DE10227855B4

DE10227855B4 - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen eines LCD

Info

Publication number: DE10227855B4
Application number: DE10227855A
Authority: DE
Inventors: Sang Seok Lee; Sang Ho Park
Original assignee: LG Philips LCD Co Ltd
Current assignee: LG Display Co Ltd
Priority date: 2002-02-04
Filing date: 2002-06-21
Publication date: 2007-08-30
Anticipated expiration: 2022-06-22
Also published as: US20050099585A1; JP4035005B2; US20030147037A1; JP2003233052A; CN1437042A; KR20030066127A; KR100510718B1; US20050099584A1; CN1196012C; US7352430B2; DE10227855A1; US7382433B2; US6859250B2

Abstract

Vorrichtung zum Herstellen eines LCD, mit:
– einer ersten Umdreheinheit (110) zum Umdrehen eines ersten Substrats (152);
– einer Verbindungseinheit (120) zum Verbinden des umgedrehten ersten Substrats (152) und eines zweiten Substrats (151), auf das ein Flüssigkristallmaterial aufgebracht wurde;
– einer ersten Lade/Entlade-Einheit (132) zwischen der ersten Umdreheinheit und der Verbindungseinheit, um die beiden Substrate (151, 152) in die Verbindungseinheit zu laden;
– einer Härtungseinheit (140) nach der Verbindungseinheit (120) zum Härten eines Abdichtmittels zwischen den verbundenen Substraten (151, 152); und
– einer zweiten Umdreheinheit (180) zwischen der Verbindungseinheit (120) und der Härtungseinheit (140), um die verbundenen Substrate (151, 152) selektiv umzudrehen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren, die zum Herstellen eines LCD (Liquid Crystal Display = Flüssigkristalldisplay) mit großen Abmessungen geeignet sind.

Jüngere Entwicklungen auf dem Gebiet der Informationskommunikation haben die Nachfrage nach verschiedenen Arten von Displays erhöht. Auf diese Nachfrage hin wurden verschiedene Flachdisplay, wie LCDs, Plasmadisplaytafeln (PDPs), Elektrolumineszenzdisplays (ELDs) und Vakuumfluoreszenzdisplays (VFDs) entwickelt, um die herkömmliche Kathodenstrahlröhre (CRT) zu ersetzen. Insbesondere werden LCDs wegen ihrer hohen Auflösung, ihres geringen Gewichts, ihres flachen Profils und ihres niedrigen Energieverbrauchs verwendet. Außerdem wurden LCDs für Mobilgeräte, wie Monitore für Notebook computer, realisiert. Ferner wurden LCDs als Monitore für größere Computer und für Fernsehgeräte, um durch Funk übertragene Signale anzuzeigen, entwickelt.

Es ist jedoch schwierig, große LCDs mit geringem Gewicht, flachem Profil, niedrigem Energieverbrauch und guter Bildqualität, insbesondere hoher Auflösung, herzustellen.

LCDs sind mit einer LCD-Tafel zum Anzeigen eines Bilds und einer Ansteuereinheit zum Zuführen eines Ansteuersignals zu dieser versehen. Die LCD-Tafel ist mit einem ersten und einem zweiten Glassubstrat verbunden, die unter Einhaltung eines bestimmten Abstands miteinander verklebt sind und zwischen die ein Flüssigkristallmaterial eingefüllt ist. Auf dem ersten Glassubstrat ist eine Vielzahl von Gateleitungen entlang einer Richtung mit festem Intervall ausgebildet (TFT-Array-Substrat), und eine Vielzahl von Datenleitungen ist in einer zweiten Richtung, die rechtwinklig zur Richtung der Gateleitungen verläuft, ausgebildet, um dadurch eine Vielzahl von Pixelbereichen zu definieren. In den Pixelbereichen sind eine Vielzahl von mit Matrixanordnung hergestellten Pixelelektroden und eine Vielzahl von Dünnschichttransistoren (TFTs) ausgebildet. Diese TFTs werden durch entlang den Gateleitungen übertragene Signale für jede Pixelelektrode und entlang den Datenleitungen übertragene Transfersignale geschaltet. Um Streulicht zu verhindern, sind auf dem zweiten Glassubstrat (Farbfiltersubstrat) Schwarzmatrixfilme außer in denjenigen Bereichen ausgebildet, die den Pixelbereichen des ersten Glassubstrats entsprechen.

Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf eine bekannte Herstellvorrichtung ein Verfahren zum Herstellen einer LCD-Tafel unter Verwendung eines TFT-Substrats und eines Farbfiltersubstrats beschrieben.

Die 1 zeigt eine bekannte Vorrichtung zum Herstellen einer LCD-Tafel. Gemäß der 1 durchläuft ein erstes Glassubstrat TFT eine Abdichtmittel-Spendereinheit 11 zum Ausgeben eines Abdichtmittels auf das erste Glassubstrat TFT sowie eine Abdichtmittel-Trocknungseinheit 12 zum Trocknen des ausgegebenen Abdichtmittels. Gleichzeitig durchläuft ein zweites Glassubstrat C/F eine Ag-Punkterzeugungseinheit 13 zum punktweisen Aufbringen von Ag auf das zweite Glassubstrat C/F sowie eine Abstandshalter-Verteileinheit 14 zum Verteilen von Abstandshaltern auf dem zweiten Glassubstrat C/F.

