KR100949126B1 - 액정 디스플레이 패널의 액정 도포 방법 및 액정 도포 장치 - Google Patents

액정 디스플레이 패널의 액정 도포 방법 및 액정 도포 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 액정 디스플레이 패널의 액정 도포 방법 및 액정 도포 장치는, 액정이 토출되는 노즐을 기판 상부의 액정 도포 위치로 근접하게 위치시키고, 노즐을 이동시키면서 기판에 액정을 토출하여 도포하되, 기판에 도포된 액정이 긴 타원형 형상을 갖도록 노즐을 이동시키면서 도포할 수 있도록 구성됨으로써, 액정을 방울 형태로 떨어뜨려 도포하는 방식이 아닌, 기판에 묻히는 형태로 긴 타원형 형상으로 도포하기 때문에 액정 도포시 발생될 수 있는 배향막의 손상을 방지하여, 점 얼룩 발생 등에 의해 표시성능이 떨어지는 문제를 해결하여, 보다 우수한 표시 성능을 갖는 디스플레이 패널을 제작할 수 있는 효과를 제공한다.
LCD, 액정, 도포, 적하, 이오나이저, 정전기, 배향막, 노즐

Description

액정 디스플레이 패널의 액정 도포 방법 및 액정 도포 장치{LIQUID CRYSTAL APPLICATION METHOD AND LIQUID CRYSTAL APPLICATOR FOR MANUFACTURING LIQUID CRYSTAL PANEL}
본 발명은 액정 디스플레이 패널에 액정을 도포하는 방법 및 액정 도포 장치에 관한 것이다.
디스플레이 장치 중의 하나인 액정표시장치(LCD)는 TFT 기판과, 이 TFT 기판에 대향하는 컬러필터 기판, 그리고 이 두 기판 사이에 개재되어 전기적인 신호가 인가됨에 따라 광의 투과 여부를 결정하는 액정을 갖는 액정표시패널을 구비한다.
액정표시패널에서, TFT 기판과 컬러필터 기판 사이에 액정을 개재하는 방법은 액정 주입방법과 액정 적하방법이 있다.
액정 주입방법은 액정표시패널의 TFT 기판과 컬러필터 기판 사이에 실런트의 두께만큼 형성된 셀 갭에 진공압을 형성하여 액정을 주입하게 된다.
하지만, 이러한 액정 주입방법은 셀 갭 내부에 원하는 액정량보다 더 많은 액정이 공급되거나, 액정표시패널 외부면에 묻은 액정을 세정해야 하는 공정이 필요하게 되는 바, 이와 같은 문제를 해결하기 위한 액정 개재 방법이 액정 적하방법 이다.
액정 적하방법은, 도 1에 도시된 바와 같이, 디스펜서 헤드에 구비된 노즐(3)을 이용하여 TFT 기판(1) 또는 컬러필터 기판(1)에 액정(5)을 방울 형태로 적하시키고, 액정이 적하된 컬러필터 기판과 TFT 기판을 정렬한 후에, 자외선을 이용하여 경화시킴에 따라 두 기판 사이의 실 라인(seal line)이 경화되어 TFT 기판과 컬러필터 기판이 견고하게 결합된다.
즉, 액정 적하방법은 TFT 기판 또는 컬러필터 기판 상에 실 라인을 형성한 후에, 이 실 라인에 의해 정의된 표시영역 내에 액정을 일정한 크기의 방울 형태로 차례로 적하하는 것이다.
하지만, 이와 같은 액정 적하방법으로 두 기판 사이에 액정이 개재되는 경우, 도 2에서와 같이 점 얼룩(5a)들이 발생하게 된다.
기판(1)에 점 얼룩이 발생하는 이유를 가정하면, 첫째, 기판에 액정을 토출과정에서, 기판 내 정전기의 영향으로 패널 합착 후 액정의 얼룩 형상의 잔상이 발생하게 된다. 둘째, 배향막 상에 적하된 액정이 플로우되면서 배향막이 손상되어 프리 틸트(Pre-tilt) 등이 변화됨에 따른 점 얼룩이 발생한다.
이러한 가정에 의해 액정 적하 공정에서 발생되는 점 얼룩은 액정이 적하된 영역과 적하된 액정이 리플로우된 영역과의 휘도 차에 의해 발생되는 것을 알 수 있다.
