KR100899176B1 - 자외선 경화 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 자외선 경화 장치에 관한 것으로, 자외선 광원 및 상기 자외선 광원을 중심으로 서로 대칭되게 배치되고 각각 디스플레이 패널과 입체렌즈 패널 중 선택된 하나에 자외선 경화성 합성수지로 된 실런트(sealant)를 전면 도포하여 합착시킨 한 쌍의 합착패널을 포함한다. 본 발명은 자외선 광원의 상방과 하방에서 합착패널 내부의 실런트를 동시에 경화시킴으로써 생산량을 증대시킬 수 있는 효과가 있다.
Figure R1020070124544
자외선 광원, 합착패널, 스테이지, 마스크, 마스크 기판

Description

자외선 경화 장치{ULTRAVIOLET RAYS HARDENING APPARATUS FOR HARDENING SEALANT}
본 발명은 자외선 경화 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 합착패널 내부의 실런트를 자외선으로 경화시키는 자외선 경화 장치에 관한 것이다.
최근들어, 디스플레이 장치의 대형화와 더불어, 디스플레이 장치의 2차원 영상표시에서 더 나아가 입체영상 표현에 관심이 집중되고 있다. 입체영상은 2차원의 영상에 비하여 자연스러울 뿐만 아니라 관찰자에게 새로운 물체에 대한 인식을 보다 용이하게 하기 때문이다.
이에 따라, 사람의 두 눈은 약 65mm 간격이므로 사물을 바라볼 때 약간의 다른 상이 망막에 결상되고, 이 미세한 차를 뇌가 해석해서 입체감을 느끼게 하는 것에서 착안하여, 관찰자의 왼쪽 눈과 오른쪽 눈에 비치게 되는 2개의 2차원 화상을 하나의 2차원 스크린에 동시에 표시한 다음 일정한 방법에 의하여 그들을 분리하여 관찰자의 왼쪽 눈과 오른쪽 눈에 각각 입사시켜서 관찰자가 입체감을 느끼도록 하 는 방법으로 안경식(stereoscope type) 장치와, 무안경식(auto-stereoscope type) 장치에 대한 연구가 활발히 진행 중에 있다.
안경식 장치는 별도의 장비를 착용해야 하는 반면, 무안경식 장치는 다른 방법에 비하여 화면이 밝고, 직접 스크린을 주시하면 되므로 사용의 편의성이 탁월하여 그에 대한 연구가 집중되고 있는 실정이다.
무안경식 장치 중 렌티큘러 렌즈(Lenticular Lens)를 이용한 장치는 엘씨디(LCD; Liquid Crystal Display)와 같은 디스플레이 패널 위에 원통형의 렌티큘러 렌즈가 배열되어 있는 입체렌즈 패널이 부착되어 있는 구조를 가진다. 이때, 하나의 렌티큘러 렌즈는 두 개의 엘씨디 기본 소자 열을 포함하게 되고, 이들 두 개의 엘씨디 기본소자에서 나온 빛을 분리하여 각각 관찰자의 왼쪽 눈과 오른쪽 눈에 입사시킴으로써 입체영상을 얻을 수 있도록 한다.
이와 같이 렌티큘러 렌즈를 이용한 장치는, 디스플레이 패널과 입체렌즈 패널을 합착한 후, 디스플레이 패널과 입체렌즈 패널 사이에 도포된 실런트(sealant)를 경화함으로써 형성된다. 여기서, 실런트를 경화시키기 위한 장치로서 대표적인 것은 자외선을 조사하여 실런트를 경화시키는 자외선 경화 장치이다.
따라서, 렌티큘러 렌즈를 이용한 장치는 자외선 경화 장치의 공정 수율을 향상시켜 합착패널의 생산량을 증대시킬 필요성이 있다.
본 발명의 목적은 합착패널 즉, 디스플레이 패널과 입체렌즈 패널 사이에 도포된 실런트를 효율적으로 경화시키는 자외선 경화 장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 자외선 경화 장치는 자외선 광원 및 상기 자외선 광원을 중심으로 서로 대칭되게 배치되고 각각 디스플레이 패널과 입체렌즈 패널 중 선택된 하나에 자외선 경화성 합성수지로 된 실런트(sealant)를 전면 도포하여 합착시킨 한 쌍의 합착패널을 포함한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 자외선 경화 장치는 자외선 광원, 상기 자외선 광원을 중심으로 서로 대칭되게 배치되는 한 쌍의 마스크 및 상기 자외선 광원을 중심으로 서로 대칭되고 상기 한 쌍의 마스크의 외부에 각각 배치되고 각각 디스플레이 패널과 입체렌즈 패널 중 선택된 하나에 자외선 경화성 합성수지로 된 실런트를 부분 도포하여 합착시킨 한 쌍의 합착패널을 포함한다.
