KR20030083502A - Manufacturing method of liquid crystal display device using emitted fluid - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 분사 유체를 이용하여 기판을 지지하는 장치를 사용하는 액정 디스플레이 소자 제조방법에 관한 것으로 특히, 유체를 분사함으로써 기판을 부상시켜서 기판을 지지하고 지지된 기판에 대하여 소정의 공정을 수행하는 액정 디스플레이 소자 제조방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a liquid crystal display device using a device for supporting a substrate by using an injection fluid, and more particularly, to a liquid crystal which floats a substrate by spraying fluid to support the substrate and performs a predetermined process on the supported substrate. The present invention relates to a display device manufacturing method.
최근 들어, 평판 디스플레이 장치 특히 액정 디스플레이 패널(Liquid Crystal Display panel ; LCD panel)의 대형화가 급속히 진전되고 그 응용분야도 넓어지고 있다. 이에 따라서 액정 디스플레이 장치에 대하여 수요가 증가하게 되었고, 이는 액정 디스플레이 장치를 생산하는 생산 설비에 대한 투자 확대로 이어지고 있다. 생산 설비에 대한 투자는 대량 생산 라인의 확보뿐만이 아니라 제품의 불량률을 낮추어 수율을 높이려는 노력으로도 다방면에서 이루어지고 있다. 수유을 높이려는 노력은 예컨대 제조 프로세스(process)의 개선, 공정 중 각종 결함(defect)의 발생 예방, 결함의 조기 발견 및 결함의 수리 등을 위한 장비에 대한 투자가 그것이다. 이중에서 기판에 결함이 발생했는지 여부를 조사하고 수리(repair)하는 공정 및 장치에 대한 투자도 중요하지만, 이에 앞서 공정 중에 기판에 결함이 발생하는 것을 사전에 예방하여 양품(良品)의 액정 디스플레이 장치를 생산하기 위하여 공정을 개선하고 이를 보장하기 위한 장비를 개발하려는 노력도 상당히 진행되고 있다.In recent years, the enlargement of flat panel display devices, especially liquid crystal display panels (LCD panels), has rapidly progressed and its application fields have also been expanded. Accordingly, the demand for liquid crystal display devices has increased, leading to an increase in investment in production facilities for producing liquid crystal display devices. Investment in production facilities is not only secured in mass production lines, but also in various ways in order to increase yields by lowering the defective rate of products. Efforts to increase lactation include, for example, investments in equipment for improving the manufacturing process, preventing the occurrence of various defects in the process, early detection of defects and repair of defects. Among these, investment in the process and apparatus for investigating and repairing defects on the substrate is also important, but prior to this, it is possible to prevent defects on the substrate during the process, so that good quality liquid crystal display devices Efforts have also been made to improve the process and to develop equipment to ensure this.
