KR100478279B1 - 전기광학액정전지또는전기화학적광전지제조방법 - Google Patents
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Abstract
복수의 전기광학전지, 특히 액정 디스플레이 전지(2) 또는 광전지 제조방법이 발표되는데, 각 전지는 액체가 채워지며 두 플레이트(3, 4) 사이에 밀봉 격벽(8, 9)에 의해 한정되며 유리로 제조되며 공동내에 전극이 제공된 공동(5)을 포함한다. 제 1 단계에서 공동이 필요한 액체로 채워지고 밀봉된 1회분의 전지(2)가 제조된다. 제 2 단계에서 각 전지의 외부 윤곽(20)이 절단되고 필요시 고압 물젯트(30)를 수단으로 구멍(10)이 전지를 통과하고 물은 마모제를 포함할 수 있다. 따라서 편광자 및 반사기와 같은 외부층(25, 26)이 절단단계 이전에 배치에 적용될 수 있다.
Description
본 발명은 액정전지(liquid crystal cells)나 전기화학적 광전지(electrochemical photovoltaic cells)와 같은 복수의 전기광학전지(electro-optic cells)제조방법에 관계하며, 각 전지는 공동내에 배열된 전극이 제공된 두 플레이트 사이에 밀봉 격벽에 의해 한정되며 액체가 채워진 공동을 포함하며, 다음 단계를 포함한다:
(I) 액체가 채워지고 밀봉된 1회분의 전지(전지 배치)를 집단적으로 제조하고, 배치(batch)는 모든 전지에 공통인 두 개의 플레이트를 포함하고 밀봉재 패턴이 상기 플레이트를 결합시켜 전지 격벽을 형성한다.
(II) 배치를 개별 전지로 분할하고 필요할 경우 각 전지에 대한 윤곽을 형성한다.
한 배치의 이러한 전지 제조를 위해 가장 널리 사용된 방법에서 두 개의 커다란 유리 또는 합성재료 쉬이트가 준비되고, 이러한 플레이트의 적어도 하나는 투명한 전극이고 전도성 경로가 그 위에 형성되고 상기 플레이트에 밀봉재료가 침전되고 각 전지에 대해서 충진구멍이 배열되고 플레이트가 조립되어 수개의 개방전지행을 포함하는 유니트를 형성한다. 이후에 유리를 긁어서 깨는 기술(미국특허 제 4 224 093 참조)을 사용하거나 평행한 직선을 따라 톱질함으로써 직선형 스트립으로 유니트가 분할된다. 스트립의 한 에지를 따라 각 전지는 충진 구멍을 가지므로 전지가 충진되고 구멍이 밀봉된 후 상기 언급된 선에 대해 수직인 직선을 따라 개별적인 직사각형 전지로 스트립이 분할된다. 이 단계에서 직사각형이 아닌 부위를 가지는 것이 필요하면 연마에 의해 모양이 형성된다. 편광자, 반사기 또는 특히 액정표시(LCD) 전지상에 필요한 "투과기"와 같은 외부층이 이후에 적용된다. 왜냐하면 이들은 절단 및 연마작업에 의해 손상될 수 있기 때문이다. 각 전지에 대해 개별적으로 행해지는 이러한 제조단계는 한 배치의 전지에 대해 수행될 경우보다 복잡하고 더욱 값비싸다.
만약 전지가 다이얼의 중심에 있거나 다이얼을 형성한다면 시계의 침을 운반하는 샤프트의 통과를 위해 각 전지가 중심 구멍을 포함해야할 경우가 있으므로 제조과정은 더욱 복잡해진다. 구멍 형상을 가진 샌드 제트를 써서 완성된 LCD전지를 통해 구멍을 제조하는 것이 제안되었지만 이 기술은 정확한 절단을 제공하지 않으며 전지의 상부표면, 특히 이전에 적용되었던 외부층을 손상시킨다.
