TWI539205B - 液晶顯示裝置之自動接合系統以及使用該系統之接合方法 - Google Patents

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TWI539205B
TWI539205B TW102147036A TW102147036A TWI539205B TW I539205 B TWI539205 B TW I539205B TW 102147036 A TW102147036 A TW 102147036A TW 102147036 A TW102147036 A TW 102147036A TW I539205 B TWI539205 B TW I539205B
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李承烈
金椿鎰
朴昌烈
李承佶
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Description

液晶顯示裝置之自動接合系統以及使用該系統之接合方法
本發明係關於一種液晶顯示裝置之自動接合系統以及使用此自動接合系統之自動接合方法。
近年來,隨著社會前進為資訊導向社會,用於處理與顯示大量資訊的顯示領域快速發展,相應地各種平面顯示裝置被發展且吸引了眾多注意。
平面顯示裝置的例子包含液晶顯示裝置、電漿顯示裝置、場發射顯示裝置、電激發光顯示裝置等。這種平面顯示裝置在薄、輕以及功率消耗低方面具有優良的性能,因此迅速地代替現有的陰極射線管。
這些平面顯示裝置中,因為液晶顯示裝置利用液晶的光學各向異性與偏振實現影像,所以液晶顯示裝置方便地顯示運動影像,並且具有良好的對比度。因此,液晶顯示裝置被積極地應用到電視、監視器等。
液晶顯示裝置必須包含液晶面板,其中液晶面板透過耦合兩塊基板被製造,液晶層被放置於兩塊基板之間。液晶面板的內部電場改變液晶分子的配向方向以實現透射率差。
此外,觸控面板能夠更加方便且準確地輸入字母或圖片, 因此近年來被廣泛地應用到電子組體(electronic organizers)或者個人資訊處理裝置。因此,近年來業界正在提供的觸控面板式液晶顯示裝置中,觸控面板被建立到水平電場切換式液晶顯示裝置內。
液晶面板上堆疊的元件基本上使用無色透明材料,但是隨著堆疊的元件的個數增加,在保持液晶面板所顯示的影像的色彩方面存在限制。
因此,盡可能地減少液晶面板上堆疊的元件的個數。為此,透過沿觸控面板與液晶面板的每一個的邊緣提供黏合劑例如雙面膠帶,觸控面板可被接合到液晶面板。
然而,甚至在這種情況下,因為觸控面板與液晶面板之間形成有空氣間隙,由於空氣間隙與液晶面板之間的較高的光學折射率偏差的原因,所以光線被散射,從而導致影像品質的劣化,結構強度由於此空氣間隙被減弱。為此原因,觸控面板容易被外力損壞。
因此,本發明提供一種液晶顯示裝置的自動接合系統以及使用此自動接合系統之自動接合方法,實質上避免習知技術之限制與缺陷所導致的一或多個問題。
本發明一方面提供一種觸控面板式液晶顯示裝置,可提供高品質的螢幕,容易實現各種設計色彩,以及具有內部增強的強度。
本發明一方面提供一種液晶顯示裝置的自動接合系統以及使用此自動接合系統之自動接合方法,快速且準確地完成觸控面板與液晶面板的接合製程,由此提高生產力與產品品質。
本發明其他的優點、目的和特徵將在如下的說明書中部分地加以闡述,並且本發明其他的優點、目的和特徵對於本領域的普通技術人員來說,可以透過本發明如下的說明得以部分地理解或者可以從本發明的實踐中得出。本發明的目的和其它優點可以透過本發明所記載的說明書和申請專利範圍中特別指明的結構並結合圖式部份,得以實現和獲得。
