KR20040042280A - Apparatus for attaching liquid crystal display device substrate and fabrication method thereof using the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 액정 표시 소자에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 액정 표시 소자를 구성하고 있는 액정 패널 즉, 칼라필터 기판과 박막트랜지스터 기판의 합착 장치 및 이를 이용한 액정 패널의 합착 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a liquid crystal display device, and more particularly, to a liquid crystal panel constituting the liquid crystal display device, that is, a bonding device of a color filter substrate and a thin film transistor substrate, and a bonding method of the liquid crystal panel using the same.
통상적으로, 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display)는 매트릭스 형태로 배열되어진 다수의 액정셀과 이들 액정셀들 각각에 공급될 비디오 신호를 절환하기 위한 다수의 제어용 스위치들로 구성된 액정패널에 백라이트 유닛에서 공급되는 광빔의 투과량이 조절되어 화면에 원하는 화상을 표시하게 된다.In general, a liquid crystal display is supplied from a backlight unit to a liquid crystal panel including a plurality of liquid crystal cells arranged in a matrix and a plurality of control switches for switching a video signal to be supplied to each of the liquid crystal cells. The amount of light beam transmitted is controlled to display a desired image on the screen.
상기와 같은 액정 표시 장치는 박막트랜지스터 기판과 칼라필터 기판 사이에 액정이 형성된 액정 패널과; 상기 액정 패널을 구동시키기 위한 각종 회로 소자가 부착된 PCB(printed circuit board)를 포함하는 구동 회로부와; 상기 액정 패널의 하부에 배치되어 광원을 공급하기 위한 백라이트 유닛으로 구성되며, 브라운관에 비하여 소형화가 가능하여 퍼스널 컴퓨터(Personal Computer)와 노트북 컴퓨터(NoTebook Personal Computer; NTPC)는 물론, 복사기 등의 사무자동화기기, 휴대전화기나 호출기 등의 휴대까지 광범위하게 이용되고 있다.The liquid crystal display device includes a liquid crystal panel in which a liquid crystal is formed between the thin film transistor substrate and the color filter substrate; A driving circuit unit including a printed circuit board (PCB) to which various circuit elements for driving the liquid crystal panel are attached; It is arranged in the lower part of the liquid crystal panel and consists of a backlight unit for supplying a light source, and can be miniaturized compared to the CRT, so that personal computers, notebook computers (NoTebook Personal Computer; NTPC), as well as office automation such as copy machines, etc. It is widely used to carry devices, mobile phones and pagers.
상기와 같이 구성된 액정 표시 장치에 있어서, 액정 패널의 간략한 제조 공정과 그 동작을 살펴보면 다음과 같다. 일반적으로, 액정 표시 장치는 박막트랜지스터를 형성하는 TFT 공정과 칼라필터를 형성하는 칼라필터 공정 및 셀공정에 의해 제작되지만 여기에서는 주로 셀공정에 대해서만 설명하기로 한다.In the liquid crystal display device configured as described above, a brief manufacturing process and operation of the liquid crystal panel will be described. In general, a liquid crystal display device is manufactured by a TFT process for forming a thin film transistor, a color filter process for forming a color filter, and a cell process, but only a cell process will be described herein.
먼저, 다수개의 박막트랜지스터(TFT) 및 화소전극이 형성된 박막트랜지스터 기판과, 칼라필터 및 공통전극이 형성된 칼라필터 기판을 준비한다.First, a thin film transistor substrate on which a plurality of TFTs and pixel electrodes are formed, and a color filter substrate on which a color filter and a common electrode are formed are prepared.
이후에, 상기 각각의 액정 분자의 배향을 위한 배향막 형성 공정과 셀갭(Cell gap) 형성공정 및 절단 공정이 진행된다.Thereafter, an alignment layer forming process, a cell gap forming process, and a cutting process for alignment of the liquid crystal molecules are performed.
