KR20050022512A - 액정표시소자의 제조장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 공정시간 및 비용을 줄일 수 있는 액정표시소자의 제조장치에 관한 것으로, 기판을 고정하는 고정 플레이트와; 상기 고정 플레이트를 방위각 방향으로 회전시키기 위한 제 1 회전축과; 상기 제 1 회전축에 회전가능하게 고정되고 상기 제 1 회전축을 구동하기 위한 구동수단이 내장된 회전판과; 그리고, 상기 회전판의 양측에 축 결합되어 상기 회전판을 극각 방향으로 회전시키기 위한 제 2 회전축을 포함하여 구성되는 것이다.

Description

액정표시소자의 제조장치{The device for fabricating the liquid crystal display device}

본 발명은 액정표시소자의 제조장치에 관한 것으로, 특히 하나의 챔버로 기판을 회전시킬 수 있고, 반전시킬 수 있는 액정표시소자의 제조장치에 관한 것이다.

정보화 사회가 발전함에 따라 표시장치에 대한 요구도 다양한 형태로 점증하고 있으며, 이에 부응하여 근래에는 LCD(Liquid Crystal Display), PDP(Plasma Display Panel), ELD(Electro Luminescent Display), VFD(Vacuum Fluorescent Display)등 여러 가지 평판 표시 장치가 연구되어 왔고, 일부는 이미 여러 장비에서 표시장치로 활용되고 있다.

그 중에, 현재 화질이 우수하고 경량, 박형, 저소비 전력의 장점으로 인하여 이동형 화상 표시장치의 용도로 CRT(Cathode Ray Tube)를 대체하면서 LCD가 가장 많이 사용되고 있으며, 노트북 컴퓨터의 모니터와 같은 이동형의 용도 이외에도 방송신호를 수신하여 디스플레이하는 텔레비전, 및 컴퓨터의 모니터 등으로 다양하게 개발되고 있다.

이와 같이 액정표시장치가 여러 분야에서 화면 표시장치로서의 역할을 하기 위해 여러 가지 기술적인 발전이 이루어 졌음에도 불구하고 화면 표시장치로서 화상의 품질을 높이는 작업은 상기 장점과 배치되는 면이 많이 있다.

따라서, 액정표시장치가 일반적인 화면 표시장치로서 다양한 부분에 사용되기 위해서는 경량, 박형, 저 소비전력의 특징을 유지하면서도 고정세, 고휘도, 대면적 등 고 품위 화상을 얼마나 구현할 수 있는가에 발전의 관건이 걸려 있다고 할 수 있다.

이와 같은 액정표시장치는, 화상을 표시하는 액정표시패널과 상기 액정 패널에 구동신호를 인가하기 위한 구동부로 크게 구분될 수 있으며, 상기 액정표시패널은 공간을 갖고 합착된 제 1, 제 2 기판과, 상기 제 1, 제 2 기판 사이에 주입된 액정층으로 구성된다.

여기서, 상기 제 1 기판(TFT 어레이 기판)에는, 일정 간격을 갖고 일방향으로 배열되는 복수개의 게이트 라인과, 상기 각 게이트 라인과 수직한 방향으로 일정한 간격으로 배열되는 복수개의 데이터 라인과, 상기 각 게이트 라인과 데이터 라인이 교차되어 정의된 각 화소 영역에 매트릭스 형태로 형성되는 복수개의 화소 전극과 상기 게이트 라인의 신호에 의해 스위칭되어 상기 데이터 라인의 신호를 상기 각 화소 전극에 전달하는 복수개의 박막 트랜지스터가 형성되어 있다.

그리고, 제 2 기판(컬러필터 기판)에는, 상기 화소 영역을 제외한 부분의 빛을 차단하기 위한 블랙 매트릭스층과, 컬러 색상을 표현하기 위한 R, G, B 컬러필터층과 화상을 구현하기 위한 공통 전극이 형성되어 있다.