Dann werden das erste und das zweite Glassubstrat TFT und C/F durch eine Verbindungseinheit 16 miteinander verbunden, und die verbundenen Substrate werden durch eine Härtungseinheit 17 gehärtet. Die verbundenen Substrate sind durch die Abstandshalter um einen bestimmten Abstand getrennt, wodurch ein Hohlraum gebildet ist. In einem bestimmten Bereich des Umfangs der verbundenen Substrate ist eine Einfüllöffnung ausgebildet. Durch diese Einfüllöffnung wird mittels einer Einfüllöffnung 18 ein Flüssigkristallmaterial in den Hohlraum eingefüllt, und dann wird die Einfüllöffnung nicht verschlossen. Anschließend werden die verbundenen Substrate durch eine Reinigungseinheit 20 gereinigt, wodurch das Verfahren zum Herstellen der LCD-Tafel abgeschlossen ist.

Jedoch bestehen bei dieser bekannten Vorrichtung zum Herstellen einer LCD-Tafel unter Verwendung eines Flüssigkristall-Einfüllsystems Probleme. Erstens wird das Flüssigkristallmaterial mittels Vakuum, also aufgrund einer Druckdifferenz, in den genannten Hohlraum durch die Einfüllöffnung eingefüllt. Demgemäß ist das Einfüllen des Flüssigkristallmaterials in den Hohlraum zeitaufwändig. Betreffend Herstellprozesse für große LCD-Tafeln ist es erforderlich, die Herstelleffizienz der Prozesse durch Verkürzen der Verarbeitungszeit beim Einfüllen des Flüssigkristallmaterials zu verbessern.

Außerdem kommt es während des Einfüllens der Flüssigkristallmaterialien zu Fehlern, wenn die Verarbeitungszeit zum Einfüllen zunimmt. Zum Beispiel kann das Einfüllen des Flüssigkristallmaterials unvollkommen sein, wodurch mit hoher Rate Ausfälle erzeugt werden. Zweitens ist der Prozess zum Herstellen einer LCD-Tafel komplex, und es existiert kein Verfahren, um zu ermitteln, ob die verbundenen Substrate korrekt miteinander verbunden sind, d.h. es ist schwer, das Ausmaß zu erfassen, gemäß dem die Substrate miteinander verbunden sind.

Aus der US 2002/0008838 A1 ist eine Vorrichtung zum Herstellen eines LCDs bekannt, die eine Umdreheinheit zum Umdrehen eines Substrats, eine Verbindungseinheit zum Verbinden des umgedrehten Substrats und eines weiteren Substrats, auf das ein Flüssigkristallmaterial aufgebracht wurde, und eine Lade-/Entladeeinheit aufweist, die integral mit der Umdreheinheit als Substrathandhabungsroboter ausgebildet ist.

Die JP 08-087020 A betrifft ein Verfahren zum Verbinden einer Flüssigkristalltafel und offenbart eine Aushärteeinheit zum Aushärten von Klebern zwischen den Substraten einer Flüssigkristalltafel mittels Wärme und UV-Strahlung.

Die JP 2001-206543 A zeigt eine automatische Plattenverarbeitungslinie, die Puffereinheiten einschließt, die stromabwärts von jeder Behandlungseinheit angeordnet sind, um Werkstücke von den jeweiligen Bearbeitungseinheiten aufzunehmen und zwischenzulagern.

Die JP 2002-023125 A ist mit einer anderen Herstellungsvorrichtung für Flüssigkristallzellen befasst, wobei die Vorrichtung eine Dreh- und Verbindungseinheit zum Verbinden erster und zweiter Substrate aufweist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine weitere Vorrichtung und ein weiteres Verfahren zum Herstellen eines LCDs mit großen Abmessungen zu schaffen, die bzw. das eine erhöhte Zuverlässigkeit der Verbindung der Substrate eines LCDs sicherstellt.

Diese Aufgabe wird durch die Vorrichtung nach Anspruch 1 und das Verfahren nach Anspruch 14 gelöst.

Erfindungsgemäß ist also bei einer Vorrichtung zum Herstellen eines LCDs zwischen einer Verbindungseinheit und einer Härtungseinheit eine zweite Umdreheinheit vorgesehen, mit deren Hilfe die verbundenen Substrate selektiv vor dem Härten eines Abdichtmittels zwischen den verbundenen Substraten umgedreht werden kann.

Hierdurch wird es ermöglicht, dass je nach dem auf welchem der beiden Substrate die Schwarzmatrix angeordnet ist, die verbundenen Substrate stets so in die Härtungseinheit eingeführt werden können, dass die Schwarzmatrix die Aushärtung mittels UV-Strahlung nicht beeinträchtigt.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von durch Figuren veranschaulichten Ausführungsformen näher beschrieben.

