KR101858757B1 - 액정표시장치의 실런트 도포장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 액정표시장치의 실런트 도포장치에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 액정표시장치의 실런트 도포장치는 기판의 테두리에 실런트를 도포하는 액정표시장치의 실런트 도포장치에 있어서, 기판의 테두리에 3열로 실런트를 도포하는 실린지; 및, 상기 3열의 실런트 중 양측 테두리에 배치되는 실런트를 선택적으로 경화하도록 실린지의 후방에 배치되는 경화수단;을 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의하여, 미경화된 실런트와 액정이 접촉하는 것을 방지함으로써 액정의 오염을 방지할 수 있는 액정표시장치의 실런트 도포장치가 제공된다.

Description

액정표시장치의 실런트 도포장치{APPARATUS FOR DISPENSING SEALANT OF LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE}

본 발명은 액정표시장치의 실런트 도포장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 미경화된 실런트와 액정이 접촉하는 것을 방지함으로써 액정의 오염을 방지할 수 있는 액정표시장치의 실런트 도포장치에 관한 것이다.

일반적으로 액정표시장치는 액정의 굴절률 이방성을 이용하여 화면에 정보를 표시하는 장치로서, 하부 기판, 상부 기판, 하부 기판과 상부 기판 사이에 형성된 액정층으로 구성되어 있다.

하부 기판은 구동소자 어레이 기판으로서, 복수의 화소가 형성되어 있으며 각각의 화소에는 박막트랜지스터(TFT)와 같은 구동소자가 형성되어 있다. 또한, 상부 기판은 컬러필터 기판으로서 실제 컬러를 구현하기 위한 컬러필터층이 형성되어 있다. 그리고 하부 기판 및 상부 기판에는 각각 화소전극 및 공통전극이 형성되어 있으며, 액정층의 액정분자를 배향하기 위한 배향막이 도포되어 있다.

한편, 상기 하부 기판 및 상부 기판은 실링재(Sealing material)에 의해 합착되어 있으며, 그 사이에 액정층이 형성되어 상기 하부 기판에 형성된 구동소자에 의해 액정분자를 구동하여 액정층을 투과하는 광량을 제어함으로써 정보를 표시하게 된다.

상술한 구성을 가진 액정표시장치의 제조공정은 크게 하부 기판에 구동소자를 형성하는 구동소자 어레이기판 공정과 상부 기판에 컬러필터를 형성하는 컬러필터기판 공정 및 셀(Cell)공정으로 구분된다.

상기 셀공정 중 액정을 공급하여 액정층을 형성하는 공정은, 통상적으로, 상부 기판과 하부 기판 사이에 액정주입구를 통해 액정을 주입하고 상기 액정주입구를 봉지하여 액정층을 형성하는 방법과, 상부 기판과 하부 기판 중 어느 하나의 기판위에 액정을 적하하여 액정층을 형성하는 액정적하(ODF;One Drop Filling)방식이 사용된다.

최근 생산라인의 대형화, 효율성, 사이클 타임(cycle time) 개선 등의 이점으로 인해 주로 액정적하방식이 사용되고 있다. 이러한 액정적하방식은 하부 기판(또는 상부 기판)상에 실런트를 도포(drawing)하고 실런트 안쪽, 즉 액티브 영역 중앙에 액정을 떨어뜨린 후 합착공정을 진행한다.

합착공정은 하부 정반에 하부 기판을 고정하고 상부 정반에 상부 기판을 고정한 상태에서, 상부 정반이 하부 정반의 상측으로부터 하부 정반을 향해 이동하면서 하부 기판과 상부 기판의 합착이 진행된다. 이때 실런트 안쪽에 떨어뜨린 액정은 하부 기판과 상부 기판 사이의 셀영역 내에서 사방으로 퍼져나가게 되고, 실런트 또한 압축되면서 소정의 실(seal) 폭을 갖게 된다.

상기와 같은 합착공정 이후, 자외선 경화(UV cure)를 위해 자외선 경화 공정장비로 이동하기까지의 시간동안 액티브 영역에 떨어뜨린 액정이 사방으로 퍼져나가 경화되지 않은 실런트와 접촉하게 된다.

