KR100698040B1 - 이동용 지그 - Google Patents

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KR100698040B1
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권혁진
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엘지.필립스 엘시디 주식회사
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Abstract

본 발명은 액정 시린지의 이동 및 보관을 용이하게 할 수 있는 이동용 지그에 관한 것으로 적어도 하나의 홀이 형성된 둘레부와, 상면에는 적어도 하나 이상의 액정 시린지를 수납하며, 상기 액정 시린지의 상단부를 고정하는 걸림턱을 갖는 수납용 홀과, 밀폐된 하면을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
액정 용기, 제어부, 걸림턱, 수납용 홀, 둘레부

Description

이동용 지그{PORTABLE JIG}
도 1은 종래의 진공주입법을 적용한 액정표시장치의 제조순서도.
도 2는 본 발명에 따른 액정적하방법을 설명하기 위한 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 액정시린지를 설명하기 위한 예시도.
도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 이동용 지그의 사시도 및 단면도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 *
100 : 액정 용기 110 : 개폐부
120 : 노즐 130 : 니들
140 : 간극 조정부 150 : 솔레노이드 수단
160 : 가스공급수단 280 : 결합수단
300 : 제어부 500 : 이동용 지그
520 : 둘레부 530 : 걸림턱
540 : 수납용 홀 550 : 하면
560 : 고무 570 : 손잡이
본 발명은 이동용 지그(Jig)에 관한 것으로, 보다 구체적으로 액정시린지(LC SYRINGE)를 용이하게 운반 및 보관할 수 있는 이동용 지그에 관한 것이다.
정보화 사회가 발전함에 따라 표시장치에 대한 요구도 다양한 형태로 점증하고 있으며, 이에 부응하여 근래에는 LCD(Liquid Crystal Display Device), PDP(Plasma Display Panel), ELD(Electro Luminescent Display), VFD(Vacuum Fluorescent Display)등 여러 가지 평판 표시 장치가 연구되어 왔고 일부는 이미 여러 장비에서 표시장치로 활용되고 있다.
그 중에, 현재 화질이 우수하고 경량, 박형, 저소비 전력의 특징 및 장점으로 인하여 이동형 화상 표시장치의 용도로 브라운관(Cathode Ray Tube)을 대체하면서 액정표시장치가 가장 많이 사용되고 있으며, 노트북 컴퓨터의 모니터와 같은 이동형의 용도 이외에도 텔레비전 모니터 등으로 다양하게 개발되고 있다.
LCD는 서로 마주 보도록 결합되어 있는 두 기판과 그 사이에 주입되어 온도의 변화나 농도의 변화에 따라 상 전이를 발생하는 액정 물질로 이루어져 있다.
상기 액정은 액체의 유동성과 고체의 장거리 질서(Long Range Order) 성질을 가지는 액체와 고체의 중간 성질을 갖는 물질이다. 즉, 고체인 결정이 녹아서 액체가 되기 전에 고체결정이나 액체가 아닌 중간 상태로 되는 것을 말하며, 빛을 쪼이거나 전계 또는 자계를 부가시키면 광학적인 이방성 결정에 특유한 복굴절성을 나타내고, 어떠한 온도 범위내에서는 액체와 결정의 쌍방의 성질을 나타낸다.
이러한 LCD는 크게 어레이(Array) 공정, 컬러 필터(Color Filter) 공정, 액정 셀(Cell) 공정 및 모듈(Module) 공정을 거쳐 제조된다.
상기 어레이 공정은 증착(Deposition) 및 사진 석판술(Photolithography), 식각(Etching) 공정을 반복하여 제 1 기판(제 1 기판) 상에 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor) 어레이를 제작하는 공정이고, 컬러 필터 공정은 화소 영역을 제외한 부분에는 빛이 차광되도록 제 2 기판에 블랙 매트릭스(Black Matrix)를 형성하고, 염료나 안료를 사용하여 적(Red), 녹(Green), 청(Blue)의 컬러 필터를 제작한 후, 공통전극용 ITO(Indium Tin Oxide)막을 형성하는 공정이다.
또한, 액정 셀 공정은 박막 트랜지스터 형성 공정이 완료된 제 1 기판과 컬러필터 공정이 완료된 제 2 기판 사이에 일정한 셀겝이 유지되도록 합착하여 상기 제 1, 제 2 기판 사이에 액정을 주입하여 LCD 셀을 형성하는 공정이고, 상기 모듈 공정은 신호 처리를 위한 회로부를 제작하고, 박막 트랜지스터 액정표시장치의 패널과 신호처리회로부를 실장 기술을 통해 서로 연결한 후 기구물을 부착하여 모듈을 제작하는 공정이다.