도 1 내지 도 3은 종래의 기술에 따른 액정 디스플레이 소자 제조장치의 기판지지 장치 및 이를 이용하여 기판을 지지하는 상태를 개략적으로 도시한 도면들로서, 기판 지지 장치는 액정 디스플레이 소자 제조 공정의 진행 중에 있는 기판-이는 박막 트랜지스터(Thin Film transistor ; TFT) 기판이거나 칼라 필터(Color Filter ; CF)기판일 수 있으며, 또는 이 두 기판이 합착된 것일 수도 있다-에 대하여 필요한 소정의 공정 예컨대 박막 트랜지스터 기판과 칼라 필터 기판의 합착 또는 배향막(alignment film)의 도포나 편광판의 부착 등의 공정을 위하여 기판을 지지하는 역할을 담당한다. 도 1은 사시도, 도 2는 평면도이고 도 3은 정면도인데, 도 3에는 기판 지지 장치와 함께 합착된 기판도 함께 도시되어 공정이 진행되는 과정을 보여 주고 있다.1 to 3 are schematic views illustrating a substrate supporting apparatus and a state of supporting a substrate using the substrate supporting apparatus of the liquid crystal display device manufacturing apparatus according to the related art. Substrate—this may be a thin film transistor (TFT) substrate or a color filter (CF) substrate, or may be a combination of the two substrates—a desired process such as a thin film transistor substrate and a color. It serves to support the substrate for processes such as adhesion of the filter substrate, application of an alignment film, or adhesion of a polarizing plate. FIG. 1 is a perspective view, FIG. 2 is a plan view, and FIG. 3 is a front view. In FIG. 3, a substrate bonded together with a substrate supporting apparatus is also shown to show a process of a process.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 종래의 기판 지지 장치는 개략적으로 받침부(12)위에 다수의 지지대(14)가 규칙적으로 부착되어 있는 형태를 이루고 있는데 지지대(14)는 가늘고 긴 막대 모양이다. 그리고 지지대(14)의 끝 부분은 기판에 결점을 생기지 않게 하고 기판의 위치 조정을 용이하게 할 수 있도록 기판에 접촉되는 면적을 최소화하는 모양으로 만들어진다.As shown in FIGS. 1 and 2, the conventional substrate support apparatus has a shape in which a plurality of supports 14 are regularly attached on the support 12, and the support 14 is shaped like an elongated rod. to be. And the end of the support 14 is made in a shape that minimizes the area in contact with the substrate so as not to cause defects in the substrate and to facilitate the position adjustment of the substrate.
도 3을 참고로 종래의 기판 지지부에 의한 액정 디스플레이 소자 제조 방법을 살펴보면, 기판에 대하여 셀 공정 또는 기타 공정을 수행할 경우에 박막 트랜지스터 기판(21)과 칼라 필터 기판(22)의 결합체를 지지대(14)들의 상부에 올려놓고 요구되는 소정의 공정을 수행한다. 따라서 기판 결합체의 자체 무게가 지지대(14)들의 상단에 집중되어서, 지지대(14)들과 접하는 박막 트랜지스터 기판(21)의 표면에 스크래치(scratch)를 생기게 할 우려가 있다. 더구나, 공정 중에 기판의 결합체에 위로부터 소정의 압력이 가해지는 경우에는 스크래치를 생기게 할 가능성은 더욱 커지게 된다.Referring to FIG. 3, a method of manufacturing a liquid crystal display device using a conventional substrate support unit includes a combination of a thin film transistor substrate 21 and a color filter substrate 22 when a cell process or other processes are performed on the substrate. 14) on top of them and carry out the required process. Therefore, the weight of the substrate assembly may be concentrated on the upper ends of the supports 14, resulting in scratches on the surface of the thin film transistor substrate 21 in contact with the supports 14. Moreover, the possibility of causing scratches becomes greater when a predetermined pressure is applied from above to the assembly of the substrate during the process.
또한, 지지대(14)들의 끝점과 기판 결합체의 표면이 서로 접촉하고 있기 때문에 기판 결합체의 위치를 조정하는 경우에는 접촉 지점에는 마찰력으로 인해 기판 결합체의 위치 조정이 용이하지 않을 뿐만 아니라 위치를 조정하는 과정에서 스크래치가 생길 가능성 또한 증가하게 된다.In addition, since the end points of the supports 14 and the surface of the substrate assembly are in contact with each other, when adjusting the position of the substrate assembly, the position of the substrate assembly is not easy to be adjusted due to the friction force at the contact point, and the process of adjusting the position is also performed. The likelihood of scratching also increases.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 기판에 스크래치가 생기지 않고 기판의 일부분이 처지는 현상을 방지할 수 있으며 또한 기판의 위치를 용이하게 조정할 수 있는 분사 유체를 이용하여 기판을 지지하는 장치를 사용하는 액정 디스플레이 소자의 제조방법을 제공하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a liquid crystal display that uses a device that supports a substrate by using a spraying fluid that can prevent a part of the substrate from sagging without scratching the substrate and can easily adjust the position of the substrate. It is to provide a method of manufacturing a device.