즉, 액정이 TFT 기판 또는 컬러필터 기판 상에서 균일하게 적하되지 않고, 소정의 적하 위치에만 적하되어 점 얼룩이 발생하는 것이다.
결국, 상기와 같은 점 얼룩에 의해 액정표시장치의 표시품질이 저하되는 문제가 발생되고, 이러한 점 얼룩을 제거하기 위하여서는 별도의 공정 즉, 베이킹(Baking) 공정이 수행되어야 하므로, 전체적으로 패널 제조 공정이 복잡해지는 문제가 있다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 액정을 방울 형태로 기판에 떨어뜨리는 적하 방식이 아닌, 액정을 기판에 묻히면서 긴 타원형상으로 도포하는 근접 도포 방식으로 액정을 기판에 도포할 수 있도록 구성함으로써 액정 도포시 발생될 수 있는 배향막의 손상을 방지하여 점 얼룩 발생 등에 의한 표시성능 저하 문제를 해결할 수 있는 액정 디스플레이 패널의 액정 도포 방법 및 액정 도포 장치를 제공하는 데 목적이 있다.
또한, 본 발명은, 액정 도포 전에 액정이 토출되는 노즐과 근접한 위치에 이오나이저를 설치하여, 기판의 정전기를 제거함으로써 얼룩 현상의 잔상을 사전에 방지할 수 있도록 하는 액정 디스플레이 패널의 액정 도포 방법 및 액정 도포 장치를 제공하는 데 다른 목적이 있다.
상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명에 따른 액정 디스플레이 패널의 액정 도포 방법은, 액정이 토출되는 노즐을 기판 상부에 액정을 도포할 수 있는 높이로 기판에 근접하게 위치시키는 제 1 단계와; 상기 노즐을 이동시키면서 기판에 액정을 토출하여 도포하되, 기판에 도포된 액정이 긴 타원형 형상을 갖도록 노즐을 이동시키면서 도포하는 제 2 단계를 포함한 것을 특징으로 한다.
여기서 상기 제 1 단계에서, 노즐의 액정 도포 높이는, 노즐에서 토출된 액 정이 기판에 방울 형태로 떨어지지 않고, 기판에 묻으면서 도포될 수 있을 정도의 높이로 설정되는 것이 바람직하다.
그리고 상기 제 2 단계에서, 기판에 도포된 타원형상의 액정이 일정 간격마다 위치되게 도포하는 것이 바람직하다.
또한 상기 제 2 단계는, 상기 노즐의 이동 방향의 앞쪽에서 액정 도포 전에 이오나이저를 이용하여 정전기를 제거하면서 진행하는 것이 바람직하다.
다음, 상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명에 따른 액정 디스플레이 패널의 액정 도포 장치는, 기판의 상부에 위치된 디스펜서 헤드와, 상기 디스펜서 헤드에 구비되어 기판에 액정을 도포할 수 있도록 액정이 토출되는 노즐과, 상기 노즐에서 토출된 액정이 기판에 방울 형태로 떨어지지 않고 기판에 묻으면서 긴 타원형 형상으로 도포될 수 있도록 상기 노즐의 위치를 제어하는 제어기구를 포함한 것을 특징으로 한다.
여기서 상기 디스펜서 헤드에는 상기 제어기구의 제어신호에 따라 상기 기판으로부터 노즐의 수직 높이를 조절할 수 있도록 이루어진 수직 이송기구가 포함되어 구성된다.
그리고, 상기 제어기구는, 상기 수직 이송기구를 제어하여 기판에 도포할 액정의 종류, 상태 또는 도포량에 따라 상기 노즐의 높이를 조절할 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다.
이때, 상기 제어기구는, 기판에 도포할 액정의 종류, 상태, 도포량, 도포 형 태 중 적어도 어느 하나에 근거하여 상기 노즐의 도포 높이를 결정할 수 있도록 만들어진 높이설정 테이블을 갖는 데이터 저장부와, 작업자가 기판에 도포할 액정의 종류, 상태, 도포 형태를 선택하여 입력할 수 있도록 이루어진 선택 입력부와, 상기 선택 입력부의 입력 신호에 따라 상기 데이터 저장부에 저장된 높이설정 테이블의 정보를 이용하여 노즐의 높이를 결정한 후에 상기 수직 이송기구에 신호를 출력하여 노즐의 높이를 제어하는 출력 제어부를 포함하여 구성될 수 있다.
