KR20050043466A - Rubbing apparatus for a liquid crystal display device - Google Patents
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Abstract
본 발명은 배향막의 단차 부분을 러빙할 수 있는 러빙장치에 관한 것으로, 기판이 안착되어 고정되는 스테이지와; 상기 스테이지의 상부에 구비되며 중심축에 회전가능하게 고정된 러빙롤과; 상기 러빙롤의 외주면에 부착되는 러빙포와; 상기 러빙포의 외주면에 형성되며, 상기 러빙롤의 회전방향의 반대방향으로 경사를 가지는 다수개의 제 1 러빙모 및 상기 러빙롤의 회전방향으로 경사를 가지는 다수개의 제 2 러빙모를 포함하여 구성되는 것이다.The present invention relates to a rubbing device capable of rubbing a stepped portion of an alignment layer, comprising: a stage on which a substrate is mounted and fixed; A rubbing roll provided on the stage and rotatably fixed to a central axis; A rubbing cloth attached to an outer circumferential surface of the rubbing roll; It is formed on the outer circumferential surface of the rubbing cloth, and comprises a plurality of first rubbing hair having a slope in the opposite direction of the rotation direction of the rubbing roll and a plurality of second rubbing hair having a slope in the rotation direction of the rubbing roll. .
Description
본 발명은 액정표시장치의 제조장치에 관한 것으로, 특히 횡전계방식 액정표시장치의 기판의 단차에 의해서 발생하는 배향불량을 방지할 수 있는 러빙장치에 대한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for manufacturing a liquid crystal display device, and more particularly to a rubbing device that can prevent misalignment caused by a step of a substrate of a transverse electric field type liquid crystal display device.
정보화 사회가 발전함에 따라 표시장치에 대한 요구도 다양한 형태로 점증하고 있으며, 이에 부응하여 근래에는 LCD(Liquid Crystal Display), PDP(Plasma Display Panel), ELD(Electro Luminescent Display), VFD(Vacuum Fluorescent Display)등 여러 가지 평판 표시 장치가 연구되어 왔고, 일부는 이미 여러 장비에서 표시장치로 활용되고 있다.As the information society develops, the demand for display devices is increasing in various forms, and in recent years, liquid crystal displays (LCDs), plasma display panels (PDPs), electro luminescent displays (ELDs), and vacuum fluorescent displays (VFDs) have been developed. Various flat panel display devices have been studied, and some of them are already used as display devices in various devices.
그 중에, 현재 화질이 우수하고 경량, 박형, 저소비 전력의 장점으로 인하여 이동형 화상 표시장치의 용도로 CRT(Cathode Ray Tube)를 대체하면서 LCD가 가장 많이 사용되고 있으며, 노트북 컴퓨터의 모니터와 같은 이동형의 용도 이외에도 방송신호를 수신하여 디스플레이하는 텔레비전, 및 컴퓨터의 모니터 등으로 다양하게 개발되고 있다.Among them, LCD is the most widely used as a substitute for CRT (Cathode Ray Tube) for the use of mobile image display device because of the excellent image quality, light weight, thinness, and low power consumption, and mobile type such as monitor of notebook computer. In addition, it is being developed in various ways, such as a television for receiving and displaying broadcast signals, and a monitor of a computer.
이와 같이 액정표시장치가 여러 분야에서 화면 표시장치로서의 역할을 하기 위해 여러 가지 기술적인 발전이 이루어 졌음에도 불구하고 화면 표시장치로서 화상의 품질을 높이는 작업은 상기 장점과 배치되는 면이 많이 있다.As described above, although various technical advances have been made in order for the liquid crystal display device to serve as a screen display device in various fields, the task of improving the image quality as the screen display device has many advantages and disadvantages.
따라서, 액정표시장치가 일반적인 화면 표시장치로서 다양한 부분에 사용되기 위해서는 경량, 박형, 저 소비전력의 특징을 유지하면서도 고정세, 고휘도, 대면적 등 고 품위 화상을 얼마나 구현할 수 있는가에 발전의 관건이 걸려 있다고 할 수 있다.Therefore, in order to use a liquid crystal display device in various parts as a general screen display device, the key to development is how much high definition images such as high definition, high brightness, and large area can be realized while maintaining the characteristics of light weight, thinness, and low power consumption. It can be said.
이와 같은 액정표시장치는, 화상을 표시하는 액정표시패널과 상기 액정표시패널에 구동신호를 인가하기 위한 구동부로 크게 구분될 수 있으며, 상기 액정표시패널은 공간을 갖고 합착된 제 1, 제 2 기판과, 상기 제 1, 제 2 기판 사이에 주입된 액정층으로 구성된다. Such a liquid crystal display device may be classified into a liquid crystal display panel displaying an image and a driving unit for applying a driving signal to the liquid crystal display panel, wherein the liquid crystal display panel has a space and is bonded to the first and second substrates. And a liquid crystal layer injected between the first and second substrates.
여기서, 상기 제 1 기판(TFT 어레이 기판)에는, 일정 간격을 갖고 일방향으로 배열되는 복수개의 게이트 라인과, 상기 각 게이트 라인과 수직한 방향으로 일정한 간격으로 배열되는 복수개의 데이터 라인과, 상기 각 게이트 라인과 데이터 라인이 교차되어 정의된 각 화소 영역에 매트릭스 형태로 형성되는 복수개의 화소 전극과 상기 게이트 라인의 신호에 의해 스위칭되어 상기 데이터 라인의 신호를 상기 각 화소 전극에 전달하는 복수개의 박막 트랜지스터가 형성되어 있다. The first substrate (TFT array substrate) may include a plurality of gate lines arranged in one direction at a predetermined interval, a plurality of data lines arranged at regular intervals in a direction perpendicular to the gate lines, and the respective gates. A plurality of thin film transistors which are switched by signals of the gate line and a plurality of pixel electrodes formed in a matrix form in each pixel region defined by crossing a line and a data line, transmit a signal of the data line to each pixel electrode. Formed.
