專利名稱：液晶顯示面板的制造方法及用于該方法的液晶滴注設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及液晶顯示面板的制造方法及其制造裝置。本發(fā)明特別涉及采用液晶滴注和面板粘合法制造液晶顯示面板的方法，以及該方法使用的液晶滴注設(shè)備。
背景技術(shù)：
由于液晶顯示面板具有諸如薄外形、輕重量以及低功耗的優(yōu)點，其被廣泛用作AV設(shè)備或OA設(shè)備的顯示器。
液晶顯示面板在彼此面對設(shè)置的一對基板之間夾有液晶。液晶顯示面板設(shè)有一對電極，借助于電極之間產(chǎn)生的電場控制液晶分子的排列方向。液晶顯示面板通過在受控的液晶分子的排列方向上調(diào)制穿過液晶顯示面板照射的光來顯示圖像。
在液晶顯示面板的制造方法中，作為將液晶填充在彼此面對設(shè)置的一對基板之間的方法，有通常稱作液晶填充法的方法。液晶填充法具有下面幾種典型的方法。
一種方法是利用真空室內(nèi)的壓力差填充液晶的滴注法。在這種方法中，執(zhí)行一對基板的對準(zhǔn)和粘合。為了將相對的每個基板粘合在一起，在除用作液晶填充端口(port)之外的區(qū)域的基板表面上涂布密封材料，粘合在一起的一對基板稱作一個“液晶盒(cell)”。然后，將這個液晶盒放進(jìn)真空室內(nèi)，并將真空室內(nèi)部的壓力降至低壓狀態(tài)。接著，將該液晶盒的液晶填充端口浸入到液晶中，并將真空室內(nèi)部的壓力恢復(fù)為大氣壓狀態(tài)。從而，由于壓力差，液晶被吸到液晶盒的內(nèi)部。
在另一種方法中，液晶盒具有兩個端口，填充端口和排出端口。填充端口被浸入到液晶中，并且液晶盒內(nèi)部的空氣從排出端口排出，結(jié)果，由于壓力差，液晶被吸到液晶盒的內(nèi)部。
下面，參考圖7說明用液晶填充法制造液晶顯示面板的方法的例子。
圖7是示出用現(xiàn)有液晶填充法制造液晶顯示面板的工藝的一部分的流程圖。
采用TFT基板和作為相對基板的另一個基板來作為液晶盒的一對基板，例如TFT(薄膜晶體管)的開關(guān)元件以矩陣形式形成在該TFT基板上，彩色濾光器和黑色矩陣形成在相對基板上，下面是將液晶填充到液晶盒內(nèi)部的工藝。
首先，使用印刷機(jī)，在TFT基板的表面上以及在相對基板的表面上提供聚酰亞胺溶液的涂層，作為定向?qū)拥牟牧希缓笫褂美珉姞t(hot plate oven)或IR爐的加熱設(shè)備進(jìn)行預(yù)烘焙。在預(yù)烘焙之后，進(jìn)行主烘焙，用于對聚酰亞胺涂膜的脫水凝聚實施加熱，并形成均勻厚度的定向?qū)?S710，S720)。
接著，借助于摩擦輥對兩個基板上的各個定向?qū)舆M(jìn)行摩擦(rubbing)處理，該摩擦輥通過摩擦織物(rubbing cloth)在相同方向上在定向?qū)拥谋砻嫔夏Σ?S711，S721)。
另外，為了去除基板表面上的殘留物，通過使用超純溫水或乙醇的超聲波清洗或噴射清洗來清洗各基板。然后，將基板放入干燥設(shè)備內(nèi)，用熱風(fēng)循環(huán)或紅外加熱干燥基板(S712，S722)。
接著，采用使用熱固化樹脂的絲網(wǎng)印刷法，在除該對基板之一(作為例子，假設(shè)TFT基板用作該基板)上的液晶填充端口部分外，形成限定一個區(qū)域的密封圖形，在該區(qū)域內(nèi)將填充液晶，此后，涂布AG涂層(S713，S714)。
借助于間隔物噴射器，在該對基板的另一個基板上，用濕型方法或干型方法噴射間隔物，如聚合物珠或氧化硅珠(silica bead)，并且使其固定(S723，S724)。
接下來，對已經(jīng)進(jìn)行了上述處理的該對基板中的兩個基板實施面板對準(zhǔn)，并將它們粘合在一起(S730)。
從兩個外側(cè)按壓粘合在一起的該基板對，密封材料被擠壓變形，在兩個基板之間形成預(yù)期間隙，然后以預(yù)定溫度烘焙基板(S731)。
從而，在密封烘焙處理之后，在密封材料外部的預(yù)定部分內(nèi)切割該對基板(S372)。
接著，在對粘合在一起的該對基板干燥之后，將基板保持在真空系統(tǒng)內(nèi)，并給真空系統(tǒng)的內(nèi)部減壓，這使兩個基板之間的間隙部分產(chǎn)生空間被減壓。
然后，將粘合在一起的基板的液晶填充端口浸入液晶中，并在浸入之后，使真空系統(tǒng)內(nèi)部恢復(fù)為大氣壓狀態(tài)。借助于該工藝，由于壓力差，液晶被填充在間隙部分內(nèi)(S734)。
當(dāng)液晶填入該間隙之后，將紫外固化樹脂注入液晶填充端口進(jìn)行最終密封。照射紫外線，用于固化紫外固化樹脂以提供液晶填充端口的最終密封，并形成液晶顯示面板(S735)。
上述這種液晶填充方法具有如下缺點通過非常小的液晶填充端口(微孔)填充液晶會花費很長的時間，而且將液晶填充端口浸入液晶內(nèi)需要大量的液晶。
因此，近年來采用稱作液晶滴注和面板粘合法的另一種方法。
