KR101801397B1

KR101801397B1 - 액정표시장치의 제조장치

Info

Publication number: KR101801397B1
Application number: KR1020110143915A
Authority: KR
Inventors: 이현규
Original assignee: 엘지디스플레이 주식회사
Priority date: 2011-12-27
Filing date: 2011-12-27
Publication date: 2017-11-27
Also published as: KR20130075523A

Abstract

본 발명은 기판의 사이즈 변경에 자유롭고 비용을 절감할 수 있는 액정표시장치의 제조장치가 개시된다.
개시된 본 발명의 액정표시장치의 제조장치는 본 발명의 액정표시장치의 제조장치는 상하 방향으로 이동되는 카세트 및 카세트의 하부에 구비된 수용홀을 통해 진입되는 이송 유닛을 포함하고, 이송 유닛은 투명 기판의 사이즈 변경에 따라 투명 기판의 하부 가장자리를 지지하기 위해 수평 방향으로 이동되는 이동부를 가진다.

Description

액정표시장치의 제조장치{APPARATUS FABRICATION OF LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE}

본 발명은 기판의 사이즈 변경에 자유롭고 비용을 절감할 수 있는 액정표시장치의 제조장치에 관한 것이다.

일반적으로 널리 사용되고 있는 표시장치들 중의 하나인 CRT(cathode ray tube)는 TV를 비롯해서 계측기기, 정보 단말기기 등의 모니터에 주로 이용되고 있으나, CRT 자체의 무게와 크기로 인해 전자 제품의 소형화, 경량화의 대응에 적극적으로 대응할 수 없었다.

이러한 문제에 대한 해결책으로서, 액정표시장치는 경량화, 박형화, 저소비 전력 구동 등의 특징으로 인해 그 응용범위가 점차 넓어지고 있는 추세에 있다. 이에 따라 액정표시장치는 사용자의 요구에 부응하여 대면적화, 박형화, 저소비전력화의 방향으로 진행되고 있다.

액정표시장치는 액정을 투과하는 광의 양을 조절하여 화상을 표시하는 디스플레이 장치로서 박형화 및 저소비전력 등의 장점으로 많이 사용되고 있다.

일반적인 액정표시장치는 어레이 기판과 컬러필터 기판이 액정층을 사이에 두고 합착된 구조를 가진다.

도 1은 일반적인 액정표시장치의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 액정표시장치(1)는 하부기판(5)과 상부기판(3) 및 상기 하부기판(5)과 상부기판(3) 사이에 형성된 액정층(7)으로 구성되어 있다. 하부기판(5)은 구동소자 어레이(Array)기판이다. 도면에는 도시하지 않았지만, 상기 하부기판(5)에는 복수의 화소가 형성되어 있으며, 각각의 화소에는 박막트랜지스터(Thin Film Transistor)와 같은 구동소자가 형성되어 있다.

상부기판(3)은 컬러필터(Color Filter)기판으로서, 실제 컬러를 구현하기 위한 컬러필터층이 형성되어 있다. 또한, 상기 하부기판(5)에는 화소전극 및 공통전극이 형성되거나, 상기 하부기판(5)에 화소전극이 형성되고 상기 상부기판(3)에 공통전극이 형성되어 있으며 액정층(7)의 액정분자를 배향하기 위한 배향막이 도포되어 있다.

상기 하부기판(5) 및 상부기판(3)은 실링재(Sealing Material)(9)에 의해 합착되어 있으며, 그 사이에 액정층(7)이 형성되어 상기 하부기판(5)에 형성된 구동소자에 의해 액정분자를 구동하여 액정층을 투과하는 광량을 제어함으로써 정보를 표시하게 된다.

액정표시소자의 제조공정은 크게 하부기판(5)에 구동소자를 형성하는 구동소자 어레이기판 공정과 상부기판(3)에 컬러필터를 형성하는 컬러필터기판 공정 및 셀(Cell)공정으로 구분될 수 있다.

