專(zhuān)利名稱(chēng)：為液晶除氣的裝置和方法
本申請(qǐng)要求2002年2月25日申請(qǐng)的韓國(guó)申請(qǐng)第P2002-9960號(hào)的權(quán)益，在此通過(guò)引用將其結(jié)合進(jìn)來(lái)。
在上述平板顯示裝置中，由于LCD顯示器能滿(mǎn)足上述需要，因此它得到了最廣泛的應(yīng)用。在諸如筆記本PC電腦的便攜式裝置中，LCD技術(shù)已經(jīng)代替了CRT(陰極射線管)技術(shù)。另外，即使在諸如PC監(jiān)視器和電視監(jiān)視器的臺(tái)式顯示器中，已經(jīng)開(kāi)發(fā)并采用了用于代替CRT技術(shù)的LCD技術(shù)。
液晶盒包括兩個(gè)對(duì)置的基板和填充在兩基板間的液晶材料。液晶是這樣一種材料相態(tài)，其具有介于液體和固態(tài)之間的中間性質(zhì)，例如液體的流動(dòng)性和固體的長(zhǎng)程有序性。處在液體和固體間的中間狀態(tài)下的液晶材料由于其長(zhǎng)程定向有序性以及機(jī)械流動(dòng)性而具有光學(xué)各向異性。LCD是通過(guò)大量工序制造出來(lái)的，這些工序例如陣列工序，濾色片工序，液晶盒工序，以及模塊工序。
陣列工序是在第一基板(TFT基板)上重復(fù)淀積、膠印和刻蝕以形成薄膜晶體管(TFT)陣列的過(guò)程。濾色片工序是在其上設(shè)有黑色基質(zhì)的第二基板(CF基板)上設(shè)置紅、綠和蘭色染料或顏料的濾色片(CF)后為共用電極設(shè)置ITO(氧化銦錫)膜的過(guò)程。
液晶盒工序是將通過(guò)陣列工序和濾色片工序分別制備的TFT基板和CF基板組裝在一起的過(guò)程。通常，空液晶盒在第一基板和第二基板間設(shè)有固定的薄薄間隙。于是液晶通過(guò)間隙周?chē)拈_(kāi)口填充進(jìn)來(lái)，由此制得液晶板。模塊工序是組裝處理輸入和輸出信號(hào)的驅(qū)動(dòng)電路部分、將液晶板與信號(hào)處理器相連、以及裝配一些框架、由此完成液晶模塊的過(guò)程。
向液晶盒工序中的液晶盒填充液晶的步驟描述如下。
在液晶填充步驟中，將液晶材料裝到腔體內(nèi)布置的容器內(nèi)。腔體保持真空狀態(tài)，用于除掉液晶材料中溶解或容器內(nèi)包含的水分和空氣。在保持腔體的真空狀態(tài)的同時(shí)，將空液晶盒中的液晶填充孔浸到容器中，并使其與液晶材料接觸。然后，向真空腔放氣，使其從較高的真空狀態(tài)變到較低的真空狀態(tài)，最后到大氣壓狀態(tài)。由此，通過(guò)液晶盒壓力和腔體內(nèi)壓力間的壓差使液晶材料通過(guò)液晶填充孔填充到空液晶盒中。
但是，因?yàn)樯鲜鲆壕畛浞椒ㄐ枰L(zhǎng)時(shí)間填充液晶，因此該方法的生產(chǎn)率很低。簡(jiǎn)而言之，在將液晶材料填充到液晶盒中之前，必需將大型組裝板切成單元板，將單元板的一部分浸到容器中，在使腔體保持真空狀態(tài)的同時(shí)，必需使液晶填充孔與液晶材料接觸。另外，由于液晶材料向液晶盒的缺陷填充會(huì)導(dǎo)致大尺寸LCD容易產(chǎn)生某些缺陷。
鑒于此，已經(jīng)開(kāi)發(fā)了一種液晶滴注法，在該方法中向是TFT基板內(nèi)表面滴加固定量的液晶，TFT基板上這一被滴注的區(qū)域是在與CF基板周?chē)O(shè)置的主密封區(qū)域內(nèi)部的TFT基板的相對(duì)應(yīng)的區(qū)域。然后，在真空腔內(nèi)將TFT基板和CF基板組裝成大型液晶板。下面將描述利用液晶滴注法的液晶盒工序。
參照?qǐng)D1，實(shí)施取向步驟(1S)，其中，在TFT基板和CF基板上涂覆取向材料，在兩塊基板上進(jìn)行機(jī)械摩擦，以便使液晶材料的分子定向。然后清潔TFT基板和濾色片基板(2S)。
TFT基板有多條以固定間隔沿一定方向延伸的柵布線、多條以固定間隔沿垂直于柵布線的方向延伸的數(shù)據(jù)線。在由柵布線和數(shù)據(jù)線限定陣列象素區(qū)內(nèi)有多個(gè)薄膜晶體管和象素電極。CF基板具有黑色基質(zhì)層、濾色片、以及共用電極。由此黑色基質(zhì)層掩蔽了象素區(qū)域以外部分的光漏泄。
然后，將經(jīng)過(guò)清潔的CF基板裝到密封劑配料器的平臺(tái)上，在CF基板上的單元板區(qū)域的外圍涂敷密封材料(3S)。密封材料可以是光敏樹(shù)脂或熱固化樹(shù)脂。期間不需要向液晶盒填充液晶的填充孔或密封結(jié)構(gòu)。
