KR100932297B1 - 초음파를 이용한 액정 적하 장치 - Google Patents

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Abstract

액정을 일정한 크기의 입자로 무화시키는 초음파를 이용한 노즐 액정 적하 장치가 개시된다. 본 발명에 따른 초음파를 이용한 노즐 액정 적하 장치는 액정이 저장되는 저장공간이 구비된 시린지, 상기 시린지에 저장된 액정을 공급받아 상기 액정을 무화시켜 기판상에 적하시키는 무화적하유닛 및 상기 시린지의 저장공간에 저장된 액정을 상기 무화적하유닛에 공급하기 위하여 압력을 가하는 가스공급유닛을 포함하여 구성된다.
액정, 적하, 무화, 초음파, 압전소자

Description

초음파를 이용한 액정 적하 장치{Apparatus of Dispensing Liquid Crystal Using The Ultrasonic Wave}
본 발명은 액정 적하 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 초음파를 이용하여 액정을 일정한 크기로 무화시켜 기판상에 적하시키는 초음파를 이용한 액정 적하 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 평판 디스플레이(Flat Panel Display; FPD)란 브라운관을 채용한 텔레비전이나 모니터보다 두께가 얇고 가벼운 영상표시장치를 일컫는다. 이러한 평판 디스플레이로는 액정 디스플레이(Liquid Crystal Display; LCD), 플라즈마 디스플레이(Plasma Display Panel; PDP), 전계방출 디스플레이(Field Emission Display; FED), 유기 EL(Organic Light Emitting Diodes; OLED) 등이 개발되어 사용되고 있다.
이 중에서, 액정 디스플레이는 매트릭스 형태로 배열된 액정 셀들에 화상정보에 따른 데이터신호를 개별적으로 공급하여 액정 셀들의 광 투과율을 조절함으로써 원하는 화상을 표시할 수 있도록 한 표시장치로서, 얇고 가벼우며 소비전력과 동작 전압이 낮은 장점 등이 있어 널리 이용되고 있다.
이러한 액정 디스플레이에 일반적으로 채용되는 액정 패널의 제조 방법을 일 예로 설명하면 다음과 같다. 먼저, 상부 글라스 기판에 컬러 필터 및 공통 전극을 패턴 형성하고, 상부 글라스 기판과 대향이 되는 하부 글라스 기판에 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor; TFT) 및 화소 전극을 패턴 형성한다. 이어서, 기판들에 각각 배향막을 도포한 후 이들 사이에 형성되는 액정층의 액정분자에 프리틸트 각(pretilt angle)과 배향 방향을 제공하기 위해 배향막을 러빙(Rubbing)한다.
그리고, 셀 갭을 유지하는 한편 액정이 외부로 새는 것을 방지하고 기판들 사이를 밀봉시킬 수 있도록 어느 하나의 기판에 디스펜서에 의해 실런트(sealant) 페이스트를 소정 패턴으로 도포한다. 이때, 기판들에 각각 형성된 공통 전극과 화소 전극 사이를 접속시킬 수 있도록 도전성 페이스트를 도팅(dotting)하는 과정을 더 수행한다.
그 다음, 기판들 사이에 액정층을 형성한 후 액정 패널을 제조하게 된다. 이때, 액정층을 형성하는 방식으로는 액정주입 방식과 액정적하 방식이 이용되고 있다.
여기서, 액정주입 방식이란 기판들 사이를 먼저 합착하고 그 합착한 기판들 사이로 기판들에 형성된 주입구를 통해 액정을 주입한 후, 주입구를 밀봉하여 액정층을 형성하는 방식이며, 액정적하 방식이란 기판의 실런트에 의해 한정된 공간에 액정적하장치를 이용하여 액정을 적하한 다음, 기판들 사이를 합착한 후 실런트를 경화시켜 접합하는 방식이다.
