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制造液晶显示器的系统和用该系统制造液晶显示器的方法

阅读:338发布:2021-01-09

专利汇可以提供制造液晶显示器的系统和用该系统制造液晶显示器的方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本文公开了使用 液晶 滴加法制造 液晶显示器 的系统和用该系统制造液晶显示器的方法。本 发明 包括在第一 基板 的中央部分上滴加液晶的液晶形成线,该液晶形成线包括液晶滴加器;在第二基板上形成 密封剂 的密封剂形成线,该密封剂形成线包括密封剂滴加器;将两个基板彼此粘结并使密封剂 固化 的粘结和固化线,印刷一种密封剂,将基板彼此粘结并使密封剂固化,该粘结固化线包括粘接机器和UV固化器;以及检查处理线,将粘结的基板切割成面板单位并 研磨 且检查单位面板,该检查处理线包括 切割器 、检查器以及研磨器,其中液晶均匀填充在第一和第二基板之间并且在进行固化密封之前液晶不与密封剂 接触 。,下面是制造液晶显示器的系统和用该系统制造液晶显示器的方法专利的具体信息内容。

1、制造液晶显示器(LCD)的一种系统,包括:
在第一基板的中央部分上滴加液晶的液晶形成线,该液晶形成线包括液晶 滴加器;
在第二基板上滴加密封剂的密封剂形成线,该密封剂形成线包括密封剂滴 加器;
将第一和第二基板彼此粘结并使密封剂固化的粘结和固化线,该粘结和固 化线包括粘接机器和UV固化器;
以及检查处理线,将粘结并固化的第一和第二基板切割成面板单位并研磨 且检查单位面板,该检查处理线包括切割器、检查器以及研磨器,
其中液晶均匀填充在第一和第二基板之间并且在进行固化密封剂之前液 晶不与密封剂接触
2、按照权利要求1的系统,其特征在于所述液晶形成线还包括:
第一装载器,用来装载在上面设计了多个LCD面板的第一基板,
第一对准器和摩擦器,用于在第一基板上涂敷第一对准层,并且摩擦第一 对准层,以及
所述液晶滴加器用于在第一基板的各个面板上滴加液晶。
3、按照权利要求2的系统,其特征在于所述液晶形成线进一步包括:
第一清洗器,用于清洗在第一对准器和摩擦器之前从第一装载器装载的第 一基板,并且送回第一对准器和摩擦器;
第二清洗器,用于清洗在第一对准器和摩擦器中经过摩擦的第一基板。
4、按照权利要求3的系统,其特征在于所述液晶形成线进一步包括:
第一缓冲器,用来缓冲在第二清洗器中清洗的第一基板,并且将第一基板 送回液晶滴加器,以便平滑第一基板下一处理的待机时间。
5、按照权利要求1的系统,其特征于所述密封剂形成线还包括:
第二装载器,用来装载在上面设计了多个液晶显示器面板的第二基板,
第二对准器和摩擦器,用于在第二基板上涂敷第二对准层,并且摩擦第二 对准层,以及
所述密封剂滴加器在摩擦后的第二基板的各个面板外围滴加密封剂,以及
第一翻转器,用于翻转第一基板,使上面已形成密封剂的那一面面朝下。
6、按照权利要求2或5的系统,其特征在于所述液晶形成线或密封剂形 成线进一步包括:
第一检查器,用于检查第一对准层或第二对准层的对准状态。
7、按照权利要求5的系统,其特征在于所述密封剂形成线进一步包括一 个滴加器,用于在经过摩擦的第二基板中的各个面板上滴加银,并且将第二 基板送回密封剂滴加器。
8、按照权利要求7的系统,其特征在于所述密封剂形成线进一步包括:
第三清洗器,用于清洗在第二对准器和摩擦器之前从第二装载器装载的第 二基板,并且将第二基板送回第二对准器和摩擦器;
第四清洗器,用于清洗经过摩擦的第二基板并且将其送回银滴加器;以及
第二缓冲器,用于缓冲在第二清洗器中经过清洗的第二基板,并且将第二 基板送回银滴加器,以便平滑第二基板下一处理的待机时间。
9、按照权利要求1的系统,其特征是所述粘接和固化线还包括:
第一卸载器,用于卸载在UV固化器中被固化的第一和第二基板,并且
所述粘接机器用于在真空中粘接上面滴加有液晶的第一基板和上面已形 成密封剂并且被翻转的第二基板,所述UV固化器用于UV固化在粘接机器中 粘接的第一和第二基板之间的密封剂。
10、按照权利要求9的系统,其特征在于所述粘接和固化线进一步包括:
第二翻转器,有选择地翻转固化的第一和第二基板,以及
热固化器,使在UV固化器中固化的第一和第二基板加热固化,并且送回 第一卸载器。
11、按照权利要求10的系统,其特征在于所述粘接和固化线进一步包括:
用来检查UV固化器和第二翻转器之间的粘接的第一和第二基板的粘接等 级的粘接等级检查器,以及
外观检查器,用来检查被安装在热固化器和第一卸载器之间的固化的第一 和第二基板的外观。
12、按照权利要求1的系统,其特征在于所述检查处理线还包括:
第三装载器,用于装载粘接的第一和第二基板,
其中所述切割器将第三装载器装载的粘接的第一和第二基板切割成面板 单位,所述检查器为第二检查器并且用于检查被切割器切割的各个面板的尺 寸,以及所述研磨器用于研磨被第二检查器检查过的面板。
13、按照权利要求12的系统,其特征在于所述检查处理线进一步包括:
成品检查器,最终检查在研磨器中研磨的各个面板是合格还是缺损的面 板;以及
第二卸载器,用来装运被成品检查器确定为合格的面板。
14、按照权利要求9的系统,其特征在于粘接机器包括:
真空室,在一个侧面具有用于输入和取出基板的开口,并且内侧表面可以 选择抽空或加压到大气压,通过加压并采用连续的压差来粘接基板,
单独固定在真空室外部的一个装载部,用于接收上面已滴加有液晶的第一 基板和上面已涂敷密封剂的第二基板,并且有选择地放入真空室或从中取出,
分别固定在真空室中相对的上部空间和下部空间内的上工作台和下工作 台,用于将通过装载器放入真空室内的第二基板和第一基板固定在真空室内所 需的处理位置
工作台移动装置,有选择地将各个工作台移动到所需位置,以及
真空装置,用来提供抽空动力,使真空室内部形成真空。
15、按照权利要求14的系统,其特征在于真空室包括:
分别连接到一侧和底部的排气管,从真空装置接收抽空动力抽取内部空间 的空气,以及
连接到该侧上部的一个出气管,用来从真空室外部接收空气或其他气体, 在内部空间形成真空,或是释放真空。
16、按照权利要求14的系统,其特征在于真空室中的开口具有可选择关 闭开口的关闭
17、按照权利要求14的系统,其特征在于粘结机器包括多个静电卡盘和 至少一个或多个接收真空力的真空孔,其中静电卡盘设在上工作台下表面和下 工作台上表面中至少一个面上,用来提供静电吸力。
18、按照权利要求17的系统,其特征在于静电卡盘是成对设置的,由此 可为其提供不同极性的电压
19、按照权利要求17的系统,其特征在于沿着设置在上工作台下表面上 的各个静电卡盘的圆周形成真空孔。
20、按照权利要求14的系统,其特征在于工作台移动装置包括:
轴向连接到设在真空室外部的驱动电动机并且连接到上工作台的一个移 动轴,用来移动上工作台;以及
设置在下工作台下部的一个旋转轴,有选择地转动下工作台。
21、按照权利要求14的系统,其特征在于粘结机器进一步包括设置在真 空室内部或外部的对准装置,用来检查基板之间的对准状态。
22、按照权利要求14的系统,其特征在于装载器包括用来装载上面滴加 有液晶的第一基板的第一臂,以及用来装载上面已形成密封剂的第二基板的第 二臂。
23、按照权利要求22的系统,其特征在于第二臂在没有被驱动时被布置 在第一臂上方。
24、按照权利要求14的系统,其特征在于装载器包括用来装载上面滴加 有液晶的第一基板的第一臂,以及用来装载上面淀积有密封剂并且需要与第一 基板粘结的另一个基板的第二臂。
25、按照权利要求14的系统,其特征在于粘结机器进一步包括下工作台 上的多个第一接收部,以及在第一接收部中被上,下驱动的第一基板升降装置。
26、按照权利要求25的系统,其特征在于第一基板升降装置包括:
被接收在第一接收部中用来支撑第二基板的第一支撑体;
上,下移动第一支撑体的第一升降轴;以及
连接到第一升降轴的第一驱动部,用来上,下移动第一升降轴。
27、按照权利要求14的系统,其特征在于粘结机器进一步包括:
沿着下工作台两侧周边形成的至少一个或多个第二接收部,与基板的装载 /卸载方向垂直;以及
夹持装置,其一端从各第二接收部内向上移动,而另一端被驱动使一端上, 下移动。
28、按照权利要求27的系统,其特征在于夹持装置包括:
至少一个或多个支撑体,有选择地从基板两侧支撑下表面;
一体连接到第二支撑体上的第二升降轴,有选择地上,下移动第二支撑体; 以及
连接到第二升降轴的第二驱动部,用来上,下移动第二升降轴。
29、按照权利要求14的系统,其特征在于粘结机器进一步包括设在真空 室内的至少两个第二基板支撑装置,用来从第二基板下面支撑第二基板。
30、按照权利要求29的系统,其特征在于布置至少两个与下工作台一侧 毗邻的第二基板支撑装置。
31、按照权利要求29的系统,其特征在于至少两个第二基板支撑装置彼 此具有不同的长度。
32、按照权利要求29的系统,其特征在于每个第二基板支撑装置包括:
能够旋转的旋转轴
一体连接到旋转轴一端的支撑体,在旋转轴上有多个突起;以及
设在旋转轴另一端的驱动部,有选择地转动旋转轴。
33、按照权利要求32的系统,其特征是突起的高度和位置可以改变。
34、按照权利要求14的系统,其特征在于粘结机器进一步包括可旋转地 设置在真空室内并上,下移动的辅助处理装置,用来固定粘结的基板或支撑固 定在上工作台上的基板。
35、按照权利要求34的系统,其特征在于辅助处理装置包括:
可以旋转并能上,下移动的旋转轴,
与旋转轴一端成一体的一个支撑体,并且连接到各个基板或装载器的一个 部位,以及
设在旋转轴另一端的驱动部。
36、按照权利要求35的系统,其特征在于支撑体包括第一和第二接触部, 在其各自的上,下表面上形成防擦伤材料。
37、按照权利要求14的系统,其特征在于粘结机器包括:
连接到真空室内部的至少两个排气管;
连接到各排气管上的至少两个真空装置,并且产生空气吸力使真空室形成 真空;
连接到真空室内部为其提供空气或气体的出气管;以及
连接到出气管上用来提供空气或气体的气体供应装置。
38、按照权利要求37的系统,其特征在于由涡轮分子构成的至少两个 真空装置之一产生的空气吸力比另一个真空装置大,另一个真空装置由干燥泵 构成。
39、按照权利要求38的系统,其特征在于将四个干燥泵分成各有两个干 燥泵的两组,它们各自被连接到一个排气管或另一排气管。
40、制造液晶显示装置的一种方法包括:
在第一基板的中央部分上提供液晶;
在第二基板上形成主UV固化密封剂;
粘结第一和第二基板;
使主UV固化密封剂固化;
将粘结的基板切割成单位液晶盒;
检查这种单位液晶盒;以及
研磨这种单位液晶盒,
其中液晶均匀填充在第一和第二基板之间并且在进行固化密封剂之前液 晶不与密封剂接触。
41、按照权利要求40的方法,其特征在于提供液晶包括用液晶分配装置 分配液晶,该液晶分配装置包括:
具有喷嘴和排放孔的分配单元,提供排放孔将液晶滴加到第一基板上;一 针,它能在针堵塞排放孔的下方位置和针离开排放孔的上方位置之间移动,用 来朝下位置偏置针的一个弹簧件,以及用来提供磁力使针移动到上方位置的电 磁线圈;
一电源单元,用来为电磁线圈提供电功率使针移动到上方位置;
一供气单元,为液晶分配单元提供一气压,在针被移动到上方位置时驱动 液晶通过排放孔;以及
一个控制单元,用来计算要滴加到基板上的液晶的滴加量,并且控制电源 单元和供气单元在第一基板上分配经计算的滴加量的液晶。
42、按照权利要求41的方法,其特征在于控制单元包括:
输入数据的输入单元;
滴加量计算的单元,它根据输入数据计算液晶的滴加量;
分配图形计算单元,根据计算的滴加量计算液晶第一基板上的分配图形;
至少一个电功率控制单元,它根据计算的分配图形控制由电源单元提供给 电磁线圈的电功率,以及一流量控制单元,它根据计算的分配图形控制气体压 力;以及
基板驱动单元,用来相对基板和液晶分配单元中的一个而驱动其中的另一 个,使喷嘴位于计算的分配图形的滴加位置上方。
43、按照权利要求42的方法,其特征在于输入数据包括液晶显示器面板 的面积数据,液晶的特性信息,以及设置在液晶显示器面板中的衬垫料的高度 数据当中的至少一个数据。
44、按照权利要求42的方法,其特征在于控制单元还包括输出单元,用 于显示输入数据,计算的液晶滴加量,计算的分配图形,以及液晶的滴加状态。
45、按照权利要求42的方法,其特征在于分配图形计算单元包括:
一次滴加量计算单元,它根据滴加量计算单元计算的滴加量和输入数据计 算液晶的一次滴加量;
滴加次数计算单元,它根据滴加量计算单元计算的滴加量和输入数据计算 液晶的滴加次数;
一滴加位置计算单元,它根据计算的液晶一一次滴加量和计算的液晶滴加次 数来计算液晶的滴加位置,从而计算出液晶的分配图形。
46、按照权利要求41的方法,其特征在于液晶分配装置进一步包括补偿 单元,用于在对实际滴加的液晶测量的滴加量不同于控制单元计算的滴加量时 补偿液晶的滴加量。
47、按照权利要求46的方法,其特征在于补偿单元包括;
滴加量测量单元,用于测量液晶的滴加量;
补偿量计算单元,它通过比较液晶的测量量和计算量计算出滴加液晶的补 偿量;
分配图形补偿单元,它根据计算的补偿量来补偿液晶的分配图形,控制至 少一个电功率控制单元和流量控制单元。
48、按照权利要求47的方法,其特征在于补偿量计算单元包括:
滴加量设定单元,在其中设定在控制单元中计算的滴加量;
一比较单元,将滴加量设定单元中设定的滴加量与测得的滴加量相比较计 算出一个差值;以及
一滴加量误差计算单元,用于计算滴加量的误差值,以补偿由比较单元计 算出的差值。
49、按照权利要求47的方法,其特征在于分配图形补偿单元包括:
一次滴加量补偿单元,它根据滴加液晶的补偿量来补偿一次滴加量;
一滴加次数补偿单元,它根据滴加液晶的补偿量来补偿液晶的滴加次数;
用来补偿液晶的滴加位置的滴加位置补偿单元,以及
一补偿分配图形计算单元,它根据补偿的滴加位置算出补偿的分配图形。
50、按照权利要求42的方法,其特征在于分配图形计算单元按照液晶显 示器面板区的形状,液晶显示器面板上的阵列图形的形状,以及液晶显示器面 板的对准方向来计算分配图形。
51、按照权利要求42的方法,其特征在于液晶显示器面板区是一种扭曲 向列型面板区。
52、按照权利要求51的方法,其特征在于由分配图形计算单元计算的分 配图形是一个哑铃形图形。
53、按照权利要求52的方法,其特征在于对分配图形进行补偿,补偿哑 铃图形的中心部分。
54、按照权利要求42的方法,其特征在于液晶显示器面板区是一种面内 开关型面板区。
55、按照权利要求54的方法,其特征在于分配图形计算单元是一种闪电 形图形形状,在对准方向的反方向上具有尾部。
56、按照权利要求55的方法,其特征在于用闪电形图形的尾部补偿分配 图形。
57、按照权利要求42的方法,其特征在于液晶显示器面板区是一种垂直 定向型面板区。
58、按照权利要求57的方法,其特征在于分配图形计算单元是哑铃形图 形和矩形图形中的至少一种。
59、按照权利要求58的方法,其特征在于通过补偿哑铃形图形或矩形图 形的中心部分来补偿分配图形。
60、按照权利要求55的方法,其特征在于由分配图形计算单元计算的分 配图形包括:
在液晶显示器面板区中心部分的第一分配图形;以及
在与对准方向大致垂直的方向上的第二分配图形。
61、按照权利要求60的方法,其特征在于按第二分配图形执行分配图形 计算单元的补偿。
62、按照权利要求41的方法,其特征是液晶分配单元包括;
用于容纳准备分配到第一基板上的液晶的液晶容器;
设置在液晶容器下部的一个喷嘴,喷嘴包括主体部分,从主体部分的下表 面上突出并用于分配液晶的排放部分,设置在排放部分附近用于保护排放部分 的一个保护单元;
设置在液晶容器下部的一个针片,针片上具有排放孔,可通过排放孔排放 液晶;
设置在液晶容器中的一个针件,针件能够在针部件的一端接触到针片阻塞 通过针片的排放孔流动的液晶的一个下方位置和针离开针片的一个上方位置 之间移动;
用来朝下位置偏置针件的第一弹簧件;
一个电磁系统,在电磁系统启动时用它产生的磁力将针件移动到上方位 置;以及
在针件处于上方位置时提供驱动液晶通过喷嘴的气体压力的一个气体源。
63、按照权利要求62的方法,其特征在于液晶容器是用金属制成的。
64、按照权利要求63的方法,其特征在于金属是不锈
65、按照权利要求62的方法,其特征在于液晶分配单元进一步包括用来 接收液晶容器的一个外壳
66、按照权利要求65的方法,其特征在于液晶容器是聚乙烯制成的,而 外壳是金属制成的。
67、按照权利要求62的方法,其特征在于保护单元包括设置在排放部分 周围的保护壁。
68、按照权利要求62的方法,其特征在于液晶分配单元进一步包括设在 喷嘴表面上的氟树脂层。
69、按照权利要求62的方法,其特征在于针件包括:
第一针;
连接到第一针的第二针;以及
用于固定第一和第二针的固定单元。
70、按照权利要求69的方法,其特征在于第二针具有一个突起,而第一 针具有可将突起插入其中的沟槽,从而将第一和第二针连接到一起。
71、按照权利要求69的方法,其特征在于第一和第二针是可分离的。
72、按照权利要求62的方法,其特征在于第一弹簧件包括:
安装在第二针端部的第一弹簧;以及
控制第一弹簧拉力的拉力控制结构。
73、按照权利要求72的方法,其特征在于拉力控制结构包括;
用于接收第一弹簧的第一弹簧接收单元;以及
插入第一弹簧接收单元中用于控制第一弹簧拉力的拉力控制单元。
74、按照权利要求73的方法,其特征是第一弹簧件进一步包括用于固定 拉力控制单元的拉力固定单元,将第一弹簧固定在预定长度。
75、按照权利要求69的方法,其特征在于针件进一步包括用于固定第一 弹簧的第一弹簧固定单元,第一弹簧固定单元被设置在第二针中。
76、按照权利要求62的方法,其特征在于液晶分配单元进一步包括按预 定间隔安装在第一弹簧件上方的一个磁条,在为电磁系统提供电功率时由磁条 产生的磁力将针件移动到上方位置。
77、按照权利要求76的方法,其特征在于磁条是用由磁材料和软磁材 料构成的组中选择的材料制成的。
78、按照权利要求76的方法,其特征在于电磁传统包括包围磁条的电磁 线圈。
79、按照权利要求76的方法,其特征在于液晶分配单元进一步包括安装 在磁条端部的第二弹簧件,第二弹簧件向下方驱动磁条使针返回其下方位置。
80、按照权利要求79的方法,其特征在于第二弹簧件包括:
安装在磁条中的第二弹簧;以及
接收第二弹簧的第二弹簧接收单元。
81、按照权利要求41的方法,其特征在于用液晶分配装置分配液晶包括;
输入数据;
根据输入数据计算需要滴加在第一基板上的液晶滴加量;
根据计算的滴加量计算出液晶的分配图形;
根据计算的分配图形计算要提供给液晶分配装置中的电磁线圈的电功率 和要施加在液晶上的气体压力;并且
操作至少一个电源单元为电磁线圈提供计算量的电功率和供气单元为液 晶分配装置供应计算的气体压力。
82、按照权利要求81的方法,其特征在于输入的数据包括的步骤有输入 液晶显示器面板区数据的至少一个日期,液晶的特性信息,以及在液晶显示器 面板中设置的一个衬垫料的高度数据。
83、按照权利要求81的方法,其特征在于对分配图形的计算包括:
根据计算的滴加量和输入数据计算一次滴加量;根据计算的滴加量和输入 数据计算液晶的滴加次数;以及
根据计算的液晶一次滴加量和计算的液晶滴加次数计算液晶的滴加位置, 从而确定液晶的分配图形。
84、按照权利要求83的方法,其特征在于液晶的滴加位置取决于液晶显 示器面板区的形状。
85、按照权利要求83的方法,其特征在于液晶的滴加位置取决于液晶显 示器面板区内阵列图形的方向。
86、按照权利要求83的方法,其特征在于液晶的滴加位置取决于液晶显 示器面板区内的对准方向。
87、按照权利要求81的方法,其特征在于用液晶分配装置提供液晶进一 步包括控制弹簧件的拉力。
88、按照权利要求86的方法,其特征在于弹簧件的拉力是在液晶分配的 初始状态下确定的。
89、按照权利要求81的方法,其特征在于计算提供给电磁线圈的电功率 量并且固定在液晶分配的初始状态。
90、按照权利要求81的方法,其特征在于计算供应给分配装置的气体压 力,并且固定在液晶分配的初始状态。
91、按照权利要求81的方法,其特征在于用液晶分配装置分配液晶的步 骤进一步包括在滴加到第一基板上的液晶的滴加量不同于计算的滴加量时补 偿液晶的滴加量。
92、按照权利要求91的方法,其特征在于对液晶滴加量的补偿包括;
测量液晶的滴加量;
通过比较测量的量和计算的液晶量来计算滴加液晶的补偿量;
根据计算的补偿量补偿液晶的分配图形;以及
根据补偿的分配图形控制至少一个电功率控制单元和流量控制单元。
93、按照权利要求92的方法,其特征在于对液晶分配图形的补偿包括:
补偿滴加液晶的一次滴加量;
补偿液晶的滴加次数;以及
根据补偿的一次滴加量和滴加次数补偿液晶的滴加位置,从而确定液晶的 分配图形。
94、按照权利要求93的方法,其特征在于滴加位置的补偿在TN模式的 情况下是在哑铃形图形的中心部位执行的。
95、按照权利要求93的方法,其特征在于滴加位置的补偿在面内开关模 式的情况下是在闪电形图形的尾部执行的。
96、按照权利要求93的方法,其特征在于滴加位置的补偿在垂直定向模 式的情况下是在哑铃形图形或矩形图形的中心部位执行的。
97、按照权利要求41的方法,其特征在于进一步包括在第二基板上形成 银点。
98、按照权利要求41的方法,其特征在于用分配方法形成主UV密封剂。
99、按照权利要求41的方法,其特征在于进一步包括连接着主UV密封 剂的辅助UV密封剂。
100、按照权利要求99的方法,其特征在于在第二基板的虚拟区上形成辅 助UV密封剂。
101、按照权利要求41的方法,其特征在于进一步包括在主UV密封剂外 侧形成第一虚拟UV密封剂。
102、按照权利要求101的方法,其特征在于进一步包括在第一虚拟UV 密封剂外侧形成第二虚拟UV密封剂。
103、按照权利要求102的方法,其特征在于第二虚拟UV密封剂形成在 第一虚拟UV密封剂落的外侧。
104、按照权利要求103的方法,其特征在于第二虚拟UV密封剂具有“—” 形。
105、按照权利要求103的方法,其特征是第二虚拟UV密封剂具有“” 形。
106、按照权利要求103的方法,其特征是按闭合形式形成第二虚拟UV 密封剂。
107、按照权利要求41的方法,其特征在于进一步包括在第二基板的像素 区内形成圆柱衬垫料。
108、按照权利要求41的方法,其特征在于进一步包括形成第一虚拟圆柱 衬垫料,用来控制第一基板和第二基板之间的虚拟区中的液晶流量。
109、按照权利要求108的方法,其特征在于在主UV密封剂内部形成第 一虚拟圆柱衬垫料。
110、按照权利要求108的方法,其特征在于进一步包括在第一虚拟圆柱 衬垫料的至少一个角落形成一个开口部。
111、按照权利要求110的方法,其特征在于开口部包括连续形成的多个 开口部。
112、按照权利要求110的方法,其特征在于开口部包括断续形成的多个 开口部。
113、按照权利要求108的方法,其特征在于进一步包括在第一虚拟圆柱 衬垫料内部的虚拟区内形成点线形的虚拟圆柱衬垫料。
114、按照权利要求108的方法,其特征在于进一步包括在第一虚拟圆柱 衬垫料外部的虚拟区内形成点线形的虚拟圆柱衬垫料。
115、按照权利要求113的方法,其特征在于点线形的虚拟圆柱衬垫料与 第一基板保持间隙。
116、按照权利要求108的方法,其特征在于按双重结构形成第一虚拟圆 柱衬垫料。
117、按照权利要求108的方法,其特征在于第一虚拟圆柱衬垫料与第一 基板保持间隙。
118、按照权利要求108的方法,其特征在于虚拟区中进一步包括滤色片 层和黑底层。
119、按照权利要求118的方法,其特征在于在黑底层或滤色片层上形成 第一虚拟圆柱衬垫料。
120、按照权利要求118的方法,其特征在于进一步包括在黑底层上形成 第二虚拟圆柱衬垫料。
121、按照权利要求120的方法,其特征在于在第二虚拟圆柱衬垫料的至 少一个角落形成一个开口部。
122、按照权利要求121的方法,其特征在于开口部包括连续形成的多个 开口部。
123、按照权利要求121的方法,其特征在于开口部包括断续形成的多个 开口部。
124、按照权利要求120的方法,其特征在于第二虚拟圆柱衬垫料与第一 基板保持间隙。
125、按照权利要求40的方法,其特征在于进一步包括在第二基板上形成 主UV密封剂之后清洗第二基板。
126、按照权利要求40的方法,其特征在于进一步包括在粘接第一和第二 基板之前翻转第二基板。
127、按照权利要求40的方法,其特征在于粘接步骤包括:
将第二基板装载到粘接机器室内的上工作台上,并且将第一基板装载到该 室的下工作台上,
将第二基板支撑装置定位在第二基板下面,
将粘接机器室抽真空,
将基板支撑装置初步定位,
用静电吸力分别将第一和第二基板吸附在下工作台和上工作台上,
放置第一和第二基板,
将第一和第二基板粘接到一起,
通过对粘接机器室通气对粘接的基板进行施压,并且
