KR20060038789A

KR20060038789A - 액정표시장치의 제조방법과 이에 사용되는 그 제조장치

Info

Publication number: KR20060038789A
Application number: KR1020040087939A
Authority: KR
Inventors: 서진숙
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2004-11-01
Filing date: 2004-11-01
Publication date: 2006-05-04

Abstract

본 발명은 액정표시장치의 제조방법에 관한 것으로서, 제1기판과 제2기판이 상호 부착되어 있는 액정패널을 마련하는 단계와, 상기 제1기판의 외부면에 상기 제1기판보다 작은 제1편광판을 부착하는 단계와, 상기 액정패널의 정렬위치를 확인하는 단계와, 상기 제1편광판과 상기 제1기판의 경계에 빛을 조사하고, 상기 제1편광판과 상기 제1기판에서 반사되는 빛 간의 위상차를 감지하는 단계와, 상기 위상차 감지결과로부터 상기 제1편광판의 상기 제1기판에 대한 상대적인 부착위치를 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의하여 액정패널에 부착된 편광판의 축틀어짐을 효율적으로 판단할 수 있다.

Description

액정표시장치의 제조방법과 이에 사용되는 그 제조장치{METHOD FOR MANUFACTURING LCD AND APPARATUS THEREFOR}

도 1은 본발명의 실시예에 따른 액정표시장치의 제조방법을 나타낸 순서도이고,

도 2는 액정패널의 정렬위치를 확인하는 방법을 나타낸 그림이며,

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 자동검사장치를 이용하여 박막트랜지스터 기판에 부착된 편광판의 부착위치를 판단하는 방법을 나타낸 그림이며,

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 자동검사부를 이용하여 컬러 필터 기판에 부착된 편광판의 부착위치를 판단하는 방법을 나타낸 그림이다.

* 도면의 주요부분의 부호에 대한 설명 *

10 : 자동검사장치 11 : 광원부

12 : 위상차 센서 13 : 연산부

본 발명은, 액정표시장치의 제조방법과 그 제조장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는 액정패널에 부착된 편광판의 부착위치, 즉 축틀어짐을 효율적으로 판단하 는 방법과 그 장치에 관한 것이다.

액정표시장치는 각각 편광판이 부착된 박막트랜지스터 기판과 컬러 필터 기판, 그리고 이들 사이에 액정층이 위치하고 있는 액정패널을 포함한다. 액정패널은 비발광소자이기 때문에 박막트랜지스터 기판의 후면에는 빛을 조사하기 위한 백라이트 유닛이 위치할 수 있다. 백라이트 유닛에서 조사된 빛은 액정층의 배열상태에 따라 투과량이 조정된다.

이외에 액정패널의 각 화소를 구동하기 위해서, 구동회로와, 구동회로로부터 구동신호를 받아 표시영역내의 데이터선과 게이트선에 전압을 인가하는 데이터 드라이버와 게이트 드라이버가 마련되어 있다.

이러한 액정표시장치의 제조과정 중에, 박막트랜지스터 기판과 컬러 필터 기판의 외부판면에 편광판을 부착하는 공정이 포함된다. 액정표시장치는 액정의 복굴절 특성을 이용한 표시장치이기 때문에 편광판의 사용은 필수적이다. 또한 부착되는 한쌍의 편광판의 편광축은 서로 직교(경우에 따라 평행)해야 하며 축틀어짐이 발생할 경우 원하는 화면을 구현하지 못한다.

종래에는 액정패널에 부착된 편광판의 축틀어짐 여부를 작업자가 육안으로 확인하였기 때문에 효율이 낮고 공정이 자동화되지 않는 문제가 있었다.

따라서 본 발명의 목적은, 액정패널에 부착된 편광판의 축틀어짐을 효율적으로 판단할 수 있는 액정표시장치의 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 액정패널에 부착된 편광판의 축틀어짐을 효율적으 로 판단할 수 있는 액정표시장치의 제조장치를 제공하는 것이다.

상기 목적은 액정표시장치의 제조방법에 있어서, 제1기판과 제2기판이 상호 부착되어 있는 액정패널을 마련하는 단계와, 상기 제1기판의 외부면에 상기 제1기판보다 작은 제1편광판을 부착하는 단계와, 상기 액정패널의 정렬위치를 확인하는 단계와, 상기 제1편광판과 상기 제1기판의 경계에 빛을 조사하고, 상기 제1편광판과 상기 제1기판에서 반사되는 빛 간의 위상차를 감지하는 단계와, 상기 위상차 감지결과로부터 상기 제1편광판의 상기 제1기판에 대한 상대적인 부착위치를 판단하는 단계를 포함하는 것에 의하여 달성될 수 있다.