상기 배향막 형성 공정은 고분자 박막의 도포와 러빙(Rubbing) 공정을 포함하며, 상기 고분자 박막은 통상 배향막이라 하고, 폴리이미드(polyimide) 계열이 주로 쓰이고 있다. 배향막은 기판 전체에 걸쳐서 균일한 두께로 도포 되어야 하고, 러빙은 천을 이용하여 배향막을 일정한 방향으로 문질러주는 것을 말하며, 액정의 초기 배열방향을 결정하는 주요한 공정으로, 상기 배향막의 러빙에 의해 정상적인 액정의 구동이 가능하고, 균일한 디스플레이(Display)특성을 갖게 하기 때문에 일정한 방향을 균일하게 이루어져야 한다.The alignment layer forming process includes a coating and rubbing process of a polymer thin film, and the polymer thin film is generally referred to as an alignment film, and a polyimide series is mainly used. The alignment layer is to be coated with a uniform thickness throughout the substrate, rubbing refers to rubbing the alignment layer in a predetermined direction using a cloth, the main process to determine the initial alignment direction of the liquid crystal, by rubbing of the alignment layer Since it is possible to drive and has a uniform display characteristic, it should be made uniformly in a certain direction.
배향막 형성 공정을 마치고 나면, 액티브 영역 주위를 따라 실링재를 인쇄하게 된다. 상기 실링재 인쇄는 열경화성 수지를 일정하게 원하는 패턴으로 형성시키는 공정으로, 액정 패널에서 실링재는 액정 주입을 위한 갭 형성과 주입된 액정을 새지 않게 하는 두 가지 기능을 한다.After finishing the alignment film forming process, the sealing material is printed along the active area. The sealing material printing is a process of forming a thermosetting resin in a desired pattern constantly. In the liquid crystal panel, the sealing material has two functions of forming gaps for injecting liquid crystal and not leaking the injected liquid crystal.
실링재 형성 공정이 끝나고 나면, 기판의 상부에 셀갭을 균일하게 유지시키기 위한 스페이서를 산포한 다음, 상기 실링재를 통한 컬러필터 기판인 상부 기판과 박막 트랜지스터 배열 기판인 하부 기판의 합착 공정으로 진행된다. 이때, 스페이서 산포 공정을 생략하고, 미리 칼라필터 기판에 스페이서 패턴을 형성해 둘 수도 있다.After the sealing material forming process is finished, the spacers for uniformly maintaining the cell gap are dispersed on the upper portion of the substrate, and then the bonding process is performed between the upper substrate, which is a color filter substrate, and the lower substrate, which is a thin film transistor array substrate, through the sealing material. In this case, the spacer scattering step may be omitted, and the spacer pattern may be formed on the color filter substrate in advance.
도면을 참조하여 상기 합착 공정 및 그 장비에 대하여 좀더 상세히 설명하도록 한다.With reference to the drawings will be described in more detail with respect to the bonding process and its equipment.
도 1a 내지 도 1c는 종래 합착 장비를 이용한 액정 패널의 합착방법을 도시한 것으로, 기판의 합작은 실질적으로 챔버 영역 내에서 이루어진다.1A to 1C illustrate a method of attaching a liquid crystal panel using a conventional bonding device, wherein the substrate is bonded in a chamber area.
먼저, 도 1a에 도시한 바와 같이, 챔버(10) 내부에 배치된 하부 스테이지(2)와 상부 스테이지(4)에 상부 기판(8b)또는 하부 기판(8a)을 각각 고정시킨다. 상기와 같이, 기판(8)이 스테이지(2,4)에 고정되면, 도 1b에 도시한 바와 같이, 상부 스테이지(4)가 z측 방향으로 하강하여 하부 스테이지(2)에 일정한 압력을 가하게 된다. 이때, 가해진 압력으로 인하여 상부 기판(8b)과 하부 기판(8a)이 실링재(미도시)에 의해서 합착된다. 이때, 실링재는 경화되지 않은 상태이기 때문에 이후에 별도의 경화 공정이 이루어져야한다.First, as shown in FIG. 1A, the upper substrate 8b or the lower substrate 8a is fixed to the lower stage 2 and the upper stage 4 disposed inside the chamber 10, respectively. As described above, when the substrate 8 is fixed to the stages 2 and 4, as shown in FIG. 1B, the upper stage 4 is lowered in the z-direction to apply a constant pressure to the lower stage 2. . At this time, due to the pressure applied, the upper substrate 8b and the lower substrate 8a are bonded by a sealing material (not shown). At this time, since the sealing material is not in a hardened state, a separate hardening process should be made afterwards.
