KR100617609B1 - Alignment system for bonding substrates in lcd - Google Patents
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Abstract
본 발명은 액정 표시 장치의 기판 합착을 위한 얼라인먼트 장치를 개시한다. 개시된 본 발명은, 반사 타입의 글래스 마크가 형성된 제 1 기판과 흡수 타입의 글래스 마크가 형성된 제 2 기판을 합착할 때 화상 처리하는 것에 의해 상기 제 1 및 제 2 기판에 대한 해당 글래스 마크 사이의 반사율 및 흡수율을 측정하여 상기 제 1 및 제 2 기판을 얼라인시키는 액정 표시 장치의 기판 합착을 위한 얼라인먼트 장치에 있어서, 상기 제 1 기판 저부에는 전하를 조사하여 상기 제 1 기판에 대한 반사 타입의 글래스 마크의 반사율 차이와 상기 제 2 기판에 대한 흡수 타입의 글래스 마크의 흡수율 차이를 측정하는 CCD 카메라가 위치되고, 상기 제 2 기판 상부에는 상기 상부기판에 대한 흡수 타입의 글래스 마크의 흡수율 차이를 상기 제 1 기판에 대한 상기 반사 타입의 글래스 마크의 반사율의 차이와 유사하도록 증폭시키는 반사경이 구비된 것을 특징으로 한다.The present invention discloses an alignment device for bonding a substrate of a liquid crystal display device. The disclosed invention provides a reflectance between a corresponding glass mark for the first and second substrates by image processing when bonding the first substrate on which the reflection type glass mark is formed and the second substrate on which the absorption type glass mark is formed. And an alignment device for bonding the substrate of the liquid crystal display device to align the first and second substrates by measuring an absorptivity, wherein the bottom of the first substrate is irradiated with electric charges to form a reflection mark on the first substrate. The CCD camera for measuring the difference in the reflectance difference of the absorption rate of the glass mark of the absorption type with respect to the second substrate is located, and the absorption rate difference of the absorption mark of the absorption type for the upper substrate on the second substrate; Provided with a reflector for amplifying to be similar to a difference in reflectance of the reflection type glass mark relative to the substrate It characterized.
Description
도 1a는 종래의 액정 표시 장치의 기판에 형성된 반사 타입의 글래스 마크 및 글래스 마크의 반사율을 보여주는 도면.1A is a diagram showing a reflection type glass mark and reflectance of a glass mark formed on a substrate of a conventional liquid crystal display device;
도 1b는 종래의 액정 표시 장치의 기판에 형성된 흡수 타입의 글래스 마크 및 글래스 마크의 흡수율을 보여주는 도면.1B is a view showing an absorption type glass mark and an absorption rate of a glass mark formed on a substrate of a conventional liquid crystal display device.
도 2는 종래의 액정 표시 장치의 기판에 형성된 반사 타입 및 흡수 타입의 글래스 마크 및 각 글래스 마크들간의 반사율 및 흡수율을 보여주는 도면.FIG. 2 is a diagram showing a reflection type and an absorption type of a glass mark formed on a substrate of a conventional liquid crystal display, and reflectance and absorption between each glass mark; FIG.
도 3은 본 발명에 따른 액정 표시 장치의 기판 합착을 위한 얼라인먼트 장치를 개략적으로 나타낸 도면.3 is a schematic view showing an alignment device for bonding the substrate of the liquid crystal display according to the present invention.
도 4는 본 발명에 따른 액정 표시 장치의 기판에 형성된 반사 타입 및 흡수 타입의 글래스 마크 및 각 글래스 마크들간의 반사율 및 흡수율을 보여주는 도면.4 is a view showing a reflection type and an absorption type of the glass mark formed on the substrate of the liquid crystal display according to the present invention and the reflectance and absorption between the respective glass marks.
(도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명)(Explanation of symbols for the main parts of the drawing)
10 - CCD 카메라 11 - 기판10-CCD Camera 11-Board
12 - 반사경 20 - 반사 타입의 글래스 마크12-Reflector 20-Reflective glass mark
20a - 반사막 25 - 흡수 타입의 글래스 마크20a-Reflective film 25-Glass mark of absorption type
25a - 흡수막25a-absorption film
본 발명은 액정 표시 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 액정 표시 장치의 기판 합착을 위한 얼라인먼트 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
일반적인 액정 표시 장치는 다음의 순서로 형성된다.A general liquid crystal display device is formed in the following order.
