KR100878277B1 - 액정 표시 장치 제조 시스템 및 액정 표시 장치 제조 방법 - Google Patents

액정 표시 장치 제조 시스템 및 액정 표시 장치 제조 방법 Download PDF

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Abstract

하부 기판의 상면에 스페이서를 형성하는 스페이서 형성 장치, 스페이서가 형성된 하부 기판의 상면 가장자리에 밀봉재를 형성하는 밀봉재 형성 장치, 밀봉재의 내부에 액정을 도포하는 액정 도포 장치, 진공상태에서 액정이 도포된 하부 기판과 상부 기판을 부착하는 어셈블리 장치, 서로 부착된 하부 기판과 상부 기판을 가압하는 가압 장치, 서로 부착된 하부 기판과 상부 기판 사이의 밀봉재를 경화시켜 하부 기판과 상부 기판을 결합시키는 밀봉재 경화 장치를 포함하는 액정 표시 장치 제조 시스템.
Figure R1020020065492
액정 도포 장치, 어셈블리 장치, 스페이서, 가압 장치

Description

액정 표시 장치 제조 시스템 및 액정 표시 장치 제조 방법{Liquid crystal display manufacturing system and manufacturing method thereof}
도 1은 액정 표시 장치의 모기판의 평면도이고,
도 2는 도 1에서의 절단선 II-II'을 따라 나타낸 액정 표시 장치의 단면도로서 비즈 스페이서가 형성된 액정표시장치의 단면도이고,
도 3은 도 1에서의 절단선 II-II'을 따라 나타낸 액정 표시 장치의 단면도로서 컬럼 스페이서가 형성된 액정표시장치의 단면도이고,
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 액정 표시 장치 제조 시스템의 구성도이고,
도 5a 내지 도 5f는 본 발명의 제1 실시예에 따른 액정 표시 장치의 제조 단계를 나타낸 도면이고,
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 액정 표시 장치 제조 시스템의 구성도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
32 : 스페이서 형성 장치 33 : 밀봉재 형성장치
34 : 액정 도포장치 36 : 어셈블리 장치
39, 40 : 가압장치 41 : 밀봉재 경화 장치
110 : 하부 기판 210 : 상부 기판
310 : 밀봉재 330 : 컬럼 스페이서
본 발명은 액정 표시 장치 제조 시스템 및 액정 표시 장치 제조 방법에 관한 것이다.
일반적으로 액정 표시 장치는 전극이 형성되어 있는 상, 하부 기판 및 그 사이에 주입되어 있는 액정 물질을 포함하며, 상, 하부 기판은 가장자리 둘레에 형성되어 있으며 액정 물질을 가두는 밀봉재로 결합되어 있으며, 상, 하부 기판사이에 산포되어 있는 스페이서에 의해 지지되고 있다.
이러한 액정 표시 장치는 두 기판 사이에 주입되어 있는 유전율 이방성을 갖는 액정 물질에 전극을 이용하여 전계를 인가하고, 이 전계의 세기를 조절하여 투과되는 빛의 양을 조절함으로써 화상을 표시한다.
액정 표시 장치를 제조하기 위한 종래의 액정 주입 방법은, 두 기판에 액정 물질의 액정 분자를 배향하기 위한 배향막을 도포하고 배향 처리를 실시한 다음, 그 중 한 기판에 스페이서를 산포하고, 액정 주입구를 가지는 밀봉재를 둘레에 인쇄한다. 이어, 두 기판을 정렬한 다음 핫 프레스(hot press) 공정을 통하여 두 기판을 부착하고, 액정 주입구를 통하여 두 기판 사이에 액정 물질을 주입한 다음, 액정 주입구를 봉합하여 액정 셀을 만든다. 그러나, 이러한 액정 표시 장치의 제조 방법에서, 액정 주입 공정은 진공 상태에서 진행해야 하는데, 셀 간격을 유지한 상태에서 진공을 만들거나 좁은 액정 주입구를 통하여 액정을 주입하기 때문에 장기간의 액정 주입 시간이 소요된다는 문제점을 가지고 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위해 액정 적하 방법이 사용된다. 이는 밀봉재를 사용하여 소정의 폐각 형상의 틀로 정의된 액티브 영역(active area)에 액정을 적하시킨 후 진공중에서 어셈블리하고 밀봉재를 경화시키는 방법이다. 이러한 액정 적하 방법은 핫 프레스 공정과 같은 인위적 가열 압축 공정은 생략하고, 진공중에서 어셈블리하는 경우 어셈블리 압력으로만 상, 하부 기판을 상호 압축하는 공정으로 이루어져 있다. 따라서, 압축력이 작아서 스페이서가 압축되지 않은 경우가 발생할 수 있으며, 이 경우 적하된 액정량이 적은 경우에는 액티브 영역 내부에 보이드(void) 광 특성 불량이 발생하기 쉽다는 문제점이 있다. 또한, 기존의 비즈 스페이서(beads spacer)대신에 컬럼 스페이서(column spacer)를 사용하는 경우에는 구면형태가 아닌 평면 형태이므로 압축받는 면적이 넓어서 어셈블리시 컬럼 스페이서가 받는 압축력이 상대적으로 작아져 압축되기 어렵다. 따라서, 이 경우엔 특히 보이드 광 특성 불량이 쉽게 발생한다는 문제점이 있다.