상기와 같이, 상.하부 기판(8)의 합착이 이루어지면, 상부 스테이지(4)는 도 1c에 도시한 바와 같이, 다시 상승하게 된다. 아울러, UV 스팟(spot)을 통하여 실링재의 일부를 경화시킴으로써, 기판의 부분적인 가고정이 이루어진다. 이때, 챔버 내부는 진공 상태이며 기판을 챔버 외부로 이송하기 위하여 대기상태로 바꾸어 준다.As described above, when the upper and lower substrates 8 are bonded together, the upper stage 4 is raised again, as shown in FIG. 1C. In addition, partial hardening of the substrate is achieved by curing part of the sealing material through UV spots. At this time, the inside of the chamber is in a vacuum state and the substrate is changed to a standby state to transfer the outside of the chamber.
상기와 같이, 합착된 기판(8)은 다시 UV 경화 장비로 이송되어 실링재의 경화 공정이 이루어진다.As described above, the bonded substrate 8 is transferred to the UV curing equipment again to the curing process of the sealing material.
도 2는 UV 경화 장비(20)를 이용한 경화 방법을 도시한 것으로, 합착된 기판(28) 즉, 패널을 스테이지(22) 상에 올려놓고, 그 상부에 실링재가 도포된 영역에만 UV가 투과될 수 있도록 마스크(25)를 설치한 다음, 그 상부에 배치된 UV 램프(30)를 통하여 실링재에 UV를 조사함으로써, 실링재를 경화시킨다. 이때, UV 조사를 통해 약 70∼80% 정도 경화가 이루어지며, 이후에 열경화를 통하여 완전한 경화가 이루어진다. 이와 같은, 실링재 경화과정을 통하여 합착된 두 기판이 완전히 고정되게 된다.FIG. 2 illustrates a curing method using the UV curing equipment 20, in which a bonded substrate 28, that is, a panel is placed on a stage 22, and UV is transmitted only to an area where a sealing material is applied thereon. After installing the mask 25 so as to, and then irradiating the sealing material with UV through the UV lamp 30 disposed on the upper portion, the sealing material is cured. At this time, about 70 to 80% of the curing is achieved through UV irradiation, and then complete curing is achieved through thermal curing. As such, the two substrates bonded through the curing process of the sealing material are completely fixed.
절단 공정은 유리 기판 보다 경도가 높은 다이아몬드 재질의 휠을 이용하여 기판 표면에 수직크랙을 형성하는 스크라이브(Scribe) 공정과 상기 크랙이 형성된 기판에 힘을 가해 절단하는 브레이크(Break) 공정으로 이루어지며, 상기와 같은, 절단 공정을 통하여 단위 패널의 분류가 이루어지게 된다.The cutting process includes a scribe process for forming vertical cracks on the surface of a substrate using a diamond wheel having a hardness higher than that of a glass substrate, and a break process for applying force to the substrate on which the cracks are formed. As described above, the unit panel is classified through the cutting process.
상기 합착 공정에 있어서, 상부 기판과 하부 기판의 합착 배열은 각 기판의 설계시 주어지는 마진(Margin)에 의해 결정되며, 보통 수 ??m의 정밀도가 요구된다. 그러나, 상기와 같은 종래의 합착 공정은 합착과 고정이 별도로 이루어지기 때문에 합착 후, 실링재 경화를 위해 기판을 이송하는 도중에 이송장치의 떨림과 같은 외력으로 인하여 두 기판 합착 오차범위를 벗어나면, 빛이 새어나오게 되어 화질 특성이 저하되는 문제점이 있었다.In the bonding process, the bonding arrangement of the upper substrate and the lower substrate is determined by the margin given in the design of each substrate, and a precision of several degrees is usually required. However, in the conventional bonding process as described above, since the bonding and fixing are made separately, when the substrate is out of the error range of bonding of the two substrates due to external force such as shaking of the transfer device during the transfer of the substrate for curing the sealing material, the light There was a problem that the leaking quality is degraded.
