KR20060050663A

KR20060050663A - 표시 패널 내 ｕｖ-열경화성 수지를 경화하는 ｕｖ-선 경화장치

Info

Publication number: KR20060050663A
Application number: KR1020050078454A
Authority: KR
Inventors: 히데키 고데라
Original assignee: 엔이씨 엘씨디 테크놀로지스, 엘티디.
Priority date: 2004-08-25
Filing date: 2005-08-25
Publication date: 2006-05-19
Also published as: US20060043318A1; JP2006064791A; KR100726740B1; CN1740876A

Abstract

UV-선 경화 장치 (100) 는, LC 층을 둘러싸기 위하여 TFT 기판과 컬러필터 기판 사이에 UV-선 열경화성 수지를 갖는 LC 패널 (10) 을 탑재하는 스테이지 (30), UV-열경화성 수지를 마스크 패턴 (44) 을 갖는 마스크 (42) 를 통해 UV-선으로 조사하여 수지를 경화하는 광원 (20), LC 패널 (10) 을 제거한 후 마스크 (42) 를 스테이지 (30) 를 향해 이동하여 마스크 (42) 를 냉각시키고 다른 표시 패널 (10) 내 UV-열경화성 수지를 UV-선으로 조사하여 수지를 경화하는 이동 장치 (50) 를 포함한다.

UV-선 경화 장치, LC 패널, UV-열경화성 수지, 마스크

Description

표시 패널 내 ＵＶ-열경화성 수지를 경화하는 ＵＶ-선 경화 장치{UV-RAY-CURING DEVICE FOR CURING UV-HEAT-CURABLE RESIN IN A DISPLAY PANEL}

도 1 은 본 발명의 실시형태에 따른 LC 패널 내 밀봉 수지를 경화하는 UV-선 경화 장치의 단면도.

도 2 는 마스크 홀더가 스테이지에 근접하여 배치되어 있는 상태의 도 1 의 UV-선 경화 장치의 다른 단면도.

도 3 은 LC 패널 내 밀봉 수지를 UV-선 경화하는, 도 1 의 UV-선 경화 장치에 이용된 방법의 순서도.

도 4a 내지 도 4f 는 LC 적하 기술을 이용하여 LC 패널을 제조하는 동안의 LC 패널의 단면도.

도 5 는 LC 패널 내 밀봉 수지를 경화하는 UV-선 경화 장치의 도면.

도 6 은 도 5 의 UV-선 경화 장치에 이용된 UV-선 경화 프로세스의 순서도.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10: LC 패널 11: TFT 패널

12: 컬러필터 기판 13: 밀봉 수지

13a: 밀봉 수지 14: 액정

15: 스테이지 20: 광원

22: 램프 하우징 23: 열선 커팅 필터

24: 셔터 30: 스테이지

41: 마스크 홀더 42: 마스크

43: 투명 기판 44a: 개구부

50: 승강 장치 51: 온도 센서

55: 제어부 60: 수냉 장치

100: UV-선 경화 장치

본 발명은 UV-선 경화 장치, 및 표시 패널 내 UV-열경화성 수지를 경화하는 UV-선 경화 방법에 관한 것이고, 특히 한 쌍의 기판 사이의 액정 (LC) 층을 밀봉하는 밀봉 수지를 UV-선 경화하는 장치 및 방법에 관한 것이다.

LCD 장치는 광을 방출하는 광원, 및 광원에 의해 방출된 광을 스위칭하는 광 밸브의 기능을 갖는 LC 패널을 포함한다. LC 패널은, 예를 들어 화소 전극 및 TFT (thin-film-transistor) 를 각각 포함하는 화소의 어레이가 형성되어 있는 TFT 기판, TFT 기판에 반대되고 컬러필터와 공통 (common) 전극을 탑재하는 컬러필터 기판, 및 TFT 기판과 컬러필터 기판 사이에 샌드위치 된 LC 층을 포함한다. 화소 전극과 공통 전극 사이에 전압을 인가하도록 TFT 를 구동하여 LC 분자의 배향을 변경하는, 광학 스위칭 기능을 수행한다.

