JP3822202B2 - 液晶表示パネルのディスペンサ及びこれを利用したディスペンシング方法 - Google Patents

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Description

本発明は、液晶表示パネルのディスペンサ及びこれを利用したディスペンシング方法に係るもので、詳しくは、大面積の液晶表示パネルの製作に対応することができ、ディスペンシング工程のインライン(in-line)化を可能にした液晶表示パネルのディスペンサ及びこれを利用したディスペンシング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(matrix)状に配列された各液晶セルに画像情報に関するデータ信号を個別的に供給して、それら液晶セルの光透過率を調節することによって、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、画素単位の複数の液晶セルがマトリックス状に配列された液晶表示パネルと、それら液晶セルを駆動するドライバ集積回路(integrated circuit：IC)と、を備える。
前記液晶表示パネルは、互いに対向するカラーフィルタ(color filter)基板及び薄膜トランジスタアレイ基板と、それらカラーフィルタ基板と薄膜トランジスタアレイ基板との離隔間隔に充填された液晶層と、から構成される。
また、前記液晶表示パネルの薄膜トランジスタアレイ基板上には、データドライバ集積回路から供給されるデータ信号を液晶セルに伝送するための多数のデータラインと、ゲートドライバ集積回路から供給される走査信号を液晶セルに伝送するための多数のゲートラインとが互いに直交し、それらデータラインとゲートラインとの交差部毎に液晶セルが定義される。
前記ゲートドライバ集積回路は、前記多数のゲートラインに走査信号を順次供給することによって、マトリックス状に配列された液晶セルが一つのラインずつ順次選択されるようにし、その選択された一つのラインの各液晶セルには、前記データドライバ集積回路からデータ信号が供給される。
一方、前記カラーフィルタ基板と薄膜トランジスタアレイ基板が対向する内側面には、共通電極及び画素電極がそれぞれ形成され、前記液晶層に電界を印加する。このとき、前記画素電極は、前記薄膜トランジスタアレイ基板上に液晶セル別に形成される反面、前記共通電極は、前記カラーフィルタ基板の全面に一体化されて形成される。よって、前記共通電極に電圧を印加した状態で前記画素電極に印加される電圧を制御することによって、各液晶セルの光透過率を個別的に調節できるようになる。
このように、前記画素電極に印加される電圧を液晶セル別に制御するため、各液晶セルには、スイッチング素子として使用される薄膜トランジスタが形成される。
以下、このような液晶表示装置の構成要素について、図面に基づいて説明する。
図７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した例示図で、図示されたように、液晶表示パネル１００は、液晶セルがマトリックス状に配列された画像表示部１１３と、前記画像表示部１１３のゲートラインと接続されるゲートパッド部１１４と、前記画像表示部１１３のデータラインと接続されるデータパッド部１１５と、から構成される。ここで、前記ゲートパッド部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の周縁領域に形成され、前記ゲートパッド部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前記画像表示部１１３の各ゲートラインに供給し、前記データパッド部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前記画像表示部１１３の各データラインに供給する。
また、前記画像表示部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データラインと走査信号が印加される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、前記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、それら電極及び薄膜トランジスタを保護するために全面に形成された保護膜と、が備わる。
また、前記画像表示部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、前記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相手電極である共通透明電極と、が備わる。
このように構成された薄膜トランジスタアレイ基板１０１及びカラーフィルタ基板１０２が、スペーサ(spacer)によるセルギャップ(cell-gap)により所定間隔離隔され、前記画像表示部１１３の外郭に形成されたシールパターン(seal pattern)１１６により合着されることによって、単位液晶表示パネルが構成される。
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、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一般に適用されている。よって、前記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単位液晶表示パネルを分離する工程が要求される。
前記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、前記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とが離隔されるセルギャップに液晶層を形成し、前記液晶注入口を密封する。
