KR100613153B1 - 액정 표시 패널의 제조 방법과 제조 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 1쌍의 유리 기판을 열경화성 수지를 이용한 밀봉재로 결합, 봉지하는 액정 표시 패널의 제조 방법 및 제조 장치에 관한 것으로, 액정 표시 패널의 1쌍의 기판을 열경화성 수지로 접합하는 공정을 매엽식 예비 가열을 이용하여 실행할 수 있는 액정 표시 패널의 제조 방법을 제공한다.
(a) 1쌍의 유리 기판을 열경화성 수지를 이용한 밀봉재 및 스페이서를 통해서 서로 중첩하여 중첩 기판을 구성하는 공정과, (b) 상기 중첩 기판을 한쌍의 열판에 끼워 연속적으로 가열, 가압하여 상기 밀봉재를 예비 경화시키는 공정과, (c) 밀봉재를 예비 경화시킨 상기 중첩 기판을 가열하여 상기 밀봉재의 경화를 완료시키는 공정을 포함한다.
핫프레스, 스페이서

Description

액정 표시 패널의 제조 방법과 제조 장치{MANUFACTURING PROCESS AND MANUFACTURING DEVICE OF LIQUID CRYSTAL DISPLAY PANEL}
도1은 본 발명의 실시예에 의한 중첩 기판의 접합 공정을 설명하기 위한 개략 사시도 및 측면도.
도2는 상기판에 형성하는 실의 형태를 나타내는 평면도 및 1쌍의 기판을 스페이서를 통해서 중첩시킨 상태를 나타내는 단면도.
도3은 본 발명의 실시예에 의한 액정 표시 패널의 중첩 기판 접합 프로세스를 행하는 장치의 개략 평면도.
도4는 도3의 장치에서의 핫프레스의 동작을 설명하기 위한 측면도.
도5는 본 발명의 다른 실시예에 의한 핫프레스 장치의 구성을 나타내는 개략 평면도.
도6은 반송 기구의 예를 나타내는 개략 평면도.
도7은 본 발명자 등의 예비 실험을 설명하기 위한 측면도 및 그래프.
도8은 본 발명의 다른 실시예에 의한 중첩 기판의 형성 프로세스를 설명하는 개략 사시도 및 측면도.
(부호의 설명)
US…상기판
LS…하기판
UHP…상열판
LHP…하열판
BF…완충재
11…실(seal)
12… 스페이서
13…주입구
14, 15…디스펜서
16…액정
20… 콘트롤러
21… 로더
23…반송 기구
25…핫프레스 장치
25a∼25d…핫프레스
27, 29…반송 기구
31…카세트
33…반송 기구
35…경화로
37…반송 기구
39…언로더
41…반송 기구
51…중첩 기판
60…로더
61…반송로
62, 63…반송 경로
64…반송 로봇
65…벨트
66…핫프레스
67…써멀챔버
68…언로더
69…롤러
본 발명은 액정 표시 패널의 제조 방법 및 제조 장치에 관한 것으로, 특히 1쌍의 유리 기판을 열경화성 수지를 이용한 밀봉재로 결합, 봉지하는 액정 표시 패널의 제조 방법 및 제조 장치에 관한 것이다.
액정 표시 패널에서는 두께 수㎛ 정도의 액정층이 2개의 유리 기판에 끼워져 유지된다. 액정층을 봉지하기 위해서 액정층의 주위는 밀봉재에 의하여 둘러싸인다. 밀봉재는 액정층을 봉지함과 동시에, 2개의 유리 기판을 결합하는 접착제의 역할도 담당한다.
한쌍의 유리 기판을 열경화성 수지를 이용한 밀봉재로 접착하는 경우, 열경화성 수지의 경화는 가열, 가압로에서 행하여진다. 복수의 중첩 유리 기판을 가열판으로 끼우고, 압력을 가하여 한번에 열경화성 수지의 경화를 하고 있었다. 이와 같은 배치(batch)식 핫프레스 장치는 넓은 면적을 필요로 하여 대형, 고가의 것이 된다.
본 발명자 등은 액정 표시 패널을 구성하는 1쌍의 유리 기판을 열경화성 수지를 통해서 중첩시킨 중첩 기판을 가열, 가압에 의하여 경화시키는 장치를, 중첩 기판을 1개씩 처리하는 매엽식으로 실현하고자 했다. 이 경우, 전체 경화 공정을 매엽식 핫프레스로 하려고 하면, 1개의 중첩 기판의 처리에 시간 단위의 처리 시간을 필요로 한다. 따라서, 1개의 핫프레스만을 이용하면 쓰루풋은 현저하게 낮아진다.
