專利名稱：液晶彩色晶格的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及形成液晶彩色晶格(カラ一セル)的工序的改良，即液晶彩色晶格的制造方法的改良，該液晶彩色晶格構(gòu)成在液晶顯示器(LCD)特別是在液晶彩色顯示器裝置等中不可欠缺的部件。
背景技術(shù)：
迄今為止液晶彩色晶格的組裝是按照圖4所示的工序進(jìn)行的(例如，參照非專利文獻(xiàn)1)。即，首先，準(zhǔn)備「陣列基板」和「彩色濾光基板」，將這些在「清洗」工序中分別洗凈。接著，經(jīng)過向各基板上涂敷作為定向膜材料的聚酰亞胺(PI)，燒制形成定向膜的「PI涂敷/烘焙」工序后，施行向這樣形成的定向膜的摩擦，進(jìn)行為使定向膜分子的方向一定的「定向處理」，再次將這些基板「洗凈」。之后，在「隔片散布」工序(1)中，向一方的基板的單側(cè)即一方基板的一面上散布隔片的同時(shí)，在「密封材料涂敷」工序(2)中，向另一方的基板的單側(cè)即另一方基板的一面的周邊部涂敷密封材料，留出液晶注入口。其后，在「組裝」工序(3)中，將這兩個(gè)基板重疊、組裝，形成空晶格。然后，在「密封材料硬化」工序(4)中，將通過上述「組裝」工序組裝形成的空晶格的密封材料，通過熱硬化方法或者UV硬化方法進(jìn)行硬化。至此的工序按照原玻璃的尺寸進(jìn)行，這里，將原玻璃切割成用于加工1個(gè)液晶顯示器(LCD)的尺寸的規(guī)定尺寸。這就是「切割」工序(5)。接著，對成為規(guī)定尺寸的空晶格實(shí)施退火處理，為使隔片或密封材料等所發(fā)生的有機(jī)氣體不作為氣泡殘留在空晶格內(nèi)部，而預(yù)先進(jìn)行抽氣處理。這就是「退火處理」工序(6)。其后，在「液晶注入/密封」工序(7)中，從液晶注入口向經(jīng)過退火處理的空晶格內(nèi)部注入液晶，其后，密封液晶注入口。注入了液晶且密封了注入口的晶格，在進(jìn)行「清洗」(8)、「脫泡」(9)后，對晶格內(nèi)的液晶進(jìn)行「再定向」(10)，調(diào)整液晶的定向后，在「偏振片粘貼」工序中，粘貼偏光膠片。其后，進(jìn)行「加壓脫泡」，經(jīng)過「檢查」工序，完成晶格的制作。
相關(guān)的工序在從業(yè)者中已是公知，象這樣的工序在絕大多數(shù)的晶格制造廠家中，一般被廣泛采用。但是此工序，由于需要對每個(gè)工序設(shè)置專用的裝置，還需要相對于這些裝置移動基板，因此需要相當(dāng)多的費(fèi)用和伴隨著移動操作及工序數(shù)量的相當(dāng)多的時(shí)間，特別是在制造如最近的第5代、第6代那樣的具有大型尺寸的晶格時(shí)，其費(fèi)用和移動操作及工序數(shù)量和時(shí)間的問題成為極為深刻的問題。
為解決這樣的與制造相關(guān)的各種問題的努力在該行業(yè)內(nèi)銳意地進(jìn)行，其結(jié)果是，最近，提出了下述那樣的生產(chǎn)工序(例如，參照非專利文獻(xiàn)2)。即，如圖5所示，首先，準(zhǔn)備「陣列基板」和「彩色濾光基板」，將這些在「清洗」工序中分別洗凈。經(jīng)過「PI涂敷/烘焙」工序后，實(shí)施「定向處理」，再次將這些基板「清洗」。其后，向一方的基板的一面上進(jìn)行「隔片散布」(參照圖5的(1))，向另一方的基板的一面上進(jìn)行「密封材料涂敷」(參照圖5的(2))，通過液晶滴下(ODF)或者印刷注入等的方法將液晶向晶格內(nèi)配置(參照圖5的(7))，并將兩基板組裝(參照圖5的(3))，將這4個(gè)工序在一個(gè)復(fù)合工序中實(shí)施，組裝成晶格后，在「密封材料硬化」工序(參照圖5的(4))中，通過熱硬化方法或者UV硬化方法對晶格的密封材料進(jìn)行硬化。