KR100595308B1 - 마스크 고정장치 및 그를 이용한 ｕｖ조사장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 사각프레임, 및 상기 사각프레임의 안쪽 면에 형성되며 제1체결부가 구비된 마스크 지지부로 구성된 하부 기구물; 및 상기 마스크 지지부의 제1체결부에 대응하는 제2체결부가 구비된 상부 기구물을 포함하는 UV조사장치용 마스크 고정장치 및 그를 이용한 UV조사장치에 관한 것으로서,

본 발명에 따르면 합착기판 상에 형성된 배향막 및 박막트랜지스터 등의 소자특성에 악영향을 미치지 않고 씨일재를 경화시킬 수 있다.

UV조사, 마스크, 마스크 고정

Description

마스크 고정장치 및 그를 이용한 ＵＶ조사장치{Device for fixing mask and Ultraviolet irradiating device using the same}

도 1은 일반적인 액정표시소자의 개략적 단면도이다.

도 2는 종래의 UV경화형 씨일재를 경화시키기 위한 UV조사장치의 개략적 사시도이다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 UV조사장치의 개략적 사시도이다.

도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크 고정장치의 사시도이다.

도 4b는 도 4a의 마스크 고정장치에 고정된 마스크를 위에서 본 평면도이다.

도 4c는 도 4b의 A-A라인을 자른 단면도이다.

도 5 내지 도 7은 각각 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 UV조사장치용 마스크 고정장치의 사시도이다.

<도면의 주요부에 대한 부호의 설명>

100 : 기판 스테이지 200 : UV광원부

300 : 마스크 400 : 하부기구물

410 : 사각프레임 420 : 돌출구조물

450 : 제1체결부 500, 510, 520 : 상부기구물

550 : 제2체결부 600 : 체결구

본 발명은 액정표시소자(Liquid Crystal Display : LCD)의 제조장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로 UV(Ultraviolet)경화형 씨일재를 경화시키기 위한 UV조사장치에 관한 것이다.

표시화면의 두께가 수 센치미터(cm)에 불과한 초박형의 평판표시소자(Flat Panel Display), 그 중에서도 액정표시소자는 동작 전압이 낮아 소비 전력이 적고 휴대용으로 쓰일 수 있는 등의 이점으로 노트북 컴퓨터, 모니터, 우주선, 항공기 등에 이르기까지 응용분야가 넓고 다양하다.

이와 같은 액정표시소자는 일반적으로 도 1과 같이, 박막트랜지스터 (미도시), 화소전극(3), 및 배향막(미도시)이 형성되어 있는 하부기판(1)과, 차광막(4), 칼라필터층(6), 공통전극(8), 및 배향막(미도시)이 차례로 형성되어 있는 상부기판(2)과, 그리고 상기 양 기판(1, 2) 사이에 형성되어 있는 액정층(5)으로 구성되어 있으며, 상기 화소전극(5)과 공통전극(8)에 의해 양 기판(1, 2) 사이에 전기장이 형성되어 액정층(5)이 구동되고, 그 구동되는 액정층(5)을 통해서 광투과도가 조절되어 화상이 디스플레이되게 된다.

또한, 상기 양 기판(1, 2) 사이에는 액정(5)이 바깥으로 새는 것을 방지하고 양 기판을 접착하기 위해서 씨일재(10)가 형성되어 있다.

상기 씨일재(10)는 상기 하부기판(1) 또는 상부기판(2) 위에 도포된 후 양 기판(1, 2)의 합착 공정을 거쳐 경화공정을 통해 경화되는데, 열에 의해 경화되는 열경화형 씨일재와 UV에 의해 경화되는 UV경화형 씨일재로 나뉜다.

한편, 이와 같은 열경화형 또는 UV경화형 씨일재는 액정표시소자의 제조방식에 따라 변경하여 선택될 수 있다.

즉, 하부기판과 상부기판을 제조한 후 양 기판을 합착하고 그 후에 모세관현상과 압력차를 이용하여 합착기판에 액정을 주입시키는 소위 진공주입방식에 있어서는, 양 기판을 합착한 후 액정을 주입하기 전에 씨일재의 경화공정을 수행하므로 일반적으로 씨일재가 가열되는 동안 흘러나온다 하더라도 액정을 오염시킬 염려가 없으므로 열경화형 씨일재를 주로 사용한다.

