CN1251000C - 由含氟聚合物制成的多孔片及利用该多孔片的液晶显示板的制造方法 - Google Patents

由含氟聚合物制成的多孔片及利用该多孔片的液晶显示板的制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种液晶显示板的制造方法，该制造方法在对至少一个液晶单元进行压缩，压碎垫片以做成均匀封入液晶的空间，然后固化粘合用树脂的工序中，和/或者在对至少一个已经封入液晶的液晶单元进行压缩，挤出多余的液晶后，固化用于密封液晶封入孔的树脂的工序中，在液晶单元的至少一个主表面上，使用由含氟聚合物制成的多孔片构成的缓冲材料。该制造方法可以提高液晶显示板的成品率。

Description

由含氟聚合物制成的多孔片及利用该多孔片的 液晶显示板的制造方法
技术领域
本发明涉及一种由含氟聚合物制成的多孔片构成的缓冲材料、利用该缓冲材料的液晶显示板的制造方法和适用于该缓冲材料的聚四氟乙烯多孔片。
背景技术
液晶显示板由重叠两张玻璃基板形成的液晶单元构成。虽然液晶单元被分成细格子状，但是作为整体还是称为液晶单元。在空的液晶单元内封入液晶，密封开口后所得之物称为液晶显示板。而且，通过连接栅极、驱动LSI、控制IC等得到液晶模块。把液晶模块最终具有显示功能的装置称为液晶显示装置。
重叠构成液晶显示板的两张玻璃基板而制成的液晶单元经过以下工序制造而成：形成液晶元件的工序，该液晶元件由例如玻璃基板上的薄膜晶体管、连接该薄膜晶体管的布线、像素电极组成；粘合玻璃基板的工序；在玻璃基板的表面上粘贴偏振片的工序。在液晶单元内注入液晶，通过连接驱动IC形成液晶显示装置。在粘贴制造液晶单元的玻璃基板的工序中，为了降低成本，还有下述工序：即同时重叠多个液晶单元后对其进行压缩处理。
但是，在重叠液晶单元后对其进行压缩处理的情况下，存在由异物导致玻璃基板上有瑕疵、压缩时压力不均匀、玻璃基板破裂等问题，造成液晶单元的成品率低。
发明内容
本发明的一个目的在于：提供一种提高液晶单元成品率的液晶显示板的制造方法。
本发明的另一个目的在于：提供一种提高液晶单元成品率的由氟聚合物制成的缓冲片。
本发明的再一目的在于：提供一种重复使用性优良的聚四氟乙烯多孔片。
本发明人发现，在液晶显示板的制造工序中使用由具有耐热性、绝热性、非粘着性、缓冲性等特性的氟聚合物、尤其是聚四氟乙烯(PTFE)制成的缓冲材料时，能改善工序和提高成品率。
根据一个要点，本发明提供一种液晶显示板的制造方法，在该液晶显示板的制造方法中，在对至少一个重叠两张玻璃基板制成的液晶单元进行压缩，压碎垫片以做成均匀封入液晶的空间，然后固化粘合用树脂的工序中，和/或者在对至少一个已经封入液晶的液晶单元进行压缩，挤出多余的液晶后，固化用于密封液晶封入孔的树脂的工序中，在液晶单元的至少一个主表面上，使用由含氟聚合物制成的多孔片构成的缓冲材料；，所述的由含氟聚合物制成的多孔片的厚度保持率在85％以上90％以下。
根据另一个要点，本发明提供一种液晶显示板制造用的由含氟聚合物制成的多孔片，在压缩液晶单元，压碎垫片以做成均匀封入液晶的空间，然后固化粘合用树脂的工序中，和/或者在对至少一个已经封入液晶的液晶单元进行压缩，挤出多余的液晶后，固化用于密封液晶封入孔的树脂的工序中，该多孔片作为缓冲材料使用。
根据再一个要点，本发明提供一种聚四氟乙烯多孔片，它是把平均纤维长度是100～500μm的聚四氟乙烯纤维状粉末分散在液体中，利用该分散液进行抄造而成的，其空隙率是20～55％。
本发明中，在粘合液晶单元的工序中和封入液晶、密封开口的工序中使用纸来制造由液晶构成的液晶显示板。即，本发明严谨地说虽然与液晶单元的制造工序和液晶显示板的制造工序相关，但是因为液晶单元的制造工序只有一个液晶显示板的制造工序，所以本发明的制造方法是指液晶显示板的制造方法。
液晶单元的两张玻璃基板以夹住由塑料珠子等组成的垫片的状态被重叠，在两张玻璃基板之间形成用来封入液晶的间隙。为了粘合该玻璃基板，预先在玻璃基板之间涂敷密封材料，在重叠玻璃基板后，一边压紧玻璃基板一边使密封材料固化。一般所知的密封材料是热固化性和紫外线固化性的物质。在进行该粘合压紧时，使用本申请发明的氟聚合物片。