미국특허 제 4 094 058 호는 배치(batch)가 전지로 분할되기 이전에 배치상에서 가능한 많은 작업을 수행하기 위해서 종래의 LCD전지 배치 제조방법에 대한 개선을 발표한다. 제 1 단계에서 충진되고 밀봉된 전지 배치를 얻기 위해서 격벽 패턴을 형성하는 밀봉재료가 투명한 플레이트중 하나에 적용되고 이후에 액정, 이후에 제 2 플레이트에 적용되면 밀봉이 이루어진다. 그러나, 액체가 서로 결합될 표면을 적신다면 이러한 밀봉이 양호한 품질일 수 있는지 여부가 불확실하다. 다른 한편으로 상기 특허에서 발표된 절단 방법은 두 인접한 셀의 격벽간에 일정거리를 필요로 하므로 공간 소모가 크고 단지 직사각 전지의 제조만을 허용한다.
본 발명의 목적은 종래의 집합적 배치 제조 방법을 개선하여 배치가 개개의 전지로 분할되기 이전에 배치상에서 가능한 많은 작업이 수행될 수 있게 한다.
본 발명의 또다른 목적은 단순하고 효과적인 기술을 통해 단계(II)를 수행하는 것으로 단일 단계로 연마작업을 하지 않고도 직사각형이 아닌 전지를 제조한다.
본 발명에 따르면 서문에 나타난 방법에 의해 달성되며 단계(II)가 물 제트를 수단으로 적어도 부분적으로 달성됨을 특징으로 하며 물 제트는 마모제를 포함하거나 포함하지 않는다.
고압수 제트를 써서 유리 플레이트를 절단하는 기술이 이미 알려져 사용될지라도 이러한 기술은 본 발명의 액체 충진 전지 배치 절단에 적용한다는 발상은 새롭고 이득이 되는 것이다. 물 제트는 매우 섬세하고 절단부위 주변을 불순하게 하지 않으므로 절단이전의 배치로 전지는 사실상 완성될 수 있다. 신뢰성 있는 방법을 통해 충진과 밀봉이 수행되며 모든 필요한 외부층이 전체 배치위에 적용될 수 있으므로 개별 전지위에 외부층을 적용하는 것보다 더욱 간단하고 경제적이다. 게다가, 절단이 직선으로 수행되지 않고 각 전지의 최종 윤곽을 따르므로 연마와 같은 후속 성형의 필요성이 제거된다. 윤곽은 종래의 기술로는 달성하기 곤란한 오목한 모양등 임의의 모양을 가질 수 있다. 기질로서 작용하는 플레이트는 유리나 합성물질로 제조될 수 있다. 물 제트 절단은 두 개의 인접한 전지에 대해 공통인 격벽을 형성함으로써 밀봉재료 패턴을 단순화시키고 이러한 격벽은 단계(II)동안 물 제트에 의해 세로로 절단될 수 있다. 만약 전지가 관통 구멍을 포함하면 해당 전지가 배치에서 떨어지기 이전에 동일한 단계동안 물 제트 절단에 의해 배치상에서 구멍이 형성될 수 있다.
본 발명의 구체예에서 편광층, 반사방지층 또는 보호층과 같은 적어도 하나의 외부층이 단계(II)이전에 전지 배치의 적어도 하나의 외면에 적용되고 단계(II)동안 플레이트와 함께 절단된다. 전지 배치는 전지와 동시에 절단될 지지 플레이트상에 결합될 수도 있다.
종래의 방법에서 처럼 전지배치는 더 큰 전지 유니트를 전지 스트립으로 분할하여 획득된 직선형 스트립일 수 있으며, 각 스트립은 하나 또는 2개의 전지행을 포함하여서 각 전지는 스트립의 에지에 의해 형성된 적어도 하나의 직선 에지를 포함하고 전극에 연결된 외부 전도성 요소를 포함한다. 전지가 충진되기 이전에 스트립으로의 분할이 수행되는 것이 좋다. 외부층은 직선 에지상에 배열된 외부 전도성 요소를 덮을 필요가 없다면 스트립으로 분할된 이후에 적용될 수도 있다.
도 1 은 제조동안 LCD전지(2)의 유니트(1)를 보여주며 이들 전지는 유리 플레이트로된 두 개의 투명한 플레이트(3, 4) 사이에 한정된다.
