KR100780367B1 - 액정표시패널용 기판의 밀봉재 경화장치 및 이를 이용한경화방법 - Google Patents

액정표시패널용 기판의 밀봉재 경화장치 및 이를 이용한경화방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 스캔 방식으로 이동하면서 자외선을 조사하는 액정표시패널용 기판의 밀봉재 경화장치 및 이를 이용한 경화방법에 관한 것이다. 본 발명의 액정표시패널용 기판의 밀봉재 경화장치는 밀봉재에 의해 합착된 2장의 유리기판으로 이루어지는 액정표시패널용 기판이 놓여지는 스테이지; 자외선 램프를 갖으며, 상기 스테이지에 놓여진 액정표시패널용 기판의 밀봉재로 상기 자외선 램프로부터 발광되는 자외선을 조사하는 유닛; 및 밀봉재의 패턴에 따라 상기 자외선 조사 유닛을 이동시키는 제1이동 유닛을 포함한다.
밀봉재, 경화, 자외선, 스캔

Description

액정표시패널용 기판의 밀봉재 경화장치 및 이를 이용한 경화방법{APPARATUS FOR HARDENING SEALANT OF SUBSTRATE FOR LIQUID CRYSTAL DISPLAY PANEL AND METHOD FOR HARDENING SEALANT USING THE SAME}
도 1a 및 도 1b는 복수의 단위 액정표시패널들이 형성된 피처리 기판을 보여주는 평면도 및 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 피처리 기판의 밀봉재 경화장치를 개략적으로 보여주는 측면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 피처리 기판의 밀봉재 경화장치를 개략적으로 보여주는 평면도이다.
도 4는 본 발명에서 자외선 조사 유닛을 보여주는 사시도이다.
도 5는 본 발명에서 자외선 조사 유닛의 내부를 보여주는 측단면도이다.
도 6a 내지 도 6c는 다양한 단위 액정표시패널을 갖는 피처리 기판들과, 그에 사용되는 세로측 마스크 셔터와 가로측 마스크 셔터를 보여주는 도면들이다.
도 7a 내지 도 7f는 도 6에 도시된 첫 번째 피처리 기판의 밀봉재 경화 과정을 단계적으로 설명하기 위한 도면들이다.
도 8은 마스크 셔터의 이송을 위한 다른 실시예를 보여주는 도면이다.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
110 : 스테이지 120 : 자외선 조사 유닛
122 : 하우징 130 : 램프 부재
140a : 제1마스크 박스 140b : 제2마스크 박스
180 : 제1이동유닛 190 : 제2이동유닛
본 발명은 액정표시패널용 기판의 밀봉재 경화장치에 관한 것으로, 특히 스캔 방식으로 이동하면서 자외선을 조사하는 액정표시패널용 기판의 밀봉재 경화장치 및 이를 이용한 경화방법에 관한 것이다.
정보화 사회가 발전함에 따라 표시장치에 대한 요구도 다양한 형태로 점증하고 있으며, 이에 부응하여 근래에는 LCD(Liquid Crystal Display), 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 장점으로 인하여 이동형 화상 표시장치의 용도로 CRT(Cathode Ray Tube)를 대체하면서 LCD가 가장 많이 사용되고 있으며, 노트북 컴퓨터의 모니터와 같은 이동형의 용도 이외에도 방송신호를 수신하여 디스플레이하는 텔레비전, 및 컴퓨터의 모니터 등으로 다양하게 개발되고 있다.
이와 같이 액정표시장치가 여러 분야에서 화면 표시장치로서의 역할을 하기 위해 여러 가지 기술적인 발전이 이루어 졌음에도 불구하고 화면 표시장치로서 화상의 품질을 높이는 작업은 상기 장점과 배치되는 면이 많이 있다. 따라서, 액정표시장치가 일반적인 화면 표시장치로서 다양한 부분에 사용되기 위해서는 경량, 박형, 저 소비전력의 특징을 유지하면서도 고휘도, 대면적 등 고 품위 화상을 얼마나 구현할 수 있는가에 발전의 관건이 걸려 있다고 할 수 있다.
이와 같은 액정표시장치는, 화상을 표시하는 액정표시패널과 상기 액정표시패널에 구동신호를 인가하기 위한 구동부로 크게 구분될 수 있으며, 상기 액정표시패널은 공간을 갖고 합착된 제 1, 제 2 기판과, 상기 제 1, 제 2 기판 사이에 주입된 액정층으로 구성된다.