그리고, 제 2 기판(컬러필터 기판)에는, 상기 화소 영역을 제외한 부분의 빛을 차단하기 위한 블랙매트릭스층과, 컬러 색상을 표현하기 위한 R, G, B 컬러필터층과 화상을 구현하기 위한 공통 전극이 형성되어 있다.The second substrate (color filter substrate) includes a black matrix layer for blocking light in portions other than the pixel region, an R, G, and B color filter layer for expressing color colors, and a common electrode for implementing an image. Is formed.
이와 같은 상기 제 1, 제 2 기판은 스페이서(spacer)에 의해 일정 공간을 갖고 시일재(sealant)에 의해 합착되고 상기 두 기판 사이에 액정이 형성된다. The first and second substrates have a predetermined space by spacers and are bonded by a sealant to form a liquid crystal between the two substrates.
한편, 상기 제 1 기판과 제 2 기판의 마주보는 면에는 각각 배향막이 형성되고 상기 액정층을 배향시키기 위하여 러빙처리된다.On the other hand, an alignment layer is formed on the facing surfaces of the first substrate and the second substrate, respectively, and is rubbed to align the liquid crystal layer.
이러한 액정표시장치에서는 공통전극과 화소전극이 상-하로 걸리는 수직 전계에 의해 액정을 구동하는 방식으로, 투과율과 개구율 등의 특성이 우수하다.In such a liquid crystal display device, a liquid crystal is driven by a vertical electric field in which the common electrode and the pixel electrode are up-down, and have excellent characteristics such as transmittance and aperture ratio.
그러나, 수직 전계에 의한 액정구동은 시야각 특성이 우수하지 못한 단점을 가지고 있다.However, the liquid crystal drive by the vertical electric field has a disadvantage that the viewing angle characteristics are not excellent.
이와 같은 좁은 시야각의 문제를 해결하기 위하여 공통 전극과 화소 전극을 제 1 기판상에 함께 형성하여 수평 전계를 이용한 횡전계방식 액정표시장치가 개발되었다.In order to solve the problem of the narrow viewing angle, a transverse electric field type liquid crystal display device using a horizontal electric field has been developed by forming a common electrode and a pixel electrode together on a first substrate.
이하 도면을 참조하여 종래의 횡전계방식 액정표시장치를 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a conventional transverse electric field type liquid crystal display device will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 종래의 횡전계방식 액정표시장치의 제 1 기판의 하나의 화소를 개략적으로 나타낸 평면도이고, 도 2는 도 1의 Ⅰ~Ⅰ`의 방향에 따른 제 1 기판 및 상기 제 1 기판에 대향하여 위치한 제 2 기판의 단면도이며, 도 3은 러빙된 배향막의 개략적인 구조도이다.FIG. 1 is a plan view schematically illustrating one pixel of a first substrate of a conventional transverse electric field type liquid crystal display device, and FIG. 2 is a view illustrating a first substrate and the first substrate in a direction of I to I ′ of FIG. 1. 3 is a cross-sectional view of the second substrate located facing away, and FIG. 3 is a schematic structural diagram of the rubbed alignment layer.
도시한 바와 같이, 종래의 횡전계방식 액정표시장치용 제 1 기판(10a)은, 화소영역(P)을 정의하기 위하여 서로 수직한 방향으로 형성되는 복수개의 게이트 라인(12) 및 데이터 라인(24)과, 상기 게이트 라인(12)에 근접하여 평행하게 형성된 공통전극라인(16)을 구비한다. As shown in the drawing, the first substrate 10a for the transverse electric field type liquid crystal display device includes a plurality of gate lines 12 and data lines 24 formed in directions perpendicular to each other to define the pixel region P. As shown in FIG. And a common electrode line 16 formed in parallel with the gate line 12.
또한, 상기 게이트 라인(12)과 데이터 라인(24)의 교차지점에는 게이트 전극(14)과 액티브층(20)과 소스 전극(26)및 드레인 전극(28)을 포함하는 박막트랜지스터(T)가 구성되며, 상기 소스 전극(26)은 상기 데이터 라인(24)과 연결되고, 상기 게이트 전극(14)은 상기 게이트 라인(12)과 연결된다.In addition, the thin film transistor T including the gate electrode 14, the active layer 20, the source electrode 26, and the drain electrode 28 is formed at the intersection of the gate line 12 and the data line 24. The source electrode 26 is connected to the data line 24, and the gate electrode 14 is connected to the gate line 12.
그리고, 상기 화소영역(P)의 상부에는 상기 드레인 전극(28)과 연결되고 상기 데이터 라인(24)에 평행하게 형성되는 화소전극(30)과, 상기 화소전극(30)과 평행하게 상기 화소전극(30) 사이에 구성되고 상기 공통전극라인(16)과 연결되는 공통전극(17)이 구성되며, 상기 데이터 라인(24) 그리고 상기 공통전극라인(16)과 상기 공통전극(17) 사이에는 층간 단락을 방지하기 위한 절연막(21)이 개재된다.In addition, a pixel electrode 30 connected to the drain electrode 28 and formed in parallel to the data line 24 on the pixel region P, and the pixel electrode parallel to the pixel electrode 30. The common electrode 17 is formed between the 30 and connected to the common electrode line 16, and the interlayer is formed between the data line 24 and the common electrode line 16 and the common electrode 17. An insulating film 21 for preventing a short circuit is interposed.