상기 제2기판의 외부면에 상기 제2기판보다 작은 제2편광판을 부착하는 단계와, 상기 액정패널의 정렬위치를 확인하는 단계와, 상기 제2편광판과 상기 제2기판의 경계에 빛을 조사하고, 각각 상기 제2편광판과 상기 제2기판에서 반사되는 빛 간의 위상차를 감지하는 단계와, 상기 위상차 감지결과로부터 상기 제2편광판의 상기 제2기판에 대한 상대적인 부착위치를 판단하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 액정패널의 정렬위치 확인은, 레이저 빔을 상기 액정패널의 모서리에 조사하여 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 빛은 적외선인 것이 바람직하다.

상기 제1편광판의 부착위치 판단결과 부착위치가 소정의 범위를 벗어난 것으로 판단되면 재작업(rework)신호를 발생하는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.

상기 본 발명의 다른 목적은 액정패널에 부착된 편광판의 부착위치를 검사하는 액정표시장치의 제조장치에 있어서, 상기 편광판과 액정패널의 경계면에 빛을 조사하기 위한 광원부와, 각각 상기 편광판과 상기 액정패널에서 반사된 빛의 위상차를 감지하는 위상차감지부와, 상기 위상차 감지부의 감지결과로부터 상기 편광판의 상기 액정패널에 대한 상대적인 부착위치를 계산하는 연산부를 포함하는 것에 의하여 달성될 수 있다

상기 빛은 적외선인 것이 바람직하다.

액정패널에 편광판을 부착하는 방법은 다음과 같다.

먼저 박막트랜지스터 기판과 컬러 필터 기판을 각각 완성한 후, 어느 하나의 기판에 실라인을 드로잉한다. 이후 실라인 내에 액정을 적하하고, 다른 하나의 기판을 접합시킨다. 이 후 실라인을 자와선이나 열을 이용하여 경화시키면 양 기판이 부착되어 있는 액정패널이 준비된다.

액정패널에 편광판을 부착하기 전에, 액정패널의 표면의 이물을 제거하기 위한 세정작업이 이루어진다.

편광판 부착은 액정패널 상에 편광판을 정렬하고 롤을 이용하여 상호가압하여 부착하는 방식이 일반적이다. 편광판은 접착제가 붙어 있는 편광판 보호막에 결합되어 공급되며, 액정패널에 부착 시에는 편광판 보호막을 분리하여 사용한다. 롤을 이용한 편광판 부착작업은 자동으로 이루어진다. 편광판 부착시에 이물의 혼입이나 정전기가 발생하여 불량이 발생하기 쉬우므로 주의한다.

이하 첨부된 도면을 참조로 하여 본발명을 더욱 상세히 설명하겠다.

도 1은 본발명의 실시예에 따른 액정표시장치의 제조방법을 나타낸 순서도, 도 2는 액정패널의 정렬위치를 확인하는 방법을 나타낸 그림, 도 3과 도 4는 각각 본 발명의 실시예에 따른 자동검사장치를 이용하여 박막트랜지스터 기판과 컬러 필터 기판에 부착된 편광판의 부착위치를 판단하는 것을 나타낸 그림이다.

먼저 액정패널(1)과 편광판(4, 5)을 마련한다(S100). 액정패널(1)은 박막트랜지스터 기판(2)과 컬러 필터 기판(3)을 포함하며, 도시하지 않았지만 양 기판(2, 3)사이에 액정층이 위치하고 있다. 박막트랜지스터 기판(2)은 컬러 필터 기판(3)에 비하여 다소 크게 형성되는데 이는 구동회로(도시하지 않음)와의 연결을 위한 공간을 확보하기 위한 것이다.

다음으로 통상의 롤 작업을 통하여 편광판(4)을 박막트랜지스터 기판(2)의 외부면에 부착시킨다(S200). 이 과정을 자세히 설명하면 다음과 같다. 마주하는 롤 사이로 액정패널(1)과 접착제가 부착되어 있는 편광판(4)이 지나간다. 한 쌍의 롤은 액정패널(1)과 편광판(4)을 상호 압착하여 편광판(4)이 박막트랜지스터 기판(2)의 외부면에 부착되도록 한다. 편광판 보호필름은 편광판(4)이 액정패널(1)과 접하기 직전에 제거된다.

