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KR100803106B1 - 액정표시패널 가공 장치 - Google Patents

액정표시패널 가공 장치 Download PDF

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Publication number
KR100803106B1
KR100803106B1 KR1020010037079A KR20010037079A KR100803106B1 KR 100803106 B1 KR100803106 B1 KR 100803106B1 KR 1020010037079 A KR1020010037079 A KR 1020010037079A KR 20010037079 A KR20010037079 A KR 20010037079A KR 100803106 B1 KR100803106 B1 KR 100803106B1
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KR
South Korea
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mother substrate
glass mother
chamber
load lock
liquid crystal
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KR1020010037079A
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임석영
강호민
임지만
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삼성전자주식회사
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Publication date
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Abstract

로드락 챔버에 적재되는 유리 모기판의 휨을 방지할 수 있는 액정표시패널 가공 장치가 개시되고 있다. 액정표시패널 가공 장치는 로드락 챔버와 유리 모기판이 가공 처리되는 프로세스 챔버 및 로드락 챔버와 프로세스 챔버 사이에 위치하여 유리 모기판을 이송하는 이송 장치가 설치되는 이송 챔버를 포함한다. 로드락 챔버의 바닥면에는 유리 모기판의 양측부를 지지하는 지지대와 지지대에 안착되는 유리 모기판의 휨을 방지하기 위한 휨 방지 지지대가 설치된다. 따라서, 유리 모기판의 휨을 방지하여 로드락 챔버의 크기의 증가를 억제할 수 있고, 또한 로드락 챔버내의 공기를 제거하는데 소요되는 시간을 단축시켜 액정표시패널의 생산성을 향상시킬 수 있다.

Description

액정표시패널 가공 장치{APPARATUS FOR MANUFACTURING LIQUID CRYSTAL DISPLAY PANNEL}
도 1은 종래의 로드락 챔버에 대형 유리 모기판이 적재된 상태를 설명하기 위한 단면도이다.
도 2a는 박막 트랜지스터 기판 형성 영역이 형성된 대형 유리 모기판의 평면도이다.
도 2b는 칼라필터 형성 영역이 형성된 대형 유리 모기판의 평면도이다.
도 3은 액정표시패널의 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 액정표시패널 가공 장치를 설명하기 위한 평면도이다.
도 5는 도 4에 도시된 로드락 챔버의 평면도이다.
도 6은 도 5에 도시된 로드락 챔버를 Ⅵ-Ⅵ 선으로 절단한 단면도이다.
본 발명은 액정표시패널 가공 장치에 관한 것으로, 특히 로드락 챔버에 적재되는 유리 모기판의 휨을 방지할 수 있는 액정표시패널 가공 장치에 관한 것이다.
최근, 정보산업의 발달에 따라 컴퓨터와 같은 정보처리장치도 발달하고 있다. 또한 정보처리장치의 기술적인 발전은 정보처리장치로부터 출력되는 결과를 표시하는 디스플레이 장치의 발전으로 이어진다.
디스플레이 장치 중 하나인 “CRT형 디스플레이 장치”는 화질이 우수한 반면 디스플레이 면적이 증가될수록 부피가 증가하여 휴대용 디스플레이 장치에는 적용이 곤란한 문제점을 갖는다. 이에 반하여 “액정표시장치”는 화질면에서는 CRT형 디스플레이 장치보다 뛰어나지 않지만, 디스플레이 면적에 비하여 부피가 작고, 무게가 가벼워 휴대가 간편한 장점으로 최근 개발 및 보급이 급속히 증가되고 있다. 그러나, 액정표시장치의 해상도 및 화질이 점차 개선됨에 따라 최근 들어 액정표시장치의 디스플레이 면적이 CRT형 디스플레이 장치와 대등하게 대형화 되고 있다.
액정표시장치의 대형화는 영상을 표시하는 액정표시패널(liquid crystal display pannel)의 박막 트랜지스터 기판(thin flim transister substrate; 이하, TFT 기판이라 함)과 컬러필터 기판(color filter substrate)의 대형화로 이어지게 된다.
