KR101671173B1 - liquid crystal spray device for liquid crystal display device and liquid crystal layer formative method using thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 액정표시장치의 제조공정에 관한 것으로, 보다 상세하게는 균일한 셀갭을 갖는 액정표시장치용 액정분사장치 및 이를 이용한 액정셀의 액정층 형성방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a manufacturing process of a liquid crystal display, and more particularly, to a liquid crystal jetting apparatus for a liquid crystal display having a uniform cell gap and a method of forming a liquid crystal layer of a liquid crystal cell using the same.
본 발명의 특징은 액정을 스프레이 방식을 통해 미세 입자 형태로 분사하는 것이다. 이로 인하여, 기판 상에 액정을 균일하게 도포할 수 있어, 얼룩 불량을 방지할 수 있으며, 또한, 액정주입 공정의 시간을 현저히 줄일 수 있어, 액정표시장치 제조수율을 향상시킬 수 있다. A feature of the present invention is that the liquid crystal is sprayed in the form of fine particles through a spraying method. This makes it possible to uniformly apply the liquid crystal on the substrate, to prevent unevenness in the alignment, to significantly reduce the time of the liquid crystal injection process, and to improve the yield of the liquid crystal display device.
특히, 본 발명의 액정주입 공정은 가압부를 통해 압력을 가해 액정을 분사함으로써, 액정의 점도에 관계없이 액정을 균일하게 도포할 수 있으며, 액정주입 공정의 시간을 현저히 줄일 수 있다.Particularly, the liquid crystal injection process of the present invention can uniformly apply liquid crystal regardless of the viscosity of the liquid crystal by injecting liquid crystal by applying pressure through the pressurized portion, and time of the liquid crystal injection process can be remarkably reduced.
액정, 블루상 액정, 고점도, 스프레이, 액정표시장치 Liquid crystal, blue liquid crystal, high viscosity, spray, liquid crystal display
Description
본 발명은 액정표시장치의 제조공정에 관한 것으로, 보다 상세하게는 균일한 셀갭을 갖는 액정표시장치용 액정분사장치 및 이를 이용한 액정셀의 액정층 형성방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a manufacturing process of a liquid crystal display, and more particularly, to a liquid crystal jetting apparatus for a liquid crystal display having a uniform cell gap and a method of forming a liquid crystal layer of a liquid crystal cell using the same.
근래에 들어 사회가 본격적인 정보화 시대로 접어듦에 따라 대량의 정보를 처리 및 표시하는 디스플레이(display) 분야가 급속도로 발전해 왔고, 이에 부응하여 여러 가지 다양한 평판표시장치가 개발되어 각광받고 있다.In recent years, as the society has become a full-fledged information age, a display field for processing and displaying a large amount of information has rapidly developed, and various flat panel display devices have been developed in response to this.
이 같은 평판표시장치의 구체적인 예로는 액정표시장치(Liquid Crystal Display device : LCD), 플라즈마표시장치(Plasma Display Panel device : PDP), 전계방출표시장치(Field Emission Display device : FED), 전기발광표시장치(Electroluminescence Display device : ELD) 등을 들 수 있는데, 이들 평판표시 장치는 박형화, 경량화, 저소비전력화의 우수한 성능을 보여 기존의 브라운관(Cathode Ray Tube : CRT)을 빠르게 대체하고 있다.Specific examples of such flat panel display devices include a liquid crystal display device (LCD), a plasma display panel (PDP), a field emission display (FED) And electroluminescence display device (ELD). These flat panel display devices are excellent in performance of thinning, light weight, and low power consumption, and are rapidly replacing existing cathode ray tubes (CRTs).
이중 특히 액정표시장치는 콘트라스트 비(contrast ratio)가 크고 동화상 표시에 적합하며 소비전력이 적다는 특징을 보여 노트북, 모니터, TV 등의 다양한 분야에서 활용되고 있는데, 이의 화상구현원리는 액정의 광학적 이방성과 분극성질을 이용하는 것으로, 주지된 바와 같이 액정은 분자구조가 가늘고 길며 배열에 방향성을 갖는 광학적 이방성과, 전기장 내에 놓일 경우 그 크기에 따라 분자배열 방향이 변화되는 분극성질을 띤다.In particular, a liquid crystal display device is characterized in that it has a large contrast ratio, is suitable for moving picture display, and has low power consumption, and is utilized in various fields such as a notebook computer, a monitor, and a TV. As is well known, liquid crystals have optical anisotropy, in which molecular structures are elongated and directionally oriented, and polarizing properties, in which the direction of molecular arrangement is changed according to their sizes when placed in an electric field.
즉, 일반적인 액정표시장치는 액정구동을 위한 어레이층(array layer)과 컬러구현을 위한 컬러필터층(color-filter layer)이 갖추어진 제 1 및 제 2 기판 사이로 액정층을 개재해서 합착시킨 액정패널을 필수구성요소로 하며, 이는 내부의 전기장으로 액정분자의 배열방향을 변화시켜 투과율 차이를 발생시키게 된다. That is, a typical liquid crystal display device includes a liquid crystal panel in which a liquid crystal layer is interposed between first and second substrates having an array layer for liquid crystal driving and a color-filter layer for color implementation This is an essential component, which changes the alignment direction of the liquid crystal molecules with an internal electric field, thereby causing a difference in transmittance.
이러한 액정패널의 투과율 차이는 그 배면에 놓인 백라이트(back light)의 빛을 통해 컬러필터의 색 조합이 반영되어 컬러화상의 형태로 디스플레이 된다.The transmittance difference of the liquid crystal panel is displayed in the form of a color image by reflecting the color combination of the color filter through light of a back light placed on the back surface thereof.
한편, 일반적인 액정표시장치 제조공정은 제 1 및 제 2 기판을 얻기 위한 기판제조공정과, 액정패널을 완성하는 셀(cell)공정 그리고 액정패널과 백라이트를 일체화시키는 모듈(module)공정으로 구분될 수 있다.A general LCD manufacturing process can be divided into a substrate manufacturing process for obtaining the first and second substrates, a cell process for completing the liquid crystal panel, and a module process for integrating the liquid crystal panel and the backlight. have.
이중 기판제조공정에서는 박막증착(thin film deposition), 포토리소그라피(photo-lithography), 식각(etching) 등의 과정을 수 차례 반복해서 각 기판에 어레이층과 컬러필터층을 구현하고, 셀공정에서는 제 1 또는 제 2 기판 중 어느 하 나에 합착을 위한 씰패턴(seal pattern)을 형성한 후 액정층을 사이에 두고 양 기판을 대면 합착시켜 액정패널을 완성하며, 이렇게 완성된 액정패널은 모듈공정에서 편광판과 구동회로 등이 부착된 후 백라이트와 일체화되어 액정표시장치를 이룬다.In the dual-substrate manufacturing process, an array layer and a color filter layer are formed on each substrate by repeating processes such as thin film deposition, photo-lithography, and etching several times. In the cell process, A seal pattern for adhesion is formed on either one of the first substrate and the second substrate, and then both substrates are bonded together by interposing the liquid crystal layer therebetween to complete the liquid crystal panel. And a driving circuit are attached, and then integrated with the backlight to form a liquid crystal display device.
이때, 셀 공정에서, 제 1 및 제 2 기판 사이에 액정층을 개재하는 공정은 통상적으로, 모세관 현상과 압력 차이를 이용한 진공주입방법을 통해 양 기판의 합착 후 액정주입구를 통해서 액정을 주입하는 방법을 사용한다. At this time, in the cell process, the step of interposing the liquid crystal layer between the first and second substrates is generally performed by a method of injecting liquid crystal through the liquid crystal injection hole after attaching both substrates through a vacuum injection method using capillary phenomenon and pressure difference Lt; / RTI >
그러나, 이러한 진공주입방법은 액정셀 공정에서 가장 긴 시간을 요하며, 액정 주입이 끝단 후에는 액정셀의 주입구를 막아줘야 하는 봉지공정을 더욱 필요로 하기 때문에 공정효율 및 생산수율이 저하되는 문제점이 있다. However, such a vacuum injection method requires the longest time in the liquid crystal cell process and requires a sealing process in which the injection port of the liquid crystal cell must be blocked after the end of the liquid crystal injection, thereby reducing the process efficiency and production yield have.
