KR20020076691A - Ｌｃｄ용 유리기판의 합착방법 - Google Patents
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Abstract
적하식 액정 주입 방식이 적용된 LCD용 유리기판의 합착방법에 관하여 개시한다. 본 발명의 LCD용 유리기판의 합착방법에 의하면, 자외선을 이용하여 밀봉제를 고형화시킴으로써 종래의 열경화식을 이용하는 경우에 발생되는 액정의 파손 또는 손실과 같은 문제점을 해결할 수 있고, 나아가 LCD용 유리기판 합착방법을 이루는 공정들을 두 개의 챔버 내에서 연계하여 실시함으로써 LCD용 유리기판 합착 공정의 효율을 향상시켜 전체 LCD 패널 생산 공정의 최적화에 기여할 수 있다.
Description
본 발명은 LCD용 유리기판의 합착방법에 관한 것으로서, 특히 적하식 액정 주입 방식이 적용된 LCD용 유리기판의 합착방법에 관한 것이다.
세계 평판 디스플레이 시장의 급속 성장에 따라 액정디스플레이(Liquid Crystal Display, 이하 LCD라 한다) 시장은 소형에서 중·대형으로 빠른 진출을 보이고 있으며, 이러한 LCD시장은 머지않아 음극선관 또는 브라운관의 기존 기술 시장을 능가할 것으로 예상되고 있다.
도 1은 종래의 열 가압식 및 진공 주입 방식을 이용한 LCD 패널 제조 공정의 블록도이다.
도 1을 참조하면, 종래 LCD 패널 제조 공정은 조립(Assembly) 공정, 접합(Sealing) 공정, 절단(Cutting) 공정, 액정 주입(LC Filling) 공정 및 최종접합 (End Seal Bonding) 공정의 순차적인 진행으로 이루어진다.
조립 공정은 상·하 유리기판을 규격에 맞게 정렬(Align)시키는 것이고, 접합 공정은 열 가압식으로 이루어진다. 이때, 열 가압식이란 조립한 유리기판을 가압 한 상태에서 열을 가하여 밀봉제(Sealant)를 경화시킴으로써 접합하는 방식이다. 절단 공정은 접합 공정이 이루어진 후에 패널을 제품의 크기로 잘라내는 공정이고, 액정 주입 공정은 진공 주입 방식으로 이루어진다. 최종접합 공정은 주입한 액정이 빠져나오지 않도록 밀봉제을 사용하여 접합하는 것이다.
상술한 바와 같은 LCD 패널 제조 공정을 단순화시키기 위하여 적하식 액정 주입 방식이 개발되었다. 여기서, 적하식 액정 주입 방식을 이용한 LCD 패널 제조 공정은 액정이 도포된 하부 유리기판 및 상부 유리기판을 정렬하여 압착 한 후에 접합시킴으로써 이루어진다. 이때, 상부 및 하부 유리기판의 로딩(Loading)과 언로딩(Unloading), 유리기판의 처킹(Chuking) 또는 가압 등 여러 가지 조립 공정들이하나의 챔버에서 모두 이루어진다.
그런데, 적하식 액정 주입 방식을 이용한 LCD 패널 제조 공정에서, 열 가압식을 이용하는 경우에는 유리기판에 가해진 열로 인하여 액정의 파손 또는 손실되는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로서, 본 발명의 기술적 과제는 자외선 경화식을 이용한 LCD용 유리기판의 합착방법을 제공하는데 있다.
도 1은 종래의 열 가압식 및 진공 주입 방식을 이용한 LCD 패널 제조 공정의 블록도;
도 2는 본 발명의 일 예에 따른 LCD용 유리기판의 합착방법을 설명하기 위한 블록도;
도 3은 본 발명의 다른 예에 따른 LCD용 유리기판의 합착방법을 설명하기 위한 블록도;
도 4는 도 3과 같은 공정으로 공정이 진행되는 동안에 유리기판에 가해지는 압력의 변화를 나타낸 그래프이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 예에 따른 LCD용 유리기판의 합착방법은, 챔버 내에서 일면에 액정이 각각 도포된 상부 및 하부 유리기판을 상기 액정이 도포된 일면이 대향되도록 정렬하되, 스페이서와 상기 상부 및 하부 유리기판의 가장자리 영역에 도포된 밀봉제를 사이에 두고 상부 및 하부 유리기판을 정렬하는 단계와; 상기 챔버 내에서, 일정한 간격이 유지되도록 상기 상부 및 하부 유리기판을 가압하여 압착하는 단계와; 상기 챔버 내에서, 상기 상부 및 하부 유리기판의 가장자리에 도포된 상기 밀봉제에 자외선을 조사함으로써 상기 상부 및 하부 유리기판을 합착하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이 때, 상기 정렬하는 단계 내지 상기 합착하는 단계는 진공 분위기의 상기챔버 내에서 실시하여도 좋다.
