KR20070070396A - 액정 표시 장치의 제조 라인 및 기판 합착 장치 - Google Patents

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KR20070070396A
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Abstract

본 발명은 액정 표시 장치의 제조 공정에 관한 것으로, 액정 적하 방식으로 액정 표시 장치를 제조함에 있어서, 공정 효율성을 향상시킨 액정 표시 장치 제조 라인 및 기판 합착 장치에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 액정 표시 장치를 제조하는 데 있어서, 에이징 공정을 합착 공정에서 동시에 진행하여 공정 스텝을 감소시켜 제조 수율을 향상시킬 수 있으며, 액정 적하 방식에 의한 액정 표시 장치에서 상부 기판과 하부 기판을 합착하는 공정시 고온에서 합착함으로써 공정의 효율성을 향상시킬 수 있다.
에이징, 액정 적하, 고온 합착

Description

액정 표시 장치의 제조 라인 및 기판 합착 장치{LCD fabrication line and the attaching equipment for liquid crystal display device}
도 1은 종래 액정 적하 방식의 액정 표시 장치의 제조 방법을 설명하는 순서도.
도 2는 종래 상, 하부 기판을 합착하는 공정을 보여주는 도면.
도 3은 종래 합착된 액정 패널을 에이징하는 공정을 보여주는 도면.
도 4는 본 발명에 따른 액정 적하 방식의 액정 표시 장치의 제조 방법을 설명하는 순서도.
도 5a 및 도 5b는 본 발명에 따른 제 1 실시예로서, 액정 적하 및 기판 합착 공정을 보여주는 도면.
도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 기판 합착 장치를 보여주는 도면.
도 7은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 기판 합착 장치를 보여주는 도면.
도 8은 기판 합착시에 액정의 방출량과 시간의 관계를 보여주는 그래프.
<도면의 주요부분에 대한 부호 설명>
200, 300, 400 : 기판 합착 장치 203, 303, 403 : 상부 기판
205, 305, 405 : 하부 기판 231 : 하부 플레이트
232, 332 : 상부 플레이트 235, 335, 435 : 가압 흡입구
237 : 열선 331 : 핫플레이트
437 : 열파이프 439 : 감시창
본 발명은 액정 표시 장치의 제조 공정에 관한 것으로, 액정 적하 방식으로 액정 표시 장치를 제조함에 있어서 공정 효율성을 향상시킨 액정 표시 장치 제조 라인 및 기판 합착 장치에 관한 것이다.
정보화 사회가 발전함에 따라 표시장치에 대한 요구도 다양한 형태로 점증하고 있으며, 이에 부응하여 근래에는 LCD(Liquid Crystal Display Device), 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 특장점으로 인하여 이동형 화상 표시장치의 용도로 CRT(Cathode Ray Tube)을 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 같은 액정표시장치는, 화상을 표시하는 액정 패널과 상기 액정 패널에 구동신호를 인가하기 위한 구동부로 크게 구분될 수 있으며, 상기 액정패널은 일정 공간을 갖고 합착된 제 1, 제 2 유리 기판과, 상기 제 1, 제 2 유리 기판 사이에 주입된 액정층으로 구성된다. 상기 제 1 유리 기판은 TFT어레이공정으로 제조되며, 상기 제 2 유리 기판은 컬러필터공정을 통해 제조된다.
이와 같은 액정 표시 장치는, 상기 제 1, 제 2 기판이 스페이서(spacer)에 의해 일정 공간을 갖고 실재(sealant)에 의해 합착되어 상기 두 기판 사이에 액정이 주입된다.
이 때, 액정 주입 방법은 상기 실재에 의해 합착된 두 기판 사이를 진공 상태를 유지하여 액정 액에 상기 액정 주입구가 잠기도록 하면 삼투압 현상에 의해 액정이 두 기판 사이에 주입된다. 이와 같이 액정이 주입되면 상기 액정 주입구를 실링재로 밀봉하게 된다.
그러나 이와 같은 일반적인 액정 주입식 액정표시장치의 제조 방법에 있어서는 다음과 같은 문제점이 있었다.
