KR101571132B1

KR101571132B1 - 엘코스용 액정 정량 토출장치, 이를 이용한 액정 충진방법 및 액정 토출방법

Info

Publication number: KR101571132B1
Application number: KR1020140057881A
Authority: KR
Inventors: 이상문; 장동환; 이재민; 김정혁; 김창현; 김권영
Original assignee: 주식회사 셀코스; (주) 마을소프트
Priority date: 2014-05-14
Filing date: 2014-05-14
Publication date: 2015-11-23

Abstract

엘코스용 액정 정량 토출장치가 개시된다. 개시된 액정 정량 토출장치는 내측에 액정이송통로가 형성된 몸체부; 상기 액정이송통로의 일단에 연통된 액정충진부; 상기 액정이송통로의 타단에 연통되어 칩의 상면으로 액정을 토출하는 니들; 상기 액정이송통로 상에 서로 간격을 두고 배치되며, 상기 액정이송통로에서의 액정의 이동을 제어하도록 상기 니들 측에 인접한 제1 밸브와 상기 액정충진부 측에 인접한 제2 밸브; 및 상기 제1 밸브와 제2 밸브 사이의 상기 액정이송통로 일부에 연통 가능하게 설치되고, 상기 니들을 통해 토출되는 액정의 토출량을 제어하는 액정토출조절부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

엘코스용 액정 정량 토출장치, 이를 이용한 액정 충진방법 및 액정 토출방법{LIQUID CRYSTAL CONSTANT RATE DISCHARGE APPARATUS FOR LIQUID CRYSTAL ON SILICON, METHOD OF FILLING AND DISCHARGING LIQUID CRYSTAL FOR USING THE SAME}

본 발명은 엘코스용 액정 정량 토출장치에 관한 것으로, 특히 초소형 엘코스 패널을 제작하기 위해 극소량의 액정을 실리콘 상에 토출하기 위한 엘코스용 액정 정량 토출장치에 관한 것이다.

일반적으로 엘코스(LCoS: Liquid Crystal on Silicon)는 기존의 LCD(Liquid crystal display) 소자에서 하판의 유리를 실리콘 웨이퍼로 대치하고 그 위에 회로를 형성한 디스플레이다. 즉, 실리콘 반도체 위에 LCD 액정을 올려놓은 것으로, '실리콘 상층액정'이라고도 한다. 평판 디스플레이(FPD) 기술의 일종인 엘코스는 휴대형 디스플레이 시스템을 구축할 수 있는 차세대 마이크로디스플레이 기술이다.

상기 엘코스는 실리콘 기판 위에 TFT를 형성하고 액정(liquid crystal)을 이용해 디스플레이를 구현한 것으로, 빛을 통과시키는 엘시디와 달리 빛을 반사시켜 화면을 만들어내기 때문에, 작은 크기의 칩으로도 화면 구현이 가능해진다.

이와 같은 엘코스 기술을 이용하면 소형 화면부터 대형 화면까지 구현할 수 있어, 다양한 디지털기기에 응용된다. 즉, 20인치 이상의 모니터나 TV를 비롯하여 휴대폰, 디지털카메라, 노트북, HMD(head-mounted display), 캠코더 등의 중소형 디스플레이로도 활용할 수 있으며, 특히 소형 프로젝터에 가장 적합한 기술로 널리 사용되고 있다.

현재 상기한 바와 같은 엘코스를 효율적으로 제작하기 위한 다양한 연구가 지속적으로 이루어지고 있다.

