KR101291794B1 - 액정표시패널 제조 시스템 및 이에 의해 제조된액정표시패널 - Google Patents

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Abstract

액정표시패널 제조 시스템 및 이에 의해 제조된 액정표시패널이 제공된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시패널 제조 시스템은 2 포트(port)를 구비하며 일군(一群)의 카세트(cassette)에 대해 기판의 로딩(loading) 및/또는 언로딩(unloading) 작업을 수행하기 위한 제 1 로더(loader), 2 포트를 구비하며 타군(他群)의 카세트에 대해 기판의 로딩/언로딩 작업을 수행하기 위한 제 2 로더, 제 1 로더를 통해 언로딩된 기판에 대해 소정의 공정을 수행한 후 제 1 로더로 이송시키는 제 1 공정부, 제 2 로더를 통해 언로딩된 기판에 대해 소정의 공정을 수행한 후 제 2 로더로 이송시키는 제 2 공정부 및 기판의 이송을 위한 이송 라인을 포함한다.
액정표시패널, 2 포트, 로더, 언로더

Description

액정표시패널 제조 시스템 및 이에 의해 제조된 액정표시패널{System for manufacturing liquid crystal display panel and liquid crystal display panel using the same}
도 1a는 종래의 액정표시패널 제조 시스템의 일 예를 개략적으로 나타낸 구성도이다.
도 1b는 도 1a의 액정표시패널 제조 시스템의 동작 방법을 설명하기 위한 설명도이다.
도 2a는 종래의 액정표시패널 제조 시스템의 다른 예를 개략적으로 나타낸 구성도이다.
도 2b는 도 2a의 액정표시패널 제조 시스템의 동작 방법을 설명하기 위한 설명도이다.
도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시패널 제조 시스템을 개략적으로 나타낸 구성도이다.
도 3b는 도 3a의 액정표시패널 제조 시스템의 동작 방법을 설명하기 위한 설명도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
310 : 제 1 로더 315 : 제 2 로더
320 : 세정기 330 : 제 1 코터
335 : 제 2 코터 340 : 제 1 버퍼
345 : 제 2 버퍼 350 : 제 1 노광기
355 : 제 2 노광기 360 : 디벨로퍼
370 : 검사기 380, 385 : 이송 라인
본 발명은 액정표시패널 제조 시스템 및 이에 의해 제조된 액정표시패널에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 보다 효율적이고 경제적인 공정의 수행이 가능하도록 개량된 액정표시패널 제조 시스템과 이에 의해 제조된 액정표시패널에 관한 것이다.
근래들어 액정표시장치가 디스플레이 수단으로 각광받고 있다.
액정표시장치는 패널의 내부에 주입된 액정의 전기적, 광학적 성질을 이용하여 디스플레이 기능을 수행하는데, 소형, 경량 및 저소비 전력 등의 장점에 의해 컴퓨터 모니터나 이동 통신 단말기 등의 다양한 분야에 폭넓게 응용되고 있는 추세이다.
액정표시장치는 수많은 공정 단계를 거쳐 제작되므로, 각각의 공정을 수행하기 위한 수많은 설비와 이들을 운용하기 위한 수많은 오퍼레이터들을 필요로 한다. 이로 인해 액정표시장치를 제조하기 위해서는 막대한 비용과, 설비의 장치 및 운용 에 필요한 드넓은 공간 등이 요구된다.
따라서, 액정표시장치의 제조 공정의 효율화 및 설비 수용 면적의 축소는, 제조 수율 증가 및 제조 원가 절감과 직접적으로 연관되는 중대한 사안일 수밖에 없다. 이에 따라, 가령 박막 트랜지스터 기판의 식각 공정을 위한 식각 설비의 경우, 코팅 및 노광을 위한 공정 챔버를 각각 한개씩 구비한 싱글 라인으로부터 코팅 및 노광을 위한 공정 챔버가 각각 두개씩 구비된 듀얼 라인으로 발전되어 왔다. 하나의 기판에 대해, 싱글 라인의 경우 약 80초 정도의 공정 시간이 소요되는 반면 듀얼 라인의 경우에는 45초 정도의 공정 시간만이 소요된다는 장점이 있다.
