KR101243783B1 - 액정 적하 장치 및 이를 이용한 액정 적하 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 노즐을 수 ㎛의 다공성 구조를 갖도록 구성함으로써 도팅 형태가 아니라 스프레이(splay) 방식으로 적하하여 도팅 자국에 의한 불량을 발생하지 않도록 한 액정 적하 장치 및 이를 이용한 액정 적하 방법에 관한 것으로서, 본 발명의 액정 적하 장치는 액정이 충진된 액정용기; 및 상기 액정용기의 하단부에 연결되고 상기 액정용기에 충진된 액정을 적하하기 위해 다공성 필터링 처리된 노즐을 포함하며, 상기 노즐의 측면에는 수㎛의 크기를 갖는 다수개의 홀이 형성되며, 상기 홀은 아래 방향을 향해서 경사지게 형성된다.

액정 적하, 노즐, 다공성 필터

Description

액정 적하 장치 및 이를 이용한 액정 적하 방법{Liquid Crystal Drop equipment and Method for dropping using the same}

도 1은 종래 기술에 의한 액정 적하 방식의 액정표시장치의 제조방법을 나타낸 공정 순서도

도 2는 종래 기술에 의한 액정 적하 장치를 나타낸 개략적인 구성도

도 3은 종래 기술에 의한 액정 적하 장치를 사용하여 기판에 액정을 적하했을 때 발생하는 문제점을 설명하기 위한 도면

도 4는 본 발명에 의한 액정 적하 장치를 나타낸 개략적인 구성도

도 5는 본 발명에 의한 액정 적하 장치를 나타낸 사시도

도 6a 및 도 6b는 본 발명에 의한 다공성 필터를 갖는 노즐의 다른 형태를 나타낸 개략적인 구성도

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

100 : 액정 150 : 노즐

200 : 액정용기

본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 특히 액정 적하 공정에서 발생하는 불량 저감 및 액정 사용량을 줄이도록 한 액정 적하 장치 및 이를 이용한 액정 적하 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 액정표시장치(liquid crystal display device)는 저전압 구동, 저소비 전력, 풀 칼라 구현, 경박 단소 등의 특징을 갖고 있으므로, 시계, 계산기, PC용 모니터, 노트북 등에서 TV, 항공용 모니터, 개인 휴대 단말기, 휴대 전화 등으로 그 용도가 다양해지고 있다.

이와 같은 액정표시소자는 화상을 표시하는 액정표시패널과 상기 액정표시패널을 구동하기 위한 회로부로 크게 구분된다.

상기 액정표시패널은 박막트랜지스터 어레이가 형성된 제 1 기판과 칼라필터 어레이가 형성된 제 2 기판 및 상기 두 기판 사이에 형성된 액정층으로 구성된다.

상기 박막트랜지스터 어레이가 형성된 제 1 기판에는, 일정 간격을 갖고 일 방향으로 배열되는 복수개의 게이트 라인과, 화소 영역을 정의하기 위하여 상기 각 게이트 라인에 수직한 방향으로 배열되는 복수개의 데이터 라인과, 상기 각 화소영역에 형성되어 화상을 표시하는 복수개의 화소 전극과, 상기 각 게이트 라인과 데이터 라인이 교차되는 부분의 화소 영역에 형성되어 상기 게이트 라인의 구동신호에 의해 온/오프되어 상기 데이터 라인의 화상 신호를 각 화소전극에 전달하는 복수개의 박막트랜지스터가 구비된다.

또한, 상기 칼라필터 어레이가 형성된 제 2 기판에는, 상기 화소 영역을 제외한 부분에서는 빛을 차단하는 블랙 매트릭스층과, 상기 각 화소 영역에 상응하는 부분에 형성되어 색상을 구현하는 R, G, B 칼라 필터층과, 상기 칼라 필터층을 포함한 전면에 형성되는 공통전극이 구비된다. 물론 IPS(In Plane Switching) 모드의 액정표시소자에서는 공통전극이 제 1 기판에 형성되기도 한다.

상기에서 언급한 제 1, 제 2 기판이 일정 공간을 갖도록 합착되고 상기 제 1, 제 2 기판 사이에 액정층이 형성된다.

