KR20080003613A - Substrates and substrates adhesion apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 액정표시소자의 구조를 개략적으로 나타내는 단면도이다. 1 is a cross-sectional view schematically showing the structure of a liquid crystal display device.
도 2는 종래의 기판 합착기를 도시한 정단면도이다.Figure 2 is a front sectional view showing a conventional substrate bonding machine.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 합착기를 도시한 정단면도이다.3 is a front cross-sectional view illustrating a substrate combiner according to an embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 기판 합착기에 의해 합착된 액정표시소자인 기판의 구조를 개략적으로 도시한 단면도이다.4 is a cross-sectional view schematically showing the structure of a substrate which is a liquid crystal display device bonded by the substrate bonding machine of the present invention.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>
130, 140: 상, 하 기판 132, 142: 요부130, 140: upper and
150: 실링재 160: 액정층150: sealing material 160: liquid crystal layer
170: 히팅수단170: heating means
본 발명은 기판 및 기판 합착기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 기판 합착시 액정에 포함된 기포가 유동한 후 잔류하는 공간을 기판에 별도로 형성하거나, 기판 합착기에 기포가 발생되지 않도록 열원을 제공하여 기포에 의한 제어 불량을 방지하는 기판 및 기판 합착기에 관한 것이다.The present invention relates to a substrate and a substrate combiner, and more particularly, to form a space remaining after the air bubbles contained in the liquid crystal flow to the substrate separately, or to provide a heat source so that bubbles do not occur in the substrate combiner The present invention relates to a substrate and a substrate joining machine which prevents poor control by the present invention.
정보화 사회가 발전함에 따라 표시 장치에 대한 요구도 다양한 형태로 점증하고 있으며, 이에 부응하여 근래에는 LCD(Liquid Crystal Device), PDP(Plasma Display Panal) 등 여러 가지 평판 표시 장치가 연구되어 왔고 일부는 이미 여러 장비에서 표시 장치로 활용되고 있다.As the information society develops, the demand for display devices is increasing in various forms. In response, various flat panel display devices such as liquid crystal devices (LCDs) and plasma display panels (PDPs) have been studied. It is used as a display device in various equipments.
일반적으로 액정 표시 장치는 도 1에 도시된 바와 같이 전극이 형성되어 있는 TFT(Thin Film Transistor) 기판인 상 기판(30)과 형광체가 도포된 칼라 필터(Color filter) 기판인 하 기판(40) 사이에 액정(Liquid Crystal)을 주입한 액정층(60)이 형성된다. Generally, a liquid crystal display device is formed between an
물론 양 기판(30, 40)의 가장자리에는 액정 물질을 가두기 위한 실링재(Sealer: 50)가 구비되며, 양 기판(30, 40) 사이에는 소정 간격으로 양 기판(30, 40) 사이의 간격을 유지하기 위한 간격재(Spacer: 도면에 미도시)가 위치된다.Of course, a
상기 액정 표시 장치는 액정 물질에 전원을 인가하여 구동되는 것이며, 액정 물질은 이방성 유전율을 갖기 때문에 전원의 세기를 조절하여 기판에 투과되는 빛의 양을 조절함으로써 화상을 표시한다.The liquid crystal display is driven by applying power to the liquid crystal material. Since the liquid crystal material has anisotropic dielectric constant, the liquid crystal display device displays an image by controlling the intensity of the power to control the amount of light transmitted through the substrate.
따라서 액정 표시 장치를 제조함에 있어서는 TFT기판 및 칼라필터 기판을 제조한 후에 양 기판을 합착하고 그 사이의 공간에 액정 물질을 주입하는 것이 필수적인 공정이면서, 매우 중요한 공정이다.Therefore, in manufacturing a liquid crystal display device, it is an essential and very important process to bond the two substrates and inject the liquid crystal material into the space therebetween after the TFT substrate and the color filter substrate are manufactured.
