KR100606966B1 - 액정표시소자의 제조라인 - Google Patents

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KR100606966B1 KR1020020011922A KR20020011922A KR100606966B1 KR 100606966 B1 KR100606966 B1 KR 100606966B1 KR 1020020011922 A KR1020020011922 A KR 1020020011922A KR 20020011922 A KR20020011922 A KR 20020011922A KR 100606966 B1 KR100606966 B1 KR 100606966B1
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Abstract

본 발명은 씨일재 도포장비에서부터 합착장비까지, 또는 씨일재 도포장비에서부터 UV조사장비 전까지의 장비커버가 UV차단용 재료로 형성되어 있고, UV차단용 재료의 장비커버 상부에는 UV차단용 램프가 형성되어 있는 액정표시소자의 제조라인에 관한 것으로서,
본 발명에 따르면 씨일재가 미리 경화되지 않아 하부기판과 상부기판의 접착력이 상승되고, 원하는 셀갭을 유지할 수 있다.
UV차단 장비커버, UV차단용 램프

Description

액정표시소자의 제조라인{Production line of Liquid Crystal Display Device}
도 1은 종래의 액정적하방식에 의한 액정표시소자의 제조공정을 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시소자의 제조라인의 레이아웃이다.
도 3은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 액정표시소자의 제조라인의 레이아웃이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 액정표시소자의 제조라인의 레이아웃이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 액정표시소자의 제조라인의 레이아웃이다.
<도면의 주요부에 대한 부호의 설명>
100 : 제1 로딩부 200 : 제2 로딩부
220 : 씨일재 도포장비 140 : 액정적하장비
150 : 제1 버퍼 250 : 제2 버퍼
300 : 합착장비 400 : UV조사장비
600 : 로봇
본 발명은 액정표시소자(Liquid Crystal Display : LCD)의 제조라인에 관한 것으로서, 보다 구체적으로, 액정적하방식에 의한 액정표시소자의 제조라인에 관한 것이다.
표시화면의 두께가 수 센치미터(cm)에 불과한 초박형의 평판표시소자(Flat Panel Display), 그 중에서도 액정표시소자는 동작 전압이 낮아 소비 전력이 적고 휴대용으로 쓰일 수 있는 등의 이점으로 노트북 컴퓨터, 모니터, 우주선, 항공기 등에 이르기까지 응용분야가 넓고 다양하다.
이와 같은 액정표시소자는 일반적으로 그 위에 박막트랜지스터와 화소전극이 형성되어 있는 하부기판과, 상기 하부기판과 대향되도록 형성되며 그 위에 차광막, 칼라필터층, 및 공통전극이 형성되어 있는 상부기판과, 그리고 상기 양 기판 사이에 형성되어 있는 액정층으로 구성되어 있으며, 상기 화소전극과 공통전극에 의해 양 기판 사이에 전기장이 형성되어 액정층이 구동되고, 그 구동되는 액정층을 통해서 광투과도가 조절되어 화상이 디스플레이되게 된다.
이와 같은 구조의 액정표시소자에 있어서, 상기 하부기판과 상부기판 사이에 액정층을 형성하는 방법으로서, 종래에는 모세관 현상과 압력차를 이용한 진공주입방식을 사용하였는데, 진공주입방식은 표시화면이 대면적화 됨에 따라 액정주입시 간이 장시간 소요되어 생산성이 떨어지는 문제점이 발생하였다.
따라서, 상기 문제점을 해결하기 위해서 액정적하방식이라는 새로운 방법이 제안되었는데, 이하 첨부된 도면을 참조로 종래의 액정적하방식에 의한 액정표시소자에 대해서 설명한다.
도 1a 내지 도 1d는 종래의 액정적하방식에 의한 액정표시소자의 제조공정을 도시한 사시도이다.
우선, 도 1a와 같이, 하부기판(1)과 상부기판(3)을 준비한다. 도면에는 도시하지 않았으나, 하부기판(1) 상에는 종횡으로 교차하여 화소영역을 정의하는 복수개의 게이트배선과 데이터배선을 형성하고, 상기 게이트배선과 데이터배선의 교차점에 박막트랜지스터를 형성하며, 상기 박막트랜지스터와 연결되는 화소전극을 상기 화소영역에 형성한다.