또한, 상기와 같은 종래 합착 공정은 합작 단계와 고정 단계가 별도로 이루어지기 때문에 공정 시간이 길어지는 문제점이 있었다.In addition, the conventional bonding process as described above has a problem that the process time is long because the joint step and the fixing step is made separately.
또한, 별도의 UV 장비를 갖추어야 하고, 기판의 크기에 따라 UV 투과 마스크를 교체해야하기 때문에 공정비가 증가하는 문제점이 있었다.In addition, there must be a separate UV equipment, and because of the need to replace the UV transmission mask according to the size of the substrate there was a problem that the process cost increases.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서 이루어진 것으로, 본 발명의 목적은 종래 합착 장비와 실경화 장비를 하나의 장비로 통합하여 공정시간을 더욱 단축시키고 비용을 절감할 수 있는 합착 장비를 제공하는데 있다.Therefore, the present invention has been made to solve the above problems, an object of the present invention is to integrate the conventional bonding equipment and the actual curing equipment into a single equipment to further reduce the process time and reduce the cost of the bonding equipment To provide.
또한, 본 발명의 다른 목적은 기판의 합착과 실링재의 경화를 통한 기판의 고정 단계를 한번에 실시함으로써, 합착 오배열로 인한 화질 저하를 방지하는데 있다.In addition, another object of the present invention is to prevent the deterioration of the image quality due to the misalignment arrangement by performing the fixing step of the substrate through the bonding of the substrate and the curing of the sealing material at once.
기타 본 발명의 목적 및 특징은 이하의 발명의 구성 및 특허청구범위에서 상세히 기술될 것이다.Other objects and features of the present invention will be described in detail in the configuration and claims of the following invention.
도 1a 내지 도 1c는 종래 액정 패널의 합착 장비의 챔버 영역을 도시한 도면.1A to 1C are diagrams illustrating a chamber region of a bonding apparatus of a conventional liquid crystal panel.
도 2는 종래 UV 경화 장비를 도시한 도면.Figure 2 shows a conventional UV curing equipment.
도 3은 본 발명에 따른 액정 표시 소자의 합착 장비를 도시한 도면.3 is a view showing the bonding equipment of the liquid crystal display device according to the present invention.
도 4는 본 발명의 합착 장비에 있어서, UV 램프가 배치된 위치를 도시한 평면도.Figure 4 is a plan view showing the position where the UV lamp is disposed in the bonding equipment of the present invention.
도 5는 본 발명에 따른 다른 실시예로써, 하부 스테이지를 도시한 도면.5 shows a lower stage in another embodiment according to the invention.
도 6a 내지 도 6c는 본 발명에 따른 액정 표시 소자의 합착 공정을 설명하기 위한 공정 수순도.6A to 6C are process steps for explaining the bonding process of the liquid crystal display device according to the present invention.
*** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ****** Explanation of symbols for main parts of drawing ***
100: 챔버104: 상부 스테이지;100: chamber 104: upper stage;
102,, 202: 하부 스테이지103a: UV 램프102, 202: lower stage 103a: UV lamp
103b: 반사갓106: 도전체판103b: reflection shade 106: conductor plate
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 합착 장비는 상부 및 하부 스테이지가 마주보도록 배치된 챔버와; 상기 챔버 내부에 배치되어 있으며, 실링재의 경화를 위해 배치된 UV 램프와; 상기 UV 램프의 표면을 감싸고 있으며, 실링재가 형성된 영역으로만 빛을 조사시켜 주는 반사갓을 포함하여 이루어며, 상기 반사갓에는 특정 영역에만 빛을 조사시킬 수 있도록 하는 개구부가 적어도 하나 이상 형성되어 있으며, 회전이 가능하다.Bonding equipment of the present invention for achieving the above object comprises a chamber disposed so that the upper and lower stages face; A UV lamp disposed inside the chamber and disposed for curing the sealing material; It surrounds the surface of the UV lamp, and comprises a reflector for irradiating light only to the region where the sealing material is formed, the reflector is formed with at least one or more openings for irradiating light only to a specific region, the rotation This is possible.
