KR20090070760A - 액정표시장치의 제조장치와 이를 이용한 제조방법 - Google Patents

액정표시장치의 제조장치와 이를 이용한 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 액정표시장치의 제조장치 및 제조방법에 관한 것으로, 특히 액정표시장치의 기판에 도포된 감광물질 또는 수지물질의 소성시간을 단축시킬 수 있는 제조장치와 이를 이용한 제조방법에 관한 것이다.
본 발명의 실시 예에 따른 액정표시장치의 제조장치는 표면에 컬러필터 형성용 감광물질 또는 패턴 형성용 수지물질이 도포된 다수의 기판이 수납되는 챔버와, 상기 챔버 내부를 가열시키도록 형성되는 가열 히터와, 상기 가열 히터로부터 발생되는 열을 상기 챔버 내부로 균일하게 전달시키도록 형성되는 방열판과, 상기 챔버 내부의 가스 및 오열 물질을 배출시키는 배출관과, 상기 다수의 기판 각각을 실장하는 캐비넷과, 상기 캐비넷에 실장된 기판에 마이크로 웨이브를 조사하는 마이크로 웨이브 발생장치를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 액정표시장치의 제조방법은 표면에 컬러필터 형성용 감광물질 또는 패턴 형성용 수지물질이 도포된 다수의 기판 각각을 마이크로 웨이브를 투과시키는 물질로 형성된 캐비넷에 실장하는 단계와, 상기 기판이 수납된 캐비넷을 챔버에 수납하는 단계와, 가열 히터를 이용하여 상기 챔버를 일정 온도로 가열하는 시킴과 아울러, 상기 다수의 기판에 마이크로 웨이브를 조사하여 상기 기판 상에 도포된 감광물질 또는 수지물질을 소성시키는 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
액정표시장치, 컬러필터, 소정, 마이크로 웨이브

Description

액정표시장치의 제조장치와 이를 이용한 제조방법{manufacturing apparatus of liquid crystal dispay device and manufacturing method using the same}
본 발명은 액정표시장치의 제조장치 및 제조방법에 관한 것으로, 특히 액정표시장치의 기판에 도포된 감광물질 또는 수지물질의 소성시간을 단축시킬 수 있는 제조장치와 이를 이용한 제조방법에 관한 것이다.
정보화 사회가 발전함에 따라 표시장치에 대한 요구도 다양한 형태로 점증하고 있으며, 이에 부응하여 근래에는 LCD(Liquid Crystal Display), 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 장점으로 인하여 이동형 화상 표시장치의 용도로 CRT(Cathode Ray Tube)를 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, 전계를 이용하여 유전 이방성을 갖는 액정의 광투과율을 조절함으로써 화상을 표시한다. 이를 위하여, 액정표시장치는 액정셀들이 액티브 매트릭스(Active matrix) 형태로 배열된 액정표시패널과, 이 액정표시패널을 구동시키기 위한 구동회로를 구비한다.
도 1은 일반적인 액정패널의 구조를 나타내는 사시도이다.
도 1을 참조하면, 액정패널은 일정한 공간을 가지고 합착되는 제 1 기판(TFT 어레이 기판, 하부 기판)(1) 및 제 2 기판(컬러필터 기판, 상부 기판)(2)과, 제 1 기판 및 제 2 기판(1, 2) 사이에 주입된 액정층(3)으로 구성된다.
여기서, 제 1 기판(1)에는 일정 간격을 갖고 일 방향으로 배열되는 복수의 게이트 라인(4)과, 복수의 게이트 라인(4) 각각과 수직한 방향에서 일정한 간격으로 배열되는 복수의 데이터 라인(5)과, 게이트 라인(4)과 데이터 라인(5)이 교차되어 정의된 각각의 화소 영역(P)에 매트릭스 형태로 형성되는 화소 전극(6)과 상기 게이트 라인(4)의 신호에 의해 스위칭되어 상기 데이터 라인(5)의 신호를 각 화소 전극(6)에 전달하는 복수의 박막 트랜지스터(TFT)가 형성되어 있다.
그리고 제 2 기판(2)에는, 화소 영역(P)을 제외한 부분의 빛을 차단하기 위한 블랙 매트릭스층(7)과, 컬러 색상을 표현하기 위한 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 컬러필터층(8)과 화상을 구현하기 위한 공통 전극(9)이 형성되어 있다.
