KR20050002279A - 액정표시패널 제조공정용 연마장치 - Google Patents

Abstract

보다 안정적이고 균일하게 액정표시패널의 기판을 연마가공하기 위하여, 본 발명은 기판을 고정하는 연마대, 상기 기판의 측면 모서리를 연마하는 연마석, 상기 연마석을 고정하여 회전하는 회전부, 그리고 상기 연마석과 기판의 접촉하는 연마면 주위에 연마수를 집중적으로 공급하기 위하여 다수개의 경사진 분사홀을 가지는 연마수 분사노즐을 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 액정표시패널 제조공정용 연마장치를 제공한다.

Description

액정표시패널 제조공정용 연마장치{Grinding Devie for Manufacturing Liquid Crystal Display Panel}

본 발명은 연마장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 액정패널을 형성하는 유리기판의 측면 모서리부를 연마하는 액정표시패널 제조공정용 연마장치에 관한 것이다.

최근 들어 액정표시장치(Liquid Crystal Display Device)는 경량, 박형, 저소비 전력구동 등의 특징과 함께 액정 재료의 개량 및 미세화소 가공기술의 개발에 의해 화질이 가속도적으로 개선되고 있으며, 또한 그 응용범위가 점차 넓어지고 있는 추세이다.

일반적으로 액정표시장치 모듈(Liquid Crystal Module, 이하 "LCM"이라 함)은 상하 유리기판 사이에 액정이 주입된 액정표시패널, 상기 액정표시패널 하부에서 일정한 빛을 공급하는 백라이트부, 그리고 지지프레임을 포함하여 구성되어 외부에서 입력되는 영상신호를 디스플레이하는 장치이다. 또한, 상기 LCM을 구동시키는 구동부 및 시스템 케이스 등을 포함한 장치가 바로 액정표시장치이다.

상기 액정표시패널은 박막 트랜지스터 어레이(TFT array)가 형성되는 TFT 기판 및 공통전극을 형성하는 칼라필터 기판(이하 C/F 기판)을 각각 형성하는 기판제작 공정, 상기 기판에 배향막 및 스페이서(spacer)를 형성하고 다수의 액정셀을 형성하는 공정, 상기 상하 기판의 사이로 소정의 액정을 주입 또는 적하하는 액정셀 형성공정, 그리고 상기 액정셀로 전기적 신호를 공급하기 위한 구동회로를 부착하는 모듈공정에 의해 제조된다.

여기서, 상기 모듈공정은 상기 TFT 기판의 측단부 상면에 구동신호를 입력받기 위한 신호입력 패턴과, 상기 TFT 기판 상에 형성된 소스 라인 및 게이트 라인으로 구동신호를 인가하기 위한 인쇄회로기판 및 구동IC를 ACF(이방성 도전필름, Anisotropic Conductive Film)본딩 또는 솔더링 본딩을 이용하여 결합하는 공정이다.

이때, 결합과정에서 상기 신호입력 패턴과 인쇄회로기판의 얼라인미스를 방지하고, 공정 중에 발생되는 충격에 의한 크랙(crack) 발생을 방지하기 위하여 액정셀 형성공정 후 세정을 거친 상기 기판에 대하여 에지(edge) 연마 공정을 수행한다. 상기 에지연마 공정은 상기 TFT 기판과 C/F 기판의 측면 및 모서리부를 연마하는 공정으로서 측면 연마장치에 의해 서로 대향하는 상기 액정패널의 양 측면을 연마하는 공정이다.

상기 연마장치의 연마부에 구비된 연마석은 상기 기판의 평면과 소정 각도(연마각)만큼 기울어진 연마면을 형성하도록 장착되어 측면을 연마(grinding)하게 된다.

도 1은 연마장치의 전체적인 구성을 나타내는 개념도이다.

도 1에서 보는 바와 같이, 연마장치는 지지프레임(30), 회전판(52), 연마석(55), 스핀들 모터(50), 그리고 연마수 분사노즐(60)을 포함한다.

상기 스핀들 모터(50)가 구동되면 구동축(51)을 따라 연결된 회전판(52)이 회전하게 되고, 상기 회전판(52)의 하부에 장착된 연마석(55)은 기판(11)의 측면 모서리와 경사지게 접촉하여 상기 기판(11)을 연마한다.

