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KR100914195B1 - 액정표시패널 수납장치 및 이를 이용한 액정주입장치 - Google Patents

액정표시패널 수납장치 및 이를 이용한 액정주입장치 Download PDF

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KR100914195B1
KR100914195B1 KR1020020085588A KR20020085588A KR100914195B1 KR 100914195 B1 KR100914195 B1 KR 100914195B1 KR 1020020085588 A KR1020020085588 A KR 1020020085588A KR 20020085588 A KR20020085588 A KR 20020085588A KR 100914195 B1 KR100914195 B1 KR 100914195B1
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gap
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엘지디스플레이 주식회사
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Abstract

본 발명은 액정표시패널 수납장치 및 이를 이용한 액정주입장치에 관한 것으로, 특히 액정표시패널의 액정주입동안 발생하는 액정표시패널의 겹침 현상을 방지하여 액정표시패널 내로 기포가 유입되는 것을 방지하고자 한다. 상기 목적을 달성하기 위하여 복수개의 액정표시패널을 수납할 수 있는 카세트; 상기 카세트 하부에 설치되어 상기 액정표시패널로 주입하기 위한 액정이 담겨있는 액정쟁반; 상기 카세트의 액정주입방향과 맞은 편에 설치되어 상기 복수개의 액정표시패널의 간격을 유지하는 복수개의 지그; 및 상기 카세트 및 상기 액정쟁반이 내부에 설치된 진공챔버를 포함하는 액정표시패널의 액정주입장치를 제시한다.

