KR101245902B1 - Fabricating Equipment for Liquid Crystal Display and Fabricating Method of Liquid Crystal Display by using the Fabricating Equipment - Google Patents
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Abstract
본 발명은 롤러 및 기판 사이의 간격과 마스크 및 기판 사이의 간격을 일정하게 유지하여 제조 오차를 최소화하는 액정표시장치의 제조 장비 및 이를 이용한 액정표시장치의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a manufacturing apparatus of a liquid crystal display device for minimizing a manufacturing error by maintaining a constant distance between a roller and a substrate and a gap between a mask and a substrate, and a manufacturing method of a liquid crystal display device using the same.
이 액정표시장치의 제조 장비는 액정표시장치의 구성 패턴이 형성된 기판과; 상기 기판이 안착되는 기판 안착부 및 상기 기판 안착부의 수평 기울기를 조절하는 액츄에이터를 포함하는 다수의 개별 구동부와; 상기 개별 구동부를 제어하는 제어부와; 상기 다수의 개별 구동부를 지지함과 아울러 상기 개별 구동부를 제어하는 제어값을 산출하기 위한 변수를 측정하는 센서가 내장된 스테이지를 구비한다.The manufacturing equipment for this liquid crystal display device includes a substrate on which a constituent pattern of the liquid crystal display device is formed; A plurality of individual drivers including a substrate seat on which the substrate is seated and an actuator for adjusting a horizontal tilt of the substrate seat; A controller for controlling the individual driver; And a stage incorporating a sensor for supporting the plurality of individual drives and measuring a variable for calculating a control value for controlling the individual drives.
Description
도 1은 액정 패널의 단면 구조를 개략적으로 나타내는 도면.1 is a diagram schematically showing a cross-sectional structure of a liquid crystal panel.
도 2a 및 도 2b는 마스크 및 러빙롤이 휘어짐에 따라 발생하는 문제를 설명하기 위한 도면.Figures 2a and 2b is a view for explaining the problem caused by the bending of the mask and rubbing roll.
도 3은 본 발명에 따른 액정표시장치의 제조 장비 일부를 나타내는 단면도.3 is a cross-sectional view showing a part of the manufacturing equipment of the liquid crystal display device according to the present invention.
도 4는 도 3에 도시된 스테이지의 평면구조를 나타내는 도면.4 is a view showing a planar structure of the stage shown in FIG.
도 5a 및 도 5b는 도 3에 도시된 제조 장비를 이용한 기판 패터닝 공정 및 러빙 공정을 설명하기 위한 도면.5A and 5B are views for explaining a substrate patterning process and a rubbing process using the manufacturing equipment shown in FIG.
도 6a 및 도 6b는 본 발명에 따른 제조 장비를 이용하여 액정표시장치를 제조하는 방법을 순차적으로 나타내는 순서도.6A and 6B are flowcharts sequentially illustrating a method of manufacturing a liquid crystal display using the manufacturing equipment according to the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
2, 32, 102 : 기판 52, 152 : 마스크2, 32, 102:
54, 154 : 러빙롤 50, 106 : 스테이지54, 154:
104 : 개별 구동부 114 : 기판 안착부104: individual drive portion 114: substrate seating portion
112 : 액츄에이터 118 : 제어부112: actuator 118: control unit
116 : 센서 116 sensor
본 발명은 액정표시장치의 제조 장비에 관한 것으로, 특히 롤러 및 기판 사이의 간격과 마스크 및 기판 사이의 간격을 일정하게 유지하여 제조 오차를 최소화하는 액정표시장치의 제조 장비 및 이를 이용한 액정표시장치의 제조 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to manufacturing equipment for a liquid crystal display device, and more particularly, to manufacturing equipment for a liquid crystal display device and a liquid crystal display device using the same, which minimizes manufacturing errors by maintaining a constant distance between a roller and a substrate and a space between a mask and a substrate. It relates to a manufacturing method.
액정표시장치는 비디오 신호에 대응하여 액정에 전계를 인가하고, 그 인가된 전계로 액정의 배열상태를 제어하여 광투과율을 비디오 신호에 따라 조절함으로써 화상을 표시한다. 이러한 액정표시장치는 두 장의 유리기판 사이에 액정이 주입된 액정패널과, 그 액정패널에 빛을 조사하기 위한 광원모듈(혹은, '백라이트유닛'이라 한다)과, 액정패널과 광원모듈을 일체로 고정하기 위한 프레임 및 샤시 등의 기구물과, 액정패널에 구동신호를 인가하기 위한 인쇄회로보드(Printed Circuit Board)를 포함한다. The liquid crystal display device displays an image by applying an electric field to the liquid crystal in response to the video signal, controlling the arrangement state of the liquid crystal with the applied electric field, and adjusting the light transmittance according to the video signal. Such a liquid crystal display includes a liquid crystal panel in which liquid crystal is injected between two glass substrates, a light source module (or 'backlight unit') for irradiating light to the liquid crystal panel, and a liquid crystal panel and the light source module integrally. And a printed circuit board for applying a driving signal to the liquid crystal panel.
