KR20130099777A

KR20130099777A - 경량 박형의 액정표시장치 제조방법

Info

Publication number: KR20130099777A
Application number: KR1020120055028A
Authority: KR
Inventors: 황영근; 오재영; 이상영; 김진경; 홍기상; 배은진
Original assignee: 엘지디스플레이 주식회사
Priority date: 2012-02-29
Filing date: 2012-05-23
Publication date: 2013-09-06
Also published as: KR101941448B1

Abstract

본 발명의 경량 박형의 액정표시장치 제조방법은 박형 유리기판의 공정 진행을 위해 보조기판을 이용하는 경우에 있어, 나이프(knife)로 박형의 유리기판과 보조기판 사이의 에지부를 탈착 한 후에 에어 나이프를 통해 그 사이에 에어(air)를 주입하여 보조기판을 분리함으로써 공정이 완료되어 합착된 셀(cell) 상태의 액정패널로부터 보조기판을 용이하게 분리할 수 있는 것을 특징으로 한다.
이때, 본 발명의 경량 박형의 액정표시장치 제조방법은 에지부 탈착 개시 점을 형성하기 위한 푸시 핀(push pin) 형상을 최적화하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 경량 박형의 액정표시장치 제조방법은 박형의 유리기판과 보조기판 사이에 부착된 이물을 레이저나 나이프, 또는 박형 필름이나 액체질소를 이용하여 미리 제거함으로써 보조기판의 탈착 시 이물에 기인한 불량을 제거할 수 있는 것을 특징으로 한다.

Description

경량 박형의 액정표시장치 제조방법{METHOD OF FABRICATING LIGHTWEIGHT AND THIN LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE}

본 발명은 액정표시장치의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 경량 박형의 액정표시장치 제조방법에 관한 것이다.

근래에 들어 사회가 본격적인 정보화 시대로 접어듦에 따라 대량의 정보를 처리 및 표시하는 디스플레이(display) 분야가 급속도로 발전해 왔고, 최근에는 특히 경량화, 박형화, 저소비전력화의 우수한 성능을 지닌 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor; TFT) 액정표시장치(Liquid Crystal Display; LCD)가 개발되어 기존의 브라운관(Cathode Ray Tube; CRT)을 대체하고 있다.

상기 액정표시장치는 크게 컬러필터 기판과 어레이 기판 및 상기 컬러필터 기판과 어레이 기판 사이에 형성된 액정층(liquid crystal layer)으로 구성된다.

상기 컬러필터 기판은 적(Red; R), 녹(Green; G), 청(Blue; B)색의 서브컬러필터로 구성되는 컬러필터와 상기 서브컬러필터 사이를 구분하고 상기 액정층을 투과하는 광을 차단하는 블랙매트릭스(black matrix), 그리고 상기 액정층에 전압을 인가하는 투명한 공통전극으로 이루어져 있다.

상기 어레이 기판에는 종횡으로 배열되어 화소영역을 정의하는 게이트라인과 데이터라인이 형성되어 있다. 이때, 상기 게이트라인과 데이터라인의 교차영역에는 스위칭소자인 박막 트랜지스터가 형성되어 있으며, 상기 각 화소영역에는 화소전극이 형성되어 있다.

이와 같이 구성된 상기 컬러필터 기판과 어레이 기판은 화상표시 영역의 외곽에 형성된 실런트(sealant)에 의해 대향하도록 합착되어 액정패널을 구성하며, 상기 컬러필터 기판과 어레이 기판의 합착은 상기 컬러필터 기판 또는 어레이 기판에 형성된 합착키를 통해 이루어진다.

이러한 액정표시장치는 휴대용 전자기기에 특히 많이 사용되기 때문에, 그 크기와 무게를 감소시켜야만 전자기기의 휴대성을 향상시킬 수 있게 된다. 더욱이, 근래에는 대면적의 액정표시장치가 제작됨에 따라 이러한 경량 및 박형의 요구는 더욱 거세 지고 있다.

액정표시장치의 두께나 무게를 감소시키는 방법은 여러 가지가 있을 수 있지만, 그 구조나 현재 기술상 액정표시장치의 필수 구성요소를 줄이는 것은 한계가 있다. 더욱이, 이러한 필수 구성요소는 중량이 작기 때문에 이들 필수 구성요소의 중량을 감소시켜 전체 액정표시장치의 두께나 무게를 줄이는 것은 대단히 어려운 실정이다.

이에 액정패널을 구성하는 컬러필터 기판과 어레이 기판의 두께를 줄여 액정표시장치의 두께와 무게를 감소시키는 방법이 활발히 연구되고 있으나, 박형의 기판을 이용하여야 하기 때문에 다수의 단위공정간 이동 시 또는 단위공정 진행 시 기판이 휘거나 깨지는 현상이 발생하고 있다.

본 발명은 상기한 문제를 해결하기 위한 것으로, 박형의 유리기판에 보조기판을 부착하여 공정을 진행함으로써 박형의 유리기판의 파손을 방지한 경량 박형의 액정표시장치 제조방법을 제공하는데 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 공정이 완료되어 합착된 셀(cell) 상태의 액정패널로부터 보조기판을 용이하게 분리하도록 한 경량 박형의 액정표시장치 제조방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 보조기판의 탈착 시 에지부 탈착 개시 점을 형성하기 위한 푸시 핀(push pin) 형상을 최적화 한 경량 박형의 액정표시장치 제조방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 보조기판의 탈착 시 공정 중에 부착된 이물에 기인한 불량을 제거할 수 있는 경량 박형의 액정표시장치 제조방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적 및 특징들은 후술되는 발명의 구성 및 특허청구범위에서 설명될 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 경량 박형의 액정표시장치 제조방법은 제 1, 제 2 보조기판 및 박형의 제 1, 제 2 모기판을 제공하는 단계; 상기 박형의 제 1, 제 2 모기판 각각에 상기 제 1, 제 2 보조기판을 부착하는 단계; 상기 제 1 보조기판이 부착된 제 1 모기판에 어레이공정을 진행하는 단계; 상기 제 2 보조기판이 부착된 제 2 모기판에 컬러필터공정을 진행하는 단계; 상기 어레이공정이 진행된 제 1 모기판과 상기 컬러필터공정이 진행된 제 2 모기판을 합착하는 단계; 테이블을 구비한 탈착장비를 제공하는 단계; 상기 합착된 제 1, 제 2 모기판을 상기 테이블 상에 로딩하는 단계; 제 1, 제 2 나이프를 이용하여 상기 제 2 보조기판과 제 2 모기판 사이의 에지부를 탈착하는 단계; 상기 합착된 제 1, 제 2 모기판으로부터 상기 제 2 보조기판을 분리하는 단계; 상기 제 2 보조기판이 분리된 상기 제 1, 제 2 모기판을 상하 반전하는 단계; 상기 제 1, 제 2 나이프를 이용하여 상기 제 1 보조기판과 제 1 모기판 사이의 에지부를 탈착하는 단계; 및 상기 합착된 제 1, 제 2 모기판으로부터 상기 제 1 보조기판을 분리하는 단계를 포함한다.

이때, 상기 제 1, 제 2 보조기판 및 박형의 제 1, 제 2 모기판을 제공한 후, 상기 제 1, 제 2 보조기판 및 제 1, 제 2 모기판의 모서리를 기울어진 각도로 커팅(cutting)하여 모서리 컷(corner cut)을 형성하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 제 1, 제 2 모기판의 적어도 2모서리는 상기 제 1, 제 2 보조기판의 모서리에 비해 더 안쪽 방향으로 커팅이 이루어짐에 따라 상기 제 1, 제 2 보조기판의 모서리 부분이 노출되어 푸시 핀(push pin) 영역을 형성하는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 합착된 제 1, 제 2 모기판을 상기 테이블 상에 로딩한 후, 푸시 핀을 이용하여 상기 푸시 핀 영역을 일정압력으로 위로 눌러주어 상기 제 2 보조기판과 제 2 모기판 사이에 나이프 진입공간을 형성하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 제 2 보조기판과 제 2 모기판 사이의 나이프 진입공간에 제 1, 제 2 나이프를 진입시키고, 상기 제 1, 제 2 나이프를 상기 테이블이 일 방향에서 타 방향으로 이동시켜 상기 제 2 보조기판과 제 2 모기판 사이의 에지부를 탈착하는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 탈착장비는 다수의 진공 패드와 이들을 상하로 이동시키는 진공 패드 플레이트를 구비하는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 제 2 보조기판과 제 2 모기판 사이의 에지부를 탈착 한 후, 상기 다수의 진공 패드를 상기 제 2 보조기판의 표면에 부착시키는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 진공 패드나 진공 패드 플레이트를 상승시켜 상기 제 2 보조기판과 제 2 모기판 사이에 에어 나이프의 진입공간을 형성하는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 제 2 보조기판과 제 2 모기판 사이에 형성된 에어 나이프 진입공간으로 에어 나이프를 진입시키며 에어를 분사하여 상기 합착된 제 1, 제 2 모기판으로부터 상기 제 2 보조기판을 분리하는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 제 2 보조기판이 분리된 상기 제 1, 제 2 모기판을 상하 반전한 후, 푸시 핀을 이용하여 상기 푸시 핀 영역을 일정압력으로 위로 눌러주어 상기 제 1 보조기판과 제 1 모기판 사이에 나이프 진입공간을 형성하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 제 1 보조기판과 제 1 모기판 사이의 나이프 진입공간에 제 1, 제 2 나이프를 진입시키고, 상기 제 1, 제 2 나이프를 상기 테이블이 일 방향에서 타 방향으로 이동시켜 상기 제 1 보조기판과 제 1 모기판 사이의 에지부를 탈착하는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 제 1, 제 2 나이프의 이동과 함께 상기 제 1, 제 2 나이프에 구비된 에어 홀을 통해 에어를 분사하는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 제 1 보조기판과 제 1 모기판 사이의 에지부를 탈착 한 후, 상기 다수의 진공 패드를 상기 제 1 보조기판의 표면에 부착시키는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 진공 패드나 진공 패드 플레이트를 상승시켜 상기 제 1 보조기판과 제 1 모기판 사이에 에어 나이프의 진입공간을 형성하는 것을 특징으로 한다.

상기 제 1 보조기판과 제 1 모기판 사이에 형성된 에어 나이프 진입공간으로 에어 나이프를 진입시키며 에어를 분사하여 상기 합착된 제 1, 제 2 모기판으로부터 상기 제 1 보조기판을 분리하는 것을 특징으로 한다.

상기 제 1, 제 2 나이프는 상기 테이블의 좌우에 위치하며, 상기 제 1, 제 2 나이프 사이에 상기 에어 나이프가 세로 방향으로 길게 배열되는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 제 1, 제 2 나이프는 SUS(Steel Use Stainless)와 같은 금속 또는 PET(polyethylene terephthalate), HDPE(high density polyethylene)와 같은 플라스틱으로 이루어진 나이프 날을 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기 테이블의 일단에 제 1, 제 2 나이프가 설치되는 경우, 그 중 하나의 나이프를 상기 테이블의 세로 방향으로 이동시켜 상기 제 2 보조기판과 제 2 모기판 사이의 일 에지부나 상기 제 1 보조기판과 제 1 모기판 사이의 일 에지부를 탈착하며, 이동된 제 1, 제 2 나이프는 원래의 위치로 복귀하는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 제 1, 제 2 나이프를 상기 테이블의 가로 방향으로 이동시켜 상기 제 2 보조기판과 제 2 모기판 사이의 상하 에지부나 상기 제 1 보조기판과 제 1 모기판 사이의 상하 에지부를 탈착하며, 이동된 제 1, 제 2 나이프는 원래의 위치로 복귀하는 것을 특징으로 한다.

상기 테이블의 전, 후단에 각각 2개의 제 1, 제 2 나이프가 설치되는 경우, 상기 전, 후단 각각 하나의 나이프를 상기 테이블의 세로 방향으로 이동시켜 상기 제 2 보조기판과 제 2 모기판 사이의 좌우 에지부나 상기 제 1 보조기판과 제 1 모기판 사이의 좌우 에지부를 탈착하며, 이동된 제 1, 제 2 나이프는 원래의 위치로 복귀하는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 각각 2개의 제 1, 제 2 나이프를 상기 테이블의 가로 방향으로 반만큼 이동시켜 상기 제 2 보조기판과 제 2 모기판 사이의 상하 에지부나 상기 제 1 보조기판과 제 1 모기판 사이의 상하 에지부를 탈착하며, 이동된 제 1, 제 2 나이프는 원래의 위치로 복귀하는 것을 특징으로 한다.

상기 푸시 핀은 상기 푸시 핀 영역과 접촉하는 접촉면이 삼각형, 원형과 삼각형의 결합 형태, 사각형이나 원형의 형태를 가지는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 푸시 핀 영역을 형성한 후, CCD(charge-coupled device) 카메라와 같은 관측장비를 통해 제 1, 제 2 보조기판의 끝단을 인식하는 단계; 및 상기 인식된 제 1, 제 2 보조기판의 끝단의 위치를 고려하여 푸시 핀을 x축 및 y축으로 이동시켜 설정된 위치에 정렬시키는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 푸시 핀 영역을 형성한 후, CCD 카메라와 같은 관측장비를 통해 제 1, 제 2 모기판의 끝단을 인식하는 단계; 및 상기 인식된 제 1, 제 2 모기판의 끝단의 위치를 고려하여 푸시 핀을 -x축 및 -y축으로 이동시켜 설정된 위치에 정렬시키는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 제 1, 제 2 모기판이나 제 1, 제 2 보조기판의 끝단을 인식하여 푸시 핀을 정렬한 후, 정렬된 상기 푸시 핀을 z축 방향으로 이동시켜 상기 제 2 보조기판과 제 2 모기판이나 상기 제 1 보조기판과 제 1 모기판 사이의 에지부를 탈착하는 것을 특징으로 한다.

또는, 상기 제 1, 제 2 모기판이나 제 1, 제 2 보조기판의 끝단을 인식하여 푸시 핀을 정렬한 후, 정렬된 상기 푸시 핀을 z축 방향과 -z축 방향으로 교대로 이동시켜 상기 제 2 보조기판과 제 2 모기판이나 상기 제 1 보조기판과 제 1 모기판 사이의 에지부를 탈착하는 것을 특징으로 한다.

