KR20080081468A - 기판 리페어 방법 - Google Patents

Abstract

기판 상에 발생된 미세 크랙이나 스크래치, 깨짐 등의 손상을 효율적으로 리페어하여 수율을 높이고, 생산 비용을 절감할 수 있는 기판 리페어 방법을 제공한다. 이는 기판의 손상 부위를 검출하는 단계, 상기 기판의 손상 부위를 부분적으로 메우기 위한 본딩물을 구비하는 단계, 상기 본딩물을 상기 기판의 손상 부위 상에 형성하는 단계, 상기 본딩물을 경화시켜 상기 기판의 손상 부위를 리페어하는 단계를 포함한다.

액정 표시 장치, 리페어(repair), 크랙(crack), 깨짐

Description

기판 리페어 방법{Repair method of glass}

도 1은 종래 기술에 따라 기판을 반송 및 반출하는 모습을 나타낸 도면이다.

도 2는 종래 기술에 따른 기판 반송시 일반적으로 기판이 손상되는 형태를 나타낸 도면이다.

도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 기판 리페어 방법을 설명하기 위한 순서도이다.

도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 기판 리페어 방법을 설명하기 위한 순서도이다.

본 발명은 기판 상에 발생한 손상 부위를 리페어하는 기판 리페어 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display: LCD)는 상부의 투명 절연 기판과 하부의 투명 절연 기판 사이에 이방성 유전율을 갖는 액정 물질을 주입하고, 액정 물질에 형성되는 전계의 세기를 조정하여 액정 물질의 분자 배열을 변경시킴으로써, 투명 절연 기판에 투과되는 빛의 양을 조절하여 원하는 화상을 표시하는 표시 장치이다.

이러한 액정 표시 장치는 세부적으로, 영상을 표시하는 액정 패널, 액정 패널의 하부에 구비되어 액정 패널로 빛을 조사하는 백라이트 유닛(back light unit), 백라이트 유닛과 액정 패널을 결합하여 보호하는 커버(cover) 등으로 구성된다.

그리고, 액정 패널은 구동 회로부를 포함하는 어레이 기판, 컬러 필터 기판, 어레이 기판과 컬러 필터 기판 사이에 형성된 액정층으로 이루어지며, 어레이 기판은 복수 개의 화소 영역을 정의하는 게이트 라인과 데이터 라인, 게이트 라인과 데이터 라인의 교차 영역에 마련된 박막 트랜지스터(TFT: Thin Film Transistor)를 구비한다.

이러한 액정 표시 장치는 여러 공정 단계를 거쳐 제조되는데, 일반적으로, 어레이 기판과 컬러 필터 기판이 완성되면, 두 기판을 합착시키기 위하여 셀 공정을 진행하고, 두 기판이 합착되면 전원과 비디오 신호 등을 인가하기 위하여 구동 회로부가 형성되어 있는 인쇄 회로 기판을 조립하는 공정이 진행된다.

이와 같이, 액정 표시 장치를 제조하는 공정은 각각의 단계별로 세분화되어 있고, 각 공정 단계가 완료되면 다음 공정 단계로 기판을 이동하여 반송하게 된다.

도 1은 종래 기술에 따라 기판을 반송 및 반출하는 모습을 나타낸 도면이다.

최근, 제조 공정의 효율성을 높이고자 각 공정의 장비간 인라인(in-line)으로 구성하고, 이러한 각 장비로 기판을 반송하기 위해 도 1에 도시된 바와 같이 복 수 개의 롤러(1a)가 트랙 형태로 구비된 반송 시스템(1)이 적용되고 있다.

이와 같이 구성되는 종래의 반송 시스템(1)은 복수 개의 롤러(1a)를 회전시킴으로써 복수 개의 롤러(1a) 상에 로딩된 기판(2)을 일방향으로 이동시키게 된다.

그런데, 종래의 반송 시스템(1)은 복수 개의 롤러(1a)와 기판(2)간 마찰에 의해 기판(2)에 크랙(crack)이나 스크래치(scratch), 깨짐(broken) 등의 손상이 발생할 우려가 있다.