한편, 상기 연마석(55)의 회전되면서 기판(11)과 접촉되는 연마면에는 마찰에 의하여 고열이 발생한다. 따라서, 지속적으로 연마작업이 계속되면 상기 연마면에 진행성 균열이 발생할 수도 있다. 상기와 같은 문제를 방지하기 위하여 상기 연마면이 과열되지 않도록 하면서 부드러운 연마작업을 보장하기 위해서는 상기 연마면에 연마수가 공급되어야 한다.

도 2는 종래기술에 의하여 상기 연마면에 연마수를 공급하는 구조에 관한 도면이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 회전판(52)의 하부에 구비된 연마석(55) 중에 연마면과 접촉되는 부분으로 연마수를 공급한다. 상기 연마수는 지지프레임(30)과 연결된 배관(61)의 끝단에 형성된 노즐(60)을 통하여 분사된다.

상기 노즐(60)의 하부에는 다수개의 분사홀(65)이 형성되어 있으며, 상기 분사홀(65)은 각각 수직으로 일렬로 정렬되어 형성된다. 따라서, 상기 다수개의 분사홀(65)을 통하여 분사되는 각각의 연마수의 분사줄기(60a)는 직하방향으로 평행하게 상기 연마면으로 공급된다. 여기서, 도 2에서 표시된 'A' 부분은 연마수가 연마석에 접촉되는 부분을 나타낸다.

그러나, 종래 기술에 의한 상기 연마수 공급 구조는 다음과 같은 문제점을 가진다.

첫째, 연마수가 각 분사홀로부터 수직 하방으로 분사되므로 연마면 및 연마석에 실제로 접촉되는 연마수의 분사줄기 중 일부분이며, 나머지 분사줄기는 연마면 및 연마석과 접촉되지 않고 낭비되는 문제점이 있었다. 또한, 상기 연마석의 마모되면 더욱더 연마수의 접촉부분이 줄어드는 문제점이 있었다.

둘째, 연마수가 연마면에 충분히 공급되지 않음으로써 부드러운 연마작업이 보장되지 않음으로써 연마면에 진행성 균열이 발생하는 문제점이 있었다.

셋째, 회전하는 연마석에 연마된 분말이 잔존하게 되어 계속적인 회전에 의한 연마작업이 상기 잔존한 분말에 의하여 방해받는 문제가 있었다.

따라서, 본 발명은 연마면 주위에 연마수 공급이 충분하게 이루어지는 구조를 가진 액정표시패널 제조공정용 연마장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

도 1은 액정표시패널 제조공정용 연마장치의 개략적인 구성을 나타낸 도면

도 2는 종래기술에 의한 연마수 공급구조를 도시한 도면

도 3는 본 발명에 의한 연마수 공급구조를 도시한 도면

도 4는 본 발명의 의한 타원호를 이루는 연마홀의 구조를 도시한 도면

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

11 : 기판 52 : 회전판

55 : 연마석 60 : 연마수 분사노즐

70 : 분사홀

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 기판을 고정하는 연마대, 상기 기판의 측면 모서리를 연마하는 연마석, 상기 연마석을 고정하여 회전하는 회전부, 그리고 상기 연마석과 기판의 접촉하는 연마면에 연마수를 집중적으로 공급하기 위하여 다수개의 경사진 분사홀을 가지는 연마수 분사노즐을 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 액정표시패널 제조공정용 연마장치를 제공한다.

이하, 상기와 같은 특징을 가지는 본 발명의 액정표시패널 제조공정용 연마장치를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명한다.

도 1은 연마장치의 개략적인 구성도이며, 도 3은 본 발명에 의한 연마수 공급 구조를 도시한 구성도이다.

도 1 및 도 3을 참조하여, 본 발명의 액정표시패널 제조공정용 연마장치를 사용한 연마과정을 이하 상세히 설명한다.

도 1에서 보는 바와 같이, 연마대상 기판(11)의 측면 모서리가 연마부와 인접하도록 연마대(미도시)에 고정되고, 상기 연마대가 직선왕복 운동 또는 회전운동 함에 따라서 상기 기판(11)과 연마부의 접촉 위치를 이동시킨다.

