制造液晶显示器的方法

专利名称：制造液晶显示器的方法
本申请要求2002年2月27日申请的第P2002-10557号和2002年3月4日申请的第P2002-11372号韩国专利申请的权益，相对于本申请涉及的所有目的，在本申请中将上述申请的全部内容以引用的形式加以结合。
本申请以引用的形式结合了两份同样处于审查中的申请，两份全文涉及的申请分别是2002年6月28日申请的序列号为10/184,096，题为“制造液晶显示装置的系统和方法”(律师牌号8733.666.00)的申请和2002年6月28日申请的序列号为10/184,088，题为“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”(8733.684.00)的申请。
LCD作为便携式显示器获得了最广泛的应用。其以极佳的图象质量、重量轻、厚度薄和低能耗等特性和优点，正在替代阴极射线管(CRT)。除了笔记本电脑监视器等便携式LCD外，还将LCD开发成可接收和显示广播信号的电视机(TV)和计算机监视器。
尽管为了在不同的领域内将LCD作为显示器使用而对其进行了各种技术开发，但是在将LCD作为显示器时如何提高其图象质量方面的研究还未达到LCD在很多方面的特性和优点。因此，为了在各种领域中用LCD作为普通显示器，开发LCD的关键在于LCD能否获得高清晰度、高亮度，大尺寸屏幕等高质量的图象，同时还应具备重量轻、厚度薄和低能耗等特点。
LCD设有用于显示图象的液晶显示板和向液晶显示板提供驱动信号的驱动部分，其中液晶显示板具有粘合在一起的第一和第二玻璃基板，两基板之间留有间隙，在第一和第二玻璃基板之间注有液晶层。
在第一玻璃基板(TFT阵列基板)上有多条以固定间隔沿一个方向设置的栅极线，多条以固定间隔沿垂直于栅极线的方向设置的数据线，多个位于由栅极线和数据线的交叉点确定的各象素区内并形成矩阵的象素电极，多个响应来自栅极线的信号完成开关动作把信号从数据线传送到象素电极的薄膜晶体管。
第二玻璃基板(滤色片基板)具有黑底层、红、绿、蓝(R、G、B)滤色片层和公用电极，所述黑底层遮挡除象素区之外的部分发出的光，滤色片层用于显示色彩，公用电极用于成象。
上述第一和第二基板借助密封剂相互粘合在一起，之间用衬垫料隔开，所述密封剂上留有液晶注入口，通过该注入口注入液晶。
通过将相互粘合的两个基板之间的间隙抽真空并将液晶注入口浸在液晶中便可注入液晶。液晶借助于毛细管现象在两个基板之间的间隙内流动。一旦液晶注入完成，便用密封剂将液晶注入口密封。
然而，现有技术中用液晶注入法制造LCD的方法存在以下问题。
首先，现有技术的方法生产率很低，这是因为在保持两个基板之间的间隙呈真空状态的同时将液晶注入口浸在液晶中进行液晶注入需花费很长时间。
其次，将液晶注入到特别是大尺寸LCD中会使液晶在显示板内出现不完全填充，这会导致出现有缺陷的显示板。
第三，复杂和冗长的制造过程导致需要很多液晶注入装置，由此占据了很多空间。
因此，最近研究了一种用液晶滴注法制造LCD的方法。日本的公开专利出版物第2000-147528号公开了以下液晶滴注方法。
下面将说明用上述液晶滴注法制造LCD的现有技术方法。图1A-1F示出了现有技术的方法中用于制造LCD的步骤。
参照图1A，将紫外线(UV)密封剂1涂敷到设有薄膜晶体管阵列的第一玻璃基板3上，涂敷厚度约为30μm，将液晶2滴注到密封剂1的内侧(薄膜晶体管阵列部分)。在密封剂1上不必设置液晶注入口。
将第一玻璃基板3安装到处于真空容器‘C’内并可沿水平方向运动的工作台4上，由第一吸附装置5借助真空吸附第一玻璃基板3的整个底表面来吸附第一玻璃基板。
参照图1B，由第二吸附装置7在真空下吸附形成有滤色片阵列的第二玻璃基板6的整个底表面，将真空容器‘C’关闭并抽真空。将第二吸附装置7沿垂直方向向下移动到使第一和第二玻璃基板3和6的之间的间隙为1mm的位置处，并使载有第一玻璃基板3的工作台4沿水平方向移动，将第一和第二玻璃基板3和6预对准。
参照图1C，向下移动第二吸附装置7，使第二玻璃基板6与液晶2或密封剂1相接触。
参照图1D，使载有第一玻璃基板3的工作台4沿水平方向运动将第一和第二玻璃基板3和6对准。
参照图1E，将第二吸附装置7向下移动使第二玻璃基板6与密封剂1接触并向下压迫第二玻璃基板6使第二玻璃基板6和第一玻璃基板3之间的间隙达到5μm。
参照图1F，从真空容器‘C’中取出粘合的第一和第二玻璃基板3和6并用UV光照射密封剂1，使密封剂1固化，从而完成LCD的制作。在密封剂1中，有主密封剂和环绕在LCD有源区周围的虚拟密封剂。
然而，上述现有技术中用液晶滴注法制造LCD的方法存在以下问题。
第一，在两个基板粘合之前，在同一个基板上涂敷密封剂和滴注液晶需花费很长的制作时间周期。
第二，在第一基板上涂敷密封剂和滴注液晶的同时，在第二基板上没有动作，所以在第一和第二基板之间存在制造工序的不平衡，这意味着生产线有无效运行。
第三，由于在第一基板上涂敷密封剂和滴注液晶，所以不能用超声清洗器(USC)清洗涂有密封剂的第一基板。因此，由于不能洗掉粘合两个基板的密封剂，所以也无法除去在粘合期间会引起密封剂有缺陷接触的颗粒。