첫째, 단위 패널로 컷팅한 후, 두 기판 사이를 진공 상태로 유지하여 액정 주입구를 액정액에 담가 액정을 주입하므로 액정 주입에 많은 시간이 소요되므로 생산성이 저하된다.
둘째, 대면적의 액정표시장치를 제조할 경우, 액정 주입식으로 액정을 주입하면 패널내에 액정이 완전히 주입되지 않아 불량의 원인이 된다.
셋째, 상기와 같이 공정이 복잡하고 시간이 많이 소요되므로 여러개의 액정 주입 장비가 요구되어 많은 공간을 요구하게 된다.
따라서, 최근에는 액정을 적하하는 방법을 이용한 액정표시장치의 제조 방법 이 연구되고 있다.
이와 같은 액정 적하 방식을 이용한 종래의 액정표시장치의 제조 방법을 설명하면 다음과 같다.
도 1은 종래 액정 적하 방식의 액정 표시 장치의 제조 방법을 설명하는 순서도이다.
도면에 도시된 바와 같이, TFT어레이공정과 컬러필터공정을 통해 하부기판(TFT어레이기판) 및 상부기판(컬러필터기판)에 각각 구동소자인 TFT와 컬러필터층을 형성한다(S101,S102).
상기 TFT어레이공정과 컬러필터공정은 복수의 패널영역이 형성되는 대면적의 유리기판에 일괄적으로 진행된다.
우선, TFT어레이공정에 의해 하부 기판 상에 배열되어 화소 영역을 정의하는 복수의 게이트 라인(gate line) 및 데이터 라인(data line)을 형성하고 상기 화소 영역 각각에 상기 게이트 라인과 데이터 라인에 접속되는 구동 소자인 박막 트랜지스터를 형성한다.
또한, 상기 TFT어레이 공정을 통해 상기 박막 트랜지스터에 접속되어 박막 트랜지스터를 통해 신호가 인가됨에 따라 액정층을 구동하는 화소 전극을 형성한다.
또한, 상부기판에는 컬러 필터 공정에 의해 컬러를 구현하는 적, 녹, 청(R, G, B)의 컬러 필터층을 형성한다.
이어서, 상기 TFT가 형성된 하부기판과 컬러필터층이 형성된 상부기판에 각 각 배향막을 도포한 후 러빙을 실행한 후(S102,S105), 하부기판의 액정패널 영역에는 액정을 적하하고 상부기판의 액정패널 외곽부 영역에는 실링재를 도포한다(S103,S106).
그 후, 상기 상부기판과 하부기판을 정렬한 상태에서 압력을 가하여 실링재에 의해 상기 상부기판과 하부기판을 상온에서 합착함과 동시에 압력의 인가에 의해 적하된 액정을 패널 전면에 퍼지게 한다(S107).
그리고, 상기 액정 패널을 소정 온도(예를 들어, 60~100도)에서 소정 시간(예를 들어, 60분)동안 고온 상태로 방치시켜 러빙된 배향막에 따라 액정이 바르게 정렬되고 액정 패널 전체에 걸쳐 균일하게 퍼질 수 있도록 에이징(aging) 공정을 한다(S108).
이와 같은 공정에 의해 대면적의 유리기판(하부기판 및 상부기판)에는 액정층이 형성된 복수의 액정패널이 형성되며, 이 유리기판을 가공, 절단하여 복수의 액정패널로 분리하고 각각의 액정패널을 검사함으로써 액정표시장치를 제작하게 된다(S109,S110).
도 2 및 도 3은 종래 액정적하방식의 기본적인 개념을 나타내는 도면으로서, 도 2는 상, 하부 기판을 합착하는 공정을 보여주는 도면이고, 도 3은 합착된 액정 패널을 에이징하는 공정을 보여주는 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 상기 액정적하방식에서는 구동소자와 컬러필터가 각각 형성된 하부기판(105)과 상부기판(103)을 합착하기 전에 하부기판(105)상에 방울형상으로 액정(107)을 적하한다. 상기 액정(107)은 컬러필터가 형성된 기판 (103)상에 적하될 수도 있다. 기판의 합착시 액정이 적하된 기판은 하부에 놓여져야만 한다.
