KR20100062532A - 롤러 운반장치와 이를 이용한 액정표시장치의 제조방법 - Google Patents

롤러 운반장치와 이를 이용한 액정표시장치의 제조방법 Download PDF

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KR20100062532A
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엘지디스플레이 주식회사
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Abstract

본 발명은 디스플레이소자의 제조라인에 적용 가능한 롤러 운반장치에 관한 것으로, 롤러열이 설치된 베이스 블록; 직선 가이드를 통해 상기 베이스 블록에 직선 이동 가능하게 설치되고 힌지를 통해 상기 직선 가이드의 슬라이드 블록에 회동 가능하게 설치되는 가동 가이드 블록; 및 상기 베이스 블록의 일측에 수직으로 고정되는 기준 가이드 블록을 구비한다.

Description

롤러 운반장치와 이를 이용한 액정표시장치의 제조방법{ROLLER CONVEYING APPARATUS AND METHOD OF FABRICATING LIQUID CRYSTAL DISPLAY AGING METHOD USING THE SAME}
본 발명은 롤러 운반장치와 이를 이용한 액정표시장치의 제조방법에 관한 것이다.
음극선관(Cathode Ray Tube)의 단점인 무게와 부피를 줄일 수 있는 각종 평판 표시장치들(Flat Panel Display, FPD)이 개발되고 있다. 이러한 평판 표시장치는 액정 표시장치(Liquid Crystal Display : 이하 "LCD"라 한다), 전계 방출 표시장치(Field Emission Display : FED), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel : 이하 "PDP"라 한다) 및 전계발광소자(Electroluminescence Device) 등이 있다. 평판 표시장치는 일반적으로 얇은 정방형의 외관으로 제작된다.
액정표시장치는 스위칭 소자로서 박막트랜지스터(Thin Film Transistor : 이하 "TFT"라 함)를 이용하여 동영상을 표시하고 있다. 액정표시장치는 음극선 관(Cathode Ray Tube, CRT)에 비하여 소형화가 가능하여 휴대용 정보기기, 사무기기, 컴퓨터 등에서 표시기에 응용됨은 물론, 텔레비젼에도 응용되어 빠르게 음극선관을 대체하고 있다.
액정표시장치는 액정표시패널을 포함한 보드 어셈블리(Board Assembly), 액정표시패널에 빛을 조사하기 위한 백라이트 유닛(Back Light Unit, BL), 및 보드 어셈블리와 백라이트 유닛을 고정하기 위한 각종 샤시(Chssis) 부재들을 포함한다. 최근, 액정표시장치는 제조기술과 구동기술의 발달에 힘입어 대형화, 고정세화되고 있다.
액정표시장치의 제조라인에서 액정표시장치는 물류 흐름이 원할하고 점유 공간을 줄이기 위하여 수직으로 세워진 상태에서 이송될 필요가 있다. 이 경우에, 액정표시장치를 수직으로 세우고 팔레트(Pallet)에 고정하기 위하여 다관절 로봇이나 많은 작업자들이 필요하였다.
액정표시장치의 대형화 추세에 따라 그 사이즈가 커지면서 그 액정표시장치를 핸들링하기가 어려워 졌고, 이로 인하여 액정표시장치를 수직으로 세우고 팔레트에 고정하는데 많은 시간이 소요되어 생산성을 떨어뜨리고 있다. 이를 개선하기 위하여, 작업자와 작업자 사이에 액정모듈을 세워 팔레트로 이동시키고 팔레트에 액정모듈을 삽입 및 고정시키기 위한 설비들을 추가로 설치할 수 있다. 그런데 추가 설비는 작업자들 사이의 거리를 멀게 하여 작업자들 간의 협업을 어렵게 하고 작업인원의 효율적인 분배를 어렵게 하였다.
또한, 액정표시장치를 수직으로 팔레트에 고정하기 위하여 척킹장치와 로봇 을 이용하여 액정표시모듈의 측면을 척킹하여 팔레트로 이송시킬 수 있는데, 이 경우에는 척킹장치로 인하여 액정모듈의 외관 손상이 발생할 수 있었다.
이와 같은 문제들은 액정표시장치의 제조라인에서만 한정되는 것이 아니라 액정표시장치와 외관이 유사한 다른 평판 표시장치의 제조라인에서도 나타나고 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 피운반 개체의 손상을 방지하고 작업인원의 효율적 분배를 가능하게 하는 롤러 운반장치와 이를 이용한 액정표시장치의 제조방법을 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 롤러 운반장치는 롤러열이 설치된 베이스 블록; 직선 가이드를 통해 상기 베이스 블록에 직선 이동 가능하게 설치되고 힌지를 통해 상기 직선 가이드의 슬라이드 블록에 회동 가능하게 설치되는 가동 가이드 블록; 및 상기 베이스 블록의 일측에 수직으로 고정되는 기준 가이드 블록을 구비한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 롤러 운반장치는 롤러열이 설치된 베이스 블록; 홈과 돌기의 조합으로 상기 베이스 블록에 착탈 가능하게 체결되는 가동 가이 드 블록; 및 상기 베이스 블록의 일측에 수직으로 고정되는 기준 가이드 블록을 구비한다.