한편, 횡전계 방식(IPS mode)의 액정표시장치에서는 공통전극이 제 1 기판에 형성되어 있다.
이러한, 액정패널을 포함하는 액정표시장치는 제 1 기판(1)에 박막트랜지스 터 어레이를 제조하는 공정, 제 2 기판(2)에 컬러필터 어레이를 제조하는 공정, 상기 제 1 기판 및 제 2 기판(1, 2)을 합착하는 공정, 합착 된 두 기판(1, 2) 사이에 액정(3)을 주입한 후 밀봉하는 공정, 액정이 주입된 각 액정패널을 테스트한 후 수리(repair)하는 공정, 그리고 양품의 액정패널에 백라이트 유닛 및 구동회로를 장착하는 공정을 통해 제조된다.
TFT 방식의 액정표시장치는 PDP나 OLED처럼 각 셀이 스스로 발광하는 것이 아니라 백라이트에서 공급되는 일정한 빛을 각 셀에 있는 액정의 배열을 조절하여 빛의 밝기를 조절한다. 백라이트 유닛으로부터 조사되는 광은 백색광이므로 액정 배열을 변화시켜 빛의 양을 조절 하지만 색을 구현하기 위한 적색(R), 녹색(G), 청색(B)으로 만들기 위해서 컬러필터(8)가 중요한 역할을 하게 된다. 이러한 컬러필터(8)는 액정패널의 상판에 위치하며 TFT 형성 공정과는 별도의 공정을 통해 만들어 진다.
컬러필터(8)를 포함하는 제 2 기판(상부기판)(2)을 제조하는 공정을 크게 블랙 매트릭스(Black Matrix)를 형성하는 공정, 화소별로 컬러 필터(R, G, B)를 형성하는 공정, 투명 전극을 이용하여 공통전극을 형성하는 공정으로 나뉘어 진다.
블랙 매트릭스(Black Matrix)를 형성하는 공정은 상부(유리)기판 상에 블랙 매트릭스 패턴을 형성하는 공정으로 증착 → 세정 → PR 코팅 → 노광 → 현상 → 식각 → 소성 등의 공정을 통해 형성된다.
투명전극(ITO)을 이용한 공통정극 형성공정은 ITO(Indum Tin Oxide)를 블랙 매트릭스 형성 공정처럼 패턴 공정을 통해 생성한다.
화소별로 컬러 필터를 형성하는 공정은 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 3가지 컬러 셀을 생성하기 위해 컬러 셀 별로 별도의 패턴 공정을 수행한다.
먼저, 도 2에 도시된 바와 같이, 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 컬러를 갖는 감광물질을 상부기판 상에 도포한다(S10). 이후, 각각의 감광물질을 노광한다(S20). 이후, 노광된 각각의 감광물질을 현상시킨다(S30). 이후, 마지막으로 현상된 각각의 감광물질을 소성장치를 이용하여 소성시킨다(S40). 이러한 제조 공정을 통해 상부기판 상에 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 컬러 필터를 형성한다.
도 3은 종래 기술에 따른 액정표시장치의 소성장치는 나타내는 도면.
도 3에 도시된 제조장치는 상부기판(10) 상에 컬러 필터를 형성하기 위하여 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 컬러를 갖는 감광물질(12)을 소성시키는 소성장치(1)를 나타내고 있다.
종래 기술에 따른 소성장치(1)는 기판(10)이 입·출고되는 게이트(미도시)가 마련되고 내부에 수납공간이 마련되어 다수의 상부기판(10)을 수납하는 챔버(20)와, 다수의 상부기판(10) 각각이 수납 가능토록 선반(52)이 마련되어 챔버(20) 내부에 설치되는 카세트(50)와, 챔버(20) 내부를 고온으로 가열시키기 위하여 형성된 복수의 가열 히터(32, 34)와, 챔버(20) 내부에 형성되어 가열 히터(30)로부터의 열기를 챔버(20) 내부에 수납된 다수의 상부기판(10) 각각에 균일하게 전달시키는 방열판(36)과, 챔버(20) 내부에서 발생되는 가스 및 오염물질을 외부로 배출시키는 배출관(40)을 포함하여 구성된다.