나아가, 상기 정렬하는 단계 및 상기 압착하는 단계는 진공 분위기의 상기 챔버 내에서 실시하고, 상기 합착하는 단계는 상기 챔버 내에 가스를 주입하여 대기압으로 형성한 다음에 실시하여도 좋다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 다른 예에 따른 LCD용 유리기판의 합착방법은, 챔버 내에서 일면에 액정이 각각 도포된 상부 및 하부 유리기판을 상기 액정이 도포된 일면이 대향되도록 정렬하되, 스페이서와 상기 상부 및 하부 유리기판의 가장자리 영역 및 상기 액정이 도포된 영역과 상기 가장자리 영역 사이에 점형상으로 각각 도포된 밀봉제를 사이에 두고 상부 및 하부 유리기판을 정렬하는 단계와; 상기 챔버 내에서, 일정한 간격이 유지되도록 상기 상부 및 하부 유리기판을 가압하여 압착하는 단계와; 상기 챔버 내에서, 상기 상부 및 하부 유리기판 사이의 상기 점형상의 밀봉제에 자외선을 조사하여 상기 점형상의 밀봉제를 고형화시킴으로써 상기 상부 및 하부 유리기판의 위치를 고정하는 단계와; 상기 챔버와 다른 별도의 챔버 내에서, 상기 상부 및 하부 유리기판의 가장자리에 도포된 상기 밀봉제에 자외선을 조사함으로써 상기 상부 및 하부 유리기판을 합착하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이 때, 상기 정렬하는 단계 내지 상기 합착하는 단계는 진공 분위기의 상기 챔버 내에서 실시하여도 좋다.
나아가, 상기 정렬하는 단계 및 상기 압착하는 단계는 진공 분위기의 상기 챔버 내에서 실시하고, 상기 고정하는 단계는 상기 챔버 내에 가스를 주입하여 대기압으로 형성한 다음에 실시하여도 좋다.
더 나아가, 상기 합착하는 단계가 실시되는 상기 별도의 챔버는 대기압으로 유지되는 것을 특징으로 하여도 좋다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 설명한다.
도 2는 적하식 액정 주입 방식이 적용된 본 발명의 일 예에 따른 LCD용 유리기판의 합착방법을 설명하기 위한 블록도이다.
[실시예 1]
본 실시예는 본 발명에 따른 LCD용 유리기판의 합착방법이 하나의 챔버 내에서 이루어지는 것을 특징으로 한다.
도 2를 참조하면, 적하식 액정 주입 방식이 적용된 LCD용 유리기판의 합착방법은 진공 분위기의 챔버 내에 설치된 유리기판의 로딩장치, 가압장치, 펌핑(Pumping)장치 및 자외선 조사장치 등의 장치를 이용한 상부 및 하부 유리기판을 정렬하는 단계, 압착하는 단계 및 합착하는 단계로 이루어진다.
먼저, 일면에 액정이 도포된 상부 및 하부 유리기판을 챔버 내의 로딩장치에 각각 로딩한다. 그리고 진공 펌프를 가동하여 챔버 내부를 진공으로 형성하고, 상부 및 하부 유리기판에 있어서 액정이 도포된 영역을 제외한 영역(이하 가장자리 영역이라 한다.)에 도포된 밀봉제와 상부 및 하부 유리기판의 간격을 유지하기 위한 스페이서를 사이에 두고 상부 및 하부 유리기판의 액정이 도포된 일면이 대향하도록 상부 및 하부 유리기판을 정렬한다.
다음에, 진공이 형성된 챔버 내의 가압장치를 이용하여 정렬된 상부 및 하부 유리기판의 간격이 일정하도록 가압한다.
그 다음에, 진공이 형성된 챔버 내의 자외선 조사장치를 이용하여 자외선을 조사함으로써 상부 및 하부 유리기판의 가장자리 영역에 도포된 밀봉제를 고형화시켜 상부 및 하부 유리기판을 합착한다.
본 실시예에서는 LCD용 유리기판의 합착방법, 즉 상부 및 하부 유리기판을 정렬하는 단계, 압착하는 단계 및 합착하는 단계를 모두 진공 분위기의 챔버 내에서 실시하였지만 정렬하는 단계 및 압착하는 단계는 진공 분위기에서 실시하고 합착하는 단계는 대기압에서 실시하여도 좋다.