따라서, 이러한 보이드 광 특성 불량을 방지하기 위해 액정 충진량을 스페이서 높이에 거의 일치시키는 경우에는 공정 마진이 줄어 들게 된다. 이는 양산 공정에서 재현성 측면에서 많은 문제점을 야기 할 수 있다. 또한, 스페이서 자체의 형성 오차에 의해 일부 액티브 영역에서는 액정이 스페이서보다 높게 충진될 수도 있으며, 이 경우에는 스페이서가 제기능을 발휘하지 못하여 셀 갭 변동으로 인한 광 특성 불량이 발생하기 쉬어진다는 문제점이 있다.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 액정 표시 장치의 보이드 광특성 불량을 방지하는 데 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 액정 표시 장치의 셀갭 변동으로 인한 광특성 불량을 방지하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 하부 기판의 상면에 스페이서를 형성하는 스페이서 형성 장치; 상기 스페이서가 형성된 하부 기판의 상면 가장자리에 밀봉재를 형성하는 밀봉재 형성 장치; 상기 밀봉재의 내부에 액정을 도포하는 액정 도포 장치; 진공상태에서 상기 액정이 도포된 하부 기판과 상부 기판을 부착하는 어셈블리 장치; 상기 서로 부착된 하부 기판과 상부 기판을 가압하는 가압 장치; 상기 서로 부착된 하부 기판과 상부 기판 사이의 밀봉재를 경화시켜 상기 하부 기판과 상부 기판을 결합시키는 밀봉재 경화 장치;를 포함한다.
또한, 상기 스페이서 형성 장치, 상기 밀봉재 형성 장치, 상기 액정 도포 장치, 상기 어셈블리 장치, 상기 가압 장치 및 밀봉재 경화 장치는 인라인으로 설계되어 있다.
또한, 상기 스페이서 형성 장치는 예정된 셀 갭보다 소정높이만큼 더 높게 스페이서를 형성한다.
또한, 상기 스페이서 형성 장치는 컬럼 스페이서를 형성한다.
또한, 상기 가압장치는 상기 서로 부착된 하부 기판과 상부 기판을 상기 밀봉재 경화 장치로 이동시키면서 가압하는 이동 가압장치이다.
또한, 상기 가압장치는 상기 서로 부착된 하부 기판과 상부 기판을 정지시킨 상태에서 가압하는 정지 가압장치이다.
또한, 상기 가압장치는 2개 이상으로 구성되어 있어서 교대로 동작한다.
또한, 상기 가압장치는 0.5 내지 2.5kg중/㎠의 힘으로 가압한다.
하부 기판의 상면에 스페이서를 형성하는 스페이서 형성단계;
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 특징은, 상기 스페이서가 형성된 하부 기판의 상면 가장자리에 밀봉재를 형성하는 밀봉재 형성단계; 상기 밀봉재의 내부에 액정을 도포하는 액정 도포단계; 진공상태에서 상기 액정이 도포된 하부 기판과 상부 기판을 부착하는 어셈블리단계; 상기 서로 부착된 하부 기판과 상부 기판을 가압하는 가압 단계; 상기 서로 부착된 하부 기판과 상부 기판 사이의 밀봉재를 경화시켜 상기 하부 기판과 상부 기판을 결합시키는 경화 단계;를 포함한다.