這種液晶滴注和面板粘合法將密封材料涂布到一個基板，將液晶滴注到該基板上，并在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓或減壓大氣壓的狀態(tài)下將另一個基板粘合在其上。該方法是借助于加壓或減壓大氣壓狀態(tài)與標(biāo)準(zhǔn)大氣壓狀態(tài)之間的壓力差來硬化密封材料的方法。因為液晶直接滴注在基板上，所以這種液晶滴注和面板粘合法可以相當(dāng)大地縮短作業(yè)時間。同時，因為必需的最少量的液晶足夠使用，所以這種方法還具有可以減少昂貴的液晶的用量的優(yōu)點。
參考圖8，說明在普通大氣壓下滴注液晶的液晶滴注和面板粘合法。
圖8是示出用現(xiàn)有液晶滴注和面板粘合法制造液晶顯示面板的工藝的一部分的流程圖。
類似于液晶填充法的情形，首先，使用印刷機(jī)，在TFT基板的表面上以及在相對基板的表面上提供聚酰亞胺溶液的涂層，然后使用例如電爐或IR爐的加熱設(shè)備進(jìn)行預(yù)烘焙。在預(yù)烘焙之后，進(jìn)行主烘焙，用于對聚酰亞胺涂膜的脫水凝聚實施加熱，并形成均勻厚度的定向?qū)?S810，S820)。
在實施預(yù)烘焙和主烘焙以及形成均勻厚度的定向?qū)又螅柚谀Σ凛亴蓚€基板上的各定向?qū)舆M(jìn)行摩擦處理，該摩擦輥用摩擦織物在定向?qū)拥谋砻嫔涎叵嗤较蚰Σ?S811，S821)。
而且，為了去除基板表面上的殘留物，清洗兩個基板并使其干燥(S812，S822)。
接著，采用絲網(wǎng)印刷法或分配器描繪(dispenser drawing)法，用紫外固化樹脂或熱固化樹脂在基板對中的一個基板(作為一個例子，假設(shè)TFT基板用作該基板)上形成密封圖形，隨后，涂布AG涂層(S813，S814)。
在該對基板的另一個基板(相對基板)上借助于間隔物噴射器用濕型方法或干型方法噴射間隔物，如聚合物珠或氧化硅珠，并且使其固定(S824)。然后，在由一個基板(此處為TFT基板)的密封材料圍繞的觀察區(qū)內(nèi)，采用用于液晶滴注的分配器在常壓下滴注所需量的液晶(S815)。
接著，在分別將間隔物固定在相對基板上并將液晶滴注到TFT基板上之后，對于該對基板中的兩個基板，進(jìn)行面板對準(zhǔn)，并將它們粘合在一起(S830)。
然后，從兩個外側(cè)按壓粘合在一起的該對基板，密封材料被擠壓變形，在兩個基板之間形成預(yù)期間隙。隨后，從基板(此處為TFT基板)背側(cè)照射紫外線，用于預(yù)固化密封材料(S831)，然后在預(yù)定溫度下進(jìn)行烘焙，用于真正固化密封材料(S832)。而且，在密封材料的外部的預(yù)定部分內(nèi)切割該對基板(S833)，并形成液晶顯示面板。
這樣，上面制造的液晶顯示面板借助于夾在粘合在一起的基板對之間的間隙內(nèi)的液晶來控制顯示指示。因此，如果氣泡混進(jìn)液晶內(nèi)，則液晶層的厚度會變化，并且將出現(xiàn)顯示故障。
作為用于改善由此類氣泡引起的顯示故障出現(xiàn)的方法，在例如JP，9-80452，A中公開了一項技術(shù)。JP，9-80452，A公開了一種液晶顯示設(shè)備的制造方法，該方法執(zhí)行除氣處理(真空處理)來去除當(dāng)前混進(jìn)液晶合成物(composition)內(nèi)的氣體。該方法通過將液晶合成物置于低于大氣壓的壓力環(huán)境下，在實施液晶填充工藝之前實現(xiàn)除氣處理。通過進(jìn)行這種真空處理，引起氣泡的殘留濕氣、氣體組分等被從液晶去除。
然而，還認(rèn)為不僅殘留濕氣或氣體組分，而且如灰塵的固態(tài)成分也會引起顯示故障，以下，除液晶成分之外的固態(tài)組分稱作雜質(zhì)。
在采用上述的液晶填充法制造液晶顯示面板時，即使例如灰塵的雜質(zhì)混進(jìn)液晶內(nèi)，也不會成為問題，這是因為具有大于用來注入液晶的液晶填充端口的孔的直徑的尺寸的雜質(zhì)被去除了。
然而，在采用液晶滴注和面板粘合法制造液晶顯示面板時，由于液晶直接滴注到基板上，因此混進(jìn)液晶的雜質(zhì)會被按原樣引入間隙內(nèi)。而且當(dāng)混入與基板之間的間隙相比尺寸不能被忽略的雜質(zhì)時，會出現(xiàn)例如視覺上可識別出亮點的亮度缺陷(也稱作光點)這樣的顯示故障，這引起顯示質(zhì)量降低以及生產(chǎn)率降低的問題。
另一方面，例如JP，11-131063，A和JP，2003-322836，A公開了進(jìn)行過濾處理的方法，這種方法在混合和精制液晶合成物的步驟中采用預(yù)定孔徑的過濾器去除雜質(zhì)。
然而，即使在液晶精制時借助于過濾處理去除掉雜質(zhì)，雜質(zhì)也會在液晶制造的其它工藝中被重新混合進(jìn)來，例如在傳送精制液晶時的傳送檢查過程中，將液晶細(xì)分進(jìn)用于運輸?shù)男∪萜鲀?nèi)的步驟中，以及包裝細(xì)分的容器的步驟中。在工作環(huán)境中，雜質(zhì)還會在制造液晶顯示面板的一些工藝中混合進(jìn)來，例如將液晶從細(xì)分容器轉(zhuǎn)移到用于液晶滴注的另一個容器內(nèi)的步驟中，真空處理的步驟中，以及液晶滴注的步驟中。
