TWI235863B - Manufacturing method of liquid crystal lattice - Google Patents

Description

1235863 A7 B7 五、發明説明（1 ) 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關液晶晶格之製造方法，尤其有關將可靠 性高之液晶晶格以良好良率製造之方法。 【先行技術】 因液晶顯示裝置具有薄型式輕量，低消費電力等益處 ，所以廣泛地使用於筆記型電腦或副筆記（Sub_note)型等 攜帶用個人電腦之顯示裝置。並且，近年，隨著個人電腦 之性能提升，對於液晶顯示裝置要求顯示容量或顯示面積 之擴大，畫質之提升。 液晶顯示裝置係經由間隔物（spacer)所配置之2片玻 璃基板，爲由密封劑所貼合，並且在這些玻璃基板間具有 夾持液晶構造之液晶晶格。迫種液晶晶格係如下所說明組 配。亦即，首先，在互相所對向配置之上下一對工作台（ stage )，分別吸附，保持2片玻璃基板。例如，在下工作 台，於主面形成多數之電極（掃描電極及訊號電極），並 且，在顯示領域外側之周邊領域有密封劑之塗布層形成爲 矩形框狀之第1玻璃基板，爲將電極及密封劑形成面朝上 保持。又，在此第1玻璃基板上面，配置有欲保持玻璃基 板間之間隙所用之間隔物（例如塑膠球珠）。並且，在上 工作台則有在主面形成對向電極及濾色器等之第2玻璃基 板爲朝下被吸附，保持。 接著，像這樣重疊在上工作台及下工作台分別所保持 之第1玻璃基板與第2玻璃基板，分別向X，Y ’ β方向 本紙張尺度追用中®園家標準（CNS ; Α4規格（2】GX 297公釐） 衣-- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂^---1. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -4 - 1235863 A7 B7 五、發明説明（2 ) 移動進行定位後，使2片玻璃基板不偏移，使用紫外線硬 化型之黏著劑等暫時加以固定。以下，將此以晶格組配體 表示。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 接著，爲了使2片玻璃基板間之間隙能夠變成既定値 ，邊加壓晶格組配體加以加熱硬化密封劑，密封2片之玻 璃基板。並且，在所得到之空晶格內，注入液晶組成物之 後’將液晶注入口使用紫外線硬化樹脂等密封劑加以密封 〇 近年’於這種液晶晶格之製造方法，於加熱硬化密封 劑密封2片玻璃基板之製程，開始採用新方式。亦即，先 行技術係採用將數1 0片（組）之晶格組配體放入於沖壓 機工模之中，邊加壓，使用熱風循環式爐加熱或使用遠紅 外線加熱器加熱之方法’但是，最近採取將晶格組配體逐 片由大氣壓邊加壓，加熱之所謂空氣加壓方式之片張密封 之方法。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 在這種片張密封之方法，係玻璃基板間之間隙精度變 好’而可提升顯示裝置之畫質。又，因將晶格組配體之加 熱逐片進行，所以熱效率良好，具有在短時間就可硬化密 封劑之益處。 【發明所欲解決之問題】 然而，習知之片張密封方法，若進行急驟升溫時，在 密封劑層中會產生氣泡，往往發生所謂「氣泡現象」。並 且，這種「氣泡現象」將導致基板間之密封強度降低，亦 本紙張尺度退Λ中國S家禚準（CNS ) /U規袼（2:0x297公釐） ' -5- 1235863 A7 B7 _ 五、發明説明（3 ) 即會發生液晶晶格之可靠性降低之問題。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明係爲了解決這種問題所開發者，在將密封劑硬 化來密封基板之製程，提供一種不會在密封劑層中發生氣 泡之液晶晶格之製造方法爲其目的。 