또는, 상기 제 1, 제 2 모기판이나 제 1, 제 2 보조기판의 끝단을 인식하여 푸시 핀을 정렬한 후, 정렬된 상기 푸시 핀을 z축 방향과 -z축 방향으로 교대로 이동시키되, 이동거리를 순차적으로 증가시키며 이동시켜 상기 제 2 보조기판과 제 2 모기판이나 상기 제 1 보조기판과 제 1 모기판 사이의 에지부를 탈착하는 것을 특징으로 한다.

상기 제 2 보조기판과 제 2 모기판 사이의 모서리 공간에 상기 제 1, 제 2 나이프 대신 박형 필름을 진입시키고, 상기 박형 필름을 테이블의 일 방향에서 타 방향으로 이동시켜 상기 제 2 보조기판과 제 2 모기판 사이에 존재하는 이물을 제거하는 동시에 그 사이의 에지부를 탈착 하는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 제 1 보조기판과 제 1 모기판 사이의 모서리 공간에 상기 제 1, 제 2 나이프 대신 박형 필름을 진입시키고, 상기 박형 필름을 테이블의 일 방향에서 타 방향으로 이동시켜 상기 제 1 보조기판과 제 1 모기판 사이에 존재하는 이물을 제거하는 동시에 그 사이의 에지부를 탈착 하는 것을 특징으로 한다.

상기 박형 필름은 0.001mm ~ 1.0mm 두께를 가지는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 박형 필름은 유리로 이루어진 기판에 대한 스크래치(scratch) 등의 손상을 최소화하기 위해 모스(Mohs) 경도 3이하의 PET(polyethylene terephthalate), PVC(Polyvinyl chloride), PE(polyethylene), PC(polycarbonate), LDPE(low density polyethylene), HDPE(high density polyethylene), EVA(ethylene vinyl acetate) 등의 물질을 사용하는 것을 특징으로 한다.

상기 박형 필름의 이동과 함께 상기 박형 필름에 구비된 에어 홀을 통해 에어를 분사하여 이물 제거 및 에지부 탈착 공정을 진행하는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 박형 필름과 에어 분사를 이용하여 제 2 보조기판이나 제 1 보조기판의 분리를 진행하는 것을 특징으로 한다.

냉각물질을 제 2 보조기판이나 제 1 보조기판의 전면(front surface) 또는 상기 제 2 보조기판과 제 2 모기판이나 상기 제 1 보조기판과 제 1 모기판 사이 측면에 분사하여 존재하는 이물의 접착력을 약화시킨 후, 상기 제 1, 제 2 나이프 대신 박형 필름과 에어를 이용하여 제 2 보조기판 이나 제 1 보조기판의 분리를 진행하는 것을 특징으로 한다.

냉각물질을 제 2 보조기판이나 제 1 보조기판의 전면 또는 상기 제 2 보조기판과 제 2 모기판이나 상기 제 1 보조기판과 제 1 모기판 사이 측면에 분사하는 동시에 그 하부에 열을 가하여 존재하는 이물의 접착력을 약화시킨 후, 상기 제 1, 제 2 나이프 대신 박형 필름과 에어를 이용하여 제 2 보조기판이나 제 1 보조기판의 분리를 진행하는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 제 1, 제 2 모기판을 포함하는 하부에는 상온에서 80℃ 사이의 온도에 해당하는 열을 가하는 것을 특징으로 한다.

상기 냉각물질은 -196℃의 액체질소 이외에 -78.5℃의 드라이 아이스 등 이물에 열 수축 스트레스를 유발할 수 있는 -10℃ 이하의 냉각물질을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 에지부의 탈착이 진행되는 방향을 따라 상기 제 2 보조기판과 제 2 모기판 사이나 상기 제 1 보조기판과 제 1 모기판 사이의 공간으로 상기 제 1, 제 2 나이프를 이동시킴으로써 물리적으로 이물을 제거하는 것을 특징으로 한다.

상기 제 2 보조기판이나 제 1 보조기판을 분리하는 과정에서 상기 진공 패드나 진공 패드 플레이트의 상승 시 그 압력을 센서로 감지하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 센서로 감지된 압력에 이상이 있는지 판단하며, 이상이 있는 경우 이물이 방생되었다는 알람 및 이물 발생을 모니터 등에 표시하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 한다.

이때, 이물이 발생된 경우, 레이저를 이용하여 압력에 이상이 감지된 부분의 이물을 제거한 후, 상기 제 2 보조기판이나 제 1 보조기판의 분리 공정을 속행하는 것을 특징으로 한다.

상기 제 2 보조기판과 제 2 모기판이나 상기 제 1 보조기판과 제 1 모기판의 에지를 따라 이물을 검사하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 한다.

이때, 이물이 발생된 경우, 이물이 방생되었다는 알람 및 이물 발생을 모니터 등에 표시하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 한다.

이때, 레이저를 이용하여 이물이 검출된 부분의 이물을 제거하며, 이러한 이물 검사 및 제거공정을 상기 제 2 보조기판과 제 2 모기판이나 상기 제 1 보조기판과 제 1 모기판의 모든 에지에 대해 진행하는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 이물 제거공정이 완료된 후, 상기 제 2 보조기판이나 제 1 보조기판의 분리 공정을 진행하는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 경량 박형의 액정표시장치 제조방법은 박형의 유리기판을 이용한 경량 박형의 액정표시장치를 구현할 수 있게 되어 텔레비전이나 모니터 모델 및 휴대용 전자기기의 두께나 무게를 감소시킬 수 있는 효과를 제공한다.

또한, 본 발명에 따른 경량 박형의 액정표시장치 제조방법은 나이프(knife)로 박형의 유리기판과 보조기판 사이의 에지부를 탈착 한 후에 에어 나이프를 통해 그 사이에 에어(air)를 주입하여 보조기판을 분리함으로써 공정이 완료되어 합착된 셀(cell) 상태의 액정패널로부터 보조기판을 용이하게 분리할 수 있게 된다. 그 결과 공정의 안정화를 가져와 제품의 가격 경쟁력을 향상시키는 효과를 제공한다.

또한, 본 발명에 따른 경량 박형의 액정표시장치 제조방법은 에지부 탈착 개시 점을 형성하기 위한 푸시 핀 형상을 최적화함으로써 푸시 핀 적용 공정의 성공률을 향상시킬 수 있게 된다. 그 결과 보조기판의 탈착 시 박형의 유리기판 및 보조기판의 파손이 저감되는 효과를 제공한다.

또한, 본 발명에 따른 경량 박형의 액정표시장치 제조방법은 공정 중에 박형의 유리기판과 보조기판 사이에 부착된 이물을 미리 제거함으로써 보조기판의 탈착 시 이물에 기인한 불량을 제거할 수 있게 되어 수율이 향상되는 효과를 제공한다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 경량 박형의 액정표시장치의 제조방법을 개략적으로 나타내는 흐름도.
도 2a 내지 도 2d는 본 발명에 따른 경량 박형의 액정표시장치 제조방법의 공정 일부를 개략적으로 나타내는 예시도.
도 3a 내지 도 3d는 본 발명에 따른 경량 박형의 액정표시장치 제조방법의 공정 일부를 개략적으로 나타내는 다른 예시도.
도 4a 내지 도 4d는 본 발명에 따른 경량 박형의 액정표시장치 제조방법의 공정 일부를 개략적으로 나타내는 또 다른 예시도.
도 5a 및 도 5b는 본 발명에 따라 모서리 컷(corner cut)이 형성된 제 1, 제 2 보조기판 및 제 1, 제 2 모기판을 개략적으로 나타내는 평면도.
도 5c는 본 발명에 따라 모서리 컷이 형성된 제 1, 제 2 보조기판이 부착되어 푸시 핀(push pin) 영역이 형성된 상태의 제 1, 제 2 모기판을 개략적으로 나타내는 평면도.
도 6a 내지 도 6d는 본 발명에 따른 푸시 핀 영역(A)에 적용되는 푸시 핀 형태를 예를 들어 나타내는 단면도.
도 7a 내지 도 7d는 본 발명에 따른 다른 푸시 핀 영역(B)에 적용되는 푸시 핀 형태를 예를 들어 나타내는 단면도.
도 8a 및 도 8b는 박형의 유리기판이나 보조기판의 끝단을 인식하는 방법을 예를 들어 나타내는 사시도.
도 9a 내지 도 9c는 박형의 유리기판이나 보조기판의 끝단을 인식한 후에 푸시 핀을 푸시 하는 방법을 예를 들어 나타내는 사시도.
도 10은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 보조기판의 분리 공정을 예를 들어 나타내는 순서도.
도 11은 본 발명에 따른 탈착장비의 하부구성을 개략적으로 나타내는 평면도.
도 12a 및 도 12b는 본 발명에 따른 나이프의 구성을 개략적으로 나타내는 도면.
도 13a 내지 도 13d는 상기 도 12a 및 도 12d에 도시된 나이프에 있어, 날의 형태를 예를 들어 나타내는 도면.
도 14는 본 발명에 따른 나이프를 이용한 에지부 탈착 공정의 순서를 예를 들어 나타내는 예시도.
도 15는 본 발명에 따른 나이프를 이용한 에지부 탈착 공정의 순서를 예를 들어 나타내는 다른 예시도.
도 16a 내지 도 16p는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 경량 박형의 액정표시장치 제조방법에 있어, 보조기판의 분리 공정을 순차적으로 나타내는 예시도.
도 17은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 경량 박형의 액정표시장치의 제조방법을 개략적으로 나타내는 흐름도.
도 18은 상기 도 17에 도시된 본 발명의 제 2 실시예에 따른 경량 박형의 액정표시장치 제조방법에 있어, 이물제거와 보조기판의 분리 공정을 순차적으로 나타내는 예시도.
도 19는 상기 도 17에 도시된 본 발명의 제 2 실시예에 따른 경량 박형의 액정표시장치 제조방법에 있어, 이물제거와 보조기판의 분리 공정을 순차적으로 나타내는 다른 예시도.
도 20은 상기 도 17에 도시된 본 발명의 제 2 실시예에 따른 경량 박형의 액정표시장치 제조방법에 있어, 이물제거와 보조기판의 분리 공정을 순차적으로 나타내는 또 다른 예시도.
도 21은 상기 도 17에 도시된 본 발명의 제 2 실시예에 따른 경량 박형의 액정표시장치 제조방법에 있어, 이물제거와 보조기판의 분리 공정을 순차적으로 나타내는 또 다른 예시도.
도 22는 상기 도 17에 도시된 본 발명의 제 2 실시예에 따른 경량 박형의 액정표시장치 제조방법에 있어, 이물제거와 보조기판의 분리 공정을 순차적으로 나타내는 또 다른 예시도.

최근 액정표시장치의 용도가 다양해짐에 따라 경량 박형의 액정표시장치에 대한 관심도 많아지고 있으며, 액정패널의 두께에서 가장 큰 부분을 차지하는 기판의 박형화에도 관심이 많아지고 있다. 또한, 3D나 터치(touch) 패널에서는 액정패널에 리타더(retarder)나 터치 기능의 보호 기판을 추가하므로 더욱 박형화에 대한 요구가 증가된다. 하지만 박형 기판의 경우 휨, 강성 등 물리적 특성의 약화로 공정 진행에 한계가 있다.

이를 해결하기 위해 박형 유리기판에 보조기판을 부착하여 공정을 진행 후 공정이 완료된 후에 박형 유리기판과 보조기판을 분리하는 방법이 시도되고 있다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 경량 박형의 액정표시장치 제조방법의 바람직한 실시예를 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 경량 박형의 액정표시장치의 제조방법을 개략적으로 나타내는 흐름도이다.

이때, 상기 도 1은 액정적하방식으로 액정층을 형성하는 경우의 액정표시장치의 제조방법을 예를 들어 나타내고 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명은 액정주입방식으로 액정층을 형성하는 경우의 액정표시장치의 제조방법에도 적용 가능하다.

액정표시장치의 제조공정은 크게 하부 어레이 기판에 구동소자를 형성하는 구동소자 어레이공정과 상부 컬러필터 기판에 컬러필터를 형성하는 컬러필터공정 및 셀 공정으로 구분될 수 있다.

전술한 바와 같이 액정표시장치의 두께나 무게를 좌우하는 요소에는 여러 가지가 있지만, 그 중에서도 유리로 이루어진 상기 컬러필터 기판이나 어레이 기판이 액정표시장치의 다른 구성요소 중에서 가장 무거운 구성요소이다. 따라서, 액정표시장치의 두께나 무게를 감소시키기 위해서는 이 유리기판의 두께나 무게를 감소시키는 것이 가장 효율적이다.

이러한 유리기판의 두께나 무게를 감소시키는 방법으로 유리기판을 식각하여 그 두께를 감소시키거나 박형의 유리기판을 이용하는 방법이 있다. 이중 첫 번째 방법은 셀 완성 후에 글라스 식각 공정을 추가로 진행하여 그 두께를 감소시키는 것인데, 식각 진행 시 발생하는 불량과 비용 증가의 단점이 있다.

이에 본 발명에서는 0.1t ~ 0.4t 정도의 두께를 갖는 박형의 유리기판을 이용하여 어레이공정과 컬러필터공정 및 셀 공정을 진행하는데, 이때 박형의 유리기판을 보조기판에 부착하여 공정을 진행함으로써 박형의 유리기판의 휨의 영향을 최소화하고 이동 중 박형의 유리기판의 파손이 없도록 하는 것을 특징으로 한다. 이때, 상기 t는 mm를 의미하는 것으로 0.1t는 0.1mm의 두께를 의미하고 0.4t는 0.4mm의 두께를 의미한다. 이후 설명에서 설명의 편의를 위해 mm를 t로 표시한다.

즉, 0.1t ~ 0.4t 정도의 두께를 갖는 박형의 유리기판은 일반적인 액정표시장치제조라인에 투입될 때 휨 발생이 크게되어 유리기판의 처짐이 심하게 발생하기 때문에, 카세트 등의 이동수단을 이용하여 이동하는데 문제가 있으며, 단위 공정장비에 로딩 및 언로딩시 작은 충격에 의해서도 휨 발생이 급격히 발생하게 되어 위치오차가 빈번하게 발생하며, 그 결과 부딪침 등에 의해 파손불량이 증가하여 공정 진행이 실질적으로 불가능하였다.

