KR20100077280A - 액정 적하 장치 및 방법 - Google Patents

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함영덕
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에이피시스템 주식회사
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Abstract

본 발명은 액정 적하 장치 및 방법에 관한 것으로, 기판이 안치되는 스테이지와, 상기 스테이지를 수평 방향으로 이동시키는 제 1 이동 수단과, 상기 기판에 액정을 적하하는 적어도 하나의 액정 적하 수단과, 상기 액정 적하 수단을 수평 방향으로 이동시키는 제 2 이동 수단 및 상기 제 1 및 제 2 이동 수단에 의한 상기 기판과 상기 액정 적하 수단의 이동 거리에 따라 상기 액정 적하 수단의 액정 적하 시기를 조절하는 적하 제어부를 포함하는 액정 적하 장치 및 이를 이용한 액정 적하 방법을 제공한다.
이와 같이 본 발명은 액정 적하 수단의 이동 중 액정을 적하하되, 기판에 대한 액정 적하 수단의 이동 거리에 따라 액정 방울을 적하하여 액정 적하 공정 시간을 줄일 수 있고, 액정을 기판 상에 균일하게 적하할 수 있다.
액정 적하 수단, 이동 적하, 기판, 모터, 엔코더

Description

액정 적하 장치 및 방법{Apparatus and method for dropping liquid crystal}
본 발명은 액정 적하 장치 및 방법에 관한 것으로, 기판과 노즐을 이동시키면서 액정을 적하하여 액정 적하 시간을 단축 시킬 수 있는 액정 적하 장치 및 방법에 관한 것이다.
종래에는 표시 장치로 CRT(Cathode Ray Tube)를 사용하였다. 이는 그 부피가 크고 무거운 단점이 있었다. 이에 최근에는 액정 표시 패널(Liquid Crystal Display Device; LCD), 플라즈마 표시 패널(Plasma Display Panel; PDP) 및 유기 EL(Organic Light Emitting Device; OLED)와 같은 평판 표시 패널의 사용이 증대되고 있다. 이는 경량, 박형 및 저소비 전력을 갖는 특성이 있다.
이와 같은 평판 표시 패널의 경우, 한쌍의 평판형 기판을 접합시켜 제작한다. 즉, 액정 표시 패널의 제작을 예로 들면, 먼저, 복수의 박막 트랜지스터와 화소 전극이 형성된 하부 기판과, 컬러 필터와 공통 전극이 형성된 상부 기판을 제작 한다. 이후에 하부 기판 상에 액정을 적하하고, 상부 기판과 하부 기판을 합착 밀봉하여 액정 표시 패널을 제작한다.
이때, 기판에 액정을 적하하기 위해 액정 적하 장치가 사용된다.
이러한 액정 적하 장치는 액정을 기판에 적하시키는 액정 토출부를 구비한다. 종래의 액정 토출부가 수평 방향(X축 및 Y축)으로 이동하여 다수의 액정 방울을 기판 전면에 적하시킨다. 이때, 액정 토출부로 다수의 액정 방울을 기판 전면에 적하하기 위해 이동과 정지 동작을 다수번 반복 수행한다. 즉, 액정 토출부는 기판 상을 이동하다가 액정 적하 영역에서 정지하여 액정을 적하한다. 이후, 다시 기판 상을 이동하다가 액정 적하 영역에서 정지하여 액정을 적하한다. 이와 같이 다수의 이동과 정지를 통해 기판 전면에 액정을 균일하게 도포하게 된다. 이로인해 종래의 액정 적하 장치를 이용한 액정 적하시 공정 진행에 많은 시간을 소비하게 되어, 생산성이 저하되는 문제가 발생한다.
이에 액정 토출 수단을 정지 시키지 않고, 이의 이동 중에 액정을 적하하는 기술이 필요하에 되었다. 가장 손쉬운 방법으로는 액정 토출 수단의 이동 속도에 맞게 일정 시간 액정을 적하하는 방식이 있다. 하지만, 시간을 이용한 적하 방식은 토출 수단의 이동 속도에 따라 적하 시간 간격이 조정되어야 하기 때문에 정확한 데이터 취득을 위해서는 많은 실험을 수행하여야 한다. 또한, 데이터 취득후에서 실제 적용시 액정이 등간격으로 적하되지 않고 간격의 불균형이 발생하는 문제가 있다. 이로인해 현재 장비에서의 적용이 곤란한 상황이다.
따라서, 본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위해 도출된 것으로서, 액정 적하 수단의 이동 중 액정을 적하하되, 액정 적하 수단의 이동 거리에 따라 액정을 적하하도록 하여 액정 적하 공정의 시간을 단축 시켜 생산성을 향상시킬 수 있고, 액정을 기판 전면에 균일하게 적하할 수 있는 액정 적하장치 및 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명은 기판이 안치되는 스테이지와, 상기 스테이지를 수평 방향으로 이동시키는 제 1 이동 수단과, 상기 기판에 액정을 적하하는 적어도 하나의 액정 적하 수단과, 상기 액정 적하 수단을 수평 방향으로 이동시키는 제 2 이동 수단 및 상기 제 1 및 제 2 이동 수단에 의한 상기 기판에 대한 상기 액정 적하 수단의 이 동 거리에 따라 상기 액정 적하 수단의 액정 적하 시기를 조절하는 적하 제어부를 포함하는 액정 적하 장치를 제공한다.
