JP2005173531A - ディスペンサ整列装置及びその方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】大面積の液晶表示パネルの製作に適用されるディスペンサを簡便に整列できるディスペンサ整列装置及びその方法を提供する。
【解決手段】本発明のディスペンサ整列装置は、第１整列マーク５１２Aが備えられたテーブル５１０と、テーブル５１０の少なくとも一側面に備えられた整列板５１１と、一端部に備えられたノズルを通して整列板５１１にディスペンシング物質を供給して第２整列マーク５１２Bを形成する少なくとも一つのシリンジ５０１Aと、シリンジ５０１Aの側面に備えられて第２整列マーク５１２Bの画像を検出する第１画像カメラ５０２Aと、第１整列マーク５１２Aの画像を検出する第２画像カメラ５０２Bと、第２整列マーク５１２Bの画像を第１基準位置と整列させ、第１整列マーク５１２Aの画像を第２基準位置と整列させる整列制御部５２０とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、ディスペンサ整列装置及びその方法に関し、詳しくは、大面積の液晶表示パネルの製作に適用されるディスペンサを簡便に整列させ、実際に処理工程が行われている基板がローディング（搬入）された状態でもディスペンサを整列できるようにしたディスペンサ整列装置及びその方法に関するものである。
一般に、液晶表示装置は、マトリックス状に配列された各画素に画像情報によるデータ信号を個別的に供給して、それら画素の光透過率を調節することで、所望の画像を表示できるようにした表示装置である。
このような液晶表示装置は、複数の画素がマトリックス状に配列された液晶表示パネルと、画素を駆動するための駆動回路と、を備える。
液晶表示パネルは、均一なセル・ギャップを維持するように、互いに対向して合着された薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）アレイ基板及びカラーフィルタ基板と、それら薄膜トランジスタアレイ基板とカラーフィルタ基板との離隔間隔に形成された液晶層とから構成される。
薄膜トランジスタアレイ基板とカラーフィルタ基板とは、有効画像表示部の外郭に沿って形成されるシールパターンにより合着される。このとき、薄膜トランジスタアレイ基板またはカラーフィルタ基板上にはスペーサが形成され、合着された薄膜トランジスタアレイ基板とカラーフィルタ基板間に均一なセル・ギャップが維持されるようにする。
薄膜トランジスタアレイ基板及びカラーフィルタ基板の外面には、偏光板や位相差板などが備えられ、このような多数の構成要素を選択的に構成することで、光の進行状態または屈折率を変化させて高い輝度及びコントラスト特性を有する液晶表示装置が構成される。
薄膜トランジスタアレイ基板とカラーフィルタ基板とが対向して合着された液晶表示パネルには、共通電極及び画素電極が形成され、液晶層に電界を印加する。即ち、共通電極に電圧を印加した状態で画素電極に印加される電圧を制御することで、各単位画素の光透過率を個別的に調節することができる。このように、画素電極に印加される電圧を単位画素別に制御するために、各単位画素にはスイッチング素子として用いられる薄膜トランジスタが形成される。
薄膜トランジスタアレイ基板とカラーフィルタ基板との対向する表面に配向膜を形成しラビング（rubbing）を施すことで、液晶層の液晶が一定方向に配列されるようにする。
以下、このような液晶表示装置の構成要素について、図面を参照して詳しく説明する。
図４は、液晶表示装置の薄膜トランジスタアレイ基板とカラーフィルタ基板とが対向して合着された単位液晶表示パネルの概略的な平面構造を示す例示図である。
図４に示すように、液晶表示パネル１００は、複数の液晶セルがマトリックス状に配列される画像表示部１１３と、その画像表示部１１３の各ゲートラインと接続されるゲートパッド部１１４と、各データラインと接続されるデータパッド部１１５とを含んで構成される。このとき、ゲートパッド部１１４及びデータパッド部１１５は、カラーフィルタ基板１０２と重ならない薄膜トランジスタアレイ基板１０１の縁部領域に形成され、ゲートパッド部１１４は、ゲートドライバ集積回路から供給される走査信号を画像表示部１１３の各ゲートラインに供給し、データパッド１１５は、データドライバ集積回路から供給される画像情報を画像表示部１１３の各データラインに供給する。
画像表示部１１３の薄膜トランジスタアレイ基板１０１には、画像情報が印加される各データラインと走査信号が印加される各ゲートラインとが互いに垂直に交差して配置され、その交差部に液晶セルをスイッチングするための薄膜トランジスタと、その薄膜トランジスタに接続されて液晶セルを駆動する画素電極とが備えられる。
画像表示部１１３のカラーフィルタ基板１０２には、ブラックマトリックスによりセル領域別に分離されて塗布された複数のカラーフィルタと、薄膜トランジスタアレイ基板１０１に形成された画素電極の対向電極である共通透明電極とが備えられる。
