KR20070063906A - 편광판 부착 장치 및 방법 - Google Patents

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KR20070063906A
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Abstract

본 발명은 설비의 크기를 축소시킴과 아울러 생산성을 향상시킬 수 있는 편광판 부착 장치 및 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 편광판 부착 장치는 액정 표시 패널을 초음파를 이용하여 세정한 후 건조시키는 초음파 세정/건조부와; 상기 세정 및 건조된 액정 표시 패널의 전면과 후면 각각에 편광판을 부착하는 편광판 부착부와; 상기 액정 표시 패널과 상기 편광판과의 밀착력을 높히기 위해 상기 편광판이 부착된 액정 표시 패널의 전면과 후면에 에어를 분사하는 에어 경화부를 구비하는 것을 특징으로 한다.

Description

편광판 부착 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR ATTACHING POLARIZER}
도 1은 종래 편광판 부착 장치를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 편광판 부착 장치를 나타내는 도면이다.
도 3은 도 2에 도시된 이물 제거부를 상세히 나타내는 도면이다.
도 4a 및 도 4b는 도 2에 도시된 초음파 세정/건조부를 상세히 나타내는 도면이다.
도 5a 및 도 5b는 도 2에 도시된 제1 편광판 부착부를 상세히 나타내는 도면이다.
도 6a 및 도 6b는 도 2에 도시된 제2 편광판 부착부를 상세히 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 편광판 부착 장치에 의해 편광판이 부착된 액정 표시 패널을 나타내는 사시도이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
110 : 편광판 부착 장치 112 : 이물 제거부
114 : 초음파 세정/건조부 116,118 : 편광판 부착부
120 : 에어 경화부 122,124 : 세정 롤러
128 : 초음파 발생부 130 : 액정 표시 패널
132 : 상부 기판 134 : 하부 기판
138 : 탈이온수 140 : 에어 나이프
142 : 흡착판 144,146 : 편광판
본 발명은 편광판 부착 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 설비의 크기를 축소시킴과 아울러 생산성을 향상시킬 수 있는 편광판 부착 장치 및 방법에 관한 것이다.
액정 표시 장치는 전계를 이용하여 액정의 광투과율을 조절함으로써 화상을 표시하게 된다. 이를 위하여 액정 표시 장치는 액정셀들이 매트릭스 형태로 배열되어진 액정 표시 패널과, 액정 표시 패널을 구동하기 위한 구동 회로를 구비한다.
액정 표시 패널은 서로 대향하는 박막 트랜지스터 기판 및 칼러 필터 기판과, 두 기판 사이에 주입된 액정과, 두 기판 사이의 셀갭을 유지시키는 스페이서를 구비한다.
이러한 액정 표시 패널의 상부 기판의 전면과 하부 기판의 후면 각각에는 입사되는 빔의 편광 정도에 따라 투과되는 빔의 광량을 제어하는 편광판이 부착된다.
편광판은 도 1에 도시된 편광판 부착 장치(10)를 이용하여 액정 표시 패널에 부착된다.
편광판 부착 장치(10)는 인라인 방식으로 배치된 제1 및 제2 이물 제거부(12,14)와, 세정/건조부(16)와, 제1 및 제2 편광판 부착부(18,20)와, 검사부(22) 및 진공 경화부(24)를 구비한다.
제1 이물 제거부(12)는 액정 표시 패널의 전면, 즉 상부 기판의 전면에 흡착된 이물질, 예를 들어 유리 가루 등을 에어 나이프 등의 물리적인 방법을 통해 제거한다.
제2 이물 제거부(14)는 액정 표시 패널의 후면, 즉 하부 기판의 후면에 흡착된 이물질, 예를 들어 유리 가루 등을 에어 나이프 등의 물리적인 방법을 통해 제거한다.
세정/건조부(16)는 이물 제거부(12,14)를 통과한 액정 표시 패널에 잔존하는 이물질을 탈이온수(Deionizer Water :DI) 등의 화학적인 방법을 통해 제거한 후 액정 표시 패널을 건조시킨다.
제1 편광판 부착부(18)는 액정 표시 패널의 전면에 제1 편광판을 정렬시킨 후 액정 표시 패널의 전면에 제1 편광판을 부착한다.
제2 편광판 부착부(20)는 액정 표시 패널의 후면에 제2 편광판을 정렬시킨 후 액정 표시 패널의 후면에 제2 편광판을 부착한다.
