(57)【要約】【課題】表示装置用基板の製造過程でフレキシブルなプラスチック絶縁基板が撓むことを防止し、表示装置用基板の製造不良を減少させる。【解決手段】処理対象となるプラスチック絶縁基板の周縁に取り付けられるクランプと、前記クランプと相互作用して工程中にプラスチック絶縁基板を緊張させる緊張部材とを含む。【選択図】図１
2007034298.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理対象となるプラスチック絶縁基板の周縁に取り付けられるクランプと、
前記クランプと相互作用して、工程中にプラスチック絶縁基板を緊張させる緊張部材と、
を含む、表示装置用基板の製造装置。
【請求項２】
前記緊張部材は、
前記プラスチック絶縁基板の外側に位置する支持部と、
前記クランプに一端が連結され、前記支持部に他端が連結されて引張力を形成する緊張印加部と、
を有している、請求項１に記載の表示装置用基板の製造装置。
【請求項３】
前記クランプは複数個設けられ、
前記緊張部材は、前記複数のクランプとそれぞれ動作可能に連結されるように、複数個備えられている、請求項１に記載の表示装置用基板の製造装置。
【請求項４】
前記プラスチック絶縁基板は長方形であり、
前記クランプは、前記プラスチック絶縁基板の一対の対向する両辺に取り付けられる、請求項３に記載の表示装置用基板の製造装置。
【請求項５】
前記両辺は前記プラスチック絶縁基板の長辺である、請求項４に記載の表示装置用基板の製造装置。
【請求項６】
前記クランプはステンレス鋼または合成樹脂を用いて形成されている、請求項１に記載の表示装置用基板の製造装置。
【請求項７】
前記クランプは棒状である、請求項１に記載の表示装置用基板の製造装置。
【請求項８】
前記緊張印加部は引張スプリングを用いて形成されている、請求項２に記載の表示装置用基板の製造装置。
【請求項９】
前記プラスチック絶縁基板の背面に設けられ、前記プラスチック絶縁基板の遊動を防止する遊動防止部材をさらに含む、請求項１に記載の表示装置用基板の製造装置。
【請求項１０】
前記遊動防止部材は静電チャックである、請求項９に記載の表示装置用基板の製造装置。
【請求項１１】
前記緊張部材及び前記クランプのうちのいずれか一つは磁石からなり、他の一つは強磁性体の金属からなる、請求項１に記載の表示装置用基板の製造装置。
【請求項１２】
前記緊張部材及び前記クランプは磁石からなる、請求項１に記載の表示装置用基板の製造装置。
【請求項１３】
前記緊張部材と前記クランプとは互いに分離されている、請求項１１又は１２に記載の表示装置用基板の製造装置。
【請求項１４】
前記磁石は電磁石である、請求項１１又は１２に記載の表示装置用基板の製造装置。
【請求項１５】
前記電磁石に電流を供給する電流供給部をさらに含む、請求項１４に記載の表示装置用基板の製造装置。
【請求項１６】
前記金属は、鉄、ニッケル、コバルトのうちの少なくともいずれか一つから選ばれる、請求項１１に記載の表示装置用基板の製造装置。
【請求項１７】
クランプをプラスチック絶縁基板の周縁に取り付ける段階と、
前記クランプと緊張部材とを用いて前記プラスチック絶縁基板を緊張させる段階と、
前記プラスチック絶縁基板が緊張された状態で前記プラスチック絶縁基板にパターンを形成する段階と、
を含む表示装置用基板の製造方法。
【請求項１８】
前記パターンの形成段階では、前記プラスチック絶縁基板を１２０℃以上に加熱する、請求項１７に記載の表示装置用基板の製造方法。
【請求項１９】
前記プラスチック絶縁基板の厚さは０．２ｍｍ以下である、請求項１７に記載の表示装置用基板の製造方法。
【請求項２０】
前記緊張部材は電磁石を用いて形成され、
前記クランプは強磁性体の金属を用いて形成され、
前記緊張段階は、前記電磁石に電流を供給する段階を含む、請求項１７に記載の表示装置用基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置用基板の製造装置及び製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
