KR101255703B1 - Method for manufacturing a liquid crystal panel - Google Patents

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Abstract

본 발명은 액정표시장치의 제조공정 중 배향막을 도포하는 방법에 관한 것으로서, 본 발명의 목적은 슬릿 노즐을 이용하여 배향막을 도포하는 한편, 레이저를 이용하여 씰(seal) 패턴을 형성할 수 있는 액정표시소자 제조 방법을 제공하는 것이다. 상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 액정패널 제조 방법은, 액정패널의 상부 기판 및 하부 기판을 제작한 후 세정하는 세정 단계와; 상기 상부 기판 또는 하부 기판에 슬릿노즐을 이용하여 배향막을 도포하고 상기 배향막을 건조시키는 소성 단계와; 상기 배향막 소성 단계를 거친 상기 상부 기판 또는 하부 기판의 배향막 위에 레이저를 이용하여 씰 패턴을 형성하는 씰 패턴 형성 단계; 및 상기 씰 패턴 형성 단계를 거친 상기 상부 기판 또는 하부 기판을 일정한 방향으로 문질러 홈을 만들어주는 배향막 러빙 단계와; 상기 공정을 거친 상기 상부 기판 및 하부 기판을 실재를 이용하여 합착시킨 후 각각의 단위셀로 절단하는 단계를 포함한다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of applying an alignment layer during a manufacturing process of a liquid crystal display device, and an object of the present invention is to apply an alignment layer using a slit nozzle and to form a seal pattern using a laser. A display device manufacturing method is provided. In order to achieve the above object, the liquid crystal panel manufacturing method according to the present invention comprises a cleaning step of manufacturing and then cleaning the upper substrate and the lower substrate of the liquid crystal panel; A firing step of applying an alignment layer to the upper substrate or the lower substrate using a slit nozzle and drying the alignment layer; A seal pattern forming step of forming a seal pattern using a laser on the alignment layer of the upper substrate or the lower substrate that has undergone the alignment layer firing step; And an alignment layer rubbing step of rubbing the upper or lower substrate through the seal pattern forming step in a predetermined direction to form a groove; And bonding the upper substrate and the lower substrate through the process to each other using a real material, and cutting the respective unit cells.

Description

액정패널 제조 방법{METHOD FOR MANUFACTURING A LIQUID CRYSTAL PANEL} Liquid crystal panel manufacturing method {METHOD FOR MANUFACTURING A LIQUID CRYSTAL PANEL}
도 1은 일반적인 액정표시장치의 액정패널을 나타낸 예시도.1 is an exemplary view showing a liquid crystal panel of a general liquid crystal display device.
도 2는 종래의 배향막 도포장치의 일예시도. Figure 2 is an exemplary view of a conventional alignment film coating device.
도 3은 본 발명에 적용되는 슬릿노즐을 이용한 배향막 도포장치를 이용하여 배향막을 도포하는 상태를 나타낸 예시도.Figure 3 is an exemplary view showing a state in which the alignment film is applied by using the alignment film coating apparatus using a slit nozzle applied to the present invention.
도 4는 도 3에 도시된 슬릿노즐의 좌측 단면도.4 is a left side cross-sectional view of the slit nozzle shown in FIG. 3.
도 5는 본 발명에 적용되는 레이저를 이용한 씰 패턴 형성 장치를 이용하여 기판에 씰 패턴을 형성하는 상태를 나타낸 예시도.5 is an exemplary view showing a state in which a seal pattern is formed on a substrate by using a seal pattern forming apparatus using a laser applied to the present invention.
도 6은 본 발명에 따른 액정패널 제조 방법의 일실시예 흐름도.6 is a flowchart illustrating one embodiment of a method for manufacturing a liquid crystal panel according to the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Explanation of symbols for main parts of the drawings>
11 : TFT 기판 12 : C/F 기판11 TFT substrate 12 C / F substrate
40 : 테이블 50 : 슬릿노즐40: table 50: slit nozzle
60 : 배향막 70 : 레이저60: alignment film 70: laser
본 발명은 액정표시장치의 제조공정 중 배향막을 도포하는 방법에 관한 것으로서, 특히, 분사노즐을 이용한 배향막 도포 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for applying an alignment film during a manufacturing process of a liquid crystal display device, and more particularly, to a method for applying an alignment film using a spray nozzle.
일반적으로, 액정표시장치(Liquid Crystal Display ; 이하 "LCD"라 함)는 영상신호에 대응하도록 광빔의 투과량을 조절함에 의해 화상을 표시하는 대표적인 평판 표시장치이다. 특히, LCD는 경량화, 박형화, 저소비 전력구동 등의 특징으로 인해 그 응용범위가 점차 넓어지고 있는 추세에 있으며, 이러한 추세에 따라 LCD는 사무자동화(Office Automation) 장치 및 노트북 컴퓨터의 표시장치로 이용되고 있다. In general, a liquid crystal display (hereinafter referred to as "LCD") is a typical flat panel display that displays an image by adjusting an amount of light beam transmission to correspond to an image signal. In particular, LCDs are becoming more and more widespread due to light weight, thinness, and low power consumption. As such, LCDs are used as display devices for office automation devices and notebook computers. have.
도 1은 일반적인 액정표시장치의 액정패널을 나타낸 예시도이다.1 is an exemplary view showing a liquid crystal panel of a general liquid crystal display device.
즉, 도 1에 도시된 바와 같은 액정표시장치의 액정패널(10)은 구동신호를 입력받는 박막트랜지스터 기판(이하, 간단히 'TFT 기판'이라 함)(11), 칼라필터층을 포함한 칼라필터기판(이하, 간단히 'C/F 기판'이라 함)(12) 및 박막트랜지스터기판과 칼라필터기판 사이에 개재된 액정층(13)으로 구성된다.That is, the liquid crystal panel 10 of the liquid crystal display device shown in FIG. 1 includes a thin film transistor substrate (hereinafter, simply referred to as a TFT substrate) 11 for receiving a driving signal, a color filter substrate including a color filter layer ( Hereinafter, the liquid crystal layer 13 is interposed between the thin film transistor substrate and the color filter substrate.