또한, 상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명에 따른 액정 디스플레이 패널의 액정 도포 장치는, 기판의 상부에 위치된 디스펜서 헤드와, 상기 디스펜서 헤드에 구비되어 시린지로부터 액정을 공급받아 토출하는 노즐과, 상기 디스펜서 헤드에 구비되어 상기 노즐이 이동하는 방향의 앞쪽 위치에서 기판에 이온 공기를 불어서 정전기를 제거하는 이오나이저를 포함한 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 디스펜서 헤드는 상기 노즐이 장착되는 노즐 장착부를 포함하고, 상기 노즐 장착부에는 상기 이오나이저의 노즐이 장착될 수 있는 이오나이저 장착부가 설치되는 것이 바람직하다.
이때, 상기 이오나이저 장착부에는 이오나이저 노즐을 고정하는 고정 장치가 구비되는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 액정 디스플레이 패널의 액정 도포 방법 및 액정 도포 장치 는, 다음과 같은 효과를 갖는다.
먼저, 본 발명은, 액정을 기판에 도포할 때, 노즐을 기판에 근접하게 위치시킨 상태에서, 액정을 방울 형태로 떨어뜨려 도포하는 방식이 아닌, 기판에 묻히는 형태로 긴 타원형 형상으로 도포하기 때문에 액정 도포시 발생될 수 있는 배향막의 손상을 방지하여, 점 얼룩 발생 등에 의해 표시성능이 떨어지는 문제를 해결하여, 보다 우수한 표시 성능을 갖는 디스플레이 패널을 제작할 수 있는 효과가 있다.
다음, 본 발명은, 이오나이저를 이용하여 액정 도포 전에 기판에 이온화된 공기를 불어주도록 구성되기 때문에 기판에 발생되는 정전기를 제거할 수 있고, 이에 따라 액정을 도포한 후에 발생되는 얼룩 현상의 잔상을 사전에 방지하여, 액정표시패널의 제조 공정의 신뢰성을 높일 수 있는 효과가 있다.
또한 본 발명은, 액정이 토출되는 노즐과 인접한 위치에 이오나이저 노즐이 설치되기 때문에 정전기 제거 후에 바로 액정을 도포하여, 액정 도포 불량을 최소화하여 액정 도포 공정 효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하면 다음과 같다.
도 3은 본 발명에 따른 액정 디스플레이 패널의 액정 도포 방법을 구현할 수 있는 디스펜서가 도시된 개략적인 사시도이다.
액정 디스플레이 패널을 제조하기 위한 디스펜서는, 액정 디스플레이 패널을 구성하는 기판에 실런트 패턴 또는 액정층을 형성할 수 있도록 구성된 것으로서, 프레임(10)의 상측에 기판(S)을 지지하는 스테이지(12)가 구비된다.
이때 스테이지(12)는 X축 또는 Y축 방향으로 슬라이딩하면서 이동 가능하게 구성될 수 있다.
또한 프레임(10)의 상측에는 상기 스테이지(12)의 상부에 위치되는 헤드 지지대(14)가 구비된다. 이 헤드 지지대(14)는 그 양측이 상기 프레임(10)에 전후 이동 가능하도록 지지된다.
헤드 지지대(14)에는, 상기 스테이지(12)에 위치된 기판(S)에 실런트 또는 액정을 도포하기 위한 디스펜서 헤드가 구비되는데, 실런트를 도포하기 위한 실런트 도포용 디스펜서 헤드(16)와 액정을 도포하기 위한 액정 도포용 디스펜서 헤드(20)로 나누어 구성될 수 있다.
도 3에서는 실런트 도포용 디스펜서 헤드(16)와 액정 도포용 디스펜서 헤드(20)가 하나의 헤드 지지대(14)에 서로 반대쪽에 장착된 구조를 보여준다.
이러한 디스펜서 헤드(16, 20)는 실런트 또는 액정이 토출되는 노즐과 기판 사이의 상대 위치를 변화시키기 위해, X축, Y축, Z축 방향으로 그 위치 조정이 가능하도록 구성되는 것이 바람직하다. 통상 헤드 지지대(14)가 Y축 방향으로의 이동이 가능함으로 디스펜서 헤드는 X축 및 Z축 방향으로 위치 조정이 가능하도록 구성할 수 있다.
상기 두 종류의 디스펜서 헤드(16, 20)의 장착 개수 및 설치 위치는 기판의 크기 또는 도포 방법 등을 고려하여 적절하게 변경할 수 있음은 물론이다.