TFT 기판과 컬러필터 기판 사이에 LC 를 주입하는 것은 일반적으로 진공 주입 기술을 이용하여 수행된다. 진공 주입을 수행하기 전에, 상기 2 개의 기판을 먼저 제조하고, 열경화성 수지를 2 개의 기판 중 하나의 기판 상에 코팅하여, 주입구를 제외하여 고리 모양의 밀봉 패턴을 형성한다. 후속하여, 스페이서를 2 개의 기판 중 임의의 하나의 기판 상에 확산하고, 2 개의 기판을 서로 겹쳐지게 하며, 열경화성 수지를 열처리를 이용하여 경화하여 2 개의 기판을 함께 접착한다. 그 후, 주입구를 통해 모세관 현상을 이용하여 LC 를 주입하고, 주입구를 막는다.

LC 패널의 치수 및 성능이 증가하는 최근 경향으로 인해, 양 기판 사이에 보다 작은 셀 갭을 갖는 LC 패널이 요구되고 있다. 이러한 작은 셀 갭의 LC 패널에서, 진공 주입 프로세스는 많은 시간을 소비하여, LC 패널의 생산성을 저하시키고, 즉 LC 패널의 처리 시간을 증가시킨다. 따라서, LC 적하 (drip) 기술로 알려지고 도 4a 내지 도 4f 에 나타낸 다른 기술의 이용이 증가하였다.

LC 적하 프로세스를 수행하기 전에, 도 4a 에 나타낸 바와 같이, 각각 LC 분자의 배향을 정렬하는 배향 필름 (미도시) 을 갖는 TFT 기판 (11) 과 컬러필터 기판 (12) 이 제조되고, 진공 챔버에 수용된다. 2 개의 기판 중 하나의 기판, 예를 들어 TFT 기판 (11) 을 밀봉 수지 (13) 로 코팅하여, 대기압 하에서 주입구를 제외한 고리 모양의 밀봉 패턴을 형성한다. 그런 다음, 도 4b 에는 단일 적하물만 도시되어 있지만, 복수의 LC (14) 적하물을 다른 기판, 즉 컬러필터 기판 (12) 상에 공급한다. 밀봉 수지 (13) 는 UV-경화성 수지, 또는 UV 선과 열처리 중 하나를 이용하거나 2 가지 모두 이용하여 경화 가능한 UV-열경화성 수지일 수 있다. UV-경화성 수지 또는 UV-열경화성 수지는 단시간에 경화되어 LC 가 오염되는 것을 방지할 수 있다는 이점을 갖는다.

하기 설명에서, UV-경화성 수지를 이용하는 경우를 예로써 설명한다. 구체화된 치수를 갖는 다수의 스페이서 (15) 를 2 개의 기판 (11 및 12) 중 하나의 기판상에 분산한 다음, 진공 챔버의 내부를 배기하고 기판 (11 및 12) 을 서로 겹치게 하여, 도 4c 에 나타낸 바와 같은 LC 패널 구조를 형성한다. 겹침 단계에서, 밀봉 수지 (13) 에 의한 LC (14) 의 오염을 방지하기 위하여, LC (14) 는 밀봉 수지와 접촉하지 않는다.

그 후, 진공 챔버 내의 압력을 대기압으로 회복하여, 2 개의 기판 (11 및 12) 을, 도 4d 에서 화살표 "A" 로 나타낸 바와 같이, 대기압에 의해 LC 패널의 외부로부터 서로를 향하여 압력을 가하게 한다. 이러한 압력은 2 개의 기판 (11 및 12) 이 그 사이에 동일한 갭을 갖게 하여, LC (14) 가 2 개의 기판 (11 및 12) 사이의 셀 갭에서 균일하게 분배되게 한다. 대기압은 2 개의 기판에 함께 압력을 가하기 위하여, 압력 플레이트와 결합 할 수 있다. 갭 간격은 갭에 분산된 스페이서 (15) 에 의해 결정되고, 예를 들어 3 내지 7 ㎛ 이다.

그 후, 도 4e 에 나타낸 바와 같이, 이와 같이 제조된 LC 패널을 TFT 기판 (11) 상에서 마스크 (42) 를 통해 UV 선 (45) 으로 조사한다. 마스크 (42) 는 투명 기판 (43), 및 알루미늄 필름으로 만들어지고 마스크 (42) 상에 형성된 광 차폐 필름 패턴 (44) 을 포함한다. 광 차폐 필름 패턴 (44) 은 밀봉 수지 (13) 의 스트라이프의 위치에 대응하는 고리 모양의 개구부 (44a) 를 갖는다.

