KR20210032593A

KR20210032593A - 표시 장치의 제조 방법

Info

Publication number: KR20210032593A
Application number: KR1020190113461A
Authority: KR
Inventors: 민준석; 우화성; 최성영; 조용철
Original assignee: 삼성디스플레이 주식회사
Priority date: 2019-09-16
Filing date: 2019-09-16
Publication date: 2021-03-25
Also published as: CN112505951A

Abstract

본 발명의 실시 예에 따른 표시 장치의 제조 방법은 제1 기판, 상기 제1 기판과 마주보는 제2 기판, 및 상기 제1 기판과 제2 기판 사이에 배치된 복수 개의 액정들을 포함하는 표시 패널을 투입하는 단계, 상기 표시 패널에 전압을 인가하여 상기 액정들을 프리틸트 시키는 단계, 상기 표시 패널에 상기 전압이 인가된 상태에서 상기 표시 패널의 온도를 측정하는 단계, 및 상기 표시 패널의 상기 온도 정보를 기초로 상기 표시 패널의 불량 여부를 검출하는 단계를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 표시 패널의 불량 여부를 검출하는 단계는, 상기 표시 패널에서 소정의 온도보다 큰 온도를 갖는 발열 지점이 존재할 때, 상기 표시 패널을 불량 표시 패널로 판단하는 단계 및 상기 표시 패널에서 상기 발열 지점이 존재하지 않을 때, 상기 표시 패널을 정상 표시 패널로 판단하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

표시 장치의 제조 방법{MANUFACTURING METHOD OF DISPLAY DEVICE}

본 발명은 표시 장치의 제조 방법에 관한 것이다.

일반적으로 표시 장치는 광을 이용하여 영상을 표시하는 표시 패널 및 광을 생성하여 표시 패널에 제공하는 백라이트 유닛을 포함한다. 표시 패널은 복수 개의 화소들이 배치된 기판들과 기판들 사이에 배치된 영상 표시층을 포함한다.

화소들에 의해 영상 표시층이 구동되고, 백라이트 유닛으로부터 표시 패널에 제공된 광의 투과율이 영상 표시층에 의해 조절되어 영상이 표시된다. 영상 표시층은 액정층, 전기 습윤층, 또는 전기 영동층을 포함한다.

액정층의 액정 분자들의 배향은 기판들 사이에 형성되는 전계에 의해 결정된다. 표시 장치는 액정층의 액정 분자들을 이용해 광의 투과율을 제어하여 영상을 표시한다.

본 발명의 목적은, 표시 패널에 광을 조사하는 단계 전에 표시 패널의 불량 여부를 검출할 수 있는 표시 장치의 제조 방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 표시 패널의 불량 부분만을 용이하게 수리할 수 있는 표시 장치의 제조 방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 실시 예에 따르면, 표시 패널에 전압이 인가된 상태에서 표시 패널의 온도를 측정하고, 온도 정보를 기초로 표시 패널의 불량 여부를 검출할 수 있어, 표시 패널에 광을 조사하기 전에 표시 패널의 불량 여부를 검출할 수 있다. 이에 따라, 표시 패널의 불량률이 감소할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 표시 패널에서 불량이 발생한 부분의 위치를 좌표화하고, 좌표 정보를 통해 불량이 발생한 부분만을 용이하게 수리할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 표시 장치의 제조 방법에 의해 제조된 표시 장치의 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 화소의 구성을 보여주는 도면이다.
도 3은 도 1에 도시된 표시 패널의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 표시 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 5a, 5b, 5c, 및 5d들은 도 4에 나타난 제조 공정들 중 표시 패널이 정상으로 판단될 때 수행되는 제조 공정들을 나타내는 도면들이다.
도 6은 불량 표시 패널의 단면도이다.
도 7은 열화상 검사기에 의해 측정된 불량 표시 패널의 제2 기판의 온도 분포를 나타내는 도면이다.
도 8은 도 6에 도시된 불량 표시 패널을 수리하는 공정을 나타내는 도면이다.

본 명세서에서, 어떤 구성요소(또는 영역, 층, 부분 등)가 다른 구성요소 "상에 있다", "연결 된다", 또는 "결합된다"고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 배치/연결/결합될 수 있거나 또는 그들 사이에 제3의 구성요소가 배치될 수도 있다는 것을 의미한다.

동일한 도면부호는 동일한 구성요소를 지칭한다. 또한, 도면들에 있어서, 구성요소들의 두께, 비율, 및 치수는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다.

"및/또는"은 연관된 구성들이 정의할 수 있는 하나 이상의 조합을 모두 포함한다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

또한, "아래에", "하측에", "위에", "상측에" 등의 용어는 도면에 도시된 구성들의 연관관계를 설명하기 위해 사용된다. 상기 용어들은 상대적인 개념으로, 도면에 표시된 방향을 기준으로 설명된다.

다르게 정의되지 않는 한, 본 명세서에서 사용된 모든 용어 (기술 용어 및 과학 용어 포함)는 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에서 정의된 용어와 같은 용어는 관련 기술의 맥락에서 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하고, 이상적인 또는 지나치게 형식적인 의미로 해석되지 않는 한, 명시적으로 여기에서 정의된다.

"포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예들이 상세히 설명될 것이다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 표시 장치의 제조 방법에 의해 제조된 표시 장치의 사시도이다.

