KR20030001889A - Apparatus For Rubbing An Alignment layer Of Liquid Crystal Display Device - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A device for rubbing an alignment film of a liquid crystal display device is provided to remove the generation of the ununiform orientation pattern and the rubbing scratches or vertical/horizontal stripes by attaching the rubbing clothing to a belt instead of attaching the rubbing clothing to a rubbing roll. CONSTITUTION: A device for rubbing an alignment film of a liquid crystal display device includes a stage(26) securing a substrate(20) and advancing in one direction, first and second rollers(21,22) mounted on the stage by a predetermined interval, a belt(24) mounted to the first and second roller to be driven, rubbing clothing attached to an outer surface of the belt, and a third roller(23) mounted between the belt to lift or lower between the belt for pressing the belt downwardly.

Description

액정표시소자의 배향막 러빙장치{Apparatus For Rubbing An Alignment layer Of Liquid Crystal Display Device}Apparatus For Rubbing An Alignment layer Of Liquid Crystal Display Device

본 발명은 액정표시소자(LCD ; Liquid Crystal Display Device)의 배향막 러빙장치에 관한 것으로, 특히 대면적 기판에 대한 배향막 러빙의 균일성을 확보하는 액정표시소자의 배향막 러빙장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an alignment film rubbing device for a liquid crystal display device (LCD), and more particularly to an alignment film rubbing device for a liquid crystal display device to ensure uniformity of alignment film rubbing with respect to a large area substrate.

최근, 계속해서 주목받고 있는 평판표시소자 중 하나인 액정표시소자는 액체의 유동성과 결정의 광학적 성질을 겸비하는 액정에 전계를 가하여 광학적 이방성을 변화시키는 소자로서, 종래 음극선관(Cathod Ray Tube)에 비해 소비전력이 낮고 부피가 작으며 대형화 및 고정세가 가능하여 널리 사용하고 있다.Recently, the liquid crystal display device, one of the flat panel display devices that are attracting attention, is an element that changes the optical anisotropy by applying an electric field to a liquid crystal that combines the liquidity and the optical properties of the crystal, which is applied to a conventional cathode ray tube. Compared with its low power consumption, small volume, large size, and high definition, it is widely used.

상기 액정표시소자는 컬러필터층 및 공통전극이 형성된 컬러필터기판과, 박막트랜지스터와 화소전극이 형성된 박막트랜지스터 기판과, 상기 두 기판 사이에 형성된 액정층으로 구성되는데, 이를 광학소자로 활용하기 위해서는 액정층의 액정분자들을 특정 방향으로 배향시켜야 한다.The liquid crystal display device includes a color filter substrate on which a color filter layer and a common electrode are formed, a thin film transistor substrate on which a thin film transistor and a pixel electrode are formed, and a liquid crystal layer formed between the two substrates. The liquid crystal molecules of should be oriented in a specific direction.

따라서, 액정분자들을 특정방향으로 배향시키기 위하여 배향막으로 불리는 유기고분자막을 기판 위에 인위적으로 형성하고 러빙처리함으로써 이방성을 부여하여야 한다.Therefore, in order to align the liquid crystal molecules in a specific direction, an organic polymer film called an alignment film must be artificially formed on the substrate and subjected to rubbing to impart anisotropy.

즉, 기판 상면에 폴리아믹산, 가용성 폴리이미드 등을 도포하고, 60℃~80℃ 정도의 온도와 80℃~200℃ 정도의 온도에서 차례로 경화하여 폴리이미드화한 후, 러빙장치를 이용한 러빙공정으로 폴리이미드막 표면에 다양한 배향패턴들을 형성한다.That is, polyamic acid, soluble polyimide, and the like are applied to the upper surface of the substrate, and then cured at a temperature of about 60 ° C. to about 80 ° C. and about 80 ° C. to about 200 ° C., and then polyimidized. Various alignment patterns are formed on the surface of the polyimide film.

여기서, 러빙 공정은 레이온, 나일론과 같은 러빙포로 감겨진 원통 형태의 러빙롤을 회전시켜, 상기 폴리이미드막 표면에 물리적인 마찰을 가하면서 문질러주는 방식으로 진행된다.Here, the rubbing process is performed by rotating a cylindrical rubbing roll wound with a rubbing cloth such as rayon or nylon and rubbing while applying physical friction to the surface of the polyimide film.

현재 사용하고 있는 러빙방식은 러빙롤에 러빙포를 부착한 뒤, 러빙롤을 회전시켜 배향막에 균일한 홈을 남기는 기술로, 타입별로 기판이 탑재된 러빙 스테이지는 이동시키지 않고 러빙롤은 회전, 전진시켜서 배향막을 러빙하는 러빙해드 이동방식과 러빙 스테이지는 전진시키고 러빙롤은 제자리 회전시켜서 배향막을 러빙하는 러빙스테이지 이동방식이 있다.The rubbing method currently used is a technology that attaches a rubbing cloth to the rubbing roll and then rotates the rubbing roll to leave a uniform groove on the alignment layer.The rubbing roll rotates and moves without moving the rubbing stage on which the substrate is mounted for each type. And a rubbing head moving method for rubbing the alignment film, and a rubbing stage moving method for rubbing the alignment film by rotating the rubbing roll in place.

