制造液晶显示设备的方法

专利名称：制造液晶显示设备的方法
技术领域：
本发明涉及制造液晶显示设备的方法。
技术背景在传统技术中，有一种制造液晶显示设备的方法，其中利用单元 件密封件使设有多个单元件密封件的一个基板和另一基板彼此结合， 所述单元件密封件中的每一个包围形成显示元件的区域，然后通过在 该状态下将两个玻璃基板浸入蚀刻槽中的蚀刻溶液中而对其进行蚀刻，从而减小两个玻璃基板的厚度(例如，参考USP6， 197， 209)。在上述传统制造方法中，蚀刻槽中的蚀刻溶液的温度随着对玻璃 基板的蚀刻的进度而升高，即，随着玻璃基板的蚀刻厚度的增大而升 高。因此，基于对蚀刻槽中的蚀刻溶液的温度的检测结果确定结束蚀 刻的时间，以将玻璃基板的厚度变为所需的厚度。在这种情况下，蚀刻速度取决于蚀刻槽中的蚀刻溶液的温度和浓 度。因此，如果蚀刻溶液的初始温度和初始浓度不同，则在蚀刻结束 时，即在玻璃基板具有所需厚度时，蚀刻溶液的温度不同。此外，制造液晶显示器的一般方法通常采用一种工艺，其中通过 利用多个单元件密封件使两个玻璃基板结合来制造组件，所述玻璃基 板具有可以形成多个完成的液晶显示设备的区域，并且对多个组件执 行批处理以提高生产率。批处理意味着通过将组件浸入蚀刻槽中的蚀 刻溶液中同时蚀刻多个组件。在这种批处理中，随着蚀刻的进行蚀刻槽中的蚀刻溶液的温度的 升高根据浸入在蚀刻溶液中的批组件的数量而改变，因此在蚀刻结束 时，即在玻璃基板具有所需厚度时，蚀刻溶液的温度不同。如上所述，蚀刻结束时(即在玻璃基板具有所需厚度时)的蚀刻 槽中的蚀刻溶液的温度根据蚀刻溶液的初始温度和初始浓度以及批
组件的数量而改变。因此，根据这些参数进行初步试验，并且基于初 步试验的结果，确定蚀刻结束时的蚀刻溶液的温度。诸如蚀刻溶液的初始温度和初始浓度以及批组件的数量的参数 的总数，等于单独的独立参数的数量的乘积。因此，当执行该技术时， 需要进行大量的初步试验，并需要进行大量的工作。此外，蚀刻溶液 的温度和玻璃基板的蚀刻厚度之间的关系根据将要使用的蚀刻槽的 容积的变化以及将要使用的蚀刻溶液的量相对于初步试验中的量的 改变而改变。因此，对于每一蚀刻装置必须进行上述大量的初步试验， 而工作量变得更加巨大。玻璃基板的表面最初具有l|im或以下数量级上的凸起和凹陷。 因此，只通过蚀刻减小两个玻璃基板的厚度，将最初存在于玻璃基板 表面上的l(im或以下数量级上的凸起和凹陷增大到(im数量级上的较 大的凸起和凹陷。因此，减小玻璃基板的厚度造成由于^m数量级上 的较大的凸起和凹陷所引起的破裂，由此玻璃基板容易破裂。发明内容本发明的目标是提供一种制造液晶显示设备的方法，其减少了用 于确定完成蚀刻的时间所需要的参数的数量，并使得能够进一步使两 个玻璃基板的表面平坦化，其中所述蚀刻用于减小彼此结合的两个玻 璃基板的厚度。根据本发明的一个方案的一种液晶显示设备的制造方法包括 通过利用外部外围密封件密封两个玻璃基板之间的外围部分，形成至少一个用于形成多个完成的液晶显示设备的组件；通过将所述组件浸入在蚀刻槽内的蚀刻溶液中，蚀刻所述两个玻璃基板的外表面；以及通过抛光所述玻璃基板的所述外表面，使所蚀刻的所述玻璃基板 的外表面平坦化，其中所述蚀刻包括使所述蚀刻槽内的所述蚀刻溶液的温度和浓 度保持在恒定的温度和浓度。此外，根据本发明的第二方案的液晶显示设备的制造方法包括