한편, 액정 표시 패널이 대형화되고 대량 생산됨에 따라 액정을 채우는 방법 으로 액정을 기판 상에 적하하는 방법이 있다. 이 방법에서는 박막 트랜지스터 기판 또는 컬러 필터 기판의 가장 자리에 실링 부재를 형성한 후, 액정을 적하하고, 후속으로 두 기판을 서로 대향 합착시킴으로써, 액정이 두 기판 사이에 존재하게 된다.
이처럼 액정 패널의 제조에 있어 액정을 적하하기 위해 액정 적하 장치라는 장비가 이용되고 있는데, 액정 적하 장치는 액정이 저장된 시린지로부터 액정을 공급받은 노즐이 기판에 대해 상대 이동하면서 기판상에 액정을 토출하게 된다.
이러한, 액정 적하 장치에 있어서는, 노즐로부터 액정이 토출되다 보면 시린지 내에 채워졌던 액정의 양이 점차 줄어들게 되고, 이에 따라 시린지 내의 압력이 변하게 되며, 그로 인해 노즐을 통해 액정이 일정한 양으로 토출되지 않게 될 수 있다.
이러한 현상은 액정 패널의 품질을 떨어뜨리는 원인이 될 수 있으므로, 노즐을 통해 액정이 토출되는 동안에도 시린지 내의 압력을 일정하게 유지해줄 필요성이 있다. 특히, 이러한 필요성은 노즐을 통해 토출하고자 하는 액정의 양이 적을수록, 시린지 내의 미세한 압력 변화에도 노즐을 통해 토출되는 액정의 양이 일정하지 않게 되는 현상이 심해질 수 있으므로, 더욱 중요하다 할 수 있다.
전술한 바와 같이, 액정적하 방식이 사용되는 액정 적하 장치는 액정을 한 덩어리씩 비등방성(anisotropic)으로 적하한다. 그러나 하나의 덩어리 안에 들어있는 액정은 불균일하게 분포할 수 있으며, 액정이 퍼짐에 따라 지점들마다 액정의 밀도가 달라질 수 있다.
이로써 액정의 점도와 같은 물성이 변할 수 있어 결과적으로 액정 패널 전체로 볼 때 지점마다 액정의 물성이 다를 수 있으며, 이로써 깨끗하고 선명한 화질을 얻기 어려운 적하 얼룩이 발생할 수 있게 된다.
한편 도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이, 종래의 액정 적화 장치에 의하여 액정이 기판상에 적하되는 과정을 살펴보면 다음과 같다.
도 1에 도시된 바와 같이, 상기 액정 적화 장치(10)는 기판(S)의 상부에 설치되어 있다. 도면에 도시하지 않았지만, 상기 액정 적하 장치(10)의 내부에는 액정(L)이 충진되어 상기 기판(S)상에 일정량을 적하한다.
통상적으로 액정(L)은 방울형태로 기판(S)상에 적하된다. 상기 기판(S)은 직교좌표의 x, y방향으로 설정된 속도로 이송되고 상기 액정 적하 장치(10)는 설정된 시간 간격으로 상기 액정(L)을 배출하기 때문에, 상기 기판(S)상에 적하되는 상기 액정(L)은 x, y방향으로 일정한 간격으로 배치된다.
물론 상기 액정(L) 적하 시 상기 기판(S)이 고정되어 있고, 상기 액정 적하 장치(10)가 x, y방향으로 이송하면서 상기 액정(L)이 일정간격으로 적하 될 수도 있다.
이와 같이, 상기 액정 적하 장치(10)에 의하여 상기 기판(S)상에 상기 액정(L)이 방울형태로 적하되면 도 2a에 도시된 바와 같이 상기 기판(S)에 원형상의 액정(L)이 적하된 경우 상기 원형상의 액정(L)을 외접하는 사각형을 가정하였을 때, 상기 액정(L)으로부터 모서리까지의 거리(a)만큼 상기 액정(L)이 분포하지 않는 영역이 존재하게 되는 문제점이 야기되었다.
이와 같이 상기 기판(S)에 상기 액정(L)이 적하되면 도 2b에 도시된 바와 같이 다수의 방울형태로 적하된다.
