JP4338717B2 - 液晶表示パネルの移送装置、液晶表示パネルの切断方法及びこれを用いた液晶表示パネルの製造方法 - Google Patents
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Description
一般の液晶表示装置は、駆動回路ユニットを含む単位液晶表示パネルと、単位液晶表示パネルの下部に設置されて単位液晶表示パネルに光を放出するバックライトユニットと、バックライトユニット及び単位液晶表示パネルを支持するモールドフレーム及びケースとを含む。
ここで、ゲートパッド部14及びデータパッド部15は、カラーフィルタ基板2と重ならない薄膜トランジスタアレイ基板1(以下、「アレイ基板1」と略称する)の縁部領域に形成され、ゲートパッド部14は、ゲート駆動部(図示せず)から供給される走査信号を画像表示部13のゲートライン16に供給し、データパッド部15は、データ駆動部(図示せず)から供給される画像情報を画像表示部13のデータライン17に供給する。
また、アレイ基板1は、アレイ基板1上に縦横に配列されて複数の画素領域を定義する複数のゲートライン16及び複数のデータライン17と、ゲートライン16とデータライン17との交差箇所に形成されたスイッチング素子である薄膜トランジスタ(TFT)と、画素領域上に形成された画素電極とから構成される。
図8は複数の薄膜トランジスタアレイ基板が形成された第1母基板20と複数のカラーフィルタ基板が形成された第2母基板30とが貼り合わせられてなる複数の単位液晶表示パネルの断面構造を概略的に示す図である。
また、各単位液晶表示パネルは、第1及び第2母基板20、30を最大限利用できるように適切に配置され、モデルによって異なるが、一般に、それぞれの単位液晶表示パネルは、第2ダミー領域32だけ離隔して形成される。
図9は、一般の液晶表示パネルの切断工程を概略的に示す図である。
図9に示すように、一般の液晶表示パネルの切断装置は、以前の工程(第1母基板20と第2母基板30とを貼り合わせる工程)が終了した第1及び第2母基板20、30が設置されるテーブル42と、第1及び第2母基板20、30の表面にスクライブライン58を形成するスクライブホイール51とから構成される。
このような液晶表示パネルの切断のためには、複数回の反転、複数回のスクライブ工程、及び複数回のブレーク工程が行われる。
また、前述のような液晶表示パネルの切断方法では、母基板をブレークバーで打撃して母基板上に形成されたスクライブラインに沿ってクラックを伝播させることによって複数のガラスチップが発生し、打撃が不正確な場合や、クラックが完全に形成されなかった場合には、単位液晶表示パネルの取り出し時に破損などの不良が発生するという問題があった。
本発明の他の目的は、スクライブラインが形成された大面積の母基板から単位液晶表示パネルを取り出す際に、ダミーガラスの落下を防止できる液晶表示パネルの移送装置及びこれを用いた液晶表示パネルの製造方法を提供することにある。
また、本発明による液晶表示パネルの移送装置及びこれを用いた液晶表示パネルの製造方法は、落下したダミーガラスによる液晶表示パネルの破損などの損傷を防止することができると共に、分離されたダミーガラスがコンベアベルトにひっかかって母基板の進行を妨害することを防止することができる。
図1は、この発明の実施の形態1による単位液晶表示パネルの切断工程を概略的に示す図である。
図1に示すように、複数のパネル領域111が形成されて貼り合わせられた一対の母基板101は、パネル領域111に沿って個別の単位液晶表示パネル110に分離されるために、搬送ユニット(後述する)によりスクライブ部に移送される。
ここで、スクライブユニット180は、X軸方向に駆動し、一対のヘッド(図示せず)を備えており、ヘッドを利用して、母基板101に第1方向、すなわち、X軸方向に4回の第1スクライブ工程を繰り返し行うことにより、第1スクライブライン151を形成する。
また、トランスハンド160は、ブレーク工程で単位液晶表示パネル110から分離されていない周辺のダミーガラス112を、単位液晶表示パネル110から完全に分離する役割も果たす。
