JP2006133759A - 液晶表示装置の製造システム及び製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】液晶の滴下速度が速くかつ液晶の滴下量を精密に調節できる液晶表示装置製造システム及び製造方法を提供する。また、液晶を取り替える際に、その着脱時間を短縮できる液晶表示装置製造システム及び製造方法を提供する。
【解決手段】本発明の実施例に係る液晶表示装置製造システムは、液晶を入れる液晶容器と、前記液晶を滴下する液晶ノズルと、必要に応じて設定量の液晶を前記液晶容器から吸入及び前記液晶ノズルに吐出する液晶加圧部と、必要に応じて前記液晶加圧部と前記液晶容器を連通したり、前記液晶加圧部と前記液晶ノズルを連通するためのバルブとを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、液晶表示装置の製造システム及び製造方法に関し、特に、表示パネルに液晶を滴下するための装置及び方法に関する。

一般に、液晶表示装置は、電界生成電極が形成されている二枚の表示パネルとその間に挿入されている液晶層とから構成される。従って、電極に電圧を印加して液晶層の液晶分子を再配列し、液晶層を通過する光の透過率を調節して画像を表示する装置である。
このような液晶表示装置は、次のような製造方法によって製造する。
第１に、表示パネルに液晶物質の液晶分子を配向するための配向膜を塗布する。

第２に、下部表示パネルに密封材を用いて閉殻形状の枠組で定義されたアクティブ領域を形成する。
第３に、アクティブ領域に液晶を滴下する。
第４に、二つの表示パネルを真空状態でアセンブリーし、密封材を硬化する。
以下、第３の過程を実施するための従来液晶表示装置の製造システムについて具体的に言及する。

液晶を滴下するための従来液晶表示装置の製造システムは、液晶が入った瓶、瓶から必要な量の液晶を受けて下部表示パネルに直接液晶を滴下するシリンジ（syringe）、及びシリンジに形成されたノズル（nozzle）を開閉するニードル（needle）から構成される。

しかしながら、このような従来液晶表示装置の製造システムでは、次のような問題がある。
シリンジにある液晶がニードルの開閉によってノズルを通じて自由落下して下部表示パネルに滴下されるので、その滴下速度が遅く、滴下する液晶量を細密に制御できない問題点がある。

本発明は、従来技術の問題点を解決するためのものであって、本発明の目的は、液晶の滴下速度が速くかつ液晶の滴下量を精密に調節できる液晶表示装置製造システム及び製造方法を提供することである。
また、本発明の他の目的は、液晶を取り替える際に、その着脱時間を短縮できる液晶表示装置製造システム及び製造方法を提供することである。

本願第１発明に係る液晶表示装置の製造システムは、液晶を入れる液晶容器、前記液晶を滴下する液晶ノズル、必要に応じて設定量の液晶を前記液晶容器から吸入及び前記液晶ノズルに吐出する液晶加圧部、並びに必要に応じて前記液晶加圧部と前記液晶容器を連通したり、前記液晶加圧部と前記液晶ノズルを連通するためのバルブを備える。
製造システムが液晶加圧部を備えることで、表示パネルＰに滴下する液晶の滴下速度が調整可能となり、例えば滴下速度を速めて液晶表示装置の製造スピードを向上することができる。

また、本願第２発明は、第１発明において、前記液晶加圧部は、吸入される前記液晶を一時的に保持するシリンダー、前記シリンダーにスライド可能に備えられているピストン、前記ピストンを精密に往復運動させるステップモータを有する。シリンダーのピストンを、ステップモーターにより液晶量に応じて移動させることで、滴下すべき液晶量を正確に計量することができる。

また、本願第３発明は、第１発明において、前記バルブは、円形のケース、前記ケースの中心を基準に回転するバルブ体、及び前記バルブ体に設けられた流路を有する。
また、本願第４発明は、第１発明において、前記流路は、前記バルブ体の中心から半径方向に向かい三つに分岐され、それぞれの分岐の間は、互いに設定角度の間隔を維持する。