본 발명은 자외선 광원의 상방과 하방에서 합착패널 내부의 실런트를 동시에 경화시킴으로써 생산량을 증대시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자외선 경화 장치를 도시한 개략 단면도 이다.
도 1을 참조하면, 자외선 경화 장치(100)는 프레임(110), 자외선 광원(120), 합착패널(130) 및 스테이지(140)를 포함한다.
프레임(110)은 자외선 경화 장치(100)의 외형을 형성하고, 각 구성부를 지지 및 고정한다. 게이트 밸브(150)는 프레임(110)의 일측부에 위치한다. 게이트 밸브(150)는 제 1게이트 밸브(151) 및 제 2게이트 밸브(152)를 포함한다. 제 1게이트 밸브(151)는 제 1합착패널(131)을 반입 및 반출하기 위해 구비된다. 제 2게이트 밸브(152)는 제 2합착패널(132)을 반입 및 반출하기 위해 구비된다.
자외선 광원(120)은 합착패널(130) 내부의 실런트(sealant, S)를 경화시키기 위해 자외선을 조사한다. 자외선 광원(120)은 자외선 램프(120)를 포함한다. 자외선 램프(120)는 하나 또는 그 이상일 수 있다. 자외선 램프(120)는 고압수은 자외선 램프, 메탈 할라이드(metal halide) 자외선 램프 또는 메탈 자외선 램프 등이 사용될 수 있다.
합착패널(130)은 제 1합착패널(131)과 제 2합착패널(132)을 포함한다. 합착패널(130)은 자외선 광원(120)을 중심으로 서로 대칭되게 배치되고, 각각 디스플레이 패널(D)과 입체렌즈 패널(P) 중 선택된 하나에 자외선 경화성 합성수지로 된 실런트(S)를 전면 도포하여 합착시킨 패널이다.
예를 들어, 제 1합착패널(131)은 자외선 광원(120)의 상방에 배치되고, 제 2합착패널(132)은 자외선 광원(120)의 하방에 배치된다.
도 2는 도 1의 제 1합착패널을 도시한 단면도이다. 도 2를 참조하면, 제 1합 착패널(131)은 디스플레이 패널(D)과 입체렌즈 패널(P) 중 어느 하나에 실런트(S)를 전면 도포하여 합착시킨 패널이다. 즉, 제 1합착패널(131)은 입체영상용 디스플레이 패널 합착 장치(미도시)에 의해 디스플레이 패널(D)과 입체렌즈 패널(P)을 합착시킨 패널이다. 이때, 디스플레이 패널(D)과 입체렌즈 패널(P) 사이에는 실런트(S)로 전면 밀봉되어 있다.
실런트(S)는 자외선 경화성 합성수지이다. 예를 들어, 실런트(S)는 1액형 아크릴, 1액형 에폭시, 2액형 에폭시 중 어느 하나로 선택될 수 있다. 실런트(S)는, 디스플레이 패널(D)과 입체렌즈 패널(P)의 합착 전에, 디스플레이 패널(D)과 입체렌즈 패널(P) 중 어느 하나에 미리 전면 도포되어 있다. 따라서, 자외선 경화 장치(100)는, 디스플레이 패널(D)과 입체렌즈 패널(P)이 합착된 후, 실런트(S)에 자외선을 조사한다.
여기서, 입체렌즈 패널(P)은 입체영상이 가능한 패널로서, 대표적으로 렌티큘러 렌즈(Lenticular Lens)일 수 있다. 디스플레이 패널(D)은 기판합착장치(미도시)에 의해서 어레이 기판과 컬러필터 기판이 합착된 TFT-LCD 기판을 말한다.
제 2합착패널(132)은 제 1합착패널(131)과 동일한 구조이므로 이에 대한 설명은 생략하기로 한다.
스테이지(140)는 제 1스테이지(141)와 제 2스테이지(142)를 포함한다. 제 1스테이지(141)는 제 1합착패널(131)의 하부를 지지하고, 제 2스테이지(142)는 제 2합착패널(132)의 하부를 지지한다. 제 1스테이지(141) 즉, 자외선 광원(120)의 상방에 배치되는 제 1스테이지(141)는 자외선 투과물질로 이루어진다. 자외선 투과물 질은 아크릴 또는 석영 중 어느 하나로 선택될 수 있다. 자외선 광원(120)은 자외선을 조사하고, 상기 자외선은 제 1스테이지(141)를 투과하여 제 1합착패널(131) 내부의 실런트(S)를 경화시킨다. 또한, 자외선 광원(120)은 자외선을 조사함으로써 제 2합착패널(132) 내부의 실런트(S)를 경화시킨다.
