CN1212380A - 液晶板制造方法及其装置 - Google Patents

Abstract

本发明液晶板制造方法及其装置,该方法把通过密封剂使一对基板贴合而成的元件载放在箱框状容纳机构内的载放台上,从相反侧对弹性膜施加空气压力,用按压板将元件夹持进行加压,使此加压状态不变,从密封剂开口部抽真空,维持此状态将整个容纳机构在恒温槽内逐步加热使密封剂硬化,具有能使基板变形,密封剂走样或剥离,基板间的间隙不均匀,对齐位置偏移等情况不发生的优点。

Description

液晶板制造方法及其装置

本发明涉及液晶板制造方法及其装置，尤其涉及通过密封剂使一对基板按设计的规定间隙相互贴合、密封剂硬化的方法及其装置。

如后述图6所示，液晶板系通过将成对的2块基板(形成矩阵芯片的玻璃基板和与其面对面、形成滤色片的玻璃基板)1、2分别定向印刷、研磨处理后、经对齐处理、通过密封剂3使基板1、2贴合、形成元件4，从密封剂的开口部5向基板1、2之间注入液晶、封装制成。此外、在图6中，6为暂时将基板1、2固定的暂固定件。

作为为在基板1、2间获得设计间隙的传统密封剂硬化方法、目前有用真空充填的真空充填法、用加热板加压的热板加压法以及真空加压法等。

如后述图7所示，真空充填法系将基板1、2对齐，通过密封剂3贴合而成的元件4插入真空充填用袋7。将每袋7放入真空室内抽真空，并且、在已达到目标真空度阶段，将袋口7a(图7中点划线部分)加热使熔接密闭，而后使恢复到大气压成加压状态，再将每袋7投放至加热炉、对整个元件4逐渐加热、使密封剂3硬化。

如后述图8、9所示，热板加压法系将基板1、2对齐，通过密封剂3贴合而成的元件4插入沿上下可自由滑动的多层热板11间，在用热板11将此元件4夹持的状态，用图外的加压装置进行加压的同时、用已贴附于热板11的加热器板(未图示)，用热板11使元件4升温、使密封剂3硬化。

此外，如图10所示、真空加压法系使在其中央部已开设大致为矩形的一对外框15的中央部上焊接固定金属膜16而成的上下一对容纳框17、18通过O型圈19上下紧贴，在将元件4插入金属膜16间的状态、将容纳框17、18的金属膜16间的空间部抽真空、在元件4被夹持在金属膜16间的状态进行升温，使密封剂3硬化。为了在升温时防止在金属膜16上发生皱纹形成元件4的受热不均匀，将外框15的温度设定成比金属膜16的温度高，形成对金属膜16施加张力。此外图10中的20为装于外框15内的加热器，21为配设在金属膜16的外面上的加热器。

然而，根据传统的液晶板的制造方法，分别存在如下的课题。

在真空充填法中，由于元件4的密封剂开口部5的开口截面积极小，在抽真空时、一方面袋6内的元件4的外部压力迅速向真空侧降低，因在元件4的基板1、2间的空气不能被迅速排出、而压力下降比外部慢，成为元件4的内压比元件4的外部高，如图11所示，使元件4的基板1、2产生膨胀变形，此外，还使在元件4内发生的挥发成分容易滞留在元件4内，据此也使元件4的基板1、2产生膨胀变形。

其结果、起着使此基板1、2间的容积增加、使抽真空进一步变慢的作用。此外，因上述那样基板1、2的变形，往往产生由基板1、2使密封剂3、暂固定件6变形、剥离、或基板1、2间的间隙不均、对齐位置走样等情况。此外，由于将袋7开启、恢复成大气压时元件4不受约束，因基板1、2的结构不同引起的弹性率的差异、作用于基板1、2的压力差等往往使基板1、2变形而产生同样的问题。

此外，由于密封剂3的硬化温度接近于袋7的耐热温度，而不能将温度升高到使密封剂3硬化的足够高的温度，从而存在使密封剂3的硬化不充分，或因暂固定件6软化而使对齐精度下降的问题。

进而，还存在因元件4内发生的挥发成分使元件4的内压升高而不能将基板1、2间的间隙维持良好状态的课题。

在热板加压法中，由于难以将热板11的温度分布精度维持良好，在各基板1、2中分别产生热膨胀不均，其结果，往往使对齐精度下降。此外，由于构成用加压装置对各基板1、2在其被热板11夹持状态下进行加压，存在因整个装置变庞大而使处理能力降低的课题。