최근에는 액정표시패널의 양산성을 향상시키기 위해 다수개, 예를 들어 6매 내지 8매의 TFT 기판 및 칼라필터 기판을 대형 유리 모기판(glass mother substrate)에 형성한 후 가공 처리한다. 따라서 액정표시장치의 디스플레이 면적의 대형화는 유리 모기판의 대형화를 유도한다.
한편, 대형 유리 모기판을 가공 처리하여 액정표시패널로 완성시키기 위해 액정표시패널 가공 장치가 설치된다. 이러한 액정표시패널 가공 장치는 대형 유리 모기판을 가공 처리하기 위한 프로세스 챔버(process chamber), 프로세스 챔버로 이송되기 전에 대형 유리 모기판이 적재되는 로드락 챔버(roadlock chamber) 및 로드락 챔버내에 적재된 대형 유리 모기판을 프로세스 챔버로 이송하기 위한 이송 장치를 포함하는 이송 챔버(transfer chamber)로 이루어진다.
종래의 로드락 챔버에 대형 유리 모기판이 적재된 상태를 도 1을 첨부하여 설명하면 다음과 같다.
도 1을 참조하면, 로드락 챔버(10)에는 대형 유리 모기판의 양측부를 지지하는 지지대가 설치된다. 이러한 지지대는 로드락 챔버 내부 바닥면의 양측부에 설치되어 로드락 챔버(10)내에 적재되는 대형 유리 모기판(11)의 양측부를 지지한다. 이와 같이 지지대(12)를 로드락 챔버(10)의 양측부에 설치하는 것은 이송 장치가 대형 유리 모기판(11)을 지지대(12)에 안전하게 안착시킬 수 있도록 하기 위함이다.
그러나, 유리 모기판(11)이 대형화되어 감에 따라 로드락 챔버(10) 내부의 양측부에 설치되는 지지대(12)의 간격도 그 만큼 멀어지게 된다. 따라서, 대형 유리 모기판(11)이 지지대(12)에 안착되는 경우, 대형 유리 모기판(11)의 무게 중심이 대형 유리 모기판(11)의 가운데 부위로 이동하여 대형 유리 모기판(11)의 가운데 부위가 오목하게 휘는 현상이 발생하게 된다.
이때, 대형 유리 모기판(11)의 안착 높이는 대형 유리 모기판(11)의 휨 정도에 따라 다르게 나타난다. 즉, 대형 유리 모기판(11)에 휨이 발생되지 않았을 경 우, 대형 유리 모기판(11)의 안착 높이는 h1이고, 대형 유리 모기판(11)에 휨이 발생되었을 경우, 대형 유리 모기판(11)의 안착 높이는 h2가 된다.
이와 같이 대형 유리 모기판(11)에 휨이 발생했을 때의 안착 높이는 휨이 발생하지 않았을 때보다 (h2 - h1) 만큼 상승하게 되고, 이러한 대형 유리 모기판(11)의 안착 높이 상승은 로드락 챔버(10)의 부피를 상승시키는 요인으로 이어진다. 프로세스 챔버내의 분위기는 단위 공정중에 불순물로 인해 오염되는 것을 방지하기 위해 항상 진공 상태로 유지된다. 그러나 프로세스 챔버내의 분위기가 항상 진공 상태로 유지되기 위해서는 로드락 챔버 및 이송 챔버의 분위기 또한 진공 상태로 유지되어야 한다. 이는 대형 유리 모기판이 프로세스 챔버내로 이송되기 위해서 일련의 과정을 거치기 때문이다. 즉, 외부로부터 이송된 대형 유리 모기판은 먼저 로드락 챔버에 적재된 후 이송 챔버에 의해 프로세스 챔버로 이송된다. 이때, 각각의 챔버에는 대형 유리 모기판이 통과될 정도의 크기로 게이트가 형성된다. 따라서 대형 유리 모기판이 챔버사이를 통과할 때 각 챔버의 게이트가 개구되어 대형 유리 모기판을 통과시킨다.
이와 같이 과정을 거쳐 대형 유리 모기판이 이송되기 때문에 프로세스 챔버의 분위기를 진공 상태로 계속 유지하기 위해서는 이송 챔버와 로드락 챔버의 분위기 또한 진공 상태로 유지시켜야 한다. 따라서 프로세스 챔버 및 로드락 챔버에는 진공 펌프가 각각 설치된다.
