KR100279260B1

KR100279260B1 - 액정 셀의 액정 주입 및 액정 주입구 봉입검사 시스템

Info

Publication number: KR100279260B1
Application number: KR1019980022940A
Authority: KR
Inventors: 강응철; 정석진; 윤찬준
Original assignee: 김영환; 현대전자산업주식회사
Priority date: 1998-06-18
Filing date: 1998-06-18
Publication date: 2001-01-15
Also published as: US6246253B1; KR20000002268A

Abstract

본 발명은 액정 셀의 액정 주입 및 액정 주입구 봉입 검사 시스템을 개시한다. 개시된 본 발명은, 액정 셀(C)이 수납된 카세트가 안치되는 반입 스테이지(L)의 측부에, 액정 셀(C)의 액정 주입 검사가 실시되는 스테이지(P)가 배치된다. 액정 주입 검사 스테이지(P)와 직교하게 액정 주입구 봉입 검사 스테이지(G)가 배치되고, 액정 주입 검사 스테이지(P)와 소정 간격을 두고 평행하게 정상과 보수 및 폐기 반출 스테이지(Ug,Ur,Uj)가 배치된다. 반입 및 반출 스테이지 사이에, 액정 셀(C)을 하나씩 각 검사 스테이지로 이송하는 로보트 유니트(R)가 배치되고, 각 검사 스테이지(P.G) 사이에 검사 결과에 따라 액정 셀(C)의 이송 위치를 제어하기 위한 제어 패널(S)이 배치되며, 제어 패널(S)에는 액정 주입구 검사를 위한 모니터(M)가 설치된다. 한편, 각 검사 스테이지(P,G)에는 각기 정렬 유니트(20,60)가 구비되어서, 액정 셀(C)의 크기에 따라 액정 셀(C)의 정렬이 가능하게 되며, 또한 검사자는 제어 패널(S) 전면 한 장소에서 액정 주입 검사 및 봉입 검사 2가지 모두를 진행하는 것이 가능하게 된다.

Description

액정 셀의 액정 주입 및 액정 주입구 봉입 검사 시스템

본 발명은 액정 셀의 액정 주입 및 액정 주입구 봉입 검사 시스템에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 액정 셀의 액정 주입구를 통해 주입된 액정이 균일하게 주입되었는지의 상태와, 액정 주입 후 액정 주입구를 밀봉시키는 봉지제의 봉입 상태를 검사하는 시스템에 관한 것이다.

일반적으로, 액정 셀을 제조함에 있어서, 상하 유리기판의 내측면에 부착된 투명도전막인 전극 사이에 고분자 유기배향막을 도포하여 러빙 처리한다. 이후, 상하 유리기판이 일정간격(7∼10㎛)으로 유지되도록 스페이서를 섞은 열경화성 시일제를 하부 유리기판에 인쇄하고, 상하 유리기판을 합착한 다음, 열경화시키는 것에 의하여 제조되고 있다.

상기와 같이 구성되는 액정 셀에 액정을 주입하는 방법으로는 섬유소재를 이용한 얀(yarn) 방식, 보트(boat) 방식, 및 딥(dip) 방식이 있다.

얀 방식은 섬유소재인 얀을 액정에 담궈서 충분한 양의 액정을 흡입시킨 다음, 얀을 보트에 구비된 장홈에 넣은 후, 보트를 액정 셀에 형성된 액정 주입구에 근접,위치시키면, 액정 주입쳄버에 미리 형성된 진공압과 모세관 현상에 의한 흡인력으로 액정이 액정 셀 내부로 주입되는 방식이다.

한편, 보트 방식은 얀을 채용하지 않고, 액정 주입구에 직접 액정을 부어서 주입하는 방식이고, 딥 방식은 액정이 가득찬 트레이에 액정 주입구를 담그어 주입하는 방식이다.

따라서, 액정 셀에는 액정을 주입하기 위한 액정 주입구가 형성되어야 하고, 그 위치를 개략적으로 설명하면 다음과 같다.

액정 셀의 일측면에 2개의 액정 주입구가 형성되어 있다. 각 액정 주입구를 통해 액정을 주입한 후, 액정의 누설을 방지하기 위해 봉지제로 액정 주입구를 밀봉시키게 되는데, 통상적으로, 액정 주입구의 외측면에 0.1 내지 0.8㎜ 정도의 두께로 도포한다.

한편, 이와 같이 봉지제로 액정 주입구를 밀봉시킨 다음, 액정이 액정 셀내에 균일하게 주입되었는지의 상태를 검사하게 된다. 이는, 액정이 주입되지 않은 부분이 국부적으로 액정 셀에 존재하게 되면, 액정 셀의 구동 불량이 야기되므로, 이를 사전에 방지하기 위해 검사가 실시된다. 또한, 액정 주입구를 밀봉시키는 봉지제의 두께가 상기 두께 범위내로 일정하게 유지되어야만 액정의 누설을 방지할 수가 있으므로, 봉지제를 도포한 후 반드시 봉입 상태를 검사하는 과정도 실시된다.

종래에는 액정 주입 상태를 검사하는 장비와, 봉입 상태를 검사하는 장비가 각기 별도로 마련되어 있었고, 봉입 상태의 검사는 현미경으로 전수검사를 하였다.