更に、本願第５発明は、第３発明において、前記液晶加圧部と連動して前記バルブを駆動するバルブ駆動部を更に備える。
また、本願第６発明は、第５発明において、前記バルブ駆動部は、油圧源、前記油圧源から印加された油圧によって前記バルブを駆動する駆動体、及び前記油圧源から前記駆動体に油圧を導いたり、前記駆動体の油圧を前記油圧源に導く複数の油圧ラインを有する。

また、本願第７発明は、第６発明において、前記複数の油圧ラインは、一つのヘッドに装着され前記油圧源に一度に締結される。これにより、液晶を取り替える際にヘッドを取り外すことで一度に複数の油圧ラインを取り外すことができる。よって、複数の油圧ラインなどの着脱時間を短縮できるので、システムの稼動率を向上することができる。
また、本願第８発明は、第７発明において、前記ヘッドと前記油圧源は、締結部によって互いに着脱可能に備えられる。

また、本願第９発明は、第８発明において、前記締結部は、前記油圧源に前記複数の油圧ライン数に応じて形成される挿入口と、前記挿入口に相応するよう前記ヘッドに形成され、前記油圧ラインと連通する突出管を有する。
本願第１０発明は、液晶を入れる液晶容器と、前記液晶を滴下する液晶ノズルと、前記液晶容器と前記液晶ノズルとの間に備えられ、前記液晶容器から設定量の液晶を吸入して前記液晶ノズルにその吸入された液晶を排出する液晶ポンプとを備え、前記液晶ポンプは、必要に応じて前記液晶を吸入及び排出する液晶加圧部と、前記液晶容器と前記液晶加圧部を連通したり、前記液晶加圧部と前記液晶ノズルを連通するバルブと、前記液晶加圧部と連動して前記バルブを駆動するバルブ駆動部とを備える液晶表示装置の製造システムを提供する。

一方、本願第１１発明は、本発明の一実施例に係る液晶表示装置の製造方法は、表示パネルを供給する段階と、液晶加圧部によって設定量の液晶を液晶容器から前記液晶加圧部に備えられたシリンダーに吐出する段階と、前記シリンダーに吐出された液晶を前記シリンダーに一時保持する段階と、前記保持された液晶を前記液晶加圧部によって液晶ノズルに吐出する段階と、前記液晶ノズルに吐出された液晶を表示パネルに滴下する段階とを含む。

なお、本願第１２発明は、第１１発明において、前記本発明の一実施例に係る液晶表示装置の製造方法は、前記設定量の液晶を前記シリンダーに吐出する前に前記液晶に含まれた気泡を除去する段階を更に含む。
また、本願第１３発明は、第１１発明において、前記設定量の液晶は、前記液晶加圧部に備えられたステップモータによって前記シリンダーに正確に吸入される。

また、本願第１４発明は、第１１発明において、前記設定量の液晶は２乃至３ｃｃである。
なお、本願第１５発明は、第１１発明において、必要に応じて前記液晶容器と前記シリンダーを連通したり、前記シリンダーと前記液晶ノズルを連通する連通段階を更に含む。
また、本願第１６発明は、第１５発明において、前記連通段階のうち、前記液晶容器と前記シリンダーを連通させる段階は、バルブ駆動部によってバルブを回転させる段階と、前記バルブに形成された流路が前記液晶容器及び前記シリンダーとそれぞれ連通すると前記バルブ駆動部を停止させる段階を含む。

また、本願第１７発明は、第１５発明において、前記連通段階のうち、前記シリンダーと前記液晶ノズルを連通させる段階は、前記バルブ駆動部によって前記バルブを回転させる段階、前記バルブに形成された流路が前記シリンダー及び前記液晶ノズルとそれぞれ連通すると、前記バルブ駆動部を停止させる段階とを含む。
また、本願第１８発明は、第１６又は第１７発明において、前記液晶を取り替える際、前記複数の油圧ラインは前記油圧源から一つのヘッドによって一度に脱去される。