공지 구조를 도시한 도 2 및 도 3 에서, 각 전지(2)는 액정을 담는 공동(5)을 포함하며 공동은 각각 투명한 전극(6, 7)으로 덮힌 유리 플레이트(3, 4)와 플레이트(3, 4)를 결합하는 밀봉재료로 형성된 밀봉 격벽(8, 9)에 의해 한정된다. 도 2 및 도 3 에 도시된 바와 같이 시계의 침을 움직이는 샤프트 통과를 위한 중심구멍(10)이 전지에 포함되며, 이 전지는 시계 다이얼 상에 위치된다. 격벽(9)은 구멍(10)의 윤곽을 따르며 격벽(8)는 전지(2)의 외부 윤곽을 따른다.
도 1 에 도시된 유니트에서 전지의 격벽(8)은 두 개의 인접전지에 대해 공통인 격벽 부위(11)를 포함할 수 있는 밀봉재료 패턴에 의해 형성된다. 공통 격벽(11)중 하나만이 도면에 도시되지만 동일한 배열이 패턴 구성을 단순화하기 위해서 전체 유니트에 채택될 수 있다. 또한 충진구멍(12)은 전지가 충진된후 구멍(12) 밀봉에 사용된 접착재료 플러그를 차단하는데 사용된 작은 벽(13)을 대면하는 각 전지(2)의 주변 벽(8)에 배열된다. 공지의 방식으로 구멍(12)은 점선으로 도시된 평행한 직선 분할선(14)을 따라 정렬된다. 내부 격벽(9)은 도 1 에 도시되지 않는다. 이 단계에서 각 전지의 구멍(10)의 영역은 밀봉재료로된 원형 디스크(15)에 의해 점유된다. 도면을 단순화시키기 위해서 디스크중 하나만이 도시된다. 이 디스크는 구멍보다 큰 직경을 가지며 구멍이 형성될 때 유리와 동시에 절단된다.
도 2 및 도 3 에서 각 전지(2)는 직선 에지(16)를 포함하며 하부 플레이트(4)는 상부 플레이트(3)에 대해 측부로 돌출하여 전극(6, 7)에 대한 외부 연결부로서 작용하는 일련의 전도성 경로(17)(도 2 에 도시된)를 에지 근처에 노출시킨다. 전지(2) 외부윤곽(20)의 나머지는 유리 플레이트(3, 4)에 대해 공통적이며 두 개의 곡선부위(21, 22)와 직선부위(23)를 포함한다.
LCD전지(2)의 제조는 다음 방식으로 수행된다. 빈 전지유니트(1)가 종래의 방식으로 제조되며, 즉 두 개의 유리 플레이트(3, 4)가 공지의 기술에 의해 전극패턴과 전도성 경로로 덮히며 이후에 밀봉재료가 이들 위에 적용되어 앞서 기술된 요소(8, 11, 13, 15)를 포함한 패턴을 형성하고 밀봉재료에 의해 서로 결합되기 위해서 이러한 패턴과 정렬후에 제 2 플레이트가 적용된다. 이후에 유니트(1)가 외부 연결부(17)를 가지는 각 전지의 직선 에지(16)를 형성하기 위해서 적절한 기술에 의해 평행선(14)을 따라 절단함으로써 직선형 스트립형태의 수개의 배치(24)로 분할된다. 다이아몬드 공구에 의해 각 유리 플레이트상에 분할선이 그어지고 두선이 엇갈리고 이 선을 따라 유리가 깨어지는 방법이 미국특허 제 4 224 093 호에 발표된다. 제 2 행의 전지의 충진구멍(12)이 제 1 행의 충진구멍에 대해 반대면상에 있다면 각 배치(24)는 두행의 전지(2)를 포함할 수 있다.
이후에, 공지의 기술에 의해 전지(2)가 액정으로 채워지고 충진구멍(12)이 밀봉되기 위해서 각 배치(24)가 별도로 처리된다. 이후에 모든 필요한 외부층이 전체 배치(24) 길이를 덮는 스트립 형태로 각 배치(24)상에 적용될 수 있다. 도 3 에 도시된 바와 같이 편광필름 및 보호 바니쉬를 포함한 상부층(25)과 편광 및 반사필름과 보호 또는 보강 쉬이트를 포함한 하부층(26)이 달성된다.