상기와 같은 액정패널을 포함하는 액정표시장치의 제조공정은 크게 기판 제조공정, 액정패널 제조공정 및 모듈 공정의 세 가지 공정으로 나뉘어진다.The manufacturing process of the liquid crystal display device including the liquid crystal panel as described above is largely divided into three processes: substrate manufacturing process, liquid crystal panel manufacturing process, and module process.
먼저, 기판 제조공정은 세정된 기판을 사용하여 TFT 기판을 제조하는 공정 및 C/F 기판을 제조하는 공정으로 각각 나뉘어지는데, TFT 기판 제조공정은 하부 유리기판 상에 신호라인과, 복수의 박막트랜지스터 및 화소전극을 형성하는 공정을 말하며, C/F 기판 제조공정은 상부 유리기판 상에 블랙매트릭스(Blackmatirx)와, 칼라필터층과, 공통전극(ITO)을 순차적으로 형성하는 공정을 말한다. 여기서, 상기 기판 제조공정은 다시 세정(PPCLN), 수분건조(DHP/DSP), 포토레지스트 도포(photoresist Coating), 사진 식각, 솔벤트 제거(VCD), 열경화(SHP), 노광, 현상(Developer), 하드 베이크(Hard Bake) 및 검사 공정들로 세분화될 수 있다. First, the substrate manufacturing process is divided into a process of manufacturing a TFT substrate using a cleaned substrate and a process of manufacturing a C / F substrate. The TFT substrate manufacturing process includes a signal line and a plurality of thin film transistors on a lower glass substrate. And a process of forming a pixel electrode, and a process of manufacturing a C / F substrate refers to a process of sequentially forming a black matrix, a color filter layer, and a common electrode (ITO) on an upper glass substrate. In this case, the substrate manufacturing process again includes cleaning (PPCLN), moisture drying (DHP / DSP), photoresist coating, photo etching, solvent removal (VCD), thermal curing (SHP), exposure, and development (Developer). It can be broken down into hard bake and inspection processes.
다음으로, 액정패널 공정은 TFT 기판과 C/F 기판을 합착하고 그 사이에 액정을 주입하여 액정패널을 제조하는 공정으로서, 상기 액정패널 공정은 다시 배향막 형성 공정, 러빙(Rubbing)공정, 셀 갭(Cell Gap)형성 공정, 어셈블리(Assembly) 공정, 셀 절단(Cell Cutting) 공정, 액정주입 공정, 편광 필름(Film) 부착 공정 등의 많은 단위공정으로 이루어진다.Next, the liquid crystal panel process is a process of manufacturing a liquid crystal panel by bonding a TFT substrate and a C / F substrate and injecting a liquid crystal therebetween, wherein the liquid crystal panel process is again an alignment film forming process, a rubbing process, and a cell gap. It consists of many unit processes such as a cell gap forming process, an assembly process, a cell cutting process, a liquid crystal injection process, and a polarizing film attachment process.
마지막으로, 모듈공정은 액정패널과 신호처리 회로부를 연결시키는 공정으로서, 상기 모듈공정 역시 수많은 단위공정으로 이루어진다. Finally, the module process is a process of connecting the liquid crystal panel and the signal processing circuit part, and the module process is also made of a number of unit processes.
도 2는 종래의 배향막 도포장치의 일예시도이다. 2 is an exemplary view of a conventional alignment film coating device.
상기한 바와 같이 액정표시장치를 제작하기 위해서는 TFT 기판(11) 및 C/F 기판(12) 사이에 배치되는 액정분자의 초기 배열 상태를 결정하는 배향막을 상기 기판에 도포하는 과정이 필요하다.As described above, in order to fabricate the liquid crystal display, a process of applying an alignment film to the substrate to determine an initial arrangement state of the liquid crystal molecules disposed between the TFT substrate 11 and the C / F substrate 12 is required.
즉, 액정의 분자배열은 액정표시장치의 표시 품위를 안정화하는 데 큰 영향을 미치게 되며, 따라서, 액정에 단결정 질서를 부여하고 액정분자를 문자 그대로 1매 단위로 규칙적인 응답을 할 수 있도록 하는 것이 배향막의 역할이다.That is, the molecular arrangement of the liquid crystal has a great influence on stabilizing the display quality of the liquid crystal display device. Therefore, it is necessary to give a single crystal order to the liquid crystal and to make a regular response in literally one unit. It is a role of the alignment film.
이와 같이, 액정표시장치에 삽입되는 액정 분자들을 일정한 방향으로 배열하 기 위하여 배향막 형성 공정을 갖는데, 상기 C/F 기판과 TFT 기판 상에 배향막을 도포하고, 일정한 방향으로 액정 분자들이 배열될 수 있도록 러빙 작업을 한다. 상기 배향막 도포를 위한 장치 및 그를 이용하여 배향막을 도포하는 방법을 설명하면 다음과 같다.As described above, an alignment layer forming process is provided to arrange liquid crystal molecules inserted into the liquid crystal display device in a predetermined direction. Do rubbing work. An apparatus for applying the alignment film and a method of applying the alignment film by using the same will be described below.
