JP4283513B2 - System for manufacturing liquid crystal display device and method for manufacturing liquid crystal display device using the same - Google Patents

System for manufacturing liquid crystal display device and method for manufacturing liquid crystal display device using the same Download PDF

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示装置に関するもので、特に、液晶を滴下する方式で液晶表示装置を製造するためのシステム及びこれを用いた液晶表示装置の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
情報化社会の発展と共に表示装置に対する要求も多様な形態で増加しつつあり、これに応じて近来ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｄｅｖｉｃｅ）、ＰＤＰ(Ｐｌａｓｍａ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｐａｎｅｌ)、ＥＬＤ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ Ｄｉｓｐｌａｙ）、ＶＦＤ（Ｖａｃｕｕｍ Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ Ｄｉｓｐｌａｙ）などの多様な平板表示装置の研究が行われており、一部は既に汎用的に表示装置として利用されている。
【０００３】
そのうち、現在画質が優れ軽量、薄型、低消費電力の特徴及び長所によって移動型画像表示装置の用途でＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄ Ｒａｙ Ｔｕｂｅ）の代わりにＬＣＤが最も多用されており、ノットブックコンピューターのモニターのような移動型の用途以外にも放送信号を受信して表示するテレビジョン、及びコンピューターのモニターなどが多様に開発されている。
【０００４】
このような液晶表示装置が多様な分野で画面表示装置としての役割を果たすために色々技術的な発展が成されていることにもかかわらず、画面表示装置として画像の品質を高める作業は前記特徴及び長所に対して二律排反となる点が多い。従って、液晶表示装置が一般的な画面表示装置として多様な部分に用いられるためには軽量、薄型、低消費電力の特徴を維持しつつ、高精細、高輝度、大面積など、どの程度の高品位画像を実現できるかに発展のポイントがあると言える。
【０００５】
このような液晶表示装置は、画像を表示する液晶パネルと前記液晶パネルに駆動信号を印加するための駆動部に大きく分けられ前記液晶パネルは一定空間を有して配置された第１、第２ガラス基板と、前記第１、第２ガラス基板間に注入された液晶層から構成される。
このような前記第１、第２基板はスペーサによって一定間隔だけ離れており、液晶注入口を有するシール剤によって固定されて前記両基板間に液晶が注入される。
この時液晶注入方法は前記シール剤によって固定された両基板間を真空状態に維持しながら液晶容器に前記液晶注入口を浸すようにすると、浸透圧現象によって液晶が両基板間に注入される。このように液晶が注入されると前記液晶注入口を密封剤で密封することになる。
【０００６】
しかしながら、このような一般的な液晶注入式液晶表示装置の製造方法においては次のような問題があった。
第一に、単位パネルにカットした後両基板間を真空状態に維持して液晶注入口を液晶容器に浸して液晶を注入する方法は、液晶注入に多くの時間を必要とするので生産性が低下する。
第二に、大面積の液晶表示装置を製造する場合、液晶を注入する上記の方法で液晶を注入すると、パネル内に液晶が完全に注入されず不良の原因になる。
第三に、前記のように工程が複雑で多くの時間を必要とするので多数の液晶注入装備が必要となり多くの空間を占めることになる。
従って、最近、液晶を滴下する方法を用いた液晶表示装置の製造方法が研究されている。そのうち、日本特許公開公報２０００−１４７５２８号に次のような液晶滴下方式を用いた技術が開示されている。
【０００７】
上記のこのような液晶滴下方式を用いた従来の液晶表示装置の製造方法を以下で説明する。
図１ａないし１ｆは従来の液晶滴下方式による液晶表示装置の工程断面図である。
図１ａに示すように、薄膜トランジスタアレイが形成されている第１ガラス基板３に紫外線硬化型シール剤１を塗布し、前記シール剤１内側（薄膜トランジスタアレイ部分）に液晶２を滴下する。この時前記シール剤１には液晶注入口は形成されない。
【０００８】
前記の第１ガラス基板３を水平方向に移動可能な真空容器Ｃ内のテーブル４上に搭載し、前記第１ガラス基板３の下部表面全面を第１吸着機構５に真空吸着して固定する。
図１ｂに示すようにカラーフィルタアレイが形成されている第２ガラス基板６の下部表面全面を第２吸着機構７で真空吸着して固定し、真空容器Ｃを閉じて内部を真空にすると共に、前記第２吸着機構７を垂直方向に降下させて前記第１ガラス基板３と第２ガラス基板６の間隔を調節し、前記第１ガラス基板３を搭載した前記テーブル４を水平方向に移動させて前記第１ガラス基板３に対する第２ガラス基板６のおおよその位置を調節する。
【０００９】
図１ｃに示すように、前記第２吸着機構７を垂直方向に降下させて前記第２ガラス基板６と液晶２又はシール剤１を接触させる。
図１ｄに示すように、第１ガラス基板３を搭載した前記テーブル４を水平方向に移動させて前記第１ガラス基板３と第２ガラス基板６との位置を合わせる。
図１ｅに示すように、前記第２吸着機構７を垂直方向に降下させて第２ガラス基板６を前記シール剤１にて第１ガラス基板３に貼り合わせて、加圧する。
図１ｆに示すように、前記真空容器Ｃから前記貼り合わせされた第１、第２ガラス基板３、６を取り出して前記シール剤１に紫外線８を照射して前記シール剤１を硬化させて液晶表示装置を完成する。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の液晶を滴下する方式の液晶表示装置の製造方法においては次のような問題があった。
第一に、同一基板にシール剤を形成し液晶を滴下することで、両基板を固定する前までの工程時間は長時間を必要とする。
第二に、前記第１基板にはシール剤が塗布され液晶が滴下されているのに対して前記第２基板には何の工程も行われていないから第１基板と第２基板との工程間に不均衡が発生して生産ラインを効率的に稼働し難い。
第三に、前記第１基板にシール剤が塗布され液晶が滴下されているため、固定前に洗浄装備でシール剤が塗布された基板を洗浄することができない。従って、上下基板を固定するシール剤を洗浄できないので微細なほこり(particle)を除去できず、固定時にシール剤が不良を起こすことになる。
【００１１】
第四に、前記シール剤が形成されている第１基板と第２基板を固定する工程中に外部力によって第１の基板と第２の基板を加圧する場合、シール剤のパターンが変形するという問題がある。
第五に、前記液晶を滴下する時、的確な量を滴下することが難しく、過充填された場合には液晶が流れることになったり又は未充填時セルギャップの変動が生じて画質に影響を与えることになる。
【００１２】
本発明は、前記従来技術の問題点を解決するためのもので、工程時間を短縮させ生産性を向上させることができる液晶を滴下する方式の液晶表示装置を製造するためのシステム及びこれを用いた液晶表示装置の方法を提供することが目的である。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するための本発明による液晶表示装置の製造システムは、第１基板に液晶を滴下する液晶形成ラインと、第２基板にシール剤を滴下するシール剤形成ラインと、前記第１、第２基板を貼り合わせて前記シール剤を硬化させる固定及び硬化ラインと、前記固定及び硬化された第１、第２基板を各パネル単位に切断して研磨及び検査する検査工程ラインとを備えて構成されることを特徴とする。
【００１４】
また、前記のような目的を達成するための本発明に液晶表示装置の製造方法は、第１基板上にディスペンサーを用いて液晶を滴下する工程と、前記第２基板上に主ＵＶ硬化型シール剤を形成する工程と、前記第１及び第２基板を真空中で貼り合わせする工程と、前記主ＵＶ硬化型シール剤をＵＶ硬化する工程と、前記貼り合わせされた基板をセル単位に切断する工程と、前記切断された基板を研磨する工程と、前記研磨された基板を最終検査する工程とからなることを特徴とする。
【００１５】
このような特徴を有する本発明による液晶表示装置を製造するためのシステム及びこれを用いた液晶表示装置の製造方法を添付された図面を参照して説明する。
図２は、本発明による液晶を滴下する方式を用いた液晶表示装置の工程順である。
本発明による液晶を滴下する方式の液晶表示装置の製造方法を簡単に説明し各単位工程を後に具体的に説明することにする。
図２に示すように、第１基板にゲートライン、データライン、薄膜トランジスタ及び画素電極又は共通電極を備えたＴＦＴアレイを形成し（Ｓ１）、第２基板にブラックマトリックス(black matrix)層及びカラーフィルタ層又は共通電極を備えたカラーフィルタアレイを形成する（Ｓ６）。この時、前記各基板は１０００×１２００ｍｍ２以上の面積を有し、各基板には一つのパネルが構成されるのではなく液晶パネルのサイズに応じて複数のパネルが配列され得る。
【００１６】
続いて各基板に配向膜を塗布するために、前記のように形成されている第１基板及び第２基板を洗浄装置で各々洗浄する（Ｓ２、Ｓ７）。
前記洗浄された第１基板と第２基板各々に配向膜を塗布しラビング(摩擦)工程を進行して配向方向を決定する（Ｓ３、Ｓ８）。この時、前記ラビング工程に代えて前記配向膜に光配向膜を形成し偏光されていない光、偏光された光、又は部分偏光された光などを用いて光配向処理を行う。
前記配向工程時に発生した微粒子などを除去するために前記第１基板及び第２基板を洗浄する（Ｓ４、Ｓ９）。
【００１７】
また、前記第１基板には各パネルのアクティブ領域に液晶を滴下し（Ｓ５）、前記第２基板の各パネルの端部にシール剤を印刷する（Ｓ１０）。ここで、前記シール剤はＵＶ硬化性樹脂を用いるが、これは後のシール剤硬化工程時にシール剤として熱硬化性樹脂を用いるとシール剤を加熱する際に、シール剤が流れ出して液晶が汚染されるからである。また、前記第２基板に共通電極が形成される場合は第１基板と第２基板との間を電気的に連結するためのＡｇドットを形成する。
前記シール剤又はＡｇドット工程時に発生する微粒子を除去するために前記のようにシール剤又はＡｇドットが形成された第２基板をＵＳＣ（Ｕｌｔｒａ Ｓｏｎｉｃ Ｃｌｅａｎｉｎｇ）洗浄装備を利用して洗浄する（Ｓ１１）。
即ち、前記第２基板には液晶が滴下されていないので、洗浄が可能であり、前記微粒子による不良発生などを未然に防止できる。
【００１８】
前記のような第１基板と第２基板とを貼り合わせするために前記両基板のうち一つを反転させる（Ｓ１２）。本発明では前記第２基板には液晶が滴下されずシール剤が塗布されているため、前記第２基板を反転させる。
また、前記第１基板と第２基板を真空貼り合わせ装置に搬入して両基板を貼り合わせする（Ｓ１３）。
前記シール剤としてＵＶ及び熱硬化性樹脂を用いる場合は、貼り合わせされた基板を一次的にＵＶ照射を照射して前記シール剤を硬化させた後（Ｓ１４）、更に加熱して前記シール剤を完全硬化させる（Ｓ１５）。また、前記シール剤はＵＶ照射照射のみにより硬化することもできる。前記ＵＶ硬化時には滴下された液晶がシール剤に接触せず、熱硬化が成された後（即ち、シール剤が完全に硬化された後）前記液晶が、貼り合わせた基板間のシール剤が塗布された部分まで広がることになる。即ち、前記液晶はＵＶ硬化時７０〜８０％程度広がることなり、熱硬化時２０〜３０％程度に広がることになって液晶が貼り合わせされた基板の間で均衡に分布される。
前記貼り合わせて完全硬化された両基板を各単位パネル別に切断する（Ｓ１６）。
この時スクライビング（scribing）及びブレイキング（breaking）工程が同時に行われる。
また、前記切断された各単位パネルに分けられた基板を研磨した後（Ｓ１７）最終検査してシップメントする（Ｓ１７）。ここで前記研磨工程時に小さな障害物（shorting bar）が除去される。
【００１９】
このように製造される本発明による液晶表示装置の製造方法を各単位工程別に具体的に説明すると次のようになる。即ち、ＴＦＴアレイ及びカラーフィルタアレイと配向膜及びラビング（rubbing）工程（Ｓ１―Ｓ３、Ｓ６−Ｓ８）の単位工程を説明する。
図３ａは本発明によるＴＮモード液晶表示装置の平面図であり、図３ｂは図３ａのＩ−Ｉ’線上の第１基板断面図であり、図３ｃは図３ａのＩ−Ｉ’線上の第２基板断面図である。
【００２０】
まず、ＴＦＴアレイ工程を説明する。
図３ｂに示すように、第１基板１０上にＡｌ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ａｌ合金、Ｃｕなどを用いてゲート電極１１ａと一定間隔を有して一方向に配列されるようにゲートライン１１を形成する。また、又前記ゲート電極１１ａ及びゲートライン１１を含む基板全面にシリコン窒化膜（ＳｉＮｘ）又はシリコン酸化膜（ＳｉＯｘ）、有機絶縁膜のＢＣＢ(Benzo Cyclo Butene)、アクリル樹脂などを用いてゲート絶縁膜１５を形成し、前記ゲート電極１１ａ上側のゲート絶縁膜１５上にａ−Ｓｉとｎ＋ａ−Ｓｉを用いて半導体層１３をその後に形成する。
【００２１】
ここで、前記ゲート絶縁膜１５、半導体層の１３のａ−Ｓｉ及びｎ＋ａ−Ｓｉなどを連続的に蒸着して形成することもできる。前記半導体層１３の両側にＡｌ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ａｌ合金、Ｃｕなどを用いてソース電極１２ａ及びドレイン電極１２ｂを形成し、前記ゲートライン１１に垂直な方向に沿って前記ゲート絶縁膜１５上にデータライン１２を形成する。前記ドレイン電極１２ｂにコンタクトホールを有するように前記基板全面にシリコン窒化膜又はシリコン酸化膜、有機絶縁膜のＢＣＢ、アクリル樹脂などを用いて保護膜１６を形成し、前記ゲートライン１１とデータライン１２が交差する部分の画素領域にＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）又はＩＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）などを用いて画素電極１４を形成する。このような工程が完了すると、前記基板を洗浄した後、基板全面にポリアミド又はポリイミド系化合物、ポリビニルアルコール、ポリアミック酸などを用いて第１配向膜１７を塗布しラビング工程を行う。
【００２２】
また、カラーフィルタアレイ工程は次のようになる。
第２基板２０上の前記画素領域を除く部分には光が遮光されるようにブラックマトリックス２１を形成し、各画素領域に対応する部分に色を実現するためのＲ、Ｇ、Ｂからなるカラーフィルタ層２２を形成した後、前記第２基板全面にＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）又はＩＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ ＺｉｎｃＯｘｉｄｅ）などを用いて共通電極２３を形成する。また、前記基板を洗浄した後、基板全面にポリアミド又はポリイミド系化合物、ポリビニルアルコール、ポリアミック酸などを用いて第２配向膜２４を塗布しラビング工程を行う。
【００２３】
また、ＩＰＳ（Ｉｎ Ｐｌａｎｅ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モードの液晶表示装置のＴＦＴアレイ及びカラーフィルタアレイ工程を説明すると次のようになる。
図４ａは本発明によるＴＮモード液晶表示装置の平面図であり、図４ｂは図４ａのＩＩ−ＩＩ’線上の第１基板断面図であり、図４ｂは図４ａのＩＩ−ＩＩ’線上の第２基板断面図である。
まず、ＴＦＴアレイ工程を説明する。
図４ｂに示すように、第１基板１０上に、Ａｌ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ａｌ合金、Ｃｕなどを用いてゲート電極１１ａと一定な間隔を有して一方向に配列されるようにゲートライン１１を形成すると共に画素領域に複数の共通電極２３ａを備えて前記ゲートライン１１に平行な方向に共通ライン２３を形成する。
また、前記ゲートライン１１及び共通ライン２３を含む基板全面にシリコン窒化膜またはシリコン酸化膜、有機絶縁膜のＢＣＢ(Benzo Cyclo Butene)アクリル樹脂などを用いてゲート絶縁膜１５を形成し、前記ゲート電極１１ａ上側のゲート絶縁膜１５上にａ−Ｓｉ、ｎ＋ａ−Ｓｉを用いて半導体層１３をその後形成する。
ここで、前記ゲート絶縁膜半導体層１３両側にＡｌ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ａｌ合金、Ｃｕなどを用いてソース電極１２ａ及びドレイン電極１２ｂを形成し、前記ゲートライン１１に垂直な方向に沿って前記ゲート絶縁膜１５上にデータライン１２を形成する。前記ドレイン電極１２ｂにコンタクトホールを有するように前記基板全面にシリコン窒化膜又はシリコン酸化膜、有機絶縁膜のＢＣＢ、アクリル樹脂などを用いて保護膜１６を形成し、前記共通電極２３ａ間にデータ電極１４ａが位置するように画素領域に画素電極１４を形成する。
また、前記基板を洗浄し基板全面にポリアミド又はポリイミド系化合物、ポリビニルアルコール、ポリアミク酸（polyamic acid）などを用いて第１配向膜１７を塗布しラビング工程を行う。
【００２４】
前記共通電極２３ａとデータ電極１４ａはゲート電極１１ａ又はソース／ドレイン電極１２ａ、１２ｂと同一層に金属によって形成しても良く、保護膜１６上に透明電極のＩＴＯ又はＩＺＯなどを用いて同一層に形成することもできる。また、共通電極２３ａはソース／ドレイン電極１２ａ、１２ｂと同一層に金属で形成しデータ電極１４ａは保護膜１６上に透明電極によって形成しても良い。従って、ＩＰＳモードの構造によって多様に適用可能である。
【００２５】
また、カラーフィルタアレイ工程は次のようになる。
図４ｃに示すように第２基板２０上に前記画素領域を除く部分では光が遮光されるようにブラックマトリックス２１を形成し、各画素領域に対応される部分に色を実現するためのＲ、Ｇ、Ｂからなるカラーフィルタ層２２を形成した後、前記第２基板全面にオーバーコート２５を形成する。また、前記基板を洗浄し基板全面にポリアミド又はポリイミド系化合物、ポリビニルアルコール、ポリアミク酸などを用いて第２配向膜２４を塗布したラビング工程を行う。
【００２６】
この時前記第２基板２０に第２配向膜２４を形成する前に貼り合わせされる第１基板１０と第２基板２０のセルギャップを維持するための柱状スペーサを形成する。既存の液晶注入方式の場合スペーサは主にボール(ball)スペーサを用いたが液晶を滴下する方式では主に柱状スペーサ(Patterned Spacer 或いはColumn Spacer)を用いるが、その理由は次のとおりである。一般的に液晶滴下方式は主に大面積液晶パネルの制作に用いられており、大面積の液晶パネルにボルスペーサを用いる場合、基板上にボルスペーサを均一に分布させることが困難であるだけではなく、分布したボルスペーサも基板上で固まり、液晶パネルのセルギャップ不良の原因になる。従って、液晶滴下方式では設定された位置に柱状スペーサを形成することで前記問題を解決する。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、添付の図面を参照して本発明を更に詳細に説明する。
第１実施例
図５は本発明の第１実施例による液晶表示素子の平面図である。
図５のように、本発明の第１実施例による液晶表示素子は第１基板１０と第２基板２０を含めて構成され、前記両基板１０、２０間の外郭領域にはＵＶ硬化型シール剤３０が形成される。
【００２８】
また、画素領域（Ａラインは画素領域を区分するための仮想線である）には柱状スペーサ（図５には図示せず）が形成されており、前記画素領域の外郭部のダミー領域のうち前記ＵＶシール剤３０の内側には液晶流れ調節用ダミー柱状スペーサ２８が形成されている。
また、前記両基板１０、２０間には液晶層（図示せず）が形成されている。
【００２９】
この時前記柱状スペーサは前記第１基板１０及び第２基板２０の間のセルギャップの高さで形成されてセルギャップを維持する役割を果たしている。
また、前記ダミー柱状スペーサ２８は前記柱状スペーサと同一高さで形成され少なくとも一つのエッジ領域に開口部２９が形成されている。図面には四つのエッジ領域の全部に開口部２９が形成されているが、開口部２９は適切に調節され得る。
【００３０】
このようなダミー柱状スペーサ２８は液晶の移動経路として作用して液晶の未充填領域を防止すると共に、液晶がＵＶ硬化型シール剤３０によって汚染されることを防止する役割を果たすことになる。
即ち、図面に矢印で示したように、液晶は前記ダミー柱状スペーサ２８に沿って移動し開口部２９を通して基板のエッジ領域に移動することで基板のエッジ領域に液晶が充填されないことが防止される。
また、前記開口部２９が形成されない領域のダミー柱状スペーサ２８は液晶がＵＶ硬化型シール剤３０と直接的に接して汚染されないようにダム（ｄａｍ）の役割を果たすことになる。
【００３１】
以下図５のＩＩＩ―ＩＩＩ’ライン（ダミー柱状スペーサ２８の開口部２９が形成されていない領域に当たる）の多様な実施例による断面図の図６ａないし図６ｃを参照して本発明による多様な実施例を詳細に説明する。
図６ａから分かるように、第２基板２０上にはブラックマトリックス層２１、カラーフィルタ層２２、共通電極２３が順に形成されている。
また、第１基板１０上には図示していないが、ゲート配線、データ配線、薄膜トランジスタ及び画素電極が形成されている。
また、前記第２基板２０上の画素領域にはセルギャップの高さで柱状スペーサ２７が形成されている。
前記柱状スペーサ２７はゲート配線又はデータ配線形成領域に形成されるので、前記ゲート配線又はデータ配線に光が漏れることを防止するために第２基板２０上に形成されるブラックマトリックス層２１上部の共通電極２３上に形成される。
【００３２】
また、前記第２基板２０上のダミー領域には前記柱状スペーサ２７と同一高さのダミー柱状スペーサ２８が形成されている。
前記ダミー柱状スペーサ２８は画素領域を除くダミー領域中ＵＶ硬化型シール剤３０の内側であればいずれかの領域に形成されても構わない。即ち、図面には下部に柱状フィルタ層２２が形成されていない共通電極２３上にダミー柱状スペーサ２８が形成されているが、下部にカラーフィルタ層２２が形成された共通電極２３上にダミー柱状スペーサ２８を形成することも可能である。
【００３３】
このような柱状スペーサ２７、ダミー柱状スペーサ２８としては感光性有機樹脂を用いるのが望ましい。
また、前記第２基板２０上のカラーフィルタ層２２と共通電極２３の間にはオーバーコート層を付加的に形成することもでき、また、前記ダミー柱状スペーサ２８を含む第２基板２０及び第１基板１０上には配向膜が形成される。
図６ｂは他の実施例による液晶表示素子の断面図であって、前記図６ａの液晶表示素子で第２基板２０上に共通電極２３が形成されたものではなく、オーバーコート層２５が形成されたものである。
【００３４】
このような図６ｂによる液晶表示素子はいわゆるＩＰＳ（Ｉｎ Ｐｌａｎｅ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モード液晶表示素子に関するもので共通電極は第１基板１０上に形成される。
従って、柱状スペーサ２７及びダミー柱状スペーサ２８がオーバーコート層２５上に形成されること以外は図６ａによる液晶表示素子と同一である。
図６ｃは他の実施例による液晶表示素子の断面図であって、前記図６ｂの液晶表示素子でオーバーコート層２５がブラックマトリックス層２１上に形成され、シール剤３０上には形成されないようにパタニングされたものである。その以外は図６ｂによる液晶表示素子と同一である。
【００３５】
第２実施例
図７は本発明の第２実施例による液晶表示素子の平面図である。
図７から分かるように、本発明の第２実施例は基板エッジ領域に複数の開口部２９が形成されたダミー柱状スペーサ２８を備えた液晶表示素子に関する。
前記開口部２９が複数個形成されることによって液晶がより円滑に基板エッジ領域に移動して未充填を防止する。
前記開口部２９は少なくとも一つのエッジ領域に形成され、複数個を連続、又は不連続的に形成することもできる。
その以外は前記第１実施例と同一である。
【００３６】
第３実施例
図８は本発明に第３実施例による液晶表示素子の平面図である。
図８から分かるように、本発明の第３実施例は画素領域（Ａ`ラインは画素領域を区分するための仮想線である）には柱状スペーサ（図８には図示せず）が形成されており、前記画素領域外郭部のダミー領域のうち、前記ＵＶ硬化型シール剤３０の内側には液晶流れ調節用第１、第２ダミー柱状スペーサ２８ａ、２８ｂが形成されている。前記第１、第２ダミー柱状スペーサ２８ａ、２８ｂは前記柱状スペーサと同一高さで形成され、少なくとも一つのエッジ領域に開口部２９が形成されている。
【００３７】
即ち、前記第１ダミー柱状スペーサ２８ａの内側ダミー領域には液晶の流れの程度の調節を補助する点線型第２ダミー柱状スペーサ２８ｂが形成されている。
このように第１ダミー柱状スペーサ２８ａの内側に点線型第２ダミー柱状スペーサ２８ｂを付加的に形成することによって液晶が前記第１ダミー柱状スペーサ２８ａのみならず点線型第２ダミー柱状スペーサ２８ｂの空間に沿って移動することになって液晶の流れをより円滑に調節することができる。
【００３８】
以下図８のＩＶ−ＩＶ’ライン（第１、第２ダミー柱状スペーサ２８ａ、２８ｂ）の開口部２９が形成されない領域に当たる）の多様な実施例による断面図の図９ａないし図９ｃを参照して本発明による多様な実施例を詳細に説明する。
図９から分かるように、第２基板２０上にはブラックマトリックス層２１、カラーフィルタ層２２、共通電極２３が順に形成されている。
また、前記第２基板２０上の画素領域にもセルギャップの高さで柱状スペーサ２７が形成されている。
また、前記第２基板２０上のダミー領域には前記柱状スペーサ２７と同一高さの第１ダミー柱状スペーサ２８ａが形成されている。
また、前記第１ダミー柱状スペーサ２８ａの内側ダミー領域には前記柱状スペーサ２７と同一高さの点線型第２ダミー柱状スペーサ２８ｂが形成されている。
図９ａには一つの点線型第２ダミー柱状スペーサ２８ｂだけを図示しているが、複数個形成することできる。また、前記点線型第２ダミー柱状スペーサ２８ｂはダミー領域であれば何れの領域に形成されても構わない。
【００３９】
このような柱状スペーサ２７、第１ダミー柱状スペーサ２８ａ、点線型第２ダミー柱状スペーサ２８ｂとしては感光性有機樹脂を用いるのが望ましい。
また、前記第２基板２０上のカラーフィルタ層２２と、共通電極２３間にはオーバーコート層を付加的に形成することができ、また、第１ダミー柱状スペーサ２８ａ及び点線型第２ダミー柱状スペーサ２８ｂを含む第２基板２０及び第１基板１０上には配向膜が形成される。
【００４０】
図９ｂは他の実施例による液晶表示素子の断面図であって、前記図９ａの液晶表示素子で第２基板２０上に共通電極２３が形成されたものではなく、オーバーコート層２５が形成されたものである。
このような図９ｂによる液晶表示素子は一名ＩＰＳモード液晶表示素子に関するもので、共通電極は第１基板１０上に形成されるようになる。
従って、柱状スペーサ２７、第１ダミー柱状スペーサ２８ａ、及び点線型第２ダミー柱状スペーサ２８ｂがオーバーコート層２５上に形成されること以外、その他は図９ａによる液晶表示素子と同一である。
図９ｃは他の実施例による液晶表示装置の断面図であって、前記図９ｂの液晶表示素子でオーバーコート層２５がブラックマトリックス層２１上には形成され、シール剤３０上には形成されないようにパタニングされたものである。その他は図９ｂによる液晶表示素子と同一である。
【００４１】
第４実施例
図１０は本発明の第４実施例による液晶表示素子の平面図である。
図１０から分かるように、本発明の第４実施例は基板エッジ領域に複数の開口部２９が形成されている第１ダミー柱状スペーサ２８ａを備えた液晶表示素子に関する。
前記開口部２９は少なくとも一つのエッジ領域に形成され、複数個を連続、又は不連続的に形成することもできる。
その他は前記第３実施例と同一である。
【００４２】
第５実施例
図１１は本発明の第５実施例による液晶表示素子の平面図であって、点線型第２ダミー柱状スペーサ２８ｂを第１ダミー柱状スペーサ２８ａの内側ダミー領域ではなく第１ダミー柱状スペーサ２８ａの外側ダミー領域に形成したものである。
その他は前記した第３実施例と同一であり、図１１のＶ−Ｖ’ラインの多様な実施例による断面図である図１２ａないし図１２ｃを参照すると容易に理解できるだろう。
【００４３】
第６実施例
図１３は本発明の第６実施例による液晶表示素子の平面図である。
図１３から分かるように、本発明の第６実施例は基板エッジ領域に複数の開口部２９が形成されている第１ダミー柱状スペーサ２８ａを備えた液晶表示素子に関する。
前記開口部２９は少なくとも一つのエッジ領域に形成され、複数個を連続、又は不連続的に形成することもできる。
その他は前記第５実施例と同一である。
【００４４】
第７実施例
図１４ａ及び図１４ｂは本発明の第７実施例による液晶表示素子の平面図である。本発明の第７実施例は第１ダミー柱状スペーサ２８ａの内側ダミー領域又は外側ダミー領域に第２ダミー柱状スペーサ２８ｂを形成したものである。
即ち、ダミー柱状スペーサを二重に形成することで液晶の流量をより円滑に調節できるようにしたものである。
この時、前記第１ダミー柱状スペーサ２８ａ及び／又は第２ダミー柱状スペーサ２８ｂは少なくとも一つのエッジ領域に連続又は不連続的に複数個の開口部を形成することができる。
このような第１ダミー柱状スペーサ２８ａ及び第２ダミー柱状スペーサ２８ｂは前記第１ダミー柱状スペーサ２８ａ及び第２ダミー柱状スペーサ２８ｂの形成スタイルと同一、かつ多様に変更され得る。
【００４５】
第８実施例
図１５は本発明の第８実施例による液晶表示素子の平面図である。
図１５に示されているように、本発明の第８実施例は、第１基板１０と、第２基板２０を含み、前記両基板１０、２０間の外郭領域にはＵＶ硬化型シール剤３０が形成されている。
また、画素領域（Ａラインは画素領域を区分するための仮想線である）には柱状スペーサ（図１５には図示せず）が形成されており、前記画素領域外郭部のダミー領域のうち前記ＵＶ硬化型シール剤３０の内側には液晶の流量調節用ダミー柱状スペーサ２８が形成されている。
また、前記両基板１０、２０間には液晶層が形成されている。
この時前記柱状スペーサは前記第１基板１０及び第２基板２０の間のセルギャップの高さで形成されてセルギャップを維持させる役割を果たしている。
【００４６】
また、前記ダミー柱状スペーサ２８は前記柱状スペーサと同一の高さで形成されるが、その形成される位置を調節して前記第１基板１０と所定の間隔を置いて離隔されてその間隔で液晶の流量を調節する役割をし、また、そのダミー柱状スペーサ２８自体が液晶を移動させる通路として作用して基板のエッジ領域に液晶が不完全に充填されることを防止する役割を果たしている。
即ち、図面に矢印で示したように、液晶が前記ダミー柱状スペーサ２８に沿って移動するので基板のエッジ領域に液晶が不完全に充填されることが防止され、また、前記ダミー柱状スペーサ２８と第１基板１０との間の間隔によって液晶が移動するので全液晶量に応じて液晶の流量が調節される。
【００４７】
この時ダミー柱状スペーサ２８を第１基板１０と所定間隔をおいて離隔して配置するようにその形成位置を調節することは図１５のＶＩ−ＶＩ’ラインの多様な実施例による断面図の図１６ａないし図１６ｃを参照して説明する。
図１６ａから分かるように、第２基板２０上にはブラックマトリックス層２１、柱状スペーサ２２、共通電極２３が順に形成されている。
また、第１基板１０上には図示していないが、ゲート配線、データ配線、薄膜トランジスタ、及び画素電極が形成されている。
また、前記第２基板２０上の画素領域にはセルギャップと同一の高さで柱状スペーサ２７が形成されている。
前記柱状スペーサ２７はゲート配線又はデータ配線形成領域に形成されるので前記ゲート配線又はデータ配線に光が入射することを防止するために第２基板２０上に形成されるブラックマトリックス層２１上部の共通電極２３上に形成されるようになる。
【００４８】
また、前記第２基板２０上のダミー領域には前記柱状スペーサ２７と同一の高さのダミー柱状スペーサ２８が形成されている。
より具体的に前記ダミー柱状スペーサ２８はダミー領域のブラックマトリックス層２１上部の共通電極２３上に形成されるので、カラーフィルタ層２２の高さと概ね等しい段差を生じ、その間隔と概ね等しい間隔だけ第１基板１０から離隔される。
このような柱状スペーサ２７、ダミー柱状スペーサ２８には、感光性有機樹脂を用いるのが望ましい。
【００４９】
尚、前記第２基板２０上のカラーフィルタ層２２と共通電極２３との間にはオーバーコート層を付加的に形成することができ、また、前記ダミー柱状スペーサ２８を含む第２基板２０及び第１基板１０上には配向膜が形成されている。
図１６ｂは他の実施例による液晶表示素子の断面図である。前記図１６ａの液晶表示素子で第２基板２０上に共通電極２３を形成する代わりに、オーバーコート層２５を形成するものである。
このような図１６ｂによる液晶表示素子はいわゆるＩＰＳモード液晶表示素子に関するもので、共通電極は第１基板１０上に形成されるようになる。
その他の構成要素は図１６ａに示すように、オーバーコート層２５上に形成されるダミー柱状スペーサ２８を第１基板１０から離隔して形成することも同様である。
図１６ｃは他の実施例による液晶表示装置の断面図であって、前記図１４ｂの液晶表示素子でオーバーコート層２５をブラックマトリックス層２１上に形成し、シール剤３０上には形成しないようにパタニングしたものである。その他は図１６ｂによる液晶表示素子と同様である。
【００５０】
図１６ｄは更に他の実施例による液晶表示素子の断面図である。前記図１６ｂの液晶表示素子でオーバーコート層２５をブラックマトリックス層２１の所定の領域上に形成しないようにパタニングしたものである。
つまり、ダミー柱状スペーサ２８をオーバーコート層２５上に形成するものではなく、ブラックマトリックス層２１上に形成するので第１基板１０との間隔がより大きくなる。
尚、図面では、オーバーコート層２５をカラーフィルタ層２２上のみに形成するようにパタニングしているが、ダミー柱状スペーサ２８が形成されないブラックマトリックス層２１にオーバーコート層２５を形成してもよい。
【００５１】
第９実施例
図１７ａ及び図１７ｂは本発明の第９実施例による液晶表示素子の平面図である。
図１７ａから分かるように本発明の第９実施例においては、ダミー柱状スペーサ２８の基板エッジ領域上の部分に開口部２９が形成されている。
従って、前記開口部２９を通して液晶がより円滑に基板エッジ領域に移動して不完全な充填が防止される。前記開口部２９はダミー柱状スペーサの基板エッジ領域上の部分に形成される。
その他ダミー柱状スペーサ２８を多様な位置に形成して第１基板１０から所定間隔をおいて離隔していることなどは前記第８実施例と同様である。
図１７ｂは基板エッジ領域のダミー柱状スペーサ２８に複数の開口部２９を形成して液晶の流量をより大きくしたものである。前記開口部２９は連続、又は不連続的に形成され得る。
【００５２】
第１０実施例
図１８は本発明の第１０実施例による液晶表示素子の平面図である。
図１８のように、本発明の第１０実施例による液晶表示素子は第１基板１０と第２基板２０とを含み、前記両基板１０、２０との間の周縁部領域にはＵＶ硬化型シール剤３０が形成されている。
また、画素領域（ライン“Ａ”は画素領域を区分するための仮想線である）には柱状スペーサ（図１８には図示せず）が形成されており、前記画素領域の周縁部のダミー領域のうち前記ＵＶ硬化型シール剤３０の内側には液晶の流量調節用の第１ダミー柱状スペーサ２８ａが形成されている。
また、前記第１ダミー柱状スペーサ２８ａの内側ダミー領域には液晶の流量の調節を補助する点線型（dotted-line type）の第２ダミー柱状スペーサ２８ｂが形成されている。
また前記両基板１０、２０間には液晶層（未図示）が形成されている。
この時前記第１ダミー柱状スペーサ２８ａは前記第１基板１０から所定間隔をおいて離隔され、その間隔によって液晶の流量を調節する。一方、液晶滴下時に過剰な量の液晶を滴下した場合、液晶が前記第１ダミー柱状スペーサ２８ａを通過してＵＶ硬化型シール剤と接触する。
従って、本発明の第１０実施例は前記第１ダミー柱状スペーサ２８ａの内側に第２ダミー柱状スペーサ２８ｂをさらに形成することで、過剰に滴下した液晶の流量を適切に調節する。
尚、前記点線型の第２ダミー柱状スペーサ２８ｂを形成する位置に応じて第１基板１０から離隔することも可能であり、隣接させることも可能である。
【００５３】
以下、図１８のＶＩＩ−ＶＩＩ’ラインに沿った多様な実施例による断面図の図１９ａないし図１９ｆを参照して説明する。
図１９ａから分かるように、第２基板２０上にはブラックマトリックス層２１、カラーフィルタ層２２、共通電極２３が順に形成されている。
また、第１基板１０上には図示していないが、ゲート配線、データ配線、薄膜トランジスタ、及び画素電極が形成されている。
また、前記第２基板２０上の画素領域にはセルギャップと同一の高さで柱状スペーサ２７が形成されている。
【００５４】
また、前記第２基板２０上のダミー領域、より具体的にはダミー領域のブラックマトリックス層２１の上部の共通電極２３上には前記柱状スペーサ２７と同一の高さの点線型の第２ダミー柱状スペーサ２８ｂが形成されている。
図１９ａには一つの点線型第２ダミー柱状スペーサ２８ｂだけを図示しているが複数個を形成することもできる。
従って、前記第１ダミー柱状スペーサ２８ａ及び点線型の第２ダミー柱状スペーサ２８ｂはカラーフィルタ層２２の高さと概ね等しい段差だけ第１基板１０から離隔される。
【００５５】
図１９ｂは他の実施例による液晶表示素子の断面図であって、点線型の第２ダミー柱状スペーサ２８ｂをブラックマトリックス層２１上部の共通電極２３上に形成する代わりに、カラーフィルタ層２２上部の共通電極２３上に形成する。
従って、点線型の第２ダミー柱状スペーサ２８ｂは段差をおかずに第１基板１０と接するため、点線型の第２ダミー柱状スペーサ２８ｂの下側からは液晶を移動させることができないが、第１ダミー柱状スペーサ２８ａの下側を通って液晶を移動させることが可能である。
【００５６】
図１９ｃ及び図１９ｄは他の実施例による液晶表示素子の断面図である。それぞれ前記した図１９ａ及び図１９ｂの液晶表示素子で第２基板２０上に共通電極２３を形成する代わりに、オーバーコート層２５を形成する。
即ち、ＩＰＳモード液晶表示素子に関するもので、共通電極は第１基板１０上に形成されることになる。
【００５７】
図１９ｅ及び図１９ｆは他の実施例による液晶表示素子の断面図である。前記図１９ｃ及び図１９ｄの液晶表示素子でオーバーコート層２５にブラックマトリックス層２１上に形成するがシール剤３０上には形成しないようにパタニングする。
図１９ｇ及び図１９ｈは他の実施例による液晶表示素子の断面図である。各々前記図１９ｃ及び図１９ｄの液晶表示素子では、オーバーコート層２５をブラックマトリックス層２１の所定の領域上に形成しないようにパタニングする。
つまり、第１ダミー柱状スペーサ２８ａ及び／又は点線型第２ダミー柱状スペーサ２８ｂをオーバーコート層２５上に形成する代わりに、ブラックマトリックス層２１上に形成するので第１基板１０との間隔が更に大きくなる。
【００５８】
第１１実施例
図２０ａ及び図２０ｂは本発明の第１１実施例による液晶表示素子の平面図であって、基板エッジ領域の第１ダミー柱状スペーサ２８ａに開口部２９を形成する点以外は前記第１０実施例による液晶表示素子と同様である。
図２０ｂは基板エッジ領域の第１ダミー柱状スペーサ２８ａに複数の開口部２９を形成して液晶の流量をより大きくする。
【００５９】
第１２実施例
図２１は、本発明の第１２実施例による液晶表示素子の平面図であって、点線型の第２ダミー柱状スペーサ２８ｂを第１ダミー柱状スペーサ２８ａの内側ではなく、前記第１ダミー柱状スペーサ２８ａの外側に形成する。
その効果は前記第１０実施例と同様である。
この時前記第１ダミー柱状スペーサ２８ａ及び点線型の第２ダミー柱状スペーサ２８ｂを形成する位置は図２２ａ、図２２ｂ及び図２２ｃに示されている。
即ち、両第１、第２ダミー柱状スペーサ２８ａ、２８ｂは、何れも図２２ａのようにダミー領域のブラックマトリックス層２１上部の共通電極２３上に形成されるか、図２２ｂ及び図２２ｃのようにダミー領域のブラックマトリックス層２１上部のオーバーコート層２５上に形成されるか図２２ｄのようにダミー領域のブラックマトリックス層２１上に形成される。
【００６０】
第１３実施例
図２３ａ及び図２３ｂは本発明の第１３実施例による液晶表示素子の平面図であって、基板エッジ領域の第１ダミー柱状スペーサ２８ａに開口部２９を形成する点以外前記第１２実施例による液晶表示素子と同様である。
図２３ｂは基板エッジ領域の第１ダミー柱状スペーサ２８ａに複数の開口部２９を形成して液晶の流量をより大きくするものである。
【００６１】
第１４実施例
図２４ａないし図２４ｄは、本発明の第１４実施例による液晶表示素子の平面図であって、本発明の第１４実施例は第１ダミー柱状スペーサ２８ａの内側ダミー領域又は外側ダミー領域に第２ダミー柱状スペーサ２８ｂを形成したものである。
この時、図２４ａ及び図２４ｂは、第１ダミー柱状スペーサ２８ａの外側ダミー領域に第２ダミー柱状スペーサ２８ｂが形成された液晶表示素子に関するものである。図２４ｃ及び図２４ｄは、第１ダミー柱状スペーサ２８ａの内側ダミー領域に第２ダミー柱状スペーサ２８ｂを形成した液晶表示素子に関する。
また、図２４ｂ及び図２４ｄは、少なくとも一つの基板エッジ領域で第２ダミー柱状スペーサ２８ｂに開口部を形成したものである。この時、前記開口部は連続又は不連続的に複数個形成され得る。
【００６２】
また、図示してはないが前記第１ダミー柱状スペーサ２８ａにも少なくとも一つの基板エッジ領域上の部分に開口部を形成してもよい。
このような第１ダミー柱状スペーサ２８ａ及び第２ダミー柱状スペーサ２８ｂは、前記第１ダミー柱状スペーサ２８ａ及び点線型の第２ダミー柱状スペーサ２８ｂの形成位置と同様に多様な位置に形成することが可能であり、前記液晶モードに限定されず垂直配向モードやポリ−Ｓｉ、強誘電体、ＯＣＢ(Optically Compensated Birefringence)モードなどに適用できる。
【００６３】
このように各モードによるＴＦＴアレイ及びカラーフィルタアレイ工程Ｓ１、Ｓ６を完了した後、各基板に配向膜を形成する前洗浄工程Ｓ２、Ｓ７を行い、各々に対して配向膜及びラビング工程Ｓ１−Ｓ３、Ｓ６−Ｓ８を行う。
また、前記配向及びラビング工程時に発生する微細粒子を除去するために洗浄工程Ｓ４、Ｓ９を行う。
【００６４】
前記カラーフィルタアレイ基板にＡｇドット及びシール剤を印刷する工程Ｓ１０を説明する。
図示してはいないが、ＴＮモードの場合、前記第２基板２０の周縁部に銀（Ａｇ）をドット形状に形成して前記第１、第２基板１０、２０の貼り合わせの後、前記第２基板２０上の共通電極２３に電圧を印加できるようにする。
尚、ＩＰＳモード液晶表示素子の場合は共通電極を画素電極と同一の第１基板上に形成して横方向の電界（ＩＰＳモード）を誘導することになるので前記銀ドットは形成する必要はない。
【００６５】
図２５は本発明の一実施例によるシール剤形成工程を示す平面図である。
前記第２基板２０上に閉じたパターンで各パネルの縁に複数の主ＵＶ硬化型シール剤３０を形成し、前記各主ＵＶ硬化型シール剤３０の外側ダミー領域に閉じたパターンで第１ダミーＵＶ硬化型シール剤４０を形成する。また、前記第１ダミーＵＶ硬化型シール剤４０の外側領域のエッジ部分に第２ダミーＵＶ硬化型シール剤５０を塗布する。
【００６６】
図面には第２ダミーＵＶ硬化型シール剤５０を前記第１ダミーＵＶ硬化型シール剤４０のエッジの両辺の外側領域にＬ字状に形成する場合のみを図示しているが、前記第１ダミーＵＶ硬化型シール剤４０のエッジの一辺の外側領域に線状に形成でき、前記第１ダミーＵＶ硬化型シール剤４０の外側領域に閉じた形状に形成できることもできる。
シール剤塗布方法はスクリーン印刷法、ディスペンシング（dispensing）法などがあるが、スクリーン印刷法はスクリーンが基板と接触するので基板上に形成された配向膜などを損傷するおそれがあり、基板を大面積化した場合にはシール剤の損失量が多くて非経済的であるのでディスペンシング法が望ましい。
【００６７】
このような主、第１及び第２ダミーＵＶ硬化型シール剤３０、４０、５０では両末端にアクリル基が結合されたモノマー（単量体）又はオリゴマー（低重合体）を開始剤と混合して用いるか、一方にはアクリル基が他方にはエポキシが結合されたモノマー又はオリゴマーを開始剤と混合して用いるのが望ましい。前記シール剤で両端にアクリル基が結合されたモノマー又はオリゴマーを開始剤と混合したシール剤を用いる場合には前記シール剤にＵＶ照射を照射して硬化する。これに対して、前記シール剤として一方にはアクリル基が他方にはエポキシが結合されたモノマー又はオリゴマーを開始剤と混合して用いる場合には、前記シール剤をＵＶ照射照射及び加熱して硬化する。
【００６８】
ここで、前記主ＵＶ硬化型シール剤３０の形成方法をより具体的に説明すると次のようになる。
図２６ａ及び図２６ｂは、本発明第１実施例の主ＵＶ硬化型シール剤を形成する工程を示した斜視図であり、図２７は、本発明の第２実施例による主ＵＶ硬化型シール剤を形成する工程を示した斜視図である。
液晶を滴下する方式は、液晶を注入するための注入口が不要であるので図２６ａ及び図２６ｂのように第２基板２０上にディスペンシング装置３１を用いて注入口のないパターンで主ＵＶ硬化型シール剤３０を形成する。
【００６９】
しかしながら、前記主ＵＶ硬化型シール剤３０は粘度が高いので前記ディスペンシング装置３１のノズル先に固まり、このように固まっているシール剤によって最初シール剤を形成する始点にシール剤が過剰分布する（図２５ｂの‘Ａ’領域）。
このように過剰分布された主ＵＶ硬化型シール剤は図２６ｂのように後続の貼り合わせ工程でアクティブ領域（基板の中央部）及びダミー領域（基板の周縁部）の両方に過度に広がり、アクティブ領域に広がっているシール剤は液晶を汚染し、ダミー領域に広がっているシール剤はセル切断ラインまで浸透してセル切断工程を困難にする。
従って、より均一な密度の主ＵＶ硬化型シール剤を形成して貼り合わせ工程時に、液晶が汚染されずセル切断工程を容易にするために次のように主ＵＶ硬化型シール剤を印刷する。
【００７０】
図２７のように、ディスペンシング法を用いて前記第２基板２０の各パネルの縁（ダミー領域）に補助ＵＶ硬化型シール剤３０ａを形成した後連続して注入口のない閉鎖型の主ＵＶ硬化型シール剤３０を形成する。
前記補助ＵＶ硬化型シール剤３０ａはディスペンシング装置のノズル先に固まっているシール剤による悪影響を防止するために形成され、基板のダミー領域のいずれに形成しても構わず、シール剤形成時前記主ＵＶ硬化型シール剤３０より前に形成すれば十分である。また、図面のように直線状に形成することもでき、曲線状に形成することもできる。
このようにＡｇドットシール剤を塗布する工程Ｓ１０を完了する。
また、前記シール剤が塗布された第２基板２０をＵＳＣ（Ultra Sonic Cleaner）で洗浄して工程中に発生した微細粒子を除去する（Ｓ１１）。
即ち、第２ガラス基板１３は液晶が滴下されておらず、シール剤が塗布されているのみであるので洗浄可能である。
【００７１】
液晶２６が滴下された第１基板１０とシール剤３０、４０、５０が塗布された第２基板２０はその前の工程で各々液晶が滴下される部分とシール剤が塗布された部分が上方向に向かうように位置されているので前記液晶２６が滴下された第１基板１０と、前記シール剤３０、４０、５０が塗布された第２基板２０とを貼り合わせするためには前記両基板のうちいずれか一つを反転すべきである。ところが液晶が滴下された基板を反転できないので前記シール剤の塗布された第２基板２０を前記シール剤３０、４０、５０の塗布された部分が下方向になるように反転させる（Ｓ１２）。
【００７２】
この時、反転させる方法は、図示していないが、前記第２基板２０を反転機のテーブルに搬入しておおよその位置に整列し、前記第２基板２０をテーブルに吸着及びクランピングする。また、前記テーブルを反転させるように回転させた後、前記反転させた第２基板２０を前記真空貼り合わせ機チャンバに移送する。
【００７３】
次は液晶を滴下する工程を説明する。
図２８は本発明によるディスペンシング装置を示す図であって、図２８ａは液晶を滴下していない時点の断面図であり、図２８ｂは液晶を滴下した時点の断面図であり、図２８ｃは分解斜視図である。前記図面を参照して本発明のディスペンシング装置を説明する。
図示するようにディスペンシング装置１２０では、筒状の液晶容器１２４がケース１２２に収納されている。前記液晶容器１２４はポリエチレンからなり、その内部に液晶２６が充填されており、ケース１２２はステンレス鋼によって形成されてその内部に前記液晶容器１２４が収納される。通常ポリエチレンは成形が容易であるという特性に優れるので所望の形状の容器を容易に形成できるのみならず液晶２６が充填された時、液晶と反応しないので液晶容器１２４として主に用いられる。しかしながら、前記ポリエチレンは強度が弱いので外部から弱い衝撃だけで変形し、特に液晶容器１２４にポリエチレンを用いる場合、液晶容器１２４が変形して正確な位置に液晶２６を滴下することができないので、強度が大きいステンレス鋼によって形成されるケース１２２に収納して用いる。前記液晶容器１２４の上部には外部のガス供給部１６２に連結されたガス供給管１６４が形成されている。該ガス供給管１６４を通して外部のガス供給部１６２から窒素などのガスが供給されて液晶容器１２４の液晶が充填されない領域にはガスが詰められて前記液晶に圧力を加えつつ滴下する。
【００７４】
前記ケース１２２の下端部には開口１２３が形成されている。液晶容器１２４が前記ケース１２２に収納されるとき液晶容器１２４の下端部に形成されている突起１３８は、前記開口１２３に挿入されて前記液晶容器１２４がケース１２２に結合されるようにする。
また、前記突起１３８は第１結合部１４１と結合される。図示するように突起１３８のナットが形成されており、第１結合部１４１の一端にはボルトが形成されていて前記ナットとボルトによって突起１３８と第１結合部１４１が係合される。
【００７５】
前記第１結合部１４１の他端にはナットが形成されており、第２結合部１４２の一端にはボルトが形成されていて前記第１結合部１４１と第２結合部１４２が係合される。この時、前記第１結合部１４１と第２結合部１４２との間にはニードルシート（needle sheet）１４３が位置する。
前記ニードルシート１４３は第１結合部１４１のナットに挿入されて第２結合部１４２のボルトが挿入されるとき前記第１結合部１４１及び第２結合部１４２間に結合される。ニードルシート１４３には排出孔１４４が形成されて液晶容器１２４に充填された液晶２６が結合部１４２を経て前記排出孔１４４を介して排出される。
【００７６】
また、前記第２結合部１４２にはノズル１４５が結合される。前記ノズル１４５は液晶容器１２４に充填された液晶２６を少量ずつ滴下するためのものであり、第２結合部１４２の一端のナットと係合されて前記ノズル１４５を第２結合部１４２と接続するボルトを含む支持部１４７と、前記支持部１４７から突出して少量の液晶を玉状（dot状）にして基板上に滴下する排出口１４６と、前記支持部１４７の外部に形成されて前記排出口１４６を保護する保護壁１４８とから構成される。
【００７７】
前記支持部１４７の内部にはニードルシート１４３の排出孔１４４から延長された排出管が形成されており、前記排出管が排出口１４６と接続されている。通常、ノズル１４５の排出口１４６は微細な直径を有しており（液晶滴下量の微調節のため）前記支持部１４７から突出している。
【００７８】
前記排出口１４６が微細な直径を有しているのでノズル１４５を第２結合部１４２に結合したり分離するなどの取り扱いにおいて外力によって影響され易い。例えば、ノズル１４５を第２結合部１４２に接続するとき排出口１４６が変形又は破損する場合には、排出口１４６の直径が変化して基板上に滴下される液晶の量が調節できないのみならず破損した領域から液晶が飛び散って予期しない位置に液晶が滴下される問題がある。ひいては、排出口１４６が破損して液晶を滴下することができない問題もある。特に、排出口１４６の破損によって滴下される液晶がシーリング領域（シール剤が塗布されて上部基板及び第１基板を貼り合わせする領域）に飛び散る場合、基板の貼り合わせ時に液晶が飛び散った領域のシール剤が割れて液晶パネルに不良が発生する。
【００７９】
前記排出口１４６保護用壁１４８は前記外力がノズル１４５の排出口１４６を破損することを防止する。即ち、図示するように、排出口１４６の周辺に一定高さの壁を形成することで外力が前記排出口１４６に加わることを防止する。
図２９は前記保護壁１４８が形成された図２８ａのＡの部分の拡大図であって、図２９ａは斜視図であり図２９ｂは断面図である。図示したように、ノズル１４５の排出口１４６の周囲には前記排出口１４６と概ね同一の高さ、望ましくは排出口１４６より高く形成された保護壁１４８が形成されているので前記ノズル１４５の結合や分離のような取り扱いの際ノズルが結合用工具などの器具によって変形したり破損することを防止する。
【００８０】
前記保護壁１４８によってノズル１４５の全体的なサイズが増加する。通常、ノズル１４５のサイズは非常に小さいので、工具などを用いて前記ノズル１４５を第２結合部１４２に結合したり分離する場合、その取り扱いが非常に難しくなる。
しかしながら、本発明のように保護壁１４８を形成してノズル１４５のサイズを大きくする場合には前記ノズル１４５の結合及び分離を容易にすることができる。
保護壁１４８は外力から排出口１４６を保護できる物質であれば如何なる物質も可能であるが、強度の高いステンレス鋼や超軽合金などが用いられる。
【００８１】
また、図２９ｂに示すように、ノズル１４５の排出口１４６の周囲にはフッ素樹脂１４９のような液晶に対する接触角が高い物質が塗布されているが、かかる物質が塗布された理由を以下に示す。
接触角は液体が固体表面での熱力学的な平衡を表わすパラメータをいう。
かかる接触角は個体表面の吸湿性(Wettability)を示す尺度である。ノズル１４５は金属からなっており、金属は通常低い接触角を有する。
【００８２】
従って、金属は高い吸湿性（即ち、親水性）と高い表面エネルギーを有するので液体が金属表面に広がろうとする性質が強い。結局金属で形成されたノズル１４５を通して液晶を滴下する場合液晶がノズル１４５の排出口１４６の端部から玉状（かかる玉状の形状においては、接触角が高いことを意味する）に形成されずノズル１４５の表面から広がることになり、液晶滴下を繰り返すことによってノズル１４５表面に広がった液晶が固まる。
【００８３】
ノズル１４５表面への液晶の広がり現象は的確な液晶滴下を不可能にする。排出孔１４４を開放する時間と液晶に加えられる圧力とを調節してノズル１４５の排出口１４６を通して排出される液晶の量を制御する場合であっても、排出される液晶のうち一部がノズル表面に広がるので実際基板に滴下される量は排出口１４６を通して排出される量より少なくなる。勿論前記ノズル１４５表面に広がる液晶の量を考慮して排出される量を制御することはできるが、実質的にノズル１４５表面に広がる液晶の量を算出することは不可能である。
【００８４】
また、液晶滴下の繰り返しによってノズル１４５の口に固まる液晶はノズル１４５の排出口１４６を通して排出される量に加算されて設定された量より多い液晶が基板に滴下されることもある。言い換えれば金属によって形成されるノズル１４５では金属の特性である低い接触角によって滴下される液晶の量が不規則になる。
これに対して本発明のようにノズル１４５、特にノズル１４５の排出口１４６の周囲に接触エッジが高いフッ素樹脂膜１４９を塗布する場合にはフッ素樹脂膜１４９の低い吸湿性（疎水性）と低い表面エネルギーとによってノズル１４５の排出口１４６を通して排出される液晶２６がノズル１４５の表面に広がることなく完全な玉形状を成すことになり、その結果所望の量の液晶を正確に基板に滴下することができる。
【００８５】
