專利名稱：液晶顯示裝置的制造方法及用于該方法的滴下式注入裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種通過滴下式注入法(one drop fill)將液晶密封在基板之間的液晶顯示裝置的制造方法，以及用于該方法的滴下式注入裝置。
背景技術：
主動矩陣型(active matrix type)的彩色液晶顯示裝置具有在絕緣基板上形成薄膜晶體管(TFT)等的TFT基板，以及上面形成了濾色器(CF)等的CF基板。在液晶顯示裝置制造過程的基板結(jié)合過程中，要向TFT基板或CF基板中的任一個的外圍部分涂覆密封材料。接著，將這兩塊基板疊置起來，然后利用基板層壓裝置如熱壓裝置或真空加熱裝置施壓并進行層壓，由此就構成了有預定單元間隙寬度的層壓基板。在密封材料固化后的液晶注入步驟中，利用真空注入技術將液晶注入到層壓基板的單元間隙(cell gap)中，然后密封液晶注入口。
但是，在真空注入技術中，隨著基板尺寸增大，很難均勻地將液晶注入到該間隙中。此外，為了有利于液晶板成本的降低，需要對制造工藝進行簡化，以提高生產(chǎn)率。因此，作為解決這些問題的技術，利用下面的滴下式注入方法的液晶注入變得比較普遍。在滴下式注入法中，要將光敏固化樹脂或光熱固化樹脂構成的密封材料以邊框形狀的方式涂到一塊基板的外圍周邊上。接著，在基板的密封材料邊框內(nèi)以預定的滴注間隔將預定量的液晶滴注到多個部分上。在另一基板上散布著涂覆了粘接劑的間隔球(粘性間隔物)。接著，將這兩塊基板置于基板層壓裝置中。將一塊基板固定在下板上，另一塊基板固定在上板上。然后，在真空條件下讓上下板彼此靠近，將這兩塊基板層壓成層壓基板。接著，將大氣送入真空腔，以恢復到大氣壓下，利用層壓基板內(nèi)外部間的壓力差限定單元間隙。然后，向?qū)訅夯逭丈渥贤馍渚€(UV射線)或者在向它們照射了紫外射線后再對它們進行加熱，從而讓密封材料固化。除了散布間隔球之外，基板上設有樹脂等制成的間隔柱或類似物，在此省略了散布間隔物的步驟。
專利文件1JPA-A-2001-281678如上所述，在滴下式注入法中，要對已滴注了液晶的基板進行層壓，然后用UV射線照射以固化密封材料。因此，如果滴注液晶的位置太靠近密封材料，因?qū)訅夯宥⒉奸_的液晶就會在密封材料固化前沖破密封材料而泄漏出來。此外，由于密封材料的成分在固化前容易洗脫，如果液晶與固化前的密封材料接觸，密封材料成分就會污染并損壞液晶。另一方面，如果滴注液晶的位置離密封材料太遠，液晶就不能完全散布到密封材料邊緣，從而產(chǎn)生未注入液晶的氣泡區(qū)域。如果被密封材料成分污染損害的液晶或氣泡到達顯示區(qū)域，就會產(chǎn)生顯示不均勻或顯示缺陷的區(qū)域，由此顯示質(zhì)量就會降低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個目的是提供一種利用滴下式注入法制造液晶顯示裝置的方法，它能減少液晶顯示裝置的制造缺陷，同時實現(xiàn)穩(wěn)定的制造工藝；以及一種用于該方法的滴下式注入裝置。
前述目的可通過采用了滴下式注入法的液晶顯示裝置的制造方法來實現(xiàn)，其中通過將液晶滴注到涂有密封材料的基板上來實施液晶注入，讓基板的液晶滴注側(cè)面向相對基板，在真空條件下層壓這兩塊基板，然后回到大氣壓狀態(tài)下，該方法包括根據(jù)層壓的該基板和相對基板之間的單元間隙寬度，來控制液晶在基板上的滴注位置或者滴注量。
依照本發(fā)明，在利用滴下式注入法將液晶密封在基板之間的液晶顯示裝置的制造方法中，減少了液晶顯示裝置的制造缺陷，實現(xiàn)了穩(wěn)定的制造工藝。


圖1A到1E是說明依照本發(fā)明第一實施例的采用了滴下式注入法的液晶顯示裝置制造方法的基板層壓步驟和液晶注入步驟的視圖；圖2A和2B是表示在依照本發(fā)明第一實施例的采用了滴下式注入法的液晶顯示裝置的制造方法中，液晶22在上板18和下板16的相對表面之間平行度較低的情況下的散布狀態(tài)的截面圖；圖3A到3C是表示在依照本發(fā)明第一實施例的采用了滴下式注入法的液晶顯示裝置的制造方法中，將液晶22滴注到TFT基板2上的狀態(tài)的截面圖；圖4是表示在依照本發(fā)明第一實施例的采用了滴下式注入法的液晶顯示裝置的制造方法中，將液晶22滴注到TFT基板2上的狀態(tài)的截面圖；圖5是表示用于依照本發(fā)明第一實施例的滴下式注入裝置60的分配器34的示意性結(jié)構的透視圖；圖6是表示依照本發(fā)明第一實施例的滴下式注入裝置60的示意性結(jié)構的透視圖；圖7A和7B是表示在依照本發(fā)明第二實施例的采用了滴下式注入法的液晶顯示裝置的制造方法中，液晶22在發