이제, 도 4 내지 도 6을 참조하여, 상기 액정 도포용 디스펜서 헤드의 구성에 대하여 설명한다.
도 4는 본 발명에 따른 액정 도포 장치의 주요부가 도시된 사시도이고, 도 5는 본 발명에 따른 액정 도포 장치를 이용하여 액정을 도포하는 상태를 보인 도면이며, 도 6은 도 5의 A-A 선 방향의 단면도이다.
액정 도포용 디스펜서 헤드(20)는, 도 3을 참고하면, 액정이 저장된 시린지(30) 또는 액정이 토출되는 노즐이 장착되는 노즐 장착부(21)가 구성되고, 이 노즐 장착부(21)는 수직 이송기구(25)에 의해 상하 방향 즉, Z 축 방향으로 이동될 수 있도록 구성된다.
여기서 상기 시린지(30)는 일정량의 액정이 저장되는 통으로서, 그 하단부에 액정 노즐(35)이 일체로 연결되게 구성되거나, 필요에 따라서는 액정 펌프 등 별도의 연결 수단을 통해서 연결되게 구성될 수 있다.
도면에서는 시린지(30)와 액정 노즐(35)이 일체로 이루어진 구조를 예시하였고, 액정 노즐(35)이 노즐 장착부(21)에 삽입된 상태를 보여주고 있다.
여기서, 상기 노즐 장착부(21)는 상기 액정 노즐(35)의 위치를 고정하기 위한 수단으로서, 액정 노즐(35)이 직접 장착되는 구성 외에, 액정 노즐이 결합되어 있거나 연결된 구조물 즉, 시린지나 노즐 홀더 등이 장착될 수 있도록 구성된 부분도 포함한다.
이러한 노즐 장착부(21)는 액정 노즐(35)이 삽입되는 장착 블록(23)과, 수직 방향으로 위치되어 상기 장착 블록(23)을 지지하는 지지 플레이트(22)로 이루어진다. 지지 플레이트(22)는 수직 이송기구(25)에 연결되어 상하 이동할 수 있도록 구성된다.
상기 수직 이송기구(25)는 상기 노즐 장착부(21)를 상하 방향 즉, Z 축 방향으로 이동시킬 수 있도록 구성된 부분이나, 반드시 이에 한정되지 않고, 실시 조건에 따라서는 노즐 장착부(21)를 Y축 또는 X축 방향으로 이동시킬 수 있도록 구성할 수도 있다.
이러한 수직 이송기구(25)는, 아래에서 도 10을 참고하여 설명할, 제어기구(70)의 제어 신호에 따라 기판으로부터 액정 노즐의 수직 높이를 조절하는데 이용된다.
이와 같은 액정 도포용 디스펜서 헤드(20)는 시린지(30)에 저장된 액정이 액정 노즐(35)을 통해 기판(S)에 토출됨으로써 기판(S)에 액정을 도포할 수 있도록 구성되는 것이다.
특히, 본 발명의 액정 도포용 디스펜서 헤드(20)에는, 기판에 액정을 도포하기 전에 기판 상에서 발생하는 정전기를 제거할 수 있도록 이온 공기를 분사하는 이오나이저(ionizer)(50)가 구비된다. 이때, 이오나이저(50)는 에어 퍼지 방식을 이용할 수 있다.
노즐 장착부(21)에는 이오나이저 노즐(55)이 장착될 수 있도록 이오나이저 장착부(40)가 구성된다.
이오나이저 장착부(40)는 상기 장착 블록(23)에 구성되는데, 장착 블록(23) 의 전면 또는 후면, 양측면의 적절한 위치에 구성할 수 있다. 이러한 이오나이저 장착부(40)의 위치는 액정 노즐(35)에 근접한 위치에서 액정 노즐(35)의 이동 방향의 앞쪽에 장착되어야 하므로, 액정 도포 방향의 설정에 따라 그 위치가 결정된다.
본 발명의 실시예의 도면에서는 장착 블록(23)의 전면에 이노나이저 장착부(40)가 구비되는 구성을 예시한다.
이러한 이오나이저 장착부(40)는 이오나이저 노즐(55)의 끝단부를 고정할 수 있는 구성이면, 다양하게 구성할 수 있는 바, 본 실시예의 도면에서는 상기 장착 볼록(23)의 앞면에 노즐 삽입홀(42; 도 6 참조)을 갖는 블록(41)을 추가로 설치하여, 노즐 삽입홀(42)에 이오나이저 노즐(55)을 삽입하여 장착할 수 있는 구성을 예시한다.