실런트와 액정이 접촉한 상태에서는 실런트에 있는 일부 성분들이 액정에 스며들게 되어 액정 오염을 일으키는 원인이 되며, 액정에 스며든 불순물은 액정표시장치가 표시될 때 휘점(bright dot)불량, 광누설, 상의 잔류 등의 불량을 일으킬 우려가 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 미경화된 실런트와 액정이 접촉하는 것을 방지함으로써 액정의 오염을 방지할 수 있는 액정표시장치의 실런트 도포장치를 제공함에 있다.

상기 목적은, 본 발명에 따라, 기판의 테두리에 실런트를 도포하는 액정표시장치의 실런트 도포장치에 있어서, 기판의 테두리에 적어도 3열로 실런트를 도포하는 실린지; 및, 상기 3열의 실런트 중 양측 테두리에 배치되는 실런트를 선택적으로 경화하도록 실린지의 후방에 배치되는 경화수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 실런트 도포장치에 의해 달성된다.

여기서, 상기 실린지는 열경화 실런트를 기판의 테두리에 도포하는 제1노즐과, 상기 제1노즐을 통해 도포된 열경화 실런트의 양측에 광경화 실런트를 도포하는 제2노즐과 제3노즐을 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 경화수단은 상기 실린지의 후방에 배치되어 광경화 실런트를 경화시키기 위한 광을 제공하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 열경화 실런트는 기판에 도포되는 전체 실런트 중 60~90%를 차지하는 것이 바람직하다.

또한, 제1노즐을 통해 분사되는 열경화 실런트의 폭은 상기 제2노즐과 제3노즐을 통해 도포되는 광경화 실런트의 사이간격에 의해 정의되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 제2노즐과 제3노즐을 통해 도포되는 광경화 실런트의 높이는 합착된 기판 사이의 셀갭에 대응하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따르면, 미경화된 실런트와 액정이 접촉하는 것을 방지함으로써 액정의 오염을 방지할 수 있는 액정표시장치의 실런트 도포장치가 제공된다.

또한, 실런트의 실폭을 균일하게 유지할 수 있는 액정표시장치의 실런트 도포장치가 제공된다.

도 1은 본 발명 액정표시장치의 실런트 도포장치의 사시도,
도 2는 도 1의 "A"부분의 정면도,
도 3은 도 1의 "A"부분의 측면도이고,
도 4는 본 발명 액정표시장치의 실런트 도포장치에 따른 기판의 합착상태를 나타낸 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 실런트 도포장치에 대하여 상세하게 설명한다.

첨부도면 중 도 1은 본 발명 액정표시장치의 실런트 도포장치의 사시도이고, 도 2는 도 1의 "A"부분의 정면도, 도 3은 도 1의 "A"부분의 측면도이다.

상기 도면에서 도시하는 바와 같은 본 발명 액정표시장치의 실런트 도포장치는 하부 기판(11, 또는 상부 기판)의 테두리에 실런트(S)를 도포하는 것으로, 하부 기판(11)의 테두리에 적어도 3열의 실런트(S)를 동시에 도포하는 실린지(20)와, 상기 실린지(20)의 후방에서 상기 3열의 실런트(S) 중 양측 테두리에 배치되는 실런트(S2)를 선택적으로 경화하는 경화수단(30)을 포함하여 구성된다.

상기 실린지(20)는 열경화 실런트(S1)를 하부 기판(11)의 테두리에 도포하는 제1노즐(21)과, 상기 제1노즐(21)을 통해 도포된 열경화 실런트(S1)의 양측에 광경화 실런트(S2)를 도포하는 제2노즐(22)과 제3노즐(23)을 포함한다.

상기 경화수단(30)은 상기 실린지(20)의 후방에 배치되어 광경화 실런트(S2)를 경화시키기 위한 광(UV)을 제공하는 것으로, 실린지(20)의 후방에서 제2노즐(22) 및 제3노즐(23)을 통해 도포되는 광경화 실런트(S2)보다 넓은 영역에 광(UV)을 공급하여 광경화 실런트(S2)를 경화시키는 것으로 예를 들어 설명한다.

한편, 상기 열경화 실런트(S1)는 하부 기판(11)에 도포되는 전체 실런트 중 60~90%, 바람직하게는 70%를 차지하도록 도포한다. 이를 위해 제1노즐(21)의 공급압력 또는 노즐의 직경을 제2노즐(22) 및 제3노즐(23)과 다르게 설정할 수 있을 것이다.