그러나 로드락 챔버에 적재되는 대형 유리 모기판에 휨이 발생되면 로드락 챔버의 부피가 상승하게 되고, 그로 인해 로드락 챔버내의 공기를 제거하는데 소요 되는 시간이 증가하게 된다. 또한, 로드락 챔버내의 공기를 제거하는데 소요되는 시간이 증가하면, 대형 유리 모기판을 가공 처리하는 총 공정 시간이 증가되어 액정표시패널의 생산성이 저하되는 문제점이 도출된다.
본 발명은 이와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 제시된 것으로, 본 발명의 목적은 로드락 챔버에 적재되는 기판의 휨을 방지할 수 있는 액정표시패널 가공 장치를 제공하는데 있다.
이와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 액정표시패널 가공 장치는 로드락 챔버 내부로 로드되는 적어도 한 개 이상의 박막트랜지스터 형성 영역 및 칼라 필터 형성 영역이 형성된 유리 모기판의 양측부를 지지하기 위한 지지수단 및 지지수단 사이에 설치되어 지지수단에 안착되는 유리 모기판의 휨을 방지하기 위한 휨 방지 지지수단을 포함하는 로드락 챔버를 포함한다.
또한, 액정표시패널 가공 장치는 유리 모기판을 가공 처리하기 위해 일련의 단위 공정이 이루어지는 프로세스 챔버 및 로드락 챔버와 프로세스 챔버 사이에서 유리 모기판을 이송하기 위한 이송 장치를 포함하는 이송 챔버를 포함한다.
이로써, 로드락 챔버에 안착되는 유리 모기판이 휘는 현상을 방지하여 로드락 챔버의 부피 상승을 억제시키며 그로 인해 로드락 챔버내의 공기를 제거하는데 소요되는 시간을 단축시켜 액정표시패널의 생산성을 향상시킬 수 있다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여, 본 발명의 일 실시예를 통해 본 발명을 보 다 상세하게 설명하고자 한다.
도 2a 및 도 2b는 TFT 기판 형성 영역 및 칼라필터 형성 영역이 형성된 대형 유리 모기판의 평면도이고, 도 3은 액정표시패널의 분해 사시도이다.
여기서는, 본 발명의 일 실시예에 따라 2 장의 대형 유리 모기판(40, 50)을 액정표시패널 가공 장치(400; 도 4에 도시됨)에 의해 가공 처리하여 각각 TFT 기판 형성 영역(41)과 칼라 필터 형성 영역(51)을 형성하고 이들을 조립하여 액정표시패널(60)을 완성하는 과정을 설명하기로 한다.
도 2a 내지 도 3에서 도시된 바와 같이, 소정 두께를 갖는 대형 유리 모기판(40, 50)에 적어도 한 개 이상의 TFT 기판 형성 영역(41) 및 컬러 필터 기판 형성 영역(51)이 형성된다. 이와 같은 대형 유리 모기판(40, 50)에 TFT 기판 형성 영역(41) 및 컬러 필터 기판 형성 영역(51)을 형성하기 위해서는 액정표시패널 가공 장치(400)에 의한 가공 처리 과정을 거쳐야 한다.
이처럼 적어도 1개 이상의 TFT 기판 형성 영역(41) 및 컬러 필터 기판 형성 영역(51)이 형성된 2장의 대형 유리 모기판(40, 50)을 얼라인먼트(alignment)시키면, 각 TFT 기판 형성 영역(41)과 컬러 필터 기판 형성 영역(51)의 사이에는 액정(61)이 주입된다.
이와 같이 조립된 2장의 대형 유리 모기판(40, 50)에는 TFT 기판 형성 영역(41) 및 컬러 필터 형성 영역(51)의 개수에 대응하여 LCD 단위 셀(LCD unit cell)이 형성된다. 이때, 각 LCD 단위 셀을 절단하면, 도 3에서 보는 바와 같이 하나의 액정표시패널(60)이 형성된다.
여기서 대형 유리 모기판을 가공 처리하는 액정표시패널 가공 장치(400)에 대해 상세히 살펴보기로 한다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 액정표시패널 가공 장치의 평면도이다.
