KR20110067210A - Apparatus for spraying liquid crystal and lc dispenser including the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 액정 디스펜서에 관한 것으로, 특히 기판상에 액정을 떨어뜨리는 액정 분사 장치 및 이를 구비한 액정 디스펜서에 관한 것이다.The present invention relates to a liquid crystal dispenser, and more particularly, to a liquid crystal spraying device for dropping a liquid crystal on a substrate and a liquid crystal dispenser having the same.
일반적으로 엘시디(LCD)는 판형 글라스에 트랜지스터와 같은 구동 소자들이 구비된 하부 기판과, 판형 글라스에 컬러 필터층 등이 구비된 상부 기판, 그리고 하부 기판과 상부 기판을 접합시키는 실링재와, 그 하부 기판과 상부 기판 사이에 충진된 액정층을 포함하여 구성된다. 이와 같은 엘시디(LCD)는 하부 기판에 형성된 구동 소자들에 의해 액정층의 액정 분자들을 구동하게 되며, 그 액정 분자들의 구동에 의해 그 액정층을 투과하는 광량을 제어함으로써 정보를 표시하게 된다.In general, LCDs include a lower substrate including drive elements such as transistors in a plate glass, an upper substrate provided with a color filter layer, etc. in a plate glass, a sealing material for bonding the lower substrate and the upper substrate, and a lower substrate. It comprises a liquid crystal layer filled between the upper substrate. Such LCDs drive liquid crystal molecules of the liquid crystal layer by driving elements formed on the lower substrate, and display information by controlling the amount of light passing through the liquid crystal layer by driving the liquid crystal molecules.
엘시디(LCD) 제작방법 중의 하나로써, 소정의 크기를 갖는 글라스에 구동 소자들을 형성하여 기판을 제작하고, 다른 글라스에 컬러 필터층 등을 형성하여 다른 기판을 제작한다. 그리고 그 두 개의 기판들 중 하나의 기판에 실링재를 소정 형상의 패턴으로 도포하고, 그 실링재의 내측 영역에 도트들을 배열한 형태의 패턴으로 액정 방울들을 적하한 다음 그 두 개의 기판을 합착한다. 이때 두 개의 기판 이 합착되면서 그 패터닝된 액정 방울들은 두 기판사이에서 액정층을 형성하게 된다. 그리고 두 개의 기판을 합착한 마더 글라스를 절단하여 엘시디를 구성하는 단위 액정 패널들을 제작하게 된다. 상기 기판에서 단위 액정 패널을 구성하는 영역을 단위패널영역이라 한다. As one of the LCD manufacturing methods, a substrate is manufactured by forming driving elements in a glass having a predetermined size, and another substrate is manufactured by forming a color filter layer or the like on another glass. Then, a sealing material is applied to one of the two substrates in a pattern of a predetermined shape, liquid crystal drops are dropped in a pattern in which dots are arranged in an inner region of the sealing material, and then the two substrates are bonded. At this time, as the two substrates are bonded together, the patterned liquid crystal droplets form a liquid crystal layer between the two substrates. Then, by cutting the mother glass bonded to the two substrates to produce a unit liquid crystal panel constituting the LCD. An area constituting the unit liquid crystal panel in the substrate is called a unit panel area.
이 경우, 마더 글라스를 구성하는 두 기판 사이의 간격은 마이크로미터 단위로 매우 작으며, 그 두 기판 사이에 채워지는 액정층의 두께 역시 마이크로미터 단위로 매우 얇다.In this case, the distance between the two substrates constituting the mother glass is very small in micrometers, and the thickness of the liquid crystal layer filled between the two substrates is also very thin in micrometers.
이와 같은 제작 방법은 각각의 기능을 갖는 제조 장비들이 배열된 제조 라인에서 진행된다. 상기 제조 장비들 중 액정을 적하하는 공정 및 실링재를 토출하는 공정은 디스펜서에 의해 진행된다.This manufacturing method proceeds in a manufacturing line in which manufacturing equipment having respective functions is arranged. Among the manufacturing equipments, a process of dropping a liquid crystal and a process of discharging a sealing material are performed by a dispenser.
액정을 적하하는 액정 디스펜서에서 통상적으로 액정이 디스펜싱 되는 과정을 설명하면, 우선 액정이 적하될 기판이 베이스 프레임의 스테이지 위에 놓여 진다. 그리고 미리 입력된 패턴에 따라 그 스테이지 위에 위치하는 액정 적하 장치가 움직이면서 그 액정 적하 장치의 노즐에서 액정이 적하된다. In the liquid crystal dispenser in which a liquid crystal is loaded, a process of dispensing liquid crystal is typically described. First, a substrate on which the liquid crystal is to be dropped is placed on the stage of the base frame. Then, the liquid crystal dropping device located on the stage moves according to the previously input pattern, and the liquid crystal is dropped at the nozzle of the liquid crystal dropping device.
