CN100517028C - 液晶显示装置的基板粘合设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种用于LCD装置的制造方法，包括：根据将要施加给第一基板和第二基板的压力大小设置密封件的初始厚度，其中所述密封件的初始厚度为在向第一基板和第二基板施加压力之前密封件的厚度；提供其上具有密封剂的第一基板和其上具有液晶的第二基板；通过一个粘合站的第一侧装载第一和第二基板；在粘合站内粘合装载的第一和第二基板；以及通过不同于第一侧的第二侧从粘合站卸下粘合的第一和第二基板。

Description

液晶显示装置的基板粘合设备
本申请要求享有2002年11月18日递交的韩国专利申请P2002-71711号的权益，相对于本申请所涉及的所有目的而言，在本申请中将上述申请以引用的形式加以结合。本申请以引用的形式结合了两份处于审查中的申请，它们是：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”(律师牌号：8733.684.00)的申请，本申请涉及上述两份申请的全部内容。
技术领域
本发明涉及到一种装置，具体涉及一种用于制造液晶显示(LCD)装置的设备。
背景技术
随着信息社会的发展，对于能够在体积薄、重量轻的情况下产生高质量图像和能耗低的显示器的需求不断增大。为了满足这种需求，已经对包括液晶显示器(LCD)、等离子体显示器(PDP)、电致发光显示器(ELD)、和真空荧光显示器(VFD)等各种平板显示装置进行了大量研究。其中有些显示技术已经应用于信息显示中。
在各种类型的平板显示器当中，LCD装置由于其具有优良的显示质量、重量轻、尺寸薄、且能量消耗量低而获得了非常广泛的使用。事实上，在诸如笔记本PC计算机等便携设备中，在选择显示器时，LCD技术已经替代了阴极射线管(CRT)。另外，即使是在台式PC机和TV监视器中也越来越普遍地采用了LCD装置。
然而，尽管LCD技术取得了各种技术进步，但是与对LCD装置其他特征和优点(即，重量轻、轮廓薄和低功耗等)的研究相比，在提高LCD装置图像质量方面的研究还很不够。因此，为了提高LCD装置在各种应用领域中作为显示器的使用，必须开发一种能够用大型屏幕显示高质量图像(即，具有高分辨率和高亮度的图像)同时仍然要保持重量轻、尺寸小和低功耗的LCD装置。
LCD一般包括一个用来显示图像的LCD面板和用来为LCD面板提供驱动信号的一个驱动部分。典型的LCD面板包括用一种密封剂材料彼此粘合到一起同时又借助盒间隙相互隔开一定距离的第一和第二玻璃基板其中用衬垫料维持一均匀的盒间隙。然后，在盒间隙中注入一层液晶材料。
第一玻璃基板(即，薄膜晶体管(TFT)阵列基板)支承有彼此按固定间隔分开并且沿第一方向延伸的多条栅极线；彼此按固定间隔分开并且沿着与第一方向大致垂直的第二方向延伸的多条数据线，其中通过栅极线和数据线的交叉来限定象素区；在各个象素区内按矩阵图形布置的多个象素电极；以及能够响应提供给各个栅极线的信号把该信号从数据线传送到对应的象素电极上的多个薄膜晶体管(TFT)。
第二玻璃基板(即，滤色片基板)支承有用于防止光泄漏到象素区之外区域的黑色矩阵层；用来选择性透射具有预定波长的光的滤色片层(R、G、B)；以及用来显示图像的公共电极。
图1表示一种现有技术LCD装置的制造方法。
参见图1，第一玻璃基板51被输送到密封剂沉积站11(在第一玻璃基板51上沉积密封剂材料)，然后到密封剂干燥站12(使沉积的密封剂材料干燥)。第二玻璃基板52被输送到一个银(Ag)沉积站13(在第二玻璃基板52上沉积Ag)，然后输送到衬垫料散布站14(在第二玻璃基板52上散布衬垫料)。接着用装卸机将第一和第二玻璃基板51和52装入一个粘合站15(通过密封剂材料将第一和第二玻璃基板51和52粘合到一起)。随后用装卸机从粘合站15卸下粘合的第一和第二玻璃基板51和52，将粘合的第一和第二玻璃基板51和52装入一个硬化站16(使密封剂硬化并对其构图以形成液晶注入口)。接着在液晶注入站17通过液晶注入口注入液晶并且进入粘合的第一和第二玻璃基板51和52之间的盒间隙中。在注入完液晶材料之后，在密封站18密封液晶注入口，形成一个LCD面板。最后在面板清洗站19清洗LCD面板，这样LCD面板的制造工艺就完成了。