因此，需要一種制造高質(zhì)量的液晶顯示面板的方法，在該方法中，在液晶制造工藝中或液晶顯示面板制造工藝中混進(jìn)的雜質(zhì)被確定地去除，用于制造將液晶夾在基板對之間的液晶顯示面板。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述問題進(jìn)行了本發(fā)明，本發(fā)明的主要目的在于提供一種用液晶滴注和面板粘合法制造液晶顯示面板的方法以及用于該方法的液晶滴注設(shè)備，該方法將液晶滴注到基板對的基板的一側(cè)，并用密封材料將兩個基板粘合在一起。
根據(jù)本發(fā)明，液晶顯示面板的制造方法和用于該制造方法的液晶滴注設(shè)備可以實現(xiàn)將混合在液晶內(nèi)的殘留濕氣、氣體組分以及雜質(zhì)確定地除去，抑制顯示故障的出現(xiàn)，并且還提高液晶顯示面板的顯示質(zhì)量和產(chǎn)量。
根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)成，在將液晶滴注到基板上之前進(jìn)行預(yù)處理，該預(yù)處理將真空處理、過濾處理以及熱處理適當(dāng)?shù)亟M合起來，真空處理從保持在減壓的環(huán)境下的液晶中除去濕氣和氣體組分，過濾處理將雜質(zhì)從液晶中除去，熱處理根據(jù)需要加熱液晶、對有機(jī)物質(zhì)實施分散式(distributed)去除。
同時，在液晶滴注過程中，通過在已經(jīng)除去濕氣和雜質(zhì)的純凈氣體的大氣環(huán)境中，驅(qū)動液晶滴注設(shè)備的液晶釋放單元，可以避免新雜質(zhì)污染。
通過在液晶滴注設(shè)備內(nèi)存儲液晶的容器與將液晶滴注到基板上的噴嘴之間的液晶輸運路線中(優(yōu)選地，在對定量的液晶實施釋放的液晶釋放單元與容器之間)設(shè)置過濾器單元，還可以確定地除去混合在液晶內(nèi)的雜質(zhì)。
在過濾處理中，采用僅設(shè)有預(yù)定孔徑的過濾器或者具有離子吸收部件的具有預(yù)定孔徑的過濾器的過濾器單元。
根據(jù)這些效果，本發(fā)明的液晶顯示面板的制造方法和液晶滴注設(shè)備可以抑制顯示故障如光點或亮度缺陷的出現(xiàn)，而且可以提高液晶顯示面板的顯示質(zhì)量和產(chǎn)量。


圖1是示出在本發(fā)明一個實施例中用液晶滴注和面板粘合法制造液晶顯示面板的工藝的一部分的流程圖；圖2A是示出在本發(fā)明一個實施例中，在用液晶滴注和面板粘合法制造液晶顯示面板的工藝中的預(yù)處理工藝的一個例子的流程圖；圖2B是示出在本發(fā)明一個實施例中，在用液晶滴注和面板粘合法制造液晶顯示面板的工藝中預(yù)處理工藝的另一個例子的流程圖；圖2C是示出在本發(fā)明一個實施例中，在用液晶滴注和面板粘合法制造液晶顯示面板的工藝中預(yù)處理工藝的又一個例子的流程圖；圖2D是示出在本發(fā)明一個實施例中，在用液晶滴注和面板粘合法制造液晶顯示面板的工藝中預(yù)處理工藝的再一個例子的流程圖；圖3是示出本發(fā)明的一個實施例中具有過濾器單元的過濾處理機(jī)器的示意性結(jié)構(gòu)的構(gòu)成圖；圖4是示出本發(fā)明一個本實施例中具有過濾器單元的液晶滴注設(shè)備的示意性結(jié)構(gòu)的構(gòu)成圖；圖5是示出本發(fā)明一個本實施例中具有過濾器單元的液晶滴注設(shè)備的其它示意性結(jié)構(gòu)的構(gòu)成圖；圖6是用來描述本發(fā)明的有利效果的視圖，示出殘留在用液晶滴注粘合法和液晶填充法制造的液晶顯示面板的液晶內(nèi)的雜質(zhì)的各值；圖7是示出用現(xiàn)有液晶填充法制造液晶顯示面板的工藝的一部分的流程圖；以及圖8是示出用現(xiàn)有液晶滴注和面板粘合法制造液晶顯示面板的工藝的一部分的流程圖。
具體實施例方式
如現(xiàn)有技術(shù)所示的，為了抑制液晶顯示面板出現(xiàn)顯示故障，將殘留濕氣、氣體組分以及雜質(zhì)如灰塵從夾在相對的基板對之間的液晶中除去非常重要。
在液晶填充法中，殘留濕氣和氣體組分用真空處理除去，如灰塵的雜質(zhì)用具有細(xì)孔的液晶填充端口除去。用液晶滴注和面板粘合法，由于液晶直接滴注到基板上，因此即使殘留濕氣和氣體組分用真空處理除去，仍然存在著如灰塵的雜質(zhì)殘留在液晶中的問題。同時，即使在精制液晶時進(jìn)行過濾處理，新的雜質(zhì)也可能會在隨后制造液晶或液晶顯示面板的工藝中混合進(jìn)來。因此，如灰塵的雜質(zhì)仍然殘留在由相對的成對基板夾著的液晶中，結(jié)果，會出現(xiàn)如光點的顯示故障，并且產(chǎn)生降低顯示質(zhì)量和產(chǎn)量的問題。
因而，為了用液晶滴注和面板粘合法制造液晶顯示面板，在制造過程中需要實施過濾處理。而且，過濾器單元的結(jié)構(gòu)根據(jù)要除去的雜質(zhì)的種類而不同，同時，若沒有在合適的處理步驟中實施過濾處理，雜質(zhì)甚至還會在過濾處理之后重新混合進(jìn)來。因此，用于避免雜質(zhì)污染的過濾步驟應(yīng)當(dāng)在雜質(zhì)混合進(jìn)來的可能性很高的合適處理步驟中進(jìn)行，否則，即使進(jìn)行過濾處理，也很難避免液晶中雜質(zhì)的污染。