このように構成された薄膜トランジスタアレイ基板１０１とカラーフィルタ基板１０２とは、スペーサにより所定の間隔で離隔するようにセル・ギャップが設けられ、画像表示部１１３の外郭に形成されたシールパターン１１６により合着されることで、単位液晶表示パネルを構成する。
このような単位液晶表示パネルの製作において、収率を向上させるために、一般に、大面積の母基板に複数の単位液晶表示パネルを同時に形成する方式が適用されている。従って、複数の液晶表示パネルが製作された母基板を切断及び加工して、大面積の母基板から各単位液晶表示パネルを分離する工程が要求される。
大面積の母基板から分離された単位液晶表示パネルには、液晶注入口を通して液晶を注入して、薄膜トランジスタアレイ基板１０１とカラーフィルタ基板１０２とが離隔するセル・ギャップに液晶層を形成し、その液晶注入口を密封する。
前述したように、単位液晶表示パネルを製作するためには、薄膜トランジスタアレイ基板１０１及びカラーフィルタ基板１０２を個別的に形成し、それら薄膜トランジスタアレイ基板１０１とカラーフィルタ基板１０２とを均一なセル・ギャップが維持されるように合着した後、単位液晶表示パネルに切断し、液晶を注入する工程が要求される。
特に、薄膜トランジスタアレイ基板１０１とカラーフィルタ基板１０２とを合着するためには、画像表示部１１３の外郭にシールパターン１１６を形成する工程が要求される。以下、シールパターン１１６の形成方法について図面を参照して説明する。
図５Ａ及び５Ｂは、シールパターンを形成するためのスクリーン印刷方法の例示図で、図示するように、複数のシールパターン２１６A〜２１６Fの形成領域が選択的に露出されるようにパターニングされたスクリーンマスク２０６と、前記スクリーンマスク２０６を通して基板２００にシーラント（sealant）２０３を選択的に供給して複数のシールパターン２１６A〜２１６Fを同時に形成するゴムローラ(squeegee)２０８と、が備えられている。
基板２００に形成された複数のシールパターン２１６A〜２１６Fは、液晶層を形成するためのギャップを設け、液晶が画像表示部２１３A〜２１３Fの外部に漏れ出ることを防止する。従って、複数のシールパターン２１６A〜２１６Fは、基板２００の各画像表示部２１３A〜２１３Fの縁部に沿って形成され、一側に液晶注入口２０４A〜２０４Fがそれぞれ形成される。
このようなスクリーン印刷方法は、複数のシールパターン２１６A〜２１６Fの形成領域がパターニングされたスクリーンマスク２０６上にシーラント２０３を塗布し、ゴムローラ２０８により印刷して、基板２００上に複数のシールパターン２１６A〜２１６Fを形成する段階と、複数のシールパターン２１６A〜２１６Fに含まれた溶媒を蒸発させてレべリングする乾燥段階と、からなる。
スクリーン印刷方法は、工程の利便性が優れているため普遍的に用いられているが、スクリーンマスク２０６の全面にシーラント２０３を塗布し、ゴムローラ２０８により印刷して、複数のシールパターン２１６A〜２１６Fを同時に形成することにより、シーラント２０３の消費量が多くなるという欠点があった。
また、スクリーンマスク２０６と基板２００とが接触することによって、基板２００上に形成された配向膜(図示せず)のラビング不良が発生し、液晶表示装置の画質が低下するという欠点があった。
従って、このようなスクリーン印刷方法の欠点を補完するために、シールディスペンシング方法が提案された。
図６は、シールパターンを形成するためのシールディスペンシング方法の例示図で、図示するように、基板３００がローディングされたテーブル３１０を前後左右方向に移動させながら、シーラントが充填された複数のシリンジ３０１A〜３０１Cに所定圧力を印加することで、基板３００上に形成された各画像表示部３１３A〜３１３Fの縁部に沿ってシールパターン３１６A〜３１６Fを形成する。このとき、シールパターン３１６A〜３１６Fは、画像表示部３１３A〜３１３Fの行単位で順次形成される。
シールディスペンシング方法は、シールパターン３１６A〜３１６Fの形成領域のみに選択的にシーラントを供給することでシーラントの消費量を減少させ、且つ、シリンジ３０１A〜３０１Cと画像表示部３１３A〜３１３Fとが互いに接触しないようにすることで、配向膜(図示せず)のラビング不良を防止して液晶表示装置の画質を向上させる。
このように、テーブル３１０にローディングされた基板３００上に複数のシリンジ３０１A〜３０１Cを利用して複数のシールパターン３１６A〜３１６Fを同時に形成する液晶表示パネルのディスペンサは、各シールパターン３１６A〜３１６Fを所望の位置に正確に形成するために基板３００と精密に整列させるべきである。
即ち、ディスペンサが基板３００と整列されていない場合は、基板３００上に形成されるシールパターン３１６A〜３１６Fが画像表示部３１３A〜３１３Fの縁部に沿って形成されず、画像表示部３１３A〜３１３F内にも形成される恐れがあるので、液晶表示パネルの不良を発生させる要因となる。