즉, 도 2에 도시된 바와 같이, 종래의 배향막 도포장치는, 인쇄를 위하여 기판(11 또는 12)이 테이블(40) 상에 고정되어 놓여져 있고, 상기 기판 상부에는 배향액이 전사판(28)에 코팅되어져 있는 인쇄 롤러(26)가 위치하고 있다. 상기 인쇄 롤러(20)에는 배향액을 전달하기 위하여 결합되어 있는 제1 가이드 롤러(doctor roll)(27)와 제2 가이드 롤러(anilox roll)(29)가 맞물려 있는 구조를 하고 있다.That is, as shown in FIG. 2, in the conventional alignment film applying apparatus, the substrate 11 or 12 is fixedly placed on the table 40 for printing, and the alignment liquid is transferred onto the transfer plate 28 on the substrate. The printing roller 26 is coated on it. The printing roller 20 has a structure in which a first guide roller 27 and a second guide roller 29 are coupled to each other to transfer the alignment liquid.
또한, 배향액을 공급하기 위한 배향액 공급부(21)에는 배향액을 담고 있는 배향액 용기(23)가 놓여져 있다. 상기 배향액 용기(23)에는 이동관(22)의 일측이 삽입되어 있고, 상기 이동관 타측에는 상기 이동관(22)을 따라 이동한 배향액을 배출하는 디스펜서(25)가 결합되어 있다.In addition, the alignment liquid container 23 containing the alignment liquid is placed in the alignment liquid supply part 21 for supplying the alignment liquid. One side of the moving tube 22 is inserted into the alignment liquid container 23, and a dispenser 25 for discharging the alignment liquid moved along the moving tube 22 is coupled to the other side of the moving tube 22.
그리고, 상기 배향액 공급부(21)에는 상기 배향액 용기(23)에 담겨져 있는 배향액을 상기 디스펜서(25)가 위치한 곳까지 상승시키기 위하여 질소 기체를 이용하여 압력을 가하는 질소 노즐부(24)가 있다.In addition, in the alignment liquid supply part 21, a nitrogen nozzle part 24 which applies pressure using nitrogen gas to raise the alignment liquid contained in the alignment liquid container 23 to the place where the dispenser 25 is located is provided. have.
상기 배향액 용기(23)에는 배향막의 주 재료인 폴리아믹산 고형분과, 휘발성 솔벤트(NMP, γ-BL, BC 등) 성분이 혼합되어진 용액이 담겨져 있다.The alignment liquid container 23 contains a solution in which a polyamic acid solid as a main material of the alignment film and a volatile solvent (NMP, γ-BL, BC, etc.) are mixed.
상기와 같은 구조를 갖는 액정표시장치의 배향막 도포장치는 다음과 같은 공정을 통하여 기판 상에 배향막을 도포하게 된다.The alignment film coating apparatus of the liquid crystal display device having the above structure is to apply the alignment film on the substrate through the following process.
먼저 배향막을 도포하기 위한 액정표시장치의 TFT 기판(11) 또는 C/F 판(12)이 상기 테이블(40) 상에 고정되면, 상기 배향액 공급부(21)에는 배향액이 담겨진 상기 배향액 용기(23)를 넣고, 상기 이동관(22)을 삽입한다. 상기 배향액 공급부(21)에 있는 배향액을 상승시키기 위하여 상기 질소 노즐부(24)을 통하여 강한 압력의 질소 기체를 주입한다.First, when the TFT substrate 11 or the C / F plate 12 of the liquid crystal display device for applying the alignment layer is fixed on the table 40, the alignment liquid container in which the alignment liquid is contained in the alignment liquid supply part 21. (23) is inserted and the said moving pipe 22 is inserted. In order to raise the alignment liquid in the alignment liquid supply part 21, nitrogen gas of a strong pressure is injected through the nitrogen nozzle part 24.
그렇게 되면, 상기 배향액 공급부(21)와 배향액 용기(23)의 사이에 일정한 압력이 형성되고, 이러한 압력은 상기 배향액 용기(23)에 담겨져 있는 배향액을 상승시키는 압력으로 작용한다.Then, a constant pressure is formed between the alignment liquid supply part 21 and the alignment liquid container 23, and this pressure acts as a pressure for raising the alignment liquid contained in the alignment liquid container 23.
상기 배향액 용기(23)로부터 상승하는 배향액은 상기 이동관(22)을 따라 상기 디스펜서(25)까지 이동하게 된다.The alignment liquid rising from the alignment liquid container 23 moves to the dispenser 25 along the moving tube 22.
상기 디스펜서(25)까지 이동한 배향액은 상기 인쇄 롤러(26)와 맞물려 회전할 수 있는 상기 제1 및 제2 가이드 롤러(27, 29) 사이에 떨어지고, 상기 제1 가이드 롤러(27)는 상기 제2 가이드 롤러(29) 좌우를 따라 왕복 운동을 하여 골고루 상기 제2 가이드 롤러(29) 표면 상에 배향액이 도포되도록 한다.The alignment liquid moved to the dispenser 25 is dropped between the first and second guide rollers 27 and 29, which can rotate in engagement with the printing roller 26, and the first guide roller 27 is The reciprocating motion is performed along the left and right of the second guide roller 29 so that the alignment liquid is evenly applied on the surface of the second guide roller 29.
그런 다음, 상기 제2 가이드 롤러(29) 표면에 도포된 배향액은 상기 인쇄 롤러(26) 표면에 배치되어 있는 상기 전사판(28)에 도포되는데, 상기 인쇄 롤러(26)의 회전에 의하여 전사판(28)은 상기 테이블(40) 상에 고정되어 있는 상기 기판(11, 12) 상에 배향액을 도포한다.Then, the alignment liquid applied to the surface of the second guide roller 29 is applied to the transfer plate 28 disposed on the surface of the printing roller 26, which is transferred by the rotation of the printing roller 26. The plate 28 applies an alignment liquid on the substrates 11 and 12 fixed on the table 40.
다음으로, 상기 배향액이 도포된 기판(11, 12)을 열처리하여 솔벤트를 제거하고, 폴리아믹산 성분을 폴리이미드화하여 배향막을 형성한다.Subsequently, the substrates 11 and 12 to which the alignment solution is applied are heat-treated to remove the solvent, and polyimide of the polyamic acid component to form an alignment film.