도 1은 액정 패널의 단면 구조를 개략적으로 나타내는 도면이다.1 is a diagram schematically showing a cross-sectional structure of a liquid crystal panel.
도 1을 참조하면, 액정 패널은 하부 유리기판(32)과, 상부 유리기판(2)이 대 향하여 실재(Seal Material)(미도시)에 의해 접합된 구조를 가진다. 접합된 하부 유리기판(32)과 상부 유리기판(2)은 스페이서에 의해 일정한 셀갭을 유지하게 되고, 그 셀갭에는 전계에 따라 빛 투과율 조절을 위한 액정(72)이 채워진다.Referring to FIG. 1, the liquid crystal panel has a structure in which the
상부 유리기판(2) 상에는 블랙 매트릭스(4), 칼라필터(6), 공통전극(7), 상부 배향막(8)이 순차적으로 형성된다.The
하부 유리기판(32) 상에는 박막 트랜지스터(이하"TFT" 라고 한다), 화소전극(16) 및 하부 배향막(38)이 형성된다.On the
그리고 상부 유리기판(2) 및 하부 유리기판(32) 사이의 샐갭에는 액정(72)이 구비된다.The liquid crystal 72 is provided in the sal gap between the
상부 유리기판(2)에 있어서, 블랙 매트릭스(4)는 칼라필터(6)가 형성될 셀영역을 구획한다. 블랙 매트릭스(4)는 빛샘을 방지함과 아울러 외부광을 흡수하여 콘트라스트를 높이는 역할을 한다. 칼라필터(6)는 상기 블랙 매트릭스(4)에 의해 분리된 셀영역에 형성된다. 이 칼라필터(6)는 R,G,B 별로 구분되며, R, G, B 색상을 구현한다. 공통전극(7)은 칼라필터(6)를 덮도록 형성되어 액정구동시 기준이 되는 공통전압을 공급한다. 이 공통전압은 화소전극(16)에 공급되는 화소전압과 전계를 형성하여 액정(72)을 구동시킨다. In the
하부 유리기판(32)에 있어서, TFT는 게이트라인(도시하지 않음)과 함께 형성되는 게이트전극(21)과, 이 게이트전극(21)과 게이트 절연막(44)을 사이에 두고 중첩되는 반도체층(14,47)과, 반도체층(14,47)을 사이에 두고 데이터라인(도시하지 않음)과 함께 형성되는 소스전극(40) 및 드레인전극(42)을 구비한다. 이러한 TFT 는 게이트라인으로부터의 스캔신호에 응답하여 데이터라인으로부터 화소신호를 화소전극(16)에 공급한다. 화소전극(16)은 광투과율이 높은 투명전도성 물질로 보호막(50)을 사이에 두고 TFT의 드레인 전극(42)과 접촉된다. In the
액정배향을 위한 상/하부 배향막(8,38)은 폴리이미드 등과 같은 배향물질을 도포한 후 러빙공정을 수행함으로써 형성된다. The upper and
이러한 액정표시장치의 제조공정은 기판 세정, 기판 패터닝, 기판합착/액정주입공정으로 나뉘어진다. 기판세정 공정에서는 액정패널에 사용되는 기판의 표면에 오염된 이물질을 세정제를 이용하여 제거한다. 기판 패터닝 공정에서는 상부 유리기판의 패터닝과 하부 유리기판의 패터닝으로 나뉘어진다. 액정패널의 상부 유리기판에는 칼라필터, 공통전극, 블랙 매트릭스 등이 형성되고, 액정패널의 하부 유리기판에는 데이터라인과 게이트라인 등의 신호배선이 형성됨과 아울러 데이터라인과 게이트라인의 교차부에 박막트랜지스터(Thin Film Transistor : 이하 "TFT"라 한다)가 형성되며, 데이터라인과 게이트라인 사이의 화소영역에 화소전극이 형성된다. 이러한 기판 패터닝 공정은 마스크를 이용한 포토리쏘그래피 공정을 통해 형성된다. 기판합착/액정주입 공정은 액정패널의 기판들 상에 배향막을 도포하고 러빙하는 공정, 상부 유리기판과 하부 유리기판 각각에 광축이 직교하는 편광자를 부착하는 공정, 실런트(Sealant)를 이용하여 상부 유리기판과 하부 유리기판을 합착하는 공정, 액정을 주입하는 공정 및 액정 주입구를 봉합하는 공정을 포함한다. 배향막을 도포하고 러빙하는 공정은 러빙 롤을 통해 이루어진다. The manufacturing process of the liquid crystal display device is divided into substrate cleaning, substrate patterning, substrate bonding / liquid crystal injection process. In the substrate cleaning process, foreign substances contaminated on the surface of the substrate used for the liquid crystal panel are removed using a cleaning agent. In the substrate patterning process, the upper glass substrate is patterned and the lower glass substrate is patterned. A color filter, a common electrode, and a black matrix are formed on the upper glass substrate of the liquid crystal panel, and signal wiring such as data lines and gate lines are formed on the lower glass substrate of the liquid crystal panel, and a thin film is formed at the intersection of the data line and the gate line. A transistor (Thin Film Transistor, hereinafter referred to as "TFT") is formed, and a pixel electrode is formed in the pixel region between the data line and the gate line. This substrate patterning process is formed through a photolithography process using a mask. The substrate bonding / liquid crystal injection process is a process of coating and rubbing an alignment layer on the substrates of a liquid crystal panel, attaching polarizers having an optical axis orthogonal to each of the upper glass substrate and the lower glass substrate, and using an upper glass by using a sealant. And bonding the substrate and the lower glass substrate, injecting the liquid crystal, and sealing the liquid crystal injection hole. The process of apply | coating and rubbing an oriented film is performed through a rubbing roll.