특히, 액정이 모노머 및 광개시제 등을 함유하고 있을 경우, 도 1에 도시한 바와 같이 성분 별로 이들의 상분리가 발생하게 된다. In particular, when the liquid crystal contains a monomer and a photoinitiator, phase separation is generated for each component as shown in FIG.
이러한 문제점을 해결하기 위해, 제 1 및 제 2 기판을 합착하기 전 단계에서 어느 하나의 기판 상에 액정을 포인트 도팅(point dotting) 단위로 적하하는 디스펜서(dispenser) 방식에 의해 액정을 적하하는 방법이 최근 각광받고 있는 실정이다.In order to solve such a problem, a method of dropping liquid crystal by a dispenser method in which liquid crystal is dropped on one of the substrates in a point dotting unit before the first and second substrates are bonded together Recently, it is in the spotlight.
그러나, 이와 같은 디스펜서 방식 또한 최근 액정표시장치가 대형화되어 가고, 새로운 재료들의 출현에 의해 몇 가지 문제점을 갖게 된다. However, such a dispenser method also has recently become larger in size and has some problems due to the emergence of new materials.
우선, 액정을 도포하는 기판의 대형화로 인해 기판 상의 포인트 도팅 수가 증가됨으로써, 공정시간이 길어지게 된다. 이에 도포 공정시간을 줄이기 위해, 포인트 도팅 양을 늘리게 되면 액정적하 공정 후, 제 1 및 제 2 기판을 합착공정 시 합착 평탄도를 저하시키게 된다. First, since the size of the substrate on which liquid crystal is applied is increased, the number of point dots on the substrate is increased, thereby increasing the processing time. In order to reduce the coating process time, if the amount of point doting is increased, the flatness of the first and second substrates is lowered in the laminating process after the liquid dropping process.
이는 셀갭을 불균일하게 하여 도 2에 도시한 바와 같이, 화면얼룩과 같은 문제를 발생시키게 된다.This causes unevenness of the cell gap, resulting in a problem such as screen unevenness as shown in Fig.
또한, 응답속도가 빠르며 별도의 러빙공정이 필요없어, 새로운 표시장치의 액정재료로 각광받고 있는 블루상(blue phase) 액정의 경우에는, 일반적인 액정에 비해 점도가 매우 높아, 앞서 전술한 액정적하 방식들을 통해 블루상 액정을 주입하기에는 무리가 있다. In addition, in the case of a blue phase liquid crystal which is fast in response and does not require a rubbing process and is widely used as a liquid crystal material for a new display device, the viscosity is very high as compared with a general liquid crystal, It is difficult to inject blue liquid crystal through the liquid crystal layer.
이에, 최근에는 액정의 점도에 상관없이 액정적하 공정의 효율성 및 생산성을 향상시킬 수 있는 새로운 액정주입 공정을 요하고 있다. Accordingly, a new liquid crystal injection process which can improve the efficiency and productivity of a liquid dropping process irrespective of the viscosity of a liquid crystal has recently been required.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 액정의 점도에 상관없이 액정주입 공정의 효율성 및 생산성을 향상시키는 것을 제 1 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION It is a first object of the present invention to improve efficiency and productivity of a liquid crystal injection process irrespective of the viscosity of a liquid crystal.
또한, 액정셀의 셀갭을 균일하게 하고, 화면얼룩과 같은 문제점을 방지하는 것을 제 2 목적으로 한다. A second object of the present invention is to make the cell gap of the liquid crystal cell uniform and to prevent problems such as screen unevenness.
전술한 바와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 기판 상에 액정을 적하하는 액정분사장치로서, 상기 액정이 충진되며, 내부에 압력을 가하는 가압부를 포 함하는 시린지와; 상기 시린지 내의 상기 액정을 압송하는 관로를 통해 상기 시린지와 연결되며, 다수의 미세분사구가 구비되어 상기 액정을 상기 기판 상에 스프레이 방식으로 분사하는 노즐을 포함하며, 상기 미세분사구가 형성된 상기 노즐의 가장자리를 두르며, 하방으로 기체를 분사하는 에어커튼이 구성된 액정분사장치를 제공한다. In order to achieve the above object, the present invention provides a liquid crystal spraying apparatus for dropping liquid crystal on a substrate, the liquid crystal spraying apparatus comprising: a syringe filled with the liquid crystal and including a pressing unit for applying pressure to the liquid crystal; And a nozzle connected to the syringe through a conduit for feeding the liquid crystal in the syringe and having a plurality of fine ejection openings for ejecting the liquid crystal on the substrate in a spraying manner, And an air curtain for spraying gas downward.
여기서, 상기 노즐에는 상기 액정을 미세 입자 형태로 변환시키기 위한 공압부가 구비되며, 상기 공압부를 통해 상기 노즐 내부로 공기, N2, H2등의 가스가 공급된다. Here, the nozzle is provided with a pneumatic portion for converting the liquid crystal into a fine particle shape, and air, N 2 , H 2, or the like is supplied into the nozzle through the pneumatic portion.
이때, 상기 노즐에는 상기 액정을 미세 입자 형태로 변환시키기 위한 초음파 변환자가 구비되며, 상기 초음파 변환자에 전원을 공급하기 위한 전원공급수단이 외부에 구비된다. At this time, the nozzle is equipped with an ultrasonic transducer for converting the liquid crystal into a fine particle shape, and a power supply means for supplying power to the ultrasonic transducer is provided outside.
그리고, 상기 노즐에는 충진된 상기 액정을 가열하는 가열수단을 포함하며, 상기 가열수단은 상기 시린지 내부 또는 외부에 형성된다. The nozzle includes heating means for heating the filled liquid crystal, and the heating means is formed inside or outside the syringe.
이때, 상기 기판의 가장자리를 가리는 가이드를 포함하며, 상기 가이드는 제 1 면과, 상기 제 1 면에서 하향 절곡되는 제 2 면으로 구성된다. At this time, a guide for covering an edge of the substrate is formed, and the guide is composed of a first surface and a second surface bent downward from the first surface.
또한, 본 발명은 기판 상에 액정을 적하하는 액정분사장치로서, 상기 시린지 내의 상기 액정을 압송하는 관로를 통해 상기 시린지와 연결되며, 전기적 극성을 가져, 상기 액정을 미세 입자 형태로 상기 기판 상에 스프레이 방식으로 분사하는 노즐을 포함하는 액정분사장치를 제공한다. According to another aspect of the present invention, there is provided a liquid crystal spraying apparatus for dropping liquid crystal on a substrate, the liquid crystal spraying apparatus having an electrical polarity connected to the syringe through a pipe for feeding the liquid crystal in the syringe, There is provided a liquid crystal jetting apparatus including a nozzle for jetting in a spraying manner.
이때, 상기 액정의 분사각도를 조절하기 위해 상기 노즐과 인접하도록 가드판이 구비되며, 상기 가드판은 상기 노즐의 극성과 동일한 극성을 갖는다. In this case, a guard plate is provided adjacent to the nozzle to adjust an angle of ejection of the liquid crystal, and the guard plate has the same polarity as the polarity of the nozzle.
그리고, 상기 가드판은 상기 노즐의 극성과 반대의 극성을 갖는다. The guard plate has a polarity opposite to the polarity of the nozzle.