상기 과정을 통해 배향막이 형성되면, 상기 배향막 원료액에 고온의 열을 가하여 용매를 건조시키고 경화시키는 배향막 소성 공정이 수행되며, 이후, 러빙 장치를 이용하여 소성 처리된 배향막 표면을 일정한 방향으로 문질러 홈을 만들어주는 배향막 러빙 공정을 거친다.When the alignment film is formed through the above process, an alignment film firing process of drying and curing the solvent by applying high temperature heat to the alignment film raw material solution is performed. Then, the surface of the baked alignment film is rubbed in a predetermined direction using a rubbing device. It is subjected to an alignment film rubbing process that produces.
상기와 같은 배향막 형성공정이 끝난 후에는, 상부 기판의 가장자리에 접착제 역할을 하는 씰 패턴(seal pattern)을 액정 주입구를 제외한 나머지 영역에 형성시키고, 하부 기판에 스페이서(spacer)를 산포한 후 상기 두 기판을 대향 합착시킨 후 상기와 같이 대향 합착된 기판을 단위셀로 절단하는 셀 절단 공정을 거치게 된다.After the alignment layer forming process is completed, a seal pattern serving as an adhesive on the edge of the upper substrate is formed in the remaining regions except for the liquid crystal injection hole, and the spacers are scattered on the lower substrate. After the substrates are opposed to each other, a cell cutting process of cutting the oppositely bonded substrates into unit cells as described above is performed.
최종적으로, 상기 단위셀로 절단된 두 기판 사이에 액정을 주입하고 액정이 흘러나오지 않도록 액정 주입구를 봉지하면 원하는 액정 표시 장치가 완성된다.Finally, when the liquid crystal is injected between the two substrates cut into the unit cells and the liquid crystal injection hole is sealed so that the liquid crystal does not flow out, the desired liquid crystal display device is completed.
한편, 상기와 같은 종래의 배향막 도포 장치는 전사판(28)이 기판에 접촉하면서 배향막을 기판에 도포하는 방식으로서, 전사판(28)이 기판에 접촉하면서 발생되는 압력에 의해 기판(11, 12)에 구성된 회로가 손상될 수 있을 뿐만 아니라, 접촉에 의한 정전기가 발생된다는 문제점이 있다.On the other hand, the conventional alignment film applying apparatus as described above is a method of applying the alignment film to the substrate while the transfer plate 28 in contact with the substrate, the substrate 11, 12 by the pressure generated while the transfer plate 28 in contact with the substrate In addition to damaging the circuit configured, there is a problem that the static electricity generated by the contact.
또한, 상기와 같은 종래의 액정표시장치의 제조공정에서는 배향막이 도포된 기판에 씰(seal) 패턴을 형성하기 위하여, 노광 및 식각 등의 과정이 수행되어 져야만 한다.In addition, in the manufacturing process of the conventional liquid crystal display device as described above, in order to form a seal pattern on the substrate on which the alignment layer is applied, exposure and etching processes must be performed.
또한, 기판이 대형화 됨에 따라 상기 배향막 도포 장치 역시 대형화되고 있으며, 각 구동 메카니즘(Mechanism)이 기어방식으로 이루어짐에 따라, 장비 제작 정확도가 저하되고, 구동부 마찰로 인한 이물 발생이 증가된다는 문제점이 있다. In addition, as the substrate is enlarged, the alignment layer coating apparatus is also enlarged, and as each driving mechanism is made of a gear system, there is a problem in that the manufacturing accuracy of the equipment is lowered and foreign materials are generated due to friction of the driving unit.
또한, 생산 모델에 따라 상기 전사판(APR 수지판)(28)을 교체해 주어야 하므로 제작 공정이 지연된다는 문제점이 있으며, 상기 롤러 역시 핀홀(Pinhole) 발생시 교체되어져야 한다는 번거로움이 있다.In addition, there is a problem in that the manufacturing process is delayed because the transfer plate (APR resin plate) 28 must be replaced according to the production model, and the roller also has to be replaced when a pinhole occurs.
따라서, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 슬릿 노즐을 이용하여 배향막을 도포하는 한편, 레이저를 이용하여 씰(seal) 패턴을 형성할 수 있는 액정표시소자 제조 방법을 제공하는 것이다.Accordingly, an object of the present invention for solving the above problems is to provide a liquid crystal display device manufacturing method capable of forming a seal pattern using a laser while applying an alignment layer using a slit nozzle.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 액정패널 제조 방법은, 액정패널의 상부 기판 및 하부 기판을 제작한 후 세정하는 세정 단계와; 상기 상부 기판 또는 하부 기판에 슬릿노즐을 이용하여 배향막을 도포하고 상기 배향막을 건조시키는 소성 단계와; 상기 배향막 소성 단계를 거친 상기 상부 기판 또는 하부 기판의 배향막 위에 레이저를 이용하여 씰 패턴을 형성하는 씰 패턴 형성 단계; 및 상기 씰 패턴 형성 단계를 거친 상기 상부 기판 또는 하부 기판을 일정한 방향으로 문질러 홈을 만들어주는 배향막 러빙 단계와; 상기 공정을 거친 상기 상부 기판 및 하부 기판을 실재를 이용하여 합착시킨 후 각각의 단위셀로 절단하는 단계를 포함한다.In order to achieve the above object, the liquid crystal panel manufacturing method according to the present invention comprises a cleaning step of manufacturing and then cleaning the upper substrate and the lower substrate of the liquid crystal panel; A firing step of applying an alignment layer to the upper substrate or the lower substrate using a slit nozzle and drying the alignment layer; A seal pattern forming step of forming a seal pattern using a laser on the alignment layer of the upper substrate or the lower substrate that has undergone the alignment layer firing step; And an alignment layer rubbing step of rubbing the upper or lower substrate through the seal pattern forming step in a predetermined direction to form a groove; And bonding the upper substrate and the lower substrate through the process to each other using a real material, and cutting the respective unit cells.