여기서, 상기 제 1 기판(TFT 어레이 기판)에는, 일정 간격을 갖고 일방향으로 배열되는 복수개의 게이트 라인과, 상기 각 게이트 라인과 수직한 방향으로 일정한 간격으로 배열되는 복수개의 데이터 라인과, 상기 각 게이트 라인과 데이터 라인이 교차되어 정의된 각 화소 영역에 매트릭스 형태로 형성되는 복수개의 화소 전극과 상기 게이트 라인의 신호에 의해 스위칭되어 상기 데이터 라인의 신호를 상기 각 화소 전극에 전달하는 복수개의 박막 트랜지스터가 형성되어 있다. 그리고, 제 2 기판(컬러필터 기판)에는, 상기 화소 영역을 제외한 부분의 빛을 차단하기 위한 블랙 매트릭스층과, 컬러 색상을 표현하기 위한 R, G, B 컬러필터층과 화상을 구현하기 위한 공통 전극이 형성되어 있다.
이와 같은 상기 제 1, 제 2 기판은 스페이서(spacer)에 의해 일정 공간을 갖고 밀봉재(sealant)에 의해 합착되고 상기 두 기판 사이에 액정이 형성된다. 밀봉재는 상기 양 기판을 합착하는 접착제로 사용되는 동시에 액정의 외부 유출을 방지하기 위한 것으로, 밀봉재는 통상 자외선을 사용하여 경화시킨다.
이하 도면을 첨부하여 상기 밀봉재를 경화시키기 위한 종래의 밀봉재 경화장치를 상세히 설명하면 다음과 같다.
종래의 밀봉재 경화장치는, 자외선을 조사하는 광 조사수단과, 광 조사수단의 하부에 구비되어 액정표시패널을 안착시키는 안착부와, 광 조사수단과 안착부 사이에 구비되며, 상하면 및 측면에 개구부를 가지는 지지대와, 지지대의 측면 개구부를 통하여 지지대의 내부에 서랍식으로 끼워 넣어지는 마스크 지그와, 마스크 지그의 내부에 안착되는 마스크를 포함하여 구성되어 있다.
여기서, 마스크는 광 조사수단으로부터 조사되는 자외선을 통과시키는 투과부 및 자외선을 차단시키는 차단부로 구성되어 있으며, 투과부의 패턴은 액정표시패널에 형성된 밀봉재 패턴에 대응한다.
그러나, 이와 같은 종래의 밀봉재 경화장치에 있어서는 다음과 같은 문제점이 있었다.
종래의 밀봉재 경화장치는 액정표시패널이 대형화됨에 따라 램프의 개수 및 경화장치의 크기, 마스크의 크기가 비례적으로 커지는 문제가 발생된다. 특히, 마스크가 대형화되어 갈수록 마스크 자체 무게로 인한 쳐짐 현상이 심화되어 정밀한 자외선 조사가 어려워진다. 그리고, 종래의 밀봉재 경화장치는 액정표시패널의 밀 봉재 패턴에 따라 마스크도 교체해주어야 하는데, 마스크가 크기 때문에 그 교체 작업에 어려움이 있었다.
본 발명의 목적은 대형화되는 LCD 패널에 적용 가능한 액정표시패널용 기판의 밀봉재 경화장치 및 이를 이용한 경화방법을 제공하는데 있다.
또한, 본 발명의 목적은 하나의 광원만을 사용하는 액정표시패널용 기판의 밀봉재 경화장치 및 이를 이용한 경화방법을 제공하는데 있다.
또한, 본 발명의 목적은 신속한 마스크 교체가 가능한 액정표시패널용 기판의 밀봉재 경화장치 및 이를 이용한 경화방법을 제공하는데 있다.
상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 액정표시패널용 기판의 밀봉재 경화장치는 밀봉재에 의해 합착된 2장의 유리기판으로 이루어지는 액정표시패널용 기판이 놓여지는 스테이지; 자외선 램프를 갖으며, 상기 스테이지에 놓여진 액정표시패널용 기판의 밀봉재로 상기 자외선 램프로부터 발광되는 자외선을 조사하는 유닛; 및 밀봉재의 패턴에 따라 상기 자외선 조사 유닛을 이동시키는 제1이동 유닛을 포함한다.
일 실시예에 있어서, 상기 자외선 조사 유닛은 상기 자외선 램프의 자외선이 지나가는 내부 통로와, 상기 내부 통로상에 마스크 셔터가 놓여지는 로딩부는 갖는 하우징; 상기 하우징에 설치되며, 상기 로딩부에 놓여질 마스크 셔터가 대기하는 슬롯들을 갖는 마스크 박스들을 포함한다.