이때, 상기 액정층의 형성방법에 따라 액정 주입 방식과 액정 적하 방식으로 구분될 수 있으며, 상기 방식에 따라 액정표시패널의 공정에서도 다소 차이가 있다.

그러나 상기 액정 주입 방식에 있어서는, 두 기판 사이를 진공 상태로 유지하여 액정 주입구를 액정액에 담가 액정을 주입하므로 액정 주입에 많은 시간이 소요되어 생산성이 저하된다. 뿐만 아니라, 대면적의 액정표시패널을 제조할 경우, 액정 주입 방식으로 액정을 주입하면 액정표시패널 내에 액정이 완전히 주입되지 않아 불량의 원인이 된다.

따라서, 휴대폰 또는 PDA용 액정표시패널의 제작은 액정 주입 방식으로 대부분 생산되고 있으며, 대형 사이즈의 액정표시패널은 액정을 적하 방식으로 제작하고 있다.

이와 같은 액정 적하 방식을 이용한 종래의 액정표시장치의 제조방법을 설명하면 다음과 같다.

도 1은 종래 기술에 의한 액정 적하 방식의 액정표시장치의 제조방법을 나타낸 공정 순서도이다.

도 1에 도시한 바와 같이, 제 1 기판에 박막트랜지스터 어레이(TFT-array)를 형성하고(21S), 제 2 기판에 컬러필터 어레이(C/F array)를 형성한다(25S).

그리고 상기 각 제 1, 제 2 기판에 액정을 배향하기 위한 배향막을 형성하고, 상기 배향막을 러빙한 후(22S, 26S), 상기 제 1, 제 2 기판을 각각 세정한다(23S, 27S).

이어, 상기 제 1 기판에 적당량의 액정을 적하한다(24S). 이때 상기 액정은 각 액정 패널 영역의 중앙 부분에 적하되며 씰재가 완전히 경화되어 셀갭을 유지할 때까지는 상기 액정이 씰재에 접촉되지 않도록 한다.

이어, 상기 제 2 기판의 각 액정 패널 영역의 가장자리에 씰재 및 Ag 도트를 디스펜싱 한다(28S). 이때 상기 씰재는 각 액정 패널 영역에 독립적으로 패터닝된다.

이어, 상기 액정이 적하된 제 1 기판에 스페이스를 산포한다(36S).

상기와 같이 형성된 제 1, 제 2 기판을 진공 합착 챔버(도면에는 도시되지 않음)내로 위치시킨 다음 상기 두 기판을 합착한다(29S).

즉, 씰재가 하 방향을 향하도록 상기 제 2 기판을 반전시켜 진공 합착기 챔버의 상부 스페이지에 위치시키고, 상기 액정이 적하된 제 1 기판을 진공 합착기 챔버의 하부 스테이지에 위치시킨다. 그리고 진공 합착기 챔버내를 진공 상태로 유지하여 제 1, 제 2 기판을 합착한다.

상기와 같이 합착된 제 1, 제 2 기판을 상기 진공 합착기 챔버로부터 UV 경화로(도면에는 도시되지 않음)로 로딩하여 UV 경화로에서 UV를 조사하여 상기 씰재 를 경화한다(30S).

즉, 상기 씰재가 형성된 부분만 선택적으로 UV가 조사될 수 있도록 나머지 부분에는 차광막이 형성된 마스크(도시되지 않음)를 이용하여 상기 씰재에 UV를 조사하여 상기 씰재를 UV 경화시킨다.

그리고 상기 UV 경화된 기판을 열 경화로로 로딩하여 상기 씰재를 열 경화한다(31S). 이때, 상기 각 액정 패널에 적하된 액정이 퍼지기 시작한다.

상기와 같이 UV 및 열 경화 공정이 완료되면, 상기 제 1, 제 2 기판을 단위 액정 패널별로 컷팅하고(32S), 단위 액정 패널별로 연마 가공한 후(33S), 검사 공정을 거쳐 출하하게 된다(34S,35S).