第四，随着基板尺寸的增加，在为送气或为送气后的取出而移动待固化的粘合基板时，易于引起基板偏离。
第五，随着基板尺寸的增加，在密封剂固化前，在一系列步骤中很难保持基板的粘合状态。
第六，因基板未对准而引起的液晶在基板之间的运动会导致液晶定向不正确。
第七，基板未对准会使孔径比变坏。
第八，液晶定向不正确易导致出现擦痕样的污点和与亮度有关的污点。
第九，由于在工作台和第二吸附装置的水平面不标准的情况下，在整个基板上施加的压力不均匀，所以仅通过工作台和第二吸附装置的物理力来实现两个基板的粘合可能会导致有缺陷的粘合。
第十，粘合后将空气引入到真空容器中使真空容器恢复到大气压力，这样会因空气中所含的湿气而使真空容器的状态变坏。
本发明的优点在于提供一种用液晶滴注法制造LCD的方法，该方法能缩短制造的时间周期，和均匀地施加压力从而防止基板偏移。
本发明的其它特征和优点将在下面的说明中给出，其中一部分特征和优点可以从说明中明显得出或是通过对发明的实践而得到。通过在文字说明部分、权利要求书以及附图中特别指出的结构，可以实现和获得本发明的这些或其它优点。
为了得到这些和其它优点并根据本发明的目的，作为概括性的和广义的描述，本发明所述制造液晶显示器(LCD)的方法包括提供布设有密封剂的第一基板和第二基板；将第一和第二基板放入粘合室中；将第一和第二基板粘合；固定粘合的第一和第二基板；向粘合室送气以便对第一和第二基板施压；和取出施加了压力的第一及第二基板。
安放步骤包括把通过真空分别吸附第一和第二基板的上、下台板装到粘合室中；将第一和第二基板预对准；把粘合机的玻璃接受器定位在第二基板下方，所述第二基板吸附在上台板上；提供通过静电电荷(ESC)保持第一和第二基板的各台板。
粘合步骤包括至少在两个阶段改变压力。
固定粘合的第一和第二基板包括对光固或热固材料的密封剂进行光照射，或者加热，以便固定粘合的基板。
密封剂包括主密封剂和固定用密封剂，而固定粘合的第一和第二基板的步骤包括使用于固定两个基板的固定用密封剂固化。
密封剂包括用于将滴注在多个面板上的液晶密封的主密封剂；用于保护多处主密封剂的虚拟密封剂；和用于固定粘合的两个基板的固定用密封剂。固定粘合的第一和第二基板包括使固定第一和第二基板的固定用密封剂固化。
将固定用密封剂布设在基板周边上或两块面板之间。
密封剂包括用于将滴注在多块面板上的液晶密封的主密封剂；用于分别保护多处主密封剂的多处虚拟密封剂；而固定粘合的第一和第二基板的步骤包括使用于固定第一和第二基板的虚拟密封剂固化。
向粘合室送气以便对第一和第二基板施压的步骤包括上台板完成从粘合机向上的运动，和向粘合室注入气体或干燥的空气。
向粘合室送气以便对第一和第二基板施压的步骤包括在上台板从粘合机向上移动之后，并在上台板完成向上的运动之前，向粘合室注入气体或干燥的空气。
向粘合室送气以便对第一和第二基板施压的步骤包括在上台板向上运动的同时将气体或干燥气体注入到粘合室内。
当粘合室的上台板向上运动时，将气体或干燥的空气吹过上台板的真空吸附孔。
向粘合室送气以便对第一和第二基板施压的步骤包括大开始向粘合室注入气体或干燥的空气时，使上台板从粘合机向上运动。
在将气体或干燥的空气吹过粘合机上台板中的真空吸附孔时，上台板从粘合机向上运动。
向粘合室送气以便对第一和第二基板施压的步骤包括分两个阶段向粘合室注入气体或干燥的空气。
向粘合室送气包括在两个粘合的基板之间的间隙小于5μm之前，一直向基板施压。
将液晶滴注到第一基板上。
取出的步骤包括把下一步将要粘合的第一和第二基板中的至少一个放到上台板或下台板上，并取出已固定的基板。
按照本发明的另一方面，其提供的制造LCD的方法包括，把滴注了液晶和布设了密封剂的第一和第二基板放到粘合室中；将第一和第二基板粘合；向粘合室送气以便对第一和第二基板施压；和取出第一和第二基板。
制造LCD的方法进一步包括在将第一和第二基板粘合之前，将第一和第二基板对准。
按照本发明的另一方面，其提供的制造LCD的方法包括，把涂有密封剂的第一和第二基板放入粘合室内；将第一和第二基板粘合；向粘合室送气以便对第一和第二基板施压；和取出固定的第一和第二基板。
密封剂包括主密封剂和固定用密封剂，而固定压合的第一和第二基板的步骤包括使用于固定两个基板的固定用密封剂固化。
在基板的周边上布设多处固定用密封剂。
密封剂包括用于将滴注在多块面板上的液晶密封的主密封剂；用于分别保护多处主密封剂的虚拟密封剂；和将粘合的两个基板固定的固定用密封剂。固定压合的第一和第二基板的步骤包括使用于固定第一和第二基板的固定用密封剂固化。
在多处主密封剂的外周上布设多处虚拟密封剂。
密封剂包括用于将滴注在多块面板上的液晶密封的主密封剂；用于分别保护多处主密封剂的多处虚拟密封剂；和固定压合的第一和第二基板的步骤包括使用于固定第一和第二基板的虚拟密封剂固化。
将虚拟密封剂局部固化。
固定压合的第一和第二基板的步骤包括在布设密封剂时，在第二基板的切割部分或其周边上涂敷与密封剂相比有极佳固定性的粘接剂，并通过粘接剂固定压合的基板。