종래의 기판 합착기는 도 2에 도시된 바와 같이, 크게는 내부가 진공 상태와 대기압 상태로 전환되는 상, 하부 챔버(10, 20) 및 상기 상, 하부 챔버(10, 20)내 상측과 하측에 마련되는 상, 하부 스테이지(12, 22)로 이루어지며, 상기 상, 하부 챔버(10, 20) 내에 반입되는 두 개의 기판(컬러필터 기판과 TFT 어레이 기판(이하 "상하 기판": 30, 40)을 상부 스테이지(12)와 하부 스테이지(22)에 수평으로 배치한 후 상하로 합착하는 구조로 되어있다.As shown in FIG. 2, the conventional substrate joining apparatus is generally disposed on the upper and lower sides of the upper and
그리고 상기 상부 챔버(10)는 상하 기판(30, 40) 반입 또는 반출시 승강하며 상기 상부 스테이지(12)의 하부와 하부 스테이지(22) 상부에는 로딩된 상하 기판(30, 40)이 안착되고 일차적으로 가흡착시키는 리프트 핀(14, 24)이 다수개 마련되며, 이러한 리프트 핀(14, 24)은 상, 하부에 마련되는 하나의 플레이트에 의해 일률적으로 이동한다.The
그리고 상기 상, 하 기판(30, 40)의 일단을 액정에 접촉시킴과 동시에 비활성 가스인 질소 가스(N2) 등을 상기 상, 하부 챔버(10, 20) 내로 주입하기 시작하여 대기압 상태에 도달하도록 하고 수시간 이상 방치하여 액정의 주입을 완료한다.In addition, one end of the upper and
그러나 상기 기판 합착기에 의해 상하 기판(30, 40)을 합착한 후 주입구를 통해 액정을 주입하는 과정에서 상기 상, 하부 챔버(10, 20) 내부에 잔류되는 외기(에어 및 질소가스)가 액정 주입 공간으로 유입되어 액정층(60)에 기포가 발생되며 이로 인해 기포가 발생된 부분에서 액정 표시 장치의 제어가 불가능한 문제점이 있었다.However, in the process of injecting the liquid crystal through the injection hole after bonding the upper and
본 발명은 상기 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 그 목적은 기판 합착시 액정에 포함된 기포가 유동한 후 잔류하는 공간을 기판에 별도로 형성하거나 기판 합착기에 기포의 발생을 방지할 수 있도록 열원을 제공하여 제어 불량을 방지할 수 있게 한 기판 및 기판 합착기를 제공함에 있다.The present invention has been made to solve the above problems, the object is to form a space remaining after the air bubbles contained in the liquid crystal when the substrate is bonded to the substrate separately or to prevent the generation of bubbles in the substrate bonding The present invention provides a substrate and a substrate bonder that provide a heat source to prevent poor control.
상술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 합착할 수 있도록 상하로 구비되는 기판에 있어서, 상기 상하 기판의 대향 면에 기판 합착시 주입된 액정 중에 포함된 기포가 이동하여 위치될 수 있는 버퍼(Buffer) 공간이 형성됨으로써, 기포 발생에 의한 제어 불량을 방지하므로 바람직하다.In order to achieve the above object, the present invention, in the substrate provided up and down to be bonded, the buffer in which the bubbles contained in the liquid crystal injected when the substrate is bonded to the opposite surface of the upper and lower substrates (Buffer Since the space is formed, it is preferable to prevent poor control due to bubble generation.
또한, 본 발명에서의 상기 버퍼 공간은, 상기 상하 기판 중 적어도 어느 하나의 가장자리에 형성되는 요(凹)부인 것을 특징으로 함으로써, 액정 중에 포함된 기포가 상기 요부에 수집되므로 바람직하다.Moreover, since the said buffer space in this invention is a recessed part formed in the edge of at least one of the said upper and lower board | substrates, it is preferable because the bubble contained in a liquid crystal collects in the said recessed part.