이때, 상부기판(103)의 외곽영역에는 실링재(109)가 도포되어 상기 상부기판(103)과 하부기판(105)에 압력을 가함에 따라 상기 상부기판(103) 및 하부기판(105)이 합착되며, 이와 동시에 상기 압력에 의해 액정(107) 방울이 외부로 퍼져 상기 상부기판(103)과 하부기판(105) 사이에 균일한 두께의 액정층이 형성된다. 다시 말해서, 상기 액정적하방식의 가장 큰 특징은 액정 패널(101)을 합착하기 전에 하부기판상에 미리 액정(107)을 적하한 후 실링재(109)에 의해 패널을 합착하는 것이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 상부 기판(103)과 하부 기판(105)은 합착되며 에이징 공정을 진행하는데, 상기 에이징 공정은 러빙된 배향막에 따라 액정(107)이 올바르게 정렬되고 액정 패널(101) 전체에 걸쳐 균일하게 퍼질 수 있도록 하기 위한 것으로, 상기 액정 패널을 소정 온도(예를 들어, 60~100도)에서 소정 시간(예를 들어, 60분)동안 고온 상태로 방치시킨다.
그러나, 종래의 액정 적하 방식의 액정 표시 장치를 제조하는 공정에 있어서, 기판을 가압하여 합착하는 공정과 에이징 하는 공정은 공정 스텝(step) 및 공정 시간이 증가되는 문제점이 있고, 이에 따라 제조 수율도 저하되는 문제점이 있다.
또한, 종래의 액정 적하 방식의 액정 표시 장치는 상온에서 합착됨에 따라, 액정의 점도가 높아 액정의 방출량이 세츄레이션(saturation)되는 시간이 비교적 오래 걸리는 단점이 있다.
본 발명은 액정 표시 장치를 제조하는 데 있어서, 에이징 공정을 합착 공정에서 동시에 진행하여 공정 스텝을 감소시켜 제조 수율을 향상시킬 수 있는 액정 표시 장치의 제조 라인을 제공하는 데 제 1의 목적이 있다.
또한, 본 발명은 액정 적하 방식에 의한 액정 표시 장치에서 상부 기판과 하부 기판을 합착하는 공정시 고온에서 합착함으로써 공정의 효율성을 향상시킬 수 있는 기판 합착 장치를 제공하는 데 제 2의 목적이 있다.
상기한 제 1 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 액정 표시 장치의 제조 라인은, 하부 기판 상에 TFT어레이 공정이 이루어지는 어레이 라인과; 상기 하부 기판과 합착되는 상부 기판의 컬러필터 공정이 이루어지는 컬러필터 라인과; 상기 하부 기판 또는 상부 기판에 액정이 적하되고, 상기 하부 기판과 상부 기판이 고온에서 가압 합착되는 액정 셀 라인과; 상기 합착된 상부 기판과 하부 기판을 절단하고 연마하는 가공 라인과; 상기 가공된 상, 하부 기판을 검사하는 검사 라인을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 액정 셀 라인에서 상기 하부 기판과 상부 기판을 합착하는 장치에는 가압 수단과 가열 수단을 함께 구비된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기한 제 2 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 기판 합착 장치는, 액정이 적하된 하부 기판과 상부 기판의 합착이 수행되는 챔버와; 상기 챔버의 내부에 설치된 가열 수단과; 상기 하부 기판과 상부 기판을 고정하여 가압 합착을 수행하는 상부 플레이트 및 하부 플레이트;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 가열 수단은 열선, 열파이프, 핫플레이트(hotplate) 인 것을 특징으로 한다.
상기 가열 수단은 60도에서 100도 사이로 가열된 것을 특징으로 한다.
상기 챔버는 상부 기판과 하부 기판의 합착을 감시할 수 있는 감시 수단을 더 구비한 것을 특징으로 한다.
