KR101382723B1 - 액정표시장치의 배향막 러빙장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 액정표시장치의 배향막 러빙장치에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 액정표시장치의 배향막 러빙장치는 액정표시장치의 배향막 러빙장치에 있어서, 내부에 중공부가 형성되고, 외주면에 상기 중공부와 연통하는 다수의 흡입홀이 형성된 러빙롤;과, 상기 러빙롤의 외주면에 형성되는 다수의 러빙모; 및, 상기 러빙롤의 중공부와 연결되어 흡입홀에 흡입력을 제공하는 흡입수단;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

액정표시장치의 배향막 러빙장치{Rubbing device of an alignment layer for liquid crystaldisplay device}
본 발명은 액정표시장치의 배향막 러빙장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 러빙롤에 기판상의 이물질을 흡입하기 위한 흡입홀을 형성하여 러빙공정에서 이물질에 의해 배향막에 거칠고 굵은 스크래치가 발생하는 것을 방지할 수 있는 액정표시장치의 배향막 러빙장치에 관한 것이다.
일반적으로 액정 표시 장치는 전계를 이용하여 액정의 광투과율을 조절함으로써 화상을 표시하는 것으로, 내부 한 쌍의 기판 사이에 주입되는 액정 배향을 위한 배향막을 구비한다.
여기서, 배향막은 박막 트랜지스터 기판과 컬러 필터 기판 사이에 개재되는 액정을 소정 방향으로 배향시키기는 역할을 수행하는 것으로서, 배향막 상에는 러빙 장치를 이용하여 폴리이미드 등의 유기막에 대한 러빙 공정이 수행됨에 따라 액정이 정렬되는 배향홈이 형성된다.
이하, 도 1을 참조하여 종래의 기판상에 형성된 배향막을 러빙하는 러빙 장치의 구성 및 동작에 대해 설명한다. 여기서, 도 1은 종래의 기판상에 형성된 배향막을 러빙하는 러빙 장치의 사시도이다.
도 1을 참조하면, 액정표시패널을 구성하는 박막 트랜지스터 또는 컬러 필터기판을 구성하는 배향막에 액정분자를 배향시키는 배향홈을 형성하는 러빙 장치(10)는, 중심축(11)이 관통된 원통 형상의 회전 롤러(12)와, 회전 롤러(12)의 외주면에 부착되어 이송장치(20)를 통해 이송되는 기판(30)상의 배향막(31)을 러빙시키는 러빙포(13) 및 회전 롤러(12)의 중심축(11)에 연결되어 회전 롤러(12)를 이동 및 지지하는 지지대(14)로 구성되어 있다. 이때, 회전 롤러(12)는 지지장치(미도시)에 연결된 지지대(14)에 의해 지상에 현가되어 있다.
여기서, 회전롤러(12)는 중심축(11)에 연결된 지지대(14)에 의해 지상에 현가된 상태를 유지하는 동시에 외주면을 따라 부착된 러빙포(13)를 사이에 두고 이송장치(20)를 통해 이송되는 기판(30)의 배향막(31)과 접촉된다.
이때, 이송장치(20)를 통해 배향막(31)이 형성된 기판(30)이 이송되고, 회전롤러(12)는 구동수단으로부터 제공되는 회전력에 의해 소정 방향으로 회전한다.
러빙포(13)는 회전롤러(12)의 외주면을 따라 부착된 상태에서 회전롤러(12)에 회전에 의해 배향막(31)과 접촉하면서 회전하게 되며, 이러한 과정에서 기판(30)의 배향막(31) 상에 액정분자를 소정 방향으로 배향시키기 위한 배향홈을 형성한다.
이때, 상술한 바와 같이 구성된 종래의 러빙 장치(10)를 통해 기판(30)상에 형성된 배향막(31)에 대한 러빙 공정을 수행하는 경우, 도 2에 도시된 바와 같이, 회전 롤러(12)의 외주면에 부착된 러빙포(13)에 배향막(31) 상에 존재하는 이물질(particle)(40)이 부착되는 경우가 발생한다.