또한, 상기 스페이서 형성 단계는 예정된 셀 갭보다 소정높이만큼 더 높게 스페이서를 형성한다.
또한, 상기 스페이서 형성 단계는 컬럼 스페이서를 형성한다.
또한, 상기 가압 단계는 상기 서로 부착된 하부 기판과 상부 기판을 정지시킨 상태에서 가압한다.
또한, 상기 가압 단계는 2개 이상의 가압장치가 교대로 동작한다.
또한, 상기 가압 단계는 0.5 내지 2.5kg중/㎠의 힘으로 가압한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치 제조 시스템을 이용하여 제조중인 액정 표시 장치의 모기판(mother glass)의 구조를 도시한 평면도이고, 도 2는 도 1에서 II-II' 선을 따라 절단한 단면도로서 비즈 스페이서가 형성된 액정 표시 장치의 단면도이고, 도 3은 도 1에서 II-II' 선을 따라 절단한 단면도로서 컬럼 스페이서가 형성된 액정 표시 장치의 단면도이다.
도 1 내지 도 3에서 도시한 바와 같이, 액정 표시 장치용 모기판 조립체(10)는 동시에 여러 개의 액정 표시 장치용 액정 셀을 가진다. 예를 들면, 도 1에서와 같이, 서로 마주하는 절연 기판(110, 210) 및 두 기판(110, 210) 사이에 형성되어 있는 액정층(3)을 포함하는 액정 표시 장치용 모기판 조립체(10)에는 4 개의 액정 셀 영역(300a, 300b, 300c, 300d)이 만들어진다. 액정층(3)과 혼합되어 있는 구형의 비즈 스페이서(320)나 기둥모양의 컬럼 스페이서(330)는 두 기판(110, 210)을 평행하게 지지하여 액정층(3)의 간격(셀 갭)을 일정하게 유지하고 있으며, 주입된 액정층(3)은 두 기판(110, 210)의 사이에 채워져 있으며, 액정 셀 단위로 형성되어 있는 밀봉재(310)에 의해 봉인되어 있다. 이때, 두 기판(110, 210)을 평행하게 지지하기 위해 밀봉재(310)도 스페이서를 포함하도록 할 수 있다.
이러한 각 액정 셀(300a, 300b, 300c, 300d)의 기판(110, 210)에는 서로 교차하여 화소 영역을 정의하는, 주사 신호 또는 영상 신호와 같은 전기적인 신호를 전달하기 위한 다수의 배선, 영상 신호를 제어하기 위한 스위칭 소자인 박막 트랜 지스터, 액정 분자를 구동하기 위해 전기장을 형성하는 화소 전극과 기준 전극 및 화상을 표시하는데 요구되는 적, 녹, 청의 컬러 필터가 형성되어 있다.
이러한 액정 표시 장치를 제조하는 방법을 도 4를 참조하여 설명한다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 액정 표시 장치 제조 시스템의 구성도를 개략적으로 나타낸 것이다.
본 발명에서는 액정 표시 장치를 제조하기 위하여 진행되는 각각의 제조 장치를 인 라인(in-line)으로 설계한다. 여기서, 장치를 인 라인으로 설계한다는 것은 여러개의 공정이 한 세트의 기계 안에서 이뤄지도록 통합하는 것을 말한다. 인 라인 시스템에서는 공정시간이 줄고 불량률도 낮아져 생산성이 획기적으로 높아진다.
또한, 본 발명에서는 두 원판 중 하나의 기판에 액정을 도포한 후, 액정이 도포된 기판을 다른 하나의 기판과 결합시키는 어셈블리 단계를 진행한다.
