KR100574276B1 - Apparatus for filling phase changeable liquid crystal - Google Patents

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Abstract

본 발명은 강유전성 액정표시기의 제작을 위하여 액정의 주입을 용이하게 할 수 있는 상변화 액정주입장치를 개시한다. 본 발명에 따르는 상변화 액정주입장치는, 액정 주입을 위한 적어도 하나의 액정표시기 셀의 액정주입구가 담겨지는 액정수납용기를 내부에 구비한 챔버; 상기 챔버의 내부를 소정 압력의 진공상태 또는 대기압 상태가 되도록 압력을 조절하는 압력 조절부; 상기 챔버의 외부에 설치되어, 상기 챔버를 소정 온도로 가열하기 위한 가열부; 및 상기 가열부로부터 공급된 열을 상기 챔버 내부의 액정표시기 셀에 균일하게 전달하는 히트 파이프를 포함한다.The present invention discloses a phase change liquid crystal injection device that can facilitate the injection of liquid crystal for the production of ferroelectric liquid crystal display. A phase change liquid crystal injection device according to the present invention comprises: a chamber having a liquid crystal container containing therein a liquid crystal inlet of at least one liquid crystal display cell for liquid crystal injection; A pressure regulator configured to adjust the pressure of the inside of the chamber to a vacuum state or an atmospheric pressure state of a predetermined pressure; A heating unit installed outside the chamber to heat the chamber to a predetermined temperature; And a heat pipe uniformly transferring heat supplied from the heating part to the liquid crystal display cell inside the chamber.

Description

상변화 액정주입장치{Apparatus for filling phase changeable liquid crystal}Apparatus for filling phase changeable liquid crystal

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 액정주입장치의 개략적 구성도.1 is a schematic configuration diagram of a liquid crystal injection device according to an embodiment of the present invention.

도 2는 도 1의 히트 파이트의 개략적 구성도.FIG. 2 is a schematic configuration diagram of the heat fight of FIG. 1. FIG.

본 발명은 액정표시기 패널의 제작을 위한 액정주입기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 강유전성 및 반강유전성 액정과 같은 상변화 액정을 주입하는데 사용되는 액정주입기에 관한 것이다.The present invention relates to a liquid crystal injector for fabricating a liquid crystal display panel, and more particularly, to a liquid crystal injector used to inject a phase change liquid crystal such as ferroelectric and antiferroelectric liquid crystals.

액정표시기 패널을 제작하기 위한 여러 가지 공정 중 하나인 액정주입공정은, 일반적으로 소정의 셀 갭을 유지하는 합착 상태의 컬러필터 기판과 박막 트랜지스터 기판의 사이에 액정을 주입하는 공정이다.A liquid crystal injection process, which is one of various processes for manufacturing a liquid crystal display panel, is a process of injecting liquid crystal between a color filter substrate and a thin film transistor substrate in a bonded state that generally maintain a predetermined cell gap.

이러한 액정주입공정은 일반적으로 셀 내부와 외부의 기압차에 의한 모세관 현상을 이용하여 액정을 주입하는 공정으로서, 트위스티드 네마틱 액정이나 슈퍼 트위스티드 네마틱 액정의 경우 약 10-3 ~ 10-4 Torr의 진공에서 셀과 액정을 접촉시 킨 다음, 진공을 해제하면, 셀 내부와 셀 외부의 기압차이가 발생하고, 모세관 현상에 의하여 액정이 셀 내부로 주입된다.The liquid crystal injection process is generally a process of injecting liquid crystals using capillary phenomena caused by the pressure difference between the inside and outside of the cell, and in the case of a twisted nematic liquid crystal or a super twisted nematic liquid crystal, it is about 10 -3 to 10 -4 Torr. After contacting the cell with the liquid crystal in the vacuum and then releasing the vacuum, a pressure difference occurs between the inside of the cell and the outside of the cell, and the liquid crystal is injected into the cell by capillary action.