ディスペンサを基板３００と整列させるためにダミー基板を用いるが、これを図７Ａ〜図７Ｆの例示図を参照して説明する。
まず、図７Ａに示すように、テーブル４１０にダミー基板４１１をローディングする。
次いで、図７Ｂに示すように、テーブル４１０を決まった位置に移動させた後、シリンジ４０１Aを通してダミー基板４１１上にシーラントを排出して垂直に交差する第１整列パターン４１２を形成し、そのシリンジ４０１Aの側面に備えられた第１画像カメラ４０２Aにより第１整列パターン４１２の画像を検出し、表示部４２０に表示させる。このとき、表示部４２０では、第１整列パターン４１２の位置と第１基準位置とを同時に表示する。
次いで、図７Ｃに示すように、ダミー基板４１１がローディングされたテーブル４１０を前後左右方向に移動させることで、表示部４２０に表示された第１整列パターン４１２の位置と第１基準位置とが一致するように整列させる。
次いで、図７Ｄに示すように、テーブル４１０を決まった他の位置に移動させた後、シリンジ４０１Aを通してダミー基板４１１上にシーラントを排出して垂直に交差する第２整列パターン４１３を形成する。
次いで、図７Ｅに示すように、第２画像カメラ４０２Bにより第２整列パターン４１３の画像を検出し、表示部４２０に表示させる。このとき、表示部４２０では、第２整列パターン４１３の位置と第２基準位置とを同時に表示する。
次いで、図７Ｆに示すように、第２画像カメラ４０２Bを前後左右方向に移動させることで、表示部４２０に表示された第２整列パターン４１３の位置と第２基準位置とが一致するように整列させる。
このようにダミー基板４１１を用いてディスペンサを整列させた後、ダミー基板４１１をアンローディングし、複数の画像表示部が形成された基板をテーブル４１０にローディングし、複数のシリンジを通して各画像表示部の外郭に沿ってシールパターンを形成する。
一方、シリンジに充填されたシーラントがそれ以上シールパターンを形成できない程度に消費されると、シーラントが充填された新しいシリンジに交替しなければならないが、このとき、シリンジの交替によりディスペンサの整列状態がずれるため、シリンジを交替する度に図７Ａ〜図７Ｆのディスペンサの整列を再び行わなければならない。
また、後続の検査過程でシールパターンの不良が発生した場合も、シリンジを交替して図７Ａ〜図７Ｆのディスペンサの整列を再び行うか、または、不良発生の原因によって、シリンジを交替することなく、図７Ａ〜図７Ｆのディスペンサの整列のみを再び行わなければならない。
このようなディスペンサ整列装置及びその方法においては、次のような問題点があった。
即ち、液晶表示パネルが大型化するにつれて、大面積の液晶表示パネルを製作するための基板の面積も増加されている。このとき、ディスペンサを整列させるために用いられるダミー基板４１１は、実際に液晶表示パネルが製作されるか否かの差があるだけで、液晶表示パネルを製作する基板と同じである。
ところが、ダミー基板４１１のローディング及びアンローディング（搬入及び搬出）が作業者の手作業により行われるため、ダミー基板４１１の面積が増加される場合、ダミー基板４１１のローディング及びアンローディングが非常に難しく、よって、ディスペンサを整列させる時間が遅滞になって液晶表示装置の生産性が低下するという問題点があった。
また、大面積のダミー基板４１１のローディング及びアンローディングが作業者の手作業により行われるため、ダミー基板４１１が破損に脆弱で液晶表示装置の製造原価が上昇するという問題点があった。
また、作業者が手作業により大面積のダミー基板４１１をローディング及びアンローディングするためには所定空間が確保されなければならないため、液晶表示装置が製造されるクリーン・ルームの利用効率が低下して設備費が増加するという問題点があった。
特に、前述したディスペンサ整列装置及びその方法は、シリンジに充填されたシーラントがそれ以上シールパターンを形成できない程度に消費されて新しいシリンジに交替するか、後続の検査過程でシールパターンの不良が発生した場合、毎回テーブルにダミー基板をローディングしてディスペンサの整列を再び行った後、ダミー基板をアンローディングしなければならないため、前述した問題点がより深化する。
本発明は、このような問題点を解決するためになされたもので、大面積の液晶表示パネルの製作に適用されるディスペンサを簡便に整列できるディスペンサ整列装置及びその方法を提供することを目的とする。
また、本発明の他の目的は、大面積の液晶表示パネルを製作するために実際に工程が進行される基板がローディングされた状態でもディスペンサを整列できるディスペンサ整列装置及びその方法を提供することにある。
このような目的を達成するため、本発明に係るディスペンサ整列装置は、第１整列マークを有するテーブルと、前記テーブルの少なくとも一側面に備えられた整列板と、一端部に備えられたノズルを通して整列板にディスペンシング物質を供給して第２整列マークを形成する少なくとも一つのシリンジと、シリンジの側面に備えられて第２整列マークの画像を検出する第１画像カメラと、第１整列マークの画像を検出する第２画像カメラと、第２整列マークの画像を第１基準位置と整列させ、第１整列マークの画像を第２基準位置と整列させる整列制御部とを備えて構成されることを特徴とする。
