KR950001820B1 - 액정 디스플레이 판넬의 상·하 기판 결합 방법 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

액정 디스플레이 판넬의 상ㆍ하 기판 결합 방법

첨부된 도면은 발명에 따른 LCD 판넬의 상ㆍ하 기판이 결합되는 과정의 일예를 단면도로 나타낸 공정도이다.

본 발명은 액정 디스플레이 판넬의 상ㆍ하 기판을 결합하는 방법에 관한 것이다.

액정 디스플레이의 판넬은 기본적으로 하부기판과 상부기판을 포함하고, 하부기판은 투명한 유리 재질로 형성되고 이 위에는 액정 구동 스윗칭 소자 및 화소 전극 등이 형성되며, 상부 기판은 하부기판과 같이 투명한 유리 재질로 형성되고 이 위에는 대향 전극이 형성되며 특히 칼라 액정 디스플레이의 경우에는 칼라필터등이 형성된다. 이러한 두개의 기판은 그 사이에 액정이 봉입되어 서로 맞물려 결합되므로서 하나의 판넬을 구성하게 된다. 이때 화소전극의 위치와 컬러필터는 정확히 서로 위치 정렬될 필요가 있고 두 기판이 결합될 때에는 기판의 가장자리 근처에서 결합 접착제를 수단으로 하여 정렬된 가운데 상ㆍ하 기판이 접착에 의해 일체화 된다.

이러한 기판 결합에 있어서 통상 행해지는 방법은 실란트(sealant)로서 열경화 수지를 하부기판 또는 상부기판중 한면에 도포하여 두고 현미경이나 또는 CCD 카메라 등을 사용하여 기판 정렬을 하여 위치 맞춤을 한 후에 고열로 가열된 두개의 프레스 사이에 상기 위치 정렬된 두개의 기판을 위치시켜 두고 고온 프레스토 압착하여 가열 가압에 의해 열경화 수지를 경화시키므로써 기판이 결합되도록 하고 있다.

이때 초기에 상하기판 사이에 도포된 열경화된 수지는 20~30㎛ 두께에 있으나 프레스 온도는 150~170℃로써 이 온도로 열경화 수지를 가온 및 가압시켜 수지는 경화되어 그 두께가 대략 5~6㎛ 정도로 줄어든다.

여기서 종래 기술의 문제점은 위치 정렬 이후에 기온에 의해 결합시키기 때문에 높은 온도에 의해서 유동적으로 된 수지는 위치 정렬된 상태를 이탈하여 약 10~20μm 정도의 위치 오차가 유발되는 문제를 일으킨다. 또한 프레스 온도 유지와, 가온 시간이 길어(150~170℃, 1~2 시간 소요) 생산수율이 낮고 더욱이 열공정 이후 기판이 가온되기 이전의 상온으로 복귀되면 열팽창 관계로 두장의 기판 사이에 스트레스가 생겨 뒤틀림이 발생될 수 있다.

따라서 본 발명의 목적은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 방법을 제공하는 것으로, 열경화 수지를 사용하지 않고 광경화 수지를 결합 수단으로 하고 더욱이 위치 정렬에 있어서 압착중 또는 이후에 위치 정렬을 행하여 기판간 위치 오차를 최소화하고 기판 결합 수단에 의한 위치 어긋남이 없도록 위치 정렬 이후 즉시 광경화 수지를 수단으로 하여 순간 결합(10초~ 20초)하는 개선된 액정 디스플레이 판넬의 상하기판 결합방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 목적을 실형하는 일련의 공정은 액정 디스플레이 판넬의 상측 또는 하측 기판중 일면에 광경화수지를 도포하고 두개의 기판을 미경화된 상태로 결합해둔 에비 상하기판 조립체를 준비하는 단계; 상기 기판 조립체를 두개의 투명한 상부 및 하부 플레이트 사이에 두어 기판과 플레이트를 각각 진공 흡착으로 부착시켜 두고 상부 플레이트 위에 위치한 시각장치를 사용하여 플레이트를 위치 조절하여 상ㆍ하 기판간 위치 정렬을 행하는 단계; 상기 하부 플레이트 밑에 위치한 자외 광선을 조사하여 상기 광경화 수지를 경화시켜 상기 상하 기판이 경화된 수지에 의해 서로 상온 상태에서 접착되도록 하는 단계로 이루어진다.