그러나, 러빙포가 부착되는 부위의 이음새 틈새에 의한 수직띠 또는 수평띠 불량이 발생하고, 포 부착 상태에 따라 포의 끝단부가 들뜨는 불량이 발생하는 등, 불량 발생의 가능성이 높다.However, there is a high possibility of failure such as a vertical band or a horizontal band failure due to a gap between seams at the site to which the rubbing cloth is attached, and a failure of lifting the end of the cloth due to the cloth attachment state.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 종래 기술의 액정표시소자의 배향막 러빙장치를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, an alignment film rubbing device of a liquid crystal display device according to the related art will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 종래 기술의 배향막 러빙공정을 설명하기 위한 사시도이고, 도 2a 및 도 2b는 종래의 배향막 러빙장치의 문제점을 설명하기 위한 사시도 및 단면도이다. 그리고, 도 3은 일반적인 액정표시소자의 제조방법을 설명하기 위한 공정순서도이다.1 is a perspective view for explaining a conventional alignment film rubbing process, Figures 2a and 2b is a perspective view and a cross-sectional view for explaining the problem of the conventional alignment film rubbing device. 3 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a general liquid crystal display device.

그리고, 도 3은 종래 기술의 제 2 실시예에 의한 배향막 러빙공정을 설명하기 위한 사시도이다.3 is a perspective view for explaining an alignment film rubbing process according to a second embodiment of the prior art.

도 1에서와 같이, 통상의 배향막 러빙장치는 원통 형태의 러빙롤(14)과, 상기 러빙롤(14)의 외주면에 부착된 러빙포(15)와, 상기 러빙롤(14)의 중심축과 연결되어 러빙롤을 지지해주는 지지대(13)로 구성된다.As shown in FIG. 1, a conventional alignment film rubbing device includes a cylindrical rubbing roll 14, a rubbing cloth 15 attached to an outer circumferential surface of the rubbing roll 14, and a central axis of the rubbing roll 14. It is composed of a support 13 connected to support the rubbing roll.

여기서, 러빙롤에 러빙포를 부착하는 방법은 러빙롤의 외주면에 접착력이 강한 양면 테이프를 부착한 뒤, 상기 양면 테이프를 매개로 하여 러빙포를 러빙롤에 부착하고 12시간 정도 숙성시키는 과정으로 이루어진다.Here, the method of attaching the rubbing cloth to the rubbing roll consists of attaching a strong double-sided tape to the outer circumferential surface of the rubbing roll, attaching the rubbing cloth to the rubbing roll through the double-sided tape and aging for about 12 hours. .

그러나, 이 모든 과정은 양면 테이프의 강한 접착력 때문에 수작업 특히, 맨손으로 이루어지는데, 이로 인해, 손이 닿은 러빙포의 모서리 부분에서의 접착력이 떨어져 도 2a에서와 같이 모서리 부분의 러빙포가 들뜨게 된다.However, all of these processes are made by hand, especially bare hands, due to the strong adhesive force of the double-sided tape, which causes the adhesive force at the edge portion of the rubbing cloth touched by the hand to fall, causing the rubbing cloth at the edge portion to be lifted as shown in FIG. 2A.

이외에도, 양면테이프 접착성, 러빙포 상태에 따라 포 들뜸이 유발될 수 있으며, 부착정도에 따라서 포 들뜸 현상이 일어날 수 있다. 그리고, 도 2b에서와 같이, 러빙포 부착시 러빙포의 이음새가 맞지 않아 러빙포의 단차가 발생할 수 있다.In addition, foaming may be caused by double-sided tape adhesiveness or rubbing cloth, and foaming may occur depending on the degree of adhesion. And, as shown in Figure 2b, when the rubbing cloth is attached, the seams of the rubbing cloth may not fit, may cause a step of the rubbing cloth.

상기와 같이, 러빙포 부착상태가 불량하면, 배향막 러빙시 수직/수평띠 및 스크래치(scratch) 등이 생겨서 액정분자의 배향이 불균일해지고, 이로인해 액정 구동시, 화면상에 얼룩이 발생한다. 이는 표시품질이 최대관건인 표시소자의 신뢰성을 떨어뜨리는 주된 이유가 된다.As described above, when the rubbing cloth adhered is poor, vertical / horizontal bands, scratches, etc. are generated when the alignment layer is rubbed, and the alignment of the liquid crystal molecules becomes uneven, which causes unevenness on the screen when the liquid crystal is driven. This is a major reason for lowering the reliability of the display element, the display quality of which is the key.