본 발명은 초소형 엘코스 패널을 제작하기 위해 미리 설정된 극소량의 액정을 정밀하게 실리콘 상에 토출할 수 있는 엘코스용 액정 정량 토출장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

본 발명은 상기 목적을 달성하기 위해, 내측에 액정이송통로가 형성된 몸체부; 상기 액정이송통로의 일단에 연통된 액정충진부; 상기 액정이송통로의 타단에 연통되어 칩의 상면으로 액정을 토출하는 니들; 상기 액정이송통로 상에 서로 간격을 두고 배치되며, 상기 액정이송통로에서의 액정의 이동을 제어하도록 상기 니들 측에 인접한 제1 밸브와 상기 액정충진부 측에 인접한 제2 밸브; 및 상기 제1 밸브와 제2 밸브 사이의 상기 액정이송통로 일부에 연통 가능하게 설치되고, 상기 니들을 통해 토출되는 액정의 토출량을 제어하는 액정토출조절부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 엘코스용 액정 정량 토출장치를 제공한다.

상기 액정이송통로는 액정이 중력에 의해 하향 이동하도록 상기 액정이송통로의 일단으로부터 타단으로 갈수록 다단 경사 구간을 가질 수 있다.

상기 제1 및 제2 밸브가 안착되는 상기 액정이송통로의 각 부분에 제1 및 제2 씰링부재가 설치되는 것이 바람직하다. 이 경우, 상기 제1 및 제2 씰링부재는 O-링으로 이루어질 수 있다.

상기 액정이송통로는 상기 제1 밸브에 의해 개폐되는 구간이 수직으로 배치되고, 상기 제2 밸브에 의해 개폐되는 구간이 수평으로 배치될 수 있다.

상기 제1 및 제2 밸브는 각각 제1 및 제2 실린더부에 의해 구동될 수 있다.

액정토출조절부는, 상기 액정이송통로와 연통된 가이드구멍에 슬라이딩 이동하는 가동축; 상기 가동축의 동력을 제공하는 모터; 및 상기 모터와 가동축을 연결하며, 상기 모터의 회전축의 회전을 직선운동으로 전환하는 동력전달부;를 포함하며, 상기 가동축은 상기 가이드구멍을 승강함에 따라 상기 가이드구멍으로 액정을 유입하거나 배출할 수 있다.

상기 가이드구멍에는 상기 가동축의 외주에 밀착되는 제3 씰링부재가 구비될 수 있다. 이 경우, 상기 제3 씰링부재는 O-링으로 이루어질 수 있다.

또한, 본 발명은 상기 액정충진부에 연결되어 상기 니들로부터 상기 액정이송통로를 통해 상기 액정충진부로 액정을 흡입하기 위해 상기 액정충진부 측에 부압을 형성하는 진공펌프를 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명은 상기 액정충진부에 연결되어 상기 액정충진부에 공기를 불어 넣어 상기 액정충진부에 충진된 액정을 상기 액정이송통로로 공급하기 위한 블로워를 더 포함할 수 있다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 액정 정량 토출장치의 몸체부 내에 형성된 액정이송통로를 대기압으로 설정하는 (a)단계; 상기 액정이송통로의 일단에 연통된 액정충진부 측에 부압을 형성하는 (b)단계; 상기 액정이송통로의 타단에 연통된 니들을 통해 상기 액정충진부로 충진할 액정을 흡입하는 (c)단계; 및 상기 니들을 통해 미리 설정된 액정을 토출하기 위해 액정토출조절부로 액정을 이송하는 (d)단계;를 포함하는 액정 정량 토출장치의 액정 충진 방법을 제공할 수 있다.

