상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 액정적하장치는, 기판에 대해 상대 이동 가능하게 된 적어도 하나의 노즐; 상기 노즐로부터 상기 기판 상에 액정이 방울져 떨어지도록 상기 노즐로 액정을 공급하는 액정 공급부; 및 상기 액정 공급부에 의해 액정 적하가 진행되는 동안 상기 노즐의 하측에서 상기 노즐로부터 액정 방울의 낙하 여부를 검출하는 액정검출 센서와, 상기 액정검출 센서로부터 검출 된 정보를 제공받아서 상기 노즐로부터 방울져 떨어지는 액정 방울 수를 계산하여 액정 적하 불량 여부를 판단하는 계수 제어부가 구비된 액정 방울 계수기;를 구비한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여, 바람직한 실시예에 따른 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정적하장치에 대한 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정적하장치(100)는, 기판(10) 상에 액정을 적하하여 액정층을 형성할 수 있게 하는 것으로, 적어도 하나의 노즐(111)을 구비한다.
상기 노즐(111)은 기판(10)에 대해 상대 이동 가능하도록 마련된다. 이를 위해, 일 예로 노즐(111)은 헤드 유닛(110)에 마련된 노즐 장착블록(112)에 장착될 수 있다. 여기서, 헤드 유닛(110)은 프레임(101) 상에 일 방향으로 슬라이드 이동 가능하게 설치된 헤드 지지부(102)에 지지가 될 수 있다. 또한, 헤드 유닛(110)은 헤드 지지부(102)의 이동 방향과 수직인 방향으로 슬라이드 이동 가능하게 설치됨으로써, 헤드 유닛(110)에 장착된 노즐(111)이 기판(10)에 대해 상대 이동 가능할 수 있다.
이러한 노즐(111)은 전술한 바와 같이 기판(10)에 대해 상대 이동하면서, 액정 공급부(120)에 의해 액정을 공급받아 기판(10) 상에 토출함으로써, 기판(10) 상에 액정층을 형성할 수 있게 한다. 상기 액정 공급부(120)는 설정된 양만큼씩 노 즐(111)로부터 액정이 방울져 떨어질 수 있게 노즐(111)로 액정을 공급한다.
이를 위해, 액정 공급부(120)는 액정이 저장된 시린지(syringe, 121)를 구비할 수 있다. 그리고, 액정 공급부(120)는 펌프 모듈(122)을 구비할 수 있다. 상기 펌프 모듈(122)은 시린지(121)로부터 노즐(111)로 액정이 공급될 때 액정에 토출 압력을 가할 수 있게 구성됨으로써, 노즐(111)로부터 액정이 토출될 수 있게 한다. 그리고, 펌프 모듈(122)은 시린지(121)와 노즐(111) 사이에서 액정의 흐름을 개폐하는 밸브 기능을 갖도록 구성됨으로써, 설정된 양만큼씩 시린지(121)로부터 노즐(111)로 액정이 공급될 수 있게 한다.
다른 대안으로, 도시하고 있지는 않지만, 액정 공급부(120)는 펌프 모듈(122)을 포함하는 대신, 공기압 공급기와 밸브를 포함하여 구성되는 것도 가능하다. 여기서, 공기압 공급기는 시린지(121) 내로 소정 압력을 갖는 공기나 가스를 공급하여 액정에 토출 압력을 가할 수 있게 구성됨으로써, 노즐(111)로부터 액정이 토출될 수 있게 한다. 그리고, 밸브는 시린지(121)와 노즐(111) 사이에서 액정의 흐름을 개폐할 수 있게 구성됨으로써, 설정된 양만큼씩 시린지(121)로부터 노즐(111)로 액정이 공급될 수 있게 한다. 이와 같이 액정 공급부(120)는 다양하게 구성될 수 있는바, 전술한 바에 반드시 한정되지는 않는다.
한편, 상기 노즐(111)은 생산성 향상을 위해 대면적의 상,하부 글라스 기판에 단위 패널을 다수 개로 형성하는 경우 복수 개로 구비될 수 있다. 여기서, 단위 패널은 액정 디스플레이마다 하나씩 채용되는 액정 패널에 상응하는 것이다. 이처럼 복수 개로 구비된 노즐(111)은 단위 패널별로 적어도 하나씩 배치되어 액정 을 적하하게 함으로써, 액정층을 동시에 형성할 수 있게 하여 생산성이 향상될 수 있게 한다.