(fā)生了形變的TFT基板2和CF基板4上的散布狀態(tài)的截面圖；圖8是表示在依照本發(fā)明第二實施例的采用了滴下式注入法的液晶顯示裝置的制造方法中，液晶22滴注到TFT基板2上的狀態(tài)的截面圖；圖9是表示在依照本發(fā)明第二實施例的采用了滴下式注入法的液晶顯示裝置的制造方法中，液晶22滴注到TFT基板2上的狀態(tài)的截面圖；圖10A和10B是表示在依照本發(fā)明第三實施例的采用了滴下式注入法的液晶顯示裝置的制造方法中，分別將TFT母板66和CF母板68固定在母板下板70和母板上板72上的狀態(tài)的截面圖；以及圖11A和11B是表示在依照本發(fā)明第三實施例的采用了滴下式注入法的液晶顯示裝置的制造方法中，液晶22的滴注位置和滴注量在密封材料10a、10b、10c和10d當中變化的狀態(tài)的透視圖。
具體實施例方式
現(xiàn)在參照圖1A到圖6詳細描述依照本發(fā)明第一實施例的采用了滴下式注入法的液晶顯示裝置的制造方法和滴下式注入裝置。參照圖1A到圖1E，描述液晶顯示裝置的基板層壓步驟和液晶注入步驟。如圖1A所示，例如，將由光敏固化樹脂制成的密封材料10以邊框形狀的形式涂到兩塊基板2和4中的TFT基板2的外圍部分上，所述兩塊基板上設置了對齊薄膜。使得密封材料10在TFT基板2上的高度約達30±5μm。在面向TFT基板2布置的CF基板4上，設置樹脂制成的間隔柱或者散布并粘結(jié)有間隔球。
接著，利用分配器(未示出)將預定量的液晶22以預定的滴注間隔滴注到TFT基板2上的邊框形狀的密封材料10的內(nèi)側(cè)。
然后，將TFT基板和CF基板4置于基板層壓裝置6中。如圖1A所示，通過靜電吸附等方式將TFT基板2固定在基板層壓裝置6的下板16上，通過靜電吸附等方式將CF基板4固定在上板18上。
接著，如圖1B所示，逐漸減小基板層壓裝置6內(nèi)的壓力，讓上板18漸漸靠近下板16。
然后，如圖1C所示，讓兩塊基板2和4彼此靠得足夠近，利用對準攝像機24攝取這兩塊基板2和4上設置的對齊標志的圖象，對齊并層壓這兩塊基板2和4。該情況下，向上板18和下板16之間施加例如150kgf(＝1.47×103N)的壓力。
然后，在將CF基板4從上板18上釋放下來后，如圖1D所示，讓基板層壓裝置6內(nèi)恢復大氣壓力約1atm(＝101.325kPa)。基于此，借助間隔物彼此面對的TFT基板2和CF基板4進一步受大氣壓的壓力作用。TFT基板2和CF基板4之間的間隙(單元間隙)變均勻，液晶22在密封材料10的邊框內(nèi)均勻散布。
接著，如圖1E所示，利用紫外(UV)光源26向光敏固化樹脂制成的密封材料10照射紫外射線，密封材料10固化。由此就制得了液晶顯示板28。
如果上板18和下板16的對置表面之間的平行度較低，并且上板18上的CF基板4的安裝表面朝下板16上的TFT基板2的安裝表面傾斜，那么TFT基板2和CF基板4的對置表面也會彼此傾斜，單元間隙也變得不均勻。如果單元間隙不均勻，液晶22在密封材料10的邊框內(nèi)也散布得不均勻。圖2A和2B是表示在上板18和下板16的對置表面之間平行度較低的情況下，液晶22的散布狀態(tài)的截面圖。圖2A中，當上板18的左側(cè)朝下板16下傾時，在左側(cè)包括密封材料10的附近的區(qū)域中，單元間隙也相對變窄。于是，在該單元間隙狹窄的區(qū)域內(nèi)，與其它區(qū)域相比，液晶22的量過多，液晶22的散布速度較高。另一方面，在右側(cè)包括密封材料10的區(qū)域中，單元間隙相對較寬。于是，在具有該較寬單元間隙的區(qū)域內(nèi)，與其它區(qū)域相比，液晶22的量太少，液晶22的散布速度也較慢。
結(jié)果，如圖2B所示，在左側(cè)靠近密封材料10的單元間隙較窄的區(qū)域中，液晶22與未固化的密封材料10接觸，密封材料10的成分洗脫到液晶22中，于是產(chǎn)生污染液晶22的污染區(qū)域。另一方面，在右側(cè)靠近密封材料10的單元間隙較寬的區(qū)域中，液晶22朝密封材料10的散布速度變得較低，最終液晶22在到達密封材料10之前停止了散布，從而在密封材料10的邊框內(nèi)產(chǎn)生未注入液晶22的未注入?yún)^(qū)域32。
于是，在該實施例中，在采用通過往設有密封材料10的TFT基板2上滴注液晶材料22來實施液晶注入的滴下式注入法中，讓TFT基板2的液晶滴注面面向CF基板4，將這兩塊基板層壓起來，然后回到大氣壓狀態(tài)，事先發(fā)現(xiàn)層壓后的TFT基板2和CF基板4之間的單元間隙寬度，并對液晶22在TFT基板2(或CF基板4)上的滴注位置或滴注量進行控制。具體而言，該實施例的特征在于可根據(jù)事先發(fā)現(xiàn)的單元間隙寬度的分布，來控制滴注位置、滴注量、液晶的滴注次數(shù)、或者它們的組合。