그런데, 종래의 각 장비는 검사가능한 액정 셀의 크기가 12.1˝ 이내로 제한되어 있어서, 액정 셀의 크기가 점차 대형화되어 가고 있는 추세에 비추어, 이후에는 전혀 효용가치가 없게 되는 문제점을 안고 있다.

또한, 액정 주입 상태 검사 장비와 봉입 상태 검사 장비가 각기 별도로 구비되어 있기 때문에, 검사자가 2명이 필요하게 되므로 인력 손실이 발생된다. 더욱이, 각 장비로 액정 셀을 운반하다가 액정 셀이 손상될 우려도 있었다.

그리고, 액정 주입구의 봉입 상태 검사는 검사자가 현미경을 사용해서 전수검사를 실시하게 되므로, 검사자의 눈의 피로도가 가중되고, 이로 인하여 검사가 정확하게 실시되지 못하게 되는 문제점도 안고 있다.

따라서, 본 발명은 종래의 각 검사 장비들이 안고 있는 제반 문제점들을 해소하기 위해 안출된 것으로서, 액정 셀의 크기에 상관없이 모두 검사가능한 액정 셀의 액정 주입 및 액정 주입구 봉입 검사 시스템을 제공하는데 목적이 있다.

다른 목적은 액정 주입 상태 검사와 주입구 봉입 상태 검사가 하나의 시스템내에서 이루어지도록 하여, 한 명의 검사자가 두 가지 검사를 일시에 실시하게 하고, 아울러 액정 셀의 이송이 정확하게 제어되는 로보트에 의해 행해지도록 하여 액정 셀의 손상을 방지하는데 있다.

또 다른 목적은 액정 주입구 검사시, 확대된 화면을 보면서 검사할 수 있도록 하여, 검사자의 눈의 피로도를 방지할 수 있고 아울러 정확한 검사가 이루어지게 하는데 있다.

도 1 내지 도 3은 본 발명에 따른 검사 시스템을 나타낸 것으로서,

도 1은 평면도

도 2는 정면도

도 3은 좌측면도

도 4 내지 도 6은 본 발명의 주요부인 액정 주입 검사 스테이지의 정렬 유니트를 나타낸 것으로서,

도 4는 평면도

도 5는 정면도

도 6은 좌측면도

도 7 및 도 8은 본 발명의 주요부인 액정 주입 검사 스테이지의 조명 유니트를 나타낸 것으로서,

도 7은 정면도

도 8은 평면도

도 9은 액정 주입 검사 스테이지의 투영경을 확대해서 나타낸 도면

도 10 및 도 11은 본 발명의 주요부인 액정 주입구 봉입 검사 스테이지를 나타낸 것으로서,

도 10은 평면도

도 11은 정면도

도 12는 액정 주입구 봉입 검사 스테이지의 주요부인 촬영 유니트의 동작 설명도

- 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 -

C - 액정 셀 L - 반입 스테이지

P - 액정 주입 검사 스테이지 G - 액정 주입구 봉입 검사 스테이지

S - 제어 패널 Ug - 정상 반출 스테이지

Ur - 보수 반출 스테이지 Uj - 폐기 반출 스테이지

R - 로보트 유니트 10 - 본체 프레임

20,60 - 정렬 유니트 40 - 조명 유니트

90 - 촬영 유니트

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은 다음과 같은 구성으로 이루어진다.

액정 셀이 수납된 카세트가 반입되는 스테이지의 측면에, 액정의 주입 상태를 검사하는 스테이지가 배치된다. 액정 주입구의 봉입 상태를 검사하는 스테이지가 액정 주입 검사 스테이지의 측면에 직교,배치된다. 각 스테이지의 검사 결과에 따라, 정상과 보수 및 폐기로 판정된 액정 셀이 선택적으로 반출되는 3개의 반출 스테이지가 액정 주입 검사 스테이지와 평행하면서 액정 주입구 봉입 검사 스테이지와 직교하게 배치된다. 각 스테이지의 사이에는 액정 셀을 하나씩 홀딩하여 각 스테이지로 이송하는 로보트 유니트가 배치된다.

액정 주입 검사 스테이지의 구성은 다음과 같다.

본체 프레임내에 크기에 따라 액정 셀을 정렬하는 정렬 유니트가 배치된다. 정렬 유니트에 정렬된 액정 셀로 빛을 조사하는 램프가 본체 프레임의 저면에 배치되고, 램프와 액정 셀 사이에는 하부 편광판이 회전가능하게 배치되며, 액정 셀 상부에는 상부 편광판이 고정식으로 배치된다. 상부 편광판의 상부에는 램프로부터 조사되어 각 편광판을 거쳐서 액정 셀의 액정 주입 상태가 투영되는 투영경이 경사지게 배치된다. 검사자는 투영경에 투영된 것을 보고 액정 주입 상태의 불량 여부를 판단한다.

정렬 유니트의 구성은 다음과 같다.