한편, 상기 러빙롤 및 러빙포의 사이즈는 러빙 각도에 대응하기 위해서 기판의 대각선 길이보다 길어야 하며, 기판이 대면적화됨에 따라 러빙롤 및 러빙포의 사이즈도 커져야 한다.On the other hand, the size of the rubbing roll and rubbing cloth should be longer than the diagonal length of the substrate to correspond to the rubbing angle, the size of the rubbing roll and rubbing cloth should also increase as the substrate becomes larger.

이와 같이 러빙장치 구성요소의 사이즈가 커지면 러빙이 불균일해져 소자의 신뢰성이 저하된다. 특히, 러빙포의 경우 양면 테이프를 이용하여 러빙롤의 외주면에 부착되므로, 러빙포의 사이즈가 커질수록 부착균일도와 러빙포 포결의 각도 균일성 역시 불리하게 된다.As the size of the rubbing device components increases, rubbing becomes uneven and the reliability of the device is lowered. In particular, since the rubbing cloth is attached to the outer circumferential surface of the rubbing roll using a double-sided tape, as the size of the rubbing cloth increases, the adhesion uniformity and the angle uniformity of the rubbing cloth are also disadvantageous.

상기 배향막 러빙장치를 이용한 액정표시소자의 제조방법을 도 3을 참조하여 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.A method of manufacturing a liquid crystal display device using the alignment layer rubbing device will now be described in detail with reference to FIG. 3.

먼저, 여러 패턴들이 형성된 기판 상의 이물질을 제거하기 위해 세정공정(S100)을 행하고, 배향막 인쇄장치를 이용하여 기판 상면에 배향막 원료액을 인쇄하는 배향막 인쇄공정(S101)을 행한 뒤, 상기 배향막 원료액에 열을 가하여 경화시키는 배향막 경화공정(S102)을 행한다.First, the cleaning process (S100) is performed to remove foreign substances on the substrate on which the various patterns are formed, and after the alignment film printing process (S101) for printing the alignment film raw material liquid on the upper surface of the substrate using an alignment film printing apparatus, the alignment film raw material liquid The alignment film curing step (S102) of applying heat to the curing is performed.

다음, 러빙장치를 이용하여 경화처리된 배향막 표면을 일정한 방향으로 문질러 홈을 만들어주는 배향막 러빙공정(S103)을 행한다.Next, an alignment film rubbing step (S103) is carried out by rubbing the surface of the cured alignment film using a rubbing device to form a groove.

즉, 도 1에서와 같이 배향막(12)이 형성된 기판(10)을 스테이지(16) 상면에 탑재시키고, 러빙롤을 업/다운(up/down)하여 기판과 러빙롤의 갭을 일정하게 유지시킨다. 다음, 구동모터(미도시)의 동력으로 구동롤러(17)를 회전시켜 러빙 스테이지(16)를 정격 속도로 이동시켜 기판(10)을 일방향으로 전진시키고, 이와 동시에 지지대(13)에 연결된 러빙롤(14)은 그 저부에서 전진하는 기판(10)의 배향막(12)과 접촉한 후, 제자리에서 회전하면서 상기 배향막(12)의 표면에 홈을 남긴다.That is, as shown in FIG. 1, the substrate 10 on which the alignment layer 12 is formed is mounted on the upper surface of the stage 16, and the rubbing roll is up / down to maintain a constant gap between the substrate and the rubbing roll. . Next, the driving roller 17 is rotated by the power of the driving motor (not shown) to move the rubbing stage 16 at the rated speed to advance the substrate 10 in one direction, and at the same time, the rubbing roll connected to the support 13. 14 contacts the alignment film 12 of the substrate 10 advancing at the bottom thereof, and then leaves grooves in the surface of the alignment film 12 while rotating in place.

통상, 러빙롤의 회전속도는 약 1250∼1500rpm으로 한다.Usually, the rotating speed of a rubbing roll shall be about 1250-1500 rpm.

균일한 디스플레이 특성을 갖도록 하기 위해서는 넓은 면적에 균일하게 홈을 형성시켜 주는 것이 중요한데, 이는 배향막 표면을 러빙포로 균일한 압력과 속도로 마찰시켜 배향막 표면의 고분자 사슬을 일정방향으로 정렬시킴으로 가능하다.In order to have uniform display characteristics, it is important to uniformly form grooves in a large area, which is possible by aligning the polymer chains on the alignment layer surface in a predetermined direction by rubbing the alignment layer surface with a rubbing cloth at a uniform pressure and speed.

상기의 배향막 형성공정이 끝난 후에는, 상부기판의 가장자리에 접착제 역할을 하는 씰 패턴(seal pattern)을 액정주입구를 제외한 나머지 영역에 형성하고,하부기판에 스페이서(spacer)를 산포한다.(S104)After the alignment film forming process is completed, a seal pattern serving as an adhesive on the edge of the upper substrate is formed in the remaining regions except for the liquid crystal inlet, and the spacers are scattered on the lower substrate.