이러한 노즐(111)에 의해 액정을 적하하여 액정층을 형성함에 있어서, 단위 패널별로 형성하고자 하는 액정층에 상응하는 액정 적하량을 설정하고, 설정된 액정 적하량 대로 액정을 적하하게 된다. 이렇게 단위 패널별로 액정을 실제로 적하하는 과정에서, 액정에 기포가 포함되거나 기타 다른 이유로 인하여, 액정 적하가 종료된 후 실제로 적하된 액정 적하량이 설정된 액정 적하량보다 작거나 크게 되는 액정 적하 불량이 발생할 수 있다.
이러한 액정 적하 불량을 검사할 수 있도록, 본 실시예에 따르면, 액정 방울 계수기(130)가 마련된다. 액정 방울 계수기(130)는 액정 적하가 진행되는 동안 노즐(111)로부터 방울져 떨어지는 액정 방울 수를 계산하여, 최종 계산된 결과를 액정 적하 불량 여부를 판단하는 정보로 이용하게 한다. 이와 같이 본 실시예에 따른 액정 방울 계수기(130)는 액정 적하가 진행되는 동안 액정 적하 불량 여부에 대한 정보를 자동으로 취득할 수 있게 하므로, 액정 적하가 종료된 직후 작업자는 액정 적하 불량 여부를 바로 알 수 있게 된다.
따라서, 종래와 달리 액정 적하 종료 후 작업자가 육안으로 액정 적하 불량을 검사하기 위해 숙련된 작업자가 필요하지 않을뿐더러, 육안 검사 동안 액정적하장치의 동작을 중지시키지 않아도 되므로 생산성이 향상될 수 있다. 그리고, 전수 검사가 가능하므로 추후 검사 과정이 생략될 수 있다. 뿐만 아니라, 액정 적하 공정이 종료된 후 다음 공정으로 투입되기 전에 액정 적하 불량을 조기에 발견할 수 있게 하므로, 보수 작업이 쉬워질 수 있는 것이다.
상기 액정 방울 계수기(130)는 액정검출 센서(131)와, 계수 제어부(141)를 포함하여 구성될 수 있다.
액정검출 센서(131)는 노즐(111)의 하측에 배치되어 액정 적하가 진행되는 동안 노즐(111)로부터 액정 방울의 낙하 여부를 검출하기 위한 것이다. 이러한 액정검출 센서(131)는 도 2에 도시된 바와 같이, 광을 발산할 수 있는 발광부(132)와, 상기 발광부(132)로부터 발산한 광을 받을 수 있는 수광부(133)를 구비할 수 있다. 상기 발광부(132)와 수광부(133)는 노즐(111)의 하측에서 노즐(111)을 사이에 두고 양측에 나뉘어 배치된다. 여기서, 발광부(132)는 발산한 광이 노즐(111)의 하측을 통과하도록 배치되며, 수광부(133)는 발광부로부터 발산한 광을 받을 수 있게 배치된다.
상기 발광부(132)는 도 3에 도시된 바와 같이 발광 부위(132a)가 복수 개로 구비되어 배열되는 것이 바람직하다. 이는 노즐(111)로부터 방울져 떨어지는 액정 방울이 직방으로 떨어지지 않고 다소 경사져 떨어지더라도 액정 방울의 낙하 여부를 정확하게 검출할 수 있도록 하기 위함이다. 이를 위해, 상기 발광부(132)는 광을 각각 공급받아서 발산하는 다수 가닥의 광섬유들이 소정 간격으로 배열되고, 상기 광섬유들의 광이 발산하는 부위를 제외한 부위가 몰딩 처리된 구조로 이루어질 수 있다. 한편, 발광 부위(132a)들은 1행 1열로 배열된 것으로 도시되어 있으나, 다수 행과 다수 열로 배열되는 것도 가능하므로, 이에 한정되지는 않는다.
