KR20110063290A - 헤드장치 및 이를 구비한 액정디스펜서 - Google Patents

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KR20110063290A
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Abstract

본 발명은 액정디스펜서에 관한 것이다. 본 발명에 따른 헤드장치는, 실린더조립체, 상기 실린더조립체로 흡입될 액정들을 각각 저장하는 액정병들을 구비한 저장유닛 및 상기 액정병들에 저장된 액정들 중 어느 하나를 선택적으로 상기 실린더조립체에 공급하는 선택유닛을 포함한다.
본 발명을 사용하면, 단위패널영역으로 토출 될 액정의 종류를 변경하는 데 걸리는 시간을 단축시킬 수 있다. 또한, 액정의 종류별로 실린더조립체를 구비할 필요가 없다.

Description

헤드장치 및 이를 구비한 액정디스펜서{HEAD APPARATUS AND LIQIUD CRYSTAL DISPENSER HAVING THE SAME}
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 액정이 토출되는 영역이다.
액정디스펜서는, 단위패널영역으로 액정을 토출하는 헤드장치를 구비한다.
헤드장치는, 지지조립체와 실린더조립체를 구비한다. 실린더조립체가 지지조립체에 착탈가능하게 결합된다. 지지조립체에는 액정병이 놓여진다.
실린더조립체는, 실린더와 피스톤을 구비한다.
실린더에는 펌핑홀이 구비된다. 피스톤은, 펌핑홀에 삽입된다.
피스톤이 펌핑홀 내에서 설정거리 상승하면, 액정흡입공간이 형성되고, 액정병에 담긴 액정이 튜브를 통해 액정흡입공간으로 채워진다.
피스톤이 펌핑홀 내에서 설정거리 하강하면, 액정흡입공간 내 채워진 액정이 노즐을 통해 단위패널영역으로 토출된다.
한편, 단위패널영역으로 토출 될 액정의 종류를 변경하려면, 기존 액정과 새로운 종류의 액정이 서로 섞이지 않게, 실린더조립체를 새것으로 교체해야 한다. 실린더조립체를 새것으로 교체하는 시간으로 인해, 단위패널영역으로 토출 될 액정의 종류를 변경하는 데 걸리는 시간을 단축시킬 수 없었다.
본 발명의 목적은, 하나의 실린더조립체로 서로 다른 종류의 액정을 토출시키는 데 있다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은, 실린더조립체; 상기 실린더조립체로 흡입될 액정들을 각각 저장하는 액정병들을 구비한 저장유닛; 및 상기 액정병들에 저장된 액정들 중 어느 하나를 선택적으로 상기 실린더조립체에 공급하는 선택유닛;을 포함하는 헤드장치를 제공한다.
상기 액정병들에 각각 저장되는 액정은 두 종류 이상인 것이 바람직하다.
또한, 상기 저장유닛은, 상기 실린더조립체로 흡입될 세정액을 저장하는 세정액병을 더 구비하고, 상기 선택유닛은, 상기 액정병들에 저장된 액정들과 상기 세정액 중 어느 하나를 선택적으로 상기 실린더조립체에 공급하는 것이 바람직하다.
상기 선택유닛은, 제1블록; 상기 제1블록에 회전가능하게 삽입된 제2블록; 및 상기 제2블록을 회전시키는 구동부;를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 구동부는, 스탭모터(step motor) 또는 로터리 에어실린더(rotary air cylinder)인 것이 바람직하다.
상기 제1블록은, 상면에 상기 액정병들과 각각 독립적으로 연결되는 복수의 유입 구멍을 구비하고, 하면에 상기 실린더조립체와 연결되는 하나의 유출 구멍을 구비하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제2블록은, 각각의 일단은 상기 복수의 유입 구멍 중 어느 하나와 연통되고 타단은 상기 유출 구멍과 연통되되 서로 독립적인 유로를 가지며, 상기 복수의 유입 구멍과 동일한 개수로 구비되는 복수의 연결공을 구비하고, 상기 제2블록을 회전시킴으로써, 상기 복수의 연결공 중 어느 하나에 의하여 상기 복수의 유입 구멍 중 어느 하나가 상기 유출 구멍에 연통되는 상태로 전환되는 것이 바람직하다.
이때, 상기 제2블록은, 일단은 상기 복수의 연결공 중 어느 하나에 연통되고, 타단은 상기 제2블록의 회전 시 상기 유출 구멍에 연통되는 연결홈을 구비할 수 있다.
반면, 상기 제1블록은, 일단은 상기 유출 구멍에 연통되고, 타단은 상기 제2블록의 회전 시 상기 복수의 연결공 중 어느 하나에 연통되는 연결홈을 구비할 수 있다.
다른 실시 형태로서, 상기 제1블록은, 상면에, 상기 액정병들과 각각 독립적으로 연결되는 복수의 유입 구멍을 구비하고, 하면에, 상기 실린더조립체와 연결되며 상기 복수의 유입 구멍과 동일한 개수로 구비되는 복수의 유출 구멍을 구비하는 것이 바람직하다.
이때, 상기 제2블록은, 각각의 일단은 상기 복수의 유입 구멍 중 어느 하나와 연통되고 타단은 상기 복수의 유출 구멍 중 어느 하나와 연통되되 서로 독립적인 유로를 가지며, 상기 복수의 유입 구멍과 동일한 개수로 구비되는 복수의 연결공을 구비하고, 상기 제2블록을 회전시킴으로써, 상기 복수의 연결공 중 어느 하나에 의하여 상기 복수의 유입 구멍 중 어느 하나가 상기 복수의 유출 구멍 중 어느 하나에 연통되는 상태로 전환되는 것이 바람직하다.