본체 프레임에 2개의 랙이 평행하게 횡으로 배치되어 피니언으로 치합되고, 각 랙의 양단은 한 쌍의 슬라이더에 연결된다. 어느 하나의 슬라이더에는 랙중 하나는 고정되고 다른 랙은 이동가능하게만 끼워지며, 다른 슬라이더에는 반대로 2개의 랙 각각이 이동가능하게 끼워지고 그리고 고정식으로 연결되므로써, 어느 하나의 랙을 이동시키면 다른 하나의 랙은 피니언을 중심으로 반대로 이동된다. 각 슬라이더상에 상기와 같이 2개의 랙이 횡으로 배치되어서 피니언으로 연결되며, 각 랙의 양단에 액정 셀을 정렬시키면서 지지하는 4개의 정렬암이 설치된다. 정렬암들과 각 랙의 연결 구조도 위와 동일하다. 4개의 정렬암 중 어느 하나에는 액정 셀의 안치를 감지하여 로보트 유니트의 구동을 제어하는 센서가 부착된다.

로보트 유니트가 진입되는 입구에 센서 브래킷이 배치되고, 이 센서 브래킷은 슬라이더에 설치되어 함께 이동된다. 센서 브래킷에는 액정 셀의 크기를 감지하여 로보트 유니트의 진입 위치를 제어하는 발광 및 수광 센서가 부착된다.

액정 주입구 봉입 검사 스테이지의 구성은 다음과 같다.

베이스의 전면에 한 쌍의 랙이 평행하게 배치되어 피니언으로 연결된다. 각 랙의 양단은 한 쌍의 슬라이더에 고정 또는 이동가능하게 끼워지고, 각 슬라이더에 액정 셀의 일측면이 밀착되는 한 쌍의 스토퍼가 설치되고, 각 스토퍼와 직교하게 액정 셀이 안치되는 안치암이 각 슬라이더에 설치되어, 액정 셀의 일단 모서리가 안치암에 안치된 상태로 각 스토퍼에 의해 지지된다.

베이스의 후면상에는 브래킷이 설치되고, 브래킷내에 한 쌍의 랙이 평행하게 배치된다. 각 랙의 양단은 한 쌍의 슬라이더에 고정 또는 이동가능하게 끼워지고, 각 슬라이더에 액정 셀이 안치되는 안치암이 설치된다. 한편, 안치암중 하나에는 액정 셀의 안치 상태를 감지하는 센서가 부착된다. 브래킷상에는 공압 실린더가 장착되고, 공압 실린더의 로드에 액정 셀을 스토퍼측으로 밀어서 정렬시키는 밀대가 부착된다.

베이스의 일측면에는 X축 로보트가 이동가능하게 배치되고, X축 로보트에 Y축 로보트가 설치된다. X축 로보트에 액정 주입구를 촬영하는 촬영 유니트가 설치된다. 촬영 유니트는 CCD 카메라의 하부에 렌즈 경통이 연결되고, 렌즈 경통의 측부에 조명기가 설치되며, 조명기에서 조사된 빛을 90。로 전환시켜 연직 하부로 보내는 프리즘이 렌즈 경통내에 배치된 구조로 이루어진다. 촬영 유니트에 의해 촬영된 액정 주입구의 형상은 소정의 배율로 확대되어, 별도로 마련된 모니터상에 나타내어진다. 한편, 조명기로부터 조사된 빛의 유실을 줄이기 위해, 액정 셀 하부의 베이스상에는 반사경이 배치된다.

상기된 본 발명의 구성에 의하면, 액정 주입 검사 스테이지와 주입구의 봉입 검사 스테이지가 하나의 시스템내에 구비되고, 액정 셀은 로보트 유니트에 의해 각 스테이지로 반송되어서 각각의 검사가 순차적으로 진행되게 되므로써, 각 검사를 한 장소에서 실시할 수가 있고, 검사자는 확대된 모니터를 보고 검사를 하게 되므로써 눈의 피로도를 줄일 수가 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면에 의거하여 상세히 설명한다.

도 1 내지 도 3은 본 발명에 따른 검사 시스템을 나타낸 것으로서, 도 1은 평면도, 도 2는 정면도, 도 3은 좌측면도이고, 도 4 내지 도 6은 본 발명의 주요부인 액정 주입 검사 스테이지의 정렬 유니트를 나타낸 것으로서, 도 4는 평면도, 도 5는 정면도, 도 6은 좌측면도이며, 도 7 및 도 8은 본 발명의 주요부인 액정 주입 검사 스테이지의 조명 유니트를 나타낸 것으로서, 도 7은 정면도, 도 8은 평면도이고, 도 9은 액정 주입 검사 스테이지의 투영경을 확대해서 나타낸 도면이며, 도 10 및 도 11은 본 발명의 주요부인 액정 주입구 봉입 검사 스테이지를 나타낸 것으로서, 도 10은 평면도, 도 11은 정면도이고, 도 12는 액정 주입구 봉입 검사 스테이지의 주요부인 촬영 유니트의 동작 설명도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 검사 시스템은 크게, 액정 셀이 적층식으로 수납된 카세트가 안치되는 반입 스테이지(L)와, 반입 스테이지(L)의 측면에 배치되어 액정이 주입된 상태의 검사가 실시되는 액정 주입 검사 스테이지(P)와, 액정 주입 검사 스테이지(P)와 직교하게 배치되어 액정 주입구를 밀봉시키는 봉지제의 봉입 상태를 검사하는 액정 주입구 봉입 검사 스테이지(G)와, 각 검사 스테이지(P,G)에서 판정된 결과에 따라 정상(good), 보수(repair), 및 폐기(reject)로 분류된 액정 셀이 선택적으로 반출되는 3개의 정상과 보수 및 폐기 반출 스테이지(Ug,Ur,Uj), 및 각 스테이지로 액정 셀을 하나씩 이송하는 로보트 유니트(R)로 구성된다. 각 반출 스테이지(Ug,Ur,Uj)는 반입 스테이지(L)와 액정 주입 검사 스테이지(P)와 소정 거리를 두고 평행하게 배치되고, 로보트 유니트(R)는 그 사이에 이동가능하게 배치된다.

