KR100569730B1 - Manufacturing apparatus and method thereof of liquid crystal display device - Google Patents
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Abstract
본 발명에 실시예에 따른 러빙 장치는 러빙 모근이 식모되어 있는 러빙 포가 금속의 원통형 모양의 러빙 롤과 러빙 롤에 인접하게 장착되어 있는 공기 분사기로 구성되어 있다. 배향막이 형성된 기판이 왼쪽에서 오른쪽으로 이동할 때, 러빙 모근이 식모된 러빙 포가 감긴 금속의 원통형 러빙 롤은 반시계 방향으로 회전하면서 러빙 모근과 배향막의 표면이 서로 마찰하여 배향막에 배향력이 형성될 수 있도록 하강한다. 다음, 러빙 롤은 기판으로부터 멀어지도록 상승한다. 이때, 러빙 롤은 상승하면서 역회전 즉, 시계 방향으로 회전하고 공기 분사기로 공기를 분사하여 러빙 모근에 누적되어 있던 오염 물질을 제거한다. 오염 물질을 제거할 때, 배향력을 형성할 때 눌려진 러빙 모근을 세울 수 있도록 공기는 러빙 모근이 누워있는 방향의 반대 방향인 반시계 방향으로 공기를 분사하는 것이 좋다. 따라서 본 발명에서는 공기 분사기를 이용하여 러빙 모근이 눌리지 안토록 함으로써 배향막에 균일한 배향력을 형성할 수 있으며, 러빙 포의 교환 주기를 늘릴 수 있다. 또한, 러빙 모근에 쌓이는 오염 물질을 제거함으로써 배향막의 긁힘 또는 얼룩으로 인한 불량 발생률을 크게 줄일 수 있다.The rubbing device according to the embodiment of the present invention is composed of a rubbing roll of a metal-like rubbing roll into which a rubbing root is implanted and an air injector mounted adjacent to the rubbing roll. When the substrate on which the alignment layer is formed moves from left to right, the cylindrical rubbing roll of the metal wrapped with the rubbing roots into which the rubbing roots are implanted rotates in a counterclockwise direction, so that the rubbing roots and the surfaces of the alignment layer rub against each other to form an alignment force on the alignment layer. Descend to make it. The rubbing roll then rises away from the substrate. At this time, the rubbing roll rotates in a reverse rotation, that is, clockwise, and blows air with an air injector to remove contaminants accumulated in the rubbing hair roots. When removing contaminants, the air is preferably sprayed in a counterclockwise direction opposite to the direction in which the rubbing roots lie so that the rubbing roots can be erected when forming the orientation force. Therefore, in the present invention, by using the air injector to prevent the rubbing hair roots from being pressed, a uniform alignment force can be formed on the alignment film, and the replacement cycle of the rubbing cloth can be increased. In addition, by removing the contaminants accumulated in the rubbing hair root, it is possible to greatly reduce the incidence of defects due to scratching or staining of the alignment layer.
Description
본 발명은 액정 표시 장치의 제조 장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 기판 위에 형성되어 있는 배향막을 러빙하는 액정 표시 장치의 제조 장치 및 그 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for manufacturing a liquid crystal display and a method thereof, and more particularly, to an apparatus for manufacturing a liquid crystal display and a method for rubbing an alignment film formed on a substrate.
일반적으로 액정 표시 장치는 두 장의 기판 사이에 액정을 주입하고, 여기에 가하는 전장의 세기를 조절하여 광 투과량을 조절하는 구조로 되어 있다. In general, a liquid crystal display device has a structure in which a liquid crystal is injected between two substrates, and the amount of light transmitted is controlled by adjusting the intensity of the electric field applied thereto.
여기서, 두 기판 사이에 주입되어 있는 액정의 액정 분자는 전장을 인가하기 않은 상태에서 액정 분자의 장축이 기판에 평행하며 일정한 피치(pitch)를 가지고 나선상으로 꼬여 액정 분자의 장축의 방향이 연속적으로 변화되는 비틀린 배열 구조를 가지거나, 수직하게 배열된 구조를 가진다. Here, the liquid crystal molecules of the liquid crystal injected between the two substrates have the long axis of the liquid crystal molecules parallel to the substrate and twisted in a spiral with a constant pitch in a state where no electric field is applied, so that the direction of the long axis of the liquid crystal molecules is continuously changed. It has a twisted array structure or vertically arranged structure.