이와 같은 상기 제 1, 제 2 기판은 스페이서(spacer)에 의해 일정 공간을 갖고 시일재(sealant)에 의해 합착되고 상기 두 기판 사이에 액정이 형성된다.

이와 같은 액정표시소자는 다음과 같은 여러공정에 의해 제조된다.

1. 제 1 기판에 박막트랜지스터 어레이를 제조하는 공정:

즉, 제 1 모 기판에 복수개의 액정패널 영역을 정의하며, 각 액정패널 영역에 서로 수직한 방향으로 게이트 라인 및 데이터 라인을 형성하여 화소영역을 정의하고, 각 화소영역에 화소전극과 각 게이트 라인과 데이터 라인의 교차지점에 박막트랜지스터를 형성한다.

그리고, 기판 전면에 제 1 배향막을 형성한다.

2. 제 2 기판에 칼라필터 어레이를 제조하는 공정:

즉, 제 2 모 기판에 복수개의 액정패널 영역을 정의하여, 각 액정패널 영역에 상기 화소영역을 제외한 부분의 빛을 차단하기 위한 블랙매트릭스층과 각 화소영역에 색상을 구현하기 위한 R, G, B 칼라필터층을 형성하고, 전면에 공통전극을 형성한 다음, 제 2 배향막을 형성한다.

3. 상기와 같은 제 1, 제 2 모 기판을 합착하는 공정:

즉, 상기 제 1, 제 2 모 기판 중 하나의 각 액정패널 영역의 가장자리 부분에 두 기판을 합착하기 위한 시일재(sealant)를 형성하고, 또한 상기 두 기판의 셀갭을 유지하기 위한 스페이서를 형성한다. 그리고, 상기 두 기판 중 하나의 기판을 반전(뒤집어)하여 두 기판을 합착한다. 그리고, 상기 시일재를 경화시킨다.

4. 상기 합착된 두 기판을 각 단위 액정패널로 전달한다.

즉, 단위 액정패널로 스크라이빙하고, 블래킹 공정을 거쳐 단위 액정패널을 제조한다.

5. 각 액정패널 별로 두 기판 사이를 진공상태로 만들고, 액정주입구를 액정용기에 담그어 기압차를 이용하여, 두 기판 사이에 액정을주입한 후, 액정주입구를 밀봉한다.

6. 상기와 같이 액정이 주입된 각 액정패널에 구동신호를 인가하여 신호라인의 단선 및 단락 등을 체크하여 양품 및 불량품을 판단하여 불량이 발생한 경우 리페어 공정을 실시한다.

7. 이와 같이 양품의 액정패널에 백 라이트 등을 장착하고 구동회로를 장착하여 액정표시모듈을 제조한다.

상기 각 공정단계에서는 여러 가지 공정장비가 사용되는데, 각 공정장비의 특성에 따라 상기 공정장비로 인입되는 기판의 방향을 변화시킬 필요가 있다.

또한, 상기 제 1 기판과 제 2 기판을 합착하는 기판 합착 공정을 실시하기 위해서는 제 1 기판에 대항하는 제 2 기판을 뒤집어 줄 필요가 있다.

이와 같이 기판을 방위각 방향 및 극각 방향으로 회전시키기 위해서 반전장치를 사용하게 된다.

이하 도면을 첨부하여 종래의 기판 반전장치를 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 종래의 기판 반전장치의 개략적인 구성도이고, 도 2는 도 1의 제 1 회전부를 나타낸 사시도이며, 도 3은 도 1의 제 2 회전부를 나타낸 사시도이다.

종래의 기판 반전장치는, 도 1에 도시된 바와 같이, 크게 기판(15)을 극각 방향으로 회전시켜 기판을 뒤집어 주는 제 1 반전장치(11)와; 상기 기판(15)을 방위각 방향으로 회전시켜 기판(15)의 방향을 반전시키는 제 2 반전장치(12)로 구성되어 있다.