制备至少一对玻璃基板；通过利用外部外围密封件密封所述成对的玻璃基板的外围部分， 形成至少一个组件；通过将所述组件浸入在蚀刻槽内的蚀刻溶液中，蚀刻所述成对的 玻璃基板的外表面；以及通过抛光所述成对的玻璃基板的所述外表面，使所蚀刻的所述玻 璃基板的外表面平坦化，其中所述蚀刻包括使所述蚀刻槽内的所述蚀刻溶液的温度和浓 度保持在恒定的温度和浓度，并通过将所述玻璃基板浸入所述蚀刻溶 液一段与所述成对的玻璃基板的期望蚀刻厚度相对应的时间，来减小 所述成对的玻璃基板的厚度，以及所述抛光包括执行机械抛光和化学机械抛光中的至少一种。由于使蚀刻槽中的蚀刻溶液的温度和浓度都保持在固定值，并且 通过蚀刻时间控制组件的玻璃基板的蚀刻厚度，所以只使用蚀刻时间 作为参数，这减少了用于确定完成蚀刻的时间所需要的参数的数量， 从而减少了初步试验的数量，其中所述蚀刻用于减小组件的玻璃基板 的厚度。根据本发明，蚀刻速度由蚀刻槽中的蚀刻溶液的温度和浓度唯一 确定，着眼于此，使蚀刻槽内的蚀刻溶液的温度和浓度都保持在固定 值，并通过蚀刻时间控制相互结合的两个玻璃基板的蚀刻厚度，因此 可以减少用于确定完成蚀刻的时间点所需要的参数的数量，该蚀刻用 于减小相互结合的两个玻璃基板的厚度，另外，对蚀刻后的两个玻璃 基板进行机械研磨或机械化学研磨，因此可以使两个玻璃基板的表明 进一步平坦化。


图1A是利用作为本发明实施例的制造方法所制造的液晶显示设 备的实例的平面图，图1B是沿图1A中的线IB-IB所截取的液晶显 示设备的截面图；图2是图1所示的液晶显示设备的制造工艺的方框图3是组件的平面图，其部分被切除，用于说明图2中的步骤Sl到S4;图4是蚀刻装置的实例的示意性方框图；图5是示出作为电导计实例的电路的一部分的示图；图6是电导计的另一实例的一部分的透视图；图7是示出玻璃基板的厚度和蚀刻时间之间的关系的曲线图；图8是抛光设备的实例的一部分的垂直截面图；图9是沿图8中的线IX-IX所截取的截面图；图10是用于说明图2中的步骤S7的组件的平面图；图11是由图2中的步骤S7所获得的条状组件的平面图；图12是用于说明图2中的步骤S9的条状组件的平面图；图13是用于说明图2中的步骤S10的条状组件的平面图；图14是示出图1所示的液晶显示设备的另一制造工艺的示图；图15是用于说明切割步骤的另一实例的组件的平面图；图16是用于说明切割步骤的另一实例的组件的平面图；图17是蚀刻装置的另一实例的示意性方框图；图18是具有摇动装置的蚀刻设备的实例的示意性方框图；图19是具有超声波振动装置的蚀刻设备的实例的示意性方框图。
具体实施方式
图1A是利用作为本发明实施例的制造方法所制造的液晶显示设 备的平面图。图1B是沿图1A中的线IB-IB所截取的液晶显示设备 的截面图。在液晶显示设备中，利用具有几乎为矩形的框架状单元件 密封件3将两个玻璃基板1和2结合起来。通过形成在单元件密封件 3中的液晶注入口 5，将液晶4填充在玻璃基板1和2之间以及所述 单元件密封件3之内的区域中，并且液晶注入口 5由密封材料6密封。 在该结构中，如图1B所示，下玻璃基板1的一侧部分从上玻璃基板 2突出来。此外，玻璃基板1和2的厚度相对较小，例如为0.3mm。接下来，参考图2的制造工艺示图说明液晶显示设备的制造工艺
