KR101010139B1 - 액정패널의 세정장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 액정패널 세정장치는 기판 절단라인과 액정주입라인 사이에 설치되어 액정패널을 이송하는 컨베이어와, 상기 컨베이어의 양측면에 설치되고 직선운동하여 상기 액정패널의 패드영역을 세정하는 패드세정기로 구성된다. 패드세정기는 절단공정과 액정주입공정 사이에 설치되는데, 본체와, 상기 본체에 형성되어 액정패널을 세정하는 브러쉬와, 상기 본체를 구동하는 모터와, 상기 모터의 구동력을 본체에 전달하는 구동축과, 상기 모터와 구동축 사이에 구비되어 모터의 회전운동을 직선운동으로 변환시키는 변환수단으로 이루어진다.

액정패널, 패드세정, 브러쉬, 단차, 직선운동

Description

액정패널의 세정장치{APPARATUS FOR CLEANING LIQUID CRYSTAL DISPLAY PANEL}

도 1은 일반적인 액정표시소자의 단면도.

도 2는 액정표시소자를 제조하는 종래의 방법을 나타내는 흐름도.

도 3a 및 도 3b는 종래 컨베이어에 의해 이송되는 액정패널을 세정하는 것을 나타내는 도면.

도 4a 및 도 4b는 종래 패드세정기를 나타내는 도면.

도 5a 및 도 5b는 본 발명에서 컨베이어에 의해 이송되는 액정패널을 세정하는 것을 나타내는 도면.

도 6은 본 발명에 따른 패드세정기를 나타내는 도면.

도 7a 및 도 7b는 본 발명의 패드세정기에 의해 패드영역의 단차를 세정하는 것을 나타내는 도면.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

101 : 액정패널 110 : 컨베이어

112 : 롤 114 : 패드세정기

116 : 패널세정기

본 발명은 액정패널의 세정장치에 관한 것으로, 특히 사각형상의 패드세정기를 직선운동시킴으로써 효율적인 액정패널의 세정이 가능한 액정패널의 세정장치에 관한 것이다.

근래, 핸드폰(Mobile Phone), PDA, 노트북컴퓨터와 같은 각종 휴대용 전자기기가 발전함에 따라 이에 적용할 수 있는 경박단소용의 평판표시장치(Flat Panel Display Device)에 대한 요구가 점차 증대되고 있다. 이러한 평판표시장치로는 LCD(Liquid Crystal Display), PDP(Plasma Display Panel), FED(Field Emission Display), VFD(Vacuum Fluorescent Display) 등이 활발히 연구되고 있지만, 양산화 기술, 구동수단의 용이성, 고화질의 구현이라는 이유로 인해 현재에는 액정표시소자(LCD)가 각광을 받고 있다.

LCD는 액정의 굴절률 이방성을 이용하여 화면에 정보를 표시하는 장치이다. 도 1에 도시된 바와 같이, LCD(1)는 하부기판(5)과 상부기판(3) 및 상기 하부기판(5)과 상부기판(3) 사이에 형성된 액정층(7)으로 구성되어 있다. 하부기판(5)은 구동소자 어레이(Array)기판이다. 도면에는 도시하지 않았지만, 상기 하부기판(5)에는 복수의 화소가 형성되어 있으며, 각각의 화소에는 박막트랜지스터(Thin Film Transistor;이하, TFT라 한다)와 같은 구동소자가 형성되어 있다. 상부기판(3)은 컬러필터(Color Filter)기판으로서, 실제 컬러를 구현하기 위한 컬러필터층이 형성되어 있다. 또한, 상기 하부기판(5) 및 상부기판(3)에는 각각 화소 전극 및 공통전극이 형성되어 있으며 액정층(7)의 액정분자를 배향하기 위한 배향막이 도포되어 있다.

상기 하부기판(5) 및 상부기판(3)은 실링재(Sealing Material)(9)에 의해 합착되어 있으며, 그 사이에 액정층(7)이 형성된다. 이때, 상기 합착된 하부기판(5) 및 상부기판(3)은 그 크기가 다르기 때문에, 하부기판(5)의 일부가 외부로 노출되는데, 상기 노출된 영역에는 액정패널에 신호를 인가하기 위한 패드가 형성될 뿐만 아니라 상기 패드를 통해 액정분자에 신호를 인가하는 구동소자가 실장될 수도 있다. 이러한 영역을 통상적으로 패드영역(8)이라 한다. 이와 같이 구성된 액정패널에서 상기 하부기판(5)에 형성된 구동소자로부터 신호가 공급되어 액정분자를 구동하면 액정층을 투과하는 광량이 제어되어 정보를 표시하게 된다.