これは、トランスハンドを利用して、ブレーク工程が終了した単位液晶表示パネルを吸着して上部に移動させた後、トランスハンドの縁部に取り付けられたプッシャを利用して、単位液晶表示パネルと共に上部に移動したダミーガラスを除去する既存の場合に発生する、プッシャにより分離されたダミーガラスが母基板上に落下して、分離されていない単位液晶表示パネルを損傷させたり、落下したダミーガラスがコンベアベルトにひっかかって母基板の進行を妨害したりする問題を解決するためである。
図2に示すように、本実施形態のトランスハンド160は、本体165に複数の吸着口166を有しており、吸着口166を用いて単位液晶表示パネル110を吸着して、母基板101からそれぞれの単位液晶表示パネル110を分離して取り出す。
すなわち、トランスハンド160のプレート163は、プレート163に接続されたシリンダ164により、トランスハンド160の本体165とは別に上下に駆動されることによって、吸着口166に吸着して固定された単位液晶表示パネル110周辺のダミーガラス112を単位液晶表示パネル110から分離して除去できる。
まず、図3Aに示すように、前述したスクライブ工程及びブレーク工程が終了した母基板101は、所定のアンローディング部に移送され、その後、トランスハンド160を移送された母基板101の上部に移動させて所定の単位液晶表示パネル110上に位置させる。
このとき、トランスハンド160の縁部には、長方形かつフレーム形状のプレート163が取り付けられており、単位液晶表示パネル110周囲のダミーガラス112を単位液晶表示パネル110とは別に固定する。前述のように、プレート163は、プレート163に接続されたシリンダ164により、トランスハンド160の本体165とは別に上下に駆動され、シリンダ164が下方に駆動されることによって、プレート163が単位液晶表示パネル110周囲のダミーガラス112を下方に押して固定する。
図4は、この発明の実施の形態1による液晶表示パネルの製造方法を順次示すフローチャートであり、図5は、この発明の実施の形態1による液晶表示パネルの他の製造方法を順次示すフローチャートであって、図4は、液晶注入方式で液晶層を形成する場合の液晶表示パネルの製造方法を示し、図5は、液晶滴下方式で液晶層を形成する場合の液晶表示パネルの製造方法を示す。
液晶表示装置の製造工程は、下部のアレイ基板に駆動素子を形成するアレイ工程と、上部のカラーフィルタ基板にカラーフィルタを形成するカラーフィルタ工程と、アレイ基板とカラーフィルタ基板とを貼り合わせるセル工程とに分けられる。
単位液晶表示パネル110は、液晶の電気光学効果を利用するものであり、この電気光学効果は、液晶自体の異方性と液晶の分子配列状態とによって決定されるので、液晶の分子配列の制御は、単位液晶表示パネル110の表示品位の安定化に大きな影響を及ぼす。
このような配向膜工程の不良を検査する方法には、配向膜を塗布した後、塗布された配向膜の表面にムラ、筋、又はピンホールなどが存在するか否かを検査する1次検査と、配向処理後、配向処理された配向膜表面の均一度及びスクラッチなどが存在するか否かを検査する2次検査とがある。
図6は、図4及び図5において、本発明による単位液晶表示パネル110の切断方法を具体的に示すフローチャートである。
その後、トランスハンド160を下方に移動させて、取り出す単位液晶表示パネル110の表面を、トランスハンド160の吸着口166を用いて吸着して固定する(S204)。
このとき、トランスハンド160の縁部には、長方形かつフレーム形状のプレート163が取り付けられており、単位液晶表示パネル110周囲のダミーガラス112を単位液晶表示パネル110とは別に固定する(S205)。
その後、図4に示すように、加工された個々の単位液晶表示パネル110に液晶注入口から液晶を注入し、液晶注入口を封止して液晶層を形成した(S110)後、それぞれの単位液晶表示パネル110を検査することにより、単位液晶表示パネル110を製作する(S111)。