다음, 상기 두 기판을 대향 합착시키는데, 주어진 마진을 벗어나면 빛이 새어나오게 되므로 보통 수 마이크로미터(㎛) 정도의 정밀도가 요구된다.(S105)Next, the two substrates are opposed to each other, and light is leaked out of a given margin so that a precision of about several micrometers (μm) is usually required.

이 때, 상기 기판 중 상부기판은 컬러필터층과 공통전극이 형성된 컬러필터 기판이고, 하부기판은 게이트 배선 및 데이터 배선에 의해 정의된 각 화소 영역에 박막트랜지스터와 화소전극이 형성된 박막트랜지스터 기판이다.In this case, the upper substrate of the substrate is a color filter substrate having a color filter layer and a common electrode formed thereon, and the lower substrate is a thin film transistor substrate having a thin film transistor and a pixel electrode formed in each pixel region defined by gate wiring and data wiring.

계속하여, 대향 합착된 기판을 단위셀로 절단하는 셀 절단 공정(S106)을 행한다. 셀 절단 공정은 완전히 합착된 두 기판을 필요한 크기로 절단하기 위해서 상,하부 기판 표면에 라인을 형성하는 스크라이브 공정과 스크라이브된 라인에 충격을 주어 기판을 분리해내는 브레이크 공정으로 이루어진다.Then, the cell cutting process (S106) which cut | disconnects the opposingly bonded board | substrate into a unit cell is performed. The cell cutting process includes a scribing process for forming lines on the upper and lower substrate surfaces in order to cut two completely bonded substrates to a required size, and a break process for impacting the scribed lines to separate the substrates.

마지막으로, 단위셀로 절단된 두 기판 사이에 액정으로 주입하고 액정이 흘러나오지 않도록 액정주입구를 봉지하면 원하는 액정표시소자가 완성된다.(S107)Finally, the liquid crystal display device is completed by injecting the liquid crystal between the two substrates cut into the unit cells and encapsulating the liquid crystal inlet such that the liquid crystal does not flow out (S107).

상기와 같은 액정표시소자의 배향막 러빙장치는 다음과 같은 문제점이 있다.The alignment film rubbing device of the liquid crystal display device as described above has the following problems.

첫째, 러빙포 부착과정에서 모서리 부분의 러빙포가 들뜨거나 또는 러빙포의 이음새가 맞지 않아 러빙포의 단차가 발생하게 된다. 이와같이 러빙포 부착 상태에 불량이 발생하면 러빙에 의한 배향상태가 국부적으로 불균일해지고 러빙 스크래치 또는 수직/수평띠가 발생할 염려가 있다. 이는 화면 상에 얼룩을 일으키므로 표시소자의 품질을 떨어뜨리는 주된 이유가 된다.First, in the process of attaching the rubbing cloth, the rubbing cloth of the edge portion is lifted or the seam of the rubbing cloth is not matched, thereby causing a step of the rubbing cloth. As described above, when a defect occurs in the rubbing cloth adhered state, the alignment state due to rubbing may be locally uneven, and rubbing scratches or vertical / horizontal bands may occur. This causes a stain on the screen, which is a major reason for degrading the quality of the display element.

둘째, 기판이 대면적화됨에 따라 러빙롤 및 러빙포의 사이즈가 커지게 되는데, 이에 따라 러빙포의 부착균일도와 러빙포 포결의 각도 균일성이 불리해져 러빙이 불균일해진다.Second, as the substrate becomes larger, the size of the rubbing roll and the rubbing cloth becomes larger, and thus the rubbing becomes uneven because the adhesion uniformity of the rubbing cloth and the angular uniformity of the rubbing cloth trapping are disadvantageous.

셋째, 고속으로 러빙롤을 회전할 경우 러빙롤의 진동증가로 인해 러빙포 부착 불량에 의한 배향 패턴의 분균일이 더욱 심해진다.Third, when the rubbing roll is rotated at a high speed, the uniformity of the alignment pattern due to the poor adhesion of the rubbing cloth becomes more severe due to the increased vibration of the rubbing roll.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 다수개의 롤러를 이용하여 러빙포의 부착시 발생하는 러빙불량을 해소하고자 하는 액정표시소자의 배향막 러빙장치를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide an alignment film rubbing device for a liquid crystal display device to solve the rubbing defects generated when the rubbing cloth is attached by using a plurality of rollers.

도 1은 종래 기술의 배향막 러빙공정을 설명하기 위한 사시도.1 is a perspective view for explaining an alignment film rubbing process of the prior art;

도 2a 및 도 2b는 종래의 배향막 러빙장치의 문제점을 설명하기 위한 사시도 및 단면도.2A and 2B are a perspective view and a cross-sectional view for explaining the problem of the conventional alignment film rubbing device.

도 3은 일반적인 액정표시소자의 제조방법을 설명하기 위한 공정순서도.3 is a process flowchart for explaining a manufacturing method of a general liquid crystal display device.

도 4a 및 도 4b는 본 발명에 의한 배향막 러빙장치를 설명하기 위한 사시도 및 단면도.4A and 4B are a perspective view and a cross-sectional view for explaining the alignment film rubbing device according to the present invention.