또한, 상기 이오나이저 장착부(40)에는 이오나이저 노즐(55)이 삽입된 상태에서 안정적으로 고정할 수 있도록 하는 고정 장치가 구성되는데, 도면에서와 같이 디텐트 고정 구조를 이용할 수 있다.
즉, 이오나이저 블록(41)의 측면에 홀(43)을 형성하여, 디텐트 볼(45) 및 이를 지지하는 디텐트 스프링(46)을 삽입하고, 이오나이저 노즐(55)의 측면에 상기 디텐트 볼(45)이 안착되는 디텐트 홈(55a)을 형성함으로써, 이오나이저 노즐(55)이 장착될 때, 디텐트 볼(45)이 디텐트 홈(55a)에 결합되면서 안정되게 고정될 수 있고, 분리시에는 위쪽에서 당기기면 하면, 이오나이저 장착부(40)로부터 이오나이저 노즐(55)을 간편하게 분리될 수 있다.
물론, 상기 디텐트 스프링(46)은 그 후방에 설치된 플러그 볼트(47)에 의해 지지될 수 있게 구성된다.
상기한 바와 같은 본 발명에 따른 액정 디스플레이 패널의 액정 도포 장치를 이용하여 액정을 도포하는 방법에 대하여 설명한다.
먼저, 도 3을 참조하면, 스테이지(12)에 기판(S)이 로딩된 상태에서 헤드 지지대(14)를 이동시켜 액정을 도포할 위치로 이동시킨다. 이와 같은 상태에서 디스펜서 헤드(20)의 액정 노즐(35)을 하강시켜 기판(S)에 근접하게 위치시킨다.
이때, 액정 노즐(35)의 액정 토출 높이는, 액정 노즐에서 토출된 액정이 기판에 방울 형태로 떨어지지 않고, 도 7에서와 같이 기판에 묻으면서 도포될 수 있을 정도의 높이로 액정 노즐(35)을 기판(S)에 근접하게 위치시킨다.
즉, 종래에는 노즐(35)에서 액정을 방울 형태로 기판에 떨어뜨리는 적하 방식을 이용하였으나, 본 발명에서는 기판(S)에 액정 노즐(35)을 최대한 근접한 높이로 위치시킨 상태에서, 액정 노즐(35)에서 토출된 액정이 기판에 떨어지는 방식이 아닌 기판에 접촉하면서 노즐 이동 방향으로 길게 이어지면서 도포될 수 있도록, 기판(S)으로부터 액정 노즐(35)의 높이를 설정하여 위치시키는 것이다.
이러한 액정 노즐(35)의 높이 설정은 액정의 종류, 상태(점도 등), 도포량 또는 도포 형태(도포 길이 또는 폭) 등을 고려하여 적절하게 설정할 수 있다. 이러한 제어 구조에 대해서는 도 10을 참조하여 아래에서 다시 설명한다.
이와 같이 액정 노즐(35)을 기판에 근접한 높이로 위치시킨 상태에서 기판(S)에 액정을 토출하게 되면, 기판(S)에 도포된 액정이 위에서 보았을 때, 대략 긴 타원형 형상을 갖도록 도포된다.
그리고, 기판(S)에 도포된 타원형상으로 도포된 액정을 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이 일정 간격마다 떨어져 위치되게 차례로 도포하는 것이 바람직하다.
상기한 바와 같이 액정을 기판에 방울 형태로 떨어뜨리는 적하 방식을 이용하지 않고, 기판에 액정을 묻히면서 일정 길이만큼 이동하면서 액정을 도포하게 되므로, 액정이 도포될 때, 기판에 형성된 배향막이 손상되어 표시 품질이 저하되는 등의 문제를 해결하여, 보다 우수한 표시 성능을 갖는 디스플레이 패널을 제작할 수 있게 된다.
한편, 도 9는 도 4 내지 도 6을 참조하여, 이오나이저(50)를 이용하여 액정을 도포하는 상태를 나타낸 도면으로서, 액정 도포 전에 이오나이저(50)를 이용하여 기판의 정전기를 제거하면서, 기판에 위에서 자세히 설명한 바와 같은 긴 타원형상을 갖도록 액정을 도포한다.