마지막 단계는 각 전지(2) 윤곽의 부위(21, 22, 23)를 절단하고 배치(24)로부터 떼어내고 중심구멍(10)을 절단하는 것이다. 이것은 자동제어되는 고압수 제트 절단기를 수단으로 단일한 작업단계에서 수행된다. 물 제트(30)(도3)와 노즐(31)은 정적인 반면에 기계는 제트가 배치상에 절단될 궤적을 따르도록 하는 평면으로 배치(24)를 이동시킨다. 그러나 움직이는 제트를 사용하는 기술도 사용될 수 있다.
물 제트 절단이 단지 하나의 셀을 포함한 부분 배치상에서 수행되는 경우도 본 발명의 범위내에 있다. 이 경우에서 각 스트립(24)은 물 제트에 의해 윤곽(20)을 절단하기 이전에 전지(2)를 분리시키기 위해 공지기술에 의해 선(14)에 수직인 가로선을 따라 분할된다.
전지(2)의 각 구멍(10)은 윤곽(20) 절단에 앞서 절단되며 전지는 배치에 여전히 부착되어있다. 도 4 는 제트(30)가 구멍(10)보다 훨씬 적은 직경을 가지기 때문에 구멍(10)을 절단하는 이득이 되는 방법을 확대해서 보여준다. 우선, 전체 전지를 관통하는 제 1 작은 구멍(32)을 만들기 위해서 제트가 구멍(10)의 내부영역, 예컨대 구멍의 중심에 위치되도록 하는 위치에 배치가 위치되며 구멍이 초기에 메워져있다면 구멍은 불규칙한 직경을 가질 수 있다. 이후에 제트가 구멍(10)의 원형 또는 다른 윤곽(34)을 재연결시키는 궤적(33)을 따르도록 배치(24)가 이동되며 필요한 정확한 형태를 따라 절단하기 위해서 이러한 운동은 윤곽(34)을 따라 한정된다.
도 3 에 도시된 바와 같이 전지(2)의 외부 윤곽(20)을 물 제트(water jet)로 절단하는 것은 공통 격벽(11, 도 1)이 제공된다면 두 개의 유리 플레이트(3, 4), 외부층(25, 26)을 동시에 절단하며 필요할 경우 밀봉재료 형성 격벽(8)도 절단한다. 이 기술은 깨끗한 절단을 제공하며 절단선 근처에 외부층(25, 26)의 기계적 또는 화학적 피해를 일으키지 않는다.
도 5 는 액체로 채워지고 원형인 전기화학적 광전지(42) 유니트(41)를 제조하는 유사기술을 보여준다. 이러한 종류의 전지는 국제 공보 WO 91/16719 및 WO 95/18456 에 발표된다. 이들은 단지 두 개의 외부 연결 터미날을 필요로 하므로 터미날은 유리 플레이트에 배열된 구멍에 의해서나 전극으로부터 전지의 에지에 연장된 전도성 층에 의해 형성될 수 있다. 결과적으로 공지 방법에 의해 충진 전지(42)의 배치(41)를 제조하고 고압수 제트 기술에 의해 각 전지(42)의 전체 외부 윤곽(43)을 절단하고 각 전지를 나머지 배치로부터 떼어내는 것이 가능하다. 이러한 전지는 예컨대 전지가 시계 다이얼 자리를 점유한다면 앞서 기술된 것과 유사한 구멍(10)을 포함할 수 있다.
도 1 은 본 발명에 따른 1회분의 액정표시(LCD) 전지(cell)의 부분 평면도이다.
도 2 는 도 1 배치에서 떼어낸 하나의 전지의 평면도이다.
도 3 은 도 2 의 III-III선을 따른 단면도로 특히 전지에 있는 중심구멍이 도시된다.
도 4 는 중심구멍 제조방법을 평면도로 보여준다.
도 5 는 또다른 형태의 전지에 대한 도 1 에 유사한 도면이다.
