KR101483822B1 - 액정 주입용 트레이 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 액정 주입용 트레이 장치에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 액정 주입용 트레이 장치는 액정 주입용 트레이 장치에 있어서, 상측면에 장방형 액정홈이 함몰 형성된 트레이 바디;와, 상기 트레이 바디의 상측면에서 액정홈의 적어도 양측에 각각 배치되는 블록설치홈;과, 상면이 트레이 바디의 상면과 동일 면을 이루거나 트레이 바디의 상면으로부터 돌출될 수 있도록 상기 블록설치홈 내에 각각 수직방향으로 이동 가능하게 설치되는 유출방지블록; 및, 상기 블록설치홈과 유출방지블록 사이에 개재되어 유출방지블록을 돌출방향으로 탄성지지하는 탄성부재;를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의하여, 액정 트레이의 탈포공정 및 이송과정에서 액정홈으로부터 액정이 이탈하는 것을 방지함으로써 액정 이용효율을 향상시킬 수 있는 액정 주입용 트레이 장치가 제공된다.

Description

액정 주입용 트레이 장치{Tray apparatus for injecting liquid crystal}
본 발명은 액정 주입용 트레이 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 액정의 흘러넘침을 방지하여 액정 이용효율을 향상시킬 수 있는 액정 주입용 트레이 장치에 관한 것이다.
종래의 액정 주입 장치에 사용하는 액정 트레이로서는, 예를 들어 일본 공개특허 평9-54327호 공보(특허문헌 1)에 개시된 것이 있다.
예를 들어 도 1에 도시된 바와 같이, 액정 트레이(110)는 액정 주입 장치 중에서 액정(20)을 저장하여 두는 용기로서 사용된다. 액정 트레이(110)는 특허문헌 1에서는 발액성 재료로 이루어진다. 통상 액정 트레이(110)에는 마찰계수가 가장 작은 물질로서 알려진 폴리테트라플루오로에틸렌(polytetrafluoroethylene, PTFE)이 사용된다. PTFE은 통상 테플론(Teflon, 등록상표)이라고 불린다. 이 발액성 재료가 갖는 발수성과 발액성 재료에 접하는 액정(20)의 표면장력을 크게 하는 성질이 활용되고, 액정 트레이(110)의 상면에 형성된 홈에 공급된 액정(20)은 표면장력에 의해 액정 트레이(110)의 상부 표면으로부터 대략 1mm정도로 고조된다. 이러한 액정(20)은 패널(31)의 주입구(33)를 액정 트레이(110)의 상측면에 볼록하게 고조된 액정(20)에 접촉하는 것에 의해 패널(31)의 내부로 주입되어 패널(31)의 내부에 충전된다.
여기서, 주입 방법을 도 1 내지 도 3을 함께 참조하여 간단하게 설명한다.
우선 진공 상태에 있는 챔버(30) 중에서 승강 기구(32)를 이용하여, 액정(20)을 갖는 액정 트레이(110)를 패널(31) 방향으로 상승시킨다. 그리고, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 승강 기구(32)는 액정 트레이(110)를 패널(31)에 접촉시킨다. 그 접촉에 의해, 모세관현상에 의해 소량의 액정(20)이 주입구(33)로부터 패널(31) 내부에 인입되고, 액정(20)이 주입구(33)를 폐색한다. 그 후, 챔버(30) 내의 기압을 대기압으로 되돌린다. 이 기압의 변화 중에서, 액정(20)은 차압(差壓)과 모세관현상 효과를 이용하여 패널(31) 내측으로 차례차례 인입된다. 그 결과, 액정(20)은 패널(31) 내부에 충만된다.
액정 트레이(110)는 액정 트레이(110)에서 액정(20)을 비축하는 홈을 포함하는 모든 표면에 발액성을 갖고 있다. 따라서, 발액성 재료의 액정 트레이(110)는 그 홈에 충전된 액정(20)이 표면장력에 의해 상부 표면으로부터 돌출되도록 하는 강력한 발수성을 나타낸다. 한편, 액정 트레이(110) 위의 액정(20)은 패널(31)과 접촉하기 전에 내부에 혼입(混入)되는 기체를 추출하는 탈포(脫泡) 공정을 필요로 한다. 그 탈포 공정에 의해, 액정(20) 중에 포함되어 있는 기체가 액정(20) 외부의 공간으로 나간다.