フッ素樹脂膜（即ち、テフロン）はディッピング（dipping）やスプレイ（spray）法によってノズル１４５表面に塗布される。図２９ｂでは、前記フッ素樹脂膜１４９排出口１４６の周囲にだけ塗布されているが、前記フッ素樹脂膜１４９を保護壁１４８を包むノズル１４５全体に塗布することもできる。フッ素樹脂は高い接触角を有するのみならず耐摩耗性、耐薬品性のような各種特性を有しているので前記フッ素樹脂膜１４９の塗布によってノズル１４５が外力により変形、破損されることを更に効果的に防止することができる。
【００８６】
前記液晶容器１２４にはニードル１３５が挿入されてその一端がニードルシート１４３に接触する。特に前記ニードルシート１４３と接触するニードル１３５の端部は円錐状に成されているので該端部がニードルシート１４３の排出孔１４４に挿入されて前記排出孔１４４に栓をする。ニードル１３５は分離可能な第一ニードル１３６と第二ニードル１３７とからなっている。図２９に示すように、第一ニードル１３６はニードルシート１４３と接触する円錐状の一端部が形成されているが、他端には突起１３６ａが形成されている。また、第二ニードル１３７の一端には第一ニードル１３６に形成された突起１３６ａが挿入される溝１３７ａが形成されている。
【００８７】
前記第一ニードル１３６の突起１３６ａが第二ニードル１３７の溝１３７ａに挿入された後、固定手段１３９によって固定されて前記第一ニードル１３６と第二ニードル１３７とが結合される。固定手段１３９は、一部が開放されたリング状に金属によって構成されている。前記リング状の内部円周は第一ニードル１３６及び第二ニードル１３７の直径よりやや小さく形成されているので、前記リング内部に前記第一ニードル及び第二ニードルの結合部位が挿入された後、弾性によってしっかりと固定される。この時前記第一ニードル１３６に溝が形成され第二ニードル１３７には突起が形成され前記第二ニードル１３７の突起が第一ニードル１３６の溝に挿入された後固定手段１３９によって固定され得る。
【００８８】
前記ニードル１３５を分離可能に形成する理由を以下に示す。
ニードル１３５はその端部がニードルシート１４３と接触して排出孔１４４を開閉することによって基板上に液晶を滴下する際に非常に重要な役割を果たす。ニードル１３５は、一つのセットをなす。言い換えれば、ニードル１３５とニードルシート１４３とは、一方が破損されて交換すべきの場合、両方とも交換しなければならない。なお、ニードル１３５は基板に液晶を滴下するために周期的に上下移動することになる。
【００８９】
かかる周期的な運動によってニードル１３５には持続的に衝撃が加えられ、更にニードル１３５はその長さに比べて直径が非常に小さいので変形又は破損する確率が非常に高くなる。
ニードル１３５の変形又は破損は円錐状の端部が排出孔１４４に挿入されるとき排出孔１４４が完全に栓をされずに隙間が発生する原因になり、かかる隙間を通して液晶が滴下されるべきでない時に基板上に液晶が滴下されることになる。従って、ニードル１３５が変形又は破損した場合、ニードル１３５を交替すべきであるが、ニードル１３５とニードルシート１４３が一つのセットになっているので高価のニードル１３５とニードルシート１４３を一挙に交換しなければならない。
【００９０】
これに対して本発明のようにニードル１３５を分離可能な第一ニードル１３６及び第二ニードル１３７から構成する場合、変形又は破損したニードルだけ交換すれば済むので費用を低減することができる。更に第二ニードル１３７が変形又は破損した場合にはニードル１３５全体とニードルシート１４３との全体交換に比べて第一ニードル１３６とニードルシート１４３をそのまま使用し第二ニードル１３７だけ交換すれば済むので費用を更に低減することができる。
【００９１】
図面には第一ニードル１３６及び第二ニードル１３７に突起１３６ａ及び溝１３７ａが形成され互いに結合され円形リングの固定手段１３９によって固定されるが、本発明のニードル１３５が、かかる特定な構造によって結合される必要はない。前記特定構造は本発明を説明するための一例にすぎないもので、本発明のニードルは多様な方法によって結合され得る。例えば、固定手段無しに単に突起と溝を結合することで第一ニードル１３６と第二ニードル１３７とを結合することもでき、第一ニードル１３６にボルトを形成し第二ニードル１３７にナットを形成して第一ニードル１３６と第二ニードル１３７とを結合することもできる。
【００９２】
また、ディスペンシング装置１２０の上部ケース１２６に位置する前記ニードル１３５の他端には第１スプリング１２８が装着されている。前記第１スプリング１２８は筒状の第１スプリング収納筒１５０に収納される。図２８ｃに示すように液晶容器１２４の上部に形成されて液晶容器１２４をケース１２２に支持する支持部１２１にはボルト１２５が形成されており、第１スプリング収納筒１５０にはナットが形成されて前記第１スプリング収納筒１５０が支持部１２１に固定される。図示していないが、前記第１スプリング収納筒１５０の上部にはナットが形成された開口が形成されており、前記開口を通して第１スプリング１２８の張力を調整する張力調整部１５２が挿入されている。前記張力調整部１５２にはボルト１５３が形成されているので、前記第１スプリング収納筒１５０に挿入される張力調整部１５２のボルト１５３長さを調節できる。第１スプリング収納筒１５０に挿入される前記張力調整部１５２の端部、即ち、ボルト１５３の端部は第１スプリング１２８と接触する。従って、前記第１スプリング１２８はニードル１３６に形成された固定手段１３９とボルト１５３との間に固定される。
【００９３】
図面符号１５４は張力調整部１５２が移動しないようにする固定板である。図２８ａに示すように前記固定板１５４が第１スプリング収納筒１５０に密着していない状態では前記張力調整部１５２が回転できるので張力の調整が可能になるが図２８ｂに示すように固定板１５４を第１スプリング収納筒１５０に密着させると前記張力調整部１５２が固定されて適切な張力に設定される。
【００９４】
前述したように、第１スプリング１２８が固定手段１３９と張力調整部１５２との間に固定設置されているので第１スプリング収納筒１５０に挿入される前記張力調整部１５２の長さによって第１スプリング１２８の張力を設定できる。例えば、張力調整部１５２を操作して第１スプリング１２８収納筒１５０に挿入されるボルト１５３の長さを短くすると（第１スプリング収納筒１５０の上部に出るボルトの長さを長くすると）前記第１スプリング１２８の長さが長くなって張力が小さくなり、ボルト１５３の長さを短くすると張力が増加する。このような張力調整部１５２の操作によって所望の第１スプリング１２８の張力を調節することができる。
【００９５】
前記ニードル１３５の上部には磁性棒１３２が前記ニードル１３５とｘの間隔をおいて装着される。前記磁性棒１３２には第２スプリング１３１が設置されている。図面に示すように前記第１スプリング１３１は上部ケース１２６に固定された第２スプリング収納筒１３５に収納されており前記磁性棒１３２が前記第２第１スプリング収納筒１３５に動けるように挿入されていて前記第２スプリング１３１の弾性力が磁性棒１３２に印加される。
【００９６】
前記磁性棒１３２は強磁性物質又は軟磁性物質からなり、第２スプリング収納筒１３５の外部には筒状のソレノイドコイル１３０が設置されている。前記ソレノイドコイル１３０は電源供給部１６０と接続されて電圧が印加され、電圧が印加されることによって前記磁性棒１３２に磁気力が発生する。かかる磁気力によって前記ニードル１３５が前記磁性棒１３２に接触する。電源供給が中断されるとニードル１３５の端部に設置された第１スプリング１２８の弾性によってニードル１３５は元の位置に復元される。このようなニードル１３５の上下移動によってニードルシート１４３に形成された排出孔１４４が開閉される。
【００９７】
前記ニードル１３５の上下運動の制御、即ち、排出孔１４４の開閉時間の制御は磁性棒１３２に設置された第２スプリング１３１の影響を受ける。ソレノイドコイル１３０に印加された電圧によって磁性棒１３２に磁気力が発生してニードル１３５が上昇して磁性棒１３２に接触し、上部に力を加えると前記磁性棒１３２も上に上昇することになり、これと同時に前記上昇する磁性棒１３２によって前記第２スプリング１３７が圧縮される。ソレノイドコイル１３０に印加されていた電圧が０になり、前記磁性棒１３２が磁気力を喪失すると、圧縮された第２スプリング１３７の弾性力が前記磁性棒１３２に加えられて磁性棒１３２が前記ニードル１３５を下部に押し出す。
【００９８】
このように第１スプリング１２８と第２スプリング１３１とによってニードル１３５の降下が迅速になって液晶滴下の制御を更に効率的に行うことができる。特に前記第１スプリング１２８と第２スプリング１３１とによるニードル１３５の動きは第一ニードル１３６と液晶との間の摩擦によって発生する滴下不良を効果的に防止することができるようになりこれを詳細に説明する。
【００９９】
通常、液晶は液体に比べて非常に粘度が高い物質である。従って、ニードル１３５が液晶中で動く時、液晶とニードル１３５表面との摩擦によってニードル１３５の動きが遅延する。液晶の滴下時に、かかる摩擦によるニードル１３５動きの遅延をニードルシート１４３の排出孔１４４の開放時間算出のための変数として使用する的確な開放時間を算出できるが、液晶が滴下されることによって液晶容器１２４に充填された液晶の量が減少するのでニードル１３５の遅延時間が減少し従って、排出孔１４４の開放時間も減少することになって的確な量の液晶滴下が難しくなる。
【０１００】
しかしながら、本発明のようにニードル１３５の動きを二つのスプリング１２８、１３１で制御する場合、ニードル１３５の降下速度がニードル１３５の表面と液晶間の摩擦が無視できる程度に速くなるので排出孔１４４の開放時間を常に一定にでき、的確な量の液晶滴下が可能になる。
前記磁性棒１３２は強磁性物質又は軟磁性物質からなり、第２スプリング収納筒１３５の外部には筒状のソレノイドコイル１３０が設置されている。
【０１０１】
前記ソレノイドコイル１３０は電力供給部１６０と接続されて電力が印加され、電気ソレノイドコイル１３０に電圧が印加されることによって前記磁性棒１３２に磁気力が発生する。電力供給部１６０からソレノイドコイル１３０に電力が供給されて磁性棒１３２に磁気力が発生すると、前記磁気力によって前記ニードル１３５が前記磁性棒１３２に接触し、電力供給が中断されると、ニードル１３５及び磁性棒１３２に設置された第１スプリング１２８及び第２スプリング１３１の弾性力によって前記ニードル１３５が元の位置に戻る。このようなニードル１３５の上下移動によってニードルシート１４３に形成された排出孔１４４が開閉される。
【０１０２】
前記第一ニードル１３６の端部とニードルシート１４３は、ソレノイドコイル１３０への電力の供給と中断とを繰り返すことによって反復的に接触する。このような反復的な接触によって第一ニードル１３６の端部とニードルシート１４３が持続的な衝撃にさらされるので、破損のおそれが存在する。従って、前記第一ニードル１３６の端部とニードルシート１４３とを衝撃に強い物質、例えば、超軽合金により形成して衝撃による破損を防止することが望ましい。
【０１０３】
図２８ｂに示すようにニードルシート１４３の排出孔１４４が開放されることによって液晶容器１２４に供給されるガス（例えば、窒素ガス）が液晶に圧力を加えてノズル１４５から液晶２６が滴下され始める。この時、滴下される液晶の量は前記排出孔１４４が開放されている時間と液晶に加えられる圧力とによって異なり、前記開放時間はニードル１３５と磁性棒１３２とに設置された第１スプリング１２８と第２スプリング１３１との張力によって決定される。磁性棒１３２の磁気力は、磁性棒１３２の周囲に設置されるソレノイドコイル１３０の巻線数やソレノイドコイル１３０に印加される電力の大きさによって調整でき、ニードル１３５と磁性棒１３２の間隔（ｘ）は前記磁性棒１３２の端部に設置された隙間調整部１３４によって調整できる。
【０１０４】
また、第１スプリング１２８の張力は張力調整部１５２によって調節される。特定長さに調節された第１スプリング１２８を張力調整部１５２によって調節してその長さを変化させると、長さの差の変化に応じて張力が変化し、その結果ニードル１３５の復元速度を調節できる。従って、ニードルシート１４３の排出孔１４４の開放時間を調節することができる。このように、前記張力調整部１５２を調整して第１スプリング１２８の張力を任意に調整することにより所望の量の液晶を基板に滴下することができるが、かかる第１スプリング１２８の張力は作業者が張力調整部１５２を直接操作することで任意に調整することができる。
【０１０５】
また、ニードル１３５と磁性棒１３２との間の間隔も作業者によって設定できる。言い換えれば、スプリング１２８と１３１との間隔によってニードルシート１４３の排出孔１４４開放時間を作業者によって任意に調節することができる。
これに対して、ソレノイドコイル１３０に印加される電圧の大きさや液晶容器１２４に供給される窒素ガスの量は、図示するように、前記ガス供給部１６２に連結されて液晶容器１２４内にガスを供給するガス供給管１６４に設置された流量制御バルブ１６４と、電力供給部１６０を制御する主制御部１７０とによって決定される。
言い換えれば、供給電力とガス流入量は作業者の直接的な操作によって決定されるものではなく、主制御部の制御によって決定されるもので、入力されるデータに基づいて供給電力とガス流入量を算出して決定する。
【０１０６】
前記主制御部１７０は図３０に示すように各種情報が入力される入力部１７１と、前記入力されたデータに基づいて基板全体に滴下される液晶の量を算出する液晶滴下量算出部１７３と、前記滴下量算出部１７３によって算出された液晶の滴下量に基づいて液晶の滴下パターンを算出する滴下パターン算出部１７５と、前記滴下パターン算出部１７５によって算出された滴下パターンに基づいて基板を駆動する基板駆動部１７６と、電力供給部１６０を制御して前記滴下パターン算出部１７５によって算出された滴下パターンに基づいて滴下される液晶滴下量に対応する電圧をソレノイドコイル１３０に供給する電力制御部１７７と、流量制御バルブ１６１を制御して滴下パターン算出部１７５によって算出された滴下パターンに基づいてガス供給部１６２から滴下される液晶滴下量に対応する流量のガスを液晶容器１２４内に供給する流量制御部１７８と、入力データ、算出された滴下量及び算出された滴下パターン、液晶滴下の現在状況などを出力する出力部１７９から構成される。
【０１０７】
入力部１７１は図３１に示すように基板に形成されたスペーサの高さを入力するスペーサの高さ入力部１８０と、粘度等の液晶の特性に関する情報が入力される液晶特性情報入力部１８２と、制作する液晶パネルの大きさと基板に関する各種情報が入力される基板情報入力部１８４からなる。
【０１０８】
従って、カラーフィルタ基板に実際形成された柱状スペーサの高さが、設定されたセルギャップと異なる場合、設定された滴下量の液晶が基板に滴下されても、実際制作された液晶パネルに充填された液晶の量は最適な液晶量とは異なるはずである。（実際形成された柱状スペーサの高さによってセルギャップに差が発生するので）実際滴下される液晶の滴下量が最適の滴下量より小さい場合、例えば、通常のブラックモード（normally black mode）の液晶表示素子の場合、ブラック輝度に問題が発生することになり通常のホワイトモード（normally white mode）の液晶表示素子の場合ホワイト輝度に問題が発生する。
【０１０９】
また、実際に滴下される液晶の滴下量が最適の滴下量より多い場合、液晶パネルを制作した時に重力不良が発生する。重力不良は、液晶パネルを制作する際に液晶パネルの内部に形成された液晶層が温度上層によって体積が増加することにより発生するものであり、液晶パネルのセルギャップがスペーサの高さより大きくなりこれによって液晶が重力によって下部に移動して液晶パネルのセルギャップが不均一になるため液晶表示素子の品質低下を招く。
【０１１０】
主制御部１７０ではかかる問題を解決するために、単に液晶の滴下量だけを算出するのみならず、基板に形成されるスペーサの高さに応じて基板に滴下される液晶の滴下量を補正する。言い換えれば、スペーサの高さを考慮せずに算出された液晶の滴下量とスペーサ高さに基づいて算出される滴下量とを比較してその差と概ね等しい量の液晶を基板上に加減して滴下する。
【０１１１】
スペーサの高さは、ＴＦＴ工程又はカラーフィルタ工程のスペーサ形成工程で入力される。即ち、スペーサの形成工程はスペーサを形成するのみならずその高さも測定して、スペーサの高さ入力部１８０を通して滴下量算出部１７３にその値を提供する。前記スペーサ形成ラインは液晶滴下ラインとは別のラインに形成されている。
従って、前記測定されたスペーサの高さは有線又は無線を介してスペーサの高さ入力部１８０に入力される。
【０１１２】
液晶特性情報入力部１８２と基板情報入力部１８４は、キーボードやマウス、タッチパネルのような通常の操作手段によってデータを入力するものであり、制作しようとする液晶パネルの大きさ、基板のサイズ、基板に形成されたパネルの枚数等の基板情報及び液晶特性情報が作業者によって入力される。出力部１７９は作業者に各種情報を知らせるためのものであり、ＣＲＴ（Cathod Ray Tube）やＬＣＤ等のようなディスプレイ及びプリンタ等のような各種出力装置を包む。
【０１１３】
前記滴下量算出部１７３は、液晶パネルに滴下される液晶の滴下量のみならず複数の液晶パネルが形成される基板全体に滴下される液晶の総滴下量を算出して滴下パターン算出部１７５に提供する。
滴下パターン算出部１７５は、図３２に示すように滴下量算出部１７３で算出された滴下量に基づいて基板上の特定位置に滴下される１回の液晶滴下量を算出する一回の滴下量算出部１８６と、基板上に滴下される滴下回数を算出する滴下回数算出部１８７と、前記１回の滴下量算出部１８６が算出した１回の滴下量と滴下回数算出部１８７が算出した滴下回数とに基づいて基板上に液晶が滴下される位置を算出する滴下位置算出部１８８と、前記算出された滴下位置によって液晶の滴下パターンを決定する滴下パターン決定部１８９とから構成される。
１回の滴下量算出部１８６は、算出された総滴下量に基づいて１回の液晶滴下量を算出する。言い換えれば、前記１回の滴下量は総滴下量と密接な相互関係を有すると共に、滴下回数とも密接な関係を有する。
【０１１４】
滴下回数算出部１８７は、入力される総滴下量とパネルの面積、液晶及び基板の特性に基づいて一つのパネル内に滴下される滴下回数を計算する。一般的に滴下方式では基板に滴下された液晶が上下基板の貼り合わせ時に印加される圧力によって基板上に広がることになる。かかる液晶の広がりは、液晶の粘度等の液晶の特性とパターンの配置等の液晶が滴下される基板の構造によって決められる。
従って、前記特性によって１回滴下された液晶の広がりを許容する領域が決められ、かかる領域を考慮してパネルに滴下される液晶の滴下回数を計算する。また、前記パネルにおける滴下回数によって基板全体に亘って滴下される回数を算出することになる。
【０１１５】
滴下位置算出部１８８は、パネルに滴下される液晶の滴下回数、１回に滴下される液晶の滴下量、滴下された液晶間の間隔（ピッチ）、液晶の広がり特性に基づいて液晶の滴下位置を算出する。特に液晶の広がり特性は基板の貼り合わせ時に液晶がシール剤まで至るか否かを判断する重要な特性である。従って、滴下位置算出部１８８ではシール剤の硬化前に液晶がシール剤に接触することを防止するために前記液晶の広がり特性を考慮して滴下位置を算出する。通常液晶の広がり特性を決める因子は、パネルの形状、パネルに形成された素子のパターン及びパネルの配向膜に行われるラビング方向（配向方向）である。前記滴下位置算出部１８８ではかかる因子を考慮して液晶の滴下位置を算出する。
【０１１６】
一般的に液晶パネルは四エッジ状に形成されているのでエッジまでの距離が各辺までの距離より長くなるので液晶が広がる距離が大きくなる。また、液晶パネルの第１基板（ＴＦＴ基板１０）上にはゲートラインとデータラインとを交差させて形成し、第２基板（カラーフィルタ基板２０）上にはカラーフィルタ層がデータライン方向に沿って配列されている。かかる素子のパターンは、必然的に段差を形成することになり該段差は液晶広がりの妨害要素となって素子パターン方向への液晶広がり速度がパターンの垂直方向より大きくなる。実際に、第１基板上ではデータラインとゲートラインが相互に交差しているので液晶広がり速度に大きい影響を与えないがカラーフィルタ基板のカラーフィルタ層は液晶の広がり速度に影響を与えることになる。
【０１１７】
液晶の滴下位置に影響を与える他の要因である配向は、配向膜に配向規制力又は表面固定力を与えて隣接する液晶分子を特定方向に整列することに起因するもので、主に柔らかい布を用いて配向膜を特定方向にラビングすることにより生じる。かかるラビングによって配向膜には特定方向に配列された微細な溝が生じ、該溝によって液晶分子が特定方向に整列される。
【０１１８】
従って、配向方向への液晶の広がり速度がその他の方向への液晶の広がり速度より大きいので、かかる速度の差を考慮して液晶の滴下位置を算出すべきである。
前記液晶の滴下位置は液晶パネルの形状、液晶パネルに形成された素子のパターン方向及び配向方向によって決められる。
【０１１９】
なお、液晶の滴下位置は、液晶パネルの致命的な不良の発生により密接に関連しているという点で重要な要素である。液晶滴下を用いた液晶パネル製造方法では、上部基板又は下部基板に液晶を予め滴下し、前記上部基板及び下部基板を貼り合わせて滴下された液晶を基板全体に亘って分布させることによって液晶層を形成する。この時、上部基板及び下部基板の貼り合わせは、液晶層の分布後、シール剤を硬化することで完了する。ところが、前記貼り合わせの際中（即ち、シール剤の硬化前）に基板間に滴下されて広がる液晶が前記シール剤に接触する場合、前記シール剤が割れることになって液晶パネルに致命的な不良が発生することになり、該不良が発生した液晶パネルは廃棄処理しなければならない。またシール剤が割れない場合でもシール剤に含まれている不純物が液晶内に流入するので液晶が汚染されその結果液晶パネルに不良が発生することになる。
【０１２０】
かかる不良は実際に、液晶の滴下位置と設定された滴下位置の誤差によって発生することもあるが、主に滴下位置の誤設定によって発生する。言い換えれば、誤算出された滴下位置によって不良が発生する。
液晶の滴下位置の算出は、パネルに滴下される液晶の滴下回数、１回に滴下される液晶の滴下量、滴下された液晶間の間隔（ピッチ）、液晶の広がり特性によって行われる。特に液晶の広がり特性は、基板の貼り合わせ時に、液晶のシール剤まで至っているか否かを判断する重要な特性である。従って、シール剤の硬化前に液晶がシール剤に接触することを防止するためには前記液晶の広がり特性を考慮して滴下位置を算出すべきである。
【０１２１】
しかしながら、前記液晶が硬化前のシール剤に接触することを防止するために、基板上に滴下する液晶の滴下領域を小さい範囲に設定する場合、液晶が基板全体に均一に広がるのに多くの時間を必要とするため液晶表示素子全体の製造時間が長くなるという問題があった。
これに対して、滴下領域を広めた設定する場合は、シール剤が硬化する前に液晶が前記シール剤に接触するので前記問題が発生するおそれがある。従って、液晶の滴下位置は、シール剤の不良問題や工程の迅速性に鑑みて算出しなければならない。
【０１２２】
本発明では基板上に滴下された液晶がシール剤の硬化前に基板全体の面積の約７０％程度の面積に液晶が広がり、シール剤の熱硬化時（該熱硬化によって基板に滴下された液晶の広がり速度が増加する）、基板の残りの部分の面積（即ち、基板面積の約３０％）に液晶が広がるように液晶滴下位置を設定する。
液晶の広がり特性は、液晶の固有な特性の粘度と関連するが、該液晶の粘度は同一の種類の液晶に対しては同一の値を有するので、多様なサイズ及び多様なモードを有する液晶表示素子での液晶の広がり特性を設定するための要素は、液晶が滴下される基板の幾何学的な特性である。
【０１２３】
通常、液晶の広がり特性を決定する因子は、パネルの形状、パネルに形成された素子のパターン及びパネルの配向膜に行われるラビング方向である。本発明では、かかる因子などを考慮して実際基板上に滴下される液晶のパターン及びこれを用いた液晶滴下方法を提示しており、かかる本発明を以下に詳細に説明する。
【０１２４】
図３８ａ〜３８ｃは液晶の広がり特性を決定する第一の因子として液晶パネルの形状を説明するための図面である。
図３８ａに示すように正方形の液晶パネル即ち、下部基板１０５に円形状の液晶１１７が滴下された場合、液晶１１７から各辺までの距離ａとエッジまでの距離ｂとは異なる。基板１０５における液晶の広がり速度が等方的であると仮定する場合、図３８ｂに示すように液晶１１７がいずれかの辺に至る場合、液晶１１７とエッジ間にはｂ’の距離が残っていて結局基板１０５のエッジには液晶１０７が分布しない領域が存在することになる。
【０１２５】
従って、本発明ではかかる基板の形態を考慮して液晶１１７を滴下する。図３８ｃに液晶１１７の滴下パターン１０７が図示されている。この時図面に示された多数の液晶１１７の滴下パターン１０７は滴下された液晶の分布パターンを示している。
【０１２６】
前述のように基板に滴下される液晶は多数の滴形態で滴下される。たとえ図３８ａ及び図３８ｂに示す液晶が基板１０５に広く分布されているが、これは滴下された液晶の広がり特性を簡便に説明するためで、実際基板１０５に滴下される液晶１１７は図３８ｃに示すように多数の滴形状で滴下される。
【０１２７】
図面に示すように本発明による各エッジ部における液晶の滴下パターンは、エッジ部分が方形に拡張された形状を有しており、滴下パターン１０７のピッチｔ１、ｔ２はｘ方向とｙ方向で同一である。このような滴下パターン１０７で液晶を滴下する理由は基板に滴下される液晶１１７と基板１０５の辺との間の距離及び液晶１１７と基板１０５のエッジとの間の距離を一定にして、液晶の広がり速度が一定である場合、基板の貼り合わせ時（シール剤が硬化される前まで）に、液晶をパネル全体に亘って均一に分布させるためである。
【０１２８】
かかる液晶の滴下パターン１０７は特定の形状に限定されるものではなく、基板の形状によって異なることもある。例えば、基板が矩形である場合、前記基板に滴下される液晶の滴下パターン１０７もエッジ領域が拡張された矩形になり、液晶と基板の周縁部（弁とエッジを含む）の距離が同一になる。
【０１２９】
液晶の滴下パターンを決定する他の要因は、配向膜に実行された配向の方向である。一般的に、配向は、配向膜に配向規制力又は表面固定力を加えて隣接する液晶分子を特定方向に整列する処理であり、主に柔らかい布を用いて配向膜を特定方向にラビングすることにより行われる。かかるラビングによって配向膜には特定方向に配列された微細な溝が生じ、該溝によって液晶分子が特定方向に整列される。
【０１３０】
図３８ｄ〜図３８ｇに前記のような配向膜のラビングを考慮した液晶の滴下パターン１１７が図示されている。図３８ｄの矢印方向にラビングを実行する場合、配向膜には前記ラビング方向に沿って溝が生成される。図３８ｅに示されたように基板１０５に液晶１０７が滴下される場合、滴下された液晶の広がり速度は前記ラビング方向でより大きくなる。その理由はラビング方向に溝が生じるので、前記溝を通して液晶が広がるからである。従って、図３８ｆに示すように円形状の液晶１１７が基板に滴下された場合、液晶１１７はラビング方向により早く広がることになって長軸を有した楕円形に分布することになる。
【０１３１】
前記液晶の広がり速度を考慮して本発明では図３８ｇに示すように楕円形の滴下パターン１１７で液晶を滴下する。この時滴下パターン１１７の短軸は液晶広がり速度の速い配向膜のラビング方向と平行であり、長軸を配向方向と垂直な方向とし、滴下パターン１１７のピッチは、長軸方向へのピッチｔ１が単軸方向のピッチｔ２より小さいので基板の貼り合わせ時に基板全体に亘って液晶が均一に分布する。
【０１３２】
液晶の滴下パターンを決定する他の要因は、基板に形成されるパターンである。
かかるパターンは、基板上に段差を生成することになり、従って、該段差が液晶の広がりを妨害することになり液晶の広がり速度に差が生じる。図３８ｈに示すように、液晶パネルの下部基板１０５は、ＴＦＴ基板としてマトリックス形状に配置された複数の画素１０６ａ〜１０６ｃを含んでいる。図面は図示していないが、前記画素１０６ａ〜１０６ｃは、縦横に配列された複数のゲートライン及びデータラインによって定義され、各画素内には駆動素子のＴＦＴの画素電極が形成されている。
【０１３３】
前記画素はＲ、Ｇ、Ｂ画素である。図３８ｉに示すように上部基板１０３にはＲ、Ｇ、Ｂカラーフィルタが形成されており、各々のＲ、Ｇ、Ｂカラーフィルタ１０４ａ〜１０４ｃは、下部基板１０５に形成されている画素１０６ａ〜１０６ｃに対応する。また、前記上部基板１０３のカラーフィルタ１０４ａ〜１０４ｃ間にはブラックマトリックス１０８が形成されている。
前記ブラックマトリックス１０８は液晶表示素子の非表示領域に光が漏れることを防止し、図３８ｉに示すように、画素１０６ａ〜１０６ｃ間の領域と対向するように配置されて前記領域に光が漏れることを防止する。
【０１３４】
図３８ｊは図３８ｉのＸ−Ｘ’断面図である。図示するように、基板１０３上には設定幅（例えば、画素と画素の間隔より大きい）間隔で形成された複数のブラックマトリックス１０８が形成されており、前記ブラックマトリックス１０８間（画素領域）にカラーフィルタ１０４ａ〜１０４ｃが形成されている。この時、前記カラーフィルタ１０４ａ〜１０４ｃは、その一部がブラックマトリックス１０８と重なるが、カラーフィルタは互いに重ならない。従って、前記ブラックマトリックス１０８上には一定高さの段差が発生する。
一般的な液晶表示素子の場合、前記カラーフィルタはデータラインに沿って配列されており、従って、ゲートライン方向には前記カラーフィルタ１０４ａ〜１０４ｃによる段差が形成される。
【０１３５】
かかる段差は液晶の広がりを妨害する。更に前記段差によってデータライン方向に沿って溝が形成されるので前記液晶の広がりが円滑になる。従って、液晶を滴下した後基板に圧力を加えて液晶を基板に分布させる場合、前記段差によってゲートライン方向とデータライン方向への液晶が広がる速度に差が発生することになる。例えば、図３８ｋに示すように、基板１０５の中央領域に円形状の液晶１１７を滴下する場合データライン方向とゲートライン方向への広がり速度が異なるので（勿論段差のないデータライン方向への速度が速い）基板の貼り合わせが終了された後基板にはデータライン方向に長軸を有しゲートライン方向に単軸を有する楕円形状に液晶１１７が分布する（図３８ｌ）。
【０１３６】
従って、本発明では基板に形成されているパターンによる影響を考慮して液晶１１７を基板１０５に滴下する。図３８ｍに滴下パターン１０７が示されている。図示するように、液晶を楕円形状に滴下する。この楕円は液晶の広がり速度の遅いゲートライン方向に沿った長軸と液晶の広がり速度が速いデータライン方向に沿った単軸とを有しており、滴下パターン１０７のピッチはデータライン方向（滴下パターンの単軸方向）のピッチｔ１よりゲートライン方向（長軸方向）のピッチｔ２が大きいので基板の貼り合わせ時に、液晶が基板１０５全体に均一に分布される。
【０１３７】
実際に基板のパターンによる影響は上部基板１０３のみならず下部基板１０５、即ち、ＴＦＴ基板によって発生することもある。一般的にＴＮ（Twist Nematic）モードの液晶表示素子では、前記ＴＦＴ基板１０５上に他の個数のゲートライン及びデータラインが形成される。例えば、６００×８００の画素を有する液晶表示素子ではゲートライン方向に６００個形成されているのに対してデータライン方向には８００個が形成されている。これはゲートライン方向への段差数がデータライン方向への段差数に比べて多いということである。
【０１３８】
従って、かかるパターンの差によってゲートライン方向に液晶の広がりが抑制されて、前記ゲートライン方向への液晶の広がり速度がより遅くなる。しかしながら、このようなＴＦＴ基板１０５上に形成されたパターンはその上に形成されている各種絶縁層（有機絶縁層や無機絶縁層）などによって段差効果が減少されるのでカラーフィルタ層による段差効果に比べて液晶の広がりに影響を与える程度は無視することができる。
【０１３９】
前述のように本発明では液晶の広がりの程度に影響を与える要因、即ち、基板の形状、配向膜のラビング方向及び基板に形成されているパターンを考慮して液晶を滴下する。液晶の滴下時に、前記要因は、各々別に作用し得るが、実際には前記要因が複合的に作用する。従って、基板の形状、ラビング方向及び基板に形成されたパターンを考慮して液晶の滴下パターンを算出すべきである。なお液晶の配向方向がラビング処理とは異なる他の方法によって決められる場合、液晶滴下パターンに影響を与える要因は異なる。例えば、光配向によって配向方向を決定する場合、滴下パターンに影響する要素として光照射方向や照射される光の偏光方向を考慮することもできる。
【０１４０】
以下の説明は本発明による実施例を示すもので、前記要因が実際に適用されて決定された各種モードの液晶表示素子の滴下パターンを示すものである。
まず図３８ｎはＴＮモード液晶表示素子の滴下パターン１１７を示す図面である。一般的にＴＮモードでは、パネル１０５の上部基板及び下部基板に形成されている配向膜のラビング方向は互いに垂直となっている。従って、実際、基板の貼り合わせ時に直交するラビング方向によって液晶の広がり速度が相殺されて配向膜のラビング方向は液晶の広がりにあまり影響は与えない。この時、前記配向膜のラビング方向が液晶の広がりに全く影響を与えないのではなくその影響は最小化されるということである。かかる観点から基板の貼り合わせ時に、液晶の滴下パターン１１７に主に影響を与える要因は基板の形状と基板に形成されているパターンである。
【０１４１】
一般的にカラーフィルタ層は、データライン方向に沿って配列され、段差は、ゲートライン方向に沿って形成されるのでデータライン方向への液晶の広がり速度がゲートライン方向への液晶広がり速度より大きくなる。また、液晶パネルの形状が矩形を成しているので、矩形形状の対角線方向への液晶の広がりの距離が各辺への広がり距離より長くなる。かかる矩形形状における液晶の広がりの距離を考慮すると、液晶の滴下パターン１０７は液晶１０５と同様に矩形形状に形成されるのが望ましい。しかしながら、データライン方向への液晶の流れ速度がゲートライン方向の液晶流れ速度より速いので、図示するように、データライン方向への滴下パターン１０７の幅をより狭くするべきである。即ち、液晶パネル１０５と同じ矩形形状であるが、データライン方向での滴下パターン１０７と液晶パネル１０５の辺との間の間隔Ｌ１がゲートライン方向への滴下パターン１０７と液晶パネル１０５の辺との間の間隔Ｌ２より長いＬ１＞Ｌ２の矩形形状に設定されるべきである。
【０１４２】
なお、滴下パターン１０７の滴下位置に滴下される液晶１１７間の間隔の滴下ピッチも液晶の広がりに重要な影響を及ぼす。一般的に、滴下パターン１０７の滴下位置に滴下された液晶１０７は、まず等方的に広がって隣接の液晶（該液晶も等方的に広がる）と接触し、その結果、滴下パターン１０７の形状に滴下された全ての液晶が一体となって基板全体に亘って広がる。特に液晶の滴下後、基板上に滴下された液晶が所定の距離だけ広がって基板の貼り合わせ前に隣接する液晶と相互に接触するのが望ましい。基板の貼り合わせ前に隣接する液晶と接触していない場合、基板上には液晶の滴下跡が残ることになり、かかる液晶滴下跡は液晶パネルの不良の原因になる。
【０１４３】
従って、滴下パターン１０７の的確な滴下ピッチを算出することは、基板全体に亘る液晶の完全な分布のみならず液晶パネルの不良防止のためにも非常に重要な要素である。かかる液晶の滴下ピッチは、液晶の粘度と基板に１回に滴下される液晶の滴下量とによって異なるが、本発明のＴＮモード液晶表示素子では滴下ピッチを約９〜１７ｍｍに設定するのが望ましい。ところが、本発明の実施例ではデータライン方向への液晶広がり速度がゲートライン方向への液晶広がり速度より大きいので、データライン方向への滴下ピッチｔ１をゲートライン方向への滴下ピッチ１ｔ２より長く設置すべきである（即ち、ｔ１＞ｔ２）。
【０１４４】
また、上述してはいないが、基板に滴下されて広がる液晶１０７は基板に印加される圧力に影響され得る。その理由は、基板に滴下された液晶は上下基板の貼り合わせ時に印加される圧力によって基板全体に広がるからである。一方基板の貼り合わせ時、望ましくは基板に印加される圧力が基板全体に亘って均一に印加されるべきであるが、実際に基板に印加される圧力は一般的に基板中央領域で一番大きく外側領域では小さくなる。従って、図３８ｎに示されたように矩形形状の滴下パターンにより液晶を滴下する場合、データライン方向に沿った矩形形状の中心部がより早く広がり（パターンによる速度増加に加えて圧力による速度増加が相乗されるので）液晶が硬化前のシール剤に接触するという問題が発生する。
【０１４５】
かかる圧力による影響は非常に僅かであるが、液晶表示素子の不良を除去するためにはかかる僅かな問題をも解決する必要がある。前記圧力による問題を解決するために提案されるのが図３８ｏに示された形状に液晶滴下パターンを形成するものである。
【０１４６】
図示するように該滴下パターン２１７は矩形形状の滴下パターンにおいてデータライン方向への中央領域の滴下パターンを減少させた形状に設定される。言い換えれば、中央領域における幅（データライン方向への幅）が両側の外領域より狭く形成される。かかる滴下パターン２１７によって液晶の滴下時に、基板に形成されるパターンによる要因と圧力による要因とに基づく液晶表示素子の不良を効果的に防止できる。
【０１４７】
前記滴下パターン２１７によれば、全体的に亜鈴形（Dumbell）を成していることが分かる。勿論該亜鈴形という用語は単に説明の便宜のために用いるもので本発明に適用された滴下パターンの形状を特定形状に限定するために用いるものではない。本明細書の詳細な説明と請求範囲で用いられる亜鈴形の滴下パターンという用語は幅が狭い（データライン方向）矩形形状の滴下パターンでデータライン方向の中央領域の滴下パターンの一部を減少させた形状を示すものである。
【０１４８】
亜鈴形滴下パターン２１７の中央領域に形成された第１滴下パターン２１７ａはその両側面に形成された第２滴下パターン２１７ｂ及び第３滴下パターン２１７ｃよりはデータライン方向への幅がより狭くなっており、液晶パネル２０５の辺との間隔Ｌ３が第２滴下パターン２１７及び第３滴下パターン２１７ｃの辺との間隔Ｌ１よりは長く設定されているが（Ｌ３＞Ｌ１）、その程度は特定値に限定されるものではなく液晶パネルの面積（又は基板の面積）と基板に印加される圧力とによって異なる。
【０１４９】
前記亜鈴形の滴下パターン２１７の滴下ピッチも図３８ｎに示された矩形形状の滴下パターンと同様に第２滴下パターン２１７ｂ及び第３滴下パターン２１７ｃのデータライン方向への滴下ピッチｔ１がゲートライン方向への滴下ピッチｔ２より長く設定されるのが望ましく、第１滴下パターン２１７ａのデータライン方向への滴下ピッチｔ３は第２滴下パターン２１７ｂ及び第３滴下パターン２１７ｃの滴下ピッチｔ１より長く設定されるのが望ましい。
【０１５０】
前述したように本発明ではＴＮモード液晶表示素子の場合データライン方向へ幅が狭い矩形形状の滴下パターンや亜鈴形の滴下パターンを設定することで液晶が前記滴下パターンの形状に滴下されるとき基板全体に亘って液晶の迅速で均一な分布が可能になる。
前述したようにＴＮモード液晶表示素子では配向方向が上下基板で互いに直交しているので配向方向による影響を無視した。かかる配向方向を無視した液晶滴下パターンはＶＡモード液晶表示素子にも適用され得る。一般的にＶＡモード液晶表示素子では特定の配向方向が無いのでＶＡモード液晶表示素子の滴下パターンは図３８ｎ及び図３８ｏに示した四エッジ形状及び亜鈴形の滴下パターンと実質的に類似した形状に設定される。従って、ＶＡモード液晶表示素子の滴下パターンに対してはその詳細な説明を省略する。
【０１５１】
なお、図３８ｐはＩＰＳモード液晶表示素子の滴下パターン３１７を示す図面である。一般的にＩＰＳモード液晶表示素子では配向膜の配向方向が一方向だけに形成される。即ち、図示するようにゲートライン方向に対して所定の角度（θ）だけ傾きを有して形成される。従って、ＩＰＳモード液晶表示素子では滴下パターン３１７が液晶パネルの形状、パターンの形状及び配向方向によって決められる。
【０１５２】
図示するように、ＩＰＳモード液晶表示素子の滴下パターン３１７は大きく２部分に分けられる。中央の第１滴下パターン３１７ａはデータライン方向に延長されている。これは基板に形成されるパターンによってゲートライン方向への液晶広がり速度がデータライン方向への液晶広がり速度より速いからであり、第１滴下パターン３１７ａと液晶パネルの辺との間の遅い方向の間隔Ｌ１を、第１滴下パターン３１７ａと辺との間の速い方向の間隔Ｌ２より広くＬ１＞Ｌ２設定することで基板が貼り合わせされるとき両方向へ液晶が均一に広がるようにするためである。
【０１５３】
図３８ｎ及び図３８ｏに示したＴＮモード液晶表示素子（或いはＶＡモード液晶表示素子）ではデータライン方向への液晶広がり速度の方がゲートライン方向への液晶広がり速度より速いが、ＩＰＳモード液晶表示素子ではゲートライン方向への液晶広がり速度が速い。この理由を以下で説明する。
【０１５４】
ＴＮモードやＶＡモード液晶表示素子の場合カラーフィルタ層がデータライン方向に沿って配列され段差はゲートライン方向に沿って形成される。これに対してＩＰＳモード液晶表示素子ではカラーフィルタ層がゲートライン方向に沿って配列され段差はデータライン方向に沿って形成される。従って、ＩＰＳモード液晶表示素子では滴下された液晶がゲートライン方向に沿ってより速く広がることになる。
このようなモードによるカラーフィルタ層の配列は複数の液晶パネルが形成されるガラス板（即ち、基板）を効率的に用いるためである。言い換えれば、液晶滴下方法を用いた液晶表示素子の製造方法では液晶表示素子のモードに応じてカラーフィルタ層をゲートライン方向やデータライン方向に形成する。勿論、このようなカラーフィルタ層の配列方向は特定方向に限定されるものではない。より重要なことはＩＰＳモード液晶表示素子に設定される滴下パターンの方向がｘ方向であるかｙ方向であるかが問題ではなく液晶の流れ速度が小さい方向（又はカラーフィルタ層の段差方向）に滴下パターンが延長されるというものである。
【０１５５】
従って、ＩＰＳモード液晶表示素子では、第１滴下パターン３１７ａがデータライン方向へ延長されているが、これは単に滴下パターンも延長方向の一例にすぎないし、前記第１滴下パターン３１７ａの液晶の流れ速度が小さいいずれかの方向にも延長されて設定されてもよい。
また第２滴下パターン３１７ｂ、３１７ｃは第１滴下パターン３１７ａの両端部で相互反対方向に延長されている。前記第２滴下パターン３１７ａ、３１７cの延長方向は配向方向と直交する方向であり、これは、該方向の液晶広がり速度が配向方向の液晶広がり速度より遅いのでこれを補充するためである。
かかるＩＰＳモード液晶表示素子では液晶広がり速度に影響を与える因子が、パターンの形状及び配向方向であるので、該二つの因子を考慮して滴下ピッチを設定すべきである。
【０１５６】
即ち、データライン方向のピッチｔ１とゲートライン方向のピッチｔ２及び配向方向のピッチｔ３と配向方向と直交する方向のピッチｔ４を設定すべきである。一般的にＩＰＳモード液晶表示素子の場合、液晶滴下パターン２１７のピッチは約８〜１３ｍｍである。
パターンによる液晶広がり速度差を考慮するとデータライン方向のピッチｔ２よりゲートライン方向のピッチｔ１がより大きく設定され、配向方向による広がり速度を考慮すると配向方向と直交する方向のピッチｔ４よりは配向方向のピッチｔ３をより大きく設定すべきである。
【０１５７】
前述のように設定された液晶滴下パターンは、あたかもデータライン方向に向かった稲光形状を成している。言い換えれば、液晶パネルの中央領域の滴下パターンと配向膜の配向方向と反対方向に突出領域を有した滴下パターンに構成されるものである。この時、稲光形状という用語は単に説明の便宜のために名付けられたもので本発明の滴下パターン形状を限定するものではない。また、突出領域の意味は中央領域に形成された滴下パターンから配向膜の配向方向とは反対方向（実質的に配向方向とは垂直方向）に延長された滴下パターンを意味するもので滴下パターンの特定形状を限定するものではない。
【０１５８】
前述のように設定された滴下パターンに沿って液晶滴下装置から液晶が滴下された後、基板を貼り合わせすることによって滴下された液晶が基板全体に亘って均一に分布される。
前記滴下パターンは液晶滴下前に算出される。このように算出された滴下パターンによってノズルが移動して液晶が滴下される。液晶の滴下パターンは基板の形状や基板に形成されるパターンの形状によって自動で算出される。図示してはないが、制御システムに連結され前記制御システムによって液晶滴下パターン及び液晶の滴下が行われる。
【０１５９】
前記制御システムには基板に対する情報、例えば、基板の面積、基板に形成されたパネルの個数、液晶の滴下量、基板又はパネルの形状、基板に形成された配向膜に行われたラビング方向、基板に形成されたパターンの形状等の各種情報が入力される。
前記制御システムでは入力された情報に基づいて基板又はパネルに滴下される液晶の総滴下量、滴下回数、１回の滴下量及び滴下パターンを算出して前記液晶滴下装置及び基板を駆動させる駆動手段（図示せず）を制御して液晶を所望の位置（即ち、滴下パターンによって設定された位置）に滴下する。
【０１６０】
又、前記滴下パターンは設定された液晶の滴下量と実際に基板上に滴下される液晶の滴下量に差が発生する場合、補正することもできる。この場合滴下パターンの実際形状が変更されるものではない。図３８ｎ、図３８ｏ及び図３８ｐに図示された各モードの滴下パターンで点線で示された滴下パターンは前記液晶量の補正のためのものである。即ち、設定された滴下量と実際滴下量に差が発生する場合、点線で示された滴下パターン領域に液晶を更に滴下したり、あるいは前記領域に液晶を滴下せずに液晶量を補正する。図３８ｎに図示された矩形形状の液晶滴下パターン（ＴＮモード又はＶＡモード）では矩形形状の中央に補正領域が形成されており、図３８ｏに図示された亜鈴形の液晶滴下パターン（ＴＮモード又はＶＡモード）では第１滴下パターン２１７ａの中央領域に補正領域が形成される。また、図３８ｐに示された稲光液晶滴下パターン（ＩＰＳモード）では突出領域３１７ａ、３１７ｃの中央に補正領域が形成されている。
【０１６１】
前述のように、本発明によるディスペンシング装置では作業者が各種データに基づき液晶の滴下パターンを算出した後基板上に自動的に液晶を滴下する。かかる構成からなるディスペンシング装置を用いた液晶滴下方法を説明する。
図３３は液晶滴下方法を示す流れ図である。図示するように、作業者がキーボードやマウス、タッチパネルを操作して入力部１７１を通して液晶パネルの情報及び液晶の特性情報が入力され、以前工程で測定されたスペーサの高さ（即ち、セルギャップ）が入力されると（Ｓ２１）、滴下量算出部１７３では基板（又はパネル）に滴下される液晶の総滴下量を算出する（Ｓ２２）。続いて１回の滴下量算出部１８６及び滴下回数算出部１８７で１回の滴下量及び滴下回数を算出した後これに基づき滴下位置算出部１８８で液晶の滴下位置を算出して液晶の滴下パターンを算出する（Ｓ２３、Ｓ２４）。
【０１６２】
ディスペンシング装置１２０の下部に配置される基板はモータによってｘ、ｙ方向に移動する。滴下パターン算出部１７５では入力される滴下量と液晶の特性情報及び基板情報とに基づいて液晶を滴下する位置を算出しこれに基づいて前記モータを作動して設定された滴下位置にディスペンシング装置１２０が位置するように前記基板を移動させる（Ｓ２７、Ｓ２８）。
【０１６３】
前述のように基板が移動された状態で前記算出された１回の液晶滴下量に基づき電源制御部１７７と流量制御部１７８では前記１回の液晶滴下量に当たる排出孔１４４の開放時間に対応する電力量とガス圧力を算出した後Ｓ２５、前記電力供給部１６０と流量制御バルブ１６１を制御してソレノイドコイル１３０に電力を供給し液晶容器１２４に算出されたガス圧力に当たる窒素を供給することで設定された位置に液晶を滴下し始める（Ｓ２６、Ｓ２９）。
【０１６４】
前述のように１回の滴下量はソレノイドコイル１３０に供給される電源の供給量と液晶容器１２４に供給されて液晶に圧力を加える窒素の供給量によって決定される。しかしながら、前記のように二つの因子を変化させて液晶滴下量を調整することもできるが、一つの因子は固定させ他の一つの因子を変化させて液晶滴下量を調整することもできる。言い換えれば、液晶容器１２４に供給される窒素の流量を設定された量に固定し、ソレノイドコイル１３０に供給される電力量だけを変化させて所望の量の液晶を基板に滴下させることもでき、ソレノイドコイル１３０に供給される電力量を設定された量に固定して液晶容器１２４に供給される窒素の量だけを変化させて希望の量の液晶を基板に滴下させることもできる。
【０１６５】
なお基板の特定位置に滴下される１回の液晶滴下量は第１スプリング１２８の張力を調整したりニードル１３５と磁性棒１３２との間の間隔ｘを調整することで決められる。しかしながら、前記第１スプリング１２８の張力調整や間隔ｘの調整は作業者が簡単な操作によって任意に行うことができるので液晶の滴下時既に設定するのが望ましい。
【０１６６】
基板上に滴下するとき、滴下される液晶の滴下量は数ｍｇ程度の非常に微細な量である。従って、かかる微細量を的確に滴下することは非常に難しいことで各種要因によって設定された量が変化し易くなる。従って、滴下される液晶の滴下量を補正していつも的確な滴下量の液晶を基板に滴下する必要があり、かかる液晶滴下量の補正は図２８ａに示された主制御部１７０に含まれる補正制御部によって行われる。
【０１６７】
補正制御部１９０は図３４に示すように、滴下される液晶の量を測定する滴下量測定部１９１と、前記測定された滴下量を設定された滴下量と比較して液晶の補正量を算出する補正量算出部１９２と、前記補正量算出部１９２で算出された補正量を用いて最初に算出された滴下パターンを補正して新しい滴下パターンを算出する滴下パターン補正部１９３とから構成される。
【０１６８】
図示してはいないが、ディスペンシング装置（又はディスペンシング装置の外部）には液晶の重量を精密に測定するための重量計が設置されていて液晶の重量を周期的に又は非周期的に測定することができる。通常、液晶は数ｍｇの微細量であるので該微細量を的確に測定するには限界がある。従って、本発明では所定の滴下回数の液晶量、例えば、１０回や５０回又は１００回の液晶量を測定することで１回の液晶滴下量を検出する。
【０１６９】
図３５に示すように補正量算出部１９２は図３２の１回滴下量算出部１８６によって算出された滴下量を現在の滴下量として設定する滴下量設定部１９５と、前記設定された滴下量と滴下量測定部（図３４、１９１）によって測定された滴下量を比較してその値の差を計算する比較部１９６と、前記比較部１９６によって計算された量に対応する液晶の滴下量の誤差値を計算する誤差滴下量算出部１９７からなる。また、滴下パターン補正部１９３は図３６に示すように、前記補正量算出部（図３４、１９２）で算出された誤差滴下量に基づき１回の補正量を算出する１回滴下量補正部１９３ａと、前記誤差滴下量に基づき補正された滴下回数を算出する滴下回数補正部１９３ｂと、前記滴下位置を算出する滴下位置補正部１９３ｃの前記１回滴下量補正部１９３ａ、滴下回数補正部１９３ｂ、滴下位置補正部１９３ｃで算出された１回の補正量と補正された滴下回数に基づき補正された液晶の滴下パターンを算出して補正パターン算出部１９３ｄとからなる。
【０１７０】
前記補正パターン算出部１９３ｄで算出された補正された液晶の滴下パターンは１回の補正滴下量と補正滴下回数を含んでいる。従って、電源制御部１７７では補正された滴下量に相当する電圧を算出してその電圧を示す信号を電力供給部１６０に出力して、前記電源供給部１６０では前記信号によって補正された滴下量に対応する電圧を出力し、前記電源供給部１６０では前記信号によって補正された滴下量に対応する電圧をソレノイドコイル１３０に供給する。また、流量制御部１７８では補正された滴下量に対応する圧力を算出してその圧力を示す信号を流量制御バルブ１６１に出力し、前記流量制御バルブ１６１は入力される信号によって補正された滴下量に対応する流量ガスをディスペンシング装置１２０内に供給する。
【０１７１】
図３７は液晶滴下量の補正方法を示す図である。図示するように、設定された回数の液晶滴下が終了すると、重量計を用いて滴下されている液晶の滴下量を測定する（Ｓ３１）。次に測定された滴下量を設定された測定量とを比較して滴下量の誤差値が存在するかを判断する（Ｓ３２、Ｓ３３）。
【０１７２】
誤差値のない場合、現在滴下中の液晶量が設定された量と同一であると判断して滴下をそのまま続け、誤差値のある場合、誤差量を算出して（１回の誤差滴下量及び誤差の滴下回数を算出）滴下パターン補正部１９３で滴下パターンを補正して新しい滴下パターンを算出する（Ｓ３４）。前記補正された滴下パターンによって決定された滴下位置に基板を移動させた後（Ｓ３５）、誤差滴下量に対応する誤差電力量を算出して補正された電力量を計算し、前記電力供給部１７７を制御して計算された電力量を電力供給部１６０でソレノイドコイル１３０に供給して補正された量の液晶を補正された滴下位置に滴下する（Ｓ３６、Ｓ３７、Ｓ４１）。
【０１７３】
また、補正パターン算出部１９３ｄでは誤差滴下量に対応する誤差ガス圧力を算出する（Ｓ３８）。以後前記誤差ガス圧力に対応する流量供給量を算出して補正された流量供給量を計算した後、流量制御バルブ１６１を制御して対応する量のガスをガス供給部１６２から液晶容器１２４に供給して補正された量の液晶を補正された滴下位置に滴下する（Ｓ３９、Ｓ４０、Ｓ４１）。
【０１７４】
前述のように液晶滴下量の補正工程は繰り返される。設定された回数の液晶滴下が終了するたび前記補正工程が繰り返されて基板上には常に的確な量の液晶が滴下される。
通常、液晶滴下量の補正は前記電力供給部１６０と流量制御バルブ１６１を制御して１回の滴下量を補正することにより行われる。しかしながら、１回の液晶滴下量は非常細な量であるので前記１回の滴下量を微細に調整することは極めて困難である。勿論、的確に液晶滴下量を補正するためには前述のように１回の滴下量と液晶滴下回数を全て補正すべきであるが、これは極めて困難である。従って、更に簡単な滴下量の補正のために液晶滴下回数のみを補正することで液晶の滴下量を補正する。液晶滴下回数を補正することは設定された滴下パターンに基づいて新しい滴下位置を算出して滴下パターンを補正することを意味する。
【０１７５】
しかしながら、前述のように滴下回数を補正して滴下パターンを補正するということは基本的な滴下パターンを変更することではない。その理由は算出された（或いは設定された）滴下パターンは液晶滴下時に必要なすべての要因を含んでいるので、新しい形態の滴下パターンを算出することは効率の面で問題がある。
従って、本発明では液晶の滴下量を補正する際に既に算出された液晶滴下パターンを用いて滴下量を補正する。最初液晶が滴下されるとき（補正される前）に、全ての液晶滴下パターンに液晶が滴下されるわけではない。即ち、液晶滴下量補正は図３８ｎ、図３８ｏ、図３８ｐで説明した通りである。
【０１７６】
次は貼り合わせ工程を説明する。
図３９は本発明による液晶表示素子用真空貼り合わせ装置の構成を概略的に示したものであり、図４０は本発明による工程補助手段の斜視図であり、図４１は本発明による工程補助手段の装着状態を示す平面図である。
【０１７７】
本発明の真空貼り合わせ装置は大きく分けて真空チャンバ２１０と、上部ステージ２２１及び下部ステージ２２２とステージ移動装置、真空装置２００また、工程補助手段６００を含めて構成される。
【０１７８】
前記本発明の貼り合わせ装置を構成する真空チャンバ２１０はその内部が選択的に真空状態或いは非真空状態を維持しながら各基板間の貼り合わせ作業が行われるように形成される。
この時、前記真空チャンバ２１０は、その表面の一端に真空装置（高真空）２００から伝えられた空気吸入力を伝達してその内部空間に存在する空気を排出する第１排出管２１２が連結されると共に、その表面の下端に低真空装置２４２から伝達された空気吸入力を伝達してその内部空間に存在する空気を排出する第２排出管２４１が連結される。
【０１７９】
また、前記真空チャンバ２１０の上側には外部から空気或いは、他のガスを流入させて前記真空チャンバ２１０の内部を非真空状態に維持するためのベント管２１３が連結されて内部空間の選択的な真空状態の形成又は解除ができるように構成される。
また、前記第１、第２排出管２１２、２４１及びベント管２１３にはその管路の選択的な開閉のために電子的に制御される開閉バルブ２１２ａ、２４１ａ、２１３ａが各々備えられる。
【０１８０】
また、本発明の貼り合わせ装置を構成する上部ステージ２２１及び下部ステージ２２２は、前記真空チャンバ２１０内の上側空間と下側空間に各々対向して設置され、搬送装置３００によって真空チャンバ２１０の内部に搬入された各基板１０、２０を真空或いは静電吸着して前記真空チャンバ２１０内の当該作業位置に固定された状態に維持すると共に該固定された各基板１０、２０間で貼り合わせを行うための選択的な移動が可能に構成される。