또한, 본 발명은 실패턴이 형성된 기판을 준비하는 단계와; 상기 기판의 네 가장자리를 따라 가이드를 구비하는 단계와; 상기 기판의 상부에 소정 간격 두고 액정분사장치를 위치하는 단계와; 상기 기판 상에 미세 입자 형태의 액정을 스프레이(spray) 방식으로 분사하는 단계를 포함하는 액정층 형성방법을 제공한다. According to another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a semiconductor device, Providing a guide along four edges of the substrate; Positioning the liquid crystal jetting device at a predetermined interval on the substrate; And spraying the liquid crystal in the form of fine particles on the substrate in a spray manner.
이때, 상기 가이드는 제 1 면과, 상기 제 1 면에서 하향 절곡되는 제 2 면으로 구성되며, 상기 제 1 면이 상기 실패턴을 가리는 것을 특징으로 하며, 상기 액정분사장치는 시린지, 관로, 노즐 그리고 노즐의 가장자리를 두르며 하방으로 기체를 분사하는 에어커튼을 포함하고, 상기 액정을 분사하는 단계는, 상기 액정이 채워진 상기 시린지에 소정의 압력을 가하는 단계와; 상기 액정이 상기 관로를 통해 상기 노즐로 압송되는 단계와; 상기 압송된 액정이 상기 노즐의 다수의 미세분사구를 통해 외부로 분사되는 단계를 포함하며, 상기 분사되는 액정은 상기 에어커튼을 통해 비산(飛散)이 방지된다. Here, the guide may include a first surface and a second surface bent downward from the first surface, and the first surface may cover the seal pattern, and the liquid crystal spraying device may include a syringe, And an air curtain for spraying the gas downward with an edge of the nozzle, wherein the step of spraying the liquid crystal comprises the steps of applying a predetermined pressure to the syringe filled with the liquid crystal; The liquid crystal is transported to the nozzle through the channel; The liquid crystal being ejected through the plurality of fine ejection openings of the nozzle, the liquid crystal being ejected being prevented from scattering through the air curtain.
그리고, 상기 액정을 분사하기 전에, 상기 액정은 초음파에 의해 미세입자 형태로 변화하는 단계를 더욱 포함하며, 상기 액정을 분사하기 전에, 상기 액정은 가열수단에 의해 가열되어 미세입자 형태로 변화하는 단계를 더욱 포함한다. Further, before the liquid crystal is sprayed, the liquid crystal is changed into a fine particle form by ultrasonic waves. Before the liquid crystal is sprayed, the liquid crystal is heated by the heating means to change into fine particle form .
여기서, 상기 액정분사장치는 시린지, 관로, 노즐을 포함하고, 상기 액정을 분사하는 단계는, 상기 액정이 채워진 상기 시린지에 소정의 압력을 가하는 단계 와; 상기 액정이 상기 관로를 통해 상기 노즐로 압송되는 단계와; 상기 노즐에 극성의 전압을 인가하는 단계와; 상기 압송된 액정이 상기 노즐의 다수의 미세분사구를 통해 외부로 분사되는 단계를 포함하는 액정층 형성방법을 제공한다. Here, the liquid crystal injection device may include a syringe, a channel, and a nozzle, and the step of injecting the liquid crystal may include: applying a predetermined pressure to the syringe filled with the liquid crystal; The liquid crystal is transported to the nozzle through the channel; Applying a voltage of polarity to the nozzle; The liquid crystal layer being ejected through the plurality of fine ejection openings of the nozzle.
상기 노즐에 극성의 전압을 인가하는 단계는, 상기 노즐과 인접하도록 가드판이 구비되며, 상기 가드판에는 상기 노즐에 인가되는 극성의 전압과 동일 극성의 전압이 인가되며, 상기 노즐에 극성의 전압을 인가하는 단계는, 상기 노즐과 인접하도록 가드판이 구비되며, 상기 가드판에는 상기 노즐에 인가되는 극성의 전압과 반대 극성의 전압이 인가된다. Wherein the step of applying a polarity voltage to the nozzle comprises the steps of: providing a guard plate adjacent to the nozzle, applying a voltage having the same polarity as the voltage of the polarity applied to the nozzle to the guard plate, The applying step includes a guard plate adjacent to the nozzle, and a voltage having a polarity opposite to that of the polarity applied to the nozzle is applied to the guard plate.
위에 상술한 바와 같이, 본 발명에 따라 액정을 스프레이 방식을 통해 미세 입자 형태로 분사함으로써, 기판 상에 액정을 균일하게 도포할 수 있어, 얼룩 불량을 방지할 수 있으며, 또한, 액정주입 공정의 시간을 현저히 줄일 수 있어, 액정표시장치 제조수율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다. As described above, according to the present invention, since the liquid crystal is sprayed in the form of fine particles through the spraying method, it is possible to uniformly coat the liquid crystal on the substrate, to prevent the unevenness of the stain, Can be remarkably reduced and the manufacturing yield of the liquid crystal display device can be improved.
특히, 본 발명의 액정주입 공정은 가압부를 통해 압력을 가해 액정을 분사함으로써, 액정의 점도에 관계없이 액정을 균일하게 도포할 수 있는 효과가 있으며, 액정주입 공정의 시간을 현저히 줄일 수 있는 효과가 있다.Particularly, the liquid crystal injection process of the present invention has the effect of uniformly applying liquid crystal regardless of the viscosity of liquid crystal by injecting liquid crystal by applying pressure through a pressurized portion, and it is possible to remarkably reduce the time of the liquid crystal injection process have.
이하, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치의 제조공정을 단계적으로 도시한 흐름도이다. 3 is a flow chart showing a step of manufacturing a liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention.
액정표시장치는 먼저, TFT-LCD 셀(cell) 공정(St10)을 진행하는데, 이러한 셀 공정(St10)을 통해 액정셀을 형성한다. First, the liquid crystal display device performs a TFT-LCD cell process (St10), and forms a liquid crystal cell through the cell process St10.
이에 대해 좀더 자세히 살펴보면, TFT-LCD 셀 공정(St10)은 크게 컬러필터기판과 어레이기판 형성(St11), 배향막 형성(St12), 실패턴 및 스페이서 형성(St13), 액정주입(St14), 합착(St15), 절단(St17) 그리고, 검사공정(St17)으로 이루어진다. More specifically, the TFT-LCD cell process (St10) is roughly divided into a color filter substrate and an array substrate formation (St11), an orientation film formation (St12), an actual pattern and a spacer formation (St13), a liquid crystal injection (St14) St15), cutting (St17), and inspection process (St17).
이에, TFT-LCD 셀 공정(St10)의 제 1 단계(St11)는, 컬러필터기판인 상부기판과 어레이기판인 하부기판을 각각 형성한 후, 배향막을 도포하기 전에 기판 상에 존재할 수 있는 이물질을 제거하기 위한 과정으로 초기세정하는 단계이다.The first stage St11 of the TFT-LCD cell process St10 is a process of forming an upper substrate, which is a color filter substrate, and a lower substrate, which is an array substrate, and then a foreign substance which may exist on the substrate before the alignment film is applied As shown in FIG.
이때, 어레이기판 내면에는 다수의 게이트라인과 데이터라인이 교차하여 화소(pixel)가 정의되고, 각각의 교차점마다 박막트랜지스터(Thin Film Transistor : TFT)가 구비되어 각 화소에 형성된 투명 화소전극과 일대일 대응 연결된다. At this time, a plurality of gate lines and data lines cross each other on the inner surface of the array substrate, pixels are defined, and a thin film transistor (TFT) is provided at each of the intersections to form a one-to-one correspondence with the transparent pixel electrodes .
