KR20070052960A

KR20070052960A - 액정 주입 장치

Info

Publication number: KR20070052960A
Application number: KR1020050110797A
Authority: KR
Inventors: 조용철; 신현정
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2005-11-18
Filing date: 2005-11-18
Publication date: 2007-05-23

Abstract

본 발명은 액정 주입 장치에 관한 것으로, 액정이 주입될 내부 공간을 갖는 액정 패널을 가열하는 가열 챔버와, 상기 액정 패널의 상기 내부 공간을 진공으로 하는 진공 챔버와, 상기 액정 패널의 상기 내부 공간에 상기 액정을 주입하는 액정 주입 챔버와, 상기 액정이 주입된 상기 액정 패널의 액정 주입구를 봉지하는 밀봉 챔버를 포함하고, 상기 가열 챔버, 상기 진공 챔버 및 상기 액정 주입 챔버 중 적어도 어느 하나의 챔버에 상기 액정 패널의 온도를 측정하는 온도 측정 수단이 포함된 액정 주입 장치를 제공한다.

액정 주입, 가열 챔버, 진공 챔버, 액정 주입 챔버, 밀봉 챔버, 액정 패널

Description

액정 주입 장치{APPARATUS OF INJECTING LIQUID CRYSTAL}

도 1은 종래의 액정 셀 공정을 설명하기 위한 흐름도.

도 2는 종래의 가열 챔버를 설명하기 위한 단면 개념도.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 다른 액정 주입 장치의 개념도.

도 4는 본 실시예에 따른 가열 챔버의 단면 개념도.

도 5는 본 실시예에 따른 액정 패널의 사시 개념도.

도 6은 본 실시예에 따른 가열 수단의 사시 개념도.

도 7은 본 실시예에 따른 온도 측정 수단의 사시 개념도.

도 8은 본 실시예에 따른 진공 챔버의 단면도.

도 9는 본 실시예에 다른 액정 주입 챔버의 단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1, 100 : 액정 패널 10, 200 : 가열 챔버

230, 330, 430 : 온도 측정 수단 20, 220 : 가열 수단

231 : 열전대 소자 300 : 진공 챔버

400 : 액정 주입 챔버 600 : 개폐부

본 발명은 액정 주입 장치에 관한 것으로, 특히 액정 주입 장치 내의 액정 패널의 온도를 측정하고 이를 제어할 수 있는 액정 주입 장치에 관한 것이다.

정보화 사회가 발전함에 따라 표시장치에 대한 요구도 다양한 형태로 점증하고 있으며, 이에 부응하여 근래에는 LCD(Liquid Crystal Display Device), PDP(Plasma Display Panel), ELD(Electro Luminescent Display), VFD(Vacuum Fluorescent Display)등 여러 가지 평판 표시 장치가 연구되어 왔고 일부는 이미 여러 장비에서 표시장치로 활용되고 있다.

그 중에, 현재 화질이 우수하고 경량, 박형, 저 소비 전력의 특징 및 장점으로 인하여 이동형 화상 표시장치의 용도로 브라운관(Cathode Ray Tube)을 대체하면서 액정표시장치가 가장 많이 사용되고 있으며, 노트북 컴퓨터의 모니터와 같은 이동형의 용도 이외에도 텔레비전 모니터 등으로 다양하게 개발되고 있다.

이러한 LCD는 각기 전극이 형성된 두 기판을 두 전극이 서로 마주보도록 배치하고, 두 기판 사이에 상 전이를 발생하는 액정 물질을 주입한 다음 두 전극 사이에 전기장을 인가하여 전기장에 의해 액정 분자들을 움직이게 함으로써 빛의 투과율을 달리하여 화상을 표시하는 장치이다. 이는 액정의 광학적 이방성과 분극성 을 이용한 것으로, 액정은 구조가 가늘고 길기 때문에 분자 배열에 방향성과 분극성을 갖고 있는 액정 분자들에 인위적으로 전기장을 인가하게 되면 분자 배열 방향을 조절할 수 있다. 이에 배향 방향을 임으로 조절하면 액정의 광학적 이방성에 의해 액정 분자의 배열 방향에 따라 빛을 투과 또는 차단할 수 있게 되어 색상 및 화상을 표현 할 수 있게 된다.

이러한 LCD는 크게 어레이(Array) 공정, 칼라 필터(Color Filter) 공정, 액 정 셀(Cell) 공정 및 모듈(Module) 공정을 거쳐 제조된다.

상기 어레이 공정은 증착(Deposition) 및 포토리소그라피(Photolithography), 식각(Etching) 공정을 반복하여 제 1 기판 상에 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor; TFT로 약칭) 어레이를 제작하는 공정이고, 칼라 필터 공정은 화소 영역을 제외한 부분은 차광 되도록 제 2 기판에 블랙 매트릭스(Black Matrix)를 형성하고, 염료나 안료를 사용하여 적(Red), 녹(Green), 청(Blue)의 칼라 필터를 제작한 후, 공통전극용 ITO(Indium Tin Oxide)막을 형성하는 공정이다.

