KR100669096B1 - Glass Laminating Apparatus - Google Patents
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Abstract
본 발명은 기판을 합착하기 위한 기판 합착 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a substrate bonding apparatus for bonding substrates.
본 발명의 기판 합착 장치는 얼라인 위치를 기준으로 1차 합착된 기판의 위치를 대향된 위치 각각에서 감지하기 위한 얼라인 감지수단과, 1차 합착된 기판을 서로 다른 점에서 가압하여 기판을 얼라인시키기 위한 기판 얼라인 수단과, 얼라인감지수단의 감지신호에 따라 얼라인시 기판에 가해지는 압력을 조정하는 제어수단을 구비를 구비한다. Substrate bonding apparatus of the present invention is the alignment sensing means for detecting the position of the first bonded substrate on the basis of the alignment position in the opposite position, and press the first bonded substrate at different points to freeze the substrate And a control means for adjusting the pressure applied to the substrate during alignment in accordance with the detection signal of the alignment sensing means.
이러한 구성에 의하여, 본 발명의 기판 합착 장치에 의하면 먼저 기판상의 얼라인 정도를 측정한 후, 기판을 고정시킬때 얼라인 측정정보에 따라 상이한 압력을 가함으로써 기판을 얼라인 할 수 있는 장점이 있다.With this configuration, the substrate bonding apparatus of the present invention has the advantage of aligning the substrate by first measuring the alignment degree on the substrate and then applying different pressures according to the alignment measurement information when fixing the substrate. .
Description
도 1은 종래의 기판합착 공정을 나타내는 블록도.1 is a block diagram showing a conventional substrate bonding process.
도 2 및 도 3은 종래의 프레스부의 동작을 나타내는 측면도.2 and 3 are side views showing the operation of the conventional press unit.
도 4는 본 발명의 기판합착 공정을 나타내는 블록도.4 is a block diagram showing a substrate bonding process of the present invention.
도 5는 도 4의 실시예에 의한 얼라인 과정을 나타내는 사시도.5 is a perspective view illustrating an alignment process according to the embodiment of FIG. 4.
도 6은 도 4의 실시예에 의한 프레스부를 나타내는 측면도.6 is a side view illustrating a press unit according to the embodiment of FIG. 4.
도 7은 도 6을 A-A'를 따라 절취한 횡단면도.FIG. 7 is a cross-sectional view taken along the line AA ′ of FIG. 6;
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>
2,30 : 로더부 4,34 : 프레스부2,30: loader part 4,34: press part
6,36 : 경화부 8,38 : 냉각부6,36: hardened part 8,38: cooling part
10,40 : 언로더부 14,44 : 상부기판10,40:
16,46 : 하부기판 18,48 : 상부 프레스16,46:
20,50 : 하부 프레스 22,24,26,52,54,56 : 에어 실린더20,50:
32 : 얼라인부 42 : CCD 카메라32: alignment part 42: CCD camera
58,60,62,64 : 포인트 58,60,62,64: Points
본 발명은 액정표시장치의 제조장치에 관한 것으로, 특히 기판을 합착하기 위한 기판 합착 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for manufacturing a liquid crystal display device, and more particularly to a substrate bonding apparatus for bonding substrates.
액티브 매트릭스(Active Matrix) 구동방식의 액정표시장치는 스위칭 소자로서 박막트랜지스터(Thin Film Transistor : 이하 "TFT"라 함)를 이용하여 동화상을 표시하고 있다. 이러한 액정표시장치는 브라운관에 비하여 소형화가 가능하여 퍼스널 컴퓨터(Personal Computer)와 노트북 컴퓨터(Note Book Computer)는 물론, 복사기 등의 사무자동화기기, 휴대전화기나 호출기 등의 휴대기기까지 광범위하게 이용되고 있다.The liquid crystal display of the active matrix driving method displays a moving image using a thin film transistor (hereinafter, referred to as TFT) as a switching element. Such liquid crystal display devices can be miniaturized compared to CRTs, and are widely used in personal computers and notebook computers, as well as office automation devices such as photocopiers, mobile devices such as cell phones and pagers. .
