KR20060020437A - 러빙장치 및 그를 구비한 액정표시장치의 제조장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 러빙장치 및 그를 구비한 액정표시장치의 제조장치에 관한 것이다.

본 발명의 실시 예에 따른 러빙장치는 러빙롤러와; 상기 러빙롤러를 감싸는 러빙포와; 상기 러빙롤러와 상기 러빙포에 접촉되는 전도층을 구비한다.

이와 같은 구조를 가지는 본 발명의 실시 예에 따른 러빙장치는 러빙공정시 발생하는 정전기를 효과적으로 제거할 수 있다.

Description

러빙장치 및 그를 구비한 액정표시장치의 제조장치{Apparatus For Rubbing And Fabricating Apparatus of Liquid Crystal Display Device using the same}

도 1은 종래의 러빙장치를 나타낸 도면이다.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 액정패널의 제조과정을 나타낸 도면이다.

도 3은 도 2의 러빙공정을 상세히 나타낸 도면이다.

도 4a 및 도 4b는 도 3의 전도층을 나타낸 도면이다.

도 5a 내지 도 5c는 도 3의 전도층의 다른 형태를 나타낸 도면이다.

도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 러빙장치의 구동을 나타낸 도면이다.

도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 러빙장치를 가지는 액정표시장치의 제조장치에 제조된 액정패널을 상세히 나타낸 도면이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

1, 40 : 러빙장치 10, 50 : 러빙포

12, 52 : 가공섬유 14, 54 : 포

16, 56 : 러빙롤러 58 : 전도층

24 : 배향막

본 발명은 러빙장치 및 그를 구비하는 액정표시장치의 제조장치에 관한 것으로, 특히 액정패널의 배향막을 러빙함과 아울러 정전기를 제거할 수 있는 러빙장치에 관한 것이다.

일반적으로, 액정표시장치는 영상신호에 대응하도록 광빔의 투과량을 조절함에 의해 화상을 표시하는 대표적인 평판 표시장치이다. 특히, 액정표시장치는 경량화, 박형화, 저소비 전력구동 등의 특징으로 인해 그 응용범위가 점차 넓어지고 있는 추세에 있다. 이러한 추세에 따라 액정표시장치는 사무자동화(Office Automation) 장치 및 노트북 컴퓨터의 표시장치로 적용되고 있다. 또한, 액정표시장치는 사용자의 요구에 부응하여 대화면화, 고정세화, 저소비전력화의 방향으로 진행되고 있어서 많은 응용분야에서 음극선관을 빠른 속도로 대체하고 있다. 특히, 박막트랜지스터(Thin Film Transistor : 이하, "TFT"라 한다)를 이용하여 액정셀을 구동하는 액티브 매트릭스 타입의 액정표시장치는 화질이 우수하고 소비전력이 낮은 장점이 있으며, 최근의 양산기술 확보와 연구개발의 성과로 대형화와 고해상도화로 급속히 발전하고 있다.

액티브 매트릭스 타입의 액정표시장치를 제조하기 위한 제조공정은 기판 세정 공정, 기판 패터닝 공정, 배향막형성/러빙 공정, 기판합착/액정주입 공정, 검사 공정, 리페어(Repair) 공정, 실장 공정 등으로 나뉘어진다.

기판세정 공정에서는 액정표시장치의 기판 표면에 오염된 이물질을 세정액으로 제거하게 된다.

기판 패터닝 공정에서는 상판(컬러필터 기판)의 패터닝과 하판(TFT-어레이 기판)의 패터닝으로 나뉘어진다. 상판에는 칼라필터, 공통전극, 블랙 매트릭스 등이 형성된다. 하판에는 데이터라인과 게이트라인 등의 신호배선이 형성되고, 데이터라인과 게이트라인의 교차부에 TFT가 형성되며, TFT의 소오스전극에 접속되는 데이터라인과 게이트라인 사이의 화소영역에 화소전극이 형성된다.

배향막형성/러빙 공정에서는 상부기판과 하부기판 각각에 배향막을 영역인쇄하여 소성하고 그 배향막을 러빙포 등으로 러빙하게 된다.