검사부(22)는 액정 표시 패널의 전면과 후면에 부착된 제1 및 제2 편광판의 불량을 육안으로 검사한다.
진공 밀착부(24)는 진공상태에서 액정 표시 패널의 전면과 제1 편광판 사이와, 액정 표시 패널의 후면과 제2 편광판 사이에 발생된 기포를 제거하여 이들간의 밀착성을 높힌다.
이와 같이, 종래 편광판 부착 장치는 제1 및 제2 이물 제거부(12,14)와, 세정/건조부(16)와, 제1 및 제2 편광판 부착부(18,20)와, 검사부(22) 및 진공 경화부(24) 등을 구비함으로써 상대적으로 공정수가 많아 설비관리 및 생산성이 저하되는 문제점이 있다. 또한, 종래 편광판 부착 장치의 진공 경화부는 진공 상태에서 공정을 진행함으로써 상대적으로 폭파위험성이 높은 문제점이 있다.
따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 설비의 크기를 축소시킴과 아울러 생산성을 향상시킬 수 있는 편광판 부착 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 편광판 부착 장치는 액정 표시 패널을 초음파를 이용하여 세정한 후 건조시키는 초음파 세정/건조부와; 상기 세정 및 건조된 액정 표시 패널의 전면과 후면 각각에 편광판을 부착하는 편광판 부착부와; 상기 액정 표시 패널과 상기 편광판과의 밀착력을 높히기 위해 상기 편광판이 부착된 액정 표시 패널의 전면과 후면에 에어를 분사하는 에어 경화부를 구비하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 초음파 세정/건조부, 편광판 부착부 및 에어 경화부는 인라인 방식으로 배치되는 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 편광판 부착 장치는 상기 초음파 세정/건조부로 상기 액정 표시 패널을 이송시키는 제1 및 제2 세정 롤러를 포함하는 이물 제거부를 추가로 구비하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 제1 세정 롤러는 상기 액정 표시 패널의 전면과 접촉하도록 회전하여 상기 전면에 흡착된 이물질을 제거하며, 상기 제2 세정 롤러는 상기 액정 표시 패널의 후면과 접촉하도록 회전하여 상기 후면에 흡착된 이물질을 제거함과 아울러 상기 액정 표시 패널을 이송시키는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 제1 세정 롤러는 상기 액정 표시 패널의 이동 방향과 반대 방향으로 회전하며, 상기 제2 세정 롤러는 상기 액정 표시 패널의 이동 방향의 동일 방향으로 회전하는 것을 특징으로 한다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 편광판 부착 방법은 액정 표시 패널을 초음파를 이용하여 세정한 후 건조시키는 단계와; 상기 세정 및 건조된 액정 표시 패널의 전면과 후면 각각에 편광판을 부착하는 단계와; 상기 편광판이 부착된 상기 액정 표시 패널의 전면과 후면에 에어를 분사하여 상기 액정 표시 패널과 상기 편광판과의 밀착력을 높히는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 편광판 부착 방법은 제1 및 제2 세정 롤러를 이용하여 상기 초음파 세정/건조부로 상기 액정 표시 패널을 이송시키는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 한다.
이 때, 상기 액정 표시 패널을 이송시키는 단계는 상기 액정 표시 패널의 전면과 접촉하도록 상기 제1 세정 롤러가 회전하여 상기 전면에 흡착된 이물질을 제거함과 동시에 상기 액정 표시 패널의 후면과 접촉하도록 상기 제2 세정 롤러가 회전하여 상기 후면에 흡착된 이물질을 제거함과 아울러 상기 액정 표시 패널을 이송시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예들을 도 2 내지 도 7을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명에 따른 편광판 부착 장치를 나타내는 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 편광판 부착 장치(110)는 인라인 방식으로 배치된 이물 제거부(112)와, 초음파 세정/건조부(114)와, 제1 및 제2 편광판 부착부(116,118)와, 에어 밀착부(120)를 구비한다.
이물 제거부(112)는 제1 및 제2 세정 롤러 등의 물리적인 방법을 통해 액정 표시 패널의 전면과 후면에 흡착된 이물질을 동시에 제거한다.