그러나, 하부기판과 상부기판을 제조한 후 양 기판 중 어느 하나의 기판에 액정을 적하하고 양 기판을 합착하는 소위 액정적하방식에 있어서는, 액정층이 형성된 후에 씨일재의 경화공정을 수행하므로 열경화형 씨일재를 사용하면 씨일재가 가열되는 동안 흘러나와 액정을 오염시키게 된다. 따라서, 이와 같은 액정적하방식에 의해 액정표시소자를 제조하는 경우에는 UV경화형 씨일재를 주로 사용하게 된다.

도 2는 이와 같이 종래의 액정적하방식에 의한 액정표시소자에서 UV경화형 씨일재를 경화시키기 위한 UV조사장치의 개략도로서, 종래의 UV조사장치는 도 2와 같이 기판 스테이지(20)와 상기 기판 스테이지(20) 상측에 위치되며 UV램프(32)가 구비된 UV광원부(30)로 이루어져 있다.

이와 같은 종래의 UV조사장치를 이용한 씨일재의 경화공정은 상기 UV조사장 치의 기판 스테이지(20)에 UV경화형 씨일재(10)가 형성되어 있는 합착기판(1,2)을 안착한 후 상기 UV광원부(30)에서 UV를 조사하여 수행하게 된다.

한편, 종래의 UV조사장치는 UV광원부(30)에서 조사되는 UV가 합착기판이 안착되는 기판 스테이지(20)의 전면에 조사되도록 되어 있어, 결과적으로 합착기판의 전면에 UV가 조사되게 된다.

그러나, 이와 같이 합착기판의 전면에 UV가 조사되게 되면, 기판 상에 형성된 박막트랜지스터 등의 소자 특성에 악영향이 미치게 되고, 액정의 초기배향을 위해 형성된 배향막의 프리틸트각(pretilt angle)이 변하게 되는 문제점이 발생된다.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 배향막 및 박막트랜지스터 등의 특성에 악영향을 미치지 않고 UV경화형 씨일재를 경화시킬 수 있도록, 씨일재 형성영역 이외의 영역으로의 UV조사를 차단하는 마스크를 구비한 UV조사장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 상기 마스크를 효과적으로 고정시키기 위한 마스크 고정장치를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은 기판 스테이지; UV광원부; 상기 기판 스테이지 및 UV광원부 사이에 형성된 마스크; 및 상기 마스크를 고정하는 마스크 고정장치로 이루어진 UV조사장치를 제공한다.

또한, 본 발명은 사각프레임, 및 상기 사각프레임의 안쪽 면에 형성되며 제1 체결부가 구비된 마스크 지지부로 구성된 하부 기구물; 및 상기 마스크 지지부의 제1체결부에 대응하는 제2체결부가 구비된 상부 기구물로 이루어진 UV조사장치용 마스크 고정장치를 제공한다.

이하, 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 UV조사장치의 개략도로서, 도 3과 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 UV조사장치는 기판 스테이지(100); UV광원부(200); 상기 기판 스테이지(100) 및 UV광원부(200) 사이에 형성된 마스크(300); 및 상기 마스크(300)를 고정하는 하부기구물(400) 및 상부기구물(500)로 구성된 마스크 고정장치로 이루어져 있다.

상기 기판 스테이지(100)는 씨일재(750)가 형성된 합착기판(700)이 안착되는 곳으로서, 대량 생산을 위해서 컨베이어 벨트 등을 이용하여 이동가능 하도록 형성될 수 있다.

상기 UV광원부(200)에는 UV램프(210)가 형성되어 있는데, 도면에는 하나의 UV램프만이 도시되어 있으나, 기판이 대면적화 됨에 따라 복수개의 UV램프가 형성될 수 있다.

상기 마스크(300)는 합착기판(700)의 씨일재(750) 형성 영역으로만 UV가 조사되도록 상기 씨일재(750) 패턴과 동일한 패턴(310)이 형성되어 있다. 따라서, 액정표시소자의 모델이 변경되어 씨일재(750) 패턴이 변경되면 상기 마스크 패턴(310)도 변경하여 형성된다.