그리고 컬러필터기판 내면으로는 각 화소에 대응되는 일례로 적(R), 녹(G), 청(B) 컬러의 컬러필터(color filter) 및 이들 각각을 두르며 게이트라인과 데이터라인 그리고 박막트랜지스터 등의 비표시요소를 가리는 블랙매트릭스(black matrix)가 구비되고, 이들을 덮는 투명 공통전극이 구비된다. On the inner surface of the color filter substrate, a color filter of red (R), green (G), and blue (B) colors corresponding to each pixel and a color filter And a transparent common electrode covering the non-display elements are provided on a black matrix.
제 2 단계(St12)는, 컬러필터기판과 어레이기판 상에 배향막을 형성하는 단계이며, 제 3 단계(St13)는, 컬러필터기판과 어레이기판 사이에 개재될 액정이 새지 않도록 실패턴을 인쇄하고, 컬러필터기판과 어레이기판 사이의 갭을 정밀하고 균일하게 유지하기 위해 일정한 크기의 스페이서를 산포하는 공정이다. The second step St12 is a step of forming an alignment film on the color filter substrate and the array substrate. In a third step St13, a seal pattern is printed so that the liquid crystal interposed between the color filter substrate and the array substrate does not leak , And spattering a spacer of a certain size to precisely and uniformly maintain a gap between the color filter substrate and the array substrate.
TFT-LCD 셀 공정(St10)의 제 4 단계(St14)는, 양 기판 중 선택된 한 기판 상에 액정을 주입하는 단계이며, 제 5 단계(St15)는, 컬러필터기판과 어레이기판의 합착공정 단계이며 이후, 기판을 셀 단위로 절단하는 제 6 단계(St16)를 진행한다.The fourth step St14 of the TFT-LCD cell process St10 is a step of injecting liquid crystal onto a selected one of the substrates, and the fifth step St15 is a step of bonding the color filter substrate and the array substrate , And then proceeds to a sixth step (St16) of cutting the substrate on a cell-by-cell basis.
이때, 본 발명은 스프레이(spray) 방식을 통해 액정을 분사하는 것을 특징으로 한다. 이에 대해 차후 좀더 자세히 살펴보도록 하겠다. At this time, the present invention is characterized in that liquid crystal is sprayed through a spray method. Let me take a closer look at this later.
마지막으로 TFT-LCD 셀 공정(St10)의 제 7 단계(St17)는 액정셀의 검사 공정이다. 검사 공정을 거쳐 양질의 액정셀을 선별하게 된다. Finally, the seventh step (St17) of the TFT-LCD cell process (St10) is an inspection process of the liquid crystal cell. Quality liquid crystal cell is selected through an inspection process.
이로써, TFT-LCD 셀(cell) 공정(St10)이 완료되며, 액정셀을 완성하게 된다.As a result, the TFT-LCD cell process (St10) is completed and the liquid crystal cell is completed.
다음으로, 완성된 액정셀의 어레이기판 및 컬러필터기판의 각 외측으로 편광판을 부착하는 편광판 부착공정(St20)을 진행하는데, 편광판은 액정셀을 중심으로 양면에서 광원을 직선광으로 바꿔주는 역할을 한다. Next, the polarizing plate attaching step (St20) for attaching the polarizing plate to each outer side of the array substrate and the color filter substrate of the completed liquid crystal cell is performed. The polarizing plate plays a role of converting the light source into linear light from both surfaces around the liquid crystal cell do.
그리고, 다음으로 구동회로 부착공정(St30)을 진행하는데, 구동회로는 액정셀의 어레이기판과 전기적 신호를 연결하는 구동회로를 테이프 캐리어 패키지(Tape carrier package : TCP) 상에 직접 실장하는 TAB방식으로, 액정셀에 부착한다. Next, the driving circuit attaching step (St30) is performed. The driving circuit is a TAB method in which a driving circuit for connecting an array substrate of the liquid crystal cell and an electric signal is directly mounted on a tape carrier package (TCP) , And adhere to the liquid crystal cell.
이로써, 실제 구동 가능한 액정패널을 완성하게 된다.Thus, a liquid crystal panel that can actually be driven is completed.
이 같은 구동회로는 액정패널의 게이트라인으로 박막트랜지스터의 온/오프(on/off) 신호를 스캔 전달하는 게이트구동회로 그리고 데이터라인으로 프레임별 화상신호를 전달하는 데이터구동회로로 구분되어 액정패널의 서로 인접한 두 가장자리로 위치될 수 있다.Such a driving circuit is divided into a gate driving circuit that scans on / off signals of a thin film transistor as a gate line of a liquid crystal panel, and a data driving circuit that transfers image signals per frame as a data line. Can be located at two adjacent edges.
이에 상술한 구조의 액정패널은 스캔 전달되는 게이트구동회로의 온/오프(on/off) 신호에 의해 각 게이트라인 별로 선택된 박막트랜지스터가 온(on) 되면 데이터구동회로의 신호전압이 데이터라인을 통해서 해당 화소전극으로 전달되고, 이에 따른 화소전극과 공통전극 사이의 전기장에 의해 액정분자의 배열방향이 변화되어 투과율 차이를 나타낸다.In the liquid crystal panel having the structure described above, when the selected thin film transistor is turned on for each gate line by the on / off signal of the gate driving circuit to be scanned, the signal voltage of the data driving circuit flows through the data line And the alignment direction of the liquid crystal molecules is changed by the electric field between the pixel electrode and the common electrode.
다음은 셀 테스트 공정(St40)으로, 셀 테스트 공정은 구동회로까지 부착된 하나의 액정패널이 완성되면 이를 완전히 구동하여 디스플레이 가능한지를 검사한다. Next, a cell test process (St40) is performed. In the cell test process, when one liquid crystal panel attached to the driving circuit is completed, it is fully driven to inspect whether it can be displayed.
이러한 검사 공정을 거쳐 양질의 액정패널을 선별하게 된다.Through this inspection process, a good quality liquid crystal panel is selected.
다음은 백라이트 유닛 조립 및 케이스 조립공정(St50)으로, 백라이트 유닛 조립공정은 액정패널 하면에 광원과, 광원을 가이드 하는 광원가이드와, 광원으로부터 입사된 빛을 액정패널 방향으로 진행하게 하는 도광판 및 다수의 광학시트를 포함한다.The backlight unit assembling process includes a light source on the bottom surface of the liquid crystal panel, a light source guide for guiding the light source, a light guide plate for advancing the light incident from the light source toward the liquid crystal panel, Of the optical sheet.
또는, 이상의 설명에 있어서 도광판을 사용하는 에지(edge)형 방식에 대해 설명하였지만, 도광판을 생략한 상태로 다수개의 광원을 액정패널 하부에 나란하게 배열하는 직하(direct)형도 가능하다. Alternatively, an edge type using a light guide plate has been described in the above description. However, a direct type in which a plurality of light sources are arranged in parallel under the liquid crystal panel in a state in which the light guide plate is omitted may be used.
이때, 광원으로는 음극전극형광램프(cold cathode fluorescent lamp)나 외부전극형광램프(external electrode fluorescent lamp)와 같은 형광램프가 이용될 수 있다. 또는, 이러한 형광램프 이외에 발광다이오드 램프(light emitting diode lamp)를 광원으로 이용할 수도 있다.In this case, a fluorescent lamp such as a cathode cathode fluorescent lamp or an external electrode fluorescent lamp may be used as a light source. Alternatively, a light emitting diode lamp may be used as a light source in addition to such a fluorescent lamp.
백라이트 유닛 조립공정 후 케이스 조립을 한다. 케이스 조립은 탑커버과 서포트메인 그리고 커버버툼을 통해 모듈화 되는데, 탑커버는 액정패널의 상면 및 측면 가장자리를 덮도록 단면이"ㄱ"형태로 절곡된 사각테 형상으로, 탑커버의 전면을 개구하여 액정패널에서 구현되는 화상을 표시하도록 구성한다. The case is assembled after the backlight unit assembling process. The case assembly is modularized through a top cover, a support main, and a cover bottom. The top cover is a rectangular frame having a "B" cross section so as to cover the top and side edges of the liquid crystal panel. And displays an image implemented in the panel.