이와 같은 액정 적하 방식에 의해 액정표시장치를 형성하게 되면, 액정을 주입하는데 걸리는 시간을 대폭 줄일 수 있으므로 생산성이 향상되고, 대형 사이즈일 경우 액정이 완전하게 주입되지 않아 불량이 발생됨을 방지할 수 있다.

도 2는 종래 기술에 의한 액정 적하 장치를 나타낸 개략적인 구성도이다.

도 2에 도시한 바와 같이, 액정(10)이 충진된 액정용기(20)와, 상기 액정용기(20)의 하단부에 구성되어 상기 액정용기(20)에 충진된 액정이 적하되는 일체형 노즐(30)을 포함하여 구성되어 있다.

상기와 같이 구성된 종래의 액정 적하 장치는 상기 노즐(30)을 통해 액정용기(20)내에 충진된 액정(10)이 기판상에 적하(drop)하게 된다.

그런데 액정표시장치에서는 적정한 표시를 얻기 위해 액정의 양을 높은 정밀도로 적하시킬 필요가 있다.

도 3은 종래 기술에 의한 액정 적하 장치를 사용하여 기판에 액정을 적하했을 때 발생하는 문제점을 설명하기 위한 도면이다.

종래 기술에 의한 액정 적하 장치의 노즐로부터 적하된 액정은 물성에 의해 표면 장력이 결정되어 있으므로 이러한 방식을 이용하여 액정의 크기를 바꾸는 것은 한계가 있다.

즉, 액정 적하 장치는 기판(40)에 노즐(30)을 이용하여 액정(10)을 한 드롭(약 4.0㎎)씩 도팅(dotting)을 실시하나 특정 모델(예를 들면 IPS 계열)에서는 도 3과 같이 액정 도팅 패턴 형태의 도팅 자국(A)에 의한 불량이 발생하고 있다.

상기 불량 수준은 수 시간 진행한 후에 양품화되는 경우가 대부분이나 생산량 증대에 에이징 카파(aging capa)가 따라가지 못하는 수준으로 인해 생산 손실이 심각하게 발생한다.

또한, 불량 수준이 심한 경우는 오버나이트 에이징(overnight aging) 실시한 후에도 양품화가 되지 못하게 된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로 노즐을 수 ㎛의 다공성 구조를 갖도록 구성함으로써 도팅 형태가 아니라 스프레이(splay) 방식으로 적하하여 도팅 자국에 의한 불량을 발생하지 않도록 한 액정 적하 장치 및 이를 이용한 액정 적하 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 액정 적하 장치는 액정이 충진된 액정용기와, 상기 액정용기의 하단부에 연결되고 상기 액정용기에 충진된 액정을 적하하기 위해 다공성 필터링 처리된 노즐을 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 액정 적하 방법은 기판의 가장자리를 따라 씰재를 형성하는 단계와, 상기 씰재가 형성된 기판의 중앙 부분에 액정이 충진된 액정용기에 부착된 다공성 필터링 처리된 노즐을 통해 스프레이 방식으로 액정을 적하시키는 단계를 포함하여 형성함을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 의한 액정 적하 장치 및 이를 이용한 액정 적하 방법을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 액정 적하 방식이 도입된 액정표시장치의 제조방법에서 액정층을 원하는 두께로 정확하게 형성하기 위한 가장 중요한 요인은 적하되는 액정의 위치 및 액정의 적하량이다.

특히, 액정층의 두께는 액정패널의 셀 갭과 밀접한 관계를 가지기 때문에, 정확한 액정의 적하위치 및 적하량은 액정패널의 불량을 방지하기 위한 매우 중요한 요소이다.

따라서 본 발명은 정확한 양의 액정을 적하하는 장치가 필요하게 되는데, 본 발명에서는 이러한 액정 적하 장치를 제공한다.

도 4는 본 발명에 의한 액정 적하 장치를 나타낸 개략적인 구성도이다.

도 4에 도시한 바와 같이, 액정(100)이 충진된 액정용기(200)와, 상기 액정용기(200)의 하단부에 구성되어 상기 액정용기(200)에 충진된 액정(100)을 스프레 이 방식으로 적하하기 위해 수㎛의 다공성 필터(153)로 이루어진 노즐(150)을 포함하여 구성되어 있다.