상기 (a)단계는 상기 액정이송통로 상에 간격을 두고 배치된 제1 및 제2 밸브를 각각 개방하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 (d)단계는, 상기 액정이송통로 상에 간격을 두고 배치되며, 상기 니들 측에 인접하게 배치된 제1 밸브를 개방하고, 상기 액정충진부 측에 인접한 제2 밸브를 개방하는 단계; 상기 액정토출조절부의 구동축을 상기 몸체부의 가이드구멍을 따라 하강하여 액정일 충진될 공간을 비우는 단계; 상기 액정충진부에 공기를 불어 넣어 액정이 상기 액정이송통로를 따라 상기 액정충진부로부터 상기 니들 측으로 이송시키는 단계; 상기 액정이송통로를 통해 이송되는 액정이 상기 니들을 통해 누출되지 않도록 상기 제1 밸브를 폐쇄하는 단계; 상기 구동축을 상승시켜 상기 액정이송통로에 있는 액정을 상기 가이드구멍으로 충진하는 단계; 상기 제2 밸브를 폐쇄하고, 상기 제1 밸브를 개방하는 단계; 및 상기 제1 밸브의 개방에 따라 상기 니즐에 있던 액정이 상기 제1 밸브가 있던 공간으로 유입되면서 상기 니들로 유입된 외부 공기를 제거하기 위해, 상기 구동축을 미리 설정된 거리만큼 하강하는 단계;를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명은, 상술한 액정 충진 방법을 통해 몸체부의 가이드구멍에 액정이 충진된 상태에서, 제2 밸브를 폐쇄하는 단계; 상기 가이드구멍에 충진된 액정을 니들로 이송하도록 제1 밸브를 개방하는 단계; 및 상기 가이드구멍을 따라 이동하는 구동축을 미리 설정한 거리만큼 하강하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 정량 토출장치의 액정 토출 방법을 통해 상기 목적을 달성할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 엘코스용 액정 정량 토출장치를 나타내는 개략도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 엘코스용 액정 정량 토출장치의 액정 충진 과정을 나타내는 흐름도이다.
도 3a 내지 도 3e 본 발명의 일 실시예에 따른 엘코스용 액정 정량 토출장치의 액정 충진 과정을 순차적으로 나타내는 도면들이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 엘코스용 액정 정량 토출장치의 액정 토출 과정을 나타내는 흐름도이다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 엘코스용 액정 정량 토출장치의 액정 토출 과정을 순차적으로 나타내는 도면들이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명한다. 이하에서 설명되는 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위하여 예시적으로 나타낸 것이며, 본 발명은 여기서 설명되는 실시예와 다르게 다양하게 변형되어 실시될 수 있음이 이해되어야 할 것이다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기능 혹은 구성요소에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명 및 구체적인 도시를 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 발명의 이해를 돕기 위하여 실제 축척대로 도시된 것이 아니라 일부 구성요소의 치수가 과장되게 도시될 수 있다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 엘코스용 액정 정량 토출장치(1)는 몸체부(10), 니들(30), 액정충진부(50), 제1 밸브부(60), 제2 밸브부(70) 및 액정토출조절부(90)를 포함한다.

몸체부(10)는 내측에 액정을 이송하기 위한 액정이송통로(11)가 관통 형성된다. 이 경우, 니들(30), 액정충진부(50), 제1 밸브부(60), 제2 밸브부(70) 및 액정토출조절부(90)는 각각 액정이송통로(11)와 관계하도록 몸체부(10)에 설치된다.

액정이송통로(11)는 몸체부(10) 상면에 형성된 제1 구멍(11a)이 액정충진부(50)와 연통되고, 몸체부(10) 저면에 형성된 제2 구멍(11b)이 니들(30)과 연통된다. 이 경우, 액정이송통로(11)는 일단(11a)으로부터 타단(11b)에 이르는 각 구간이 전체적으로 타단(11b)으로 갈수록 다단 하향 경사지게 형성된다. 이에 따라, 액정이송통로(11)가 대기압 하에 있는 경우 액정이송통로(11)에 존재하는 액정은 중력에 의해 니들(30)을 통해 흘러내리게 된다. 여기서, 액정(Liquid crystal)의 점도는 1~5000센티푸아즈(centipoises)에 해당할 수 있다.

또한, 상기 액정이송통로(11)의 하향 경사구조는 점도가 1인 물을 기준으로 중력에 의해 흘러내릴 수 있는 정도이면 족하다.

