KR20050040237A - 액정표시장치 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 액정표시장치 공정에서 기판을 합착하기 전에 초음파 세정 공정을 진행하는데, 여기에 사용되는 초음파 세정 헤드를 합착 공정에 통합함으로써 공정 장비의 스페이스를 줄일 수 있는 액정표시장치 제조방법을 개시한다. 개시된 본 발명은 액정표시장치의 마스크 공정에 의하여 완성된 상하부 기판을 제공하는 단계; 상기 상하부 기판을 합착하기 위하여 배향막 인쇄 공정 챔버에 로딩시키는 단계; 상기 배향막 인쇄 공정에 로딩된 상하부 기판을 스캔 방식으로 세정하면서, 배향막을 인쇄하는 단계; 및 상기 배향막이 인쇄된 상하부 기판을 언 로딩한 다음, 러빙 공정 챔버로 기판을 로딩시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 상하부 기판을 세정하는 방식은 세정 장비에 사용되는 초음파 세정 헤더에 의하여 스캔 방식으로 기판 상에 존재하는 이물질을 제거하고, 상기 상하부 기판을 세정하는 작업은 상기 배향막 인쇄 챔버에서 진행하는 것을 특징으로 한다.

Description

액정표시장치 제조방법{METHOD FOR MANUFACTURING LCD}

본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 액정표장치의 셀 합착을 위하여 진행하는 공정중 초음파 세정 공정을 복합화 함으로써, 세정 장비의 스페이스를 줄이고, 공정을 단순화 시킬 수 있는 액정표시장치 제조방법에 관한 것이다.

최근 들어 급속한 발전을 거듭하고 있는 반도체 산업의 기술 개발에 의하여 액정표시장치는 소형, 경량화 되면서 성능은 더욱 강력해진 제품들이 생산되고 있다. 지금까지 정보 디스플레이 장치에 널리 사용되고 있는 CRT(cathode ray tube)가 성능이나 가격 측면에서 많은 장점을 갖고 있지만, 소형화 또는 휴대성의 측면에서는 많은 단점을 갖고 있었다.

이에 반하여, 액정표시장치는 소형화, 경량화, 저 전력 소비화 등의 장점을 갖고 있어 CRT의 단점을 극복할 수 있는 대체 수단으로 점차 주목받아 왔고, 현재는 디스플레이 장치를 필요로 하는 거의 모든 정보 처리 기기에 장착되고 있는 실정이다.

이러한 액정표시장치는 일반적으로 액정의 특정한 분자배열에 전압을 인가하여 다른 분자배열로 변환시키고, 이러한 분자배열에 의해 발광하는 액정 셀의 복굴절성, 선광성, 2색성 및 광산란 특성 등의 광학적 성질의 변화를 시각 변화로 변환하는 것으로, 액정 셀에 의한 빛의 변조를 이용한 디스플레이 장치이다.

상기와 같은 액정표시장치는 글라스 기판 상에 순차적으로 마스크 공정을 진행하여 게이트 버스 라인과 데이터 버스 라인 및 TFT를 형성한 어레이 기판과, 상기 어레이 기판과 대응되도록 글라스 기판 상에 R, G, B 칼라 필터층을 형성한 칼라 필터 기판을 얼라인 시켜 합착한 다음, 액정을 주입한다.

이와 같이 마스크 공정에 의하여 어레이 기판과 칼라 필터 기판을 형성할 때에는 각각의 공정을 진행하고 다음 공정으로 진행하기 전에 기판을 세정하는 세정 공정이 진행된다.

또한 상기 어레이 기판과 칼라 필터 기판이 완성된 후 두 기판을 합착할 때에도 먼저 세정공정을 진행한 다음, 두 기판을 합착하여 액정 셀을 완성하게 된다.

이와 같이, 셀 공정을 진행하기 전에 세정 공정을 진행하는 이유는 제조 공정에서 기판상의 유해 이물질이 기판 표면에 부착되어 이후 액정표시장치를 디스플레이할 때 화면 품질을 저하시키는 원인으로 작용하기 때문이다.