액정 적하 장치는 베이스 프레임 위에 설치되는 컬럼을 따라 움직인다. 컬럼은 절곡된 형태로 형성되며, 그 양단이 상기 베이스 프레임에 한 방향으로 움직임 가능하게 각각 결합된다. The liquid crystal dropping device moves along a column installed on the base frame. The columns are formed in a bent shape, and both ends thereof are coupled to the base frame so as to be movable in one direction.
그런데, 액정이 노즐로부터 자유 낙하하기 위해서는 1mg 내지 5mg 정도의 무게가 요구된다. 따라서, 종래의 액정 디스펜서에는 1mg 내지 5mg 정도의 액정이 노즐로부터 토출된다. 그런데 종래에는 1mg 내지 5mg 정도의 무게의 액정이 실제 적 하된 영역과 그 적하된 액정이 리플로우된 영역 사이에는 액정층의 두께 차이가 발생한다. 이러한 액정층의 두께 차이는 액정층을 투과하는 빛의 경로를 상이하게 만들기 때문에, 결과적으로 제품 적용시 화면에 얼룩이 발생하게 되어 제품의 불량을 초래하게 된다.However, in order for the liquid crystal to free fall from the nozzle, a weight of about 1 mg to 5 mg is required. Therefore, in the conventional liquid crystal dispenser, about 1 mg to 5 mg of liquid crystal is discharged from the nozzle. However, in the related art, a thickness difference of the liquid crystal layer occurs between a region where a liquid crystal having a weight of about 1 mg to 5 mg is actually dropped and a region where the dropped liquid crystal is reflowed. Since the thickness difference of the liquid crystal layer makes the path of light passing through the liquid crystal layer different, as a result, a stain occurs on the screen when the product is applied, resulting in a defect of the product.
또한, 상기 1mg 내지 5mg의 중량을 가진 액정은 적하되는 과정에서 미립화되지 않고, 방울 덩어리로 적하되며, 적하된 액정방울이 상기 기판에 충돌하는 순간 충격에 의해 액정방울의 형상이 순간적으로 변형된다. 액정방울의 형상이 순간적으로 변형될 때, 액정방울로부터 작은 액정방울조각이 떨어져 나가서 액정방울이 적하된 지점이 아닌 다른 지점에 떨어진다. 따라서, 액정방울조각이 실링재와 합착되는 지점으로 떨어지면, 마더 글라스 합착공정시 기판들이 잘 합착되지 않는다는 문제점이 있다. 또한, 액정방울조각이 단위패널영역을 벗어나서 떨어지게 되면, 단위패널영역 내에 적하된 액정의 총량이 미리 설정된 양보다 적게 된다는 문제점이 있다.In addition, the liquid crystal having a weight of 1 mg to 5 mg is not atomized in the dropping process, but is dropped into a drop mass, and the shape of the liquid crystal droplet is instantaneously deformed by an instant impact when the dropped liquid crystal droplets collide with the substrate. When the shape of the liquid crystal droplets is momentarily deformed, small pieces of liquid crystal droplets fall off from the liquid crystal droplets and fall to a point other than the point where the liquid crystal droplets are dropped. Therefore, when the liquid crystal droplets fall to the point where the sealing material is bonded, there is a problem that the substrates are not well bonded during the mother glass bonding process. In addition, when the fragments of the liquid crystal drops out of the unit panel region, there is a problem that the total amount of the liquid crystal dropped in the unit panel region is smaller than the preset amount.
한편, 상기 액정이 1mg 내지 5mg 씩 기판으로 적하되기 때문에, 단위패널영역에 필요한 전체 액정을 적하하기 위해서는, 먼저 일 지점에서 1mg 내지 5mg 씩 액정을 적하한다. 그 다음, 컬럼을 따라서 액정 적하 장치를 이웃하는 위치로 이송한다. 그 다음 액정 적하 장치가 1mg 내지 5mg 씩 액정을 적하한다.On the other hand, since the liquid crystal is added dropwise to the substrate by 1mg to 5mg, in order to drop all the liquid crystal required for the unit panel region, first, the liquid crystal is dropped by 1mg to 5mg at one point. Then, the liquid crystal dropping device is transferred to a neighboring position along the column. Then, the liquid crystal dropping device drops the liquid crystal by 1 mg to 5 mg.
즉, 액정을 적하하기 위하여 액정 적하 장치가 연속적으로 이송되면서 액정을 적하하는 것이 아니라, 액정 적하 장치의 이송 및 액정 적하가 교번하여 간헐적으로 이루어지게 된다. 이로 인하여, 단위패널영역에 액정을 디스펜싱하는 시간이 길어지게 된다는 문제점이 있다.That is, instead of dropping the liquid crystal while the liquid crystal dropping device is continuously transferred to drop the liquid crystal, the transfer of the liquid crystal dropping device and the liquid crystal dropping are alternately made. As a result, there is a problem that the time for dispensing the liquid crystal in the unit panel region becomes long.