本発明の一実施例に係る液晶表示装置の製造システム及び方法は次のような効果がある。
本発明の実施例によれば、液晶加圧部を備えることによって表示パネルに滴下される液晶の量を細密に調節可能であり、その液晶の滴下速度が向上するといった利点がある。
また、本発明の実施例によれば、締結部を備えることによって液晶を取り替える際にその着脱時間を短縮することができる。これによってシステム稼動率が向上するといった利点がある。

更に、本発明の詳細な説明に言及したいずれの効果を有する。

以下、添付した図面を参照して、本発明の実施例を、本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者が容易に実施することができるように詳細に説明する。しかし、本発明は、多様な形態で実現することができ、ここで説明する実施例に限定されない。
図１は、本発明の一実施例に係る液晶表示装置の製造システムを示した概略図であり、図２は、図１の製造システムをＩＩ-ＩＩ線に沿って切断した断面図である。

本発明の一実施例に係る液晶表示装置の製造システムは、図１に示したように、液晶容器１００、液晶ノズル２００、液晶ポンプ３００を備える。
液晶容器１００は、液晶を入れるためのものであって製造業者から既に液晶が入った状態で供給される。
液晶ノズル２００は、液晶を液晶表示装置の表示パネルＰに滴下する。

液晶ポンプ３００は、液晶容器１００と液晶ノズル２００との間に備えられ、液晶容器１００から設定量の液晶を吸入し、液晶ノズル２００にその吸入した液晶を排出する。
詳細には、液晶ポンプ３００は、液晶加圧部３１０とバルブ３２０を有する。
液晶加圧部３１０は、必要に応じて液晶を吸入及び排出する。即ち、液晶加圧部３１０は、吸入する液晶を一時保持するシリンダー３１１、シリンダー３１１にスライド可能に備えられているピストン３１２、ピストン３１２を精密に往復運動させるステップモータ３１３から構成される。

バルブ３２０は、必要に応じてシリンダー３１１と液晶容器１００を連通したり、シリンダー３１１と液晶ノズル２００を連通する。即ち、バルブ３２０は、円形のケース３２１、ケース３２１の中心を基準に回転するバルブ体３２２、及びバルブ体３２２に形成される流路３２３を含む。更に、流路３２３は、バルブ体の中心から半径方向にむかい三つに分岐し、それぞれの分岐の間は、ほぼ１２０度間隔を維持することができる。

一方、前記液晶ポンプ３００は、バルブ駆動部３３０を更に有する。
前記バルブ駆動部３３０は、液晶加圧部３１０と電気的に連動し、バルブ３２０を駆動する。即ち、バルブ駆動部３３０は、油圧源３３１と駆動体３３２と複数の油圧ライン３３３を有する。
駆動体３３２は、バルブ体３２２に結合し、油圧源３３１から印加された油圧によってケース３２１の中心を基準に回転しながらバルブ体３２２を駆動するものであり、翼状であることが好ましい。

複数の油圧ライン３３３は、油圧源３３１から駆動体３３２に油圧を導いたり、駆動体３３２の油圧を油圧源３３１に導くもので、第１乃至第４油圧ライン３３３a、３３３b、３３３c、３３３dを有する。
即ち、第１油圧ライン３３３aと第３油圧ライン３３３cは、油圧源３３１の油圧を駆動体３３２に導く役割をし、第２油圧ライン３３３bと第４油圧ライン３３３dは、ケース３２１の油圧を油圧源３３１に導く役割をする。

従って、前述した液晶ポンプ３００を備えることによって、表示パネルＰに滴下する液晶量を細密に調節可能となり、液晶の滴下速度も速くなる。
一方、第１乃至第４油圧ライン３３３a、３３３b、３３３c、３３３dは、一つのヘッド３３４に装着され、油圧源３３１に一度に締結される。なお、駆動体３３２は、油圧源３３１の油圧が第３油圧ライン３３３cを通じてケース３２１に印加されると同時に、第２油圧ライン３３３bを通じてケース３２１の油圧が油圧源３３１に排出されることによって、時計方向に回転するように形成されている。逆に、油圧源３３１の油圧が第１油圧ライン３３３aを通じてケース３２１に印加されると同時に、第４油圧ライン３３３dを通じてケース３２１の油圧が油圧源３３１に排出されることによって、反時計方向に回転するように形成されている。

