KR20020058792A

KR20020058792A - 액정표시패널의 제조장치

Info

Publication number: KR20020058792A
Application number: KR1020000086922A
Authority: KR
Inventors: 허재열
Original assignee: 구본준, 론 위라하디락사; 엘지.필립스 엘시디 주식회사
Priority date: 2000-12-30
Filing date: 2000-12-30
Publication date: 2002-07-12
Also published as: KR100800326B1

Abstract

본 발명의 목적은 노광시 온도에 의한 글라스의 확대/축소로 인한 내부 패턴이 왜곡되는 현상을 방지할 수 있도록 한 액정표시패널의 제조장치에 관한 것이다.

본 발명에 따른 투명의 기판 사이에 액정이 주입된 액정표시패널을 노광하기 위한 장치에 있어서, 글라스가 안착되는 척과, 기판 상에 형성된 액정표시패널 상에 광을 조사하기 위한 노광기와, 척에 설치되어 글라스의 온도를 조절하기 위한 온도조절수단과, 노광기를 기판 상에서 이동시킴과 아울러 노광기의 속도를 조정하여 상기 기판의 온도를 조절하는 노광기 구동수단을 구비한다.

본 발명은 액정표시패널 제조장치는 글라스의 온도를 조절하기 위한 온도조절수단을 척 내부에 설치함으로써 척 온도의 조절에 의한 글라스의 온도를 조절하여 노광을 실시함으로써 완성된 박막트랜지스터의 내부패턴간의 거리차로 인한 내부패턴의 왜곡을 억제하고, 국부적인 노광이 아니라 글라스의 전면에 대한 내부패턴 노광이 용이해진다. 나아가 내부패턴 왜곡에 의한 전면 얼룩 및 나뭇가지 얼룩등과 컬러필터와의 합착시 빛샘등이 발생하지 않는 장점이 있다.

Description

액정표시패널의 제조장치{Fabricating Apparatus Of Liquid Crystal Display Panel}

본 발명은 액정표시패널의 제조장치에 관한 것이다. 특히 노광시 온도에 의한 글라스의 확대/축소로 인한 내부 패턴이 왜곡되는 현상을 방지할 수 있도록 한 액정표시패널의 제조장치에 관한 것이다.

액정표시소자(Liquid Crystal Display :이하 "LCD"라 함)는 화소 단위를 이루는 액정셀의 형성 공정을 동반하는 패널 상판 및 하판의 제조공정과, 액정 배향을 위한 배향막의 형성 및 러빙(Rubbing) 공정과, 상판 및 하판의 합착 공정과, 합착된 상판 및 하판 사이에 액정을 주입하고 봉지 하는 공정 등의 여러 과정을 거쳐완성되게 된다. 여기에서 하판의 제조공정은 기판 상에 전극 물질, 반도체층 및 절연막의 도포와 에칭 작업을 통한 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor : 이하 "TFT"라 함)부의 형성과 기타 전극부의 형성하는 과정을 포함한다. 액정 주입 및 봉지 공정을 거친 다음 상/하판의 양쪽 면에 편광판이 부착되어 액정패널이 완성된다.

이러한, 공정에 의한(증착, 베이킹등의 공정진행시) TFT패널 완성 후 발생하는 패널(Panel)의 확대(약 + 5㎛ )되는 문제를 해결하기 위하여 포토(Photo)노광 공정을 통해 약 - 5㎛ 축소를 하게된다.

도 1은 포토노광 공정을 진행하기 위한 노광기를 나타내는 도면이다.

도 1을 참조하면, 노출광을 원호 형태로 조사하기 위한 원호마스크(Arcuate Mask)(11)와, 원호마스크(11)가 고정된 마스크 스테이지(12)와, 마스크 스테이지(12)를 좌/우로 이동하기 위한 스캐닝가이드(Scanning Guide)(13)과, 노출광의 초점을 맞추기 위한 사다리꼴형 거울(16)과, 제 1오목형거울(14) 및 사다리꼴형 거울(16)과 제 1오목형거울(14)사이에 위치한 제 2오목형거울(15)과, 완성된 TFT패널이 안착된 글라스가 안착될 플레이트 척(2)과, 척(2)을 상/하, 좌/우로 이동시키기 위한 플레이트 스테이지(8) 및 플레이트 스테이지(8)을 좌/우로 이동시키기 위한 제 2 스캐닝가이드를 구비한다.