그리고, 상부기판(3) 상에는 상기 게이트배선, 데이터배선, 및 박막트랜지스터 형성영역에서 광이 누설되는 것을 차단하기 위한 차광막을 형성하고, 그 위에 적색, 녹색, 및 청색의 칼라필터층을 형성하고, 그 위에 공통전극을 형성한다. 또한, 상기 하부기판(1)과 상부기판(3) 상에 액정의 초기배향을 위한 배향막을 형성한다.
그리고, 도 1b와 같이, 상기 하부기판(1) 위에 씨일재(7)를 형성하고, 액정(5)을 적하하여 액정층을 형성한다. 그리고, 상기 상부기판(3) 위에 셀갭유지를 위한 스페이서를 산포한다.
이때, 상기 진공주입방식에 의한 액정표시소자는 액정이 주입되기 전에 양 기판의 합착공정이 수행되지만, 액정적하방식에 의한 액정표시소자는 액정(5)이 적하된 후 양 기판(1,3)의 합착공정이 수행되므로, 상기 씨일재(7)로서 열경화형 씨일재를 사용하게 되면 씨일재(7)가 가열되는 동안 흘러나와 액정(5)이 오염되는 문제점이 발생된다.
따라서, 액정적하방식에 의한 액정표시소자에서는 상기 씨일재(7)로서 UV(Ultra Violet)경화형 씨일재를 사용하게 된다.
그리고, 도 1c와 같이, 상기 하부기판(1)과 상부기판(3)을 합착한다.
그리고, 도 1d와 같이, UV조사장치(9)를 통해 UV를 조사하여 상기 씨일재(7)를 경화시킨다. 이와 같이 씨일재(7)가 경화됨으로써 상기 하부기판(1)과 상부기판(3)이 접착되게 된다.
이와 같이, 액정적하방식의 액정표시소자의 제조에 있어서, 상기 씨일재(7)는 하부기판(1)위에 형성된 후 하부기판(1)과 상부기판(3)의 합착공정을 거쳐 UV조사공정에 의해 경화되게 된다.
따라서, 하부기판(1)위에 형성된 씨일재(7)가 합착공정이 수행되기 전에 미리 경화되게 되면 하부기판(1)과 상부기판(3)의 접착력이 떨어지게 된다.
이하, 전술한 종래의 액정적하방식에 의한 액정표시소자의 제조라인을 설명하기로 한다.
우선, 박막트랜지스터와 화소전극이 형성되어 있는 하부기판은 제1로딩장비에 로딩된 후 씨일재 도포장비와 액정적하장비를 거치쳐 그 위에 씨일재와 액정층이 형성된다.
그리고, 차광막, 칼라필터층, 및 공통전극이 형성되어 있는 상부기판은 제2로딩장비에 로딩된 후 스페이서 산포장비를 거쳐 그 위에 스페이서가 형성된다.
그리고, 상기 하부기판과 상부기판은 합착장비로 이동하여 합착된 후, UV조사장비로 이동하여 UV조사에 의해 씨일재가 경화되어 접착되게 된다.
이때, 각각의 공정장비 및 공정장비간의 라인에는 장비커버가 형성되어 있는데, 이와 같은 장비커버는 작업 중 발생되는 먼지 등이 비산하여 배출될 수 있도록 상부는 개방된 구조이고, 작업자가 피작업물을 육안으로 볼 수 있도록 투명한 재료로 형성되어 있다.
또한, 제조라인의 상부 천장에는 형광등과 같은 램프가 형성되어 있다.
그러나, 이와 같이 장비커버는 상부가 개방되어 있고, 투명한 재료로 형성되어 있기 때문에, 상기 램프에서 일부 조사된 UV가 장비커버 및 장비커버가 형성되지 않은 상부면을 통해 기판 상에 조사되어 씨일재가 합착장비에 이르기 전에 경화되게 되어, 결국 전술한 합착기판의 접착력이 떨어지는 문제점이 발생되었다.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 씨일재가 합착공정 전에 경화되지 않도록 구성된 액정표시소자 제조라인을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은 씨일재 도포장비에서부터 합착장비까지의 장비커버가 UV차단용 재료로 형성되어 있고, 씨일재 도포장비에서부터 합착 장비까지의 상부에는 UV차단용 램프가 형성되어 있는 액정표시소자의 제조라인을 제공한다.