이러한 구성을 가지는 종래 기술에 따른 액정표시장치의 소성장치(1)는 내부 에 마련된 수납공간에 표면에 컬러 필터 형성용 감광물질(12) 또는 블랙 매트릭스 형성용 수지물질이 도포된 다수의 상부기판(10)이 수납된다.
다수의 상부기판(10)이 챔버(20) 내부에 수납되면, 다수의 상부기판(10)의 표면에 도포된 감광물질(12) 또는 수지물질을 소성시키기 위하여 가열 히터(30)를 통해 챔버(20) 내부를 일정 온도로 가열한다. 이때, 내부에 형성된 방열판(36)을 통해 다수의 상부기판(10) 각각에 가열 히터(30)로부터의 열기(A)를 균일하게 전달시키게 된다.
다수의 상부기판(10) 상에 도포된 감광물질(12) 또는 수지가 소성되는 과정에서 발생된 가스 및 오염물질은 배출관(40)을 통해 배출되고, 일정 간격으로 다수의 상부기판(10)을 챔버(20) 내부로 입·출고시켜 상부기판(10) 표면에 형성된 감광물질(12) 또는 수지물질을 소성시키게 된다.
종래 기술에 따른 소성장치(1)는 상부기판(10)에 도포된 감광물질(12) 또는 수지물질을 소성시키기 위한 공정 온도가 200℃ 내지 250℃이다. 초기 온도(상온)에서 공정 온도(200℃ 내지 250℃)로 챔버(20) 내부를 가열시키기 위하여 최소 40분 내지 60분이 시간이 소요되며, 챔버(20) 내부가 공정 온도로 가열된 후, 대략 30분 동안 챔버(20) 내부의 온도를 유지하여 상부기판(10)에 도포된 감광물질 또는 수지물질을 소성시키게 된다. 즉, 상부기판(10) 상에 도포된 감광물질(12) 또는 수지물질을 소성시키기 위한 일 공정에 70분 내지 90분의 시간이 소요된다.
액정표시장치의 생산성을 향상시키기 위해서는 일 공정에 챔버(20)에 수납되는 상부기판(10)의 수량을 늘리거나, 소성 공정의 시간을 단축시켜야 한다. 여기 서, 챔버(20) 내부에 수납되는 상부기판(10)의 수량을 늘리기 위해서는 챔버(20)가 대형화 되어야 한다.
그러나, 현재 상용되고 있는 액정표시장치의 상부기판(10)의 크기(size)는 가로·세로의 길이가 2M에 달하고 있어, 여타의 반도체 분야에 사용되는 반도체 기판에 비하여 대형화된 챔버를 사용하고 있다. 이러한, 챔버(20)를 현재의 크기보다 더욱 대형화 시키는 것에 한계가 있다.
또한, 챔버(20)를 대형화 시킬 경우, 챔버(20) 내부를 공정 온도로 가열시키는 가열시간이 증가되어, 결과적으로 생산성을 향상시킬 수 없게 된다.
또한, 가열 히터(30)를 이용하여 상부기판(10)을 가열하는 제조방법은 상부기판(10) 상에 도포된 감광물질(12) 또는 수지물질 외부에 열이 가해지는 방식으로 내·외부를 균일하게 소성시킬 수 없는 단점이 있다. 이러한 단점을 극복하기 위해서는 챔버 내부를 저온으로부터 고온으로 서서히 가열하면서 상부기판(110)을 가열시켜야 하나, 이에 따라 장시간의 소요되는 문제점이 있다.
이에 따라, 앞에서 설명한 종래 기술에 따른 액정표시장치의 소정장치를 개선하여 액정표시장치의 생산성을 향상시킬 수 있는 새로운 제조장치와 이를 이용한 제조방법이 요구되고 있다.