본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치의 제조방법은 액정표시패널의 기판들을 세정하는 공정; 상기 기판들 상에 박막을 형성하고 패터이하는 패터닝 공정; 상기 기판들 상에 배향막을 형성하고 러빙하는 공정; 상기 기판들 사이에 액정층을 형성하고 상기 기판들을 합착하는 공정; 상기 액정표시패널을 구동하기 위한 구동회로들을 상기 기판 상에 형성된 신호배선들에 연결하는 공정; 상기 액정표시패널을 검사하는 공정; 상기 액정표시패널의 불량을 리페어하는 공정; 상기 액정표시패널에 빛을 조사하기 위한 백라이트 유닛을 조립하는 공정; 다수의 샤시부재를 이용하여 상기 액정표시패널과 상기 백라이트 유닛을 액정모듈로 조립하는 공정; 및 에이징 룸에서 상기 액정모듈을 에이징하는 공정을 포함한다.
상기 공정들 각각에서 상기 액정표시패널, 상기 백라이트 유닛 및 상기 샤시 부재들 중 하나 이상은 상기 롤러 운반장치로 이송된다.
본 발명은 개체를 아래에서 지지하는 롤러 운반장치의 베이스 블록과 개체의 측면을 지지하는 롤러 운반장치의 가이드 블록들 각각에 롤러들을 설치하여 작은 힘으로도 크고 무거운 개체를 롤러 운반장치로 이송시킬 수 있고 가이드 블록들 중 어느 하나를 직선 가이드와 힌지를 통해 진선이동과 회동이 가능한 폴더 타입으로 구현하거나 착탈식으로 구현함으로서 어떠한 사이즈의 피운반 개체라도 안정되게 고정할 수 있다. 따라서, 본 발명은 상기 롤러 운반장치를 이용하여 피운반 개체의 손상을 방지할 수 있고 작업인원을 효율적으로 분배할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치의 제조방법은 액정표시패널의 기판 세정, 기판 패터닝 공정, 배향막형성/러빙 공정, 기판 합착 및 액정 적하 공정, 구동회로 실장 공정, 검사 공정, 리페어 공정, 백라이트 유닛의 조립 공정 , 보드 어셈블리와 백라이트 유닛의 조립공정, 에이징 공정 등을 포함한다.
기판세정 공정은 액정표시패널의 상부 유리기판과 하부 유리기판 표면에 오염된 이물질을 세정액으로 제거한다. 기판 패터닝 공정은 액정표시장치의 하부 유리기판에 데이터라인 및 게이트라인을 포함한 신호배선, 박막트랜지스터(Thin Film Transistor, TFT), 화소전극 등의 각종 박막 재료를 형성하고 패터닝하는 공정과, 액정표시장치의 상부 유리기판 상에 블랙 매트릭스, 컬러필터, 및 공통전극 등의 각종 박막 재료를 형성하고 패터닝하는 공정을 포함한다. 배향막형성/러빙 공정은 유리기판들 상에 배향막을 도포하고 그 배향막을 러빙포로 러빙하거나 광배향 처리한다. 이러한 일련의 공정을 거쳐 액정표시패널의 하부 유리기판에는 비디오 데이터전압이 공급되는 데이터라인들, 그 데이터라인들과 교차되고 스캔신호 즉, 게이트펄스가 순차적으로 공급되는 게이트라인들, 데이터라인들과 게이트라인들의 교차부에 형성된 TFT들, TFT들에 1 : 1로 접속된 액정셀의 화소전극들 및 스토리지 커패시터(Storage Capacitor) 등을 포함한 화소 및 TFT 어레이가 형성된다. 스캔신 호를 발생하는 게이트 구동회로의 쉬프트 레지스터는 기판 패터닝 공정에서 화소 및 TFT 어레이와 동시에 형성될 수 있다. 액정표시패널의 상부 유리기판에는 블랙매트릭스, 컬러필터 및 공통전극이 형성된다. 공통전극은 TN(Twisted Nematic) 모드와 VA(Vertical Alignment) 모드와 같은 수직 전계 구동방식에서 상부 유리기판 상에 형성되며, IPS(In Plane Switching) 모드와 FFS(Fringe Field Switching) 모드와 같은 수평 전계 구동방식에서 화소전극과 함께 하부 유리기판 상에 형성된다. 상부 유리기판과 하부 유리기판 각각에는 편광판과, 그 위에 편광판 보호필름이 부착된다.
기판 합착 및 액정 적하 공정은 액정표시패널의 상부 및 하부 유리기판 중 어느 하나에 실런트를 드로잉하고 다른 기판에 액정을 적하(Dropping)한다. 하부 유리기판에 액정이 적하된 경우를 예를 들어 설명하면, 상부 유리기판에 자외선 경화성 실런트가 형성되고, 실런트가 형성된 상부 유리기판을 반전시켜 상부 스테이지에 고정하고, 액정이 적하된 하부 유리기판을 하부 스테이지에 고정한다. 이어서, 기판 합착 및 액정 적하 공정은 상부 유리기판과 하부 유리기판을 정렬한 후에, 진공펌프를 구동시켜 진공상태에서 상부 및 하부 유리기판 중 어느 하나에 압력을 가하여 상부 유리기판과 하부 유리기판을 합착한다. 이 때, 액정층의 셀갭은 설계치의 셀갭보다 크게 설정된다. 이어서, 질소(N2)를 투입하여 대기압으로 압력을 조정하면 합착된 유리기판들 내의 압력과 외부 대기압의 압력차에 의해 셀갭은 설계치의 셀갭으로 조정된다. 이 상태에서 기판 합착 및 액정 적하 공정은 자외선 광원을 점등시켜 상부 유리기판을 통해 실런트에 자외선(UV)을 조사하여 실런트를 경화시킨다.
