KR100884994B1 - 러빙장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 러빙포 및 러빙공정 불량을 방지할 수 있는 러빙장치에 관한 것으로, 본 발명에 따른 러빙장치는 테이블 진행 방향의 기판 에지 앞에 완충 패드를 위치시킴으로써, 상기 기판 에지의 단차를 줄여 러빙포를 보호하고 상기 기판의 에지 부분에서 발생한 이물질에 의한 상기 러빙포의 손상을 최소화하여 러빙불량을 방지할 수 있기 때문에 생산성을 높일 수 있다.

완충 패드(Pad), 러빙포, 러비롤

Description

러빙장치{An apparatus for Rubbing}

도 1은 종래 기술의 러빙장치의 사시도.

도 2는 종래 기술에 따른 러빙장치의 개략적인 단면도.

도 3은 종래 기술에 따른 러빙장치 및 기판의 러빙 시 상세 단면도.

도 4는 본 발명에 따른 러빙장치의 개괄적인 단면도.

도 5는 본 발명의 러빙 장치의 상세 단면도.

도 6은 본 발명의 러빙장치의 평면도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

101 : 러빙롤 102 : 양면 테이프

103 : 러빙포 105 : 기판

107 : 테이블 109 : 완충 패드

110 : 경사면 111 : 진공 홀

112 : 진공 라인

본 발명은 액정표시소자 제조장치에 관한 것으로, 특히, 러빙포의 포결 손상 을 최소화하기 위한 수 있는 러빙(Rubbing)장치에 관한 것이다.

일반적으로, 액정표시소자는 저전압 구동, 풀 칼라(Full Color) 구현, 저소비 전력, 경박 단소 등의 특징으로 인해 시계, 계산기, PC용 모니터, 노트북 등에서 TV, 항공기용 모니터, 휴대 전화, 개인 휴대 단말기 등으로 그 영역이 확대되고 있다.

액정표시소자는 박막트랜지스터 어레이가 형성된 하부 기판과, 칼라필터 어레이가 형성된 상부 기판과, 상기 하부 기판 및 상부 기판사이에 형성된 액정층을 구비하여 구성된다.

즉, 상기 박막트랜지스터 어레이가 형성되는 하부 기판에는 복수개의 게이트 라인(Gate Line)들이 일정한 간격을 갖고 일방향으로 배열되고, 복수개의 데이터 라인(Data Line)들이 일정한 간격을 갖고 상기 게이트 라인들과 수직한 방향으로 배열되어 매트릭스(Matrix) 형태의 화소 영역이 형성되며, 상기 각 화소 영역에는 화소전극과 상기 게이트 라인의 신호에 따라 상기 데이터 라인의 데이터 신호를 상기 각 화소전극에 인가하는 박막트랜지스터(Thin Film Transistor)가 형성된다.

또한, 상기 칼라필터 어레이가 형성되는 상부 기판에는 상기 화소 영역을 제외한 부분에서 빛을 차광하기 위한 형성되는 블랙매트릭스(Black Matrix)와, R(Red). G(Green). B(Blue) 색상을 구현하기 위한 칼라필터층(Color Filter)과, 상기 화소전극에 전기적인 위상차를 만들기 위한 공통전극이 형성된다. 그리고, 상기와 같은 상부기판과 하부 기판이 일정 공간을 갖고 합착되고 이들 사이에 액정층이 형성된다.

이와 같은 액정표시소자에서 사용되는 액정은 고체와 액체의 중간상으로 질서도와 같은 고체의 성질과 유동성과 같은 액체의 성질을 함께 가지고 있는데, 상기 박막트랜지스터(Thin Flim Transistor)에 의한 제어신호의 스위칭(Switching)에 따라 상기 액정의 정렬이 바뀌는 방법을 이용하여 광의 투과도를 조절함으로써 영상으로 구현된다.

이때, 상기 액정의 정렬은 액정물질 자체의 특성뿐만 아니라 대향하는 상기 두 기판 상의 화소 전극과 공통 전극 상에 각각 형성된 배향막의 특성에 따라 결정된다.

상기 배향막은 일반적으로 유기고분자물질인 폴리이미드(Polyimide) 등을 사용하여 다음과 같은 방법으로 형성된다.

먼저, 상기 배향막 형성 공정은, 박막트랜지스터 어레이가 형성되거나, 컬러필터 어레이가 형성된 기판 상부에 폴리아믹산(Polyamic Acid) 용액이나 가용성 폴리이미드 용액을 도포하고, 60℃ ~ 80℃ 에서 용제를 휘발시킨 후, 80℃ ~ 200℃에서 경화시켜 폴리이미드 막을 형성한다.

