KR19990011358A - The manufacturing method of a liquid crystal display device, and its manufacturing apparatus - Google Patents
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Abstract
본 발명은 액정 표시 장치의 제조 방법 및 그 제조 장치에 관한 것이다. 핫 프레스 공정시에 두 기판의 비틀림 또는 미끄러짐이 발생하는 경우에 기판에 형성되어 있는 정렬키의 위치를 센서부에서 읽어들여 기판의 위치를 인식하고, 제어부에서 기판의 위치 신호를 입력받아 이미 입력되어 있는 데이터와 비교하여 구동부에 기판 정렬 신호를 출력한다. 구동부인 핫 프레스 테이블은 기판 정렬 신호에 따라 기판의 위치를 재조정한다.The present invention relates to a manufacturing method of a liquid crystal display device and a manufacturing apparatus thereof. When twisting or slipping of two substrates occurs during the hot press process, the position of the alignment key formed on the substrate is read by the sensor unit to recognize the position of the substrate, and the controller receives the position signal of the substrate and is already input. The substrate alignment signal is output to the driver in comparison with the data. The hot press table, which is the driver, readjusts the position of the substrate in accordance with the substrate alignment signal.
Description
본 발명은 액정 표시 장치의 제조 방법 및 그 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for manufacturing a liquid crystal display device and a method for producing the same.
일반적으로 액정 표시 장치는 두 장의 기판 사이에 액정을 주입하고, 여기에 가하는 전장의 세기를 조절하여 광 투과량을 조절하는 구조로 되어 있다.In general, a liquid crystal display device has a structure in which a liquid crystal is injected between two substrates, and the amount of light transmitted is controlled by adjusting the intensity of the electric field applied thereto.
일반적으로 스위칭 소자로 박막 트랜지스터를 사용하는 박막 트랜지스터 액정 표시 장치에서 박막 트랜지스터 기판의 활성 영역은 박막 트랜지스터와 화소 전극이 형성되어 있는 다수의 단위 화소가 행렬의 형태로 구성되어 있다. 게이트선 및 데이터선은 각각의 단위 화소의 행과 열을 따라 형성되어 박막 트랜지스터 및 화소 전극과 연결되어 신호를 전달한다. 또한 컬러 필터 기판의 활성 영역은 다수의 단위 화소에 대응하여 컬러 필터가 형성되어 있으며, 각각의 단위 화소를 정의하는 블랙 매트릭스가 형성되어 있다.In general, in a thin film transistor liquid crystal display device using a thin film transistor as a switching element, a plurality of unit pixels in which a thin film transistor and a pixel electrode are formed in an active region of a thin film transistor substrate is formed in a matrix form. The gate line and the data line are formed along the rows and columns of each unit pixel and are connected to the thin film transistor and the pixel electrode to transmit a signal. In addition, a color filter is formed in the active region of the color filter substrate to correspond to a plurality of unit pixels, and a black matrix defining each unit pixel is formed.
이러한 액정 표시 장치는 경박단소 및 저소비전력의 장점을 가지고 있으며, 소비 전력은 단위 화소의 개구율과 두 기판을 통과하는 빛의 투과율에 의존한다.Such a liquid crystal display has advantages of light and small and low power consumption, the power consumption is dependent on the aperture ratio of the unit pixel and the transmittance of light passing through the two substrates.
그러면 첨부한 도면을 참고로 하여 종래의 액정 표시 장치에 대하서 상세하게 설명한다.Next, a conventional liquid crystal display will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 일반적인 액정 표시 장치의 구조를 도시한 단면도이다.1 is a cross-sectional view illustrating a structure of a general liquid crystal display.
도 1에 도시된 바와 같이, 평행한 두 기판(1, 2) 사이에 액정(5)이 주입되어 있다. 액정(5)과 혼합되어 있는 스페이서(4)는 두 기판(1, 2) 사이의 간격이 균일하게 유지되도록 두 기판(1, 2)을 지지하고 있으며, 주입된 액정(5)은 두 기판(1, 2)의 가장자리에 형성되어 있는 봉인재(3)에 의해 봉인되어 있다.As shown in FIG. 1, the liquid crystal 5 is injected between two parallel substrates 1 and 2. The spacer 4 mixed with the liquid crystal 5 supports the two substrates 1 and 2 so that the distance between the two substrates 1 and 2 is uniformly maintained, and the injected liquid crystal 5 has two substrates ( It is sealed by the sealing material 3 formed in the edge of 1, 2).
이러한 액정 표시 장치의 제조 방법은 다음과 같다.The manufacturing method of such a liquid crystal display device is as follows.