이러한 액정주입방법은 상온에서도 액정의 유동성이 유지되는 기존 액정의 경우는 문제가 없지만, 강유전성(Ferroelectric) 또는 반강유전성(Anti-Ferroelectric) 액정표시기에 사용되는 스멕틱(Smectic) 액정의 경우 점도가 높아 상온에서는 주입이 불가능하다.The liquid crystal injection method has no problem in the case of the existing liquid crystal in which the liquidity of the liquid crystal is maintained even at room temperature, but the viscosity of the smectic liquid crystal used in the ferroelectric or anti-ferroelectric liquid crystal display is high. Injection at room temperature is not possible.

그러므로, 강유전성 또는 반강유전성 액정표시기에서 액정의 주입은 액정표시기 셀의 온도를 일정 온도(N-I) 이상으로 올려서, 등온(Isotropic) 상태로 액정을 주입하는 방식을 선택하여야 한다.Therefore, the injection of the liquid crystal in the ferroelectric or anti-ferroelectric liquid crystal display should raise the temperature of the liquid crystal display cell above a certain temperature (N-I), it is to choose the method of injecting the liquid crystal in an isotropic state.

상기한 요구를 만족시키기 위하여 액정표시기 셀에 열을 공급하기 위한 가열부를 챔버내에 설치하면, 가열부에서의 아웃 개싱(Out gassing)으로 인하여 원하는 진공을 얻기가 힘들다.If a heating unit is provided in the chamber for supplying heat to the liquid crystal display cell in order to satisfy the above requirement, it is difficult to obtain a desired vacuum due to out gassing in the heating unit.

또한, 강유전성 또는 반강유전성 액정표시기는 배향의 균일성을 위하여 액정의 주입후 상승된 액정의 온도를 서서히 냉각하는 과정을 필요로 한다. In addition, the ferroelectric or anti-ferroelectric liquid crystal display requires a process of gradually cooling the temperature of the liquid crystal raised after injection of the liquid crystal for uniformity of orientation.

따라서, 본 발명은 셀 내로 액정을 주입하는 동안 셀 내의 진공을 저하시키지 않는 동시에 액정이 주입된 셀에 균일하게 열 전달을 할 수 있도록 하는 상 전이 액정주입장치를 제공하는데 그 목적이 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a phase transition liquid crystal injection device which can uniformly transfer heat to a cell into which a liquid crystal is injected while reducing the vacuum in the cell while injecting the liquid crystal into the cell.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일측면에 따르는 액정주입장치 는, 액정 주입을 위한 적어도 하나의 액정표시기 셀의 액정주입구가 담겨지는 액정수납용기를 내부에 구비한 챔버와. 상기 챔버의 내부를 소정 압력의 진공상태 또는 대기압 상태가 되도록 압력을 조절하는 압력 조절부와, 상기 챔버의 외부에 설치되어, 상기 챔버를 소정 온도로 가열하기 위한 가열부와, 상기 가열부로부터 공급된 열을 상기 챔버 내부의 셀에 균일하게 전달하는 히트 파이프를 포함한다.In order to achieve the above object, the liquid crystal injection device according to an aspect of the present invention, the chamber having a liquid crystal container containing the liquid crystal inlet of at least one liquid crystal display cell for liquid crystal injection. A pressure regulating unit for regulating the pressure of the inside of the chamber to a vacuum state or an atmospheric state of a predetermined pressure, a heating unit installed outside the chamber, for heating the chamber to a predetermined temperature, and supplied from the heating unit. And a heat pipe to uniformly transfer the heat to the cells inside the chamber.

선택적으로, 액정주입장치는 가열부의 열이 외부로 발산되는 것을 방지하는 단열부를 추가로 포함한다.Optionally, the liquid crystal injection device further includes a heat insulating portion that prevents heat of the heating portion from dissipating to the outside.

히트 파이프는 내부에 들어있는 응결유체의 순환에 의하여, 작은 면적으로 많은 열량을 전달하는 이상적인 열교환기로서, 육면체 형태로 장치되며, 가열증발부에는 히터가 부착되어 열을 공급하고, 냉각응결부에는 액정표시기 셀이 부착되어 가열된다. The heat pipe is an ideal heat exchanger that transfers a large amount of heat to a small area by the circulation of the condensing fluid contained therein. The heat pipe is installed in the form of a hexahedron, and a heater is attached to the heating evaporator to supply heat. The liquid crystal display cell is attached and heated.