엑츄에이터(160)는 제 1엑츄에이터(161) 및 제 2엑츄에이터(162)를 포함한다. 제 1엑츄에이터(161)는 제 1스테이지(141)를 지지할 뿐만 아니라 제 1스테이지(141)를 승강시키는 역할을 한다. 제 2엑츄에이터(162)는 제 2스테이지(142)를 지지할 뿐만 아니라 제 2스테이지(142)를 승강시키는 역할을 한다.
정렬 스테이지(170)는 제 1정렬 스테이지(171) 및 제 2정렬 스테이지(172)를 포함한다. 제 1정렬 스테이지(171)는 자외선 광원(120)에 대하여 제 1스테이지(141)를 정렬시키는 역할을 한다. 제 2정렬 스테이지(172)는 자외선 광원(120)에 대하여 제 2스테이지(142)를 정렬시키는 역할을 한다.
냉각수단(180)은 자외선 광원(120)의 발열에 의해 온도가 지나치게 상승하는 것을 방지하기 위해 설치된다. 냉각수단의 방식은 냉각된 공기를 주입하는 방식 및 냉각수를 튜브로 흘려보내는 방식 등이 있다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 자외선 경화 장치를 도시한 개략 단면도이다.
도 3을 참조하면, 자외선 경화 장치(100)는 프레임(110), 자외선 광원(120), 마스크(190), 마스크 기판(200), 합착패널(130) 및 스테이지(140)를 포함한다.
프레임(110)은 자외선 경화 장치(100)의 외형을 형성하고, 각 구성부를 지지 및 고정한다. 게이트 밸브(150)는 프레임(110)의 일측부에 위치한다. 게이트 밸브(150)는 제 1게이트 밸브(151) 및 제 2게이트 밸브(152)를 포함한다. 제 1게이트 밸브(151)는 제 1합착패널(131)을 반입 및 반출하기 위해 구비된다. 제 2게이트 밸브(152)는 제 2합착패널(132)을 반입 및 반출하기 위해 구비된다.
자외선 광원(120)은 합착패널(130) 내부의 실런트(S)를 경화시키기 위해 자 외선을 조사한다. 자외선 광원(120)은 자외선 램프(120)를 포함한다. 자외선 램프(120)는 하나 또는 그 이상일 수 있다. 자외선 램프(120)는 고압수은 자외선 램프, 메탈 할라이드(metal halide) 자외선 램프 또는 메탈 자외선 램프 등이 사용될 수 있다.
마스크(190)는 제 1마스크(191)와 제 2마스크(192)를 포함한다. 마스크(190)는 자외선 광원(120)을 중심으로 서로 대칭되게 배치된다.
예를 들어, 제 1마스크(191)는 자외선 광원(120)의 상방에 배치되고, 제 2마스크(192)는 자외선 광원(120)의 하방에 배치된다.
마스크(190)는, 합착패널(130) 내부의 실런트(S)가 부분 도포된 경우에, 실런트(S) 이외의 영역이 자외선으로 경화되는 것을 방지하는 역할을 한다. 따라서, 마스크(190)는, 실런트(S)가 도포되지 않은 영역에 대응하여, 배치된다.
마스크 기판(200)은 마스크(190)를 지지한다. 마스크 기판(200)은 제 1마스크 기판(201) 및 제 2마스크 기판(202)을 포함한다. 제 1마스크 기판(201)은 자외선 광원(120)의 상방에 배치되고, 제 2마스크 기판(202)은 자외선 광원(120)의 하방에 배치된다. 제 1마스크 기판(201) 및 제 2마스크 기판(202)은 자외선 투과물질 로 이루어져 있다. 자외선 투과물질은 아크릴 또는 석영 중 어느 하나로 선택될 수 있다. 마스크 기판(200)은 자외선 광원(120)로부터 조사되는 자외선을 투과시킨다. 이때, 마스크 기판(200)을 투과한 자외선은 마스크(190) 이외의 영역을 통과하여 합착패널(130) 내부의 실런트(S)를 경화시킨다.
합착패널(130)은 제 1합착패널(131)과 제 2합착패널(132)을 포함한다. 합착패널(130)은 자외선 광원(120)을 중심으로 서로 대칭되고 마스크(190)의 외부에 각각 배치되고, 각각 디스플레이 패널(D)과 입체렌즈 패널(P) 중 선택된 하나에 자외선 경화성 합성수지로 된 실런트(S)를 부분 도포하여 합착시킨 패널이다.