일 실시예에 있어서, 상기 자외선 조사 유닛은 상기 마스크 박스의 슬롯들에서 대기중인 마스크 셔터들 중에서 선택된 하나의 마스크 셔터를 상기 마스크 박스로부터 인출하여 상기 로딩부로 이송시키기 위한 이송부재를 더 포함한다.
일 실시예에 있어서, 상기 이송 부재는 상기 마스크 박스의 슬롯에 보관되어 있는 마스크 셔터를 홀딩하여 상기 로딩부로 이송시키는 핸들러를 포함한다.
일 실시예에 있어서, 상기 이송 부재는 상기 마스크 박스의 슬롯과 상기 로딩부에 설치되어 마스크 셔터의 저면을 지지하는 이송롤러들을 포함한다.
일 실시예에 있어서, 상기 하우징은 상기 로딩부의 양측면에 상기 마스크 박스와 연결되는 출입구를 갖으며, 상기 마스크 박스는 마스크 셔터들 중에서 선택된 마스크 셔터가 상기 로딩부의 출입구 선상에 위치되도록 상기 마스크 박스를 이동시키는 승강부재를 더 포함한다.
일 실시예에 있어서, 상기 마스크 박스에서 대기하는 마스크 셔터들은 밀봉재의 X방향 패턴을 위한 제1마스크 셔터들과, 밀봉재의 Y방향 패턴을 위한 제2마스크 셔터들로 이루어진다.
일 실시예에 있어서, 상기 경화 장치는 액정표시패널용 기판과 상기 자외선 조사 유닛의 간격을 조절하기 위한 제2이동유닛을 더 포함한다.
일 실시예에 있어서, 상기 자외선 조사 유닛은 상기 스테이지에 놓여진 액정표시패널용 기판과의 높이를 측정하는 센서를 더 포함한다.
상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 액정표시패널용 기판의 밀봉재 경화 방법은 자외선 조사 유닛이 어느 한 방향으로 스캔 이동하면서 밀봉재의 X 방향 패턴을 위한 마스크 셔터들과, 밀봉재의 Y방향 패턴을 위한 마스크 셔터들 중 필요한 마스크 셔터를 교체해 가면서 액정표시패널용 기판의 밀봉재 패턴으로 자외선을 조사한다.
일 실시예에 있어서, 상기 마스크 셔터의 교체는 로딩부에 놓여져 있는 마스크 셔터는 빈 슬롯으로 옮겨놓고, 마스크 박스의 슬롯들에 수납되어 있는 마스크 셔터들 중에서 선택된 하나의 마스크 셔터는 비워있는 상기 로딩부로 옮겨 놓는 단계로 이루어진다.
일 실시예에 있어서, 상기 마스크 셔터를 교체할 때 자외선은 셔터에 의해 차단된다.
일 실시예에 있어서, 상기 표시패널용 기판의 밀봉재 패턴에 자외선을 조사하기 전에 상기 액정표시패널용 기판과 상기 자외선 조사 유닛과의 간격을 체크하여 상기 자외선 조사 유닛의 높낮이를 조절한다.
예컨대, 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예로 인해 한정되어 지는 것으로 해석되어져서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공 되어지는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어진 것이다. 각 도면을 이해함에 있어서, 동일한 부재는 가능한 한 동일한 참조부호로 도시하고자 함에 유의하여야 한다. 그리고 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.
(실시예)
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명의 액정표시패널용 기판의 밀봉재 경화장치 및 이를 이용한 경화방법을 상세히 설명한다. 또, 상기 도면들에서 동일한 기능을 수행하는 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 번호를 병기한다.
본 발명은 마스크 셔터 교체를 통한 한 방향 스캔 방식으로 자외선 큐어(UV cure) 공정을 진행함으로써 스루풋(Throughput) 향상을 기대할 수 있고, 하나의 광원을 사용하고, 대형 마스크를 사용하지 않아도 됨으로 원가 절감 효과를 이룰 수 있는 액정표시패널용 기판의 밀봉재 경화장치에 관한 것이다.