도 1 내지 도 3은 종래의 기술에 따른 액정 디스플레이 소자 제조장치의 기판지지 장치 및 이를 이용하여 기판을 지지하는 상태를 개략적으로 도시한 도면들로서 도 1은 사시도, 도 2는 평면도 그리고 도 3은 기판이 포함된 정면도이다.1 to 3 are schematic views showing a substrate supporting apparatus of a liquid crystal display device manufacturing apparatus and a state of supporting a substrate using the same according to the related art. FIG. 1 is a perspective view, FIG. 2 is a plan view, and FIG. 3 is a substrate. This is a front view included.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 제조된 기판 지지장치를 사용하여 액정 디스플레이 소자 제조 공정을 진행하는 과정을 보여주는 흐름도이다.4 is a flowchart illustrating a process of manufacturing a liquid crystal display device using a substrate support device manufactured according to a preferred embodiment of the present invention.
도 5 내지 도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 액정 디스플레이 소자 제조장치의 기판지지 장치 및 이를 이용하여 기판을 지지하는 상태를 개략적으로 도시한 도면들로서 도 5는 사시도, 도 6은 평면도, 도 7은 기판이 포함된 정면도이며 그리고 도 8은 도 7의 A부분을 확대한 도면이다.5 to 8 are schematic views showing a substrate supporting apparatus and a state of supporting a substrate using the same in a liquid crystal display device manufacturing apparatus according to a preferred embodiment of the present invention. FIG. 5 is a perspective view, FIG. 6 is a plan view, and FIG. 7 is a front view including the substrate, and FIG. 8 is an enlarged view of portion A of FIG. 7.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
12 , 32 : 받침부14 : 기판 지지대12, 32: support 14: substrate support
21 , 41 : 박막 트랜지스터(TFT) 기판21, 41: thin film transistor (TFT) substrate
22 , 42 : 칼라 필터 기판22, 42: color filter substrate
36 : 유체 분사 장치36: fluid injection device
38 : 유체 분사부38: fluid injection unit
상기한 본 발명의 기술적 과제를 달성하기 위한 분사 유체를 이용하여 기판을 지지하는 장치를 사용하는 액정 디스플레이 소자의 제조방법은 액정 디스플레이 장치용 기판을 기판 부상용 지지장치의 상부에 위치시키는 단계와 기판 부상용 지지장치의 유체 분사장치를 통하여 유체를 분사함으로써 기판을 부상시키는 단계와 분사되는 유체의 압력에 의하여 지지되는 기판에 대하여 소정을 공정을 수행하는 단계를 포함하여 구성된다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a liquid crystal display device using a device for supporting a substrate by using a jetting fluid for achieving the technical problem of the present invention. And floating the substrate by injecting fluid through the fluid injector of the floating support device, and performing a predetermined process on the substrate supported by the pressure of the injected fluid.
유체 분사장치를 통한 유체의 분사는 다공판을 통하여 이루어질 수 있다.Injection of fluid through the fluid injector may be through a porous plate.
유체 분사장치는 2개 이상이고 그리고 일정한 간격으로 받침부에 부착되어 있을 수 있다.The fluid injectors may be two or more and attached to the support at regular intervals.
기판에 소정의 공정을 수행하는 단계 이전에는 부상된 기판의 위치를 조정하는 단계를 더 포함할 수 있다.Prior to performing a predetermined process on the substrate, the method may further include adjusting a position of the injured substrate.