본 발명은 상기 문제점들을 포함한 여러 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 적하되는 액정이 단위패널영역 내측에 정확하게 위치하도록 하는 액정 분사 장치 및 액정 디스펜서를 제공함을 목적으로 한다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve various problems including the above problems, and an object of the present invention is to provide a liquid crystal spraying device and a liquid crystal dispenser in which a liquid crystal is accurately positioned inside the unit panel region.
본 발명의 다른 목적은 액정의 적하시에 얼룩이 발생하는 것을 방지할 수 있는 액정 분사 장치 및 액정 디스펜서를 제공하는 것이다. Another object of the present invention is to provide a liquid crystal spraying device and a liquid crystal dispenser which can prevent the occurrence of spots upon dropping of the liquid crystal.
본 발명의 또 다른 목적은 액정을 디스펜싱하는 시간을 단축할 수 있는 구조를 가진 액정 디스펜서를 제공하는 것이다. Still another object of the present invention is to provide a liquid crystal dispenser having a structure that can shorten the time for dispensing the liquid crystal.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 액정 디스펜서용 액정 분사 장치는 액정용 진동 노즐과, 가스 노즐과, 진동 수단을 포함한다. The liquid crystal injection device for liquid crystal dispensers of this invention for solving the said subject includes a liquid crystal vibration nozzle, a gas nozzle, and a vibration means.
액정용 진동 노즐은 액정 흡입구와, 액정 분사구와, 액정 연결관을 포함한다. 액정 흡입구는 일정량의 액정을 공급받는다. 액정 분사구는 상기 액정 흡입구로부터의 액정을 분사한다. 액정 연결관은 상기 액정 흡입구 및 상기 액정 분사구 사이를 연결하는 것으로 상기 액정을 미립화시키도록 진동 가능하도록 설치된다.The vibrating nozzle for liquid crystal includes a liquid crystal suction port, a liquid crystal injection port, and a liquid crystal connector. The liquid crystal suction port receives a certain amount of liquid crystal. The liquid crystal jet port ejects liquid crystal from the liquid crystal suction port. The liquid crystal connector is connected to the liquid crystal suction port and the liquid crystal injection port so as to vibrate to atomize the liquid crystal.
가스 노즐은, 상기 액정 분사구를 둘러싸도록 형성된 가스 토출구를 포함한다. The gas nozzle includes a gas discharge port formed to surround the liquid crystal injection port.
진동 수단은 상기 액정 연결관에 진동 에너지를 공급한다. The vibration means supplies vibration energy to the liquid crystal connector.
이 경우, 상기 진동 수단은, 상기 액정 연결관에 결합되어서, 상기 액정 연결관을 진동시키는 압전 소자와, 상기 압전 소자에게 전원을 공급하는 전원공급장치를 더 포함할 수 있다. In this case, the vibrating means may further include a piezoelectric element coupled to the liquid crystal connector and vibrating the liquid crystal connector, and a power supply device for supplying power to the piezoelectric element.
또한, 상기 액정 연결관은 압전 소자 소재로 이루어지고, 상기 진동 수단은, 액정 연결관에게 전원을 공급하는 전원공급장치를 포함할 수 있다.In addition, the liquid crystal connector tube is made of a piezoelectric element material, the vibration means may include a power supply for supplying power to the liquid crystal connector tube.
한편, 상기 가스 노즐은 가스 유입구와, 가스 확산 챔버를 더 포함할 수 있다. 가스 유입구는 가스 탱크로부터 가스를 공급받는다. 가스 확산 챔버는 상기 가스 흡입구 및 상기 가스 토출구 사이에 개재되어서, 상기 가스 흡입구로부터 흡입된 가스를 임시로 저장한 후에 상기 가스 토출구로 공급한다. The gas nozzle may further include a gas inlet and a gas diffusion chamber. The gas inlet receives gas from the gas tank. The gas diffusion chamber is interposed between the gas suction port and the gas discharge port, and temporarily stores the gas sucked from the gas suction port and supplies the gas to the gas discharge port.
이 경우, 상기 가스 토출구는 상기 액정 분사구와 동일 축 상에 배치되어서, 이로부터 토출되는 가스가 상기 액정 분사구로부터 분사되는 액정을 적정 범위 밖으로 벗어나지 않도록 할 수 있다.In this case, the gas discharge port may be disposed on the same axis as the liquid crystal injection port, so that the gas discharged therefrom does not deviate from the proper range of the liquid crystal injected from the liquid crystal injection port.