본 발명은, 도 4에 도시한 바와 같이, 두 기판(110, 210)의 모기판 중 하나의 기판 즉, 하부 기판의 모기판(이하에서는 편의상 단순히 '하부기판'이라 한다,210)이 분류 적재되어 있는 제1 로드 장치(31), 이후에 제조될 액정 표시 장치의 간격을 유지하기 위하여 하부 기판(210)에 스페이서를 형성하는 스페이서 형성 장치(32), 하부 기판의 테두리에 밀봉재를 형성하는 밀봉재 형성 장치(33), 하부 기판의 밀봉재 내부에 액정을 적하시키는 액정 도포 장치(34), 밀봉재 및 액정이 형성되어 있는 하부 기판을 상부 기판과 접착하기 전에 예비 정렬시키는 제1 예비 정렬 장치(35), 액정 표시 장치의 두 기판(110, 210) 중 하나의 기판 즉, 상부 기판(110)이 분류 적재되어 있는 제2 로드 장치(37), 하부 기판을 상부 기판과 접착하기 전에 예비 정렬시키는 제2 예비 정렬 장치(38), 상부 기판과 하부 기판을 부착하는 어셈블리 장치(36), 부착된 두 기판을 가압하는 가압장치(39), 두 기판 사이를 접착하고 있는 밀봉재를 경화시키는 밀봉재 경화 장치(41), 두 기판 사이에 주입되어 있는 액정의 안정적인 배향을 위한 열처리 장치(42) 및 두 기판이 합착되어 마련된 액정 표시 장치를 언로드시키는 언로드 장치(43)가 연결되도록 구성되어 있다.
본 발명에서의 액정 표시 장치 제조 시스템은 각각의 단위 공정을 진행하기 위한 제조 장치를 인 라인으로 설계하고 있다.
여기서, 스페이서를 하부 기판(110)에 형성하는 대신에 상부 기판(210)에 형성하고자 하는 경우에는, 스페이서 형성 장치(32)를 제1 로드 장치(31)와 밀봉재 형성 장치(33)의 사이에 위치시키는 대신에, 제2 로드 장치(37)와 제2 예비 정렬 장치(38) 사이에 위치시켜 스페이서 형성 작업을 진행할 수 있다.
이러한 제조 시스템을 통하여 액정 표시 장치를 제조하는 방법을 도 4 및 도 5a 내지 도 5f를 참조하여 설명한다.
우선, 도 4 및 도 5a를 참조하면, 두 기판(110, 210) 중 하나의 기판, 예를 들어, 하부 기판(110)을 제1 로드 장치(31)에 다수개로 적재한 후, 스페이서 형성 장치(32)로 하나씩 운송하여 하부 기판(110)의 상부에 스페이서(320, 330)를 형성한다. 스페이서(320, 330)는 상부 기판(120)과의 셀 갭을 유지하는 역할을 하며, 비즈 스페이서(320)나 컬럼 스페이서(330)가 형성된다. 도면에는 컬럼 스페이서(330)를 도시한다. 컬럼 스페이서는 이후 단계인 가압단계에서 압축되는 것을 고려하여 예정된 셀 갭(d)보다 약간 높게 형성된다.
다음, 도 4 및 도 5b를 참조하면, 컬럼 스페이서(330)가 형성된 하부 기판을 밀봉재 형성 장치(33)로 운송하여 하부 기판(110)의 테두리에 밀봉재(310)를 형성한다. 이 때, 밀봉재(310)는 액정 주입구를 가지지 않도록 폐곡선 형상으로 형성한다. 밀봉재(310)가 정의하는 폐곡선 형상의 내부 영역은 액정(3)이 채워지는 부분으로 액정 표시 장치의 화면 영역이다. 밀봉재는 열 경화제 또는, 자외선 경화제를 사용할 수 있으나 적하주입법의 경우 자외선 경화제를 사용하는 것이 바람직하다.
이후에, 밀봉재(310)가 액정(3)과 반응하는 것을 방지하기 위하여, 자외선 노광 작업 또는 열처리 작업을 진행하여 밀봉재(15) 표면에 반응 방지막을 형성하는 것이 바람직하다. 이를 위하여, 밀봉재 형성 장치(33)와 액정 도포 장치(34) 사이에 밀봉재 열처리 장치를 추가로 연결할 수 있다. 이후의 두 기판(110, 210)의 어셈블리 단계 및 가압단계시, 밀봉재(310) 표면의 반응 방지막은 압력에 의해 눌리게 되어 두 기판과 접착하게 되고, 후에 또 다시 자외선을 조사하면, 밀봉재(310)가 완전히 경화되어 두 기판(110, 210)을 결합한다.
다음, 도 4 및 도 5c에 도시된 바와 같이, 밀봉재(310)가 형성된 하부 기판(110)을 액정 도포 장치(34)로 운송하여 밀봉재(310)가 형성하는 폐곡선의 내부에 액정(3)을 채운다. 이 때, 액정 적하 장치를 사용하여 밀봉재(310)가 정의하는 화면 표시 영역에 해당하는 부분에 액정(3)을 소정 양만큼 적하시킨 후 하부 기판(110)을 회전시켜 액정을 도포하거나, 화면 표시 영역에 해당하는 부분 전체에 액정(3)을 산포하는 방법이 이용될 수 있다.
