CN1797131A - 具有支杆的液晶显示器件的密封硬化炉 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于硬化液晶显示面板中的密封线的密封硬化炉。密封硬化炉包括具有支杆结构的基板柜。所述支杆结构具有用于沿一个方向支撑基板的支杆以及在支杆端部支撑支杆的支杆支架。支杆中具有排气口。空气注入通道与支杆支架连接。空气提供单元通过空气注入通道和排气口提供空气以支撑其上的基板。

Description

具有支杆的液晶显示器件的密封硬化炉

本申请要求享有2004年12月29日在韩国递交的申请号为P2004-115561的申请的权益，在此引用其全部内容作为参考。

技术领域

本发明涉及一种液晶显示器件的密封硬化炉，尤其涉及一种在密封硬化炉中的支杆(rack bar)结构。

背景技术

通常，液晶显示器件包括具有在其上以矩阵结构形成的单位像素的液晶显示面板，用于向液晶显示面板提供扫描信号和图像信号的驱动电路单元，以及用于向液晶显示面板提供光的背光单元。

具体地说，液晶显示面板设置有上滤色片基板、下阵列基板和填充在两基板之间的液晶层。两基板，即，滤色片基板和阵列基板通过在其边缘形成的密封线彼此粘接在一起。

下面，简单介绍液晶显示面板的制造工序。用于制造液晶显示面板的工序包括：形成阵列基板，在该基板上形成有用作开关器件的薄膜晶体管；形成滤色片基板，在该基板上形成有用颜色来呈现信息的滤色片层；在两基板中的某一基板上形成密封线；通过密封线粘接两基板；以及将粘接后的基板切割成单位液晶显示面板。当采用注入法时，可以执行切割工序后形成液晶层。否则，当采用分配法时，形成液晶层的工序可以与粘接工序同时进行。

通常，在一块母板上形成有多块液晶显示面板以提高产率。当在一块母板上形成有多块阵列基板和滤色片基板时，在两块基板中的一块上涂敷由热固树脂构成的密封剂，从而加热以粘接上基板(滤色片基板)和下基板(阵列基板)。

下面参照图1A和图1B将详细说明液晶显示面板的上基板和下基板的粘接工序。

如图1A和1B所示，通过利用粘接设备在腔室10内加热阵列基板和滤色片基板而将其基本上粘接在一起。

当阵列基板和滤色片基板完全形成时，密封线位于两基板之一的边缘。因此，如图1A所示，在腔室10内，液晶显示面板的上基板8b和下基板8a分别固定在上工作台4和下工作台2上。

在固定两基板之后，上工作台4下降从而对下基板8a提供均匀的压力。此时，上基板8b和下基板8a由于提供的压力通过密封线彼此粘接在一起。

粘接工序在加热到一定温度的腔室10内进行。然而，在完成粘接上序后，基板经历硬化工序。当硬化时，在液晶显示面板内部空间由于粘接而形成的压力与硬化室的气压不同。因此，压力作用于密封线因而使得在密封线中有孔。

因此，为了在粘接工序中暂时硬化密封线，实行用于向密封线照射紫外射线的UV(紫外)硬化工序。因此，在执行粘接工序的腔室中还提供有产生UV射线的UV灯。

因此，在腔室10内完全执行完粘接工序后，通过UV射线为密封线进行一次硬化。

此后，对已经进行过一次硬化的液晶显示面板在密封硬化炉内进行二次硬化，从而完成粘接工序。二次硬化在与执行一次硬化的腔室不同的腔室中进行。

在腔室内在加热状态下充分进行二次硬化并持续预定时间。在该腔室内设置有装有支杆的基板柜，因此可以对多个基板执行密封硬化。

参照图2A和图2B，下面将描述在执行密封硬化的腔室中的基板柜和支杆的结构。图2A所示为在现有技术的密封硬化炉内的基板柜的透视图，而图2B为其前视图。

参照图2A和图2B，密封硬化炉(未示出)内的基板柜200包括用于在其上放置多个基板204的多个层。用于支撑基板(未示出)的多个支杆201沿Y轴方向设置在各层上，并且用于支撑支杆201的支杆支架202沿X轴方向在各层中设置在支杆201前端。因此，支杆201的前端设置在支杆支架202的上表面，并且其末端设置在基板柜200的后表面并且被沿Z轴方向设置的第二支杆支架205所固定。