很显然，上面的一般性描述和下面的详细说明都是示例性和解释性的，其意在对本发明的权利要求作进一步解释。


本申请所包含的附图用于进一步理解本发明，其与说明书相结合并构成说明书的一部分，所述附图表示本发明的实施例并与说明书一起解释本发明的原理。
附图中图1A-1F示意性地表示了现有技术中用液晶滴注法制造LCD的方法步骤的剖面图；图2A-2H示意性地表示了按照本发明的实施例所述用液晶滴注法制造LCD的方法步骤的剖面图；图3表示的流程图示出了按照本发明的第一实例进行粘合的步骤；图4表示的是解释本发明第一实施例所述用于固定粘合基板的密封剂布图；图5表示的是用于解释本发明第二实施例所述固定方式的密封剂布图；图6表示的是用于解释本发明第三实施例所述固定方式的密封剂布图；图7表示的是用于解释本发明第四实施例所述固定方式的密封剂布图；图8表示的是用于解释本发明第五实施例所述固定方式的密封剂布图；图9表示的是用于解释本发明第六实施例所述固定方式的密封剂布图；图10表示从图4中的线I-I’剖开的上、下台板和基板的剖面图；图11表示的流程图展示的是本发明第二实例所述粘合方法的步骤。
第一实施例图2A-2H示意性地表示了按照本发明的实施例所述用液晶滴注法制造LCD的方法步骤的剖面图。图3表示的流程图示出了按照本发明第一实施例进行粘合的步骤。
按照本发明第一实施例所述的粘合步骤包括，将没有滴注液晶的的基板反转；把两个基板放入粘合室；将两个基板粘合；在同一室内通过固化密封剂将基板固定；向粘合室送气以便对两个基板施压；和从粘合室取出粘合的两个基板。
参照图2A，通过在第一玻璃基板11上滴注液晶12和在第二基板13上涂敷密封剂14来提供滴注有液晶12的第一玻璃基板11和涂敷有密封剂14的第二基板13(图3中的步骤31S)。在第一和第二玻璃基板11和13中的一个基板上设计多个面板，每个面板上都形成薄膜晶体管阵列。在另一个玻璃基板上设计多个与前述玻璃基板的面板对应的面板，每个面板上都形成具有黑底层、滤色片层和公用电极等滤色片阵列。为了便于解释，将带有薄膜晶体管阵列的基板称作第一玻璃基板11，而将带有滤色片阵列的基板称作第二玻璃基板13。
用超声清洗器(USC)清洗涂有密封剂的第二玻璃基板13以除去制造过程中产生的颗粒。即当第二玻璃基板13上不滴注液晶而是涂敷密封剂时，可以清洗第二玻璃基板13。
参照图2B，由于滴注有液晶12的第一玻璃基板11和涂敷有密封剂14的第二玻璃基板13上滴注了液晶和涂敷了密封剂的表面分别是向上设置的，所以需要将其中一个基板反转，以便将滴注有液晶的第一玻璃基板和涂敷有密封剂14的第二玻璃基板粘合到一起。由于滴注了液晶的基板不能反转，所以需将涂敷有密封剂的第二玻璃基板13反转，以便将涂有密封剂的表面朝下(图3中的步骤32S)。
尽管图中未示出，但是反转时，将第二基板放到反转器的工作台上，然后通过真空的作用将第二基板吸附在工作台上并将其夹紧。将工作台的上侧向下转动并将反转的第二基板放入粘合室。
参照图2C，安放时，通过真空吸附将反转的第二基板吸附在粘合室10内的上台板15上，使涂有密封剂14的表面朝下。通过真空吸附将滴注了液晶12的第一玻璃基板11保持在下台板16上(图3中的步骤S33)。在这种情况下，真空粘合室10处于大气压力下。
下面将更详细地说明安放步骤。由机械手(未示出)的加载器保持涂有密封剂14的第二玻璃基板13并将其放到真空粘合室10内，同时使涂有密封剂14的表面向下。在这种状态下，将真空粘合室10内的上台板15向下移动，并通过真空吸住第二玻璃基板13，并使其向上移动。也可以不用真空而代之以静电吸附。
然后，将机械手的加载器移出真空粘合室10，并通过机械手的加载器将滴注了液晶12的第一玻璃基板11放到真空粘合室10内的下台板16上。
尽管上面说明的是将液晶12滴注到形成有薄膜晶体管阵列的第一玻璃基板11上，而将密封剂涂敷到第二玻璃基板13上，但是也可以将密封剂涂敷到第一玻璃基板11上而将液晶滴注到第二基板上。此外，可以在两个玻璃基板的任何一个上滴注液晶和涂敷密封剂，只要将一个滴注了液晶的基板放到下台板上而将另一个基板保持在上台板上即可。
然后，使通过真空吸附了第二玻璃基板13的上台板15向下移动和使下台板沿水平方向移动，将第一玻璃基板11和第二玻璃基板13预对准(图3中的步骤34S)。在该预对准过程中，只对准粗对准标记。如果需要的话，也可以省略预对准。
接着，在将上台板向上移动后，将粘合室10的玻璃接受器(未示出)放到吸附在上台板15上的第二玻璃基板13的下方(图3中的步骤35S)。在这种情况下，通过以下方法将玻璃接受器放到第二玻璃基板下方。
首先，在将第二玻璃基板和玻璃接受器移近后，通过使上台板下移或使玻璃接受器上移，将第二玻璃基板13放到玻璃接受器上。
其次，将上台板向下移动预定距离，接着，将玻璃接受器向上移动，使第二玻璃基板13与基板接受器靠近，将第二玻璃基板13放到玻璃接受器上。
第三，在使第二玻璃基板13和基板接受器移近后，通过下移上台板，上移玻璃接受器，或者首先下移上台板和上移玻璃接受器，然后由上台板通过真空吸附第二玻璃基板。