도 1을 참조하면, 표시 장치(DD)는 표시 패널(DP), 게이트 구동부(GDR), 인쇄 회로 기판(PCB), 데이터 구동부(DDR), 및 백라이트 유닛(BLU)을 포함할 수 있다.

표시 패널(DP)과 백라이트 유닛(BLU)은 제1 방향(DR1)으로 장변들을 갖고, 제1 방향(DR1)과 교차하는 제2 방향(DR2)으로 단변들을 갖는 직사각형 형상을 가질 수 있다. 이하, 제1 및 제2 방향들(DR1, DR2)에 의해 정의된 평면과 실질적으로 수직하게 교차하는 방향은 제3 방향(DR3)으로 정의된다. 또한, 본 명세서 내에서 "평면 상에서 봤을 때"의 의미는 제3 방향(DR3)에서 바라본 상태를 의미할 수 있다.

표시 패널(DP)은 제1 기판(SUB1), 제1 기판(SUB1)과 마주보는 제2 기판(SUB2), 및 제1 기판(SUB1)과 제2 기판(SUB2) 사이에 배치된 액정층(LCL)을 포함할 수 있다. 제1 기판(SUB1) 및 제2 기판(SUB2)은 제1 방향(DR1)으로 장변들을 갖고, 제2 방향(DR2)으로 단변들을 가질 수 있다. 평면 상에서 봤을 때, 제1 및 제2 기판(SUB1, SUB2)은 직사각형 형상을 가질 수 있다. 제1 및 제2 기판들(SUB1, SUB2)은 투명한 절연 기판일 수 있으며, 플라스틱 또는 유리를 포함할 수 있다. 표시 패널(DP)의 자세한 구조는 후술될 것이다.

제1 기판(SUB1)에는 복수 개의 화소들(PX), 복수 개의 게이트 라인들(GL1~GLm), 및 복수 개의 데이터 라인들(DL1~DLn)이 배치될 수 있다. m 및 n은 자연수이다. 설명의 편의를 위해, 도 1에는 하나의 화소(PX)만 도시되었으나, 실질적으로 복수 개의 화소들(PX)이 제1 기판(SUB1)에 배치될 수 있다.

게이트 라인들(GL1~GLm) 및 데이터 라인들(DL1~DLn)은 서로 절연되어 교차할 수 있다. 게이트 라인들(GL1~GLm)은 제1 방향(DR1)으로 연장되어 게이트 구동부(GDR)에 연결될 수 있다. 데이터 라인들(DL1~DLn)은 제2 방향(DR2)으로 연장되어 데이터 구동부(DDR)에 연결될 수 있다.

화소들(PX)은 게이트 라인들(GL1~GLm) 및 데이터 라인들(DL1~DLn)에 연결될 수 있다. 화소들(PX)은 매트릭스 형태로 배열될 수 있으나, 화소들(PX)의 배열 형태가 이에 한정되는 것은 아니다. 각 화소(PX)는 주요색(primary color) 중 하나를 표시할 수 있다. 주요색은 레드, 그린, 및 블루 색을 포함할 수 있다. 그러나, 이에 한정되지 않고, 주요색은 화이트, 옐로우, 시안, 및 마젠타 등 다양한 색을 더 포함할 수 있다.

게이트 구동부(GDR)는 제1 기판(SUB1)의 단변들 중 어느 하나의 단변에 인접한 제1 기판(SUB1)의 부분에 배치될 수 있다. 게이트 구동부(GDR)는 화소들(PX)의 트랜지스터들과 동일한 공정으로 동시에 형성되어 ASG(Amorphous Silicon TFT Gate driver circuit) 형태 또는 OSG(Oxide Silicon TFT Gate driver circuit) 형태로 제1 기판(SUB1)에 실장될 수 있다.

그러나, 이에 한정되지 않고, 게이트 구동부(GDR)는 복수 개의 구동 칩들로 형성되고 연성 회로 기판들 상에 실장되어 테이프 캐리어 패키지(TCP: Tape Carrier Package) 방식으로 제1 기판(SUB1)에 연결될 수 있다. 대안으로서, 게이트 구동부(GDR)의 구동 칩들은 제1 기판(SUB1)에 칩 온 글래스(COG: Chip on Glass) 방식으로 실장될 수 있다.

데이터 구동부(DDR)는 연성 회로 기판들(FPC)을 통해 표시 패널(DP)에 연결될 수 있다. 즉, 데이터 구동부(DDR)는 테이프 캐리어 패키지(TCP: Tape Carrier Package) 방식으로 표시 패널(DP)에 연결될 수 있다. 그러나 이에 한정되지 않고, 데이터 구동부(DDR)는 제1 기판(SUB1)에 칩 온 글래스 방식으로 실장될 수 있다.

데이터 구동부(DDR)는 연성 회로 기판들(FPC) 상에 실장된 복수 개의 소스 구동 칩들(S-IC)을 포함할 수 있다. 예시적으로 5개의 소스 구동 칩들(S-IC) 및 5개의 연성 회로 기판들(FPC)이 도 1에 도시되었으나, 이에 한정되지 않고, 표시 패널(DP)의 크기에 따라서 소스 구동 칩들(S-IC) 및 연성 회로 기판들(FPC)의 개수는 가변될 수 있다.