또한, 액정 셀 공정은 박막 트랜지스터 형성 공정이 완료된 제 1 기판과 칼라필터 공정이 완료된 제 2 기판 사이에 일정한 셀 갭이 유지되도록 합착하여 액정 패널을 형성하고, 이 액정 패널의 사이 공간에 액정을 주입하여 LCD 셀을 형성하는 공정이고, 상기 모듈 공정은 신호 처리를 위한 회로부를 제작하고, 박막 트랜지스터 액정표시장치의 패널과 신호 처리 회로부를 실장 기술을 통해 서로 연결한 후 기구물을 부착하여 모듈을 제작하는 공정이다.

종래의 액정 셀 공정을 좀 더 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 종래의 액정 셀 공정을 설명하기 위한 흐름도이다.

도 1을 참조하면, 제 1 및 제 2 기판을 마련하고, 이들 각각을 카세트에 장착한다(S1).

여기서, 상기 제 1 기판 및 제 2 기판에는 복수개의 액정 표시 패널이 설계되어 있으며, 각 패널에 해당되는 상기 제 1 기판에는 일정간격을 갖고 일 방향으로 배열된 복수개의 게이트 라인(Gate Line)과 상기 각 게이트 라인에 수직한 방향으로 일정한 간격을 갖고 배열되는 복수개의 데이터 라인(Data Line)과 상기 게이트 라인 및 데이터 라인에 의해 정의된 매트릭스(Matrix) 화소 영역에 각각 형성되는 복수개의 박막 트랜지스터 및 화소 전극들이 형성되어 있다. 또한, 각 패널에 해당되는 상기 제 2 기판에는 상기 화소 영역을 제외한 부분의 빛을 차단하기 위한 블랙 매트릭스(Black Matrix)층과 칼라 필터층 및 공통전극 등이 형성되어 있다.

다음으로, 앞서 설명한 제 1 및 제 2 기판 상에 배향물질을 도포한 후, 액정 분자가 액정분자가 균일한 방향성을 갖도록 하는 배향 공정을 진행한다(S2).

상기 배향 공정은 배향막 도포 전 세정, 배향막 인쇄, 배향막 소성, 배향막 검사, 러빙 공정 순으로 진행된다.

배향 공정 후 제 1 기판 및 제 2 기판을 각각 세정한 다음, 제 1 기판에 셀 갭(Cell Gap)을 일정하게 유지하기 위한 스페이서(Spacer)를 산포하고, 제 2 기판의 각 패널 외곽부에 액정 주입구를 갖는 씨일(Seal)재를 도포한 후 상기 제 1 기판과 제 2 기판을 고온 가압하여 합착한다(S3).

상기와 같은 합착을 통해 제 1 기판과 제 2 기판 사이에 소정의 갭을 갖는 다수의 액정 패널이 제작된다. 이때, 액정 패널은 씨일재가 도포되지 않은 액정 주입구를 포함한다. 이후, 합착된 액정 패턴을 절단 가공하여 단위 패널별로 분리한다(S4). 다음으로, 상기와 같이 가공된 각각의 단위 액정 패널의 액정 주입구를 통해 액정을 주입한다(S5).

액정 주입후, 상기 액정 주입구를 봉지하고, 각 단위 액정 패널의 절단된 면을 연마하고, 외관 및 전기적 불량 검사(S6)를 진행함으로써 액정 표시 소자를 제작하게 된다.

이때, 상기의 액정 주입 공정을 살펴보면 다음과 같다.

단위 액정 패널을 가열한 다음, 액정 패널 내부가 진공이 되도록 한다. 액정 물질이 담긴 용액 내에 내부가 진공 상태인 액정 패널의 액정 주입구를 집어 넣게 되면 압력차이에 기인한 모세관 현상에 의해 액정이 액정패널의 주입구를 통해 액정 패널의 내부 액정 공간으로 주입된다.

상기에서 액정 패널의 가열은 패널 내의 수분 제거 및 배향제의 배향력 강화 및 유기막의 아웃가싱(Outgassing) 등을 목적으로 실시하고 있다.

도 2는 종래의 가열 챔버를 설명하기 위한 단면 개념도이다.

액정 패널을 가열하는 가열 챔버는 도 2에 도시된 바와 같이 챔버(10) 내측에 마련된 액정 패널(1)과, 상기 액정 패널(1)을 가열시키기 위해 상기 챔버(10) 내측면에 마련된 다수의 가열 수단(20)과, 온도를 검출하기 위한 온도 검출부(30)를 포함한다. 이때, 상기의 액정 패널은 카셋트(4)에 인입되고, 상기 카셋트(4)는 트레이(3) 내부에 안착되고, 이 트레이(3)는 이송 수단(2) 상에 고정된다.

상술한 바와 같이 종래의 가열 챔버(10)는 가열 수단(20)의 내측 표면에 이의 온도를 검출하는 온도 검출부(30)가 마련되어 있기 때문에 가열 수단(20)의 온도는 정확하게 검출할 수 있는 반면에 상기 가열 수단(20)에 의해 가열되는 실제 액정 패널(1)의 정확한 온도는 알 수가 없는 실정이다.

