KR101393460B1 - 러빙 및 광배향 장치 - Google Patents

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Abstract

러빙 및 광배향 장치가 개시된다. 본 발명의 일 측면에 따른 러빙 및 광배향 장치는, 액정표시소자 기판이 놓여지는 테이블 상에 위치하는 갠트리와, 갠트리의 내부에 위치하면서 광배향을 위한 빛을 생성하는 램프와, 갠트리의 외부에 결합되어 램프에서 나온 빛의 특성을 변경하는 광배향케이스를 포함하고, 갠트리는 러빙롤러 또는 광배향케이스와 선택적으로 결합할 수 있다.

Description

러빙 및 광배향 장치{RUBBING AND PHOTO-ALIGNING DEVICE}
본 발명은 러빙 및 광배향 장치에 관한 것으로서, 구체적으로는 기계적인 러빙과 광배향을 선택적으로 수행할 수 있는 장치에 관한 것이다.
액정표시장치는 일반적으로 두 장의 글라스(glass) 기판 사이에 액정층이 형성되고, 두 장의 글라스 기판의 내면에 상기 액정층에 전계를 걸기 위한 투명 전극, 상기 전계를 온오프 시키기 위한 스위칭 소자, 컬러를 표시하기 위한 컬러 필터 및 액정분자를 배향하기 위한 배향막 등이 형성된 구조를 갖는다. 두 장의 글라스 기판 사이에 액정 재료가 봉입되어 액정표시소자가 제작된다. 배향막은 기판 위에 도포된 폴리이미드 수지(PI) 등의 수지층으로 이루어지고, 배향막이 경화된 후 러빙장치에 의한 러빙 처리에 의해 액정이 일정 방향으로 배향된다.
통상의 러빙장치는, 러빙롤러가 글라스 기판이 고정된 테이블의 상부에 회전 가능하게 그 양단이 지지되고, 러빙포(기모포)가 양면 테이프 등에 의해 러빙롤러의 표면에 부착된다. 이 러빙롤러의 회전에 의해 글라스 기판의 배향층 표면에 접촉하는 러빙포가 배향층을 일정한 방향으로 문지름으로써 그 방향으로 액정재료가 배향된다.
이와 같은 기계적인 러빙은 배향 처리가 용이하여 대량 생산에 적합하고 안정적인 배향을 할 수 있는 장점을 갖는다.
그러나 상기 기계적인 러빙은, 배향막을 러빙포의 직접적인 접촉에 의해서 배향이 이루어지기 때문에 먼지(particle) 발생에 의한 액정 셀(cell)의 오염, 정전기 발생에 의해 기판에 설치된 TFT 소자의 파괴, 러빙 후 추가적인 세정 공정의 필요, 대면적 적용시 배향의 비균일성 등과 같은 여러 가지 문제점을 유발하여, 액정표시장치의 제조시 수율을 떨어뜨린다.
따라서 본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 도출된 것으로서, 러빙롤러를 이용한 배향 처리의 장점을 살리면서도 그 단점을 보완하기 위해서 광배향을 수행할 수 있는 러빙 및 광배향 장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 다른 목적들은 이하에 서술되는 실시예를 통하여 더욱 명확해질 것이다.
본 발명의 일 측면에 따른 러빙 및 광배향 장치는, 액정표시소자 기판이 놓여지는 테이블 상에 위치하는 갠트리와, 갠트리의 내부에 위치하면서 광배향을 위한 빛을 생성하는 램프와, 갠트리의 외부에 결합되어 램프에서 나온 빛의 특성을 변경하는 광배향케이스를 포함하고, 갠트리는 러빙롤러 또는 광배향케이스와 선택적으로 결합할 수 있다.
본 측면에 따른 러빙 및 광배향 장치는 다음과 같은 실시예들을 하나 또는 그 이상 구비할 수 있다. 예를 들면, 갠트리는 수평프레임을 구비하고, 램프는 수평프레임의 내부에 위치하며, 수평프레임은 지지체를 구비하고, 지지체에는 러빙롤러 및 광배향케이스가 결합될 수 있다.