액정표시소자의 제조공정은 크게 하부기판(5)에 구동소자를 형성하는 구동소자 어레이기판공정과 상부기판(3)에 컬러필터를 형성하는 컬러필터기판공정 및 셀(Cell)공정으로 구분될 수 있는데, 이러한 액정표시소자의 공정을 도 2를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

우선, 구동소자 어레이공정에 의해 하부기판(5)상에 배열되어 화소영역을 정의하는 복수의 게이트라인(Gate Line) 및 데이터라인(Date Line)을 형성하고 상기 화소영역 각각에 상기 게이트라인과 데이터라인에 접속되는 구동소자인 박막트랜지스터를 형성한다(S101). 또한, 상기 구동소자 어레이공정을 통해 상기 박막트랜지스터에 접속되어 박막트랜지스터를 통해 신호가 인가됨에 따라 액정층을 구동하는 화소전극을 형성한다.

또한, 상부기판(3)에는 컬러필터공정에 의해 컬러를 구현하는 R,G,B의 컬러필터층과 공통전극을 형성한다(S104).

이어서, 상기 상부기판(3) 및 하부기판(5)에 각각 배향막을 도포한 후 상부기판(3)과 하부기판(5) 사이에 형성되는 액정층의 액정분자에 배향규제력 또는 표면고정력(즉, 프리틸트각(Pretilt Angel)과 배향방향)을 제공하기 위해 상기 배향막을 러빙(Rubbing)한다(S102,S105). 그 후, 하부기판(5)에 셀갭(Cell Gap)을 일정하게 유지하기 위한 스페이서(Spacer)를 산포하고 상부기판(3)의 외곽부에 실링재(9)를 도포한 후 상기 하부기판(5)과 상부기판(3)에 압력을 가하여 합착한다(S103,S106,S107).

한편, 상기 하부기판(5)과 상부기판(3)은 대면적의 유리기판으로 이루어져 있다. 다시 말해서, 대면적의 유리기판에 복수의 패널(Panel)영역이 형성되고, 상기 패널영역 각각에 구동소자인 TFT 및 컬러필터층이 형성되기 때문에 낱개의 액정패널을 제작하기 위해서는 상기 유리기판을 절단, 가공해야만 한다(S108). 이후, 가공된 액정패널을 세정한 후(S109), 액정패널에 액정주입구를 통해 액정을 주입하고 상기 액정주입구를 봉지하여 액정층을 형성하고(S110), 액정패널을 검사함으로써 액정표시소자를 제작하게 된다(S111).

액정패널의 절단은 절단휠(cutting wheel)과 연마기(grider)에 의해 이루어진다. 따라서, 가공된 액정패널에는 많은 찌꺼기들, 예를 들면 유리기판의 조각이나 먼지들이 부착된다. 이러한 찌꺼기들은 액정주입시 내부로 침투하여 액정패널의 불량원인이 될 뿐만 아니라 패드영역에 부착된 찌꺼기들은 액정패널 내부로의 신호 가 인가되는 것을 방해하게 된다. 따라서, 세정은 불량을 방지하기 위한 좋은 방법인데, 이러한 액정패널의 세정은 절단된 액정패널을 이송하는 중에 실시간으로 이루어진다. 즉, 액정패널의 세정장치는 컨베이어(conveyor)에 설치되어 유리기판의 절단라인과 액정주입라인의 이송시에 액정패널을 세정한다.

도 3은 액정패널(1)을 이송하는 종래 컨베이어(10)를 나타내는 도면으로, 도 3a는 측면도이고 도 3b는 평면도이다. 도면에 도시된 바와 같이, 컨베이어(10)에는 액정패널(1)의 이송방향을 따라 복수의 롤(roll;12)이 설치되어 있다. 도면에는 도시하지 않았지만, 상기 롤(12)은 구동모터와 접속되어 일방향으로 회전하고 있으며, 상기 롤(12)의 회전에 의해 액정패널(1)이 이송된다. 상기 롤(12) 사이의 컨베이어(10) 양측면에는 액정패널(1)의 패드를 세정하기 위한 패드세정기(14)가 설치되어 있다. 도면에는 도시하지 않았지만, 상기 패드세정기(14)도 구동모터에 연결되어 모터가 구동함에 따라 회전하게 된다.

한편, 컨베이어(10)의 일측에는 서로 대향하는 2개의 롤로 구성된 패널세정기(16)가 구비되어 있다. 상기 패널세정기(16)의 폭은 컨베이어(10)의 폭과 거의 유사하게 형성되어 컨베이어(10)를 이송하는 액정패널(1)의 상하면을 세정할 수 있게 된다.

도 4에 도시된 바와 같이, 상기 패드세정기(14)는 원통형상의 본체(14a)와, 상기 본체(14a)에 형성되어 이송되는 액정패널(1)을 세정하는 브러쉬(14b)와, 상기 본체(14a)와 구동모터 사이에 설치되어 모터가 구동함에 따라 상기 본체(14a)를 회전시키는 회전축(14c)으로 구성된다.