히트 파이프의 액정표시기 셀이 부착된 냉각응결부는 넓은 면적에서도 거의 동일한 온도를 유지하므로 강유전성 액정표시기의 서냉 배향시 요구되는 온도 균일도 조건을 만족시킬 수 있다.Since the cooling condensation part to which the liquid crystal display cell of the heat pipe is attached maintains substantially the same temperature even in a large area, it is possible to satisfy the temperature uniformity condition required for the slow cooling orientation of the ferroelectric liquid crystal display.

내표면은 다공질 재료로 덮여있고, 용기내부에는 응결성 유체(사용온도 범위에 따라 선택)가 들어 있어 응결된 액체는 모세관 현상으로 다공질 물질을 통과할 수 있다. The inner surface is covered with a porous material, and the inside of the container contains a condensing fluid (selected according to the temperature range of use) so that the condensed liquid can pass through the porous material by capillary action.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 액정주입기의 개략적인 구성도이다.1 is a schematic configuration diagram of a liquid crystal injector according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 액정주입장치는, 스멕틱 액정의 주입을 위한 액정표시기 셀이 수납되는 챔버(12)와, 챔버(12)의 외주면에 설치되고, 육면체 형태를 갖는 히트 파이프(14)와, 히트 파이프(14)의 외주면에 설치되고, 열원 역할 및 온도조절을 하는 가열부(16)와, 가열부(16)의 외주면에 설치되고, 가열부(16)에서 발생된 열이 외부로 방출되는 것을 방지하는 단열부(18)를 포함한다. Referring to FIG. 1, a liquid crystal injection device includes a chamber 12 in which a liquid crystal display cell for injecting smectic liquid crystal is accommodated, a heat pipe 14 disposed on an outer circumferential surface of the chamber 12, and having a hexahedral shape. Is provided on the outer circumferential surface of the heat pipe 14 and is provided on the heating unit 16 which serves as a heat source and controls the temperature, and is installed on the outer circumferential surface of the heating unit 16, and heat generated in the heating unit 16 is discharged to the outside. It includes a heat insulating portion 18 to prevent it.

챔버(12)에는 진공펌프(미도시)가 연결되어, 챔버(12)의 내부를 진공상태 또는 대기압 상태로 유지한다. A vacuum pump (not shown) is connected to the chamber 12 to maintain the interior of the chamber 12 in a vacuum state or an atmospheric pressure state.

도 2는 도 1의 히트 파이프(14)의 구조를 개략적으로 도시한 구성도이다.FIG. 2 is a diagram schematically illustrating the structure of the heat pipe 14 of FIG. 1.

도 2를 참조하면, 히트 파이프(14)는 작은 면적으로 많은 열량을 전달하는 이상적인 열교환기로서, 응결유체(36)가 내부를 순환한다.Referring to FIG. 2, the heat pipe 14 is an ideal heat exchanger that transmits a large amount of heat in a small area, and the condensing fluid 36 circulates inside.

구체적으로, 히트 파이프(14)는 육면체 형태의 외부 용기(32)의 내표면이 다공질 재료(34)로 덮여있고, 용기(32) 내부의 공간(35)에는 응결성 유체(36:사용온도 범위에 따라 선택)가 들어 있다. 응결된 액체(36)는 모세관 현상으로 다공질 물질을 통과할 수 있다. 도면중 미설명부호 38은 단열재이다.Specifically, the heat pipe 14 has an inner surface of the outer container 32 in the form of a hexahedron covered with a porous material 34, and the space 35 inside the container 32 has a condensing fluid 36 at a temperature range of use. Depending on your choice). The condensed liquid 36 may pass through the porous material in a capillary phenomenon. Reference numeral 38 in the drawings is a heat insulating material.