또한, 본 발명에서의 상하 기판을 합착하는 기판 합착기에 있어서, 챔버; 상기 챔버 내부에 구비되어 상기 상하 기판을 각각 흡착하는 상, 하부 스테이지; 상기 상하 기판에 열원을 제공하여 기판 합착시 기포 발생을 방지하는 히팅수단; 을 포함하여 이루어짐으로써, 상기 기판 합착기에 구비된 히팅수단에 의해 상기 상하 기판 사이의 온도가 상승함과 동시에 압력이 상승하여 상기 챔버 내로 질소 가스 등을 주입하는 과정에서 액정 주입 공간으로 유입되어 기포가 발생되는 것을 방지하므로 바람직하다.Moreover, the board | substrate bonding machine which adhere | attaches the upper and lower substrates in this invention, Comprising: Chamber; Upper and lower stages provided inside the chamber to respectively adsorb the upper and lower substrates; Heating means for providing a heat source to the upper and lower substrates to prevent the generation of bubbles when bonding the substrate; In this case, the temperature is increased between the upper and lower substrates by the heating means provided in the substrate adhering device and the pressure is increased to inject the nitrogen gas into the liquid crystal injection space in the process of injecting nitrogen gas into the chamber. It is preferable because it prevents it from occurring.
이하, 본 발명의 기판 및 기판 합착기를 첨부도면을 참조하여 일 실시 예를 들어 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, an embodiment will be described with reference to the accompanying drawings of the substrate and the substrate adapter of the present invention.
본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 기판은 도 3에 도시된 바와 같이 TFT(Thin Film Transistor) 기판인 상 기판(130)과 형광체가 도포된 칼라 필터(Color filter) 기판인 하 기판(140) 사이에 액정(Liquid Crystal)을 주입한 액정층(160)이 형성된다.As shown in FIG. 3, a substrate according to an exemplary embodiment of the present invention is provided between an
물론, 종래와 마찬가지로 상하 기판(130, 140)의 가장자리에는 액정 물질을 가두기 위한 실링재(Sealer: 150)가 구비되며, 상기 상하 기판(130, 140) 사이에는 소정 간격으로 양 기판(130, 140) 사이의 간격을 유지하기 위한 간격재(Spacer: 도면에 미도시)가 위치된다.Of course, a
여기서, 상기 상하 기판(130, 140) 중 적어도 어느 하나의 대향면 가장자리에는 기판 합착시 주입되는 액정 중에 포함된 기포가 이동하여 위치될 수 있는 버퍼(Buffer) 공간인 요부(132, 142)가 형성된다.Here, at least one of the upper and
상기 요부(132, 142)는 상기 상하 기판(130, 140)의 합착시 내부에 액정을 주입하는 과정에서 액정 중에 포함된 기포가 이 상하 기판(130, 140) 외곽으로 이동하여 수집될 수 있는 버퍼 공간이다.The
결국, 상기 요부(132, 142)로 액정 중에 포함된 기포가 이동하고 위치하여 액정 표시 장치의 제어시 오류가 발생되는 것을 방지한다.As a result, bubbles included in the liquid crystal are moved and positioned to the
본 발명의 기판 합착기는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 상, 하부 챔버 (110, 120)와 상, 하부 스테이지(112, 122)로 크게 이루어지며, 상기 상, 하부 챔버(110, 120)는 종래의 그것과 동일한 구조와 기능을 하므로 상세한 설명은 생략한다.As shown in FIGS. 3 and 4, the substrate combiner of the present invention is composed of the upper and
다만, 상기 상하 기판(130, 140)이 근접된 상, 하부 스테이지(112, 122)의 내부에 인가 전원에 의해 열을 발생시키는 열원인 히팅수단(170)이 구비되어 상기 상, 하부 스테이지(112, 122)의 대향 면에 각각 흡착되는 상하 기판(130, 140)을 합착하고 온도를 설정치만큼 상승시킨 후 상기 상하 기판(130, 140)의 내부에 액정을 주입하면 이 액정이 등방성 온도 이상으로 가열되고 액정 분자 배열은 방향성을 상실하면서 유동성이 증가하게 된다.However, heating means 170, which is a heat source for generating heat by an applied power source, is provided in the upper and