먼저, TFT 및 화소 전극이 형성된 하부 기판과, 컬러 필터가 형성된 상부 기판 각각의 표면에는 배향막이 인쇄된다. 이어, 배향막들이 일정한 방향성을 갖도록 러빙 공정이 진행된다. 그리고 나서, 상 하부 기판의 표면이 세정된다. 그후, 하부 기판에는 액정 패널에 기밀 유지용 실(seal)이 인쇄되고, 상부 기판에는 셀갭 유지제인 스페이서가 산포된다. 여기서, 실은 액정 주입구가 오픈되도록 인쇄되어야 한다.First, an alignment film is printed on the surface of each of the lower substrate on which the TFT and the pixel electrode are formed and the upper substrate on which the color filter is formed. Then, the rubbing process is performed so that the alignment layers have a constant orientation. Then, the surface of the upper lower substrate is cleaned. Thereafter, an airtight seal is printed on the liquid crystal panel on the lower substrate, and a spacer, which is a cell gap retainer, is scattered on the upper substrate. Here, the seal should be printed so that the liquid crystal injection hole is opened.
그후, 상,하부 기판은 대기압 상태에서 조립된 후, 상하 기판사이의 셀갭을 일정하게 유지시키기 위하여 소정의 가압 수단에 의하여 가압 공정이 진행된다. 이때, 상하부 기판은, 상하부 기판 가장자리에 형성되어 있는 글래스 마크를 CCD(charge coupled device) 카메라의 화상 처리에 의하여 스캐닝하므로써, 정확히 얼라인되어 조립된다. Thereafter, the upper and lower substrates are assembled at atmospheric pressure, and then a pressing process is performed by predetermined pressing means to maintain a constant cell gap between the upper and lower substrates. At this time, the upper and lower substrates are accurately aligned and assembled by scanning the glass marks formed on the upper and lower substrate edges by image processing of a CCD (charge coupled device) camera.
여기서, 글래스 마크로는 도 1a와 같은 반사 타입과, 도 1b와 같은 흡수 타입이 있다. 먼저, 도 1a와 같이 반사 타입의 글래스 마크(1)는 표면에 크롬과 같은 반사막(1a)이 형성되어 있다. 이러한 반사 타입의 글래스 마크(1)가 형성된 기판을 CCD 카메라로 화상처리를 하게 되면, 반사 타입의 글래스 마크(1)가 형성된 부분은 기판 표면보다 상대적으로 높은 반사율을 나타낸다. 이에따라, 글래스 마크(1)의 위치를 파악하게 된다. Here, the glass mark includes a reflection type as shown in FIG. 1A and an absorption type as shown in FIG. 1B. First, as shown in FIG. 1A, the
한편, 도 1b에 도시된 흡수 타입의 글래스 마크(5)는 표면에 수지와 같은 흡수막(5a)이 형성되어 있다. 이러한 흡수 타입의 글래스 마크(5)가 형성된 기판을 CCD 카메라로 화상처리하게 되면, 흡수 타입의 글래스 마크(5)가 형성된 부분은 기판 표면보다 상대적으로 낮은 흡수율을 나타낸다. 이에따라, 글래스 마크(5)의 위치를 파악하게 된다. 이러한 글래스 마크는 상하 기판 동일 타입으로 형성함이 바람직하다. On the other hand, in the absorption
그리고 나서, 실을 소정 온도에서 경화시키고, 소정 셀별로 절단한다. 그후에 실의 액정 주입구를 통하여 액정을 주입한다음, 주입구를 봉지한다. 끝으로, 액정 패널의 상, 하 뒷면에 편광판을 부착하여, 액정 표시 장치를 완성한다.Then, the yarn is cured at a predetermined temperature and cut into predetermined cells. Thereafter, the liquid crystal is injected through the liquid crystal injection hole of the yarn, and then the injection hole is sealed. Finally, polarizing plates are attached to the upper and lower rear surfaces of the liquid crystal panel to complete the liquid crystal display device.
현재의 액정 표시 장치는 고화질 및 넓은 시야각 특성을 확보하기 위하여, IPS(In-Plane Switching) 모드 또는 FFS(Fringe Field Switching) 모드등과 같이, 상부 기판에 전극이 구비되지 않는 액정 표시 장치들이 제안되고 있다. 이러한 새로운 모드의 액정 표시 장치는 도 2에 도시된 바와 같은 반사타입의 글래스 마크(1)와 흡수타입의 글래스 마크(5)가 각각의 기판에 형성되는 것으로 하부 기판에는 반사 타입의 글래스 마크(1)가 형성되며 상부 기판에는 전극의 부재(不在)로 흡수 타입의 글래스 마크(5)가 형성된다. In order to secure high-definition and wide viewing angle characteristics of the current liquid crystal display, liquid crystal display devices in which an electrode is not provided on an upper substrate, such as an in-plane switching (IPS) mode or a fringe field switching (FFS) mode, are proposed. have. In this new mode liquid crystal display, a
이와같이 반사 타입과 흡수 타입의 글래스 마크가 하나의 액정 표시 장치에 혼용되면, CCD 카메라가 정확히 기판의 반사율을 측정하는데 어려움이 있어, 상하 기판을 정확히 얼라인할 수 없다. In this way, when the reflection type and the absorption type glass mark are mixed in one liquid crystal display device, the CCD camera has difficulty in accurately measuring the reflectance of the substrate, so that the upper and lower substrates cannot be accurately aligned.
