KR20120049707A - 액정패널의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 액정패널의 화상이 표시되지 않는 비표시영역을 줄일 수 있어 네로우베젤을 가진 액정표시장치에 관한 것이다.
본 발명의 특징은 TFT-LCD 셀 공정에서 실패턴의 일부를 소성변형 시킴으로써, 소성변형된 일부 실패턴이 절단공정시 소성변형되지 않은 실패턴을 보호하는 역할을 하도록 한다.
이를 통해, 실패턴에 의한 마진영역을 생략할 수 있어, 네로우베젤을 갖는 액정표시장치를 구현하게 된다.

Description

액정패널의 제조방법{Method for fabricating liquid crystal panel}
본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 액정패널의 화상이 표시되지 않는 비표시영역을 줄일 수 있어 네로우베젤을 가진 액정표시장치에 관한 것이다.
최근 액정표시장치는 소비전력이 낮고, 휴대성이 좋고, 기술집약적이며, 부가가치가 높은 첨단 디스플레이 소자로서 각광받고 있다
이러한 액정표시장치는 일측에 전극이 각각 형성되어 있는 두 기판을 상기 전극이 마주 대하도록 배치하고, 상기 두 기판의 전극 사이에 액정을 주입한 후, 상기 각 기판에 형성된 전극에 전압을 인가하여 생성되는 전기장에 의해 액정 분자를 움직이게 함으로써, 상기 액정의 위치 변화에 따라 달라지는 빛의 투과율에 의해 화상을 표현하는 장치이다.
도 1은 일반적인 액정표시장치의 개략적인 평면도이다.
도시한 바와 같이, 박막트랜지스터(T)가 형성된 어레이기판(11)과 컬러필터(미도시)가 형성된 컬러필터기판(12)이 액정층(미도시)을 사이에 두고 서로 마주하며 대향하고 있으며, 어레이기판(11)과 컬러필터기판(12)은 서로 이격되어 이의 가장자리부를 실패턴(seal pattern : 20)을 통해 봉지되어 합착된다.
여기서, 화상을 표시하는 표시영역(AA)과 비표시영역(NA)으로 정의되는데, 여기서, 능동행렬 방식이라는 전제 하에 통상 하부기판이라 불리는 어레이기판(11)의 표시영역(AA) 내면에는 다수의 게이트배선(GL)과 데이터배선(DL)이 교차하여 화소(pixel : P)가 정의되고, 각각의 교차점마다 박막트랜지스터(Thin Film Transistor : T)가 구비되어 각 화소(P)에 형성된 투명 화소전극(미도시)과 일대일 대응 연결되어 있다.
이때, 게이트 및 데이터배선(GL, DL)이 배치된 어레이기판(11) 일측의 비표시영역(NA)에는 게이트 및 데이터배선(GL, DL)과 각각 연결되는 게이트 및 데이터 패드가 형성된 패드부(DPA, GPA)가 형성되어, 게이트 및 데이터배선(GL, DL)은 외부 구동회로 기판(printed circuit board : 미도시)과 연결된다.
그리고 상부기판이라 불리는 컬러필터기판(12) 내면으로는 각 화소(P)에 대응되는 일례로 적(R), 녹(G), 청(B) 컬러의 컬러필터(color filter : 미도시) 및 이들 각각을 두르며 게이트배선(GL)과 데이터배선(DL) 그리고 박막트랜지스터(T) 등의 비표시영역(NA)과 대응되는 위치에 블랙매트릭스(black matrix : 미도시)가 구비된다.
즉, 블랙매트릭스(미도시)는 표시영역(AA) 내에서 각 화소영역(P)들을 분리하도록 형성되며, 또한 비표시영역(NA)인 표시영역(AA)의 가장자리에 표시영역(AA)을 포획하는 형태로 구성된다.
그리고 컬러필터기판(12)에는 이들을 덮는 투명 공통전극(미도시)이 마련되어 있다.
여기서, 어레이기판(11)과 컬러필터기판(12)의 합착은 기판(11, 12)들 중에서 어느 하나의 기판 가장자리에 UV경화성 또는 열경화성 실런트를 도포한 상태로 기판(11, 12)들 간을 압착시키고, 실런트에 적정파장을 갖는 UV광 또는 적정온도를 적정시간 동안 조사함으로써 경화시켜 실패턴(20)을 형성함으로써 이루어진다.