한편, 상기 액정병들은, 서로 다른 종류의 액정들을 각각 저장하는 제1액정병 및 제2액정병을 구비하고, 상기 저장유닛은, 실린더조립체로 흡입될 세정액을 저장하는 세정액병을 더 구비하고, 상기 제1블록은, 일 측면에 삽입홈을 구비하고, 상면에 상기 삽입홈과 연통되는 제1구멍, 제2구멍, 제3구멍을 구비하고, 하면에 상기 삽입홈과 연통되는 제4구멍을 구비하고, 상기 제1구멍은 상기 제1액정병과 튜브로 연결되고, 상기 제2구멍은 상기 제2액정병과 튜브로 연결되고, 상기 제3구멍은 상기 세정액병과 튜브로 연결되고, 상기 제4구멍은 튜브로 상기 실린더조립체와 연결될 수 있다.
이때, 상기 제2블록은, 중심선을 가로지르는 제1연결공과 제2연결공과 제3연결공을 구비하고, 상기 제1연결공에 연통되는 제1연결홈과 상기 제3연결공에 연통되는 제2연결홈을 구비하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 구동부가, 상기 제2블록을 회전시켜 상기 제1연결공과 상기 제1구멍을 연통시키면, 상기 제1구멍은, 상기 제1연결공과 상기 제1연결홈을 통해, 상기 제4구멍에 연통되고, 상기 구동부가, 상기 제2블록을 회전시켜 상기 제2연결공과 상기 제2구멍을 연통시키면, 상기 제2구멍은, 상기 제2연결공을 통해, 상기 제4구멍에 연통되며, 상기 구동부가, 상기 제2블록을 회전시켜 상기 제3연결공과 상기 제3구멍을 연통시키면, 상기 제3구멍은, 상기 제3연결공과 상기 제2연결홈을 통해, 상기 제4구멍에 연통되는 것이 바람직하다.
한편, 상기와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명은, 상기한 바와 같은 구성을 가지는 헤드장치를 구비하여 액정을 토출하는 액정디스펜서를 제공한다.
본 발명을 사용하면, 단위패널영역으로 토출 될 액정의 종류를 변경하는 데 걸리는 시간을 단축시킬 수 있다. 또한, 액정의 종류별로 실린더조립체를 구비할 필요가 없다.
도 1은, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정디스펜서를 나타낸 사시도이다.
도 2는, 도 1에 도시된 헤드장치를 나타낸 측면도이다.
도 3은, 도 2에 도시된 실린더조립체를 구성하는 실린더 및 그 내부에 삽입된 피스톤의 종단면도로서, 흡입행정 시, 피스톤의 위치를 나타낸 도면이다.
도 4는, 도 2에 도시된 실린더조립체를 구성하는 실린더 및 그 내부에 삽입된 피스톤의 종단면도로서, 토출행정 시, 피스톤의 위치를 나타낸 도면이다.
도 5는, 도 1에 도시된 헤드장치를 나타낸 정면도이다.
도 6은, 도 5에 도시된 선택유닛의 제1 실시예를 나타낸 사시도이다.
도 7은, 도 6에 도시된 제2블록을 나타낸 사시도이다.
도 8은, 도 6에 도시된 구동부가 제2블록을 회전시켜, 제1구멍과 제4구멍이 연통된 상태를 나타낸 도면이다.
도 9는, 도 6에 도시된 구동부가 제2블록을 회전시켜, 제3구멍과 제4구멍이 연통된 상태를 나타낸 도면이다.
도 10은, 도 6에 도시된 구동부가 제2블록을 회전시켜, 제2구멍과 제4구멍이 연통된 상태를 나타낸 도면이다.
도 11은, 제2 실시예에 따른 선택유닛을 나타낸 사시도로서, 제1구멍과 제4구멍이 연통된 상태를 나타낸 도면이다.
도 12는, 제2 실시예에 따른 선택유닛을 나타낸 사시도로서, 제2구멍과 제4구멍이 연통된 상태를 나타낸 도면이다.
도 13은, 제2 실시예에 따른 선택유닛을 나타낸 사시도로서, 제3멍과 제4구멍이 연통된 상태를 나타낸 도면이다.
도 14는, 제2 실시예에 따른 선택유닛의 제1연결공 및 제3연결공이 곡선형으로 구성되는 경우를 나타낸 사시도로서, 제1구멍과 제4구멍이 연통된 상태를 나타낸 도면이다.
도 15는, 제2 실시예에 따른 선택유닛의 제1연결공 및 제3연결공이 곡선형으로 구성되는 경우를 나타낸 사시도로서, 제2구멍과 제4구멍이 연통된 상태를 나타낸 도면이다.
도 16은, 제2 실시예에 따른 선택유닛의 제1연결공 및 제3연결공이 곡선형으로 구성되는 경우를 나타낸 사시도로서, 제3멍과 제4구멍이 연통된 상태를 나타낸 도면이다.
도 17은, 제3 실시예에 따른 선택유닛을 나타낸 사시도로서, 제1구멍과 제4구멍이 연통된 상태를 나타낸 도면이다.
도 18은, 제3 실시예에 따른 선택유닛을 나타낸 사시도로서, 제2구멍과 제4구멍이 연통된 상태를 나타낸 도면이다.
도 19는, 제3 실시예에 따른 선택유닛을 나타낸 사시도로서, 제3구멍과 제4구멍이 연통된 상태를 나타낸 도면이다.
도 20은, 제4 실시예에 따른 선택유닛을 나타낸 사시도로서, 제1구멍과 제4구멍이 연통된 상태를 나타낸 도면이다.
도 21은, 제4 실시예에 따른 선택유닛을 나타낸 사시도로서, 제2구멍과 제5구멍이 연통된 상태를 나타낸 도면이다.