1 zeigt eine bekannte Vorrichtung zum Herstellen eines LCD;

2A und 2B zeigen eine Vorrichtung zum Herstellen eines LCD mit Merkmalen, die auch ein erstes Beispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Herstellen eines LCDs aufweisen kann;

3 zeigt eine andere Vorrichtung zum Herstellen eines LCDs mit Merkmalen, die auch ein weiteres Beispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Herstellen eines LCDs aufweisen kann.

4 zeigt eine beispielhafte erfindungsgemäße Vorrichtung zum Herstellen eines LCDs;

5A und B sind Schnittansichten von Hauptteilen eines beispielhaften LCD zum Veranschaulichen von Zuständen des Lichthärtungsgrads des Abdichtmittels abhängig von Relativpositionen der verbundenen Substrate während eines Lichthärtungsprozesses bei einem Beispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens; und

6 zeigt eine weitere Vorrichtung zum Herstellen eines LCDs mit Merkmalen, die auch ein anderes Beispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Herstellen eines LCDs aufweisen kann.

Gemäß den 2A und 2B verfügt das erste Beispiel einer Herstellvorrichtung über eine erste Umdreheinheit 110, mindestens eine Verbindungseinheit 120, die innerhalb einer Vakuumverarbeitungskammer 121 untergebracht ist, und mehrere Lade/Entlade-Einheiten 130. Außerdem kann die Vorrichtung mit einer Härtungsvorrichtung 140 versehen sein.
Auf ein erstes Substrat 151 kann ein Flüssigkristallmaterial aufgebracht werden (z. B. durch Auftropfen), und auf ein zweites Substrat 152 kann ein Abdichtmittel (nicht dargestellt) aufgebracht werden. Dann dreht die erste Umdreheinheit 110 das zweite Substrat 152 um, auf das das Abdichtmittel aufgebracht wurde. Die erste Umdreheinheit 110 muss nicht notwendigerweise sowohl das erste als auch das zweite Substrat 151 und 152 umdrehen, sondern es reicht aus, wenn sie dasjenige umdreht, auf das kein Flüssigkristallmaterial aufgebracht wurde. Darüber hinaus ist es unerheblich, welches vom ersten und zweiten Substrat 151 und 152 ein TFT-Arraysubstrat und welches ein Farbfilter(C/F)substrat ist.
Alternativ kann die erste Umdreheinheit das Substrat mit dem aufgebrachten Flüssigkristallmaterial umdrehen, vorausgesetzt, dass die Viskosität desselben dazu ausreicht, dass es während des Umdrehprozesses zu keinem wesentlichen Wegfließen desselben kommt.
Die erste Umdreheinheit 110 kann ausgehend davon, dass vom ersten und zweiten Substrat 151 und 152 nur eines umgedreht wird, verschiedene Konfigurationen aufweisen. Zum Beispiel kann, was jedoch nicht dargestellt ist, das Flüssigkristallmaterial auf dem ersten Substrat 151 abgeschieden werden, das ein C/F-Substrat sein kann, und das Abdichtmittel kann auf dem zweiten Substrat 152 abgeschieden werden, das ein TFT-Arraysubstrat sein kann. Darüber hinaus können sowohl das Flüssigkristallmaterial als auch das Abdichtmittel auf das erste Substrat 151, das ein TFT-Arraysubstrat sein kann, aufgebracht werden, während auf das zweite Substrat 152, das ein C/F-Substrat sein kann, keines der beiden Materialien aufgebracht wird. Ferner kann auch umgekehrt vorgegangen werden, dass also das Flüssigkristallmaterial und das Abdichtmittel auf das erste Substrat 151, das ein C/F-Substrat sein kann, aufgebracht werden, während auf das zweite Substrat 152, das dann ein TFT-Arraysubstrat ist, keines der Materialien aufgebracht wird.
Die Verbindungseinheit 120 kann innerhalb der Vakuumverarbeitungskammer 121 vorhanden sein, und sie kann über einen oberen Tisch 122a, einen unteren Tisch 122b und eine Verstelleinrichtung 123 zum selektiven Verstellen des oberen und/oder des unteren Tischs 122a und 122b verfügen. Demgemäß kann der obere Tisch 122a oben in der Vakuumverarbeitungskammer 121 vorhanden sein, um das zweite Substrat 152 zu halten, und der untere Tisch 122b kann unten in derselben vorhanden sein, um das erste Substrat 151 zu halten. Die Verbindungseinheit 120 kann die beiden Substrate 151 und 152 miteinander verbinden.
