KR20010058194A - 액정표시소자의 배향막 도포 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 액정표시소자의 배향막 도포 장치를 개시한다. 개시된 본 발명은, 본체 정면에 노즐 헤드가 착탈 가능하게 부착된다. 노즐 헤드 정면에 스테이지상에 안치되어 이동하는 유리기판상으로 배향액을 분사하는 이중 노즐이 설치되고, 이중 노즐에는 분사 압력을 제공하는 가스 라인이 연결된다. 이중 노즐에는 유리기판과 이중 노즐간의 간격을 감지하는 레이저 센서가 부착된다. 또한, 이중 노즐에는 리드 스크류의 하단이 나사 결합되고, 리드 스크류의 상단에는 서보 모터가 연결되어서, 이중 노즐과 유리기판간의 간격이 보정된다. 그리고, 노즐 헤드의 측면에는 유리기판 정렬을 위해 유리기판에 형성된 마크를 인식하기 위한 카메라가 배치된다. 한편, 이중 노즐은 복수개의 노즐공이 수평 방향을 따라 한 줄로 등간격으로 배열된 상부 노즐과, 상부 노즐 하부에 배치되고 복수개의 노즐공이 지그재그 형태로 배열된 하부 노즐로 이루어진다.

Description

액정표시소자의 배향막 도포 장치{APPARATUS FOR DISPENSING ALIGNMENT LAYER ON LCD GLASS}

본 발명은 액정표시소자의 배향막 도포 장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 액정표시소자의 유리기판 사이에 배치된 액정의 방향을 결정하는 배향막을 유리기판상에 도포하는 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 액정의 위상을 변화시켜 원하는 글자나 문자 또는 숫자를 디스플레이시키는 액정표시소자는 2개의 유리기판 사이에 액정이 봉입된 구조의 액정 셀과, 이 액정 셀로 빛을 조사하는 백 라이트 유니트를 포함한다.

액정 셀은 제조하는 방법은 다음과 같다. 먼저, 화소전극이 형성된 하부 유리기판과 상부 유리기판 각각의 내측면에 액정 분자의 초기 배열 상태를 결정하는 배향막을 전사판을 이용해서 코팅한다. 2개의 유리기판 중 어느 하나의 유리기판상에는 접착제를 프린트하고, 다른 하나의 유리기판에는 스페이서를 코팅한 후, 봉착 공정에서 이들 2개의 유리기판을 겹쳐 포갠 상태로 압착 장치의 건조 오븐에 넣고, 열압착을 실시한다. 또한, 상하부 유리기판 각각에는 빛이 일정한 방향으로만 입사되도록 하기 위한 편광판이 부착된다. 한편, 배향막의 재질은 폴리이미드(PI)로서, 경화 공정을 통해서 견고하게 경화된다.

도 1에 종래의 배향막 도포 장치가 개략적으로 도시되어 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 배향막 디스펜서(2) 하부에 2개의 가이드 롤러(2,3)가 배치되어 있고, 도포 롤러(4)가 가이드 롤러(2,3)의 측면 하부에 배치되어 있다. 도포 롤러(4)에는 배향막을 유리기판에 전사하여 도포하는 전사판(5)이 부착되어 있다. 한편, 유리기판은 테이블(6)상에 안치된 상태로 도포 롤러(4) 하부로 이동하게 되어 있다.

종래에는 전사판이 유리기판에 접촉하면서 배향막을 유리기판에 도포하는 방식이다. 그런데, 전사판이 유리기판에 접촉하면서 발생되는 압력에 의해 유리기판에 구성된 회로가 손상되는 경우가 많았다. 또한, 접촉에 의한 정전기 발생도 문제이다.

따라서, 본 발명은 종래의 배향막 도포 장치가 안고 있는 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로서, 배향막 도포 방식을 접촉식에서 비접촉식으로 변경하여, 접촉에 따른 압력 발생과 정전기 발생을 방지할 수 있는 액정표시소자의 배향막 도포 장치를 제공하는데 목적이 있다.

도 1은 종래의 배향막 도포 장치를 나타낸 도면.

도 2는 본 발명에 따른 배향막 도포 장치를 나타낸 측면도.

도 3은 본 발명의 주요부인 노즐 헤드의 정면도.

도 4는 본 발명의 주요부인 이중 노즐의 승강 구조를 나타낸 정면도.

도 5는 본 발명의 주요부인 이중 노즐을 확대해서 나타낸 정면도.

도 6은 이중 노즐의 하부 노즐을 통해 배향액이 분사되는 상태를 나타낸 동작 설명도.