이때, 액정 분자를 배열시키는 방법 중에는, 기판 위에 배향막을 도포하고, 모근을 가지는 포를 이용하여 배향막을 문질러 배향막에 배향력을 형성시켜 액정 분자를 특정 방향으로 배열시키는 방법이 있다. 이를 러빙(rubbing)법이라고 한다.At this time, in the method of arranging liquid crystal molecules, there exists a method of apply | coating an oriented film on a board | substrate, forming an orientation force on an oriented film by rubbing an oriented film using the cloth | tip which has a hair root, and arranging liquid crystal molecules in a specific direction. This is called rubbing.
그러면, 첨부한 도면을 참고로 하여 종래의 기술에 따른 러빙법에 대하여 상세하게 설명하기로 한다.Next, the rubbing method according to the related art will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1a 및 도 1b는 종래의 기술에 따른 액정 표시 장치의 제조 공정을 도시한 도면으로서, 러빙법을 도시한 모식도이다.1A and 1B are diagrams illustrating a manufacturing process of a liquid crystal display device according to the related art, which is a schematic diagram showing a rubbing method.
도 1a 및 도 1b에 도시한 바와 같이, 폴리이미드(polyimide)로 이루어진 배향막(2)이 도포되어 있는 액정 표시 장치용 기판(1)이 지지대(3) 위에 올려져 있으며, 기판(1)은 지지대(3)의 이동 방향을 따라 왼쪽에서 오른쪽으로 이동한다. 이때, 모근(4)을 가지는 러빙 포(5)가 감긴 금속의 원통형 러빙 롤(roll)(6)을 반시계 방향으로 회전시키면서 모근(4)을 배향막(2)의 표면에 마찰시켜 배향막(2)에 배향력을 형성시킨다. 이때, 모근(4)은 러빙 롤(6)의 회전 방향에 대하여 반대 방향인 시계 방향으로 배치된다.As shown in Figs. 1A and 1B, a substrate 1 for a liquid crystal display device on which an alignment film 2 made of polyimide is applied is placed on a support 3, and the substrate 1 is supported on a support. It moves from left to right along the moving direction of (3). At this time, while rotating the cylindrical rubbing roll 6 of the metal on which the rubbing cloth 5 having the hair root 4 is wound in the counterclockwise direction, the hair root 4 is rubbed on the surface of the alignment film 2 to align the alignment film 2. To form an orientation force. At this time, the hair root 4 is disposed in the clockwise direction opposite to the rotation direction of the rubbing roll 6.
이러한 러빙 공정은 배향막(2)이 도포되어 있는 기판(1)이 이동할 때마다 롤(6)이 상하로 이동하면서 진행된다.This rubbing process advances as the roll 6 moves up and down whenever the board | substrate 1 with which the oriented film 2 is apply | coated moves.
그러나, 이와 같은 방법으로 러빙이 계속되면, 러빙 포(5)의 모근(4)이 점점 눌리게 되어 공정이 진행될수록 원하는 배향력이 형성되지 않게 되어 자주 러빙 포의 교환해 주어야 하며, 배향력이 불균일하게 형성되는 문제점이 있다. 이러한 문제점은 고정세 대화면의 액정 표시 장치에서 역 경사 영역(reverse tilt domain) 둥의 배향 불량으로 나타날 수 있다. 또한, 러빙이 진행되면서 배향막(2) 찌꺼기 등의 오염 물질이 러빙 포(5)에 계속적으로 쌓이게 되어 후속 공정의 배향막(2)에 긁힘 또는 얼룩 둥의 불량이 발생한다. However, if rubbing continues in this manner, the root roots 4 of the rubbing cloth 5 are gradually pressed, so that the desired orientation force is not formed as the process proceeds, and the rubbing cloth should be replaced frequently. There is a problem that is formed unevenly. Such a problem may be caused by a misalignment of the reverse tilt domain in the high-definition large liquid crystal display. In addition, as rubbing proceeds, contaminants such as residues of the alignment film 2 are continuously accumulated on the rubbing cloth 5, so that scratches or stains are generated on the alignment film 2 in a subsequent process.