도 4를 참조하면, 액정표시패널 가공 장치(400)는 대형 유리 모기판(110)이 적재되는 로드락 챔버(100), 대형 유리 모기판(110)을 가공 처리하는 프로세스 챔버(300) 및 로드락 챔버(100)와 프로세스 챔버(300) 사이에 설치되며 대형 유리 모기판(110)을 이송하기 위한 이송 장치(210)가 설치되는 이송 챔버(200)를 포함한다.
이때, 로드락 챔버(100)에는 대형 유리 모기판(110)이 적재되는데, 로드락 챔버(100)에 적재되는 대형 유리 모기판(110)은 프로세스 챔버(300)에서 가공 처리되기 위해 외부에서 이송된 것이다. 또한 로드락 챔버(100)에 적재되는 대형 유리 모기판(110)은 프로세스 챔버(300)에서 가공 처리를 마친 후 이송 장치(210)에 의해 이송된 것일 수 있다.
이송 챔버(200)에는 로봇암(210)이 설치되는데, 로봇암(210)은 대형 유리 모기판(110)을 로드락 챔버(100)에서 프로세스 챔버(300)로 또는 프로세스 챔버(300)에서 로드락 챔버(100)로 이송시키는 역할을 수행한다.
프로세스 챔버(300)에서는 일련의 단위 공정이 이루어진다. 이러한 단위 공정의 예로 식각 공정, 노광 공정, 박막 형성 공정들을 들 수 있는데, 프로세스 챔버(300)는 이러한 단위 공정을 수행하기 위해 항상 진공 상태의 분위기로 유지되어 야 한다. 이는 대형 유리 모기판(110)의 가공 처리 공정 중 불순물로 인한 오염을 방지하기 위함이다.
그러나 대형 유리 모기판(110)은 프로세스 챔버(300)내로 이송되기 위해서 일련의 과정을 거친다. 즉, 외부로부터 이송된 대형 유리 모기판(110)은 먼저 로드락 챔버(100)에 적재된 후 이송 챔버(200)에 의해 프로세스 챔버(300)로 이송된다. 이때, 각각의 챔버(100, 200, 300)에는 대형 유리 모기판(100)이 통과될 정도의 크기로 게이트(101, 201, 301)가 형성된다. 따라서 대형 유리 모기판(110)이 각각의 챔버(100, 200, 300) 사이를 통과할 때 각 챔버(100, 200, 300)의 게이트(101, 201, 301)가 개구되어 대형 유리 모기판(110)을 통과시킨다.
이와 같이 과정을 거쳐 대형 유리 모기판(110)이 이송되기 때문에 프로세스 챔버(300)를 진공 상태로 계속 유지하기 위해서는 이송 챔버(200)와 로드락 챔버(300)의 분위기 또한 진공 상태로 유지되어야 한다. 따라서 프로세스 챔버(300) 및 로드락 챔버(100) 각각에는 진공 펌프(vaccum pump; 미도시)가 설치되어 진공 펌프에 의해 프로세스 챔버(300) 및 로드락 챔버(100) 내부의 분위기는 항상 진공 상태로 유지된다.
여기서 본 발명의 일실시예에 따른 로드락 챔버(100)에 대해서 도 5 및 도 6을 참조하여 더욱 상세히 살펴보기로 한다.
도 5는 로드락 챔버(100)의 평면도이고, 도 6은 도 5에 도시된 로드락 챔버(100)를 Ⅵ-Ⅵ 선으로 절단한 단면도이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 로드락 챔버(100)에는 로드락 챔버(100)에 적재되 는 대형 유리 모기판(110)의 양측부를 지지하기 위한 양측 지지대(120) 및 양측 지지대(120)에 안착되는 대형 유리 모기판(110)의 휨을 방지하기 위한 휨 방지 지지대(140)가 설치된다.
양측 지지대(120)는 로드락 챔버(100) 내부 바닥면의 양측부에 설치되어 대형 유리 모기판(110)의 양측부를 지지한다. 양측 지지대(120)가 이와 같이 설치되는 것은 대형 유리 모기판(110)을 이송하는 이송 장치(210)가 지지대(120)에 의해 방해받지 않으면서 대형 유리 모기판(110)을 안전하게 지지대(120)에 안착시킬 수 있도록 하기 위함이다.