한편, 본 발명의 다른 측면에서의 실시예에 따른 액정 디스펜서는, 베이스 프레임과, 컬럼과, 액정 분사 장치와, 제어장치를 포함한다. 베이스 프레임은 적어도 하나의 단위패널영역을 가지는 기판을 지지한다. 컬럼은 상기 베이스 프레임에 지지된 상기 기판의 상측을 가로지르도록 상기 베이스 프레임에 장착된다. 액정 분사 장치는 상기 컬럼을 따라 수평 이동 가능하게 장착되며, 상기 기판의 단위패널영역 상에 정량의 액정을 분사한다. 제어장치는 상기 액정 분사 장치의 수평 이동 속도 및 상기 액정 흡입구로 공급되는 액정의 양을 제어한다.On the other hand, the liquid crystal dispenser according to the embodiment in another aspect of the present invention includes a base frame, a column, a liquid crystal injection device, and a control device. The base frame supports the substrate having at least one unit panel region. A column is mounted to the base frame to cross the upper side of the substrate supported on the base frame. The liquid crystal ejection apparatus is mounted to be horizontally movable along the column, and injects a predetermined amount of liquid crystal onto the unit panel region of the substrate. The controller controls the horizontal movement speed of the liquid crystal injector and the amount of liquid crystal supplied to the liquid crystal suction port.
이 경우, 상기 제어장치는, 상기 액정 분사 장치가 적어도 상기 기판의 단위 패널영역의 일단부에서 타단부로 상기 액정 분사 장치를 연속적으로 이송하도록 제어하는 동시에, 상기 이송시에 디스펜싱시킬 필요가 있는 액정을 연속적으로 분사하도록 제어한다.In this case, the controller needs to control the liquid crystal spraying device to continuously transport the liquid crystal spraying device from at least one end of the unit panel region of the substrate to the other end, and to dispense at the time of the transfer. Control to continuously eject the liquid crystal.
본 발명에 따르면, 액정 분사 장치의 액정용 진동 노즐로부터 액정이 미립화되어서 마치 분무 형태로 기판상에 분사됨으로써, 액정이 분사된 영역과 액정이 리플로우된 영역상의 두께 차이가 최소가 된다. 이에 따라서, 점 얼룩 불량 발생확률이 낮아진다. 이는 곧 패널의 표시품질을 향상시키는 결과를 가져온다.According to the present invention, the liquid crystal is atomized from the vibrating nozzle for liquid crystal of the liquid crystal injector and sprayed onto the substrate as if it is sprayed, so that the thickness difference between the region where the liquid crystal is sprayed and the region where the liquid crystal is reflowed is minimized. Accordingly, the probability of spot unevenness is lowered. This results in the improvement of the display quality of the panel.
또한, 분사되는 액정 외곽을 가스가 에어 커튼(air curtain)의 기능을 함으로써, 상기 액정이 정해진 영역 이내에서 떨어지고, 그 영역 밖으로 벗어나는 것을 방지할 수 있다. 이에 따라서 마더 글라스 합착공정시 기판들이 잘 합착되고, 단위패널영역 내에 떨어진 액정의 총량이 미리 설정된 양과 동일하게 된다.In addition, the gas acts as an air curtain around the liquid crystal to be injected, thereby preventing the liquid crystal from falling within a predetermined region and out of the region. Accordingly, the substrates adhere well during the mother glass bonding process, and the total amount of the liquid crystal dropped in the unit panel region is equal to a preset amount.
또한, 액정 분사 장치를 연속적으로 이송시킴과 동시에, 액정을 연속적으로 분사할 수 있음으로써, 전체 액정 디스펜싱 시간이 단축되어서, 생산성이 향상된다. In addition, by continuously conveying the liquid crystal injector and simultaneously dispensing the liquid crystal, the total liquid crystal dispensing time is shortened and productivity is improved.
