KR20100125841A

KR20100125841A - 액정표시장치의 제조장치

Info

Publication number: KR20100125841A
Application number: KR1020090044757A
Authority: KR
Inventors: 정대길; 변태일
Original assignee: 엘지디스플레이 주식회사
Priority date: 2009-05-22
Filing date: 2009-05-22
Publication date: 2010-12-01
Also published as: KR101560232B1

Abstract

본 발명은 비용을 절감할 수 있는 액정표시장치의 제조장치에 관한 것이다.

본 발명에 따른 액정표시장치의 제조장치는 서로 나란한 제1 및 제2 메인 프레임과; 상기 제1 메인 프레임과 제2 메인 프레임 사이에 위치하며 서로 나란한 공급 샤프트 및 회수 샤프트와; 상기 공급 샤프트와 회수 샤프트 사이에 위치하는 다수의 보조 샤프트들과; 상기 회수 샤프트에 장착되며 완충제가 감겨지는 완충재 가이드부를 구비하고, 상기 완충제 및 완충제 가이드부는 이방성 도전필름을 통해 액정표시패널과 가 접착된 테이프 캐리어 패키지와 동일 선상에 위치하는 것을 특징으로 한다.

ACF 절단장치

Description

액정표시장치의 제조장치{APPARATUS FOR FABRICATING LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE}

본 발명은 액정표시장치의 제조장치에 관한 것으로 특히, 비용을 절감할 수 있는 액정표시장치의 제조장치에 관한 것이다.

최근의 정보화 사회에서 디스플레이(Display)는 시각정보 전달매체로서 그 중요성이 더한층 강조되고 있으며, 향후 주요한 위치를 점하기 위해서는 저소비전력화, 박형화, 경량화, 고화질화 등의 요건을 충족시켜야 한다.

이러한 디스플레이는 자체가 빛을 내는 브라운관(Cathode Ray Tube; CRT), 전계발광소자(Electro Luminescence; EL), 발광소자(Light Emitting Diode; LED), 진공형광표시장치(Vacuum Fluorescent Display; VFD), 전계방출디스플레이(Field Emission Display; FED), 플라스마디스플레이패널(Plasma Display Panel; PDP) 등의 발광형과 액정표시장치(Liquid Crystal Display; LCD)와 같이 자체가 빛을 내지 못하는 비발광형으로 나눌 수 있다. 액정표시장치는 액정의 광학적 이방성을 이용하여 이미지를 표현하는 장치로서, 기존의 브라운관에 비해 시인성이 우수하고 평 균소비전력도 같은 화면크기의 브라운관에 비해 작을 뿐만 아니라 발열량도 작기 때문에 플라스마 디스플레이 패널이나 전계방출 디스플레이와 함께 최근에 차세대 표시장치로서 각광받고 있다.

액정표시장치는 매트릭스(matrix) 형태로 배열된 화소들에 화상 신호를 개별적으로 공급하여, 상기 화소들의 광투과율을 조절함으로써 원하는 화상을 표시할 수 있도록 한 표시장치이다.

액정표시장치를 생산하는데 있어서, 먼저, 대면적을 가진 두개의 기판을 합착하고, 그 두 기판 사이에 액정 층을 형성한다. 그리고, 대면적 액정표시패널을 복수개의 단위 액정표시패널로 절단한다. 이와 같이, 두 기판이 합착 되어 형성된 액정표시패널에는 그 액정표시패널을 구동하기 위한 각종 회로와 배선들이 실장되거나 연결된다.

그리고, 액정표시패널에는 그 액정표시패널을 구동시키기 위한 구동부가 연결되는데, 상기 구동부에는 게이트 구동 집적회로(gate driver integrated circuit) 및 데이터 구동 집적회로(data integrated circuit) 등이 있다. 게이트 구동 집적회로와 데이터 구동 집적회로를 액정표시패널에 전기적으로 연결하는 방법에는 탭 방식(tape automated bonding: TAB)이 주로 이용된다.

탭 방식은 가요성 필름 상에 게이트 구동 집적회로나 데이터 구동 집적회로를 실장한 TCP(tape carrier package)를 액정표시패널의 패드부 일측에 부착시킴으로써, 상기 게이트 구동 집적회로 또는 데이터 구동 집적회로와 전기적인 접속을 형성하는 것이다.

