KR101086486B1 - Apparatus for fabricating liquid crystal display - Google Patents
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Abstract
본 발명은 배향물질의 건조를 방지하여 인쇄 얼룩을 방지할 수 있도록 한 액정표시장치의 제조장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for manufacturing a liquid crystal display device, which prevents printing irregularities by preventing drying of an alignment material.
본 발명에 따른 액정표시장치의 제조장치는 배향물질이 저장된 공급탱크와; 상기 공급탱크로부터 공급되는 배향물질을 기판에 토출시키는 잉크젯헤드와; 배향막 공정 중 상기 공급탱크에 압력을 가하여 상기 배향물질을 상기 잉크젯헤드에 공급함과 아울러, 상기 배향막 공정 중 대기 배치될 때 상기 잉크젯헤드에 잔존하는 배향물질을 배기관을 통해 회수하는 가압탱크와; 상기 잉크젯헤드의 하부에 초음파를 발생하여 상기 잉크젯헤드에 잔존하는 배향물질을 상기 배기관을 통해 제거하는 초음파발생부를 포함한다.An apparatus for manufacturing a liquid crystal display according to the present invention includes a supply tank in which an alignment material is stored; An inkjet head for discharging the alignment material supplied from the supply tank to a substrate; A pressurizing tank for supplying the alignment material to the inkjet head by applying pressure to the supply tank during the alignment film process and recovering the alignment material remaining in the inkjet head through an exhaust pipe when placed in the air during the alignment film process; And an ultrasonic wave generator for generating ultrasonic waves under the ink jet head to remove the alignment material remaining in the ink jet head through the exhaust pipe.
본 발명에 의하면, 초음파발생부를 이용하여 배향막 형성 공정 중 잉크젯헤드가 대기 방치되는 동안 잉크젯헤드의 토출면에 초음파를 발생시켜 토출면에 형성된 홀들이 배향물질에 의해 막히는 것을 방지할 있을 뿐만 아니라 토출면에 잔존하는 배향물질을 제거시켜 토출면을 세정시킬 수 있다. 이로 인해, 배향막 형성 공정 시 배향물질이 기판에 균일하게 토출되므로 인쇄 불량을 방지할 수 있다.According to the present invention, ultrasonic waves are generated on the discharge surface of the ink jet head while the ink jet head is left in the air during the alignment film forming process using the ultrasonic wave generator to prevent the holes formed in the discharge surface from being blocked by the alignment material as well as the discharge surface. The discharge surface can be cleaned by removing the alignment material remaining in the. As a result, since the alignment material is uniformly discharged onto the substrate during the alignment film forming process, printing failure may be prevented.
Description
도 1은 종래의 액정표시장치의 제조장치를 나타내는 도면이다.1 is a view showing a manufacturing apparatus of a conventional liquid crystal display device.
도 2는 도 1에 도시된 잉크젯헤드를 나타내는 도면이다.FIG. 2 is a view showing the inkjet head shown in FIG. 1.
도 3은 본 발명의 액정표시장치의 제조장치를 나타내는 도면이다.3 is a view showing an apparatus for manufacturing a liquid crystal display device of the present invention.
도 4는 도 3에 도시된 잉크젯헤드가 배향막 형성 공정 중 장시간 대기되는 상태를 나타내는 도면이다.
4 is a view illustrating a state in which the inkjet head shown in FIG. 3 is waited for a long time during the alignment film forming process.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
2, 52 : 잉크젯헤드 4, 54 : 공급부2, 52:
6, 56 : 배기부 8, 58 : 공급탱크6, 56: exhaust
10, 60 : 가압탱크 12, 62 : 배기관10, 60:
14, 64 : 공급관 16, 66 : 인쇄테이블14, 64:
18, 68 : 기판 20 : 토출면18, 68: substrate 20: discharge surface
22 : 홀 24, 74 : 배향물질22:
80 : 초음파발생부 82 : 제어부
80: ultrasonic generator 82: control unit
본 발명은 액정표시장치의 제조장치에 관한 것으로, 특히 배향물질의 건조를 방지하여 인쇄 얼룩을 방지할 수 있도록 한 액정표시장치의 제조장치에 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 an apparatus for manufacturing a liquid crystal display device, which prevents printing irregularities by preventing drying of an alignment material.