在这种情况下，将玻璃接受器放到第二玻璃基板13的下方为的是防止通过真空吸在上台板上的第二玻璃基板从上台板上掉下并落到第一玻璃基板11上。这是因为在台板15和16分别通过真空吸附第一和第二玻璃基板的状态下将真空粘合室抽真空时，台板真空力的损失将导致真空粘合室内的真空度高于台板的真空度。
因此，在将真空粘合室抽真空之前，把通过真空吸附在上台板上的第二玻璃基板13向下放到玻璃接受器上，或者使吸附第二玻璃基板的上台板和玻璃接受器相隔一定距离，以便在将粘合室抽真空期间将第二玻璃基板13从上台板放到玻璃接受器上。此外，当开始对粘合室抽真空时，由于在初始阶段可能会在粘合室中出现使基板振动的气流，所以可以另外设置保持基板的装置。
将真空粘合室10抽真空(图3中的步骤36S)。尽管与要粘合的液晶模式有关，但是真空粘合室10内的真空度范围在平面开关(IPS)模式下是约1.0×10-3Pa-约1Pa，而在扭曲向列(TN)模式下为约1.1×10-3Pa-约102Pa。
对真空粘合室10抽真空可分两个阶段进行。即，在将基板分别吸附到上、下台板上和将室门关闭后，开始进行第一次抽真空。随之，在将玻璃接受器移到上台板下方和将吸附在上台板上的基板放到玻璃接受器上之后或是在上台板借助真空吸附基板的状态下，将上台板和玻璃接受器移开一定距离之后，对真空粘合室进行第二次抽真空。在这种情况下，第二次抽真空比第一次抽真空要快，而且通过第一次抽真空使得真空粘合室的真空度不高于上台板的真空吸附力。
此外，可以不将抽真空分成第一和第二阶段，而是在将基板吸附在各自的台板上和关闭室门后，便开始抽真空，并且在抽真空期间将玻璃接受器移到上台板下侧。需要在真空粘合室的真空度高于上台板的真空吸附力之前将玻璃接受器移到上台板的下侧。
因此，分两个阶段将真空粘合室抽真空可以防止因对真空粘合室快速抽真空而引起的真空粘合室内基板的变形或振动。
将真空粘合室10抽到预定的真空度之后，上、下台板15和16将通过静电电荷(ESC)分别吸附第一和第二玻璃基板11和13(图3中的步骤37S)，并将玻璃接受器返回到原始位置(图3中的步骤38S)。
参照图2D和2E，在粘合期间，将上台板15向下移动到能通过静电电荷(ESC)将两个玻璃基板11和13放到各台板15和16上的状态，并下压第一玻璃基板11和第二玻璃基板13(第一次加压)以便将两个基板11和13粘合(图3中的步骤39S)。通过沿垂直方向移动上台板15或下台板16，同时改变各台板的速度和压力，对第一玻璃基板11和第二玻璃基板13施压。也就是说，在第一玻璃基板11上的液晶12与第二玻璃基板13接触的时刻之前或是在第一玻璃基板11和第二玻璃基板13上的密封剂接触的时刻之前，台板以固定的速度或固定的压力运动，而且从接触的时刻起到达到预期的最终压力为止，所述压力是逐渐增大的。即，由安装到可移动台板轴上的测力传感器测出接触的时刻，接触时，两个玻璃基板11和13受到的压力为0.1吨，在中间阶段所受压力为0.3吨，在结束阶段所受压力为0.4吨，而在最终阶段所受压力为0.5吨(参见图2E)。
在这种情况下，尽管上台板是借助于一个轴来下压基板，但是也可以设置多个轴，每个轴上安装各自的测力传感器，以便独立施压。据此，如果下台板和上台板不是水平的并且不能均匀下压，则可以用更低或更高的压力压迫相关的轴以实现密封剂的均匀粘合。
参照图2F，在两个基板受压粘合后，通过照射紫外(UV)光或对密封剂进行局部加热或加压，令密封剂固化，将第一和第二玻璃基板11和13固定(图3中的步骤40S)。在这种情况下，由于随着基板变得越来越大(1000×1200mm)而且是在滴注了液晶之后将两个基板粘合，所以在进行后面的工序时或是在粘合后进行运动时，随着两个基板的变形可能会导致粘合的基板出现偏移，因此，进行固定是为了防止粘合的两个基板彼此偏移，并在进行后面的工序时或是在粘合后的运动中保持粘合状态。
一旦将两个基板固定，便可以避免在后面的工序中因移动基板而导致粘合的第一和第二玻璃基板出现偏移或变形。后面将详细说明固定方法的实施例。
参照图2G，当通过向两基板施压完成粘合时，在消除静电电荷(ESC)之后，将上台板15向上移动，使上台板15与粘合的两个玻璃基板11和13分离。
然后，参照图2H，为了使粘合室10从真空状态变成大气状态并向粘合的基板均匀施压，而向粘合室10输送N2或清洁的干燥空气(CDA)等气体，使真空粘合室通气(图3中的步骤41S)。
因此，当向真空粘合室10送气时，由于用密封剂14粘合的第一和第二玻璃基板之间的间隙处于真空状态而真空粘合室10处于大气压状态，所以第一和第二玻璃基板11和13受到大气压力的均匀施压，从而具有均匀的间隙。送气期间，粘合的第一和第二基板不仅受到大气压的压力而且还受到引入粘合室内的N2或干燥空气的注入力的压力。
在向粘合室送气期间，将均匀压力施加到两个基板上比其他任何事情都更重要。要求将均匀的压力施加到基板各部分上以便使两基板之间的密封剂具有同样厚度和使液晶均匀分布，以此来防止密封剂开裂或液晶的不完全填充。此外，为了在向粘合室送气的同时，向基板的各部分均匀施压，送气的方向也比其他任何事情更重要。
因此，本发明提供以下实施例。