러빙롤러 및 광배향케이스는 지지체에 대해서 동일한 결합구조를 구비할 수 있다. 그리고 광배향케이스는 편광소자 및 콜드미러를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따른 러빙 및 광배향 장치는, 액정표시소자 기판이 놓여지는 테이블 상에 위치하는 갠트리와, 갠트리의 외부에 결합되는 광배향모듈을 포함하고, 광배향모듈은 그 내부에 광배향을 위한 빛을 생성하는 램프를 구비하며, 갠트리는 광배향모듈 또는 러빙롤러와 선택적으로 결합할 수 있다.
본 측면에 따른 러빙 및 광배향 장치는 다음과 같은 실시예들을 하나 또는 그 이상 구비할 수 있다. 예를 들면, 갠트리는 러빙롤러 및 광배향모듈과 결합하는 지지체를 구비하고, 러빙롤러 및 광배향모듈은 지지체에 대해서 동일한 결합구조를 구비할 수 있다. 그리고 광배향모듈은 편광소자 및 콜드미러를 구비할 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따른 러빙 및 광배향 장치는, 액정표시소자 기판이 놓여지는 테이블 상에 위치하는 갠트리를 포함하고, 갠트리 내부에는 광배향을 위한 램프 및 편광소자가 구비되어 있으며, 갠트리는 러빙롤러와 결합 및 분리할 수 있다.
본 측면에 따른 러빙 및 광배향 장치는 다음과 같은 실시예를 구비할 수 있다. 예를 들면, 갠트리는 램프 및 편광소자가 위치하는 수평프레임을 구비하고, 수평프레임에는 러빙롤러가 결합되는 지지체가 구비될 수 있다.
본 발명은 러빙에 의한 배향 및 광배향을 선택적으로 수행할 수 있기 때문에 액정표시장치의 제조 수율을 높일 수 있고, 고화질의 액정표시장치의 제조를 가능하게 하는 러빙 및 광배향 장치를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 러빙 및 광배향 장치를 예시하는 사시도이다.
도 2는 도 1에 예시된 러빙 및 광배향 장치의 갠트리에 대한 도면이다.
도 3은 도 2에 예시된 갠트리에 결합되는 러빙롤러에 대한 사시도이다.
도 4는 도 2에 예시된 갠트리에 결합되는 광배향케이스에 대한 사시도이다.
도 5는 도 2에 예시된 갠트리에 도 4에 예시된 광배향케이스가 결합된 상태에 대한 도면이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 러빙 및 광배향 장치의 광배향모듈을 예시하는 사시도이다.
도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 러빙 및 광배향 장치의 갠트리를 예시하는 도면이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에서 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
수평 및 수직 그리고 메인 및 보조 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어 도면 부호에 상관없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
이하에서는 본 발명의 제1 실시예에 따른 러빙 및 광배향 장치(100)에 대해서 도 1 내지 도 5를 참조하면서 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 러빙 및 광배향 장치(100)에 대한 사시도이고, 도 2는 도 1에 예시된 러빙 및 광배향 장치(100)의 갠트리(gantry)(120)에 대한 도면이다. 그리고 도 3은 러빙롤러(190)에 대한 사시도이고, 도 4는 광배향케이스(220)에 대한 사시도이다.
도 1 내지 도 2를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 러빙 및 광배향 장치(100)는, 갠트리(120)에 램프(210)가 구비되어 있어서 광배향을 수행할 수 있고, 광배향시 갠트리(120)의 외부에 광배향케이스(220, 도 4 참조)를 결합하여 원하는 편광 방향 등과 같은 빛의 특성을 얻을 수 있다. 또한, 제1 실시예에 따른 러빙 및 광배향 장치(100)는, 갠트리(120)의 외부에 러빙(rubbing)을 위한 러빙롤러(190, 도 3 참조)를 결합하여 러빙을 수행할 수 있다. 따라서 본 실시예에 따른 러빙 및 광배향 장치(100)는, 기계적인 러빙 및 광배향을 선택적으로 수행할 수 있기 때문에 러빙 및 광배향의 장점을 살려서 배향을 실시할 수 있는 장점을 갖는다.
제1 실시예에 따른 러빙 및 광배향 장치(100)는, 갠트리(120), 메인베이스(150) 및 보조베이스(152), 스테이지 구동장치(160), 스테이지(170) 및 테이블(174)를 갖는다. 그리고 러빙에 의한 배향을 수행하기 위해서 갠트리(120)의 외부에는 러빙롤러(190)가 선택적으로 결합될 수 있다. 또한, 광배향을 수행하기 위해서, 갠트리(120)의 내부에는 램프(210) 및 반사경(212)이 구비되어 있고, 갠트리(120)의 외부에는 광배향케이스(220)가 러빙롤러(190)를 대신하여 선택적으로 결합될 수 있다.