表示装置には、プラズマ表示装置（ＰＤＰ）、有機電気発光装置（ＯＬＥＤ）と共に液晶表示装置（ＬＣＤ）などが多く用いられている。このうち液晶表示装置は、主に、液晶表示パネル、バックライトユニット及び駆動部を含んで構成される。液晶表示パネルは、薄膜トランジスタが形成された薄膜トランジスタ基板と、カラーフィルタが形成されたカラーフィルタ基板と、両基板の間の液晶層と、を含む。最近、両基板のベースとなる絶縁基板として、プラスチック基板が多く用いられている。プラスチック基板は、ガラスより安価で、取り扱い過程で衝撃によって壊れ難く、厚さが薄いながらフレキシブルであるので、携帯用表示装置の構成に適している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、プラスチック絶縁基板は、フレキシブルな特性のため、表示装置用基板のパターニング過程で撓み現象が生じる。そうすると、表示装置用基板のパターニングがきちんとできないので、基板の製造不良が発生するようになる。このような問題点を解決するために、プラスチック絶縁基板の背面に撓み現象を防止する支持体を形成し、支持体の上にプラスチック絶縁基板を置いてパターニングすることも行われている。しかし、パターン過程で発生する熱の影響を受け、熱膨脹が発生する支持体とプラスチック絶縁基板との間の熱膨脹係数が異なるため、バイメタル效果によって表示装置用基板が撓むという問題点がある。
【０００４】
本発明の目的は、表示装置用基板の製造過程でフレキシブルな絶縁基板が撓むことを防止し、表示装置用基板の製造不良を減少させることができる製造装置を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、表示装置用基板の製造過程でフレキシブルなプラスチック絶縁基板が撓むことを防止し、表示装置用基板の製造不良を減少させることができる製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記課題を解決するために、本発明１は、下記の構成要素を含む表示装置用基板の製造装置を提供する。
・処理対象となるプラスチック絶縁基板の周縁に取り付けられるクランプ、
・前記クランプと相互作用して、工程中にプラスチック絶縁基板を緊張させる緊張部材。
本発明２は、前記発明１において、前記緊張部材が下記構成要素を有している表示装置用基板の製造装置を提供する。
・前記プラスチック絶縁基板の外側に位置する支持部、
・前記クランプに一端が連結され、前記支持部に他端が連結されて引張力を形成する緊張印加部。
【０００６】
本発明３は、前記発明１において、前記クランプは複数個設けられ、前記緊張部材は、前記複数のクランプとそれぞれ動作可能に連結されるように、複数個備えられている表示装置用基板の製造装置を提供する。
本発明４は、前記発明３において、前記プラスチック絶縁基板は長方形であり、前記クランプは、前記プラスチック絶縁基板の一対の対向する両辺に取り付けられる表示装置用基板の製造装置を提供する。
【０００７】
本発明５は、前記発明４において、前記両辺は前記プラスチック絶縁基板の長辺である表示装置用基板の製造装置を提供する。
本発明６は、前記発明１において、前記クランプがステンレス鋼または合成樹脂を用いて形成されている表示装置用基板の製造装置を提供する。
本発明７は、前記発明１において、前記クランプが棒状である表示装置用基板の製造装置を提供する。
【０００８】
本発明８は、前記発明２において、前記緊張印加部が引張スプリングを用いて形成されている表示装置用基板の製造装置を提供する。
本発明９は、前記発明１において、前記プラスチック絶縁基板の背面に設けられ、前記プラスチック絶縁基板の遊動を防止する遊動防止部材をさらに含む、表示装置用基板の製造装置を提供する。
【０００９】
本発明１０は、前記発明９において、前記遊動防止部材が静電チャックである表示装置用基板の製造装置を提供する。
本発明１１は、前記発明１において、前記緊張部材及び前記クランプのうちのいずれか一つが磁石からなり、他の一つが強磁性体の金属からなる表示装置用基板の製造装置を提供する。
【００１０】
本発明１２は、前記発明１において、前記緊張部材及び前記クランプが磁石からなる表示装置用基板の製造装置を提供する。
本発明１３は、前記発明１１または１２において、前記緊張部材と前記クランプとは互いに分離されている表示装置用基板の製造装置を提供する。
本発明１４は、前記発明１１または１２において、前記磁石は電磁石である表示装置用基板の製造装置を提供する。
【００１１】
本発明１５は、前記発明１４において、前記電磁石に電流を供給する電流供給部をさらに含む表示装置用基板の製造装置を提供する。
本発明１６は、前記発明１１において、前記金属は、鉄、ニッケル、コバルトのうちの少なくともいずれか一つから選ばれる表示装置用基板の製造装置を提供する。
本発明１７は、下記段階を含む表示装置用基板の製造方法を提供する。
・クランプをプラスチック絶縁基板の周縁に取り付ける段階、