구동회로 실장공정은 COG(Chip On Glass) 공정이나 TAB(Tape Automated Bonding) 공정을 이용하여 데이터 구동 집적회로(Integrated Circuit, IC)를 액정표시패널의 하부 유리기판 상에 실장한다. 게이트 구동 IC는 전술한 바와 같이 액정표시패널의 하부 유리기판 상에 형성될 수 있고, 구동 회로 실장공정에서 TAB 공정으로 하부 유리기판 상에 부착될 수도 있다. 이어서 구동회로 실장공정은 집적회로(IC)와 PCB(printed circuit board)를 FPC(Flexible Printed Circuitboard) 또는 FFC(Flexible Flat Cable)로 연결한다.
검사 공정은 집적회로에 대한 검사, 하부 유리기판에 형성된 데이터라인과 게이트라인 등의 신호배선 검사, 화소전극이 형성된 후에 실시되는 검사, 기판 합착 및 액정 적하 공정 후에 실시되는 검사, 점등 검사를 포함한다. 리페어 공정은 검사 공정에 의해 리페어가 가능한 것으로 판정된 신호배선 불량, TFT 불량에 대한 복원 공정을 실시한다.
이러한 일련의 공정을 거쳐 보드 어셈블리가 완성된다. 보드 어셈블리는 전술한 바와 같이 상부 유리기판과 하부 유리기판 사이에 액정이 협지된 액정표시패널, 액정표시패널의 상면과 하면에 부착된 편광판, 데이터 및 게이트 구동 IC을 액정표시패널의 데이터라인들과 게이트라인들에 연결하기 위한 각종 회로부품들을 포함한다.
백라이트 유닛(BL)의 조립 공정은 에지형 백라이트 유닛의 조립의 예를 들 면, 몰드 프레임에 광원, 반사시트, 도광판, 확산시트, 프리즘 시트를 조립하는 공정, 몰드 프레임에 패널 가이드를 조립하고 광원에 인버터를 연결하는 공정을 포함한다. 직하형 백라이트 유닛의 조립 공정은 상부가 개방된 커버 보텀(Cover bottom) 내에 광원을 수납한 후에 커버 보텀 상에 몰드 프레임, 확산판, 확산시트, 프리즘 시트 및 패널 가이드를 조립한 다음, 광원에 인버터를 연결하는 과정을 포함한다. 광원은 냉음극 형광램프(Cold Cathode Fluorescent Lamp, CCFL), 외부전극 형광램프(External Electrode Fluorescent Lamp : EEFL) 등의 램프로 선택될 수 있고, 발광다이오드(Light emitting Diode, LED)로 선택될 수 있다. 또한, 광원은 램프와 발광다이오드의 조합으로 구성될 수도 있다. 인버터는 광원을 점등시키기 위한 전력 구동회로이다.
보드 어셈블리와 백라이트 유닛의 조립공정은 보드 어셈블리의 액정표시패널에 부착된 보호필름을 박리하는 공정, 보드 어셈블리를 백라이트 유닛 상에 안착하는 공정, 및 각종 샤시 부재를 보드 어셈블리와 백라이트 유닛에 조립하는 공정을 포함한다.
이하에서, "각종 샤시 부재와 함께 조립된 백라이트 유닛 및 보드 어셈블리"를 "액정모듈(Liquid Crystal Module, LCM)"로 칭하기로 한다.
에이징 공정은 데이터 구동 IC 및 게이트 구동 IC 등의 구동회로를 제어하기 위한 콘트롤 보드(Control board)를 액정모듈에 장착하고 커버 보텀을 액정모듈에 조립하는 배면 작업 공정, FFC(Flexible Flat Cable) & FPC(Flexible Printed Circuit) 등의 연성회로와 소켓으로 액정모듈의 구동회로와 콘트롤 보드를 전기적 으로 연결한 후에 전동기구 없이 작업자의 인력만으로 액정모듈을 수직으로 세워 롤러 운반장치로 이송하고 그 롤러 운방장치에 삽입 고정하는 공정, 액정모듈이 삽입 고정된 롤러 운반장치를 에이징 룸으로 이송하는 공정 및 에이징 룸에서 액정모듈을 일정 시간 구동하는 공정 등을 포함한다. 에이징 룸의 고온 챔버에서 액정모듈에는 일정 시간 동안 전원이 인가되어 테스트 영상 신호를 표시한다. 이러한 에이징 공정을 통해 액정모듈의 출하 전에 액정모듈의 구동 불량을 사전에 검출할 수 있다.
이하의 실시예에서 설명되는 롤러 운반장치는 에이징 공정 뿐 아니라 액정표시장치의 제조방법의 전공정에서 액정표시패널, 백라이트 유닛, 액정모듈 및 액정표시장치를 구성하는 기타 자재 등을 운반하는데 적용될 수 있다.
도 1 내지 도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 롤러 운반장치(10)를 나타내는 평면도 및 단면도이다. 이 롤러 운반장치(10)는 액정모듈과 같이 얇고 정방향 형상을 갖는 개체를 수직으로 지지하는 팔레트(Pallet)로 구현된다.
도 1을 참조하면, 롤러 운반장치(10)는 다수의 롤러들(13)이 일렬로 나란히 체결된 베이스 블록(14), 베이스 블록(14)의 일단에 힌지 샤프트(11a)로 회동 가능하게 연결되는 가동 가이드 블록(11) 및 베이스 블록(14)의 타단에 수직으로 고정된 기준 가이드 블록(12) 등을 구비한다.