액정표시소자의 제조라인 전체에 UV차단용 램프를 설치하면 전술한 문제점이 발생되지 않는다. 그러나, UV차단용 램프는 밝기가 어두워 작업자가 작업과정을 육안으로 관찰하는데 어려움이 발생된다.
따라서, 본 발명은 씨일재 도포장비에서부터 합착장비까지의 상부에는 UV차단용 램프를 형성하여 먼지 등의 배출을 위해 개방된 장비커버 상부로 UV가 조사되지 않도록 함과 동시에, 제조라인 전체의 시야를 밝게 하기 위해서 상기 UV차단용 램프를 제외하고는 일반 램프를 형성한 것이다.
또한, 일반 램프에서 조사되는 UV가 측면의 장비커버를 통해 기판 상의 씨일재에 조사되는 것을 방지하기 위해서 씨일재 도포장비에서부터 합착장비까지의 장비커버를 UV차단용 재료로 형성한 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시소자의 제조라인의 레이아웃으로서, 도 2와 같이 본 발명의 일 실시예에 따르면, 우선 박막트랜지스터와 화소전극이 형성되어 있는 하부기판이 제1 로딩장비(100)에 로딩되고 액정적하장비(140)에서 액정층이 형성된 후 제1 버퍼(150)에서 일시 대기한다.
그리고, 차광막, 칼라필터층, 및 공통전극이 형성되어 있는 상부기판이 제2 로딩장비(200)에 로딩되고 씨일재 도포장비(220)에서 씨일재가 도포된 후 제2 버퍼(250)에서 일시 대기한다.
그리고, 상기 하부기판과 상부기판은 합착장비(300)로 이동하여 합착된 후 UV조사장비(400)에서 씨일재가 경화되어 접착되게 된다.
한편, 상기 씨일재 도포장비(220)에서 도포되는 씨일재로는 양 말단에 아크릴기가 결합된 모노머 또는 올리고머를 개시제와 혼합한 것이 사용될 수도 있고, 한쪽 말단에는 아크릴기가 다른 쪽 말단에는 에폭시기가 결합된 모노머 또는 올리고머를 개시제와 혼합한 것이 사용될 수도 있다.
이때, 상기 씨일재로서 한쪽 말단에는 아크릴기가 다른 쪽 말단에는 에폭시기가 결합된 모노머 또는 올리고머를 개시제와 혼합하여 사용한 경우는, 상기 UV조사에 의해 에폭시기가 반응하지 않으므로 상기 UV조사공정 후에 추가로 가열공정을 행하여 씨일재를 경화시키게 된다. 따라서, 이 경우는 상기 UV조사장비(400) 후에 열경화장비가 추가로 배치된다.
또한, 도시하지는 않았으나, 상기 UV조사장비(400) 또는 열경화장비 후에 셀절단장비 및 검사장비가 추가로 배치되게 된다.
이와 같은 공정장비간의 이동은 로봇(600)에 의해 수행되게 된다.
이때, 상기 상부기판에 씨일재를 도포하기 위한 씨일재 도포장비(220)에서부터 합착장비(300)까지의 장비커버(빗금 영역의 장비커버)는 UV차단용 재료, 바람직하게는 UV차단 아크릴로 이루어져 있다.
그리고, 상기 씨일재 도포장비(220)에서부터 합착장비(300)까지의 상부에는 UV차단용 램프(미도시)가 형성되어 있다.
또한, 도시하지는 않았으나, 상기 씨일재 도포장비(220)와 합착장비(250) 사 이에 볼 스페이서를 형성하기 위한 스페이서 산포 장비가 추가로 배치될 수 있다.
또한, 도시하지는 않았으나, 씨일재에 오염물질이 형성되어 있는 경우 양 기판의 접착력이 떨어지게 된다. 따라서, 상기 씨일재 도포장비(220)와 합착장비(250)사이에 기판을 세정하는 세정장비가 추가로 배치될 수 있다.