在引入過濾處理時，很重要的是要與如真空處理的其它處理進(jìn)行合適組合來實施過濾處理，以達(dá)到有效除去可能引起顯示故障的所有種類物質(zhì)的效果。
為此，本發(fā)明的發(fā)明人收集了用于過濾處理的各種過濾器，并用有機(jī)溶劑進(jìn)行清洗，分析溶解在有機(jī)溶劑內(nèi)的成分以明確可能引起顯示故障的雜質(zhì)，并基于分析結(jié)果確定過濾器單元的合適結(jié)構(gòu)。并且為了有效地除去引起顯示故障的大部分物質(zhì)，檢驗了應(yīng)當(dāng)與該過濾處理相組合的處理種類，并且產(chǎn)生了本發(fā)明的方法。
具體地，在將液晶滴注到基板上之前，進(jìn)行與真空處理適當(dāng)?shù)亟M合的預(yù)處理、過濾處理、以及需要時的熱處理，預(yù)處理將液晶保持在減壓環(huán)境中并除去殘留濕氣和氣體組分，過濾處理用具有預(yù)定孔徑的過濾器或者具有離子吸收部件的預(yù)定孔徑的過濾器的過濾器單元除去例如灰塵的雜質(zhì)，熱處理在普通大氣壓狀態(tài)或減壓環(huán)境中加熱液晶并對有機(jī)物質(zhì)實施分散式去除。
而且還發(fā)現(xiàn)，通過驅(qū)動液晶滴注設(shè)備的液晶釋放單元，不但可以有效地去除殘留濕氣或氣體組分，而且還可以有效地除去例如灰塵的雜質(zhì)，該液晶釋放單元在已經(jīng)除去濕氣和雜質(zhì)的純凈氣體氣氛中對定量液晶實施釋放。
另外還發(fā)現(xiàn)，通過在將液晶存儲于液晶滴注設(shè)備內(nèi)的容器與將液晶滴注到基板上的噴嘴之間的液晶輸送路線上設(shè)置含有上述過濾器或具有離子吸收部件的過濾器的過濾器單元(優(yōu)選的是，將過濾器單元設(shè)置在容器與液晶釋放單元之間)，可以有效地除去在液晶或液晶顯示面板制造階段混合進(jìn)來的雜質(zhì)。
以下，參考附圖，詳細(xì)說明本發(fā)明的液晶滴注設(shè)備的具體方法和具體結(jié)構(gòu)。
參考圖1至6，說明根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的液晶顯示面板和液晶滴注設(shè)備的制造方法。
圖1是示出在本發(fā)明的一個實施例中的液晶顯示面板的制造工藝的一部分的流程圖，圖2A至圖2D是示出其中的預(yù)處理工藝的四個例子的流程圖。
圖3是示意性示出本實施例中的過濾處理設(shè)備的結(jié)構(gòu)的視圖，圖4和圖5是示意性示出本實施例中的液晶滴注設(shè)備的結(jié)構(gòu)的視圖。
圖6是說明本實施例的效果的視圖。
通常，液晶顯示面板具有TFT基板和相對基板，諸如TFT的開關(guān)元件以矩陣形式形成在TFT基板上，彩色濾光器、黑色矩陣等形成在相對基板上，已經(jīng)進(jìn)行了排列處理的定向?qū)有纬稍谶@些基板的各相對表面上。而且，具有預(yù)定結(jié)構(gòu)的絕緣間隔物如聚合物珠和氧化硅珠設(shè)置在兩個基板之間，并形成預(yù)定間隙，填充在該間隙內(nèi)的液晶的排列方向由電場控制，以顯示圖像，該電場由形成在至少一個基板上的電極產(chǎn)生。
因此，如果氣泡和雜質(zhì)混合進(jìn)液晶中，則會出現(xiàn)顯示故障，并且會降低液晶顯示面板的顯示質(zhì)量。因此，在本實施例中，用圖1和圖2A至圖2D所示的方法制造液晶顯示面板，由此不僅混進(jìn)液晶的濕氣和氣體組分能被確定地除去，而且在液晶或液晶顯示面板制造過程中混進(jìn)的雜質(zhì)也能被確定除去。
參考圖1和圖2A至圖2D，下面說明制造液晶顯示面板的每一步驟。
首先，使用印刷機(jī)，在TFT基板的以矩陣形式形成如TFT的開關(guān)元件的表面上，以及相對基板的形成彩色濾光器、黑色矩陣等的表面上，用有機(jī)溶劑稀釋的聚酰亞胺溶液提供涂層，作為定向?qū)拥牟牧稀?br> 在大約80攝氏度的溫度下用如電爐、IR爐等加熱設(shè)備實施預(yù)烘焙并干燥有機(jī)溶劑之后，進(jìn)行主烘焙，用于實施聚酰亞胺涂膜的加熱脫水凝聚，并形成均勻厚度的定向?qū)?S110，S120)。
接著，用摩擦輥對兩個基板上的各定向?qū)舆M(jìn)行摩擦處理，該摩擦輥用例如棉布和人造織物的摩擦織物在定向?qū)拥谋砻嫔涎叵嗤姆较蜻M(jìn)行摩擦，該方向用于控制液晶的初始排列方向(預(yù)傾角)(S111，S121)。
接下來，為了除去基板表面上的殘留物，例如摩擦織物的織物廢料(textile waste)，并修整定向?qū)?，通過使用超純溫水或乙醇的超聲波清洗、噴射清洗來清洗各基板。然后，用紅外加熱來干燥清洗過的基板(S112，S122)。
接著，采用分配器描繪法，例如用紫外固化樹脂或熱固化樹脂在彼此相對的基板對的一個基板(例如TFT基板)上以0.3-0.4mm的寬度、約30-40微米的高度形成密封圖形，以限定在其內(nèi)包含液晶的區(qū)域(S113)。至于該密封材料，可以使用混合有紫外固化型樹脂和熱固化型樹脂的混合型，并且不限于用分配器描繪法形成密封圖形，而是還可以使用絲網(wǎng)印刷法等。
