KR20150016791A

KR20150016791A - 액정 표시 패널의 제조 방법 및 이를 위한 기판 적층체

Info

Publication number: KR20150016791A
Application number: KR1020130092671A
Authority: KR
Inventors: 이광호
Original assignee: 삼성디스플레이 주식회사
Priority date: 2013-08-05
Filing date: 2013-08-05
Publication date: 2015-02-13
Also published as: US9335574B2; US20150036094A1

Abstract

본 발명은 액정 표시 패널을 제조하는 방법 및 이를 위한 기판 적층체에 관한 것이다. 액정 표시 패널을 제조하는 방법은, 상부 표시판 및 하부 표시판용 박막 기판 및 각각의 상기 박막 기판을 위한 제1 및 제2 지지 기판을 준비하는 단계; 상기 상부 표시판용 박막 기판과 상기 제1 지지 기판을 부착시키고 상기 하부 표시판용 박막 기판과 상기 제2 지지 기판을 부착하는 단계; 각각의 박막 기판과 지지 기판이 부착된 상태로 각각의 박막 기판의 표면에 표시 패널용 부재를 형성하여 상부 표시판 및 하부 표시판을 형성하는 단계; 상기 상부 표시판과 상기 하부 표시판을 합착하는 단계; 및 상기 상부 표시판 및 상기 하부 표시판에서 제1 및 제2 지지 기판을 분리하는 단계;를 포함하고, 상기 제1 및 제2 지지 기판은 각각 상기 상부 표시판 및 상기 하부 표시판과 부착된 면의 가장자리의 적어도 일부분이 테이퍼져 있다.

Description

액정 표시 패널의 제조 방법 및 이를 위한 기판 적층체{METHOD FOR MANUFACTURING LIQUID CRYSTAL DISPLAY PANNEL AND LAMINATE THEREFOR}

본 발명은 액정 표시 패널을 제조하는 방법 및 이를 위한 기판 적층체에 관한 것이다.

액정 표시 장치(LCD)는 현재 가장 널리 사용되고 있는 평판 표시 장치 중 하나로서, 액정 표시 패널의 화소 전극과 공통 전극에 서로 다른 전위를 인가하여 전계를 형성함으로써 액정 분자들의 배열을 변경시키고, 이를 통해 투광률을 조절하여 화상을 표현하는 장치이다.

액정 표시 패널은 액정 표시 장치의 표시부에 해당하는 부분으로서, 일반적으로 공통 전극, 컬러 필터 등이 형성되어 있는 상부 표시판과 박막 트랜지스터, 화소 전극 등이 형성되어 있는 하부 표시판 사이에 액정 물질을 채워져 있고, 상부 표시판과 하부 표시판은 서로 합착되어 있다.

액정 표시 패널의 상부 표시판과 하부 표시판은 보통 약 0.5 mm 내지 약 0.7 mm 두께의 유리 기판 상에 전술한 전극, 컬러 필터 등의 표시 패널용 부재를 형성하여 만들어진다. 따라서 상부 표시판과 하부 표시판을 합착한 상태의 액정 표시 패널은 두께가 약 1 mm를 넘게 된다.

특히, 태블릿 PC, 노트북, 스마트폰 같은 모바일 기기에서는 기기 전체의 두께를 얇게 하는 것이 상업적으로 및 기술적으로 매우 중요하므로, 액정 표시 패널의 두께를 얇게 하는 것이 필요하다. 이를 위해, 전술한 두께의 액정 표시 패널을 제작한 후, 불산(hydrofluoric acid) 같은 화학적 물질로 상하부 표시판의 표면 즉, 유리 기판을 식각하여 액정 표시 패널의 두께를 예컨대 약 0.2∼0.4 mm 정도로 얇게 만드는 기술이 사용되고 있다.

그러나 유리 기판을 식각하는 것은 추가적인 비용이 소요될 뿐만 아니라, 이때 사용되는 화학 물질은 환경적으로 문제가 되고 있다. 따라서 액정 표시 패널을 제작한 후 식각하여 액정 표시 패널의 두께를 얇게 하는 대신, 처음부터 얇은 기판을 사용하여 액정 표시 패널을 제작하는 방안이 제안되고 있다. 그런데, 액정 표시 패널을 제작하는 기존의 공정 라인은 약 0.5 mm 내지 약 0.7 mm 두께의 기판에 최적화되어 있어서, 얇은 기판을 사용할 경우 액정 표시 패널을 제작하는 과정 중에 기판이 깨질 수 있다.

본 발명의 목적은 박막 기판과 지지 기판을 사용하여 액정 표시 패널을 제조하는 방법을 제공하는 것이다.

본 발명은 또한 박막 기판과 지지 기판의 분리가 용이하고 이들 기판의 파손 위험성이 낮은 액정 표시 패널의 제조 방법 이를 위한 기판 적층체를 제공하는 것을 목적으로 한다.