이처럼 상기 기판(S)상에는 상기 액정(L)이 분포하지 않는 영역이 존재하게 되고, 이와 같은 영역을 없애기 위해서 상기 방울형태의 액정(L)이 중첩되게 적하되면 과도한 액정(L)이 적하되는 문제점이 발생하였다.
본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 기판의 모서리 부분에 액정이 분포되지 않는 영역이 존재하는 결점을 보완하기 위한 초음파를 이용한 액정 적하 장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 다른 목적은 노즐 끝에 액정이 일부 부착되거나 노즐 표면에 뭉치지 않고 일정한 크기의 입자로 무화시켜 연속적인 공정이 가능하도록 하는 초음파를 이용한 액정 적하 장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 디스펜서 경로상에 궤적중복이 있거나 이송속도가 달라져도 기판상에 적하되는 액정의 소밀정도에 따라 시린지의 이송속도 및 시린지에 공급되는 공급압을 제어하여 기판상에 액정이 일정하게 적하 되도록 하는 초음파를 이용한 액정 적하 장치를 제공하기 위한 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 액정이 저장되는 저장공간이 구비된 시린지, 상기 시린지에 저장된 액정을 공급받아 상 기 액정을 무화시켜 기판상에 적하시키는 무화적하유닛 및 상기 시린지의 저장공간에 저장된 액정을 상기 무화적하유닛에 공급하기 위하여 압력을 가하는 가스공급유닛을 포함하여 이루어지는 초음파를 이용한 액정 적하 장치를 제공한다.
여기에서 상기 무화적하유닛은 상기 시린지와 연통되는 액정주입구가 구비된 케이스, 상기 케이스 내부에서 상기 케이스에 결합되며, 중앙에서 상하 방향으로 끝단의 토출구까지 관통되어 상기 케이스의 액정주입구와 상기 토출구를 연통시키는 액정유로가 형성된 노즐몸체 및 상기 노즐몸체 상에 구비되어, 상기 노즐몸체를 상하방향으로 진동시키는 초음파 발진유닛을 포함하여 구성된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 가스공급유닛은 상기 시린지의 저장공간에 저장된 액정을 압착하기 위하여 공급되는 가스가 저장되는 저장탱크, 상기 저장탱크에 저장된 가스를 상기 시린지의 저장공간에 공급하기 위하여 상기 저장탱크와 상기 시린지의 저장공간을 연통하는 가스공급관 및 상기 가스공급관 상에 구비되어 상기 시린지의 저장공간에 공급되는 상기 저장탱크에 저장된 가스의 공급량을 조절하는 조절밸브를 포함하여 이루어질 수 있다.
또한, 상기 가스공급유닛은 상기 조절밸브와 상기 시린지 사이의 상기 가스공급관 상에 구비되어 상기 조절밸브를 지나 상기 시린지에 공급되는 가스의 압력을 측정하는 압력센서 및 상기 압력센서에서 측정된 압력에 기초하여 상기 시린지에 공급되는 가스의 압력이 일정하게 유지되도록 상기 조절밸브의 개폐 정도를 제어하는 압력컨트롤러를 가지는 정압제어부를 더 포함하여 이루어질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 기판 전체에 상기 액정을 적하하기 위 하여 가로 및 세로방향으로 상기 시린지를 이송시키기 위한 이송부가 더 구비될 수 있다.
여기에서 상기 이송부는 이송속도가 가변 되도록 구비되어 상기 시린지의 이송속도를 조절할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 상기 무화적하유닛에 의하여 상기 기판상에 적하되는 액정의 소밀정도에 따라 상기 시린지의 이송속도 및 상기 시린지에 공급되는 공급압 중 적어도 어느 하나를 제어하는 적하량 제어부를 더 포함하여 이루어질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 무화적화유닛의 노즐몸체 하부에 구비되며, 상기 노즐몸체의 토출구를 통하여 상기 기판상에 적하되는 액정이 일정 범위내의 영역 범위를 벗어나는 것을 방지하기 위하여 상기 토출구에서부터 상기 기판까지 압축공기에 의하여 에어커튼을 형성시키는 분산차단부가 더 구비될 수 있다.