또한, 액정패널 및 백라이트 유닛이 안착하여 액정표시장치모듈 전체 기구물 조립에 기초가 되는 커버버툼은 사각모양의 하나의 판 형상으로 이의 네 가장자리를 소정높이 수직 절곡하여 구성한다. In addition, the cover bottom on which the liquid crystal panel and the backlight unit are mounted and which is the basis for assembling the entire structure of the liquid crystal display device module is formed into a rectangular plate shape and its four edges are vertically bent at a predetermined height.
또한, 이러한 커버버툼 상에 안착되며 액정패널 및 백라이트 유닛의 가장자리를 두르는 서포트메인이 탑커버 및 커버버툼과 조립 체결되어 액정표시장치모듈을 완성한다.Also, a support main body, which is placed on the cover bottom and covers the edges of the liquid crystal panel and the backlight unit, is assembled with the top cover and the cover bottom to complete a liquid crystal display module.
한편, 전술한 바와 같이 본 발명의 액정표시장치는 TFT-LCD 셀 공정(St10)의 액정주입 공정(St14)에서, 액정을 스프레이 방식으로 기판 상에 분사함으로써, 액정을 균일하게 도포할 수 있어, 얼룩 불량을 방지할 수 있다. On the other hand, as described above, the liquid crystal display of the present invention can uniformly apply the liquid crystal by spraying the liquid crystal on the substrate in the liquid crystal injection step (St14) of the TFT-LCD cell process (St10) It is possible to prevent a stain defect.
또한, 액정주입 공정(St14)의 시간을 현저히 줄일 수 있어, 액정표시장치 제조수율을 향상시킬 수 있다. Further, the time of the liquid crystal injection step (St14) can be remarkably shortened, and the yield of manufacturing a liquid crystal display device can be improved.
특히, 본 발명의 액정주입 공정(St14)은 액정의 점도에 관계없이 액정을 균일하게 도포할 수 있으며, 액정주입 공정(St14)의 시간을 현저히 줄일 수 있다. Particularly, the liquid crystal injection step (St14) of the present invention can uniformly apply the liquid crystal regardless of the viscosity of the liquid crystal, and the time of the liquid crystal injection step (St14) can be remarkably reduced.
- 제 1 실시예 -- First Embodiment -
도 4a는 본 발명의 제 1 실시예에 따라 스프레이 방식을 채택한 액정주입 시 스템을 개략적으로 도시한 공정시스템이며, 도 4b는 노즐의 구조를 개략적으로 도시한 단면도이다. FIG. 4A is a schematic view illustrating a liquid crystal injection system using a spray method according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 4B is a cross-sectional view schematically illustrating the structure of a nozzle.
설명에 앞서, 액정(117)을 분사하는 기판(111)은 앞서 전술한 TFT-LCD 셀 공정(St10)의 제 3 단계(St13)에서 실패턴(113)이 인쇄된 기판(111)을 일예로 하여 설명하도록 하겠다. Prior to the explanation, the
도시한 바와 같이, 실패턴(113)이 형성된 기판(111)이 구비되며, 기판(111)의 상부에는 기판(111)과 소정 간격을 두고, 스프레이 방식의 액정분사장치(200)를 위치한다. As shown in the figure, a
여기서, 스프레이 방식의 액정분사장치(200)는 액정(117)이 채워지는 시린지(210)와 시린지(210) 내부의 액정(117)을 외부로 분사하기 위한 노즐(220)로 구성하며, 시린지(210)와 노즐(220)은 관로(230)를 통해 연결한다.The spraying type liquid
여기서, 노즐(220)은 다른 부분보다 상대적으로 작은 직경을 가지는 분사부(220a), 분사부(220a)의 상부에 형성되는 유입부(220b) 그리고 분사부(220a)로 압력을 가하는 공압부(220c)로 이루어진다.Here, the
여기서, 유입부(220b)는 수mm 내외의 직경을 가지며, 유입부(220b) 보다 작은 직경을 가지는 분사부(220a)를 통해 액정(117)의 유속이나 유량을 조절할 수 있다. The
노즐(220)은 이러한 분사부(220a)를 통해 액정(117)을 외부로 확산시켜 기판(111) 상에 균일하게 분사되도록 한다. The
이러한 스프레이 방식의 액정분사장치(200)는 일반적인 분무기를 생각하면 되는데 즉, 시린지(210) 내에 채워지는 액정(117)은 소정의 압력에 의해 관로(230)를 통해 노즐(220)로 압송되게 되고, 노즐(220)로 압송된 액정(117)은 공압부(220c)를 통해 미세 입자 형태로 변환되어 외부로 분사되게 된다. The liquid
이때, 노즐(220)의 분사부(200a)를 통해 기판(113) 상에 액정(117)이 분사되기 전에, 액정(117)은 공압부(220c)를 통해 가해지는 압력에 의해 미세한 입자들로 변환되게 된다. Before the
이때, 공압부(220c)를 통해 분사부(220a) 내에 가해지는 압력은 별도의 펌프 등의 가압부(미도시)를 통해 이루어지는데, 공기, N2, H2등의 가스가 공급될 수 있다. At this time, the pressure applied to the jetting
여기서, 액정(117)이 노즐(220) 로부터 기판(110) 상부로 분사되기 전에, 미세한 입자들로 변환되는 원리는 다음과 같다. Here, the principle that the
시린지(210)로부터 액정(117)이 노즐(220)로 공급되면, 공압부(220c)를 통해 노즐 내부 즉, 분사부(220a) 내에 압력을 가하게 되고, 이렇게 가해진 압력을 통해 액정(117)이 미세한 입자 형태로 변환하게 되는 것이다. When the
이와 같이, 미세 입자 형태로 액정(117)을 분사함으로써, 기판(111) 상에 액정(117)을 균일하게 도포할 수 있어, 얼룩 불량을 방지할 수 있으며, 또한, 액정주입 공정의 시간을 현저히 줄일 수 있어, 액정표시장치 제조수율을 향상시킬 수 있다. By spraying the
이때, 실패턴(113)이 인쇄된 기판(111)의 네 가장자리를 따라서는 가이 드(119)를 위치하는 것이 바람직하다. At this time, it is preferable to position the
가이드(119)는 실패턴(113) 상에 액정(117)이 분사되는 것을 방지하는 역할을 한다. 따라서, 가이드(119)는 제 1 면과, 상기 제 1 면에서 하향 절곡된 제 2 면의 대략 "ㄱ" 형태로 구성하여, 제 2 면을 통해 제 1 면이 실패턴(113) 상부에 위치하도록 지지해줌으로써, 실패턴(113) 상부를 가려주게 된다. The
이러한 스프레이 방식의 액정분사장치(200)를 사용하여, 액정(117)분사 공정을 진행하는 경우, 기판(111) 상에 구성된 실패턴(113)에 미세입자 형태의 액정(117)이 분사되는 것을 방지하기 위해, 실패턴(113)을 가리도록 가이드(119)가 기판(111)의 네 가장자리를 따라 위치하도록 하는 것이 바람직하다. When the spraying process of the
다음으로, 기판(111)의 상부에 기판(111)과 소정 간격을 두고 스프레이 방식의 액정분사장치(200)를 위치한 다음, 스프레이 방식의 액정분사장치(200)의 시린지(210)에 소정의 압력을 가해 노즐(220)을 통해 기판(111) 상에 미세입자 형태의 액정(117)을 분사한다.Next, a spraying type liquid
특히, 본 발명의 스프레이 방식의 액정분사장치(200)는 액정(117)이 분사되는 노즐(220)의 주위에 구비되어 하방으로 기체를 분사하는 분사수단인 에어커튼(air curtain : 240)을 구성하는 것을 특징으로 한다. Particularly, the liquid
에어커튼(240)은 노즐(220)의 가장자리를 가이드하도록 형성되는데, 즉, 미세한 입자들로 분사되는 액정(117)들에 의하여 장비 오염을 방지하거나, 선택 영역에만 액정(117)이 분사될 수 있도록 분사되는 액정(117)이 선택된 영역을 벗어나 다른 영역으로 분사되는 것을 방지하는 것이다. The
이와 같이, 미세 입자 형태로 액정(117)을 분사함으로써, 종래의 도팅 방식에 비해 얼룩 불량을 제거할 수 있으며, 기판(111) 상에 액정(117)을 균일하게 도포할 수 있어, 얼룩 불량을 방지할 수 있으며, 또한, 액정주입 공정 시간을 현저히 줄일 수 있어, 액정표시장치 제조수율을 향상시킬 수 있다. By spraying the
또한, 공기중으로 액정이 비산되는 것을 방지할 수 있어, 공정의 효율성 및 공정비용을 절감할 수 있다. In addition, it is possible to prevent the liquid crystal from scattering into the air, thereby reducing the process efficiency and the process cost.