여기서, 게이트 구동 집적회로 또는 데이터 구동 집적회로가 실장된 TCP가 패드부에 전기적으로 접속시키기 위해서 이방성 도전필름(anisotropic conducting film:ACF)이 사용된다. ACF는 수지와, 그 수지 속에 포함된 복수의 도전입자와, 상기 수지를 양측에서 보호하는 보호필름으로 구성된다.

한편, ACF는 롤(roll) 방식으로 제공되기 때문에 패드부의 길이에 맞게 절단된 후 액정표시패널에 가 압착된다. 이후, 별도의 압착 장치를 이용한 본 접착 공정을 실시함에 따라 ACF를 통해 액정표시패널과 TCP이 완전히 접착시킨다.

여기서, ACF를 액정표시패널에 완전히 접착시키기 위한 압착 장치에는 압축 툴과, 압착 툴과 ACF와의 직접적 접촉을 방지하기 위하여 완충재를 필요로 한다. 완충재는 공급 봉에 감겨져 있는 상태에서 풀려 지게 되고, 액정표시패널에 가 압착되어 있는 ACF와 압착 툴 사이에 위치하게 되면 압착 툴이 완충재를 가압하면서 ACF가 액정표시패널에 완전히 접착된다.

그러나, 종래에는 공급 봉 전체에 완충재가 감겨있으나 실질적으로 데이터 구동 집적회로가 실장된 TCP와 액정표시패널이 중첩되는 부분만 완충재가 필요하게 된다. 따라서, 완충재가 불필요하게 낭비되는 문제가 발생 된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 완충재의 불필요한 낭비를 줄임으로써 비용을 절감할 수 있는 액정표시 장치의 제조장치를 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 액정표시장치의 제조장치는 서로 나란한 제1 및 제2 메인 프레임과; 상기 제1 메인 프레임과 제2 메인 프레임 사이에 위치하며 서로 나란한 공급 샤프트 및 회수 샤프트와; 상기 공급 샤프트와 회수 샤프트 사이에 위치하는 다수의 보조 샤프트들과; 상기 회수 샤프트에 장착되며 완충제가 감겨지는 완충재 가이드부를 구비하고, 상기 완충제 및 완충제 가이드부는 이방성 도전필름을 통해 액정표시패널과 가 접착된 테이프 캐리어 패키지와 동일 선상에 위치하는 것을 특징으로 한다.

상기 완충제 및 완충제 가이드부의 개수는 상기 테이프 캐리어 패키지의 개수와 동일한 것을 특징으로 한다.

상기 완충제의 선폭은 상기 테이프 캐리어 패키지의 선폭과 동일한 것을 특징으로 한다.

상기 완충재 가이드부는 상기 회수 샤프트를 감싸는 제1 가이드와; 상기 제1 가이드에서 신장됨과 아울러 볼트 및 너트로 체결되는 클램프와; 상기 제1 가이드 위에 위치하는 제2 가이드와; 상기 제2 가이드의 이동을 제어하는 토크량 조절 너트와; 상기 클램프와 상기 제2 가이드 사이의 공간에 위치하는 웨이브 스프링 워셔를 포함하고, 상기 완충재는 상기 제2 가이드에 감겨지는 것을 특징으로 한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 액정표시장치의 제조장치는 완충재 가이드부를 구비함에 따라 완충재는 종래 회수 샤프트의 길이 만큼의 폭을 갖출 필요 없이 TCP의 선폭과 동일한 선폭 만을 갖도록 제작될 수 있다. 그 결과, 완충재를 회수 샤프트의 길이 만큼 제작되던 종래에 비하여 재료비용을 획기적으로 절감할 수 있게 된다. 이에 따라, 완충재의 불필요한 낭비를 줄임으로써 비용을 절감할 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세하게 설명한다.

도 1은 ACF를 절단하고 절단된 ACF를 액정표시패널 등에 가 접착시키는 장치를 나타낸다.

도 1에 도시된 절단 및 가 접착 장치는 ACF가 감겨있는 ACF 공급 릴(reel)(10), ACF 공급 릴(10)로부터 공급되는 ACF의 이동경로를 안내하는 공급 롤러부(20), 공급 롤러부(20)로부터 이송되는 ACF를 일정길이로 절단하는 ACF 절단장치(30), 액정표시패널이 이송되어 안착되는 스테이지(40), ACF 절단장치(30)로부터 절단된 ACF를 액정표시패널의 패드부에 가압하는 가압부(50), 가압부(50)의 상하 이동을 가능하게 하는 가압 모터(60), ACF에서 보호필름을 박리하는 박리부(70), ACF에서 박리된 보호필름의 이동경로를 안내하는 회수 롤러부(80), 회수 롤러부(80)를 경유한 보호필름이 감겨지는 회수 릴(90)을 포함한다.