然而，由于这种液晶注入法的产率很低，采用上述现有技术的液晶注入法制造LCD面板是有缺点的。具体地说，在上述现有技术的制造工艺中，必须用同一个装卸机将第一和第二玻璃基板装入粘合站并从中取出。这样，在装卸机卸下前面的粘合基板并将其输送到下一处理站之前不能将基板装入粘合站。因此，制造LCD装置所需的时间会变得很长。
发明内容
本发明为此提供了一种用于制造LCD装置的基板粘合设备，其能够基本上消除因现有技术的局限和缺点造成的这些问题。
本发明的优点在于提供了一种用于制造LCD面板的改进设备，其中可以基本上同时装载和卸载基板，从而缩短了制造LCD装置所需的时间量。
以下要说明本发明的附加特征和优点，一部分可以从说明书中看出，或者是通过对本发明的实践来学习。采用说明书及其权利要求书和附图中具体描述的结构就能实现并达到本发明的目的和其他优点。
为了按照本发明的意图实现上述目的和其他优点，以下要具体和广泛地说明，一种制造液晶显示(LCD)装置的设备例如是包括：彼此并列布置的基板粘合站，其中的每个基板粘合站都能粘合其上具有密封剂的第一基板和其上具有液晶的第二基板；用来将第一和第二基板装入相应的基板粘合站的装载机，所述的装载机设置在相应的基板粘合站的前部；用来从相应的基板粘合站卸下粘合的基板的卸载机；以及布置在相应的各个装载机后部的多个硬化站，用来使沉积到第一和第二玻璃基板之一上并且处在粘合的第一和第二基板之间的密封剂材料硬化；以及设置在基板粘合站中的密封件，其中按照将要对第一和第二基板施加的压力大小来设置密封件的初始厚度，所述密封件的初始厚度为在对第一基板和第二基板施加压力之前密封件的厚度。
按照本发明的一方面，装载机和卸载机的数量可以对应着在本发明设备中使用的基板粘合站的数量。
按照本发明的另一方面，可以为至少两个基板粘合站提供一个装载机，其中的至少两个基板粘合站是彼此并列布置的。
按照本发明的再一方面，硬化站可以和相应的装载机串联布置。
按照本发明的又一方面，硬化站可以彼此并列地布置，并且对应着各自的装载机。
按照本发明的另一方面，本发明的基板粘合设备例如是包括：一个下腔室单元，其中所述的下腔室单元包括开放的前部和后部；可选择性接合到下腔室单元并能升降的一个上腔室单元，其中所述的上腔室单元包括开放的前部和后部；设在上腔室单元之内用来固定第一基板的一个上工作台；设在下腔室单元之内用来固定第二基板的一个下工作台；以及设在至少一个上、下腔室单元之一表面上的一个密封件，其中用所述密封件密封由连接到一起的上、下腔室单元所限定的内部空间。
按照本发明的另一方面，一种显示装置的制造方法，包括：根据将要施加给第一基板和第二基板的压力大小设置密封件的初始厚度，其中所述密封件的初始厚度为在向第一基板和第二基板施加压力之前密封件的厚度；提供其上具有密封剂的第一基板和其上具有液晶的第二基板；通过一个粘合站的第一侧装载第一和第二基板；在粘合站内粘合装载的第一和第二基板；以及通过不同于第一侧的第二侧从粘合站卸下粘合的第一和第二基板。
应该意识到以上的概述和下文的详细说明都是解释性的描述，都是为了进一步解释所要求保护的发明。
附图说明
本申请所包含的附图用于进一步理解本发明，其与本申请相结合并构成本申请的一部分，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。
在附图中：
图1表示现有技术的用于制造LCD装置的设备的示意图；
图2表示按照本发明原理的一种用于制造LCD装置的设备的示意图；以及
图3表示按照本发明原理的用于制造LCD装置的设备中一个基板粘合站的剖面图。
具体实施方式
现在将详细说明本发明的示例性实施例，所述实施例的实例示于附图中。在所有附图中将尽可能地用相同的参考标记表示相同或相似的部件。
图2表示按照本发明原理的一种用于制造LCD装置的设备的示意图。图3表示按照本发明原理的用于制造LCD装置的设备中一个基板粘合站的剖面图。
参见图2，按照本发明原理的用于制造液晶显示(LCD)装置的设备例如可以设有至少一个基板粘合站100，至少一个装载机200和至少一个卸载机300。按照本发明的一方面，用于制造LCD装置的设备还包括至少一个硬化站400。