상기 화소전극(30)은 상기 드레인 전극(28)의 상부에서 상기 드레인 전극(28)과 콘택되어 있으며, 서로 소정간격 이격된 다수의 수직부와, 상기 공통전극라인(16)의 상부에서 상기 수직부를 하나로 연결하는 수평부로 구성된다.The pixel electrode 30 is in contact with the drain electrode 28 on the drain electrode 28, and includes a plurality of vertical portions spaced apart from each other by a predetermined distance, and the vertical portion on the common electrode line 16. It consists of a horizontal part that connects parts together.
상기 공통전극(17)은 상기 공통전극라인(16)에서 아래로 수직하게 연장되고, 상기 화소전극(30)의 수직부와 엇갈려 구성되는 다수의 수직부와, 상기 각 수직부를 하나로 연결하는 수평부로 구성된다. The common electrode 17 extends vertically downward from the common electrode line 16, and is provided with a plurality of vertical parts intersecting with the vertical parts of the pixel electrode 30, and a horizontal part connecting the vertical parts with one. It is composed.
상기 화소영역(P)에 구성되는 공통전극(17)의 수직부는 상기 데이터 라인(24)과 소정간격 이격되도록 구성되었다.The vertical portion of the common electrode 17 formed in the pixel region P is spaced apart from the data line 24 by a predetermined distance.
그리고, 상기 제 1 기판(10a)과 대향하여 위치하는 제 2 기판(10b)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 화소영역(P)을 제외한 부분의 빛을 차단하기 위한 블랙 매트릭스층(42)과, 각 화소영역(P)에 상응하는 부분에 형성되어 컬러 색상을 표현하기 위한 R, G, B 컬러필터층(44)으로 구성되어 있다. In addition, as illustrated in FIG. 2, the second substrate 10b positioned to face the first substrate 10a may have a black matrix layer 42 for blocking light in portions other than the pixel region P. FIG. And R, G, and B color filter layers 44 formed in portions corresponding to the pixel areas P to express color colors.
이와 같이 구성된 제 1 기판(10a)과 제 2 기판(10b) 사이에는 액정분자(50)들로 이루어진 액정층이 형성되며, 상기 액정층은 상기 제 1 기판(10a)에 형성된 배향막(60)에 의해서 일방향으로 배향된다. A liquid crystal layer made of liquid crystal molecules 50 is formed between the first substrate 10a and the second substrate 10b configured as described above, and the liquid crystal layer is formed on the alignment layer 60 formed on the first substrate 10a. In one direction.
이와 같은 횡전계방식 액정표시장치는 상기 공통전극(17)과 화소전극(30) 사이에 걸리는 수평 전계에 의해서 액정층을 구동하게 된다.Such a transverse electric field type liquid crystal display device drives a liquid crystal layer by a horizontal electric field applied between the common electrode 17 and the pixel electrode 30.
여기서, 상기 배향막(60)은, 상술한 바와 같이, 상기 액정층의 액정분자(50)를 일방향으로 배향시키기 위한 것으로, 상기 데이터 라인(24), 공통전극라인(17) 및 화소전극(30)을 포함한 제 1 기판(10a)의 전면에 배향막 도포장치등을 이용하여 형성한다.As described above, the alignment layer 60 is used to orient the liquid crystal molecules 50 of the liquid crystal layer in one direction. The data line 24, the common electrode line 17, and the pixel electrode 30 may be aligned. It is formed on the entire surface of the first substrate (10a) including using an alignment film coating device.
상기 배향막(60)을 형성하기 위한 배향막 재료로는 폴리 이미드계 화합물 등을 사용하며, 러빙을 통하여 배향된다.A polyimide compound or the like is used as the alignment film material for forming the alignment film 60 and is oriented through rubbing.
한편, 상기와 같은 배향막(60)은 고분자 사슬로 이루어진 물질로서, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 고분자 사슬은 다수개의 메인 체인(51a)과 상기 메인 체인(51a)으로부터 뻗어나온 다수개의 사이드 체인(51b)으로 구성되어 있다.On the other hand, the alignment layer 60 as described above is made of a polymer chain, as shown in Figure 3, the polymer chain is a plurality of main chain 51a and a plurality of side chains extending from the main chain 51a It consists of 51b.
상기 배향막(60)을 배향하는 공정은, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 배향막(60)의 표면에 일방향으로 그루브(groove)를 형성하여, 상기 배향막(60)을 이루는 고분자 사슬, 즉 메인 체인(51a)으로부터 뻗어나온 사이드 체인(51b)들이 상기 그루브를 따라 일방향으로 늘어서도록 형성하는 공정이다.In the process of orienting the alignment layer 60, as illustrated in FIG. 3, a groove is formed on the surface of the alignment layer 60 in one direction to form a polymer chain, that is, a main chain, forming the alignment layer 60. The side chains 51b extending from 51a are formed to line in one direction along the groove.
따라서, 상기 액정층의 액정분자(50)들은 상기 배향된 배향막(60)의 사이드 체인(51b)을 따라 일방향으로 배열하게 된다. Therefore, the liquid crystal molecules 50 of the liquid crystal layer are arranged in one direction along the side chain 51b of the aligned alignment layer 60.
여기서, 종래의 러빙장치를 이용한 상기 배향막(60)의 배향공정을 상세히 설명하면 다음과 같다.Here, the alignment process of the alignment layer 60 using the conventional rubbing device will be described in detail.
도 4는 종래의 러빙장치의 사시도이고, 도 5는 종래의 러빙장치를 이용한 배향막의 배향공정을 나타낸 공정단면도이다.4 is a perspective view of a conventional rubbing device, and FIG. 5 is a process cross-sectional view showing an alignment process of an alignment film using a conventional rubbing device.