연성 회로 기판들(FPC)의 일측들은 제1 기판(SUB1)의 일측에 연결될 수 있다. 제1 기판(SUB1)의 일측은 제1 기판(SUB1)의 장변들 중 어느 한 장변으로 정의될 수 있다. 연성 회로 기판들(FPC)의 일측들의 반대측들인 연성 회로 기판들(FPC)의 타측들은 인쇄 회로 기판(PCB)에 연결될 수 있다. 소스 구동 칩들(S-IC)은 연성 회로 기판들(FPC)을 통해 제1 기판(SUB1) 및 인쇄 회로 기판(PCB)에 연결될 수 있다.

인쇄 회로 기판(PCB) 상에 타이밍 컨트롤러(미 도시됨)가 배치될 수 있다. 타이밍 컨트롤러는 집적 회로 칩의 형태로 인쇄 회로 기판(PCB) 상에 실장될 수 있다. 타이밍 컨트롤러는 연성 회로 기판들(FPC)을 통해 게이트 구동부(GDR) 및 데이터 구동부(DDR)에 연결될 수 있다. 타이밍 컨트롤러는 게이트 제어 신호, 데이터 제어 신호, 및 영상 데이터들을 출력할 수 있다.

게이트 구동부(GDR)는 타이밍 컨트롤러로부터 게이트 제어 신호를 수신할 수 있다. 게이트 제어 신호는 제어 배선(CL)을 통해 게이트 구동부(GDR)에 제공될 수 있다. 게이트 구동부(GDR)는 게이트 제어 신호에 응답하여 복수 개의 게이트 신호들을 생성할 수 있다. 게이트 구동부(GDR)는 게이트 신호들은 순차적으로 출력할 수 있다. 게이트 신호들은 게이트 라인들(GL1~GLm)을 통해 화소들(PX)에 제공될 수 있다.

데이터 구동부(DDR)는 타이밍 컨트롤러로부터 영상 데이터들 및 데이터 제어 신호를 수신할 수 있다. 데이터 구동부(DDR)는 데이터 제어 신호에 응답하여 영상 데이터들에 대응하는 아날로그 형태의 데이터 전압들을 생성하여 출력할 수 있다. 데이터 전압들은 데이터 라인들(DL1~DLn)을 통해 화소들(PX)에 제공될 수 있다.

화소들(PX)은 게이트 라인들(GL1~GLm)을 통해 제공받은 게이트 신호들에 응답하여 데이터 라인들(DL1~DLn)을 통해 데이터 전압들을 제공받을 수 있다. 화소들(PX)은 데이터 전압들에 대응하는 계조를 표시함으로써, 영상을 표시할 수 있다.

백라이트 유닛(BLU)은 표시 패널(DP) 아래에 배치될 수 있다. 백라이트 유닛(BLU)은 광을 생성하고, 생성된 광을 표시 패널(DP)에 제공할 수 있다. 표시 패널(DP)은 백라이트 유닛(BLU)으로부터 제공받은 광을 이용하여 영상을 생성하고, 영상을 제공하기 위한 광을 출광시킬 수 있다. 백라이트 유닛(BLU)은 엣지형(edge type)의 백라이트 유닛 또는 직하형(direct type)의 백라이트 유닛일 수 있다.

도 2는 도 1에 도시된 화소의 구성을 보여주는 도면이다.

설명의 편의를 위해, 도 2에는 게이트 라인(GLi) 및 데이터 라인(DLj)에 연결된 화소(PX)가 도시되었다. 도시되지 않았으나, 표시 패널(DP)의 다른 화소들(PX)의 구성은 도 2에 도시된 화소(PX)와 동일할 것이다.

도 2를 참조하면, 화소(PX)는 게이트 라인(GLi) 및 데이터 라인(DLj)에 연결된 트랜지스터(TR), 트랜지스터(TR)에 연결된 액정 커패시터(Clc), 및 액정 커패시터(Clc)에 병렬로 연결된 스토리지 커패시터(Cst)를 포함할 수 있다. 스토리지 커패시터(Cst)는 생략될 수 있다. i 및 j는 자연수이다.

트랜지스터(TR)는 제1 기판(SUB1)에 배치될 수 있다. 트랜지스터(TR)는 게이트 라인(GLi)에 연결된 게이트 전극, 데이터 라인(DLj)에 연결된 소스 전극, 및 액정 커패시터(Clc) 및 스토리지 커패시터(Cst)에 연결된 드레인 전극을 포함할 수 있다. 트랜지스터에 관한 자세한 사항은 후술될 것이다.

액정 커패시터(Clc)는 제1 기판(SUB1)에 배치된 화소 전극(PE), 제2 기판(SUB2)에 배치된 공통 전극(CE), 및 화소 전극(PE)과 공통 전극(CE) 사이에 배치된 액정층(LCL)을 포함할 수 있다. 액정층(LCL)은 유전체로서의 역할을 할 수 있다. 화소 전극(PE)은 트랜지스터(TR)의 드레인 전극에 연결될 수 있다.

도 2에서 화소 전극(PE)은 비 슬릿 구조이나, 이에 한정되지 않고, 화소 전극(PE)은 십자 형상의 줄기부 및 줄기부로부터 방사형으로 연장된 복수 개의 가지부들을 포함하는 슬릿 구조를 가질 수 있다.