도 1은 종래 기술에 따라 액정표시장치의 합착 공정을 진행하는 모습을 도시한 도면이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 제 1 글라스 기판 상에 게이트 버스 라인과 데이터 버스 라인 및 TFT를 형성하여 어레이 기판을 완성하고, 제 2 글라스 기판 상에 R, G, B 칼라 필터층을 형성하여 칼라 필터 기판을 완성하면 두기판을 합착하는 셀 공정이 진행된다.

즉, 상기 어레이 기판과 칼라 기판이 완성되면 두 기판을 합착하고 액정을 주입하는 공정을 진행하는데, 두기판을 합착하는 셀 공정을 위해서는 상기 어레이 기판과 칼라 필터 기판 상에 셀 갭 유지를 위한 스페이서 산포 공정, 두기판의 셀 갭 유지와 합착을 위하여 실라인 형성 공정, 상기 실라인을 경화시켜 두기판을 합착시키는 열합착 공정등이 진행된다.

이때, 두 기판을 합착하기 전에 상기 어레이 기판과 칼라 필터 기판을 초음파 세정 장비(USC)에 로딩시킨 후, 기판 표면 세정 작업을 진행한다.

이와 같이 세정 공정을 진행하는 이유는 상기 어레이 기판과 칼라 필터 기판을 합착시키기 위하여 기판 상에 인쇄되는 실라인이 글라스 기판 상에 잘 접착되도록 하기 위해서 이다.

아울러 전계에 따른 액정의 변화에 따라 광투과량을 조절하여 디스플레이하기 때문에 칼라 필터층과 TFT 형성 영역인 엑티브층에 존재하는 이물질에 의하여 화질 저하를 방지하기 위해서이다.

이러한 세정 공정에는 기판을 카세트 단위로 처리하는 방식(BATCH식)과, 기판 1장씩 세정하는 방식(매엽식)이 있는데, 상기 매엽식은 기판을 수개씩 반송하여 브러쉬나 초음파 등을 사용하여 세정하고, 에어 나이프 또는 스핀 드라이를 사용하여 건조시키는 것으로 기판의 대형화에 유리한 방식이다.

상기와 같이 초음파 세정 공정이 진행되면, 상기에서 설명된 바와 같이 어레이 기판과 칼라 필터 기판 상에 실라인 인쇄와 스페이서 산포 공정이 진행된다.

일반적으로 상기 어레이 기판 상에 실라인을 인쇄하고, 상기 칼라 필터 기판 상에 스페이서를 산포하면 두 기판을 얼라인(align) 시킨 다음, 자외선을 조사하여 상기 기판 상에 인쇄되어 있는 실라인을 녹이면서 두기판을 합착시킨다.

상기 실라인은 두 기판을 합착시키는 역할도 하지만, 이후 주입되는 액정을 봉입시키기는 기능을 한다.

상기와 같이 두 개의 기판이 자외선 경화에 의하여 열합착되면, 합착된 기판을 액정을 담은 용기에 넣고 상기 합착된 기판 사이에 액정을 주입하는 공정을 진행하여 셀 공정을 진행한다.

셀 공정이 완성되면, 이후 모듈 공정에 따라 상기 액정 셀의 패드 영역에 신호인가를 위한 플렉시블 케이블, PCB를 접합하는 공정이 진행된다.

그러나, 상기와 같은 액정표시장치 제조 공정에서는 어레이 기판과 칼라 필터 기판이 완성되면, 이들을 합착하고 절단한 다음 액정을 주입하는 셀 공정이 진해되는데, 합착 전에 초음파 세정 공정을 별도의 챔버 내에서 실시하기 때문에 전체적으로 셀 공정 장비가 커진다.

특히, 이와 같은 세정 공정은 전 공정 중에 비해서 많은 시간을 소요하기 때문에 셀 공정 시간이 지연되며, 초음파 세정후 합착 공정 챔버로 이송시키기 때문에 세정후 챔버로 이송도중에 이물질이 유입될 수 있는 문제가 있다.