또한, 상기 액정적하를 하부기판에 수행하지 않고, 상부기판에 수행하는 것도 가능하며, 이 경우 액정적하장비(140)는 상기 씨일재 도포장비(220)의 전후에 배치될 수 있다. 액정적하장비(140)가 상기 씨일재 도포장비(220) 후에 배치될 경우 그 장비커버는 UV차단용 재료로 형성된다.
참고로, 씨일재를 형성하는 방법으로는 스크린 인쇄법(Screen Printing Method), 디스펜서법(Dispensing Method) 등이 있으나, 스크린 인쇄법은 스크린이 기판과 접촉하기 때문에 기판 위에 형성된 배향막 등이 손상될 우려가 있고 기판이 대면적화되면 씨일재의 손실량이 많아 비경제적이므로 디스펜서법이 바람직하다. 따라서, 상기 씨일재 도포장비(220)는 디스펜싱 장비가 될 것이다.
도 3은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 액정표시소자의 제조라인의 레이아웃으로서, 씨일재 도포장비에서부터 합착장비까지 뿐 아니라 합착장비에서 UV조사장비 전까지의 장비커버도 UV차단용 재료로 형성한 것을 제외하고 전술한 실시예와 동일하다. 따라서, 동일한 도면부호를 부여하였고, 동일한 부분의 설명은 생략한다.
액정층이 형성된 하부기판과 씨일재가 도포된 상부기판이 합착될 때 상기 액정층이 씨일재와 만나게 되면 액정이 오염되게 된다. 따라서, 액정을 하부기판의 중앙부에 과밀도로 적하하고 서서히 퍼지게 하여 기판 전체에 동일한 밀도로 분포하도록 할 수 있다.
상기 방법에 의해 액정을 적하하는 경우는 하부기판의 중앙부에 과밀도로 적하된 액정이 어느 정도 퍼져 원하는 셀갭이 유지된 후에 UV조사공정이 수행되어야 하며, 그렇지 않고 합착공정 후 UV조사공정 전에 씨일재가 미리 경화되게 되면 원하는 셀갭을 얻을 수 없게 된다.
따라서, 도 3에 도시된 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 액정표시소자의 제조라인의 레이아웃은 합착공정장비(300)에서부터 UV조사공정장비(400) 전까지의 장비커버를 UV차단 아크릴과 같은 UV차단용 재료로 형성하고, 그 영역 상부의 램프도 UV차단용 램프로 형성한 것이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 액정표시소자의 제조라인의 레이아웃으로서, 도 4와 같이, 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따르면, 우선 박막트랜지스터와 화소전극이 형성되어 있는 하부기판이 제1 로딩장비(100)에 로딩되고 씨일재 도포장비(220)에서 씨일재가 형성되고 액정적하장비(140)에서 액정층이 형성된 후 제1 버퍼(150)에서 일시 대기한다.
그리고, 차광막, 칼라필터층, 및 공통전극이 형성되어 있는 상부기판이 제2 로딩장비(200)에 로딩되고 제2 버퍼(250)에서 일시 대기한다. 이때, 상기 제2 로딩장비(200)와 제2 버퍼(250) 사이에 스페이서 산포장비가 추가로 배치될 수 있다.
그리고, 상기 하부기판과 상부기판은 합착장비(300)에서 합착된 후 UV조사장비(400)에서 씨일재가 경화되어 접착되게 된다.
이때, 상기 하부기판에 씨일재를 도포하기 위한 씨일재 도포장비(220)에서부터 합착장비(300)까지의 장비커버(빗금 영역의 장비커버)는 UV차단용 재료, 바람직하게는 UV차단 아크릴로 이루어져 있다.
그리고, 상기 씨일재 도포장비(220)에서부터 합착장비(300)까지의 상부에는 UV차단용 램프(미도시)가 형성되어 있다.
또한, 도시하지는 않았으나, 상기 씨일재 도포장비(220)와 합착장비(300) 사이에 스페이서 산포장비가 추가로 배치될 수 있다(이 경우, 전술한 상기 제2 로딩장비(200)와 제2 버퍼(250) 사이에 스페이서 산포장비는 배치되지 않음).