통상, 액정표시장치(Liquid Crystal Display; LCD)는 전계를 이용하여 액정의 광투과율을 조절함으로써 화상이 표시된다. 이를 위하여, 액정표시장치는 액정셀들이 매트릭스 형태로 배열되어진 액정패널과, 이 액정패널을 구동하기 위한 구동회로를 구비하게 된다. 액정패널에는 액정셀들 각각에 전계를 인가하기 위한 화소전극들과 기준전극, 즉 공통전극이 마련되게 된다. 통상, 화소전극은 하부기판 상에 액정셀별로 형성되는 반면 공통전극은 상부기판의 전면에 일체화되어 형성된다. 화소전극들 각각은 스위칭소자로 사용되는 박막트랜지스터(Thin Film Transistor : TFT)에 접속된다. 화소전극은 TFT를 통해 공급되는 데이터신호에 따라 공통전극과 함께 액정셀이 구동된다.In general, a liquid crystal display (LCD) displays an image by adjusting the light transmittance of the liquid crystal using an electric field. To this end, the liquid crystal display includes a liquid crystal panel in which liquid crystal cells are arranged in a matrix, and a driving circuit for driving the liquid crystal panel. The liquid crystal panel includes pixel electrodes for applying an electric field to each of the liquid crystal cells and a reference electrode, that is, a common electrode. In general, the pixel electrode is formed for each liquid crystal cell on the lower substrate, while the common electrode is integrally formed on the front surface of the upper substrate. Each of the pixel electrodes is connected to a thin film transistor (TFT) used as a switching element. The liquid crystal cell is driven along with the common electrode in accordance with the data signal supplied through the TFT.
액정표시장치의 제조공정은 기판 세정과, 기판 패터닝, 배향막 형성, 기판합착/액정주입, 실장 공정으로 나뉘어진다. 기판 세정 공정에서는 상/하부기판의 패터닝 전후에 기판들의 이물질을 세정제를 이용하여 제거하게 된다. 기판 패터닝 공정은 증착공정, 세정공정, 포토레지스트 도포공정, 노광공정, 현상공정, 식각 공 정, 포토레지스트패턴 박리공정 및 검사공정 등으로 나뉘어진다. 이 기판 패터닝 공정에서는 상부기판의 패터닝과 하부기판의 패터닝으로 나뉘어진다. 상부기판 패패터닝 공정에 의해 상부기판에는 칼라필터, 공통전극, 블랙 매트릭스 등이 형성된다. 또한, 하부기판 패터닝 공정에 의해 하부기판에는 데이터라인과 게이트라인 등의 신호배선이 형성되고, 데이터라인과 게이트라인의 교차부에 TFT가 형성되며, TFT의 소스전극에 접속되도록 데이터라인과 게이트라인 사이의 화소영역에 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 및 데이터 드라이브 등의 집적회로가 실장된 테이프 케리어 패키지(Tape Carrier Package : TCP)를 기판 상의 패드부에 접속시키게 된다.The manufacturing process of the 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 are removed using a cleaning agent before and after the upper and lower substrates are patterned. Substrate patterning process is divided into deposition process, cleaning process, photoresist coating process, exposure process, development process, etching process, photoresist pattern peeling process and inspection process. In this substrate patterning process, the upper substrate is patterned and the lower substrate is patterned. A color filter, a common electrode, a black matrix, and the like are formed on the upper substrate by the upper substrate patterning process. In addition, the lower substrate patterning process forms a signal line such as a data line and a gate line on the lower substrate, forms a TFT at an intersection of the data line and the gate line, and connects the data line and the gate line to be connected to the source electrode of the TFT. A pixel electrode is formed in the pixel region therebetween. 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 and a data drive are mounted is connected to a pad portion on a substrate.
이 중 배향막 형성 공정은 도 1에 도시된 액정표시장치의 제조장치에 의해 행해진다.Among these, the alignment film forming step is performed by the manufacturing apparatus of the liquid crystal display device shown in FIG. 1.