공통 전극(CE)은 제2 기판(SUB2)에 배치될 수 있다. 그러나, 이에 한정되지 않고, 공통 전극(CE)은 제1 기판(SUB1)에 배치될 수 있다. 이러한 경우, 화소 전극(PE) 및 공통 전극(CE) 중 적어도 하나는 슬릿을 포함할 수 있다.

스토리지 커패시터(Cst)는 화소 전극(PE), 스토리지 라인(미 도시됨)으로부터 분기된 스토리지 전극(미 도시됨), 및 화소 전극(PE)과 스토리지 전극 사이에 배치된 절연층을 포함할 수 있다. 스토리지 라인은 제1 기판(SUB1)에 배치되며, 게이트 라인(GLi)과 동일층에 동시에 형성될 수 있다. 스토리지 전극은 화소 전극(PE)과 부분적으로 중첩될 수 있다.

화소(PX)는 적색, 녹색, 및 청색 중 하나를 나타내는 컬러 필터(미도시)를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 컬러 필터는 제1 기판(SUB1) 또는 제2 기판(SUB2)에 배치될 수 있다.

트랜지스터(TR)는 게이트 라인(GLi)을 통해 제공받은 게이트 신호에 응답하여 턴 온될 수 있다. 데이터 라인(DLj)을 통해 수신된 데이터 전압은 턴 온된 트랜지스터(TR)를 통해 액정 커패시터(Clc)의 화소 전극(PE)에 제공될 수 있다. 공통 전극(CE)에는 공통 전압이 인가될 수 있다.

데이터 전압 및 공통 전압의 전압 레벨의 차이에 의해 화소 전극(PE)과 공통 전극(CE) 사이에 전계가 형성될 수 있다. 화소 전극(PE)과 공통 전극(CE) 사이에 형성된 전계에 의해 액정층(LCL)의 복수 개의 액정들이 구동될 수 있다. 전계에 의해 구동된 액정들에 의해 광 투과율이 조절되어 영상이 표시될 수 있다.

스토리지 라인에는 일정한 전압 레벨을 갖는 스토리지 전압이 인가될 수 있다. 그러나, 이에 한정되지 않고, 스토리지 라인은 공통 전압을 인가받을 수 있다. 스토리지 커패시터(Cst)는 액정 커패시터(Clc)의 충전량을 보완해 주는 역할을 할 수 있다.

도 3은 도 1에 도시된 표시 패널의 단면 구조를 예시적으로 나타내는 도면이다.

설명의 편의를 위해, 도 3에서 스토리지 커패시터의 단면은 생략되었다.

도 3을 참조하면, 액정층(LCL)은 제1 기판(SUB1) 및 제2 기판(SUB2) 사이에 배치될 수 있다.

액정층(LCL)은 복수 개의 액정들(LC)을 포함할 수 있다. 도 3에서는 12개의 액정들(LC)을 도시하였으나, 실제로 액정층(LCL)은 이보다 더 많은 수의 액정들(LC)을 포함할 수 있다. 액정층(LCL)은 복수 개의 액정들(LC)의 프리틸트(pre-tilt)를 유지하기 위한 배향 보조제(미 도시됨)을 더 포함할 수 있다. 배향 보조제는 자외선이 조사되면 경화될 수 있다.

제1 기판(SUB1)은 제1 베이스 기판(BS1), 제1 및 제2 절연층들(L1, L2), 컬러 필터(CF), 트랜지스터(TR), 화소 전극(PE), 및 제1 배향막(AF1)을 포함할 수 있다. 제1 기판(SUB1)의 영역은 화소 영역(PA) 및 화소 영역(PA) 주변의 비화소 영역(NPA)으로 구분될 수 있다.

제1 베이스 기판(BS1)은 플라스틱 내지 유기 기판과 같이 광 투과 특성을 갖는 절연 기판일 수 있다. 도시되지 않았으나, 제1 베이스 기판(BS)은 제1 방향(DR1)으로 장변을 갖고, 제2 방향(DR2)으로 단변을 갖는 직사각형 형상을 가질 수 있다. 아래에서 봤을 때, 제1 베이스 기판(BS)은 제1 기판(SUB1)의 하면을 정의할 수 있다.

제1 베이스 기판(BS1)의 위에는 화소(PX)의 트랜지스터(TR)가 배치될 수 있다. 트랜지스터(TR)는 비화소 영역(NPA)에 배치될 수 있다. 트랜지스터(TR)는 게이트 전극(GE), 액티브 패턴(AP), 소스 전극(SE) 및 드레인 전극(DE)을 포함할 수 있다. 게이트 전극(GE)은 게이트 라인(GL, 도1 또는 도 2 참조)으로부터 분기되고, 액티브 패턴(AP)은 제1 절연막(L1)을 사이에 두고 게이트 전극(GE) 위에 배치될 수 있다.

액티브 패턴(AP)은 비정질 실리콘 및 결정질 실리콘과 같은 반도체 물질을 포함할 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 액티브 패턴은 IGZO, ZnO, SnO2, In2O3, Zn2SnO4, Ge2O3 및 HfO2와 같은 산화물 반도체(oxide semiconductor)를 포함할 수도 있고, GaAs, GaP 및 InP와 같은 화합물 반도체(compound semiconductor)를 포함할 수도 있다.