また、本発明に係るディスペンサ整列方法は、第１整列マークを有するテーブルの少なくとも一側面に整列板を付着する段階と、テーブルを移動させながらシリンジを通して整列板上に第２整列マークを形成する段階と、第２整列マークの画像を検出して第１基準位置と整列させる段階と、第１整列マークの画像を検出して第２基準位置と整列させる段階とを含むことを特徴とする。
本発明に係るディスペンサ整列装置及びその方法においては、第１整列マークが陰刻され、液晶表示パネルの基板がローディングされるテーブルと、テーブルの側面に付着され、第２整列マークが形成され、液晶表示パネルの基板に比べて数倍〜数十倍程度の狭い面積を有する整列板とによりディスペンサを精密に整列させた後、複数のシリンジを通して基板上にシールパターンを形成することができる。
従って、ディスペンサを整列させるために、作業者がテーブル上に大面積の液晶表示パネルの基板と同じ面積のダミー基板をローディング及びアンローディングする手作業が要求されないため、ディスペンサを整列させる工程が迅速に進行されて液晶表示装置の生産性が向上するという効果があり、ダミー基板の破損による液晶表示装置の製造原価の上昇要因が除去されるという効果がある。
また、作業者が手作業によりテーブル上に大面積のダミー基板をローディング及びアンローディングするための空間が要求されないため、クリーン・ルームの利用効率が向上して、液晶表示装置の設備及びメンテナンス費用を低減できるという効果がある。
特に、本発明に係るディスペンサ整列装置及びその方法は、シリンジに充填されたシーラントがそれ以上シールパターンを形成できない程度に消費されて新しいシリンジに交替するか、後続の検査過程でシールパターンの不良が発生した場合、テーブルに液晶表示パネルの基板がローディングされた状態でディスペンサの整列を再び行うことにより、液晶表示装置の生産性が大幅に向上するという効果がある。
以下、本発明に係るディスペンサ整列装置及びその方法について、図面を参照して説明する。
図１は、本発明に係るディスペンサ整列装置を示す例示図である。
図１に示すように、本発明に係るディスペンサ整列装置は、第１整列マーク５１２Aが陰刻され、前後左右水平方向に駆動されるテーブル５１０と、テーブル５１０の一側面に備えられた整列板５１１と、一端部に備えられたノズルを通して整列板５１１にディスペンシング物質を供給して、テーブル５１０の前後左右水平方向の駆動により第２整列マーク５１２Bを形成するシリンジ５０１Aと、シリンジ５０１Aの側面に備えられ、整列板５１１上に形成された第２整列マーク５１２Bの画像を検出する第１画像カメラ５０２Aと、第１整列マーク５１２Aの画像を検出する第２画像カメラ５０２Bと、第１画像カメラ５０２Aにより検出された第２整列マーク５１２Bと第１基準位置が整列されるように、テーブル５１０を前後左右方向に水平移動させ、第２画像カメラ５０２Bにより検出された第１整列マーク５１２Aと第２基準位置が整列されるように、第２画像カメラ５０２Bを前後左右方向に水平移動させる整列制御部５２０と、から構成される。
テーブル５１０には、決まった位置に第１整列マーク５１２Aが陰刻される。このとき、第１整列マーク５１２Aとしては、酸化アルミニウムのように光が反射しない材質を適用することができ、その第１整列マーク５１２Aは、垂直に交差する十字状に形成することができる。
整列板５１１は、液晶表示パネルの基板に比べて数倍〜数十倍程度小さい面積を有するガラス材から形成し、テーブル５１０の側面に付着する。このとき、整列板５１１は、テーブル５１０の一側面だけでなく、テーブル５１０の互いに対向する側面、または全ての側面に付着することができ、テーブル５１０にローディングされる液晶表示パネルの基板と同じ高さを有するように付着することができる。
整列制御部５２０は、第１画像カメラ５０２Aにより検出された第２整列マーク５１２Bの画像及び第１基準位置を表示する第１表示部５２０Aと、第２画像カメラ５０２Bにより検出された第１整列マーク５１２Aの画像及び第２基準位置を表示する第２表示部５２０Bと、第２整列マーク５１２Bの画像と第１基準位置が整列されるように、テーブル５１０を前後左右方向に水平移動させ、第１整列マーク５１２Aの画像と第２基準位置が整列されるように、第２画像カメラ５０２Bを前後左右方向に水平移動させる制御部５２１とから構成される。
図２Ａ〜図２Ｅは、このように構成される本発明に係るディスペンサ整列装置を利用したディスペンサ整列方法を順次示す例示図である。
