CN100576039C - 制造液晶显示器的粘合装置和用来制造液晶显示器的基板 - Google Patents

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Abstract

一种制造液晶显示器的粘合装置，包括真空粘合室，真空粘合室内的用于装载第一基板的上平台和用于装载第二基板的下平台，移动至少一个上、下平台的平台移动系统，穿透上平台某区域形成的多个第一观测孔，穿透真空粘合室上部形成的多个第二观测孔，各自对准多个第一观测孔中的一个，以及多个对准照相机，各个照相机对准各个第一和第二观测孔。

Description

制造液晶显示器的粘合装置和用来制造液晶显示器的基板
本申请要求享有2002年3月16日在韩国递交的P2002-014280号韩国专利申请的权益，该申请可供参考。
技术领域
本发明涉及到粘合装置，具体涉及到用来制造液晶显示器件的一种粘合装置和用来制造液晶显示器的一种基板。
背景技术
为替代惯用的阴极射线管(CRT)已经开发了各种平板型显示器，例如有液晶显示器(LCD)、等离子体显示面板(PDP)、电致发光显示器(ELD)和真空荧光显示器(VFD)。特别是具有高分辨率、重量轻、外形薄并且低功耗等优越性的LCD器件已经被广泛使用。另外，LCD器件被广泛用于移动设备，例如是用做笔记本计算机的监视器，并且为接收和显示广播信号已经开发了用于计算机的显示器和电视机监视器。
制造LCD器件的方法有多种多样。按照现有技术制造LCD器件的一种方法即液晶注入方法，它包括以下步骤，在第一和第二基板之一上形成密封剂图形而构成一个注入口，在真空粘合室内将第一基板和第二基板彼此粘合，并且通过注入口注入液晶显示材料。按照现有技术制造LCD器件的第二种方法即液晶滴注法，它比液晶注入方法要优越。在日本专利申请11-089612和11-172903号中公开的液晶滴注法包括在第一基板上滴落液晶材料，将第二基板布置在第一基板上面，并且在真空状态下移动第一基板接近第二基板，从而将第一和第二基板彼此粘合。按照液晶滴注法，不需要形成液晶材料注入口，注入液晶材料和密封注入口的步骤，因为液晶材料是预先分配到第一基板上的。
图1表示按照现有技术的基板粘合装置在装载步骤中的一个截面图。在图1中，基板粘合装置包括框架10、上平台21、下平台22、密封剂分配器(未示出)、液晶材料分配器30、包括上、下处理单元31和32的一个处理舱室，舱室移动系统40、平台移动系统50、对准系统70以及一个真空泵60。密封剂分配器(未示出)和液晶材料分配器30被安装在框架10的一侧，以便执行框架的粘合步骤。
舱室移动系统40包括一驱动电动机，驱动它将下处理舱室32选择移动到执行粘合步骤的位置，或是移动到密封剂发生溢出的位置。平台移动系统50包括一个驱动电动机，驱动它将上平台21沿垂直方向移动。真空泵60被连接到连通上处理单元31内部的一个管。这样，当上、下处理单元31和32被连接时，真空泵60就能降低处理舱室内部的压力。
对准系统70包括一个对准照相机，用来检查固定到上平台21上的基板52和固定在下平台22上的基板51之间的对准状态，并且被固定在上处理单元31的上面。另外对准系统70包括安装在上处理单元31内部的一个透明玻璃31a，使对准照相机能够检查第一和第二基板之间的对准状态。
图2是按照现有技术的基板粘合装置在装载步骤中的一个截面图。在图2中，第二基板52被装载到上平台21上，而第一基板51被装载到下平台22上。然后用舱室移动系统40将具有下平台22的下处理单元32移动到一个处理位置分配密封剂并分配液晶材料。接着由舱室移动系统40将下处理单元32移动到一个处理位置去粘合基板。然后用舱室移动系统40将上、下处理单元31和32装配到一起形成真空气密密封，并且驱动真空泵60在上、下处理单元31和32之间限定的空间内维持真空状态。
