KR20110003025A - 액정디스펜서 - Google Patents

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KR20110003025A
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Abstract

본 발명에 따른 액정디스펜서는, 헤드유닛; 상기 헤드유닛이 비커에 적하한 액정의 무게를 측정하는 전자저울; 상기 비커에 채워진 액정을 흡입하는 액정흡입유닛; 및 상기 전자저울로부터 측정된 액정의 무게에 대한 정보를 받아, 상기 액정흡입유닛에 상기 비커에 채워진 액정을 흡입하도록 지시하는 제어부;를 포함한다.
본 발명에 따른 액정디스펜서는, 액정흡입유닛이 비커에 채워진 액정을 흡입하므로, 작업자가 비커에 채워진 액정을 비워줄 필요가 없다.

Description

액정디스펜서{LIQUID CRYSTAL DISPENSER}
본 발명은 액정디스펜서에 관한 것이다.
LCD(Liquid Crystal Display)는 컬러를 구현하기 위해 컬러필터(Color Filter)층이 구비된 마더기판과, 박막트랜지스터(Thin Film Transistor)가 구비된 마더기판과, 마더기판들 사이에 구비된 액정층을 포함한다.
LCD는 액정층을 구성하는 액정분자를 구동소자로 구동하여, 액정층을 투과하는 양을 제어함으로써 화상을 표시한다.
마더기판에는 적어도 한 개 이상의 단위패널영역들이 정의된다. 단위패널영역은 액정방울들이 토출되는 영역이다.
액정디스펜서는 단위패널영역들에 노즐을 통해 액정방울들을 토출시킨다.
액정디스펜서는 헤드유닛을 구비한다. 헤드유닛은 실린더와 피스톤을 구비한다. 실린더는 액정유입구와 액정유출구와 펌핑홀을 구비한다. 피스톤은 펌핑홀에 설치된다. 액정디스펜서는 피스톤을 회전 및 상하이동시켜, 액정유입구을 통해 펌핑홀 내부로 액정을 흡입시킨 다음, 펌핑홀 내부로 흡입된 액정을 액정유출구와 노즐을 통해 단위패널영역에 토출한다.
한편, 단위패널영역으로 토출 될 액정방울 1개의 무게는 액정방울 1개의 기준무게가 되어야 한다. 그래야 단위패널영역에 토출 될 액정방울들의 무게가 단위패널영역에 설정된 액정방울들의 기준무게가 된다. 따라서, 단위패널영역으로 액정방울을 토출하기 전에, 액정방울 1개의 무게가 액정방울 1개의 기준무게가 되기 위해, 실린더내에서 피스톤이 하강하는 거리를 구한다.
이하, 구하는 방법을 설명한다. 먼저, 피스톤을 회전시켜 액정유입구를 막고 액정유출구를 열고, 피스톤을 일정거리 하강시켜 액정유출구와 노즐을 통해 액정방울 1개를 전자저울에 놓여진 비커(beaker)로 떨어뜨린다.(제1단계) 비커로 떨어진 액정방울 1개의 무게와 비커의 무게를 더한 무게를 전자저울로 측정한다.(제2단계)
액정방울 1개의 무게와 비커의 무게를 더한 무게에서, 비커의 무게를 빼서 액정방울 1개의 무게를 구한다.(제3단계)
액정방울 1개의 무게가 액정방울 1개의 기준무게가 될 때까지, 실린더내에서 피스톤이 하강하는 일정거리를 바꾸어가며, 제1단계 내지 제3단계를 반복한다.(제4단계)
한편, 제1단계를 반복하면 액정방울이 반복적으로 비커에 떨어져, 비커가 금방 액정으로 차게 되어, 작업자가 비커를 비워주어야 한다. 물론, 비커의 용량을 크게 할 수 있으나, 비커의 용량이 커지면 비커의 무게도 커져서 전자저울로 측정할 수 있는 액정의 최대무게가 비커의 무게로 인해 줄어든다. 일반적으로, 액정의 무게를 1/1000mg까지 측정이 가능한 전자저울은 액정의 무게를 최대 5g까지 측정이 가능하다. 만약, 비커의 무게가 2.5g이라면 전자저울은, 비커의 무게 2.5g을 뺀 무 게인 최대 2.5g까지만 액정의 무게를 측정할 수 있다. 따라서, 비커의 용량을 크게 할 수도 없다.