在真空加压法中，由于用加热器20通过金属膜16加热元件4，因金属膜16薄且热传导率高，成为和用加热器20直接加热元件4的情况大致一样，因受加热器20的加热温度不均匀影响、与热板加压法的情况一样，在各基板1、2中分别产生热膨胀不均，其结果，往往使对齐精度下降。此外，由于对金属膜16施加张力的同时，使其成比例地被延伸直极限为止，使金属膜16焊接于外框15的焊接部分产生疲劳、往往成为此处的金属膜16遭破损而不能加压。此外，金属膜16从外面侧以大气压在元件4侧被按压，由于此时在元件4的拐角处，金属膜16将发生受伤、破损，为防止发生这样的情况，有必要作成外形尺寸及厚度与元件4的外形尺寸及厚度一致的金属框、覆盖在元件4上，使作业性下降。进而由于必需组装入为控制加热器20、21的热电偶以及必需将这些加热器20、21及热电偶与抽真空用配管等一起进行排线、配管连接，存在在设置多个容纳框17、18的单元的情况下，难以进行这些排线配管连接的同时，使设备费用显著增大的课题。

本发明正是为了解决上述课题，目的在于提供能不发生使基板变形、密封剂走样或剥离、基板间间隙不均、对齐位置偏移等、使密封剂硬化良好、不引起装置大型化、设备费用陡增的液晶板制造方法及其装置。

为解决上述课题的本发明液晶板制造方法，通过密封剂使一对基板贴合、形式元件，从密封剂的开口部向基板间注入液晶制造液晶板，从两侧对通过密封剂使贴合的基板夹持、加压，使此加压状态不变，从基板间的密封剂开口部抽真空，维持此状态的同时、使整个容纳机构在恒温槽内加热、密封剂硬化。据此，能使基板变形，密封剂走样或剥离，基板间间隙不均，对齐位置偏移等情况不发生，密封剂良好地硬化，也不引起装置十分大型化以及设备费用陡增。

本发明液晶板制造装置具备大致为箱框状、其上部盖可自由开闭的容纳机构，该机构具有使容纳机构内部密闭的密封部，把通过密封剂使基板相互贴合而成的元件载放的载放面，配置成面对载放面、用通过施加空气压力进行膨胀的力，在与载放面之间将元件夹持的同时进行加压的弹性夹持部以及设置与容纳机构内部连通、和与外部抽真空装置相连的抽真空通路相连的排气通路。据此，能使密封剂良好地硬化。

上述本发明方法，即通过密封剂使一对基板贴合形成元件、从密封剂的开口部注入液晶制造液晶板的液晶板制造方法，是在用密封剂使一对基板贴合时、从两侧将此基板夹持进行加压，保持此加压状态、从基板间的密封剂开口部抽真空、一面维持此状态，一面使整个元件在恒温槽内逐步加热、使密封剂硬化。

根据上述方法，由于在从两侧将基板夹持进行加压状态下，从基板间的密封剂开口部抽真空，能使基板变形，密封剂走样或剥离，基板间的间隙不均、对齐位置偏移等情况不发生，能使基板间的空气及挥发成分迅速向元件外部排出、密封剂良好地硬化。此外，由于将整个元件放入恒温槽逐步升温加热，能在稳定状态对整个元件加热，从而能防止在基板上发生热膨胀不均以及对齐精度的下降。

本发明液晶板制造装置具备大致为箱框状、其上盖可自由开闭的容纳机构，该机构具有使容纳机构内部密闭的密封部，把通过密封剂使一对基板贴合而成的元件载放的载放面，以及配置成面对载放面、用通过施加空气压进行膨胀的力在与载放面之间将元件夹持的同时进行加压的弹性夹持部，以及与容纳机构内部连通、和与外部抽真空装置相连的抽真空通路相连的排气通路。用此结构，能以降低的设备费用使密封剂良好地硬化。