또한, 복수 개의 롤러(1a)를 각각 구동함에 있어, 각 롤러(1a)의 구동 속도가 일치하지 않거나 롤러(1a)의 수평 레벨이 상이한 경우, 또는 기판(2) 하중에 의해 롤러(1a)에 전달되는 동력이 불일치한 경우 등에도 기판(2)이 손상될 수 있다.

도 2는 종래 기술에 따른 기판 반송시 일반적으로 기판이 손상되는 형태를 나타낸 도면으로, 도 2의 (a)와 (b)와 같이 글라스 기판에 큰 손상이 발생한 경우에는 검사 과정에서 센서에 의해 손상 여부를 감지할 수 있다.

그런데, 도 2의 (c)와 (d)와 같이 글라스 기판의 가장자리 또는 테두리 일부에만 손상된 경우에는 검사 과정에서 센서에 의해 손상 여부를 정확하게 검출할 수 없어, 후속 공정 중에 기판의 손상 정도를 성장시켜 2차 불량을 발생할 수 있다.

따라서, 이를 리페어(repair)할 수 있는 리페어 공정이 필요하나, 제조 공정 도중 효율적인 리페어 공정이 부족한 실정이며, 리페어 공정이 제대로 수행되지 않는 경우에는 손상이 발생한 기판들을 전량 폐기해야 하는 문제점뿐만 아니라, 후속 공정의 장비 내에서 파손으로 인한 가동률의 저하가 초래되고 있다.

따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 기판 상에 발생된 미세 크랙이나 스크래치, 깨짐 등의 손상을 효율적으로 리페어하여 수율을 높이고, 생산 비용을 절감할 수 있는 기판 리페어 방법을 제공하는데 있다.

본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 기판 리페어 방법은, 기판의 손상 부위를 검출하는 단계, 상기 기판의 손상 부위를 부분적으로 메우기 위한 본딩물을 구비하는 단계, 상기 본딩물을 상기 기판의 손상 부위 상에 형성하는 단계, 상기 본딩물을 경화시켜 상기 기판의 손상 부위를 리페어하는 단계를 포함한다.

이때, 상기 본딩물을 구비하는 단계는, 유리 미세 분말을 융해하여 페이스트 형태로 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기 융해 공정은 400℃ 온도에서 가열하여 수행한 것을 특징으로 한다.

상기 본딩물을 구비하는 단계는, 세라믹 접착제를 구비한 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 세라믹 접착제는 1400℃ 온도까지의 내열성을 갖는 것을 특징으로 한다.

상기 본딩물을 상기 기판의 손상 부위 상에 형성하는 단계는, 상기 본딩물을 상기 손상 부위에 분사(dispense)시키거나, 일정량을 드랍(drop)하여 도포하는 것을 특징으로 한다.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 기판 리페어 방법에 대하여 상세히 설명한다.

본 실시예에서는 기판의 손상 부위를 메우기 위한 본딩물(bonding meterial)을 구비하여 기판의 손상 부위에 부분적으로 형성함으로써 기판을 리페어하는 방법을 개시한다.

여기서, 본딩물에 따라 리페어하는 방법을 구분하여 설명하기로 한다.

<제1 실시예>

도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 기판 리페어 방법을 설명하기 위한 순서도이다.

도 3을 참조하면, 제1 실시예에 따른 기판 리페어 방법은 첫번째로, 기판을 검사 대상으로 하여 미세 크랙(crack)이나 스크래치(strech), 깨짐(broken) 등의 손상 부위를 검출한다(S110).

검출된 손상 정도가 화상 품질을 크게 저하시키지 않는 범위 내에서 리페어가 가능한 수준인지, 즉, 기판의 손상 면적이 기판의 전체 면적과 대비하여 리페어가 가능한 수준인지 여부를 판단한다.

일례로, 기판의 손상 부위 검출은 컨베이어 등과 같은 반송 시스템 상에 일정 해상도 이상으로 모니터링할 수 있는 카메라를 구비함으로써, 검사자 또는 콘트롤러가 반송 시스템에 로딩되어 이동하는 기판을 촬상하고 촬상된 화면을 분석하는 방식으로 검출할 수 있다.