이러한 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 패널을 제조하는 방법은, 상부 표시판 및 하부 표시판용 박막 기판 및 각각의 상기 박막 기판을 위한 제1 및 제2 지지 기판을 준비하는 단계; 상기 상부 표시판용 박막 기판과 상기 제1 지지 기판을 부착시키고 상기 하부 표시판용 박막 기판과 상기 제2 지지 기판을 부착하는 단계; 각각의 박막 기판과 지지 기판이 부착된 상태로 각각의 박막 기판의 표면에 표시 패널용 부재를 형성하여 상부 표시판 및 하부 표시판을 형성하는 단계; 상기 상부 표시판과 상기 하부 표시판을 합착하는 단계; 및 상기 상부 표시판 및 상기 하부 표시판에서 제1 및 제2 지지 기판을 분리하는 단계;를 포함하고, 상기 제1 및 제2 지지 기판은 각각 상기 상부 표시판 및 상기 하부 표시판과 부착된 면의 가장자리의 적어도 일부분이 테이퍼(taper)져 있다.

상기 제1 및 제2 지지 기판의 상기 가장자리의 모서리들 중 적어도 하나의 모서리가 테이퍼질 수 있다.

상기 제1 및 제2 지지 기판의 상기 가장자리의 테이퍼진 부분은 일정한 기울기로 경사져 있을 수 있다.

상기 제1 및 제2 지지 기판의 상기 가장자리의 테이퍼진 부분은 곡면을 형성하면서 경사져 있을 수 있다.

상기 상부 및 하부 표시판은 각각 서로 합착된 면의 가장자리의 적어도 일부분이 테이퍼지고, 상기 제1 및 제2 지지 기판의 테이퍼진 부분은 상기 상부 및 하부 표시판의 테이퍼진 부분과 연속적일 수 있다.

상기 지지 기판과 상기 박막 기판을 부착시키는 단계 전에, 상기 박막 기판과 상기 지지 기판이 부착될 면 중 적어도 한 면을 표면 처리하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 표면 처리하는 단계는 기판의 표면을 소수성 처리하는 것을 포함할 수 있다.

상기 상부 표시판과 상기 하부 표시판을 합착하는 단계 전에 또는 그 후에 액정층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 지지 기판을 분리하는 단계는 상기 표시판의 외부 표면과 상기 지지 기판의 테이퍼진 부분 사이에 나이프를 밀어 넣어 박리시키는 단계를 포함할 수 있다.

상기 나이프에 의한 박리 후, 진공 또는 흡착 지그에 의해 상기 지지 기판을 분리하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 기판 적층체는, 박막 기판의 표면에 표시 패널용 부재가 형성된 상부 표시판 및 하부 표시판; 상기 상부 표시판의 상부 표면에 부착된 제1 지지 기판; 및 상기 하부 표시판의 하부 표면에 부착된 제2 기지 기판;을 포함하고, 상기 제1 및 제2 지지 기판은 각각 상기 상부 표시판 및 상기 하부 표시판과 부착된 면의 가장자리의 적어도 일부분이 테이퍼져 있다.

상기 제1 및 제2 지지 기판의 상기 가장자리의 모서리들 중 적어도 하나의 모서리가 테이퍼져 있을 수 있다.

상기 박막 기판의 적어도 하나의 모서리 부분이 라운드 처리되어 있을 수 있고, 상기 라운드 처리된 모서리 부분은 3 mm 이하의 곡률 반경을 가질 수 있다.

상기 제1 및 제2 지지 기판은 상기 박막 기판과 동일하거나 그보다 클 수 있다.

상기 박막 기판은 두께가 약 2 mm 이하일 수 있다.

상기 제1 및 제2 지지 기판은 두께가 약 4 mm 이상이고, 상기 가장자리의 테이퍼진 부분은 약 2 mm 이하의 폭을 가질 수 있다.

상기 가장자리의 테이퍼진 부분의 끝 단의 두께가 약 0.1 mm 내지 약 0.3 mm일 수 있다.

본 발명에 따라서, 박막 기판이 파손되지 않고 액정 표시 패널을 제조할 수 있다. 특히, 표시판으로부터 지지 기판을 쉽게 분리할 수 있고, 지지 기판에 스크래치 발생이 최소화되어 지지 기판의 재사용 가능성 및 횟수를 늘릴 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 액정 표시 패널을 제조하는 공정 흐름도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 액정 표시 패널을 제조하는데 있어서 상하부 표시판의 합착 후 지지 기판을 분리하기 전의 상태인 기판 적층체를 나타낸 도면이다.
도 3은 도 2에서 I-I 라인을 따라 절단한 단면도이다.
도 4는 도 2에서 II-II 라인을 따라 절단한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라서 나이프로 지지 기판을 초기 박리하는 예를 보여준다.
도 6 및 도 7은 도 4의 변형 예이다.
도 8 및 도 9는 표시판의 모서리 형상을 예시하는 도면이다.

첨부한 도면을 참고로 하여, 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.