これにより、液晶を取り替える際にその着脱時間を短縮できるので、システムの稼動率を向上することができる。ここで、液晶を取り替える理由は、例えば、モードによって、つまり垂直配向モード及び水平配向モードによって異なる液晶が要求されるためである。なお、液晶を取り替えることは、液晶のみならず、既存の液晶が残留した痕跡のあるいずれのものを取り替えることを意味する。

従って、液晶の取替え時間を短縮するためには、前述した本発明の実施例に係る液晶表示装置の製造システムを採用することが最も望ましい。
また、ヘッド３３４及び油圧源３３１は、図２に示したように、締結部３３５によって着脱可能に備えられることが好ましい。
締結部３３５は、油圧源３３１に複数の油圧ライン３３３数に応じて形成される挿入口３３５aと、前記挿入口３３５aに相応してヘッド３３４に設けられ、油圧ライン３３３と連通する突出管３３５bを有する。

以下、図３乃至図５を参照して、本発明の一実施例に係る液晶表示装置の製造方法を詳細に説明する。
図３及び図４は、図１に示した液晶表示装置製造システムの動作状態を示した概略図であり、図５は、本発明の一実施例に係る液晶表示装置の製造方法を示したフローチャートである。

まず、液晶表示装置用の表示パネルＰを準備する。そして、設定量の液晶を液晶加圧部３１０によって液晶容器１００から液晶加圧部３１０に備えられたシリンダー３１１に吐出する（Ｓ１０）。そして、シリンダー３１１に吐出された液晶をシリンダー３１１に一時保持する（Ｓ２０）。次に、保持された液晶を液晶ノズル２００に吐出する（Ｓ３０）。次に、液晶ノズル２００に吐出された液晶を表示パネルＰに滴下する（Ｓ４０）。ここで、前記設定量の液晶を前記シリンダーに吐出する前に、液晶に含まれた気泡を除去するのが良い。

前記設定量の液晶は、液晶加圧部３１０に備えられたステップモータ３１３によってシリンダー３１１に正確に吸入される。例えば、ステップモータ３１３によりピストン３１２を引いたり押したりする距離と、シリンダー３１１の容量との関係を予め対応づけており、これに基づいてステップモータ３１３による液晶の吸入及び排出を調整する。
前記設定量の液晶は約２乃至３ｃｃであり、重量としては約１乃至３ｍｇであることが好ましい。

また、前記本発明の一実施例に係る平板表示装置の製造方法は、必要に応じて、液晶容器１００とシリンダー３１１を連通したり、シリンダー３１１と液晶ノズル２００を連通する連通段階を更に含む。
以下、図３及び図４を参照して、前記連通段階を具体的に説明する。
まず、図３に示したように、油圧源３３１の油圧が第３油圧ライン３３３cを通じてケース３２１に印加されると同時に、第２油圧ライン３３３bを通じてケース３２１の油圧が油圧源３３１に排出される間、油圧によって駆動体３３２が時計方向に回転しながら、これに結合したバルブ体３２２が回転する。そして、バルブ体３２２の流路３２３が液晶容器１００と連結された第１配管１０１及びシリンダー３１１とそれぞれ連通すると、油圧源３３１からの油圧供給は停止する。

その後、ステップモータ３１３がピストン３１２を下方向（図３の矢印“３１４参照”）に引くと、液晶容器１００の液晶が流路３２３を通じてシリンダー３１１に吸入される。
なお、図４に示したように、油圧源３３１の油圧が第１油圧ライン３３３aを通じてケース３２１に印加されると同時に、第４油圧ライン３３３dを通じてケース３２１の油圧が油圧源３３１に排出される間、駆動体３３２が反時計方向に回転しながら、これに結合したバルブ体３２２が回転する。そして、バルブ体３２２の流路３２３が液晶ノズル２００と連結された第２配管２０１及びシリンダー３１１と相互連通すると、油圧源３３１からの油圧供給は停止する。

