결되어 반도체층(178)이 활성화됨에 따라 상기 소스/드레인전극(175)을 통해 화상신호가 인가되어 액정(도면표시하지 않음)을 동작시키는 화소전극(171)이 형성되어 있다.
도 7b에 도시된 바와 같이, 액정패널(150)은 유리와 같은 투명한 절연물질로 이루어진 제1기판(160) 및 제2기판(166)과, 상기 제1기판(160) 위에 형성된 게이트전극(173)과, 게이트전극(173)이 형성된 제1기판(160) 전체에 걸쳐 적층된 게이트절연층(161)과, 상기 게이트절연층(161) 위에 형성되어 게이트전극(173)에 신호가 인가됨에 따라 활성화되는 반도체층(178)과, 상기 반도체층(178) 위에 형성된 소스/드레인전극(175)과, 상기 소스/드레인전극(175) 위에 형성되어 소자를 보호하는 보호층(passivation layer;162)과, 상기 보호층(162) 위에 형성되고 보호층(162)에 형성된 컨택홀을 통해 박막트랜지스터의 소스/드레인전극(175)에 접속되어 상기 박막트랜지스터를 통해 화상신호가 인가되는 화소전극(171)과, 상기 제2기판(166)에 형성되어 박막트랜지스터 형성영역, 게이트라인 형성영역 및 데이터라인 형성영역과 같이 화상이 구현되지 않는 화상비표시영역에 형성되어 해당 영역으로 투과되는 광을 차단하는 블랙매트릭스(167)와, 상기 제2기판(166)에 형성되고 R(Red), G(Green) ,B(Blue)의 서브-컬러필터로 이루어져 실제 화상을 구현하는 컬러필터층(168)과, 상기 컬러필터층(168)에 형성되어 화소전극(171)에 화상신호가 인가됨에 따라 상기 화소전극(171)과 전계를 형성하는 공통전극(169)과, 상기 제1기판(160) 및 제2기판(166) 사이에 형성된 액정층(200)으로 이루어진다.
이러한 구성의 액정패널에서는 외부로부터 게이트라인을 통해 박막트랜지스터의 게이트전극(173)에 주사신호가 인가되면 반도체층(178)이 활성화되어 채널이 형성되며, 이와 동시에 외부의 구동소자로부터 화상신호가 데이터라인(176을 통해 신호가 입력되면 박막트랜지스터의 소스/드레인전극 및 채널을 통해 화소전극(171)에 화상신호가 인가된다. 이러한 화상신호에 의해 화소전극(171)과 공통전극(169) 사이에는 전계가 형성되며, 이 전계에 따라 액정층(200)의 액정분자가 배열되어 백라이트로부터 입력되는 광의 투과도가 조절되어 화상을 구현할 수 있게 되는 것이다.
상기와 같이 복수의 액정표시패널(150)이 형성된 합착된 제1모기판(120) 및 제2모기판(130)은 식각액에 의해 식각되어, 그 두께 및 중량이 대폭 감소하게 된다(S110).
도 8은 액정표시패널(150)을 식각하는 식각장치를 나타내는 도면이다. 도 8에 도시된 바와 같이, 식각장치(210)는 지면과 실질적으로 수직으로 배치되어 내부에 식각액이 충진되고 일정한 간격으로 배치되어 그 사이에 액정표시패널(150)이 배치되는 분사판(212)과, 상기 분사판(212)에 형성되어 액정표시패널(150)에 식각액을 분사하는 노즐(213)과, 상기 식각액이 저장된 식각액 저장탱크(217)와,식각액 저장탱크(217)에 저장된 식각액을 노즐(213)에 공급하는 공급관(215)과, 상기 액정표시패널(150)을 식각한 후 분사판(212)의 하부로 흘러내린 식각액을 다시 상기 식각액 저장탱크(217)로 회수하는 회수관(216)과, 상기 회수관(216)에 설치되어 액정표시패널(150)의 식각후 식각액 저장탱크(217)로 회수되는 식각액을 필터링하여 식각액에 포함된 슬러지를 제거하는 필터(218)와, 상기 식각액 저장탱크(217)에 설치되어 액정표시패널(150)을 식각하는 식각액의 농도를 측정하는 농도측정기(240)와, 농도측정기(240)에 측정된 식각액의 농도에 기초하여 상기 식각액 저장탱크(217)에 식각액을 공급하여 액정표시패널(150)을 식각하는 식각액의 농도를 조절하는 식각액공급부(219)로 구성된다.
분사판(212)의 내부로 공급된 식각액은 노즐(213)에 의해 액정표시패널(150)으로 분사되어 액정표시패널(150)을 식각하게 된다. 이때, 상기 액정표시패널(150)이 식각액을 분사하는 액정표시패널(150)의 사이에 위치하므로, 상기 액정표시패널(150)의 양측면에 배치된 분사판(212)의 노즐(213)로부터 분사된 식각액이 액정표시패널(150)의 양측면에 도달하여 액정표시패널(150)의 양측면이 식각된다.