도 1a 및 도 1b를 참조하면, 피처리 기판(10)은 단위 액정표시패널(10a,10b)이 형성된 액정표시패널용 대형기판으로, 각각의 단위 액정표시패널(10a,10b)은 패턴이 형성된 상부 유리기판(12) 및 하부 유리기판(14), 하부 유리기판(14)에 형성된 각각의 패턴에 대응되도록 도포된 스페이서(미도시됨) 및 밀봉재(16)와, 각각의 패턴에 대응하도록 상부 유리기판(12)과 하부 유리기판(14) 사이에 충진되는 액정(18)을 포함하여 이루어지는 것을 말한다. 여기서, 단위 액정표시패널(10a)에 밀봉재(16)가 도포된 형상을 보면, 단위 액정표시패널(10a,10b)의 액티브 영역인 패턴영역(P) 외곽에 사각의 링을 이루도록 X,Y(가로,세로) 방향으로 각각 도포되어 있다. 이러한 피러치 기판은 밀봉재 경화 과정을 거친 다음에 절단 과정을 통해 3개의 단위 액정표시패널로 나뉘게 된다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 피처리 기판의 밀봉재 경화장치를 개략적으 로 보여주는 측면도이다. 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 피처리 기판의 밀봉재 경화장치를 개략적으로 보여주는 평면도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 피처리 기판의 밀봉재 경화장치(100)는 스테이지(110), 자외선 조사 유닛(120), 제1이동유닛(180), 제2이동유닛(190)을 포함한다.
스테이지(110)에는 밀봉재에 의해 합착된 2장의 유리기판으로 이루어지는 피처리 기판(10)이 놓여진다. 도시하지 않았지만, 스테이지(110)에는 스테이지를 X방향 및 Y방향 그리고 Z방향으로 이동시키는 그리고 Z축선의 둘레에 각도를 갖고 회전시킬 수 있는 얼라인먼트 유닛이 설치될 수 있다. 이 얼라인먼트 유닛은 스테이지와 자외선 조사 유닛과의 정렬을 위해 사용될 수 있다.
자외선 조사 유닛(120)은 스테이지(110)에 놓여진 피처리 기판의 단위 액정표시패널(10a,10b)들의 밀봉재(16)를 X(가로) 방향으로 스캔방식으로 이동하면서 자외선을 조사하는 유닛이다. 자외선 조사 유닛(120)은 제1이동부재에 의해 X(가로) 방향으로 이동된다.
제1이동 유닛(180)은 제1,2모터(182a,182b), 제1,2볼스크류(184a,184b) 및 제1,2볼너트(186a,186b)를 포함한다. 제1볼스크류(184a)와 제2볼스크류(184b)는 지지 프레임(170)에 가로방향(X방향)으로 나란하게 설치된다. 제1,2모터(182a,182b)는 제1,2볼스크류(184a,184b)의 일단에 각각 연결되어 제1,2볼스크류(184a,184b)를 회전시킨다. 제1,2볼너트(186a,186b)는 제1,2볼스크류(184a,184b)에 끼워져 제1,2볼스크류(184a,184b)의 회전에 따라 동일 방향으로 직선 이동하며, 제1,2볼너트(186a,186b)는 자외선 조사 유닛(120)의 하우징(122) 양단에 각각 연결된다.
본 발명에서는 자외선 조사 유닛(120)의 안정적인 이동을 위해 2개의 모터를 이용하여 제1,2볼스크류(184a,184b)를 동시에 회전하는 것으로 설명되었다. 하지만, 필요에 따라서는 제2모터를 생략하고 제1모터만으로 제1볼스크류(184a)를 회전시키고, 제1볼스크류(184a)와 제2볼스크류(184b)를 동력전달부재(벨트, 풀리 등)로 연결하여 운영할 수도 있다. 또는, 제1,2볼너트(186a,186b)이 LM가이드(미도시됨)에 의해 연결된 상태에서 하나의 볼스크류(184a)만 설치하여 운영할 수도 있다.
제2이동 유닛(190)은 제1이동 유닛(180)이 설치된 지지프레임(170)을 승강시켜 피처리 기판과 자외선 조사 유닛(120)간의 간격을 조절하게 된다. 제2이동 유닛(190)은 제3모터(192)와, 수직 방향으로 설치되는 제3볼스크류(194), 지지프레임(170)에 연결되고 제3볼스크류(194)에 끼워져 제3볼스크류(194)의 회전에 따라 수직방향으로 직선 이동하는 볼너트(196) 그리고 지지프레임(170)의 승강이동을 안내하기 위해 지지프레임의 일측에 설치되는 가이드레일(188) 등으로 이루어진다. 자외선 조사 유닛의 하우징 저면에는 스테이지에 놓여진 피처리 기판과의 간격을 측정하는 센서(199)가 설치되어 있다. 도시하지 않았지만, 제어부에서는 센서(199)에서 측정된 피처리 기판과의 간격과 기설정된 간격을 비교하여 간격이 다른 경우에는 제3모터(192)를 제어하여 자외선 조사 유닛(120)의 높낮이를 조절하게 된다.