그런데, 열경화성 수지는 어느 정도 경화 가교 반응이 진행하면, 어느 정도의 결합 강도(접합 강도)를 발생한다. 그래서, 경화 가교 반응을 예비적인 경화 가교를 행하는 예비 경화 가교 반응과 경화 가교 반응을 완전하게 행하게 하는 본(本) 경화 가교 반응으로 나누어, 매엽식 핫프레스 및 배치식 가열로로 처리하는 방법을 고찰했다. 다른 제조 공정과의 정합성으로부터, 매엽식에서 예비 경화를 행하려고 하면, 핫프레스를 직렬식으로 복수대 병렬하고, 예비 경화를 2단계 이상으로 나누어 행하는 것이 바람직하다고 생각되었다.
그러나 이와 같은 예비 경화를 하면, 중첩 기판의 1쌍의 기판 간에서 위치 어긋남이 발생하거나, 중첩 기판에 휨이 발생하거나 하여, 이후의 공정에서 수정이 행지지 않게 되는 경우가 발생하였다.
본 발명의 목적은 액정 표시 패널의 1쌍의 기판을 열경화성 수지로 접합하는 공정을 매엽식 예비 가열을 이용하여 실행할 수 있는 액정 표시 패널의 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상술의 제조 방법을 실시하는데 적합한 제조 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 제한된 면적을 효과적으로 이용할 수 있어, 효율적으로 액정 표시 패널을 제조할 수 있는 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 관점에 의하면, (a) 한쌍의 유리 기판을 열경화성 수지를 이용한 밀봉재 및 스페이서를 통해서 중첩하여, 중첩된 기판을 구성하는 공정과, (b) 상기 중첩 기판을 한쌍의 열판에 끼워 연속적으로 가열, 가압하여 상기 밀봉재를 예비 경화시키는 공정과, (c) 밀봉재를 예비 경화시킨 상기 중첩 기판을 가열하여 상기 밀봉재의 경화를 완료시키는 공정을 포함하는 액정 표시 패널의 제조 방법이 제공된다.
본 발명의 다른 관점에 의하면, 각각이 열경화성 수지를 이용한 밀봉재 및 스페이서를 통해서 한쌍의 유리 기판이 중첩된 중첩 기판을 1개씩 가열, 가압하여 열경화성 수지를 예비 경화할 수 있는 복수의 핫프레스와, 복수의 중첩 기판을 차례차례 상기 복수의 핫프레스에 반입/반출할 수 있는 반송 기구와, 복수의 중첩 기판을 차례차례 상기 복수의 핫프레스에 반입하고, 상기 복수의 핫프레스로 병행하여 가열, 가압에 의한 열경화성 수지의 예비 경화를 행하여, 열경화성 수지가 예비 경화된 상기 복수의 중첩 기판을 차례차례 반출하는 제어를 행하는 콘트롤러를 갖는 액정 표시 패널의 제조 장치가 제공된다.
(발명의 실시예)
본 발명의 설명에 앞서, 본 발명자 등이 행한 예비 실험의 내용을 설명한다. 도7a∼도7d는 본 발명자 등이 고용한 매엽식 예비 경화용 핫프레스 공정을 설명하기 위한 개략 측면도이다.
도7a에 나타내는 바와 같이, 핫프레스(110, 120)를 병렬 배치하고, 롤러로 구성된 반송 장치(105)로 중첩 기판(131, 132, 133)을 반송한다. 핫프레스(110, 120)에서는 하열판(114, 124)과 상열판(112, 122)이 열경화성 수지를 통해서 중첩된 1쌍의 유리 기판을 가압, 가열한다.
도7a의 상태는 중첩 기판(131)이 핫프레스(120)에서 가열, 가압되고, 중첩 기판(132)이 핫프레스(110)에서 가열, 가압되고 있는 상태를 나타낸다.
도7b는 소정의 시간이 경과하고, 상열판(112, 122)을 상승시켜 중첩 기판을 반송 장치(105)로 반송할 수 있는 상태를 나타낸다. 이 상태에서 중첩 기판을 각각 1개만큼 이동시킨다.
도7c는 중첩 기판이 1단위만큼 반송된 상태를 나타낸다. 중첩 기판(131)은 처리가 종료하여 핫프레스 밖으로 반송되고, 핫프레스(110)에서 전반의 핫프레스 처리를 한 중첩 기판(132)은 다음 단의 핫프레스(120)에서 후반의 처리를 하도록 배치된다. 중첩 기판(133)은 새롭게 핫프레스(110) 내에 반입된다. 또한 다음의 중 첩 기판(134)이 대기한다.
도7d는 상열판(112, 122)을 하강시키고, 중첩 기판(133, 132)을 가압, 가열 처리하는 상태를 나타낸다. 중첩 기판(132, 133)은 상열판(122, 112), 하열판(124, 114)에 끼워져, 가압됨과 동시에 열전도에 의하여 가열된다.