그러나, 액정(20)의 점성(粘性)이 높기 때문에, 그 탈포 공정에 의해 기체가 외부 공간으로 나갈 때에, 기체가 크게 성장하여 기포를 형성하기 쉽고, 다른 기포와 합체되어 더 큰 기포로 성장한다. 탈포 공정에서는, 그 기포를 터지게 하여 액정(20) 중의 기체를 없애는 작업을 반복하여 탈포를 행한다.
그러나, 종래에는 진공 상태에서 액정을 탈포하기 때문에 액정 거품이 생기고, 이러한 액정 거품은 액정 트레이의 위쪽까지 올라와 액정 방울을 만들고, 이러한 액정 방울들이 모이면서 많은 양의 액정이 홈으로부터 벗어나 액정 트레이의 상측면에 모이게 되며, 액정 트레이 밖으로 흐르게 되어 액정 미충진 불량이 발생하게 된다.
이러한 현상은 액정의 탈포공정시 주로 발생하나 탈포 공정 완료 후 패널과 결합하기 위해 액정 트랜스보드가 이동하는 과정에서 발생하는 미세 요동에 의해서도 액정 트레이 상측면의 액정이 흘러내리는 문제가 있다. 따라서 이러한 액정 부족현상을 회피하기 위해, 탈포 후의 액정 트레이에 액정을 추가로 충전하거나, 또는 필요 이상의 액정을 미리 충전하였다. 이 대책은 작업 공정의 증가와 관련되고, 또한 잉여 액정을 충전하기 때문에, 액정의 이용 효율이 저하된다. 그 결과, 제조비용이 상승하는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 액정 트레이의 탈포공정 및 이송과정에서 액정홈으로부터 액정이 이탈하는 것을 방지함으로써 액정 이용효율을 향상시킬 수 있는 액정 주입용 트레이 장치를 제공함에 있다.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 액정 주입용 트레이 장치에 있어서, 상측면에 장방형 액정홈이 함몰 형성된 트레이 바디;와, 상기 트레이 바디의 상측면에서 액정홈의 적어도 양측에 각각 배치되는 블록설치홈;과, 상면이 트레이 바디의 상면과 동일 면을 이루거나 트레이 바디의 상면으로부터 돌출될 수 있도록 상기 블록설치홈 내에 각각 수직방향으로 이동 가능하게 설치되는 유출방지블록; 및, 상기 블록설치홈과 유출방지블록 사이에 개재되어 유출방지블록을 돌출방향으로 탄성지지하는 탄성부재;를 포함하는 액정 주입용 트레이 장치에 의해 달성된다.
여기서, 상기 블록설치홈은 액정홈의 장변과 단변 중 적어도 장변 방향의 양측에 배치되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 탄성부재는 복수 마련되어 블록설치홈내에 길이방향으로 이격 배치되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 트레이 바디는 상기 액정홈의 단변 방향의 양측에서 트레이 바디의 상면으로부터 단변과 나란한 방향으로 돌출형성되는 돌출턱부;를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따르면, 액정이 보관되는 액정홈 주변에 트레이 바디의 상면으로부터 출몰하는 유출방지블록을 마련함으로써, 액정 트레이의 탈포공정 및 이송과정에서 유출방지블록이 트레이 바디의 상면으로 부터 돌출되어 액정이 트레이 외부로 넘치는 것을 방지하고, 액정주입공정에서는 패널과의 접촉에 의해 유출방지블록의 상면이 트레이 바디의 상면과 동일면을 이루도록 함몰되어 액정주입에 방해요소로 작용하는 것을 방지할 수 있는 액정 주입용 트레이 장치가 제공된다.
도 1은 종래의 액정 주입 장치의 단면도,
도 2는 종래 액정 주입 장치의 액정 주입과정을 나타낸 정단면도,
도 3은 종래 액정 주입 장치의 액정 주입과정을 나타낸 측단면도,
도 4는 본 발명 액정 주입용 트레이 장치의 사시도,
도 5는 본 발명 액정 주입용 트레이 장치의 분해사시도,
도 6은 본 발명 액정 주입용 트레이 장치의 정단면도,
도 7은 본 발명 액정 주입용 트레이 장치의 측단면도,
도 8 및 도 9는 본 발명 액정 주입용 트레이 장치의 액정 주입 과정을 나타낸 작용단면도,
도 10은 본 발명의 제2실시예에 따른 액정 주입용 트레이 장치의 사시도이고,
도 11은 본 발명의 제3실시예에 따른 액정 주입용 트레이 장치의 사시도이다.
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 액정 주입용 트레이 장치에 대하여 상세하게 설명한다.
첨부도면 중 도 4는 본 발명 액정 주입용 트레이 장치의 사시도이고, 도 5는 본 발명 액정 주입용 트레이 장치의 분해사시도이다.
상기 도면에서 도시하는 바와 같은 본 발명 액정 주입용 트레이 장치는 트레이 바디(110), 유출방지블록(120), 탄성부재(130)를 포함하여 구성된다.
상기 트레이 바디(110)는 장방형 직육면체의 형태를 가지며, 상면 중앙에는 액정이 수용되는 장방형 액정홈(111)이 트레이 바디(110)의 장변 방향으로 연장 형성되고, 상기 액정홈(111)의 양측에는 액정홈(111)과 나란한 방향으로 블록설치홈(112)이 각각 형성된다. 상기 액정홈(111)은 대략 0.5mm~2.0mm의 깊이를 가지며, 폭은 패널의 액정주입구보다 크게 형성되고, 상기 블록설치홈(112)은 트레이 바디(110)를 관통하지 않도록 함몰 형성된다.
상기 유출방지블록(120)은 상면이 트레이 바디(110)의 상면과 동일면을 이루거나 트레이 바디(110)의 상면으로부터 대략 2~3mm의 높이로 돌출되도록 상기 블록설치홈(112) 내에 각각 수직방향으로 이동 가능하게 배치된다.
상기 탄성부재(130)는 상기 블록설치홈(112)과 유출방지블록(120) 사이에 개재되어 유출방지블록(120)을 돌출방향(도면의 상측방향)으로 탄성지지하는 것으로, 복수 마련되어 블록설치홈(112)내에 길이방향으로 이격 배치된다. 한편, 도면에는 상기 탄성부재(130)가 호형으로 구부러진 판형 스프링으로 이루어진 것으로 예를 들어 설명하였으나, 유출방지블록(120)을 돌출방향으로 탄력적으로 지지할 수 있는 다른 형태의 스프링이 적용되는 것도 가능할 것이다.
지금부터는 상술한 액정 주입용 트레이 장치의 제1실시예의 작동에 대하여 설명한다.
첨부도면 중 도 6은 본 발명 액정 주입용 트레이 장치의 정단면도이고, 도 7은 본 발명 액정 주입용 트레이 장치의 측단면도이고, 도 8 및 도 9는 본 발명 액정 주입용 트레이 장치의 액정 주입 과정을 나타낸 작용단면도이다.
먼저, 도 6 및 도 7에서 도시하는 바와 같이, 트레이 바디(110)의 상측면 중앙에 형성된 액정홈(111)으로는 액정(LC)이 공급되고, 상기 액정홈(111)의 양측에 길이방향으로 각각 형성된 블록설치홈(112)에는 유출방지블록(120)이 수직방향으로 이동 가능하게 삽입되며, 상기 블록설치홈(112)과 유출방지블록(120)의 사이에는 판스프링과 같은 탄성부재(130)가 배치되어 상기 유출방지블록(120)을 블록설치홈(112)으로부터 탄성지지하여 유출방지블록(120)의 상단부가 트레이 바디(110)의 상면으로 돌출된 상태를 유지하도록 한다.
이때, 상기 탄성부재(130)는 복수 마련되어 블록설치홈(112)의 길이방향으로 이격 배치됨으로써 길이부재인 유출방지블록(120)에 전체적으로 균등한 탄성력이 작용되도록 한다.
액정홈(111)에 수용된 액정(LC)이 액정홈(111)으로부터 흘러넘치는 원인은 주로 액정의 탈포 공정과 트레이의 이송과정에서 발생하는 충격이나 진동에 기인한다. 즉, 액정의 탈포 공정에서는 액정의 내부에 포함된 기체가 외부로 빠져나가는데, 이 과정에서 기체가 크게 성장하여 기포를 형성하고, 다른 기포와 결합하여 더 큰 기포로 성장한다. 이러한 기포가 액정의 표면에서 터지는 과정에서는 액정(LC)이 트레이 바디(110)의 상측면으로 튀어 액정 방울을 만들고, 이러한 액정 방울들이 모여 많은 양의 액정(LC)이 액정홈(111)으로부터 이탈한다. 또한, 액정홈(111)에 액정(LC)을 보관한 상태로 이동하는 과정에서 외부 충격이나 이송기구의 진동에 의해 트레이 바디(110)에 충격 또는 진동이 전달되어 흔들리는 경우, 표면장력에 의해 액정홈(111)으로부터 소정높이로 돌출되도록 수용된 액정(LC)이 액정홈(111)으로부터 이탈할 수 있다.
이때, 본 발명은 상기 액정홈(111)의 양측에 형성된 블록설치홈(112)에 유출방지블록(120)이 설치된 상태에서 탄성부재(130)에 의해 탄성지지되어 유출방지블록(120)의 상단부가 트레이 바디(110)의 상측면으로부터 돌출된 상태가 유지되므로, 액정홈(111)으로부터 액정(LC)이 이탈하더라도 액정홈(111)의 양측에 돌출되어 있는 유출방지블록(120)에 의해 트레이 바디(110)의 바깥으로 흘러 넘치는 것이 방지되며, 상기 유출방지블록(120)이 액정홈(111)의 양측에 인접 배치되어 있으므로, 액정홈(111)으로부터 이탈한 액정(LC)은 액정홈(111)의 액정(LC)으로 다시 흡수된다.
상기와 같이 탈포 공정 및 트레이의 이동을 거쳐 주입공정의 전단계에서는 액정홈(111)으로부터 이탈한 액정(LC)이 유출방지블록(120)에 막혀 트레이 바디(110)의 바깥으로 흘러넘치는 것이 방지될 뿐만 아니라, 액정홈(111)의 액정(LC)으로 다시 흡수되면서 액정부족현상이 방지되므로, 종래와 같이 흘러내린 만큼의 액정(LC)을 다시 공급하거나 미리 필요 이상의 액정(LC)을 공급하지 않아도 되며, 이로 인해 액정의 이용효율을 향상시킬 수 있다.
한편, 도면에는 도시하지 않았으나, 상기 유출방지블록(120)의 하단에 블록설치홈(112)의 개구측과 맞물리는 스토퍼를 형성하여 유출방지블록(120)이 블록설치홈(112)의 상측으로 이탈하는 것을 방지하는 것도 가능할 것이다.
이어서, 도 8 및 도 9와 같이 패널에 액정을 주입하기 위해 패널의 액정 주입구가 형성된 측의 단부를 트레이 바디(110)의 상면을 향해 하강하면, 패널의 하단부가 트레이 바디(110)의 상면으로부터 돌출된 유출방지블록(120)의 상면에 접촉하여 유출방지블록(120)을 하측방향으로 가압하게 되며, 상기 유출방지블록(120)은 패널의 하중에 의해 하부로 이동하면서 블록설치홈(112) 내부로 삽입되고, 탄성부재(130)는 압축된다.
상기와 같이 유출방지블록(120)이 블록설치홈(112) 내부로 삽입된 상태에서는 트레이 바디(110)의 액정홈(111)에 보관된 액정(LC)은 표면장력에 의해 중앙부분이 트레이 바디(110)의 상면으로부터 돌출된 상태이므로, 패널의 액정 주입구와 접촉하는 것에 의해 패널의 내부로 주입되어 패널의 내부에 충전된다.
이때, 상기 유출방지블록(120)의 상면은 트레이 바디(110)의 상면과 동일면을 이루게 되므로, 상기 유출방지블록(120)이 패널의 액정 주입과정에서 방해요소로 작용하는 것이 방지된다.
아울러, 상기 탄성부재(130)는 복수 마련되어 블록설치홈(112)의 길이방향으로 이격 배치되어 유출방지블록(120)의 전체길이에 대하여 균등한 탄성력을 제공함으로, 유출방지블록(120)이 한쪽으로 기울어지면서 블록설치홈(112) 내에 위치고정되는 것이 방지된다.
한편, 상기 유출방지블록(120)은 탄성부재(130)에 의해 돌출방향으로 탄성지지되는 것이므로, 유출방지블록(120)의 상측으로부터 패널이 제거되면 탄성부재(130)의 탄성력에 의해 다시 상측으로 이동하여 상단부가 트레이 바디(110)의 상면으로부터 돌출된다.
다음으로 본 발명의 제2실시예 및 제3실시예에 따른 액정 주입용 트레이 장치에 대하여 설명한다.
첨부도면 중 도 10은 본 발명의 제2실시예에 따른 액정 주입용 트레이 장치의 사시도이다. 본 발명의 제2실시예에서는 도면에서와 같이 액정홈(111)의 장변방향과 단변방향의 양측, 즉 액정홈(111)의 네 변의 바깥쪽으로 각각 블록설치홈(112)이 각 변과 나란한 방향으로 형성되고, 각각의 블록설치홈(112)에 제1실시예와 같이 탄성부재(130)에 의해 돌출방향으로 탄성지지되는 유출방지블록(120)이 배치되는 점에서 제1실시예와 차이를 갖는다. 제2실시예에 따르면, 액정홈(111)의 네 변에 각각 유출방지블록(120)이 배치되므로, 액정 유출을 방지하는 효과가 향상된다.
첨부도면 중 도 11은 본 발명의 제3실시예에 따른 액정 주입용 트레이 장치의 사시도로, 도면에서와 같이 액정홈(111)의 네 변에 액정의 흘러넘침을 방지하는 돌출구조물을 각각 형성하되, 액정홈(111)의 장변방향 양측에는 패널과의 접촉에 의해 함몰될 수 있도록 제1실시예와 같이 블록설치홈(112)과, 탄성부재(130)에 의해 돌출방향으로 탄성지지되는 유출방지블록(120)을 배치하고, 단변방향의 양측에는 트레이 바디(110)의 상면으로부터 돌출되는 돌출턱부(116)를 트레이 바디(110)와 일체로 구성하는 점에서 다른 실시예들과 차이를 갖는다. 즉, 제 3실시예에 따르면, 액정홈(111)의 단변 방향으로는 패널이 접촉하지 않으므로 돌출턱부(116)를 트레이 바디(110)와 일체로 구성하는 것이 가능하다.
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:트레이 바디, 111:액정홈,
112:블록설치홈, 116:돌출턱부,
120:유출방지블록, 130:탄성부재

Claims (4)

  1. 액정 주입용 트레이 장치에 있어서,
    상측면에 장방형 액정홈이 함몰 형성된 트레이 바디;
    상기 트레이 바디의 상측면에서 액정홈의 적어도 양측에 각각 배치되는 블록설치홈;
    상면이 트레이 바디의 상면과 동일 면을 이루거나 트레이 바디의 상면으로부터 돌출될 수 있도록 상기 블록설치홈 내에 각각 수직방향으로 이동 가능하게 설치되는 유출방지블록; 및,
    상기 블록설치홈과 유출방지블록 사이에 개재되어 유출방지블록을 돌출방향으로 탄성지지하는 탄성부재;를 포함하는 액정 주입용 트레이 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 블록설치홈은 액정홈의 장변과 단변 중 적어도 장변 방향의 양측에 배치되는 것을 특징으로 하는 액정 주입용 트레이 장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 탄성부재는 복수 마련되어 블록설치홈내에 길이방향으로 이격 배치되는 것을 특징으로 하는 액정 주입용 트레이 장치.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 트레이 바디는 상기 액정홈의 단변 방향의 양측에서 트레이 바디의 상면으로부터 단변과 나란한 방향으로 돌출형성되는 돌출턱부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 주입용 트레이 장치.
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