본 발명에서는 피처리 기판(10)과 자외선 조사 유닛(120)간의 간격 조절을 위해 자외선 조사유닛(120)의 높낮이가 조절되는 것으로 도시되었으나, 반대로 피 처리 기판(10)이 놓여진 스테이지(110)의 높낮이가 조절될 수 도 있다.
도면에 도시된 제1,2이동 유닛(180,190)의 구조는 일예에 불과하며, 일반적으로 알려진 다양한 이동 메커니즘이 사용될 수 있다.
도 4는 본 발명에서 자외선 조사 유닛을 보여주는 사시도이다. 도 5는 본 발명에서 자외선 조사 유닛의 내부를 보여주는 측단면도이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 자외선 조사 유닛(120)은 하우징(122)과, 램프 부재(130), 제1마스크 박스(140a)와 제2마스크 박스(140b) 등을 포함한다.
하우징(122)은 양단이 제1,2볼너트(186a,186b)에 연결되어 지지되며, 제1이동 유닛(180)의 동작에 의해 가로 방향으로 이동된다. 하우징(122)은 일측면 상부에 램프 부재(130)가 설치된다. 자외선 램프(134)에서 발광되는 자외선은 하우징(122)에 형성된 내부 통로(124)(자외선 이동 경로)를 따라 하우징(122)의 저면에 형성된 개구를 통해 피처리 기판의 밀봉재로 조사된다. 하우징(122)의 내부 통로(124)에는 반사 미러(126a), 렌즈(126b), 편광자(polarizer)(126c) 등의 광학부재들이 배치되고, 피처리 기판으로 조사되는 자외선을 선택적으로 차단하는 셔터(127) 그리고 밀봉재의 패턴에 따라 교체 가능한 마스크 셔터가 설치되는 로딩부(128)를 갖는다.
램프 부재(130)는 바디(132)와, 바디(132)의 내부 공간에 설치되는 자외선 램프(134), 그리고 자외선 램프(134) 주위를 둘러싸는 형태로 배치되어 자외선 램프(134)에서 발광되는 자외선을 집광하여 반사 미러(126a)로 보내기 위한 타원형상의 집광경(136)을 포함한다. 자외선 램프(134)에서 발생되는 자외선은 집광경(136) 에 의해 집광되어 하우징(122)의 내부통로(124)에 설치된 반사 미러(126a)로 안내되며, 반사 미러(126a)로 안내된 자외선은 다수의 광학부재들과 마스크 셔터를 통해 피처리 기판(10)으로 조사된다.
일반적으로 자외선 램프(134)는 동작시에 중심 부분이 고온으로 올라가게 된다. 따라서, 밀봉재 경화 공정을 안정적으로 진행하고 집광경(136)이 자외선 램프(134)에 의해 열화되는 현상을 방지하기 위해서는 자외선 램프(134) 및 집광경(136)이 과열되지 않도록 제어하는 것도 매우 중요하다. 바디에 설치된 냉각팬(138)은 자외선 램프(134) 및 집광경(136)의 과열 방지를 위한 구성이다.
제1마스크 박스(140a)와 제2마스크 박스(140b)는 하우징(122)의 양측면에 각각 승강 가능하게 설치된다. 제1,2마스크 박스(140a,140b)는 마스크 셔터(152,154)들이 수납되는 슬롯(142)들을 갖으며, 마스크 셔터(152,154)들은 제1,2마스크 박스(140a,140b)의 슬롯(142)들에 수납된 상태에서 대기하며, 선택적으로 하우징(122)의 로딩부(128)로 옮겨져 사용된다. 제1,2마스크 박스(140a,140b)는 모터(148a)와 볼스크류(148b) 등의 구성으로 이루어지는 승강유닛(148)에 의해 위아래로 이동된다. 승강유닛(148)은 로딩부(128)에서 필요로 하는 마스크 셔터(152,154)가 수납되어 있는 슬롯(142)이 로딩부(128)와 동일선상에 위치되도록 제1,2마스크 박스(140a,140b)를 승강시킨다.