이때, 러빙포(13)에 이물질이 부착된 상태에서 기판(30)상에 형성된 배향막(31)에 대한 러빙공정을 수행하는 경우, 도 3에 도시된 바와 같이, 러빙포(13)에 부착된 이물질(40)에 의해 기판(30)상에 형성된 배향막(31)상에 거칠고 굵은 스크래치(50)가 발생되는 문제점이 있다.
또한, 회전 롤러(12)의 외주면에 부착된 러빙포(13)가 이송되는 기판(30)상의 배향막(31)을 러빙하는 과정에서 배향막(31)상에 존재하는 이물질(40)과 충돌하는 경우, 러빙포(13)가 이물질(40)과의 충돌에 기인하여 러빙모의 배열이 흐트러지는 영역이 발생됨에 따라 배향막(31)에 균일한 러빙력을 제공하지 못하여 콘트라스트비를 저하시키는 문제점이 있다.
또한, 종래 러빙공정은, 러빙공정의 전, 후로 배향막 위에 잔존하는 이물질을 제거하기 위한 전단계 세정공정 및 다음단계 세정공정을 필요로 한다. 즉, 러빙공정의 전단계에서 배향막 위에 이물질을 제거하기 위해 흡입도구로 세정공정을 수행하고, 러빙공정의 다음단계에서는 러빙된 배향막 위에 러빙공정 중에 발생한 러빙포나 배향막 찌꺼기와 같은 이물질을 제거하기 위한 흡입도구로 세정공정을 수행하여 이물질에 의한 불량을 방지하는 것이므로 공정이 복잡한 문제가 있다.
또한, 세정공정에서 이물질이 제거되지 않은 경우에는 배향막에 스크래치를 발생시키거나, 이물질이 배향막에 잔존하게 되므로 품질을 저하시키는 요인으로 작용하게 되는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 러빙롤에 기판상의 이물질을 흡입하기 위한 흡입홀을 형성하여 러빙공정에서 이물질에 의해 배향막에 거칠고 굵은 스크래치가 발생하는 것을 방지할 수 있는 액정표시장치의 배향막 러빙장치를 제공함에 있다.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 액정표시장치의 배향막 러빙장치에 있어서, 내부에 중공부가 형성되고, 외주면에 상기 중공부와 연통하는 다수의 흡입홀이 형성된 러빙롤;과, 상기 러빙롤의 외주면에 형성되는 다수의 러빙모; 및, 상기 러빙롤의 중공부와 연결되어 흡입홀에 흡입력을 제공하는 흡입수단;을 포함하는 액정표시장치의 배향막 러빙장치에 의해 달성된다.
여기서, 상기 다수의 흡입홀은 러빙롤의 외주면에서 축방향을 따라 일렬로 이격 배치되어 직선 형태의 군을 형성하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 직선 형태의 군은 복수 마련되어 원주방향을 따라 이격 배치되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 다수의 러빙모는 러빙롤의 외주면에 식모(植毛)되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 러빙모는 러빙롤의 외주면에 권취되는 러빙포에 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 러빙포에는 흡입홀에 대응하는 위치에 관통홀이 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 러빙포에는 미세통공이 다수 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 다수의 미세통공은 러빙포상에서 일부영역에 집중되어 군을 이루며, 상기 미세통공 군은 흡입홀에 대응하는 위치에 형성되는 것이 바람직하다.
본 발명에 따르면, 러빙롤에 기판상의 이물질을 흡입하기 위한 흡입홀을 형성하여 러빙공정에서 이물질에 의해 배향막에 거칠고 굵은 스크래치가 발생하는 것을 방지할 수 있는 액정표시장치의 배향막 러빙장치가 제공된다.
또한, 러빙공정 중에서 발생하는 이물질을 즉시 제거할 수 있으므로 러빙공정의 전,후에 배치되는 배향막 세정공정을 생략하여 공정을 단순화시킬 수 있는 액정표시장치의 배향막 러빙장치가 제공된다.
