KR100480146B1 - 액정표시소자의 제조장치 및 방법 - Google Patents

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KR100480146B1 KR10-1999-0047708A KR19990047708A KR100480146B1 KR 100480146 B1 KR100480146 B1 KR 100480146B1 KR 19990047708 A KR19990047708 A KR 19990047708A KR 100480146 B1 KR100480146 B1 KR 100480146B1
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Abstract

본 발명은 액정 주입 및 봉지 과정에서 액정 배출 시간을 단축시켜 생산성이 향상되도록 한 액정표시소자의 제조장치 및 방법에 관한 것이다.
본 발명에서는 액정패널의 상판과 하판을 가압하는 고압의 공기를 가열장치에 의해 가열함으로써 액정 배출 과정에서 상판과 하판을 가온 및 가압하게 된다.
이에 따라, 가압에 의한 액정 배출시 액정이 가열되어 점성이 낮아짐으로써 액정 배출 시간이 단축되고, 작업 생산성이 향상되게 된다.

Description

액정표시소자의 제조장치 및 방법{Apparatus and Method of Fabricating Liquid Crystal Display Device}
본 발명은 액정표시소자의 제조장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 액정 주입 및 봉지 과정에서 액정 배출 시간을 단축시켜 생산성이 향상되도록 한 액정표시소자의 제조장치 및 방법에 관한 것이다.
액정표시패널(Liquid Crystal Display Device : "LCD")은 화소 단위를 이루는 액정셀의 형성공정을 동반하는 패널 상판 및 하판의 제조공정과, 액정 배향을 위한 배향막의 형성 및 러빙(Rubbing) 공정과, 상판 및 하판의 합착 공정과, 합착된 상판 및 하판 사이에 액정을 주입하고 봉지하는 공정 등의 여러 과정을 거쳐 완성되게 된다. 여기에서 하판의 제조공정은 기판 상에 전극 물질, 반도체층 및 절연막의 도포와 에칭 작업을 통한 박막트랜지스터(Thin Film Transistor : "TFT")부의 형성과 기타 전극부의 형성 과정을 포함한다. 그리고 상판 및 하판의 합착 공정에는 자외선(UV) 경화제 등의 실링제 도포 및 자외선 조사에 의한 경화 작업이 포함된다. 한편 액정 주입 및 봉지 공정은 상판 및 하판이 합착된 후 마지막 공정에서 이루어지게 된다.
도 1a 내지 도 1c는 일반적인 액정 주입 및 봉지 공정을 단계적으로 나타낸 도면이다. 먼저 도 1a를 참조하면, 실링부(14)를 사이에 두고 평행하게 합착된 액정패널의 상판(10)과 하판(12)이 마련된다. 이와 같이 합착된 상판(10)과 하판(12) 사이의 한 쪽 측부에는 액정 주입구(16)가 마련되어 이 액정 주입구(16)로 액정이 주입된다. 패널 내에 액정을 주입하고 나면, 상판(10) 및 하판(12)의 표면은 도 1b에 도시된 바와 같이 액정(20) 압력에 의해 볼록해진다. 이는 "가압봉지"라는 공정으로서 도 1b의 과정에서는 볼록해진 상판(10) 및 하판(12)의 표면을 외부에서 가압하여 주입된 액정(20)의 일부를 배출시킴으로써 상판(10) 및 하판(12)을 다시 평탄하게 만들게 된다. 이 때, 액정 주입구(16)를 통해 액정(20)이 외부로 배출되고, 액정패널 내부에 존재하는 액정(20)은 패널 전영역에 걸쳐 골고루 분포하게 된다. 그 다음 도 1c의 과정에서 액정 주입구(16)를 UV 경화제 등의 봉지제(18)로 봉지함으로써 액정표시패널이 완성된다.
한편, 도 1b에 도시된 상판(10) 및 하판(12)의 가압 봉지는 도 2에 도시된 바와 같은 가압 장치에 의해 이루어진다. 도 2를 참조하면, 액정표시패널을 제조하기 위한 제조장치 중 액정(20) 주입 후 상판(10) 및 하판(12)을 가압하는 종래의 가압장치는 액정표시패널의 상판(10) 및 하판(12)에 대면되도록 평행하게 배치된 가압 지그(Jig)(30)와, 액정패널의 상판(10) 및 하판(12)에 대면되는 가압 지그(30)의 표면에 부착되어 액정패널의 상판(10) 및 하판(12)을 고정하는 고정부(32)를 구비한다. 액정(20)이 주입된 액정패널은 좌/우 가압 지그(30) 사이에 배치되고, 고정부(32)에 의해 고정되게 된다. 실제, 가압 과정은 액정패널의 상판(10) 및 하판(12)에 대면되는 가압 지그(30)의 표면에 형성된 공기 배출구(도시되지 않음)를 통해 상판(10) 및 하판(12)의 표면에 공기를 고압으로 배출시킴으로써 고압 공기에 의해 액정패널을 가압하게 된다. 가압 지그(30)의 일측부에는 외부로부터 공기를 유입하는 공기 유입관(34)이 형성되어 있고, 가압 지그(30) 내에는 유입 공기의 통로가 되는 내부관(도시되지 않음)이 공기 유입관(34)과 공기 배출구 사이에 연결되어 있다. 고정부(32)는 고무 재질로 형성되어 있어 액정패널의 상판(10)과 하판(12)이 파손되지 않게끔 부드럽게 고정함과 아울러 가압 작용시 고압 공기가 외부로 유출되지 않게끔 액정패널의 상판(10) 및 하판(12)과 가압 지그(30) 사이에 밀폐 공간을 마련해주는 역할을 하게 된다.