이에 본 발명에서는 0.1t ~ 0.4t의 박형의 유리기판을 제조라인에 투입하기 전에 보조기판을 부착함으로써, 일반적인 액정표시장치에 이용되는 0.7t 정도의 두께를 갖는 유리기판과 동일하거나 더 향상된 휨 발생특성을 갖도록 하여 이동 또는 단위공정 진행 중 유리기판 처짐 등의 문제가 발생되는 것을 방지할 수 있는 것을 특징으로 한다.

우선, 0.1t ~ 0.4t의 박형의 유리기판을 어레이공정 및 컬러필터공정의 제조라인에 투입하기 전에 상기 0.1t ~ 0.4t의 박형의 유리기판에 0.3t ~ 0.7t 정도의 보조기판을 부착한다(S101). 다만, 본 발명이 상기 박형의 유리기판 및 보조기판의 두께에 한정되는 것은 아니다.

상기 박형의 유리기판과 보조기판의 합착은 두 기판들을 진공 상태에서 접촉시킴으로써 가능한데, 이때 두 기판들간 합착력은 정전기력, 진공력 또는 표면장력 등으로 추정할 수 있다.

이때, 본 발명은 보조기판에 불소(fluorine) 등을 이용한 플라즈마 처리나 요철(凹凸) 패턴을 형성하여 합착력을 완화시킴으로써 박형 유리기판과의 탈착을 용이하게 할 수 있는데, 이를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 2a 내지 도 2d는 본 발명에 따른 경량 박형의 액정표시장치 제조방법의 공정 일부를 개략적으로 나타내는 예시도로써, 박형의 유리기판과 플라즈마 처리된 보조기판의 합착 및 탈착공정을 예를 들어 나타내고 있다.

이때, 상기 도 2a 내지 도 2d는 보조기판 전면에 플라즈마를 처리하여 보조기판과 박형의 유리기판간 합착력을 완화시켜 보조기판과 박형의 유리기판간 탈착이 용이하도록 하는 것을 특징으로 한다.

도 2a에 도시된 바와 같이, 예를 들어 0.1t ~ 0.4t 정도의 박형의 유리기판(100)과 0.3t ~ 0.7t 정도의 보조기판(110)을 준비한다.

이때, 상기 박형의 유리기판(100)은 컬러필터공정을 위한 다수의 컬러필터 기판이 배치된 대면적의 모기판이거나 어레이공정을 위한 다수의 어레이 기판이 배치된 대면적의 모기판일 수 있다.

다음으로, 도 2b에 도시된 바와 같이, 보조기판(110)의 탈착이 용이하도록 상기 보조기판(110)의 전체 표면(111)에 불소 등을 이용한 플라즈마를 처리한다.

이와 같이 보조기판(110)에 불소를 처리할 경우, 불소가 보조기판(110)의 표면(111)을 식각하여 표면 거칠기(roughness)를 증가시키거나 표면의 화학적 특성을 변화시켜 박형의 유리기판(100)과의 접촉에 의한 합착력을 약화시킬 수 있다.

다음으로, 도 2c에 도시된 바와 같이, 상기 박형의 유리기판(100)에 상기 플라즈마가 처리된 보조기판(110)을 부착한다. 이때, 상기 박형의 유리기판(100)과 보조기판(110)의 합착은 상기 보조기판(110)으로 유리기판을 사용할 경우 두 기판(100, 110)들을 진공 상태에서 접촉시킴으로써 가능한데, 이때 두 기판(100, 110)들간 합착력은 정전기력, 진공력 또는 표면장력 등으로 추정할 수 있다.

이렇게 0.1t ~ 0.4t의 두께를 갖는 박형의 유리기판(100)과 0.3t ~ 0.7t의 두께를 갖는 보조기판(110)이 합착된 상태의 공정용 패널은 이를 구성하는 박형의 유리기판(100)과 보조기판(110)이 서로 동일한 유리재질로 이루어짐으로써 온도 변화에 따른 팽창률이 동일하므로 단위공정 진행 시 팽창률 차이에 의해 휨이 발생하는 등의 문제는 전혀 없는 것이 특징이다.

또한, 박형의 유리기판(100)은 그 자체로 0.1t ~ 0.4t의 두께를 갖지만 상기 보조기판(110)과 합착되어 공정용 패널을 구성함에 따라 그 휨 발생이 현저히 줄게 되며 일반적인 0.7t의 두께를 갖는 유리기판 정도의 휨 수준 또는 그 이하의 휨 수준이 됨으로써 액정표시장치용 단위공정을 진행하는 데에는 전혀 문제되지 않는다.

이후, 보조기판(110)이 부착된 상기 박형의 유리기판(100)에 후술할 컬러필터공정 또는 어레이공정을 진행하여 패널영역 각각에 구동소자인 박막 트랜지스터 또는 컬러필터층을 형성하게 된다.

그리고, 소정 공정이 완료된 후에는 도 2d에 도시된 바와 같이, 박형의 유리기판(100)으로부터 보조기판(110)을 분리해내야 하는데, 이때 상기 보조기판(110)의 전체 표면(111)에 플라즈마 처리가 되어있어 보조기판(110)의 탈착이 용이하게 이루어질 수 있다.

즉, 박형의 유리기판(100)과 보조기판(110) 사이에 합착력이 강한 경우에는 물리적으로 분리하기가 어려워 분리 시 박형의 유리기판(100)에 휨 현상이 발생할 수 있으나, 보조기판(110)의 전체 표면(111)에 플라즈마 처리가 되어있는 경우 박형의 유리기판(100)과 보조기판(110) 사이에 합착력이 저하되어 보조기판(110)의 탈착이 용이하게 이루어질 수 있다.

그리고, 이렇게 박형의 유리기판(100)으로부터 탈착된 상기 보조기판(110)은 새로운 유리기판에 부착되어 새로운 공정 진행을 위해 재활용(recycle)될 수 있다.

한편, 보조기판에 플라즈마를 처리하는 방식은 전술한 전면처리 이외에 부분처리 방식이 있을 수 있으며, 이를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 3a 내지 도 3d는 본 발명에 따른 경량 박형의 액정표시장치 제조방법의 공정 일부를 개략적으로 나타내는 다른 예시도로써, 박형의 유리기판과 플라즈마 처리된 보조기판의 합착 및 탈착공정을 예를 들어 나타내고 있다.

이때, 상기 도 3a 내지 도 3d는 보조기판의 소정 부분에 플라즈마를 처리하여 보조기판과 박형의 유리기판간 합착력을 완화시켜 보조기판과 박형의 유리기판간 탈착이 용이하도록 하는 것을 특징으로 한다.

도 3a에 도시된 바와 같이, 예를 들어 0.1t ~ 0.4t 정도의 박형의 유리기판(100)과 0.3t ~ 0.7t 정도의 보조기판(110)을 준비한다.

다음으로, 도 3b에 도시된 바와 같이, 보조기판(110)의 탈착이 용이하도록 상기 보조기판(110)의 일부 표면(111')에 불소 등을 이용한 플라즈마를 처리한다. 이때, 상기 도 3b는 보조기판(110) 중앙의 일부 표면(111')이 불소 처리된 경우를 예를 들어 나타내고 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.

전술한 바와 같이 보조기판(110)에 불소를 처리할 경우, 불소가 보조기판(110)의 일부 표면(111')을 식각하여 표면 거칠기를 증가시키거나 표면의 화학적 특성을 변화시켜 박형의 유리기판(100)과의 접촉에 의한 합착력을 약화시킬 수 있다. 특히, 이 경우에는 보조기판(110)의 일부 표면(111')에만 불소를 처리함에 따라 기판(100, 110)들간 접촉이 가능한 영역에서 합착이 이루어지게 되고, 탈착할 때는 불소 처리된 영역, 즉 일부 표면(111')으로 인해 탈착이 용이해지는 이점이 있다.

다음으로, 도 3c에 도시된 바와 같이, 상기 박형의 유리기판(100)에 상기 플라즈마가 처리된 보조기판(110)을 부착한다. 이때, 상기 박형의 유리기판(100)과 보조기판(110)의 합착은 상기 보조기판(110)으로 유리기판을 사용할 경우 두 기판(100, 110)들을 진공 상태에서 접촉시킴으로써 가능한데, 이때 두 기판(100, 110)들간 합착력은 정전기력, 진공력 또는 표면장력 등으로 추정할 수 있다.

이후, 보조기판(110)이 부착된 상기 박형의 유리기판(100)에 전술한 바와 같이 컬러필터공정 또는 어레이공정을 진행하여 패널영역 각각에 구동소자인 박막 트랜지스터 또는 컬러필터층을 형성하게 된다.

그리고, 소정 공정이 완료된 후에는 도 3d에 도시된 바와 같이, 박형의 유리기판(100)으로부터 보조기판(110)을 분리해내야 하는데, 이때 상기 보조기판(110)의 일부 표면(111')에 플라즈마 처리가 되어있어 보조기판(110)의 탈착이 용이하게 이루어질 수 있다.

한편, 상기의 경우에는 보조기판에 플라즈마 처리를 진행하여 박형의 유리기판과의 합착력을 완화시킴으로써 탈착을 용이하게 하는 경우를 예를 들어 설명하고 있다. 그러나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 보조기판에 요철(凹凸) 패턴을 형성하여 박형의 유리기판과의 합착력을 완화시킬 수도 있으며, 이를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 4a 내지 도 4d는 본 발명에 따른 경량 박형의 액정표시장치 제조방법의 공정 일부를 개략적으로 나타내는 또 다른 예시도로써, 박형의 유리기판과 요철 패턴이 형성된 보조기판의 합착 및 탈착공정을 예를 들어 나타내고 있다.

이때, 상기 도 4a 내지 도 4d는 보조기판의 소정 부분에 요철 패턴을 형성하여 보조기판과 박형의 유리기판간 합착력을 완화시켜 보조기판과 박형의 유리기판간 탈착이 용이하도록 하는 것을 특징으로 한다.

도 4a에 도시된 바와 같이, 예를 들어 0.1t ~ 0.4t 정도의 박형의 유리기판(100)과 0.7t 정도의 보조기판(110)을 준비한다.

다음으로, 도 4b에 도시된 바와 같이, 보조기판(110)의 탈착이 용이하도록 상기 보조기판(110)의 일부 표면에 요철 패턴(125)을 형성한다. 이때, 상기 도 4b는 보조기판(110) 중앙의 일부 표면에 요철 패턴(125)이 형성된 경우를 예를 들어 나타내고 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 요철 패턴(125)을 형성하는 방법으로 무기절연막 패터닝, 유기절연막 패터닝, 저온 SiO2 식각, 레이저 패터닝 방법 등이 있다.

이와 같이 보조기판(110)에 요철 패턴(125)을 형성할 경우 표면 거칠기가 증가함에 따라 박형의 유리기판(100)과의 접촉에 의한 합착력을 약화시킬 수 있다. 특히, 이 경우에는 보조기판(110)의 일부 표면에만 요철 패턴(125)이 형성됨에 따라 기판(100, 110)들간 접촉이 가능한 영역에서 합착이 이루어지게 되고, 탈착할 때는 요철 패턴(125)이 형성된 영역으로 인해 탈착이 용이해지는 이점이 있다.

다음으로, 도 4c에 도시된 바와 같이, 상기 박형의 유리기판(100)에 상기 요철 패턴(125)이 형성된 보조기판(110)을 부착한다. 이때, 상기 박형의 유리기판(100)과 보조기판(110)의 합착은 상기 보조기판(110)으로 유리기판을 사용할 경우 두 기판(100, 110)들을 진공 상태에서 접촉시킴으로써 가능한데, 이때 두 기판(100, 110)들간 합착력은 정전기력, 진공력 또는 표면장력 등으로 추정할 수 있다.

전술한 바와 같이 0.1t ~ 0.4t의 두께를 갖는 박형의 유리기판(100)과 0.3t ~ 0.7t의 두께를 갖는 보조기판(110)이 합착된 상태의 공정용 패널은 이를 구성하는 박형의 유리기판(100)과 보조기판(110)이 서로 동일한 유리재질로 이루어짐으로써 온도 변화에 따른 팽창률이 동일하므로 단위공정 진행 시 팽창률의 차이에 의해 휨이 발생하는 등의 문제는 전혀 없는 것이 특징이다.

그리고, 소정 공정이 완료된 후에는 도 4d에 도시된 바와 같이, 박형의 유리기판(100)으로부터 보조기판(110)을 분리해내야 하는데, 본 발명의 실시예의 경우 상기 보조기판(110)의 일부 표면에 요철 패턴(125)이 형성 되어있어 보조기판(110)의 탈착이 용이하게 이루어질 수 있다.

그리고, 이렇게 박형의 유리기판(100)으로부터 탈착된 상기 보조기판(110)은 새로운 유리기판에 부착되어 새로운 공정 진행을 위해 재활용될 수 있다.

다만, 본 발명이 전술한 보조기판의 합착방법에 한정되는 것은 아니며, 본 발명은 상기 박형의 유리기판에 상기 보조기판을 합착하기 위해 접착제나 표면처리 없이 진공상태에서 이루어질 수 있으며, 이때 상기 두 기판들은 진공 중에서 정전기력, 진공력, 반데르발스 힘 또는 표면장력 등에 의해 합착될 수도 있다.

한편, 후술하겠지만 상기에 적용될 수 있는 탈착 방법으로 보조기판이나 박형의 유리기판 상부를 진공 패드(vacuum pad)로 잡아 보조기판이나 박형의 유리기판을 들어올리는 방식이 있으며, 이때 보조기판 표면의 플라즈마 처리나 요철 패턴의 형성으로 인해 두 기판들간 합착력이 크지 않아 탈착이 용이하게 이루어질 수 있다. 이때, 탈착을 더욱 용이하게 하기 위해 나이프로 보조기판과 박형의 유리기판 사이에 갭을 만들어주면서 에어를 주입할 수 있다.

이와 같이 박형의 유리기판에 보조기판이 부착된 후, 전술한 보조기판이 부착된 어레이 기판용 박형의 유리기판(이하, 설명의 편의를 위해 어레이 기판이라 함)은 어레이공정에 의해 어레이 기판에 배열되어 화소영역을 정의하는 복수의 게이트라인과 데이터라인을 형성하고 상기 화소영역 각각에 상기 게이트라인과 데이터라인에 접속되는 구동소자인 박막 트랜지스터를 형성한다(S102). 또한, 상기 어레이공정을 통해 상기 박막 트랜지스터에 접속되어 박막 트랜지스터를 통해 신호가 인가됨에 따라 액정층을 구동하는 화소전극을 형성한다.