支杆201具有一定的高度并且以一定间隔设置从而支撑在其上所放置的基板。因此，在彼此相邻的支杆201之间形成了均匀的间隔203，并且机械手的指(finger)206通过间隔203插入和抽出以装载和卸载基板。

然而，为了硬化由热固树脂形成的密封线，通常基板在密封硬化炉中处于高温状态下放置很长时间。同时，在基板与支杆201接触的区域中产生引起液晶显示面板缺陷的瑕疵。

具体地说，由于大尺寸的液晶显示面板重，因此在基板与支杆201相接触的区域中可能产生更大量的瑕疵。

发明内容

仅仅作为介绍，本发明提供了一种在制造液晶显示器件的硬化工序中能够减少液晶显示面板中的瑕疵产生的密封硬化炉。更具体地说，通过改进在密封硬化炉中装载液晶显示面板的基板柜的结构在硬化密封线时可以减少在液晶显示面板中的瑕疵的产生。

在本发明的一实施方式中，密封硬化炉包括：基板柜，该基板柜包括用于支撑基板并且其中具有排出口的支杆；用于在X轴方向支撑支杆的第一支杆支架；与该第一支杆支架相连接的注入通道；以及用于通过注入通道提供空气的空气提供单元。

根据本发明的另一实施方式，本发明提供了一种密封硬化炉，其包括用于支撑基板的第一支杆，与第一支杆相连接的第二支杆，用于沿X轴方向支撑第一支杆的第一支杆支架，以及设置在各第二支杆末端的第二支杆驱动单元。

在另一实施方式中，密封硬化炉包括：基板柜，其包括支杆、设置在支杆端部以支撑支杆的支杆支架、以及第二支撑机构，该第二支撑机构除了仅由支架提供的支撑外，可以提高对设置在支杆上的基板的支撑均匀度；以及用于加热基板的加热单元。第二支撑机构包括，为基板提供气体支撑的排气机构，因此基板设置在支杆上方而与支杆和/或活动连接到各支杆的第二支杆不接触，因此当第二支杆处于伸出的位置时支杆的表面和基板的接触区被扩大。

从下面结合附图的描述中可以使本发明的上述及其它特点、方面及优点更加清晰。

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1A和图1B所示为现有技术液晶显示面板的粘接设备的腔室内部；

图2A和图2B所示分别为在密封硬化炉内的基板柜结构的透视图和平面图；

图3A和图3B所示分别为根据本发明第一实施方式在密封硬化炉内的基板柜结构的透视图和平面图；

图4A到图4D所示为根据本发明第二实施方式的支杆的结构及其操作；以及

图5所示为根据本发明装配有基板固定部件的支杆结构。

具体实施方式

现在要详细说明本发明的最佳实施方式，所述实施方式的实施例示于附图中。

随着液晶显示器件尺寸的增加，液晶显示面板的重量已经增加到几千克。具体地说，液晶显示面板是通过粘接上基板和下基板以及在其之间形成液晶层而形成的。两基板通过由热固树脂构成的密封剂粘接在一起。采用密封剂的粘接工序通常在腔室内进行。在执行粘接工序后，执行用于硬化密封剂的单独的工序。在热硬化炉中进行硬化工序。液晶显示面板通过被装载到热硬化炉的基板柜上而在高温下被硬化。

硬化工序在100～120℃温度下进行约一个小时。由于液晶显示面板的重量大，在进行密封硬化的同时，在用于支撑液晶显示面板的基板柜的支杆与液晶显示面板相接触的区域中柱状衬垫料被压下，从而在液晶显示面板上导致诸如瑕疵的屏幕缺陷。屏幕缺陷是由在密封硬化工序中液晶显示面板的负载压下柱状衬垫料所导致的。