이와 같이 하여, 2단의 예비 경화 공정을 거친 한쌍의 유리 기판은 열경화성 수지에 의하여 충분한 강도로 접합되는 것이었다.
그러나, 이와 같이 하여 예비 경화를 행한 중첩 기판에서 위치 어긋남이나 휨이 발생하는 일이 있다.
본 발명자 등은 이러한 위치 어긋남이나 휨이 어떠한 원인을 발생하는 것인지를 조사했다.
도7e는 예비 경화 처리를 받는 중첩 기판의 온도 변화를 나타내는 그래프이다. 가로축은 경과 시간 t를 나타내고, 세로축은 온도 T를 나타낸다. 제1단째 핫프레스로 가열, 가압 처리를 받으면, 직선부(HP1)로 나타내는 바와 같이 온도는 거의 선형으로 상승한다. 그러나, 1단째 핫프레스로부터 2단째 핫프레스로 이동할 때에, 온도는 일단 급속하게 강하하고, 계속해서 원래 온도로 돌아와서 2단째 핫프레스의 처리가 시작되면 다시 거의 선형으로 상승하게 된다.
다단식 핫프레스에서 기판 온도가 급강하하는 원인을 조사했다. 기판이 1단째 핫프레스로 처리를 받은 후, 2단째 핫프레스로 이동할 때에는 먼저 상열판(112, 122)이 상승한다. 그러면, 중첩 기판 상에 주위의 외기가 유입된다. 외기는 핫프레스의 가열 온도와 비교하여 큰 폭으로 낮은 온도이다.
따라서, 기판 온도가 급강하한다. 단, 하열판(114) 상에 배치되어 있기 때문에, 강하하는 온도 폭은 그다지 크지 않다. 기판이 1단째 핫프레스(110)로부터 2단째 핫프레스(120)로 반송되면, 다시 하열판(124) 상에 배치된다. 반송의 중간 상태에서는 기판의 상면 및 하면이 주변 분위기에 노출되어, 온도 강하가 발생하는 원인이 된다.
2단째 핫프레스에 반입되어 하열판(124) 상에 배치되고, 상열판(122)이 강하하여 2단째의 핫프레스 처리가 개시되면, 다시 온도는 상승한다.
경화 가교 반응은 온도가 높을수록 급속하게 진행한다. 따라서 다단 핫프레스 처리를 할 때는 후단의 핫프레스만큼 고온으로 설정하는 것이 통상이다. 예를 들면 1단째 핫프레스(110)의 가열 온도는 100℃∼150℃로 설정되고, 2단째 핫프레스(120)의 가열 온도는 150℃~200℃로 설정된다.
그러나, 1단째 핫프레스로부터 2단째 핫프레스로 이동하는 상태에서는 열경화성 수지의 경화 가교 반응은 아직 충분히 진행하고 있지 않다. 이 상태에서, 기판이 급냉각되어 열 왜곡이 발생한다. 또한, 롤러 등의 반송 기구에 의하여 반송될 때에 기계적 응력도 작용한다. 이들 응력에 의해서, 아직 충분한 강도로 접합되어 있지 않은 한쌍의 기판이 어긋나거나, 중첩 기판에 휨이 발생하는 것이다.
이하 본 발명의 실시예를 도면을 따라 설명한다. 도1a∼도1f는 1쌍의 유리 기판의 중첩 접합 공정을 나타낸다.
도1a에 나타내는 바와 같이, 상기판(US)과 하기판(LS)을 준비한다. 각 기판 상에는 필요한 전극이나 능동 소자(필요에 따라서 컬러 필터)가 형성되고, 배향막이 도포되어 배향 처리가 행하여지고 있다.
도1b에 나타내는 바와 같이, 상기판(US)에 대해서 실(11)을 형성한다. 도2a에 나타내는 바와 같이, 실(11)은 외측 밀봉재(11a)와 내측 밀봉재(11c)와 그 사이에 끼워진 파이버 스페이서(11b) 및 도전성 스페이서(11d)를 포함한다.
도전성 스페이서(11d)는 상기판(US)과 하기판(LS) 간의 전기적 도통을 취하기 위한 것으로, 필요한 개소에 스폿적으로 배치된다. 파이버 스페이서(11b)는 중첩 처리를 행하는 동안 상기판(US)과 하기판(LS)을 소정 간격으로 유지하기 위한 스페이서이다.
실(11)은 상기판(US)의 주변을 따라 형성되고, 일부 간격을 남겨서 주입구(13)를 형성한다.