테이블(174)에 위치하는 액정표시소자(도시하지 않음)는, 스테이지 구동장치(160)에 의한 직선 왕복 운동에 의해서 갠트리(120)의 하부를 통과한다. 이 과정에서, 액정표시소자에 형성된 배향막(도시하지 않음)은 갠트리(120)에 결합된 러빙롤러(190)에 의해서 러빙 처리 되거나, 갠트리(120)에 구비된 램프(210) 및 갠트리(120)에 결합된 광배향케이스(220)에 의해서 원하는 방향의 광배향이 이루어진다.
테이블(174) 상에는 작업 대상이 되는 액정표시소자가 놓여진다. 테이블(174)은 일정한 높이를 갖는 서포트(172)에 의해서 스테이지(170)에 대해 상부에 위치한다. 테이블(174) 상에는 광배향시 조사되는 광의 편광 정도를 측정하기 위한 편광센서(Polarized Angle Sensor)(도시하지 않음)가 구비될 수 있다.
스테이지(170)는 스테이지 구동장치(160)의 구동력을 받아서, 가이드레일(164)을 따라서 갠트리(120) 하부를 직선 왕복 운동을 한다. 스테이지(170)의 하부에는, 스테이지 구동장치(160)의 가동자에 해당하는 구동코일(도시하지 않음)이 결합될 수 있다.
스테이지 구동장치(160)는 스테이지(170)를 직선 운동하게 하는 리니어 모터(linear motor)에 해당한다. 스테이지 구동장치(160)는 마그네트(magnet)에 해당하는 고정자(162)와, 스테이지(170)의 하부에 결합된 구동코일(도시하지 않음)와, 스테이지(170)의 이동 경로에 해당하는 가이드레일(164)을 포함한다. 구동코일에 전류가 인가되면 고정자(162)에 해당하는 마그네트와의 전자기적인 상호 작용에 의해 스테이지(170)를 이동하게 하는 힘이 생성된다.
스테이지 구동장치(160)로 리니어 모터 이외에 모터를 이용한 볼 스크류 등 다양한 구동원이 사용될 수 있음은 물론이다.
스테이지 구동장치(160)는 메인베이스(150) 상에 위치한다. 그리고 메인베이스(150)의 좌우 양측면에는 보조베이스(152)가 각각 구비되어 있다. 보조베이스(152)에는 갠트리(120)를 구동하기 위한 갠트리 회전수단(142) 및 업다운수단(140)이 구비된다.
갠트리 회전수단(142)은, 갠트리(120)를 시계 또는 반시계 방향으로 일정 각도(예를 들면, 0~45도)로 회전하게 한다. 즉, 갠트리 회전수단(142)은 스테이지(170)와 러빙롤러(190)가 이루는 각도를 변경할 수 있게 하는데, 이로 인해 TN 모드(Twisted Nematic mode) 또는 IPS 모드(In-Plane Switching mode)의 러빙 처리가 가능하게 한다.
업다운수단(140)은 테이블(174)에 대한 갠트리(120)의 수평프레임(122)의 높이를 조정하는 역할을 한다. 따라서 업다운수단(140)을 조정함으로써, 테이블(174)에 놓여진 액정표시소자에 대한 러빙롤러(190) 또는 광배향케이스(220)의 높이를 조정할 수 있게 된다.
갠트리(120)의 좌우 수직프레임(134)에는 틸트조정수단(144)이 구비되어 있다. 틸트조정수단(144)은 갠트리(120)의 수평프레임(122)의 틸트각(tilt angle)을 조정하는 역할을 한다.
갠트리(120)에는 러빙을 위한 러빙롤러(190) 또는 광배향을 위한 광배향케이스(220)가 선택적으로 결합된다. 갠트리(120)는 테이블(174) 상에 일정한 높이를 갖고 위치하는 수평프레임(122)과, 수평프레임(122)의 좌우 단부에서 수직으로 연장되는 수직프레임(134)을 포함한다.