베이스 블록(14)에 설치된 롤러(13)들은 액정모듈(LCM)의 하단과 구름마찰로 접촉한다. 베이스 블록(14)의 일단에는 가동 가이드 가이드 블록(11)이 삽입될 수 있도록 삽입공이 형성되어 있다. 롤러들(13)로 인하여, 작업자는 전동 및 기계 적 동력없이 자신의 약한 힘으로 베이스 블록(14)의 롤러(13) 상에서 액정모듈(LCM)을 기준 블록(12)까지 밀어 넣을 수 있다. 도 2는 롤러(13)에 액정모듈(LCM)이 안착된 상태에서 롤러(13)와 액정모듈(LCM)의 종단면을 보여 주는 도면이다. 롤러(13)는 도 2와 같이 액정모듈의 모듈에 따라 액정모듈의 두께가 다른 것에 대응하기 위하여 액정모듈(LCM)의 안착면으로부터 거의 수직으로 일측벽을 형성하는 기준면(13b)과, 낮은 경사면으로 타 측벽을 형성하는 오토 센터링면(13a)을 포함한다.
가동 가이드 블록(11)은 도 3과 같이 액정모듈(LM)이 베이스 블록(14)의 롤러들(13) 상에서 슬라이딩될 때 액정모듈(LCM)을 간섭하지 않도록 눕혀져 있다. 가동 가이드 블록(11)은 도 4와 같은 구조로 제작되어 액정모듈(LM)이 베이스 블록(14)의 롤러들(13) 상에서 슬라이딩될 때 눕혀져 있는 상태로 베이스 블록(11) 의 삽입공 내에 삽입될 수 있다. 가동 가이드 블록(11)은 액정모듈(LM)의 슬라이딩을 원할하게 하고 액정모듈(LM)의 측면 파손을 방지하기 위하여 액정모듈(LM)과 구름 마찰로 접하는 롤러들을 포함한다. 가동 가이드 블록(11)에 내장된 롤러는 도 4와 같이 액정모듈(LM)에 강한 힘이 작용하지 않도록 회전축이 고정되지 않은 롤러가 바람직하다.
기준 가이드 블록(11)은 베이스 블록(14)의 타단에 수직으로 고정되어 롤러 운반장치(10)에 삽입되는 액정모듈(LCM)의 삽입완료 기준면을 제공하고, 롤러 운반장치(10)에 삽입된 액정모듈(LCM)의 유동을 방지하는 역할을 한다.
도 3은 액정모듈(LCM)이 롤러 운반장치(10)로 슬라이딩되고 고정되는 동작 과정을 보여 주는 도면이다.
도 3을 참조하면, 작업자는 액정모듈(LCM)을 롤러 운반장치(10)로 이송하기 전에 가동 가이드 블록(11)을 베이스 블록(14)과 나란하게 눕혀 놓는다. 이어서, 작업자는 전동 구동 기구의 도움없이 자신의 힘만으로 액정모듈(LCM)을 눕혀진 가동 가이드 블록(11)의 롤러에 올려 놓고 그 액정모듈(LCM)을 민다. 그러면, 가동 가이드 블록(11)의 롤러와 베이스 블록(14)의 롤러(13)는 액정모듈(LCM)에 가해지는 작업자의 힘으로 회동하면서 액정모듈(LCM)을 기준 가이드 블록(12) 쪽으로 이송한다. 액정모듈(LCM)의 슬라이딩 방향에서 전방에 위치하는 일 측면이 기준 가이드 블록(12)의 롤러를 밀면서 기준 가이드 블록(12)에 접촉하면, 작업자는 가동 가이드 블록(11)을 베이스 블록(14)으로부터 꺼내고 세운다. 이 때, 가동 가이드 블록(11)은 후술하는 락킹 기구들로 인하여 베이스 블록(14)으로부터 수직으로 세워지면 자동으로 고정된다.
액정모듈(LCM)을 롤러 운반장치(10)로부터 꺼내는 경우에, 작업자는 먼저 가동 가이드 블록의 락킹 기구들을 언락 상태로 동작시킨 다음, 가동 가이드 블록(11)을 눕히고 베이스 블록(11)의 삽입공으로 밀어 넣는다. 이어서, 작업자는 베이스 블록(14)와 가동 가이드 블록(11) 각각에 설치된 롤러들의 도움을 받아 액정모듈(LCM)을 롤러 운반장치(10)의 밖으로 끌어 낼 수 있다.
도 4는 가동 가이드 블록(11)의 상세 구성과 동작을 보여 주는 단면도이다.
도 4를 참조하면, 가동 가이드 블록(11)은 액정모듈(LCM)과의 대향면에 형성된 롤러 삽입공(11c), 롤러 삽입공(11c) 내에 삽입된 롤러(11b), 일측에 설치된 압 축 스프링(11d), 압축 스프링(11d)의 끝단에 연결된 락킹 핀(11g), 하단에 설치된 인장 스프링(11f), 락킹 기어(11e) 및 회전축 샤프트(11e) 등을 구비한다. 롤러 삽입공(11b)은 롤러(11c)보다 큰 직경을 가지며, 롤러(11c)는 회전 축 없이 롤러 삽입공(11b) 내에 유동 가능하게 삽입되어 있다. 롤러(11c)는 액정모듈(LCM)과의 연동으로 롤러 삽입공(11b) 내에서 진퇴 및 회동한다.