그리고, 상기 기판 상에 형성된 상기 폴리이미드 막을 헝겊과 같은 천을 이용하여 기계적으로 러빙(Rubbing)시켜 상기 폴리이미드 막에 액정 배향성을 갖게 한다.

이와 같은 방법으로 형성된 상기 배향막을 구비하고 마주 보도록 합착된 두 개의 기판 사이에 형성된 액정은 상기 배향막을 따라 정렬되는 효과를 얻을 수 있다.

여기서, 상기 러빙공정은 상기 폴리이미드 막에 액정 배향성을 갖추기 위한 것으로, 기판 상에 형성된 상기 폴리이미드 막과 상기 천의 마찰에 의해 액정 배향성이 부여된다. 이러한 러빙공정 중 외부로부터 다른 이물질이 상기 폴리이미드 막과 상기 천 사이에 투입될 경우 상기 이물질에 의한 액정 배향성의 불균일성이 발생하기 때문에 상기 액정배향에 불량이 발생한다. 따라서, 상기 러빙공정은 청결하게 이루어져야 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 종래기술에 따른 러빙 장치에 관해 설명하면 다음과 같다.

도 1은 종래 기술에 따른 러빙장치의 사시도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 종래 기술에 따른 러빙 장치는 기판(11)을 지지하고 롤러(Roller)(18)에 의해 이동되는 테이블(17)과, 상기 기판(11)면에 구동축이 평행한 원통형으로 형성되어 구동부(도시하지 않음)로부터 동력을 전달받아 고속으로 회전하는 러빙롤(Rubbing Roll)(12)과, 상기 러빙롤(12)의 외주면에 감긴 러빙포(13)를 포함하여 구성된다.

도시하지는 않았지만, 상기 러빙장치를 둘러싸고 있는 외부 보호막이 있어서 외부로부터의 이물질의 유입을 방지하여 상기 러빙 장치의 청결을 유지시킨다.

여기서, 상기 테이블(17)은 재질이 세라믹으로 되어 있고, 상기 테이블(17)의 상부에는 일정 간격 진공홀(Vacuum hall)(도시하지 않음)이 형성되어 있어서, 러빙 시 진공으로 상기 기판(11)을 고정할 수 있다.

따라서, 종래 기술의 러빙장치는 상기 기판(11)을 러빙되어야 할 방향에 따 라 다양한 각도로 상기 테이블(17) 상에 위치시킬 수도 있다.

도 2는 종래 기술에 따른 러빙장치의 개략적인 단면도로서, 종래 기술의 러빙장치는 구동부(도시하지 않음)의 회전동력을 전달받아 고속으로 회전하는 상기 러빙롤(12)이 상기 기판의 두께에 상응하는 높이에 고정되어 있고, 상기 기판(11)이 상기 테이블(17)의 이동에 의해 일방향으로 전진하는 과정에서 상기 기판(11)의 상부 표면이 상기 러빙롤(12)의 외주면에 감긴 러빙포(13)에 마찰됨으로써 러빙된다.

이때, 상기 러빙롤(12)에 양면 테이프(14)를 이용하여 러빙포(13)를 부착시킨다.

또한, 상기 테이블(17)은 상기 롤러(도 1의 18)에 의해 직선 이동될 수도 있지만, 샤프트(Shaft)에 의해 직선 이동될 수도 있다.

따라서, 종래 기술의 러빙 장치는 상기 롤러(18) 또는 샤프트에 의해 직선으로 이동되는 테이블의 이동에 따라 상기 테이블(17) 상에 위치한 기판의 상부 표면을 러빙시킬 수 있다.

한편, 도 3은 종래 기술에 따른 러빙장치 및 기판의 러빙 시 상세 단면도로서, 러빙포(13)가 감긴 러빙롤(12)이 기판의 상부 표면과 오버랩되어 회전하면서, 상기 기판(11)의 상부 표면을 러빙하고 있다.

이때, 상기 러빙롤(12)의 직경을 " Φ", 기판(11)과 러빙롤(12)의 단차를 " Y ", 러빙 깊이를 " d ", 러빙포(13)의 두께를 " t ", 양면 테이프(도시하지 않음) 두께를 " T ", 러빙된 마아크(Mark)의 폭을 " M "이라고 하면, 다음과 같은 계산식이 성립한다.

이와 같은 식에서 "Φ"을 130mm, "M"을 13.5mm, "t"를 1.8mm, "T"를 0.08mm 라고 할 경우 다음의 계산식을 만족한다.

따라서, 기판(11)과 러빙롤(12) 단차 " Y "는 1.46mm를 구할 수 있고, 실제 상기 러빙포(13)와 기판(11)의 오버랩되어 러빙된 깊이 "d"는 "t + T - Y "이므로 0.34mm임을 알 수 있다.