도 1a는 종래의 액정표시패널 제조 시스템의 일 예를 개략적으로 나타낸 구성도이고, 도 1b는 도 1a의 액정표시패널 제조 시스템의 동작 방법을 설명하기 위한 설명도로써, 언로더(110)와 로더(180)가 분리된 듀얼 라인 액정표시패널 제조 시스템을 나타낸다.
도 1a를 참조하여 종래 일 예에 따른 액정표시패널 제조 시스템의 작동 과정을 살펴보면 다음과 같다.
먼저, 2 포트가 구비된 언로더(110)를 통해 공정 수행을 위한 기판들이 공급되면, 각각의 기판들은 세정기(120), 코터(130), 노광기(150), 디벨로퍼(160) 및 검사기(170)를 거치는 동안 해당 공정이 자동으로 진행되며, 공정이 완료된 기판들은 로더(180)를 통해 카세트에 적재된 후 반출된다.
그러나 이와 같은 액정표시패널 제조 시스템은, 코터 A, 코터 B 또는 노광기 A, 노광기 B가 각각 동일한 공정을 수행해야만 한다는 불편함이 있다.
또한, 공정 수행이 완료된 기판에 불량의 발생 등이 확인된 경우, 해당 기판에 수행된 공정이 코터 A, 코터 B 또는 노광기 A, 노광기 B 가운데 어느 챔버에서 수행됐는지에 대한 구분이 기판 단위 또는 카세트 단위로 이루어지지 못함으로 인해, 공정 이력의 파악에 어려움이 있다는 등의 문제점이 있다.
도 1b의 (a)와 (b)에는 각각 언로더(110)와 로더(180)의 동작 과정이 도시되어 있다.
도 2a는 종래의 액정표시패널 제조 시스템의 다른 예를 개략적으로 나타낸 구성도이고, 도 2b는 도 2a의 액정표시패널 제조 시스템의 동작 방법을 설명하기 위한 설명도로써, 로딩과 언로딩이 동일 로더를 통해 이루어지는 3 포트 듀얼 라인 액정표시패널 제조 시스템을 나타낸다.
도 2a를 참조하면, 종래 다른 예에 따른 액정표시패널 제조 시스템은, 각각 3 포트가 구비된 제 1 로더(210) 및 제 2 로더(215), 세정기(220), 제 1 코터(230), 제 2 코터(235), 제 1 노광기(250), 제 2 노광기(255), 디벨로퍼(260), 검사기(270) 및 이송 라인(280, 285) 등을 구비함을 알 수 있다.
즉, 도 2a에 도시된 바와 같은 액정표시패널 제조 시스템에는 기판의 로딩과 언로딩이 모두 가능한 3 포트 로더가 2개(210, 215) 구비되며, 일측의 로더를 통해 제공된 기판은 두개의 코터(230, 235) 및 노광기(250, 255) 가운데 각각 지정된 하나의 코터나 노광기를 통해서만 공정이 이루어지게 된다.
이에 따라, 각각의 코터(230, 235)나 노광기(250, 255)가 서로 다른 공정을 진행할 수 있게 됨으로써 보다 효율적인 공정의 수행이 가능할 뿐만 아니라, 공정 수행이 완료된 기판에 불량의 발생 등이 확인된 경우 해당 기판에 대한 공정 이력의 파악이 용이하다는 등의 장점이 있다.