기판합착/액정주입 공정에서는 실재(Sealant)를 이용하여 상부기판과 하부기판을 합착하고 액정주입구를 통하여 액정과 스페이서를 주입한 다음, 그 액정주입구를 봉지하는 공정으로 진행된다.

검사 공정은 하부기판에 각종 신호배선과 화소전극이 형성된 후에 실시되는 전기적 검사와 기판합착 및 액정주입 공정 후에 실시되는 전기적검사 및 육안검사를 포함한다.

리페어 공정은 검사 공정에 의해 리페어가 가능한 것으로 판정된 기판에 대한 복원을 실시하는 한편, 검사 공정에서 리페어가 불가능한 불량기판들에 대하여는 폐기처분된다.

이러한 액정패널의 제조공정 중 러빙공정에 대해서 도 1을 참조하여 상세히 살펴보기로 하자.

도 1을 참조하면, 러빙공정에 사용되는 러빙장치(1)는 러빙롤러(16)와 러빙롤러(16)를 감싸는 러빙포(10)를 구비한다.

러빙포(10)는 배면의 직조된 가공섬유(12)와, 가공섬유(12)에 식입되는 포(14)를 구비한다.

가공섬유(12)는 포(14)가 식입되는 섬유로서 직조방법에 따라 결의 밀도를 조절하게 된다. 이러한 가공섬유(12)는 수지 가공 단계에서 초산 비닐계 또는 아크릴계 등의 접착제가 포함된다.

포(14)는 일반적으로 레이온(Rayon)이나 코튼(Cotton) 등으로 1.8~2.5(mm)의 길이로 제조된다. 이러한 포(14)는 가공섬유(12)에 W자나 V자 형태로 식입된다.

이와 같은 구조를 가지는 러빙포(10)는 러빙롤러(16)에 고정되어 고속으로 회전하면서 배향막 상에 결을 형성하게 된다.

그러나 이와 같은 구조를 가지는 러빙포(12)는 그 재질이 레이온 및 코튼으로 형성되기 때문에 고속으로 회전하면서 배향막과 접촉될 경우 정전기가 발생하게 된다. 이 정전기 발생은 기판 상에 형성되어 있는 박막트랜지스터를 손상시킬 뿐만 아니라 액정패널에 파티클(Particle)을 형성시키게 됨으로 종래에는 이러한 정전기 발생을 억제하기 위하여 습도 유지 장치를 추가로 설치하거나, 러빙포에 정전기를 제거하는 제저바 등을 설치하여 정전기 방지를 억제하고 있지만, 이러한 정전기 방지를 위하여 추가적인 구조물 설치 등은 제품의 생산단가를 상승시키는 요인이 되어 제품의 가격경쟁력을 저하시키게 된다.

따라서, 본 발명의 목적은 정전기를 효과적으로 제거할 수 있는 러빙장치 및 그를 구비한 액정표시장치의 제조장치를 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시 예에 따른 러빙장치는 러빙롤러와; 상기 러빙롤러를 감싸는 러빙포와; 상기 러빙롤러와 상기 러빙포에 접촉되는 전도층을 구비한다.

상기 러빙포는 가공섬유로 직조된 직조물과; 상기 직조물에 식입되는 포를 구비한다.

상기 전도층은 라인, 도트, 격자, 소정 면적을 포함하는 타원형 및 다각형 중 어느 하나로 형성된다.

상기 전도층은 상기 가공섬유와 동시에 직조된다.

상기 전도층은 상기 러빙롤러와 상기 가공섬유 사이에 형성된다.

상기 전도층은 티타늄, 알루미늄 합금, 탄소 섬유 중 어느 하나로 형성된다.

상기 러빙롤러는 외곽에 전도성물질이 형성되는 원통형태이다.

상기 전도성물질은 티타늄, 알루미늄 합금, 탄소섬유 중 어느 하나로 형성된다.

상기 러빙롤러는 접지된다.

상기 전도층은 상기 러빙포 주변에 발생하는 정전기 및 열의 발생 중 어느 하나를 방지한다.