도 7 및 도 8은 이러한 이중 노즐을 통해 분사된 배향액이 유리기판에 도포되는 상태를 순차적으로 나타낸 동작 설명도.

- 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 -

10 ; 본체 20 ; 노즐 헤드

30 ; 이중 노즐 31 ; 상부 노즐

32 ; 하부 노즐 40 ; 가스 라인

50 ; 레이저 센서 60 ; 카메라

70 ; 스테이지 80 ; 배향액 공급부

90 ; 리드 스크류 91 ; 서보 모터

상기와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 배향막 도포 장치는 다음과 같은 구성으로 이루어진다.

본체 정면에 노즐 헤드가 착탈 가능하게 부착된다. 노즐 헤드 정면에 스테이지상에 안치되어 이동하는 유리기판상으로 배향액을 분사하는 이중 노즐이 설치되고, 이중 노즐에는 분사 압력을 제공하는 가스 라인이 연결된다. 이중 노즐에는 유리기판과 이중 노즐간의 간격을 감지하는 레이저 센서가 부착된다. 또한, 이중 노즐에는 리드 스크류의 하단이 나사 결합되고, 리드 스크류의 상단에는 서보 모터가 연결되어서, 이중 노즐과 유리기판간의 간격이 보정된다. 그리고, 노즐 헤드의 측면에는 유리기판 정렬을 위해 유리기판에 형성된 마크를 인식하기 위한 카메라가 배치된다.

한편, 이중 노즐은 복수개의 노즐공이 수평 방향을 따라 한 줄로 등간격으로 배열된 상부 노즐과, 상부 노즐 하부에 배치되고 복수개의 노즐공이 지그재그 형태로 배열된 하부 노즐로 이루어진다.

상기된 본 발명의 구성에 의하면, 이중 노즐이 유리기판과 일정 간격을 두고 배치된 상태에서 배향액을 유리기판상으로 분사하게 되므로써, 접촉에 의한 압력 발생과 정전기 발생이 근원적으로 방지된다. 또한, 노즐이 이중으로 구성되므로써, 배향액의 도포량이 일정하게 됨과 아울러 분사 압력의 제어도 용이해진다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면에 의거하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 배향막 도포 장치를 나타낸 측면도이고, 도 3은 본 발명의 주요부인 노즐 헤드의 정면도이며, 도 4는 본 발명의 주요부인 이중 노즐의 승강 구조를 나타낸 정면도이고, 도 5는 본 발명의 주요부인 이중 노즐을 확대해서 나타낸 정면도이며, 도 6은 이중 노즐의 하부 노즐을 통해 배향액이 분사되는 상태를 나타낸 동작 설명도이고, 도 7 및 도 8은 이러한 이중 노즐을 통해 분사된 배향액이 유리기판에 도포되는 상태를 순차적으로 나타낸 동작 설명도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 유리기판은 스테이지(70)상에 안치된 상태로 본체(10) 정면으로 이동하게 된다. 본체(10)의 정면에 노즐 헤드(20)가 착탈 가능하게 부착된다. 노즐 헤드(20)의 정면 하부에 유리기판상으로 배향액을 분사하는 이중 노즐(30)이 부착된다. 이중 노즐(30)에는 도 3에 보다 구체적으로 도시된 바와 같이, 분사 압력을 제공하는 가스 라인, 보다 구체적으로는 질소 가스 라인(40)의 하단이 연결되고, 질소 가스 라인(40)의 상단에는 질소 가스의 압력을 표시하는 압력 표시부(41)가 설치된다. 이중 노즐(30)에는 배향액 공급부(80)가 설치된다.

도 3을 참조로, 이중 노즐(30)의 양측면에는 유리기판과 이중 노즐(30)간의 간격을 감지하는 레이저 센서(50)가 부착된다. 레이저 센서(50)에서 감지된 유리기판과 이중 노즐(30)간의 간격을 설정된 간격으로 보정하기 위해, 도 4에 도시된 바와 같이 이중 노즐(30)에는 리드 스크류(90)의 하단이 나사 결합되고, 리드 스크류(90)의 상단에는 구동원인 서보 모터(91)가 연결된다. 따라서, 이중 노즐(30)의 높이가 서보 모터(91)에 의해 정밀하게 제어된다.

또한, 다시 도 3을 참조로, 노즐 헤드(20)의 측면에는 카메라(60)가 설치된다. 카메라(60)은 유리기판에 형성된 정렬 마크를 촬영하여, 유리기판을 도포 위치로 정확하게 정렬되는 것을 보조하게 된다.