Die Härtungseinheit 140 kann über eine Lichthärtungseinheit 141, die die verbundenen Substrate z. B. UV-Licht aussetzen kann, und eine Wärmehärtungseinheit 142 verfügen, die die verbundenen Substrate erwärmen kann. Diese zwei Härtungseinheiten 141 und 142 können als einzelne Verarbeitungseinheit vorliegen. Alternativ können sie als mehrere Verarbeitungseinheiten vorliegen. Wenn die Härtungseinheit 140 sowohl mit der Lichthärtungseinheit 141 als auch der Wärmehärtungseinheit 142 versehen ist, nimmt die Wärmehärtungseinheit 141 die verbundenen Substrate auf und härtet sie durch emittiertes Licht. Dann kann die Wärmehärtungseinheit 142 die verbundenen und durch Licht gehärteten Substrate aufnehmen und das Abdichtmittel durch Verarbeitung unter Hochtemperaturbedingungen aushärten. Außerdem kann es die Wärmehärtungseinheit 142 ermöglichen, dass das Flüssigkristallmaterial zwischen den verbundenen Substraten fließt, um es dadurch gleichmäßig zwischen diesen zu verteilen.
Die Lade/Entlade-Einheiten 130 können zwischen der ersten Umdreheinheit 110, der Verbindungseinheit 120 und der Härtungseinheit 140 vorhanden sein. Zu den Lade/Entlade-Einheiten 130 können eine erste Lade/Entlade-Einheit 131, mehrere zweite Lade/Entlade-Einheiten 132, eine dritte Lade/Entlade-Einheit 133 und eine vierte Lade/Entlade-Einheit 134 gehören. Jede der Lade/Entlade-Einheiten 130 kann über mechanische Vorrichtungen, wie z. B. einen Roboterarm, verfügen, um beim Verstellen der Substrate relativ hohe Genauigkeit zu erzielen. Alternativ können die Lade/Entlade-Einheiten 130 über verschiedene Arten von Vorrichtungen für relativ hohe Genauigkeit verfügen, und es können verschiedene Arten von Vorrichtungen kombiniert sein, wie Förderer und Roboterarme.
Die Verarbeitungszeit für jeden Verarbeitungsschritt kann abhängig vom jeweiligen Verarbeitungsmodul (d. h. den Einheiten) variieren. Zum Beispiel kann die Verarbeitungszeit für die mehreren Verbindungseinheiten 120 verschieden von der Verarbeitungszeit für die Härtungseinheit 140 sein. Demgemäß können zwischen der Umdreh-, der Verbindungs- und der Härtungseinheit Puffereinheiten vorhanden sein, um erste und/oder zweite Substrate 151, 152 und auch verbundene Substrate vor den anschließenden Verarbeitungsschritten aufzunehmen. Die Puffereinheiten können über mindestens eine Substratkassette verfügen, in der mehrere verbundene Substrate in mehreren Ebenen vorübergehend aufgenommen werden können.
Eine erste Puffereinheit 161 (2B) kann auf einer ersten Seite oder auf mehreren Seiten der ersten Lade/Entlade-Einheit 131 vorhanden sein, um das erste und das zweite Substrat 151 und 152 auf die erste Umdreheinheit 110 zu laden. Eine zweite Puffereinheit 162 kann auf einer Seite der mehreren zweiten Lade/Entlade-Einheiten 132 vorhanden sein, um die verbundenen Substrate aus der Verbindungseinheit 120 zu entladen, sowie auf einer Seite der dritten Lade/Entlade-Einheit 133, um die verbundenen Substrate in die Härtungseinheit 140 zu laden. Eine dritte Puffereinheit 163 kann auf einer Seite der vierten Lade/Entlade-Einheit 134 vorhanden sein, um die verbundenen Substrate aus der Härtungseinheit 140 zu entladen. Die erste, zweite und dritte Puffereinheit 161, 162 und 163 können jeweils mit einem Paar von Substratkassetten versehen sein, um in der ersten Puffereinheit 161 erste und zweite Substrate 151 und 152 vorübergehend zu agern, in der zweiten Puffereinheit 162 verbundene Substrate zu lagern und in der dritten Puffereinheit 163 verbundene Substrate nach der Verarbeitung in der Härtungseinheit 140 zu lagern.
Es können mehrere Verbindungseinheiten 120 (2B) so vorhanden sein, dass sie einander zugewandt sind, und die meh reren zweiten Lade/Entlade-Einheiten 132 können zwischen der ersten Umdreheinheit 110 und jeder der mehreren Verbindungseinheiten 120 vorhanden sein. Demgemäß können die mehreren zweiten Lade/Entlade-Einheiten 132 erste und zweite Substrate 151 und 152 selektiv aus der ersten Umdreheinheit 110 in die mehreren Verbindungseinheiten 120 laden, und sie können gleichzeitig die verbundenen Substrate in die zweite Puffereinheit 162 übertragen. Außerdem können die erste Umdreheinheit 110, die zweite Puffereinheit 162 und die zweite Lade/Entlade-Einheit 161 entlang einer ersten Linie angeordnet sein, und die mehreren Verbindungseinheiten 120 können entlang einer zweiten Linie, rechtwinklig zur ersten Linie, angeordnet sein. Die dritte Lade/Entlade-Einheit 133 kann zwischen der zweiten Puffereinheit 162 und der Lichthärtungseinheit 141 vorhanden sein. Die dritte Lade/Entlade-Einheit 133 kann die verbundenen Substrate von der zweiten Puffereinheit 162 in die Lichthärtungseinheit 141 laden. Außerdem kann zwischen der Lichthärtungseinheit 141 und der Wärmehärtungseinheit 142 eine vierte Lade/Entlade-Einheit 134 vorhanden sein. Diese vierte Lade/Entlade-Einheit 134 kann das verbundene Substrat aus der Lichthärtungseinheit in die Wärmehärtungseinheit 142 laden.