도 1은 종래의 배향막을 러빙시키는 러빙장치를 도시한 사시도,
도 2는 종래의 러빙장치를 이용하여 기판상에 형성된 배향막을 러빙시키는 도면,
도 3은 종래의 러빙장치를 구성하는 러빙포에 부착된 이물질에 의해 스크래치가 형성된 배향막을 도시한 도면,
도 4는 본 발명 액정표시장치의 배향막 러빙장치의 제1실시예의 사시도,
도 5는 본 발명 액정표시장치의 배향막 러빙장치의 제1실시예의 분해사시도,
도 6은 본 발명 액정표시장치의 배향막 러빙장치의 제1실시예의 측단면도,
도 7은 본 발명 액정표시장치의 배향막 러빙장치의 제1실시예의 정단면도,
도 8은 본 발명 액정표시장치의 배향막 러빙장치의 제2실시예의 분해사시도,
도 9는 본 발명 액정표시장치의 배향막 러빙장치의 제2실시예의 평면도,
도 10은 본 발명 액정표시장치의 배향막 러빙장치의 제3실시예의 단면도이다.
설명에 앞서, 여러 실시예에 있어서, 동일한 구성을 가지는 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 사용하여 대표적으로 제1실시예에서 설명하고, 그 외의 실시예에서는 제1실시예와 다른 구성에 대해서 설명하기로 한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 제1실시예에 따른 액정표시장치의 배향막 러빙장치에 대하여 상세하게 설명한다.
첨부도면 중 도 4는 본 발명 액정표시장치의 배향막 러빙장치의 제1실시예의 사시도이고, 도 5는 본 발명 액정표시장치의 배향막 러빙장치의 제1실시예의 분해사시도이다.
상기 도면에서 도시하는 바와 같은 액정표시장치의 배향막 러빙장치는, 러빙롤(110), 러빙모(121), 흡입수단(130)을 포함하여 구성된다.
상기 러빙롤(110)은 양단부에 회전축이 마련되고 내부에 중공부(111)가 형성된 원통형의 형태로 이루어지며, 외주면에 상기 중공부(111)와 연통하는 다수의 흡입홀(112)이 형성된다. 이러한 다수의 흡입홀(112)은 러빙롤(110)의 외주면에서 축방향을 따라 일렬로 이격 배치되어 직선 형태의 군을 형성하고, 상기 직선 형태의 군은 복수 마련되어 원주방향을 따라 이격 배치된다.
상기 러빙모(121)는 상기 러빙롤(110)의 외주면에 형성되는 것으로, 본 실시예에서는 상기 러빙모(121)가 러빙롤(110)의 외주면에 권취되는 러빙포(120)의 외주면에 형성되고, 상기 러빙포(120)에는 러빙롤(110)의 흡입홀(112)에 대응하는 위치에 관통홀(122)이 형성된 것으로 예를 들어 설명한다.
상기 흡입수단(130)은 상기 러빙롤(110)의 중공부(111)와 연결되어 흡입홀(112)에 흡입력을 제공하는 것으로, 진공펌프가 적용될 수 있다.
지금부터는 상술한 액정표시장치의 배향막 러빙장치의 제1실시예의 작동에 대하여 설명한다.
첨부도면 중 도 6은 본 발명 액정표시장치의 배향막 러빙장치의 제1실시예의 측단면도이고, 도 7은 본 발명 액정표시장치의 배향막 러빙장치의 제1실시예의 정단면도이다.
도 6 내지 도 7에서 도시하는 바와 같이, 원통형 러빙롤(110)의 외주면에 감겨지는 러빙포(120)는 상기 러빙롤(110)의 흡입홀(112)과 러빙포(120)의 관통홀(122)이 일치되도록 정렬된 상태로 고정된다.
상기 원통형 러빙롤(110)의 양측에 마련된 회전축 중 어느 하나에는 흡입수단(130)이 연결되어 러빙롤(110)의 중공부(111)에 흡입력이 인가되며, 상기 흡입력은 러빙롤(110)의 흡입홀(112)과 일치되도록 설치되는 관통홀(122)에 작용하여 러빙포(120) 외측의 이물질(P1,P2)이 상기 흡입홀(112)을 통해 러빙롤(110)의 중공부(111)로 흡입되거나, 관통홀(122)의 바깥쪽에 흡착된다.