為了獲得本發明的這些目的和其他特徵,現對本發明作具體化和概括性的描述,本發明的一種液晶顯示裝置之自動接合系統包含:接合單元,用以完成第一基板與第二基板的接合製程;第一基板供應單元,用以包含反向臂以及供應第一基板到接合單元;第二基板供應單元,用以包含黏合樹脂塗佈單元,以及供應第二基板到接合單元;預硬化單元,用以完成黏合第一與第二基板的黏合樹脂的預硬化製程;以及硬化單元,用以完成黏合第一與第二基板的黏合樹脂的硬化製程,其中透過接合單元彼此接合的第一與第二基板之間的間隙係為藉由間隙可變控制平台控制的接合間隙。
依照本發明的另一方面,一種使用液晶顯示裝置之自動接合系統的接合方法包含:a)透過使用反向臂供應第一基板到接合單元的支架;b)透過使用黏合樹脂塗佈單元的第一平台,在一種掃描方案中從第二基板的一側表面塗佈黏合樹脂;c)將其上塗佈有黏合樹脂的第二基板供應到接合單元的第二平台;d)將被供應到第二平台的第二基板傳送到支架下方;e)利用兩者之間的黏合樹脂接合第一與第二基板;f)將接合的第一與第二基板傳送到預硬化單元,以及利用紫外線預硬化此黏合樹脂;以及g)將經過接合且預硬化的第一與第二基板傳送到硬化單元,以及利用紫外線硬化此黏 合樹脂。
步驟e)中,黏合樹脂塗佈單元可包含黏合樹脂儲存槽與具有噴塗頭的狹縫噴嘴單元,其中噴塗頭包含一個噴嘴。噴塗頭被提供為與液晶面板的上部交叉的近似條狀,噴塗頭可沿一個方向掃描移動,以將黏合樹脂塗佈到除液晶面板的部份邊界以外的整個表面上。
黏合樹脂塗佈單元包含雷射位移感測器與用以控制黏合樹脂的數量的控制單元,以及測量黏合樹脂塗佈單元與第二基板之間的間隔。
步驟e)中,接合單元包含滾輥與間隙塊,能夠垂直調整各自的高度,以及接合間隙係依照第一與第二基板各自的尺寸被調整。
步驟e)中,接合單元使用黏合樹脂與滾輥之間的表面張力,以及當滾輥沿第一基板被移動時,第一與第二基板依照沿滾輥移動的表面張力彼此接合。
步驟e)中,接合單元包含間隙分配器,在第一基板被接合到第二基板之前在第一基板的一側上塗佈黏合樹脂,從而大大地減少空氣氣泡。
步驟f)中,預硬化單元包含紫外線發光二極體,用以直接地照射紫外線到接合的第一與第二基板的側表面上,以提高黏合樹脂的硬化速率。
可以理解的是,如上所述的本發明之概括說明和隨後所述的本發明之詳細說明均是具有代表性和解釋性的說明,並且是為了進一步揭示本發明之申請專利範圍。
10‧‧‧液晶顯示裝置
20‧‧‧液晶面板
21‧‧‧第一基板
22‧‧‧第二基板
23‧‧‧液晶層
25a‧‧‧第一偏光片
25b‧‧‧第二偏光片
30‧‧‧觸控面板
31‧‧‧下基板
32‧‧‧上基板
33‧‧‧下電極
35‧‧‧上電極
37‧‧‧手指
40‧‧‧接合面板
100‧‧‧自動接合系統
200‧‧‧液晶面板供應單元
201‧‧‧第一裝載機/卸載機單元
202‧‧‧黏合樹脂塗佈單元
210‧‧‧第一平台
220‧‧‧黏合樹脂
221‧‧‧黏合樹脂
230‧‧‧狹縫噴嘴單元
240‧‧‧黏合樹脂儲存槽
250‧‧‧噴塗頭
300‧‧‧觸控面板供應單元
301‧‧‧第二裝載機單元
400‧‧‧黏合單元
401‧‧‧裝載機/卸載機單元
402‧‧‧接合單元
403‧‧‧預硬化單元
404‧‧‧硬化單元
405‧‧‧卸載機單元
410‧‧‧第二平台
412‧‧‧支架
412a‧‧‧第一支架
412b‧‧‧第二支架
413‧‧‧紫外線硬化器
414‧‧‧紫外線硬化器
420‧‧‧第三平台
422‧‧‧間隙分配器
423‧‧‧紫外線發光二極體
424‧‧‧紫外線燈
432‧‧‧滾輥
434‧‧‧頂部紫外線燈
442‧‧‧間隙塊
第1圖為本發明實施例的觸控面板式液晶顯示裝置的剖面示意圖。
第2A圖與第2B圖為用於描述本發明實施例的觸控面板式液晶顯示裝置中觸控感測器的作業的剖面示意圖。
第3圖為液晶面板與觸控面板的接合系統的平面示意圖。
第4圖為黏合樹脂塗佈單元之透視圖。
第5圖為接合單元與預硬化單元之透視圖。
第6A圖為接合單元之透視圖。
第6B圖為接合單元之間隙可變控制平台的透視圖。
第7圖為預硬化單元之透視圖。
第8圖為硬化單元之透視圖。