圖3A到圖3C是表示往TFT基板2上滴注液晶的狀態(tài)的截面圖。圖3A示出了一種參考滴注控制狀態(tài)，其中每滴液晶22的量都均勻的。圖3B表示滴注到包括密封材料10的附近的區(qū)域中的液晶22的滴注量偏離參考滴注狀態(tài)下的滴注量的滴注控制狀態(tài)。圖3C表示改變在包括密封材料10的附近的區(qū)域中的液晶22的滴注次數(shù)的控制狀態(tài)。
首先，利用圖1A到1E所示的制造方法制造多塊液晶顯示板28，以測量單元間隙寬度。在制造液晶顯示板28以測量單元間隙寬度的液晶滴注過程中，通過基于設計值的參考滴注控制(見圖3A)控制總滴注量、滴注位置和每滴的滴注量。接著，在為測量單元間隙寬度而制造的多塊液晶顯示板28的密封測量10的邊框內(nèi)，在多個位置測量單元間隙寬度，然后找到單元間隙寬度的分布。在該實施例中，后面將以圖2A和2B所示的TFT基板2和CF基板4相互傾斜的狀態(tài)下的單元間隙寬度分布作為例子進行描述。
圖3B表示根據(jù)事先獲得的單元間隙寬度的分布，在不改變液晶22的滴注位置的情況下，改變滴注到包括密封材料10的附近的區(qū)域中的液晶22的滴注量的滴注控制狀態(tài)。根據(jù)預定的單元間隙寬度分布，單元間隙在左側(cè)的包括密封材料10的附近的區(qū)域中相對較窄，而在右側(cè)的包括密封材料10的附近的區(qū)域中相對較寬。因此，對滴注量進行控制，以便減少液晶22在左側(cè)的包括密封材料10的附近的區(qū)域中的滴注量，同時增加液晶22在右側(cè)的包括密封材料10附近的區(qū)域中的滴注量。由于單元間隙的平均寬度依賴于在密封材料10的邊框內(nèi)滴注的液晶22的總滴注量而變化，因此要調(diào)整液晶22在每個滴注位置上的每滴滴注量，以便使總滴注量不會偏離參考滴注狀態(tài)下的總滴注量。
當在圖3B所示的滴注控制下將液晶22滴注到TFT基板2上后，利用圖1A到1E所示的技術將TFT基板2和CF基板4層壓起來，如圖2A所示，CF基板4的左側(cè)朝TFT基板2下傾，在左側(cè)包括密封材料10的附近的區(qū)域中的單元間隙相對變窄。但是，由于減少了該區(qū)域中的液晶22的滴注量，該區(qū)域中的液晶22的量與其它區(qū)域相比不會過多，其散布速度基本上等于參考滴注控制狀態(tài)下的散布速度。與此同時，右側(cè)包括密封材料10的附近的區(qū)域中的單元間隙變得較寬。但是，由于增加了該區(qū)域中液晶22的滴注量，該區(qū)域中的液晶量與其它區(qū)域相比不會太少，其散布速度基本上等于參考滴注控制狀態(tài)下的散布速度。
結(jié)果，不管位置如何，液晶22在單元間隙中的滴注量和散布速度都是均勻的，都等于參考滴注控制狀態(tài)下的情況。于是，就可制造出液晶22不與未固化的密封材料10接觸、因此不產(chǎn)生污染區(qū)域30的液晶顯示板28，或者不會制造出未將液晶22注入密封材料10的邊框內(nèi)而產(chǎn)生未注入?yún)^(qū)32的液晶顯示板28。
圖3C表示滴注控制狀態(tài)，其中根據(jù)事先獲得的單元間隙寬度的分布，而改變液晶22滴注到包括密封材料10的附近的區(qū)域中的次數(shù)。在該滴注控制過程中，每滴的滴注量是不變的，其一直等于參考滴注控制狀態(tài)下的滴注量，但是在左側(cè)包括密封材料10的附近、單元間隙較窄的區(qū)域，液晶22滴注到該區(qū)域中的次數(shù)減少，而在右側(cè)包括密封材料10的附近的區(qū)域中，液晶22的滴注次數(shù)增加。
當在如圖3C所示的滴注控制下將液晶22滴注到TFT基板2上之后，利用圖1A到1E所示的技術將TFT基板2和CF基板4層壓起來，如圖2A所示，CF基板4的左側(cè)朝TFT基板2下傾，在左側(cè)包括密封材料10的附近的區(qū)域中，單元間隙相對變窄。但是，由于該區(qū)域中的液晶22的滴注次數(shù)減少，與其它區(qū)域相比，該區(qū)域中的液晶22的量不會過多，其散布速度基本上等于參考滴注控制狀態(tài)下的散布速度。與此同時，在右側(cè)包括密封材料10的附近的區(qū)域中，單元間隙變得較寬。但是，由于該區(qū)域中液晶22的滴注次數(shù)增加，滴注量就增加了，與其它區(qū)域相比，該區(qū)域中的液晶量不會太少，其散布速度基本上等于參考滴注控制狀態(tài)下的散布速度。
如果讓密封材料10邊框內(nèi)的總滴注數(shù)等于參考滴注控制狀態(tài)下的滴注數(shù)，液晶22的總滴注量將與參考滴注控制狀態(tài)下的總滴注量相等，單元間隙的平均寬度也能等于參考滴注控制狀態(tài)下的單元間隙的平均寬度。
隨著這些的實施，不管位置如何，液晶22在單元間隙內(nèi)的滴注量和散布速度都是均勻的，它們基本上等于參考滴注控制狀態(tài)下的情況。于是，就可以制造出液晶22不與未固化的密封材料10接觸、因此不產(chǎn)生污染區(qū)域的液晶顯示板28，或者制造出不產(chǎn)生未將液晶22注入到密封材料10的邊框內(nèi)的未注入?yún)^(qū)域32的液晶顯示板28。
圖4是液晶22滴注到TFT基板2上的狀態(tài)的截面圖。它表示在包括密封材料10的附近的區(qū)域中，液晶22的滴注位置根據(jù)事先獲得的單元間隙寬度的分布而變化的滴注狀態(tài)。在該滴注控制過程中，每滴的滴注量不變，其一直等于參考滴注控制狀態(tài)下的滴注量，而在左側(cè)單元間隙較窄的包括密封材料10的附近的區(qū)域中，液晶22的滴注位置從附近的密封材料10移開，而在右側(cè)單元間隙較寬的包括密封材料10的附近的區(qū)域中，液晶22的滴注位置靠近附近的密封材料10。
當在圖4所示的滴注控制下將液晶22滴注到TFT基板2上之后，利用圖1A到1E所示的技術將TFT基板2和CF基板4層壓起來，如圖2A所示，CF基板4的左側(cè)朝TFT基板2下傾，在左側(cè)包括密封材料10的附近的區(qū)域中單元間隙相對變窄。但是，由于該區(qū)域中液晶22的滴注位置遠離附近的密封材料10，因此與其它區(qū)域相比，液晶22在該單元間隙窄的區(qū)域中的散布速度相對增大。由于距密封材料10較遠，液晶22能以基本上等于參考滴注控制狀態(tài)下的到達時間的時間，到達未固化密封材料10。與此同時，在右側(cè)包括密封材料10的附近的區(qū)域中，單元間隙相對較寬。但是，由于該區(qū)域中液晶22的滴注位置靠近附近的密封材料10，因此與其它區(qū)域相比，液晶22在該具有較寬單元間隙的區(qū)域中的散布速度相對較低。由于距密封材料10的距離較短，液晶22能在基本上等于參考滴注控制狀態(tài)下的到達時間的時間內(nèi)到達未固化密封材料10。
如果讓密封材料10邊框內(nèi)的總滴注數(shù)等于參考滴注控制狀態(tài)下的滴注數(shù)，液晶22的總滴注量將與參考滴注控制狀態(tài)下的總滴注量相等，單元間隙的平均寬度也能等于參考滴注控制狀態(tài)下的單元間隙的平均寬度。于是，就可以制造出液晶22不與未固化的密封材料10接觸、因而不產(chǎn)生污染區(qū)域的液晶顯示板28，或者制造出不產(chǎn)生未注入?yún)^(qū)域32的液晶顯示板28。
現(xiàn)在，參照圖5和6描述依照該實施例的用于液晶顯示裝置的制造方法的滴下式注入裝置。圖5是表示滴下式注入裝置中采用的分配器34的示意性的結(jié)構透視圖。圖5中，分配器34具有中空的長方體形殼體36，其使用時，長方體的中心軸基本上垂直。殼體36內(nèi)部布置了基本上平行于殼體36的中心軸的中空圓柱形注射器38。注射器38的一端通過可控制液晶22的滴注的控制閥40與在豎直方向上位于殼體36下端的噴嘴42相連。在殼體36靠近滴注控制閥40的側(cè)壁上，設置了用于將液晶儲槽44內(nèi)的液晶22提供給殼體的供料控制閥46，這樣液晶22就能通過供料管48流入注射器38。
在注射器38另一端的內(nèi)部插有細長的桿狀柱塞桿50的一端，該柱塞桿的外壁與注射器38的內(nèi)壁接觸。柱塞桿50以可豎直移動的方式支撐。根據(jù)柱塞桿50的遠端的移動量，供應到注射器38中的液晶22從噴嘴42中滴落。由于液晶本身的表面張力，液晶22不會從噴嘴42中噴出，除非有外力施加。
殼體36中布置了基本上平行于殼體36的中心軸的滾珠絲杠52。滾珠絲杠52的一端受殼體36內(nèi)設置的軸向的端軸承單元(未示出)的旋轉(zhuǎn)支撐，其另一端與電機56的旋轉(zhuǎn)軸相連。一滑動片54通過滾珠軸承與滾珠絲杠52結(jié)合。當驅(qū)動電動機56以旋轉(zhuǎn)滾珠絲杠52時，滑動片54可豎直移動。在將步進電動機或伺服電動機用作電動機56時，滑動片54能高精度和高分辨率地垂直定位。柱塞桿50的另一端與滑動片54固定。當滑動片54以較高精度豎直移動并定位時，柱塞桿50遠端的位移量能得到精確控制。這能使充入注射器38和噴嘴42、經(jīng)下推后從噴嘴42的遠端滴落的每一滴液晶22的量得到寬范圍和高分辨率的控制。