여기서, 예정된 셀 갭보다 약간 높게 형성된 다수개의 컬럼 스페이서의 높이간에는 편차가 존재할 수 있다. 이 경우 다수개의 컬럼 스페이서중에서 그 수가 많은 컬럼 스페이서를 균일도가 높은 컬럼 스페이서(330)라고 한다. 이러한 균일도가 높은 컬럼 스페이서(330)의 높이(d')보다 약간 낮은 위치인 셀 갭을 고려한 높이(d)까지 액정을 도포한다. 이렇게 균일도가 높은 컬럼 스페이서의 높이(d')보다 약간 낮은 셀 갭에 해당하는 높이(d)까지 액정을 도포함으로써, 컬럼 스페이서 자체의 높이 형성오차에 의해 액정이 컬럼 스페이서보다 높게 충진되어 스페이서가 제기능을 못하고 셀 갭이 변동되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 컬럼 스페이서의 높이 편차가 있는 경우에도 적용될 수 있으므로 공정 마진이 크게 확보된다.
다음으로, 도 4에 도시된 바와 같이, 액정 도포 장치(34)에서 액정 적하 장치를 이용하여 하부 기판(110)에 액정(3)을 도포한 다음, 이러한 하부 기판(110)을 상부 기판(210)과 합착하기 위하여 어셈블리 장치(15)에 운송하기 전에 제1 예비 정렬 장치(35)로 운송하여 예비 정렬시킨다.
또한, 동시에 원판으로 이루어진 액정 표시 장치(100)의 두 기판(110, 210) 중 나머지 하나의 기판 예를 들어, 상부 기판(210)을 제2 로드 장치(37)에서 하부 기판(110)과 합착하기 위하여 어셈블리 장치(36)에 운송하기 전에 제2 예비 정렬 장치(38)로 운송하여 예비 정렬시킨다.
여기서, 스페이서를 하부 기판(110)이 아닌 상부 기판(210)에 형성하고자 하는 경우에는, 스페이서 형성 장치(11)를 제1 로드 장치(31)와 밀봉재 형성 장치(33)의 사이에 위치시키는 대신에, 제2 로드 장치(37)와 제2 예비 정렬 장치(38) 사이에 위치시켜 스페이서 형성 작업을 진행한 후, 스페이서가 형성된 상부 기판(210)을 제2 예비 정렬 장치(38)로 운송시킨다.
도 4 및 도 5d에 도시된 바와 같이, 예비 정렬된 상부 기판(210)과 하부 기판(110)을 어셈블리 장치(36)로 운송한다. 어셈블리 장치(36)에서는 두 기판(110, 210)을 정렬시킨 후, 압력을 가하여 부착시키는 어셈블리 작업을 진행한다.
도면에는 표시하지 않았지만, 어셈블리 장치(36)에서 두 기판(110, 210)은 각각 압축 플레이트에 장착되어 평행하게 정렬된다. 이어, 각 압축 플레이트를 균일한 힘으로 압력을 가하여 밀봉재(310)와 접촉되도록 한다. 이 때, 두 기판은 미세하게 정렬시키는 것이 바람직하며, 두 기판에 가해진 압력을 균일하게 하기 위해서는 공기 가압식을 이용하여 압력을 가하는 것이 바람직한다.
이와 같이, 어셈블리 장치(36)에서는 상부 압축 플레이트에 부착된 상부 기판과 하부 압축 플레이트에 부착된 하부 기판을 정렬시키면서 두 기판에 일정 압력을 가한다. 이 때, 어셈블리 장치(36)는 진공 체임버로 구성되어 있어 진공 체임버 내에서 정렬과 가압을 순차적으로 진행시킨다.
우선, 정렬되어 있는 두 기판에 압력을 가하기 전에 어셈블리 장치의 체임버 내부를 진공으로 만든다. 이어, 이러한 진공 상태에서 두 기판에 압력을 가하여 두 기판을 부착한다. 두 기판에 압력을 가하는 가압 작업을 끝내기 전에 체임버 내에 진공을 풀어 대기압 상태로 만든 후, 두 기판에 가하는 압력을 서서히 감소시킨다.