여기서, 상기 제 1 반전장치(11)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 기판(15)이 고정되는 고정 플레이트(11a)와; 상기 고정 플레이트(11a)의 양측면에 축 결합되어 외부의 구동력에 의해 상기 고정 플레이트(11a)를 회전시키는 회전축(21)으로 구성된다.

또한, 상기 제 2 반전장치(12)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 기판(15)을 고정시키는 고정 플레이트(12a)와; 상기 고정 플레이트(12a)의 하부면 중심에 축 연결되어 외부의 구동력에 의해 상기 고정 플레이트(12a)를 방위각 방향으로 회전시키는 회전축(31)으로 구성된다.

상기 제 1, 제 2 반전장치(11, 12)는 상기 각 고정 플레이트(11a, 12a)에 축 연결된 각 회전축(21, 31)에 각각 구동장치가 연결됨으로써, 상기 고정 플레이트(11a, 11b)를 극각 및 방위각 방향으로 회전시키게 된다.

따라서, 상기 제 1 반전장치(11)의 고정 플레이트(11a)에 안착된 기판(15)은 극각 방향으로 회전하게 되고, 제 2 반전장치(12)의 고정 플레이트(12a)에 안착된 기판(15)은 방위각 방향으로 회전하게 된다.

한편, 상기 제 1 반전장치(11)와 제 2 반전장치(12) 사이에는 로봇암(13)이 설치되어, 상기 기판(15)을 각 반전장치(11, 12)로 이동시키는 역할을 한다.

이렇게 함으로써, 상기 기판(15)을 원하는 방향으로 회전시킬 수 있다.

그러나, 이와 같은 종래의 액정표시장치용 기판의 반전장치는 다음과 같은 문제점이 있었다.

종래의 기판 반전장치는 제 1 반전장치와 제 2 반전장치가 별도의 장치로 분리되어 있기 때문에, 제 1 반전장치에서 방위각 방향으로 회전된 기판을 극각 방향으로 회전시킬 필요가 있거나, 또는 제 2 반전장치에서 극각 방향으로 회전된 기판을 방위각 방향으로 회전시킬 필요가 있을 때, 제 1 반전장치와 제 2 반전장치 사이에 위치한 로봇암을 사용하여 상기 기판을 제 1 반전장치에서 제 2 반전장치로 또는 제 2 반전장치에서 제 1 반전장치로 이동시키는 별도의 공정장치(로봇암) 및 공정단계가 필요하였다.

따라서, 상기 공정장치(로봇암) 및 상기 기판의 이동시키는 공정단계에 의해서 비용 및 공정시간이 증가하는 문제점이 있었다.

그리고 제 1, 제 2 반전장치가 각각 차지하는 면적에 의해서 작업공간이 줄어드는 또 다른 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 제 1 반전장치와 제 2 반전장치를 하나의 장치로 통합시켜 극각 방향 및 방위각 방향의 회전을 동시에 구현할 수 있도록 함으로써, 공정시간을 줄이고 작업공간을 증가시킬 수 있는 액정표시소자의 제조장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 액정표시소자의 제조장치는, 기판을 고정하는 고정 플레이트와; 상기 고정 플레이트를 방위각 방향으로 회전시키기 위한 제 1 회전축과; 상기 제 1 회전축에 회전가능하게 고정되고 상기 제 1 회전축을 구동하기 위한 구동수단이 내장된 회전판과; 그리고, 상기 회전판의 양측에 축 결합되어 상기 회전판을 극각 방향으로 회전시키기 위한 제 2 회전축을 포함하여 구성되는 것을 그 특징으로 한다.