베이스 블록(14)은 가동 가이드 블록(11)과 체결되는 LM 가이드, 슬라이드 블록(14b) 등을 구비한다. LM 가이드의 슬라이더(14a)는 베이스 블록(14)의 레일에 직선 운동 가능하게 체결된다. LM 가이드 슬라이더(14a) 상에는 슬라이드 블록(14b)이 체결된다. 슬라이드 블록(14b) 상에는 소정의 높이로 돌출된 제1 돌출 블록(14d)이 고정되고, 제1 돌출 블록(14d)으로부터 소정 거리만큼 이격된 제2 돌출 블록(14c)이 고정된다. 슬라이드 블록(14b)과 LM 가이드의 슬라이더(14a)는 롤러 운반장치(10)에 고정되는 액정모듈의 다양한 사이즈에 대응하도록 가동 가이드 블록(11)의 직선 이동을 자유롭게 한다.
제1 돌출 블록(14d)과 가동 가이드 블록(11)의 하단 사이에 인장 스프링(11f)이 연결된다. 인장 스프링(11f)은 가동 가이드 블록(11)이 베이스 블록(14)으로부터 인출될 때 늘어나면서 복원력이 커지고 눕혀진 상태의 가동 가이드 블록(11)에 외력이 작용하지 않으면 복원력으로 가동 가이드 블록(11)을 베이스 블록(14)의 삽입공으로 복귀시킨다.
가동 가이드 블록(11)의 하단에는 힌지 샤프트(11a)가 형성된다. 힌지 샤프트(11a)는 슬라이드 블록(14b)의 제2 독출 블록(14c)을 관통하여 락킹 기어(11e)의 중심에 고정된다. 따라서, 가동 가이드 블록(11), 힌지 샤프트(11a) 및 락킹 기어(11e)는 함께 회전한다. 락킹 기어(11e)가 락킹 핀(11g)에 의해 구속되면 가동 가이드 블록(11)의 회전도 구속받는다.
압축 스프링(11d)에 연결된 락킹 핀(11g)의 끝단은 압축 스프링(11b)의 복원력으로 인하여 락킹 기어(11e)의 톱니 열에 맞물린다. 압축 스프링(11d)은 락킹 핀(11d)이 락킹 기어(11e)의 톱니열에 맞물리도록 자신의 복원력을 락킹 핀(11d)에 가한다. 락킹 기어(11e)가 반시계방향으로 회전할 때 락킹 핀(11g)이 톱니열의 경사면을 타고 슬라이딩된다. 락킹 핀(11g)은 압축 스프링(11d)의 복원력으로 락킹 기어(11e)에 형성된 톱니의 수직면에 맞물러 락킹 기어(11e)가 시계방향으로 회전되지 않도록 락킹 기어(11e)의 시계방향 회전을 구속한다. 가동 가이드 블록(11)을 눕히기 위해서, 작업자는 락킹 핀(11g)을 들어 올려 락킹 핀(11g)과 락킹 기어(11e)를 분리시킨 후에 가동 가이드 블록(11)을 시계방향으로 회전시켜 가동 가이드 블록(11)을 눕힐 수 있다.
가동 가이드 블록(11)의 동작을 상세히 설명하면, 작업자가 베이스 블록(14) 내에 삽입된 가동 가이드 블록(11)을 끌어 내면 인장 스프링(11f)이 늘어난다. 이어서, 작업자가 가동 가이드 블록(11)을 세우면 락킹 핀(11g)이 락킹 기어(11e)의 톱니열 상에서 슬라이딩되고 그에 따라 압축 스프링(11d)이 수축 및 이완을 반복한다. 그리고 가동 가이드 블록(11)이 수직으로 세워지면 락킹 핀(11g)은 압축 스프링(11d)의 복원력으로 락킹 기어(11e)의 톱니 수직면에 맞물러 락킹 기어(11e)를 구속한다. 가동 가이드 블록(11)을 다시 눕힐 때에, 작업자는 락킹 핀(11g)을 들 어 올려 락킹 기어(11e)의 회전을 자유롭게 한 상태에서 가동 가이드 블록(11)을 눕힐 수 있다.
도 5는 가동 가이드 블록(11)의 다른 실시예를 보여 주는 도면이다. 가동 가이드 블록(11)의 하단에는 도 5와 같이 락킹 돌출부(11h)가 형성되고, 베이스 블록(14)에는 가동 가이드 블록(11)의 락킹 돌출부(11h)가 삽입 가능한 다수의 키홈(14e~14g)이 형성된다. 이 가동 가이드 블록(11)는 도 4와 같은 스프링, 힌지, 락킹 기구들이 필요 없는 착탈식 가이드로 구현된다. 베이스 블록(14)에 형성된 키홈들(14e~14g)는 가동 가이드 블록(11)의 고정 위치를 결정하며 액정모듈(LCM)의 다양한 사이즈 각각에 대응하도록 가동 가이드 블록(11)의 고정 위치들을 다수 설정한다.
한편, 도 5와 반대의 착탈식 구조도 가능하다. 예컨대, 가동 가이드 블록(11)의 하단에는 키홈이 형성되고 베이스 블록(14)에는 가동 가이드 블록(11)의 키홈에 삽입 가능한 다수의 락킹 돌출부들이 서로 이결되도록 형성될 수도 있다.