이하 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1 및 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 액정 분사 장치(100)의 구성을 도시한 것이다. 도 1과 도 2에서 액정 분사 장치(100)는 액정용 진동 노즐(110)과, 가스 노즐(120)과, 진동 수단(130)을 포함한다. 1 and 2 illustrate a configuration of a liquid
액정용 진동 노즐(110)은 액정 흡입구(111)와, 액정 분사구(113)와, 액정연결관(115)을 포함한다. 액정 흡입구(111)는 일정량의 액정을 공급받는다. 액정 분사구(113)는 상기 액정 흡입구(111)로부터의 액정을 분사한다. 액정연결관(115)은 상기 액정 흡입구(111) 및 상기 액정 분사구(113) 사이를 연결하는 것으로 상기 액정(L)을 미립화시키도록 진동 가능하도록 설치된다.The vibrating
진동 수단(130)은 상기 액정연결관(115)에게 진동 에너지를 공급 제어한다. 상기 액정연결관(115)이 진동을 하게 되면, 이를 관통하는 액정(L)에게 상기 진동이 전달되어서, 상기 액정이 미립화된다. The vibration means 130 controls supply of vibration energy to the liquid
이 경우, 상기 진동 수단(130)은 압전 소자(131) 및 전원공급장치(133)를 포함할 수 있다. In this case, the vibration means 130 may include a
압전 소자(131)란 전기적 에너지를 받아서 진동 에너지로 변화시키는 소자이다. 즉, 상기 압전 소자(131)를 액정연결관(115)에 결합시킨 다음, 상기 압전 소자(131)의 고유 진동수에 맞추어 전압을 부여하면, 상기 압전 소자(131) 및 이와 결합된 액정연결관(115)이 진동하게 되고, 이에 따라서 상기 액정연결관(115)을 관통하는 액정(L)에게 진동 에너지가 전달 되게 된다. The
전원공급장치(133)는 상기 압전 소자(131)에게 전압을 공급하는 기능을 한다.The
이 경우, 전원공급장치(133)를 통해 압전 소자(131)에 공급된 전원의 주파수가 올라갈수록, 액정연결관(115)이 더욱 빨리 진동하게 된다. 상기 액정연결 관(115)은 초음파에 상당하는 주파수(20KHz 이상)로 진동하는 것이 바람직하다.In this case, as the frequency of the power supplied to the
상기 액정용 진동 노즐(110)의 액정연결관(115)은 케이스(140)에 의하여 수납될 수 있다. 이 경우, 상기 액정연결관(115)과 케이스(140)의 결합 부분에는 흡진부재(146)가 개재되어서, 상기 액정연결관(115)의 진동이 케이스(140)로 전달되지 않도록 할 수 있다. 물론, 흡진부재(146)를 생략할 수도 있다. 이 경우, 케이스(140)도 함께 진동한다. 상기 흡진부재(146)는 진동을 흡수할 수 있는 고무재질과 같은 소재일 수 있다.The liquid
한편, 상기 액정연결관(115) 자체가 압전 소자(131)로 이루어질 수 있으며, 이 경우 전원공급장치(133)가 상기 액정연결관(115)에게 전압을 공급함으로써 상기 액정연결관(115)이 진동할 수 있게 된다.On the other hand, the
상기 진동 수단(130)으로 인하여 액정(L)의 운동에너지가 증가하게 되어서, 종래에는 노즐 끝에 맺힐 정도의 중량인 0.1mg 내지 0.8mg의 액정(L)도, 상기 액정 분사구(113)로부터 떨어질 수 있도록 할 수 있다. 이 경우에는, 상기 액정 분사구(113)도 상기 진동 수단(130)에 의하여 진동 되도록 하는 것이 바람직하다. 이 경우, 상기 액정용 분사 노즐의 액정 흡입구(111), 액정연결관(115), 액정 분사구(113) 전체가 일체로 압전 소자(131) 소재일 수 있다. Due to the vibration means 130, the kinetic energy of the liquid crystal (L) is increased, so that the liquid crystal (L) of 0.1 mg to 0.8 mg, which is a weight that is conventionally formed at the end of the nozzle, may also fall from the liquid crystal injection port (113). You can do that. In this case, it is preferable that the liquid
가스 노즐(120)은 가스 토출구(123)를 포함한다. 상기 가스 토출구(123)는 상기 액정 분사구(113)를 둘러싸도록 형성된다. 따라서 상기 가스 토출구(123)를 통하여 가스(G)가, 상기 액정 분사구(113)로부터 분사된 액정의 외곽을 따라서 토출되게 된다.The
상기 가스 노즐(120)로부터 토출되는 가스(G)는 에어커튼 기능을 행할 수 있다. 즉, 액정연결관(115)의 진동에 의하여 미립화되는 액정은 일정 각을 가지고 분사된다. 그런데, 주위의 바람, 액정 분사 장치(100)가 수평으로 이동, 또는 필요 이상의 미립화로 인하여, 상기 액정이 원하지 않는 방향으로 흩날리는 현상이 발생할 수 있다. 이 경우, 상기 가스 노즐(120)로부터 토출되는 가스(G)의 막이 상기 액정 분사구(113)로부터 분사되는 액정들이 정해진 영역 외로 날리는 것을 방지하는 막이 된다. The gas G discharged from the
이에 따라서 상기 가스 노즐(120)의 가스 토출구(123)가 상기 액정 분사구(113)와 실질적으로 평행하게(다시 말하면, 동일 축 상에) 배치시킬 수 있다. Accordingly, the