이와 같이 액정 패널(1)에 인가되는 정확한 온도를 측정할 수 없기 때문에 정확한 공정의 수행조건을 찾기 어려웠다. 또한, 액정 패널(1)에 직접 인가되는 온도의 조절이 어려워 과도한 열이 인가되어 액정 패널(1)이 열적 손상을 받거나, 충분한 가열을 실시하지 못하여 액정 패널(1) 내의 불순물을 효과적으로 제거하지 못하는 문제가 발생한다.

따라서, 본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위해 도출된 것으로서, 액정 주입을 위한 장치내부에 액정 패널에 접속하여 이의 온도를 측정할 수 있는 온도 측정 수단을 구비하여 액정 주입 공정 시 액정 패널의 온도를 실시간으로 알 수 있고, 이를 통해 각 처리 공정의 공정 조건 설정을 용이하게 할 수 있으며, 액정 패널의 열 적 손상을 방지할 수 있는 액정 주입 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 내부에 내부에 액정 패널이 배치되는 몸체와, 상기 액정 패널을 가열하는 가열 수단과, 상기 액정 패널과 접속되어 이의 온도를 측정하는 온도 측정 수단을 포함하는 액정 주입 장치를 제공한다.

또한, 본 발명에 따른 액정이 주입될 내부 공간을 갖는 액정 패널이 배치되는 몸체와, 상기 내부 공간을 진공상태로 만들기 위한 진공 펌프부와, 상기 액정 패널과 접속되어 이의 온도를 측정하는 온도 측정 수단을 포함하는 액정 주입 장치를 제공한다.

또한, 본 발명에 따른 액정이 주입될 내부 공간 및 이와 연동된 주입구를 갖는 액정 패널이 배치되는 몸체와, 액정이 저장된 저장부와, 상기 몸체 내부의 압력을 조절하는 압력 조절부와, 상기 액정 패널과 접속되어 이의 온도를 측정하는 온도 측정 수단을 포함하는 액정 주입 장치를 제공한다.

또한, 본 발명에 따른 액정이 주입될 내부 공간을 갖는 액정 패널을 가열하는 가열 챔버와, 상기 액정 패널의 상기 내부 공간을 진공으로 하는 진공 챔버와, 상기 액정 패널의 상기 내부 공간에 상기 액정을 주입하는 액정 주입 챔버와, 상기 액정이 주입된 상기 액정 패널의 액정 주입구를 봉지하는 밀봉 챔버를 포함하고, 상기 가열 챔버, 상기 진공 챔버 및 상기 액정 주입 챔버 중 적어도 어느 하나의 챔버에 상기 액정 패널의 온도를 측정하는 온도 측정 수단이 포함된 액정 주입 장치를 제공한다.

상기에서, 온도 측정 수단은, 상기 액정 패널에 접속되어 이의 온도 변화를 전기적 신호로 검출하는 열전대 소자와, 상기 열전대 소자의 구동을 제어하고, 상 기 전기적 신호에 따라 상기 액정 패널의 온도 변화를 나타내는 제어부를 포함하는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 열전대 소자는, 신축 가능한 보호부와, 상기 보호부 내에 내장되고 2종 금속이 접합된 열전대 소선과, 상기 열전대 소선과 연결되는 두개의 외부 단자를 포함하는 것이 효과적이다. 이때, 상기 보호부는 각기 지름이 다른 다수의 실린더를 포함하고, 제 1 실린더 내부에 이보다 작은 지름을 갖는 제 2 실린더가 인입 또는 돌출되는 것이 바람직하다. 상기의 실린더 중 지름이 가장 작은 실린더의 끝단에 상기 열전대 소선의 일부가 노출되는 것이 효과적이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 다른 액정 주입 장치의 개념도이다.

도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 액정 주입 장치는 내부에 액정이 주입될 내부 공간을 갖는 액정 패널(100)을 가열하고 액정 패널(100)의 온도를 검출하는 온도 측정 수단(230)을 포함하는 가열 챔버(200)와, 가열된 액정 패널(100)의 내부 공간을 진공으로 하는 진공 챔버(300)와, 액정 패널(100)의 내부 공간에 액정을 주 입하는 액정 주입 챔버(400)를 포함한다. 이때, 액정 주입된 액정 패널(100)의 액정 주입구를 봉지하는 별도의 밀봉 수단(미도시)을 더 포함한다.

본 실시예에 따른 액정 주입 장치는 상기 가열 챔버(200), 진공 챔버(300) 및 액정 주입 챔버(400)가 인라인으로 배치되고, 이들 챔버와 챔버 사이에는 챔버의 내부 공간을 밀폐시키고, 액정 패널의 출입을 위한 개폐부(600a, 600b)가 마련되는 것이 바람직하다. 상기 설명에서는 가열 챔버(200) 내에 액정 패널(100)에 접속하여 이의 온도를 측정하는 온도 측정 수단(230)이 마련됨에 관해 설명하였지만, 이에 한정되지 않고, 온도 측정 수단(230)은 진공 챔버(300) 및/또는 액정 주입 챔버(400)에도 마련될 수 있다.