在上述粘合工序后，在使得到的液晶单元内含有液晶，压紧液晶单元挤出多余的液晶后，固化用于密封液晶封入孔的树脂的工序中，对液晶单元进行压紧。在压紧时，使用本申请发明的氟聚合物。
下面，对在液晶显示板的制造方法中使用的(1)粘合工序、(2)液晶注入工序、及(3)密封工序进行说明。在本发明中，在垫片涂敷后的玻璃基板粘合工序中和液晶封入后的压紧工序(即密封工序)中，使用氟聚合物制成的缓冲片。
(1)粘合工序
在玻璃基板上涂敷定向膜材料，进行摩擦处理后，通过涂敷器(dispenser)在周边涂敷20～50μm(例如30μm)厚的粘合用树脂(即密封材料)。此时，粘合后，空出长度是10～20mm的一处或多处用来注入液晶的间隙。此后，经过使与滤色器导通的工序，为了做成注入液晶的间隙，均匀散布颗粒直径是20～50μm(例如30μm)的粒子状垫片。垫片也可以是设在滤色器上的柱状垫片。现在具有从粒子状垫片类型到滤色器柱状垫片类型的发展倾向，即使在使用这样的滤色器的粘合工序中，氟聚合物缓冲片的使用也同样有效。
之后，在通过照相机决定TFT电极、玻璃基板等的位置的同时对其进行层合叠加。叠加数十段如此层合的液晶单元，对其压缩的同时进行加热处理，把垫片从20～50μm压碎到约2～10μm、尤其是5μm的程度。通常，在负荷为0.02～0.4Mpa(0.2～4.0Kg/cm2)下进行压缩的同时，进行温度为150～200℃×5～10小时的处理，来固化例如环氧树脂等密封材料。
此时，在玻璃基板与压缩机之间配置氟聚合物缓冲片，和/或者在粘合的玻璃基板与玻璃基板之间夹置氟聚合物缓冲片。通过这样做，即使存在异物，也会埋入氟聚合物的缓冲片中而不会在基板上形成瑕疵，并可以均匀施加压力。
而且，缓冲片是多孔体，其由氟聚合物制成，具有耐热性和隔热性，所以可以防止由于热而造成玻璃破裂，从而提高成品率。在成型后剥落各液晶单元时，也可以因为氟聚合物的非粘着性使得脱膜性良好，提高操作性。
接下来，进入到在液晶单元内注入液晶的工程。
(2)液晶注入工序
在粘合用树脂(例如环氧树脂)固化后，取出液晶单元，在真空容器中，对液晶单元内进行减压后，将液晶吸入到单元内使其充满。
(3)密封工序
在叠加数张液晶单元后施加压力时，氟聚合物缓冲片夹在液晶单元间，施加例如约1000Pa(约1kg/15inch2)的压力，挤出多余的液晶后擦掉。然后，在涂敷密封材料后，通过紫外线灯使其固化。此后，贴上偏振片完成液晶单元。
在工序(1)和工序(3)中使用的由含氟聚合物制成的多孔片的厚度是0.2～2.0mm，优选是0.3～1.5mm，最好是0.5～1.0mm。由含氟聚合物制成的多孔片的空隙率优选为20～80％，最好是20～55％。
由含氟聚合物制成的多孔片优选由聚四氟乙烯制成。氟聚合物缓冲片可以通过在四氟乙烯的共聚合体中加入1重量％以下的其他共聚单体来制成。其他的共聚单体的例子有：六氟丙稀、全氟代(甲基乙烯醚)、全氟代(丙基乙烯醚)、全氟代(异丙基乙烯醚)、一氯三氟乙烯。
聚四氟乙烯片一般可以使用大金工业株式会社制造的氟树脂片产品PA-5L、PA-10L。关于氟聚合物片的制法，可以通过特公昭42-5244或者美国专利说明书第3003912号所记载的方法制造。具体来说，把平均纤维长度是100～500μm、平均形态系数10以上(“平均形态系数”是指：用在显微镜下任意观察该粉末得到的“纤维方向长度的算术平均”除以“纤维的宽度的算术平均”而得到的系数。)的聚四氟乙烯纤维状粉末，或者是通过细喷嘴挤出添加了挤出辅助剂的聚四氟乙烯的胶体状粒子，使其成为杆状、管状，把他们切断成6～25mm的长度后，把施加摩擦力后得到的聚四氟乙烯纤维状粉末放入水中或添加了界面活性剂中的水中，得到分散物，抄造该分散物，制造纸状物。