여기에서, 상기 분산차단부는 상기 무화적하유닛은 상기 노즐몸체와 일정거리 이격된 공간이 구비되도록 상기 노즐몸체와 결합되는 슈라우드 및 상기 슈라우드 일측에 구비되어 상기 노즐몸체와 슈라우드 사이의 이격된 공간을 통해 압축공기를 주입하는 공기주입부를 포함하여 이루어질 수 있다.
또한, 상기 분산차단부는 상기 토출구와 대면되는 상기 슈라우드의 끝단이 하부로 갈수록 내경이 작아지도록 경사지게 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 슈라우드는 상기 토출구에 대하여 상기 슈라우드의 끝단의 높이가 조절 가능하도록 높이조절부가 더 구비될 수 있다.
상기의 구성을 가지는 본 발명에 따른 초음파를 이용한 액정 적하 장치는 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 무화적하유닛에 의하여 액정을 일정한 크기의 입자로 무화시켜 액정이 기판상의 모서리 부분까지도 액정이 분포될 수 있어 액정이 상기 기판상에 효율적으로 적하되는 효과가 있다.
둘째, 초음파에 의하여 액정이 기판상에 적하되는 토출구 끝에 액정이 부착되거나 뭉치는 것을 방지하고 상기 액정을 일정한 크기의 입자로 무화시켜 연속적인 공정이 가능하다는 장점이 있다.
셋째, 기판상에 액정이 적하되는 경로가 중복되거나 액정이 저장되는 시린지의 이송속도가 변하여 상기 기판상에 적하되는 예상되는 액정의 소밀정도에 따라 상기 시린지의 이송속도 및 상기 시린지에 공급되는 공급압을 제어하여 상기 기판상에 액정이 일정하게 적하되는 효과가 있다.
넷째, 상기 토출구를 통하여 분사되는 액정이 상기 기판상의 일정 범위내의 영영 범위를 벗어나는 것을 방지하기 위하여 에어커튼을 형성시키는 분산차단부가 더 구비되어 적하 효율이 향상되는 효과가 있다.
이하 본 발명의 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 본 실시예를 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 생략 하기로 한다.
먼저, 도 3 및 도 4를 참조하여 본 발명에 따른 초음파를 이용한 액정 적하 장치에 대하여 설명하면 다음과 같다. 여기서 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파를 이용한 액정 적하 장치의 구성도이고, 도 4는 도 3의 무화적화유닛의 상세도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 초음파를 이용한 액정 적하 장치는 크게, 액정(L)이 저장되는 저장공간이 구비된 시린지(200), 상기 시린지(200)에 저장된 액정(L)을 공급받아 상기 액정(L)을 무화시켜 기판(S)상에 적하시키는 무화적하유닛(400) 및 상기 시린지(200)의 저장공간에 저장된 액정(L)을 상기 무화적하유닛(400)에 공급하기 위하여 압력을 가하는 가스공급유닛(100)을 포함하여 구성된다.
여기에서, 상기 가스공급유닛(100)은 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 시린지(200)의 저장공간에 저장된 액정(L)을 압착하기 위하여 공급되는 가스가 저장되는 저장탱크(110), 상기 저장탱크(110)에 저장된 가스를 상기 시린지(200)의 저장공간에 공급하기 위하여 상기 저장탱크(110)와 상기 시린지(200)의 저장공간을 연통하는 가스공급관(130) 및 상기 가스공급관(130) 상에 구비되어 상기 시린지(200)의 저장공간에 공급되는 상기 저장탱크(110)에 저장된 가스의 공급량을 조절하는 조절밸브(150)를 포함하여 구성된다.