두 기판에 압력을 가하기 전에 체임버의 내부를 진공으로 만들지 않으면 가 압되는 두 기판의 사이에 공기(air)가 침투하게 되며, 두 기판에 가해진 압력을 풀기 전에 체임버의 내부를 대기압 상태로 만들어 주지 않으면 두 기판의 갭을 유지하는 스페이서가 복원되어 셀 갭이 변동할 염려가 있다. 두 기판 사이에 침투된 공기(air)는 기판의 셀 갭 불균일을 유발하거나 밀봉재 패턴의 불균일을 유발한다.
다음으로, 도 4 및 도 5e에 도시된 바와 같이, 대기압 상태에서 가압 장치(39)를 이용하여 균일도가 높은 컬럼 스페이서(330)의 높이(d')에 모든 컬럼 스페이서의 높이가 일치될 때까지 가압한다. 이 경우, 하부 기판에 형성되어 있는 컬럼 스페이서(330)는 압축력을 받고 이 압축력으로 인하여 변형된다. 특히 균일도가 높은 컬럼 스페이서의 높이(d')보다 높은 컬럼 스페이서(330a)는 초기에 압착되며, 압착되는 면적이 적으므로 쉽게 압착된다.
다음으로, 도 4 및 도 5f에 도시된 바와 같이, 계속해서 가압되면 균일도가 높은 컬럼 스페이서(330)도 압착을 받게 되고, 셀 갭의 높이에 해당되는 액정이 도포된 높이(d)까지 컬럼 스페이서가 압착되면 액체 상태인 액정 전체가 압력을 받게 되어 더 이상 컬럼 스페이서가 압착될 수 없는 상태가 된다. 이와 같이, 컬럼 스페이서 대부분이 셀 갭 높이로 균일하게 압착되므로 컬럼 스페이서의 높이가 셀 갭에 미치지 못하여 발생하는 셀 갭 불균일을 방지할 수 있다. 또한, 사진 공정을 통하여 컬럼 스페이서를 형성하는 단계에서는 높이 편차가 발생하더라고 이후의 압착 공정에서 높이를 균일하게 맞출 수 있으므로 사진 공정의 공정 마진이 크게 확보된다. 이 때, 가압력은 사용하고 있는 컬럼 스페이서의 탄성력이나 재질에 따라 다르지만, 0.5 내지 2.5kg중/㎠의 힘으로 가압하는 것이 바람직하다.
또한, 복원력이 큰 컬럼 스페이서 재질을 사용하는 경우에는 진공상태의 어셈블리 장치와 진공상태가 연결되어 가압하는 것이 바람직하다. 상, 하부 기판 사이는 진공이므로 진공상태에서 가압하여 그 후 대기압 상태로 이동시키면 상, 하부 기판 사이는 지속적으로 대기압에 의한 가압이 이루어지므로 컬럼 스페이서의 복원력에 의한 셀 갭(cell gap)의 변화는 없게 된다.
특히, TFT 채널영역과 같이, 컬럼 스페이서가 위치하는 부위 자체의 높이 편차가 발생하는 부분에도 채널영역의 컬럼 스페이서는 초기에 압축되고, 압축되는 면적이 작아 압축이 쉽게 일어나므로 셀 갭 제어가 용이하다. 따라서, 셀 갭 제어에 대한 공정 마진을 크게 확보할 수 있다.
공정시간의 단축을 위하여 가압 장치(39)는 어셈블리 장치에서 서로 부착된 상, 하부 기판을 밀봉재 경화장치로 이동시키면서 가압할 수 있다.
다음으로, 도 4에 도시된 바와 같이, 압착된 한 쌍의 기판(110, 210)을 가압장치(39)에서 밀봉재 경화 장치(41)로 운송한다. 밀봉재 경화 장치(41)에서는 한쌍의 기판에서 밀봉재(310)가 있는 부분에 자외선 노광 장비를 이용하여 자외선을 조사하여 밀봉재(310)를 완전히 경화시켜 두 기판을 결합한다. 밀봉재 경화 장치(41) 내부를 대기압 상태로 만들어서 기판에 자외선을 조사하는 방식으로 밀봉재 경화 공정을 진행한다.