한편, 본 발명의 주요부인 이중 노즐(30)이 도 5에 상세하게 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 이중 노즐(30)은 그 명칭대로 상하 노즐(31,32) 2개로 구성된다. 상부 노즐(31)에는 복수개의 노즐공이 일정 간격으로 수평하게 배열된다. 반면에, 하부 노즐(32)에는 복수개의 노즐공이 지그재그 형태로 수평하게 배열된다. 따라서, 배향액은 상부 노즐(31)의 노즐공을 통해서 하부 노즐(32)로 분사된 후, 다시 하부 노즐(32)의 지그재그 형태의 분사공을 통해서 더욱 균일하게 유리기판상으로 분사되어진다. 도 6은 이와 같이 배향액이 균일하게 분사되는 상태를 상세하게 도시하고 있다.

한편, 본체(10)에는 각 구성요소들의 동작을 제어하는 컨트롤러가 배치된다. 즉, 질소 가스의 압력을 제어하고, 각 구성요소의 동작을 제어하며, 동작 데이터나 장비 상태를 표시하는 컨트롤러가 본체(10)에 구비된다.

이하, 상기와 같이 구성된 본 실시예에 따른 배향막 도포 장치의 동작을 상세히 설명한다.

이중 노즐(30)로 공급된 배향액은 질소 가스 라인(40)을 통해 제공되는 가스 압력에 의해 유리기판상으로 분사된다. 보다 구체적으로, 배향액은 상부 노즐(31)의 각 노즐공을 통해서 하부 노즐(32)로 분사된 후, 다시 하부 노즐(32)의 지그재그 형태의 노즐공을 통해서 더욱 균일하게 분포된 상태로 도 7 및 도 8과 같이, 유리기판상으로 분사된다.

여기서, 노즐(30)이 이중으로 구성되므로, 상부 노즐(31)의 노즐공 직경을 최대한 크게 하는 것이 가능하다. 노즐공의 직경이 크면, 우선 분사 압력 조절이 용이해지고, 또한 노즐공이 막히는 현상도 억제된다.

한편, 스테이지(70)상에 안치된 유리기판은 카메라(60)가 그의 정렬 마크를 촬영하고 이 화면을 디스플레이하는 것에 의해, 정확한 도포 위치로 정렬된다. 또한, 유리기판과 이중 노즐(30)간의 간격은 레이저 센서(50)에 의해 감지된다. 만일, 서로간의 간격이 설정 간격과 일치하지 않으면, 서보 모터(90)의 구동으로 이중 노즐(30)의 높이가 정확하게 보정된다.

상기된 바와 같이 본 발명에 의하면, 이중 노즐이 유리기판과 소정 간격을 두고 배치된 상태에서 배향액을 유리기판으로 분사하는 비접촉 방식이므로, 접촉 방식에 따른 압력 발생과 정전기 발생이 근원적으로 방지된다.

또한, 노즐이 이중으로 구성되므로, 노즐공의 직경을 최대한 크게 할 수가 있다. 따라서, 분사 압력 조절이 용이해지고, 노즐공의 막힘 현상도 줄어들게 된다.

한편, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능할 것이다.

Claims (4)

1. 액정표시소자의 유리기판상에 배향액을 도포하는 장치로서,

   상기 유리기판이 스테이지에 안치된 상태로 접근하는 본체;

   상기 본체의 정면에 부착된 노즐 헤드;

   상기 노즐 헤드의 정면에 부착되어, 상기 유리기판상으로 배향액을 분사하는 노즐; 및

   상기 노즐로 분사 압력을 제공하는 가스 라인을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 배향막 도포 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 노즐은 상하 노즐 이중으로 구성되고, 상기 상부 노즐에는 복수개의 노즐공이 일정 간격으로 수평 배열되며, 상기 하부 노즐에는 복수개의 노즐공이 지그재그 형태로 배열된 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 배향막 도포 장치.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 노즐의 측부에 노즐과 유리기판간의 간격을 감지하는 레이저 센서가 부착되고, 상기 레이저 센서에 의해 감지된 간격에 따라 상기 노즐의 높이를 보정하기 위해, 상기 노즐에 서보 모터에 의해 회전하는 리드 스크류가 나사 결합된 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 배향막 도포 장치.
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 노즐 헤드의 측부에 유리기판에 형성된 정렬 마크를 촬영하는 카메라가 배치된 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 배향막 도포 장치.