히트 파이프(14)의 일측단은 히터가 부착되어 열을 공급받는 가열증발부(14a)로 기능하고, 타단은 열을 방출하는 냉각응결부(14b)로 기능한다. 냉각응결부(14b)에는 액정표시기 셀이 부착되어 가열된다. One end of the heat pipe 14 functions as a heating evaporator 14a to which a heater is attached and receives heat, and the other end functions as a cooling condensation part 14b for dissipating heat. The liquid crystal display cell is attached to the cooling condensation part 14b and heated.

액정표시기 셀이 부착된 냉각응결부(14b)는 넓은 면적에서도 거의 동일한 온도를 유지하므로 강유전성 액정표시기의 서냉 배향시 요구되는 온도 균일도 조건을 만족시킬 수 있다.Since the cooling condensation part 14b with the liquid crystal display cell maintains substantially the same temperature even in a large area, the temperature uniformity condition required for the slow cooling alignment of the ferroelectric liquid crystal display can be satisfied.

가열 증발부(14a)에 열이 가해지면 액체상태의 응결유체(36)는 다공질 물질(34) 안에서 증발하고 기화된 증기는 중심부로 이동한다. 냉각 응결부(14b)의 증기는 열이 손실되어 응결되어 액체상태로 되고, 다시 다공질 물질 안으로 들어가 모세관 현상에 의하여 가열 증발부(14a)로 액체가 이동한다. When heat is applied to the heating evaporator 14a, the liquid condensing fluid 36 evaporates in the porous material 34 and the vaporized vapor moves to the center portion. The steam of the cooling condensation part 14b loses heat, condenses, and becomes a liquid state, and then enters into the porous material, and the liquid moves to the heating evaporation part 14a by capillary action.

이와 같은 현상으로 히트 파이프(14)는 중력이나 위치에 무관하게 작동하며, 열원인 가열부(16)로부터의 균일한 열전달 매질로 이용된다.As a result, the heat pipe 14 operates regardless of gravity or position, and is used as a uniform heat transfer medium from the heating unit 16 as a heat source.

즉, 도 1을 참조하면, 가열부(16)로부터 히트 파이프(14)로 전달된 열은 히트 파이프(14)에 의하여 챔버(12)의 내벽면에 부착된 액정표시기 셀(24)로 전달된다. That is, referring to FIG. 1, heat transferred from the heating unit 16 to the heat pipe 14 is transferred to the liquid crystal display cell 24 attached to the inner wall surface of the chamber 12 by the heat pipe 14. .

액정표시기 셀(24)의 내부는 챔버(12)를 진공상태로 만드는 것에 의하여 진공상태로 된다. 이후 챔버(12)를 대기압 상태로 전환하면, 챔버(12) 내에서 스멕틱 액정을 담고 있는 액정 트레이(22)는 대기압 상태로 되지만, 액정표시기 셀(24)의 내부는 진공상태가 거의 유지된다.The interior of the liquid crystal display cell 24 is brought into a vacuum by making the chamber 12 vacuum. Subsequently, when the chamber 12 is switched to the atmospheric pressure state, the liquid crystal tray 22 containing the smectic liquid crystal in the chamber 12 is at atmospheric pressure, but the inside of the liquid crystal display cell 24 is almost maintained in a vacuum state. .

그러므로, 액정트레이(22)와 액정표시기 셀(24)의 상대적인 위치 변경에 의하여 액정표시기 셀(24)의 액정주입구(미도시)가 액정 트레이(22)에 담그지면, 액정은 모세관 현상에 의하여 액정 표시기 셀(24) 내로 주입된다.Therefore, when the liquid crystal inlet (not shown) of the liquid crystal display cell 24 is immersed in the liquid crystal tray 22 by changing the relative position of the liquid crystal tray 22 and the liquid crystal display cell 24, the liquid crystal is formed by the capillary phenomenon. Is injected into the indicator cell 24.

