KR20110056619A - 액정표시소자 제조장치 및 액정표시소자 제조방법 - Google Patents

액정표시소자 제조장치 및 액정표시소자 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 제1기판이 지지되는 제1지지기구, 제2기판이 흡착되는 제2지지기구, 상기 제1지지기구와 상기 제2지지기구가 설치되는 챔버, 상기 제1기판과 상기 제2기판을 합착시키기 위한 승하강기구를 포함하는 이동유닛, 및 상기 제1기판과 상기 제2기판 사이에 위치된 실런트를 경화시키기 위한 광을 방출하는 광조사기를 포함하는 액정표시소자 제조장치 및 액정표시소자 제조방법에 관한 것으로,
본 발명에 따르면, 합착공정이 완료된 후 경화공정이 이루어질 때까지 걸리는 시간을 줄일 수 있고, 이에 따라 경화되지 않은 실런트에 액정이 접촉되는 것을 방지함으로써 액정표시소자의 성능을 저하시키는 원인을 제거할 수 있다.
실런트, 광조사기, 경화, 합착, 기판, 액정표시소자

Description

액정표시소자 제조장치 및 액정표시소자 제조방법{Apparatus and Method for Fabricating Liquid Crystal Display}
본 발명은 액정의 투과도 변화를 이용하여 영상을 표시하는 액정표시소자를 제조하기 위한 액정표시소자 제조장치 및 액정표시소자 제조방법에 관한 것이다.
액정표시소자는 박막트렌지스터 어레이가 형성된 제1기판, 컬러필터 어레이가 형성된 제2기판, 및 상기 제1기판과 상기 제2기판 사이에 위치되는 액정을 포함한다.
이러한 액정표시소자는 실런트(Sealant)를 이용하여 상기 제1기판과 상기 제2기판을 합착시키는 합착공정과 상기 실런트를 경화시키는 경화공정을 거쳐 제조된다. 상기 합착공정과 상기 경화공정은 각각 별개의 장치에 의해 이루어지는데, 이를 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.
도 1 내지 도 3은 합착공정과 경화공정이 이루어지는 과정을 나타낸 개념도이다.
도 1 및 도 2를 참고하면, 상기 합착공정이 이루어지는 합착장치(10)는 챔버(11), 제1스테이지(12), 제2스테이지(13), 및 승하강기구(14)를 포함한다.
상기 챔버(11)에서는 박막트렌지스터 어레이가 형성된 제1기판(101)과 컬러필터 어레이가 형성된 제2기판(102)이 합착되는 공정이 이루어진다.
상기 제1스테이지(12)에는 상기 제1기판(101)이 위치된다. 상기 제1기판(101)에는 상기 제1기판(101)과 상기 제2기판(102)을 합착시키기 위한 실런트(S)가 형성되어 있고, 상기 실런트(S) 내측 공간(A)에 액정(L)이 형성되어 있다.
상기 제2스테이지(13)에는 상기 제2기판(102)이 위치된다. 상기 제2기판(102)은 상기 제2스테이지(13)에 흡착된다.
상기 승하강기구(14)는 상기 제2스테이지(13)에 결합되고, 상기 제2스테이지(13)를 승하강시킬 수 있다. 상기 승하강기구(14)는 상기 제2스테이지(13)를 하강시킴으로써 상기 제2스테이지(13)에 흡착된 상기 제2기판(102)을 하강시킬 수 있다. 상기 제2기판(102)이 상기 제1기판(101)으로부터 소정 거리로 이격된 위치까지 하강되면, 상기 제1기판(101)과 상기 제2기판(102)이 합착되게 된다.
상기와 같이 합착된 기판(100)은 상기 합착장치(10)에서 상기 실런트(S)를 경화시키는 공정이 이루어지는 경화장치로 이송된다.
도 3을 참고하면, 상기 경화장치는 광조사기(20)를 포함하고, 상기 광조사기(20)는 상기 합착된 기판(100)에 광을 조사함으로써 상기 실런트(S)를 경화시킨다.
여기서, 상기 합착된 기판(100)은 상기 실런트(S)가 경화되지 않은 상태로 상기 합착장치(10)에서 상기 경화장치로 이송된 후 경화공정이 이루어지게 된다. 상기 합착된 기판(100)이 상기 합착장치(10)로부터 반출되는 공정, 상기 합착된 기 판(100)이 상기 합착장치(10)에서 상기 경화장치까지 이동되는 공정, 상기 합착된 기판(100)이 상기 경화장치로 반입되는 공정 등을 거친 후에야 상기 실런트(S)를 경화시키는 공정이 이루어지게 되는 것이다. 즉, 상기 합착공정이 이루어진 후 상당한 시간이 경과된 후에야 상기 실런트(S)를 경화시키는 공정이 이루어지게 된다.
따라서, 경화되지 않은 실런트(S)에 상기 액정(L)이 접촉될 수 있고, 이로 인해 상기 실런트(S)가 상기 액정(L) 쪽으로 이동됨으로써 불량이 발생되는 문제가 있다. 이는 상기 액정표시소자가 표시하는 영상에 잔상을 발생시키는 등 상기 액정표시소자의 성능을 저하시키는 원인이 되는 문제가 있다.
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 경화되지 않은 실런트에 액정이 접촉되는 것을 방지함으로써 액정표시소자의 성능을 저하시키는 원인을 제거할 수 있는 액정표시소자 제조장치 및 액정표시소자 제조방법을 제공하는 것이다.