도 6은 액정모듈(LCM)의 다양한 사이즈에 대응하는 가동 가이드 블록의 동작 예를 보여 주는 도면이다. 가동 가이드 블록(11)은 도 4 또는 도 5와 같은 고정 위치가 가변될 수 있도록 제작된다. 따라서, 어떠한 사이즈의 액정모듈들(LCM1, LCM2, LCM3)에도 가동 가이드 블록(11)이 대응할 수 있다.
도 7 내지 도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 롤러 운반장치(10)를 나타내는 평면도 및 단면도이다. 이 롤러 운반장치(10)는 액정모듈과 같이 얇고 정방향 형상을 갖는 개체를 수직으로 지지하는 팔레트로 구현된다.
도 7 내지 도 9를 참조하면, 롤러 운반장치(10)는 다수의 롤러들(13)이 일렬로 나란히 체결되고 LM 가이드(23, 24)가 상면에 체결된 베이스 블록(14), LM 가이드(23, 24)의 슬라이더(23)에 힌지 샤프트(24a)로 회동 가능하게 체결되는 가동 가이드 블록(22), 및 베이스 블록(14)의 타단에 수직으로 고정된 기준 가이드 블록(12) 등을 구비한다.
베이스 블록(14)에 설치된 롤러(13)들은 전술한 실시예와 실질적으로 동일한 구조로 제작되어 액정모듈(LCM)의 슬라이딩시에 액정모듈(LCM)에 연동하에 회전하고 롤러 운반장치(10)에 고정된 액정모듈(LCM)을 아래에서 지지한다.
LM 가이드(23, 24)은 베이스 블록(14)의 상면에 고정된 가이드 레일(23)과, 가이드 레일(23)에 직선 이동 가능하게 체결된 슬라이더(24)를 포함한다. 가이드 레일(23)은 롤러열(13)과 중첩되지 않도록 롤러열(13)과 나란하게 베이스 블록(14) 상에 체결된다. 슬라이더(24) 상에는 힌지 샤프트(24a)를 통해 가동 가이드 블록(12)이 회동 가능하게 체결된다. 슬라이더(24) 상에는 가동 가이드 블럭(22)이 액정모듈(LCM)의 일측면과 접하는 가동 가이드 블록(22)의 고정위치에서 락킹 핀(25)이 삽입되는 키홈(25)이 형성된다. 이러한 LM 가이드(23, 24)와 힌지 샤프트(24a)는 도 6과 같이 액정모듈(LCM)의 다양한 사이즈에 대응하도록 가동 가이드 블록(22)의 직선 이동을 가능하게 하고 또한, 액정모듈(LCM)의 슬라이딩 진행 경로를 간섭하지 않도록 가동 가이드 블록(22)을 액정모듈(LCM)의 슬라이딩 진행 경로로부터 벗어나게 한다.
기준 가이드 블록(11)은 전술한 실시에와 실질적으로 동일하다.
작업자는 액정모듈(LCM)을 롤러 운반장치(10)로 이송하기 전에 가동 가이드 블록(22)을 도 9의 점선과 같이 가이드 레일(23)과 나란하게 돌려 놓는다. 이어서, 작업자는 전동 구동 기구의 도움없이 자신의 힘만으로 액정모듈(LCM)을 베이스 블록(14)의 롤러(13)에 올려 놓고 액정모듈(LCM)을 민다. 그러면, 베이스 블록(14)의 롤러(13)는 액정모듈(LCM)에 가해지는 작업자의 힘으로 회동하면서 액정모듈(LCM)을 기준 가이드 블록(12) 쪽으로 이송한다. 액정모듈(LCM)의 슬라이딩 방향에서 전방에 위치하는 일 측면이 기준 가이드 블록(12)에 접촉하면, 작업자는 가동 가이드 블록(11)을 시계방향으로 대략 90°회전시켜 가동 가이드 블록(22)과 액정모듈(LCM)의 타 측면을 접촉시키고 락킹 핀(25)을 가동 가이드 블록(22)의 하단에 형성된 홈을 통해 슬라이더(24)에 형성된 키홈에 삽입한다. 그 결과, 가동 가이드 블록(22)은 슬라이더(24)의 키홈에 삽입된 락킹 핀(25)으로 인하여 유동되지 않고 액정모듈(LCM)을 안정하게 고정한다.
도 10은 전술한 실시예들의 롤러 운반장치(10)를 이용한 에이징 공정의 일예를 나타내는 도면이다.
도 10을 참조하면, 액정모듈(LCM)은 수평 상태로 눕혀진 상태로 콘베이어를 통해 에이징 공정으로 공급되고 틸팅 장치(31)에 의해 자동으로 들어 올려져 대략 75°각도의 작업대 상에 안착된다. 제1 작업자는 노출된 액정모듈(LCM)의 배면에 콘트롤 보드와 커버 보텀을 조립한다. 그리고 제1 작업자는 액정모듈(LCM)을 아래에서 지지하는 롤러열의 도움을 받아 콘트롤 보드와 커버 보텀이 조립된 액정모듈(LCM)을 제2 작업자 쪽으로 이송시킨다. 제2 작업자는 FFC 등의 케이블 연결작 업을 마친 후에 액정모듈(LCM)을 수직으로 세워 롤러 운반장치(10)에 밀어 넣고 가동 가이드 블록(11, 22)을 조작하여 롤러 운반장치(10)에 액정모듈(10)을 고정한다. 롤러 운반장치(10)에 고정된 액정모듈(LCM)은 롤러 또는 콘베이어를 따라 에이징 룸으로 이송된다.