도 22는, 제4 실시예에 따른 선택유닛을 나타낸 사시도로서, 제3멍과 제6구멍이 연통된 상태를 나타낸 도면이다.
이하, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 액정디스펜서를 설명한다.
도 1은, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정디스펜서를 나타낸 사시도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정디스펜서는,
프레임(11), 스테이지(13), 제1구동유닛(14)들, 헤드장치지지대(15)들, 제2구동유닛(16), 헤드장치(100)들로 구성된다.
스테이지(13)는, 프레임(11)의 상부에 고정 설치된다. 물론, 스테이지(13)가 프레임(11)의 상부에 Y축 방향으로 이동가능하게 설치될 수도 있다. 스테이지(13) 상면에는, 마더기판(Mother substrate, M)이 놓여진다.
제1구동유닛(14)은, 1개씩 스테이지(13)의 양측에 각각 설치된다. 제1구동유닛(14)의 일단은, 프레임(11)에 결합되고, 타단은 헤드장치지지대(15)에 결합된다. 제1구동유닛(14)은, 헤드장치지지대(15)를 Y축 방향으로 이동시킨다. 제1구동유닛(14)은, 리니어모터임이 바람직하다. 헤드장치지지대(15)는, 스테이지(13) 상측을 가로지른다.
제2구동유닛(16)의 일단은, 헤드장치지지대(15)에 결합되고, 타단은 헤드장치(100)에 결합된다. 제2구동유닛(16)은, 헤드장치(100)을 X축 방향으로 이동시킨다. 제2구동유닛(16)은, 리니어모터임이 바람직하다.
도 2는, 도 1에 도시된 헤드장치를 나타낸 측면도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 헤드장치(100)은, 지지조립체(110), 직선구동유닛(120), 회전구동유닛(130), 실린더조립체(140), 저장유닛(150), 노즐유닛(160), 선택유닛(180)을 포함한다.
지지조립체(110)는, 제1부재(111), 제2부재(112), 제3부재(113), 케이스(114)로 구성된다.
제1부재(111)의 후면에 제2구동유닛(16)이 연결된다. 제1부재(111)의 하면에 제2부재(112)가 연결된다. 제2부재(112)의 전면에 제3부재(113)가 연결된다. 제3부재(113)의 상면에 케이스(114)가 설치된다.
직선구동유닛(120)은 도 3에 도시된 바와 같이, 피스톤(142)을 Z축을 따라 상하로 이동시킨다.
직선구동유닛(120)은, 모터(121), 볼스크류(122), 커플링(123), 이동부재(124)로 구성된다.
모터(121)는, 제1부재(111)의 전면에 설치된다.
모터(121)의 축은, 볼스크류(122)의 일단과 커플링(123)으로 연결된다. 볼스크류(122)는, 이동부재(124)의 구멍에 나사 결합된다. 볼스크류(122)의 타단은 제2부재(112)에 회전가능하게 결합된다.
모터(121)는, 볼스크류(122)를 정방향 또는 역방향으로 회전시킴으로써, 이동부재(124)를 상하로 이동시킨다.
회전구동유닛(130)은, 피스톤(142)을 Z축 중심으로 회전시킨다.
회전구동유닛(130)은, 베이스부재(131), 모터(132), 에어실린더(133), 제1축(134), 커플링(137), 제2축(135)으로 구성된다. 베이스부재(131)는 케이스(114)에 상하 이동가능하게 설치된다. 베이스부재(131)의 후면에, 이동부재(124)가 연결된다.
베이스부재(131)의 전면에, 모터(132)와 에어실린더(133)가 각각 설치된다.
에어실린더(133)의 축은, 제1축(134)의 일단과 커플링(137)으로 연결된다. 제2축(135)은, 중공축이다. 제1축(134)의 타단은 제2축(135)을 관통하여, 피스톤(142)과 착탈 가능하게 결합된다. 에어실린더(133)는 제1축(134)을 끌어당겨서, 피스톤(142)을 제2축(135)에 결합시킨다. 모터(132)는, 제2축(135)을 회전시킨다. 피스톤(142)이 제2축(135)에 결합 된 상태에서, 모터(132)가 제2축(135)을 회전시키면, 피스톤(142)은 Z축을 중심으로 회전한다.
도 3은 도 2에 도시된 실린더조립체를 구성하는 실린더 및 그 내부에 삽입된 피스톤의 종단면도로서, 흡입행정 시, 피스톤의 위치를 나타낸 도면이다. 도 4는, 도 2에 도시된 실린더조립체를 구성하는 실린더 및 그 내부에 삽입된 피스톤의 종단면도로서, 토출행정 시, 피스톤의 위치를 나타낸 도면이다. 점선화살표는 액정의 이동방향을 나타낸다. 실선화살표는 피스톤의 상하운동 및 회전운동 방향을 나타낸다. 도 5는, 도 1에 도시된 헤드장치를 나타낸 정면도이다.
도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 실린더조립체(140)는, 노즐(162)을 통해 액정을 토출시킨다.
실린더조립체(140)는, 실린더(141), 피스톤(142)으로 구성된다.
실린더조립체(140)는, 제3부재(113)의 하면에 착탈가능하게 결합된다.
도 5에 도시된 바와 같이, 제3부재(113)의 하면에는 수직방향으로 제1로드(113a)와 제2로드(113b)가 구비된다. 제1로드(113a)의 끝부분과 제2로드(113b)의 끝부분에는 각각 나사산이 형성된다.
제1로드(113a)의 끝부분에는 제1너트(113c)가 결합된다. 제2로드의 끝부분에는 제2너트(113d)가 결합된다.