이와 같은 마스크(300)는 상기 하부기구물(400)과 상부기구물(500) 사이에 위치되어 고정되는데, 상기 하부기구물(400)과 상부기구물(500)의 구조, 및 상기 마스크(300)가 마스크 고정장치에 고정되는 모습을 이하에 설명한다.

도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크 고정장치의 사시도이고, 도 4b는 도 4a의 마스크 고정장치에 고정된 마스크를 위에서 본 평면도이고, 도 4c는 도 4b의 A-A라인을 자른 단면도이다.

도 4a와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크 고정장치는 하부기구물(400), 상부기구물(510), 그리고 상기 하부기구물(400)에 상부기구물(510)을 체결하기 위한 체결구(600)로 이루어져 있다.

이때, 상기 하부기구물(400)은 사각프레임(410), 및 상기 사각프레임(410)의 안쪽 면에 형성된 복수개의 돌출구조물(420)로 이루어져 있고, 상기 사각프레임(410)의 모서리부에 있는 돌출구조물에는 제1체결부(450)가 형성되어 있다.

상기 돌출구조물(420)은 마스크를 지지하는 지지부로서의 역할을 하는 것으로서, 도면에는 상기 사각프레임(410)의 좌우면에 복수개 형성되어 있으나, 사각프레임(410)의 상하면에 형성될 수도 있다.

상기 상부기구물(510)은 한 쌍의 일자형 기구물의 형상으로, 상기 상부기구물(510)에는 상기 돌출구조물(420)의 제1체결부(450)에 대응하도록 제2체결부(550)가 형성되어 있다.

이와 같은 상부기구물(510)은 하부기구물(400)의 사각프레임(410) 안쪽에 형성된 돌출구조물(420)에 체결되는 것으로 그에 대응하는 크기로 형성된다.

상기 구성의 마스크 고정장치에 마스크를 고정하는 방법은 도 4b 및 도 4c에서 알 수 있듯이, 상기 하부기구물(400)의 돌출구조물(420)에 마스크(300)를 위치시키고, 그 위에 상기 상부기구물(510)을 위치시킨 후, 상기 돌출구조물(420)의 제1체결부(450)와 상기 상부기구물(510)의 제2체결부(550)에 체결구(600)를 형성함으로써, 결국 마스크(300)를 고정시키게 된다.

한편, 전술한 바와 같이 마스크(300)는 제품 모델에 따라 그 패턴이 변경되어 교체되어야 한다. 따라서, 상기 체결구(600)는 상기 하부기구물(400)에 상부기구물(510)을 영구적으로 체결하는 것이 아니라, 볼트 등과 같이 탈착이 가능한 것이 바람직하다.

또한, 상기 마스크(300)의 패턴(310)은 UV가 통과되어 합착기판의 씨일재에 UV가 조사되는 영역이므로, 상기 마스크(300)의 패턴(310)이 상기 마스크 고정장치 내부까지 침입한 경우는 결과적으로 합착기판의 씨일재에 UV가 조사되지 않게 된다. 따라서, 상기 마스크(300)를 고정하고 있는 하부기구물의 돌출구조물(420)과 상부기구물(510)은 아크릴, 석영 등과 같은 UV투과가 가능한 물질로 형성되는 것이 바람직하다.

도 5 내지 도 7은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 UV조사장치용 마스크 고정장치의 사시도로서, 하부기구물과 상부기구물 사이에 마스크를 위치시켜 마스크를 고정하는 방법은 전술한 실시예와 동일하다.

도 5에 도시된 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 마스크 고정장치는 상부기구물의 형상을 제외하고 도 4a에 도시된 마스크 고정장치와 동일하다. 따라서, 동 일한 도면부호를 부여하였고, 동일한 부분의 설명은 생략하기로 한다.

도 5에 도시된 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 마스크 고정장치는 상부기구물로서 한 쌍의 일자형 기구물을 사용한 것이 아니라, 사각형 기구물(520)을 사용한 것에 관한 것이다. 이와 같이, 사각형 기구물(520)을 상부기구물로서 사용함으로써 보다 안정적으로 마스크를 고정시킬 수 있다.