在上述本发明液晶板制造装置中，也可使弹性夹持部用按压板按压液晶板面，据此在弹性夹持部侧也能维持限定成端正的平面。

本发明装置由于具备能对容纳机构逐步进行升温、降温的恒温槽，据此、能对整个容纳机构均匀加热、冷却，因在载放台、按压板等上不发生翘曲、变形，故能获得端正的平面。

此外，本发明装置通过在恒温槽内设置多层架，能同时容纳多个容纳机构。据此，能在恒温槽内容纳多个容纳机构，均匀地进行硬化，提高生产率。

对附图的简单说明。

图1为表示本发明实施例液晶板制造装置的容纳机构的纵剖视图，

图2表示上述容纳机构加压工序的纵剖视图，

图3为局部剖切表示上述液晶板制造装置的立体图，

图4(a)、(b)分别为说明液晶板制造方法工序的容纳机构的侧视图，

图5为表示本发明另一实施例液晶板制造装置的容纳机构的纵剖视图，

图6为元件的立体图，

图7为说明作为密封剂传统硬化方法之一的真空充填法的立体图，

图8为说明作为密封剂传统硬化方法之一的热板加压法的立体图，

图9为说明作为密封剂传统硬化方法的另一热板加压法的立体图，

图10剖切表示为说明作为密封剂传统硬化方法之一的真空加压法的立体图，

图11为说明密封剂传统硬化方法中存在问题的剖视图。

以下、参照附图1-5说明本发明实施例。

图1为表示本发明实施例液晶板制造装置的容纳机构的纵剖视图，图2表示上述容纳机构加压工序的纵剖视图，图3为局部剖切表示上述液晶板制造装置的立体图，图4(a)、(b)分别为说明液晶板制造方法工序的容纳机构的侧视图。此外，由于液晶板(元件)结构与传统的相同，使其功能相同的部分带相同的标号、省略对其说明。

在图1-4中，30为形状大致为箱框形的容纳机构，将其构成上盖部31通过撑架33(参照图4)相对机构本体32可自由开闭。在靠近此容纳机构30的机构本体32与上盖部31的接合面外周部位配置作为密封部、使容纳机构30内部密闭的O型圈34，此外，在容纳机构30内部形成为把通过密封剂3使基板1、2相互贴合而成的元件4容纳的容纳室35，在机构本体32的中央部上面设置载放元件4的载放面32a。再在机构本体32上、沿横向贯穿形成与外部连通的排气通路36，在此排气通路36的外部上固定设置弹性密封件37，在顶端上设有真空密封垫38a的抽真空通路38(参照图3)被此弹性密封件37按压，通过排气通路36能与容纳室35连通。

在上盖部31的下面配置具有弹性的平板状弹性膜41，用螺栓42将此弹性膜41的周边缘部安装在上盖部31的下面。用螺栓44将较硬的平板状按压板43安装在弹性膜41的下面。此外，在上盖部31的下面、面对弹性膜41的部位形成供给加压用压缩空气的加压室31a，使带开关阀45的空气供给通路46从外部与此加压室31a相连。

图3中的50为容纳此容纳机构30的恒温槽，形成能将容纳机构30分别容纳在其内设置的多层架51内。

在上述结构中，如图4(a)、(b)所示，将通过密封剂3使一对基板1、2贴合而成的元件4容纳在容纳机构30内部、载放在机构本体32的载放面32a上。并且，如图1所示，关闭上盖部31、用O型圈34将容纳机构30内部的容纳室35密闭。将此状态下的容纳机构30放在恒温槽50的架51上、使空气供给通路46及抽真空通路38与各容纳机构30相连。

首先，在进行抽真空状态、通过空气供给通路46向加压室31a内送入压缩空气。据此，如图2所示、弹性膜41向下方膨胀，用安装在弹性膜41上的按压板43对在与载放面32a间的元件4在从基板1、2两侧被夹持的状态进行加压。

接着，在此加压状态下，通过抽真空通路38对容纳室35内抽真空，随着使基板1、2间的由密封剂3包围空间的空气也从开口部5(参照图6)被抽出。由于在此抽真空时、基板1、2被夹持加压，且保持成规定姿势，因而不会像以往那样发生基板1、2的变形、密封剂3的走样或剥离，基板1、2间的间隙不均匀，以及对齐位置偏移，且将基板1、2间的空气及挥发成分向元件4的外部顺利地排出。