그러면서 상기 히팅수단(170)의 열원에 의해 상기 상하 기판(130, 140)의 합착된 내부의 온도 및 압력이 상승하고 부피가 팽창함에 따라 액정 주입 및 실링(Sealing) 공정 중에 상기 상하 챔버(110, 120) 내로 질소 가스 등을 주입하는 과정에서 액정 주입 공간을 통해 유입되어 기포가 발생되는 것을 방지한다.As the temperature and pressure of the bonded interior of the upper and
결국, 대기압 하에서도 상기 액정층(160)을 이루는 액정이 적하된 후 상기 하 기판(140)의 상면에 균일하게 확산되면서 충진되므로 안정적인 합착이 가능하게 되므로 종래와 다르게 상하 기판(130, 140)의 합착시 상, 하부 챔버 내부를 진공상태로 형성시키지 않아도 된다.As a result, the liquid crystal constituting the
여기서, 상기 히팅수단(170)은 열선 등이 접목되며 상기 상, 하부 스테이지 중 적어도 어느 하나에 구비되며 액정이 상기 하 기판(140)을 따라 이동하므로 이 하 기판(140)이 흡착되는 상기 하부 스테이지(122)에 구비되는 것이 바람직하다.Here, the heating means 170 is a lower stage to which a heating wire is grafted and is provided in at least one of the upper and lower stages and the liquid crystal moves along the
그러므로 본 발명의 기판 및 기판 합착기는 상하 기판(130, 140)에 액정을 주입하도록 상기 상하 기판(130, 140)의 합착하기 전에 이 상하 기판(130, 140)의 대향면 가장자리에 요부(132, 142)를 형성하여 주입한 액정에 기포가 포함하여도 액정이 외측 방향으로 이동하면서 액정에 포함된 기포가 상기 요부(132, 142)로 이동하고 수집되어 상하 기판(130, 140)의 액정층(160)에는 기포가 잔류하지 않는다.Therefore, the substrate and the substrate joining device of the present invention have recessed
더욱이, 상기 상, 하부 스테이지(112, 122)에는 히팅수단(170)이 더 구비되어 합착된 상하 기판(130, 140)의 내부에 액정을 주입하기 전 상기 상하 기판(130, 140)을 상기 히팅수단(170)의 열원에 의해 적정 온도로 가열하여 가열 후 액정을 주입하면 상기 상하 기판(130, 140)의 합착 공간 내의 온도 및 압력이 상승하고 부피가 팽창하면서 외부의 질소가 유입되어 기포가 발생되는 것을 방지한다.In addition, the upper and
결국, 상기 상하 기판(130, 140)을 합착한 후 액정을 주입하는 과정에서 합착 전 상하 기판(130, 140)의 대향면 가장자리에 요부(132, 142)를 각각 형성하여 액정에 포함된 기포들이 이동하는 과정에서 요부(132, 142)로 수용됨에 따라 액정층(160)에 기포가 발생되지 않는다. As a result, in the process of injecting the liquid crystal after bonding the upper and
그리고, 상기 상, 하부 스테이지(112, 122)에 히팅수단(170)을 구비하여 이 상하 기판(130, 140)의 합착시 상기 히팅수단(170)에 의해 상하 기판(130, 140)을 적정 온도로 예열시킨 상태에서 내부에 액정을 주입하면 방향성을 잃은 액정 분자의 유동성이 증가하여 상하 기판(130, 140)의 대향면 가장자리로 이동하며 나아가서는 합착된 상기 상하 기판(130, 140)의 사이에 온도 및 압력 상승, 그리고 부피 팽창에 의해 이 상하 기판(130, 140)에 액정을 주입하고 실링 공정 수행시 상기 상하 챔버(110, 120) 내로 질소 가스 등을 주입하는 과정에서 액정 주입 공간으로 유입되어 기포가 발생되는 것을 방지한다.In addition, the heating means 170 is provided on the upper and
여기서, 설명하지 않은 부호 114, 124는 리프트 핀이다.Here,
이와 같은 본 발명의 기판 및 기판 합착기는 기판 합착시 액정에 포함된 기포가 유동한 후 잔류하는 공간을 기판에 별도로 형성하거나 기판 합착기에 기포의 발생을 방지하는 열원을 제공하여 제어 불량을 방지할 수 있는 효과가 있다.Such a substrate and the substrate combiner of the present invention can prevent poor control by forming a space remaining after the air bubbles contained in the liquid crystal flow to the substrate separately or providing a heat source to prevent the generation of bubbles in the substrate bonder It has an effect.
또한, 본 발명의 기판은 상기 기판이 대형화되는 추세에 따라 버퍼 공간을 형성하여 중량이 감소되는 효과가 있다.In addition, the substrate of the present invention has the effect of reducing the weight by forming a buffer space in accordance with the trend that the substrate is enlarged.
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