UV-선 조사에 이용된 마스크 (42) 는 LC 패널의 표시 영역을 UV-선으로 조사하여 유발되는 역효과를 방지하고, 이 역효과는 TFT 의 특성을 저하시키고, LC 분자의 초기 배향을 변경한다. 컬러필터 기판 (12) 을 상측에 배치하고 TFT 기판 (11) 을 하측에 배치하도록 LC 패널을 배치하고, 컬러필터가 UV-선을 흡수하게 하여, UV-선에 의한 표시 영역의 조사 방지를 수행할 수 있다. 그러나, 이 상태에서, 고리 모양의 밀봉 수지를 컬러필터의 외측에 배치해야만 LC 패널이 보다 큰 평면 크기를 갖는다.

예를 들어, 100 mW/cm² 의 강도를 갖는 광원 (20) 을 이용하여 120 초 동안 UV-선 조사를 수행한다. UV-열경화성 수지를 밀봉 수지로 이용한 경우, UV-선 조사는 일반적으로 표면부에서 밀봉 수지 (13) 를 경화하여, 일시적으로 2 개의 기판 (11 및 12) 을 함께 고정한다. LC 패널과 마스크 (42) 사이의 간격은 약 1 mm 이하이고, 서로 직접 접촉할 수도 있다.

밀봉 수지 (13) 를 UV-열경화성 수지의 경화 온도 이상의 온도로 열처리하여, 최종으로 밀봉 수지를 경화한다. UV-열경화성 수지의 경화 온도는 약 40 ℃ 이상이고, 예를 들어 120 ℃ 의 온도에서 약 60 분간 수행될 수 있다. 이 열처리는 도 4f 에 나타낸 LC 패널(10) 을 완성한다.

상기한 바와 같이, LC 적하 기술은 진공 주입 기술을 복잡하게 하는 LC 주입 단계와 주입홀 플러깅 (plugging) 단계를 제거하여, LC 패널을 제조하는 프로세스를 간단하게 한다. 또한, LC 적하 기술이 적절한 간격으로 유지된 셀 갭으로 밀봉 수지 (13) 를 경화하는 단계를 갖기 때문에, 정확한 셀 갭의 간격을 획득할 수 있다. 따라서, LC 적하 기술은 특히 셀 갭의 보다 높은 정확도를 요구하는 면내 스위칭 모드 (IPS) LCD 장치를 제조하는데 적절하게 이용할 수 있다.

도 5 는 LCD 장치를 제조하는 시스템에서, 도 4a 내지 4f 에 나타낸 프로세스를 이용하는 UV-선 조사 장치를 나타낸다. UV-선 조사 장치는 UV-선을 방출하는 광원 (20), LC 패널(10) 을 탑재하는 스테이지 (30), 및 스테이지 (30) 상의 LC 패널 (10) 과 광원 (20) 사이에 마스크 (42) 를 탑재하는 마스크 홀더 (41) 를 포함한다. 광원 (20) 은 UV-선을 발생하는 UV-램프 (21), 및 UV-선을 시준하는 램프 하우징 (22) 을 포함하여, 스테이지 (30) 를 향해 UV-선을 조사한다. 마스크 홀더 (41) 는 직사각형 프레임의 형상을 갖는다.

도 6 은 도 5 에 나타낸 UV-선 조사 장치를 이용하여 LC 패널을 제조하는 프로세스를 나타낸다. 2 개의 기판 중 하나의 기판 (11 및 12) 상에 도포된 밀봉 수지 (13) 를 갖는 LC 패널(10) 을 스테이지 (30) 상에 탑재한다 (단계 A1). 마스크 홀더 (41) 상에 탑재된 마스크 (42) 의 위치를, 마스크 (42) 의 패턴 (44) 이 LC 패널 (10) 의 밀봉 수지와 함께 정렬되도록 조절하고, 마스크 (42) 와 LC 패널 (10) 사이의 간격을 적절한 간격으로 결정한다 (단계 A2). 수평 방향으로 마스크 (42) 상에 형성된 다른 배향 마크와 함께 LC 패널상에 형성된 배향 마크를 정렬하여 몇 초 내로 정렬할 수 있다.