現在將結合圖式部份的例子對本發明的較佳實施方式作詳細說明。其中在這些圖式部份中所使用的相同的參考標號代表相同或同類部件。
說明書中描述的術語應該依照以下加以理解。
除非上下文另外清楚地加以指示,本文使用的單數形式的「一個」與「此」旨在還包含複數形式。術語「第一」與「第二」用以區分一個元件與另一元件,這些元件不應該受到這些術語的限制。
以下將進一步理解本文中使用的術語「包含」、「包括」與/或「具有」用以指示所描述的特徵、整數、步驟、作業、元件與/或部件的出現,但是並不排除一或多個其他特徵、整數、步驟、作業、元件、 部件與/或其集合的出現或附加。
術語「至少一個」應該理解為包含有關的列表項的一或多個的任意一個與全部組合。例如,「第一項、第二項與第三項的至少一個」的含義表示第一項、第二項與第三項的兩個或多個所建議的全部項的組合以及第一項、第二項或第三項。
術語「之上」應該被解釋為包含一個元件形成於另一元件頂部處的情況以及此外第三元件形成於兩者之間的情況。
第1圖為本發明實施例的觸控面板式液晶顯示裝置10的剖面示意圖。
如圖所示,本發明實施例的觸控面板式液晶顯示裝置10包含液晶面板20與放置於液晶面板20上的觸控面板30。
為了提供詳細的描述,液晶面板20包含第一基板21、第二基板(彩色濾光片基板)22以及液晶層23,其中第一基板21為陣列基板,第二基板22面對第一基板21以與第一基板21分離,液晶層23形成於第一基板21與第二基板22之間。雖然圖中未表示,複數條閘極線與複數條資料線形成於第一基板21上,其中複數條閘極線彼此間隔一定距離且平行形成,複數條資料線透過與複數條閘極交叉定義複數個畫素區域。薄膜電晶體形成於複數個畫素區域的每一個中的對應的閘極線與資料線的交叉點,透過接觸孔與薄膜電晶體連接的複數個畫素電極形成於每一畫素區域中。
薄膜電晶體包含閘電極、閘極絕緣層、半導體層、源電極與汲電極。
複數個畫素電極彼此分離為條狀,且形成於每一畫素區域中。此外,共同線與閘極線平行形成於相同的層上,複數個共同電極形成於每一畫素區域中。複數個共同電極電連接共同線,與複數個畫素電極交替排列,以與其鄰接的畫素電極分離。
作為一個修正的例子,一個畫素電極以板式形成的每一畫素電極中。這種情況下,一個畫素電極的一部份可與對應的閘極線重疊以形成儲存電容器。
當複數個畫素電極與共同電極在每一畫素區域中彼此分離形成時,第一電極21被形成以在水平電場切換(IPS)模式中作業。當每一畫素區域中僅僅形成有除共同電極以外的板式畫素電極時,第一電極21被形成以作業於扭轉向列(twisted nematic;TN)模式、電控制雙折射(electrically controlled birefringence;ECB)模式與垂直配向(vertical alignment;VA)模式其中之一。本實施例中,將描述作為例子的作業於水平電場切換模式的第一電極21。
黑色矩陣形成於與第一基板21正對的第二基板22上,其中黑色矩陣包含與畫素區域對應的開口。彩色濾光片層形成於第二基板22上,其中彩色濾光片層包含複數個紅色、綠色與藍色子畫素,順序地重複排列,且對應複數個開口。
保護層(overcoat layer)形成於彩色濾光片層上。
第一偏光片25a與第二偏光片25b被黏合到第一基板21與第二基板22各自的外部表面,以選擇性地透射特定光線。
觸控面板30被放置於液晶面板20上。
本文中,液晶面板20上放置的觸控面板30係為電阻式數化器(digitizer)。觸控面板30包含膜式上基板32(請參考第2A圖)、下基板31(請參考第2A圖)以及間隔物(圖中未表示),其中上電極35(請參考第2A圖)形成於上基板32上,下電極33(請參考第2A圖)形成於下基板31上,間隔物被形成以在上基板32與下基板31之間具有一定空間。