소스 전극(SE)은 데이터 라인(DL, 도 1 또는 도2 참조)으로부터 분기되어 액티브 패턴(AP)에 접촉할 수 있다. 드레인 전극(DE)은 소스 전극(SE)과 이격되어 액티브 패턴(AP)과 접촉할 수 있다.

제2 절연막(L2)은 트랜지스터(TR)를 커버할 수 있다. 제2 절연막(L2) 위에는 컬러 필터(CF)가 배치될 수 있다. 컬러 필터(CF)는 백라이트 유닛(BLU, 도 1 참조)으로부터 출사된 광을 컬러광으로 필터링할 수 있다. 본 실시 예에서는 컬러 필터(CF)가 제1 기판(SUB1)에 배치되는 것으로 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 컬러 필터(CF)는 제2 기판(SUB2)에 배치되어 액정층(LCL)을 투과한 광을 컬러광으로 필터링할 수도 있다.

화소 전극(PE)은 컬러 필터(CF) 위에 배치될 수 있다. 화소 전극(PE)은 화소 영역(PA)에 배치될 수 있다. 화소 전극(PE)은 컬러 필터(CF)와 제2 절연막(L2)을 관통하여 드레인 전극(DE)과 연결될 수 있다.

트랜지스터(TR)가 게이트 신호(GL, 도 1 또는 도 2 참조)에 의해 턴-온 되는 경우에, 턴-온된 트랜지스터(TR)를 통해 데이터 전압이 화소 전극(PE)에 제공될 수 있다.

제1 배향막(AF1)은 화소 전극(PE) 위에 배치되어 액정층(LCL)과 접촉할 수 있다. 공통 전극(CE)과 화소 전극(PE) 사이에 전계가 형성되지 않을 때, 액정층(LCL)의 복수 개의 액정들(LC)은 제1 배향막(AF1)에 대해 경사지게 배향될 수 있다.

제2 기판(SUB2)은 제2 베이스 기판(BS2), 차광층(BM), 제3 절연막(L3), 공통 전극(PE), 및 제2 배향막(AF2)을 포함할 수 있다.

제2 베이스 기판(BS2)은 광 투과 특성을 갖는 절연 기판일 수 있다. 도시되지 않았으나, 제2 베이스 기판(BS2)은 제1 방향(DR1)으로 장변을 갖고, 제2 방향(DR2)으로 단변을 가질 수 있다. 평면 상에서 봤을 때, 제2 베이스 기판(BS2)은 직사각형 형상을 가질 수 있다. 제2 베이스 기판(BS2)은 제2 기판(SUB2)의 상면을 정의한다.

제2 베이스 기판(BS2) 아래에는 차광층(BM)과 제3 절연막(L3)이 배치될 수 있다. 차광층(BM)은 게이트 라인, 데이터 라인들, 및 트랜지스터의 위치와 중첩하여 배치될 수 있다. 차광층(BM)은 광을 차단할 수 있다. 다만, 차광층(BM)의 위치가 이에 한정되는 것은 아니다. 차광층(BM)은 제1 기판(SUB1)에 배치될 수도 있다.

공통 전극(CE)은 제2 베이스 기판(BS2) 아래 배치될 수 있다. 평면상에서 봤을 때, 공통 전극(CE)과 제2 베이스 기판(BS2)은 동일한 면적을 가질 수 있다. 공통 전극(CE)에는 공통 전압이 인가될 수 있다. 공통 전극(CE)에 공통 전압이 인가될 때, 공통 전극(CE)은 화소 전극(PE)과 함께 액정층(LCL)에 작용하는 전계를 발생시킬 수 있다.

제2 배향막(AF2)은 공통 전극(CE) 아래 배치될 수 있다. 화소 전극(PE)과 공통 전극(CE) 사이에 전계가 형성되지 않았을 때, 복수 개의 액정들(LC)은 제2 배향막(AF2)에 대해 경사지게 배향될 수 있다.

즉, 전계가 형성되지 않을 때, 액정층(LCL)의 액정들(LC)은 배향막들(AF1, AF2)에 대해 프리틸트될 수 있다.

프리틸트된 액정들(LC)을 포함하는 표시 장치(DD)는 응답속도가 빠르다는 장점이 있다. 예를 들어, 화소 전극(PE)과 공통 전극(CE) 사이에 전계가 형성될 때, 프리틸트된 액정들(LC)은, 배향막들에 대하여 수직으로 배향된 액정들보다 빠르게 구동될 수 있다.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 표시 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 순서도이다.

실질적으로 도 4는 표시 장치의 제조 공정들을 중 액정들을 프리틸트 시키기 위한 제조 공정들을 나타내는 순서도이다.

도 5a 내지 도 5d는 도 4의 나타난 제조 공정들 중 표시 패널이 정상 표시 패널로 판단될 때 수행되는 제조 공정들을 나타내는 도면들이다.

도 4의 제조 공정들은, 표시 패널을 제조하는 제조 장치(미 도시됨)에 의하여 수행될 수 있다. 이하, 제조 장치라 함은 표시 패널을 제조하는 제조 장치를 의미한다.