그 후, 광원 (20) 을 작동하여, 도 4e 에 나타낸 바와 같이 UV-선을 방출한다 (단계 A3). 이와 같이 제조된 LC 패널 (10) 을 스테이지로부터 제거하고 ( 단계 A4), 단계 A1 으로 되돌아가 단계 A1 내지 단계 A4 를 반복하여, 다른 LC 패널 내 밀봉 수지를 경화한다. 상기한 바와 같은 LC 적하 기술은, 예를 들어 일본국 공개특허공보 제 2003-241206호에 설명되어 있다.

상기한 바와 같은 LC 적하 기술에서, UV-선 조사가 UV-경화 이외에 밀봉 수지를 국부적으로 열경화하는 단계를 부분적으로 진행한다는 단점을 갖는다. 이 국부적 열경화 단계는 하기와 같이 진행한다. 단계 A3 의 UV-선 조사에서, 마스크 (42) 는 광원 (20) 으로부터 방출된 광의 부분을 흡수하고, 얼마간 가열된다. 이렇게 가열된 마스크 (42) 의 온도는 밀봉 수지의 열경화 온도를 초과할 수 있다. 따라서, 스테이지 (30) 상에 탑재되는 다음 LC 패널(10) 의 밀봉 수지를 경화 온도 이상에서 열 방사나 마스크 (42) 로부터의 열대류을 통해 마스크 (42) 에 의해 가열할 수 있다.

밀봉 수지의 국부적 경화는 밀봉 수지의 상이한 위치에서, 경도와 점도의 정도의 차이를 발생한다. 경도와 점도의 정도의 차이는 밀봉 수지에서 압력차를 발생하여, 2 개의 기판 (11 및 12) 사이에 LC 패널 (10) 의 표시 품질을 저하시키는 불균일한 셀 갭을 유발한다.

UV-선 조사 단계를 수행하는 동안 마스크 (42) 의 온도 상승을 억제하기 위하여, 마스크 (42) 를 냉각하는 냉각 장치가 UV-선 경화 장치에 제공될 수 있다. 마스크 (42) 의 온도 상승을 억제하는 냉각 장치 이외에, 열-선-커팅 필터도 마스크와 LC 패널 사이에 제공될 수 있다. 그러나, 이러한 기술은 발명자가 행한 실험에 따르면 충분하지 못한 제한된 억제만을 성취한다.

또한, 밀봉 수지를 경화하는 UV-경화 단계를 TFT 기판을 통해 수행하는 경우, UV-선을 TFT, TFT 기판 상의 게이트 라인 및 데이터 라인과 같은 배선으로 차단하고, 마스크의 온도 상승을 증가시키기 위해 보다 큰 조사 에너지가 요구된다.

실험에서, TFT 기판을 통한 UV-선 조사는 컬러필터 기판을 통한 UV-선 조사에 이용된 조사 에너지보다 4 배 높은, 3 J/cm² 의 조사 에너지를 요구하였다. TFT 기판을 통한 UV-선 조사에서 측정된 마스크 (42) 의 온도 상승은 약 5 ℃ 였고, 밀봉 수지의 경화 온도를 초과하였다.

요약하면, LC 패널의 UV-열경화성 수지의 UV-선 조사는, UV-선 조사를 반복한 후, 밀봉 수지를 국부적으로 경화하여, LC 패널에 불균일한 셀 갭을 유발하는 문제를 포함한다.

상기 종래 기술의 문제점을 고려하여, 본 발명의 목적은 UV-열경화성 수지를 경화하는 UV-선 경화 장치 및 방법에 관한 것이다.

본 발명은 표시 패널 내 UV-열경화성 수지를 UV-경화하는 UV-선 경화 장치를 제공하고, 이 장치는 표시 패널을 탑재하는 스테이지; 마스크 패턴을 갖는 마스크를 탑재하는 마스크 홀더; 마스크를 통해 UV-선으로 표시 패널을 조사하는 광원; 및 스테이지가 표시 패널을 탑재하지 않은 경우, 마스크 홀더를 스테이지에 대하여 이동하여, 마스크 홀더 상의 마스크가 스테이지에 접촉하거나 근접하게 하는 이동 장치를 포함한다.