본 발명의 실시 예에 따른 러빙방법은 기판 상에 배향막을 인쇄하는 단계와;

러빙롤러를 감싸는 러빙포에 정전기 및 열 중 어느 하나를 방지하기 위한 전도층을 가지는 러빙장치를 이용하여 상기 배향막을 러빙하는 단계를 포함한다.

액정표시장치의 제조장치는 액정의 배향 방향을 결정하는 러빙장치를 구비하는 액정표시장치의 제조 장치에 있어서, 상기 러빙장치는 러빙롤러와; 상기 러빙롤러를 감싸는 러빙포와; 상기 러빙롤러와 상기 러빙포와 접촉되는 전도층을 구비한다.

상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 이점들은 첨부 도면을 참조한 본 발명의 바람직한 실시 예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예들을 도 2 내지 도 7을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 액정패널의 제조과정 중 기판 패터닝 공정(S2), 배향막 형성/러빙 공정(S4), 기판합착/액정주입 공정(S6) 및 검사공정(S8)을 나타낸 도면이다.

도 2를 참조하면, 기판 패터닝 공정(S2)은 먼저, 하판 상에 박막트랜지스터 및 박막트랜지스터와 접속되는 게이트 라인, 데이터 라인 및 공통전압을 공급하는 공통전극라인 등을 형성한다. 여기서, 박막트랜지스터 및 각 라인들을 형성하기 위하여 본 발명의 실시 예에 따른 액정패널의 제조과정은 박막 증착 공정, 세정 공 정, 포토리소그래피 공정, 식각 공정, 포토레지스트 박리 공정, 검사 공정 등을 거치게 된다. 이와 같은 방식으로 하판 상에 박막 트랜지스터 및 다수의 신호 배선이 형성되는 동안 상판 상에는 칼라필터 및 블랙 매트릭스가 형성된다.

배향막 형성/러빙 공정(S4)은 상하판 상에 폴리 이미드 등을 영역인쇄 한 후 소성하여 배향막을 형성한다. 배향막이 형성된 후, 액정 배향을 위하여 정전기가 전도되는 전도층을 가지는 러빙포(Rubbing cloth)를 이용하여 배향막을 러빙(Rubbing)하는 러빙공정이 실시된다. 이러한 러빙공정으로 형성된 배향막 상의 결은 상하판 사이에 주입되는 액정분자들을 일정한 형태로 배열되게 한다.

이 후, 기판 합착/액정주입 공정(S6)은 상하판의 가장자리 부분에 실재를 형성하고 상하판 사이에 액정 및 스페이서를 주입한 후 합착한다. 여기서, 스페이서는 상하판 사이에 주입되어 각각의 기판을 지지함과 아울러 셀 갭을 유지한다. 이러한 스페이서의 종류로는 볼 형태의 볼 스페이서와 기판상에 패턴으로 직접 형성되는 패턴 스페이서 등이 있다.

합착이 완료된 액정패널은 검사공정(S8)을 통하여 그 불량 여부를 판별하게 된다. 이러한 검사 방법으로서 하부기판에 각종 신호배선과 화소전극이 형성된 후에 실시되는 전기적 검사와 기판합착 및 액정주입 공정 후에 실시되는 전기적검사 및 육안검사 등이 있다.

여기서, 본 발명의 실시 예에 따른 러빙공정에 대해서 도 3을 참조하여 상세히 살펴보기로 하자.

도 3을 참조하면, 러빙공정에 사용되는 러빙장치(40)는 러빙롤러(56)와, 러 빙롤러(56)를 감싸는 러빙포(50)와, 러빙롤러(56)와 러빙포(50)에 접촉되는 전도층(58)을 구비한다.

러빙롤러(56)는 원통형태를 가지며 외곽에 도시하지 않은 전도성물질이 형성된다. 이 전도성물질로의 예로서 티타늄, 알루미늄 합금, 탄소 섬유 등이 사용될 수 있다. 또한, 러빙롤러(56)의 일측은 접지되어 보다 안정된 정전기 제거 구조를 제공할 수 있다.

러빙포(50)는 가공섬유(52)와, 가공섬유(52)에 식입되는 포(54)를 구비한다.