다음, 부착된 두 기판을 열처리 장치(42)로 운송하여 두 기판(110, 210) 사이에 있는 액정(3)의 안정적인 배향을 위하여 80∼150℃에서 기판에 열처리를 진행한다.
이 때, 두 기판 사이를 접착하고 있는 밀봉재 또는, 액정의 손상을 방지하기 위하여, 완만한 열경사를 가지고 열처리를 진행하는 것이 바람직하다. 본 발명에서는 큰 사이즈를 가지는 원판을 작은 사이즈의 액정 셀로 분리하기 전에 액정 배향을 위한 열처리를 진행하기 때문에, 원판을 작은 사이즈의 액정 셀로 분리한 후 열처리를 한 경우에 비하여 기판이 급속하게 가열됨으로써 발생하는 액정 손상을 방지할 수 있는 장점이 있다.
다음, 결합된 두 기판을 언로드 장치(43)로 운송한다.
다음, 도면에 도시하지 않았지만, 절단 장치를 사용하여 원판 상태로 결합되어 있는 기판을 절단하여 다수개의 액정 셀로 잘라서 분리하여 단위 액정 표시 장치의 제조를 완료한다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 액정 표시 장치 제조 시스템이 도 6에 도시되어 있다. 여기서, 앞서 도시된 도면에서와 동일한 참조부호는 동일한 기능을 하는 동일한 부재를 가리킨다. 도시된 바와 같이, 가압 장치(39)는 어셈블리 장치(36)에서 서로 부착된 상, 하부 기판을 정지시킨 상태에서 가압한다. 이 경우에 공정 시간의 확보를 위하여 하나 이상의 가압 장치(39)를 교대로 작동하여 가압한다.
본 발명에 따른 액정 표시 장치 제조 시스템 및 액정 표시 장치 제조 방법은 어셈블리 단계 후에 별도의 가압하는 단계를 둠으로써, 상, 하부 기판을 압축하는 압축력이 적어서 발생하는 보이드 광 특성 불량을 방지 할 수 있다는 장점이 있다.
또한, 스페이서 자체의 높이차가 있는 경우에도 균일도가 높은 스페이서의 높이 에 일치되게 액정을 도포함으로써 압축력이 적게 들어 압축이 쉽게 되도록 하며, 액정이 스페이서보다 높게 충진되어 스페이서가 제기능을 발휘하지 못하여 셀 갭이 변동되는 것을 방지함으로써 셀 갭 제어에 대한 공정 마진을 크게 확보할 수 있다는 장점이 있다.
본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

Claims (18)

  1. 하부 기판의 상면에 스페이서를 형성하는 스페이서 형성 장치;
    상기 스페이서가 형성된 하부 기판의 상면 가장자리에 밀봉재를 형성하는 밀봉재 형성 장치;
    상기 밀봉재의 내부에 액정을 도포하는 액정 도포 장치;
    진공상태에서 상기 액정이 도포된 하부 기판과 상부 기판을 부착하는 어셈블리 장치;
    상기 서로 부착된 하부 기판과 상부 기판을 가압하는 가압 장치; 그리고
    상기 서로 부착된 하부 기판과 상부 기판 사이의 밀봉재를 경화시켜 상기 하부 기판과 상부 기판을 결합시키는 밀봉재 경화 장치
    를 포함하고, 상기 가압장치는 상기 서로 부착된 하부 기판과 상부 기판을 상기 밀봉재 경화 장치로 이동시키면서 가압하는 이동 가압장치인 액정 표시 장치 제조 시스템.
  2. 제1항에서,
    상기 스페이서 형성 장치, 상기 밀봉재 형성 장치, 상기 액정 도포 장치, 상기 어셈블리 장치, 상기 가압 장치 및 밀봉재 경화 장치는 인라인으로 설계되어 있는 액정 표시 장치 제조 시스템.
  3. 제1항 또는 제2항에서,
    상기 스페이서 형성 장치는 예정된 셀 갭보다 소정높이만큼 더 높게 스페이 서를 형성하는 액정 표시 장치 제조 시스템.
  4. 제3항에서,
    상기 스페이서 형성 장치는 컬럼 스페이서를 형성하는 액정 표시 장치 제조 시스템.