여기서, 외부에 상기 제 2 회전축을 회전시키기 위한 구동장치를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 구동수단은 상기 제 1 회전축의 끝단에 설치된 제 1 베벨기어와, 상기 제 1 베벨기어에 대칭되는 제 2 베벨기어와, 상기 제 2 베벨기어를 회전시키는 구동모터를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

이하, 도면을 첨부하여 본 발명의 실시예에 따른 액정표시소자의 제조장치를 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 액정표시소자의 제조장치를 나타낸 사시이고, 도 5는 도 4의 회전판의 내부를 나타낸 단면도이다.

본 발명의 실시예에 따른 액정표시소자의 제조장치는, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 기판(45)을 진공흡착 또는 정전흡착 등의 고정수단에 의해 고정하는 고정 플레이트(41b)와; 상기 고정 플레이트(41b)의 하부면 중심에 고정되어 상기 고정 플레이트(41b)를 방위각 방향으로 회전시키기 위한 제 1 회전축(42b)과; 상기 제 1 회전축(42b)이 회전가능하게 고정되고, 상기 제 1 회전축(42b)을 구동하기 위한 구동수단이 내장된 회전판(41a)과; 상기 회전판(41a)의 양측에 축 결합되어 상기 회전판(41a)을 극각 방향으로 회전시키기 위한 제 2 회전축(42a)을 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 제 1 회전축(42b)의 일부가 상기 회전판(41a)의 상부의 중심부를 관통하여 내부에 위치하여 있고, 상기 일부의 단부에는 제 1 베벨기어(G1)가 형성되어 있다.

그리고, 상기 회전판(41a)에는 구동모터(50)가 내장되어 있으며, 상기 구동모터(50)에는 제 3 회전축(42c)이 연결되어 있으며, 상기 제 3 회전축(42c)의 단부에는 제 2 베벨기어(G2)가 형성되어 있다.

또한, 상기 제 2 베벨기어(G2)와 제 1 베벨기어(G1)는 서로 맞물려 있다.

한편, 외부에는 상기 회전판(41a)의 제 2 회전축(42a)을 회전시키기 위한 구동장치(도시되지 않음)가 구비되어 있다.

이와 같이 구성된 액정표시소자의 제조장치의 동작을 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 기판(45)을 극각 방항으로 회전시키는 동작을 살펴보면 다음과 같다.

상기 기판(45)이 고정 플레이트(41b)에 안착되어 고정되면, 상기 고정 플레이트(41b)의 하부에 연결된 회전판(41a)을 극각 방향으로 회전시킴으로써 상기 고정 플레이트(41b)에 안착된 기판(45)을 극각 방향으로 회전시킬 수 있다.

즉, 상기 회전판(41a)의 양 측면에 연결된 제 2 회전축(42a)을 중심으로 회전판(41a)을 극각 방향으로 회전하게 된다.

이렇게 함으로써, 상기 회전판(41a)의 상부에 제 1 회전축(42b)을 통하여 연결된 고정 플레이트(41b)도 상기 회전판(41a)와 동일한 극각 방향으로 회전하게 된다.

결국, 고정 플레이트(41b)에 고정된 기판(45)도 극각 방향으로 회전하게 된다.

여기서, 상기 회전판(41a)은 제 2 회전축(42a)의 구동에 의해 회전하게 되며, 상기 제 2 회전축(42a)은 외부에 구비된 구동장치(도시되지 않음)에 의해 구동하게 된다.

이제, 상기 기판(45)을 방위각 방향으로 회전시키는 동작을 살펴보면 다음과 같다.

상기 기판(45)이 고정 플레이트(41b)에 안착되어 고정되면, 상기 고정 플레이트(41b)를 제 1 회전축(42b)를 중심으로 방위각 방향으로 회전시킴으로써, 상기 고정 플레이트(41b)에 고정된 기판(45)을 방위각 방향으로 회전시킬 수 있다.

상기 고정 플레이트(41b)의 구동을 좀 더 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

먼저, 회전판(41a)의 내부에 구비된 구동모터(50)가 동작하고, 상기 구동모터(50)의 동작에 의해 상기 구동모터(50)에 연결된 제 3 회전축(42c)이 회전하게 된다.