도 1을 참조하면, 종래의 액정표시장치의 제조장치는 기판(18)에 배향물질(24)을 토출시키는 잉크젯헤드(2)와, 잉크젯헤드(2)에 배향물질(24)을 공급하는 공급탱크(8)와, 잉크젯헤드(2)에 잔존하는 배향물질(24)을 회수함과 아울러 공급탱크(8)에 압력을 가하는 가압탱크(10)와, 잉크젯헤드(2)의 아래쪽으로 로딩되는 기판(18)을 구비한다.Referring to FIG. 1, a conventional apparatus for manufacturing a liquid crystal display device includes an
잉크젯헤드(2)는 도 2에 도시된 바와 같이 토출면(20)에 배향물질(24) 예를 들어 폴리이미드(Polyimide)액을 토출시키기 위한 다수의 홀들(22)이 형성되고, 공 급탱크(8)로부터 공급부(4)에 배향물질(24)이 공급되면 인쇄테이블(16)에 안착된 기판(18)이 아래쪽에 로딩될 때 다수의 홀들(22)을 통해 공급탱크(8)로부터 공급된 배향물질(24)을 기판(18)에 토출시켜 기판(18) 상에 배향물질(24)을 인쇄한다.As shown in FIG. 2, the
공급탱크(8)는 그 내부에 배향물질(24)이 저장되고, 가압탱크(10)로부터 압력이 가해지면 그 내부에 저장된 배향물질(24)을 공급관(14)을 통해 잉크젯헤드(2)에 공급한다.The
가압탱크(10)는 공급탱크(8)에 압력을 가하여 공급탱크(8) 내부에 저장된 배향물질(24)을 잉크젯헤드(2)로 공급함과 아울러 잉크젯헤드(2)에 잔존하는 배향물질(24)을 배기관(12)을 통해 회수한다. 이에 따라, 가압탱크(10) 내부에는 잉크젯헤드(2)로부터 회수된 배향물질(24)이 저장되게 된다.The pressurizing
그러나, 이와 같은 종래의 액정표시장치의 제조장치는 잉크젯헤드(2)가 배향막 형성 공정 중 대기 방치될 때 자연 건조 현상 발생으로 잉크젯헤드(2)의 토출면(20)인 오리피스(Orifice)면 형성된 홀들(22)은 배향물질(24)에 의해 막히게 된다. 이러한, 홀(22) 막힘 현상으로 인해 배향막 형성 공정 시 배향물질(24)이 토출되지 않거나 기판(18)에 배향물질(24)이 균일하게 토출되지 않게 되어 기판(18)에 인쇄 얼룩이 발생하는 문제가 있다.
However, such a conventional apparatus for manufacturing a liquid crystal display device is provided with an orifice surface, which is the
따라서, 본 발명의 목적은 배향물질의 건조를 방지하여 인쇄 얼룩을 방지할 수 있도록 한 액정표시장치의 제조장치를 제공하는데 있다.
Accordingly, an object of the present invention is to provide an apparatus for manufacturing a liquid crystal display device, which can prevent printing irregularities by preventing drying of an alignment material.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 액정표시장치의 제조장치는 배향물질이 저장된 공급탱크와; 상기 공급탱크로부터 공급되는 배향물질을 기판에 토출시키는 잉크젯헤드와; 배향막 공정 중 상기 공급탱크에 압력을 가하여 상기 배향물질을 상기 잉크젯헤드에 공급함과 아울러, 상기 배향막 공정 중 대기 배치될 때 상기 잉크젯헤드에 잔존하는 배향물질을 배기관을 통해 회수하는 가압탱크와; 상기 잉크젯헤드의 하부에 초음파를 발생하여 상기 잉크젯헤드에 잔존하는 배향물질을 상기 배기관을 통해 제거하는 초음파발생부를 포함한다.In order to achieve the above object, the manufacturing apparatus of the liquid crystal display device according to the present invention includes a supply tank in which the alignment material is stored; An inkjet head for discharging the alignment material supplied from the supply tank to a substrate; A pressurizing tank for supplying the alignment material to the inkjet head by applying pressure to the supply tank during the alignment film process and recovering the alignment material remaining in the inkjet head through an exhaust pipe when placed in the air during the alignment film process; And an ultrasonic wave generator for generating ultrasonic waves under the ink jet head to remove the alignment material remaining in the ink jet head through the exhaust pipe.
본 발명에 따른 액정표시장치의 제조장치는 상기 기판이 안착되는 인쇄테이블과, 상기 초음파발생부를 제어하기 위한 제어부를 더 구비한다.The apparatus for manufacturing a liquid crystal display according to the present invention further includes a printing table on which the substrate is mounted, and a control unit for controlling the ultrasonic generator.
상기 초음파발생부는 상기 잉크젯헤드가 배향막공정 중 상기 배향막 공정 중 대기 배치될 때 상기 잉크젯헤드의 하부에 밀착되는 것을 특징으로 한다.
상기 가압탱크는 상기 잉크젯헤드로부터 회수된 배향물질이 저장되는 것을 특징으로 한다.The ultrasonic generator may be in close contact with the lower portion of the inkjet head when the inkjet head is arranged in the air during the alignment layer process during the alignment layer process.
The pressure tank is characterized in that the alignment material recovered from the inkjet head is stored.
상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부도면을 참조한 실시 예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.Other objects and features of the present invention in addition to the above object will be apparent from the description of the embodiments with reference to the accompanying drawings.