도1c에 나타내는 바와 같이, 하기판(LS) 상에 스페이서(12)를 산포(散布)한다. 스페이서(12)는 표시 영역 내에서 상기판(US)과 하기판(LS)의 간격을 설정치로 유지하기 위한 스페이서이다. 도1d에 나타내는 바와 같이, 상기판(US)을 뒤집고, 하기판(LS) 상으로 옮기어 위치 맞춤을 하여 겹친다. 이와 같이 하여 중첩 기판이 준비된다.
도2b는 중첩 기판의 구성을 개략적으로 나타내는 단면도이다. 상기판(US)과 하기판(LS)이 일정 간격을 통해서 대향 배치되어 있다. 도면 중 중앙부의 표시 영역에서는 스페이서(12)가 양 기판 간의 거리를 획정한다. 기판의 주변부에서는 파이버 스페이서를 밀봉재로 끼워넣은 실(11)에 의해서 한쌍의 기판 간의 간격이 획정된다.
도1e에 나타내는 바와 같이, 중첩 기판을 핫프레스 내에 반입하고, 하열판(LHP)과 상열판(UHP) 간에 끼워서 가압, 가열한다. 또한 유리 기판의 파손을 방지하기 위해서 상열판(UHP)과 하열판(LHP) 중의 적어도 한쪽에는 완충재(BF)가 설치되어 있다.
중첩 기판을 핫프레스 장치 내의 1개소에서 가열, 가압하고, 충분한 예비 강도가 발생될 때까지 핫프레스를 계속한다. 바람직하게는 40∼95%의 경화율까지 예비 경화시킨다. 35% 미만에서는 예비 강도가 부족할 수 있다. 96%를 넘어서는 경화율을 달성하려고 하면, 핫프레스 장치가 복잡화하거나, 핫프레스에 필요한 시간이 길어져 쓰루풋을 저하시킨다.
도1f에 나타내는 바와 같이, 1개소의 가열, 가압에 의해서 충분한 예비 강도가 발생한 후, 중첩 기판을 경화로에 반입하고, 가압하여 열경화성 수지로 형성된 실(11)을 완전하게 경화시킨다.
핫프레스에 의한 예비 경화 공정은 이용하는 열경화성 수지에 의하여 가열 온도는 약간 변화한다. 에폭시 수지를 열경화성 수지로서 이용한 경우, 가열 온도는 80℃∼180℃의 범위다. 열경화성 수지로서 아크릴 수지를 이용했을 때는 가열 온도 범위는 80℃∼150℃이다. 열경화성 수지로서 페놀노볼락 수지를 이용했을 때는 가열 온도는 80℃∼230℃의 범위이다. 또한, 가압력은 0.1Kg/cm2∼3Kg/cm2의 범위이다.
예비 경화는 반송, 열변동에 의하여 중첩 기판에 위치 어긋남이나 휨이 발생되지 않을 정도의 충분한 접합 강도가 나올 때까지 1개소에서 행한다. 적어도 2분 간의 핫프레스 처리를 행하는 것이 바람직하다.
도3은 도1에 나타내는 1쌍의 유리 기판의 중첩 처리를 행하는 핫프레스 장치의 구성을 개략적으로 나타내는 평면도이다. 콘트롤러(20)는 핫프레스 장치 전체의 제어를 행한다. 로더(21)는 2개의 단위 로더(21a, 21b)를 포함하고, 각각 중첩 기판을 수취하여, 반송 기구(23)를 통해서 핫프레스 장치(25)에 중첩 기판을 보낸다. 핫프레스 장치(25) 내에는 4개의 핫프레스(25a, 25b, 25c, 15d)가 배치되어 있다.
핫프레스(25a, 25b)는 단위 로더(21a)로부터 송출되는 중첩 기판을 받는다. 핫프레스(25c, 25d)는 단위 로더(21b)로부터 송출되는 중첩 기판을 받는다.
핫프레스 장치(25)에서 핫프레스(가열, 가압)에 의하여 예비 경화 처리를 받은 중첩 기판은 반송 기구(27)에서 합류되고, 반송 기구(29)를 통해서 카세트(31)에 반입된다. 카세트(31)는 복수개의 중첩 기판을 수용할 수 있다. 소정 매수의 중첩 기판을 수용한 후, 카세트(31)는 반송 기구(33)를 통해서 경화로(35)에 반입된다.
경화로(35) 내에서, 각 중첩 기판의 열경화성 수지는 본 경화 처리를 받는다. 본 경화 처리에 의하여 열경화성 수지는 완전하게 경화된다. 본 경화 처리의 가열 시간은 예비 경화 처리의 가열, 가압 시간의 5배 이상인 것이 바람직하고, 10배 이상인 것이 더욱 바람직하다. 예를 들면, 경화로(35) 내의 가열 처리는 전술한 가열 온도 범위의 온도에서 1시간 정도 이상 행하여진다. 거의 100%의 경화율을 달성하는 것이 바람직하다. 본 경화 처리를 종료한 중첩 기판은 카세트마다 반송 기구(37)를 통해서 언로더(39)에 반송된다. 언로더(39)에서는 카세트로부터 1개씩 중첩 기판을 꺼내고, 반송 기구(41)를 통해서 후공정으로 송출한다.