・前記クランプと緊張部材とを用いて前記プラスチック絶縁基板を緊張させる段階、
・前記プラスチック絶縁基板が緊張された状態で前記プラスチック絶縁基板にパターンを形成する段階。
【００１２】
本発明１８は、前記発明１７において、前記パターンの形成段階では、前記プラスチック絶縁基板を１２０℃以上に加熱する表示装置用基板の製造方法を提供する。
本発明１９は、前記発明１７において、前記プラスチック絶縁基板の厚さは０．２ｍｍ以下である表示装置用基板の製造方法を提供する。
本発明２０は、前記発明１７において、
・前記緊張部材は電磁石を用いて形成され、
・前記クランプは強磁性体の金属を用いて形成され、
・前記緊張段階は、前記電磁石に電流を供給する段階を含む、表示装置用基板の製造方法を提供する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、表示装置用基板の製造過程でフレキシブルなプラスチック絶縁基板が撓むことを防止して、表示装置用基板の不良を減少させることができる表示装置用基板の製造装置及び製造方法が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、添付した図面を参照して、本発明についてさらに詳細に説明する。
いろいろな実施形態において、同一の構成要素について同一の参照番号を付け、同一の構成要素については第１実施形態で代表的に説明し、他の実施形態では省略され得る。
＜第1実施形態＞
（１）製造装置
本発明の第１実施形態による表示装置用基板の製造装置について、図１及び図２を参照して説明する。図１は、本発明の第１実施形態による表示装置用基板の製造装置の平面図である。図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線による表示装置用基板の製造装置の断面図である。
【００１５】
本発明の第１実施形態による表示装置用基板の製造装置１は、クランプ１０、緊張部材２０、静電チャック３０、及びベース板５０を含む。
クランプ１０は、表示装置用基板のベースとなるプラスチック絶縁基板７０の周縁に取り付けられ、後述する緊張部材２０との相互作用によりプラスチック絶縁基板７０の面方向に沿って引張力を加える。クランプ１０の材質は強度のあるステンレス鋼や、プラスチック絶縁基板７０と化学反応をしない材質の合成樹脂であり得る。クランプ１０は全体として概ね棒状であり、その長さ方向と垂直な断面は一部が欠けた環状となっている。欠けた部分はプラスチック絶縁基板７０と係合する。４つのクランプ１０は、プラスチック絶縁基板７０の4辺にそれぞれ固定されている。各クランプ１０の長さは、それぞれ取り付けられるプラスチック絶縁基板７０の各辺の長さと概ね同一か各辺の大半に相当する長さである。これにより、プラスチック絶縁基板７０と各クランプ１０との結合力を高め、緊張部材２０がプラスチック絶縁基板７０に引張力を印加する間、クランプ１０がプラスチック絶縁基板７０から分離されることを防止する。なお、プラスチック絶縁基板７０が小さい場合には、一対の対向する長辺に２つのクランプ１０をそれぞれ取り付けることによって、プラスチック絶縁基板７０の撓む問題を解決するように変形可能である。
【００１６】
クランプ１０は、プラスチック絶縁基板７０に緊張力を印加する緊張部材２０と連結されている。緊張部材２０は、緊張印加部２２と、緊張印加部２２を支持する支持部２３とを含む。
支持部２３は、緊張印加部２２がプラスチック絶縁基板７０に引張力を印加する間に緊張力を維持するために、緊張印加部２２を支持する。支持部２３は、プラスチック絶縁基板７０の外側、すなわちプラスチック絶縁基板７０を取り囲む位置でベース板５０に取り付けられ、堅固に固定されている。
【００１７】
緊張印加部２２は、クランプ１０と一端が連結されており、他端は支持部２３と連結されている。緊張印加部２２は、プラスチック絶縁基板７０にパターンを形成する過程で、プラスチック絶縁基板７０が撓まないように面方向に沿って引張力を加える。本実施形態では、緊張印加部２２として引張スプリングを用いている。引張スプリングは、弾性力に優れ、作業の後には復元力に優れた材質の金属で形成される。引張力が面方向に働くように、支持部２３に連結される緊張印加部２２の一端は、ベース板５０を基準として、プラスチック絶縁基板７０の中心と同じ高さに連結されている。
【００１８】
プラスチック絶縁基板７０が位置する部分の背面には、プラスチック絶縁基板３０の遊動を防止するための遊動防止部材である静電チャック３０が、ベース板５０に固定されている。