상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위해서 본 발명은 다음과 같은 구성을 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 액정표시소자 제조장치는 제1기판이 지지되는 제1지지기구; 상기 제1지지기구의 상측에 위치되게 설치되고, 제2기판이 흡착되는 제2지지기구; 상기 제1지지기구와 상기 제2지지기구가 설치되는 챔버; 상기 제1기판과 상기 제2기판을 합착시키기 위해 상기 제1기판 또는 상기 제2기판을 승하강시키는 승하강기구를 포함하는 이동유닛; 및 상기 제1기판과 상기 제2기판 사이에 위치된 실런트를 경화시키기 위한 광을 방출하는 광조사기를 포함할 수 있다. 상기 광조사기는 방출된 광이 상기 제1지지기구 또는 상기 제2지지기구를 투과하여 상기 실런트에 전달되도록 상기 제1지지기구 하측 또는 제2지지기구 상측에 위치되게 상기 챔버에 설치될 수 있다.
본 발명에 따른 액정표시소자 제조방법은 제1지지기구에 지지된 제1기판과 제2지지기구에 흡착된 제2기판을 합착시키는 단계; 및 상기 제1기판과 상기 제2기 판 사이에 위치된 실런트를 경화시키는 단계를 포함할 수 있다. 상기 실런트를 경화시키는 단계는 광조사기로부터 방출되는 광이 상기 제1지지기구 또는 상기 제2지지기구를 투과하여 상기 실런트로 전달되도록 차단기구를 이동시키는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명은 다음과 같은 효과를 이룰 수 있다.
본 발명은 합착공정이 완료된 후 경화공정이 이루어질 때까지 걸리는 시간을 줄일 수 있고, 이에 따라 경화되지 않은 실런트에 액정이 접촉되는 것을 방지함으로써 액정표시소자의 성능을 저하시키는 원인을 제거할 수 있다.
본 발명은 상기 합착공정과 상기 경화공정에 걸리는 시간을 줄임으로써, 짧은 시간에 더 많은 액정표시소자가 제조되도록 할 수 있다.
이하에서는 본 발명에 따른 액정표시소자 제조장치의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 4는 본 발명에 따른 액정표시소자 제조장치의 개략적인 측단면도, 도 5는 도 4에서 차단기구가 이동된 상태를 나타낸 개략적인 측단면도, 도 6은 본 발명에 따른 차단기구 및 작동기구의 개략적인 사시도, 도 7은 본 발명의 변형된 실시예에 따른 차단기구의 개략적인 사시도, 도 8은 도 7에서 차단기구가 이동된 상태를 나타낸 개략적인 사시도이다.
도 4 및 도 5를 참고하면, 본 발명에 따른 액정표시소자 제조장치(1)는 제1 지지기구(2), 제2지지기구(3), 챔버(4), 광조사기(5), 및 이동유닛(6)을 포함한다.
상기 제1지지기구(2)에는 제1기판(101)이 지지된다. 상기 제1기판(101)은 일면에 박막트렌지스터 어레이가 형성되어 있고, 타면이 상기 제1지지기구(2)에 지지될 수 있다. 상기 제1지지기구(2)는 상기 챔버(4) 내측에 위치되게 상기 챔버(4)에 설치될 수 있다. 상기 제1기판(101)은 일면에 액정(L)이 위치된 상태로 상기 제1지지기구(2)에 지지될 수 있다. 상기 제1기판(101)은 일면에 상기 액정(L)과 실런트(S)가 위치된 상태로 상기 제1지지기구(2)에 지지될 수도 있다.
도시되지는 않았지만, 상기 제1지지기구(2)는 흡기공(미도시)을 포함할 수 있다. 상기 제1기판(101)은 상기 흡기공을 통해 제공되는 흡인력에 의해 상기 제1지지기구(2)에 흡착될 수 있다. 상기 흡기공에는 흡인력을 제공하기 위한 흡기장치가 연결될 수 있다.
도 4 및 도 5를 참고하면, 상기 제2지지기구(3)에는 제2기판(102)이 흡착된다. 상기 제2기판(102)은 일면에 컬러필터 어레이가 형성되어 있고, 타면이 상기 제2지지기구(3)에 흡착될 수 있다. 상기 제2기판(102)은 컬러필터 어레이가 상기 제1기판(101)에 형성된 박막트렌지스터 어레이를 향하게 상기 제2지지기구(3)에 흡착될 수 있다. 상기 제2지지기구(3)는 상기 제1지지기구(2)의 상측에 위치되게 설치될 수 있고, 상기 챔버(4) 내측에 위치되게 상기 챔버(4)에 설치될 수 있다. 상기 제2기판(102)은 일면에 상기 실런트(S)가 위치된 상태로 상기 제2지지기구(3)에 흡착될 수 있다.
상기 제2지지기구(3)는 절연부재(31) 및 도전체(32)를 포함할 수 있다.
상기 절연부재(31)는 상기 제2기판(102)에 접촉된다. 상기 제2기판(102)은 타면이 상기 절연부재(31)에 접촉되어 흡착될 수 있다. 상기 절연부재(31)는 PI(Poly Imide) 막일 수 있다.
상기 도전체(32)는 상기 제2기판(102)을 상기 절연부재(31)에 정전 흡착시킬 수 있다. 상기 도전체(32)는 상기 절연부재(31) 내측에 위치되게 설치될 수 있다. 상기 도전체(32)에 전압이 인가되면, 상기 절연부재(31) 표면에 발생되는 정전기력에 의해 상기 제2기판(102)이 상기 절연부재(31)에 흡착될 수 있다. 상기 절연부재(31) 내측에는 상기 도전체(32)가 복수개 설치될 수 있다. 상기 도전체(32)는 구리(Cu)로 형성될 수 있다.