상기 액정 적하 수단은 상기 제 2 이동 수단에 의해 이동하면서 상기 액정을 적하하고, 상기 액정 적하 수단은 상기 스테이지의 이동 방향에 대하여 역 방향으로 이동하는 것이 가능하다.
상기 제 1 이동 수단은 상기 스테이지를 이동시키는 제 1 모터와, 상기 제 1 모터의 속도와 위치값을 측정하는 제 1 엔코더 또는 제 1 리니어 스케일을 포함하고, 상기 제 2 이동 수단은 상기 액정 적하 수단을 이동시키는 제 2 모터와, 상기 제 2 모터의 속도와 위치값을 측정하는 제 2 엔코더 또는 제 2 리니어 스케일을 포함하고, 상기 적하 제어부는 상기 제 1 엔코더 또는 제 1 리니어 스케일 및 상기 제 2 엔코더 또는 제 2 리니어 스케일의 출력인 위치값에 따라 상기 스테이지와 액정 적하 수단의 이동 위치를 산출하는 위치 산출 모듈과, 상기 위치 산출 모듈의 결과를 이용하여 상기 액정 적하 수단의 액정 적하 동작을 제어하는 액정 적하 제어 신호를 생성하는 액정 적하 조절 모듈을 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 따른 기판과 액정 적하 수단을 이동시키는 단계와, 상기 기판에 대한 상기 액정 적하 수단의 현재 이동 위치와 설정된 적하 위치가 일치하는지를 비교하는 단계 및 상기 비교 결과 일치하는 경우 상기 액정 적하 수단을 통해 액정을 상기 기판에 적하하는 단계를 포함하는 액정 적하 방법을 제공한다.
상기 기판은 상기 기판을 이동시키는 제 1 모터와, 상기 제 1 모터의 속도와 위치값을 측정하는 제 1 엔코더 또는 제 1 리니어 스케일을 포함하는 제 1 모터부 에 의해 이동하고, 상기 액정 적하 수단은 상기 액정 적하 수단을 이동시키는 제 2 모터와, 상기 제 2 모터의 속도와 위치값을 측정하는 제 2 엔코더 또는 제 2 리니어 스케일을 포함하는 제 2 모터부에 의해 이동하며, 상기 제 1 엔코더 또는 제 1 리니어 스케일 및 상기 제 2 엔코더 또는 제 2 리니어 스케일의 출력인 위치값을 이용하여 상기 기판과 액정 적하 수단의 현재 이동 위치를 계산하는 것이 가능하다.
상기 기판은 일 방향으로 이동하고, 상기 액정 적하 수단은 상기 일 방향에 대하여 반대 방향으로 이동하는 것이 가능하다.
상기 기판의 이동 방향에 대한 상기 기판의 길이를 액정 적하 가능 구간으로 할 경우, 상기 액정 적하 가능 구간 내에 복수의 적하 위치가 위치하는 것이 바람직하다.
상기 액정 적하 가능 구간을 균등 분할하고, 상기 균등 분할된 영역의 경계에서, 상기 기판과 액정 적하 수단 각각의 이동 속도들에 상기 액정 적하 수단에서 토출되어 상기 기판 표면까지 액정이 도달하는 때까지 걸린 시간을 곱하여 계산된 거리 값들을 합한 만큼, 상기 기판의 이동 방향에 대하여 앞쪽으로 이동시킨 지점을 적하 위치로 설정하는 것이 가능하다.
상기 비교 결과 일치하지 않거나, 상기 액정을 기판에 적하한 이후, 상기 기판과 상기 액정 적하 수단의 현재 위치가 설정된 액정 적하 가능 구간을 벗어 났는지를 판단하는 단계를 더 포함하고, 상기 판단 결과, 상기 기판과 상기 액정 적하 수단의 현재 위치가 설정된 액정 적하 가능 구간을 벗어나지 않은 경우에는 상기 기판에 대한 상기 액정 적하 수단의 현재 이동 위치와 상기 설정된 적하 위치가 일치하는지를 비교하는 단계를 다시 수행하는 것이 바람직하다.
상술한 바와 같이 본 발명은 액정 적하 수단의 이동 중 액정을 적하하되, 기판에 대한 액정 적하 수단의 이동 거리에 따라 액정 방울을 적하하여 액정 적하 공정 시간을 줄일 수 있고, 액정을 기판 상에 균일하게 적하할 수 있다.
또한, 본 발명은 기판과 액정 적하 수단을 서로 역방향으로 이동시켜 액정 적하 공정 시간을 단축 시킬 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 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 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 적하 장치의 개념도이다. 도 2는 일 실시예에 따른 액정 적하 장치의 부분 블록도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 액정 적하 장치는 기판(10)이 안치되는 스테이지(100)와, 상기 기판이 안치된 스테이지(100)를 수평 방향으로 이동시키는 제 1 이동 수단(200)과, 상기 기판(10)에 액정을 적하하는 적어도 하나의 액정 적하 수단(300)과, 상기 액정 적하 수단(300)을 수평 방향으로 이동시키는 제 2 이동 수단(400)과, 상기 제 1 및 제 2 이동 수단(200, 400)에 의한 기판(10)과 액정 적하 수단(300)의 이동 거리에 따라 상기 액정 적하 수단(300)의 액정 적하 시기를 조절하는 적하 제어부(500)를 구비한다.