参见图3，每个基板粘合站100例如可以包括一个上腔室单元110、一个下腔室单元120、一个上工作台130、一个下工作台140、和一个密封件150。
按照本发明的一方面，可以将上、下工作台130和140分别固定在上腔室单元110和下腔室单元120内。按照本发明的另一方面，第一和第二基板510和520各自可以分别固定在相应的上、下工作台130和140上。正如以下的具体描述，上、下腔室单元110和120可以有选择地彼此接合以限定一个内部空间。
按照本发明的原理，上腔室单元110可以有选择性升降而与下腔室单元120有选择地接合。当上腔室单元110上升时，上腔室单元110和下腔室单元120的前、后区域能够对外界环境完全开放，便于从基板粘合站100装载和卸载粘合或未粘合的基板。密封件150可以设置在至少一个上、下腔室单元110和120的表面上。在上、下腔室单元110和120彼此接合时，上、下工作台130和140之间的内部空间能够与外部空间基本隔绝。这样，密封件150就能基本上防止上面分别固定有第一和第二玻璃基板510和520并且封闭在内部空间内的上、下工作台130和140暴露于外部环境。一旦被装入基板粘合站100，就可以降低上腔室单元110，从而借助上腔室单元110的重力使第一玻璃基板510对第二玻璃基板520局部施压。另外，密封件150的厚度在借助上腔室单元110的重力而施压时能够足以使得基板彼此接触。
接着，可以基本上排空内部空间而形成真空。按照本发明的一方面，可以使内部空间的容积最小化，以便在粘合第一和第二基板510和520的过程中尽量缩短排空内部空间所需的时间。
接着，可以在一个通气工序(venting process)中向内部空间注入例如是氮气的气体使第一和第二玻璃基板510和520彼此完全粘合。按照本发明的原理，例如，第一和第二基板510和520会由于第一和第二基板之间的盒间隙与腔室单元110和120之间被排空的内部空间之间的压力差而彼此完全粘合。
按照本发明的原理，基板粘合站100的所有侧面均可以对外部环境开放，并且可以包括一个基板装载位和一个基板卸载位。按照本发明的一方面，基板装载位与基板卸载位可以设在不同的侧面。这样，在本发明的用于制造LCD装置的设备内部，装载机200、基板粘合站100和卸载机300可以彼此相对地串联布置。按照本发明的一方面，可以在按照本发明原理的用于制造LCD装置的设备内部设置多个基板粘合站100。按照本发明的另一方面，多个基板粘合站100可以彼此相对并列布置。
参见图2，可以在第一玻璃基板510上沉积密封剂材料，并在第二玻璃基板520上分配液晶材料。然而，按照本发明的另一方面，可以在任何一个第一和第二玻璃基板510和520上沉积密封剂材料并分配液晶材料。按照本发明的一个方面，可以用第一玻璃基板510作为滤色片(C/F)基板，而将第二玻璃基板520作为薄膜晶体管(TFT)基板。或是将第一玻璃基板510作为TFT基板而将第二玻璃基板520作为C/F基板。
按照本发明的原理，装载机200可以设置在相应的基板粘合站100的第一侧(例如是前部)。在为装载机提供密封剂和液晶材料之后，各个装载机200可以将第一和第二玻璃基板510和520装入相应的基板粘合站100。按照本发明的一方面，例如是可以为每两个基板粘合站100提供一个装载机200。按照本发明的另一方面，可以为每个基板粘合站100提供一个装载机200，使得装载机200的数量等于在本发明的设备内使用的基板粘合站100的数量。按照本发明的再一方面，可以为本发明的设备内所有的基板粘合站100仅仅提供一个装载机200。
按照本发明的原理，卸载机300可以设置在相应的基板粘合站100的第二侧(例如是后部)，与布置有装载机200的前部相对。当基板在基板粘合站100内部粘合到一起之后，各个卸载机300可以卸下粘合的第一和第二基板510和520。按照本发明的一方面，例如是可以为每两个基板粘合站100提供一个卸载机300。按照本发明的另一方面，可以为每个基板粘合站100提供一个卸载机300，使得卸载机300的数量等于在本发明的设备内使用的基板粘合站100的数量。按照本发明的再一方面，可以为本发明的设备内所有的基板粘合站100仅仅提供一个卸载机300。
按照本发明的原理，可以在相应的卸载机300后部设置多个硬化站400，并且使布置在粘合的第一和第二玻璃基板510和520之间的密封剂材料硬化。按照本发明的一方面，硬化站400可以相对于相应的卸载机300和基板粘合站100串联布置。按照本发明的另一方面，硬化站400可以彼此并列布置。按照本发明的又一方面，硬化站400可以对粘合的第一和第二玻璃基板510和520之间的密封剂材料施加至少一种UV光和/或热使密封剂硬化。
以下要具体描述按照本发明的原理一种制造LCD装置的方法。
按照本发明的一方面，装载机200可以接收上面沉积有密封剂的一个未粘合的第一玻璃基板510和上面分配有液晶的未粘合的第二玻璃基板520。接着通过布置在基板粘合站100前侧的基板装载位将未粘合的第一和第二玻璃基板510和520装入相应的基板粘合站100。然后可以降下基板粘合站100的上腔室单元110，借助于上腔室单元110的重力和上述通气工序中出现的压力差使第一玻璃基板510压在第二玻璃基板520上。可以按照对第一和第二玻璃基板510和520施加的压力大小来设置密封件150的厚度。
按照本发明的一方而，如果需要用比较低的压力对第一和第二玻璃基板510和520施压，就可以为密封件150设置比较小的厚度。然而，如果需要用比较高的压力对第一和第二玻璃基板510和520施压，就应该为密封件150设置比较大的厚度。
在第一和第二玻璃基板510和520彼此粘合之后，可以在卸载位附近将卸载机300布置在基板粘合站100的后侧，以便卸下粘合的第一和第二玻璃基板510和520。
按照本发明的原理，装载机200可以通过装载位基本上同时将成对未粘合的第一和第二玻璃基板510和520装入相应的粘合站100，而卸载机300同时从相应的粘合站100卸下粘合的成对第一和第二玻璃基板510和520。这样，本发明的基板粘合工序就能基本上连续执行线性操作，基本上没有延迟地连续粘合未粘合的成对基板。
在卸载机300卸下粘合的第一和第二玻璃基板510和520之后，可以将它们输送到相应的硬化站400来完成LCD装置的制造。
如上所述，按照本发明原理的用于制造LCD装置的基板粘合设备之所以优越是因为可以通过在基板上分配液晶材料来制造LCD。这样，与按照现有技术的液晶注入方法制造LCD所需的时间量相比，制造LCD所需的时间量能够缩短。例如，可以将上面分配有液晶的一个基板粘合到上面沉积有密封剂材料的另一个基板。然后使粘合的基板硬化。这样就能省去现有技术的液晶注入工序。
制造LCD装置的步骤还能基本上线性地执行，从而缩短制造LCD装置所需的时间量。这样，粘合基板的卸载工序就可以和未粘合基板的装载工序基本上同时进行，从而最大限度地减少了装载和卸载基板过程中对LCD的制造可能产生的延迟。
按照本发明的原理能够优化布置用于制造LCD装置的设备，使得制造LCD装置的工序能够有效地执行，同时最大限度地缩短制造LCD装置所需的时间量。这样就能用按照本发明原理的制造LCD装置的设备来大批量生产LCD装置。
本领域的技术人员能够看出对本发明可以作出各种各样的修改和变更。因此，本发明应该覆盖属于本发明权利要求书及其等效物范围内的修改和变更。

Claims (2)

1.一种显示装置的制造方法，包括：
根据将要施加给第一基板和第二基板的压力大小设置密封件的初始厚度；
提供其上具有密封剂的第一基板和其上具有液晶的第二基板；
通过一个粘合站的第一侧装载第一和第二基板；
在粘合站内粘合装载的第一和第二基板；以及
通过不同于第一侧的第二侧从粘合站卸下粘合的第一和第二基板，
其中所述粘合站包括下腔室单元，和能够相对于下腔室单元升、降并能与下腔室单元接合的上腔室单元，
其中所述密封件设置在至少一个上、下腔室单元的表面上，用来密封包围第一和第二基板的内部空间，
其中所述密封件的初始厚度为在向第一基板和第二基板施加压力之前密封件的厚度，使得密封件的厚度在借助所述上腔室单元的重力而施压时能够足以使得第一和第二基板彼此接触。
2.如权利要求1所述的制造方法，其中所述上腔室单元和下腔室单元的前、后区域对外界环境完全开放。
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