與此同時(shí)，將經(jīng)過(guò)清潔的TFT基板裝到銀(Ag)的配料器平臺(tái)上，將銀糊材料以圓點(diǎn)形式根本給TFT基板的公共電壓輸送線(5S)。然后，將TFT基板傳遞給LC配料器，向每塊單元板區(qū)域的有效陣列區(qū)滴加(分配)液晶材料(6S)。然后進(jìn)行下面的液晶滴加工序。
在生產(chǎn)線上組裝調(diào)整LC注射器之前，將液晶材料填充到LC注射器之后，要在真空狀態(tài)下除掉液晶材料中溶解的水分和空氣(7S)。然后，組裝和調(diào)整液晶注射器(8S)，將其安裝到液晶配料器上(9S)。當(dāng)TFT裝到液晶配料器平臺(tái)上后，通過(guò)在TFT基板上與CF基板密封材料涂覆區(qū)域相對(duì)應(yīng)的區(qū)域內(nèi)(即象素區(qū)域)利用液晶注射器以預(yù)定間距向TFT基板滴加固定量的液晶材料，從而分配了液晶材料(6S)。
在TFT基板和CF基板裝到真空結(jié)構(gòu)腔內(nèi)后，組裝TFT基板和CT基板，使滴加的液晶均勻地分布到單元板區(qū)域上(10S)。然后，使密封材料固化(10S)。將組裝好的TFT基板和濾色片基板、即大板切成各個(gè)單元板(11S)。對(duì)每塊單元板進(jìn)行打磨和檢查(12S)，從而完成了LCD單元板。
但是，上述利用液晶滴注法制造液晶顯示裝置的上述方法存在以下問(wèn)題。液晶中溶解的水分和空氣引起以下問(wèn)題液晶填充存在缺陷(即，液晶填充工序步驟完成后，在液晶板中產(chǎn)生空區(qū))，降低了液晶電阻率和液晶板的電壓保持(holding)比，最終降低了圖象質(zhì)量。因此，在滴加(分配)液晶以前要徹底清除液晶中溶解的水分和空氣。
在組裝調(diào)整含液晶的液晶注射器以前要在真空狀態(tài)下實(shí)施上述所描述的除氣工序步驟。完成除氣步驟后，再組裝調(diào)整液晶注射器，并將其安裝到液晶配料器上。但是，在所述除氣過(guò)程中存在這樣一些問(wèn)題注射器內(nèi)液晶和外部大氣之間只有很小的接觸面積，這需要很高的真空狀態(tài)和較長(zhǎng)的處理時(shí)間。除氣工序中存在的這些困難會(huì)引起除氣不足，由此產(chǎn)生有缺陷的LCD單元板。
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種為液晶有效除氣的裝置和方法。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種能以低成本提高產(chǎn)量的LCD單元板制造方法。
在下面的描述中將闡述本發(fā)明的另外特征和優(yōu)點(diǎn)，通過(guò)描述能夠使其在某種程度上更加清楚，或通過(guò)本發(fā)明的實(shí)踐能學(xué)習(xí)到這些特征和優(yōu)點(diǎn)。通過(guò)書(shū)面描述及其權(quán)利要求以及附圖中具體指明的結(jié)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)和獲得本發(fā)明的目的和其它優(yōu)點(diǎn)。
正如所體現(xiàn)和概括描述的，為了實(shí)現(xiàn)依照本發(fā)明目的的這些和其它優(yōu)點(diǎn)，為至少一個(gè)液晶容器中容納的液晶除氣的裝置包括腔體，其具有提供進(jìn)入腔體內(nèi)部的通道的開(kāi)口，并具有封閉開(kāi)口的蓋；腔體內(nèi)設(shè)置的保持器，用于保持至少一個(gè)含液晶的液晶容器；移動(dòng)機(jī)構(gòu)，用以移動(dòng)至少一個(gè)容器；真空系統(tǒng)，用以在腔體內(nèi)建立真空狀態(tài)；以及氣體供應(yīng)，用以使腔體恢復(fù)到大氣壓狀態(tài)。
在另一方面中，為液晶除氣的方法包括以下步驟向至少一個(gè)液晶容器填充液晶；將至少一個(gè)里面裝滿(mǎn)液晶的液晶容器安置在腔體內(nèi)；密封腔體；抽空腔體，以在腔體內(nèi)建立真空狀態(tài)；使腔體內(nèi)安置的容器產(chǎn)生移動(dòng)用以激蕩液晶；以及使腔體恢復(fù)到大氣壓狀態(tài)。
在另一方面中，用于為至少一個(gè)液晶容器內(nèi)容納的液晶除氣的裝置包括向至少一個(gè)液晶容器填充液晶的裝置；在腔體內(nèi)保持至少一個(gè)裝滿(mǎn)液晶的液晶容器的裝置；腔體密封裝置；抽空腔體以便在腔體內(nèi)建立真空狀態(tài)的裝置；移動(dòng)容器以便激蕩液晶的裝置；以及將腔體恢復(fù)到大氣壓狀態(tài)的裝置。