실린더(141)의 후면에는 제1착탈홈(141a)와 제2착탈홈(141b)이 구비된다. 제1로드(113a)를 제1착탈홈(141a)에, 제2로드를 제2착탈홈(141b)에 각각 길이방향으로 삽입하고, 제1너트(113c)와 제2너트(113d)를 조이면, 실린더조립체(140)가 제3부재(113)의 하면에 결합된다.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 실린더(141)에는 액정유입구(141c)가 수평방향으로 구비되고, 액정유출구(141d)가 수평방향으로 구비되고, 펌핑홀(141e)이 수직방향으로 구비된다. 액정유출구(141d)는 액정유입구(141c)의 반대편에 위치한다. 액정유입구(141c)는, 펌핑홀(141e)에 연통된다. 액정유출구(141d)는, 펌핑홀(141e)에 연통된다. 피스톤(142)은 펌핑홀(141e)에 삽입된다. 피스톤(142)에는 절단부(142a)가 구비된다. 절단부(142a)는, 피스톤(142)이 회전하는 각도에 따라 액정유입구(141c)와 액정유출구(141d)를 열거나 닫는다.
도 5에 도시된 바와 같이, 저장유닛(150)은, 받침대(151), 튜브(151,152,153,154)들, 제1액정병(155), 제2액정병(156), 세정액병(157)로 구성된다.
받침대(151)는, 케이스(114)에 설치된다. 받침대(151)는, 제1액정병(155), 제2액정병(156), 세정액병(157)을 받친다. 제1액정병(155)에는 Smectic 액정(이하 A종류의 액정이라 칭한다)이 저장된다. 제1액정병(155)은 튜브(151)로 선택유닛(180)과 연결된다. 제2액정병(156)에는 Nematic 액정(이하 B종류의 액정이라 칭한다)이 저장된다.
제2액정병(156)은 튜브(152)로 선택유닛(180)과 연결된다. 세정액병(157)에는 세정액이 저장된다. 세정액으로는 아세톤이 바람직하다. 세정액병(157)은 튜브(153)로 선택유닛(180)과 연결된다.
도 2에 도시된 바와 같이, 노즐유닛(160)은, 노즐지지대(161), 노즐(162), 튜브(163)로 구성된다. 노즐지지대(161)는, 케이스(114)에 설치된다. 노즐지지대(161)는, 노즐(162)을 지지한다. 노즐(162)은, 튜브(163)로 액정유출구(141d)와 연결된다.
도 6은, 도 5에 도시된 선택유닛의 제1 실시예를 나타낸 사시도이다. 실선화살표는 제2블록을 회전시키는 방향을 나타낸다.
도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 선택유닛(180)은, 제1액정병(155)에 저장된 A종류의 액정과, 제2액정병(156)에 저장된 B종류의 액정과, 세정액병(157)에 저장된 세정액 중 어느 하나를 선택적으로 실린더조립체(140)에 공급한다.
선택유닛(180)은, 받침대(151)에 설치된다. 선택유닛(180)은, 제1블록(181), 제2블록(182), 구동부(183)로 구성된다.
제1블록(181)은, 육면체이다. 제1블록(181)은, 일 측면에 삽입홈(181a)을 구비한다.
제1블록(181)은, 상면에 제1구멍(181b), 제2구멍(181c), 제3구멍(181d)을 구비한다. 제1구멍(181b)과 제2구멍(181c)과 제3구멍(181d)은, 서로 동일한 간격으로 일렬로 떨어져 있다. 제1구멍(181b)과 제2구멍(181c)과 제3구멍(181d)은, 삽입홈(181a)에 연통된다.
제1블록(181)은, 하면에 제4구멍(181e)을 구비한다. 제4구멍(181e)은, 삽입홈(181a)과 연통된다.
도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 제1구멍(181b)은, 제1액정병(155)과 튜브(151)로 연결된다. 제2구멍(181c)은, 제2액정병(156)과 튜브(152)로 연결된다. 제3구멍(181d)은, 세정액병(157)과 튜브(153)로 연결된다. 제4구멍(181e)은, 액정유입구(141c)와 튜브(154)로 연결된다.
도 7은, 도 6에 도시된 제2블록을 나타낸 사시도이다. 도 8은, 도 6에 도시된 구동부가 제2블록을 회전시켜, 제1구멍과 제4구멍이 연통된 상태를 나타낸 도면이다. 도 9는, 도 6에 도시된 구동부가 제2블록을 회전시켜, 제3구멍과 제4구멍이 연통된 상태를 나타낸 도면이다. 도 10은, 도 6에 도시된 구동부가 제2블록을 회전시켜, 제2구멍과 제4구멍이 연통된 상태를 나타낸 도면이다. 도 8 내지 도 10에 도시된 실선화살표는, 액정의 이동방향을 나타낸다. 또한, 도 8 내지 도 10에 도시된 제1블록은 제2블록이 잘 보이도록 종 방향으로 단면하여 도시하였다.
도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 제2블록(182)은, 원통형이다.
제2블록(182)은, 삽입홈(181a)에 회전가능하게 삽입된다.
제2블록(182)은, 제1연결공(182a), 제2연결공(182b), 제3연결공(182c), 제1연결홈(182d), 제2연결홈(182e)을 구비한다.
제1연결공(182a), 제2연결공(182b), 제3연결공(182c)은, 제2블록(182)의 중심선을 가로지른다. 제1연결공(182a)과 제2연결공(182b)과 제3연결공(182c), 서로 동일한 간격으로 떨어져 있다. 제2블록(182)의 측면에서 보았을 때, 제1연결공(182a)과 제2연결공(182b)은, 45°각도를 이루고, 제2연결공(182b)과 제3연결공(182c)은, 45°각도를 이룬다.
물론, 제1연결공(182a)과 제2연결공(182b)은, 60°각도를 이루고, 제2연결공(182b)과 제3연결공(182c)은, 60°각도를 이룰 수도 있을 것이다.