여기서, 기판은 전술한 횡전계 액정표시장치의 제 1 기판(10a)을 사용하기로 한다.In this case, the first substrate 10a of the above-described transverse electric field liquid crystal display device is used.
종래의 러빙장치는, 도 4에 도시된 바와 같이, 배향막(60)이 형성된 제 1 기판(10a)이 안착되어 고정되는 스테이지(74)와; 상기 스테이지(74)를 일방향으로 움직이기 위한 구동롤러(75)와; 상기 구동롤러(75)를 구동하기 위한 구동모터(도시되지 않음)와; 상기 스테이지(74)의 상부에 구비되며 고정축(C)에 회전가능하게 고정된 원통형의 러빙롤(73)과; 상기 러빙롤(73)의 외주면에 부착되는 러빙포(72)와; 상기 러빙포(72)의 외주면에 형성되며, 상기 러빙롤(73)의 회전방향의 반대방향으로 경사를 가지는 다수개의 러빙모(79)와; 상기 러빙롤(73)의 고정축(C)에 연결되어 상기 러빙롤(73)을 이동 및 지지하는 지지대(71)로 구성되어 있다.As shown in FIG. 4, the conventional rubbing device includes: a stage 74 on which a first substrate 10a on which an alignment layer 60 is formed is seated and fixed; A driving roller 75 for moving the stage 74 in one direction; A drive motor (not shown) for driving the drive roller 75; A cylindrical rubbing roll 73 provided on the stage 74 and rotatably fixed to the fixed shaft C; A rubbing cloth 72 attached to an outer circumferential surface of the rubbing roll 73; A plurality of rubbing hairs 79 formed on an outer circumferential surface of the rubbing cloth 72 and having an inclination in a direction opposite to the rotational direction of the rubbing roll 73; It is connected to the fixed shaft (C) of the rubbing roll 73 is composed of a support 71 for moving and supporting the rubbing roll (73).
이와 같이 구성된 러빙장치를 이용한 횡전계방식 액정표시장치의 배향막 배향공정을 상세히 설명하면 다음과 같다.The alignment layer alignment process of the transverse electric field type liquid crystal display using the rubbing device configured as described above will be described in detail.
먼저, 횡전계방식 액정표시장치의 제 1 기판(10a)을 준비한다.First, the first substrate 10a of the transverse electric field liquid crystal display device is prepared.
여기서, 상기 제 1 기판(10a)에는, 전술한 바와 같은 배향막(60)이 형성되어 있다.Here, the alignment film 60 as described above is formed on the first substrate 10a.
이어서, 상기 배향막(60)이 형성된 제 1 기판(10a)을 스테이지(74)의 상면에 탑재시키고, 구동모터(도면에 도시되지 않음)의 동력으로 구동롤러(75)를 회전시켜 상기 스테이지(74)를 기판진행방향으로 전진시킴으로써, 상기 제 1 기판(10a)을 이동시킨다. Subsequently, the first substrate 10a on which the alignment layer 60 is formed is mounted on the upper surface of the stage 74, and the driving roller 75 is rotated by the driving motor (not shown) to rotate the stage 74. ) Is moved in the substrate advancing direction to move the first substrate 10a.
이 때, 지지대(71)에 연결된 러빙롤(73)이 상기 러빙롤(73)의 저부에서 전진하는 상기 제 1 기판(10a)의 배향막(60)과 접촉된 후, 중심축(C)을 중심으로 회전하게 된다.At this time, the rubbing roll 73 connected to the support 71 is in contact with the alignment film 60 of the first substrate 10a advancing at the bottom of the rubbing roll 73, and then the center axis C is centered. Will rotate.
구체적으로, 상기 러빙롤(73)의 외주면에 부착된 러빙포(72)의 러빙모(79)가 상기 제 1 기판(10a)의 배향막(60)과 접촉한 상태에서, 상기 러빙롤(73)이 회전한다.Specifically, the rubbing roll 79 of the rubbing cloth 72 attached to the outer circumferential surface of the rubbing roll 73 is in contact with the alignment layer 60 of the first substrate 10a. It rotates.
이때, 상기 러빙모(79)는 상기 배향막(60)의 표면에 일방향으로 그루브를 형성하게 되고, 상기 배향막(60)의 메인 체인(51a)으로부터 뻗어나온 사이드 체인(51b)들이 상기 그루브를 따라 일방향으로 늘어서게 된다.In this case, the rubbing hair 79 forms grooves in one direction on the surface of the alignment layer 60, and side chains 51b extending from the main chain 51a of the alignment layer 60 are in one direction along the groove. It is lined with.
이렇게 하여, 상기 배향막(60) 전체를 일방향으로 배향하게 된다.In this way, the whole alignment film 60 is oriented in one direction.
그런데, 상기 배향막(60)은 상기 배향막(60)의 하부에 형성된 데이터 라인(24), 공통전극라인(17) 및 화소전극(30)의 높이에 의해서 단차를 가지게 되어 평탄하지 못하게 형성된다.However, the alignment layer 60 has a step difference due to the height of the data line 24, the common electrode line 17, and the pixel electrode 30 formed under the alignment layer 60, so that the alignment layer 60 is not flat.