이하, 도 3 및 도 4를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. 3 and 4.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 액정표시장치의 제조장치를 나타내는 도면이다.3 is a diagram illustrating an apparatus for manufacturing a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 액정표시장치의 제조장치는 기판(68)에 배향물질(74)을 토출시키는 잉크젯헤드(52)와, 잉크젯헤드(52)에 배향물질(74)을 공급하는 공급탱크(58)와, 잉크젯헤드(52)에 잔존하는 배향물질(74)을 회수함과 아울러 공급탱크(58)에 압력을 가하는 가압탱크(60)와, 잉크젯헤드(52)의 토출면에 잔존하는 배향물질(74)이 건조되는 것을 방지하기 위한 초음파발생부(80)와, 초음파발생부(80)의 이동을 제어하기 위한 제어부(82)와, 잉크젯헤드(52)의 아래쪽으로 로딩되는 기판(68)을 구비한다.Referring to FIG. 3, an apparatus for manufacturing a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention includes an
잉크젯헤드(52)는 도 2에 도시된 바와 같이 토출면(20)에 배향물질(74) 예를 들어 폴리이미드(Polyimide)액을 토출시키기 위한 다수의 홀들(22)이 형성되고, 공급탱크(58)로부터 공급부(54)에 배향물질(74)이 공급되면 기판(68)이 아래쪽에 로딩될 때 다수의 홀들(22)을 통해 공급탱크(58)로부터 공급된 배향물질(74)을 기판(68)에 균일하게 토출시켜 기판(68) 상에 배향물질(74)을 균일하게 인쇄한다. 이때, 잉크젯헤드(52)가 배향물질(74)을 기판(68)에 토출시킨 후에는 공급부(54)를 통해 공급되는 배향물질(74)에 의해 그 내부에 잔존하는 배향물질(74)들이 배기부(56)를 통해 배기관(62)으로 분출된다. 이러한, 잉크젯헤드(52)는 기판(68)의 크기에 따라 다수개가 설치된다. 다시 말해, 기판(68)의 크기가 커지게 되면 기판(68)에 배향물질(74)을 토출시키기 위한 잉크젯헤드(52)의 개수 또한 증가하게 된다. As shown in FIG. 2, the
공급탱크(58)는 그 내부에 배향물질(74)이 저장되고, 가압탱크(60)로부터 압력이 가해지면 그 내부에 저장된 배향물질(74)을 공급관(64)을 통해 잉크젯헤드(52)에 공급한다. 이에 따라, 잉크젯헤드(52)는 배향막 형성 공정 시 기판(68)에 배향물질(74)을 토출시키게 된다.The
가압탱크(60)는 공급탱크(58)에 압력을 가하여 공급탱크(58) 내부에 저장된 배향물질(74)을 잉크젯헤드(52)로 공급함과 아울러 잉크젯헤드(52)에 잔존하는 배 향물질(74)을 배기관(62)을 통해 회수한다. 이에 따라, 가압탱크(60) 내부에는 잉크젯헤드(52)로부터 회수된 배향물질(74)이 저장되게 된다.The pressurizing
초음파발생부(80)는 상/하 이동 가능하도록 잉크젯헤드(52)의 하부에 설치되고, 초음파를 발생하여 자연 건조 현상에 의해 배향물질(74)이 잉크젯헤드(52)의 토출면(20)에서 건조되는 것을 방지한다. 이러한, 초음파발생부(80)는 배향막 형성 공정 중 잉크젯헤드(52)가 대기 방치 즉, 장시간 사용되지 않을 때 제어부(82)에 의해 잉크젯헤드(52)의 하부로 이동하여 잉크젯헤드(52)의 토출면(20)에 밀착하게 된다. 이때, 초음파발생부(80)는 초음파를 발생하여 자연건조에 의해 배향물질(74)이 잉크젯헤드(52)의 토출면(20)에 형성된 홀들(22)을 막는 것을 방지한다. 이로 인해, 배향막 형성 공정 시 홀들(22)의 막힘으로 인해 배향물질(74)이 토출되지 않거나 배향물질(74)의 토출 균일성 저하로 인한 인쇄 얼룩 발생을 방지할 수 있다. 또한, 초음파발생부(80)는 잉크젯헤드(52)의 토출면(20)과 밀착되는 동안 초음파를 발생하여 잉크젯헤드(52)의 토출면(20)과 밀착되는 부분에 잔존하는 배향물질(74)을 배기관(62)을 통해 제거함으로써 잉크젯헤드(52)의 토출면(20)을 세정한다.The
제어부(82)는 배향막 형성 공정 중 잉크젯헤드(52)가 대기 방치되는 동안 초음파발생부(80)를 잉크젯헤드(52)의 하부로 이동시켜 토출면(20)에 밀착시킨다. 또한, 제어부(82)는 배향막 형성 공정 시 초음파발생부(80)를 인쇄테이블(66) 하부로 이동시킨다. 이에 따라, 초음파발생부(80)는 배향막 형성 공정 중 잉크젯헤드(52)가 대기 방치되는 동안에는 잉크젯헤드(52)의 토출면(20)에 형성된 홀들(22)이 배향물질(74)로 막히는 것을 방지할 뿐만 아니라 토출면(20)에 잔존하는 배향물질(74)을 제거하고, 배향막 형성 공정 중에는 인쇄테이블(66) 하부에 위치하게 된다. 이러한, 제어부(82)는 배향막 형성 공정 중 사용자의 요구에 따라 잉크젯헤드(52)의 토출면(20)에 잔존하는 배향물질(74)을 제거하기 위해 초음파발생부(80)를 토출면(20)에 밀착시킬 수도 있다.The