직육면체 형상의 수평프레임(122)은 내부공간(128)을 구비하고, 그 내부공간(128)에는 광배향을 위한 램프(210) 및 반사경(212)이 구비되어 있다. 또한, 수평프레임(122)의 하부 좌우 양측에는 러빙롤러(190) 또는 광배향케이스(220)와의 결합을 위한 지지체(126)가 구비되어 있다. 그리고 수평프레임(122)의 하면 중 일부는 램프(210)에서 나온 빛이 투과할 수 있는 광투과부(124)에 해당한다.
램프(210)는 광배향을 위한 빛을 생성하는 것으로, 마이크로파(microwave)에 의해서 자외선(UV)를 생성하는 램프에 해당할 수 있으며, 이때 수평프레임(122)의 내부공간(128)은 마이크로파에 대한 공진기에 해당할 수 있다. 램프(210)에서 나온 빛은 광투과부(124)를 통과한 후, 수평프레임(122)의 하부에 결합되는 광배향케이스(220)의 편광소자(224) 및 콜드미러(226)를 통과한 후 테이블(174)에 놓여진 액정표시소자 기판의 배향층(도시하지 않음)에 도달하게 된다.
광배향을 위한 램프(210)는 마이크로 UV 램프 이외에도 다양한 종류의 램프가 사용될 수 있음은 물론이다.
램프(210)는 액정표시소자 기판의 폭을 모두 커버할 수 있는 길이를 갖는 하나가 형성되거나 또는 그 길이에 비해 짧은 길이를 갖는 다수 개로 형성될 수 있다. 또한, 램프(210)는 수평프레임(122)의 내부에 1열로 배치되거나 또는 상호 평행하게 2열 이상으로 배치될 수 있다.
램프(210)에서 나온 빛은 반사경(212)에서 반사된 후 광투과부(124)로 향하게 된다. 반사경(212)은 램프(210)의 집광 효율을 높이기 위한 것으로, 램프(210)의 길이에 비해 다소 큰 길이를 갖는다. 또한, 반사경(212)은 그 단면이 포물선 형상을 가질 수 있다.
수평프레임(122)의 하부에 배치되어 있는 한 쌍의 지지체(126)는 러빙롤러(190) 또는 광배향케이스(220)의 양단부와 결합하여 지지하는 역할을 한다. 러빙롤러(190)의 양단부에 형성된 결합구조와 광배향케이스(220)의 양단부에 형성된 결합구조는 동일하기 때문에, 지지체(126)는 러빙롤러(190) 또는 광배향케이스(220)와 용이하게 결합할 수 있게 된다.
수평프레임(122)의 내부에는 램프(210)를 냉각하기 위한 냉각장치(도시하지 않음)가 구비될 수 있다.
지지체(126)는 수평 방향(화살표 표시)으로 일정 거리만큼 좌우로 이동이 가능하기 때문에, 테이블(174)에 놓여진 액정표시소자 기판에 대한 러빙롤러(190) 또는 광배향케이스(220)의 위치를 조정할 수 있다. 또한, 좌우 지지체(126) 중 하나에는 러빙롤러(190)에 회전력을 제공하기 위한 모터(도시하지 않음)가 구비될 수 있다.
본 실시예에 따른 러빙 및 광배향 장치(100)는 램프(210)의 발광을 위한 마이크로파 생성기(180)를 포함한다. 마이크로파 생성기(180)에서 생성된 마이크로파는 도파관(182)을 통해서 갠트리(120)의 수평프레임(122)의 내부로 전달된 후 공진에 의해서 램프(210)의 발광을 유도한다. 마이크로파 생성기(180)는 러빙 및 광배향 장치(100)에서 일정 거리만큼 떨어진 곳에 위치할 수 있다.
액정표시소자 기판에 대한 러빙 공정을 수행하기 위해서, 도 3에 예시된 러빙롤러(190)가 갠트리(120)의 지지체(126)에 결합한다. 러빙롤러(190)는 원통 형상의 원통부(192)와, 원통부(192)의 양 단부에 결합된 롤플랜지(194)와, 롤플랜지(194)에 결합된 스핀들(196)을 포함한다.
원통부(192)의 둘레에는 배향막을 문지르기 위한 러빙포(도시하지 않음)가 결합된다. 원통부(192)의 좌우 단부에는 지지체(126)와의 결합을 위한 롤플랜지(194)가 결합되어 있으며, 롤플랜지(194)의 중앙에는 지지체(126)와의 결합을 위한 스핀들(196)이 결합된다. 러빙롤러(190)의 양 단부의 결합구조에 해당하는 롤플랜지(194) 및 스핀들(196)은, 광배향케이스(220)의 양 단부의 결합구조와 동일할 수 있다.