이와 같은 가압 장치를 이용하여 액정(20)이 주입된 액정패널의 상판(10)과 하판(12)을 가압하는 종래의 제조방법에서는 가압을 통해 액정(20)을 외부로 배출시키는 작업에 상당한 시간이 소비되고 있다. 특히, 수직 배향(Vertical Alignment) 액정이나 고점도 액정을 사용하는 모델의 경우에는 액정(20)의 점성 때문에 가압에 의한 액정 배출 시간이 매우 오래 걸린다. 액정 배출 작업에 있어서의 시간 소비는 액정패널 제조상의 생산성을 떨어뜨리는 한 원인이 되고 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 액정 주입 및 봉지 과정에서 액정 배출 시간을 단축시켜 생산성이 향상되도록 한 액정표시소자의 제조장치 및 방법을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 액정표시소자의 제조장치는 액정패널의 상판 및 하판을 가압하는 공기를 가열하기 위한 가열장치를 구비한다.
본 발명에 따른 액정표시소자의 제조방법은 액정패널의 상판과 하판을 가압하는 공기를 가열하는 단계를 포함한다.
상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부도면을 참조한 실시 예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.
이하, 도 3 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 액정표시소자의 제조장치를 도시한 도면이다. 본 발명에서는 액정패널의 상판(50)과 하판(52)을 가압하는 공기를 가열시켜 상판(50)과 하판(52)의 표면을 가압함과 동시에 고온의 공기로 액정패널의 상판(50)과 하판(52)에 열을 가한다. 이로써 액정패널 내에 주입된 액정(54)에도 열이 가해져 액정(54)의 점성이 낮아지게 된다. 도 2를 참조하면, 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 액정표시소자의 제조장치는 액정패널의 상판(50) 및 하판(52)에 대면되도록 평행하게 배치된 가압 지그(56)와, 액정패널의 상판(50) 및 하판(52)에 대면되는 가압 지그(56)의 표면에 부착되어 액정패널의 상판(50) 및 하판(52)을 고정하는 고정부(58)와, 액정패널의 상판(50) 및 하판(52)에 대면되는 가압 지그(56)의 표면에 형성된 공기 배출구(도시되지 않음)와, 가압 지그(56)의 일측부에 형성되어 외부로부터 공기를 유입하는 공기 유입관(60)과, 가압 지그(56) 내에서 공기 유입관(60)과 공기 배출구 사이에 연결되어 유입 공기의 통로가 되는 내부관(도시되지 않음)을 구비한다. 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 제조장치는 도 2에 도시된 종래의 제조장치와 구조가 동일하다. 하지만, 본 발명의 제 1 실시 예의 경우에서는 외부에서 가열된 공기를 공기 유입관(60)에 공급한다. 가열된 공기는 가압 지그(56) 내의 내부관을 통해 공기 배출구에서 고압으로 분사되어 액정패널의 상판(50) 및 하판(52)의 표면을 가압한다. 이 때, 가열된 공기는 상판(50) 및 하판(52)을 가열시키게 되어 액정패널 내에 주입된 액정(54)에 열이 가해지게 된다. 액정(54)은 온도 상승시 점성이 낮아지면서 액체 성질을 높게 가지게 된다. 이에 따라, 상판(50) 및 하판(52)이 가압될 때 액정 주입구를 통한 액정 배출 시간이 종래에 비해 훨씬 빨라지게 된다. 이러한 가온 및 가압 방식의 액정 배출 방법에서는 가압 방식만을 적용하는 종래의 방법에 비해 액정 배출 시간이 1/3 정도로 줄어들어 공정 시간이 크게 단축된다. 그리하여, 액정패널 제조시의 생산성을 향상시킬 수 있게 된다. 이러한 제조방법에 의해 수직 배향 액정이나 고점도 액정을 사용하는 모델뿐만이 아니라 일반적으로 사용되는 액정 모델의 경우에서도 시간 절감 효과를 볼 수 있다.