将上平台21向下移动到达要执行第一和第二基板51和52之间彼此对准的位置。然后用对准系统照相机70检查装载到下平台22上的第一基板51和装载到上平台21上的第二基板52上的对准标记。对准系统照相机通过设在上处理单元31上的透明玻璃31a和上平台21上形成的开口21a观测对准标记。在读出由对准照相机70发送的对应着对准标记的数据之后，就执行对第一和第二基板51和52的位置对准步骤。
在位置对准步骤中，对准系统照相机70能观测到第一和第二基板51和52之间的任何错位量，并且变换成一个倾斜量。按照这一变换的倾斜量控制平台移动系统40补偿第一和第二基板51和52之间的错位量。
在完成位置对准时，平台移动系统50向下移动上平台21，使装载在上平台21上的基板52几乎接触到装载在下平台22上的基板51。然后对第一和第二基板51和52施加持续压力对第一和第二基板51和52执行粘合步骤，并且完成液晶显示器的装配步骤。
然而，按照现有技术的上述粘合装置存在以下缺点。随着大尺寸液晶显示器的发展，流行的粘合装置包括各自通过一对基板粘合而成的多个液晶显示器。这样，各个基板之间的位置对准就变得更加关键了。具体地说当然两个错位的基板被粘合到一起时，在各个基板仁形成的单元区不能与其对应的单元区粘合。因此，各个单元区的对准完全取决于基板的整体对准。
另外，随着在各个基板上形成的单元区数量的增加，就要求更加精确地执行各个基板之间的位置对准。然而，在按照现有技术的粘合装置中，仅仅是在各个基板的两个对角区域上形成对准标记，这样就无法在没有对准标记的区域执行精确的位置对准。因此，随着基板尺寸的不断增大，两个基板的粘合步骤就变得更加关键了。
最后，由于仅仅是在各个基板的对角区域上执行精确对准，在基板上的其余单元区内可能会发生错位，因而造成微小的误差。然而按照现有技术的粘合装置不能补偿这种误差。另外，将按照现有技术的粘合装置在液晶显示器的大批量生产中用来粘合具有许多单元区的大尺寸基板是有问题的。
发明内容
本发明所涉及的用来制作液晶显示器的粘合装置和用来制作液晶显示器的基板能够基本上消除因现有技术的局限和缺点造成的这些问题。
本发明的一个目的是提供一种用来制作液晶显示器件的粘合装置，它能在粘合之前精确对准各个基板的位置。
本发明的另一目的是提供一种用来制作液晶显示器的基板，能提高各个基板之间位置对准的精度。
以下要说明本发明的附加特征和优点，本领域的技术人员可以从说明书中看出，或者是通过对本发明的实践来学习。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，以下要具体和概括地说明，一种用来制作液晶显示器的粘合装置，包括真空粘合室，设在真空粘合室内的用于装载第一基板的上平台和用于装载第二基板的下平台，其中各第一和第二基板具有多个单元区和虚拟区，各虚拟区与各单元区邻接并且具有对准标记，移动至少一个上、下平台的平台移动系统，穿透上平台某区域形成的多个第一观测孔，穿透真空粘合室上部形成的多个第二观测孔，各自对准多个第一观测孔中的一个，以及多个对准照相机，各个照相机对准各个第一和第二观测孔。
另一方面，一种用来制作液晶显示器的基板，包括多个单元区和虚拟区，以及在邻接单元区的虚拟区上形成的多个对准标记。
应该意识到以上对本发明的概述和下文的详细说明都是解释性的描述，都是为了进一步解释所要求保护的发明。
附图说明
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1是按照现有技术的一种基板粘合装置在装载步骤中的截面图；
图2是按照现有技术的一种基板粘合装置在粘合步骤中的截面图；
图3A是按照本发明用来制作液晶显示器的一例基板的平面图；
图3B是按照本发明用来制作液晶显示器的另一例基板的平面图；
图3C是按照本发明用来制作液晶显示器的又一例基板的平面图；
图3D是按照本发明用来制作液晶显示器的再一例基板的平面图；
图3E是按照本发明用来制作液晶显示器的另外一例基板的平面图；