식각액으로는 주로 HF와 인산/질산/황산/NH4F 등의 혼합물 또는 NH4F/NF4F2H와 계면활성제의 혼합물을 사용한다. 이때, 액정표시패널(150)을 식각하는 식각속도는 상기와 같은 혼합물의 농도에 의해 결정된다. 따라서, 원하는 두께로 액정표시패널(150)을 식각하기 위해서는 상기 혼합물의 농도를 적절히 조절한다.
상기와 같은 식각액에 의한 식각에 의해 합착된 제1모기판(120) 및 제2모기판(130)의 두께가 대폭 감소하게 된다. 또한, 상기 식각액에 의해 합착된 제1모기판(120) 및 제2모기판(130)의 측단면 역시 식각되는데, 제1모기판(120) 및 제2모기판(130)의 측단면 식각이 도 9a 및 도 9b에 도시되어 있다.
도 9a에 도시된 바와 같이, 제1모기판(120) 및 제2모기판(130)의 측단면의 양모서리영역이 연마휠(150)에 의해 가공되면, 상기 연마면(134)이 연마되지 않은 면보다 거칠기가 크게 된다. 따라서, 제1모기판(120)의 TFT공정 및 제2모기판(130)의 컬러필터공정에서 발생하는 레지스트는 주로 거칠기가 큰 연마면(134)에만 잔류하게 된다(특히, 컬러필터공정에 의해 제2모기판(130)의 연마면(134)에 잔류한다).
도 9b에 도시된 바와 같이, 도 8에 도시된 식각장치(210)를 이용하여 합착된 제1모기판(120) 및 제2모기판(130)을 식각하면, 연마휠(150)에 의해 연마된 제1모기판(120) 및 제2모기판(130)의 측단면의 연마면(134)은 잔류하는 레지스트(134)에 의해 식각이 일어나지 않게 되는 반면에(식각이 일어나도 불균일하게 식각된다), 연마휠(150)에 의해 연마되지 않은 제1모기판(120) 및 제2모기판(130)의 측단면 영역은 식각액에 의해 식각되므로, 결국 상기 제1모기판(120) 및 제2모기판(130) 측 단면에는 연마면(134)에 대응하는 크기의 식각돌기(133)만이 형성된다.
물론, 합착된 제1모기판(120) 및 제2모기판(130) 측단면의 연마되지 않은 영역에도 레지스트가 잔류하지만, 그 양이 매우 적기 때문에 합착된 제1모기판(120) 및 제2모기판(130)의 식각시 상기 영역은 균일하게 식각되어 식각돌기(133)는 연마면(134)에 대응하는 영역에만 형성되는 것이다.
이러한 식각돌기(133)는 제1모기판(120) 및 제2모기판(130) 측단면 전체를 라운드형상으로 연마했을 때 발생하는 돌기에 비해 그 크기가 작을 뿐만 아니라 그 위치도 측단면의 모서리 근처에 형성되므로, 가공에 의한 돌기의 제거가 용이할 뿐만 아니라 심지어 돌기를 제거하지 않아도 제1모기판(120) 및 제2모기판(130)이 파손되지 않게 된다.
상기와 같이, 합착된 제1모기판(120) 및 제2모기판(130)을 식각한 후에는 절단장치로 상기 제1모기판(120) 및 제2모기판(130)을 절단하여 합착된 제1모기판(120) 및 제2모기판(130)을 각각의 액정표시패널로 분리함으로써 액정표시소자를 완성한다(S111).
상기와 같이, 본 발명에서는 모기판을 식각하기 전, 모기판의 측단면의 모서리영역을 연마하여 CF공정(또는/및 TFT공정)시 상기 모기판의 측단면에 잔류하는 레지스트를 최소화함으로써 모기판의 식각시 상기 측단면의 식각불량을 최소화할 수 있게 된다.
상술한 설명에서는 이러한 모기판의 측단면 가공공정이 복수의 패널영역이 형성되는 모기판 단위로 이루어지지만, 기판 단위로 이루어질 수도 있다. 즉, 단위 액정패널을 형성하기 위한 기판의 측단면을 가공하여 각각의 기판에 하나의 액정패널을 형성하는 경우에도, 합착된 기판, 즉 액정패널의 양면을 식각할 때 측단면의 식각불량을 최소화할 수 있게 되는 것이다.
또한, 상술한 설명에서는 본 발명에 사용되는 연마휠이나 모기판의 구조 등이 특정된 구조로 기재되어 있지만, 이는 설명의 편의를 위한 것이지 본 발명의 범위를 한정하기 위한 것은 아니다. 예를 들면, 본 발명에서는 연마휠로서 다양한 구조, 예를 들면 2개의 연마휠이 일체로 형성된 구조나 하나의 연마휠에 의해 2개의 모서리영역을 연마하는 구조 등도 본 발명에 포함될 것이다. 또한, 액정표시패널의 구조도 공통전극과 화소전극이 대향하여 액정층에 기판의 표면과 수직한 수직전계를 인가하는 TN(Twisted Nematic)모드의 액정패널뿐만 아니라 공통전과 화소전극이 하나의 기판상에 실질적으로 평행하게 배열되어 액정층에 기판의 표면과 평행한 수평전계를 인가하는 IPS(In Plane Switching)모드의 액정패널도 적용 가능할 것이다.