其后，經(jīng)過「脫泡」工序(參照圖5的(9))后，將至此的原玻璃「切割」成用于加工1個(gè)液晶顯示器(LCD)的規(guī)定尺寸(參照圖5的(5))。接著，在將晶格內(nèi)的液晶「再次定向」(參照圖5的(10))后，在「偏振片粘貼」工序中，粘貼偏光膠片。其后，進(jìn)行「加壓脫泡」，然后，經(jīng)過「檢查」工序，完成晶格的制作。
非專利文獻(xiàn)1「Semiconductor FPD World」株式會社プレスジヤ一ナル出版，2002年2月號p.75-8非專利文獻(xiàn)2「Semiconductor FPD World」株式會社プレスジヤ一ナル出版，2002年7月號p.154此方法，在相對于圖4的上述公知的晶格加工工序中，是將相對于一方的基板的一面的「隔片散布」(參照圖4的(1))工序、和相對于另一方的基板的一面的「密封材料涂敷」(參照圖4的(2))工序、及通過液晶滴下或者印刷注入的方法將液晶配置到晶格內(nèi)的工序(參照圖4的(7))、以及將兩基板組裝的「組裝」(參照圖4的(3))工序等多個(gè)作業(yè)工序，在一個(gè)工序中實(shí)施。這里的液晶滴下方式是液晶一滴一滴落下的方式。另外，印刷注入方式是應(yīng)用噴墨涂敷方式，進(jìn)行二維的滴下液晶的方式。象這樣如圖5所示的晶格加工方法的特征是，從將基板導(dǎo)入腔內(nèi)到導(dǎo)出的時(shí)間僅是4分鐘。若考慮到在如圖4所示的至此的方式中，例如在第5代基板的情況下，需要十幾個(gè)小時(shí)，則是相當(dāng)令人驚異的。另外，在此方法中，排除了在如圖4所示的至此的方法中的(8)所示的「清洗」工序。因此，這一部分在謀求作業(yè)的效率化這方面也是優(yōu)秀的。
但是，在圖5所示的方式中，與圖4所示的公知的方式相比較的情況下，省略了在圖4的工序中(6)所示的「退火處理」工序。其結(jié)果是空晶格和液晶的磨合不良，存在經(jīng)常在晶格內(nèi)產(chǎn)生真空氣泡的危險(xiǎn)。還有，在真空下，由隔片或密封材料等產(chǎn)生的有機(jī)氣體作為氣泡殘留在空晶格內(nèi)部，成為使制品的成品率不良的結(jié)果的情況很多。因此，為在高生產(chǎn)性的基礎(chǔ)上生產(chǎn)加工高品質(zhì)的晶格，「退火處理」工序是不可削減的重要工序，在削減了這個(gè)工序的圖5的工序中，顯示了來自生產(chǎn)者和使用者雙方對其實(shí)效性的很強(qiáng)的擔(dān)心。
另外，在如圖5所示的工序順序中，雖然大幅縮短了從將基板導(dǎo)入到腔內(nèi)到導(dǎo)出的時(shí)間，而取得了成功，在其后的順序中，大致同樣沿襲了如圖4所示的至此的工序。因此，即使在圖5所示的工序中，若從晶格成型加工工序整體來看，必須分別設(shè)置具有單一功能的密封材料硬化作業(yè)裝、脫泡裝置、再次定向裝置等的裝置。