물론 도시되지 않았지만, 상기 액정 적하 수단(300)을 수직 방향으로 이동시키는 제 3 이동 수단을 더 구비할 수도 있다.
스테이지(100)는 기판(10)을 안치하기 위해 기판(10)과 동일한 형상으로 제작된다. 본 실시예에서는 상기 기판(10)으로 사각형 형태의 절연 기판을 사용한다. 이에 스테이지(100)도 사각형 형태의 스테이지를 사용한다.
상기 스테이지(100)는 도시되지 않았지만, 기판(10)을 안치 고정시키기 위한 별도의 고정부를 구비할 수 있다. 이때, 상기 고정부로 정전척 또는 진공 고정 장치를 사용할 수 있다. 이때, 진공 고정 장치를 사용하는 경우, 상기 스테이지(100)이 상측에는 진공 펌프에 연통된 복수의 홀이 마련될 수 있다. 이를 통해 스테이지(100) 상측에 안치되는 기판(10)을 고정시킬 수 있다.
상술한 스테이지(100)는 평면(즉, X축 및 Y축 방향) 상에서 이동한다. 이를 위해 본 실시예에서는 상기 스테이지(100)를 X축 및 Y축 방향으로 이동시키는 제 1 이동 수단(200)을 구비한다.
제 1 이동 수단(200)은 상기 스테이지(100)에 결합된 제 1 가이드 레일(210) 과, 상기 제 1 가이드 레일(210) 상의 스테이지(100)를 이동시키는 제 1 모터(221)와 상기 제 1 모터(221)의 속도와 위치값을 측정하는 제 1 엔코더(222)를 구비하는 제 1 모터부(220)를 포함한다.
상기 제 1 이동 수단(200)은 2개의 제 1 가이드 레일(210)과 2개의 제 1 모터부(220)를 구비할 수 있다. 이를 통해 한개의 제 1 가이트 레일(210)과 제 1 모터부(220)에 의해 스테이지(100)를 평면상의 전후 방향(즉, Y 방향)으로 이동시킨다. 또한, 다른 한개의 제 1 가이트 레일(210)과 제 1 모터부(220)에 의해 스테이지(100)를 평면상의 좌우 방향(즉, X 방향)으로 이동시킨다. 이를 통해 스테이지(100)를 X 방향 및 Y 방향으로 이동시킬 수 있다. 이와 같은 제 1 이동 수단(200)은 이에 한정되지 않고, 두개의 제 1 가이드 레일(210)과 1개의 제 1 모터부(220)를 구비할 수도 있다.
여기서, 제 1 모터부(220)는 앞서 언급한 바와 같이 제 1 모터(221)와, 제 1 모터(221)의 속도와 위치값을 측정하는 제 1 엔코더(222)를 구비한다. 제 1 모터부(220)의 제 1 모터(221)에 따라 스테이지(100)가 이동한다. 이는 스테이지(100)의 이동 속도와 이동 거리(즉, 위치)는 제 1 모터(221)의 움직임(예를 들어, 제 1 모터(221) 회전축의 회전수 및 회전 속도)에 따라 결정된다. 따라서, 스테이지(100)의 이동 속도와 이동 위치는 제 1 엔코더(222)에 의해 측정된 값이 된다. 이에 상기 제 1 엔코더(222)의 출력에 의해 제 1 모터(221)가 제 1 속도로 제 1 거리 만큼 이동함을 검출하였다면, 이는 스테이지(100)가 제 1 속도로 제 1 거리 만큼 이동함을 의미한다.
여기서, 제 1 엔코더(222)는 전자기적 특성을 이용하여 제 1 모터(221)의 속도와 위치값을 측정하거나, 광학적 특성을 이용하여 제 1 모터(221)의 속도와 위치값을 측정할 수 있다. 예를 들어, 제 1 엔코더(222)는 제 1 모터(221)의 회전축에 위치하여 제 1 모터(221)의 회전 속도와 회전수를 이용하여 제 1 모터(221)의 속도와 위치값을 검출할 수 있게 된다. 물론 엔코더 대신 리니어 스케일을 사용할 수 있다. 리니어 스케일또한, 전자기적 및 광학적 특성을 이용하여 모터의 속도와 위치값을 측정한다.
그리고, 본 실시예에서는 상기 제 1 엔코더(222) 값을 이용하여 액정 적하 수단(300)의 액정의 적하 시기를 결정 또는 조절할 수 있다. 이에 관한 구체적인 설명은 후술한다.
상술한 스테이지(100)는 별도의 테이블 상에 위치할 수도 있다. 그리고, 상기 제 1 이동 수단(200)이 상기 테이블과 일체로 제작될 수도 있다.
그리고, 상기와 같이 평면 상에서 이동하는 스테이지(100) 상에 위치한 기판(10)에 적어도 하나의 액정 적하 수단(300)을 이용하여 액정을 적하한다.