상기 제2지지기구(3)는 흡기공(33)을 포함할 수 있다. 상기 제2기판(102)은 상기 흡기공(33)을 통해 제공되는 흡인력에 의해 상기 제2지지기구(3)에 흡착될 수 있다. 상기 흡기공(33)에는 흡인력을 제공하기 위한 흡기장치(미도시)가 연결될 수 있다. 상기 제2지지기구(3)는 복수개의 흡기공(33)을 포함할 수 있다. 상기 흡기공(33)들은 서로 연통되게 연결될 수 있고, 상기 흡기공(33)들 중 하나 이상에 상기 흡기장치가 연결될 수 있다. 상기 흡기공(33)들은 각각 별개의 흡기장치에 연결될 수도 있다. 상기 흡기공(33)은 상기 제2지지기구(3)를 관통하여 형성될 수 있다. 상기 흡기장치가 상기 챔버(4) 외측에 설치되는 경우, 상기 흡기공(33)은 상기 챔버(4)를 관통하여 형성될 수 있다. 상기 제2지지기구(3)가 상기 절연부재(31)를 포함하는 경우, 상기 흡기공(33)은 절연부재(31)를 관통하여 형성될 수 있다.
도 4 및 도 5를 참고하면, 상기 챔버(4)에는 상기 제1지지기구(2)와 상기 제 2지지기구(3)가 설치된다. 상기 제1지기기구(2)와 상기 제2지지기구(3)는 상기 챔버(4) 내측에 위치되게 설치될 수 있다. 상기 챔버(4)에는 진공시스템이 연결될 수 있고, 상기 챔버(4) 내측은 상기 제1기판(101)과 상기 제2기판(102)을 합착시키는 공정이 이루어지는 동안 진공 상태로 될 수 있다. 상기 챔버(4)는 본체(W)에 결합될 수 있다.
상기 챔버(4)는 상기 제1지지기구(2)가 설치되는 제1챔버(41) 및 상기 제2지지기구(3)가 설치되는 제2챔버(42)를 포함할 수 있다. 상기 제1기판(101)과 상기 제2기판(102)이 상기 챔버(4) 내측으로 반입되거나 상기 챔버(4)로부터 반출될 때, 상기 제1챔버(41) 또는 상기 제2챔버(42)가 승하강될 수 있다. 도시되지는 않았지만, 상기 챔버(4)는 일체형으로 형성될 수도 있고, 이 경우 상기 챔버(4)는 상기 제1기판(101)과 상기 제2기판(102)이 이동될 수 있는 통로(미도시)를 포함할 수도 있다. 상기 제1기판(101)은 일면에 상기 액정(L)이 위치된 상태로 상기 챔버(4)에 반입될 수 있고, 일면에 상기 액정(L)과 상기 실런트(S)가 위치된 상태로 상기 챔버(4)에 반입될 수도 있다. 상기 제2기판(102)은 일면에 상기 실런트(S)가 위치된 상태로 상기 챔버(4)에 반입될 수 있다. 상기 실런트(S)는 상기 제1기판(101) 또는 상기 제2기판(102) 중 적어도 하나에 위치될 수 있다.
도 4 및 도 5를 참고하면, 상기 광조사기(5)는 상기 챔버(4) 내측에 위치되게 상기 챔버(4)에 설치될 수 있다. 상기 광조사기(5)로부터 방출된 광은 상기 제1기판(101)과 상기 제2기판(102) 사이에 위치된 실런트(S)를 경화시킬 수 있다. 상기 광조사기(5)로부터 방출된 광은 상기 제1지지기구(2) 또는 상기 제2지지기구(3) 를 투과하여 상기 실런트(S)에 전달될 수 있다.
이에 따라, 본 발명에 따른 액정표시소자 제조장치(1)는 상기 제1기판(101)과 상기 제2기판(102)을 합착시키는 공정이 완료된 후 상기 제1기판(101)과 상기 제2기판(102)을 이동시키지 않고 상기 실런트(S)를 경화시키는 공정을 수행할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 액정표시소자 제조장치(1)는 합착공정이 완료된 후 경화공정이 이루어질 때까지 걸리는 시간을 줄일 수 있고, 이에 따라 경화되지 않은 실런트(S)에 상기 액정(L)이 접촉되는 것을 방지함으로써 액정표시소자의 성능을 저하시키는 원인을 제거할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 액정표시소자 제조장치(1)는 상기 합착공정과 상기 경화공정에 걸리는 시간을 줄임으로써, 짧은 시간에 더 많은 액정표시소자가 제조되도록 할 수 있다.
상기 광조사기(5)는 상기 제2지지기구(3) 상측에 위치되게 상기 챔버(4)에 설치될 수 있다. 상기 광조사기로(5)로부터 방출된 광은 상기 제2지지기구(3)를 투과하여 상기 실런트(S)를 경화시킬 수 있다. 상기 제2지지기구(3)는 상기 광조사기(5)로부터 방출된 광이 투과될 수 있는 재질로 형성될 수 있다. 상기 제2지지기구(3)는 석영(Quartz)으로 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않으며 광을 투과시킬 수 있으면서 상기 챔버(4) 내부가 진공 또는 대기압 상태로 전환될 때 가하여지는 외력을 견딜 수 있는 강도를 갖춘 것이면 석영 외에 특수 유리(Special Glass) 등 다른 재질로도 형성될 수 있다.
도시되지는 않았지만, 상기 광조사기(5)는 상기 제1지지기구(2) 하측에 위치되게 상기 챔버(4)에 설치될 수도 있다. 상기 제1지지기구(2)는 상기 광조사기(5) 로부터 방출된 광이 투과될 수 있는 재질로 형성될 수 있다. 상기 제1지지기구(2)는 석영(Quartz)으로 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않으며 광을 투과시킬 수 있으면서 상기 챔버(4) 내부가 진공 또는 대기압 상태로 전환될 때 가하여지는 외력을 견딜 수 있는 강도를 갖춘 것이면 석영 외에 특수 유리(Special Glass) 등 다른 재질로도 형성될 수 있다.