또한, 전술한 보조기판이 부착된 컬러필터 기판용 박형의 유리기판(이하, 설명의 편의를 위해 컬러필터 기판이라 함)에는 컬러필터공정에 의해 컬러를 구현하는 적, 녹 및 청색의 서브컬러필터로 구성되는 컬러필터층과 공통전극을 형성한다(S103). 이때, 횡전계(In Plane Switching; IPS)방식의 액정표시장치를 제작하는 경우에는 상기 어레이공정을 통해 상기 화소전극이 형성된 어레이 기판에 상기 공통전극을 형성하게 된다.

이어서, 상기 컬러필터 기판 및 어레이 기판에 각각 배향막을 인쇄한 후, 컬러필터 기판 및 어레이 기판 사이에 형성되는 액정층의 액정분자에 배향규제력 또는 표면고정력(즉, 프리틸트 각(pretilt angle)과 배향방향)을 제공하기 위해 상기 배향막을 러빙 처리한다(S104, S105).

이와 같이 러빙 처리된 상기 컬러필터 기판에는 실링재를 도포하여 소정의 실 패턴을 형성하는 동시에 상기 어레이 기판에는 액정을 적하하여 액정층을 형성하게 된다(S106, S107).

한편, 상기 컬러필터 기판과 어레이 기판은 각각 대면적의 모기판에 형성되어 있다. 다시 말해서, 대면적의 모기판 각각에 복수의 패널영역이 형성되고, 상기 패널영역 각각에 구동소자인 박막 트랜지스터 또는 컬러필터층이 형성되게 된다.

이때, 상기 적하방식은 디스펜서를 이용하여 복수의 어레이 기판이 배치된 대면적의 제 1 모기판이나 복수의 컬러필터 기판이 배치된 제 2 모기판의 화상표시 영역에 액정을 적하 및 분배(dispensing)하고, 상기 제 1, 제 2 모기판을 합착하는 압력에 의해 액정을 화상표시 영역 전체에 균일하게 분포되도록 함으로써, 액정층을 형성하는 방식이다.

따라서, 상기 액정패널에 적하방식을 통해 액정층을 형성하는 경우에는 액정이 화상표시 영역 외부로 누설되는 것을 방지할 수 있도록 실 패턴이 화소부 영역 외곽을 감싸는 폐쇄된 패턴으로 형성되어야 한다.

상기 적하방식은 진공주입 방식에 비해 짧은 시간에 액정을 적하할 수 있으며, 액정패널이 대형화될 경우에도 액정층을 매우 신속하게 형성할 수 있다. 또한, 제 1 모기판 위에 액정을 필요한 양만 적하하기 때문에 진공주입 방식과 같이 고가의 액정을 폐기함에 따른 액정패널의 단가 상승을 방지하여 제품의 가격경쟁력을 강화시키게 된다.

이후, 상기와 같이 액정이 적하되고 실링재가 도포된 상기 제 1 모기판과 제 2 모기판을 정렬한 상태에서 압력을 가하여 상기 실링재에 의해 상기 제 1 모기판과 제 2 모기판을 합착 함과 동시에 압력의 인가에 의해 적하된 액정을 액정패널 전체에 걸쳐 균일하게 퍼지게 한다(S108). 이와 같은 공정에 의해 대면적의 제 1, 제 2 모기판에는 액정층이 형성된 복수의 액정패널이 형성되며, 이러한 복수의 액정패널이 형성된 대면적의 제 1, 제 2 모기판을 보조기판으로부터 분리한 후, 가공, 절단하여 복수의 액정패널로 분리하고 각각의 액정패널을 검사함으로써 액정표시장치를 제작하게 된다(S109, S110).

이때, 전술한 바와 같이 본 발명은 나이프로 보조기판과 박형의 유리기판 사이의 에지부를 탈착 한 후에 에어 나이프를 통해 그 사이에 에어를 주입하여 액정패널로부터 보조기판을 분리하는 것을 특징으로 하며, 이때 기판들의 모서리에 형성되는 모서리 컷을 이용하여 푸시 핀 영역을 형성하게 되면 상기 나이프와 에어 주입에 의한 보조기판의 분리가 용이하게 되는데, 이를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 5a 및 도 5b는 본 발명에 따라 모서리 컷(corner cut)이 형성된 제 1, 제 2 보조기판 및 제 1, 제 2 모기판을 개략적으로 나타내는 평면도이다.

또한, 도 5c는 본 발명에 따라 모서리 컷이 형성된 제 1, 제 2 보조기판이 부착되어 푸시 핀 영역이 형성된 상태의 제 1, 제 2 모기판을 개략적으로 나타내는 평면도이다.

상기 도면들을 참조하면, 전술한 바와 같이 본 발명에서는 0.1t ~ 0.4t의 박형의 유리기판, 즉 제 1, 제 2 모기판(101, 102)을 제조라인에 투입하기 전에 0.3t ~ 0.7t의 두께를 갖는 제 1, 제 2 보조기판(110a, 110b)을 부착함으로써, 일반적인 액정표시장치에 이용되는 0.7t 정도의 두께를 갖는 유리기판과 동일하거나 더 향상된 휨 발생특성을 갖도록 하여 이동 또는 단위공정 진행 중 유리기판 처짐 등의 문제가 발생되는 것을 방지할 수 있는 것을 특징으로 한다.

이때, 복수의 액정패널(103)이 할당되어 있는 합착된 상태의 제 1, 제 2 모기판(101, 102) 및 보조기판(110)의 모서리는 소정의 기울어진 각도로 커팅(cutting)이 되어 있으며, 이를 모서리 컷이라 한다.

특히, 상기 제 1, 제 2 모기판(101, 102)의 적어도 2개의 모서리는 방향 구별과 후 공정을 위해 상기 제 1, 제 2 보조기판(110a, 110b)에 비해 더 안쪽 방향으로 커팅이 이루어짐에 따라 상기 제 1, 제 2 보조기판(110a, 110b)의 모서리 부분이 노출되게 되는데, 이 영역은 제 1, 제 2 보조기판(110a, 110b)의 분리 공정을 시작하기 위해 푸시 핀이 적용되는 푸시 핀 영역(A, B)으로 사용될 수 있다.

이때, 상기 제 1, 제 2 보조기판의 분리 공정을 시작하기 위한 푸시 핀은 그 접촉면이 일 예로 O-링(ring) 형태를 가질 수 있으며, 푸시 방법은 다음과 같다.

먼저, 제 1, 제 2 보조기판이 부착된 상태의 합착된 제 1, 제 2 모기판을 로딩하고 푸시 핀과 얼라인한 후에 상기 푸시 핀을 고정된 상태에서 상부로 이동시킴으로써 가능하다.

이렇게 별도의 푸시 공정이 정립되지 않은 상태에서는 푸시 공정 시 오정렬이 발생할 수 있으며, 이로 인해 박형의 제 1, 제 2 모기판이나 제 1, 제 2 보조기판의 모서리가 파손될 수 있다.

또한, 상기 O-링 형태의 푸시 핀은 제 1, 제 2 보조기판과의 접촉 면적이 적어 푸시 공정이 불안정하게 진행될 수 있다.

이에 본 발명의 다른 예에서는 에지부 탈착 개시 점을 형성하기 위한 푸시 핀 형상을 푸시 핀 영역의 형상에 최적화시키는 한편, 푸시 방법을 정립하고자 하는데, 이를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 6a 내지 도 6d는 본 발명에 따라 푸시 핀 영역(A)에 적용되는 푸시 핀 형태를 예를 들어 나타내는 단면도이다.

또한, 도 7a 내지 도 7d는 본 발명에 따라 다른 푸시 핀 영역(B)에 적용되는 푸시 핀 형태를 예를 들어 나타내는 단면도이다.

상기 도면들을 참조하면, 전술한 바와 같이 박형의 제 1, 제 2 모기판(101, 102)의 적어도 2개의 모서리는 방향 구별과 후 공정을 위해 제 1, 제 2 보조기판(110a, 110b)에 비해 더 안쪽 방향으로 커팅이 이루어짐에 따라 상기 제 1, 제 2 보조기판(110a, 110b)의 모서리 부분이 노출되게 되는데, 이 영역은 제 1, 제 2 보조기판(110a, 110b)의 분리 공정을 시작하기 위해 푸시 핀(130a ~ 130d, 130a' ~ 130d')이 적용되는 푸시 핀 영역(A, B)으로 사용될 수 있다.

이때, 상기 푸시 핀(130a ~ 130d, 130a' ~ 130d')은 노출된 푸시 핀 영역(A, B)과의 접촉 면적이 최대화되도록 그 접촉면을 상기 노출된 푸시 핀 영역(A, B)의 형상에 최적화시킬 수 있으며, 예를 들어 삼각형, 원형과 삼각형의 결합 형태, 사각형이나 원형의 형태를 가질 수 있다.

도 8a 및 도 8b는 박형의 유리기판이나 보조기판의 끝단을 인식하는 방법을 예를 들어 나타내는 사시도로써, 푸시 핀 적용 공정의 성공률을 높이고 오정렬을 줄여 탈착 공정의 안정화를 도모하는 방법을 나타내고 있다.

이때, 상기 도 8a는 제 1, 제 2 보조기판의 끝단을 인식하는 방법을 예를 들어 나타내고 있으며, 상기 도 8b는 제 1, 제 2 모기판의 끝단을 인식하는 방법을 예를 들어 나타내고 있다.

먼저, 상기 도 8a에 도시된 바와 같이, CCD(charge-coupled device) 카메라와 같은 관측장비(미도시)를 통해 제 1, 제 2 보조기판(110a, 110b)의 끝단(P')을 인식하게 된다.

이후, 상기 인식된 제 1, 제 2 보조기판(110a, 110b)의 끝단(P')의 위치를 고려하여 푸시 핀(130)을 x축 및 y축으로 이동시켜 설정된 위치에 정렬시킨다.또는, 다른 방법으로 상기 도 8b에 도시된 바와 같이, CCD 카메라와 같은 관측장비(미도시)를 통해 제 1, 제 2 모기판(101, 102)의 끝단(P")을 인식하게 된다.

이후, 상기 인식된 제 1, 제 2 모기판(101, 102)의 끝단(P")의 위치를 고려하여 푸시 핀(130)을 -x축 및 -y축으로 이동시켜 설정된 위치에 정렬시킨다.

도 9a 내지 도 9c는 박형의 유리기판이나 보조기판의 끝단을 인식한 후에 푸시 핀을 푸시 하는 방법을 예를 들어 나타내는 사시도이다.

전술한 방법으로 제 1, 제 2 모기판이나 제 1, 제 2 보조기판의 끝단을 인식하여 푸시 핀을 정렬한 후에는 일 예로, 상기 도 9a에 도시된 바와 같이, 정렬된 상기 푸시 핀(130)을 z축 방향으로 이동시켜 제 1, 제 2 보조기판(110a, 110b)의 분리 공정을 시작할 수 있다.

다른 일 예로, 상기 도 9b에 도시된 바와 같이, 정렬된 상기 푸시 핀(130)을 z축 방향과 -z축 방향으로 교대로 이동시켜 제 1, 제 2 보조기판(110a, 110b)의 분리 공정을 시작할 수도 있다(펄스 방식).

또 다른 일 예로, 상기 도 9c에 도시된 바와 같이, 정렬된 상기 푸시 핀(130)을 z축 방향과 -z축 방향으로 교대로 이동시키되, 이동거리를 순차적으로 증가시키며 이동시켜 제 1, 제 2 보조기판(110a, 110b)의 분리 공정을 시작할 수도 있다(순차적 펄스 방식).

이하, 공정이 완료되어 합착된 셀 상태의 액정패널로부터 보조기판을 분리하는 전체 공정을 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 10은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 보조기판의 분리 공정을 예를 들어 나타내는 순서도이다.

그리고, 도 11은 본 발명에 따른 탈착장비의 하부구성을 개략적으로 나타내는 평면도이다.

도 12a 및 도 12b는 본 발명에 따른 나이프의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이며, 도 13a 내지 도 13d는 상기 도 12a 및 도 12b에 도시된 나이프에 있어, 날의 형태를 예를 들어 나타내는 도면이다.

도 14는 본 발명에 따른 나이프를 이용한 에지부 탈착 공정의 순서를 예를 들어 나타내는 예시도이며, 도 15는 본 발명에 따른 나이프를 이용한 에지부 탈착 공정의 순서를 예를 들어 나타내는 다른 예시도이다.

또한, 도 16a 내지 도 16p는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 경량 박형의 액정표시장치 제조방법에 있어, 보조기판의 분리 공정을 순차적으로 나타내는 예시도이다.

도 16a에 도시된 바와 같이, 공정이 완료되어 합착된 제 1, 제 2 모기판(101, 102)은 공정 진행을 위해 부착한 제 1, 제 2 보조기판(110a, 110b)을 상기 합착된 제 1, 제 2 모기판(101, 102)으로부터 각각 분리하여야 하는데, 이를 위해 먼저 탈착장비의 테이블(190) 상에 상기 합착된 제 1, 제 2 모기판(101, 102)을 로딩한다(S111).

이때, 상기 합착된 제 1, 제 2 모기판(101, 102)은 박막 트랜지스터 어레이 기판들이 형성된 제 1 모기판(101) 상에 컬러필터 기판들이 형성된 제 2 모기판(102)이 적층된 상태일 수 있다. 다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 합착된 제 1, 제 2 모기판(101, 102)은 컬러필터 기판들이 형성된 제 2 모기판(102) 상에 박막 트랜지스터 어레이 기판들이 형성된 제 1 모기판(101)이 적층된 상태일 수도 있다.

이때, 상기 박막 트랜지스터 어레이 기판들이 형성된 제 1 모기판(101) 및 상기 컬러필터 기판들이 형성된 제 2 모기판(102)은 0.1t ~ 0.4t 정도의 박형의 유리기판으로 이루어질 수 있으며, 이 경우 공정진행을 위해 상기 박형의 유리기판, 즉 제 1 모기판(101) 및 제 2 모기판(102)에 각각 소정의 플라즈마 처리나 요철 형태의 패턴이 형성된 0.3t ~ 0.7t 정도의 제 1 보조기판(110a) 및 제 2 보조기판(110b)이 부착될 수 있다. 다만, 본 발명이 상기 박형의 제 1, 제 2 모기판(101, 102) 및 제 1, 제 2 보조기판(110a, 110b)의 두께에 한정되는 것은 아니다.