이러한, 도 1에서의 액정표시장치의 제조장치는 ACF가 감겨있는 ACF 공급 릴(reel)(10)로부터 ACF가 풀려지고 공급 롤러부(20)를 경유하여 ACF 절단장치(30)에서 액정표시패널의 패드부에 대응되는 길이로 절단된다. 이후, 박리부(70)에서 ACF 보호필름이 박리 되고 수지만이 액정표시패널의 패드부에 접착된다. 그리고, ACF의 보호필름은 회수 롤러부(80)를 경유하여 회수 릴(90)에 감겨지게 된다.

여기서, 액정표시패널은 서로 대향하여 일정한 셀-갭이 유지되도록 합착된 박막 트랜지스터 어레이(thin film transistor array) 기판 및 컬러필터(color filter) 기판과, 그 두 기판 사이의 일정한 셀-갭에 충진된 액정층으로 구성된다.

상기 박막트랜지스터 어레이 기판에는 횡으로 일정하게 이격되어 배열되는 복수의 게이트라인과, 종으로 일정하게 이격되어 배열되는 복수의 데이터라인이 서로 교차하며, 그 게이트라인과 데이터라인이 서로 교차하여 구획하는 영역들에는 복수의 화소가 구비된다. 상기 화소에는 스위칭소자와 화소전극이 구비되는데, 상기 스위칭소자는 상기 데이터라인을 통해 인가되는 화상신호를 화소에 인가되도록 하는 개폐역할을 하며, 상기 화소전극은 상기 컬러필터에 구비되는 공통전극과 함께 액정층에 전계를 인가한다.

상기 컬러필터 기판에는 상기 백라이트 유닛으로부터 공급되는 빛을 적색광, 녹색광 및 청색광으로 혼합하여 다양한 컬러화상을 표시하기 위한 적색, 녹색 및 청색 컬러필터층이 형성되며, 상기 적색, 녹색 및 청색 컬러필터층의 외곽에는 각적색, 녹색 및 청색 컬러필터들의 외곽으로 빛이 새어나오는 빛샘현상을 방지하기 위한 블랙매트릭스가 그물형태로 형성된다.

이러한 액정표시패널의 박막 트랜지스터 어레이 기판은 컬러필터 어레이 기판의 면적보다 넓기 때문에 상기 두 기판을 합착하면, 박막 트랜지스터 어레이 기판의 가장자리 영역이 외부에 노출되는데, 이러한 영역을 패드부라 한다.

그리고, 액정표시패널에는 그 액정패널을 구동시키기 위한 구동부가 연결되는데, 상기 구동부에는 게이트 구동 집적회로(gate driver integrated circuit) 및 데이터 구동 집적회로(data integrated circuit) 등이 있다. 상기 게이트 구동 집적회로와 데이터 구동 집적회로를 액정패널에 전기적으로 연결하는 방법에는 탭 방식(tape automated bonding: TAB)이 주로 이용된다. 탭 방식은 가요성 필름 상에 게이트 구동 집적회로나 데이터 구동 집적회로를 실장한 테이프 캐리어 패키지(TCP:tape carrier package)를 액정표시패널의 패드부 일측에 부착시킴으로써, 상기 게이트 구동 집적회로 또는 데이터 구동 집적회로와 전기적인 접속을 형성하는 것이다.

여기서, 게이트 구동 집적회로 또는 데이터 구동 집적회로가 실장된 TCP가 패드부에 전기적으로 접속시키기 위해서 ACF가 이용된다. ACF는 수지와, 그 수지 속에 포함된 복수의 도전입자와, 상기 수지를 양측에서 보호하는 보호필름으로 구성된다. 예를 들어, 패드부와 TCP가 전기적으로 연결되는 과정을 설명하면 다음과 같다. 패드부에는 ACF가 부착되고 부착된 ACF와 TCP가 다시 접착됨에 따라 ACF를 통해 액정표시패널의 패드부와 TCP가 전기적으로 접속된다.