그러면, 상기 제 3 회전축(42c)의 단부에 형성된 제 2 베벨기어(G2)가 제 3 회전축(42c)의 방향으로 회전하게 되며, 상기 제 2 베벨기어(G2)에 맞물려 있는 제 1 베벨기어(G1)도 회전하게 된다.

상기 제 1 베벨기어(G1)는 상기 고정 플레이트(41b)의 제 1 회전축(42b)의 단부에 연결되어 있으므로, 상기 제 1 베벨기어(G1)의 회전력이 상기 제 1 회전축(42b)을 회전시키게 되고, 따라서 상기 제 1 회전축(42b)에 연결된 고정 플레이트(41b)가 상기 제 1 회전축(42b)을 중심으로 방위각 방향으로 회전하게 된다.

이렇게 함으로써, 상기 고정 플레이트(41b)에 안착된 기판(45)을 방위각 방향으로 회전시킬 수 있다.

여기서, 극각 방향 및 방위각 방향의 회전을 서로 나누어 기술하였지만, 본 발명의 액정표시소자의 제조장치는 상기 두 종류의 회전을 동시에 구현할 수 있다.

즉, 전술한 바와 같은 동작으로, 상기 회전판(41a)을 극각 방향으로 회전시키면서, 동시에 상기 고정 플레이트(41b)를 방위각 방향으로 회전시킴으로써, 상기 고정 플레이트(41b)에 고정된 기판(45)을 극각 방향 및 방위각 방향으로 동시에 회전시킬 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 액정표시소자의 제조장치에는 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 본 발명의 액정표시소자의 제조장치는 종래의 제 1 반전장치와 제 2 반전장치를 서로 통합시켜 극각 방향의 회전과 방위각 방향의 회전을 동시에 구현함으로써, 공정시간을 단축시킬 수 있다.

둘째. 본 발명의 액정표시소자의 제조장치는 종래의 제 1 반전장치와 제 2 반전장치를 서로 통합시켜 각 반전장치가 차지하는 공간 면적을 줄임으로써, 작업공간을 증가시킬 수 있다.

셋째, 본 발명의 액정표시소자의 제조장치는 종래의 제 1 반전장치와 제 2 반전장치의 통합시켜, 각 반전장치간의 기판이동을 담당하는 로봇암이 필요하지 않으므로, 이에 따른 비용을 절감할 수 있다.

도 1은 종래의 기판 반전장치의 제조장치의 개략적인 구성도

도 2는 도 1의 제 1 반전장치를 나타낸 사시도

도 3은 도 1의 제 2 반전장치를 나타낸 사시도

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 액정표시소자의 제조장치를 나타낸 사시도

도 5는 도 4의 회전판의 내부를 나타낸 단면도

＊도면의 주요부에 대한 부호 설명

41a : 회전판 41b : 고정 플레이트

42b : 제 1 회전축 42a : 제 2 회전축

45 : 기판

Claims (3)

1. 기판을 고정하는 고정 플레이트와;

   상기 고정 플레이트를 방위각 방향으로 회전시키기 위한 제 1 회전축과;

   상기 제 1 회전축에 회전가능하게 고정되고 상기 제 1 회전축을 구동하기 위한 구동수단이 내장된 회전판과; 그리고,

   상기 회전판의 양측에 축 결합되어 상기 회전판을 극각 방향으로 회전시키기 위한 제 2 회전축을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 제조장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   외부에 상기 제 2 회전축을 회전시키기 위한 구동장치를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 제조장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 구동수단은 상기 제 1 회전축의 끝단에 설치된 제 1 베벨기어와, 상기 제 1 베벨기어에 대칭되는 제 2 베벨기어와, 상기 제 2 베벨기어를 회전시키는 구동모터를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 제조장치.