즉, 상기와 같이 러빙롤(110)의 외주면에 러빙포(120)가 설치된 상태에서는, 러빙롤(110)이 기판(S)의 상측에서 회전하는 것에 의해 러빙포(120)의 외주면에 형성된 러빙모(121)가 기판(S)의 상측에 적층된 배향막에 접촉하면서 배향홈을 형성하게 되며, 이러한 과정에서 기판(S)의 상측에 존재하는 이물질이 상기 관통홀(122) 및 흡입홀(112)을 통해 러빙롤(110)의 중공부(111) 내측으로 흡입되므로, 이물질에 의해 기판(S)의 배향막에 거칠고 굵은 스크래치가 발생하는 것이 방지된다.
또한, 상기 흡입홀(112)은 대략 1mm ~ 5mm의 직경으로 이루어지고, 도면에서 'P1'으로 표시된 5mm 이하의 이물질은 중공부(111)로 흡입되어 기판(S)과 러빙모(121)의 사이에서 제거되고, 'P2'로 표시된 5mm 이상의 이물질은 관통홀(122)에 작용하는 흡입력에 의해 관통홀(122)에 흡착되면서 러빙포(120)의 외면에 밀착된 상태를 유지하게 된다.
특히, 러빙롤(110)은 기판(S)의 배향막으로부터 소정간격 이격된 상태에서 러빙모(121)의 선단부가 접촉하도록 구성되어 있으므로, 관통홀(122)의 외측에 흡착된 이물질이 배향막에 직접 접촉하는 것이 방지되며, 이로 인해 이물질에 의해 배향막에 스크래치가 발생하는 것이 방지된다.
또한, 러빙포(120)의 러빙모(121)는 러빙포(120) 상에서 상기 흡입홀(112)에 대응하는 관통홀(122)이 형성되지 않은 영역에만 형성된다.(도 4 및 도 5 참조) 즉, 이물질은 러빙포(120)가 형성되지 않은 영역의 관통홀(122)에 흡착되며, 관통홀(122)의 주변영역에는 러빙모(121)가 형성되어 있지 않으므로 관통홀(122)에 흡착되는 이물질에 의해 러빙모(121)의 배열상태가 흐트러지는 것이 방지된다.
아울러, 이러한 흡입홀(112)이 축방향을 따라 일렬로 이격 배치되어 직선 형태의 군을 형성하고, 이러한 직선 형태의 군이 복수 마련되어 원주방향을 따라 이격 배치되어 있으므로, 러빙의 진행과정에서 기판(S)상에 위치한 이물질의 흡입 또는 흡착이 용이하게 이루어진다.
또한, 러빙공정 중에서 발생하는 이물질은 러빙롤(110)의 흡입홀(112)을 통해 곧바로 제거되므로 종래와 같이 러빙공정의 전,후로 배향막위에 잔존하는 이물질을 제거하기 위한 배향막 세정공정을 생략하는 것이 가능하며, 이로 인해 공정의 단순화를 이룰 수 있게 된다.
다음으로 본 발명의 제2실시예에 따른 액정표시장치의 배향막 러빙장치에 대하여 설명한다.
첨부도면 중 도 8은 본 발명 액정표시장치의 배향막 러빙장치의 제2실시예의 분해사시도이고, 도 9는 본 발명 액정표시장치의 배향막 러빙장치의 제2실시예의 평면도이다.
상술한 제1실시예에서는 관통홀(122)이 러빙롤(110)의 흡입홀(112)에 대응하는 것으로 예를 들어 설명하였으나, 본 제2실시예에서는 도 9와 같이 관통홀(122)을 대신하여 흡입홀(112)에 대응하는 영역에 미세통공(123)들이 형성되어 있는 점에서 상술한 제1실시예와 차이를 갖는다. 이러한 미세통공(123)을 제외한 나머지 구성요소는 제1실시예와 동일하므로, 동일 구성에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
즉, 도면에는 도시하지 않았으나, 다수의 미세통공(123)이 러빙포(120)의 전면에 등간격으로 형성되도록 함으로써 러빙롤(120)과의 정렬이 용이하도록 하거나, 러빙포(120) 상에서 러빙롤(110)의 흡입홀(112)에 대응하는 위치에 집중 형성되어 군을 이루도록 하는 경우, 러빙롤(110)과 러빙포(120)의 결합시 정렬에 대한 높은 정밀도가 요구되지 않게 된다.