러빙롤러(190)를 결합하기 위해서, 좌우 지지체(126) 사이의 폭을 확대하도록 지지체(126)를 수평 이동한 후 러빙롤러(190)의 롤플랜지(194) 및 스핀들(196)을 지지체(126)에 결합한다. 이와 같이, 러빙롤러(190)를 갠트리(120)에 대해 결합한 후, 업다운수단(140)에 의해서 러빙롤러(190)와 액정표시소자 기판의 접촉압을 조정하고, 갠트리 회전수단(142)에 의해서 액정표시소자 기판과 러빙롤러(190)가 이루는 각도를 조정하며, 틸트조정수단(144)에 의해서 러빙롤러(190)의 틸트각을 조정한다.
러빙롤러(190)의 액정표시소자 기판에 대한 접촉압, 각도 및 틸트각을 조정한 후, 스테이지 구동장치(160)가 작동하여 테이블(174)이 이동하면, 러빙롤러(190)는 액정표시소자 기판의 배향막과 접촉하면서 회전에 의해서 러빙 공정을 수행하게 된다. 또한, 러빙 공정 중에도 러빙롤러(190)의 액정표시소자 기판에 대한 접촉압, 각도 및 틸트각은 각각 조정될 수 있다.
러빙 공정을 수행한 후 광배향 이전에 배향막에 대한 전처리(pre-treatment)를 수행하여 배향 처리 효율을 향상할 수 있다. 전처리는 러빙롤러(190)에 의해 1차 배향처리된 배향막을 열풍 등에 의해 일정 온도로 가열하는 공정에 해당할 수 있다. 이와 같은 전처리 공정은 이후 광조사에 의한 광배향 공정시 배향막에 대한 조사광의 반응성을 향상할 수 있고 작은 유효 에너지(effective energy)에서도 효과적인 배향 처리를 실시할 수 있게 한다.
본 실시예에 따른 러빙 및 광배향 장치(100)는 1차 러빙 공정 및 전처리 후 2차 광배향을 수행할 수 있지만, 러빙롤러(190)에 의한 러빙 공정 또는 광배향 중 어느 하나만을 수행할 수 있음은 물론이다.
액정표시소자 기판에 대해서 광배향을 수행하기 위해서, 갠트리(120)에 러빙롤러(190)를 제거한 후 광배향케이스(220)를 결합한다. 광배향케이스(220)의 좌우 양측면에는 스핀들(222) 및 롤플랜지(223)가 구비되어 있는데, 이는 러빙롤러(190)의 좌우 측면에 구비된 스핀들(196) 및 롤플랜지(194)와 동일한 구조를 갖는다. 따라서 러빙롤러(190)를 분리한 후 별다른 어려움 없이 광배향케이스(220)를 지지체(126)에 결합할 수 있게 된다.
광배향케이스(220)의 내부에는 편광소자(224) 및 콜드미러(226)가 구비되어 있다.
편광소자(224)는 램프(210)에서 나온 빛을 일정한 방향으로 편광하는 것으로, 와이어 그리드(wire grid)에 해당할 수 있다. 편광소자(224)에 의해 생성된 편광빛은 광배향막에 도달하여 광배향막을 편광방향과 수직 방향을 갖도록 정렬한다. 그리고 편광소자(224)는 그 편광 방향을 변경할 수 있다.
콜드미러(226)는 램프(210)에서 나온 빛 중에서 온도 상승을 유발하는 적외선 등을 필터링 하여, 광배향케이스(220) 및 테이블(174) 등의 온도 상승을 억제하는 역할을 한다.
광배향케이스(220)는, 러빙롤러(190)에 의한 러빙 공정 후 발생하는 이물질(particle)을 제거하는 클리닝(cleaning) 기능을 구비할 수 있다. 또한, 광배향케이스(220)는, 러빙 공정 후 발생하는 정전기를 제거할 수 있는 장치를 추가로 구비할 수도 있다.
도 5는 갠트리(120)에 광배향케이스(220)가 결합된 상태를 예시하는 도면이다.