このように単位液晶表示パネルを製作するためには、前記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を個別的に製作し、それら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をセルギャップが均一に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、前記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、前記画像表示部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が、以下、従来のシールパターン１１６の形成方法について、図面に基づいて説明する。
図８(a)及び図８(b)は、シールパターンを形成するためのスクリーン印刷(screen printing)方法の例示図で、図示されたように、複数のシールパターン２１６A〜２１６C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により基板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〜２１６Cを形成するゴムローラ(squeegee)２０８と、が備わる。
前記基板２００に形成された複数のシールパターン２１６A〜２１６C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〜２１３Cの外部に漏洩されることを防止する。よって、前記複数のシールパターン２１６A〜２１６Cは、前記基板２００の画像表示部２１３A〜２１３Cの周縁に沿って形成され、一側に液晶注入口２０４A〜２０４Cが形成される。
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〜２１６C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〜２１６Cを形成する段階と、前記複数のシールパターン２１６A〜２１６Cに含有された溶媒を蒸発させてレベリング(leveling)する乾燥段階と、からなる。
前記スクリーン印刷方法は、工程の便宜性が優秀で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〜２１６Cを形成することによって、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、前記スクリーンマスク２０６と基板２００とが接触されることによって、基板２００上に形成された配向膜(図示せず)にラビング(rubbing)不良が発生して、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、シールディスペンシング(seal dispensing)方法が提案された。
図９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、図示されたように、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、支持台３１４により整列及び固定された複数のシリンジ(syringe)３０１A〜３０１Cに所定圧力を印加してシーラントを排出することによって、前記基板３００の各画像表示部３１３A〜３１３Cの周縁に沿って複数のシールパターン３１６A〜３１６Cが同時に形成される。
前記シールディスペンシング方法は、前記基板３００の画像表示部３１３A〜３１３Cの外郭にのみ選択的にシーラントを供給して複数のシールパターン３１６A〜３１６Cを形成することによって、シーラントの消費量を減少させることができ、複数のシリンジ３０１A〜３０１Cが基板３００の各画像表示部３１３A〜３１３Cと接触されないため、配向膜(図示せず)のラビング不良が防止されて、液晶表示装置の画質を向上させることができる。
然るに、このような従来のシールディスペンシング方法においては、基板３００の面積の増加、または液晶表示パネルのモデルの変更により、基板３００上に形成される画像表示部３１３A〜３１３Cの面積が変更される場合に效率的に対処できないという不都合な点があった。
即ち、最近、液晶表示パネルの大型化によって、大面積の液晶表示パネルを製作するための基板３００の面積も共に増加することにより、前記基板３００上のシールパターン３１６A〜３１６Cの形成位置が変更されるが、従来のシールディスペンシング方法においては、このようにシールパターン３１６A〜３１６Cの形成位置が変更される場合、支持台３１４とシリンジ３０１A〜３０１Cとを分解及び再組立してディスペンサ装備を再構成しなければならない。
また、液晶表示パネルのモデルを変更する場合は、基板３００上に形成される画像表示部３１３A〜３１３Cの面積が変更されることによって、前記画像表示部３１３A〜３１３Cの外郭に形成されるシールパターン３１６A〜３１６Cの位置を変更しなければならないが、従来のシールディスペンシング方法においては、このようにシールパターン３１６A〜３１６Cの位置が変更される場合、支持台３１４とシリンジ３０１A〜３０１Cとを分解及び再組立してディスペンサ装備を再構成しなければならない。
従って、作業者が不便を感じ、工程に所要する時間が長くなるため、生産性が低下するという不都合な点があった。
本発明は、このような従来の課題に鑑みてなされたもので、大面積の液晶表示パネルの製作に対応することができ、ディスペンシング工程のインライン化を可能にした液晶表示パネルのディスペンサ及びこれを利用したディスペンシング方法を提供することを目的とする。
このような目的を達成するため、本発明に係る液晶表示パネルのディスペンサにおいては、基板がローディングされるテーブルと、一端部にノズルが備えられ、前記基板上にディスペンシング物質を供給する複数のシリンジと、前記複数のシリンジがそれぞれ装着され、前記テーブルの両側面に配列される複数のロボットアームと、を備えて構成されることを特徴とする。
また、本発明に係る液晶表示パネルのディスペンシング方法においては、一端部にノズルが備えられた複数のシリンジを複数のロボットアームにそれぞれ装着する段階と、テーブルに基板をローディングする段階と、前記各シリンジの一端部に備えられたノズルを通して前記基板上にディスペンシング物質を供給する段階と、を含んでなることを特徴とする。