Description

액정표시패널 수납장치 및 이를 이용한 액정주입장치{TFT-LCD LOADING DEVICE AND LIQUID CRYSTAL INJECTION DEVICE USING THE SAME}
도 1a 및 도 1b는 종래의 액정표시패널에 액정을 주입하는 단계를 도시한 개략도.
도 2는 본 발명인 액정표시패널 수납장치를 도시한 사시도.
도 3은 본 발명인 카세트에 설치되는 지그를 도시한 정면도.
도 4는 본 발명인 지그와 액정표시패널의 배치를 도시한 사시도.
도 5는 액정표시패널의 액정주입장치의 동작을 도시한 사시도.
*** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ***
100,110,400,530: 액정표시패널 120,510: 액정쟁반
130: 접촉부 140,520: 액정
150: 기포 200,540: 카세트
210: 지그 320: 카세트고정부
330: 봉 340: 갭유지부
500: 진공챔버 550: 진공펌프
560: 밸브
본 발명은 액정표시패널 수납장치 및 이를 이용한 액정주입장치에 관한 것으로, 특히 액정표시패널의 액정주입동안 발생하는 액정표시패널의 겹침 현상을 방지하여 액정표시패널 내로 기포가 유입되는 것을 방지하고자 한다.
현재 평판 표시장치(Flat Panel Display)의 주력제품인 액정표시장치(Thin Film Transistor-Liquid Crystal Display; TFT-LCD)는 양산기술 확보와 연구개발의 성과로 대형화와 고해상도화가 급속도로 진전되어 노트북 컴퓨터(computer)용 뿐만 아니라 대형 모니터(monitor) 응용제품으로도 개발되어 기존의 음극선관(Cathode Ray Tube) 제품을 점진적으로 대체하고 있어 표시장치 산업에서의 그 비중이 점차 증대되고 있다. 최근의 정보화 사회에서 디스플레이는 시각정보 전달매체로서 그 중요성이 더 한층 강조되고 있다. 특히 모든 전자 제품의 경, 박, 단, 소 추세에 따라 저소비전력화, 박형화, 경량화, 고화질, 휴대성의 중요성이 더 한층 높아지고 있다. 액정표시장치는 평판디스플레이의 이러한 조건들을 만족시킬 수 있는 성능뿐만 아니라 양산성까지 갖춘 디스플레이 장치이기 때문에 이를 이용한 각종 신제품 창출이 급속도로 이루어지고 있으며 전자 산업에서 반도체 이상의 파급효과를 가져오고 있다.
상기와 같은 액정표시장치의 제조공정은 서로 다른 제조공정을 거쳐 완성된 TFT 어레이(TFT array) 기판과 컬러필터(color filter) 기판 사이에 액정을 주입하는 일련의 공정으로 이루어진다.
전체공정의 플로우(flow)는 액정분자를 일정방향으로 배열시키기 위한 배향막 도포 및 러빙(rubbing) 공정이 TFT 어레이 기판과 컬러필터 기판에 대하여 각각 진행되면서 시작된다. TFT 어레이 기판에는 액정을 주입하기 위한 씰 패턴(seal pattern) 인쇄와 컬러필터 기판의 공통전극 단자를 TFT 어레이 기판의 본딩 패드(bonding pad)에 연결하기 위한 쇼트(short)가 만들어지며, 컬러필터 기판에는 일정한 셀 갭을 유지하기 위한 스페이서(spacer)를 뿌려준다.
그 다음 두 기판은 서로 정렬하여 합착된 후 각각의 패널로 절단 분리된다. 각 패널은 액정주입 후 주입구를 차단하고 액정 주입상태와 간단한 액정 셀의 온-오프(on-off) 시험으로 양품만을 선별하여 편광판을 부착함으로써 제조공정은 끝난다.
액정표시패널은 수백 ㎠의 면적에 약 5㎛의 셀갭(cell gap) 구조를 가지고 있으므로 이와 같은 공간에 액정을 효과적으로 주입하는 방법은 실 패턴으로 형성된 셀 내부를 진공으로 만든 다음 셀 외부와의 압력차를 이용하여 액정주입을 가속시키는 진공주입법이 가장 널리 이용된다.
진공주입법에서는 생산성을 높이기 위하여 여러 개의 액정표시패널에 동시에 액정주입이 되도록 구성된다.
도 1a 및 도 1b는 액정표시패널에 액정을 주입하는 과정을 도시한 개략도이다.
액정표시패널(100, 110)은 카세트(미도시) 내에 수납된 상태에서 액정(140)이 주입되는데, 설명의 편의를 위해 두 개의 액정표시패널(100, 110)만이 도시되었 다.
도 1a에 도시된 바와 같이 액정표시패널(100, 110)에 액정(140)을 주입하기 위하여 카세트(미도시)의 일면을 액정(140)이 담겨져 있는 액정쟁반(120)을 향하도록 위치시키면 카세트에 수납된 액정표시패널(100)은 인접한 액정표시패널(110)과 정전기 등으로 인해 끝단(130)이 접촉되는 현상이 발생한다.
상기 현상은 18.1 인치 이상의 대형 액정표시패널에 액정을 주입할 경우 흔히 발생하는데, 카세트가 승강 수단에 의해 이동하거나, 액정주입장치 내를 진공으로 하기 위한 펌핑(pumping) 작업 때 나타난다.
도 1b는 액정을 주입하기 위하여 액정표시패널(100, 110)을 액정쟁반(120)에 담근 모습을 도시한 것이다.
도시한 바와 같이 여러 개의 액정표시패널(100, 110)이 접촉한 상태로 액정쟁반(120)에 담기게 되면 압력차와 모세관 현상에 의해 액정쟁반(120) 내의 액정이 액정표시패널(100,110)의 접촉부(130)로 이동한다.
이 때 상기 접촉부(130)의 액정(140)의 유동이 활발해져 액정쟁반(120) 밖으로 액정(140)이 흘러 넘치는 현상이 발생했다. 따라서, 액정쟁반(120) 내에 액정(140)이 부족하게 되어 액정표시패널(100,110) 내부로 기포(150)가 유입되는 현상이 발생했다.
상기 기포(150)는 액정표시패널(100,110) 내에서 액정의 배향을 방해하는 불순물로 작용하여 액정표시패널의 화면표시 특성을 저해하는 요소로 작용한다.
상술한 바와 같이 종래 액정표시패널의 액정주입장치는 액정 주입시 액정표시패널이 서로 접촉하여 액정주입이 제대로 이루어지지 않는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명은 액정 주입시 액정표시패널의 간격을 유지하여 액정표시패널 내로 기포의 유입을 최소화하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서 복수개의 액정표시패널을 수납할 수 있는 카세트; 상기 카세트 하부에 설치되어 상기 액정표시패널로 주입하기 위한 액정이 담겨있는 액정쟁반; 및 상기 카세트의 액정주입방향과 맞은 편에 설치되어 상기 복수개의 액정표시패널의 간격을 유지하는 복수개의 지그; 상기 카세트 및 상기 액정쟁반이 내부에 설치된 진공체임버를 포함하는 액정표시패널의 액정주입장치를 제시한다.
또한 본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 카세트에 측면에 부착되어 복수개의 액정표시패널을 지지하는 액정표시패널 지지부; 카세트의 액정주입방향 맞은 편에 설치되어 상기 복수개의 액정표시패널의 간격을 유지하는 복수개의 지그를 포함하는 액정표시패널 수납장치를 제시한다.