이를 통해 액정 주입을 위한 전체 공정에 있어서 액정 패널(100)의 온도 변화를 검출할 수 있게 되고, 이로 인해 액정 패널(100)에 인가되는 열량을 조절할 수 있으며, 공정 조건 조절이 용이하고, 액정 패널(100)의 균일성을 향상시킬 수 있게 된다.

하기에서는 상술한 구조를 갖는 본 실시예의 액정 주입 장치의 전체 동작을 설명한다.

TFT 패턴과 화소 전극이 형성된 제 1 기판과, 컬러 필터 패턴과 공통 전극이 형성된 제 2 기판을 실란트를 포함하는 경화제를 이용하여 합착한다. 이를 통해 두 기판 사이 실란트에 의해 형성된 갭 즉, 액정이 주입될 내부 공간이 마련되고 내부공간의 일단은 외부와 연통 된 주입구가 형성된다. 상기의 방법은 일 예일 뿐 다양한 방법과 공정을 통해 액정이 주입될 내부 공간과 액정 주입을 위한 주입구가 마 련된 액정 패널(100)을 형성할 수 있다.

상기의 액정 패널(100)을 가열 챔버(200) 내부로 인입 시켜 가열한다. 이러한 열처리 공정을 통해 액정 패널(100) 내부의 습기 및 이온성 오염물질 등을 활성화하여 액정 패널(100) 외부로 배출 시키거나, 액정 패널(100)의 스트레스를 완화시킬 수 있다. 이때, 상기 가열 챔버(200) 내의 액정 패널(100)과 접속되어 이의 온도를 측정하는 온도 측정 수단(230)을 통해 액정 패널(100)에 인가되는 온도를 직접 검출하게 되고, 이를 통해 가열 챔버(200)의 온도를 적절하게 조절할 수 있게 된다.

이후, 가열 챔버(200)와 진공 챔버(300) 사이의 개폐부(600a)를 개방하여 가열 챔버(200)에서 열처리 공정을 통해 불순물이 제거되고 스트레스가 완화된 액정 패널(100)을 진공 챔버(300)로 이송한다. 가열 챔버(200)와 진공 챔버(300) 사이의 개폐부(600b)를 닫아 진공 챔버(300) 내부를 밀폐한다. 진공 챔버(300) 내부를 진공으로 하여 액정 패널(100)의 내부 공간이 진공이 되도록 한다. 이때에도, 상기 액정 패널(100)에 접속되어 이의 온도를 측정하는 온도 측정 수단(330)을 포함할 수 있고, 이를 통해 진공 챔버(300)내에 위치한 액정 패널(100)의 온도를 검출하여 액정 패널(100)의 온도를 자유롭게 조절할 수 있다.

다음으로, 진공 챔버(300)와 액정 주입 챔버(400) 사이의 개폐부(600b)를 개방하여 액정 패널(100)을 진공 챔버(300)에서 액정 주입 챔버(400)로 이송한다. 개폐부(600b)를 닫은 다음 챔버(400) 내부의 압력을 대기압으로 만들어 준다. 이를 통해 액정 패널(100)의 내부 공간은 진공상태를 계속 유지하게 되므로 인해 액정 패널(100)의 내부 공간과 챔버(400) 사이에는 압력차가 발생하게 되고, 이들간의 압력차에 기인한 모세관 현상에 의해 액정이 액정 패널(100)의 내부 공간으로 주입될 수 있게 된다. 이때, 상기 액정 주입 챔버(400)에도 액정 패널(100)의 온도를 검출하는 온도 측정 수단(430)이 마련될 수 있고, 이를 통해 액정 주입 공정시의 액정 패널(100)의 온도를 조절할 수 있게 된다.

이후, 상기 액정 주입 챔버(400)의 외측으로 액정 패널(100)을 인출한다. 상기 액정이 주입된 액정 패널(100)의 개구부를 밀봉하여 액정 패널(100) 내부로의 액정 주입을 완료한다.

하기에서는 상술한 동작을 수행하는 각각의 챔버에 관해 설명한다.

도 4는 본 실시예에 따른 가열 챔버의 단면 개념도이고, 도 5는 본 실시예에 따른 액정 패널의 사시 개념도이고, 도 6은 본 실시예에 따른 가열 수단의 사시 개념도이고, 도 7은 본 실시예에 따른 온도 측정 수단의 사시 개념도이다.

도 4 내지 도 7을 참조하면, 본 실시예에 따른 가열 챔버(200)는 액정 패널(100)이 마련된 가열 공간을 갖는 몸체(210)와, 상기 몸체(210)의 내측의 적어도 일부에 마련된 가열 수단(220)과, 액정 패널(100)에 접속되어 이의 온도를 검출하는 온도 측정 수단(230)을 포함한다.