가공섬유(52)는 포(54)가 식입되는 섬유로서 직조방법에 따라 결의 밀도를 조절하게 된다. 이러한 가공섬유(52)는 수지 가공 단계에서 초산 비닐계 또는 아크릴계 등의 접착제가 포함된다. 또한, 가공섬유(52) 직조시 라인 형태의 전도층(58)이 가공섬유(52)상에 형성되거나 포함되도록 형성된다.

포(54)는 레이온(Rayon)이나 코튼(Cotton) 등으로 1.8~2.5(mm)의 길이로 제조된다. 이러한 포(54)는 가공섬유(52)에 W자나 V자 형태로 식입된다.

전도층(58)은 러빙롤러(56)와 러빙포(50)에 상호 접촉되어 러빙포(50)로부터 발생되는 정전기 및 열을 러빙롤러(56)를 통하여 전이시킴으로써 정전기 및 열을 제거한다. 이러한 전도층(58)의 재료로는 티타늄, 알루미늄 합금, 탄소섬유 등 전기 및 열을 전이시키는 물질이 사용될 수 있다. 전도층(58)의 형태로는 도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이 라인 및 격자 형태로 직조되어 러빙포(52)를 형성하는 가공섬유(52)와 동시에 직조될 수 있으며, 가공섬유의 상부에 배치될 수 도 있다. 전도층(58)의 다른 형태로 도 5a 내지 도 5c에 도시된 바와 같이 소정 면적을 가지 는 도트, 타원형, 다각형으로 형성되어 러빙포(50)와 러빙롤러(56)의 접촉면적을 증가시킬 수 있다.

이와 같은 구조를 가지는 본 발명의 실시 예에 따른 러빙장치(40)의 구동은 도 6에 도시된 바와 같이 러빙포(50)가 러빙롤러(56)에 고정되어 고속으로 회전하면서 기판(22) 상에 형성된 배향막(24)에 결을 형성하게 된다. 이때, 러빙포(50)와 배향막(24)의 접촉으로 인하여 발생하는 정전기는 러빙롤러(56)와 러빙포(50)를 접촉시키는 전도층(58)을 따라 러빙롤러(56)에 전이되고, 이에 따라 리빙포(50)와 배향막(24) 간에 발생하는 정전기를 제거할 수 있게 된다. 또한, 본 발명의 실시 예에 따른 러빙포(50)는 러빙포(50)와 배향막(24)의 접촉으로 인하여 발생하는 열을 방열할 수 있다.

도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 액정패널의 제조과정에 의해 제조된 액정패널을 상세히 나타낸 도면이다.

도 7을 참조하면, 액정패널은 액정(86)을 사이에 두고 합착된 컬러필터 어레이 기판(81)과 박막트랜지스터 어레이 기판(91)을 구비한다.

액정(86)은 자신에게 인가된 전계에 응답하여 회전됨으로써 박막트랜지스터 어레이 기판(91)을 경유하여 입사되는 빛의 투과량을 조절하게 된다.

컬러필터 어레이 기판(81)은 상부기판(80a)의 배면 상에 형성되는 블랙매트릭스(96), 컬러필터(82), 공통전극(84)을 구비한다. 블랙매트릭스(96)는 불투명물질로 형성되어 인접한 셀로부터 입사되는 빛을 흡수함으로써 콘트라스트의 저하를 방지하게 된다. 컬러필터(82)는 적(R), 녹(G) 및 청(B) 색의 컬러필터층이 스트라 이프(Stripe) 형태로 배치되어 특정 파장대역의 빛을 투과시킴으로써 컬러표시를 가능하게 한다.

박막트랜지스터 어레이 기판(91)은 하부기판(80b)의 전면에 데이터라인(98)과 게이트라인(94)이 상호 교차되도록 형성되며, 그 교차부에 TFT(90)가 형성된다. TFT(90)는 게이트라인(94)에 접속된 게이트전극, 데이터라인(98)에 접속된 소스전극, 채널을 사이에 두고 소스전극과 마주보는 드레인전극으로 이루어진다. 이 TFT(90)는 드레인전극을 관통하는 접촉홀을 통해 화소전극(92)과 접속된다. 이러한 TFT(90)는 게이트라인(94)으로부터의 게이트신호에 응답하여 데이터라인(98)으로부터의 데이터신호를 선택적으로 화소전극(92)에 공급한다.