상기 하부기판(5) 및 상부기판(3)의 제조공정들은 각각 별개의 공정 라인에서 수행된다. 즉, 하나의 공정이 완료되면, 기판은 이후의 공정 라인으로 이송되고, 상기 이송은 카세트에 복수의 기판이 수납된 상태에서 진행된다.

그러나, 일반적인 액정표시장치의 제조장치는 카세트에 기판의 반입 및 반출을 위한 로봇 암을 가지는 로봇에 의해 수행된다.

즉, 일반적인 액정표시장치의 제조장치는 로봇 암에 의해 기판을 반입 및 반출함으로써, 반입 및 반출 시간에 의해 제조시간이 늘어나는 문제가 있었다.

또한, 최근들어 기판이 점차 대형화되어감에 따라 기판의 처짐에 의한 반입 및 반출과정에서 기판이 파손되는 문제가 있었다.

본 발명은 기판의 사이즈 변경에 자유롭고 비용을 절감할 수 있는 액정표시장치의 제조장치를 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명의 액정표시장치의 제조장치는, 상하 방향으로 이동되는 카세트; 및 상기 카세트의 하부에 구비된 수용홀을 통해 진입되는 이송 유닛을 포함하고, 상기 이송 유닛은 투명 기판의 사이즈 변경에 따라 상기 투명 기판의 하부 가장자리를 지지하기 위해 수평 방향으로 이동되는 이동부를 가지고, 상기 이송 유닛은, 상기 수용홀을 통해 상기 카세트 내부에 진입되는 베이스부; 상기 베이스부의 끝단에 구비되어 상기 투명 기판의 하부면 일정 위치를 고정적으로 지지하는 지지핀; 및 상기 이동부는 상기 베이스부의 외측방향으로 돌출된 구조를 가지며, 상기 이동부의 끝단에 구비되어 상기 투명 기판의 사이즈 변경에 따라 이동되며 상기 투명 기판의 하부 가장자리를 지지하고, 상기 투명 기판을 상기 카세트에 반입 및 반출시키는 롤러부를 포함한다.

삭제

이상에서 설명한 본 발명의 이송 유닛은 별도의 로봇 암 없이 투명 기판을 지지함과 동시에 카세트로부터 상기 투명 기판을 반입 또는 반출시킬 수 있는 롤러부를 포함하여 상기 투명 기판의 반입 및 반출 공정이 용이하여 제조시간을 줄일 수 있으며, 로봇 암을 가지는 로봇 유닛을 삭제하여 이에 따른 제조 비용 절감의 장점을 가진다.

또한, 본 발명의 이송 유닛은 상기 롤러부를 수평방향으로 이동시키는 이동부를 포함하여 투명 기판의 사이즈가 점차 커지더라도 이와 대응되도록 상기 투명 기판을 지지함으로써, 상기 투명 기판의 처짐에 의해 카세트로부터 반입 및 반출과정에서 발생하는 파손을 방지할 수 있다.

도 1은 일반적인 액정표시장치의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 액정표시장치의 제조방법을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 카세트를 도시한 사시도이다.
도 4 내지 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 이송장치와 카세트를 도시한 도면이다.

본 발명의 액정표시장치의 제조장치는 상하 방향으로 이동되는 카세트 및 카세트의 하부에 구비된 수용홀을 통해 진입되는 이송 유닛을 포함하고, 이송 유닛은 투명 기판의 사이즈 변경에 따라 투명 기판의 하부 가장자리를 지지하기 위해 수평 방향으로 이동되는 이동부를 가진다.

첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시 예를 상세히 설명하도록 한다.

본 발명의 일 실시예는 당업자에게 본 발명의 기술 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위함이다. 따라서, 이하에서 설명하는 실시예에 한정되지 않고, 본 발명의 기술 사상을 기초로 다른 실시예들은 얼마든지 추가될 수 있다.

도 2는 액정표시장치의 제조방법을 도시한 도면이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 액정표시장치는 구동소자 어레이 공정에 의해 투명한 제1 기판상에 구동소자 어레이 공정에 의해 화소영역을 정의하는 복수의 게이트라인(Gate Line) 및 데이터라인(Data Line)을 형성하고 상기 화소영역 각각에 상기 게이트라인과 데이터라인에 접속되는 구동소자인 박막 트랜지스터를 형성한다(S101).