여기서, 종래의 액정 셀 공정을 좀 더 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 복수 개의 제 1 기판이 적재된 카세트(Cassette;도시되지 않음)와 복수 개의 제 2 기판이 적재된 카세트(도시되지 않음)가 각각 로더(Loader;적재기)에 의해 각각의 포트(Port)에 안착된다.
여기서, 상기 제 1 기판 및 제 2 기판에는 복수개의 액정표시패널이 설계되어 있으며, 상기 제 1 기판의 각 패널 영역에는 일정간격을 갖고 일 방향으로 배열된 복수개의 게이트 라인(Gate Line)과 상기 각 게이트 라인에 수직한 방향으로 일정한 간격을 갖고 배열되는 복수개의 데이터 라인(Data Line)과 상기 게이트 라인 및 데이터 라인에 의해 정의된 매트릭스(Matrix) 화소 영역에 각각 형성되는 복수개의 박막 트랜지스터 및 화소 전극들이 형성되어 있다. 또한, 상기 제 2 기판의 각 패널 영역에는 상기 화소 영역을 제외한 부분의 빛을 차단하기 위한 블랙 매트릭스(Black Matrix)층과 컬러 필터층 및 공통전극 등이 형성되어 있다.
다음, 상기 복수 개의 제 1 기판 및 복수 개의 제 2 기판을 각각 하나씩 선택하도록 프로그램(Program) 된 로봇 암(Robot Arm)을 이용하여 제 1 기판 및 제 2 기판을 선택한다.
이어, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 선택된 제 1 기판과 제 2 기판 상의 각 패널에 배향물질을 도포한 후 액정분자가 균일한 방향성을 갖도록 하는 배향 공정(1S)을 각각 진행한다. 상기 배향 공정(1S)은 배향막 도포 전 세정, 배향막 인쇄, 배향막 소성, 배향막 검사, 러빙 공정 순으로 진행된다.
다음, 배향 공정(1S) 후 갭(Gap) 공정이 진행된다. 상기 갭 공정은 제 1 기판 및 제 2 기판을 각각 세정(2S)한 다음, 제 1 기판에 셀 갭(Cell Gap)을 일정하게 유지하기 위한 스페이서(Spacer)를 산포(3S)하고, 제 2 기판의 각 패널 외곽부에 액정주입구를 갖는 씨일(Seal)재를 도포(4S)한 후 상기 제 1 기판과 제 2 기판에 압력을 가하여 합착(5S)한다.
그리고, 상기 합착된 제 1 기판과 제 2 기판을 각 단위 액정패널별로 절단 및 가공한다(6S).
이후, 상기와 같이 가공된 각각의 단위 액정패널에 상기 액정주입구를 통해 액정을 주입한 후, 상기 액정주입구를 봉지한다(7S).
다음, 각 단위액정패널의 절단된 면을 연마하고, 외관 및 전기적 불량 검사(8S)를 진행함으로써 액정표시소자를 제작하게 된다.
여기서, 상기 액정주입공정을 살펴보면 다음과 같다.
액정 물질을 주입할 때에는, 먼저 액정 물질을 용기에 담은 다음, 챔버(Chamber) 속에 용기를 집어넣고 상기 챔버 안의 압력을 진공상태로 유지함으로써 액정 물질 속이나 용기 안벽에 붙어 있는 수분을 제거하고 기포를 탈포한다.
이어, 챔버 안의 압력을 진공 상태로 유지한 채로 빈 액정 셀의 액정 주입구를 액정 물질에 담그거나 접촉시킨 다음, 챔버 안의 압력을 진공 상태로부터 대기압 상태까지 높이면, 빈 액정 셀 안의 압력과 챔버의 압력 차이에 의하여 액정주입구를 통하여 액정 물질이 주입된다.
그러나, 이러한 종래의 액정 주입 방법에 의한 액정표시장치의 제조 방법에 있어서는 다음과 같은 문제점이 있었다.
첫째, 단위 패널로 컷팅한 후, 두 기판 사이를 진공 상태로 유지하여 액정 주입구를 액정액에 담가 액정을 주입하므로 액정 주입에 많은 시간이 소요되므로 생산성이 저하된다.