종래 기술에 따른 액정표시장치의 소성장치는 다수의 상부기판 각각에 도포된 감광물질 또는 수지물질을 소성시키기 위한 공정 온도가 200℃ 내지 250℃이다. 초기 온도에서 공정 온도(200℃ 내지 250℃)로 챔버 내부를 가열시키기 위하여 최소 40분 내지 60분이 시간이 소요되며, 챔버 내부가 공정 온도로 가열된 후, 대략 30분 동안 챔버 내부의 온도를 유지하여 상부기판에 도포된 감광물질 또는 수지물질을 소성시키게 된다. 즉, 상부기판에 형성된 패턴 소성시키기 위한 일 공정에 70분 내지 90분의 시간이 소요되어 액정표시장치의 생산성이 낮은 문제점이 있다.
액정표시장치의 생산성을 향상시키기 위해서는 일 공정에 챔버에 수납되는 상부기판의 수량를 늘리거나, 일 공정의 시간을 단축시켜야 하나, 챔버 내부에 수납되는 상부기판의 수량을 늘리기 위해서는 챔버가 대형화 되어야 한다. 그러나, 챔버를 대형화 시킬 경우, 챔버 내부를 공정 온도로 가열시키는 가열시간이 증가되어, 결과적으로 생산성을 향상시킬 수 없게 된다.
또한, 가열 히터 만으로 챔버 내부를 가열하고, 가열된 챔버 내부의 온도가 상부기판에 전달되는 종래의 제조방법은 상부기판을 전면에 걸쳐 균일하게 가열 시키는 데 한계가 있어 감광물질 또는 수지가 불 균일하게 소성되는 단점이 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 제조장치와 이를 이용한 제조방법은 마이크로 웨이브를 이용하여 다수의 상부기판 각각에 도포된 감광물질 또는 수지물질을 소성시켜 하나의 소성 공정에 소요되는 시간을 단축시킬 수 있다. 이를 통해, 액정표시장치의 생산성을 향상시킬 수 있다.
상기와 같은 과제를 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 액정표시장치의 제조장치는 표면에 컬러필터 형성용 감광물질 또는 패턴 형성용 수지물질이 도포된 다수의 기판이 수납되는 챔버와, 상기 챔버 내부를 가열시키도록 형성되는 가열 히터와, 상기 가열 히터로부터 발생되는 열을 상기 챔버 내부로 균일하게 전달시키도록 형성되는 방열판과, 상기 챔버 내부의 가스 및 오열 물질을 배출시키는 배출관과, 상기 다수의 기판 각각을 실장하는 캐비넷과, 상기 캐비넷에 실장된 기판에 마이크로 웨이브를 조사하는 마이크로 웨이브 발생장치를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 액정표시장치의 제조방법은 표면에 컬러필터 형성용 감광물질 또는 패턴 형성용 수지물질이 도포된 다수의 기판 각각을 마이크로 웨이브를 투과시키는 물질로 형성된 캐비넷에 실장하는 단계와, 상기 기판이 수납된 캐비넷을 챔버에 수납하는 단계와, 가열 히터를 이용하여 상기 챔버를 일정 온도로 가열하는 시킴과 아울러, 상기 다수의 기판에 마이크로 웨이브를 조사하여 상기 기판 상에 도포된 감광물질 또는 수지물질을 소성시키는 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 액정표시장치의 제조장치와 이를 이용한 제조방법은 마이크로 웨이브를 이용하여 기판 상에 도포된 감광물질 또는 수지물질의 분자 를 활성화시켜 열을 발생시킴과 아울러, 가열 히터를 이용하여 챔버 내부의 온도를 상승시켜, 기판 상에 도포된 감광물질 또는 수지물질의 소성에 필요한 공정 온도의 도달 시간을 종래 대비 1/4 내지 1/6로 단축시킬 수 있다. 이와 함께, 공정 온도의 도달이후, 30분이 소요되던 소성시간을 15분으로 단축시켜 소성공정 시간을 종래 대비 1/2로 단축 시킬 수 있다.
또한, 마이크로 웨이브를 통해 가열된 감광물질 또는 수지물질에 전달되는 열기를 캐비넷을 통해 전체 영역에 걸쳐 균일하게 전달시켜 소성 공정의 균일도를 향상시킬 수 있다.
이하, 본 발명의 기술적 과제 및 특징들은 첨부된 도면 및 실시 예들에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다. 본 발명을 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.