次に、ステップモータ３１３がピストン３１２を上方向（図４の矢印“３１５”参照）に押すと、シリンダー３１１の液晶が流路３２３を通じて液晶ノズル２００に排出される。次いで、液晶表示装置の表示パネルＰに液晶が滴下される。
液晶を取り替える際には、図２に示したように、ヘッド３３４を引っ張ると挿入口３３５aから突出管３３５bが分離される。ここで、新しいシステムのヘッドの突出管を一度に油圧源３３１の挿入口３３５aに装着すれば良い。よって、液晶を取り替える際にその着脱時間を短縮できるので、システムの稼動率を向上することができる。

また、上記のように、まずステップモーター３１３により液晶容器１００から所定量の液晶を計量しておき、次に液晶ノズル２００に計量された所定量の液晶を送出するというように、計量と送出を異なるステップで行う。これにより、液晶を液晶ノズル２００に送出する際において液晶が液晶容器１００に逆流するのを防いだり、計量時に液晶が液晶ノズル２００に送出されて正確に液晶を計量できなくなるのを防止することができる。

以上より、前述した液晶ポンプ３００を備えることによって、表示パネルＰに滴下する液晶量や液晶の滴下速度も調整可能となるとともに、システムの稼動率を向上することができる。
以上で本発明の好ましい実施例について詳細に説明したが、本発明の権利範囲はこれに限定されるものでなく、特許請求の範囲で定義している本発明の基本概念を利用した当業者の様々な変形及び改良形態も本発明の権利範囲に属するものである。

本発明の一実施例に係る液晶表示装置の製造システムを示した概略図である。 図１の製造システムをＩＩ-ＩＩ線に沿って切断した断面図である。 図１に示した液晶表示装置製造システムの動作状態を示した概略図である。 図１に示した液晶表示装置製造システムの動作状態を示した概略図である。 本発明の一実施例に係る液晶表示装置の製造方法を示したフローチャートである。

符号の説明

１００ 液晶容器
２００ 液晶ノズル
３００ 液晶ポンプ
３１０ 液晶加圧部
３２０ バルブ
３１１ シリンダー
３１２ ピストン
３１３ ステップモータ
３２１ ケース
３２２ バルブ体
３２３ 流路
３３０ バルブ駆動部
３３１ 油圧源
３３２ 駆動体
３３３ 油圧ライン
３３４ ヘッド
３３５ 締結部
３３５a 挿入口
３３５b 突出管

Claims (18)