본 발명에 의하면, 액정 디스플레이 소자 제조 공정 중에서 기판을 지지하기 위하여 기판에 대하여 아래로부터 유체를 분사한다. 따라서, 기판을 지지하면서 진행되는 공정에서, 종래에 지지대를 사용하여 기판을 지지하는 것에 비하면 기판에 스크래치가 생길 염려가 거의 없으며, 지지대에 의하여 지지되지 못한 부분이 기판의 자체 무게에 의하여 처지게 되는 현상을 예방할 수 있다. 또한, 기판을 전후, 좌우로 이동하거나 회전시키는 것과 같이 기판의 위치를 조정할 경우에도 지지대와 직접적인 마찰이 없기 때문에 기판의 표면에 스크래치가 생길 염려가 없으며 기판의 위치를 훨씬 용이하게 조정할 수 있다.According to the present invention, a fluid is injected from below to the substrate in order to support the substrate in the liquid crystal display element manufacturing process. Therefore, in the process of supporting the substrate, there is little fear of scratching the substrate as compared to conventionally using the support using a support, and the portion not supported by the support sags by the weight of the substrate itself. The phenomenon can be prevented. In addition, even when adjusting the position of the substrate such as moving or rotating the substrate back and forth, left and right, there is no direct friction with the support, so there is no fear of scratches on the surface of the substrate and the position of the substrate can be adjusted more easily.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 이하의 실시예는 이 기술분야에서 통상적인 지식을 가진 자에게 본 발명이 충분히 이해되도록 제공되는 것으로서, 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 다음에 기술되는 실시예에 한정되는 것은 아니다. 기판의 두께 및 크기, 지지대 그리고 기판과 부상장치 사이의 간격은 명확성을 기하기 위하여 과장되어진 것이다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조 번호들은 동일한 구성요소를 나타낸다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the following embodiments are provided to those skilled in the art to fully understand the present invention, and may be modified in various forms, and the scope of the present invention is described in the following embodiments. It is not limited. The thickness and size of the substrate, the support and the spacing between the substrate and the flotation device are exaggerated for clarity. Like numbers refer to like elements throughout the specification.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라서 분사 유체를 이용하여 기판을지지하는 장치를 사용하는 액정 디스플레이 소자의 제조방법을 나타내는 흐름도이며, 도 5 내지 도 8은 액정 디스플레이 소자 제조장치의 기판 부상용 지지장치 및 이를 이용하여 공정을 진행하는 과정을 개략적으로 도시한 도면들로서 도 5는 사시도, 도 6은 평면도, 도 7은 기판 부상장치와 함께 기판이 함께 도시된 정면도이며 도 8은 도 7의 A부분을 확대해서 보여주는 도면이다.4 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a liquid crystal display device using a device for supporting a substrate by using an injection fluid according to a preferred embodiment of the present invention, and FIGS. 5 to 8 are for floating a substrate of the liquid crystal display device manufacturing apparatus. FIG. 5 is a perspective view, FIG. 6 is a plan view, FIG. 7 is a front view of a substrate together with a substrate floating apparatus, and FIG. 8 is A of FIG. 7. This is an enlarged view of the part.
도 4 및 도 5 내지 도 8을 참조하면, 소정의 공정이 수행되어질 기판-이는 박막 트랜지스터(Thin Film transistor, TFT) 기판이거나 칼라 필터 기판일 수 있으며, 또는 이 두 기판이 합착된 것일 수도 있다-이 기판 부상용 지지장치의 상부에 위치된다.(S1) 기판 부상용 지지장치는 받침부(32) 및 받침부(32)에 부착되어 있는 유체 분사장치(36)를 포함하여 구성되어 있다. 유체 분사장치(36)는 기판을 부상시키기에 충분한 크기라면 하나만 있을 수 있으나 분사되는 유체의 압력과 기판의 크기, 기판의 무게 및 유체 분사장치(36)의 크기 등을 고려하여 적절한 수로 하는 것이 바람직하다. 다수의 유체 분사장치(36)가 설치되는 경우에는 기판에 균일한 압력을 가하기 위하여 일정한 간격으로 설치하는 것이 바람직하다. 유체 분사장치(36)의 상부에는 유체 분사부(38)가 있으며 도면에서는 유체 분사부(38)가 다공판으로 이루어진 경우를 도시하고 있다. 도면에 도시하지는 않았지만 유체 분사장치(36)에는 유체를 보충하기 위한 유체 흡입구 및 유체를 적절한 압력으로 분사하기 위한 장치들이 내부에 구비되어 있다.4 and 5 to 8, a substrate on which a predetermined process is to be performed, which may be a thin film transistor (TFT) substrate or a color filter substrate, or the two substrates may be bonded to each other. The substrate floating support device is configured to include a support portion 32 and a fluid injector 36 attached to the support portion 32. There may be only one fluid injector 36 as long as it is large enough to float the substrate. However, the fluid injector 36 may be suitably selected in consideration of the pressure of the injected fluid, the size of the substrate, the weight of the substrate, and the size of the fluid injector 36. Do. When a plurality of fluid injectors 36 are installed, it is preferable to install at regular intervals to apply uniform pressure to the substrate. The upper part of the fluid injector 36 has a fluid injector 38, and the drawing shows a case in which the fluid injector 38 is made of a porous plate. Although not shown in the figure, the fluid injector 36 has a fluid inlet for replenishing the fluid and devices for injecting the fluid at an appropriate pressure therein.