또는, 하부 스테이지를 실링재가 도포된 영역을 따라 투명하게 구성하여, 이 영역으로만 UV가 투과할 수 있도록 하여 합착장비 내에서 합착과 실링재 경화공정을 함께 시행 할 수가 있다.Alternatively, the lower stage may be configured to be transparent along the area in which the sealing material is applied, so that UV can only penetrate into this area, so that the bonding and curing of the sealing material may be performed together in the bonding equipment.
또한, 상기와 같이 구성된 합착 장비를 이용한 본 발명의 액정 표시 소자의 제조방법은 박막트랜지스터 기판과 칼라필터 기판을 준비하는 단계와; 상기 박막트랜지스터 또는 칼라필터 기판 상에 그 외곽을 따라 실링재를 도포하는 단계와; 챔 버 내부에 상하 방향으로 마주 보도록 배치된 상하 스테이지 상에 박막트랜지스터 기판과 칼라필터 기판을 흡착시키는 단계와; 상기 챔버 내부를 진공 상태로 유지시켜주는 단계와; 상기 상부 스테이지를 Z축 방향으로 하강시켜 각각의 스테이지에 흡착되어 있는 기판을 합착하는 단계와; 상기 상부 스테이지를 다시 Z축 방향으로 상승시킨 후, 상기 실링재가 도포된 영역에 UV를 조사를 통하여 실링재를 경화시키는 단계를 포함하여 이루어진다.In addition, the manufacturing method of the liquid crystal display device of the present invention using the bonding apparatus configured as described above comprises the steps of preparing a thin film transistor substrate and a color filter substrate; Applying a sealing material along the outside of the thin film transistor or the color filter substrate; Adsorbing the thin film transistor substrate and the color filter substrate on the upper and lower stages disposed in the chamber so as to face each other in the vertical direction; Maintaining the interior of the chamber in a vacuum state; Lowering the upper stage in the Z-axis direction to bond the substrate adsorbed on each stage; After raising the upper stage again in the Z-axis direction, the step of curing the sealing material by irradiating UV to the area where the sealing material is applied.
상기와 같이, 기판이 합착 장비와 UV 실링재 경화 장비를 하나의 장비로 통합하여 기판의 합착 및 실링재 경화를 한 챔버내에서 모두 이루어지도록 함으로써, 공정 단순화를 통한 공정 시간 단축과 생산성을 향상 꾀할 수 있다.As described above, by combining the bonding equipment and the UV sealing material curing equipment into one device, the substrate bonding and curing of the sealing material are performed in one chamber, thereby reducing process time and improving productivity by simplifying the process. .
이하, 첨부한 도면을 통하여 상기한 바와 같은 발명에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the above-described invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 3은 본 발명에 따른 액정 표시 소자의 합착 장비에 대하여 도시한 것으로, 특히 실질적으로 액정 표시 소자 기판의 합착이 이루어지는 챔버부의 단면을 도시한 단면도이다.3 is a cross-sectional view illustrating a bonding apparatus for a liquid crystal display device according to the present invention, and in particular, a chamber portion in which the liquid crystal display device substrate is substantially bonded.
도면에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 액정 표시 소자의 합착 장비는 챔버(100)와; 상기 챔버(100) 내부의 하부에 배치된 하부 스테이지(102)와; 상기 하부 스테이지(102)와 마주보도록 배치된 상부 스테이지(104)와; 상기 챔버(100)의 측면을 따라 배치된 UV 경화장비(130)로 구성되어 있다.As shown in the figure, the bonding equipment of the liquid crystal display device according to the present invention comprises a chamber (100); A lower stage 102 disposed below the chamber 100; An upper stage 104 disposed to face the lower stage 102; Consists of UV curing equipment 130 disposed along the side of the chamber (100).