둘째, 대면적의 액정표시장치를 제조할 경우, 액정 주입식으로 액정을 주입하면 패널내에 액정이 완전히 주입되지 않아 불량의 원인이 된다.
셋째, 상기와 같이 공정이 복잡하고 시간이 많이 소요되므로 여러개의 액정 주입 장비가 요구되어 많은 공간을 요구하게 된다.
본 발명은 상기한 점을 감안하여 이루어진 것으로, 적어도 하나의 단위액정패널을 포함하는 대면적의 유리기판상에 직접 액정을 적하하는 액정시린지의 이동 및 보관을 용이하게 할 수 있는 이동용 지그를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상기 목적 달성을 위한 본 발명의 이동용 지그는 적어도 하나의 홀이 형성된 둘레부와, 상면에는 적어도 하나 이상의 액정 시린지를 수납하며, 상기 액정 시린지의 상단부를 고정하는 걸림턱을 갖는 수납용 홀과, 밀폐된 하면을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
액정딥핑방식 또는 액정진공 주입방식과 같은 종래의 액정주입방식의 단점들을 극복하기 위해, 근래 제안되고 있는 방법이 액정적하방식(Liquid Crystal Dropping Method)에 의한 액정층 형성방법이다. 상기 액정적하방식은 패널 내부와 외부의 압력차에 의해 액정을 주입하는 것이 아니라 액정을 직접 기판에 적하(Dropping) 및 분배(Dispensing)하고 패널의 합착 압력에 의해 적하된 액정을 패널 전체에 걸쳐 균일하게 분포시킴으로써 액정층을 형성하는 것이다. 이러한 액정적하방식은 짧은 시간 동안에 직접 기판상에 액정을 적하하기 때문에 대면적의 액정표시소자의 액정층 형성도 매우 신속하게 진행할 수 있게 될 뿐만 아니라 필요한 양의 액정만을 직접 기판상에 적하하기 때문에 액정의 소모를 최소화할 수 있게 되므로 액정표시소자의 제조비용을 대폭 절감할 수 있다는 장점을 가진다.
도 2는 액정적하방식의 기본적인 개념을 나타내는 도면이다. 도면에 도시된 바와 같이, 상기 액정적하방식에서는 박막 트랜지스터와 컬러 필터가 각각 형성된 하부기판(105)과 상부기판(103)을 합착하기 전에 하부기판(105) 상에 방울형상으로 액정(107)을 적하한다. 상기 액정(107)은 컬러 필터가 형성된 상부기판(103) 상에 적하될 수도 있다. 다시 말해서, 액정적하방식에서 액정적하의 대상이 되는 기판은 박막 트랜지스터 기판과 컬러 필터 기판 중 어느 기판도 가능하다. 그러나, 기판의 합착시 액정이 적하된 기판은 하부에 놓여져야만 한다.
이때, 상부기판(103)의 외곽영역에는 실링재(109)가 도포되어 상기 상부기판(103)과 하부기판(105)에 압력을 가함에 따라 상기 상부기판(103) 및 하부기판(105)이 합착되며, 이와 동시에 상기 압력에 의해 액정(107) 방울이 외부로 퍼져 상기 상부기판(103)과 하부기판(105) 사이에 균일한 두께의 액정층이 형성된다. 다시 말해서, 상기 액정적하방식의 가장 큰 특징은 패널(101)을 합착하기 전에 하부기판(105) 상에 미리 액정(107)을 적하한 후 실링재(109)에 의해 패널(101)을 합착하는 것이다.
이러한 액정적하방식을 적용한 액정표시소자 제조방법은 종래의 액정주입방식에 의한 제조방법과는 다음과 같은 차이를 가진다. 종래의 일반적인 액정주입방식에서는 복수의 패널이 형성되는 대면적의 유리기판을 패널 단위로 분리하여 액정을 주입했지만 액정적하방식에서는 미리 기판상에 액정을 적하하여 액정층을 형성한 후 유리기판을 패널단위로 가공 분리할 수 있게 된다. 이러한 공정상의 차이는 실제 액정표시소자를 제작할 때 많은 장점을 제공한다. 물론 액정적하방식 자체에 의한 장점(즉, 신속한 액정층의 생성이라는 장점)도 있지만, 복수의 패널이 형성된 유리기판 단위로 액정층을 형성함으로써 생기는 장점도 존재한다. 예를 들어, 유리 기판에 4개의 액정패널이 형성되는 경우, 액정주입방식에 의한 액정층의 형성공정에서는 가공된 4개의 액정패널 각각에 액정을 한번에 주입할 때 동일한 조건(동일한 액정용기, 동일한 주입압력 등)에 의해 동일한 셀갭을 갖는 액정패널을 형성할 수 있었지만, 액정적하방식에서는 한번의 적하에 의해 상기 4개의 액정패널에 적하되는 액정량을 제어함으로써 각각 다른 셀갭을 갖는 액정패널을 형성할 수 있게 된다.