노출광은 도시하지 않은 광원으로부터 원호마스크(11)를 통과한 원호형 빛의 초점을 사다리꼴형 거울의 윗면(16)에 반사되어 제 1오목형 거울(14)에 반사되고, 다시 제 2오목형 거울(15)에 의해 제 1오목형 거울(14)의 아랫면 반사경에 의해 사다리꼴형 거울(16)의 아랫면으로 반사되어 맞추어진 초점이 척(2)상의 글라스(4)의 표면에 조사되게 된다.

노광공정에 의해 축소될 완성된 TFT패널은 글라스(2)에 안착되어 도 2에 도시된 척(2)에 안착된다.

도 2는 도 1에 도시된 플레이트 스테이지(Plate Stage) 및 척(Chuck)을 상세하게 나타낸 도면이다. 도 2를 참조하면, 완성된 TFT패널이 안착된 글라스가 안착될 플레이트 척(2)과, 척(2)을 상/하, 좌/우로 이동시키기 위한 플레이트 스테이지(8)를 구비한다.

플레이트 척(2)을 척(2)의 상세도인 도 3을 참조하여 설명하면, 글라스(4)의 편평도를 유지하기 위해 척의 전면에 형성된 앰보싱(21)과, 글라스(4)를 상승/하강하기 위한 리프트핀(22)과, 진공으로 글라스(4)를 척(2)상에 안착시키기 위한 진공홀(26)을 구비한다.

앰보싱(21)은 글라스(2)의 배면에 미세하게 잔존하는 이물을 오목한 부분에 놓이게 되어 글라스(4)의 편평하게 한다. 리프트핀(22)는 로딩되는 글라스(4)를 노광을 실시하기 위해 하강하고, 노광이 완료된 후 상승하여 언로딩하게 한다. 진공홀(6)은 글라스(4)가 리프트핀(22)에 의해 하강되어지면 진공으로 글라스(4)를 흡착하여 척(2)의 표면에 안착시킨다.

이러한, 척(2)에 글라스(4)를 안착시켜 사다리꼴형 거울(16)과, 제 1오목형거울(14) 및 사다리꼴형 거울(16)과 제 1오목형거울(14)사이에 위치한 제 2오목형거울(15)에 의해 반사된 노축광을 글라스(4)상의 TFT패널에 조사함으로써 도 4a 및도 4b와 같이 축소/확대 공정을 하게 된다.

도 4a 및 도 4b를 참조하면, 도 4a는 노출광에 의해 TFT패널이 축소를 나타내는 도면이며, 도 4b는 노출광에 의해 TFT패널이 축소를 나타내는 도면이다.

이러한, 노출광에 의해 TFT패널이 축소/확대는 마스크 스테이지(11)의 속도에 의해 도 5와 같이 TFT패널의 내부 패턴(27)이 결정된다. 즉, 3상모터(도시하지 않음)에 의해 스캐닝 가이드(13)를 따라 좌/우로 이송되는데, 이러한 마스크 스테이지(11)의 속도가 빠르면 내부패턴(27)이 규격(24)보다 축소되고, 마스크 스테이지(11)의 속도가 느리면 내부패턴(27)이 규격(24)보다 확대된다.

도 5를 참조하면, ⓐ에서 ⓙ까지 진행시 마스크 스테이지(11)를 Y-축으로 이동하며서 노출광을 조사하게 되면, 노출광이 원호 형태로 조사되기 때문에 빛의 특성때문에 ⓐ지점 내지 ⓙ지점 각 지점을 노광하게 되면 도 6과 같이 내부패턴(27)간의 거리차가 발생하게된다.

도 6도 국부적인 노광으로 인한 내부패턴(27)간의 거리차가 발생하는 것을 나타낸다. ⓐ지점에서 ⓙ지점까지의 노광 포인트별로 노광을 할 경우 ⓔ지점부터 ⓙ지점까지를 국부 노광하게 되면 ⓔ지점의 내부패턴(27)이 확대되어 최종 ⓙ지점까지 노광하게 되면 거리차가 크게 발생하게 되고, 도 7과 같이 TFT패널의 내부패턴(27)이 국부적으로 찌그러지는 등의 왜곡되는 현상이 발생하게 된다. 즉, Y-축의 노광의 경우는 원호 모양이 조사되는데 반해 속도 노광되는 위치는 X-축상 원직선 상에 있는 모든 포인트(Point)에 동일하게 적용되어 글라스(4)의 중앙부가 과다 노광되기 때문이다.