以上説明したように、本発明に係る液晶表示パネルのディスペンサ及びこれを利用したディスペンシング方法においては、複数のロボットアームに複数のシリンジを個別的に装着して所望の位置に移送することができるため、基板の面積の増加、または液晶表示パネルのモデルの変更により、基板上に形成される画像表示部の面積が変更される場合も、従来のようにディスペンサの構成要素を分解及び再組立する一連の作業が不要であり、直ちに対処できるという効果がある。
従って、液晶表示パネルのシールパターンの形成、液晶の滴下または銀接点の形成工程を簡便且つ迅速に進行することができ、工程に所要する時間を短縮できるようになって、生産性を向上させるという効果がある。
以下、本発明の実施の形態について、図面に基づいて説明する。
図１は、本発明に係る液晶表示パネルのディスペンサを示した例示図で、図示されたように、複数の画像表示部４０２A〜４０２Dが形成された基板４０１と、前記基板４０１がローディングされるテーブル４００と、シーラントの充填された複数のシリンジ４０３A〜４０３Dと、前記各シリンジ４０３A〜４０３Dの一端部に備えられ、前記基板４０１の画像表示部４０２A〜４０２Dの外郭にシーラントを供給して、複数のシールパターン４１６A〜４１６Dを形成する複数のノズルと、前記各シリンジ４０３A〜４０３Dが個別的に装着され、前記テーブル４００の両側面に配列される複数のロボットアーム４０５A〜４０５Dと、を含んで構成されている。
前記基板４０１としては、複数の薄膜トランジスタアレイ基板が製作された大面積のガラス材の第１母基板、または複数のカラーフィルタ基板が製作された大面積のガラス材の第２母基板が適用されることができる。
前記テーブル４００と複数のシリンジ４０３A〜４０３Dとの相対的位置関係を変化させながら、各ノズルを通してシーラントを供給して、前記基板４０１上に複数のシールパターン４１６A〜４１６Dを形成する。よって、前記テーブル４００及び複数のシリンジ４０３A〜４０３D中少なくとも一つが水平移動されるように製作する。前記複数のシリンジ４０３A〜４０３Dが水平移動される場合は、前記シリンジ４０３A〜４０３Dの駆動により異物が発生して、前記基板４０１の画像表示部４０２A〜４０２Dに吸着される恐れがあるため、前記テーブル４００が前後左右方向に水平移動されるように製作することが好ましい。
前記各シリンジ４０３A〜４０３Dが個別的に装着されるロボットアーム４０５A〜４０５Dは、前記基板４０１上に形成された画像表示部４０２A〜４０２Dの個数に対応するように、前記テーブル４００の両側面に配列することができる。
例えば、前記基板４０１上に形成される画像表示部４０２A〜４０２Dが、前記図１と異なって、M行×N列の行列を有するように形成される場合、前記ロボットアーム４０５A〜４０５Dが前記M行×N列の行列を有する画像表示部４０２A〜４０２Dの全領域に対応するように、前記テーブル４００の両側面に配列することができる。
また、前記複数のロボットアーム４０５A〜４０５Dは、前記画像表示部４０２A〜４０２DがM行×N列の行列を有する場合、少なくとも一行をなす画像表示部４０２A〜４０２D、または少なくとも一列をなす画像表示部４０２A〜４０２Dの領域に対応するように、前記テーブル４００の両側面に配列することができる。
図２(a)〜図２(c)は、本発明に係る液晶表示パネルのディスペンサを利用して、基板上にディスペンシングを行う方法の第１実施例を順次示した例示図である。
まず、図２(a)に示したように、１２個のシリンジ５０３A〜５０３Lをテーブル５００の両側面にそれぞれ６個ずつ配列されたロボットアーム５０５A〜５０５Lに個別的に装着し、前記テーブル５００上の所望の位置に移送する。前記１２個のシリンジ５０３A〜５０３Lの一端部には、ノズルがそれぞれ備えられる。
その後、図２(b)に示したように、３行×４列の画像表示部５０２A〜５０２Lが形成された基板５０１を前記テーブル５００にローディングする。
次いで、図２(c)に示したように、前記各シリンジ５０３A〜５０３Lの一端部に備えられたノズルを通してシーラントを排出して、前記基板５０１の画像表示部５０２A〜５０２Lの外郭に沿ってシールパターン５１６A〜５１６Lを形成する。前述したように、前記シールパターン５１６A〜５１６Cを形成するため、前記シリンジ５０３A〜５０３Lを駆動すると、異物が発生して前記基板５０１の画像表示部５０２A〜５０２Lに吸着される恐れがあるため、前記テーブル５００を前後左右方向に水平移動させることで、前記基板５０１の画像表示部５０２A〜５０２Lの外郭に沿ってシールパターン５１６A〜５１６Lを形成する。
前述したように、本発明に係る液晶表示パネルのディスペンシング方法の第１実施例においては、１２個のシリンジ５０３A〜５０３Lがテーブル５００の両側面に６個ずつ配列されたロボットアーム５０５A〜５０５Lに個別的に装着されて、基板５０１上に形成された３行×４列の画像表示部５０２A〜５０２Lの外郭にシールパターン５１６A〜５１６Cを同時に形成する。
前記ロボットアーム５０５A〜５０５Lは、個別的に装着されたシリンジ５０３A〜５０３Lをテーブル５００上の所望の位置にそれぞれ移送することができるため、基板５０１の面積の増加、または液晶表示パネルのモデルの変更により、基板５０１上に形成される画像表示部５０２A〜５０２Cの面積が変更される場合も直ちに対処することができる。
従って、従来のように、ディスペンサの構成要素を分解及び再組立して再構成する一連の作業が不要である。
図３(a)〜図３(g)は、本発明に係る液晶表示パネルのディスペンサを利用して、基板上にディスペンシングを行う方法の第２実施例を順次示した例示図である。
まず、図３(a)に示したように、３行×４列の画像表示部６０２A〜６０２Lが形成された基板６０１の移送経路に沿って独立に駆動する第１〜第３テーブル６００A〜６００Cを備え、それら第１〜第３テーブル６００A〜６００Cの両側面に、１２個のロボットアーム６０５A〜６０５Lをそれぞれ２個ずつ配列する。
前記各ロボットアーム６０５A〜６０５Lには、一端部にノズルがそれぞれ備えられた１２個のシリンジ６０３A〜６０３Lが個別的に装着される。