액티브 매트릭스 구동방식의 액정표시장치의 제조공정은 기판 세정, 기판 패터닝, 배향막형성, 기판합착/액정주입, 실장 공정으로 나뉘어진다. 기판세정 공정에서는 상/하부기판의 패터닝 전후에 기판들의 이물질을 세정제를 이용하여 제거하게 된다. 기판 패터닝 공정은 상부기판의 패터닝과 하부기판의 패터닝으로 나뉘어진다. 상부기판의 기판 패터닝 공정에서는 컬러필터, 공통전극, 블랙 매트릭스 등이 형성된다. 하부기판에는 데이터라인과 게이트라인 등의 신호배선이 형성되고, 데이터라인과 게이트라인의 교차부에 TFT가 형성되며, 접속되도록 데이터라인과 게이트라인 사이의 화소영역에는 소스전극과 접속되는 화소전극이 형성된다. 기판합착/액정주입 공정에서는 하부기판 상에 배향막을 도포하고 러빙하는 공정에 이어서, 실(Seal)재를 이용한 상/하부기판 합착공정, 액정주입, 주입구 봉지공정이 순차적으로 이루어진다. 마지막으로, 실장공정에서는 게이트 드라이브 집적회로 및 데이터 드라이브 집적회로 등의 집적회로가 실장된 테이프 케리어 패키지(Tape Carrier Package : TCP)를 기판 상의 패드부에 접속시키게 된다. The manufacturing process of an active matrix liquid crystal display device is divided into substrate cleaning, substrate patterning, alignment film formation, substrate bonding / liquid crystal injection, and mounting process. In the substrate cleaning process, foreign substances on the substrates before and after the upper and lower substrates are patterned are removed using a cleaning agent. The substrate patterning process is divided into patterning of the upper substrate and patterning of the lower substrate. In the substrate patterning process of the upper substrate, a color filter, a common electrode, a black matrix, and the like are formed. Signal lines such as data lines and gate lines are formed on the lower substrate, and TFTs are formed at intersections of the data lines and gate lines, and pixel electrodes connected to the source electrodes are disposed in the pixel region between the data lines and the gate lines so as to be connected. Is formed. In the substrate bonding / liquid crystal injection process, an alignment film is coated on the lower substrate and rubbed, followed by an upper / lower substrate bonding process using a seal material, liquid crystal injection, and an injection hole encapsulation process. Finally, in the mounting process, a tape carrier package (TCP) in which integrated circuits such as a gate drive integrated circuit and a data drive integrated circuit are mounted is connected to a pad portion on a substrate.
이와 같은 액정표시장치의 제조공정에 있어서, 기판을 합착하는 공정을 도 1을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.In the manufacturing process of the liquid crystal display device, the process of bonding the substrate will be described in detail with reference to FIG. 1.
도 1은 종래의 기판합착 공정을 나타내는 블록도이다.1 is a block diagram showing a conventional substrate bonding process.
도 1을 참조하면, 종래의 기판합착 공정은 실런트(Sealant)에 의해 접착되어 있는 상부기판과 하부기판이 적재되어 있는 카세트에서 기판을 로딩(loading)하는 로더부(2)와, 로더부(2)에서 로딩된 기판의 상부기판과 하부기판을 고정시키는 프레스부(4)와, 프레스부(4)로부터 이동된 기판의 실런트를 경화시키는 경화부(6)와, 경화부(6)에서 이동된 기판을 냉각시키는 냉각부(8)와, 냉각부(8)에서 냉각된 기판을 언로딩(Unloading)하는 언로더부(10)를 구비한다. 컬러필터가 형성된 상부기판과 TFT가 형성된 하부기판은 점성을 가진 실런트에 의해 접착된 후 도시되지 않은 카세트에 소정 매수씩 적재되어 로더부(2)에 장착된다. 로더부(2)에 장착된 상부기판과 하부기판이 접착된 기판은 로봇에 의해 프레스부(4)로 이동된다. 프레스부(4)에서는 기판에 무리가 오지 않도록 온도를 155℃까지 서서히 올리면서, 하부기판에 일정한 압력을 가하여 상부기판과 하부기판을 고정시킨다. 이때, 실런트는 일부 경화되어 상부기판과 하부기판을 지지한다. 프레스부(4)에서 상부기판과 하부기판이 고정된 기판은 경화부(6)로 이동된다. 경화부(6)에서는 상부기판과 하부기판상에 형성되어 있는 실런트를 175℃로 완전 경화시켜 상부기판과 하부기판을 합착한다. 경화부(6)에서 합착된 기판은 냉각부(8)로 이동된다. 냉각부(8)에서는 고온에서 합착된 기판을 냉각시킨다. 냉각부(8)에서 냉각된 기판은 언로더부(10)로 이동된다. 언로더부(10)로 이동된 기판은 도시되지 않은 카세트로 언로딩된다. 기판이 프레스부(4)에서 고정되는 과정을 도 2 및 도 3을 참조하여 상세히 하기로 한다. Referring to FIG. 1, a conventional substrate bonding process includes a loader unit 2 for loading a substrate from a cassette on which an upper substrate and a lower substrate are bonded by a sealant, and a loader unit 2. Press part 4 for fixing the upper substrate and the lower substrate of the loaded substrate, a curing part 6 for curing the sealant of the substrate moved from the press part 4, and moved from the curing part 6 The cooling part 8 which cools a board | substrate, and the unloader part 10 which unloads the board | substrate cooled by the cooling part 8 are provided. The upper substrate on which the color filter is formed and the lower substrate on which the TFT is formed are adhered by viscous sealant and then mounted in the loader unit 2 by a predetermined number of sheets in a cassette (not shown). The substrate to which the upper substrate and the lower substrate mounted on the loader part 2 are bonded is moved to the press part 4 by the robot. In the press section 4, the upper substrate and the lower substrate are fixed by applying a constant pressure to the lower substrate while gradually raising the temperature to 155 ° C. so as not to cause excessive pressure on the substrate. At this time, the sealant is partially cured to support the upper substrate and the lower substrate. In the press unit 4, the substrate on which the upper substrate and the lower substrate are fixed is moved to the curing unit 6. In the hardening part 6, the sealant formed on the upper substrate and the lower substrate is completely cured at 175 ° C. to bond the upper substrate and the lower substrate. The substrate bonded in the hardened part 6 is moved to the cooling part 8. The cooling unit 8 cools the substrate bonded at a high temperature. The substrate cooled in the cooling unit 8 is moved to the unloader unit 10. The substrate moved to the unloader section 10 is unloaded into a cassette (not shown). A process of fixing the substrate in the press unit 4 will be described in detail with reference to FIGS. 2 and 3.