즉, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 러빙롤(73)이 상기 데이터 라인(24)의 상부에 형성된 배향막(60)을 러빙하면서 지나갈 때, 상기 데이터 라인(24)의 높이(d)에 의해 돌출된 배향막(60)과 평탄한 배향막(60) 사이의 단차부분(A)에 형성된 배향막(60)에는 상기 러빙모(79)가 접촉하지 못하게 되어, 상기 단차부분(A)에 형성된 배향막(60)이 러빙되지 않게되어, 상기 단차부분(A)에 형성된 액정분자(50)는 일방향으로 배향되지 못하고 무질서하게 분포하게 된다.That is, as shown in FIG. 5, when the rubbing roll 73 passes while rubbing the alignment layer 60 formed on the data line 24, the height d of the data line 24 is changed. The rubbing hair 79 does not come into contact with the alignment film 60 formed in the stepped portion A between the protruding alignment layer 60 and the flat alignment layer 60, and thus the alignment layer 60 formed in the stepped portion A is fixed. This rubbing is prevented, and the liquid crystal molecules 50 formed in the stepped portion A are not oriented in one direction and are randomly distributed.
결국, 상기와 같은 단차부분(A)의 배향막(60)에 위치한 액정분자(50)를 통과한 광의 휘도는 상대적으로 높아지게 되어, 상기와 같이 배향막(60)이 배향되지 못한 단차부분(A)에서 빛샘 현상이 발생하게 된다.As a result, the luminance of the light passing through the liquid crystal molecules 50 positioned in the alignment layer 60 of the stepped portion A is relatively high, and thus, in the stepped portion A in which the alignment layer 60 is not aligned as described above. Light leakage occurs.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 러빙롤의 회전방향의 반대방향으로 경사를 가지는 제 1 러빙모 및 상기 러빙롤의 회전방향으로 경사를 가지는 제 2 러빙모를 러빙포에 형성하여, 상기 배향막의 단차가 형성된 부분을 러빙할 수 있는 러빙장치를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made in order to solve the above problems, the first rubbing hat having a slope in the direction of rotation of the rubbing roll and the second rubbing hat having a slope in the rotation direction of the rubbing roll formed on the rubbing cloth Accordingly, an object of the present invention is to provide a rubbing device capable of rubbing a portion where a step of the alignment layer is formed.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 러빙장치는, 기판이 안착되어 고정되는 스테이지와; 상기 스테이지의 상부에 구비되며 중심축에 회전가능하게 고정된 러빙롤과; 상기 러빙롤의 외주면에 부착되는 러빙포와; 상기 러빙포의 외주면에 형성되며, 상기 러빙롤의 회전방향의 반대방향으로 경사를 가지는 다수개의 제 1 러빙모 및 상기 러빙롤의 회전방향으로 경사를 가지는 다수개의 제 2 러빙모를 포함하여 구성되는 것을 그 특징으로 한다.A rubbing device according to the present invention for achieving the above object, and a stage on which the substrate is seated and fixed; A rubbing roll provided on the stage and rotatably fixed to a central axis; A rubbing cloth attached to an outer circumferential surface of the rubbing roll; Is formed on the outer circumferential surface of the rubbing cloth, comprising a plurality of first rubbing hair having a slope in the direction opposite to the rotation direction of the rubbing roll and a plurality of second rubbing hair having a slope in the rotation direction of the rubbing roll It is characterized by.
이하 도면을 첨부하여 본 발명의 실시예에 따른 러빙장치를 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a rubbing device according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 러빙장치의 사시도이고, 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 러빙장치를 이용한 배향막의 배향공정을 나타낸 공정단면도이다.6 is a perspective view of a rubbing device according to an embodiment of the present invention, Figure 7 is a process cross-sectional view showing the alignment process of the alignment film using a rubbing device according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 실시예에 따른 러빙장치는, 도 6에 도시된 바와 같이, 배향막(80)이 형성된 기판(81)이 안착되어 고정되는 스테이지(94)와, 상기 스테이지(94)의 저부에 형성되어 상기 스테이지(94)를 이동시키기 위한 구동롤러(95)와, 상기 구동롤러(95)를 구동하기 위한 구동모터(도시되지 않음)와, 상기 스테이지(94)의 상부에 구비되며, 중심축(C`)에 회전가능하게 고정되어 있는 원통형의 러빙롤(93)과, 상기 러빙롤(93)의 외주면에 형성되는 러빙포(92)와, 상기 러빙포(92)의 외주면에 형성되며, 상기 러빙롤(93)의 회전방향의 반대방향으로 경사를 가지는 다수개의 제 1 러빙모(99a) 및 상기 러빙롤(93)의 회전방향으로 경사를 가지는 다수개의 제 2 러빙모(99b)와, 상기 러빙롤(93)의 중심축(C`)에 연결되어 상기 러빙롤(93)을 이동 및 지지하는 지지대(91)로 구성되어 있다.As shown in FIG. 6, the rubbing device according to the embodiment of the present invention is formed on the stage 94 on which the substrate 81 on which the alignment layer 80 is formed is seated and fixed, and at the bottom of the stage 94. A driving roller 95 for moving the stage 94, a driving motor (not shown) for driving the driving roller 95, and an upper portion of the stage 94; And a cylindrical rubbing roll (93) rotatably fixed to `), a rubbing cloth (92) formed on an outer circumferential surface of the rubbing roll (93), and an outer circumferential surface of the rubbing cloth (92). A plurality of first rubbing caps 99a having an inclination in a direction opposite to the rotational direction of the roll 93 and a plurality of second rubbing caps 99b having an inclination in the rotation direction of the rubbing roll 93, and the rubbing It is composed of a support (91) connected to the central axis (C`) of the roll 93 to move and support the rubbing roll (93).