우선, 두 기판(1, 2)에 전극을 형성한 다음, 그 중 한 기판에 스페이서(4)를 산포하고, 액정 주입구를 가지는 봉인재(3)를 둘레에 인쇄한다. 이때, 인쇄된 봉인재(3)의 두께는 20~40μm 정도이다, 이어, 핫 프레스(hot press) 공정을 통하여 두 기판(1, 2)을 부착하고, 액정 주입구를 통하여 두 기판(1, 2) 사이에 액정(5)을 주입한 다음 액정 주입구를 봉합하여 액정 셀을 만든다. 이때, 봉인재(3)의 두께는 4~6μm 정도로 줄어들게 된다.First, electrodes are formed on the two substrates 1 and 2, and then the spacers 4 are scattered on one of the substrates, and the sealing material 3 having the liquid crystal injection hole is printed around. In this case, the thickness of the printed sealant 3 is about 20 to 40 μm. Then, the two substrates 1 and 2 are attached through a hot press process, and the two substrates 1 and 2 are attached through the liquid crystal injection hole. After injecting the liquid crystal (5) between and then sealing the liquid crystal inlet to make a liquid crystal cell. At this time, the thickness of the sealing material 3 is reduced to about 4 ~ 6μm.
그러나, 이러한 종래의 액정 표시 장치의 제조 방법에서는 핫 프레스 공정시에 봉인재의 두께가 감소되는 동시에 변형이 일어나면서, 두 기판은 미끄러짐 또는 비틀림이 발생한다. 이로 인하여 각각의 기판에 형성된 단위 화소에 엇갈림이 발생하여 개구율 및 투과율이 감소하는 문제점이 발생한다.However, in such a conventional method of manufacturing a liquid crystal display, the thickness of the sealing material decreases at the same time during the hot pressing process, and deformation occurs, thereby causing the two substrates to slip or twist. As a result, staggering occurs in the unit pixels formed on the respective substrates, thereby reducing the aperture ratio and transmittance.
본 발명은 이러한 문제를 해결하기 위한 것으로서, 오차없는 기판 정렬을 통하여 기판의 개구율 및 투과율을 증가시키는 것이 그 과제이다.The present invention has been made to solve this problem, and the problem is to increase the aperture ratio and transmittance of the substrate through error-free substrate alignment.
도 1은 일반적인 액정 표시 장치의 구조를 도시한 단면도이고,1 is a cross-sectional view illustrating a structure of a general liquid crystal display device.
도 2본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치의 제조 방법 중에 핫 프레스 공정을 도시한 구성도이고,FIG. 2 is a configuration diagram illustrating a hot pressing process in a method of manufacturing a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention. FIG.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 기판 정렬 장치를 도시한 구성도이고,3 is a block diagram showing a substrate alignment apparatus according to an embodiment of the present invention,
도 4는 본 발명에 따른 핫 프레스 공정을 도시한 흐름도이다.4 is a flowchart illustrating a hot press process according to the present invention.
이러한 본 발명에 따른 액정 표시 장치의 제조 장치인 기판 정렬 장치는 두 기판에 각각 형성되어 있는 정렬 키(align key) 의 상태를 감지하는 센서부와, 센서로부터 정렬키의 상태 신호를 입력받아 기판의 정렬 상태를 판단하여 정렬 조절 신호를 출력하는 제어부와, 정렬 조절 신호에 따라 기판의 정확한 정렬 위치를 조절하는 구동부로 구성된다.The substrate alignment apparatus, which is a manufacturing apparatus of the liquid crystal display device according to the present invention, includes a sensor unit for detecting a state of an alignment key formed on each of the two substrates, and a state signal of the alignment key from the sensor. The controller is configured to determine an alignment state and output an alignment adjustment signal, and a driver to adjust an accurate alignment position of the substrate according to the alignment adjustment signal.
또한, 본 발명에 따른 액정 표시 장치의 제조 방법에서는 상부 기판 및 하부 기판에 각각 정렬키의 패턴을 형성하고, 정렬키를 이용하여 상부 기판과 하부 기판을 정렬하고, 봉인재를 이용하여 두 기판을 부착하는 핫 프레스 공정을 실시하는 동시에 기판 정렬 장치를 이용하여 두 기판의 위치를 미세 조정하여 두 기판을 정렬한다.In addition, in the method of manufacturing the liquid crystal display according to the present invention, a pattern of alignment keys is formed on the upper substrate and the lower substrate, respectively, the upper substrate and the lower substrate are aligned using the alignment key, and the two substrates are formed using a sealing material. The two substrates are aligned by fine-adjusting the position of the two substrates using a substrate alignment apparatus while performing the hot pressing step of attaching.