도 2를 참조하면, 종래의 프레스부(4)는 로더부(2)에서 이동된 상부기판(14) 및 하부기판(16)과, 상부기판(14) 및 하부기판(16)을 고정시키기 위한 상부프레스(18) 및 하부프레스(20)와, 하부프레스(20)에 압력을 가하기 위한 에어 실린더들(22,24,26)을 구비한다. 로더부(2)에서 로딩된 기판은 하부프레스(20) 위로 이동된다. 하부프레스(20) 위로 기판이 이동되면 도 3과 같이 에어 실린더들(22,24,26)은 일정한 압력을 가하여 상부기판(14) 및 하부기판(16)을 고정시킨다. 이때, 실런트는 일부 경화되어 상부기판과 하부기판을 지지한다. Referring to FIG. 2, the conventional press unit 4 is used to fix the
이와 같은 종래의 프레스 방법은 기판의 얼라인(Align) 없이 상부기판과 하부기판을 고정하기 때문에 상부기판과 하부기판의 화소셀들이 정확히 일치하지 않는 불량이 발생된다.Since the conventional press method fixes the upper substrate and the lower substrate without aligning the substrate, defects in which the pixel cells of the upper substrate and the lower substrate do not coincide exactly are caused.
따라서, 본 발명의 목적은 상부기판과 하부기판의 화소셀들이 정확하게 일치할 수 있는 기판 합착 장치를 제공하는데 있다.
Accordingly, an object of the present invention is to provide a substrate bonding apparatus in which pixel cells of an upper substrate and a lower substrate can be exactly matched.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 기판 합착 장치는 얼라인 위치를 기준으로 1차 합착된 기판의 위치를 대향된 위치 각각에서 감지하기 위한 얼라인 감지수단과, 1차 합착된 기판을 서로 다른 점에서 가압하여 기판을 얼라인시키기 위한 기판 얼라인 수단과, 얼라인감지수단의 감지신호에 따라 얼라인시 기판에 가해지는 압력을 조정하는 제어수단을 구비를 구비한다.In order to achieve the above object, the substrate bonding apparatus of the present invention has alignment points for sensing the positions of the primary bonded substrates at opposite positions with respect to the aligned positions, and different points of the primary bonded substrates. And a control means for adjusting the pressure applied to the substrate during alignment in accordance with the detection signal of the alignment sensing means.
상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부도면을 참조한 실시예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.Other objects and features of the present invention in addition to the above objects will become apparent from the description of the embodiments with reference to the accompanying drawings.
이하, 도 4 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. 4 to 7.