챔버(12) 내를 진공상태로 만드는 것과, 액정표시기 셀(24)을 등온상태로 만드는 동작은 함께 진행되지만, 본 발명의 가열부(16)는 챔버(12)의 외부에 설치되므로, 챔버(12)의 내부 진공을 균일하게 유지할 수 있다.While the operation of making the inside of the chamber 12 in a vacuum state and the liquid crystal display cell 24 in an isothermal state proceeds together, the heating part 16 of the present invention is installed outside the chamber 12, so that the chamber ( The internal vacuum of 12) can be kept uniform.

한편, 도 1에 도시한 본 발명의 액정주입장치에서 가열부(16)에서 발생된 열이 외부로 방출되는 량을 감소시키기 위한 단열부는 선택적으로 설치된다. On the other hand, in the liquid crystal injection device of the present invention shown in Figure 1 is selectively installed a heat insulating part for reducing the amount of heat generated in the heating unit 16 to the outside.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 액정주입기는 액정주입을 위한 셀이 장입된 챔버를 소정 온도로 가열하기 위한 가열부를 챔버의 외부에 장착하므로써, 적정 범위의 진공상태를 유지할 수 있다.As described above, the liquid crystal injector of the present invention can maintain a proper range of vacuum state by mounting a heating unit for heating the chamber into which the cell for liquid crystal injection is heated to a predetermined temperature.

또한, 히트 파이프를 이용하므로써, 특수한 설계없이도 대면적에서 ±1 ℃이하의 균일한 온도를 얻을 수 있으므로, 액정의 주입동안 액정표시기 셀의 온도를 균일하게 유지할 수 있다.In addition, by using a heat pipe, a uniform temperature of ± 1 ° C. or less can be obtained at a large area without a special design, so that the temperature of the liquid crystal display cell can be kept uniform during liquid crystal injection.

한편, 여기에서는 본 발명의 특정 실시예에 대하여 설명하고 도시하였지만, 본 발명의 상세한 설명으로부터 통상의 지식을 가진 자에 의하여 그 변형이 가능할 것이다. 따라서, 이하 특허청구범위는 본 발명의 사상과 정신을 벗어나지 않는 한 이러한 변형과 변경을 포함하는 것으로 간주된다.Meanwhile, although specific embodiments of the present invention have been described and illustrated herein, modifications will be made by those skilled in the art from the detailed description of the present invention. Accordingly, the following claims are to be embraced as including such variations and modifications without departing from the spirit and spirit of the invention.

Claims (3)

액정 주입을 위한 적어도 하나의 액정표시기 셀의 액정주입구가 담겨지는 액정수납용기를 내부에 구비한 챔버; A chamber having a liquid crystal container containing therein a liquid crystal inlet of at least one liquid crystal display cell for liquid crystal injection; 상기 챔버의 내부를 소정 압력의 진공상태 또는 대기압 상태가 되도록 압력을 조절하는 압력 조절수단; Pressure regulating means for regulating the pressure of the inside of the chamber to a vacuum state or an atmospheric pressure state of a predetermined pressure; 상기 챔버의 외부에 설치되어, 상기 챔버를 소정 온도로 가열하기 위한 가열수단; 및Heating means installed outside the chamber to heat the chamber to a predetermined temperature; And 용기, 상기 용기의 내표면에 덮여있는 다공질 물질 및 상기 용기내를 순환하는 응결 유체를 포함하고, 상기 가열수단으로부터 공급된 열을 상기 챔버 내부의 액정표시기 셀에 균일하게 전달하는 히트 파이프를 포함하는 것을 특징으로 하는 상변화 액정주입장치.A container, a porous material covered on an inner surface of the container, and a condensing fluid circulating in the container, the heat pipe including a heat pipe uniformly transferring heat supplied from the heating means to the liquid crystal display cell inside the chamber. Phase change liquid crystal injection device, characterized in that. 제 1 항에 있어서, 상기 가열수단의 열이 외부로 발산되는 량을 감소시키기 위한 단열수단을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 상변화 액정주입장치.The phase change liquid crystal injection device according to claim 1, further comprising heat insulation means for reducing an amount of heat dissipated to the outside. 삭제delete
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