상기 지그는 카세트에 고정되는 카세트고정부; 상기 카세트고정부에 부착된 복수개의 봉; 및 상기 봉 끝에 부착된 복수개의 갭유지부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 지그는 상기 카세트에 착탈 가능하도록 설치된 것을 특징으로 한다.
상기 갭유지부는 테프론이나 아세탈로 이루어진 것을 특징으로 한다.
상기 진공체임버는, 진공체임버 내부를 진공 상태로 유지하는 진공펌프; 및 상기 진공 상태를 해제하기 위해 진공체임버 내로 질소를 공급하는 질소탱크를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 액정표시패널 수납장치를 도시한 사시도이다.
액정표시패널 수납장치는 카세트(200) 및 지그(210)로 구성되어 있다.
카세트(200)에 수납되어 있는 액정표시패널은 도시하지 않았다.
이하 카세트(200)의 액정주입방향을 카세트 하단, 액정주입방향 맞은 편을 카세트 상단이라 하겠다. 카세트 상단은 개방되어 있어 이를 통하여 로봇이 액정표시패널을 카세트 내로 수납한다. 카세트 하단도 개방되어 있는데 수납된 액정표시패널의 지지를 위해서 보통 봉 형상을 한 두 개의 스토퍼(stopper; 미도시)가 부착되어 있다.
카세트(200) 상단에 복수개의 지그(210)가 설치되어 있다.
도 3은 지그만을 도시한 정면도이다.
지그(210)는 카세트고정부(320), 봉(330) 및 갭유지부(340)로 구성되어 있다.
상기 카세트고정부(320)는 도 2에 도시된 바와 같이 카세트(200) 상단에 지그(210)를 고정하는 역할을 한다. 액정표시패널의 간격을 유지하기 위하여 적어도 두 개의 카세트고정부(320)를 필요로 한다.
상기 봉(330)은 상기 카세트고정부(320)에 설치되어 각각의 액정표시패널 사이에 위치하도록 한다.
상기 갭유지부(340)는 수납된 액정표시패널의 하단에 위치되도록 상기 봉(330) 끝에 설치한다. 갭유지부(340)가 액정표시패널의 모서리보다 안 쪽에 위치하도록 상기 봉(330)을 카세트고정부(320)에 설치하여 액정표시패널의 모서리가 갭유지부(340)와 접촉하여 발생하는 스크래치(scratch)를 방지한다. 액정표시패널의 모서리는 날카로워 상기 갭유지부(340)와 접촉하게 되면 스크래치가 생겨 정전기가 발생할 염려가 있다. TFT 어레이에 사용된 TFT 소자는 정전기에 매우 취약하며 게이트 절연막은 유도된 정전기에 쉽게 파괴될 수 있기 때문에 정전기의 발생은 액정표시패널의 제조공정에서 치명적이다.
도 4는 카세트에 수납된 복수개의 액정표시패널과 그 사이에 위치한 지그를 도시한 사시도이다.
도시된 바와 같이 지그(210)의 갭유지부(340)가 액정표시패널(400)의 양 측면의 끝단에 위치하여 액정 주입시 액정표시패널(400) 끝단이 서로 겹치는 현상을 방지하게 된다.
상기 지그(210)는 카세트(200) 상단에 착탈이 가능하도록 설치한다. 따라서, 액정표시패널에 액정을 주입할 때 지그(210)를 카세트(200)에 설치하고 액정 주입이 끝난 후에 지그(210)를 카세트(200)로부터 분리하여 다음 공정이 이루어지도록 한다.
카세트(200) 상단에서 지그(210)의 착탈이 이루어지고 액정표시패널(400)의 모서리와 일정간격 떨어진 부분에 설치되기 때문에 스크래치의 발생없이 상기 과정이 용이하게 수행할 수 있다.
액정 주입 후 세정 공정을 진행하기 전에 지그(210)를 카세트(200)로부터 용이하게 분리할 수 있어 세정 공정의 세제에 의해 지그(210)가 오염되고 이로 인해 액정표시패널(400)이 오염되는 것을 방지하게 된다.
도 5는 본 발명에 의한 액정주입장치의 전체적인 동작을 도시한 사시도이다.
진공 챔버(vacuum chamber; 500)의 바닥에는 액정(510)이 담긴 액정쟁반(520)이 설치되고, 액정쟁반(520)의 상부에는 복수개의 액정표시패널(530)을 수납하는 카세트(540)가 설치된다. 상기 카세트(540)는 승강수단(미도시)에 의해 상기 액정패널이 화살표 방향으로 승강되도록 설치된다. 또한, 상기 카세트(540)에는 수납된 액정표시패널(530)의 간격을 유지하기 위한 복수개의 지그(210)가 설치된다. 그리고, 상기 진공 챔버(500)에는 진공챔버(500) 내부를 진공으로 하기 위한 진공펌프(550)와 챔버 내부에 질소를 공급하는 질소탱크(미도시)가 연결되도록 설치되어 있다. 상기 진공펌프(550)와 질소탱크는 밸브(560)에 의해 조절된다.
이와 같이 구성된 종래의 액정표시장치의 액정주입방법은 액정(510)이 담긴 액정쟁반(520)과 액정표시패널(530)이 수납된 카세트(540)를 밀폐된 진공챔버(500)에 장착한 후 진공펌프(550)를 이용하여 압력을 수 밀리토르(mTorr)까지 낮추고 충분히 긴 시간 동안 유지한다.
이 상태에서 승강수단(미도시)으로써 상기 카세트(540)를 하강시켜 액정표시패널(530)의 액정주입구가 상기 액정쟁반(520)에 담긴 액정(510)에 잠기도록 한다. 그 후 상기 질소탱크로부터 질소가스를 진공챔버(500) 내부로 공급하여 진공챔버(500)의 진공을 해제하면 액정(510)은 압력차와 모세관 현상에 의하여 액정표시패널(530) 내부로 주입된다. 이 때, 액정표시패널(530)들 간에는 일정한 간격이 유지되기 때문에 액정표시패널 사이로 액정이 정상적으로 주입되어 액정쟁반 밖으로 액정이 넘쳐 흐르지 않게 된다.
상기한 설명에 많은 사항이 구체적으로 기재되어 있으나 그들은 발명의 범위를 한정하는 것이 아니라 바람직한 실시예로서 해석되어야 한다. 따라서 발명의 범위는 설명된 실시예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위와 특허청구범위에 균등한 것에 의하여 정하여져야 한다.
본 발명에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 카세트에 수납된 액정표시패널 사이에 지그를 설치하므로 액정 주입시 액정표시패널이 겹치게 되는 현상을 방지할 수 있다. 따라서, 액정이 액정쟁반 외부로 넘치지 않아 액정표시패널 내부로 기포가 주입되는 것을 방지할 수 있다.
둘째, 상기 지그는 카세트 상단에 설치되므로 액정표시패널에 액정 주입 후 지그를 카세트로부터 분리하여 다음 공정을 수행하는 것이 용이하다.
셋째, 지그를 액정표시패널의 모서리보다 안쪽에 설치하므로 지그에 설치된 갭유지부로 인한 액정표시패널의 스크래치를 최소화할 수 있다. 따라서, 상기 갭유지부를 테프론이나 아세탈 등의 저비용의 재료로 제작할 수 있어 제조비용이 크게 상승하지 않는다.