한편, 본 발명의 검사 장치에 의하면, 검사자는 1명만 있으면 되고 그 위치는 도 1에서 X로 표시된 위치이다. X로 표시된 위치에는 조작 패널(S)이 배치되고, 이 조작 패널(S)에는 액정 주입 검사 결과와 주입구 봉입 검사 결과에 따라, 검사자가 정상, 보수 또는 폐기로 판정하기 위한 3개의 버튼으로 이루어진 한 쌍의 스위치(S1,S2)가 구비된다. 각 스위치(S1,S2)의 신호에 의해 로보트 유니트(R)가 액정 셀을 3개의 반출 스테이지(Ug,Ur,Uj)중 어느 하나로 선택적으로 반출시키게 된다.

이하, 액정 주입 검사 스테이지(P)와 액정 주입구 봉입 검사 스테이지(G)의 구성을 첨부도면을 참고로 하여 상세히 설명한다.

액정 주입 검사 스테이지(P)의 구성은 도 2에 개략적으로 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 본체 프레임(10)내에 액정 셀을 정렬시키는 정렬 유니트(20)가 배치되고, 액정 셀로 빛을 조사하여 X 위치에 있는 작업자가 액정 주입 상태를 시각으로 확인토록 하는 조명 유니트(40)가 정렬 유니트(20)를 중심으로 상하부에 배치된다.

정렬 유니트(20)의 상세한 구조가 도 4 내지 도 6에 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 본체 프레임(10)의 측벽에 설치되는 행거 브래킷(21)에 2개의 횡형 랙(22,23)이 상하로 수평하게 평행을 이루면서 좌우로 이동가능하게 배치된다. 각 횡형 랙(22,23) 사이는 피니언(24)으로 치합되고, 이 피니언(24)은 행거 브래킷(21)에 회전가능하게 지지되어서, 피니언(24)이 정위치에서 회전하는 것에 의해 각 횡형 랙(22,23)은 서로 반대 방향으로 이동되어진다.

각 횡형 랙(22,23)과 직교를 이루는 2개의 슬라이더(25,26)가 각 횡형 랙(22,23)의 양단에 연결되는데, 좌측 슬라이더(25)에는 상부 횡형 랙(22)이 고정되는 반면에 하부 횡형 랙(23)은 이동가능하게만 끼워진다. 한편, 우측 슬라이더(25)에는 상부 횡형 랙(22)이 이동가능하게 끼워지는 반면에 하부 횡형 랙(23)은 고정되어서, 각 슬라이더(25,26)는 각 횡형 랙(22,23)의 상대 이동 방향을 따라 이동하는 것이 가능하다. 각 슬라이더(25,26)의 상대 운동을 지지하기 위한 가이드 축(27)이 각 횡형 랙(22,23)의 상부에 평행하게 행거 브래킷(21)에 설치되고, 각 슬라이더(25,26)에 고정된 가이드(28)가 가이드 축(27)에 이동가능하게 끼워진다.

또한, 2개의 종형 랙(29,30)이 각 슬라이더(25,26)상에 상하로 수평을 이루면서 좌우로 이동가능하게 배치되고, 횡형 랙(22,23)과 마찬가지로 슬라이더(25,26)에 회전가능하게 지지된 피니언(31)으로 치합된다. 각 종형 랙(29,30)의 양단 4개소에는 정렬암(32,33)들이 설치된다. 4개의 정렬암(32,33)상에 액정 셀(C)의 각 모서리가 지지되면서 안치된다. 한편, 4개의 정렬암(32,33)중 어느 하나의 정렬암(32)에 액정 셀(C)이 안치된 것을 감지하는 센서(34)가 부착된다. 이 센서(34)의 신호에 의해 로보트 유니트(R)의 반입 동작이 중단된다.

한편, 로보트 유니트(R)가 카세트에서 액정 셀(C)을 빼낼 때, 모든 액정 셀(C)이 로보트 유니트(R)상의 동일한 위치에 안치될 수는 없고, 따라서 이러한 상태로는 각 정렬암(32,33)상에 정확하게 안치되지 못하게 된다. 이를 방지하기 위해, 대략 ⊂자 형상인 센서 브래킷(35)이 화살표로 표시된 로보트 유니트(R)의 진입측인 우측 슬라이더(26)에 설치되고, 센서 브래킷(35)의 상하단에 발광 및 수광 센서(36,37)가 부착된다. 즉, 발광 및 수광 센서(36,37)에 의해 액정 셀(C)의 크기가 감지되어, 로보트 유니트(R)의 진입 위치가 정확하게 제어된다.