虽然密封硬化被执行很长时间，为了防止柱状衬垫料被液晶显示面板的负载挤压，诸如空气的气体被注入到液晶显示面板和支杆之间的接触面从而由支杆上提升起液晶显示面板，或者通过改变支杆的结构而加宽液晶显示面板和支杆之间的接触区。因此，液晶显示面板的负载被更均匀地分散从而防止柱状衬垫料被挤压。

以下，参照图3A和图3B将描述用于硬化液晶显示面板的密封剂的密封硬化炉。

首先，在说明密封硬化炉之前，将说明液晶显示面板的粘接工序。

当交付由单独工序所制造的阵列基板和滤色片基板时，由热固树脂所形成的密封线在两基板中之一上形成。

例如，密封线可以由密封线分配器形成在滤色片基板的四个边缘上。之后，其上具有密封线的滤色片基板和阵列基板彼此对准，并且在真空室内被加热和加压，从而彼此粘接在一起。在将两基板粘接在一起之后，在单独的腔室内对液晶显示面进行密封硬化。然而，由于密封硬化是在常压下进行，因此密封线可能被处于大气压环境下的密封硬化腔室和由密封线形成的液晶显示面中的真空间隔之间的气压差损坏。因此，在完成粘接工序之后，密封线通过在进行粘接工序的腔室内的UV(紫外)射线源被暂时硬化(通常称为UV固化)。因此，密封剂包含可以由UV射线所硬化的UV硬化剂。

一旦通过照射UV射线初步硬化密封线，通过一次硬化没有完全被硬化的液晶显示面板被传输到为单独腔室的密封硬化炉，并且其中未硬化的密封线被硬化。

进行密封硬化的腔室保持在大约120℃并且密封线在腔室内硬化大约一个小时。在高温状态下持续很长时间可以去除由密封线中的湿气，从而硬化密封线，其中密封线是由热固树脂形成的。

密封硬化炉内设置有用于储存多个需要进行密封硬化工序的液晶显示面板的基板柜300。下面将说明基板柜的结构。

参照图3A和图3B，其分别为根据本发明第一实施方式的密封硬化炉内的基板储存柜的透视图和平面图，其中基板柜300包括：含有立方体的柜子主体的多个框架310；沿X轴设置的第一支杆支架303，用于连接基板柜的前框架；沿Z轴方向设置在基板柜末端的第二支杆支架305；多个支杆302，其前端设置在第一支杆支架303上而末端固定在第二支杆支架305上；以及设置在支杆302上并且被进行密封硬化工序的基板301。

支杆302具有一定高度并且其上表面具有扁平状。由于支杆302以均匀的间隔设置在第一支杆支架303上，因此彼此相邻的支杆302之间形成有间隔。用于在支杆302上装载和卸载基板301的机械手的指可以通过间隔插入和抽出。

多个排气口340均匀地分布在各支杆302的上表面。用于提供空气的通道设置在各支杆302中，从而通过排气口340喷射空气。因此，在支杆302内可以形成有凹槽或在支杆302中形成有连接到排气口340的管。

此外，支杆302和第一支杆支架303彼此连接在一起。用于通过第一支杆支架303向支杆302注入空气的管350设置在第一支杆支架303内。支杆302的管和第一支杆支架303的管350彼此连接在一起。

用于向第一支杆支架303提供空气的空气注入通道320形成在第一支杆支架303的侧表面。用于提供空气的空气发生器330进一步设置在空气注入通道320的一端。

基板柜300设计为具有几个层从而同时加热多个基板。第一支杆支架303和支杆302设置在各层，并且基板装载在支杆302的上表面。各第一支杆支架303连接到空气注入通道320，用于接收空气注入通道320所提供的空气。

由于密封硬化炉在大约100～120℃的温度下工作，因此由空气发生器330所提供的空气被加热到预定的温度。因此，空气发生器330进一步还具有用于加热空气的加热单元(未示出)。

在密封硬化炉的一端还设置有用于以匀速速度排放所提供的空气的出气口360，从而在密封硬化炉内保持均匀的气压。

现在将描述通过利用具有该结构的密封硬化炉如何硬化基板上的密封线。

通过在腔室内的粘接工序和UV硬化工序，液晶显示面板的密封线被初步硬化。

然后，密封线已经被初步硬化过的液晶显示面板被传送到根据本发明的用于完全硬化密封线的密封硬化炉。通过机械手传送液晶显示面板。机械手的指通过位于彼此相邻的支杆之间的间隔插入和抽出，从而在支杆上装载基板。

接着，密封硬化炉逐渐被加热到大约120℃。同时，由空气发生器330所产生的空气依次通过空气注入通道320、第一支杆支架303和支杆302，从而通过排气口340喷射出去。基板301被喷射出的空气从支杆302上升起一定高度。喷射出的空气的压力可以根据所装载的基板的重量优化。基板301被升起的高度可以小于几毫米，该高度只要在执行密封硬化工序中可以防止支杆和基板接触就是足够的。

密封硬化工序进行大约一个小时。在执行密封硬化的同时，空气被连续注入到内部。此时，设置在密封硬化炉一侧的出气口360向外以匀速喷射空气，从而保持在密封硬化炉内的压力为均匀值。

当基板301上的所有密封线都完全硬化时，空气发生器330停止其运行并且由机械手从密封硬化炉内卸载基板301。

因此，一旦通过使用具有上述结构的密封硬化炉硬化所有的密封线，在硬化密封线时，基板301与支杆302不直接接触并且因此可以减少由支杆和基板301之间的接触所导致的液晶显示面板中的瑕疵。

在该实施方式中，硬化密封线时，基板301不接触支杆。在下述的第二实施方式中，当硬化密封线时，支杆302与基板301的接触区加宽，并且因此基板的负载被均匀地分散从而防止瑕疵的产生。

根据本发明第二实施方式设置在密封硬化炉内的基板柜的基本结构与第一实施例中的相似。即，根据第二实施方式的基板柜包括含有立方体的柜子主体的多个框架；沿X轴设置的第一支杆支架303，用于连接位于基板柜前面的框架；沿Z轴方向设置在基板柜末端的第二支杆支架305；多个第一支杆401，其中每一个的前端设置在第一支杆支架303上而末端固定在第二支杆支架305上；连接到第一支杆401的多个第二支杆402；用于从第一支杆401打开或折叠第二支杆402的驱动单元，以及装载在第一支杆401和第二支杆402上的基板。

而且，第二支杆402通过诸如铰链的连接件403分别连接到第一支杆401。驱动单元连接在第二支杆402的末端从而通过水平运动从第一支杆401打开或折叠第二支杆402。

下面，参照图4A和图4B将描述根据第二实施方式的支杆结构的主要部分。

如图4A所示，根据本发明第二实施方式的各第一支杆401的前端位于第一支杆支架303上，其中第一支杆支架303用于沿X轴方向连接作为基板柜柱子的框架(未示出)。然后，第一支杆401向Y轴方向延伸，而且因此其末端设置在基板柜的末端并固定在沿Z轴方向设置的第二支杆支架305上。第一支杆401具有一定的高度并且以相同的间隔形成在第一支杆支架303上。因此，第一支杆401其间具有间隔。从而，机械手的指可以通过该间隔插入和抽出以装载和卸载基板。

另一方面，各第一支杆401通过连接件连接到各第二支杆402。当第二支杆402折叠时，第二支杆402接触第一支杆401的背面。当第二支杆402打开时，第二支杆402位于第一支杆401之间的间隔。因此，支杆和其上装载的基板之间的接触区可以加宽。

因此，第二支杆402向Y轴方向延伸以通过诸如铰链的可以折叠或打开的连接件连接到第一支杆401。

以比第一支杆401长度短的长度形成第二支杆402，因此第二支杆402连接到第一支杆401以被折叠或打开。即，当第二支杆402打开时，第一支杆支架303起障碍物的作用。因此，为了不受第一支杆支架303的阻碍而打开第二支杆402，第二支杆402的前端与第一支杆支架303之间设置有一间隙。

此外，第二支杆402的末端与第二支杆支架305之间也设置有一间隙，从而可以不受第二支杆支架305的阻碍而折叠或打开第二支杆402。

第一支杆401和第二支杆402通过诸如铰链的连接件403连接到其背面，并且因此第二支杆402可以折叠。第二支杆402可以打开并且占据彼此相邻两第一支杆401之间形成的间隔。为此，基板301和支杆之间的接触区可以加宽。所以，基板的负载可以有效地分散到支杆。

而且，当第二支杆402折叠在第一支杆401背面时，机械手的指通过在彼此相邻的第一支杆间形成的间隔而插入和抽出从而装载和卸载基板301。

另一方面，用于操作第二支杆402的驱动单元设置在第二支杆402的末端。

现在参照图4B说明第二支杆402的操作。

图4B示出了第二支杆402的末端和图4A的A区域，并且特别示出了第二支杆402折叠在第一支杆401背面的状态。第二支杆驱动轴405沿X轴方向设置在第二支杆402的末端。第二支杆402的末端通过次驱动轴410连接到驱动轴405。因此，当驱动轴405沿X轴方向往复运动时，第二支杆402通过次驱动轴410从第一支杆401的背面到其侧面打开或折叠。

当基板由机械手装载在支杆上时，第二支杆402折叠在第一支杆401的背面。以后，在机械手抽走后，当硬化基板上的密封剂时，第二支杆402打开，从而与第一支杆401一起支撑基板。

因此，当硬化密封剂时，基板由第一支杆和第二支杆支撑，并且因此其支撑区加宽。所以，基板的负载被均匀地分散在第一支杆和第二支杆上，这可以减少由于柱状衬垫料受基板负载的挤压而产生瑕疵所引起的缺陷。

图4C所示为第一支杆和第二支杆打开状态下的前视图，而图4D所示为第一支杆和第二支杆折叠在一起状态下的前视图。

另一方面，参照图5，在第一支杆401和第二支杆402的前端和末端设置有由橡胶形成的基板固定单元501，其可以防止装载的基板滑脱。因此，在密封硬化工序中可以防止基板滑脱。

如上参照实施方式的描述，在根据本发明的密封硬化炉内，与基板相接触的支杆设置有排气口，或者设置有折叠式支杆，从而防止执行在加热状下进行的密封硬化工序时在液晶显示面板上产生瑕疵。

在不脱离本发明的精神和范围内本发明可以以多种形成实施。应该理解上述的实施方式除非有其它的限制并不限于上述的任何描述，而是可以在所附权利要求所限定的范围和精神内广泛地构造，并且所有落入本申请所附的权利要求书及其等同物所要求保护范围内的变形和改进都将属于本发明的保护范围。

Claims (27)

1、一种密封硬化炉，包括：

基板柜，其包括用于支撑基板并且具有排出口的支杆、用于沿X轴方向支撑所述支杆的第一支杆支架、连接到所述第一支杆支架的注入通道、以及用于通过所述注入通道提供气体的供给单元；以及