하지만, 도 2b에 나타낸 바와 같이, 이러한 액정표시패널 제조 시스템은 카세트에 대한 기판의 원활한 로딩/언로딩 작업을 위한 교체 포트가 요구되므로, 각각의 로더(210, 215)는 적어도 3개의 포트를 구비해야만 하며, 또한 각각의 로더와 공정 챔버 사이를 상호 연결하는 이송 라인(280, 285) 등이 필요하게 된다. 이는 전체 설비의 시설 면적을 과도하게 증가시키게 되어 공간의 효율성을 감소시키게 된다는 문제점을 발생시킨다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 보다 효율적이고 경제적인 공정의 수행이 가능하도록 개량된 액정표시패널 제조 시스템과 이에 의해 제조된 액정표시패널을 제공하는 것이다.
본 발명의 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 액정표시패널 제조 시스템은 2 포트(port)를 구비하며 일군(一群)의 카세트(cassette)에 대해 기판의 로딩(loading)/언로딩(unloading) 작업을 수행하기 위한 제 1 로더(loader), 2 포트를 구비하며 타군(他群)의 카세트에 대해 기판의 로딩/언로딩 작업을 수행하 기 위한 제 2 로더, 제 1 로더를 통해 언로딩된 기판에 대해 소정의 공정을 수행한 후 제 1 로더로 이송시키는 제 1 공정부, 제 2 로더를 통해 언로딩된 기판에 대해 소정의 공정을 수행한 후 제 2 로더로 이송시키는 제 2 공정부 및 기판의 이송을 위한 이송 라인을 포함 한다.
이때, 본 발명의 실시예에 따른 액정표시패널 제조 시스템은 제 1 로더 및 제 2 로더로부터 언로딩된 기판에 대한 공통 공정을 수행하는 공통 공정부를 더 포함할 수 있다.
여기서, 제 1 로더 및 제 2 로더는 각각 동일 카세트에 대해 기판의 로딩 및 기판의 언로딩 작업이 동시 수행 가능한 것이 좋다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있을 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것으로, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시패널 제조 시스템을 개략적으로 나타낸 구성도이고, 도 3b는 도 3a의 액정표시패널 제조 시스템의 동작 방법을 설명하기 위한 설명도이다.
도 3a에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 다른 액정표시패널 제조 시스템은 제 1 로더(310), 제 2 로더(315), 세정기(320), 제 1 코터(330), 제 2코터(335), 제 1 버퍼(340), 제 2 버퍼(345), 제 1 노광기(350), 제 2 노광기(355), 디벨로퍼(360), 검사기(370) 및 이송 라인(380, 385) 등을 포함하여 구성된다.
제 1 로더(310) 및 제 2 로더(315)는 각각 2 포트를 구비한다. 각각의 포트에서는 카세트에 대한 기판의 로딩 및 언로딩 작업이 모두 이루어질 수 있는데, 특히, 동일 카세트에 대한 기판의 로딩 및 언로딩 작업이 동시에 수행될 수도 있다. 즉, 소정의 카세트로부터 기판의 언로딩이 수행되어 카세트에 기판 적재를 위한 여유 공간이 발생되면, 해당 카세트가 아직 언로딩 진행중이더라도 로더(310, 315)는 공정의 수행이 완료된 기판을 카세트의 여유 공간에 적재할 수 있다.
따라서, 소정의 카세트로부터 언로딩된 기판이 반드시 다시 해당 카세트에 로딩되지 않을 수도 있게 되는데, 연속적인 공정이 끊임없이 수행되는 경우라면 어느 일 카세트의 언로딩 기판과 로딩 기판은 반드시 상이할 수밖에 없게 된다. 단, 이 경우에도 각각의 로더(310, 315)는 지정된 공정 챔버(가령, 제 1 코터(330) 및 제 1 노광기(350)와 같은)를 통해 공정이 수행된 기판에 대해서만 로딩/언로딩 작업을 수행함으로써, 동시에 상이한 2가지 공정의 동시 진행 및 공정 수행이 완료된 기판에 대한 공정 이력의 파악을 가능하게 할 수 있다.
이상의 설명에 대한 내용이 도 3b에 개략적으로 도시되어 있다.