상기 하부 및 상부 스테이지(102, 104) 상에는 박막트랜지스터 기판과 칼라필터(미도시) 기판을 고정시키기 위한 고정수단이 구비되어 있다. 이때, 고정 수단으로는 여러 가지가 있을 수 있으나, 진공 흡착 방식 또는 ESC(Electric Static Chuck) 방식을 이용한 고정수단이 바람직하다. ESC 방식을 이용한 고정수단은 스테이지(102) 내부에 여러 개의 도전체판(106)을 심어놓고 각각의 도전체판(106)에 (+) 전기 또는 (-)전기를 인가하여 기판을 고정시키는 것으로 로, 챔버 내부가 진공 상태 일때는 이 방법을 사용한다. 이때, 상기 도전체판(106)으로는 세라믹 또는 폴리이미드등 사용할 수 있다.Fixing means for fixing the thin film transistor substrate and the color filter (not shown) substrate is provided on the lower and upper stages 102 and 104. At this time, there may be a variety of fixing means, it is preferable that the fixing means using a vacuum adsorption method or ESC (Electric Static Chuck) method. The fixing means using the ESC method is to plant a plurality of conductor plates 106 inside the stage 102 and to apply the (+) electricity or (-) electricity to each conductor plate 106 to fix the substrate. Use this method when the chamber interior is under vacuum. At this time, the conductor plate 106 may be used, such as ceramic or polyimide.
또한, 상기 상부 스테이지(104)는 수직 이동(Z축 이동)이 가능하고, 실제로 두 기판의 합착은 상부 스테이지(104)의 수직 이동을 통하여 이루어진다. 도면에는, 상부 스테이지(104)의 수직이동만을 도시하였으나, 하부 스테이지(102)의 수직이동에 대한 합착 또는 상기 두 스테이지(102,104)의 동시 이동에 따른 기판의 합착도 가능하다.In addition, the upper stage 104 is capable of vertical movement (Z-axis movement), and the bonding of the two substrates is performed through the vertical movement of the upper stage 104. Although only the vertical movement of the upper stage 104 is illustrated in the figure, the bonding of the lower stage 102 to the vertical movement or the substrate may be combined according to the simultaneous movement of the two stages 102 and 104.
챔버(100)의 측면을 따라 배치된 UV 경화장비(130)는 박막트랜지스터 또는 칼라필터 기판의 외곽을 따라 도포된 실링재를 경화시키기 위해서 구성된 것으로, 반사갓(130a)을 구비하는 실링재가 도포된 영역으로만 빛이 조사되게 한다.UV curing equipment 130 disposed along the side of the chamber 100 is configured to cure the sealing material applied along the outer surface of the thin film transistor or color filter substrate, the region is coated with a sealing material having a reflector 130a Only light is emitted.
도 4는 UV 램프가 배치된 위치를 도시한 평면도로써, 도면에 도시한 바와 같이, 하부 스테이지(102)의 측면을 따라 4개의 UV 경화 장비(130)가 배치되어 있다. 이때, UV 램프(130b)를 감싸고 있는 반사갓(130a)에는 빛이 통과하는 개구부가 형성되어 있으며, 상기 개구부를 통하여 빛이 원하는 영역 즉, 실링영역으로 조사 된다. 이때, 투과되는 UV 빛이 실링재에 조사되도록 그 위치를 조절해야 하며, 이는반사갓(130a)의 회전을 통하여 이루어진다. 또한, 기판의 모델에 따라 모델에 맞도록 설계된 반사갓을 교체해야 하나, 반사갓을 교체해야 하는 번거로움과 반사갓을 제작해야 하는 문제가 발생되기 때문에 반사갓(130a)의 개구부를 여러개 형성하여 기판의 모델에 따라 적절한 개구부를 선택하는 것이 더욱 바람직하다.4 is a plan view showing a position where the UV lamp is disposed, as shown in the figure, four UV curing equipment 130 is disposed along the side of the lower stage 102. In this case, an opening through which light passes is formed in the reflection shade 130a surrounding the UV lamp 130b, and light is irradiated to a desired area, that is, a sealing area, through the opening. At this time, the position should be adjusted so that the transmitted UV light is irradiated to the sealing material, which is made through the rotation of the reflector (130a). In addition, according to the model of the substrate, the reflection shade designed to fit the model should be replaced, but the trouble of replacing the reflection shade and the problem of manufacturing the reflection shade is generated, so that the opening of the reflection shade 130a is formed in the model of the substrate It is more preferable to select an appropriate opening accordingly.