본 발명에 과제는 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 배향막의 배향력을 균일하게 하는 동시에 배향 불량을 제거할 수 있는 액정 표시 장치의 제조 장치 및 그 방법을 제공하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve such a problem, and to provide an apparatus and a method for manufacturing a liquid crystal display device capable of making the alignment force of the alignment layer uniform and at the same time removing the alignment defect.
또한, 본 발명의 다른 과제는 러빙 포에 쌓이는 오열 물질을 제거할 수 있는 액정 표시 장치의 제조 장치 및 그 방법을 제공하는데 있다.In addition, another object of the present invention is to provide an apparatus and method for manufacturing a liquid crystal display device capable of removing the misleading material accumulated on the rubbing cloth.
이러한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 액정 표시 장치의 제조 장치인 러빙 장치에는 러빙 포에 인접하게 공기 분사기가 장착되어 있다. The rubbing device which is a manufacturing apparatus of the liquid crystal display device which concerns on this subject is equipped with the air injector adjacent to a rubbing cloth.
이러한 러빙 장치에서 공기 분사기는 러빙 포의 모근에 공기를 분사하여 모근에 부착되어 있는 오염 물질을 제거하게 된다. In such a rubbing device, the air injector injects air into the hair root of the rubbing cloth to remove contaminants attached to the hair root.
여기서, 모근에 공기를 분사하여 오염 물질을 제거하는 단계는 배향막을 러빙한 다음 러빙 롤이 상승할 때 실시하며, 이때 러빙 롤은 배향막을 러빙할 때의 방향과 반대 방향으로 회전하는 것이 바람직하다.Here, the step of removing contaminants by injecting air into the hair roots is performed when the rubbing roll is raised after rubbing the alignment layer, wherein the rubbing roll is preferably rotated in a direction opposite to the direction when rubbing the alignment layer.
그러면, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명에 따른 액정 표시 장치의 제조 장치 및 그 방법의 실시예를 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 기술을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명한다.Next, embodiments of the manufacturing apparatus and method of the liquid crystal display according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily implement the present invention.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 기재한다. 그러나 하기한 실시예는 본 발명의 바람직한 한 실시예일뿐 본 발명이 하기한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 첨부한 도면에서 각 구성 요소들은 필요에 따라 실제 비율과 달리 도시하였다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described. However, the following examples are only preferred embodiments of the present invention and the present invention is not limited to the following examples. In the accompanying drawings, each component is shown differently from the actual ratio as necessary.
우선, 도 2 및 도 3을 참조하여 본 발명에 따른 액정 표시 장치의 제조 장치의 구조를 상세하게 설명하기로 한다. First, the structure of the manufacturing apparatus of the liquid crystal display device according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 2 and 3.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치의 제조 장치인 러빙 장치를 도시한 정면도이고, 도 3은 도 2에서 나타난 공기 분사기를 도시한 사시도이다.2 is a front view illustrating a rubbing device that is a manufacturing apparatus of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a perspective view of the air injector shown in FIG. 2.
도 2 및 도 3에서 보는 바와 같이, 본 발명에 실시예에 따른 러빙 장치는 러빙 모근(40)이 식모되어 있는 러빙 포(50)가 금속의 원통형 모양의 러빙 롤(60)에 감겨져 있다. 또한, 러빙 모근(40)에 누적되어 있는 오염 물질을 제거하기 위한 공기 분사기(80)가 러빙 롤(60)에 인접하게 장착되어 있다. 여기서, 러빙 모근(40)은 나이론 계로 이루어져 있으며, 마찰을 통하여 지지대(30) 상부의 기판(10)에 형성된 배향막(20)에 배향력을 형성하는 역할을 한다. 또한, 러빙 롤(60)은 축(61)에 의해 고정되어 있으며, 축(61)은 역회전이 가능한 모터(motor)(70)와 연결되어 있다. 또한, 공기 분사기(80)는 도 2에 도시된 바와 같이 러빙 롤(60)의 축(61)을 통하여 고정시킬 수 있지만, 외부에 장착되어 있는 다른 고정물을 통하여 고정시킬 수도 있다. As shown in Figures 2 and 3, in the rubbing device according to the embodiment of the present invention, the rubbing cloth 50 into which the rubbing root 40 is implanted is wound around a metal cylindrical rubbing roll 60. In addition, an air injector 80 for removing contaminants accumulated in the rubbing hair root 40 is mounted adjacent to the rubbing roll 60. Here, the rubbing hair root 40 is composed of a nylon system, and serves to form an orientation force on the alignment film 20 formed on the substrate 10 on the support 30 through friction. In addition, the rubbing roll 60 is fixed by the shaft 61, the shaft 61 is connected to a motor (70) capable of reverse rotation. In addition, the air injector 80 may be fixed through the shaft 61 of the rubbing roll 60 as shown in FIG. 2, but may also be fixed through another fixture mounted to the outside.