본 발명은, 스테이지 상에 UV-열경화성 수지를 갖는 표시 패널을 탑재하는 단계; 스테이지 상의 표시 패널 내 UV-열경화성 수지를 마스크 패턴을 갖는 마스크를 통해 UV-선으로 조사하여, UV-열경화성 수지를 경화하는 단계; 표시 패널을 스테이지로부터 제거하는 단계; 마스크를 스테이지에 대하여 이동하여, 마스크 패턴이 스테이지에 접촉하거나 근접하게 하는 단계; 스테이지 상에 UV-열경화성 수지를 갖는 다른 표시 패널을 탑재하는 단계; 및 다른 표시 패널 내 UV-열경화성 수지를 마스크를 통해 UV-선으로 조사하여, UV-열경화성 수지를 경화하는 단계를 연속적으로 포함하는 방법도 제공한다.

본 발명의 장치 및 방법에 따르면, 마스크의 열이 큰 열용량을 갖는 스테이지에 의해 제거되기 때문에, UV-선을 조사하는 동안 반복되는 UV-선 조사 사이의 간격을 크지 않게 하면서 UV-열경화성 수지의 국부적 경화를 회피할 수 있다.

본 발명의 상기 목적과 다른 목적, 특징, 및 장점은 첨부된 도면을 참조한 하기 설명에서 보다 명백해진다.

본 발명의 바람직한 실시형태를 설명하기 전에, 상기 문제를 해결하기 위하여 본 발명자들이 예의 검토한 바를 설명한다. 가열된 마스크를 냉각하는 방법의 예는 가열된 마스크가 냉각될때까지 다음 경화 단계를 기다리는 방법, 및 다음 LC 패널 내 밀봉 수지를 UV-선 경화하기 전에, 마스크 홀더로부터 마스크를 제거하면서 마스크를 강하게 냉각시키는 방법을 포함한다. 이러한 방법들은 소요 시간이 길어, 경화 처리 시간이 증가한다.

본 발명자들은 LC 패널을 탑재하고 마스크를 냉각하는 냉각 장치와 같이 큰 열 용량을 갖는 스테이지를 이용하는 것을 고안해냈다. 보다 상세하게는, 도 6 의 스테이지 상에 다음 LC 패널을 탑재하는 단계 (단계 A1) 전과 UV-선을 조사하는 단계 (단계 A3) 후에, 마스크를 스테이지 근처로 이동시켜 마스크를 냉각할 수 있다. 스테이지에 대해 마스크가 근접하여 위치하는 경우, 열대류에 의해 마스크를 냉각한다. 보다 효과적으로는, 마스크를 스테이지의 표면에 접촉하도록 이동하여, 열대류에 의해 마스크를 냉각시킬 수 있다.

실험에서, 스테이지 상에 다음 LC 패널을 탑재하기 전에, 1 mm 미만의 간격이면 마스크를 효과적으로 냉각시키는데 충분함을 확인하였다. 냉각수를 이용하여 스테이지를 냉각하는 냉각 장치는 마스크를 냉각시키는데 보다 효과적이었다.

이제, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. 도 1 을 참조하면, 일반적으로 부호 100 으로 나타내는 본 발명의 실시형태에 따른 UV-선 경화 장치는 UV-선을 발생하는 광원 (20), 광원 (20) 에 의해 발생된 UV-선을 시준하여 평행 UV-선을 조사하는 램프 하우징 (22), UV-선으로부터 열선을 제거하는 열선 커팅 필터 (23), UV-선 노출 단계에서 UV-선을 통과시키는 셔터 (24), 및 스테이지 (30) 에 대하여 마스크 홀더 (41) 를 상승시키거나 하강시키는 승강 장치 (50) 를 포함한다.

스테이지 (30) 는 알루미늄이나 철과 같은 금속으로 이루어지고 평평한 상부 표면을 갖는다. 스테이지 (30) 는, 스테이지 (30) 내부에 설치된 튜브 (61) 를 포함하여 튜브 (61) 내에 흐르는 냉각수로 스테이지를 냉각하는 수냉 장치를 포함 한다.