한편, 실시예 1과 같이 하나의 챔버 내에서 모든 공정이 진행되는 경우에는 유리기판의 로딩장치, 가압장치, 펌핑장치 및 자외선 조사장치와 같은 장치들이 모두 하나의 챔버 내에 설치된다. 이 때, 자외선 조사장치는 조사된 자외선에 의하여 액정 등이 자외선에 의한 영향을 받지않으면서도 밀봉제를 전체적으로 경화시키도록 설치되어야 한다. 따라서, 이러한 경우에는 하나의 챔버 내에서 모든 공정이 진행되는 장점이 있지만, 챔버 내에 여러 장치가 설치됨으로써 밀봉제가 도포된 영역으로만 자외선이 조사되도록 자외선 조사기구를 설치하기에는 어려움이 있고 챔버 내에 설치된 장치들이 복잡해지게 된다. 따라서, 후술되는 실시예 2에서는 상부 및 하부 유리기판의 합착 단계를 별도의 챔버에서 진행하는 LCD용 유리기판의 합착방법에 대하여 설명한다.
도 3은 적하식 액정 주입 방식이 적용된 본 발명의 다른 예에 따른 LCD용 유리기판의 합착방법을 설명하기 위한 블록도이다.
[실시예 2]
도 3을 참조하면, 적하식 액정 주입 방식이 적용된 LCD용 유리기판의 합착방법은 제1 및 제2 챔버에서 진행되는 공정으로 분리되어 이루어진다.
제1 챔버 내에서 진행되는 공정은 챔버 내에 설치된 유리기판의 로딩장치, 가압장치, 펌핑장치 및 제1 자외선 조사장치 등의 장치를 이용한 상부 및 하부 유리기판을 정렬하는 단계, 압착하는 단계 및 고정하는 단계로 이루어진다. 그리고, 제2 챔버 내에서 진행되는 공정은 제2 자외선 조사장치에 의하여 상부 및 하부 유리기판의 합착단계가 이루어진다.
먼저, 일면에 액정이 도포된 상부 및 하부 유리기판을 제1 챔버 내의 로딩장치에 각각 로딩한다. 그리고 진공 펌프를 가동하여 챔버 내부를 진공으로 형성한다. 이어서, 상부 및 하부 유리기판의 간격을 유지하기 위한 스페이서와 상부 및 하부 유리기판에 있어서 가장자리 영역 및 액정이 도포된 영역과 상기 가장자리 영역 사이에 점형상으로 각각 도포된 밀봉제를 사이에 두고 상부 및 하부 유리기판의 액정이 도포된 일면이 대향하도록 상부 및 하부 유리기판을 정렬한다.
다음에, 진공이 형성된 챔버 내의 가압장치를 이용하여 정렬된 상부 및 하부 유리기판의 간격이 일정하도록 가압한다.
그 다음에, 진공이 형성된 챔버 내의 제1 자외선 조사장치를 이용하여 자외선을 조사함으로써 상부 및 하부 유리기판의 소정영역에 점형상으로 도포된 밀봉제를 고형화시켜 상부 및 하부 유리기판의 위치를 고정한다. 여기서, 상부 및 하부 유리기판의 위치를 고정하는 이유는, 후술되는 합착공정을 실시하기 위하여 상부 및 하부 유리기판의 이송시에 상부 및 하부 유리기판 사이의 간격을 일정하게 유지시켜 패널의 변형을 막고 액정이 외부로 흘러나오는 것을 방지하기 위해서이다.
한편, 제1 자외선 조사장치는 상부 및 하부 유리기판의 소정영역에 점형상으로 도포된 밀봉제만을 고형화시키게 되므로 실시예 1의 자외선 조사장치 또는 제2 자외선 조사장치보다 간단하게 마련된다. 그리고, 상부 및 하부 유리기판을 정렬하는 단계, 압착하는 단계 및 고정하는 단계를 모두 진공 분위기의 챔버 내에서 실시하였지만 정렬하는 단계 및 압착하는 단계는 진공 분위기에서 실시하고 고정하는 단계는 대기압에서 실시하여도 좋다.
이어서, 위치가 고정된 상부 및 하부 유리기판을 제2 자외선 조사장치가 설치된 제2 챔버로 이송한다. 그리고 제2 자외선 조사장치를 이용하여 자외선을 조사함으로써 상부 및 하부 유리기판의 가장자리 영역에 도포된 밀봉제를 고형화시켜 상부 및 하부 유리기판을 합착한다. 여기서, 제2 챔버는 진공 분위기로 형성되어도 좋고 대기압으로 형성되어도 좋다.
도 4는 실시예 2와 같이 공정이 진행되는 동안에 유리기판에 가해지는 압력의 변화를 나타낸 그래프이다.