卸载受压制的基板。
128、按照权利要求127的方法,其特征在于,在第二基板被装载到上工 作台上时,在第二基板上形成密封剂的那一面面朝下。
129、按照权利要求127的方法,其特征在于,在装载第一和第二基板的 过程中,用真空吸力将第一和第二基板固定在粘接机器室的下工作台和上工作 台上。
130、按照权利要求127的方法,其特征在于对粘接机器室通气的步骤包 括:
停止静电吸持并使上工作台与第一和第二基板分离,并且
为粘接机器室提供气体或干燥空气。
131、按照权利要求127的方法,其特征在于,进一步包括在卸载受压制 的基板之前将即将粘接到一起的第一和第二基板之一装载到下工作台或上工 作台上。
132、按照权利要求40的方法,其特征在于密封剂的固化包括用掩模覆盖 主UV密封剂中的有源区进行UV照射。
133、按照权利要求40的方法,其特征在于密封剂的固化包括用掩模覆盖 主UV密封剂中的有源区和粘结在一起的基板的切割划线的重叠区进行UV照 射。
134、按照权利要求99的方法,其特征在于密封剂的固化包括用掩模覆盖 铺助UV密封剂进行UV照射。
135、按照权利要求40的方法,其特征在于主UV密封剂是由两端连接到 丙烯酸基的单体或低聚体构成的。
136、按照权利要求40的方法,其特征在于主UV密封剂是由一端连接到 丙烯酸基而另一端连接到环基的单体或低聚体构成的。
137、按照权利要求40的方法,其特征在于进一步包括在UV照射后加热 UV密封剂。
138、按照权利要求40的方法,其特征在于将粘结的基板切割成单位液晶 盒,切割装置包括:
第一划线单元,用第一和第二轮在第一和第二母基板上形成第一划线,并 且用第一滚筒对第一划线的至少一个部位施压;
第二划线单元,用第三和第四轮在第一和第二母基板上形成第二划线,并 且用第二滚筒对第二划线的至少一个部位施压;以及
第一旋转单元,用于旋转第一和第二基板以形成第二划线。
139、按照权利要求138的方法,其特征在于移动第一轮在第一方向上形 成第一划线,并移动第一滚筒在第二方向上挤压第一划线。
140、按照权利要求138的方法,其特征在于第一和第二滚筒是用人造橡 胶制成的。
141、按照权利要求138的方法,其特征在于第一旋转单元将第一和第二 母基板旋转90°。
142、按照权利要求40的方法,其特征在于将粘结的基板切割成单位液晶 盒,其中包括:
在第一和第二母基板上形成第一划线;
用第一滚筒对第一划线的至少一个部位施压,切割第一和第二母基板;
在第一和第二母基板上形成第二划线;并且
用第二滚筒对第二划线的至少一个部位施压,切割第一和第二母基板。
143、按照权利要求142的方法,其特征在于第一和第二滚筒是用人造橡 胶制成的。
144、按照权利要求142的方法,其特征在于进一步包括在形成第二划线 之前将第一和第二母基板旋转90°。
145、按照权利要求40的方法,其特征在于将粘结的基板切割成单位液晶 盒,其中包括:
第一划线单元,将第一和第二母基板装载并保持在第一和第二工作台之 间,用第一和第二轮在第一和第二母基板上形成第一划线,并且通过移动第一 和第二工作台来切割第一和第二母基板;
第一旋转单元,将第一和第二母基板旋转90°;以及
第二划线单元,将第一和第二母基板装载并保持在第三和第四工作台之 间,用第三和第四轮在第一和第二母基板上形成第二划线,并且通过移动第三 和第四工作台来切割第一和第二母基板。
146、按照权利要求145的方法,其特征在于第一到第四工作台中至少有 一个具有用来保持基板的多个真空吸气孔或真空吸气单元。
147、按照权利要求145的方法,其特征在于至少一个轮是圆形的。
148、按照权利要求147的方法,其特征在于在轮的中心形成穿透孔。
149、按照权利要求40的方法,其特征在于将粘结的基板切割成单位液晶 盒,其中包括:
将第一和第二母基板装载并保持在第一和第二工作台之间;
在第一和第二母基板上形成第一划线;
将第一和第二母基板装载并保持在第三和第四工作台之间;
在第一和第二母基板上形成第二划线;并且
通过移动第三和第四工作台来切割第一和第二母基板。
150、按照权利要求149的方法,其特征在于进一步包括在第一和第二母 基板被装载并保持在第三和第四工作台之间之前将第一和第二母基板旋转 90°。
151、按照权利要求149的方法,其特征在于第一到第四工作台中至少有 一个具行用来保持基板的多个真空吸气孔或真空吸气单元。
152、按照权利要求40的方法,其特征在于将粘结的基板切割成单位液晶 盒,其中包括:
保持第一和第二母基板,使第一和第二母基板的虚拟区从第一工作台上突 出;
在突出的第一和第二母基板上用第一上,下轮形成第一划线;
用一个机械手夹具沿着第一划线从第一和第二母基板上去掉虚拟区;
在彼此保持距离的第一和第二工作台之间移动没有虚拟区的第一和第二 母基板,用第一上,下轮在第一和第二母基板上形成第二划线;并且
移动第一和第二工作台切割第一和第二母基板。
153、按照权利要求152的方法,其特征在于进一步包括用一个滚筒对第 一和第二划线之一的至少一个部位施压。
154、按照权利要求152的方法,其特征在于进一步包括沿着第一和第二 划线之一用一个滚筒对第一和第二划线之一施压。
155、按照权利要求151的方法,其特征在于滚筒是用人造橡胶制成的。
156、按照权利要求152的方法,其特征在于至少一个轮是圆形的。
157、按照权利要求156的方法,其特征在于在轮的中心形成穿透孔。
158、按照权利要求40的方法,其特征在于进一步包括在切割粘结的基板 之后检查单位液晶盒的切割状态的步骤。
159、按照权利要求158的方法,其特征在于检查切割状态的步骤是用一 个检查装置执行的,它包括;
第一和第二检查棒,用来检查粘结基板长边上的切割状态,并且测量长边 之间的距离,以及
第三和第四检查棒,用来检查粘结基板短边上的切割状态,并且测量短边 之间的距离。
160、按照权利要求159的方法,其特征在于第一到第四检查棒包括内置 的标准尺。
161、按照权利要求159的方法,其特征在于第一和第二检查棒被制成的 长度与最大型号粘结基板的长边相对应,而第三和第四检查棒被制成的长度与 最大型号粘结基板的短边相对应。
162、按照权利要求159的方法,其特征在于第一和第二检查棒被制成的 长度与最大型号粘结基板的长边相对应,第三检查棒被制成的长度与最大型号 粘结基板的短边相对应,而第四检查棒被制成的长度与最小型号粘结基板的短 边相对应。
163、按照权利要求159的方法,其特征在于第一和第三检查棒被制成能 配合粘结基板的长边和短边中形成的一个台阶。
164、按照权利要求158的方法,其特征在于检查切割状态的步骤包括以 下步骤:
将粘结的基板装载到具有第一到第四检查棒的第一台阶上,并且
驱动第一到第四检查棒,检查粘结基板的长边和短边上有无遗留,并且分 别测量粘结基板的长边和短边之间的距离。
165、按照权利要求164的方法,其特征在于检查切割状态的步骤包括以 下步骤:
驱动第一和第二检查棒,检查粘结基板的长边上有无遗留,并且测量粘结 基板的长边之间的距离,并且
驱动第三和第四检查棒,检查粘结基板的短边上有无遗留,并且测量粘结 基板的短边之间的距离。
166、按照权利要求164的方法,其特征在于检查切割状态的步骤包括以 下步骤:
驱动第一到第四检查棒,检查粘结基板的长边和短边上有无遗留,并且测 量粘结基板的长边之间的距离和短边之间的距离。
167、按照权利要求40的方法,其特征在于研磨单位液晶盒的步骤包括:
在第一和第二基板的栅极焊盘和数据焊盘中形成至少一个对准标记,并且
用数据焊盘和数据焊盘的端部与对准标记之间的研磨量识别图形检测研 磨量。
168、按照权利要求167的方法,其特征在于对准标记是一种敲打标记。
169、按照权利要求167的方法,其特征在于在单位液晶盒的边沿上具有 平面研磨线。
170、按照权利要求169的方法,其特征在于参照平面研磨线在一个允许 限度的区域内形成研磨量识别图形。
171、按照权利要求170的方法,其特征在于允许限度被设置为距平面研 磨线±100μm。
172、按照权利要求167的方法,其特征在于研磨量识别图形包括按固定 间隔布置的多个图形,用来标记单位液晶盒的边沿走向区域,以及单位液晶盒 的对准标记走向区域。
173、按照权利要求172的方法,其特征在于研磨量识别图形标记的区域 以这样一种方式形成即让它在一个方向上远离研磨量识别图形的中心,按固定 距离接近粘结基板的一个边沿,并且在一个方向上远离研磨量识别图形的中 心,按固定距离接近粘结基板的对准标记。
174、按照权利要求172或173的方法,其特征在于在对准标记区域的边 沿上按固定间隔形成对应着研磨量识别图形的标记的数字。
175、按照权利要求40的方法,其特征在于研磨单位液晶盒的步骤包括以 下步骤:
研磨单位液晶盒的边沿,在单位液晶盒的栅极焊盘和数据焊盘上具有至少 一个对准标记,并且在栅极焊盘和数据焊盘的边沿与对准标记之间具有研磨量 识别图形,并且
通过视觉检查研磨量识别标记来确定单位液晶盒的研磨量。
176、按照权利要求175的方法,其特征在于栅极焊盘中的研磨量识别标 记是在第一基板上形成栅极线的同时形成的。
177、按照权利要求175的方法,其特征在于数据焊盘中的研磨量识别标 记是在第一基板上形成数据线的同时形成的。
178、按照权利要求40的方法,其特征在于进一步包括以下步骤:
对研磨的单位液晶盒进行成品检查,并且
装运单位液晶盒。

说明书全文

发明领域

本发明涉及到液晶显示器,具体涉及到用液晶滴加制造液晶显示器的系统 和用该系统制造液晶显示器的方法。

背景技术

随着信息社会的发展,对各种显示器的需求在增加。近来对诸如LCD(液 晶显示器),PDP(等离子体显示面板),ELD(电致发光显示器),VFD(真空荧光 显示器)等各种平板显示器的研发作出了大量努。并且已经有这样的平板显 示器被用于各种装置和设备。
LCD作为一种具有图像质量优良,明亮,尺寸纤细并且低功耗优越特性 的平板显示器已经被广泛用来替代CRT(阴极射线管)作为移动图像显示器。 除了用于笔记本电脑监视器的移动用途之外,还开发了用于计算机监视器,电 视等等的LCD,可以接收和显示广播信号
尽管为了在各个领域承担图像显示任务而开发了各种技术,对改善LCD 图像质量的努力在某些方面会不可避免地与上述特性和优点发生抵触。为了在 各种领域采用LCD作为通用图像显示器,LCD的开发取决于以下特性,即要 维持明亮,尺寸纤细并且低功耗的特性,还要完美地实现包括清晰度,亮度, 大屏幕面积等在内的高质量图像。
这样的LCD主要被划分成在上面显示图像的液晶显示面板以及为液晶显 示面板提供驱动信号的驱动单元,液晶显示面板包括粘结在一起的第一和第二 玻璃基板,在基板之间具有预定的间隙,以及被注入到第一和第二玻璃基板之 间的一个液晶层。
具体地说就是将第一和第二玻璃基板粘结在一起,用一个衬垫料在其间提 供预定的间隙,然后将液晶(以下简写成LC)注入这一间隙。
在这种情况下以两个基板之间维持真空状态的方式注入液晶,将一个液晶 注射入口浸入液晶溶液,利用渗透压将液晶注入这一间隙。在完成液晶注入之 后用密封剂密封液晶注射入口。
但是,用这种普通的液晶注入方法制造液晶显示器存在以下的缺点或问 题。
首先,液晶注入需要的时间过长会减少产量,因为要在两个基板之间维持 真空才能注入液晶。
第二,在制造大尺寸液晶显示器时,这种液晶注入方法不能用液晶完全充 满面板的内部,从而会引起故障。
最后,该方法变得很复杂,浪费加工时间,并且需要多种液晶注入设备, 无法节省空间。
总之,为了研发采用液晶滴加制造LCD的方法付出了许多努力。在日本 专利公开2000-147528号中就公开了以下的这样一种方法。
图1A到1F表示用液晶滴加制成的一种LCD的截面图。
参见图1A,在上面形成薄膜晶体管阵列的第一玻璃基板3上涂敷一种UV 固化型密封剂1,然后将液晶2滴加在密封剂1内侧(薄膜晶体管阵列)。在 这种情况下在上面形成密封剂1,没有液晶注射入口。
将第一玻璃基板3安装到可在平方向移动的一个真空容器C中的工作 台4上,并且用第一抽吸器械5通过真空抽吸来固定第一玻璃基板3的整个下 表面。
参见图1B,用第二抽吸器械7通过真空吸取来固定一个在上面已形成滤 色器阵列的第二玻璃基板6的整个下表面,并且关闭真空容器C形成真空状 态。然后在垂直方向向下移动第二抽吸器械7调节第一和第二玻璃基板3和6 之间的距离,同时在水平方向移动上面装有第一玻璃基板3的工作台4,初步 调节第一和第二玻璃基板3和6的位置
参见图1C,向下移动第二抽吸器械7接触到带液晶2或密封剂1的第二 玻璃基板6。
参见图1D,朝水平方向移动在上面装有第一玻璃基板3的工作台4,使 第一和第二玻璃基板3和6的位置相互匹配。
参见图1E,在垂直方向向下移动第二抽吸器械7,用密封剂1将第二玻 璃基板6粘结在第一玻璃基板3上并且对第一玻璃基板3施加压力。
参见图1F,从真空容器C中取出粘结的第一和第二玻璃基板3和6,然 后通过照射UV射线使密封剂1固化,就制成了液晶显示器。
按照现有技术用液晶滴加制造LCD的方法仍然存在以下缺点或问题。
首先,密封剂和液晶要分别形成并滴加在同一个基板上,因而需要较长的 处理时间。
第二,密封剂被涂敷在第一基板上,而液晶也是滴加在第一基板上,同时 又没有对第二基板进行处理。因而在对第一和第二基板的处理之间存在不平 衡,这样就难以有效地操作一条线。
第三,由于密封剂被涂敷在第一基板上,而液晶也是滴加在第一基板上, 不能在一个清洗设备(USC)中清洗涂敷有密封剂的基板。因此就无法清洗掉 将基板粘结到一起的密封剂的微粒,粘结处的密封剂微粒有可能造成故障。
第四,当第一和第二基板被粘结到一起时,外力造成的压力会使密封剂图 形变形
第五,在滴加时难以滴加精确定量的液晶,过多排放液晶会造成液晶外漏, 排放的液晶不足又会改变盒间隙而影响图像质量。

发明内容

本发明涉及到用液晶滴加制造液晶显示器的系统和用该系统制造液晶显 示器的方法,它能基本上消除因现有技术的局限和缺点造成的这些问题。
本发明的目的是提供一种用液晶滴加制造液晶显示器的系统,以及用该系 统制造液晶显示器的方法,能够缩短处理时间并且提高产量。
以下要分段说明本发明的其他优点,目的和特征,本领域的普通技术人员 从以下的说明中就能理解部分内容,或者是从本发明的实践中学习。采用说明 书及其权利要求书和附图中具体描述的结构就能实现并达到本发明的目的和 其他优点。
为了按照本发明的意图实现上述目的和其他优点,以下要具体和广泛地说 明。
按照本发明的另一方面,制造液晶显示器(LCD)的一种系统包括:
在第一基板的中央部分上滴加液晶的液晶形成线;
在第二基板上滴加密封剂的密封剂形成线;
将第一和第二基板彼此粘结并使密封剂固化的粘结和固化线;以及检查处 理线,将粘结并固化的第一和第二基板切割成面板单位并研磨且检查单位面 板,其中液晶均匀填充在第一和第二基板之间并且在进行固化密封剂之前液晶 不与密封剂接触。
按照本发明的另一方面,制造液晶显示装置的一种方法包括:
在第一基板的中央部分上提供液晶;
在第二基板上形成主UV固化密封剂;
粘结第一和第二基板;
使主UV固化密封剂固化;
将粘结的基板切割成单位液晶盒;
检查这种单位液晶盒;以及
研磨这种单位液晶盒,其中液晶均匀填充在第一和第二基板之间并且在进 行固化密封剂之前液晶不与密封剂接触。
应该指出的是,上文对本发明的概述和以下的详细说明都只是一些用于解 释的例子,而权利要求书可用来进一步解释本发明。
附图简要说明
所包括的用来便于理解本发明并且作为本申请一个组成部分的附图表示 了本发明的实施例,连同说明书一起可用来解释本发明的原理,在附图中:
图1A到1F表示按照现有技术采用液晶滴加制造LCD的一个示意截面图;
图2表示按照本发明采用LC滴加制造LCD的一种方法的流程图
图3A表示按照本发明的一种TN型LCD的布局;
图3B表示图3A中线I-I’上的第一基板的截面图;
图3C表示图3A中线I-I’上的第二基板的截面图;
图4A表示按照本发明的一种IPS型LCD的布局;
图4B表示表示图4A中线II-II’上的第一基板的截面图;
图4C表示表示图4A中线II-II’上的第二基板的截面图;
图5表示一种LCD的布局,用来解释本发明第一实施例的圆柱衬垫料
图6A到6C表示图5中线III-III’上的各种实施例的截面图;
图7表示一种LCD的布局,用来解释本发明第二实施例的圆柱衬垫料;
图8表示一种LCD的布局,用来解释本发明第三实施例的圆柱衬垫料;
图9A到9C表示图8中线IV-IV’上的各种实施例的截面图;
图10表示一种LCD的布局,用来解释本发明第四实施例的圆柱衬垫料;
图11表示一种LCD的布局,用来解释本发明第五实施例的圆柱衬垫料;
图12A到12C表示图11中线V-V’上的各种实施例的截面图;
图13表示一种LCD的布局,用来解释本发明第六实施例的圆柱衬垫料;
图14A和14B表示一种LCD的布局,用来解释本发明第七实施例的圆柱 衬垫料;
图15表示一种LCD的布局,用来解释本发明第八实施例的圆柱衬垫料;
图16A到16D表示图15中线VI-VI’上的各种实施例的截面图;
图17A和17B表示一种LCD的布局,用来解释本发明第九实施例的圆柱 衬垫料;
图18表示一种LCD的布局,用来解释本发明第十实施例的圆柱衬垫料;
图19A到19H表示图18中线VII-VII’上的各种实施例的截面图;
图20A和20B表示一种LCD的布局,用来解释本发明第十一实施例的圆 柱衬垫料;
图21表示一种LCD的布局,用来解释本发明第十二实施例的圆柱衬垫料;
图22A到22D表示图18中线VIII-VIII’上的各种实施例的截面图;
图23A和23B表示一种LCD的布局,用来解释本发明第十三实施例的圆 柱衬垫料;
图24A和24D表示一种LCD的布局,用来解释本发明第十四实施例的圆 柱衬垫料;
图25表示按照本发明一个实施例的一种密封剂形成步骤的布局;
图26A和26B表示按照本发明第一实施例形成一种主UV-固化型密封剂 的细节示意图;
图27表示按照本发明第二实施例形成一种主UV-固化型密封剂的细节示 意图;
图28表示按照本发明的一种分配装置,其中包括图28A表示尚未滴加LC 时的一个截面图,图28B表示正在滴加LC时的一个截面图,而图28C表示分 解的细节示意图;
图29表示图28A中局部‘A’的放大图,其中的图29A表示细节图,而 图29B表示截面图;
图30表示图28A和28B中的主控制单元的具体构造;
图31表示图30中的输入单元的具体构造;
图32表示图30中的滴液图形计算单元的具体构造;
图33表示按照本发明的一种LC滴加方法的流程图;
图34表示图28A和28B的主控制单元中包括的一个补偿控制单元的具体 构造;
图35表示图34中的补偿量计算单元的具体构造;
图36表示图34中的滴液图形补偿单元的具体构造;
图37表示按照本发明的LC滴加量补偿方法的一个流程图;
图38A到38C表示按照本发明的LC滴加位置的布局;
图39表示按照本发明用于LCD的一种真空粘接机器的示意图;
图40表示按照本发明的一种辅助处理装置的细节示意图;
图41表示按照本发明的辅助处理装置在装载状态的布局;
图42表示用来接收按照本发明的第一基板支撑装置的一个下工作台的示 意性布局;
图43A表示图39中局部‘B’的放大截面图;
图43B表示安装在与第一基板的装载/卸载方向垂直的方向上并且从第一 基板的装载/卸载方向看去的第一支撑件的组成状态示意图;
图44表示图42中第一基板支撑装置的细节示意图,用来解释它的工作状 态;
图45表示一个下工作台的示意图,在上面装有按照本发明的一个夹持装 置;
图46表示一个真空粘接机器的示意图,在上面装有按照本发明的第二支 撑装置;
图47表示按照本发明的一种LCD粘接方法的流程图;
图48A到48E表示按照本发明的一种LC滴加型LCD制造方法的截面图;
图49A和49B表示在本发明的LCD制造方法中用于UV-固化步骤的细节 示意图;
图50表示按照本发明的一种液晶显示器面板切割机的示意性框图
图51A到51G表示在图50的各个框中执行的后续步骤的具体示意图;
图52表示按照本发明另一实施例的一种液晶显示器面板切割机的示意性 框图;
图53A到53G表示在图52的各个框中执行的后续步骤的具体示意图;
图54表示分别设置在图53A到53G中的第一到第四工作台表面上的吸孔 的另一种示意图;
图55A和55B表示按照本发明的所有实施例采用的第一和第二划线步骤 的细节示意图;
图56A到56F表示按照本发明又一实施例的连续划线步骤的细节示意图;
图57A和57B表示在切割按照本发明的液晶显示器面板时使用的切割轮 的示意性实施例;
图58表示按照本发明一个实施例的液晶显示器面板的研磨量检测图形的 示意图;
图59表示按照本发明另一实施例的液晶显示器面板的研磨量检测图形的 示意图;
图60表示按照本发明一个实施例的液晶显示器面板检查装置;
图61A到61C表示按照本发明的一个实施例用图60的检查装置连续检查 一个单位液晶显示器面板的检查方法的示意图;
图62表示按照本发明另一实施例的液晶显示器面板检查装置;
图63A和63B表示按照本发明的又一个实施例用图62的检查装置连续检 查一个单位液晶显示器面板的检查方法的示意图;
图64表示按照本发明用液晶滴加制造LCD的一种系统的示意图;以及
图65表示图64中各部分的具体框图。

具体实施方式

以下要具体参照在附图中表示的本发明的最佳实施例。在可能的情况下, 所有图中都会用相同的标号代表相同或类似的部件。
图2表示按照本发明采用LC滴加法制造LCD的一种方法的流程图。
参见图2,在第一基板上形成包括栅极线,数据线,薄膜晶体管和像素公 用电极的一个TFT阵列(S1)。并且在第二基板上形成包括黑底层和滤色器层或 公用电极的一个滤色器阵列。在这种情况下,各个基板的面积至少大于1000 ×1200mm2,按照液晶显示器面板的尺寸,在每个基板上而不是一个面板可以 布置多个面板。
为了给每个基板覆盖一个对准层,分别在一个清洗装置中清洗已形成的第 一和第二基板(S2,S7)。
对准层分别被覆盖在第一和第二基板上。然后执行一个摩擦(rubbing)步骤 以确定一个对准方向(S3,S8)。在这种情况下,形成一个光定向层作为对准层 而代替摩擦步骤,并且用非偏振光,偏振光,局部偏振光等等在上面执行照相 对准。
为了消除对准步骤中产生的微粒,要清洗第一和第二基板(S4,S9)。
然后在第一基板的面板的各个有源区上滴加液晶(S5),并且在第二基板的 各个面板的各个边沿部位印刷一种密封剂(S10)。在这种情况下,在作为后续 步骤的密封剂固化步骤中采用一种UV固化树脂作为密封剂,因为受热固化树 脂的密封剂在加热过程中会因流失而污染液晶。除此之外,在第二基板上形成 公用电极时能形成点,以便电连接第一和第二基板。
为了消除因密封剂或银点处理产生的微粒,要用USC(超声清洗)设备清洗 在上面已形成密封剂或银点的第二基板(S11)。也就是说,能够清洗在上面没 有滴加液晶的第二基板,这样就能防止因前面的微粒造成故障。
将两个基板之一翻转,以便将第一和第二基板彼此粘接(S12)。在本发明 中,由于第二基板涂有密封剂而不是滴加的液晶,第二基板被翻转。
将第一和第二基板装载在一个真空粘接机器中,以便将第一和第二基板粘 接到一起(S13)。
如果将UV和热固化树脂用做密封剂,就用UV射线来固化粘接的基板中 的密封剂(S14),然后用加热完成固化(S15)。除此之外也可以仅仅用UV射线 使密封剂固化。对于UV固化,滴加的液晶不会接触到密封剂。代之以滴加的 液晶散布在粘接的基板之间,在完成受热固化(也就是密封剂已完全固化)之后 一直散布到涂有密封剂的部位。具体地说,UV固化可散布70~80%的液晶, 而受热固化是20~30%,这样就能使其均匀分布在粘接的基板之间。
完全固化后的粘接的基板被切割成单位面板(S16)。在这种情况下同时执 行划线和切断步骤。
在划分成单位面板的基板经过研磨(S17)之后啊哟对其执行最后的检查然 后装运。在这种情况下,在研磨步骤中去掉短路条。
以下利用单位处理具体解释按照本发明制造液晶显示器的方法。具体地 说,以下要解释TFT和滤色器阵列,对准层,以及摩擦(S1-S3,S6-S8)的单 位处理。
图3A表示按照本发明的一种TN型LCD的布局,图3B表示图3A中线 I-I’上的第一基板的截面图,而图3C表示图3A中线I-I’上的第二基板的截 面图。
首先要解释TFT阵列处理。
参见图3B,用Al,Cr,Mo,Al合金等等在第一基板上形成栅极线11, 将其布置在一个方向并且与栅极电极11a具有预定间隔。用氮化(SiNx), 化硅(SiOx),BCB(苯并环丁烯),丙烯酸树脂等在基板上包括栅极电极 11a的整个表面上形成栅极绝缘层15,并且用a-si和n+a-si在栅极电极11a上 面的栅极绝缘层15上形成一个岛形半导体层13。在这种情况下,可以按顺序 在上面淀积栅极绝缘层15和a-si和n+a-si的半导体层13。在半导体层13两 侧用Al,Cr,Mo,Al合金,Cu等等分别形成源极和漏极电极12a和12b。在 栅极绝缘层15上与栅极线11垂直的方向上形成数据线12。用氮化硅(SiNx), 氧化硅(SiOx),BCB,丙烯酸树脂等形成一个钝化层16,得到暴露出漏极电 极12b的接触孔。并且在被彼此交叉的栅极和数据线11和12包围的一个像素 区中形成一个像素电极14。在完成这一步骤之后清洗基板。用聚酰胺或聚酰 胺基化合物,聚乙烯醇,聚酰胺酸等等在基板的整个表面上涂敷第一对准层 17,然后在上面执行摩擦步骤。