한편, 가스 노즐(120)은 가스 유입구(121)와, 가스 확산 챔버(125)를 더 포함할 수 있다. 가스 유입구(121)는 가스 탱크(128)로부터 가스를 공급받는다. 이 경우, 상기 가스 탱크(128)와 가스 유입구(121) 사이의 가스이동통로에는 가스의 공급량을 조절할 수 있는 가스조절밸브(150)가 배치될 수 있다. The
가스 확산 챔버(125)는 상기 가스 유입구(121) 및 상기 가스 토출구(123) 사이에 개재되어서, 상기 가스 유입구(121)로부터 흡입된 가스를 임시로 저장한 후에 상기 가스 토출구(123)로 공급한다. 상기 가스 확산 챔버(125)는, 상기 가스 유입구(121)로부터 들어오는 가스의 가스 압력을 감소시켜서 상기 가스의 속도를 감속시킨다. 이에 따라서 상기 가스는 적정 수준의 가스압을 가지며, 가스 토출구(123)를 빠져나갈 수 있게 된다. The
이 경우, 상기 적정 수준의 가스압이란, 가스 토출구(123)로부터 토출되는 가스가 액정이 적정영역 밖으로 나가는 것을 방지할 정도로, 단위 시간당 충분한 양을 가지고 토출될 수 있는 가스압을 의미할 수 있다.In this case, the gas pressure of the appropriate level may mean a gas pressure that can be discharged with a sufficient amount per unit time so that the gas discharged from the
상기 가스 토출구(123)로부터 토출되는 적정 수준의 가스압은 상기 액정연결관(115)을 통과한 액정(L)의 미립화 정도에 따라서 변경될 수 있다.The gas pressure at an appropriate level discharged from the
만약 액정연결관(115)을 통과한 액정의 중량이, 예를 들어 0.1mg 내지 0.8mg의 얼룩이 발생하지 않을 정도의 적정 중량으로 미립화되어 있다면, 상기 가스 토출구(123)로부터 토출되는 가스(G)는 더 이상 상기 액정(L)과 충돌하여서, 상기 액정을 더 미립화시킬 필요가 없다. 이는 액정이 필요 이상으로 미립화된다면, 상기 액정 방울이 증발되거나, 흩날려서 적정영역 이외로 벗어지는 가능성이 더욱 커지게 되기 때문이다. 이 경우의 가스의 적정 수준의 가스압이란, 가스 토출구(123)로부터 토출되는 가스가 액정과 충돌하여서, 상기 액정을 더 이상 미립화시킬 수 없는 정도로서, 에어커튼 기능을 할 수 있는 정도의 가스압를 의미할 수 있다. If the weight of the liquid crystal that has passed through the liquid
이와 달리, 만약 액정연결관(115)을 통과한 액정의 중량이 충분히 미립화가 되어 있지 않는 경우에는, 상기 가스의 적어도 일부는 상기 액정 분사구(113)로부터 분사되는 액정과 충돌하여서, 상기 액정을 적정 수준의 중량이 되도록 미립화시킬 필요가 있다. 이 경우에는 상기 적정 가스압은, 상기 가스 토출구(123)로부터 토출된 가스가 에어 커튼 기능을 하는 동시에 그 일부가 상기 액정과 충돌하여서 미립화 시킬 수 있는 정도의 가스압을 의미한다. On the contrary, if the weight of the liquid crystal that has passed through the liquid
한편, 상기 액정용 진동 노즐(110)은 일정량의 액정을 공급받는다. 이 경우, 액정 분사 장치(100)는 액정 탱크(168)와 정량공급장치(160)를 더 포함할 수 있다. 액정 탱크(168)에는 액정이 저축된다. 정량공급장치(160)는 상기 액정 탱크(168)와 액정용 진동 노즐(110) 사이에 개재되어서 상기 액정용 진동 노즐(110)에게 일정량의 액정을 공급한다.On the other hand, the liquid
이러한 정량공급장치(160)의 일예로써 도 1과 도 2에 도시한 바와 같이 펌핑홀내에서 피스톤 펌핑부(161)가 상하 및 회전운동 가능한 실린더 조립체 구조를 갖는다. 정량공급장치(160)에는 피스톤 펌핑부(161)가 삽입되는 펌핑홀과 연통되도록 액정 유입구(163)와 액정 유출구(165)가 형성되어 있다. 액정 유입구(163)는 튜브를 통해 액정 탱크(168)와 연결되는 구조이며, 액정 유출구(165)는 액정용 진동 노즐(110)의 액정 흡입구(111)와 연결되는 구조이다. 그리고 피스톤 펌핑부(161)의 외주면 일부분은 액정의 유입과 유출을 위해 일부분이 커팅된 절단부(162)가 형성되어 액정 유입구(163) 혹은 액정 유출구(165)와 대면된다.As an example of such a fixed-
이러한 구조의 정량공급장치(160)가 액정 탱크(168)로부터 액정(L)을 유입하여 액정 분사 장치(100)로 유출하기까지의 과정을 도 1과 도 2를 참조하여 부연 설명하면, 먼저 도 1에 도시한 바와 같이 피스톤 펌핑부(161)의 절단부(162)가 실린더의 액정 유입구(163)와 대면되도록 피스톤(167)을 회전시킨다. 이 상태에서 피스톤 구동부를 제어하여 피스톤(167)을 위로 이동시킨다. 피스톤(167)이 위로 움직임에 따라 피스톤 펌핑부(161)의 끝면과 펌핑홀 사이에 형성되는 액정흡입공간이 커지면서 그 공간과 공간 밖의 압력차에 의해 액정 탱크(168) 내의 액정(L)은 액정 유입구(163)를 통해 액정흡입공간으로 유입된다.Referring to FIGS. 1 and 2, the process from the
이후 다시 피스톤 구동부를 제어하여 도 2에 도시한 바와 같이 피스톤 펌핑 부(161)의 절단부(162)가 실린더의 액정 유출구(165)와 대면될 수 있도록 피스톤(167)을 회전시킨다. 그 후에 위로 올라와 있던 피스톤(167)을 아래로 이동시킨다. 이에 액정흡입공간이 점점 작아지면서 그 공간에 채워진 액정은 액정 유출구(165)를 통해 액정용 진동 노즐(110)로 공급된다.Afterwards, the piston driving unit is controlled to rotate the