この時、前記搬送装置３００は多数のフィンガ部３１１を有する第１アーム３１０を制御して真空チャンバ２０１内部の基板搬入／搬出を行う。
【０１８１】
また、複数の静電力を前記上部ステージの底面に供給して基板（第２基板）２０の固定を可能とする。これは、少なくとも一つ以上の静電チャック２２１ａが装着されて行われる。また、真空ポンプ２３３の駆動によって発生した真空吸入力２を伝達して第２基板２０を吸着固定する複数の真空ホール２２１ｂが形成される。
これと共に、真空チャンバ内の各エッジ部位には、真空チャンバ２１０の内部に真空状態を作る課程で前記第２基板２０を一時的に支える役割を果たしている第２基板支持手段４００が備えられる。
【０１８２】
しかし、前記第２基板支持手段４００は、前記形態に構成されるのみならず、第２基板を臨時的に支えることが可能である多様な形態で構成することができ、上部ステージ２１１の対面する両端部と隣接する部位或いは各ステージ２２１、２２２の対面する４つの端部に隣接する部位に各々備えることもできる。
また、前記下部ステージ２２２の上面も前記上部ステージ２２１の底面と同様に少なくとも一つの静電チャック２２２ａを装着すると共に真空ホール２２２ｂ（図４２参照）を形成して構成し、これに加えて下部ステージ２２２に装着するために搬入される基板（第１基板）１０の装着を行う第１基板支持手段４２０が上下方向に運動可能に設置されている。
【０１８３】
この時、前記第１基板支持手段４２０を前記第１基板１０の底面と接触するように配置し、下部ステージ２２２を貫通して動作するように備える。前記第１基板支持手段４２０を上下方向に運動可能にする構成において、第１駆動部４２１としては油圧リンダー又はモータなどを使用することが可能である。
しかしながら、前記第１基板支持手段４２０は基板の搬入のための多様な構成に形成されていることを考慮すれば、いずれか一つの形状だけには限定されない。
【０１８４】
また、本発明の貼り合わせ装置を構成するステージ移動装置は、上部ステージ２２１に結合されて前記上部ステージ２２１を上方向に運動或いは下方向に運動させる移動軸２３１を有し、下部ステージ２２２に結合されて前記下部ステージ２２２を回転させる回転軸２３２を有し、前記各ステージ２２１、２２２に結合された各々の軸を移動又は回転させるように駆動する駆動モータ２２４を含めて構成される。
【０１８５】
この時、前記ステージ移動装置は前記上部ステージ２２１を上下にだけ移動させたり下部ステージ２２２を左右だけに回転させるように構成したものに限定されない。
即ち、前記上部ステージ２２１を左右回転を可能とするように構成することもでき、前記下部ステージ２２２を上下移動させるように構成することもできる。
【０１８６】
この場合、前記上部ステージ２２１には別の回転軸（図示省略）を付加的に設置してその回転を可能とするようにし、前記下部ステージ２２２には別の移動軸を付加的に設置してその上下移動を可能とするように構成することが望ましい。また、本発明の貼り合わせ装置を構成する真空装置２００は前記真空チャンバ２１０の内部が選択的に真空状態を形成することができるように吸入力を伝達する役割を担い、通常の空気吸入力を発生させるために駆動する吸入ポンプの形態で構成される。
【０１８７】
この時、前記真空装置２００を備える空間を真空チャンバ２１０の空気排出管２１２と相互接続するように形成する。
また、本発明の貼り合わせ装置を構成する工程補助手段６００は、図４０に示すように真空チャンバ２１０内部の真空状態を解除する過程で貼り合わせ基板を固定する役割或いは真空チャンバ２１０内部が真空状態を形成している場合に上部ステージ２２１に固定される第２基板２０を前記上部ステージ２２１に押し出す役割を担う。
【０１８８】
前記工程補助手段６０は回転軸６１０と、支持部６２０と、駆動部６３０からなる。
この時、前記回転軸６１０は、前記真空チャンバ２１０内で上下運動及び回転可能な位置に配置され、駆動部６３０の駆動によって選択的な回転を行いながら支持部６２０を下部ステージ２２２の上側周囲部に位置させる役割を担う。
また、前記支持部６２０は、前記回転軸６１０の一端に一体化され第２基板２０及び搬送装置３００の所定部位と接触しながら前記第２基板２０を支持し、貼り合わせ基板を固定する役割又は搬送装置３００の先端を支える役割を担う。
【０１８９】
この時、前記支持部６２０の各々の基板１０、２０と接触される面は、相互間の接触時の傷を防止できる材質で形成された第１接触部６２１及び第２接触部６２２が含まれて形成され、前記第１接触部６２１及び第２接触部６２２はテフロンやピーク（ｐｅａｋ）等の材質で形成する。
【０１９０】
しかしながら、前記各接触部６２１、６２２を付加的に構成できるのみならず、支持部６２０の各面を前記テフロンやピークのような材質のコーティング材料でコーティングすることもできる。
加えて、前記支持部６２０の形状は、長さと幅が同じ正六面体から構成できるのみならず、円柱又は多面体の形状にも構成できるが、望ましくは長さが幅に比べて長く形成される平行六面体の形状を形成するようにすることが各基板１０、２０の固定時広い面積を支持することができて更に有利である。
【０１９１】
また、前記駆動部６３０は、真空チャンバ２１０外部（或いは内部）に備えられ、前記回転軸６１０に軸結合されて前記回転軸６１０を回転させる回転モータ６３１を使用して油圧によって前記回転軸６１０を上下運動させるように駆動する昇降シリンダー６３２を含めて構成される。
【０１９２】
勿論、前記回転軸６１０を回転させるための構成及び回転軸６１０を昇降させるための構成が前記回転モータ６３１及び昇降シリンダー６３２だけによって構成できるのみならず、多様な装置や装備で構成することもできる。
この時、前記昇降シリンダー６３２によって昇降する回転軸６１０の昇降範囲は、本発明による工程補助手段の動作範囲になり得る。
即ち、真空チャンバ２１０内部の真空状態を解除する過程で貼り合わせ基板を固定するための動作の範囲と、真空チャンバ２１０の内部が真空状態になった場合上部ステージ２２１に固定される第２基板２０を前記上部ステージ２２１に押し出すための動作の範囲と、搬送装置３００による各基板１０、２０の搬入がなされる場合、当該基板を搬入する前記搬送装置３００の各フィンガ部３１１の先端を支えるための動作の範囲などが回転軸６１０の昇降範囲として設定される。
【０１９３】
前記構成で駆動部６３０が本発明の実施例の図面による例示のように真空チャンバ２１０の外側下部に位置するように設置される場合、回転軸６１０は前記真空チャンバ２１０を貫通して結合されると共に該真空チャンバ２１０と回転軸６１０間の結合部位にはシーリングが成される。
【０１９４】
また、本発明では、例えば、前記工程補助手段６００を図４１に示すように、下部ステージ２２２の長辺側（或いは単辺側）の両端に隣接した部位に位置する。しかしながら、前記構成だけに限定されるものではなく、下部ステージ２２２の各辺の中央部に隣接した位置で動作を行い得るように本発明の工程補助手段６００を設置することもでき、下部ステージ２２２の各辺の両端及び各側面中央部に隣接した位置で動作を行い得るように工程補助手段６００を設置することもできる。
【０１９５】
ここで、前記第１基板支持手段４２０をより具体的に説明する。
図４２は本発明による第１基板支持手段４２０が収容された下部ステージの状態を概略的に示す平面図であり、図４３ａは図３９の“Ｂ”部分拡大断面図であり、図４３ｂは第１基板の搬入／搬出方向に対して垂直な方向に設けられる第１支持台の構成を前記第１基板の搬入／搬出方向から見た状態図であり、図４４は図４２による第１基板支持手段４２０の動作状態を概略的に示す斜視図である。
【０１９６】
前記下部ステージ２２２の上面において、その面に載せられる基板（第１基板）のダミー領域（セル形成領域ではない領域）が位置される部位には少なくとも一つ以上の第１収容部２２２ｄが形成される。しかしながら、前記第１収容部２２２ｄの位置は前述の位置だけに形成する場合に限定されるものではなく、前記第１基板１０の歪みを防止できる位置であれば、いずれも可能であるが、望ましくは前記のように第１基板１０の上面に形成されたセル領域間のダミー領域下面が位置される部位であれば更に望ましい。
【０１９７】
前記第１収容部２２２ｄを通常の凹溝に形成できるのみならず前記下部ステージ２２２を貫通する貫通孔に形成することもでき、一般的な凹溝の形状であってもよく、前記凹溝の特定部位だけに貫通孔が形成された構成に形成することもできる。
また、前記第１基板支持手段４２０は前記第１収容部２２２ｄの内部に選択的に収容され、前記第１基板１０を選択的に支える第１支持部４２０ａと下部ステージ２２２の下側から前記第１収容部２２２ｄを貫通して第１支持部４２０ａの一端に一体化された状態として前記第１支持部４２０ａを選択的に上下移動させる第１昇降軸４２０ｃと、前記第１昇降軸４２０ｃに連結され前記第１昇降軸４２０ｃが選択的に昇降されるように駆動する第１駆動部４２１が含まれて構成される。
【０１９８】
この時、前記第１収容部２２２ｄは、第１基板の搬入／搬出方向と同一方向内で前記下部ステージの上面に配置される第１基板１０のダミー領域に対応する部位に沿って延在するように形成され、第１支持部４２０ａは、前記第１収容部２２２ｄの形状に対応して延在するように形成し、これは大画面の液晶表示素子の製造のための装備に適用するとき前記第１支持部４２０ａが前記液晶表示素子の各周辺部位を安定的に支えることができるようにすることで前記周辺部の垂れを防止する。
【０１９９】
しかしながら、前記第１収容部２２２ｄ及び第１支持部４２０ａを長く形成して基板との接触が面接触を形成するようにする態様だけに限定されることではなく、第１支持部４２０ａの上面に多数の突起を形成して基板との接触面積を最小化するように構成することもできる。
【０２００】
しかしながら、前記構成は基板が大型化される場合、局部的な部位の応力集中による基板損傷を起こす可能性があるため、前述した実施例のように面接触を形成する構成を適用することで基板の垂れを防止するのが望ましい。
【０２０１】
のみならず前記第１収容部２２２ｄ及び第１支持部４２０ａは、下部ステージ２２２の長辺方向に沿って少なくとも２個以上形成することができ、前記下部ステージ２２２の単辺方向に沿って少なくとも２つ以上形成することができ、前記下部ステージ２２２の長辺方向及び単辺方向に沿って各々１個以上ずつ同時に構成することができる。
【０２０２】
具体的に説明すると、前記第１収容部２２２ｄと第１支持部４２０ａは、第１基板１０の搬入／搬出方向と同一方向に沿って形成されるのみならず、前記第１基板１０の搬入／搬出方向と直交する方向に沿って付加的に形成され、平面で見た時図面には図示されていないが全体的に“＝”、“≡” “‖”のような形状だけではなく“＋”、“□”或いは“井”などのような多様な形状のうち、いずれか一つの形状を形成するようにすることで第１基板１０の両側部位の垂れを効果的に防止できる。
【０２０３】
特に、前記第１支持部４２０ａによる第１基板１０の支持の位置（又は接触位置）は、第１基板１０の歪みを防止することができる位置であればいずれも可能であり、望ましくは第１基板１０の上面に形成された各セルとセル間のダミー領域が位置された部位の下面であれば更に望ましい。
【０２０４】
この時、前記第１基板１０の搬入／搬出方向と同じ方向に向かうように設置された各第１支持部４２０ａ間の設置間隔は、少なくとも第１アーム３１０が有する各フィンガ３１１の移動経路に干渉を与えないような間隔とする。
例えば、図４２に示すように前記第１アーム３１０が所定の間隔を有しながら三つのフィンガ３１１を有するように形成される場合、該各々のフィンガ３１１の間の間隔（Ｓ）内に各々の第１支持部４２０ａが位置されるようにすることで前記第１アーム３１０の移動に干渉を与えないようにする。
【０２０５】
また、図４３ｂに示すように、前記第１基板１０の搬入／搬出方向と直交する方向に沿って設置されると共に、前記第１アーム３１０の各フィンガ３１１を装着する他の第１支持部４２０ｂの部分は、下向きに曲げられて、それによって前記各フィンガとの干渉を防止し、実施例として図示するように中央部分は下向きに曲げられて、それによって前記第１アーム３１０の中央側フィンガとの干渉を防止し、両側部分は前記第１アーム３１０の両側の位置された各フィンガとは接触しない程度の長さで形成（或いは前記第１アーム３１０の両側に位置する各フィンガを前記第１支持部４２０ａと干渉しない程度の間隔を有するように形成）する。
【０２０６】
なお、前記第１支持部４２０ａ、４２０ｂの構成を大型の液晶表示素子を製造するための装備に適用できるように長く形成すると、該第１支持部４２０ａ、４２０ｂの両先端垂れが発生する。
本発明では前記第１支持部４２０ａ、４２０ｂと軸結合する第１昇降軸４２０ｃ及び該第１昇降軸４２０ｃを昇降駆動させる第１駆動部４２１を各第１支持部４２０ａ、４２０ｂごとに少なくとも二つ以上互いに対向する位置で各々装着してもよい（図４４参照）。
【０２０７】
例えば、レイアウトを見ると、水平方向に向かう第１支持部４２０ａと垂直方向に向かう第１支持部４２０ａとの間の交差地点或いは、各第１支持部４２０ａと４２０ｂの各々の中央部と両端との間の対応する部分に第１駆動部４２１と連結された第１昇降軸４２０ｃを各々装着する。
また、前記構成で第１支持部４２０ａ、４２０ｂは少なくとも第１基板１０と接触する面を含む各面をコーティング材料によってコーティングして、前記第１支持部４２０ａ、４２０ｂが第１基板１０と接触する際に、前記第１支持部４２０ａ、４２０ｂと基板間の接触による傷等の各種損傷を予め防止できるようにする。
特に本発明では前記のようなコーティング材料としてテフロンやピーク、又は電流が流れる材料を使用することにより、基板との接触時の基板の傷や衝撃の防止及び静電気の発生を予め防止できる。
【０２０８】
また、前記第１支持部４２０ａ、４２０ｂは、全体的にバーや円形ピン或いは中空の多エッジ形管のような形状形成する場合、をその実施例として示しているがこれに限定されるものではなく、前記各形状を参照した 多様な構成に形成することもできる。
また、前記第１基板支持手段４２０を構成する第１駆動部４２１は、通常、空気圧や油圧などを用いて昇降軸を上下運動させるためのシリンダーやスッテプモータのうち、少なくともいずれか一つによって構成され、真空チャンバ２１０内の下側空間上に固定するか、前記真空チャンバ２１０の底面を貫通して真空チャンバ２１０の外側に固定して各駆動装備との干渉を防止し及び設置を容易にする。
【０２０９】
このために、本発明では図４５に示すように、基板の搬入／搬出方向に直交する方向に下部ステージ２２２の両端の周囲に少なくとも一つ以上の第２収容部２２２ｅを凹部として形成し或いは、貫通形成し、昇降するクランピング手段７００を前記第２収容部２２２ｅにかみ合わせるようにする。
【０２１０】
即ち、前記クランピング手段７００が下部ステージ２２２の両端の周囲に形成された第２収容部２２２ｅ内にかみ合って昇降するように第１基板１０の装着時や貼り合わせ基板を取り外した状態の時、前記第１基板１０及び貼り合わせ基板の周囲を支えるようにしてその部位の垂れを防止する。
【０２１１】
また、前記クランピング手段７００は、最初、下部ステージ２２２の両側に位置した状態で第２収容部２２２ｅとかみ合い、第１基板１０の両側底面を選択的に支える少なくとも一つ以上の第２支持部７１０と、前記第２支持部７１０と一体化されて前記第２支持部７１０を選択的に上下運動させる第２昇降軸７２０と、前記第２昇降軸７２０に連結され前記第２昇降軸７２０が選択的に駆動する第２駆動部７３０とを含む。
この時前記第２収容部２２２ｅは、前記下部ステージ２２２の両端の周囲のうちその上に載せられる第１基板１０のダミー領域が形成された部分に沿って所定の長さを有するように形成し、第２支持部７１０は前記第２収容部２２２ｅの形状に対応した長さを有すると共に第１基板１０の周囲を支えるように形成する。
【０２１２】
特に、前記第２支持部７１０は、第１基板１０の底面を支える面と前記第１基板１０の側面を支持する面とを有するように形成して、前記基板と接触する面にはコーティング材料をコーティングして前記第２支持部７１０と第１基板１０との接触時に第１基板１０の損傷を防止できるようにする。
この時のコーティング材料は、前記第１支持部４２０ａ、４２０ｂにコーティングしたコーティング材料と同様にテフロンやピーク、又は導電性の材料で形成することで基板との接触時の静電気発生を防止する。
また、第２昇降軸７２０及び第２駆動部７３０は、前述した第１昇降軸４２０ｃ及び第１駆動部４２１と同一構成に形成するが、同一に形成する場合のみに限定されない。その詳細な説明は省略する。
【０２１３】
また、前記構成で第２支持部７１０は、下部ステージ２２２の周囲部位の全体に亘って一体に形成でき、本発明の実施例では所定間隔（少なくとも基板が許容可能な限度を超過して垂れ下がるのを防止できる程度の間隔）を有しながら複数個に分割形成することも可能である。
この時、前記各第２支持部７１０の一端は、互いに一体に形成し、該一体に形成された第２支持部７１０の一端に第２昇降軸７２０及び第２駆動部７３０を少なくとも一つ以上設置することで前記第２支持部７１０の円滑な動作を可能とする。
前記クランピング手段７００は、前記第１基板支持手段４２０と連動しながら動作する。
【０２１４】
即ち、前記クランピング手段７００を構成する第２駆動部７３０は、前記第１基板支持手段４２０を構成する第１駆動部４２１の駆動と連動して動作すると共に、第２昇降軸７２０及び第２支持部７１０を選択的に上向き或いは下向き移動させて第１基板１０の装着時と貼り合わせされた貼り合わせ基板の取り外し時に、前記第１基板１０及び貼り合わせ基板の周囲部位を支える役割を担う。
【０２１５】
また、前に説明した第２基板支持手段４００の構成及び動作状態を説明すると次のようになる。
図４６は本発明による第２基板支持手段４００が適用された真空貼り合わせ装置を概略的に示したものである。
本発明の貼り合わせ装置を構成する第２基板支持手段４００は、上部ステージ２２１から分離される第２基板２０の底面に形成されたセル領域と、セル領域間のダミー領域が位置する部位と接触するように構成され、全角に回転可能に装着された回転軸４１５と、支持台４１２と、駆動部４１１とから構成され、真空チャンバ２１０の内側の底面中の下部ステージ２２２の側面が位置する部位と隣接する部位に装着される（図３９参照）。
この時、前記第２基板支持手段４００は、概ね二つ以上、１０個以下の要素によって構成する。
【０２１６】
特に、前記第２基板支持手段４００について前記真空チャンバ２１０内部の配置を見た時、各ステージ２２１、２２２の長辺（或いは単辺）の端部或いは各ステージ２２１、２２２の長辺（或いは単辺）側の中央部分に隣接する部位（或いは一定間隔を有する位置）の真空チャンバ２１０の内側の底面に、回転軸４１５を結合した支持台４１２の一端が位置するように装着し、前記支持台４１２の他端は各ステージの側面の内側部位に向かって位置するようにする。
【０２１７】
即ち、前記第２基板支持手段４００は下部ステージ２２２の一方の側面のいずれか端部（或いは、両端）や他方の側面のいずれか一方の端部（或いは、両端）に隣接して位置するように各々設置できるのみならず、下部ステージ２２２の一方の側面の中央部や、他方の側面の中央部に隣接して位置するように各々設置することもでき、各々の端部及び中央部に同時に設置することもできる。また、前記下部ステージの一方の側面（或いは他方の側面）の中央部に隣接して設置する場合、基板支持手段を複数個設置してもよい。
【０２１８】
この時前記第２基板支持手段４００を構成する支持台４１２は、回転軸４１５の一端に一体化され、前記回転軸４１５による選択的な回転運動を行うと共に、上部ステージ２２１の底部に固定された第２基板２０の一方の側面からその対角方向に又は他方の側面方向に延在して形成されるか或いは、各ステージの移動に干渉を与えない位置に形成される。
【０２１９】
これとともに、前記支持台４１２の上面には第２基板２０との接触面積を最小にするために支持突起４１３が少なくとも一つ以上突出して形成され、特に、前記支持突起４１３は前記支持台４１２が作業位置の上部ステージ２２１の下部に位置する場合、前記上部ステージ２２１に固定された第２基板２０の各部位の中、ダミー領域が位置された部位に対応して各々位置される。
【０２２０】
この時、前記各支持突起４１３は、互いに同一の高さを有するように形成されるが、必要によっては互いに異なる高さを有するように形成することもできるように、調節可能にするのが望ましい。
もし、支持台４１２の上面に形成される支持突起４１３が二つ以上の場合、前記各々の支持突起間の間隔は基板の垂れ下がりを最大限に防止できる間隔を有するようにする。
【０２２１】
即ち、各支持突起４１３間の間隔が狭い程、支持突起４１３を多く形成する必要があるため、これによる損失を避けることはできないことと、各支持突起４１３間の間隔が広いほど、相互間の間に位置する第２基板２０の所定の部分が垂れ下がりやすいことを考慮すると、前記各々の問題発生を最大に低減できる間隔を有するように配設することが必要である。
【０２２２】
しかし、前述のような配置は、各基板のサイズ又はモデルによって各支持突起間の最適間隔を各々異なるものとすることができることに鑑みて、前記各支持突起の間隔を選択的に調節できるように構成することが基板にサイズに係わらず可能であるということが望ましい。
また、前記第２基板支持手段４００の形成位置は、下部ステージ２２２の一方の側面（即ち、長辺又は単辺）のいずれか一辺から一定間隔を置いて構成することもでき、また、一方の側面の中間部位又は端部から所定の間隔を置いて構成できる。
【０２２３】
この時、基板のサイズ、基板の搬入／搬出方向に応じて予めその構成位置を決めることができる。特に、一方の側面の中間部位と端部の決定は支持台４１２の回転方向と基板と、前記支持台の接触位置によって決めることが望ましい。
加えて、下部ステージ２２２の単辺側よりは長辺側に第２基板支持手段４００を装着するのが望ましいが、その理由は真空貼り合わせ装置の断面が長方形の形状を有しているので、その単辺側には余剰空間が少なく、その長辺側には余剰空間が多くて前記余剰空間を有する長辺側に設置することがより望ましい。
【０２２４】
また、前記構成の場合いずれか一つの長辺が位置する側に設置される第２基板支持手段４００の各支持台４１２は、相互干渉が発生することに鑑みて相互に交差した状態になるように各々成形するのが望ましい。
しかしながら、前記構成に限定されるものではなく、前述のように第２基板支持手段４００を、下部ステージ２２２の各辺の各々の中央部分又は端部から一定間隔を置き各々設置することでその干渉をさけるように構成することもできる。
また、前記第２基板支持手段４００を構成する駆動部４１１は、空気圧や油圧を用いて回転軸を回転或いは上下移動させるシリンダー及び回転力を用いて回転軸を回転或いは上下移動させる回転モータ中少なくともいずれか一つで構成する。
【０２２５】
この時、前記駆動部４１１がシリンダー及び回転モータを全て含めて構成される場合、シリンダーは回転軸４１５を上下運動させるように構成し、回転モータは前記回転軸４１５を左右回転させるようにする。勿論、前記シリンダーが回転軸４１５を左右回転させるように構成し、回転モータは前記回転軸４１５を上下移動させるように構成することもできる。
【０２２６】
もし、回転軸４１５に一体化される支持台４１２の位置が下部ステージ２２２の上面に比べて高く位置している場合、駆動部は前記回転軸４１５を左右回転させ得る構成だけで良いが、この場合、搬入部３００による基板搬入／搬出時の干渉とを考慮するとき、最初前記支持台４１２の位置は、前記下部ステージ２２２の上面に比べて低く位置するようにし、前記駆動部は、前記回転軸４１５を上下運動させる構成及び左右回転させる構成を全て含むようにすることが望ましい。
【０２２７】
また、本発明では前記駆動部４１１を真空チャンバ２１０の外側に位置するように構成する。
これは前記駆動部４１１が真空チャンバ２１０の内部に設置される場合に発生する各構成部分の動作時の干渉（特に搬入部３００の各アーム３１０、３２０による各基板の搬入／搬出時の干渉）と、真空チャンバ２１０内部のサイズを大きく形成しなければならないという不具合を防止するためである。
この時前記駆動部４１１の駆動力を伝達する回転軸４１５は、真空チャンバ２１０の底面を貫通して設置し、前記貫通部位には空気の流出入を防止するようにシーリングを行う。
【０２２８】
図４６に示すように、前記第２基板支持手段４００を一対にして下部ステージ２２２の各長辺側の端部から一定間隔をおいて各々装着することで第２基板２０を支えた場合には、第２基板２０の特定部位が垂れ下がる問題を効果的に防止できる。なお、前記構成で第２基板支持手段４００は三つ或いはその以上の個数を１セットにできることは勿論である。
【０２２９】
即ち、下部ステージの一側面の中間部位又は端部から一定間隔を置いて二つずつ各々設置する場合には、同一中間部位又はエッジ部位に設置された二つの第２基板支持手段４００のうち、いずれか一つの第２基板支持手段４０１を構成する第１支持台４１７は他の一つの第２基板支持手段４０２を構成する第２支持台４１６に比べて短く形成し、前記第２基板支持手段４０１は、前記第２基板支持手段４０２に比べて下部ステージ２２２により隣接する位置に装着して前記第２基板支持手段４０１を構成する第１回転軸４１７ａ、４１７ｂと前記第２基板支持手段４０２を構成する第２回転軸４１６ａ、４１６ｂは相互にずらした位置に配置できる。
この時、図示するように、前記第２回転軸４１６ａ、４１６ｂは第１回転軸４１７ａ、４１７ｂに比べて下部ステージ２２２の単辺側により近接する部位に位置するようにして相互にずらした位置に配置した状態で動作できるようにする。
【０２３０】
このような構成は各支持台４１６、４１７の回転による作業位置への搬入時に相互間の動作に干渉を与えないようにするためである。
特に前記第２基板支持手段４０１と前記第２基板支持手段４０２の駆動時期を互いに異なるように設定することで相互間の動作の干渉がないようにする。
【０２３１】
このように構成された貼り合わせ装置を用いた液晶表示装置の貼り合わせ工程（Ｓ１３）を説明すると次のようになる。
図４７は、本発明による液晶表示装置の貼り合わせ工程のフローチャートであり、図４８ａ乃至図４８ｅは本発明による液晶滴下方式の液晶表示装置の工程を概略的に示す断面図である。
本発明による貼り合わせ工程は、真空チャンバに両基板を搬入する工程、前記真空チャンバを真空にする工程、前記両基板を整列する工程、前記両基板を貼り合わせする工程、前記真空チャンバを動作させて貼り合わせされた両基板を加圧する工程、また、前記貼り合わせされた両基板を真空チャンバから搬出する工程とからなる。
【０２３２】
まず、搬入する工程は、図４８ａのようにシール剤３０が塗布された部分が下向きになるように反転した状態で第２基板２０を真空チャンバ２１０の上部ステージ２２１に真空吸着法にて固定し（Ｓ５１）、液晶２６が滴下された第１基板１０を真空チャンバ２１０の下部ステージ２２２に真空吸着法にて固定する（Ｓ５２）。この時前記真空チャンバ２１０は大気圧状態を維持する。
【０２３３】
これを具体的に説明すると、搬送装置３００の第１アーム３１０及びフィンガ３１１がシール剤３０の塗布された部分が下向きになるように反転した状態で第２基板２０を前記真空チャンバ２１０内に移動させる。この状態で前記真空チャンバ２１０の上部ステージ２２１が降下して前記第２基板２０を真空吸着法にて固定した後上昇する。この時真空吸着法に代えて静電吸着法にて固定することもできる。
【０２３４】
また、前記第１アーム３１０のフィンガ３１１は真空チャンバ２１０を出て、更に搬送装置３００によって液晶３０が滴下された第１基板１０を前記真空チャンバ２１０内に位置させ前記クランピング手段７００及び第１基板１０支持手段４２０が上昇して前記搬送装置３００から前記第１基板１０を分離させた後、前記搬送装置３００が真空チャンバ２１０から出て前記クランピング手段７００及び第１基板支持手段４２０が降下して前記下部ステージ２２２上に位置させる。また、前記下部ステージ２２２は真空吸着法にて前記第１基板１０を固定させる。勿論静電吸着法で固定することもできる。
【０２３５】
ここで、薄膜トランジスタアレイが形成されている基板を第１基板１０といい、カラーフィルタアレイが形成されている基板を第２基板２０と言うと、前記第１基板１０にシール剤を塗布し、前記第２基板２０に液晶を滴下でき、前記両基板の中いずれか一つのガラス基板に液晶を滴下すると共にシール剤塗布することもできる。但し液晶が滴下された基板は下部ステージ２２２に位置させ、他の基板を上部ステージ２２１に位置させると済む。
【０２３６】
また、第２基板支持手段４００を前記上部ステージ２２１に固定された第２基板２０の直下に位置させ前記第２基板２０を第２基板支持手段４００が支えられる（Ｓ５３）。このように第２基板２０を前記第２基板支持手段４００が支える方法は次のとおりである。
第一に、前記上部ステージ２２１を降下させ、又は前記第２基板支持手段４００を上昇させ前記第２基板２０下側に前記第２基板支持手段４００を近接させた後前記上部ステージ２２１が前記第２基板２０を吸着していた真空力又は静電力を０にする。
【０２３７】
第二、前記上部ステージ２２１を一回目で一定距離だけ降下させ、その後前記第２基板支持手段４００を上昇させ前記第２基板２０下側に第２基板支持手段４００を近接させた後前記上部ステージ２２１が前記第２基板２０を吸着していた真空力又は静電力を０にする。
【０２３８】
この時、前記第２基板支持手段４００を前記第２基板２０の下側に位置させる理由は、前記各ステージ２２１、２２２が真空吸着法にて第１、第２基板１０、２０を吸着している状態で前記真空チャンバ２１０を真空状態にする間、前記各ステージの真空より真空チャンバ内の真空度が更に高くなるので、前記ステージが作り出す第１、第２基板１０、２０への吸着力を失うことになる。このように前記上部ステージ２２１が吸着力を失うことになると前記上部ステージ２２１に吸着された第２基板２０が前記第１基板１０側に離れる。
【０２３９】
従って、真空時に、前記第２基板２０の分離を防止するために、前記真空チャンバ２１０を真空状態にする前に、上部ステージ２２１に吸着された第２基板２０下側に前記第２基板支持手段４００を位置して前記第２基板２０を前記第２基板支持手段４００が支えるようにする。
前記真空チャンバ２１０を真空にする（Ｓ５４）。ここで真空チャンバ２１０の真空度は液晶モードによって差があるがＩＰＳモードは１．０×１０−３Ｐａないし１Ｐａ程度にし、ＴＮモードは約１．１×１０−３Ｐａないし１０２Ｐａにする。
【０２４０】
前記真空チャンバ２１０を２段階で真空にすることもできる。即ち、前記上／下部ステージ２２１、２２２に各々基板を吸着させチャンバのドアを閉じた後、ドライ真空ポンプによって一次排気を開始する。ある程度１次排気が完了すると高真空ポンプを用いて２次排気する。
【０２４１】
このように真空チャンバ２１０の排気を２段階に亘って行う理由は、前記真空チャンバが急に排気されるとチャンバ内の基板が歪む、又は移動する可能性があってこれを防止するためである。
前記真空チャンバ２１０が一定の真空状態に至ると、前記上下部各ステージ２２１、２２２は静電気吸着法にて前記第１、第２ガラス基板を固定し（Ｓ５５）、前記第２基板支持手段４００を元の位置に戻す（Ｓ５６）。
【０２４２】
ここで、静電吸着法はステージ上に形成された少なくとも二つ以上の平板電極を備えて前記平板電極に陰／陽の直流電源を供給して吸着する。即ち、各平板電極に陽又は陰の電圧が印加されると前記ステージに陰又は陽の電荷が誘起されそれらの電荷によって基板に導電層（共通電極又は画素電極など透明電極が形成される）が形成されているので前記導電層とステージ間に発生するクーロン力（ｃｏｌｕｍｂ ｆｏｒｃｅ）で基板が吸着される。この時、基板の導電層が形成されている面が前記ステージ側に位置する場合約０．１ないし１ＫＶの電圧を印加し基板の導電層が形成された面が前記ステージに対向される側に位置する場合は３ないし４ＫＶを印加する。ここで、前記上部ステージ２２１上に弾性シートを形成することもできる。
【０２４３】
このように両基板が各々上下部ステージ２２１、２２２に静電吸着法にて固定された後、両基板を整列する（Ｓ５７）。
整列する方法は前記第１、第２基板１０、２０に示されている二種の整列マークを次第に整列して両基板を整列させる。
【０２４４】
図４８ｂ及び図４８ｃのように、このように両ガラス基板１０、２０が静電気吸着法にて各ステージ２２１、２２２に搬入された状態で前記上部ステージ２２１を降下して前記第１基板１０と第２基板２０を貼り合わせする（１次加圧）（Ｓ５８）。
この時貼り合わせする方法は上部ステージ２２１又は下部ステージ２２２を垂直方向に移動させ両基板を加圧し、この時のステージの移動速度及び圧力を調節して加圧する。即ち、第１基板１０の液晶２６と第２基板２０が接触する時点又は第１基板１０と第２基板２０のシール剤３０が接触する時点までは一定速度又は一定圧力でステージを移動させ、接触する時点からは所望の最終圧力まで次第に段階的に圧力を上昇させる。
即ち、前記移動ステージの側にロードセルが設置されて接触時点を認識し、接触する時点には０．１トン、中間段階では０．３トン、終わりでは０．４トンまた、最終段階では０．５トンの圧力で前記両基板１０、２０を貼り合わせする。
【０２４５】
この時上部ステージ２２１は一つの軸によって基板を貼り合わせするが、多数個の軸を設置して各軸ごとに別のロードセルが装着されて各軸ごとに独立的に加圧するように設置できる。従って、前記下部ステージ２２２と上部ステージ２２１との水平方向位置が合わなくてシール剤によって均一に貼り合わせされない場合には当該部分の軸を相対的に更に高い圧力で加圧したり更に低い圧力で加圧してシール剤３０によって均一に貼り合わせされるようにする。
また、次の工程で貼り合わせされた両基板１０、２０の歪みを防止するためにダミーシール剤などの一部分を硬化して固定する（Ｓ５９）。
【０２４６】
前記のように固定が完了すると、前記静電気吸着法による吸着を停止した後（ＥＳＣ Ｏｆｆ図４８ｄに示すように、前記上部ステージ２２１を上昇させて上部ステージ２２１を前記貼り合わせされた両基板１０、２０から分離させる。
また、前記真空チャンバ２１０を大気圧状態にして前記貼り合わせされた基板を均一に加圧するために図４８ｅに示すように前記真空チャンバ２１０に窒素などのガス又は乾燥空気を供給して真空チャンバ２１０に充填させる（Ｓ６０）。
【０２４７】
このように前記真空チャンバ２１０が給気されると、前記シール剤によって貼り合わせされた第１、第２基板１０、２０間は真空状態であり、前記真空チャンバ２１０が大気圧状態になるので大気圧によって真空状態の第１、第２基板１０、２０の均一なギャップを維持するような均一な圧力に加圧される。ここで、前記貼り合わせされた第１、第２基板１０、２０は大気圧によって加圧されるだけではなく給気時入力される窒素又は乾燥空気の注入力によっても加圧される。
【０２４８】
前記真空チャンバ２１０のベント時両基板１０、２０が均一に加圧されるようにするのがなによりも重要である。両基板１０、２０の各部分に加えられる圧力を均一にすべきであり、これによって両基板１０、２０の高さを一定にすることができ、液晶２６が各部分に均一に広がり、シール剤３０の割れ不良や液晶未充填などの不良を防止できる。
真空チャンバ２１０をベントさせながら基板の各部分に均一に圧力を加えるためには真空チャンバ２１０にベントされるガスがどの方向からベントされるかというベント方向がなによりも重要である。
【０２４９】
【発明の実施の形態】
従って、本発明の次のような実施例を示す。
第一に、真空チャンバの上部に多数個の管を形成して真空チャンバの内部へガスを注入したり、第二に、真空チャンバの下部に多数個の管を形成して真空チャンバの内部へガスを注入したり、第三に、真空チャンバの側面に多数個の管を形成して真空チャンバの内部へガスを注入したり、第四に、前記の方法を並用することができる。真空チャンバの上部からガスを注入するのが望ましいが、基板の大きさ、ステージの状態などを考慮して前記ベント方向を決めることができる。
【０２５０】
また、二つの基板１０、２０は大気圧によってだけではなく、ベント時、注入されるガスの注入力によっても加圧される。ベント時、二つの基板に加えられる圧力は大気圧（１０５Ｐａ）とか単位面積当たり（ｃｍ２）０．４〜３．０ｋｇ／ｃｍ２の圧力であれば適当であるが、望ましくは、１．０ｋｇ／ｃｍ２にすることが良い。しかし、基板の大きさとか基板間の間隔、シール剤などの厚さなどを考慮して変更することができる。
【０２５１】
前記多数個のガス注入管は少なくとも２個以上を形成することができ、望ましくは、基板の大きさによって決められ、ここでは、８個を形成することができる。
前記真空チャンバのベント (給気) 時、基板が振動することを防止するために基板の移動を防止できる固定手段や方法を用いることもできる。
【０２５２】
前記真空チャンバを急速にベントすると基板が移動し、貼り合わせされた基板の誤整列が生じる恐れがあるため、ガスを段階的にベントし、ガスを徐々に供給するためのスローバルブを更に備えることもできる。即ち、真空チャンバ内にベントを始めて一挙にベントを完了する方法があり、最初にベントを徐々に始めて基板の移動がないようにし、一定時点に至ると次にベントの速度を変化させ、大気圧により早く至るようにすることもできる。
【０２５３】
前記真空チャンバをベントしながら、前記ステージ上にある貼り合わされた基板がガスによって移動したり、誤整列が発生したりする問題があるため、ガスを注入する時期はとても重要である。
【０２５４】
ベント時期は整列が完了し、最初に加圧が行われて前記二つの基板間が真空状態を形成した後、チャンバのベントを始める。その具体的なベントの始め方を説明すれば、次の通りである。
【０２５５】
第一に、前記上部ステージを上昇させた後、ベントを始めるが、第二に、工程時間を短縮するために前記上部ステージが上昇を始めて完了する前にベントを始めることもできる。
【０２５６】
第三に、前記上部ステージを上昇させると共に、ベントを始めることができ、この時、前記上部ステージを通してガスまたは乾燥空気を吹き込みながら、上部ステージを上昇させることもできる。その理由は、前記上部ステージから貼り合わせされた基板がよく剥がれなかったり、基板が移動して下部ステージの下に落ちる問題があるからであり、前記上部ステージと基板とがよく分離するようにするために、ガスまたは乾燥空気を吹き込みながら上部ステージを上昇させることができる。
【０２５７】
第４に、貼り合わせがなされた状態で、前記上部または下部ステージを移動させなかったまま真空チャンバのベントを始めることができる。この時、上部ステージは真空チャンバのベントを完了した状態で前記上部ステージを移動させたり、真空チャンバのベントが完了する前に、前記上部ステージの移動を始めることもできる。また、この時、前記上部ステージを通してガスまたは乾燥空気を吹き込みながら上部ステージを上昇させることもできる。その理由は、前記上部ステージから貼り合わせされた基板がよく剥がれなかったり、基板が移動して下部ステージの下方に落ちる問題があるからであり、前記上部ステージと基板とがよく分離されるようにするために、ガスまたは乾燥空気を吹き込みながら上部ステージを上昇させることができる。
【０２５８】
次は、ベントによって加圧された基板を搬出する（Ｓ６１）。即ち、ベントが完了したら、前記上部ステージ２２１が上昇し、ロボットの搬出手段を用いて加圧された第１、第２基板１０、２０を搬出したり、加圧された第１、第２基板１０、２０を上部ステージ２２１が吸着して上昇した後、ロボットの搬入手段が前記上部ステージ２２１から搬出する。
【０２５９】
この時、工程時間を短縮するために、次の貼り合わせ工程が進行される第１基板１０または第２基板２０のうち、一つをステージに搬入し、加圧された第１、第２基板を搬出することができる。即ち、次に貼り合わせ工程が進行される第２基板をロボットの搬入手段を用いて前記上部ステージ２２１に位置させ、真空吸着法にて上部ステージが第２基板を固定させるようにした後、前記下部ステージ２２２上の加圧された第１、第２基板１０、２０を搬出したり、前記上部ステージ２２１が加圧された第１、第２基板１０、２０を吸着して上昇し、ロボットの搬入手段が次の貼り合わせ工程が進行される第１基板１０を前記下部ステージ２２２に搬入した後、前記加圧された第１、第２基板を搬出させることができる。
【０２６０】
前記において、基板を貼り合わせた後、搬出する前に貼り合わせされた基板の液晶がシール剤の方に広がるようにする液晶広がり工程を更に進行することができる。または、搬出工程を完了した後、液晶が広がらなかった場合には液晶がシール剤の方に均等に広がるようにするために、液晶広がり工程を更に進行することもできる。この時、液晶広がり工程は１０分以上行い、液晶広がり工程は大気中または真空中でも可能である。
【０２６１】
次は、貼り合わせ装置で貼り合わせされた二つの基板をＵＶ硬化させる単位工程Ｓ１４を説明する。
図４９ａ乃至図４９ｂは本発明の実施例による液晶表示素子の製造工程のうち、ＵＶ硬化工程のみを示した斜視図である。
【０２６２】
ＵＶ硬化のためのＵＶ照射工程時、貼り合わせされた基板の全面にＵＶが照射されると、基板上に形成された薄膜トランジスタなどの素子特性に悪影響を及ぼすことになり、液晶の初期配向のために形成された配向膜のプリチルト角(Pretilt Angle)が変わることになる問題点を生じる。従って、本発明の一実施例は貼り合わせされた基板のシール剤形成領域以外の領域をマスクで覆ってＵＶを照射する方法に関するものである。
【０２６３】
図４９ａは貼り合わせされた基板の上側に補助ＵＶ硬化型シール剤３０ａ及び主ＵＶ硬化型シール剤３０が形成された領域以外の領域を覆うマスク８０を位置させ、ＵＶを照射する工程に関するものである。
【０２６４】
図面には貼り合わせされた基板の上側にマスク８０を位置させた場合のみ図示しているが、貼り合わせされた基板の下側にマスクを位置させることも可能である。また、図面には貼り合わせされた基板の第２基板２０面にＵＶ照射する場合のみ図示されているが、貼り合わせされた基板を回転して第１基板１０面にＵＶ照射するようにすることも可能である。
【０２６５】
一方、ＵＶ照射装置９０から照射されたＵＶが反射されて反対側に照射される場合、前述したように薄膜トランジスタ及び配向膜などの特性に影響を及ぼす可能性がある。従って、マスクを貼り合わせされた基板の上側及び下側に二重に形成させることができる。
【０２６６】
一方、前記補助ＵＶ硬化型シール剤３０ａはシール剤の本来の機能をしないものであるため、硬化されなくても構わない。また、前記補助ＵＶ硬化型シール剤３０ａが形成された領域は後の工程であるセル切断工程時、セル切断ラインと重畳する領域であるため、硬化されない方がセル切断の際により有利である。
【０２６７】
従って、図４９ｂのようにマスクで主ＵＶ硬化型シール剤３０が形成された領域以外の領域を覆ってＵＶを照射することにより補助ＵＶ硬化型シール剤３０ａは硬化されないようにする。
この時、前記マスク８０を貼り合わせされた上側または下側に位置させてＵＶを照射することができ、図面には図示されていないが、前記マスク８０を貼り合わせた基板の上側及び下側に位置させてＵＶを照射することもできる。
【０２６８】
なお、前記においてシール剤３０の内側の活性領域(active area)にのみＵＶが遮光されるようにマスクを形成し、シール剤３０とダミー領域にはＵＶが照射されるようにしてＵＶ硬化させることができ、この時、前記補助ＵＶ硬化型シール剤３０ａが形成された領域のうち、セル切断ラインに重畳される部分にはＵＶが照射されないようにマスクやテープで覆ってＵＶを照射すればより効果的である。
【０２６９】
前記において、液晶表示装置のモードに従って第２基板の方でＵＶを照射したり、第１基板の方でＵＶを照射させる。即ち、ＩＰＳモードの場合には第２基板の方でＵＶを照射してシール剤３０を硬化させ、ＴＮモードの場合には第１基板の方でＵＶを照射してシール剤を硬化させる。その理由は、ＩＰＳモードの液晶パネルではブラックマトリックス層の外側にシール剤を形成し、ＴＮモードの液晶パネルではブラックマトリックス層の上にシール剤を形成するため、ＵＶが前記シール剤により的確に照射されるようにするためである。
【０２７０】
このように貼り合わせされた基板のＵＶ硬化が完了したら、直ちにセル切断工程を進行することができるが、シール剤がＵＶ及び熱硬化性樹脂である場合、熱硬化工程Ｓ１５を進行する。
【０２７１】
熱硬化工程は前記ＵＶ硬化工程が完了した、貼り合わせされた基板を熱硬化炉内に位置させて約１２０℃で１時間位硬化させる。
このように、ＵＶ及び熱硬化が完了した基板を単位パネル別にセル切断工程（Ｓ１６）を行う。
【０２７２】
図５０は本発明の一実施例による液晶パネルの切断装置に対するブロック構成を示した例示図であり、図５１ａ乃至図５１ｇは図５０の各ブロックで行われる逐次的な工程を詳しく示した例示図である。
【０２７３】
図５２は本発明の他の実施例による液晶パネルの切断装置に対するブロック構成を示した例示図であり、図５３ａ乃至図５３ｇは図５２の各ブロックで行われる逐次的な工程を詳しく示した例示図である。
【０２７４】
図５４は図５３ａ乃至図５３ｇに図示された第１乃至第４テーブルの表面に形成された吸着ホールの他の例を見せた例示図であり、図５５ａ及び図５５ｂは本発明の一実施例や他の実施例を通じて適用される第１、第２スクライビング工程をより詳しく図示した例示図である。
【０２７５】
図５６ａ乃至図５６ｆは本発明の更に他の実施例による逐次的な工程を詳しく見せた例示図である。
本発明の一実施例による液晶パネルの切断装置は図５０に示したように、単位液晶パネルなどが複数個配列されて貼り合わせ及び硬化された第１、第２基板１０、２０を搬入した後、整列させる搬入部８００と、前記第１、第２基板１０、２０の表面に第１上部ホイールと第１下部ホイールとを通して切断予定線を形成し、その切断予定線の少なくとも一つの部分に第１ロールを通して圧力を印加し、第１、第２基板１０、２０を逐次的に切削する第１スクライビング部８１０と、前記切削された第１、第２基板１０、２０を９０゜回転させる第１回転部８２０と、前記回転された第１、第２基板１０、２０の表面に第２上部ホイールと第２下部ホイールとを通して２次切断予定線を形成し、その２次切断予定線の少なくとも一つの部分に第２ロールを通して圧力を印加し、第１、第２基板１０、２０を順次的に切削する第２スクライビング部８３０と、前記第１、第２スクライビング部８１０、８３０によって切削された単位液晶パネルを搬出して後続工程が進行される装備に移送する搬出部８４０とから構成される。
【０２７６】
一方、図５１ａ乃至図５１ｇは前記図５０の各ブロックで行われる逐次的な工程を詳しく示した例示図であり、これを参照して本発明による液晶パネルの切断装置及びその方法の一実施例をもっと詳しく説明すれば、次の通りである。
【０２７７】
まず、図５１ａに示したように、前記搬入部８００では薄膜トランジスタアレイ基板などとカラーフィルタ基板などとが形成されて互いに対向するように貼り合わせされた第１、第２基板１０、２０を第１テーブル８０１に搬入した後、整列マーク(Align Mark)８０２に基づいて整列させる。
【０２７８】
この時、前記薄膜トランジスタアレイ基板である第１基板１０が上側に位置され、カラーフィルタアレイ基板である第２基板２０が下側に位置されるように搬入する。
【０２７９】
その理由は、薄膜トランジスタアレイ基板の左右方向の一端にはゲートパッド部が形成され、上下方向の一端にはデータパッド部が形成されるので、前記第１基板１０は第２基板２０より突出して前記薄膜トランジスタアレイの形成された基板がカラーフィルタアレイの形成された基板よりサイズが大きい。従って、セル切断工程時、ダミー基板などが万有引力によって下に落ちる時、基板に損傷を与えないようにするためである。
【０２８０】
そして、図５１ｂに示したように、前記第１スクライビング部８１０では第１、第２基板１０、２０を第１テーブル８０１と一定に離隔された第２テーブル８０３間に置かれるように予め設定された距離だけ移動させながら、第１、第２テーブル８０１、８０３間の離隔された空間で第１上部ホイール８０４と第１下部ホイール８０５とを通して第１、第２基板１０、２０の表面に１次切断予定線８０６、８０７を逐次的に形成する。
【０２８１】
この時、前記薄膜トランジスタアレイ基板（第１基板）１０などの一端がカラーフィルタアレイ基板（第２基板）２０などの対応する一端に比べて突出した領域では第１上部ホイール８０４を基準線Ｒ１の一端が所定距離だけ離隔して第１基板１０の表面に１次切断予定線８０６を形成し、第１下部ホイール８０５を基準線Ｒ１から第１上部ホイール８０４と対応する反対方向に所定距離だけ離隔して第２基板２０の表面に切断予定線８０７を形成する。
【０２８２】
一方、前記第１基板１０のゲートパッド部またはデータパッド部が形成されなかった領域（即ち、薄膜トランジスタアレイ基板などがカラーフィルタ基板などに比べて突出しなかった領域）では第１上部ホイール８０４と第１下部ホイール８０５とを互いに一致するように整列させて第１、第２基板１０、２０の表面にそれぞれ１次切断予定線８０６、８０７を形成する。
【０２８３】
そして、図５１ｃに示したように、前記第１スクライビング部８１０では前記１次切断予定線８０６、８０７の一つの部分に第１ロール８０８を通して圧力を印加し、第１、第２基板１０、２０を逐次的に切削する。
【０２８４】
前記第１ロール８０８は第１上部ホイール８０４によって形成された切断予定線８０６の一つの部分または多数の部分に同時に圧力を印加し、第１、第２基板１０、２０上に１次切断予定線８０６、８０７に沿ってきれつが伝播するようにすることができる。
【０２８５】
一方、前記第１ロール８０８は第１上部ホイール８０４が第１基板１０の表面に切断予定線８０６を形成した後、元の位置に移動する時、第１上部ホイール８０４と連動し、１次切断予定線８０６に沿って圧力を印加しながら移動できるようにすることにより、より効果的に１次切断予定線８０６に圧力を印加することができる。
【０２８６】
また、前記第１ロール８０８は第２基板２０の表面に形成された１次切断予定線８０７に単独で適用されることもでき、第１、第２基板１０、２０の表面に形成された切断予定線８０６、８０７のすべてに適用され得る。
【０２８７】
前述したように、第１ロール８０８は薄膜トランジスタアレイ基板が形成された第１基板１０と接触する方式として、圧力を印加することによりガラス基板との滑りが小さく、静電気特性に優れ、微細粒子の発生量が少ないウレタン材質を適用するのが望ましい。
【０２８８】
そして、図５１ｄに示したように、前記第１回転部８２０では切削された第１、第２基板１０、２０を９０゜回転させる。
また、図５１ｅに示したように、前記第２スクライビング部８３０では回転された第１、第２基板１０、２０を一定に離隔された第３、第４テーブル８１１、８１２間に置かれるように予め設定された距離だけ移動させながら、第３、第４テーブル８１１、８１２間の離隔された空間で第２上部ホイール８１３と第２下部ホイール８１４とを通して第１、第２基板１０、２０の表面に切断予定線８１５、８１６を逐次的に形成する。
【０２８９】
前記図５１ｂを参照して説明したように、前記第２上部ホイール８１３及び第２下部ホイール８１４は第１上部ホイール８０４及び第１下部ホイール８０５と同様に薄膜トランジスタアレイ基板（第１基板）１０などの一端がカラーフィルタ基板など（第２基板）２０の対応する一端に比べて突出した領域では基準線Ｒ１から互いに反対方向に所定距離だけ離隔するようにして第１、第２基板１０、２０の表面に２次切断予定線８１５、８１６を形成し、一方、薄膜トランジスタアレイ基板などがカラーフィルタ基板などに比べて突出しなかった領域では第２上部ホイール８１３及び第２下部ホイール８１４を互いに一致するように整列させ、第１、第２基板１０、２０の表面に２次切断予定線８１５、８１６を形成する。
【０２９０】
そして、図５１ｆに示したように、前記第２スクライビング部８３０では前記２次切断予定線８１５、８１６の一つの部分に第２ロール８１７を通して圧力を印加し、第１、第２基板１０、２０を逐次的に切削する。
【０２９１】
前記図５１ｃを参照して詳しく説明したように、前記第２ロール８１７は第１ロール８０８と同様に第２上部ホイール８１３によって形成された２次切断予定線８１５の一つの部分または多数の部分に同時に圧力を印加し、第１、第２基板１０、２０上に２次切断予定線８１５、８１６に沿ってきれつが伝播するようにし、第２上部ホイール８１３が第１基板１０の表面に２次切断予定線８１５を形成した後、元の位置に移動する時、第２上部ホイール８１３と連動し、２次切断予定線８１５に沿って圧力を印加しながら移動できるようにすることにより、もっと効果的に２次切断予定線８１５に圧力を印加することができ、ガラス基板との摩擦力が小さくて静電気特性に優れ、微細粒子の発生量が少ないウレタン材質を適用するのが望ましい。
【０２９２】
そして、図５１ｇに示したように、前記搬出部８４０では前記１次、切断予定線８０６、８０７、８１５、８１６に沿って逐次的に切削される単位液晶パネルなどを後続工程が進行される装備に移送する。
【０２９３】
前記順次的に切削された単位液晶パネルなどは前記搬入部８００に移送される時に比べて９０゜回転された状態であるため、図５１ｇに示したように、搬出部８４０に第２回転部８５０を内在させて単位液晶パネルなどを９０゜回転させた後、後続工程が進行される装備に搬出することにより後続工程を便利に進行することができる。
【０２９４】
また、前記後続工程において、薄膜トランジスタアレイ基板上にカラーフィルタ基板が積層された状態の単位液晶パネルを必要とする場合に、図５１ｇに示したように、搬出部８４０に第１反転部８６０を内在させて搬出される単位液晶パネルなどを反転させた後、後続工程が進行される装備に移送することができる。
【０２９５】
前述したような本発明の一実施例による液晶パネルの切断装置及びその方法は、１回の回転と２回の第１、第２基板同時スクライビングを通して１次、２次切断予定線を形成しながら、１次、２次切断予定線の少なくとも一つの部分に第１、第２ロールを通して圧力を印加する方式として第１、第２基板を単位液晶パネルで切断することができる。
【０２９６】
一方、前記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貼り合わせされた単位液晶パネルなどは第１、第２基板上に一定に離隔されるように製作され、その単位液晶パネルなどが形成されなかった第１、第２基板の周縁部には液晶表示装置のモデルによって貼り合わせされた第１、第２基板の歪みを防止するためにダミーシール剤が形成される。
【０２９７】
前記ダミーＵＶ硬化型シール剤４０、５０が形成された第１、第２基板を切削するために本発明の一実施例を適用する場合には、切削された第１、第２基板が容易に分離されない。
【０２９８】
図５２は前記ダミーＵＶ硬化型シール剤が形成された第１、第２基板を効果的に切削及び分離することができる本発明の他の実施例による液晶パネルの切断装置及びその方法に対するブロック構成を見せた例示図である。これに示したように、単位液晶パネルなどが製作された第１、第２基板を第１テーブルに搬入した後、整列させる搬入部９００と、前記第１、第２基板を第１テーブルと所定距離離隔された第２テーブルの間に掛けられるように搬入して吸着した後、第１上部ホイールと第１下部ホイールとを通して第１、第２基板の表面に１次切断予定線を形成し、前記第１、第２テーブルを互いに遠くなる方向に移動させて第１、第２基板を順次的に切削する第１スクライビング部９１０と、前記切削された第１、第２基板を９０゜回転させる第１回転部９２０と、前記回転された第１、第２基板を所定距離だけ離隔された第３、第４テーブルの間に掛けられるように搬入して吸着した後、第２上部ホイールと第２下部ホイールとを通して第１、第２基板の表面に２次切断予定線を形成し、前記第３、第４テーブルを互いに遠くなる方向に移動させて第１、第２基板を逐次的に切削する第２スクライビング部９３０と、前記第１、第２スクライビング部９１０、９３０によって切削及び分離された単位液晶パネルを搬出し、後続工程が進行される装備に移送する搬出部９４０とから構成される。
【０２９９】
一方、図５３ａ乃至図５３ｇは前記図５２の各ブロックで行われる順次的な工程を詳しく見せた例示図であり、これを参照して本発明による液晶パネルの切断装置及びその方法の他の実施例をもっと詳しく説明すれば、次の通りである。
【０３００】
まず、図５３ａに示したように、前記搬入部９００では薄膜トランジスタアレイ基板などとカラーフィルタ基板などとが形成されて互いに対向するように貼り合わせされた第１、第２基板１０、２０を第１テーブル９０５に搬入した後、整列マーク９０６に基づいて整列させる。
【０３０１】
前記第１、第２基板１０、２０はカラーフィルタ基板などが形成された第２基板２０上に薄膜トランジスタアレイ基板などが形成された第１基板１０が積層された状態で搬入することにより、反対に積層した場合に比べて第１、第２基板１０、２０の切削過程で薄膜トランジスタアレイ基板やカラーフィルタ基板に加えられる衝撃を緩和することができる。