제1마스크 박스(140a)에는 밀봉재의 가로측 패턴에 대응되는 투과부를 갖는 가로측 마스크 셔터(152)들이 보관되며, 제2마스크 박스(140b)에는 밀봉재의 세로측 패턴에 대응되는 투과부를 갖는 세로측 마스크 셔터(154)들이 보관된다. 제1,2 마스크 박스(140a,140b)에 보관중인 가로측 마스크 셔터(152)들과 세로측 마스크 셔터(154)들은 밀봉재의 패턴에 따라 선택적으로 로딩부(128)로 이송된다. 이를 위해, 자외선 조사 유닛(120)은 제1,2마스크 박스(140a,140b)의 슬롯(142)들에서 대기중인 가로측 마스크 셔터(152)들과 세로측 마스크 셔터(154)들 중에서 하나의 마스크 셔터를 선택하여 로딩부(128)로 이송시키기 위한 이송유닛(160)을 갖는다. 이송유닛(160)은 슬롯(142)과 로딩부(128)에 설치되어 마스크 셔터(152,154)를 지지한 상태에서 이송하는 이송롤러(162)들로 이루어진다. 마스크 셔터(152,154)는 이송롤러(162)의 회전에 의해 로딩부(128)로 로딩되거나 또는 로딩부(128)로부터 언로딩되어 빈 슬롯(142)에 수납된다.
본 실시예에서는 롤러 이송 방식이 사용되었으나, 도 8에서와 같이 마스크 셔터(152)의 양쪽 끝을 직접 홀딩하여 이송하는 핸들러(184) 이송 방식이나 또는 그 외에 다양한 이송 메카니즘이 사용될 수 있다.
도 6a 내지 도 6c는 다양한 크기의 단위 액정표시패널이 형성된 피처리 기판들과, 그에 사용되는 세로측 마스크 셔터와 가로측 마스크 셔터를 보여주는 도면들이다.
도 6a를 참조하면, 첫 번째 피처리 기판(10-1)은 제1단위 액정표시패널(10a) 하나와 제2단위 액정표시패널(10b) 두 개가 형성된 타입이다. 첫 번째 피처리 기판(10-1)의 밀봉재 경화를 위해서는 2개의 세로측 마스크 셔터(154a,154b)와 2개의 가로측 마스크 셔터(152a,152b)가 사용된다. 즉, 세로측 마스크 셔터(154a)는 제1단위 액정표시패널의 세로측 밀봉재 패턴에 대응되는 슬롯 형상의 투과부를 갖고 있으며, 세로측 마스크 셔터(154b)는 제2단위 액정표시패널의 세로측 밀봉재 패턴에 대응되는 두 개의 슬롯 형상의 투과부를 갖는다. 그리고, 가로측 마스크 셔터(152a)는 제1단위 액정표시패널의 가로측 밀봉재 패턴에 대응되는 양쪽 위치에 패턴 두께 만큼 크기의 2개의 투과부를 갖으며, 가로측 마스크 셔터(152b)는 제2단위 액정표시패널의 가로측 밀봉재 패턴에 대응되는 양쪽 위치에 패턴 두께만큼 크기의 4개의 투과부를 갖는다.
도 6b의 두 번째 피처리 기판(10-2)은 제1단위 액정표시패널(10a) 2개가 나란히 형성된 타입이다. 두 번째 피처리 기판의 밀봉재 경화를 위해서는 세로측 마스크 셔터(154a)와 가로측 마스크 셔터(152a)가 각각 하나씩 필요하게 된다.
그리고, 도 6c의 세 번째 피처리 기판(10-3)은 제3단위 액정표시패널(10c) 하나만 형성된 타입으로, 이 경우에는 두 번째 피처리 기판(10-2)에 사용된 세로측 마스크 셔터(154a)와 가로측 마스크 셔터(152a)가 사용할 수 있다. 본 발명은 도 6a 내지 도 6c에 도시된 피처리 기판 이외에도 다양한 단위 액정표시패널들이 형성된 피처리 기판들을 처리할 수 있는 것이다.
이처럼, 본 발명의 밀봉재 경화 장치(100)는 4개의 마스크 셔터를 가지고 다양한 크기의 단위 액정표시패널들이 형성된 3가지 타입의 피처리 기판의 밀봉재를 경화할 수 있는 각별한 효과를 갖는다. 특히, 마스크 셔터들의 크기가 작기 때문에 쳐짐 현상이 발생되지 않을 뿐만 아니라, 자동적으로 마스크 셔터의 교체가 이루어지기 때문에 다양한 타입의 피처리 기판을 처리할 수 있고 교체 과정에서의 마스크 셔터의 손상이나 오염을 방지할 수 있다.
도 7a 내지 도 7f는 도 6에 도시된 첫 번째 피처리 기판의 밀봉재 경화 과정을 단계적으로 설명하기 위한 도면들이다.