상기 수광부(133)는 전술한 발광부(132)로부터 발산한 광의 수광 여부에 따 라 액정 방울의 낙하 여부를 감지한다. 즉, 도 4a에 도시된 바와 같이, 노즐(111)로부터 액정이 방울져 떨어지지 않는 상태에서는, 발광부(132)로부터 발산한 광은 그대로 진행하여 수광부(133)로 입사하게 된다. 이 경우, 수광부(133)는 노즐(111)로부터 액정 방울의 낙하가 없는 것으로 감지한다.
만일, 도 4b에 도시된 바와 같이, 노즐(111)로부터 액정이 방울져 떨어지는 상태에서는, 발광부(132)로부터 발산한 광은 액정 방울에 의해 반사됨에 따라 수광부(133)로 입사되지 않게 된다. 이 경우, 수광부(133)는 노즐(111)로부터 액정 방울의 낙하가 있는 것으로 감지한다. 그 결과, 노즐(111)로부터 액정 방울의 낙하 여부를 감지할 수 있게 되는 것이다. 한편, 상기 수광부(133)는 발광부(132)가 다수의 발광 부위(132a)들을 구비한 경우, 발광 부위(132a)들로부터 발산된 광들 중 어느 하나라도 받지 못하게 되면, 노즐(111)로부터 액정 방울이 낙하하고 있는 상태로 감지하도록 구성될 수 있다.
상기와 같이 구성된 액정검출 센서(131)는 액정 튐 방지 커버(134)를 더 구비하는 것이 바람직하다. 액정 튐 방지 커버(134)는 노즐(111)로부터 기판(10) 상으로 떨어진 액정이 기판(10)에 부딪혀 노즐(111) 측으로 다시 튐에 따라, 튄 액정이 발광부(132)와 수광부(133) 사이로 유입되는 것을 방지할 수 있게 한다. 따라서, 액정 튐 방지 커버(134)는 액정 방울 계산시 계산 오류를 없앨 수 있는 것이다.
상기 액정 튐 방지 커버(134)는 발광부(132)와 수광부(133)의 하측에서 이들 사이를 연결하게 배치되며, 노즐(111)의 하부와 대응되는 부위에 구멍(134a)이 형 성된 구조로 이루어질 수 있다. 이러한 액정 튐 방지 커버(134)는 발광부(132) 및 수광부(133)와 일체화되어 액정검출 센서(131)를 구성하는 것이 바람직하다. 이는 액정검출 센서(131)를 노즐 장착블록(112)에 조립할 때 조립 편의성을 높일 수 있도록 함과 아울러, 액정검출 센서(131)의 교체시 발광부(132)와 수광부(133)의 위치 변화를 최소화할 수 있도록 하기 위함이다.
계수 제어부(141)는 전술한 액정검출 센서(131)로부터 검출된 정보를 제공받아서 노즐(111)로부터 방울져 떨어지는 액정 방울 수를 계산하여 액정 적하 불량 여부를 판단하는 역할을 한다. 예컨대, 계수 제어부(141)는 최종 계산된 값을 기준 값과 비교하여 액정 적하 불량 여부를 판단하도록 구성될 수 있다.
즉, 계수 제어부(141)는 액정 적하가 진행되는 동안 액정 방울 수를 계산하다가 액정 적하가 종료되면 최종 계산된 값을 기준 값과 비교한다. 이때, 계수 제어부(141)는 최종 계산된 값과 기준 값이 동일하면 액정 적하가 양호한 것으로 판단하며, 작거나 크면 액정 적하가 불량인 것으로 판단하는 것이다. 여기서, 기준 값은 단위 패널별로 설정된 액정 적하 총량을 정량으로 설정된 액정 한 방울에 해당하는 양으로 나눈 값인, 단위 패널별로 적하하고자 하는 액정 방울의 총 개수에 해당할 수 있다. 이러한 계수 제어부(141)는 액정 적하 불량인 것으로 판단하게 되면, 알람 기기(142)를 통해 작업자에게 알릴 수 있도록, 알람 기기(142)로 출력 가능하게 구성될 수 있다.