まず、図２Ａに示すように、第１整列マーク５１２Aが陰刻されたテーブル５１０の一側面に、液晶表示パネルの基板に比べて数倍〜数十倍程度小さい面積を有するガラス材の整列板５１１を付着する。前述したように、第１整列マーク５１２Aとしては、酸化アルミニウムのように光が反射しない材質を適用することができ、その第１整列マーク５１２Aは、垂直に交差する十字状に形成することができ、整列板５１１は、テーブル５１０の一側面だけでなく、テーブル５１０の互いに対向する側面または全ての側面に付着することができ、テーブル５１０にローディングされる液晶表示パネルの基板と同じ高さを有するように付着することができる。
このように、整列板５１１をテーブル５１０の一側面に付着した後、テーブル５１０の上面に液晶表示パネルの基板をローディングすることができ、または、後述するように、ディスペンサを整列させた後、テーブル５１０の上面に液晶表示パネルの基板をローディングすることができる。
次いで、図２Ｂに示すように、テーブル５１０を決まった位置に移動させた後、シリンジ５０１Aの一端部に備えられたノズルを通して整列板５１１上にシーラントを排出して第２整列マーク５１２Bを形成し、そのシリンジ５０１Aの側面に備えられた第１画像カメラ５０２Aにより第２整列マーク５１２Bの画像を検出し、整列制御部５２０内の第１表示部５２０Aに表示させる。このとき、第２整列マーク５１２Bは、第１整列マーク５１２Aと同様に、垂直に交差する十字状に形成することができ、第１表示部５２０Aでは、第２整列マーク５１２Bの画像と第１基準位置とを同時に表示する。
次いで、図２Ｃに示すように、整列制御部５２０の制御部５２１により、整列板５１１が付着されたテーブル５１０を前後左右方向に水平移動させて、第１表示部５２０Aに表示された第２整列マーク５１２Bの画像と第１基準位置とが一致するように整列させる。
次いで、図２Ｄに示すように、第２画像カメラ５０２Bにより、テーブル５１０に陰刻された第１整列マーク５１２Aの画像を検出し、整列制御部５２０内の第２表示部５２０Bに表示させる。このとき、第２表示部５２０Bでは、第１整列マーク５１２Aの画像と第２基準位置とを同時に表示する。
次いで、図２Ｅに示すように、整列制御部５２０の制御部５２１により、第２画像カメラ５０２Bを前後左右方向に水平移動させて、第２表示部５２０Bに表示された第１整列マーク５１２Aの画像と第２基準位置とが一致するように整列させる。
テーブル５１０に陰刻された第１整列マーク５１２A及び整列板５１１に形成された第２整列マーク５１２Bを用いてディスペンサを整列させた後は、複数の画像表示部が形成された基板をテーブル５１０にローディングし、複数のシリンジを通して各画像表示部の外郭に沿ってシールパターンを形成する。
図３は、本発明に係るディスペンサ整列装置の他の例を示す例示図で、図３のディスペンサ整列装置及びその方法は、前述した図１及び図２Ａ〜図２Ｅに示すディスペンサ整列装置及びその方法と類似するので、これについての詳細な説明は省略する。例えば、前述した図１及び図２Ａ〜図２Ｅに示すディスペンサ整列装置及びその方法においては、第２整列マーク５１２Bを形成する一つのシリンジ５０１A及びそのシリンジ５０１Aの側面に備えられた第１画像カメラ５０２Aを用い、図３に示すディスペンサ整列装置及びその方法においては、複数の整列マーク６１２A、６１２B、６１２Cを形成する複数のシリンジ６０１A、６０１B、６０１C及びそれらシリンジ６０１A、６０１B、６０１Cの側面に備えられた複数の画像カメラ６０２A、６０２B、６０２Cを用いる。
図３に示すディスペンサ整列装置は、第１整列マーク６１２が備えられ、X/Y方向に駆動されるテーブル６１０と、テーブル６１０の一側面に備えられた整列板６１１と、テーブル６１０がX/Y方向に駆動されるとき、整列板６１１にディスペンシング物質を供給して複数の整列マーク６１２A、６１２B、６１２Cを形成する複数のシリンジ６０１A、６０１B、６０１Cと、それらシリンジ６０１A、６０１B、６０１Cの側面に備えられ、整列板６１１上に形成された複数の整列マーク６１２A、６１２B、６１２Cの画像を検出する複数の画像カメラ６０２A、６０２B、６０２Cと、整列制御部６２０と、から構成される。図上に詳細に示していないが、前述した図１及び図２Ａ〜図２Ｅと類似に、テーブル６１０上に形成された第１整列マーク６１２の画像を検出する別途の画像カメラが備えられる。
整列制御部６２０は、前記複数の画像カメラ６０２A、６０２B、６０２Cにより検出された複数の整列マーク６１２A、６１２B、６１２Cと複数の基準位置が整列されるように、テーブル６１０のX/Y方向の駆動を制御し、別途の画像カメラにより検出された第１整列マーク６１２と別途の基準位置が整列されるように、別途の画像カメラのX/Y方向の駆動を制御する。
図３に示す第１整列マーク６１２は、テーブル６１０の決まった位置に陰刻して形成することができ、酸化アルミニウムのように光が反射しない材質から形成することができ、垂直に交差する十字状に形成することができる。
整列板６１１は、液晶表示パネルの製作に使用される基板に比べて数倍〜数十倍程度小さい面積を有するガラス材から形成することができ、テーブル６１０の側面に沿って独立して付着することができる。且つ、整列板６１１は、テーブル６１０に比べて小さい面積を有するガラス材から形成することができる。