17인치 이상의 대형으로 제조되는 액정표시장치들의 공정 장비는 액정표시장 치의 기판의 크기가 크므로, 이를 취급하는 제조 장비 역시 대형화된다. 제조 장비의 대형화와 함께 기판 패터닝 공정에 사용되는 마스크 및 배향막 러빙공정에 사용되는 러빙롤의 길이 또한 길어지며, 마스크 및 러빙롤의 길이가 증가함에 따라 그 자체 하중 때문에 마스크 및 러빙롤의 중앙부가 처져서 마스크 및 러빙롤의 휨이 발생한다. 또한 마스크 및 러빙롤은 대형화되지 않더라도 노후되면, 점점 더 휘어지게 되며 액정표시장치의 가공시 마다 휘어지는 정도가 변하게 된다.Since the process equipment of liquid crystal display devices manufactured in a large size of 17 inches or more has a large size of the substrate of the liquid crystal display device, the manufacturing equipment for handling it also becomes large. As the size of manufacturing equipment increases, the length of the rubbing rolls used in the mask and alignment film rubbing process used in the substrate patterning process also increases, and as the length of the mask and rubbing roll increases, the center part of the mask and rubbing roll sags due to its own load. Warping of the mask and rubbing roll occurs. In addition, even if the mask and the rubbing roll are not enlarged, when they age, the mask and rubbing roll become more and more bent, and the degree of bending is changed every time the liquid crystal display is processed.
도 2a 및 도 2b는 마스크 및 러빙롤이 휘어짐에 따라 발생하는 문제를 설명하기 위한 도면이다.2A and 2B are diagrams for explaining a problem occurring when the mask and the rubbing roll are bent.
도 2a 및 도 2b를 참조하면, 마스크(52)를 이용하는 공정 및 러빙롤(54)을 이용하는 공정은 평평한(flat) 공정 스테이지(50) 상에 안착된 기판(2 또는 32) 상에서 이루어진다. 따라서 마스크(52) 및 러빙롤(54)이 휘어지면 마스크(52)와 기판(2 또는 32) 사이의 간격 및 러빙롤(54) 및 기판(2 또는 32) 사이의 간격이 불균일하게 된다.2A and 2B, the process using the
도 2a는 마스크(52)가 휘어져서 마스크(52) 및 기판(2 또는 32) 사이의 간격이 불균일한 현상을 도시한 것이다. 마스크(52)는 빛을 투과시키는 투과부(P1)와 빛을 차단하는 차단부(P2)등을 구비하여 기판(2 또는 32) 상에 각종 패턴을 패터닝하기 위한 포토레지스트 패턴을 형성한다. 이 때 마스크(52)가 휘어지게 되면, 마스크(52)의 투과부(P1) 및 차단부(P2)에 대응하는 기판(2 또는 32)의 위치가 올바르지 못하게 되므로 기판(2 또는 32) 상에 올바른 포토레지스트 패턴을 형성할 수 없게 된다. 올바르게 형성되지 못한 포토레지스트 패턴은 정밀성을 요하는 액정표 시장치의 제조공정의 안정성을 떨어뜨리고 액정표지장치의 불량률을 증대시키므로 문제가 된다.FIG. 2A illustrates a phenomenon in which the gap between the
도 2b는 러빙롤(54)이 휘어져서 러빙롤(54) 및 기판(2 또는 32) 사이의 간격이 불균일한 현상을 도시한 것이다. 러빙롤(54)은 배향막이 도포된 기판(2 또는 32)의 표면을 문지르면서 러빙한다. 러빙롤(54)이 휘어진 경우에는 상술한 러빙공정이 균일하게 이루어지지 못하게 된다. 러빙 공정이 균일하게 이루어지지 않으면, 배향막의 표면에 형성되는 배향 각도가 일정하지 않아 액정분자의 배향 방향이 일정하지 않으므로 액정표시장치의 표시품질이 저하되는 문제가 있다. FIG. 2B illustrates a phenomenon in which the gap between the
따라서, 본 발명의 목적은 롤러 및 기판 사이의 간격과 마스크 및 기판 사이의 간격을 일정하게 유지하여 제조 오차를 최소화하는 액정표시장치의 제조 장비 및 이를 이용한 액정표시장치의 제조 방법을 제공하는데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a manufacturing apparatus of a liquid crystal display device and a method of manufacturing a liquid crystal display device using the same to minimize the manufacturing error by maintaining a constant distance between the roller and the substrate and the distance between the mask and the substrate.