본 발명의 실시 예에 따른 제조장치와 이를 이용한 제조방법은 액정표시장치의 상부기판에 컬러 필터 또는 블랙 매트릭스와 같이 기판 상에 도포된 수지물질을 소성시켜 일정 패턴을 형성시키는 제조공정에 적용되는 제조장치와 제조방법에 관한 것으로, 기판 상에 도포된 감광물질 또는 수지물질을 소성시키는 장치의 구성과 이를 이용한 제조방법에 차이를 제외하고는 도 2에 도시된 바와 같은 제조방법을 적용하여 실시됨으로, 소성장치와 이를 이용한 제조방법을 제외한 구성 및 제조방법에 대하여는 상세한 설명을 생략하기로 한다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 액정표시장치의 소성장치를 나타내는 도면 이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 액정표시장치의 제조장치(100)는 상부기판(110) 상에 컬러 필터를 형성하기 위하여 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 컬러를 갖는 감광물질(112)을 소성시키는 소성장치를 나타내고 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 액정표시장치의 제조장치(100)는 표면상에 감광물질(112) 또는 수지가 도포된 다수의 상부기판(110)이 입·출고되는 게이트(미도시)가 마련되고, 내부에 수납공간이 마련되어 다수의 상부기판(110)을 수납하는 챔버(120)와, 다수의 상부기판(110) 각각이 수납 가능토록 선반(152)이 마련되어 챔버(20) 내부에 설치되는 카세트(150)와, 다수의 상부기판(110) 각각을 실장하여 선반(152)에 안착되는 캐비넷(cabinet)(150)과, 챔버(120) 내부를 가열하여 일정온도로 유지시키는 복수의 가열 히터(132, 134)와, 챔버(120) 내부에 형성되어 가열 히터(130)로부터의 열(A)을 챔버(120) 내부에 수납된 다수의 기판(110) 각각에 균일하게 전달시키는 방열판(136)과, 상부기판(110) 상에 도포된 감광물질(112) 또는 수지물질에 마이크로 웨이브(microwave)를 조사하는 마이크로 웨이브 발생장치(160)와, 챔버(120) 내부에서 발생되는 가스 및 오여물질을 외부로 배출시키는 배출관(140)을 포함하여 구성된다.
이러한 구성을 가지는 본 발명의 실시 예에 따른 액정표시장치의 제조장치(100)는 표면에 컬러 필터 형성용 감광물질(112) 또는 블랙 매트릭스 형성용 수지가 도포된 다수의 기판(110) 각각이 마이크로 웨이브(B)를 투과시키는 물질로 형성된 캐비넷(170)에 실장되고, 다수의 상부기판(110) 각각을 실장하는 캐비넷(170) 이 챔버(120) 내부에 수납된다.
캐비넷(170)은 마이크로 웨이브(B)를 투과시킴과 아울러, 고온에서 우수한 내열성을 가지는 ceramic, silicon carbide와 같은 물질로 형성되며, 도 5에 도시된 바와 같이, 다수의 상부기판(110) 각각을 내부에 마련된 공간에 실장하게 된다.
이러한 캐비넷(170)은 상부기판(110)을 입·출고시킴과 아울러, 소성 공정 중 상부기판(110)을 밀폐시키도록 형성되는 게이트(미도시)와, 외부로부터 가해지는 열을 상부기판(110) 전면에 균일하게 전달시키기 위하여 형성되는 가열판(174)과, 캐비넷(170) 내부에 실장되는 상부기판(110)이 안착됨과 아울러, 상부기판(110)의 높이를 조절가능토록 형성된 높이 조절부(176)를 포함하여 구성된다.
캐비넷(170)은 상부기판(110) 상에 도포된 감광물질(112) 또는 수지물질의 경화 효율을 향상시키기 위한 것으로, 마이크로 웨이브 발생장치(160)로부터의 마이크로 웨이브(B)를 투과시켜 감광물질(112) 또는 수지물질에 마이크로 웨이브(B) 조사되도록 함과 아울러, 가열 히터(130)로부터 발생된 열(A)이 상부기간(110) 전 영역에 균일하게 전달되도록 한다.