다음으로, 기판 부상용 지지장치의 유체 분사부(38)를 통하여 유체를 기판(41)의 저면에 분사한다.(S2) 유체 분사부(38)가 도면에 도시된 바와 같이 다공판으로 이루어진 경우에는, 다공판의 직경은 매우 작고 균일하기 때문에 이를 통하여 분사되는 유체의 압력은 흡입되는 유체의 압력에 비하여 높고 또 균일한 압력으로 유체가 분사된다. 따라서 다공판을 통하여 분사되는 유체의 압력이 높고 균일하기 때문에 기판(41, 42)은 정밀하게 부상하게 된다.Next, the fluid is injected to the bottom surface of the substrate 41 through the fluid ejection portion 38 of the substrate floating support device. (S2) When the fluid ejection portion 38 is formed of a porous plate as shown in the drawing. Since the diameter of the porous plate is very small and uniform, the pressure of the fluid injected therethrough is higher than the pressure of the fluid to be sucked and the fluid is injected at a uniform pressure. Therefore, since the pressure of the fluid injected through the porous plate is high and uniform, the substrates 41 and 42 are precisely floated.
상기한 바와 같이, 유체를 분사하여 기판을 부상시키게 되면 기판이 다른 물체(지지대)와 직접 접촉하지 않기 때문에 기판의 표면에 스크래치가 발생할 소지가 미연에 방지된다. 그리고 지지대를 이용하여 기판을 지지하는 것 보다 넓은 면적에 유체를 분사하여 기판을 지지하기 때문에, 지지되지 못한 기판의 부분이 기판의 자체 무게에 의하여 처지게 되는 것을 예방할 수 있다.As described above, when the substrate is sprayed to float the fluid, the substrate does not come into direct contact with other objects (supports), and thus, scratches are prevented from occurring on the surface of the substrate. In addition, since supporting the substrate by spraying a fluid in a larger area than supporting the substrate by using the support, it is possible to prevent the portion of the unsupported substrate from sagging by the weight of the substrate itself.
다음으로, 부상된 기판(41, 42)에 대하여 소정의 공정이 진행된다.(S3) 이 단계에서 진행될 공정은 박막 트랜지스터(TFT) 기판과 칼라 필터 기판의 합착 공정일 수 있으며, 배향막을 도포하거나 편광판을 부착하는 공정 등일 수 있다.Next, a predetermined process is performed on the floated substrates 41 and 42. (S3) The process to be performed in this step may be a bonding process of a thin film transistor (TFT) substrate and a color filter substrate. And a process of attaching the polarizing plate.