【０３０２】
そして、図５３ｂに示したように、前記第１スクライビング部９１０では第１、第２基板１０、２０を第１テーブル９０５と一定に離隔された第２テーブル９１１間に掛けられるように搬入して吸着ホール９１２を通して吸着した後、第１、第２テーブル９０５、９１１間の離隔された空間で第１上部ホイール９１３と第１下部ホイール９１４とを通して第１、第２基板１０、２０の表面に１次切断予定線９１５、９１６を逐次的に形成する。
【０３０３】
前記第１基板１０上に形成された薄膜トランジスタアレイ基板などの一端は第２基板２０上に形成されたカラーフィルタ基板などの対応する一端に比べて突出するように形成される。これは、薄膜トランジスタアレイ基板の左右方向の一端に形成されるゲートパッド部及び上下方向の一端に形成されるデータパッド部に基づいて行われる。
【０３０４】
従って、前記薄膜トランジスタアレイ基板など（第１基板）１０の一側がカラーフィルタ基板など（第２基板）２０の対応する一端に比べて突出した領域では第１上部ホイール９１３を基準線Ｒ１の一端が所定距離だけ離隔して第１基板１０の表面に１次切断予定線９１５を形成し、第１下部ホイール９１４を基準線Ｒ１から第１上部ホイール９１３と反対方向に所定距離だけ離隔して第２基板２０の表面に切断予定線９１６を形成する。
【０３０５】
一方、前記薄膜トランジスタアレイ基板のゲートパッド部またはデータパッド部が形成されなかった領域（即ち、薄膜トランジスタアレイ基板などがカラーフィルタ基板などに比べて突出されなかった領域）では第１上部ホイール９１３と第１下部ホイール９１４とを互いに一致するように整列させ、第１、第２基板１０、２０の表面にそれぞれ切断予定線９１５、９１６を形成する。
【０３０６】
そして、図５３ｃに示したように、前記第１スクライビング部９１０では第１、第２基板１０、２０が吸着ホール９１２によって吸着された第１、第２テーブル９０５、９１１を互いに遠くなる方向に移動させ、１次切断予定線９１５、９１６に沿って第１、第２基板１０、２０を切削及び分離させる。
【０３０７】
前記吸着ホール９１２は第１、第２基板１０、２０が置かれる第１、第２テーブル９０５、９１１の表面に一定に離隔されて形成され、第１、第２基板１０、２０が第１、第２テーブル９０５、９１１に吸着されて移動しないように空気を吸い込み、分離された第１、第２基板１０、２０を移送する時には空気を吹き込んで第１、第２テーブル９０５、９１１から第１、第２基板１０、２０を脱着させる。
【０３０８】
一方、前記吸着ホール９１２は図５４に示したように、第１、第２テーブル１００５、１０１１の表面に一定した面積を有する吸着部１０１２と同様な形態で形成することにより第１、第２基板１０、２０をもっと効果的に吸着することができ、吸着圧力を高く設定する場合に吸着ホール９１２によって第１、第２基板１０、２０に発生するドット黒斑を防止することができる。
【０３０９】
そして、図５３ｄに示したように、前記第１回転部９２０では切削された第１、第２基板１０、２０を９０゜回転させる。
また、図５３ｅに示したように、前記第２スクライビング部９３０では回転された第１、第２基板１０、２０を一定に離隔された第３、第４テーブル９３１、９３２間に掛けられるように搬入し、吸着ホール９３３を通して吸着した後、第３、第４テーブル９３１、９３２間の離隔された空間で第２上部ホイール９３４と第２下部ホイール９３５とを通して第１、第２基板１０、２０の表面に切断予定線９３６、９３７を逐次的に形成する。
【０３１０】
前記図５３ｂを参照して説明したように、前記第２上部ホイール９３４及び第２下部ホイール９３５は第１上部ホイール９１３及び第１下部ホイール９１４と同一に薄膜トランジスタアレイ基板などの一端がカラーフィルタ基板などの対応する一端に比べて突出した領域では基準線Ｒ１から互いに反対方向に所定距離だけ離隔するようにして第１、第２基板１０、２０の表面に切断予定線９３６、９３７を形成し、一方、薄膜トランジスタアレイ基板などがカラーフィルタ基板などに比べて突出しなかった領域では第２上部ホイール９３４及び第２下部ホイール９３５を互いに一致するように整列させて第１、第２基板１０、２０の表面に２次切断予定線９３６、９３７を形成する。
【０３１１】
そして、図５３ｆに示したように、前記第２スクライビング部９３０では第１、第２基板１０、２０が吸着ホール９３３によって吸着された第３、第４テーブル９３１、９３２を互いに遠くなる方向に移動させ、２次切断予定線９３６、９３７に沿って第１、第２基板１０、２０を切削及び分離させる。
【０３１２】
前記第３、第４テーブル９３１、９３２の表面に形成された吸着ホール９３３は前述した第１、第２テーブル９０５、９１１の表面に形成される吸着ホール９１２と同一であり、図５４の例示図に示したように、一定した面積を有する吸着部１０１２と同様な形態で形成することができる。
【０３１３】
そして、図５３ｇに示したように、前記搬出部９４０では前記１次、２次切断予定線９１５、９１６、９３６、９３７に沿って順次的に切削される単位液晶パネルなどを後続工程が進行される装備に移送する。
【０３１４】
前記逐次的に切削された単位液晶パネルは前記搬入部９００に移送される時に比べて９０゜回転された状態であるため、図５３ｇに示したように、搬出部９４０に第２回転部９５０を内在させて単位液晶パネルなどを９０゜回転させた後、後続工程が進行される装備に搬出することにより後続工程を便利に進行することができる。
【０３１５】
また、前記後続工程で薄膜トランジスタアレイ基板上にカラーフィルタ基板が積層された状態の単位液晶パネルを要求する場合に、図５３ｇに示したように、搬出部９４０に第１反転部９６０を内在させて搬出される単位液晶パネルなどを反転させた後、後続工程が進行される装備に移送することができる。
【０３１６】
前述したような本発明の他の実施例による液晶パネルの切断装置及びその方法は１回の回転と２回の第１、第２基板の同時スクライビングを通して切断予定線を形成しながら、第１、第２基板が搬入吸着される第１、第２テーブルまたは第３、第４テーブルを互いに遠くなる方向に移動させる方式を通じて第１、第２基板を単位液晶パネルで切断することができる。
【０３１７】
一方、前記本発明の一実施例や他の実施例において、前記第１、第２基板から単位液晶パネルなどを切削する第１、第２スクライビング工程はまず、第１、第２基板から単位液晶パネルが形成されなかったダミー領域を切削して除去する第１切削工程と、前記第１、第２基板から単位液晶パネルが形成された領域を切削する第２切削工程とを交互に実行しなければならない。
【０３１８】
即ち、前記第１切削工程では図５５ａに示したように、第１、第２基板１０、２０を所定距離だけ離隔した第１、第２テーブル７０３、７０４間に掛けられるように移動した後、第１上部ホイール７０５と第１下部ホイール７０６とを通して第１切断予定線７０７を形成し、本発明の一実施例のようにロールを通して第１切断予定線７０７の少なくとも一つの部分に圧力を印加し、又は本発明の他の実施例のように第１、第２基板１０、２０が吸着された第１、第２テーブル７０３、７０４を互いに遠くなる方向に移動させ、第１、第２基板１０、２０から単位液晶パネルが形成されなかった一端のダミー領域７０９を切削する。
【０３１９】
そして、前記第２切削工程では図５５ｂに示したように、前記第１切削工程によって単位液晶パネルが形成されなかった一端のダミー領域７０９が除去された第１、第２基板１０、２０を第１、第２テーブル７０３、７０４間に掛けられるように一方の方向に移動させた後、第１上部ホイール７０５と第１下部ホイール７０６とを通して第２切断予定線７０８を形成し、本発明の一実施例のようにロールを通して第１切断予定線７０７の少なくとも一つの部分に圧力を印加し、又は本発明の他の実施例のように第１、第２基板１０、２０が吸着された第１、第２テーブル７０３、７０４を互いに遠くなる方向に移動させ、第１、第２基板１０、２０から単位液晶パネルなどを切削する。
【０３２０】
以降、更に第１、第２基板１０、２０から単位液晶パネルなどが形成されなかったダミー領域７０９を切削する第１切削工程が遂行された後、第１、第２基板１０、２０から単位液晶パネルなどを切削する第２切削工程が繰り返し遂行される。
【０３２１】
ところが、前記本発明の一実施例が適用される場合は、第１、第２基板１０、２０の歪みを防止するために単位液晶パネルが形成されなかった周縁部にダミーシール剤が形成されたモデルを適用する時、第１切削工程とか第２切削工程でダミー領域７０９と単位液晶パネルとを完全に分離できない現象が生じる恐れがある。
【０３２２】
また、前記本発明の他の実施例が適用される場合は、第２切削工程では前記単位液晶パネルの面積が十分に広いため、第１、第２基板１０、２０を第１、第２テーブル７０３、７０４に吸着して単位液晶パネルなどを切削することができるが、第１切削工程では前記ダミー領域７０９の面積が狭小なため、第１、第２基板１０、２０を第１、第２テーブル７０３、７０４に吸着できない問題がある。
【０３２３】
図５６ａ乃至図５６ｆは前記したような本発明の一実施例と他の実施例とによる問題などを解決するための本発明の更に他の実施例を見せた例示図であって、これを参照して本発明の更に他の実施例による液晶パネルの切断方法を詳しく説明すれば、次の通りである。
【０３２４】
まず、図５６ａに示したように、単位液晶パネルなどが一定に離隔されて形成された第１、第２基板１０、２０を第１テーブル６０４に搬入した後、単位液晶パネルなどが形成されなかったダミー領域６０５が第１テーブル６０４の一端から突出するように第１、第２基板１０、２０を移動させて吸着する。
【０３２５】
そして、図５６ｂに示したように、前記第１テーブル６０４から突出した第１、第２基板１０、２０の表面に第１上部ホイール６０６と第１下部ホイール６０７とを通して切断予定線６０８を形成する。
【０３２６】
また、図５６ｃに示したように、前記切断予定線６０８が形成された第１、第２基板１０、２０からロボットグリップ(Robot Grip)６０９を通して単位液晶パネルが形成されなかったダミー領域６０５を取り外して除去する。
【０３２７】
前記ロボットグリップ６０９を通して第１、第２基板１０、２０からダミー領域６０５をもっと容易に取り外すために、前記第１上部ホイール６０６と第１下部ホイール６０７とを通して第１切断予定線６０８を形成した後、本発明の一実施例のようにロールを通して第１切断予定線６０８の少なくとも一つの部分、或いは、第１切断予定線６０８に沿って圧力を印加し、クラックが伝播するようにすることができる。
【０３２８】
一方、前記ロボットグリップ６０９は液晶表示装置のモデルによって液晶パネルの大きさが異なることになるため、サブモータなどを用いて幅を制御できるように製作するのが望ましく、また、カラーフィルタ基板が形成された第２基板２０上に薄膜トランジスタアレイ基板が形成された第１基板１０が積層された場合には、単位液晶パネルの薄膜トランジスタ基板がカラーフィルタ基板に比べて突出しているので、ロボットグリップ６０９が第１、第２基板１０、２０に比べて低い位置でダミー領域６０５を掴むことができるようにし、反対の場合には、第１、第２基板１０、２０に比べて高い位置でダミー領域６０５を掴むことができるようにして単位液晶パネルに加えられる衝撃を未然に防止しなければならない。このために、ロボットグリップ６０９はサブモータなどを用いて高さを制御できるように製作するのが望ましい。
【０３２９】
そして、図５６ｄに示したように、前記ダミー領域６０５が除去された第１、第２基板１０、２０を第１テーブル６０４と所定距離離隔された第２テーブル６５０間に掛けられるように移動させて吸着する。
また、図５６ｅに示したように、前記第１、第２テーブル６０４、６５０間の離隔された空間で第１上部ホイール６０６と第１下部ホイール６０７とを通して第１、第２基板１０、２０の表面に第２切断予定線６１１を形成する。
【０３３０】
なお、図５６ｆに示したように、前記第１、第２テーブル６０４、６５０を互いに遠くなる方向に移動させ、第２切断予定線６１１に沿って第１、第２基板１０、２０から単位液晶パネルを切削及び分離させる。
【０３３１】
前記第１、第２テーブル６０４、６５０を互いに遠くなる方向に移動させ、第１、第２基板１０、２０から単位液晶パネルをもっと容易に切削及び分離させるために、前記第１上部ホイール６０６と第１下部ホイール６０７とを通して第２切断予定線６１１を形成した後、本発明の一実施例のようにロールを通して第２切断予定線６１１の少なくとも一つの部分、或いは、第２切断予定線６１１に沿って圧力を印加し、クラックが伝播するようにすることができる。
【０３３２】
ここで、前記において説明した各ホイールの構成を説明すれば、次の通りである。
【０３３３】
図５７ａ及び図５７ｂは本発明による液晶パネルの切断に使用される切断ホイールの実施例を示す例示図である。
【０３３４】
図５７ａ及び図５７ｂに示したように、コイン形態の切断ホイール６０は炭化タングステン(Tungsten Carbide)ＷＣ、或いは、ダイヤモンドから製作され、支持軸（図面上に図示されない）を収容するために中心部に貫通ホール６１が形成され、その切断ホイール６０の端に沿って前面と後面とが研磨された鋭い刃６２が一定した間隔で離隔されるように凹凸構造を有して形成されている。このようなホイール６０は一定した圧力でガラス材質の液晶パネルと密着されて回転しながら一定した深さの溝を形成する。また、切断ホイール６０は凹凸構造の刃５２が適用されることにより液晶パネルとの滑りを抑制できることになり、不規則な溝が形成されることを防止でき、なお、液晶パネルと密着されて回転しながら液晶パネルに衝撃を与えることにより、クラックの伝播方向が一定した方向に集中すると共に、切断ホイール６０と液晶パネルとの間の密着される圧力によって液晶パネルの切削がなされ得ることになる。
【０３３５】
このような方法で複数個の単位パネルが形成された基板をそれぞれ切断して単位パネル別に分離した後、各パネル別に研磨工程Ｓ１７を進行する。
【０３３６】
図５８は本発明の一実施例による液晶パネルの研磨量検出パターンを見せた例示図であり、図５９は本発明の他の実施例による液晶パネルの研磨量検出パターンを見せた例示図である。
【０３３７】
まず、図５８を参照すると、単位液晶パネル３５０は液晶セルなどがマトリックス形態で配列される画像表示部３１３と、前記画像表示部３１３のゲート配線ＧＬ１〜ＧＬｍをゲート信号が印加されるゲートドライバ集積回路（図面上に図示されない）と接続させるためのゲートパッド部３１４と、前記画像表示部３１３のデータ配線ＤＬ１〜ＤＬｎを画像情報が印加されるデータドライバ集積回路（図面上に図示されない）と接続させるためのデータパッド部３１５とから構成される。この時、ゲートパッド部３１４とデータパッド部３１５とは第２基板２０に比べて一端の短辺及び一端の長辺が突出した第１基板１０の端領域に形成される。
【０３３８】
ここで、図面上に詳しくは図示しなかったが、前記データ配線ＤＬ１〜ＤＬｎとゲート配線ＧＬ１〜ＧＬｍとが垂直交差する領域には液晶セルなどをスイッチングするための薄膜トランジスタが備えられ、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、このようなデータ配線ＤＬ１〜ＤＬｎ、ゲート配線ＧＬ１〜ＧＬｍ、薄膜トランジスタ及び電極を保護するために全面に形成された保護膜が備えられる。
【０３３９】
また、前記したように、第１基板１０上にデータ配線ＤＬ１〜ＤＬｎ、ゲート配線ＧＬ１〜ＧＬｍ及び電極のような導電性膜を形成する場合に発生する静電気を遮断するために、前記導電性膜を電気的にショートさせるショート配線（図面上に図示されない）が第１基板１０の端に形成される。
【０３４０】
そして、前記画像表示部３１３の第２基板２０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カラーフィルタなどと、前記第１基板１０に形成された画素電極の相対電極である共通電極とが備えられる。
【０３４１】
前記したように構成された第１基板１０と第２基板２０とは対向して一定に離隔されるようにセル−ギャップが設けられ、画像表示部３１３の周縁郭に形成されたシーリング部（図面上に図示されない）によって貼り合わせされ、第１基板１０と第２基板２０との離隔された空間に液晶層（図面上に図示されない）が形成される。
【０３４２】
一方、前記ゲートパッド部３１４とデータパッド部３１５とには前記データ配線ＤＬ１〜ＤＬｎ及びゲート配線ＧＬ１〜ＧＬｍと前記ゲートドライバ集積回路及びデータドライバ集積回路とから引き出される接触ピンを精密に整列させるために、一定した個数のタップマーク３５５Ａ〜３５５Ｊが離隔形成され、例えば、図５８に示したように、ゲートパッド部３１４には３個のタップマーク３５５Ａ〜３５５Ｃが一定に離隔形成され、データパッド部３１５には７個のタップマーク３５５Ｄ〜３５５Ｊが一定に離隔形成される。
【０３４３】
前記したような単位液晶パネル３５０は、その先端ＥＮＤ１から研磨予定線Ｒ１まで端部が傾斜するように研磨されなければならない。しかし、図３８の拡大領域ＥＸ１に示したように、単位液晶パネル３５０の実際に研磨された線は前記研磨予定線Ｒ１から一定の範囲の誤差を有することになり、このような誤差が許容限界値Ｄ１を外れる場合に研磨不良であると判定される。ここで、Ｄ１は２００μｍ位になる。
【０３４４】
現在には、作業者が研磨された単位液晶パネル３５０を所定の周期で生産ラインから抽出して別途に設けられた測定装備に移送し、その測定装備に設けられた高倍率カメラや投影機などを通して単位液晶パネル３５０の実際に研磨された線が許容限界値Ｄ１を外れたか否かを判断することもできる。
【０３４５】
本発明の一実施例では前記図５８の例示図に示したように、研磨予定線Ｒ１を基準として許容限界値Ｄ１に該当する領域に研磨量識別パターン３６０が形成されている。この時、許容限界値Ｄ１としては通常研磨予定線Ｒ１から±１００μｍに設定している。また、前記研磨量識別パターン３６０がゲートパッド部３１４に形成される場合にはゲート配線ＧＬ１〜ＧＬｍを形成する時、同時に形成し、データパッド部３１５に形成される場合にはデータ配線ＤＬ１〜ＤＬｎを形成する時、同時に形成するのが望ましい。
【０３４６】
従って、前記単位液晶パネル３５０の実際に研磨された線が許容限界値Ｄ１を外れたか否かの判断は前記研磨量識別パターン３６０の目視検査（肉眼検査）によってなされる。
【０３４７】
即ち、研磨が完了した単位液晶パネル３５０の研磨量識別パターン３６０を観察して研磨量識別パターン３６０がまったく研磨されなかったり、または、研磨量識別パターン３６０が完全に研磨されて観察されない場合には研磨不足または研磨過剰の不良判定を下すことができる。
【０３４８】
前述したような本発明の一実施例による液晶パネルの研磨量検出パターン及びこれを用いた研磨不良判断方法は、研磨量識別パターン３６０の目視検査を通じて単位液晶パネル３５０の研磨不良を判断できるようになるにつれて従来のように別途の測定装備が要求されず、すべての単位液晶パネル３５０に対して研磨不良を判断することができる。
【０３４９】
一方、図５９は本発明の他の実施例による液晶パネルの研磨量検出パターンを見せた例示図である。
【０３５０】
図５９を参照すると、単位液晶パネル３５０は液晶セルがマトリックス形態で配列される画像表示部３１３と、前記画像表示部３１３のゲート配線ＧＬ１〜ＧＬｍをゲート信号が印加されるゲートドライバ集積回路（図面上には図示されない）と接続するためのゲートパッド部３１４と、前記画像表示部３１３のデータ配線ＤＬ１〜ＤＬｎを画像情報が印加されるデータドライバ集積回路（図面上には図示されない）と接続するためのデータパッド部３１５とから構成される。この時、ゲートパッド部３１４とデータパッド部３１５とは第２基板２０に比べて一側短辺及び一側長辺が突出した第１基板１０の端領域に形成される。
【０３５１】
ここで、図面上に詳しくは図示しなかったが、前記データ配線ＤＬ１〜ＤＬｎとゲート配線ＧＬ１〜ＧＬｍとが垂直交差する領域には液晶セルをスイッチングするための薄膜トランジスタが備えられ、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、このようなデータ配線ＤＬ１〜ＤＬｎ、ゲート配線ＧＬ１〜ＧＬｍ、薄膜トランジスタ及び電極を保護するために全面に形成された保護膜が備えられる。
【０３５２】
また、前記したように、第１基板１０上にデータ配線ＤＬ１〜ＤＬｎ、ゲート配線ＧＬ１〜ＧＬｍ及び電極のような導電性膜などを形成する場合に発生する静電気を遮断するために、前記導電性膜を電気的にショートさせるショート配線（shorting bar 図面上に図示されない）が第１基板１０の端に形成される。
【０３５３】
そして、前記画像表示部３１３のカラーフィルタ基板である第２基板２０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カラーフィルタと、前記薄膜トランジスタアレイ基板である第１基板１０に形成された画素電極の相対電極である共通電極とが備えられる。
【０３５４】
一方、前記ゲートパッド部３１４とデータパッド部３１５とには、前記データ配線ＤＬ１〜ＤＬｎ及びゲート配線ＧＬ１〜ＧＬｍと、前記ゲートドライバ集積回路及びデータドライバ集積回路から引き出される接触ピンを精密に整列させるために、一定した個数のタップマーク３５５Ａ〜３５５Ｊが離隔形成され、例えば、図５９に示したように、ゲートパッド部３１４には３個のタップマーク３５５Ａ〜３５５Ｃが一定に離隔形成され、データパッド部３１５には７個のタップマーク３５５Ｄ〜３５５Ｊが一定に離隔形成される。
【０３５５】
前述したような単位液晶パネル３５０は、その先端ＥＮＤ１から研磨予定線Ｒ１まで端部が傾斜するように研磨されなければならない。しかし、図３９の拡大領域ＥＸ１に示したように、単位液晶パネル３５０の実際に研磨された線は前記研磨予定線Ｒ１から一定の範囲の誤差を有することになり、このような誤差が許容限界値Ｄ１を外れる場合に研磨不良であると判定される。
【０３５６】
本発明の他の実施例では研磨予定線Ｒ１を基準として許容限界値Ｄ１に該当する領域に研磨量識別パターン３６０ａ〜３６０ｏが一定に離隔形成されている。
【０３５７】
前記研磨量識別パターン３６０ａ〜３６０ｏは研磨予定線Ｒ１から通常±１００μｍ位に設定された許容限界値Ｄ１までの距離を一定の単位に区分して肉眼で識別できるように形成するのが望ましい。
【０３５８】
例えば、図５９に示したように、中央に一定に離隔形成された３個の研磨量識別パターン３６０ｇ〜３６０ｉの場合には研磨予定線Ｒ１と一致する線を境界にして単位液晶パネル３５０の先端ＥＮＤ１方向とタップマーク３５５Ｊが形成された方向との領域が区分されるように形成されている。
【０３５９】
そして、前記中央に形成された３個の研磨量識別パターン３６０ｇ〜３６０ｉから一方の端部に行くほど研磨量識別パターン３６０ｂ〜３６０ｆの区分される領域が一定の距離単位でタップマーク３５５Ｊに近づくように形成されており、最外郭には前記研磨量識別パターン３６０ｂと同一の研磨量識別パターン３６０ａが形成されている。
【０３６０】
また、前記中央に形成された３個の研磨量識別パターン３６０ｇ〜３６０ｉから他方の端部に行くほど研磨量識別パターン３６０ｉ〜３６０ｎの区分される領域が一定の距離単位で単位液晶パネル３５０の先端ＥＮＤ１に近づくように形成されており、最外郭には前記研磨量識別パターン３６０ｎと同一な研磨量識別パターン３６０ｏが形成されている。
【０３６１】
前記最外周に形成された研磨量識別パターン３６０ａ、３６０ｏは研磨不良の判定に対してもっと高い信頼性を保障し、前記中央に形成された３個の研磨量識別パターン３６０ｇ〜３６０ｉは単位液晶パネル３５０の実際に研磨された線と研磨予定線Ｒ１との一致可否をもっと容易に判断できるようにする。
【０３６２】
そして、前記研磨量識別パターン３６０ａ〜３６０ｏに対応して前記タップマーク３５５Ｊが形成された領域の端に一定の単位に数字（−１０、−８、−６、−４、−２、０、２、４、６、８、１０）を表記することにより単位液晶パネル３５０の実際に研磨された量を検出できるようにした。この時、前記許容限界値Ｄ１を切断予定線Ｒ１から±１００μｍであると仮定する場合に、前記数字（−１０、−８、−６、−４、−２、０、２、４、６、８、１０）の単位は１０μｍである。
【０３６３】
従って、本発明の他の実施例によれば、本発明の一実施例と同様に目視検査を通じて単位液晶パネル３５０の実際に研磨された線が許容限界値Ｄ１を外れたのか判断することができる。
【０３６４】
即ち、研磨が完了した単位液晶パネル３５０の研磨量識別パターン３６０ａ〜３６０ｏを観察し、一方の端部の研磨量識別パターン３６０ａ、３６０ｂが観察されなかった場合には研磨過剰の不良判定を下すことができ、また、他側端の研磨量識別パターン３６０ｎ、３６０ｏがまったく研磨されなかった場合には研磨不足の不良判定を下すことができる。
【０３６５】
なお、本発明の他の実施例によれば、目視検査を通じて前記単位液晶パネル３５０の実際に研磨された線と切断予定線Ｒ１とを確認することができ、また、高倍率カメラを通して研磨量識別パターン３６０ａ〜３６０ｏに対応する数字（−１０、−８、−６、−４、−２、０、２、４、６、８、１０）を確認することにより２０μｍの誤差範囲内で単位液晶パネル１００の実際に研磨された量を検出することができる。
【０３６６】
一方、前記研磨量識別パターン３６０ａ〜３６０ｏをより多く形成して研磨量識別パターン３６０ｂ〜３６０ｆの区分される領域をもっと小さい単位に設定する場合に前記２０μｍの誤差範囲をより減らすことができる。
【０３６７】
従って、許容限界値Ｄ１を切断予定線Ｒ１から±１００μｍに設定して製品を生産する途中、種々の工程上の理由で許容限界値Ｄ１を±８０μｍに設定する場合に本発明の一実施例では対応できなかったが、本発明の他の実施例では高倍率カメラを通して研磨量識別パターン３６０ａ〜３６０ｏに対応する数字（−１０、−８、−６、−４、−２、０、２、４、６、８、１０）を確認することにより、これに対応することができる。
【０３６８】
このように研磨工程Ｓ１７が完了したら、各液晶パネルを検査する（Ｓ１８）。
【０３６９】
図６０は本発明の一実施例による液晶パネルの検査装置を示した例示図であり、図６１ａ乃至図６１ｃは図６０の検査装置を用いて本発明の一実施例による単位液晶パネルの検査方法を逐次的に示した例示図である。
【０３７０】
まず、図６０に示したように、単位液晶パネル３５０の長辺（即ち、データパッド部が形成された辺及びそれと向かい合う辺）に対向して切断された状態を検査し、その単位液晶パネル３５０の長辺間距離Ｄ１を測定する第１、第２検査バー３０１、３０２と、前記単位液晶パネル３５０の短辺（即ち、データパッド部が形成された辺及びそれと向かい合う辺）に対向して切断された状態を検査し、その単位液晶パネルの短辺間距離Ｄ２を測定する第３、第４検査バー３０３、３０４とが備えられる。
【０３７１】
前記第１、第２検査バー３０１、３０２はタッチ方式を通じて単位液晶パネルの長辺に滓が残留するか否かを検査し、その単位液晶パネルの長辺間距離Ｄ１を測定し、前記第３、第４検査バー３０３、３０４は第１、第２検査バー３０１、３０２と同一に切断された単位液晶パネル３５０の短辺に滓が残留するか否かを検査し、その単位液晶パネルの短辺間距離Ｄ２を測定する。
【０３７２】
一方、前記単位液晶パネル３５０はモデルによって大きさが異なるため、前記第１、第２検査バー３０１、３０２と第３、第４検査バー３０３、３０４とを単位液晶パネルの大きさが一番大きいモデルの長辺及び短辺に対応する長さで製作し、単位液晶パネルのすべてのモデルに対して適用できるようにするのが望ましく、前記第１〜第４検査バー３０１〜３０４は内在されたゲージを通して単位液晶パネルの長辺間距離Ｄ１及び短辺間距離Ｄ２を測定できるようにするのが望ましい。
【０３７３】
また、前記単位液晶パネル３５０は薄膜トランジスタアレイ基板である第１基板１０上にカラーフィルタアレイ基板である第２基板２０が貼り合わせされ、第１基板１０の一側が第２基板２０に比べて突出するように形成されることが既に説明された。
【０３７４】
従って、前記単位液晶パネル３５０の長辺と短辺との一端は階段形状の段差を有することになり、このような単位液晶パネル３５０の長辺を検査するためには、データパッド部が形成された単位液晶パネル３５０の長辺に対応する第１検査バー３０１を階段形状の段差を有する単位液晶パネル３５０の長辺と噛み合うように形成し、ゲートパッド部が形成された単位液晶パネル３５０の短辺に対応する第３の検査バー３０３を階段形状の段差を有する単位液晶パネル３５０の短辺と噛み合うように形成する。
【０３７５】
以下、前記したような検査装置を用いた単位液晶パネルの検査方法を図６１ａ乃至図６１ｃの逐次的な例示図を参照して詳しく説明する。
【０３７６】
まず、図６１ａに示したように、第１〜第４検査バー３０１〜３０４が備えられた第１テーブル（図面上に図示されない）に単位液晶パネル３５０を搬入する。この時、単位液晶パネル３５０は第１基板１０上に第２基板２０が貼り合わせされて搬入され、前述したようにゲートパッド部及びデータパッド部により第１基板１０の一側が第２基板２０に比べて突出するように形成されており、第１検査バー３０１と第３の検査バー３０３はデータパッド部とゲートパッド部とにより階段形状の段差を有する単位液晶パネル３５０の長辺及び短辺に噛み合うように形成されている。
【０３７７】
そして、図６１ｂに示したように、前記第１、第２検査バー３０１、３０２がタッチ方式を通じて単位液晶パネル３５０の長辺に滓が残留するか否かを検査し、単位液晶パネル３５０の長辺間距離Ｄ１を測定する。
【０３７８】
また、図６１ｃに示したように、前記第３、第４検査バー３０３、３０４がタッチ方式を通じて単位液晶パネル３５０の短辺に滓が残留するか否かを検査し、単位液晶パネル３５０の短辺間距離Ｄ２を測定する。
【０３７９】
前述したように本発明の一実施例による液晶パネルの検査装置は、第１〜第４検査バー３０１〜３０４を用いてタッチ方式で単位液晶パネル３５０の長辺と短辺とに滓が残留するか否かを検査し、単位液晶パネル３５０の長辺間距離Ｄ１及び短辺間距離Ｄ２を測定することにより別途の測定装備が要求されず、すべての単位液晶パネル３５０の大きさを測定して良／否判定をすることができる。
【０３８０】
一方、図６２は本発明の他の実施例による液晶パネルの検査装置を示す例示図であり、図６３ａ及び図６３ｂは図６２の検査装置を用いて本発明の他の実施例による単位液晶パネルの検査方法を逐次的に示す例示図である。
【０３８１】
図６２に示したように、単位液晶パネル３５０の長辺（即ち、データパッド部が形成された辺及びそれと向かい合う辺）に対向して切断された状態を検査し、その単位液晶パネル３５０の長辺間距離Ｄ１を測定する第１、第２検査バー３０１、３０２と、前記単位液晶パネル３５０の短辺（即ち、データパッド部が形成された辺及びそれと向かい合う辺）に対向して切断された状態を検査し、その単位液晶パネル３５０の短辺間距離Ｄ２を測定する第３、第４検査バー３０３、３０４とが備えられる。この時、第４検査バー３０４は本発明の一実施例と異なり、単位液晶パネル３５０の大きさが一番小さいモデルの短辺に対応する長さで製作されている。
【０３８２】
一方、前記第１〜第４検査バー３０１〜３０４は内在されたゲージ(gauge)を通して単位液晶パネル３００の長辺間距離Ｄ１及び短辺間距離Ｄ２を測定する。
【０３８３】
以下、前記したような本発明の他の実施例による検査装置を用いた単位液晶パネルの検査方法を図６３ａ及び図６３ｂの例示図を参照して詳しく説明する。
【０３８４】
まず、図６３ａに示したように、第１〜第４検査バー３０１〜３０４が備えられた第１テーブル（図面上に図示されない）に単位液晶パネル３５０を搬入する。この時、単位液晶パネル３５０は薄膜トランジスタアレイ基板である第１基板１０上にカラーフィルタアレイ基板である第２基板２０が貼り合わせされて搬入され、前述したようにゲートパッド部及びデータパッド部により第１基板１０の一側が第２基板２０に比べて突出するように形成されており、第１検査バー３０１と第３の検査バー３０３とはデータパッド部とゲートパッド部とによって階段形状の段差を有する単位液晶パネル３５０の長辺及び短辺に噛み合うように形成されている。
【０３８５】
そして、図６３ｂに示したように、前記第１〜第４検査バー３０１〜３０４がタッチ方式を通じて単位液晶パネル３５０の長辺及び短辺に滓が残留するか否かを検査し、単位液晶パネル３５０の長辺間距離Ｄ１及び短辺間距離Ｄ２を測定する。
【０３８６】
上述したように本発明の他の実施例による液晶パネルの検査装置は、前記本発明の一実施例と異なり、第１〜第４検査バー３０１〜３０４が同時に駆動されて単位液晶パネル３５０の長辺及び短辺に滓が残留するか否かを検査し、単位液晶パネル３５０の長辺間距離Ｄ１及び短辺間距離Ｄ２を測定することにより本発明の一実施例と同様に第１〜第４検査バー３０１〜３０４を単位液晶パネル３５０の大きさが一番大きいモデルの長辺及び短辺に対応する長さで製作する場合には第１、第２検査バー３０１、３０２と第３、第４検査バー３０３、３０４との衝突を避けることができなくなる。
【０３８７】
従って、本発明の他の実施例では第４検査バー３０４を単位液晶パネル３５０の大きさが一番小さいモデルの短辺に対応する長さで製作することにより第１〜第４検査バー３０１〜３０４が同時に駆動されて第１、第２検査バー３０１、３０２と第３、第４検査バー３０３、３０４とが衝突することを防止する。
【０３８８】
前述したような本発明の他の実施例による液晶パネルの検査装置は本発明の一実施例に比べて第４検査バー３０４に対応する単位液晶パネル３５０の短辺の一部に対してのみ滓残留可否を検査できるという短所があるが、単位液晶パネル３５０の滓残留可否の検査、長辺間距離Ｄ１の測定及び短辺間距離Ｄ２の測定を本発明の一実施例に比べて速い速度で行うことができる。
【０３８９】
このような工程によって液晶滴下方式で液晶パネルが完成する。
前記のような工程によって液晶滴下方式で液晶パネルを製造する液晶表示装置の製造システムを説明すれば、次の通りである。
【０３９０】
図６４は本発明による液晶滴下方式であって、液晶表示装置を製造する液晶表示装置の製造システムのブロック構成図である。
【０３９１】
本発明による液晶表示装置の製造システムは図６４に示したように、第１、第２基板１０、２０にそれぞれ液晶を滴下し、シール剤を印刷した後、前記二つの基板を貼り合わせてシール剤を硬化させるＧＡＰ工程ライン１５００と、貼り合わせされた二つの基板を各パネル単位に切断して研磨及び検査する検査工程ライン１４００とに区分することができる。
【０３９２】
また、前記ＧＡＰ工程ライン１５００は大きく、第１基板に液晶を滴下する液晶形成ライン１７００と、第２基板にシール剤を形成するシール剤形成ライン１８００及び前記二つの基板を貼り合わせてシール剤を硬化する貼り合わせ並びに硬化ライン１６００とに区分される。
【０３９３】
従って、液晶形成ライン１７００は、複数個の液晶パネルが設計されて各パネルにＴＦＴアレイ工程実行された第１基板１０を搬入する第１搬入手段１１００ａと、前記第１搬入手段１１００ａから搬入された第１基板１０を洗浄する第１洗浄機１１０５ａと、前記第１洗浄機１１０５ａで洗浄された第１基板１０に配向膜を塗布し、ラビングする第１配向及びラビング機１１１０ａと、前記第１配向及びラビング機１１１０ａで配向された第１基板を洗浄する第２洗浄機１１０５ｂと、第２洗浄機１１０５ｂで洗浄された各基板の次工程待機時間を円満にするために各基板をバッファリングする第１バッファ１１２０ａと、前記第１バッファ１１２０ａまたは前記第２洗浄機１１０５ｂで搬送された第１基板１０の各パネルに液晶を滴下する液晶ＬＣ滴下機１１３０とを備えて構成される。前記配向膜を形成した後、配向状態を確認するための目視検査機を更に構成することもできる。この目視検査機で基板を移動する時、基板のサイズが大きくて動き難い点に鑑み、ジグに摘みを取り付けて基板の移動時、移動を容易にすることができる。
【０３９４】
また、前記シール剤形成ライン１８００は、複数個の液晶パネルが設計されて各パネルにカラーフィルタアレイ工程が進行された第２基板２０を搬入する第２搬入手段１１００ｂと、前記第２搬入手段１１００ｂによって搬入された第２基板２０をそれぞれ洗浄する第３の洗浄機１１０５ｃと、前記第３の洗浄機１１０５ｃで洗浄された第２基板２０に配向膜を塗布し、ラビングする第２配向及びラビング機１１００ｂと、前記第２配向及びラビング機１１１０ｂで配向された第２基板を洗浄する第４洗浄機１１０５ｄと、第４洗浄機１１０５ｄで洗浄された各基板の次工程待機時間を円満にするために各基板をバッファリングする第２バッファ１１２０ｂと、前記第２バッファ１１２０ａまたは前記第４洗浄機１１０５ｄで洗浄された第２基板２０の各パネルにＡｇ（銀）を滴下するＡｇ滴下機１１３５と、前記Ａｇ滴下機１１３５でＡｇが滴下された第２基板２０の各パネル周辺部にＵＶ及び熱硬化性シール剤を滴下するシール剤滴下機１１４０と、前記シール剤滴下機１１４０でシール剤が滴下された第２基板２０を洗浄するＵＳＣ洗浄機１１５０と、前記ＵＳＣ洗浄機で洗浄された第２基板２０を、シール剤が形成された部分が下方向に向けるように反転させる第１反転機１１６０と備えて構成される。
【０３９５】
なお、前記貼り合わせ及び硬化ライン１６００は、前記液晶が滴下された第１基板１０と、前記シール剤が形成されて反転された第２基板とを真空状態で貼り合わせする貼り合わせ機１１７０と、前記貼り合わせ機１１７０で貼り合わせされた第１、第２基板１０、２０のシール剤にＵＶを照射して前記シール剤を硬化させるＵＶ硬化機１１８０と、前記ＵＶ硬化機１１８０でＵＶ硬化された第１、第２基板を選択的に反転させるための第２反転機１１９０と、前記ＵＶ硬化機１１８０で硬化された二つの基板、或いは、前記第２反転機１１９０で反転された二つの基板のシール剤を熱硬化させる熱硬化機１２００と、前記熱硬化機１２００で熱硬化された基板を搬出する第１搬出手段１２１０とを備えて構成される。
【０３９６】
ここで、図面には図示されなかったが、前記ＵＶ硬化機１１８０と、第２反転機１１９０との間には貼り合わせ程度を検査する貼り合わせ程度検査機と、肉眼で貼り合わせされた基板を検査する目視検査機とが設けられており、前記熱硬化機１２００と第１搬出手段１２１０との間には硬化された基板の外観を検査するための外観検査機が備えられている。
【０３９７】
また、前記検査工程ライン１４００は、前記第１搬出手段１２１０で搬出される貼り合わされた二つの基板を搬入する第３の搬入手段１３００と、前記第３の搬入手段１３００によって搬入される貼り合わせた二つの基板を各パネル単位に切断する切断機１３１０と、前記切断機１３１０で切断された各パネルのサイズを検査する検査機１３２０と、前記検査機１３２０で検査された各パネルの切断した角部分及びショッティングバーなどを研磨加工する研磨機１３３０と、前記研磨機１３３０で研磨された各パネルを正品／不良など、最終的に検査する最終検査機１３４０と、前記最終検査機１３４０で正品であると判定されたパネルを搬出するための第２搬出手段１３５０とを備えて構成される。
【０３９８】
前記図６４において、各機器などの間（矢印）には搬送ロボットまたはコンベヤーベルトなどの搬送装置が設けられている。
【０３９９】
前記において、前記第１搬入手段１１００ａにはＴＦＴアレイ工程が進行された第１基板１０が搬入され、及び前記第２搬入手段１１００ｂにはカラーフィルタアレイ工程が実行された第２基板２０が搬入されると言及したが、製造する液晶表示装置のモード（ＩＰＳ、ＴＮ、ＶＡ）によって前記第１搬入手段１１００ａにはカラーフィルタアレイ工程が実行された第２基板２０が搬入され、前記第２搬入手段１１００ｂにはＴＦＴアレイ工程が実行された第１基板１０を搬入することもできる。
【０４００】
【発明の効果】
以上から説明したような本発明の液晶表示装置の製造システム及び製造方法においては、次のような効果がある。
第一に、第１基板には液晶を滴下し、第２基板にはシール剤を塗布して二つの基板を貼り合わせするので、液晶滴下工程時間とシール剤塗布工程時間とが均衡をなすことによって貼り合わせ前までの工程時間を短縮することができる。
【０４０１】
第二に、液晶滴下時、上述したように液晶滴下量を補正して滴下するので、的確な量の液晶を滴下する。従って、工程を短縮させ、生産性を向上させる。
第三に、ダミー領域にダミーコラムスペーサが形成されているので、シール剤が完全硬化される前に、液晶が前記シール剤に接触することを防止し、歩留まり及び品質を向上させることができる。
【０４０２】
第四に、前記ダミーコラムスペーサに開口部を形成するので、液晶が前記開口部を通して基板のエッジ領域に移動することにより基板のエッジ領域に液晶が充填されないことを防止できる。
第五に、シール剤塗布時、主シール剤より補助シール剤を印刷するので、シール剤の塗布始めの際、始め地点でシール剤が固まる現象を防止できる。
第六に、液晶とシール剤とが互いに異なる基板に形成されるので、シール剤が形成された基板を貼り合わせする前に、ＵＳＣ洗浄することができ、微細粒子汚染を防止できる。
【０４０３】
第七に、貼り合わせされて完全硬化された二つの基板を各単位パネル別に切断する時、スクライビング及びブレーキング工程が同時になされるので、工程時間を短縮することができる。
第八に、貼り合わせ機の基板支持手段などの構成が基板の中央部分を支えることができるように構成されるので、１０００×１２００ｍｍ２以上の基板を用いて液晶表示装置を製造することができる。
【０４０４】
以上本発明の好適な一実施例に対して説明したが、前記実施例のものに限定されるわけではなく、本発明の技術思想に基づいて種々の変形又は変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１ａ】従来の液晶滴下方式の液晶表示装置の工程を示す模式的な断面図。
【図１ｂ】従来の液晶滴下方式の液晶表示装置の工程を示す模式的な断面図。
【図１ｃ】従来の液晶滴下方式の液晶表示装置の工程を示す模式的な断面図。
【図１ｄ】従来の液晶滴下方式の液晶表示装置の工程を示す模式的な断面図。
【図１ｅ】従来の液晶滴下方式の液晶表示装置の工程を示す模式的な断面図。
【図１ｆ】従来の液晶滴下方式の液晶表示装置の工程を示す模式的な断面図。
【図２】本発明による液晶滴下方式の液晶表示装置の製造工程の順序図。
【図３ａ】本発明によるＴＮモード液晶表示装置の平面図。
【図３ｂ】図３ａのＩ−Ｉ’線上の第１基板の断面図。
【図３ｃ】図３ａのＩ−Ｉ’線上の第２基板の断面図。
【図４ａ】本発明によるＩＰＳモード液晶表示装置の平面図
【図４ｂ】図４ａのＩＩ−ＩＩ’線上の第１基板の断面図。
【図４ｃ】図４ａのＩＩ−ＩＩ’線上の第２基板の断面図。
【図５】本発明の柱状スペーサを説明するための第１実施例による液晶表示素子の平面図。
【図６ａ】図５のＩＩＩ−ＩＩＩ’線上の多様な実施例の断面図。
【図６ｂ】図５のＩＩＩ−ＩＩＩ’線上の多様な実施例の断面図。
【図６ｃ】図５のＩＩＩ−ＩＩＩ’線上の多様な実施例の断面図。
【図７】本発明の柱状スペーサを説明するための第２実施例による液晶表示素子の平面図。
【図８】本発明の柱状スペーサを説明するための第３実施例による液晶表示素子の平面図。
【図９ａ】図８のＩＶ−ＩＶ’線上の多様な実施例の断面図。
【図９ｂ】図８のＩＶ−ＩＶ’線上の多様な実施例の断面図。
【図９ｃ】図８のＩＶ−ＩＶ’線上の多様な実施例の断面図。
【図１０】本発明の柱状スペーサを説明するための第４実施例による液晶表示素子の平面図。
【図１１】本発明の柱状スペーサを説明するための第５実施例による液晶表示素子の平面図。
【図１２ａ】図１１のＶ−Ｖ’線上の多様な実施例の断面図。
【図１２ｂ】図１１のＶ−Ｖ’線上の多様な実施例の断面図。
【図１２ｃ】図１１のＶ−Ｖ’線上の多様な実施例の断面図。
【図１３】本発明の柱状スペーサを説明するための第６実施例による液晶表示素子の平面図。
【図１４ａ】本発明の柱状スペーサを説明するための第７実施例による液晶表示素子の平面図。
【図１４ｂ】本発明の柱状スペーサを説明するための第７実施例による液晶表示素子の平面図。
【図１５】本発明の柱状スペーサを説明するための第８実施例による液晶表示素子の平面図。
【図１６ａ】図１５のＶＩ−ＶＩ’線上の多様な実施例の断面図。
【図１６ｂ】図１５のＶＩ−ＶＩ’線上の多様な実施例の断面図。
【図１６ｃ】図１５のＶＩ−ＶＩ’線上の多様な実施例の断面図。
【図１６ｄ】図１５のＶＩ−ＶＩ’線上の多様な実施例の断面図。
【図１７ａ】本発明の柱状スペーサを説明するための第９実施例による液晶表示素子の平面図。
【図１７ｂ】本発明の柱状スペーサを説明するための第９実施例による液晶表示素子の平面図。
【図１８】本発明の柱状スペーサを説明するための第１０実施例による液晶表示素子の平面図。
【図１９ａ】図１８のＶＩＩ−ＶＩＩ’線上の多様な実施例の断面図。
【図１９ｂ】図１８のＶＩＩ−ＶＩＩ’線上の多様な実施例の断面図。
【図１９ｃ】図１８のＶＩＩ−ＶＩＩ’線上の多様な実施例の断面図。
【図１９ｄ】図１８のＶＩＩ−ＶＩＩ’線上の多様な実施例の断面図。
【図１９ｅ】図１８のＶＩＩ−ＶＩＩ’線上の多様な実施例の断面図。
【図１９ｆ】図１８のＶＩＩ−ＶＩＩ’線上の多様な実施例の断面図。
【図１９ｇ】図１８のＶＩＩ−ＶＩＩ’線上の多様な実施例の断面図。
【図１９ｈ】図１８のＶＩＩ−ＶＩＩ’線上の多様な実施例の断面図。
【図２０ａ】本発明の柱状スペーサを説明するための第１１実施例による液晶表示素子の平面図。
【図２０ｂ】本発明の柱状スペーサを説明するための第１１実施例による液晶表示素子の平面図。
【図２１】本発明の柱状スペーサを説明するための第１２実施例による液晶表示素子の平面図。
【図２２ａ】図２１のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ’線上の多様な実施例の断面図。
【図２２ｂ】図２１のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ’線上の多様な実施例の断面図。
【図２２ｃ】図２１のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ’線上の多様な実施例の断面図。
【図２２ｄ】図２１のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ’線上の多様な実施例の断面図。
【図２３ａ】本発明の柱状スペーサを説明するための第１３実施例による液晶表示素子の平面図。
【図２３ｂ】本発明の柱状スペーサを説明するための第１３実施例による液晶表示素子の平面図。
【図２４ａ】本発明の柱状スペーサを説明するための第１４実施例による液晶表示素子の平面図。
【図２４ｂ】本発明の柱状スペーサを説明するための第１４実施例による液晶表示素子の平面図。
【図２４ｃ】本発明の柱状スペーサを説明するための第１４実施例による液晶表示素子の平面図。
【図２４ｄ】本発明の柱状スペーサを説明するための第１４実施例による液晶表示素子の平面図。
【図２５】本発明の実施例によるシール剤の形成工程を示す平面図。
【図２６ａ】本発明の第１実施例によるメインＵＶ硬化型シール剤を形成する工程を示す斜視図。
【図２６ｂ】本発明の第１実施例によるメインＵＶ硬化型シール剤を形成する工程を示す斜視図。
【図２７】本発明の第２実施例によるメインＵＶ硬化型シール剤を形成する工程を示す斜視図。
【図２８ａ】本発明によるディスペンシング装置を示す図面であって、液晶未滴下時の断面図である。
【図２８ｂ】本発明によるディスペンシング装置を示す図面であって、液晶滴下時の断面図である。
【図２８ｃ】本発明によるディスペンシング装置を示す図面であって、分解斜視図である。
【図２９ａ】図２８ａのＡ部分の拡大図であって、斜視図である。
【図２９ｂ】図２８ａのＡ部分の拡大図であって、断面図である。
【図３０】図２８ａ及び図２８ｂのメイン制御部の詳細構成図。
【図３１】図３０の入力部の詳細構成図。
【図３２】図３０の滴下パターンの算出部の詳細構成図。
【図３３】本発明による液晶滴下方法を示す流れ図。
【図３４】図２８ａ及び図２８ｂのメイン制御部に含まれる補正制御部の詳細構成図。
【図３５】図３４の補正量算出部の詳細構成図。
【図３６】図３４の滴下パターン補正部の詳細構成図。
【図３７】本発明による液晶滴下量の補正方法を示す順序図。
【図３８ａ】基板の形状に基づいた本発明による液晶滴下パターンを示す図。
【図３８ｂ】基板の形状に基づいた本発明による液晶滴下パターンを示す図。
【図３８ｃ】基板の形状に基づいた本発明による液晶滴下パターンを示す図。
【図３８ｄ】配向膜のラビング方向に基づいた本発明による液晶滴下パターンを示す図。
【図３８ｅ】配向膜のラビング方向に基づいた本発明による液晶滴下パターンを示す図。
【図３８ｆ】配向膜のラビング方向に基づいた本発明による液晶滴下パターンを示す図。
【図３８ｇ】配向膜のラビング方向に基づいた本発明による液晶滴下パターンを示す図。
【図３８ｈ】本発明による第１基板を示す図。
【図３８ｉ】本発明による第２基板を示す図。
【図３８ｊ】図３８ｉのＸ−Ｘ’線による断面図。
【図３８ｋ】基板の形成されたパターンに基づいた本発明による液晶滴下パターンを示す図。
【図３８ｌ】基板の形成されたパターンに基づいた本発明による液晶滴下パターンを示す図。
【図３８ｍ】基板の形成されたパターンに基づいた本発明による液晶滴下パターンを示す図。
【図３８ｎ】本発明の第１実施例による液晶表示素子の液晶滴下パターンを示す図。
【図３８ｏ】本発明の第２実施例による液晶表示素子の液晶滴下パターンを示す図。
【図３８ｐ】本発明の第３実施例による液晶表示素子の液晶滴下パターンを示す図。
【図３９】本発明による液晶表示素子用の真空貼り合わせ装置の概略図。
【図４０】本発明による工程補助手段の斜視図。
【図４１】本発明による工程補助手段の装着状態を示す平面図。
【図４２】本発明による第１基板受取手段が収容された下部ステージの状態を概略的に示す平面図。
【図４３ａ】図３９の“Ｂ”部分の拡大断面図。
【図４３ｂ】第１基板の搬入／搬出方向に対して垂直な方向に設けられる第１受取台の構成を前記第１基板の搬入／搬出方向から見た状態図。
【図４４】図４２による第１基板受取手段の動作状態を概略的に示す斜視図。
【図４５】本発明によるクランピング手段が適用された下部ステージの概略図。
【図４６】本発明による第２基板受取手段が適用された真空貼り合わせ装置の概略図。
【図４７】本発明による液晶表示装置の貼り合わせ工程順序図。
【図４８ａ】本発明による液晶滴下方式の液晶表示装置の工程を概略的に示す断面図。
【図４８ｂ】本発明による液晶滴下方式の液晶表示装置の工程を概略的に示す断面図。
【図４８ｃ】本発明による液晶滴下方式の液晶表示装置の工程を概略的に示す断面図。
【図４８ｄ】本発明による液晶滴下方式の液晶表示装置の工程を概略的に示す断面図。
【図４８ｅ】本発明による液晶滴下方式の液晶表示装置の工程を概略的に示す断面図。
【図４９ａ】本発明の液晶表示素子の製造工程の中、ＵＶ硬化工程のみを示す斜視図。
【図４９ｂ】本発明の液晶表示素子の製造工程の中、ＵＶ硬化工程のみを示す斜視図。
【図５０】本発明の一実施例による液晶パネルの切断装置に対するブロック構成を示すブロック構成を示す例示図。
【図５１ａ】図５０の各ブロックで施される順次的な工程を詳細に示す例示図。
【図５１ｂ】図５０の各ブロックで施される順次的な工程を詳細に示す例示図。
【図５１ｃ】図５０の各ブロックで施される順次的な工程を詳細に示す例示図。
【図５１ｄ】図５０の各ブロックで施される順次的な工程を詳細に示す例示図。
【図５１ｅ】図５０の各ブロックで施される順次的な工程を詳細に示す例示図。
【図５１ｆ】図５０の各ブロックで施される順次的な工程を詳細に示す例示図。
【図５１ｇ】図５０の各ブロックで施される順次的な工程を詳細に示す例示図。
【図５２】本発明の他の実施例による液晶パネルの切断装置に対するブロック構成を示す例示図。
【図５３ａ】図５２の各ブロックで施される順次的な工程を詳細に示す例示図。
【図５３ｂ】図５２の各ブロックで施される順次的な工程を詳細に示す例示図。
【図５３ｃ】図５２の各ブロックで施される順次的な工程を詳細に示す例示図。
【図５３ｄ】図５２の各ブロックで施される順次的な工程を詳細に示す例示図。
【図５３ｅ】図５２の各ブロックで施される順次的な工程を詳細に示す例示図。
【図５３ｆ】図５２の各ブロックで施される順次的な工程を詳細に示す例示図。
【図５３ｇ】図５２の各ブロックで施される順次的な工程を詳細に示す例示図。
【図５４】図５３ａ乃至図５３ｇに示す第１乃至第４テーブルの表面に形成された吸着ホールの他の例を示す例示図。
【図５５ａ】本発明の一実施例や他の実施例を通じて適用される第１、第２スクライビング工程をより詳細に示す例示図。
【図５５ｂ】本発明の一実施例や他の実施例を通じて適用される第１、第２スクライビング工程をより詳細に示す例示図。
【図５６ａ】本発明のまた他の実施例による順次的なスクライビング工程を詳細に示す例示図。
【図５６ｂ】本発明のまた他の実施例による順次的なスクライビング工程を詳細に示す例示図。
【図５６ｃ】本発明のまた他の実施例による順次的なスクライビング工程を詳細に示す例示図。
【図５６ｄ】本発明のまた他の実施例による順次的なスクライビング工程を詳細に示す例示図。
【図５６ｅ】本発明のまた他の実施例による順次的なスクライビング工程を詳細に示す例示図。
【図５６ｆ】本発明のまた他の実施例による順次的なスクライビング工程を詳細に示す例示図。
【図５７ａ】本発明による液晶パネルの切断に使用される切断フィールの実施例を示す例示図。
【図５７ｂ】本発明による液晶パネルの切断に使用される切断フィールの実施例を示す例示図。
【図５８】本発明の一実施例による液晶パネルの研磨量の検出パターンを示す例示図。
【図５９】本発明の他の実施例による液晶パネルの研磨量の検出パターンを示す例示図。
【図６０】本発明の一実施例による液晶パネルの検査装置を示す例示図。
【図６１ａ】図６０の検査装置を用いて本発明の一実施例による単位液晶パネルの検査方法を順次に示す例示図。
【図６１ｂ】図６０の検査装置を用いて本発明の一実施例による単位液晶パネルの検査方法を順次に示す例示図。
【図６１ｃ】図６０の検査装置を用いて本発明の一実施例による単位液晶パネルの検査方法を順次に示す例示図。
【図６２】本発明の他の実施例による液晶パネルの検査装置を示す例示図。
【図６３ａ】図６２の検査装置を用いて本発明の他の実施例による単位液晶パネルの検査方法を順次に示す例示図。
【図６３ｂ】図６２の検査装置を用いて本発明の他の実施例による単位液晶パネルの検査方法を順次に示す例示図。
【図６４】本発明による液晶滴下方式で液晶表示装置を製造する液晶表示装置の製造システムの概略図。
【図６５】図６４の各部分の詳細ブロック構成図。
【符号の説明】
１０：第１基板
２０：第２基板
２１：ブラックマトリックス層
２２：カラーフィルタ層
２３：共通電極
２５：オーバーコート層
２６：液晶
２７：柱状スペーサ
２８、２８ａ、２８ｂ：ダミー柱状スペーサ
２９：開口部
３０：シール剤
３１：ディスペンシング装置
１２０：ディスペンシング装置
１２１：支持部
１２２：ケース
１２３：開口
１２４：液晶容器
１２５、１５３：ボルト
１２８、１３３：スプリング
１３０：ソレノイドコイル
１３２：磁性棒
１３４：隙間調整部
１３５、１３６、１３７：ニードル
１３８：突起
１３９：固定手段
１４１、１４２：結合部
１４３：ニードルシート
１４４：排出孔
１４５：ノズル
１４６：排出口
１４７：支持部
１４８：保護壁
１４９：フッ素樹脂膜
１５０：収納筒
１５２：張力調整部
１５４：固定板
１６０：電源供給部
１６２：ガス供給管
１７０：メイン制御部
１７１：入力部
１７３：液晶滴下量の算出部
１７５：滴下パターンの算出部
１７６：基板駆動部
１７７：電源制御部
１７８：流量制御部
１７９：出力部
１８０：スペーサ高さの入力部
１８２：液晶特性情報の入力部
１８４：基板情報の入力部
１８６：１回滴下量の算出部
１８７：滴下回数の算出部
１８８：滴下位置の算出部
１８９：滴下パターンの決定部
１９０：補正制御部
１９１：滴下量の測定部
１９２：補正量の算出部
１９３：滴下パターンの補正部
１９５：滴下量の設定部
１９６：比較部
１９７：誤差滴下量の算出部
２００：真空装置
２１０：真空チャンバ
２２１：上部ステージ
２２２：下部ステージ
２３３：真空ポンプ
３００：搬送装置
４００：第２基板受取手段
４２０：第１基板受取手段
６００：工程補正手段
７００：クランピング手段[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a liquid crystal display device, and more particularly to a system for manufacturing a liquid crystal display device by a method of dropping liquid crystal and a method for manufacturing a liquid crystal display device using the system.