또한, 상기 씨일재 도포장비(220)와 합착장비(300) 사이에 상부기판의 공통전극에 전압을 인가하기 위한 은(Ag) 도포장비가 추가로 배치될 수 있다. 상기 은(Ag)도포는 디스펜서법에 의해 수행되는 것이 바람직하므로, 상기 은 도포장비는 디스펜싱 장비가 바람직하다.
도 5는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 액정표시소자의 제조라인의 레이아웃으로서, 상기 합착장비(300)에서부터 UV조사장비(400)전 까지의 장비커버를 UV차단용 재료로 형성하고, 그 영역 상부의 램프를 UV차단용 램프로 형성한 것을 제외하고, 전술한 도 4에 따른 액정표시소자의 제조라인과 동일하다.
이상 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 범위내에서 변경 실시될 수 있을 것이다.
본 발명에 따르면 씨일재 도포장비에서부터 합착장비까지의 장비커버가 UV차단용 재료로 형성되고, 씨일재 도포장비에서부터 합착장비까지의 상부에는 UV차단용 램프가 형성됨으로써, 씨일재가 합착공정전에 경화되지 않아 하부기판과 상부기판의 접착력이 상승되게 된다.
또한, 합착장비에서부터 UV조사장비 전까지의 장비커버가 UV차단용 재료로 형성되고, 그 영역에 UV차단용 램프가 형성됨으로써, 씨일재가 UV조사공정전에 미리 경화되지 않아 원하는 셀갭을 유지할 수 있다.

Claims (14)

  1. 씨일재 도포장비에서부터 합착장비까지의 장비커버가 UV차단용 재료로 형성되어 있고, 씨일재 도포장비에서부터 합착장비까지의 상부에는 UV차단용 램프가 형성되어 있는 액정표시소자의 제조라인.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 합착장비에서부터 UV조사장비 전까지의 장비커버가 UV차단용 재료로 형성되어 있고, 상기 합착장비에서부터 UV조사장비까지의 상부에 UV차단용 램프가 추가로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 제조라인.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 UV차단용 재료는 UV차단 아크릴인 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 제조라인.
  4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 씨일재 도포장비와 합착장비 사이에 스페이서 산포장비가 추가로 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 제조라인.
  5. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 씨일재 도포장비와 합착장비 사이에 액정적하장비가 추가로 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 제조라인.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 액정적하장비의 장비커버가 UV차단용 재료로 형성되어 있고, 상기 액정적하장비의 상부에 UV차단용 램프가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 제조라인.
  7. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 씨일재 도포장비와 합착장비 사이에 은(Ag)도포장비가 추가로 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 제조라인.
  8. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 씨일재 도포장비와 합착장비 사이에 세정장비가 추가로 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 제조라인.
  9. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 제조라인은
    제1로딩장비, 액정적하장비, 및 제1버퍼를 포함하는 제1제조라인;
    제2로딩장비, 씨일재 도포장비, 및 제2버퍼를 포함하는 제2제조라인; 및
    합착장비 및 UV조사장비를 포함하는 제3제조라인으로 이루어진 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 제조라인.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 제2제조라인에서, 상기 씨일재 도포장비와 제2버퍼 사이에 스페이서 산포장비가 추가로 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 제조라인.
  11. 제 9항에 있어서,
    상기 제2제조라인에서, 상기 씨일재 도포장비와 제2버퍼 사이에 세정장비가 추가로 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 제조라인.
  12. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 제조라인은
    제1로딩장비, 씨일재 도포장비, 액정적하장비, 및 제1버퍼를 포함하는 제1제조라인;
    제2로딩장비 및 제2버퍼를 포함하는 제2제조라인; 및
    합착장비 및 UV조사장비를 포함하는 제3제조라인으로 이루어진 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 제조라인.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 제1제조라인에서, 상기 씨일재 도포장비와 제1버퍼 사이에 스페이서 산포장비가 추가로 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 제조라인.
  14. 제 12항에 있어서,
    상기 제1제조라인에서, 상기 씨일재 도포장비와 제1버퍼 사이에 은(Ag)도포장비가 추가로 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 제조라인.
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