도 7은 본체 프레임(10)에 조명 유니트(40)가 설치된 구조를 나타낸 것으로서, 도시된 바와 같이, 본체 프레임(10)의 상부와 하부에는 각기 상판(11)과 하판(12)이 설치되고, 하판(12)의 하부에 램프 브래킷(13)이 설치된다. 램프 브래킷(13)의 정중앙에 축(49)이 설치되고, 이 축(49)을 중심으로 복수개의 램프(41)가 배치된다. 하판(12)상에는 원판(42)이 배치되어 축(49)에 회전가능하게 끼워진다. 원판(42)의 외주는, 도 8에 보다 상세히 도시된 바대로, 등간격으로 배치된 4개의 가이드 롤러(48)에 의해 지지되는데, 각 가이드 롤러(48)는, 도 7과 같이, 하판(12)에 설치된 축(46)에 끼워진 베어링(47)에 의해 회전가능하게 지지된다. 원판(42)에는 회전시키기 용이하도록 손잡이(43)가 부착된다.

한편, 액정 주입 검사를 위해 본 발명에서는 2개의 상부 및 하부 편광판(45,44)를 이용한다. 이는, 2개의 편광판(45,44)이 동일축상으로 평행하게 배치되면 빛이 투과되지만, 약간의 경사를 이루면 빛의 투과율이 작아지고, 완전히 직교를 이루면 빛이 전혀 투과되지 못하는 원리를 이용한 것이다.

이러한 원리를 전제로, 하부 편광판(44)은 원판(42)상에 설치되어, 원판(42)과 함께 회전이 가능하다. 반면에, 상부 편광판(45)은 상판(11)내에 고정되어서, 하부 편광판(44)을 조금씩 회전시키면서 빛의 투과율을 조절하여 액정의 주입 상태를 검사할 수가 있게 된다.

그런데, 상기와 같이 상부 편광판(45)을 투과한 빛은 연직 상부를 향하게 되므로, 검사자가 이를 시각으로 인식하기 위해서는 투영경(50)이 필요하게 되고, 이 투영경(50)이 배치된 구조가 도 9에 도시되어 있다.

도시된 바와 같이, 힌지 브래킷(49)이 본체 프레임(10)의 측벽에 설치되고, 투영경(50)의 중앙부가 힌지(53)를 매개로 힌지 브래킷(49)에 연결된다. 투영경(50)의 하단은 본체 프레임(50)에 설치된 가이드 브래킷(51)에 회전가능하게 연결된다. 즉, 가이드 브래킷(51)에는 투영경(50)의 회전 곡률과 대응되는 곡률로 가이드 홈(52)이 형성되고, 이 가이드 홈(52)에 투영경(50)의 하단이 이동가능하게 끼워지므로써, 투영경(50)을 검사자의 시선 위치로 조정하는 것이 가능하다.

액정 주입구의 봉입 검사 스테이지(G)의 구조는 도 3에 개략적으로 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 액정 셀(C)을 정렬시키고 안치하는 정렬 유니트(60)의 측부에 Y축 로보트(81)가 이동가능하게 배치되고, X축 로보트(82)가 Y축 로보트(81)에 설치된다. 액정 주입구를 촬영하여 확대하는 촬영 유니트(90)가 X축 로보트(82)에 설치되어, 각 로보트(81,82)의 구동에 의해 종횡으로 이동이 가능하다. 여기서, 각 로보트(81,82)는 리드 스크류에 가이드가 나사결합되어 이동되는 공지된 기술이므로, 본 실시예에서는 도면에 도시하지 않았다.

정렬 유니트(60)의 상세한 구조가 도 10 및 도 11에 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 로보트 유니트(R)가 진입되는 입구인 베이스(61)의 전면에 상하로 평행하게 랙(62,63)이 수평하게 배치되어 피니언(64)으로 치합된다. 각 랙(62,63)의 양단에 슬라이더(65,66)가 설치되고, 각 슬라이더(65,66)에 스토퍼(67)가 설치되고, 또한 스토퍼(67)과 직교하게 안치암(68)이 설치된다. 즉, 액정 셀(C)의 양 모서리가 각 안치암(68)상에 안치된 상태로 스토퍼(67)에 밀착되어 정렬된다.

따라서, 베이스(61)의 후면에는 액정 셀(C)의 나머지 2 모서리 부분이 안치됨과 아울러 액정 셀(C)을 스토퍼(67) 방향으로 미는 수단이 마련된다. 즉, 브래킷(69)이 베이스(61)의 후면상에 설치되고, 좌우로 평행하게 배치된 한 쌍의 랙(70,71)이 브래킷(69)내에 이동가능하게 배치되어 피니언(79)으로 치합된다. 양 랙(70,71)의 양단에 슬라이더(72,73)가 설치되고, 슬라이더(72,73)에 액정 셀(C)의 모서리 부분이 안치되는 안치암(74,75)이 설치된다. 어느 하나의 안치암(75)에는 액정 셀(C)이 안치된 상태를 감지하는 센서(76)가 부착되어, 이 센서(76)의 신호에 의해 로보트 유니트(R)의 동작이 제어된다. 또한, 브래킷(69)상에는 공압 실린더(77)가 장착되고, 공압 실린더(77)의 로드에 밀대(78)가 설치되어, 이 밀대(78)가 액정 셀(C)을 각 스토퍼(67)측으로 밀게 된다.