적어도 하나의 액정 적하 수단(300)은 액정이 저장된 시린지(310)와, 상기 시린지(310)로 부터 액정을 공급받아 토출하는 노즐(320)과, 적하 제어부(500)에 따라 상기 시린지(310)를 통해 노즐(320)로 제공되는 액정의 토출량을 제어하는 제어부(330)를 구비한다.
시린지(310)는 액정을 저장할 수 있는 다양한 형상으로 제작된다. 그리고, 제어부(330)에 의해 시린지(310)의 액정은 노즐(320)에 제공된다. 이때, 상기 제어 부(330)가 펌프, 모터 및/또는 밸브를 포함하는 구성으로 제작될 수 있다. 이로인해 상기 제어부(330)의 동작에 따라 시린지(310) 내부의 액정을 하측 방향으로 밀어 노즐(320)에 액정을 제공한다. 물론 제어부(330)의 동작에 따라 시린지(310) 내부의 액정을 기구적 움직임에 의해 노즐(320)에 제공할 수도 있다. 이와 같은 제어부(330)에 의해 정량의 액정을 노즐(320)을 통해 토출 시킬 수 있다. 또한, 상기 시린지(310)로 실린더 타입을 사용할 수도 있다.
그리고, 상기 시린지(310) 내부의 기포 또는 빈 공간의 발생을 방지하기 위한 별도의 방지 수단이 구비될 수 있다. 또한, 본 실시예에서는 액정 적하 수단(300)이 이동하는 중에 액정 방울을 적하시킨다. 따라서, 액정 방울의 적하를 돕기 위한 별도의 가스 분사 수단을 구비할 수도 있다.
본 실시예의 액정 적하 수단(300)은 제 2 이동 수단(400)에 의해 평면상에서 전후 좌우 방향으로 이동한다.
제 2 이동 수단(400)은 액정 적하 수단(300)에 접속된 제 2 가드 레일(411)을 구비하는 제 1 이동부(410)와, 상기 제 1 이동부(410)에 접속된 제 3 가드 레일(412)을 구비하는 제 2 이동부(420)와, 상기 제 1 및 제 2 이동부(410, 420)를 통해 상기 액정 적하 수단(300)을 이동시키는 제 2 모터(431)와 상기 제 2 모터(431)의 속도와 위치값을 측정하는 제 2 엔코더(432)를 구비하는 제 2 모터부(430)를 포함한다.
제 1 이동부(410)는 제 2 가드 레일(411)이 마련된 수평 연장축(412)과, 수평 연장축(412) 양측에 마련된 제 1 및 제 2 수직 이동축(413, 414)을 구비한다. 이때, 상기 액정 적하 수단(300)은 수평 연장축(412)의 제 2 가드 레일(411)에 의해 좌우 방향(즉, X축 방향)으로 이동한다.
제 2 이동부(420)의 제 3 가드 레일(412)은 상기 제 1 및 제 2 수직 이동축(413, 414)에 접속되어, 제 1 및 제 2 수직 이동축(413, 414)을 전후 방향(즉, Y축 방향)으로 이동시킨다.
상기의 제 2 모터부(430)는 앞서 언급한 제 1 모터부(220)와 유사하다. 즉, 제 2 모터부(430)의 제 2 모터(431)에 따라 액정 적하 수단(300)이 이동한다. 이는 제 2 모터(431)의 회전 수 및 회전 속도에 따라 액정 적하 수단(300)의 이동 속도와 이동 거리(즉, 위치)가 결정된다.
이에 액정 적하 수단(300)의 이동 속도와 이동 위치는 제 4 엔코더(432)에 의해 측정된 값이 된다. 이에 상기 제 2 엔코더(432)의 출력에 의해 제 2 모터(431)가 제 2 속도로 제 2 거리 만큼 이동함을 검출하였다면, 이는 액정 적하 수단(300)이 제 2 속도로 제 2 거리 만큼 이동함을 의미한다.
상기 제 2 엔코더(432)도 앞선 제 1 엔코더(222)와 유사하다. 즉, 상기 제 2 엔코더(432)의 출력 값(모터의 이동 속도 및 위치 값)을 이용하여 액정 적하 수단(300)의 액정의 적하 시기를 결정 또는 조절할 수 있다.
상술한 바와 같이 본 실시예에서는 제 1 및 제 2 이동 수단(200, 400)으로 스테이지(100) 즉, 기판(10)과 액정 적하 수단(300)을 서로 엇갈리게 이동시킬 수 있다. 이를 통해 액정 적하 시간을 단축시킬 수 있다. 이는 기존의 기판(10) 또는 액정 적하 수단(300) 만을 이동시켰을 때보다 그 속도를 배가 시킬 수 있기 때문이 다. 예를 들어, 기판(10)을 고정시킨 상태에서 액정 적하 수단(300)으로 액정을 적하할 때보다 기판(10)과 액정 적하 수단(300)을 서로 반대 방향(즉, +Y축 방향 및 -Y축 방향)으로 이동시킴으로 인해 액정 적하 공정의 시간을 단축 시킬 수 있다.