핫프레스 장치(25)에서는 2개의 핫프레스(25a, 25b)가 1계열의 핫프레스 처리를 행하고, 다른 2개의 핫프레스(25c, 25d)가 다른 1계열의 핫프레스 처리를 행한다. 핫프레스 장치(25) 내에서 복수 계열의 매엽식 핫프레스 처리가 행하여진다.
도4a∼도4g는 1계열의 매엽식 핫프레스 처리를 설명하기 위한 개략 측면도이다.
도4a에 나타내는 바와 같이, 핫프레스(25a, 25b)는 인접하여 배치되고, 롤러를 구비한 반송 기구(24)에 의하여 결합되어 있다. 또한 롤러를 구비한 반송 기구로는 공지의 기구이어도 좋고, 푸셔 등 다른 요소도 구비하고 있다. 핫프레스(25a)의 상류측에는 롤러를 구비한 반송 기구(23)가 배치되고, 핫프레스(25b)의 하류측에는 롤러를 구비한 반송 기구(27)가 배치되어 있다. 도4a는 2개의 상열판(UHP)이 함께 상승한 상태를 나타낸다. 이 상태에서 먼저 중첩 기판(51a)을 하류측의 핫프레스(25b)까지 반입한다.
도4b에 나타내는 바와 같이, 다음의 중첩 기판(51b)을 상류측 핫프레스(25a) 내에 반입한다. 또한 핫프레스(25a)로의 중첩 기판(51b)의 반입 공정의 진행 중, 중첩 기판의 반입 공정을 종료한 하류측 핫프레스(25b)는 상열판(UHP)의 강하 공정을 개시한다. 상류측 핫프레스(25a)에서도 중첩 기판(51b)의 반입이 종료한 후, 상열판(UHP)의 강하 공정을 개시한다.
도4c에 나타내는 바와 같이, 먼저 하류측 핫프레스(25b)에 있어서 상열판(UHP)이 중첩 기판(51a)을 위에서 눌러 가압, 가열 공정을 개시한다. 이 상태에서 상류측 핫프레스(25a)에서는 아직 상열판(UHP)은 중첩 기판(51b) 표면까지 달하고 있지 않다.
도4d는 상류측 핫프레스(25a)에서도 상열판(UHP)이 중첩 기판(51b)의 상표면에 접하여, 가압, 가열 공정을 개시한 상태를 나타낸다. 이 가압, 가열 상태(핫프레스)를 소정 시간 계속한다.
도4e는 하류측 핫프레스(25b)에서 소정의 처리 시간이 경과되고, 상열판(UHP)이 상승하기 시작한 상태를 나타낸다. 예를 들면 상열판(UHP)이 중첩 기판(51)에 달하여 가압, 가열을 개시한 뒤, 2분간 이상(예를 들면 3분간)의 핫프레스 시간이 경과되면, 상열판(UHP)이 상승을 시작한다.
도4f는 상류측 핫프레스(25a)에서도 설정 처리 시간이 종료하고, 상열판(UHP)이 상승을 시작한 상태를 나타낸다. 또한 하류측 핫프레스(25b)에서는 상열판(UHP)이 충분히 상승하였기 때문에, 롤러로 구성되는 반송 기구(27)가 중첩 기판(51a)을 반출한다.
도4g는 중첩 기판(51a)의 반출에 이어, 상류측 핫프레스(25a)로부터 중첩 기판(51b)을 반출하는 상태를 나타낸다. 또한 반송로(23) 상에서는 다음에 처리해야 할 2개가 중첩 기판(51c, 51d)이 반송되어 온다.
그 후, 중첩 기판(51c)을 하류측 핫프레스(25b)에 반송하여 도4a의 상태로 돌아온다. 또한 도3의 장치에서는 핫프레스(25c, 25d)가 핫프레스(25a, 25b)와 마찬가지의 작업을 한다. 따라서 핫프레스(25) 전체로서의 작업 효율은 도4에 나타낸 것의 2배가 된다.
복수의 핫프레스로 행하여지는 핫프레스 처리는 상술의 개시, 종료의 타이밍은 어긋나 있지만, 도4d에 나타내는 주요부는 병행하여 행하여진다. 복수의 핫프레스로 행하여지는 핫프레스 처리는 압력, 온도는 동일한 동일 핫프레스 처리이다.