其次要解释滤色器阵列处理。
在第二基板20上形成一个黑底层21,阻挡除像素区之外的光,并且在对 应各个像素区的部位上形成用来获得色彩的包括R,G和B的滤色器层22。 并且用ITO(铟氧化物)IZO(铟锌氧化物)等等在第二基板20表面上形成一 个公用电极23。在清洗完基板之后,用聚酰胺或聚酰胺基化合物,聚乙烯醇, 聚酰胺酸等等在基板的整个表面上涂敷第二对准层24,然后在上面执行摩擦 步骤。
以下还要解释对IPS(面内开关)型液晶显示器的TFT和滤色器阵列处理。
图4A表示按照本发明的一种IPS型LCD的布局,图4B表示表示图4A 中线II-II’上的第一基板的截面图,而图4C表示表示图4A中线II-II’上的 第二基板的截面图。
首先要解释TFT阵列处理。
参见图4B,用Al,Cr,Mo,Al合金等等在第一基板10上形成栅极线11, 将其布置在一个方向并且与栅电极11a具有预定间隔,同时,在与栅极线11 平行走向的方向上在一个像素区中形成具有多个公用电极23a的一条公共线 23。用氮化硅(SiNx),氧化硅(SiOx),BCB(苯并环丁烯),丙烯酸树脂等 在基板上包括栅极线11和公共线23的整个表面上形成栅极绝缘层15,并且 用a-si和n+a-si在栅极电极11a上面的栅极绝缘层15上形成一个岛形半导体 层13。在这种情况下,可以按顺序在上面淀积栅极绝缘层15和a-si和n+a-si 的半导体层13。在半导体层13两侧用Al,Cr,Mo,Al合金,Cu等等分别形 成源极和漏极电极12a和12b。在栅极绝缘层15上与栅极线11垂直的方向上 形成数据线12。用氮化硅(SiNx),氧化硅(SiOx),BCB(苯并环丁烯),丙 烯酸树脂等形成一个钝化层16,得到暴露出漏电极12b的接触孔。并且在被 彼此交叉的栅极和数据线11和12包围的一个像素区中形成一个像素电极14, 让数据电极14a位于公用电极23a之间。在清洗完基板之后。用聚酰胺或聚酰 胺基化合物,聚乙烯醇,聚酰胺酸等等在基板的整个表面上涂敷第一对准层 17,然后在上面执行摩擦步骤。
除此之外,可以在栅极电极11a或源极和漏极电极12a和12b的同一层上 形成金属的公共和数据电极23a和14a。或者也可以用ITO,IZO等等在同一 层的钝化层16上形成公共和数据电极23a和14a作为一个透明电极。另外, 可以在源极和漏极电极12a和12b的同一层上形成金属的公用电极23,同时 可以在带透明电极的钝化层16上形成数据电极14a。这样,本发明就能应用 于各种结构的IPS模型。
其次要解释滤色器阵列处理。
参见图4C,在第二基板20上形成一个黑底层21,截断除像素区之外的 光,并且在对应各个像素区的部位上形成用来获得色彩的包括R,G和B的滤 色器层22。然后在第二基板20的整个表面上形成一个覆盖层25。在清洗完 基板之后,用聚酰胺或聚酰胺基化合物,聚乙烯醇,聚酰胺酸等等在基板的整 个表面上涂敷第二对准层24,然后在上面执行摩擦步骤。
在这种情况下,在第二基板20上形成第二对准层24之前要形成一个圆柱 衬垫料,用来维持将要粘结到一起的第一和第二基板10和20之间的盒间隙。 在采用现有技术的液晶注入方法时,衬垫料普遍是采用球形衬垫料。然而,本 发明的液晶滴加方法主要采用一种构图的圆柱衬垫料,其原因如下。为了制造 大尺寸液晶显示器面板一般都采用液晶滴加方法。如果使用球形衬垫料,在基 板上难以均匀地散布或分布这种球形衬垫料。除此之外,散布的球形衬垫料会 在基板上聚集,这是导致液晶显示器面板中盒间隙故障的一个原因。因此,在 本发明的液晶滴加方法中要在指定位置上形成圆柱衬垫料,这样就能克服上述 问题。
以下要说明本发明的各种实施例。
第一实施例
图5表示一种LCD的布局,用来解释本发明第一实施例的圆柱衬垫料。
参见图5,按照本发明第一实施例的液晶显示器包括第一和第二基板10 和10,以及在基板10和20之间的外围区上形成的UV固化密封剂30。
在一个像素区(线‘A’是用于辨别像素区的一条虚拟线)中形成一个圆 柱衬垫料(图5中看不见)。在像素区外围的一个虚拟区内的UV固化密封剂 30内侧形成用来控制液晶流动的一个虚拟圆柱衬垫料28。
在基板10和20之间形成一个液晶层(图中没有表示)。
在这种情况下,形成的圆柱衬垫料27使第一和第二基板10和20之间具 有同等的盒间隙,以便维持这一盒间隙。
另外,形成的虚拟圆柱衬垫料28与圆柱衬垫料具有相同的高度,并且在 至少一个区中形成一个开口29。图中在各个角区设有四个开口29。开口29 的数量可以调整。
上述虚拟圆柱衬垫料28可作为液晶的流动路径,防止形成不能被液晶完 全充满的区域,并且避免液晶受到UV固化密封剂30的污染。
具体地说,在图中用箭头指示的液晶沿着虚拟圆柱衬垫料28通过开口29 向上流动到基板的角区,避免充入角区的液晶不足。
另外,在缺少开口29的区域上的虚拟圆柱衬垫料28可起到阻挡的作用, 防止液晶直接遇到UV固化密封剂30,从而避免污染。
以下要参照沿着图5中切割线III-III’用图6A到6C表示的截面图来描 述本发明的各种实施例。
如图6A所示,在第二基板20上依次形成黑底层21,滤色器层22和公用 电极23。
在第一基板10上形成图中没有表示的栅极和数据线,薄膜晶体管,和像 素电极。
并且在第二基板20的一个像素区中形成一个与盒间隙等高的圆柱衬垫料 27。
在栅极线形成区或数据线形成区上形成圆柱衬垫料27。这样就能在第二 基板20上形成的黑底层21上面的公用电极23上形成圆柱衬垫料27,防止从 栅极或数据线泄漏的光。
并且在第二基板20上的虚拟区中形成和圆柱衬垫料27一样高的一个虚拟 圆柱衬垫料28。
可以在像素区以外的虚拟区中的UV固化密封剂20内部的任意区域形成 虚拟圆柱衬垫料28。具体地说,在图中下面缺少滤色器层22的公用电极23 上形成虚拟圆柱衬垫料28。然而也可以在下面有滤色器层22的公用电极23 上形成虚拟圆柱衬垫料28。
最好是采用光敏有机树脂形成圆柱衬垫料27和虚拟圆柱衬垫料28。
另外还可以在第二基板20上的滤色器层22和公用电极23之间增加一个 覆盖层。并且在第一基板10和包括虚拟圆柱衬垫料28的第二基板上形成对准 层(图中没有表示)
图6B表示按照本发明另一实施例的液晶显示器的一个截面图,其中在图 6A的液晶显示器中的第二基板20上形成一个覆盖层25,而不是在公用电极 23上形成覆盖层。
图6B表示的液晶显示器涉及到所谓的IPS(面内开关)型液晶显示器,其中 的公用电极是形成在第一基板10上。
液晶显示器的大多数元件均与图6A中的液晶显示器相同,唯一区别是圆 柱衬垫料27和虚拟圆柱衬垫料28是形成在覆盖层25上。
图6C表示按照本发明又一实施例的液晶显示器的一个截面图,其中在黑 底层21上形成一个覆盖层25,因而不必在图6B的上述液晶显示器中的密封 剂30上形成覆盖层。而其余元件均与图6B中的液晶显示器相同。
第二实施例
图7表示一种LCD的布局,用来解释本发明第二实施例的圆柱衬垫料。
参见图7,本发明第二实施例涉及到包括虚拟圆柱衬垫料28的液晶显示 器,在基板的各个角区形成多个开口29。
形成的多个开口29使液晶能够流动到基板的角区,避免充入角区的液晶 不足。
至少在一个角区上形成开口29,可以连续或断续地形成。
而这种液晶显示器的其余元件与按照本发明第一实施例的液晶显示器都 相同。
第三实施例
图8表示一种LCD的布局,用来解释本发明第三实施例的圆柱衬垫料。
参见图8,本发明第三实施例的圆柱衬垫料(图8中没有表示)被形成在 像素区(线‘A’是用于辨别像素区的一条虚拟线),而第一和第二虚拟圆柱 衬垫料28a和28b是形成在像素区外围的一个虚拟区中的一种UV固化密封剂 30内部,用来控制液晶的流动。所形成的第一和第二虚拟圆柱衬垫料28a和 28b与圆柱衬垫料一样高。并且在至少一个角区形成一个开口29。
具体地说,虚线的第二虚拟圆柱衬垫料28b被形成在第一虚拟圆柱衬垫料 28a内部的虚拟区中,有助于液晶流动控制。
这样,虚线的第二虚拟圆柱衬垫料28b被另外形成在第一虚拟圆柱衬垫料 28a内部,使液晶能够沿着第二虚拟圆柱衬垫料28b和第一虚拟圆柱衬垫料28a 的空间流动。因而就能更加平滑地控制液晶的流动。
图9A到9C表示图8中线IV-IV’(对应着第一和第二虚拟圆柱衬垫料 28a和28b的缺少开口29的区域)上的各种实施例的截面图。
如图9A所示,在第二基板20上依次形成黑底层21,滤色器层22和公用 电极23。
在第一基板10上形成图中没有表示的栅极和数据线,薄膜晶体管,和像 素电极。
并且在第二基板20的一个像素区中形成一个与盒间隙等高的圆柱衬垫料 27。
在第二基板20上的一个虚拟区中形成形成与圆柱衬垫料27等高的第一虚 拟圆柱衬垫料28a。
并且在第一虚拟圆柱衬垫料28a内部的一个虚拟区中形形成与圆柱衬垫 料27等高的虚线的第二虚拟圆柱衬垫料28b。
在图9A中仅有一个虚线的第二虚拟圆柱衬垫料。然而也可以形成多个虚 线的第二虚拟圆柱衬垫料。此外也可以在虚拟区中的任意位置形成虚线的第二 虚拟圆柱衬垫料28b。
最好是用光敏有机树脂形成圆柱衬垫料27,第一虚拟圆柱衬垫料28a及 第二虚拟圆柱衬垫料28b。
另外还可以在第二基板20上的滤色器层22和公用电极23之间增加一个 覆盖层。并且在第一基板10和包括第一虚拟圆柱衬垫料28a及第二虚拟圆柱 衬垫料28b的第二基板20上形成对准层(图中没有表示)
图9B表示按照本发明另一实施例的液晶显示器的一个截面图,其中在图 9A的液晶显示器中的第二基板20上形成一个覆盖层25,而不是在公用电极 23上形成覆盖层。
图9B表示的液晶显示器涉及到所谓的IPS(面内开关)型液晶显示器,其中 的公用电极是形成在第一基板10上。
液晶显示器的大多数元件均与图9A中的液晶显示器相同,唯一区别是圆 柱衬垫料27,第一虚拟圆柱衬垫料28a及点线型第二圆柱衬垫料28b是形成 在覆盖层25上。
图9C表示按照本发明又一实施例的液晶显示器的一个截面图,其中在黑 底层21上形成一个覆盖层25,因而不必在图9B的上述液晶显示器中的密封 剂30上形成覆盖层。而其余元件均与图9B中的液晶显示器相同。
第四实施例
图10表示一种LCD的布局,用来解释本发明第四实施例的圆柱衬垫料。
参见图10,本发明第四实施例涉及到包括第一虚拟圆柱衬垫料28a的液 晶显示器,在基板的各个角区形成多个开口29。
至少在一个角区上形成开口29,可以连续或断续地形成。
而这种液晶显示器的其余元件与按照本发明第三实施例的液晶显示器都 相同。
第五实施例
图11表示按照本发明第三实施例的一种LCD的布局,其中在一个虚拟区 中的第一虚拟圆柱衬垫料28a外部形成虚线的第二虚拟圆柱衬垫料28b,而不 是形成在第一虚拟圆柱衬垫料28a外部。
其余元件与本发明第三实施例的液晶显示器都相同,这一点参照图12A 到12C表示的图11中线V-V’上的各种实施例的截面图很容易理解。
第六实施例
图13表示一种LCD的布局,用来解释本发明第六实施例的圆柱衬垫料。
参见图13,本发明第六实施例涉及到包括第一虚拟圆柱衬垫料28a的液 晶显示器,在基板的各个角区形成多个开口29。
至少在一个角区上形成开口29,可以连续或断续地形成。
而这种液晶显示器的其余元件与按照本发明第五实施例的液晶显示器都 相同。
第七实施例
图14A和14B表示一种LCD的布局,用来解释本发明第七实施例的圆柱 衬垫料,其中在一个虚拟区中的第一虚拟圆柱衬垫料28a内部或外部形成虚线 的第二虚拟圆柱衬垫料28b。
具体地说就是双倍形成虚拟圆柱衬垫料以便控制液晶的流动。
在这种情况下,可以在第一虚拟圆柱衬垫料28a和/或第二虚拟圆柱衬垫 料28b的至少一个角区形成多个开口,可以连续或断续地形成。
第一和第二虚拟圆柱衬垫料28a和28b可以按照上述第一和第二虚拟圆柱 衬垫料28a和28b的结构进行各种各样的修改
第八实施例
图15表示一种LCD的布局,用来解释本发明第八实施例的圆柱衬垫料。
参见图15,按照本发明第八实施例的液晶显示器包括第一和第二基板10 和20,并且在基板10和20之间的外围区域形成一种UV固化密封剂30。
圆柱衬垫料(图15中没有表示)被形成在一个像素区(线‘A’是用于辨别 像素区的一条虚拟线)中。而用来控制液晶流动的虚拟圆柱衬垫料28被形成在 像素区外围的一个虚拟区中的UV固化密封剂30内部。
并且在基板10和20之间形成一个液晶层(图中没有表示)。
在这种情况下,形成的圆柱衬垫料具有与第一和第二基板10和20之间的 盒间隙相同的高度,以便维持这一盒间隙。
另外,所形成的虚拟圆柱衬垫料28与圆柱衬垫料等高,并且调节虚拟圆 柱衬垫料28的形成位置,使其向左离开第一基板10一个预定的间隔,以便用 这一间隔控制液晶的流动。除此之外,虚拟圆柱衬垫料28本身成为液晶的流 动路径,避免形成没有被液晶完全充满的区域。
具体地说,在图中用箭头指示的液晶沿着虚拟圆柱衬垫料28流动,避免 充入角区的液晶不足。另外,液晶在虚拟圆柱衬垫料28和第一基板10之间流 动,可以按照液晶量控制液晶的流动。
在这种情况下,调节虚拟圆柱衬垫料28的形成位置,使其向左离开第一 基板10一个预定的间隔,以下按照沿着图15中线VI-VI’的各种实施例用图 16A到16C来解释。
如图16A所示,在第二基板20上依次形成黑底层21,滤色器层22和公 用电极23。
在第一基板10上形成图中没有表示的栅极线和数据线,薄膜晶体管,和 像素电极。
并且在第二基板20的一个像素区中形成一个与盒间隙等高的圆柱衬垫料 27。
在栅极线形成区或数据线形成区上形成圆柱衬垫料27。这样就能在形成 在第二基板20上的黑底层21上面的公用电极23上形成圆柱衬垫料27,防止 从数据或数据线泄漏的光。
并且在第二基板20上的一个虚拟区中形成与圆柱衬垫料27等高的一个虚 拟圆柱衬垫料28。
具体地说,由于虚拟圆柱衬垫料28被形成在虚拟区中黑底层21上面的公 用电极23上,会出现一个与滤色器层22等高的台面阶差,使虚拟圆柱衬垫料 28从第一基板向左偏离一个间隔的宽度。
最好是用光敏有机树脂形成圆柱衬垫料27和虚拟圆柱衬垫料28。
除此之外还可以在第二基板20上的滤色器层22和公用电极23之间增加 一个覆盖层。并且在第一基板10和包括虚拟圆柱衬垫料28的第二基板上形成 对准层(图中没有表示)。
图16B表示按照本发明另一实施例的液晶显示器的一个截面图,其中在 图16A的液晶显示器中的第二基板20上形成一个覆盖层25,而不是在公用电 极23上形成覆盖层。
图16B表示的液晶显示器涉及到所谓的IPS(面内开关)型液晶显示器,其 中的公用电极是形成在第一基板10上。
液晶显示器的其余元件均与图16A中的液晶显示器相同,其中形成在覆 盖层25之上的虚拟圆柱衬垫料28都是从第一基板10向左偏移。
图16C表示按照本发明又一实施例的液晶显示器的一个截面图,其中在 黑底层21上形成一个覆盖层25,因而不必在密封剂30上形成构图。而其余 元件均与图16B中的液晶显示器相同。
图16D表示按照本发明再一实施例的液晶显示器的一个截面图,其中在 图16B中的上述液晶显示器中为一个覆盖层25构图,而不必形成在黑底层21 的预定区域上。
接着不是在覆盖层25上而是在黑底层21上形成虚拟圆柱衬垫料28,这 样能增大与第一基板10的间隔。
同时对覆盖层25构图,在图中仅仅形成在滤色器层22上。然而,也可以 在缺少虚拟圆柱衬垫料28的黑底层21上形成覆盖层25。
第九实施例
图17A和17B表示一种LCD的布局,用来解释本发明第九实施例的圆柱 衬垫料。
参见图17A,在一个基板的角区的虚拟圆柱衬垫料28处形成开口29。
这样就能使液晶更加平滑地流向基板的角区,防止充液不足。可以在基板 的至少一个角区形成开口29。
除此之外可以在从第一基板向左偏移的各个位置上形成虚拟圆柱衬垫料 28,这与上述第八实施例是相同的。
参见图17B,在一个基板的角区的虚拟圆柱衬垫料28处形成多个开口29 以使液晶流量最大。可以连续或断续地形成开口29。
第十实施例
图18表示一种LCD的布局,用来解释本发明第十实施例的圆柱衬垫料。
参见图18,按照本发明第十实施例的液晶显示器包括第一和第二基板10 和20,并且在基板10和20之间的外围区域形成一种UV固化密封剂30。
圆柱衬垫料(图18中没有表示)被形成在一个像素区(线‘A’是用于辨别 像素区的一条虚拟线)中。而用来控制液晶流动的第一虚拟圆柱衬垫料28a被 形成在像素区外围的一个虚拟区中的UV固化密封剂30内部。
另外,在第一虚拟圆柱衬垫料28a内部的虚拟区中形成虚线的第二虚拟圆 柱衬垫料28b,这样有助于液晶流动控制。
并且在基板10和20之间形成一个液晶层(图中没有表示)。
在这种情况下,如上文所述,第一虚拟圆柱衬垫料28a从第一基板10向 左偏离预定的间隔,以便用这一间隔控制液晶的流动。同时,如果滴加的液晶 过量,液晶就会通过第一虚拟圆柱衬垫料28a而遇到UV固化密封剂。
这样就能在第一虚拟圆柱衬垫料28a内部额外形成虚线的第二虚拟圆柱 衬垫料28b,以便准确调节过多滴加的液晶流量。
同时,虚线的第二虚拟圆柱衬垫料28b按照其形成的位置可以从第一基板 10向左偏移,也可以不偏移。
图19A到19H表示沿着图18中线VII-VII’的各种实施例的截面图。
如图19A所示,在第二基板20上依次形成黑底层21,滤色器层22和公 用电极23。
在第一基板10上形成图中没有表示的栅极和数据线,薄膜晶体管,和像 素电极。
并且在第二基板20的一个像素区中形成一个与盒间隙等高的圆柱衬垫料 27。
在第二基板20上的一个虚拟区中,具体说也就是在虚拟区中黑底层21 上面的公用电极23上形成与圆柱衬垫料27等高的第一虚拟圆柱衬垫料28a。
并且在第一虚拟圆柱衬垫料28a内部的虚拟区中,具体说也就是在虚拟区 中黑底层21上面的公用电极23上形成与圆柱衬垫料27等高的虚线的第二虚 拟圆柱衬垫料28b。在图19A中仅有一个虚线的第二虚拟圆柱衬垫料28b。然 而也可以形成多个虚线的第二虚拟圆柱衬垫料28b。
因此,第一虚拟圆柱衬垫料28a和虚线的第二虚拟圆柱衬垫料28b会从第 一基板10向左离开一个与滤色器层22等高的台面阶差。
图19B表示按照本发明另一实施例的液晶显示器的一个截面图,其中不 是在黑底层21上面的公用电极23上形成虚线的第二虚拟圆柱衬垫料28b,而 是形成在滤色器层22上面的公用电极23上。
因此,虚线的第二虚拟圆柱衬垫料28b没有台面阶差,因而能接触到第一 基板10,这样,液晶就不能在虚线的第二虚拟圆柱衬垫料28b下面流动,但 是能在第一虚拟圆柱衬垫料28a之间流动。
图19C和19D表示按照本发明又一实施例的液晶显示器的截面图,其中 用覆盖层25代替公用电极23分别形成在图19A和19B中所示的液晶显示器 的第二基板20上。
具体描述的是IPS(面内开关)型液晶显示器,其中是在第一基板上分别形 成公用电极。
图19E和19F表示按照本发明再一实施例的液晶显示器的截面图,其中 在上述图19C和19D所示的液晶显示器中的覆盖层25是分别被形成在需要构 图的黑底层21上,而不是形成在密封剂30上。
图19G和19H表示按照本发明另外一个实施例的液晶显示器的截面图, 在其中分别对上述图19C和19D所示的液晶显示器中的覆盖层25构图,因而 不是形成在黑底层21的预定区域上。
这样,第一虚拟圆柱衬垫料28a和/或虚线的第二虚拟圆柱衬垫料28b就 不是形成在覆盖层25上,而是形成在黑底层21上,这样能增大与第一基板 10的间隔或距离。
第十一实施例
图20A和20B表示按照本发明第十一实施例的一种LCD布局,本实施例 中的元件与本发明第十实施例的液晶显示器的液晶相同,唯一区别是在一个基 板角区中的第一虚拟圆柱衬垫料28a处形成开口29。
参见图20B,在第一虚拟圆柱衬垫料28a处形成多个开口29以增大液晶 流量。
第十二实施例
图21表示一种LCD的布局,用来解释本发明第十二实施例的圆柱衬垫料, 在其中虚线的第二虚拟圆柱衬垫料28b不是形成在第一虚拟圆柱衬垫料28a内 侧,而是形成在第一虚拟圆柱衬垫料28a外侧。
其效果与本发明第十一实施例所描述的效果是相同的。
在这种情况下,形成第一虚拟圆柱衬垫料28a和虚线的第二虚拟圆柱衬垫 料28b的位置如图22A,22B和22C所示。
具体地说,第一和第二虚拟圆柱衬垫料28a和28b在图22A中被形成在 一个虚拟区中的黑底层21上面的公用电极23上,在图22B和22C中被形成 在该虚拟区中的黑底层21上面的覆盖层25上,或在图22D中被形成在该虚 拟区中的黑底层21上。
第十三实施例
图22A和23B表示一种LCD的布局,用来解释本发明第十三实施例的圆 柱衬垫料,本实施例中的元件与本发明第十二实施例的液晶显示器中的元件相 同,唯一区别是在基板角区中的第一虚拟圆柱衬垫料28a处形成开口29。
参见图23B,在第一虚拟圆柱衬垫料28a处形成多个开口29以增大液晶 流量。
第十四实施例
图24A和24D表示一种LCD的布局,用来解释本发明第十四实施例的圆 柱衬垫料,在其中分别在第一虚拟圆柱衬垫料28a内侧和外侧的虚拟区中形成 第二虚拟圆柱衬垫料28b。
在这种情况下,图24A和24B涉及到在第一虚拟圆柱衬垫料28a外侧的 虚拟区中具有第二虚拟圆柱衬垫料28b的液晶显示器。而图24C和24D涉及 到在第一虚拟圆柱衬垫料28a内侧的虚拟区中具有第二虚拟圆柱衬垫料28b的 液晶显示器。
另外,图24B或图24D表示至少在一个基板的第二虚拟圆柱衬垫料28b 的一个角区处形成开口29。在这种情况下可以连续或断续形成多个开口。
另外可以至少在一个基板的第一虚拟圆柱衬垫料28a的一个角区处形成 开口。
可以象上述第一虚拟圆柱衬垫料28a和虚线的第二虚拟圆柱衬垫料28b那 样修改第一和第二虚拟圆柱衬垫料28a和28b的形成位置,并且第一和第二虚 拟圆柱衬垫料28a和28b不仅限于上述液晶模式,还可以应用于诸如垂直对准 模式,多晶硅模式,电液晶模式,OCB(光学补偿双折射模式)等各种模式。
在按照各种模式完成TFT和滤色器阵列处理(S1,S2)之后,在各个基板 上形成对准层之前要执行清洗处理(S2,S7)。并且要分别在上面执行对准层 和摩擦处理(S1-S3,S6-S8)。
然后执行清洗处理(S4,S9)除去对准和摩擦处理中产生的微粒。
以下要解释用于在滤色器阵列基板上印刷银点和密封剂的单元处理 (S10)。
首先,在图中没有表示的TN模式的情况下,在第二基板20外围部分形 成了银(银)点之后,将第一和第二基板10和20粘结到一起,对第二基板 20上的公用电极23施加一个电压
另一方面,IPS(面内开关)模式液晶显示器不需要形成银点,因为公用电 极和像素电极是形成在第一基板上,能感应出一个横向电场
图25表示按照本发明一个实施例的一种密封剂形成步骤的布局。
在类似闭合图形的第二基板20上各面板的边沿上形成多处主UV固化密 封剂30,并且在类似闭合图形的各处主UV固化密封剂30的一个外围虚拟区 上形成第一虚拟UV固化密封剂40。并在第一虚拟UV固化密封剂40外围区 的各角上涂敷第二虚拟UV固化密封剂50。
在图中,在第一虚拟UV固化密封剂40角上两侧的外围区处形成的第二 虚拟UV固化密封剂50类似一个‘’ 图形。也可以在第一虚拟UV固化密 封剂40的每个角一侧的外围区形成类似一条直线的第二虚拟UV固化密封剂 50,或者是在第一虚拟UV固化密封剂40的外围区形成闭合图形。
在涂敷密封剂时可以采用丝网印刷和分配方法等方法。当丝网接触到基板 时,丝网印刷方法可能损伤基板上的对准层。此外,如果基板面积很大,丝网 印刷方法会造成很大的浪费。因此,在这种情况下最好采用分配方法。
最好是将两端粘合到丙烯酸基的单体或低聚体与一种引发剂混合后用做 主UV固化密封剂30及第一和第二虚拟UV固化密封剂40和50。或者是用 一端粘合到丙烯酸基而另一端粘合到环氧基的单体或低聚体与一种引发剂混 合后用做主UV固化密封剂30及第一和第二虚拟UV固化密封剂40和50。 如果采用两端粘合到丙烯酸基并与引发剂混合的单体或低聚体,就用UV射线 使密封剂固化。另一方面,如果采用一端粘合到丙烯酸基而另一端粘合到环氧 基并与引发剂混合的单体或低聚体,就用UV射线和加热使密封剂固化。
以下要详细解释形成主UV固化密封剂的方法。
图26A和26B表示按照本发明第一实施例形成一种主UV-固化型密封剂 的细节示意图,图27表示按照本发明第二实施例形成一种主UV-固化型密封 剂的细节示意图。
如图26A和26B所示,由于液晶滴加方法不需要注入液晶的注射孔,用 分配装置31在类似于没有注射口的图形的第二基板20上形成主UV固化密封 剂30。