首先，可以在粘合室上部设置多个将气体引入粘合室的管道。其次，可以在粘合室下方设置多个将气体引入粘合室的管道。第三，可以在粘合室侧面上设置多个将气体引入粘合室的管道，或是同时使用上述方法。尽管最好从粘合室上方引入气体，但要根据基板的尺寸、台板的状态等因素，确定送气的方向。
此外，在送气期间，两个基板11和13不仅受到大气压的压力，而且还受到引入到粘合室内的气体注入力的压力。尽管在送气期间施加到两基板上的压力是大气压(105Pa)，但是，合适的压力范围是约0.4-3.0kg/cm2，例如约1.0Kg/cm2。然而，压力可以随基板的尺寸、基板之间的间隙、密封剂的厚度等因素而改变。
根据基板的尺寸，气体注入管至少应多于两个，而且在本实施例中约为8个。
为了防止基板振动，可以采用能防止基板振动(运动)的固定装置或方法。
由于在向粘合室快速送气时可能会使基板振动和偏移，所以应逐渐地送入气体而且可以另外设置慢速供气的慢阀。也就是说，在送气开始后，可以随时停止送气，或是开始时，首先慢速送气，以避免基板振动，一旦第一次送气达到特定点，便可以改变送气速率使之更快地达到大气压力。
由于向粘合室送气时气体会使台板上的粘合基板振动和偏移，所以气体注入时间也是很重要的。
完成对准后，当基板之间的间隙变成真空时，随着第一次施压，开始向粘合室送气。下面将详细说明开始送气的方法。
首先，在将上台板向上移动之后，可以开始送气，其次，在上台板开始移动之后，但在完成为减少制造的时间周期而进行操作的运动之前，可以开始送气，可以在气体或空气吹过上台板的同时使上台板向上运动。
第三，因为可能会出现粘合的基板不能容易地与上台板分离或出现基板振动和下落到下台板之下等问题，所以可以在上台板向上运动的同时开始送气，同时使气体或干燥的空气吹过上台板以便使基板能容易地与上台板分离。
第四，在完成了粘合的状态下，可以在不移动上、下台板的情况下开始向粘合室送气。在这种情况下，可以在完成了向粘合室送气的阶段移动上台板，或者在完成向粘合室送气之前开始移动上台板。由于可能出现粘合的基板不能容易地与上台板分离或出现基板振动和下落到下台板之下的问题，所以为了使基板能容易地与上台板分离，也可以在气体或干燥空气吹过上台板的同时移动上台板。
因此，通过向粘合室10送气而向两基板施压，使两基板之间的间隙达到约5μm。也就是说，当通过粘合室10中的上、下台板15和16向所带密封剂厚度为约35-45μm的第一和第二基板施压时，基板之间的间隙将变成25-35μm。然后，当送气时，在涂有密封剂的部分所述间隙将变得小于约6μm，而在板区(盒区)所述间隙将小于约5μm。
然后，取出压合后的基板(图3中的步骤42S)。也就是说，完成送气时，在将上台板15向上移动后，通过机械手的装载器将第一和第二玻璃基板11和13取出，或是在上台板15通过真空吸附第一和第二玻璃基板11和13并向上移动后由机械手的装载器将第一和第二基板从上台板15上取下。
为了减少制造的时间周期，在把后面将要粘合的第一玻璃基板11和第二玻璃基板13中的一个放到台板上之后，可以将压好的第一和第二玻璃基板取出。也就是说，在借助于机械手的装载器把后序步骤中将要粘合的第二玻璃基板13放到上台板15上并通过真空吸附在上台板上之后，可以将上压合的第一和第二玻璃基板从下台板16上取出。或是在上台板15通过真空吸附粘合的第一和第二玻璃基板11和13并向上移动而且机械手的装载器把在下一步中将要粘合的第一玻璃基板11放到下台板上之后，可以将粘合的第一和第二玻璃基板取出。
在上述工序中，可以在取出压合基板的工序之前添加液晶扩散工序，以便使液晶在压合的基板中向密封剂扩散。此外，在取出基板后没有进行液晶扩散的情况下，为了使液晶向密封剂均匀扩散，可以另外进行液晶扩散工序。在大气压下或是在真空下，液晶扩散工序进行的时间约为10多分钟。
下面将说明固定方法的实施例。在真空下或在大气压力下在粘合室中进行固定。尽管固定是在粘合后进行，也可以在粘合完成前进行固定。为了简化工序，尽管所用固定材料与主密封材料相同，但是为了提高固定效率，固定材料也可以与主密封剂不同。固定用的密封剂可以是光(UV)固树脂、热固树脂、(UV)-热固树脂、压固树脂或具有高粘合力的材料。光固树脂包括UV固化树脂，而且当使用UV固化树脂时，照射UV光的量为在约5-500mW下照射约5-40秒，例如在约200mW下照射约14秒。如果使用热固树脂，尽管其与固化树脂的材料有关，但是在约50-200℃下加热时间约为10秒。因此，可以通过光、热、光和热或压力将粘合的基板固定。
图4表示的是基板上的密封剂布置图，其用于解释本发明所述粘合基板的固定。图10表示从图4中的线I-I'处剖开的上、下台板和基板的剖面图。
如图4所示，在本发明第一实施例所述固定粘合基板的方法中，当在第二基板上涂敷用光(UV)固树脂、热固树脂、光(UV)-热固树脂、压固树脂制成的密封剂14时，在每个面板的周边上布设多处主密封剂14a以便粘合两个基板和密封两基板之间的液晶。在多块面板四周布设虚拟密封剂14b，以便在粘合和施压期间保护其内侧的主密封剂14a，在第二基板的外周上，即，在虚拟密封剂14b的外周上按固定间隔布设多处固定用密封剂14c。由于设置虚拟密封剂14b是为了保护主密封剂14a而设置固定用密封剂14c仅仅为固定两个基板，所以在切割期间需除去虚拟密封剂14b和固定用密封剂14c。