상기 광조사기(5)로 자외선을 방출하는 UV 램프가 사용될 수 있고, 중심파장이 365nm 이고 330nm ~ 440nm 파장대의 범위에서 자외선을 방출하는 메탈할라이드 램프(Metel Halide Lamp)가 사용될 수 있다. 본 발명에 따른 액정표시소자 제조장치(1)는 적어도 하나 이상의 광조사기(5)를 포함할 수 있고, 상기 실런트(S)의 종류, 광이 조사되어야 하는 면적 크기 등 공정 조건에 맞는 개수로 상기 광조사기(5)를 포함할 수 있다.
도 4 및 도 5를 참고하면, 상기 이동유닛(6)은 상기 제1기판(101)과 상기 제2기판(102)을 합착시키기 위해 상기 제1기판(101) 또는 상기 제2기판(102)을 이동시킬 수 있다.
상기 이동유닛(6)은 승하강기구(61)를 포함할 수 있다. 상기 승하강기구(61)는 상기 제1기판(101)과 상기 제2기판(102)을 합착시키기 위해 상기 제1기판(101) 또는 상기 제2기판(102)을 승하강시킬 수 있다.
도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 승하강기구(61)는 상기 제1챔버(41)를 관통하여 상기 제2챔버(42)에 결합될 수 있고, 상기 제2챔버(42)를 승하강시킴으로써 상기 제2지지기구(3)를 승하강시킬 수 있다. 이에 따라, 상기 제2지지기 구(3)에 흡착된 상기 제2기판(102)이 승하강될 수 있다. 상기 승하강기구(61)는 상기 본체(W)에 설치될 수 있다.
상기 승하강기구(61)는 상기 제1기판(101)과 상기 제2기판(102)이 상기 챔버(4)에 반입될 때와 상기 챔버(4)로부터 반출될 때 상기 제2챔버(42)를 상승시킬 수 있다. 상기 승하강기구(61)가 상기 제2챔버(42)를 하강시킨 상태에서 상기 합착공정이 이루어질 수 있다.
상기 합착공정은 상기 제2지지기구(3)가 상기 제2기판(102)에 직접 힘을 가하여 상기 제1기판(101)과 상기 제2기판(102)을 합착시키는 방식과 다른 힘을 이용하여 상기 제1기판(101)과 상기 제2기판(102)을 합착시키는 방식이 있다. 전자에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 하고, 후자에 관해 구체적으로 살펴보면, 다음과 같다.
먼저, 상기 승하강기구(61)는 상기 제2기판(102)이 상기 제1기판(101)으로부터 소정 거리로 이격된 위치에 위치되게 상기 제2챔버(42)를 하강시킨다. 이 경우, 상기 제1기판(101)과 상기 제2기판(102)이 이격된 거리는 상기 제1기판(101)과 상기 제2기판(102)이 합착되는 거리보다 큰 거리일 수 있다.
다음, 상기 제2지지기구(3)로부터 상기 제2기판(102)을 이격시킨다. 이는 정전기를 이용하는 방식, 유체 분사를 이용하는 방식, 및 푸시핀을 이용하는 방식 등에 의해 이루어질 수 있다. 상기 정전기를 이용하는 방식은 상기 도전체(32)에 인가된 전압을 오프(off)시킴으로써, 상기 제2지지기구(3)로부터 상기 제2기판(102)을 이격시키는 방식이다. 상기 유체 분사를 이용하는 방식은 상기 제2지지기구(3) 에 유체분사 시스템을 연결하여 상기 제2기판(102) 쪽으로 유체를 분사함으로써, 상기 제2지지기구(3)로부터 상기 제2기판(102)을 이격시키는 방식이다. 상기 유체는 N2일 수 있다. 상기 푸시핀을 이용하는 방식은 상기 제2지지기구(3)에 푸시핀을 설치하여 푸시핀을 하강시킴으로써, 상기 제2지지기구(3)로부터 상기 제2기판(102)을 이격시키는 방식이다.
다음, 상기 챔버(4) 내부를 진공 상태에서 대기압 상태로 전환시킴으로써, 기압 차이에 의해 상기 제1기판(101)과 상기 제2기판(102)를 합착시킬 수 있다. 여기서, 상기 푸시핀을 이용하는 방식은 상기 푸시핀이 하강되는 거리를 늘림으로써, 상기 푸시핀이 상기 제2기판(102)에 힘을 가하는 것에 의해 상기 제1기판(101)과 상기 제2기판(102)을 합착시킬 수도 있다.
도시되지는 않았지만, 상기 승하강기구(61)는 상기 제2지지기구(3)에 결합될 수 있고, 상기 제2지지기구(3)를 승하강시킴으로써 상기 제2기판(102)을 승하강시킬 수도 있다. 상기 승하강기구(61)는 상기 제1지지기구(2)에 결합될 수 있고, 상기 제1지지기구(2)를 승하강시킴으로써 상기 제1기판(101)을 승하강시킬 수도 있다. 상기 이동유닛(6)은 상기 제1지지기구(2)를 승하강시키는 제1승하강기구 및 상기 제2지지기구(3)를 승하강시키는 제2승하강기구를 포함할 수도 있다.
상기 승하강기구(61)는 유압실린더 또는 공압실린더를 포함할 수 있다. 상기 승하강기구(61)는 모터 및 상기 모터의 회전력을 직선운동으로 변환하는 연결기구를 포함할 수도 있다. 상기 연결기구는 볼스크류, 풀리 및 벨트, 랙피니언기어, 캠 등일 수 있다.
도 4 및 도 5를 참고하면, 상기 이동유닛(6)은 이동기구(62)를 포함할 수 있다. 상기 이동기구(62)는 상기 제1지지기구(2)에 결합되고, 상기 제1지지기구(2)를 이동시킬 수 있다. 상기 이동기구(62)는 상기 제1지지기구(2)를 이동시킴으로써, 상기 제2기판(102)을 기준으로 하여 상기 제1기판(101)이 합착되는 위치를 정렬할 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 액정표시소자 이송장치(1)는 상기 제1기판(101)과 상기 제2기판(102)이 정확하게 합착되도록 할 수 있다.