第1に、単位液晶表示パネル110への液晶の充填時間が非常に長い。一般に、貼り合わせられた液晶表示パネルは、数百cm2の表面積に対して数μm程度のギャップしか有していないので、圧力差を利用した真空注入方式を適用しても、単位時間当たりの液晶の注入量は非常に少ない。例えば、約15インチの液晶表示パネルを製作する場合には、液晶の充填時間が約8時間かかるので、液晶表示パネルの製作に多くの時間が必要となり、生産性が低下するという問題があった。また、液晶表示パネルが大型化するほど、液晶の充填時間がさらに長くなり、液晶の充填不良が発生して、結果的に液晶表示パネルの大型化に対応できないという問題があった。
図5に示すように、滴下方式を用いた場合は、配向膜検査(S105)を終了した後、カラーフィルタ基板にシール材で所定のシールパターンを形成する(S107′)と共に、アレイ基板に液晶を滴下して液晶層を形成する(S106′)。
滴下方式は、真空注入方式に比べて短時間で液晶を滴下することができ、単位液晶表示パネル110が大型化する場合も液晶層を非常に迅速に形成することができる。
また、第1母基板又は第2母基板上に必要量の液晶のみを滴下するので、真空注入方式のように高価な液晶の廃棄による単位液晶表示パネル110のコスト上昇を防止し、製品の価格競争力を向上させる。
Claims (40)
- 単位液晶表示パネルを吸着して移送する本体と、
前記本体の縁部に取り付けられ、前記本体とは別に前記本体に対して上下方向に移動し、母基板のダミーガラスを固定して前記ダミーガラスを前記単位液晶表示パネルから分離するプレートと
を含むことを特徴とする液晶表示パネルの移送装置。 - 前記プレートには、前記本体とは別に前記本体に対して上下方向に駆動する複数のシリンダが接続されていることを特徴とする請求項1に記載の液晶表示パネルの移送装置。
- 前記本体は、複数の吸着口を備え、前記吸着口を用いて前記単位液晶表示パネルの表面を吸着して、前記単位液晶表示パネルを移送することを特徴とする請求項1に記載の液晶表示パネルの移送装置。
- 前記プレートは、フレーム形状を有することを特徴とする請求項1に記載の液晶表示パネルの移送装置。
- 前記フレーム形状は、前記単位液晶表示パネルの形状に対応する形状であることを特徴とする請求項4に記載の液晶表示パネルの移送装置。
- 複数のパネル領域が形成されて貼り合わせられた一対の母基板にスクライブラインを形成する段階と、
単位液晶表示パネルを吸着して移送する本体、及び前記本体の縁部に取り付けられ、前記本体とは別に前記本体に対して上下方向に移動するプレートから構成される移送装置により、前記単位液晶表示パネルを前記単位液晶表示パネル周囲のダミーガラスから分離する段階と
を含むことを特徴とする液晶表示パネルの切断方法。 - 前記一対の母基板にスクライブラインを形成する段階は、
前記一対の母基板をスクライブ部に移送する段階と、
前記スクライブ部に設けられたスクライブユニットにより、前記一対の母基板の前面及び背面に第1スクライブライン及び第2スクライブラインをそれぞれ形成する段階と
を含むことを特徴とする請求項6に記載の液晶表示パネルの切断方法。 - 前記一対の母基板にスクライブラインを形成する段階は、
前記第1スクライブラインと前記第2スクライブラインとが形成された前記一対の母基板をブレーク部に移送して、複数の単位液晶表示パネルに分離する段階をさらに含むことを特徴とする請求項7に記載の液晶表示パネルの切断方法。 - 前記単位液晶表示パネルを前記単位液晶表示パネル周囲のダミーガラスから分離する段階は、
前記移送装置を所定の単位液晶表示パネル上に移動させる段階と、
前記移送装置を前記一対の母基板側に移動させて、前記所定の単位液晶表示パネルの表面を、前記本体に設置された吸着口を用いて吸着して固定する段階と、
前記プレートにより前記単位液晶表示パネル周囲のダミーガラスが固定された状態で、前記本体を前記一対の母基板の反対側に駆動させて、前記単位液晶表示パネルを前記ダミーガラスから分離する段階と
を含むことを特徴とする請求項6に記載の液晶表示パネルの切断方法。 - 前記プレートには、前記本体とは別に前記本体に対して上下方向に駆動する複数のシリンダが接続されていることを特徴とする請求項6に記載の液晶表示パネルの切断方法。
- 前記シリンダは、前記一対の母基板側に駆動され、前記プレートにより前記単位液晶表示パネル周囲のダミーガラスを前記一対の母基板側に押して固定することを特徴とする請求項10に記載の液晶表示パネルの切断方法。