여기서, 미설명한 S는 기판을 나타내고 있다.

여기서, 상기 다공성 필터를 갖는 노즐(150)은 스테인레스 등으로 이루어져 있다.

따라서 본 발명은 상기 노즐(150) 부분을 수㎛의 다공성 필터로 형성된 SUS로 교체하여 종래와 같은 도팅 방식이 아니라 스프레이 방식에 의해 작은 액정 알갱이로 쪼개어져 적하되기 때문에 도팅 자국에 의한 불량을 방지할 수가 있다.

통상적으로 액정(100)은 방울 형태로 기판상에 적하된다. 따라서 방울 형태로 기판에 적하되기 때문에 기판에는 종래와 같이 자국이 발생하게 된다.

그러나 본 발명에서는 스프레이 방식으로 액정을 적하하기 때문에 방울 형태보다도 작은 액정 알갱이로 쪼개어져 기판에 발생하는 자국 등을 미연에 방지할 수가 있다.

한편, 본 발명에 의한 액정 적하 장치의 액정용기(200)는 케이스에 수납되어 있다. 상기 액정용기(200)는 폴리에틸렌(polyethylene)으로 이루어져 있으며, 그 내부에 액정(100)이 충진되어 있고, 상기 케이스는 스테인레스강(stainless steel)으로 형성되어 그 내부에 상기 액정용기(200)가 수납된다.

통상적으로 폴리에틸렌은 성형성이 우수하기 때문에 원하는 형상의 용기를 용이하게 형성할 수 있을 뿐만 아니라 액정(100)이 충진 되었을 때 액정과 반응하지 않기 때문에 액정용기(200)로 주로 사용된다.

그러나 상기 폴리에틸렌은 강도가 약하기 때문에 외부의 약한 충격에 의해서도 변형되기 쉽게 되는데, 특히 액정용기(200)로 폴리에틸렌을 사용한 경우 액정용기(200)가 변형되어 정확한 위치에 액정(100)을 적하시킬 수 없기 때문에 강도가 큰 스테인레스강으로 이루어진 케이스에 수납하여 사용하는 것이다.

한편, 상기 액정용기(200)는 스테인레스강과 같은 금속으로 형성될 수도 있다. 이 경우 외부의 충격에 의해 액정용기(200)가 변형되지 않기 때문에 케이스가 필요없게 된다. 따라서 액정 적하 장치의 제조비용을 절감할 수 있게 된다. 이와 같이 액정용기(200)를 금속으로 형성하는 경우 충진된 액정(100)이 금속과 화학적인 반응을 일으키는 것을 방지하기 위해 내부에 불소 수지막을 도포하는 것이 바람직하다.

도 5는 본 발명에 의한 액정 적하 장치를 나타낸 사시도이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 액정 적하 장치(120)에서는 원통형의 액정용기(200)가 케이스(210)에 수납되어 있다.

상기 액정용기(200)는 폴리에틸렌(Polyethylene)으로 이루어져 있으며 그 내부에 액정(100)이 충진되어 있다. 상기 케이스(210)는 스테인리스강(Stainless Steel)으로 형성되어 그 내부에 상기 액정용기(200)가 수납된다.

통상적으로 폴리에틸렌은 성형성이 훌륭하기 때문에 원하는 형상의 용기를 용이하게 형성할 수 있을 뿐만 아니라 액정(100)이 충진되었을 때 액정과 반응하지 않기 때문에 액정용기(200)로서 주로 사용된다.

그러나, 상기 폴리에틸렌은 강도가 약하기 때문에 외부의 약한 충격에 의해 서도 변형되기 쉽게 되는데, 특히 액정용기(200)로 폴리에틸렌을 사용하는 경우 액정용기(200)가 변형되어 정확한 위치에 액정(100)을 적하시킬 수 없기 때문에 강도가 큰 스테인리스강으로 이루어진 케이스(210)에 수납하여 사용하는 것이다.