본 발명은, 액정표장치의 셀 합착 전 단계에서 어레이 기판과 칼라 필터 기판의 초음파 세정 공정을 진행하는데, 초음파 세정 공정에 사용되는 초음파 세정 헤드를 합착 공정 내로 복합화 함으로써, 세정 장비의 스페이스를 줄이고, 공정을 단순화 시킬 수 있는 액정표시장치 제조방법을 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한, 본 발명에 따른 액정표시장치 제조방법은,

액정표시장치의 마스크 공정에 의하여 완성된 상하부 기판을 제공하는 단계;

상기 상하부 기판을 합착하기 위하여 배향막 인쇄 공정 챔버에 로딩시키는 단계;

상기 배향막 인쇄 공정에 로딩된 상하부 기판을 스캔 방식으로 세정하면서, 배향막을 인쇄하는 단계; 및

상기 배향막이 인쇄된 상하부 기판을 언 로딩한 다음, 러빙 공정 챔버로 기판을 로딩시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 상하부 기판을 세정하는 방식은 세정 장비에 사용되는 초음파 세정 헤더에 의하여 스캔 방식으로 기판 상에 존재하는 이물질을 제거하고, 상기 상하부 기판을 세정하는 작업은 상기 배향막 인쇄 챔버에서 진행하는 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 상하부 기판은 초음파 세정 헤더에서 공기 분사 방식으로 이물질을 제거하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 초음파 세정 공정에 사용되는 초음파 세정 헤드를 합착 공정 내로 복합화 함으로써, 세정 장비의 스페이스를 줄이고 공정을 단순화 시킬 수 있는 효과가 있다.

이하, 첨부한 도면에 의거하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 자세히 설명하도록 한다.

액정표시장치 제조공정에서 어레이 기판과 칼라 필터 기판이 완성되면 이들을 합착하고, 절단하여 액정을 주입하는 셀 공정을 진행하는데, 상기 셀 공정에서는 초기 칼라 필터 기판과 어레이 기판이 완성되면 세정 작업을 진행하고 배향막 인쇄한 다음 액정 분자들의 방향을 형성하기 위하여 러빙 공정을 진행하는 방식으로 이루어진다.

상기와 같이 기판들 상에 러빙 공정이 진행되면, 상기 칼라 필터 기판 상에는 실라인을 인쇄하고, 상기 어레이 기판 상에는 스페이서를 산포한다.

상기 칼라 필터 기판 상에 실라인이 인쇄되고, 상기 어레이 기판 상에 스페이서가 산포되면 두 기판을 얼라인 시킨 다음, 자외선을 조사하고 열을 가하여 열합착 공정을 진행한다.

상기 두 개의 기판이 열합착되면 기판을 액정 패널의 크기에 따라 절단하는 글라인딩 공정이 진행되고, 상기 액정 패널 크기에 따라 절단되면 액정을 주입하고 봉입 작업을 진행하여 셀 공정을 마친다.

본 발명은 상기 셀 공정을 진행할 때 초기 기판들을 합착 공정에 공급하기 위한 전단계 공정 과정에 관한 것이다.

도 2는 본 발명에 따라 액정표시장치의 합착 공정에 세정 장비가 결합된 모습을 도시한 도면이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 셀 공정 중에서 초기에 진행하는 세정 작업은 바(bar) 형태의 초음파 세정 헤더가 상기 어레이 기판 또는 칼라 필터 기판 상부로부터 일정거리 이격된 상태에서 기판의 전체를 스캔 하는 방식으로 이루어진다.

이때, 상기 초음파 세정 헤더에서는 일정한 크기의 공기압이 발생되어 상기 어레이 기판 또는 칼라 필터 기판 표면 상에 존재하는 이물질들을 제거시킨다.

따라서, 상기 셀 공정에서 기판을 합착하기 전에 진행하는 배향막 인쇄 공정, 스페이서 산포 공정, 실라인 인쇄 공정등을 할 때, 먼저 상기 초음파 세정 헤더가 공정 내에서 글라스 기판을 스캔 하면서 세정을 하고, 곧바로 합착 공정을 진행하게 된다.

그러므로 셀 공정 장비들 중에서 세정 공정 장비를 제거하여 장비의 스페이스를 현저하게 줄일 수 있는 효과가 있다.