또한, 상기 가스공급유닛(100)은 상기 조절밸브(150)와 상기 시린지(200) 사이의 상기 가스공급관(130) 상에 구비되어 상기 조절밸브(150)를 지나 상기 시린 지(200)에 공급되는 가스의 압력을 측정하는 압력센서(172) 및 상기 압력센서(172)에서 측정된 압력에 기초하여 상기 시린지(200)에 공급되는 가스의 압력이 일정하게 유지되도록 상기 조절밸브(150)의 개폐 정도를 제어하는 압력컨트롤러(174)를 가지는 정압제어부(170)가 더 구비된다.
따라서, 상기 정압제어부(170)에 의하여 상기 시린지(200)는 항상 일정하게 상기 무화적하유닛(400)에 상기 액정(L)을 공급하게 되는 것이다.
상기 시린지(200)의 저장공간에 액정(L)이 저장된 상태에서 상기 저장탱크(110)에 저장된 가스가 상기 가스공급관(130)을 지나 상기 시린지(200)에 저장된 상기 액정(L)을 압착하게 되면, 상기 액정(L)은 상기 무화적하유닛(400)으로 배출되게 되는 것이다.
이와 같이, 상기 액정(L)이 상기 무화적하유닛(400)으로 정량적으로 배출되게 하도록 하기 위해서 상기 가스공급관(130) 상에 구비된 상기 조절밸브(150)에 의하여 상기 저장탱크(110)에 저장된 가스가 상기 시린지(200)의 저장공간에 공급된다.
상기 조절밸브(150)를 통해 압력이 조절되어 상기 가스공급관(130)을 지나는 가스를 상기 압력센서(172)에 의하여 측정한 후 최초 설정된 값과 차이가 발생하게 되면, 상기 압력컨트롤러(174)에 의하여 상기 조절밸브(150)의 개폐 정도를 제어하여 상기 시린지(200)의 저장공간에 공급되는 가스의 압력은 항상 정압으로 제어된다.
본 실시예에 따르면 도 3에 도시된 바와 같이, 플랜지(P) 위에 고정되어 있 는 상기 기판(S)상에 상기 액정(L)이 골고루 적하 되도록 하기 위하여 가로 및 세로방향으로 상기 시린지(200)를 가로 및 세로방향으로 이송시키는 이송부(300)가 더 구비된다.
이에 따라, 상기 기판(S)상에 상기 액정(L)이 연속적 공정 하에서 적하되는 것이 가능하게 되는 것이다.
한편, 상기 이송부(300)에 의하여 상기 시린지(200)가 직교좌표 상의 x, y축 방향으로 이송 가능하며, 상기 시린지(200)의 이송속도가 가변적 이도록 형성된다.
즉, 상기 무화적하유닛(400)에 의하여 상기 기판(S)상에 적하되는 액정의 소밀정도에 따라 상기 시린지(200)의 이송속도가 가변적으로 변하게 된다. 이에 대하여 차후에 보다 상세하게 설명하도록 하겠다.
상기 무화적하유닛(400)은 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 시린지(200)와 연통되는 액정주입구(412)가 구비된 케이스(410), 상기 케이스(410) 내부에서 상기 케이스(410)에 결합되며, 중앙에서 상하 방향으로 끝단의 토출구(434)까지 관통되어 상기 케이스(410)의 액정주입구(412)와 상기 토출구(434)를 연통시키는 액정유로(432)가 형성된 노즐몸체(430) 및 상기 노즐몸체(430) 상에 구비되어, 상기 노즐몸체(430)를 상하방향으로 진동시키는 초음파 발진유닛(450)을 포함하여 구성된다.
상기 케이스(410)는 상기 노즐몸체(430)와 결합되어 상기 초음파 발진유닛(450)을 보호하는 역할을 담당한다.
본 실시예에서, 상기 초음파 발진유닛(450)은 상기 노즐몸체(430)상에 구비되는 압전소자(454) 및 상기 압전소자(454)에 전기적 에너지를 공급하기 위하여 상 기 압전소자(454)와 연결되는 전극(452)을 포함하여 구성된다.
상기 전극(452)은 도 3에 도시된 바와 같이 전극제어부(458)와 연결되어 상기 압전소자(454)에 공급하는 전기적 에너지를 조절하게 되는 것이다.