그 결과, 도 2에 도시된 바와 같이 액정표시패널(100)에 게이트 구동 집적회 로 또는 데이터 구동 집적회로가 실장된 TCP(110)가 가 접착되게 된다.

이후, ACF를 사이에 두고 가 접착된 액정표시패널(100)과 TCP(110)는 도 3에 도시된 압착 장치에 의해 본 접착이 실시된다.

도 3에 도시된 압착 장치는 서로 나란한 제1 및 제2 메인 프레임(210,220), 제1 메인 프레임(210)과 제2 메인 프레임(220) 사이에 위치하며 서로 나란한 공급 샤프트(230) 및 회수 샤프트(240), 공급 샤프트(230)와 회수 샤프트(240) 사이에 위치하는 다수의 보조 샤프트(225)들, 회수 샤프트(240)에 장착되는 완충재 가이드부(260), 회수 샤프트(240)의 완충재 가이드부(260)에 감겨지는 완충재(250), 보조 샤프트(225)들과 공급 샤프트(230) 사이의 공간으로 상하 운동을 하는 가압 툴(290)을 포함한다.

제1 및 제2 메인 프레임(210,220)은 압착 장치를 지지하는 역할을 함과 아울러 모든 샤프트들의 양측 끝단이 부분적으로 삽입된다.

공급 샤프트(230)는 완충재(250)를 공급하는 역할을 하고 회수 샤프트(240)는 완충재(250)를 다시 회수하는 역할을 한다.

이를 위해, 회수 샤프트(240)의 완충재 가이드부(260)를 필요로 하게 된다.

완충재 가이드부(260)는 액정표시패널(100)과 가 접착된 TCP(110)와 동일 선상에 고정되도록 회수 샤프트(240)에 체결되어 있고, 완충재(25)는 공급 샤프트(230)에 감겨져 있다가 압착 장치가 구동하게 되면 완충재 가이드부(260)에 감겨지게 된다.

이러한, 완충재 가이드부(260)는 완충재(250)의 위치가 TCP(110)와 중첩될 수 있도록 가이드 하는 역할을 한다. 이에 따라, 본 발명에서의 완충재(250)는 종래 회수 샤프트(240)의 길이 만큼의 폭을 갖출 필요 없이 TCP(110)의 선폭과 동일한 선폭 만을 갖도록 제작될 수 있다. 그 결과, 완충재(250)를 회수 샤프트(240)의 길이 만큼 제작되던 종래에 비하여 재료비용을 획기적으로 절감할 수 있게 된다.

도 4는 완충재 가이드를 구체적으로 도시한 도면으로서, 도 3의 Ⅰ-Ⅰ'선을 절취하여 도시한 단면도이다.

도 4에 도시된 완충재 가이드부(260)는 회수 샤프트(240)를 감싸는 제1 가이드(261), 제1 가이드(261)에서 신장됨과 아울러 볼트 및 너트(263)로 체결되는 클램프(262), 제1 가이드(261) 위에 위치하는 제2 가이드(263), 제2 가이드(263)의 이동을 제어하는 토크량 조절 넛(265), 클램프(262)와 제2 가이드(263) 사이의 공간에 위치하는 웨이브 스프링 워셔(266), 웨이브 스프링 워셔(266) 주변에는 이물비산 방지를 위한 오링(267)이 위치한다. 완충재(250)는 제2 가이드(263)에 감겨지게 된다.

여기서, 토크량 조절 너트(265)을 조이게 되면 제2 가이드(263)는 웨이브 스프링 워셔(266)를 압박하게 된다. 그러면, 굴곡을 가진 웨이브 스프링 워셔(266)가 펴지게 되면서 제1 가이드(261)를 압박하게 된다. 그 결과, 제1 가이드(261)는 회수 샤프트(240)를 강하게 압박하게 됨에 따라 완충재 가이드부(260)가 강하게 회수 샤프트(240)에 고정되게 된다. 이 상태에서 회수 샤프트(240)를 회전시키면 회수 샤프트(240)가 회전함과 아울러 완충재 가이드부(260) 또한 연동되어 회전하게 된다. 그 결과, 도 5와 같이 공급 샤프트(230)에 감겨져 있는 완충재(250)는 공급 샤 프트(230)에서 풀려지게 되고 회수 샤프트(240)에 감겨지게 된다. 이와 동시에 가압 툴(290)은 공급 샤프트(230)와 보조 샤프트들(225) 사이의 완충재(250)를 가압함으로써 완충재(250) 하부에 위치하는 액정표시패널(100)과 TCP(110)의 본 접착이 이루어지게 된다. 이에 따라, 액정표시패널(100)과 TCP(110)가 ACF를 사이에 두고 완전히 접착된다.