특히, 본 발명의 액정주입 공정은 공압부(220c)를 통해 주입되는 압력을 통해 액정(117)을 미세 입자 형태로 변환하여 미세 입자 형태의 액정(117)을 분사함으로써, 액정(117)의 점도에 관계없이 액정(117)을 균일하게 도포할 수 있으며, 액정주입 공정의 시간을 현저히 줄일 수 있다.Particularly, in the liquid crystal injection process of the present invention, the
즉, 최근 각광받고 있는 블루상 액정(약 500 cP at20℃,n)의 경우, 일반적인 액정(10 ~ 20 cP at20℃,n)에 비해 점도가 매우 높으나, 이와 같이, 미세 입자 형태로 액정(117)을 분사함으로써, 액정(117)을 균일하게 도포할 수 있다. In other words, in the case of a blue liquid crystal (about 500 cP at 20 ° C, n), which is currently in the spotlight, the viscosity is very high as compared with a general liquid crystal (10 to 20 cP at 20 ° C., n) , The
이러한, 스프레이 방식의 액정분사장치(200)는 또한, 다양한 분무 방식을 구비할 수 있는데, 이에 대해 다양한 실시예로 나누어 설명하도록 하겠다. The liquid-
- 제 2 실시예 -- Second Embodiment -
도 5a는 본 발명의 제 2 실시예에 따라 스프레이 방식을 채택한 액정주입 시스템을 개략적으로 도시한 공정시스템이며, 도 5b는 노즐의 구조를 개략적으로 도시한 단면도이다. FIG. 5A is a schematic view illustrating a liquid crystal injection system adopting a spray method according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 5B is a cross-sectional view schematically illustrating the structure of a nozzle.
여기서 앞서 전술한 제 1 실시예와 중복된 설명을 피하기 위해 앞서의 설명과 동일한 역할을 하는 동일 부분에 대해서는 동일 부호를 부여하며, 전술하고자 하는 특징적인 내용만을 살펴보도록 하겠다. In order to avoid duplication of the description with the first embodiment, the same reference numerals are given to the same parts as those of the previous embodiment, and only the characteristic contents described above will be described.
도시한 바와 같이, 실패턴(113)이 형성된 기판(111)이 구비되며, 기판(111)의 상부에는 기판(111)과 소정 간격을 두고, 스프레이 방식의 액정분사장치(200)를 위치한다. As shown in the figure, a
이때, 실패턴(113)이 인쇄된 기판(111)의 네 가장자리를 따라서는 가이드(119)를 위치한다. At this time, the
여기서, 스프레이 방식의 액정분사장치(200)는 액정(117)이 채워지는 시린지(210)와 시린지(210) 내부의 액정(117)을 외부로 분사하기 위한 노즐(220)로 구성하며, 시린지(210)와 노즐(220)은 관로(230)를 통해 연결한다.The spraying type liquid
여기서, 노즐(220)은 다른 부분보다 상대적으로 작은 직경을 가지는 분사부(220a), 분사부(220a)의 상부에 형성되는 유입부(220b) 그리고 분사부(220a)로 압력을 가하는 압력유입부(220d)로 이루어진다.Here, the
여기서, 유입부(220b)는 수mm 내외의 직경을 가지며, 유입부(220b) 보다 작은 직경을 가지는 분사부(220a)를 통해 액정(117)의 유속이나 유량을 조절할 수 있다. The
노즐(220)은 이러한 분사부(220a)를 통해 액정(117)을 외부로 확산시켜 기판(111) 상에 균일하게 분사되도록 한다. The
그리고, 액정(117)이 분사되는 노즐(220)의 가장자리를 따라서는 하방으로 기체를 분사하는 분사수단인 에어커튼(240)이 구비된다. An
특히, 본 발명의 제 2 실시예는 초음파 발생기(250)를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는데, 초음파 발생기(250)는 노즐(220) 내부에 위치하는 초음파 변환자(250a)와, 초음파 발생기(250)는 외부에 설치된 전원공급수단(250b)을 포함한다. The
이에, 전원공급수단(250b)으로부터 전원이 인가됨에 따라 초음파 변환자(250a)는 초음파를 발생시킨다. Accordingly, when power is supplied from the power supply means 250b, the
여기서, 초음파 발생기(250)는 액정(117)이 노즐(220) 로부터 기판(110) 상부로 분사되기 전에, 미세한 입자들로 변환시키게 되는데, 여기서, 초음파 변환자(250a)에 의해 액정(117)이 미세한 입자로 변환되는 원리는 다음과 같다. The
시린지(210)로부터 액정(117)이 노즐(220)로 공급되면, 노즐(220) 내부에 배치되어 있는 초음파 변환자(250a)에 전원신호가 인가되어, 초음파를 발생시키게 된다. When the
이렇게 초음파가 발생되면 액정(117)으로 진동에너지가 전달되고, 액정(117)은 진동에너지를 흡수하여 액정(117)이 미세한 액정입자 형태로 변환하게 되는 것이다. When ultrasonic waves are generated, vibration energy is transmitted to the
이와 같이, 초음파 발생기(250)에 의해 미세한 입자 형태로 변환된 액정(117)은 압력유입부(220d)를 통해 노즐로 가해지는 압력을 통해 미세 입자 형태로 외부로 분사하게 된다.The
이와 같이, 미세 입자 형태로 액정(117)을 분사함으로써, 기판(111) 상에 액정(117)을 균일하게 도포할 수 있어, 얼룩 불량을 방지할 수 있으며, 또한, 액정주 입 공정의 시간을 현저히 줄일 수 있어, 액정표시장치 제조수율을 향상시킬 수 있다. By spraying the
특히, 본 발명의 액정주입 공정은 초음파 발생기(250)를 통해 액정(117)을 미세 입자 형태로 변환하여 미세 입자 형태의 액정(117)을 분사함으로써, 액정(117)의 점도에 관계없이 액정(117)을 균일하게 도포할 수 있으며, 액정주입 공정의 시간을 현저히 줄일 수 있다.Particularly, in the liquid crystal injection process of the present invention, the
아울러, 최근 각광받고 있는 블루상 액정(약 500 cP at20℃,n)의 경우, 일반적인 액정(10 ~ 20 cP at20℃,n)에 비해 점도가 매우 높으나, 이와 같이, 초음파 발생기(250)를 통해 미세 입자 형태로 액정(117)을 분사함으로써, 액정(117)을 균일하게 도포할 수 있다. In addition, in the case of a blue liquid crystal (about 500 cP at 20 ° C, n), which has been recently popular, the viscosity is very high as compared with a general liquid crystal (10 to 20 cP at 20 ° C., n) By spraying the
- 제 3 실시예 -- Third Embodiment -
도 6a은 본 발명의 제 3 실시예에 따라 스프레이 방식을 채택한 액정주입 시스템을 개략적으로 도시한 공정시스템이며, 도 6b는 노즐의 구조를 개략적으로 도시한 단면도이다. FIG. 6A is a schematic view illustrating a liquid crystal injection system adopting a spraying method according to a third embodiment of the present invention, and FIG. 6B is a cross-sectional view schematically illustrating the structure of a nozzle.