然而,主UV固化密封剂30的粘度很高,会聚结在分配装置31的喷嘴尖 部。聚结的密封剂造成在起点上(即图26B中的‘A’区)分配的密封剂过多。
如图26B所示,过多分配的主UV固化密封剂会在有源区(基板中心部 分)和后续粘结步骤中的虚拟区(基板外围)的两侧扩散,扩散到有源区的密 封剂会污染液晶,而扩散到虚拟区的其余密封剂会渗入单元切割线给单元切割 步骤带来困难。
为了便于单元切割步骤并且避免液晶在粘结步骤中受到污染,需要形成密 度更加均匀的主UV固化密封剂,按以下方法印刷主UV固化密封剂。
参见图27,用分配方法在第二基板20的各面板边沿(虚拟区)处形成一 个辅助UV固化密封剂30a之后,依次形成一个主UV固化密封剂30,形成一 个没有注射口的闭合图形。
辅助UV固化密封剂30a的作用是防止因密封剂聚结在分配装置喷嘴的尖 部从而形成个在基板的虚拟区中任意位置所造成的不利影响。并且只要在主 UV固化密封剂30之前形成辅助UV固化密封剂30a就足够了。另外也可以形 成直线或曲线形状的辅助UV固化密封剂30a。
这样就完成了银点和密封剂形成步骤(S10)。
接着在声波清洗机(USC)中清洗上面涂敷有密封剂的第二基板20,除去 各步骤中产生的微粒(S11)。也就是清洗上面还没有滴加液晶但是已形成密封 剂的第二玻璃基板13。
在已滴加有液晶的第一基板10和已形成密封剂30,40和50的第二基板 20中,滴有液晶的部位和涂敷有密封剂的其他部位的前端面朝上。为了将滴 加有液晶的第一基板10和已形成密封剂30,40和50的第二基板20粘结到一 起,需要将一个基板10或20翻转。然而,不能将滴加有液晶的那个基板翻转。 因此就要翻转已形成密封剂的第二基板20,使形成密封剂30,40和50的部 位面朝下(S12)。
在图中没有表示的这种翻转情况下采取一种方法将第二基板装载到用于 预先对准的一个倒换器的台面上,将第二基板夹持在台面上,将台面旋转翻转, 并且将翻转的第二基板20送入一个真空粘结室。
以下要解释液晶滴加步骤。
图28表示按照本发明的一种分配装置,其中包括图28A表示尚未滴加LC 时的一个截面图,图28B表示正在滴加LC时的一个截面图,而图28C表示解 体的细节示意图。
如图所示,在分配装置120中,一个圆筒形液晶容器124被接收在外壳 122内。液晶容器124是用聚乙烯制成的,内部装有液晶26。外壳122是用不 锈制成的,并且在内部接收液晶容器124。聚乙烯通常具有良好的成形特性, 能够形成具有理想形状的外壳,并且不会与充入容器的液晶发生反应,因而可 用做液晶容器124。然而,聚乙烯的强度脆弱,受到外部微弱的冲击就容易变 形。具体地说,用聚乙烯制成的液晶容器124容易变形,无法将液晶26滴加 在精确的位置,因此被接收在不锈钢制成的外壳内。在液晶容器124的上部形 成一个供气管164,将其连接到外部供气单元162。通过供气管164从外部供 气单元162供应氮气。这样,不能被液晶充满的区域就会被氮气填充,对液晶 施加压力使液晶滴加。
在外壳122下端形成一个开口123。当液晶容器124被接收在外壳122中 时,形成在液晶容器124下端的突起138被插入开口123,将液晶容器124连 接到外壳122。另外,突起138还连接到第一连接单元141。在突起138上有 一个螺母,而第一连接单元141的一侧有一个螺钉。这样就能用螺母和螺钉将 突起138和第一连接单元141连接到一起。
在第一连接单元141的另一端形成一个螺母,并在第二连接单元142的一 端形成一个螺钉。这样就能将第一和第二连接单元141和142连接到一起。在 这种情况下,将一个针片143放置在第一和第二连接单元141和142之间。当 第二连接单元142的螺钉被插入第一连接单元14 1的螺母时,针片143被连接 在第一和第二连接单元141和142之间。在针片143中形成一个排放孔144, 通过第二连接单元142和排放孔144排放充满液晶容器124的液晶。
一个喷嘴145被连接到第二连接单元142。喷嘴145被用来滴加充入液晶 容器124的少量液晶126,并且包括一个带螺钉的支撑部147,螺钉被连接到 第二连接单元142一端的螺母,通过第二连接单元142连接到喷嘴145,一个 排放部146从支撑部147突出,在基板上分配少量的液晶,并且在支撑部147 外面形成一个用来保护排放部146的保护壁148。
在支撑部147内侧形成一个从针片143的排放孔144伸出的排放管,将其 连接到排放部146。喷嘴145的排放部通常具有很小的直径(为了精细控制液晶 排放量)并且从支撑部147突出。
因此,小直径的排放部146容易受到操作外力的影响,例如是在第二连接 单元142上装配/拆卸喷嘴145时。例如,如果排放部146在喷嘴145被连接 到第二连接单元142上时发生变形或破裂,排放部146的直径就会改变,无法 控制分配到基板上的液晶量。此外,液晶会飞溅到破裂区域最终落在错误的位 置。如果分配的液晶由于排放部146破裂而飞溅到密封区域(被密封剂覆盖而 将上部和第一基板粘接到一起的区域),密封剂上溅到液晶的区域就会膨胀, 在液晶显示器面板中形成一个故障点。
排放部146的保护壁148能防止喷嘴145的排放部146因上述外力而发生 破裂。如图中所示,在排放部146外围形成一个具有预定高度的壁,防止外力 施加到排放部146上。
图29表示图28A中局部‘A’的放大图,其中的图29A表示细节图,而 图29B表示截面图。保护壁148是围绕喷嘴145的排放部146的外围形成的, 几乎与排放部146等高,最好是比排放部146高,在装配或拆卸喷嘴145时防 止诸如连接工具等工具造成喷嘴145变形或破裂。
另外,喷嘴145的整体尺寸因保护壁148而增大。由于喷嘴尺寸通常都很 小,难以用工具在第二连接单元142上装配/拆卸喷嘴145。然而,本发明通过 形成保护壁148而增大了喷嘴145的尺寸这样就能为喷嘴145的装配/拆卸提 供便利。
可以用能够保护排放部146免受外力的任何材料来形成保护壁148,例如 可以用不锈钢,硬金属合金或是具有足够强度的材料。
参见图29B,围绕喷嘴145的排放部146的外围涂敷一种对液晶具有高接 触角的材料例如是氟代树脂149,其用途如下所述。
接触角是指液体在固体表面上达到热力学平衡时形成的角度。这一接触角 是指示固体表面吸湿度的一种标记。喷嘴145是用一般具有低接触角的金属制 成的。由于金属具有高吸湿度(亲水性)和高表面能量,液晶容易在喷嘴表面上 散布,在液晶通过金属制喷嘴145滴加(分配)时不会在喷嘴的排放部146端部 形成液滴图形(这意味着接触角高)。随着液晶反复滴加,散布到喷嘴145表面 上的液晶就会聚结。
液晶散布到喷嘴145表面上的现象使得不可能精确地滴加液晶。即使是通 过调节施加给液晶的压力和打开排放孔144的时间来控制通过喷嘴145的排放 部146排放的液晶量,排放的液晶也会有一部分散布到喷嘴表面上。因此,实 际滴加在基板上的液晶量比通过排放部146排放的要少。当然也可以按照散布 到喷嘴145表面上的液晶量来控制排放量。然而很难计算出已经散布到喷嘴 145表面上的液晶量。
另外还可以在通过喷嘴145的排放部146排放的液晶量上加上因反复的液 晶滴加而聚结的液晶量,这样,滴加到基板上的液晶量就会超过设定量。换句 话说,从金属制喷嘴中按照金属特性的低接触角滴加的液晶量是不规则的。
另一方面,如果在喷嘴145周围围特别是绕着喷嘴的排放部146涂敷具有 高接触角的氟树脂层149,通过喷嘴145的排放部146排放的液晶26就不会 散布到喷嘴145的表面上,而是由于氟树脂层149的低吸湿度(亲水性)和低表 面能量形成理想的液滴状。这样就能将精确设计的液晶量滴加在基板上。
利用浸渍或喷射将氟树脂层(即Teflon)涂敷到喷嘴145的表面上。在图29B 中仅仅在排放部146周围涂敷了氟树脂层149。然而也可以在包括保护壁148 的整个喷嘴145表面上涂敷氟树脂层149。氟树脂具有耐磨损,耐热,防化学 等等特性,并且具有高接触角,这样就能更有效地防止喷嘴145因外力而破裂 或变形。
将一个针135插入液晶容器124,使针135的一端接触到针片143。针135 接触到针片143的那一端具有圆锥形状,可以插入针片143的排放孔144而阻 塞排放孔144。针135包括单独的第一和第二针136和137。如图29中所示, 第一针136上圆锥形的一端接触到针片143而另外一端形成一个突起136a。 另外在第二针137的一端形成一个凹槽137a,第一针136的突起136a被插入 其中。
第一针136的突起136a被插入第二针137的凹槽137a然后用一个固定装 置139固定,将第一和第二针136和137连接到一起。固定装置139由金属制 成,有一个部分开放的环形。由于环形内圆周小于第一和第二针136和137 的直径,第一和第二针136和137的连接部分被插入环的内侧与其弹性固定。 在这种情况下可以分别在第一和第二针136和137上形成凹槽和突起,将第二 针137的突起插入第一针136的凹槽用固定装置139固定。
单独形成针135的原因如下。针135的一端接触到针片143,以打开或关 闭排放孔144,针135在向基板上滴加液晶的过程中起到重要的作用。并且针 135是一体构成的。也就是说,如果针135和针片143之一因破裂而需要更换, 针135和针片143就都需要更换。同时,针135周期性向上,下移动,将液晶 滴加在基板上。这种周期运动会对针135形成连续的冲击。此外,与针135 的长度相比,针135的直径很小。因此,针135破裂或变形的可能性会增大。 针135的破裂或变形会形成间隙,在针135的圆锥端被插入排放孔时无法阻塞 排放孔144。液晶会通过这一间隙滴加到基板上。因此,破裂或变形的针135 必须更换。然而,单件构成的昂贵的针135和针片143需要同时更换。
另一方面,按照本发明,如果针135包括单独的第一和第二针136和137, 如果仅仅更换必须或破裂的针,就能节省费用。另外,如果第二针137变形或 破裂,要比彻底更换针135和针片143能节省更多的费用,这是因为不用更换 第一针136和针片143,而是可以仅仅更换第二针137。
在图中,分别在第一和第二针136和137上形成可以彼此连接的突起136a 和凹槽137a,并且用固定装置139固定。本发明还不仅限于这种特殊结构, 这仅是为解释本发明而给出的一个例子。另外本发明的针可以用各种方式连 接。例如,可以仅仅通过连接突起和凹槽就能将第一和第二针136和137连接 到一起,不需要固定装置,或者是在第一和第二针136和137上分别设置螺钉 和螺母将它们连接到一起等等。
另外,装在分配装置120上壳上的针135的另一端上装载一个第一弹簧 128。第一弹簧128被接收在圆筒形第一弹簧接收单元150中。如图28C所示, 在液晶容器124上部形成的一个支撑部121上形成一个螺钉125,相对于外壳 122支撑液晶容器124,并且在第一弹簧接收单元150上形成一个螺母。这样 就能将第一弹簧接收单元150固定到支撑部121上。在图中没有具体表示的一 个设有螺母的开口被设置在第一弹簧接收单元150的上部,并且通过开口插入 一拉力控制单元152来控制第一弹簧128的拉力。由于螺钉153被设置在拉力 控制单元152,拉力控制单元152的螺钉153插入第一弹簧接收单元150中的 长度可以调节。拉力控制单元152被插入第一弹簧接收单元150中的一端也就 是螺钉153的一端会接触到第一弹簧128。这样就能将第一弹簧128固定在针 136的固定装置139和螺钉153之间。
在图中用数字‘154’代表用来固定拉力控制单元152的固定板。如图28A 所示,如果固定板154不是紧密地贴在第一弹簧接收单元150上,拉力控制单 元152就能转动,从而能调节拉力。然而,如图28B所示,如果固定板154 紧密地贴在第一弹簧接收单元150上,拉力控制单元152就被固定了,从而设 置在一个相应的拉力。
如上所述,可以用插入第一弹簧接收单元150中的拉力控制单元152的长 度来设置第一弹簧128的拉力,因为第一弹簧128被固定安装在固定装置139 和拉力控制单元152之间。例如,如果操作拉力控制单元152缩短被插入第一 弹簧接收单元150中的螺钉153的长度(也就是螺钉153从第一弹簧接收单元 150上部突出的长度),第一弹簧128的长度就会延长,而拉力减小。如果螺钉 153的长度缩短,拉力就增大。这样就能通过操作拉力控制单元152而有效控 制第一弹簧128的拉力。
在针135的上部装载一个磁棒132,使其与针135相距一个间隔x。并且 在磁棒132上安装第二弹簧131。如图所示,第二弹簧131被接收在固定于上 壳126上的第二弹簧接收单元135中,并且将磁棒132插入第二弹簧接收单元 135中令其能够移动。这样,第二弹簧131的弹力就能施加在磁棒132上。
磁棒132是用铁磁或软磁材料制成的,并将一个圆筒形电磁线圈130安装 在第二弹簧接收单元135外侧。电磁线圈130被连接到电源单元160为其供电。 在获得电源时由磁棒132产生磁力。针135在磁力作用下接触到磁棒132。如 果切断电源,针135就在安装到针135一端的第一弹簧128的弹力作用下返回 其原始位置。这样就能通过针135的上下运动打开或关闭在针片143上形成的 排放孔144。
针135的上下运动的控制也就是对排放孔144打开/关闭所需时间的控制 受安装在磁棒132上的第二弹簧131的影响。只要为电磁线圈130供电由磁棒 132产生磁力,针135就被向上提,接触到磁棒132并向上推,磁棒132被向 上提,第二弹簧137立刻受到向上移动的磁棒132的压力。如果磁棒132因供 给电磁线圈的电源被切断而失去磁力,压缩的第二弹簧137的弹力就施加在磁 棒132上,用磁棒132向下推动针135。
这样就能用第一和第二弹簧128和131使针135快速下降,从而有效控制 液晶的滴加。用第一和第二弹簧128和131移动针135能够有效防止第一针 136和液晶之间的摩擦造成滴加故障,如下文所述。
液晶的粘度一般比液体高得多。因此,当针135在液晶中移动时,针135 的移动会因针135的表面与液晶之间摩擦而迟缓。如果在滴加液晶时加上摩擦 造成的针135的移动延迟作为变量来计算针片143的排放孔144的打开时间, 就能够精确计算出打开时间。然而,液晶容器124中填充的液晶量会随着液晶 滴加而减少,针135的延迟时间也会缩短。因此就难以执行精确的液晶滴加量, 因为排放孔144的打开时间也会缩短。
然而,如果按照本发明用两个弹簧128和131控制针135的移动,针135 的下降速度会很快,和针135的表面与液晶之间的摩擦无关。因此就能维持排 放孔144有均匀的打开时间,这样就能精确定量地执行液晶滴加。
磁棒132是用铁磁或软磁材料制成的,并将一个圆筒形电磁线圈130安装 在第二弹簧接收单元135外侧。电磁线圈130被连接到电源单元160为其供电。 在获得电源时由磁棒132产生磁力。针135在磁力作用下接触到磁棒132。如 果切断电源,针135就在分别安装到针135和磁棒132上的第一和第二弹簧 128和131的弹力作用下返回其原始位置。这样就能通过针135的上下运动打 开或关闭在针片143上形成的排放孔144。
第一针136的端部随着施加给电磁线圈130的电源通/断而反复接触到针 片143。这样就有可能破裂,因为第一针136的端部和针片143因反复接触直 接暴露于连续的冲击。最好是用耐冲击材料例如是硬金属来制作第一针136 的端部和针片143,以免因冲击造成破裂。
参见图28B,随着针片143的排放孔144打开,提供给液晶容器124的气 体(也就是氮气)对液晶施压,从喷嘴145中滴加液晶26。在这种情况下,滴加 的液晶量按照排放孔144打开的时间和施加给液晶的压力而改变,而打开时间 取决于针135和磁棒132之间的间隔x,由电磁线圈130产生的磁棒132的磁 力,以及分别安装在针135和磁棒132上的第一和第二弹簧128和131的拉力。 可以按照安装在磁棒132周围的电磁线圈130的数或提供给电磁线圈130 的功率大小来调节磁棒132的磁力,并且可以通过安装在磁棒132端部的一个 间隙控制单元134来调节针135和磁棒132之间的间隔x。
另外用拉力控制单元152调节第一弹簧128的拉力。如果需要用拉力控制 单元152来调节被设置在特定长度的第一弹簧128的等待修改的长度,拉力会 随着对应所修改的长度差而改变,这样就能改变针135的返回速度。因而就能 控制针片143的排放孔144的打开时间。这样就能用拉力控制单元152随意控 制第一弹簧128的拉力,在基板上滴加定量的液晶。这样就能按用户直接操作 拉力控制单元152的方式随意控制第一弹簧128的拉力。
另外,用户也可以设置调节针135和磁棒132之间的间隔x。换句话说, 用户可以用间隔z和弹簧128和131随意调节针片143的排放孔144的打开时 间。
另一方面,提供给电磁线圈130的功率大小和供给液晶容器124的氮气量 是由控制电源单元160和安装在连接到供气单元162的供气管164上为液晶容 器124供应气体的流量控制161的主控制单元170确定的。换句话说,功率 大小和气体流量不是由用户直接操作来控制的,而是由主控制单元170来控 制,该单元根据输入数据来计算功率大小和气体流量。
如图30所示,主控制单元170包括输入各种信息的输入单元171,根据 输入数据计算需要滴加在整个基板上的液晶滴加量的滴加量计算单元173,根 据滴加量计算单元173算出的液晶滴加量来计算液晶分配图形的分配图形计 算单元175,根据分配图形计算单元175算出的分配图形来驱动基板的基板驱 动单元176,控制电源单元160的功率控制单元177,根据分配图形计算单元 175算出的分配图形用对应着需要滴加的液晶滴加量为电磁线圈130提供电 源,控制流量控制阀161的流量控制单元178,它根据分配图形计算单元175 算出的分配图形从供气单元162为液晶容器124供气,供气量对应着需要滴加 的液晶的滴加量,以及一个输出单元179,它输出输入的数据、计算的滴加量、 计算的分配图形、液晶滴加的当前状态等等。
如图31所示,输入单元171包括用来输入在基板上形成的衬垫料高度的 衬垫料高度输入单元180,用来输入有关液晶的信息例如粘度的液晶特性信息 输入单元182,以及用来输入需要制作的液晶显示器面板大小及有关基板的各 类信息的基板信息输入单元184。
即使是在滤色器基板上实际形成圆柱衬垫料的高度时所设定的液晶滴加 量与设置的盒间隙不同,当液晶滴加到基板上时,填充实际装配的液晶显示器 面板的液晶量也会与最佳的液晶量有所不同(因为盒间隙会由于实际形成的圆 柱衬垫料的高度而产生一个差)。例如,如果实际滴加的液晶的滴加量比最佳 的滴加量小,在正常为黑色模式的液晶显示器中的黑色亮度就会出问题,或是 在正常为白色模式的液晶显示器中的白色亮度会出问题。
另外,如果实际滴加的液晶的滴加量比最佳的滴加量大,在装配液晶显示 器面板时就会造成重力故障。重力故障是因在液晶显示器面板内部形成的液晶 层的体积随温度增大而造成的,液晶显示器面板的盒间隙会增大,使液晶因重 力而向下移动。这样,液晶显示器面板的盒间隙就会变得不规则,使液晶显示 器的质量下降。
为了克服这一问题,主控制单元170通过在基板上形成的圆柱衬垫料高度 来补偿滴加在基板上的液晶滴加量,并且要计算液晶的滴加量。换句话说,将 当前算出的液晶滴加量与根据衬垫料高度算出的滴加量相比较,然后加上或减 去与此差别相对应的液晶量就是滴加在基板上的液晶量。
在TFT的衬垫料形成步骤或滤色器步骤中输入衬垫料高度。具体地说, 在衬垫料形成步骤中测量衬垫料高度,通过衬垫料高度输入单元180传送给滴 加量计算单元173,并且形成衬垫料。衬垫料形成线与液晶滴加线是分开的。 这样就能通过有线或无线方式将测得的衬垫料高度输入到衬垫料高度输入单 元180。
液晶特性信息输入单元182或基板信息输入单元184通过诸如键盘鼠标触摸屏等普通操作装置输入数据,由用户输入基板信息例如有需要制作的液晶 显示器面板的尺寸,基板尺寸,在基板上形成的面板数量,以及液晶特性信息。 输出单元179为用户提供各种信息,并且包括诸如显示器等各种输出装置,包 括CRT(阴极射线管),LCD和打印机
滴加量计算单元173计算要滴加在整个基板上的液晶的总滴加量,在整个 基板上要形成多个液显示器面板,并计算要滴加在液晶显示器面板上的液晶的 滴加量,并且将算出的滴加量提供给分配图形计算单元175。
如图32所示,分配图形计算单元175包括一次滴加量计算单元186,它 根据滴加量计算单元173计算的滴加量来计算滴加在基板上一个特定位置的 液晶的一次滴加量,一个滴加次数计算单元187,用来计算要滴加在基板上的 滴加次数,一个滴加位置计算单元188,它根据在一次滴加量计算单元186中 计算的一次滴加量和滴加次数计算单元187中计算的滴加次数来计算滴加在 基板上的液晶的位置,以及一个分配图形确定单元189,它按照计算的滴加位 置来确定液晶的分配图形。
一次滴加量计算单元186根据计算的总滴加量计算液晶的一次滴加量。换 句话说,一次滴加量与总滴加量和滴加次数有紧密的关系。
滴加次数计算单元187根据输入的总滴加量,面板的面积,以及液晶和基 板的特性来计算要滴加到一个面板上的滴加次数。按照常规的滴加方法,滴加 在基板上的液晶因上、下基板被粘接到一起时施加在其上的压力而在基板上散 布。液晶的散布取决于诸如液晶的粘度等液晶特性和要在上面滴加液晶的基板 的结构,例如是图形的布局或部署等等。这样就能用上述特性来确定一次滴加 的液晶所散布的面积。为此就要计算出要滴加在一个面板上的液晶的滴加次 数。另外还要按照面板的滴加次数计算出要滴加在整个基板上的次数。
滴加位置计算单元188根据面板上的滴加次数,一次滴加的液晶的滴加 量,滴加的液晶液滴之间的间距,以及液晶的散布特性来计算液晶的滴加位置。 具体地说,液晶的散布特性对判断液晶能否达到粘接的基板上的密封剂是重要 的。因此,为了防止液晶在密封剂固化之前就接触到密封剂,滴加位置计算单 元188要考虑到液晶的散布特性来计算滴加位置。确定液晶的散布特性的一般 因素包括面板形状,在面板上形成的器件图形,以及面板的对准层的摩擦方向 (对准方向)。滴加位置计算单元188就这样考虑这些因素来计算液晶的滴加位 置。
同时,液晶的滴加位置对液晶面板的致命故障或退化是一个更加重要的因 素。在采用液晶滴加的液晶面板制造方法中,是提供预先在上、下基板上滴加 液晶并将上、下基板粘接到一起,从而使滴加的液晶分布到整个基板上而形成 液晶层的。在这种情况下,上、下基板的粘接是靠液晶层分布之后使密封剂固 化而完成的。然而,当滴加的液晶在粘接过程中(也就是在密封剂固化之前)散 布到基板之间时会接触到密封剂,而密封剂破裂会导致液晶面板的的致命故障 或退化。有致命故障或退化的液晶面板只能被丢弃。另外,如果密封剂没有破 裂,密封剂中含有的微粒或杂质也会流入液晶。这样就会污染液晶,产生劣质 或有缺陷的液晶面板。
实际滴加位置与设计滴加位置之间的误差有可能产生这种劣质或缺陷,它 主要是因滴加位置错误而产生的。换句话说,劣质或缺陷是错误计算的滴加位 置造成的。
液晶滴加位置的计算涉及到滴加在面板上的液晶滴加次数,液晶的一次滴 加量,所分配的液晶液滴之间的间距,以及液晶的散布特性。具体地说,液晶 的散布特性对判断基板被粘接到一起时液晶能否达到密封剂是重要的。因此, 为了防止液晶在密封剂固化之前就接触到密封剂,要考虑到液晶的散布特性来 计算滴加位置。
然而,为了防止液晶在密封剂固化之前就接触到密封剂,如果将滴加到基 板上的液晶的滴加面积设置在一个小范围,液晶就需要用很长时间才能均匀散 布到基板的整个表面上。因此,液晶显示器的总制造时间就会延长。反之,如 果设置的范围过大,液晶就会在密封剂固化之前接触到密封剂而带来上述问 题。因此,在计算液晶带来位置时需要从两方面考虑密封剂的劣化和处理的速 度。
本发明这样来设置液晶的滴加位置,让滴加到基板上的液晶在密封剂固化 之前散布到整个基板上大约70%的面积,而其余面积(即基板上大约30%的面 积)等待密封剂受热固化(通过密封剂受热固化来加快滴加到基板上的液晶的 散布速度)。
液晶的散布特性与作为液晶固有特性的粘度有关。同类的液晶具有相同的 粘度值。因此,具有各种尺寸和模式的液晶显示器的液晶散布特性的决定因素 是一个基板的几何特征。
一般来说,决定液晶散布特性的因素有面板的形状,在面板上形成的器件 图形,以及对面板的对准层执行的摩擦方向。本发明考虑到这些因素提出了一 种在基板上实际滴加液晶的图形,以及采用这种图形的一种液晶滴加方法。以 下要进一步解释本发明。
图38A到38C的示意图表示液晶面板的形状,可用来解释确定液晶散布 特性的首要因素。如图38A所示,当一滴圆形液晶107被滴加在一个正方形 液晶面板也就是下基板105上时,从液晶107到一侧的距离a和从液晶107到 一角的距离b之间会有一个差别。假设液晶在基板105上的散布速度是各向同 性的,如图38B所示,液晶107会到达一侧,在液晶107与角之间会留下一 个距离b’。因此,在基板105角上会留下没有分配到液晶107的一个区域。