여기서, 상기 기판(81)은 횡전계 액정표시장치에 사용되는 기판(81)으로서, 상술한 바와 같이, 상기 기판(81)에는 다수개의 게이트 라인 및 상기 게이트 라인에 수직교차하는 데이터 라인과, 상기 게이트 라인 및 데이터 라인에 의해서 정의되는 화소영역에 상기 데이터 라인에 평행하게 형성되는 화소전극과; 상기 게이트 라인 및 데이터 라인이 교차하는 부분에 형성되어 상기 게이트 라인으로부터 게이트 신호를 전달받아 턴-온되어 상기 화소전극으로 상기 데이터 라인의 데이터 신호를 전달하는 박막트랜지스터와; 상기 게이트 라인에 평행하게 형성되는 공통전극라인과 상기 화소전극 사이에 상기 화소전극과 평행하게 형성되고, 상기 공통전극라인에 연결되어 상기 화소전극으로 수평전계를 발생시키는 공통전극으로 구성되어 있다.Here, the substrate 81 is a substrate 81 used in a transverse electric field liquid crystal display device. As described above, the substrate 81 includes a plurality of gate lines, data lines perpendicular to the gate lines, and A pixel electrode formed in a pixel region defined by a gate line and a data line in parallel with the data line; A thin film transistor formed at a portion where the gate line and the data line cross each other and receiving a gate signal from the gate line to be turned on to transfer a data signal of the data line to the pixel electrode; A common electrode is formed between the common electrode line formed in parallel to the gate line and the pixel electrode in parallel with the pixel electrode. The common electrode is connected to the common electrode line to generate a horizontal electric field.
그리고, 상기 구성요소들을 포함한 기판(81)의 전면에는 배향막(80)이 형성되어 있다.In addition, an alignment layer 80 is formed on the entire surface of the substrate 81 including the components.
상기 배향막(80)은 상기 기판(81)과 대향하는 또 다른 기판 사이에 형성될 액정층의 액정분자를 일방향으로 배향시키기 위한 것으로, 상기 배향막(80)은 배향막 도포장치 등을 이용하여 형성한다.The alignment layer 80 is for aligning the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer to be formed between the substrate 81 and another substrate facing in one direction, and the alignment layer 80 is formed using an alignment film coating device or the like.
상기 배향막(80)을 형성하기 위한 배향막(80) 재료로는 폴리아미드(Polyamide), 폴리 이미드계 화합물, PVA(Poly Vinyl Alchol), 폴리아믹산(Polyamic Acid)과 같은 물질을 사용하여 배향막(80)을 형성할 수 있으며, PVCH(Poly Vinyl Cinnamate), PSCN(Poly Siloxane Cinnamate) 또는 CelCN(Cellulose Cinnamate)계 화합물과 같은 광반응성 물질을 사용할 수 있다.As an alignment layer 80 material for forming the alignment layer 80, a material such as polyamide, polyimide compound, polyvinyl alchol (PVA), polyamic acid, etc. may be used to form the alignment layer 80. It may form a, and may be used a photoreactive material such as PVC (Poly Vinyl Cinnamate), PSCN (Poly Siloxane Cinnamate) or CelCN (Cellulose Cinnamate) compound.
상기 전술한 배향막(80)은 러빙을 통하여 배향되고, 후술한 광 반응성 물질의 배향막(80)은 광 배향 공정을 통하여 일방향으로 배향된다.The aforementioned alignment layer 80 is oriented through rubbing, and the alignment layer 80 of the photoreactive material described below is oriented in one direction through a photo alignment process.
그리고, 상기 러빙포(92)는 양면 테이프 등을 사용하여 상기 러빙롤(93)의 외주면에 부착되며, 상기 러빙포(32)의 외주면에는 상기 다수개의 제 1, 제 2 러빙모(99a, 99b)가 서로 반대방향으로 경사를 가지도록 대칭적으로 형성되어 있으며, 상기 제 1 러빙모(99a)와 제 2 러빙모(99b)가 교차하는 교차점과 상기 러빙롤(93)의 중심축(C`)을 연결하는 가상의 선과 상기 제 1 러빙모(99a)가 이루는 제 1 각(θ1)은 0°내지 90°를 가지는 것이 바람직하다.The rubbing cloth 92 is attached to an outer circumferential surface of the rubbing roll 93 using double-sided tape, and the plurality of first and second rubbing hairs 99a and 99b on an outer circumferential surface of the rubbing cloth 32. ) Are symmetrically formed so as to be inclined in opposite directions, and the intersection point between the first rubbing hair 99a and the second rubbing hair 99b and the central axis C ′ of the rubbing roll 93. ), The first angle θ 1 formed by the virtual line connecting the first rubbing hair 99a has 0 ° to 90 °.
또한, 상기 제 1 러빙모(99a)와 제 2 러빙모(99b)가 교차하는 교차점과 상기 러빙롤(93)의 중심축(C`)을 연결하는 가상의 선과 상기 제 2 러빙모(99b)가 이루는 제 2 각(θ2)은 0°내지 90°를 가지는 것이 바람직하다.In addition, an imaginary line connecting the intersection point of the first rubbing hair 99a and the second rubbing hair 99b and the central axis C ′ of the rubbing roll 93 and the second rubbing hair 99b are provided. It is preferable that the second angle θ 2 to be made has 0 to 90 degrees.
상기 제 1 러빙모(99a)는 상기 러빙롤(93)의 회전방향의 반대방향으로 경사를 가지므로 상기 기판(81)의 배향막(80)과 접촉시 마찰이 작지만, 상기 제 2 러빙모(99b)는 상기 러빙롤(93)의 회전방향으로 경사를 가지므로 상기 기판(81)과 접촉시 발생하는 마찰이 상기 제 1 러빙모(99a)에 비하여 더 커지게 된다.Since the first rubbing hair 99a has an inclination in a direction opposite to the rotational direction of the rubbing roll 93, the friction is small when contacting the alignment film 80 of the substrate 81, but the second rubbing hair 99b ) Has an inclination in the direction of rotation of the rubbing roll 93, the friction generated when the contact with the substrate 81 is larger than the first rubbing hair (99a).