액정이송통로(11)를 구체적으로 살펴보면, 액정이송통로(11)는 제1 구멍(11a)으로부터 수직으로 형성되는 제1 수직구간(12a)과, 제1 수직구간(12a)으로부터 하향 경사지게 형성되는 제1 경사구간(12b)과, 제1 경사구간(12b)으로부터 수평 형성되는 제1 수평구간(12c)과, 제1 수평수간(12c)으로부터 제1 경사구간(12b)과 동일한 방향으로 하향 경사지게 형성되는 제2 경사구간(12d)과, 제2 경사구간(12d)으로부터 제1 수평구간(12c)과 동일한 방향으로 수평 형성되는 제2 수평구간(12e)과, 제2 수평구간(12e)으로부터 제1 수직구간(12a)과 동일 방향으로 수직 형성되는 제2 수직구간(12f)과, 제2 수직구간(12f)으로부터 상기 제2 수평구간(12e)의 반대 방향으로 수평 형성되는 제3 수평구간(12g)과, 제3 수평구간(12g)으로부터 제2 수직구간(12f)과 동일한 방향으로 수직으로 형성되어 제2 구멍(11b)과 연결되는 제3 수직구간(12h)을 포함한다.

여기서, 액정이송통로(11)의 제1 수직구간(12a)은 제1 경사구간(12b)과 동일한 방향으로 경사지게 형성하는 것도 물론 가능하다.

이와 같은 액정이송통로(11)는 니들(30)을 통해 액정을 액정충진부(50)로 충진하는 경우와, 액정충진부(50)의 액정을 니들(30)로 토출시키는 경우에 액정이 이송되는 경로를 제공한다.

니들(30)은 액정을 액정충진부(50)로 충진 시 액정을 액정이송통로(11)로 유입시키기 위한 유입통로로 사용되며, 동시에, 미리 설정된 극소량의 액정을 칩(C) 상에 토출할 때 액정의 배출통로로 사용된다.

액정충진부(50)는 시린지(sringe) 형상으로 이루어질 수 있으며, 액정충진부(50)와 연통되는 제1 구멍(11a) 및 제1 수직구간(12a)은 액정충진부(50)의 배출구(51)의 직경에 대응하는 크기로 형성될 수 있으며, 이 경우, 제1 수직구간(12a)의 직경은 액정이송통로(11)의 나머지 구간보다 크게 형성될 수 있다.

또한, 액정충진부(50)는 액정 충진 시 액정이송통로(11)를 통해 액정을 흡입하기 위해, 액정충진부(50) 측에 부압을 형성하기 위해 진공펌프(53)와 연결된다. 이 경우, 진공펌프(53)는 액정충진부(50)의 상측에 결합된 캡(52)에 연결관(52a)을 통해 연결될 수 있다.

더욱이, 액정충진부(50)는 액정이송통로(11)로 액정을 이송할 경우 액정충진부(50) 내로 공기를 불어 넣을 수 있도록 블로워(미도시)와 연결될 수 있다. 이 경우, 진공펌프(53)가 연결관(52a)에 연결되어 있으면, 연결관(52a)을 진공펌프(53)와 분리시킨 후 블로워에 연결하여 사용한다.

제1 밸브부(60)는 제1 밸브(61)와, 제1 밸브(61)를 승강 구동하기 위한 제1 실린더(63)를 포함한다.

제1 밸브(61)는 제1 실린더(63)의 피스톤(63a)의 선단에 일체로 형성되며, 피스톤(63a)의 구동에 의해 몸체부(11)의 제1 관통구멍(13a)을 따라 슬라이딩 가능하게 이동한다. 제1 밸브(61)는 외주에 간격을 두고 한 쌍의 O-링(61a,61b)이 결합되어 있어, 제1 수평구간(12c)에 연통된 제1 관통구멍(13a)으로 액정이 누출되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 제1 밸브(61)는 제1 수평구간(12c)을 개방하는 경우 제1 관통구멍(13a)으로 인입된다. 반대로 제1 수평구간(12c)을 폐쇄하는 경우, 제1 밸브(61)는 제1 관통구멍(13a)으로부터 제1 수평구간(12c)으로 돌출된다.