本发明就是考虑到如何在这种形状的基板上滴加液晶107。液晶107的分 配图形117如图38C所示。在这种情况下,图中表示的许多液晶107代表用 液晶滴加装置滴加的许多泡状液晶。而分配图形117是滴加的液晶的分布图 形。
滴加在基板上的液晶以许多泡状的形式分配。图38A和38B中所示的液 晶广泛分布在基板105上,可用来更通俗并直接地解释滴加的液晶的散布特 性。实际滴加在基板105上的液晶107按图38C所示滴加成许多泡状。
按照本发明,液晶分配图形的各个角落具有矩形的范围,分配图形117的 间距t1和t2在x和y方向上彼此相等。按分配图形117滴加液晶的原因是要 在整个粘接的基板上(在密封剂固化之前)在面板上均匀地分布液晶,如果液晶 的散布速度是恒定的,就应该在滴加的液晶107与基板105的一侧之间和液晶 107与基板105的角落之间留下均匀的距离。
分配图形117不仅限于具体的形状,可以按照基板的形状来修改。例如, 如果基板是矩形的,滴加在基板上的液晶的分配图形就是具有延伸的角区的矩 形形状,以使液晶与基板外围(包括侧边和角落)之间的距离一样。
确定液晶分配图形的另一个因素是在对准层上执行的对准方向。执行对准 一般是为了在一个方向上对对准层施加对准调节力或表面定向力使相邻的液 晶分子对齐。对准主要是通过用平滑的织物在一个方向上摩擦对准层来完成 的。在对准层上通过摩擦形成排列在特定方向(摩擦方向)上的微沟槽,使液 晶分子在特定方向上对齐。
图38D-38G表示分配图形117的示意图,用来解释对准层的摩擦。如果 在图38D中的箭头方向执行摩擦,就会沿着摩擦方向在对准层上形成沟槽。 如图38E所示,当液晶107被滴加在基板105上时,滴加的液晶在摩擦方向上 的散布速度会加快。这是因为液晶会通过在摩擦方向上形成的沟槽散布。因此, 如图38F所示,当圆形液晶107被滴加到基板上时,液晶107在摩擦方向上的 散布速度比较快,因而会按照一种具有长轴的椭圆形状分布。
如图38G所示,考虑到液晶的散布速度,本发明按照具有椭圆形状的分 配图形117来滴加液晶。在这种情况下,分配图形117的短轴与对准层上液晶 散布速度较快的摩擦方向平行,而长轴与对准方向垂直,并且分配图形117在 长轴方向上的间距t1小于在短轴方向上的间距t2。这样,在基板被彼此粘结 到一起时,液晶就能均匀分布到整个基板上。
确定液晶分配图形的另一个因素是在基板上形成的图形。这种图形会在基 板上形成台阶差,台阶差会阻碍液晶的散布(流动),使液晶散布速度出现差 别。如图38H所示,液晶面板中作为TFT基板的下基板105包括按矩阵方式 布置的许多像素106a到106c。尽管在图中没有表示,像素106a到106c是由 水平或垂直布置的许多栅极线或数据线所限定的。并且在每个像素106a到 106c上形成一个作为驱动器件的TFT和一个像素电极。
像素106a到106c是R,G和B像素,并且如图38I所示在上基板103上 形成另外的R,G和B滤色器104a到104c。R,G和B滤色器104a到104c 分别对应着在下基板105上形成的像素106a到106c。而且,在上基板103的 彩色滤光器104a至104c之间形成黑色底层108,用来防止光泄漏到液晶显示 器的非显示区的黑底层108被布置在像素106a到106c之间的面对区域中,防 止光通过该区域泄漏。
图38J表示沿图38I中的切割线A-A’的一个截面图。参见图38J,在基 板103上形成多个具有设定宽度(该宽度大于像素之间的间隔)的黑底层108。 并且在黑底层108之间形成滤色器104a到104c(像素区)。在这种情况下, 滤色器104a到104c与黑底层108部分重叠,但是彼此间不重叠。这样就会在 黑底层108上产生预定高度的台阶差。对于一般的液晶显示器而言,滤色器 104a到104c是沿着数据线布置的,因而会由滤色器104a到104c产生台阶差。
这种台阶差会阻碍液晶散布。另外,台阶差提供了对准数据线方向的沟槽, 能使液晶比较平滑地散布。当滴加在基板上的液晶因基板受压而分布到基板上 时,台阶差会在栅极和数据线各方向上的散布速度之间形成差别。例如图38K 所示,当圆形液晶107被滴加在基板105的中心区时,在数据和栅极线方向上 的散布速度是彼此不同的(在没有台阶差的数据线方向上的散布速度当然会快 一些),因此,在完成基板的粘结之后,就会在基板105上分布成一个在数据 和栅极线方向上分别具有长轴和短轴的椭圆形液晶107。
按照本发明,在基板105上滴加液晶107时考虑到了在基板上形成的图形 的影响。图38M表示分配图形117的一种布局。参见图38M,液晶是按照椭 圆形滴加的。在这种情况下,椭圆形包括沿液晶散布速度较慢的栅极线方向的 长轴以及沿液晶散布速度较快的数据线方向的短轴。从分配图形117的间距来 看,栅极线方向(长轴方向)上的间距t2大于数据线方向(分配图形117的 短轴方向)上的间距t1,这样,在基板被彼此粘结到一起时,液晶就能均匀分 布到基板105的整个表面上。
基板图形的影响实际上是由下基板105也就是TFT基板和上基板103造 成的。在TN(扭曲向列)型液晶显示器中,一般要在TFT基板105上形成多条 栅极和数据线。例如,具有600×800像素的液晶显示器包括600条栅极线和 800条数据线。这就意味着栅极线方向上的台阶差数量比数据线方向上的数量 要多。因此,这种图形的差别会阻碍液晶在栅极线方向上的散布,使液晶在栅 极线方向上的散布速度减缓。然而,在TFT基板105的图形上形成的各种(有 机或无机)绝缘层能减少台阶差作用。因此,在TFT基板105上形成的图形 的台阶差作用比滤色器层对液晶散布的影响要小。
如上所述,为了滴加液晶,本发明考虑的对液晶散布范围有影响的因素有 基板形状,对准层的摩擦方向,以及在基板上形成的图形。上述因素可以单独 影响液晶的滴加。上述因素的作用实际上很复杂。因此,在计算液晶的分配图 形时应该考虑到基板形状,摩擦方向,以及在基板上形成的图形。如果不是用 摩擦而是其他方法来确定液晶的对准方向,对液晶分配图形有影响的因素就有 可能改变。例如,若是用照相对准来确定对准方向,就可以考虑将照射光的照 相放射方向或偏振方向作为影响分配图形的因素。
以下要解释实际采用上述因素的本发明的实施例,用来说明各种类型液晶 显示器的分配图形。
首先,图38N表示TN型液晶显示器的一种分配图形117。一般来说,按 照TN模式,分别在面板105的上,下基板上形成的对准层的摩擦方向是彼此 垂直的。因此,在实际粘结基板时,彼此垂直的摩擦方向会抵销液晶的散布速 度,因此,对准层的摩擦方向对液晶的散布没有影响。在这种情况下,对准层 的摩擦方向对液晶的散布并非完全没有影响,而是摩擦方向的影响很小。从这 一点来看,在粘结基板时影响液晶分配图形117的主要因素是在基板上形成的 图形和基板形状。
一般是沿着数据线方向布置滤色器层,并且沿着栅极线方向产生一个台阶 差。因此,液晶在数据线方向上的散布速度比栅极线方向上要快。另外,由于 液晶面板(上面的液晶实际滴加在基板上)的形状是矩形的,在矩形对角线方 向上的散布距离比一侧方向上要长。如果考虑到在矩形中的散布距离,液晶的 分配图形117最好也是按液晶面板的矩形形成。然而,液晶在数据线方向上的 流速比其在栅极线方向上要快。因此,如图所示,分配图形117在数据线方向 上的宽度应该比栅极线方向上小。换句话说,即使对于类似形状的液晶面板 105,也应该形成矩形的分配图形117,使数据线方向上的分配图形117与液 晶面板105一侧之间的间隔L1大于栅极线方向上的分配图形与液晶面板105 该侧之间的另一个间隔L2(L1>L2)。
此外,作为滴加在分配图形117的一个滴加位置上的液晶液滴107之间的 间隔的分配间距对液晶的散布也具有重要影响。一般来说,滴加在分配图形 117的滴加位置上的液晶107会各向同性地散布并与相邻的液晶(也是各向同 性散布)融合。因此,滴加在分配图形117上的液晶会融合成一体而散布到整 个基板上。具体地说,在滴加到基板上之后,滴加的液晶散布到预定的距离, 在基板粘结之前接触到相邻的液晶。如果液晶在基板粘结之前不能接触到相邻 的液晶,液晶的滴加痕迹就会留在基板上。这种滴加痕迹是造成液晶面板劣化 的原因。
因此,精确计算分配图形117的分配间距对防止液晶面板劣化和促进液晶 分布到整个基板上是一个极为重要的因素。液晶的分配间距取决于液晶的粘度 或滴加在基板上的液晶的一次滴加量。在本发明的TN型液晶显示器中,最好 将分配间距设定在9~17mm。在本实施例中,因为液晶在数据线方向上的散 布速度比其在栅极线方向上要快,数据线方向的分配间距t1应该设置得比栅 极线方向上的t2要大,即t1>t2。
此外,滴加在基板上的液晶107的散布会受到施加给基板的压力影响。这 是因为,液晶一旦滴加到基板上就会因上,下基板间彼此粘结而产生的压力在 基板上四下散布。理想的是,在粘结基板时应该对基板均匀地施加压力。实际 上施加在基板中心区的压力大于施加在基板外围区的压力。这样,当液晶按照 图38N所示的矩形分配图形滴加时,矩形中心部位朝数据线方向的散布速度 (在图形和压力对加速的共同影响下)较快,能够在液晶固化之前到达密封剂 处。
压力的影响可以忽略。然而,为了消除液晶显示器的劣化的故障,需要克 服这种可以忽略的问题。为了克服压力问题,建议采用图38O中所示的液晶 分配图形。
如图所示,所形成的分配图形217使矩形分配图形中部在数据线方向上被 去掉一部分。换句话说,中间区的宽度(数据线方向的宽度)比其余区中小。 这种分配图形217能够有效防止因压力和滴加液晶的基板上形成的图形造成 液晶显示器劣化。
从图中可以看出,分配图形217整体上具有哑铃形状。当然,所谓‘哑铃 形状’是一种通俗的解释,并不对本发明所采用的分配图形的形状范围构成限 制。在本文的说明书和权利要求书中采用的所谓‘哑铃形状分配图形’是指在 (数据线方向上)具有较窄宽度的矩形分配图形中的数据线方向上局部去掉分 配图形的中间部分。
在哑铃形状分配图形217的中间区中形成的第一分配图形217a在数据线 方向上的宽度比中间区两侧形成的第二或第三分配图形217b或217c要窄。因 此,第一分配图形217a与液晶面板205一侧之间的间隔L3比第二或第三分配 图形217b或217c的另一个间隔L1大(L3>L1)并且这种差别程度不仅限于 特定值,而是应该按照液晶面板(或基板)的面积和施加在基板上的压力的不 同来设置。
和图38N中矩形分配图形的情况一样,哑铃形状分配图形217的分配间 距最好能这样来设置,将第二或第三分配图形217b或217c在数据线方向上的 分配间距t1设置得比栅极线方向上的t2要长,并且使第一分配图形217a在数 据线方向上的另一个分配间距t3比第二或第三分配图形217b或217c的t1要 长。
按照本发明为TN型液晶显示器设置的矩形分配图形在数据线方向上具有 较窄的宽度,或者是哑铃形状的分配图形,这样,当液晶被滴加到这种分配图 形上时,就能够促使液晶在整个基板上均匀分布。
如上所述,在TN型液晶显示器中,上,下基板的对准方向是彼此垂直的, 可以忽略对准方向的影响。忽略对准方向的这种液晶分配图形也可以用于VA 型液晶显示器。普通的VA型液晶显示器没有特定的对准方向,因此,可以大 致按图38N或38O中的矩形或哑铃形状分配图形来形成VA型液晶显示器的 分配图形。因而省略了对VA型液晶显示器的分配图形的有关解释。
图38P表示一种IPS(面内开关)型液晶显示器的分配图形317。一般来说, IPS型液晶显示器中的对准层的对准方向是朝一个方向形成的。如图所示,所 形成的对准方向相对于栅极线方向统一成θ角。因此,IPS型液晶显示器中的 分配图形317取决于液晶面板的形状,图形的形状和对准方向。
如图所示,IPS型液晶显示器的分配图形317可以划分成两部分。中间区 内的第一分配图形317a在数据线方向上延伸。这是因为,按照在基板上形成 的这种图形,液晶在栅极线方向上的散布速度比数据线方向上要快。慢方向上 的第一分配图形317a与液晶面板一侧之间的间隔L1被设置得比快方向上的第 一分配图形317a与液晶面板一侧之间的间隔L2大(L1>L2),这样就能在基 板彼此粘结时使液晶向两个方向散布。
在图38N或38O所示的TN或VA型液晶显示器中,液晶在数据线方向 的散布速度比栅极线方向上要快。然而,在IPS型液晶显示器中却是液晶在栅 极线方向上较快。以下要解释其原因。
对于TN或VA型液晶显示器,滤色器层是沿着数据线方向布置,并且沿 着栅极线方向产生一个台阶差。然而,在IPS型液晶显示器中,滤色器层是沿 着栅极线方向布置,并且沿着数据线方向产生一个台阶差。因此,在IPS型液 晶显示器中,滴加的液晶沿着栅极线方向散布较快。按照这种模式布置的滤色 器层可以有效地用于在上面形成多个液晶面板的一种玻璃板(也就是基板)。 换句话说,在用液晶滴加来制造液晶显示器的方法中,按照液晶显示器的这种 模式,滤色器层是沿着栅极或数据线方向形成的。滤色器层的布置方向当然不 仅限于一个特定方向。更重要的问题是,在IPS型液晶显示器中建立的分配图 形的方向无论是x还是y方向的,但是这一分配图形是在液晶流动速度慢的那 个方向(或是滤色器层的台阶差方向)上延伸。
因此,在IPS型液晶显示器中,第一分配图形317a在数据线方向上延伸, 这仅仅是分配图形延伸方向的一个例子。第一分配图形317也可以在液晶流动 速度慢的任何方向上延伸。
此外,第二分配图形317b和317c分别从第一分配图形317a两端向彼此 相反方向延伸。第二分配图形317b和317c的延伸方向与对准方向垂直。液晶 各自在这些方向上的散布速度比对准方向上的散布速度慢,它是由第二分配图 形317b和317c来补偿的。
在IPS型液晶显示器中,对液晶散布速度有影响的因素是图形的形状和对 准方向。因此,在建立分配图形时要考虑这两个因素。
具体地需要建立在数据线方向上的间距t1,在栅极线方向上的间距t2,在 对准方向上的间距t3,以及在与对准方向垂直的一个方向上的间距t4。一般来 说,IPS型液晶显示器的分配图形217的间距是8~13mm。
考虑到因图形造成的液晶散布速度之间的差别,在栅极线方向上形成的间 距t1要大于数据线方向上的t2。考虑到对准方向上的散布速度,在对准方向 上设置的间距t3应该大于与对准方向垂直的那个方向上的t4。
按上述方式建立的液晶分配图形的形状好像是面对数据线方向的一个闪 电形图形形状。换句话说,分配图形包括在液晶面板上的中间部,以及在与对 准层的对准方向成反方向的尾部。在这种情况下采用的闪电形图形形状仅仅是 为了便于解释,并不是要限制本发明的分配图形的形状范围。
在沿着按上述方式建立的分配图形从一个液晶分配器滴加完液晶之后,将 基板粘结到一起。这样就能使滴加的液晶均匀分布到整个基板上。
上述分配图形是在滴加液晶之前计算的。沿着计算的分配图形移动一个喷 嘴来滴加液晶。按照基板的形状或在基板上形成的图形形状自动计算液晶的分 配图形。在图中没有表示的一个分配器被连接到一个控制系统,在控制系统的 控制下执行分配图形和液晶的滴加。
有关基板的各种信息诸如基板面积,在基板上形成的面板数量,液晶的滴 加量,基板或面板的形状,在形成在基板上的对准层上执行的摩擦方向,在基 板上形成的图形的形状等等被输入到控制系统。控制系统根据输入的信息计算 需要滴加在面板或基板上的液晶的总滴加量,滴加次数,一次滴加量,和分配 图形,从而控制图中没有表示的一个驱动装置去驱动液晶分配器和基板,在一 个指定位置(即分配图形所设定的位置)上滴加液晶。
另外,如果在液晶的设定滴加量与滴加在基板上的实际液晶滴加量之间出 现差别,还可以补偿分配图形。在这种情况下,分配图形的实际形状不变。在 图38N到38P中用虚线表示各种模式的分配图形,可用来补偿液晶量。具体 地说,如果在设定滴加量与实际液晶滴加量之间出现差别,就增加或减少滴加 在虚线所示分配图形区上的液晶,从而补偿液晶量。在图38N所示的矩形液 晶分配图形(TN或VA模式)中的矩形中心形成一个补偿区。并且在图38O 所示的哑铃形状液晶分配图形的第一分配图形217a的中间区中形成另外一个 补偿区。另外,在图38P所示的闪电形图形形状液晶分配图形(IPS模式)中 的尾部317b和317c的中心区中形成另外一个补偿区。
在按照本发明的分配装置中,如上所述,液晶是在用户根据各种数据计算 出液晶分配图形之后自动滴加到基板上的。以下要解释采用上述结构的分配装 置的一种液晶滴加方法。
图33表示按照本发明的一种LC滴加方法的流程图。如图所示,如果用 户操作键盘,鼠标或触摸屏输入信息,并且通过输入单元171输入液晶显示器 面板的信息和面板的其他特征信息,,以及在前面步骤(S21)中测得的衬垫料 高度(即盒间隙),滴加量计算单元173就计算需要在基板(或面板)上滴加 液晶的总滴加量(S22)。然后由一次滴加量计算单元186和滴加次数计算单元 187分别计算一次滴加量和滴加次数。滴加位置计算单元188再根据一次滴加 量和滴加次数计算液晶的滴加位置,从而计算出液晶的分配图形(S23,S24)。
电机朝x和y方向移动安置在分配装置120下面的基板。分配图形计算 单元175根据输入的滴加量,液晶的特性信息及基板信息来计算滴加液晶的位 置,然后移动基板,根据所计算的应该滴加液晶的位置驱动电机,将分配装置 120设置在设定的滴加位置(S27,S28)。
当基板被移动时,电功率控制单元177和流量控制单元178根据计算的液 晶一次滴加量来计算对应着排放孔144的打开时间和液晶一次滴加量的功率 和气压(S25),然后控制电源单元160和流量控制阀161为电磁线圈130供电 并且对应着计算的气压为液晶容器124提供氮气。这样就开始在设定的位置上 滴加液晶(S26,S29)。
由供给电磁线圈130的电源的功率和提供给液晶容器124用来对液晶加压 的氮气供应量来确定一次滴加量。改变上述两个因素就能调节液晶的滴加量。 或者是将两个因素之一固定,且改变另一个因素来控制滴加量。换句话说,可 以仅仅改变供给电磁线圈130的功率,而将供给液晶容器124的氮气流量固定 在设定量,就能在基板上滴加所需量的液晶。另外也可以将供给电磁线圈130 的功率固定在设定量,而改变供给液晶容器124的氮气流量,也能在基板上滴 加所需量的液晶。
同时,可以通过调节第一弹簧128的拉力或针135与磁棒132之间的间隔 x来确定滴加在基板特定位置上的液晶一次滴加量。第一弹簧128的拉力或间 隔x的调节也可以由操作人员直接操作来执行,最好是在滴加液晶之前设置 好。
当液晶被滴加到基板上时,所滴加的液晶滴加量只有几mg的微量。精确 地滴加微量是很困难的。此外,用各种因素较容易改变设定量。因此就需要对 滴加的液晶滴加量进行补偿,以便能始终在基板上滴加精确数量的液晶。这种 补偿是由图28A所示的主控制单元170所包括的一个补偿控制单元执行的。
如图34所示,补偿控制单元190包括测量液晶滴加量的滴加量测量单元 191,通过将测得的滴加与设定滴加量相比较来计算液晶补偿量的补偿量计算 单元192,以及一个分配图形补偿单元193,按照补偿量计算单元192计算的 补偿量补偿最初计算的分配图形,计算出一个新的分配图形。
尽管在图中没有表示,在分配装置上(或外侧)装有一个用来测量液晶重 量的秤,可以周期或非周期测量液晶的重量。液晶重量往往只有几mg的微量, 而测量这样的微量受限制。按照本发明是测量固定滴加次数例如是10,50或 100次的滴加量,从中计算出一次滴加量。
参见图35,补偿量计算单元192包括滴加量设定单元195,将图32中的 一次滴加量计算单元186算出的滴加量设定为当前滴加量,一个比较单元196 将设定滴加量与图34中滴加量测量单元191测得的滴加相比较计算出二者间 的差,以及一个滴加量误差计算单元197,计算出与比较单元196比较的量相 对应的液晶滴加量的误差值。
如图36所示,分配图形补偿单元193包括一次滴加量补偿单元193a,它 根据图34的补偿量计算单元192计算的滴加量误差计算出一次补偿量,一个 滴加量补偿单元193b,它根据滴加量误差计算出补偿的滴加次数,一个用来 计算滴加位置的滴加位置补偿单元193c,以及一个补偿图形计算单元193d, 它根据一次滴加量补偿单元193a,滴加量补偿单元193b和滴加位置补偿单元 193c算出的一次补偿量和补偿的滴加次数计算出补偿的液晶分配图形。
由补偿图形计算单元193d算出的补偿分配图形包括补偿的一次滴加量和 补偿的滴加次数。这样,功率控制单元197就能计算出对应该补偿滴加量的电 功率,向电源单元160输出一个对应这一计算电功率的信号,由电源单元160 向电磁线圈130提供对应着按照该信号补偿的滴加量的电功率。另外,流量控 制单元198计算一个对应该补偿滴加量的压力,向流量控制阀161输出一对应 的信号,流量控制阀161对应着按照输入信号补偿的滴加量为分配装置120 供应气流。
图37表示按照本发明的LC滴液量补偿方法的一个流程图,在已经执行 完设定次数的液晶滴加之后,用一个秤测量所滴加的液晶的滴加量(S31)。接 着将测得的滴加量与设定滴加量相比较,以判断滴加量是否存在误差值(S32, S33)。
如果没有误差值,就判定所滴加的液晶的滴加量等于设定量,因此可继续 滴加。如果存在误差值,就计算一个误差量(一次滴加量误差和滴加误差次数), 以便在分配图形补偿单元193补偿这一分配图形,计算一个新的分配图形 (S34)。在基板被移动到补偿的分配图形所确定的一个滴加位置(S35)之后, 计算出对应该滴加量误差的功率量误差,从而计算出补偿的功率量,并且控制 功率控制单元197按计算的功率量从电源单元160向电磁线圈130提供计算的 功率量,从而在滴加位置上滴加补偿量的液晶(S36,S37,S41)。
另外,补偿图形计算单元193d计算一对应该滴加量误差的气压误差 (S38)。然后计算一对应该气压误差的气流供应量,从而计算出补偿的气流供 应量。并且通过控制流量控制阀161从供气单元162向液晶容器124供应一对 应的气流,从而在补偿的滴加位置上滴加补偿量的液晶(S39,S40,S41)。
反复执行补偿液晶滴加量的上述步骤。每当滴加完设定次数的液晶就重复 上述步骤,这样就能在基板上滴加精确量的液晶。
如上所述的液晶滴加量补偿都是通过控制电源单元160和流量控制阀161 补偿一次滴加量来实现的。由于液晶的一次滴加量很少,很难精确调节一次滴 加量。为了精确补偿液晶的滴加量,一次滴加量和滴加次数当然都应该得到补 偿,这就更加困难了。因此,为了简化对滴加量的补偿,可以通过仅仅补偿液 晶滴加次数来补偿液晶滴加量。‘补偿液晶滴加量’意味着通过为设定的分配 图形计算新的滴加位置来补偿分配图形。
在通过补偿滴加次数来补偿分配图形的情况下,并不修改基本分配图形。 由于计算的分配图形已包括液晶滴加所需的所有因素,计算新的分配图形同样 是困难的。因此,若按照本发明来补偿液晶滴加量,滴加量是用先前计算的液 晶分配图形来补偿的。在最初滴加液晶时(补偿之前),液晶没有滴加到所有 液晶分配图形上。在图38A,38B和38C中用实线表示的分配图形26a是补偿 的分配图形,而用虚线表示的另一个分配图形26b是需要补偿的分配图形。具 体地说,如果测量滴加量小于设定滴加量(即液晶量增大),就要补偿虚线表 示的附加分配图形26b。并且在这些位置上额外滴加液晶。另外,如果测量滴 加量超过了设定滴加量,就从设定分配图形中去掉虚线分配图形,停止在对应 的分配图形26b上滴加液晶。
在上文中,液晶26是被滴加在作为TFT阵列基板的第一基板10上,而 银点和密封剂30被涂敷在作为滤色器阵列基板的第二基板20上。然而,按照 液晶显示器的模式,液晶26也可以滴加在作为滤色器阵列基板的第二基板20 上,而银点和密封剂30可以形成在作为TFT阵列基板的第一基板10上。
以下要解释粘结步骤。
图39表示按照本发明用于LCD的一种真空粘接机器的示意图,图40表 示按照本发明的一种辅助处理装置的细节示意图,而图41表示按照本发明的 辅助处理装置在装载状态的布局。
按照本发明的真空粘接装置包括一个真空室210,上,下工作台221和222, 一个工作台移动级,一个真空装置200,和一个辅助处理装置600。
真空室210的结构使得粘结各个基板的步骤能够在内部维持真空或大气 状态的真空室210内部执行。
在这种情况下,第一排放管212被连接到真空室210的圆周一侧,通过接 收由真空装置(高真空)200传递的吸气力排放真空室210内部空间中的空气。 第二排放管241被连接到真空室210的下边一侧,通过接收由真空装置(低真 空)242传递的吸气力排放真空室210内部空间中的空气。一个出气管213被 连接到真空室210的上边一侧,通过它从外部引入空气或其他气体使真空室 210内部达到大气状态,从而形成/解除真空室210内部空间的真空状态。
另外,由电子控制的用来有选择地开/关相应管道的开关阀212a,241a 和213a分别被安装在第一排放管212,第二排放管241和出气管213上。