그리고 실라인 인쇄 또는 스페이서 산포 공정 전에 글라스 기판을 초음파 세정을 하고 곧바로 공정을 진행하기 때문에 종래와 같이 세정 공정을 진행하고, 공정으로 글라스 기판을 이송할 때 이물질에 의한 오염도를 줄일 수 있는 효과가 있다.

도 3은 본 발명에 따라 액정표시장치의 제조 공정을 도시한 도면이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 셀 공정을 진행할 때 글라스 기판을 로딩시킨 다음, 기판의 세정 작업 없이 곧바로 셀 공정 중 배향막을 인쇄하는 제 1 공정을 진행하는데, 상기 제 1 공정의 장비 내에는 초음파 세정 작업에서 사용되는 초음파 세정 헤더가 배치되어 있다.

상기 제 1 공정을 진행하면서 상기 초음파 세정 헤더에 의하여 상기 글라스 기판과 일정거리 이격된 상태에서 기판의 전 영역을 스캔 방식으로 세정한다.

즉, 상기 셀 공정중 제 1 공정을 진행하는 장비 내에서 세정을 하면서 곧바로 제 1 공정을 진행하기 때문에 종래에 배치되어 있던 세정 장비를 설치할 필요가 없는 이점이 있다.

또한, 상기 제 1 공정 장비 내에서 세정을 실시하기 때문에 종래와 같이 세정 장비에서 글라스 기판을 세정한 다음, 제 1 공정 장비로 이송하면서 기판 상에 이물질이 유입되는 가능성을 줄여 기판 세정 효율을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.

따라서, 본 발명에서는 셀 공정을 위한 글라스 기판이 로딩되면 배향막 인쇄 공정내에서 상기 배향막을 인쇄하기 전에 초음파 세정 헤더에 의하여 기판을 세정한 후에 곧바로 동일 공정내에서 배향막을 인쇄한다.

그런 다음, 다음 공정인 배향막 러빙 공정, 스페이서 산포 공정 또는 실라인 인쇄 공정을 진행하고, 두 개의 기판을 열합착하게 된다.

그러므로 본 발명의 액정표시장치 제조 공정은 셀 공정 중에서 세정 공정을 별도로 두지 않고, 하나의 공정에서 세정 공정과 셀 합착 공정을 진행하게 된다.

이상에서 자세히 설명된 바와 같이, 본 발명은 액정표장치의 셀 합착 전 단계에서 진행하는 초음파 세정 공정을 합착 공정 내로 복합화 함으로써, 세정 장비의 스페이스를 줄이고, 공정을 단순화 시킬 수 있는 효과가 있다.

본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 않고, 이하 청구 범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능할 것이다.

도 1은 종래 기술에 따라 액정표시장치의 합착 공정을 진행하는 모습을 도시한 도면.

도 2는 본 발명에 따라 액정표시장치의 합착 공정에 세정 장비가 결합된 모습을 도시한 도면.

도 3은 본 발명에 따라 액정표시장치의 제조 공정을 도시한 도면.

Claims (4)

1. 액정표시장치의 마스크 공정에 의하여 완성된 상하부 기판을 제공하는 단계;

   상기 상하부 기판을 합착하기 위하여 배향막 인쇄 공정 챔버에 로딩시키는 단계;

   상기 배향막 인쇄 공정에 로딩된 상하부 기판을 스캔 방식으로 세정하면서, 배향막을 인쇄하는 단계; 및

   상기 배향막이 인쇄된 상하부 기판을 언 로딩한 다음, 러빙 공정 챔버로 기판을 로딩시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치 제조방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 상하부 기판을 세정하는 방식은 세정 장비에 사용되는 초음파 세정 헤더에 의하여 스캔 방식으로 기판 상에 존재하는 이물질을 제거하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치 제조방법.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 상하부 기판을 세정하는 작업은 상기 배향막 인쇄 챔버에서 진행하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치 제조방법.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 상하부 기판은 초음파 세정 헤더에서 공기 분사 방식으로 이물질을 제거하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치 제조방법.