이 경우, 제1 수평구간(12c)의 일부 즉, 제2 경사구간(12d)과 연통되는 부분을 둘러싸도록 씰링부재(65)가 배치된다. 씰링부재(65)는 제1 밸브(61)의 선단과 밀착함으로써 액정이 제1 수평구간(12c)을 통과하지 못하도록 한다.

제2 밸브부(70)는 상술한 제1 밸브부(60)과 배치 방향(제1 밸브부(60)는 수직 방향으로 배치되는데 반해, 제2 밸브부(70)는 수평 방향으로 배치됨)을 제외한 나머지 구성이 모두 동일하게 이루어질 수 있다. 즉, 제2 밸브부(70)는 제2 밸브(71)와, 제2 밸브(71)를 수평 구동하기 위한 제2 실린더(73)를 포함한다.

제2 밸브(71)는 제2 실린더(73)의 피스톤(73a)의 선단에 일체로 형성되며, 피스톤(73a)의 구동에 의해 몸체부(11)의 제2 관통구멍(13b)을 따라 슬라이딩 가능하게 이동한다. 제2 밸브(71)는 외주에 간격을 두고 한 쌍의 O-링(71a,71b)이 결합되어 있어, 제2 수직구간(12f)에 연통된 제2 관통구멍(13b)으로 액정이 누출되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 제2 밸브(71)는 상술한 제1 밸브(61)와 유사하게 동작한다. 즉, 제2 밸브(71)는 제2 수직구간(12f)을 개방하는 경우 제2 관통구멍(13b)으로 인입되고, 반대로 제2 수직구간(12f)을 폐쇄하는 경우 제2 관통구멍(13b)으로부터 제2 수직구간(12f)으로 돌출된다. 이 경우, 제2 수평구간(12f)의 일부에는 씰링부재(75)가 배치된다. 씰링부재(75)는 제2 밸브(71)의 선단과 밀착함으로써 액정이 제2 수직구간(12f)을 통과하는 것을 방지한다.

액정토출조절부(90)는 몸체부(11)에 형성된 가이드구멍(15)에 슬라이딩 가능하게 결합된 가동축(91)과, 가동축(91)의 승강시키기 위한 구동력을 제공하는 모터(93)와, 가동축(91)과 모터(93) 사이에 배치되어 모터(93)의 구동력을 가동축(91)으로 전달하는 동력전달부(95)를 포함한다.

가동축(91)은 제2 수평구간(12f)에 대하여 대략 직각으로 배치된다. 이 경우, 가이드구멍(15)이 제2 수평구간(12f)과 연통되어 있다. 따라서, 제1 밸브(61)가 제1 수평구간(12c)을 폐쇄하고, 제2 밸브(71)가 제2 수직구간(12f)을 개방하는 조건을 만족하는 경우, 가동축(91)이 상승할 때 가동축(91)이 점유하던 가이드구멍(15) 내의 공간이 비게 되고 이 공간으로 제2 수평구간(12f)에 존재하는 액정이 유입(또는 흡입)된다.

반대로, 제1 밸브(61)가 제1 수평구간(12c)을 폐쇄하고, 제2 밸브(71)가 제2 수직구간(12f)을 개방하는 조건을 만족하는 경우, 가동축(91)이 하강할 때 가이드구멍(15) 내에 존재하는 액정은 가동축(91)에 의해 제2 수평구간(12f)으로 배출된다.

한편, 가동축(91)은 모터(93)의 회전축(91)의 회전방향에 따라 승강하며, 이와 동시에 모터(93)의 회전수에 동기화되어 가동축(91)의 이동 거리가 결정된다. 또한, 가이드구멍(15)에는 가동축(91)의 외주에 밀착되는 씰링부재(92)가 구비되며, 이 씰링부재(92)는 O-링 형상으로 이루어질 수 있다.

동력전달부(95)는 고정브라켓(95a), 커플러(95b), 볼 스크류(95c), 지지대(95d) 및 가동부재(95e)를 포함한다.