다수의 기판(110) 각각이 캐비넷(170)에 실장되어 챔버(120) 내부에 수납되면, 다수의 기판(110)의 표면에 도포된 감광물질 또는 수지물질을 소성시키기 위하여 가열 히터(130)를 통해 챔버(120) 내부를 일정 온도(200℃ 내지 250℃)로 가열한다. 이때, 내부에 형성된 방열판(136)과 캐비넷(170)을 통해 다수의 기판(110) 각각에 가열 히터(130)로부터의 열(A)을 균일하게 전달시키게 된다.
마이크로 웨이브 발생장치(160)는 산업용으로 사용 가능한 ISM 주파수 대역 인 900㎒ 내지 3.5㎓의 주파수(바람직 하게는 2.0㎓ 내지 2.5㎓)를 가지는 마이크로 웨이브(B)(전자기파)를 발생시키켜 챔버(120) 내부에 실장된 다수의 상부기판(110)에 마이크로 웨이브가 조사되도록 한다.
마이크로 웨이브 발생장치(160)로부터 발생되는 마이크로 웨이브의 주파수 및 마이크로 웨이브의 파워(power)는 소성 시키고자 하는 물질과, 기판의 수량 및 크기에 따라 가변될 수 있다.
예를 들면, 챔버(120) 내부에 많은 수량의 상부기판(110)을 수납하여 소성 공정을 진행시킬 경우에는 챔버(120)의 크기가 대형화 됨으로, 900㎒와 같이 긴 파장 및 낮은 출력을 가지는 마이크로 웨이브를 발생시킨다. 한편, 상부기판(110)의 크기가 작고, 소량의 기판을 소성시킬 경우에는 3.5㎓와 같이 짧은 파장 및 고출력을 가지는 마이크로 웨이브를 조사하여 소성 시간을 단축시키게 된다.
다수의 기판(110)이 소성되는 과정에서 발생된 가스 및 오염물질은 배출관(140)을 통해 배출되고, 일정 간격으로 다수의 기판(110)을 챔버(120) 내부로 입·출고시켜 기판(110) 표면에 도포된 감광물질(112) 또는 수지물질을 소성시키게 된다.
상부기판(110)에 도포된 감광물질 또는 수지물질을 소성시키기 위한 공정 온도가 200℃ 내지 250℃이다. 종래 기술에 따른 소성장치를 이용할 경우, 초기 온도(상온)에서 공정 온도(200℃ 내지 250℃)로 챔버(20) 내부를 가열시키기 위하여 최소 40분 내지 60분이 시간이 소요되었다. 이후, 챔버 내부가 공정 온도에 도달된 후, 30분 동안 챔버 내부의 온도를 유지하여 상부기판 상에 도포된 감광물질 또는 수지물질을 경화시키는 공정을 진행하였다.
그러나, 본 발명의 실시 예에 따른 제조장치(100)를 이용하여 초기 온도(상온)에서 공정 온도(200℃ 내지 250℃)로 챔버(120) 내부를 가열시킬 경우, 공정 온도까지의 가열시간을 10분으로 단축시킬 수 있다.
또한, 가열 히터(130)를 이용한 온도 가열과 함께 마이크로 웨이브(B)를 이용하여 감광물질(112) 또는 수지물질 자체의 분자를 활성화시켜 가열시킴으로써 종래에 30분이 소요되던 소성시간을 15분으로 단축시킬 수 있다.
여기서, 마이크로 웨이브 발생장치(160)로부터 발생되는 마이크로 웨이브(B)의 주파수 뿐만 아니라, 마이크로 웨이브(B)의 파워(power)를 조절하여 상부기판(110) 상에 도포된 감광물질(112) 또는 수지물질의 소성시간을 조절할 수 있다.
이는, 종래에는 도 6의 좌측에 도시된 바와 같이, 가열 히터에서 발생된 열(A)을 이용하여 챔버 내부를 가열하고, 가열된 챔버 내부의 온도가 상부기판에 전달되는 제조방법을 이용하였으나, 이러한 소성 방법은 상부기판을 전면에 걸쳐 균일하게 가열시키는 것에 한계가 있어 감광물질 또는 수지가 불 균일하게 소성되는 단점이 있었다.