한편, 도면에는 도시하지 않았지만, 상기 액정용기(200)의 상부에는 가스공급관이 연결되어 외부로부터 질소(N₂)와 같은 가스가 공급된다.

이러한 가스 공급에 의해 액정의 적하시 액정용기(200)의 액정이 충진되지 않은 영역이 압력이 저하되어 액정 적하를 방해하는 것을 방지할 수 있게 된다.

상기 액정용기(200)는 스테인리스강과 같은 금속으로 형성될 수도 있다. 이 경우 외부의 충격에 의해 액정용기(200)가 변형되지 않기 때문에 외부 케이스(210)가 필요없게 된다.

따라서, 액정 적하 장치(120)의 제조비용을 절감할 수 있게 된다. 이와 같이, 상기 액정용기(200)를 금속으로 형성하는 경우 충진된 액정(100)이 금속과 화학적인 반응을 일으키는 것을 방지하기 위해 내부에 불소수지막을 도포하는 것이 바람직하다.

상기 액정용기(200)의 하부에는 액정토출펌프(140)가 배치되어 있다. 상기 액정토출펌프(140)는 액정용기(200)의 액정을 일정량 토출하여 액정패널상에 적하하기 위한 것으로, 상기 액정용기(200)와 연결되어 액정토출펌프(140)가 작동함에 따라 액정이 흡입되는 액정흡입구(147)와 상기 액정흡입구(147)의 반대편에 형성되어 액정토출펌프(140)가 작동함에 따라 액정이 토출되는 액정토출구(146)를 구비하고 있다.

그리고 상기 액정흡입구(147)에는 제1연결관(126)이 결합되어 있다. 도면에는 상기 액정흡입구(147)가 제1연결관(126)에 삽입되어 결합되어 있지만, 나사와 같은 결합수단에 의해 액정흡입구(147)와 제1연결관(126)이 결합될 수도 있다.

상기 제1연결관(126)의 일측에는 주사바늘과 같이 내부가 통공된 핀(128)이 형성되어 있으며, 상기 제1연결관(126)으로 액정을 유출하는 액정용기(200)의 하부에는 실리콘이나 부틸고무계열과 같이 수축성과 밀폐성이 강한 재질의 패드(도면표시하지 않음)가 설치되어 있다.

상기 핀(128)은 패드를 통해 액정용기(200)로 삽입되어 액정용기(200)의 액정(100)을 액정흡입구(147)로 유입한다. 핀(128)의 삽입시 패드가 핀(128)으로 강하게 수축되므로 핀(128)의 삽입영역으로 액정(100)이 누설되는 것을 방지할 수 있게 된다.

이와 같이, 핀과 패드에 의해 액정흡입구(147)와 액정용기(200)를 체결하므로 체결구조가 간단하게 되고 그 결과 체결 및 탈착이 용이하게 이루어질 수 있게 된다.

상기 액정흡입구(147)와 제1연결관(126)은 일체로 형성될 수도 있다. 이 경우, 핀(128)이 액정흡입구(147)에 형성되어 패드를 통해 액정용기(200)에 직접 삽입되어 액정용기(200)의 액정을 유출하므로, 구조를 간단하게 할 수 있게 된다.

상기 액정토출펌프(140)의 하부에는 수㎛의 다공성 필터로 이루어진 노즐(150)이 설치되어 있다. 상기 노즐(150)은 간단한 구조의 일체형으로 이루어진 다.

또한, 상기 노즐(150)은 결합수단(152)에 의해 제2연결관(160)에 연결된다. 상기 제2연결관(160)은 액정토출펌프(140)의 액정토출구(146)에 연결되어 상기 액정토출펌프(200)로부터 토출되는 액정(100)을 수㎛의 다공성 필터로 이루어진 노즐(150)을 통해 스프레이 방식으로 액정패널상에 적하한다.

상기 제2연결관(160)은 불투명한 물질로 형성하는 것도 가능하지만 투명한 물질로 형성할 수도 있다. 상기와 같이, 제2연결관(160)을 투명한 물질로 형성하는 이유는 다음과 같다.

일반적으로 액정의 적하시 액정(100)속에 기포가 포함되어 있으면, 액정패널 에 적하되는 액정(100)의 적하량을 정확하게 제어할 수 없게 된다.

따라서, 상기 액정(100)의 적하시 반드시 기포를 제거해야만 한다. 한편, 기포는 액정용기(200)에 충진되는 액정(100) 속에 이미 포함되어 있다.

비록 기포제거장치에 의해 액정(100)속의 기포를 제거할 수는 있지만, 이 경우에도 모든 기포를 제거하기란 사실상 불가능하다. 또한, 액정용기(200)로부터 액정토출펌프(140)로의 액정(100) 유입시 기포가 발생할 수 있다.

결국, 적하되는 액정(100)으로부터 기포를 완전히 제거하기란 거의 불가능하게 된다. 따라서, 기포가 발생했을 경우 액정적하기의 작동을 중단하여 기포를 제거하는 것이 불량을 방지하기 위한 가장 좋을 방법일 것이다.

상기 제2연결관(160)을 투명한 물질로 형성하는 것은 액정용기(200)에 포함된 기포 또는 액정용기(200)에서 발생한 기포를 용이하게 발견하여 불량을 방지하 기 위한 것이다.

이때, 기포의 발견은 작업자의 육안에 의해 이루어질 수도 있지만, 상기 제2연결관(160)의 양측에 포토커플러(photo coupler)와 같은 센서(162)를 설치하여 자동으로 기포를 발견하는 것이 더 확실하게 불량을 방지할 수 있을 것이다.

또한, 도면에는 도시하지 않았지만, 상기 노즐(150)의 양측면에는 노즐(150)로부터 적하되는 액정에 기포가 포함되는 지를 감지하는 부가의 센서를 설치할 수도 있다.

한편, 상기 액정토출펌프(140)는 회전부재(157)에 삽입되어 있으며, 상기 회전부재(157)는 고정부(155)에 고정된다.

상기 회전부재(157)는 제1모터(131)와 연결되어 있다. 상기 제1모터(131)가 작동함에 따라 상기 회전부재(157)가 회전하게 되며, 상기 회전부재(157)에 고정된 액정토출펌프(140)가 작동하게 된다.

상기 액정토출펌프(140)는 바(bar)와 같은 형태로 이루어진 액정용적량 조절부재(134)의 일측에 접촉되어 있다. 상기 액정용적량 조절부재(134)의 타측에는 구멍이 형성되어 있으며, 회전축(136)이 상기 구멍에 삽입된다.

상기 액정용적량 조절부재(134)의 구멍과 회전축(136)의 둘레에는 나사가 형성되어, 서로 나사 결합된다. 또한, 상기 회전축(136)은 일단은 제2모터(133)에 연결되어 있으며, 타단은 조절레버(137)에 연결되어 있다.

상기 액정토출펌프(140)를 통해 액정용기(200)로부터 토출되는 액정의 양은 회전부재(157)에 고정되는 각도에 따라 달라진다. 즉, 회전부재(157)에 고정되는 고정각도에 따라 액정토출펌프(140)의 액정용적량이 달라지는 것이다.

상기 회전축(136)에 연결된 제2모터(133)가 구동(자동조절)하거나 조절레버(137)를 작동(수동조절)하면 회전축(136)이 회전하게 되며, 이에 따라 상기 회전축(136)과 나사결합된 액정용적량 조절부재(134)의 일단이 회전축(136)을 따라 전후로(직선으로) 움직이게 된다.

이와 같이, 상기 액정용적량 조절부재(134)의 일단이 움직임에 따라 상기 액정토출펌프(140)에 인가되는 힘이 달라지게 되고, 그 결과 상기 액정토출펌프(140)의 고정각도가 달라지게 된다.

상기한 바와 같이, 제1모터(131)는 액정토출펌프(140)를 작동시켜 액정용기(200)의 액정을 토출하여 액정패널로 적하하며, 제2모터(133)는 회전부재(157)에 고정되는 액정토출펌프(140)의 고정각도를 조절하여 액정토출펌프(140)로부터 토출되는 액정의 양을 제어한다.