因此，在布设了固定用密封剂14c和使两个基板受压并将其粘合后，可通过对固定用密封剂14c照射UV光束或进行加热或加压使粘合的两个基板固定。也就是说，当用UV固化型密封剂制作固定用密封剂14c时，用UV光照射固定用密封剂14c，使基板固定，而当用热固或压固密封剂制作固定用密封剂14c时，为了固化固定用密封剂14c只需选择性地对固定用密封剂14c加热或加压。
参照图10，上台板15和/或下台板16上带有多个(约14个)用于照射UV光或加热的孔17。因此，由于在基板对准各自的台板后和在基板粘合前，将基板吸附在相应的台板上，所以可以假设固定用密封剂14c和孔17是对准的。因此，当从上台板侧或下台板侧通过孔17对固定用密封剂14c照射UV光，或是加热或加压时，固定用密封剂14c将固化，并使两基板固定。射向固定用密封剂14c的UV光是由发射UV光的UV光发射管18a或18b发出的，所述UV光发射管从粘合室的上侧向下移动或从粘合室的下侧向上移动，其照射条件是在约50-500mW下照射约5-40秒。例如，在约200mW的UV光下照射约14秒。当想要通过加热来固化固定用密封剂14c时，需将加热装置18a或18b从粘合室的上侧向下移动或是从粘合室的下侧向上移动，加热装置18a或18b与第一或第二基板11或13的一部分相接触。通过孔17在基板上涂敷固定用密封剂14c并且对固定用密封剂14c进行加热。在约50-200℃的条件下加热约10秒钟以便仅选择性地固化固定用密封剂14c。可以同时进行UV光照射和加热。
当然，尽管可以在第二玻璃基板上形成主密封剂14a、虚拟密封剂14b、和固定用密封剂14c，但也可以根据所要求的情况在第一玻璃基板11上形成虚拟密封剂14b或固定用密封剂14c，而且可以用与主密封剂14a不同的材料构成固定用密封剂14c。此外，可以在第一基板11上布设主密封剂14a而在第二基板13上布设固定用密封剂14c，或是将所有密封剂布设在滴注了液晶的第一基板11上。
图5所示密封剂在基板上的布图用于解释本发明第二实施例所述的固定方式。根据本发明第二实施例所述固定粘合基板的方法包括，在每块面板的周边上涂敷上述形成主密封剂14a的材料(UV固化树脂、热固树脂、UV-热固树脂、压固树脂等)以便粘合两个基板和密封两个基板之间的液晶，在多块面板的周围涂敷形成虚拟密封剂14b的材料以便在粘合和施压期间保持主密封剂14a，对虚拟密封剂14b的部分照射UV光，或是加热或加压从而将两个基板固定。
也就是说，如图4所示，在按照本发明第一实施例所述固定粘合基板的方法中，对虚拟密封剂14b的部分照射UV光或加热，使虚拟密封剂14b固化。照射UV光和加热的条件与第一实施例相同，而且可以同时照射UV光和加热。在图5中未解释的标记14d表示UV光照射的部分或加热的部分。
图6所示密封剂在基板上的布图用于解释按照本发明第三实施例所述的固定方式。
参照图6，与本发明第一实施例所述固定粘合基板的方法相比，按照本发明第三实施例所述固定粘合基板的方法，其不是通过在基板的周边上布设虚拟密封剂，而是通过布设主密封剂14a和固定用密封剂14c，并对固定用密封剂14c照射UV光或加热或加压来固定两个粘合基板。其他条件与第一实施例相同。固定用密封剂14c的布设形状可以与第一或第二实施例中所述的虚拟密封剂相同。
图7所示密封剂在基板上的布图用于解释按照本发明第四实施例所述的固定方式。
参照图7，与本发明第三实施例所述固定粘合基板的方法相比，按照本发明第四实施例所述固定粘合基板的方法，其不仅通过在基板的周边上，而且还以固定间隔在多个面板块之间的切割部分上布设固定用密封剂14c，并对固定用密封剂14c照射UV光或加热或加压来固定两个粘合基板。其他条件与第一实施例相同。
图8所示密封剂在基板上的布图用于解释按照本发明第五实施例所述的固定方式。
参照图8，与图4所示本发明第一实施例所述固定粘合基板的方法相比，按照本发明第五实施例所述固定粘合基板的方法，其不是通过在基板的周边上布设围绕所有面板(主密封剂)的多处虚拟密封剂14b，而是通过围绕每个面板(主密封剂)布设多处虚拟密封剂，并在基板的周边上布设固定用密封剂14c来固定两个粘合基板。其他条件与第一实施例相同。
图9表示的密封剂布图用于解释按照本发明第六实施例所述的固定方式。
参照图9，与图8中所示本发明第五实施例所述固定粘合基板的方法相比，按照本发明第六实施例所述固定粘合基板的方法，其不是通过单独布设固定用密封剂14c，而是通过对布设在每个板块上的多个虚拟密封剂14b的部分照射UV光或加热或加压来固定两个粘合基板。其他条件与第一实施例相同。
尽管图中未示出，但是按照本发明第七实施例所述固定粘合基板的方法，其在固定两个基板时，不是通过在基板上布设分离的虚拟密封剂或固定用密封剂，而是通过对用UV固化树脂、热固树脂或UV和热固树脂制成的主密封剂部分进行UV光照射或加热来粘来两个基板，进而使基板固定。