본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 패널의 제조 방법 및 기판 적층체에 대하여 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 액정 표시 패널을 제조하는 공정 흐름도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 먼저 박막 기판과 지지 기판을 준비한다 (S10). 박막 기판은 후술하는 상부 표시판 및 하부 표시판을 형성하기 위한 투명한 절연 기판이고, 바람직하게는 유리 기판이다. 지지 기판은 상기 박막 기판이 액정 표시 패널을 제조하는 공정 중 파손되지 않도록 각각의 박막 기판을 지지하는 기판이고, 바람직하게는 유리 기판이다. 하나의 액정 표시 패널을 제조하기 위해서는 상기 박막 기판과 지지 기판은 각각 두 장씩 준비된다.

상기 박막 기판은 예컨대 약 2 mm 이하의 두께를, 바람직하게는 약 1 mm 전후의 두께를 갖는다. 상기 지지 기판은 예컨대 약 4 mm 이상의 두께, 바람직하게는 약 5 mm 전후의 두께를 갖는다. 이들 기판은 소정 크기의 직사각형으로 절단되고, 세정 과정을 거친다.

상기 지지 기판은 절단 후 세정 전에 가장자리의 적어도 일부분, 바람직하게는 가장자리의 네 모서리 중 적어도 하나의 모서리가 테이퍼 지도록 처리될 수 있다. 상기 박막 기판은 절단 후 세정 전에 적어도 하나의 모서리 부분이 라운드 처리될 수 있다.

다음, 준비된 박막 기판 및 지지 기판을 표면 처리하고 (S20), 박막 기판과 지지 기판을 서로 부착한다 (S30). 이에 의해 지지 기판 상에 박막 기판이 부착되어 있는 두 세트의 부착 기판이 마련되고, 각각의 부착 기판은 상부 표시판 및 하부 표시판을 형성하기 위해 사용된다.

상기 박막 기판 및 지지 기판의 표면 처리는 박막 기판과 지지 기판이 부착될 면에 소수성 처리를 하는 것을 포함할 수 있다. 이러한 표면 처리는 박막 기판과 지지 기판 중 어느 한 기판에만 하는 것이 보통이지만, 양 기판 모두에 할 수도 있다. 상기 소수성 처리는 습식(wet) 방식으로 수행될 수 있다. 소수성 처리는 접촉각이 예컨대 약 30°이상, 바람직하게는 약 40∼70°가 되도록 수행될 수 있다.

상기 소수성 처리의 주된 목적은 액정 표시 패널을 제조하는 과정에서 상부 표시판과 하부 표시판을 합착한 후 지지 기판을 분리할 때 지지 기판이 상하부 표시판으로부터 쉽게 분리될 수 있게 하기 위함이다.

표면 처리를 거친 후, 박막 기판과 지지 기판은 표면 처리된 면을 부착면으로 하여 서로 부착된다. 상기 부착은 박막 기판과 지지 기판 사이에 별도의 부착 물질을 부가하지 않고 수행될 수 있다. 전술한 바와 같이 기판은 세정 과정을 거치게 되는데, 세정 후 미세한 수분이 기판의 표면에 남아 있고, 이러한 수분으로 인해 박막 기판과 지지 기판은 수소 결합(hydrogen bond)에 의해 부착될 수 있다. 그 외에도, 상기 부착에는 반데르 발스 힘(van der Waals force)이나 정전기가 관여할 수 있다.

상기 박막 기판과 지지 기판을 부착하는 것은 롤-투-시트 라미네이션(roll-to-sheet lamination) 공정으로 수행될 수 있다.

다음으로, 상부 표시판 및 하부 표시판을 형성한다 (S40). 각 부착 기판의 박막 기판 측 표면에 전극, 박막 트랜지스터, 컬러 필터, 차광 부재, 보호층 등의 표시 패널용 부재를 형성하여 상부 표시판 및 하부 표시판을 형성하는 것이다. 박막 기판이 지지 기판에 의해 지지된 채로 공정을 거치기 때문에, 예컨대 기존의 약 0.5 mm 내지 약 0.7 mm 두께의 기판에 최적화되어 있는 공정 라인에서 박막 기판이 파손되지 않고 상부 표시판 및 하부 표시판을 형성할 수 있다.

상기 하부 표시판은 예컨대 박막 트랜지스터 등이 형성되어 있는 박막 트랜지스터 표시판(TFT 기판, 어레이 기판으로도 불림)일 수 있고, 상기 상부 표시판은 컬러 필터 등이 형성되어 있는 컬러 필터 표시판(CF 기판, 대향 기판으로도 불림)일 수 있다. 이러한 상부 표시판과 하부 표시판은 지지 기판에 지지된 상태로 형성되고, 상부 표시판과 하부 표시판을 형성함에 있어서 고온 공정을 거치므로, 상하부 표시판을 이루는 박막 기판과 지지 기판 간에는 고온에 의한 퓨전 결합으로 부착력이 증가하게 된다.