도 5를 참조하면, 광배향을 수행하기 위해서 러빙롤러(190)를 갠트리(120)에서 제거한 후, 광배향케이스(220)를 지지체(126)에 결합한다. 광배향케이스(220)는 갠트리(120)의 하부에 밀착되도록 결합될 수 있는데, 이로 인해, 램프(210)에서 발생한 UV 빛이 외부로 유출되지 않고 광배향케이스(220)로 모두 입사할 수 있게 된다.
그리고 마이크로파 생성기(180)의 작동에 의해 마이크로파를 생성시켜서 램프(210)로부터 UV가 발광되게 한다. 램프(210)에서 나온 UV 빛은, 갠트리(120)의 광투과부(124)를 투과하고 광배향케이스(220)의 편광소자(224) 및 콜드미러(226)를 각각 투과한 후 배향막에 도달하여 광배향을 수행한다.
본 실시예에 따른 러빙 및 광배향 장치(100)는 하나의 갠트리(120)를 구비하여 러빙롤러(190) 또는 광배향케이스(220)를 선택적으로 결합하는 것으로 예시하였지만, 다른 실시예에 따른 러빙 및 광배향 장치는 두 개의 갠트리를 구비하여 러빙롤러(190) 및 광배향케이스(220)를 선택적으로 결합할 수 있다. 이때, 두 개의 갠트리 모두에는 러빙롤러(190)만 결합되거나 또는 광배향케이스(220)만 결합될 수 있다.
이하에서는 도 6을 참조하면서 본 발명의 제2 실시예에 따른 러빙 및 광배향 장치의 광배향모듈(300)에 대해서 설명하기로 한다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 러빙 및 광배향 장치의 광배향모듈(300)을 예시하는 사시도이다.
도 6을 참조하면, 본 실시예에 따른 러빙 및 광배향 장치는 광배향모듈(300)을 포함하는 것을 특징으로 한다. 광배향모듈(300)에는 반사경(324), 램프(326), 편광소자(328) 및 콜드미러(332)가 구비되어 있다. 또한, 광배향모듈(300)은 광배향을 위해서 갠트리의 외부에 선택적으로 결합할 수 있는데, 이때 갠트리의 내부에는 램프가 구비되어 있지 않다. 따라서 본 실시예에 따른 러빙 및 광배향 장치는, 제1 실시예에 따른 러빙 및 광배향 장치(100)의 구성과 동일하고 다만, 반사경(324) 및 램프(326)가 갠트리의 내부에 위치하지 않고 광배향모듈(300)의 내부에 구비되어 있다는 점에 차이점이 있다.
광배향모듈(300)은 케이스(320), 반사경(324), 램프(326), 편광소자(328) 및 콜드미러(332)를 포함한다. 광배향모듈(300)은 광배향을 위해서 갠트리에 결합될 수 있다.
케이스(320)는 광배향모듈(300)의 외체를 형성하는 것으로, 그 내부에는 반사경(324), 램프(326), 편광소자(328) 및 콜드미러(332)가 위치한다. 케이스(320)는 마이크로파에 대한 공진기 구조를 가져서, 마이크로파 생성기(180)에서 생성된 마이크로파가 전달되어 그 내부에서 공진된다. 케이스(320) 내부에서 공진되는 마이크로파에 의해서 램프(326)에서 UV 빛이 유도된다.
케이스(320)의 좌우 측면에는 스핀들(322) 및 롤플랜지(333)가 구비되어 있다. 스핀들(322) 및 롤플랜지(333)는 러빙롤러(190)의 스핀들(196) 및 롤플랜지(194)와 동일한 구조를 갖는다. 이로 인해, 광배향모듈(300)은 러빙롤러(190)가 결합하는 지지체(126)에 용이하게 결합될 수 있다.
케이스(320)의 내부에 구비되어 있는 반사경(324), 램프(326), 편광소자(328) 및 콜드미러(332)는, 제1 실시예에 따른 러빙 및 광배향 장치(100)의 반사경(212), 램프(210), 편광소자(224) 및 콜드미러(226)과 동일하기 때문에 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
본 실시예에 따른 러빙 및 광배향 장치는 갠트리에 결합하는 광배향모듈(300)이 램프(326)를 구비하기 때문에, 갠트리의 수평프레임(122)의 내부 공간에 마이크로파 생성기(180) 및 냉각장치(도시하지 않음) 등을 수납할 수 있다. 그리고 광배향모듈(300)의 케이스(320)는 마이크로파의 외부 유출을 방지할 수 있는 구조(예를 들면, 메쉬(mesh) 구조)를 가질 수 있다. 또한, 광배향모듈(300)은 러빙 공정 수행 후 발생한 이물질(particle)을 제거할 수 있는 기능과 정전기를 제거할 수 있는 기능을 추가로 포함할 수 있다.