휨 방지 지지대(140)는 양측 지지대(120)의 사이에 설치되어, 양측 지지대(120)에 안착되는 대형 유리 모기판(110)의 가운데 부위를 지지한다. 이로써 대형 유리 모기판(110)의 가운데 부분이 오목하게 휘는 현상을 방지할 수 있다. 이때, 휨 방지 지지대(140)는 대형 유리 모기판(110)을 이송하는 이송 장치(210)에 방해가 되는 않도록 ‘T’자 형태로 설치된다.
이와 같은 휨 방지 지지대(140)의 형태는 본 발명의 일실시예일 뿐 이송 장치(210)가 로드락 챔버(100)내로 대형 유리 모기판(110)을 이송하는데 방해가 되지 않으며, 대형 유리 모기판(110)의 휨을 방지할 수 있도록 하는 범위내에서 다양하게 변형되어 적용될 수 있다.
대형 유리 모기판(110)은 양측 지지대(120) 및 휨 방지 지지대(140)의 상부에 직접적으로 접촉되어 안착된다. 따라서 양측 지지대(120) 및 휨 방지 지지대(140)에 의해 대형 유리 모기판(110)이 긁히는 현상을 발생된다. 이를 방지 하기 위해 양측 지지대(120) 및 휨 방지 지지대(140)의 상부에는 대형 유리 모기판(110)의 긁힘을 방지하기 위한 긁힘 방지 수단(130)이 설치된다.
긁힘 방지 수단(130)은 대형 유리 모기판(110)에 충격을 주지 않는 재질을 사용하여 구성되어야 하는데, 이의 대표적인 재질로 폴리 에테르 에테르 케톤(Poly Ether Ether Ketone), 폴리 비닐리덴 플로라이드(Poly Vinylidene Fluoride) 및 폴리 테트라 플로르 에틸렌(Poly Tetra Fluoro Ethylene) 중에서 어느 하나를 이용하여 구성할 수 있다.
이와 같이 구현되는 로드락 챔버(100)는 프로세스 챔버(300)에서 공정을 수행하기 위한 대형 유리 모기판(110) 또는 프로세스 챔버(300)에서 공정을 마친 대형 유리 모기판(110)에 휨이 발생되지 않도록 적재시키는 역할을 수행한다.
이상, 설명한 바와 같이 본 발명은 로드락 챔버에 적재되는 기판의 휨을 방지함으로써 로드락 챔버의 부피 증가를 억제하고, 그로 인해 로드락 챔버내의 공기를 제거하는데 소요되는 시간을 단축시켜 액정표시패널의 생산성을 향상시킬 수 있는 액정표시패널 가공 장치를 제공할 수 있다.
실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (4)

  1. 챔버 몸체, 상기 챔버 몸체의 내부에 설치되어 유리 모기판의 에지를 지지하는 모기판 에지 지지대, 상기 모기판 에지 지지대 사이에 배치되고 상기 에지 지지대에 안착되는 상기 유리 모기판에 발생하는 휨을 방지하기 위한 휨 방지 수단 및 상기 모기판 에지 지지대와 상기 휨 방지 수단 각각의 상부에 형성되며 상기 유리 모기판의 긁힘을 방지하는 긁힘 방지 수단을 포함하는 모기판 대기 챔버;
    챔버 몸체, 상기 챔버 몸체 내부에서 상기 유리 모기판을 가공하는 공정 장치를 포함하는 프로세스 챔버; 및
    상기 대기 챔버와 상기 프로세스 챔버 사이에 설치되는 챔버 몸체, 상기 챔버 몸체 내부에 설치되어 상기 유리 모기판을 상기 모기판 대기 챔버 및 상기 프로세스 챔버로 이송하는 이송 장치를 포함하는 이송 챔버를 포함하는 액정표시패널 가공 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 휨 방지 수단은 'T' 및 'I'자 형태 중 어느 하나로 형성되는 지지대인 것을 특징으로 하는 액정표시패널 가공 장치.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서, 상기 긁힘 방지 수단은 소정 높이로 돌출된 돌기 형상으로, 폴리 에테르 에테르 케톤, 폴리 비넬리덴 플로라이드 및 폴리 테트라 플로르 에틸렌 중 어느 하나의 재질로 구성되는 것을 특징으로 하는 액정표시패널 가공 장치.
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