图4是按照本发明用来制作液晶显示器的一例粘合装置的截面图；
图5是按照本发明用来制作液晶显示器的另一例粘合装置的截面图；
图6是按照本发明的粘合装置在基板粘合步骤中的一例截面图；以及
图7是按照本发明的粘合装置在基板粘合步骤中的一例截面图。
具体实施方式
以下具体描述木发明的最佳实施例，在附图中表示了这些例子。
图3A是按照本发明用来制造液晶显示器的一例基板的平面图。在图3A中，上、下基板510和520各自包括多个单元区和虚拟区。各个虚拟区与各个单元区邻接并且包括第一和第二对准标记511和521。
第一和第二对准标记511和521可以形成在与各个单元区邻接的各个虚拟区的角区内。尽管在图3A中所示的各个第一和第二对准标记511和521是一种“十字线”构造，各个第一和第二对准标记511和521也可以包括其他用来校准的标记。例如可以用多个平行线作为第一和第二对准标记511和521，在用对准照相机观测时产生一种构造干涉。另外，各个第一和第二对准标记511和521可以不同，可以采用不同标记的一种或多种组合。例如是沿着各基板的外围采用一种组合的“十字线”对准标记，而在各基板外围内侧的邻接单元区之间的区域内采用平行线标记。
另外，尽管在图3A中所示是矩形单元区，也可以考虑其他几何形状。例如是可以采用正方形和圆形区，让对准标记的位置与正方形和圆形单元区邻接。
图3B是按照本发明用来制造液晶显示器的另一例基板的平面图。在图3B中，对准标记511和521可以形成在由单元区构成的各列相邻接的各个虚拟区的至少两个角区内。这样，对准标记511和521就可以仅仅形成在第一和第二基板510和520的外围角区上。另外可以沿着外围仅仅在第一和第二基板510和520的外围角区以外的区域形成组合的对准标记511和521。
图3C是按照本发明用来制造液晶显示器的又一例基板的平面图。在图3C中，对准标记511和521可以形成在由单元区构成的各行相邻接的各个虚拟区的至少两个角区内。这样将可以仅仅沿着第一和第二基板510和520的外围形成对准标记511和521。或者是仅仅在第一和第二基板510和520的外围角区上形成组合的对准标记511和521。另外可以沿着外围仅仅在第一和第二基板510和520的外围角区以外的区域形成组合的对准标记511和521。
图3D是按照本发明用来制造液晶显示器的再一例基板的平面图。在图3D中，各个对准标记511和521可以形成在各列周边的各中心部位上的虚拟区内。
图3E是按照本发明用来制造液晶显示器的再一例基板的平面图。在图3E中，各个对准标记511和521可以形成在各行周边的各中心部位上的虚拟区内。
进而，尽管在图中没有表示，在各个基板510和520的两个对角线角区或是其所有四个对角线角区上还可以另外形成比图中所示更多的对准标记。此外，在形成第一和第二基板510和520时不仅在第一和第二基板510和520各自的两个或四个角区执行各基板的位置对准，还要在形成各个液晶显示器的各单元区上对准。
图4是按照本发明用来制造液晶显示器的一例粘合装置的截面图。图4的粘合装置包括真空粘合室110、上平台121、下平台122以及作为沿着真空粘合室110上部定位的一个对准系统中一部分的多个对准照相机200。或者是真空粘合室110可以包括能够移动或静止的上、下部，以便于装载/卸载基板。上平台121包括穿透上平台121形成的多个第一观测孔121a，对准穿透真空粘合室110上部形成的多个第二观测孔110a。这样，各个对准照相机200就能对准各个第一和第二观测孔121a和110a，通过第一和第二对准标记511和521(未示出)检查第一和第二基板510和520是否对准。
或者是将对准照相机200沿着真空粘合室110的下部定位。如此同样也能形成对应着下平台122的多个第一和第二观测孔。