도 4를 참조하여, 챔버 내에 로딩된 상부 및 하부 유리기판에 가해지는 압력 변화를 설명한다.
A시점에서 B시점에 이르는 시간은 상부 및 하부 유리기판의 간격을 일정하게유지하기 위한 가압, 즉 정렬 및 압착이 실시되는 시간대로써, 상부 및 하부 유리기판을 압착함으로써 가해진 압력이 그대로 유지되는 시간대이다. B시점은 점형상으로 도포된 밀봉제를 고형화시키기 위하여 제1 자외선 조사장치를 이용하여 자외선을 조사하는 시점이다. C시점 이후는 점형상으로 도포된 밀봉제를 고형화되어 상판 및 하판의 위치가 고정된 시간대로써 유리기판에 가해진 압력은 해지된다.
상기 본 발명의 LCD용 유리기판의 합착방법에 의하면, 적하식 액정 주입 방식을 이용한 LCD 패널 제조 공정에서, 자외선을 이용하여 밀봉제를 고형화시킴으로써 종래의 열경화식을 이용하는 경우에 발생되는 액정의 파손 또는 손실과 같은 문제점을 해결할 수 있다.
나아가, LCD용 유리기판 합착방법을 이루는 공정들을 두 개의 챔버 내에서 연계하여 실시함으로써 LCD용 유리기판 합착 공정의 효율을 향상시켜 전체 LCD 패널 생산 공정의 최적화에 기여할 수 있다.
본 발명은 상기 실시예에만 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 많은 변형이 가능함은 명백하다.
Claims (6)
- 챔버 내에서 일면에 액정이 각각 도포된 상부 및 하부 유리기판을 상기 액정이 도포된 일면이 대향되도록 정렬하되, 스페이서와 상기 상부 및 하부 유리기판의 가장자리 영역에 도포된 밀봉제를 사이에 두고 상부 및 하부 유리기판을 정렬하는 단계와;상기 챔버 내에서, 일정한 간격이 유지되도록 상기 상부 및 하부 유리기판을 가압하여 압착하는 단계와;상기 챔버 내에서, 상기 상부 및 하부 유리기판의 가장자리에 도포된 상기 밀봉제에 자외선을 조사함으로써 상기 상부 및 하부 유리기판을 합착하는 단계를 포함하는 LCD용 유리기판의 합착방법.
- 챔버 내에서 일면에 액정이 각각 도포된 상부 및 하부 유리기판을 상기 액정이 도포된 일면이 대향되도록 정렬하되, 스페이서와 상기 상부 및 하부 유리기판의 가장자리 영역 및 상기 액정이 도포된 영역과 상기 가장자리 영역 사이에 점형상으로 각각 도포된 밀봉제를 사이에 두고 상부 및 하부 유리기판을 정렬하는 단계와;상기 챔버 내에서, 일정한 간격이 유지되도록 상기 상부 및 하부 유리기판을 가압하여 압착하는 단계와;상기 챔버 내에서, 상기 상부 및 하부 유리기판 사이의 상기 점형상의 밀봉제에 자외선을 조사하여 상기 점형상의 밀봉제를 고형화시킴으로써 상기 상부 및하부 유리기판의 위치를 고정하는 단계와;상기 챔버와 다른 별도의 챔버 내에서, 상기 상부 및 하부 유리기판의 가장자리에 도포된 상기 밀봉제에 자외선을 조사함으로써 상기 상부 및 하부 유리기판을 합착하는 단계를 포함하는 LCD용 유리기판의 합착방법.
- 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 정렬하는 단계 내지 상기 합착하는 단계는 진공 분위기의 상기 챔버 내에서 실시하는 것을 특징으로 하는 LCD용 유리기판의 합착방법.
- 제 1항에 있어서, 상기 정렬하는 단계 및 상기 압착하는 단계는 진공 분위기의 상기 챔버 내에서 실시하고, 상기 합착하는 단계는 상기 챔버 내에 가스를 주입하여 대기압으로 형성한 다음에 실시하는 것을 특징으로 하는 LCD용 유리기판의 합착방법.
- 제 2항에 있어서, 상기 정렬하는 단계 및 상기 압착하는 단계는 진공 분위기의 상기 챔버 내에서 실시하고, 상기 고정하는 단계는 상기 챔버 내에 가스를 주입하여 대기압으로 형성한 다음에 실시하는 것을 특징으로 하는 LCD용 유리기판의 합착방법.
- 제 2항에 있어서, 상기 합착하는 단계가 실시되는 상기 별도의 챔버는 대기압으로 유지되는 것을 특징으로 하는 LCD용 유리기판의 합착방법.
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