여기서 앞서 전술한 제 1 및 제 2 실시예와 중복된 설명을 피하기 위해 앞서의 설명과 동일한 역할을 하는 동일 부분에 대해서는 동일 부호를 부여하며, 전술하고자 하는 특징적인 내용만을 살펴보도록 하겠다. In order to avoid duplication of description with the first and second embodiments, the same reference numerals are given to the same parts as those in the previous description, and only the characteristic contents described above will be described.
도시한 바와 같이, 실패턴(113)이 형성된 기판(111)이 구비되며, 기판(111)의 상부에는 기판(111)과 소정 간격을 두고, 스프레이 방식의 액정분사장치(200)를 위치한다. As shown in the figure, a
이때, 실패턴(113)이 인쇄된 기판(111)의 네 가장자리를 따라서는 가이드(119)를 위치한다. At this time, the
여기서, 스프레이 방식의 액정분사장치(200)는 액정(117)이 채워지는 시린지(210)와 시린지(210) 내부의 액정(117)을 외부로 분사하기 위한 노즐(220)로 구성하며, 시린지(210)와 노즐(220)은 관로(230)를 통해 연결한다.The spraying type liquid
여기서, 노즐(220)은 다른 부분보다 상대적으로 작은 직경을 가지는 분사부(220a), 분사부(220a)의 상부에 형성되는 유입부(220b)로 이루어진다.Here, the
여기서, 유입부(220b)는 수mm 내외의 직경을 가지며, 유입부(220b) 보다 작은 직경을 가지는 분사부(220a)를 통해 액정(117)의 유속이나 유량을 조절할 수 있다. The
노즐(220)은 이러한 분사부(220a)를 통해 액정(117)을 외부로 확산시켜 기판(111) 상에 균일하게 분사되도록 한다. The
그리고, 액정(117)이 분사되는 노즐(220)의 가장자리를 따라서는 하방으로 기체를 분사하는 분사수단인 에어커튼(240)이 구비된다. An
특히, 본 발명의 제 3 실시예는 노즐(220) 내부에 가열수단(260a)을 구비하는 것을 특징으로 한다. Particularly, the third embodiment of the present invention is characterized in that the
가열수단(260a)은 외부에 설치된 전원공급수단(260b)에 접속되어, 전원공급수단(260b)으로부터 전원이 인가됨에 따라 노즐(220) 내부의 액정(117)을 가열한다. The heating means 260a is connected to an external power supply means 260b and heats the
이와 같이, 노즐(220)에 충진된 액정(117)을 가열하는 이유는 다음과 같다. The reason why the
일반적으로, 액정(117)의 점도는 온도가 상승함에 따라 감소하게 된다. 따라서, 가열수단(260a)에 의해 액정(117)을 가열하여 액정(117)의 점도를 낮춤으로써, 액정(117)을 외부로 분사하는 과정에서, 보다 손쉽게 액정(117)을 스프레이 방식으로 외부로 분사되도록 할 수 있다. Generally, the viscosity of the
특히, 이렇게, 가열수단(260a)을 통해 액정(117)의 점도를 낮춤으로써, 일반적인 액정(117)에 비해 점도가 매우 높은 블루상 액정을 기판(111) 상에 균일하게 도포할 수 있다. Particularly, by lowering the viscosity of the
한편, 본 발명에서는 노즐(220) 내부에 구비되는 가열수단(260a)을 코일로 이루어져 외부의 전원공급수단(260b)에 의해 전원이 공급됨에 따라 액정(117)을 가열하지만, 이것은 가열수단(260a)의 일예로, 온도를 상승시킬 수 있는 수단이라면 모든 수단이 가능하다. In the present invention, the heating means 260a provided in the
일예로, 노즐(220)에 외부와 연결된 관(미도시)을 형성하여 외부로부터 열풍을 공급하는 방법도 본 발명의 제 3 실시예에 적용될 수 있다. For example, a method of supplying hot air from the outside by forming a tube (not shown) connected to the outside of the
또한, 가열수단(260a)은 노즐(220)의 외부에 설치되어, 노즐(220)을 가열함으로써, 내부의 액정(117)을 가열할 수도 있다. The heating means 260a may be provided outside the
- 제 4 실시예 -- Fourth Embodiment -
도 7은 본 발명의 제 4 실시예에 따라 스프레이 방식을 채택한 액정주입 시스템을 개략적으로 도시한 공정시스템이며, 도 8a ~ 8c는 가드판을 통해 분사되는 액정의 분사 각도를 조절하는 모습을 개략적으로 도시한 도면이다. FIG. 7 is a schematic view showing a liquid crystal injection system adopting a spraying method according to a fourth embodiment of the present invention. FIGS. 8A to 8C schematically show a state in which the angle of spray of the liquid crystal injected through the guard plate is adjusted Fig.
여기서 앞서 전술한 제 1 내지 제 3 실시예와 중복된 설명을 피하기 위해 앞서의 설명과 동일한 역할을 하는 동일 부분에 대해서는 동일 부호를 부여하며, 전술하고자 하는 특징적인 내용만을 살펴보도록 하겠다. In order to avoid duplication of the above-described first to third embodiments, the same reference numerals are given to the same parts as those of the previous embodiment, and only the characteristic contents described above will be described.