1. 液晶を入れた液晶容器と、
   前記液晶を滴下する液晶ノズルと、
   必要に応じて設定量の液晶を前記液晶容器から吸入及び前記液晶ノズルに吐出する液晶加圧部と、
   必要に応じて前記液晶加圧部と前記液晶容器を連通したり、前記液晶加圧部と前記液晶ノズルを連通するためのバルブとを備える液晶表示装置の製造システム。
2. 前記液晶加圧部は、
   吸入した前記液晶を一時的に保持するシリンダーと、
   前記シリンダーにスライド可能に備えられているピストンと、
   前記ピストンを精密に往復運動させるステップモータとを有する請求項１に記載の液晶表示装置の製造システム。
3. 前記バルブは、
   円形のケースと、
   前記ケースの中心を基準に回転するバルブ体と、
   前記バルブ体に形成された流路とを有する請求項１に記載の液晶表示装置の製造システム。
4. 前記流路は、
   前記バルブ体の中心から半径方向に向かい、三つに分岐され、それぞれの分岐の間は互いに設定角度の間隔を維持する請求項３に記載の液晶表示装置の製造システム。
5. 前記液晶加圧部と連動して前記バルブを駆動するバルブ駆動部を更に備える請求項３に記載の液晶表示装置の製造システム。
6. 前記バルブ駆動部は、
   油圧源と、
   前記油圧源から印加された油圧によって前記バルブを駆動する駆動体と、
   前記油圧源から前記駆動体に油圧を導いたり、前記駆動体の油圧を前記油圧源に導く複数の油圧ラインとを有する請求項５に記載の液晶表示装置の製造システム。
7. 前記複数の油圧ラインは、一つのヘッドに装着され前記油圧源に一度に締結される請求項６に記載の液晶表示装置の製造システム。
8. 前記ヘッドと前記油圧源は、締結部によって互いに着脱可能に備えられる請求項７に記載の液晶表示装置の製造システム。
9. 前記締結部は、
   前記油圧源に前記複数の油圧ライン数に応じて形成される挿入口と、
   前記挿入口に相応するよう前記ヘッドに形成され、前記油圧ラインと連通する突出管とを有する請求項８に記載の液晶表示装置の製造システム。
10. 液晶を入れる液晶容器と、
    前記液晶を滴下する液晶ノズルと、
    前記液晶容器と前記液晶ノズルとの間に備えられ、前記液晶容器から設定量の液晶を吸入して前記液晶ノズルにその吸入された液晶を排出する液晶ポンプとを備え、
    前記液晶ポンプは、
    必要に応じて前記液晶を吸入及び排出する液晶加圧部と、
    前記液晶容器と前記液晶加圧部を連通したり、前記液晶加圧部と前記液晶ノズルを連通するバルブと、
    前記液晶加圧部と連動して前記バルブを駆動するバルブ駆動部とを備える液晶表示装置の製造システム。
11. 表示パネルを供給する段階と、
    液晶加圧部によって設定量の液晶を液晶容器から前記液晶加圧部に備えられたシリンダーに吐出する段階と、
    前記シリンダーに吐出された液晶を前記シリンダーに一時保持する段階と、
    前記保持された液晶を前記液晶加圧部によって液晶ノズルに吐出する段階と、
    前記液晶ノズルに吐出された液晶を表示パネルに滴下する段階とを含む液晶表示装置の製造方法。
12. 前記設定量の液晶を前記シリンダーに吐出する前に、
    前記液晶に含まれた気泡を除去する段階を更に含む請求項１１に記載の液晶表示装置の製造方法。
13. 前記設定量の液晶は、
    前記液晶加圧部に具備されたステップモータによって前記シリンダーに正確に吸入される請求項１１に記載の液晶表示装置の製造方法。
14. 前記設定量の液晶は、２乃至３ｃｃである請求項１１に記載の液晶表示装置の製造方法。
15. 必要に応じて前記液晶容器と前記シリンダーを連通したり、前記シリンダーと前記液晶ノズルを連通する連通段階を更に含む請求項１１に記載の液晶表示装置の製造方法。
16. 前記連通段階のうち、前記液晶容器と前記シリンダーを連通する段階は、
    バルブ駆動部によってバルブを回転させる段階と、
    前記バルブに形成された流路が前記液晶容器及び前記シリンダーとそれぞれ連通すると前記バルブ駆動部を停止させる段階とを含む請求項１５に記載の液晶表示装置の製造方法。
17. 前記連通段階のうち、前記シリンダーと前記液晶ノズルを連通する段階は、
    バルブ駆動部によってバルブを回転させる段階と
    前記バルブに形成された流路が前記シリンダー及び前記液晶ノズルとそれぞれ連通すると、前記バルブ駆動部を停止させる段階とを含む請求項１５に記載の液晶表示装置の製造方法。
18. 前記バルブ駆動部は、油圧源、前記油圧源から印加された油圧によって前記バルブを駆動する駆動体と、前記油圧源から前記駆動体に油圧を導いたり、前記駆動体の油圧を前記油圧源に導く複数の油圧ラインとを備え、
    前記液晶を取り替える際に、
    前記複数の油圧ラインは、前記油圧源から一つのヘッドによって一度に脱去される請求項１６または１７に記載の液晶表示装置の製造方法。

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