상기 하부 플레이트는 핫플레이트인 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부한 도면을 참조로 하여 본 발명에 따른 액정 적하 방식의 액정 표시 장치를 제조하는 공정에 대해서 구체적으로 설명한다.
도 4은 본 발명에 따른 액정 적하 방식의 액정 표시 장치의 제조 방법을 설명하는 순서도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, TFT어레이공정과 컬러필터공정을 통해 하부기판(TFT어레이기판) 및 상부기판(컬러필터기판)에 각각 구동소자인 TFT와 컬러필터층을 형성한다(S201,S202).
여기서, 상기 하부 기판에는, 일정 간격을 갖고 일 방향으로 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 화소영역에 매트릭스 형태로 형성되는 복수개의 화소 전극과 상기 게이 트 라인의 신호에 의해 스위칭되어 상기 데이터 라인의 신호를 상기 각 화소 전극에 전달하는 복수개의 박막 트랜지스터가 형성된다.
그리고 상기 상부 기판에는, 상기 화소 영역을 제외한 부분의 빛을 차단하기 위한 블랙 매트릭스층과, 컬러 색상을 표현하기 위한 R, G, B 컬러 필터층과 화상을 구현하기 위한 공통 전극이 형성된다.
한편, 본 발명에 따라 제작되는 액정 표시 장치는, 상기 공통 전극이 상부 기판에 형성되는 수직 전계 방식의 TN(twisted nematic)모드, VA(vertical alignment)모드의 액정 표시 장치도 있으며, 상기 공통 전극은 하부에 형성될 수 있으며, 예를 들어 IPS(in plane switching)모드, FFS(fringe field switching)모드 액정 표시 장치 등이 있으며, 여러가지 모드의 액정 표시 장치에 적용될 수 있다.
또한, 상부 기판을 제조하는 공정을 컬러필터공정이라고 지칭하기는 하나, 액정 표시 장치의 종류와 그에 따른 공정에 따라 컬러필터층 또는 블랙 매트릭스 공정이 하부 기판의 TFT어레이 공정과 함께 진행될 수도 있다.
상기 TFT어레이공정과 컬러필터공정은 복수의 패널영역이 형성되는 대면적의 유리기판에 일괄적으로 진행된다.
우선, TFT어레이공정에 의해 하부 기판 상에 배열되어 화소 영역을 정의하는 복수의 게이트 라인(gate line) 및 데이터 라인(data line)을 형성하고 상기 화소 영역 각각에 상기 게이트 라인과 데이터 라인에 접속되는 구동 소자인 박막 트랜지스터를 형성한다.
또한, 상기 TFT어레이 공정을 통해 상기 박막 트랜지스터에 접속되어 박막 트랜지스터를 통해 신호가 인가됨에 따라 액정층을 구동하는 화소 전극을 형성한다.
또한, 상부기판에는 컬러 필터 공정에 의해 컬러를 구현하는 적, 녹, 청(R, G, B)의 컬러 필터층을 형성한다.
이어서, 상기 TFT가 형성된 하부기판과 컬러필터층이 형성된 상부기판에 각각 배향막을 도포한 후 러빙을 실행한 후(S202,S205), 하부기판의 액정패널 영역에는 액정을 적하하고 상부기판의 액정패널 외곽부 영역에는 실링재를 도포한다(S203,S206).
그 후, 상기 상부기판과 하부기판은 기판 합착 장치로 반송되어 정렬한 상태에서 고온에서 압력을 가하여 실링재에 의해 상기 상부기판과 하부기판을 고온에서 합착함과 동시에 압력의 인가에 의해 적하된 액정을 패널 전면에 퍼지게 한다(S207).
이때, 상기 기판 합착 장치는 기판 가열 수단을 구비하고 있으며, 상기 기판 가열 수단으로는 예를 들어, 열선, 열파이프, 열판(hot plate) 등이 있을 수 있다.