합착 장비와 실경화 장비를 통합시키기 위한 본 발명의 다른 실시예로는 실링재 도포 영역에 대응하는 하부스테이지의 일부를 투명한 재질로 형성하고, 그 하부에 UV 램프를 설치 할 수도 있다.In another embodiment of the present invention for integrating the bonding device and the actual curing equipment, a part of the lower stage corresponding to the sealing material application area may be formed of a transparent material, and a UV lamp may be installed below the sealing device.
도 5는 본 발명의 다른 실시예를 도시한 도면이다. 이 실시예는 도 3에 도시된 실시예의 합착장비와는 하부 스테이지를 제외한 다른 모든 구성이 동일하므로, 도면에는 하부 스테이지(202)만을 도시하였다.5 is a view showing another embodiment of the present invention. This embodiment is the same as all other configurations except the lower stage and the bonding equipment of the embodiment shown in Figure 3, only the lower stage 202 is shown in the figure.
도면에 도시한 바와 같이, 이 실시예의 하부 스테이지(202)는 기판에 도포된 실링재의 도포 영역을 따라서 석영과 같은 투명한 재질의 UV 투과부(203)가 구성되어 있으며, 이 UV 투과부(203)를 통하여 실경화가 이루어진다. 또한, 도면에 도시하지는 않았지만, 이때 UV 램프는 하부 스테이지의 하부에 배치되며, UV 램프로부터 광이 상기 UV 투과부(203)를 투과하여 실경화가 이루어진다..As shown in the figure, the lower stage 202 of this embodiment has a UV transmitting portion 203 made of a transparent material such as quartz along the application region of the sealing material applied to the substrate, through the UV transmitting portion 203 Real hardening takes place. In addition, although not shown in the drawings, at this time, the UV lamp is disposed under the lower stage, and the light from the UV lamp passes through the UV transmission unit 203 to achieve real curing.
이하, 상기와 같이 구성된 합착 장비를 이용하여 실질적으로 기판의 합착이 이루어지는 과정에 대하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a process of substantially bonding the substrates using the bonding apparatus configured as described above will be described in detail.
도 6a 내지 도 6b는 본 발명에 따른 액정 표시 소자의 합착 공정을 설명하기 위한 공정 수순도이다.6A to 6B are process flowcharts for explaining the bonding process of the liquid crystal display device according to the present invention.
먼저, 도 6a에 도시한 바와 같이, 상부 및 하부 스테이지(102,104)에 박막트랜지스터 기판(108b)과 칼라필터 기판(108a)을 각각 고정시킨다. 이때, 박막트랜지스터 기판(108b)이 상부 스테이지(102)에 고정되고, 칼라필터 기판(108b)이 하부 스테이지(108a)에 고정될 수도 있다. 또한, 상기 두 기판 중 어느 하나에는 그 외곽을 따라 실링재(미도시)가 도포되어 있다. 이후에, 펌핑(pumping)을 통하여 상기 챔버 내부를 진공 상태로 유지시켜 준다. 초기에 기판(108a, 108b)은 진공합착에 의해 스테이지(102, 104)에 고정되지만, 챔버 내부가 대기 상태에서 진공 상태로 바뀌게 되면, 기판의 고정 방법도 진공 흡착 방식에서 ELS 방식으로 바꾸어줘야 한다.First, as shown in FIG. 6A, the thin film transistor substrate 108b and the color filter substrate 108a are respectively fixed to the upper and lower stages 102 and 104. In this case, the thin film transistor substrate 108b may be fixed to the upper stage 102 and the color filter substrate 108b may be fixed to the lower stage 108a. In addition, a sealing material (not shown) is applied to one of the two substrates along its outer edge. Thereafter, the inside of the chamber is maintained in a vacuum state through pumping. Initially, the substrates 108a and 108b are fixed to the stages 102 and 104 by vacuum bonding, but when the inside of the chamber is changed from the atmospheric state to the vacuum state, the fixing method of the substrate should also be changed from the vacuum adsorption method to the ELS method. .