而且，尽管图中未示出，但是按照本发明第八实施例所述固定粘合基板的方法，其通过在第一、第三、第四或第五实施例中布设固定用密封剂14c的部分上设置固化性能超过固定用密封剂的粘接剂，并用粘接剂粘合第一和第二玻璃基板来实现对两个粘合基板的固定。
第二实施例由于如果在送气之前进行固定，则在送气时可能会使施加的压力不均匀，所以可以在送气后进行固定。图11所示的流程图表示按照本发明第二实例所述粘合方法的步骤。在本发明第二实例所述的粘合方法中，不是在送气前，而是在送气后将粘合的基板固定。
也说是说，和本发明的第一实例一样，提供滴注有液晶12的第一基板11和涂敷有密封剂的第二基板13(图11中的步骤51S)，用超声清洗器(USC)清洗涂有密封剂的第二玻璃基板13(图11中的步骤52)。
将第二基板13放到真空粘合室10的上台板15上，使第二基板13上涂有密封剂14的表面向下(图11中的步骤53S)，和将滴注有液晶12的第一玻璃基板11放到真空粘合室10的下台板16上(图11中的步骤54S)。
将上台板向下运动，将第一基板11和第二基板13预对准，并将粘合机的玻璃接受器(未示出)放到吸附在上台板15上的第二玻璃基板13的下侧(图11中的步骤55S)。
将上台板和下台板15和16通过静电电荷(ESC)分别吸附第一和第二基板11和13时(图11中的步骤57)，把粘合室10抽真空(图11中的步骤56S)，直到真空粘室10达到特定的真空状态为止，然后，将玻璃基板转回到原始位置(图11中的步骤58S)。
使上台板15向下运动并压迫第一玻璃基板11和第二玻璃基板13(第一次施压)(图11中的步骤59S)，在静电电荷(ESC)消除后将上台板15上移，使上台板15与两个玻璃基板11和13分离，并借助于N个吸盘(未示出)将粘合的基板吸附在下台板16上。
为了使粘合室从真空状态变成大气状态并向粘合的基板均匀施压，而向粘合室10输送N2或清洁的干燥空气(CDA)等气体，使真空粘合室通气(图11中的步骤60S)。
将压合的基板固定(图11中的步骤61S)。如本发明的第一实例所述，在将上台板15向下移到靠近压合的基板后，可以对固定用密封剂照射UV光或是进行局部加热或加压以便固定第一和第二基板11和13。由于基板变得越来越大(1000×12000)，而且是在滴注了液晶之后将两个基板粘合，因此在进行后序工序的过程中或是在粘合后的运动中会因两个基板发生变形而导致粘合的基板出现偏移，所以，在这种情况下，进行固定可以防止粘合的两个基板出现偏移，并可在进行后序工序的过程中保持粘合状态。
然后，将固定的基板取出(图11中的步骤62S)。
本发明第二实例的粘合条件与本发明第一实例的粘合条件相同。
如上所述，本发明所述用于制造LCD的方法具有以下优点。
第一，在第一基板上滴注液晶，和第二基板上涂敷密封剂缩短了从开始一直到两基板粘合步骤的制造时间周期。
第二，在第一基板上滴注液晶和在第二基板上涂敷密封剂可使第一和第二基板的制造工序得以平衡进行，这能使生产线有效工作。
第三，在将真空粘合室抽真空之前，把玻璃接受器定位在基板之下可防止通过真空吸附在上台板上的基板落下和摔断。
第四，测量两个基板的接触时间和在粘合两个基板时的压力改变可以最大限度地减小滴注的液晶对取向膜造成的损坏。
第五，由于上台板借助于多个轴向下压迫基板，每个轴能够独立地施压，所以当下台板和上台板不是水平状态和不能均匀粘合密封剂时，通过在所需要的轴上施加相对较低或相对较高的压力，便可使密封剂均匀粘合。
第六，对真空粘合室两次抽真空可防止基板变形和因瞬间真空而产生的室内气流。
第七，为了向粘合的基板施加均匀压力而向粘合室送气，使之从真空状态变成大气状态，由此可提高LCD的生产率。
第八，同时放取基板缩短了制造的时间周期。
第九，进行液晶扩散工序缩短了制造LCD的时间周期。
第十，在第一基板上滴注液晶和第二基板上涂敷密封剂，使得可以在粘合前用超声清洗器(USE)清洗涂有密封剂的基板，并使密封剂不受颗粒污染。
第十一，在第一实例中，在粘合之后，并在将虚拟密封剂或主密封剂部分固化之后，或是在用单独的粘合剂将粘合的基板固定后进行送气，由此可防止第一和第二玻璃基板出现偏移。
第十二，在第二实例中，在不固定基板的情况下通过送气施加压力，这样可以均匀施压。
对于熟悉本领域的技术人员来说，很显然，在不脱离本发明构思或范围的情况下，可以对本发明所述制造LCD的方法做出各种改进和变型。因此，本发明意在覆盖那些落入所附权利要求及其等同物范围内的改进和变型。
权利要求
1.制造液晶显示器的方法，其特征在于，包括提供布设有密封剂的第一基板和第二基板；将第一和第二基板放入粘合室中；将第一和第二基板粘合；固定粘合的第一和第二基板；向粘合室送气以便对第一和第二基板施压；和取出施加了压力的第一及第二基板。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，安放步骤包括在粘合室中设置通过真空分别吸附第一和第二基板的上、下台板；将第一和第二基板预对准；把粘合机的玻璃接受器定位在第二基板下方，所述第二基板吸附在上台板上；提供通过静电电荷(ESC)吸附第一和第二基板的各台板；将粘合室抽真空，和将玻璃基板转回到原始位置。