본 발명에서 가압 프레스 플레이트는 가온되지 않으며 단지 투명할 필요가 있다.

본 발명은 평판 디스플레이의 제조 공정중 상ㆍ하 기판 결합 공정에서 열적변형을 막기 위하여 광경화 수지를 사용하고 있으며, 종래와 같이 미끌림 현상을 제거하기 위해 프레스 중에 또는 이후에 위치 보정을 실시하므로써 위치 어긋남 및 열적 변형을 막고 있다.

이하 본 발명의 구체적인 예를 첨부한 도면에 의거 상세히 설명한다.

상부 또는 하부 기판은 투명한 재질로써 본 발명 공정 전에 이미 그 상부에 필요한 소자들이 형성되어 있다.

준비된 기판중 어느하나의 기판에는 다른 기판을 견고히 결합시키기 위해서 광경화 수지를 정한 위치에 도포한다. 광경화 수지는 스크린 프린트 기법이나 또는 디스펜서(dispenser)로 20~30㎛ 정도 높이로서 도포 될 수 있다.

첨부된 도면에서 광경화 수지가 형성된 기판(6)의 상면(6A)과 다른 쪽 기판(5)의 상면(5A)을 대강의 위치로 서로 맞춤 상태로 놓는다. 이러한 예비기판 결합체(A)는 언급하였듯이 본 예에서 하부기판(6)과 상부 기판(5) 및 이 두판 사이에 개재된 광경화성 수지(9)를 포함하나, 그 외 기판위에 형성체는 도시 생략되었다. 그리고 상기 결합체의 각 기판은 이들 기판의 하면(5B), (6B)이 노출된다.

이와 같이 준비된 에비 기판 결합체(A)는 두개의 투명한 압착용 플레이트(1)(2)사이에 위치된다.

본 발명을 가능케하는 장치는 첨부도면의 개략적 구성도로 보인 바와 같다.

상기 예비 결합된 기판 결합체(A)는 본 발명 장치내에 두어지는데 장치의 구성을 보면, 두개의 서로 대향 위치하고 있는 프레스용 투명 상ㆍ하측 플레이트(1), (2)와, 상측 플레이트 위에 위치한 시각장치인 기판 위치 정보 출력 디바이스(3), (4)와, 하측 플레이트 밑에 우치한 자외 광선 광원을 포함하고, 상기 기판 위치 정보 출력 디바이스로부터 위치정보를 근거로하여 플레이트 위치 이동수단(도시없음)을 통해 플레이트 위치가 가변되도록 하고 있다. 상기 기판 위치 정보 출력 디바이스는 이를 테면 CCD카메라로서 기판의 시각적 정보를 디스플레이 장치(도시없음)에 표시하여 조작자는 시각적 확인으로 또는 정렬 오차 정보를 사용하여 플레이트를 움직이는 지령신호를 컴퓨터 및 모터를 구비한 플레이트 위치 이동 수단에 가하여 기판의 위치를 원하는 바 조정할 수 있다.

상기 두개의 투명 압착용 플레이트 간에 위치한 기판 조립체의 각각의 기판(5),(6)의 노출된 하면(5B), (6B)은 각각의 대향 플레이트의 면(1A), (2A)과 마주보게 되지만 이들 면이 서로 부착될 수 있도록 진공흡착에 의해 상측 플레이트(1)와 상부기판(5)을 서로 부착시키고, 하측 플레이트(2)와 하부기판(6)을 부착시킨다.

따라서 플레이트를 조정하여 움직이면 이에 따라 진공 흡착에 의해 이에 부착된 기판이 동시에 움직인다. 그리고 기판간 위치한 광경화 수지는 두 기판중 어느 하나에 도포되어 부착되어 있으므로 그 기판이 움직일때 동시에 움직인다.

상기 진공흡착은 두개의 플레이트가 서로 마주보는 방향에서 압착되면서 진행되는데 압착되는 힘은 0.5~5kg/㎠이다. 이것은 도면에서 보듯이 상측 플레이트에 결합된 가압지지봉(1B)을 사용하여 가압된다.