对准照相机200的总数可以对应着第一和第二基板510和520上第一和第二对准标记511和521的总数。然而，对准照相机200的总数不一定要等于第一和第二基板510和520上第一和第二对准标记SH和521的总数。此外，各个对准照相机200能够孔移动地固定在真空粘合室110上部，在各个第一和第二基板510和520的对准步骤中将对准照相机200移动到各个第二观测孔110a所在的位置。这样就能在对应着各个第一和第二基板510和520的位置执行对形成在该位置上的单元区的检查。
图5是按照本发明用来制造液晶显示器的另一例粘合装置的截面图。在图5中，各对准照相机200的一端可以安装在一个支撑轨道210上，轨道被定位在对应各第一和第二对准标记511和521的位置，可以在真空粘合室110的各个上部角区上形成各个第二观测孔110a，并且可以将第一和第二对准标记SH和521沿着支撑轨道210定位在预定范围内。这样就能使各个对准照相机200沿着支撑轨道210运行，依次检查对准的第一和第二基板510和520，从而减少对准照相机200的总数。另外可以用一个驱动系统220例如是气动液压缸(pneumatic hydraulic cylinder)或者步进电动机移动设置各个对准照相机200沿着支撑轨道210运行。
同时，为了执行第一和第二基板510和520的位置对准和粘合步骤，可以将上、下平台121和122可移动地定位。上平台121可以沿着垂直方向移动，旋转轴132能够在顺时针或逆时针方向上选择转动下平台122，而驱动电动机133和134能够分别沿垂直方向移动上、下平台121和122。另外可以在上平台121上设置一个独立的旋转轴(未示出)以便做旋转运动，还可以在下平台122上设置一个独立的旋转轴(未示出)以便沿垂直方向运动。
图6和7是按照本发明的一例粘合装置在基板粘合步骤中的截面图。在图6中，各个第一和第二基板510和520分别被装载到上、下平台121和122上。然后将一个闭锁门113装入进气口111将进气口111关闭，从而将真空粘合室110的内部密封。接着用真空系统300从密封真空粘合室110内部抽出空气，降低真空粘合室110的气压。一旦达到所需的气压就停止真空系统300，而第一和第二基板510和520分别被附着在上、下平台121和122上。
接着可以启动第一驱动电动机133将上平台121沿垂直方向移动到一个对准位置，将第二基板520的最下面置于第一基板510最上面的上方。当上平台121位于该对准位置时，各个对准照相机200就能通过各个第一和第二观测孔121a和110a检查各个第一和第二基板510和520的相对位置。这样就能用各个对准照相机200分别观测和检查各个第一和第二基板510和520的各个第一和第二对准标记511和521的位置。
在检查完各个第一和第二对准标记511和521的位置之后，可以控制上、下平台121和122的移动。
这样就能沿着第一方向X和/或第二方向Y移动上平台121和/或下平台122，以便补偿第一和第二对准标记511和521的错位。尽管在许多单元区当中的位置对准是精确执行的，在具体单元区内仍可能出现错位。在这种情况下，可以根据第一和第二基板510和520之间的位置对准在一个可接受误差范围内移动上、下平台121和122。然而，如果在可接受误差范围内不能充分实现许多单元区当中或是一个单元区的位置对准，就将具体单元区的坐标保存在一个数据文件中然后传送给后续程序，告知操作人员有可能出现了粘合不良。
图7是按照本发明的一例粘合装置在基板粘合步骤中的截面图。在图7中，在完成第一和第二基板510和520的位置对准之后，用来移动上平台121的驱动电动机133能接收驱动信号将上平台121移动到一个粘合位置。对安装在上平台121上的第二基板520和安装在下平台122上的第一基板510施加压力，如图7所示将第一和第二基板510和520粘合到一起。
显然，本领域的技术人员无需脱离本发明的原理和范围还能对本发明用于制造液晶显示器的粘合装置和基板作出各种各样的修改和变型。因此，本发明的意在覆盖权利要求书及其等效物范围内的修改和变型。

Claims (19)

1、一种制造液晶显示器的粘合装置，包括：