이러한, 실패턴(20)은 표시영역(AA)의 가장자리를 두르는 비표시영역(NA)에 형성되어, 봉지제로서의 역할을 하게 된다.
이때, 디스펜서(dispenser) 인쇄방법을 통해 기판(11, 12) 상에 도포되는 실런트는 도포압력 등의 공정상의 오차로 인하여 균일한 선폭으로 형성되지 않는다. 즉, 실패턴(20)은 특정 영역이 다른 영역에 비해 더욱 두껍게 형성될 수 있다.
따라서, 합착된 어레이기판(11)과 컬러필터기판(12)을 절단하는 과정에서, 특정 영역이 두껍게 형성되는 실패턴(20)을 감안하여, 어레이기판(11)과 컬러필터기판(12)의 절단라인은 실패턴(20)으로부터 공정상의 마진영역을 고려해서 형성해야 한다.
이때, 어레이기판(11)과 컬러필터기판(12)의 절단공정 시, 공정 상의 마진영역을 고려하지 않을 경우, 절단공정 시 특정 영역에 두껍게 형성되는 실패턴(20)에 크랙(creak)을 유발하게 되고, 이러한 크랙은 실패턴(20) 전체로 확산될 수 있기 때문이다.
이를 통해, 액정층(미도시)의 밀봉성능 및 어레이기판(11)과 컬러필터기판(12)의 합착력이 저하되어, 최종적으로는 액정표시장치의 불량을 야기하게 된다.
따라서, 절단라인은 실패턴(20)으로부터 적어도 100㎛ 정도 간격을 두고 형성되도록 함으로써, 절단 공정시 실패턴(20)에 크랙이 발생하는 것을 방지하는 것이 바람직하다.
그러나, 최근에는 표시장치가 TV 또는 모니터뿐만 아니라 휴대폰, PDA 등 개인 휴대용 전자기기에도 활발하게 적용되고 있어, 이렇게 소형 표시장치의 경우 표시영역은 넓게 그리고 표시영역 이외의 비표시영역인 베젤(beze)영역은 가능한 작게 형성하는 것이 요구되고 있다.
따라서, 실패턴(20)이 형성되는 비표시영역(NA)의 면적을 줄여 네로우베젤(narrow bezel)을 갖는 액정표시장치에 대한 연구가 활발히 진행되어야 하는 실정이다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 절단 공정시 공정상의 마진영역을 줄여, 네로우베젤을 갖는 액정표시장치를 제공하고자 하는 것을 제 1 목적으로 한다.
또한, 실패턴에 의해 액정표시장치의 밀봉성능 및 합착력이 저하되는 문제점이 발생하는 것을 방지하고자 하는 것을 제 2 목적으로 한다.
전술한 바와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 표시영역과 비표시영역이 정의되는 제 1 기판과, 상기 표시영역의 가장자리에 블랙매트릭스가 형성된 제 2 기판을 제공하는 단계와; 상기 제 1 및 제 2 기판 중 하나의 상기 비표시영역에, 상기 블랙매트릭스와 일부 중첩되도록 실런트를 도포하는 단계와; 상기 제1 및 제2 기판을 합착하고, 상기 제 1 및 제 2 기판 사이에 액정층을 개재하는 단계와; 상기 실런트를 경화시켜 실패턴을 형성하는 단계와; 상기 경화된 실패턴에 레이저를 조사하여, 상기 블랙매트릭스와 중첩된 영역 이외의 영역의 실패턴을 소성변형시키는 단계와; 상기 소성변형된 실패턴에 대응하여 상기 제 2 기판을 절단하는 단계를 포함하며, 상기 제 2 기판을 절단하는 단계에서, 상기 소성변형된 상기 실패턴은 상기 소성변형되지 않은 상기 실패턴을 보호하는 역할을 하는 액정패널의 제조방법을 제공한다.
이때, 상기 제 2 기판을 절단하는 단계에서, 절단 휠은 상기 소성변형된 실패턴의 외측 가장자리에 대응하여 위치하며, 상기 제 2 기판을 절단하는 단계에서, 절단 휠은 상기 소성변형된 실패턴의 폭의 중심부에 대응하여 위치한다.
그리고, 상기 레이저는 상기 제 2 기판의 상부로부터 상기 실패턴을 향해 조사하며, 상기 실런트는 디스펜서(dispenser) 인쇄방법으로 도포된다.