따라서, 본 발명의 다양한 변형례나 본 발명을 기초로 용이하게 창안할 수 있는 구조 등도 본 발명의 범위에 포함되어야만 할 것이다. 따라서, 본 발명의 권리범위는 상술한 상세한 설명에 의해 결정되는 것이 아니라 첨부한 특허청구범위에 의해 결정되어야만 할 것이다.
도 1은 다수의 액정패널이 형성된 일반적인 제1모기판 및 제2모기판을 나타내는 도면.
도 2는 제1모기판 및 제2모기판의 라운드형상으로 가공된 측단면을 나타내는 도면.
도 3a는 라운드형상으로 가공된 측단면에 레지스트가 잔류하는 것을 나타내는 도면.
도 3b는 종래 모기판을 식각했을 때 측단면에 형성된 식각돌기를 나타내는 도면.
도 4는 본 발명에 따른 액정표시소자 제조방법을 나타내는 흐름도.
도 5는 연마휠에 의해 모기판의 측단면을 연마하는 것을 나타내는 도면.
도 6은 측단면의 양모서리가 연마된 모기판의 측단면을 나타내는 도면.
도 7a는 본 발명에 따른 액정패널의 구조를 나타내는 평면도.
도 7b는 본 발명에 따른 액정패널의 구조를 나타내는 단면도.
도 8은 식각장치의 구조를 나타내는 도면.
도 9a는 상하 모서리가 가공된 측단면에 레지스트가 잔류하는 것을 나타내는 도면.
도 9b는 본 발명에 따라 가공된 모기판을 식각했을 때 측단면에 형성된 식각돌기를 나타내는 도면.

Claims (11)

  1. 복수의 패널영역을 포함하는 제1모기판 및 제2모기판을 제공하는 단계;
    상기 제1모기판 및 제2모기판중 적어도 하나의 모기판의 측단면 상하 모서리를 연마하는 단계;
    상기 제1모기판의 패널영역에 박막트랜지스터를 형성하고 제2모기판의 패널영역에 컬러필터층을 형성하는 단계;
    상기 제1모기판 및 제2모기판중 하나의 모기판의 패널영역에 액정을 적하하고 다른 모기판의 패널영역 외곽에 실패턴을 형성한 후, 제1모기판 및 제2모기판을 합착하는 단계;
    합착된 제1모기판 및 제2모기판을 식각하는 단계; 및
    식각된 제1모기판 및 제2모기판을 단위 액정패널로 분리하는 단계로 구성된 액정표시소자 제조방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 모기판의 측단면 상하 모서리를 가공하는 단계는 모기판의 측단면의 상부 모서리와 접촉하는 제1연마휠 및 모기판의 측단면 하부 모서리와 접촉하는 제2연마휠로 이루어진 연마휠을 구동하여 모기판의 측단면 상하 모서리를 가공하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시소자 제조방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 모기판의 측단면 상하 모서리를 가공하는 단계는 모기 판의 측단면의 상하 모서리와 접촉하는 V장형 연마휠을 작동하여 모기판의 측단면 상하 모서리를 가공하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시소자 제조방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 모기판의 두께는 0.6-0.66mm인 것을 특징으로 하는 액정표시소자 제조방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 모기판의 측단면의 상하 모서리는 0.1-0.2mm의 넓이 및 0.07-0.13mm의 깊이로 연마되는 것을 특징으로 하는 액정표시소자 제조방법.
  6. 제4항에 있어서, 상기 모기판의 연마되지 않은 두께는 0.35mm 이상인 것을 특징으로 하는 액정표시소자 제조방법
  7. 제6항에 있어서, 상기 모기판의 연마되지 않은 두께는 3.5-0.4mm인 것을 특징으로 하는 액정표시소자 제조방법.
  8. 제1항에 있어서, 상기 합착된 제1모기판 및 제2모기판을 식각하는 단계는 합착된 제1모기판 및 제2모기판의 양면에 식각액을 분사하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시소자 제조방법.
  9. 제1항에 있어서, 상기 제1모기판 및 제2모기판을 식각하는 단계는 제1모기판 및 제2모기판의 측단면을 식각하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시소자 제조방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 제1모기판 및 제2모기판의 측단면의 식각에 의해 식각돌기는 측단면의 상하 모서리의 연마면에만 발생하는 것을 특징으로 하는 액정표시소자 제조방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기 측단면 상하 모서리에 형성된 식각돌기를 제거하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시소자 제조방법.
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