當上基板32(請參考第2A圖)的一個位置透過輸入工具例如手指37(請參考第2A圖)或一支筆被觸動時,上基板32上形成的上電極35(請參考第2A圖)與下基板31上形成的下電極33(請參考第2A圖)之間出現電容變化,控制設備讀取此觸動位置的電容變化數值,以及依照電壓差的變化計算位置坐標。
第2A圖與第2B圖為用於描述本發明實施例的觸控面板式液晶顯示裝置中觸控感測器的作業的剖面示意圖。
為了便於描述,圖中僅僅表示觸控面板30,而沒有表示液晶面板20(請參考第1圖)以及第一偏光片25a與第二偏光片25b(請參考第1圖)。
如第2A圖所示,本發明之觸控面板式液晶顯示裝置10(請參考第1圖)中,當觸控面板30的上基板32的表面未被使用者的手指37等觸動時,上電極35與下電極33之間產生的邊緣場保持不變,因此電容器的電容不變,由此未完成與觸動對應的作業。
然而,如第2B圖所示,當觸控面板30的上基板32的表面被使用者的手指37等觸動時,上電極35與下電極33之間產生的邊緣場依照手指37的觸動而改變,因此觸控感測器感測到觸動,由此完成與觸動對 應的作業。
就是說,觸控面板30的觸控感測器包含電容器,電容器包含下電極33、上電極35以及兩者之間的間隙。這種情況下,當手指37觸動觸控面板30時,觸控感測器偵測此電容器的邊緣場變化所導致的電容變化。
除電容式以外,觸控面板30可被實施為電阻式、紅外線式或者超音波式。
本文中,觸控面板30透過具有高透射率與彈性的光學黏合樹脂220(請參考第4圖)被接合到液晶面板20(請參考第1圖)。
藉由光學黏合樹脂220彼此接合的液晶面板20(請參考第1圖)與觸控面板30具有以下結構,其中光學黏合樹脂220(請參考第4圖)彈性地支撐液晶面板20(請參考第1圖)與觸控面板30之間的整個接合表面,由此即使形成的光學黏合樹脂220(請參考第4圖)非常薄,仍然可確保內部強度足以應付外力。
此外,光學黏合樹脂220(請參考第4圖)與觸控面板30具有相同的折射率且厚度薄,因此光線的散射不會造成影像的品質退化。
本文中,自動接合相同100(請參考第3圖)完成利用光學黏合樹脂220(請參考第4圖)將液晶面板20(請參考第1圖)接合到觸控面板30的製程,因此液晶面板20(請參考第1圖)與觸控面板30的接合工作自動操作。因此,生產率增加,接合狀態均勻且穩定,以及提高產品的可靠性。
第3圖為液晶面板與觸控面板的接合系統的平面示意圖。 第4圖為黏合樹脂塗佈單元之透視圖。第5圖為接合單元與預硬化單元之透視圖。第6A圖為接合單元之透視圖。第6B圖為接合單元之間隙可變控制平台的透視圖。第7圖為預硬化單元之透視圖。第8圖為硬化單元之透視圖。
如第3圖所示,液晶面板20與觸控面板30的自動接合系統包含液晶面板供應單元200、觸控面板供應單元300以及將觸控面板30接合到液晶面板20的黏合單元400。用於各個元件的複數個區域透過其上裝設有液晶面板20與觸控面板30的複數個第一平台210、第二平台410及第三平台420形成直插式(in-line type)。
第一裝載機/卸載機單元201被放置於液晶面板供應單元200處,以供應液晶面板20到第一平台210上。第二裝載機單元301被放置於觸控面板供應單元300處,將觸控面板30反向且將經過反向的觸控面板30提供到接合單元的支架上。
黏合單元400包含順序放置於第二平台410上的接合單元402(將液晶面板供應單元200與觸控面板供應單元300分別供應的液晶面板20與觸控面板30接合)、預硬化單元403、裝載機/卸載機單元401、以及卸載機單元405。
本文中,以直插式提供觸控面板供應單元300,直到為觸控面板30完成觸控面板30的裝載、保護膜的剝離以及厚度的測量為止,觸控面板30被反向且被供應到接合單元402的支架412(請參考第5圖)。以直插式提供液晶面板供應單元,直到為液晶面板20完成液晶面板20的裝載、清洗、保護膜的剝離、厚度的測量以及黏合樹脂的塗佈為止,以及液 晶面板20被反向且被供應到第二平台410。
本文中,針對液晶面板20與觸控面板30完成的清洗、保護膜的剝離、厚度的測量係為習知技術,因此不再提供其額外描述。
透過使用第二平台410與第三平台420以直插式提供黏合單元400。
為了提供更詳細的描述,第一裝載機/卸載機單元201為一般元件,准許複數個液晶面板20順序地被供應到第一平台210。第二裝載機單元(反向臂)301為一般元件,准許複數個觸控面板30順序地被供應到接合單元402的支架412。
就是說,液晶面板20透過第一裝載機單元210的裝載機器人(圖中未表示)被提供到第一平台210上。此外,觸控面板30透過第二裝載機單元301的裝載機器人(圖中未表示)被提供到接合單元402的支架412(請參考第5圖)上。
本文中,第一平台210係為一個放置液晶面板20以塗佈黏合樹脂的元件,支架412(請參考第5圖)係為一個放置觸控面板30以接合觸控面板30到液晶面板20的元件。
黏合樹脂塗佈單元202中包含狹縫噴嘴單元230(請參考第4圖),以用於在液晶面板20的整個表面上塗佈黏合樹脂220。
本文中,黏合樹脂220係為具有光硬化特性的光學黏合樹脂,可透過紫外線被硬化,以及具有較高的光透射率與彈性。
此外,黏合樹脂220透過使用黏合樹脂塗佈單元202被塗佈到除液晶面板20的部份邊界以外的整個表面上,並且不會溢流到液晶面 板20的外部。
因此,將觸控面板30接合到液晶面板20的製程中,依照黏合樹脂220(請參考第4圖)的塗佈厚度的有關資訊(係由黏合樹脂塗佈單元202的雷射位移感測器(圖中未表示)測量),黏合單元400的接合單元402調整每一滾輥432(請參考第6A圖)與間隙塊(gap block)442(請參考第6A圖)的高度,從而避免黏合樹脂220藉由接合而溢流到外部。
因此,不必完成分離的清洗製程的用於移除溢流到外部的黏合樹脂220,從而更加提高製程的效率。
當接合的液晶面板20與觸控面板30的模具被改變以及由此厚度或者接合間隙被改變時,接合單元402接收到與變化厚度或者接合間隙有關的資訊,以及預先調整每一滾輥432(請參考第6A圖)與間隙塊442(請參考第6A圖)的高度,因此可響應各種模具。
如第4圖所示,黏合樹脂塗佈單元202包含黏合樹脂儲存槽240與包含噴塗頭250的狹縫噴嘴單元230,其中噴塗頭250包含一個噴嘴(圖中未表示)。
就是說,黏合樹脂塗佈單元202包含黏合樹脂儲存槽240與噴塗頭250,其中黏合樹脂儲存槽240用於儲存填充到其內部的黏合樹脂220,噴塗頭250包含噴嘴(圖中未表示)以將儲存的黏合樹脂220排放到外部。噴塗頭250連接此黏合樹脂儲存槽240與一個供應管道(圖中未表示),更加詳細地,黏合樹脂220透過黏合樹脂儲存槽240的供應管道(圖中未表示)被供應到噴塗頭250的噴嘴(圖中未表示)。
這種情況下,在狹縫噴嘴單元230中,噴塗頭250沿一個 方向掃描移動,以將黏合樹脂220排放到除液晶面板20的部份邊界以外的整個表面上,從而形成黏合樹脂層。
就是說,噴塗頭250被提供為與液晶面板20的上部交叉的近似條狀,具有與其上待塗佈黏合樹脂220的液晶面板20的一側邊緣對應的長度。
因此,狹縫噴嘴單元230的噴塗頭250依照特定速度從液晶面板20的一側邊緣向另一側邊緣移動,同時一定壓力被施加到黏合樹脂儲存槽240。因此,填充到黏合樹脂儲存槽240內的黏合樹脂220透過噴嘴(圖中未表示)被排放,從而在液晶面板20上形成黏合樹脂層。
因此,黏合樹脂220被塗佈到除液晶面板20的部份邊界以外的整個表面上,由此,其上有塗佈黏合樹脂220的區域中不會形成黏合樹脂未排放區。因此,大大減少了空氣氣泡,可更加提高黏合樹脂塗佈製程的效率。
狹縫噴嘴單元230包含控制單元(圖中未表示),用以準確地控制塗佈的黏合樹脂200的數量。控制單元準確地控制液晶面板20上塗佈的黏合樹脂220的數量與厚度。詳細地,雷射位移感測器即時測量塗佈的黏合樹脂220的高度,控制單元接收到測量的塗佈高度以計算塗佈的數量。此外,控制單元將塗佈厚度傳送到接合單元402,以及准許接合單元402調整滾輥432(請參考第5圖)與間隙塊442(請參考第5圖)的高度。
如上所述,其上塗佈有黏合樹脂220的液晶面板20被卸載,以及透過第一裝載機/卸載機單元201的機器人(圖中未表示)被傳送到緩衝器(圖中未表示)。然後,傳送的液晶面板20透過黏合單元400 的第三裝載機/卸載機單元401與機器人(圖中未表示)再次被卸載且被傳送到第二平台410。被傳送液晶面板20的第二平台410在支架412(請參考第5圖)下被傳送。觸控面板30透過第二裝載機301的反向臂被旋轉180度,以及被傳送到黏合單元400的支架412(請參考第5圖)。本文中,反向臂包含吸收器,用以吸收觸控面板30的後表面。
因此,觸控面板30與液晶面板20對準,以及利用兩者之間的黏合樹脂220彼此接合。
以下將結合第5圖、第6A圖與第6B圖描述接合方法。
當第三裝載機/卸載機單元401(請參考第3圖)的機器人將液晶面板20裝載到立於第5圖的預硬化單元403中的第二平台410時,第二平台410移動到第5圖的接合單元402的支架412所反向與裝載的觸控面板30下方的一個位置。作為參考,第二平台410透過軌道在預硬化單元403與接合單元402之間移動,在第二平台410上完成液晶面板20與觸控面板30的接合與預硬化。
接下來,支架412與第二平台410(第5圖中液晶面板20與觸控面板30被裝載到最右側)同時移動到第5圖中放置於左側的間隙分配器(gap dispenser)422的位置,間隙分配器422將黏合樹脂221(請參考第6A圖)塗佈到支架412上裝載的觸控面板20開始接合的一側表面上。塗佈方法包含一個噴嘴排出一條線且移動的方法與條狀狹縫噴嘴同時施加黏合樹脂的方法。透過採用這種方法,當觸控面板30被接合到液晶面板20時,(液晶面板20上塗佈的)黏合樹脂與(與此黏合樹脂具有相同特性且被塗佈到觸控面板30的一側表面上的)黏合樹脂開始接觸,因此初始接合 平台處形成的空氣氣泡的數量被大大減少,從而減少接合缺陷。
結合第6A圖的接合單元的側視圖與第6B圖的接合單元之前視圖描述後續的接合方法。
間隙分配器422(請參考第5圖)將黏合樹脂221塗佈到觸控面板30的一個側表面上,第二平台410與支架412移動到間隙分配器422的左側放置的滾輥432的位置,第一支架412a被降低到第6A圖所示的黏合備用位置,以導致觸控面板30傾斜。接下來,如第6B圖所示,第二平台的間隙塊442依照預定的面板厚度與接合厚度被升高或降低,從而匹配液晶面板20與觸控面板30的每一個的模具,由此判定觸控面板30的接合高度。此外,依照預定的面板厚度與接合間隙判定滾輥432的降低高度。
如上所述,接合單元420包含滾輥432與間隙可變控制平台,其中滾輥432能夠調整高度,間隙可變控制平台包含第二平台的間隙塊442。可依照兩塊基板的厚度調整間隙。
透過判定的接合高度降低滾輥432,從液晶面板20與觸控面板30的每一個的一側表面開始接合。接下來,降低的滾輥432的位置被保持在固定狀態,支架412移動到第5圖左側放置的預硬化單元403,支架412用以支撐其中放置有液晶面板20的第二平台410與待被傾斜的觸控面板30。此時,隨著完成接合,第二支架412b被降低到第一支架412a的高度,以准許觸控面板30的斜率緩和。因此,完成接合,而觸控面板30不會出現藉由滾輥432的過度彎曲所造成的損壞。
當觸控面板30被接合到液晶面板20時,間隙塊442的高度以及滾輥432的降低高度不會被設定為比液晶面板20上塗佈的黏合樹脂 220的厚度更薄。代替向觸控面板30施加壓力以使得間隙塊442與滾輥432比塗佈的黏合樹脂220的厚度更薄的方法,間隙塊442的高度被設定為液晶面板20上塗佈的黏合樹脂220的厚度,當滾輥432完成接合時,藉由表面張力完成接合,其中液晶面板20上塗佈的黏合樹脂220沿滾輥432所推動的觸控面板30的接合表面上升。因此,完成接合以後,黏合樹脂220不會溢流到兩塊接合的基板的外部。
其上放置有接合的觸控面板30與液晶面板20的第二平台被傳送左側放置的預硬化單元403,完成觸控面板30與液晶面板20之間填充的黏合樹脂220的預硬化製程。
接下來,結合預硬化單元的第7圖的透視圖描述預硬化方法。
預硬化單元403包含用於照射紫外線的四個條狀的紫外線硬化器(hardener)413。每一紫外線硬化器413包含複數個紫外線發光二極體423。當其上放置有接合面板40的第二平台410移動到四個條狀紫外線硬化器之間的空間的下部時,紫外線硬化器413被降低以分別放置在接合面板40的四個邊緣處,以及允許紫外線發光二極體423發射紫外線。
因此,完成將填充到接合面板40內的黏合樹脂220硬化的製程。
依照本發明,因為紫外線發光二極體423係分別放置於接合面板40的四個側表面處,預硬化單元403的紫外線硬化器413直接照射紫外線到到各個側表面上,由此避免紫外線被散射,以及比現有方法照射更多數量的紫外線。因此,硬化速率與製程效率可增加,並且可降低製程 成本。
詳細地,水銀紫外線燈或者金屬鹵素燈(metal halide lamp)可照射紫外線,但是壽命為1,400到2,000小時,比紫外線發光二極體的壽命短。
因此,水銀紫外線燈或者金屬鹵素燈頻繁地替換。但是,透過使用比燈管壽命更長的紫外線發光二極體,本發明可提高製程的效率,且降低製程成本。
此外,與水銀紫外線燈或者金屬鹵素燈相比,紫外線發光二極體釋放較少的熱量且消耗更低的功率,由此更加提高製程的效率。
第二平台410上預硬化的接合面板40再次被卸載且透過第3圖的第三裝載機/卸載機401被傳送到硬化單元404的第三平台420。
接下來,結合表示硬化單元的第8圖的透視圖描述硬化方法。
硬化單元404包含照射紫外線的四個條狀紫外線硬化器414。每一紫外線硬化器414包含複數個紫外線燈424。
紫外線燈係分別被放置於接合之後已被預硬化的接合面板40的四個側表面處,硬化單元404的第三平台420被提升到每一紫外線燈(燈管式側邊紫外線燈)424的高度,燈管式頂部紫外線燈434連同側邊紫外線燈一同完成硬化。當硬化結束時,觸控面板時液晶顯示裝置被完工,第三平台420被降低且被卸載機單元405卸載。
如上所述,自動接合系統100利用光學黏合樹脂220將液晶面板20接合到觸控面板30而完成接合製程,因此液晶面板20與觸控面 板30的接合工作被自動化。因此,生產力增加、接合速率均勻且穩定,以及產品的可靠性提高。
依照本發明,除了將觸控面板30接合到液晶面板20的製程以外,自動接合系統100可完成將觸控面板30接合到保護視窗(圖中未表示)的製程,或者完成將保護視窗接合到液晶面板20的製程,其中保護視窗完成用於保護液晶顯示裝置避免外部衝擊的視窗功能。
如上所述,自動接合系統利用光學黏合樹脂將液晶面板接合到觸控面板而完成接合製程,由此液晶面板與觸控面板的接合工作被自動化。因此,生產力增加、接合速率均勻且穩定,以及產品的可靠性提高。特別地,透過使用接合單元的間隙塊與滾輥以調整觸控面板與液晶面板之間的間隙,以及使用將黏合樹脂塗佈於觸控面板的一側表面上的間隙分配器,具有各種厚度的面板被接合以具有各種間隙,觸控面板被接合到液晶面板,當接合製程開始被完成時,藉由黏合樹脂間的接觸,處於空氣氣泡的形成被最小化的狀態,由此確保光學製程條件。此外,可避免塗佈的黏合樹脂溢流,因此不必完成將溢流到外部的黏合樹脂移除的分離的清洗製程,從而更加提高製程的效率。
此外,黏合樹脂塗佈單元掃描移動此黏合樹脂,以同時塗佈黏合樹脂,因此更加提高黏合樹脂塗佈製程的效率。此外,因為基板的整個表面被塗佈,不會形成黏合樹脂未填充區,因此可大大減少空氣氣泡。另外,可準確地控制塗佈的黏合樹脂的數量,由此提高製程的效率。
此外,透過用紫外線發光二極體預硬化黏合樹脂,與使用水銀紫外線燈或金屬鹵素燈的情況相比,照射更多數量的光線,由此硬化 速率增加,從而增加製程的效率。