도 5a 내지 도 5d는 본 발명에 의한 배향막 러빙공정을 설명하기 위한 공정단면도.5A to 5D are cross-sectional views for explaining the alignment film rubbing process according to the present invention.

*도면의 주요 부분에 대한 부호설명* Explanation of symbols on the main parts of the drawings

20 : 기판 21,22 : 제 1 ,제 2 구동롤러20: substrate 21, 22: first, second drive roller

23 : 보조롤러 24 : 벨트23: auxiliary roller 24: belt

25 : 러빙포 26 : 스테이지25: Loving Gun 26: Stage

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 액정표시소자의 배향막 러빙장치는 기판이 탑재되어 일방향으로 전진하는 스테이지와, 상기 스테이지의 상측에서 소정 간격 이격되도록 설치된 제 1 롤러 및 제 2 롤러와, 상기 제 1 롤러와 제 2 롤러 사이에 걸쳐져 구동되는 벨트와, 상기 벨트의 외주면에 부착된 러빙포와, 상기 벨트 사이에서 상하로 승강 가능하도록 설치된 제 3 롤러로 구성되는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, an alignment film rubbing device of a liquid crystal display device according to the present invention includes a stage on which a substrate is mounted and advanced in one direction, a first roller and a second roller installed to be spaced apart from each other by a predetermined distance from the upper side of the stage, And a belt driven across the first roller and the second roller, a rubbing cloth attached to an outer circumferential surface of the belt, and a third roller provided to be able to move up and down between the belt.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 액정표시소자의 배향막 러빙장치를 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, referring to the accompanying drawings, an alignment film rubbing device of a liquid crystal display according to the present invention will be described in detail.

도 4a 및 도 4b는 본 발명에 의한 배향막 러빙장치를 설명하기 위한 사시도 및 단면도이고, 도 5a 내지 도 5d는 본 발명에 의한 배향막 러빙공정을 설명하기 위한 공정단면도이다.4A and 4B are a perspective view and a cross-sectional view for explaining the alignment film rubbing apparatus according to the present invention, and FIGS. 5A to 5D are cross-sectional views for explaining the alignment film rubbing process according to the present invention.

본 발명에 의한 배향막 러빙장치는 도 4a 및 도 4b에서와 같이, 배향막이 도포된 기판(20)과, 상기 기판(20)이 탑재되어 정격속도를 가지고 일방향으로 전진하는 스테이지(26)와, 상기 스테이지(26)를 전진시키기 위해 스테이지 하면에 설치된 구동롤러(미도시)와, 상기 스테이지(25)의 상측에서 동일한 높이를 가지고 소정 간격 이격되도록 설치된 제 1 구동롤러(21) 및 제 2 구동롤러(22)와, 상기 제 1 구동롤러(21) 또는 제 2 구동롤러(22)에 연결되어 상기 제 1 ,제 2 구동롤러(21,22)를 회전시키기 위한 동력을 제공하는 구동모터(미도시)와, 상기 제 1 구동롤러(21)와 제 2 구동롤러(22) 사이에 걸쳐져 일방향으로 구동되는 벨트(24)와, 상기 벨트(24)의 외주면에 부착된 레이온, 나일론 계열의 러빙포(25)와, 상기 벨트 사이에서 상하로 승강 가능하며, 제자리에서 자유롭게 회전하도록 설치된 장력조절용 보조롤러(23)와, 상기 보조롤러(23)의 중심축에 연결되어 보조롤러를 지지해주는 지지대(미도시)로 구성된다.4A and 4B, the alignment film rubbing device according to the present invention includes a substrate 20 to which the alignment film is applied, a stage 26 on which the substrate 20 is mounted, and advances in one direction at a rated speed, and the In order to advance the stage 26, a driving roller (not shown) provided on the lower surface of the stage, and the first driving roller 21 and the second driving roller installed at the same height above the stage 25 and spaced apart by a predetermined interval ( 22 and a drive motor (not shown) connected to the first drive roller 21 or the second drive roller 22 to provide power for rotating the first and second drive rollers 21 and 22. And a belt 24 driven between the first driving roller 21 and the second driving roller 22 in one direction, and a rayon and nylon-based rubbing cloth attached to the outer circumferential surface of the belt 24. ) Up and down between the belt and freely in place And a tension adjustment auxiliary roller 23 provided so as to before, is connected to the central axis of the auxiliary roller (23) consists of a support (not shown) which supports the auxiliary roller.