예를 들어, 제 1합착패널(131)은 자외선 광원(120)의 상방에 배치되고, 제 2합착패널(132)은 자외선 광원(120)의 하방에 배치된다.
도 4는 도 3의 제 1합착패널을 도시한 단면도이다. 도 4를 참조하면, 제 1합착패널(131)은 디스플레이 패널(D)과 입체렌즈 패널(P) 중 어느 하나에 실런트(S)를 부분 도포하여 합착시킨 패널이다. 즉, 제 1합착패널(131)은 입체영상용 디스플레이 패널 합착 장치(미도시)에 의해 디스플레이 패널(D)과 입체렌즈 패널(P)을 합착시킨 패널이다. 이때, 디스플레이 패널(D)과 입체렌즈 패널(P) 사이에는 실런트(S)로 부분 밀봉되어 있다.
실런트(S)는 자외선 경화성 합성수지이다. 예를 들어, 실런트(S)는 1액형 아크릴, 1액형 에폭시, 2액형 에폭시 중 어느 하나로 선택될 수 있다. 실런트(S)는, 디스플레이 패널(D)과 입체렌즈 패널(P)의 합착 전에, 디스플레이 패널(D)과 입체렌즈 패널(P) 중 어느 하나에 미리 부분 도포되어 있다. 따라서, 자외선 경화 장 치(100)는, 디스플레이 패널(D)과 입체렌즈 패널(P)이 합착된 후, 실런트(S)에 자외선을 조사한다.
여기서, 입체렌즈 패널(P)은 입체영상이 가능한 패널로서, 대표적으로 렌티큘러 렌즈(Lenticular Lens)일 수 있다. 디스플레이 패널(D)은 기판합착장치(미도시)에 의해서 어레이 기판과 컬러필터 기판이 합착된 TFT-LCD 기판을 말한다.
제 2합착패널(132)은 제 1합착패널(131)과 동일한 구조이므로 이에 대한 설명은 생략하기로 한다.
스테이지(140)는 제 1스테이지(141)와 제 2스테이지(142)를 포함한다. 제 1스테이지(141)는 제 1합착패널(131)의 하부를 지지하고, 제 2스테이지(142)는 제 2합착패널(132)의 하부를 지지한다. 제 1스테이지(141) 즉, 자외선 광원(120)의 상방에 배치되는 제 1스테이지(141)는 자외선 투과물질로 이루어진다. 자외선 투과물질은 아크릴 또는 석영 중 어느 하나로 선택될 수 있다.
자외선 광원(120)은 자외선을 조사하고, 상기 자외선은 제 1마스크 기판(201) 및 제 1스테이지(141)를 투과하여 제 1합착패널(131) 내부의 실런트(S)를 경화시킨다. 또한, 자외선 광원(120)은 자외선을 조사함으로써 제 2마스크 기판(202)을 투과하여 제 2합착패널(132) 내부의 실런트(S)를 경화시킨다.
엑츄에이터(160)는 제 1엑츄에이터(161) 및 제 2엑츄에이터(162)를 포함한다. 제 1엑츄에이터(161)는 제 1스테이지(141)를 지지할 뿐만 아니라 제 1스테이지(141)를 승강시키는 역할을 한다. 제 2엑츄에이터(162)는 제 2스테이지(142)를 지지할 뿐만 아니라 제 2스테이지(142)를 승강시키는 역할을 한다.
정렬 스테이지(170)는 제 1정렬 스테이지(171) 및 제 2정렬 스테이지(172)를 포함한다. 제 1정렬 스테이지(171)는 자외선 광원(120)에 대하여 제 1스테이지(141)를 정렬시키는 역할을 한다. 제 2정렬 스테이지(172)는 자외선 광원(120)에 대하여 제 2스테이지(142)를 정렬시키는 역할을 한다.
냉각수단(180)은 자외선 광원(120)의 발열에 의해 온도가 지나치게 상승하는 것을 방지하기 위해 설치된다. 냉각수단의 방식은 냉각된 공기를 주입하는 방식 및 냉각수를 튜브로 흘려보내는 방식 등이 있다.
이하에서는 상술한 바와 같은 본 발명의 일 실시예에 따른 자외선 경화 장치의 작동상태를 설명하기로 한다(도 1참조).
먼저, 게이트 밸브(150)가 개방되고, 합착패널(130)은 프레임(110) 외부에 마련된 이송장치(미도시)에 의해 프레임(110) 내부로 반입된다. 프레임(110) 내부로 이송된 합착패널(130)은 스테이지(140)에 각각 부착된다.