상기 기판 가열 수단은 60~100도의 온도에서 이루어지며, 이때, 상기 하부 기판 상에 적하된 액정은 점도가 감소되어 러빙된 배향막에 따라 액정이 바르게 정렬되며, 액정의 유동성이 좋아져 합착시에 액정의 퍼짐성이 좋아진다.
따라서, 상부 기판과 하부 기판의 합착시에 액정의 방출시간이 줄어들고, 액정 패널 내의 액정의 균일성(uniformity)이 향상된다.
이와 같은 공정에 의해 대면적의 유리기판(하부기판 및 상부기판)에는 액정층이 형성된 복수의 액정패널이 형성되며, 이 유리기판을 가공, 절단하여 복수의 액정패널로 분리하고 각각의 액정패널을 검사함으로써 액정표시장치를 제작하게 된다(S208,S209).
도 5a 및 도 5b는 본 발명에 따른 제 1 실시예로서, 액정 적하 및 기판 합착 공정을 보여주는 도면이다.
도 5a에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 액정 적하 방식의 액정 표시 장치의 제조방법에서 액정층을 원하는 두께로 정확하게 형성하기 위하여 액정적하기는 적하되는 액정의 위치 및 액정의 적하량을 조절한다.
상기 액정적하기(261)는 하부 기판(205)의 상부에 설치되어 있다. 도면에는 도시하지 않았지만, 상기 액정적하기(261)의 내부에는 액정(207)이 충진되어 기판상에 일정량을 충진한다.
특히, 액정층의 두께는 액정패널의 셀갭과 밀접한 관계를 가지기 때문에, 정확한 액정의 적하 위치 및 적하량으로 하부 기판(205) 상에 액정을 적하한다.
여기서, 상기 하부 기판(205)에 액정(207)을 적하할 수도 있고, 상부 기판에 액정을 적하할 수도 있다.
도 5b는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 기판 합착 장치이다.
상기 하부 기판(205)에는, 도시되지는 않았지만, 일정 간격을 갖고 일 방향으로 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 화소영역에 매트릭스 형태로 형성되는 복수개의 화소 전극과 상기 게이트 라인의 신호에 의해 스위칭되어 상기 데이터 라인의 신호를 상기 각 화소 전극에 전달하는 복수개의 박막 트랜지스터가 형성된다.
그리고 상기 상부 기판(203)에는, 도시되지는 않았지만, 상기 화소 영역을 제외한 부분의 빛을 차단하기 위한 블랙 매트릭스층과, 컬러 색상을 표현하기 위한 R, G, B 컬러 필터층과 화상을 구현하기 위한 공통 전극이 형성된다.
그리고, 상기 하부 기판(205)의 외곽 둘레에는 시일재가 도포되어 있으며, 상기 시일재는 상부 기판(203)에 도포될 수도 있다.
그리고, 상기 하부 기판(205)의 시일재(209) 내부에는 액정(207)이 적하되어 형성되어 있다.
상기와 같이 제작된 상부 기판(203)과 하부 기판(205)은 각각 상부 플레이트(232)와 하부 플레이트(231)에 의해 흡착되어 있다.
그리고, 상기 기판 합착 장치(200)에는 가열을 위한 기판 가열 수단을 구비하고 있으며, 상기 기판 가열 수단으로는 예를 들어, 열선, 열파이프, 열판(hot plate) 등이 있을 수 있다. 도 5b에 따른 제 1 실시예에서는 열선(237)으로 이루어져 있다.
또한, 상기 기판 합착 장치(200)는 기판 가압을 위한 가압 흡입구(235)를 더 구비하고 있다.
상기 기판 가열 수단은 60~100도의 온도에서 이루어지며, 이때, 상기 하부 기판(205) 상에 적하된 액정(207)은 점도가 감소되어 러빙된 배향막에 따라 액정이 바르게 정렬되며, 액정의 유동성이 좋아져 합착시에 액정의 퍼짐성이 좋아진다.
따라서, 상부 기판(203)과 하부 기판(205)의 합착시에 액정의 방출시간이 줄어들게 되는데, 이는 도 8에 도시되어 있다.