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 액정표시장치의 제조 장비는 액정표시장치의 구성 패턴이 형성된 기판과; 상기 기판이 안착되는 기판 안착부 및 상기 기판 안착부의 수평 기울기를 조절하는 액츄에이터를 포함하는 다수의 개별 구동부와; 상기 개별 구동부를 제어하는 제어부와; 상기 다수의 개별 구동부를 지지함과 아울러 상기 개별 구동부를 제어하는 제어값을 산출하기 위한 변수를 측정 하는 센서가 내장된 스테이지를 구비한다.In order to achieve the above object, the manufacturing equipment of the liquid crystal display device according to the present invention comprises a substrate having a configuration pattern of the liquid crystal display device; A plurality of individual drivers including a substrate seat on which the substrate is seated and an actuator for adjusting a horizontal tilt of the substrate seat; A controller for controlling the individual driver; And a stage in which a sensor is mounted to support the plurality of individual driving units and to measure a variable for calculating a control value for controlling the individual driving units.
상기 다수의 개별 구동부는 상기 스테이지 상에 매트릭스 형태로 배치된다.The plurality of individual drivers are arranged in matrix form on the stage.
상기 액츄에이터는 상기 기판 안착부 각각의 하부에 적어도 3개 이상 형성된다.At least three actuators are formed under each of the substrate seating portions.
상기 센서는 적어도 3개 이상 형성되며, 상기 스테이지의 좌,우 및 중앙부에 형성된다.At least three sensors are formed, and are formed at left, right, and center portions of the stage.
상기 변수는 상기 기판 상에 배치되는 마스크 및 상기 스테이지 사이의 간격 을 측정한 값이고, 상기 제어값은 상기 기판 안착부가 상기 마스크로부터 동일한 간격을 가지도록 하는 값인 것을 특징으로 한다.The variable is a value obtained by measuring a distance between the mask and the stage disposed on the substrate, and the control value is a value such that the substrate seating portion has the same distance from the mask.
상기 변수는 상기 기판 상에 배치되는 러빙롤 및 상기 스테이지 사이의 간격 을 측정한 값이고, 상기 제어값은 상기 기판 안착부가 상기 러빙롤로부터 동일한 간격을 가지도록 하는 값인 것을 특징으로 한다.The variable is a value obtained by measuring an interval between the rubbing roll and the stage disposed on the substrate, and the control value is a value such that the substrate seating portion has the same distance from the rubbing roll.
상기 목적외에 본 발명의 다른 목적 및 이점들은 첨부 도면을 참조한 본 발명의 바람직한 실시 예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.Other objects and advantages of the present invention other than the above object will be apparent from the description of the preferred embodiment of the present invention with reference to the accompanying drawings.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예들을 도 3 내지 도 6b를 참조하여 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. 3 to 6B.
액정표시장치는 비디오 신호에 대응하여 액정에 전계를 인가하여 액정의 배열상태를 제어하여 광투과율을 비디오 신호에 따라 조절함으로써 화상을 표시한다. 이러한 액정표시장치는 두 장의 유리기판 사이에 액정이 주입된 액정패널과, 그 액정패널에 빛을 조사하기 위한 광원모듈(혹은, '백라이트유닛'이라 한다)과, 액정패 널과 광원모듈을 일체로 고정하기 위한 프레임 및 샤시 등의 기구물과, 액정패널에 구동신호를 인가하기 위한 인쇄회로보드(Printed Circuit Board)를 포함한다. The liquid crystal display device displays an image by applying an electric field to the liquid crystal corresponding to the video signal to control the arrangement of the liquid crystal to adjust the light transmittance according to the video signal. Such a liquid crystal display device includes a liquid crystal panel in which liquid crystal is injected between two glass substrates, a light source module (or 'backlight unit') for irradiating light to the liquid crystal panel, a liquid crystal panel and a light source module. And a printed circuit board for applying a driving signal to the liquid crystal panel.