その後、図３(b)に示したように、３行×４列の画像表示部６０２A〜６０２Lが形成された基板６０１を前記第１テーブル６００Aにローディングする。
次いで、図３(c)に示したように、前記第１テーブル６００Aの両側面に２個ずつ配列されたロボットアーム６０５A〜６０５Dに装着されたシリンジ６０３A〜６０３Dを利用して、前記３行×４列の画像表示部６０２A〜６０２L中、第１行目の画像表示部６０２A〜６０２Dの外郭に沿ってシールパターン６１６A〜６１６Dを形成する。前述したように、前記第１行目の画像表示部６０２A〜６０２Dの外郭に沿ってシールパターン６１６A〜６１６Dを形成するため、前記シリンジ６０３A〜６０３Dを駆動すると、異物が発生して前記基板６０１の画像表示部６０２A〜６０２Lに吸着される恐れがあるため、前記第１テーブル６００Aを前後左右方向に水平移動させることで、前記シールパターン６１６A〜６１６Dを形成する。
その後、図３(d)に示したように、前記第１行目の画像表示部６０２A〜６０２Dの外郭に沿ってシールパターン６１６A〜６１６Dが形成された基板６０１を前記第２テーブル６００Bにローディングする。
次いで、図３(e)に示したように、前記第２テーブル６００Bの両側面に２個ずつ配列されたロボットアーム６０５E〜６０５Hに装着されたシリンジ６０３E〜６０３Hを利用して、前記３行×４列の画像表示部６０２A〜６０２L中、第２行目の画像表示部６０２E〜６０２Hの外郭に沿ってシールパターン６１６E〜６１６Hを形成する。前述したように、前記第２行目の画像表示部６０２E〜６０２Hの外郭に沿ってシールパターン６１６E〜６１６Hを形成するため、前記シリンジ６０３E〜６０３Hを駆動すると、異物が発生して前記基板６０１の画像表示部６０２A〜６０２Lに吸着される恐れがあるため、前記第２テーブル６００Bを前後左右方向に水平移動させることで、前記シールパターン６１６E〜６１６Hを形成する。
その後、図３(f)に示したように、前記第１及び第２行目の画像表示部６０２A〜６０２Hの外郭に追ってシールパターン６１６A〜６１６Hが形成された基板６０１を前記第３テーブル６００Cにローディングする。
次いで、図３(g)に示したように、前記第３テーブル６００Cの両側面に２個ずつ配列されたロボットアーム６０５I〜６０５Lに装着されたシリンジ６０３I〜６０３Lを利用して、前記３行×４列の画像表示部６０２A〜６０２L中、第３行目の画像表示部６０２I〜６０２Lの外郭に沿ってシールパターン６１６I〜６１６Lを形成する。前述したように、前記第３行目の画像表示部６０２I〜６０２Lの外郭に沿ってシールパターン６１６I〜６１６Lを形成するため、前記シリンジ６０３I〜６０３Lを駆動すると、異物が発生して前記基板６０１の画像表示部６０２A〜６０２Lに吸着される恐れがあるため、前記第３テーブル６００Cを前後左右方向に水平移動させることで、前記シールパターン６１６I〜６１６Lを形成する。
前述したように、本発明に係る液晶表示パネルのディスペンシング方法の第２実施例においては、１２個のシリンジ６０３A〜６０３Lが個別的に装着されたロボットアーム６０５A〜６０５Lが独立に駆動する第１〜第３テーブル６００A〜６００Cの両側面にそれぞれ２個ずつ配列されて、前記基板６０１上に形成された３行×４列の画像表示部６０２A〜６０２Lの外郭に一行単位でシールパターン６１６A〜６１６Lを形成する。
前記本発明の第１実施例と同様に、ロボットアーム６０５A〜６０５Lが、個別的に装着されたシリンジ６０３A〜６０３Lを第１〜第３テーブル６００A〜６００C上の所望の位置にそれぞれ移送することができるため、基板６０１の面積の増加、または液晶表示パネルのモデルの変更により、基板６０１上に形成される画像表示部６０２A〜６０２Cの面積が変更される場合も直ちに対処することができる。
従って、従来のように、ディスペンサの構成要素を分解及び再組立して再構成する一連の作業が不要である。
以上、前記本発明の第１実施例においては、基板５０１上に形成された３行×４列の画像表示部６０２A〜６０２Lの外郭にシールパターン６１６A〜６１６Lを同時に形成する場合について、前記本発明の第２実施例においては、基板６０１上に形成された３行×４列の画像表示部６０２A〜６０２Lの外郭に一行単位でシールパターン６１６A〜６１６Lを形成する場合について説明した。
他にも、前記本発明の第１及び第２実施例を応用して複数行単位でシールパターン６１６A〜６１６Lを形成することができ、一列単位または複数列単位でシールパターン６１６A〜６１６Lを形成することもできる。
一方、本発明に係る液晶表示パネルのディスペンサは、一つの基板上に互いに異なるサイズを有する液晶表示パネルを同時に製作する方式において、シールパターンを形成する場合に非常に效果的に適用することができる。以下、基板上に互いに異なるサイズを有する液晶表示パネルを製作する方式について説明する。
例えば、基板上に第１サイズの液晶表示パネルのみを製作する場合、その第１サイズの液晶表示パネルを製作できない領域は廃棄されることになり、基板の利用効率が低下する。
よって、前記第１サイズの液晶表示パネルを製作できない領域に、その第１サイズより小さい第２サイズの液晶表示パネルを製作することによって、基板の利用効率を向上させることである。
図４(a)〜図４(f)は、本発明に係る液晶表示パネルのディスペンサを利用して、互いに異なるサイズを有する液晶表示パネルが同時に製作される基板上にディスペンシングを行う方法を順次示した例示図である。
まず、図４(a)に示したように、基板７０１上に第１サイズを有する２行×３列の画像表示部７０２A〜７０２F及び第２サイズを有する１行×４列の画像表示部７０２G〜７０２Jを形成する。前述したように、前記基板７０１上に前記第１サイズを有する２行×３列の画像表示部７０２A〜７０２Fのみを形成する場合は、前記第２サイズを有する１行×４列の画像表示部７０２G〜７０２Jが形成された領域は廃棄することになり、前記基板７０１の利用効率が低下するため、前記第１サイズより小さい第２サイズの１行×４列の画像表示部７０２G〜７０２Jを前記基板７０１の廃棄される領域に形成することによって、前記基板７０１の利用効率を極大化する。