이와 동시에 기판간 위치 정렬이 이루어진다. 도면에서 보듯이 상측 투명플레이트 위에는 CCD카메라(3), (4)가 설치된 것이 개략적으로 도시되었다.

CCD의 위치는 광경화수지의 위치와 대략 일치하고 있으므로 압착하면서 플레이트 이동에 의해 기판간 정밀 정렬이 이루어질 수 있다. 그러나 압착이후에 위치 정렬을 하여도 좋다.

상기 위치 정렬은 각 플레이트에 진공흡착에 의해 기판이 부착된 상태이므로 플레이트를 움직여 기판의 위치가 컴퓨터등의 제어 수단으로 미세하게 조정될 수 있다.

기판의 위치 정렬이 이루어지면 다음과 같이 하여 광경화 수지는 경화되어 두 기판을 상호 견고하게 결합하게 된다.

하부 플레이트(2) 밑에는 자외 광선을 조사할 수 있는 UV 램프(자외광선)(8)과 이 UV램프(8)와 하부 플레이트(2) 사이에는 셔터(7)가 마련되어 있다. 셔터는 빛을 통과시키거나 차단시키는 수단이며, 셔터가 열림과 동시에 UV광선이 투명한 하부 플레이트(2) 및 이 위에 진공 흡착된 하부 기판(6)을 거쳐 광경화수지(9)에 이르게 된다.

플레이트는 석영등으로 만들어질 수 있는 투명한 광 매개체이며, 상기 UV 조사는 10~20초간 실시되어 선택된 광경화 수지를 결합시키게 된다. 선택가능한 광경화 수지로는 예를 들면 변성 아크릴레이트계의 것 또는 합성고무 가교 고분자 계열등이며, 선택된 수지에 따라 광조사 시간 및 광의 세기 등은 다소 변경될 수 있다. 상기의 예는 변성 아크릴레이트인 경우이다.

한편 플레이트는 투명한 것이면 사용될 수 있으나, 경우에 따라서는 불투명 재질상에 다수의 미세한 구멍을 형성시켜 이 구멍을 통해 광경화 수지인 실란트 부분에만 빛이 통과되도록 할 수도 있다.

본 발명에 따라서 종래의 가온 이후 상온으로 복귀된 기판 조립체에 있어 경화되는 순간에서의 온도차이로 인한 열변형을 근본적으로 제거하고 있으며, 열원이 차단되고 있다. 더욱이 정확한 패턴을 얻을 수 있고 정밀한 정렬을 행할 수 있다.

Claims (3)

1. 액정 디스플레이 판넬의 상측 또는 하측 기판 일면에 광경화 수지를 도포하고 두개의 기판을 미접착된 생태로 결합해둔 예비 상하기판 조립체를 준비하는 단계; 상기 기판 조립체를 두개의 투명한 상부 및 하부 플레이트 사이에 두어 기판과 플레이트를 각각 진공 흡착으로 부착시켜 두고 상부 플레이트 위에 위치한 시각장치를 사용하여 플레이트를 위치 조절하여 압착중 또는 압착이후 상ㆍ하 기판간 위치 정렬을 행하는 단계; 상기 하부 플레이트 밑에 위치한 자외 광선을 조사하여 상기 광경화 수지를 경화시켜 상기 상하 기판이 경화된 수지에 의해 대략 상온에서 서로 순간 접착되도록 하는 단계로 이루어짐을 특징으로 하는 액정 디스플레이 판넬의 상ㆍ하 기판 결합방법.
2. 제1항에 있어서, 플레이트 위치 조정은 상부 플레이트 위에 위치한 시각장치가 CCD카메라로서 이에 의한 위치 정보에 기초하여 플레이트의 위치를 이동시킴으로써, 압착중 또는 압착이후의 미세 조절이 가능한 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이 판넬의 상ㆍ하 기판 결합방법.
3. 제1항에 있어서, 상기 자외광선 조사는 자외 광원과 하부 플레이트간 위치한 셔터의 개ㆍ폐에 의해 이루어짐을 특징으로 하는 액정 디스플레이 판넬의 상ㆍ하 기판 결합 방법.