합착패널(130)이 스테이지(140)에 부착되면, 스테이지(140)는 엑츄에이터(160)에 의해 자외선 광원(120) 방향으로 승강된다. 그리고, 정렬 스테이지(170)에 의해 자외선 광원(120)과 스테이지(140) 간 정렬이 수행된다.
자외선 광원(120)과 스테이지(140) 간 정렬이 수행되면, 자외선 광원(120)은 합착패널(130) 방향으로 자외선을 조사하여 합착패널(130) 내부의 실런트(S)를 경화시킨다. 그리고, 스테이지(140)는 엑츄에이터(160)에 의해 각각 승강되어 원래의 위치로 복귀한다. 최종적으로, 게이트 밸브(150)는 다시 개방되고, 합착패널(130)은 이송장치에 의해 프레임(110)의 외부로 반출된다.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 기술되었지만, 본 발명이 속하는 기술분야에 있어서 통상의 지식을 가진 사람이라면, 첨부된 청구 범위에 정의된 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 본 발명을 여러 가지로 변형하여 실시할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 앞으로의 실시예들의 변경은 본 발명의 기술을 벗어날 수 없을 것이다.
예를 들어, 본 발명에 다른 부가적인 기능을 가진 구성요소를 추가하거나, 또는 다른 구성요소로 교체하여 실시할 수 있을 것이다. 그러나, 변형된 다른 실시예가 본 발명의 필수적 구성요소를 포함한다면 모두 본 발명의 기술적 범주에 포함된다고 보아야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자외선 경화 장치를 도시한 개략 단면도이다.
도 2는 도 1의 제 1합착패널을 도시한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 자외선 경화 장치를 도시한 개략 단면도이다.
도 4는 도 3의 제 1합착패널을 도시한 단면도이다.
**도면의 주요부분에 대한 부호 설명**
100: 자외선 경화 장치
120: 자외선 광원
130: 합착패널
140: 스테이지
190: 마스크
200: 마스크 기판

Claims (10)

  1. 자외선 광원; 및
    상기 자외선 광원을 중심으로 서로 대칭되게 배치되고, 각각 디스플레이 패널과 입체렌즈 패널 중 선택된 하나에 자외선 경화성 합성수지로 된 실런트(sealant)를 전면 도포하여 합착시킨 한 쌍의 합착패널을 포함하는 자외선 경화 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 자외선 광원은 자외선 램프를 포함하는 것을 특징으로 하는 자외선 경화 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 한 쌍의 합착패널은 각각 상기 자외선 광원의 상방 및 하방에 배치되는 것을 특징으로 하는 자외선 경화 장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 한 쌍의 합착패널의 하부를 각각 지지하는 스테이지를 더 포함하되, 상기 스테이지 중 상기 자외선 광원의 상방에 배치되는 스테이지는 자외선 투과물질로 된 것을 특징으로 하는 자외선 경화 장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 자외선 투과물질은 아크릴 또는 석영 중 선택된 하나인 것을 특징으로 하는 자외선 경화 장치.
  6. 자외선 광원;
    상기 자외선 광원을 중심으로 서로 대칭되게 배치되는 한 쌍의 마스크; 및
    상기 자외선 광원을 중심으로 서로 대칭되고 상기 한 쌍의 마스크의 외부에 각각 배치되고, 각각 디스플레이 패널과 입체렌즈 패널 중 선택된 하나에 자외선 경화성 합성수지로 된 실런트를 부분 도포하여 합착시킨 한 쌍의 합착패널을 포함하는 자외선 경화 장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 자외선 광원은 자외선 램프를 포함하는 것을 특징으로 하는 자외선 경 화 장치.
  8. 제 6항에 있어서,
    상기 한 쌍의 마스크 및 상기 한 쌍의 합착패널은 각각 상기 자외선 광원의 상방 및 하방에 배치되는 것을 특징으로 하는 자외선 경화 장치.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 한 쌍의 마스크를 각각 지지하는 마스크 기판 및 상기 한 쌍의 합착패널의 하부를 각각 지지하는 스테이지를 더 포함하되, 상기 한 쌍의 마스크 기판 및 상기 스테이지 중 상기 자외선 광원의 상방에 배치되는 스테이지는 자외선 투과물질로 된 것을 특징으로 하는 자외선 경화 장치.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 자외선 투과물질은 아크릴 또는 석영 중 선택된 하나인 것을 특징으로 하는 자외선 경화 장치.
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