Nun wird der Betrieb dieser beispielhaften, erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Herstellen eines LCD unter Bezugnahme auf die 2A und 2B beschrieben. Während eines ersten Übertragungsprozesses kann die erste Lade/Entlade-Einheit 131 ein erstes und ein zweites Substrat 151 und 152 von der ersten Puffereinheit 161 selektiv zur ersten Umdreheinheit 110 transportieren. Das erste Substrat 151 und das zweite Substrat 152 können mehrere Verarbeitungsschritte durchlaufen haben, bevor sie in der ersten Puffereinheit 161 platziert wurden. Zum Beispiel können sie Reinigungsvorgängen, dem Aufbringen eines Flüssigkristallmaterials und dem Aufbringen eines Abdichtmittels unterzogen worden sein, bevor sie in die erste Puffereinheit 161 geladen werden. Außerdem können sie zwischen diesen genannten verschiedenen Prozessen Untersuchungsprozessen unterzogen worden sein. Wie bereits oben beschrieben, können sie mit verschiedenen Kombinationen des Aufbringens von Flüssigkristallmaterial und/oder Abdichtmittel bearbeitet worden sein. Eines der Substrate ist ein C/F-Substrat, während das andere ein TFT-Arraysubstrat ist.
Auf den ersten Übertragungsprozess folgt ein erster Ladeprozess, bei dem das erste und das zweite Substrat 151 und 152 einzeln vom ersten Puffer 161 mittels der ersten Lade/Entlade-Einheit 131 in die erste Umdreheinheit 110 geladen werden können. Alternativ können beide Substrate 151, 152 gleichzeitig durch die erste Lade/Entlade-Einheit 131 aus der ersten Puffereinheit 161 in die erste Umdreheinheit 110 geladen werden.
Nach diesem ersten Ladeprozess kann durch einen Erfassungsprozess durch die erste Umdreheinheit 110 untersucht werden, ob das erste Substrat 151 oder das zweite Substrat 152 das Flüssigkristallmaterial trägt. Während des Erfassungsprozesses kann die erste Umdreheinheit 110 beide Substrate 151, 152 dadurch abtasten, dass sie spezielle Hinweiszeichen (nicht dargestellt) liest, wie sie jeweils dem ersten und dem zweiten Substrat 151, 152 zugeordnet sind. Zum Beispiel kann eine spezielle Markierung oder ein spezieller Code in einem inaktiven Bereich jedes der Substrate 151, 152 vorhanden sein. Demgemäß kann die erste Umdreheinheit 110 über einen Markierungs- oder Codeleser (nicht dargestellt) verfügen, der die Markierung oder den Code auf den Substraten 151, 152 liest und erfasst, ob die Markierung oder der Code anzeigt, ob diese Substrate 151, 152 ein Flüssigkristallmaterial tragen oder nicht.
Nach dem Erfassungsprozess wird ein Umdrehprozess ausgeführt, bei dem von den beiden Substraten 151, 152 dasjenige ohne Flüssigkristallmaterial umgedreht wird.
Nach dem Umdrehprozess werden in einem zweiten Ladeprozess die beiden Substrate 151, 152 einzeln durch die mehreren zweiten Lade/Entlade-Einheiten 132 aus der ersten Umdreheinheit 110 in die mehreren Verbindungseinheiten 120 geladen. Alternativ können die beiden Substrate 151, 152 durch die mehreren Lade/Entlade-Einheiten 132 gleichzeitig aus der ersten Umdreheinheit 110 in die mehreren Verbindungseinheiten 120 geladen werden.
Während des zweiten Ladeprozesses kann das Substrat, das das Flüssigkristallmaterial trägt (nun als erstes Substrat 151 bezeichnet) durch eine erste der mehreren zweiten Lade/Entlade-Einheiten 132 auf einen unteren Tisch 122b der Vakuumverarbeitungskammer 121 geladen werden. Außerdem kann das Substrat, das kein Flüssigkristallmaterial trägt (nun als zweites Substrat 152 bezeichnet) durch die erste der mehreren zweiten Lade/Entlade-Einheiten 132 auf einen oberen Tisch 122a der Vakuumverarbeitungskammer 121 geladen werden. Alternativ kann das zweite Substrat 152 durch eine zweite der mehreren Lade/Entlade-Einheiten 132 auf den oberen Tisch 122a geladen werden.
Nach dem zweiten Ladeprozess wird in einem Verbindungsprozess durch eine Verstelleinrichtung 123 der Verbindungseinheit 120 der obere und/oder untere Tisch 122a, 122b verstellt, um die zwei Substrate 151, 152 gegeneinander zu drücken und miteinander zu verbinden, um dadurch verbundene Substrate herzustellen.