* 부호 설명
1 ... 유니트 2 ... LCD 전지
3,4 ... 플레이트 5 ... 공동
6,7 ... 투명전극 8,9 ... 격벽
10 ... 중심구멍 11 ... 격벽
12 ... 충진구멍 13 ... 벽
14 ... 분할선 15 ... 원형 디스크
16 ... 직선 에지 17 ... 전도 경로
20 ... 외부윤곽 21,22 ... 곡선 부위
23 ... 직선 부위 24 ... 배치
25 ... 상부층 26 ... 하부층
30 ... 물 제트 31 ... 노즐
32 ... 구멍 33 ... 궤적
34 ... 윤곽 41 ... 유니트
42 ... 광전지 43 ... 윤곽
Claims (10)
- 다수의 액정 셀과 같은 전기광학 전지(2) 또는 전기 화학적 광전지(42)를 제조하는 방법으로서, 각 전지(2,42)가 액체로 채워지고 밀봉 격벽(8,9)에 의해 두 플레이트 사이에서 한정되는 한 공동(5)을 포함하며, 상기 공동 내에는 전극이 제공되고,(Ⅰ) 상기 액체로 채워지고 밀봉된 전지 배치(cell bach)(24, 41)를 집합적으로 제조하며, 상기 배치가 모든 전지에 공통인 두 플레이트(3,4)를 포함하고, 밀봉재(sealing materials)의 패턴이 상기 플레이트를 접합시키어 상기 전지 격벽(8,9)을 형성시키며, 그리고(Ⅱ) 상기 배치를 개별의 전지들로 분할시키고, 각 전지에 대한 일정 윤곽을 형성시키는 제조 방법에 있어서,상기 배치(batch) 적어도 일부는 물 제트(water jet)(30)에 의해 절단하여 상기 단계(Ⅱ)가 달성되도록 하고, 상기 물은 마모제를 포함할 수 있음을 특징으로 하는 전기광학 액정전지 또는 전기화학적 광전지 제조방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 플레이트(3, 4)가 유리로 제조됨을 특징으로 하는 전기광학 액정전지 또는 전기화학적 광전지 제조방법.
- 제 1 항 또는 2 항에 있어서, 편광층, 반사방지층 또는 보호층과 같은 적어도 하나의 외부층(25, 26)이 단계(Ⅱ) 이전에 전지배치의 적어도 하나의 외면상에 적용되고 단계(Ⅱ)동안 플레이트와 함께 절단됨을 특징으로 하는 전기광학 액정전지 또는 전기화학적 광전지 제조방법.
- 제 1 항 또는 2 항에 있어서, 상기 단계(Ⅰ)에서 상기 전지 배치(24)가 더 큰 전지 유니트(1)를 하나 또는 두 개의 전지행을 포함하는 수개의 스트립으로 분할하여 획득된 직선형 스트립이어서, 각 전지가 스트립의 에지에 의해 형성된 하나 이상의 직선형 에지(16)를 포함하고, 상기 전극들에 연결된 외부 전도 요소(17)를 포함함을 특징으로 하는 전기광학 액정전지 또는 전기화학적 광전지 제조방법.
- 제 4 항에 있어서, 전지 충진 이전에 스트립으로의 분할이 수행됨을 특징으로 하는 전기광학 액정전지 또는 전기화학적 광전지 제조방법.
- 제 5 항에 있어서, 상기 하나 이상의 외부층(25, 26)이 스트립으로의 분할 이후에 적용됨을 특징으로 하는 전기광학 액정전지 또는 전기화학적 광전지 제조방법.
- 제 1 항 또는 2 항에 있어서, 단계(Ⅰ)에서 상기 격벽이 두 개의 인접한 전지에 공통인 격벽(11)을 포함하고, 이와 같은 공통 격벽이 단계(Ⅱ)동안 물 제트에 의해 세로로 절단됨을 특징으로 하는 전기광학 액정전지 또는 전기화학적 광전지 제조방법.
- 제 1 항에 있어서, 각 전지가 단계(Ⅱ)동안 물제트 절단을 통해 형성된 하나이상의 관통구멍(10)을 포함함을 특징으로 하는 전기광학 액정전지 또는 전기화학적 광전지 제조방법.
- 제 8 항에 있어서, 상기 구멍보다 더 작은 직경을 가지는 물 제트가 전지를 꿰뚫고 이후에 꿰뚫은 영역으로부터 구멍윤곽을 절단하는데 사용됨을 특징으로 하는 전기광학 액정전지 또는 전기화학적 광전지 제조방법.
- 제 1 항에 있어서, 각 전지의 전체 윤곽(43)이 단계(Ⅱ)동안 절단됨을 특징으로 하는 전기광학 액정전지 또는 전기화학적 광전지 제조방법.
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