따라서, 상기 제 2 러빙모(99b)와 배향막(80)의 마찰에 의한 배향막(80)의 스크래치(scratch)를 방지하기 위하여, 상기 제 2 러빙모(99b)는 상기 제 1 러빙모(99a)에 비하여 더 부드러운 재질을 사용하는 것이 바람직하다.Therefore, in order to prevent scratching of the alignment layer 80 due to friction between the second rubbing hair 99b and the alignment film 80, the second rubbing hair 99b is formed on the first rubbing hair 99a. It is preferable to use a softer material than that.
이와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 따른 러빙장치의 동작을 상세히 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the rubbing device according to an embodiment of the present invention configured as described above in detail.
먼저, 횡전계방식 액정표시장치의 기판(81)을 준비하여 상기 기판(81)의 이물질을 제거하기 위해 세정공정을 실시한다. First, a substrate 81 of a transverse electric field type liquid crystal display device is prepared, and a cleaning process is performed to remove foreign substances from the substrate 81.
이후, 배향막 인쇄장치를 이용하여 상기 기판(81)의 전면에 배향막(80) 원료액을 인쇄하는 배향막(80) 인쇄공정을 행한 뒤, 상기 배향막(80)에 열을 가하여 상기 배향막(80)을 경화시킨다.Subsequently, after performing an alignment film 80 printing process of printing the alignment film 80 raw material liquid on the entire surface of the substrate 81 by using an alignment film printing apparatus, the alignment film 80 is heated by applying heat to the alignment film 80. Harden.
상기 배향막(80)은 상술한 바와 같이 고분자 사슬로 이루어진 물질로서, 상기 고분자 사슬은 다수개의 메인 체인과 상기 메인 체인으로부터 뻗어나온 다수개의 사이드 체인으로 구성되어 있다.As described above, the alignment layer 80 is formed of a polymer chain, and the polymer chain is composed of a plurality of main chains and a plurality of side chains extending from the main chains.
이어서, 상기 배향막(80)이 형성된 기판(81)을 스테이지(94)의 상면에 탑재시키고, 구동모터(도면에 도시되지 않음)의 동력으로 구동롤러(95)를 회전시켜 상기 스테이지(94)를 기판진행방향으로 전진시켜 상기 기판(81)을 이동시킨다. Subsequently, the substrate 81 on which the alignment layer 80 is formed is mounted on the upper surface of the stage 94, and the driving roller 95 is rotated by the driving motor (not shown) to rotate the stage 94. The substrate 81 is moved by advancing in the substrate advancing direction.
이 때, 지지대(91)에 연결된 러빙롤(93)이 상기 러빙롤(93)의 저부에서 전진하는 상기 기판(81)의 배향막(80)과 접촉된 후, 중심축(C`)을 중심으로 회전하게 된다.At this time, the rubbing roll 93 connected to the support 91 is in contact with the alignment film 80 of the substrate 81 advancing at the bottom of the rubbing roll 93, and then the center axis C` is centered. Will rotate.
구체적으로, 상기 러빙롤(93)의 외주면에 부착된 러빙포(92)의 제 1, 제 2 러빙모(99a, 99b)가 상기 기판(81)의 배향막(80)과 접촉한 상태에서, 상기 러빙롤(93)이 회전한다.Specifically, in a state where the first and second rubbing hairs 99a and 99b of the rubbing cloth 92 attached to the outer circumferential surface of the rubbing roll 93 are in contact with the alignment layer 80 of the substrate 81. The rubbing roll 93 rotates.
이때, 상기 제 1, 제 2 러빙모(99a, 99b)는 상기 배향막(80)의 표면에 일방향으로 그루브를 형성하게 되고, 상기 배향막(80)을 이루는 메인 체인으로부터 뻗어나온 사이드 체인(51b)들이 상기 그루브를 따라 일방향으로 늘어서게 된다.In this case, the first and second rubbing hairs 99a and 99b form grooves in one direction on the surface of the alignment layer 80, and the side chains 51b extending from the main chain forming the alignment layer 80 are formed. It is lined in one direction along the groove.
여기서, 상기 제 2 러빙모(99b)는 상기 러빙롤(93)의 회전방향으로 경사를 가지고 있으므로, 상기 제 2 러빙모(99b)는 상기 배향막(80)과 접촉할 때 더 큰 마찰을 일으키게 된다.Here, since the second rubbing hair 99b has an inclination in the rotational direction of the rubbing roll 93, the second rubbing hair 99b causes greater friction when it comes into contact with the alignment layer 80. .
따라서, 상기 제 2 러빙모(99b)는 상기 제 1 러빙모(99a)보다 더 부드러운 재질을 사용하여 상기 배향막(80)과의 마찰을 줄임으로써, 상기 배향막(80)에 스크래치가 발생하지 않도록 한다.Therefore, the second rubbing hair 99b uses a softer material than the first rubbing hair 99a to reduce friction with the alignment film 80 so that scratches do not occur in the alignment film 80. .
한편, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 데이터 라인(84)의 높이(d`)에 의해 돌출된 배향막(80)과 평탄한 배향막(80) 사이의 단차부분(A`)에 형성된 배향막(80)에는 상기 제 1 러빙모(99a)가 접촉하지 못하게 된다.Meanwhile, as shown in FIG. 7, the alignment layer 80 formed in the stepped portion A ′ between the alignment layer 80 protruding by the height d ′ of the data line 84 and the flat alignment layer 80. The first rubbing hair 99a does not come into contact with each other.