이와 같이 액정 도포 전의 위치에서 이오나이저(50)를 이용하여 기판에 이온 공기를 분사하게 되면, 기판에 정전기가 제거되면서 액정 도포 불량이 발생하는 문제를 해결하고, 얼룩 현상이 잔상이 발생하는 것을 방지할 수 있게 된다.
도 10은 상기한 바와 같은 본 발명에 따른 액정 도포 방법을 구현하기 위한 액정 도포 장치의 제어 블록도를 보여준다.
이를 참조하여, 본 발명에 따른 액정 도포 장치의 제어 구조에 대하여 설명한다.
본 발명에 따른 액정 도포 장치는, 액정 노즐(35)에서 토출된 액정이 기판에 방울 형태로 떨어지지 않고 기판에 묻으면서 긴 타원형 형상으로 도포될 수 있도록 제어기구(70)의 의해 액정 노즐(35)의 높이가 적절하게 설정된 상태에서 기판에 액정을 도포하도록 구성된다.
상기 제어기구(70)는 도 4에 도시된 바와 같은 수직 이송기구(25)를 제어하여, 액정 노즐의 높이를 적절하게 조절할 수 있도록 구성된다. 즉, 제어기구(70)는, 상기 수직 이송기구(25)를 제어하여 기판에 도포할 액정의 종류, 상태 또는 도포량, 도포 형태에 따라, 액정 노즐(35)에서 토출된 액정이 기판에 묻으면서 타원 형상으로 도포될 수 있도록 액정 노즐(35)의 도포 높이를 조절할 수 있도록 구성되는 것이다.
이러한 제어기구(70)는, 기판에 도포할 액정의 종류, 상태, 도포량, 도포 형태 중 적어도 어느 하나에 근거하여 상기 액정 노즐(35)의 도포 높이를 결정할 수 있도록 만들어진 높이설정 테이블을 갖는 데이터 저장부(73)와, 작업자가 기판에 도포할 액정의 종류, 상태, 도포량, 도포 형태를 선택하여 입력할 수 있도록 이루어진 선택 입력부(71)와, 상기 선택 입력부(71)의 입력 신호에 따라 상기 데이터 저장부(73)에 저장된 높이설정 테이블의 정보를 이용하여 액정 노즐(35)의 높이를 결정한 후에 상기 수직 이송기구(25)에 신호를 출력하여 액정 노즐(35)의 높이를 제어하는 출력 제어부(75)를 포함하여 구성된다.
여기서 상기 데이터 저장부(73)의 높이설정 테이블은, 액정의 종류, 상태, 도포량, 도포 형태 등이 달라질 경우에, 그에 맞게 액정이 기판에 방울 형태로 떨 어지지 않고 기판에 묻으면서 긴 타원형 형상으로 도포될 수 있을 정도의 높이로 액정 노즐(35)을 위치시킬 수 있도록 짜여진 제어 프로그램이다.
즉, 위에서 설명한 바와 같이 액정이 방울 형태로 떨어지지 않고, 액정을 기판에 묻히는 방식으로 도포하기 위해서는 액정 노즐(35)의 높이가 기판에 최대한 근접한 위치에서 액정을 토출하여야 한다. 하지만 액정 노즐(35)이 너무 기판에 근접하게 위치되면, 액정 도포 상태가 나빠질 수 있고, 액정 노즐(35)의 이동이 원활하지 않을 뿐만 아니라 잘못하면 기판에 손상을 줄 수 있게 된다. 따라서 액정 노즐(35)이 기판으로부터 충분히 떨어진 상태로 위치되면서도 액정을 기판에 묻히면서 도포할 수 있는 최적의 높이 설정이 요구되는 것이다.
상기 높이설정 테이블은 액정의 상태 등이 달라지더라도 그에 맞게 액정 노즐(35)의 최적 높이 설정이 가능하도록 만들어진 것이다.
이러한 높이설정 테이블은, 액정의 종류, 상태, 도포량, 도포 형태 등이 달라짐에 따라 액정 토출 상태 및 도포 상태를 수차의 반복 실험을 통해 확인하고, 이러한 실험 결과에 따른 최적의 값으로 설정할 수 있다. 여기서 상기 액정의 종류 및 상태는 액정의 조성물 또는 점도, 주변 온도 등에 의해 기판에 도포되는 액정의 상태가 달라질 수 있으므로 테이블의 설정 변수로 고려된 것이고, 상기 도포량 및 도포 형태는, 노즐의 토출구 크기 또는 토출 압력, 액정 도포 길이 등의 변화에 따라 역시 기판에 도포되는 액정의 상태가 달라질 수 있으므로 테이블의 설정 변수로 고려한 것이다. 이외에도, 액정이 기판에 방울 형태로 떨어지지 않고 기판에 묻으면서 긴 타원형 형상으로 도포될 수 있을 정도의 높이로 액정 노즐(35)을 위치시키 는데 변수가 될 수 있는 다른 요인들도 함께 고려하여 높이설정 테이블을 구성할 수 있음은 물론이다.