控制器58控制電動機56、供料控制閥46和滴注控制閥40，以便使分配器34將預定量的液晶22滴注到基板(未示出)上?？刂七^程包括在滴注控制閥40關閉的狀態(tài)下打開供料控制閥46，驅(qū)動電動機56讓滾珠絲桿52沿預定的旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)，于是將柱塞桿50帶回其原始位置。隨著這些的實施，液晶儲槽44中的液晶22被吸到注射器38中，注射器38內(nèi)部被液晶22充滿。接著，關閉供料閥46，打開滴注控制閥40。然后，驅(qū)動電動機56，讓滾珠絲杠52旋轉(zhuǎn)預定的量，由此讓滑動片54豎直向下移動預定量。柱塞桿50的遠端將充入注射器38中的液晶22下推。于是預定量的液晶22從噴嘴42的遠端滴落下來。隨著這些操作重復進行，液晶22順序地滴注到基板上。通過為每一滴注改變電動機56的旋轉(zhuǎn)量，就能任意地改變液晶22滴注到基板上的滴注量。
現(xiàn)在，參照圖6描述采用了分配器34的滴下式注入裝置的示意性結(jié)構。圖6是表示滴下式注入裝置60的示意性結(jié)構的透視圖。滴下式注入裝置60有一平坦的板狀基板平臺62，該平臺上可安裝TFT基板2，而分配器34設置在該基板平臺62的上方?；迤脚_62由控制器58來控制，它能在xy平面內(nèi)相對分配器34平移。在液晶22的滴注過程中，圖6所示的在x軸方向和y軸方向上的移動量可任意變化?？刂破?8具有存儲單元64。存儲單元64中存儲了基于單元間隙寬度分布的液晶22的滴注位置和每滴滴注量。
下面描述滴下式注入裝置60的操作。首先，在初始狀態(tài)下，控制器58控制基板平臺62，使分配器34位于TFT基板2的預定位置上(例如，位于圖6中的左下角)。接著，控制器58根據(jù)存儲單元64內(nèi)存儲的液晶22的滴注位置和滴注量信息控制分配器34，從而使得分配器34將一滴液晶22a滴注到TFT基板2上的密封材料10的方框內(nèi)。然后，根據(jù)滴注位置信息，控制器58使基板平臺62在xy平面內(nèi)相對分配器34平移，并將基板平臺62定位在預定位置。接著，控制器58根據(jù)滴注量信息控制分配器34，從而讓分配器34滴注一滴液晶22b。前述操作重復進行，以便將液晶22順序地滴注到TFT基板2上。由于液晶22的滴注位置和每滴滴注量都存儲在存儲單元64中，因此可為每滴液晶控制液晶22的滴注位置和滴注量。例如，在靠近密封材料10滴注液晶22的情況下，可減少每滴液晶的滴注量，或者僅讓液晶22的滴注位置遠離或靠近密封材料。還可采用讓分配器34相對基板平臺62平移的結(jié)構。
依照該實施例，可根據(jù)事先發(fā)現(xiàn)的單元間隙寬度的分布，控制液晶滴注過程中的滴注位置、滴注量、液晶的滴注次數(shù)或者它們的組合。即使包括密封材料10附近的區(qū)域中的單元間隙較窄，這也能令人滿意地減少液晶22與密封材料10接觸、密封材料10的成分洗脫出來污染液晶22的可能性。由于即使包括密封材料10附近的區(qū)域中的單元間隙較寬，液晶22也能到達密封材料10的端部，因此就能令人滿意地減少產(chǎn)生未注入液晶22的區(qū)域的可能性。此外，即使單元間隙寬度分布不均勻，也能讓液晶22在單元間隙中均勻地散布。另外，滴下式注入裝置60能夠在將液晶22滴注到TFT基板2上的步驟中任意改變每滴的滴注量或滴注位置。例如，在每滴滴注量固定的傳統(tǒng)分配器中，為了增加液晶22在預定位置的滴注量，必需在該位置上多次滴注液晶22。但是，在該實施例的滴下式注入裝置60中，由于能容易地增加或減少每滴的滴注量，因此就能在每一滴時滴注想要的滴注量的液晶22。這就能在不增加液晶22滴注步驟中的節(jié)拍時間的情況下，減少液晶顯示裝置的制造缺陷。
下面參照圖7A到圖9描述依照本發(fā)明第二實施例的采用了滴下式注入法的液晶顯示裝置的制造方法和該方法中采用的滴下式注入裝置。圖7A和圖7B是表示液晶22在表面發(fā)生了彎曲和扭曲的TFT基板2和CF基板4上的散布狀態(tài)的截面圖。圖7A是表示液晶22在TFT基板2和CF基板4之間的單元間隙中散布的狀態(tài)。圖7B是表示液晶22在密封材料10的邊框內(nèi)散布的狀態(tài)的截面圖。用相同數(shù)字表示效果和功能與圖1A到圖4所示第一實施例的液晶顯示裝置制造方法和用于該方法的滴下式注入裝置60中的構成元件相同的構成元件，后面就不再對它們作詳細描述了。
隨著TFT基板2平面內(nèi)的預定區(qū)域被靜電吸附或真空吸附，該基板2固定到下板16上。與之類似，隨著CF基板4表面內(nèi)的預定區(qū)域被靜電吸附或真空吸著，該CF基板4固定到上板18上。但是如圖7A所示，由于吸附或吸著不均勻，在TFT基板2和CF基板4的表面內(nèi)會產(chǎn)生吸附區(qū)域和未吸附區(qū)域，這會讓TFT基板2和CF基板4發(fā)生扭曲。如果TFT基板2和CF基板4上形成對齊標記的位置彼此發(fā)生偏移，在層壓TFT基板2和CF基板4時就會讓TFT基板2和CF基板4扭曲。如果基板表面上發(fā)生了這種扭曲，單元間隙寬度就會分布不均勻。在單元間隙相對較窄的區(qū)域內(nèi)，液晶22的量與其它區(qū)域相比過多，其散布速度也較高。另一方面，在單元間隙較寬的區(qū)域內(nèi)，液晶22的量與其它區(qū)域相比太少，其散布速度較低。
結(jié)果，如圖7B所示，如果在密封材料10附近形成單元間隙較窄的區(qū)域，液晶22就會與未固化的密封材料10接觸，密封材料10的成分就會洗脫到液晶22中，從而產(chǎn)生污染液晶22的污染區(qū)域30。另一方面，在單元間隙較寬的區(qū)域內(nèi)，液晶22不完全散布開，從而產(chǎn)生未注入液晶22的未注入?yún)^(qū)域32。因此，在該實施例中，可根據(jù)事先發(fā)現(xiàn)的單元間隙分布，來控制滴注位置、滴注量、液晶的滴注次數(shù)或者它們的組合。
圖8是表示液晶22滴注到TFT基板2上的狀態(tài)的截面圖。它示出了在每個滴注位置上每一滴液晶22的滴注量都在變化的狀態(tài)。在改變液晶22的滴注量時，首先要通過與第一實施例中所用技術類似的技術事先測量單元間隙，從而掌握單元間隙寬度的分布。如圖7A和7B所示，在層壓后的TFT基板2和CF基板4的中心的左側(cè)單元間隙較窄、而右側(cè)單元間隙較寬的情況下，如圖8所示，要減少液晶22在單元間隙較窄的左側(cè)區(qū)域中的滴注量，同時增加液晶22在單元間隙較寬的右側(cè)區(qū)域的滴注量。
隨著這些的實施，也象第一實施例中那樣，不管位置如何，液晶22在單元間隙中的滴注量和散布速度變得均勻，并變得基本上等于參考滴注控制狀態(tài)下的情況。于是，就可以制造出液晶22不與未固化的密封材料10接觸、從而不產(chǎn)生污染區(qū)域30的液晶顯示板28，或者制造出不會產(chǎn)生未將液晶22注入到密封材料10的邊框內(nèi)的未注入?yún)^(qū)域32的液晶顯示板28。
此外，如同第一實施例中參照圖3C所描述的那樣，在不改變液晶22的每滴滴注量的情況下，通過減少液晶22在單元間隙寬度較窄的區(qū)域內(nèi)的滴注次數(shù)、同時增加液晶22在單元間隙寬度較寬的靠近右側(cè)密封材料10的區(qū)域中的滴注次數(shù)的這一技術，也能達到同樣效果。
圖9是表示液晶22滴注到TFT基板2上的狀態(tài)的截面圖。它示出了根據(jù)事先獲得的單元間隙寬度分布，改變液晶22在包括密封材料10附近的區(qū)域中的滴注位置間隔的滴注控制狀態(tài)。如圖7A和7B所示，在層壓后的TFT基板2和CF基板4的中心的左側(cè)單元間隙較窄、而右側(cè)單元間隙較寬的情況下，如圖9所示，加寬液晶22在左側(cè)單元間隙較窄的區(qū)域中的滴注間隔，而縮窄液晶22在右側(cè)單元間隙較寬的區(qū)域中的滴注間隔。
隨著這些的實施，就象實施例1和圖8所示的情況那樣，不管位置如何，液晶22在單元間隙中的滴注量和散布速度都將變得均勻，并變得基本上等于參考滴注控制狀態(tài)下的情況。因此，就可以制造出液晶22不與未固化的密封材料10接觸、從而不產(chǎn)生污染區(qū)域30的液晶顯示板28，或者制造出不會產(chǎn)生未將液晶22注入到密封材料10的邊框內(nèi)的未注入?yún)^(qū)域32的液晶顯示板28。
依照該實施例的滴下式注入裝置與前述實施例的滴下式注入裝置60類似，因此就不再對它作進一步詳細描述了。
依照該實施例，根據(jù)單元間隙寬度的分布，可增加或減少液晶22的滴注量，并改變液晶22的滴注位置。因此，即使單元間隙寬度不均勻，也能令人滿意地減少密封材料10對液晶22的污染以及未注入液晶22的未注入?yún)^(qū)域的產(chǎn)生。此外，即使單元間隙寬度的分布不均勻，液晶22也能在單元間隙內(nèi)均勻地散布。另外，由于采用了滴下式注入裝置60，就能在不增加液晶22的滴注步驟中節(jié)拍時間的情況下，減少液晶顯示裝置的制造缺陷。
下面參照圖10A、圖10B、圖11A和圖11B描述依照本發(fā)明第三實施例的采用了滴下式注入方法的液晶顯示裝置的制造方法以及用于該方法的滴下式注入裝置。雖然也將上述第一和第二實施例中的滴下式注入方法用于每塊液晶顯示板28，但本實施例的特征在于，將滴下式注入方法用于多塊板的基板(母基板)，以便同時制造多塊液晶顯示板28。圖10A是表示分別將TFT基板的母基板66和CF基板的母基板68固定到母基板下板70和母基板上板72上的狀態(tài)的截面圖。由于TFT基板的母基板66和CF基板的母基板68的尺寸大到足以例如提供四塊液晶顯示板28，但在豎直方向上設置在上側(cè)的CF基板的母基板68特別容易扭曲。因此，在層壓TFT基板的母基板66和CF基板的母基板68時，單元間隙寬度分布不均勻。單元間隙在母基板66和68的周圍部分變窄，而單元間隙在中央部分會變寬。
該狀態(tài)下，如圖10B所示，可通過圖3A所示的參考滴注控制來控制液晶22在施加到TFT基板的母基板66上的各密封材料10a、10b、10c和10d的邊框內(nèi)的滴注位置和滴注量。隨著這些的實施，由于單元間隙在母基板66和68的周圍部分變窄，而單元間隙在中央部分變寬，因此未固化的密封材料成分就會污染施加到靠近TFT基板的母基板66的周圍部分的密封材料10a、10b、10c和10d附近的液晶22，而在施加到TFT基板母基板66的中央部分的密封材料10a、10b、10c和10d附近，會產(chǎn)生未注入液晶22的區(qū)域。
因此，在該實施例中要改變滴注到密封材料10a、10b、10c和10d的邊框內(nèi)的液晶22的滴注位置和滴注量。圖11A和11B是表示為每個密封材料10a、10b、10c和10d改變液晶22的滴注位置和滴注量的狀態(tài)的透視圖。圖11A是表示改變滴注位置的狀態(tài)的透視圖。圖11B是表示改變滴注量的狀態(tài)的透視圖。
如圖11A所示，隨著在施加到TFT基板母基板66的外圍部分上的密封材料10a到10d附近滴注的液晶22的滴注位置從密封材料10a和10d附近移開，并且在施加到TFT基板母基板66的中央部分上的密封材料10a和10d附近滴注的液晶22的滴注位置移近密封材料10a和10d，就避免了液晶22的污染以及未注入液晶22的未注入?yún)^(qū)域的產(chǎn)生。與之類似，如圖11B所示，由于減少了在靠近TFT基板母基板66的外圍部分上施加的密封材料10a和10d附近的液晶22的滴注量，以及增加了在靠近TFT基板母基板66的中央部分上施加的密封材料10a和10d處的液晶22的滴注量，就能避免液晶22的污染和未注入液晶22的未注入?yún)^(qū)域的產(chǎn)生。
依照該實施例，即使在利用一塊TFT基板的母基板66和一塊CF基板的母基板68，同時制造多塊液晶顯示板28的情況下，也能根據(jù)單元間隙寬度的分布增加或減少液晶22的滴注量，并改變液晶22的滴注位置。因此，即使在層壓后的母基板66和68的單元間隙寬度不均勻時，也能令人滿意地減少密封材料10對液晶22的污染和未注入液晶22的局部未注入?yún)^(qū)域的產(chǎn)生。此外，即使在單元間隙寬度分布不均勻時，液晶22也能均勻地散布到單元間隙中。由于采用了滴下式注入裝置60，因此能在不增加液晶22的滴注步驟中的生產(chǎn)節(jié)拍的情況下，減少液晶顯示裝置的制造缺陷。
本發(fā)明并不限于上述實施例，可作出各種改進。
雖然上述實施例中液晶22的滴注量和滴注位置是根據(jù)單元間隙的測量結(jié)果來決定的，但本發(fā)明并不限于此。例如，可在多個點處測量TFT基板2在下板16上的固定表面與CF基板4在上板48上的固定表面之間的間隔，然后根據(jù)該測量結(jié)果決定液晶22的滴注量和滴注位置。
雖然上述實施例中以單元間隙寬度分布不均勻的液晶顯示板28作為例子，但本發(fā)明并不限于此。例如，在制造具有大的平均單元間隙寬度的液晶顯示板28的情況下，液晶22的總滴注量增加，但密封材料10的材料還會污染靠近密封材料10滴注的液晶22。因此，隨著將液晶22在靠近密封材料10的區(qū)域中的滴注位置移離密封材料10時，將能避免液晶22在密封材料10同化前到達密封材料10。這樣就可制造出高單元間隙的液晶顯示板28，其能抑制由于未固化密封材料10導致的污染液晶22的污染區(qū)域30的生成。
此外，在制造單元間隙寬度窄的液晶顯示板28的情況下，液晶22的總滴注量減少，但液晶22卻到不了密封材料10，從而形成未注入液晶22的未注入?yún)^(qū)域。于是，隨著靠近密封材料10滴注的液晶22的滴注位置移近密封材料10，液晶22就能到達密封材料10。這就能制造出單元間隙窄的液晶顯示板28，其不會產(chǎn)生液晶22的未注入?yún)^(qū)域。
雖然上述實施例中液晶22的滴注量和滴注位置是根據(jù)單元間隙寬度分布決定的，但本發(fā)明并不限于此。例如，液晶22的滴注量和滴注位置可根據(jù)密封材料10的固化時間來確定。在滴下式注入填充法中，當層壓TFT基板2和CF基板4時，液晶22在單元間隙內(nèi)迅速擴散。此后，在即將到達預定的單元間隙時，液晶22的擴散變得平緩，液晶22最終充滿整個單元間隙。即使在完成了TFT基板2和CF基板4的層壓步驟后，液晶22也能在單元間隙內(nèi)平緩散布，直到密封材料10固化。因此，分散液晶22的到達位置與從層壓步驟開始到密封材料固化的時間成比例。如果延長層壓步驟中的施壓時間，密封材料10固化的時間就變長，在該時間內(nèi)，液晶22就會到達未固化的密封材料10，從而被污染。于是，在延長層壓步驟中的施壓時間的情況下，如果將滴注在靠近密封材料10的區(qū)域中的液晶22的滴注位置移離密封材料10，液晶22就不能到達密封材料10，也就避免了液晶22的污染。