- 前記本体が前記一対の母基板の反対側に移動されるとき、前記プレート及び前記シリンダは、前記単位液晶表示パネルが前記ダミーガラスから完全に分離されるまで前記一対の母基板側への駆動を維持することを特徴とする請求項10に記載の液晶表示パネルの切断方法。
- 前記本体は、複数の吸着口を備え、前記吸着口を用いて前記単位液晶表示パネルの表面を吸着して、前記単位液晶表示パネルを移送することを特徴とする請求項6に記載の液晶表示パネルの切断方法。
- 前記プレートは、フレーム形状を有することを特徴とする請求項6に記載の液晶表示パネルの切断方法。
- 前記フレーム形状は、前記単位液晶表示パネルの形状に対応する形状であることを特徴とする請求項14に記載の液晶表示パネルの切断方法。
- 前記一対の母基板の前面及び背面に第1スクライブライン及び第2スクライブラインをそれぞれ形成する段階は、
前記スクライブユニットにより、前記一対の母基板の前面及び背面に、前記パネル領域を第1方向に沿って区画する前記第1スクライブラインを形成する段階と、
前記スクライブユニットに設けられたヘッドを第2方向に駆動させて、前記一対の母基板の前面及び背面に、前記パネル領域を前記第2方向に沿って区画する前記第2スクライブラインを形成する段階と
を含むことを特徴とする請求項7に記載の液晶表示パネルの切断方法。 - 前記第1スクライブラインと前記第2スクライブラインとは、直交することを特徴とする請求項7に記載の液晶表示パネルの切断方法。
- 前記ブレーク部は、前記一対の母基板の前面及び背面に配置されるスチームブレークを含み、前記スチームブレークを用いて蒸気を噴射することにより、前記第1スクライブラインと前記第2スクライブラインとに沿って、前記一対の母基板を分離することを特徴とする請求項8に記載の液晶表示パネルの切断方法。
- 前記ブレーク部は、前記スチームブレークの後段に配置されたエアーナイフを含み、前記エアーナイフを用いて乾燥空気を噴射することにより、前記一対の母基板の表面に残っている水分とガラスチップとを除去することを特徴とする請求項18に記載の液晶表示パネルの切断方法。
- アレイ基板用の母基板にアレイ工程を行い、カラーフィルタ基板用の母基板にカラーフィルタ工程を行う段階と、
前記アレイ基板用の母基板と前記カラーフィルタ基板用の母基板とを貼り合わせる段階と、
貼り合わせられた一対の母基板にスクライブラインを形成する段階と、
単位液晶表示パネルを吸着して移送する本体、及び前記本体の縁部に取り付けられ、前記本体とは別に前記本体に対して上下方向に移動するプレートから構成される移送装置により、前記単位液晶表示パネルを前記単位液晶表示パネル周囲のダミーガラスから分離する段階と
を含むことを特徴とする液晶表示パネルの製造方法。 - 前記一対の母基板にスクライブラインを形成する段階は、
前記一対の母基板をスクライブ部に移送する段階と、
前記スクライブ部に設けられたスクライブユニットにより、前記一対の母基板の前面及び背面に第1スクライブラインおよび第2スクライブラインをそれぞれ形成する段階と
を含むことを特徴とする請求項20に記載の液晶表示パネルの製造方法。 - 前記一対の母基板にスクライブラインを形成する段階は、
前記第1スクライブラインと前記第2スクライブラインとが形成された前記一対の母基板をブレーク部に移送して、複数の単位液晶表示パネルに分離する段階をさらに含むことを特徴とする請求項20に記載の液晶表示パネルの製造方法。 - 前記単位液晶表示パネルを前記単位液晶表示パネル周囲のダミーガラスから分離する段階は、
前記移送装置を所定の単位液晶表示パネル上に移動させる段階と、
前記移送装置を前記一対の母基板側に移動させて、前記所定の単位液晶表示パネルの表面を、前記本体に設置された吸着口を用いて吸着して固定する段階と、
前記プレートにより前記単位液晶表示パネル周囲のダミーガラスが固定された状態で、前記本体を前記一対の母基板の反対側に駆動させて、前記単位液晶表示パネルを前記ダミーガラスから分離する段階と