또한, 제1노즐(21)을 통해 분사되는 열경화 실런트(S1)의 폭은 상기 제2노즐(22)과 제3노즐(23)을 통해 도포되는 광경화 실런트(S2)의 사이간격에 의해 정의되고, 상기 제2노즐(22)과 제3노즐(23)을 통해 도포되는 광경화 실런트(S2)의 높이는 합착 기판 사이의 셀갭에 대응하도록 설정된다.

한편, 본 실시예에서는 실런트가 3열로 도포되는 것으로 예를 들어 설명하였으나, 3열 이상으로 도포될 수 있으며, 이때에는 3열 이상의 실런트 중 가장 바깥쪽에 배치되는 한 쌍의 실런트를 광경화 실런트(S2)로 구성하고, 상기 광경화 실런트(S2)가 경화수단(30)에 의해 신속하게 경화되어 차단벽의 기능을 수행하도록 구성하는 것도 가능할 것이다.

지금부터는 상술한 액정표시장치의 실런트 도포장치의 제1실시예의 작동에 대하여 설명한다.

먼저, 도 1을 참조하면, 하부 기판(11)의 상측 테두리 일영역에 실린지(20)를 배치한 상태에서, 실린지(20)의 제1노즐(21)을 통해 열경화 실런트(S1)를 공급하고, 상기 제1노즐(21)의 양측에 배치된 제2노즐(22) 및 제3노즐(23)을 통해 광경화 실런트(S2)를 공급하여 하부 기판(11)의 테두리에 3열로 실런트(S)를 도포한다. 이때, 상기 3열의 실런트(S) 중 제2노즐(22)과 제3노즐(23)을 통해 도포된 광경화 실런트(S2)는 실린지(20)의 후방에 배치된 경화수단(30)에서 제공되는 광에 노출되면서 경화된다.

상기와 같이 하부 기판(11)의 테두리에 도포된 3열의 실런트(S)는, 도 2에서 도시하는 바와 같이 중앙에 제1노즐(21)을 통해 도포된 열경화 실런트(S1)가 배치되고, 상기 열경화 실런트(S1)의 양측에 제2노즐(22) 및 제3노즐(23)을 통해 도포된 광경화 실런트(S2)가 배치된다.

하부 기판(11)의 테두리에 도포된 3열의 실런트(S)에는 도 3에서 도시하는 바와 같이, 실린지(20)의 후방에서 실린지(20)와 함께 실런트 도포 방향으로 진행하는 경화수단(30)에 의해 광이 조사된다. 즉, 3열의 실런트(S) 중 열경화 실런트(S1)의 양측에 배치된 광경화 실런트(S2)는 경화수단(30)에서 제공되는 광에 의해 경화된다.

이하에서는 합착 이후의 작용에 대하여 구체적으로 살펴보기로 한다. 첨부도면 중 도 4는 본 발명 액정표시장치의 실런트 도포장치에 따른 하부 기판(11)의 합착상태를 나타낸 단면도이다.

상기와 같이 실런트의 도포공정이 완료된 이후에, 하부 기판(11)의 실런트 내부영역, 즉 액티브 영역의 중앙에 액정적하 방식으로 액정을 공급한 다음 하부 기판(11)을 합착하면, 하부 기판(11)과 상부 기판(12)의 합착압력에 의해 3열의 실런트(S)의 중앙에 배치된 열경화 실런트(S1)가 압축되는 것과 동시에, 액정은 셀영역 내부로 퍼져나간다.

즉, 도 4에서 도시하는 바와 같이 하부 기판(11)과 상부 기판(12)의 합착에 의해 3열의 실런트(S)의 중앙에 배치된 열경화 실런트(S1)에 압축력이 인가되면, 경화되지 않은 상태에 있는 열경화 실런트(S1)는 양측의 광경화 실런트(S2)의 사이공간을 메우면서 상부 기판(12)과 하부 기판(11)에 밀착된다. 이때, 상기 열경화 실런트(S1)의 양측에 배치된 광경화 실런트(S2)는 경화수단(30)에 의해 예비 경화된 상태이므로, 합착과정에서 광경화 실런트(S2)의 형상은 유지된다. 한편, 상부 기판(12)과 하부 기판(11)의 합착과정에서 열경화 실런트(S1)의 공급량 또는 하부 기판(11)과 상부 기판(12) 사이의 셀갭을 조절하여 상기 열경화 실런트(S1)가 양측 광경화 실런트(S2)의 바깥으로 흘러 넘치는 것을 방지할 필요가 있다.