도 7a 내지 도 7d에 도시된 바와 같이, 제1단위 액정표시패널과 제2단위 액정표시패널의 밀봉재 패턴에서 세로측 패턴을 우선 자외선으로 조사한다. 이를 위해 제1단위 액정표시패널의 세로측 밀봉재 패턴에 대응되는 투과부를 갖는 세로측 마스크 셔터를 사용하여 a1위치와 a2위치에서 각각 자외선을 조사한다. 그리고 a3위치와 a4위치에서는 제2단위 액정표시패널의 세로측 밀봉재 패턴에 대응되는 투과부를 갖는 세로측 마스크 셔터를 사용하여 자외선을 조사한다. 여기서, 자외선 조사 장치가 a1위치에서 a2위치로의 이동과, 세로측(가로측) 마스크 셔터의 교체는 셔터에 의해 차외선이 차단된 상태에서 이루어지는 것이 바람직하다.
제1,2단위 액정표시패널의 세로측 밀봉재 패턴에 대한 자외선 조사가 완료되면, 제1,2단위 액정표시패널의 가로측 밀봉재 패턴에 대한 자외선 조사가 이루어진다. 도 7e 및 도 7f에 도시된 바와 같이, 제1단위 액정표시패널의 가로측 밀봉재 패턴에 대응되는 투과부를 갖는 가로측 마스크 셔터를 사용하여 a1위치에서 a2위치까지 스캔방식으로 자외선을 조사한다. 그리고, 제2단위 액정표시패널의 가로측 밀봉재 패턴에 대응되는 투과부를 갖는 가로측 마스크 셔터를 사용하여 a3위치에서 a4위치까지 스캔방식으로 자외선을 조사한다. 물론, 가로측 밀봉재 패턴에 대한 자외선 조사와 세로측 밀봉재 패턴에 대한 자외선 조사의 순서는 바뀌어도 무방하다.
이상과 같은 본 발명은 마스크 셔터 교체를 통한 한 방향 스캔 방식으로 자외선 큐어(UV cure) 공정을 진행함으로써 스루풋(Throughput) 향상을 기대할 수 있 고, 하나의 광원을 사용하고, 대형 마스크를 사용하지 않아도 됨으로 원가 절감 효과를 기대할 수 있다.
본 발명에 따른 액정표시패널용 기판의 밀봉재 경화장치는 다양하게 변형될 수 있고 여러 가지 형태를 취할 수 있다. 하지만, 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 다양한 크기의 단위 액정표시패널들이 형성된 피처리 기판의 밀봉재를 경화할 수 있는 각별한 효과를 갖는다.
또한, 본 발명은 마스크 셔터들의 크기가 작기 때문에 쳐짐 현상이 발생되지 않아 큐어(UV cure) 공정의 정밀성을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 자동적으로 마스크 셔터의 교체가 이루어지기 때문에 다양한 타입의 피처리 기판을 연속적으로 처리할 수 있을 뿐만 아니라 교체 과정에서의 마스크 셔터의 손상이나 오염을 방지할 수 있는 각별한 효과를 갖는다.
또한, 본 발명은 대형화되는 액정표시패널용 기판에 적용 가능하다.
또한, 본 발명은 하나의 광원만을 사용하고, 대형 마스크를 사용하지 않아도 됨으로 원가 절감 효과를 기대할 수 있다.
또한, 본 발명의 목적은 신속한 마스크 교체가 가능한 액정표시패널의 밀봉재 경화장치를 제공하는데 있다.

Claims (15)

  1. 액정표시패널용 기판의 밀봉재 경화장치에 있어서:
    밀봉재에 의해 합착된 2장의 유리기판으로 이루어지는 액정표시패널용 기판이 놓여지는 스테이지;
    자외선 램프를 갖으며, 상기 스테이지에 놓여진 액정표시패널용 기판의 밀봉재로 상기 자외선 램프로부터 발광되는 자외선을 조사하는 유닛; 및
    밀봉재의 패턴에 따라 상기 자외선 조사 유닛을 이동시키는 제1이동 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시패널용 기판의 밀봉재 경화장치.