その後、図４(b)に示したように、前記第１サイズを有する２行×３列の画像表示部７０２A〜７０２F及び第２サイズを有する１行×４列の画像表示部７０２G〜７０２Jが形成された基板７０１の移送経路に沿って独立に駆動する第１テーブル７００A及び第２テーブル７００Bを備える。次いで、前記２行×３列の画像表示部７０２A〜７０２Fに対応して、前記第１テーブル７００Aの両側面にロボットアーム７０５A〜７０５Fを３個ずつ配列し、前記１行×４列の画像表示部７０２G〜７０２Jに対応して、前記第２テーブル７００Bの両側面にロボットアーム７０５G〜７０５Jを２個ずつ配列する。
前記ロボットアーム７０５A〜７０５Jには、一端部にノズルがそれぞれ備えられた１０個のシリンジ７０３A〜７０３Jが個別的に装着される。
その後、図４(c)に示したように、前記第１サイズを有する２行×３列の画像表示部７０２A〜７０２F及び第２サイズを有する１行×４列の画像表示部７０２G〜７０２Jが形成された基板７０１を前記第１テーブル７００Aにローディングする。
次いで、図４(d)に示したように、前記第１テーブル７００Aの両側面に３個ずつ配列されたロボットアーム７０５A〜７０５Fに装着されたシリンジ７０３A〜７０３Fを利用して、前記２行×３列の画像表示部７０２A〜７０２Fの外郭に沿ってシールパターン７１６A〜７１６Fを形成する。前述したように、前記２行×３列の画像表示部７０２A〜７０２Fの外郭に沿ってシールパターン７１６A〜７１６Fを形成するため、前記シリンジ７０３A〜７０３Fを駆動すると、異物が発生して前記基板７０１の画像表示部７０２A〜７０２Jに吸着される恐れがあるため、前記第１テーブル７００Aを前後左右方向に水平移動させることで、前記シールパターン７１６A〜７１６Fを形成する。
その後、図４(e)に示したように、前記２行×３列の画像表示部７０２A〜７０２Fの外郭に沿ってシールパターン７１６A〜７１６Fが形成された基板７０１を前記第２テーブル７００Bにローディングする。
次いで、図４(f)に示したように、前記第２テーブル７００Bの両側面に２個ずつ配列されたロボットアーム７０５G〜７０５Jに装着されたシリンジ７０３G〜７０３Jを利用して、前記１行×４列の画像表示部７０２G〜７０２Jの外郭に沿ってシールパターン７１６G〜７１６Jを形成する。前述したように、前記シールパターン７１６G〜７１６Jを形成するため、前記シリンジ７０３G〜７０３Jを駆動すると、異物が発生して前記基板７０１の画像表示部７０２A〜７０２Jに吸着される恐れがあるため、前記第２テーブル７００Bを前後左右方向に水平移動させることで、前記シールパターン７１６G〜７１６Jを形成する。
前述したように、本発明に係る液晶表示パネルのディスペンサは、基板上に互いに異なるサイズを有する液晶表示パネルを同時に製作する方式において、互いに異なるサイズを有する画像表示部の外郭に追ってシールパターンを形成する場合に非常に效果的に対処することができる。
即ち、従来は、互いに異なるサイズを有する画像表示部が形成された基板上にシールパターンを形成するため、まず、一つのサイズを有する画像表示部の外郭に沿ってシールパターンを形成した後、ディスペンサの構成要素を分解及び再組立してから、他のサイズを有する画像表示部の外郭に沿ってシールパターンを形成するため、不便であるだけでなく、工程に所要する時間が長くなるという不都合な点があるが、本発明に係る液晶表示パネルのディスペンサを利用する場合は、簡単且つ迅速に対処できるようになる。
一方、本発明に係る液晶表示パネルのディスペンサは、前述したように、シーラントを充填して基板上にシールパターンを形成する場合だけでなく、液晶表示パネルの製作において、液晶層を形成する場合も適用することができる。
前記液晶層の形成方法は、真空注入方式と滴下方式とに大別されるが、以下、これについて説明する。
まず、前記真空注入方式は、大面積の母基板から分離された単位液晶表示パネルの液晶注入口を、所定の真空が設定されたチャンバ内で、液晶の充填された容器に浸液した後、真空程度を変化させることで、液晶表示パネルの内部及び外部の圧力差により液晶を液晶表示パネルの内部に注入させる方式であって、このように液晶が液晶表示パネルの内部に充填されると、液晶注入口を密封させて液晶表示パネルの液晶層を形成する。よって、液晶表示パネルに真空注入方式により液晶層を形成する場合は、シールパターンの一部が開放されるように形成することによって、液晶注入口の機能を有するようにする。
然し、このような真空注入方式には次のような問題点がある。
第一に、液晶表示パネルに液晶を充填する時間が非常に長い。一般に、合着された液晶表示パネルは、数百cm２の面積に数μm程度のギャップを有するため、圧力差を利用した真空注入方式を適用する場合も、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、液晶の充填に略８時間程度が所要することで、液晶表示パネルの製作に多くの時間が所要して、生産性が低下するという問題点があった。また、液晶表示パネルが大型化されるほど、液晶の充填に所要する時間が長くなり、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点があった。
第二に、液晶の消耗量が高い。一般に、容器に充填された液晶量に比べて実際に液晶表示パネルに注入される液晶量が非常に少なく、液晶が大気や特定ガスに露出されると、ガスと反応して劣化する。よって、容器に充填された液晶が複数の液晶表示パネルに充填されても、充填後に残留する多量の液晶を廃棄しなければならず、このように高価の液晶が廃棄されることによって、結果的に液晶表示パネルの単価が上昇して、製品の価格競争力を弱化させる要因となる。
このような真空注入方式の問題点を克服するため、最近、滴下方式が適用されている。
前記滴下方式は、ディスペンサを利用して複数の薄膜トランジスタアレイ基板が製作された大面積の第１母基板、又は複数のカラーフィルタ基板が製作された第２母基板の画像表示領域に、液晶を滴下(dropping)及び分配(dispensing)し、それら第１、第２母基板を合着する圧力により、液晶が画像表示領域全体に均一に分布されるようにすることで、液晶層を形成する方式である。