또한, 도 8과 같이 다수의 미세통공(123)이 러빙롤(110)의 외측면에 흡입홀(112)과 같이 축방향을 따라 일렬로 이격 배치되어 직선 형태의 군을 형성하고, 이러한 직선 형태의 미세통공(123) 군이 원주방향을 따라 이격 배치하는 것도 가능하다. 한편, 러빙모(121)는 러빙포(120)상에서 미세통공(123)이 형성되지 않은 나머지영역에 형성된다.
따라서, 도 9에서 도시하는 바와 같이 러빙포(120)의 미세통공(123)이 형성된 영역에 러빙롤(110)의 흡입홀(112)이 위치하도록 정렬하는 것이므로, 정렬과정에서 제1실시예와 같은 높은 정밀도는 요구되지 않는다.
한편, 제2실시예에서의 미세통공(123)은 러빙롤(110)의 흡입홀(112)과 중첩 배치되어 있으므로, 러빙과정에서 발생하는 이물질은 흡입홀(112)을 통해 러빙롤(110)의 중공부(111) 내측으로 흡입되거나, 미세통공(123)이 형성된 영역에 흡착되면서 러빙모(121)의 배열이 손상되는 것을 방지하는 것과 동시에 이물질에 의해 배향막이 손상되는 것을 방지한다.
첨부도면 중 도 10은 본 발명 액정표시장치의 배향막 러빙장치의 제3실시예의 단면도이다.
본 제3실시예에서의 도 10과 같이 면이나 나일론계의 섬유로 이루어지는 러빙모(121')를 러빙롤(110)의 외주면에 직접 식모(植毛)하여 러빙롤(110)을 구성하는 점에서 앞서 언급한 실시예들과 차이를 갖는다. 즉, 러빙롤(110)의 외주면 중 흡입홀(112)이 형성되지 않은 영역에 러빙모(121')의 일단부를 심어 러빙롤(110)에 고정되도록 할 수 있다.
상기와 같이 러빙롤(110)의 외주면에 러빙모(121')를 직접 식모하는 경우 양면테이프의 접착력 저하에 의해 러빙롤(110)로부터 러빙포(120)가 분리되면서 작업성 사고가 발생하는 것을 방지할 수 있다.
본 발명의 권리범위는 상술한 실시예에 한정되는 것이 아니라 첨부된 특허청구범위 내에서 다양한 형태의 실시예로 구현될 수 있다. 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 변형 가능한 다양한 범위까지 본 발명의 청구범위 기재의 범위 내에 있는 것으로 본다.
110:러빙롤, 111:중공부, 112:흡입홀,
120,120':러빙포, 121,121':러빙모, 122:관통홀
123:미세통공, 130:흡입수단, S:기판

Claims (8)

  1. 액정표시장치의 배향막 러빙장치에 있어서,
    내부에 중공부가 형성되고, 외주면에 상기 중공부와 연통하는 다수의 흡입홀이 형성된 러빙롤;
    상기 러빙롤의 외주면에 형성되는 다수의 러빙모; 및,
    상기 러빙롤의 중공부와 연결되어 흡입홀에 흡입력을 제공하는 흡입수단;을 포함하며,
    상기 러빙모는 러빙롤의 외주면 중 흡입홀 및 흡입홀 주변영역을 제외한 나머지 영역에 형성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 배향막 러빙장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 다수의 흡입홀은 러빙롤의 외주면에서 축방향을 따라 일렬로 이격 배치되어 직선 형태의 군을 형성하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 배향막 러빙장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 직선 형태의 군은 복수 마련되어 원주방향을 따라 이격 배치되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 배향막 러빙장치.
  4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 다수의 러빙모는 러빙롤의 외주면에 식모(植毛)되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 배향막 러빙장치.
  5. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 러빙모는 러빙롤의 외주면에 권취되는 러빙포에 형성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 배향막 러빙장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 러빙포에는 흡입홀에 대응하는 위치에 관통홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 배향막 러빙장치.
  7. 제 5항에 있어서,
    상기 러빙포에는 미세통공이 다수 형성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 배향막 러빙장치.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 다수의 미세통공은 러빙포상에서 일부영역에 집중되어 군을 이루며, 상기 미세통공 군은 흡입홀에 대응하는 위치에 배치되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 배향막 러빙장치.
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