또한, 상기 투명한 제1 기판상에는 상기 구동소자 어레이 공정을 통해 상기 박막 트랜지스터에 접속되어 박막 트랜지스터를 통해 신호가 인가됨에 따라 액정층을 구동하는 화소전극을 형성한다(S101).

이어서, 상기 제1 기판에 배향막을 도포한 후 액정층의 액정분자에 배향규제력 또는 표면고정력(즉, 프리틸트각(Pretilt Angle)과 배향방향)을 제공하기 위해 상기 배향막을 러빙(Rubbing)한다(S102).

상기 제1 기판에는 상기 제2 기판과 셀갭(Cell Gap)을 일정하게 유지하기 위한 스페이서(Spacer)를 산포한다(S103).

또 다른 투명한 제2 기판상에는 컬러필터 공정에 의해 컬러를 구현하는 R,G,B의 컬러필터층과 공통전극을 형성한다(S104). 여기서, 상기 공통전극은 상기 제1 기판상에 형성될 수도 있다.

또한, 상기 제2 기판에 배향막을 도포한 후 액정층의 액정분자에 배향규제력 또는 표면고정력(즉, 프리틸트각(Pretilt Angle)과 배향방향)을 제공하기 위해 상기 배향막을 러빙(Rubbing)한다(S105).

상기 제2 기판에는 상기 제1 기판과의 합착을 위한 실링재가 도포된다(S106).

상기 제1 및 제2 기판은 상기 실링재에 의해 서로 합착된다(S107)

상기 제1 및 제2 기판은 대면적의 투명한 기판으로 이루어져 있다. 다시 말해서, 대면적의 투명한 기판에 복수의 패널(Panel)영역이 형성되고, 상기 패널영역 각각에 구동소자인 TFT 및 컬러필터층이 형성되기 때문에 낱개의 액정패널을 제작하기 위해서는 상기 유리기판을 절단 및 가공 공정이 수행된다(S108).

이후, 상기와 같이 가공된 개개의 액정패널에 액정주입구를 통해 액정을 주입하고 상기 액정주입구를 봉지하여 액정층이 형성된다(S109).

액정층이 형성된 단위 액정패널은 검사공정이 수행되어 최종 액정패널을 제조한다(S110).

상기와 같은 각각의 공정들은 각각 별개의 공정라인으로 이루어져 있다. 따라서 하나의 공정이 종료된 제1 및 제2 기판은 이후의 공정라인으로 이송되어 해당 공정이 진행되어야 하는데, 이러한 제1 및 제2 기판의 이송은 주로 카세트에 수납된 상태로 이송된다. 카세트에 수납된 상태로 이송된 제1 및 제2 기판은 포트에 위치되며, 이 카세트에서 기판이 취출되어 해당 공정장비에 공급됨에 따라 해당 공정이 진행되는 것이다

본 발명은 상기 카세트에서 상기 기판을 반입 및 반출하는 기능을 가지는 이송유닛으로 제1 및 제2 기판의 사이즈가 점차 대형화되어 감에 따라 제1 및 제2 기판의 사이즈에 관계없이 반입 및 반출이 용이한 장점을 가진다.

상기 이송유닛은 도 3 내지 도 6을 통해 상세히 설명하도록 한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 카세트를 도시한 사시도이고, 도 4 내지 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 이송장치와 카세트를 도시한 도면이다.

도 3 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 카세트(100)에는 어레이 공정이 수행되는 복수의 제1 기판이 수납될 수 있고, 컬러필터 공정이 수행되는 복수의 제2 기판이 수납될 수 있고, 상기 제1 및 제2 기판이 합착된 복수의 기판이 수납될 수 있다. 본 발명에서는 상기 제1 기판, 제2 기판 및 합착된 기판을 투명 기판(150)으로 정의한다.

상기 카세트(100)는 투명 기판(150)의 가장자리를 지지하는 제1 지지부(101)와, 상기 투명 기판(150)의 중앙 영역을 지지하는 제2 지지부(105)를 포함한다.