이때, 상기 제 2 기판의 절단하는 단계에서, 상기 제 2 기판의 가장자리와 함께 상기 소성변형된 상기 실패턴의 일부가 함께 제거되며, 상기 블랙매트릭스와 상기 실런트의 중첩영역을 통해 상기 실패턴의 선폭을 조절한다.
그리고, 상기 제 1 기판은 게이트 및 데이터라인과, 상기 게이트 및 데이터라인의 교차부에 박막트랜지스터가 위치하는 어레이기판이며, 상기 제 2 기판은 상기 표시영역에 컬러필터와 상기 블랙매트릭스가 형성된 컬러필터기판이며, 상기 제 1 및 제 2 기판은 각각 상기 실패턴을 포함하여 액정패널이 되는 다수의 단위 셀로 형성된다.
위에 상술한 바와 같이, 본 발명에 따라 TFT-LCD 셀 공정에서 실패턴의 일부를 소성변형 시킴으로써, 소성변형된 일부 실패턴이 절단공정시 소성변형되지 않은 실패턴을 보호하는 역할을 하도록 함으로써, 절단공정시 실패턴에 의한 마진영역을 생략할 수 있는 효과가 있다.
이를 통해, 네로우베젤을 갖는 액정표시장치를 구현하는 효과가 있다.
도 1은 일반적인 액정표시장치의 개략적인 평면도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치의 제조공정을 단계적으로 도시한 흐름도.
도 3a ~ 3f는 도 2의 TFT-LCD 셀 공정의 제 6 단계에서부터 제 8 단계까지의 공정 흐름에 따라 도시한 액정셀의 일부를 개략적으로 도시한 단면도.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예를 개략적으로 도시한 단면도.
이하, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치의 제조공정을 단계적으로 도시한 흐름도이다.
액정표시장치는 먼저, TFT-LCD 셀(cell) 공정(St10)을 진행하는데, 이러한 셀 공정(St10)을 통해 액정셀을 형성한다.
이에 대해 좀더 자세히 살펴보면, TFT-LCD 셀 공정(St10)은 크게 컬러필터기판과 어레이기판 형성(St11), 배향막 형성(St12), 실런트 도포 및 스페이서 형성(St13), 액정적하(St14), 합착(St15), 실런트 경화(St16), 실패턴 소성변형(St17), 절단(St18) 그리고, 검사공정(St19)으로 이루어진다.
이에, TFT-LCD 셀 공정(St10)의 제 1 단계(St11)는, 컬러필터기판인 상부기판과 어레이기판인 하부기판을 각각 형성한 후, 배향막을 도포하기 전에 기판 상에 존재할 수 있는 이물질을 제거하기 위한 과정으로 초기세정하는 단계이다.
이때, 어레이기판의 표시영역 내면에는 다수의 게이트배선과 데이터배선이 교차하여 화소가 정의되고, 각각의 교차점마다 박막트랜지스터(Thin Film Transistor)가 구비되어 각 화소에 형성된 투명 화소전극과 일대일 대응 연결된다.
그리고 컬러필터기판 내면으로는 각 화소에 대응되는 일례로 적(R), 녹(G), 청(B) 컬러의 컬러필터(color filter) 및 이들 각각을 두르며 게이트배선과 데이터배선 그리고 박막트랜지스터 등의 비표시요소를 가리는 블랙매트릭스(black matrix)가 구비되고, 이들을 덮는 투명 공통전극이 구비된다.
제 2 단계(St12)는, 컬러필터기판과 어레이기판 상에 배향막을 형성하는 단계이며, 제 3 단계(St13)는, 컬러필터기판과 어레이기판 사이에 개재될 액정이 새지 않도록 실런트를 도포하고, 컬러필터기판과 어레이기판 사이의 갭을 정밀하고 균일하게 유지하기 위해 일정한 크기의 스페이서를 산포하는 공정이다.
여기서, 제 3 단계(St13)에서의 실런트는 디스펜서(dispenser) 인쇄방법으로 컬러필터기판과 어레이기판 중 어느 하나의 가장자리에 둘러 도포하는데, 이러한 실런트는 표시영역의 가장자리를 두르는 비표시영역에 형성된다.
이때, 실런트는 컬러필터기판에 형성된 블랙매트릭스와 일부 중첩되도록 도포한다.