    상기 마스크 박스에서 대기하는 마스크 셔터들은 밀봉재의 X방향 패턴을 위한 제1마스크 셔터들과, 밀봉재의 Y방향 패턴을 위한 제2마스크 셔터들로 이루어지는 것을 특징으로 하는 액정표시패널용 기판의 밀봉재 경화장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 자외선 조사 유닛은
    밀봉재의 X방향 패턴으로만 자외선을 조사할 수 있는 투과부를 갖는 제1마스크 셔터;
    밀봉재의 Y방향 패턴으로만 자외선을 조사할 수 있는 투과부를 갖는 제2마스크 셔터;
    상기 자외선 램프의 자외선이 지나가는 내부 통로와, 상기 내부 통로상에 상기 제1마스크 셔터 또는 상기 제2마스크 셔터가 선택적으로 놓여지는 로딩부는 갖는 하우징을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시패널용 기판의 밀봉재 경화장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 자외선 조사 유닛은
    상기 하우징에 설치되며, 상기 로딩부에 놓여질 상기 제1마스크 셔터와 상기 제2마스크 셔터가 대기하는 슬롯들을 마스크 박스들을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시패널용 기판의 밀봉재 경화장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 자외선 조사 유닛은
    상기 자외선 램프의 자외선이 지나가는 내부 통로와, 상기 내부 통로상에 마스크 셔터가 놓여지는 로딩부는 갖는 하우징;
    상기 하우징에 설치되며, 상기 로딩부에 놓여질 마스크 셔터가 대기하는 슬롯들을 갖는 마스크 박스들을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시패널용 기판의 밀봉재 경화장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 자외선 조사 유닛은
    상기 마스크 박스의 슬롯들에서 대기중인 마스크 셔터들 중에서 선택된 하나의 마스크 셔터를 상기 마스크 박스로부터 인출하여 상기 로딩부로 이송시키기 위한 이송부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시패널용 기판의 밀봉재 경화장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 이송 부재는
    상기 마스크 박스의 슬롯에 보관되어 있는 마스크 셔터를 홀딩하여 상기 로딩부로 이송시키는 핸들러를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시패널용 기판의 밀봉재 경화장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 이송 부재는
    상기 마스크 박스의 슬롯과 상기 로딩부에 설치되어 마스크 셔터의 저면을 지지하는 이송롤러들을 포함하여, 마스크 셔터는 상기 이송 롤러들의 회전에 의해 상기 로딩부로 이송되는 것을 특징으로 하는 액정표시패널용 기판의 밀봉재 경화장치.
  8. 제4항 또는 제5항에 있어서,
    상기 하우징은
    상기 로딩부의 양측면에 상기 마스크 박스와 연결되는 출입구를 갖으며,
    상기 마스크 박스는 마스크 셔터들 중에서 선택된 마스크 셔터가 상기 로딩부의 출입구 선상에 위치되도록 상기 마스크 박스를 이동시키는 승강부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시패널용 기판의 밀봉재 경화장치.
  9. 제4항 또는 제5항에 있어서,
    상기 마스크 박스에서 대기하는 마스크 셔터들은 밀봉재의 X방향 패턴을 위한 제1마스크 셔터들과, 밀봉재의 Y방향 패턴을 위한 제2마스크 셔터들로 이루어지는 것을 특징으로 하는 액정표시패널용 기판의 밀봉재 경화장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 경화 장치는
    액정표시패널용 기판과 상기 자외선 조사 유닛의 간격을 조절하기 위한 제2이동유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시패널용 기판의 밀봉재 경화장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 자외선 조사 유닛은
    상기 스테이지에 놓여진 액정표시패널용 기판과의 높이를 측정하는 센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시패널용 기판의 밀봉재 경화장치.
  12. 액정표시패널용 기판의 밀봉재 경화 방법에 있어서:
    자외선 조사 유닛이 어느 한 방향으로 스캔 이동하면서 밀봉재의 X방향 패턴을 위한 마스크 셔터들과, 밀봉재의 Y방향 패턴을 위한 마스크 셔터들 중 필요한 마스크 셔터를 교체해 가면서 액정표시패널용 기판의 밀봉재 패턴으로 자외선을 조사하는 것을 특징으로 하는 액정표시패널용 기판의 밀봉재 경화 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 마스크 셔터의 교체는
    로딩부에 놓여져 있는 마스크 셔터는 빈 슬롯으로 옮겨놓고, 마스크 박스의 슬롯들에 수납되어 있는 마스크 셔터들 중에서 선택된 하나의 마스크 셔터는 비워있는 상기 로딩부로 옮겨 놓는 것을 특징으로 하는 액정표시패널용 기판의 밀봉재 경화 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 마스크 셔터를 교체할 때 자외선은 셔터에 의해 차단되는 것을 특징으로하는 액정표시패널용 기판의 밀봉재 경화 방법.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 표시패널용 기판의 밀봉재 패턴에 자외선을 조사하기 전에 상기 액정표시패널용 기판과 상기 자외선 조사 유닛과의 간격을 체크하여 상기 자외선 조사 유닛의 높낮이를 조절하는 것을 특징으로 하는 액정표시패널용 기판의 밀봉재 경화 방법.
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