이와 같은 종래 기술의 러빙 장치는 러빙 시 러빙 마크 폭을 13.5 ~ 15mm로 할 경우 러빙의 깊이를 0.34 ~ 0.42mm 정도로 스크레칭할 수 있다.

따라서,Φ 종래 기술의 러빙 장치는 러빙 시 러빙포(13)와 기판(11)을 소정 부분 오버랩시켜 상기 러빙포(13)를 상기 기판(11)의 상부 표면에 마찰시킴으로써 상기 기판(11)의 상부 표면을 스크레칭할 수 있다.

하지만, 종래 기술의 러빙 장치는 다음과 같은 문제점이 있었다.

첫째, 종래 기술의 러빙 장치는 러빙 시 러빙 포와 기판이 0.34 ~ 0.42mm 정도 눌림이 발생되므로 유리 기판과 러빙포가 최초로 맞닿을 때 상기 러빙포가 상기 유리 기판의 에지와의 충격으로 인해 쉽게 손상되기 때문에 상기 러빙포의 수명이 줄어들어 생산성이 떨어뜨린다.

둘째, 종래 기술의 러빙 장치는 기판의 에지 측면에 이물이 고착되어 있을 경우 러빙 시에 러빙포에 상기 이물이 묻어 단차가 발생될 수도 있기 때문에 러빙 불량을 초래할 수 있는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 러빙 시 테이블의 이동 방향에 따라 기판의 에지 앞쪽에 완충패드를 배치하여 러빙포의 보호 및 러빙 불량을 방지할 수 있는 러빙장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 러빙 장치는, 회전축이 기판 면에 평행하도록 설치되어 회전하는 러빙롤과, 상기 러빙롤의 외주면에 감긴 러빙포와, 진공홀에 의해 상기 기판을 평탄하게 지지하고 수평 방향으로 이동 가능하도록 설치된 테이블과, 상기 테이블의 진행 방향에 따라 상기 기판 에지의 단차를 줄이기 위해 상기 기판의 진행 방향에 따라 기판의 앞쪽 에지 부분에 위치하며, 경사면을 가지는 완충패드를 포함함을 특징으로 한다.

본 발명의 러빙 장치는 테이블 진행 방향의 기판 에지 앞에 완충 패드를 위치 시킴으로써, 러빙포를 보호하고 상기 기판의 에지 부분에서 발생한 이물질을 막아 상기 러빙포 및 기판을 보호할 수 있기 때문에 러빙포의 수명을 연장시키고 러빙불량을 방지하여 생산성을 높일 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 러빙장치의 구동부를 설명한다.

도 4는 본 발명에 따른 러빙장치의 개괄적인 단면도이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 러빙 장치는 기판 면에 평행한 원 통형으로 구동부(도시되지 않음)로부터 동력을 전달받아 고속으로 회전하는 러빙롤(101)과, 상기 러빙롤(101)의 외주면에 감긴 러빙포(103)와, 상기 기판(105)을 평탄하게 지지하기 위한 테이블(107)과, 상기 기판(105) 진행 방향의 앞쪽에 위치하고 상기 기판(105) 에지의 단차를 줄이기 위한 완충 패드(109)를 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 완충 패드(109)는 러빙 시 상기 기판(105)의 가장자리의 모서리에 의해 상기 러빙포(103)가 손상되지 않도록 상기 러빙포(103)를 보호할 수 있다.

또한, 상기 기판(105)의 에지부분에 이물질이 있을 경우 상기 이물질로부터 상기 러빙포(103)를 보호할 수 있기 때문에 러빙 불량을 방지할 수 있다.

따라서, 본 발명의 러빙 장치는 완충 패드(109)를 이용하여 러빙 시 러빙포의 손상을 방지하고, 기판(105)의 에지 부분의 이물질로 인한 러빙 불량을 예방할 수 있다.

도 5는 본 발명의 러빙 장치의 상세 단면도로서, 본 발명에 따른 완충 패드(109)는 유리 또는 세라믹 재질로 되어 있고, 기판의 진행하는 방향에 따라 앞쪽 즉, 상기 기판의 반대 방향에 경사면(110)을 구비한다.

또한, 상기 경사면(110)은 러빙포의 결 손상을 방지하기 위해 러빙 깊이의 수치만큼의 높이에서 시작되고, 상기 경사면(110)의 상단은 상기 러빙포(103)의 결 손상을 방지하기 위해 라운드(Round) 처리를 한다.

이때, 상기 완충 패드(109)의 높이는 상기 기판(105)의 두께와 동일하도록 하지만, 상기 기판(105)이 칼라필터가 형성되는 액정표시장치의 상부 기판일 경우 상기 상부 기판의 에지에 위치하는 상기 칼라필터의 이물질로부터 러빙포(103)를 보호하기 위해 상기 완충 패드(109)의 높이를 상기 기판(105)의 두께보다 1.5㎛이하로 높게 할 수도 있다.