제1연결홈(182d)과 제2연결홈(182e)은, 단면이 직사각형이다. 제1연결홈(182d)은, 제1연결공(182a)과 연통된다. 제2연결홈(182e)은, 제3연결공(182c)과 연통된다.
도 8에 도시된 바와 같이, 제1연결공(182a)과 제1구멍(181b)이 연통되면, 제1구멍(181b)은, 제1연결공(182a)과 제1연결홈(182d)을 통해, 제4구멍(181e)과 연통된다.
제1연결공(182a)과 제1구멍(181b)이 연통된 상태에서, 제2블록(182)이 반 시계방향으로 45° 회전하면, 도 10에 도시된 바와 같이, 제2연결공(182b)과 제2구멍(181c)이 연통된다. 제2연결공(182b)과 제2구멍(181c)이 연통되면, 제2구멍(181c)은, 제2연결공(182b)을 통해, 제4구멍(181e)과 연통된다.
제2연결공(182b)과 제2구멍(181c)이 연통된 상태에서, 제2블록(182)이 반 시계방향으로 45° 회전하면, 도 9에 도시된 바와 같이, 제3연결공(182c)과 제3구멍(181d)이 연통된다. 제3연결공(182c)과 제3구멍(181d)이 연통되면, 제3구멍(181d)은, 제3연결공(182c)과 제2연결홈(182e)을 통해, 제4구멍(181e)과 연통된다.
구동부(183)는, 제2블록(182)을 회전시킨다.
구동부(183)는, 로터리 에어실린더(rotary air cylinder)임이 바람직하다.
이 경우, 로터리 에어실린더의 로드는, 제2블록(182)에 연결된다.
물론, 구동부(183)가, 스탭모터(step motor)일 수도 있다.
이 경우, 스탭모터의 축은, 제2블록(182)에 연결된다.
이하, 하나의 실린더조립체로, 헤드장치가 서로 다른 종류의 액정을 단위패널영역으로 노즐을 통해 토출하는 방법을 설명한다.
먼저, 헤드장치가 A종류의 액정을, 단위패널영역으로 노즐을 통해 토출하는 방법을 설명한다.
도 8에 도시된 바와 같이, 구동부(183)는, 제2블록(182)을 회전시켜, 제1연결공(182a)과 제1구멍(181b)을 연통시킨다. 제1연결공(182a)과 제1구멍(181b)이 연통되면, 제1구멍(181b)은, 제1연결공(182a)과 제1연결홈(182d)을 통해, 제4구멍(181e)과 연통된다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 모터(132)는, 피스톤(142)을 Z축을 중심으로 반시계 방향으로 회전시켜, 절단부(142a)가 액정유입구(141c)를 향하도록 한다. 모터(121)는, 피스톤(142)을 Z축을 따라 실린더(141)의 바닥면으로부터 Z0로 상승시킨다.
도 3, 도 5, 도 6 및 도 8에 도시된 바와 같이, 제1액정병(155)에 저장된 A종류의 액정이, 튜브(151), 제1구멍(181b), 제1연결공(182a), 제1연결홈(182d), 제4구멍(181e), 튜브(154), 액정유입구(141c)를 통해, 액정흡입공간(S)에 채워진다.
도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이, 모터(132)는, 피스톤(142)을 Z축을 중심으로 시계 방향으로 회전시켜, 절단부(142a)가 액정유출구(141d)를 향하도록 한다. 모터(121)는, 피스톤(142)을 Z축을 따라 Z0에서 Z1까지 하강시킨다. A종류의 액정이, 액정유출구(141d)와 튜브(163)와 노즐(162)을 통해 단위패널영역(미도시)으로 토출된다.
다음으로, A종류의 액정을 B종류의 액정으로 바꾸어, 헤드장치가 B종류의 액정을, 단위패널영역으로 노즐을 통해 토출하는 방법을 설명한다.
먼저, 제4구멍(181e), 튜브(154), 액정유입구(141c), 액정흡입공간(S), 액정유출구(141d), 튜브(163), 노즐(162)에 남아 있는 A종류의 액정을 제거한다.
구동부(183)는, 제1연결공(182a)과 제1구멍(181b)이 연통된 상태에서, 제2블록(182)을 반 시계방향으로 90° 회전시켜, 도 9에 도시된 바와 같이, 제3연결공(182c)을 제3구멍(181d)에 연통시킨다.
제3연결공(182c)과 제3구멍(181d)이 연통되면, 제3구멍(181d)은, 제3연결공(182c)과 제2연결홈(182e)을 통해, 제4구멍(181e)과 연통된다.
도 3에 도시된 바와 같이, 모터(132)는, 피스톤(142)을 Z축을 중심으로 반시계 방향으로 회전시켜, 절단부(142a)가 액정유입구(141c)를 향하도록 한다. 모터(121)는, 피스톤(142)을 Z축을 따라 실린더(21)의 바닥면으로부터 Z0로 상승시킨다.
도 3, 도 5, 도 6 및 도 9에 도시된 바와 같이, 세정액(157)에 저장된 세정액이, 튜브(153), 제3구멍(181d), 제3연결공(182c), 제2연결홈(182e), 제4구멍(181e), 튜브(154), 액정유입구(141c)를 통해, 액정흡입공간(S)에 채워진다.
도 4에 도시된 바와 같이, 모터(132)는, 피스톤(142)을 Z축을 중심으로 시계 방향으로 회전시켜, 절단부(142a)가 액정유출구(141d)를 향하도록 한다. 모터(121)는, 피스톤(142)을, Z0에서 Z1까지 하강시킨다. 세정액이, 액정유출구(141d)와 튜브(163)와 노즐(162)을 통해, 세정액통(미도시)으로 토출되면서, 제4구멍(181e), 튜브(154), 액정유입구(141c), 액정흡입공간(S), 액정유출구(141d), 튜브(163), 노즐(162)에 남아있는 A종류의 액정을 제거한다.