촬영 유니트(90)의 구조는 도 12에 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, CCD 카메라(91)의 연직 하부로 렌즈 경통(92)이 연결되고, 렌즈 경통(92)의 측부에 조명기(93)가 배치된다. 조명기(93)에서 조사된 빛이 액정 주입구로 조사되도록, 빛을 연직 하부로 굴절시키는 프리즘(94)이 렌즈 경통(92)내에 배치된다. 한편, 조명기(93)에서 조사된 후 다시 CCD 카메라(91)로 반사되는 빛의 효율을 최대한 높이기 위해, 반사경(95)이 액정 셀(C) 하부의 베이스(61)상에 설치된다.

이러한 구조로 이루어진 촬영 유니트(90)에서 촬영되어 확대된 영상은, 도 1에서, 조작 패널(S)의 측부에 설치된 모니터(M)에 나타내어지게 된다. 따라서, 검사자는 X로 표시된 위치 한 장소에서 액정 주입 상태와 액정 주입구의 봉입 상태 모두를 검사하는 것이 가능하다. 한편, 모니터(M)는 검사자의 시선 위치로 조정 가능하도록, 회전가능하게 설치되는 것이 바람직하다.

이하, 상기와 같이 구성된 본 실시예의 동작을 상세히 설명한다.

액정 셀(C)이 수납된 카세트가 반입 스테이지(L)상에 안치되면, 로보트 유니트(R)가 카세트로부터 액정 셀(C)을 하나씩 빼낸 후, 액정 주입 검사 스테이지(P) 앞으로 이동된다.

이어서, 액정 셀(C)이 로보트 유니트(R)에 의해, 액정 주입 검사 스테이지(P)의 정렬 유니트(20)내로 진입된다. 이때, 4개의 정렬암(32,33)은 액정 셀(C)의 크기에 따라 정렬된 상태이다.

즉, 상부 횡형 랙(22)을 좌측으로 이동시키면, 피니언(24)의 작용에 의해 하부 횡형 랙(23)은 우측으로 이동되므로써, 양 슬라이더(25,26)는 벌어지게 되고, 반대로 상부 횡형 랙(22)을 우측으로 이동시키면 하부 횡형 랙(23)은 좌측으로 이동되므로써, 양 슬라이더(25,26)은 오므려지게 된다. 또한, 종형 랙(29,30)을 어느 한 방향으로 이동시키므로써, 각 정렬암(32,33)의 좌우 간격을 액정 셀(C)의 크기에 맞게 조정할 수가 있다.

또한, 액정 셀(C)이 정렬 유니트(20)내로 진입되면서, 발광 및 수광 센서(36,37)에 의해, 로보트 유니트(R)상에 액정 셀(C)이 안치된 위치가 감지된다. 감지된 신호를 로보트 유니트(R)로 전송되어, 로보트 유니트(R)의 진입 위치가 정렬암(32,33)들의 중심과 액정 셀(C)의 중심이 일치하는 지점까지 정확하게 제어된다.

이와 같이, 정렬된 상태로 각 정렬암(32,33)상에 액정 셀(C)의 네 모서리 부분이 안치되면, 센서(34)가 이를 감지하여 로보트 유니트(R)로 신호를 보내고, 로보트 유니트(R)는 다시 원위치로 복귀된다. 로보트 유니트(R)는 반입 스테이지(L) 앞으로 이동되어, 상기와 같은 후속 동작을 행하게 된다.

액정 셀(C)이 각 정렬암(32,33)상에 안치되면, 램프(41)로부터 빛이 상부를 향해 조사된다. 이 빛은 하부 편광판(44)과 액정 셀(C) 및 상부 편광판(45)을 통해 투영경(50)에 투영된다. 여기서, 검사자는 원판(42)에 부착된 손잡이(43)를 잡고, 하부 편광판(44)의 축방향을 조정하면서, 빛의 투과 정도를 조정한다. 예를 들어서, 하부 편광판(44)의 축방향을 조정하여, 상하부 편광판(45,44)의 축방향을 동일하게 한 상태에서, 만일 액정 셀(C)에 주입된 액정이 균일하게 분포되지 못하고 국부적으로 빈 공간이 존재하게 되면, 이 빈 공간을 통해 빛이 상부 편광판(45)으로 투과되므로써, 투영경(50)에 빛이 국부적으로 나타나게 된다.

검사자는 각도가 조정되어 최상의 투영 상태로 세팅된 투영경(50)을 보고, 현재 액정 셀(C)의 액정 주입를 판정하게 된다. 판정된 결과에 따라 제어 패널(S)에 구비된 스위치(S1)중 하나를 누른다. 보수 스위치가 선택되면, 로보트 유니트(R)는 액정 주입구 검사 스테이지(G)를 거치지 않고 바로 보수 반출 스테이지(Ur)로 이동되어, 액정 셀(C)을 반출시키게 된다. 폐기 스위치가 선택되면, 위와 마찬가지로 폐기 반출 스테이지(Uj)로 액정 셀(C)이 반출된다.