当结束抽真空、一面维持此加压真空状态一面使恒温槽50内慢慢升温。据此，成为将整个元件4保持成规定的稳定姿势，而且，将恒温槽50内维持温度均匀分布的同时使密封剂3良好地硬化，从而使分别在基板1、2中的膨胀不均，对齐精度下降的情形不发生。此外，因能无阻碍地升温至使密封剂3及暂时固定件6(参照图6)可靠硬化的温度，因而，使密封剂3的硬化不足及暂固定件6仍保持在软化状态的情况不存在。

在密封剂3将硬化温度下维持规定时间、密封剂3完成硬化后，使恒温槽50内的温度慢慢下降至室温，其后停止抽真空、恢复至大气压。此时、用按压板43将元件4约束成为从基板1、2的两面被夹持、加压的状态。因此，即使温度下降、恢复至大气压时，也使因基板1、2的结构不同而引起的弹性率差异或因作用于基板1、2的压力差异等引起的基板1、2的变形、以及不发生使基板1、2间的间隙不均、从对齐位置偏移的情况不发生。

并且，最后，将已送入加压室31a内的压缩空气慢慢抽出、解除加压状态而结束。即使在此场合、由于从基板1、2的平面部全面被按压状态逐步使该按压力减少、因此能使在基板1、2的局部上无不适当的力作用，据此，能防止发生基板1、的变形、间隙不均以及从对齐位置偏移等。

如上所述，由于能在恒温槽50内容纳多个元件4、使密封剂3稳定地硬化，能无需设置传统那样的加压装置等，用比较小规模的装置、便宜的设备费用即可达到目的，且能一次处理多个元件4，使处理能力提高，生产率提高。

在上述实施例中，通过在上盖部31的下面配置具有弹性的平板形弹性膜41、同时在此弹性膜41的下面安装按压板43，用弹性膜41与按压板43构成对元件4加压的弹性夹持部，然而也可不限于此，如图5所示，也可构成不设按压板43、用弹性膜41直接加压元件4。

根据以上结构的本发明，由于通过在用密封剂使一对基板贴合时、从两面夹持、加压此基板，使此加压状态不变，从基板间的密封剂开口部抽真空，维持此状态的同时，对整个元件加热、使密封剂硬化，在从两面夹持、加压基板状态，从基板间的密封剂开口部抽真空，因而，能使基板变形、密封剂走样或剥离、基板间的间隙不均、从对齐位置偏移等现象不发生以及能使基板间的空气及挥发成分迅速向元件外部排出、使密封剂良好地硬化。

此外，由于通过将整个元件放入恒温槽、逐步升温进行加热，能将整个元件保持在稳定状态进行加热，从而能进一步可靠防止在基板上分别发生热膨胀不均以及对齐精度下降。

通过将元件载放在大致箱形的容纳机构内，用施加空气压力而膨胀的弹性夹持部夹持加压元件，使容纳机构内部通过排气通路与抽真空通路相连，从而能用比较小规模的装置、便宜的设备费用即可解决，同时能使密封剂良好地硬化。

通过将容纳机构自由载放在恒温槽的多层架上，能一次处理多个元件，从而使处理能力提高，生产率提高。

Claims (5)

1．一种液晶板制造方法，通过密封剂使一对基板维持规定间隙相互贴合形成元件，其特征在于，把通过密封剂相互贴合的一对基板放入能密闭的容纳机构内、从两侧将其夹持进行加压、使此加压状态不变、从基板间的密封剂开口部抽真空，一面维持此状态，一面将整个元件放入恒温槽内进行逐步升温加热、使密封剂硬化。

2．一种如权利要求1所述方法的液晶板制造装置，其特征在于具备其上盖部可自由开闭、箱框形的容纳机构，该容纳机构具有使容纳机构内部密闭的密封部，把通过密封剂使一对基板相互贴合成元件载放的载放面，配置成面对载放面、用施加空气压力进行膨胀的力对在与载放面之间的元件夹持进行加压的弹性夹持部，以及具备与容纳机构内部连通、与外部抽真空装置相连的抽真空通路相连的排气通路。

3．根据权利要求2所述装置，其特征在于弹簧夹持部通过按压板按压液晶板面。

4．根据权利要求2所述装置，其特征在于具备使容纳机构逐步升温、降温的恒温槽。

5．根据权利要求2所述装置，其特征在于具备具有能将多个容纳机构多层地进行载放的架的恒温槽。

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