한편, 전자저울의 특성상, 전자저울은 유효구간내에서 신뢰성을 가지고 액정의 무게를 정확하게 측정할 수 있다. 도 1은 전자저울의 특성을 나타낸 그래프이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 유효구간(L)은 액정의 실제무게에서 액정의 측정무게를 뺀 값이 오차범위(△)내에 있는 구간이다. 유효구간의 최대값(Lmax)은, 유효구간 내 값 중에서 가장 큰 값이다. 유효구간의 최소값(Lmin)은, 유효구간 내 값 중에서 가장 작은 값이다. 종래에는, 전자저울의 특성을 고려하지 않고, 전자저울이 유효구간뿐만 아니라 유효구간을 벗어난 구간에서도 액정의 무게를 측정하였다. 따라서, 유효구간을 벗어난 구간에서, 전자저울이 측정한 액정방울의 무게가 정확하지 않았다.
본 발명의 목적은, 비커에 채워진 액정을 자동으로 비워주는 데 목적이 있다. 또한, 전자저울이 유효구간내에서 액정의 무게를 측정할 수 있게, 비커에 채워진 액정을 비워주는 데 다른 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한, 본 발명에 따른 액정디스펜서는, 헤드유닛; 상기 헤드유닛이 비커에 적하한 액정의 무게를 측정하는 전자저울; 상기 비커에 채워진 액정을 흡입하는 액정흡입유닛; 및 상기 전자저울로부터 측정된 액정의 무게에 대한 정보를 받아, 상기 액정흡입유닛에 상기 비커에 채워진 액정을 흡입하도록 지시하는 제어부;를 포함한다.
본 발명에 따른 액정디스펜서는, 액정흡입유닛이 비커에 채워진 액정을 흡입하므로, 작업자가 비커에 채워진 액정을 비워줄 필요가 없다.
또한, 전자저울이 비커에 적하된 액정의 무게를 전자저울의 유효구간내에서 측정할 수 있다. 따라서, 비커에 적하된 액정의 무게를 정확하게 구할 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정디스펜서를 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정디스펜서를 나타낸 사시도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정디스펜서는, 프레임(11), 고정테이블(12), 스테이지(13), 제1구동유닛들(14), 헤드지지대(15), 제2구동유닛(17), 헤드유닛들(20), 전자저울(30), 제어부(40), 액정흡입유닛(100)을 포함한다.
상기 고정테이블(12)은 프레임(11)의 상부에 고정 설치된다.
상기 스테이지(13)는 고정테이블(12)의 상부에 Y축 방향으로 이동가능하게 설치된다. 상기 스테이지(13) 상부에는 마더기판(MP)이 놓여진다.
상기 고정테이블(12)에는 스테이지(13)를 구동시키는 리니어 모터(미도시)가 설치된다.
상기 제1구동유닛(14)은 1개씩 고정테이블(12)의 양측에 각각 설치된다. 상기 제1구동유닛(14)의 일단은 프레임(11)에 결합되고, 타단은 헤드지지대(15)에 결합된다. 상기 제1구동유닛(14)은 헤드지지대(15)를 Y축 방향으로 이동시킨다. 상기 제1구동유닛(14)은 리니어모터임이 바람직하다.
상기 헤드지지대(15)는 스테이지(13) 상측을 가로지른다.
상기 헤드유닛(20)은 헤드지지대(15)에 설치된다. 상기 헤드유닛(20)은 액정 을 마더기판에 적하한다.
상기 제2구동유닛(17)의 일단은 헤드지지대(15)에 결합되고, 타단은 헤드유닛(20)에 결합된다. 상기 제2구동유닛(17)은 헤드유닛(20)을 X축 방향으로 이동시킨다. 상기 제2구동유닛(17)은 리니어모터임이 바람직하다.