한편, 상부 기판(12)과 하부 기판(11)의 사이의 액정은, 상부 기판(12)과 하부 기판(11)의 합착에 의해 셀영역 내에서 확산되어 실런트에 접촉한다. 이때, 상기 3열의 실런트(S)는, 액정과 접촉하는 측이 광경화 실런트(S2)로 구성되어 실런트 도포 공정에서 이미 경화수단(30)에 의해 경화된 상태이므로, 액정과 접촉하더라도 실런트에 포함된 성분이 액정으로 스며드는 것이 방지된다. 따라서, 종래와 같이 미경화된 실런트와 액정이 접촉하여 휘점(bright dot)불량, 광누설, 상의 잔류 등의 불량을 일으키는 것을 방지할 수 있게 된다.

열경화 실런트(S1)는 점착력이 강한 반면 경화시키기 위한 소요 시간이 길고, 광경화 실런트(S2)는 점착력이 약하지만 경화시키기 위한 소요 시간이 짧은 특성을 갖는다. 즉, 본 발명에 따르면 3열로 구성된 실런트(S)의 중앙에 배치되어 기판의 합착공정 이후 경화되는 열경화 실런트(S1)는 기판에 도포되는 전체 실런트 중 60~90%, 바람직하게는 70%를 차지하도록 도포하고, 열경화 실런트(S1)의 양측에 각각 배치되는 광경화 실런트(S2)는 각각 15%를 차지하도록 도포한다. 따라서, 상부 기판(12)과 하부 기판(11)의 합착시 전체 실런트의 과반 이상을 차지하는 열경화 실런트(S1)에 의한 접착력을 확보하는 것과 동시에, 열경화 실런트(S1)의 양측에서 각각 15% 정도의 비율을 차지하는 광경화 실런트(S2)는 도포된 직후 경화수단(30)에 의해 신속하게 경화되어 열경화 실런트(S1)가 액정과 접촉하는 것을 방지하는 차단벽의 기능을 수행하도록 한다.

뿐만 아니라, 열경화 실런트(S1)의 양측에 도포된 광경화 실런트(S2)는 실런트 도포과정에서 경화수단(30)에 의해 경화된 상태이므로, 기판의 합착과정에서 양측 광경화 실런트(S2)의 사이간격이 임의로 변경되지 않는다. 즉, 중앙의 열경화 실런트(S1)는 양측 광경화 실런트(S2)의 사이공간 내에서만 보관 유지되는 것이므로 실런트의 실폭이 불균일해지는 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.

11:하부 기판, 12:상부 기판, 20:실린지,
21:제1노즐, 22:제2노즐, 23:제3노즐,
30:경화수단, S:실런트, S1:열경화 실런트,
S2:광경화 실런트

Claims (6)

1. 액정표시장치 제조공정 중 기판합착 공정에 앞서, 기판의 테두리에 실런트를 도포하는 액정표시장치의 실런트 도포장치에 있어서,
   기판의 테두리에 적어도 3열의 실런트를 동시에 도포하는 실린지; 및,
   상기 3열의 실런트 중 양측 테두리에 배치되는 실런트를 선택적으로 경화하도록 실린지의 후방에 배치되는 경화수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 실런트 도포장치.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 실린지는 열경화 실런트를 기판의 테두리에 도포하는 제1노즐과, 상기 제1노즐을 통해 도포된 열경화 실런트의 양측에 광경화 실런트를 도포하는 제2노즐과 제3노즐을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 실런트 도포장치.
3. 제 2항에 있어서,
   상기 경화수단은 상기 실린지의 후방에 배치되어 광경화 실런트를 경화시키기 위한 광을 제공하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 실런트 도포장치.
4. 제 3항에 있어서,
   상기 열경화 실런트는 기판에 도포되는 전체 실런트 중 60~90%를 차지하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 실런트 도포장치.
5. 제 4항에 있어서,
   제1노즐을 통해 분사되는 열경화 실런트의 폭은 상기 제2노즐과 제3노즐을 통해 도포되는 광경화 실런트의 사이간격에 의해 정의되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 실런트 도포장치.
6. 제 3항에 있어서,
   상기 제2노즐과 제3노즐을 통해 도포되는 광경화 실런트의 높이는 합착된 기판 사이의 셀갭에 대응하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 실런트 도포장치.

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