다음, 액정층의 형성 및 상하부 표시판의 합착을 수행한다 (S50). 액정층의 형성과 상하부 표시판의 합착은 전자가 후자보다 먼저 수행되거나 나중에 수행될 수 있다. 즉, 어느 한 표시판에 잉크젯 프린팅 등의 방법에 의해 액정을 적하한 후 다른 표시판을 합착시킬 수 있고, 두 표시판을 합착시킨 후 두 표시판 사이의 주입구를 통해 액정을 주입할 수도 있다. 이 단계 중에는 당해 기술 분야에서 잘 알려진 바와 같이 스페이서의 산포나 실런트의 도포 같은 과정이 수행될 수 있다. 지지 기판이 부착된 채로 상하부 표시판이 합착된 상태의 기판들을 본 발명에서 "기판 적층체"라고 칭한다.

상기 상하부 표시판의 합착은 지지 기판이 부착된 상태로 수행되므로, 합착 후에 지지 기판을 분리해야 한다 (S60). 지지 기판의 분리는 나이프(knife)의 날(blade)를 지지 기판과 박막 기판의 부착 면 사이에 삽입하여 초기 박리를 시키고, 그 다음 진공/흡착 지그(jig)로 지지 기판을 (경우에 따라서는 합착된 두 표시판일 수도 있음) 떼어냄으로써 수행될 수 있다.

지지 기판을 분리시키고 나면 이젠 박막 기판으로 형성된 합착된 상하부 표시판만이 존재한다. 이 상태는 기존에 비교적 두꺼운 기판을 사용하여 상하부 표시판을 형성하고 합착한 후 화학적 식각을 거친 상태와 실질적으로 동일하다. 본 발명의 실시예에서는 약 1 mm 정도의 박막 기판을 사용하여 상하부 표시판을 제조하므로, 이들 표시판을 합착하여도 최종 두께가 약 2 mm 정도에 불과하여, 액정 표시 패널의 두께를 얇게 하기 위한 식각 처리를 요하지 않는다.

서로 합착되어 있지만 지지 기판이 분리된 상하부 표시판은 소정의 크기로 절단되어 (S70) 액정 표시 패널이 완성된다. 편광판 부착은 합착 표시판의 절단 전 또는 절단 후에 수행될 수 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 액정 표시 패널을 제조하는데 있어서 상하부 표시판의 합착 후 지지 기판을 분리하기 전의 상태인 기판 적층체를 나타낸 도면이고, 도 3은 도 2에서 I-I 라인을 따라 절단한 단면도이고, 도 4는 도 2에서 II-II 라인을 따라 절단한 단면도이다.

도 2 내지 도 4를 참조하면, 상기 기판 적층체는 두꺼운 하부 및 상부 지지 기판(10, 20) 사이에 얇은 하부 및 상부 표시판(100, 200)이 있다. 도 2에서는 하부 및 상부 표시판(100, 200)이 하부 및 상부 지지 기판(10, 20)에 의해 가려져 있으므로 하부 및 상부 표시판(100, 200)을 점선으로 표시하였다. 도시되지 않았지만, 하부 표시판(100)과 상부 표시판(200) 사이에는 액정층이 존재할 수 있다.

하부 및 상부 지지 기판(10, 20)은 하부 및 상부 표시판(100, 200)과 부착되어 있고, 표시판 형성을 위한 고온 공정을 거치면서 그 부착력이 처음 부착 시보다 증가한 상태일 수 있다.

상부 지지 기판(20) 상에 위치하는 상부 표시판(200)의 일면(좀더 자세하게는, 하부 표시판(100)을 향하는 면)에는 산화인듐주석(ITO) 같은 투명한 도전체로 이루어진 공통 전극이 형성되어 있다. 상기 상부 표시판(200)에는 컬러 필터가 형성되어 있을 수 있으며, 이 경우 컬러 필터 표시판 또는 컬러 필터 기판으로도 불린다.

하부 지지 기판(10) 상에 위치하는 하부 표시판(100)은 상부 표시판(200)을 향하는 면에 박막 트랜지스터(TFT), 화소 전극 등이 형성되어 있다. 박막 트랜지스터의 소스 단자는 데이터 라인과 연결되고, 게이트 단자는 게이트 라인과 연결되며, 드레인 단자는 화소 전극과 연결되는데, 이들 중 화소 전극 외에는 광 반사성 물질인 금속으로 형성된다. 통상, 상기 하부 표시판(100)은 박막 트랜지스터 표시판 또는 박막 트랜지스터 기판으로도 불린다. 한편, 하부 표시판(100)에는 박막 트랜지스터 외에도 컬러 필터가 형성되어 있을 수 있다. 이 경우 상부 표시판(200)에는 컬러 필터가 존재하지 않을 수 있다.