도 4는 본 발명의 실시예에 의한 기판합착 공정을 나타낸 블록도이다. 4 is a block diagram showing a substrate bonding process according to an embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 본 발명에 의한 기판합착 공정은 실런트(Sealant)에 의해 접착되어 있는 상부기판과 하부기판이 적재되어 있는 카세트에서 기판을 로딩(loading)하는 로더부(30)와, 로더부(30)에서 로딩된 기판의 상부기판과 하부기판을 얼라인 하는 얼라인부(32)와, 얼라인된 기판을 고정시키는 프레스부(34)와, 프레스부(34)로부터 이동된 기판의 실런트를 경화시키는 경화부(36)와, 경화부(36)에서 이동된 기판을 냉각시키는 냉각부(38)와, 냉각부(38)에서 냉각된 기판을 언로 딩(Unloading)하는 언로더부(40)를 구비한다. 이를 종래의 기판합착 공정과 대비해 보면, 본 발명에서는 프레스부(34)의 전단에 상부기판과 하부기판을 얼라인을 하는 얼라인부(32)가 추가되었음을 알 수 있다. 본 발명에 의한 기판합착 공정을 상세히 하면 다음과 같다. Referring to FIG. 4, the substrate bonding process according to the present invention includes a
컬러필터가 형성된 상부기판과 TFT가 형성된 하부기판은 점성을 가진 실런트에 의해 접착된 후 도시되지 않은 카세트에 소정 매수씩 적재되어 로더부(30)에 장착된다. 로더부(30)에 장착된 상부기판과 하부기판이 접착된 기판은 로봇에 의해 얼라인부(32)로 이동된다. 얼라인부(32)에서는 상부기판과 하부기판의 얼라인 정도를 확인하여 도시되지 않은 제어부로 얼라인 정보를 송출한다. 얼라인부(32)에서 얼라인정도가 확인된 기판은 프레스부(34)로 이동된다. 프레스부(34)에서는 기판에 무리가 오지 않도록 온도를 155℃까지 서서히 올리면서, 도시되지 않은 제어부의 제어에 따라 하부기판에 압력을 가하여 상부기판과 하부기판을 고정시킴과 아울러 기판을 얼라인 한다. 이때, 실런트는 일부 경화되어 상부기판과 하부기판을 지지한다. 프레스부(34)에서 상부기판과 하부기판이 고정된 기판은 경화부(36)로 이동된다. 경화부(36)에서는 상부기판과 하부기판상에 형성되어 있는 실런트를 175℃로 완전 경화시켜 상부기판과 하부기판을 합착한다. 경화부(36)에서 합착된 기판은 냉각부(38)로 이동된다. 냉각부(38)에서는 고온에서 합착된 기판을 냉각시킨다. 냉각부(38)에서 냉각된 기판은 언로더부(40)로 이동된다. 언로더부(40)로 이동된 기판은 도시되지 않은 카세트로 언로딩된다. 기판이 얼라인 되는 과정 및 고정되는 과정을 도 5 및 도 7을 참조하여 상세히 하기로 한다. The upper substrate on which the color filter is formed and the lower substrate on which the TFT is formed are bonded by a viscous sealant and then mounted in the
도 5를 참조하면, 본 발명의 얼라인부(32)는 로더부(30)에서 이동된 상부기판(44) 및 하부기판(46)과, 상부기판(44) 및 하부기판(46)의 얼라인 정도를 확인하기 위한 CCD(Charge Coupled Device) 카메라(42)를 구비한다. CCD 카메라(42)는 상부기판(44) 및 하부기판(46)의 얼라인 정도를 화소셀 단위의 수치정보로 확인하여 도시되지 않은 제어부로 송출한다. 제어부는 CCD 카메라(42)로부터 입력되는 수치정보를 압력량으로 환산한다. 제어부는 수치정보를 압력량으로 환산한 후 도 6과 같이 프레스부(34)에서 상부기판(44)과 하부기판(46)을 고정할 때 제 1 내지 제 3 에어 실린더들(52,54,56)의 압력을 상이하게 하여 기판들(44,46)을 얼라인 한다. 기판들(44,46)이 얼라인 되는 과정을 도 7을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 얼라인 부(32)에서 얼라인 측정을 했을때 제 1 포인트(58)쪽으로 화소셀들이 치우쳐 있었다면 프레스부(34)에서 기판을 고정할 때 제 1 실린더(52)쪽에 높은 압력을 가하여 기판을 고정함과 아울러 기판을 얼라인시킨다. 기판이 제 2 내지 제 4포인트(60,62,64)로 치우쳐 있을때도 제 1 및 제 3 실린더(52,54,56)의 압력을 조절하여 기판을 얼라인 함과 아울러 고정시킬 수 있다. Referring to FIG. 5, the
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 기판 합착 장치에 의하면 먼저 기판상의 얼라인 정도를 측정한 후, 기판을 고정시킬때 얼라인 측정정보에 따라 상이한 압력을 가함으로써 기판을 얼라인 할 수 있는 장점이 있다.As described above, according to the substrate bonding apparatus according to the present invention, the degree of alignment on the substrate is first measured, and then the substrate can be aligned by applying different pressures according to alignment measurement information when the substrate is fixed. have.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하 는 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.Those skilled in the art will appreciate that various changes and modifications can be made without departing from the technical spirit of the present invention. Therefore, the technical scope of the present invention should not be limited to the contents described in the detailed description of the specification but should be defined by the claims.
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E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
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LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |