KR101280829B1 - 액정 탈포 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 액정표시장치의 제작공정에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 액정의 탈포 장치에 관한 것이다.
본 발명의 특징은 액정 탈포 공정 시, 저장용기가 안착되는 회전스테이지를 별도의 회전력을 갖는 제 1 및 제 2 회전스테이지로 나눠서 구성하고, 상기 제 1 및 제 2 회전스테이지 상에 홈을 구성하여, 상기 저장용기가 고정될 수 있도록 하는 것이다. 또한, 상기 홈에 고정되는 저장용기는 소정각도로 기울어지도록 구성하며, 상기 저장용기의 입구측에 탈포뚜겅을 탈착 가능하도록 구성하는 것을 특징으로 한다.
이로 인하여, 액정의 탈포 능력이 향상되며, 액정의 탈포 과정이 더욱 수월해지게 된다. 또한, 저장용기의 파손 및 이물발생을 저감할 수 있다.
액정, 탈포, 액정표시장치

Description

액정 탈포 장치{apparatus for removing bubbles in liquid crystal}
도 1은 액정표시장치용 액정패널의 제조공정을 공정순서에 따라 도시한 흐름도.
도 2는 일반적인 액정 탈포 장치의 부분절개 사시도.
도 3은 회전스테이지 상에 정렬되어 안착된 저장용기를 개략적으로 도시한 평면도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 액정 적하 과정을 간략히 나타낸 개요도.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 액정 탈포 장치의 부분절개 사시도.
도 6은 제 1 및 제 2 회전스테이지 상에 정렬되어 안착된 저장용기를 개략적으로 도시한 평면도.
도 7은 본 발명에 따른 저장용기의 일례를 나타낸 사시도.
도 8은 저장용기의 기울어짐을 개략적으로 도시한 도면.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
111 : 챔버 113 : 진공홀
115a, 115b : 제 1 및 제 2 회전스테이지
117 : 모터 119 : 홈
121 : 저장용기 123 : 탈포뚜껑
본 발명은 액정표시장치의 제작공정에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 액정의 탈포 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 액정표시장치의 구동원리는 액정의 광학적 이방성과 분극성질을 이용한다. 상기 액정은 구조가 가늘고 길기 때문에 분자의 배열에 방향성을 가지고 있으며, 인위적으로 액정에 전기장을 인가하여 분자배열의 방향을 제어할 수 있다.
따라서, 상기 액정의 분자배열 방향을 임으로 조절하면 액정의 분자배열이 변하게 되고, 광학적 이방성에 의하여 상기 액정의 분자 배열 방향으로 빛이 굴절하여 화상정보를 표현할 수 있다.
도 1은 액정표시장치용 액정패널의 제조공정을 공정순서에 따라 도시한 흐름도이다.
제 1 단계(st1)는, 컬러필터기판인 제 1 기판과 어레이기판인 제 2 기판을 각각 준비하는 단계이다.
제 2 단계(st2)는, 상기 제 1 및 제 2 기판 상에 배향막을 형성하는 단계이다. 배향막의 형성은 고분자 박막의 도포와 러빙(rubbing)공정을 포함하며, 박막 두께가 균일하게 도포되어야 하고 러빙 또한 균일해야 한다.
제 3 단계(st3)는, 실패턴을 인쇄하는 단계이다. 이때, 실패턴은 디스펜서(dispenser)나 스크린(screen) 인쇄방법으로 열경화성 또는 자외선경화성 수지의 실런트(sealant)를 양 기판 중 어느 하나의 가장자리로 둘러 형성한다.
제 4 단계(st4)는, 스페이서(spacer)를 형성하는 공정이다. 상기 제 1 및 제 2 기판의 셀갭(cell gap)을 균일하게 하는 기능을 한다.
제 5 단계(st5)는, 상기 스페이서 형성공정이 끝나면, 상기 제 1 및 제 2 기판의 합착공정을 진행한다.
제 6 단계(st6)는, 상기 제작된 액정셀을 단위 액정셀로 절단하는 공정이다.
제 7 단계(st7)는, 액정셀에 액정을 주입하는 단계이다.
전술한 공정을 거친 액정셀은 품질검사 후, 액정셀에 구동회로를 연결한 다음, 편광판 및 다수의 모듈을 구성하면 액정표시장치가 완성된다.
한편, 상기 제 7 단계(st7)에서 액정이 주입되었을 때, 액정 속의 미세한 공기 방울에 의해 액정셀 내부에서 기포가 형성되어 불량이 발생할 수 있다.
따라서, 이를 방지하기 위해 액정을 장시간 진공에 방치하여 기포를 제거하는 탈포 과정이 필요하게 된다.
도 2는 일반적인 액정 탈포 장치의 부분절개 사시도이다.
도시한 바와 같이, 액정의 탈포에 사용되는 장치는 통상 병 등의 단위 저장용기(21)에 액정(미도시)이 저장되며, 이러한 저장용기(21)는 입구가 오픈된 상태로 진공홀(13)이 형성된 챔버(11) 내부의 회전스테이지(15) 상에 다수개가 안착된다.
이때, 상기 챔버(11) 하부에는 모터(17) 등이 구성되어 상기 회전스테이지(15)를 회전시키게 되며, 상기 진공홀(13)에는 진공펌프(미도시)와 같은 별도의 진공발생수단이 연결되어, 상기 진공홀(13)을 통해 상기 챔버(11) 내부를 진공상태로 조성하게 된다.
이와 같은 장치를 이용하여 액정(미도시)을 탈포하는 과정은 다음과 같다.
먼저, 액정(미도시)이 담겨져 있는 다수개의 저장용기(21)를 상기 챔버 (11)내의 회전스테이지(15) 상에 정렬하고, 상기 챔버(11)를 외부와 차단하여 상기 챔버(11) 내부의 공기를 계속 배출하여 상기 챔버(11) 내부가 진공상태가 되어 가는 동시에, 점차로 저장용기(21)의 내/외부 압력 차이가 발생되면서 액정(미도시) 내의 기포가 액정(미도시)과 분리되어, 상기 챔버(11)에 구성된 진공홀(13)을 통해 상기 챔버(11) 내부의 공기와 함께 외부로 배출된다.
이때, 상기 회전스테이지(15)를 회전시킴으로써 상기 회전스테이지(15) 상에 안착되어 있는 저장용기(21) 또한 회전되도록 하여, 상기 저장용기(21)에 담겨 있는 액정(미도시)의 점도를 저하시키면서 상하, 좌우의 흐름을 유발시켜 탈포 공정을 진행함으로써, 액정(미도시) 내의 미세한 기포를 더욱 신속하고 효과적으로 제거할 수 있다.
그러나, 이러한 탈포 과정 중 도 3에 도시한 바와 같이, 상기 챔버(도 2의 11) 내의 회전스테이지(15) 상에 정렬되는 다수개의 저장용기(21a, 21b) 중에, 회전스테이지(15)의 안쪽에 정렬되어 있는 몇몇 저장용기(21a)는 회전반경이 크지 않아 바깥쪽에 정렬되어 있는 저장용기(21b)에 비해 탈포 능력이 저하되며, 상기 회 전스테이지(15)가 회전하는 동안 서로 부딪힘이 발생하여 저장용기(21a, 21b)가 파손될 수 있다.
또한, 상기 저장용기(21a, 21b) 내에 담겨있는 액정(미도시)이 외부로 흘러나오게 되어 이물이 저장용기(21a, 21b)에 묻게 되는 문제점을 야기하게 된다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 액정 탈포를 효과적으로 할 수 있는 액정 탈포 장치를 제공하고자 하는 것을 제 1 목적으로 한다.
또한, 저장용기의 파손 및 이물 발생을 최소화하고자 하는 것을 제 2 목적으로 한다.
전술한 바와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 진공홀이 형성된 챔버와; 상기 챔버 내부에 구성하며, 일정간격의 홈이 형성된 제 1 회전스테이지와; 상기 제 1 회전스테이지의 중앙에 위치하며, 일정간격의 홈이 형성된 제 2 회전스테이지와; 상기 제 1 및 제 2 회전스테이지의 홈에 고정되는 복수의 액정 저장용기를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 탈포 장치를 제공한다.
상기 챔버 하부에는 모터 등의 회전수단이 구성되는 것을 특징으로 하며, 상기 제 1 및 제 2 회전스테이지는 별도의 회전력을 갖는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제 1 및 제 2 회전스테이지는 동일한 방향으로 회전하거나, 서로 반대방향으로 회전할 수 있는 것을 특징으로 하며, 상기 제 2 회전스테이지는 상기 제 1 회전스테이지에 비해 2배 빠른 회전속도를 갖는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 홈은 상기 저장용기가 소정각도 기울어져 고정되도록 구성되는 것을 특징으로 하며, 상기 저장용기의 하부면이 기울어지도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 저장용기에는 원통의 파이프 형상으로 구성된 탈포뚜겅이 탈부착되는 것을 특징으로 하며, 상기 탈포뚜껑의 길이는 약 5cm ~ 10cm 인 것을 특징으로 한다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 액정 적하 과정을 간략히 나타낸 개요도이다.
도시한 바와 같이, 액정(100)은 탈포공정(200)을 통해 기포가 제거된 후에, 디스펜서(dispenser) 장치(300)로 공급되어 기판(400) 상에 포인트 도팅(point dotting)방식으로 적하한다.
이때, 상기 액정(100)은 디스펜서 방식에 의해 액정(100)을 적하하는 방법 외에도 모세관 현상과 압력 차이를 이용한 진공주입방법을 통해 양 기판의 합착 후 액정주입구를 통해서 액정(100)을 주입하는 방법을 사용할 수 있다.
여기서, 상기 액정(100)의 기포를 제거하기 위한 탈포공정(200)에 대해 좀더 자세히 알아보도록 하겠다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 액정 탈포 장치의 부분절개 사시도이며, 도 6은 제 1 및 제 2 회전스테이지 상에 정렬되어 안착된 저장용기를 개략적으로 도시한 평면도이다.
도시한 바와 같이, 액정(미도시)의 탈포에 사용되는 장치는 통상 병 등의 단위 저장용기(121)에 액정(미도시)이 저장되며, 이러한 저장용기(121)의 입구에는 탈포뚜껑(123)이 결합되어 있으며, 다수개가 밀폐된 공간을 정의하는 챔버(111) 내부의 제 1 및 제 2 회전스테이지(115a, 115b) 상에 안착된다.
이때, 상기 챔버(111) 하부에는 모터(117) 등이 구성되어 상기 챔버(111)를 회전시키게 되는데, 상기 제 2 회전스테이지(115b)는 상기 제 1 회전스테이지(115a)의 중앙에 위치하며, 별도의 회전력을 갖도록 구성된다.
또한, 상기 챔버(111)에는 액정(미도시)의 탈포로 인해 발생되는 기포가 외부로 배출될 수 있도록 진공홀(113)이 구성되는데, 상기 진공홀(113)에는 진공펌프(미도시)와 같은 별도의 진공발생수단이 연결된다.
이때, 상기 각각의 제 1 및 제 2 회전스테이지(115a, 115b) 상에는 액정(미도시)이 담겨진 저장용기(121)가 고정될 수 있는 홈(119)이 형성된다.
따라서, 상기 저장용기(121)는 도 6에 도시한 바와 같이, 제 1 및 제 2 스테이지(115a, 115b) 상에 형성된 다수의 홈(119) 각각에 안착되어 고정되는데, 상기 각각의 홈(119)은 소정간격 이격되어 구성되므로 상기 각 홈(119)에 안착되는 저장용기(121) 역시 서로 소정간격 이격하여 고정된다.
여기서, 이와 같은 장치를 이용하여 액정을 탈포하는 과정을 알아보면, 상기 각각의 홈(119)에 액정(미도시)이 담겨있는 저장용기(121)가 안착되어 고정되면, 상기 챔버(111)를 외부와 차단한 후, 상기 챔버(111) 내부의 공기를 외부로 배기하면서, 상기 제 1 및 제 2 회전스테이지(115a, 115b)를 회전시킨다.
이때, 상기 제 1 및 제 2 회전스테이지(115a, 115b)는 동일한 방향으로 회전하거나, 서로 반대 방향으로도 회전할 수 있으며, 상기 제 1 및 제 2 회전스테이지(115a, 115b)는 서로 다른 회전속도를 갖도록 조절할 수 있는데, 상기 제 2 회전스테이지(115b)의 회전반경이 제 1 회전스테이지(115a)의 1/2에 해당하기 때문에, 상기 제 2 회전스테이지(115b)의 회전속도를 제 1 회전스테이지(115a)의 회전속도에 비해 약 2배 정도 빠르게 하는 것이 가장 바람직하다.
따라서, 상기 챔버(111) 내부는 공기가 계속 배출되면서 진공 상태가 되면서, 점차로 저장용기(121)의 내/외부 압력 차이가 발생되는데 이때, 상기 제 1 및 제 2 회전스테이지(115a, 115b)의 회전에 의해 상기 저장용기(121)에 담겨져 있는 액정(미도시)의 점도가 저하되면서 액정(미도시)의 흐름을 유발시켜 액정(미도시)에 내재하고 있던 미세한 기포 등이 상기 액정(미도시)과 분리되어 저장용기(121) 외부로 나와 챔버(111) 내부의 대기중으로 섞이게 되고, 상기 챔버(111)에 구성된 진공홀(113)을 통해 외부로 배출된다.
이때, 상기 제 1 및 제 2 회전스테이지(115a, 115b) 상에 정렬되어 안착된 저장용기(121)는 소정간격 이격되어 위치하며, 각각의 홈(119)에 안착되어 고정되므로 상기 제 1 및 제 2 회전스테이지(115a, 115b)가 회전하더라도 기존과 같이, 저장용기(121)가 상기 회전스테이지(115a, 115b)의 회전에 의해 서로 부딪혀 저장용기(121)가 파손되었던 문제점이 발생되지 않는다.
한편, 상기 액정(미도시)이 담겨지는 저장용기(121)에 대해 좀더 자세히 알아보면, 도 7은 본 발명에 따른 저장용기의 일례를 나타낸 사시도이다.
도시한 바와 같이, 저장용기(121)는 외형상 소정의 내부공간을 정의하는 병 등의 단위 저장용기(121) 형태를 보이며, 이의 내부에 액정(미도시)이 담겨져 있다.
이때, 상기 저장용기(121)의 입구측에는 탈포뚜껑(123)이 구성되는데, 상기 탈포뚜껑(123)은 내부가 관통된 원통의 파이프 형상으로, 상기 탈포뚜껑(123)은 저장용기(121)의 입구 크기에 따라 다양한 지름을 갖도록 구성할 수 있으나, 길이(d)는 약 5㎝이상의 길이를 갖도록 구성하는 것이 바람직하다.
이는, 상기 저장용기(121)가 상기 제 1 및 제 2 회전스테이지(도 5의 115a, 115b) 상에 안착되어 상기 제 1 및 제 2 회전스테이지(도 5의 115a, 115b)의 회전에 의해 액정(미도시)의 기포를 탈포하는 과정에서, 상기 저장용기(121)에 담겨있는 액정(미도시)이 외부로 흘러내리지 못하도록 하기 위함이다.
또한, 이러한 탈포뚜껑(123)은 상기 저장용기(121)의 입구에 탈부착이 가능하도록 구성하여, 상기 액정(미도시)의 탈포 공정이 완료된 후에는 상기 탈포뚜껑(123)을 탈착하여 필요에 따라 저장용기(121)의 입구를 밀폐하도록 할 수 있다.
또한, 이러한 저장용기(121)의 하부면을 도 8에 도시한 바와 같이, 약 5˚정도로 소정각도(θ) 기울어지도록 구성하는데 이는, 액정(미도시)의 탈포 공정 시 저장용기(121) 내에 담겨있는 액정(미도시)을 소정각도로 기울어지도록 함으로써, 상기 제 1 및 제 2 회전스테이지(115a, 115b)의 회전 시, 액정(미도시)의 흐름이 더욱 커지게 되어 액정(미도시)에 내재되어 있는 기포의 탈포 과정이 더욱 수월해지게 된다.
이때, 상기 저장용기(121)의 하부면을 기울어지도록 구성하지 않고, 상기 제 1 및 제 2 회전스테이지(115a, 115b) 상에 구성된 홈(도 5의 119)을 기울어지도록 구성할 수도 있다.
전술한 바와 같이, 액정 탈포 공정 시, 챔버(도 5의 111) 내부의 저장용기(121)가 안착되는 회전스테이지를 제 1 및 제 2 회전스테이지(115a, 115b)로 나눠서 구성하고, 이들을 별도의 회전력을 통해 회전하도록 함으로써, 기존의 회전스테이지(도 2의 15)의 안쪽에 정렬되는 저장용기(도 2의 21a)의 회전반경이 회전스테이지(도 2의 15)의 바깥쪽에 정렬되는 저장용기(도 2의 21b)의 회전반경에 비해 크지 않아 상기 안쪽에 정렬되어 있는 저장용기(도 2의 21a)가 바깥쪽에 정렬되어 있는 저장용기(도 2의 21b)에 비해 탈포 능력이 저하되었던 문제점을 해결할 수 있다.
또한, 상기 제 1 및 제 2 회전스테이지(115a, 115b) 상에 정렬되는 저장용기(121)가 소정각도로 기울어지도록 구성함으로써, 액정(미도시)의 탈포 과정이 더욱 수월해지게 되며, 상기 제 1 및 제 2 회전스테이지(115a, 115b) 상에 상기 저장용기(121)가 고정될 수 있도록 소정간격 이격하여 홈(도 5의 119)을 구성함으로써, 상기 제 1 및 제 2 회전스테이지(115a, 115b)가 회전하더라도 기존과 같이, 저장용기(121)가 상기 회전스테이지(115a, 115b)의 회전에 의해 서로 부딪혀 저장용기(121)가 파손되었던 문제점을 미연에 방지하게 된다.
또한, 상기 저장용기(121)의 입구측에 탈포뚜겅(123)을 탈착 가능하도록 구성함으로써, 상기 회전에 의한 액정(미도시) 탈포 공정 시, 상기 저장용기(121) 내에 채워져 있는 액정(미도시)이 외부로 흘러나오지 못하게 된다.
본 발명은 상기 실시예들로 한정되지 않고, 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 한도내에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있다.
위에 상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 액정 탈포 장치를 사용함으로써, 액정의 탈포 능력이 향상되는 동시에, 액정의 탈포 과정이 더욱 수월해지는 효과가 있다.
또한, 저장용기의 파손 및 이물발생을 저감할 수 있는 효과가 있다.

Claims (9)

  1. 진공홀이 형성된 챔버와;
    상기 챔버 내부에 구성하며, 일정간격의 홈이 형성된 제 1 회전스테이지와;
    상기 제 1 회전스테이지의 중앙에 위치하며, 일정간격의 홈이 형성된 제 2 회전스테이지와;
    상기 제 1 및 제 2 회전스테이지의 홈에 고정되는 복수의 액정 저장용기
    를 포함하며, 상기 제 1 및 제 2 회전스테이지는 동일한 방향으로 회전하거나, 서로 반대방향으로 회전할 수 있는 것을 특징으로 하는 액정 탈포 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 챔버 하부에는 모터 등의 회전수단이 구성되는 것을 특징으로 하는 액정 탈포 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 회전스테이지는 별도의 회전력을 갖는 것을 특징으로 하는 액정 탈포 장치.
  4. 삭제
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 2 회전스테이지는 상기 제 1 회전스테이지에 비해 2배 빠른 회전속도를 갖는 것을 특징으로 하는 액정 탈포 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 홈은 상기 저장용기가 소정각도 기울어져 고정되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 액정 탈포 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 저장용기의 하부면이 기울어지도록 구성되는 것을 특징으로 하는 액정 탈포 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 저장용기에는 원통의 파이프 형상으로 구성된 탈포뚜껑이 탈부착되는 것을 특징으로 하는 액정 탈포 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 탈포뚜껑의 길이는 5cm ~ 10cm 인 것을 특징으로 하는 액정 탈포 장치.
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