한편, 상기 액정토출펌프(140)를 통해 액정패널에 적하되는 액정의 1회 적하량은 매우 미세한 양이며, 따라서 제2모터(133)에 의해 조절되는 액정토출펌프(140)의 변화량 역시 미세한 양이다.

이것은 상기 액정토출펌프(140)의 토출량을 제어하기 위해서는 액정토출펌프(140)의 경사각도를 매우 미세하게 조정해야한다는 것을 의미한다. 이러한 미세 조정을 위해 상기 제2모터(133)로는 펄스입력값에 의해 작동하는 서보모터(servo motor), 바람직하게는 스텝모터(step motor)를 사용한다.

도 6a 및 도 6b는 본 발명에 의한 다공성 필터를 갖는 노즐의 다른 형태를 나타낸 개략적인 구성도이다.

도 6a에 도시한 바와 같이, 노즐(150)은 표면에 수㎛ 크기의 홀 형태 즉 다공성 필터(153)를 갖고 있다. 여기서 상기 홀의 형태는 원형, 사각형, 다각형 등 어떤 형태를 갖더라도 상관이 없다.

한편, 상기 홀의 형태는 아래 방향으로 향하도록 구성함으로써 액정이 다른 방향으로 적하되는 것을 방지함과 동시에 원하는 위치에 정확하게 적하할 수 있도록 한다.

또한, 도 6b에 도시한 바와 같이, 다공성 필터(153)를 갖는 노즐(150)의 측면에 일체형 또는 분리형으로 액정이 스프레이 방식으로 적하될 때 다른 방향으로 적하되는 것을 방지하기 위해 액정 차단막(155)을 구성할 수도 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 의한 액정 적하 장치를 이용한 액정 적하 방법을 설명하면 다음과 같다.

즉, TFT 어레이 기판 또는 칼라 필터 어레이 기판의 가장자리를 따라 씰재를 형성한다.

여기서, 상기 기판이 TFT 어레이 기판인 경우에는 종횡으로 교차하여 화소영역을 정의하는 복수개의 게이트 배선과 데이터 배선을 형성하고, 상기 게이트 배선과 데이터 배선의 교차점에 게이트 전극, 게이트 절연막, 반도체층, 오믹콘택층, 소스/드레인 전극, 및 보호막으로 이루어진 박막트랜지스터를 형성하며, 상기 박막트랜지스터와 연결되는 화소전극을 상기 화소영역에 형성한다.

또한, 상기 화소전극 위에 액정의 초기 배향을 위한 배향막을 형성한다. 이 때, 상기 배향막은 폴리아미드(polyamide) 또는 폴리이미드(polyimide)계 화합물, PVA(polyvinylalcohol), 폴리아믹산(polyamic acid)등의 물질을 러빙 배향 처리하여 형성할 수도 있고, PVCN(polyvinylcinnamate), PSCN(polysiloxanecinnamate), 또는 CelCN(cellulosecinnamate)계 화합물과 같은 광반응성 물질을 광 배향 처리하여 형성할 수도 있다.

그리고, 상기 기판이 칼라필터 어레이 기판일 경우에는 상기 게이트 배선, 데이터 배선, 및 박막트랜지스터 형성영역에서 광이 누설되는 것을 차단하기 위한 차광막을 형성하고, 상기 차광막 위에 적색, 녹색, 및 청색의 칼라 필터층을 형성하고, 상기 칼라필터층 위에 공통전극을 형성한다.

또한, 상기 칼라 필터층과 공통전극 사이에 오버 코트층을 추가로 형성할 수도 있다. 또한, 상기 공통전극 상에는 전술한 배향막을 형성한다.

또한, 상기 TFT 어레이 기판에는 은(Ag)을 도트(dot)형상으로 형성하여 상기 TFT 어레이 기판과 칼라필터 기판의 합착 후 상기 칼라필터 기판위의 공통전극에 전압을 인가할 수 있도록 한다.

한편, IPS(In Plane Switching) 모드 액정표시장치의 경우는 공통전극을 화소전극과 동일한 하부기판 상에 형성하여 횡전계를 유도하게 되며, 상기 은(Ag) 도트는 형성하지 않는다.