물론, 상기 완충 패드(109)의 길이는 모서리의 길이에 따라 그 길이가 결정된다.

도 6은 본 발명의 러빙장치의 평면도로서, 기판(105)을 평탄하게 지지하기 위한 테이블(107)과, 상기 기판(105)의 진행 방향에 따라 기판(105)의 앞쪽 에지부분에 완충 패드(109)가 형성된다.

이때, 상기 테이블(107) 상에는 일정 간격을 갖고 형성된 다수개의 진공 홀(111) 및 진공 라인(Vacuum line)(112)이 있어서, 진공으로 상기 기판(105) 및 완충 패드(109)를 상기 테이블 상에 고정할 수 있다.

따라서, 본 발명의 러빙 장치는 진공을 이용하여 상기 기판 및 완충 패드(109)를 고정시킬 수 있기 때문에 탈부착이 용이하다.

이와 같은 본 발명에 따른 러빙장치의 동작을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 상기 테이블(107) 상에 완충 패드(109) 및 배향막이 도포된 상기 기판을 위치시키고, 테이블(107)의 진행 방향으로 상기 완충 패드(109)를 상기 기판의 에지 앞쪽에 배치한다.

다음, 회전동력을 받은 상기 구동부의 동작에 따라 러빙롤(도시하지 않음)이 빠른 속도로 회전되고, 동시에 상기 테이블(107)이 상기 러빙롤(101) 방향으로 진행하면서 상기 배향막 상에 러빙포가 마찰되도록 하여 러빙공정이 이루어진다.

특히, 상기 완충 패드(109)는 상기 테이블(107)이 진행하는 방향이 앞쪽일 경우 상기 기판(105)의 앞쪽 에지 앞에 위치하고, 상기 테이블(107)의 진행방향이 뒤쪽일 경우 상기 기판(105)의 뒤쪽 에지 뒤에 위치함으로써 상기 테이블(107)의 진행 방향에 따라 러빙포의 손상을 막을 수가 있다.

따라서, 본 발명의 러빙 장치는 러빙포의 수명을 연장시키고, 기판(105)의 에지로부터 유입되는 이물질을 막아 러빙불량을 줄일 수 있기 때문에 생산성을 높일 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 러빙 장치는 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 본 발명의 러빙 장치는 테이블 진행 방향의 기판 에지 앞에 완충 패드를 위치함으로써 러빙포의 손상을 방지할 수 있기 때문에 러빙포의 수명을 연장시키고 생산성을 높일 수 있다.

둘째, 본 발명의 러빙 장치는 테이블 진행 방향의 기판 에지 앞에 완충 패드를 위치함으로써 상기 기판 에지부분의 발생하는 이물질로부터 러빙포 및 상기 기판을 보호할 수 있기 때문에 러빙 불량을 예방할 수 있다.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술 사상을 이탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다.

따라서, 본 발명의 기술적 범위는 실시예에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의하여 정해져야 한다.

Claims (9)

1. 회전축이 기판 면에 평행하도록 설치되어 회전하는 러빙롤과,

   상기 러빙롤의 외주면에 감긴 러빙포와,

   진공홀에 의해 상기 기판을 평탄하게 지지하고 수평 방향으로 이동 가능하도록 설치된 테이블과,

   상기 테이블의 진행 방향에 따라 상기 기판 에지의 단차를 줄이기 위해 상기 기판의 진행 방향에 따라 기판의 앞쪽 에지 부분에 위치하며, 경사면을 가지는 완충패드를 포함함을 특징으로 하는 러빙 장치.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서, 상기 완충 패드의 경사면은 러빙포의 최하단에 상응하는 위치에서 시작됨을 특징으로 하는 러빙 장치.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 완충 패드의 경사면의 상단은 라운드 처리됨을 특징으로 하는 러빙 장치.
5. 제 1항에 있어서, 상기 완충 패드는 상기 기판의 반대 방향에 경사면을 갖는 것을 특징으로 하는 러빙 장치.
6. 제 1항에 있어서, 상기 완충 패드의 재질은 유리 또는 세라믹임을 특징으로 하는 러빙 장치.
7. 제 1항에 있어서, 상기 완충 패드는 상기 테이블 상에 형성된 진공 홀에 의해 진공으로 부착됨을 특징으로 하는 러빙 장치.
8. 제 1 항에 있어서, 상기 완충 패드의 높이는 상기 기판의 두께와 동일함을 특징으로 하는 러빙 장치.
9. 제 1 항에 있어서, 상기 완충 패드의 높이는 상기 기판의 두께보다 1.5 마이크로 미터 이하로 높음을 특징으로 하는 러빙 장치.

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