상기 배향막 러빙장치는 상기 보조롤러(23)가 하강함에 따라 벨트(24)를 아래쪽으로 가압하면서 벨트(24)에 부착된 러빙포(25)에 의해 기판(20) 상면의 배향막이 러빙되도록 한다. 그리고, 러빙포(25)가 부착된 벨트(24)는 제 1 ,제 2 구동롤러(21,22)에 의해 일방향으로 움직이도록 하며. 기판(20)은 전진하는 스테이지(26)에 의해 일방향으로 움직이도록 함으로써 배향막 표면에 배향패턴을 형성한다.The alignment layer rubbing device allows the alignment layer on the upper surface of the substrate 20 to be rubbed by the rubbing cloth 25 attached to the belt 24 while pressing the belt 24 downward as the auxiliary roller 23 descends. Then, the belt 24 to which the rubbing cloth 25 is attached is moved in one direction by the first and second driving rollers 21 and 22. The substrate 20 is moved in one direction by the advancing stage 26 to form an alignment pattern on the surface of the alignment film.

따라서, 러빙롤에 러빙포를 부착할 때 발생하는 불량을 방지할 수 있다.Therefore, the defect which arises when sticking a rubbing cloth to a rubbing roll can be prevented.

여기서, 제 1 ,제 2 구동롤러(21,22)와 보조롤러(23)는 동축방향으로 설치되고, 상기 제 1 ,제 2 구동롤러(21,22) 중 적어도 어느 하나가 구동되어야 하며, 롤러의 회전속도는 각 롤러의 크기에 따라 달라지지만 대체로 1250∼1500rpm 정도로 한다. 상기 제 1 ,제 2 구동롤러(21,22)는 정회전 뿐만 아니라, 역회전도 가능하도록 설계하여 러빙 공정을 마친 후에는 러빙포(25)의 위치를 공정 전의 위치로 되돌릴 수 있도록 한다.Here, the first and second drive rollers 21 and 22 and the auxiliary roller 23 are installed in the coaxial direction, at least one of the first and second drive rollers 21 and 22 should be driven, and the roller The speed of rotation depends on the size of each roller, but is generally about 1250-1500rpm. The first and second driving rollers 21 and 22 are designed not only for forward rotation but also for reverse rotation, so that after the rubbing process is completed, the position of the rubbing cloth 25 can be returned to the position before the process.

그리고, 상기 벨트(24)에 러빙포(25)를 부착할 때에는 벨트(24)의 전면에 부착하여도 되고 벨트(24)의 소정 부위에 기판 크기에 대응하는 크기로 부착하여도 된다.When the rubbing cloth 25 is attached to the belt 24, the rubbing cloth 25 may be attached to the front surface of the belt 24 or attached to a predetermined portion of the belt 24 in a size corresponding to the substrate size.

상기 러빙포(25)는 기판(20)의 크기보다 조금 크게 설계하며, 러빙포를 벨트(24)에 부착하지 않고, 직접 제 1 ,제 2 구동롤러(21,22)에 걸어서 러빙하여도 된다.The rubbing cloth 25 is designed to be slightly larger than the size of the substrate 20, and the rubbing cloth 25 may be directly rubbed with the first and second driving rollers 21 and 22 without attaching the rubbing cloth to the belt 24. .

배향막에 형성된 러빙포의 표결에 일정 각도를 주기 위해서는 스테이지 상측의 제 1 ,제 2 구동롤러(21,22) 및 보조롤러(23)를 일정 각도로 틀어주거나 또는 기판(20)의 전진방향을 일정각도로 틀어주면 된다.In order to give a predetermined angle to the rubbing of the rubbing cloth formed on the alignment layer, the first and second driving rollers 21 and 22 and the auxiliary roller 23 on the upper side of the stage are rotated at an angle or the advancing direction of the substrate 20 is fixed. Just turn it at an angle.

도 5a 내지 도 5d를 참고로 하여 본 발명의 배향막 러빙장치를 이용한 액정표시소자의 제조방법을 살펴보면 다음과 같다.Referring to FIGS. 5A to 5D, the manufacturing method of the liquid crystal display device using the alignment film rubbing device of the present invention will be described.

먼저, 컬러필터 기판에 빛샘 방지를 위한 블랙 매트릭스를 형성하고, 상기 블랙 매트릭스 사이에 염색법, 전착법, 안료분산법, 도포법 등을 사용하여 적,녹,청(red, green, blue)의 컬러필터층을 형성한 다음, 상기 컬러필터층을 포함한 전면에 ITO를 증착하여 공통전극을 형성한다.First, a black matrix is formed on the color filter substrate to prevent light leakage, and red, green, and blue colors are formed by using a dyeing method, an electrodeposition method, a pigment dispersion method, and a coating method between the black matrices. After forming the filter layer, the common electrode is formed by depositing ITO on the entire surface including the color filter layer.

다음, 어레이 기판에 복수의 게이트 배선과 데이터 배선을 교차 형성하고,상기 두 배선의 교차 부위에 게이트 전극, 게이트 절연막, 반도체층, 소스/드레인 전극으로 이루어진 박막트랜지스터를 형성한 후, 상기 박막트랜지스터의 드레인 전극과 연결되는 ITO 재질의 화소전극을 형성한다.Next, a plurality of gate wirings and data wirings are formed on the array substrate, and a thin film transistor including a gate electrode, a gate insulating film, a semiconductor layer, and a source / drain electrode is formed at an intersection of the two wirings. A pixel electrode of ITO material connected to the drain electrode is formed.