또한, 상기 가열 챔버(200)는 액정 패널(100)의 온도 조절을 위한 냉각 수단(미도시)과, 액정 패널을 지지하고, 이를 이동하는 이송 수단(250)을 더 포함한다. 또한, 상기 가열 수단(220)에 마련되어 상기 가열 수단(220)의 온도를 측정하는 온도 측정부(260)를 더 포함할 수도 있다.

본 실시예에 따른 액정 패널(100)은 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 길이 방향으로 다수의 액정 패널 영역이 정의된 어레이형 액정 패널(100)을 사용한다. 여기서, 각각의 액정 패널 영역에는 액정이 주입될 내부 공간(140)과, 상기 내부 공간(140)에 액정 주입을 위한 주입구(150)를 갖는 것이 바람직하다. 이를 통해 다수의 액정 패널에 액정을 동시에 주입할 수 있게 된다. 물론 액정 주입 공정 완료 후 이들을 절단하여 개개의 액정 패널(100)로 분리하게 된다.

이러한 어레이형 액정 패널(100)은 제 1 및 제 2 모체 기판(110, 120)이 마주보는 면에 밀봉재(130)를 형성하되, 다수의 액정 패널 영역의 가장자리를 따라 형성한다. 이때, 밀봉재(130)의 일단은 상기 모체 기판(110, 120)의 끝단으로 노출되어 액정 주입구(150)를 형성하는 것이 바람직하다. 이때, 상기 모체 기판(110, 120) 상에 상기 액정 패널(100)은 매트릭스 형태로 배열되어 제작된 다음 이들을 절단하여 도 4에서와 같이 길이 방향으로 다수의 액정 패널 영역이 정의된 어레이형 액정 패널(100)을 제작할 수도 있다. 또한, 본 발명은 단일 기판 상에 단일의 액정 패널 영역이 정의된 액정 패널을 사용할 수도 있다.

상기의 액정 패널(100)이 카셋트(160) 내부에 마련되고, 이러한 카셋트(160)가 트레이(170)에 안착되어 가열 챔버(200) 내부로 인입되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 트레이(170)는 소정의 이송 수단(250)에 연결되어 가열 챔버(200) 내부로 이송될 수 있고, 가열 챔버(200)에서 타 챔버로 이송 시킬 수도 있다. 이송 수단(250)으로는 소정의 베어링을 이용한 반송판을 사용하여 반송판의 베어링의 회전운동을 통해 트레이(170)를 움직여 액정 패널(100)이 마련된 카셋트(160)를 이동시킬 수 있다. 본 실시예에서는 일 트레이(170)에 적어도 하나 이상의 카셋트(160)가 안착 되는 것이 바람직하다. 이때 이송 수단(250)은 챔버의 일측 영역에 고정되어 있다.

본 실시예에 따른 가열 수단(220)은 도 4 및 도 6에 도시된 바와 같이 챔버(200)의 내측면의 적어도 일부에 마련되는 것이 바람직하다. 챔버(200)의 개폐부를 제외한 모든 영역에 가열 수단(220)이 배치되어 챔버(200) 내부의 가열 공간의 온도를 균일하게 유지할 수 있도록 하는 것이 바람직하다. 이때, 챔버(200)가 육면체를 갖는 형상(전후, 좌우, 상하)으로 제작될 경우, 챔버(200)의 양측면(전후) 즉, 개폐부가 마련된 양측면을 제외한 나머지 4면(좌우, 상하) 모두에 가열 수단(220)이 마련되어 액정 패널(100)을 균일하게 가열하는 것이 효과적이다. 이러한 가열 수단(220)은 열을 공급하는 각종 히터를 사용할 수 있다.

본 실시예에서는 상기 가열 수단(220)으로 도 6에 도시된 바와 같이 균열판(221)과, 발열판(223)을 포함하고, 균열판(221)과 발열판(223) 사이에 마련된 발열 부재(222)를 포함한다. 상기에서 발열 부재(222)는 외부 에너지에 의해 발열하는 부재로, 본 실시예에서는 외부의 전기적 에너지를 열에너지로 변환하는 발열 부재(222)를 사용하는 것이 바람직하다. 상기 균열판(221)을 발열 부재(222)의 열 에너지가 균일하게 분포되도록 열전도도가 우수한 물질을 사용하여 제작한다. 이를 통해 발열 부재(111)에 의한 열이 가열 수단(220)이 마련된 챔버(200)의 일측면 전체 영역에 균일하게 전도될 수 있다. 발열판(223)은 균일하게 퍼진 열 에너지를 챔버 내측으로 발산하는 역할을 하는 것이 바람직하다. 상기 균열판(221)과 발열판 (223)은 챔버(200)의 각면에 분할되어 배치될 수도 있고, 일체로 제작되어 챔버(200)의 내측에 배치될 수 있다. 즉, 4개로 분할된 균열판(221)과 발열판(223)이 앞서 설명한 챔버(200)의 내부면에 배치되거나 4번 굴절된 균열판(221)과 발열판(223)이 챔버(200)의 내부면에 배치될 수 있다.