도 4 및 도 5a를 참조하면, 단계(S100)에서 표시 패널(DP)이 제조 장치에 투입된다. 액정층(LCL)의 액정들(LC)은 초기 상태에서 제1 배향막(AF1) 및 제2 배향막(AF2)들에 대해 수직한 방향[제3 방향(DR3)]으로 배향될 수 있다.

도 4 및 도 5b를 참조하면, 단계(S200)에서 표시 패널(DP)에 전압(V)이 인가된다. 이에 따라, 화소 전극(PE)과 공통 전극(CE)사이에는 전압차가 발생할 수 있다. 전압차에 의해 화소 전극과 공통 전극 사이에 전계가 형성될 수 있다. 액정들(LC)은 전계에 의해 배향막들(AF1, AF2)에 대하여 프리틸트될 수 있다. 예를 들어, 액정들(LC)은 시계 방향으로 기울어져 프리틸트될 수 있다. 전압(V)은 액정들(LC)의 프리틸트 정도를 고려하여 가변될 수 있다.

단계(S300)에서, 표시 패널(DP)의 온도가 측정될 수 있다. 표시 패널(DP)의 온도는 열화상 검사기(미 도시됨)에 의해 측정될 수 있다. 열화상 검사기는 적외선을 이용해 표시 패널(DP)의 온도를 측정할 수 있다. 열화상 검사기는 표시 패널(DP)의 위에 배치될 수 있다.

구체적으로, 열화상 검사기는 표시 패널(DP)의 제2 기판(SUB2) 위에 배치되어 제2 기판(SUB2)의 표면 온도를 측정할 수 있다. 다만, 열화상 검사기의 배치 위치가 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 열화상 검사기는 표시 패널(DP)의 하부에 배치되어 제1 기판(SUB1)의 표면 온도를 측정할 수도 있다.

열화상 검사기는 표면 온도에 따라 제2 기판(SUB2)을 다양한 색상들로 표현할 수 있다. 예를 들어, 열화상 검사기는 제2 기판(SUB2)에서 온도가 높은 부분은 붉은 색 계열로 표현할 수 있고, 상대적으로 온도가 낮은 부분을 녹색 계열로 표현할 수 있다.

단계(S400)에서 표시 패널(DP)의 온도 정보를 기초로 표시 패널의 불량 여부가 판단될 수 있다. 표시 패널의 불량 여부는 발열 지점의 존재 유무에 의해 판단될 수 있다. 발열 지점은 주변의 온도보다 높은 온도를 가질 수 있다. 예를 들어, 제2 기판(SUB2)에서, 발열 지점의 온도는 상온(20±5°C)보다 크고, 나머지 부분의 온도는 상온일 수 있다. 구체적으로, 표시 패널(DP)에서 25°C 보다 높은 온도를 갖는 불량으로 판단되도록 설정되어, 표시 패널(DP)의 특징 지점의 온도가 25°C 보다 높을 때, 특정 지점이 발열 지점으로 판단될 수 있다. 발열 지점은 열화상 검사기에 의해 붉은 색으로 표현될 수 있다.

제조 장치는 표시 패널(DP)에 발열 지점이 존재하지 않을 때, 표시 패널(DP)을 정상 표시 패널(DP1)로 판단할 수 있다. 이하, 표시 패널(DP)이 정상 표시 패널(DP1)로 판단될 때, 수행되는 제조 공정들부터 설명하도록 한다.

도 4 및 도 5c를 참조하면, 표시 패널(DP)이 정상 표시 패널(DP1)로 판단할 때, 제조 장치는 단계(S500)에서 정상 표시 패널(DP1)에 광을 조사할 수 있다. 이때, 정상 표시 패널(DP1)에 인가된 전압(V)은 유지될 수 있다.

제조 장치는 정상 표시 패널(DP1)의 상부에서 광을 조사할 수 있다. 액정들(LC) 주변에 존재하는 배향 보조제들은 조사되는 광에 의해 경화될 수 있다. 배향 보조제들이 경화됨에 따라, 액정들(LC)의 프리틸트는 유지될 수 있다.

정상 표시 패널(DP1)에 조사되는 광은 자외선 영역의 파장을 가질 수 있다. 제조 장치는 복수 회에 걸쳐 정상 표시 패널(DP1)에 광을 조사할 수 있다. 복수 회로 수행되는 광 조사 공정들에서 광의 파장 영역들은 서로 다를 수 있다.

도 4 및 도 5d를 참조하면, 단계(S600)에서 정상 표시 패널(DP1)에 인가된 전압이 해제될 수 있다. 단계(S700)에서 완성된 표시 패널이 제조 장치 밖으로 배출될 수 있다. 앞서 설명한 제조 공정들은 본 발명의 이해를 돕기 위한 예시적인 공정들로써 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 액정들을 프리틸트 시키기 위한 제조 공정들은 앞서 설명한 공정들 이외의 다른 공정들을 더 포함할 수 있다.

도 6은 불량 표시 패널의 단면도이다.

도 7은 열화상 검사기에 의해 측정된 불량 표시 패널의 제2 기판의 온도 분포를 나타내는 도면이다.

도 8은 불량 표시 패널을 수리하는 공정을 나타내는 도면이다.

이하 도 4와 함께, 도 6, 도 7, 및 도 8을 참조하여, 제조 장치가 표시 패널(DP)을 불량 표시 패널(DP2)로 판단하였을 때 수행되는 공정들이 설명될 것이다.