이어서, 상기의 여러 패턴들이 형성된 컬러필터 기판 또는 어레이 기판 상에 배향막 원액 일예로, 폴리이믹산을 떨어뜨려 회전도포법으로 고루 도포한 뒤, 고온에서 경화하고 건조하여 폴리이미드화 시킨다. 다음, 폴리이미드화된 배향막이 형성된 기판을 러빙 스테이지에 로딩시킨다.Subsequently, as an example of the alignment film undiluted solution on the color filter substrate or the array substrate on which the various patterns are formed, polyimide acid is dropped and applied evenly by a rotary coating method, and then cured at high temperature and dried to polyimide. Next, the substrate on which the polyimide-oriented alignment film is formed is loaded into the rubbing stage.

도 5a에서와 같이, 기판(20)이 스테이지(26) 상에 탑재되면, 이전 공정으로부터 기판 두께의 데이터를 수신받은 보조롤러(23)가 적당한 위치까지 하강하여 도 5b에서와 같이, 기판(20)과의 일정 갭을 유지하게 된다.As shown in FIG. 5A, when the substrate 20 is mounted on the stage 26, the auxiliary roller 23 receiving the data of the substrate thickness from the previous process descends to an appropriate position, and as shown in FIG. 5B, the substrate 20. ) To maintain a constant gap.

다음, 도 5c에서와 같이, 기판(20)이 탑재된 스테이지(26)는 정격속도로 전진하게 되고, 러빙포(25)가 부착된 벨트(24)는 제 1 구동롤러(21) 또는 제 2 구동롤러(22)에 의해 일방향으로 구동된다.Next, as shown in FIG. 5C, the stage 26 on which the substrate 20 is mounted is advanced at the rated speed, and the belt 24 with the rubbing cloth 25 is attached to the first driving roller 21 or the second. It is driven in one direction by the drive roller 22.

이 때, 보조롤러(23)는 구동되는 벨트(24)에 의해 제자리에서 회전하면서 벨트를 아래쪽으로 가압하게 되고, 러빙포(25)는 기판(20) 상의 폴리이미드막 표면을 문질러서 배향 패턴을 형성한다.At this time, the auxiliary roller 23 is rotated in place by the driven belt 24 to press the belt downward, the rubbing cloth 25 rubs the surface of the polyimide film on the substrate 20 to form an orientation pattern do.

러빙공정이 끝난 후에는 도 5d에서와 같이, 보조롤러(23)는 상승되어 다음 러빙공정을 준비하고, 제 1 구동롤러(21) 또는 제 2 구동롤러(22)는 역방향으로 회전되어 러빙포(25)를 반대편으로 되감는다.After the rubbing process is finished, as shown in FIG. 5D, the auxiliary roller 23 is raised to prepare for the next rubbing process, and the first driving roller 21 or the second driving roller 22 is rotated in the reverse direction to form the rubbing cloth ( 25) Rewind to the other side.

상기와 같이 러빙공정이 끝난 후에는 컬러필터 기판과 어레이 기판을 대향합착하고, 그 사이의 수 μm의 공간에 액정을 봉입하여 액정표시소자를 완성한다.After the rubbing process is completed as described above, the color filter substrate and the array substrate are opposed to each other, and the liquid crystal is sealed in a space of several m therebetween to complete the liquid crystal display device.

참고로, 전술한 바와 같이 기판을 전진시키고 러빙장치를 제자리 회전시키면서 러빙공정을 진행하여도 되지만, 기판을 고정시킨 뒤 러빙장치를 회전시킴과 동시에 전진시키면서 러빙공정을 진행하여도 무방하다.For reference, as described above, the rubbing process may be performed while advancing the substrate and rotating the rubbing device in place, but the rubbing process may be performed while the rubbing device is rotated and moved forward while the substrate is fixed.

그리고, 본 발명에 의한 배향막 러빙장치는 러빙롤에 러빙포가 부착되어 있는 것이 아니기 때문에 러빙롤을 고속으로 회전시켜 러빙하더라도, 진동증가에 의한 배향패턴의 불균일이 발생할 염려가 없다.In the alignment film rubbing device according to the present invention, since the rubbing cloth is not attached to the rubbing roll, even if the rubbing roll is rotated at a high speed, there is no fear of unevenness of the alignment pattern due to the increase in vibration.

한편, 상기한 방법은 기판에 공통전극과 화소전극을 형성하여 평행한 전계를 유도하는 횡전계(IPS;In-plane switching) 모드 외에 TN(Twisted Nematic)모드, 강유전성(FLC) 모드, 폴리실리콘(poly-silicon) 모드, 수직배향(VA:Vertical Alignment) 모드 등에 이용할 수 있다.On the other hand, the method described above is a twisted nematic (TN) mode, a ferroelectric (FLC) mode, polysilicon (IPS) mode in addition to the in-plane switching (IPS) mode of inducing a parallel electric field by forming a common electrode and a pixel electrode on the substrate It can be used for poly-silicon mode and vertical alignment mode.