이러한 액정표시장치의 제조공정은 기판 세정, 기판 패터닝, 기판합착/액정주입공정으로 나뉘어진다. 기판세정 공정에서는 액정패널에 사용되는 기판의 표면에 오염된 이물질을 세정제를 이용하여 제거한다. 기판 패터닝 공정에서는 상부 유리기판의 패터닝과 하부 유리기판의 패터닝으로 나뉘어진다. 액정패널의 상부 유리기판에는 칼라필터, 공통전극, 블랙 매트릭스 등이 형성되고, 액정패널의 하부 유리기판에는 데이터라인과 게이트라인 등의 신호배선이 형성됨과 아울러 데이터라인과 게이트라인의 교차부에 박막트랜지스터(Thin Film Transistor : 이하 "TFT"라 한다)가 형성되며, 데이터라인과 게이트라인 사이의 화소영역에 화소전극이 형성된다. 이러한 기판 패터닝 공정은 마스크를 이용한 포토리쏘그래피 공정을 통해 형성된다. 기판합착/액정주입 공정은 액정패널의 기판들 상에 배향막을 도포하고 러빙(Rubbing)하는 공정, 상부 유리기판과 하부 유리기판 각각에 광축이 직교하는 편광자를 부착하는 공정, 실런트(Sealant)를 이용하여 상부 유리기판과 하부 유리기판을 합착하는 공정, 액정을 주입하는 공정 및 액정 주입구를 봉합하는 공정을 포함한다. 상기의 배향막 러빙 공정은 배향막의 표면에 배향 각도를 정의하여 액정분자의 배향 방향에 프리틸트 각(pretilt angle)을 부여하기 위한 공정으로 러빙 롤을 통해 이루어진다. The manufacturing process of the liquid crystal display device is divided into substrate cleaning, substrate patterning, substrate bonding / liquid crystal injection process. In the substrate cleaning process, foreign substances contaminated on the surface of the substrate used for the liquid crystal panel are removed using a cleaning agent. In the substrate patterning process, the upper glass substrate is patterned and the lower glass substrate is patterned. A color filter, a common electrode, and a black matrix are formed on the upper glass substrate of the liquid crystal panel, and signal wiring such as data lines and gate lines are formed on the lower glass substrate of the liquid crystal panel, and a thin film is formed at the intersection of the data line and the gate line. A transistor (Thin Film Transistor, hereinafter referred to as "TFT") is formed, and a pixel electrode is formed in the pixel region between the data line and the gate line. This substrate patterning process is formed through a photolithography process using a mask. The substrate bonding / liquid crystal injection process is a process of coating and rubbing an alignment layer on the substrates of a liquid crystal panel, attaching a polarizer having an optical axis orthogonal to each of the upper and lower glass substrates, and using a sealant. And bonding the upper glass substrate to the lower glass substrate, injecting the liquid crystal, and sealing the liquid crystal injection hole. The alignment film rubbing process is performed through a rubbing roll to define an orientation angle on the surface of the alignment film to impart a pretilt angle to the alignment direction of the liquid crystal molecules.
도 3은 본 발명에 따른 액정표시장치의 제조 장비 일부를 나타내는 단면도이고, 도 4는 도 3에 도시된 스테이지(106)의 평면구조를 나타내는 도면이다.3 is a cross-sectional view showing a part of manufacturing equipment of the liquid crystal display device according to the present invention, and FIG. 4 is a view showing a planar structure of the
도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 제조 장비는 기판 패터닝 공정 또는 러빙 공정이 진행될 기판(102)을 안착시키기 위해 스테이지(106)상에 형성된 다수의 개별 구동부(104), 스테이지(106)가 공정 바닥과 수평한 상태를 이루도록 조절하는 수평 조절부(108) 및 상기 스테이지(106)를 지지하는 지지 프레임(110)을 구비한다.3 and 4, the manufacturing equipment according to the present invention includes a plurality of