상기 박형의 제 1, 제 2 모기판(101, 102)과 제 1, 제 2 보조기판(110a, 110b)의 합착은 각각 두 기판(101,110a, 102,110b)들을 진공 상태에서 접촉시킴으로써 가능한데, 이때 두 기판(101,110a, 102,110b)들간 합착력은 정전기력, 진공력 또는 표면장력 등으로 추정할 수 있다.

이때, 예를 들어 분리되어야 할 제 2 보조기판(110b)이 위로 향하도록 상기 제 1, 제 2 모기판(101, 102)을 테이블(190) 상에 로딩하게 되며, 상기 로딩된 제 1, 제 2 모기판(101, 102) 상부에는 다수의 진공 패드(vacuum pad)(140) 및 이들을 지지하는 진공 패드 플레이트(vacuum pad plate)(145)로 이루어진 진공 패드 유닛이 설치되어 있다.

이러한 탈착장비의 구성을 상기 도 11을 참조하여 보다 상세히 설명하면, 상기 탈착장비는 제 1, 제 2 보조기판(110a, 110b)의 분리를 위해 테이블(190)의 좌우(또는, 전, 후단)에 위치하는 제 1, 제 2 나이프(150a, 150b) 및 상기 제 1, 제 2 나이프(150a, 150b) 사이에 세로 방향으로 길게 배열된 에어 나이프(162)를 구비할 수 있다.

또한, 상기의 탈착장비는 상기 제 1, 제 2 나이프(150a, 150b) 및 에어 나이프(162)의 직선 운동을 위한 LM 가이드(Linear Motion guide)(163)와 상기 테이블(190)의 일측에 설치되어 동력을 전달하는 서보 모터(servo motor)(164) 및 케이블 베어(cable veyor)(165)를 구비할 수 있다.

또한, 도면에는 도시하지 않았지만, 상기 탈착장비는 테이블(190) 상에 로딩된 제 1, 제 2 모기판(101, 102)과 진공 패드 유닛과의 얼라인을 위한 얼라인 유닛, 상기 진공 패드 유닛을 상하로 이동시키기 위한 진공 패드 이송유닛 및 얼라인된 제 1, 제 2 모기판(101, 102)을 고정시키기 위한 진공 척(vacuum chuck) 등을 추가로 구비할 수 있다.

이와 같이 구성된 탈착장비의 테이블(190) 상에 로딩된 제 1, 제 2 모기판(101, 102)은 전술한 얼라인 유닛을 통해 그 상부의 진공 패드 유닛과 얼라인을 맞추게 된다(S112).

다음으로, 도 16b에 도시된 바와 같이, 그 접촉면이 삼각형, 원형과 삼각형의 결합 형태, 사각형이나 원형의 형태를 가진 푸시 핀(130)을 이용하여 상기 제 2 보조기판(110b) 모서리의 노출된 푸시 핀 영역을 일정압력으로 위로 눌러주어 상기 제 2 보조기판(110b)과 박형의 유리기판, 즉 제 2 모기판(102) 사이에 나이프 진입공간을 형성해준다(S113-1).

다음으로, 도 16c에 도시된 바와 같이, 상기 제 2 보조기판(110b)과 제 2 모기판(102) 사이의 모서리 공간, 즉 나이프 진입공간에 제 1, 제 2 나이프(150a, 150b)를 진입시키고, 상기 제 1, 제 2 나이프(150a, 150b)를 테이블의 일 방향에서 타 방향으로 이동시켜 상기 제 2 보조기판(110b)과 제 2 모기판(102) 사이의 에지부를 탈착 하여 에어 나이프의 진입공간을 확보한다(S113-2, S113-3).

이때, 상기 제 1, 제 2 나이프(150a, 150b)의 이동과 함께 상기 제 1, 제 2 나이프(150a, 150b)에 구비된 에어 홀을 통해 에어를 분사함으로써 전술한 에어 나이프의 진입공간을 원활하게 확보할 수 있다.

상기 에어 홀은 상기 제 1, 제 2 나이프(150a, 150b) 내에 설치될 수도 있으나, 상기 제 1, 제 2 나이프(150a, 150b)와 따로 설치될 수도 있다.

상기 제 1, 제 2 나이프(150a, 150b)의 구체적인 구성은 상기 도 12a 및 도 12b를 참조하면, 0.1t 정도의 나이프 날(151)과 상기 나이프 날(151)을 수납하는 몸체(152) 및 상기 몸체(152)로부터 연장되어 배관(154)을 감싸는 연장부(153)로 이루어진다.

이때, 상기 배관(154)은 투입되는 에어가 이동하는 통로로 상기 배관(154)을 통해 상기 몸체(152) 내로 이동된 에어는 에어 파이프(155)를 통해 몸체(152) 하부의 다수의 에어 홀(157)을 통해 분사되게 된다. 이때, 상기 도면들은 에어 홀(157)이 몸체(152)의 하부면에 설치된 경우를 예를 들어 나타내고 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 에어 홀(157)은 몸체(152)의 일 측면에 형성될 수도 있다.

그리고, 상기 나이프 날(151)은 소정의 볼트(156)에 의해 몸체(152)의 상부면에 고정되게 되며, 그 형태는 상기 도 13a 내지 도 13d를 참조하면, 직사각형, 사선형, 삼각형 및 원형 등 다양하게 이루어질 수 있다.

또한, 상기 나이프 날(151)은 SUS(Steel Use Stainless)와 같은 금속 이외에 폴리에틸렌테레프탈레이트(Polyethylene Terephthalate; PET), 고밀도 폴리에틸렌(High Density Poly Ethylene; HDPE)와 같은 플라스틱으로 형성될 수 있다.

이와 같이 구성된 제 1, 제 2 나이프를 이용한 에지부 탈착 공정은 상기 도 14 또는 도 15에 도시된 순서에 따라 이루어질 수 있다. 다만, 본 발명이 상기 도 14 또는 도 15에 도시된 에지부 탈착 공정의 순서에 한정되는 것은 아니다.

상기 도 14을 예를 들면, 테이블(190)의 전단의 좌우에 2개의 나이프가 설치되는 경우, 그 중 하나의 나이프를 테이블(190)의 세로 방향(① 방향)으로 이동시켜 제 2 보조기판과 제 2 모기판 사이의 일 에지부를 탈착하며, 이동된 나이프는 원래의 위치로 복귀하게 된다. 이후, 상기 2개의 나이프를 테이블(190)의 가로 방향(②, ③ 방향)으로 이동시켜 제 2 보조기판과 제 2 모기판 사이의 상하 에지부를 탈착하며, 이동된 나이프는 원래의 위치로 복귀하게 된다. 이와 달리 상기 도 15를 예를 들면, 테이블(190)의 전, 후단에 각각 2개의 나이프가 설치되는 경우, 전, 후단 각각 하나의 나이프를 테이블(190)의 세로 방향(①,①' 방향)으로 이동시켜 제 2 보조기판과 제 2 모기판 사이의 좌우 에지부를 탈착하며, 이동된 나이프는 원래의 위치로 복귀하게 된다. 이후, 상기 각각 2개의 나이프를 테이블(190)의 가로 방향(②,②', ③,③' 방향)으로 반만큼 이동시켜 제 2 보조기판과 제 2 모기판 사이의 상하 에지부를 탈착하며, 이동된 나이프는 원래의 위치로 복귀하게 된다.

이와 같이 나이프를 이용하여 제 2 보조기판과 제 2 모기판 사이의 에지부를 탈착 한 후에, 도 16d에 도시된 바와 같이, 진공 패드 플레이트(145)가 하강하고, 진공 패드(140)의 진공을 켜서 제 2 보조기판(110b) 표면에 진공 패드(140)가 부착되게 된다.

이후, 상기 도 16d 내지 도 16h에 도시된 바와 같이, 진공 패드 플레이트(145)를 10mm, 20mm, ...., 진공 패드 플레이트(145)의 대기 위치와 같이 순차적으로 상승시키면서 에어 나이프(162)를 진입시키며 상기 제 2 보조기판(110b)과 제 2 모기판(102) 사이에 형성된 공간으로 에어를 분사하여 제 2 보조기판(110b)의 탈착을 진행하게 된다(S113-4). 다만, 본 발명이 전술한 제 2 보조기판(110b)의 탈착 방법에 한정되는 것은 아니다.

이후, 도 16i에 도시된 바와 같이, 제 2 보조기판(110b)이 분리된 상기 제 1, 제 2 모기판(101, 102)을 상하 반전한 후, 다시 상기 탈착장비의 테이블(190) 상에 로딩하게 된다(S114).

즉, 상기 테이블(190) 상에는 분리되어야 할 제 1 보조기판(110a)이 위로 향하도록 상기 제 1, 제 2 모기판(101, 102)이 로딩되게 되며, 상기 로딩된 제 1, 제 2 모기판(101, 102) 상부에는 전술한 진공 패드 유닛이 설치되어 있다.

이렇게 탈착장비의 테이블(190) 상에 로딩된 상기 제 1, 제 2 모기판(101, 102)은 전술한 얼라인 유닛을 통해 그 상부의 진공 패드 유닛과 얼라인을 맞추게 된다(S115).

이후, 도 16j에 도시된 바와 같이, 전술한 푸시 핀(130)을 이용하여 상기 제 1 보조기판(110a) 모서리의 노출된 푸시 핀 영역을 일정압력으로 위로 눌러주어 상기 제 1 보조기판(110a)과 박형의 유리기판, 즉 제 1 모기판(101) 사이에 나이프 진입공간을 형성해준다(S116-1).

다음으로, 도 16k에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 보조기판(110a)과 제 1 모기판(101) 사이의 모서리 공간, 즉 나이프 진입공간에 제 1, 제 2 나이프(150a, 150b)를 진입시키고, 상기 제 1, 제 2 나이프(150a, 150b)를 테이블의 일 방향에서 타 방향으로 이동시켜 상기 제 1 보조기판(110a)과 제 1 모기판(101) 사이의 에지부를 탈착 하여 에어 나이프의 진입공간을 확보한다(S116-2, S116-3).

전술한 바와 같이, 상기 에어 홀은 상기 제 1, 제 2 나이프(150a, 150b) 내에 설치될 수도 있으나, 상기 제 1, 제 2 나이프(150a, 150b)와 따로 설치될 수도 있다.

상기 제 1, 제 2 나이프(150a, 150b)를 이용한 에지부 탈착 공정은 전술한 도 14 또는 도 15에 도시된 순서에 따라 이루어질 수 있다. 다만, 본 발명이 상기 도 14 또는 도 15에 도시된 에지부 탈착 공정의 순서에 한정되는 것은 아니다.

전술한 바와 같이 상기 도 14을 예를 들면, 테이블(190)의 전단의 좌우에 2개의 나이프가 설치되는 경우, 그 중 하나의 나이프를 테이블(190)의 세로 방향(① 방향)으로 이동시켜 제 1 보조기판과 제 1 모기판 사이의 일 에지부를 탈착하며, 이동된 나이프는 원래의 위치로 복귀하게 된다. 이후, 상기 2개의 나이프를 테이블(190)의 가로 방향(②, ③ 방향)으로 이동시켜 제 1 보조기판과 제 1 모기판 사이의 상하 에지부를 탈착하며, 이동된 나이프는 원래의 위치로 복귀하게 된다. 이와 달리 상기 도 15를 예를 들면, 테이블(190)의 전, 후단에 각각 2개의 나이프가 설치되는 경우, 전, 후단 각각 하나의 나이프를 테이블(190)의 세로 방향(①,①' 방향)으로 이동시켜 제 1 보조기판과 제 1 모기판 사이의 좌우 에지부를 탈착하며, 이동된 나이프는 원래의 위치로 복귀하게 된다. 이후, 상기 각각 2개의 나이프를 테이블(190)의 가로 방향(②,②', ③,③' 방향)으로 반만큼 이동시켜 제 1 보조기판과 제 1 모기판 사이의 상하 에지부를 탈착하며, 이동된 나이프는 원래의 위치로 복귀하게 된다.

이와 같이 나이프를 이용하여 제 1 보조기판(110a)과 제 1 모기판(101) 사이의 에지부를 탈착 한 후에, 도 16l에 도시된 바와 같이, 진공 패드 플레이트(145)가 하강하고, 진공 패드(140)의 진공을 켜서 제 1 보조기판(110a) 표면에 진공 패드(140)가 부착되게 된다.

이후, 상기 도 16l 내지 도 16p에 도시된 바와 같이, 진공 패드 플레이트(145)를 10mm, 20mm, ...., 진공 패드 플레이트(145)의 대기 위치와 같이 순차적으로 상승시키면서 에어 나이프(162)를 진입시키며 상기 제 1 보조기판(110a)과 제 1 모기판(101) 사이에 형성된 공간으로 에어를 분사하여 제 1 보조기판(110a)의 탈착을 진행하게 된다(S116-4). 다만, 본 발명이 전술한 제 1 보조기판(110a)의 탈착 방법에 한정되는 것은 아니다.

이와 같이 본 발명의 제 1 실시예에 따른 경량 박형의 액정표시장치 제조방법은 나이프로 박형의 유리기판과 보조기판 사이의 에지부를 탈착하며 에어 나이프를 통해 그 사이에 에어를 주입함으로써 공정이 완료되어 합착된 셀 상태의 액정패널로부터 보조기판을 용이하게 분리할 수 있게 된다. 그 결과 공정의 안정화를 가져와 제품의 가격 경쟁력을 향상시킬 수 있게 된다.

더욱이 본 발명의 제 1 실시예에 따른 경량 박형의 액정표시장치 제조방법은 에지부 탈착 개시 점을 형성하기 위한 푸시 핀 형상을 최적화함으로써 푸시 핀 적용 공정의 성공률을 향상시킬 수 있게 된다. 그 결과 보조기판의 탈착 시 박형의 유리기판 및 보조기판의 파손이 저감되게 된다.

한편, 전술한 본 발명의 제 1 실시예의 경우에는 진공 패드 유닛과 에어 나이프를 통한 보조기판의 탈착 전에 나이프의 이동을 통한 에지부 탈착을 진행함으로써 보조기판과 박형의 유리기판 사이의 측면에 존재하는 이물이 물리적으로 제거될 수 있다. 참고로, 나이프를 이용한 에지부 탈착이 진행되지 않은 상태에서 에어 나이프를 이용한 보조기판의 탈착이 진행되는 경우에는 탈착을 위한 강한 에어의 분사로 인해 보조기판 곡률의 증가로 기판들의 파손 가능성이 증가하게 된다.