이러한 공정이 진행되는 과정에서 기판(41, 42)의 상부로부터 아래로 기판에 대하여 압력이 가해질 수 있다. 이 경우에 종래의 기판 지지방법처럼 지지대를 이용하여 기판을 지지하는 경우에는 스크래치가 생길 가능성이 더욱 커지는 반면 본 발명과 같이 분사 유체의 압력을 이용하는 경우에는 접촉 부분이 없기 때문에 스크래치는 생기는 않는다. 또한 상부로부터의 압력에 의하여 유체 분사 장치(36)의 상부와 기판(41, 42) 사이의 간극이 짧아지는 경우에도, 기판(41, 42)에 가해지는 압력은 그것에 비례하여 증가하게 되므로 유체 분사 장치(36)의 상부와 기판(41)이 접촉을 일으키지는 않는다.During this process, pressure may be applied to the substrate from the top of the substrates 41 and 42 downward. In this case, when the substrate is supported by using the support as in the conventional substrate support method, scratches are more likely to occur, whereas when using the pressure of the injection fluid as in the present invention, there is no scratch because there is no contact portion. In addition, even when the gap between the upper portion of the fluid ejection device 36 and the substrates 41 and 42 is shortened by the pressure from the upper portion, the pressure applied to the substrates 41 and 42 increases in proportion to the fluid ejection. The top of the device 36 and the substrate 41 do not cause contact.
또한, 공정을 진행하는 과정에서 지지되는 기판(41, 42)의 위치를 조정할 필요가 있는 경우도 있다. 예컨대, 박막 트랜지스터 기판과 칼라 필터 기판을 합착시키는 경우에는 양 기판에 표시된 위치에 맞추어서 정확하게 합착을 시켜야 하며 따라서 위치의 조정이 필요하다. 이 경우에 종래와 마찬가지로 지지대를 이용하는 경우에는 지지대와 기판의 마찰 때문에 기판의 위치를 조정하는 것이 용이하지 않으며 또한 위치 조정 과정에서 기판에 스크래치가 생길 염려도 있다. 그러나 본 발명에 의하면 기판이 딱딱한 재료(hard material)와 직접적인 접촉을 하지 않기 때문에 위치를 조정하는 것이 용이하고 스크래치가 생길 염려도 없다.In addition, it may be necessary to adjust the position of the board | substrate 41 and 42 supported in the process of progressing a process. For example, in the case where the thin film transistor substrate and the color filter substrate are bonded together, the thin film transistor substrate and the color filter substrate should be bonded together in accordance with the positions indicated on both substrates, and thus, the position adjustment is necessary. In this case, when using the support as in the prior art, it is not easy to adjust the position of the substrate due to friction between the support and the substrate, and there is a fear that scratches may occur on the substrate during the position adjustment process. However, according to the present invention, since the substrate is not in direct contact with the hard material, it is easy to adjust the position and there is no fear of scratching.
본 발명에 의하면 기판의 위치를 조정하는 경우이거나 기타 다른 공정을 수행하는 과정에서 유체를 기판에 분사함으로써 기판을 부상시켜 기판을 지지한다. 따라서, 딱딱한 재료로 만들어진 지지대로 기판을 직접 지지하는 것과는 달리 기판이 딱딱한 물질과 직접 접촉하지 않기 때문에 기판에 스크래치가 생길 염려가 없으며, 기판을 부상시키기 위하여 분사되는 유체가 기판을 지지하는 면적이 넓기 때문에 기판이 자체 무게에 의하여 처지게 되는 것을 예방할 수 있는 효과가 있다. 또한 기판을 전후 또는 좌우로 이동하여 기판의 위치를 조정하는 것도 용이하게 할 수 있을 뿐만 아니라 위치 조정시에도 마찰에 의하여 스크래치가 발생할 염려가 없다.According to the present invention, when the position of the substrate is adjusted or other processes are performed, the substrate is floated to support the substrate by spraying the fluid onto the substrate. Therefore, unlike directly supporting the substrate with a support made of a hard material, the substrate does not come in direct contact with the hard material, so there is no fear of scratching the substrate. Therefore, the substrate can be prevented from sagging by its own weight. In addition, the position of the substrate can be easily adjusted by moving the substrate back and forth or from side to side, and there is no fear of scratching due to friction even during position adjustment.
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