도시한 바와 같이, 실패턴(113)이 형성된 기판(111)이 구비되며, 기판(111)의 상부에는 기판(111)과 소정 간격을 두고, 스프레이 방식의 액정분사장치(200)를 위치한다. As shown in the figure, a
이때, 실패턴(113)이 인쇄된 기판(111)의 네 가장자리를 따라서는 가이드(119)를 위치한다. At this time, the
여기서, 스프레이 방식의 액정분사장치(200)는 액정(117)이 채워지는 시린지(210)와 시린지(210) 내부의 액정(117)을 외부로 분사하기 위한 노즐(220)로 구성하며, 시린지(210)와 노즐(220)은 관로(230)를 통해 연결한다.The spraying type liquid
여기서, 노즐(220)은 다른 부분보다 상대적으로 작은 직경을 가지는 분사부(220a), 분사부(220a)의 상부에 형성되는 유입부(220b)로 이루어진다.Here, the
여기서, 유입부(220b)는 수mm 내외의 직경을 가지며, 유입부(220b) 보다 작은 직경을 가지는 분사부(220a)를 통해 액정(117)의 유속이나 유량을 조절할 수 있다. The
노즐(220)은 이러한 분사부(220a)를 통해 액정(117)을 외부로 확산시켜 기판(111) 상에 균일하게 분사되도록 한다. The
이때, 본 발명의 제 4 실시예는 노즐(220)에 전압을 인가하여, 정전 분 무(electrostatic spray) 방식을 통해 액정(117)을 미세 입자 형태로 분사하는 것을 특징으로 한다. The fourth embodiment of the present invention is characterized in that a voltage is applied to the
이에, 노즐(220)은 외부에 설치된 전원공급수단(270)에 접속되어, 전원공급수단(270)으로부터 전원이 인가된다. 이와 같이, 노즐(220)에 양극의 전압을 걸어주면, 노즐(220) 내부로 유입된 액정(117)은 해당 극성 이온을 갖는 미세 입자 형태들로 쪼개지게 된다.Thus, the
이와 같이, 전압에 의해 미세한 액정입자 형태로 변환된 액정(117)은 압력을 통해, 노즐(220)에 의해 미세 입자 형태로 외부로 분사하게 된다.As described above, the
이와 같이, 정전 분무를 통해 기판(111) 상에 분사되는 액정(117)들은 단분산(monodisperse) 분포를 가질 뿐만 아니라, 액정(117) 표면이 동일한 극성으로 대전되어 있기 때문에 액정끼리 서로 잘 응집되지 않는다. Since the
이와 같이, 미세 입자 형태로 액정(117)을 분사함으로써, 기판(111) 상에 액정(117)을 균일하게 도포할 수 있어, 얼룩 불량을 방지할 수 있으며, 또한, 액정주입 공정의 시간을 현저히 줄일 수 있어, 액정표시장치 제조수율을 향상시킬 수 있다. By spraying the
특히, 본 발명의 액정주입 공정은 미세 입자 형태로 액정(117)을 분사함으로써, 액정(117)의 점도에 관계없이 액정(117)을 균일하게 도포할 수 있으며, 액정주입 공정의 시간을 현저히 줄일 수 있다.Particularly, in the liquid crystal injection process of the present invention, the
즉, 최근 각광받고 있는 블루상 액정(약 500 cP at20℃,n)의 경우, 일반적인 액정(10 ~ 20 cP at20℃,n)에 비해 점도가 매우 높으나, 이와 같이, 미세 입자 형 태로 액정을 변환한 후 액정(117)을 분사함으로써, 액정(117)을 균일하게 도포할 수 있다. In other words, in the case of a blue liquid crystal (about 500 cP at 20 ° C, n), which is currently in the spotlight, the viscosity is very high as compared with a general liquid crystal (10 to 20 cP at 20 ° C., n) The
이러한 정전 분무 방식은 가드판을 더욱 구비함으로써, 분사되는 액정(117)의 분사각도를 조절할 수 있다. Such an electrostatic spraying method further includes a guard plate, so that the spraying angle of the
먼저, 도 8a는 가드판을 배치하지 않고, 노즐(220)에 해당 극성 전압을 인가한 경우에는 액정(117)은 소정의 분무 각도(θ1)로 기판(111) 상에 분사될 수 있다. 8A, when the polarity voltage is applied to the
그런데, 도 8b에 도시된 바와 같이, 노즐(220)과 인접하도록 가드판(280)을 배치한 후, 가드판(280)에 노즐(220)과 동일한 극성의 전압을 인가하면, 가드판(280)에서 발생되는 동일한 극성의 외부 전기장에 의해, 액정(117)이 분사되는 각도(Θ2)가 가드판(280)이 배치되지 않았을 때의 분무 각도(θ1)보다 작아질 수 있다.8B, if a voltage of the same polarity as that of the
이에 반해, 도 8c에 도시된 바와 같이, 노즐(220)과 인접하도록 가드판(280)을 배치한 후, 가드판(280)에 노즐(220)과 다른 극성의 전압을 인가하면, 가드판(280)에서 발생되는 상반되는 극성의 외부 전기장에 의해, 액정(117)이 분사되는 각도(Θ3)가 가드판(280)이 배치되지 않았을 때의 분무 각도(θ1)보다 커질 수 있다.8C, if a voltage of a polarity different from that of the
이러한 스프레이 방식의 액정분사 공정은 배기구(미도시)를 포함하는 진공챔버(미도시) 내부에서 진행되어, 스프레이 방식의 액정분사 공정 중 기포(미도시)가 삽입됨으로써 발생되는 문제점을 미연에 방지하는 것이 바람직하다. The liquid-crystal spraying process of the spraying method proceeds in a vacuum chamber (not shown) including an exhaust port (not shown), thereby preventing a problem caused by inserting a bubble (not shown) during a liquid- .
전술한 바와 같이, 본 발명은 액정(117)을 스프레이 방식을 통해 미세 입자 형태로 분사함으로써, 기판(111) 상에 액정을 균일하게 도포할 수 있어, 얼룩 불량을 방지할 수 있으며, 또한, 액정주입 공정의 시간을 현저히 줄일 수 있어, 액정표시장치 제조수율을 향상시킬 수 있다. As described above, the present invention can uniformly coat the liquid crystal on the
특히, 본 발명의 액정주입 공정은 압력을 가해 액정(117)을 분사함으로써, 액정(117)의 점도에 관계없이 액정(117)을 균일하게 도포할 수 있으며, 액정주입 공정의 시간을 현저히 줄일 수 있다.Particularly, in the liquid crystal injection process of the present invention, the
이에, 최근 각광받고 있는 블루상 액정(약 500 cP at20℃,n)의 경우, 일반적인 액정(10 ~ 20 cP at20℃,n)에 비해 점도가 매우 높으나, 이와 같이, 압력을 가해 액정(117)을 분사함으로써, 블루상 액정 또한 기판(111) 상에 균일하게 도포할 수 있다. In this case, the viscosity of the blue liquid crystal (about 500 cP at 20 ° C, n), which is currently in the spotlight, is much higher than that of ordinary liquid crystal (10 to 20 cP at 20 ° C, n) The liquid crystal of blue phase can be uniformly coated on the
본 발명은 상기 실시예로 한정되지 않고, 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 한도내에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있다. The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications may be made without departing from the spirit of the present invention.
도 1은 진공주입방법을 통해 액정을 주입하는 과정에서 액정의 상분리가 발생한 모습을 나타낸 사진. FIG. 1 is a photograph showing a state where phase separation of liquid crystal occurs in the process of injecting liquid crystal through a vacuum injection method. FIG.
도 2는 디스펜서(dispenser) 방식을 통해 액정을 주입하는 과정에서, 화면얼룩이 발생된 모습을 나타낸 사진. 2 is a photograph showing a state in which screen unevenness occurs in a process of injecting liquid crystal through a dispenser method.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치의 제조공정을 단계적으로 도시한 흐름도.3 is a flow chart showing a step of manufacturing a liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention.
도 4a는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정주입 공정을 개략적으로 도시한 공정시스템.4A is a schematic view showing a liquid crystal injection process according to the first embodiment of the present invention.
도 4b는 도 4a의 노즐의 구조를 개략적으로 도시한 단면도. FIG. 4B is a cross-sectional view schematically showing the structure of the nozzle of FIG. 4A. FIG.
도 5a는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 스프레이 방식 액정주입 공정을 개략적으로 도시한 공정시스템.5A is a schematic view illustrating a spray-type liquid crystal injection process according to a second embodiment of the present invention.
도 5b는 도 5a의 노즐의 구조를 개략적으로 도시한 단면도. FIG. 5B is a cross-sectional view schematically showing the structure of the nozzle of FIG. 5A. FIG.
도 6a은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 스프레이 방식 액정주입 공정을 개략적으로 도시한 공정시스템.FIG. 6A is a schematic view illustrating a spray-type liquid crystal injection process according to a third embodiment of the present invention. FIG.
도 6b는 도 6a의 노즐의 구조를 개략적으로 도시한 단면도.FIG. 6B is a cross-sectional view schematically showing the structure of the nozzle of FIG. 6A. FIG.
도 7은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 스프레이 방식 액정주입 공정을 개략적으로 도시한 공정시스템.7 is a schematic view illustrating a spray-type liquid crystal injection process according to a fourth embodiment of the present invention.
도 8a ~ 8c는 가드판을 통해 분사되는 액정의 분사 각도를 조절하는 모습을 개략적으로 도시한 도면.8A to 8C are views schematically showing a state in which the angle of ejection of the liquid crystal injected through the guard plate is adjusted.
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