이와 같은 본 발명의 실시 예에 따른 액정표시장치의 제조장치는 가압탱크(60)로부터 압력이 가해지면 공급탱크(58)는 그 내부에 저장된 배향물질(74)을 잉크젯헤드(52)로 공급하게 된다. 이때, 기판(68)이 안착된 인쇄테이블(66)이 도시하지 않은 로딩장치에 의해 잉크젯헤드(52)의 하부에 로딩되면 잉크젯헤드(52)는 토출면(20)에 형성된 홀들(22)을 통해 공급탱크(58)로부터 공급된 배향물질(74)을 기판(68)에 토출하여 기판(68) 상에 배향물질(74)을 인쇄한다. 이후, 잉크젯헤드(52)가 배향막 형성 공정 중 대기 방치되면 제어부(82)는 초음파발생부(80)를 잉크젯헤드(52)의 하부로 이동시켜 토출면(20)에 밀착시킨다. 이때, 초음파발생부(80)는 초음파를 발생하여 토출면(20)에 형성된 홀들(22)이 배향물질(74)에 의해 막히는 것을 방지할 뿐만 아니라 토출면(20)에 잔존하는 배향물질(74)을 배기관(62)을 통해 제거하여 토출면(20)을 세정하게 된다. 배향막공정이 재 실시되면 제어부(82)는 초음파발생부(80)를 인쇄테이블(66) 하부로 이동시킨다. In the apparatus for manufacturing a liquid crystal display device according to an exemplary embodiment of the present invention, when pressure is applied from the
이와 같이 본 발명에 따른 액정표시장치의 제조장치는 초음파발생부(80)를 이용하여 배향막 형성 공정 중 잉크젯헤드(52)가 대기 방치되는 동안 잉크젯헤드(52)의 토출면(20)에 초음파를 발생시켜 토출면(20)에 형성된 홀들(22)이 배향물질 (74)에 의해 막히는 것을 방지할 있을 뿐만 아니라 토출면(20)에 잔존하는 배향물질(74)을 제거시켜 토출면(20)을 세정시킬 수 있다. 이로 인해, 배향막 형성 공정 시 배향물질(74)이 기판(68)에 균일하게 토출되므로 인쇄 불량을 방지할 수 있다.
As described above, the apparatus for manufacturing a liquid crystal display according to the present invention uses
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 액정표시장치의 제조장치는 초음파발생부를 이용하여 배향막 형성 공정 중 잉크젯헤드가 대기 방치되는 동안 잉크젯헤드의 토출면에 초음파를 발생시켜 토출면에 형성된 홀들이 배향물질에 의해 막히는 것을 방지할 있을 뿐만 아니라 토출면에 잔존하는 배향물질을 제거시켜 토출면을 세정시킬 수 있다. 이로 인해, 배향막 형성 공정 시 배향물질이 기판에 균일하게 토출되므로 인쇄 불량을 방지할 수 있다.As described above, the apparatus for manufacturing a liquid crystal display according to the present invention generates ultrasonic waves in the discharge surface of the ink jet head while the ink jet head is left in the air during the alignment film formation process using the ultrasonic wave generating unit so that the holes formed in the discharge surface are aligned materials. It is possible to prevent the blockage caused by the blocking process and to remove the alignment material remaining on the discharge surface to clean the discharge surface. As a result, since the alignment material is uniformly discharged onto the substrate during the alignment film forming process, printing failure may be prevented.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 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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