개별 구동부(104)는 도 4에 도시된 바와 같이 스테이지(106) 상에 매트릭스 형태로 배열된다. 이러한 개별 구동부(104)를 확대하여 살펴보면, 개별 구동부(104)는 기판(102)이 안착되는 기판 안착부(114) 및 기판 안착부(114)의 수평을 조절하는 액츄에이터(actuator)(112)를 포함한다.The
스테이지(106)는 개별 구동부(104)를 지지하고, 개별 구동부(104)를 제어하는 제어값을 산출하기 위한 변수들을 측정하는 센서(116)를 내장하고 있다. 이 센서(116)에는 자기장, 레이저, 초음파 등을 이용한 다양한 종류의 센서가 적용될 수 있다.The
상기 센서(116) 및 액츄에이터(112) 각각은 제어부(118)와 접속된다.Each of the
제어부(118)는 센서(116)로부터 측정된 변수(ΔG)를 인가받아 상기 액츄에이터(112)를 제어하기 위한 제어값을 산출함으로써 상기 액츄에이터(112)를 제어한다. 이러한 제어부(118)는 지지 프레임(110)에 구비될 수 있다. 센서(116)로부터 측정된 변수(ΔG)는 스테이지(106) 및 기판(102)상에 공정을 진행하기 위한 공정장비(152 또는 154)와의 거리이다. The
액츄에이터(112)는 매트릭스 형태로 배열된 각각의 개별 구동부(104)마다 기 판 안착부(114) 하부에 적어도 3개이상 형성되어, 제어부(118)에 의한 제어값에 따라 높낮이를 조절함으로써 기판 안착부(114)의 수평 기울기를 조정한다. 또한 액츄에이터(112)는 기판 안착부(114) 하부에 적어도 3개이상 형성됨과 아울러 적어도 3개이상의 액츄에이터(112)가 동일선상에 형성되지 않도록함으로써 상기 기판 안착부(114)가 수평 기울기를 공정 장비(152 또는 154)의 휘어진 정도에 맞추어 안정적으로 조정할 수 있다.At least three
또한 상기 액츄에이터(112)는 센서(116)가 측정한 변수(ΔG)에 따라 기판 안착부(114)에 압력을 가하여 기판 안착부(114)의 수평 기울기를 조정할 수 있는 압전소자로 형성된다. 액츄에이터(112)는 압전소자로 형성됨으로써 변수(ΔG)에 따라 피드백(feedback)이 가능하다. 액츄에이터(112)에는 압전소자 외에도 모터, 실린더 등과 같이 제어부(118)로부터의 제어값에 따라 수평 기울기를 조정할 수 있는 어떤 부품으로도 액츄에이터(112) 부분을 구성할 수 있다. In addition, the
도 5a 및 도 5b는 도 3에 도시된 제조 장비를 이용한 기판 패터닝 공정 및 러빙 공정을 설명하기 위한 도면이다. 5A and 5B are views for explaining a substrate patterning process and a rubbing process using the manufacturing equipment shown in FIG. 3.
도 5a를 참조하여 도 3에 도시된 제조 장비를 이용하여 기판을 패터닝하는 방법을 살펴보기로 하자.Referring to FIG. 5A, a method of patterning a substrate using the manufacturing equipment illustrated in FIG. 3 will be described.
도 5a를 참조하면, 기판 패터닝 공정은 기판 안착부(114)에 안착된 기판(102) 상에 마스크(152)를 배치하여 포토리쏘그래피 공정을 진행함으로써 이루어진다.Referring to FIG. 5A, a substrate patterning process is performed by disposing a
본 발명에 따른 제조 장비는 다수의 개별 구동부(104)를 구비함으로써 상기 의 마스크(152)가 대형화 또는 노화로 인하여 휘어져 있어서 평평한 스테이지(106) 및 마스크(152) 사이의 간격(ΔG)이 불균일 하더라도 기판 안착부(114) 및 마스크(152) 사이의 간격을 일정한 간격 G1으로 유지할 수 있게 한다.The manufacturing equipment according to the present invention includes a plurality of
기판 안착부(114) 및 마스크(152) 사이의 간격을 G1으로 일정하게 하는 방법을 상세히 하면, 스테이지(106)에 내장된 센서(116)를 통해 마스크(152)와 기판(102) 사이의 간격(ΔG)을 측정한 후, 그 측정값을 통해 액츄에이터(112)를 구동시키기 위한 제어값을 산출하여 그 제어값에 따라 액츄에이터(112)를 개별적으로 구동함으로써 기판 안착부(114)의 수평 기울기를 조절한다. 기판 안착부(114)가 제어값에 따라 수평 기울기를 조절함으로써 기판 안착부(114) 및 마스크(152) 사이의 간격은 G1으로 일정하게 된다. 이와 같이 마스크(152)와 G1으로 일정한 간격을 가지는 기판 안착부(114) 상에 안착되는 기판(102)은 기판 안착부(114)와 마찬가지로 마스크(152)와 일정한 간격을 가지고 배치될 수 있다.In detail, the method for keeping the distance between the
이 때 센서(116)는 적어도 3개이상 형성되어야 하며, 상기 적어도 3개의 센서(116)는 스테이지(106)의 중앙 및 좌,우에 배치되어 마스크(152)와 스테이지(106) 사이의 간격을 측정한다. 센서(116)가 상술한 바와 같이 적어도 3개여야 하는 이유는 센서(116)를 통해 측정된 값이 마스크(152)의 중앙 및 좌,우의 적어도 3개가 되어야만 포물선 형태로 휘어지는 마스크(152)와 스테이지(106) 사이의 간격을 측정할 수 있기 때문이다.At this time, at least three
본 발명에 따른 제조 장비를 통해 마스크(152) 및 기판(102) 사이의 간격이 일정하게 유지됨에 따라 마스크(152)의 투과부(P1) 및 차단부(P2)에 대응하는 기 판(102)의 위치가 정확해지므로 기판(102) 상에 올바른 포토레지스트 패턴을 형성할 수 있다. 올바르게 형성된 포토레지스트 패턴은 액정표시장치의 구동을 위한 다수의 패턴을 올바르게 형성할 수 있으므로 액정표시장치의 제조공정의 안정성을 향상시키고 액정표지장치의 생산성을 증대시킨다.As the gap between the