도 4는 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 액정표시소자의 제조장치를 도시한 도면이다. 본 발명의 제 2 실시 예의 경우에서는 외부에서 가열된 공기를 이용하는 것이 아니라, 공기 배출구(도시되지 않음)를 통해 공기가 고압으로 분사될 때 공기를 가열시킨다. 이를 위하여, 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 액정표시소자의 제조장치는 액정패널의 상판(50) 및 하판(52)에 대면되는 가압 지그(56)의 표면에 장착되는 외부히터(62)를 구비한다. 그 밖의 다른 구성 및 특징들은 도 2에 도시된 종래의 경우와 동일하다. 외부에서 유입된 공기는 가압 지그(56) 내의 내부관을 통해 가압 지그(56)의 공기 배출구를 통해 고압으로 배출되면서 액정패널의 상판(50) 및 하판(52)을 가압한다. 이 때, 공기 배출구에서 배출된 공기는 외부히터(62)에 의해 가열된다. 고압 공기는 액정패널의 상판(50) 및 하판(52)을 가압과 동시에 가열하게 되어 액정패널 내의 액정(54)에도 열이 전달된다. 이에 따라, 액정(54)의 점성이 낮아져 가압으로 인해 액정(54)이 배출될 때 배출 속도가 빨라지게 된다. 액정 배출 기간이 짧아짐에 따라 생산성이 향상되게 된다.
도 5는 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 액정표시소자의 제조장치를 도시한 도면이다. 도 5를 참조하면, 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 액정표시소자의 제조장치는 가압 지그(56) 내에서 공기의 진행 통로가 되는 내부관(도시되지 않음)을 따라 인접되게 배치된 내부히터(64)를 구비한다. 그 밖의 다른 구성 및 특징들은 도 2에 도시된 종래의 경우와 동일하다. 본 발명의 제 3 실시 예의 경우에서는 공기 유입관(60)으로부터 유입된 공기가 내부관을 거쳐 공기 배출구로 배출되는 과정에서 내부관을 통해 진행하는 공기를 내부히터(64)에 의해 가열한다. 이와 같이 가열된 공기는 공기 배출구를 통해 고압으로 배출되면서 액정패널의 상판(50) 및 하판(52)을 가압함과 동시에 가열시키게 된다. 이에 따라, 액정패널 내에 주입된 액정(54)에도 열이 가해지게 되고, 열이 가해진 액정(54)은 점성이 낮아져 액체 성질을 높게 갖게 된다. 그리하여, 액정 주입구를 통한 액정(54)의 배출이 용이해지고, 액정 배출 시간이 종래에 비해 1/3 정도로 단축되어 생산성이 향상되게 된다.
도 6은 본 발명의 제 4 실시 예에 따른 액정표시소자의 제조장치를 도시한 도면이다. 도 6을 참조하면, 본 발명의 제 4 실시 예에 따른 액정표시소자의 제조장치는 가압 지그(56)의 외부에 장착되어 가압 지그(56)를 가열하는 지그 가열용 히터(66)를 구비한다. 그 밖의 다른 구성 및 특징들은 도 2에 도시된 종래의 경우와 동일하다. 본 발명의 제 4 실시 예에 따른 제조장치에서는 지그 가열용 히터(66)가 액정패널 가압용 가압 지그(56) 자체를 가열시킨다. 가압 지그(56) 자체가 가열되므로 가압 지그(56) 내부를 거쳐 공기 배출구(도시되지 않음)로 배출되는 공기도 지그(56)의 열에 의해 가열되게 된다. 이로써 가압 지그(56)의 공기 배출구를 통해 고압으로 분사되는 공기는 액정패널의 상판(50) 및 하판(52)을 가압함과 아울러 가열시키게 된다. 이에 따라, 액정패널 내에 주입된 액정(54)에도 열이 가해져서 액정(54)의 점성이 낮아지고, 가압에 의한 액정 배출시 배출 속도가 빨라져 생산성이 향상되게 된다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 액정표시소자의 제조장치 및 제조방법에서는 가압 지그에서 고압으로 분사되어 액정패널의 상판 및 하판을 가압하는 공기를 가열시킴으로써 상판 및 하판을 통해 액정에 열이 가해지도록 한다. 이에 따라, 가열된 액정은 점성이 낮아져 액체 성질을 강하게 띄고, 가압에 의한 액정 배출이 좀 더 용이해져 액정 배출 시간이 종래에 비해 1/3 정도로 줄어든다. 그리하여 액정표시소자 제조상의 생산성이 향상되게 된다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여 져야만 할 것이다.
도 1a 내지 도 1c는 일반적인 액정 주입 및 봉지 공정을 단계적으로 나타낸 도면.
도 2는 종래의 액정표시소자의 제조장치를 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 액정표시소자의 제조장치를 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 액정표시소자의 제조장치를 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 액정표시소자의 제조장치를 도시한 도면.