이어, 손상 부위가 검출되면 기판의 손상 부위를 메우기 위한 본딩물로서, 유리 미세 분말을 구비한다(S120).

이때, 본딩물은 유리 미세 분말을 주 재료로 하고, 이를 융해(melting)하여 페이스트 형태로 구비한다.

유리 미세 분말을 융해하는 공정은 유리 미세 분말을 기판 상에 도포하여 접착시키기 위한 것으로, 크기가 없는 액상 보다 끈끈한 점성을 갖는 페이스트 형태로 구비하는 것이 작업면에서 효율적이다.

이러한 조건을 만족하기 위해서는 유리 미세 분말을 350 내지 400℃ 정도의 온도에서 가열한다.

이후, 기판의 손상 부위에 본딩물을 도포한다(S130).

즉, 유리 미세 분말을 융해한 본딩물을 분사시키거나, 일정량 드랍(drop)시킴으로써 기판 상에 도포한다.

이후, 기판 상에 도포된 본딩물을 경화하여 기판과 본딩물을 결함시킴으로써 기판의 손상 부위를 리페어한다(S140).

기판 상에 경화된 본딩물은 미세한 두께로 도포되지만, 경우에 따라 본딩물에 의해 2차 불량이 발생될 수 있으므로 선택적으로 그라인딩(grinding)하여 가공하는 작업이 필요하다.

따라서, 제1 실시예에 따르면 기판의 손상 부위에 본딩되는 본딩물에 의해 손상 부위의 강도를 손상 이전의 수준으로 강화시킴으로써 공정 진행 동안 기판이 파손되지 않도록 유지한다.

이러한 기판 리페어 방법은 액정 표시 장치를 제조하기 위한 각 제조 공정 후 또는 각 제조 공정 도중에도 간편하게 수행할 수 있으며, 컬러 필터 기판이나 어레이 기판, 두 기판이 합착되어 있는 액정 셀에 모두 적용 가능하다.

컬러 필터 기판이나 어레이 기판 상태로 리페어가 수행되는 경우, 각 기판의 상부에 형성되는 배향막에 손상이 발생되면, 배향의 흐트러짐이나 얼룩을 유발할 수 있으므로, 배향막이 형성된 면이 상부를 향하도록 놓여진 상태에서 리페어를 수행하여 표시 품위의 향상을 도모할 수 있다.

<제2 실시예>

도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 기판 리페어 방법을 설명하기 위한 순서도이다.

도 4를 참조하면, 제2 실시예에 따른 기판 리페어 방법은 제1실시예와 마찬 가지로 먼저, 기판을 검사 대상으로 하여 미세 크랙(crack)이나 스크래치(strech), 깨짐(broken) 등의 손상 부위를 검출한다(S210).

검출된 손상 정도가 화상 품질을 크게 저하시키지 않는 범위 내에서 리페어가 가능한 수준인지, 즉, 기판의 손상 면적이 기판의 전체 면적과 대비하여 리페어가 가능한 수준인지 여부를 판단한다.

이어, 손상 부위가 검출되면 기판의 손상 부위를 메우기 위한 본딩물로서, 세라믹 접착제를 구비한다(S220).

세라믹 접착제는 내열성, 내화학성이 우수한 조성물로서, 일반적으로 SiO₂또는 Al₂O₃와 접착 성분을 혼합하여 구성된다.

이러한 세라믹 접착제는 섭씨 -650℃ 내지 4500℃까지 내열성이 다양할 수 있는데, 본 실시예에서의 세라믹 접착제는 1400℃ 이하의 내열성을 갖는 특성을 갖는다. 이러한 내열성은 액정 표시 장치의 각 제조 공정에서 수행되는 높은 가열 온도에 충분히 견딜 수 있는 온도이다.

이어, 기판의 손상 부위에 세라믹 접착제를 바른다(S230).

이는 기판이 손상되기 이전과 같은 강도로 회복할 수 있도록 하기 위함이다.

이후, 기판 상에 본딩된 세라믹 접착제를 경화하여 기판의 손상 부위를 리페어한다(S240).