또한, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 상기 가열 수단으로 램프 타입의 가열 수단을 사용할 수도 있다.

상기의 온도 측정 수단(230)은 자유로이 신축되는 구조로 액정 패널(100)에 접속되고 액정 패널(100)의 온도에 따라 그 특성이 변화되는 물질을 사용하여 제작하는 것이 바람직하다. 본 실시예에서는 열전대(Thermocouple) 소자를 사용하는 것이 바람직하다. 상기 온도 측정 수단(230)은 도 4 및 도 7에 도시된 바와 같이 액정 패널(100)에 접속되어 온도를 전기적 신호로 검출하는 열전대 소자(231)와, 상기 열전대 소자(231)의 구동을 제어하고 상기 열전대 소자(231)의 검출 신호에 따라 온도 변화를 나타내는 제어부(235)를 포함한다.

이때, 상기 열 전대 소자(231)는 다수의 실린더(232a, 232b, 232c, 232d)를 포함하여 신축 가능한 보호부(232)와, 상기 보호부(232)내에 내장되고 2종 금속이 접합된 열전대 소선(233)과, 열전대 소선(233)과 연결되는 두개의 외부 단자(234a, 234b)를 포함한다.

상기 보호부(232)는 신축이 가능하도록 각기 지름이 다른 다수의 실린더(232a, 232b, 232c, 232d)를 포함한다. 도면에 도시된 바와 같이 제 1 실린더(232a) 내에 제 2 실린더(232b)가 인입 되거나 돌출되도록 배치되고, 제 2 실리더 (232b) 내에 제 3 실린더(232c)가 인입 되거나 돌출되도록 배치되고, 제 3 실린더(232c) 내에 제 4 실린더(232d)가 인입 되거나 돌출되도록 배치된다. 상기 보호부(232)내에는 소정의 동력원을 인가받아 상기 실린더들의 신축을 가능하게 하는 동력 전달부재(미도시)가 마련되는 것이 바람직하다. 이를 통해 제어부(235)에서 동력을 인가하게 되면 실린더(232a, 232b, 232c, 232d)들이 도출하여 늘어나게 되고 결국 보호부(232) 끝단이 액정 패널(100)에 접속되게 된다. 또한, 이와는 반대로 제어부(235)의 동력을 인가받아 실리더(232a, 232b, 232c, 232d)들이 그 전단의 실린더 내부로 인입 되어 줄어들게 되어 액정 패널(100)과 분리되도록 할 수 있다.

상기 실린더(232a, 232b, 232c, 232d)는 열차폐 특성이 우수한 물질을 사용하여 보호부(232) 내의 열전대 소선(233)이 액정 패널(100)이 아닌 가열 수단(220) 또는 챔버(200) 내부의 온도에 영향을 받는 문제를 해소하는 것이 바람직하다.

상기 열전대 소선(233)은 2종 금속이 접합되어 형성되고, 이때 열전대 소선(233)은 백금, 동, 니켈, 로듐, 알루미늄, 망간, 규소 혹은 이들의 합금 가운데 서로 다른 2종을 채택하여 접합 시켜 형성한다. 상기 열전대 소선(233)은 상기 실린더 내부에 마련되고, 보호부(232)의 끝단에 배치된 실린더의 외측으로 그 일부가 노출되고 노출된 일부가 상기 액정 패널(100)과 접속되는 것이 바람직하다. 물론 열전대 소선(233)은 액정 패널(100)과 접속되는 보호부(232)의 끝단 표면에 근접 배치되어 액정 패널(100)의 온도를 측정할 수도 있다. 이와 같은 열전대 소선(233)은 열전 효과로 알려진 제어백 효과를 이용한 것으로, 액정 패널(100)에 온도변화에 따라 열 기전력이 발생되고, 이로 인해 열전대 소선(233)의 끝단에 접속된 두 외부 단자로 전류가 흐르게 된다. 이때, 온도에 따라 열 기전력이 변화하게 되어 액정 패널(100)이 온도를 정확하게 검출할 수 있게 된다.

이와 같이 가열 챔버(200) 내의 액정 패널(100) 온도를 정확하게 검출할 수 있으므로, 액정 패널(100)의 불순물 제거 및 스트레스 해소를 위한 정확한 온도 컨트롤이 가능해진다. 또한, 가열 수단(220)의 정상 동작 유무를 쉽게 판별할 수 있게 된다. 또한, 온도 측정 수단(230)을 통해 검출된 온도에 따라 상기 가열 챔버(200)의 가열 수단(220) 및 냉각 수단을 제어하여 액정 패널(100)의 과열을 방지할 수 있다.