구동부(183)는, 제3연결공(182c)과 제3구멍(181d)이 연통된 상태에서, 제2블록(182)을 시계방향으로 45° 회전시켜, 도 10에 도시된 바와 같이, 제2연결공(182b)을 제2구멍(181c)에 연통시킨다.
제2연결공(182b)과 제2구멍(181c)이 연통되면, 제2구멍(181c)은 제2연결공(182b)을 통해 제4구멍(181e)과 연통된다.
도 3에 도시된 바와 같이, 모터(132)는, 피스톤(142)을 Z축을 중심으로 반시계 방향으로 회전시켜, 절단부(142a)가 액정유입구(141c)를 향하도록 한다. 모터(121)는, 피스톤(142)을 Z축을 따라 실린더(21)의 바닥면으로부터 Z0로 상승시킨다.
도 3, 도 5, 도 6 및 도 10에 도시된 바와 같이, 제2액정병(156)에 담겨진 B종류의 액정이, 튜브(152), 제2구멍(181c), 제2연결공(182b), 제4구멍(181e), 튜브(154), 액정유입구(141c)를 통해, 액정흡입공간(S)에 채워진다.
도 4에 도시된 바와 같이, 모터(132)는, 피스톤(142)을 Z축을 중심으로 시계 방향으로 회전시켜, 절단부(142a)가 액정유출구(141d)를 향하도록 한다. 모터(121)는, 피스톤(142)을, Z0에서 Z1까지 하강시킨다. B종류의 액정이, 액정유출구(141d)와 튜브(163)와 노즐(162)을 통해 세정액통(미도시)으로 토출되면서, 제4구멍(181e), 튜브(154), 액정유입구(141c), 액정흡입공간(S), 액정유출구(141d), 튜브(163), 노즐(162)에 남아 있는 세정액을 제거한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 모터(132)는, 피스톤(142)을 Z축을 중심으로 반시계 방향으로 회전시켜, 절단부(142a)가 액정유입구(141c)를 향하도록 한다. 모터(121)는, 피스톤(142)을 Z축을 따라 실린더(21)의 바닥면으로부터 Z0로 상승시킨다.
도 3, 도 5, 도 6 및 도 10에 도시된 바와 같이, 제2액정병(156)에 담겨진 B종류의 액정이, 튜브(152), 제2구멍(181c), 제2연결공(182b), 제4구멍(181e), 튜브(154), 액정유입구(141c)를 통해, 액정흡입공간(S)에 채워진다.
도 4에 도시된 바와 같이, 모터(132)는, 피스톤(142)을 Z축을 중심으로 시계 방향으로 회전시켜, 절단부(142a)가 액정유출구(141d)를 향하도록 한다. 모터(121)는, 피스톤(142)을, Z0에서 Z1까지 하강시킨다. B종류의 액정이, 액정유출구(141d)와 튜브(163)와 노즐(162)을 통해 단위패널영역(미도시)으로 토출된다.
한편, 저장유닛이, Cholersteric 액정(이하 C종류의 액정이라 칭한다)이 저장 된 제3액정병을 더 구비할 수도 있다. 이 경우, 제1블록(181)에 제3액정병과 튜브로 연결되는 제5구멍을 더 구비된다. 또한, 제2블록(182)에 제4연결공과, 제4연결공과 연통되는 제3연결홈을 더 구비된다. 제4연결공은, 제2블록의 중심선을 가로지른다. 제2블록(182)의 측면에서 보았을 때, 제4연결공은, 제3연결공과 45°각도를 이룬다. 제5구멍은 제3액정병과 튜브로 연결된다.
구동부(183)는, 도 9에 도시된 바와 같이, 제3연결공(182c)과 제3구멍(181d)이 연통된 상태에서, 제2블록(182)을 반 시계방향으로 45° 회전시켜, 제4연결공과 제5구멍을 연통시킬 수 있다.
제4연결공과 제5구멍이 연통되면, 제5구멍은, 제4연결공과 제3연결홈을 통해, 제4구멍(181e)과 연통된다. 모터(121)가 피스톤(142)을 Z축을 따라 상승시키면, 제3액정병에 저장된 C종류의 액정이, 튜브, 제5구멍, 제4연결공, 제3연결홈, 제4구멍(181e), 튜브(154), 액정유입구(141c)를 통해, 액정흡입공간(S)으로 채워진다. 따라서, C종류의 액정도, 하나의 실린더조립체로 단위패널영역으로 노즐을 통해 토출시킬 수 있다.
한편, 본 발명의 선택유닛(280)의 제2 실시예로서 도 11, 도 12, 도 13 및 도 14에 도시된 바와 같이, 연결홈이 형성되지 않고 각각의 연결공들이 직접 제4구멍(281e)과 연통되도록 구성될 수 있다. 다시 말해, 본 실시예와 제1 실시예와의 차이점은 각각의 연결공들이 연결홈을 거치지 않고 직접 제4구멍(281e)과 연통된다는 점이다.
따라서, 본 실시예의 경우, 제2연결공(282b)은 제1 실시예의 경우와 동일한 구조로 형성되나, 제1연결공(282a) 및 제3연결공(282c)은 제2블록(282)의 중심선과 수직하게 교차하지 않고 비스듬하게 교차하도록 형성된다. 이와 같은 구조에 의하여 연결홈 없이도 제1연결공(282a) 및 제3연결공(282c)이 각각 제1구멍(281b) 및 제3구멍(281d)을 제4구멍(281e)에 연통시킬 수 있다.