또한, 본 실시예에서는 액정 적하 수단(300)이 정지하지 않고, 이동중에 액정을 적하한다. 이를 통해 액정 적하 공정의 시간을 더욱 단축 시킬 수 있다. 이때, 액정 적하 수단(300)의 이동 중 적하시 액정 적하 수단(300)과 기판(10)의 위치에 따라 액정 방울을 기판(10)에 적하하여 액정을 기판(10) 상에 균일하게 적하할 수 있다. 이는 앞선 해결하고자 하는 과제에서 설명한 바와 같이 시간에 따라 액정을 적하하는 경우에는 실제 장치에 적용이 어렵고, 각 구간별 속도 저하가 발생하는 경우에는 기판(10) 상에 액정이 균일하게 적하되지 않게 된다. 하지만, 기판(10) 및 액정 적하 수단(300)의 이동 위치에 따라 액정을 적하하는 경우에는 상기의 문제를 고려할 필요가 없고, 항상 일정한 기판(10) 위치에 액정을 적하할 수 있기 때문에 기판(10) 상부에 액정을 균일하게 적하할 수 있다.
이때, 상기 기판(10) 즉, 스테이지(100)와 액정 적하 수단(300)의 위치값을 제 1 및 제 2 이동 수단(200, 400)의 제 1 및 제 2 모터부(220, 430)의 출력 값인 모터의 위치값(즉, 스테이지(100) 및 액정 적하 수단(300)의 이동 위치값)을 이용하여 산출한다. 물론 이에 한정되지 않고, 상기 제 1 및 제 2 이동 수단(200, 400)의 모터의 구조에 따라 엔코더 대신 리니어 스케일이 사용될 수 있다. 즉, 리니어 스케일의 출력인 위치값을 이용하여 스테이지(100) 및 액정 적하 수단(300)의 이동 위치값을 산출할 수 있다. 그리고, 본 실시예에서는 제 1 및 제 2 이동 수단(200, 400)의 이동 위치에 따라 액정 적하 수단(300)의 액정 적하 시기를 조절하는 적하 제어부(500)를 구비한다.
적하 제어부(500)는 도 2에 도시된 바와 같이 제 1 이동 수단(200)의 제 1 엔코더(222)의 출력 값과, 제 2 이동 수단(400)의 제 2 엔코더(432)의 출력 값을 통해 스테이지(100) 즉, 기판(10)의 위치와 액정 적하 수단(300)의 이동 위치를 산출하는 위치 산출 모듈(510)과, 상기 위치 산출 모듈(510)의 산출 결과를 이용하여 기판(10)과 액정 적하 수단(300)이 설정된 위치에 도달하였을 경우 액정 적하를 수행하기 위한 액정 적하 제어 신호를 액정 적하 수단(300)에 송출하는 액정 적하 조절 모듈(520)을 구비한다. 여기서, 상기 제 1 및 제 2 엔코더(222, 432) 대신 리니어 스케일을 사용할 수도 있다.
이와 같이 본 실시예에서는 위치 산출 모듈(510)과 액정 적하 조절 모듈(520)을 단일 제어부내에 배치시켜 정확한 위치에 액정이 사출(즉, 적하)될 수 있다. 이는 상기 모듈들이 단일 제어부 내에 마련됨으로 인해 신호의 지연을 방지할 수 있다.
상기 위치 산출 모듈(510)은 제 1 및 제 2 이동 수단(200, 400)을 통해 실시간으로 모터의 위치값(즉, 기판(10) 및 액정 적하 수단(300))을 제공 받는다. 이를 통해 이동하는 기판(10) 및 액정 적하 수단(300)의 현재 위치값(현재의 좌표값)을 알 수 있게 된다.
상기 액정 적하 조절 모듈(520)은 기판(10)의 사이즈(즉, 폭과 넓이)에 따른 액정 적하 위치(즉, 액정 적하 좌표)를 저장한다. 그리고, 위치 산출 모듈(510)에 의한 좌표값이 상기 저장된 액정 적하 좌표일 경우에는 액정 적하 제어 신호를 액정 적하 수단(300)에 송출한다. 이때, 액정 적하 수단(300)에 제공된 액정 적하 제어 신호에 의해 제어부(330)가 동작하여 시린지(310)를 통해 일정량의 액정을 노즐(320)로 공급한다. 이를 통해 노즐(320)은 액정 방울을 기판(10) 상에 적하한다.
하기에서는 상술한 구성의 액정 적하 장치를 이용한 액정 적하 방법에 관해 설명한다.