제 1 로더(310) 및 제 2 로더(315)로부터 언로딩된 기판은 세정기(320)에 의해 세정된 후 각각 제 1 코터(330) 및 제 2 코터(335)로 진입된다. 이때, 제 1 로더(310)로부터 제공된 기판이 제 1 코터(330)로 제공된다면 제 2 로더(315)로부터 제공된 기판은 제 2 코터(335)로 제공되어야 하며, 제 1 로더(310)로부터 제공된 기판이 제 2 코터(335)로 제공된다면 제 2 코터(315)로부터 제공된 기판은 제 1 코터(330)로 제공되어야 한다. 이는 제 1 노광기(350)와 제 2 노광기(355)에 대해서도 동일하게 적용되며, 시스템 관리자 등에 의한 별도의 설정이 있기 까지는 계속적이며 강제적으로 적용되도록 하는 것이 좋다.
제 1 버퍼(340) 및 제 2 버퍼(345)에서는 각각 제 1 노광기(350) 및 제 2 노광기(355)에 대한 기판들의 공정 대기가 이루어진다.
다음, 제 1 노광기(350) 및 제 2 노광기(355)를 통해 노광 공정이 수행 완료된 기판들은 디벨로퍼(360)와 검사기(370)를 거쳐, 다시 처음 언로딩된 제 1 로더(310) 또는 제 2 로더(315)로 이송된 후, 대기중인 카세트에 로딩되어 배출된다.
제 1 이송 라인(380)은 제 2 로더(315)와 세정기(320) 및 검사기(370)와 제 1 로더(310) 사이의 상호 기판 이송을 가능하도록 하며, 제 2 이송 라인(385)은 제 1 코터(330) 또는 제 2 코터(335)와 제 2 버퍼(345) 및 제 1 노광기(350)와 디벨로퍼(360) 사이의 상호 기판 이송을 가능하도록 하는 기능을 한다.
이상의 공정을 통해 제조되는 액정표시패널 구성과 기능 등에 대해 간단히 설명하면 다음과 같다.
도시되지는 않았지만, 액정표시패널은 하부 기판, 상부 기판 및 두 기판 사이에 형성된 액정층 등을 구비한다.
통상 하부 기판은 게이트 라인, 데이터 라인, 박막 트랜지스터 및 화소 전극 등을 포함하고, 상부 기판은 하부 기판의 상부에 이와 대향하도록 위치되며 컬러 필터, 블랙 매트릭스 및 공통 전극 등을 포함한다.
하부 기판에는 다수의 게이트 라인과 데이터 라인이 m×n의 매트릭스 형태를 갖도록 배열된다. 그리고 다수의 게이트 라인과 데이터 라인의 교차점에는 스위칭 소자인 박막 트랜지스터가 형성된다.
박막 트랜지스터는 게이트 전극, 소스 전극, 드레인 전극, 액티브층 및 오믹 접촉층 등으로 구성되며, 드레인 전극이 화소 전극과 연결되어 단위 화소를 이룬다. 다시 말해, 박막 트랜지스터는 게이트 라인을 통해 게이트 전극에 게이트 신호가 인가되면 이에 동기되어 데이터 라인에 인가된 데이터 신호가 오믹 접촉층 및 액티브층을 통해 소스 전극에서 드레인 전극으로 전달될 수 있도록 동작한다.
즉, 소스 전극에 데이터 신호가 인가되면 드레인 전극과 연결된 화소 전극에 이와 대응되는 전압이 인가되는데, 이로 인해 화소 전극과 공통 전극 사이에 전압차가 발생한다. 그리고, 화소 전극과 공통 전극의 전압 차이로 인해 그 사이에 개재되어 있는 액정의 분자 배열이 변화되며, 액정의 분자 배열의 변화로 인해 화소의 광 투과량이 변하게 되어 각각의 화소별로 인가된 데이터 신호의 차에 따라 화소의 색상 차이가 발생된다. 이와 같은 색상의 차이를 이용하여 액정표시장치의 화면을 컨트롤 할 수 있게 되는 것이다.