본 실시예에 따른 온도 측정 수단(230)은 상기 챔버(200) 외측에 제어부(235)가 마련되고, 챔버(200) 내측에 열전대 소자(231)가 위치하여 액정 패널(100)에 접속되기 때문에 챔버(200) 일측에 소정의 관통공이 마련되고, 이 관통 공을 통해 열전대 소자(231)가 인입 되는 것이 바람직하다. 또한, 앞서 설명한 가열 수단(220)의 일부에도 관통공이 형성되어 이 관통공 영역으로 열전대 소자(231)가 신축될 수 있다. 또한, 온도 측정 수단(230)은 개폐부(600)가 마련된 측면에 형성되어 액정 패널(100)의 측면에 접속될 수도 있다. 그리고, 도면에서는 열전대 소자(231)가 일측에만 형성됨을 도시하였지만 이에 한정되지 않고, 액정 패널(100)과 접속가능 한 어느 영역에서도 마련될 수 있고, 복수개가 마련될 수도 있다.

상기의 가열 수단을 통해 불순물이 제어된 액정 패널을 인가 받아 이의 내부공간이 진공이 되도록 하는 진공 챔버에 관해 설명한다.

도 8은 본 실시예에 따른 진공 챔버의 단면도이다.

도 8을 참조하면, 본 실시예에 따른 진공 챔버(300)는 진공 공간 내에 액정 패널(100)이 배치된 몸체(310)와, 상기 진공 공간을 진공상태로 유지하기 위한 진공 펌프부(320a, 320b, 320c)와, 액정 패널(100)에 접속되어 이의 온도를 검출하는 온도 측정 수단(330)을 포함한다.

또한, 상기 진공 챔버(3000)는 액정 패널(100)의 온도 조절을 위한 온도 조절 수단(미도시)과, 액정 패널(100)을 지지하고 이를 이송하는 이송 수단(350)을 더 포함한다.

상기의 진공 펌프부(320a, 320b, 320c)는 몸체(310)의 외부에 배치되어 진공공간과 연통 된 다수의 진공 펌프를 포함한다. 이때, 상기 진공 펌프는 각기 동일한 펌핑 압력을 갖고 있을 수도 있고, 각기 다른 펌핑 압력을 갖고 있을 수도 있다. 또한, 상기 진공 펌프부(320a, 320b, 320c)와 진공 공간 사이에는 진공 밸브(미도시)가 마련되어 몸체(310) 내부의 진공 공간의 진공 상태를 일정하게 유지할 수 있다.

그리고, 상기 진공 챔버(300)는 신축 가능한 구조로 액정 패널(100)에 접속된 온도 측정 수단(330)을 포함하여 액정 패널(100) 내부 공간을 진공화 할 때의 액정 패널(100)의 온도를 측정할 수 있게 된다. 진공 챔버(300)에 사용하는 온도 측정 수단(330)은 앞서 가열 챔버(200)에서 설명한 온도 측정 수단(230)과 동일하므로 그 설명을 생략한다.

다음으로 상기 액정 패널(100)에 액정을 주입하는 액정 주입 챔버(400)에 관해 설명한다.

도 9는 본 실시예에 다른 액정 주입 챔버의 단면도이다.

도 9를 참조하면, 본 실시예에 따른 액정 주입 챔버(400)는 내부에 액정 패널(100)이 배치되는 몸체(410)와, 액정(423)이 저장된 액정 저장부(420)와, 상기 챔버(400) 내부의 압력을 조절하는 압력 조절부(460)와, 액정 패널(100)에 접속되어 이의 온도를 검출하는 온도 측정 수단(430)을 포함한다.

또한, 상기 액정 주입 챔버(400)는 액정 패널(100)의 온도 조절을 위한 온도 조절 수단(미도시)과, 액정 패널(100)을 지지하고 이를 이송하는 이송 수단(450)을 더 포함할 수도 있다.

상기의 액정 저장부(420)는 액정(423)이 저장되는 용기(421)와, 용기(421)를 승강시키는 구동부(422)를 포함한다. 이는 액정 주입 시 구동부(422)가 상승하여 상기 용기(421)를 상승시켜 상기 트레이(170) 내측으로 용기(421)를 인입시켜 액정 패널(100)의 주입구(150) 영역이 액정(423)에 잠기도록 하고, 액정 주입이 완료된 후에는 구동부(422)가 하강하여 액정 패널(100)을 용기(421)로부터 분리되도록 할 수 있다. 상기 설명에서는 액정 저장부(420)가 승강하여 액정 패널(100)에 액정(423)을 주입 할 수 있음에 관해 설명하였지만, 이에 한정되지 않고, 액정 패널(100)이 승강하여 액정 패널(100)에 액정(423)을 주입할 수도 있다.

상기 압력 조절부(460)는 초기 액정 주입 챔버(400)의 압력을 앞단의 진공 챔버(300)와 동일하게 진공상태를 유지되도록 한다. 이후, 하부의 액정 저장부(420)가 상승하여 액정 패널(100)의 주입구(150) 영역이 액정(423) 내부로 들어간 다음, 챔버(400) 내부의 압력을 상기 진공 상태 보다 높을 압력이 되도록 하여 압 력차에 의한 모세관 형상을 통해 액정 저장부(420)의 액정(423)이 액정 패널(100)의 내부 공간(140)으로 주입되도록 한다. 이때, 진공 상태보다 높은 압력은 대기압 또는 대기압 보다 더 높을 압력이 되도록 하는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 액정 주입 챔버(400)는 신축 가능한 구조로 액정 패널(100)에 접속된 온도 측정 수단(430)을 포함하여 액정 패널(100)의 내부 공간(140)에 액정(423)이 주입될 때의 액정 패널(100)의 온도를 측정할 수 있게 된다. 액정 주입 챔버(400)에 사용하는 온도 측정 수단(430)은 앞서 가열 챔버(200)에서 설명한 온도 측정 수단(230)과 동일하므로 그 설명을 생략한다.