상기 이동기구(62)는 X축 방향 및 Y축 방향으로 상기 제1지지기구(2)를 이동시킬 수 있고, 상기 제1지지기구(2)를 회전시킬 수도 있다. 상기 이동기구(62)는 제1이동부재(621), 제2이동부재(622), 및 회전부재(623)를 포함할 수 있다.
상기 제1이동부재(621)는 상면에 상기 제1지지기구(2)가 결합된다. 상기 제1이동부재(621)가 이동되면, 상기 제1지지기구(2)가 이동될 수 있다. 상기 제1이동부재(621)는 X축 방향으로 이동될 수 있다.
상기 제2이동부재(622)는 상면에 상기 제1이동부재(621)가 결합된다. 상기 제2이동부재(622)가 이동되면, 상기 제1이동부재(621)가 이동될 수 있고, 이에 따라 상기 제1지지기구(2)가 이동될 수 있다. 상기 제2이동부재(622)는 Y축 방향으로 이동될 수 있다. 따라서, 상기 제1지지기구(2)는 X축 방향 및 Y축 방향으로 이동될 수 있다.
상기 제2이동부재(622) 및 상기 제1이동부재(621)는 유압실린더 또는 공압실린더를 이용한 방식, 모터와 모터의 회전력을 직선운동으로 변환하는 연결기구를 이용한 방식 등에 의해 Y축 방향 및 X축 방향으로 이동될 수 있다. 상기 연결기구는 볼스크류, 풀리 및 벨트, 랙피니언기어, 캠 등일 수 있다. 상기 제2이동부재(622)의 상면에는 LM 레일이 설치될 수 있고, 상기 제1이동부재(621)의 저면에는 상기 LM 레일에 이동 가능하게 결합되는 LM 블럭이 설치될 수 있다.
상기 회전부재(623)는 상면에 상기 제2이동부재(622)가 결합된다. 상기 회전부재(623)는 회전축(미도시)를 중심으로 회전될 수 있다. 상기 회전부재(623)가 회전되면, 상기 제2이동부재(622), 상기 제1이동부재(621), 및 상기 제1지지기구(2)가 회전될 수 있다. 이에 따라, 상기 제1지지기구(2)가 X축 방향 및 Y축 방향으로 이동될 수 있고 회전될 수 있으며, 상기 제1지지기구(2)에 지지된 상기 제1기판(101)이 X축 방향 및 Y축 방향으로 이동될 수 있고 회전될 수 있다. 따라서, 상기 이동기구(62)는 상기 제2기판(102)을 기준으로 하여 상기 제1기판(101)이 합착되는 위치를 정렬할 수 있다.
상기 회전부재(623)의 상면에는 LM 레일이 설치될 수 있고, 상기 제2이동부재(622)의 저면에는 상기 LM 레일에 이동 가능하게 결합되는 LM 블럭이 설치될 수 있다. 상기 회전부재(623)는 회전축에 직접 결합되는 모터에 의해 회전될 수 있다. 상기 모터가 상기 회전부재(623)로부터 소정 거리 이격된 위치에 설치된다면, 상기 회전부재(623)는 회전축에 결합된 샤프트(미도시), 및 상기 샤프트와 상기 모터를 연결하는 풀리 및 벨트 등에 의해 회전될 수 있다.
상기 이동기구(62)는 상기 광조사기(5)가 설치된 쪽에 대해 반대되는 쪽에 설치될 수 있다. 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 광조사기(5)가 상기 제2 지지기구(3) 상측에 위치되게 설치되는 경우, 상기 이동기구(62)는 상기 제1지지기구(2) 아래에 위치되게 설치될 수 있다. 이에 따라, 상기 광조사기(5)로부터 방출된 광이 상기 실런트(S)로 전달되는데, 상기 이동기구(62)가 방해되지 않도록 할 수 있다. 도시되지는 않았지만, 상기 광조사기(5)가 상기 제1지지기구(2) 하측에 위치되게 설치되는 경우, 상기 이동기구(62)는 상기 제2지지기구(3) 상측에 위치되게 설치될 수 있다. 이 경우, 상기 이동기구(62)는 상기 제2지지기구(3)에 결합될 수 있고, 상기 제1기판(101)을 기준으로 하여 상기 제2기판(102)이 합착되는 위치를 정렬할 수 있다.
도 4 및 도 5를 참고하면, 본 발명에 따른 액정표시소자 제조장치(1)는 차단유닛(7)을 포함할 수 있다.
상기 차단유닛(7)은 상기 합착공정이 이루어지는 동안에는 상기 광조사기(5)로부터 방출된 광이 상기 실런트(S)에 전달되지 못하도록 차단할 수 있고, 상기 합착공정이 완료된 후 상기 광조사기(5)로부터 방출된 광이 상기 실런트(S)에 전달되도록 할 수 있다. 이는 상기 합착공정이 이루어지는 동안 상기 광조사기(5)를 오프(Off)시키고, 상기 합착공정이 완료되면 상기 광조사기(5)를 온(On)시킴으로써 이루어질 수도 있으나, 상기 광조사기(5)를 온(On) 시킨 후 방출되는 광이 안정화되는데 소정 시간이 걸리기 때문에 상기 실런트(S)에 안정화되지 못한 광이 전달될 수 있다. 이를 방지하기 위해, 본 발명에 따른 액정표시소자 제조장치(1)는 상기 차단유닛(7)를 포함할 수 있고, 이에 따라 상기 실런트(S)에 안정화된 광이 전달되도록 할 수 있다.
도 4 내지 도 6을 참고하면, 상기 차단유닛(7)은 차단기구(71) 및 작동기구(72, 도 6에 도시됨)를 포함할 수 있다.