静電チャック３０とは、静電気チャックとも言い、静電力を利用してプラスチック絶縁基板７０と直接に接触しなくてもプラスチック絶縁基板７０の背面に位置してプラスチック絶縁基板７０を吸着自在な部材である。静電チャック３０の吸着は、ジョンソンラベック力（Ｊｏｈｎｓｏｎ−Ｒａｈｂｅｋ  ｆｏｒｃｅ）を印加及び除去することによって行われる。
【００１９】
上述した本発明の第１実施形態による表示装置用基板の製造装置１によれば、表示装置用基板の製造過程で、フレキシブルなプラスチック絶縁基板７０の面方向に沿って引張力を加えて、プラスチック絶縁基板７０を緊張させることができる。これにより、プラスチック絶縁基板７０が張るように外側方向へ引張り力を印加することによって、表示装置用基板を作るためのパターニング過程でプラスチック絶縁基板７０が撓む問題点を減少させ、表示装置用基板の製造不良を減少できる。
【００２０】
（２）製造方法
以下では、本発明の第１実施形態による表示装置用基板の製造装置を利用した表示装置用基板の製造方法について、図１乃至図３を参照して説明する。図３は本発明の第１実施形態による表示装置用基板の製造方法を説明するための手順図である。
まず、処理対象となるプラスチック絶縁基板７０を表示装置用基板の製造装置に固定して引張力を印加する（Ｓ１００）。つまり、長方形のプラスチック絶縁基板７０の各辺の周縁に、棒状の４個のクランプ１０をそれぞれ取り付け、プラスチック絶縁基板７０を固定する。クランプ１０の一側には、引張力を発生させる緊張部材２０の緊張印加部２２が連結されている。本例では、緊張印加部２２は引張スプリングで形成されている。従って、プラスチック絶縁基板７０が張るようにクランプ１０を外側方向に引っぱれば、引張スプリング、すなわち緊張印加部２２が伸びるようになる。そのため引張スプリングで形成された緊張印加部２２の弾性力により、プラスチック絶縁基板７０の面方向に沿って外側へ引張力がプラスチック絶縁基板７０に働き、プラスチック絶縁基板７０が張った状態を維持して撓むことを防止できる。
【００２１】
一方、この段階でプラスチック絶縁基板７０の背面に位置する静電チャック３０を用いてジョンソンラベック力（Ｊｏｈｎｓｏｎ−Ｒａｈｂｅｋ  ｆｏｒｃｅ）を形成させる。これにより、静電チャック３０とプラスチック絶縁基板７０との間に静電気力が作用してプラスチック絶縁基板７０の遊動が防止され、荷重によってプラスチック絶縁基板７０の中央部が下に撓むことを防止することができる。
【００２２】
次に、プラスチック絶縁基板７０に引張力が印加された状態で、プラスチック絶縁基板７０にパターンを形成する（Ｓ２００）。プラスチック絶縁基板７０は引張力が印加された状態でパターンが形成されるので、荷重による撓みを減少させるだけでなく、パターンの形成過程で供給された熱による熱変形によってプラスチック絶縁基板７０が撓む現象も減少させることができる。従って、パターニングを容易に行うために熱工程の温度を増加させることができ、プラスチック絶縁基板７０が１２０℃以上に加熱されてもパターンの形成が可能であるので、製造時間が減少され、製造效率が増加する。
【００２３】
ここで、プラスチック絶縁基板７０が液晶表示装置の薄膜トランジスタ基板に用いられる場合には、ゲート配線、データ配線、半導体層、画素電極などのパターンの形成に用いられる。プラスチック絶縁基板７０が液晶表示装置のカラーフィルタ基板に用いられる場合には、ブラックマトリックス、カラーフィルタ、共通電極などのパターンの形成に用いられる。一方、プラスチック絶縁基板７０がＯＬＥＤに用いられる場合には、薄膜トランジスタ、正孔注入層、発光層、共通電極などのパターンの形成に用いられる。
【００２４】
また、プラスチック絶縁基板７０の厚さが薄いほど撓み現象が多く生じるようになるが、本発明の第１実施形態による表示装置用基板の製造装置１を利用した表示装置用基板の製造方法によれば、プラスチック絶縁基板７０の厚さを０．２ｍｍ以下に薄く備えることができるので、表示装置をさらに軽量化、薄型化することができる。絶縁基板７０の厚さは、０．０５ｍｍ〜０．２ｍｍであり得る。
【００２５】
次に、パターンが形成されたプラスチック絶縁基板をクランプと分離する段階（Ｓ３００）を経れば、表示装置用絶縁基板の製造が完了する。
従って、本発明の第１実施形態による表示装置用基板の製造方法によれば、プラスチック絶縁基板７０が張った状態となるようにプラスチック絶縁基板７０の外側方向に張力をかけることによって、表示装置用絶縁基板を作るためのプラスチック絶縁基板７０のパターン過程での撓み現象を減少させて、表示装置用基板の製造不良を減少できる。