상기 전자저울(30)은 프레임(11)에 설치된다. 상기 전자저울(30)의 상면에 비커(31)가 놓여진다. 상기 전자저울(30)은 헤드유닛(20)이 비커(31)에 적하된 액정의 무게를 측정한다.
상기 전자저울(30)은 측정된 액정의 무게에 대한 정보를 제어부(40)에 보낸다. 여기서, 전자저울(30)이 측정한 액정의 무게는 비커(31)의 무게가 포함된 무게이다. 따라서, 제어부(40)가 비커(31)내 적하된 액정의 무게만을 구할 때는, 전자저울(30)이 보내온 측정된 액정의 무게에서, 비커(31)의 무게를 빼서 구한다. 비커(31)의 무게는 액정이 비커(31)에 적하되기 전 제어부(40)에 미리 입력되어 있다.
상기 제어부(40)는 전자저울(30)에서 측정한 액정의 무게가, 유효구간의 최대값이 되면, 헤드유닛(20)이 비커(31)에 액정을 떨어뜨리는 것을 중단시킨다. 그리고, 전자저울(30)에서 측정한 액정의 무게가, 유효구간의 최소값이 될 때까지, 액정흡입유닛(100)에 비커(31)에 채워진 액정을 흡입하라고 지시한다.
그 이유는, 전자저울이 유효구간내에서 신뢰성을 가지고, 비커(31)에 적하한 액정의 무게를 정확하게 측정할 수 있기 때문이다.
도 3은 도 2의 액정흡입유닛, 비커, 전자저울, 제어부를 나타낸 블록도이다. 도 3에 도시된 실선화살표는 구동부가 튜브를 회전 및 상하이동시키는 방향을 나타낸다. 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 액정흡입유닛(100)은, 튜브(110), 구동부(120), 흡입펌프(130), 액정저장통(140)으로 구성된다.
상기 튜브(110)의 흡입구(111)를 통해, 비커(31)에 채워진 액정이 튜브(110)로 흡입된다. 흡입된 액정 된 흡입펌프(130)를 거쳐 액정저장통(140)에 저장된다.
상기 구동부(120)는, 튜브(110)를 회전 및 상하이동시켜 튜브(110)의 흡입구(111)를 비커(31)에 넣거나 빼낸다. 상기 구동부(120)는, 튜브(110)가 액정을 흡입한 후에, 튜브(110)의 흡입구(111)가 비커(31)로부터 벗어나도록, 튜브(110)를 비커(31)로부터 빼낸다.
그 이유는, 상기 튜브(110)가 액정을 흡입한 후에, 튜브(110)를 비커(31)로부터 빼내지 않으면, 전자저울(30)이 비커(31)에 적하된 액정의 무게를 측정할 때, 튜브(110)의 흡입구(111) 주위에 잔류한 액정이 비커(31)로 떨어질 수 있어, 전자저울(30)이 비커(31)에 적하된 액정의 무게를 정확하게 측정할 수 없기 때문이다.
상기 구동부(120)는 공지된 기술을 이용하여 다양하게 구성할 수 있으므로, 자세한 설명은 생략한다.
상기 흡입펌프(130)는 튜브(110)의 흡입구(111)에 액정을 흡입하는 흡입력을 공급한다. 상기 흡입펌프(130)는 튜브(110)의 흡입구(111)가 비커(31)로부터 벗어날 때까지, 튜브(110)의 흡입구(111)에 흡입력을 공급한다. 그 이유는, 구동부(120)가 튜브(110)를 비커(31)로부터 빼내는 도중에, 튜브(110)의 흡입구(111) 주위에 잔류하는 액정이 비커(31)내로 떨어지는 것을 방지하기 위함이다.
상기 액정저장통(140)은 튜브(110)를 통해 흡입된 액정을 저장한다.