반면, 본 발명의 실시 예에 따른 제조장치 및 이를 이용한 제조방법은 도 6의 우측에 도시된 바와 같이, 마이크로 웨이브(B)를 이용하여 상부기판(110) 상에 도포된 감광물질(112) 또는 수지물질의 분자를 활성화시켜 열을 발생시킴과 아울러, 가열 히터(130)를 이용하여 챔버(120) 내부의 온도를 상승시켜, 상부기판(110) 상에 도포된 감광물질(112) 또는 수지물질의 소성에 필요한 공정 온도의 도달 시간 을 종래 대비 1/4 내지 1/6로 단축시킬 수 있다. 이와 함께, 공정 온도의 도달 이후, 30분이 소요되던 소성시간을 15분으로 단축시켜 소성공정 시간을 종래 대비 1/2로 단축 시킬 수 있다.
더 나아가, 마이크로 웨이브(B)를 통해 가열된 감광물질(112) 또는 수지물질에 전달되는 열기(A)를 캐비넷(170)을 통해 전체 영역에 걸쳐 균일하게 전달시켜 소성공정의 균일도를 향상시킬 수 있다.
상부기판(110) 상에 일정 패턴을 형성시키기 위해서는 앞에서 설명한 바와 같이, 상부기판(110) 상에 감광물질(110) 또는 수지물질을 도포시키고, 이후, 각각의 감광물질(112) 또는 수지물질을 노광시키고, 이후, 노광된 각각의 감광물질을 현상시킨다. 이후, 마지막으로 현상된 감광물질(112) 또는 수지물질을 소정장치를 이용하여 소성시키게 된다.
본 발명의 실시 예에 따른 액정표시장치의 제조장치(100)는 도 3에 도시된 종래 기술에 따른 소성장치와 같이, 별도의 가열 히터(30)를 구비한 챔버(20)를 이용하지 않고, 도 7에 도시된 바와 같이, 컨베이어(conveyer)(180)를 이용한 인라인(in-line) 형태로 구성하여 상부기판(110) 상에 도포된 감광물질(112) 또는 수지물질을 소성시킬 수 있다.
도 7에 도시된 제조장치는 상부기판(110) 상에 도포된 감광물질(112) 또는 수지물질이 현상공정을 거친 후, 후속 공정으로 이동하는 과정에서 캐비넷(170)에 수납된 상부기판(110)을 컨베이어(180)로 이송시키는 동안에 마이크로 웨이브 발생장치(160)를 통해 상부기판(110) 상에 마이크로 웨이브를 조사시킨다.
마이크로 웨이브에 의하여 상부기판(110) 상에 도포된 감광물질(112) 또는 수지물질이 소성되면서 발생되는 가스 및 오염 물질은 배출관(140)을 통해 배출시킨다.
도 7에 도시된 바와 같은, 컨베이어(180) 및 마이크로 웨이브 발생장치(160)를 이용하여 상부기(110) 이송되는 과정 중에 상부기판(110) 상에 도포된 감광물질(112) 또는 수지물질을 예열시켜 챔버(120) 내부에서 진행되는 소성 공정의 시간을 더욱 단축시킬 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시 예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 종래의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
도 1은 일반적인 액정패널의 구조를 나타내는 사시도.
도 2는 종래 기술에 따른 컬러필터층을 제조하는 방법을 간략하게 나타내는 순서도.
도 3은 종래 기술에 따른 액정표시장치의 소성장치는 나타내는 도면.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 액정표시장치의 소성장치를 나타내는 도면.
도 5는 마이크로 웨이브 발생장치를 이용하여 기판 상에 도포된 감광물질 또는 수지물질을 소성시키는 방법을 나타내는 도면.
도 6은 종래 기술에 따른 소정장치와 본 발명의 실시 예에 따른 제조장치를 이용한 제조방법을 대비하여 나타내는 도면.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 제조장치를 이용한 제조방법의 예를 나타내는 도면.