的一个实例。首先，在图2中的步骤S1中，制备两个玻璃基板l和 2。玻璃基板1和2具有可以形成多个(例如，4X4=16个)完成的 液晶显示设备的尺寸的区域(参见图3)。在这种情况下，玻璃基板l 和2的厚度相对较大，例如为0.5mm。接着，在如图2中的步骤S2中，在下玻璃基板1的上表面上的 用于形成相应液晶显示设备的相应区域中，利用丝网印刷形成多个单 元件密封件3，每一所述单元件密封件3具有几乎为矩形的形状并由 基于环氧树脂的树脂等形成。同时，在下玻璃基板1的上表面的外部 外围部分中形成外部外围密封件7，该外部外围密封件7具有几乎为 矩形的形状且也由基于环氧树脂的树脂形成。在这种情况下，在每一 个单元件密封件3的一部分中形成液晶注入口 5，如下所述，该液晶 注入口 5作为用于在两个玻璃基板1和2之间注入液晶的入口。此外， 在外部外围密封件7的四个部分中形成排气口 8，如下所述，当使两 个玻璃基板1和2彼此结合时，该排气口 8将部分空气排放到外部。接着，在图2中的步骤S3中，将两个玻璃基板1和2叠置在一 起，并通过加热使单元件密封件3和外部外围密封件7软化且在其后 将其硬化。因此，通过密封件3和7使两个玻璃基板1和2彼此结合。 在该步骤中，通过加热使存在于玻璃基板1和2之间、外部外围密封 件7之内的空气膨胀。通过外部外围密封件7的排气口 8将部分热膨 胀空气排放到外部，从而避免了对外部外围密封件7的破坏。接着，在图2中的步骤S4中，利用由紫外硬化环氧树脂变性的 丙烯酸树脂等形成的密封材料9，将外部外围密封件7的排气口密封。 以下将图3所示的已经过密封排气口的步骤S4的制品称为组件(初 级组件)10。接着，制备用于在图2中的步骤S5中执行蚀刻的蚀刻设备11。 图4示出蚀刻设备11的实例的示意性结构。蚀刻设备11具有蚀刻槽 12。蚀刻槽包含作为玻璃蚀刻溶液的诸如基于氢氟酸的水溶液(以下 称之为蚀刻溶液)13的蚀刻剂，所述基于氢氟酸的水溶液13包括氢 氟酸、水和其它组分(促进蚀刻反应的催化剂)。在蚀刻槽12中设置加热器14、至少一个由热电耦形成的温度传
感器15、以及至少一个具有线圈形状的冷却管16。将冷却管16的流 入端和流出端分别连接到延伸到蚀刻槽12外部的流入端管17和流出 端管18。在槽12的外部在流入端管17中设置冷却水泵19。在蚀刻槽12的外部设置电导计20。下面说明电导计20的结构 的实例。由于蚀刻溶液13的电导率和蚀刻溶液13中所包含的氢氟酸 的浓度之间存在相关性，所以可以通过测量蚀刻溶液13的电导率测 量蚀刻溶液13中的氢氟酸的浓度。将采样管21的一端连接到电导计20的上游端。将采样管21的 另一端连接到蚀刻槽12的下部。在采样管21中设置采样泵22。将 蚀刻溶液回收管23的一端连接到电导计20的下游端。将回收管23 的另一端设置在蚀刻槽2的上部中。在蚀刻槽12的外部设置供应槽24。供应槽24包含氢氟酸25。 通过驱动供应泵26，将供应槽24中的氢氟酸及时地通过包括供应泵 26的供应管27提供给蚀刻槽12。温度传感器15检测蚀刻槽12中的蚀刻溶液13的温度，并向控 制部分28提供温度检测信号。电导计20检测由蚀刻槽12提供的蚀 刻溶液13的电导率，并向控制部分28提供电导率(浓度)检测信号。 控制部分28基于检测信号执行下述计算，并控制加热器14和相应的 泵19、 22和26的驱动。图5示出作为电导计20实例的电路的一部分。该电路是实现惠 斯通电桥的电阻测量电路。该电路具有如下结构将测量对象，即蚀 刻溶液13的电阻器Rx，内部可变电阻器Ro和内部固定电阻器R,和 R2以电桥结构连接到电流计G。在该结构中，R,等于R2。在电导计20中，首先，作为初步试验，在提供具有已知电阻值 Rx的试验蚀刻溶液的状态下，调节内部可变电阻器Ro，使得流过电 流计G的电流为零，从而得到R(rRx的状态。接着，当在Ro-Rx的 状态下提供待测蚀刻溶液13时，流过电流计G的电流变为I，从而 电阻器R,和R2被供以具有相同幅值的电流i。当l/i远远小于1时， 可以认为Rx的电阻变化AR与I成比例。因此，待测蚀刻溶液13的 电阻由表达式"Rx- Ro+AR"确定，从而如下所述，得到电阻率以