표시 패널(DP)의 불량 여부를 판단하는 단계(S400)에서, 제조 장치는 표시 패널(DP)에 발열 지점이 존재할 때, 표시 패널(DP)을 불량 표시 패널(DP2)로 판단할 수 있다.

도 6을 참조하면, 불량 표시 패널(DP2)은 제1 기판(SUB1)과 제2 기판(SUB2) 사이에 이물질(F)이 끼었을 때 발생할 수 있다. 이물질(F)은 표시 패널(DP)을 제조하는 공정에서 생길 수 있다. 이물질(F)은 도전성 물질일 수 있다. 예를 들어, 이물질(F)은 알루미늄(Al), 칼슘(Ca) 등을 포함할 수 있다.

불량 표시 패널(DP2)의 제1 기판(SUB1)과 제2 기판(SUB2)은 이물질(F)에 의해 전기적으로 연결될 수 있다. 이물질(F)은 저항으로 작용할 수 있다. 불량 표시 패널(DP2)에 전압(V)이 인가된 상태에서, 이물질(F)에는 전류가 흐를 수 있다. 이물질(F)에 흐르는 전류에 의해 표시 패널(DP)에서 이물질(F)이 배치된 부분의 온도는 증가할 수 있다. 따라서, 발열 지점(HP)은 불량 표시 패널(DP2)에서 이물질(F)로 인해 불량이 발생한 부분으로 정의될 수 있다.

도 7을 참조하면, 발열 지점(HP)은 열화상 검사기에 의해 주변과 다르게 표현될 수 있다. 예를 들어, 발열 지점(HP)은 붉은 색으로 표현되어 나머지 부분들과 구별될 수 있다.

표시 장치의 불량 여부를 판단하는 단계(S400)에서, 제조 장치는 표시 패널(DP)의 상면 또는 하면을 복수 개의 격자들로 구획할 수 있다. 예를 들어, 제조 장치는 제2 기판(SUB2)의 상면을 제1 방향(DR1) 및 제2 방향(DR2)에 의해 정의되는 평면상에서 복수 개의 격자들로 구획할 수 있다.

설명의 편의를 위해, 제1 방향(DR1)을 X축, 제2 방향(DR2)을 Y축으로 정의하면, 각 격자의 위치는 X축 및 Y축들의 좌표로 정의될 수 있다. 제2 기판(SUB2)을 100개의 격자로 구획하여 도시하였으나, 이는 예시적인 것이다. 제조 장치는 제2 기판(SUB2)을 100개보다 많거나 적은 격자들로 구획할 수 있다.

제조 장치는 표시 패널(DP2)에서 발열 지점(HP)이 존재하는지 여부를 격자 단위로 판단할 수 있다. 도 7에 도시된 바와 같이, X축 좌표 7, Y축 좌표 6에 위치한 격자 내에는 발열 지점(HP)이 존재할 수 있다.

제조 장치는 복수 개의 격자들 중 적어도 하나의 격자에서 발열 지점(HP)이 존재할 때, 전체 표시 패널을 불량 표시 패널(DP2)로 판단할 수 있다.

다시 도 4를 참조하면, 단계(S800)에서, 표시 패널(DP)이 불량 표시 패널(DP2)로 판단될 때, 불량 표시 패널(DP2)은 배출될 수 있다. 이때, 불량 표시 패널(DP)에 인가된 전압은 해제될 수 있다. 따라서, 배출된 불량 표시 패널(DP2)의 액정들(LC)은 다시 배향막들(AF1, AF2)에 대하여 수직 배향할 수 있다.

불량 표시 패널(DP2)은 수리를 위해 제조 장치에 포함된 수리 장치로 이동할 수 있다. 수리 장치는 제조 장치의 일 구성이거나 제조 장치와는 별개로 배치된 장치일 수 있다.

도 4 및 도 8을 참조하면, 단계(S900)에서 불량 표시 패널(DP2)은 수리될 수 있다.

수리 장치는 불량 표시 패널(DP2)에서 발열 지점(HP)에 중첩하는 공통 전극(CE)의 부분을 전기적으로 고립시킬 수 있다. 고립부(IP)는 전기적으로 고립되는 공통 전극(CE)의 부분으로 정의될 수 있다.

이때, 제조 장치는 수리 장치에 발열 지점(HP)에 관한 좌표 정보를 전달할 수 있다. 수리 장치는 좌표 정보를 기초로 발열 지점(HP)에 중첩하는 공통 전극(CE)의 고립부(IP)만을 부분적으로 수리할 수 있다.

불량 표시 패널을 수리하는 단계(S900)는 레이저 장치(LD)에 의해 수행될 수 있다. 이를 위해, 수리 장치는 레이저 장치(LD)를 포함할 수 있다.

예를 들어, 레이저 장치(LD)는 불량 표시 패널(DP2) 위에 배치될 수 있다. 레이저 장치(LD)는 발열 지점(HP)에 중첩하는 공통 전극(CE)의 고립부(IP)의 테두리에 레이저를 조사할 수 있다. 평면 상에서 봤을 때, 레이저 장치(LD)는 사각형 형상으로 공통 전극(CE)의 고립부(IP)의 테두리에 레이저를 조사할 수 있다. 이에 따라, 고립부(IP)는 공통 전극(CE)으로부터 전기적으로 분리될 수 있다.