화소전극(92)은 데이터라인(98)과 게이트라인(94)에 의해 분할된 셀 영역에 위치하며 광투과율이 높은 투명전도성물질로 이루어진다. 이 화소전극(92)은 드레인전극을 경유하여 공급되는 데이터신호에 의해 상부기판(80a)에 형성되는 공통전극(84)과 전위차를 발생시키게 된다. 이 전위차에 의해 하부기판(80b)과 상부기판(80a) 사이에 위치하는 액정(86)은 유전율이방성에 의해 회전하게 된다. 이에 따라, 광원으로부터 화소전극(92)을 경유하여 공급되는 광이 상부기판(80a) 쪽으로 투과된다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 러빙장치는 가공섬유내에 전기전도물질을 함유함으로써, 배향막의 러빙공정 시 발생하는 정전기를 제거할 수 있 다. 이에 따라, 본 발명의 실시 예에 따른 러빙장치는 정전기로 인하여 발생하는 박막트랜지스터의 손상 및 파티클 형성을 방지할 수 있으므로 불량률을 감소시킬 수 있다. 또한, 본 발명의 실시 예에 따른 러빙장치는 기존의 습도 유지 장치 및 제저바 등의 추가적인 구조물을 설치하지 않게 됨으로 추가 구조물에 대한 생산비를 절감할 수 있게 된다.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여 져야만 할 것이다.

Claims (12)

1. 러빙롤러와;

   상기 러빙롤러를 감싸는 러빙포와;

   상기 러빙롤러와 상기 러빙포에 접촉되는 전도층을 구비하는 러빙장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 러빙포는

   가공섬유로 직조된 직조물과;

   상기 직조물에 식입되는 포를 구비하는 것을 특징으로 하는 러빙장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 전도층은 라인, 도트, 격자, 소정 면적을 포함하는 타원형 및 다각형 중 어느 하나로 형성되는 것을 특징으로 하는 러빙장치.
4. 제 2 항에 있어서,

   상기 전도층은

   상기 가공섬유와 동시에 직조되는 것을 특징으로 하는 러빙장치.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 전도층은

   상기 러빙롤러와 상기 가공섬유 사이에 형성되는 것을 특징으로 하는 러빙장치.
6. 제 2 항에 있어서,

   상기 전도층은

   티타늄, 알루미늄 합금, 탄소 섬유 중 어느 하나로 형성되는 것을 특징으로 하는 러빙장치.
7. 제 1 항에 있어서,

   상기 러빙롤러는

   외곽에 전도성물질이 형성되는 원통형태인 것을 특징으로 하는 러빙장치.
8. 제 4 항에 있어서,

   상기 전도성물질은

   티타늄, 알루미늄 합금, 탄소섬유 중 어느 하나 인 것을 특징으로 하는 러빙장치.
9. 제 1 항에 있어서,

   상기 러빙롤러는 접지되는 것을 특징으로 하는 러빙장치.
10. 제 1 항에 있어서,

    상기 전도층은

    상기 러빙포 주변에 발생하는 정전기 및 열의 발생 중 어느 하나를 방지하는 것을 특징으로 하는 러빙장치.
11. 기판 상에 배향막을 인쇄하는 단계와;

    러빙롤러를 감싸는 러빙포에 정전기 및 열 중 어느 하나를 방지하기 위한 전도층을 가지는 러빙장치를 이용하여 상기 배향막을 러빙하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 러빙방법.
12. 액정의 배향 방향을 결정하는 러빙장치를 구비하는 액정표시장치의 제조 장치에 있어서,

    상기 러빙장치는

    러빙롤러와;

    상기 러빙롤러를 감싸는 러빙포와;

    상기 러빙롤러와 상기 러빙포와 접촉되는 전도층을 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조장치.

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