즉, 상기 전극(452)은 상기 전극제어부(458)를 통해 외부전원으로부터 전기적 에너지를 공급량이 결정되게 되는 것이다.
본 실시예에 따른 상기 압전소자(454)는 상기 전극(452)에서 전기적 에너지를 공급받아 상기 노즐몸체(430)를 상하방향으로 진동시키는 진동에너지로 변화시키는 역할을 담당한다.
이와 같이, 상기 초음파 발진유닛(450)의 압전소자(454)에 의하여 상기 노즐몸체(430)가 상하방향으로 진동하게 되어 상기 시린지(200)에서 공급된 상기 액정(L)이 상기 액정유로(432)를 지나면서 무화 되고, 상기 액정(L)이 상기 토출구(434)에 일부 부착되거나 표면에 뭉치는 것을 방지하며, 상기 액정이 일정한 크기의 입자로 무화 되도록 하는 역할을 담당한다.
이에 따라, 상기 플랜지(P)위에 고정되는 상기 기판(S)상에 무화 된 상기 액정이 골고루 적하되는 것이 가능하게 되는 것이다.
본 실시예에 따르면, 상기 무화적하유닛(400)의 노즐몸체(430) 하부에 구비되며, 상기 노즐몸체(430)의 토출구(434)를 통하여 상기 기판(S)상에 적하되는 액정(L)이 일정 범위내의 영역 범위를 벗어나는 것을 방지하기 위하여 상기 토출구(434)에서부터 상기 기판(S)까지 압축공기에 의하여 에어커튼을 형성시키는 분산차단부(470)가 더 구비된다.
상기 분산차단부(470)는 상기 노즐몸체(430)와 일정거리 이격된 공간(474)이 구비되도록 상기 노즐몸체(430)와 결합되는 슈라우드(476) 및 상기 슈라우드(476) 일측에 구비되어 상기 노즐몸체(430)와 슈라우드(476) 사이의 이격된 공간(474)을 통해 압축공기를 주입하는 공기주입부(472)를 포함하여 구성된다.
이에 따라, 도면에 도시되지는 않았지만, 상기 액정(L)이 상기 기판(S)상으로 무화 된 상태에서 적하되는 과정에서 상기 액정(L)이 상기 기판(S)상에 정해진 영역이 아닌 다른 영역으로 적하되는 것을 차단하기 위하여 상기 액정(L)이 적하되는 방향으로 상기 분산차단부(470)에 의하여 에어커튼이 형성되는 것이다.
본 실시예에 따르면, 상기 무화적하유닛(400)의 토출구(434)와 대면되는 상기 분산차단부(470)의 슈라우드(476) 끝단은 하부로 갈수록 내경이 작아지도록 경사지게 압축공기유로(474)가 형성된다.
이에 따라, 상기 노즐몸체(430)와 슈라우드(476) 사이의 이격된 공간(474)인 상기 압축공기유로(474)를 지나는 압축공기가 상기 무화적하유닛(400)의 토출구(434)에서 토출되는 상기 액정(L)방향을 향해 분사되게 된다.
또한, 상기 슈라우드(476)는 상기 무화적하유닛(400)의 토출구(434)에 대하여 상기 슈라우드(476)의 끝단의 높이가 조절 가능하도록 높이조절부(478)가 더 구비된다.
이에 따라, 상기 압축공기유로(474)를 지난 상기 압축공기가 상기 기판(S)상에 상기 무화적하유닛(400)의 토출구(434)를 통해 토출되는 상기 액정이 적하되는 영역을 결정하게 되는 것이다.
다음으로, 도 5 및 도 6을 참조하여 본 발명에 따른 초음파를 이용한 액정 적하 장치에 의하여 기판의 전체 영역에 액정이 적하되는 과정에 대하여 설명하면 다음과 같다. 여기에서, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파를 이용한 액정 적하 장치에 의하여 기판상에 액정이 적하되는 패턴에 따라 적하량 제어부의 작동 원리를 나타내는 상태도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파를 이용한 액정 적하 장치에 의하여 기판상에 액정이 적하되는 여러 형태를 나타내는 상태도이다.