상기 제1 및 제2 지지부(101, 105)는 수평한 방향으로 서로 수평하게 배열되고, 수직 방향으로 복수개로 구비된다.

또한, 상기 카세트(100)는 하부에 이송 유닛(130)이 수평방향으로 이동될 수 있도록 상기 이송 유닛(130)의 이동 경로에 수용홀(103)이 형성된다.

상기 이송 유닛(130)은 도면에서 카세트(100) 내부로 진입되는 베이스부(131)와, 상기 베이스부(131)의 끝단에 구비되어 투명 기판(150)의 하면을 지지하는 지지핀(135)과, 상기 베이스부(131)의 측면에 배치되어 수평방향으로 이동되는 이동부(131a)와, 상기 이동부(131a)의 끝단에 구비되어 상기 투명 기판(150)의 가장자리를 지지함과 동시에 상기 투명 기판(150)을 이동시키는 롤러부(133)를 포함한다.

상기 베이스부(131)는 상기 카세트(100)의 수용홀(103)을 통해 상기 카세트(100)의 내부 수직방향으로 진입된다. 즉, 상기 베이스부(131)는 상기 카세트(100)의 내부 상하방향으로 진입될 수 있다.

상기 이동부(131a)는 베이스부(131)로부터 외측방향으로 돌출되고, 상기 베이스부(131)로부터 점차 멀어지는 방향으로 이동될 수 있다.

상기 이동부(131a)는 상기 롤러부(133)의 위치를 변경시키는 기능을 가진다.

본 발명의 롤러부(133)는 상기 지지핀(135)과 나란하게 배치된다.

상기 롤러부(133)는 상기 투명 기판(150)을 지지함과 동시에 상기 투명 기판(150)을 카세트(100)로부터 반출시키는 기능을 가진다.

또한, 상기 롤러부(133)는 각각의 공정에서 해당 공정이 완료된 투명 기판(150)을 상기 카세트(100)에 반입시키는 기능을 가진다.

본 발명의 이송 유닛(130)의 구동은 먼저, 카세트(100)가 하부 방향으로 이동된다. 상기 베이스부(131)는 상기 수용홀(103)을 통해 상기 카세트(100) 내부에 진입된다.

여기서, 상기 이동부(131a)는 상기 베이스부(131) 방향으로 최대한 밀착되어 상기 수용홀(103)을 통해 상기 베이스부(131)의 진입시에 상기 롤러부(133)에 의한 걸림을 방지할 수 있다.

상기 이송 유닛(130)은 상기 베이스부(131)가 상기 수용홀(103)을 통해 카세트(100)의 내부에 진입되면, 상기 이동부(131a)는 상기 베이스부(131)의 외측방향으로 이동된다.

즉, 상기 이동부(131a)는 수평방향으로 이동될 수 있다.

상기 이동부(131a)는 대략 100㎜ 이상 수평방향으로 이동될 수 있다.

상기 이송 유닛(130)이 상기 카세트(100) 내부로 진입된 후에 상기 이동부(131a)가 수평방향으로 이동되고, 이때 서로 대면되는 상기 롤러부(133)의 간격은 상기 수용홀(103)의 폭보다 크다.

또한, 상기 이송 유닛(130)이 상기 수용홀(103)을 통해 상기 카세트(100) 내부로 진입 전에 상기 이동부(131a)는 상기 베이스부(131)에 밀착된 상태이고, 이때 상기 롤러부(133)의 간격은 상기 수용홀(103)의 폭보다 작다.

상기 이동부(131a)가 수평방향으로 이동되면, 투명 기판(150)과 상기 지지판(135) 및 롤러부(133)가 접촉될 때까지 상기 카세트(100)가 하부방향으로 이동된다.

상기 투명 기판(150)은 상기 지지핀(135) 및 롤러부(133)에 의해 카세트(100)의 제1 및 제2 지지부(101, 105)로부터 일정 간격 이격되도록 상기 이송 유닛(130)에 지지된다.

상기 롤러부(133)는 상기 투명 기판(150)을 카세트(100)로부터 반출시킨다.