게이트 라인에 인가되는 게이트 신호와 데이터 라인에 인가되는 데이터 신호는 각각 게이트 구동부 및 데이터 구동부 등의 구동 회로에 의해 생성되며, 구동 회로와 액정표시패널의 사이는 TCP(Tape Carrier Package) 등에 의해 연결될 수 있다.
이때, 컬러 필터 및 공통 전극 등이 통상의 경우 상부 기판에 구비된다고 설명하였으나, 수평 배향 방식(IPS mode) 액정표시장치 등의 경우 공통 전극이 하부 기판에 형성될 수 있으며, COA(Color-Filter On Array) 방식 액정표시장치 등의 경우 컬러 필터가 하부 기판에 형성될 수 있음 등은 당연하다.
도 3b에 도시된 내용에 대해서는 앞서 도 3a의 설명을 통해 이미 설명하였으므로 별도의 추가적인 설명은 생략하기로 한다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해되어야만 한다.
상기한 바와 같은 본 발명의 실시예에 의한 액정표시패널 제조 시스템과 이에 의해 제조된 액정표시패널에 따르면, 2 포트 로더를 이용해 3 포트 로더와 동일한 공정을 수행할 수 있게 되었다.
이에 따라, 면적 대비 공정의 효율성을 획기적으로 증가시켜, 제품 수율 향 상 및 제조 단가 절감 등이 가능하게 되었다는 등의 다양한 장점이 있다.

Claims (8)

  1. 2 포트(port)를 구비하며, 일군(一群)의 카세트(cassette)에 대해 기판의 로딩(loading)/언로딩(unloading) 작업을 수행하기 위한 제 1 로더(loader);
    2 포트를 구비하며, 타군(他群)의 카세트에 대해 기판의 로딩/언로딩 작업을 수행하기 위한 제 2 로더;
    상기 제 1 및 제 2 로더 중의 어느 하나를 통해 언로딩된 기판을 세정하는 세정기와, 상기 세정기에 의해 세정된 기판을 코팅하는 제 1 및 제 2 코터와, 상기 제 1 및 제 2 코터 중의 어느 하나에 의해 코팅된 기판을 노광하는 제 1 노광기를 포함하는 제 1 공정부;
    상기 제 1 및 제 2 코터의 다른 하나에 의해 코팅된 기판을 노광하는 제 2 노광기와, 상기 제 1 및 제 2 노광기에 의해 노광된 기판을 현상하는 디벨로퍼와, 상기 디벨로퍼에 의해 현상된 기판을 검사하는 검사기를 포함하는 제 2 공정부;
    상기 제 2 로더와 상기 세정기 사이, 및 상기 검사기와 상기 제 1 로더 사이에서 상기 기판을 이송하는 제 1 이송라인; 및
    상기 제 2 코터와 상기 제 2 노광기 사이, 및 상기 제 1 노광기와 상기 디벨로퍼 사이에서 상기 기판을 이송하는 제 2 이송 라인을 포함하고,
    상기 제 1 공정부 및 상기 제 2 공정부는 각각 서로 다른 제조공정을 동시에 진행할 수 있는 것을 특징으로 하는 액정표시패널 제조 시스템.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 로더 및 상기 제 2 로더는 각각 동일 카세트에 대해 기판의 로딩 및 기판의 언로딩 작업이 동시 수행 가능한 것을 특징으로 하는 액정표시패널 제조 시스템.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 로더 및 상기 제 2 로더의 각각의 포트에 진입된 카세트로부터 언로딩된 기판과 상기 각각의 포트로부터 카세트에 로딩된 기판은 서로 상이한 것을 특징으로 하는 액정표시패널 제조 시스템.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1 공정부는 상기 제 1 코터와 상기 제 1 노광기 사이에서 노광공정을 대기하기 위한 제 1 버퍼를 더 포함하고,
    상기 제 2 공정부는 상기 제 2 노광기와 상기 디벨로퍼 사이에서 노광공정을 대기하기 위한 제 2 버퍼를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시패널 제조 시스템.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
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