고정브라켓(95a)은 하단이 몸체부(10)에 고정되고 상단에는 모터(93)가 고정 설치된다. 커플러(95b)는 모터(93)의 회전축(93a)과 볼 스크류(95c)의 일단을 연결하며, 회전축(93a)의 회전력을 볼 스크류(95c)로 전달한다.

볼 스크류(95c)는 타단이 소정 길이를 갖도록 형성되며, 고정브라켓(95a)의 하단에 회전 가능하게 지지된다. 지지대(95d)는 고정브라켓(95a) 내측에 배치되어 볼 스크류(95c)의 일단을 회전 가능하게 지지한다.

가동부재(95e)는 볼 스크류(95c)의 회전에 따라 승강 가능하도록 나사 결합된다. 또한, 가동부재(95e)는 일단이 고정브라켓(95a)의 길이방향을 따라 고정된 LM가이드(95f)에 슬라이딩 가능하게 연결되고, 타단이 가동축(45e)의 상단에 고정된다. 이에 따라 모터(93)의 회전력이 볼 스크류(95c)와 가동부재(95e)에 의해 직선 운동으로 전환된다.

이와 같이 구성된 본 발명의 일 실시예에 따른 엘코스용 액정 정량 토출장치(1)의 작용을 '액정 충진' 경우와, '액정 토출' 경우로 나누어 설명한다.

먼저, 도 2에 도시된 흐름도와, 도 3a 내지 도 3e의 도면들을 참조하여 액정충진부(50)에 액정을 충진하는 과정을 순차적으로 설명한다.

도 3a와 같이, 액정이송통로(11) 내 잔류하는 액정을 모두 비우기 위해, 제1 및 제2 밸브(61,71)를 개방하여 액정이송통로(11) 내부를 대기압 하에 놓이게 한다(S1). 이 경우 캡(52)을 액정충진부(50)로부터 분리하거나, 진공펌프(53)를 연결관(52a)으로부터 분리시키는 것이 바람직하다.

도 3b와 같이, 별도의 용기(3)에 담긴 액정을 니들(30)로 흡입할 수 있도록 용기(3)를 니들(30)의 하부에 위치시키고, 액정충진부(50)에 연결한 진공펌프(53)를 가동한다. 이에 따라 액정충진부(50) 측에 소정의 부압이 형성되면서 용기(3) 내 액정은 니들(30)로 흡입된 후 액정이송통로(11)를 거쳐 액정충진부(50)로 충진된다(S2).

원하는 양이 액정충진부(50)로 모두 충진되면, 가이드구멍(15) 내 액정이 충진될 공간을 확보하도록 가동축(91)을 가이드구멍(15)을 따라 상승시킨다(S3). 이때 가동축(91)은 제2 수평구간(12e)이 가동축(91)의 선단부(91a)에 의해 폐쇄되지 않는 정도까지 하강시키는 것이 바람직하다.

이어서, 진공펌프(53)를 블로워로 교체한 후 공기를 액정충진부(50) 내로 불어 주면 액정충진부(50)에 충진된 액정은 소정의 압력에 의해 액정충진부(50)에서부터 니들(30)의 단부까지 액정이송통로(11) 전체에 장입된다(S4).

그 후, 도 3c와 같이, 제1 밸브(61)의 개방상태는 그대로 유지하고, 제2 실린더(73)를 구동하여 제2 밸브(71)로 제2 수직구간(12f)을 폐쇄한다(S5).

이 상태에서, 도 3d와 같이, 모터(93)를 구동시켜 가동축(91)을 미리 설정된 거리만큼 상승시켜, 가동축(91)이 점유하고 있는 가이드구멍(15) 내의 일부분의 공간을 마련한다. 이에 따라, 액정이송통로(11)의 액정은 제2 수평구간(12e)을 통해 가이드구멍(15) 내로 유입된다(S6).

도 3e와 같이, 액정이 미리 설정한 양만큼 가이드구멍(15) 내로 유입되면, 제1 밸브(61)로 제1 수평구간(12c)를 폐쇄하고, 제2 밸브(71)로 제2 수직구간(12f)을 개방한다(S7). 이에 따라, 제2 밸브(71)가 점유하던 제2 수직구간(12f)으로 니들(30) 내에 존재하는 액정이 유입되는데, 이때, 외부공기가 니들(30)로 유입된다.