[0002]
[Prior art]
With the development of the information society, demands for display devices are also increasing in various forms. In response to this, LCD (Liquid Crystal Display Device), PDP (Plasma Display Panel), ELD (Electro Luminescent Display), VFD (VFD) Various flat panel display devices such as Fluorescent Display) have been studied, and some of them have already been used as display devices for general purposes.
[0003]
Among them, LCDs are most frequently used instead of CRT (Cathode Ray Tube) in applications of mobile image display devices due to their excellent image quality, light weight, thinness, and low power consumption and their advantages. In addition to various mobile applications, various types of televisions that receive and display broadcast signals and computer monitors have been developed.
[0004]
In spite of various technical developments in order for such a liquid crystal display device to play a role as a screen display device in various fields, the work for improving the image quality as a screen display device is the above-mentioned feature. And there are many points that are two-way exclusions for the advantages. Therefore, in order for the liquid crystal display device to be used in various parts as a general screen display device, while maintaining the characteristics of light weight, thinness, and low power consumption, how high the high definition, high brightness, large area, etc. It can be said that there is a point of development in whether a quality image can be realized.
[0005]
Such a liquid crystal display device is roughly divided into a liquid crystal panel for displaying an image and a drive unit for applying a drive signal to the liquid crystal panel, and the liquid crystal panel is arranged with a certain space. It comprises a glass substrate and a liquid crystal layer injected between the first and second glass substrates.
The first and second substrates are spaced apart by a spacer and are fixed by a sealant having a liquid crystal injection port so that liquid crystal is injected between the substrates.
At this time, in the liquid crystal injection method, when the liquid crystal injection port is immersed in the liquid crystal container while maintaining a vacuum state between the two substrates fixed by the sealant, the liquid crystal is injected between the two substrates by an osmotic pressure phenomenon. When liquid crystal is injected in this way, the liquid crystal injection port is sealed with a sealant.
[0006]
However, such a general method for manufacturing a liquid crystal injection type liquid crystal display device has the following problems.
First, the method of injecting liquid crystal by injecting liquid crystal into the liquid crystal container by maintaining a vacuum state between the two substrates after being cut into unit panels requires a lot of time to inject liquid crystal, so that productivity is high. descend.
Second, when a liquid crystal display device having a large area is manufactured, if the liquid crystal is injected by the above-described method of injecting the liquid crystal, the liquid crystal is not completely injected into the panel, causing a defect.
Third, since the process is complicated and requires a lot of time as described above, a large number of liquid crystal injection equipment is required and occupies a lot of space.
Therefore, recently, a manufacturing method of a liquid crystal display device using a method of dropping liquid crystal has been studied. Among them, Japanese Patent Publication No. 2000-147528 discloses a technique using the following liquid crystal dropping method.
[0007]
A method of manufacturing a conventional liquid crystal display device using the above liquid crystal dropping method will be described below.
1a to 1f are cross-sectional views illustrating a conventional liquid crystal display device using a liquid crystal dropping method.
As shown in FIG. 1a, an ultraviolet curable sealant 1 is applied to a first glass substrate 3 on which a thin film transistor array is formed, and liquid crystal 2 is dropped inside the sealant 1 (thin film transistor array portion). At this time, a liquid crystal injection port is not formed in the sealing agent 1.
[0008]
The first glass substrate 3 is mounted on a table 4 in a vacuum vessel C that can move in the horizontal direction, and the entire lower surface of the first glass substrate 3 is vacuum-adsorbed and fixed to a first adsorption mechanism 5.
As shown in FIG. 1b, the entire lower surface of the second glass substrate 6 on which the color filter array is formed is fixed by vacuum suction with the second suction mechanism 7, the vacuum container C is closed and the inside is evacuated, The second suction mechanism 7 is lowered in the vertical direction to adjust the distance between the first glass substrate 3 and the second glass substrate 6, and the table 4 on which the first glass substrate 3 is mounted is moved in the horizontal direction. The approximate position of the second glass substrate 6 with respect to the first glass substrate 3 is adjusted.
[0009]
As shown in FIG. 1c, the second adsorption mechanism 7 is lowered in the vertical direction to bring the second glass substrate 6 and the liquid crystal 2 or the sealant 1 into contact.
As shown in FIG. 1d, the table 4 on which the first glass substrate 3 is mounted is moved in the horizontal direction so that the positions of the first glass substrate 3 and the second glass substrate 6 are aligned.
As shown in FIG. 1e, the second suction mechanism 7 is lowered in the vertical direction, and the second glass substrate 6 is bonded to the first glass substrate 3 with the sealant 1 and pressurized.
As shown in FIG. 1f, the bonded first and second glass substrates 3 and 6 are taken out from the vacuum vessel C, and the sealing agent 1 is irradiated with ultraviolet rays 8 to cure the sealing agent 1 to obtain a liquid crystal. Complete the display device.
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
However, such a conventional method for manufacturing a liquid crystal display device in which liquid crystal is dropped has the following problems.
First, by forming a sealant on the same substrate and dropping the liquid crystal, a long process time is required before fixing both substrates.
Second, since the first substrate is coated with a sealing agent and liquid crystal is dropped, the second substrate is not subjected to any process, so the process of the first substrate and the second substrate is performed. An imbalance occurs between them, making it difficult to operate the production line efficiently.
Thirdly, since the sealing agent is applied to the first substrate and the liquid crystal is dropped, the substrate to which the sealing agent is applied cannot be cleaned by the cleaning equipment before fixing. Therefore, since the sealing agent for fixing the upper and lower substrates cannot be cleaned, the fine particles cannot be removed, and the sealing agent causes a defect during fixing.
[0011]
Fourth, when the first substrate and the second substrate are pressurized by an external force during the process of fixing the first substrate and the second substrate on which the sealing agent is formed, the pattern of the sealing agent is deformed. There's a problem.
Fifth, when dropping the liquid crystal, it is difficult to drop an exact amount, and when it is overfilled, the liquid crystal flows or the cell gap fluctuates when not filled, which affects the image quality. Will give.
[0012]
The present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art, and a system for manufacturing a liquid crystal display device of a liquid crystal dropping method capable of shortening the process time and improving the productivity and uses the system. It is an object to provide a method for a liquid crystal display device.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a liquid crystal display device manufacturing system according to the present invention includes a liquid crystal forming line for dropping a liquid crystal on a first substrate, a sealing agent forming line for dropping a sealing agent on a second substrate, and the first, A fixing and curing line for bonding the second substrate and curing the sealing agent, and an inspection process line for cutting and polishing and inspecting the fixed and cured first and second substrates in units of panels. It is characterized by being configured.
[0014]
In order to achieve the above object, a method for manufacturing a liquid crystal display device according to the present invention includes a step of dropping liquid crystal on a first substrate using a dispenser, and a main UV curable seal on the second substrate. A step of forming an agent, a step of bonding the first and second substrates in a vacuum, a step of UV-curing the main UV curable sealant, and cutting the bonded substrate into cell units. The method includes a step, a step of polishing the cut substrate, and a step of final inspection of the polished substrate.
[0015]
A system for manufacturing a liquid crystal display device according to the present invention having such characteristics and a method for manufacturing a liquid crystal display device using the same will be described with reference to the accompanying drawings.
FIG. 2 is a process sequence of a liquid crystal display device using a method of dropping liquid crystal according to the present invention.
A method of manufacturing a liquid crystal display device of the type in which liquid crystal is dropped according to the present invention will be briefly described, and each unit process will be specifically described later.
As shown in FIG. 2, a TFT array having a gate line, a data line, a thin film transistor and a pixel electrode or a common electrode is formed on a first substrate (S1), and a black matrix layer and a color filter are formed on a second substrate. A color filter array having a layer or a common electrode is formed (S6). At this time, each substrate is 1000 × 1200 mm. 2 Each panel has the above-described area, and a plurality of panels can be arranged according to the size of the liquid crystal panel instead of forming one panel on each substrate.
[0016]
Subsequently, in order to apply an alignment film to each substrate, the first substrate and the second substrate formed as described above are each cleaned by a cleaning device (S2, S7).
An alignment layer is applied to each of the cleaned first and second substrates, and a rubbing process is performed to determine an alignment direction (S3 and S8). At this time, instead of the rubbing step, a photo-alignment film is formed on the alignment film, and a photo-alignment process is performed using unpolarized light, polarized light, partially polarized light, or the like.
The first substrate and the second substrate are cleaned to remove fine particles generated during the alignment process (S4, S9).
[0017]
Further, liquid crystal is dropped on the active area of each panel on the first substrate (S5), and a sealant is printed on the end of each panel on the second substrate (S10). Here, a UV curable resin is used as the sealing agent. If a thermosetting resin is used as a sealing agent in the subsequent sealing agent curing step, the sealing agent flows out when the sealing agent is heated, and the liquid crystal is contaminated. Because it is done. In addition, when a common electrode is formed on the second substrate, Ag dots for electrically connecting the first substrate and the second substrate are formed.
In order to remove the fine particles generated during the sealing agent or Ag dot process, the second substrate on which the sealing agent or Ag dots are formed as described above is cleaned using a USC (Ultra Sonic Cleaning) cleaning device (S11). .
That is, since the liquid crystal is not dripped onto the second substrate, it can be cleaned and the occurrence of defects due to the fine particles can be prevented.
[0018]
In order to bond the first substrate and the second substrate as described above, one of the substrates is inverted (S12). In the present invention, since the liquid crystal is not dropped on the second substrate and the sealing agent is applied, the second substrate is reversed.
Further, the first substrate and the second substrate are carried into a vacuum bonding apparatus, and the both substrates are bonded together (S13).
When UV and thermosetting resin are used as the sealant, the bonded substrate is first irradiated with UV to cure the sealant (S14), and then heated to further heat the sealant. Completely cured (S15). The sealing agent can be cured only by UV irradiation. The liquid crystal dropped during the UV curing does not come into contact with the sealing agent, and after the thermosetting is performed (that is, after the sealing agent is completely cured), the liquid crystal is applied with the sealing agent between the bonded substrates. It will spread to the part that was made. That is, the liquid crystal spreads about 70 to 80% during UV curing and spreads about 20 to 30% during thermal curing, and is distributed in a balanced manner between the substrates to which the liquid crystal is bonded.
The substrates that are bonded and completely cured are cut for each unit panel (S16).
At this time, scribing and breaking are performed simultaneously.
Further, after the substrate divided into the cut unit panels is polished (S17), final inspection is performed and shipment is performed (S17). Here, a shorting bar is removed during the polishing process.
[0019]
The method of manufacturing the liquid crystal display device according to the present invention manufactured as described above will be specifically described for each unit process as follows. That is, a unit process of the TFT array, the color filter array, the alignment film, and the rubbing process (S1-S3, S6-S8) will be described.
3A is a plan view of a TN mode liquid crystal display device according to the present invention, FIG. 3B is a cross-sectional view taken along the line II ′ of FIG. 3A, and FIG. 3C is a cross-sectional view taken along line II ′ of FIG. It is 2 board | substrate sectional drawing.
[0020]
First, the TFT array process will be described.
As shown in FIG. 3b, the gate lines 11 are formed on the first substrate 10 using Al, Cr, Mo, Al alloy, Cu, or the like so as to be arranged in one direction with a certain distance from the gate electrode 11a. To do. A gate insulating film is formed on the entire surface of the substrate including the gate electrode 11a and the gate line 11 by using a silicon nitride film (SiNx) or a silicon oxide film (SiOx), an organic insulating film BCB (Benzo Cyclo Butene), an acrylic resin, or the like. 15 is formed, and a semiconductor layer 13 is subsequently formed on the gate insulating film 15 on the gate electrode 11a using a-Si and n + a-Si.
[0021]
Here, the gate insulating film 15 and the semiconductor layer 13 a-Si and n + It can also be formed by continuously evaporating a-Si or the like. A source electrode 12 a and a drain electrode 12 b are formed on both sides of the semiconductor layer 13 using Al, Cr, Mo, Al alloy, Cu, etc., and are formed on the gate insulating film 15 along a direction perpendicular to the gate line 11. A data line 12 is formed. A protective film 16 is formed on the entire surface of the substrate using a silicon nitride film or a silicon oxide film, an organic insulating film BCB, an acrylic resin, or the like so as to have a contact hole in the drain electrode 12b, and the gate line 11 and the data line 12 A pixel electrode 14 is formed using ITO (Indium Tin Oxide), IZO (Indium Zinc Oxide), or the like in a pixel region at a portion where the two intersect. When such a process is completed, after cleaning the substrate, the first alignment film 17 is applied to the entire surface of the substrate using polyamide or a polyimide compound, polyvinyl alcohol, polyamic acid, etc., and a rubbing process is performed.
[0022]
The color filter array process is as follows.
A black matrix 21 is formed on the second substrate 20 except for the pixel area so that light is shielded, and a color composed of R, G, and B for realizing a color in a part corresponding to each pixel area. After the filter layer 22 is formed, the common electrode 23 is formed on the entire surface of the second substrate using ITO (Indium Tin Oxide) or IZO (Indium Zinc Oxide). In addition, after the substrate is washed, a second alignment film 24 is applied to the entire surface of the substrate using polyamide or a polyimide compound, polyvinyl alcohol, polyamic acid, or the like, and a rubbing process is performed.
[0023]
The TFT array and color filter array process of the IPS (In Plane Switching) mode liquid crystal display device will be described as follows.
4A is a plan view of a TN mode liquid crystal display device according to the present invention, FIG. 4B is a cross-sectional view taken along the line II-II ′ of FIG. 4A, and FIG. 4B is a cross-sectional view taken along line II-II ′ of FIG. It is 2 board | substrate sectional drawing.
First, the TFT array process will be described.
As shown in FIG. 4b, the gate lines 11 are arranged on the first substrate 10 using Al, Cr, Mo, Al alloy, Cu or the like so as to be arranged in one direction with a certain distance from the gate electrode 11a. And the common line 23 is formed in a direction parallel to the gate line 11 by providing a plurality of common electrodes 23a in the pixel region.
Further, a gate insulating film 15 is formed on the entire surface of the substrate including the gate line 11 and the common line 23 using a silicon nitride film or a silicon oxide film, an organic insulating film of BCB (Benzo Cyclo Butene) acrylic resin, and the like. A-Si, n on the gate insulating film 15 on the upper side of 11a + A semiconductor layer 13 is then formed using a-Si.
Here, a source electrode 12 a and a drain electrode 12 b are formed on both sides of the gate insulating film semiconductor layer 13 using Al, Cr, Mo, Al alloy, Cu, etc., and the gate is formed along a direction perpendicular to the gate line 11. A data line 12 is formed on the insulating film 15. A protective film 16 is formed on the entire surface of the substrate so as to have a contact hole in the drain electrode 12b using a silicon nitride film or a silicon oxide film, an organic insulating film BCB, an acrylic resin, or the like, and a data electrode is formed between the common electrodes 23a. The pixel electrode 14 is formed in the pixel region so that 14a is located.
In addition, the substrate is washed, and the first alignment film 17 is applied to the entire surface of the substrate using polyamide or a polyimide compound, polyvinyl alcohol, polyamic acid, etc., and a rubbing process is performed.
[0024]
The common electrode 23a and the data electrode 14a may be formed of metal in the same layer as the gate electrode 11a or the source / drain electrodes 12a and 12b, and may be formed in the same layer on the protective film 16 using ITO or IZO as a transparent electrode. It can also be formed. The common electrode 23a may be formed of metal in the same layer as the source / drain electrodes 12a and 12b, and the data electrode 14a may be formed on the protective film 16 by a transparent electrode. Therefore, various applications can be applied depending on the structure of the IPS mode.
[0025]
The color filter array process is as follows.
As shown in FIG. 4c, a black matrix 21 is formed on the second substrate 20 so that light is shielded in a portion excluding the pixel region, and R for realizing a color in a portion corresponding to each pixel region, After the color filter layer 22 made of G and B is formed, an overcoat 25 is formed on the entire surface of the second substrate. Further, a rubbing process is performed in which the substrate is washed and the second alignment film 24 is applied to the entire surface of the substrate using polyamide or a polyimide compound, polyvinyl alcohol, polyamic acid, or the like.
[0026]
At this time, columnar spacers for maintaining the cell gap between the first substrate 10 and the second substrate 20 to be bonded are formed before the second alignment film 24 is formed on the second substrate 20. In the case of the existing liquid crystal injection method, a ball spacer is mainly used, but in the method of dropping liquid crystal, a columnar spacer (Patterned Spacer or Column Spacer) is mainly used for the following reason. In general, the liquid crystal dropping method is mainly used for production of large area liquid crystal panels, and when using bol spacers for large area liquid crystal panels, it is difficult not only to distribute the bol spacers uniformly on the substrate, The distributed bolt spacers are also solidified on the substrate, causing a cell gap defect in the liquid crystal panel. Therefore, in the liquid crystal dropping method, the above problem is solved by forming the columnar spacers at the set positions.
[0027]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
First embodiment
FIG. 5 is a plan view of the liquid crystal display device according to the first embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 5, the liquid crystal display device according to the first embodiment of the present invention includes a first substrate 10 and a second substrate 20, and a UV curable sealant is provided in an outer region between the substrates 10 and 20. 30 is formed.
[0028]
In addition, columnar spacers (not shown in FIG. 5) are formed in the pixel region (A line is a virtual line for dividing the pixel region), and among the dummy regions in the outer portion of the pixel region, Inside the UV sealant 30, a dummy columnar spacer 28 for liquid crystal flow adjustment is formed.
A liquid crystal layer (not shown) is formed between the substrates 10 and 20.
[0029]
At this time, the columnar spacer is formed at the height of the cell gap between the first substrate 10 and the second substrate 20 to maintain the cell gap.
The dummy columnar spacer 28 is formed at the same height as the columnar spacer, and an opening 29 is formed in at least one edge region. Although the opening 29 is formed in all four edge regions in the drawing, the opening 29 can be appropriately adjusted.
[0030]
Such a dummy columnar spacer 28 acts as a liquid crystal movement path to prevent an unfilled region of the liquid crystal and to prevent the liquid crystal from being contaminated by the UV curable sealant 30.
That is, as indicated by an arrow in the drawing, the liquid crystal moves along the dummy columnar spacer 28 and moves to the edge region of the substrate through the opening 29, thereby preventing the liquid crystal from being filled in the edge region of the substrate. .
In addition, the dummy columnar spacer 28 in the region where the opening 29 is not formed serves as a dam so that the liquid crystal is not directly contaminated by being in contact with the UV curable sealant 30.
[0031]
Hereinafter, various embodiments according to the present invention will be described with reference to FIGS. 6a to 6c in cross-sectional views according to various embodiments of FIG. An example will be described in detail.
As can be seen from FIG. 6 a, a black matrix layer 21, a color filter layer 22, and a common electrode 23 are sequentially formed on the second substrate 20.
Although not shown, gate wiring, data wiring, thin film transistors, and pixel electrodes are formed on the first substrate 10.
A columnar spacer 27 is formed in the pixel region on the second substrate 20 with a cell gap height.
Since the columnar spacer 27 is formed in the gate wiring or data wiring formation region, the common spacer on the black matrix layer 21 formed on the second substrate 20 to prevent light from leaking into the gate wiring or data wiring. It is formed on the electrode 23.
[0032]
A dummy columnar spacer 28 having the same height as the columnar spacer 27 is formed in the dummy region on the second substrate 20.
The dummy columnar spacer 28 may be formed in any region as long as it is inside the UV curable sealant 30 in the dummy region excluding the pixel region. That is, in the drawing, the dummy columnar spacer 28 is formed on the common electrode 23 in which the columnar filter layer 22 is not formed in the lower part, but the dummy columnar spacer is formed on the common electrode 23 in which the color filter layer 22 is formed in the lower part. It is also possible to form 28.
[0033]
As such columnar spacers 27 and dummy columnar spacers 28, it is desirable to use a photosensitive organic resin.
In addition, an overcoat layer may be additionally formed between the color filter layer 22 and the common electrode 23 on the second substrate 20, and the second substrate 20 including the dummy columnar spacer 28 and the first substrate An alignment film is formed on the substrate 10.
FIG. 6B is a cross-sectional view of a liquid crystal display device according to another embodiment. In the liquid crystal display device of FIG. 6A, the common electrode 23 is not formed on the second substrate 20, but an overcoat layer 25 is formed. It is a thing.
[0034]
The liquid crystal display device according to FIG. 6 b relates to a so-called IPS (In Plane Switching) mode liquid crystal display device, and the common electrode is formed on the first substrate 10.
Accordingly, the liquid crystal display device according to FIG. 6A is the same as that of FIG. 6A except that the columnar spacers 27 and the dummy columnar spacers 28 are formed on the overcoat layer 25.
FIG. 6C is a cross-sectional view of a liquid crystal display device according to another embodiment. In the liquid crystal display device of FIG. 6B, the overcoat layer 25 is formed on the black matrix layer 21 and not on the sealant 30. It has been patterned. Otherwise, it is the same as the liquid crystal display element according to FIG.
[0035]
Second embodiment
FIG. 7 is a plan view of a liquid crystal display device according to a second embodiment of the present invention.
As can be seen from FIG. 7, the second embodiment of the present invention relates to a liquid crystal display device including a dummy columnar spacer 28 having a plurality of openings 29 formed in a substrate edge region.
By forming a plurality of the openings 29, the liquid crystal moves more smoothly to the substrate edge region to prevent unfilling.
The opening 29 may be formed in at least one edge region, and a plurality of the openings 29 may be formed continuously or discontinuously.
The rest is the same as the first embodiment.
[0036]
Third embodiment
FIG. 8 is a plan view of a liquid crystal display device according to a third embodiment of the present invention.
As can be seen from FIG. 8, in the third embodiment of the present invention, columnar spacers (not shown in FIG. 8) are formed in the pixel region (A` line is a virtual line for dividing the pixel region). The first and second dummy columnar spacers 28a and 28b for adjusting the liquid crystal flow are formed inside the UV curable sealant 30 in the dummy area in the outer area of the pixel area. The first and second dummy columnar spacers 28a and 28b are formed at the same height as the columnar spacer, and an opening 29 is formed in at least one edge region.
[0037]
That is, a dotted second dummy columnar spacer 28b is formed in the inner dummy region of the first dummy columnar spacer 28a to assist in adjusting the degree of liquid crystal flow.
Thus, by additionally forming the dotted second columnar spacer 28b on the inner side of the first dummy columnar spacer 28a, the liquid crystal is not only in the first dummy columnar spacer 28a but also in the space of the second dotted columnar spacer 28b. Accordingly, the flow of the liquid crystal can be adjusted more smoothly.
[0038]
Referring to FIGS. 9a to 9c of sectional views according to various embodiments of the IV-IV ′ line of FIG. 8 (corresponding to the region where the opening 29 of the first and second dummy columnar spacers 28a and 28b is not formed). Various embodiments according to the present invention will be described in detail.
As can be seen from FIG. 9, a black matrix layer 21, a color filter layer 22, and a common electrode 23 are sequentially formed on the second substrate 20.
Columnar spacers 27 are also formed in the pixel region on the second substrate 20 with a cell gap height.
A first dummy columnar spacer 28 a having the same height as the columnar spacer 27 is formed in the dummy region on the second substrate 20.
In addition, a dotted second dummy columnar spacer 28b having the same height as the columnar spacer 27 is formed in the inner dummy region of the first dummy columnar spacer 28a.
Although only one dotted second dummy columnar spacer 28b is shown in FIG. 9a, a plurality of them can be formed. Further, the dotted second dummy columnar spacer 28b may be formed in any region as long as it is a dummy region.
[0039]
It is desirable to use a photosensitive organic resin as the columnar spacer 27, the first dummy columnar spacer 28a, and the dotted line type second dummy columnar spacer 28b.
In addition, an overcoat layer can be additionally formed between the color filter layer 22 on the second substrate 20 and the common electrode 23, and the first dummy columnar spacer 28a and the dotted second dummy columnar spacer An alignment film is formed on the second substrate 20 and the first substrate 10 including 28b.
[0040]
FIG. 9B is a cross-sectional view of a liquid crystal display device according to another embodiment. In the liquid crystal display device of FIG. 9A, the common electrode 23 is not formed on the second substrate 20, but an overcoat layer 25 is formed. It is a thing.
The liquid crystal display device according to FIG. 9b relates to a IPS mode liquid crystal display device, and the common electrode is formed on the first substrate 10.
Therefore, except that the columnar spacer 27, the first dummy columnar spacer 28a, and the dotted line type second dummy columnar spacer 28b are formed on the overcoat layer 25, the rest is the same as the liquid crystal display element according to FIG. 9a.
FIG. 9C is a cross-sectional view of a liquid crystal display device according to another embodiment. In the liquid crystal display element of FIG. 9B, the overcoat layer 25 is formed on the black matrix layer 21 and not on the sealant 30. It has been patterned. The rest is the same as the liquid crystal display element according to FIG. 9b.
[0041]
Fourth embodiment
FIG. 10 is a plan view of a liquid crystal display device according to a fourth embodiment of the present invention.
As can be seen from FIG. 10, the fourth embodiment of the present invention relates to a liquid crystal display device including a first dummy columnar spacer 28a in which a plurality of openings 29 are formed in a substrate edge region.
The opening 29 may be formed in at least one edge region, and a plurality of the openings 29 may be formed continuously or discontinuously.
Others are the same as the said 3rd Example.
[0042]
Example 5
FIG. 11 is a plan view of a liquid crystal display device according to a fifth embodiment of the present invention, in which the dotted second dummy column spacer 28b is arranged not on the inner dummy region of the first dummy column spacer 28a but on the outer side of the first dummy column spacer 28a. It is formed in a dummy area.
Others are the same as the third embodiment described above, and can be easily understood with reference to FIGS. 12a to 12c, which are cross-sectional views taken along various lines VV ′ of FIG.
[0043]
Sixth embodiment
FIG. 13 is a plan view of a liquid crystal display device according to a sixth embodiment of the present invention.
As can be seen from FIG. 13, the sixth embodiment of the present invention relates to a liquid crystal display device having a first dummy columnar spacer 28a in which a plurality of openings 29 are formed in a substrate edge region.
The opening 29 may be formed in at least one edge region, and a plurality of the openings 29 may be formed continuously or discontinuously.
Others are the same as the said 5th Example.
[0044]
Example 7
14a and 14b are plan views of a liquid crystal display device according to a seventh embodiment of the present invention. In the seventh embodiment of the present invention, the second dummy columnar spacer 28b is formed in the inner dummy region or the outer dummy region of the first dummy columnar spacer 28a.
In other words, the liquid crystal flow rate can be adjusted more smoothly by forming double dummy columnar spacers.
At this time, the first dummy columnar spacer 28a and / or the second dummy columnar spacer 28b can form a plurality of openings continuously or discontinuously in at least one edge region.
The first dummy columnar spacers 28a and the second dummy columnar spacers 28b may be changed in the same manner and variously as the formation style of the first dummy columnar spacers 28a and the second dummy columnar spacers 28b.
[0045]
Example 8
FIG. 15 is a plan view of a liquid crystal display device according to an eighth embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 15, the eighth embodiment of the present invention includes a first substrate 10 and a second substrate 20, and a UV curable sealant 30 is provided in an outer region between the substrates 10 and 20. Is formed.
In addition, columnar spacers (not shown in FIG. 15) are formed in the pixel region (A line is a virtual line for dividing the pixel region), and the dummy region in the outer region of the pixel region is Inside the UV curable sealant 30, a dummy columnar spacer 28 for adjusting the flow rate of liquid crystal is formed.
A liquid crystal layer is formed between the substrates 10 and 20.
At this time, the columnar spacer is formed at the height of the cell gap between the first substrate 10 and the second substrate 20 and serves to maintain the cell gap.
[0046]
The dummy columnar spacers 28 are formed at the same height as the columnar spacers, but the positions of the dummy columnar spacers 28 are adjusted to be spaced apart from the first substrate 10 by a predetermined distance. In addition, the dummy columnar spacer 28 itself acts as a passage for moving the liquid crystal, thereby preventing the edge region of the substrate from being completely filled with the liquid crystal.
That is, as indicated by an arrow in the drawing, the liquid crystal moves along the dummy columnar spacer 28, so that the liquid crystal is prevented from being incompletely filled in the edge region of the substrate. Since the liquid crystal moves according to the distance from the first substrate 10, the flow rate of the liquid crystal is adjusted according to the total amount of liquid crystal.
[0047]
At this time, adjusting the formation position of the dummy columnar spacers 28 so as to be spaced apart from the first substrate 10 is a cross-sectional view according to various embodiments of the VI-VI 'line of FIG. This will be described with reference to FIGS. 16a to 16c.
As can be seen from FIG. 16 a, a black matrix layer 21, a columnar spacer 22, and a common electrode 23 are sequentially formed on the second substrate 20.
Although not shown, gate wiring, data wiring, thin film transistors, and pixel electrodes are formed on the first substrate 10.
Further, columnar spacers 27 are formed in the pixel region on the second substrate 20 with the same height as the cell gap.
Since the columnar spacer 27 is formed in a gate wiring or data wiring formation region, a common upper portion of the black matrix layer 21 formed on the second substrate 20 to prevent light from entering the gate wiring or data wiring. It is formed on the electrode 23.
[0048]
A dummy columnar spacer 28 having the same height as the columnar spacer 27 is formed in the dummy region on the second substrate 20.
More specifically, since the dummy columnar spacers 28 are formed on the common electrode 23 above the black matrix layer 21 in the dummy region, a step substantially equal to the height of the color filter layer 22 is generated, and the first interval is substantially equal to the interval. It is separated from one substrate 10.
It is desirable to use a photosensitive organic resin for the columnar spacer 27 and the dummy columnar spacer 28.
[0049]
An overcoat layer may be additionally formed between the color filter layer 22 and the common electrode 23 on the second substrate 20, and the second substrate 20 including the dummy columnar spacers 28 and An alignment film is formed on one substrate 10.
FIG. 16B is a cross-sectional view of a liquid crystal display device according to another embodiment. Instead of forming the common electrode 23 on the second substrate 20 in the liquid crystal display element of FIG. 16a, an overcoat layer 25 is formed.
The liquid crystal display device according to FIG. 16b relates to a so-called IPS mode liquid crystal display device, and the common electrode is formed on the first substrate 10.
As shown in FIG. 16 a, the other components are similarly formed by forming a dummy columnar spacer 28 formed on the overcoat layer 25 separately from the first substrate 10.
FIG. 16c is a cross-sectional view of a liquid crystal display device according to another embodiment, in which the overcoat layer 25 is formed on the black matrix layer 21 and not on the sealant 30 in the liquid crystal display element of FIG. 14b. Patterned. Others are the same as the liquid crystal display element by FIG. 16b.
[0050]
FIG. 16d is a cross-sectional view of a liquid crystal display device according to still another embodiment. In the liquid crystal display element shown in FIG. 16b, the overcoat layer 25 is patterned so as not to be formed on a predetermined region of the black matrix layer 21.
That is, since the dummy columnar spacer 28 is not formed on the overcoat layer 25 but on the black matrix layer 21, the distance from the first substrate 10 becomes larger.
In the drawing, the overcoat layer 25 is patterned so as to be formed only on the color filter layer 22, but the overcoat layer 25 may be formed on the black matrix layer 21 where the dummy columnar spacers 28 are not formed.
[0051]
Ninth embodiment
17a and 17b are plan views of a liquid crystal display device according to a ninth embodiment of the present invention.
As can be seen from FIG. 17a, in the ninth embodiment of the present invention, an opening 29 is formed in a portion of the dummy columnar spacer 28 on the substrate edge region.
Accordingly, the liquid crystal moves more smoothly through the opening 29 to the substrate edge region, thereby preventing incomplete filling. The opening 29 is formed in a portion on the substrate edge region of the dummy columnar spacer.
In addition, the dummy columnar spacers 28 are formed at various positions and separated from the first substrate 10 at a predetermined interval, as in the eighth embodiment.
FIG. 17B shows a case where a plurality of openings 29 are formed in the dummy columnar spacer 28 in the substrate edge region to increase the liquid crystal flow rate. The opening 29 may be formed continuously or discontinuously.
[0052]
10th embodiment
FIG. 18 is a plan view of a liquid crystal display device according to a tenth embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 18, the liquid crystal display device according to the tenth embodiment of the present invention includes a first substrate 10 and a second substrate 20, and a UV curable seal is formed in a peripheral region between the substrates 10 and 20. Agent 30 is formed.
Further, columnar spacers (not shown in FIG. 18) are formed in the pixel region (the line “A” is a virtual line for dividing the pixel region), and a dummy region at the periphery of the pixel region is formed. Among them, a first dummy columnar spacer 28 a for adjusting the flow rate of liquid crystal is formed inside the UV curable sealant 30.
In addition, a dotted-line type second dummy columnar spacer 28b is formed in the inner dummy region of the first dummy columnar spacer 28a to assist in adjusting the flow rate of liquid crystal.
A liquid crystal layer (not shown) is formed between the substrates 10 and 20.
At this time, the first dummy columnar spacer 28a is separated from the first substrate 10 at a predetermined interval, and the flow rate of the liquid crystal is adjusted according to the interval. On the other hand, when an excessive amount of liquid crystal is dropped when the liquid crystal is dropped, the liquid crystal passes through the first dummy columnar spacer 28a and comes into contact with the UV curable sealant.
Therefore, in the tenth embodiment of the present invention, the second dummy columnar spacer 28b is further formed inside the first dummy columnar spacer 28a to appropriately adjust the flow rate of the liquid crystal dripped excessively.
In addition, it is also possible to separate from the 1st board | substrate 10 according to the position which forms the said dotted line type 2nd dummy columnar spacer 28b, and it is also possible to adjoin.
[0053]
Hereinafter, a description will be given with reference to FIGS. 19a to 19f of cross-sectional views according to various embodiments along the line VII-VII ′ of FIG.
As can be seen from FIG. 19 a, a black matrix layer 21, a color filter layer 22, and a common electrode 23 are sequentially formed on the second substrate 20.
Although not shown, gate wiring, data wiring, thin film transistors, and pixel electrodes are formed on the first substrate 10.
Further, columnar spacers 27 are formed in the pixel region on the second substrate 20 with the same height as the cell gap.
[0054]
In addition, on the dummy region on the second substrate 20, more specifically, on the common electrode 23 on the upper part of the black matrix layer 21 in the dummy region, a dotted second columnar column having the same height as the columnar spacer 27 is formed. Spacers 28b are formed.
Although only one dotted second dummy columnar spacer 28b is illustrated in FIG. 19a, a plurality of the second dummy columnar spacers 28b may be formed.
Accordingly, the first dummy columnar spacer 28 a and the dotted second dummy columnar spacer 28 b are separated from the first substrate 10 by a step substantially equal to the height of the color filter layer 22.
[0055]
FIG. 19B is a cross-sectional view of a liquid crystal display device according to another embodiment. Instead of forming the dotted second dummy columnar spacer 28b on the common electrode 23 on the black matrix layer 21, the color filter layer 22 is formed on the upper side. It is formed on the common electrode 23.
Accordingly, since the dotted second dummy columnar spacer 28b is in contact with the first substrate 10 without a step, the liquid crystal cannot be moved from below the dotted second dummy columnar spacer 28b. It is possible to move the liquid crystal through the lower side of the columnar spacer 28a.
[0056]
19c and 19d are cross-sectional views of a liquid crystal display device according to another embodiment. Instead of forming the common electrode 23 on the second substrate 20 in the liquid crystal display elements shown in FIGS. 19a and 19b, an overcoat layer 25 is formed.
That is, the common electrode is formed on the first substrate 10 with respect to the IPS mode liquid crystal display element.
[0057]
19e and 19f are cross-sectional views of a liquid crystal display device according to another embodiment. In the liquid crystal display elements of FIGS. 19c and 19d, the overcoat layer 25 is patterned on the black matrix layer 21 but not on the sealant 30.
19g and 19h are cross-sectional views of a liquid crystal display device according to another embodiment. In the liquid crystal display elements of FIGS. 19c and 19d, the overcoat layer 25 is patterned so as not to be formed on a predetermined region of the black matrix layer 21.
That is, since the first dummy columnar spacer 28a and / or the dotted second dummy columnar spacer 28b are formed on the black matrix layer 21 instead of on the overcoat layer 25, the distance from the first substrate 10 is further increased. Become.
[0058]
11th embodiment
20a and 20b are plan views of a liquid crystal display device according to an eleventh embodiment of the present invention, except that an opening 29 is formed in the first dummy columnar spacer 28a in the substrate edge region. The same as the liquid crystal display element.
In FIG. 20b, a plurality of openings 29 are formed in the first dummy columnar spacer 28a in the substrate edge region to increase the liquid crystal flow rate.
[0059]
12th embodiment
FIG. 21 is a plan view of a liquid crystal display device according to a twelfth embodiment of the present invention, in which a dotted-line second dummy columnar spacer 28b is not located inside the first dummy columnar spacer 28a, but the first dummy columnar spacer 28a. Form outside.
The effect is the same as that of the tenth embodiment.
At this time, the positions where the first dummy columnar spacers 28a and the dotted second dummy columnar spacers 28b are formed are shown in FIGS. 22a, 22b and 22c.
That is, both the first and second dummy columnar spacers 28a and 28b are formed on the common electrode 23 on the black matrix layer 21 in the dummy region as shown in FIG. 22a, or as shown in FIGS. 22b and 22c. It is formed on the overcoat layer 25 on the black matrix layer 21 in the dummy area or on the black matrix layer 21 in the dummy area as shown in FIG. 22d.
[0060]
13th embodiment
FIGS. 23a and 23b are plan views of a liquid crystal display device according to a thirteenth embodiment of the present invention, except that the opening 29 is formed in the first dummy columnar spacer 28a in the substrate edge region. It is the same as the display element.
FIG. 23b shows a case where a plurality of openings 29 are formed in the first dummy columnar spacer 28a in the substrate edge region to increase the liquid crystal flow rate.
[0061]
14th embodiment
24A to 24D are plan views of a liquid crystal display device according to a fourteenth embodiment of the present invention. In the fourteenth embodiment of the present invention, a second dummy region is formed on the inner dummy region or the outer dummy region of the first dummy columnar spacer 28a. A dummy columnar spacer 28b is formed.
24a and 24b relate to a liquid crystal display device in which a second dummy columnar spacer 28b is formed in an outer dummy region of the first dummy columnar spacer 28a. 24c and 24d relate to a liquid crystal display element in which a second dummy columnar spacer 28b is formed in an inner dummy region of the first dummy columnar spacer 28a.
24B and 24D show an opening formed in the second dummy columnar spacer 28b in at least one substrate edge region. At this time, a plurality of the openings may be formed continuously or discontinuously.
[0062]
Further, although not shown, an opening may be formed in the first dummy columnar spacer 28a in a portion on at least one substrate edge region.
The first dummy columnar spacer 28a and the second dummy columnar spacer 28b can be formed at various positions in the same manner as the first dummy columnar spacer 28a and the dotted second columnar spacer 28b. The present invention is not limited to the liquid crystal mode, and can be applied to a vertical alignment mode, poly-Si, ferroelectric, OCB (Optically Compensated Birefringence) mode, and the like.
[0063]
After completing the TFT array and color filter array steps S1 and S6 in each mode as described above, pre-cleaning steps S2 and S7 for forming an alignment film on each substrate are performed, and an alignment film and a rubbing step S1-S3 are performed for each. , S6-S8 are performed.
Also, cleaning steps S4 and S9 are performed to remove fine particles generated during the alignment and rubbing steps.
[0064]
Step S10 for printing Ag dots and a sealant on the color filter array substrate will be described.
Although not shown, in the TN mode, silver (Ag) is formed in a dot shape on the periphery of the second substrate 20, and after the first and second substrates 10 and 20 are bonded together, The voltage can be applied to the common electrode 23 on the two substrates 20.
In the case of an IPS mode liquid crystal display element, a common electrode is formed on the same first substrate as the pixel electrode to induce a horizontal electric field (IPS mode), so that the silver dots need not be formed. .
[0065]
FIG. 25 is a plan view showing a sealing agent forming process according to an embodiment of the present invention.
A plurality of main UV curable sealants 30 are formed on the edge of each panel in a closed pattern on the second substrate 20, and the first dummy is formed in a pattern closed in the outer dummy area of each main UV curable sealant 30. A UV curable sealant 40 is formed. Further, a second dummy UV curable sealant 50 is applied to the edge portion of the outer region of the first dummy UV curable sealant 40.
[0066]
The drawing shows only the case where the second dummy UV curable sealant 50 is formed in an L shape in the outer region on both sides of the edge of the first dummy UV curable sealant 40. The UV curable sealant 40 may be formed in a linear shape in an outer region on one side of the edge, and may be formed in a closed shape in the outer region of the first dummy UV curable sealant 40.
There are screen printing methods, dispensing methods, etc. as sealant coating methods, but screen printing methods may damage the alignment film formed on the substrate because the screen comes into contact with the substrate. When the area is increased, the loss of the sealant is large and uneconomical, so the dispensing method is desirable.
[0067]
In such main, first and second dummy UV curable sealants 30, 40 and 50, a monomer (monomer) or oligomer (low polymer) having an acrylic group bonded to both ends is mixed with an initiator. It is desirable to use a monomer or oligomer in which an acrylic group is bonded to one side and an epoxy is bonded to the other side in combination with an initiator. In the case of using a sealing agent obtained by mixing a monomer or oligomer having an acrylic group bonded at both ends with the initiator with the initiator, the sealing agent is cured by irradiating with UV irradiation. On the other hand, in the case where a monomer or oligomer having an acrylic group bonded to one side and an epoxy bonded to the other side is used as the sealant in combination with an initiator, the sealant is cured by UV irradiation and heating. To do.
[0068]
Here, the method for forming the main UV curable sealant 30 will be described in more detail as follows.
26a and 26b are perspective views showing a process of forming the main UV curable sealant of the first embodiment of the present invention, and FIG. 27 is a main UV curable sealant according to the second embodiment of the present invention. It is the perspective view which showed the process of forming.
The method of dropping the liquid crystal does not require an injection port for injecting the liquid crystal, so that the main UV curing is performed with a pattern without the injection port using the dispensing device 31 on the second substrate 20 as shown in FIGS. 26a and 26b. A mold sealant 30 is formed.
[0069]
However, since the main UV curable sealant 30 has a high viscosity, the main UV curable sealant 30 is hardened at the tip of the nozzle of the dispensing device 31, and the sealant is excessively distributed at the starting point of forming the sealant first by the hardened sealant ( 'A' region in FIG. 25b).
As shown in FIG. 26b, the over-distributed main UV curable sealant is excessively spread in both the active region (center portion of the substrate) and the dummy region (periphery portion of the substrate) in the subsequent bonding process, as shown in FIG. The sealant spreading in the area contaminates the liquid crystal, and the sealant spreading in the dummy area penetrates to the cell cutting line, making the cell cutting process difficult.
Accordingly, the main UV curable sealant is printed as follows in order to form a main UV curable sealant having a more uniform density and facilitate the cell cutting process without contaminating the liquid crystal during the bonding process.
[0070]
As shown in FIG. 27, after the auxiliary UV curable sealant 30a is formed on the edge (dummy region) of each panel of the second substrate 20 by using the dispensing method, the closed main UV having no inlet is continuously formed. A curable sealant 30 is formed.
The auxiliary UV curable sealant 30a is formed to prevent an adverse effect due to the sealant solidified on the nozzle tip of the dispensing apparatus, and may be formed in any of the dummy regions of the substrate. It is sufficient to form it before the main UV curable sealant 30. Further, it can be formed linearly as shown in the drawing, or can be formed curvedly.
In this way, step S10 for applying the Ag dot sealant is completed.
Further, the second substrate 20 coated with the sealing agent is washed with USC (Ultra Sonic Cleaner) to remove fine particles generated during the process (S11).
That is, the second glass substrate 13 can be cleaned because the liquid crystal is not dropped and only the sealing agent is applied.
[0071]
The first substrate 10 to which the liquid crystal 26 is dropped and the second substrate 20 to which the sealing agents 30, 40, 50 are applied are the portions where the liquid crystal is dropped and the portion where the sealing agent is applied in the previous process. In order to bond the first substrate 10 on which the liquid crystal 26 is dropped and the second substrate 20 on which the sealing agents 30, 40, 50 are applied, the two substrates 20 One of them should be reversed. However, since the substrate onto which the liquid crystal has been dropped cannot be reversed, the second substrate 20 coated with the sealing agent is reversed so that the portions coated with the sealing agents 30, 40, 50 are directed downward (S12).
[0072]
At this time, although the method of reversing is not shown, the second substrate 20 is carried into a table of a reversing machine, aligned at an approximate position, and the second substrate 20 is attracted and clamped to the table. Further, after rotating the table so as to be reversed, the reversed second substrate 20 is transferred to the vacuum bonding machine chamber.
[0073]
Next, the step of dropping the liquid crystal will be described.
FIG. 28 is a view showing a dispensing apparatus according to the present invention, FIG. 28a is a cross-sectional view when liquid crystal is not dropped, FIG. 28b is a cross-sectional view when liquid crystal is dropped, and FIG. 28c is an exploded view. It is a perspective view. The dispensing apparatus of the present invention will be described with reference to the drawings.
As illustrated, in the dispensing device 120, a cylindrical liquid crystal container 124 is accommodated in a case 122. The liquid crystal container 124 is made of polyethylene and filled with the liquid crystal 26. The case 122 is formed of stainless steel, and the liquid crystal container 124 is accommodated therein. In general, polyethylene is excellent in the property that it can be easily molded, so that a container having a desired shape can be easily formed, and it does not react with the liquid crystal when the liquid crystal 26 is filled. However, since the polyethylene is weak in strength, it is deformed only by a weak impact from the outside. Particularly when polyethylene is used for the liquid crystal container 124, the liquid crystal container 124 is deformed and the liquid crystal 26 cannot be dropped at an accurate position. Is housed in a case 122 made of stainless steel having a large thickness. A gas supply pipe 164 connected to an external gas supply unit 162 is formed on the liquid crystal container 124. A gas such as nitrogen is supplied from an external gas supply unit 162 through the gas supply pipe 164 and is filled in a region of the liquid crystal container 124 where the liquid crystal is not filled, and is dropped while applying pressure to the liquid crystal.
[0074]
An opening 123 is formed at the lower end of the case 122. When the liquid crystal container 124 is accommodated in the case 122, a protrusion 138 formed at the lower end of the liquid crystal container 124 is inserted into the opening 123 so that the liquid crystal container 124 is coupled to the case 122.
The protrusion 138 is coupled to the first coupling part 141. As shown in the figure, a nut of the projection 138 is formed, and a bolt is formed at one end of the first coupling portion 141, and the projection 138 and the first coupling portion 141 are engaged by the nut and the bolt.
[0075]
A nut is formed at the other end of the first coupling portion 141, and a bolt is formed at one end of the second coupling portion 142 to engage the first coupling portion 141 and the second coupling portion 142. . At this time, a needle sheet 143 is located between the first coupling part 141 and the second coupling part 142.
The needle seat 143 is inserted into the nut of the first coupling part 141 and is coupled between the first coupling part 141 and the second coupling part 142 when the bolt of the second coupling part 142 is inserted. A discharge hole 144 is formed in the needle sheet 143, and the liquid crystal 26 filled in the liquid crystal container 124 is discharged through the discharge hole 144 through the coupling portion 142.
[0076]
A nozzle 145 is coupled to the second coupling part 142. The nozzle 145 is for dripping the liquid crystal 26 filled in the liquid crystal container 124 little by little, and is engaged with a nut at one end of the second coupling portion 142 to connect the nozzle 145 to the second coupling portion 142. A support part 147 including a bolt, a discharge port 146 that protrudes from the support part 147 and drops a small amount of liquid crystal into a ball shape (dot shape) and drops onto the substrate; and the discharge port formed outside the support part 147 And a protective wall 148 that protects 146.
[0077]
A discharge pipe extending from the discharge hole 144 of the needle seat 143 is formed in the support portion 147, and the discharge pipe is connected to the discharge port 146. Normally, the discharge port 146 of the nozzle 145 has a fine diameter (for fine adjustment of the liquid crystal dropping amount) and protrudes from the support portion 147.
[0078]
Since the discharge port 146 has a fine diameter, it is easily affected by external force in handling such as coupling or separating the nozzle 145 to or from the second coupling part 142. For example, when the discharge port 146 is deformed or broken when the nozzle 145 is connected to the second coupling part 142, not only the diameter of the discharge port 146 changes but the amount of liquid crystal dropped on the substrate cannot be adjusted. There is a problem that the liquid crystal scatters from the damaged area and drops in an unexpected position. As a result, there is also a problem that the discharge port 146 is broken and the liquid crystal cannot be dropped. In particular, when the liquid crystal dropped due to breakage of the discharge port 146 scatters in a sealing region (a region where a sealant is applied and the upper substrate and the first substrate are bonded together), the seal of the region where the liquid crystal splatters when the substrates are bonded together The agent breaks and the liquid crystal panel is defective.
[0079]
The discharge port 146 protective wall 148 prevents the external force from damaging the discharge port 146 of the nozzle 145. That is, as shown in the figure, a wall having a certain height is formed around the discharge port 146 to prevent external force from being applied to the discharge port 146.
FIG. 29 is an enlarged view of a portion A of FIG. 28A in which the protective wall 148 is formed. FIG. 29A is a perspective view and FIG. 29B is a cross-sectional view. As shown in the drawing, a protective wall 148 is formed around the discharge port 146 of the nozzle 145 so as to be substantially the same height as the discharge port 146, and preferably higher than the discharge port 146. The nozzle is prevented from being deformed or broken by a tool such as a coupling tool during handling such as separation or separation.
[0080]
The protective wall 148 increases the overall size of the nozzle 145. In general, the size of the nozzle 145 is very small, and therefore, when the nozzle 145 is coupled to or separated from the second coupling part 142 using a tool or the like, the handling becomes very difficult.
However, when the protective wall 148 is formed to increase the size of the nozzle 145 as in the present invention, the nozzle 145 can be easily connected and separated.
The protective wall 148 may be any material as long as it can protect the discharge port 146 from external force, but high strength stainless steel, super light alloy, or the like is used.
[0081]
In addition, as shown in FIG. 29b, a substance having a high contact angle with respect to the liquid crystal such as a fluororesin 149 is applied around the discharge port 146 of the nozzle 145. The reason why such a substance is applied will be described below. .
Contact angle refers to a parameter that represents the thermodynamic equilibrium of the liquid at the surface of the solid.
Such a contact angle is a measure showing the wettability of the solid surface. The nozzle 145 is made of metal, which usually has a low contact angle.
[0082]
Therefore, since the metal has high hygroscopicity (that is, hydrophilicity) and high surface energy, the liquid tends to spread on the metal surface. After all, when the liquid crystal is dropped through the nozzle 145 made of metal, the liquid crystal is not formed into a ball shape from the end of the discharge port 146 of the nozzle 145 (in this ball shape, it means that the contact angle is high). The liquid crystal spreads from the surface of the nozzle 145, and the liquid crystal spread on the surface of the nozzle 145 is solidified by repeating the liquid crystal dropping.
[0083]
The spreading phenomenon of the liquid crystal on the surface of the nozzle 145 makes it impossible to accurately drop the liquid crystal. Even when the amount of liquid crystal discharged through the discharge port 146 of the nozzle 145 is controlled by adjusting the time for opening the discharge hole 144 and the pressure applied to the liquid crystal, a part of the discharged liquid crystal is a nozzle. Since it spreads on the surface, the amount actually dropped onto the substrate is smaller than the amount discharged through the discharge port 146. Of course, the amount discharged can be controlled in consideration of the amount of liquid crystal spreading on the surface of the nozzle 145, but it is impossible to calculate the amount of liquid crystal spreading substantially on the surface of the nozzle 145.
[0084]
In addition, the liquid crystal solidified at the mouth of the nozzle 145 due to repeated liquid crystal dropping may be added to the amount discharged through the outlet 146 of the nozzle 145 and more liquid crystal may be dropped onto the substrate. In other words, in the nozzle 145 formed of metal, the amount of liquid crystal dropped by the low contact angle that is a characteristic of the metal becomes irregular.
On the other hand, when the fluororesin film 149 having a high contact edge is applied around the nozzle 145, particularly around the discharge port 146 of the nozzle 145 as in the present invention, the fluororesin film 149 has low hygroscopicity (hydrophobicity) and low. The liquid crystal 26 discharged through the discharge port 146 of the nozzle 145 depending on the surface energy forms a perfect ball shape without spreading on the surface of the nozzle 145, and as a result, a desired amount of liquid crystal is accurately dropped onto the substrate. Can do.
[0085]
The fluororesin film (that is, Teflon) is applied to the surface of the nozzle 145 by dipping or spraying. In FIG. 29 b, it is applied only around the fluororesin film 149 outlet 146, but the fluororesin film 149 may be applied to the entire nozzle 145 that encloses the protective wall 148. Since the fluororesin has not only a high contact angle but also various properties such as wear resistance and chemical resistance, the application of the fluororesin film 149 further causes the nozzle 145 to be deformed or damaged by an external force. It can be effectively prevented.
[0086]
A needle 135 is inserted into the liquid crystal container 124 and one end thereof contacts the needle sheet 143. In particular, the end of the needle 135 that comes into contact with the needle seat 143 has a conical shape, so that the end is inserted into the discharge hole 144 of the needle sheet 143 and plugs the discharge hole 144. The needle 135 includes a separable first needle 136 and a second needle 137. As shown in FIG. 29, the first needle 136 has a conical end portion that comes into contact with the needle seat 143, and a projection 136a is formed at the other end. Further, a groove 137a into which a protrusion 136a formed on the first needle 136 is inserted is formed at one end of the second needle 137.
[0087]
After the protrusion 136a of the first needle 136 is inserted into the groove 137a of the second needle 137, the first needle 136 and the second needle 137 are coupled by being fixed by the fixing means 139. The fixing means 139 is made of metal in a ring shape partially opened. Since the ring-shaped inner circumference is formed to be slightly smaller than the diameters of the first needle 136 and the second needle 137, after the coupling site of the first needle and the second needle is inserted into the ring, the ring-shaped inner circumference is elastic. Firmly fixed by. At this time, a groove is formed in the first needle 136, a protrusion is formed in the second needle 137, and the protrusion of the second needle 137 is inserted into the groove of the first needle 136 and then fixed by the fixing means 139.