마스크 홀더 (41) 는 프레임의 형태이고, 그에 고정된 마스크 (42) 를 탑재한다. 마스크 (42) 는 약 0.7 mm 의 두께이고, 유리로 이루어진 투명 기판 (43), 및 투명 기판 (43) 상에 형성된 광 차폐 필름 패턴 (44) 을 포함한다. 광 차폐 필름 패턴 (44) 은 TFT 기판 (11) 상에 도포된 밀봉 수지 (13) 의 위치에 대응하는 고리 모양의 개구부 (44a) 를 갖는다.

승강 장치 (50) 는 마스크 (42) 의 온도를 감지하고 마스크 홀더 (41) 상에 배치된 온도 센서 (51), 마스크 홀더 (41) 를 상승시키거나 하강시키는 승강 메카니즘 (52), 및 신호선 (53 및 54) 을 통해 온도 센서 (51) 와 승강 메카니즘 (52) 에 연결되어 승강 메카니즘 (52) 의 동작을 제어하는 제어기 (55) 를 포함한다. 제어기 (55) 는 PC 또는 마이크로컴퓨터로 수행되고, 스테이지 (30) 가 LC 패널 (10) 을 탑재하지 않을 때 특정 시간 일정에 기초하여 마스크 홀더 (41) 를 상승시키거나 하강시킨다. 마스크 (42) 는 마스크 홀더 (41) 의 최저 위치에서 스테이지 (30) 의 상부 표면과 접촉하거나 스테이지 (30) 에 대하여 가장 근접할 수 있다. 점선 (46) 은 UV-선 조사를 진행하는 동안, 마스크 홀더 (41) 와 마스크 (42) 의 위치를 나타낸다.

제어기 (55) 는 온도 센서 (51) 를 통해 마스크 (42) 의 온도를 모니터하고, 간헐적으로 마스크 홀더 (41) 를 스테이지 (30) 에 접촉하도록 하강시키며, 마스크 (42) 의 온도를 특정 저온 미만으로 낮춘 후 마스크 홀더 (41) 를 스테이지 (30) 로부터 상승시킨다. 다른 방법으로는, 또는 추가로, 마스크 (42) 의 온도가 특 정 고온을 초과하여 상승한 경우, 제어기 (55) 는 마스크 홀더 (41) 를 스테이지 (30) 를 향하여 하강시킬 수 있다.

본 실시형태의 UV-선 조사 장치 (100) 를 이용하여 제조된 LC 패널은, 도 4f 에 나타낸 바와 같이, TFT 기판 (11), 컬러 필터 기판 (12), TFT 기판 (11) 과 컬러필터 기판 (12) 사이에 샌드위치된 LC 층, UV-열경화성 수지로 이루어진 밀봉 수지 (13) 를 포함한다. 밀봉 수지 (13) 는 TFT 기판 (11) 과 컬러필터 기판 (12) 사이의 갭 내에서 LC 층을 둘러싼다. LC 패널 (10) 은 LC 층 또는 TFT 기판 (11) 과 컬러필터 기판 (12) 사이의 갭에 분산된 스페이서 (15) 를 포함한다. LC 패널 (10) 을 도 4a 내지 4f 에 나타낸 프로세스에 의해 제조할 수 있다.

밀봉 수지 (13), 즉 UV-열경화성 수지는 주 성분으로 에폭시 수지와 아크릴 수지를 포함한다. 밀봉 수지를 UV-선 경화하는데 필요한 조사 에너지는 약 3 내지 12 J/cm² 이고, 100 mW/cm² 조사 강도를 갖고 약 120 초 동안 동작하는 광원에 의해 획득된다. 예를 들어, 약 120 ℃의 온도에서 60 분간 열경화 단계를 수행한다. 경화에 영향을 주는 온도는 최소 약 40 ℃ 이다.

본 실시형태의 UV-선 경화 장치 (100) 는, 마스크 홀더 (41) 를 스테이지 (30) 에 대하여 상승시키거나 하강시키고, 큰 열용량의 스테이지 (30) 의 이점을 취하면서 스테이지 (30) 를 이용하여 마스크 (42) 를 냉각시키는 승강 장치 (50) 를 구비한다. 이는 LC 패널의 UV-선 조사와 다음 LC 패널의 UV-선 조사 사이에 간격을 크지 않게 하면서, 마스크 (42) 의 열에 의해 유발되는 UV-열경화성 수지의 열경화를 억제한다. 이는 LCD 장치 제조의 처리 시간을 증가시킨다. 수냉 장치 (60) 는 스테이지 (30) 가 보다 효과적으로 마스크 (42) 를 냉각시키게 도와준다.