在液晶显示板的制造中，氟聚合物片虽然可以在玻璃基板的粘合工序和密封工序中使用，但是要根据密封材料的种类不同，在150～200℃的温度下进行5～10小时的晾晒。此时，氟聚合物就会出现收缩问题。特别是在通过连续抄纸而批量生产的氟聚合物片中，由于在氟聚合物的张紧(引き取り)方向和与其垂直的方向存在收缩性差异，张紧方向的收缩性较大。因此，在抄纸后的100℃干燥工序后，在所实施的300～400℃的烧制工序中，由于在连续抄造中通常会有数分钟的停滞而使其烧制不充分。
优选地，对聚四氟乙烯制成的多孔片进行热处理，以使其在200℃下进行了1小时热处理时的最大收缩率在5％以下。上述片是在例如150℃～320℃、优选的是180℃～220℃下，对抄造分散液所得到的纸进行加热处理而得到的。
优选的聚四氟乙烯多孔片是在180℃、负荷0.06Mpa(0.6kg/cm2)下进行了360小时的处理时的厚度保持率为85％以上。
具体实施方式
下面，给出实施例及对比例，具体说明本发明。
在下面的例子中，片的物理性质如下求得。
空隙率
空隙率(％)＝((树脂的比重)-d)×100/(树脂的比重)
              (PTFE时，树脂的比重＝2.2)
比重d(g/cm3)＝重量(g)/(面积(cm2)×厚度(cm))
拉伸强度
以间隔30mm固定、拉伸速度为30mm/min，对宽度是15mm的试验片进行试验。
柔软性
柔软性是指用大拇指和食指夹住该片，根据以下的基准进行评价。
    ◎：可轻易弯折，具有与鹿皮相同的弹性。
    △：与毛毡相近
    ○：在二者之间
厚度保持率
根据在180℃、负重0.06Mpa(0.6kg/cm2)下放置360小时后的厚度L与未使用的厚度L0来计算保持率[(L/L0×100)(％)]。
重复使用性
通过在180℃、负重0.06Mpa(0.6kg/cm2)的条件下，重复72次5小时保持操作的加热加压试验，来评价重复使用性。厚度的保持率越高，可以重复使用的次数越多。但是，如果厚度减少、柔软性受损，则作为缓冲材料的功能会变差。
◎：加热加压试验后，柔软性在○以上厚度保持率在80％以上
○：加热加压试验后，柔软性在○以上厚度保持率在65％以上80％以下
△：加热加压试验后，柔软性是△
实施例1
在平均纤维长度是850μm、平均形态系数是30的聚四氟乙烯纤维状粉末3g中，加入约300mL三氯三氟乙烷，装入500mL的广口瓶中，用力振荡做成没有粉末块的分散液。另外，在直径约为21cm的浅底盘中装入约500mL的三氯三氟乙烷，沉入直径为140mm的不锈钢制成的100网眼的筛子。所用的浅底盘中的三氯三氟乙烷的份量没过筛子的网。一旦在该筛子中移入事先已经准备好的上述分散液，则粉末扩散为与筛子上的网同样的大小。数分钟后慢慢地把筛子捞起干燥，在温度100℃、通过设定间隙为0.2mm的辊子进行两次辊轧。此后，在温度调整为340℃的电炉中烧制40分钟，得到有弹性和透气性的薄板状氟聚合物片。
实施例2～6
除了使用如表1所示的聚四氟乙烯纤维状粉末的份量、辊子的间隙设定成希望得到的片的厚度以外，重复与实施例1相同的步骤得到氟聚合物。所得到的氟聚合物的特性如表1所示。
表1 氟聚合物的特性
 实施例序号   1   2   3   4   5   6
 纤维状粉末份量(g)   1.5   8.0   4.0   6.0   8.0   12
 厚度(mm)   0.20   0.50   0.53   0.70   1.0   1.5
 空隙率(vol％)   78   35   79   77   75   76
 拉伸强度(Mpa)   1.3   1.8   1.3   1.4   1.4   1.4
 单位面积重量(g/m2)   91   500   240   360   500   750
 柔软性   △   ○   ○   ○   ○   ◎
 厚度保持率   -   90   67   75   82   -
 重复使用性   △   ◎   ○   ○   ◎   ◎
实施例7及8