본 발명에 따르면 상기 시린지(200)를 이송시키는 상기 이송부(300)에 의하여 도 5에 도시된 바와 같이 상기 기판(S)상에 상기 무화적하유닛(400)에 의하여 무화 된 상기 액정(L)이 적하된다.
상기 액정(L)이 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 기판(S)의 최 외곽(a ~ b)에 적하 된 후 상기 기판(S) 내부를 지그재그 방향을 따라 적하 된다.
이에 따라, 중간중간에 중복구간(e)이 발생되게 된다. 상기 중복구간(e) 주변 구간에서부터 상기 기판(S)에 상기 액정(L)이 적하되는 구간이 c구간일 경우에는 적하량이 일정하게 유지되고, d구간에서는 점차로 적하량이 줄어들게 된다.
또한, e구간에서는 상기 액정(L)이 중복되기 때문에 상기 액정(L)이 적하 되지 않고 그냥 지나치게 된다.
다시 f구간에서는 점차적으로 적하량이 증가되다가 g구간이 되면, a, b, c 구간과 동일한 적하량이 된다.
결과적으로, 상기 기판(S) 전반에 걸쳐 상기 액정(L)이 골고루 적하 되게 되 는 것이다.
도면에 도시되지는 않았지만, 상기 이송부(300)에 의한 상기 시린지(200)의 이송속도 및 상기 가스공급유닛(100)에 의하여 상기 시린지(200)에 공급되는 공급압 중 적어도 어느 하나를 제어하는 적하량 제어부가 더 구비되어 상기 플랜지(P)에 고정되는 상기 기판(S)상에 적하되는 상기 액정(L)의 소밀정도를 예측하여 적하량이 조절되게 된다.
일 예로, d구간에서는 상기 이송부(300)를 통해 상기 시린지(200)의 이송속도를 증가시키거나 상기 가스공급유닛(100)의 조절밸브(150)를 통해 상기 시린지(200)에 공급되는 가스의 압력을 낮춰 상기 시린지(200)에 저장된 액정(L)이 상기 무화적하유닛(400)에 공급되는 공급량을 줄이게 되는 것이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 상기 기판(S)에 상기 액정(L)이 적하되는 패턴은 어느 하나로 한정되지 않고, 다양한 형태로 이루어질 수 있다.
본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 첨부된 청구범위에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명이 속한 분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 정신을 벗어나지 않고 변형이 가능하고 이러한 변형은 본 발명의 범위에 속한다.
도 1은 종래의 액정 적하 장치에 의하여 액정이 기판상에 적하되는 것을 나타내는 상태도;
도 2는 종래의 액정 적하 장치에 의하여 기판상에 적하되는 액정의 패턴을 나타내는 상태도;
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파를 이용한 액정 적하 장치의 구성도;
도 4는 도 3의 무화적화유닛의 상세도;
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파를 이용한 액정 적하 장치에 의하여 기판상에 액정이 적하되는 패턴에 따라 적하량 제어부의 작동 원리를 나타내는 상태도; 및
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파를 이용한 액정 적하 장치에 의하여 기판상에 액정이 적하되는 여러 형태를 나타내는 상태도이다.