여기서, 상기 롤러부(133)는 이상에서와 같이 카세트(100) 내부에서 투명 기판(150)을 반출시키는 방법과 유사하게 각각의 공정에서 투명 기판(150)을 카세트(100) 내부로 반입시킬 수 있다.

여기서, 상기 롤러부(133)는 상기 이동부(131a)에 의해 수평방향으로 이동되어 상기 투명 기판(150)의 하면 가장자리를 지지함으로써, 점차 대형화되는 투명 기판(150)의 사이즈에 적용될 수 있다.

즉, 본 발명의 이송 유닛(130)은 상기 이동부(131a) 및 롤러부(133)에 의해 투명 기판(150)의 사이즈 변경에 따라 상기 이동부(131a)의 수평이동 거리가 변경될 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명의 이송 유닛(130)은 별도의 로봇 암 없이 투명 기판(150)을 지지함과 동시에 카세트(100)로부터 상기 투명 기판(150)을 반입 또는 반출시킬 수 있는 롤러부(133)를 포함하여 상기 투명 기판(150)의 반입 및 반출 공정이 용이하여 제조시간을 줄일 수 있으며, 로봇 암을 가지는 로봇 유닛을 삭제하여 이에 따른 제조 비용 절감의 장점을 가진다.

또한, 본 발명의 이송 유닛(130)은 상기 롤러부(133)를 수평방향으로 이동시키는 이동부(131a)를 포함하여 투명 기판(1150)의 사이즈가 점차 커지더라도 이와 대응되도록 상기 투명 기판(150)을 지지함으로써, 상기 투명 기판(150)의 처짐에 의해 카세트(100)로부터 반입 및 반출과정에서 발생하는 파손을 방지할 수 있다.

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.

100: 카세트 130: 이송 유닛
131: 베이스부 131a: 이동부
133: 롤러부 135: 지지핀

Claims

상하 방향으로 이동되는 카세트; 및
상기 카세트의 하부에 구비된 수용홀을 통해 진입되는 이송 유닛을 포함하고,
상기 이송 유닛은 투명 기판의 사이즈 변경에 따라 상기 투명 기판의 하부 가장자리를 지지하기 위해 수평 방향으로 이동되는 이동부를 가지고,
상기 이송 유닛은,
상기 수용홀을 통해 상기 카세트 내부에 진입되는 베이스부;
상기 베이스부의 끝단에 구비되어 상기 투명 기판의 하부면 일정 위치를 고정적으로 지지하는 지지핀; 및
상기 이동부는 상기 베이스부의 외측방향으로 돌출된 구조를 가지며, 상기 이동부의 끝단에 구비되어 상기 투명 기판의 사이즈 변경에 따라 이동되며 상기 투명 기판의 하부 가장자리를 지지하고, 상기 투명 기판을 상기 카세트에 반입 및 반출시키는 롤러부를 포함하는 액정표시장치의 제조장치.
삭제
제1 항에 있어서,
상기 이동부는 상기 수용홀에 상기 베이스부가 진입될 때 상기 베이스부에 밀착되는 액정표시장치의 제조장치.
제1 항에 있어서,
상기 이동부는 상기 수용홀을 통해 상기 베이스부가 상기 카세트 내부로 진입된 이후에 상기 베이스부의 외측방향으로 이동되는 액정표시장치의 제조장치.
제1 항에 있어서,
상기 이동부는 100㎜ 이상 수평방향으로 이동되는 액정표시장치의 제조장치.
제1 항에 있어서,
상기 지지핀 및 상기 롤러부는 나란하게 배치되어 상기 투명 기판의 하부면을 지지하는 액정표시장치의 제조장치.
제1 항에 있어서,
서로 대면되는 상기 롤러부의 간격은 상기 이송 유닛이 상기 카세트 내부에 진입된 후에 상기 수용홀의 폭보다 큰 액정표시장치의 제조장치.
제1 항에 있어서,
서로 대면되는 상기 롤러부의 간격은 상기 이송 유닛이 상기 카세트 내부에 진입되기 전에 상기 수용홀의 폭보다 작은 액정표시장치의 제조장치.