핫 프레스 공정시에 두 기판을 미세 조정하는 공정은 핫 프레스의 초기 온도와 봉인재를 경화시키는 직전의 온도에서 실시하는 것이 바람직하다.It is preferable to perform the process of fine-adjusting two board | substrates at the time of a hot press process at the initial temperature of a hot press, and the temperature just before hardening a sealing material.
그러면 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명에 따른 액정 표시 장치의 제조 방법 및 그 제조 장치의 실시예를 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 기술을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명한다.Next, a method of manufacturing a liquid crystal display device and an embodiment of the device according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that a person having ordinary skill in the art to which the present invention pertains can easily perform the present invention.
본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치의 제조 방법 및 그 제조 장치를 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a manufacturing method and a manufacturing apparatus of the liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention will be described in detail.
우선 본 발명에 따른 기판 정렬 장치를 이용한 액정 표시 장치의 제조 방법을 설명하기로 한다.First, a method of manufacturing a liquid crystal display device using the substrate alignment device according to the present invention will be described.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치의 제조 방법에서 핫 프레스 공정을 도시한 구성도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 기판 정렬 장치를 도시한 구성도이고, 도 4는 핫 프레스 공정을 더욱 상세하게 도시한 흐름도이다.2 is a configuration diagram showing a hot pressing process in the method of manufacturing a liquid crystal display according to an embodiment of the present invention, FIG. 3 is a configuration diagram showing a substrate alignment device according to an embodiment of the present invention, and FIG. A flow chart illustrating the hot press process in more detail.
본 발명에 따른 액정 표시 장치의 제조 방법에서는 우선 제1 기판(1) 및 제 2 기판(2)에 다수의 배선(도시하지 않음) 및 전극(도시하지 않음)을 형성한다. 이때, 각각의 기판(1, 2)에 배선을 형성할 때, 정렬 키(10)도 함께 형성한다. 다음, 두 기판(1, 2) 중 한 기판의 둘레에 액정 주입구를 가지는 봉인재(3)를 인쇄하고, 스페이서(4)를 산포한다.In the method of manufacturing a liquid crystal display according to the present invention, first, a plurality of wirings (not shown) and electrodes (not shown) are formed on the first substrate 1 and the second substrate 2. At this time, when the wirings are formed on the respective substrates 1 and 2, the alignment keys 10 are also formed. Next, a sealing material 3 having a liquid crystal injection hole is printed around one of the two substrates 1 and 2, and the spacer 4 is dispersed.
여기서, 스페이서(4)와 봉인재(3)는 동일한 기판에 형성할 수도 있고 각각 다른 기판에 형성할 수도 있다.Here, the spacer 4 and the sealing material 3 may be formed on the same substrate, or may be formed on different substrates, respectively.
다음, 도 2에서 보는 바와 같이, 핫 프레스 공정에서는 스페이서(4)가 산포된 제1 기판(1)과 봉인재(3)가 인쇄된 제2 기판(2)을 평행하게 정렬한다. 이때, 두 기판(1, 2)의 정렬은 두 기판(1, 2)에 각각 형성된 정렬 키(10)를 서로 일치시킴으로 이루어진다. 이어, 두 기판(1, 2)의 바깥 면에 압축기(도시하지 않음)와 연결되어 있는 핫 프레스 테이블(300)을 밀착시키고 균일한 힘으로 압축하면서 열을 가하여 열경화성의 봉인재(3)를 경화시킨다.Next, as shown in FIG. 2, in the hot press process, the first substrate 1 on which the spacers 4 are scattered and the second substrate 2 on which the sealing material 3 is printed are aligned in parallel. At this time, the alignment of the two substrates (1, 2) is made by matching the alignment keys 10 formed on the two substrates (1, 2), respectively. Subsequently, the hot press table 300 connected to the compressor (not shown) on the outer surfaces of the two substrates 1 and 2 is brought into close contact with each other, and heat is applied while compressing with a uniform force to cure the thermosetting sealant 3. Let's do it.
이때, 핫 프레스 공정을 실시하는 과정에서 두 기판(1, 2)에 가해지는 압력과 열에 의해 두 기판(1, 2)이 서로 미끄러지거나 비틀러지게 되므로 정렬 상태가 오차가 발생하게 된다. 그러면, 도 3에 도시된 바와 같은 기판 정렬 장치를 이용하여 두 기판(1, 2)의 위치를 미세조정하여 정렬 상태를 재조정하게 된다.At this time, since the two substrates 1 and 2 are slid or twisted with each other by the pressure and heat applied to the two substrates 1 and 2 in the process of performing the hot press process, an alignment state is generated. Then, the alignment state is readjusted by finely adjusting the positions of the two substrates 1 and 2 using the substrate alignment apparatus as shown in FIG. 3.