测定氟聚合物片的使用环境下的氟聚合物片的尺寸保持率(％)。在实施例7中同样使用大金工业株式会社的聚四氟乙烯纸PA-5L。在实施例8中，在200℃下对聚四氟乙烯纸PA-5L进行5小时的热处理。把该片在180℃、0.6kg/cm2的负重下放置455小时，测定片的收缩率。
表2 氟聚合物片的收缩率
  实施例7   实施例8
  张紧方向(％)   96.6   99.6
  与张紧方向垂直的方向   99.4   99.9
发明效果
本发明提高了液晶显示板的成品率。本发明的氟聚合物片在液晶显示板的制造中可以重复多次使用。在使用本发明的氟聚合物片的情况下，可以同时加工多个液晶显示板。

Claims (16)

1.一种液晶显示板的制造方法，其特征在于，在对至少一个重叠两张玻璃基板做成的液晶单元进行压缩，压碎垫片以做成均匀封入液晶的空间，然后使粘合用树脂固化的工序中，和/或者在对至少一个已经封入液晶的液晶单元进行压缩，挤出多余的液晶后，固化用于密封液晶封入孔的树脂的工序中，在液晶单元的至少一个主表面上，使用由含氟聚合物制成的多孔片构成的缓冲材料，所述的由含氟聚合物制成的多孔片的厚度保持率在85％以上90％以下。
2.根据权利要求1所述的液晶显示板的制造方法，其特征在于，含氟聚合物制成的多孔片的厚度是0.2～2.0mm。
3.根据权利要求1或2所述的液晶显示板的制造方法，其特征在于，含氟聚合物制成的多孔片的空隙率是20～80％。
4.根据权利要求1～3中任何一个所述的液晶显示板的制造方法，其特征在于，含氟聚合物制成的多孔片是聚四氟乙烯制成的多孔片。
5.根据权利要求4所述的液晶显示板的制造方法，其特征在于，聚四氟乙烯制成的多孔片是把平均纤维长度为100～5000μm的聚四氟乙烯纤维状粉末分散在液体中，调制分散液，利用该分散液进行抄造而成的。
6.根据权利要求4或5所述的液晶显示板的制造方法，其特征在于，聚四氟乙烯制成的多孔片经过热处理，使得在200℃下对该片进行1小时热处理时的最大收缩率在5％以下。
7.一种液晶板制造用的由含氟聚合物制成的多孔片，其特征在于，在压缩液晶单元，压碎垫片以做成均匀封入液晶的空间，然后固化粘合用树脂的工序中，和/或者在对至少一个已经封入液晶的液晶单元进行压缩，挤出多余的液晶后，固化用于密封液晶封入孔的树脂的工序中，该由含氟聚合物制成的多孔片作为缓冲材料使用，所述的由含氟聚合物制成的多孔片的厚度保持率在85％以上90％以下。
8.根据权利要求7所述的由含氟聚合物制成的多孔片，其特征在于，由含氟聚合物制成的多孔片的厚度是0.2～2.0mm。
9.根据权利要求7或8所述的由含氟聚合物制成的多孔片，其特征在于，由含氟聚合物制成的多孔片的空隙率是20～80％。
10.根据权利要求7～9中任何一个所述的含氟聚合物制的多孔片，其特征在于，由含氟聚合物制成的多孔片是聚四氟乙烯制成的多孔片。
11.根据权利要求10所述的由含氟聚合物制成的多孔片，其特征在于，聚四氟乙烯制成的多孔片是把平均纤维长度是100～5000μm的聚四氟乙烯纤维状粉末分散在液体中，利用该分散液进行抄造而成的。
12.根据权利要求10或11所述的由含氟聚合物制成的多孔片，其特征在于，聚四氟乙烯制成的多孔片经过热处理，使得在200℃下对该片进行1小时热处理时的最大收缩率在5％以下。
13.一种聚四氟乙烯多孔片，它是把平均纤维长度是100～5000μm的聚四氟乙烯纤维状粉末分散在液体中，利用该分散液进行抄造而成的多孔片，其空隙率是20～55％；并且，所述的由含氟聚合物制成的多孔片的厚度保持率在85％以上90％以下。
14.根据权利要求13所述的聚四氟乙烯多孔片，其特征在于，该多孔片在180℃、负荷0.6kg/cm2下，经过360小时的处理时，厚度保持率在85％以上。
15.根据权利要求13或14所述的聚四氟乙烯多孔片，其特征在于，聚四氟乙烯制成的多孔片经过热处理，使得在200℃下对该片进行1小时热处理时的最大收缩率在5％以下。
16.根据权利要求13～15所述的聚四氟乙烯多孔片，其特征在于，该多孔片的厚度是0.2～2.0mm。
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