이때, 만약 보조기판의 탈착 전에 이물이 제거되지 않고 남아있는 경우에는 상기 진공 패드 유닛과 에어 나이프를 통한 보조기판의 탈착과정에서 기판들, 특히 박형의 유리기판이 파손될 수 있다. 즉, 상기 이물은 컬러필터공정이나 어레이공정 또는 셀 공정에서 사용하는 약액이 보조기판과 박형의 유리기판 사이에 침투하여 제거되지 않고 남아있는 물질로써 보조기판과 박형의 유리기판을 잡아주는 접착제 역할을 하며, 이물의 접착력이 정전 합착력보다 강하여 탈착 시 힘의 불균형 포인트(point)를 형성하여 박형의 유리기판의 파손을 유발한다.

이에 상기 나이프를 이용한 이물의 물리적 제거방법 이외에 또 다른 방법으로 본 발명의 제 2 실시예의 경우에는 보조기판과 박형의 유리기판 사이에 부착된 이물을 레이저 또는 박형 필름이나 액체질소를 이용하여 미리 제거함으로써 보조기판의 탈착 시 이물에 기인한 불량을 제거할 수 있게 되는데, 이를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 17은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 경량 박형의 액정표시장치의 제조방법을 개략적으로 나타내는 흐름도이다.

이때, 전술한 바와 같이 상기 도 17은 액정적하방식으로 액정층을 형성하는 경우의 액정표시장치의 제조방법을 예를 들어 나타내고 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명은 액정주입방식으로 액정층을 형성하는 경우의 액정표시장치의 제조방법에도 적용 가능하다.

전술한 바와 같이 본 발명에서는 0.1t ~ 0.4t 정도의 두께를 갖는 박형의 유리기판을 이용하여 어레이공정과 컬러필터공정 및 셀 공정을 진행하는데, 이때 박형의 유리기판을 보조기판에 부착하여 공정을 진행함으로써 박형의 유리기판의 휨의 영향을 최소화하고 이동 중 박형의 유리기판의 파손이 없도록 하는 것을 특징으로 한다.

우선, 0.1t ~ 0.4t의 박형의 유리기판을 어레이공정 및 컬러필터공정의 제조라인에 투입하기 전에 상기 0.1t ~ 0.4t의 박형의 유리기판에 0.3t ~ 0.7t 정도의 보조기판을 부착한다(S201). 다만, 본 발명이 상기 박형의 유리기판 및 보조기판의 두께에 한정되는 것은 아니다.

이때, 본 발명은 보조기판에 불소 등을 이용한 플라즈마 처리나 요철 패턴을 형성하여 합착력을 완화시킴으로써 박형 유리기판과의 탈착을 용이하게 할 수 있다. 다만, 본 발명이 전술한 보조기판의 합착방법에 한정되는 것은 아니며, 본 발명은 상기 박형의 유리기판에 상기 보조기판을 합착하기 위해 접착제나 표면처리 없이 진공상태에서 이루어질 수 있으며, 이때 상기 두 기판들은 진공 중에서 정전기력, 진공력, 반데르발스 힘 또는 표면장력 등에 의해 합착될 수도 있다.

이와 같이 박형의 유리기판에 보조기판이 부착된 후, 상기 보조기판이 부착된 어레이 기판은 어레이공정에 의해 어레이 기판에 배열되어 화소영역을 정의하는 복수의 게이트라인과 데이터라인을 형성하고 상기 화소영역 각각에 상기 게이트라인과 데이터라인에 접속되는 구동소자인 박막 트랜지스터를 형성한다(S202). 또한, 상기 어레이공정을 통해 상기 박막 트랜지스터에 접속되어 박막 트랜지스터를 통해 신호가 인가됨에 따라 액정층을 구동하는 화소전극을 형성한다.

또한, 전술한 보조기판이 부착된 컬러필터 기판에는 컬러필터공정에 의해 컬러를 구현하는 적, 녹 및 청색의 서브컬러필터로 구성되는 컬러필터층과 공통전극을 형성한다(S203). 이때, 횡전계방식의 액정표시장치를 제작하는 경우에는 상기 어레이공정을 통해 상기 화소전극이 형성된 어레이 기판에 상기 공통전극을 형성하게 된다.

이어서, 상기 컬러필터 기판 및 어레이 기판에 각각 배향막을 인쇄한 후, 컬러필터 기판 및 어레이 기판 사이에 형성되는 액정층의 액정분자에 배향규제력 또는 표면고정력(즉, 프리틸트 각과 배향방향)을 제공하기 위해 상기 배향막을 러빙 처리한다(S204, S205).

이와 같이 러빙 처리된 상기 컬러필터 기판에는 실링재를 도포하여 소정의 실 패턴을 형성하는 동시에 상기 어레이 기판에는 액정을 적하하여 액정층을 형성하게 된다(S206, S207).

이때, 상기 적하방식은 디스펜서를 이용하여 복수의 어레이 기판이 배치된 대면적의 제 1 모기판이나 복수의 컬러필터 기판이 배치된 제 2 모기판의 화상표시 영역에 액정을 적하 및 분배하고, 상기 제 1, 제 2 모기판을 합착하는 압력에 의해 액정을 화상표시 영역 전체에 균일하게 분포되도록 함으로써, 액정층을 형성하는 방식이다.

상기 적하방식은 진공주입 방식에 비해 짧은 시간에 액정을 적하할 수 있으며, 액정패널이 대형화될 경우에도 액정층을 매우 신속하게 형성할 수 있다. 또한, 기판 위에 액정을 필요한 양만 적하하기 때문에 진공주입 방식과 같이 고가의 액정을 폐기함에 따른 액정패널의 단가 상승을 방지하여 제품의 가격경쟁력을 강화시키게 된다.

이후, 상기와 같이 액정이 적하되고 실링재가 도포된 상기 제 1 모기판과 제 2 모기판을 정렬한 상태에서 압력을 가하여 상기 실링재에 의해 상기 제 1 모기판과 제 2 모기판을 합착 함과 동시에 압력의 인가에 의해 적하된 액정을 액정패널 전체에 걸쳐 균일하게 퍼지게 한다(S208). 이와 같은 공정에 의해 대면적의 제 1, 제 2 모기판에는 액정층이 형성된 복수의 액정패널이 형성되며, 이러한 복수의 액정패널이 형성된 대면적의 제 1, 제 2 모기판을 보조기판으로부터 분리한 후, 가공, 절단하여 복수의 액정패널로 분리하고 각각의 액정패널을 검사함으로써 액정표시장치를 제작하게 된다(S209, S210).

이때, 상기 본 발명의 제 2 실시예는 보조기판의 탈착 전에 레이저 또는 박형 필름이나 액체질소를 이용하여 보조기판과 박형의 유리기판 사이의 측면에 존재하는 이물을 제거하는 것을 특징으로 하며, 이물을 제거한 후에 전술한 본 발명의 제 1 실시예와 실질적으로 동일한 방법으로 액정패널로부터 보조기판을 분리하게 되는데, 이하 상기 이물제거와 보조기판의 분리 공정을 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 18은 상기 도 17에 도시된 본 발명의 제 2 실시예에 따른 경량 박형의 액정표시장치 제조방법에 있어, 이물제거와 보조기판의 분리 공정을 순차적으로 나타내는 예시도로써, 보조기판을 들어올리는 탈착 방법은 기판들의 어느 한 부분에서 시작하여 기판들 전체로 순차적으로 진행되기 때문에 보조기판을 들어올리는 힘, 즉 압력을 센서로 감지하여 갑자기 압력이 커지는 부분을 찾아 그 곳의 이물을 제거하는 방법이다.

즉, 제 1, 제 2 보조기판을 합착된 제 1, 제 2 모기판으로부터 분리하는 과정에서 진공 패드나 진공 패드 플레이트의 상승 시 그 압력을 센서로 감지하게 된다(S211, S212). 이때, 탈착 방향을 따라 센서로 압력을 감지하게 된다.

이때, 센서로 감지된 압력에 이상이 있는지 판단하게 되며, 이상이 있는 경우에는 이물이 발생되었다는 알람(alarm) 및 이물 발생을 모니터 등에 표시한다(S213). 상기 센서로 감지된 압력에 이상이 있는 부분은 탈착 시 힘의 불균형 포인트로써 이물에 의해 접착력이 강한 부분이다.

이때, 이물이 발생된 경우, 레이저를 이용하여 압력에 이상이 감지된 부분의 이물을 제거하게 된다(S214).

이와 같이 이물이 제거된 후에는 제 1, 제 2보조기판을 합착된 제 1, 제 2 모기판으로부터 분리하는 공정을 속행하게 된다(S236).

도 19는 상기 도 17에 도시된 본 발명의 제 2 실시예에 따른 경량 박형의 액정표시장치 제조방법에 있어, 이물제거와 보조기판의 분리 공정을 순차적으로 나타내는 다른 예시도로써, 탈착 전 모든 기판들을 검사기에서 합착 에지를 따라 이물 검사를 진행하고 이물이 발생한 부분은 바로 제거하는 방법이다.

이를 위해 소정의 검사기를 통해 합착된 상태의 제 1, 제 2 모기판에 부착된 제 1, 제 2 보조기판의 에지를 따라 이물을 검사하다(S221).

이때, 이물이 발행된 경우, 이물이 발생되었다는 알람 및 이물 발생을 모니터 등에 표시한다(S222). 그리고, 레이저를 이용하여 이물이 검출된 부분의 이물을 제거하게 되는데, 이러한 이물 검사 및 제거공정은 합착 에지의 모든 면에 대해 진행하게 된다(S223).

이와 같이 이물제거가 완료된 후에는 제 1, 제 2 보조기판을 합착된 제 1, 제 2 모기판으로부터 분리하는 공정을 진행하게 된다(S224).

도 20은 상기 도 17에 도시된 본 발명의 제 2 실시예에 따른 경량 박형의 액정표시장치 제조방법에 있어, 이물제거와 보조기판의 분리 공정을 순차적으로 나타내는 또 다른 예시도로써, 박형 필름을 이용하여 제 1, 제 2 보조기판과 제 1, 제 2 모기판 사이에 존재하는 이물을 제거하는 동시에 그 사이의 에지부를 탈착 하는 방법이다.

우선, 공정이 완료되어 합착된 제 1, 제 2 모기판을 탈착장비의 테이블 상에 로딩한다(S301).

이때, 전술한 바와 같이 상기 합착된 제 1, 제 2 모기판은 박막 트랜지스터 어레이 기판들이 형성된 제 1 모기판 상에 컬러필터 기판들이 형성된 제 2 모기판이 적층된 상태일 수 있다. 다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 합착된 제 1, 제 2 모기판은 컬러필터 기판들이 형성된 제 2 모기판 상에 박막 트랜지스터 어레이 기판들이 형성된 제 1 모기판이 적층된 상태일 수도 있다.

이때, 상기 박막 트랜지스터 어레이 기판들이 형성된 제 1 모기판 및 상기 컬러필터 기판들이 형성된 제 2 모기판은 0.1t ~ 0.4t 정도의 박형의 유리기판으로 이루어질 수 있으며, 이 경우 공정진행을 위해 상기 박형의 유리기판, 즉 제 1 모기판 및 제 2 모기판에 각각 소정의 플라즈마 처리나 요철 형태의 패턴이 형성된 0.3t ~ 0.7t 정도의 제 1 보조기판 및 제 2 보조기판이 부착될 수 있다. 다만, 본 발명이 상기 박형의 제 1, 제 2 모기판 및 제 1, 제 2 보조기판의 두께에 한정되는 것은 아니다.

이때, 예를 들어 분리되어야 할 제 2 보조기판이 위로 향하도록 상기 제 1, 제 2 모기판을 테이블 상에 로딩하게 된다.

이와 같이 탈착장비의 테이블 상에 로딩된 제 1, 제 2 모기판은 얼라인 유닛을 통해 탈착장비와 얼라인을 맞추게 된다(S302).

다음으로, 전술한 푸시 핀을 이용하여 상기 제 2 보조기판 모서리의 노출된 푸시 핀 영역을 일정압력으로 위로 눌러주어 상기 제 2 보조기판과 박형의 유리기판, 즉 제 2 모기판 사이에 박형 필름 진입공간을 형성해준다(S303-1). 다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 상기의 박형 필름의 진입공간 형성 공정을 진행하지 않을 수도 있다.

다음으로, 상기 제 2 보조기판과 제 2 모기판 사이의 모서리 공간, 즉 박형 필름 진입공간에 0.001mm ~ 1.0mm 두께의 박형 필름을 진입시키고, 상기 박형 필름을 테이블의 일 방향에서 타 방향으로 이동시켜 상기 제 2 보조기판과 제 2 모기판 사이에 존재하는 이물을 제거하는 동시에 그 사이의 에지부를 탈착 한다(S303-2, S303-3). 다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 상기의 이물 제거 공정만 진행할 수도 있다.

상기 박형 필름은 유리로 이루어진 기판들에 대한 스크래치(scratch) 등의 손상을 최소화하기 위해 모스(Mohs) 경도 3이하의 PET(polyethylene terephthalate), PVC(Polyvinyl chloride), PE(polyethylene), PC(polycarbonate), LDPE(low density polyethylene), HDPE(high density polyethylene), EVA(ethylene vinyl acetate) 등의 물질을 사용할 수 있다.

이러한 박형 필름은 두께가 얇아 물리력을 가할 경우 기판들 사이로 파고 들어 보조기판을 분리하게 되며, 기판들과의 접촉이 면 형태이기 때문에 탈착 시 상하 흔들림이 덜하여 기판들에 충격을 덜 줄 것으로 판단된다.

이때, 상기 박형 필름의 이동과 함께 상기 박형 필름에 구비된 에어 홀을 통해 에어를 분사함으로써 전술한 이물 제거 및 에지부 탈착 공정을 원활하게 진행할 수도 있다.

상기 에어 홀은 상기 박형 필름 내에 설치될 수도 있으나, 상기 박형 필름과 따로 설치될 수도 있다.