然后，在TFT基板上設(shè)置AG涂層，以便實現(xiàn)TFT基板和相對基板的電極間(inter-electrode)的導(dǎo)電(S114)。
借助于間隔物噴射器，用濕型方法或干型方法，向該對基板的另一個基板(此處為相對基板)的顯示區(qū)域噴射用于控制基板之間的間隙的間隔物，如聚合物珠或氧化硅珠，其中濕型方法噴射將間隔物混和到例如水和酒精的溶劑中的溶液，干型方法直通過加壓干氮的氣流直接噴射精細(xì)顆粒狀間隔物(S123)。在濕型方法中，通過溶劑的干燥去除，將間隔物固定到基板上(S124)。
接著，進(jìn)行滴注液晶的步驟。然而，在本實施例中，在此之前對液晶進(jìn)行預(yù)處理。
這里，在制造現(xiàn)有液晶顯示面板的方法中，下列方法之一用于處理液晶。一種方法是打開預(yù)先密封液晶的細(xì)分容器，將液晶轉(zhuǎn)移到用于滴注的容器，然后按原樣進(jìn)行滴注。另一種方法是將從細(xì)分容器轉(zhuǎn)移到用于滴注的容器內(nèi)的液晶放進(jìn)真空室內(nèi)，保持在用于除去殘留濕氣和氣體組分的減壓環(huán)境中，此后用液晶進(jìn)行滴注。因此，在現(xiàn)有制造方法中，在液晶的制造工藝中混合進(jìn)來的雜質(zhì)以及在制造液晶顯示面板的液晶滴注的工藝中混合進(jìn)來的雜質(zhì)會引起顯示故障。
因此，在本實施例中，對要使用的液晶實施預(yù)處理，該預(yù)處理不僅進(jìn)行上述的真空處理，而且隨需要進(jìn)行合適組合的過濾處理和熱處理，從而不僅可以確定地除去殘留濕氣和氣體組分，還能除去當(dāng)前混合進(jìn)液晶中的上述雜質(zhì)(S155)。
具體地說明，真空處理是將液晶放進(jìn)真空室內(nèi)并將真空室減壓到1Torr或更低以除去溶入液晶內(nèi)的殘留濕氣和氣體組分的工藝。該減壓的真空度、減壓時間等并沒有特別限定。真空室可以是僅用作真空處理目的的容器，而且當(dāng)液晶滴注設(shè)備本身的結(jié)構(gòu)可以減壓時，可以將液晶滴注設(shè)備用作真空室。
用由PTFE(聚四氟乙烯樹脂)制作的、具有預(yù)定孔徑的過濾器，進(jìn)行過濾處理，以除去尺寸比過濾器的孔徑大的固態(tài)成分，或者用例如離子交換樹脂的離子吸收部件吸收電離的固態(tài)成分。
過濾處理的一個例子在圖3中示出。然而，并不特別限于這種實現(xiàn)裝置。
過濾處理設(shè)備1由具有過濾器或者具有離子吸收部件的過濾器的過濾器單元4組成，該離子吸收部件連接在構(gòu)成按壓裝置3的器具的尖端，按壓裝置3用于推出容器2內(nèi)填充的液晶5。該過濾器單元4的形狀、過濾器和離子吸收部件的布置都是任意的。過濾器的孔徑應(yīng)當(dāng)剛好是比基板對之間的間隙小的尺寸(例如，大約4-5微米或更小)。當(dāng)考慮確定地將影響顯示質(zhì)量的雜質(zhì)除去時，優(yōu)選參考為約0.5微米或更小的尺寸。
熱處理是在大約100攝氏度或更高的溫度下加熱液晶、并對液晶內(nèi)的殘留有機(jī)物質(zhì)(例如，細(xì)分容器的蓋板碎片等)實施分散式去除的處理。對于該熱處理，并不具體限定溫度、加熱時間等。加熱設(shè)備也可以采用諸如加熱板或加熱爐之類的設(shè)備。此外，在真空設(shè)備內(nèi)進(jìn)行加熱的真空熱處理也有助于防止?jié)駳夂蜌怏w組分在熱處理之后再次溶入液晶內(nèi)。
并且，通過根據(jù)需要將熱處理或真空熱處理與真空處理和過濾處理組合起來，不僅可以確定地除去混進(jìn)液晶內(nèi)的殘留濕氣和氣體組分，而且還可以確定地除去諸如灰塵的雜質(zhì)。
考慮到要除去的物質(zhì)類型、制造工藝以及制造設(shè)備的功能，可以合適地確定如何組合這些處理過程。
例如，圖2A示出在真空處理之前進(jìn)行過濾處理的例子。在將液晶從細(xì)分容器轉(zhuǎn)移到用于滴注的容器內(nèi)的時候，使用過濾器或具有離子吸收部件的過濾器。在該過濾處理之后，在真空室內(nèi)或在液晶滴注設(shè)備內(nèi)進(jìn)行真空處理。
圖2B是在真空處理之后進(jìn)行過濾處理的另一個例子。當(dāng)真空處理完成之后，在將液晶轉(zhuǎn)移到用于滴注的容器內(nèi)的時候，用過濾器或具有離子吸收部件的過濾器進(jìn)行過濾處理。
圖2C示出在過濾處理之前進(jìn)行熱處理并且在過濾處理已經(jīng)完成之后進(jìn)行真空處理的例子。
圖2D是在過濾處理之前，在減壓環(huán)境中進(jìn)行加熱液晶的真空熱處理的例子。
回到圖1，要進(jìn)行的下一步驟是用液晶滴注設(shè)備將適當(dāng)量的液晶滴注到由TFT基板的密封材料劃分的預(yù)定區(qū)域上(S116)。適當(dāng)量的液晶指的是當(dāng)在稍后的處理步驟中擠壓密封材料以將相對基板粘合在一起的時候足以填滿兩個基板之間的間隙的液晶量。