도 6에 도시된 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 마스크 고정장치는 하부기구물(400)의 복수개의 돌출구조물(420)을 상하 또는 좌우에 형성시킨 것이 아니라, 상하 및 좌우 모두에 형성시켜 보다 안정적으로 마스크를 지지할 수 있도록 한 것이다. 그 외는 도 4a에 도시된 마스크 고정장치와 동일하다.

도 7에 도시된 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 마스크 고정장치는 하부기구물(400)의 복수개의 돌출구조물(420)을 상하 및 좌우 모두에 형성시키고, 상부기구물로서 사각형 기구물(520)을 사용한 것이다.

이와 같이 하부기구물(400)의 돌출구조물(420)의 수를 증가시키거나, 상부기구물로서 사각형 기구물(520)을 사용하게 되면 마스크를 보다 안정적으로 지지하여 고정시킬 수는 있지만, 마스크 고정장치와 마스크가 접촉하는 면이 증가되어 씨일재 패턴에 따라 형성된 마스크 패턴에 UV가 조사되지 않게 되어 씨일재의 경화가 불가능하게 될 수도 있다.

따라서, 돌출구조물(420)과 사각형 기구물(520)은 아크릴, 석영 등과 같은 UV가 투과가 가능한 물질로 형성되는 것이 보다 바람직하다.

본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것이 아니라, 본 발명이 속하는 기술분야 에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 범위내에서 변경 실시될 수 있을 것이다.

본 발명에 따르면 UV경화형 씨일재 형성 영역 이외의 영역을 마스크로 가리고 UV조사를 수행할 수 있어 합착기판 상에 형성된 배향막 및 박막트랜지스터 등의 특성에 악영향을 미치지 않고 UV경화형 씨일재를 경화시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 마스크 고정장치는 상기 마스크를 보다 효율적으로 고정시킬 수 있으며, 합착기판의 씨일재 패턴이 변경되어 마스크 패턴이 변경된다 하더라도 다양하게 적용 가능하다.

Claims (11)

1. 사각프레임, 및 상기 사각프레임의 안쪽 면에 형성되며 제1체결부가 구비된 마스크 지지부로 구성된 하부 기구물; 및

   상기 마스크 지지부의 제1체결부에 대응하는 제2체결부가 구비된 상부 기구물을 포함하는 UV조사장치용 마스크 고정장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 마스크 지지부는 복수개의 돌출 구조물로 이루어진 것을 특징으로 하는 UV조사장치용 마스크 고정장치.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 돌출구조물은 상기 사각프레임의 좌우 또는 상하의 마주보는 한 쌍의 면에 형성된 것을 특징으로 하는 UV조사장치용 마스크 고정장치.
4. 제 2항에 있어서,

   상기 돌출구조물은 상기 사각프레임의 좌우 및 상하의 네 면에 형성된 것을 특징으로 하는 UV조사장치용 마스크 고정장치.
5. 제 2항에 있어서,

   상기 돌출구조물은 UV투과물질로 이루어진 것을 특징으로 하는 UV조사장치용 마스크 고정장치.
6. 제 5항에 있어서,

   상기 돌출구조물은 UV투과가 가능한 아크릴 또는 석영으로 이루어진 것을 특징으로 하는 UV조사장치용 마스크 고정장치.
7. 제 1항에 있어서,

   상기 상부기구물은 한 쌍의 일자형 기구물로 이루어진 것을 특징으로 하는 UV조사장치용 마스크 고정장치.
8. 제 1항에 있어서,

   상기 상부기구물은 사각형 기구물로 이루어진 것을 특징으로 하는 UV조사장치용 마스크 고정장치.
9. 제 1항에 있어서,

   상기 상부기구물은 UV투과물질로 이루어진 것을 특징으로 하는 UV조사장치용 마스크 고정장치.
10. 제 9항에 있어서,

    상기 상부기구물은 UV투과가 가능한 아크릴 또는 석영으로 이루어진 것을 특징으로 하는 UV조사장치용 마스크 고정장치.
11. 기판 스테이지;

    UV광원부;

    상기 기판 스테이지 및 UV광원부 사이에 형성된 마스크; 및

    상기 제 1항 내지 제 10항 중 어느 한 항의 마스크 고정장치로 이루어진 UV조사장치.

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