구체적으로 설명하면, 도 3에 도시된 바와 같이 액정 표시 패널(130)의 전면 즉, 상부 기판(132)의 전면에 제1 세정 롤러(122)가 정렬된다. 그리고, 액정 표시 패널(130)의 후면, 즉 하부 기판(134)의 후면에 제2 세정 롤러(124)가 제1 세정롤러(122)와 엇갈리게 정렬된다. 그런 다음, 제1 및 제2 세정 롤러(122,124) 각각은 해당 기판면과 접촉하도록 회전하면서 기판면에 흡착된 이물질, 예를 들어 유리 가루 등을 제거한다. 이 때, 제1 세정 롤러(122)는 액정 표시 패널(130)의 진행방향 과 반대 방향으로 회전하며, 제2 세정 롤러(124)는 액정 표시 패널(130)의 진행방향과 동일 방향으로 회전하여 액정 표시 패널(130)을 초음파 세정/건조부(114)로 이송한다. 이에 따라, 이물 제거부(112)는 액정 표시 패널(130)을 초음파 세정/건조부(114)로 이송시키는 이송부(도시하지 않음)에 해당하므로 별도의 공간을 차지하지 않는다. 즉, 본 발명에 따른 편광판 부착 장치는 종래 제1 및 제2 이물 제거부가 차지하는 공간, 약 4.2m의 공간을 줄일 수 있다.
초음파 세정/건조부(114)는 탈이온수(DI) 등의 세정액을 이용하여 액정 표시 패널을 초음파 세정한 후 이를 건조시킨다.
구체적으로 설명하면, 도 4a에 도시된 바와 같이 초음파 발생부(128)로부터 발생된 초음파를 액정 표시 패널(130)이 세정액(138)에 침지되었을 때 인가하여 액정 표시 패널(130)에 잔존하는 이물질을 화학적인 방법으로 제거한다. 초음파를 이용한 세정 공정의 경우 종래 탈이온수만을 이용한 세정 공정에 비해 세정력이 향상됨과 아울러 세정시간이 단축된다.
세정 공정 후 도 4b에 도시된 에어 나이프(140)를 통해 분사되는 압축 에어에 의해 액정 표시 패널(130)에 남아있는 세정액을 제거함으로써 액정 표시 패널(130)을 건조시킨다. 여기서, 에어 나이프(140)는 에어 블로워(도시하지 않음)에 의해서 공급된 압축 에어를 배출구를 통해 액정 표시 패널(130)로 분사한다.
제1 편광판 부착부(116)는 액정 표시 패널의 전면에 제1 편광판을 정렬시킨 후 액정 표시 패널의 전면에 제1 편광판을 부착한다.
구체적으로 설명하면, 도 5a에 도시된 바와 같이 흡착판(142)에 고정된 제1 편광판(144)을 액정 표시 패널(130)의 전면에 정렬시킨다. 그런 다음, 실린더(도시하지 않음)가 작동하여 제1 편광판(144)을 액정 표시 패널(130)쪽으로 이동시킴으로써 도 5b에 도시된 바와 같이 액정 표시 패널(130)의 전면에 제1 편광판(144)이 부착된다.
제2 편광판 부착부(118)는 액정 표시 패널의 후면에 제2 편광판을 정렬시킨 후 액정 표시 패널의 후면에 제2 편광판을 부착한다.
구체적으로 설명하면, 도 6a에 도시된 바와 같이 흡착판(142)에 고정된 제2 편광판(146)을 액정 표시 패널(130)의 후면에 정렬시킨다. 그런 다음, 실린더(도시하지 않음)가 작동하여 제2 편광판(146)을 액정 표시 패널(130)쪽으로 이동시킴으로써 도 6b에 도시된 바와 같이 액정 표시 패널(130)의 후면에 제2 편광판(146)이 부착된다.
에어 밀착부(120)는 압축 에어의 압력을 이용하여 액정 표시 패널의 전면과 제1 편광판 사이와, 액정 표시 패널의 후면과 제2 편광판 사이에 발생된 기포를 제거하여 이들간의 밀착성을 높힌다.
이와 같이, 본 발명에 따른 편광판 부착 장치 및 방법은 초음파 세정/건조부와, 제1 및 제2 편광판 부착부와, 에어 밀착부를 구비함으로써 종래에 비해 공정이 단축됨으로써 설비 크기를 축소할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 편광판 부착 장치 및 방법는 이물 제거부를 구비한다. 이 이물 제거부는 초음파 세정/건조부로 액정 표시 패널로 이송시키는 이송부에 해당함으로써 별도의 공간을 차지하지 않는다.