Claims (11)

  1. 복수개의 액정표시패널을 수납할 수 있는 카세트;
    상기 카세트 하부에 설치되어 상기 액정표시패널로 주입하기 위한 액정이 담겨있는 액정쟁반;
    상기 카세트의 액정주입방향과 맞은 편에 설치되어 상기 복수개의 액정표시패널의 간격을 유지하며, 상기 카세트에 고정되는 카세트고정부와 상기 카세트고정부에 부착된 복수개의 봉 및 상기 봉 끝에 부착된 복수개의 갭유지부를 포함하는 복수개의 지그; 및
    상기 카세트 및 상기 액정쟁반이 내부에 설치된 진공챔버를 포함하는 액정표시패널의 액정주입장치.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 갭유지부는 테프론으로 이루어진 것을 특징으로 하는 액정표시패널의 액정주입장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 갭유지부는 아세탈로 이루어진 것을 특징으로 하는 액정표시패널의 액정주입장치.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 진공챔버는,
    진공챔버 내부를 진공 상태로 유지하는 진공펌프; 및
    상기 진공 상태를 해제하기 위해 질소를 진공챔버 내로 공급하는 질소탱크를 포함하는 액정표시패널의 액정주입장치.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 지그는 상기 카세트에 착탈 가능하도록 설치된 것을 특징으로 하는 액정표시패널의 액정주입장치.
  7. 복수개의 액정표시패널이 수납되는 카세트; 및
    상기 카세트의 액정주입방향 맞은 편에 설치되어 상기 복수개의 액정표시패널의 간격을 유지하며, 상기 카세트에 고정되는 카세트고정부와 상기 카세트고정부에 부착된 복수개의 봉 및, 상기 봉 끝에 부착된 복수개의 갭유지부를 포함하는 복수개의 지그;를 포함하는 액정표시패널 수납장치.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 지그는 상기 카세트에 착탈 가능하도록 설치된 것을 특징으로 하는 액정표시패널 수납장치.
  9. 삭제
  10. 제 7 항에 있어서, 상기 갭유지부는 테프론으로 이루어진 것을 특징으로 하는 액정표시패널 수납장치.
  11. 제 7 항에 있어서, 상기 갭유지부는 아세탈로 이루어진 것을 특징으로 하는 액정표시패널 수납장치.
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JPH07244289A (ja) * 1994-03-02 1995-09-19 Casio Comput Co Ltd 液晶注入方法およびその装置
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