UV-선을 조사하는 동안 UV-선 열경화 수지의 열 경화를 억제하여, UV-선 조사 후 UV-열경화성 수지의 균일한 경도와 균일한 점도를 제공한다. 따라서, 열경화 단계는 밀봉 수지로부터 균일한 압력을 LC 패널에 인가하여, 이와 같이 제조된 LC 패널이 기판 (11 및 12) 사이에 균일한 갭을 갖게 하고, 따라서 우수한 표시 품질을 갖게 한다.

상기 실시형태에서, 마스크 홀더 (41) 가 스테이지 (30) 를 향하고 스테이지 (30) 로부터 이격되도록 이동시킨다. 다른 방법으로는, 스테이지 (30) 가 마스크 홀더를 향하고 마스크 홀더로부터 이격되도록 이동시킨다. 온도 센서 (51) 는 마스크 (42) 근처를 흐르는 주변 대기 온도를 센싱하여, 마스크 (42) 의 온도를 감지할 수 있다. UV-선 조사 처리는 하나 또는 복수의 LC 패널, 예를 들어 10 개의 LC 패널을 UV-선에 노출하는 마스크 (42) 를 이용할 수 있다. 마스크 (42) 의 투명 기판 (43) 은 유리 대신 강화 플라스틱일 수 있다.

특히, 마스크 (42) 의 열은, 마스크 (42) 와 스테이지 (30) 사이의 간격이 1 mm 이하인 경우, 마스크 (42) 로부터 스테이지 (30) 로 전도된다. 따라서, 승강 장치 (50) 는 마스크 (42) 와 스테이지 (30) 사이의 간격이 1 mm 이하가 되게 한다.

도 3 은 본 실시형태의 UV-선 조사 장치에 이용된 UV-선 조사의 프로세스를 나타낸다. 프로세스에서, TFT 기판 (11) 과 컬러필터 기판 (12) 중 하나의 상부에 밀봉 수지가 도포된 LC 패널 (10) 을 스테이지 (30) 상에 탑재한다 (단계 S1). 그 후, 공지의 기술을 이용하여 마스크 (42) 를 LC 패널 (10) 에 수평 방향으로 정렬한다 (단계 S2). 정렬은 일반적으로 20 내지 30 초가 소요된다. 후속하여, LC 패널 (10) 상에 마스크 (42) 를 통해 UV-선 조사를 수행한다 (단계 S3). UV-선 조사는 밀봉 수지 (13) 의 표면부를 경화시키고, 일시적으로 2 개의 기판 (11 및 12) 을 함께 고정시킨다. 이와 같이 제조된 LC 패널 (10) 을 스테이지 (30) 로부터 제거한다 (단계 S4).

그 후, 도 2 에 나타낸 바와 같이, 승강 장치 (50) 가 마스크 홀더 (41) 를 스테이지 (30) 를 향하도록 이동시켜, 마스크 (42) 가 스테이지 (30) 의 상부 표면에 접촉하거나, 스테이지 (30) 의 상부 표면에 약 0.5 mm 의 간격으로 근접하게 한다. 승강 장치 (50) 는 마스크 (42) 를 이 상태로 약 20 초간 유지한다 (단계 S5). 이 상태에서, 스테이지 (30) 의 큰 열용량으로 인해, 마스크 (42) 가 스테이지 (30) 에 의해 효과적으로 냉각된다. 마스크 (42) 를, 예를 들어 UV-열경화성 수지의 열경화 온도인 40 ℃ 미만인 약 20 ℃ 미만으로 냉각시킨다. 그런 다음, 승강 장치 (50) 는 마스크 홀더 (41) 를 상승시키고 (단계 S6), 다음 LC 패널 내 UV-열경화성 수지를 경화하도록 단계 S1 내지 단계 S6 을 반복한다.

본 발명의 실시형태의 방법에 따르면, 경화된 LC 패널 (10) 이 제거된 후와 다음 LC 패널 (10) 이 제공되기 전에, 마스크 (42) 를 1 mm 이내로 스테이지 (30) 에 근접하게 유지하기 때문에, 마스크 (42) 를 효과적으로 냉각시켜 다음 LC 패널 (10) 내 밀봉 수지 (13) 의 열경화를 억제할 수 있다.