도 4는 변형예에 따른 액정흡입유닛, 비커, 전자저울, 제어부를 나타낸 블록도이다. 도 4를 참조하여, 변형예에 따른 액정흡입유닛(200)을 설명한다.
변형예에 따른 액정흡입유닛(200)은, 튜브(210), 튜브(210)의 흡입구(211) 주위에 코팅된 테프론막(220), 흡입펌프(230), 액정저장통(240)으로 구성된다.
상기 튜브(210)의 흡입구(211)를 통해, 비커(31)에 채워진 액정이 튜브(210)로 흡입된다. 흡입된 액정은 흡입펌프(230)를 거쳐 액정저장통(140)에 저장된다.
상기 테프론막(220)은 튜브(210)의 흡입구(211) 주위에 액정이 잔류하지 못하게 한다. 따라서, 튜브(210)가 액정을 흡입한 후에, 튜브(110)의 흡입구(111)가 비커(31)로부터 벗어나도록, 튜브(110)를 비커(31)로부터 빼낼 필요가 없다.
물론, 액정잔류방지 기능을 할 수 있다면, 테프론막(220) 외에 불소수지막 등 다른 코팅막을, 튜브(210)의 흡입구(211)에 주위에 코팅할 수 있다.
또한, 튜브(210)의 흡입구(211) 주위에 테프론막(220)을 코팅하지 않고, 튜브(210)의 재질을 테프론으로 할 수 있다.
한편, 튜브(210)의 흡입구(211) 주위에, 테프론막(220)이 코팅되어 있어도, 흡입구(211)의 주위에 미량의 액정이 잔류할 수는 있다. 따라서, 흡입구(211)의 주위에 잔류하는 미량의 액정이 비커(31)로 떨어지는 것을 방지하기 위하여, 변형예에 따른 액정흡입유닛(200)이 구동부(120, 도 3)를 포함할 수도 있을 것이다. 구동부(120, 도 3)는 튜브(210)가 액정을 흡입한 후에, 튜브(210)의 흡입구(211)가 비커(31)로부터 벗어나도록, 튜브(210)를 비커(31)로부터 빼낸다.
상기 흡입펌프(230)는 튜브(210)의 흡입구(211)에 흡입력을 공급한다.
상기 액정저장통(240)은 튜브(210)을 통해 흡입된 액정을 저장한다.
이하, 본 발명의 도 3에 도시된 액정흡입유닛의 작동을 설명한다. 도 4(a)(b)(c)(d)는 도 3에 도시된 액정흡입유닛이 비커에 채워진 액정을 흡입하는 순서를 나타낸 도면이다.
전자저울(30)이 측정할 수 있는 무게는 0~5g이라 가정한다. 전자저울(30)의 특성상, 유효구간은 2~4g 라고 가정한다. 그러면 유효구간의 최소값은 2g이고, 유효구간의 최대값은 4g이 된다.
도 3 및 도 4(a)(b)(c)(d)를 참조하면, 상기 제어부(40)는 전자저울(30)이 측정한 액정의 무게가 4g(유효구간의 최대값)이 되면, 액정흡입유닛(100)에 비커(31)에 채워진 액정을 흡입하라고 지시한다.
도 3 및 도 4(a)에 도시된 바와 같이, 상기 액정흡입유닛(100)에 구비된 구동부(120)는 튜브(110)를 시계방향으로 회전시킨다.
도 3 및 도 4(b)에 도시된 바와 같이, 상기 액정흡입유닛(100)에 구비된 구동부(120)는 튜브(110)를 하강시켜, 튜브(110)의 흡입구(111)를 비커(31)에 넣는다. 상기 흡입펌프(130)는 튜브(110)의 흡입구(111)에 흡입력을 공급한다.
도 3 및 도 4(c)에 도시된 바와 같이, 상기 비커(31)에 채워진 액정은 튜브(110)를 따라 흡입펌프(130)를 거쳐 액정저장통(140)으로 저장된다.