[0088]
The reason why the needle 135 is separable will be described below.
The needle 135 plays a very important role when the liquid crystal is dropped onto the substrate by opening and closing the discharge hole 144 with its end contacting the needle sheet 143. The needle 135 forms one set. In other words, if one of the needle 135 and the needle seat 143 is damaged and should be replaced, both must be replaced. The needle 135 periodically moves up and down to drop the liquid crystal on the substrate.
[0089]
Due to such periodic movement, the needle 135 is continuously impacted, and the needle 135 has a very small diameter compared to its length, so that the probability of deformation or breakage becomes very high.
Deformation or breakage of the needle 135 causes a gap when the conical end is inserted into the discharge hole 144 and the discharge hole 144 is not completely plugged, and liquid crystal should not be dripped through the gap. Sometimes the liquid crystal is dripped onto the substrate. Therefore, when the needle 135 is deformed or broken, the needle 135 should be replaced. However, since the needle 135 and the needle seat 143 are in one set, the expensive needle 135 and the needle seat 143 must be replaced at once. I must.
[0090]
In contrast, when the needle 135 is composed of the separable first needle 136 and the second needle 137 as in the present invention, the cost can be reduced because only the deformed or broken needles need to be replaced. Furthermore, when the second needle 137 is deformed or damaged, the first needle 136 and the needle seat 143 can be used as they are as compared with the entire replacement of the entire needle 135 and the needle seat 143, so that only the second needle 137 needs to be replaced. Can be further reduced.
[0091]
In the drawing, a protrusion 136a and a groove 137a are formed on the first needle 136 and the second needle 137 and are connected to each other and fixed by a circular ring fixing means 139. The needle 135 of the present invention is connected by such a specific structure. There is no need to The specific structure is only an example for explaining the present invention, and the needle of the present invention can be coupled by various methods. For example, the first needle 136 and the second needle 137 can be connected by simply connecting the protrusion and the groove without fixing means, and a bolt is formed on the first needle 136 and a nut is formed on the second needle 137. The first needle 136 and the second needle 137 can be combined.
[0092]
A first spring 128 is attached to the other end of the needle 135 located in the upper case 126 of the dispensing device 120. The first spring 128 is housed in a tubular first spring housing tube 150. As shown in FIG. 28 c, a bolt 125 is formed on the support portion 121 formed on the liquid crystal container 124 and supporting the liquid crystal container 124 to the case 122, and a nut is formed on the first spring storage cylinder 150. The first spring storage cylinder 150 is fixed to the support part 121. Although not shown, an opening in which a nut is formed is formed in the upper portion of the first spring housing cylinder 150, and a tension adjusting unit 152 for adjusting the tension of the first spring 128 is inserted through the opening. . Since the tension adjuster 152 is formed with the bolt 153, the length of the bolt 153 of the tension adjuster 152 inserted into the first spring housing cylinder 150 can be adjusted. The end of the tension adjusting unit 152 inserted into the first spring housing cylinder 150, that is, the end of the bolt 153 comes into contact with the first spring 128. Accordingly, the first spring 128 is fixed between the fixing means 139 formed on the needle 136 and the bolt 153.
[0093]
Reference numeral 154 denotes a fixed plate that prevents the tension adjusting unit 152 from moving. As shown in FIG. 28a, in a state where the fixing plate 154 is not in close contact with the first spring housing cylinder 150, the tension adjusting unit 152 can rotate, so that the tension can be adjusted. However, as shown in FIG. Is brought into close contact with the first spring storage cylinder 150, the tension adjusting section 152 is fixed and set to an appropriate tension.
[0094]
As described above, since the first spring 128 is fixedly installed between the fixing means 139 and the tension adjusting unit 152, the first spring 128 depends on the length of the tension adjusting unit 152 inserted into the first spring storage cylinder 150. 128 tensions can be set. For example, when the length of the bolt 153 inserted into the first spring 128 storage cylinder 150 is shortened by operating the tension adjusting unit 152 (when the length of the bolt protruding to the upper part of the first spring storage cylinder 150 is increased), the first When the length of one spring 128 is increased and the tension is decreased, the tension is increased when the length of the bolt 153 is decreased. The desired tension of the first spring 128 can be adjusted by operating the tension adjusting unit 152.
[0095]
A magnetic bar 132 is mounted on the needle 135 at an interval x from the needle 135. A second spring 131 is installed on the magnetic bar 132. As shown in the drawing, the first spring 131 is housed in a second spring housing cylinder 135 fixed to the upper case 126, and the magnetic bar 132 is inserted into the second first spring housing cylinder 135 so as to be movable. Thus, the elastic force of the second spring 131 is applied to the magnetic bar 132.
[0096]
The magnetic bar 132 is made of a ferromagnetic material or a soft magnetic material, and a cylindrical solenoid coil 130 is installed outside the second spring housing cylinder 135. The solenoid coil 130 is connected to a power supply unit 160 to apply a voltage, and a magnetic force is generated in the magnetic rod 132 by applying the voltage. The needle 135 comes into contact with the magnetic bar 132 by the magnetic force. When the power supply is interrupted, the needle 135 is restored to the original position by the elasticity of the first spring 128 installed at the end of the needle 135. By such vertical movement of the needle 135, the discharge hole 144 formed in the needle seat 143 is opened and closed.
[0097]
The control of the vertical movement of the needle 135, that is, the control of the opening / closing time of the discharge hole 144 is affected by the second spring 131 installed on the magnetic bar 132. A magnetic force is generated in the magnetic rod 132 by the voltage applied to the solenoid coil 130, and the needle 135 rises to contact the magnetic rod 132. When a force is applied to the upper portion, the magnetic rod 132 also rises upward. At the same time, the second spring 137 is compressed by the rising magnetic rod 132. When the voltage applied to the solenoid coil 130 becomes zero and the magnetic bar 132 loses the magnetic force, the elastic force of the compressed second spring 137 is applied to the magnetic bar 132 so that the magnetic bar 132 becomes the needle. Push 135 down.
[0098]
In this way, the first spring 128 and the second spring 131 allow the needle 135 to descend quickly, and the liquid crystal dropping can be controlled more efficiently. In particular, the movement of the needle 135 by the first spring 128 and the second spring 131 can effectively prevent drip defects caused by friction between the first needle 136 and the liquid crystal, which will be described in detail. explain.
[0099]
Usually, liquid crystal is a substance having a much higher viscosity than liquid. Therefore, when the needle 135 moves in the liquid crystal, the movement of the needle 135 is delayed by friction between the liquid crystal and the surface of the needle 135. When the liquid crystal is dropped, an accurate opening time can be calculated using the delay of the movement of the needle 135 due to the friction as a variable for calculating the opening time of the discharge hole 144 of the needle seat 143. Since the amount of liquid crystal filled in 124 is reduced, the delay time of the needle 135 is reduced, so that the opening time of the discharge hole 144 is also reduced, so that it is difficult to accurately drop the liquid crystal.
[0100]
However, when the movement of the needle 135 is controlled by the two springs 128 and 131 as in the present invention, the lowering speed of the needle 135 becomes so fast that the friction between the surface of the needle 135 and the liquid crystal is negligible. The opening time can be kept constant, and an accurate amount of liquid crystal can be dropped.
The magnetic bar 132 is made of a ferromagnetic material or a soft magnetic material, and a cylindrical solenoid coil 130 is installed outside the second spring housing cylinder 135.
[0101]
The solenoid coil 130 is connected to the power supply unit 160 to apply power, and a voltage is applied to the electric solenoid coil 130 to generate a magnetic force on the magnetic bar 132. When electric power is supplied from the power supply unit 160 to the solenoid coil 130 and a magnetic force is generated in the magnetic bar 132, the needle 135 contacts the magnetic bar 132 by the magnetic force, and when the power supply is interrupted, the needle 135 is interrupted. The needle 135 returns to the original position by the elastic force of the first spring 128 and the second spring 131 installed on the magnetic bar 132. By such vertical movement of the needle 135, the discharge hole 144 formed in the needle seat 143 is opened and closed.
[0102]
The end of the first needle 136 and the needle seat 143 come into contact repeatedly by repeatedly supplying and interrupting the power to the solenoid coil 130. Such repeated contact exposes the end of the first needle 136 and the needle seat 143 to a sustained impact, so there is a risk of breakage. Therefore, it is desirable that the end portion of the first needle 136 and the needle seat 143 are formed of a material resistant to impact, for example, a super light alloy, to prevent damage due to impact.
[0103]
As shown in FIG. 28 b, when the discharge hole 144 of the needle sheet 143 is opened, the gas (for example, nitrogen gas) supplied to the liquid crystal container 124 applies pressure to the liquid crystal, and the liquid crystal 26 starts to be dripped from the nozzle 145. At this time, the amount of liquid crystal dropped depends on the time that the discharge hole 144 is open and the pressure applied to the liquid crystal, and the open time depends on the first spring 128 installed on the needle 135 and the magnetic bar 132. It is determined by the tension with the second spring 131. The magnetic force of the magnetic bar 132 can be adjusted according to the number of windings of the solenoid coil 130 installed around the magnetic bar 132 and the magnitude of the electric power applied to the solenoid coil 130, and the distance between the needle 135 and the magnetic bar 132 (x ) Can be adjusted by a gap adjusting unit 134 installed at the end of the magnetic bar 132.
[0104]
Further, the tension of the first spring 128 is adjusted by the tension adjusting unit 152. When the first spring 128 adjusted to a specific length is adjusted by the tension adjusting unit 152 and the length thereof is changed, the tension changes according to the change in the length difference, and as a result, the restoring speed of the needle 135 is increased. Can be adjusted. Therefore, the opening time of the discharge hole 144 of the needle seat 143 can be adjusted. Thus, by adjusting the tension adjusting unit 152 to arbitrarily adjust the tension of the first spring 128, a desired amount of liquid crystal can be dropped on the substrate. An operator can arbitrarily adjust the tension adjusting unit 152 directly.
[0105]
The interval between the needle 135 and the magnetic bar 132 can also be set by the operator. In other words, the opening time of the discharge hole 144 of the needle seat 143 can be arbitrarily adjusted by the operator according to the distance between the springs 128 and 131.
On the other hand, the magnitude of the voltage applied to the solenoid coil 130 and the amount of nitrogen gas supplied to the liquid crystal container 124 are connected to the gas supply unit 162 as shown in FIG. It is determined by the flow control valve 164 installed in the gas supply pipe 164 to be supplied and the main control unit 170 that controls the power supply unit 160.
In other words, the supplied power and the gas inflow amount are not determined by the operator's direct operation, but are determined by the control of the main control unit, and the supplied power and the gas inflow amount are based on the input data. Is calculated and determined.
[0106]
As shown in FIG. 30, the main control unit 170 has an input unit 171 for inputting various information, a liquid crystal dropping amount calculating unit 173 for calculating the amount of liquid crystal dropped on the entire substrate based on the input data, A drop pattern calculation unit 175 for calculating a liquid crystal drop pattern based on the liquid crystal drop amount calculated by the drop amount calculation unit 173, and driving the substrate based on the drop pattern calculated by the drop pattern calculation unit 175. A substrate driving unit 176 that controls the power supply unit 160 and a power control unit that supplies the solenoid coil 130 with a voltage corresponding to the amount of liquid crystal dropped based on the dropping pattern calculated by the dropping pattern calculation unit 175. 177 and the drop pattern calculated by the drop pattern calculation unit 175 by controlling the flow rate control valve 161 and A flow rate control unit 178 that supplies gas at a flow rate corresponding to the liquid crystal dropping amount dropped from the supply unit 162 into the liquid crystal container 124, input data, a calculated dropping amount, a calculated dropping pattern, and a current state of liquid crystal dropping And the like.
[0107]
As shown in FIG. 31, the input unit 171 includes a spacer height input unit 180 for inputting the height of the spacer formed on the substrate, a liquid crystal characteristic information input unit 182 for inputting information on liquid crystal characteristics such as viscosity, and the like. The board information input unit 184 is used to input various information about the size of the liquid crystal panel to be produced and the board.
[0108]
Therefore, if the height of the columnar spacers actually formed on the color filter substrate is different from the set cell gap, even if a set amount of liquid crystal is dropped on the substrate, the actually produced liquid crystal panel is filled. The amount of liquid crystal should be different from the optimal amount of liquid crystal. If the drop amount of the liquid crystal that is actually dropped is smaller than the optimum drop amount (because the difference in cell gap occurs depending on the height of the column spacers that are actually formed), for example, normally black mode liquid crystal In the case of a display element, a problem occurs in black luminance, and in the case of a liquid crystal display element in a normal white mode, a problem occurs in white luminance.
[0109]
In addition, when the amount of liquid crystal that is actually dropped is larger than the optimum amount of dripping, defective gravity occurs when a liquid crystal panel is manufactured. Gravity failure occurs when the volume of the liquid crystal layer formed inside the liquid crystal panel increases due to the upper layer of the temperature when the liquid crystal panel is produced, and the cell gap of the liquid crystal panel becomes larger than the height of the spacer. As a result, the liquid crystal moves downward due to gravity and the cell gap of the liquid crystal panel becomes non-uniform, leading to a deterioration in the quality of the liquid crystal display element.
[0110]
In order to solve such a problem, the main controller 170 not only calculates the amount of liquid crystal dripped, but also corrects the amount of liquid crystal dripped onto the substrate according to the height of the spacer formed on the substrate. . In other words, the liquid crystal drop amount calculated without considering the spacer height is compared with the liquid drop amount calculated based on the spacer height, and an amount of liquid crystal approximately equal to the difference is adjusted on the substrate. And dripping.
[0111]
The height of the spacer is input in the spacer forming process of the TFT process or the color filter process. That is, the spacer forming process not only forms the spacer but also measures its height and provides the value to the drop amount calculation unit 173 through the spacer height input unit 180. The spacer forming line is formed on a line different from the liquid crystal dropping line.
Accordingly, the measured spacer height is input to the spacer height input unit 180 via a wire or wirelessly.
[0112]
The liquid crystal characteristic information input unit 182 and the substrate information input unit 184 are for inputting data by a normal operation means such as a keyboard, a mouse, and a touch panel. The size of the liquid crystal panel to be produced, the size of the substrate, and the substrate Substrate information such as the number of panels formed on the LCD and liquid crystal characteristic information are input by the operator. The output unit 179 is for notifying an operator of various information, and wraps a display such as a CRT (Cathod Ray Tube) or LCD, and various output devices such as a printer.
[0113]
The dropping amount calculation unit 173 calculates not only the dropping amount of the liquid crystal dropped on the liquid crystal panel but also the total dropping amount of liquid crystal dropped on the entire substrate on which the plurality of liquid crystal panels are formed, to the dropping pattern calculation unit 175. provide.
As shown in FIG. 32, the dropping pattern calculation unit 175 calculates a single liquid crystal dropping amount to be dropped once at a specific position on the substrate based on the dropping amount calculated by the dropping amount calculation unit 173. The calculating unit 186, the dropping number calculating unit 187 for calculating the number of droppings to be dropped on the substrate, and the dropping amount calculated by the one dropping amount calculating unit 186 and the dropping number calculating unit 187. A dropping position calculating unit 188 that calculates a position where the liquid crystal is dropped on the substrate based on the number of times and a dropping pattern determining unit 189 that determines a dropping pattern of the liquid crystal based on the calculated dropping position.
The one-time drop amount calculation unit 186 calculates one liquid crystal drop amount based on the calculated total drop amount. In other words, the one drop amount has a close correlation with the total drop amount and also has a close relation with the number of drops.
[0114]
The number-of-drops calculation unit 187 calculates the number of drops dropped in one panel based on the input total drop amount, panel area, liquid crystal, and substrate characteristics. In general, in the dropping method, the liquid crystal dropped on the substrate spreads on the substrate by the pressure applied when the upper and lower substrates are bonded together. The spread of the liquid crystal is determined by the characteristics of the liquid crystal such as the viscosity of the liquid crystal and the structure of the substrate on which the liquid crystal is dropped, such as the arrangement of patterns.
Therefore, a region allowing the spread of the liquid crystal dropped once by the above characteristics is determined, and the number of times the liquid crystal is dropped on the panel is calculated in consideration of the region. Moreover, the frequency | count of dripping over the whole board | substrate is calculated with the frequency | count of dripping in the said panel.
[0115]
The dropping position calculation unit 188 determines the liquid crystal dropping position based on the number of times the liquid crystal is dropped on the panel, the drop amount of the liquid crystal dropped once, the interval (pitch) between the dropped liquid crystals, and the spread characteristics of the liquid crystal. Is calculated. In particular, the spread characteristic of the liquid crystal is an important characteristic for determining whether or not the liquid crystal reaches the sealing agent when the substrates are bonded. Therefore, the dropping position calculation unit 188 calculates the dropping position in consideration of the spread characteristics of the liquid crystal in order to prevent the liquid crystal from coming into contact with the sealing agent before the sealing agent is cured. The factors that determine the spread characteristics of liquid crystals are usually the shape of the panel, the pattern of the elements formed on the panel, and the rubbing direction (alignment direction) performed on the alignment film of the panel. The dropping position calculation unit 188 calculates the dropping position of the liquid crystal in consideration of such factors.
[0116]
In general, since the liquid crystal panel is formed in a four-edge shape, the distance to the edge is longer than the distance to each side, so that the distance that the liquid crystal spreads increases. In addition, the gate line and the data line are formed to intersect each other on the first substrate (TFT substrate 10) of the liquid crystal panel, and the color filter layer extends along the data line direction on the second substrate (color filter substrate 20). Are arranged. Such an element pattern inevitably forms a step, and the step becomes an obstacle to the spread of liquid crystal, and the liquid crystal spread speed in the element pattern direction becomes larger than the vertical direction of the pattern. Actually, since the data line and the gate line cross each other on the first substrate, the liquid crystal spreading speed is not greatly affected, but the color filter layer of the color filter substrate affects the liquid crystal spreading speed. .
[0117]
The alignment, which is another factor affecting the liquid crystal dropping position, is caused by aligning adjacent liquid crystal molecules in a specific direction by applying alignment regulating force or surface fixing force to the alignment film. This is caused by rubbing the alignment film in a specific direction using. By such rubbing, fine grooves arranged in a specific direction are formed in the alignment film, and liquid crystal molecules are aligned in the specific direction by the grooves.
[0118]
Therefore, since the spreading speed of the liquid crystal in the alignment direction is larger than the spreading speed of the liquid crystal in the other direction, the liquid crystal dropping position should be calculated in consideration of the difference in the speed.
The dropping position of the liquid crystal is determined by the shape of the liquid crystal panel, the pattern direction of the elements formed on the liquid crystal panel, and the alignment direction.
[0119]
The liquid crystal dropping position is an important factor in that it is more closely related to the occurrence of a fatal failure of the liquid crystal panel. In a liquid crystal panel manufacturing method using liquid crystal dripping, a liquid crystal layer is formed by previously dropping liquid crystal on an upper substrate or a lower substrate, and bonding the upper substrate and the lower substrate together to distribute the dropped liquid crystal over the entire substrate. Form. At this time, the bonding of the upper substrate and the lower substrate is completed by curing the sealant after the liquid crystal layer is distributed. However, when the liquid crystal dropped and spread between the substrates during the bonding (that is, before the curing of the sealing agent) comes into contact with the sealing agent, the sealing agent breaks and is fatal to the liquid crystal panel. A defect occurs, and the liquid crystal panel in which the defect has occurred must be disposed of. Even when the sealant does not break, impurities contained in the sealant flow into the liquid crystal, so that the liquid crystal is contaminated, resulting in a defect in the liquid crystal panel.
[0120]
Such a defect may actually occur due to an error between the dropping position of the liquid crystal and the set dropping position, but is mainly caused by an erroneous setting of the dropping position. In other words, a defect occurs due to the erroneously calculated dropping position.
The liquid crystal dropping position is calculated based on the number of times the liquid crystal is dropped on the panel, the drop amount of the liquid crystal dropped once, the interval (pitch) between the dropped liquid crystals, and the spread characteristics of the liquid crystal. In particular, the spread characteristic of the liquid crystal is an important characteristic for determining whether or not the liquid crystal sealant is reached when the substrates are bonded. Therefore, in order to prevent the liquid crystal from coming into contact with the sealant before the sealant is cured, the dropping position should be calculated in consideration of the spread characteristics of the liquid crystal.
[0121]
However, in order to prevent the liquid crystal from coming into contact with the sealant before curing, when the liquid crystal dripping region to be dripped onto the substrate is set to a small range, it takes a long time for the liquid crystal to spread uniformly over the entire substrate. Therefore, there is a problem that the manufacturing time of the entire liquid crystal display element becomes long.
On the other hand, when setting the dripping region wide, the liquid crystal comes into contact with the sealing agent before the sealing agent is cured, and thus the above-described problem may occur. Therefore, the dropping position of the liquid crystal must be calculated in view of the problem of defective sealant and the speed of the process.
[0122]
In the present invention, the liquid crystal dropped on the substrate spreads to an area of about 70% of the entire area of the substrate before the sealing agent is cured, and the liquid crystal dropped on the substrate by the thermal curing of the sealing agent The liquid crystal dropping position is set so that the liquid crystal spreads over the area of the remaining portion of the substrate (that is, about 30% of the substrate area).
The spread characteristics of the liquid crystal are related to the inherent viscosity of the liquid crystal, but since the liquid crystal has the same value for the same type of liquid crystal, liquid crystal displays having various sizes and various modes. An element for setting the spread characteristic of the liquid crystal in the element is a geometric characteristic of the substrate on which the liquid crystal is dropped.
[0123]
In general, factors that determine the spread characteristics of the liquid crystal are the shape of the panel, the pattern of elements formed on the panel, and the rubbing direction performed on the alignment film of the panel. In the present invention, in consideration of such factors, a liquid crystal pattern actually dropped on a substrate and a liquid crystal dropping method using the same are presented. The present invention will be described in detail below.
[0124]
38a to 38c are drawings for explaining the shape of the liquid crystal panel as a first factor for determining the spread characteristic of the liquid crystal.
As shown in FIG. 38a, when the circular liquid crystal 117 is dropped on the square liquid crystal panel, that is, the lower substrate 105, the distance a from the liquid crystal 117 to each side is different from the distance b to the edge. Assuming that the spreading speed of the liquid crystal on the substrate 105 is isotropic, when the liquid crystal 117 reaches one side as shown in FIG. 38b, the distance b ′ remains between the liquid crystal 117 and the edge. Eventually, a region where the liquid crystal 107 is not distributed exists at the edge of the substrate 105.
[0125]
Therefore, in the present invention, the liquid crystal 117 is dropped in consideration of the form of the substrate. FIG. 38 c shows the dripping pattern 107 of the liquid crystal 117. At this time, the dripping pattern 107 of the liquid crystal 117 shown in the drawing shows the distribution pattern of the dropped liquid crystal.
[0126]
As described above, the liquid crystal dropped on the substrate is dropped in the form of a large number of drops. Even if the liquid crystal shown in FIGS. 38a and 38b is widely distributed on the substrate 105, this is simply to explain the spreading characteristics of the dropped liquid crystal. The liquid crystal 117 actually dropped on the substrate 105 is shown in FIG. 38c. As shown, it is dropped in a number of drop shapes.
[0127]
As shown in the drawing, the liquid crystal dropping pattern at each edge portion according to the present invention has a shape in which the edge portion is expanded in a square shape, and the pitches t1 and t2 of the dropping pattern 107 are the same in the x and y directions. is there. The reason for dropping the liquid crystal with the dropping pattern 107 is that the distance between the liquid crystal 117 dropped on the substrate and the side of the substrate 105 and the distance between the liquid crystal 117 and the edge of the substrate 105 are made constant. This is because when the spreading speed is constant, the liquid crystal is uniformly distributed over the entire panel when the substrates are bonded (before the sealant is cured).
[0128]
The liquid crystal dropping pattern 107 is not limited to a specific shape, and may differ depending on the shape of the substrate. For example, when the substrate is rectangular, the liquid crystal dropping pattern 107 dropped onto the substrate is also a rectangle with an extended edge region, and the distance between the liquid crystal and the peripheral edge of the substrate (including the valve and the edge) is the same. .
[0129]
Another factor that determines the dropping pattern of the liquid crystal is the direction of alignment performed on the alignment film. In general, alignment is a process of aligning adjacent liquid crystal molecules in a specific direction by applying alignment regulating force or surface fixing force to the alignment film, and mainly rubbing the alignment film in a specific direction using a soft cloth. Is done. By such rubbing, fine grooves arranged in a specific direction are formed in the alignment film, and liquid crystal molecules are aligned in the specific direction by the grooves.
[0130]
38d to 38g show a liquid crystal dropping pattern 117 in consideration of the rubbing of the alignment film as described above. When rubbing is performed in the direction of the arrow in FIG. 38d, a groove is formed in the alignment film along the rubbing direction. When the liquid crystal 107 is dropped on the substrate 105 as shown in FIG. 38e, the spreading speed of the dropped liquid crystal becomes larger in the rubbing direction. The reason is that since a groove is formed in the rubbing direction, the liquid crystal spreads through the groove. Therefore, as shown in FIG. 38f, when the circular liquid crystal 117 is dropped onto the substrate, the liquid crystal 117 spreads more quickly in the rubbing direction and is distributed in an elliptical shape having a major axis.
[0131]
In consideration of the spreading speed of the liquid crystal, in the present invention, the liquid crystal is dropped with an elliptical dropping pattern 117 as shown in FIG. At this time, the short axis of the drop pattern 117 is parallel to the rubbing direction of the alignment film having a high liquid crystal spreading speed, the long axis is perpendicular to the alignment direction, and the pitch of the drop pattern 117 is the pitch t1 in the long axis direction. Since the pitch is smaller than the uniaxial pitch t2, the liquid crystal is uniformly distributed over the entire substrate when the substrates are bonded.
[0132]
Another factor that determines the liquid crystal dropping pattern is the pattern formed on the substrate.
Such a pattern generates a step on the substrate, and therefore the step interferes with the spread of the liquid crystal, resulting in a difference in the spread speed of the liquid crystal. As shown in FIG. 38h, the lower substrate 105 of the liquid crystal panel includes a plurality of pixels 106a to 106c arranged in a matrix shape as a TFT substrate. Although not shown in the drawing, the pixels 106a to 106c are defined by a plurality of gate lines and data lines arranged vertically and horizontally, and a pixel electrode of a TFT as a driving element is formed in each pixel.
[0133]
The pixels are R, G, and B pixels. As shown in FIG. 38 i, R, G, and B color filters are formed on the upper substrate 103, and the R, G, and B color filters 104 a to 104 c are pixels 106 a to 106 c formed on the lower substrate 105. Corresponding to A black matrix 108 is formed between the color filters 104 a to 104 c of the upper substrate 103.
The black matrix 108 prevents light from leaking into the non-display area of the liquid crystal display element, and is disposed so as to face the area between the pixels 106a to 106c as shown in FIG. 38i, so that light leaks into the area. To prevent.
[0134]
FIG. 38j is a sectional view taken along line XX ′ of FIG. 38i. As shown in the figure, a plurality of black matrices 108 formed with a set width (for example, larger than the interval between pixels) are formed on the substrate 103, and a color is formed between the black matrices 108 (pixel regions). Filters 104a to 104c are formed. At this time, the color filters 104a to 104c partially overlap the black matrix 108, but the color filters do not overlap each other. Accordingly, a step with a certain height is generated on the black matrix 108.
In the case of a general liquid crystal display element, the color filters are arranged along data lines, and accordingly, steps due to the color filters 104a to 104c are formed in the gate line direction.
[0135]
Such a step disturbs the spread of the liquid crystal. Further, since the groove is formed along the data line direction by the step, the liquid crystal spreads smoothly. Accordingly, when the liquid crystal is dropped and then the pressure is applied to the substrate to distribute the liquid crystal to the substrate, a difference occurs in the speed at which the liquid crystal spreads in the gate line direction and the data line direction due to the step. For example, as shown in FIG. 38k, when the circular liquid crystal 117 is dropped on the central region of the substrate 105, the spreading speed in the data line direction and the gate line direction is different (of course, the speed in the data line direction without steps is different). After the fast bonding of the substrates is finished, the liquid crystal 117 is distributed in an elliptical shape having a long axis in the data line direction and a single axis in the gate line direction (FIG. 38l).
[0136]
Therefore, in the present invention, the liquid crystal 117 is dropped on the substrate 105 in consideration of the influence of the pattern formed on the substrate. The drop pattern 107 is shown in FIG. As shown in the figure, the liquid crystal is dropped in an elliptical shape. This ellipse has a long axis along the gate line direction where the liquid crystal spread speed is slow and a single axis along the data line direction where the liquid crystal spread speed is fast, and the pitch of the dropping pattern 107 is the data line direction (dropping). Since the pitch t2 in the gate line direction (major axis direction) is larger than the pitch t1 in the single axis direction of the pattern, the liquid crystal is uniformly distributed throughout the substrate 105 when the substrates are bonded.
[0137]
Actually, the influence of the substrate pattern may be generated not only by the upper substrate 103 but also by the lower substrate 105, that is, the TFT substrate. In general, in a TN (Twist Nematic) mode liquid crystal display element, another number of gate lines and data lines are formed on the TFT substrate 105. For example, in a liquid crystal display element having 600 × 800 pixels, 600 are formed in the gate line direction, whereas 800 are formed in the data line direction. This means that the number of steps in the gate line direction is larger than the number of steps in the data line direction.
[0138]
Therefore, the spread of the liquid crystal in the gate line direction is suppressed by the pattern difference, and the spread speed of the liquid crystal in the gate line direction becomes slower. However, the step effect of the pattern formed on the TFT substrate 105 is reduced by the various insulating layers (organic insulating layer and inorganic insulating layer) formed on the TFT substrate 105. In comparison, the degree of influence on the spread of the liquid crystal can be ignored.
[0139]
As described above, in the present invention, the liquid crystal is dropped in consideration of factors that affect the extent of the spread of the liquid crystal, that is, the shape of the substrate, the rubbing direction of the alignment film, and the pattern formed on the substrate. When the liquid crystal is dropped, the factors can act separately, but actually the factors act in combination. Accordingly, the liquid crystal dropping pattern should be calculated in consideration of the shape of the substrate, the rubbing direction, and the pattern formed on the substrate. When the orientation direction of the liquid crystal is determined by another method different from the rubbing process, the factors affecting the liquid crystal dropping pattern are different. For example, when the alignment direction is determined by photo-alignment, the light irradiation direction and the polarization direction of the irradiated light can be considered as factors that affect the dropping pattern.
[0140]
The following description shows an embodiment according to the present invention, and shows dropping patterns of liquid crystal display elements in various modes determined by applying the above-described factors.
First, FIG. 38n is a drawing showing a dropping pattern 117 of a TN mode liquid crystal display element. In general, in the TN mode, the rubbing directions of the alignment films formed on the upper substrate and the lower substrate of the panel 105 are perpendicular to each other. Therefore, in practice, the spreading speed of the liquid crystal is canceled out by the rubbing direction orthogonal to the bonding of the substrates, and the rubbing direction of the alignment film does not significantly affect the spreading of the liquid crystal. At this time, the rubbing direction of the alignment film does not affect the spread of the liquid crystal at all, but the influence is minimized. From this point of view, the factors that mainly affect the liquid crystal dropping pattern 117 when the substrates are bonded together are the shape of the substrate and the pattern formed on the substrate.
[0141]
Generally, the color filter layer is arranged along the data line direction, and the step is formed along the gate line direction, so that the liquid crystal spreading speed in the data line direction is larger than the liquid crystal spreading speed in the gate line direction. Become. Further, since the shape of the liquid crystal panel is rectangular, the distance of the liquid crystal spreading in the diagonal direction of the rectangular shape becomes longer than the spreading distance to each side. In consideration of the spread distance of the liquid crystal in the rectangular shape, the liquid crystal dropping pattern 107 is desirably formed in a rectangular shape like the liquid crystal 105. However, since the liquid crystal flow speed in the data line direction is faster than the liquid crystal flow speed in the gate line direction, the width of the dropping pattern 107 in the data line direction should be made narrower as shown in the figure. That is, although it has the same rectangular shape as the liquid crystal panel 105, the distance L1 between the dropping pattern 107 in the data line direction and the side of the liquid crystal panel 105 is the distance between the dropping pattern 107 in the gate line direction and the side of the liquid crystal panel 105. It should be set to a rectangular shape of L1> L2, which is longer than the interval L2.
[0142]
In addition, the dropping pitch of the interval between the liquid crystals 117 dropped at the dropping position of the dropping pattern 107 also has an important influence on the spread of the liquid crystal. In general, the liquid crystal 107 dropped at the dropping position of the dropping pattern 107 first spreads isotropically and comes into contact with an adjacent liquid crystal (the liquid crystal also spreads isotropically). As a result, the shape of the dropping pattern 107 All the liquid crystals dropped onto the substrate spread together over the entire substrate. In particular, after the liquid crystal is dropped, it is desirable that the liquid crystal dropped on the substrate spreads by a predetermined distance and contacts the adjacent liquid crystal before bonding the substrates. If the liquid crystal is not in contact with the adjacent liquid crystal before the substrates are bonded together, a liquid crystal dripping trace remains on the substrate, and this liquid crystal dripping trace causes a failure of the liquid crystal panel.
[0143]
Therefore, calculating the exact dropping pitch of the dropping pattern 107 is a very important factor not only for the complete distribution of the liquid crystal over the entire substrate but also for the prevention of liquid crystal panel defects. The dropping pitch of the liquid crystal varies depending on the viscosity of the liquid crystal and the dropping amount of the liquid crystal dropped on the substrate at one time. However, in the TN mode liquid crystal display element of the present invention, it is desirable to set the dropping pitch to about 9 to 17 mm. . However, in the embodiment of the present invention, since the liquid crystal spreading speed in the data line direction is larger than the liquid crystal spreading speed in the gate line direction, the dropping pitch t1 in the data line direction is set longer than the dropping pitch 1t2 in the gate line direction. Should be (ie t1> t2).
[0144]
Although not described above, the liquid crystal 107 that is dropped and spreads on the substrate can be affected by the pressure applied to the substrate. This is because the liquid crystal dropped on the substrate spreads over the entire substrate due to the pressure applied when the upper and lower substrates are bonded together. On the other hand, when the substrates are bonded, the pressure applied to the substrates should preferably be applied uniformly over the entire substrate, but the pressure actually applied to the substrates is generally the largest in the central region of the substrate. Smaller in the outer area. Therefore, when the liquid crystal is dropped with a rectangular drop pattern as shown in FIG. 38n, the central part of the rectangular shape along the data line direction spreads more quickly (in addition to the speed increase due to the pattern, the speed increase due to pressure increases). This causes a problem that the liquid crystal comes into contact with the sealant before curing.
[0145]
Although the influence of such pressure is very small, it is necessary to solve such a slight problem in order to remove the defect of the liquid crystal display element. In order to solve the problem caused by the pressure, a liquid crystal dropping pattern is formed in the shape shown in FIG. 38o.
[0146]
As shown in the figure, the dropping pattern 217 is set to have a shape obtained by reducing the dropping pattern in the central region in the data line direction in the rectangular dropping pattern. In other words, the width in the central region (the width in the data line direction) is formed narrower than the outer regions on both sides. Such a drop pattern 217 can effectively prevent a liquid crystal display element from being defective due to a factor caused by a pattern formed on the substrate and a factor caused by pressure when the liquid crystal is dropped.
[0147]
According to the dropping pattern 217, it can be seen that a dumbbell is formed as a whole. Of course, the term dumbbell shape is merely used for convenience of explanation, and is not used to limit the shape of the dropping pattern applied to the present invention to a specific shape. The term dumbbell-shaped drip pattern used in the detailed description and claims of this specification is a narrow (data line direction) rectangular drip pattern that reduces a portion of the drip pattern in the central region of the data line direction. The shape is shown.
[0148]
The first drop pattern 217a formed in the center region of the dumbbell drop pattern 217 is narrower in the data line direction than the second drop pattern 217b and the third drop pattern 217c formed on both side surfaces thereof. The distance L3 between the sides of the liquid crystal panel 205 is set longer than the distance L1 between the sides of the second drop pattern 217 and the third drop pattern 217c (L3> L1), but the degree is limited to a specific value. It differs depending on the area of the liquid crystal panel (or the area of the substrate) and the pressure applied to the substrate.
[0149]
Similarly to the rectangular drop pattern shown in FIG. 38n, the drop pitch t1 in the data line direction of the second drop pattern 217b and the third drop pattern 217c is in the gate line direction. The drop pitch t3 of the first drop pattern 217a in the data line direction is preferably set longer than the drop pitch t1 of the second drop pattern 217b and the third drop pattern 217c. desirable.
[0150]
As described above, in the case of the TN mode liquid crystal display element according to the present invention, when the liquid crystal is dropped into the shape of the dropping pattern by setting a rectangular drop pattern or dumbbell drop pattern having a narrow width in the data line direction. A quick and uniform distribution of the liquid crystal is possible throughout.
As described above, in the TN mode liquid crystal display element, since the alignment directions are orthogonal to each other on the upper and lower substrates, the influence of the alignment direction is ignored. Such a liquid crystal dropping pattern ignoring the alignment direction can also be applied to a VA mode liquid crystal display element. In general, a VA mode liquid crystal display element does not have a specific alignment direction, so that the dropping pattern of the VA mode liquid crystal display element has a shape substantially similar to the four edge shape and dumbbell shaped dropping pattern shown in FIGS. 38n and 38o. Is set. Therefore, detailed description of the dropping pattern of the VA mode liquid crystal display element is omitted.
[0151]
FIG. 38p is a drawing showing the dropping pattern 317 of the IPS mode liquid crystal display element. In general, in an IPS mode liquid crystal display element, the alignment direction of the alignment film is formed in only one direction. In other words, as shown in the figure, it is formed with an inclination of a predetermined angle (θ) with respect to the gate line direction. Accordingly, in the IPS mode liquid crystal display element, the dropping pattern 317 is determined by the shape of the liquid crystal panel, the shape of the pattern, and the orientation direction.
[0152]
As shown in the drawing, the dropping pattern 317 of the IPS mode liquid crystal display element is roughly divided into two parts. The central first dropping pattern 317a is extended in the data line direction. This is because the liquid crystal spreading speed in the gate line direction is faster than the liquid crystal spreading speed in the data line direction due to the pattern formed on the substrate, and the slow interval between the first drop pattern 317a and the side of the liquid crystal panel. This is because when L1 is set to be larger than the distance L2 in the fast direction between the first drop pattern 317a and the side, L1> L2, so that the liquid crystal spreads uniformly in both directions when the substrates are bonded.
[0153]
In the TN mode liquid crystal display element (or VA mode liquid crystal display element) shown in FIGS. 38n and 38o, the liquid crystal spreading speed in the data line direction is faster than the liquid crystal spreading speed in the gate line direction. Then, the liquid crystal spread speed in the gate line direction is fast. The reason for this will be described below.
[0154]
In the case of a TN mode or VA mode liquid crystal display element, the color filter layer is arranged along the data line direction, and the step is formed along the gate line direction. On the other hand, in the IPS mode liquid crystal display element, the color filter layer is arranged along the gate line direction, and the step is formed along the data line direction. Therefore, in the IPS mode liquid crystal display element, the dropped liquid crystal spreads faster along the gate line direction.
The color filter layer is arranged in such a mode in order to efficiently use a glass plate (that is, a substrate) on which a plurality of liquid crystal panels are formed. In other words, in the manufacturing method of the liquid crystal display element using the liquid crystal dropping method, the color filter layer is formed in the gate line direction or the data line direction according to the mode of the liquid crystal display element. Of course, the arrangement direction of such color filter layers is not limited to a specific direction. More importantly, it does not matter whether the direction of the dropping pattern set in the IPS mode liquid crystal display element is the x direction or the y direction, but in the direction in which the liquid crystal flow speed is low (or the step direction of the color filter layer). The dripping pattern is extended.
[0155]
Accordingly, in the IPS mode liquid crystal display element, the first drop pattern 317a is extended in the data line direction. However, this is merely an example of the drop pattern, and the flow rate of the liquid crystal in the first drop pattern 317a. It may be set so as to be extended in any direction in which is small.
The second drop patterns 317b and 317c are extended in opposite directions at both ends of the first drop pattern 317a. The extending direction of the second drop patterns 317a and 317c is a direction orthogonal to the alignment direction, and this is for supplementing the liquid crystal spreading speed in this direction because it is slower than the liquid crystal spreading speed in the alignment direction.
In such an IPS mode liquid crystal display element, the factors affecting the liquid crystal spreading speed are the pattern shape and the orientation direction. Therefore, the dropping pitch should be set in consideration of the two factors.
[0156]
That is, the pitch t1 in the data line direction and the pitch t2 in the gate line direction, the pitch t3 in the alignment direction, and the pitch t4 in the direction orthogonal to the alignment direction should be set. In general, in the case of an IPS mode liquid crystal display element, the pitch of the liquid crystal dropping pattern 217 is about 8 to 13 mm.
Considering the difference in liquid crystal spreading speed due to the pattern, the pitch t1 in the gate line direction is set larger than the pitch t2 in the data line direction, and considering the spreading speed due to the orientation direction, the pitch t4 in the direction orthogonal to the orientation direction is set. The pitch t3 should be set larger.
[0157]
The liquid crystal dropping pattern set as described above has a lightning pattern as if it were directed in the data line direction. In other words, the liquid crystal panel is configured to have a dropping pattern having a protruding region in a direction opposite to the dropping pattern in the central region of the liquid crystal panel and the alignment direction of the alignment film. At this time, the term “lightning shape” is simply named for convenience of explanation, and does not limit the dropping pattern shape of the present invention. In addition, the meaning of the protruding region means a dropping pattern extended from the dropping pattern formed in the central region in a direction opposite to the alignment direction of the alignment film (substantially perpendicular to the alignment direction). The specific shape is not limited.
[0158]
After the liquid crystal is dropped from the liquid crystal dropping device along the dropping pattern set as described above, the dropped liquid crystal is uniformly distributed over the entire substrate by bonding the substrates.
The dripping pattern is calculated before dropping the liquid crystal. The nozzle is moved by the dropping pattern calculated in this way, and the liquid crystal is dropped. The liquid crystal dripping pattern is automatically calculated according to the shape of the substrate and the shape of the pattern formed on the substrate. Although not shown, the liquid crystal dropping pattern and the liquid crystal are dropped by the control system connected to the control system.
[0159]
The control system includes information on the substrate, for example, the area of the substrate, the number of panels formed on the substrate, the amount of liquid crystal dropped, the shape of the substrate or panel, the rubbing direction performed on the alignment film formed on the substrate, the substrate Various types of information such as the shape of the pattern formed on is input.
In the control system, the liquid crystal dropping device and the driving means for driving the liquid crystal dropping device by calculating the total dropping amount of the liquid crystal dropped on the substrate or panel, the number of times of dropping, the dropping amount of one drop and the dropping pattern based on the input information. (Not shown) is controlled to drop the liquid crystal at a desired position (that is, a position set by the dropping pattern).
[0160]
The drop pattern can be corrected when a difference occurs between the set drop amount of the liquid crystal and the drop amount of the liquid crystal actually dropped onto the substrate. In this case, the actual shape of the dropping pattern is not changed. The dripping patterns indicated by dotted lines in the dropping patterns of the respective modes illustrated in FIGS. 38n, 38o, and 38p are for correcting the liquid crystal amount. That is, when a difference between the set drop amount and the actual drop amount occurs, the liquid crystal amount is corrected without further dropping the liquid crystal in the drop pattern region indicated by the dotted line, or without dropping the liquid crystal in the region. In the rectangular liquid crystal dropping pattern (TN mode or VA mode) shown in FIG. 38n, a correction region is formed at the center of the rectangular shape, and the dumbbell shaped liquid crystal dropping pattern (TN mode or VA mode shown in FIG. 38o). Mode), a correction region is formed in the central region of the first drop pattern 217a. Further, in the lightning liquid crystal dropping pattern (IPS mode) shown in FIG. 38p, correction regions are formed at the centers of the protruding regions 317a and 317c.
[0161]
As described above, in the dispensing apparatus according to the present invention, the operator automatically drops the liquid crystal on the substrate after calculating the liquid crystal dropping pattern based on various data. A liquid crystal dropping method using the dispensing apparatus having such a configuration will be described.
FIG. 33 is a flowchart showing a liquid crystal dropping method. As shown in the figure, the operator operates the keyboard, mouse, and touch panel to input information on the liquid crystal panel and liquid crystal characteristic information through the input unit 171, and the spacer height (ie, cell gap) measured in the previous process. Is input (S21), the dropping amount calculation unit 173 calculates the total dropping amount of the liquid crystal dropped on the substrate (or panel) (S22). Subsequently, after calculating the amount of one drop and the number of drops by one drop amount calculation unit 186 and the number of drops calculation unit 187, the dropping position of the liquid crystal is calculated by the dropping position calculation unit 188 based on this. Is calculated (S23, S24).
[0162]
The substrate disposed under the dispensing device 120 is moved in the x and y directions by a motor. The dropping pattern calculation unit 175 calculates the position where the liquid crystal is dropped based on the input drop amount, the liquid crystal characteristic information, and the substrate information, and based on this, the dispensing device is set at the dropping position set by operating the motor. The substrate is moved so that 120 is positioned (S27, S28).
[0163]
As described above, the power supply control unit 177 and the flow rate control unit 178 correspond to the opening time of the discharge hole 144 corresponding to the single liquid crystal dropping amount based on the calculated single liquid crystal dropping amount with the substrate moved. After calculating the power amount and the gas pressure, in step S25, the power supply unit 160 and the flow rate control valve 161 are controlled to supply power to the solenoid coil 130 and supply the liquid crystal container 124 with nitrogen corresponding to the calculated gas pressure. The liquid crystal starts to be dropped at the position (S26, S29).
[0164]
As described above, the amount of one drop is determined by the amount of power supplied to the solenoid coil 130 and the amount of nitrogen supplied to the liquid crystal container 124 and applying pressure to the liquid crystal. However, the liquid crystal dropping amount can be adjusted by changing two factors as described above, but the liquid crystal dropping amount can also be adjusted by fixing one factor and changing the other one factor. In other words, the flow rate of nitrogen supplied to the liquid crystal container 124 can be fixed to a set amount, and only the amount of power supplied to the solenoid coil 130 can be changed to drop a desired amount of liquid crystal onto the substrate. It is also possible to fix the amount of power supplied to the solenoid coil 130 to a set amount and change only the amount of nitrogen supplied to the liquid crystal container 124 to drop a desired amount of liquid crystal on the substrate.
[0165]
Note that the amount of liquid crystal dropped once at a specific position on the substrate is determined by adjusting the tension of the first spring 128 or adjusting the distance x between the needle 135 and the magnetic bar 132. However, the tension adjustment of the first spring 128 and the adjustment of the interval x can be arbitrarily performed by an operator with a simple operation, and therefore it is desirable to set them already when the liquid crystal is dropped.
[0166]
When dropping on the substrate, the amount of liquid crystal dropped is a very fine amount of about several mg. Accordingly, it is very difficult to accurately drop such a fine amount, and the amount set by various factors is likely to change. Accordingly, it is necessary to correct the dropping amount of the liquid crystal to be dropped and always drop a liquid crystal with an appropriate dropping amount onto the substrate. The correction of the liquid crystal dropping amount is a correction included in the main control unit 170 shown in FIG. This is done by the control unit.
[0167]
As shown in FIG. 34, the correction control unit 190 calculates the correction amount of the liquid crystal by comparing the dropped amount measuring unit 191 that measures the amount of dropped liquid crystal with the set dropped amount. A correction amount calculation unit 192 that performs correction, and a drip pattern correction unit 193 that calculates a new drip pattern by correcting the drip pattern that is initially calculated using the correction amount calculated by the correction amount calculation unit 192. .
[0168]
Although not shown, the dispensing device (or the outside of the dispensing device) is equipped with a weigh scale for accurately measuring the weight of the liquid crystal, and periodically or aperiodically measures the weight of the liquid crystal. can do. Usually, since the liquid crystal has a minute amount of several mg, there is a limit to accurately measuring the minute amount. Therefore, in the present invention, the amount of liquid crystal dropped once is detected by measuring the amount of liquid crystal of a predetermined number of times of dropping, for example, the amount of liquid crystal 10 times, 50 times, or 100 times.
[0169]
As shown in FIG. 35, the correction amount calculation unit 192 includes a drop amount setting unit 195 that sets the drop amount calculated by the single drop amount calculation unit 186 in FIG. 32 as the current drop amount, and the set drop amount, A comparison unit 196 that compares the drop amounts measured by the drop amount measurement unit (FIGS. 34 and 191) and calculates the difference between the values, and an error in the drop amount of the liquid crystal corresponding to the amount calculated by the comparison unit 196 An error dropping amount calculation unit 197 for calculating a value is included. Further, as shown in FIG. 36, the dropping pattern correction unit 193 calculates a single correction amount based on the error dropping amount calculated by the correction amount calculation unit (FIGS. 34 and 192). A dropping number correcting unit 193b that calculates the number of droppings corrected based on the error dropping amount, and the one-time dropping amount correcting unit 193a, a dropping number correcting unit 193b of the dropping position correcting unit 193c that calculates the dropping position, A correction pattern calculation unit 193d is calculated by calculating a corrected liquid crystal drop pattern based on one correction amount calculated by the drop position correction unit 193c and the corrected number of drops.
[0170]
The corrected liquid crystal drop pattern calculated by the correction pattern calculation unit 193d includes a single correction drop amount and a correction drop number. Accordingly, the power supply control unit 177 calculates a voltage corresponding to the corrected drop amount and outputs a signal indicating the voltage to the power supply unit 160, and the power supply unit 160 sets the drop amount corrected by the signal. A corresponding voltage is output, and the power supply unit 160 supplies a voltage corresponding to the drop amount corrected by the signal to the solenoid coil 130. Further, the flow rate control unit 178 calculates a pressure corresponding to the corrected dripping amount and outputs a signal indicating the pressure to the flow rate control valve 161, and the flow rate control valve 161 corrects the dripping amount corrected by the input signal. Is supplied into the dispensing device 120.
[0171]
FIG. 37 is a diagram showing a method of correcting the liquid crystal dropping amount. As shown in the figure, when the liquid crystal dropping of the set number of times is completed, the dropping amount of the liquid crystal being dropped is measured using a weighing scale (S31). Next, the measured drop amount is compared with the set measured amount to determine whether or not there is an error value of the drop amount (S32, S33).
[0172]
If there is no error value, it is determined that the amount of liquid crystal currently being dropped is the same as the set amount, and dropping is continued as it is. If there is an error value, the error amount is calculated (one error drop amount and Calculate the number of drops of error) The drop pattern correction unit 193 corrects the drop pattern to calculate a new drop pattern (S34). After the substrate is moved to the dropping position determined by the corrected dropping pattern (S35), the corrected power amount is calculated by calculating the error power amount corresponding to the error dropping amount, and the power supply unit 177. The power amount calculated by controlling the power is supplied to the solenoid coil 130 by the power supply unit 160, and the corrected amount of liquid crystal is dropped at the corrected dropping position (S36, S37, S41).
[0173]
Further, the correction pattern calculation unit 193d calculates an error gas pressure corresponding to the error drop amount (S38). Thereafter, the flow rate supply amount corresponding to the error gas pressure is calculated and the corrected flow rate supply amount is calculated, and then the flow rate control valve 161 is controlled to supply the corresponding amount of gas from the gas supply unit 162 to the liquid crystal container 124. Then, the corrected amount of liquid crystal is dropped at the corrected dropping position (S39, S40, S41).
[0174]
As described above, the liquid crystal dropping amount correction process is repeated. The correction process is repeated every time the set number of liquid crystal drops are finished, and an appropriate amount of liquid crystal is always dropped on the substrate.
Normally, the liquid crystal dropping amount is corrected by controlling the power supply unit 160 and the flow rate control valve 161 to correct a single dropping amount. However, since the amount of liquid crystal dripping at one time is very fine, it is extremely difficult to finely adjust the amount of one liquid crystal dripping. Of course, in order to accurately correct the liquid crystal dropping amount, as described above, all of the one dropping amount and the number of liquid crystal dropping times should be corrected, but this is extremely difficult. Therefore, the liquid crystal drop amount is corrected by correcting only the liquid crystal drop number for simple correction of the drop amount. Correcting the number of liquid crystal drops means that a new drop position is calculated based on the set drop pattern to correct the drop pattern.
[0175]
However, correcting the drop pattern by correcting the number of drops as described above does not change the basic drop pattern. The reason is that the calculated (or set) drip pattern includes all the factors necessary for dropping the liquid crystal, and thus calculating a new type of drip pattern is problematic in terms of efficiency.
Therefore, in the present invention, when the liquid crystal dropping amount is corrected, the liquid crystal dropping pattern already calculated is used to correct the dropping amount. When the liquid crystal is first dropped (before correction), the liquid crystal is not dropped on all liquid crystal dropping patterns. That is, the liquid crystal dropping amount correction is as described with reference to FIGS. 38n, 38o, and 38p.
[0176]
Next, the bonding process will be described.
FIG. 39 schematically shows a configuration of a vacuum bonding apparatus for a liquid crystal display element according to the present invention, FIG. 40 is a perspective view of a process auxiliary means according to the present invention, and FIG. 41 shows a process auxiliary means according to the present invention. It is a top view which shows the mounting state of.
[0177]
The vacuum bonding apparatus of the present invention is broadly configured to include a vacuum chamber 210, an upper stage 221 and a lower stage 222, a stage moving device, a vacuum device 200, and a process auxiliary means 600.
[0178]
The vacuum chamber 210 constituting the bonding apparatus of the present invention is formed so that the bonding operation between the substrates is performed while the inside of the vacuum chamber 210 is selectively maintained in a vacuum state or a non-vacuum state.
At this time, the vacuum chamber 210 is connected to one end of the surface thereof with a first exhaust pipe 212 that transmits the air suction input transmitted from the vacuum apparatus (high vacuum) 200 and exhausts the air existing in the internal space. In addition, a second exhaust pipe 241 that transmits the air suction input transmitted from the low vacuum device 242 and exhausts the air existing in the internal space is connected to the lower end of the surface.
[0179]
In addition, a vent pipe 213 is connected to the upper side of the vacuum chamber 210 to allow air or other gas to flow from the outside to maintain the inside of the vacuum chamber 210 in a non-vacuum state. The vacuum state can be formed or released.
The first and second discharge pipes 212 and 241 and the vent pipe 213 are respectively provided with on-off valves 212a, 241a and 213a which are electronically controlled to selectively open and close the pipe lines.
[0180]
In addition, the upper stage 221 and the lower stage 222 constituting the bonding apparatus of the present invention are installed facing the upper space and the lower space in the vacuum chamber 210, respectively, and are brought into the vacuum chamber 210 by the transfer device 300. The substrates 10 and 20 that have been carried in are vacuumed or electrostatically attracted to be maintained in a fixed state at the work position in the vacuum chamber 210, and the substrates 10 and 20 that are fixed are bonded together. Are configured to be selectively movable.
At this time, the transfer device 300 controls the first arm 310 having a number of finger portions 311 to carry in / out the substrate inside the vacuum chamber 201.
[0181]
Further, a plurality of electrostatic forces are supplied to the bottom surface of the upper stage to enable the substrate (second substrate) 20 to be fixed. This is performed by mounting at least one electrostatic chuck 221a. In addition, a plurality of vacuum holes 221b that transmit the vacuum suction input 2 generated by driving the vacuum pump 233 and suck and fix the second substrate 20 are formed.
At the same time, each edge portion in the vacuum chamber is provided with second substrate support means 400 that plays a role of temporarily supporting the second substrate 20 in the course of creating a vacuum state in the vacuum chamber 210.
[0182]
However, the second substrate support unit 400 may be configured not only in the above-described form but also in various forms capable of temporarily supporting the second substrate and facing the upper stage 211. It can also each be provided in the site | part adjacent to the both ends, or the site | part adjacent to the four edge parts which each stage 221,222 faces.
Also, the upper surface of the lower stage 222 is configured by mounting at least one electrostatic chuck 222a and forming a vacuum hole 222b (see FIG. 42) in the same manner as the bottom surface of the upper stage 221, and in addition to this, the lower stage The first substrate support means 420 for mounting the substrate (first substrate) 10 to be loaded to be mounted on 222 is installed so as to be movable in the vertical direction.
[0183]
At this time, the first substrate support means 420 is disposed so as to be in contact with the bottom surface of the first substrate 10 and is provided to operate through the lower stage 222. In the configuration in which the first substrate support means 420 is movable in the vertical direction, a hydraulic Linder or a motor can be used as the first driving unit 421.
However, considering that the first substrate support means 420 is formed in various configurations for carrying in the substrate, it is not limited to any one shape.
[0184]
The stage moving device constituting the bonding apparatus of the present invention has a moving shaft 231 coupled to the upper stage 221 for moving the upper stage 221 upward or downward, and coupled to the lower stage 222. The rotating shaft 232 is configured to rotate the lower stage 222, and includes a driving motor 224 that drives the shafts coupled to the stages 221 and 222 to move or rotate.
[0185]
At this time, the stage moving device is not limited to one configured to move the upper stage 221 only up and down and rotate the lower stage 222 left and right.