이와 같이 박형 필름을 이용하여 제 2 보조기판과 제 2 모기판 사이의 이물을 제거하는 동시에 에지부를 탈착 한 후에는 상기 박형 필름과 에어 분사를 이용하여 제 2 보조기판의 탈착을 진행하게 된다(S303-4). 이때, 박형 필름만 사용할 경우 탈착을 위해 강한 힘이 필요로 하여 기판들 파손의 우려가 있으므로 에어 분사도 병행하여 기판들 파손을 최소화하고 탈착 속도도 향상시킬 수 있다. 이 경우 1차로 박형 필름이 점진적으로 제 2 보조기판을 분리하고 2차로 에어가 상기 제 2 보조기판의 분리를 촉진하기 때문에 에어 분사 압력은 전술한 제 1 실시예에 대비 적게 할 수 있다. 따라서 에어 패스 확보를 위한 제 2 보조기판 곡률 증가도 개선되며, 얼라인 불균일에 기인한 기판들 파손의 가능성도 낮출 수 있다. 다만, 본 발명이 상기 박형 필름을 이용한 탈착 방법에 한정되는 것은 아니다.

이후, 제 2 보조기판이 분리된 상기 제 1, 제 2 모기판을 상하 반전한 후, 다시 상기 탈착장비의 테이블 상에 로딩하게 된다(S304).

즉, 상기 테이블 상에는 분리되어야 할 제 1 보조기판이 위로 향하도록 상기 제 1, 제 2 모기판이 로딩되게 된다.

이렇게 탈착장비의 테이블 상에 로딩된 상기 제 1, 제 2 모기판은 전술한 얼라인 유닛을 통해 탈착장비와 얼라인을 맞추게 된다(S305).

이후, 전술한 푸시 핀을 이용하여 상기 제 1 보조기판 모서리의 노출된 푸시 핀 영역을 일정압력으로 위로 눌러주어 상기 제 1 보조기판과 박형의 유리기판, 즉 제 1 모기판 사이에 박형 필름 진입공간을 형성해준다(S306-1). 다만, 전술한 바와 같이 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 상기의 박형 필름의 진입공간 형성 공정을 진행하지 않을 수도 있다.

다음으로, 상기 제 1 보조기판과 제 1 모기판 사이의 모서리 공간, 즉 박형 필름 진입공간에 전술한 박형 필름을 진입시키고, 상기 박형 필름을 테이블의 일 방향에서 타 방향으로 이동시켜 상기 제 1 보조기판과 제 1 모기판 사이에 존재하는 이물을 제거하는 동시에 그 사이의 에지부를 탈착 한다(S306-2, S306-3). 다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 상기의 이물 제거 공정만 진행할 수도 있다.

전술한 바와 같이, 상기 에어 홀은 상기 박형 필름 내에 설치될 수도 있으나, 상기 박형 필름과 따로 설치될 수도 있다.

이와 같이 박형 필름을 이용하여 제 1 보조기판과 제 1 모기판 사이의 이물을 제거하는 동시에 에지부를 탈착 한 후에는 상기 박형 필름과 에어 분사를 이용하여 제 1 보조기판의 탈착을 진행하게 된다(S306-4). 이때, 전술한 바와 같이 박형 필름만 사용할 경우 탈착을 위해 강한 힘이 필요로 하여 기판들 파손의 우려가 있으므로 에어 분사도 병행하여 기판들 파손을 최소화하고 탈착 속도도 향상시킬 수 있다. 다만, 본 발명이 상기 박형 필름을 이용한 탈착 방법에 한정되는 것은 아니다.

도 21은 상기 도 17에 도시된 본 발명의 제 2 실시예에 따른 경량 박형의 액정표시장치 제조방법에 있어, 이물제거와 보조기판의 분리 공정을 순차적으로 나타내는 또 다른 예시도로써, 액체질소를 분사하여 제 1, 제 2 보조기판과 제 1, 제 2 모기판 사이에 존재하는 이물의 접착력을 약화시키는 방법이다.

우선, 공정이 완료되어 합착된 제 1, 제 2 모기판을 탈착장비의 테이블 상에 로딩한다(S401).

이와 같이 탈착장비의 테이블 상에 로딩된 제 1, 제 2 모기판은 전술한 얼라인 유닛을 통해 그 상부의 탈착장비와 얼라인을 맞추게 된다(S402).

다음으로, -196℃의 액체질소를 제 2 보조기판의 전면(front surface) 또는 상기 제 2 보조기판과 제 2 모기판 사이 측면에 분사하여 존재하는 이물의 접착력을 약화시킨 후, 전술한 박형 필름과 에어를 이용하여 제 2 보조기판의 탈착을 진행하게 된다(S403-1, S403-2).

이때, 상기 제 2 보조기판의 전면 또는 상기 제 2 보조기판과 제 2 모기판 사이 측면에 분사되는 냉각물질로는 상기 액체질소 이외에 -78.5℃의 드라이 아이스 등 이물에 열 수축 스트레스를 유발할 수 있는 -10℃ 이하의 냉각물질을 이용할 수 있다.

이물이 존재하는 제 1, 제 2 보조기판과 제 1, 제 2 모기판 사이에 액체질소를 분사하는 경우 기판들과 이물 모두 냉각되어 수축이 되게 된다. 이때, 기판들과 이물의 열 수축 계수가 서로 다르기 때문에 기판들 사이에 낀 이물 내부에 스트레스가 발생하여 기판들에 대한 이물의 접착력 저하를 기대할 수 있다.

이렇게 액체질소 처리로 이물의 접착력을 약화시킨다면 탈착 시 기판들의 파손을 개선할 수 있을 것이다.

이때, 전술한 바와 같이 제 2 보조기판의 탈착에 박형 필름만 사용할 경우 탈착을 위해 강한 힘이 필요로 하여 기판들 파손의 우려가 있으므로 에어 분사도 병행하여 기판들 파손을 최소화하고 탈착 속도도 향상시킬 수 있다. 다만, 본 발명이 상기 박형 필름을 이용한 탈착 방법에 한정되는 것은 아니다.

이후, 제 2 보조기판이 분리된 상기 제 1, 제 2 모기판을 상하 반전한 후, 다시 상기 탈착장비의 테이블 상에 로딩하게 된다(S404).

이렇게 탈착장비의 테이블 상에 로딩된 상기 제 1, 제 2 모기판은 전술한 얼라인 유닛을 통해 그 상부의 탈착장비와 얼라인을 맞추게 된다(S405).

이후, 전술한 액체질소, 드라이 아이스 등 이물에 열 수축 스트레스를 유발할 수 있는 -10℃ 이하의 냉각물질을 제 1 보조기판의 전면 또는 상기 제 1 보조기판과 제 1 모기판 사이 측면에 분사하여 그 사이에 존재하는 이물의 접착력을 약화시킨 후, 전술한 박형 필름과 에어를 이용하여 제 1 보조기판의 탈착을 진행하게 된다(S406-1, S406-2).

도 22는 상기 도 17에 도시된 본 발명의 제 2 실시예에 따른 경량 박형의 액정표시장치 제조방법에 있어, 이물제거와 보조기판의 분리 공정을 순차적으로 나타내는 또 다른 예시도로써, 액체질소를 분사하는 동시에 열을 가하여 제 1, 제 2 보조기판과 제 1, 제 2 모기판 사이에 존재하는 이물의 접착력을 약화시키는 방법이다.

우선, 공정이 완료되어 합착된 제 1, 제 2 모기판을 탈착장비의 테이블 상에 로딩한다(S501).

이와 같이 탈착장비의 테이블 상에 로딩된 제 1, 제 2 모기판은 전술한 얼라인 유닛을 통해 그 상부의 탈착장비와 얼라인을 맞추게 된다(S502).

다음으로, -196℃의 액체질소를 제 2 보조기판의 전면 또는 상기 제 2 보조기판과 제 2 모기판 사이 측면에 분사하는 동시에 상기 제 2 모기판을 포함하는 하부에 열을 가하여 존재하는 이물의 접착력을 약화시킨 후, 전술한 박형 필름과 에어를 이용하여 제 2 보조기판의 탈착을 진행하게 된다(S503-1, S503-2).

이때, 상기 제 2 보조기판의 전면 또는 상기 제 2 보조기판과 제 2 모기판 사이 측면에 분사되는 냉각물질로는 상기 액체질소 이외에 -78.5℃의 드라이 아이스 등 이물에 열 수축 스트레스를 유발할 수 있는 -10℃ 이하의 냉각물질을 이용할 수 있다. 또한, 상기 제 2 모기판을 포함하는 하부에는 상온에서 80℃ 사이의 온도에 해당하는 열을 가할 수 있다.

이물이 존재하는 제 1, 제 2 보조기판에 액체질소를 처리하는 동시에 그 하부, 즉 제 1, 제 2 모기판에 열을 가할 경우 제 1, 제 2 보조기판은 냉각되어 수축이 일어나고 제 1, 제 2 모기판은 팽창이 일어나게 된다. 따라서, 이러한 기판들 사이에 낀 이물 내부에 스트레스가 발생하여 기판들에 대한 이물의 접착력 저하를 기대할 수 있다.

그리고, 전술한 바와 같이 제 2 보조기판의 탈착에 박형 필름만 사용할 경우 탈착을 위해 강한 힘이 필요로 하여 기판들 파손의 우려가 있으므로 에어 분사도 병행하여 기판들 파손을 최소화하고 탈착 속도도 향상시킬 수 있다. 다만, 본 발명이 상기 박형 필름을 이용한 탈착 방법에 한정되는 것은 아니다.

이후, 제 2 보조기판이 분리된 상기 제 1, 제 2 모기판을 상하 반전한 후, 다시 상기 탈착장비의 테이블 상에 로딩하게 된다(S504).

이렇게 탈착장비의 테이블 상에 로딩된 상기 제 1, 제 2 모기판은 전술한 얼라인 유닛을 통해 그 상부의 탈착장비와 얼라인을 맞추게 된다(S505).

이후, 전술한 액체질소, 드라이 아이스 등 이물에 열 수축 스트레스를 유발할 수 있는 -10℃ 이하의 냉각물질을 제 1 보조기판의 전면 또는 상기 제 1 보조기판과 제 1 모기판 사이 측면에 분사하는 동시에 상온에서 80℃ 사이의 온도에 해당하는 열을 상기 제 1 모기판에 가하여 그 사이에 존재하는 이물의 접착력을 약화시킨 후, 전술한 박형 필름과 에어를 이용하여 제 1 보조기판의 탈착을 진행하게 된다(S506-1, S506-2).

상기한 설명에 많은 사항이 구체적으로 기재되어 있으나 이것은 발명의 범위를 한정하는 것이라기보다 바람직한 실시예의 예시로서 해석되어야 한다. 따라서 발명은 설명된 실시예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위와 특허청구범위에 균등한 것에 의하여 정하여져야 한다.

100 : 박형의 유리기판 101 : 제 1 모기판
102 : 제 2 모기판 110,110a,110b : 보조기판
140 : 진공 패드 145 : 진공 패드 플레이트
150a,150b : 나이프 162 : 에어 나이프