공통 전극(CE)의 고립부(IP)가 전기적으로 고립됨에 따라, 제1 기판(SUB1)과 제2 기판(SUB2)은 전기적으로 분리될 수 있다.

수리된 표시 패널은 액정들을 프리틸트 시키기 위하여 다시 제조 장치에 투입될 수 있다. 이어서 전술한 제조 공정들이 반복적으로 수행될 수 있다.

결과적으로, 본 발명의 실시 예에 따른 표시 장치의 제조 방법은, 전압(V)이 인가된 상태에서 표시 패널(DP)의 온도를 측정하고, 온도 정보를 기초로 표시 패널(DP)의 불량 여부를 검출할 수 있다. 이에 따라, 표시 패널(DP)에 광을 조사하는 공정 전에 표시 패널(DP)의 불량을 검출할 수 있어 표시 패널(DP)의 불량률이 감소될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 표시 장치의 제조 방법은, 표시 패널(DP)의 상면을 복수의 격자들을 통해 좌표화하고, 불량이 발생한 부분의 좌표 정보를 이용하여 표시 패널(DP)을 용이하게 수리할 수 있다.

이상 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 또한 본 발명에 개시된 실시 예는 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니고, 하기의 특허 청구의 범위 및 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

DD: 표시 장치 DP: 표시 패널
SUB1: 제1 기판 SUB2: 제2 기판
LCL: 액정층 LC: 액정
PE: 화소 전극 CE: 공통 전극
HP: 발열지점 LD: 레이저 장치

Claims

제1 기판, 상기 제1 기판과 마주보는 제2 기판, 및 상기 제1 기판과 제2 기판 사이에 배치된 복수 개의 액정들을 포함하는 표시 패널을 투입하는 단계;
상기 표시 패널에 전압을 인가하여 상기 액정들을 프리틸트 시키는 단계;
상기 표시 패널에 상기 전압이 인가된 상태에서 상기 표시 패널의 온도를 측정하는 단계; 및
상기 표시 패널의 상기 온도 정보를 기초로 상기 표시 패널의 불량 여부를 검출하는 단계를 포함하고,
상기 표시 패널의 불량 여부를 검출하는 단계는,
상기 표시 패널에서 소정의 온도보다 큰 온도를 갖는 발열 지점이 존재할 때, 상기 표시 패널을 불량 표시 패널로 판단하는 단계; 및
상기 표시 패널에서 상기 발열 지점이 존재하지 않을 때, 상기 표시 패널을 정상 표시 패널로 판단하는 단계를 포함하는 표시 장치의 제조 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 표시 패널의 상기 온도는 열화상 검사기에 의해 측정되는 표시 장치의 제조 방법.
제 2 항에 있어서,
상기 열화상 검사기는 상기 제2 기판 위에 배치되어 상기 제2 기판의 온도를 측정하는 표시 장치의 제조 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 표시 패널의 불량 여부를 검출하는 단계는,
상기 표시 패널의 상면 또는 하면을 복수 개의 격자들로 구획하는 단계;
상기 표시 패널에서 상기 발열 지점이 존재하는지 여부를 상기 격자 단위로 판단하는 단계; 및
상기 복수 개의 격자들 중 적어도 하나의 격자에서 발열 지점이 존재할 때, 상기 표시 패널을 상기 불량 표시 패널로 판단하는 단계를 더 포함하는 표시 장치의 제조 방법.
제 1 항에
상기 표시 패널이 상기 정상 표시 패널로 판단될 때,
상기 정상 표시 패널에 광을 조사하는 단계를 더 포함하는 표시 장치의 제조 방법.
제 5 항에 있어서,
상기 광은 자외선 영역의 파장을 갖는 표시 장치의 제조 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 표시 패널이 상기 불량 표시 패널로 판단될 때,
상기 불량 표시 패널을 배출하는 단계를 더 포함하는 표시 장치의 제조 방법.
제 7 항에 있어서,
상기 불량 표시 패널이 배출될 때,
상기 불량 표시 패널을 수리하는 단계를 더 포함하는 표시 장치의 제조 방법.
제 8 항에 있어서,
상기 제1 기판은 제1 베이스 기판 및 상기 제1 베이스 기판 상에 배치된 복수 개의 화소 전극들을 포함하고,
상기 제2 기판은 상기 제1 베이스 기판과 마주보는 제2 베이스 기판 및 상기 제2 베이스 기판 아래에 배치된 공통 전극을 포함하는 표시 장치의 제조 방법.
제 9 항에 있어서,
상기 불량 표시 패널을 수리하는 단계는, 상기 표시 패널에서 상기 발열 지점에 중첩하는 상기 공통 전극의 고립부를 전기적으로 고립시키는 표시 장치의 제조 방법.
제 10 항에 있어서,
상기 공통 전극의 상기 고립부를 전기적으로 고립시키는 단계는,
상기 공통 전극의 상기 고립부의 테두리에 레이저를 조사하여 상기 공통 전극의 상기 고립부를 상기 공통 전극으로부터 전기적으로 분리시키는 단계를 더 포함하는 표시 장치의 제조 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 소정의 온도는 25도보다 큰 표시 장치의 제조 방법.