상기 연마장치는 상기 기판(11)의 측부에 위치하며 상기 기판(11)의 측면 모서리와 접촉되어 연마작업을 수행하는 연마석(55), 상기 연마석(55)이 부착되어 회전하는 회전판(52), 그리고 상기 회전판(52) 및 연마석(55)에 회전력을 전달하기위한 구동축(51)을 포함한다. 이때, 구동축(51)은 하우징의 내부에 위치하며 상기 구동축(55)을 구동하기 위한 스핀들 모터(50, Spindle Motor)에 의해 구동된다.

상기 회전판(52)은 원형의 디스크(Disc) 형상을 가지며, 상기 회전판(52)의 하부에 구비된 연마석 장착부(미도시)에는 원형의 연마석(55)이 장착된다. 여기서, 상기 연마석(55)은 인공다이아몬드 분말이 본드에 의하여 접착된 상태로 형성된다.

상기 회전판(52)은 중심에 형성된 보스와 고정장치를 통하여 상기 구동축(51)에 고정된다. 따라서, 상기 구동축(51)의 위치 및 회전속도를 조절함으로써 기판(11) 측면의 연마량 및 연마속도를 조절할 수 있다.

한편, 상기 기판(11)의 측부에 위치한 구동축(51)은 수직방향에 대하여 소정 각도만큼 기울어지게 형성되어 연마석(55)의 연마면은 상기 기판(11)의 상부면에 대하여 일정한(이하, 연마각)를 가지면서 장착된다. 이때, 상기 연마각은 장치를 작동하기 전에 설정되어 연마공정이 수행되는 동안 고정값을 가지며, 상기 기판(11)의 측면을 가공한다. 상기 연마장치는 기판(11)의 상하부 및 좌우 양측면에 각각 다수개 제공되어 동시에 여러 개소의 연마가공을 동시에 수행하도록 장치를 세팅할 수도 있다.

상기와 같이, 본 발명의 연마장치가 구동되면 상기 구동축(51)의 회전에 따라 상기 연마석(55)이 회전하게 되고, 상기 연마석(55)과 상기 기판(11)이 접촉되면서 상기 기판(11) 측면 모서리 부분의 연마작업이 이루어진다. 이에 동시에, 상기 연마대에 고정된 기판(11)은 직선운동을 하면서 그 측면의 상부 및 하부가 회전하는 연마석(55)과 마찰하여 상기 연마각만큼 기울어진 연마면을 형성하면서 상기기판(11)의 측면이 연마된다.

한편, 본 발명의 연마장치는 상기 연마면에서 발생하는 열에 의하여 연마면이 손상되는 것을 방지하고 부드러운 연마작업을 보장하기 위하여, 연마수가 상기 연마면 주위로 효율적으로 충분히 공급되도록 하는 연마수 공급구조를 가진다.

도 1 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 연마수 공급구조는 연마수 분사노즐(60)의 하부에 구비된 다수개의 연마수 분사홀(70)이 상기 연마면 주위에 연마수를 집중적으로 공급하기 위하여 경사진 상태로 형성된다. 즉, 연마면을 향하여 외측에서 중앙부를 향하여 수렴하는 형상으로 상기 분사홀들(70)이 수직선에 대하여 각각 경사진 형태로 구비된다. 여기서, 도 3에서 표시된 'B' 부분은 연마수가 연마석(55)에 접촉되는 부분을 나타낸다.

상기 분사홀들(70)의 수직선에 경사진 각도에 관하여, 중앙부에 형성된 분사홀(70)의 경사각보다 외측에 형성된 분사홀(70)의 경사각이 더 크게 형성되고, 전체적으로 연마수의 분사줄기(60a)가 상기 연마면 주변으로 수렴하는 구조를 이루어 연마수의 공급을 모아준다. 즉, 상기 분사홀(70)은 연마수의 분사줄기(60a)가 상기 연마면 주위로 수렴하는 방향으로 경사지게 형성되므로 모든 연마수의 분사줄기(60a)가 실제로 연마작업이 수행중인 연마면 및 연마석(55)과 접촉되도록 할 수 있다.