이와 같이 액정 탱크(168)에 채워진 액정(L)은 정량공급장치(160)를 통해 정량의 액정이 액정용 진동 노즐(110)로 공급된다.As described above, the liquid crystal L filled in the
상술한 바와 같은 본 발명의 실시예에 따르면, 액정 분사 장치(100)의 액정용 진동 노즐로부터 액정이 미립화되어서 기판상에 분사됨으로써, 액정이 분사된 영역과 액정이 리플로우된 영역상의 두께 차이가 최소가 된다. 이에 따라서, 점 얼룩 불량 발생확률이 낮아진다. 이는 곧 패널의 표시품질을 향상시키는 결과를 가져온다.According to the embodiment of the present invention as described above, the liquid crystal is atomized from the vibrating nozzle for the liquid crystal of the liquid
또한, 분사되는 액정 외곽을 가스가 에어 커튼(air curtain)의 기능을 함으로써, 상기 액정이 정해진 영역 이내에서 떨어지고, 그 영역 밖으로 벗어나는 것을 방지할 수 있다. 이에 따라서 마더기판 합착공정시 기판들이 잘 합착되고, 단위패널영역 내에 떨어진 액정의 총량이 미리 설정된 양과 동일하게 된다.In addition, the gas acts as an air curtain around the liquid crystal to be injected, thereby preventing the liquid crystal from falling within a predetermined region and out of the region. Accordingly, the substrates adhere well during the mother substrate bonding process, and the total amount of the liquid crystal dropped in the unit panel region is equal to a preset amount.
도 3은 본 발명의 다른 측면에서 바람직한 실시예에 따른 액정 디스펜서를 도시한 도면이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 측면에서, 상기 액정 분사 장치(100)를 포함한 액정 디스펜서(1)는 베이스 프레임(200)과, 컬럼(500)과, 제어장치(미도시)를 포함한다.3 illustrates a liquid crystal dispenser according to a preferred embodiment of the present invention. As shown in FIG. 3, in another aspect of the present invention, the liquid crystal dispenser 1 including the
우선 액정이 적하될 기판(P)은 베이스 프레임(200) 위에 설치된다. 이 경우, 상기 베이스 프레임은, 기판(P)을 이송시키는 스테이지(300)를 포함할 수 있고, 상기 스테이지(300) 상에 기판(P)이 놓여질 수 있다. First, the substrate P on which the liquid crystal is dropped is installed on the
컬럼(500)은 베이스 프레임(200)에 설치된다. 상기 컬럼(500)은 절곡된 형태로 형성되며, 그 양단이 상기 베이스 프레임(200)에 한 방향으로 움직임 가능하게 각각 결합된다. 액정 분사 장치(100)는 상기 컬럼을 따라서 수평이송 가능하도록 결합된다. The
이때 컬럼(500)은 스테이지(300)를 가로지르도록 위치한다. 상기 스테이지(300)는 상기 베이스 프레임(200) 위에 설치된 고정 테이블(600) 위에 한 방향으로 움직인다. 스테이지(300)가 움직이는 방향은 컬럼(500)과 수직 방향이다. 한편, 액정 디스펜서(1)에는 상기 액정의 무게를 측정하는 무게측정장치(700)를 더 포함할 수 있다.In this case, the
도 1 내지 도 3을 참조하면, 제어장치는 상기 액정 분사 장치(100)의 수평 이동 속도 및 상기 액정 흡입구(111)로 공급되는 액정의 양을 제어한다. 상기 제어장치는, 상기 컬럼을 따라서 액정 분사 장치(100)를 이송 제어하는 이송 제어부와, 상기 액정 노즐로 공급하는 액정의 양을 제어하는 유체 제어부를 포함할 수 있다. 상기 이송 제어부와 유체 제어부는 연동하여 작동할 수 있다.1 to 3, the controller controls the horizontal movement speed of the liquid
이 경우, 상기 제어장치는, 상기 액정 분사 장치(100)가 적어도 상기 기판(P)의 단위패널영역의 일단부에서 타단부로 상기 액정 분사 장치(100)를 연속적으로 이송하도록 제어하는 동시에, 상기 이송시에 디스펜싱시킬 필요가 있는 액정을 연속적으로 분사하도록 제어할 수 있다. In this case, the controller controls the
본 발명에 의하면, 액정을 간헐적으로 적하할 필요가 없다. 다시 말하면, 본 발명에 의하면 상기 액정이 한 덩어리씩 적하되는 것이 아니라, 분무 형태로 미립화되어서 분사되기 때문에, 상기 단위패널영역 상에 필요한 양 전부를 연속적으로 분사할 수 있다.According to the present invention, it is not necessary to drop the liquid crystal intermittently. In other words, according to the present invention, the liquid crystals are not dropped drop by drop, but are atomized and sprayed in a spray form, so that all the necessary amount can be continuously sprayed on the unit panel region.