よって、液晶表示パネルに前記滴下方式により液晶層を形成する場合は、液晶が画像表示領域の外部に漏洩されないように、シールパターンを前記画像表示領域の外郭を取り囲む閉鎖されたパターンに形成しなければならない。
前記滴下方式は、前記真空注入方式に比べて短い時間に液晶を滴下することができ、液晶表示パネルが大型化され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、基板上に液晶を必要量のみ滴下するため、前記真空注入方式のように高価の液晶の廃棄による液晶表示パネルの単価上昇を防止して、製品の価格競争力を強化させる。
前記滴下方式が適用された液晶表示パネルは、前記真空注入方式と異なって、液晶層が形成された後に、大面積の母基板から単位液晶パネルを分離する工程が進行される。
このような滴下方式により液晶を基板に滴下する場合、本発明に係る液晶表示パネルのディスペンサを利用することができる。
即ち、テーブルの両側面に配列された複数のロボットアームに、液晶の充填された複数のジリンジを個別的に装着した後、前記テーブルを水平方向に移動させながら、前記各シリンジの一端部に備えられたノズルを通して、基板上に形成された複数の画像表示部に液晶を滴下することができる。
前述したように、本発明に係る液晶表示パネルのディスペンサを利用して、基板上に形成された複数の画像表示部に液晶を滴下する場合も、前記ロボットアームが個別的に装着された複数のジリンジをテーブル上の所望の位置にそれぞれ移送することができるため、基板の面積の増加、または液晶表示パネルのモデルの変更により、基板上に形成される画像表示部の位置が変更される場合に直ちに対処することができる。
また、前記ロボットアームが個別的に装着された複数のシリンジを所望の位置にそれぞれ移送することができるため、それらシリンジからの液晶の排出量を検査することが容易になる。
即ち、従来のディスペンサを適用する場合は、定量の液晶が排出されるかを検査するため、複数のシリンジに対し外部から一行単位で容器を進入させてそれらシリンジ下に位置させ、液晶を排出してその排出量を検査した後、容器を外部に退出させることによって、液晶排出量の検査に所要する時間が長くなって生産性が低下する。
然し、本発明に係る液晶表示パネルのディスペンサを適用する場合は、前記ロボットアームが個別的に装着された複数のシリンジを容器が設けられた位置にそれぞれ移送した後、液晶を排出してその排出量を検査することによって、液晶排出量の検査に所要する時間を短縮できるようになる。
一方、本発明に係る液晶表示パネルのディスペンサは、前述したように、テーブルの両側面に配列された複数のロボットアームにシーラントまたは液晶の充填された複数のシリンジを個別的に装着した後、前記テーブルを水平方向に移動させながら、各シリンジの一端部に備えられたノズルを通して基板上に複数のシールパターンを同時に形成するか、または液晶を滴下する場合だけでなく、液晶表示パネルの製作において、銀接点(Ag dot)を形成する場合も適用することができる。
以下、前記銀接点について図面に基づいて説明する。
図５は、液晶表示パネルの一側の周縁の断面構造を簡略に示した例示図で、図示されたように、液晶表示パネルは、薄膜トランジスタアレイ基板８０１とカラーフィルタ基板８０２が互いに対向し、スペーサ８０３及びシールパターン８０４により所定のギャップを有するように合着され、前記薄膜トランジスタアレイ基板８０１とカラーフィルタ基板８０２間のギャップに液晶層８０５が形成されている。
前記薄膜トランジスタアレイ基板８０１は、前記カラーフィルタ基板８０２に比べて一部が突出され、その突出された領域に、前記薄膜トランジスタアレイ基板８０１のゲートラインと接続されるゲートパッド部及びデータラインと接続されるデータパッド部が形成される。
前記薄膜トランジスタアレイ基板８０１の画像表示部には、外部から前記ゲートパッド部を通して走査信号が印加される多数のゲートラインと前記データパッド部を通して画像情報が印加される多数のデータラインとが互いに直交するように配置され、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、前記薄膜トランジスタに接続された画素電極と、が形成される。
前記カラーフィルタ基板８０２の画像表示部には、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、前記薄膜トランジスタアレイ基板８０１に形成された画素電極と共に液晶層を駆動する共通電極８０６と、が備えられる。
また、前記カラーフィルタ基板８０２に形成された共通電極８０６に共通電圧を印加するための共通電圧配線８０７は、前記薄膜トランジスタアレイ基板８０１に形成される。
よって、前記薄膜トランジスタアレイ基板８０１またはカラーフィルタ基板８０２に銀接点８０８を形成して、前記共通電圧配線８０７と共通電極８０６とを電気的に接続させることによって、前記共通電圧配線８０７に印加された共通電圧が前記銀接点８０８を経由して前記共通電極８０６に印加されるようにする。
前記銀接点８０８は、大面積の母基板上に製作される複数の単位液晶表示パネルにそれぞれ少なくとも一つ以上形成され、本発明の一実施例による液晶表示パネルのディスペンサを利用して形成することができる。
即ち、テーブルの両側面に配列された複数のロボットアームに、銀の充填された複数のシリンジを個別的に装着した後、前記テーブルを水平方向に移動させながら、前記各シリンジの一端部に備えられたノズルを通して銀を排出することによって、基板上に形成された複数の画像表示部の外郭に銀接点８０８を形成することができる。
このように、本発明に係る液晶表示パネルのディスペンサを利用して、基板上に形成された複数の画像表示部の外郭に銀接点８０８を形成する場合も、前記ロボットアームが個別的に装着された複数のシリンジをテーブル上の所望の位置にそれぞれ移送することができるため、基板の面積の増加、または液晶表示パネルのモデルの変更により、基板の各画像表示部の外郭に形成される銀接点８０８の位置が変更される場合も直ちに対処することができる。