That is, the upper stage 221 can be configured to be able to rotate left and right, and the lower stage 222 can be configured to move up and down.
[0186]
In this case, another rotation shaft (not shown) is additionally installed on the upper stage 221 so that the rotation is possible, and another movement shaft is additionally installed on the lower stage 222. It is desirable to make it possible to move up and down. Further, the vacuum device 200 constituting the bonding apparatus of the present invention plays a role of transmitting suction input so that the inside of the vacuum chamber 210 can selectively form a vacuum state, and performs normal air suction input. It is configured in the form of a suction pump that is driven to generate.
[0187]
At this time, a space including the vacuum device 200 is formed so as to be interconnected with the air discharge pipe 212 of the vacuum chamber 210.
Further, as shown in FIG. 40, the process auxiliary means 600 constituting the bonding apparatus of the present invention has a role of fixing the bonded substrate in the process of releasing the vacuum state inside the vacuum chamber 210 or the inside of the vacuum chamber 210 is in a vacuum state. Is formed, the second substrate 20 fixed to the upper stage 221 is pushed out to the upper stage 221.
[0188]
The process auxiliary means 60 includes a rotation shaft 610, a support part 620, and a drive part 630.
At this time, the rotating shaft 610 is disposed at a position where it can be moved up and down and rotated in the vacuum chamber 210, and the support unit 620 is rotated around the upper side of the lower stage 222 while being selectively rotated by driving the driving unit 630. Play a role to be located in.
Further, the support unit 620 is integrated with one end of the rotating shaft 610, supports the second substrate 20 while being in contact with the second substrate 20 and a predetermined portion of the transfer device 300, and fixes the bonded substrate or It plays a role of supporting the tip of the transfer device 300.
[0189]
At this time, the surface of the support portion 620 that is in contact with the substrates 10 and 20 includes a first contact portion 621 and a second contact portion 622 that are formed of a material that can prevent scratches when contacting each other. The first contact part 621 and the second contact part 622 are made of a material such as Teflon or a peak.
[0190]
However, the contact portions 621 and 622 can be additionally configured, and each surface of the support portion 620 can be coated with a coating material such as Teflon or a peak.
In addition, the support portion 620 can be formed not only from a regular hexahedron having the same length and width but also from a cylinder or a polyhedron, but preferably the length is longer than the width. It is further advantageous to form a hexahedron shape because a large area can be supported when the substrates 10 and 20 are fixed.
[0191]
In addition, the driving unit 630 is provided outside (or inside) the vacuum chamber 210 and is coupled to the rotating shaft 610 to rotate the rotating shaft 610 by using a rotating motor 631 that rotates the rotating shaft 610 by hydraulic pressure. A lifting cylinder 632 that is driven to move up and down is included.
[0192]
Of course, the configuration for rotating the rotary shaft 610 and the configuration for raising and lowering the rotary shaft 610 can be configured not only by the rotary motor 631 and the lift cylinder 632 but also by various devices and equipment. .
At this time, the lifting / lowering range of the rotating shaft 610 that is lifted / lowered by the lifting / lowering cylinder 632 may be an operation range of the process assisting unit according to the present invention.
That is, the operation range for fixing the bonded substrate in the process of releasing the vacuum state in the vacuum chamber 210 and the second substrate 20 fixed to the upper stage 221 when the inside of the vacuum chamber 210 is in a vacuum state. When the substrates 10 and 20 are loaded into the upper stage 221 and when the substrates 10 and 20 are loaded by the transfer device 300, the tips of the fingers 311 of the transfer device 300 for loading the substrates are supported. The range of operation or the like is set as the lifting range of the rotating shaft 610.
[0193]
In the above configuration, when the driving unit 630 is installed at the lower outer portion of the vacuum chamber 210 as illustrated in the drawings of the embodiment of the present invention, the rotating shaft 610 is coupled through the vacuum chamber 210. At the same time, a sealing is formed at a joint portion between the vacuum chamber 210 and the rotary shaft 610.
[0194]
In the present invention, for example, as shown in FIG. 41, the process assisting means 600 is located at a portion adjacent to both ends on the long side (or single side) of the lower stage 222. However, the present invention is not limited to the above configuration, and the process assisting means 600 of the present invention can be installed so that the operation can be performed at a position adjacent to the center of each side of the lower stage 222. The process assisting means 600 can be installed so that the operation can be performed at positions adjacent to both ends of each side and the center of each side surface.
[0195]
Here, the first substrate support unit 420 will be described in more detail.
42 is a plan view schematically showing a state of the lower stage in which the first substrate supporting means 420 according to the present invention is accommodated, FIG. 43a is an enlarged sectional view of a portion “B” of FIG. 39, and FIG. FIG. 44 is a state diagram of the configuration of the first support base provided in a direction perpendicular to the carry-in / carry-out direction of one substrate as seen from the carry-in / carry-out direction of the first substrate, and FIG. 44 shows the first substrate support according to FIG. FIG. 5 is a perspective view schematically showing an operation state of means 420.
[0196]
On the upper surface of the lower stage 222, at least one first accommodating portion 222d is formed in a portion where a dummy region (a region that is not a cell formation region) of the substrate (first substrate) placed on the lower stage 222 is located. The However, the position of the first accommodating portion 222d is not limited to the above-described position, and any position can be used as long as it can prevent distortion of the first substrate 10, but it is desirable. As described above, it is more desirable if the lower surface of the dummy region between the cell regions formed on the upper surface of the first substrate 10 is located.
[0197]
The first accommodating part 222d can be formed not only in a normal groove, but also in a through hole that penetrates the lower stage 222, and may have a general groove shape. It can also be formed in a configuration in which a through hole is formed only in a specific part.
In addition, the first substrate support means 420 is selectively accommodated in the first accommodating portion 222d, and the first support portion 420a that selectively supports the first substrate 10 and the lower stage 222 from the lower side of the first support portion 420d. A first elevating shaft 420c for selectively moving the first support portion 420a up and down as a state of being integrated with one end of the first support portion 420a through the first accommodating portion 222d, and connected to the first elevating shaft 420c The first elevating shaft 420c is selectively moved up and down to include a first driving unit 421.
[0198]
At this time, the first accommodating portion 222d extends along a portion corresponding to a dummy region of the first substrate 10 disposed on the upper surface of the lower stage in the same direction as the loading / unloading direction of the first substrate. The first support part 420a is formed to extend corresponding to the shape of the first accommodating part 222d, which is applied to equipment for manufacturing a large-screen liquid crystal display element. The first support part 420a can stably support each peripheral part of the liquid crystal display element, thereby preventing the peripheral part from sagging.
[0199]
However, the present invention is not limited to a mode in which the first accommodating part 222d and the first support part 420a are formed long so that the contact with the substrate forms a surface contact, but is not limited to the upper surface of the first support part 420a. A large number of protrusions may be formed to minimize the contact area with the substrate.
[0200]
However, in the case where the substrate is enlarged, there is a possibility that the substrate may be damaged due to local stress concentration. Therefore, it is possible to apply the configuration in which surface contact is formed as in the above-described embodiment. It is desirable to prevent sagging.
[0201]
In addition, at least two first accommodating portions 222d and first support portions 420a may be formed along the long side direction of the lower stage 222, and at least 2 along the single side direction of the lower stage 222. One or more can be formed at the same time along the long side direction and single side direction of the lower stage 222.
[0202]
More specifically, the first accommodating part 222d and the first support part 420a are not only formed in the same direction as the loading / unloading direction of the first substrate 10, but also the loading / unloading of the first substrate 10 is performed. It is additionally formed along the direction orthogonal to the unloading direction, and when viewed in plan, it is not shown in the drawing, but overall, not only the shape like “=”, “≡” “‖” but “+” By forming any one of various shapes such as “”, “□”, and “well”, it is possible to effectively prevent sagging of both side portions of the first substrate 10.
[0203]
In particular, the position (or contact position) at which the first substrate 10 is supported by the first support portion 420a can be any position that can prevent distortion of the first substrate 10, and is preferably the first. It is further desirable if the lower surface of the portion where each cell formed on the upper surface of the substrate 10 and the dummy region between the cells is located.
[0204]
At this time, the installation interval between the first support portions 420a installed in the same direction as the loading / unloading direction of the first substrate 10 interferes with at least the movement path of each finger 311 included in the first arm 310. The interval should not be given.
For example, as shown in FIG. 42, when the first arm 310 is formed to have three fingers 311 with a predetermined interval, each of the first arms 310 has an interval (S) between the fingers 311. The first support part 420a is positioned so as not to interfere with the movement of the first arm 310.
[0205]
In addition, as shown in FIG. 43b, the first support portion 420b is installed along the direction orthogonal to the loading / unloading direction of the first substrate 10 and is mounted with each finger 311 of the first arm 310. Is bent downward, thereby preventing interference with each of the fingers, and the central portion is bent downward, as shown by way of example, so that the central finger of the first arm 310 and The both side portions are formed in such a length that they do not come into contact with the fingers positioned on both sides of the first arm 310 (or the fingers positioned on both sides of the first arm 310 are formed on the first arm 310). The gap is formed so as not to interfere with the support portion 420a.
[0206]
In addition, if the first support portions 420a and 420b are formed long enough to be applicable to equipment for manufacturing a large liquid crystal display element, both ends of the first support portions 420a and 420b sag.
In the present invention, at least two first elevating shafts 420c that are axially coupled to the first support portions 420a and 420b and at least two first drive units 421 that elevate and lower the first elevating shafts 420c are provided for each of the first support portions 420a and 420b. You may mount each in the position which mutually opposes above (refer FIG. 44).
[0207]
For example, when looking at the layout, the intersection between the first support part 420a extending in the horizontal direction and the first support part 420a extending in the vertical direction, or the center and both ends of each of the first support parts 420a and 420b. The first elevating shaft 420c connected to the first driving unit 421 is attached to the corresponding part between the first and second driving parts 421, respectively.
Further, in the above configuration, the first support portions 420a and 420b are coated with a coating material on at least the surfaces including the surface that contacts the first substrate 10, and the first support portions 420a and 420b are in contact with the first substrate 10. At this time, various kinds of damage such as scratches caused by contact between the first support parts 420a and 420b and the substrate can be prevented in advance.
In particular, in the present invention, by using a material through which Teflon, a peak, or a current flows as the coating material as described above, it is possible to prevent the substrate from being scratched or impacted upon contact with the substrate and to prevent the generation of static electricity.
[0208]
In addition, the first support portions 420a and 420b are shown as examples in the case where the first support portions 420a and 420b are formed into a shape such as a bar, a circular pin, or a hollow multi-edge tube as a whole, but are not limited thereto. Alternatively, it can be formed in various configurations with reference to the respective shapes.
The first driving unit 421 constituting the first substrate support means 420 is usually constituted by at least one of a cylinder and a step motor for moving the lifting shaft up and down using air pressure or hydraulic pressure. It is fixed on the lower space in the vacuum chamber 210 or is fixed to the outside of the vacuum chamber 210 through the bottom surface of the vacuum chamber 210 to prevent interference with each driving equipment and facilitate installation. .
[0209]
To this end, in the present invention, as shown in FIG. 45, at least one second accommodating portion 222e is formed as a recess around both ends of the lower stage 222 in a direction orthogonal to the substrate loading / unloading direction. The clamping means 700 that is formed to penetrate and moves up and down is engaged with the second accommodating part 222e.
[0210]
That is, when the first substrate 10 is mounted or the bonded substrate is removed so that the clamping means 700 engages and moves up and down in the second accommodating part 222e formed around both ends of the lower stage 222, By supporting the periphery of the first substrate 10 and the bonded substrate, the portion is prevented from sagging.
[0211]
In addition, the clamping unit 700 is initially engaged with the second accommodating part 222e while being positioned on both sides of the lower stage 222, and at least one second supporting part that selectively supports the bottom surfaces on both sides of the first substrate 10. 710, a second lifting shaft 720 that is integrated with the second support portion 710 to selectively move the second support portion 710 up and down, and the second lifting shaft 720 connected to the second lifting shaft 720. And a second driving unit 730 that is selectively driven.
At this time, the second accommodating part 222e is formed to have a predetermined length along a portion of the periphery of the lower stage 222 where the dummy region of the first substrate 10 placed thereon is formed. The second support part 710 has a length corresponding to the shape of the second accommodating part 222e and is formed to support the periphery of the first substrate 10.
[0212]
In particular, the second support part 710 is formed to have a surface that supports the bottom surface of the first substrate 10 and a surface that supports the side surface of the first substrate 10, and the surface that contacts the substrate is coated with a coating material. The first substrate 10 can be prevented from being damaged when the second support part 710 and the first substrate 10 are in contact with each other.
The coating material at this time is formed of Teflon, a peak, or a conductive material in the same manner as the coating material coated on the first support portions 420a and 420b, thereby preventing the generation of static electricity upon contact with the substrate.
In addition, the second elevating shaft 720 and the second driving unit 730 are formed in the same configuration as the first elevating shaft 420c and the first driving unit 421 described above, but are not limited to the case where they are formed in the same manner. Detailed description thereof is omitted.
[0213]
Further, in the above configuration, the second support part 710 can be integrally formed over the entire peripheral part of the lower stage 222. In the embodiment of the present invention, the second support part 710 hangs at a predetermined interval (at least exceeding the allowable limit). It is also possible to divide and form a plurality of pieces while having an interval sufficient to prevent the above.
At this time, one end of each of the second support parts 710 is formed integrally with each other, and at least one second elevating shaft 720 and at least one second drive part 730 are attached to one end of the integrally formed second support part 710. By installing, the second support portion 710 can be smoothly operated.
The clamping unit 700 operates in conjunction with the first substrate support unit 420.
[0214]
That is, the second driving part 730 constituting the clamping means 700 operates in conjunction with the driving of the first driving part 421 constituting the first substrate supporting means 420, and the second elevating shaft 720 and the second elevating shaft 720. The support portion 710 is selectively moved upward or downward to support the first substrate 10 and the peripheral portion of the bonded substrate when the first substrate 10 is mounted and when the bonded substrate is removed.
[0215]
The configuration and operating state of the second substrate support means 400 described above will be described as follows.
FIG. 46 schematically shows a vacuum bonding apparatus to which the second substrate support means 400 according to the present invention is applied.
The second substrate support means 400 constituting the bonding apparatus of the present invention is in contact with a cell region formed on the bottom surface of the second substrate 20 separated from the upper stage 221 and a portion where a dummy region between the cell regions is located. A portion where the side surface of the lower stage 222 is located in the bottom surface inside the vacuum chamber 210. The rotating shaft 415 is configured to rotate in a full-angle manner, and is provided with a support base 412 and a drive unit 411. And is mounted on the adjacent part (see FIG. 39).
At this time, the second substrate support means 400 is generally composed of two or more and ten or less elements.
[0216]
In particular, when the arrangement of the vacuum chamber 210 is viewed with respect to the second substrate support means 400, the end of the long side (or single side) of each stage 221, 222 or the long side (or single side) of each stage 221, 222 is shown. The support base 412 coupled with the rotary shaft 415 is mounted on the bottom surface inside the vacuum chamber 210 adjacent to the central portion on the side) side (or at a position having a constant interval), and the support base is mounted. The other end of 412 is positioned toward the inner part of the side surface of each stage.
[0217]
That is, the second substrate support unit 400 is positioned adjacent to one end (or both ends) of one side surface of the lower stage 222 and one end (or both ends) of the other side surface. In addition, each of the lower stage 222 can be installed adjacent to the central portion of one side surface of the lower stage 222 or the central portion of the other side surface. It can also be installed. Moreover, when installing adjacent to the center part of one side surface (or the other side surface) of the said lower stage, you may install several board | substrate support means.
[0218]
At this time, the support base 412 constituting the second substrate support means 400 is integrated with one end of the rotating shaft 415, performs selective rotational movement by the rotating shaft 415, and is fixed to the bottom of the upper stage 221. The second substrate 20 is formed extending from one side surface of the second substrate 20 in the diagonal direction or in the other side surface direction, or formed at a position that does not interfere with the movement of each stage.
[0219]
At the same time, at least one support protrusion 413 protrudes from the upper surface of the support base 412 in order to minimize the contact area with the second substrate 20. In particular, the support protrusion 413 includes the support base 412. When located at the lower part of the upper stage 221 at the working position, the dummy substrate is located corresponding to the part where the dummy region is located among the parts of the second substrate 20 fixed to the upper stage 221.
[0220]
At this time, the support protrusions 413 are formed to have the same height as each other, but it is preferable that the support protrusions 413 can be adjusted to have different heights as necessary. .
If there are two or more support protrusions 413 formed on the upper surface of the support base 412, the distance between the support protrusions should be such that the substrate can be prevented from drooping to the maximum.
[0221]
That is, the smaller the distance between the support protrusions 413, the more support protrusions 413 need to be formed. Therefore, the loss due to this cannot be avoided, and the wider the distance between the support protrusions 413, Considering that a predetermined portion of the second substrate 20 positioned between the two substrates 20 is likely to hang down, it is necessary to dispose the intervals so as to reduce the occurrence of each problem to the maximum.
[0222]
However, the arrangement as described above can selectively adjust the distance between the support protrusions in view of the fact that the optimum distance between the support protrusions can be different depending on the size or model of each substrate. It is desirable that the substrate can be configured regardless of size.
In addition, the formation position of the second substrate support unit 400 may be configured with a certain interval from one side of one side surface (that is, a long side or a single side) of the lower stage 222. It can be configured with a predetermined distance from the intermediate portion or end of the side surface.
[0223]
At this time, the configuration position can be determined in advance according to the size of the substrate and the loading / unloading direction of the substrate. In particular, it is desirable to determine the intermediate portion and the end of one side surface according to the rotation direction of the support table 412, the substrate, and the contact position of the support table.
In addition, it is desirable to mount the second substrate support means 400 on the long side rather than the single side of the lower stage 222, because the cross section of the vacuum bonding apparatus has a rectangular shape. It is more desirable that the single side has a small excess space, and the long side has a lot of excess space and is installed on the long side having the excess space.
[0224]
In the case of the above configuration, the support bases 412 of the second substrate support means 400 installed on the side on which any one of the long sides is positioned are in a state of crossing each other in view of the occurrence of mutual interference. It is desirable to form each.
However, the present invention is not limited to the above-described configuration. As described above, the second substrate support means 400 is installed at a certain distance from the central portion or the end of each side of the lower stage 222 to interfere with the interference. It can also be configured so as to avoid.
The driving unit 411 constituting the second substrate support unit 400 includes at least a cylinder that rotates or vertically moves the rotating shaft using air pressure or hydraulic pressure, and at least a rotating motor that rotates or vertically moves the rotating shaft using the rotating force. Consists of either one.
[0225]
At this time, when the driving unit 411 includes all of the cylinder and the rotary motor, the cylinder is configured to move the rotary shaft 415 up and down, and the rotary motor rotates the rotary shaft 415 left and right. Of course, the cylinder may be configured to rotate the rotation shaft 415 right and left, and the rotation motor may be configured to move the rotation shaft 415 up and down.
[0226]
If the position of the support 412 integrated with the rotating shaft 415 is higher than the upper surface of the lower stage 222, the drive unit may be configured only to rotate the rotating shaft 415 left and right. In this case, when considering interference during loading / unloading of the substrate by the loading unit 300, the position of the support 412 is initially set lower than the upper surface of the lower stage 222, and the driving unit It is desirable to include all of the configuration for moving the shaft 415 up and down and the configuration for rotating left and right.
[0227]
In the present invention, the driving unit 411 is configured to be located outside the vacuum chamber 210.
This is an interference during operation of each component that occurs when the driving unit 411 is installed inside the vacuum chamber 210 (particularly interference during loading / unloading of each substrate by the arms 310 and 320 of the loading unit 300). This is to prevent a problem that the size inside the vacuum chamber 210 must be increased.
At this time, the rotating shaft 415 that transmits the driving force of the driving unit 411 is installed to penetrate the bottom surface of the vacuum chamber 210, and sealing is performed to prevent the inflow and outflow of air at the penetrating portion.
[0228]
As shown in FIG. 46, when the second substrate 20 is supported by attaching a pair of the second substrate support means 400 from the long-side ends of the lower stage 222 at a predetermined interval, respectively. The problem that the specific part of the second substrate 20 hangs down can be effectively prevented. Of course, the number of the second substrate support means 400 in the above configuration can be one or three or more.
[0229]
That is, in the case where each of the two second substrate support means 400 installed in the same intermediate part or edge part is installed two by two at a certain interval from the intermediate part or end of one side surface of the lower stage, The first support base 417 constituting any one of the second substrate support means 401 is formed shorter than the second support base 416 constituting the other second substrate support means 402, and the second substrate support means Reference numeral 401 denotes a first rotating shaft 417a, 417b and the second substrate support means 402 which are mounted at a position adjacent to the second substrate support means 402 by the lower stage 222 and constitute the second substrate support means 401. The 2nd rotating shaft 416a, 416b to comprise can be arrange | positioned in the position shifted mutually.
At this time, as shown in the drawing, the second rotating shafts 416a and 416b are shifted from each other so as to be positioned closer to the single side of the lower stage 222 than the first rotating shafts 417a and 417b. Enable to operate in the arranged state.
[0230]
Such a configuration is to prevent interference between the operations when the support bases 416 and 417 are brought into the work position by rotation.
In particular, the driving timings of the second substrate support means 401 and the second substrate support means 402 are set to be different from each other so that there is no interference in operation between them.
[0231]
The bonding process (S13) of the liquid crystal display device using the bonding apparatus configured as described above will be described as follows.
FIG. 47 is a flowchart of the bonding process of the liquid crystal display device according to the present invention, and FIGS. 48a to 48e are cross-sectional views schematically showing the steps of the liquid crystal dropping type liquid crystal display device according to the present invention.
The bonding step according to the present invention includes a step of bringing both substrates into a vacuum chamber, a step of evacuating the vacuum chamber, a step of aligning the substrates, a step of bonding the substrates, and operating the vacuum chamber. And pressurizing both the bonded substrates, and unloading the bonded substrates from the vacuum chamber.
[0232]
First, in the carrying-in process, the second substrate 20 is fixed to the upper stage 221 of the vacuum chamber 210 by the vacuum adsorption method in a state where the portion where the sealant 30 is applied is turned downward as shown in FIG. 48a. (S51) The first substrate 10 onto which the liquid crystal 26 has been dropped is fixed to the lower stage 222 of the vacuum chamber 210 by a vacuum suction method (S52). At this time, the vacuum chamber 210 maintains an atmospheric pressure state.
[0233]
More specifically, the second substrate 20 is moved into the vacuum chamber 210 in a state where the first arm 310 and the finger 311 of the transfer device 300 are inverted so that the portion where the sealant 30 is applied faces downward. Let In this state, the upper stage 221 of the vacuum chamber 210 is lowered and raised after the second substrate 20 is fixed by the vacuum adsorption method. At this time, it can be fixed by an electrostatic adsorption method instead of the vacuum adsorption method.
[0234]
The finger 311 of the first arm 310 exits the vacuum chamber 210, and the first substrate 10 on which the liquid crystal 30 is dropped by the transfer device 300 is positioned in the vacuum chamber 210. After the substrate 10 support means 420 is lifted and the first substrate 10 is separated from the transfer device 300, the transfer device 300 comes out of the vacuum chamber 210 and the clamping means 700 and the first substrate support means 420 are lowered. Then, it is positioned on the lower stage 222. The lower stage 222 fixes the first substrate 10 by a vacuum suction method. Of course, it can also be fixed by an electrostatic adsorption method.
[0235]
Here, when the substrate on which the thin film transistor array is formed is referred to as the first substrate 10 and the substrate on which the color filter array is formed is referred to as the second substrate 20, a sealing agent is applied to the first substrate 10, The liquid crystal can be dropped on the second substrate 20, and the liquid crystal can be dropped on any one of the substrates, and a sealing agent can be applied. However, the substrate onto which the liquid crystal has been dropped is positioned on the lower stage 222, and the other substrate is positioned on the upper stage 221.
[0236]
Further, the second substrate support unit 400 is positioned directly below the second substrate 20 fixed to the upper stage 221 so that the second substrate support unit 400 is supported by the second substrate 20 (S53). The method of supporting the second substrate 20 by the second substrate support means 400 is as follows.
First, after the upper stage 221 is lowered or the second substrate support means 400 is raised to bring the second substrate support means 400 close to the lower side of the second substrate 20, the upper stage 221 is moved to the first stage. The vacuum force or electrostatic force that has adsorbed the two substrates 20 is set to zero.
[0237]
Second, the upper stage 221 is lowered for a certain distance at the first time, and then the second substrate support means 400 is raised to bring the second substrate support means 400 close to the lower side of the second substrate 20 and then the upper stage. The vacuum force or electrostatic force 221 adsorbing the second substrate 20 is set to zero.
[0238]
At this time, the reason why the second substrate support means 400 is positioned below the second substrate 20 is that the stages 221 and 222 adsorb the first and second substrates 10 and 20 by vacuum adsorption. While the vacuum chamber 210 is in a vacuum state while the vacuum chamber 210 is in a vacuum state, the degree of vacuum in the vacuum chamber becomes higher than the vacuum of each stage, so that the adsorption force to the first and second substrates 10 and 20 created by the stage is increased. You will lose. As described above, when the upper stage 221 loses the suction force, the second substrate 20 sucked by the upper stage 221 moves away to the first substrate 10 side.
[0239]
Accordingly, in order to prevent the separation of the second substrate 20 in a vacuum, the second substrate support means is disposed below the second substrate 20 adsorbed by the upper stage 221 before the vacuum chamber 210 is brought into a vacuum state. 400 is positioned so that the second substrate 20 is supported by the second substrate support means 400.
The vacuum chamber 210 is evacuated (S54). Here, the degree of vacuum of the vacuum chamber 210 varies depending on the liquid crystal mode, but the IPS mode is 1.0 × 10 6. -3 Pa to about 1 Pa, TN mode is about 1.1 × 10 -3 Pa to 10 2 Set to Pa.
[0240]
The vacuum chamber 210 can be evacuated in two stages. That is, after the substrates are adsorbed on the upper / lower stages 221 and 222 and the chamber doors are closed, the primary evacuation is started by the dry vacuum pump. When primary exhaust is completed to some extent, secondary exhaust is performed using a high vacuum pump.
[0241]
The reason why the vacuum chamber 210 is exhausted in two stages in this way is to prevent the substrate in the chamber from being distorted or moved when the vacuum chamber is suddenly exhausted. .
When the vacuum chamber 210 reaches a certain vacuum state, the upper and lower stage stages 221 and 222 fix the first and second glass substrates by an electrostatic adsorption method (S55), and the second substrate support means 400 is fixed. Return to the original position (S56).
[0242]
Here, the electrostatic adsorption method includes at least two or more plate electrodes formed on a stage and supplies the plate electrodes with a negative / positive DC power supply for adsorption. That is, when a positive or negative voltage is applied to each plate electrode, a negative or positive charge is induced on the stage, and a conductive layer (a transparent electrode such as a common electrode or a pixel electrode) is formed on the substrate by these charges. Since it is formed, the substrate is adsorbed by the Coulomb force generated between the conductive layer and the stage. At this time, when the surface of the substrate on which the conductive layer is formed is located on the stage side, a voltage of about 0.1 to 1 KV is applied, and the surface of the substrate on which the conductive layer is formed is on the side facing the stage. If located, apply 3-4 KV. Here, an elastic sheet may be formed on the upper stage 221.
[0243]
After the two substrates are fixed to the upper and lower stages 221 and 222 by the electrostatic adsorption method in this way, the two substrates are aligned (S57).
As an alignment method, the two alignment marks shown on the first and second substrates 10 and 20 are gradually aligned to align both substrates.
[0244]
As shown in FIGS. 48b and 48c, in a state where the glass substrates 10 and 20 are thus carried into the stages 221 and 222 by the electrostatic adsorption method, the upper stage 221 is lowered and the first substrate 10 and the first substrate 10 are moved. The two substrates 20 are bonded together (primary pressurization) (S58).
At this time, the upper stage 221 or the lower stage 222 is moved in the vertical direction to pressurize both substrates, and the stage is moved by adjusting the moving speed and pressure at this time. That is, the stage is moved at a constant speed or pressure until the liquid crystal 26 of the first substrate 10 and the second substrate 20 contact or until the sealant 30 of the first substrate 10 and the second substrate 20 contacts. From this point, the pressure is gradually increased step by step to the desired final pressure.
That is, a load cell is installed on the side of the moving stage to recognize the contact point, 0.1 ton at the point of contact, 0.3 ton at the intermediate stage, 0.4 ton at the end, and 0.2 ton at the final stage. The substrates 10 and 20 are bonded together with a pressure of 5 tons.
[0245]
At this time, the upper stage 221 attaches the substrates by one axis. However, the upper stage 221 can be installed such that a large number of axes are installed and a separate load cell is attached to each axis, and the pressure is independently applied to each axis. Accordingly, when the horizontal positions of the lower stage 222 and the upper stage 221 are not aligned and are not uniformly bonded by the sealant, the shaft of the portion is pressurized with a relatively higher pressure or a lower pressure. So that the sealing agent 30 can be bonded uniformly.
Further, in order to prevent distortion of both the substrates 10 and 20 bonded in the next step, a part of the dummy sealant or the like is cured and fixed (S59).
[0246]
When the fixation is completed as described above, after the adsorption by the electrostatic adsorption method is stopped (as shown in ESC Off FIG. 48d, the upper stage 221 is lifted and the upper stage 221 is bonded to the bonded substrates 10, Separate from 20.
Further, in order to uniformly pressurize the bonded substrates by setting the vacuum chamber 210 to atmospheric pressure, a gas such as nitrogen or dry air is supplied to the vacuum chamber 210 as shown in FIG. (S60).
[0247]
Thus, when the vacuum chamber 210 is supplied with air, the space between the first and second substrates 10 and 20 bonded by the sealant is in a vacuum state, and the vacuum chamber 210 is in an atmospheric pressure state. The air pressure is increased to a uniform pressure that maintains a uniform gap between the first and second substrates 10 and 20 in a vacuum state. Here, the bonded first and second substrates 10 and 20 are not only pressurized by atmospheric pressure, but also pressurized by injection of nitrogen or dry air input during supply.
[0248]
It is most important that the substrates 10 and 20 are uniformly pressurized when the vacuum chamber 210 is vented. The pressure applied to each part of both substrates 10 and 20 should be uniform, whereby the height of both substrates 10 and 20 can be made constant, and the liquid crystal 26 spreads uniformly in each part, and the sealing agent Defects such as 30 crack defects and unfilled liquid crystals can be prevented.
In order to apply a uniform pressure to each part of the substrate while venting the vacuum chamber 210, the direction of venting from which direction the gas vented to the vacuum chamber 210 is vented is the most important.
[0249]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Accordingly, the following embodiment of the present invention will be described.
First, a large number of tubes are formed at the top of the vacuum chamber to inject gas into the vacuum chamber, and second, a large number of tubes are formed at the bottom of the vacuum chamber to enter the vacuum chamber. Gas can be injected, and thirdly, a number of tubes can be formed on the side of the vacuum chamber to inject gas into the interior of the vacuum chamber. Fourth, the above-described method can be used in common. Although it is desirable to inject gas from the upper part of the vacuum chamber, the vent direction can be determined in consideration of the size of the substrate, the state of the stage, and the like.
[0250]
Further, the two substrates 10 and 20 are pressurized not only by atmospheric pressure but also by injection of injected gas at the time of venting. During venting, the pressure applied to the two substrates is atmospheric pressure (10 5 Pa) or per unit area (cm 2 ) 0.4-3.0kg / cm 2 Is suitable, but preferably 1.0 kg / cm. 2 It is good to be. However, it can be changed in consideration of the size of the substrate, the interval between the substrates, the thickness of the sealing agent, and the like.
[0251]
The plurality of gas injection pipes may form at least two or more, and is preferably determined according to the size of the substrate, and in this case, eight may be formed.
In order to prevent the substrate from vibrating during venting (supplying) of the vacuum chamber, a fixing means or method that can prevent the substrate from moving can be used.
[0252]
If the vacuum chamber is rapidly vented, the substrate may move and misalignment of the bonded substrates may occur. Therefore, a slow valve for gradually venting the gas and gradually supplying the gas is further provided. You can also. That is, there is a method of starting venting in the vacuum chamber and completing the venting at once. First, venting is gradually started to prevent the substrate from moving, and when a certain point in time is reached, the venting speed is changed and the atmospheric pressure is changed. It can also be made faster.
[0253]
While venting the vacuum chamber, there is a problem that the bonded substrate on the stage is moved by the gas or misalignment occurs, so the timing of injecting the gas is very important.
[0254]
At the vent time, alignment is completed, and after pressurization is first performed to form a vacuum state between the two substrates, venting of the chamber is started. The specific way to start venting will be described as follows.
[0255]
First, venting is started after raising the upper stage, but second, venting can be started before the upper stage starts raising and is completed in order to shorten the process time.
[0256]
Third, the upper stage can be raised and venting can be started. At this time, the upper stage can be raised while blowing gas or dry air through the upper stage. The reason is that the substrate bonded from the upper stage does not peel off well or the substrate moves and falls below the lower stage, so that the upper stage and the substrate are well separated. Therefore, the upper stage can be raised while blowing gas or dry air.
[0257]
Fourth, the vacuum chamber can be vented while the upper or lower stage is not moved in the bonded state. At this time, the upper stage can move the upper stage in a state where the venting of the vacuum chamber is completed, or the movement of the upper stage can be started before the venting of the vacuum chamber is completed. At this time, it is also possible to raise the upper stage while blowing gas or dry air through the upper stage. The reason is that the substrate bonded from the upper stage does not peel off well or the substrate moves and falls below the lower stage, so that the upper stage and the substrate are well separated. In order to do this, the upper stage can be raised while blowing gas or dry air.
[0258]
Next, the substrate pressurized by the vent is carried out (S61). That is, when the venting is completed, the upper stage 221 is raised, and the first and second substrates 10 and 20 that have been pressurized are unloaded using the unloading means of the robot, and the first and second substrates that have been pressurized are unloaded. After the upper stage 221 attracts and rises 10 and 20, the robot loading means unloads the upper stage 221.
[0259]
At this time, in order to shorten the process time, one of the first substrate 10 and the second substrate 20 in which the next bonding process proceeds is carried into the stage and pressurized the first and second substrates. Can be carried out. That is, the second substrate on which the bonding process is performed next is positioned on the upper stage 221 using a robot loading means, and the upper stage fixes the second substrate by vacuum suction, The pressurized first and second substrates 10 and 20 on the lower stage 222 are carried out, and the upper stage 221 adsorbs and raises the pressurized first and second substrates 10 and 20, After the carrying-in means carries the first substrate 10 on which the next bonding process proceeds into the lower stage 222, the pressurized first and second substrates can be carried out.
[0260]
In the above, after the substrates are bonded together, the liquid crystal spreading step for allowing the liquid crystals of the bonded substrates to spread toward the sealing agent before unloading can be further advanced. Alternatively, if the liquid crystal does not spread after completing the unloading process, the liquid crystal spreading process can be further advanced so that the liquid crystal spreads evenly toward the sealant. At this time, the liquid crystal spreading step is performed for 10 minutes or more, and the liquid crystal spreading step can be performed in the air or in a vacuum.
[0261]
Next, the unit process S14 for UV curing the two substrates bonded by the bonding apparatus will be described.
49a to 49b are perspective views showing only the UV curing process among the manufacturing processes of the liquid crystal display device according to the embodiment of the present invention.
[0262]
In the UV irradiation process for UV curing, if the entire surface of the bonded substrate is irradiated with UV, the device characteristics such as thin film transistors formed on the substrate will be adversely affected. This causes a problem that the pretilt angle of the alignment film formed on the substrate changes. Accordingly, an embodiment of the present invention relates to a method of irradiating UV by covering a region other than a sealing agent forming region of a bonded substrate with a mask.
[0263]
FIG. 49a relates to a process of irradiating UV by positioning a mask 80 covering an area other than the area where the auxiliary UV curable sealant 30a and the main UV curable sealant 30 are formed on the upper side of the bonded substrates. is there.
[0264]
Although the drawing shows only the case where the mask 80 is positioned on the upper side of the bonded substrate, the mask can be positioned on the lower side of the bonded substrate. In addition, the drawing shows only the case where the second substrate 20 surface of the bonded substrate is irradiated with UV, but the bonded substrate is rotated so that the surface of the first substrate 10 is irradiated with UV. Is also possible.
[0265]
On the other hand, when the UV irradiated from the UV irradiation device 90 is reflected and irradiated to the opposite side, there is a possibility of affecting the characteristics of the thin film transistor and the alignment film as described above. Therefore, it is possible to form a double mask on the upper and lower sides of the bonded substrates.
[0266]
On the other hand, since the auxiliary UV curable sealant 30a does not perform the original function of the sealant, it may not be cured. In addition, since the region where the auxiliary UV curable sealant 30a is formed is a region that overlaps the cell cutting line during the cell cutting process, which is a subsequent process, it is more advantageous that the cell is not cured.
[0267]
Therefore, as shown in FIG. 49b, the area other than the area where the main UV curable sealant 30 is formed is covered with a mask to irradiate UV so that the auxiliary UV curable sealant 30a is not cured.
At this time, the mask 80 can be positioned on the upper side or the lower side where the mask 80 is bonded, and UV irradiation can be performed. Although not shown in the drawing, the mask 80 is applied to the upper side and the lower side of the substrate on which the mask 80 is bonded. It is also possible to irradiate with UV.
[0268]
In the above, a mask is formed so that UV is shielded only in the active area inside the sealant 30, and UV curing is performed so that the sealant 30 and the dummy area are irradiated with UV. At this time, it is more possible to irradiate UV with a mask or tape so that the portion overlapping the cell cutting line in the region where the auxiliary UV curable sealant 30a is formed is not irradiated with UV. It is effective.
[0269]
In the above, the second substrate is irradiated with UV according to the mode of the liquid crystal display device, or the first substrate is irradiated with UV. That is, in the IPS mode, the second substrate is irradiated with UV to cure the sealant 30, and in the TN mode, the first substrate is irradiated with UV to cure the sealant. The reason is that in the IPS mode liquid crystal panel, a sealant is formed outside the black matrix layer, and in the TN mode liquid crystal panel, a sealant is formed on the black matrix layer. This is to make it happen.
[0270]
When the UV curing of the substrates bonded in this way is completed, the cell cutting process can proceed immediately, but when the sealant is UV and thermosetting resin, the thermosetting process S15 is performed.
[0271]
In the heat curing step, the bonded substrate having the UV curing step completed is placed in a heat curing furnace and cured at about 120 ° C. for about 1 hour.
Thus, the cell cutting process (S16) is performed for each unit panel on the substrate on which UV and thermosetting are completed.
[0272]
50 is an exemplary diagram illustrating a block configuration of a cutting apparatus for a liquid crystal panel according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 51a to 51g are exemplary diagrams illustrating in detail sequential steps performed in each block of FIG. It is.
[0273]
FIG. 52 is a block diagram illustrating a block configuration of a cutting apparatus for a liquid crystal panel according to another embodiment of the present invention, and FIGS. 53a to 53g are diagrams illustrating details of sequential steps performed in each block of FIG. FIG.
[0274]
FIG. 54 is an exemplary view showing another example of the suction holes formed on the surfaces of the first to fourth tables shown in FIGS. 53a to 53g. FIGS. 55a and 55b show an embodiment of the present invention. FIG. 6 is an exemplary diagram illustrating in more detail the first and second scribing processes applied through another embodiment;
[0275]
56a to 56f are exemplary views showing in detail the sequential process according to another embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 50, the apparatus for cutting a liquid crystal panel according to an embodiment of the present invention carries in the first and second substrates 10 and 20 in which a plurality of unit liquid crystal panels are arranged and bonded and cured. A cutting line is formed on the surfaces of the carrying-in unit 800 to be aligned and the first and second substrates 10 and 20 through the first upper wheel and the first lower wheel, and at least one portion of the cutting line A first scribing unit 810 for sequentially cutting the first and second substrates 10 and 20 by applying pressure through one roll, and a first for rotating the cut first and second substrates 10 and 20 by 90 °. A secondary cutting line is formed on the surface of the rotating unit 820 and the rotated first and second substrates 10 and 20 through the second upper wheel and the second lower wheel, and at least one of the secondary cutting lines is formed. Number one part A second scribing unit 830 that applies pressure through a roll to sequentially cut the first and second substrates 10 and 20 and a unit liquid crystal panel that has been cut by the first and second scribing units 810 and 830 are unloaded. And an unloading unit 840 for transferring to equipment for subsequent processes.
[0276]
FIGS. 51a to 51g are detailed views illustrating sequential steps performed in each block of FIG. 50, and an embodiment of a liquid crystal panel cutting apparatus and method according to the present invention with reference to FIG. In more detail, it is as follows.
[0277]
First, as shown in FIG. 51a, the first and second substrates 10 and 20 formed by forming the thin film transistor array substrate and the color filter substrate and bonding the first and second substrates 10 and 20 so as to face each other in the carry-in unit 800 are first formed. After carrying in the table 801, it aligns based on the alignment mark (802).
[0278]
At this time, the first substrate 10 that is the thin film transistor array substrate is placed on the upper side, and the second substrate 20 that is the color filter array substrate is placed on the lower side.
[0279]
The reason is that a gate pad portion is formed at one end in the left-right direction of the thin film transistor array substrate and a data pad portion is formed at one end in the up-down direction, so that the first substrate 10 protrudes from the second substrate 20 and The substrate on which the thin film transistor array is formed is larger in size than the substrate on which the color filter array is formed. Therefore, in order to prevent damage to the substrate when the dummy substrate or the like falls down due to a gravitational force during the cell cutting process.
[0280]
As shown in FIG. 51b, the first scribing unit 810 is set in advance so that the first and second substrates 10 and 20 are placed between the first table 801 and the second table 803 spaced apart from each other. The first and second tables 801 and 803 are spaced apart from each other through the first upper wheel 804 and the first lower wheel 805 on the surface of the first and second substrates 10 and 20. The planned cutting lines 806 and 807 are sequentially formed.
[0281]
At this time, in a region where one end of the thin film transistor array substrate (first substrate) 10 or the like protrudes from the corresponding one end of the color filter array substrate (second substrate) 20 or the like, the first upper wheel 804 is connected to one end of the reference line R1. Are separated from each other by a predetermined distance to form a primary cutting line 806 on the surface of the first substrate 10, and the first lower wheel 805 is separated from the reference line R 1 by a predetermined distance in the opposite direction corresponding to the first upper wheel 804. Then, a planned cutting line 807 is formed on the surface of the second substrate 20.
[0282]
On the other hand, in the region where the gate pad portion or the data pad portion of the first substrate 10 is not formed (that is, the region where the thin film transistor array substrate or the like does not protrude as compared with the color filter substrate or the like) The lower wheels 805 are aligned so as to coincide with each other, and primary cutting lines 806 and 807 are formed on the surfaces of the first and second substrates 10 and 20, respectively.
[0283]
As shown in FIG. 51c, the first scribing unit 810 applies a pressure to one part of the primary cutting scheduled lines 806 and 807 through a first roll 808, and the first and second substrates 10 and 20 are applied. Are sequentially cut.
[0284]
The first roll 808 applies pressure simultaneously to one part or a plurality of parts of the planned cutting line 806 formed by the first upper wheel 804, and the primary cutting planned line on the first and second substrates 10 and 20. It is possible to propagate along the lines 806 and 807.
[0285]
On the other hand, when the first roll 808 moves to the original position after the first upper wheel 804 forms a cutting line 806 on the surface of the first substrate 10, the first roll 808 works in conjunction with the first upper wheel 804 to perform primary cutting. By being able to move while applying pressure along the planned line 806, it is possible to more effectively apply pressure to the primary cutting planned line 806.
[0286]
In addition, the first roll 808 can be applied alone to the primary cutting planned line 807 formed on the surface of the second substrate 20, and the cutting formed on the surfaces of the first and second substrates 10 and 20. It can be applied to all the planned lines 806 and 807.
[0287]
As described above, the first roll 808 is in contact with the first substrate 10 on which the thin film transistor array substrate is formed. By applying pressure, the first roll 808 is less slippery with the glass substrate, has excellent electrostatic characteristics, and generates fine particles. It is desirable to apply a urethane material with a small amount.
[0288]
51d, the first rotating unit 820 rotates the cut first and second substrates 10 and 20 by 90 degrees.
In addition, as shown in FIG. 51e, the second scribing unit 830 places the rotated first and second substrates 10 and 20 between the third and fourth tables 811 and 812 that are spaced apart from each other. Surfaces of the first and second substrates 10 and 20 are passed through the second upper wheel 813 and the second lower wheel 814 in a space separated between the third and fourth tables 811 and 812 while being moved by a preset distance. The cutting planned lines 815 and 816 are sequentially formed.
[0289]
As described with reference to FIG. 51b, the second upper wheel 813 and the second lower wheel 814 are similar to the first upper wheel 804 and the first lower wheel 805, such as the thin film transistor array substrate (first substrate) 10. Surfaces of the first and second substrates 10 and 20 are spaced apart from the reference line R1 by a predetermined distance in a region where one end protrudes compared to the corresponding one end of the color filter substrate (second substrate) 20 or the like. In the area where the thin film transistor array substrate or the like does not protrude as compared with the color filter substrate or the like, the second upper wheel 813 and the second lower wheel 814 are aligned so as to coincide with each other. Then, secondary cutting lines 815 and 816 are formed on the surfaces of the first and second substrates 10 and 20.
[0290]
Then, as shown in FIG. 51f, the second scribing part 830 applies pressure to one part of the secondary cutting planned lines 815 and 816 through a second roll 817, and the first and second substrates 10 and 20 are applied. Are sequentially cut.
[0291]
As described in detail with reference to FIG. 51c, the second roll 817 is formed on one or more portions of the secondary cutting line 815 formed by the second upper wheel 813 in the same manner as the first roll 808. At the same time, pressure is applied so that the first and second substrates 10 and 20 are propagated along the planned secondary cutting lines 815 and 816, and the second upper wheel 813 is secondary to the surface of the first substrate 10. When the planned cutting line 815 is formed and then moved to the original position, the second upper wheel 813 is interlocked with the secondary cutting planned line 815 so that it can be moved while applying pressure. In particular, it is desirable to apply a urethane material that can apply pressure to the secondary cutting planned line 815, has a small frictional force with the glass substrate, has excellent electrostatic characteristics, and generates a small amount of fine particles. .
[0292]
Then, as shown in FIG. 51g, the unloading unit 840 is equipped with a unit liquid crystal panel or the like that is sequentially cut along the primary and planned cutting lines 806, 807, 815, and 816 so that subsequent processes can proceed. Transport to.
[0293]
Since the sequentially cut unit liquid crystal panels and the like are rotated by 90 ° compared to when they are transferred to the carry-in unit 800, the second rotary unit 850 is added to the carry-out unit 840 as shown in FIG. 51g. After the unit liquid crystal panel and the like are rotated by 90 ° and carried out to the equipment where the subsequent process is performed, the subsequent process can be conveniently performed.
[0294]
Further, when the unit liquid crystal panel in which the color filter substrate is laminated on the thin film transistor array substrate is required in the subsequent process, the first inversion unit 860 is included in the carry-out unit 840 as shown in FIG. Then, after the unit liquid crystal panel and the like to be carried out are reversed, the unit liquid crystal panel can be transferred to the equipment in which the subsequent process proceeds.
[0295]
The apparatus and method for cutting a liquid crystal panel according to an embodiment of the present invention as described above forms primary and secondary scheduled cutting lines through one rotation and two simultaneous first and second substrate scribing. The first and second substrates can be cut with a unit liquid crystal panel as a method of applying pressure to the at least one portion of the primary and secondary planned cutting lines through the first and second rolls.
[0296]
On the other hand, the unit liquid crystal panel in which the thin film transistor array substrate and the color filter substrate are bonded to each other is manufactured to be spaced apart on the first and second substrates, and the unit liquid crystal panel is not formed. A dummy sealant is formed on the periphery of the first and second substrates to prevent distortion of the first and second substrates bonded together by the liquid crystal display device model.
[0297]
When one embodiment of the present invention is applied to cut the first and second substrates on which the dummy UV curable sealants 40 and 50 are formed, the cut first and second substrates are easily formed. Not separated.
[0298]
FIG. 52 is a block diagram of a liquid crystal panel cutting apparatus and method according to another embodiment of the present invention capable of effectively cutting and separating the first and second substrates on which the dummy UV curable sealant is formed. FIG. As shown, the first and second substrates on which the unit liquid crystal panels and the like are manufactured are loaded into the first table and then aligned, and the first and second substrates are aligned with the first table. After carrying in and sucking so as to be hung between the second tables separated by a distance, a primary cutting line is formed on the surfaces of the first and second substrates through the first upper wheel and the first lower wheel, The first and second tables are moved away from each other to sequentially cut the first and second substrates, and the cut first and second substrates are rotated by 90 °. After the first rotating part 920 and the rotated first and second substrates are placed between the third and fourth tables separated by a predetermined distance and sucked, the second upper wheel and the second substrate 1st and 2nd substrate through 2 lower wheels A second scribing portion 930 for forming a secondary cutting line on the surface and moving the third and fourth tables away from each other to sequentially cut the first and second substrates; A unit liquid crystal panel that has been cut and separated by the second scribing units 910 and 930 is transported out, and is transported to equipment for subsequent processes.
[0299]
FIG. 53a to FIG. 53g are exemplary views showing in detail the sequential steps performed in each block of FIG. 52, and referring to this, another embodiment of the liquid crystal panel cutting apparatus and method according to the present invention will be described. A more detailed example is as follows.
[0300]
First, as shown in FIG. 53a, a first thin film transistor array substrate and a color filter substrate are formed in the carry-in unit 900, and the first and second substrates 10 and 20 bonded so as to face each other are first. After carrying in the table 905, it aligns based on the alignment mark 906. FIG.
[0301]
The first and second substrates 10 and 20 are reversed by carrying the first substrate 10 on which the thin film transistor array substrate and the like are stacked on the second substrate 20 on which the color filter substrate and the like are formed. The impact applied to the thin film transistor array substrate and the color filter substrate in the cutting process of the first and second substrates 10 and 20 can be reduced as compared with the case where the layers are stacked.
[0302]
As shown in FIG. 53b, the first scribing unit 910 carries the first and second substrates 10 and 20 so as to be hung between the second table 911 spaced apart from the first table 905 by a constant distance. After being sucked through the suction hole 912, the surface of the first and second substrates 10, 20 is passed through the first upper wheel 913 and the first lower wheel 914 in a space separated between the first and second tables 905, 911. Next scheduled cutting lines 915 and 916 are sequentially formed.
[0303]
One end of the thin film transistor array substrate or the like formed on the first substrate 10 is formed so as to protrude as compared with a corresponding one end of the color filter substrate or the like formed on the second substrate 20. This is performed based on a gate pad portion formed at one end in the left-right direction of the thin film transistor array substrate and a data pad portion formed at one end in the up-down direction.
[0304]
Accordingly, in the region where one side of the thin film transistor array substrate (first substrate) 10 protrudes from the corresponding one end of the color filter substrate (second substrate) 20, the first upper wheel 913 has one end of the reference line R 1 being predetermined. A primary cutting planned line 915 is formed on the surface of the first substrate 10 at a distance, and the first lower wheel 914 is separated from the reference line R1 by a predetermined distance in a direction opposite to the first upper wheel 913. A cutting line 916 is formed on the surface of 20.
[0305]
On the other hand, in a region where the gate pad portion or the data pad portion of the thin film transistor array substrate is not formed (that is, a region where the thin film transistor array substrate or the like is not protruded as compared with the color filter substrate or the like) The lower wheel 914 and the lower wheel 914 are aligned so as to coincide with each other, and the planned cutting lines 915 and 916 are formed on the surfaces of the first and second substrates 10 and 20, respectively.
[0306]
As shown in FIG. 53c, in the first scribing unit 910, the first and second substrates 905 and 911 having the first and second substrates 10 and 20 adsorbed by the adsorption holes 912 are moved away from each other. Then, the first and second substrates 10 and 20 are cut and separated along the primary cutting planned lines 915 and 916.
[0307]
The suction holes 912 are formed on the surfaces of the first and second tables 905 and 911 on which the first and second substrates 10 and 20 are placed so as to be spaced apart from each other, and the first and second substrates 10 and 20 are first and second. Air is sucked so as not to move by being adsorbed by the second tables 905 and 911, and when the separated first and second substrates 10 and 20 are transferred, the air is blown and the first and second tables 905 and 911 are moved to the first. Then, the second substrates 10 and 20 are detached.
[0308]
On the other hand, as shown in FIG. 54, the suction holes 912 are formed on the surfaces of the first and second tables 1005 and 1011 in the same form as the suction portions 1012 having a constant area. 10 and 20 can be adsorbed more effectively, and when the adsorbing pressure is set high, the black spots generated on the first and second substrates 10 and 20 by the adsorbing hole 912 can be prevented.
[0309]
As shown in FIG. 53d, the first rotating unit 920 rotates the cut first and second substrates 10 and 20 by 90 °.
In addition, as shown in FIG. 53e, the second scribing unit 930 can place the rotated first and second substrates 10 and 20 between the third and fourth tables 931 and 932 spaced apart from each other. After carrying in and sucking through the suction hole 933, the first and second substrates 10, 20 are passed through the second upper wheel 934 and the second lower wheel 935 in the space separated between the third and fourth tables 931, 932. The cutting lines 936 and 937 are sequentially formed on the surface.
[0310]
As described with reference to FIG. 53b, the second upper wheel 934 and the second lower wheel 935 are the same as the first upper wheel 913 and the first lower wheel 914, and one end of a thin film transistor array substrate or the like is a color filter substrate or the like. In the region protruding compared with the corresponding one end of the first and second substrates 10 and 20, the planned cutting lines 936 and 937 are formed on the surfaces of the first and second substrates 10 and 20 so as to be separated from the reference line R1 by a predetermined distance in opposite directions. The second upper wheel 934 and the second lower wheel 935 are aligned so as to coincide with each other on the surface of the first and second substrates 10 and 20 in a region where the thin film transistor array substrate does not protrude as compared with the color filter substrate or the like. Secondary cutting planned lines 936 and 937 are formed.
[0311]
As shown in FIG. 53f, in the second scribing unit 930, the first and second substrates 10 and 20 are moved in the direction of moving away from the third and fourth tables 931 and 932 on which the suction holes 933 are attracted. Then, the first and second substrates 10 and 20 are cut and separated along the planned secondary cutting lines 936 and 937.
[0312]
The suction holes 933 formed on the surfaces of the third and fourth tables 931 and 932 are the same as the suction holes 912 formed on the surfaces of the first and second tables 905 and 911, and are illustrated in FIG. As shown in FIG. 5, the suction part 1012 having a constant area can be formed in the same form.
[0313]
Then, as shown in FIG. 53g, in the carry-out unit 940, a subsequent process is performed on the unit liquid crystal panel and the like sequentially cut along the primary and secondary scheduled cutting lines 915, 916, 936, and 937. Transfer to equipment.
[0314]
Since the sequentially cut unit liquid crystal panel is rotated by 90 ° compared to when it is transferred to the carry-in unit 900, the second rotary unit 950 is provided in the carry-out unit 940 as shown in FIG. 53g. After the unit liquid crystal panel and the like are rotated by 90 °, the subsequent process can be conveniently performed by carrying it out to the equipment where the subsequent process is performed.
[0315]
Further, when a unit liquid crystal panel in which the color filter substrate is laminated on the thin film transistor array substrate is requested in the subsequent process, as shown in FIG. 53g, the first inversion unit 960 is included in the carry-out unit 940. After the unit liquid crystal panel and the like to be carried out are reversed, the unit liquid crystal panel can be transferred to an equipment in which a subsequent process proceeds.
[0316]
The apparatus and method for cutting a liquid crystal panel according to another embodiment of the present invention as described above may form a first cutting line while forming a predetermined cutting line through one rotation and two simultaneous scribing of the first and second substrates. The first and second substrates can be cut by the unit liquid crystal panel through a method in which the first and second tables or the third and fourth tables on which the second substrate is carried and sucked are moved away from each other.
[0317]
On the other hand, in the first and second embodiments of the present invention, the first and second scribing steps of cutting the unit liquid crystal panel and the like from the first and second substrates are performed first from the first and second substrates. The first cutting process for cutting and removing the dummy area where the panel is not formed and the second cutting process for cutting the area where the unit liquid crystal panel is formed from the first and second substrates must be performed alternately. I must.
[0318]
That is, in the first cutting process, as shown in FIG. 55a, after the first and second substrates 10 and 20 are moved so as to be put between the first and second tables 703 and 704 separated by a predetermined distance, A first planned cutting line 707 is formed through the first upper wheel 705 and the first lower wheel 706, and pressure is applied to at least one portion of the first planned cutting line 707 through the roll as in an embodiment of the present invention. Alternatively, as in another embodiment of the present invention, the first and second substrates 10 and 20 on which the first and second substrates 10 and 20 are adsorbed are moved away from each other, and the first and second substrates 10 and 10 are moved away from each other. 20, the dummy region 709 at one end where the unit liquid crystal panel is not formed is cut.
[0319]
In the second cutting step, as shown in FIG. 55b, the first and second substrates 10 and 20 from which the dummy region 709 at one end where the unit liquid crystal panel was not formed by the first cutting step are removed are removed. 1. After moving in one direction so as to be hung between the second tables 703 and 704, a second scheduled cutting line 708 is formed through the first upper wheel 705 and the first lower wheel 706. A pressure is applied to at least one portion of the first planned cutting line 707 through a roll as in the embodiment, or the first and second substrates 10 and 20 are adsorbed as in another embodiment of the present invention. Then, the second tables 703 and 704 are moved away from each other, and the unit liquid crystal panel and the like are cut from the first and second substrates 10 and 20.