整列板６１１は、テーブル６１０の一側面だけでなく、テーブル６１０の互いに対向する側面または全ての側面に独立して付着することができ、テーブル６１０にローディングされる基板と同じ高さに付着することができる。
整列制御部６２０には、複数の画像カメラ６０２A、６０２B、６０２Cにより検出された複数の整列マーク６１２A、６１２B、６１２Cの画像及び複数の基準位置を表示する複数の表示部６２０A、６２０B、６２０Cが備えられる。図上に示していないが、整列制御部６２０には、前述した図１及び図２Ａ〜図２Ｅに示す第２表示部５２０Bが備えられ、別途の画像カメラ(図示せず)により検出された第１整列マーク６１２及び別途の基準位置(図示せず)を表示する。
また、整列制御部６２０には、複数の整列マーク６１２A、６１２B、６１２Cと複数の基準位置を整列るために、テーブル６１０をX/Y方向に移動させる制御部６２１が備えられる。且つ、制御部６２１は、第１整列マーク６１２と別途の基準位置(図示せず)を整列るために、別途の画像カメラ(図示せず)をX/Y方向に移動させる。
前記整列制御部６２０は、自動化されたシステム、段階別に手入力する手動システム、または自動化されたシステムと手動システムとの組合により実現することができ、モニタリングシステムやフィードバックシステムのような制御システムを更に備えることができる。且つ、整列制御部６２０は、前記テーブル６１０をX/Y方向だけでなく、Z方向に駆動させることができる。
シールパターンは、液晶表示パネルの液晶層を形成する方式によって異なる形態に形成する。
即ち、シールパターンは、液晶層を真空注入方式により形成する場合は、各画像表示部の一側に液晶注入口が形成されるように、一部が開放されたパターンに形成し、また、液晶表示パネルの薄膜トランジスタアレイ基板またはカラーフィルタ基板に液晶を滴下した後に合着する滴下方式により液晶層を形成する場合は、各画像表示部の外郭を取り囲む閉鎖されたパターンに形成する。
このように本発明に係るディスペンサ整列装置及びその方法は、第１整列マークが陰刻され、液晶表示パネルの基板がローディングされるテーブルと、テーブルの側面に付着され第２整列マークが形成され、液晶表示パネルの基板に比べて数倍〜数十倍程度の狭い面積を有する整列板と、によりディスペンサを精密に整列させた後、複数のシリンジを通して基板上にシールパターンを形成する。
従って、作業者がテーブル上に大面積の液晶表示パネルの基板と同じ面積のダミー基板をローディング及びアンローディングする手作業が要求されないため、ディスペンサを整列させる工程が迅速に進行され、ダミー基板の破損による液晶表示装置の製造原価の上昇要因が除去される。
また、作業者が手作業によりテーブル上に大面積のダミー基板をローディング及びアンローディングするための空間が要求されないため、クリーン・ルームの利用効率が向上する。
特に、本発明に係るディスペンサ整列装置及びその方法は、シリンジに充填されたシーラントがそれ以上シールパターンを形成できない程度に消費されて新しいシリンジに交替するか、後続の検査過程でシールパターンの不良が発生した場合、テーブルに液晶表示パネルの基板がローディングされた状態でディスペンサの整列を再び行うことができる。
即ち、整列板がテーブルの側面に付着されるため、テーブルに液晶表示パネルの基板がローディングされた状態でもシリンジを通して整列板上に第２整列マークを形成することができ、第１画像カメラにより整列板上に形成された第２整列マークの画像を検出し第１基準位置と整列させることができる。
また、液晶表示パネルの基板としては、通常、透明なガラス材が適用されるので、テーブルに液晶表示パネルの基板がローディングされた状態でも第２画像カメラによりテーブルに陰刻された第１整列マークの画像を検出することができ、第２画像カメラによりテーブルに陰刻された第１整列マークの画像を検出し第２基準位置と整列させることができる。
一方、テーブルの側面に付着される整列板は、液晶表示パネルの基板上にシールパターンを形成する複数のシリンジを互いに精密に整列させ、液晶表示パネルの基板とシリンジとのギャップを校正するに適用することができる。
即ち、テーブルに液晶表示パネルの基板をローディングして複数のシリンジを通してシールパターンを形成する場合は、複数のシリンジを互いに精密に整列させる技術が要求され、且つ、液晶表示パネルの基板とシリンジとのギャップを精密に制御する技術が要求されるが、これを詳細に説明すると以下の通りである。
液晶表示パネルの基板上にシールパターンを形成する複数のシリンジが互いに整列されていない場合は、シールパターンが各画像表示部の縁部に沿って形成されず、画像表示部内にも形成される恐れがあるので、液晶表示パネルの不良を発生させる要因となる。
また、液晶表示パネルの基板上にシールパターンを形成する複数のシリンジと液晶表示パネルの基板とが所望のギャップより密着しすぎるか、離隔しすぎる場合は、シールパターンの幅及び高さが均一に形成されず、シールパターンの断線が発生する恐れがあるので、液晶表示パネルの不良を発生させる要因となる。