또한, 상기 배향막 도포 단계에 이용되는 슬릿노즐은 상기 상부 기판 또는 하부 기판 제작 단계에서 이용되는 슬릿노즐인 것을 특징으로 한다.In addition, the slit nozzle used in the alignment layer coating step is characterized in that the slit nozzle used in the upper substrate or lower substrate manufacturing step.
또한, 상기 레이저는, 피사체 물질에 관계없이 빠른 시간(Femto sec) 동안에 조사되어 상기 피사체의 분자운동이 일어나기 전에 상기 피사체의 분자고리를 끊어버릴 수 있는 펨토초 레이저인 것을 특징으로 한다.In addition, the laser is a femtosecond laser is irradiated for a fast time (Femto sec) irrespective of the material of the subject can be cut off the molecular ring of the subject before the molecular motion of the subject.
또한, 상기 레이저는, 상기 배향막의 가공면을 균일한 두께로 가공하는 것을 특징으로 한다.In addition, the laser is characterized in that the processing surface of the alignment film is processed to a uniform thickness.
상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부한 도면들을 참조한 실시예의 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.Other objects and features of the present invention will become apparent from the following description of embodiments with reference to the accompanying drawings.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예가 상세히 설명된다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 3은 본 발명에 적용되는 슬릿노즐을 이용한 배향막 도포장치를 이용하여 배향막을 도포하는 상태를 나타낸 예시도이다. 또한, 도 4는 도 3에 도시된 슬릿노즐의 좌측 단면도를 나타낸 것으로서, 도 3에 도시된 슬릿노즐(50)의 좌측 단면도를 나타낸 것이다.3 is an exemplary view showing a state in which the alignment film is applied using the alignment film coating apparatus using the slit nozzle applied to the present invention. 4 is a left side cross-sectional view of the slit nozzle shown in FIG. 3 and a left side cross-sectional view of the slit nozzle 50 shown in FIG.
상기한 바와 같이 액정패널을 제조하기 위한 방법에는 TFT 기판 및 C/F 기판 사이에 배치되어 액정분자의 초기 배열 상태를 결정하는 배향막을 상기 기판(상기 TFT 기판(11) 또는 C/F 기판(12)을 칭하는 것임)에 도포하는 과정이 필요하며, 본 발명에 따른 액정패널 제조 방법에서는 상기 배향막 도포장치로서 도 3에 도시된 바와 같은 슬릿노즐을 이용한 배향막 도포장치가 이용된다.As described above, a method for manufacturing a liquid crystal panel includes an alignment film disposed between a TFT substrate and a C / F substrate to determine an initial arrangement state of liquid crystal molecules on the substrate (the TFT substrate 11 or the C / F substrate 12). ) Is required, and in the liquid crystal panel manufacturing method according to the present invention, an alignment layer coating apparatus using a slit nozzle as shown in FIG. 3 is used as the alignment layer coating apparatus.
본 발명에 적용되는 슬릿노즐을 이용한 배향막 도포장치는 도 3에 도시된 바와 같이, 기판이 놓여지는 테이블(40)과, 상기 스테이지에 놓여진 기판에 배향액을 분사하기 위한 슬릿노즐(50)을 포함하여 구성되어 있다.As shown in FIG. 3, the alignment film coating apparatus using the slit nozzle applied to the present invention includes a table 40 on which the substrate is placed, and a slit nozzle 50 for injecting the alignment liquid onto the substrate placed on the stage. It is composed.
이때, 상기 슬릿노즐(50)은 TFT 기판 또는 C/F 기판 제작시 사용되는 슬릿노즐로서, 예를 들어 상기 기판들에 대한 포토레지스터를 증착시키기 위해 사용되는 슬릿노즐에 배향액을 주입하여 이용될 수 있다.In this case, the slit nozzle 50 is a slit nozzle used when manufacturing a TFT substrate or a C / F substrate, and is used by injecting an alignment liquid into a slit nozzle used for depositing photoresist for the substrates. Can be.
한편, 상기 슬릿노즐(50)은 상기 배향액이 담겨져 있는 용액탱크(미도시)와 연결되어 있는 공급관(52)으로부터 배향액을 헤드(51) 및 상기 헤드로부터 공급된 배향액을 기판(11, 12)에 분사하기 위한 통로로 이용되는 노즐(53)을 포함하여 구성되어 있다. On the other hand, the slit nozzle 50 is a substrate 51, the alignment liquid supplied from the head 51 and the alignment liquid supplied from the head from the supply pipe 52 is connected to the solution tank (not shown) containing the alignment liquid It is comprised including the nozzle 53 used as the passage for injecting into 12).
이때, 상기 공급관(52)은 기판에 도포될 배향액이 용액 상태로 담겨져 있는 용액탱크(미도시)와 일측 끝단이 연결되어, 상기 용액탱크 내의 용액 상태의 배향액을 상기 헤드(51)로 전달한다.At this time, the supply pipe 52 is connected to a solution tank (not shown) in which the alignment liquid to be applied to the substrate in a solution state and one end thereof, and transfers the alignment liquid in the solution state in the solution tank to the head 51. do.
상기 헤드(51)는 용액 상태의 배향액을 상기 공급관(52)으로부터 전달받아 상기 노즐(53)로 전달하는 통로로서, 이러한 노즐(53)은 슬롯 형상을 갖는다. The head 51 is a passage for receiving an alignment liquid in a solution state from the supply pipe 52 and delivering the same to the nozzle 53. The nozzle 53 has a slot shape.