본 발명의 실시예에 따른 액정시린지를 도 3을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 3에 도시된 바와 같이, 액정 시린지는 액정용기(100)와, 상기 액정용기(100)와 결합되며 액정의 토출량을 제어하는 제어부(300)로 구성된다. 상기 제어부(300)는 액정 용기(100)와 결합되면서, 액정 용기(100)의 뚜껑 역할을 하는 결합수단(280)에 의해 체결된다.
상기 액정용기(100)에는 그 하단부에 액정토출의 개폐부(110)가 연결되어 있고, 상기 개폐부(110)로부터 액정용기(100)내의 액정을 외부로 토출하는 노즐(120)이 결합되어 있다.
상기 제어부(300)는 액정용기(100)와 결합시 상기 액정용기(100) 내에 구비되어 액정의 토출을 제어하는 니들(130)을 구비하며, 니들(130)의 간극을 조정하는 간극 조정부(140)와, 니들(130)의 상, 하 운동을 제어하는 솔레노이드 수단(150)과, 액정에 압력을 가하는 가스공급수단(160)을 포함하여 이루어진다.
상기 액정용기(100)는 성형성이 좋은 폴리에틸렌으로 이루어진 용기이며, 별도로 강도가 높은 케이스를 준비하여 상기 액정용기(100)를 케이스에 수납하여 사용한다. 또한, 액정용기(100)는 액정과 반응성이 없는 재질로 폴리에틸렌 소재로 한정되는 것은 아니다.
그리고, 액정용기(100)와 연결된 액정토출의 개폐부(110)는 제 1 체결부(110A) 및 제 2 체결부(110B)와, 상기 제 1, 제 2 체결부(110A, 110B) 사이에 액정 주입 통로인 니들 시트(Needle Sheet, 110C)로 구성된다. 여기서, 제 1, 제 2 체결부(110A, 110B)는 일측부는 숫나사로 되어 있고, 타측부는 암나사로 되어 있다. 상기 니들 시트(110C)는 상기 니들(130)과 접촉되는 배출공(111)을 구비하여 액정 통로의 역할을 한다.
상기 액정용기(100)는 개폐부(110)와의 체결부위가 암나사로 되어 있어 제 1 체결부(110A)의 일측부와 체결되고, 제 1 체결부(110A)의 타측부는 제 2 체결부(110B)의 일측부와 접속되어 있다. 이때, 상기 제 1 체결부(110A)의 타측부와 제 2 체결부(110B)의 일측부와의 체결시 니들 시트(110C)가 맞물려 체결된다. 그리고, 노즐(120)은 제 2 체결부(110B)의 타측부와 접속된다.
그리고, 제어부(300)의 니들(130) 상부에는 스프링(도시되지 않음)이 구비되어 있어 상기 스프링의 장력에 의해 니들(130)이 니들시트(110C)의 배출공(111)에 접촉되도록 하여 액정의 토출을 막는다.
상기 니들(130) 상단에 솔레노이드(Solenoid)수단(150)이 구비되어 있다. 솔레노이드수단(150)은 솔레노이드코일(도시되지 않음)에 전원이 인가되어 자기력이 발생하게 되면, 상기 니들(130)을 상부로 이동시키고, 이때 상기 가스공급수단(160)에서 외부의 가스공급부로부터 질소(N2) 가스가 공급되도록 하여 액정용기(100)의 액정이 충진되지 않은 영역에 가스를 채움으로써 상기 액정에 압력을 가하게 되어 액정이 적하되도록 한다. 그리고나서, 코일에 전원 공급이 중단되면 상기 스프링의 탄성에 의해 니들(130)이 원래의 위치로 복원된다. 이와 같은 니들(130)의 상하 이동의 간격은 간극 조정부(140)에 의해 조정된다.
이러한 액정 시린지는 그 조립 상태 및 보관 상태에 따라 액정 적하량에 큰 영향을 끼친다. 즉, 액정이 적하되는 양이 부족하면 상기 액정층내에 기포가 생기게 되고, 과다하면 표시 불균일 현상 등이 발생하기 때문에 최적의 적하량으로 액정이 적하되는 것이 매우 중요하다.