及为电阻率倒数的电导率。图6是电导计20的另一实例的一部分的透视图，其示出用于测 量上述电阻Rx的装置的实例。电导计20具有如下结构在电极32 和33彼此分开且相对的状态下，在由含氟树脂等形成的圆柱形外壳 31中设置由铂、碳等形成的一对条状电极32和33。当在外壳31中 提供蚀刻溶液13的状态下电流在电极32和33之间流动时，介于电 极32和33之间的蚀刻溶液13的电阻由欧姆定律确定。在这种情况 下，电导率k由下面的表达式(1)确定。在该表达式中，p表示蚀 刻溶液13的电阻率，R表示所测得的蚀刻溶液13的电阻，D表示电 极32和33之间的距离，而S表示电极32和33的对置面积。K=l/p=D/(RS) (l)接下来，说明对图4所示的蚀刻设备11的蚀刻槽12中的蚀刻溶 液13的温度的控制。当由温度传感器15检测到蚀刻槽12中的蚀刻 溶液13的温度时，将其温度检测信号提供给控制部分28。控制部分 28基于由温度传感器15提供的温度检测信号，确定蚀刻槽12中的 蚀刻溶液13的温度是否低于设定温度(例如，60±1°C)。当温度低 于设定温度时，控制部分28驱动加热器14，以将蚀刻槽12中的蚀 刻溶液D加热到设定温度。另一方面，当蚀刻槽12中的蚀刻溶液13的温度随着蚀刻的进行 而升高且变得高于设定温度时，控制部分28确定蚀刻槽12中的蚀刻 溶液13的温度已变得高于设定温度。然后，控制部分28驱动冷却水 泵19，其又允许流入端管17向冷却管16提供冷却水，以将蚀刻槽 12中的蚀刻溶液13冷却到设定温度。特别地，可以通过比例积分微分(PID)控制方法执行加热器14 的驱动控制。PID控制是使用比例控制、积分控制和微分控制的组合 的控制方法，从而实现精细且平稳的控制。特别地，在蚀刻槽12中 的蚀刻溶液13的温度保持在特定温度的状态下，如果如下所述由于 诸如组件10的浸入和氢氟酸25的供应的干扰，蚀刻溶液13的温度 迅速降低，则能够在短时间内将温度返回到设定温度。接下来，说明对蚀刻槽12中的蚀刻溶液13的浓度的控制。当驱
动采样泵22时，通过采样管21将一部分蚀刻槽12中的蚀刻溶液13 提供到电导计20中。在这种情况下，当驱动采样泵时，蚀刻溶液13 以几乎恒定的速度流过电导计20，并通过蚀刻溶液回收管23回收到 蚀刻槽12中。在上述步骤过程中，电导计20检测提供给电导计20的蚀刻溶液 13的电导率，并将电导率检测结果或信号提供给控制部分28。控制 部分28基于由电导计20所提供的电导率检测结果，确定蚀刻溶液 13中的氢氟酸的浓度是否小于设定浓度。如果浓度小于设定浓度， 则控制部分28驱动供应泵26，其又通过供应管27将供应槽24中的 氢氟酸25提供给蚀刻槽12，以将蚀刻槽12中的氢氟酸的浓度增加 到设定浓度。例如，如果蚀刻溶液13为由80%的氢氟酸、15%的水和5%的 其它多种组分或一种组分(促进蚀刻反应的催化剂)组成的基于氢氟 酸的水溶液，则蚀刻溶液13中的氢氟酸的浓度为80%，且设定的浓 度是80±4%。当将基于试验数据所确定的预定量的氢氟酸25提供给 蚀刻槽12时，自动停止供应泵26。