상기 제어부(40)는 전자저울(30)이 측정된 액정의 무게가 2g(유효구간의 최소값)이 되면, 액정흡입유닛(100)이 액정을 흡입하는 것을 중단시킨다.
도 3 및 도 4(d)에 도시된 바와 같이, 상기 구동부(120)는 튜브(110)를 상승 및 반시계방향으로 회전시켜, 튜브(110)를 비커(31)로부터 빼낸다. 상기 흡입펌프(130)는, 구동부(120)가 튜브(210)의 흡입구(211)가 비커(31)로부터 벗어나도록, 튜브(210)를 비커(31)로부터 빼낼 때까지, 튜브(110)의 흡입구(111)에 흡입력을 공급한다.
도 1은 전자저울의 특성을 나타낸 그래프이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정디스펜서를 나타낸 사시도이다.
도 3은 도 2의 액정흡입유닛, 비커, 전자저울, 제어부를 나타낸 블록도이다.
도 4는 변형예에 따른 액정흡입유닛, 비커, 전자저울, 제어부를 나타낸 블록도이다.
도 5(a)(b)(c)(d)는 도 3에 도시된 액정흡입유닛이 비커에 채워진 액정을 흡입하는 순서를 나타낸 도면이다.

Claims (7)

  1. 헤드유닛;
    상기 헤드유닛이 비커에 적하한 액정의 무게를 측정하는 전자저울;
    상기 비커에 채워진 액정을 흡입하는 액정흡입유닛; 및
    상기 전자저울로부터 측정된 액정의 무게에 대한 정보를 받아, 상기 액정흡입유닛에 상기 비커에 채워진 액정을 흡입하도록 지시하는 제어부;를 포함하는 액정디스펜서.
  2. 제1항에 있어서, 상기 액정흡입유닛은,
    튜브;
    상기 튜브를 회전 및 상하이동시켜, 상기 비커에 상기 튜브의 흡입구를 넣거나, 상기 비커로부터 상기 튜브의 흡입구를 빼내는 구동부;
    상기 튜브의 흡입구에 흡입력을 공급하는 흡입펌프; 및
    상기 튜브를 통해 흡입된 액정을 저장하는 액정저장통;을 포함하는 액정디스펜서.
  3. 제2항에 있어서, 상기 흡입펌프는,
    상기 구동부가 상기 튜브의 흡입구가 상기 비커로부터 벗어나도록, 상기 튜브를 상기 비커로부터 빼낼 때까지, 상기 튜브의 흡입구에 흡입력을 공급하는 액정 디스펜서.
  4. 제1항에 있어서, 상기 액정흡입유닛은,
    튜브;
    상기 튜브의 흡입구 주위에 코팅된 테프론막;
    상기 튜브의 흡입구에 흡입력을 공급하는 흡입펌프; 및
    상기 튜브를 통해 흡입된 액정을 저장하는 액정저장통;을 포함하는 액정디스펜서.
  5. 제1항에 있어서, 상기 액정흡입유닛은,
    테프론 재질을 가진 튜브;
    상기 튜브의 흡입구에 흡입력을 공급하는 흡입펌프; 및
    상기 튜브를 통해 흡입된 액정을 저장하는 액정저장통;을 포함하는 액정디스펜서.
  6. 제4항 또는 제5항에 있어서, 상기 액정흡입유닛은,
    상기 튜브를 회전 및 상하이동시켜, 상기 비커에 상기 튜브의 흡입구를 넣거나, 상기 비커로부터 상기 튜브의 흡입구를 빼내는 구동부;를 더 포함하는 액정디스펜서.
  7. 제1항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 전자저울로부터 측정된 액정의 무게가, 상기 전자저울의 유효구간의 최대값이 되면, 상기 헤드유닛이 상기 비커에 액정을 떨어뜨리는 것을 중단시키고,
    상기 전자저울로부터 측정된 액정의 무게가, 상기 전자저울의 유효구간의 최소값이 될 때까지, 상기 액정흡입유닛에 상기 비커에 채워진 액정을 흡입하라고 지시하는 액정디스펜서.
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