従って、前述した本発明に係るディスペンサ整列装置及びその方法によりディスペンサを整列させる前、またはディスペンサを整列させた後に、液晶表示パネルの基板上にシールパターンを形成する複数のシリンジを通して、テーブルの側面に付着される整列板に別途の整列マークを形成し、それら別途の整列マークの画像を複数のシリンジの側面に備えられた画像カメラにより検出し、複数のシリンジを互いに精密に整列させることができる。
また、本発明に係るディスペンサ整列装置及びその方法によりディスペンサを整列させる前、またはディスペンサを整列させた後に、液晶表示パネルの基板上にシールパターンを形成する複数のシリンジを下降させて、それら複数のシリンジとテーブルの側面に付着される整列板とを接触させた後、それら複数のシリンジを所定高さに上昇させることで、複数のシリンジのノズルと整列板とが所望のギャップを有するようにすることができる。このとき、テーブルの側面に付着される整列板は、テーブルにローディングされる液晶表示パネルの基板と同じ高さを有するようにすることができる。
本発明に係るディスペンサ整列装置の一例を示す例示図である。 図１のディスペンサ整列装置を利用したディスペンサ整列方法を順次示す例示図である。 図１のディスペンサ整列装置を利用したディスペンサ整列方法を順次示す例示図である。 図１のディスペンサ整列装置を利用したディスペンサ整列方法を順次示す例示図である。 図１のディスペンサ整列装置を利用したディスペンサ整列方法を順次示す例示図である。 図１のディスペンサ整列装置を利用したディスペンサ整列方法を順次示す例示図である。 本発明に係るディスペンサ整列装置の他の例を示す例示図である。 液晶表示装置の薄膜トランジスタアレイ基板とカラーフィルタ基板とが対向して合着された単位液晶表示パネルの概略的な平面構造を示す例示図である。 スクリーン印刷方法によりシールパターンを形成する例を示す例示図である。 スクリーン印刷方法によりシールパターンを形成する例を示す例示図である。 シールディスペンシング方法によりシールパターンを形成する例を示す例示図である。 ダミー基板を用いたディスペンサ整列方法を順次示す例示図である。 ダミー基板を用いたディスペンサ整列方法を順次示す例示図である。 ダミー基板を用いたディスペンサ整列方法を順次示す例示図である。 ダミー基板を用いたディスペンサ整列方法を順次示す例示図である。 ダミー基板を用いたディスペンサ整列方法を順次示す例示図である。 ダミー基板を用いたディスペンサ整列方法を順次示す例示図である。
符号の説明
５０１A シリンジ
５０２A 第１画像カメラ
５０２B 第２画像カメラ
５１０ テーブル
５１１ 整列板
５１２A 第１整列マーク
５１２B 第２整列マーク
５２０ 整列制御部
５２０A 第１表示部
５２０B 第２表示部
５２１ 制御部

Claims (26)

  1. 第１整列マークを有するテーブルと、
    前記テーブルの少なくとも一側面に備えられた整列板と、
    一端部に備えられたノズルを通して前記整列板にディスペンシング物質を供給して第２整列マークを形成する少なくとも一つのシリンジと、
    前記シリンジの側面に備えられ、前記第２整列マークの画像を検出する第１画像カメラと、
    前記第１整列マークの画像を検出する第２画像カメラと、
    前記第２整列マークの画像を第１基準位置と整列させ、前記第１整列マークの画像を第２基準位置と整列させる整列制御部と、を備えることを特徴とするディスペンサ整列装置。
  2. 前記第１整列マークは、前記テーブルに陰刻されることを特徴とする請求項１記載のディスペンサ整列装置。
  3. 前記第１整列マークは、光が反射しない材質から形成されることを特徴とする請求項１記載のディスペンサ整列装置。
  4. 前記第１整列マークは、酸化アルミニウム材質から形成されることを特徴とする請求項１記載のディスペンサ整列装置。
  5. 前記第１整列マーク及び第２整列マークは、それぞれ横パターンと縦パターンとから構成され、それら横パターンと縦パターンが交差することを特徴とする請求項１記載のディスペンサ整列装置。
  6. 前記整列板は、前記テーブルに比べて小さい面積のガラスから形成されることを特徴とする請求項１記載のディスペンサ整列装置。
  7. 前記整列制御部は、前記テーブルを移動させて、前記第１画像カメラの画像を第１基準位置と整列させることを特徴とする請求項１記載のディスペンサ整列装置。
  8. 前記整列制御部は、前記第２画像カメラを移動させて、前記第２画像カメラの画像を第２基準位置と整列させることを特徴とする請求項１記載のディスペンサ整列装置。
  9. 前記整列制御部は、
    前記第１画像カメラにより検出された第２整列マークの画像及び第１基準位置を表示する第１表示部と、
    前記第２画像カメラにより検出された第１整列マークの画像及び第２基準位置を表示する第２表示部と、