도 5b를 참조하면, 러빙 공정은 기판 안착부(114)에 안착된 기판(102)을 러빙롤(154)로 러빙함으로써 이루어진다. 러빙 공정을 진행하기 위한 기판(102) 상에는 배향막이 도포된 상태이다.Referring to FIG. 5B, the rubbing process is performed by rubbing the
본 발명에 따른 제조 장비는 다수의 개별 구동부(104)를 구비함으로써 상기러빙롤(154)이 대형화 또는 노화로 인하여 휘어져 있어서 평평한 스테이지(106) 및 러빙롤(154)이 사이의 간격(ΔG)이 불균일 하더라도 기판 안착부(114) 및 러빙롤(154) 사이의 간격을 일정한 간격으로 유지할 수 있게 한다.The manufacturing equipment according to the present invention includes a plurality of
기판 안착부(114) 및 러빙롤(154)이 사이의 간격을 일정하게 하는 방법에 대한 설명은 도 5a에서 기판 안착부(114) 및 마스크(152) 사이의 간격을 일정하게 하는 방법과 동일하므로 생략한다.Since the description of the method of keeping the distance between the
본 발명에 따른 제조 장비를 통해 기판 안착부(114) 및 러빙롤(154)이 사이의 간격이 일정하게 유지됨에 따라 기판(102) 상의 배향막에 러빙롤(154)을 통한 러빙공정이 균일하게 이루어질 수 있다. 러빙 공정이 균일하게 이루어짐에 따라 배향막의 표면은 일정한 배향 각도를 가질 수 있고, 일정항 배향 각도를 가지는 배향막 상에 액정분자가 올바른 배향 방향으로 배향된다.As the spacing between the
도 6a 및 도 6b는 본 발명에 따른 제조 장비를 이용하여 액정표시장치를 제 조하는 방법을 순차적으로 나타내는 순서도이다.6A and 6B are flowcharts sequentially illustrating a method of manufacturing a liquid crystal display using the manufacturing equipment according to the present invention.
도 6a를 참조하면, 본 발명에 따른 액정표시장치의 제조 방법은 기판 안착부에 다수의 패턴이 형성되는 기판을 안착시키는 단계(S1)와; 상기 기판 상에 러빙롤 또는 마스크를 배치하는 단계(S2)와; 스테이지에 포함된 센서를 통해 러빙롤 및 스테이지 사이의 간격 또는, 마스크 및 스테이지 사이의 간격을 측정하는 단계(S3);를 포함한다. 그리고 본 발명에 따른 액정표시장치의 제조 방법은 상기 러빙롤 및 스테이지 사이의 간격 또는, 상기 마스크 및 스테이지 사이의 간격을 측정한 후 그 측정값을 제어부에 인가하여 제어부를 통해 개별 구동부를 구동하는 제어값을 산출하는 단계(S4)를 포함한다. 개별 구동부를 구동하는 제어값은 상기 마스크 및 상기 기판 안착부 사이의 간격 또는, 상기 러빙롤 및 상기 기판 안착부 사이의 간격이 일정하도록 하는 값이다. 또한, 본 발명에 따른 액정표시장치의 제조 방법은 상기 제어값으로 상기 개별 구동부를 구동시키는 단계(S5)를 더 포함한다. 이와 같이 제어값에 따라 개별 구동부를 구동시키면, 개별 구동부에 안착되는 기판과 러빙롤 또는 마스크 사이의 간격이 일정해질 수 있다.Referring to FIG. 6A, a method of manufacturing a liquid crystal display device according to the present invention may include: mounting a substrate on which a plurality of patterns are formed, on a substrate mounting portion (S1); Disposing a rubbing roll or a mask on the substrate (S2); It includes; measuring the distance between the rubbing roll and the stage or the distance between the mask and the stage through the sensor included in the stage (S3). In the method of manufacturing a liquid crystal display according to the present invention, the distance between the rubbing roll and the stage or the distance between the mask and the stage is measured, and then the measured value is applied to the control unit to drive the individual drive unit through the control unit. Computing a value (S4). The control value for driving the individual drive unit is a value such that the distance between the mask and the substrate mounting portion or the distance between the rubbing roll and the substrate mounting portion is constant. In addition, the manufacturing method of the liquid crystal display according to the present invention further includes the step (S5) of driving the individual driver with the control value. As such, when the individual driving units are driven according to the control value, the distance between the substrate seated on the individual driving units and the rubbing roll or the mask may be constant.