상기 하부 표시판(100)과 상기 상부 표시판(200)은 서로 합착되어 있고, 이들 사이에는 액정 물질이 적하 또는 주입에 의해 채워져 있다. 하부 표시판(100)의 박막 트랜지스터의 게이트 라인과 소스 라인에 전기적인 신호를 인가하여 박막 트랜지스터가 턴온되면, 하부 표시판(100)의 화소 전극과 상부 표시판(200)의 공통 전극 사이에는 전계가 형성된다. 이러한 전계에 의해 하부 표시판(100)과 상부 표시판(200) 사이에 존재하는 액정 분자의 배열이 변화되고, 변화된 배열에 따라서 광 투과율이 변경되어 원하는 화상을 표시하게 된다.

특히 도 2 및 도 3을 참조하면, 하부 및 상부 표시판(100, 200)은 그 크기가 하부 및 상부 지지 기판(10, 20)보다 약간 작게 도시되어 있다. 박막 기판과 지지 기판을 부착할 때 이들의 양단을 정확하게 일치하도록 부착하는 것이 어려울 수 있기 때문이다.

만약 박막 기판과 지지 기판의 크기가 동일할 경우, 이들의 양단이 정확하게 일치하도록 부착되지 않으면 박막 기판의 가장자리 일부는 지지 기판에 의해 지지되지 않게 될 것이다. 그 지지되지 않은 박막 기판의 부분은 표시판의 제조 공정 중 지지 기판 외부로 노출되므로 파손되기 쉽다. 따라서 하부 및 상부 표시판(100, 200)은 하부 및 상부 지지 기판(10, 20)보다 가로 방향 및 세로 방향으로 각각 예컨대 약 0.5 mm 내지 약 3.5 mm 작은 크기를 가질 수 있다.

그러나 하부 및 상부 표시판(100, 200)이 반드시 하부 및 상부 지지 기판(10, 20)보다 작아야 하는 것은 아니며, 서로 동일할 수도 있다. 표시판 형성 공정 중에 예컨대 슬릿 코터(slit coater)에 의해 포토레지스트(photoresist)를 표시판(100, 200)을 형성하게 될 박막 기판의 전면(全面)에 코팅하게 되면, 지지 기판(10, 20) 상에도 포토레지스트가 코팅된다. 그 후에 현상 과정을 거쳐 포토레지스트를 제거하더라도 박막 기판의 가장자리와 지지 기판(10, 20)의 경계에 포토레지스트가 남아 있기 쉽다. 이것은 박막 기판과 지지 기판(10, 20) 간에 마치 접착제처럼 작용하여, 지지 기판(10, 20)을 표시판(100, 200)으로부터 분리시키는데 방해가 될 수 있다. 따라서 박막 기판과 지지 기판을 이들의 양단이 일치되게 부착시킬 수 있으면, 박막 기판과 지지 기판은 동일한 크기를 가지는 것이 바람직하다.

도 4에는 기판 적층체의 한 모서리 부분의 절단면이 도시된다. 기판 적층체의 가로 방향 절단면을 도시하는 도 3과 달리, 하부 및 상부 지지 기판(10, 20)의 모서리는 하부 및 상부 표시판(100, 200)과 부착된 면의 모서리(11a, 21a)가 테이퍼져 있다. 여기서 테이퍼진 모서리는 지지 기판(10, 20)의 하부 및 상부 표시판(100, 200)을 향하는 모서리만이 경사지게 형성되고 하부 및 상부 표시판(100, 200)의 반대측을 향하는 모서리는 평평한 상태를 유지하면서, 지지 기판(10, 20)의 가장자리로 갈수록 두께가 점점 얇아지는 것을 의미할 수 있다.

상기 테이퍼진 모서리(11a, 21a)는 지지 기판(10, 20)의 한 면의 모서리를 연마(grinding) 같은 면취(chamfer) 가공에 형성될 수 있다. 이러한 가공은 표시판(100, 200)을 형성하기 전의 박막 기판을 지지 기판(10, 20)에 부착하기 전에 수행될 수 있다.

상기 테이퍼진 모서리(11a, 21a)의 단면은 예컨대 도 4에 도시된 바와 같이 사다리꼴 형상일 수 있다. 하부 및 상부 지지 기판(10, 20) 각각의 두께(t)가 약 5 mm일 경우, 테이퍼진 모서리의 폭(w)은 약 2 mm 이하일 수 있다. 상기 폭(w)이 너무 길면 액정 표시 기판을 제조하는 공정에서 지지 기판(10, 20)의 해당 모서리에 균열이 가기 쉽고, 균열이 생길 경우 지지 기판의 재사용을 어렵게 하거나, 심지어 균열이 모서리 안쪽으로 진행될 수도 있다.

상기 테이퍼진 모서리의 에지(edge)는 지지 기판(10, 20)에서 가장 얇은 부분으로서 그 두께(h)는 예컨대 약 0.1 mm 내지 약 0.3 mm, 바람직하게는 약 0.2 mm 일 수 있다. 테이퍼진 모서리의 에지가 너무 얇으면 약간의 충격이 가해져도 파손되기 쉽고, 너무 두꺼우면 지지 기판(10, 20)을 분리시키기 위해 나이프가 진입하는 공간을 확보하기가 어렵다.