그런데, 상기와 같이 구성된 패드세정기(14)는 다음과 같은 문제가 있었다.

첫째, 완전한 세정이 불가능하다. 종래 패드세정기(14)는 원통형상으로 이루어져 있어 액정패널(1)이 진행함에 따라 회전하여 세정을 진행하기 때문에, 액정패널(1)의 단차(상부기판 및 하부기판 사이에 형성되는)에 부착되는 찌꺼기를 완전히 제거하는데 어려움이 있었다.

둘째, 회전축을 움직여 세정부러쉬의 세정영역을 조정할 수 없다. 액정패널(1)의 패드영역(8)에 형성되는 단차를 제거하기 위해서는 세정브러쉬와 단차가 닿는 영역이 커져야만 한다. 이를 위해서는 도 4b에 도시된 바와 같이, 패드세정기(14)의 본체(14a)를 회전축(14c)으로부터 일정 각도로 조절해야만 하는데, 이 경우 모터의 회전력이 회전축(14c)을 통해 전달되기가 실질적으로 불가능하다는 문제가 있었다.

본 발명은 상기한 문제를 해결하기 위한 것으로, 사각형상의 패드세정기를 왕복운동시키고 일정 각도로 구부러질 수 있도록 구성함으로써 패드영역의 세정을 효율적으로 실행할 수 있는 액정패널의 세정장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 액정패널의 세정장치는 제1공정라인과 제2공정라인 사이에 설치되어 액정패널을 이송하는 컨베이어와 상기 컨베이어의 양측면에 설치되며, 직선운동하여 상기 액정패널의 패드영역을 세정하는 패드세정기로 구성된다.

상기 패드세정기는 절단공정과 액정주입공정 사이에 설치되는데, 본체와, 상 기 본체에 형성되어 액정패널을 세정하는 브러쉬와, 상기 본체를 구동하는 모터와, 상기 모터의 구동력을 본체에 전달하는 구동축과, 상기 모터와 구동축 사이에 구비되어 모터의 회전운동을 직선운동으로 변환시키는 변환수단으로 이루어진다. 상기 본체는 구동축으로부터 일정 각도로 구부러지도록 구성되어 상부기판 및 하부기판의 면적 차이에 의한 단차를 용이하게 세정할 수 있게 된다.

본 발명에서는 일면에 브러쉬가 형성된 사각형상의 패드세정기를 직선 운동시켜 액정패널의 패드영역을 세정한다. 종래 세정기는 액정패널이 이송되는 방향으로 패드세정기가 회전하여 패드영역을 세정하므로 세정력이 약해지는 반면에, 본 발명에서는 패드세정기를 왕복운동시키므로 세정력을 크게 할 수 있게 된다. 또한, 세정기를 직선 운동시키기 때문에, 세정기를 일정 각도로 구부려서 패드영역의 단차, 즉 상부기판과 하부기판의 합착 모서리영역도 원활하게 세정할 수 있게 된다. 이러한 본 발명의 세정기는 유리기판의 절단공정과 액정의 주입공정 사이에 설치되어 절단공정에 발생하는 유리조각과 같은 불순물을 제거한다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 액정패널의 세정장치에 대해 상세히 설명한다.

도 5는 컨베이에 의해 이송중인 액정패널을 세정하는 본 발명의 세정장치를 나타내는 도면으로, 도 5a는 측면도이고 도 5b는 평면도이다.

도면에 도시된 바와 같이, 액정패널(101)이 이송되는 컨베이어(110)에는 복수의 롤(112)이 설치되어 있다. 상기 롤(112)은 모터(도면표시하지 않음)에 의해 작동하여 그 위에 놓이는 액정패널(101)을 이송시킨다. 또한, 상기 액정패널(101)이 이송되는 컨베이어(110)에는 이송방향을 따라 양측면에 적어도 한쌍의 패드세정기(114)가 설치된다.

도 6에 도시된 바와 같이, 상기 패드세정기(114)는 대략 사각형상의 본체(114a)와, 상기 본체(114a)의 일면에 형성되어 액정패널(101)에 달라 붙는 이물질을 제거하는 브러쉬(114b)와, 상기 본체(114a)와 연결되어 외부의 구동력을 상기 본체(114a)에 전달하는 구동축(114c)으로 구성된다.

종래 패드세정기가 원통형상으로 이루어지고 모터의 구동력에 의해 회전하여 액정패널을 세정하는데 반해, 본 발명의 패드세정기(114)는 직선운동에 의해 액정패널을 세정한다. 도면에는 도시하지 않았지만, 상기 구동축(114c)은 크랭크축(crank shaft)이나 랙피니온(rack and pinion), 또는 웜기어(worm gear) 등과 같이 원운동을 직선운동으로 변환시키는 장치를 통해 모터와 연결되어 있기 때문에, 모터가 구동할 때 모터의 원운동이 패드세정기(114)의 직선운동으로 변환된다.