상기와 같은 본 발명의 액정표시소자의 배향막 러빙장치는 다음과 같은 효과가 있다.The alignment film rubbing device of the liquid crystal display device of the present invention as described above has the following effects.

첫째, 러빙롤에 러빙포를 부착하지 않음으로써 러빙포 부착시 발생하는 불량이 제거된다.First, the defect caused when the rubbing cloth is attached is eliminated by not attaching the rubbing cloth to the rubbing roll.

즉, 러빙롤에 러빙포를 잘못 부착함으로써 러빙포의 이음새가 맞지 않거나 또는 러빙포가 들뜸으로 인해 배향막 표면에 수직/수평띠 또는 스크래치가 생기게 되는데, 상기 불량들을 미연에 방지할 수 있으므로 액정분자를 균일하게 배향할 수 있고 화면 상에 얼룩이 생기는 것을 방지할 수 있다.That is, by incorrectly attaching the rubbing cloth to the rubbing roll, the seam of the rubbing cloth is not matched or the rubbing cloth is lifted, resulting in vertical / horizontal bands or scratches on the surface of the alignment layer. Can be oriented and staining on the screen can be prevented.

따라서, 소자의 표시품질이 향상된다.Therefore, the display quality of the device is improved.

둘째, 러빙롤에 러빙포가 부착되어 있는 것이 아니기 때문에 러빙롤의 고속 회전으로 인한 진동증가로 배향패턴이 불균일해지는 원인이 제거된다.Second, since the rubbing cloth is not attached to the rubbing roll, the cause of the nonuniformity of the alignment pattern is eliminated due to the vibration increase due to the high speed rotation of the rubbing roll.

Claims (10)

기판이 탑재되어 일방향으로 전진하는 스테이지;A stage on which the substrate is mounted and advanced in one direction; 상기 스테이지의 상측에서 소정 간격 이격되도록 설치된 제 1 롤러 및 제 2 롤러;First and second rollers disposed to be spaced apart from each other by a predetermined distance from an upper side of the stage; 상기 제 1 롤러와 제 2 롤러 사이에 걸쳐져 구동되는 벨트;A belt driven between the first roller and the second roller; 상기 벨트의 외주면에 부착된 러빙포;A rubbing cloth attached to an outer circumferential surface of the belt; 상기 벨트 사이에서 상하로 승강 가능하도록 설치된 제 3 롤러로 구성되는 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 배향막 러빙장치.And a third roller provided so as to be able to move up and down between the belts. 제 1 항에 있어서, 상기 제 3 롤러는 벨트를 아래쪽으로 가압해 주는 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 배향막 러빙장치.2. The apparatus of claim 1, wherein the third roller presses the belt downward. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 ,제 2 ,제 3 롤러는 동축방향으로 설치된 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 배향막 러빙장치.2. The apparatus of claim 1, wherein the first, second, and third rollers are provided coaxially. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 ,제 2 롤러는 동일 높이로 설치된 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 배향막 러빙장치.2. The apparatus of claim 1, wherein the first and second rollers are provided at the same height. 제 1 항에 있어서, 상기 기판에는 배향막이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 배향막 러빙장치.2. The alignment film rubbing device according to claim 1, wherein an alignment film is formed on the substrate. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 ,제 2 롤러 중 적어도 어느 하나는 구동되는 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 배향막 러빙장치.2. The apparatus of claim 1, wherein at least one of the first and second rollers is driven. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 ,제 2 롤러는 정회전 및 역회전이 가능한 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 배향막 러빙장치.The apparatus of claim 1, wherein the first and second rollers are capable of forward rotation and reverse rotation. 제 1 항에 있어서, 상기 러빙포는 벨트의 전 면적에 부착되거나 또는 벨트의 일 부위에 부착되는 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 배향막 러빙장치.The rubbing device of claim 1, wherein the rubbing cloth is attached to the entire area of the belt or attached to a portion of the belt. 제 1 항에 있어서, 상기 러빙포는 기판의 면적보다 크기가 큰 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 배향막 러빙장치.2. The apparatus of claim 1, wherein the rubbing cloth is larger in size than the area of the substrate. 제 1 항에 있어서, 상기 제 3 롤러는 그 중심축이 지지대에 연결된 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 배향막 러빙장치.2. The apparatus of claim 1, wherein the third roller has a central axis thereof connected to a support.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08160429A (en) * 1994-12-02 1996-06-21 Fuji Photo Film Co Ltd Rubbing method, rubbing device and production of optical compensation sheet

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100446661B1 (en) * 2001-11-22 2004-09-04 주식회사 엘지화학 Rubbing device
CN104238192A (en) * 2014-09-03 2014-12-24 合肥鑫晟光电科技有限公司 Aging device for friction cloth

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