用于加热所述基板的加热单元。

2、根据权利要求1所述的密封硬化炉，其特征在于，所述基板柜具有足够支撑液晶显示面板的尺寸，其中所述液晶显示面板设置有通过密封线彼此粘接在一起的下基板和上基板。

3、根据权利要求1所述的密封硬化炉，其特征在于，所述多个支杆以相同的间隔排列。

4、根据权利要求3所述的密封硬化炉，其特征在于，所述多个排出口均匀地分布在所述支杆的上表面。

5、根据权利要求1所述的密封硬化炉，其特征在于，还包括沿Z轴方向的第二支杆支架，其形成在所述支杆未端，用于支撑所述支杆。

6、根据权利要求1所述的密封硬化炉，其特征在于，所述第一支杆支架内具有用于将通过所述注入通道进入的气体引导到所述排出口的通道。

7、根据权利要求1所述的密封硬化炉，其特征在于，还包括用于排放填充在密封硬化炉内的气体的排气装置。

8、根据权利要求1所述的密封硬化炉，其特征在于，所述基板柜由沿X轴方向排列的多个第一支杆支架所分开的多个层构成。

9、根据权利要求8所述的密封硬化炉，其特征在于，所述基板柜的各层设置有多个沿Y轴方向彼此平行排列的多个支杆。

10、根据权利要求9所述的密封硬化炉，其特征在于，所述各支杆的两端分别固定在所述第一支杆支架和沿Z轴方向设置的第二支杆支架。

11、一种密封硬化炉，包括：

多个第一支杆，用于支撑基板，所述第一支杆彼此平行；

多个第二支杆，其与所述多个第一支杆成对；

第一支杆支架，用于支撑所述第一支杆的前端；以及

第二支杆驱动单元，其设置在各第二支杆末端。

12、根据权利要求11所述的密封硬化炉，其特征在于，所述第一支杆和第二支杆通过连接件彼此连接。

13、根据权利要求11所述的密封硬化炉，其特征在于，所述第二支杆驱动单元包括：

第一驱动轴，其连接到所述第二支杆末端，用于通过沿X轴方向的往复运动从第一支杆折叠或打开所述第二支杆；以及

次驱动轴，用于连接所述第一驱动轴和第二支杆。

14、根据权利要求11所述的密封硬化炉，其特征在于，当所述第二支杆打开时，所述第一支杆和第二支杆接触所述基板的接触区增加。

15、根据权利要求11所述的密封硬化炉，其特征在于，还包括设置在所述第一支杆和第二支杆前端和末端的基板固定件，用于防止放置在第一支杆和第二支杆上的基板滑脱。

16、一种密封硬化炉，包括：

基板柜，其包括支杆、设置在所述支杆一端并用于支撑所述支杆的支杆支架、以及第二支撑机构，其除了仅由所述支杆提供的支撑，可以提高对设置在支杆上的基板的支撑均匀度；以及

用于加热所述基板的加热单元。

17、根据权利要求16所述的密封硬化炉，其特征在于，所述第二支撑机构包括用于向基板提供气体支撑的排气机构，使得所述基板置于所述支杆上方而不与所述支杆接触。

18、根据权利要求17所述的密封硬化炉，其特征在于，所述排气机构包括均匀分布在所述支杆上表面上的排气口。

19、根据权利要求18所述的密封硬化炉，其特征在于，所述排气机构包括贯穿支杆支架的管道，通过所述管道气体被引导到排气口。

20、根据权利要求17所述的密封硬化炉，其特征在于，还包括用于排放填充在密封硬化炉内的气体的排气装置。

21、根据权利要求16所述的密封硬化炉，其特征在于，所述第二支撑机构包括活动连接到各支杆的第二支杆，使得当所述第二支杆处于伸出的位置时，支杆的表面与基板之间的接触区扩大。

22、根据权利要求21所述的密封硬化炉，其特征在于，所述支杆和第二支杆沿所述支杆和第二支杆的长度在多个位置彼此连接。

23、根据权利要求21所述的密封硬化炉，其特征在于，所述第二支撑机构还包括第二支杆驱动单元，其可以将所述各第二支杆移动到所述第二支杆不支撑基板的不占空间的位置和所述第二支杆支撑基板的伸出的位置。

24、根据权利要求23所述的密封硬化炉，其特征在于，所述第二支杆驱动单元设置在所述第二支杆的一端。

25、根据权利要求21所述的密封硬化炉，其特征在于，还包括设置在所述支杆相对两端中至少一端或所述第二支杆相对两端的基板固定件，所述基板固定件用于防止设置在所述支杆或第二支杆上的基板滑脱。

26、根据权利要求21所述的密封硬化炉，其特征在于，当所述第二支杆位于不占空间的位置时，所述第二支杆接触所述支杆的背面。

27、根据权利要求21所述的密封硬化炉，其特征在于，所述支杆支架具有均匀的宽度，并且所述第二支杆的长度比所述支杆长度相对更短，因此当所述第二支杆位于伸出的位置时，所述第二支杆不接触所述支杆支架。

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