도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같이, 패드세정기(114)는 브러쉬(114b)가 상부를 향한 상태로 컨베이어(110)에 장착된다. 액정패널(101)이 컨베이어(110)에 놓여 롤(112)에 의해 이송될 때 하부에 위치하는 패드세정기(114)의 브러쉬(114b)가 액정패널(101)의 하면과 맞닿은 상태에서 상기 패드세정기(114)가 왕복 운동함으로써 액정패널(101)의 패드영역에 달라 붙은 찌거기(불순물)을 제거한다. 이때, 상기 패드세정기(114)는 왕복운동이 아닌 한방향으로 직선운동하여 패드영역을 세정할 수도 있을 것이다.

컨베이어(110)의 일측, 즉 유리기판의 절단라인과 액정패널의 액정주입라인 사이의 이송라인의 출구측(또는 입구측)에는 서로 대향하는 한쌍의 롤(roll)형태로 이루어진 패널세정기(116)가 설치되어 있다. 상기 패널세정기(116)의 롤에는 액정패널(101)을 세정하기 위한 브러쉬가 형성되어 있으며, 상기 롤은 대략 액정패널(101)의 두께 정도의 간격으로 설치되어 컨베이어(110)를 이송하는 액정패널(101)이 상기 패널세정기(116)의 롤 사이로 진행하여 액정패널(101)의 상하면이 세정된다. 상기와 같이, 패드세정기(114)와 패널세정기(116)에 의해 액정패널(101)이 세정된다.

한편, 도 7a에 도시된 바와 같이, 패드세정기(114)의 본체(114a)는 구동축(114c)과 일정 각도로 회전할 수 있게 된다. 패드세정기(114)의 본체(114a)는 구동축(114c)에 연결되어 왕복운동하므로, 상기와 같이 본체(114a)가 구동축(114c)과 일정한 각도를 유지하는 경우에도 왕복운동에는 아무런 문제가 없게 된다. 이와 같이 본체(114a) 각도를 조절에 의해 액정패널(101)의 상부기판과 하부기판에 의해 발생하는 패드영역에서의 단차 세정을 원할하게 할 수 있게 된다.

도 7b에 패드영역의 단차를 세정하는 방법이 도시되어 있다. 도면에 도시된 바와 같이, 패드세정기(114)의 본체(114a)가 구동축(114c)으로부터 일정 각도를 유지하고 있으므로, 상부기판(103) 및 하부기판(105)에 의해 발생하는 단차영역까지 패드세정기(114)의 브러쉬(114b)가 직접 닿게 되어 단차영역에 달라 붙는 찌꺼기를 효율적으로 제거할 수 있게 된다.

상술한 바와 같이, 본 발명에서는 패드를 세정하는 패드세정기를 직선 왕복운동시키기 때문에, 세정력을 크게 할 수 있게 되어 효율적인 세정이 가능하게 된다. 또한, 브러쉬가 형성된 본체를 일정 각도로 구부릴 수 있기 때문에, 패드의 단차영역에 달라 붙는 찌꺼기(불순물)을 원활하게 제거할 수 있게 된다.

Claims (9)

1. 제1공정라인과 제2공정라인 사이에 설치되어 액정패널을 이송하는 컨베이어; 및

   상기 컨베이어의 양측면에 구비되고 컨베이어에 의해 이송하는 액정패널의 이송방향과 수직방향으로 왕복운동하여 상기 액정패널의 패드영역을 세정하는며, 본체와, 상기 본체에 형성되어 액정패널을 세정하는 브러쉬와, 상기 본체를 구동하는 모터와, 상기 모터의 구동력을 본체에 전달하는 구동축으로 이루어진 패드세정기로 구성되며,

   상기 본체는 구동축으로부터 일정 각도로 구부러지는 것을 특징으로 하는 액정패널의 세정장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 제1공정라인은 기판의 절단공정라인이고 제2공정은 액정의 주입공정라인인 것을 특징으로 하는 세정장치.
3. 삭제
4. 제1항에 있어서, 상기 본체는 사각형상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 세정장치.
5. 삭제
6. 제1항에 있어서, 상기 모터와 구동축 사이에 구비되어 모터의 회전운동을 직선운동으로 변환시키는 변환수단을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 세정장치.
7. 삭제
8. 제1항에 있어서, 상기 컨베이어 일측에 형성되어 이송되는 액정패널의 상하면을 세정하는 패널세정기를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 세정장치.
9. 제8항에 있어서, 상기 패널세정기는,

   일정 간격으로 설치된 한상의 롤; 및

   상기 롤에 형성된 브러쉬로 이루어진 것을 특징으로 하는 하는 세정장치.

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