그리고, 도 6b에 도시한 바와 같이, 상기 상부 스테이지(104)를 하부 스테이지와 접속하지 않을 정도로 1차 하강시켜 두 기판을 얼라인(align)) 한다. 이때, 기판의 얼라인은 미리 형성된 합착 마커(marker)를 통하여 이루어진다. 기판의 얼라인을 마치고 나면, 상부 스테이지(104)를 2차 하강시켜, 두 기판(108)을 합착시킨다. 이때, 두 기판(108)은 실링재를 통하여 합착되어 있으며, 아직 실링재가 미경화된 상태이기 때문에 두 기판의 고정은 이루어지지 않은 상태이다.6B, the two substrates are aligned by first lowering the upper stage 104 so as not to be connected to the lower stage. At this time, the alignment of the substrate is made through a pre-formed adhesion marker. After the alignment of the substrate is finished, the upper stage 104 is lowered second to bond the two substrates 108 together. At this time, the two substrates 108 are bonded to each other through the sealing material, and since the sealing material is not yet hardened, the two substrates are not fixed.
상기와 같이, 일정한 상부 스테이지(104)의 2차 하강으로 두 기판의 합착이 이루어지고 나면, 도 6c에 도시한 바와 같이, 상부 스테이지로부터 기판()을 떼어내고, 다시 상부 스테이지를 상승 시킨다. 그리고, 상기 하부 스테이지(102)에 올라진 합착된 두 기판(8)을 고정시키기 위하여 실링재의 도포 영역을 따라 UV를 조사시킨다. 이때, 실링재는 약 70∼80%의 경화가 이루어진다.As described above, after the two substrates are bonded by the secondary lowering of the constant upper stage 104, as shown in FIG. 6C, the substrate is removed from the upper stage, and the upper stage is raised again. Then, UV is irradiated along the application region of the sealing material to fix the two bonded substrates 8 mounted on the lower stage 102. At this time, the sealing material hardens about 70 to 80%.
상기와 같이, 실링재의 경화가 어느 정도 이루어지고 나면, 아직 경화되지않은 실링재의 완전 경화를 위하여 챔버로부터 기판을 오븐(oven)으로 이송하여 120℃에서 1시간 정도 열경화를 실시한다.As described above, after the curing of the sealing material is made to some extent, the substrate is transferred from the chamber to the oven for complete curing of the sealing material that is not yet cured, and thermal curing is performed at 120 ° C. for about 1 hour.
상기한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 종래 합착 장비와 실경화 장비를 하나의 장비로 통합함으로써, 공정 시간 및 비용을 절감할 수 있으며, 상기와 같은 합착 장비를 이용하여 기판의 합착가 실경화를 동시에 실시함으로써, 액정 표시 소자 기판의 합착공정을 진행함으로써, 합착 후 기판 이송시 기판의 합착 오배열로 인한 화질 저하를 방지할 수 있다.As described above, according to the present invention, by combining the conventional bonding equipment and the actual curing equipment into one equipment, it is possible to reduce the process time and cost, and the bonding of the substrate using the bonding equipment as described above at the same time By performing the bonding process of the liquid crystal display element substrate, it is possible to prevent the deterioration in image quality due to the misalignment of the substrate during the transfer of the substrate after the bonding.
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Cited By (4)
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2002
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