這里，現(xiàn)有液晶滴注設(shè)備包括存儲液晶的容器，類似于傳送泵的液晶釋放單元、以及噴嘴，其中液晶釋放單元釋放來自于容器的適當(dāng)量液晶，噴嘴將釋放的液晶滴注到基板上。由于現(xiàn)有液晶滴注設(shè)備放置在工作環(huán)境中，因此存在的問題是濕氣和雜質(zhì)會從工作環(huán)境混進(jìn)液晶釋放單元內(nèi)部的液晶中。
因此，在本實施例中，為了防止在液晶滴注步驟中濕氣和雜質(zhì)混進(jìn)液晶內(nèi)，采取接下來的措施。
如圖4所示，用容器覆蓋液晶釋放單元8，并且在大約1kpa或更高的壓力下將預(yù)先已經(jīng)除去濕氣和雜質(zhì)的純凈氣體如氮氣引入進(jìn)容器內(nèi)。在純凈氣體的氣氛中驅(qū)動液晶釋放單元8，從而液晶釋放單元8內(nèi)的液晶5不會暴露于工作環(huán)境中。
雖然這種處理可以單獨進(jìn)行，但是優(yōu)選地與上面提到的預(yù)處理一起執(zhí)行該處理，用于更加確定地避免濕氣和雜質(zhì)混進(jìn)液晶內(nèi)。
接著，對TFT基板和相對基板實施對準(zhǔn)，從而已經(jīng)滴注有液晶的TFT基板的表面和已經(jīng)噴射有間隔物的相對基板的表面彼此相對，并將它們粘合在一起(S130)。
然后，用紫外線從而TFT基板的背面進(jìn)行照射，并且暫時地固化密封材料(S131)。在這之后，從兩個基板的外側(cè)擠壓密封材料，例如施加大約0.1N/mm2的載荷。然后，烘焙粘合在一起的成對基板，對密封材料進(jìn)行主固化，并且將液晶保持在基板之間的間隙內(nèi)(S132)。
然后，在密封材料的預(yù)定部分處切割粘合在一起的基板對(TFT基板和相對基板)，并且完成液晶顯示面板的制作(S133)。
在采用上述圖1描述的流程中，用過濾處理設(shè)備單獨地進(jìn)行液晶的過濾處理。因此，在該方法中必須執(zhí)行過濾處理的單獨步驟，從而在將已經(jīng)完成過濾處理的液晶轉(zhuǎn)移到液晶滴注設(shè)備的容器內(nèi)時雜質(zhì)有可能再次混合進(jìn)液晶中。
為了消除這種可能性，可以在液晶滴注設(shè)備本身內(nèi)設(shè)置過濾器單元，以在液晶滴注設(shè)備內(nèi)除去雜質(zhì)。
例如，如圖5所示，將具有預(yù)定孔徑的過濾器或者具有離子吸收部件的該過濾器的過濾器單元4連接在容器7與噴嘴9之間(優(yōu)選連接在容器7與液晶釋放單元8之間)。通過該結(jié)構(gòu)，從容器7釋放的液晶5穿過濾器單元4，并從噴嘴9滴出。結(jié)果，混合在液晶內(nèi)的雜質(zhì)可以被確定地除去，而不用單獨地增加過濾處理。
上述說明是本實施例的液晶顯示面板的制造方法的一個例子，除了圖1的液晶的預(yù)處理(步驟S115)和圖1的滴注處理(步驟S116)之外，可以任意地設(shè)置處理條件和步驟的處理順序，而且在需要時還可以增加除了上述步驟之外的其它步驟。
雖然圖1和圖2A至圖2D示出了密封圖形形成在TFT基板、以及液晶滴注到所述區(qū)域、以及間隔物噴射到相對基板上的情形，但是也可以與此相反，密封圖形形成在相對基板上而間隔物噴射到TFT基板上。而且，間隔物也可以噴射以及密封圖形也可以形成(或者可以涂布混合有間隔物的密封材料)在一個基板(此處為TFT基板)上。
圖6是用于說明本發(fā)明的有利效果的視圖，而且是示出在用液晶滴注粘合法和液晶填充法制造的液晶顯示面板的液晶中殘留的雜質(zhì)的各值的視圖。本發(fā)明的發(fā)明人進(jìn)行了以下試驗來證實本發(fā)明的效果。接下來，參考圖6說明試驗和結(jié)果。
分別從由液晶滴注和面板粘合法與液晶填充法制造的每種液晶顯示面板中提取液晶樣本(specimen)(在顯示面板的中心部分提取每單位面積的液晶量)。而且，在液晶滴注和面板粘合法的情形中提取兩種樣本，其中一種樣本是在制作步驟中應(yīng)用過濾處理的情形下提取的，另一種樣本是在沒有應(yīng)用過濾處理的情形下提取的。然后，分析每個樣本，并測量樣本內(nèi)含有的雜質(zhì)(無機(jī)系統(tǒng)物質(zhì))。
圖6中示出了結(jié)果。圖6示出包含在每種樣本內(nèi)的無機(jī)系統(tǒng)物質(zhì)例如Na和K的相對值，每種樣本的量是在顯示面板的中心部分處提取的每單位面積的液晶量。
分別地，對于由液晶滴注和面板粘合法以及在制造過程中沒有應(yīng)用過濾處理的情形下制造出的液晶顯示面板，包含在從該液晶顯示面板提取出的樣本(以下稱作“樣本1”)內(nèi)的無機(jī)系統(tǒng)物質(zhì)的量被設(shè)定為“1”(圖中左手側(cè))。對于由液晶滴注和面板粘合法以及應(yīng)用過濾處理的情形下制造液晶顯示面板，包含在從該液晶顯示面板提取出的樣本(以下稱作“樣本2”)內(nèi)的無機(jī)系統(tǒng)物質(zhì)的相對值示出在圖的中央，對于由液晶填充法制造的液晶顯示面板，包含在從該液晶顯示面板提取出的樣本(以下稱作“樣本3”)內(nèi)的無機(jī)系統(tǒng)物質(zhì)的相對值示出在圖的右手側(cè)。