Nach dem Verbindungsprozess werden in einem dritten Ladeprozess die verbundenen Substrate von jeder der mehreren Ver bindungseinheiten 120 durch die mehreren zweiten Lade/Entlade-Einheiten 132 in die zweite Puffereinheit 162 geladen. Alternativ können die verbundenen Substrate durch die mehreren Verbindungseinheiten 140 durch mehrere der zweiten Lade/Entlade-Einheiten 132 in die zweite Puffereinheit 162 geladen werden.
Nach dem dritten Ladeprozess werden in einem vierten Ladeprozess die verbundenen Substrate durch die dritte Lade/Entlade-Einheit 133 aus der zweiten Puffereinheit 162 in die Lichthärtungseinheit 141 der Härtungseinheit 140 geladen.
Nach dem vierten Ladeprozess wird das zwischen den verbundenen Substraten vorhandene Abdichtmittel Licht, wie z. B. UV-Licht, ausgesetzt, um dadurch das Abdichtmittel auszuhärten. Die Lichthärtungseinheit 141 kann über eine solche Maske verfügen, dass ein TFT-Arraybereich des TFT-Arraysubstrats 151 gegen das Licht abgeschirmt wird.
Nach dem Lichthärtungsprozess werden die verbundenen Substrate durch die vierte Lade/Entlade-Einheit 134 einzeln aus der Lichthärtungseinheit 141 in die Wärmehärtungseinheit 142 geladen. Die Wärmehärtungseinheit 142 setzt die verbundenen Substrate erhöhten Temperaturen aus, um dabei die Temperatur des Flüssigkristallmaterials zu erhöhen. Demgemäß kann dieses gleichmäßig verfließen, um sich zwischen den verbundenen Substraten zu verteilen, und das Abdichtmittel kann aushärten.
Nach dem fünften Ladeprozess werden die verbundenen Substrate in einem sechsten Ladeprozess durch die vierte Lade/Entlade-Einheit 134 einzeln aus der Wärmehärtungseinheit 142 in eine dritte Puffereinheit 163 geladen. Dann können die verbundenen Substrate zur Weiterverarbeitung transportiert werden.
Die 3 zeigt eine andere beispielhafte Vorrichtung zum Herstellen eines LCD. Diese Vorrichtung kann die in den 2A und 2B dargestellten Merkmale aufweisen, und sie kann über mehrere zusätzliche Presseinheiten 170 verfügen, die zwischen den mehreren Verbindungseinheiten 120 und der Härtungseinheit 140 angeordnet sind. Die zusätzlichen Presseinheiten 170 können zusätzlichen Druck auf die verbundenen Substrate ausüben, um den Verbindungszustand zwischen diesen zu verbessern. Außerdem kann jede der mehreren zusätzlichen Presseinheiten an entgegengesetzten Seiten der dritten Lade/Entlade-Einheit 133 angeordnet sein. Die dritte Lade/Entlade-Einheit 133 kann die verbundenen Substrate einzeln aus der zweiten Puffereinheit 162 in die zusätzlichen Presseinheiten 170 laden. Außerdem kann die dritte Lade/Entlade-Einheit 133 die verbundenen Substrate von den zusätzlichen Presseinheiten 170 einzeln in die Lichthärtungseinheit 141 der Härtungseinheit 140 laden. Demgemäß kann es zu einem zusätzlichen Ladeprozess gehören, dass die verbundenen Substrate einzeln von der zusätzlichen Presseinheit 170 in die Lichthärtungseinheit 141 geladen werden, ohne dass eine zusätzliche Lade/Entlade-Einheit erforderlich wäre.
Die zweite Puffereinheit 162 und die zusätzlichen Presseinheiten 170 müssen nicht entlang einer einzelnen Linie angeordnet sein. Demgemäß kann die dritte Lade/Entlade-Einheit 133 entlang einer anderen Linie als die zweite Puffereinheit 162 und die Lichthärtungseinheit 141 vorhanden sein, und die zusätzlichen Presseinheiten 170 können entlang einer Linie rechtwinklig zur dritten Lade/Entlade-Einheit 133 vorhanden sein. Demgemäß können die beiden Substrate 151, 152 als Erstes durch die Verbindungseinheit 120 verbunden werden, und dann können sie zusätzlichem Druck durch die zusätzliche Druckeinheit 170 ausgesetzt werden. Dann kann die dritte La de/Entlade-Einheit 133 die durch die zusätzlichen Presseinheiten 170 zusätzlichem Druck ausgesetzten Substrate in die zweite Puffereinheit 162 transportieren.
Die 4 zeigt eine andere beispielhafte erfindungsgemäße Vorrichtung zum Herstellen eines LCD. Diese Vorrichtung kann die in den 2A und 2B dargestellten Merkmale enthalten, und sie verfügt über eine zweite Umdreheinheit 180, die zwischen den mehreren Verbindungseinheiten 120 und der Härtungseinheit 140 angeordnet ist. Die zweite Umdreheinheit 180 kann die durch die mehreren Verbindungseinheiten 120 verbundenen Substrate selektiv umdrehen.