【００２６】
＜第２実施形態＞
以下では、本発明の第２実施形態による表示装置用基板の製造装置について、図４と図５を参照して説明する。図４は本発明の第２実施形態に係る表示装置用基板の製造装置の平面図である。図５は、図４のＶ−Ｖ線における表示装置用基板の製造装置の断面図である。
【００２７】
本発明の第２実施形態に係る表示装置用基板の製造装置２では、緊張部材２５が、電磁石からなる緊張印加部２６と、緊張印加部２６を固定して支持する支持部２７と、を含んでいる。クランプ１１は、電磁石によって引力が作用して引かれる強磁性体の金属で形成されている。強磁性体の金属は、鉄、ニッケル、コバルトのうちの少なくともいずれか一つから選択される。また、本実施形態に係る表示装置用基板の製造装置２は、電流供給部４０を含んでいる。電流供給部４０は、電磁石からなる緊張印加部２６に電流を供給することによって緊張印加部２６が磁場を発生させ、強磁性体の金属で形成されたクランプ１１に対して緊張印加部２６方向への引力を働かせる。この引力によりプラスチック絶縁基板７０の外側方向に引っ張られたくランプ１１は、プラスチック絶縁基板７０に対して引張力を発生させる
従って、クランプ１１と緊張印加部２６とは互いに分離し直接接触していないが、磁石の力によって緊張部材２５とクランプ１１との間に引力が発生する。そのため、プラスチック絶縁基板７０の面方向に引張力を加えてプラスチック絶縁基板７０を緊張させることによって、プラスチック絶縁基板７０が撓む現象を減少させることができる。
【００２８】
本発明の第２実施形態による表示装置用基板の製造装置を利用した表示装置用基板の製造方法は、第１実施形態と概ね同一であるため、特徴的なことだけ下記に説明する。
本発明の第２実施形態においても、処理対象となるプラスチック絶縁基板７０を固定する段階及び引張力を印加する段階（Ｓ１００）は同時に行われることもできるが、まず、固定段階を経った後に引張力を印加する段階を行うようにすることができる。つまり、まず、磁力が形成されない状態でプラスチック絶縁基板７０の４辺にクランプ１１を取り付け、プラスチック絶縁基板７０を固定する。次に、電流供給部４０により電磁石で形成された緊張印加部２６に電流を供給することによって磁場を発生させ、強磁性体の金属であるクランプ１１と緊張印加部２６との間に引力を発生させてプラスチック絶縁基板７０に引張力を印加する段階を行う。このように、まず、磁場が形成されない状態で固定段階を経るようにすれば、クランプ１１でプラスチック絶縁基板７０を固定する作業が容易に行えて作業能率を向上させることができる。
【００２９】
以上の実施形態は多様に変形可能である。本発明の第２実施形態で緊張印加部２６は電磁石を用いたが、ここに限定されるわけではなく、永久磁石を用いることも可能である。また、クランプ１１を、強磁性体の金属でない磁石で形成して、緊張印加部２６との間に引力を形成させることもできる。
本発明のいくつかの実施形態が図示され説明されたが、本発明が属する技術分野の通常の知識を有する当業者であれば、本発明の原則や精神から逸脱せずに本実施形態を変形することができることが分かる。従って、発明の範囲は添付された請求項とその均等物によって決めなければならない。
【００３０】
本発明は、絶縁基板としてプラスチック素材を用いた表示装置用基板の製造装置及び製造方法に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の第１実施形態による表示装置用基板の製造装置の平面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線による表示装置用基板の製造装置の断面図である。
【図３】本発明の第１実施形態による表示装置用基板の製造方法を説明するための手順図である。
【図４】本発明の第２実施形態による表示装置用基板の製造装置の平面図である。
【図５】図４のＶ−Ｖ線による表示装置用基板の製造装置の断面図である。
【符号の説明】
【００３２】
１０、１１  クランプ
２０、２５  緊張部材
２２、２６  緊張印加部
２３、２７  支持部
３０  静電チャック
４０  電流供給部
５０  ベース板
７０  プラスチック絶縁基板
【図１】
2007034298.tif 000003
【図２】
2007034298.tif 000004
【図３】
2007034298.tif 000005
【図４】
2007034298.tif 000006
【図５】
2007034298.tif 000007