또한, 상기 연마수 분사노즐(60)은 연마면의 상부에 위치하며, 이때 일정한 각도롤 수직면을 향하여 경사진 연마석(55)의 표면 및 연마면에 상기 연마수를 분사한다. 이 때, 상기 연마석(55)이 회전되면서 상기 연마면을 지나면 그 표면에 기판에서 연마된 분말이 묻어 있으므로 이를 씻어내어 주어야 한다. 따라서, 상기 연마수의 분사는 연마면 뿐만 아니라 연마석(55) 자체에도 분사되어야 한다.

종래 기술에 의하면, 분사줄기가 수직방향으로 각 연마줄기가 평행하게 분사되므로 일부 분사줄기가 연마석(55)이 아닌 회전판(52)에만 분사되어 연마수의 낭비를 초래하였다. 그러나, 본 발명에서는 분사홀(70)이 상기 분사노즐(60)의 하부에 상기 연마석(55)의 외주면 형상에 대응하여 타원호를 이루도록 배열된다.

상기 연마석(55)은 원형으로 이루어지고 수직방향에 대한여 일정한 각도로 경사진 상태로 장착되므로 상부에서 바라볼 때 타원형을 이룬다.

도 4는 연마면 주위에 위치한 연마석(55)에 연마수를 정확하게 분사시키기 위하여 분사노즐(60)의 하부에 구비되는 다수개의 분사홀(70)을 타원형으로 배열한 것을 도시하고 있다.

도 4에서 보는 바와 같이, 상기 연마석(55)의 상부 공간에 장착된 분사노즐(60)의 하면에는 타원호 형상으로 배열된 다수개의 분사홀(70)이 형성된다.

상기 연마면에 인접한 부분의 연마석(55)에 연마수가 정확하게 분사되도록 하기 위하여 연마수의 분사줄기(60a)가 타원형으로 배열되어야 한다. 즉, 연마석(55)을 상부에서 보면 타원형을 이루므로 상기 연마면 및 상기 연마면에 인접한 연마석(55)에 연마수를 정확하게 공급하기 위하여 상기 다수개의 분사홀(70)도 타원호 형상으로 배열하는 것이다. 따라서, 상기와 같은 구성에 의하여 연마수의 분사줄기(60a) 중 중앙부는 연마면에 바로 분사되고, 외곽 분사줄기(60a)는 상기 연마석(55)의 표면에 정확히 분사되도록 하여 종래기술의 문제를 해결할 수 있다.

전술한 바와 같은 본 발명의 연마장치에 의하면, 상기 연마석(55)과 기판(11)의 연마면에 연마수를 충분한 공급하기 위하여 하부에 구비된 분사홀(70)의 구조를 개선하여 보다 효율적인 분사 구조를 이룬다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 액정표시패널 제조공정용 연마장치는 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.

첫째, 본 발명에 의하면 연마수의 분사줄기가 연마면 주변을 향하여 수렴되도록 분사홀을 일정한 각도 경사지게 형성함으로써 연마면 주위에 연마수의 공급이 낭비되지 않고 효율적으로 이루어지게 할 수 있다.

둘째, 본 발명에 의하면 연마수가 연마면에 충분히 공급되어 연마면에 부드러운 연마작업이 이루어질 수 있다.

셋째, 계속적으로 회전하면서 연마작업을 수행하는 연마석의 세척을 위하여 연마면 주위의 연마석에 정확하게 연마수가 분사됨으로써 연마석에 연마된 분말이 잔존하는 것을 방지할 수 있다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (3)

1. 기판을 고정하는 연마대;

   상기 기판의 측면 모서리를 연마하는 연마석;

   상기 연마석을 고정하여 회전하는 회전부; 그리고

   상기 연마석과 기판이 접촉하는 연마면 주위에 연마수를 집중적으로 공급하기 위하여 다수개의 경사진 분사홀을 가지는 연마수 분사노즐을 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 액정표시패널 제조공정용 연마장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 각각의 분사홀은 상기 연마면 주위로 수렴하는 방향으로 경사지게 형성된 것을 특징으로 하는 액정표시패널 제조공정용 연마장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 다수개의 분사홀은 상기 분사노즐의 하부에 상기 연마석의 외주면 형상에 대응하여 타원호를 이루도록 배열된 것을 특징으로 하는 액정표시패널 제조공정용 연마장치.