즉, 반사 타입의 글래스 마크(1)의 반사막(1a)과 하부 기판간의 반사율 차이와 흡수 타입의 글래스 마크(5)의 흡수막(5a)과 상부 기판간의 흡수율의 차이가 일치하지 않으므로, CCD 카메라가 각 기판의 글래스 마크(1,5)의 위치를 정확히 측정하지 못한다. 인하여, 상부 기판과 하부 기판을 합착할 때 정확히 얼라인하기 어렵다. That is, the difference between the reflectance between the
따라서, 본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 액정 표시 장치에서 반사 타입의 글래스 마크와 흡수 타입의 글래스 마크가 혼용되더라도 정확히 상하 기판을 얼라인시킬 수 있는 액정 표시 장치의 기판 합착을 위한 얼라인먼트 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.Accordingly, the present invention is to solve the above-described problems, and even if the reflection type glass mark and the absorption type glass mark are mixed in the liquid crystal display device, the substrate bonding of the liquid crystal display device that can align the upper and lower substrates accurately can be achieved. An object of the present invention is to provide an alignment device.
상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 액정 표시 장치의 기판 합착을 위한 얼라인먼트 장치는 반사 타입의 글래스 마크가 형성된 제 1 기판과 흡수 타입의 글래스 마크가 형성된 제 2 기판을 합착할 때 화상 처리하는 것에 의해 상기 제 1 및 제 2 기판에 대한 해당 글래스 마크 사이의 반사율 및 흡수율을 측정하여 상기 제 1 및 제 2 기판을 얼라인시키는 액정 표시 장치의 기판 합착을 위한 얼라인먼트 장치에 있어서, 상기 제 1 기판 저부에는 전하를 조사하여 상기 제 1 기판에 대한 반사 타입의 글래스 마크의 반사율 차이와 상기 제 2 기판에 대한 흡수 타입의 글래스 마크의 흡수율 차이를 측정하는 CCD 카메라가 위치되고, 상기 제 2 기판 상부에는 상기 상부기판에 대한 흡수 타입의 글래스 마크의 흡수율 차이를 상기 제 1 기판에 대한 상기 반사 타입의 글래스 마크의 반사율의 차이와 유사하도록 증폭시키는 반사경이 구비된다.The alignment device for bonding the substrate of the liquid crystal display device according to the present invention for achieving the above object of the present invention when the first substrate on which the reflection type glass mark is formed and the second substrate on which the absorption type glass mark is bonded An alignment apparatus for substrate bonding of a liquid crystal display device for aligning the first and second substrates by measuring the reflectance and the absorptivity between the corresponding glass marks on the first and second substrates by performing image processing. At the bottom of the first substrate, a CCD camera is disposed that irradiates an electric charge to measure a difference in reflectance of a glass mark of a reflection type with respect to the first substrate and a difference in absorption of a glass mark of an absorption type with respect to the second substrate. The difference in the absorption rate of the absorption type glass mark on the upper substrate is formed on the substrate. A reflector for amplifying to be similar to the difference in reflectivity of the group of the reflection-type glass mark is provided.
여기서, 상기 반사경은 반도체 웨이퍼인 것을 특징으로 하고, 상기 반사경내에는 상기 반사율 차이의 증폭 정도를 조절하는 마이크로 게이지가 내장된 것을 특 징으로 한다.Here, the reflector is characterized in that the semiconductor wafer, the reflector is characterized in that the micro-gauge for controlling the degree of amplification of the difference in reflectance is built.
본 발명에 의하면, 반사 타입의 글래스 마크와 흡수 타입의 글래스 마크가 혼용되는 액정 표시 장치에서, CCD 카메라로 기판과 글래스 마크간의 반사율을 측정할때, 기판상에 반사경을 설치한다. 이에따라, 흡수 타입의 글래스 마크와 기판간의 반사율의 차이를, 반사 타입의 글래스 마크와 기판간의 반사율 정도로 증폭시켜, 상하부 기판을 정확히 얼라인시킨다.According to the present invention, in a liquid crystal display device in which a reflection type glass mark and an absorption type glass mark are mixed, a reflector is provided on the substrate when the reflectance between the substrate and the glass mark is measured by a CCD camera. As a result, the difference in reflectance between the absorption-type glass mark and the substrate is amplified by the degree of reflectance between the reflection-type glass mark and the substrate, thereby accurately aligning the upper and lower substrates.