박막트랜지스터 기판(2)에 편광판(4)이 부착되면, 액정패널(1)의 정렬위치를 확인(S300)하고 자동검사장치(10)을 이용하여 편광판(4)의 부착위치를 판단(S400)한다. 이 두 단계는 액정패널(1) 또는 박막트랜지스터 기판(2)에 대한 편광판(4)의 상대 위치를 판단하기 위한 것이다. 즉 액정패널(1)의 위치를 일정하게 한 후, 자동검사장치(10)를 통해서 액정패널(1)에 대한 편광판(4)의 상대위치를 확인하는 것 이다. 이를 통해 편광판(4)의 축방향을 확인할 수 있다. 각 과정을 자세히 설명하면 다음과 같다.

편광판(4)이 부착된 액정패널(1)의 정렬위치 확인(S300)은 다양한 방법으로 이루어질 수 있다. 예를 들어 도 2에서와 같이 액정패널(1)을 정위치 시킨 다음 네 모서리에 레이저를 조사하여 정렬을 확인할 수 있다. 경우에 따라 액정패널(1)에 정렬 확인을 위한 정렬 키를 별도로 설치할 수 도 있다. 액정패널(1)의 정렬 위치를 정확히 파악할 수 있다면 정렬위치 확인 방법은 한정되지 않는다.

액정패널(1)의 정렬위치가 확인되면 자동검사장치(10)를 이용하여 편광판(4)의 부착위치, 즉 편광축의 방향을 판단한다(S400). 자동검사장치(10)는 도 3에서와 같이 편광판(4)의 경계에 빛을 조사하는 광원부(11), 박막트랜지스터 기판(2) 또는 편광판(4)에서 반사된 빛 간의 위상차를 감지하는 위상차 센서(12), 위상차 감지결과로부터 편광판(4)의 부착위치를 연산하는 연산부(13)를 포함한다.

편광판(4)은 박막트랜지스터 기판(2)보다 다소 작다. 이는 박막트랜지스터 기판(2)의 주변부는 비표시영역으로서 편광판(4)이 위치할 필요가 없기 때문이다. 따라서 편광판(4)의 둘레 주변에는 박막트랜지스터 기판(2)이 위치하게 된다.

광원부(11)에서 방출된 빛은 편광판(4)과 박막트랜지스터 기판(2)의 경계에 조사되는데, 조사영역은 편광판(4)의 전체 경계일 수도 있고 일부 경계일 수도 있으나 적어도 편광판(4)의 4변에 걸쳐서 조사되는 것이 바람직하다. 편광판(4)과 박막트랜지스터 기판(2)의 경계에 조사된 빛은 편광판(4)과 박막트랜지스터 기판(2) 모두에 조사되고 반사된다.

편광판(4)에서 조사되어 반사된 빛(21)과 박막트랜지스터 기판(4)에서 반사된 빛(22)은 위상차 센서(12)에서 위상차가 감지된다. 두 빛(22, 23)사이에 위상차가 발생하는 이유는 편광판(4)에서 반사된 빛(21)과 박막트랜지스터 기판(4)에서 반사된 빛(22)간에는 편광판(4)의 두께(d1)의 두 배에 해당하는 거리의 경로차가 발생하기 때문이다. 광원부(11)에서 발생하는 빛은 위상차를 검출하기 용이하도록 파장이 큰 것이 좋은데, 바람직하게는 적외선이 사용된다.

위상차 센서(12)에서 감지한 위상차 차이 결과를 바탕으로 연산부(13)는 편광판(4)의 부착위치, 즉 편광축을 연산한다. 즉 위치에 따른 위상차 발생여부를 확인하여 편광판(4)의 위치를 파악하는 것이다. 위상차가 발생하는 부분과 위상차가 발생하지 않는 부분 간의 경계가 편광판(4)의 둘레부분이 되는 것이다. 액정패널(1)의 위치는 이미 확인되어 있는 상태이므로 연산부(13)는 액정패널(1) 또는 박막트랜지스터 기판(2)에 대한 편광판(4)의 상대위치를 파악하게 되는 것이다.

편광판(4)의 부착위치 판단 결과 소정의 범위를 벗어난 경우 편광판(4)이 부착된 액정패널(1)은 재작업(rework)을 위해 별도의 위치로 반송된다. 재작업에서는 편광판(4)을 액정패널(1)로부터 제거하여 액정패널(1)을 재사용할 수 있게 한다.