이후 본 발명에 따른 액정표시장치의 제조 방법은 마스크와 일정한 간격을 유지하는 기판 상에서 마스크를 이용한 포토리쏘그래피 공정으로 액정 표시장치의 구동을 위한 각종 패턴을 패터닝하는 단계를 포함하거나, 러빙롤과 일정한 간격을 유지하는 기판 상에서 상기 러빙롤을 이용하여 상기 기판을 러빙하는 단계(S6)를 포함한다. 러빙롤 또는 마스크와 일정한 간격을 유지하는 기판상에는 올바른 액정표시장치의 패턴이 형성될 수 있고, 배향막의 배향각도 또한 일정하게 형성될 수 있다.Then, the manufacturing method of the liquid crystal display according to the present invention includes a step of patterning various patterns for driving the liquid crystal display by a photolithography process using a mask on a substrate having a constant distance from the mask, And rubbing the substrate using the rubbing roll on the substrate to maintain a gap (S6). A pattern of a correct liquid crystal display device may be formed on the substrate that maintains a constant distance from the rubbing roll or mask, and the alignment angle of the alignment layer may also be formed constantly.
도 6b는 본 발명에 따른 액정표시장치의 다른 제조 방법을 단계적으로 도시한 것이다.6b illustrates another step of a method of manufacturing a liquid crystal display according to the present invention.
도 6b를 참조하면 본 발명에 따른 액정표시장치의 다른 제조 방법은 도 6a의 제조 방법과 비교하여 기판 안착부 및 마스크 사이의 간격 또는, 기판 안착부 및 러빙롤 사이의 간격이 동일하도록 제어한 후, 기판을 안착하는 단계(SS5)를 진행하는 것 외에는 도 6a와 동일하므로 중복되는 설명은 생략한다. 도 6a 및 도 6b와 같이 액정표시장치의 제조 방법의 순서는 액정표시장치 제조의 효율적인 진행을 위해 공정 설계상 필요해 의해서 다양하게 설정될 수 있다.Referring to FIG. 6B, another manufacturing method of the liquid crystal display according to the present invention is controlled such that the distance between the substrate seat and the mask or the distance between the substrate seat and the rubbing roll is the same as in the manufacturing method of FIG. 6A. Since the process of mounting the substrate (SS5) is the same as in FIG. 6A, overlapping descriptions are omitted. As shown in FIGS. 6A and 6B, the order of the manufacturing method of the liquid crystal display device may be variously set depending on the process design necessary for the efficient progress of manufacturing the liquid crystal display device.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 액정 표시장치의 제조 장비는 다수의 개별 구동부를 구비하고, 그 개별 구동부가 마스크 또는 러빙롤의 휘어진 정도에 따라 개별적으로 제어될 수 있으므로 마스크 또는 러빙롤이 휘어져 있더라도 기판 및 마스크 사이 또는, 기판 및 러빙롤 사이의 간격을 일정하게 유지할 수 있다.As described above, the manufacturing apparatus of the liquid crystal display according to the present invention includes a plurality of individual driving units, and the individual driving units may be individually controlled according to the degree of bending of the mask or rubbing roll, so that the substrate may be curved even if the mask or rubbing roll is bent. And the gap between the mask or the substrate and the rubbing roll can be kept constant.
그리고 본 발명에 따른 액정 표시장치는 마스크 또는 러빙롤의 휘어지는 정도가 변하더라도 그 값을 스테이지에 포함된 센서 및 제어부를 통해 언제든지 측정가능하므로 기판 및 마스크 사이 또는, 기판 및 러빙롤 사이의 간격을 항상 일정하게 유지할 수 있다.In addition, since the liquid crystal display according to the present invention can measure the value of the mask or rubbing roll at any time through the sensor and the controller included in the stage, the gap between the substrate and the mask or between the substrate and the rubbing roll is always maintained. You can keep it constant.
또한 본 발명에 따른 제조 장비를 이용한 액정표시장치의 제조 방법은 마스 크와 일정한 간격이 유지되는 기판 상에서 패터닝 공정을 진행함으로써 올바른 액정표시장치의 패턴을 형성할 수 있으므로 생산성을 향상시킬 수 있다.In addition, the manufacturing method of the liquid crystal display device using the manufacturing equipment according to the present invention can form a correct pattern of the liquid crystal display device by performing a patterning process on a substrate that maintains a constant distance from the mask, thereby improving productivity.
그리고 본 발명에 따른 제조 장비를 이용한 액정표시장치의 제조 방법은 러빙롤과 일정한 간격이 유지되는 기판 상에서 러빙 공정을 진행함으로써 배향막의 배향 각도가 균일해지므로 그 균일한 배향막에 액정 분자들이 균일하게 배향될 수 있게 된다. In the manufacturing method of the liquid crystal display device using the manufacturing equipment according to the present invention, since the alignment angle of the alignment layer is uniform by performing a rubbing process on a substrate having a constant distance from the rubbing roll, the liquid crystal molecules are uniformly aligned on the uniform alignment layer. It becomes possible.
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 정하여져야만 할 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the 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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