한편, 상기 슬릿노즐을 이용한 배향막 도포장치는, 테이블(40)상에 안치된 기판(11, 12)이 상기 슬릿노즐로 이동하는 동안, 상기 슬릿노즐(50)이 배향막을 분사하도록 구성될 수도 있으며, 또는, 기판이 상기 테이블(40) 상에 안치된 상태에서 상기 슬릿노즐(50)이 상기 기판위를 이동하면서 배향막을 분사하도록 할 수도 있다.Meanwhile, the alignment film applying apparatus using the slit nozzle may be configured such that the slit nozzle 50 sprays the alignment film while the substrates 11 and 12 placed on the table 40 move to the slit nozzle. Alternatively, the slit nozzle 50 may be sprayed on the substrate while the substrate is placed on the table 40 to spray the alignment layer.
상기 배향막(60)으로 사용되는 배향액의 재료는 인쇄성, 러빙성, 배향 방향 및 화학적 안정성 측면에서 우수한 폴리이미드계 재료가 사용되어 진다. 일반적으로, 폴리이미드계 고분자는 디아민(Diamine)과 엑시드 안하이드라이드(Acid anhydride)를 용매 속에서 반응시켜 PAA 또는 sol. PI를 합성한다. 여기서, 배향액 재료는 PAA 또는 sol. PI이고, 인쇄 후 건조, 가열경화의 공정을 거쳐 폴리이미드가 된다.As the material of the alignment liquid used as the alignment layer 60, a polyimide-based material excellent in printability, rubbing property, orientation direction, and chemical stability is used. In general, polyimide-based polymers are reacted with diamine and acid anhydride in a solvent to PAA or sol. Synthesize PI. Here, the alignment liquid material is PAA or sol. It is PI, and it becomes a polyimide through the process of drying after printing, and heat hardening.
도 5는 본 발명에 적용되는 레이저를 이용한 씰 패턴 형성 장치를 이용하여 기판에 씰 패턴을 형성하는 상태를 나타낸 예시도로서, 도 3에 도시된 바와 같은 슬릿노즐을 이용한 배향막 도포장치를 이용하여 배향막(60)을 도포한 후 러빙 공정을 거친 기판에 대하여 씰(Seal) 패턴(80)을 형성하기 위하여 본 발명에서는 레이저(70)를 이용하고 있다.FIG. 5 is an exemplary view showing a state in which a seal pattern is formed on a substrate using a seal pattern forming apparatus using a laser applied to the present invention, and an alignment layer using an alignment layer coating apparatus using a slit nozzle as shown in FIG. 3. In the present invention, the laser 70 is used to form the seal pattern 80 on the substrate subjected to the rubbing process after the coating of the 60.
즉, 본 발명에 적용되는 레이저를 이용한 씰 패턴 형성 장치는 도 5에 도시된 바와 같이 기판이 놓여지는 테이블(40) 및 상기 기판(11, 12)에 레이저 빔을 발생시키기 위한 레이저(70)를 포함하여 구성되어 있다.That is, the seal pattern forming apparatus using the laser applied to the present invention uses a table 40 on which a substrate is placed and a laser 70 for generating a laser beam on the substrates 11 and 12 as shown in FIG. 5. It is configured to include.
상기 레이저(70)는 레이저 빔의 강도 또는 패턴 등을 제어하기 위한 제어부 및 상기 제어부로부터 발생된 레이저를 상기 기판으로 조사시키기 위한 레이저 조사부를 포함하여 구성되어 있으며, 상기 제어부는 기판 상에 형성될 씰 패턴에 대한 정보를 포함하고 있어서 상기 정보에 따라 상기 레이저가 상기 기판(11, 12) 상에서 이동하면서 씰 패턴에 해당되는 부분을 가공하게 된다.The laser 70 is configured to include a control unit for controlling the intensity or pattern of the laser beam, and a laser irradiation unit for irradiating the laser generated from the control unit to the substrate, the control unit is a seal to be formed on the substrate Pattern information is included, so that the laser moves on the substrates 11 and 12 according to the information to process a portion corresponding to the seal pattern.
이때, 상기 레이저(Laser)(70)는 펨토초 레이저로서, 피사체 물질에 관계없 이 빠른 시간(Femto sec) 동안에 조사되어 상기 피사체의 분자운동이 일어나기 전에 상기 피사체의 분자고리를 끊어버리며, 그 파워(Power)나 펄스(Pulse)를 조절하게 되면 상기 피사체의 가공면을 균일한 두께로 가공할 수 있다. 즉, 상기 펨토초 레이저는, 레이저의 파장과 피사체의 파장이 맞는 경우에 한해 레이저가 흡수되어 가공되면서 열이 발생되며, 피사체와 파장이 맞지 않은 경우에는 반사되는 특성을 가진 종래의 일반적인 레이저와 비교해 볼 때 그 가공 특성이 우수하다.At this time, the laser 70 is a femtosecond laser, irradiated for a fast time (Femto sec) irrespective of the subject material, and breaks the molecular ring of the subject before the molecular motion of the subject occurs. By adjusting the power or pulse, the processed surface of the subject can be processed to a uniform thickness. That is, the femtosecond laser is only when the wavelength of the laser and the wavelength of the subject is absorbed and processed as heat is generated, and compared with the conventional laser having a characteristic of reflecting when the wavelength is not matched with the subject When its processing characteristics are excellent.
이하에서는, 상기에서 설명된 슬릿노즐을 이용한 배향막 도포장치를 이용하여 배향막을 도포하는 과정 및 레이저를 이용하여 씰 패턴을 형성하는 과정을 포함한 본 발명에 따른 액정패널 제조 방법을 도 6을 참조하여 설명한다.Hereinafter, a method of manufacturing a liquid crystal panel according to the present invention including a process of applying an alignment film using the alignment film applying apparatus using the slit nozzle described above and a process of forming a seal pattern using a laser will be described with reference to FIG. 6. do.
도 6은 본 발명에 따른 액정패널 제조 방법의 일실시예 흐름도이다.6 is a flowchart illustrating an embodiment of a method of manufacturing a liquid crystal panel according to the present invention.