<도면 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100 : 제조장치 110 : 상부기판
112 : 감광물질 120 : 챔버
130 : 가열 히터 140 : 배출관
150 : 카세트 160 : 마이크로 웨이브 발생장치
170 : 캐비넷 180 : 컨베이어

Claims (12)

  1. 표면에 컬러필터 형성용 감광물질 또는 패턴 형성용 수지물질이 도포된 다수의 기판이 수납되는 챔버와,
    상기 챔버 내부를 가열시키도록 형성되는 가열 히터와,
    상기 가열 히터로부터 발생되는 열을 상기 챔버 내부로 균일하게 전달시키도록 형성되는 방열판과,
    상기 챔버 내부의 가스 및 오열 물질을 배출시키는 배출관과,
    상기 다수의 기판 각각을 실장하는 캐비넷과,
    상기 캐비넷에 실장된 기판에 마이크로 웨이브를 조사하는 마이크로 웨이브 발생장치를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 캐비넷은 마이크로 웨이브를 투과시킴과 아울러, 고온에서 우수한 내열성을 가지는 ceramic 또는 silicon carbide로 형성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 캐비넷은 상기 기판을 입·출고시킴과 아울러, 기판을 밀폐시키도록 형성되는 게이트와,
    외부로부터 가해지는 열을 상기 기판의 전 면적에 균일하게 전달시키기 위하여 형성되는 가열판과,
    상기 기판이 안착됨과 아울러, 상기 기판의 높이를 조절가능토록 형성된 높이 조절부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 마이크로 웨이브 발생장치는 900㎒ 내지 3.5㎓의 주파수를 가지는 마이크로 웨이브(전자기파)를 발생시키는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조장치.
  5. 표면에 컬러필터 형성용 감광물질 또는 패턴 형성용 수지물질이 도포된 다수의 기판을 실장하는 캐비넷과,
    상기 기판이 실장된 캐비넷을 이송시키는 컨베이어와,
    상기 켄베이어를 통해 이송되는 상기 기판에 마이크로 웨이브를 조사하는 마이크로 웨이브 발생장치를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 캐비넷은 마이크로 웨이브를 투과시킴과 아울러, 고온에서 우수한 내열성을 가지는 ceramic 또는 silicon carbide로 형성되는 것을 특징으로 하는 액정표 시장치의 제조장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 캐비넷은 상기 기판을 입·출고시킴과 아울러, 기판을 밀폐시키도록 형성되는 게이트와,
    외부로부터 가해지는 열을 상기 기판의 전 면적에 균일하게 전달시키기 위하여 형성되는 가열판과,
    상기 기판이 안착됨과 아울러, 상기 기판의 높이를 조절가능토록 형성된 높이 조절부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조장치.
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 마이크로 웨이브 발생장치는 900㎒ 내지 3.5㎓의 주파수를 가지는 마이크로 웨이브(전자기파)를 발생시키는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조장치.
  9. 표면에 컬러필터 형성용 감광물질 또는 패턴 형성용 수지물질이 도포된 다수의 기판 각각을 마이크로 웨이브를 투과시키는 물질로 형성된 캐비넷에 실장하는 단계와,
    상기 기판이 수납된 캐비넷을 챔버에 수납하는 단계와,
    가열 히터를 이용하여 상기 챔버를 일정 온도로 가열하는 시킴과 아울러, 상 기 다수의 기판에 마이크로 웨이브를 조사하여 상기 기판 상에 도포된 감광물질 또는 수지물질을 소성시키는 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 가열 히터를 이용하여 상기 챔버 내부를 200℃ 내지 250℃로 가열시키고,
    상기 기판에 900㎒ 내지 3.5㎓의 주파수를 가지는 마이크로 웨이브를 조사하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
  11. 표면에 컬러필터 형성용 감광물질 또는 패턴 형성용 수지물질이 도포된 다수의 기판 각각을 마이크로 웨이브를 투과시키는 물질로 형성된 캐비넷에 실장하는 단계와,
    상기 기판이 수납된 캐비넷을 컨베이어를 이용하여 이송시킴과 아울러, 상기 다수의 기판에 마이크로 웨이브를 조사하여 상기 기판 상에 도포된 감광물질 또는 수지물질을 소성시키는 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 기판에 900㎒ 내지 3.5㎓의 주파수를 가지는 마이크로 웨이브를 조사하 는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101130171B1 (ko) * 2009-11-10 2012-03-28 대흥공업 주식회사 소재 예열장치
CN105946161A (zh) * 2016-07-14 2016-09-21 佛山市联智新创科技有限公司 一种加热位置可调节的塑料板加热装置
CN106079391A (zh) * 2016-07-14 2016-11-09 佛山市联智新创科技有限公司 一种塑料板加热装置

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