다음으로 TFT-LCD 셀 공정(St10)의 제 4 단계(St14)는, 양 기판 중 선택된 한 기판 상에 액정을 적하하는 단계이며, 제 5 단계(St15)는, 컬러필터기판과 어레이기판의 합착공정 단계이며 이후, 실런트를 경화시켜 실패턴을 형성하는 제 6 단계(St16)를 진행한다.
이때, 실패턴이 액정의 봉지제로서의 역할을 하게 된다. 이로써, 원판 액정셀을 완성하게 된다.
다음 제 7 단계(St17)로, 실패턴에 열 또는 레이저를 조사하여 소성변형 시키는 단계를 진행한다.
이때, 레이저는 제 2 기판의 상부로부터 실패턴을 향해 조사되며, 실패턴은 블랙매트릭스에 의해, 비표시영역의 외측 일부 영역만이 소성변형된다.
여기서, 설명의 편의를 위하여, 블랙매트릭스와 중첩되는 실패턴을 제 1 실패턴이라 하며, 소성변형되는 실패턴을 제 2 실패턴이라 정의하면, 제 2 실패턴은 열 또는 레이저에 의해 제 1 실패턴과 다른 분자 구조를 갖는 별도의 물질로 이루어지게 된다.
따라서, 추후 기판 절단 공정에서 실패턴에 의한 공정상의 마진영역을 생략할 수 있다. 이를 통해, 본 발명의 액정표시장치는 네로우베젤을 갖게 된다.
즉, TFT-LCD 셀 공정(St10)의 실패턴 소성변형 공정(St17) 이후에는 원판 액정셀을 셀 단위로 절단하는 제 8 단계(St18)를 진행하는데, 이때, 원판 액정셀 의 절단라인은 절단공정의 마진영역 없이 제 2 실패턴의 외측에 바로 형성할 수 있다.
이때, 제 2 실패턴에 의해 제 1 실패턴은 어떠한 영향을 받지 않으므로, 절단공정 시의 마진영역을 생략할 수 있어, 네로우베젤을 갖는 액정표시장치를 구현하게 되는 것이다. 이에 대해 차후 좀더 자세히 살펴보도록 하겠다.
마지막으로 TFT-LCD 셀 공정(St10)의 제 9 단계(St19)는 단위 액정셀의 검사 공정이다. 검사 공정을 거쳐 양질의 단위 액정셀을 선별하게 된다.
이로써, TFT-LCD 셀(cell) 공정(St10)이 완료되며, 단위 액정셀을 완성하게 된다.
다음으로, 완성된 단위 액정셀의 어레이기판 및 컬러필터기판의 각 외측으로 편광판을 부착하는 편광판 부착공정(St20)을 진행하는데, 편광판은 단위 액정셀을 중심으로 양면에서 광원을 직선광으로 바꿔주는 역할을 한다.
그리고, 다음으로 구동회로 부착공정(St30)을 진행하는데, 구동회로는 단위 액정셀의 어레이기판과 전기적 신호를 연결하는 구동회로를 테이프 캐리어 패키지(Tape carrier package : TCP) 상에 직접 실장하는 TAB방식으로, 단위 액정셀에 부착한다.
이로써, 실제 구동 가능한 액정패널을 완성하게 된다.
이 같은 구동회로는 액정패널의 게이트배선으로 박막트랜지스터의 온/오프(on/off) 신호를 스캔 전달하는 게이트구동회로 그리고 데이터배선으로 프레임별 화상신호를 전달하는 데이터구동회로로 구분되어 액정패널의 서로 인접한 두 가장자리로 위치될 수 있다.
이에 상술한 구조의 액정패널은 스캔 전달되는 게이트구동회로의 온/오프(on/off) 신호에 의해 각 게이트배선 별로 선택된 박막트랜지스터가 온(on) 되면 데이터구동회로의 신호전압이 데이터배선을 통해서 해당 화소전극으로 전달되고, 이에 따른 화소전극과 공통전극 사이의 전기장에 의해 액정분자의 배열방향이 변화되어 투과율 차이를 나타낸다.
다음은 셀 테스트 공정(St40)으로, 셀 테스트 공정은 구동회로까지 부착된 하나의 액정패널이 완성되면 이를 완전히 구동하여 디스플레이 가능한지를 검사한다.
이러한 검사 공정을 거쳐 양질의 액정패널을 선별하게 된다.