도 8은 기판 합착시에 액정의 방출량과 시간의 관계를 보여주는 그래프이다.
도 8에 도시된 바와 같이, 고온(60~100도)과 상온에서 액정(207)이 적하된 기판을 합착하는 경우 각각 액정의 방출량이 세츄레이션(saturation)(LCs)되는 시간을 보면, 고온에서 기판이 합착되는 경우의 액정방출시간 T2가 상온에서 기판이 합착되는 경우의 액정방출시간 T1보다 작으므로, 고온에서 기판이 합착되는 고온 가압 합착 공정에서 가압 봉지 공정 시간(TAT)을 줄이면서 액정 마진을 늘릴 수 있는 있다. 또한, 별도로 진행되는 공정을 합착 장치에서 한번의 공정으로 이루어질 수 있으므로 제조 수율이 향상될 뿐만 아니라, 별도의 에이징 장비 없이 기존의 합착 장치에 기판 가열 수단만 구비하면 되므로 장비 제작 비용을 절감할 수 있다.
이와 같이, 상기 상부기판(203) 및 하부기판(205)이 합착되며, 이와 동시에 고온에 의해 액정의 점도가 낮아진 상태에서 압력에 의해 액정(207) 방울이 외부로 퍼져 상기 상부기판(203)과 하부기판(205) 사이에 균일한 두께의 액정층이 형성된다.
또한, 액정(207) 내에 포함되어 있을 수도 있는 기포 등이 가열에 의해 제거될 수 있으므로 불량을 최소화할 수 있어 더욱 균일하게 액정을 도포할 수 있는 효과가 있다.
도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 기판 합착 장치를 보여주는 도면이다.
도 6의 제 2 실시예는 도 5의 제 1 실시예와 동일한 구성 요소를 가지고 있으므로 이에 대한 설명은 생략하기로 한다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 기판 합착 장치(300)는, 상기 액정(307)이 적하된 하부 기판(305)을 흡착하는 하부 플레이트는 상기 하부 기판(305)의 가열을 위하여 핫플레이트(hotplate)(331)를 사용할 수 있다.
상기 핫 플레이트(331)에 의해 상기 하부 기판(305)으로 열이 전도되어 상기 하부 기판(305) 상에 적하된 액정(307)은 고온에서 점도가 낮아지게 되고, 상기 하부 기판(305) 상에 적하된 액정(307)은 러빙된 배향막에 따라 액정이 바르게 정렬되며, 기판 합착시에 액정의 유동성이 좋아져 합착시에 액정의 퍼짐성이 좋아진다.
따라서, 상부 기판(303)과 하부 기판(305)의 합착시에 액정의 방출시간이 줄어들고, 액정 패널 내의 액정의 균일성(uniformity)이 향상된다.
여기서, 상기 핫플레이트(331)는 기판을 60~100도까지 가열할 수 있다.
도 7은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 기판 합착 장치를 보여주는 도면이다.
도 7의 제 3 실시예는 도 5의 제 1 실시예와 동일한 구성 요소를 가지고 있으므로 이에 대한 설명은 생략하기로 한다.
상기 기판 합착 장치(400)에서, 상부 기판(403)과 하부 기판(405)은 수평하게 뉘여져서 상 하로 합착될 수도 있으나, 상부 기판(403)과 하부 기판(405)이 세로로 세워져 합착될 수도 있으며, 상기 기판은 수직한 배치뿐 아니라 경사지게 배치될 수도 있다.
그런데, 이와 같은 기판 합착 장치(400)에서는 상기 기판 상에 적하된 액정 이 중력에 의해 흘러내릴 수 있으므로 이에 대한 감시 수단이 필요하다.
따라서, 본 발명의 제 3 실시예에 따르면, 기판 합착 장치(400)의 소정 위치에 액정의 중력발생을 확인할 수 있는 감시창(439)을 더 구비할 수 있으며, 기판 가열 수단으로는 열파이프(437)를 구비하고 있다.