< 도면의 주요부분에 대한 부호 설명 >
10: 액정 적하 장치 100: 가스공급유닛
110: 저장탱크 130: 가스공급관
150: 조절밸브 170: 정압제어부
172: 압력센서 174: 압력컨트롤러
200: 시린지 300: 이송부
400: 무화적하유닛 410: 케이스
412: 액정주입구 430: 노즐몸체
432: 액정유로 434: 토출구
450: 초음파 발진유닛 452 : 전극
454: 압전소자 458: 전극제어부
470: 분산차단부 472: 공기주입부
474: 압축공기유로 476: 슈라우드
478: 높이조절부 L: 액정
P: 프레임 S: 기판

Claims (10)

  1. 액정이 저장되는 저장공간이 구비된 시린지;
    상기 시린지에 저장된 액정을 공급받아 상기 액정을 무화시켜 기판상에 적하시키는 무화적하유닛; 및
    상기 시린지의 저장공간에 저장된 액정을 상기 무화적하유닛에 공급하기 위하여 압력을 가하는 가스공급유닛;
    을 포함하여 이루어지고,
    상기 무화적하유닛은,
    상기 시린지와 연통되는 액정주입구가 구비된 케이스;
    상기 케이스 내부에서 상기 케이스에 결합되며, 중앙에서 상하 방향으로 끝단의 토출구까지 관통되어 상기 케이스의 액정주입구와 상기 토출구를 연통시키는 액정유로가 형성된 노즐몸체;
    상기 노즐몸체 상에 구비되어, 상기 노즐몸체를 상하방향으로 진동시키는 초음파 발진유닛; 및
    상기 노즐몸체와 일정거리 이격된 공간을 가지도록 상기 노즐몸체 하부에 구비되고, 상기 이격된 공간을 통해 압축공기가 분사되어 상기 노즐몸체의 토출구를 통해 상기 기판상에 적하되는 액정이 일정 범위내의 영역 범위를 벗어나는 것을 방지하기 위하여 상기 토출구에서부터 상기 기판까지 에어커튼을 형성시키는 분산차단부;
    를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 초음파를 이용한 액정 적하 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 가스공급유닛은,
    상기 시린지의 저장공간에 저장된 액정을 압착하기 위하여 공급되는 가스가 저장되는 저장탱크;
    상기 저장탱크에 저장된 가스를 상기 시린지의 저장공간에 공급하기 위하여 상기 저장탱크와 상기 시린지의 저장공간을 연통하는 가스공급관; 및
    상기 가스공급관 상에 구비되어 상기 시린지의 저장공간에 공급되는 상기 저장탱크에 저장된 가스의 공급량을 조절하는 조절밸브;
    를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 초음파를 이용한 액정 적하 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 가스공급유닛은,
    상기 조절밸브와 상기 시린지 사이의 상기 가스공급관 상에 구비되어 상기 조절밸브를 지나 상기 시린지에 공급되는 가스의 압력을 측정하는 압력센서; 및
    상기 압력센서에서 측정된 압력에 기초하여 상기 시린지에 공급되는 가스의 압력이 일정하게 유지되도록 상기 조절밸브의 개폐 정도를 제어하는 압력컨트롤러를 가지는 정압제어부;
    를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 초음파를 이용한 액정 적하 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 기판 전체에 상기 액정을 적하하기 위하여 가로 및 세로방향으로 상기 시린지를 이송시키기 위한 이송부가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 초음파를 이용한 액정 적하 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 이송부는,
    이송속도가 가변 되는 것을 특징으로 하는 초음파를 이용한 액정 적하 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 무화적하유닛에 의하여 상기 기판상에 적하되는 액정의 소밀정도에 따라 상기 시린지의 이송속도 및 상기 시린지에 공급되는 공급압 중 적어도 어느 하나를 제어하는 적하량 제어부를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 초음파를 이용한 액정 적하 장치.
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서,
    상기 분산차단부는,
    상기 노즐몸체와 일정거리 이격된 공간이 구비되도록 상기 노즐몸체와 결합되는 슈라우드; 및
    상기 슈라우드 일측에 구비되어 상기 노즐몸체와 슈라우드 사이의 이격된 공간을 통해 압축공기를 주입하는 공기주입부;
    를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 초음파를 이용한 액정 적하 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 분산차단부는,
    상기 토출구와 대면되는 상기 슈라우드의 끝단이 하부로 갈수록 내경이 작아지도록 경사지게 형성되는 것을 특징으로 하는 초음파를 이용한 액정 적하 장치.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 슈라우드는,
    상기 토출구에 대하여 상기 슈라우드의 끝단의 높이가 조절 가능하도록 높이조절부가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 초음파를 이용한 액정 적하 장치.
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