따라서, 본 발명의 실시예에 따른 액정 시린지의 보관 및 이동을 용이하게 할 수 있는 지그가 도 4 및 도 5에 도시되어 있다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 이동용 지그(500)는 액정 시린지의 보관 및 이동을 용이하게 하기 위한 수단으로, 적어도 하나의 홀(510)이 형성된 둘레부(520)와, 상면에는 적어도 하나 이상의 액정 시린지를 수납하며, 상기 액정 시린지의 상단부를 고정하는 걸림턱(530)을 갖는 수납용 홀(540)과, 밀폐된 하면(550)과, 상기 둘레부(520)와 일체형으로 된 손잡이(570)를 포함하여 이루어진다.
상기 홀(510)은 관리자가 손쉽게 이동을 할 수 있도록 이동용 지그(500)의 중량이 최소화되도록 형성되어 있다. 이러한 홀(510)을 통해 액정 시린지의 상태, 예를 들어, 액정 시린지를 보관하면서, 어떤 액정이 액정 시린지에 보관되어 있는지를 시각적으로 보면서 보관할 수 있다. 그리고, 액정시린지를 보관할 때, 액정시 린지로부터 액정이 토출될 수 있으므로, 이동용 지그(500)가 상기 토출된 액정을 담을 수 있도록 둘레부(520)에 형성된 홀(510)이 하면(550)에 닿지 않는 직경을 갖도록 형성하는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 수납용 홀(540)의 직경은 도 3의 액정 용기(100)의 직경과 동일하여 액정 용기(100)가 수납되며, 걸림턱(530)에는 제어부(300)의 결합수단(280)이 고정될 수 있도록 그 둘레부가 결합수단(280)의 직경과 동일하게 형성되어 있다. 상기 걸림턱(530)은 테플론으로 형성되어 있어 액정 시린지의 쿠션(Cushion) 역할을 한다. 또한, 상기 하면(550)에 미끄럼 방지용 고무(560)가 부착되어 있어 바닥과의 미끄럼을 방지할 수 있다.
상술한 본 발명의 이동용 지그를 제작함으로써, 액정 시린지를 안전하게 보관할 수 있고 또한 이동을 용이하게 할 수 있으므로, 액정 시린지의 조립 상태 및 보관 상태에 따른 액정 적하량을 일정하게 유지할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
상술한 본 발명에 따른 이동용 지그에 의하면, 액정을 토출하는 액정시린지를 안전하게 보관할 수 있고 또한 이동을 용이하게 할 수 있는 이동용 지그를 제작함으로써, 액정시린지의 조립 상태 및 보관 상태에 따른 액정 적하량을 일정하게 유지할 수 있다.

Claims (9)

  1. 측면에 적어도 하나의 홀이 형성되며, 내부에 공간이 형성되도록 상기 공간의 둘레를 둘러싸는 둘레부와,
    상기 둘레부의 하측에 형성된 하면과,
    상기 하면과 마주보도록 상기 둘레부의 상측에 형성되며, 적어도 하나 이상의 액정 시린지를 수납하는 수납용 홀과,
    상기 수납용 홀에 형성되어 상기 액정 시린지의 상단부를 고정하는 걸림턱과,
    상기 하면에 설치된 미끄럼 방지용 고무를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 이동용 지그.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 액정 시린지는 액정을 담는 액정용기와,
    상기 액정용기와 결합되며 액정의 토출량을 제어하는 제어부와,
    상기 제어부를 상기 액정 용기와 결합시키면서, 액정 용기의 뚜껑 역할을 하는 결합수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 이동용 지그.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 수납용 홀은 상기 액정 용기의 직경과 동일한 직경을 갖는 것을 특징으로 하는 이동용 지그.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 걸림턱은 그 둘레의 직경이 상기 결합수단의 직경과 동일한 것을 특징으로 하는 이동용 지그.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 홀은 상기 이동용 지그의 중량이 최소화되도록 형성되며, 그 직경이 상기 하면과 닿지 않는 직경을 갖는 것을 특징으로 하는 이동용 지그.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 걸림턱은 테플론으로 형성된 것을 특징으로 하는 이동용 지그.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 이동용 지그는 스테인리스강으로 형성된 것을 특징으로 하는 이동용 지그.
  8. 삭제
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 둘레부와 일체형의 손잡이를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 이동용 지그.
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