[0320]
Thereafter, after the first cutting process of further cutting the dummy region 709 in which the unit liquid crystal panel or the like is not formed from the first and second substrates 10 and 20 is performed, the unit liquid crystals from the first and second substrates 10 and 20 are performed. A second cutting process for cutting a panel or the like is repeatedly performed.
[0321]
However, when one embodiment of the present invention is applied, a dummy sealant is formed on the peripheral portion where the unit liquid crystal panel is not formed in order to prevent distortion of the first and second substrates 10 and 20. When the model is applied, there is a possibility that the dummy area 709 and the unit liquid crystal panel cannot be completely separated in the first cutting process or the second cutting process.
[0322]
When the other embodiment of the present invention is applied, since the area of the unit liquid crystal panel is sufficiently large in the second cutting process, the first and second substrates 10 and 20 are arranged on the first and second tables. The unit liquid crystal panel or the like can be cut by adsorbing to 703 and 704. However, since the area of the dummy region 709 is small in the first cutting step, the first and second substrates 10 and 20 are connected to the first and second substrates. There is a problem that the tables 703 and 704 cannot be sucked.
[0323]
FIG. 56a to FIG. 56f are exemplary diagrams showing still another embodiment of the present invention for solving the problems caused by the one embodiment of the present invention and the other embodiments. A method for cutting a liquid crystal panel according to another embodiment of the present invention will now be described in detail.
[0324]
First, as shown in FIG. 56a, the unit liquid crystal panel or the like is not formed after the first and second substrates 10 and 20 in which the unit liquid crystal panel or the like is formed to be spaced apart are carried into the first table 604. The first and second substrates 10 and 20 are moved and sucked so that the dummy area 605 protrudes from one end of the first table 604.
[0325]
Then, as shown in FIG. 56b, a cutting line 608 is formed through the first upper wheel 606 and the first lower wheel 607 on the surfaces of the first and second substrates 10 and 20 protruding from the first table 604. .
[0326]
Also, as shown in FIG. 56c, the dummy area 605 where the unit liquid crystal panel is not formed is removed from the first and second substrates 10 and 20 where the planned cutting line 608 is formed through the robot grip 609. To remove.
[0327]
After forming the first planned cutting line 608 through the first upper wheel 606 and the first lower wheel 607 to more easily remove the dummy area 605 from the first and second substrates 10 and 20 through the robot grip 609. As in an embodiment of the present invention, a pressure may be applied through at least one portion of the first planned cutting line 608 or along the first planned cutting line 608 through the roll so that the crack propagates. .
[0328]
On the other hand, since the size of the liquid crystal panel of the robot grip 609 differs depending on the model of the liquid crystal display device, it is desirable to manufacture the robot grip 609 so that the width can be controlled using a sub motor or the like, and a color filter substrate is formed. When the first substrate 10 having the thin film transistor array substrate formed thereon is stacked on the second substrate 20, the thin film transistor substrate of the unit liquid crystal panel protrudes as compared with the color filter substrate. The dummy area 605 can be gripped at a position lower than the second substrates 10 and 20, and in the opposite case, the dummy area 605 is gripped at a position higher than the first and second substrates 10 and 20. The impact applied to the unit liquid crystal panel must be prevented in advance. For this reason, it is desirable to manufacture the robot grip 609 so that the height can be controlled using a sub motor or the like.
[0329]
Then, as shown in FIG. 56d, the first and second substrates 10 and 20 from which the dummy area 605 has been removed are moved so as to be placed between the first table 604 and the second table 650 separated by a predetermined distance. Adsorb.
In addition, as shown in FIG. 56e, the first and second substrates 10 and 20 are passed through the first upper wheel 606 and the first lower wheel 607 in the space between the first and second tables 604 and 650. A second planned cutting line 611 is formed on the surface.
[0330]
As shown in FIG. 56f, the first and second tables 604 and 650 are moved away from each other, and the unit liquid crystal is moved from the first and second substrates 10 and 20 along the second scheduled cutting line 611. The panel is cut and separated.
[0331]
In order to move the first and second tables 604 and 650 away from each other and more easily cut and separate the unit liquid crystal panel from the first and second substrates 10 and 20, the first upper wheel 606 and After the second scheduled cutting line 611 is formed through the first lower wheel 607, the at least one portion of the second scheduled cutting line 611 or the second scheduled cutting line 611 is passed through the roll as in an embodiment of the present invention. A pressure can be applied along the cracks to propagate.
[0332]
Here, the configuration of each wheel described above will be described as follows.
[0333]
57a and 57b are exemplary views showing an embodiment of a cutting wheel used for cutting a liquid crystal panel according to the present invention.
[0334]
As shown in FIGS. 57a and 57b, the coin-shaped cutting wheel 60 is made of tungsten carbide WC or diamond and is centrally located to accommodate a support shaft (not shown in the drawing). A through-hole 61 is formed, and has a concavo-convex structure so that a sharp blade 62 whose front surface and rear surface are polished along the end of the cutting wheel 60 is separated at a constant interval. The wheel 60 forms a groove having a constant depth while rotating in close contact with the glass liquid crystal panel at a constant pressure. Further, the cutting wheel 60 can suppress slippage with the liquid crystal panel by applying the concavo-convex structure blade 52, can prevent the formation of irregular grooves, and is rotated in close contact with the liquid crystal panel. However, by applying an impact to the liquid crystal panel, the propagation direction of cracks is concentrated in a fixed direction, and the liquid crystal panel can be cut by the pressure between the cutting wheel 60 and the liquid crystal panel.
[0335]
After the substrate on which the plurality of unit panels are formed by such a method is cut and separated for each unit panel, the polishing step S17 is performed for each panel.
[0336]
58 is an exemplary diagram showing a polishing amount detection pattern of a liquid crystal panel according to an embodiment of the present invention, and FIG. 59 is an exemplary diagram showing a polishing amount detection pattern of a liquid crystal panel according to another embodiment of the present invention. .
[0337]
First, referring to FIG. 58, the unit liquid crystal panel 350 includes an image display unit 313 in which liquid crystal cells and the like are arranged in a matrix form, and gate driver integration to which gate signals are applied to the gate wirings GL1 to GLm of the image display unit 313. A gate pad unit 314 for connecting to a circuit (not shown in the drawing) and a data wiring integrated circuit DL1 to DLn of the image display unit 313 are connected to a data driver integrated circuit (not shown in the drawing) to which image information is applied. And a data pad unit 315 for performing the operation. At this time, the gate pad part 314 and the data pad part 315 are formed in the end region of the first substrate 10 where the short side of one end and the long side of one end protrude compared to the second substrate 20.
[0338]
Although not shown in detail in the drawing, a thin film transistor for switching a liquid crystal cell or the like is provided in a region where the data lines DL1 to DLn and the gate lines GL1 to GLm intersect each other vertically. A pixel electrode connected to drive the liquid crystal cell and a protective film formed on the entire surface are provided to protect the data lines DL1 to DLn, the gate lines GL1 to GLm, the thin film transistors, and the electrodes.
[0339]
In addition, as described above, in order to block static electricity generated when the conductive films such as the data lines DL1 to DLn, the gate lines GL1 to GLm, and the electrodes are formed on the first substrate 10, the conductive film A short wiring (not shown in the drawing) that electrically short-circuits the first substrate 10 is formed on the end of the first substrate 10.
[0340]
A color filter and the like applied to the second substrate 20 of the image display unit 313 separately for each cell region by a black matrix, and a common electrode that is a relative electrode of the pixel electrode formed on the first substrate 10. Is provided.
[0341]
A cell-gap is provided so that the first substrate 10 and the second substrate 20 configured as described above are opposed to each other and are spaced apart from each other, and a sealing unit formed on the peripheral edge of the image display unit 313 (drawing). And a liquid crystal layer (not shown in the drawing) is formed in the spaced space between the first substrate 10 and the second substrate 20.
[0342]
Meanwhile, the gate pads 314 and the data pads 315 are arranged to precisely align the data lines DL1 to DLn and the gate lines GL1 to GLm and the contact pins drawn from the gate driver integrated circuit and the data driver integrated circuit. In addition, a fixed number of tap marks 355A to 355J are spaced apart from each other. For example, as shown in FIG. 58, three tap marks 355A to 355C are spaced apart from each other to form the data pad portion. Seven tap marks 355 </ b> D to 355 </ b> J are spaced apart from each other at 315.
[0343]
The unit liquid crystal panel 350 as described above must be polished so that the end thereof is inclined from the front end END1 to the planned polishing line R1. However, as shown in the enlarged region EX1 of FIG. 38, the line that is actually polished of the unit liquid crystal panel 350 has an error within a certain range from the planned polishing line R1, and such an error is an allowable limit. When the value is outside the value D1, it is determined that the polishing is defective. Here, D1 is about 200 μm.
[0344]
Currently, the unit liquid crystal panel 350 polished by an operator is extracted from the production line at a predetermined cycle and transferred to a separate measurement equipment, and a high-magnification camera, projector, etc. provided in the measurement equipment It is also possible to determine whether or not the actually polished line of the unit liquid crystal panel 350 has deviated from the allowable limit value D1.
[0345]
In one embodiment of the present invention, as shown in the illustration of FIG. 58, a polishing amount identification pattern 360 is formed in a region corresponding to the allowable limit value D1 with reference to the planned polishing line R1. At this time, the allowable limit value D1 is set to ± 100 μm from the normal polishing planned line R1. Further, when the polishing amount identification pattern 360 is formed on the gate pad portion 314, the gate wirings GL1 to GLm are formed at the same time, and when the polishing amount identification pattern 360 is formed on the data pad portion 315, the data wirings DL1 to DLn are formed. It is desirable to form them simultaneously.
[0346]
Accordingly, whether or not the actually polished line of the unit liquid crystal panel 350 has deviated from the allowable limit value D1 is determined by visual inspection (visual inspection) of the polishing amount identification pattern 360.
[0347]
That is, when the polishing amount identification pattern 360 of the unit liquid crystal panel 350 after polishing is observed and the polishing amount identification pattern 360 is not polished at all, or when the polishing amount identification pattern 360 is completely polished and is not observed. It is possible to make a defective judgment of insufficient polishing or excessive polishing.
[0348]
The above-described polishing amount detection pattern of the liquid crystal panel and the polishing failure determination method using the same according to the embodiment of the present invention can determine the polishing failure of the unit liquid crystal panel 350 through visual inspection of the polishing amount identification pattern 360. Accordingly, no separate measurement equipment is required as in the prior art, and it is possible to determine a polishing failure for all the unit liquid crystal panels 350.
[0349]
FIG. 59 is a view showing a polishing amount detection pattern of a liquid crystal panel according to another embodiment of the present invention.
[0350]
Referring to FIG. 59, the unit liquid crystal panel 350 includes an image display unit 313 in which liquid crystal cells are arranged in a matrix form, and a gate driver integrated circuit to which gate signals are applied to the gate lines GL1 to GLm of the image display unit 313. A gate pad portion 314 for connection with a data driver integrated circuit (not shown in the drawing) to which image information is applied is connected to a gate pad portion 314 for connection with a data pad DL1 to DLn of the image display portion 313. And a data pad unit 315. At this time, the gate pad unit 314 and the data pad unit 315 are formed in the end region of the first substrate 10 in which one side short side and one side long side protrude compared to the second substrate 20.
[0351]
Here, although not shown in detail in the drawing, a thin film transistor for switching a liquid crystal cell is provided in a region where the data lines DL1 to DLn and the gate lines GL1 to GLm intersect vertically, and connected to the thin film transistor. In addition, a pixel electrode for driving the liquid crystal cell and a protective film formed on the entire surface are provided to protect the data lines DL1 to DLn, the gate lines GL1 to GLm, the thin film transistors, and the electrodes.
[0352]
In addition, as described above, in order to block static electricity generated when the data lines DL1 to DLn, the gate lines GL1 to GLm, and conductive films such as electrodes are formed on the first substrate 10, the conductive layer Short wiring (not shown on the shortening bar drawing) for electrically shorting the film is formed at the end of the first substrate 10.
[0353]
The second substrate 20 that is a color filter substrate of the image display unit 313 is applied with a color filter that is separated and applied to each cell region by a black matrix, and pixels that are formed on the first substrate 10 that is the thin film transistor array substrate. And a common electrode that is a relative electrode of the electrode.
[0354]
On the other hand, the data pad DL1 to DLn and the gate lines GL1 to GLm and the contact pins drawn from the gate driver integrated circuit and the data driver integrated circuit are precisely aligned on the gate pad unit 314 and the data pad unit 315. Therefore, a fixed number of tap marks 355A to 355J are spaced apart. For example, as shown in FIG. 59, three tap marks 355A to 355C are spaced apart from each other to form a data pad. In the portion 315, seven tap marks 355D to 355J are formed at regular intervals.
[0355]
The unit liquid crystal panel 350 as described above must be polished so that the end thereof is inclined from the tip END1 to the planned polishing line R1. However, as shown in the enlarged region EX1 of FIG. 39, the line that is actually polished of the unit liquid crystal panel 350 has an error within a certain range from the planned polishing line R1, and such an error is an allowable limit. When the value is outside the value D1, it is determined that the polishing is defective.
[0356]
In another embodiment of the present invention, polishing amount identification patterns 360a to 360o are formed at regular intervals in a region corresponding to the allowable limit value D1 with reference to the planned polishing line R1.
[0357]
The polishing amount identification patterns 360a to 360o are preferably formed so that the distance from the planned polishing line R1 to the allowable limit value D1 normally set at about ± 100 μm is divided into fixed units and can be identified with the naked eye.
[0358]
For example, as shown in FIG. 59, in the case of three polishing amount identification patterns 360g to 360i formed at regular intervals in the center, the front end of the unit liquid crystal panel 350 with a line that coincides with the planned polishing line R1 as a boundary. The END1 direction and the direction in which the tap mark 355J is formed are formed so as to be divided.
[0359]
Then, the region where the polishing amount identification patterns 360b to 360f are separated from the three polishing amount identification patterns 360g to 360i formed at the center toward the one end portion approaches the tap mark 355J in a certain distance unit. A polishing amount identification pattern 360a identical to the polishing amount identification pattern 360b is formed on the outermost surface.
[0360]
Further, the region where the polishing amount identification patterns 360i to 360n are separated from the three polishing amount identification patterns 360g to 360i formed at the center toward the other end is a constant distance unit, and the front end of the unit liquid crystal panel 350. A polishing amount identification pattern 360o that is the same as the polishing amount identification pattern 360n is formed on the outermost surface.
[0361]
The polishing amount identification patterns 360a and 360o formed on the outermost periphery ensure higher reliability for the determination of poor polishing, and the three polishing amount identification patterns 360g to 360i formed in the center are unit liquid crystal panels. It is possible to more easily determine whether the actual polished line 350 and the expected polishing line R1 coincide with each other.
[0362]
Then, numbers (−10, −8, −6, −4, −2, 0, 2 and 2) are fixed to the end of the region where the tap mark 355J is formed corresponding to the polishing amount identification patterns 360a to 360o. 4, 6, 8, 10) can be used to detect the amount of actual polishing of the unit liquid crystal panel 350. At this time, when it is assumed that the allowable limit value D1 is ± 100 μm from the planned cutting line R1, the numbers (−10, −8, −6, −4, −2, 0, 2, 4, 6, The unit of 8, 10) is 10 μm.
[0363]
Therefore, according to another embodiment of the present invention, it is possible to determine whether the actually polished line of the unit liquid crystal panel 350 has deviated from the allowable limit value D1 through visual inspection, as in the case of one embodiment of the present invention. .
[0364]
That is, the polishing amount identification patterns 360a to 360o of the unit liquid crystal panel 350 that has been polished are observed, and if the polishing amount identification patterns 360a and 360b at one end are not observed, an overpolishing defect determination is made. In addition, when the polishing amount identification patterns 360n and 360o on the other side edge are not polished at all, it is possible to make a failure determination of insufficient polishing.
[0365]
According to another embodiment of the present invention, the actually polished line of the unit liquid crystal panel 350 and the planned cutting line R1 can be confirmed through visual inspection, and the polishing amount can be identified through a high magnification camera. By confirming the numbers (−10, −8, −6, −4, −2, 0, 2, 4, 6, 8, 10) corresponding to the patterns 360a to 360o, the unit liquid crystal panel is within an error range of 20 μm. 100 actual polished amounts can be detected.
[0366]
On the other hand, when the polishing amount identification patterns 360a to 360o are formed more and the region where the polishing amount identification patterns 360b to 360f are divided is set to a smaller unit, the error range of 20 μm can be further reduced.
[0367]
Accordingly, when the allowable limit value D1 is set to ± 80 μm for various reasons during the production of a product by setting the allowable limit value D1 to ± 100 μm from the planned cutting line R1, in one embodiment of the present invention, In other embodiments of the present invention, the numbers (−10, −8, −6, −4, −2, 0, 2, 4) corresponding to the polishing amount identification patterns 360a to 360o are passed through the high magnification camera. , 6, 8, 10), this can be dealt with.
[0368]
When the polishing step S17 is completed in this way, each liquid crystal panel is inspected (S18).
[0369]
FIG. 60 is an exemplary view showing an inspection apparatus for a liquid crystal panel according to an embodiment of the present invention. FIGS. 61a to 61c are methods for inspecting a unit liquid crystal panel according to an embodiment of the present invention using the inspection apparatus of FIG. It is the illustration figure which showed sequentially.
[0370]
First, as shown in FIG. 60, a state in which the unit liquid crystal panel 350 is cut so as to face the long side (that is, the side where the data pad portion is formed and the side facing the long side) is inspected. The first and second inspection bars 301 and 302 for measuring the distance D1 between the long sides and the short side of the unit liquid crystal panel 350 (that is, the side where the data pad portion is formed and the side facing it) are cut. Third and fourth inspection bars 303 and 304 are provided for inspecting the applied state and measuring the distance D2 between the short sides of the unit liquid crystal panel.
[0371]
The first and second inspection bars 301 and 302 inspect whether wrinkles remain on the long side of the unit liquid crystal panel through a touch method, measure a distance D1 between the long sides of the unit liquid crystal panel, and The fourth inspection bars 303 and 304 inspect whether or not wrinkles remain on the short side of the unit liquid crystal panel 350 cut in the same manner as the first and second inspection bars 301 and 302, and the short of the unit liquid crystal panel. The side distance D2 is measured.
[0372]
Meanwhile, since the unit liquid crystal panel 350 has a different size depending on the model, the first and second inspection bars 301 and 302 and the third and fourth inspection bars 303 and 304 have the largest unit liquid crystal panel size. It is preferable that the length of the model corresponds to the long side and the short side of the model so that it can be applied to all models of the unit liquid crystal panel. The first to fourth inspection bars 301 to 304 are included. It is desirable to be able to measure the long side distance D1 and the short side distance D2 of the unit liquid crystal panel through a gauge.
[0373]
In the unit liquid crystal panel 350, the second substrate 20 as the color filter array substrate is bonded to the first substrate 10 as the thin film transistor array substrate, and one side of the first substrate 10 protrudes compared to the second substrate 20. It has already been explained that it is formed as follows.
[0374]
Accordingly, one end of the long side and the short side of the unit liquid crystal panel 350 has a stepped step, and in order to inspect the long side of the unit liquid crystal panel 350, a data pad portion is formed. The first inspection bar 301 corresponding to the long side of the unit liquid crystal panel 350 is formed so as to mesh with the long side of the unit liquid crystal panel 350 having a stepped step, and the short of the unit liquid crystal panel 350 in which the gate pad portion is formed. The third inspection bar 303 corresponding to the side is formed so as to mesh with the short side of the unit liquid crystal panel 350 having a stepped step.
[0375]
Hereinafter, a unit liquid crystal panel inspection method using the above-described inspection apparatus will be described in detail with reference to the sequential exemplary diagrams of FIGS. 61a to 61c.
[0376]
First, as shown in FIG. 61a, the unit liquid crystal panel 350 is carried into a first table (not shown in the drawing) provided with first to fourth inspection bars 301 to 304. At this time, the unit liquid crystal panel 350 is loaded with the second substrate 20 bonded to the first substrate 10, and as described above, one side of the first substrate 10 is connected to the second substrate 20 by the gate pad portion and the data pad portion. The first inspection bar 301 and the third inspection bar 303 are formed on the long side and the short side of the unit liquid crystal panel 350 having stepped steps due to the data pad portion and the gate pad portion. It is formed to mesh.
[0377]
As shown in FIG. 61b, the first and second inspection bars 301 and 302 inspect whether or not wrinkles remain on the long side of the unit liquid crystal panel 350 through the touch method. The side distance D1 is measured.
[0378]
Also, as shown in FIG. 61c, the third and fourth inspection bars 303 and 304 inspect whether or not wrinkles remain on the short side of the unit liquid crystal panel 350 through the touch method. The side distance D2 is measured.
[0379]
As described above, in the liquid crystal panel inspection apparatus according to the embodiment of the present invention, wrinkles remain on the long side and the short side of the unit liquid crystal panel 350 by the touch method using the first to fourth inspection bars 301 to 304. By measuring the distance between the long sides D1 and the short side distance D2 of the unit liquid crystal panel 350, no separate measurement equipment is required, and the sizes of all the unit liquid crystal panels 350 are measured. A good / no good judgment can be made.
[0380]
FIG. 62 is an exemplary view showing an inspection apparatus for a liquid crystal panel according to another embodiment of the present invention. FIGS. 63a and 63b show a unit liquid crystal panel according to another embodiment of the present invention using the inspection apparatus of FIG. It is an illustration figure which shows sequentially the inspection method.
[0381]
As shown in FIG. 62, a state in which the unit liquid crystal panel 350 is cut so as to face the long side (that is, the side where the data pad portion is formed and the side facing the long side) is inspected. The first and second inspection bars 301 and 302 for measuring the distance D1 between the sides and the short side of the unit liquid crystal panel 350 (that is, the side where the data pad portion is formed and the side facing it) are cut. Third and fourth inspection bars 303 and 304 for inspecting the state and measuring the distance D2 between the short sides of the unit liquid crystal panel 350 are provided. At this time, unlike the embodiment of the present invention, the fourth inspection bar 304 is manufactured with a length corresponding to the short side of the model having the smallest unit liquid crystal panel 350.
[0382]
Meanwhile, the first to fourth inspection bars 301 to 304 measure the distance D1 between the long sides and the distance D2 between the short sides of the unit liquid crystal panel 300 through an internal gauge.
[0383]
Hereinafter, a unit liquid crystal panel inspection method using an inspection apparatus according to another embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 63A and 63B.
[0384]
First, as shown in FIG. 63 a, the unit liquid crystal panel 350 is carried into a first table (not shown in the drawing) provided with first to fourth inspection bars 301 to 304. At this time, the unit liquid crystal panel 350 is loaded with the second substrate 20 as the color filter array substrate bonded to the first substrate 10 as the thin film transistor array substrate. One side of the first substrate 10 is formed so as to protrude as compared with the second substrate 20. The first inspection bar 301 and the third inspection bar 303 have a stepped step due to the data pad portion and the gate pad portion. The unit liquid crystal panel 350 is formed so as to mesh with the long side and the short side.
[0385]
Then, as shown in FIG. 63b, the first to fourth inspection bars 301 to 304 inspect whether or not wrinkles remain on the long side and the short side of the unit liquid crystal panel 350 through the touch method. The distance D1 between the long sides and the distance D2 between the short sides of 350 are measured.
[0386]
As described above, the liquid crystal panel inspection apparatus according to another embodiment of the present invention is different from the first embodiment of the present invention in that the first to fourth inspection bars 301 to 304 are driven simultaneously to increase the length of the unit liquid crystal panel 350. Inspecting whether or not wrinkles remain on the side and the short side, and measuring the distance D1 between the long sides and the distance D2 between the short sides of the unit liquid crystal panel 350, as in the first embodiment of the present invention. When the four inspection bars 301 to 304 are manufactured with the length corresponding to the long side and the short side of the model having the largest unit liquid crystal panel 350, the first and second inspection bars 301, 302 and the third, Collisions with the fourth inspection bars 303 and 304 cannot be avoided.
[0387]
Therefore, according to another embodiment of the present invention, the fourth inspection bar 304 is manufactured with a length corresponding to the short side of the model having the smallest unit liquid crystal panel 350, thereby providing the first to fourth inspection bars 301 to 301. It is possible to prevent the first and second inspection bars 301 and 302 from colliding with the third and fourth inspection bars 303 and 304 by driving the 304 at the same time.
[0388]
As described above, the liquid crystal panel inspection apparatus according to another embodiment of the present invention can be applied only to a part of the short side of the unit liquid crystal panel 350 corresponding to the fourth inspection bar 304 as compared with the first embodiment of the present invention. Although there is a disadvantage that it is possible to inspect whether or not the liquid crystal panel remains, the inspection of whether or not the unit liquid crystal panel 350 remains can be inspected, the measurement of the distance D1 between the long sides, and the measurement of the distance D2 between the short sides are faster than the embodiment of the present invention. It can be carried out.
[0389]
A liquid crystal panel is completed by a liquid crystal dropping method through such processes.
A manufacturing system of a liquid crystal display device that manufactures a liquid crystal panel by a liquid crystal dropping method according to the above-described process will be described as follows.
[0390]
FIG. 64 is a block diagram of a liquid crystal display device manufacturing system for manufacturing a liquid crystal display device, which is a liquid crystal dropping method according to the present invention.
[0390]
As shown in FIG. 64, the liquid crystal display device manufacturing system according to the present invention drops liquid crystal on the first and second substrates 10 and 20 respectively, prints a sealant, and then bonds the two substrates together to seal them. It can be divided into a GAP process line 1500 for curing the agent and an inspection process line 1400 for cutting and polishing and inspecting two bonded substrates in units of panels.
[0392]
Further, the GAP process line 1500 is large, and a liquid crystal forming line 1700 for dropping liquid crystal on a first substrate, a sealant forming line 1800 for forming a sealant on a second substrate, and the two substrates are bonded together to form a sealant. It is divided into a bonding and curing line 1600 to be cured.
[0393]
Accordingly, the liquid crystal forming line 1700 is loaded from the first loading means 1100a for loading the first substrate 10 on which a plurality of liquid crystal panels are designed and the TFT array process is performed, and the first loading means 1100a. A first cleaning machine 1105a for cleaning the first substrate 10, a first alignment and rubbing machine 1110a for applying and rubbing an alignment film to the first substrate 10 cleaned by the first cleaning machine 1105a, and the first alignment And a second cleaning machine 1105b for cleaning the first substrate oriented by the rubbing machine 1110a, and a second buffering process for buffering each substrate in order to satisfy the next process waiting time of each substrate cleaned by the second cleaning machine 1105b. Liquid crystal is dropped on each panel of the first substrate 10 conveyed by the first buffer 1120a and the first buffer 1120a or the second cleaning machine 1105b. Configured with a liquid crystal LC dropping machine 1130. After forming the alignment film, a visual inspection machine for confirming the alignment state may be further configured. When the substrate is moved by this visual inspection machine, in view of the fact that the size of the substrate is large and difficult to move, a knob can be attached to the jig to facilitate movement when the substrate is moved.
[0394]
In addition, the sealant forming line 1800 includes a second carry-in means 1100b for carrying a second substrate 20 in which a plurality of liquid crystal panels are designed and a color filter array process is performed on each panel, and the second carry-in means 1100b. A third cleaning machine 1105c for cleaning each of the second substrates 20 carried by the first and second alignment and rubbing machines for applying and rubbing an alignment film to the second substrate 20 cleaned by the third cleaning machine 1105c. 1100b, a fourth cleaning machine 1105d for cleaning the second substrate oriented by the second orientation and rubbing machine 1110b, and a waiting time for the next process of each substrate cleaned by the fourth cleaning machine 1105d A second buffer 1120b that buffers each substrate, and a second buffer 1120b that has been cleaned by the second buffer 1120a or the fourth cleaner 1105d. An Ag dropping machine 1135 for dropping Ag (silver) on each panel of the plate 20, and UV and a thermosetting sealant are dropped on each panel peripheral portion of the second substrate 20 on which Ag is dropped by the Ag dropping machine 1135. The sealing agent dropping machine 1140, the USC cleaning machine 1150 for cleaning the second substrate 20 on which the sealing agent has been dropped by the sealing agent dropping machine 1140, and the second substrate 20 cleaned by the USC cleaning machine are used as the sealing agent. The first reversing device 1160 is configured to reverse the formed portion so that it is directed downward.
[0395]
The bonding and curing line 1600 includes a bonding machine 1170 that bonds the first substrate 10 onto which the liquid crystal has been dropped and the second substrate that has been inverted by forming the sealant in a vacuum state. UV curing machine 1180 for irradiating the sealing agent of the first and second substrates 10 and 20 bonded by the bonding machine 1170 with UV to cure the sealing agent, and UV curing by the UV curing machine 1180 A second reversing machine 1190 for selectively reversing the first and second substrates and two substrates cured by the UV curing machine 1180 or two substrates reversed by the second reversing machine 1190 A thermosetting machine 1200 for thermosetting the sealant and a first unloading means 1210 for unloading the substrate thermoset by the thermosetting machine 1200 are configured.
[0396]
Here, although not shown in the drawing, between the UV curing machine 1180 and the second reversing machine 1190, a bonding degree inspection machine for inspecting the bonding degree and a substrate bonded with the naked eye. A visual inspection machine for inspection is provided, and an appearance inspection machine for inspecting the appearance of the cured substrate is provided between the thermosetting machine 1200 and the first carry-out means 1210.
[0397]
Further, the inspection process line 1400 includes a third carry-in means 1300 for carrying in the two bonded substrates carried out by the first carry-out means 1210 and a paste carried in by the third carry-in means 1300. A cutting machine 1310 for cutting two substrates into each panel, an inspection machine 1320 for inspecting the size of each panel cut by the cutting machine 1310, and a cut corner portion of each panel inspected by the inspection machine 1320 And a polishing machine 1330 for polishing a shotting bar, a final inspection machine 1340 for finally inspecting each panel polished by the polishing machine 1330 for authenticity / defectiveness, and a final product by the final inspection machine 1340. And a second unloading means 1350 for unloading the determined panel.
[0398]
In FIG. 64, a transport device such as a transport robot or a conveyor belt is provided between the devices (arrows).
[0399]
In the above description, the first substrate 10 having undergone the TFT array process is carried into the first carry-in means 1100a, and the second substrate 20 having been subjected to the color filter array process is carried into the second carry-in means 1100b. As described above, the second substrate 20 on which the color filter array process has been performed is loaded into the first loading means 1100a according to the mode (IPS, TN, VA) of the liquid crystal display device to be manufactured, and the second loading means. The first substrate 10 on which the TFT array process has been performed can also be carried into 1100b.
[0400]
【The invention's effect】
The liquid crystal display device manufacturing system and method of the present invention as described above have the following effects.
First, liquid crystal is dropped on the first substrate, a sealing agent is applied to the second substrate, and the two substrates are bonded together, so that the liquid crystal dropping process time and the sealing agent application process time are balanced. Thus, the process time before the bonding can be shortened.
[0401]
Second, at the time of liquid crystal dropping, the liquid crystal dropping amount is corrected and dropped as described above, so an appropriate amount of liquid crystal is dropped. Therefore, the process is shortened and the productivity is improved.
Third, since the dummy column spacer is formed in the dummy region, it is possible to prevent the liquid crystal from coming into contact with the sealant before the sealant is completely cured, thereby improving the yield and quality.
[0402]
Fourth, since the opening is formed in the dummy column spacer, it is possible to prevent the liquid crystal from being filled into the edge region of the substrate by moving the liquid crystal to the edge region of the substrate through the opening.
Fifth, since the auxiliary sealant is printed from the main sealant when the sealant is applied, it is possible to prevent the sealant from solidifying at the start point when the sealant is applied.
Sixth, since the liquid crystal and the sealant are formed on different substrates, USC cleaning can be performed before the substrates on which the sealant is formed are bonded, and fine particle contamination can be prevented.
[0403]
Seventh, when the two substrates bonded and completely cured are cut for each unit panel, the scribing and braking processes are performed simultaneously, so that the process time can be shortened.
Eighth, since the structure of the substrate support means of the bonding machine is configured to support the central part of the substrate, it is 1000 × 1200 mm 2 A liquid crystal display device can be manufactured using the above substrate.
[0404]
Although a preferred embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications or changes can be made based on the technical idea of the present invention.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1A is a schematic cross-sectional view showing a process of a conventional liquid crystal dropping type liquid crystal display device.
FIG. 1B is a schematic cross-sectional view showing a process of a conventional liquid crystal dropping type liquid crystal display device.
FIG. 1c is a schematic cross-sectional view showing a process of a conventional liquid crystal dropping type liquid crystal display device.
1D is a schematic cross-sectional view showing a process of a conventional liquid crystal dropping type liquid crystal display device. FIG.
FIG. 1e is a schematic cross-sectional view showing a process of a conventional liquid crystal dropping type liquid crystal display device.
FIG. 1f is a schematic cross-sectional view showing a process of a conventional liquid crystal dropping type liquid crystal display device.
FIG. 2 is a flow chart of manufacturing steps of a liquid crystal dropping type liquid crystal display device according to the present invention.
3A is a plan view of a TN mode liquid crystal display device according to the present invention. FIG.
3B is a cross-sectional view of the first substrate taken along line II ′ of FIG. 3A.
3c is a cross-sectional view of the second substrate taken along line II ′ of FIG. 3a. FIG.
4A is a plan view of an IPS mode liquid crystal display device according to the present invention; FIG.
4B is a cross-sectional view of the first substrate taken along the line II-II ′ of FIG. 4A.
4c is a cross-sectional view of the second substrate taken along the line II-II ′ of FIG. 4a. FIG.
FIG. 5 is a plan view of a liquid crystal display device according to a first embodiment for explaining a columnar spacer according to the present invention.
6a is a cross-sectional view of various embodiments along line III-III ′ of FIG.
6b is a cross-sectional view of various embodiments along line III-III ′ of FIG.
6c is a cross-sectional view of various embodiments along line III-III ′ of FIG.
FIG. 7 is a plan view of a liquid crystal display device according to a second embodiment for explaining a columnar spacer according to the present invention.
FIG. 8 is a plan view of a liquid crystal display device according to a third embodiment for explaining a columnar spacer according to the present invention.
9A is a cross-sectional view of various embodiments taken along the line IV-IV ′ of FIG. 8. FIG.
9b is a cross-sectional view of various embodiments along line IV-IV ′ of FIG.
9c is a cross-sectional view of various embodiments along line IV-IV ′ of FIG.
FIG. 10 is a plan view of a liquid crystal display device according to a fourth embodiment for explaining a columnar spacer according to the present invention.
FIG. 11 is a plan view of a liquid crystal display device according to a fifth embodiment for explaining a columnar spacer according to the present invention.
12A is a cross-sectional view of various embodiments along the line VV ′ of FIG.
12b is a cross-sectional view of various embodiments along the line VV ′ of FIG.
12c is a cross-sectional view of various embodiments along line VV ′ of FIG.
FIG. 13 is a plan view of a liquid crystal display device according to a sixth embodiment for explaining a columnar spacer according to the present invention.
FIG. 14A is a plan view of a liquid crystal display device according to a seventh embodiment for explaining a columnar spacer according to the present invention;
FIG. 14B is a plan view of a liquid crystal display device according to a seventh embodiment for explaining a columnar spacer according to the present invention;
FIG. 15 is a plan view of a liquid crystal display device according to an eighth embodiment for explaining a columnar spacer according to the present invention.
16a is a cross-sectional view of various embodiments along line VI-VI ′ of FIG.
16b is a cross-sectional view of various embodiments along the line VI-VI ′ of FIG.
16c is a cross-sectional view of various embodiments along line VI-VI ′ of FIG.
16d is a cross-sectional view of various embodiments along line VI-VI ′ of FIG.
FIG. 17A is a plan view of a liquid crystal display device according to a ninth embodiment for explaining a columnar spacer according to the present invention;
FIG. 17B is a plan view of a liquid crystal display device according to a ninth embodiment for explaining a columnar spacer according to the present invention;
FIG. 18 is a plan view of a liquid crystal display device according to a tenth embodiment for explaining a columnar spacer according to the present invention.
FIG. 19a is a cross-sectional view of various embodiments along the line VII-VII ′ of FIG.
19b is a cross-sectional view of various embodiments along line VII-VII ′ of FIG.
FIG. 19c is a cross-sectional view of various embodiments along the line VII-VII ′ of FIG.
19d is a cross-sectional view of various embodiments along line VII-VII ′ of FIG.
FIG. 19e is a cross-sectional view of various embodiments along the line VII-VII ′ of FIG.
19f is a cross-sectional view of various embodiments along line VII-VII ′ of FIG.
19g is a cross-sectional view of various embodiments along line VII-VII ′ of FIG. 18;
FIG. 19h is a cross-sectional view of various embodiments along line VII-VII ′ of FIG.
FIG. 20A is a plan view of a liquid crystal display device according to an eleventh embodiment for explaining a columnar spacer according to the present invention;
FIG. 20B is a plan view of a liquid crystal display device according to an eleventh embodiment for explaining a columnar spacer according to the present invention;
FIG. 21 is a plan view of a liquid crystal display device according to a twelfth embodiment for explaining a columnar spacer according to the present invention.
22a is a cross-sectional view of various embodiments along line VIII-VIII ′ of FIG. 21. FIG.
22b is a cross-sectional view of various embodiments along line VIII-VIII ′ of FIG. 21;
22c is a cross-sectional view of various embodiments along line VIII-VIII ′ of FIG. 21;
22d is a cross-sectional view of various embodiments along line VIII-VIII ′ of FIG. 21;
FIG. 23A is a plan view of a liquid crystal display device according to a thirteenth embodiment for explaining a columnar spacer according to the present invention;
FIG. 23B is a plan view of a liquid crystal display device according to a thirteenth embodiment for explaining a columnar spacer according to the present invention;
FIG. 24A is a plan view of a liquid crystal display device according to a fourteenth embodiment for explaining a columnar spacer according to the present invention;
FIG. 24B is a plan view of a liquid crystal display device according to a fourteenth embodiment for explaining a columnar spacer according to the present invention;
FIG. 24c is a plan view of a liquid crystal display device according to a fourteenth embodiment for explaining a columnar spacer according to the present invention;
FIG. 24d is a plan view of a liquid crystal display device according to a fourteenth embodiment for explaining a columnar spacer according to the present invention;
FIG. 25 is a plan view showing a sealing agent forming process according to an embodiment of the present invention.
FIG. 26A is a perspective view showing a process of forming a main UV curable sealant according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 26b is a perspective view showing a process of forming a main UV curable sealant according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 27 is a perspective view showing a process of forming a main UV curable sealant according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 28a is a drawing showing a dispensing apparatus according to the present invention, and is a cross-sectional view when liquid crystal is not dropped.
FIG. 28b is a drawing showing a dispensing apparatus according to the present invention, and is a cross-sectional view when liquid crystal is dropped.
FIG. 28c is an exploded perspective view showing a dispensing apparatus according to the present invention.
FIG. 29a is an enlarged view of portion A of FIG. 28a, and is a perspective view.
FIG. 29b is an enlarged view of a portion A in FIG. 28a, and is a cross-sectional view.
30 is a detailed configuration diagram of the main control unit in FIGS. 28a and 28b. FIG.
31 is a detailed configuration diagram of the input unit in FIG. 30;
32 is a detailed configuration diagram of a dropping pattern calculation unit in FIG. 30;
FIG. 33 is a flowchart showing a liquid crystal dropping method according to the present invention.
34 is a detailed configuration diagram of a correction control unit included in the main control unit of FIGS. 28a and 28b. FIG.
35 is a detailed configuration diagram of a correction amount calculation unit in FIG. 34. FIG.
36 is a detailed configuration diagram of a dropping pattern correction unit in FIG. 34. FIG.
FIG. 37 is a flow chart showing a liquid crystal dropping amount correction method according to the present invention.
FIG. 38a is a diagram showing a liquid crystal dropping pattern according to the present invention based on the shape of a substrate.
FIG. 38b shows a liquid crystal dropping pattern according to the present invention based on the shape of the substrate.
FIG. 38c shows a liquid crystal dropping pattern according to the present invention based on the shape of the substrate.
FIG. 38d is a diagram showing a liquid crystal dropping pattern according to the present invention based on the rubbing direction of the alignment film.
FIG. 38e is a diagram showing a liquid crystal dropping pattern according to the present invention based on the rubbing direction of the alignment film;
FIG. 38f is a diagram showing a liquid crystal dropping pattern according to the present invention based on the rubbing direction of the alignment film.
FIG. 38g is a diagram showing a liquid crystal dropping pattern according to the present invention based on the rubbing direction of the alignment film;
38h shows a first substrate according to the present invention. FIG.
FIG. 38i shows a second substrate according to the present invention.
38j is a cross-sectional view taken along line XX ′ in FIG. 38i.
FIG. 38k is a diagram showing a liquid crystal dropping pattern according to the present invention based on a pattern formed on a substrate.
FIG. 38l is a diagram showing a liquid crystal dropping pattern according to the present invention based on a pattern formed on a substrate.
FIG. 38m is a diagram showing a liquid crystal dropping pattern according to the present invention based on a pattern formed on a substrate.
FIG. 38n is a view showing a liquid crystal dropping pattern of the liquid crystal display device according to the first embodiment of the present invention;
FIG. 38o is a view showing a liquid crystal dropping pattern of a liquid crystal display device according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 38p is a view showing a liquid crystal dropping pattern of the liquid crystal display device according to the third embodiment of the present invention.
FIG. 39 is a schematic view of a vacuum bonding apparatus for a liquid crystal display element according to the present invention.
FIG. 40 is a perspective view of process assisting means according to the present invention.
FIG. 41 is a plan view showing a mounting state of the process auxiliary means according to the present invention.
FIG. 42 is a plan view schematically showing a state of the lower stage in which the first substrate receiving means according to the present invention is accommodated.
43a is an enlarged cross-sectional view of “B” portion of FIG. 39;
FIG. 43b is a state diagram of the configuration of the first receiving stand provided in the direction perpendicular to the loading / unloading direction of the first substrate, as viewed from the loading / unloading direction of the first substrate.
44 is a perspective view schematically showing an operating state of the first substrate receiving means according to FIG. 42. FIG.
FIG. 45 is a schematic view of a lower stage to which the clamping means according to the present invention is applied.
FIG. 46 is a schematic view of a vacuum bonding apparatus to which the second substrate receiving means according to the present invention is applied.
FIG. 47 is a flowchart of the bonding process of the liquid crystal display device according to the present invention.
FIG. 48A is a cross-sectional view schematically showing a process of a liquid crystal dropping type liquid crystal display device according to the present invention.
FIG. 48B is a cross-sectional view schematically showing a process of the liquid crystal dropping type liquid crystal display device according to the present invention.
FIG. 48C is a cross-sectional view schematically showing a process of the liquid crystal dropping type liquid crystal display device according to the present invention.
FIG. 48D is a cross-sectional view schematically showing a process of the liquid crystal dropping type liquid crystal display device according to the present invention.
FIG. 48e is a cross-sectional view schematically showing a process of a liquid crystal dropping type liquid crystal display device according to the present invention.
FIG. 49a is a perspective view showing only a UV curing step in the manufacturing process of a liquid crystal display element of the present invention.
FIG. 49b is a perspective view showing only the UV curing step in the manufacturing process of the liquid crystal display element of the present invention.
FIG. 50 is an exemplary diagram showing a block configuration illustrating a block configuration for a liquid crystal panel cutting device according to an embodiment of the present invention;
51A is an exemplary diagram showing in detail a sequential process performed in each block of FIG. 50. FIG.
51b is an exemplary diagram showing in detail a sequential process performed in each block of FIG. 50;
FIG. 51c is an exemplary diagram showing in detail a sequential process performed in each block of FIG. 50;
51d is an exemplary view showing in detail a sequential process performed in each block of FIG. 50;
FIG. 51e is an exemplary diagram showing in detail a sequential process performed in each block of FIG. 50;
FIG. 51f is an exemplary diagram showing in detail a sequential process performed in each block of FIG. 50;
FIG. 51g is an exemplary diagram showing in detail a sequential process performed in each block of FIG. 50;
FIG. 52 is an exemplary diagram showing a block configuration of a cutting apparatus for a liquid crystal panel according to another embodiment of the present invention.
FIG. 53a is an exemplary diagram showing in detail a sequential process performed in each block of FIG. 52;
53b is an exemplary diagram showing in detail a sequential process performed in each block of FIG. 52;
53c is an exemplary diagram showing in detail a sequential process performed in each block of FIG. 52;
53d is an exemplary diagram showing in detail a sequential process performed in each block of FIG. 52;
FIG. 53e is an exemplary diagram showing in detail a sequential process performed in each block of FIG. 52;
FIG. 53f is an exemplary diagram showing in detail a sequential process performed in each block of FIG. 52;
FIG. 53g is an exemplary diagram showing in detail a sequential process performed in each block of FIG. 52;
FIG. 54 is an exemplary view showing another example of suction holes formed on the surfaces of the first to fourth tables shown in FIGS. 53a to 53g.
FIG. 55a is an exemplary diagram showing in more detail the first and second scribing processes applied through one embodiment or another embodiment of the present invention.
FIG. 55b is an exemplary diagram showing in more detail the first and second scribing processes applied through one embodiment or another embodiment of the present invention.
FIG. 56a is a detailed diagram illustrating a sequential scribing process according to another embodiment of the present invention.
FIG. 56b is an exemplary diagram illustrating in detail a sequential scribing process according to another embodiment of the present invention.
FIG. 56c is an exemplary diagram illustrating in detail a sequential scribing process according to another embodiment of the present invention.
FIG. 56d is an exemplary diagram illustrating in detail a sequential scribing process according to another embodiment of the present invention.
FIG. 56e is a detailed diagram illustrating a sequential scribing process according to another embodiment of the present invention.
FIG. 56f is a detailed diagram illustrating a sequential scribing process according to another embodiment of the present invention.
FIG. 57a is an exemplary view showing an example of a cutting feel used for cutting a liquid crystal panel according to the present invention.
FIG. 57b is an exemplary view showing an example of a cutting feel used for cutting a liquid crystal panel according to the present invention.
FIG. 58 is an exemplary diagram showing a detection pattern of a polishing amount of a liquid crystal panel according to one embodiment of the present invention.
FIG. 59 is an exemplary diagram showing a detection pattern of a polishing amount of a liquid crystal panel according to another embodiment of the present invention.
FIG. 60 is an exemplary view showing an inspection apparatus for a liquid crystal panel according to an embodiment of the present invention.
61A is an exemplary diagram sequentially illustrating a unit liquid crystal panel inspection method according to an embodiment of the present invention using the inspection apparatus of FIG. 60;
FIG. 61b is an exemplary diagram sequentially illustrating a unit liquid crystal panel inspection method according to an embodiment of the present invention using the inspection apparatus of FIG. 60;
FIG. 61c is an exemplary diagram sequentially illustrating a unit liquid crystal panel inspection method according to an embodiment of the present invention using the inspection apparatus of FIG. 60;
FIG. 62 is an exemplary view showing an inspection apparatus for a liquid crystal panel according to another embodiment of the present invention.
FIG. 63A is an exemplary view sequentially illustrating a unit liquid crystal panel inspection method according to another embodiment of the present invention using the inspection apparatus of FIG. 62;
FIG. 63B is an exemplary view sequentially illustrating a unit liquid crystal panel inspection method according to another embodiment of the present invention using the inspection apparatus of FIG. 62;
FIG. 64 is a schematic view of a liquid crystal display device manufacturing system for manufacturing a liquid crystal display device by a liquid crystal dropping method according to the present invention.
65 is a detailed block diagram of each part of FIG. 64. FIG.
[Explanation of symbols]
10: First substrate
20: Second substrate
21: Black matrix layer
22: Color filter layer
23: Common electrode
25: Overcoat layer
26: Liquid crystal
27: Columnar spacer
28, 28a, 28b: Dummy columnar spacer
29: Opening
30: Sealing agent
31: Dispensing device
120: Dispensing device
121: Support part
122: Case
123: Opening
124: Liquid crystal container
125, 153: Bolt
128, 133: Spring
130: Solenoid coil
132: Magnetic bar
134: Gap adjustment part
135, 136, 137: Needle
138: protrusion
139: Fixing means
141, 142: coupling part
143: Needle seat
144: Discharge hole
145: Nozzle
146: Discharge port
147: Support part
148: Protection wall
149: Fluororesin film
150: Storage cylinder
152: Tension adjustment unit
154: Fixed plate
160: Power supply unit
162: Gas supply pipe
170: Main control unit
171: Input section
173: Liquid crystal dropping amount calculation unit
175: Dripping pattern calculation unit
176: Substrate driving unit
177: Power control unit
178: Flow control unit
179: Output unit
180: Spacer height input section
182: Liquid crystal characteristic information input section
184: Board information input unit
186: Calculation unit for one drop amount
187: Calculation unit for number of drops
188: Dripping position calculation unit
189: Drip pattern determination unit
190: Correction control unit
191: Drip amount measurement unit
192: Correction amount calculation unit
193: Drip pattern correction unit
195: Drop amount setting section
196: Comparison unit
197: Error drop amount calculation unit
200: Vacuum device
210: Vacuum chamber
221: Upper stage
222: Lower stage
233: Vacuum pump
300: Conveying device
400: Second substrate receiving means
420: First substrate receiving means
600: Process correction means
700: Clamping means

Claims (3)

その間に液晶を介在させて貼り合わされた第1と第2の基板からなる液晶表示装置の製造装置において、
液晶滴を該第1の基板上に滴下するディスペンサー、
液晶滴下される該第1の基板と該ディスペンサーの相対位置を決めるため、該第1の基板又は該ディスペンサーの一方又は両方を移動させる移動手段、及び
該第1の基板上に滴下される複数の液晶滴の滴下パターンを出力する手段とからなり、
該滴下パターン出力手段は、滴下された液晶滴を介在して該第1と第2の基板が貼り合わされた際の、基板上少なくとも第1と第2の方向における該液晶滴の拡がり速度に基いて、該第1の方向における液晶拡がり速度が該第2の方向における液晶拡がり速度より速い場合、該液晶滴下パターンにおける該第1の方向における液晶滴下ピッチ(t1)が該第2の方向における液晶滴下ピッチ(t2)より長いような液晶滴下パターンを出力しており、
該移動手段は、該出力された液晶滴下パターンの複数の液晶滴下位置の各々に対応した該第1の基板と該ディスペンサーとの相対位置を決定し、該決定位置毎に該ディスペンサーより液晶滴下を行うことにより該出力された液晶滴下パターンに応じた複数の液晶滴を該第1の基板上に適用しており、
該液晶表示装置はTNモード型液晶表示装置であり、該第1と第2の基板各々は長辺と短辺からなる矩状形であり、該第1と第2の基板上の配向膜のそれぞれの配向方向は互いに直交し、そして該第1又は第2の基板にカラーフィルタ層が該短辺方向に配列されて該基板表面上に段差が長辺方向に沿って形成されているものであり、
該出力手段により出力された液晶滴下パターンは、長辺方向に沿った両側でその幅がその中央部よりも広い鉄亜鈴形であることを特徴とする液晶表示装置の製造装置。In the manufacturing apparatus of the liquid crystal display device consisting of the first and second substrates bonded with the liquid crystal interposed therebetween,
A dispenser for dropping liquid crystal droplets on the first substrate;
Moving means for moving one or both of the first substrate or the dispenser to determine a relative position of the first substrate to which the liquid crystal is dropped and a plurality of drops dropped on the first substrate; It consists of a means for outputting the liquid crystal drop pattern,
The dropping pattern output means is based on the spreading speed of the liquid crystal droplets in at least the first and second directions on the substrate when the first and second substrates are bonded together via the dropped liquid crystal droplets. When the liquid crystal spreading speed in the first direction is higher than the liquid crystal spreading speed in the second direction, the liquid crystal dropping pitch (t1) in the first direction in the liquid crystal dropping pattern is the liquid crystal in the second direction. A liquid crystal dropping pattern that is longer than the dropping pitch (t2) is output,
The moving means determines a relative position between the first substrate and the dispenser corresponding to each of a plurality of liquid crystal dropping positions of the output liquid crystal dropping pattern, and drops liquid crystal from the dispenser at each determined position. Applying a plurality of liquid crystal droplets according to the output liquid crystal dropping pattern on the first substrate by performing,
The liquid crystal display device is a TN mode liquid crystal display device, and each of the first and second substrates has a rectangular shape composed of a long side and a short side, and an alignment film on the first and second substrates. Each orientation direction is orthogonal to each other, and a color filter layer is arranged on the first or second substrate in the short side direction, and a step is formed on the substrate surface along the long side direction. Yes,
An apparatus for manufacturing a liquid crystal display device, wherein the liquid crystal dropping pattern output by the output means has an iron dumbbell shape whose width on both sides along the long side direction is wider than its central portion. 請求項1に記載の製造装置において、該液晶滴下パターンにおける該短辺方向の液晶滴下ピッチ(t1、t3)は、該長辺方向の液晶滴下ピッチ(t2)より長いことを特徴とする液晶表示装置の製造装置。  2. The liquid crystal display according to claim 1, wherein the liquid crystal dropping pitch (t1, t3) in the short side direction of the liquid crystal dropping pattern is longer than the liquid crystal dropping pitch (t2) in the long side direction. Equipment manufacturing equipment. その間に液晶を介在させて貼り合わされた第1と第2の基板からなる液晶表示装置の製造装置において、
液晶滴を該第1の基板上に滴下するディスペンサー、
液晶滴下される該第1の基板と該ディスペンサーの相対位置を決めるため、該第1の基板又は該ディスペンサーの一方又は両方を移動させる移動手段、及び
該第1の基板上に滴下される複数の液晶滴の滴下パターンを出力する手段とからなり、
該滴下パターン出力手段は、滴下された液晶滴を介在して該第1と第2の基板が貼り合わされた際の、基板上少なくとも第1と第2の方向における該液晶滴の拡がり速度に基いて、該第1の方向における液晶拡がり速度が該第2の方向における液晶拡がり速度より速い場合、該液晶滴下パターンにおける該第1の方向における液晶滴下ピッチ(t1)が該第2の方向における液晶滴下ピッチ(t2)より長いような液晶滴下パターンを出力しており、
該移動手段は、該出力された液晶滴下パターンの複数の液晶滴下位置の各々に対応した該第1の基板と該ディスペンサーとの相対位置を決定し、該決定位置毎に該ディスペンサーより液晶滴下を行うことにより該出力された液晶滴下パターンに応じた複数の液晶滴を該第1の基板上に適用しており、
該液晶表示装置はIPSモード型液晶表示装置であり、該第1と第2の基板各々は長辺と短辺からなる矩状形であり、該第1と第2の基板上の配向膜のそれぞれの配向方向は同一であり、該第1又は第2の基板にカラーフィルタ層が長辺方向に配列されて該基板表面上に段差が短辺方向に沿って形成されているものであり、
該滴下パターン出力手段により出力された液晶滴下パターンは、矩形パターン(317a)と該矩形パターンの長手方向両端部で、該矩形パターンの長辺の一部から配向方向と直交する方向に相互反対方向に延長されたパターン部(317b,317c)とからなり、
該矩形パターンと該基板の短辺との間隔(L1)が該矩形パターンと基板の長辺との間隔(L2)よりも長いものであることを特徴とする液晶表示装置の製造装置。In the manufacturing apparatus of the liquid crystal display device consisting of the first and second substrates bonded with the liquid crystal interposed therebetween,
A dispenser for dropping liquid crystal droplets on the first substrate;
Moving means for moving one or both of the first substrate or the dispenser to determine a relative position of the first substrate to which the liquid crystal is dropped and a plurality of drops dropped on the first substrate; It consists of a means for outputting the liquid crystal drop pattern,
The dropping pattern output means is based on the spreading speed of the liquid crystal droplets in at least the first and second directions on the substrate when the first and second substrates are bonded together via the dropped liquid crystal droplets. When the liquid crystal spreading speed in the first direction is higher than the liquid crystal spreading speed in the second direction, the liquid crystal dropping pitch (t1) in the first direction in the liquid crystal dropping pattern is the liquid crystal in the second direction. A liquid crystal dropping pattern that is longer than the dropping pitch (t2) is output,
The moving means determines a relative position between the first substrate and the dispenser corresponding to each of a plurality of liquid crystal dropping positions of the output liquid crystal dropping pattern, and drops liquid crystal from the dispenser at each determined position. Applying a plurality of liquid crystal droplets according to the output liquid crystal dropping pattern on the first substrate by performing,
The liquid crystal display device is an IPS mode liquid crystal display device, and each of the first and second substrates has a rectangular shape composed of a long side and a short side, and an alignment film on the first and second substrates. Each orientation direction is the same, a color filter layer is arranged in the long side direction on the first or second substrate, and a step is formed on the substrate surface along the short side direction,
The liquid crystal dropping pattern output by the dropping pattern output means includes a rectangular pattern (317a) and both ends in the longitudinal direction of the rectangular pattern, and directions opposite to each other in a direction perpendicular to the alignment direction from a part of the long side of the rectangular pattern. And the pattern part (317b, 317c) extended to
An apparatus for manufacturing a liquid crystal display device, wherein an interval (L1) between the rectangular pattern and the short side of the substrate is longer than an interval (L2) between the rectangular pattern and the long side of the substrate.
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