図６は、本発明に係る液晶表示パネルのディスペンサを利用して、基板上におけるシールパターンの形成、液晶の滴下及び銀接点の形成をインライン化した例を示した例示図で、図示されたように、２行×２列の画像表示部９０２A〜９０２Dが形成された基板９０１の移送経路に沿って独立に駆動する第１〜第３テーブル９００A〜９００Cを備え、それら第１〜第３テーブル９００A〜９００Cの両側面にロボットアーム９０５A〜９０５Lをそれぞれ４個ずつ配列する。
前記各ロボットアーム９０５A〜９０５Lには、一端部にノズルがそれぞれ備えられたシリンジ９０３A〜９０３Lが個別的に装着される。
前記２行×２列の画像表示部９０２A〜９０２Dは、一例を示したもので、実際に液晶表示パネルを製作する場合は、基板９０１上にM行×N列の行列を有する複数の画像表示部(９０２A〜９０２M×N)を製作することができ、これに対応して、前記ロボットアーム９０５A〜９０５L及びシリンジ９０３A〜９０３Lの個数が変更される。
前記各ロボットアーム９０５A〜９０５Lに個別的に装着されるシリンジ９０３A〜９０３Lには、それぞれシーラント、液晶または銀を充填することができる。
即ち、前記第１テーブル９００Aのロボットアーム９０５A〜９０５Dに装着されるシリンジ９０３A〜９０３Dにはシーラントを充填し、前記第２テーブル９００Bのロボットアーム９０５E〜９０５Hに装着されるシリンジ９０３E〜９０３Hには液晶を充填し、前記第３テーブル９００Cのロボットアーム９０５I〜９０５Lに装着されるシリンジ９０３I〜９０３Lには銀を充填する。
よって、前記２行×２列の画像表示部９０２A〜９０２Dが形成された基板９０１が前記第１テーブル９００Aにローディングされると、前記第１テーブル９００Aの両側面に２個ずつ配列されたロボットアーム９０５A〜９０５Dに装着されたシリンジ９０３A〜９０３Dを利用して、前記２行×２列の画像表示部９０２A〜９０２Dの外郭に沿ってシールパターン９１６A〜９１６Dを形成する。前述したように、前記シールパターン９１６A〜９１６Dを形成するため、前記シリンジ９０３A〜９０３Dを駆動すると、異物が発生して前記基板９０１の画像表示部９０２A〜９０２Dに吸着される恐れがあるため、前記第１テーブル９００Aを前後左右方向に水平移動させることで、前記シールパターン９１６A〜９１６Dを形成する。
その後、前記画像表示部９０２A〜９０２Dの外郭に追ってシールパターン９１６A〜９１６Dが形成された基板９０１が前記第２テーブル９００Bにローディングされると、前記第２テーブル９００Bの両側面に２個ずつ配列されたロボットアーム９０５E〜９０５Hに装着されたシリンジ９０３E〜９０３Hを利用して、前記２行×２列の画像表示部９０２A〜９０２D上に液晶９１７A〜９１７Dを滴下する。
その後、前記画像表示部９０２A〜９０２D上に液晶９１７A〜９１７Dが滴下された基板９０１が前記第３テーブル９００Cにローディングされると、前記第３テーブル９００Cの両側面に２個ずつ配列されたロボットアーム９０５I〜９０５Lに装着されたシリンジ９０３I〜９０３Lを利用して、前記２行×２列の画像表示部９０２A〜９０２Dの外郭に銀接点９１８A〜９１８Dを形成する。このとき、前記銀接点９１８A〜９１８Dは、前記各画像表示部９０２A〜９０２Dの外郭に少なくとも一つずつ形成され、信号特性を考慮して複数個形成することができる。
前述したように、本発明に係る液晶表示パネルのディスペンサは、ロボットアームが個別的に装着された複数のシリンジをテーブル上の所望の位置にそれぞれ移送して、シールパターンの形成、液晶の滴下及び銀接点の形成を行うことができるため、基板の面積が増加するか、または液晶表示パネルのモデルが変更される場合も直ちに対処することができる。
特に、基板上に、シールパターンの形成、液晶の滴下及び銀接点の形成をインライン化することができるため、工程が簡便且つ迅速に進行され、シールパターンの形成、液晶の滴下及び銀接点の形成に要求される装備を個別的に構成する場合に比べて、クリーンルーム(clean room)の利用効率が増大する。
本発明に係る液晶表示パネルのディスペンサを示した例示図である。 本発明に係る液晶表示パネルのディスペンサを利用して、基板上にディスペンシングを行う方法の第１実施例を順次示した例示図である。 本発明に係る液晶表示パネルのディスペンサを利用して、基板上にディスペンシングを行う方法の第１実施例を順次示した例示図である。 本発明に係る液晶表示パネルのディスペンサを利用して、基板上にディスペンシングを行う方法の第１実施例を順次示した例示図である。 本発明に係る液晶表示パネルのディスペンサを利用して、基板上にディスペンシングを行う方法の第２実施例を順次示した例示図である。 本発明に係る液晶表示パネルのディスペンサを利用して、基板上にディスペンシングを行う方法の第２実施例を順次示した例示図である。 本発明に係る液晶表示パネルのディスペンサを利用して、基板上にディスペンシングを行う方法の第２実施例を順次示した例示図である。 本発明に係る液晶表示パネルのディスペンサを利用して、基板上にディスペンシングを行う方法の第２実施例を順次示した例示図である。 本発明に係る液晶表示パネルのディスペンサを利用して、基板上にディスペンシングを行う方法の第２実施例を順次示した例示図である。 本発明に係る液晶表示パネルのディスペンサを利用して、基板上にディスペンシングを行う方法の第２実施例を順次示した例示図である。 本発明に係る液晶表示パネルのディスペンサを利用して、基板上にディスペンシングを行う方法の第２実施例を順次示した例示図である。 本発明に係る液晶表示パネルのディスペンサを利用して、互いに異なるサイズを有する液晶表示パネルが同時に製作される基板上にディスペンシングを行う方法を順次示した例示図である。 本発明に係る液晶表示パネルのディスペンサを利用して、互いに異なるサイズを有する液晶表示パネルが同時に製作される基板上にディスペンシングを行う方法を順次示した例示図である。 本発明に係る液晶表示パネルのディスペンサを利用して、互いに異なるサイズを有する液晶表示パネルが同時に製作される基板上にディスペンシングを行う方法を順次示した例示図である。 本発明に係る液晶表示パネルのディスペンサを利用して、互いに異なるサイズを有する液晶表示パネルが同時に製作される基板上にディスペンシングを行う方法を順次示した例示図である。 