먼저, 액정패널의 상, 하부 기판(TFT 기판 및 C/F 기판)을 제작한다(S100). 상기 액정패널의 하부 기판(TFT 기판)(11)에는 어레이 소자가 형성되어 있는데, 상기 어레이 소자는 다수의 박막 트랜지스터를 포함하여 형성된다. 상기 박막 트랜지스터는 게이트 배선과 데이터 배선이 교차하는 지점에 형성되며, 상기 게이트 배선에서 소정 돌출되는 게이트 전극과 상기 게이트 전극 위치에 형성된 반도체층과, 상기 반도체층의 양측에서 접촉되는 소스 및 드레인 전극을 포함하여 이루어진다. 그리고, 상기 드레인 전극과 연결되는 화소 전극이 형성되어 있다. 상기 액정패널의 상부 기판(12)에는 각 화소에 대응하여 적, 녹, 청색의 컬러 필터가 형성되어 있고, 상기 컬러 필터의 경계부를 포함하여 블랙 매트릭스가 형성되어 있다. 그리고, 상기 컬러 필터 및 블랙 매트릭스 상에 오버코트층 및 공통 전극이 형성되어 있다. First, the upper and lower substrates (TFT substrate and C / F substrate) of the liquid crystal panel are manufactured (S100). An array element is formed on the lower substrate 11 of the liquid crystal panel. The array element includes a plurality of thin film transistors. The thin film transistor is formed at a point where a gate line and a data line cross each other, and a gate electrode protruding from the gate line, a semiconductor layer formed at the gate electrode position, and source and drain electrodes contacting both sides of the semiconductor layer. It is made to include. A pixel electrode connected to the drain electrode is formed. Red, green, and blue color filters are formed on the upper substrate 12 of the liquid crystal panel, and black matrices are formed including boundary portions of the color filters. An overcoat layer and a common electrode are formed on the color filter and the black matrix.
다음으로, 상기와 같이 형성되는 상부 기판(12) 및 하부 기판(11) 상의 이물질을 제거하기 위해 세정 공정(S110)을 행한다.Next, a cleaning process (S110) is performed to remove foreign substances on the upper substrate 12 and the lower substrate 11 formed as described above.
다음으로, 도 3에 도시된 바와 같은 슬릿노즐을 이용한 배향막 도포장치를 이용하여 상부 기판(12) 또는 하부 기판(11) 상면에 배향막 원료액인 폴리이미드(PolyImide : PI)를 형성시키는 배향막 도포 공정(S120)을 거친다.Next, an alignment layer coating process of forming polyimide (PI), which is an alignment layer raw material solution, on the upper surface of the upper substrate 12 or the lower substrate 11 using the alignment layer coating apparatus using the slit nozzle as shown in FIG. 3. Go through (S120).
다음으로, 상기 배향막 원료액에 고온의 열을 가하여 용매를 건조시키고 경화시키는 배향막 소성 공정(S130)을 행한다.Next, an alignment film firing step (S130) is performed in which a high temperature heat is added to the alignment film raw material solution to dry and cure the solvent.
다음으로, 도 5에 도시된 바와 같은 레이저를 이용한 씰 패턴 장치를 이용하여 상기 배향막 중 씰 패턴에 해당하는 부분의 배향막을 제거하는 씰 패턴 형성 공정을 실시한다(S140).Next, a seal pattern forming process of removing the alignment layer of a portion of the alignment layer corresponding to the seal pattern is performed using the seal pattern device using the laser as shown in FIG. 5 (S140).
다음으로, 러빙 장치를 이용하여 소성 처리된 배향막 표면을 일정한 방향으로 문질러 홈을 만들어주는 배향막 러빙 공정(S140)을 거친다. 이를 위하여, 상기 기판은 경사지게 배치시키고, 러빙 롤러를 이용하여 러빙한다. 이때, 상기 기판의 경사 각도는 0°보다 크고 90°보다 작은 각도로 하며, 상기 기판 상에 러빙을 실시하는 러빙 롤러는 상기 경사진 기판의 상부 또는 하부에서 배향막 러빙 공정을 실시한다.Next, the alignment film rubbing process (S140) is performed by rubbing the surface of the baked alignment film using a rubbing device in a predetermined direction to form a groove. To this end, the substrate is inclined and rubbed using a rubbing roller. In this case, the inclination angle of the substrate is greater than 0 ° and less than 90 °, and the rubbing roller for rubbing on the substrate performs an alignment film rubbing process on the top or bottom of the inclined substrate.
다음으로, 상기 씰 패턴이 형성된 상기 상부 기판 및 하부 기판을 실재(Sealant)를 이용하여 대향 합착시키는데, 주어진 마진을 벗어나면 빛이 새어나오게 되므로 보통 수 마이크로미터(㎛) 정도의 정밀도가 요구된다(S160). Next, the upper substrate and the lower substrate on which the seal pattern is formed are opposed to each other using a sealant, and light is leaked out of a given margin so that precision of about several micrometers (μm) is usually required. S160).
다음으로, 상기와 같이 대향 합착된 기판을 단위셀로 절단하는 셀 절단 공정을 거치게 되는데(S170), 상기 셀 절단 공정은 완전히 합착된 두 기판을 필요한 크기로 절단하기 위한 것으로, 상, 하부 기판 표면에 라인을 형성하는 스크라이브 공정과 스크라이브된 라인에 충격을 주어 기판을 분리해내는 브레이크 공정으로 이루어진다.Next, a cell cutting process of cutting the oppositely bonded substrates into unit cells is performed as described above (S170). The cell cutting process is to cut two completely bonded substrates to a required size. The scribing process of forming a line on the substrate and the brake process of impacting the scribed line to separate the substrate.