真空粘合室；
真空粘合室内的用于装载第一基板的上平台和用于装载第二基板的下平台，其中各第一和第二基板具有多个单元区和虚拟区，并且具有对准标记，所述多个单元区以包含多个行和多个列的形式排布；
移动至少一个上、下平台的平台移动系统；
穿透上平台某区域形成的多个第一观测孔；
穿透真空粘合室上部形成的多个第二观测孔，各自对准多个第一观测孔中的一个；以及
多个对准照相机，各个照相机对准各个第一和第二观测孔，
其中所述对准标记形成在与由单元区构成的各列相邻接的各个虚拟区的至少两个角区内，使得所述对准标记仅仅形成在第一和第二基板的外围角区内。
2、按照权利要求1的装置，其特征在于，各个第一和第二观测孔被对准各个对准标记。
3、按照权利要求1的装置，其特征在于，各个对准照相机沿着一个支撑轨道移动，对准各个第一和第二观测孔。
4、按照权利要求3的装置，其特征在于，各对准标记沿着所述支撑轨道定位在预定范围内。
5、按照权利要求1的装置，其特征在于，各个对准照相机处在真空粘合室外部。
6、按照权利要求1的装置，其特征在于，各个对准照相机观测在第一和第二基板上形成的多个对准标记中的一个。
7、一种制造液晶显示器的粘合装置，包括：
真空粘合室；
真空粘合室内的用于装载第一基板的上平台和用于装载第二基板的下平台，其中各第一和第二基板具有多个单元区和虚拟区，并且具有对准标记，所述多个单元区以包含多个行和多个列的形式排布；
移动至少一个上、下平台的平台移动系统；
穿透上平台某区域形成的多个第一观测孔；
穿透真空粘合室上部形成的多个第二观测孔，各自对准多个第一观测孔中的一个；以及
多个对准照相机，各个照相机对准各个第一和第二观测孔，
其中，所述对准标记形成在与由单元区构成的各行相邻接的各个虚拟区的至少两个角区内，使得所述对准标记仅仅形成在第一和第二基板的外围角区内。
8、按照权利要求7的装置，其特征在于，各个第一和第二观测孔被对准各个对准标记。
9、按照权利要求7的装置，其特征在于，各个对准照相机沿着一个支撑轨道移动，对准各个第一和第二观测孔。
10、按照权利要求9的装置，其特征在于，各对准标记沿着所述支撑轨道定位在预定范围内。
11、按照权利要求7的装置，其特征在于，各个对准照相机处在真空粘合室外部。
12、按照权利要求7的装置，其特征在于，各个对准照相机观测在第一和第二基板上形成的多个对准标记中的一个。
13、一种制造液晶显示器的粘合装置，包括：
真空粘合室；
真空粘合室内的用于装载第一基板的上平台和用于装载第二基板的下平台，其中各第一和第二基板具有多个单元区和虚拟区，并且具有对准标记，所述多个单元区以包含多个行和多个列的形式排布；
移动至少一个上、下平台的平台移动系统；
穿透上平台某区域形成的多个第一观测孔；
穿透真空粘合室上部形成的多个第二观测孔，各自对准多个第一观测孔中的一个；以及
多个对准照相机，各个照相机对准各个第一和第二观测孔，
其中，所述对准标记形成在单元区的各行或各列周边的中心部位上的虚拟区内。
14、按照权利要求13的装置，其特征在于，第一和第二观测孔被对准各个对准标记。
15、按照权利要求13的装置，其特征在于，各个对准照相机沿着一个支撑轨道移动，对准各个第一和第二观测孔。
16、按照权利要求15的装置，其特征在于，各对准标记沿着所述支撑轨道定位在预定范围内。
17、按照权利要求13的装置，其特征在于，各个对准照相机处在真空粘合室外部。
18、按照权利要求13的装置，其特征在于，各个对准照相机观测在第一和第二基板上形成的多个对准标记中的一个。
19、一种制造液晶显示器的基板，包括：
多个单元区和虚拟区，其中所述多个单元区以包含多个行和多个列的形式排布；以及
对准标记，所述对准标记形成在与由单元区构成的各列或各行相邻接的各个虚拟区的至少两个角区内，使得所述对准标记仅仅形成在基板的外围角区内。
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