다음은 백라이트 유닛 조립 및 케이스 조립공정(St50)으로, 백라이트 유닛 조립공정은 액정패널 하면에 광원과, 광원을 가이드 하는 광원가이드와, 광원으로부터 입사된 빛을 액정패널 방향으로 진행하게 하는 도광판 및 다수의 광학시트를 포함한다.
또는, 이상의 설명에 있어서 도광판을 사용하는 에지(edge)형 방식에 대해 설명하였지만, 도광판을 생략한 상태로 다수개의 광원을 액정패널 하부에 나란하게 배열하는 직하(direct)형도 가능하다.
이때, 광원으로는 음극전극형광램프(cold cathode fluorescent lamp)나 외부전극형광램프(external electrode fluorescent lamp)와 같은 형광램프가 이용될 수 있다. 또는, 이러한 형광램프 이외에 발광다이오드 램프(light emitting diode lamp)를 광원으로 이용할 수도 있다.
백라이트 유닛 조립공정 후 케이스 조립을 한다. 케이스 조립은 탑커버과 서포트메인 그리고 커버버툼을 통해 모듈화 되는데, 탑커버는 액정패널의 상면 및 측면 가장자리를 덮도록 단면이“ㄱ”형태로 절곡된 사각테 형상으로, 탑커버의 전면을 개구하여 액정패널에서 구현되는 화상을 표시하도록 구성한다.
또한, 액정패널 및 백라이트 유닛이 안착하여 액정표시장치모듈 전체 기구물 조립에 기초가 되는 커버버툼은 사각모양의 하나의 판 형상으로 이의 네 가장자리를 소정높이 수직 절곡하여 구성한다.
또한, 이러한 커버버툼 상에 안착되며 액정패널 및 백라이트 유닛의 가장자리를 두르는 서포트메인이 탑커버 및 커버버툼과 조립 체결되어 액정표시장치모듈을 완성한다.
한편, 본 발명의 액정표시장치는 TFT-LCD 셀 공정(St10)에서 실패턴의 일부를 소성변형 시킴으로써, 원판 액정셀 절단 공정 시 절단공정시의 마진영역을 생략할 수 있어, 네로우베젤을 갖는 액정표시장치를 구현하게 된다.
도 3a ~ 3f는 도 2의 TFT-LCD 셀 공정의 제 6 단계에서부터 제 8 단계까지의 공정 흐름에 따라 도시한 액정셀의 일부를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 3a는 도 2의 제 5 단계가 진행된 후의 원판 액정셀의 일부로써, 도시한 바와 같이, 어레이기판(101)과 컬러필터기판(102)은 액정층(150)을 사이에 두고 서로 대면 합착된다.
이러한 액정셀은 화상이 표시되는 표시영역(AA)과 표시영역(AA)의 가장자리를 두르는 비표시영역(NA)으로 나뉜다.
이들 각각에 대해 좀더 자세히 살펴보면, 어레이기판(101)의 표시영역(AA)의 내면으로는 게이트배선(미도시)과 데이터배선(미도시)이 교차하여 화소(P)가 정의되는데, 이들 각 화소(P)에는 화소전극(123)이 형성된다.
또한 이들 게이트배선(미도시)과 데이터배선(미도시)의 교차지점에는 게이트전극(111), 게이트절연막(113), 반도체층(115), 소스 및 드레인전극(117, 119), 보호층(121)으로 이루어진 스위칭 소자인 박막트랜지스터(Tr)가 구비되어 있다.
이때, 반도체층(115)은 순수 비정질 실리콘의 액티브층(115a)과 불순물을 포함하는 비정질 실리콘의 오믹콘택층(115b)으로 구성되며, 이때, 박막트랜지스터(Tr)는 도면에서는 순수 및 불순물의 비정질질실리콘(115a, 115b)으로 이루어진 보텀 케이트(bottom gate) 타입을 예로써 보이고 있으며, 이의 변형예로써 폴리실리콘 반도체층을 포함하여 탑 게이트(top gate) 타입으로 형성될 수도 있다.
이때, 어레이기판(101)의 비표시영역(NA)에는 게이트 및 데이터배선(미도시)과 연결되는 게이트 및 데이터 패드(미도시)가 구비된다.