Die 5A und 5B zeigen Schnittansichten von Hauptteilen eines beispielhaften LCD zum Veranschaulichen von Zuständen betreffend den Lichthärtungsgrad des Abdichtmittels abhängig von Relativpositionen der verbundenen Substrate während eines erfindungsgemäßen Lichthärtungsprozesses. Gemäß den 5A und 5B können auf dem zweiten Substrat 152 (C/F-Substrat) mit Ausnahme von Bereichen, die Pixelbereichen des ersten Substrats 151 (des TFT-Arraysubstrats) entsprechen, Schwarzmatrixfilme 152a hergestellt werden. Diese Schwarzmatrixfilme 152 verhindern, dass in der Lichthärtungseinheit 141 emittiertes Licht das Abdichtmittel erreicht. Demgemäß kann dieses nicht ausreichend ausgehärtet werden.
Die zweite Umdreheinheit 180 kann über eine Erfassungseinheit verfügen, die erfassen kann, ob die Schwarzmatrixfilme 152a auf dem C/F-Substrat 152 oder dem TFT-Arraysubstrat 151 ausgebildet sind. Wenn sie auf dem C/F-Substrat 152 ausgebildet sind, werden die verbundenen Substrate durch die in der 4 dargestellte zweite Umdreheinheit 180 umgedreht. Demgemäß wird das Abdichtmittel in der Lichthärtungseinheit 141 ausreichend belichtet, so dass das Abdichtmittel ausreichend aushärtet. Die Erfassungseinheit kann spezielle Hin weiszeichen (nicht dargestellt) lesen, wie sie jedem der verbundenen Substrate zugewiesen sind. Zum Beispiel kann in einem inaktiven Bereich jedes der verbundenen Substrate eine charakteristische Markierung oder ein Code vorhanden sein. Die zweite Umdreheinheit 180 kann über einen Markierungs- oder Codeleser (nicht dargestellt) verfügen, der die Markierung oder den Code jedes der verbundenen Substrate liest und erfasst, ob das obere verbundene Substrat ein C/F-Substrat oder ein TFT-Arraysubstrat ist. Demgemäß kann während des Betriebs der in der 4 dargestellten Vorrichtung nach dem dritten Ladeprozess ein zweiter Umdrehprozess erforderlich sein. Während dieses zweiten Umdrehprozesses können die verbundenen Substrate, wenn erfasst wird, dass das obere Substrat ein C/F-Substrat ist, durch die zweiten Lade/Entlade-Einheiten 132 einzeln aus den mehreren Verbindungseinheiten 120 in die zweite Umdreheinheit 180 geladen werden. Dann dreht diese die Ausrichtung der verbundenen Substrate so um, dass nun das TFT-Arraysubstrat das obere Substrat ist. Die umgedrehten verbundenen Substrate werden durch eine der zweiten Lade/Entlade-Einheiten 132 oder durch die dritte Lade/Entlade-Einheit 131 von der zweiten Umdreheinheit 180 in die zweite Puffereinheit 162 geladen. Alternativ kann eine zusätzliche LCD-Tafel vorhanden sein, so dass weder die zweiten Lade/Entlade-Einheiten 132 noch die dritte Lade/Entlade-Einheit 133 verwendet werden müssen.
Die 6 zeigt eine andere beispielhafte Vorrichtung zum Herstellen eines LCD. Diese Vorrichtung kann über die in den 2A und 2B dargestellten Merkmale verfügen, und sie weist Verbindungsgrad-Erfassungseinheiten 190 zum Erfassen des Grads der Verbindung zwischen den verbundenen Substraten, zwischen der Lichthärtungseinheit 141 und der Wärmehärtungseinheit 142 und eine fünfte Lade/Entlade-Einheit 135 auf, die zwischen den Verbindungsgrad-Erfassungseinheiten 190, der Lichthärtungseinheit 141 und der vierten Lade/Entlade-Einheit 134 vorhanden ist. Diese fünfte Lade/Entlade-Einheit 135 kann die verbundenen Substrate von der Lichthärtungseinheit 141 in die Verbindungsgrad-Erfassungseinheiten 190 laden, und sie kann die verbundenen Substrate in die Wärmehärtungseinheit 142 laden, wenn von den Verbindungsgrad-Erfassungseinheiten 190 festgestellt wird, dass der Verbindungsgrad der verbundenen Substrate ausreichend ist. Alternativ kann die fünfte Lade/Entlade-Einheit 135 weggelassen werden, und die vierte Lade/Entlade-Einheit 134 kann die verbundenen Substrate zwischen der Lichthärtungseinheit 141, den Verbindungsgrad-Erfassungseinheiten 190 und der Wärmehärtungseinheit 142 transportieren.
Darüber hinaus ist es nicht erforderlich, die Verbindungsgrad-Erfassungseinheit 190 zwischen der Lichthärtungseinheit 141 und der Wärmehärtungseinheit 142 anzubringen. Alternativ können die Verbindungsgrad-Erfassungseinheiten 190 in einem Verarbeitungsbereich nach den mehreren Verbindungseinheiten 120 und vor der Härtungseinheit 140 vorhanden sein, um dadurch verbundene Substrate mit unzureichendem Verbindungsgrad zu entfernen und unnötige Verarbeitungszeit für solche verbundene Substrate zu verhindern.