여기서, 공기 분사기(80)는 러빙 롤(60)에 수평하게 부착되며, 러빙 포(50)와의 거리는 3cm 이하로 하는 것이 바람직하다. 또한, 러빙 모근(40)의 길이는 1.5~3.0mm 정도로 하고, 공기 분사기에서 분출되는 공기의 주된 압력은 3~5 Kg/cm2 정도인 것이 바람직하다.Here, the air injector 80 is attached horizontally to the rubbing roll 60, the distance to the rubbing cloth 50 is preferably 3 cm or less. In addition, it is preferable that the length of the rubbing hair root 40 is about 1.5-3.0 mm, and the main pressure of the air blown out by an air injector is about 3-5 Kg / cm <2> .
이때, 공기 분사기(80)는 도 3에서 보는 바와 같이 슬릿 모양의 공기 분출구(81)를 통하여 공기를 분사한다.At this time, the air injector 80 injects air through the slit-shaped air jet port 81 as shown in FIG.
다음은, 도 2 및 도 3에서 제시한 러빙 장치를 이용한 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치의 제조 공정에 대하여 도 4a 및 도 4b를 참조하여 상세하게 설명하기로 한다. Next, a manufacturing process of the liquid crystal display according to the exemplary embodiment of the present invention using the rubbing device shown in FIGS. 2 and 3 will be described in detail with reference to FIGS. 4A and 4B.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치의 제조 공정을 개략적으로 도시한 도면으로서, 본 발명의 실시예에 따른 러빙 공정을 도시한 모식도이다.4A and 4B schematically illustrate a manufacturing process of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention, and schematically illustrate a rubbing process according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 4a 및 도 4b에 도시한 바와 같이, 배향막(20)이 도포되어 있는 액정 표시 장치용 기판(10)이 지지대(30) 위에 올려져 있다. 여기서, 배향막(20)은 폴리이미드 또는 폴리아믹산(polyamic acid)을 포함하고 있으며, 500~1000Å 정도의 두께를 가진다. 러빙 공정이 시작되면, 기판(10)은 지지대(30)의 이동 방향을 따라 왼쪽에서 오른쪽으로 이동한다. 여기서, 지지대(10) 또는 기판(10)의 이동 속도는 30~50 mm/sec 정도가 바람직하다. 이어, 러빙 모근(40)을 가지는 러빙 포(50)가 감긴 금속의 원통형 러빙 롤(roll)(60)이 반시계 방향으로 회전하면서 러빙 모근(40)과 배향막(20)의 표면이 서로 마찰할 수 있도록 하강한다. 이때, 러빙 모근(40)과 배향막(20) 사이에서 발생하는 마찰을 통하여 배향막(20)에는 배향력이 형성된다. 다음, 하나의 기판(10)에 형성된 배향막(20)에 배향력을 형성하는 공정이 끝나게 되면, 러빙 롤(60)은 기판(10)으로부터 멀어지도록 상승한다. 이어, 러빙 롤(60)이 상승하면서 배향막(20)과 러빙 모근(40) 사이의 마찰이 사라지면, 도 4b에서 보는 바와 같이 러빙 롤(60)은 상승하면서 역회전 즉, 시계 방향으로 회전하고 공기 분사기(80)의 공기 분출구(81)를 통하여 공기를 분사하여 러빙 모근(40)으로부터 오염 물질을 제거한다. 이때, 한 번의 역회전 단계는 한 번의 배향력을 형성하는 단계가 끝날 때마다 실시하고, 역회전을 실시할 때의 회전수는 300~1500rpm 정도인 것이 바람직하다. 또한, 오염 물질을 제거할 때, 배향력을 형성할 때 눌려진 러빙 모근(40)을 세울 수 있도록 공기의 분출 방향을 조절하는 것이 바람직하며, 본 발명의 실시예에서 러빙 모근(40)은 시계 방향으로 누워있으므로 반시계 방향으로 공기를 분사한다. As shown in FIG. 4A and FIG. 4B, the liquid crystal display substrate 10 on which the alignment film 20 is applied is placed on the support 30. Here, the alignment layer 20 contains polyimide or polyamic acid, and has a thickness of about 500 to 1000 GPa. When the rubbing process is started, the substrate 10 moves from left to right along the moving direction of the support 30. Here, the moving speed of the support 10 or the substrate 10 is preferably about 30 to 50 mm / sec. Subsequently, the cylindrical rubbing roll 60 of the metal on which the rubbing cloth 50 having the rubbing root 40 is wound rotates counterclockwise so that the surfaces of the rubbing root 40 and the alignment layer 20 may rub against each other. Descend to make it possible. At this time, an alignment force