도 10에서 알 수 있는 바, 기존 에이징 공정 라인에서는 액정모듈(LCM)을 상하 반전시키기 위한 대형 설비와 팔레트에 액정모듈을 수직으로 삽입하기 위한 대형 설비가 필요했지만, 본 발명은 상하 반전 설비와 팔레트에 액정모듈을 삽입하기 위한 설비를 제거할 수 있다. 이는 롤러 운반장치의 롤러열(13)로 인하여 작업자의 작은 힘만으로도 큰 액정모듈(LCM)을 롤러 운반장치에 삽입하고 고정할 수 있기 때문이다.
본 발명은 도 10과 같이 작업자들 사이에 대형 설비들을 제거할 수 있으므로 작업자들 사이에 협업을 가능하게 함으로서 작업공간의 효율적인 배치는 문론 작업 효율을 높일 수 있다. 또한, 본 발명은 무거운 액정모듈(LCM)의 측면을 잡아서 들거나 눕히는 핸들링 과정이 대폭 삭제 됨으로써 액정모듈(LCM)의 외관 손상을 방지할 수 있다.
도 11은 본 발명의 제3 실시예에 따른 롤러 운반장치(50)와 이를 이용한 에이징 공정의 예를 보여 주는 도면이다. 이 실시예의 롤러 운반장치(50)는 70인치 이상의 초대형 액정모듈(LCM)에 적용 가능한 대차 타입의 팔레트로 구현되어 하단에 캐스터가 설치된다.
도 11을 참조하면, 롤러 운반장치(50)는 다수의 롤러들(53)이 일렬로 나란히 체결되고 하단에 다수의 캐스터들이 설치된 베이스 블록(54), 착탈 가능하게 베이스 블록(54)에 체결되는 가동 가이드 블록(51), 및 베이스 블록(54)의 타단에 수직으로 고정된 기준 가이드 블록(12) 등을 구비한다. 가동 가이드 블록(51)과 베이스 블록(54)은 다양한 사이즈의 액정모듈(LCM)에 대응하도록 도 5와 같이 락킹 돌기와 다수의 키홈들의 조합으로 착탈 가능하게 체결된다. 한편, 가동 가이드 블록(51)과 베이스 블록(54)은 도 4 또는 도 9와 같은 폴더 형태로 구현될 수 있다.
가동 가이드 블록(51)과 기준 블록(52) 각각에는 액정모듈(LCM)과 접하는 롤러들(51a, 52a)이 설치된다.
에이징 공정에서 두 명의 작업자들은 액정모듈(LCM)을 수동으로 회전시킬 수 있는 조립 테이블에서 콘트롤 보드와 커버 보텀 등을 액정모듈(LCM)의 배면에 장착한다. 이어서, 작업자는 대차 형태로 구현된 롤러 운반장치(50)에 액정모듈(LCM)을 작업자의 힘으로 밀어 넣고 롤러 운반장치(50)의 가동 가이드 블록(51)을 조작하여 롤러 운반장치(50)에 액정모듈(LCM)을 고정시킨다. 다른 작업자는 롤러 운반장치(50)에 고정된 액정모듈(LCM)에 케이블 작업한 후에 롤러 운반장치(50)를 밀어 에이징 룸으로 액정모듈(LCM)을 투입한다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아 니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에서 액정표시장치를 예로 들었지만, 본 발명은 액정표시장치 뿐만 아니라 액정표시장치와 외관이 비슷한 얇고 정방향의 어떠한 개체라도 운반할 수 있는 롤러 운반장치에 적용할 수 있다. 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 롤러 운반장치의 종단면도 및 횡단면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 롤러에 액정모듈이 안착된 상태를 보여 주는 종단면도이다.
도 3은 액정모듈이 도 1에 도시된 롤러 운반장치로 슬라이딩되고 고정되는 동작 과정을 보여 주는 도면이다.
도 4는 도 1에 도시된 가동 가이드 블록의 상세 구성과 동작을 보여 주는 단면도이다.
도 5는 도 1에 도시된 가동 가이드 블록의 다른 실시에를 보여 주는 단면도이다.
도 6은 액정모듈의 다양한 사이즈에 대응하는 가동 가이드 블록의 동작 예를 보여 주는 단면도이다.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 롤러 운반장치의 종단면도 및 횡단면도.
도 8은 도 7에 도시된 가동 가이드 블록과 그 인접 부분을 확대한 횡단면도이다.
도 9는 도 7에 도시된 가동 가이드 블록의 상세 구성과 동작 예를 보여 주는 횡단면도이다.
도 10은 본 발명의 제1 및 제2 실시에에 따른 롤러 운반장치가 적용된 에이 징 공정의 예를 보여 주는 도면이다.
도 11은 본 발명의 제3 실시예에 따른 롤러 운반장치와 이를 이용한 에이징 공정의 예를 보여 주는 도면이다.
〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉
10, 50 : 롤러 운반장치 11, 22, 51 : 가동 가이드 블록
12, 52 : 기준 가이드 블록 13, 53 : 롤러
14, 54 : 베이스 블록

Claims (10)

  1. 롤러열이 설치된 베이스 블록;
    직선 가이드를 통해 상기 베이스 블록에 직선 이동 가능하게 설치되고 힌지를 통해 상기 직선 가이드의 슬라이드 블록에 회동 가능하게 설치되는 가동 가이드 블록; 및
    상기 베이스 블록의 일측에 수직으로 고정되는 기준 가이드 블록을 구비하는 것을 특징으로 하는 롤러 운반장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 슬라이드 블록으로부터 돌출된 제1 돌출 블록과 상기 가동 가이드 블록의 하단 사이에 연결된 제1 스프링;
    상기 가동 가이드 블록에 설치되고 끝단에 락킹 핀이 연결된 제2 스프링 및
    상기 락킹 핀과 접하도록 상기 슬라이드 블록으로부터 돌출된 제2 돌출 블록에 회동 가능하게 체결되고 상기 힌지의 샤프트에 체결된 락킹기어를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 롤러 운반장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 베이스 블록은,
    눕혀진 상기 가동 가이드 블록이 상기 제1 스프링의 복원력으로 삽입되는 삽 입공을 구비하는 것을 특징으로 하는 롤러 운반장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 가동 가이드 블록과 상기 기준 가이드 블록 각각은,
    피운반 개체와 접하는 롤러들을 구비하는 것을 특징으로 하는 롤러 운반장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 직선 가이드는 상기 롤러열의 옆에서 상기 롤러열과 나란하게 상기 베이스 블록에 체결되고,
    상기 가동 가이드 블록의 회전으로 상기 롤러열의 일측에 상기 가동 가이드 블록이 위치할 때 상기 가동 가이드 블록을 관통하여 상기 슬라이드 블록의 키홈에 삽입되는 락킹핀을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 롤러 운반장치.
  6. 롤러열이 설치된 베이스 블록;
    홈과 돌기의 조합으로 상기 베이스 블록에 착탈 가능하게 체결되는 가동 가이드 블록; 및
    상기 베이스 블록의 일측에 수직으로 고정되는 기준 가이드 블록을 구비하는 것을 특징으로 하는 롤러 운반장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 가동 가이드 블록은,
    락킹 돌출부를 구비하고,
    상기 베이스 블록은 상기 락킹 돌출부가 삽입 가능하고 서로 이격되도록 형성된 다수의 키홈들을 구비하며,
    상기 가동 가이드 블록과 상기 기준 가이드 블록 각각은,
    피운반 개체와 접하는 롤러들을 구비하는 것을 특징으로 하는 롤러 운반장치.
  8. 제 1 항 또는 제 6 항에 있어서,
    상기 베이스 블록의 하단에는 다수의 캐스터들이 설치되는 것을 특징으로 하는 롤러 운반장치.
  9. 액정표시패널의 기판들을 세정하는 공정;
    상기 기판들 상에 박막을 형성하고 패터이하는 패터닝 공정;
    상기 기판들 상에 배향막을 형성하고 러빙하는 공정;
    상기 기판들 사이에 액정층을 형성하고 상기 기판들을 합착하는 공정;
    상기 액정표시패널을 구동하기 위한 구동회로들을 상기 기판 상에 형성된 신호배선들에 연결하는 공정;
    상기 액정표시패널을 검사하는 공정;
    상기 액정표시패널의 불량을 리페어하는 공정;
    상기 액정표시패널에 빛을 조사하기 위한 백라이트 유닛을 조립하는 공정;
    다수의 샤시부재를 이용하여 상기 액정표시패널과 상기 백라이트 유닛을 액정모듈로 조립하는 공정; 및
    에이징 룸에서 상기 액정모듈을 에이징하는 공정을 포함하고,
    상기 공정들 각각에서 상기 액정표시패널, 상기 백라이트 유닛 및 상기 샤시 부재들 중 하나 이상이 롤러열이 설치된 베이스 블록, 직선 가이드를 통해 상기 베이스 블록에 직선 이동 가능하게 설치되고 힌지를 통해 상기 직선 가이드의 슬라이드 블록에 회동 가능하게 설치되는 가동 가이드 블록, 및 상기 베이스 블록의 일측에 수직으로 고정되는 기준 가이드 블록을 구비하는 롤러 운반장치로 이송되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
  10. 액정표시패널의 기판들을 세정하는 공정;
    상기 기판들 상에 박막을 형성하고 패터이하는 패터닝 공정;
    상기 기판들 상에 배향막을 형성하고 러빙하는 공정;
    상기 기판들 사이에 액정층을 형성하고 상기 기판들을 합착하는 공정;
    상기 액정표시패널을 구동하기 위한 구동회로들을 상기 기판 상에 형성된 신호배선들에 연결하는 공정;
    상기 액정표시패널을 검사하는 공정;
    상기 액정표시패널의 불량을 리페어하는 공정;
    상기 액정표시패널에 빛을 조사하기 위한 백라이트 유닛을 조립하는 공정;
    다수의 샤시부재를 이용하여 상기 액정표시패널과 상기 백라이트 유닛을 액정모듈로 조립하는 공정; 및
    에이징 룸에서 상기 액정모듈을 에이징하는 공정을 포함하고,
    상기 공정들 각각에서 상기 액정표시패널, 상기 백라이트 유닛 및 상기 샤시 부재들 중 하나 이상이 롤러열이 설치된 베이스 블록, 홈과 돌기의 조합으로 상기 베이스 블록에 착탈 가능하게 체결되는 가동 가이드 블록, 및 상기 베이스 블록의 일측에 수직으로 고정되는 기준 가이드 블록을 구비하는 롤러 운반장치로 이송되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
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CN104843432A (zh) * 2015-04-30 2015-08-19 北京航天发射技术研究所 传力导向装置

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