도7에 나타낸 예비 실험에서는 2개의 핫프레스를 이용하여 2단 가압의 핫프레스 처리를 하고 있었다. 2단 처리를 위해 상류측 핫프레스로 전반의 처리를 한 후, 중첩 기판을 하류측 핫프레스에 반송할 필요가 있다. 이 반송 공정에서 중첩 기판이 위치 어긋남이나 휨을 발생시키는 열응력, 기계적 응력을 받을 가능성이 있었다.
도4의 핫프레스 처리에 의하면, 2개의 중첩 기판이 계속해서 핫프레스에 반입되고, 2개의 핫프레스로 병행하여 핫프레스 처리가 행하여지며, 핫프레스 처리 종료후 2개의 중첩 기판이 차례차례 반출된다. 처리 효율로서는 2개의 핫프레스를 이용하고, 소정 시간 길이의 핫프레스 처리를 하기 때문에, 도4와 도7의 핫프레스 처리에서 작업 효율은 거의 변화하지 않는다.
도4의 핫프레스 처리에 의하면, 1개의 중첩 기판은 예비 경화 처리가 종료될 때까지 한쌍의 열판 간에서 가압, 가열된 상태로 유지된다. 따라서, 중첩 기판 간의 위치 어긋남이나 휨은 발생할 수 없다.
또한, 복수의 핫프레스를 직렬로 접속하고, 이 직렬 접속을 복수 병렬로 더 접속하는 구성을 설명했다. 직렬 접속하는 핫프레스의 수 및 병렬 접속하는 핫프레스 계열의 수는 조건에 따라서 적당히 증감할 수 있다. 복수 종류의 중첩 기판을 계열을 나누어 처리할 수도 있다. 이 경우, 핫프레스 조건은 계열마다 다르게 해도 좋다. 직렬 접속하는 핫프레스의 수를 계열에 따라서 바꾸어도 좋다.
도3의 장치에서 콘트롤러(20)는 각 핫프레스로의 핫프레스 처리의 진행 상황 에 맞추어 가열 온도를 점차 상승하도록 제어할 수도 있다. 또한 로더(21a, 21b) 및 그 하류의 핫프레스의 작업 타이밍을 제어할 수 있다.
핫프레스를 직병렬로 배치하는 경우를 설명했지만, 다른 구성을 이용하여 마찬가지의 처리를 할 수도 있다.
도5a∼도5c는 직병렬 이외의 구성을 나타낸다.
도5a에서는 로더(60)와 언로더(68) 간에 반송로(61)가 설치되어 있다. 반송로(61)에 인접하여 6개의 핫프레스(66a∼66f)가 배치되어 있다. 써멀챔버(67)는 6개의 핫프레스를 둘러싸고, 내부를 소정 온도에 유지하여 외기 온도의 영향을 저감시키는 것이다. 마찬가지의 써멀챔버는 도3에 나타내는 핫프레스 장치(25)에도 설치할 수 있다.
반송로(61) 내에는 로더(60)로부터 언로더(68)를 향하는 반송 경로(62)와 반송 경로(62)로부터 분기하고, 각 핫프레스에 접속하는 분기로(63)가 설치되어 있다.
반송로(61) 내에는 반송 로봇(64)이 구비되어 있다. 반송 로봇(64)은 반송 경로(62, 63)를 따라 이동할 수 있고, 회전축의 회전 및 암의 신축에 의해서 중첩 기판을 주고받을 수 있다. 즉 로봇(64)은 로더로부터 중첩 기판을 받고, 어느 하나의 핫프레스에 건네주며, 어느 하나의 핫프레스로부터 처리 종료한 중첩 기판을 받고, 언로더(68)에 건네줄 수 있다.
6개의 핫프레스(66a∼66f)에서는 동일 내용의 핫프레스 처리가 병렬로 행하여진다.
또한 반송 로봇(64)으로서2개의 암을 갖는 것을 이용하여, 로더(60)로부터 1개의 중첩 기판을 반출하고, 어느 하나의 핫프레스(66)에서 처리 종료한 중첩 기판을 수취하며, 새로이 미처리의 중첩 기판을 반입하고, 처리 종료한 중첩 기판을 언로더(68)에 반출할 수도 있을 것이다.
도5a에서는 반송로(61)의 한쪽에 복수개의 핫프레스를 배치하는 경우를 나타냈다.
도5b는 반송로(61)의 양측에 각각 복수개의 핫프레스를 배치한 구성을 나타낸다. 반송로(61)의 좌측에는 3개의 핫프레스(66a, 66b, 66c)가 서로 인접하여 배치되어 있고, 이들 주위에 써멀챔버(67a)가 형성되어 있다. 반송로(61)의 우측에는 마찬가지로 3개의 핫프레스(66d, 66e, 66f)가 서로 인접하여 배치되어 있고, 이들 주위에 써멀챔버(67b)가 형성되어 있다. 로봇(64)은 로더(60)로부터 중첩 기판을 수취하여, 6개의 핫프레스의 소망의 1개에 중첩 기판을 주고 받고, 처리를 종료한 핫프레스로부터 처리 종료한 중첩 기판을 수취하여 언로더(68)에 반출할 수 있다. 또한 암을 2개 갖는 반송 로봇을 사용하여, 중첩 기판의 반입과 반출을 연속적으로 행하는 것도 도5a 와 같이 가능할 것이다.