  5. 삭제
  6. 하부 기판의 상면에 스페이서를 형성하는 스페이서 형성 장치;
    상기 스페이서가 형성된 하부 기판의 상면 가장자리에 밀봉재를 형성하는 밀봉재 형성 장치;
    상기 밀봉재의 내부에 액정을 도포하는 액정 도포 장치;
    진공상태에서 상기 액정이 도포된 하부 기판과 상부 기판을 부착하는 어셈블리 장치;
    상기 서로 부착된 하부 기판과 상부 기판을 가압하는 가압 장치; 그리고
    상기 서로 부착된 하부 기판과 상부 기판 사이의 밀봉재를 경화시켜 상기 하부 기판과 상부 기판을 결합시키는 밀봉재 경화 장치
    를 포함하고, 상기 가압장치는 상기 서로 부착된 하부 기판과 상부 기판을 정지시킨 상태에서 가압하는 정지 가압장치인 액정 표시 장치 제조 시스템.
  7. 제6항에서,
    상기 가압장치는 2개 이상으로 구성되어 있어서 교대로 동작하는 액정 표시 장치 제조 시스템.
  8. 제1항 또는 제6항에서,
    상기 가압장치는 0.5 내지 2.5kg중/㎠의 힘으로 가압하는 액정 표시 장치 제조 시스템.
  9. 하부 기판의 상면에 스페이서를 형성하는 스페이서 형성단계;
    상기 스페이서가 형성된 하부 기판의 상면 가장자리에 밀봉재를 형성하는 밀봉재 형성단계;
    상기 밀봉재의 내부에 액정을 도포하는 액정 도포단계;
    진공상태에서 상기 액정이 도포된 하부 기판과 상부 기판을 부착하는 어셈블리단계;
    상기 서로 부착된 하부 기판과 상부 기판을 가압하는 가압 단계; 그리고
    상기 서로 부착된 하부 기판과 상부 기판 사이의 밀봉재를 경화시켜 상기 하부 기판과 상부 기판을 결합시키는 경화 단계
    를 포함하고,
    상기 가압 단계는 상기 서로 부착된 하부 기판과 상부 기판을 정지시킨 상태에서 가압하는 액정 표시 장치의 제조방법.
  10. 제9항에서,
    상기 스페이서 형성 단계는 예정된 셀 갭보다 소정높이만큼 더 높게 스페이서를 형성하는 액정 표시 장치의 제조방법.
  11. 제10항에서,
    상기 스페이서 형성 단계는 컬럼 스페이서를 형성하는 액정 표시 장치의 제조방법.
  12. 삭제
  13. 제11항에서,
    상기 가압 단계는 2개 이상의 가압장치가 교대로 동작하는 액정 표시 장치의 제조방법.
  14. 제11항에서,
    상기 가압 단계는 0.5 내지 2.5kg중/㎠의 힘으로 가압하는 액정 표시 장치의 제조방법.
  15. 하부 기판의 상면에 스페이서를 형성하는 스페이서 형성단계;
    상기 스페이서가 형성된 하부 기판의 상면 가장자리에 밀봉재를 형성하는 밀봉재 형성단계;
    상기 밀봉재의 내부에 액정을 도포하는 액정 도포단계;
    진공상태에서 상기 액정이 도포된 하부 기판과 상부 기판을 부착하는 어셈블리단계;
    상기 서로 부착된 하부 기판과 상부 기판을 가압하는 가압 단계; 그리고
    상기 서로 부착된 하부 기판과 상부 기판 사이의 밀봉재를 경화시켜 상기 하부 기판과 상부 기판을 결합시키는 경화 단계
    를 포함하고,
    상기 가압 단계는 상기 서로 부착된 하부 기판과 상부 기판을 상기 밀봉재 경화 장치로 이동시키면서 가압하는 액정 표시 장치의 제조방법.
  16. 제6항에서,
    상기 스페이서 형성 장치, 상기 밀봉재 형성 장치, 상기 액정 도포 장치, 상기 어셈블리 장치, 상기 가압 장치 및 밀봉재 경화 장치는 인라인으로 설계되어 있는 액정 표시 장치 제조 시스템.
  17. 제16항에서,
    상기 스페이서 형성 장치는 예정된 셀 갭보다 소정높이만큼 더 높게 스페이서를 형성하는 액정 표시 장치 제조 시스템.
  18. 제17항에서,
    상기 스페이서 형성 장치는 컬럼 스페이서를 형성하는 액정 표시 장치 제조 시스템.
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