이러한 본 발명에 따른 기판 정렬 장치는, 도 3에 도시한 바와 같이, 두 기판의 가장자리 부분에 각각 형성되어 있는 정렬 키(align key)(10)의 위치 상태를 감지하는 센서부(100)와, 센서부(100)로부터 정렬 키(10)의 상태 신호를 입력받아 기판의 정렬 상태를 판단하여 정렬 조절 신호를 출력하는 제어부(200)와, 정렬 조절 신호에 따라 기판의 정확한 정렬 위치를 조절하는 구동부(300)로 구성된다.The substrate alignment apparatus according to the present invention, as shown in Figure 3, the sensor unit 100 for detecting the position of the alignment key (align key) 10 formed on the edge portions of the two substrates, respectively, The control unit 200 receives the state signal of the alignment key 10 from the sensor unit 100 to determine the alignment state of the substrate and outputs an alignment adjustment signal, and a driver to adjust the exact alignment position of the substrate according to the alignment adjustment signal. It consists of 300.
여기서, 센서부(100)는 도 2에서 보는 바와 같이, 정렬 키(10)에 대응하는 상부에 위치하며, 도 2에서 핫 프레스 테이블(300)은 기판(1,2)의 위치를 조정하게 되므로 구동부(300)에 해당한다.Here, as shown in FIG. 2, the sensor unit 100 is positioned at an upper portion corresponding to the alignment key 10, and in FIG. 2, the hot press table 300 adjusts the positions of the substrates 1 and 2. Corresponds to the driving unit 300.
도 4는 핫 프레스 공정을 플로우 차트(flow chart)로 표현한 것으로서, 핫 프레스 공정은 두 기판(1, 2)의 정렬한 다음, 두 기판(1, 2)에 핫 프레스 테이블(300)을 밀착시키고 균일한 힘으로 압축하면서 열을 가하여 열경화성의 봉인재(3)를 경화시켜 두 기판(1, 2)을 부착한다. 이때, 센서부(100)를 통하여 두 기판(1, 2)의 정렬 상태를 파악하고, 제어부(200)는 센서부(100)로부터 기판의 정렬 위치를 입력받아 이미 입력되어 있는 기판의 위치와 비교한다. 이미 입력되어 있는 기판의 위치(A)와 센서부(100)로부터 입력받은 기판의 위치(B)가 일치하여 두 기판(1, 2)이 정렬되었다면, 핫 프레스 공정을 마친다. 기판의 위치가 서로 비교하여 일치하지 않는다면, 제어부(200)는 이미 입력되어 있는 위치에 맞도록 구동부(300)에 정렬 조절 신호를 출력한다. 구동부(300)인 핫 프레스 테이블(300)은 정렬 조절 신호에 따라 두 기판(1, 2)을 움직이도록 미세조정하여 정렬키를 일치시킨다.4 is a flow chart of a hot press process, in which the hot press process aligns two substrates 1 and 2, and then closely adheres the hot press table 300 to the two substrates 1 and 2. Heat is applied while compressing with a uniform force to cure the thermosetting sealing material 3 to adhere the two substrates 1 and 2. At this time, the sensor unit 100 to determine the alignment state of the two substrates (1, 2), the control unit 200 receives the alignment position of the substrate from the sensor unit 100 and compares with the position of the substrate already input do. If the position (A) of the substrate that is already input and the position (B) of the substrate received from the sensor unit 100 coincide with each other and the two substrates 1 and 2 are aligned, the hot pressing process is completed. If the positions of the substrates do not coincide with each other, the controller 200 outputs an alignment control signal to the driver 300 to match the positions that are already input. The hot press table 300, which is the driving unit 300, finely adjusts the two substrates 1 and 2 to move according to the alignment control signal to match the alignment keys.
여기서 기판(1, 2)의 정렬은 수시로 검사할 수 있으며, 바람직하게는 핫 프레스 공정이 시작되는 초기온도와 봉인재(3)를 경화시키는 직전의 온도에서 실시한다.The alignment of the substrates 1 and 2 can be inspected from time to time, preferably at an initial temperature at which the hot press process starts and at a temperature just before the sealing material 3 is cured.
따라서, 본 발명에 따른 액정 표시 장치의 제조 방법 및 그 제조 장치에서는 핫 프레스 공정시에 발생하는 오차를 기판 정렬 장치를 이용하여 두 기판을 미세조정하여 두 기판을 정렬함으로써 기판의 개구율 및 투과율을 확보할 수 있다.Accordingly, in the method of manufacturing the liquid crystal display device and the manufacturing apparatus according to the present invention, the aperture ratio and the transmittance of the substrate are secured by aligning the two substrates by fine-adjusting the two substrates using a substrate alignment apparatus for errors occurring during the hot press process. can do.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20120416 Year of fee payment: 8 |
|
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |