CN1441300A - 制造lcd的方法 - Google Patents

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Abstract

用液晶施加法制造液晶显示器的方法包括，将第一基板和设有密封剂的第二基板放入粘合室中，将第一和第二基板对准，将第一和第二基板粘合，固定粘合的两个基板，和取出固定的第一和第二基板。

Description

制造LCD的方法
本申请要求2002年2月27日申请的第P2002-0010553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。
技术领域
本发明涉及一种液晶显示器(LCD)，更确切地说，涉及一种用液晶施加法制造LCD的方法。
背景技术
为保持适合信息社会发展的空间，对各种形式的显示器的需求日益提高。最近，为了满足这些要求，而开发了不同的平面显示板，例如，LCD(液晶显示器)，PDP(等离子体显示器)，ELD(电致发光显示器)，VFD(真空荧光显示器)等。而且这些显示器中的一部分已作为各种装置中的显示器使用。
尽管LCD作为便携式显示器已获得了最广泛的应用，但由于其具有极佳的图像质量、重量轻、厚度薄和能耗低等特性和优点，所以LCD正在进一步替代CRT(阴极射线管)。除了笔记本电脑监视器等可移动式或便携式显示器外，正在研究将LCD作为可接收和显示广播信号的电视机(TV)和计算机监视器。
尽管在很多领域对LCD技术进行了各种技术上的开发，但在努力提高LCD作为显示器使用的图像质量时，在某些方面还未达到LCD应有的特性和优点。因此，为了在各个领域中将LCD作为普通显示器使用，开发LCD的关键在于应明确对LCD有多高的要求才能获得高质量图像，这包括例如高清晰度、高亮度，大尺寸屏幕等，同时还应具备重量轻、厚度薄和低能耗等特点。
LCD设有用于显示图像的液晶板和向液晶板提供驱动信号的驱动部分。液晶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。
第一玻璃基板(TFT阵列基板)包括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，和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，(R、G、B)滤色片层和公用电极，其中所述黑底层用于遮挡从除象素区之外的区域发出的光，滤色片层用于显示色彩。
上述第一和第二基板由衬垫料隔开，并借助密封剂相互粘合在一起，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槽中便可注入液晶。液晶借助于毛细管现象流入两个基板之间的间隙内。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。第一，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槽中进行液晶注入需花费很长时间。第二，将液晶注入到特别是大尺寸的LCD中会使液晶在面板内出现不完全填充，这会导致出现有缺陷的面板。第三，复杂和冗长的液晶注入过程需要使用很多液晶注入装置，这会占据很多空间。
因此，最近研究了一种用液晶施加法制造LCD的方法。日本的公开专利出版物第2000-147528号公开了以下液晶施加方法。
下面将参照图1A-1F说明用上述液晶施加法制造LCD的现有技术方法。参照图1A，将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施加到密封剂1的内侧(薄膜晶体管阵列部分)。在密封剂1上不设置液晶注入口。
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。由第一基板吸附器5借助真空吸附第一玻璃基板3的整个底表面。
参照图1B，由第二吸附器7通过真空吸附带有滤色片阵列的第二玻璃基板6的整个底表面。然后将真空容器‘C’关闭并抽真空。将第二吸附器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，继续向下移动第二吸附器7，使第二玻璃基板6与第一玻璃基板上的液晶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进一步对准。
参照图1E，如果还没与密封剂接触的话，将第二吸附器7继续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’中取出预粘合的第一和第二玻璃基板3和6并用UV光8照射密封剂使密封剂1固化，从而完成LCD板的制作。
然而，上述现有技术中用液晶施加法制造LCD的方法存在以下问题。
第一，在两个基板粘合之前，将密封剂和液晶分别涂敷和施加在同一个基板上需花费很长的制作时间周期。
第二，当需要在第一基板上涂敷密封剂和施加液晶时，在第二基板上没有动作(即，在处理第一基板时第二基板闲置)，这使得第一和第二基板之间存在不平衡的制造工序，从而导致生产线无效运行。
第三，由于将密封剂和液晶都放在第一基板上，所以不能用超声清洗器(USC)清洗涂有密封剂的第一基板，这是因为粘合两基板的密封剂可能会被洗掉。因此，无法除去存在于基板上的在粘合期间会影响密封剂接触的有害颗粒。
第四，由于是在第一基板上的液晶或密封剂与第二基板接触时将两个基板对准，所以可能会损坏第二基板上的取向膜，进而使图像质量变差，此外，如果上下工作台或台板的水平度不好，有可能使第一和第二基板彼此间出现局部接触或不均匀接触。这样会划伤基板上的图形和/或导致不均匀密封。
第五，通过仅改变两个基板之间的距离需要对基板进行两次对准。这限制了两个基板的对准精度。
第六，由于基板变得越来越大，所以在传送基板例如取出基板的过程中或是在基板粘合后的后序工序中更易于引起基板偏离。
第七，由于基板变得越来越大，所以在后序工序中，要在密封剂固化前保持基板的预粘合状态变得更难。
第八，由于液晶在基板之间流动，所以基板偏离会使液晶产生错误定向。
第九，基板未对准会使孔径比变坏。
第十，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。发明内容
因此，本发明在于提供一种制造液晶显示器的方法，该方法基本上克服了因现有技术的限制和缺点而导致产生的一个或多个问题。
本发明的优点在于提供一种用液晶施加法制造LCD的方法，该方法能缩短制造的时间周期，和提高生产效率。
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)的方法包括将第一基板和布设有密封剂的第二基板放入粘合室中；将第一和第二基板对准，将第一和第二基板粘合；固定粘合的两个基板；和取出固定的第一及第二基板。
优选的是，放置第一和第二基板的步骤包括在粘合室中通过上台板和下台板分别吸附第一和第二基板；将第一和第二基板初步对准；把粘合室内的基板接受器放到由上台板吸附的第二基板下方；将粘合室抽真空。当将粘合室抽成真空时，台板通过静电吸盘(ESC)分别将第一和第二基板吸附到其上。
将第一和第二基板对准的步骤包括首先对准粗标记。将第一和第二基板对准的步骤包括通过移动下台板依次对准粗标记和精标记。粗标记和精标记的对准是通过分离的相机完成的。可以将相机交替地聚焦在第一玻璃基板的标记上和第二玻璃基板的标记上来实现粗标记和精标记的对准。
粘合第一和第二基板的步骤优选包括至少在两个阶段改变施加到上台板和下台板上的压力。
密封剂可以包括主密封剂和固定用密封剂，而固定两粘合基板的步骤包括对密封剂进行光(UV光束)照射或加热或加压。优选的是，将固定用密封剂布设在基板的周边上。优选将固定用密封剂布设在基板中将要被切割的面板之间的部分上以及基板的周边上。
密封剂包括用于将施加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；和用于固定两个粘合的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。
密封剂包括用于将施加在每块面板上的液晶密封的多处主密封剂，用于保护主密封剂的虚拟密封剂，和将两粘合基板固定的固定密封剂。固定两粘合基板的步骤包括对固定用密封剂进行光(例如，UV光束)照射或对其加热或加压从而将粘合的两个基板固定。
密封剂可包括将施加在多块面板上的液晶密封的多处主密封剂，和分别保护多处主密封剂的多处虚拟密封剂。
固定两粘合基板的步骤优选包括在50-200℃温度下的加热和50-500mW的光的照射。
按照本发明的另一方面，其提供的制造LCD的方法包括，把带有液晶和主密封剂的第一基板和布设了固定用密封剂的第二基板放到粘合室中；将第一和第二基板粘合；使固定用密封剂固化以固定第一和第二基板；并取出固定的第一和第二基板。
按照本发明的另一方面，其提供的制造LCD的方法包括，把带有液晶和固定用密封剂的第一基板以及带有主密封剂的第二基板放到粘合室中；将第一和第二基板粘合；使固定用密封剂固化以固定第一和第二基板；并取出固定的第一和第二基板。
按照本发明的再一方面，其提供的制造LCD的方法包括，把带有液晶、主密封剂和固定用密封剂的第一基板和第二基板放入粘合室内；将第一和第二基板粘合；使固定用密封剂固化以固定第一和第二基板；并取出固定的第一和第二基板。
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。
附图说明
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示意性地表示现有技术中用液晶滴注法制造LCD的方法；
图2A-2H表示按照本发明优选实施例所述制造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所述的粘合步骤；
图4(a-c)表示按照本发明优选实施例所述将第一和第二基板对准用的粗对准标记；
图5(a-c)表示按照本发明优选实施例所述将第一和第二基板对准用的精对准标记；
图6表示按照本发明优选实施例所述对准时相机的焦点；
图7表示按照本发明第一优选实施例所述将第一和第二基板固定用的密封剂布图；
图8表示按照本发明第二优选实施例所述将第一和第二基板固定用的密封剂布图；
图9表示按照本发明第三优选实施例所述将第一和第二基板固定用的密封剂布图；
图10表示按照本发明第四优选实施例所述将第一和第二基板固定用的
图11表示按照本发明第五优选实施例所述将第一和第二基板固定用的密封剂布图；
图12表示按照本发明第六优选实施例所述将第一和第二基板固定用的密封剂布图；
图13表示沿图7中的线I-I’剖开的展现上、下台板和基板的剖面图。
具体实施方式
现在将详细说明本发明的实施例，所述实施例的实例示于附图中。
图2A-2H表示按照本发明优选实施例所述制造LCD的步骤。
参照图2A，在第一玻璃基板11上施加液晶材料12，和在第二基板13上涂敷密封剂14。在第一和第二玻璃基板11和13中的一个基板上(例如，第一玻璃基板)分别设置多个第一面板，每个面板上都承载有薄膜晶体管阵列。在第一和第二玻璃基板11和13中的另一个上设置多个分别与前述第一面板对应的面板，每个面板上承载着具有黑底层、滤色片层和公用电极等的滤色片阵列。
按照本发明的另一方面，将密封剂14涂敷到第一玻璃基板11上而将液晶材料12施加到第二基板13上。按照本发明的另一方面，分别将液晶材料12和密封剂14布置在第一和第二玻璃基板11和13中的任何一个上。正如下面将更详细讨论的那样，根据本发明的原理，真空粘合室10内设置的下台板16可以吸附施加了液晶材料12的基板，同时同样设置在真空粘合室10内的上台板15可以吸附未施加液晶材料12的基板。
在粘合工序中，将承载有液晶材料和密封剂的第一和第二玻璃基板11和13放入真空粘合室10内并将其粘合到一起。
参照图3，例如，粘合工序通常可包括的步骤有，将第一和第二基板11和13吸附到它们各自的台板上，将两个基板对准，将两个基板粘合到一起，固定粘合的基板，和从真空粘合室中取出固定的基板。
参照图2B，在安放步骤中，将涂有密封剂14的第二玻璃基板13吸附到设在真空粘合室10内的上台板15上。按照本发明的一个方面，将第二玻璃基板上涂有密封剂14的那部分表面朝下(31S)。将施加了液晶材料12的第一玻璃基板11吸附到设在真空粘合室10内的下台板16上(32S)。在将第一和第二基板11和13分别吸附到下、上台板16和15上之后，可以使真空粘合室10处于备用状态。
按照本发明的一个方面，由机械手(未示出)的加载器固定涂有密封剂14的第二玻璃基板13并将其放到真空粘合室10内，使第二玻璃基板13上涂有密封剂14的那部分表面向下。加载器将第二玻璃基板插入真空粘合室10内。为了接受第二玻璃基板13，设在真空粘合室10内的上台板15可以从原始位置向下移动，吸附第二玻璃基板13，然后向上移动到原始位置。按照本发明的一个方面，上台板15可以利用吸附力或是静电电荷(ESC)吸附第二玻璃基板。
在将第二基板13吸附到上台板15上之后，可以将加载器移出真空粘合室10。接着，可通过加载器将承载着液晶材料12的第一玻璃基板11置于设在真空粘合室10内的下台板16的上方。
在将第一基板11吸附到下台板16上之后，下台板16可以沿水平方向移动，分别将第一和第二玻璃基板11和13对准(33S)。正如下面将要进一步详细说明的那样，初对准工序可以通过对准多个粗对准标记来实现。
按照本发明的原理，当吸附着第二玻璃基板13的上台板15向上移动时，可以将设在真空粘合室10内的基板接受器(未示出)布置在第二玻璃基板13的下方(34S)。将基板接受器设置在第二基板13的下方为的是防止由于吸附第二玻璃基板13的上台板15内的吸附力降低而使第二玻璃基板13从上台板15上脱落并掉到第一玻璃基板11上。按照本发明的一个方面，当真空粘合室10内的压力变得低于引起吸附力的压力时，第二玻璃基板13可能会从上台板15上脱落。
按照本发明的一个方面，通过向下移动上台板15或向上移动基板接受器，可以使第二玻璃基板13和基板接受器彼此相互贴近。接着，可以将第二玻璃基板13放到基板接受器上。
按照本发明的另一方面，可以在将基板接受器向上移动预定距离之前，将上台板15向下移动预定距离，把第二玻璃基板13放到基板接受器上。
按照本发明的另一方面，可以在将基板接受器向上移动预定距离的同时将上台板15向下移动预定距离，将第二玻璃基板13放到基板接受器上。
按照本发明的一个方面，可以在将真空粘合室抽真空之前，将第二玻璃基板13放到基板接受器上。此外，在将粘合室抽真空过程中，可以同时将第二玻璃基板13放到基板接受器上。按照本发明的另一方面，可以设置固紧装置将第一和第二基板紧固到它们各自的台板上，以防止在最初对真空粘合室抽真空时，第一和第二基板发生振动。
在将第一和第二玻璃基板11和13吸附到它们各自的台板上之后，可以将真空粘合室10抽真空(35S)。将真空粘合室10抽真空的程度取决于制成LCD装置的液晶模式。例如，对于IPS模式的LCD而言，对真空粘合室10抽真空时可达到的压力范围为约1.0×10-3Pa-约1Pa，而对于TN模式的LCD而言，达到的压力范围为约1.1×10-3Pa-约102Pa。
为了防止第一或第二玻璃基板出现变形或振动，例如可以分成两个连续阶段对真空粘合室10抽真空。因此，在将第一和第二基板吸附到其各自的台板上并将真空粘合室的门关闭后，开始进行第一次抽真空。在将第二基板13放到基板接受器上之后，可以进行第二次抽真空阶段。在第二次抽真空阶段，对真空粘合室10抽真空的速率要比第一次抽真空阶段快。第一次抽真空阶段，在真空粘合室10中产生第一次压降，降低后的压力大于在上台板15内引起吸附力的压力。
按照本发明的另一方面，可以用一个抽真空阶段完成对粘合室10抽真空。因此，在将第一和第二玻璃基板11和13吸附到各自的台板上并关闭室门后，并且在将基板接受器放到上台板15下侧的同时，开始单个抽真空阶段的抽真空。按照本发明的一个方面，可以在真空粘合室10内的压力低于引起上台板15中吸附力的压力之前，将玻璃接受器放到上台板15的下侧。
一旦将真空粘合室10抽到最终要降低的压力之后，则通过ESC将第一和第二玻璃基板11和13吸附到其各自的上、下台板上(36S)。接着，将基板接受器移回到其初始位置(37S)。
根据本发明的原理，通过向形成在每个上、下台板内的两个或多个板电极施加负的或正的DC电压，就可以借助静电电荷来吸附第一和第二玻璃基板。施加的正或负DC电压在能够吸附基板的台板上分别感生出负电荷或正电荷。例如，在台板和由基板支持的导电层(例如透明电极、公用电极、象素电极)之间能够产生库仑力。通过向台板内的板电极施加约0.1-1kV的电压，台板就能吸附导电层面对台板的基板。通过向台板内的板电极施加约3-4kV的电压，台板便能吸附导电层不面向台板的基板。可以在上台板上设置弹性片。
在将上台板下移预定距离后，可以将两个基板对准。在将第二玻璃基板13设置得与第一玻璃基板11相隔预定距离后，可以将第一玻璃基板11和第二玻璃基板13彼此对准(38S)。
图4(a-c)表示按照本发明的实施例所述对准方法中使用的粗对准标记，图5(a-c)表示按照本发明另一实施例所述的精对准标记，图6表示在本发明所述对准过程中相机的聚焦位置。
参照图4和图5，第一和第二玻璃基板11和13上具有多个大小约为3μm的粗对准标记(参见图4)和多个大小约为0.3μm的精对准标记(参见图5)。按照本发明的一个方面，在第一和第二基板中的每一个上均设置粗对准标记和精对准标记。第一玻璃基板11具有图4(a)所示的至少一个粗对准标记和图5(a)所示的至少一个精对准标记。第二玻璃基板13具有图4(b)所示的至少一个粗对准标记和图5(b)所示的至少一个精对准标记。
按照本发明的一个方面，可以用不同的相机来对准每个粗对准标记和每个精对准标记。此外，也可以使用单个相机来对准粗对准标记和精对准标记。
参照图6，用于对准粗对准标记和精对准标记的相机可以聚焦在第一和第二玻璃基板11和13之间的中间区域。
参照图2C，首先，将上台板15向下移动到使第二玻璃基板13不与第一玻璃基板11上施加的液晶材料12接触的位置，并使得第一和第二玻璃基板11和13之间的间隙达到约0.4mm-0.9mm(例如，约0.6mm)的范围内。接着，将第一玻璃基板11与第二玻璃基板13粗对准。例如，使得图4(b)所示的粗对准标记(图4(b))位于图4(a)所示粗对准标记内。完成粗对准后，对大约3.0mm的区域进行扫描，以确定粗对准标记和精对准标记的位置。
参照图2D，第二次向下移动上台板，使得施加在第一玻璃基板11上的液晶材料12与第二玻璃基板13接触，并且使得第一和第二玻璃基板11和13之间的间隙达到约为0.1mm-0.4mm(例如，约0.2mm)的范围内。接着，将第一玻璃基板11与第二玻璃基板13进行精对准。例如，使得图5所示的精对准标记位于图5(a)所示的精对准标记内。在完成对准后，对大约0.2mm的区域进行扫描，以确定粗对准标记和精对准标记的位置。
由于上台板15可沿垂直方向(例如上和下)移动而下台板可沿水平方向(例如X和Y)方向移动，所以可通过下台板16沿水平方向的移动将两个基板对准。
在粗对准标记的对准过程中，可以将相机设置在第一或第二玻璃基板的上表面或下表面之上或之下。按照本发明的一个方面，可以将用于对准标记定位的相机固定在粘合室10的外部。因此，可以根据需要，利用相机通过设在真空粘合室10顶壁和底壁上的一个或多个视窗来观察第一和第二玻璃基板上的粗对准标记和精对准标记。
在第一个示例性对准工序中，可以用设在第一和/或第二玻璃基板上方或下方的相机将第二玻璃基板13上的对准标记和第一基板11上的对准标记之间的中间区域聚焦。在第二示例性对准工序中，可以将相机的焦点分别调到使其聚焦在形成于第一和第二玻璃基板11和13上的对准标记上，因此，与第一示例性对准工序相比，提高了对准精度。
第一玻璃基板11和第二玻璃基板13上至少有四个粗对准标记和精对准标记，其中一个基板上的对准标记的位置与另一个基板上形成的对准标记相对应。为了提高精度，对准标记的数量可以随着玻璃基板尺寸的增加而增加。粗对准标记和精对准标记形成在将要切割的面板之间的区域上，或者是形成在基板中多个面板外侧的周边区域上。
图4(c)和图5(c)表示的是当将第一和第二玻璃基板对准时，粗对准标记和精对准标记对准时的状况。用不同的相机对准粗对准标记和精对准标记可以提高借助标记将两个基板对准的速度和精度。
参照图2E和2F，把通过各台板16和15借助于ESC吸附的第一和第二玻璃基板11对准后，将台板彼此相向移近从而将两个玻璃基板粘合到一起。通过沿垂直方向移动上台板15或下台板16，同时改变各台板在不同位置时的速度和压力，将第一和第二玻璃基板11和13压到一起。在液晶材料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和密封剂14彼此接触的时刻之前，台板以固定的速度或固定的压力运动。按照本发明的一个方面，所述压力从开始接触时的初始压力逐渐增大到最终的压力。因此，通过安装到可移动台板(例如上台板或下台板)轴上的测力传感器能够测出接触的时间。开始接触时，两个玻璃基板11和13受到的初始压力为0.1吨，在中间接触阶段的位置上所受的压力为0.3吨，在完全接触阶段的位置上所受的压力为0.4吨，而在最终阶段的位置上所受的压力为0.5吨(参见图2F)。
尽管图中示出的是上台板15借助于一个轴来下压基板，但是也可以采用多个独立的轴，并用各自的测力传感器来控制压力。如果下台板16和上台板15不是水平的或者不能对基板均匀施压，则可以用更低或更高的压力对多个轴中的一个预定轴施压以实现密封剂14的均匀粘合。
在第一和第二玻璃基板彼此粘合后，将粘合的基板彼此固定(40S)。参照图2G，可以通过照射UV射线和/或对密封剂进行加热令密封剂固化(或硬化)，将第一和第二玻璃基板11和13固定到一起。由于基板可能很大(例如1.0m×1.2mm)而且是在施加了液晶之后将两个基板彼此粘合，所以在进行后面的工序时或是在粘合步骤后进行运输时，两个基板可能会产生偏移。因此，固定工序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输中使两个基板保持粘合状态。
在大气压力下或在降低的压力下在粘合室中将两个玻璃基板彼此固定。按照本发明的一个方面，可以在将基板粘合到一起后进行固定。按照本发明的另一方面，也可以在完成粘合前进行固定。按照本发明的另一方面，用相同的材料制作固定用密封剂和主密封剂。此外，也可以用不同材料制成固定密封剂和主密封剂，以便使密封剂14的固定效率最大。
固定用的密封剂例如可以是光固树脂，热固树脂，UV-热固树脂，压固树脂，或具有高粘合性的材料。用光固树脂固定的条件包括，例如暴露于能量为约5-500mW(例如200mW)的光(例如UV)下约5-40秒(例如约14秒)。用热固树脂固定的条件可以包括，例如暴露于约50-200℃范围的温度下约10多秒。因此，可以使用光、热、压力或它们的组合方式将两个基板固定。
图7表示的是按照本发明第一实施例所述的密封剂布置图，图13表示从图7中的线I-I’处剖开的展示上台板、下台板和玻璃基板的剖面图。
参照图7，本发明第一实施例所述固定粘合基板的方法包括，例如利用上述任何一种树脂布设多块处于每个面板周边上的主密封剂14a以便粘合和密封位于两个基板之间的液晶材料，在面板四周布设虚拟密封剂14b，以便在粘合过程中保护设在虚拟密封剂14b内侧的主密封剂14a，在虚拟密封剂14b的外周上(即，在板的外周上)按固定间隔布设多处用于最初固定第一和第二玻璃基板的固定用密封剂14c。按照本发明的一个方面，在切割过程中需除去多处固定用密封剂14c。
按照本发明的一个方面，可以将主密封剂14a、虚拟密封剂14b、和固定用密封剂14c全部设置在第二玻璃基板上。按照本发明的另一方面，也可以在第一玻璃基板11上形成虚拟密封剂14b和/或固定用密封剂14c。按照本发明的再一方面，可以用与形成主密封剂14a不同的材料构成固定用密封剂14c。
通过设置固定用密封剂14c，将两个基板粘合，并照射光和/或加热对固定用密封剂14c进行固定的方式将第一和第二玻璃基板11和13彼此固定。当用光固树脂作为固定用密封剂14c时，可以选择性地将光照射到固定用密封剂14c上，使两个玻璃基板固定。而当用热固树脂制成固定用密封剂14c时，可以对固定用密封剂14c进行选择性加热来固定两个玻璃基板。
参照附图13，上台板15和/或下台板16上带有多个用于照射UV光或加热的孔17。在将基板彼此粘合前，可以将固定用密封剂14c和孔17对准。因此，可以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，来固定所述固定用密封剂14c。按照本发明的一个方面，当用光固树脂形成固定用密封剂14c时，由光发射管18a或18b发射光，所述光发射管能够从粘合室的上侧向下移动或从粘合室的下侧向上移动。按照本发明的另一方面，当用热固树脂形成固定用密封剂14c时，由加热装置18a或18b进行加热，所述加热装置18a或18b能够在对应于孔17的范围内从粘合室的上侧向下移动或是从粘合室的下侧向上移动。因此，加热装置可以与第一或第二基板11或13或是固定用密封剂14c的一部分相接触以便对固定用密封剂14c进行加热。按照本发明的另一方面，可以对固定用密封剂14c同时进行光照射和加热。
图8所示的密封剂布图用于解释按照本发明第二优选实施例所述的固定方式。
参照图8，根据本发明第二实施例所述固定两个玻璃基板的方法包括，例如涂敷从上上述树脂材料中选出的任意一种树脂(例如光固树脂、热固树脂、UV-热固树脂、压固树脂等)，在所有面板的周边上形成多处主密封剂14a，形成虚拟密封剂14b，对虚拟密封剂14b的部分照射光，或是加热或加压或是既照射光又加热或加压从而将两个基板固定。
如图8所示，按照本实施例，可以将虚拟密封剂14b设置在与布设固定用密封剂的区域相同的区域内。接着，对处于与固定用密封剂位置对应位置上的虚拟密封剂14b的固定部分进行光照射和/或加热。对虚拟密封剂14b的部分进行光照射和/或加热的条件基本上与第一实施例相同。图8中的参考标记14d表示进行光照射和/或加热的虚拟密封剂部分14b。因此，可以用虚拟密封剂14b来形成与第一实施例中采用的固定用密封剂14c等同的固定用密封剂。
图9表示按照本发明第三实施例所述的密封剂布图。
参照图9，按照本发明第三实施例所述固定两个玻璃基板的方法，包括不再布设虚拟密封剂。因此，可以与本发明第一实施例所述相类似地，通过在基板的周边上布设固定用密封剂14c，并对固定用密封剂14c照射光、加热和/或加压来固定两个粘合基板。此外，固定用密封剂14c可以具有与上述实施例中所述的虚拟密封剂相同的封闭形状。
图10表示按照本发明第四实施例所述的密封剂布图。
参照图10，按照本发明第四实施例所述固定两个基板的方法包括在基板的周边上以及在相邻面板之间的切割区域上以固定间隔布设固定用密封剂14c。按照前述本发明第三实施例所述的方式，对固定用密封剂14c照射光、加热、和/或加压。其它加工条件基本上与第一实施例所述条件相同。
图11表示按照本发明第五实施例所述的密封剂布图。
参照图11，按照本发明第五实施例所述固定两个玻璃基板的方法包括，布设多处围绕每个面板(主密封剂)的虚拟密封剂14b，在基板的周边上形成固定用密封剂14c，按照上述本发明第一实施例所述的方式对固定用密封剂14c进行光照射、加热、和/或加压。其它加工条件基本上与第一实施例中所述条件相同。
图12表示按照本发明第六实施例所述的密封剂布图。
参照图12，按照本发明第六实施例所述固定两个玻璃基板的方法包括选择性地对布设在每个面板周围的多处虚拟密封剂14b部分进行光照射和/或加热。按照图11所示本发明第五实施例所述，可以选择性地对虚拟密封剂14b进行光照射和/或加热。其他加工条件基本上与第一实施例中所述条件相同。
按照本发明的一个方面，可以将上述任一实施例中的主密封剂14a、虚拟密封剂14b、和固定用密封剂14c布设在相同的基板上也可以布设在不同的基板上。按照本发明的另一方面，可以将上述任一实施例中的主密封剂14a或虚拟密封剂14b布设在施加有液晶的基板上。
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可以包括选择性地对主密封剂的多个部分进行光照射和/或加热，其中主密封剂可以由光固或热固树脂构成或由它们组合而成。
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可以包括采用固定性能好于第一、第三、第四或第五实施例中固定用密封剂14c的粘接剂。因此，可以用粘接剂粘合第一和第二玻璃基板。
按照本发明的一个方面，可以将液晶材料施加到第一玻璃基板上而将主密封剂和固定用密封剂也布设到第一玻璃基板上。
一旦将两个基板固定，便可以避免在后面的生产过程中因移动粘合的玻璃基板而导致粘合的第一和第二玻璃基板出现偏移。
参照图2H，在将两个玻璃基板固定后，消除ESC，将上台板15向上移动。因此，上台板15可以与固定的第一和第二玻璃基板11和13分离。接着，从真空粘合室10中取出固定的基板(41S)。因此，将两个粘合的基板固定后，可以将上台板15上移并通过机械手的加载器将固定的第一和第二玻璃基板11和13取出。此外，当上台板15上移时可以吸附固定的第一和第二玻璃基板并且机械手的加载器可以从上台板15上取下第一和第二玻璃基板11和13。
按照本发明的原理，在将固定的第一和第二玻璃基板保持在真空粘合室10中的同时，通过将未粘合的第一和第二玻璃板11和13之一插入到真空粘合10中，可以减少制造LCD所需的时间。例如，在通过机械手的加载器将未粘合的第二玻璃基板13插入到真空室10中并吸附到上台板(例如通过吸附力)15上之后，可以从真空粘合室10中取出位于下台板16上的且已固定的第一和第二玻璃基板。此外，在吸附有固定的第一和第二玻璃基板11和13的上台板15向上移动之后，机械手的加载器可以将未粘合的第一玻璃基板11放到下台板16上，同时取出固定的第一和第二玻璃基板。
按照本发明的一个方面，可以在从真空粘合室10中取出固定的基板前进行液晶扩散工序。由此，液晶材料12可以均匀地向密封剂14扩散。此外，在取出基板后如果液晶材料12没有足够地扩散，也可以进行液晶扩散工序以便使液晶材料均匀地向密封剂14扩散。液晶扩散工序可以在10分多钟内，在大气压下或是在减压的情况下完成。
由于以下原因，使得按照本发明原理所述的制造LCD的装置具有以下优点。
第一，在第一玻璃基板上施加液晶材料，和第二玻璃基板上涂敷密封剂缩短了在粘合两个玻璃基板之前的制造时间。
第二，在第一玻璃基板上施加液晶材料和在第二玻璃基板上涂敷密封剂可使第一和第二玻璃基板的制造工序得以平衡进行，这样能能效地利用生产线。
第三，在第一玻璃基板上施加液晶材料和在第二玻璃基板上涂敷密封剂，使得能够在粘合之前对涂有密封剂的基板进行清洗，所以可以最大限度地减少颗粒对密封剂造成的污染。
第四，把基板接受器定位在基板之下和将真空粘合室抽真空，可防止吸附在上台板上的基板落下和摔断。
第五，分两个阶段对真空粘合室抽真空可防止玻璃基板变形和因真空而引起的室内扰动气流。
第六，在将粗对准标记和精对准标记对准的过程中调节第一和第二玻璃基板之间的间隙并使用分离的相机可以快速和精确地将第一和第二基板对准。
第七，测量两个基板的接触时间和在粘合两个基板时的压力变化可以最大限度地减小液晶对取向膜造成的损坏。
第八，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，所以当在预定轴上施加相对较低或相对较高的压力时，可使密封剂均匀粘合。
第九，在完成后面的工序或输送固定的基板时可防止第一和第二玻璃基板出现偏移。
第十，同时放取玻璃基板缩短了制造的时间。
第十一，进行液晶扩散工序缩短了制造LCD的时间。
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。

Claims (25)

1.制造液晶显示器(LCD)的方法包括：
将第一和第二基板放入粘合室中，第二基板上布设有密封剂；
将第一和第二基板对准；
将第一和第二基板粘合，形成粘合的基板结构；
将第一基板和第二基板的粘合基板结构固定到一起，形成固定的粘合基板结构；和
取出由第一和第二基板构成的固定的粘合基板结构。
2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：
将第一和第二基板放入粘合室中之后，将第一和第二基板预对准。
3.根据权利要求2所述的方法，其中将第一和第二基板预对准的步骤包括分别利用第一和第二基板上的粗标记将第一和第二基板对准。
4.根据权利要求1所述的方法，其中放置第一和第二基板的步骤包括把第一和第二基板放到粘合室中的下台板和上台板上，所述方法进一步包括：
把粘合室中的基板接受器放到由上台板吸附的第二基板下方，
将粘合室抽真空，和
利用静电电荷吸盘(ESC)分别吸附第一和第二基板。
5.根据权利要求1所述的方法，其中将第一和第二基板对准的步骤包括：
对准第一和第二基板上的粗标记；和
通过移动上台板和下台板中的至少一台板顺序地对准第一和第二基板上的精对准标记。
6.根据权利要求5所述的方法，其中粗标记和精标记的对准是通过分离的相机完成的。
7.根据权利要求6所述的方法，其中通过将至少一个相机聚焦在第一和第二基板之间的中间位置上来实现粗标记和精标记的对准。
8.根据权利要求6所述的方法，其中通过将至少一个相机交替地聚焦在第一和第二基板的标记上来实现粗标记和精标记的对准。
9.根据权利要求1所述的方法，其中粘合第一和第二基板的步骤包括改变施加到第一和第二基板上的压力。
10.根据权利要求1所述的方法，其中密封剂包括主密封剂和第二密封剂；而固定粘合基板结构的步骤包括对第二密封剂进行光照射或加热或加压。
11.根据权利要求10所述的方法，其中第二密封剂包括布设在第二基板周边上的固定用密封剂。
12.根据权利要求10所述的方法，其中第二密封剂包括布设在第二基板中多个部分上的固定用密封剂，所述固定用密封剂在后面的工序中将被切掉。
13.根据权利要求10所述的方法，其中为固定粘合的基板结构而需进行的加热步骤包括在约50-200℃的范围内进行加热。
14.根据权利要求10所述的方法，其中暴露在光下的步骤包括暴露在约50-500mW的光下。
15.根据权利要求1所述的方法，其中密封剂包括用于密封第一和第二基板的主密封剂，用于保护主密封剂的虚拟密封剂，和用于将粘合的两个基板固定用的固定用密封剂；固定粘合的基板结构的步骤包括对固定用密封剂进行曝光或加热或加压来固定粘合的基板结构。
16.根据权利要求1所述的方法，其中虚拟密封剂保护主密封剂，曝光包括紫外光(UV)。
17.制造液晶显示器的方法包括：
把第一和第二基板放到粘合室中，所说第一基板上施加液晶和主密封剂，所说第二基板上施加固定用密封剂；
将第一和第二基板粘合；
使固定用密封剂固化以将第一和第二基板彼此固定；和
取出固定的第一和第二基板。
18.根据权利要求17所述的方法，其中第一基板包括至少一个侧边尺寸为至少1.0米的玻璃。
19.根据权利要求18所述的方法，其中所述玻璃具第二侧边，该侧边的尺寸至少为1.0米。
20.根据权利要求17所述的方法，其中第一和第二基板包括面积约为1.0平方米的玻璃。
21.根据权利要求17所述的方法，其中第一和第二基板包括面积至少为1.0平方米的玻璃。
22.根据权利要求1所述的方法，其中第一基板包括至少一个侧边尺寸为至少1.0米的玻璃。
23.根据权利要求22所述的方法，其中所述玻璃具有第二侧边，该侧边的尺寸至少为1.0米。
24.根据权利要求1所述的方法，其中第一和第二基板包括面积约为1.0平方米的玻璃。
25.根据权利要求1所述的方法，其中第一和第二基板包括面积至少为1.0平方米的玻璃。
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