제1연결공(282a) 및 제3연결공(282c)은, 도 11, 도 12 및 도 13에 도시된 바와 같이 직선형으로 형성될 수 있고, 도 14, 도 15 및 도16에 도시된 바와 같이 곡선형으로 형성될 수도 있다.
본 실시예의 제2블록(282)은, 제1연결공(282a) 및 제3연결공(282c)의 구조가 상이하고 연결홈이 구비되지 않는다는 점을 제외하고는 제1 실시예의 제2블록(182)과 동일한 구조를 가진다. 작동 방식 또한 제1실시예와 동일하게, 제1블록(281)에 삽입된 제2블록(282)을 회전시켜 제1연결공(282a), 제2연결공(282b) 및 제3연결공(282c)의 방향을 조절함으로써 복수의 유입 구멍(281b, 281c, 281d)중 선택된 액정이 저장된 액정병과 연결되는 것을 유출 구멍(281e)과 연통시킨다.
한편, 본 발명의 선택유닛(380)의 제3 실시예로서 도 17, 도 18 및 도 19에 도시된 바와 같이, 연결홈(382f)이 제2블록(382)에 형성되는 것이 아니라 제1블록(381)에 형성되도록 구성될 수 있다.
따라서 본 실시예의 경우, 제2블록(382)에는 제1연결공(382a), 제2연결공(382b) 및 제3연결공(382c)만 구비된다. 그리고 제1블록(381)에는 제1 실시예와 동일한 구조의 제1구멍(381b), 제2구멍(381c), 제3구멍(381d) 및 제4구멍(381e)일 구비될뿐만 아니라, 연결홈(382f)이 제4구멍(381e)과 연통하도록 제1블록(381)의 내주면에 구비된다. 연결홈(382f)은 제1블록(381)의 내주면에서 제4구멍(381e)을 중심으로 제1블록(381)의 길이방향 양측으로 연장된다. 따라서 제2블록(382)이 회전하여 제1연결공(382a)의 일단이 연결홈(382f)에 연통되는 경우 제1구멍(381b)은 제1연결공(382a) 및 연결홈(382f)을 통해 제4구멍(381e)과 연통된다. 또한, 제2블록(382)이 회전하여 제3연결공(382c)의 일단이 연결홈(382f)에 연통되는 경우 제3구멍(381d)은 제3연결공(382c) 및 연결홈(382f)을 통해 제4구멍(381e)과 연통된다.
본 실시예의 제1블록(381) 및 제2블록(382)은, 연결홈(382f)이 제2블록(382)이 아니라 제1블록(381)에 구비된다는 점을 제외하고는 제1 실시예의 제1블록(181) 및 제2블록(182)과 동일한 구조를 가진다. 작동 방식 또한 제1실시예와 동일하게, 제1블록(381)에 삽입된 제2블록(382)을 회전시켜 제1연결공(382a), 제2연결공(382b) 및 제3연결공(382c)의 방향을 조절함으로써 복수의 유입 구멍(381b, 381c, 381d)중 어느 하나를 유출 구멍(381e)과 연통시킨다.
한편, 본 발명의 선택유닛(480)의 제5 실시예로서 도 20, 도 21 및 도 22에 도시된 바와 같이, 제1블록(481)의 상면에는 제1구멍(481b), 제2구멍(481c) 및 제3구멍(481d)이 구비되고, 하면에는 제4구멍(481f), 제5구멍(481g) 및 제6구멍(481h)이 구비되며, 제2블록(482)에는 제1연결공(482a), 제2연결공(482b) 및 제3연결공(482c)이 구비되도록 구성될 수 있다.
제1블록(481)의 상면에 구비되는 제1구멍(481b), 제2구멍(481c) 및 제3구멍(481d)은 각각 제1블록(481)의 하면에 구비되는 제4구멍(481f), 제5구멍(481g) 및 제6구멍(481h)과 대응되는 위치에 형성된다. 또한, 제2블록(482)에 구비되는 제1연결공(482a), 제2연결공(482b) 및 제3연결공(482c)은 각각 제1구멍(481b), 제2구멍(481c) 및 제3구멍(481d)과 대응되는 위치에 형성된다. 다시말해, 제1구멍(481b), 제1연결공(482a) 및 제4구멍(481f)과, 제2구멍(481c), 제2연결공(482b) 및 제5구멍(481g)과, 제3구멍(481d), 제3연결공(482c) 및 제6구멍(481h)은 각각 제2블록(482)의 반지름 방향의 동일선상에 형성된다.
본 실시예의 제1블록(481) 및 제2블록(482)은, 제2블록(482)에는 연결홈이 구비되지 않고, 제1블록(481)에는 상면에 구비되는 구멍(481b, 481c, 481d)에 대응되도록 하면에 그와 동일한 수의 구멍(481f, 481g, 481h)이 구비되며, 제1블록(481)의 하면에 구비되는 구멍(481f, 481g, 481h) 각각이 실린더조립체(140)의 액정유입구(141c)와 연결된다는 점을 제외하고는 제1 실시예의 제1블록(181) 및 제2블록(182)과 동일한 구조를 가진다.
제2블록(482)을 일정 각도로 회전시키면, 제1연결공(482a), 제2연결공(482b) 및 제3연결공(482c)에 의하여 제1구멍(481b), 제2구멍(481c) 및 제3구멍(481d)이 제4구멍(481f), 제5구멍(481g) 및 제6구멍(481h)에 각각 독립적으로 연통된다. 이와 같이 본 실시예 또한 제1 실시예와 동일하게 제1블록(481)에 삽입된 제2블록(482)을 회전시켜 제1연결공(482a), 제2연결공(482b) 및 제3연결공(482c)의 방향을 조절함으로써 복수의 유입 구멍(481b, 481c, 481d)과 유출 구멍(481f, 481g, 481h) 중 어느 한 쌍을 서로 연통시키도록 구성된다.
181 : 제1블록181a : 삽입홈
181b : 제1구멍181c : 제2구멍
181d : 제3구멍181e : 제4구멍
182 : 제2블록182a : 제1연결공
182b : 제2연결공182c : 제3연결공
182d : 제1연결홈182e : 제2연결홈

Claims (16)

  1. 실린더조립체;
    상기 실린더조립체로 흡입될 액정들을 각각 저장하는 액정병들을 구비한 저장유닛; 및
    상기 액정병들에 저장된 액정들 중 어느 하나를 선택적으로 상기 실린더조립체에 공급하는 선택유닛;을 포함하는 헤드장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 액정병들에 각각 저장되는 액정은 두 종류 이상인 헤드장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 선택유닛은,
    제1블록;
    상기 제1블록에 회전가능하게 삽입된 제2블록; 및
    상기 제2블록을 회전시키는 구동부;를 포함하는 헤드장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 제1블록은,
    상면에 상기 액정병들과 각각 독립적으로 연결되는 복수의 유입 구멍을 구비하고,
    하면에 상기 실린더조립체와 연결되는 하나의 유출 구멍을 구비한 헤드장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제2블록은, 각각의 일단은 상기 복수의 유입 구멍 중 어느 하나와 연통되고 타단은 상기 유출 구멍과 연통되되 서로 독립적인 유로를 가지며, 상기 복수의 유입 구멍과 동일한 개수로 구비되는 복수의 연결공을 구비하고,
    상기 제2블록을 회전시킴으로써, 상기 복수의 연결공 중 어느 하나에 의하여 상기 복수의 유입 구멍 중 어느 하나가 상기 유출 구멍에 연통되는 상태로 전환되는 헤드장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제2블록은,
    일단은 상기 복수의 연결공 중 어느 하나에 연통되고,
    타단은 상기 제2블록의 회전 시 상기 유출 구멍에 연통되는 연결홈을 구비하는 헤드장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 제1블록은,
    일단은 상기 유출 구멍에 연통되고,
    타단은 상기 제2블록의 회전 시 상기 복수의 연결공 중 어느 하나에 연통되는 연결홈을 구비하는 헤드장치.
  8. 제3항에 있어서,
    상기 제1블록은,
    상면에, 상기 액정병들과 각각 독립적으로 연결되는 복수의 유입 구멍을 구비하고,
    하면에, 상기 실린더조립체와 연결되며 상기 복수의 유입 구멍과 동일한 개수로 구비되는 복수의 유출 구멍을 구비한 헤드장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제2블록은,
    각각의 일단은 상기 복수의 유입 구멍 중 어느 하나와 연통되고 타단은 상기 복수의 유출 구멍 중 어느 하나와 연통되되 서로 독립적인 유로를 가지며, 상기 복수의 유입 구멍과 동일한 개수로 구비되는 복수의 연결공을 구비하고,
    상기 제2블록을 회전시킴으로써, 상기 복수의 연결공 중 어느 하나에 의하여 상기 복수의 유입 구멍 중 어느 하나가 상기 복수의 유출 구멍 중 어느 하나에 연통되는 상태로 전환되는 헤드장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 저장유닛은, 상기 실린더조립체로 흡입될 세정액을 저장하는 세정액병을 더 구비하고,
    상기 선택유닛은, 상기 액정병들에 저장된 액정들과 상기 세정액 중 어느 하나를 선택적으로 상기 실린더조립체에 공급하는 헤드장치.
  11. 제3항에 있어서,
    상기 액정병들은, 서로 다른 종류의 액정들을 각각 저장하는 제1액정병 및 제2액정병을 구비하고,
    상기 저장유닛은, 실린더조립체로 흡입될 세정액을 저장하는 세정액병을 더 구비하고,
    상기 제1블록은, 일 측면에 삽입홈을 구비하고, 상면에 상기 삽입홈과 연통되는 제1구멍, 제2구멍, 제3구멍을 구비하고, 하면에 상기 삽입홈과 연통되는 제4구멍을 구비하고,
    상기 제1구멍은 상기 제1액정병과 튜브로 연결되고, 상기 제2구멍은 상기 제2액정병과 튜브로 연결되고, 상기 제3구멍은 상기 세정액병과 튜브로 연결되고, 상기 제4구멍은 튜브로 상기 실린더조립체와 연결된 헤드장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제2블록은, 중심선을 가로지르는 제1연결공과 제2연결공과 제3연결공을 구비하고, 상기 제1연결공에 연통되는 제1연결홈과 상기 제3연결공에 연통되는 제2연결홈을 구비하는 헤드장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 구동부가, 상기 제2블록을 회전시켜 상기 제1연결공과 상기 제1구멍을 연통시키면, 상기 제1구멍은, 상기 제1연결공과 상기 제1연결홈을 통해, 상기 제4구멍에 연통되고,
    상기 구동부가, 상기 제2블록을 회전시켜 상기 제2연결공과 상기 제2구멍을 연통시키면, 상기 제2구멍은, 상기 제2연결공을 통해, 상기 제4구멍에 연통되며,
    상기 구동부가, 상기 제2블록을 회전시켜 상기 제3연결공과 상기 제3구멍을 연통시키면, 상기 제3구멍은, 상기 제3연결공과 상기 제2연결홈을 통해, 상기 제4구멍에 연통되는 헤드장치.
  14. 제3항에 있어서, 상기 구동부는, 스탭모터(step motor)인 헤드장치.
  15. 제3항에 있어서, 상기 구동부는, 로터리 에어실린더(rotary air cylinder)인 헤드장치.
  16. 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항의 헤드장치를 구비하여 액정을 토출하는 액정디스펜서.
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