상기 테이퍼진 모서리(11a, 21a)로 인해, 하부 표시판(100)과 하부 지지 기판(10) 사이에는 이들의 모서리 쪽에 간극(G1)이 생기고, 상부 표시판(200)과 상부 지지 기판(20) 사이에도 역시 이들의 모서리 쪽에 간극(G1)이 생긴다. 도 5는 이러한 간극(G1, G2)에 나이프(50)를 삽입하여 지지 기판(10, 20)을 초기 박리하는 예를 보여준다.

지지 기판(10, 20)의 분리는 상부 지지 기판(20)에 대해 먼저 수행되고 하부 지지 기판(10)에 대해 수행되거나, 또는 그 반대로 하부 지지 기판(10)에 대해 수행된 후 상부 지지 기판(20)에 대해 수행될 수 있다. 경우에 따라서는 하부 지지 기판(10)과 상부 지지 기판(20)에 대해 동시에 수행될 수도 있다. 도 5에는 상부 지지 기판(20)을 먼저 분리하는 경우를 예시한다.

테이퍼진 모서리(21a)와 상부 표시판(200) 사이의 간극(G2)으로 나이프(50)를 삽입시키면, 나이프(50)의 날이 상부 표시판(200)과 상부 지지 기판(20) 간의 부착 면에 정확하고 수월하게 도달할 수 있다. 계속해서 나이프(50)를 간극(G2)으로 밀어 넣으면 상부 표시판(200)과 상부 지지 기판(20)의 모서리 부근이 분리되기 시작하고, 나이프(50)의 진입이 진행됨에 따라 나이프(50)가 상부 표시판(200)을 들어올리듯이 초기 박리가 수행된다.

일단 기판 적층체의 어느 한 모서리에서 초기 박리가 이루어지면, 그 다음에는 진공/흡착 지그(jig)를 이용하여 상부 지지 기판(20)을 분리해 낼 수 있게 된다. 이와 같은 테이퍼진 모서리(21a)를 통한 초기 박리 및 분리는 표시판(100, 200)은 물론 지지 기판(10, 20)에 스크래치(scratch)가 발생하는 것을 최소화할 수 있고, 따라서 지지 기판(10, 20)을 수회 재사용하는 것이 가능해진다.

나이프(50)를 상기 간극(G2)에 삽입 시, 나이프(50)의 날이 상부 표시판(200)과 어느 정도 각을 이루고 접하면서 밀어 넣는 것이 바람직하다. 이 경우, 나이프(50)의 날은 상부 표시판(200)의 표면을 따라서 상부 표시판(200)과 상부 지지 기판(20) 간의 접합 면에 진입하면서 나이프(50)의 몸체는 상부 지지 기판(20)을 들어올리기가 용이할 수 있다. 상기 각(angle)이 너무 크거나 너무 작으면 상부 지지 기판(20)을 들어올리기가 쉽지 않을 수 있고 표시판(200)의 표면을 손상시킬 수도 있다. 따라서 약 7° 내지 약 15°의 각을 이루고 진입하는 것이 바람직하지만, 이것은 나이프 날의 각도와 나이프 몸체의 두께 등에 따라 달라질 수 있다.

위와 같이 상부 지지 기판(20)을 분리한 후, 남아 있는 적층체를 뒤집어서 (즉, 수평축을 중심으로 180° 회전) 상기 상부 지지 기판(20)을 분리하는 것과 동일한 방식으로 하부 지지 기판(10)을 분리할 수 있다. 경우에 따라서는, 상부 지지 기판(20)이 분리된 적층체를 뒤집지 않고, 나이프(50)와 진공/흡착 지그 같은 분리 수단을 하부 지지 기판(10) 측으로 이동시켜서 분리할 수도 있다.

위와 같이 하부 및 상부 지지 기판(10, 20)의 초기 박리를 용이하게 하는 테이퍼진 모서리(11a, 21a)는 각 지지 기판(10, 20)의 네 모서리 중 어느 한 모서리에 형성될 수 있다. 선택적으로, 테이퍼진 모서리는 복수의 모서리에 형성될 수 있는데, 이 경우 복수의 지점에서 초기 박리를 진행함으로써 지지 기판의 분리 시간을 단축시킬 수 있다.

선택적으로 또는 부가적으로, 상부 지지 기판(20)과 하부 지지 기판(10)의 테이퍼진 부분은 모서리를 포함하거나 모서리를 제외한 가장자리에도 형성될 수 있다. 다만, 지지 기판(10, 20)의 어느 한 부분이 초기 박리되면, 그 후에는 진공/흡착 지그를 이용하여 분리하는 것이 가능하므로, 테이퍼진 부분은 초기 박리를 수행하기가 용이한 부분 즉, 모서리인 유리하다. 지지 기판의 모서리가 아닌 가장자리에서 초기 박리를 수행하려면 나이프 폭이 상당히 넓어야 할 것이다.