(실시예)(Example)
이하, 첨부한 도면에 의하여 본 발명의 바람직한 실시예를 자세히 설명하도록 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
첨부 도면 도 3은 본 발명에 따른 액정 표시 장치의 기판 합착을 위한 얼라인먼트 장치를 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 4는 본 발명애 따른 액정 표시 장치의 기판에 형성된 반사 타입 및 흡수 타입의 글래스 마크 및 각 글래스 마크들간의 반사율 및 흡수율을 보여주는 도면이다.3 is a view schematically showing an alignment device for bonding a substrate of a liquid crystal display according to the present invention, and FIG. 4 is a glass mark and angle of reflection type and absorption type formed on a substrate of the liquid crystal display according to the present invention. A diagram showing reflectance and absorptivity between glass marks.
본 발명에서는 반사 타입의 글래스 마크(20) 및 흡수 타입의 글래스 마크(25)가 상부 기판 및 하부 기판에 각각 형성되는 경우, 예를들어 하부 기판에 대한 반사 타입의 글래스 마크(20)를 구성하는 반사막(20a)의 반사율의 차이와 예를들어 상부 기판에 대한 흡수 타입의 글래스 마크(25)를 구성하는 흡수막(25a)의 흡수율의 차이를 일치시켜야 한다. 이에, 흡수 타입의 글래스 마크(25)가 형성되는 상부 기판상에 반사경(12)을 설치한다. In the present invention, when the reflection
즉, 도 3에 도시된 바와 같이, CCD 카메라(10)는 반사 타입의 글래스 마크(20) 및 흡수 타입의 글래스 마크(25)가 각각 형성된 상부 기판 및 하부 기판이 합착되기 위해 접촉된 상태인 인식기판(11) 하부에 배치된다. 상기에서 CCD 카메라(10)는 인식기판(11) 하부에서 전하를 조사하여 하부 기판에 대한 반사 타입의 글래스 마크의 반사율과 상부 기판에 대한 흡수 타입의 글래스 마크의 흡수율을 측정한다. 이때, 인식기판(11) 상부에는 상부기판에 대한 흡수 타입의 글래스 마크의 흡수율 차이를 증폭시키는 반사경(12)이 구비된다. 이때, 반사경(12) 내에는 마이크로 게이지(micro gauge)가 내장되어 흡수 타입의 글래스 마크의 흡수율의 증폭도를 반사 타입의 글래스 마크의 반사율과 거의 일치되어 하부 기판 및 상부 기판에 대해 반사폭과 흡수폭이 거의 일치되도록 조절한다. 이때, 반사경(12)은 반사 타입의 글래스 마크의 반사율에는 영향을 미치지 않으며, 이러한 반사경(12)으로는 반도체 웨이퍼가 이용된다.That is, as shown in FIG. 3, the
이와같이, 인식되어질 기판(11) 상부에 반사경(12) 설치됨에 따라, 도 4에 도시된 바와 같이, 기판(11)과 반사 타입의 글래스 마크(20)의 반사율의 차이와, 기판(11)과 흡수 타입의 글래스 마크(25)의 반사율의 차이가 일치하게 되어, 정확히 상부 기판과 하부 기판을 얼라인할 수 있다. 여기서, 미설명 도면 부호 20a는 크롬과 같은 반사막을 나타내고, 25a는 수지와 같은 흡수막을 나타낸다.As such, as the reflector 12 is installed on the
이상에서 자세히 설명된 바와 같이, 본 발명에 의하면, 반사 타입의 글래스 마크와 흡수 타입의 글래스 마크가 혼용되는 액정 표시 장치에서, CCD 카메라로 하부 기판 및 상부 기판에 대한 각각의 글래스 마크의 반사율 및 흡수율을 측정할 때 인식기판상에 반사경을 설치한다. 이에 따라, 상부 기판에 대한 흡수 타입의 글래스 마크의 흡수율을 하부 기판에 대한 반사 타입의 글래스 마크의 반사율 정도로 증폭시켜 상부 기판과 하부 기판을 정확히 얼라인시킨다.As described in detail above, according to the present invention, in the liquid crystal display device in which the reflection type glass mark and the absorption type glass mark are mixed, the reflectance and the absorption rate of each glass mark on the lower substrate and the upper substrate with a CCD camera When measuring, install the reflector on the recognition board. Accordingly, the absorption rate of the absorption type glass mark with respect to the upper substrate is amplified to the degree of reflectance of the reflection type glass mark with respect to the lower substrate to accurately align the upper substrate and the lower substrate.
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