다음, 상기 선택 입력부(71)는 작업자가 액정의 종류, 액정의 점도 또는 토출 온도, 액정 노즐의 토출구 크기 등을 직접 입력하는 부분으로서, 테이블 설정 변수에 따라 상기 조건 외에도 다른 조건들을 입력할 수 있도록 구성할 수 있음은 물론이다.
한편, 기판에 도포할 액정의 상태 등을 자동으로 측정할 수 있도록 구성한다면, 상기 선택 입력부(71) 또는 데이터 저장부(73)가 반드시 필요한 구성은 아니며, 이때에는 자동 측정부에서 바로 상기 출력 제어부(75)에 신호를 입력하여 액정 노즐(35)의 높이를 결정하도록 구성할 수 있다.
자동 측정부의 일례로는 액정 노즐(35)에서 토출되는 액정의 토출 상태를 포토 센서 등을 통해 관찰하여, 토출된 액정이 끊어지지 않고 기판에 묻으면서 도포될 수 있는 기판으로부터의 액정 노즐(35)의 최대 높이 또는 적정 높이를 찾아낸 다음, 이를 데이터화 하여 액정 노즐(35)의 높이를 결정하여 제어하는 방법도 가능하다.
또한 상기한 방법 외에, 작업자가 수동 측정도 가능하게 구성할 수 있다. 즉, 작업자가 액정 노즐(35)에서 액정이 토출되는 상태를 직접 보고, 액정 노즐(35)의 토출 높이를 적절하게 설정하는 것도 가능하다.
한편, 액정 노즐(35)의 높이 설정시에 피드백 제어가 가능하도록 기판으로부터 액정 노즐(35)의 높이를 감지하여 출력 제어부(75)에 입력하는 노즐위치 감지기 구(60)가 설치되는 것이 바람직하다.
이러한 노즐위치 감지기구(60)는 도 4에 도시된 장착 블록(23) 등에 구성할 수 있다.
도 1은 종래 기술의 액정 도포 구조가 도시된 개략도,
도 2는 종래 기술의 액정 도포 상태가 도시된 평면도,
도 3은 본 발명에 따른 액정 도포 장치가 구비된 디스펜서의 사시도,
도 4는 본 발명에 따른 액정 도포 장치의 주요부가 도시된 사시도,
도 5는 본 발명에 따른 액정 도포 장치를 이용하여 액정을 도포하는 상태를 보인 도면,
도 6은 도 5의 A-A 선 방향의 단면도,
도 7은 본 발명에 따른 액정 도포 방법을 설명하기 위한 개략도,
도 8은 본 발명에 따른 액정 도포 방법에 의해 도포된 기판의 평면도,
도 9는 본 발명에 따른 다른 실시예의 액정 도포 방법을 설명하기 위한 개략도이다.
도 10은 본 발명에 따른 액정 도포 장치에 구성되는 제어 블록도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10 : 프레임 12 : 스테이지
14 : 헤드 지지대 16 : 실런트 도포용 디스펜서 헤드
20 : 액정 도포용 디스펜서 헤드 21 : 노즐 장착부
23 : 장착 블록 25 : 수직 이송기구
30 : 시린지 35 : 액정 노즐
40 : 이오나이저 장착부 41 : 이오나이저 블록
42: 노즐 삽입홀 43 : 홀
45 : 디텐트 볼 46 : 디텐트 스프링
47 : 플러그 볼트 50 : 이오나이저
55 : 이오나이저 노즐 55a : 디텐트 홈
70 : 제어기구

Claims (11)

  1. 액정이 토출되는 노즐을 기판 상부에 액정을 도포할 수 있는 높이로 기판에 근접하게 위치시키는 제 1 단계와;
    상기 노즐을 이동시키면서 기판에 액정을 토출하여 도포하되, 기판에 도포된 액정이 긴 타원형 형상을 갖도록 노즐을 이동시키면서 도포하는 제 2 단계를 포함한 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이 패널의 액정 도포 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제 1 단계에서, 노즐의 액정 도포 높이는, 노즐에서 토출된 액정이 기판에 방울 형태로 떨어지지 않고, 기판에 묻으면서 도포될 수 있을 정도의 높이인 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이 패널의 액정 도포 방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 제 2 단계에서, 기판에 도포된 타원형상의 액정이 일정 간격마다 위치되게 도포하는 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이 패널의 액정 도포 방법.