도 6 및 도 7은 도 4와 마찬가지로 기판 적층체의 한 모서리 부분의 단면을 도시하지만, 도 4와 테이퍼진 모서리가 약간 다르게 형성되어 있다.

우선 도 6의 실시예에서 하부 및 상부 지지 기판(10, 20)의 테이퍼진 모서리(11b, 21b)는 그 경사면이 곡면을 이룬다. 이것은 경사면이 직선인 도 4에 도시된 테이퍼진 모서리(11a, 21a)와 차이가 있다. 테이퍼진 모서리(11b, 21b)는 그 경사면이 곡면일 경우, 테이퍼진 부분의 두께를 전체적으로 좀더 두껍게 형성할 수 있어 지지 기판(10, 20)이 파손될 가능성이 줄여줄 수 있다.

도 7은 하부 및 상부 지지 기판(10, 20)의 모서리(11c, 21c)가 테이퍼진 것은 물론, 하부 및 상부 표시판(100, 200)의 모서리(100c, 200c)도 테이퍼져 있다. 하부 및 상표 표시판(100, 200)의 테이퍼진 모서리(100c, 200c)는 에지는 상부 및 하부 지지 기판(10, 20)의 테이퍼진 모서리(11c, 21c)의 시작 부분과 만나고 이들 모서리(100c, 11c; 200c, 21c)는 매끄러운 경사면을 이룬다.

하부 및 상부 지지 기판(10, 20) 및 하부 및 상부 표시판(100, 200)에 이와 같은 테이퍼진 모서리는, 하부 및 상부 표시판(100, 200)을 형성한 후 액정 적하 전에 (경우에 따라서는 표시판들의 합착 전에), 하부 표시판(100)과 하부 지지 기판(10)의 모서리를 동시에 면취 가공함으로써, 그리고 상부 표시판(200)과 상부 지지 기판(20)의 모서리를 동시에 면취 가공함으로써 형성될 수 있다. 실시예에 따라서는, 상기 테이퍼진 모서리는 하부 및 상부 표시판(100, 200)이 형성될 하부 및 상부 박막 기판을 하부 및 상부 지지 기판(10, 20)에 각각 부착시킨 상태에서, 이들의 모서리 부분을 면취 가공 함으로써 형성될 수도 있다.

도 8 및 도 9는 표시판의 모서리 형상을 예시하는 도면이다.

도 8에 도시된 바와 같이, 표시판(100, 200)의 모서리(110a, 210b)는 직사각형 형태로 절단된 상태 그대로인 실질적으로 직각일 수 있다. 지지 기판(10, 20)의 테이퍼진 모서리(11, 21)에 의해 형성된 간극(G1, G2)에 나이프(50)를 진입시켜 지지 기판(10, 20)을 초기 박리시킬 경우 (도 5 교차 참조), 표시판(100, 200)의 모서리(110a, 210a)는 강도가 약해서 모서리(110a, 210a)에 크랙(crack)이 발생할 수 있다. 크랙(crack)은 단지 모서리(110a, 210a)에 국한되지 않고 안쪽으로 번져 나갈 수 있으며, 또한 조각으로 떨어져 나갈 경우 공정 설비를 오염시킬 수 있다.

따라서 도 9에 도시된 바와 같이, 표시판(100, 200)의 모서리(110b, 210b)를 라운드 처리할 수 있고, 이에 의해 모서리(110b, 210b)에 크랙이 발생하는 가능성을 줄일 수 있다. 상기 라운드 처리된 모서리(110b, 210b)는 지지 기판의 테이퍼진 모서리(11, 21)에 대응하는 모서리일 수 있다. 상기 라운드 처리된 모서리(110b, 210b)는 곡률 반경이 약 3 mm 이하인 것이 바람직하다.

표시판(100, 200)의 모서리(110b, 210b)를 라운드 처리하는 것은 하부 표시판(100)과 상부 표시판(200)을 합착한 후에 면취 가공하거나, 하부 박막 기판과 상부 박막 기판을 하부 지지 기판(10)과 상부 지지 기판(20)에 각각 부착하기 전인, 박막 기판을 준비하는 과정에서 수행될 수 있다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고, 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 통상의 기술자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것으로 이해되어야 한다.