이러한 어레이기판(101)과 마주보는 컬러필터기판(102)의 내면으로는 박막트랜지스터(Tr) 및 게이트배선(미도시)과 데이터배선(미도시)을 비롯하여 화소전극(123)의 가장자리와 같이 액정구동과 무관한 비표시영역을 가리면서 화소전극(123) 만을 노출시키도록 화소영역(P)을 두르는 격자 형상의 블랙매트릭스(131)가 구성된다.
블랙매트릭스(131)의 격자 내부에서 각 화소영역(P)에 대응되게 순차적으로 반복 배열되는 일례로 R(red), G(green), B(blue) 컬러필터(133) 그리고 이들 블랙매트릭스(131)와 컬러필터(133)를 덮으며 액정층(150)을 사이에 두고 화소전극(123)과 대향되는 공통전극(135)이 구비되어 있다.
이때, 액정층(150)과 화소전극(123) 그리고 공통전극(135) 사이로는 각각 액정을 향하는 표면이 각각 소정 방향으로 러빙(rubbing)된 제 1 및 제 2 배향막(미도시)이 개재되어 액정분자의 초기배열상태와 배향 방향을 균일하게 정렬한다.
그리고, 어레이기판(101)과 컬러필터기판(102)의 가장자리로는 실런트(미도시)가 도포되어 액정층(150)의 누설을 방지하는데, 실런트(미도시)란 에폭시수지와 경화촉진제 등이 혼합된 고분자 혼합물로서, 가열 내지는 UV광 조사에 의해 경화되어 두 기판(101, 102)의 합착 상태를 유지시키는 접착제 역할의 실패턴(200)을 이루게 된다.
실패턴(200)은 액정층(150)의 두께로 정의되는 양 기판(101, 102) 사이의 셀 갭을 균일하게 제어하는 간극제 역할 또한 하게 된다.
즉, 실패턴(200)은 표시영역(AA)의 가장자리를 두르는 비표시영역(NA)에 형성되어, 액정셀의 봉지제로서의 역할을 하게 된다.
이때, 실런트(미도시)는 디스펜서(dispenser) 인쇄방법으로 기판(101, 102) 상에 도포되는데, 이때 기판(101, 102) 상에 도포되는 실런트(미도시)는 공정상의 오차로 인하여 균일한 선폭이 아닌 특정 영역이 다른 영역에 비해 더욱 두껍게 형성된다.
따라서, 실패턴(200) 또한 균일한 선폭이 아닌 특정 영역이 다른 영역에 비해 두껍게 형성된다.
그리고, 실패턴(200)은 블랙매트릭스(131)와 일부 중첩되어 형성된다.
이하, 설명의 편의를 위하여 블랙매트릭스(131)와 중첩되는 실패턴(200)의 일부를 제 1 실패턴(210)이라 정의하며, 블랙매트릭스(131)와 중첩되지 않는 실패턴(200)의 일부를 제 2 실패턴(220)이라 정의하도록 하겠다.
다음으로, 도 3b는 도 2의 제 7 단계가 진행되는 원판 액정셀의 일부로써, 도시한 바와 같이, 컬러필터기판(102)의 상부로부터 제 1및 제 2 실패턴(210, 220)을 향해 낮은 파장을 갖는 레이저를 적정 시간 동안 조사한다.
여기서, 제 1및 제 2 실패턴(210, 220)은 이미 경화된 상태로, 경화된 제 1및 제 2 실패턴(210, 220)에 레이저를 일정 시간 더욱 조사함으로써, 도 3c에 도시한 바와 같이 레이저에 노출되는 제 2 실패턴(220)은 소성변형을 하게 된다.
즉, 제 1 실패턴(210)은 블랙매트릭스(131)와 중첩됨에 따라 블랙매트릭스(131)에 의해 레이저가 차폐되어 아무런 반응이 발생하지 않아 초기 경화된 상태를 유지하게 되나, 제 2 실패턴(220)은 레이저에 노출됨에 따라 소성변형을 하게 되는 것이다.
이를 통해, 제 1 실패턴(210)과 제 2 실패턴(220)은 서로 다른 분자 구조를 갖는 별도의 물질을 이루게 된다.
다음으로, 도 2의 제 8 단계의 기판(101, 102)을 셀 단위로 절단하는 공정을 진행하는데, 단위 액정셀을 제작함에 있어서 수율을 향상시키기 위하여 대면적의 모기판에 복수의 단위 액정셀을 동시에 형성하는 방식이 일반적으로 적용되고 있다. 따라서, 복수의 액정셀이 제작된 모기판을 절단 및 가공하여 대면적의 모기판으로부터 단위 액정셀을 분리하는 공정이 요구된다.