도 3은 일 실시예에 따른 액정 적하 방법을 설명하기 위한 개념도이다. 도 4는 일 실시예에 따른 액정 적하 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
먼저, 도 3에 도시된 바와 같이 본 실시예에서는 액정 적하 장치(300)와 기판(10)을 동시에 이동시키면서 액정을 기판(10)의 해당 위치(즉, 좌표)에 액정을 적하시킨다. 즉, 기판(10)을 제 1 방향으로 이동시키고, 액정 적하 장치(300)를 상기 제 1 방향과 반대 방향으로 이동시키면서 액정을 적하하여 기판(10) 상에 일 방향으로 액정을 적하시킨다. 따라서, 기판(10) 전면에 액정을 적하하기 위해서는 기판(10) 상의 일 방향으로 액정을 적하한 다음, 앞선 도 1에서 설명한 바와 같이 상기 기판(10) 또는 액정 적하 장치(300)를 상기 제 1 방향에 대하여 수직한 방향으로 이동시킨다. 이후, 앞서와 같이 기판(10)과 액정 적하 장치(300)를 제 1 방향과 이의 역 방향으로 이동시키면서 액정을 적하한다. 이를 복수번 반복하여 기판(10) 전면에 액정을 적하할 수도 있다. 물론 상기 설명에서는 적은 갯수 예를 들어 1개의 액정 적하 장치가 구비된 경우에 수행될 수 있다. 하지만, 이에 한정되지 않고, 다수개의 액정 적하 장치(300)가 구비된 경우에는 기판(10)과 액정 적하 장치(300) 의 한번의 이동(즉, 제 1 방향과 이의 반대 방향)에 의해 기판(10) 전면에 액정을 적하할 수도 있다.
이를 좀더 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
먼저 도 4에 도시된 바와 같이 기판(10)을 제 1 방향으로 이동시키고, 액정 적하 장치(300)를 제 1 방향과 반대 방향으로 이동시킨다(S110).
이어서, 상기 기판(10)과 액정 적하 장치(300)를 이동시키는 제 1 및 제 2 이송부(200, 400)의 출력 값을 통해 기판(10)과 액정 적하 장치(300)의 이동 위치를 산출하고, 산출 결과에 따른 기판(10)과 액정 적하 장치(300)의 현재 이동 위치(즉, 좌표)가 설정된 적하 위치(즉, 좌표)인지 판단한다(S120). 즉, 기판(10)에 대한 액정 적하 장치(300)의 현재 이동 위치가 설정된 적하 위치인지를 판단한다. 본 실시예에서는 기판(10)과 액정 적하 장치(300)가 엇갈리게 이동하기 대문에 이둘의 이동 좌표를 통해 현재의 위치 좌표를 얻을 수 있다. 여기서, 상기 기판(10)과 액정 적하 장치(300)의 현재의 위치 좌표는 실시간으로 변경된다. 이를 기판(10)과 액정 적하 장치(300)는 정지하지 않고 계속적으로 이동하기 때문이다.
본 실시예에서는 기판(10)의 전면에 일정 간격으로 방울 형태의 액정을 적하시킨다. 따라서, 기판(10)의 이동 방향에 대한 전체 길이 폭이 액정 적하 가능 구간이 된다. 그리고, 이 구간 내에 복수의 지점을 선택하여 적하 위치로 설정한다.
이때, 상기 적하 위치는 적하되는 액정량과 기판(10) 상에 적하되는 전체 액정량에 따라 다양하게 변화될 수 있다. 이는 설정된 적하 위치의 개수가 액정의 적하 횟수와 같기 때문이다. 예를 들어 도 3에서와 같이 3번 액정을 적하하는 경우, 일 액정 적하 가능 구간에 3개의 적하 위치가 마련된다. 이때, 전체 액정 적하량이 3일 경우, 일 적하 위치에 적하되는 액정량은 1이 된다. 물론 이에 한정되지 않고, 전체 액정 적하량이 5이고, 일 적하 동작시 액정 적하 수단(300)에 의해 적하되는 액정량이 1일 경우에는 액정 적하 가능 구간에 5개의 적하 위치가 마련된다.
이때, 적하 위치는 액정 적하 가능 구간을 6 등분하고, 각 등분된 영역의 경계에 위치하는 것이 바람직하다. 이를 통해 액정을 기판 전면에 균일하게 적하할 수 있게 된다. 즉, 이는 액정이 일부 구간에 집중 배치되는 것을 방지할 수 있다. 만일 액정이 일부 구간에 집중 되는 경우에는 후속 공정을 통한 기판 합착시 합착된 기판 영역이 볼록하게 돌출되는 문제가 발생할 수 있다. 하지만, 본 실시예에서는 상기와 같이 액정 적하 가능 구간 내에 액정의 적하 위치를 균일하게 설정하여 기판(10) 전면에 액정을 균일하게 적하시킬 수 있다.
여기서, 상기 액정 적하 가능 구간은 기판(10)의 이동 방향에 평행한 면의 길이일 수 있다. 물론 상기 면 중 기판(10) 합착을 위해 도포된 실란트 사이의 기판 길이일 수 있다.
여기서, 상기 기판(10)에 대한 액정 적하 수단(300)의 현재 위치는 기판(10)과 액정 적하 수단(300)의 이동 위치로 부터 계산될 수 있다. 이는 기판(10)과 액정 적하 수단(300)이 동시에 이동하기 때문이다. 예를 들어, 액정 적하 가능 구간이 10(0 부터 10)으로 할 경우, 즉, 기판(10)의 일측면의 길이가 10일 경우를 고려하면 다음과 같다. 또한, 상기 액정 가능 구간 내에 4번의 액정을 적하하는 경우, 설정된 적하 위치는 2, 4, 6, 8이된다.