此外，雖然上述實施例中為了避免液晶22的污染和未注入?yún)^(qū)域的產(chǎn)生而改變了滴注量或滴注位置，但本發(fā)明并不限于此。例如，通過既改變液晶22的滴注量又改變它的滴注位置，也能達到相同效果。
權利要求
1.一種采用滴下式注入法制造液晶顯示裝置的方法，通過將液晶滴注到設有密封材料的一基板上，使得該基板的液晶滴注側(cè)面面向一相對基板，在真空條件下將這些基板層壓起來，然后恢復到大氣壓狀態(tài)下，由此來實施液晶注入，該方法包括以下步驟根據(jù)被層壓的該基板和該相對基板之間的單元間隙寬度，控制液晶在該基板上的滴注位置或滴注量。
2.根據(jù)權利要求1所述的液晶顯示裝置的制造方法，其中根據(jù)單元間隙寬度的分布來控制該滴注位置或該滴注量。
3.根據(jù)權利要求2所述的液晶顯示裝置的制造方法，其中在單元間隙寬度較窄的區(qū)域中減少滴注量。
4.根據(jù)權利要求3所述的液晶顯示裝置的制造方法，其中在單元間隙寬度窄的區(qū)域中減少每滴液晶的滴注量。
5.根據(jù)權利要求3所述的液晶顯示裝置的制造方法，其中在單元間隙寬度窄的區(qū)域中減少液晶的滴注次數(shù)。
6.根據(jù)權利要求5所述的液晶顯示裝置的制造方法，其中在單元間隙寬度窄的區(qū)域中加寬滴注位置間的間隔。
7.根據(jù)權利要求3所述的液晶顯示裝置的制造方法，其中如果單元間隙窄的區(qū)域包括該密封材料的附近區(qū)域，就將滴注位置移離該密封材料。
8.根據(jù)權利要求2所述的液晶顯示裝置的制造方法，其中在單元間隙寬度較寬的區(qū)域中增大滴注量。
9.根據(jù)權利要求8所述的液晶顯示裝置的制造方法，其中在單元間隙寬度寬的區(qū)域中增加每滴液晶的滴注量。
10.根據(jù)權利要求8所述的液晶顯示裝置的制造方法，其中在單元間隙寬度寬的區(qū)域中增加液晶的滴注次數(shù)。
11.根據(jù)權利要求10所述的液晶顯示裝置的制造方法，其中在單元間隙寬度寬的區(qū)域中縮窄滴注位置間的間隔。
12.根據(jù)權利要求8所述的液晶顯示裝置的制造方法，其中如果單元間隙寬度寬的區(qū)域包括該密封材料的附近，就將滴注位置移近該密封材料。
13.根據(jù)權利要求1所述的液晶顯示裝置的制造方法，其中可根據(jù)該密封材料的固化時間控制該密封材料附近的滴注位置。
14.一種用于滴下式注入方法的滴下式注入裝置，其中所述方法是通過將液晶滴注到設有密封材料的一基板上，讓該基板的液晶滴注側(cè)面向一相對基板，在真空條件下層壓該兩基板，然后回到大氣壓狀態(tài)下，以此來實施液晶注入，該裝置包括一分配器，用于滴注液晶；以及一控制器，用于控制由該分配器滴注的液晶的滴注量。
15.根據(jù)權利要求14所述的滴下式注入裝置，其中該控制器為每次滴注控制一次滴注的滴注量。
16.根據(jù)權利要求14所述的滴下式注入裝置，其中還包括用于設置該基板的一基板平臺，其中該控制器控制該分配器和該基板平臺之間的相對定位。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種采用滴下式注入方法將液晶密封在基板之間的液晶顯示裝置的制造方法以及用于該方法的滴下式注入裝置，尤其提供了一種采用滴下式注入法的、能減少液晶顯示裝置的制造缺陷并實現(xiàn)穩(wěn)定生產(chǎn)工藝的液晶顯示裝置的制造方法，以及用于該方法的滴下式注入裝置。對液晶的滴注進行控制，以便在包括左側(cè)密封材料附近的、單元間隙寬度較窄的區(qū)域中，減少液晶滴注量，同時在包括右側(cè)密封材料附近的、單元間隙寬度較寬的區(qū)域中，增加液晶滴注量。或者，控制液晶的滴注，以便在不改變每滴滴注量的情況下，在左側(cè)包括密封材料附近的區(qū)域中減少液晶滴注次數(shù)，同時在右側(cè)包括密封材料附近的區(qū)域中增加液晶滴注次數(shù)。
文檔編號G02F1/1341GK1627131SQ20041007971
公開日2005年6月15日 申請日期2004年9月17日 優(yōu)先權日2003年12月10日
發(fā)明者槙本彰太, 村田聰, 杉村宏幸, 喜田哲也, 鈐木英彥 申請人:富士通顯示技術株式會社