필요에 따라서는 기판 상에 본딩된 세라믹 접착제를 그라인딩(grinding)하여 가공함으로써 세라믹 접착제의 두께에 의해 발생될 수 있는 2차 불량을 방지한다.

이와 같이, 제2 실시예에 따른 리페어 방법은 제1 실시예와 마찬가지로, 액 정 표시 장치를 제조하기 위한 각 제조 공정 후 또는 각 제조 공정 도중에도 간편하게 수행할 수 있으며, 컬러 필터 기판이나 어레이 기판, 두 기판이 합착되어 있는 액정 셀에 모두 적용 가능하다.

특히, 기판의 가장자리 또는 모서리 부위의 깨짐(broken)에 의해 손상된 경우 손쉽게 리페어할 수 있다.

리페어한 손상 부위는 손상되기 이전의 수준으로 그 강도가 강화됨으로써 추후 제조 공정 동안 기판이 파손되지 않도록 유지한다.

리페어한 손상 부위에 대해서는 후속 스크러버(scriber) 공정에서 해당 셀 부분을 폐기하거나, 특히 기판의 가장자리인 경우에는 스크랩(scrap) 처리를 수행함으로써 최종 리페어한 부위는 완 제품에 포함되지 않도록 한다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

따라서, 이상에서 기술한 실시예들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이므로, 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 하며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

상기한 바와 같이 이루어진 본 발명에 따른 기판 리페어 방법은 기판 상에 발생된 미세 크랙이나 스크래치, 깨짐 등의 손상을 각 제조 공정 도중 효율적으로 리페어하여 수율을 높이고, 생산 비용을 절감할 수 있다.

특히, 대형 기판의 경우 리페어를 통해 손상된 일부분만 부분적으로 폐기 처리하고 나머지 영역에 대해서는 양품 생산이 가능하므로, 원자재 사용량을 절감하고 생산성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (9)

1. 기판의 손상 부위를 검출하는 단계;

   상기 기판의 손상 부위를 부분적으로 메우기 위한 본딩물을 구비하는 단계;

   상기 본딩물을 상기 기판의 손상 부위 상에 형성하는 단계;

   상기 본딩물을 경화시켜 상기 기판의 손상 부위를 리페어하는 단계

   를 포함하는 기판 리페어 방법.
2. 제1항에 있어서,

   상기 본딩물을 구비하는 단계는,

   유리 미세 분말을 융해하여 페이스트 형태로 구비하는 것을 특징으로 하는 기판 리페어 방법.
3. 제2항에 있어서,

   상기 융해 공정은 400℃ 온도에서 가열하여 수행한 것을 특징으로 하는 기판 리페어 방법.
4. 제1항에 있어서,

   상기 본딩물을 구비하는 단계는, 세라믹 접착제를 구비한 것을 특징으로 하는 기판 리페어 방법.
5. 제4항에 있어서,

   상기 세라믹 접착제는 1400℃ 온도까지의 내열성을 갖는 것을 특징으로 하는 기판 리페어 방법.
6. 제1항에 있어서,

   상기 본딩물을 상기 기판의 손상 부위 상에 형성하는 단계는,

   상기 본딩물을 상기 손상 부위에 분사(dispense)시키거나, 일정량을 드랍(drop)하여 도포하는 것을 특징으로 기판 리페어 방법.
7. 제1항에 있어서,

   상기 기판의 손상은 크랙(crack), 모서리 부위의 깨짐(broken)인 것을 특징으로 하는 기판 리페어 방법.
8. 제1항에 있어서,

   상기 기판은 액정 표시 장치용 컬러 필터 기판, 어레이 기판, 또는 상기 컬러 필터 기판과 어레이 기판이 합착된 액정 셀인 것을 특징으로 하는 기판 리페어 방법.
9. 제1항에 있어서,

   상기 본딩물을 경화시켜 상기 기판의 손상 부위를 리페어하는 단계는,

   상기 경화 후, 상기 본딩물을 선택적으로 그라인딩(grinding)하여 가공하는 단계를 추가로 포함하는 기판 리페어 방법.

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