도5c는 다각형적 반송 챔버(61)의 주위를 따라 6개의 핫프레스(66a∼66f)가 배치된 구성을 나타낸다. 로더(60)와 언로더(68)는 반송 챔버(61)의 대향하는 위치에 설치되어 있다. 로더, 언로더의 위치는 대향하는 위치에 한정하지 않는다. 각 핫프레스(66a∼66f)는 써멀챔버(67a∼67f)에 의하여 둘러싸여 있다. 이 경우, 로봇(64)은 병주시킬 필요가 없이, 회전축의 주위에서 회전하고, 암을 신축하기만 하면 된다.
또한 반송 기구로서는 여러가지 것을 채용할 수 있다.
도6a∼도6c는 반송 기구의 예를 나타낸다. 도6a에서는 도5에서 나타낸 경우와 마찬가지로, 반송 로봇(64)이 반송 기구를 구성한다. 예를 들면 로더(60)와 핫프레스(66) 간에서 반송 로봇(64)이 중첩 기판의 반송을 한다.
도6b에서는 벨트에 의하여 반송 기구가 구성되어 있다. 반송 경로(62) 상의 벨트(65)는 병진, 회전 가능하고, 벨트(65)를 구동하여 중첩 기판의 주고 받기를 할 수 있다. 로더(60)로부터 중첩 기판을 받는 경우는 도시한 상태로 동작한다. 반송 경로(63)를 따라 중첩 기판을 핫프레스(66)에 주고 받는 경우에는 90° 방향을 회전시켜 벨트의 이동 방향을 반송 경로(63)에 맞춘다. 핫프레스(66) 내로 벨트(65)를 진행시킨 후, 벨트(65)를 구동하여 중첩 기판을 핫프레스(66)의 하열판 상에 건넨다.
도6c는 롤러(69)와 벨트(65)의 조합을 이용하는 경우를 나타낸다. 반송 경로(62) 상에 롤러로 구성된 반송 기구(69)가 배치되고, 핫프레스(66) 내에 벨트(65)로 형성된 반송 기구가 배치되어 있다. 롤러(69)는 병진, 회전 가능하게 형성되어 있다. 도6b의 경우와 마찬가지로 중첩 기판을 수취한 후, 롤러(69)는 90° 회전하고, 그 반송 방향을 벨트(65)의 반송 방향과 맞춘 후, 중첩 기판을 반입한다.
그 외에 여러가지 반송 기구를 채용할 수 있는 것은 당업자에게 자명할 것이다. 또한 상기판에 실을 형성하고, 하기판에 스페이서를 산포한 후, 상기판을 하기판 상에 중첩하는 경우를 설명했지만, 중첩 기판의 형성 방법은 이 경우에 한정되지 않는다.
도8은 중첩 기판의 다른 형성 방법을 나타낸다.
도8a에 나타내는 바와 같이, 기판(S1) 상에 디스펜서(14)를 이용하여 실(11)을 형성한다. 또한 실(11)은 상술의 실시예와 같이 2개의 띠 형상 밀봉재와 그 사이의 스페이서로 형성할 수 있다. 또한 본 실시예에서는 주입구는 없고, 실(11)은 완전하게 루프 형상으로 형성된다.
도8b에 나타내는 바와 같이, 루프 형상 실(11)이 형성되어 내부에 닫힌 영역을 획정한 후, 디스펜서(15)로부터 액정(16)을 적하하여, 실(11) 내의 영역에 펼친다. 소망 두께의 액정층을 형성한 후, 액정층 내에 스페이서를 산포한다.
도8c에 나타내는 바와 같이, 스페이서(12)를 산포한 액정층(16)을 형성한 후, 다른 기판(S2)을 기판(S1) 위에 겹친다.
도8d는 기판(S1, S2)이 실(11) 및 스페이서(12)를 통해서 중첩된 상태를 나타낸다. 또한 중첩 공정에서 주변을 진공 상태로 함으로써, 실(11) 내의 공간으로부터 공기를 배제할 수 있다.
도8e는 형성된 중첩 기판을 핫프레스의 하열판(LHP)과 상열판(UHP) 간에 완충재(BF)를 통해서 끼워넣고, 가열, 가압 처리하는 상태를 나타낸다. 또한 핫프레스 장치의 상열판, 하열판을 회전 가능한 구성으로 하고, 상열판, 하열판을 꽉 누른 뒤, 90° 회전시켜 수직 방향으로 세우고, 그 후에 가열, 가압 처리를 하는 것도 가능할 것이다.