を含むことを特徴とする請求項20に記載の液晶表示パネルの製造方法。 - 前記プレートには、前記本体とは別に前記本体に対して上下方向に駆動する複数のシリンダが接続されていることを特徴とする請求項20に記載の液晶表示パネルの製造方法。
- 前記シリンダは、前記一対の母基板側に駆動され、前記プレートにより前記単位液晶表示パネル周囲のダミーガラスを前記一対の母基板側に押して固定することを特徴とする請求項24に記載の液晶表示パネルの製造方法。
- 前記本体が前記一対の母基板の反対側に移動されるとき、前記プレート及び前記シリンダは、前記単位液晶表示パネルが前記ダミーガラスから完全に分離されるまで前記一対の母基板側への駆動を維持することを特徴とする請求項24に記載の液晶表示パネルの製造方法。
- 前記本体は、複数の吸着口を備え、前記吸着口を用いて前記単位液晶表示パネルの表面を吸着して、前記液晶表示パネルを移送することを特徴とする請求項20に記載の液晶表示パネルの製造方法。
- 前記プレートは、フレーム形状を有することを特徴とする請求項20に記載の液晶表示パネルの製造方法。
- 前記フレーム形状は、前記単位液晶表示パネルの形状に対応する形状であることを特徴とする請求項28に記載の液晶表示パネルの製造方法。
- 前記一対の母基板の前面及び背面に第1スクライブライン及び第2スクライブラインをそれぞれ形成する段階は、
前記スクライブユニットにより、前記一対の母基板の前面及び背面に前記パネル領域を第1方向に沿って区画する前記第1スクライブラインを形成する段階と、
前記スクライブユニットに設けられたヘッドを第2方向に駆動させて、前記一対の母基板の前面及び背面に、前記パネル領域を前記第2方向に沿って区画する前記第2スクライブラインを形成する段階と
を含むことを特徴とする請求項21に記載の液晶表示パネルの製造方法。 - 前記ブレーク部は、前記一対の母基板の前面及び背面に配置されるスチームブレークを含み、前記スチームブレークを用いて蒸気を噴射することにより、前記第1スクライブラインと前記第2スクライブラインとに沿って、前記一対の母基板を分離することを特徴とする請求項22に記載の液晶表示パネルの製造方法。
- 前記ブレーク部は、前記スチームブレークの後段に配置されたエアーナイフを含み、前記エアーナイフを用いて乾燥空気を噴射することにより、前記一対の母基板の表面に残っている水分とガラスチップとを除去することを特徴とする請求項31に記載の液晶表示パネルの製造方法。
- 前記一対の母基板の上部のパネル領域は、前記アレイ工程により薄膜トランジスタが形成されたアレイ基板であり、下部のパネル領域は、前記カラーフィルタ工程によりカラーフィルタが形成されたカラーフィルタ基板であることを特徴とする請求項20に記載の液晶表示パネルの製造方法。
- 前記複数のパネル領域は、少なくとも2つの異なるサイズで形成されることを特徴とする請求項20に記載の液晶表示パネルの製造方法。
- 前記母基板の表面に配向膜を形成する段階と、
前記配向膜が形成された母基板に配向処理を行う段階と
をさらに含むことを特徴とする請求項20に記載の液晶表示パネルの製造方法。 - 前記アレイ基板用の母基板及び前記カラーフィルタ基板用の母基板のいずれか一方の母基板に液晶を滴下し、他方の母基板にシール材を塗布することを特徴とする請求項20に記載の液晶表示パネルの製造方法。
- 前記液晶が滴下された母基板と、前記シール材が塗布された母基板とは、互いに貼り合わせられることを特徴とする請求項36に記載の液晶表示パネルの製造方法。
- 前記アレイ基板用の母基板及び前記カラーフィルタ基板用の母基板のいずれか一方の母基板にスペーサを形成し、他方の母基板にシール材を塗布することを特徴とする請求項20に記載の液晶表示パネルの製造方法。
- 前記スペーサが形成された母基板と、前記シール材が塗布された母基板とは、互いに貼り合わせられることを特徴とする請求項38に記載の液晶表示パネルの製造方法。
- 貼り合わせられた一対の母基板が複数の単位液晶表示パネルに分離された後に、それぞれの前記単位液晶表示パネルに液晶を注入することを特徴とする請求項39に記載の液晶表示パネルの製造方法。
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