도 6은 본 발명의 제 4 실시 예에 따른 액정표시소자의 제조장치를 도시한 도면.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
10,50 : 상판 12,52 : 하판
14,55 : 실링부 16 : 액정 주입구
18 : 봉지제 20,54 : 액정
30,56 : 가압지그 32,58 : 고정부
34,60 : 공기 유입관 62 : 외부히터
64 : 내부히터 66 : 지그 가열용 히터

Claims (19)

  1. 액정이 주입된 후 지그로부터 분사되는 고압의 공기에 의해 액정패널의 상판 및 하판을 가압하여 액정을 배출시키는 액정표시소자의 제조장치에 있어서,
    상기 액정패널의 상판 및 하판을 가압하는 공기를 가열하기 위한 가열장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 제조장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 가열장치는 상기 지그에 유입되는 공기를 외부에서 가열하여 상기 지그에 공급하는 외부히터인 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 제조장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 가열장치는 상기 지그의 공기 배출구에 장착되어 상기 고압 공기의 배출시 상기 고압 공기를 가열하는 외부히터인 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 제조장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 가열장치는 상기 지그의 내부에서 상기 지그에 유입된 공기의 진행 통로가 되는 내부관을 따라 설치된 내부히터인 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 제조장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 가열장치는 상기 지그 자체를 가열하는 지그 가열용 히터인 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 제조장치.
  6. 액정을 주입한 후 지그로부터 분사되는 고압의 공기에 의해 액정패널의 상판 및 하판을 가압하여 액정을 배출시키는 단계를 포함하는 액정표시소자의 제조방법에 있어서,
    상기 액정패널의 상판과 하판을 가압하는 공기를 가열하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 액정표시소자의 제조방법.
  7. 액정이 주입된 액정표시소자의 제1 및 제2 기판에 평행하게 배치된 지그와;
    상기 지그에 부착된 고정부와;
    상기 지그에 배치된 공기 배출부와;
    상기 지그의 일측부에 형성되어 외부로부터 가열된 공기를 유입하는 공기 유입관과;
    상기 공기 유입관과 공기 배출부 사이에 연결되어 상기 제1 및 제2 기판의 표면을 가열하는 가열된 공기의 통로가 되는 내부관을 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 액정배출가압장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 가열된 공기는 상기 공기 배출부에서 고압으로 분사되어 상기 제1 및 제2 기판의 표면을 가압하는 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 액정배출가압장치.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 가열된 공기는 상기 액정을 가열하는 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 액정배출가압장치.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 액정은 상기 가열된 공기 및 고압에 의해 상기 액정표시소자로 부터 배출되는 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 액정배출가압장치.
  11. 액정이 주입된 액정표시소자의 제1 및 제2 기판에 평행하게 배치된 지그와;
    상기 지그에 부착된 고정부와;
    상기 지그에 배치된 공기 배출부와;
    상기 지그의 일측부에 형성되어 외부로부터 가열된 공기를 유입하는 공기 유입관과;
    상기 공기 유입관과 공기 배출부 사이에 연결되는 내부관과;
    상기 공기 배출부로부터 배출되는 공기를 가열하기 위한 히터를 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 액정배출가압장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 히터는 상기 지그의 표면 상에 배치된 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 액정배출가압장치.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 공기는 상기 공기 배출부에서 고압으로 분사되어 상기 제1 및 제2 기판의 표면을 가압하는 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 액정배출가압장치.
  14. 제 11 항에 있어서,
    상기 히터에 의해 가열된 공기는 상기 액정을 가열하는 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 액정배출가압장치.
  15. 제 11 항에 있어서,
    상기 히터는 상기 지그 내부의 내부관을 따라 배치된 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 액정배출가압장치.
  16. 제 11 항에 있어서,
    상기 히터는 상기 지그 외부에 배치되어 상기 지그를 가열하는 지그 가열용 히터를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 액정배출가압장치.
  17. 액정표시소자의 제1 및 제1 기판 사이에 액정을 주입하는 단계와;
    상기 제1 및 제2 기판을 가압하기 위한 지그, 공기 배출부, 공기 유입관 및 내부관을 포함하는 가압장치를 형성하는 단계와;
    상기 공기 배출부로 부터 분사되는 고압에 의해 상기 제1 및 제2 기판을 가압하는 단계와;
    상기 공기 배출부로부터 가열된 공기에 의해 제1 및 제2 기판을 가열하는 단계와;
    상기 액정표시소자로 부터 상기 액정을 배출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 액정배출방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 기판을 가열하는 단계는
    외부로 부터 가열된 공기에 의하여 가열되는 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 액정배출방법.
  19. 제 17 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 기판을 가열하는 단계는
    상기 지그의 외부에 배치되는 히터로 부터 가열된 공기에 의해 가열되는 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 액정배출방법.
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