此外,可避免影像的品質的劣化,以及可增強抵抗外部衝擊或壓力的內部強度。
雖然本發明的實施例揭露如上所述,然並非用以限定本發明,任何熟習相關技藝者,在不脫離本發明的精神和範圍內,舉凡依本發明申請範圍所述的形狀、構造、特徵及數量當可做些許的變更,因此本發明的專利保護範圍須視本說明書所附的申請專利範圍所界定者為準。
10‧‧‧液晶顯示裝置
20‧‧‧液晶面板
21‧‧‧第一基板
22‧‧‧第二基板
23‧‧‧液晶層
25a‧‧‧第一偏光片
25b‧‧‧第二偏光片
30‧‧‧觸控面板

Claims (8)

  1. 一種液晶顯示裝置之自動接合系統,包含:一接合單元,用以完成一第一基板與一第二基板的一接合製程;一第一基板供應單元,用以包含一反向臂以及供應該第一基板到該接合單元;一第二基板供應單元,用以包含一黏合樹脂塗佈單元,以及供應該第二基板到該接合單元,該黏合樹脂塗佈單元用以塗佈一黏合樹脂於該第二基板的一側表面,該黏合樹脂具有一預定厚度;一預硬化單元,用以完成黏合該第一與第二基板的該黏合樹脂的一預硬化製程;以及一硬化單元,用以完成黏合該第一與第二基板的該黏合樹脂的一硬化製程,其中透過該接合單元彼此接合的該第一與第二基板之間的一間隙係為藉由一間隙可變控制平台控制的一接合間隙;其中該間隙可變控制平台包含一滾輥與一間隙塊,能夠分別垂直調整該滾輥與該間隙塊的高度,以及該間隙塊被升高或降低,進行接合時,該間隙塊凸出該第二基板的該側表面的高度被設定為大於該第二基板上塗佈的該黏合樹脂的該預定厚度。
  2. 如請求項1所述之液晶顯示裝置之自動接合系統,其中該間隙可變控制平台依照該第一與第二基板各自的尺寸調整該接合間隙。
  3. 如請求項1所述之液晶顯示裝置之自動接合系統,其中該接合單元包含一間隙分配器,用以在該第一基板被接合到該第二基板之前,預先塗佈與該第一基板的一側表面上的該黏合樹脂相同的黏合樹脂。
  4. 如請求項1所述之液晶顯示裝置之自動接合系統,其中該預硬化單元包含一紫外線發光二極體,用以直接地照射紫外線到接合的該第一與第二基板的側表面上。
  5. 一種使用液晶顯示裝置之自動接合系統之接合方法,包含:a)透過使用一反向臂供應一第一基板到一接合單元的一支架;b)透過使用一黏合樹脂塗佈單元的一第一平台,在一掃描方案中從一第二基板的一側表面塗佈一黏合樹脂,該黏合樹脂具有一預定厚度;c)將其上塗佈有該黏合樹脂的該第二基板供應到該接合單元的一第二平台;d)將被供應到該第二平台的該第二基板傳送到該支架下方;e)利用兩者之間的該黏合樹脂接合該第一與第二基 板;f)將接合的該第一與第二基板傳送到一預硬化單元,以及利用紫外線預硬化該黏合樹脂;以及g)將經過接合且預硬化的該第一與第二基板傳送到一硬化單元,以及利用紫外線硬化該黏合樹脂;其中該步驟e)中,該接合單元包含一滾輥與一間隙塊,能夠分別垂直調整該滾輥與該間隙塊的高度;以及其中該間隙塊被升高或降低,當該滾輥進行接合時,該間隙塊凸出該第二基板的該側表面的高度被設定為大於該第二基板上塗佈的該黏合樹脂的該預定厚度。
  6. 如請求項5所述之使用液晶顯示裝置之自動接合系統之接合方法,其中步驟e)中,藉由該接合單元彼此接合的該第一與第二基板之間的一接合間隙係依照該第一與第二基板各自的尺寸被調整。
  7. 如請求項5所述之使用液晶顯示裝置之自動接合系統之接合方法,其中步驟e)中,該接合單元包含一間隙分配器,在該第一基板被接合到該第二基板之前透過使用該間隙分配器在該第一基板的一側上塗佈該黏合樹脂。
  8. 如請求項5所述之使用液晶顯示裝置之自動接合系統之接合方法,其中步驟f)中,該預硬化單元包含一紫外線發光二極體,用以直接地 照射紫外線到接合的該第一與第二基板的側表面上。
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