另外需要用于這些裝置的設(shè)置空間、設(shè)備費(fèi)用等，再有，需要反復(fù)進(jìn)行向各裝置的腔內(nèi)的晶格的導(dǎo)入導(dǎo)出，而且需要用于這些的搬運(yùn)裝置、移動作業(yè)空間，另外，在進(jìn)行象這樣的搬運(yùn)作業(yè)時(shí)，會存在經(jīng)常發(fā)生制品損傷的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是在如下的工序中，將晶格的密封材料硬化、脫泡、退火處理，晶格內(nèi)的液晶的再次定向的工序在同一裝置內(nèi)實(shí)施，該工序包括準(zhǔn)備陣列基板和彩色濾光基板，將這些清洗，向各基板上涂敷聚酰亞胺(PI)，經(jīng)燒制形成定向膜，向這些定向膜施行摩擦，進(jìn)行定向處理，再次將這些基板清洗，其后，在向一方的基板的一面上散布隔片的同時(shí)，向另一方的基板的一面上涂敷密封材料且通過液晶滴下或者印刷注入等的方法將液晶配置在晶格內(nèi)部后，組裝兩基板，接著，硬化晶格內(nèi)的密封材料，進(jìn)行脫泡、退火處理，對晶格內(nèi)的液晶再次定向，將原玻璃切割成1個(gè)液晶顯示器的規(guī)定尺寸，然后，粘貼偏振片，進(jìn)行加壓脫泡，最后進(jìn)行檢查，據(jù)此，形成彩色晶格的液晶彩色晶格加工工序。


圖1是表示本發(fā)明的晶格工序的順序的流程圖。
圖2是表示最適合于本發(fā)明的實(shí)施的裝置的一例的圖。
圖3是表示本發(fā)明的晶格工序的順序的時(shí)間、溫度和壓力的相關(guān)關(guān)系的圖。
圖4是表示公知的晶格工序的順序的流程圖。
圖5是表示對如圖4所示的晶格工序改良后的公知的晶格工序的順序的流程圖。
具體實(shí)施例方式
有關(guān)本案發(fā)明的液晶彩色晶格的新的組裝方法，一邊參照圖1、圖2及圖3一邊進(jìn)行闡述。為明確在下述中所提供的本發(fā)明的晶格組裝方法的特征，特別就與在圖4及圖5中所述的公知工序的不同點(diǎn)進(jìn)行重點(diǎn)闡述。
首先準(zhǔn)備「陣列基板」和「彩色濾光器基板」，將這些在「清洗」工序中分別洗凈。經(jīng)過「PI涂敷/烘焙」工序后，實(shí)施「定向處理」，再次將這些基板「清洗」。至此的工序與在圖4中所述的相同。
洗凈后，向一方的基板的一面上進(jìn)行「隔片散布」(參照圖5的(1))，向另一方的基板的一面上進(jìn)行「密封材料涂敷」(參照圖5的(2))，且通過液晶滴下或者印刷注入的方法將液晶配置到晶格內(nèi)(參照圖5的(7))后，組裝兩基板(參照圖5的(3))，將這些復(fù)合作業(yè)在一個(gè)工序中實(shí)施。此工序與圖5所示的相同。
其后，在圖1所示的本案發(fā)明中，將通過熱硬化方法或者UV硬化方法硬化晶格的密封材料的「密封材料硬化」工序(參照圖4及圖5的(4))、和「脫泡」工序(參照圖4及圖5的(9))、及「退火處理」工序(參照圖4的(6))、以及將晶格內(nèi)的液晶再次定向的「再次定向」工序(參照圖4及圖5的(10))，在一個(gè)高溫調(diào)壓裝置內(nèi)連續(xù)進(jìn)行。其后，其工序?yàn)?，將至此的原玻璃按照為加工?個(gè)液晶顯示器(LCD)的規(guī)定的尺寸進(jìn)行「切割」(參照圖4及圖5的(5))，接著，在「偏振片粘貼」工序中粘貼偏光膠片。然后，進(jìn)行「加壓脫泡」，經(jīng)過「檢查」工序，完成晶格。
圖2表示高溫調(diào)壓裝置的示例，該高溫調(diào)壓裝置在本案發(fā)明中，用于在內(nèi)部連續(xù)地進(jìn)行「密封材料硬化」作業(yè)、「脫泡」作業(yè)、「退火處理」作業(yè)、以及將晶格內(nèi)的液晶再次定向的「再次定向」作業(yè)。此裝置相對于與本申請人為同一申請人，在先獲得專利的「真空加熱處理方法」(特許第2622356號)中所公開的裝置實(shí)質(zhì)上是同一裝置。該裝置10由內(nèi)部具有充分廣大的空域、無論在減壓下、在高壓下均可進(jìn)行自由的高溫處理的可密封的耐高溫的容器12，和配設(shè)在容器中央部的空域中、用于配置被處理物品的物品配置部14，及配設(shè)在容器內(nèi)部的加熱裝置16，還有配設(shè)在容器外部的水冷裝置18，以及配設(shè)在容器內(nèi)部、可使容器的內(nèi)部從正壓狀態(tài)到負(fù)壓狀態(tài)自由地調(diào)整壓力的壓力調(diào)整裝置(沒有圖示)，和用于使晶格內(nèi)的溫度均一化的送風(fēng)裝置20構(gòu)成。另外，作為用于檢測裝置10的容器12內(nèi)的狀態(tài)的最佳方法，例如，有同樣相對于與本申請人為同一申請人，在先獲得專利的「纖維電纜接續(xù)元件及其安裝方法」(特許第3234801號)。
本案發(fā)明者提出在公知的晶格加工工序中，可將上述的4個(gè)工序，即，密封材料硬化工序(4)、脫泡工序(9)、退火處理工序(6)、以及再次定向工序(10)在上述裝置內(nèi)實(shí)施的理由是基于下述的理由。根據(jù)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果能確信得出，上述裝置可以自由地調(diào)整內(nèi)部溫度；該裝置可以從溫度調(diào)整中獨(dú)立、自由地使內(nèi)部壓力在跨越從正壓范圍到負(fù)壓范圍的廣泛領(lǐng)域中進(jìn)行調(diào)整；再有，密封材料硬化工序(4)和脫泡工序(9)基本上可以在同一溫度狀態(tài)以及壓力狀態(tài)下實(shí)施；接著的退火處理工序(6)雖然是在比密封材料硬化工序(4)以及脫泡工序(9)的溫度相當(dāng)高的溫度且負(fù)壓狀態(tài)下進(jìn)行，若使用此裝置，則完全不會將在密封材料硬化工序(4)以及脫泡工序(9)中使用的溫度狀態(tài)浪費(fèi)，而可以容易地得到所規(guī)定的相當(dāng)高的溫度狀態(tài)，而且所希望的負(fù)壓狀態(tài)也不用進(jìn)行物品移動，在同一裝置內(nèi)即可容易地得到；以及再次定向工序(10)可以一邊使裝置內(nèi)溫度從相當(dāng)高的退火處理溫度下降到常溫，且一邊使壓力從負(fù)壓狀態(tài)的退火處理壓力向常壓回復(fù)，而迅速確實(shí)地實(shí)施。
在下述中，一邊參照圖3，一邊闡述用于進(jìn)行本發(fā)明的密封材料硬化工序(4)、脫泡工序(9)、退火處理工序(6)、及再次定向工序(10)的作業(yè)順序。另外，在圖3中，在橫軸上取時(shí)間(T)，在縱軸上取溫度(℃)和壓力(P)，另外，虛線30是表示溫度變化的曲線，實(shí)線32是表示壓力變化的曲線。
首先，相對于本裝置10的容器12內(nèi)的物品配置部14，將通過集約進(jìn)行的如圖1所示的隔片散布工序(1)和密封材料涂敷工序(2)及液晶滴下或印刷注入工序(7)和組裝工序(3)的工序而組裝形成的晶格配置成規(guī)定數(shù)量。然后，將裝置10于封閉于密封狀態(tài)，經(jīng)過約10～20分鐘，使在室溫(RT)中的容器12的內(nèi)部溫度上升到約70～90℃左右的同時(shí)，使在常壓(NP)中的容器12的內(nèi)部壓力升壓到0.5～0.7Mpa左右。這是準(zhǔn)備階段。
其后，將上述晶格的內(nèi)部溫度以及壓力狀態(tài)保持于在準(zhǔn)備階段得到的約70～90℃及0.5～0.7Mpa中約20～40分鐘。此時(shí)在晶格內(nèi)相對于晶格的「密封材料硬化」作業(yè)(4)、和「脫泡」作業(yè)(9)幾乎在同時(shí)進(jìn)行。在這里，各數(shù)值存在的一些偏差是由于根據(jù)晶格內(nèi)的晶格的大小、晶格的數(shù)量等，適性值各自變化。以下也相同。
接著，經(jīng)過約20～40分鐘，使容器12內(nèi)的溫度上升到110～130℃的同時(shí)，容器內(nèi)的壓力減壓到1.3×10-1Pa。其后，保持此溫度及壓力狀態(tài)約40～50分鐘。此時(shí)在容器內(nèi)，進(jìn)行相對于晶格的「退火處理」作業(yè)(6)。
其后，經(jīng)過約20～40分鐘，使晶格內(nèi)的溫度回復(fù)到室溫的同時(shí)，晶格內(nèi)的壓力回復(fù)到常壓。在此期間的容器12內(nèi)確實(shí)地進(jìn)行相對于晶格的「再次定向」作業(yè)(10)。
根據(jù)這樣的本發(fā)明，密封材料硬化工序(4)、脫泡工序(9)、退火處理工序(6)以及再次定向工序(10)在同一裝置10內(nèi)能夠簡單地實(shí)行。這樣得到的完成了再次定向工序(10)的晶格，接著與至此的工序相同，經(jīng)過切割工序(5)、偏振片粘貼工序、加壓脫泡工序以及檢查工序，提供完成的晶格。
根據(jù)本發(fā)明，確實(shí)地實(shí)行了在如圖5所示工序中被省略的「退火處理」工序。因此，使空晶格和液晶的磨合良好，不必?fù)?dān)心在晶格內(nèi)產(chǎn)生真空氣泡。而且，即使因隔片或密封材料等而產(chǎn)生的有機(jī)氣體作為氣泡在空晶格內(nèi)部產(chǎn)生，也可以通過「退火處理」工序完全除去，因此，制品的成品率非常良好。加上，在如圖5所示的工序中，在組裝晶格后，需要分別設(shè)置具有各種單一功能的密封材料硬化作業(yè)裝置、脫泡裝置、再次定向裝置等的裝置，根據(jù)本發(fā)明，僅設(shè)置本案發(fā)明者得到許可的裝置即可，完全不需要至此的各種裝置、設(shè)置空間、設(shè)備費(fèi)用等，還有，沒有必要反復(fù)進(jìn)行向至此的各裝置的腔內(nèi)的晶格導(dǎo)入導(dǎo)出，也不需要因此而產(chǎn)生的搬運(yùn)裝置、移動作業(yè)空間，另外，也完全不會發(fā)生伴隨這樣的搬運(yùn)作業(yè)的制品的損傷，在獲得極高的成品率方面取得成功。
另外，通過在如圖5所示的工序順序中所獲得的時(shí)間的縮短的基礎(chǔ)上，及本發(fā)明工序所帶來的工序縮短，進(jìn)一步縮短了用于晶格工序的時(shí)間。即，根據(jù)本發(fā)明的工序，與圖4所示的晶格形成時(shí)間相比較，其時(shí)間約縮短了一半，另外，作業(yè)中所需的作業(yè)空間也減少到四分之一，而且，工程裝置的費(fèi)用也約減少到一半。另外，因?yàn)樵诠ば蛑胁恍枰破返陌徇\(yùn)，制品的損傷也減少到此前的四分之一以下。同樣，相對于圖5所示的工序順序的晶格形成時(shí)間、作業(yè)空間、工程裝置費(fèi)用、損傷發(fā)生率等的明顯改善也被世間公認(rèn)。
權(quán)利要求
1.一種液晶彩色晶格的制造方法，準(zhǔn)備陣列基板和彩色濾光基板，將這些清洗，向各基板上涂敷聚酰亞胺(PI)，經(jīng)燒制形成定向膜，對這些定向膜施行摩擦，進(jìn)行定向處理，再次將這些基板清洗，之后，在向一方的基板的一面上散布隔片的同時(shí)，向另一方的基板的一面上涂敷密封材料且通過液晶滴下或者印刷注入等的方法將液晶配置在晶格內(nèi)部后，將兩基板組裝，接著，將晶格的密封材料進(jìn)行硬化、脫泡、退火處理、對晶格內(nèi)的液晶再次定向，將原玻璃切割成一個(gè)液晶顯示器的規(guī)定尺寸，然后，粘貼偏振片，進(jìn)行加壓脫泡，最后進(jìn)行檢查，據(jù)此，形成彩色晶格的液晶彩色晶格加工工序，其特征在于，將晶格的密封材料進(jìn)行硬化、脫泡、退火處理、對晶格內(nèi)的液晶再次定向的工序是在同一裝置內(nèi)實(shí)施的。
2.如權(quán)利要求1所述的液晶彩色晶格的制造方法，其特征在于，將晶格的密封材料進(jìn)行硬化、進(jìn)行脫泡、退火處理、對晶格內(nèi)的液晶的再次定向的工序在裝置10內(nèi)實(shí)行，該裝置10具有內(nèi)部具有充分廣大的空域、無論在減壓下、在高壓下均可進(jìn)行自由的高溫處理的可密封的耐高溫的容器12，和配設(shè)在容器中央部的空域中、用于配置被處理物品的物品配置部14，及配設(shè)在容器內(nèi)部的加熱裝置16，還有配設(shè)在容器外部的水冷裝置18，以及配設(shè)在容器內(nèi)部、可使容器的內(nèi)部從正壓狀態(tài)到負(fù)壓狀態(tài)自由地調(diào)整壓力的壓力調(diào)整裝置，和送風(fēng)裝置20。
3.如權(quán)利要求1或2所述的液晶彩色晶格的制造方法，其特征在于，將裝置10密閉于密封狀態(tài)，經(jīng)過約10～20分鐘，使在室溫(RT)中的容器12的內(nèi)部溫度上升到約70～90℃左右的同時(shí)，經(jīng)過使在常壓(NP)中的容器12的內(nèi)部壓力升壓到0.5～0.7Mpa左右的準(zhǔn)備階段后，通過使上述容器的內(nèi)部溫度以及壓力狀態(tài)在準(zhǔn)備階段得到的約70～90℃以及0.5～0.7Mpa中保持約20～40分鐘，進(jìn)行密封材料硬化作業(yè)和脫泡作業(yè)，接著，經(jīng)過約20～40分鐘，使容器12內(nèi)的溫度上升到110～130℃的同時(shí)，將容器內(nèi)的壓力減壓到1.3×10-1Pa，通過將此溫度以及壓力狀態(tài)保持約40～50分鐘，進(jìn)行退火處理作業(yè)，其后，經(jīng)過約20～40分鐘，通過使容器內(nèi)的溫度回復(fù)到室溫的同時(shí)，使容器內(nèi)的壓力也回復(fù)到常壓，進(jìn)行對晶格的再次定向的作業(yè)。
全文摘要
本發(fā)明涉及液晶彩色晶格的制造方法，其課題是，由于省略了退火處理工序，空晶格與液晶的磨合不良，存在經(jīng)常在晶格內(nèi)產(chǎn)生真空氣泡的危險(xiǎn)。另外，有機(jī)氣體作為氣泡殘留在空晶格內(nèi)部，使制品的成品率不良。還有需要分別設(shè)置具有單一功能的密封材料硬化作業(yè)裝、脫泡裝置、再次定向裝置等的裝置，還需要伴隨于此的裝置設(shè)置空間、設(shè)備費(fèi)用等，再有，需要反復(fù)進(jìn)行向各裝置的腔內(nèi)的晶格的導(dǎo)入導(dǎo)出，而且需要用于這些的搬運(yùn)裝置、移動作業(yè)空間，另外，在進(jìn)行這樣的搬運(yùn)作業(yè)時(shí)，會存在經(jīng)常發(fā)生制品損傷的問題。本發(fā)明將對晶格的密封材料進(jìn)行硬化、脫泡、退火處理、對晶格內(nèi)的液晶再次定向的工序在同一裝置內(nèi)實(shí)施。
文檔編號G02F1/1337GK1493905SQ03101678
公開日2004年5月5日 申請日期2003年1月14日 優(yōu)先權(quán)日2002年10月31日
發(fā)明者河原勝 申請人:協(xié)真工程株式會社