이하에서는, 도 4a 내지 도 4d 및 도 1을 참조하여 본 발명의 액정 디스펜서(1)에서 채택할 수 있는 액정 분사 방법을 상세히 설명한다. Hereinafter, the liquid crystal injection method that can be adopted in the liquid crystal dispenser 1 of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 4A to 4D and FIG. 1.
먼저, 도 4a에 도시된 바와 같이, 베이스 프레임의 스테이지 상에 기판(P)이 놓여진 채로 상기 컬럼 밑으로 이송된다. 그러면, 상기 컬럼에 결합된 액정 분사 장치(100)가 기판(P)의 정해진 단위패널영역(A)의 일단부로 수평이동한다. First, as shown in FIG. 4A, the substrate P is transferred under the column with the substrate P placed on the stage of the base frame. Then, the
그 후에, 도 4b에 도시된 바와 같이, 상기 컬럼을 따라서 액정 분사 장치(100)가 상기 단위패널영역의 일단부에서 타단부로 연속적으로 이송하면서, 액정을 분사한다. 이 경우, 유체 제어부는 상기 일단부로부터 타단부까지(이를 설명상 편의를 위하여 "일구간"이라 한다.) 이송시에 디스펜싱시킬 필요가 있는 액정(L)을 연속적으로 액정용 진동 노즐로 공급한다. 또한, 액정용 진동 노즐의 액정연결관(115)은 전원공급장치(133)에 의하여 진동하여서 상기 액정연결관(115)을 통하는 액정(L)을 미립화시킨다. 이 경우, 가스 토출구(123)를 통하여 가스 또한 계속적으로 토출되어서 액정(L)이 정해진 영역 이외에 뿌려지는 것을 방지한다.Thereafter, as shown in FIG. 4B, the liquid
그 후에, 도 4c에 도시된 바와 같이, 상기 단위패널영역의 일구간과 인접하며 액정이 뿌려질 일구간이 상기 액정 분사 노즐 하측에 위치하도록, 상기 스테이지를 구동하여 기판(P)을 일정 구간(K) 이송한다.Subsequently, as shown in FIG. 4C, the substrate P is driven by driving the stage so that one section of the unit panel region is adjacent and one section of the liquid crystal is sprayed below the liquid crystal injection nozzle. K) Transfer.
그 후에, 도 4d에 도시된 바와 같이, 상기 컬럼을 따라서 액정 분사 장치(100)가 상기 단위패널영역(A)의 타단부에서 일단부로 연속적으로 이송하면서, 액정을 분사한다.Thereafter, as shown in FIG. 4D, the liquid
이러한 과정을 단위패널영역에 디스펜싱 필요한 액정이 모두 분사될 때까지 반복한다. This process is repeated until all of the liquid crystals required for dispensing are injected into the unit panel region.
본 발명에 따르면, 액정 분사 장치(100)를 연속적으로 이송시킴과 동시에, 액정을 연속적으로 분사할 수 있음으로써, 전체 액정 디스펜싱 시간이 단축되어서, 생산성이 향상된다. According to the present invention, the liquid
이상 본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일실시예를 참고로 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to one embodiment shown in the accompanying drawings, this is only an example, and those skilled in the art may realize various modifications and equivalent other embodiments therefrom. I can understand. Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be defined only by the appended claims.
도 1 및 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 액정 분사 장치의 기구적 구성을 설명하기 위한 개념도이다.1 and 2 are conceptual diagrams for explaining the mechanical configuration of a liquid crystal injection apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 액정 디스펜서의 사시도이다.3 is a perspective view of the liquid crystal dispenser of the present invention.
도 4a 내지 도 4d는 본 발명의 액정 디스펜서가 채택할 수 있는 액정 디스펜싱 방법의 각 과정을 도시한 평면도이다. 4A to 4D are plan views illustrating respective processes of the liquid crystal dispensing method that the liquid crystal dispenser of the present invention can adopt.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
1: 액정 디스펜서 100:액정 분사 장치1: liquid crystal dispenser 100: liquid crystal injection device
110: 액정용 진동 노즐 111: 액정 흡입구110: vibration nozzle for liquid crystal 111: liquid crystal suction port
113: 액정 분사구 115: 액정 연결관113: liquid crystal nozzle 115: liquid crystal connector
120: 가스 노즐 121: 가스 유입구120: gas nozzle 121: gas inlet
123: 가스 토출구 125: 가스 확산 챔버123: gas discharge port 125: gas diffusion chamber
130: 진동 수단 131: 압전 소자130: vibration means 131: piezoelectric element
133: 전원공급장치 160: 정량공급장치133: power supply device 160: fixed-quantity supply device
200: 베이스 프레임 500: 컬럼200: base frame 500: column
L: 액정 G: 가스L: liquid crystal G: gas
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