그 후, 니들(30)로 유입된 공기를 외부로 배출하기 위해 가동축(91)을 소정 거리만큼 하강시킨다(S8).

상술한 바와 같은 과정을 통해 액정 정량 토출장치(1)를 이용하여 칩(C) 상에 액정을 토출할 수 있는 준비가 완료된다.

이하, 도 4의 흐름도와, 도 5a 및 도 5b의 도면들을 참조하여, 칩(C)에 액정을 토출하는 과정을 설명한다.

도 5a와 같이, 제1 밸브(61)로 제1 수평구간(12c)을 폐쇄하여 액정 토출 과정 중 액정이 액정충진부(50)로 역류하는 것을 방지한다(S11). 이어서, 제2 밸브(71)로 제2 수평구간(12f)을 개방하여 가이드구멍(15)에 충진된 액정과 액정이송통로(11) 내에 존재하는 액정을 니들(30)로 토출 가능하도록 한다(S12).

이어서, 도 5b와 같이, 모터(93)를 구동하여 미리 설정된 거리만큼 가동축(91)을 하강시켜 니들(30)을 통해 극소량(예를 들면, 약 0,023㎎)의 액정을 토출시킬 수 있다(S13). 이와 같이 니들(30)로부터 토출된 극소량의 액정은 칩(C) 상에 낙하된다.

이 경우, 니들(30)을 통해 토출되는 액정의 양은 모터(93)의 회전수를 조절하여 가동축(91)의 이동거리를 정밀하게 제어할 수 있다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나 이 실시예에 의해 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형 가능함은 물론이다.

10: 몸체부 11: 액정이송통로
30: 니들 50: 액정충진부
60: 제1 밸브부 61: 제1 밸브
63: 제1 실린더 70: 제2 밸브부
71: 제2 밸브 73: 제2 실린더
90: 액정토출조절부 91: 가동축
93: 모터 95: 동력전달부