박막트랜지스터 기판(2)에 부착된 편광판(4)의 위치가 양호하다고 판단된 경우, 컬러 필터 기판(3)에 편광판(5)을 부착한다(S500). 이 후 액정패널(1)의 정렬위치를 확인(S600)하고 도 4와 같은 방법으로 편광판(5)의 부착위치를 판단한다(S700).

컬러 필터 기판(3)에 대한 공정은 박막트랜지스터 기판(2)의 경우와 유사하므 로 자세한 설명은 생략한다. 컬러 필터 기판(3)의 경우에도 부착되는 편광판(5)의 두께(d2)에 의해 위상차가 발생한다.

컬러 필터 기판(3)에 부착된 편광판(5)의 부착위치도 양호하다고 판단되면 편광판(4, 5)이 부착된 액정패널(1)에 대하여 오토 클레이브 공정(S800)을 수행한다. 롤을 이용하여 진행된 편광판(4, 5) 부착 공정은 부착 당시에 가압이 되어 있다 하여도 원하는 부착력에 도달하기까지는 많은 시간이 소요된다. 많은 양을 생산함에 있어 대기 시간을 많이 소요할 수 없으므로, 인위적으로 부착력을 증대시키는 오토 클레이브 공정을 사용한다. 오토 클레이브 공정의 원리는 압력과 열을 동시에 가할 수 있는 오토 클레이브에서 편광판(4,5)이 부착된 액정패널(1)에 압력과 열을 가하는 것이다. 이에 의해 부착력이 비교적 짧은 시간 내에 상승되며, 편광판(4, 5)에 형성되어 있던 기포도 제거된다.

이상의 과정을 마치면 비로서 편광판(4, 5) 부착공정이 종료된다(S900).

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따르며 편광판의 부착위치, 즉 축틀어짐 여부를 자동으로 판단할 수 있어 효율이 증대된다.

본 실시예는 다양하게 변형될 수 있다. 예를 들어 박막트랜지스터 기판과 컬러 필터 기판에 모두 편광판을 부착된 액정패널에 대해 마주하는 한 쌍의 자동검사장치를 마련하여 동시에 부착위치를 판단하는 것도 가능하다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 액정패널에 부착된 편광판의 축틀어짐을 효율적으로 판단할 수 있는 액정표시장치의 제조방법이 제공된다.

Claims

액정표시장치의 제조방법에 있어서,

제1기판과 제2기판이 상호 부착되어 있는 액정패널을 마련하는 단계와;

상기 제1기판의 외부면에 상기 제1기판보다 작은 제1편광판을 부착하는 단계와;

상기 액정패널의 정렬위치를 확인하는 단계와;

상기 제1편광판과 상기 제1기판의 경계에 빛을 조사하고, 상기 제1편광판과 상기 제1기판에서 반사되는 빛 간의 위상차를 감지하는 단계와;

상기 위상차 감지결과로부터 상기 제1편광판의 상기 제1기판에 대한 상대적인 부착위치를 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
제1항에 있어서,

상기 제2기판의 외부면에 상기 제2기판보다 작은 제2편광판을 부착하는 단계와;

상기 액정패널의 정렬위치를 확인하는 단계와;

상기 제2편광판과 상기 제2기판의 경계에 빛을 조사하고, 각각 상기 제2편광판과 상기 제2기판에서 반사되는 빛 간의 위상차를 감지하는 단계와;

상기 위상차 감지결과로부터 상기 제2편광판의 상기 제2기판에 대한 상대적인 부착위치를 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
제 1항에 있어서,

상기 액정패널의 정렬위치 확인은, 레이저 빔을 상기 액정패널의 모서리에 조사하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
제 1항에 있어서,

상기 빛은 적외선인 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
제 1항에 있어서,

상기 제1편광판의 부착위치 판단결과 부착위치가 소정의 범위를 벗어난 것으로 판단되면 재작업(rework)신호를 발생하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
액정패널에 부착된 편광판의 부착위치를 검사하는 액정표시장치의 제조장치에 있어서,

상기 편광판과 액정패널의 경계면에 빛을 조사하기 위한 광원부와;

각각 상기 편광판과 상기 액정패널에서 반사된 빛의 위상차를 감지하는 위상차감지부와;

상기 위상차 감지부의 감지결과로부터 상기 편광판의 상기 액정패널에 대한 상대적인 부착위치를 계산하는 연산부를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조장치.
제 6항에 있어서,

상기 빛은 적외선인 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조장치.