정상 스위치가 선택되면, 로보트 유니트(R)는 액정 셀(C)을 액정 주입구 검사 스테이지(G)로 이송시킨다. 액정 주입구 봉입 검사 스테이지(G)의 정렬 유니트(60)도 액정 주입 검사 스테이지(P)의 정렬 유니트(20)와 같은 동작에 의해, 4개의 4개의 안치암(68,74,75)이 액정 셀(C)의 크기에 맞게 정렬된 상태이고, 이 안치암(68,74,75)상에 액정 셀(C)이 안치된다. 이어서, 공압 실린더(77)에 의해 밀대(78)가 액정 셀(C)을 밀어서 스토퍼(67)에 밀착시키므로써, 액정 셀(C)이 정렬된다.

Y축 및 X축 로보트(81,82)에 의해 촬영 유니트(90)가 액정 셀(C)의 액정 주입구 상부에 위치되어서, 액정 주입구를 촬영하여 모니터(M)상에 확대시켜 나타나게 한다. 이때, 조명기(93)로부터 조사된 빛은 프리즘(94)을 통해 90。로 꺾여서 액정 주입구로 조사된 후 카메라(91)로 다시 반사된다. 특히, 액정 셀(C)의 하부로 조사된 빛은 반사경(95)에 의해 반사되어서 카메라(91)로 입사되므로, 카메라(91)에 입사되는 빛의 조도가 높아지게 되어, 모니터(M)상에 화면이 보다 선명해진다.

검사자는 모니터(M)상에 확대되어 나타난 액정 주입구를 보고, 봉지제의 봉입 상태를 육안으로 확인하여, 정상, 보수, 또는 폐기로 판단한 후, 각각에 따른 스위치(S2)중 하나를 누른다. 따라서, 검사자는 X 위치 한 장소에서 액정 주입 검사와 액정 주입구 봉입 검사 2가지를 일시에 실시할 수가 있다.

그러면, 로보트 유니트(R)가 선택된 스위치에 따라, 액정 셀(C)을 각 반출 유니트(Ug,Ur,Uj)로 선택적으로 반출시킨다.

상기된 바와 같이 본 발명에 의하면, 각 검사 스테이지(P,G)에 정렬 유니트(20,60)가 각기 마련되어서, 액정 셀(C)의 크기에 따라 정확하게 액정 셀(C)을 정확하게 정렬하는 것이 가능한 효과가 있다.

또한, 검사자는 이동하지 않고 한 장소에서 액정 주입 검사와 액정 주입구 봉입 검사 2가지를 일시에 진행하는 것이 가능해지므로써, 한 명의 검사자로 2가지 검사를 하게 되어 인력 절감이 된다.

그리고, 액정 주입구 봉입 검사는 모니터(M)상에 확대되어 나타낸 화면을 보면서 하게 되므로써, 종래의 현미경 사용으로 인한 검사자의 눈의 피로도를 줄일 수가 있고, 결과적으로 검사 정확성이 향상된다.

한편, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능할 것이다.

Claims

액정 셀이 수납된 카세트가 안치되는 반입 스테이지; 상기 반입 스테이지에 인접,배치되어, 액정 주입 상태의 검사가 실시되는 액정 주입 검사 스테이지; 상기 액정 주입 검사 스테이지에 인접,배치되어, 액정 주입구를 밀봉시키는 봉지제의 봉입 검사가 실시되는 액정 주입구 봉입 검사 스테이지; 상기 액정 주입 검사 스테이지와 소정 간격으로 두고 평행하게 배치되어, 각 검사 스테이지의 검사 결과에 따라 액정 셀이 선택적으로 반출되는 정상과 보수 및 폐기 반출 스테이지; 상기 각 스테이지로 액정 셀을 하나씩 이송시키는 로보트 유니트; 상기 각 검사 스테이지 사이에 설치되어, 검사 결과에 따라 액정 셀의 이송 방향을 검사자가 선택하는 스위치들이 구비된 제어 패널을 포함하고.

상기 액정 주입 검사 스테이지는 본체 프레임; 상기 본체 프레임내에 배치되어, 액정 셀의 크기에 따라 액정 셀을 정렬시키는 정렬 유니트; 및 상기 정렬 유니트에 의해 정렬된 액정 셀의 하부로부터 빛을 조사하여, 검사자에게 액정 주입 상태를 반사시켜 보여주는 조명 유니트를 포함하며,