Claims

내측에 액정이송통로가 형성된 몸체부;
상기 액정이송통로의 일단에 연통된 액정충진부;
상기 액정이송통로의 타단에 연통되어 칩의 상면으로 액정을 토출하는 니들;
상기 액정이송통로 상에 서로 간격을 두고 배치되며, 상기 액정이송통로에서의 액정의 이동을 제어하도록 상기 니들 측에 인접한 제1 밸브와 상기 액정충진부 측에 인접한 제2 밸브; 및
상기 제1 밸브와 제2 밸브 사이의 상기 액정이송통로 일부에 연통 가능하게 설치되고, 상기 니들을 통해 토출되는 액정의 토출량을 제어하는 액정토출조절부;를 포함하며,
상기 액정이송통로는 액정이 중력에 의해 하향 이동하도록 상기 액정이송통로의 일단으로부터 타단으로 갈수록 다단 경사 구간을 갖는 것을 특징으로 하는 엘코스용 액정 정량 토출장치.
삭제
제1항에 있어서,
상기 제1 및 제2 밸브가 안착되는 상기 액정이송통로의 각 부분에 제1 및 제2 씰링부재가 설치된 것을 특징으로 하는 엘코스용 액정 정량 토출장치.
제3항에 있어서,
상기 제1 및 제2 씰링부재는 O-링인 것을 특징으로 하는 엘코스용 액정 정량 토출장치.
제3항에 있어서,
상기 액정이송통로는 상기 제1 밸브에 의해 개폐되는 구간이 수직으로 배치되고, 상기 제2 밸브에 의해 개폐되는 구간이 수평으로 배치되는 것을 특징으로 하는 엘코스용 액정 정량 토출장치.
제1항에 있어서,
상기 제1 및 제2 밸브는 각각 제1 및 제2 실린더부에 의해 구동되는 것을 특징으로 하는 엘코스용 액정 정량 토출장치.
제1항에 있어서,
액정토출조절부는,
상기 액정이송통로와 연통된 가이드구멍에 슬라이딩 이동하는 가동축;
상기 가동축의 동력을 제공하는 모터; 및
상기 모터와 가동축을 연결하며, 상기 모터의 회전축의 회전을 직선운동으로 전환하는 동력전달부;를 포함하며,
상기 가동축은 상기 가이드구멍을 승강함에 따라 상기 가이드구멍으로 액정을 유입하거나 배출하는 것을 특징으로 하는 액정 정량 토출장치.
제7항에 있어서,
상기 가이드구멍에는 상기 가동축의 외주에 밀착되는 제3 씰링부재가 구비되는 것을 특징으로 하는 액정 정량 토출장치.
제8항에 있어서,
상기 제3 씰링부재는 O-링인 것을 특징으로 하는 액정 정량 토출장치.
제1항에 있어서,
상기 액정충진부에 연결되어 상기 니들로부터 상기 액정이송통로를 통해 상기 액정충진부로 액정을 흡입하기 위해 상기 액정충진부 측에 부압을 형성하는 진공펌프를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 정량 토출장치.
제1항에 있어서,
상기 액정충진부에 연결되어 상기 액정충진부에 공기를 불어 넣어 상기 액정충진부에 충진된 액정을 상기 액정이송통로로 공급하기 위한 블로워를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 정량 토출장치.
액정 정량 토출장치의 몸체부 내에 형성된 액정이송통로를 대기압으로 설정하는 (a)단계;
상기 액정이송통로의 일단에 연통된 액정충진부 측에 부압을 형성하는 (b)단계;
상기 액정이송통로의 타단에 연통된 니들을 통해 상기 액정충진부로 충진할 액정을 흡입하는 (c)단계; 및
상기 니들을 통해 미리 설정된 액정을 토출하기 위해 액정토출조절부로 액정을 이송하는 (d)단계;를 포함하며,
상기 (a)단계는 상기 액정이송통로 상에 간격을 두고 배치된 제1 및 제2 밸브를 각각 개방하는 단계를 포함하고,
상기 (d)단계는,
상기 액정이송통로 상에 간격을 두고 배치되며, 상기 니들 측에 인접하게 배치된 제1 밸브를 개방하고, 상기 액정충진부 측에 인접한 제2 밸브를 개방하는 단계;
상기 액정토출조절부의 구동축을 상기 몸체부의 가이드구멍을 따라 하강하여 액정일 충진될 공간을 비우는 단계;
상기 액정충진부에 공기를 불어 넣어 액정이 상기 액정이송통로를 따라 상기 액정충진부로부터 상기 니들 측으로 이송시키는 단계;
상기 액정이송통로를 통해 이송되는 액정이 상기 니들을 통해 누출되지 않도록 상기 제1 밸브를 폐쇄하는 단계;
상기 구동축을 상승시켜 상기 액정이송통로에 있는 액정을 상기 가이드구멍으로 충진하는 단계;
상기 제2 밸브를 폐쇄하고, 상기 제1 밸브를 개방하는 단계; 및
상기 제1 밸브의 개방에 따라 상기 니들에 있던 액정이 상기 제1 밸브가 있던 공간으로 유입되면서 상기 니들로 유입된 외부 공기를 제거하기 위해, 상기 구동축을 미리 설정된 거리만큼 하강하는 단계;를 포함하는 액정 정량 토출장치의 액정 충진 방법.
삭제
삭제
제12항의 액정 충진 방법에 의해 몸체부의 가이드구멍에 액정이 충진된 상태에서, 제2 밸브를 폐쇄하는 단계;
상기 가이드구멍에 충진된 액정을 니들로 이송하도록 제1 밸브를 개방하는 단계; 및
상기 가이드구멍을 따라 이동하는 구동축을 미리 설정한 거리만큼 하강하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 정량 토출장치의 액정 토출 방법.