그리고, 어레이기판(101)은 게이트 및 데이터배선(미도시)이 배치된 어레이기판(101) 일측의 비표시영역(NA)에 게이트 및 데이터배선(미도시)과 각각 연결되는 게이트 및 데이터 패드(미도시)가 형성된 패드부(미도시)가 형성됨으로써, 컬러필터기판(102) 보다 큰 면적을 갖도록 형성되므로, 절단 공정은 컬러필터기판(102)과 어레이기판(101) 각각을 절단 휠을 사용하여 절단함으로써, 원판 액정셀을 단위 액정셀로 분리하게 된다.
여기서, 도 3d에 도시한 바와 같이, 컬러필터기판(102)을 절단하는 과정에서 절단라인(미도시)은 제 2 실패턴(220)의 외측 가장자리에 대응하여 형성되어, 절단 휠(160)은 제 2 실패턴(220)의 외측 가장자리에 대응하여 컬러필터기판(102)을 절단한다.
따라서, 도 3e에 도시한 바와 같이, 컬러필터기판(102)의 가장자리는 표시영역(AA)을 정의하는 컬러필터기판(102)으로부터 떨어져 제거되는데, 이때, 절단 휠(160)이 제 2 실패턴(220)의 외측 가장자리에 바로 대응하여 절단 공정을 진행함으로써, 컬러필터기판(102)을 절단하는 과정에서 제 2 실패턴(220)의 두껍게 형성된 특정 영역에도 절단공정시 발생하는 압력이 가해져, 제 2 실패턴(220)의 일부가 함께 떨어져 제거된다.
이때, 제 2 실패턴(220)의 일부가 컬러필터기판(102)의 가장자리와 함께 떨어져 제거됨에도, 도 3f에 도시한 바와 같이 제 2 실패턴(220)과 서로 다른 분자구조를 갖는 별도의 물질로 이루어지는 제 1 실패턴(210)을 통해 컬러필터기판(102)과 어레이기판(101)은 합착 상태를 유지하며, 컬러필터기판(102)과 어레이기판(101) 사이에 개재되는 액정층(150)의 누설을 방지하게 된다.
그리고, 액정층(150)의 두께로 정의되는 양 기판(101, 102) 사이의 셀 갭을 균일하게 제어하게 된다.
즉, 경화된 제 1 실패턴(210)이 컬러필터기판(102)과 어레이기판(101)의 합착 상태를 유지시키는 접착제 역할과 함께 액정층(150)의 두께로 정의되는 양 기판(101, 102) 사이의 셀 갭을 균일하게 제어하는 간극제 역할을 하게 된다.
이에, 본 발명은 네로우베젤을 갖는 액정표시장치를 제공할 수 있는 것이다.
즉, 어레이기판(101)과 컬러필터기판(102)을 절단하는 과정에서, 균일한 선폭으로 형성되지 않고 특정 영역이 두껍게 형성되는 실패턴(200)을 감안하여, 절단라인(미도시)을 실패턴(200)으로부터 공정상의 마진영역을 고려해서 형성해야 하나, 본 발명의 액정표시장치는 제 2 실패턴(220)이 제 1 실패턴(210)의 보호층의 역할을 해줌으로써, 절단공정 시의 별도의 실패턴(200)에 의한 마진영역을 생략할 수 있다.
이때, 마진영역은 실패턴(200)의 외측으로부터 적어도 100㎛ 정도 간격을 두고 형성되도록 함으로써, 본 발명의 액정표시장치는 비표시영역(NA)인 베젤영역을 100㎛를 줄일 수 있는 것이다.
한편, 본 발명의 액정표시장치는 블랙매트릭스(131)와 중첩되는 실패턴(200)의 폭을 조절함으로써, 제 1 실패턴(210)의 선폭을 조절할 수 있어, 이를 통해 네로우씰(narrow seal)의 실패턴(200)을 형성할 수 있다.
즉, 도 4에 도시한 바와 같이 제 1 실패턴(210)이 블랙매트릭스(131)와 중첩되는 영역을 줄여, 레이저에 의해 소성변형되는 제 2 실패턴(220)의 폭을 더욱 두껍게 형성한 후, 어레이기판(101)과 컬러필터기판(102)을 절단하는 과정에서, 절단라인(미도시)을 제 2 실패턴(220)의 중심부에 대응하도록 형성하는 것이다.