또한, 내부패턴(27)의 찌그러지는 왜곡에 의해서 패턴 전면에 얼룩과, 국부적으로 나뭇가지와 같은 얼룩등과 합착시 빛샘이 발생한다.

따라서, 본 발명의 목적은 노광시 온도에 의한 글라스의 확대/축소로 인한 내부 패턴이 왜곡되는 현상을 방지할 수 있도록 한 액정표시패널의 제조장치를 제공하는데 있다.

도 1은 포토노광 공정을 수행하기 위한 노광기를 도시한 도면.

도 2는 도 1에 도시된 노광기의 플레이트 스테이지와 척의 구성을 도시한 도면.

도 3은 도 2에 도시된 척의 구성을 상세하게 도시한 도면.

도 4a 및 도 4b는 노광을 통해 내부패턴의 축소/확대되는 것을 나타내는 도면.

도 5는 노광기에서의 노출광이 글라스에 조사되는 것을 나타내는 도면.

도 6은 노광에의해 내부패턴이 확대되어 내부패턴간의 거리차가 발생하는 것을 나타내는 도면.

도 7은 도 6에서의 내부패턴의 거리차로 인해 발생하는 왜곡을 나타내는 도면.

도 8은 본 발명에 따른 노광기의 척을 도시한 도면.

도 9는 노광을 통해 내부패턴의 축소/확대되는 것을 나타내는 도면.

도 10은 글라스의 온도조절에 의한 노광을 통해 형성된 정상적인 내부패턴을 나타내는 도면.

〈 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 〉

2, 32 : 척4, 34 : 글라스

8 : 플레이트 스테이지11 : 원호 마스크

12 : 마스크 스테이지13 : 스캐닝가이드

14, 15 :오목형 거울16 : 사다리꼴형 거울

21 : 앰보싱22 : 리프트핀

24, 54 : 내부패턴규격26 : 진공홀

27, 57 : 내부패턴42 : 쿨링라인

44 : 쿨링수67 : 패턴맵

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 따른 액정표시패널의 제조장치는 투명의 기판 사이에 액정이 주입된 액정표시패널을 노광하기 위한 장치에 있어서, 글라스가 안착되는 척과, 기판 상에 형성된 액정표시패널 상에 광을 조사하기 위한 노광기와, 척에 설치되어 글라스의 온도를 조절하기 위한 온도조절수단과, 노광기를 기판 상에서 이동시킴과 아울러 노광기의 속도를 조정하여 기판의 온도를 조절하는 노광기 구동수단을 구비한다.

상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부한 도면들을 참조한 실시예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.

이하, 도 8 내지 도 10을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하기도 한다.

도 8 참조하면, 완성된 TFT패널에 안착될 글라스(34)와, 글라스(34)를 안착시키기 위한 척(32)과, 글라스(34)의 편평도를 유지하기 위해 척의 전면에 형성된 앰보싱(21)과, 글라스(34)를 상승/하강하기 위한 리프트핀(22)과, 진공으로글라스(34)를 척(32)상에 안착시키기 위한 진공홀(26) 및 척(32)의 내부에 설치되어 척(32)의 온도를 조절하는 쿨링라인(Coolong Line)(42)를 구비한다

앰보싱(21)은 글라스(34)의 배면에 미세하게 잔존하는 이물을 오목한 부분에 놓이게 되어 글라스(34)의 편평하게 한다. 리프트핀(22)는 로딩되는 글라스(34)를 노광을 실시하기 위해 하강하고, 노광이 완료된 후 상승하여 언로딩하게 한다. 진공홀(26)은 글라스(34)가 리프트핀(22)에 의해 하강되어지면 진공으로 글라스(34)를 흡착하여 척(32)의 표면에 안착시킨다.