Claims

Vorrichtung zum Herstellen eines LCD, mit: – einer ersten Umdreheinheit (110) zum Umdrehen eines ersten Substrats (152); – einer Verbindungseinheit (120) zum Verbinden des umgedrehten ersten Substrats (152) und eines zweiten Substrats (151), auf das ein Flüssigkristallmaterial aufgebracht wurde; – einer ersten Lade/Entlade-Einheit (132) zwischen der ersten Umdreheinheit und der Verbindungseinheit, um die beiden Substrate (151, 152) in die Verbindungseinheit zu laden; – einer Härtungseinheit (140) nach der Verbindungseinheit (120) zum Härten eines Abdichtmittels zwischen den verbundenen Substraten (151, 152); und – einer zweiten Umdreheinheit (180) zwischen der Verbindungseinheit (120) und der Härtungseinheit (140), um die verbundenen Substrate (151, 152) selektiv umzudrehen.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Härtungseinheit (140) mit einer Lichthärtungseinheit (141) zum Härten des Abdichtmittels zwischen den verbundenen Substraten (151, 152) versehen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichthärtungseinheit (141) UV-Licht emittiert.
Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Härtungseinheit (140) eine Wärmehärtungseinheit (142) zum Härten des Abdichtmittels zwischen den verbundenen Substraten (151, 152) aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 2 und 4, gekennzeichnet durch eine zweite Lade/Entlade-Einheit (134) zwischen der Lichthärtungseinheit (141) und der Wärmehärtungseinheit (142) zum Transportieren der verbundenen Substrate (151, 152) zur Wärmehärtungseinheit.
Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Verbindungsgrad-Erfassungseinheit (190) benachbart zur Verbindungseinheit (120) zum Erfassen des Grads der Verbindung zwischen den verbundenen Substraten (151, 152).
Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Puffereinheit (162) zwischen der Verbindungseinheit (120) und der Härtungseinheit (140) zum Lagern der verbundenen Substrate (151, 152) vor dem Transport derselben zur Härtungseinheit (140).
Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Umdreheinheit (110), die erste Lade/Entlade-Einheit (132) und die Puffereinheit (162) entlang einer ersten Transportrichtung angeordnet sind und die Verbindungseinheit (120) entsprechend einer zweiten Transportrichtung angeordnet ist, die rechtwinklig zur ersten verläuft, so dass die erste Lade/Entlade-Einheit (132) die verbundenen Substrate (151, 152) zur Puffereinheit (162) transportiert.
Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, gekennzeichnet durch eine dritte Lade/Entlade-Einheit (133) zwischen der Puffereinheit (162) und der Härtungseinheit (140) zum Transportieren der in der Puffereinheit (162) gelagerten verbundenen Substrate (151, 152) zur Härtungseinheit (140).
Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine zusätzliche Puffereinheit (163) zum Lagern der durch die Härtungseinheit (140) bearbeiteten verbundenen Substrate (151, 152).
Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine zusätzliche Druckeinheit (170) benachbart zur Verbindungseinheit (120), um die verbundenen Substrate (151, 152) Druck auszusetzen.
Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch noch eine zusätzliche Puffereinheit (161) benachbart zur ersten Umdreheinheit (110) zum Lagern der ersten und zweiten Substrate (151, 152).
Vorrichtung nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch eine zusätzliche Lade/Entlade-Einheit (131), die zwischen der noch einen zusätzlichen Puffereinheit (161) und der ersten Umdreheinheit (110) angeordnet ist, um die in der noch einen zusätzlichen Puffereinheit gelagerten ersten und zweiten Substrate (151, 152) selektiv zur ersten Umdreheinheit zu transportieren.
Verfahren zum Herstellen eines LCD mit den folgenden Schritten: – Umdrehen eines ersten Substrats (152); – Laden des ersten umgedrehten Substrats und eines zweiten Substrats (151), das ein darauf aufgebrachtes Flüssigkristallmaterial trägt, in eine Verbindungseinheit (120); – Verbinden der beiden Substrate (151, 152); – selektives Umdrehen der verbundenen Substrate (151, 152); und – Härten eines Abdichtmittels zwischen den verbundenen Substraten (151, 152).
Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass von den beiden Substraten (151, 152) das eine ein Farbfiltersubstrat und das andere ein TFT-Arraysubstrat ist.
Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass zum Härtungsschritt ein Härten durch Licht gehört.
Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass im Lichthärtungsschritt mit UV-Licht belichtet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass zum Härtungsschritt ein Wärmehärten des Abdichtmittels zwischen den verbundenen Substrate (151, 152) gehört.
Verfahren nach Anspruch 16 und 18, gekennzeichnet durch einen Schritt des Transportierens der verbundenen Substrate (151, 152) nach dem Lichthärtungsschritt und vor dem Wärmehärtungsschritt für die verbundenen Substrate (151, 152).
Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 19, gekennzeichnet durch den Schritt des Lagerns der verbundenen Substrate (151, 152) vor dem Härtungsschritt.
Verfahren nach Anspruch 20, gekennzeichnet durch den Schritt des Transportierens der verbundenen Substrate (151, 152) nach dem Lagern und vor dem Härten.
Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 21, gekennzeichnet durch den Schritt des Erfassens des Verbindungsgrads der verbundenen Substrate (151, 152) während des Härtens.
Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 22, gekennzeichnet durch den Schritt des Lagerns der verbundenen Substrate (151, 152) nach dem Härten.
Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 23, gekennzeichnet durch den Schritt des Lagerns der ersten und der zweiten Substrate (151, 152) vor dem Umdrehen des ersten Substrats (152).