Claims

제 1, 제 2 보조기판 및 박형의 제 1, 제 2 모기판을 제공하는 단계;
상기 박형의 제 1, 제 2 모기판 각각에 상기 제 1, 제 2 보조기판을 부착하는 단계;
상기 제 1 보조기판이 부착된 제 1 모기판에 어레이공정을 진행하는 단계;
상기 제 2 보조기판이 부착된 제 2 모기판에 컬러필터공정을 진행하는 단계;
상기 어레이공정이 진행된 제 1 모기판과 상기 컬러필터공정이 진행된 제 2 모기판을 합착하는 단계;
테이블을 구비한 탈착장비를 제공하는 단계;
상기 합착된 제 1, 제 2 모기판을 상기 테이블 상에 로딩하는 단계;
제 1, 제 2 나이프를 이용하여 상기 제 2 보조기판과 제 2 모기판 사이의 에지부를 탈착하는 단계;
상기 합착된 제 1, 제 2 모기판으로부터 상기 제 2 보조기판을 분리하는 단계;
상기 제 2 보조기판이 분리된 상기 제 1, 제 2 모기판을 상하 반전하는 단계;
상기 제 1, 제 2 나이프를 이용하여 상기 제 1 보조기판과 제 1 모기판 사이의 에지부를 탈착하는 단계; 및
상기 합착된 제 1, 제 2 모기판으로부터 상기 제 1 보조기판을 분리하는 단계를 포함하는 경량 박형의 액정표시장치 제조방법.
제 1 항에 있어서, 상기 제 1, 제 2 보조기판 및 박형의 제 1, 제 2 모기판을 제공한 후, 상기 제 1, 제 2 보조기판 및 제 1, 제 2 모기판의 모서리를 기울어진 각도로 커팅(cutting)하여 모서리 컷(corner cut)을 형성하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 경량 박형의 액정표시장치 제조방법.
제 2 항에 있어서, 상기 제 1, 제 2 모기판의 적어도 2모서리는 상기 제 1, 제 2 보조기판의 모서리에 비해 더 안쪽 방향으로 커팅이 이루어짐에 따라 상기 제 1, 제 2 보조기판의 모서리 부분이 노출되어 푸시 핀(push pin) 영역을 형성하는 것을 특징으로 하는 경량 박형의 액정표시장치 제조방법.
제 3 항에 있어서, 상기 합착된 제 1, 제 2 모기판을 상기 테이블 상에 로딩한 후, 푸시 핀을 이용하여 상기 푸시 핀 영역을 일정압력으로 위로 눌러주어 상기 제 2 보조기판과 제 2 모기판 사이에 나이프 진입공간을 형성하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 경량 박형의 액정표시장치 제조방법.
제 4 항에 있어서, 상기 제 2 보조기판과 제 2 모기판 사이의 나이프 진입공간에 제 1, 제 2 나이프를 진입시키고, 상기 제 1, 제 2 나이프를 상기 테이블이 일 방향에서 타 방향으로 이동시켜 상기 제 2 보조기판과 제 2 모기판 사이의 에지부를 탈착하는 것을 특징으로 하는 경량 박형의 액정표시장치 제조방법.
제 5 항에 있어서, 상기 탈착장비는 다수의 진공 패드와 이들을 상하로 이동시키는 진공 패드 플레이트를 구비하는 것을 특징으로 하는 경량 박형의 액정표시장치 제조방법.
제 6 항에 있어서, 상기 제 2 보조기판과 제 2 모기판 사이의 에지부를 탈착 한 후, 상기 다수의 진공 패드를 상기 제 2 보조기판의 표면에 부착시키는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 경량 박형의 액정표시장치 제조방법.
제 7 항에 있어서, 상기 진공 패드나 진공 패드 플레이트를 상승시켜 상기 제 2 보조기판과 제 2 모기판 사이에 에어 나이프의 진입공간을 형성하는 것을 특징으로 하는 경량 박형의 액정표시장치 제조방법.
제 8 항에 있어서, 상기 제 2 보조기판과 제 2 모기판 사이에 형성된 에어 나이프 진입공간으로 에어 나이프를 진입시키며 에어를 분사하여 상기 합착된 제 1, 제 2 모기판으로부터 상기 제 2 보조기판을 분리하는 것을 특징으로 하는 경량 박형의 액정표시장치 제조방법.
제 9 항에 있어서, 상기 제 2 보조기판이 분리된 상기 제 1, 제 2 모기판을 상하 반전한 후, 푸시 핀을 이용하여 상기 푸시 핀 영역을 일정압력으로 위로 눌러주어 상기 제 1 보조기판과 제 1 모기판 사이에 나이프 진입공간을 형성하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 경량 박형의 액정표시장치 제조방법.
제 10 항에 있어서, 상기 제 1 보조기판과 제 1 모기판 사이의 나이프 진입공간에 제 1, 제 2 나이프를 진입시키고, 상기 제 1, 제 2 나이프를 상기 테이블이 일 방향에서 타 방향으로 이동시켜 상기 제 1 보조기판과 제 1 모기판 사이의 에지부를 탈착하는 것을 특징으로 하는 경량 박형의 액정표시장치 제조방법.
제 11 항에 있어서, 상기 제 1, 제 2 나이프의 이동과 함께 상기 제 1, 제 2 나이프에 구비된 에어 홀을 통해 에어를 분사하는 것을 특징으로 하는 경량 박형의 액정표시장치 제조방법.
제 12 항에 있어서, 상기 제 1 보조기판과 제 1 모기판 사이의 에지부를 탈착 한 후, 상기 다수의 진공 패드를 상기 제 1 보조기판의 표면에 부착시키는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 경량 박형의 액정표시장치 제조방법.
제 13 항에 있어서, 상기 진공 패드나 진공 패드 플레이트를 상승시켜 상기 제 1 보조기판과 제 1 모기판 사이에 에어 나이프의 진입공간을 형성하는 것을 특징으로 하는 경량 박형의 액정표시장치 제조방법.
제 9 항에 있어서, 상기 제 1 보조기판과 제 1 모기판 사이에 형성된 에어 나이프 진입공간으로 에어 나이프를 진입시키며 에어를 분사하여 상기 합착된 제 1, 제 2 모기판으로부터 상기 제 1 보조기판을 분리하는 것을 특징으로 하는 경량 박형의 액정표시장치 제조방법.
제 1 항에 있어서, 상기 제 1, 제 2 나이프는 상기 테이블의 좌우에 위치하며, 상기 제 1, 제 2 나이프 사이에 상기 에어 나이프가 세로 방향으로 길게 배열되는 것을 특징으로 하는 경량 박형의 액정표시장치 제조방법.
제 16 항에 있어서, 상기 제 1, 제 2 나이프는 SUS(Steel Use Stainless)와 같은 금속 또는 PET(polyethylene terephthalate), HDPE(high density polyethylene)와 같은 플라스틱으로 이루어진 나이프 날을 구비하는 것을 특징으로 하는 경량 박형의 액정표시장치 제조방법.
제 16 항에 있어서, 상기 테이블의 일단에 제 1, 제 2 나이프가 설치되는 경우, 그 중 하나의 나이프를 상기 테이블의 세로 방향으로 이동시켜 상기 제 2 보조기판과 제 2 모기판 사이의 일 에지부나 상기 제 1 보조기판과 제 1 모기판 사이의 일 에지부를 탈착하며, 이동된 제 1, 제 2 나이프는 원래의 위치로 복귀하는 것을 특징으로 하는 경량 박형의 액정표시장치 제조방법.
제 18 항에 있어서, 상기 제 1, 제 2 나이프를 상기 테이블의 가로 방향으로 이동시켜 상기 제 2 보조기판과 제 2 모기판 사이의 상하 에지부나 상기 제 1 보조기판과 제 1 모기판 사이의 상하 에지부를 탈착하며, 이동된 제 1, 제 2 나이프는 원래의 위치로 복귀하는 것을 특징으로 하는 경량 박형의 액정표시장치 제조방법.
제 16 항에 있어서, 상기 테이블의 전, 후단에 각각 2개의 제 1, 제 2 나이프가 설치되는 경우, 상기 전, 후단 각각 하나의 나이프를 상기 테이블의 세로 방향으로 이동시켜 상기 제 2 보조기판과 제 2 모기판 사이의 좌우 에지부나 상기 제 1 보조기판과 제 1 모기판 사이의 좌우 에지부를 탈착하며, 이동된 제 1, 제 2 나이프는 원래의 위치로 복귀하는 것을 특징으로 하는 경량 박형의 액정표시장치 제조방법.
제 20 항에 있어서, 상기 각각 2개의 제 1, 제 2 나이프를 상기 테이블의 가로 방향으로 반만큼 이동시켜 상기 제 2 보조기판과 제 2 모기판 사이의 상하 에지부나 상기 제 1 보조기판과 제 1 모기판 사이의 상하 에지부를 탈착하며, 이동된 제 1, 제 2 나이프는 원래의 위치로 복귀하는 것을 특징으로 하는 경량 박형의 액정표시장치 제조방법.
제 10 항에 있어서, 상기 푸시 핀은 상기 푸시 핀 영역과 접촉하는 접촉면이 삼각형, 원형과 삼각형의 결합 형태, 사각형이나 원형의 형태를 가지는 것을 특징으로 하는 경량 박형의 액정표시장치 제조방법.
제 22 항에 있어서, 상기 푸시 핀 영역을 형성한 후,
CCD(charge-coupled device) 카메라와 같은 관측장비를 통해 제 1, 제 2 보조기판의 끝단을 인식하는 단계; 및
상기 인식된 제 1, 제 2 보조기판의 끝단의 위치를 고려하여 푸시 핀을 x축 및 y축으로 이동시켜 설정된 위치에 정렬시키는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 경량 박형의 액정표시장치 제조방법.
제 22 항에 있어서, 상기 푸시 핀 영역을 형성한 후,
CCD 카메라와 같은 관측장비를 통해 제 1, 제 2 모기판의 끝단을 인식하는 단계; 및
상기 인식된 제 1, 제 2 모기판의 끝단의 위치를 고려하여 푸시 핀을 -x축 및 -y축으로 이동시켜 설정된 위치에 정렬시키는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 경량 박형의 액정표시장치 제조방법.
제 23 항 및 제 24 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제 1, 제 2 모기판이나 제 1, 제 2 보조기판의 끝단을 인식하여 푸시 핀을 정렬한 후, 정렬된 상기 푸시 핀을 z축 방향으로 이동시켜 상기 제 2 보조기판과 제 2 모기판이나 상기 제 1 보조기판과 제 1 모기판 사이의 에지부를 탈착하는 것을 특징으로 하는 경량 박형의 액정표시장치 제조방법.
제 23 항 및 제 24 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제 1, 제 2 모기판이나 제 1, 제 2 보조기판의 끝단을 인식하여 푸시 핀을 정렬한 후, 정렬된 상기 푸시 핀을 z축 방향과 -z축 방향으로 교대로 이동시켜 상기 제 2 보조기판과 제 2 모기판이나 상기 제 1 보조기판과 제 1 모기판 사이의 에지부를 탈착하는 것을 특징으로 하는 경량 박형의 액정표시장치 제조방법.
제 23 항 및 제 24 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제 1, 제 2 모기판이나 제 1, 제 2 보조기판의 끝단을 인식하여 푸시 핀을 정렬한 후, 정렬된 상기 푸시 핀을 z축 방향과 -z축 방향으로 교대로 이동시키되, 이동거리를 순차적으로 증가시키며 이동시켜 상기 제 2 보조기판과 제 2 모기판이나 상기 제 1 보조기판과 제 1 모기판 사이의 에지부를 탈착하는 것을 특징으로 하는 경량 박형의 액정표시장치 제조방법.
제 1 항에 있어서, 상기 제 2 보조기판과 제 2 모기판 사이의 모서리 공간에 상기 제 1, 제 2 나이프 대신 박형 필름을 진입시키고, 상기 박형 필름을 테이블의 일 방향에서 타 방향으로 이동시켜 상기 제 2 보조기판과 제 2 모기판 사이에 존재하는 이물을 제거하는 동시에 그 사이의 에지부를 탈착 하는 것을 특징으로 하는 경량 박형의 액정표시장치 제조방법.
제 28 항에 있어서, 상기 제 1 보조기판과 제 1 모기판 사이의 모서리 공간에 상기 제 1, 제 2 나이프 대신 박형 필름을 진입시키고, 상기 박형 필름을 테이블의 일 방향에서 타 방향으로 이동시켜 상기 제 1 보조기판과 제 1 모기판 사이에 존재하는 이물을 제거하는 동시에 그 사이의 에지부를 탈착 하는 것을 특징으로 하는 경량 박형의 액정표시장치 제조방법.
제 28 항에 있어서, 상기 박형 필름은 0.001mm ~ 1.0mm 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 경량 박형의 액정표시장치 제조방법.
제 28 항에 있어서, 상기 박형 필름은 유리로 이루어진 기판에 대한 스크래치(scratch) 등의 손상을 최소화하기 위해 모스(Mohs) 경도 3이하의 PET(polyethylene terephthalate), PVC(Polyvinyl chloride), PE(polyethylene), PC(polycarbonate), LDPE(low density polyethylene), HDPE(high density polyethylene), EVA(ethylene vinyl acetate) 등의 물질을 사용하는 것을 특징으로 하는 경량 박형의 액정표시장치 제조방법.
제 29 항에 있어서, 상기 박형 필름의 이동과 함께 상기 박형 필름에 구비된 에어 홀을 통해 에어를 분사하여 이물 제거 및 에지부 탈착 공정을 진행하는 것을 특징으로 하는 경량 박형의 액정표시장치 제조방법.
제 32 항에 있어서, 상기 박형 필름과 에어 분사를 이용하여 제 2 보조기판이나 제 1 보조기판의 분리를 진행하는 것을 특징으로 하는 경량 박형의 액정표시장치 제조방법.
제 28 항에 있어서, 냉각물질을 제 2 보조기판이나 제 1 보조기판의 전면(front surface) 또는 상기 제 2 보조기판과 제 2 모기판이나 상기 제 1 보조기판과 제 1 모기판 사이 측면에 분사하여 존재하는 이물의 접착력을 약화시킨 후, 상기 제 1, 제 2 나이프 대신 박형 필름과 에어를 이용하여 제 2 보조기판 이나 제 1 보조기판의 분리를 진행하는 것을 특징으로 하는 경량 박형의 액정표시장치 제조방법.
제 28 항에 있어서, 냉각물질을 제 2 보조기판이나 제 1 보조기판의 전면 또는 상기 제 2 보조기판과 제 2 모기판이나 상기 제 1 보조기판과 제 1 모기판 사이 측면에 분사하는 동시에 그 하부에 열을 가하여 존재하는 이물의 접착력을 약화시킨 후, 상기 제 1, 제 2 나이프 대신 박형 필름과 에어를 이용하여 제 2 보조기판이나 제 1 보조기판의 분리를 진행하는 것을 특징으로 하는 경량 박형의 액정표시장치 제조방법.
제 35 항에 있어서, 상기 제 1, 제 2 모기판을 포함하는 하부에는 상온에서 80℃ 사이의 온도에 해당하는 열을 가하는 것을 특징으로 하는 경량 박형의 액정표시장치 제조방법.
제 34 항 및 제 35 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 냉각물질은 -196℃의 액체질소 이외에 -78.5℃의 드라이 아이스 등 이물에 열 수축 스트레스를 유발할 수 있는 -10℃ 이하의 냉각물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 경량 박형의 액정표시장치 제조방법.
제 1 항에 있어서, 상기 에지부의 탈착이 진행되는 방향을 따라 상기 제 2 보조기판과 제 2 모기판 사이나 상기 제 1 보조기판과 제 1 모기판 사이의 공간으로 상기 제 1, 제 2 나이프를 이동시킴으로써 물리적으로 이물을 제거하는 것을 특징으로 하는 경량 박형의 액정표시장치 제조방법.
제 14 항에 있어서, 상기 제 2 보조기판이나 제 1 보조기판을 분리하는 과정에서 상기 진공 패드나 진공 패드 플레이트의 상승 시 그 압력을 센서로 감지하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 경량 박형의 액정표시장치 제조방법.
제 39 항에 있어서, 상기 센서로 감지된 압력에 이상이 있는지 판단하며, 이상이 있는 경우 이물이 방생되었다는 알람 및 이물 발생을 모니터 등에 표시하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 경량 박형의 액정표시장치 제조방법.
제 40 항에 있어서, 이물이 발생된 경우, 레이저를 이용하여 압력에 이상이 감지된 부분의 이물을 제거한 후, 상기 제 2 보조기판이나 제 1 보조기판의 분리 공정을 속행하는 것을 특징으로 하는 경량 박형의 액정표시장치 제조방법.
제 1 항에 있어서, 상기 제 2 보조기판과 제 2 모기판이나 상기 제 1 보조기판과 제 1 모기판의 에지를 따라 이물을 검사하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 경량 박형의 액정표시장치 제조방법.
제 42 항에 있어서, 이물이 발생된 경우, 이물이 방생되었다는 알람 및 이물 발생을 모니터 등에 표시하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 경량 박형의 액정표시장치 제조방법.
제 43 항에 있어서, 레이저를 이용하여 이물이 검출된 부분의 이물을 제거하며, 이러한 이물 검사 및 제거공정을 상기 제 2 보조기판과 제 2 모기판이나 상기 제 1 보조기판과 제 1 모기판의 모든 에지에 대해 진행하는 것을 특징으로 하는 경량 박형의 액정표시장치 제조방법.
제 44 항에 있어서, 상기 이물 제거공정이 완료된 후, 상기 제 2 보조기판이나 제 1 보조기판의 분리 공정을 진행하는 것을 특징으로 하는 경량 박형의 액정표시장치 제조방법.