이것은 상기 제 1 러빙모(99a)가 상기 러빙롤(93)의 회전방향의 반대 방향으로 경사를 가지고 있기 때문이다.This is because the first rubbing hair 99a has an inclination in the direction opposite to the rotational direction of the rubbing roll 93.
그러나, 상기 제 2 러빙모(99b)는 상기 러빙롤(93)의 회전방향으로 경사를 가지고 있으므로, 상기 제 2 러빙모(99b)는 상기 제 1 러빙모(99a)가 접촉하지 못한 상기 단차부분(A`)의 배향막(80)과 접촉하여 상기 단차부분(A`)에 형성된 배향막(80)을 일방향으로 배향시킨다. However, since the second rubbing hair 99b has an inclination in the rotational direction of the rubbing roll 93, the second rubbing hair 99b has the stepped portion where the first rubbing hair 99a does not contact. The alignment film 80 formed in the stepped portion A` is oriented in contact with the alignment film 80 of (A`) in one direction.
그러면, 상기 단차부분(A`) 영역에 형성된 배향막(80)에도 상기 러빙에 의해 그루브가 형성되며, 상기 그루브를 따라 상기 배향막(80)의 메인 체인으로부터 뻗어나온 사이드 체인들이 일방향으로 늘어서게 된다.Then, grooves are also formed by the rubbing in the alignment layer 80 formed in the stepped portion A`, and side chains extending from the main chain of the alignment layer 80 along the groove are lined in one direction.
따라서, 상기 단차부분(A`)에서의 액정분자(90)는 일방향으로 배향되게 된다.Therefore, the liquid crystal molecules 90 in the stepped portion A` are oriented in one direction.
이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.The present invention described above is not limited to the above-described embodiment and the accompanying drawings, and it is common in the art that various substitutions, modifications, and changes can be made without departing from the technical spirit of the present invention. It will be evident to those who have knowledge of.
이상에서 설명한 본 발명에 따른 러빙장치에는 다음과 같은 효과가 있다.The rubbing device according to the present invention described above has the following effects.
본 발명에 따른 러빙장치는, 러빙롤의 러빙포에 상기 러빙롤의 회전방향의 반대방향의 경사를 가지는 다수개의 제 1 러빙모와, 상기 러빙롤의 회전방향의 경사를 가지는 다수개의 제 2 러빙모를 형성함으로써, 상기 제 1 러빙모에 의해 러빙되지 않는 배향막의 단차부분을 상기 제 1 러빙모와 교차하여 형성되는 제 2 러빙모를 사용하여 러빙시킬 수 있다.The rubbing device according to the present invention includes a plurality of first rubbing hats having a slope in a direction opposite to the rotation direction of the rubbing roll, and a plurality of second rubbing hats having a slope in the rotation direction of the rubbing roll. By forming, the stepped portion of the alignment film not rubbed by the first rubbing hair can be rubbed using a second rubbing hair formed to intersect the first rubbing hair.
따라서, 상기 배향막의 단차부분에 위치하는 액정분자를 일방향으로 배향시키게 되므로, 상기 배향막의 단차부분에서의 빛샘 현상을 방지할 수 있다.Therefore, since the liquid crystal molecules positioned in the stepped portion of the alignment layer are aligned in one direction, light leakage may be prevented in the stepped portion of the alignment layer.
도 1은 종래의 횡전계방식 액정표시장치의 제 1 기판의 하나의 화소를 개략적으로 나타낸 평면도 1 is a plan view schematically showing one pixel of a first substrate of a conventional transverse electric field type liquid crystal display device
도 2는 도 1의 Ⅰ~Ⅰ`의 방향에 따른 제 1 기판 및 상기 제 1 기판에 대향하여 위치한 제 2 기판의 단면도FIG. 2 is a cross-sectional view of a first substrate in a direction of I to I ′ of FIG. 1 and a second substrate disposed to face the first substrate;
도 3은 러빙된 배향막의 개략적인 구조도3 is a schematic structural diagram of a rubbed alignment layer
도 4는 종래의 러빙장치의 사시도4 is a perspective view of a conventional rubbing device
도 5는 종래의 러빙장치를 이용한 배향막의 배향공정을 나타낸 공정단면도5 is a process cross-sectional view illustrating an alignment process of an alignment layer using a conventional rubbing device.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 러빙장치의 사시도 6 is a perspective view of a rubbing device according to an embodiment of the present invention;
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 러빙장치를 이용한 배향막의 배향공정을 나타낸 공정단면도7 is a process cross-sectional view showing an alignment process of an alignment layer using a rubbing device according to an embodiment of the present invention.
＊도면의 주요부에 대한 부호 설명* Explanation of symbols on the main parts of the drawings
80 : 배향막 81 : 기판80 alignment film 81 substrate
91 : 지지대 92 : 러빙포 91: Support 92: Loving Can
93 : 리빙롤 94 : 스테이지93: living roll 94: stage
95 : 구동롤러 99a : 제 1 러빙모95: driving roller 99a: first rubbing hair
99b : 제 2 러빙모 C` : 중심축 99b: second rubbing hat C`: central axis
θ1 : 제 1 각 θ2 : 제 2 각θ 1 : first angle θ 2 : second angle
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| KR1020030078374A KR20050043466A (en) | 2003-11-06 | 2003-11-06 | Rubbing apparatus for a liquid crystal display device |
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| KR (1) | KR20050043466A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3472663A4 (en) * | 2016-06-17 | 2019-12-18 | Boe Technology Group Co. Ltd. | Rubbing roller and rubbing method utilizing the same for rubbing alignment layer of liquid crystal display substrate, and fabricating method thereof |
-
2003
- 2003-11-06 KR KR1020030078374A patent/KR20050043466A/en not_active Application Discontinuation
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