글라스(34)가 척(32)에 안착되면 척(32)의 내부에 설치되어있는 쿨링라인(42)에 외부에서 쿨링수(Cooling Water)(44)를 투입시켜 척(32)의 온도를 조절하면서 노출광을 조사하여 글라스(32)를 규격보다 작게 혹은 크게하기 위해 노광을 한다. 쿨링수(44)는 물을 사용하며, 쿨링수(44)가 유입되면 척(32)의 온도가 낮추어져 척(32)에 안착된 글라스(34)의 온도가 낮추어지고, 쿨링수(44)가 유입되지 않으면 척(32)의 온도는 높아진다. 따라서 척(32)의 온도에 의한 글라스(34)의 온도 조절은 쿨링라인(42)에 유입되는 쿨링수(44)의 유입량에 따라 조절된다.

척(32)의 온도조절에 의한 TFT패널의 내부배선패턴의 확대/축소는 도 9a 및 도 9b와 같이 노광된다.

도 9a 및 도 9b를 참조하면, 척(32)의 온도는 척(32) 내부에 설치된 쿨링라인(42)을 통해 유입되는 쿨링수(44)에 의해 조절이 가능하며, 척(32)의 온도에 의해 글라스(34)의 온도가 1.0。C변화에 따라 글라스(34)의 확대/축소는 0.4 ㎛정도의 변화가 생긴다.

도 8a는 노출광에 의해 TFT패널의 내부패턴(57)이 축소되는 것을 나타내는 도면이며, 도 8b는 노출광에 의해 TFT패널의 내부패턴(57)이 확대되는 것을 나타내는 도면이다.

척(32)의 온도에 의해 글라스(34)의 온도를 조절한 후 에 노출광에 의해 TFT패널이 축소/확대는 마스크 스테이지(11)의 속도에 의해 TFT패널의 내부 패턴(57)이 결정된다. 즉, 도시하지 않은 3상모터에 의해 스캐닝 가이드(13)를 따라 좌/우로 이송되는데, 이러한 마스크 스테이지(12)의 속도가 빠르면 내부패턴(57)이 규격(54)보다 축소되고, 마스크 스테이지(11)의 속도가 느리면 내부패턴(57)이 규격(54)보다 확대된다.

온도 조절에 의한 확대/축소 노광의 경우는 종래의 국부적인 노광이 아니라 글라스(34)의 전면에 대한 노광이므로 도 10에서와 같이 국부적인 왜곡없이 내부 패턴맵(Patten Map)(67)을 형성할 수 있다.

도 10를 참조하면, 쿨링수(42)에 의해 척(32)의 온도를 조절하고 척(32)의 온도에 의해 글라스(34)의 온도가 조정되어 노광을 함으로써 글라스(34)상의 TFT패널의 내부 패턴맵(67)이 왜곡없이 정상적으로 형성된다.

상술한 바와 같이, 글라스의 온도를 조절하기 위한 온도조절수단을 척 내부에 설치함으로써 척 온도의 조절에 의한 글라스의 온도를 조절하여 노광을 실시함으로써 완성된 박막트랜지스터의 내부패턴간의 거리차로 인한 내부패턴의 왜곡을 억제하고, 국부적인 노광이 아니라 글라스의 전면에 대한 내부패턴 노광이 용이해진다. 나아가 내부패턴 왜곡에 의한 전면 얼룩 및 나뭇가지 얼룩등과 컬러필터와의 합착시 빛샘등이 발생하지 않는 장점이 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 정하여 져야만 할 것이다.

Claims

투명의 기판 사이에 액정이 주입된 액정표시패널을 노광하기 위한 장치에 있어서,

글라스가 안착되는 척과,

상기 기판 상에 형성된 액정표시패널 상에 광을 조사하기 위한 노광기와,

상기 척에 설치되어 상기 글라스의 온도를 조절하기 위한 온도조절수단과,

상기 노광기를 상기 기판 상에서 이동시킴과 아울러 상기 노광기의 속도를 조정하여 상기 기판의 온도를 조절하는 노광기 구동수단을 구비하는 것을 특징으로 액정표시패널의 제조장치.
제 1항에 있어서,

상기 온도조절수단은 상기 척 내부에 지그 재그 형태로 배설되고 냉각수가 주입되는 쿨링라인을 구비하는 것을 특징으로하는 액정표시패널의 제조장치.
제 1항에 있어서,

상기 노광기 구동수단은 모터에 의해 구동되는 것을 특징으로 하는 액정표시패널의 제조장치.
제 1항에 있어서,

상기 노광기는 이동경로를 안내하기 위한 이송가이드부를 따라 이송되는 것을 특징으로 하는 액정표시페널의 제조장치.