상기 열파이프(437)는 가열된 용액등이 통과하면서 기판 합착 장치 내부를 가열시키는 장치이다.
상기 감시창(439)을 통해서 사용자는 기판 합착이 올바르게 이루어지는지, 액정에 중력 발생에 의해 불량이 발생하지는 않는지 등을 검사할 있으므로, 불량 발생을 저감할 수 있으며, 공정 신뢰도를 향상시킬 수 있다.
예를 들어, 본 발명에 따른 가열수단에 의해서 60도 ~ 120도의 고온에서 기판이 가열될 수 있으며, 20분에서 1시간 정도 가열이 이루어질 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
본 발명은 액정 표시 장치의 제조 라인에서 기판 합착시에 가열 공정을 함께 진행함으로써 액정의 방출량이 세츄레이션(saturation)되는 시간을 줄이고 액정 마진이 개선되며 공정시간이 감소되어 제조수율 및 제조비용이 저감되는 제 1의 효과 가 있다.
또한, 본 발명에 따른 기판 합착 장치에서 감시창을 통해서 사용자는 기판 합착이 올바르게 이루어지는지, 액정에 중력 발생에 의해 불량이 발생하지는 않는지 등을 검사할 있으므로, 불량 발생을 저감할 수 있으며, 공정 신뢰도를 향상시킬 수 있는 제 2의 효과가 있다.
또한, 액정 내에 포함되어 있을 수도 있는 기포 등이 가열에 의해 제거될 수 있으므로 불량을 최소화할 수 있어 더욱 균일하게 액정을 도포할 수 있는 제 3의 효과가 있다.

Claims (10)

  1. 하부 기판 상에 TFT어레이 공정이 이루어지는 어레이 라인과;
    상기 하부 기판과 합착되는 상부 기판의 컬러필터 공정이 이루어지는 컬러필터 라인과;
    상기 하부 기판 또는 상부 기판에 액정이 적하되고, 상기 하부 기판과 상부 기판이 고온에서 가압 합착되는 액정 셀 라인과;
    상기 합착된 상부 기판과 하부 기판을 절단하고 연마하는 가공 라인과;
    상기 가공된 상, 하부 기판을 검사하는 검사 라인을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 제조라인.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 액정 셀 라인에서 상기 하부 기판과 상부 기판을 합착하는 장치에는 가압 수단과 가열 수단을 함께 구비된 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 제조 라인.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 가열 수단은 열선, 열파이프, 핫플레이트(hotplate) 인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 제조 라인.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 가열 수단은 60℃에서 100℃ 사이로 가열된 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 제조 라인.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 액정 셀 라인에는 상부 기판과 하부 기판의 합착을 감시할 수 있는 감시 수단을 더 구비한 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 제조 라인.
  6. 액정이 적하된 하부 기판과 상부 기판의 합착이 수행되는 챔버와;
    상기 챔버의 내부에 설치된 가열 수단과;
    상기 하부 기판과 상부 기판을 고정하여 가압 합착을 수행하는 상부 플레이트 및 하부 플레이트;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 기판 합착 장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 가열 수단은 열선, 열파이프, 핫플레이트(hotplate) 인 것을 특징으로 하는 기판 합착 장치.
  8. 제 6항에 있어서,
    상기 가열 수단은 60℃에서 120℃ 사이로 가열된 것을 특징으로 하는 기판 합착 장치.
  9. 제 6항에 있어서,
    상기 챔버는 상부 기판과 하부 기판의 합착을 감시할 수 있는 감시 수단을 더 구비한 것을 특징으로 하는 기판 합착 장치.
  10. 제 6항에 있어서,
    상기 하부 플레이트는 핫플레이트인 것을 특징으로 하는 기판 합착 장치.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2015037884A1 (ko) * 2013-09-12 2015-03-19 Yu Seung Kook 진단 키트 제조 장치 및 이에 의해 제조된 진단 키트
KR20180124820A (ko) * 2018-11-14 2018-11-21 엘지디스플레이 주식회사 유기발광다이오드 표시장치의 제조방법
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Cited By (4)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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