이하에서는 도 7을 참조하면서 본 발명의 제3 실시예에 따른 러빙 및 광배향 장치에 대해서 설명하기로 한다.
도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 러빙 및 광배향 장치의 갠트리(400)를 예시하는 도면이다.
도 7을 참조하면, 본 실시예에 따른 러빙 및 광배향 장치의 갠트리(400)는 그 수평프레임(420)의 내부에 램프(430), 편광소자(436) 및 콜드미러(438)가 구비되어 있다는 점에 특징이 있다. 따라서 본 실시예에 따른 러빙 및 광배향 장치는, 광배향을 위해서 도 4에 예시된 광배향케이스(220)를 결합할 필요 없이 갠트리(400)의 외부에 결합된 러빙롤러(190)만 제거하면 된다.
수평프레임(420)은 내부공간(424)을 갖는데, 내부공간(424)에는 반사경(432), 램프(430), 편광소자(436) 및 콜드미러(438)가 위치한다. 그리고 수평프레임(420)은 램프(430)에서 나온 빛이 투과할 수 있는 광투과부(422)를 구비한다. 또한, 수평프레임(420)의 하면에는 러빙롤러(190)의 결합을 위한 한 쌍의 지지체(426)가 구비되어 있다.
지지체(426)에는 러빙을 위한 러빙롤러(190)만 결합된다.
본 실시예에 따른 러빙 및 광배향 장치의 갠트리(400) 내부에 구비되어 있는 램프(430), 반사경(432), 편광소자(436) 및 콜드미러(438)는, 제1 실시예에 따른 러빙 및 광배향 장치의 램프(210), 반사경(212), 편광소자(224) 및 콜드미러(226)와 동일하기 때문에 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
상기에서는 본 발명의 일 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100: 러빙 및 광배향 장치 120: 갠트리
122: 수평프레임 140: 업다운수단
142: 갠트리 회전수단 144: 틸트조정수단
150: 메인베이스 160: 스테이지 구동장치
170: 스테이지 174: 테이블
180: 마이크로웨이브 생성기 190: 러빙롤러
194: 롤플랜지 196: 스핀들
210, 326, 430: 램프 212, 324, 432: 반사경
220: 광배향케이스 222: 스핀들
223: 롤플랜지 224, 328, 436: 편광소자
226, 332, 438: 콜드미러 300: 광배향모듈
320: 광배향케이스 400: 갠트리
420: 수평프레임

Claims (9)

  1. 액정표시소자 기판이 놓여지는 테이블 상에 위치하는 갠트리;
    상기 갠트리의 내부에 위치하고, 광배향을 위한 빛을 생성하여 액정표시소자 기판의 폭 전체를 커버하여 광배향할 수 있는 램프; 및
    상기 갠트리의 외부에 결합되어 상기 램프에서 나온 빛의 특성을 변경하는 광배향케이스를 포함하고,
    접촉에 의한 러빙 공정을 수행할 때, 상기 갠트리에는 상기 광배향케이스를 대신하여 러빙롤러가 결합되며,
    광배향 공정을 수행할 때, 상기 갠트리에는 러빙롤러를 대신하여 상기 광배향케이스가 결합되는 러빙 및 광배향 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 갠트리는 수평프레임을 구비하고, 상기 램프는 상기 수평프레임의 내부에 위치하며,
    상기 수평프레임은 지지체를 구비하고, 상기 지지체에는 상기 러빙롤러 및 광배향케이스가 결합되는 것을 특징으로 하는 러빙 및 광배향 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 러빙롤러 및 광배향케이스는 상기 지지체에 대해서 동일한 결합구조를 구비하는 것을 특징으로 하는 러빙 및 광배향 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 광배향케이스는 편광소자 및 콜드미러를 포함하는 것을 특징으로 하는 러빙 및 광배향 장치.