따라서, 제 2 실패턴(220)의 일부가 컬러필터기판(102)의 가장자리와 함께 떨어져 제거됨에도, 제 2 실패턴(220)과 서로 다른 분자구조를 갖는 별도의 물질로 이루어지는 제 1 실패턴(210)을 통해 컬러필터기판(102)과 어레이기판(101)은 합착 상태를 유지하며, 컬러필터기판(102)과 어레이기판(101) 사이에 개재되는 액정층(150)의 누설을 방지하게 된다.
따라서, 네로우씰의 실패턴(200)을 형성할 수 있으며, 이를 통해, 본 발명의 액정표시장치는 더욱 네로우베젤을 갖게 된다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 액정표시장치는 TFT-LCD 셀 공정(도 2의 St10)에서 실패턴(200)의 일부를 소성변형 시킴으로써, 소성변형된 일부 실패턴(220)이 절단공정시 소성변형되지 않은 실패턴(210)을 보호하는 역할을 하도록 함으로써, 실패턴(200)에 의한 마진영역을 생략할 수 있다.
이를 통해, 네로우베젤을 갖는 액정표시장치를 구현하게 된다.
본 발명은 상기 실시예로 한정되지 않고, 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있다.
101 : 어레이기판, 102 : 컬러필터기판
111 : 게이트전극, 113 : 게이트절연막
115 : 반도체층(115a : 액티브층, 115b: 오믹콘택층)
117 : 소스전극, 119 : 드레인전극, 121 : 보호막, 123 : 화소전극
131 : 블랙매트릭스, 133 : 컬러필터, 135 : 공통전극, 150 : 액정층
160 : 절단 휠
200 : 실런트(210 : 제 1 실런트, 220 : 제 2 실런트)

Claims (9)

  1. 표시영역과 비표시영역이 정의되는 제 1 기판과, 상기 표시영역의 가장자리에 블랙매트릭스가 형성된 제 2 기판을 제공하는 단계와;
    상기 제 1 및 제 2 기판 중 하나의 상기 비표시영역에, 상기 블랙매트릭스와 일부 중첩되도록 실런트를 도포하는 단계와;
    상기 제1 및 제2 기판을 합착하고, 상기 제 1 및 제 2 기판 사이에 액정층을 개재하는 단계와;
    상기 실런트를 경화시켜 실패턴을 형성하는 단계와;
    상기 경화된 실패턴에 레이저를 조사하여, 상기 블랙매트릭스와 중첩된 영역 이외의 영역의 실패턴을 소성변형시키는 단계와;
    상기 소성변형된 실패턴에 대응하여 상기 제 2 기판을 절단하는 단계
    를 포함하며, 상기 제 2 기판을 절단하는 단계에서, 상기 소성변형된 상기 실패턴은 상기 소성변형되지 않은 상기 실패턴을 보호하는 역할을 하는 액정패널의 제조방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 기판을 절단하는 단계에서, 절단 휠은 상기 소성변형된 실패턴의 외측 가장자리에 대응하여 위치하는 액정패널의 제조방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 기판을 절단하는 단계에서, 절단 휠은 상기 소성변형된 실패턴의 폭의 중심부에 대응하여 위치하는 액정패널의 제조방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 레이저는 상기 제 2 기판의 상부로부터 상기 실패턴을 향해 조사하는 액정패널의 제조방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 실런트는 디스펜서(dispenser) 인쇄방법으로 도포되는 액정패널의 제조방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 기판의 절단하는 단계에서, 상기 제 2 기판의 가장자리와 함께 상기 소성변형된 상기 실패턴의 일부가 함께 제거되는 액정패널의 제조방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 블랙매트릭스와 상기 실런트의 중첩영역을 통해 상기 실패턴의 선폭을 조절하는 액정패널의 제조방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 기판은 게이트 및 데이터라인과, 상기 게이트 및 데이터라인의 교차부에 박막트랜지스터가 위치하는 어레이기판이며, 상기 제 2 기판은 상기 표시영역에 컬러필터와 상기 블랙매트릭스가 형성된 컬러필터기판인 액정패널의 제조방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 기판은 각각 상기 실패턴을 포함하여 액정패널이 되는 다수의 단위 셀로 형성되는 액정패널의 제조방법.
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