또한, 본 발명에 따른 편광판 부착 장치 및 방법은 에어 경화부로부터의 압축 에어를 이용하여 액정 표시 패널과 편광판의 밀착성을 높힘으로써 종래 진공 경화부로부터 발생될 수 있는 폭파 위험성이 없다.
뿐만 아니라, 본 발명에 따른 편광판 부착 장치 및 방법은 종래의 검사부없이 편광판 부착부에서 에어 경화부로 액정 표시 패널이 이송된다. 이는 편광판이 액정 표시 패널에 부착된 후 액정 표시 장치의 검사 공정에서 편광판 불량 검사 공정을 하기 때문이다. 이에 따라, 본 발명에 따른 편광판 부착 장치 및 방법은 검사공정이 생략됨으로써 종래에 비해 공정이 단축됨과 아울러 종래 검사부가 차지하는 공간, 약 1.420m를 줄일 수 있다.
도 7은 본 발명에 따른 액정 표시 장치를 나타내는 사시도이다.
도 7을 참조하면, 본 발명에 따른 액정 표시 장치는 액정층(76)을 사이에 두고 서로 대향하여 합착된 박막 트랜지스터 기판(70) 및 칼라 필터 기판(80)와, 박막 트랜지스터 기판(70) 및 칼라 필터 기판(80)의 배면에 부착되는 제1 및 제2 편광판(144,146)을 구비한다.
칼라 필터 기판(80)은 상부기판(132) 상에 순차적으로 형성된 블랙매트릭스(68), 칼라필터(62), 공통 전극(64), 컬럼 스페이서(도시하지 않음)를 구비한다.
블랙 매트릭스(68)는 상부기판(132)을 칼라 필터(62)가 형성되어질 다수의 셀영역들로 나누고, 인접한 셀들간의 광 간섭 및 외부광 반사를 방지한다. 이를 위해, 블랙 매트릭스(68)는 하부기판(34) 상에 형성된 데이터 라인(74), 게이트 라인(82) 및 박막 트랜지스터(58) 중 적어도 어느 하나와 중첩되게 상부기판(132) 상 에 형성된다.
칼라 필터(62)는 블랙 매트릭스(68)에 의해 구분된 셀영역에 적(R), 녹(G), 청(B)으로 구분되게 형성되어 적, 녹, 청색 광을 각각 투과시킨다.
공통 전극(64)은 투명 도전층으로 액정 구동시 기준이 되는 공통 전압(Vcom)을 공급한다.
컬럼 스페이서는 박막 트랜지스터 기판(70)과 칼라 필터 기판(80)과의 셀갭을 일정하게 유지시키는 역할을 한다.
박막 트랜지스터 기판(70)은 하부 기판(134) 위에 서로 교차하게 형성된 게이트 라인(82) 및 데이터 라인(74)과, 그 교차부에 인접한 박막 트랜지스터(58)와, 그 교차 구조로 마련된 화소 영역에 형성된 화소 전극(72)을 구비한다.
박막 트랜지스터(58)는 게이트 라인(82)에 공급되는 스캔 신호에 응답하여 데이터 라인(74)에 공급되는 화소 신호가 화소 전극(72)에 충전되어 유지되게 한다. 이를 위하여, 박막 트랜지스터(58)는 게이트 라인(82)과 접속된 게이트 전극, 데이터 라인(74)과 접속된 소스 전극, 소스 전극과 대향하게 위치하여 화소 전극(72)과 접속된 드레인 전극, 소스 전극과 드레인 전극 사이에 채널을 형성하는 활성층, 소스 전극 및 드레인 전극과의 오믹 접촉을 위한 오믹 접촉층을 구비한다.
화소 전극(72)은 박막 트랜지스터(58)로부터 공급된 화소 신호를 충전하여 칼라 필터 기판(80)에 형성되는 공통 전극(64)과 전위차를 발생시키게 된다. 이 전위차에 의해 박막 트랜지스터 기판(70)과 칼라 필터 기판(80)에 위치하는 액정이 유전 이방성에 의해 회전하게 되며 백라이트 유닛으로부터 화소 전극(72)을 경유하 여 입사되는 광량을 조절하여 칼라 필터 기판(80) 쪽으로 투과시키게 된다.