3.权利要求1所述的方法，其特征在于，粘合步骤包括至少在两个阶段改变压力。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，固定粘合的第一和第二基板的步骤包括对光固或热固材料的密封剂进行光照射，或进行加热，以便固定粘合的基板。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，密封剂包括主密封剂和固定用密封剂，而固定粘合的第一和第二基板的步骤包括使固定两个基板的固定用密封剂固化。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，密封剂包括用于将滴注在多个面板上的液晶密封的主密封剂；用于保护多处主密封剂的虚拟密封剂；和用于固定粘合的两个基板的固定用密封剂；而固定粘合的第一和第二基板的步骤包括将用于固定第一和第二基板的固定用密封剂固化。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，将固定用密封剂布设在基板周边上或是多个面板之间。
8.如权利要求1所述的方法，其中密封剂包括用于将滴注在多块面板上的液晶密封的主密封剂；用于分别保护多处主密封剂的多处虚拟密封剂；和固定粘合的第一和第二基板的步骤包括使用于固定第一和第二基板的虚拟密封剂固化。
9.如权利要求1所述的方法，其中向粘合室送气以便对第一和第二基板施压的步骤包括上台板完成从粘合机向上的运动，和向粘合室注入气体或干燥的空气。
10.如权利要求1所述的方法，其中向粘合室送气以便对第一和第二基板施压的步骤包括在上台板从粘合机向上移动之后，并在上台板完成向上的运动之前，向粘合室注入气体或干燥的空气。
11.如权利要求1所述的方法，其中向粘合室送气以便对第一和第二基板施压的步骤包括在上台板向上运动的同时将气体或干燥气体注入到粘合室内。
12.如权利要求11所述的方法，其中当粘合室中的上台板向上运动时，将气体或干燥的空气吹过上台板的真空吸附孔。
13.如权利要求1所述的方法，其中向粘合室送气以便对第一和第二基板施压的步骤包括开始向粘合室注入气体或干燥的空气，和使上台板从粘合机向上运动。
14.如权利要求1所述的方法，其中在将气体或干燥的空气吹过粘合机上台板中的真空吸附孔时，使上台板从粘合机向上运动。
15.如权利要求1所述的方法，其中向粘合室送气以便对第一和第二基板施压的步骤包括分两个阶段向粘合室注入气体或干燥的空气。
16.如权利要求1所述的方法，其中两个粘合的基板之间的间隙小于5μm之前，一直施加压力。
17.如权利要求1所述的方法，其中将液晶滴注到第一基板上。
18.如权利要求1所述的方法，其中取出的步骤包括把下一步将要粘合的第一和第二基板中的至少一个放到上台板或下台板上，和取出已固定的基板。
19.制造LCD的方法包括把滴注了液晶和布设了密封剂的第一和第二基板放到粘合室中；将第一和第二基板粘合；向粘合室送气以便对第一和第二基板施压；和取出第一和第二基板。
20.如权利要求21所述的方法，进一步包括在将第一和第二基板粘合之前，将第一和第二基板对准。
21.制造LCD的方法包括把涂有密封剂的第一和第二基板放入粘合室内；将第一和第二基板粘合；向粘合室送气以便对第一和第二基板施压；和取出固定的第一和第二基板。
22.如权利要求21所述的方法，其中密封剂包括主密封剂和固定用密封剂，而固定压合的第一和第二基板的步骤包括把用于固定两个基板的固定用密封剂固化。
23.如权利要求22所述的方法，其中在基板的周边上布设多处固定用密封剂。
24.如权利要求21所述的方法，其中密封剂包括用于将滴注在多块面板上的液晶密封的主密封剂；用于分别保护多处主密封剂的虚拟密封剂；和将粘合的两个基板固定的固定用密封剂；固定压合的第一和第二基板的步骤包括将用于固定第一和第二基板的固定用密封剂固化。
25.如权利要求24所述的方法，其中在多处主密封剂的外周上布设多处虚拟密封剂。
26.如权利要求21所述的方法，其中密封剂包括用于将滴注在多块面板上的液晶密封的主密封剂；用于分别保护多处主密封剂的多处虚拟密封剂；和固定压合的第一和第二基板的步骤包括固化用于固定第一和第二基板的虚拟密封剂。
27.如权利要求26所述的方法，其中使虚拟密封剂局部固化。
28.如权利要求1所述的方法，其中固定压合的第一和第二基板的步骤包括在布设密封剂时，在第二基板的切割部分或其周边上涂敷与密封剂相比有极佳固化性的粘接剂，和用粘接剂固定压合的基板。
全文摘要
用液晶滴注法制造液晶显示器(LCD)的方法，包括提供布设有密封剂的第一基板和第二基板；将第一和第二基板放入粘合室中；将第一和第二基板粘合；固定粘合的第一和第二基板；向粘合室送气以便对第一和第二基板施压；和取出施加了压力的第一及第二基板。
文档编号G02F1/1341GK1441301SQ0310414
公开日2003年9月10日 申请日期2003年2月13日 优先权日2002年2月27日
发明者李相硕, 朴相昊 申请人:Lg.菲利浦Lcd株式会社