可以理解的是，前面的概述以及下面的詳細(xì)描述都是示范性和說(shuō)明性的，其試圖提供所要求的對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步解釋。
附圖的簡(jiǎn)要說(shuō)明


了本發(fā)明的實(shí)施例，其連同說(shuō)明書(shū)一起用以解釋本發(fā)明的原理，將附圖包括進(jìn)來(lái)提供了對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，其構(gòu)成了該說(shuō)明書(shū)的一部分，在附圖中圖1是表示利用液晶滴注法制造液晶顯示裝置的相關(guān)技術(shù)方法的流程圖；圖2是表示依照本發(fā)明實(shí)施例為液晶除氣的示范性裝置和方法的透視圖。
具體實(shí)施例現(xiàn)在對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例作詳細(xì)引證，其示例示于附圖中。
圖2是表示依照本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例利用液晶滴注法制造液晶顯示裝置的過(guò)程中采用的為液晶除氣的示范性裝置的透視圖。
參照?qǐng)D2，將充滿(mǎn)要被除氣的液晶2的多個(gè)液晶注射器1(附圖中僅示出了一個(gè)注射器)放置到腔體10中。當(dāng)然，腔體10不需要保持一個(gè)以上的液晶注射器1，但是同時(shí)為一個(gè)以上注射器液晶除氣會(huì)更有效率。將液晶注射器1放置腔體內(nèi)10，以便利用除氣裝置100為液晶2除氣。此時(shí)還沒(méi)有組裝調(diào)整液晶注射器1。完成除氣工序后，對(duì)液晶注射器1進(jìn)行組裝調(diào)整，并將其安裝到生產(chǎn)線的液晶配料器上。例如，液晶注射器1包括容納液晶2的容器5，與容器5相連用于分配液晶2的開(kāi)口和關(guān)閉部件7，以及與分配液晶2的開(kāi)口和關(guān)閉部件7相連的噴嘴9。當(dāng)然，依照本發(fā)明可使用其它的注射器類(lèi)型或液晶配料器。
腔體10內(nèi)有一個(gè)用于保持液晶注射器1的第一部分(保持器)14。第一部分14可包括第一保持部件14a，用以保持液晶注射器1的開(kāi)口和關(guān)閉部件7；第二保持部件14b，用以保持容器5。第一保持部件14a具有多個(gè)與開(kāi)口和關(guān)閉部件7的直徑匹配的第一孔15，第二保持部件14b具有多個(gè)與容器5的直徑匹配的第二孔16。第一和第二保持部件14a和14b保持住液晶注射器1。當(dāng)然，第一部分14也可以采用其它結(jié)構(gòu)，只要該結(jié)構(gòu)可以用作能牢固保持液晶注射器1的保持器就可以。
還有一個(gè)移動(dòng)機(jī)構(gòu)20，用以引起腔體10的移動(dòng)。簡(jiǎn)而言之，移動(dòng)機(jī)構(gòu)20可以振動(dòng)和/或轉(zhuǎn)動(dòng)腔體10。移動(dòng)機(jī)構(gòu)20可位于腔體10的下方，以便能振動(dòng)和/或轉(zhuǎn)動(dòng)腔體10，由此激蕩腔體1中液晶注射器1內(nèi)的液晶2，或引發(fā)流動(dòng)。通常，優(yōu)選產(chǎn)生圓周運(yùn)動(dòng)使液晶2轉(zhuǎn)動(dòng)而不產(chǎn)生氣泡。
除氣裝置100還包括用于抽空腔體10的真空系統(tǒng)30，用于使腔體10恢復(fù)到大氣壓狀態(tài)的氣體供應(yīng)40，以及用于支撐腔體10和移動(dòng)機(jī)構(gòu)20的主體50。真空系統(tǒng)30(例如真空泵)通過(guò)將腔體10內(nèi)的空氣排到大氣中來(lái)降低腔體10的壓力。氣體供應(yīng)40使氣體、優(yōu)選為例如氮?dú)?N2)等惰性氣體流到腔體10中，使腔體10再次恢復(fù)到大氣壓狀態(tài)。
下面描述利用依照本發(fā)明的裝置100為液晶2除氣的方法。
首先，打開(kāi)蓋11，將液晶注射器1安裝到腔體10內(nèi)的第一和第二保持部件14a和14b上。然后關(guān)閉蓋11使腔體10密封，移動(dòng)機(jī)構(gòu)20開(kāi)始工作，由此使液晶2在液晶注射器1內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。同時(shí)，真空系統(tǒng)30通過(guò)真空管路(未示出)開(kāi)始排出腔體10內(nèi)部的空氣，于是由于腔體10和液晶2之間的壓差除掉液晶2中的水分和空氣。由于前述除氣工序步驟能夠在液晶2流動(dòng)時(shí)實(shí)施，因此該工序能有效且快速地除掉液晶2中的水分和空氣。簡(jiǎn)而言之，在上下、左右方向或旋轉(zhuǎn)方向產(chǎn)生液晶流。
為了結(jié)束除氣過(guò)程，氣體供應(yīng)40通過(guò)氮?dú)夤苈?未示出)向腔體10供應(yīng)氮?dú)?N2)；由此將腔體10的壓力恢復(fù)到大氣壓。
完成上述所有工序后，從腔體10中取出液晶注射器1，然后實(shí)施液晶滴加工序。簡(jiǎn)而言之，盡管并未示出，在完成了液晶注射器1的除氣后，對(duì)注射器進(jìn)行組裝調(diào)整，并將其安裝到生產(chǎn)線的液晶配料器上。然后，將液晶2滴加分配到TFT基板或?yàn)V色片基板的象素區(qū)域上，以此制造出大型LCD板。在此制備了具有多個(gè)單元板的大型LCD板。
然后，將TFT基板和濾色片基板放置到組裝腔內(nèi)，將其組裝成大型板，在該大型板中，滴加的液晶均勻地分布在單元板區(qū)域上。這可在真空環(huán)境下完成。接著，使大型板中的密封材料固化。最后，將大型板切成各個(gè)單元板，并對(duì)其進(jìn)行打磨和檢查。
正如已經(jīng)描述的，本發(fā)明的液晶除氣裝置和方法具有以下優(yōu)點(diǎn)。第一，能夠通過(guò)為腔體內(nèi)放置的多個(gè)注射器中的液晶除氣，從而最大限度地減少了加工時(shí)間損失。另外，由于除氣工序是在產(chǎn)生液晶流時(shí)實(shí)施的，因此其能快速而有效地除掉液晶內(nèi)的水分和空氣。再有，有效去除液晶內(nèi)的水分和空氣能夠減少缺陷LCD的出現(xiàn)，從而提高了產(chǎn)量。
對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)顯而易見(jiàn)的是，可對(duì)本發(fā)明的液晶除氣裝置和方法作出各種改進(jìn)和變化，這不會(huì)脫離本發(fā)明的精神和范圍。因此，可以預(yù)期的是，本發(fā)明涵蓋了所附權(quán)利要求及其等效物范圍內(nèi)的改進(jìn)和變化。
權(quán)利要求
1.一種為至少一個(gè)液晶容器中容納的液晶除氣的裝置，其包括腔體，其具有提供通向腔體內(nèi)部的通道的開(kāi)口和密封開(kāi)口的蓋；保持器，其布置在腔體內(nèi)，用以保持至少一個(gè)裝有液晶的液晶容器；移動(dòng)機(jī)構(gòu)，其用于移動(dòng)至少一個(gè)容器；真空系統(tǒng)，其用于建立腔體內(nèi)的真空狀態(tài)；以及氣體供應(yīng)，用于將腔體恢復(fù)到大氣壓。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中移動(dòng)機(jī)構(gòu)移動(dòng)里面裝有液晶容器的腔體。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中移動(dòng)包括振動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)中的至少一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中移動(dòng)包括實(shí)質(zhì)上的圓周運(yùn)動(dòng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其中圓周運(yùn)動(dòng)使液晶容器內(nèi)容納的液晶旋轉(zhuǎn)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中移動(dòng)導(dǎo)致液晶容器內(nèi)容納的液晶流。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中液晶容器是液晶注射配料器，其包括容納液晶的主體部分和分配液晶的噴嘴部分。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其中液晶注射配料器進(jìn)一步包括控制液晶分配的閥結(jié)構(gòu)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中保持器包括用于保持液晶容器噴嘴部分的第一保持部分和用于保持液晶容器主體部分的第二保持部分。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其中第一保持部分包括限定至少一個(gè)與噴嘴部分的直徑匹配的孔的第一板部件，第二保持部件包括限定至少一個(gè)與主體部分的直徑匹配的孔的第二板部件。
11.一種為液晶除氣的方法，其包括以下步驟向至少一個(gè)液晶容器填充液晶；將其內(nèi)裝有液晶的至少一個(gè)液晶容器安置到腔體內(nèi)；密封腔體；抽空腔體，在腔體內(nèi)產(chǎn)生真空狀態(tài)；使腔體內(nèi)安置的容器移動(dòng)，以便激蕩液晶；以及使腔體恢復(fù)到大氣壓。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中產(chǎn)生移動(dòng)的步驟包括移動(dòng)其內(nèi)裝有液晶容器的腔體。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中產(chǎn)生移動(dòng)的步驟包括振動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)中的至少一種。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中產(chǎn)生移動(dòng)的步驟包括實(shí)質(zhì)上的圓周運(yùn)動(dòng)。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中圓周運(yùn)動(dòng)使液晶容器內(nèi)容納的液晶旋轉(zhuǎn)。
16.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中產(chǎn)生移動(dòng)的步驟包括產(chǎn)生液晶容器內(nèi)容納的液晶流。
17.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中液晶容器是液晶注射配料器，其包括用于容納液晶的主體部分和用于分配液晶的噴嘴部分。
18.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中安置步驟包括將至少一個(gè)液晶容器安置在保持器內(nèi)的步驟，該保持器包括用于保持液晶容器噴嘴部分的第一保持部分和用于保持液晶容器主體部分的第二保持部分，其中第一保持部分具有限定至少一個(gè)與噴嘴部分的直徑相匹配的孔的第一板部件，其中第二保持部分具有限定至少一個(gè)與主體部分的直徑相匹配的孔的第二板部件。
19.一種為至少一個(gè)液晶容器中容納的液晶除氣的裝置，其包括用于向至少一個(gè)液晶容器填充液晶的裝置；腔體內(nèi)用于保持里面裝有液晶的至少一個(gè)液晶容器的裝置；密封腔體的裝置；用于抽空腔體以便在腔體內(nèi)建立真空狀態(tài)的裝置；用于移動(dòng)腔體以便激蕩液晶的裝置；以及用于使腔體恢復(fù)到大氣壓的裝置。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的裝置，其中移動(dòng)裝置移動(dòng)里面裝有液晶容器的腔體。
21.根據(jù)權(quán)利要求19所述的裝置，其中移動(dòng)裝置以實(shí)質(zhì)上做圓周運(yùn)動(dòng)的方式移動(dòng)容器。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的裝置，其中圓周運(yùn)動(dòng)使液晶容器內(nèi)容納的液晶旋轉(zhuǎn)。
23.根據(jù)權(quán)利要求19所述的裝置，其中移動(dòng)裝置引起液晶容器內(nèi)容納的液晶流。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種為至少一個(gè)液晶容器內(nèi)容納的液晶除氣的裝置和方法。該裝置包括腔體、保持器、移動(dòng)機(jī)構(gòu)、真空系統(tǒng)和氣體供應(yīng)。腔體具有用于提供通向腔體內(nèi)部的通道的開(kāi)口和密封開(kāi)口的蓋。保持器布置在腔體內(nèi)，用以保持裝有液晶的液晶容器，而移動(dòng)機(jī)構(gòu)移動(dòng)至少一個(gè)容器。在此，在除氣過(guò)程中真空系統(tǒng)在腔體內(nèi)建立真空狀態(tài)，氣體供應(yīng)將腔體恢復(fù)到大氣壓。
文檔編號(hào)G02F1/13GK1441291SQ0211766
公開(kāi)日2003年9月10日 申請(qǐng)日期2002年5月13日 優(yōu)先權(quán)日2002年2月25日
發(fā)明者權(quán)赫珍, 孫海晙 申請(qǐng)人:Lg.菲利浦Lcd株式會(huì)社