상기 차단기구(71)는 상기 작동기구(72)에 의해 제1위치 또는 제2위치에 위치되게 이동될 수 있다. 상기 차단기구(71)가 상기 제1위치에 위치되면, 도 4에 도시된 바와 같이 상기 차단기구(71)는 상기 광조사기(5)로부터 방출된 광이 상기 실런트(S)로 전달되는 것을 차단할 수 있다. 상기 차단기구(71)가 제2위치에 위치되면, 도 5에 도시된 바와 같이 상기 차단기구(71)는 상기 광조사기(5)로부터 방출된 광이 상기 실런트(S)로 전달되도록 할 수 있다.
상기 차단기구(71)는 상기 제1위치에 위치될 때 상기 광조사기(5)와 상기 제2지지기구(3) 사이에 위치되게 상기 챔버(4)에 결합될 수 있다. 이 경우, 상기 광조사기(5)는 상기 제2지지기구(3) 상측에 위치되게 설치될 수 있다. 도시되지는 않았지만, 상기 차단기구(71)는 상기 제1위치에 위치될 때 상기 광조사기(5)와 상기 제1지지기구(2) 사이에 위치되게 상기 챔버(4)에 결합될 수 있다. 이 경우, 상기 광조사기(5)는 상기 제1지지기구(2) 아래에 위치되게 상기 챔버(4)에 결합될 수 있다.
도 4 내지 도 6을 참고하면, 상기 차단기구(71)는 상기 챔버(4)에 회전 가능하게 결합될 수 있다. 상기 차단기구(71)는 상기 작동기구(72)에 의해 상기 제1위치 또는 상기 제2위치에 위치되게 회전될 수 있다. 상기 차단기구(71)는 홈(711)을 포함할 수 있고, 상기 광조사기(5)가 상기 홈(711)에 위치되게 상기 챔버(4)에 결합될 수 있다. 상기 차단유닛(7)은 상기 광조사기(5)가 설치되는 개수와 대략 일치 하는 개수로 상기 차단기구(71)를 포함할 수 있다.
상기 작동기구(72)는 상기 차단기구(71)를 회전축(71a)을 중심으로 회전시킬 수 있다. 상기 작동기구(72)는 상기 차단기구(71)가 상기 제1위치 또는 상기 제2위치에 위치되게 상기 차단기구(71)를 회전시킬 수 있다. 상기 작동기구(72)는 상기 챔버(4) 내측 또는 외측에 위치되게 상기 챔버(4)에 결합될 수 있다.
상기 작동기구(72)는 랙기어(721)를 포함할 수 있고, 상기 차단기구(71)는 상기 랙기어(721)에 대응되는 피니언기어(712)를 포함할 수 있다. 상기 랙기어(721)가 직선 이동됨에 따라 상기 피니언기어(712)가 회전될 수 있고, 이에 따라 상기 차단기구(71)가 상기 제1위치 또는 상기 제2위치에 위치되게 회전될 수 있다.
도시되지는 않았지만, 상기 작동기구(72)는 상기 랙기어(721)를 직선 이동시키기 위한 유압실린더 또는 공압실런더를 포함할 수 있다. 상기 작동기구(72)는 상기 차단기구(71)의 회전축(71a)에 직접 결합되어 상기 차단기구(71)를 회전시키는 모터를 포함할 수도 있고, 모터와 상기 차단기구(71)들을 연결하는 풀리 및 벨트 등을 포함할 수도 있다.
도 5, 도 7 및 도 8을 참고하면, 본 발명의 변형된 실시예에 따른 차단유닛(7)은 다음과 같은 차단기구(71)를 포함할 수 있다.
상기 차단유닛(7)은 복수개의 차단기구(71)를 포함할 수 있다. 상기 차단기구(71)들은 상기 제1위치에 위치될 때 도 7에 도시된 바와 같이 서로 겹쳐진 상태로 되고, 이에 따라 상기 광조사기(5)로부터 방출된 광을 차단할 수 있다. 상기 차단기구(71)들은 상기 제2위치에 위치될 때 도 8에 도시된 바와 같이 서로 겹쳐지지 않는 상태로 되고, 이에 따라 상기 광조사기(5)로부터 방출된 광이 상기 차단기구(71)들 사이에 형성된 공간(B)들을 통과하여 상기 실런트(S)로 전달되도록 할 수 있다. 상기 차단기구(71)들은 각각의 회전축(71a)을 중심으로 회전될 수 있다.
도시되지는 않았지만, 상기 작동기구(72)는 랙기어를 포함할 수 있고, 상기 차단기구(71)들은 각각 상기 랙기어에 대응되는 피니언기어를 포함할 수 있다. 상기 랙기어가 직선 이동됨에 따라 상기 피니언기어들이 회전될 수 있고, 이에 따라 상기 차단기구(71)들이 상기 제1위치 또는 상기 제2위치에 위치되게 회전될 수 있다. 상기 작동기구(72)는 상기 랙기어를 직선 이동시키기 위한 유압실린더 또는 공압실런더를 포함할 수 있다. 상기 작동기구(72)는 상기 차단기구(71)들의 회전축(71a)들에 직접 결합되어 상기 차단기구(71)들을 회전시키는 모터들을 포함할 수도 있고, 모터와 상기 차단기구(71)들을 연결하는 풀리 및 벨트 등을 포함할 수도 있다.
도 4 및 도 5를 참고하면, 본 발명에 따른 액정표시소자 제조장치(1)는 마스크(8)를 더 포함할 수 있다.