    前記第２整列マークの画像と第１基準位置とが整列するように、前記テーブルをX/Y方向に駆動させ、前記第１整列マークの画像と第２基準位置とが整列するように、前記第２画像カメラをX/Y方向に駆動させる制御部と、から構成されることを特徴とする請求項１記載のディスペンサ整列装置。
  10. 前記テーブル上に、液晶表示パネルの基板がローディングされることを特徴とする請求項１記載のディスペンサ整列装置。
  11. 前記整列板は、前記基板に比べて面積が小さいことを特徴とする請求項１０記載のディスペンサ整列装置。
  12. 第１整列マークを有するテーブルの少なくとも一側面に整列板を付着する段階と、
    前記整列板上に第１シリンジを用いて第２整列マークを形成する段階と、
    前記テーブルをX/Y方向の少なくとも一方向に移動させる段階と、
    第１画像カメラにより前記第２整列マークの画像を検出し、第２整列マークの画像と第１基準位置とを整列させる段階と、
    第２画像カメラにより前記第１整列マークの画像を検出し、第１整列マークの画像と第２基準位置とを整列させる段階と、を備えることを特徴とするディスペンサ整列方法。
  13. 前記第２整列マークの画像と第１基準位置とを整列させる段階は、前記テーブルをX/Y方向の少なくとも一方向に移動させることを特徴とする請求項１２記載のディスペンサ整列方法。
  14. 前記第１整列マークの画像と第２基準位置とを整列させる段階は、前記第２画像カメラをX/Y方向の少なくとも一方向に移動させることを特徴とする請求項１２記載のディスペンサ整列方法。
  15. 前記テーブル上に液晶表示パネルの基板をローディングする段階を更に含むことを特徴とする請求項１２記載のディスペンサ整列方法。
  16. 前記テーブルにローディングされた基板の表面は、前記テーブルに付着された整列板の表面と同じ高さを有することを特徴とする請求項１５記載のディスペンサ整列方法。
  17. 前記テーブルの少なくとも一側面に整列板を付着する前に、前記テーブルに液晶表示パネルの基板をローディングする段階を更に含むことを特徴とする請求項１２記載のディスペンサ整列方法。
  18. 前記テーブルの少なくとも一側面に整列板を付着した後に、前記テーブルに液晶表示パネルの基板をローディングする段階を更に含むことを特徴とする請求項１２記載のディスペンサ整列方法。
  19. 前記テーブルに液晶表示パネルの基板をローディングする段階と、
    前記第２カメラにより前記第１整列マークの画像を検出し、第１整列マークの画像と第２基準位置とを整列させた後、少なくとも一つの第２シリンジを用いて、液晶表示パネルの基板上にシールパターンを形成する段階を更に含むことを特徴とする請求項１２記載のディスペンサ整列方法。
  20. 前記シールパターンは、一部が開放されたパターンであることを特徴とする請求項１９記載のディスペンサ整列方法。
  21. 前記シールパターンは、閉鎖されたパターンであることを特徴とする請求項１９記載のディスペンサ整列方法。
  22. 前記テーブルに付着された整列板に、複数の第２シリンジを用いて複数の第３整列マークを形成する段階と、
    前記各第２シリンジの側面に備えられた第３画像カメラにより各第３整列マークの画像を検出し、前記複数の第２シリンジを整列させる段階と、を更に含むことを特徴とする請求項１２記載のディスペンサ整列方法。
  23. 少なくとも一つの第２シリンジを下降させて前記テーブルに付着された整列板と接触させる段階と、
    前記第２シリンジのノズルと整列板の表面とが所望のギャップを有するように第２シリンジを上昇させる段階と、を更に含むことを特徴とする請求項１２記載のディスペンサ整列方法。
  24. 前記テーブルに付着された整列板の表面は、前記テーブルにローディングされる液晶表示パネルの基板の表面と同じ高さを有することを特徴とする請求項２３記載のディスペンサ整列方法。
  25. テーブルに付着された整列板に形成された第２整列マークの位置を、第１カメラを利用して検出する段階と、
    前記テーブルをX/Y方向の少なくとも一方向に移動させて、前記第２整列マークの位置と第１基準位置を整列る段階と、
    前記テーブルに形成された第１整列マークの位置を、第２カメラを利用して検出する段階と、
    前記第２カメラをX/Y方向の少なくとも一方向に移動させて、前記第１整列マークと第２基準位置とを整列させる段階と、を含むことを特徴とするディスペンサ整列方法。
  26. 第１整列マークが形成されたテーブルの少なくとも一側面に備えられた、第２整列マークが形成された整列板と、
    前記第２整列マークの画像を検出する第１画像カメラと、
    前記第１整列マークの画像を検出する第２画像カメラと、
    前記第２整列マークの画像と第１基準位置を整列させ、前記第１整列マークの画像と第２基準位置を整列させる整列制御部と、を備えることを特徴とするディスペンサ整列装置。
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