칼라 필터 기판(80)과 박막트랜지스터 기판(70) 상에 부착된 제1 및 제2 편광판들(144,146)은 어느 한 방향으로 편광된 빛을 투과시키게 되며, 액정층(76)이 90°TN 모드일 때 그들의 편광방향은 서로 직교하게 된다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 편광판 부착 장치 및 방법은 초음파 세정/건조부와, 제1 및 제2 편광판 부착부와, 에어 밀착부를 구비함으로써 종래에 비해 공정이 단축됨으로써 설비 크기를 축소할 수 있다. 또한, 초음파 세정/건조부로 액정 표시 패널로 이송시키는 이송부에 이물 제거부가 위치함으로써 별도의 공간을 차지하지 않는다.
또한, 본 발명에 따른 편광판 부착 장치 및 방법은 에어 경화부로부터의 압축 에어를 이용하여 액정 표시 패널과 편광판의 밀착성을 높힘으로써 종래 진공 경화부로부터 발생될 수 있는 폭파 위험성이 없다.
뿐만 아니라, 본 발명에 따른 편광판 부착 장치 및 방법은 종래의 검사부없이 편광판 부착부에서 에어 경화부로 액정 표시 패널이 이송된다. 이에 따라, 본 발명에 따른 편광판 부착 장치 및 방법은 검사공정이 생략됨으로써 종래에 비해 공정이 단축된다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발 명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.

Claims (9)

  1. 액정 표시 패널을 초음파를 이용하여 세정한 후 건조시키는 초음파 세정/건조부와;
    상기 세정 및 건조된 액정 표시 패널의 전면과 후면 각각에 편광판을 부착하는 편광판 부착부와;
    상기 편광판이 부착된 액정 표시 패널의 전면과 후면에 에어를 분사하여 상기 액정 표시 패널과 상기 편광판과의 밀착력을 높히는 에어 경화부를 구비하는 것을 특징으로 하는 편광판 부착 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 초음파 세정/건조부, 편광판 부착부 및 에어 경화부는 인라인 방식으로 배치되는 것을 특징으로 하는 편광판 부착 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 초음파 세정/건조부로 상기 액정 표시 패널을 이송시키는 제1 및 제2 세정 롤러를 포함하는 이물 제거부를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 편광판 부착 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제1 세정 롤러는 상기 액정 표시 패널의 전면과 접촉하도록 회전하여 상기 전면에 흡착된 이물질을 제거하며,
    상기 제2 세정 롤러는 상기 액정 표시 패널의 후면과 접촉하도록 회전하여 상기 후면에 흡착된 이물질을 제거함과 아울러 상기 액정 표시 패널을 이송시키는 것을 특징으로 하는 편광판 부착 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제1 세정 롤러는 상기 액정 표시 패널의 이동 방향과 반대 방향으로 회전하며, 상기 제2 세정 롤러는 상기 액정 표시 패널의 이동 방향의 동일 방향으로 회전하는 것을 특징으로 하는 편광판 부착 장치.
  6. 액정 표시 패널을 초음파를 이용하여 세정한 후 건조시키는 단계와;
    상기 세정 및 건조된 액정 표시 패널의 전면과 후면 각각에 편광판을 부착하는 단계와;
    상기 편광판이 부착된 상기 액정 표시 패널의 전면과 후면에 에어를 분사하여 상기 액정 표시 패널과 상기 편광판과의 밀착력을 높히는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 편광판 부착 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    제1 및 제2 세정 롤러를 이용하여 상기 초음파 세정/건조부로 상기 액정 표 시 패널을 이송시키는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 편광판 부착 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 액정 표시 패널을 이송시키는 단계는
    상기 액정 표시 패널의 전면과 접촉하도록 상기 제1 세정 롤러가 회전하여 상기 전면에 흡착된 이물질을 제거함과 동시에 상기 액정 표시 패널의 후면과 접촉하도록 상기 제2 세정 롤러가 회전하여 상기 후면에 흡착된 이물질을 제거함과 아울러 상기 액정 표시 패널을 이송시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 편광판 부착 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제1 세정 롤러는 상기 액정 표시 패널의 이동 방향과 반대 방향으로 회전하며, 상기 제2 세정 롤러는 상기 액정 표시 패널의 이동 방향의 동일 방향으로 회전하는 것을 특징으로 하는 편광판 부착 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN112596285A (zh) * 2020-12-15 2021-04-02 重庆惠科金渝光电科技有限公司 一种显示面板的检测装置和检测方法

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