한편, 상기 계수 제어부(141)는 전술한 바와 같이 최종 계산된 액정 방울 수를 이용하여, 최종 계산된 액정 방울 수를 정량으로 설정된 한 방울에 해당하는 양 과 곱하여 실제로 적하된 액정 적하량을 산출한 후, 산출된 액정 적하량을 설정된 액정 적하량과 비교하도록 구성되는 것도 가능하다. 이 경우, 계수 제어부(141)는 산출된 액정 적하량과 설정된 액정 적하량이 동일하면 액정 적하가 양호한 것으로 판단하며, 작거나 크면 액정 적하가 불량인 것으로 판단하는 것이다.
상기 계수 제어부(141)는 액정 적하가 진행되는 동안 액정 적하를 전반적으로 제어하는 메인 제어부와 독립적으로 동작하도록 된 것이 바람직하다. 이는 메인 제어부가 액정 적하를 제어하면서 전술한 바와 같은 계수 제어부(141)의 기능을 함께 수행하는 것에 비해, 액정 적하를 신속하게 제어할 수 있을 뿐 아니라, 노즐(111)로부터 방울져 떨어지는 액정 방울 수를 신속 정확하게 계산할 수 있도록 하기 위함이다. 그러나, 이에 반드시 한정되지는 않는다.
그리고, 상기 계수 제어부(141)는 전술한 바와 같이 액정 적하 불량 여부를 판단하는 기능과 더불어, 최종 계산된 액정 방울 수를 이용하여, 액정 적하가 종료된 후 시린지(121) 내의 액정 잔량을 산출하는 기능을 더 수행할 수 있게 구성되는 것도 가능하다. 즉, 계수 제어부(141)는 최종 계산된 액정 방울 수를 정량으로 설정된 한 방울에 해당하는 양과 곱하여 실제로 적하된 액정 적하량을 산출한 후, 산출된 액정 적하량을 액정 적하가 진행되기 전에 시린지(121) 내에 저장된 액정 총량에서 감산할 수 있게 구성됨으로써, 시린지(121) 내의 액정 잔량을 산출할 수 있게 되는 것이다.
이처럼 액정 방울 계수기(130)에 의해서도 액정 잔량을 산출할 수 있게 되므로, 액정 잔량을 측정하기 위한 수단을 별도로 구비하지 않고도, 액정 적하가 진행 되는 동안 액정 공급이 중단됨으로 인해 액정 적하 불량이 발생하는 것을 사전에 방지할 수 있다.
또한, 상기 계수 제어부(141)는 전술한 기능 이외에 액정 적하가 시작되기 전 노즐(111) 끝에 액정이 맺혀있는지 여부를 더 판단할 수 있도록 구성되는 것도 가능하다. 즉, 액정 적하가 시작되기 전 노즐(111) 끝에 액정이 맺혀진 상태는 액정검출 센서(131)에 의해 검출된다. 이때, 액정검출 센서(131)는 노즐(111)로부터 액정이 낙하하는 과정에서 액정을 검출하는 신호와 다른 양상의 신호를 출력하게 된다. 상술하면, 액정이 낙하하는 과정에서는 액정검출 센서(131)로부터 액정을 검출한 신호가 일시적으로 출력되나, 노즐(111) 끝에 액정이 맺혀진 상태에서는 액정검출 센서(131)로부터 액정을 검출한 신호가 계속해서 출력된다. 계수 제어부(141)는 전술한 신호 차이를 구분함으로써, 노즐(111) 끝에 액정이 맺혀있는지 여부를 판단할 수 있는 것이다.
이러한 계수 제어부(141)는 노즐(111) 끝에 액정이 맺혀진 것으로 판단하게 되면, 이를 작업자에게 알려주기 위해 알람 기기(142)로 출력할 수 있게 구성될 수 있다. 이 경우, 작업자는 노즐(111) 끝에 맺혀진 액정을 제거할 수 있게 액정적하장치(100)를 구동시키는 작업을 수행할 수 있다. 또는, 계수 제어부(141)는 노즐(111) 끝에 액정이 맺혀진 것으로 판단하게 되면, 이를 액정 적하를 제어하는 메인 제어부로 출력할 수 있게 구성되는 것도 가능하다. 이 경우, 메인 제어부는 노즐(111) 끝에 맺혀진 액정을 제거할 수 있게 액정적하장치(100)를 구동시키는 작업을 수행할 수 있다.