여기서, 라인 형태의 완충재(250)의 수와 완충재 가이드부(260)의 수는 TCP(110)의 개수와 동일하게 마련된다.

본 발명에 따른 액정표시장치의 제조장치는 상술한 완충재 가이드부(260)를 구비함에 따라 완충재(250)는 종래 회수 샤프트(240)의 길이 만큼의 폭을 갖출 필요 없이 TCP(110)의 선폭과 동일한 선폭 만을 갖도록 제작될 수 있다. 그 결과, 완충재(250)를 회수 샤프트(240)의 길이 만큼 제작되던 종래에 비하여 재료비용을 획기적으로 절감할 수 있게 된다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 액정표시장치의 제조장치는 액정표시장치에 이용되는 경우를 나타내었지만 이에 한정하지 않고 전계발광소자(Electro Luminescence; EL), 발광소자(Light Emitting Diode; LED), 진공형광표시장치(Vacuum Fluorescent Display; VFD), 전계방출디스플레이(Field Emission Display; FED), 플라스마디스플레이패널(Plasma Display Panel; PDP) 등 어떠한 디스플레이 장치에도 이용될 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, 변 형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 종래의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 액정표시장치의 제조장치 중 ACF를 절단하고 절단된 ACF를 액정표시패널 등에 가 접착시키는 장치를 나타내는 도면.

도 2는 ACF를 통해 액정표시패널과 TCP가 가 접착된 상태를 나타내는 도면.

도 3는 본 발명에 따른 액정표시장치의 제조장치 중 액정표시패널과 TCP의 본 압착을 위한 압착 장치를 나타내는 도면.

도 4는 도 3에서의 완충재 가이드부를 구체적으로 나타내는 단면도.

도 5는 도 3의 압착 장치를 이용하여 액정표시패널과 TCP의 본 압착하는 과정을 나타내는 도면.

＊도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명＊

10 : 공급 릴 20 : 공급 롤러부

30 : ACF 절단장치 40 : 스테이지

210 : 제1 메인 프레임 220 : 제2 메인 프레임

230 : 공급 샤프트 240 : 회수 샤프트

225 : 보조 샤프트 260 : 완충재 가이드

250 : 완충재 261 : 제1 가이드

263 : 제2 가이드 263 : 볼트 너트

262 : 클램프 266 : 웨이브 스프링 워셔

265 : 트크 조절 너트

Claims

서로 나란한 제1 및 제2 메인 프레임과;

상기 제1 메인 프레임과 제2 메인 프레임 사이에 위치하며 서로 나란한 공급 샤프트 및 회수 샤프트와;

상기 공급 샤프트와 회수 샤프트 사이에 위치하는 다수의 보조 샤프트들과;

상기 회수 샤프트에 장착되며 완충제가 감겨지는 완충재 가이드부를 구비하고,

상기 완충제 및 완충제 가이드부는 이방성 도전필름을 통해 액정표시패널과 가 접착된 테이프 캐리어 패키지와 동일 선상에 위치하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조장치.
제 1 항에 있어서,

상기 완충제 및 완충제 가이드부의 개수는 상기 테이프 캐리어 패키지의 개수와 동일한 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조장치.
제 1 항에 있어서,

상기 완충제의 선폭은 상기 테이프 캐리어 패키지의 선폭과 동일한 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조장치.
제 1 항에 있어서,

상기 완충재 가이드부는 상기 회수 샤프트를 감싸는 제1 가이드와;

상기 제1 가이드에서 신장됨과 아울러 볼트 및 너트로 체결되는 클램프와;

상기 제1 가이드 위에 위치하는 제2 가이드와;

상기 제2 가이드의 이동을 제어하는 토크량 조절 너트와;

상기 클램프와 상기 제2 가이드 사이의 공간에 위치하는 웨이브 스프링 워셔를 포함하고,

상기 완충재는 상기 제2 가이드에 감겨지는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조장치.