如圖6所示，可以看出，在樣本2內(nèi)測量到的無機(jī)系統(tǒng)物質(zhì)的相對值(圖的中央)與在樣本1內(nèi)測量到的無機(jī)系統(tǒng)物質(zhì)的相對值(圖中左手側(cè))相比降低到百分之60或更低，此外，在樣本2內(nèi)測量到的無機(jī)系統(tǒng)物質(zhì)的相對值比在樣本3內(nèi)測量到的無機(jī)系統(tǒng)物質(zhì)的相對值(圖中右手側(cè))低。
借助于這些結(jié)果，可以證實本發(fā)明的過濾處理具有與液晶填充法相比相同甚至更高的去除雜質(zhì)的效果，即使當(dāng)采用液晶滴注和面板粘合法時。
因此，根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示面板制造方法和液晶滴注設(shè)備，可以確定地除去在制造液晶的工藝中或者在液晶顯示面板的制造工藝中混合進(jìn)液晶的濕氣、氣體組分以及諸如灰塵的雜質(zhì)。
這是因為在滴注液晶之前進(jìn)行了預(yù)處理，例如去除混合進(jìn)液晶內(nèi)的殘留濕氣和氣體組分的真空處理，采用預(yù)定孔徑的過濾器或者具有離子吸收部件的過濾器去除混合進(jìn)液晶內(nèi)的雜質(zhì)的過濾處理，以及如果需要的話，組合這些處理，還進(jìn)行熱處理以對混合進(jìn)液晶內(nèi)的有機(jī)物質(zhì)實施分散式去除。
另外，在滴注液晶時，在純凈氣體的氣氛中驅(qū)動液晶滴注設(shè)備內(nèi)的液晶釋放單元，使液晶保持清清潔也很有效。
在液晶滴注設(shè)備內(nèi)采用具有預(yù)定孔徑的過濾器或者具有離子吸收部件的過濾器的過濾器單元，確定地除去混合進(jìn)液晶內(nèi)的如灰塵的雜質(zhì)更為有效。
根據(jù)這些效果，本發(fā)明的液晶顯示面板制造方法和液晶滴注設(shè)備能夠制造出高質(zhì)量的液晶顯示面板，不僅消除了亮點或亮度缺陷，而且提高了制造產(chǎn)量。
雖然在本實施例中可以對TFT基板應(yīng)用液晶和液晶滴注步驟的預(yù)處理，但是即使對形成有濾光器、黑色矩陣等的相對基板(不是TFT基板)應(yīng)用圖1的S113-S116的步驟，仍然可以具有本發(fā)明相同的有利效果。
本發(fā)明的液晶顯示面板的制造方法和液晶滴注設(shè)備可以適用于任何液晶顯示面板的制造方法，只要該顯示面板是具有液晶夾在兩個相對的基板之間的結(jié)構(gòu)。因此，很顯然，本發(fā)明的液晶顯示面板的制造方法和液晶滴注設(shè)備可以應(yīng)用于下面這些液晶顯示面板的制造工藝中，諸如在每個基板中設(shè)置透明電極并用基板之間的縱向電場驅(qū)動液晶的TN系統(tǒng)的液晶顯示面板，在一個基板中設(shè)置梳狀電極并用每個電極之間的電場驅(qū)動液晶的IPS(平面內(nèi)切換)系統(tǒng)的液晶顯示面板，以及在沒有電壓時變?yōu)榘咨珷顟B(tài)的所謂“標(biāo)準(zhǔn)白色(normally white)”和在沒有電壓時變?yōu)楹谏珷顟B(tài)的所謂“標(biāo)準(zhǔn)黑色”的其它液晶顯示面板。
實施例的前面描述使本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠制造和使用本發(fā)明。此外，對這些實施例做出的各種改變對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言都是很明顯的，在不用付出創(chuàng)造性的勞動的情況下，可以將在此限定的基本原理和具體實施例應(yīng)用于其它的實施例。因此，本發(fā)明并不旨在限于此處描述的實施例，而是與由權(quán)利要求和等價物限定的最寬泛范圍相一致。
另外，應(yīng)當(dāng)注意的是，本發(fā)明人意在限制所要求的本發(fā)明的所有等價物，即使權(quán)利要求在審查中進(jìn)行了修改。
權(quán)利要求
1.一種液晶顯示面板的制造方法，其將液晶滴注到基板對中的一個基板上，并使用密封材料將所述基板和基板對中的另一個基板粘合在一起，所述方法包括在將所述液晶滴注到一個所述基板上之前，進(jìn)行預(yù)處理，該預(yù)處理包括真空處理，將所述液晶保持在減壓氣氛中，并除去混合在所述液晶內(nèi)的濕氣或氣體組分；和過濾處理，除去混合在所述液晶內(nèi)的雜質(zhì)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的液晶顯示面板的制造方法，所述預(yù)處理包括熱處理，其在普通或減壓的壓力環(huán)境中加熱所述液晶，并進(jìn)行混合在所述液晶內(nèi)的有機(jī)物質(zhì)的分解去除。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的液晶顯示面板的制造方法，所述過濾處理的特征在于使用孔徑比粘合的所述基板對的基板之間的間隙小的過濾器，用于除去混合在所述液晶內(nèi)的固態(tài)成分。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的液晶顯示面板的制造方法，所述過濾處理的特征在于使用孔徑比粘合的所述基板對的基板之間的間隙小的過濾器，該過濾器具有離子吸收部件，用于除去混合在所述液晶內(nèi)的固態(tài)成分和離子的物質(zhì)。