최초 시작점에서 액정 적하 수단(300)은 기판(10)의 초기 위치 즉, 0에 위치한다. 이후, 기판(10)이 1에 해당하는 만큼 이동할때, 액정 적하 수단(300)도 1에 해당하는 만큼 움직였다면, 액정 적하 수단(300)은 기판(10)의 2에 해당하는 위치에 있게 된다. 따라서, 이는 상기 설정된 적하 위치(즉, 2)에 있게 된다. 이는 기판(10)과 액정 적하 수단(300)의 현재 위치가 설정된 적하 위치와 일치함을 의미한다.
여기서, 기판(10)의 이동 속도와 액정 적하 수단(300)의 이동 속도는 동일하거나, 서로 다를 수 있다.
상술한 바와 같은 판단에 의해 기판(10)에 대한 액정 적하 수단(300)의 현재 위치가 설정된 적하 위치와 일치하는 경우에는 액정 적하 수단(300)을 통해 액정을 적하시킨다(S130).
이때, 본 실시예에서는 기판(10)과 액정 적하 수단(300)이 이동하고 있는 상태에서 액정 적하 수단(300)을 통해 액정을 적하한다. 따라서, 이동에 의한 속도에 의해 실제 액정 적하 수단(300)에서 액정이 토출되는 순간에 액정 적하 수단(300)이 기판(10)에 대하여 적하 위치에 있었더라도 액정이 기판(10)에 도달하는 순간에는 이 적하 위치에서 벗어날 수 있는 문제가 발생할 수 있다. 예를 들어 기판(10)의 이동 속도가 1mm/s이고, 액정 적하 수단(300)의 이동 속도가 1mm/s 이며, 액정이 기판(10) 까지 적하되는데 걸리는 시간이 0.5초라고 할 경우를 고려하면 다음과 같다. 예를 들어 적하 위치에서 액정 적하 수단(300)을 통해 액정을 적하면 0.5초 이후에 액정이 기판(10) 상에 적하된다. 따라서, 액정 적하 이후에 액정 적하 수 단(300)은 계속적으로 이동하기 때문에 약 0.5mm 이동하게 된다. 또한, 기판(10)도 계속적으로 이동하기 때문에 약 0.5mm 이동하게 된다. 따라서, 목표로 하는 적하 위치에서 약 1mm 벗어난 위치에 액정이 적하하게 되는 문제가 발생할 수 있다.
이에 본 실시예에서는 기판(10)과 액정 적하 수단(300)의 이동 속도와 액정이 액정 적하 수단(300)에서 토출되어 기판(10) 표면에 도달되는 때까지 걸리 시간에 따라 상기 적하 위치를 조절하는 것이 바람직하다.
즉, 상기 액정 적하 가능 구간을 균등 분할하고, 균등 분할된 영역의 경계에 액정 적하 위치를 설정하되, 상기 기판(10)과 액정 적하 수단(300) 각각의 이동 속도에 액정 방울의 적하시 걸리는 시간(즉, 액정 적하 수단(300)에서 토출되어 기판(10) 표면에 도달되는 때까지 걸리 시간)을 곱하여 계산된 거리 값들의 합 만큼 기판 이동 방향에 대하여 앞쪽에 이동시켜 설정하는 것이 바람직하다.
이를 통해 액정이 목표로 하는 기판(10) 영역(즉, 실제 균등 분할된 적하 위치)에 적하될 수 있다.
상기와 같이 액정 적하 이후에 기판(10)과 액정 적하 장치(300)의 현재 이동 위치가 설정된 액정 적하 가능 구간을 벗어 났는지를 판단한다(S140). 물론, 상기의 현재 위치와 설정된 적하 위치간의 비교시 불일치로 판정된 경우에 상기 현재 이동 위치가 액정 적하 가능 구간을 벗어났느지를 판단한다.
이때, 기판(10)과 액정 적하 장치(300)의 이동 위치는 앞서 언급한 바와 같이 제 1 및 제 2 엔코더(222, 432)에 의해 얻어 질 수 있다. 즉, 기판(10)을 이동시키는 제 1 모터부(220)의 제 1 엔코더(222)로 부터 출력된 제 1 모터(221)의 이 동 거리(즉, 위치) 값 그리고, 액정 적하 장치(300)를 이동시키는 제 2 모터부(430)의 제 2 엔코더(432)로 부터 출력된 제 2 모터(221)의 이동 거리(즉, 위치) 값으로 알 수 있다. 물론 상기 엔코더 대신 리니어 스케일의 출력을 사용할 수도 있다.
이때, 만일 기판(10)과 액정 적하 장치(300)의 현재 이동 위치가 액정 적하 가능 구간을 벗어나지 않은 경우에는 다시 현재 위치와 설정된 적하 위치를 비교한다. 이는 기판(10)과 액정 적하 장치(300)는 지속적으로 움직이고, 이들의 움직임에 대한 데이터(즉, 신호)값이 실시간으로 전송되기 때문이다.
또한, 만일 기판(10)과 액정 적하 장치(300)의 현재 이동 위치가 액정 적하 가능 구간을 벗어난 경우에는 기판(10)과 액정 적하 장치(300)의 이동을 정지하고, 적하 공정을 종료한다.
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.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 적하 장치의 개념도.
도 2는 일 실시예에 따른 액정 적하 장치의 부분 블록도.