构成本发明的真空粘结机器的上,下工作台221和222分别被安装在真空 室210的上,下空间内部彼此面对。上,下工作台221和222用静电功率吸附 被装入真空室210内的各个基板10和20,使基板10和20保持固定在真空室 210内的相应加工位置。此外,上,下工作台221和222的结构还能各自选择 移动,在固定的基板10和20之间执行粘结。
在这种情况下用一个输送装置300控制具有多个指部311的第一臂310从 真空室210内往复装载/卸载一个基板。
另外,为了固定基板,上工作台221能够由装载在其上的至少一个静电卡 盘(ESC)221a产生多种静电功率。并且沿着静电卡盘221a的圆周形成多个真 空孔221b。每个真空孔221b接收通过驱动一个真空233产生的一种真空力。
一个第二基板支撑装置400被安装在真空室内的的各角,在使真空室210 内部达到真空状态的处理过程中临时支撑第二基板20。
第二基板支撑装置400还不仅限于上述形状,只要是能够临时支撑第二基 板20,还可以具有各种形状。并且可以将第二基板支撑装置400安装在与上 工作台221的两个对角或工作台221和222各自的四个对角相邻的部位。
另外,至少一个静电卡盘222a以及真空孔222b(参见图42)被装载在下 工作台222的上面,与上工作台221的底面具有相同的构图。另外,用来对准 备装入下工作台222的基板(第一基板)10执行装载工作的第一基板支撑装 置420被安装成能够上,下升降。
在这种情况下,第一基板支撑装置420被安装成能够接触到第一基板10 的底面,并且穿透下工作台以便操作。能够升降第一基板支撑装置420的第一 驱动件421可以是一个油压缸,电动机等等。
第一基板支撑装置420也不仅限于具体构图,而是可以具有能装载基板的 各种构造。
组成本发明的粘接机器的工作台移动装置包括连接到上工作台221的移 动轴231,可以有选择地驱动上工作台221上,下移动,连接到下工作台222 的旋转轴232,可以旋转下工作台222,以及驱动电动机224,可以分别驱动 或移动连接到工作台221和222的轴。
在这种情况下,只要是能够上,下移动上工作台221或是左,右转动下工 作台222,工作台移动装置224就不仅限于上述结构。
具体地说,工作台移动装置的结构可以上,下移动下工作台222并左,右 转动上工作台221。
最好另外在上工作台221上安装一个附加轴(图中没有表示)以实现相应的 转动,并在下工作台222上安装一个附加轴(图中没有表示)以实现相应的上/ 下运动。
组成本发明的粘接机器的真空装置200的作用是传递吸力,可选择地在真 空室内部形成真空状态,并且包括一个吸气泵,受驱动产生一个吸气的力。
在这种情况下,形成一个内部具有真空装置200的空间,可以互连到真空 室210的第一排放管212。
如图40所示,组成本发明的粘接机器的辅助处理装置600的作用是在解 除真空室200内部真空状态的处理过程中固定一个粘接的基板,或是在真空室 200内部达到真空状态时将固定在上工作台221上的第二基板20向上推动到 上工作台221。
辅助处理装置600包括旋转轴610,支撑部620和驱动部630。
在这种情况下,旋转轴610被放置在能够在真空室210中提升和旋转的一 个位置,并且由受驱动的驱动部630执行选择的旋转,从而将支撑部620布置 在下工作台222的上圆周上。
支撑部620被一体设置在旋转轴610的一端,并且接触到第二基板20和 输送装置300的预定部位,这样就能支撑第二基板20,固定粘接的基板,或 者是支撑输送装置300的一端。
在这种情况下,支撑部620与各个基板10和20接触的面分别包括第一和 第二接触部位621和622,这些面是用能承受彼此间相互接触的耐擦伤材料例 如是Teflon或peak制成的。
然而也可以不安装额外的各接触部位621和622,可以在支撑部620的各 个面上涂敷诸如Teflon或peak等涂层材料。
此外,支撑部620的形状可采用长度和宽度彼此相等的立方体形状,柱体 形状或是多面体形状。形成的支撑部620最好具有矩形平行六面体形状,确保 有一个能在其上固定各个基板10和20的宽阔区域。
驱动部630包括一安装在真空室210外侧并且连接到旋转轴610用来转动 旋转轴610的旋转电动机631,以及用油压驱动旋转轴610升降的一个升降油 缸632。
用来转动旋转轴610和升降旋转轴610的结构不仅限于旋转电动机631 和升降油缸632,同样也可以采用各种装置或设备。
在这种情况下,由升降油缸632升降旋转轴610的升降范围可达到按照本 发明的辅助处理装置所执行的各种工作的操作范围。
具体地说,为旋转轴610设定的升降范围包括在真空室210内部解除真空 状态的处理过程中执行固定粘接基板的工作时的操作范围,在真空室210内部 达到真空状态时执行朝上工作台221推动第二基板20的工作时的操作范围, 以及在各个基板10和20被装载在输送装置300中时执行对装载相应基板的输 送装置300的各个指部311起支撑作用的工作时的操作范围。
按照图中采纳的本发明的建议,如果驱动部630的安装位置是位于真空室 210下部的外侧,旋转轴610就穿透所连接的真空室210,并且在真空室210 和旋转轴610之间的连接部位需要有密封剂。
如图41所示,本发明建议上述辅助处理装置600设在这样一个位置,让 辅助处理装置600位于与下工作台222的长或短边的各角相邻的部位。然而, 本发明的实施例不仅限于这种结构,还包括一种结构,使辅助处理装置600 能够在与下工作台222的各横向中间侧或下工作台222的各横向中间侧的各角 相邻的位置上操作。
以下要按这种情况来解释第一基板支撑装置420。
图42表示用来接收按照本发明的第一基板支撑装置的一个下工作台的示 意性布局,图43A表示图39中局部‘B’的放大截面图,图43B表示安装在 与第一基板的装载/卸载方向垂直的方向上并且从第一基板的装载/卸载方向看 去的第一支撑件的组成状态示意图,而图44表示图42中第一基板支撑装置的 细节示意图,用来解释它的工作状态。
至少一个第一接收部222d被设置在下工作台222的顶部,对应着装在下 工作台顶上的一个基板(以下称为第一基板)的虚拟区(不是液晶盒形成区)。 第一接收部222d的位置不仅限于上述位置,也可以设在能够防止第一基板10 下垂(变形)的任何位置。最好将第一接收部222d设置在对应着第一基板10 顶上的盒区之间的虚拟区底部的一个位置。
第一接收部222d可以大致呈钥匙槽状或是穿过下工作台222的一个穿透 孔。此外,可以将第一接收部222d制成一个开槽的缝隙,仅仅在开槽缝隙的 特殊部位具有一个穿透孔。
第一基板支撑装置420还包括被接收在第一接收部222d内部用来选择支 撑第一基板10的第一支撑部420a,从下工作台222的下面一侧穿透第一接收 部222d并且与第一支撑部420a的一端制成一体的第一升降轴420c,用来有 选择地上,下移动第一支撑部420a,以及连接到第一升降轴420c上有选择地 移动第一升降轴420c的第一驱动部421。
在这种情况下形成的第一接收部222d沿着一个部位纵向延伸,该部位对 应着安装在下工作台222顶上的第一基板10的虚拟区,与第一基板10的装载 /卸载方向处在同一方向,并且纵向形成第一支撑部420a,使其对应着第一 接收部222d的图形。这样就能在采用这种结构制造大尺寸LCD时用第一支撑 部420a稳定支撑包括LCD圆周在内的各部位。由此就能避免圆周下垂。
然而,本发明的实施例不仅限于纵向形成第一接收部222d和第一支撑部 420a从而与基板形成面接触的结构。也可以在第一支撑部420a顶上形成多个 突起,减小基板和第一支撑部之间的接触面积。
如果这种结构由于应力集中在大尺寸基板的局部位置而造成基板损伤,最 好还是采用面接触结构以免基板下垂。
另外,可以沿着下工作台222的纵向或短边形成至少两个第一接收部222d 和第一支撑部420a。或者是可以分别沿着下工作台222的纵向和短边形成至 少一个第一接收部222d和第一支撑部420a。
具体地说,第一接收部222d和第一支撑部420a不一定要始终形成在与装 载/卸载方向相同的方向上。也可以沿着与第一基板10的装载/卸载方向垂 直的方向额外形成第一接收部222d和第一支撑部420a,所形成的布局构图例 如可以是“=”,“≡”,“‖”,“+”,“□”,“#”,等等,在图中没 有表示。这样就能用第一接收部222d和第一支撑部420a尽量防止第一基板 10的两侧下垂。
此外,基板10被第一支撑部420a支撑的位置(或接触位置)可以是任何 位置,只要能防止第一基板10下垂,最好是在第一基板10顶上的盒区之间的 虚拟区下面的一个部位。
在这种情况下,要确定面对第一基板10的装载/卸载方向的同一方向的 各个第一支撑部420a之间的安装间隔,至少不能干扰第一臂310的各个指部 的移动路径。
例如图42所示,如果形成的第一臂310具有按预定间隔布置的三个指部 311,每个第一支撑部420a就处在各个指部311之间形成的间隔s中,不会干 扰第一臂310的运动。
此外,安装在与第一基板10的装载/卸载方向垂直的方向上并且在上面 装载有第一臂310的各个指部311的其他第一支撑部420b的某些部位向下弯 折,避免干扰到各个指部311。如本发明一个实施例的图中所示,中间部位被 向下弯折,避免干扰到第一臂310的中间指部,并且形成足够长度的各个侧部, 避免接触到第一臂310两侧的各个指部(或者是使位于第一臂两侧的各个指部 具有一定的间隔余量,不会受第一支撑部420b干扰)。
同时,如果在制造大尺寸LCD的装置上采用具有足够长度的第一支撑部 420a和420b,第一支撑部420a和420b的两端可以下垂。
本发明还建议在彼此面对的第一支撑部420a和420b上各安装至少两个第 一升降轴420c,它们与第一支撑部420a和420b轴向连接,并且安装一个用 来驱动第一升降轴420c升降的第一驱动部421(参见图44)。
例如,按照一种布局,连接到第一驱动部421的每个第一升降轴420c从 垂直方向被安装在各支撑部420b之间的交叉部位,并从水平方向安装在各支 撑部420a之间的交叉部位,或者是安装在各个第一支撑部420a和420b的中 间和两端之间的一个对应部位。
按照上述结构,最好在第一支撑部420a和420b上至少包括与第一基板 10的接触面的那些面上涂敷一种涂层材料(图中没有表示),在第一支撑部 420a和420b接触到第一基板10时避免因基板与第一支撑部420a和420b之 间的接触造成诸如擦伤等上述各种损伤。
本发明具体采用Teflon,peak或导体作为涂层材料,这样能防止擦伤基板, 震动的冲击,以及静电的产生。
第一支撑部420a和420b最好是形成棒,圆钉,空心多角形管等等。然而, 按照本发明的实施例不仅限于这些构图,还能够参照各种类型采用各种形状。
组成第一基板支撑装置420的第一驱动部421包括至少一个步进电机和利 用普通空气或油压上,下移动升降轴的一个油缸。最好将第一驱动部421固定 在真空室210内侧的下部空间。并且最好让第一驱动部421穿透真空室210 的底部固定在真空室210外侧的空间中。这样,本发明的实施例就能防止干扰 各种驱动设备并且便于安装。
为此,如图45所示,本发明建议采用以下的一系列结构。在与基板的装 载/卸载方向垂直的一个方向的下工作台222两侧的顶部圆周上形成至少一个 第二接收部222e,让它形成一个凹槽或穿透形式。并且用相应的第二接收部 222e选择接收一个夹持装置700。
具体地说,夹持装置700被选择接收在第二接收部222e中,能够在下工 作台222顶部圆周的两侧升降,从而在装载第一基板10或卸载粘接的基板时 支撑第一基板10和粘接的基板的圆周部位。这样也能防止相应的部位下垂。
上述夹持装置700被接收在第二接收部222e内侧,并且最初被定位在下 工作台222的两侧,并且包括至少一个第二支撑部710,用来支撑第一基板10 的底部两侧,一个第二升降轴720与第二支撑部710制成一体,有选择地上, 下移动第二支撑部710,并且将一个第二驱动部730连接到第二升降轴720, 有选择地驱动第二升降轴720上,下移动。
在这种情况下形成的第二接收部222e沿着与第一基板10的虚拟区相对应 的部位具有预定的长度,第一基板被置于下工作台222上对应的顶部圆周两 侧,并且形成的第二支撑部710所具有的长度对应着第二接收部222e的形状, 以便能支撑第一基板10的圆周。
具体地说,形成的第二支撑部710具有弯曲形状,可以用一面支撑第一基 板10的底部,而另外一面支撑第一基板10的横向侧面。接触到基板的一面涂 敷有涂层材料(在图中没有表示),避免基板因第二支撑部710和第一基板10 之间的接触造成损伤。
在这种情况下,涂层材料和第一支撑部420a和420b的一样是Teflon,peak 或是导体,能够避免因接触到基板而产生静电。
所形成的第二升降轴720和第二驱动部730与上述第一升降轴420c和第 一驱动部421具有相同的结构。然而,本发明并非仅限于这种结构,具体的解 释就省略了。
另外,上述结构中的第二支撑部710可以沿着下工作台222的整个圆周制 成一体。然而,按照本发明的实施例建议提供多个彼此分开的第二支撑部710, 以便在彼此间留下预定的间隔(足以避免下垂超过基板允许的最小下垂限度)。
在这种情况下,各个第二支撑部710的一端被制成一体,而至少一个第二 升降轴720和第二驱动部730被安装在制成一体的第二支撑部710一端,以便 能平滑地操作各个第二支撑部710。
上述夹持装置700的操作顺序与第一基板支撑装置420配合操作。
具体地说,组成夹持装置700的第二驱动部730配合着组成第一基板支撑 装置420的第一驱动部421同时操作,有选择地上,下移动第二升降轴720 和第二支撑部710,这样就分别能在第一基板10和粘接的基板被装载和卸载 时支撑第一基板10和粘接的基板的圆周。
另外,上述第二基板支撑装置的结构和操作方式如下。
图46表示一个真空粘接机器的示意图,在上面装有按照本发明的第二支 撑装置。
组成本发明的粘接机器的第二基板支撑装置400是这样构成的,使其能够 接触到形成在第二基板20底部的盒区之间的一个虚拟区。第二基板支撑装置 400包括能够大范围旋转的旋转轴415,支撑体412,和一个驱动部411。第二 基板支撑装置400被安装在真空室210底部内侧与下工作台222的横向侧面相 邻的一个部位。
在这种情况下建议采用数量为2到10的第二基板支撑装置400。
具体地说,如果从第二基板支撑装置400一侧看真空室210内部的布局, 支撑体412上连接到旋转轴415的一端被设置在真空室210的内侧底部,也就 是各个工作台221和222的长边(或短边)的一个角部,或是设置在与各个工作 台221和222的长边(或短边)的中间部分相邻的一个部位(或是在离开一个固定 间隔的位置)。并且将支撑体412的另外一端设置成面对着各工作台的内侧。
具体地说,所安装的第二基板支撑装置400被设置在下工作台222的一个 横向边的一个角部(或两个角部)附近,或者是设置在下工作台222的一个横向 边的另外一个角部(或两个角部)附近。或者是这样来安装第二基板支撑装置 400,将其设置在下工作台222的一或另一个横向边的中间部位附近,或者是 可以同时安装在各个角和中间部。如果将第二基板支撑装置400安装在下工作 台222的一或另一个横向边的中间部位附近,还能够在上面安装多个基板支撑 装置。
在这种情况下,组成第二基板支撑装置400的支撑体412与旋转轴415 的一端被制成一体。形成的支撑体412沿对角线方向从固定在上工作台221 底部的第二基板20的一个横向边或是沿另一横向边的方向延伸,同时由旋转 轴415选择执行旋转运动。或者是形成可以安装到不会干扰各工作台运动的一 个位置上的支座。
此外,在支撑体412的顶上形成至少一个支撑突起413,以便尽量缩小与 第二基板的接触面积。具体地说,当支撑体142位于上工作台221下面时,调 节支撑突起413的位置使其对应着固定在上工作台221上的第二基板20的一 个虚拟区的部位。
在这种情况下形成的各个支撑突起413具有相同的突起高度。然而应该在 必要时能够调节各个支撑突起413的突起高度以便形成不同的高度。
如果在支撑体412的顶上形成至少两个支撑突起413,两个支撑突起413 之间就要形成一个间隔,所提供的距离能够防止基板极度下垂。
具体地说,考虑到形成许多支撑突起413就要不可避免地使各个支撑突起 413之间的间隔变窄,而第二基板20的具体部位在各个支撑突起413之间的 间隔较宽时会下垂,在确定布置间隔时应该尽量减少上述问题。
然而,考虑到可以按照各个基板的型号和尺寸来改变支撑突起之间最佳间 隔的布置方式,最好是在形成各个支撑突起时能够调节彼此间的间隔,以便适 合各种尺寸的基板。
按照本发明,第二基板支撑装置400的位置可以设在与下工作台222的一 个横向边(也就是长边或短边)的一侧相距一定间隔的位置,或是设在横向边 的中间或一个角部。
在这种情况下就能够预先按照基板尺寸,基板的装载/卸载方向等来确定 结构的位置。具体地说,最好是按照支撑体412的旋转方向,基板,以及支撑 体的接触位置确定在横向边的中间或一个角部。
此外,按照本发明,最好将第二基板支撑装置400安装在下工作台222 的长边上而不要安装在短边上。由于真空粘结机器的整体布局是矩形的,短边 上的富余空间小,而长边上空间充足。因此,最好是沿着具有足够富余空间的 长边安装第二基板支撑装置400。
安装在一个长边所处部位的第二基板支撑装置400的支撑体412可能会相 互干扰。因此最好是形成彼此交叉的支撑体420。
然而,本发明的实施例不仅限于上述结构。也可以改变各个第二基板支撑 装置400的安装方式,与下工作台222各边(长边或短边)的各个中间部位或 角部保留固定的间隔,这样就不会相互干扰。
组成第二基板支撑装置400的驱动部411包括至少一个油缸,利用空气或 油压转动旋转轴或上,下移动旋转轴,以及一个旋转电动机,它利用转向力转 动旋转轴或上,下移动旋转轴。
如果驱动部411同时包括油缸和旋转电动机,油缸就用来上,下移动旋转 轴,而电动机用来左,右转动旋转轴。当然也可以用油缸左,右转动旋转轴, 而用电动机上,下移动旋转轴。
如果与旋转轴415制成一体的支撑体412的位置高出下工作台222的顶 部,驱动部就仅仅需要左,右转动旋转轴415的结构。在这种情况下,装载部 300有可能在基板的装载/卸载过程中造成干扰。支撑体412的初始位置应该 比下工作台222的顶部低,而驱动部包括上,下移动旋转轴415和左,右转动 旋转轴415的双重结构。
本发明还建议采用将驱动部设在真空室210外部的结构。
这是为了避免若将驱动部安装在真空室210内部所带来的各部件干扰问 题(也就是在用装载部300的各个臂310和320装载/卸载各个基板时形成的 干扰),并且要求真空室210有足够的内部空间。
在这种情况下,接受驱动部411传递的驱动力的旋转轴415被安装成能够 透入真空室210的底部,并且在穿透部位上执行密封(在图中没有表示)以免 空气流入/流出。
在图46中安装了一对第二基板支撑装置400,与下工作台222的各个长 边的角相距预定间隔,这样将能防止第二基板的特定部位过度下垂。此外当然 也可以用至少三个第二基板支撑装置400构成配对
如果按与下工作台222的一个横向边的中间部或角部相距预定间隔分别 安装两个第二基板支撑装置400,组成两个第二基板支撑装置之一401的第一 支座417被制成比组成两个第二基板支撑装置当中另一个402的第二支座416 短。第二基板支撑装置401被安装在比另一个第二基板支撑装置402更靠近下 工作台222的位置。并且组成第二基板支撑装置401的第一旋转轴417a和417b 可以和组成另一个第二基板支撑装置402的第二旋转轴416a和416b彼此偏 移。
在这种情况下,如图中所示,所形成的第二旋转轴416a和416b比第一旋 转轴417a和417b更靠近下工作台222的短边,这样就能让第一和第二旋转轴 彼此交替操作。
这样的结构能在旋转各个支撑体416和417装载到工作位置的过程中防止 各种操作相互干扰。
具体地说,驱动第一和第二基板支撑装置401和402的次数被设置得不同, 这样就能防止各种操作相互干扰。
以下要解释采用上述粘结机器粘结液晶显示器的步骤S13。
图47表示按照本发明的一种LCD粘接方法的流程图,而图48A到48E 表示按照本发明的一种LC滴加型LCD制造方法的截面图。
按照本发明的粘结步骤包括以下步骤,将两个基板装载到真空室中,在真 空室内形成真空,对齐两个基板,将基板彼此粘结,释放真空室以便对粘结的 基板加压,以及从真空室中卸载粘结的基板。
在装载步骤中,如图48A所示,第二基板20是翻转的,涂敷有密封剂的 部位面朝下方,它被固定到真空室210的一个上工作台221上(S51),并且将 上面滴加有液晶26的第一玻璃基板10固定在真空室210的一个下工作台222 上(S52)。在这种情况下,真空室维持大气状态。
具体地说,用输送装置300的指部311的第一臂310将第二基板20翻转, 使涂敷有密封剂的部位面朝下方,然后放入真空室210内。在维持这一状态的 同时降下真空室210的上工作台221,用真空吸力将第二基板20固定在其上, 然后提升。在这种情况下可以用静电吸引代替真空吸力。
在输送装置300的指部311的第一臂310离开真空室210之后,用输送装 置300将上面滴加有液晶26的第一基板10放置在真空室210中,然后提升夹 持装置(未表示)和第一基板支撑装置420,使第一基板10与输送装置300 分离。在输送装置300离开真空室210之后,将夹持装置和第一基板支撑装置 420下降到下工作台222上。并且由下工作台222用真空吸力将第一基板10 固定在其上。在这种情况下可以用静电吸引代替真空吸力。
如果将上面形成TFT阵列的一个基板称作第一基板10,而上面形成滤色 器阵列的另一个基板称作第二基板20,密封剂涂敷在第一基板10上,而液晶 滴加在第二基板20上。或是在两个基板之一上涂敷密封剂,并且在涂敷密封 剂的基板上滴加液晶。然而,滴加有液晶的那一个基板要放置在下工作台222 上,而另外一个放置在上工作台221上。
将第二基板支撑装置(玻璃接收器)400放置在固定到上工作台221上的 第二基板20之下用以支撑第二基板20(S53)。第二基板支撑装置400按以下 方式支撑第二基板20。
首先放下上工作台221或是提升第二基板支撑装置400,让第二基板支撑装 置400靠近第二基板20的下面,然后解除保持第二基板20的上工作台221的真空 力或静电功率。
其次按初步的预定距离放下上工作台221,然后第二次提升第二基板支撑 装置400。这样就能让第二基板支撑装置400接近第二基板20的下面。然后解除 保持第二基板20的上工作台221的真空力或静电功率。
在这种情况下为什么将第二基板支撑装置400放在第二基板20的下面的原 因如下。
在真空室210内部形成真空时,由于真空室210内部的真空度比各个工作台 的真空度高,各个工作台221和222用真空吸力保持第一和第二基板10和20,工 作台221和222因用于第一和第二基板10和20而自身丧失了吸力。这样,如果上 工作台221失去吸力,附着在上工作台221上的第二基板20就会下落到第一基板 10上。
为了防止第二基板在形成真空时下落,在真空室210形成真空之前,将第 二基板支撑装置400放在附着到上工作台221上的第二基板20的下面支撑第二 基板20。
这样就能在真空室210内部获得真空状态(S54)。在这种情况下,真空室210 的真空度随相应的液晶模式而改变。具体地说,IPS模式的真空度被设置在1.0 ×10-3Pa到1Pa之间,而TN模式的真空度在1.1×10-3Pa到102Pa之间。
此外,可以分两步实现真空室210内部的真空状态。具体地说,将基板贴 在上,下工作台221和222上,关闭真空室210的,然后用一个干燥真空泵启 动第一真空操作。在执行第一真空操作的同时用一个高真空泵执行第二真空操 作。
为什么真空室通过两步形成真空的原因是为了防止真空室内的基板因真 空室210内部的真空状态急剧改变而发生变形或移动的可能性。
一旦真空室210内部的真空状态达到预定水平,上,下工作台221和222就 用静电电荷吸力将第一和第二玻璃基板10和20分别固定在其上(S55),并且第 二基板支撑装置400返回其原始位置(S56)。
在这种情况下,对设在一个工作台上的至少两个电极板施加负/正DC功率 而产生静电电荷吸力。具体地说,如果对各电极板施加正或负电压,就会在工 作台上感应出负或正电荷。由于在基板上设有导电层(例如公用电极,像素电 极等透明电极),基板因导电层和工作台之间产生的库仑力被吸持。如果基板 上具有导电层的一面是位于工作台的一侧,就在其间施加0.1到1kV之间的电 压。如果基板上具有导电层的一面是位于工作台的相对一侧,就在其间施加3 到4kV之间的电压。在这种情况下可以在上工作台221上吸持一个弹性片。