상기 액정 주입구 봉입 검사 스테이지는 액정 셀의 크기에 따라 액정 셀을 밀어서 정렬시키는 정렬 유니트; 상기 정렬 유니트의 측부에 배치된 Y축 로보트; 상기 Y축 로보트에 설치된 X축 로보트; 상기 X축 로보트에 설치되어, 액정 셀의 액정 주입구 부분을 촬영하여 확대시키는 촬영 유니트; 및 상기 촬영 유니트에서 촬영된 화면을 디스플레이시키는 것으로서, 상기 제어 패널에 설치된 모니터를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 셀의 액정 주입 및 액정 주입구 봉입 검사 시스템.
제 1 항에 있어서, 상기 액정 주입 검사 스테이지용 정렬 유니트는 상기 본체 프레임의 측벽에 설치된 행거 브래킷; 상기 행거 브래킷에 좌우로 이동가능하게 지지된 한 쌍의 횡형 랙; 상기 각 횡형 랙 사이에 치합되어, 각 횡형 랙을 반대 방향으로 이동시키는 피니언; 상기 각 횡형 랙의 양단 각각이 선택적으로 고정 또는 이동가능하게 연결되어, 각 횡형 랙의 이동 방향에 따라 벌려지거나 또는 오므려지며, 상기 횡형 랙과 직교하게 배치된 한 쌍의 슬라이더; 상기 각 슬라이더상에 좌우로 이동가능하게 지지된 한 쌍의 종형 랙; 상기 각 종형 랙 사이에 치합된 피닐언; 및 상기 각 종형 랙의 양단 각각이 선택적으로 고정 또는 이동가능하게 연결되어, 액정 셀의 각 모서리 부분이 안치되는 4개의 안치암; 및 상기 안치암중 어느 하나에 부착되어, 액정 셀의 안치를 감지하여 상기 로보트 유니트의 진입 동작을 제어하는 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 셀의 액정 주입 및 액정 주입구 봉입 검사 시스템.
제 2 항에 있어서, 상기 로보트 유니트가 진입되는 방향에 위치한 상기 슬라이더에 센서 브래킷이 설치되고, 상기 센서 브래킷에, 로보트 유니트상에 액정 셀이 안치된 위치를 감지하여 로보트 유니트의 진입 위치를 제어하는 발광 및 수광 센서가 부착된 것을 특징으로 하는 액정 셀의 액정 주입 및 액정 주입구 봉입 검사 시스템.
제 1 항에 있어서, 상기 조명 유니트는 본체 프레임의 하부에 배치된 램프; 상기 램프와 액정 셀 사이와, 상기 액정 셀의 상부에 각기 배치되어, 상기 램프에서 조사된 빛을 선택적으로 투과시키는 하부 및 상부 편광판; 및 상기 상부 편광판 상부의 본체 프레임에 경사지게 설치되어, 상기 하부 편광판과 액정 셀 및 상부 편광판을 투과한 빛을 검사자가 위치한 방향으로 투영시키는 투영경을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 셀의 액정 주입 및 액정 주입구 봉입 검사 시스템.
제 4 항에 있어서, 상기 본체 프레임의 저면 중앙에 축이 설치되고, 상기 축에 하부 편광판이 회전가능하게 끼워져서, 상기 하부 편광판과 상부 편광판의 축방향을 임의로 조정가능하게 구성한 것을 특징으로 하는 액정 셀의 액정 주입 및 액정 주입구 봉입 검사 시스템.
제 4 항에 있어서, 상기 투영경은 그의 중간부가 본체 프레임에 설치된 브래킷에 힌지연결되고, 하단은 본체 프레임에 설치된 가이드 브래킷에 형성된 가이드 홈에 이동가능하게 끼워져서, 검사자의 눈의 위치에 맞도록 경사 각도를 조정가능하게 구성한 것을 특징으로 하는 액정 셀의 액정 주입 및 액정 주입구 검사 시스템.
제 1 항에 있어서, 상기 액정 주입구 봉입 검사 스테이지용 정렬 유니트는 베이스; 상기 로보트 유니트가 진입되는 베이스의 전면에, 로보트 유니트의 진입 방향과 직교되는 방향으로 좌우로 이동가능하게 지지된 한 쌍의 랙; 상기 랙 사이에 치합된 피니언; 상기 각 랙의 양단이 선택적으로 고정 또는 이동가능하게 연결된 한 쌍의 슬라이더; 상기 각 슬라이더에 설치되어, 액정 셀의 모서리 부분이 안치되는 안치암; 상기 베이스의 후면에 상기 랙과 평행하게 배치되어, 좌우로 이동가능하게 지지된 한 쌍의 랙; 상기 랙 사이에 치합된 피니언; 상기 랙 양단이 선택적으로 고정 또는 이동가능하게 연결된 한 쌍의 슬라이더; 및 상기 각 슬라이더에 설치되어, 액정 셀의 나머지 2 모서리 부분이 안치되는 한 쌍의 안치암을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 셀의 액정 주입 및 액정 주입구 봉입 검사 시스템.
제 7 항에 있어서, 상기 베이스 전면에 배치된 각 슬라이더에 한 쌍의 스토퍼가 액정 셀 진입 방향을 따라 설치되고, 상기 베이스의 후면에 공압 실린더가 장착되며, 상기 공압 실린더의 로드에, 액정 셀을 상기 스토퍼측으로 밀어서 정렬시키는 밀대가 설치된 것을 특징으로 하는 액정 셀의 액정 주입 및 액정 주입구 봉입 검사 시스템.
제 1 항에 있어서, 상기 촬영 유니트에서 연직 하부로 조사된 빛의 반사 효율을 높여서 모니터상의 화질을 선명하게 하는 반사경이, 액정 셀 하부의 상기 베이스상에 배치된 것을 특징으로 하는 액정 셀의 액정 주입 및 액정 주입구 봉입 검사 시스템.
제 1 항에 있어서, 상기 모니터는 검사자의 눈 위치로 조정가능하도록, 상기 제어 패널에 회전가능하게 연결된 것을 특징으로 하는 액정 셀의 액정 주입 및 액정 주입구 봉입 검사 시스템.