도 3은 일 실시예에 따른 액정 적하 방법을 설명하기 위한 개념도.
도 4는 일 실시예에 따른 액정 적하 방법을 설명하기 위한 흐름도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10 : 기판 100 : 스테이지
200, 400 : 이동 수단 221, 431 : 모터
222, 432 : 엔코더 300 : 액정 적하 수단

Claims (9)

  1. 기판이 안치되는 스테이지;
    상기 스테이지를 수평 방향으로 이동시키는 제 1 이동 수단;
    상기 기판에 액정을 적하하는 적어도 하나의 액정 적하 수단;
    상기 액정 적하 수단을 수평 방향으로 이동시키는 제 2 이동 수단; 및
    상기 제 1 및 제 2 이동 수단에 의한 상기 기판에 대한 상기 액정 적하 수단의 이동 거리에 따라 상기 액정 적하 수단의 액정 적하 시기를 조절하는 적하 제어부를 포함하는 액정 적하 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 액정 적하 수단은 상기 제 2 이동 수단에 의해 이동하면서 상기 액정을 적하하고, 상기 액정 적하 수단은 상기 스테이지의 이동 방향에 대하여 역 방향으로 이동하는 액정 적하 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 제 1 이동 수단은 상기 스테이지를 이동시키는 제 1 모터와, 상기 제 1 모터의 속도와 위치값을 측정하는 제 1 엔코더 또는 제 1 리니어 스케일을 포함하고,
    상기 제 2 이동 수단은 상기 액정 적하 수단을 이동시키는 제 2 모터와, 상 기 제 2 모터의 속도와 위치값을 측정하는 제 2 엔코더 또는 제 2 리니어 스케일을 포함하고,
    상기 적하 제어부는 상기 제 1 엔코더 또는 제 1 리니어 스케일 및 상기 제 2 엔코더 또는 제 2 리니어 스케일의 출력인 위치값에 따라 상기 스테이지와 액정 적하 수단의 이동 위치를 산출하는 위치 산출 모듈과, 상기 위치 산출 모듈의 결과를 이용하여 상기 액정 적하 수단의 액정 적하 동작을 제어하는 액정 적하 제어 신호를 생성하는 액정 적하 조절 모듈을 포함하는 액정 적하 장치.
  4. 기판과 액정 적하 수단을 이동시키는 단계;
    상기 기판에 대한 상기 액정 적하 수단의 현재 이동 위치와 설정된 적하 위치가 일치하는지를 비교하는 단계; 및
    상기 비교 결과 일치하는 경우 상기 액정 적하 수단을 통해 액정을 상기 기판에 적하하는 단계를 포함하는 액정 적하 방법.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 기판은 상기 기판을 이동시키는 제 1 모터와, 상기 제 1 모터의 속도와 위치값을 측정하는 제 1 엔코더 또는 제 1 리니어 스케일을 포함하는 제 1 모터부에 의해 이동하고,
    상기 액정 적하 수단은 상기 액정 적하 수단을 이동시키는 제 2 모터와, 상 기 제 2 모터의 속도와 위치값을 측정하는 제 2 엔코더 또는 제 2 리니어 스케일을 포함하는 제 2 모터부에 의해 이동하며,
    상기 제 1 엔코더 또는 제 1 리니어 스케일 및 상기 제 2 엔코더 또는 제 2 리니어 스케일의 출력인 위치값을 이용하여 상기 기판과 액정 적하 수단의 현재 이동 위치를 계산하는 액정 적하 방법.
  6. 청구항 4에 있어서,
    상기 기판은 일 방향으로 이동하고, 상기 액정 적하 수단은 상기 일 방향에 대하여 반대 방향으로 이동하는 액정 적하 방법.
  7. 청구항 4에 있어서,
    상기 기판의 이동 방향에 대한 상기 기판의 길이를 액정 적하 가능 구간으로 할 경우, 상기 액정 적하 가능 구간 내에 복수의 적하 위치가 위치하는 액정 적하 방법.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 액정 적하 가능 구간을 균등 분할하고, 상기 균등 분할된 영역의 경계에서,
    상기 기판과 액정 적하 수단 각각의 이동 속도들에 상기 액정 적하 수단에서 토출되어 상기 기판 표면까지 액정이 도달하는 때까지 걸린 시간을 곱하여 계산된 거리 값들을 합한 만큼,
    상기 기판의 이동 방향에 대하여 앞쪽으로 이동시킨 지점을 적하 위치로 설정하는 액정 적하 방법.
  9. 청구항 4에 있어서,
    상기 비교 결과 일치하지 않거나, 상기 액정을 기판에 적하한 이후, 상기 기판과 상기 액정 적하 수단의 현재 위치가 설정된 액정 적하 가능 구간을 벗어 났는지를 판단하는 단계를 더 포함하고,
    상기 판단 결과, 상기 기판과 상기 액정 적하 수단의 현재 위치가 설정된 액정 적하 가능 구간을 벗어나지 않은 경우에는 상기 기판에 대한 상기 액정 적하 수단의 현재 이동 위치와 상기 설정된 적하 위치가 일치하는지를 비교하는 단계를 다시 수행하는 액정 적하 방법.
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