상기 마스크(8)는 상기 광조사기(5)로부터 방출된 광이 상기 실런트(S)에만 전달되도록 할 수 있고, 상기 실런트(S)를 제외한 다른 영역에 전달되는 것을 차단할 수 있다. 상기 액정표시소자의 종류 등에 따라 상기 실런트(S)를 제외한 다른 영역에도 상기 광조사기(5)로부터 방출된 광이 전달되면, 상기 박막트렌지스터 어레이, 상기 컬러필터 어레이 등이 손상되는 경우가 발생될 수 있다. 이를 방지하기 위해, 본 발명에 따른 액정표시소자 제조장치(1)는 상기 마스크(8)를 포함할 수 있 다.
상기 마스크(8)는 상기 광조사기(5)로부터 방출된 광이 통과되는 통과공(81)을 포함할 수 있다. 상기 통과공(81)은 상기 실런트(S)가 이루는 형태에 대응되는 형태로 형성될 수 있다. 상기 마스크(8)는 상기 제2지지기구(3)의 상면에 결합될 수 있다. 상기 광조사기(5)로부터 방출된 광 중에서 상기 통과공(81)을 통과한 광만이 상기 제2지지기구(3)로 입사되고 상기 제2지지기구(3)를 투과하여 상기 실런트(S)로 전달될 수 있다.
따라서, 본 발명에 따른 액정표시소자 제조장치(1)는 상기 광조사기(5)로부터 방출된 광이 상기 실런트(S)에만 전달되도록 할 수 있고, 상기 실런트(S)를 제외한 다른 영역에 전달되는 것을 차단함으로써 상기 광조사기(5)로부터 방출된 광에 의해 상기 박막트렌지스터 어레이, 상기 컬러필터 어레이 등이 손상되는 것을 방지할 수 있다.
도시되지는 않았지만, 상기 마스크(8)는 상기 제1지지기구(2)의 저면에 결합될 수도 있다. 상기 광조사기(5)가 상기 제1지지기구(2) 하측에 위치되게 설치되는 경우, 상기 마스크(8)는 상기 제1지지기구(2)의 저면에 결합될 수 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 광조사기(5)가 상기 제2지지기구(3)의 상측에 위치되게 설치되는 경우, 상기 마스크(8)는 상기 제2지지기구(3)의 상면에 결합될 수 있다.
이하에서는 본 발명에 따른 액정표시소자 제조방법의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 본 발명에 따른 액정표시소자 제조방법은 상술한 액정표시소자 제조장치를 이용할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
도 9는 본 발명에 따른 액정표시소자 제조방법의 순서도이다.
도 4 내지 도 9를 참고하면, 본 발명에 따른 액정표시소자 제조방법은 다음과 같은 구성을 포함할 수 있다.
우선, 상기 제1지지기구(2)에 지지된 제1기판(101)과 상기 제2지지기구(3)에 흡착된 제2기판(102)을 합착시킨다(S1).
이러한 공정(S1)은 상기 승하강기구(61)가 상기 제2챔버(4)를 하강시킴으로써 이루어질 수 있다. 상기 승하강기구(61)는 상기 제2지지기구(3)가 상기 제2기판(102)에 직접 힘을 가하여 상기 제1기판(101)과 상기 제2기판(102)이 합착되도록 상기 제2챔버(4)를 하강시킬 수 있다. 도시되지는 않았지만, 상기 승하강기구(61)는 상기 제2지지기구(3)에 결합될 수 있고, 상기 제2지지기구(3)를 하강시킴으로써 상기 제1기판(101)과 상기 제2기판(102)이 합착되도록 할 수 있다.
상기 공정(S1)은, 상술한 바와 같이 상기 승하강기구(61)가 상기 제2기판(102)이 상기 제1기판(101)으로부터 소정 거리로 이격된 위치에 위치되게 하강시키고, 상기 제2지지기구(3)로부터 상기 제2기판(102)을 이격시킨 후 상기 챔버(4) 내부를 진공 상태에서 대기압 상태로 전환시켜 기압 차이에 의해 상기 제1기판(101)과 상기 제2기판(102)을 합착시킴으로써 이루어질 수도 있다. 상기 제2지지기구(3)로부터 상기 제2기판(102)을 이격시키는 것은, 상술한 바와 같이 정전기를 이용하는 방식, 유체 분사를 이용하는 방식, 및 푸시핀을 이용하는 방식 등에 의해 이루어질 수 있다.
상기 공정(S1)은 상기 이동기구(62)가 상기 제1기판(101)과 상기 제2기 판(102)이 합착되는 위치를 정렬하는 공정을 포함할 수도 있다. 이러한 공정은 상기 제1기판(101)과 상기 제2기판(102)을 합착시키기 전에 이루어질 수 있다.
다음, 상기 제1기판(101)과 상기 제2기판(102) 사이에 위치된 실런트(S)를 경화시킨다(S2). 이러한 공정은 상기 광조사기(5)로부터 방출된 광이 상기 실런트(S)에 전달되도록 함으로써 이루어질 수 있다. 상기 공정(S2)은 다음과 같은 구성을 포함할 수 있다.
우선, 상기 광조사기(5)로부터 방출되는 광이 상기 제1지지기구(2) 또는 상기 제2지지기구(3)를 투과하여 상기 실런트(S)로 전달되도록 상기 차단기구(71)를 이동시킨다(S21). 이러한 공정은, 상기 작동기구(72)가 상기 차단기구(71)를 상기 제1위치에서 상기 제2위치로 이동시킴으로써 이루어질 수 있다. 상기 차단기구(71)가 상기 제2위치로 이동됨에 따라, 상기 광조사기(5)로부터 방출된 광이 상기 제1지지기구(2) 또는 상기 제2지지기구(4)를 투과하여 상기 실런트(5)로 전달될 수 있다.
따라서, 본 발명에 따른 액정표시소자 제조방법은 상기 합착공정이 완료된 후 상기 경화공정이 이루어질 때까지 걸리는 시간을 줄일 수 있고, 경화되지 않은 실런트(S)에 상기 액정(L)이 접촉되는 것을 방지함으로써 액정표시소자의 성능을 저하시키는 원인을 제거할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 액정표시소자 제조방법은 상기 합착공정이 완료된 후 상기 경화공정이 이루어질 때까지 걸리는 시간을 줄임으로써, 짧은 시간에 더 많은 액정표시소자가 제조되도록 할 수 있다.