本発明に係る液晶表示パネルのディスペンサを利用して、互いに異なるサイズを有する液晶表示パネルが同時に製作される基板上にディスペンシングを行う方法を順次示した例示図である。 本発明に係る液晶表示パネルのディスペンサを利用して、互いに異なるサイズを有する液晶表示パネルが同時に製作される基板上にディスペンシングを行う方法を順次示した例示図である。 液晶表示パネルの一側の周縁の断面構造を簡略に示した例示図である。 本発明に係る液晶表示パネルのディスペンサを利用して、基板上におけるシールパターンの形成、液晶の滴下及び銀接点の形成をインライン化した例を示した例示図である。 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した例示図である。 従来の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した例示図である。 従来の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した例示図である。 従来の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した例示図である。
符号の説明
４００：テーブル
４０１：基板
４０２A〜４０２D：画像表示部
４０３A〜４０３C：シリンジ
４０５A〜４０５D：ロボットアーム

Claims (14)

  1. 複数の画像表示部が形成された基板がローディングされる少なくとも一つ以上のテーブルと、
    一端部にノズルが備えられ、前記基板上にディスペンシング物質を供給する複数のシリンジと、
    前記複数のシリンジがそれぞれ装着され、前記テーブルの両側面に配列される複数のロボットアームと、
    を備えて構成されることを特徴とする液晶表示パネルのディスペンサ。
  2. 前記基板には、複数の薄膜トランジスタアレイ基板が形成されたことを特徴とする請求項１記載の液晶表示パネルのディスペンサ。
  3. 前記基板には、複数のカラーフィルタ基板が形成されたことを特徴とする請求項１記載の液晶表示パネルのディスペンサ。
  4. 前記基板に形成された複数の画像表示部は、少なくとも二つ以上の異なるサイズを有することを特徴とする請求項１記載の液晶表示パネルのディスペンサ。
  5. 前記テーブルは、前後左右方向に水平移動するように製作されたことを特徴とする請求項１記載の液晶表示パネルのディスペンサ。
  6. 前記シリンジから基板上に供給されるディスペンシング物質は、シーラントであることを特徴とする請求項１記載の液晶表示パネルのディスペンサ。
  7. 前記シリンジから基板上に供給されるディスペンシング物質は、液晶であることを特徴とする請求項１記載の液晶表示パネルのディスペンサ。
  8. 前記シリンジから基板上に供給されるディスペンシング物質は、銀であることを特徴とする請求項１記載の液晶表示パネルのディスペンサ。
  9. 前記複数のロボットアームは、前記M行×N列の行列を有する複数の画像表示部中、少なくとも一行または少なくとも一列をなす画像表示部に対応するように、前記テーブルの両側面に配列されたことを特徴とする請求項１記載の液晶表示パネルのディスペンサ。
  10. 一端部にノズルが備えられた複数のシリンジを、テーブルの両側面に配列された複数のロボットアームに個別的に装着する段階と、
    前記テーブルに基板をローディングする段階と、
    前記各シリンジの一端部に備えられたノズルを通して、前記基板上にディスペンシング物質を供給する段階と、
    を含んでなることを特徴とする液晶表示パネルのディスペンシング方法。
  11. 前記ディスペンシング物質は、シーラント、液晶及び銀から選択された一つであることを特徴とする請求項１０記載の液晶表示パネルのディスペンシング方法。
  12. 一端部にノズルが備えられた複数のシリンジを、第１及び第２テーブルの両側面に配列された複数のロボットアームに個別的に装着する段階と、
    第１及び第２画像表示部が形成された基板を前記第１テーブルにローディングする段階と、
    前記第１テーブルの両側面に配列された複数のロボットアームに装着されたシリンジを利用して、前記各第１画像表示部の外郭に追って第１シールパターンを形成する段階と、
    前記第１シールパターンが形成された基板を前記第２テーブルにローディングする段階と、
    前記第２テーブルの両側面に配列された複数のロボットアームに装着されたシリンジを利用して、前記各第２画像表示部の外郭に追って第２シールパターンを形成する段階と、
    を含んでなることを特徴とする液晶表示パネルのディスペンシング方法。
  13. 前記基板上に形成された第１、第２画像表示部は、互いに異なるサイズを有することを特徴とする請求項１２記載の液晶表示パネルのディスペンシング方法。
  14. 一端部にノズルが備えられた複数のシリンジを、第１〜第３テーブルの両側面に配列された複数のロボットアームに個別的に装着する段階と、
    複数の画像表示部が形成された基板を前記第１テーブルにローディングする段階と、
    前記第１テーブルの両側面に配列された複数のロボットアームに装着されたシリンジを利用して、前記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段階と、
    前記複数のシールパターンが形成された基板を前記第２テーブルにローディングする段階と、
    前記第２テーブルの両側面に配列された複数のロボットアームに装着されたシリンジを利用して、前記各画像表示部上に液晶を滴下する段階と、
    前記液晶が滴下された基板を前記第３テーブルにローディングする段階と、
    前記第３テーブルの両側面に配列された複数のロボットアームに装着されたシリンジを利用して、前記各画像表示部の外郭に銀接点を形成する段階と、
    を含んでなることを特徴とする液晶表示パネルのディスペンシング方法。
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