상기에서 온도 측정 수단(230, 330, 430)은 액정 패널(100)이 챔버 내부에 이송되어 안착 고정된 후에 보호부(232)가 늘어나 액정 패널(100)에 접속되는 것이 바람직하다. 상기 온도 측정 수단(230, 330, 430)이 접속되는 액정 패널(100)의 접속영역은 액정 패널(100)의 모든 영역이 가능하지만 본 실시예에서는 화상을 표시하는 영역을 제외한 비 표시 영역에 접속되는 것이 바람직하다. 이를 통해 온도 측정 수단(230, 330, 430)과 액정 패널(100)과의 접속에 의한 액정 패널(100)의 스크래치 발생으로 인한 화상 영역의 손상을 방지할 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명은 액정 주입을 위한 장치내부에 액정 패널에 접속하여 이의 온도를 측정할 수 있는 온도 측정 수단을 두어 액정 주입 공정 시 액정 패널의 온도를 실시간으로 파악할 수 있다.

더욱이 액정 패널을 가열하는 가열 챔버 내부에 위치한 액정 패널의 온도를 정확하게 검출할 수 있으므로, 액정 패널의 불순물 제거 및 스트레스 해소를 위한 정확한 온도 컨트롤이 가능지고, 가열 챔버의 정상 동작 유무를 쉽게 판별할 수 있다.

또한, 액정 주입 공정 중 액정 패널에 인가되는 열량을 조절할 수 있으며, 공정 조건 설정이 용이하여, 액정 패널의 균일성을 향상시킬 수 있게 된다.

본 발명을 첨부 도면과 전술된 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였으나, 본 발명은 그에 한정되지 않으며, 후술되는 특허청구범위에 의해 한정된다. 따라서, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 후술되는 특허청구범위의 기술적 사상에서 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 변형 및 수정할 수 있다.

Claims

내부에 액정 패널이 배치되는 몸체;

상기 액정 패널을 가열하는 가열 수단;

상기 액정 패널과 접속되어 이의 온도를 측정하는 온도 측정 수단을 포함하는 액정 주입 장치.
액정이 주입될 내부 공간을 갖는 액정 패널이 배치되는 몸체;

상기 내부 공간을 진공상태로 만들기 위한 진공 펌프부;

상기 액정 패널과 접속되어 이의 온도를 측정하는 온도 측정 수단을 포함하는 액정 주입 장치.
액정이 주입될 내부 공간 및 이와 연동된 주입구를 갖는 액정 패널이 배치되는 몸체;

액정이 저장된 저장부;

상기 몸체 내부의 압력을 조절하는 압력 조절부;

상기 액정 패널과 접속되어 이의 온도를 측정하는 온도 측정 수단을 포함하는 액정 주입 장치.
액정이 주입될 내부 공간을 갖는 액정 패널을 가열하는 가열 챔버;

상기 액정 패널의 상기 내부 공간을 진공으로 하는 진공 챔버;

상기 액정 패널의 상기 내부 공간에 상기 액정을 주입하는 액정 주입 챔버;

상기 액정이 주입된 상기 액정 패널의 액정 주입구를 봉지하는 밀봉 챔버를 포함하고,

상기 가열 챔버, 상기 진공 챔버 및 상기 액정 주입 챔버 중 적어도 어느 하나의 챔버에 상기 액정 패널의 온도를 측정하는 온도 측정 수단이 포함된 액정 주입 장치.
청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서, 상기 온도 측정 수단은,

상기 액정 패널에 접속되어 이의 온도 변화를 전기적 신호로 검출하는 열전대 소자;

상기 열전대 소자의 구동을 제어하고, 상기 전기적 신호에 따라 상기 액정 패널의 온도 변화를 나타내는 제어부를 포함하는 액정 주입 장치.
청구항 5에 있어서, 상기 열전대 소자는,

신축 가능한 보호부;

상기 보호부 내에 내장되고 2종 금속이 접합된 열전대 소선;

상기 열전대 소선과 연결되는 두개의 외부 단자를 포함하는 액정 주입 장치.
청구항 6에 있어서,

상기 보호부는 각기 지름이 다른 다수의 실린더를 포함하고, 제 1 실린더 내부에 이보다 작은 지름을 갖는 제 2 실린더가 인입 또는 돌출되는 액정 주입 장치.
청구항 7에 있어서,

상기 실린더 중 지름이 가장 작은 실린더의 끝단에 상기 열전대 소선의 일부가 노출된 액정 주입 장치.