다음, 상기 광조사기(5)로부터 방출된 광이 상기 제1기판(101)과 상기 제2기 판(102) 사이에 위치된 실런트(S)를 경화시킨다(S22). 이러한 공정은 상기 광조사기(5)로부터 방출된 광이 상기 실런트(5)에 전달됨으로써 이루어질 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
도 1 내지 도 3은 합착공정과 경화공정이 이루어지는 과정을 나타낸 개념도
도 4는 본 발명에 따른 액정표시소자 제조장치의 개략적인 측단면도
도 5는 도 4에서 차단기구가 이동된 상태를 나타낸 개략적인 측단면도
도 6은 본 발명에 따른 차단기구 및 작동기구의 개략적인 사시도
도 7은 본 발명의 변형된 실시예에 따른 차단기구의 개략적인 사시도
도 8은 도 7에서 차단기구가 이동된 상태를 나타낸 개략적인 사시도
도 9는 본 발명에 따른 액정표시소자 제조방법의 순서도

Claims (10)

  1. 제1기판이 지지되는 제1지지기구;
    상기 제1지지기구의 상측에 위치되게 설치되고, 제2기판이 흡착되는 제2지지기구;
    상기 제1지지기구와 상기 제2지지기구가 설치되는 챔버;
    상기 제1기판과 상기 제2기판을 합착시키기 위해 상기 제1기판 또는 상기 제2기판을 승하강시키는 승하강기구를 포함하는 이동유닛; 및
    상기 제1기판과 상기 제2기판 사이에 위치된 실런트를 경화시키기 위한 광을 방출하는 광조사기를 포함하고,
    상기 광조사기는 방출된 광이 상기 제2지지기구를 투과하여 상기 실런트에 전달되도록 상기 제2지지기구 상측에 위치되게 상기 챔버에 설치되는 것을 특징으로 하는 액정표시소자 제조장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 이동유닛은 상기 제2기판을 기준으로 하여 상기 제1기판이 합착되는 위치를 정렬하기 위해 상기 제1지지기구를 이동시키는 이동기구를 포함하고;
    상기 이동기구는 상기 제1지지기구에 결합되는 것을 특징으로 하는 액정표시소자 제조장치.
  3. 제1기판을 지지하는 제1지지기구;
    상기 제1지지기구의 상측에 위치되게 설치되고, 제2기판이 흡착되는 제2지지기구;
    상기 제1지지기구와 상기 제2지지기구가 설치되는 챔버;
    상기 제1기판과 상기 제2기판을 합착시키기 위해 상기 제1기판 또는 상기 제2기판을 승하강시키는 승하강기구를 포함하는 이동유닛; 및
    상기 제1기판과 상기 제2기판 사이에 위치된 실런트를 경화시키기 위한 광을 방출하는 광조사기를 포함하고,
    상기 광조사기는 방출된 광이 상기 제1지지기구를 투과하여 상기 실런트에 전달되도록 상기 제1지지기구 하측에 위치되게 상기 챔버에 설치되는 것을 특징으로 하는 액정표시소자 제조장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 이동유닛은 상기 제1기판을 기준으로 하여 상기 제2기판이 합착되는 위치를 정렬하기 위해 상기 제2지지기구를 이동시키는 이동기구를 포함하고;
    상기 이동기구는 상기 제2지지기구에 결합되는 것을 특징으로 하는 액정표시소자 제조장치.
  5. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    상기 광조사기로부터 방출된 광이 상기 실런트로 전달되는 것을 차단하기 위 한 차단기구; 및
    상기 광조사기로부터 방출된 광이 차단되는 제1위치 또는 상기 광조사기로부터 방출된 광이 통과되는 제2위치에 상기 차단기구가 위치되게 상기 차단기구를 이동시키는 작동기구를 포함하는 액정표시소자 제조장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 차단기구는 상기 챔버에 회전 가능하게 결합되고,
    상기 작동기구는 상기 차단기구가 상기 제1위치 또는 상기 제2위치에 위치되게 상기 차단기구를 회전시키는 것을 특징으로 하는 액정표시소자 제조장치.
  7. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    상기 광조사기로부터 방출된 광이 통과되는 통과공이 형성된 마스크를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시소자 제조장치.
  8. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    상기 제2지지기구는 상기 제2기판에 접촉되는 절연부재, 및 상기 제2기판을 상기 절연부재에 정전 흡착시키기 위한 도전체를 포함하고,
    상기 도전체는 상기 절연부재 내측에 위치되게 설치되는 것을 특징으로 하는 액정표시소자 제조장치.
  9. 제1항 또는 제3항에 있어서, 상기 제2지지기구는 상기 제2기판을 흡착하기 위한 흡기공을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시소자 제조장치.
  10. 제1지지기구에 지지된 제1기판과 제2지지기구에 흡착된 제2기판을 합착시키는 단계; 및
    상기 제1기판과 상기 제2기판 사이에 위치된 실런트를 경화시키는 단계를 포함하고,
    상기 실런트를 경화시키는 단계는 광조사기로부터 방출되는 광이 상기 제1지지기구 또는 상기 제2지지기구를 투과하여 상기 실런트로 전달되도록 차단기구를 이동시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시소자 제조방법.
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KR101367668B1 (ko) * 2011-11-23 2014-02-28 엘아이지에이디피 주식회사 기판 합착 장치 및 기판 합착 방법
KR101384695B1 (ko) * 2012-12-05 2014-04-21 주식회사 나래나노텍 플렉시블 박막을 이용한 기판 합착 장치 및 합착 방법

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