is formed in the alignment layer 20 through friction generated between the rubbing hair root 40 and the alignment layer 20. Next, when the process of forming the alignment force on the alignment film 20 formed on one substrate 10 is finished, the rubbing roll 60 is raised to move away from the substrate 10. Subsequently, when the rubbing roll 60 rises and the friction between the alignment layer 20 and the rubbing root 40 disappears, as shown in FIG. 4B, the rubbing roll 60 rises while rotating in a reverse direction, that is, clockwise rotation and air. Air is sprayed through the air blower outlet 81 of the injector 80 to remove contaminants from the rubbing hair root 40. At this time, one reverse rotation step is performed every time the step of forming one orientation force is completed, the number of revolutions when the reverse rotation is preferably about 300 ~ 1500rpm. In addition, when removing the contaminants, it is preferable to adjust the direction of blowing the air so that the rubbing root 40 pressed when forming the orientation force, the rubbing root 40 in the embodiment of the present invention is clockwise Lying on the floor, blowing air counterclockwise.
비록 이 발명은 가장 실제적이며 바람직한 실시예를 참조하여 설명되었지만, 이 발명은 상기 개시된 실시예에 한정되지 않으며, 후술되는 청구의 범위 내에 속하는 다양한 변형 및 등가물들도 포함한다.Although this invention has been described with reference to the most practical and preferred embodiments, the invention is not limited to the embodiments disclosed above, but also includes various modifications and equivalents which fall within the scope of the following claims.
따라서, 본 발명에 따른 액정 표시 장치의 제조 장치 및 그 방법에서는 공기 분사기를 추가하여 러빙 모근이 눌리지 안토록 함으로써 배향막에 균일한 배향력을 형성할 수 있으며, 러빙 포의 교환 주기를 늘릴 수 있다. 또한, 공기 분사기를 이용하여 러빙 모근에 쌓이는 각종의 오염 물질을 제거함으로써 배향막의 긁힘 또는 얼룩으로 인한 불량 발생률을 크게 줄일 수 있다.Therefore, in the manufacturing apparatus and method of the liquid crystal display device according to the present invention, by adding an air injector so that the rubbing hair roots are not pressed, a uniform alignment force can be formed on the alignment film, and the replacement period of the rubbing cloth can be increased. In addition, by removing various contaminants accumulated in the rubbing hair using an air injector, it is possible to greatly reduce the incidence of defects due to scratching or staining of the alignment layer.
도 1a 및 도 1b는 종래의 기술에 따른 액정 표시 장치의 제조 공정을 도시한 개략도이고,1A and 1B are schematic diagrams illustrating a manufacturing process of a liquid crystal display device according to a related art;
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치의 제조 장치인 러빙 장치를 도시한 정면도이고,2 is a front view illustrating a rubbing device that is a manufacturing apparatus of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 3은 도 2에서 나타난 공기 분사기를 도시한 사시도이고, 3 is a perspective view showing the air injector shown in FIG.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치의 제조 공정을 개략적으로 도시한 도면이다.4A and 4B schematically illustrate a manufacturing process of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.
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