10: 하부 지지 기판 20: 상부 지지 기판
11, 11a, 11b, 11c, 21, 21a, 21b, 21c: 테이퍼진 모서리
100: 하부 표시판 200: 상부 표시판
110a, 210a, 110b, 210b: 모서리 50: 나이프
G1, G2: 간극

Claims

상부 표시판 및 하부 표시판용 박막 기판 및 각각의 상기 박막 기판을 위한 제1 및 제2 지지 기판을 준비하는 단계;
상기 상부 표시판용 박막 기판과 상기 제1 지지 기판을 부착시키고 상기 하부 표시판용 박막 기판과 상기 제2 지지 기판을 부착하는 단계;
각각의 박막 기판과 지지 기판이 부착된 상태로 각각의 박막 기판의 표면에 표시 패널용 부재를 형성하여 상부 표시판 및 하부 표시판을 형성하는 단계;
상기 상부 표시판과 상기 하부 표시판을 합착하는 단계; 및
상기 상부 표시판 및 상기 하부 표시판에서 제1 및 제2 지지 기판을 분리하는 단계;
를 포함하고, 상기 제1 및 제2 지지 기판은 각각 상기 상부 표시판 및 상기 하부 표시판과 부착된 면의 가장자리의 적어도 일부분이 테이퍼진 액정 표시 패널의 제조 방법.
제1항에서,
상기 제1 및 제2 지지 기판의 상기 가장자리의 모서리들 중 적어도 하나의 모서리가 테이퍼진 액정 표시 패널의 제조 방법.
제1항에서,
상기 제1 및 제2 지지 기판의 상기 가장자리의 테이퍼진 부분은 일정한 기울기로 경사진 액정 표시 패널의 제조 방법.
제1항에서,
상기 제1 및 제2 지지 기판의 상기 가장자리의 테이퍼진 부분은 곡면을 형성하면서 경사진 액정 표시 패널의 제조 방법.
제1항에서,
상기 상부 및 하부 표시판은 각각 서로 합착된 면의 가장자리의 적어도 일부분이 테이퍼지고, 상기 제1 및 제2 지지 기판의 테이퍼진 부분은 상기 상부 및 하부 표시판의 테이퍼진 부분과 연속적인 액정 표시 패널의 제조 방법.
제1항에서
상기 지지 기판과 상기 박막 기판을 부착시키는 단계 전에, 상기 박막 기판과 상기 지지 기판이 부착될 면 중 적어도 한 면을 표면 처리하는 단계를 더 포함하는 액정 표시 패널의 제조 방법.
제6항에서
상기 표면 처리하는 단계는 기판의 표면을 소수성 처리하는 것을 포함하는 액정 표시 패널의 제조 방법.
제1항에서,
상기 상부 표시판과 상기 하부 표시판을 합착하는 단계 전에 또는 그 후에 액정층을 형성하는 단계를 더 포함하는 액정 표시 패널의 제조 방법.
제1항에서,
상기 지지 기판을 분리하는 단계는 상기 표시판의 외부 표면과 상기 지지 기판의 테이퍼진 부분 사이에 나이프를 밀어 넣어 박리시키는 단계를 포함하는 액정 표시 패널의 제조 방법.
제9항에서,
상기 나이프에 의한 박리 후, 진공 또는 흡착 지그에 의해 상기 지지 기판을 분리하는 단계를 포함하는 액정 표시 패널의 제조 방법.
박막 기판의 표면에 표시 패널용 부재가 형성된 상부 표시판 및 하부 표시판;
상기 상부 표시판의 상부 표면에 부착된 제1 지지 기판; 및
상기 하부 표시판의 하부 표면에 부착된 제2 기지 기판;
을 포함하고, 상기 제1 및 제2 지지 기판은 각각 상기 상부 표시판 및 상기 하부 표시판과 부착된 면의 가장자리의 적어도 일부분이 테이퍼진 기판 적층체.
제11항에서,
상기 제1 및 제2 지지 기판의 상기 가장자리의 모서리들 중 적어도 하나의 모서리가 테이퍼진 기판 적층체.
제11항에서,
상기 제1 및 제2 지지 기판의 상기 가장자리의 테이퍼진 부분은 일정한 기울기로 경사진 기판 적층체.
제11항에서,
상기 제1 및 제2 지지 기판의 상기 가장자리의 테이퍼진 부분은 곡면을 형성하면서 경사진 기판 적층체.
제11항에서,
상기 상부 및 하부 표시판은 각각 서로 합착된 면의 가장자리의 적어도 일부분이 테이퍼지고, 상기 제1 및 제2 지지 기판의 테이퍼진 부분은 상기 상부 및 하부 표시판의 테이퍼진 부분과 연속적인 기판 적층체.
제11항에서,
상기 박막 기판의 적어도 하나의 모서리 부분이 라운드 처리된 기판 적층체.
제16항에서,
상기 라운드 처리된 모서리 부분은 3 mm 이하의 곡률 반경을 가지는 기판 적층체.
제11항에서,
상기 제1 및 제2 지지 기판은 상기 박막 기판과 동일하거나 그보다 큰 기판 적층체.
제11항에서,
상기 박막 기판은 두께가 약 2 mm 이하인 기판 적층체.
제11항에서,
상기 제1 및 제2 지지 기판은 두께가 약 4 mm 이상이고, 상기 가장자리의 테이퍼진 부분은 약 2 mm 이하의 폭을 가진 기판 적층체.
제20항에서,
상기 가장자리의 테이퍼진 부분의 끝 단의 두께가 약 0.1 mm 내지 약 0.3 mm인 기판 적층체.