5.一種液晶顯示面板的制造方法，其將液晶滴注到基板對中的一個基板上，并使用密封材料將所述基板和基板對中的另一個基板粘合在一起，所述方法包括在將所述液晶滴注到一個所述基板上之前，進(jìn)行預(yù)處理，該預(yù)處理包括真空處理，將所述液晶保持在減壓氣氛中，并除去混合在所述液晶內(nèi)的濕氣或氣體組分；過濾處理，除去混合在所述液晶內(nèi)的雜質(zhì)；和當(dāng)將所述液晶滴注到一個所述基板上時，在純凈氣體環(huán)境中，驅(qū)動液晶滴注設(shè)備的液晶釋放單元，該液晶釋放單元釋放定量的液晶。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的液晶顯示面板的制造方法，所述過濾處理的特征在于使用孔徑比粘合的所述基板對的基板之間的間隙小的過濾器，用于除去混合在所述液晶內(nèi)的固態(tài)成分。
7.根據(jù)權(quán)利要求5的液晶顯示面板的制造方法，所述預(yù)處理包括熱處理，其在普通或減壓的壓力環(huán)境中加熱所述液晶，并執(zhí)行混合在所述液晶內(nèi)的有機(jī)物質(zhì)的分解去除。
8.一種液晶顯示面板的制造方法，其將液晶滴注到基板對中的一個基板上，并用密封材料將所述基板和基板對中的另一個基板粘合在一起，所述方法包括過濾處理，當(dāng)將所述液晶轉(zhuǎn)移到用于滴注的容器時，除去混合在所述液晶內(nèi)的雜質(zhì)；真空處理，將填充在所述容器內(nèi)的所述液晶保持在減壓氣氛中，并除去混合在所述液晶內(nèi)的濕氣或氣體組分；在純凈氣體的環(huán)境中，驅(qū)動液晶滴注設(shè)備的液晶釋放單元，該液晶釋放單元釋放定量的液晶；以及將所述定量的液晶滴注到所述基板對中的一個基板上。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的液晶顯示面板的制造方法，所述方法包括在所述過濾處理之前的熱處理，其在普通或減壓的環(huán)境中加熱所述液晶，并進(jìn)行混合在所述液晶內(nèi)的有機(jī)物質(zhì)的分解去除。
10.根據(jù)權(quán)利要求8的液晶顯示面板的制造方法，所述過濾處理的特征在于使用孔徑比粘合的所述基板對的基板之間的間隙小的過濾器，用于除去混合在所述液晶內(nèi)的固態(tài)成分。
11.根據(jù)權(quán)利要求8的液晶顯示面板的制造方法，所述過濾處理的特征在于使用孔徑比粘合的所述基板對的基板之間的間隙小的過濾器，該過濾器具有離子吸收部件，用于除去混合在所述液晶內(nèi)的固態(tài)成分和離子的物質(zhì)。
12.一種液晶滴注設(shè)備，包括用于存儲液晶的容器；連接到所述容器的液晶釋放單元，用于從所述容器釋放定量的液晶；連接到所述液晶釋放單元的噴嘴，用于將所述釋放的液晶滴注到基板對中的一個基板上；以及設(shè)置在所述容器與所述噴嘴之間的所述液晶的輸送路線中的過濾器，用于除去混合在所述液晶內(nèi)的雜質(zhì)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的液晶滴注設(shè)備，所述過濾器的特征在于具有多個孔，每個孔的直徑都小于構(gòu)成液晶顯示面板的粘合的基板對的基板之間的間隙，該多個孔用于除去混合在所述液晶內(nèi)的固態(tài)成分。
14.根據(jù)權(quán)利要求12的液晶滴注設(shè)備，所述過濾器的特征在于具有多個孔，并且使用用于除去混合在所述液晶內(nèi)的離子的物質(zhì)的離子吸收部件，其中每個孔的直徑都小于構(gòu)成液晶顯示面板的粘合的基板對的基板之間的間隙，該多個孔用于除去混合在所述液晶內(nèi)的固態(tài)成分。
全文摘要
一種液晶顯示面板的制造方法和用于液晶滴注和面板粘合法的液晶滴注設(shè)備，通過該方法，可以確定地除去混合在液晶內(nèi)的殘留濕氣、氣體組分和雜質(zhì)，也可以抑制顯示故障的出現(xiàn)，而且還可以提高液晶顯示面板的顯示質(zhì)量和產(chǎn)量。在該制造方法中，在將液晶滴注到基板上之前進(jìn)行預(yù)處理，該預(yù)處理將真空處理、過濾處理以及熱處理適當(dāng)?shù)亟M合起來，真空處理在將液晶保持在減壓的環(huán)境中，將濕氣和氣體組分從液晶中除去，過濾處理將雜質(zhì)從液晶中除去，熱處理根據(jù)需要加熱液晶、用于進(jìn)行有機(jī)物質(zhì)的分散式去除。
文檔編號G02F1/1339GK1769984SQ20051012010
公開日2006年5月10日 申請日期2005年11月2日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月2日
發(fā)明者元松俊彥 申請人:Nec液晶技術(shù)株式會社