마스크 (42) 를 스테이지 (30) 에 직접 접촉하면, 열대류 대신 열전도를 이용하여 마스크 (42) 를 보다 효과적으로 냉각할 수 있다. 본 발명은 LC 패널 이외에 플라즈마 표시 패널과 같은 다른 표시 패널의 제조에 이용할 수 있다.

상기 실시형태는 단지 예로서 설명한 것으로, 본 발명은 상기 실시형태에 제한되지 않고, 당업자에 의해 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 변형 및 변경이 가능하다.

본 발명에 의하면, 마스크의 열이 큰 열용량을 갖는 스테이지에 의해 제거되기 때문에, UV-선을 조사하는 동안 반복되는 UV-선 조사 사이의 간격을 크지 않게 하면서 UV-열경화성 수지의 국부적 경화를 회피할 수 있다.

Claims

표시 패널 내 UV-열경화성 수지를 UV-선 경화하는 UV-선 경화 장치로서,

표시 패널 (10) 을 탑재하는 스테이지 (30);

마스크 패턴 (44) 을 갖는 마스크 (42) 를 탑재하는 마스크 홀더 (41);

상기 표시 패널 (10) 을 상기 마스크 (42) 를 통해 UV-선으로 조사하는 광원 (20); 및

상기 스테이지 (30) 가 표시 패널 (10) 을 탑재하지 않은 경우, 상기 마스크 홀더 (41) 를 상기 스테이지 (30) 에 대하여 이동하여, 상기 마스크 홀더 (41) 상의 상기 마스크 (42) 가 상기 스테이지 (30) 에 접촉하거나 근접하게 하는 이동 장치 (52) 를 포함하는, UV-선 경화 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 스테이지 (30) 는 상기 스테이지 (30) 를 냉각하는 냉각 장치 (61) 를 포함하는, UV-선 경화 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 스테이지 (30) 가 표시 패널 (10) 을 탑재하지 않은 경우, 상기 마스크 (42) 와 상기 스테이지 (30) 사이의 간격이 1 mm 이하인, UV-선 경화 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 마스크 (42) 의 온도를 감지하는 온도 센서 (51), 및 상기 마스크 (42) 의 온도가 특정 온도 이상인 경우, 상기 마스크 (42) 를 상기 스테이지 (30) 에 접촉하거나 근접하게 유지하기 위해 상기 이동 장치 (50) 를 제어하는 제어기 (55) 를 더 포함하는, UV-선 경화 장치.
스테이지 상에 UV-열경화성 수지를 갖는 표시 패널 (10) 을 탑재하는 단계;

상기 스테이지 (30) 상의 상기 표시 패널 (10) 내 상기 UV-열경화성 수지를 마스크 패턴 (44) 을 갖는 마스크 (42) 를 통해 UV-선으로 조사하여, 상기 UV-열경화성 수지를 경화하는 단계;

상기 표시 패널 (10) 을 상기 스테이지 (30) 로부터 제거하는 단계;

상기 마스크 패턴 (44) 이 상기 스테이지 (30) 에 접촉하거나 근접하게 하기 위하여, 상기 스테이지 (30) 에 대하여 상기 마스크 (42) 를 이동하는 단계;

상기 스테이지 (30) 상에, UV-열경화성 수지를 갖는 다른 표시 패널 (10) 을 탑재하는 단계; 및

상기 스테이지 (30) 상의 상기 다른 표시 패널 (10) 내 상기 UV-열경화성 수지를 상기 마스크 (42) 를 통해 UV-선으로 조사하여, 상기 UV-열경화성 수지를 경화하는 단계를 연속적으로 포함하는, 방법.
제 5 항에 있어서,

상기 마스크 (42) 를 이동하는 단계는, 상기 마스크 (42) 와 상기 스테이지 (30) 사이의 간격이 0 내지 1 mm 가 되도록 하는, 방법.
제 5 항에 있어서,

상기 마스크 (42) 의 온도를 감지하는 단계; 및

상기 감지된 온도가 특정 온도 이하가 될 때까지, 상기 마스크 (42) 를 상기 스테이지 (30) 에 접촉하거나 근접하게 유지하는 단계를 포함하는, 방법.