  5. 액정표시소자 기판이 놓여지는 테이블 상에 위치하는 갠트리; 및
    상기 갠트리의 외부에 결합되는 광배향모듈을 포함하고,
    상기 광배향모듈은 그 내부에 편광소자 및 광배향을 위한 빛을 생성하는 램프를 구비하며,
    상기 램프는 액정표시소자 기판의 폭 전체를 커버하여 광배향 할 수 있고,
    접촉에 의한 러빙 공정을 수행할 때, 상기 갠트리에는 상기 광배향모듈을 대신하여 러빙롤러가 결합되며,
    광배향 공정을 수행할 때, 상기 갠트리에는 러빙롤러를 대신하여 상기 광배향모듈이 결합되는 러빙 및 광배향 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 갠트리는 상기 러빙롤러 및 광배향모듈과 결합하는 지지체를 구비하고,
    상기 러빙롤러 및 광배향모듈은 상기 지지체에 대해서 동일한 결합구조를 구비하는 것을 특징으로 하는 러빙 및 광배향 장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 광배향모듈은 콜드미러를 구비하는 것을 특징으로 하는 러빙 및 광배향 장치.
  8. 액정표시소자 기판이 놓여지는 테이블 상에 위치하는 갠트리; 및
    상기 갠트리의 내부에는 편광소자 및 광배향을 위한 빛을 생성하는 램프가 가 구비되어 있고,
    상기 램프는 액정표시소자 기판의 폭 전체를 커버하여 광배향할 수 있으며,
    접촉에 의한 러빙 공정을 수행할 때, 상기 갠트리에는 러빙롤러가 결합되며,
    광배향 공정을 수행할 때, 상기 러빙롤러는 상기 갠트리에서 제거되는 러빙 및 광배향 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 갠트리는 상기 램프 및 편광소자가 위치하는 수평프레임을 구비하고,
    상기 수평프레임에는 러빙롤러가 결합되는 지지체가 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 러빙 및 광배향 장치.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20050070715A (ko) * 2003-12-30 2005-07-07 엘지.필립스 엘시디 주식회사 배향막의 배향방법 및 이를 이용한 액정표시소자 제조방법
KR20070070800A (ko) * 2005-12-29 2007-07-04 엘지.필립스 엘시디 주식회사 액정 표시 장치의 제조 방법
JP2012203294A (ja) * 2011-03-28 2012-10-22 Ushio Inc 偏光素子ユニットおよび偏光光照射装置
KR20120122794A (ko) * 2011-04-29 2012-11-07 하이디스 테크놀로지 주식회사 러빙장치 및 러빙방법

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07294928A (ja) * 1994-04-28 1995-11-10 Iinuma Geeji Seisakusho:Kk 液晶配向処理装置
JPH1114994A (ja) * 1997-06-25 1999-01-22 Casio Comput Co Ltd 液晶表示装置の配向方法
JP2004226475A (ja) * 2003-01-20 2004-08-12 Seiko Epson Corp 液晶表示装置の製造方法及びラビング装置
JP4604661B2 (ja) * 2004-11-05 2011-01-05 ウシオ電機株式会社 光配向用偏光光照射装置
KR100939612B1 (ko) * 2005-12-29 2010-02-01 엘지디스플레이 주식회사 배향막의 러빙장치
CN100567797C (zh) * 2006-01-24 2009-12-09 中强光电股份有限公司 照明系统
KR20110073013A (ko) * 2009-12-23 2011-06-29 엘지디스플레이 주식회사 러빙포 검사장치 및 러빙장치
JP5287737B2 (ja) * 2010-01-13 2013-09-11 ウシオ電機株式会社 偏光光照射装置
CN202126555U (zh) * 2011-06-24 2012-01-25 北京京东方光电科技有限公司 一种取向膜摩擦设备

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20050070715A (ko) * 2003-12-30 2005-07-07 엘지.필립스 엘시디 주식회사 배향막의 배향방법 및 이를 이용한 액정표시소자 제조방법
KR20070070800A (ko) * 2005-12-29 2007-07-04 엘지.필립스 엘시디 주식회사 액정 표시 장치의 제조 방법
JP2012203294A (ja) * 2011-03-28 2012-10-22 Ushio Inc 偏光素子ユニットおよび偏光光照射装置
KR20120122794A (ko) * 2011-04-29 2012-11-07 하이디스 테크놀로지 주식회사 러빙장치 및 러빙방법

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