  4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 2 단계는, 상기 노즐의 이동 방향의 앞쪽에서 액정 도포 전에 이오나이저를 이용하여 정전기를 제거하면서 진행하는 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이 패널의 액정 도포 방법.
  5. 기판의 상부에 위치된 디스펜서 헤드와,
    상기 디스펜서 헤드에 구비되어 기판에 액정을 도포할 수 있도록 액정이 토출되는 노즐과,
    상기 노즐에서 토출된 액정이 기판에 방울 형태로 떨어지지 않고 기판에 묻으면서 긴 타원형 형상으로 도포될 수 있도록 상기 노즐의 위치를 제어하는 제어기구를 포함한 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이 패널의 액정 도포 장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 디스펜서 헤드에는 상기 제어기구의 제어신호에 따라 상기 기판으로부터 노즐의 수직 높이를 조절할 수 있도록 이루어진 수직 이송기구가 포함되고,
    상기 제어기구는, 상기 수직 이송기구를 제어하여 기판에 도포할 액정의 종류, 상태, 도포량, 도포 형태에 따라 상기 노즐의 높이를 조절할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이 패널의 액정 도포 장치.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 제어기구는, 기판에 도포할 액정의 종류, 상태, 도포량, 도포 형태 중 적어도 어느 하나에 근거하여 상기 노즐의 도포 높이를 결정할 수 있도록 만들어진 높이설정 테이블을 갖는 데이터 저장부와, 작업자가 기판에 도포할 액정의 종류, 상태, 도포량, 도포 형태를 선택하여 입력할 수 있도록 이루어진 선택 입력부와, 상기 선택 입력부의 입력 신호에 따라 상기 데이터 저장부에 저장된 높이설정 테이블의 정보를 이용하여 노즐의 높이를 결정한 후에 상기 수직 이송기구에 신호를 출력하여 노즐의 높이를 제어하는 출력 제어부를 포함한 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이 패널의 액정 도포 장치.
  8. 청구항 5 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 디스펜서 헤드에는 상기 노즐이 이동하는 방향의 앞쪽 위치에 기판에 이온 공기를 불어서 정전기를 제거하는 이오나이저가 설치된 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이 패널의 액정 도포 장치.
  9. 기판을 지지하는 스테이지가 구비된 프레임과,
    상기 스테이지의 상부에서 양측이 상기 프레임에 전후 이동 가능하도록 지지되는 헤드 지지대와,
    상기 헤드 지지대에 구비되어 기판의 상부에 위치된 디스펜서 헤드와,
    상기 디스펜서 헤드에 구비되어 시린지로부터 액정을 공급받아 토출하는 노즐과,
    상기 디스펜서 헤드에 구비되어 상기 노즐이 이동하는 방향의 앞쪽 위치에서 기판에 이온 공기를 불어서 정전기를 제거하는 이오나이저를 포함한 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이 패널의 액정 도포 장치.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 디스펜서 헤드는 상기 노즐이 장착되는 노즐 장착부를 포함하고,
    상기 노즐 장착부에는 상기 이오나이저의 노즐이 장착될 수 있는 이오나이저 장착부가 설치된 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이 패널의 액정 도포 장치.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 이오나이저 장착부는 이오나이저 노즐을 삽입하여 장착할 수 있는 노즐 삽입홀을 갖는 이오나이저 블록 및 이 이오나이저 블록에 이오나이저 노즐을 고정하는 고정 장치가 구비되되,
    상기 고정 장치는, 상기 이오나이저 블록의 측면에 홀을 형성하고, 이 홀에 디텐트 볼 및 이를 지지하는 디텐트 스프링, 디텐트 스프링을 지지하는 플러그 볼트를 삽입하고, 이오나이저 노즐의 측면에 상기 디텐트 볼이 안착되는 디텐트 홈을 형성하여, 이오나이저 노즐이 장착될 때, 디텐트 볼이 디텐트 홈에 결합되면서 이오나이저 노즐이 고정될 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이 패널의 액정 도포 장치.
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