用静电电荷吸力分别固定好上,下工作台221和222之后,将两个基板对准 (S57)。
对准是按以下方式执行的,将分别刻在第一和第二基板10和20上的两种对 准标记(粗,细标记)依次对准。
在用静电吸力将两个玻璃基板10和20装载到各个工作台221和222上的同 时,如图48B和48C所示,将上工作台221下移,从而使第一和第二基板10和 20粘结到一起(第一次加压)(S58)。在这种情况下按以下方式执行粘结,在垂直 方向上移动上工作台221或下工作台222对基板加压。在这种情况下改变相应工 作台的移动速度和压力来加压。具体地说,在第一基板10上的液晶26接触到第 二基板20或是第二基板20的密封剂30接触到第一基板10的那一时刻之前按匀 速移动工作台或加压,然后从接触时刻起逐步将压力增大到最终压力。具体地 说,一个装载单元被安装在移动工作台的轴上以识别接触的时刻,并且按各种 压力将两个基板10和20粘结到一起,接触时刻的压力是0.1吨,中间阶段是0.3 吨,后续阶段是0.4吨,最后阶段是0.5吨。
在这种情况下,上工作台221用一个轴执行基板粘结。或者是安装各种轴, 让具有独立的装载单元(测量压力的装置)的各个轴独立执行加压。如果下工作 台222和上工作台221不在同一水平上,就不能用密封剂30完成均匀的粘结,相 应部位的轴或轻或重地加压,以便用密封剂30完成均匀的粘结。
这样就能通过虚拟密封剂的固化使基板10和20固定,以免在后续步骤中要 粘结到一起的基板10和20变形。
在完成上述固定之后,停止静电吸持(ESC关闭)。如图48D所示,然后提 升上工作台221使上工作台221与粘结的基板10和20分离。
为了使真空室210达到大气压并且对粘结的基板均匀加压,为真空室210 提供一种气体例如是氮气或者是清洁干燥的空气而释放真空室210(S60)。
一旦真空室210释放,在第一和第二基板10和20之间就形成真空状态,而 真空室210变成大气压。这样,真空中的第一和第二基板10和20就因被大气压 力加压而维持均匀的间隙。在这种情况下,粘结的第一和第二基板10和20受压, 输入的氮气或是干燥空气同样释放变成大气压。
最重要的是在释放真空室210时对基板10和20均匀加压。压力应该均匀提 供给两个基板10和20的各个部位,在基板10和20之间形成等高度的密封剂30, 并且使液晶26均匀散布到所有部位上面。这样就能避免密封剂30急剧膨胀或 是液晶装入不足。为了在释放真空室210时对基板的所有部位加压,释放方向 也就是真空室210释放时气体流入的方向极为重要。
因此,本发明采用了以下的实施例。
首先在真空室上部形成多个管道向真空室注入气体。第二在真空室下部形 成多个管道向真空室注入气体。第三在真空室侧面形成多个管道向真空室注入 气体。第四让上述系统同时动作。最好从真空室上部注入气体。然而也可以按 照基板尺寸,工作台的状态等等来确定释放方向。
另外,基板10和20在释放时都受到气体注入力的压力和大气压力。在释放 时施加在其上的压力是大气压(105Pa)或每单位面积(cm2)0.4~3.0kg/cm2,以 1.0kg/cm2为最佳。然而还要考虑基板尺寸,基板间的间隔,密封剂厚度等等来 修改压力。
可以形成至少两个气体注入管。最好是按照基板尺寸来确定气体注入管的 数量。在这种情况下以形成8个气体注入管为最佳。
为了防止基板在真空室释放时摆动,可以用一个固定装置或系统防止基板 摆动(漂移)。
基板当真空室被急速释放时会发生摆动,有可能造成基板错位。因此可以 逐步释放气体,并且可以增加一个慢速阀逐步供应气体。具体地说,真空室始 终如一地释放。或是从开始到预定时刻缓慢执行第一释放,以免基板摆动。然 后修改释放速度执行第二释放,以便较快达到大气压。
气体注入的定时是极为重要的,因为真空室释放会造成粘结的基板在工作 台上摆动或错位。
有关释放时间,在完成对准后执行第一次加压而在两个基板之间形成真空 状态时,真空室开始释放。以下要具体解释开始释放的方法。
首先,在上工作台完成提升后开始释放。第二,在上工作台提升开始到完 成之间执行释放,以缩短处理时间。
第三,在提升上工作台时就开始释放。在这种情况下,上工作台随着气体 或干燥空气被吹入上工作台而上升。粘结的基板不容易从上工作台上拆卸或是 因摆动从下工作台上掉下来。因此,就能在吹入气体或干燥空气的同时提升上 工作台,这样容易使基板和上工作台分开。
第四,真空室在完成粘结时开始释放,不移动上,下工作台。在这种情况 下,在真空室完成释放之后移动上工作台,或是在真空室完成释放之前开始移 动上工作台。另外,气体或干燥空气被吹入上工作台,使上工作台上移。粘结 的基板不容易从上工作台上拆卸或是因摆动从下工作台上掉下来。因此,就能 在吹入气体或干燥空气的同时提升上工作台,这样容易使基板和上工作台分 开。
然后将因释放而受压的基板卸载(S61)。也就是在完成释放时将上工作台 221上移,用机械手的装载器将受压的第一和第二基板10和20卸载。或是在上 工作台221吸持受压的第一和第二基板10和20上升之后用机械手的装载器从上 工作台221上卸载基板10和20。
在这种情况下,为了缩短处理时间,可以将需要执行下一粘结步骤的新的 第一和第二基板10和20装载到上工作台上,而将受压的第一和第二基板卸载。 也就是说,用机械手的装载器将下一个需要执行粘结步骤的第二基板放到上工 作台221上,用真空吸力固定到上工作台上,然后将下工作台222上受压的第一 和第二基板10和20卸载。或者是提升用吸力吸持第一和第二基板10和20的上工 作台221,用机械手的装载器将需要在上面执行下一次粘结步骤的新的第一基 板10装载到下工作台222上,然后将受压的第一和第二基板卸载。
在上述过程中可以增加液晶散布处理,在基板被粘结到一起之后且在卸载 之前使粘结的基板上的液晶朝着密封剂散布。或是在完成卸载步骤之后,如果 液晶不能散布,就可另外执行液晶散布步骤使液晶朝着密封剂均匀散布。在这 种情况下,液晶散布步骤至少要执行10分钟,并且可以在大气压或真空下执行。
以下要解释在粘结机器中对已经粘结到一起的两个基板执行UV固化的单 元步骤S14。
图49A和49B表示在按照本发明的LCD制造步骤中的一个UV固化步骤的 细节示意图。
在UV固化的UV照射步骤中用UV射线照射粘结基板的整个表面,在基板 上吸持的器件的特征诸如薄膜晶体管等被老化,并且为初步对准液晶而吸持的 对准层的预倾斜角被改变。本发明一个实施例是直接用掩模屏蔽其余面积,在 粘结基板上的密封剂形成区上执行UV射线照射。
参见图49A,将掩模80放在粘结基板上面,屏蔽其余区域,只留下要形成 辅助UV固化密封剂30a和主UV固化密封剂的区域,然后在上面照射UV射线。
从图中可见,掩模80被设置在粘结基板上面。然后也可以设置在粘结基板 的下面。另外,图中仅仅表示了在粘结基板的第二基板20的一个面上照射UV 射线。或者也可以将粘结基板翻转过来,用UV射线照射粘结基板的第一基板 的一个面。
同时,如果从UV照射装置90发射的UV射线被反射后提供给对面一侧,就 能使TFT的特性,对准层等等老化。因此,可以在粘结基板的上面和下面分别 形成双重掩模。
此外,辅助UV固化密封剂30a不必执行密封剂的作用,因而不需要固化。 另外,形成辅助UV固化密封剂30a的区域在单元切割线中作为后续步骤的单元 切割步骤中会重叠。因此,这一区域不要固化比固化更好。
因此,除具有主UV固化密封剂的区域外的其余区域用掩模屏蔽,如图49B 所示,然后用UV射线照射,使辅助UV固化密封剂30a不会固化。
在这种情况下,掩模80可以设置在用于UV射线照射的粘结基板的上面或 下面。或是在用于UV射线照射的粘结基板的上面和下面分别设置掩模80(在图 中没有表示)。
另外形成用于UV固化的掩模,仅仅在密封剂30内部的有源区截断UV射 线,将UV射线施加在密封剂和虚拟区上。在这种情况下能有效照射UV射线, 不会施加到被掩模或带子屏蔽的部位,在形成辅助UV固化密封剂30a的区域与 单元切割线重叠。
在上述步骤中,UV射线按照对应的LCD模式提供给第二或第一基板。具 体地说,对IPS模式从第二基板一侧施加UV射线使密封剂30固化,对TN模式 从第一基板一侧施加UV射线。由于密封剂在IPS型液晶显示器面板中是形成在 黑底层外侧而在TN型液晶显示器面板中是形成在黑底层上,UV射线应该精确 照射到密封剂上。即使在完成粘结基板的UV固化之后能够准确执行单元切割 步骤,如果密封剂是UV和热固化树脂,也需要随后执行热固化步骤S15。
热固化步骤按以下方式执行,将已经完成UV固化步骤的粘结基板放置在 热固化炉中按大约120℃固化一小时。
然后按照单位面板在已经完成UV和热固化步骤的基板上执行单元切割步 骤S16。
图50表示按照本发明的一种液晶显示器面板切割机的示意性框图,而图 51A到51G表示在图50的各个框中执行的后续步骤的具体示意图。
图52表示按照本发明另一实施例的一种液晶显示器面板切割机的示意性 框图,而图53A到53G表示在图52的各个框中执行的后续步骤的具体示意图。
图54表示分别设置在图53A到53G中的第一到第四台面表面上的吸孔的 另一种示意图,而图55A和55B表示按照本发明的所有实施例采用的第一和 第二划线步骤的细节示意图。
图56A到56F表示按照本发明第四实施例的连续划线步骤的细节示意图。
如图50所示,按照本发明一个实施例的切割装置包括装载单元800,将 上面布置有多个单元液晶显示器面板的第一和第二基板10和20装载对准,第 一和第二基板10和20在此时已被粘结到一起并且固化,第一划线单元810, 通过第一上,下轮在第一和第二基板10和20上形成第一划线并且用第一滚筒 对第一划线的至少一部分施加压力,依次切割第一和第二基板10和20,第一 旋转单元820,将切割的第一和第二基板10和20旋转90°,第二划线单元830, 通过第二上,下轮在第一和第二基板10和20上形成第二划线并且用第二滚筒 对第二划线的至少一部分施加压力,依次切割第一和第二基板10和20,以及 卸载单元840,用来卸载被第一和第二划线单元810和830切割下来的第一和 第二基板10和20,以便将单元液晶显示器面板传送给执行后续步骤的装置。
同时,图51A到51G表示在图50的各个框中执行的后续步骤的具体示意 图,可参照这些图详细解释按照本发明一个实施例的液晶显示器面板的切割装 置及其方法。
参见图51A,在面对面粘结到一起的第一和第二基板10和20上形成TFT 阵列基板和滤色器基板。在装载单元800中将粘结的第一和第二基板10和20 装载到第一台面801上,然后通过对准标记802对准。
在这种情况下,作为TFT阵列基板的第一基板被装载在第一台面801上, 放置在作为滤色器阵列基板的第二基板20上面。
由于栅极和数据焊盘分别被形成在TFT阵列基板的左,右方向的一侧和 上,下方向的一侧,第一基板10比第二基板20更加突出,因此,具有TFT 阵列的第一基板10的尺寸比具有滤色器阵列的另外一个基板要大。这样就能 防止虚拟基板在单元切割步骤中因重力而下降造成损伤。
参见图51B,在第一划线单元810中,第一和第二基板10和20按预先设 定的距离移动到第一台面801和第二台面803之间,与第一台面801保持预定 的间隙,同时,在第一台面801和第二台面803之间留下的间隙中,分别在第 一和第二基板10和20表面上用第一上,下轮804和805依次形成第一划线 806和807。
在这种情况下,第一上轮804与TFT阵列基板(第一基板10)区内的参考 线R1一侧保留距离,这一侧比滤色器阵列基板(第二基板20)上对应的一侧突 出,从而在第一基板10的表面上形成第一划线806。并且第一下轮805与参 考线R1保留距离,在对应第一上轮804的反方向上相距预定距离,从而在第 二基板20的表面上形成第一划线807。
同时,第一上,下轮804和805在上面没有形成栅极或数据焊盘的第一基 板10的区域内(也就是TFT阵列基板没有从滤色器阵列基板突出的区域)彼此 吻合地对准,分别在第一和第二基板10和20的表面上形成第一划线806和 807。
参见图51C,用第一滚筒808分别对第一划线单元810中的第一划线806 和807部位施加压力,依次切割第一和第二基板10和20。
第一滚筒808同时对第一上轮804形成的第一划线806的至少一个部位施 加压力,使裂缝通过第一划线806和807在第一和第二基板10和20上扩展。
同时,当在第一基板10表面上形成第一划线806的第一上轮804返回其 原始位置时,第一滚筒808与第一上轮804配合操作,沿着第一划线806移动 施加的压力,这样就能更加有效地对第一划线806施加压力。
另外,第一滚筒808可以单独对形成在第二基板20表面上的第一划线施 压,或是同时对形成在第一和第二基板10和20表面上的第一划线806和807 施压。
如上所述,第一滚筒808以接触到具有TFT阵列基板的第一基板10的方 式施加压力。因此,第一滚筒808最好用人造橡胶材料制成,在玻璃基板上不 容易滑动,具有良好的静电特性,并且不产生微粒。
参见图51D,切割后的第一和第二基板10和20在第一旋转单元820中被 转动90°。
参见图51E,在第二划线单元830中,旋转的第一和第二基板10和20被 移动一个预定距离,到达第三和第四台面811和812之间,按均匀的距离在彼 此间保持距离,同时,用第三和第四台面811和812之间的隔离空间内的第二 上,下轮813和814在第一和第二基板表面上依次形成第二划线815和816。
正如参照图51B所述,和第一上,下轮804和805一样,第二上,下轮 813和814与TFT阵列基板(第一基板10)区内的参考线R1一侧彼此间保留预 定的距离,这一侧比滤色器基板(第二基板20)上对应的一侧突出,从而在第一 和第二基板10和20表面上形成第二划线815和816。并且,在TFT阵列基板 没有从滤色器阵列基板突出的那个区域,第二上,下轮813和814彼此吻合地 对准,从而在第一和第二基板10和20的表面上形成第二划线815和816。
参见图51F,在第二划线单元830中,用第二滚筒817分别对第二划线815 和816的各部位施加压力,依次切割第一和第二基板10和20。
如上文参照图51C所述,第二滚筒817同时对由第二上轮813形成的第 二划线815的至少一个部位施加压力,使裂缝通过第二划线815和816在第一 和第二基板10和20上扩展。同时,当在第一基板10表面上形成第二划线815 的第二上轮813返回其原始位置时,第二滚筒813与第二上轮813配合操作, 沿着第二划线815移动施加的压力,这样就能更加有效地对第二划线815施加 压力。第二滚筒817最好用具有小摩擦力的人造橡胶材料制成,它具有良好的 静电特性,并且产生的微粒很少。
参见图51G,用卸载单元840将沿着第一和第二划线806,807,815和 816依次切割的单元液晶显示器面板传送给执行后续步骤的装置。
与液晶显示器面板被传送到装载单元800时的状态相比,如图51G所示, 按顺序切割的单元液晶显示器面板被转过了90°。单元液晶显示器面板因在卸 载单元840中插入第二旋转单元850被转过了90°,这样就能卸载并等待传送 给执行后续步骤的下一个装置。这样能方便地执行后续步骤。
另外,如图51G所示,如果后续步骤需要将具有滤色器基板的单元液晶 显示器面板层叠在TFT阵列基板上,就在卸载单元840中插入第一翻转单元 860,将卸载的单元液晶显示器面板翻转后传送给执行后续步骤的装置。
因此,在按照本发明一个实施例的液晶显示器面板切割装置及其方法中, 第一和第二划线是通过在第一和第二基板上同时执行一次旋转和两次划线而 形成的,然后按照用第一和第二滚筒在第一和第二划线的至少一个部位上施加 压力的方法将第一和第二基板切割成单元液晶显示器面板。
同时,具有面对面粘结到一起的TFT阵列和滤色器阵列基板的单元液晶 显示器面板被装配到第一和第二基板上,在彼此间留下均匀的距离。并且在第 一和第二基板上没有单元液晶显示器面板的外围上形成虚拟密封剂,防止按照 液晶显示器模式粘结到一起的第一和第二基板变形。
如果采用本发明的实施例来切割在上面已形成虚拟UV固化密封剂40和 50的第一和第二基板,切割的第一和第二基板可能很难彼此分开。
图52表示按照本发明另一实施例的一种液晶显示器面板切割装置及其方 法的示意性框图,能够有效切割并分离在上面已形成虚拟UV固化密封剂的第 一和第二基板。
参见图52,按照本发明另一实施例的切割装置包括装载单元900装载并 对准在上面装配有多个单元液晶显示器面板的第一和第二基板,第一划线单元 910,它用吸力保持第一和第二基板,将第一和第二基板装载到第一和第二台 面之间,彼此间留下预定的距离,并且用第一上,下轮在第一和第二基板表面 上形成第一划线,,通过在彼此远离的方向上移动第一和第二台面来切割第一 和第二基板,第一旋转单元920,将切割的第一和第二基板旋转90°,第二划 线单元930,用吸力保持旋转了90°的第一和第二基板,将第一和第二基板装 载到第三和第四台面之间,彼此间留下预定的距离,并且用第二上,下轮在第 一和第二基板表面上形成第二划线,通过在彼此远离的方向上移动第三和第四 台面来切割第一和第二基板,以及卸载单元940,用来卸载已经被第一和第二 划线单元910和930切割的单元液晶显示器面板,将单元液晶显示器面板传送 给执行下一个步骤的装置。
图53A到53G表示在图52的各个框中执行的后续步骤的具体示意图。以 下要详细解释按照本发明的液晶显示器面板切割装置及其方法。
参见图53A,TFT阵列基板和滤色器阵列基板被形成在面对面粘结的第一 和第二基板上。在装载单元900中,粘结的第一和第二基板10和20被装载到 第一台面905上,然后用对准标记906对准。
在这种情况下,第一和第二基板10和20被装载在上面,将上面已形成 TFT阵列基板的第一基板10层叠到在上面已形成滤色器阵列基板的第二基板 20上。与第一和第二基板翻转层叠的情况相比,可以减缓在第一和第二基板 10和20的切割过程中作用到TFT阵列基板和滤色器基板上的振动。
参见图53B,在第一划线单元910中,第一和第二基板10和20被装载在 横跨第一台面和第二台面911之间的空间内,与第一台面905保持距离,然后 通过吸孔912的吸力吸附在上面。并且通过第一和第二台面905和911之间 留下的空间内的第一和第二轮913和914按顺序分别在第一和第二基板10和 20表面上形成第一划线915和916。
由于栅极和数据焊盘是分别形成在TFT阵列基板的左,右方向的一侧和 上,下方向的一侧,形成在第一基板10上的TFT阵列基板的一侧比形成在第 二基板20上的滤色器基板上相应的一侧突出。
在这种情况下,第一上轮913与TFT阵列基板(第一基板10)区内的参考 线R1一侧保留距离,这一侧比滤色器阵列基板(第二基板20)上对应的一侧突 出,从而在第一基板10的表面上形成第一划线915。并且第一下轮914与参 考线R1保留距离,在对应第一上轮913的反方向上相距预定距离,从而在第 二基板20的表面上形成第一划线916。
同时,第一上,下轮913和914在上面没有形成TFT阵列基板的栅极或 数据焊盘的第一基板10的区域内(也就是TFT阵列基板没有从滤色器阵列基板 突出的区域)彼此吻合地对准,分别在第一和第二基板10和20的表面上形成 第一划线915和916。
参见图53C,沿着第一划线915和916在彼此远离的方向上移动用吸孔 912吸持第一和第二基板10和20的第一和第二台面905和911,将第一和第 二基板10和20切开。
在吸持第一和第二基板10和20的第一和第二台面905和911表面上形成 吸孔912,吸孔间保持等距离。吸孔912吸气,用吸力将第一和第二基板10 和20吸持在第一和第二台面905和911上。这样,第一和第二基板10和20 就不会摇摆。在传送切开的第一和第二基板10和20时吹入空气,从第一和第 二台面905和911上卸下第一和第二基板10和20。
同时,如图54所示,形成的吸孔912在第一和第二台面1005和1011表 面上具有等面积的吸持部1012,这样能更有效地吸持第一和第二基板。此外 还能防止因吸气压力设置过高使吸孔在第一和第二基板10和20上形成黑色污 点的可能性。
参见图53D,切割完的第一和第二基板10和20在第一旋转单元920中被 旋转90°。
参见图53E,在第二划线单元930中,旋转的第一和第二基板10和20被 装载到横跨第三和第四台面931和932之间的空间中,彼此间留下均匀的距离, 并且用吸孔933吸持。接着用第三和第四台面931和932之间的独立空间中的 第二上,下轮934和935在第一和第二基板10和20表面上依次形成第二划线 936和937。
正如参照图53B所述,在TFT阵列基板的一侧比滤色器基板上对应的一 侧突出的那一区域中,第一上,下轮913和914,第二上,下轮934和935在 离开参考线R1的彼此相反方向上相互间保持预定的距离,从而在第一和第二 基板10和20表面上形成第二划线936和937。并且,在TFT阵列基板没有从 滤色器阵列基板突出的区域内,第二上,下轮934和935彼此吻合地对准,从 而在第一和第二基板10和20的表面上形成第二划线936和937。
参见图53F,在第二划线单元930中,沿着第二划线936和937在彼此远 离的方向上移动用吸孔933吸持第一和第二基板10和20的第三和第四台面 931和932,将第一和第二基板10和20切开。
在第三和第四台面931和932表面上形成的吸孔933与第一和第二台面 905和911上形成的吸孔912相同,如图43所示都形成同样的吸持部1012, 各自具有预定的面积。
参见图53G,卸载单元940将沿着第一和第二划线915,916,936和937 依次切割的单元液晶显示器面板传送给执行后续步骤的装置。
与液晶显示器面板被传送到装载单元900时的状态相比,如图53G所示, 按顺序切割的单元液晶显示器面板被转过了90°。单元液晶显示器面板因在卸 载单元940中插入第二旋转单元950被转过了90°,这样就能卸载并等待传送 给执行后续步骤的下一个装置。这样能方便地执行后续步骤。
另外,如图53G所示,如果后续步骤需要将具有滤色器基板的单元液晶 显示器面板层叠在TFT阵列基板上,就在卸载单元940中插入第一翻转单元 960,将卸载的单元液晶显示器面板翻转后传送给执行后续步骤的装置。
因此,在按照本发明另一个实施例的液晶显示器面板切割装置及其方法 中,第一和第二划线是通过在第一和第二基板上同时执行一次旋转和两次划线 而形成的,然后按照用装载第一和第二基板的第一/第二台面吸持,第三/第四 台面在彼此远离的方向上移动的方式将第一和第二基板切割成单元液晶显示 器面板。
同时,按照本发明的实施例,用来将第一和第二基板切割成单元液晶显示 器面板的第一和第二划线步骤应该交替执行,用第一切割步骤从第一和第二基 板上切除没有单元液晶显示器面板的虚拟区,并且用第二切割步骤从第一和第 二基板上切下具有单元液晶显示器面板的区域。
具体地说,在第一切割步骤中,如图55A所示,第一和第二基板10和20 被移动到横跨在第一和第二台面703和704之间的空间内,彼此间留下预定距 离,用第一上,下轮705和706形成第一划线707,然后象本发明的一个实施 例一样对第一划线707的至少一个部位施压,或是象本发明另一实施例那样朝 彼此远离的方向移动吸附着第一和第二基板10和20的第一和第二台面703 和704,从第一和第二基板10和20上没有形成单元液晶显示器面板的一侧切 除虚拟区709。
如图55B所示,在第二切割步骤中,没有单元液晶显示器面板的虚拟区 709已经被第一切割步骤切除的第一和第二基板10和20在一侧的方向上被移 动到横跨在第一和第二台面703和704之间的空间内,用第一上,下轮705 和706形成第二划线708,然后象本发明的一个实施例那样用滚筒对第一划线 707的至少一个部位施压,或是象本发明另一实施例那样朝彼此远离的方向移 动吸附着第一和第二基板10和20的第一和第二台面703和704,将第一和第 二基板10和20切割成单元液晶显示器面板。
然后执行从第一和第二基板10和20上切除没有单元液晶显示器面板的虚 拟区709的第一切割步骤,然后重复执行第二切割步骤,将第一和第二基板 10和20切割成单元液晶显示器面板。
如果执行本发明的一个实施例,在为了防止第一和第二基板10和20变形 而在没有形成单元液晶显示器面板的外围形成虚拟密封剂时,虚拟区709在第 一或第二切割步骤中有可能不能与单元液晶显示器面板完全分离。
另外,在执行本发明的另一个实施例时,单元液晶显示器面板的面积有足 够宽度可供第一和第二台面703和704用吸力夹持第一和第二基板10和20。 这样就能在第二切割步骤中切割单元液晶显示器面板。然而,由于虚拟区很窄, 第一和第二台面703和704不能在虚拟区上用吸力夹持第一和第二基板10和 20。
图56A到56F表示按照本发明又一实施例的示意图,可用来解决本发明 上述实施例所存在的问题。以下要参照附图解释按照本发明的又一实施例切割 液晶显示器面板的方法。