또한, 상기 기판상에 씰재를 형성하는 이유는 액정이 바깥으로 새는 것을 방지하고 기판을 접착할 수 있도록 기판의 가장자리에 형성하게 된다. 이때, 상기 씰재로는 에폭시 씰재와 같은 열경화형 씰재가 주로 사용된다.

또한, 상기 씰재의 형상방법으로 스크린 인쇄 방법 또는 디스펜싱 방법을 사용할 수 있다.

먼저, 스크린 인쇄 방법은 공정의 편의성이 우수하기 때문에 보편적으로 사용되고 있으나, 개구부가 정의된 마스크의 전면에 씰재를 도포하고, 고무 밀대 등을 이용하여 일측 방향에서 타측 방향으로 밀면서 상기 마스크의 개구부에 대응되게 기판상에 씰재를 형성한다.

그리고 디스펜싱 방법은 기판이 로딩된 스테이지를 전후좌우 방향으로 이동시키면서, 씰재가 저장된 씰재 용기에 일정한 압력을 인가하여 씰재를 배출함으로써 기판의 가장자리에 씰재를 형성한다.

이어, 상기 씰재가 형성된 기판의 중앙 부분에 액정이 충진된 액정용기에 부착된 노즐에서 스프레이 방식으로 액정을 적하시킨다.

여기서, 상기 노즐을 수 ㎛ 크기를 갖는 다공성 필터를 사용함으로써 스프레이 방식으로 액정이 적하되기 때문에 적하되는 방울 형태의 액정 크기를 미세하게 조절할 수 있어 매우 미세한 크기를 갖는 액정을 기판상에 적하할 수가 있기 때문에 액정 적하량을 보다 정확하게 제어할 수가 있다.

한편, 이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 액정 적하 장치 및 이를 이용한 액정 적하 방법은 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 노즐을 수 ㎛ 크기를 갖는 다공성 필터를 사용함으로써 스프레이 방식으로 액정이 적하되기 때문에 적하되는 방울 형태의 액정 크기를 미세하게 조절할 수 있어 매우 미세한 크기를 갖는 액정을 기판상에 적하할 수가 있기 때문에 액정 적하량을 보다 정확하게 제어할 수가 있다.

둘째, 노즐에 형성된 다공성 필터에 의해 스프레이 방식으로 액정이 적하되기 때문에 미세한 크기의 액정이 적하됨으로써 액정 터짐 등의 현상을 미연에 방지할 수 있다.

Claims (6)

1. 액정이 충진된 액정용기; 및

   상기 액정용기의 하단부에 연결되고 상기 액정용기에 충진된 액정을 적하하기 위해 다공성 필터링 처리된 노즐을 포함하며,

   상기 노즐의 측면에는 수㎛의 크기를 갖는 다수개의 홀이 형성되며, 상기 홀은 아래 방향을 향해서 경사지게 형성된 것을 특징으로 하는 액정 적하 장치.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서, 상기 홀은 원형, 사각형, 다각형 중에서 적어도 어느 하나의 형태를 갖는 것을 특징으로 액정 적하 장치.
4. 삭제
5. 제 1 항에 있어서, 상기 노즐의 측면에 상기 액정의 흩어짐을 방지하기 위해 구성되는 액정 차단막을 더 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 액정 적하 장치.
6. 기판의 가장자리를 따라 씰재를 형성하는 단계;

   상기 씰재가 형성된 기판의 중앙 부분에 스프레이 방식으로 액정을 적하시키는 단계를 포함하며,

   상기 액정을 적하시키는 단계는

   액정이 충진된 액정용기; 및

   상기 액정용기의 하단부에 연결되고 상기 액정용기에 충진된 액정을 적하하기 위해 다공성 필터링 처리된 노즐을 포함하는 액정 적하 장치를 이용하며,

   상기 노즐의 측면에는 수㎛의 크기를 갖는 다수개의 홀이 형성되며, 상기 홀은 아래 방향을 향해서 경사지게 형성된 것을 특징으로 하는 액정 적하 방법.

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