최종적으로, 상기 단위셀로 절단된 두 기판 사이에 액정을 주입하고 액정이 흘러나오지 않도록 액정 주입구를 봉지하면 원하는 액정패널이 완성된다(S180).Finally, when the liquid crystal is injected between the two substrates cut into the unit cells and the liquid crystal injection hole is sealed so that the liquid crystal does not flow out, the desired liquid crystal panel is completed (S180).
즉, 본 발명은 배향막 형성과정에서 슬릿노즐(50)을 이용하고 있으며, 씰 패턴 제거 공정에서 레이저(70)를 이용하고 있다는 특징을 가지고 있다.That is, the present invention has the feature that the slit nozzle 50 is used in the alignment film formation process, and the laser 70 is used in the seal pattern removal process.
상술된 바와 같은 본 발명에 따른 액정패널 제조 공정은 배향막 형성과정에서 슬릿노즐을 이용함으로써 기판에 형성된 패턴들의 훼손을 방지할 수 있다는 우수한 효과가 있다.The liquid crystal panel manufacturing process according to the present invention as described above has an excellent effect of preventing damage to the patterns formed on the substrate by using the slit nozzle in the alignment film forming process.
또한, 본 발명은 씰 패턴 형성을 위하여 레이저를 이용함으로써, 별도의 노광 및 식각 공정이 생략될 수 있어서, 전체적으로 액정패널의 제조 공정을 단순화 시킬 수 있다는 우수한 효과가 있다.In addition, the present invention has an excellent effect that by using a laser to form a seal pattern, a separate exposure and etching process can be omitted, thereby simplifying the manufacturing process of the liquid crystal panel as a whole.
또한, 종래의 롤러를 이용한 배향막 코팅 방법(Roll Coating)으로는 장비대형화에 따른 장비 부품 제작(Anilox Roll, Doator Roll, 인쇄 Mask)이 어렵고 부품이 고가여서 유지 보수가 어려우나, 본 발명은 대형 제작이 유리한 슬릿 노즐을 이 용할 뿐만 아니라 대형부품을 사용하지 않고 있다는 우수한 효과가 있다.In addition, the conventional coating method (Roll Coating) using a roller is difficult to manufacture equipment parts (Anilox Roll, Doator Roll, Printing Mask) according to the large size of the equipment and the maintenance is difficult because the parts are expensive, the present invention is a large production In addition to using advantageous slit nozzles, there is an excellent effect of not using large parts.
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.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.

Claims (4)

  1. 액정패널의 상부 기판 및 하부 기판을 제작한 후 세정하는 세정 단계와;A cleaning step of fabricating and cleaning the upper and lower substrates of the liquid crystal panel;
    상기 상부 기판 또는 하부 기판에 슬릿노즐을 이용하여 배향막을 도포하고 상기 배향막을 건조시키는 소성 단계와;A firing step of applying an alignment layer to the upper substrate or the lower substrate using a slit nozzle and drying the alignment layer;
    상기 배향막 소성 단계를 거친 상기 상부 기판 또는 하부 기판의 배향막 위에 레이저를 이용하여 씰 패턴을 형성하는 씰 패턴 형성 단계; 및A seal pattern forming step of forming a seal pattern using a laser on the alignment layer of the upper substrate or the lower substrate that has undergone the alignment layer firing step; And
    상기 씰 패턴 형성 단계를 거친 상기 상부 기판 또는 하부 기판을 일정한 방향으로 문질러 홈을 만들어주는 배향막 러빙 단계와;An alignment layer rubbing step of rubbing the upper or lower substrate through the seal pattern forming step in a predetermined direction to form a groove;
    상기 배향막 러빙 단계를 거친 상기 상부 기판 및 하부 기판을 실재를 이용하여 합착시킨 후 각각의 단위셀로 절단하는 단계를 포함하고, 상기 배향막 재료는 폴리이미드(polyimide)이고, 상기 슬릿노즐은 배향액을 중력 방향으로 분사하여 상기 상부 기판 또는 상기 하부 기판에 배향막을 도포하고, 상기 배향막 러빙 단계는 상기 상부 기판 또는 하부 기판을 0°보다 크고 90°보다 작은 각도로 경사지게 배치시키고, 러빙 롤러를 이용하여 러빙하는 것을 특징으로 하는 액정패널 제조 방법.Bonding the upper substrate and the lower substrate through the alignment layer rubbing step using a real material and cutting each unit cell; wherein the alignment layer material is polyimide, and the slit nozzle Spraying in the direction of gravity to apply an alignment layer to the upper substrate or the lower substrate, the alignment layer rubbing step is to arrange the upper substrate or lower substrate inclined at an angle greater than 0 ° and less than 90 °, rubbing using a rubbing roller Liquid crystal panel manufacturing method characterized in that.
  2. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1,
    상기 배향막 도포 단계에 이용되는 슬릿노즐은 상기 상부 기판 또는 하부 기판 제작 단계에서 이용되는 슬릿노즐인 것을 특징으로 하는 액정패널 제조 방법. The slit nozzle used in the alignment layer coating step is a slit nozzle used in the upper substrate or lower substrate manufacturing step characterized in that the liquid crystal panel manufacturing method.
  3. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1,
    상기 레이저는, 피사체 물질에 관계없이 빠른 시간(Femto sec) 동안에 조사되어 상기 피사체의 분자운동이 일어나기 전에 상기 피사체의 분자고리를 끊어버릴 수 있는 펨토초 레이저인 것을 특징으로 하는 액정패널 제조 방법.Wherein the laser is a femtosecond laser that is irradiated for a fast time (Femto sec) irrespective of a subject material and breaks the molecular ring of the subject before molecular motion of the subject occurs.
  4. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1,
    상기 레이저는, 상기 배향막의 가공면을 균일한 두께로 가공하는 것을 특징으로 하는 액정패널 제조 방법.Said laser processes the process surface of the said oriented film to uniform thickness, The manufacturing method of the liquid crystal panel characterized by the above-mentioned.
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