参见图56A,在上面具有彼此间保持均匀距离的单元液晶显示器面板的第 一和第二基板10和20被装载到第一台面604上,然后用吸力移动吸附在第一 台面604上的一侧,使上面没有形成单元液晶显示器面板的虚拟区从第一台面 604的一侧突出。
参见图56B,用第一上,下轮606和607在突出第一台面604的第一和第 二基板10和20表面上形成第二划线608。
参见图56C,用一个机械手夹具609从已形成第二划线608的第一和第二 基板10和20上除去上面没有形成单元液晶显示器面板的虚拟区605。
为了用机械手夹具609更容易从第一和第二基板10和20上除去虚拟区 605,在用第一上,下轮606和607形成第一划线608之后,象本发明的一个 实施例一样用滚筒对第一划线608的至少一个部位施加压力,使裂缝沿着第一 划线608扩展。
同时,由于液晶显示器面板尺寸是按照LCD模式而改变的,采用的机械 手夹具609最好能用一个附属电动机控制其宽度。另外,如果在上面已形成 TFT阵列滤光器的第一基板10被层叠在上面已形成滤色器基板的第二基板 上,在单元液晶显示器面板中,TFT阵列基板比对应的滤色器基板突出。因此 要将机械手夹具609制成能够在比第一和第二基板10和20低的位置上夹住虚 拟区605。与此相反,机械手夹具609被制成能够在比第一和第二基板10和 20高的位置上夹住虚拟区605。这样就能预防有可能作用在单元液晶显示器面 板上的振动。为此最好用附属电动机来控制机械手夹具609的位置高度。
参见图56D,已经从上面去掉的虚拟区605的第一和第二基板10和20 被吸附它的吸力向一侧移动,到达横跨在第一台面604和第二台面605之间的 空间内,与第一台面604保持距离。
参见图56E,在第一台面604和第二台面650之间的独立空间内用第一上, 下轮606和607在第一和第二基板10和20的表面上形成第二划线611。
参见图56F,朝彼此远离的方向移动第一台面604和第二台面650,沿着 第二划线611从第一和第二基板10和20上切下单元液晶显示器面板。
为了便于通过朝彼此远离的方向移动第一台面604和第二台面650从第一 和第二基板10和20上切下单元液晶显示器面板,在用第一上,下轮606和 607形成第二划线611之后,可以象本发明一个实施例那样用滚筒对第二划线 611的至少一个部位施加压力,使裂缝沿着第二划线611扩展。
以下要解释上述各个轮的结构。
图57A和57B表示在切割按照本发明的液晶显示器面板时使用的切割轮 的示意性实施例。
参见图57A和57B,钱币状切割轮60是用钨合金(WC)或金刚石制成的, 并且包括用来接收支撑轴(图中未示出)和边沿尖锐的刀片62的通孔61,刀片 的前后面经过研磨,沿着切割轮60的圆周成等间距布置,因而具有不平坦的 结构。轮60在旋转时按照均匀的压力紧密附着在玻璃的液晶显示器面板上, 形成预定深度的沟槽。另外,轮60用不平坦结构的刀片52控制在液晶显示器 面板上的滑动,避免形成异常的沟槽。此外,旋转的切割轮60紧密附着在液 晶显示器面板上,对液晶显示器面板形成冲击,使裂缝的扩展方向在一致的方 向上占优势,用切割轮60和液晶显示器面板之间的紧密压力切割液晶显示器 面板。
按照上述方法,具有多个单元面板的基板被切割成单元面板。然后在各个 面板上执行研磨步骤。
图58表示按照本发明一个实施例的液晶显示器面板的研磨量检测图形的 示意图,而图59表示按照本发明另一实施例的液晶显示器面板的研磨量检测 图形的示意图。
参见图58,单元液晶显示器面板350包括具有按矩阵形式布置的液晶单 元的图像显示单元313,将图像显示单元313的栅极线GL~GLm连接到栅极 驱动器集成电路(在图中未示出)为其提供栅极信号的栅极焊盘314,将图像显 示单元313的数据线DL~DLn连接到数据驱动器集成电路(在图中未示出)为 其提供图像信息的数据焊盘315。在这种情况下,栅极和数据焊盘314和315 被形成在第一基板10的周边区域,基板10的短边和长边从第二基板20突出。
在数据线DL~DLn与栅极线GL~GLm交叉的各个区域中,尽管图中没 有表示,包括一个薄膜晶体管,用来切换所形成的相应液晶盒,一个像素电极, 和一个在整个表面上形成的钝化层,用来保护数据线DL~DLn,栅极线GL~ GLm薄膜晶体管和电极。
另外,如上所述,为了切断在第一基板10上形成诸如数据线DL~DLn, 栅极线GL~GLm和电极等导电层时有可能产生的静电,在第一基板10的一 个边沿部位形成短路导线(图中未示出),将导电层电气短路。
在图像显示单元313的第二基板20上形成多个按盒区域用黑底层相互隔 离的涂层滤色器,并且在第一基板10上形成作为对应的像素电极的计数电极 的公用电极。
如上所述,在彼此面对的第一和第二基板10和20之间通过盒间隙保持均 匀的距离,用形成在图像显示单元313边沿上的密封剂(在图中未示出)彼此粘 结,并且在第一和第二基板10和20之间的隔离空间中形成液晶层。
同时,在栅极和数据焊盘314和315上单独形成数量一致的敲打标记 355A~355J,精确对准从数据线DL~DLn,栅极线GL~GLm,栅极和数据 驱动器集成电路上抽出的接触插头。例如图58所示,在栅极焊盘314上单独 形成三个敲打标记355A~355C,并在数据焊盘315上单独形成七个敲打标记 355D~355J。
上述单元液晶显示器面板350的一个边沿应该从单元液晶显示器面板350 一端END1倾斜研磨到研磨线R1。然而,如图58中的放大区EX1所示,单 元液晶显示器面板350的实际研磨线与研磨线R1具有预定的误差范围,如果 这一误差偏离了允许的误差余量D1,就判断为研磨故障,D1大约是200μm。
使用者按周期从线上抽取研磨的单元液晶显示器面板350,将抽取的面板 350传送给另外的测量装置,并且用高放大倍数的照相机,投影仪等等判断单 元液晶显示器面板350的实际研磨线是否偏离了允许的误差余量D1。
按照本发明的一个实施例,如图58所示,以研磨线R1为基准对应着允 许的误差余量D1形成一个研磨量识别图形360。在这种情况下,允许的误差 余量D1被设置在±100μm。另外,如果在栅极焊盘314上形成研磨量识别图 形360,应该在形成栅极线GL1~GLm的同时形成研磨量识别图形360。并且, 如果在数据焊盘315上形成研磨量识别图形360,应该在形成数据线DL1~ DLn的同时形成研磨量识别图形360。
这样就能通过观测研磨量识别图形360来判断单元液晶显示器面板350 的实际研磨线是否偏离了允许的误差余量D1。
具体说就是观察研磨完的单元液晶显示器面板350的研磨量识别图形 360,如果研磨量识别图形360因没有研磨完全或完全研磨而无法识别,就判 定为‘研磨不足’或‘研磨过度’的故障。
按照本发明一个实施例的这种液晶显示器面板研磨量检测图形和用这种 图形判断研磨故障的方法能够通过观测研磨量识别图形360来判断单元液晶 显示器面板的研磨故障,因而不需要额外的测量装置,并且能判断所有单元液 晶显示器面板350的研磨故障。
图59表示按照本发明另一实施例的液晶显示器面板的研磨量检测图形的 示意图。
参见图59,单元液晶显示器面板350包括具有按矩阵形式布置的液晶盒 的图像显示单元313,将图像显示单元313的栅极线GL~GLm连接到栅极驱 动器集成电路(在图中未示出)为其提供栅极信号的栅极焊盘314,将图像显示 单元313的数据线DL~DLn连接到数据驱动器集成电路为其提供图像信息的 数据焊盘315。在这种情况下,栅极和数据焊盘314和315被形成在第一基板 10的周边区域,基板10的短边和长边从第二基板20突出。
在数据线DL~DLn与栅极线GL~GLm交叉的各个区域中,尽管图中没 有表示,包括一个薄膜晶体管,用来切换所形成的相应液晶盒,一个像素电极, 和一个在整个表面上形成的钝化层,用来保护数据线DL~DLn,栅极线GL~ GLm薄膜晶体管和电极。
另外,如上所述,为了切断在第一基板10上形成诸如数据线DL~DLn, 栅极线GL~GLm和电极等导电层时有可能产生的静电,在第一基板10的一 个边沿部位形成短路导线(图中未示出),将导电层电气短路。
在图像显示单元313的第二基板20上形成多个按盒区域用黑底层相互隔 离的涂层滤色器,并且在第一基板10上形成作为对应的像素电极的计数电极 的公用电极。
同时,在栅极和数据焊盘314和315上单独形成数量一致的敲打标记 355A~355J,精确对准从数据线DL~DLn,栅极线GL~GLm,栅极和数据 驱动器集成电路上抽出的接触插头。例如图59所示,在栅极焊盘314上彼此 独立地形成三个敲打标记355A~355C,并在数据焊盘315上彼此独立地形成 七个敲打标记355D~355J。
上述单元液晶显示器面板350的一个边沿应该从单元液晶显示器面板350 一端END1倾斜研磨到研磨线R1。然而,如图59中的放大区EX1所示,单 元液晶显示器面板350的实际研磨线与研磨线R1具有预定的误差范围,如果 这一误差偏离了允许的误差限度D1,就判断为研磨故障。
按照本发明的另一个实施例,以研磨线R1为基准在对应着允许的误差余 量D1的区域上形成彼此间等间隔的研磨量识别图形360a~360o。
研磨量识别图形360a~360o最好是这样形成,将从研磨线R1到允许误 差余量D1设置在大约100μm的距离划分成可以用肉眼识别的均匀单位。
例如图59所示,如果在中部形成三个等间距的研磨量识别图形360g~ 360i,在单元液晶显示器面板端部END1方向上的一个区域就能从以研磨线 R1为边界相互吻合的一条线形成的敲打标记355JI方向上的一个区域来辨别。
并且,按等距离单位形成更加靠近敲打标记355J的研磨量识别图形 360b~360f的划分区域,更加靠近中间部位的三个研磨量识别图形360g~360i 一侧的边沿。并且在最外边形成与研磨量识别图形360b相同的研磨量识别图 形360a。
另外,按等距离单位形成更加靠近单元液晶显示器面板端部END1的研磨 量识别图形360j~360n的划分区域,更加靠近中间部位的三个研磨量识别图 形360g~360i一侧的边沿。并且在最外边形成与研磨量识别图形360n相同的 研磨量识别图形360o。
形成在最外边的研磨量识别图形360a和360o能确保极为可靠的研磨故障 判断,而中间部位的三个研磨量识别图形360g~360i有助于判断单元液晶显 示器面板350的实际研磨线是否与研磨线R1吻合。
在形成敲打标记355J的那一区域的边沿上标记有数字(-10,-8,-6, -4,-2,0,2,4,6,8,10),对应着研磨量识别图形360a~360o。这样 就能检测单元液晶显示器面板350的实际研磨量。在这种情况下,假设从切割 线R1起的允许误差余量D1是±100μm,数字(-10,-8,-6,-4,-2, 0,2,4,6,8,10)的单位就是10μm。
这样就能通过用视觉检查研磨量识别图形360来实现按照本发明另一实 施例对单元液晶显示器面板350的实际研磨线是否偏离允许误差余量D1的判 断。
具体地说,要观察研磨完的单元液晶显示器面板350的研磨量识别图形 360a~360o,如果看不到一侧边沿的研磨量识别图形360a和360b,就判定为 ‘研磨过度’造成的故障,如果研磨量识别图形360n和360o没有被完全磨掉, 就判断为‘研磨不足’造成的故障。
另外,在本发明的另一实施例中,能够通过视觉检查来检查单元液晶显示 器面板350的实际研磨线和切割线R1,并且能通过高放大倍数的照相机检查 对应研磨量识别图形360a~360o的数字(-10,-8,-6,-4,-2,0,2, 4,6,8,10),从而检测单元液晶显示器面板350的实际研磨线是否在20μm 误差范围内。
同时,形成更多的研磨量识别图形可以使研磨量识别图形的划分区域更 细,这样就能缩小20μm的误差范围。
如果出于各种原因将为切割线R1采用的±100μm允许误差余量D1设置 为80μm,本发明的一个实施例将无法应付这种变化。然而,在本发明的另一 实施例中,对应研磨量识别图形360a~360o的数字(-10,-8,-6,-4, -2,0,2,4,6,8,10)是通过高放大倍数的照相机来检查的,因此能应付 这种变化。
在完成研磨步骤S17之后检查各个单元液晶显示器面板(S18)。
图60表示按照本发明一个实施例的液晶显示器面板检查装置,而图61A 到61C表示按照本发明的一个实施例用图60的检查装置连续检查一个单位液 晶显示器面板的一种检查方法的示意图。
参见图60,按照本发明的一个实施例的液晶显示器面板检查装置包括对 应着单元液晶显示器面板350的长边(即具有数据焊盘的一侧和对面一侧)的 第一和第二检查棒301和302,用来检查切割状态和单元液晶显示器面板350 长边之间的距离D1,以及对应着单元液晶显示器面板350的短边(即具有栅 极焊盘的一侧和对面一侧)的第三和第四检查棒303和304,用来检查切割状 态和单元液晶显示器面板350短边之间的距离D2。
第一和第二检查棒301和302通过一个接触系统检查单元液晶显示器面板 的长边上是否有遗留,并且测量单元液晶显示器面板长边之间的距离D1。而 第三和第四检查棒303和304通过一个接触系统检查单元液晶显示器面板的短 边上是否有遗留,并且测量单元液晶显示器面板短边之间的距离D2。
同时,随着单元液晶显示器面板350的尺寸按照对应型号而改变,最好能 对应着单元液晶显示器面板型号最大尺寸的长边和短边长度来制作第一和第 二检查棒301和302和第三和第四检查棒303和304,这样就能适用于所有型 号的单元液晶显示器面板。第一到第四检查棒301至304最好是通过内置的标 准尺分别测量单元液晶显示器面板长边和端边之间的距离D1和D2。
另外,作为滤色器阵列基板的第二基板20被粘结到作为TFT阵列基板的 第一基板上,并且第一基板10的一侧按上文所述突出第二基板20。
这样,单元液晶显示器面板350的长,短边一侧就具有台阶状台阶差。为 了检查单元液晶显示器面板350的长边,要对应着具有数据焊盘的单元液晶显 示器面板350的长边形成第一检查棒301,用来搭接具有台阶状台阶差的单元 液晶显示器面板350的长边,并且对应着具有栅极焊盘的单元液晶显示器面板 350的短边形成第三检查棒303,用来搭接具有另一个台阶状台阶差的单元液 晶显示器面板350的短边。
以下要参照图61A到61C具体解释用上述检查装置检查单元液晶显示器 面板的一种方法。
参见图61A,单元液晶显示器面板350被装载到具有第一到第四检查棒 301至304的第一台面(图中未表示)上。在这种情况下,第二基板20被层 叠在第一基板10上,装载好单元液晶显示器面板350。第一基板10一侧上的 上述栅极和数据焊盘突出第二基板20。并且形成第一和第三检查棒301和303, 用来搭接因栅极和数据焊盘而具有台阶状台阶差的单元液晶显示器面板350 的长边和短边。
参见图61B,第一和第二检查棒301和302通过一个接触系统检查单元液 晶显示器面板350的长边上是否有遗留,并且测量单元液晶显示器面板350 长边之间的距离D1。
参见图61C,第三和第四检查棒303和304通过一个接触系统检查单元液 晶显示器面板350的短边上是否有遗留,并且测量单元液晶显示器面板350 短边之间的距离D2。
按照本发明一个实施例的上述结构的液晶显示器面板检查装置用一个采 用第一到第四检查棒301至304的接触系统检查单元液晶显示器面板350的 长,短边上是否有遗留,并且分别测量长边和短边之间的距离D1和D2,这 样就不需要附加的测量装置,并且能通过测量所有类型的单元液晶显示器面板 350尺寸来判断合格/不合格。
图62表示按照本发明另一实施例的液晶显示器面板检查装置,而图63A 和63B表示按照本发明的一个实施例用图62的检查装置连续检查一个单位液 晶显示器面板的检查方法的示意图。
参见图62,按照本发明另一实施例的液晶显示器面板检查装置包括对应 着单元液晶显示器面板350的长边(即具有数据焊盘的一侧和对面一侧)的第 一和第二检查棒301和302,用来检查切割状态和单元液晶显示器面板350长 边之间的距离D1,以及对应着单元液晶显示器面板350的短边(即具有栅极 焊盘的一侧和对面一侧)的第三和第四检查棒303和304,用来检查切割状态 和单元液晶显示器面板350短边之间的距离D2。在这种情况下,与本发明的 一个实施例相比,制作的第四检查棒304能够应付最小型号的单元液晶显示器 面板350的短边。
同时,第一到第四检查棒301至304通过内置的标准尺分别测量单元液晶 显示器面板长边和端边之间的距离D1和D2。
以下要参照图63A到63C具体解释用本发明另一实施例的上述检查装置 检查单元液晶显示器面板的一种方法。
参见图63A,单元液晶显示器面板350被装载到具有第一到第四检查棒 301至304的第一台面(图中未表示)上。在这种情况下,第二基板20被层 叠在第一基板10上,装载好单元液晶显示器面板350。第一基板10一侧上因 具有上述栅极和数据焊盘突出第二基板20。并且形成第一和第三检查棒301 和303,用来搭接因栅极和数据焊盘而具有台阶状台阶差的单元液晶显示器面 板350的长边和短边。
参见图63B,第一到第四检查棒301至304通过一个接触系统检查单元液 晶显示器面板350的长,短边上是否有遗留,并且分别测量单元液晶显示器面 板350长,短边之间的距离D1和D2。
因此,与本发明的一个实施例不同,按照本发明另一实施例的液晶显示器 面板检查装置同时驱动第一到第四检查棒301至304,通过一个接触系统检查 单元液晶显示器面板350的长,短边上是否有遗留,并且分别测量单元液晶显 示器面板350长,短边之间的距离D1和D2。因此,如果将按照本发明另一 实施例的液晶显示器面板检查装置的第一到第四检查棒301至304制作成具有 与最小型号的单元液晶显示器面板350的长边和短边相对应的长度,第一和第 二检查棒301和302就不可避免会碰到第三和第四检查棒303和304。
因此,在本发明的另一实施例中,第四检查棒304被制作成应付最小型号 的单元液晶显示器面板350的短边,这样就能同时驱动第一到第四检查棒301 至304,防止第一和第二检查棒301和302碰到第三和第四检查棒303和304。
与按照本发明一个实施例的检查装置相比,按照本发明另一实施例的检查 装置仅能检查对应着第四检查棒304的单元液晶显示器面板350的短边的一个 部位是否有遗留。然而,按照本发明另一实施例的检查装置的优点在于单元液 晶显示器面板350的遗留检查和长,短边之间距离D1和D2的测量比本发明 的一个实施例要快。
这样就能用液晶滴液系统按上述步骤制成液晶显示器面板。
以下要解释采用液晶滴液按上述步骤制作液晶显示器中的液晶显示器面 板的一种系统。
图64表示按照本发明用液晶滴液制造LCD的一种系统的示意图。
参见图64,按照本发明的液晶制造系统包括一个GAP处理线1500,分别 在第一和第二基板10和20上滴加液晶,印刷密封剂,彼此粘结第一和第二基 板10和20,并且使密封剂固化,以及一条检查处理线1400,将粘结的基板切 割成面板单元,并且严密和检查单元面板。
另外,GAP处理线1500主要包括在第一基板上滴加液晶的液晶形成线 1700,在第二基板上形成密封剂的密封剂形成线1800,以及将两个基板彼此 粘结并使密封剂固化的粘结和固化线1600。
液晶形成线1700还包括装载第一基板10的第一装载器1100a,在第一基 板10上设计有多个液晶显示器面板,需要在各个面板上执行TFT阵列处理, 第一清洗器1105a,用来清洗由液晶形成线1700装载的第一基板10,第一对 准器和橡胶1110a,在经过第一清洗器1105a清洗的第一基板10上涂敷一个对 准层,并且摩擦该对准层,第二清洗器1105b,用来清洗被第一对准器和橡胶 1110a对准的第一基板,用来缓冲基板的第一缓冲器1120a,以便平滑在第二 清洗器1105b中清洗的各个基板的下一步处理待机时间,以及液晶(LC)装载 器1130,在从第一缓冲器1120a或第二清洗器1105b传送来的第一基板10的 各个面板上滴加液晶。本发明还包括一个视觉检查器,用来在形成对准层之后 检查对准状态。考虑到要将大尺寸基板移动到视觉检查器有困难,最好是在夹 具上连接一个手柄以便于移动基板。
密封剂形成线1800包括装载第二基板20的第二装载器1100b,在第二基 板20上设计有多个液晶显示器面板,需要在各个面板上执行滤色器阵列处理, 第三清洗器1105c,用来清洗由第二装载器1100b装载的第二基板20,第二对 准器和橡胶1110b,在经过第三清洗器1105c清洗的第二基板20上涂敷一个对 准层,并且摩擦该对准层,第四清洗器1105d,用来清洗被第二对准器和橡胶 1110b对准的第二基板20,用来缓冲基板的第二缓冲器1120b,以便平滑在第 四清洗器1105d中清洗的各个基板的下一步处理待机时间,一个银分配器1135 在第四清洗器1105d或第二缓冲器1120a中清洗的第二基板20的各个面板上 分配银,一个密封剂分配器1140在银分配器1135中形成银的第二基板20的 各个面板上分配UV和热固化密封剂,一个USC清洗器1150清洗在密封剂分 配器1140中已形成密封剂的第二基板20,以及第一翻转器1160,将在USC 清洗器1150中经过清洗的第二基板20翻转,让上面已经形成密封剂的第二基 板20的表面朝下。
粘结和固化线1600包括粘接机器1170,在真空状态下将上面已滴加液晶 的第一基板和上面已形成密封剂的翻转的第二基板粘接到一起,一个UV固化 器1180用UV射线照射在粘接机器1170中被粘接到一起的第一和第二基板 10和20的密封剂上,使密封剂固化,第二翻转器1190,有选择地翻转在UV 固化器1180中经过UV固化的第一或第二基板,一个热固化器1200使在UV 固化器1180中固化或在第二翻转器1190中翻转的两个基板加热固化,以及第 一卸载器1210,将在热固化器1200中加热固化的基板卸载。
在这种情况下,尽管图中没有表示,一个用来检查粘接等级的粘接等级检 查器,和一个用肉眼检查粘接的基板视觉检查器被安装在UV固化器1180和 第二翻转器1190之间。并且有一个用来检查固化基板外观的外观检查器被安 装在热固化器1200和第一卸载器1210之间。
检查处理线1400还包括第三装载器1300,用来装载从第一卸载器1210 卸载的粘接的两个基板,一个切割器1310将第三装载器1300装载的粘接的两 个基板切割成面板单元,一个检查器1320检查用切割器1310切割的各个面板 的尺寸,一个研磨器1330研磨切割边沿并将在检查器3120中检查的各个面板 的棒短路,一个成品检查器1340最终检查在研磨器1330中研磨的各个面板的 合格/缺损状态,以及第二卸载器1350用来装运被成品检查器1340判定为合 格的面板。
在图64中,在各个装置之间(箭头)安装有诸如输送机械手和输送带等等 输送装置。
在上文中,在上面执行TFT阵列处理的第一基板10被装载到第一装载器 1100a上,而在上面执行滤色器阵列处理的第二基板20被装载到第二装载器 1100b上。反之,按照需要制造的液晶显示器的模式(IPS,TN,VA),在上面 执行TFT阵列处理的第一基板10可以装载到第二装载器1100b上,而在上面 执行滤色器阵列处理的第二基板20可以装载到第一装载器1100a上。
因此,采用液晶液滴制造液晶显示器的系统和用它制造液晶显示器的方法 具有以下优点或效果。
第一,第一和第二基板按以下方式被粘接到一起,即在第一基板上滴加液 晶,并且在第二基板上涂敷密封剂。因此,本发明能够在LC滴加处理时间和 密封剂涂敷处理时间之间达到平衡,这样就能缩短粘接前的处理时间。
第二,LC滴加量可以补偿,因而能精确地滴加。这样,本发明就能缩短 处理时间并提高生产率。
第三,在虚拟区内形成虚拟圆柱衬垫料,防止LC在密封剂弯曲固化之前 接触到密封剂,因此,本发明能够提高产量和产品的质量。
第四,在虚拟圆柱衬垫料上形成开口,让LC通过开口流动到基板的角上。 这样,本发明就能防止基板的角区被充入的LC不足。
第五,在涂敷的主密封剂上印刷辅助密封剂,这样就能防止密封剂在开始 涂敷密封剂时发生聚结。
第六,由于LC和密封剂分别被形成在不同的基板上,具有密封剂的基板 可以清洗,这样能避免微粒污染。
第七,划线和破碎处理是在粘接并固化的两个基板被切割成单元面板的同 时执行的,这样能缩短处理时间。
第八,粘接机器中的基板支撑装置等等的结构能够支撑基板的中心部位, 这样就能用大于或等于1000×1200mm2的基板制造液晶显示器。
本领域的技术人员能够看出,可以对本发明进行各种各样的修改和变更。 因此,本发明应该覆盖属于权利要求书及其等效物范围内的修改和变更。
本申请要求2002年5月30日提交的韩国专利申请P2002-30204号的权益, 该申请可供参考。
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