이상 본 발명을 실시예를 따라 설명했지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 예를 들면 여러가지 변경, 개량, 결합이 가능한 것은 당업자에게 자명할 것이다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 매엽식 핫프레스를 이용하여 효율적으로 중첩 기판의 접합 프로세스를 행할 수 있다. 예비 경화를 1회의 연속된 핫프레스 처리에 의하여 행할 수 있기 때문에, 중첩 기판 간의 어긋남이나 중첩 기판의 휨을 방지하는 것이 용이해진다.

Claims (21)

  1. (a) 1쌍의 유리 기판을 열경화성 수지를 이용한 밀봉재 및 스페이서를 통해서 중첩하여 중첩 기판을 구성하는 공정과,
    (b) 상기 중첩 기판을 한쌍의 열판에 끼워 연속적으로 가열, 가압하여 상기 밀봉재를 예비 경화시키는 공정과,
    (c) 밀봉재를 예비 경화시킨 상기 중첩 기판을 가열하여 상기 밀봉재의 경화를 완료시키는 공정을 포함하고,
    상기 공정 (b)에서의 경화율이 35% 이상인 것을 특징으로 하는 액정 표시 패널의 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 열경화성 수지가 에폭시 수지, 아크릴 수지, 페놀노볼락 수지 중의 어느 하나인 것을 특징으로 하는 액정 표시 패널의 제조 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 공정 (b)의 가열 온도가 80℃~230℃의 범위 내인 것을 특징으로 하는 액정 표시 패널의 제조 방법.
  4. 제1항 내지 제3항중 어느 한항에 있어서,
    상기 공정 (b)의 가압력이 0.1kg/cm2∼3kg/cm2의 범위 내인 것을 특징으로 하는 액정 표시 패널의 제조 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 공정 (b)가 동일 개소에서 2분 이상 연속하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 패널의 제조 방법.
  6. 제4항에 있어서,
    (d) 상기 공정 (b)와 상기 공정 (c) 사이에, 밀봉재를　예비 경화시킨 상기 중첩 기판을 반송하는 공정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 패널의 제조 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 공정 (a)가 복수의 중첩 기판을 형성하고,
    상기 공정 (b)가 중첩 기판을 1개씩 매엽식으로 처리하고,
    상기 공정 (c)가 밀봉재를 예비 경화시킨 중첩 기판을 복수 배치(batch)식으로 처리하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 패널의 제조 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 공정 (b)가 복수의 핫프레스로 병행하여 행하여지고,
    상기 공정 (d)가 상기 복수의 핫프레스로 처리된 복수의 중첩 기판을 1개의 카세트에 수용하고, 1개의 가열로에 반입하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 패널의 제조 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 공정 (c)의 가열 시간이 상기 공정 (b)의 가열, 가압 시간의 5배 이상인 것을 특징으로 하는 액정 표시 패널의 제조 방법.
  10. 삭제
  11. 각각이, 열경화성 수지를 이용한 밀봉재 및 스페이서를 통해서 한쌍의 유리 기판이 중첩된 중첩 기판을 1개씩 가열, 가압하고, 열경화성 수지를 예비 경화할 수 있는 복수의 핫프레스와,
    복수의 중첩 기판을 차례차례 상기 복수의 핫프레스에 반입/반출할 수 있는 반송 기구와,
    복수의 중첩 기판을 차례차례 상기 복수의 핫프레스에 반입하고, 상기 복수의 핫프레스로 병행하여 가열, 가압에 의한 열경화성 수지의 예비 경화를 행하고, 열경화성 수지가 예비 경화된 상기 복수의 중첩 기판을 차례차례 반출하는 제어를 행하는 콘트롤러
    를 갖는 것을 특징으로 하는 액정 표시 패널의 제조 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    열경화성 수지가 예비 경화된 중첩 기판을 복수 동시에 수용하고, 가열하여 예비 경화된 열경화성 수지를 본(本) 경화시키는 경화로를 더 갖는 것을 특징으로 하는 액정 표시 패널의 제조 장치.
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 삭제
  16. 삭제
  17. 삭제
  18. 삭제
  19. 삭제
  20. 삭제
  21. 제4항에 있어서,
    상기 공정 (b)의 가열 온도가 에폭시 수지에 대해서 80℃~180℃, 아크릴 수지에 대해서 80℃~150℃, 또는 페놀노볼락 수지에 대해서 80℃~230℃이고, 경화율이 40%~ 95%인 것을 특징으로 하는 액정 표시 패널의 제조 방법.
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