【解決問題之手段】 本發明之液晶晶格之製造方法，其係具備；在第1基 板之第1面之顯示領域外側，塗布密封劑之製程，與對向 於第2基板之第1面，並且，由間隔物來保持間隙以配置 第2基板之製程，與在加壓下進行加熱來硬化上述密封劑 ，以密封上述第1基板與上述第2基板之密封劑硬化製程 ，與在上述第1基板與上述第2基板之間夾持液晶層之製 .程者，其特徵爲；透過上述密封劑硬化製程之所有製程， 調’整爲使上述密封劑之黏度爲能夠變成1 1 0泊（poise ) 以上，或密封劑之擴展速度變成4 //m/s e c以下。 於本發明，係將透過密封劑之所有製程之密封劑黏度 所以限定爲1 1 0泊以上係依據以下理由。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 亦即，所以會在密封劑硬化製程發生所謂「氣泡現象 」之原因，被認爲是隨著溫度之急速上升致使密封劑之黏 度急驟地降低，並且由於熱使膨脹之晶格內之空氣，在來 不及由注入口逃出之前意圖突破黏度已降低之密封劑層而 欲向外逃出所致。因此，在密封劑硬化之全部製程之過程 中，使密封劑具有可充分耐得著晶格內之空氣熱膨脹壓力 時，就可以完全防止氣泡之發生。經由進行各種實驗之結 ϋ氏張尺度Ϊ用千S國家CNS ) Α4規格（JΟΧ 297公釐) ~ -6 - 1235863 A7 _______B7____ 五、發明説明（4 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 果’於本發明係將可耐晶格內之空氣熱膨脹壓力的密封劑 之黏度設定爲1 1 0泊以上。又，藉由將密封劑之擴展速 度設爲4 // m / s e c以下，則晶格內之空氣不會突破密 封劑層，可經由注入口向外部排出。 在硬化製程經常具有1 1 〇泊以上黏度之密封劑，係 對於先前所使用之環氧樹脂系或酚系等樹脂組成物，經改 良就可得到。 亦即，於先前之密封劑，因升溫所以黏度會降低之要 因等係被認爲如下； 1 )主劑之環氧樹脂等分子量小，在常溫之黏度低。 2 )所調配之溶劑沸點高，在密封前所進行之預先處 理（pre-cure)製程因溶劑不能充分蒸發，所以密封劑全體 之黏度會變低。 3 )在常溫使用固體之硬化劑，藉加熱硬化劑爲暫時 性地熔化變成液體，所以密封劑全體之黏度會降低。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 因此’藉由選擇下述1個或2個以上之改良案即可製 得密封劑’該密封劑爲，在密封劑硬化製程之加熱溫度領 域（例如，5 0〜1 2 0 °c )中經常具有1 1 〇泊以上之 黏度者。 1 )將主劑之環氧樹脂，從原本之雙酚（bis phenol ) F型者，變更爲分子量大的雙酚A型。 2 )溶劑則使用較先前者爲低沸點者。 3 )硬化劑則使用在常溫成液狀者。 本紙張尺度適用宁S國家標隼（CNS ) Μ規洛 -7- 1235863 Α7 Β7 五、發明説明（5 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 並且，於本發明，在密封劑硬化製程之晶格組配體之 升溫速度較好設爲5〜3 0 °C / m i η，更好係設爲7〜 1 4 t： / m i η。若晶格組配體之升溫速度小於5 °C / m i η時，則從室溫開始升溫到硬化結束爲止之時間會花 太多時間。相反地，若升溫速度超過3 0 °C / m i η時’ 則只有密封劑層中之表面先硬化，含在層內部之溶劑無法 排出外部會殘留於密封劑層內所以不佳。 像這樣，升溫速度爲快至5〜3 0 °C / m i η之各1 對基板進行密封之片張密封方法，本發明爲特別有效。並 且，於片張密封方法，係使用由大氣壓進行加壓之空氣加 壓方式，可使在基板面內之壓力分布變成均勻。 經濟部智慧財產局員工消費合作、社印製 於本發明之液晶晶格之製造方法，對密封劑進行加熱 硬化之基板密封製程中，即使升溫速度爲施加5〜30°C /m i η之比較急驟加熱升溫時，密封劑因經常保持 1 1 0泊以上之足夠黏度，所以，密封劑層可充分耐得著 晶格內之空氣之熱膨脹壓力。因此，於密封劑層不致於發 生氣泡，可以在良好良品率情況下製得可靠性高之液晶晶 格。 【發明之實施形態】 茲就本發明之實施形態說明如下。 首先，對於分子量228·291之雙酚Α型環氧樹 月旨（C 1 5 Η 1 6〇2 )分別添加混合作爲硬化促進劑胺 (amine )，作爲溶劑丙撐二醇單甲基醚醋酯（propylene ^一 __—— _______________ + 尺度遥用中國盔家標率（CM ) A4規格（2Ϊ〇^97^5Π 1235863 A7 B7 五、發明説明（6 ) glycol mono ethyl ether acetate)(沸點 16 2。〇)，調 製了密封劑。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 茲將測定此密封劑之動態黏彈性特性（複素黏性率π 及損失正切t a η5)之結果，表示於第1圖（a)。又 ，爲了比較，將測定先前所使用之密封劑之動態黏彈性特 性之結果，表示於第1圖（b )。按，作爲先前之密封劑 ，則對於分子量200 · 237之雙酚F型環氧樹脂（ C 1 3 Η 1 2〇2 )使用作爲硬化劑分別添加混合己二酸 次聯胺（d i h y d r a s i d e a d i p p a t e )，與作爲硬化促進劑添加混 合尿素系化合物，作爲溶劑添加混合甲基二甘醇-乙醚（ methyl carbitol)(沸點 1 9 4 °C )。 在此，動態黏彈性特性之測定爲如下所示之方法進行 。首先，將擴展爲薄之密封劑試料，每約5分鐘邊攪拌數 次在8 5 °C進行2 0分鐘之熱處理，去除溶劑之後，由以 下之測定裝置及條件下，分別測定了複素黏性率及損失 正切t a η 5。 測定裝置·· MR-300 Soliquid meter ( Reology 公司製 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 ) 測定系統：平行圓板型 (圓板直徑：1 · 8 m m，間隙約0 · 5 m m ) 溫度範圍：2 5 °C (室溫）〜1 6 0 t：附近 升溫速度：1 〇 °C / m i η 振幅 ：0 . 5 d e g 頻率 ··〇.5 H g 本紙張尺度適用中國國家樣準丨CNS ) A4規格（LGX 297.公釐） -9- 1235863 A7 B7 五、發明説明（7 ) 繩索 ：直徑1 . 〇 m m 測定雰圍：氮氣氣流中 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 由第1圖，在實施例所調製之密封劑之黏度，係雖然 因加熱而降低，但是曉得沒有降低到在密封製程發生氣泡 之虞之黏度1 1 〇泊。 又，將實施例所調製之密封劑之擴展速度’在升溫速 度1 〇°C/mi η，壓力〇 · 4kg f/cm2條件下測定 。將其結果表示於第2圖。 從第2圖，藉將密封劑之擴展速度採取4 // m / s e c以下（例如，3 . 8 // m / s e c )，使即加較急 驟之加熱升溫（升溫速度1 〇 °C / m i η )，曉得了在密 封劑層也不會發生氣泡。 接著，將此密封劑，在第1玻璃基板之顯示領域之外 側周邊領域，使用一般方法塗布之後，在其上重疊定位第 2玻璃基板，使用接著劑等暫時加以固定，製作了晶格組 配體。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 接著，使用片張密封裝置，邊加壓使其成爲2片玻璃 基板間之間隙爲變成3〜5 // m，在初期溫度2 5 °C (室 溫）〜終溫度1 6 0 °C，升溫速度1 0 t / m i n之條件 下，進行2 3分鐘之加熱，硬化了密封劑。此時，在密封 劑層完全沒有發生氣泡。接著，在所得到之空晶格內，將 液晶組成物從注入口注入後，將注入口藉由紫外線硬化樹 脂等密封材加以密封，得到了品質良好之液晶晶格。 在此實施例，係作爲片張密封裝置，例如，可使用放 本纸張尺度述用中國國家) Α4規格（2iOX297讀} ' ---- -10- 1235863 A7 B7 五、發明説明（8 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 入於密閉晶格組配體之容器內，藉真空吸引.內部加以加壓 之真空加壓方式之密封裝置。亦即，此片張密封裝置係如 第3圖所示具備；具有真空吸引孔1之金屬，玻璃，陶瓷 等所成之下工模（托板）2，與設於此下工模2上面之晶 格組配體3上側嵌著之上工模4，與將由下工模2與上工 模4所形成之密閉空間內部，經由真空吸引孔1進行真空 吸引所用之真空泵（省略圖示），與如電熱加熱器5之加 熱手段，及控制加熱溫度所用之加熱控制部6。並且，上 工模4係由；密接覆蓋晶格組配體3上部之加壓板7，與 固定此加壓板7所用之框體8，與從框體8周端部如接觸 於下工模2所垂設之密閉用之襯墊（packing ) 9所構成。 作爲加熱手段，則如圖所示，雖然可在上下工模外側分別 配置電熱加熱器5，但是也可將這些整個上下工模，放入 於熱風循環式爐或遠紅外線爐，加熱。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 又，於這種片張密封裝置，由電熱加熱器5之加熱溫 度使用加熱控制部6控制，就可調整晶格組配體3之升溫 速度，但是，也可改變構成下工模2之金屬，玻璃，陶瓷 等材料及下工模2之厚度，藉變化其熱容量，來調整升溫 速度。此時，就具有將加熱控制部6之構成更加簡化。 並且，作爲片張密封裝置，分別如第4圖及第5.圖所 示，可使用將承接晶格組配體3之下工模2中央部鑽開（ 切除），在此切除部2 a內周面，具有安裝褶襞狀內周側 襯墊1 0構造之裝置。 於此，在第4圖所示之裝置，係在下工模2形成有較 本纸張尺度逵用中E國家標準（CNS ) A4規格（2】0>二97公蝥} ' 一 一 -11 - 1235863 A7 B7 五、發明説明（9 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 晶格組配體3爲小之切除部2 a ’而晶格組配體3爲載置 於框形之下工模2上面。並且，褶襞狀之內周側襯墊1 〇 ，係由例如軟質之矽橡膠之柔軟材料所構成。又，於第5 圖所示之裝置，係在下工模2形成有較晶格組配體3大一 圈之切除部2 a ，而晶格組配體3爲載置於安裝在此切除 部2 a內側周面之褶襞狀之內周側襯墊1 〇上。並且，內 周側襯墊1 0係即使載置晶格組配體3上也可充分支撐， 由較硬之橡膠所構成。按，於第4圖及第5圖所示裝置， 其他部分爲構成爲與第3圖所示裝置相同。 在這些片張密封裝置，係切除下工模2中央部，因欲 密封之晶格組配體3下面從切除部2 a露出所以不僅可有 效率地加熱晶格組配體3之外，並且可減低下工模2之熱 容量，所以，具有加熱效率可更加提升之益處。又，褶襞 狀之內周側襯墊1 0，爲密接於晶格組配體3下面，因將 下工模2 (切除部2 )與晶格組配體3間隙密封爲氣密， 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 所以即使晶格組配體3具有些許凹凸或翹反，其密封性良 好不會發生空氣洩漏。因此，可對於晶格組配體3安定之 真空加壓。並且，於如第5圖所示之密封裝置係晶格組配 體3爲只與內周側襯墊1 〇接觸，因沒有與陶瓷等所構成 之下工模2接觸，所以可將晶格組配體3之面內溫度分布 更加成爲均勻，可防止基板間之位置偏移所引起之不良。 按，於以上之實施例，係使用作爲密封劑將雙酚A型 環氧樹脂作爲主成分，作爲硬化促進劑採用胺系化合物， 作爲溶劑分別含有丙撐二醇單甲基醚醋酯樹脂組成物之例 么纸乐尺度適用中.國K家標i ; CNS ) A4规格（2】Ο X 29"?.公釐） -12- 1235863 A7 B7 五、發明説明（10 做了說明’但是使用於本發明之密封劑，係並非限定於這 種樹脂組成物◊亦即，在基板密封製程之溫度領域（5 〇 〜1 2 0 °C )，經常只要具有1 1 〇泊以上黏度者時，作 爲主成分之樹脂分子量，硬化劑與溶劑種類及其配比比率 等不同樹脂組成物’也可同樣地使用。並且，不限於熱硬 化型，即使使用紫外線硬化型或紫外線，熱硬化型等之樹 脂作爲主成分之密封劑，也可得到同樣之效果。 【發明之效果】 由以上之說明可知，依據本發明之液晶晶格之製造方 法，例如即使使用片張密封方式進行密封劑之硬化及基板 之密封時，於密封劑層也不致於產生氣泡，可以在良好良 品率情況下製得可靠性高之液晶晶格。 圖式之簡單說明 衣-- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 a 之性 展 封 2 { 性特 擴 密 第 ， 特性 之 張 之 果性彈 劑 片 置 結彈黏 封 之 裝 之黏態 密 用 封 性態動 之 使 密 特動之 例 所 張 性之劑 施 例 片 彈劑封 實 施 之 黏封密 之 實 明 態密之 明 明 發 動之用 發 發 本 之用使 本 本 於 劑使被 於 於 用 封所就 用 示 使 密例前 使 表 可 示施先 示 略 示 表實係 表 槪。表 係明} 係。係圖係 圖發 b 圖表圖面圖 1 本 C 。 2 圖 3 剖 4 第於，表第之第之第 係表圖 度 置 } 圖之 速 裝 瓜紙張尺度速用中围國家禕準（CNS ) A4死格（2;GX 297公釐） -13- 1235863 A7 B7 五、發明説明（Μ) 例要部，（a )係斜視圖，（b )係剖面圖。 第5圖係表示可使用於本發明之片張密封裝置之第3 例要部之剖面圖。 【符號之說明】 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1 真空吸引孔 2 下工模 2 a 切除部 3 晶格組配體 5 電熱加熱器 7 加壓板 8 框體 10 內周側襯墊 本紙張尺度適用中S：國家摞準（CNS ) A4坎袼（210Χ:97公釐） -14-

Claims (1)

1. A8

   1235863 中文申請專利範圍修正本 民國9 3年9月23日修正 1 · 一種液晶晶格之製造方法，其係具備；在第1基 板之第1面之顯示領域外側，塗布密封劑之製程，與 使其對向於上述第1基板之第1面，並且，由間隔物 保持間隙，來配置第2基板之製程，與 在加壓下加熱來硬化上述密封劑，來密封上述第1基 板與上述第2基板之密封劑硬化製程，與 在上述第1基板與上述第2基板之間夾持液晶層之製 程者，其特徵爲； 在上述密封劑硬化製程之全部過程中，將上述密封劑 之擴展速度調整爲4 #ιώ / s e c以下之同時， 上述密封劑硬化製程之加熱溫度區域爲5 0〜1 2 〇 °C之範圍內， 上述密封劑之升溫速度設爲5〜3 0 t / m i η之範 圍內， 上述密封劑之黏度調整爲1 1 0泊（poise )以上。 2 ·如申請專利範圍第1項之液晶晶格之製造方法， 其中 上述密封劑硬化製程之上述密封劑之升溫速度爲7〜 1 4 〇C / m i η。 3 ·如申請專利範圍第1項之液晶晶格之製造方法， 其中於上述密封劑硬化製程中，藉由加壓，加熱對上述第 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS )八4規格（210X297公釐） --------If! (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1235863 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 1基板與上述第2基板之密封，係針對該基板對之每1對 個別地進行。 4 ·如申請專利範圍第1項之液晶晶格之製造方法， 其中上述密封劑硬化製程後之上述第1基板與上述第2基 板之間隙爲3〜5 // m。 5 ·如申請專利範圍第1項之液晶晶格之製造方法， 其中上述密封劑係以雙酚A型環氧樹脂爲主成分。 ----------— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} 訂^--LTI. 1· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 準 標 家 國 國 中 用 適 尺 張 紙 本 If 29