接下来，说明图4所示的蚀刻设备的操作。在将蚀刻槽12中的 蚀刻溶液的温度和浓度分别设为设定温度和设定浓度的状态下，将组 件10 (在该实例中为一个组件)浸入在蚀刻槽12的蚀刻溶液13中。 因此，蚀刻组件10的两个玻璃基板1和2的外侧，并且逐渐减小玻 璃基板1和2的厚度。下面说明初步试验的结果。使蚀刻槽12内的蚀刻溶液13中的氢 氟酸的浓度保持在80±4%的恒定浓度，并且使蚀刻槽12内的蚀刻溶 液13的温度保持在60°C、 40'C和25'C的固定温度(在每一种情况下 ±1° )。在这种状态下，蚀刻组件10的玻璃基板1和2，以研究玻璃 基板的厚度和蚀刻时间之间的关系。从而得到图7所示的结果。在试 验中，将玻璃基板1和2的初始厚度设为大约0.5mm。由于在这种情况下的蚀刻速度或速率取决于蚀刻溶液13的温度 和浓度，所以即使当同时处理多个组件10、即执行批处理时，每一 组件10的蚀刻速度也等于上述的一个组件10的蚀刻速度。
如从图7中可以清楚地看出，在使蚀刻槽12内的蚀刻溶液13中 的氢氟酸的浓度保持在80±4%的固定浓度的状态下，当使蚀刻槽12 中的蚀刻溶液13的温度保持在60。C、 4(TC和25。C的固定温度时，蚀 刻速度随着蚀刻溶液13的温度的升高而增大。在每一种上述温度条 件下，玻璃基板1和2的厚度由蚀刻时间或时间段唯一地确定。因此，如果需要将一个组件10的具有大约0.5mm的初始厚度的 玻璃基板1和2的厚度减小到大约0.3mm，则需要将组件10从蚀刻 槽12内的蚀刻溶液13中取出以结束蚀刻，在蚀刻溶液13的温度为 60°C、 4(TC和25。C的情况下，蚀刻时间分别为大约210秒、大约400 秒和大约600秒。因此，在每一种上述温度条件下，都可以将玻璃基 板1和2的厚度减小到大约0.3mm。在这种情况下，由于使蚀刻槽12中的蚀刻溶液13的温度和浓度 都保持在固定值，并且组件10的玻璃基板1和2的蚀刻厚度由蚀刻 时间控制，所以仅使用蚀刻时间作为参数。这减少了用于确定完成用 于减小组件10的玻璃基板1和2的厚度的蚀刻的时间所需要的参数 的数量，并因此减少初步试验的数量。特别地，在将蚀刻槽12内的蚀刻溶液13中的氢氟酸的设定浓度 设为80±4%的状态下，如果将蚀刻槽12中的蚀刻溶液13的设定温 度设为60土rC，则初步试验只应该进行一次。从而得到图7所示的 在60'C的温度下的结果，并且通过只进行一次试验就完成了初步试验。如果还将设定温度设为40±rc和25±rc，则再进行两次初步试验就足够了。如上所述，即使同时对多个组件IO进行批处理，每一组件10的 蚀刻速度也与上述一个组件10的蚀刻速度相同。因此，在这种情况下，也减少了初步试验的数量。此外，即使蚀刻槽12的容积不同且用于处理的蚀刻溶液的量与 初步试验中的量不同，组件10的玻璃基板1和2的蚀刻厚度也可以 由蚀刻时间控制。因此，不必对每一个蚀刻槽12进行初步试验。在图2中的步骤S5中，当如上所述蚀刻组件10的玻璃基板1 和2并且减小玻璃基板1和2的厚度时，将组件10从蚀刻槽12内的
蚀刻溶液13中取出，完成蚀刻。如上所述，组件10的玻璃基板1和2的表面最初具有lpm或以 下数量级上的凸起和凹陷。因此，只蚀刻玻璃基板1和2以减小其厚 度，增大最初存在于玻璃基板1和2的表面上的凸起和凹陷，并使其 成为处在pm数量级上的相对较大的凸起和凹陷。因此，接着在图2中的步骤S6中，制备抛光设备31以抛光组件 10。图8是抛光设备31的一部分的垂直截面图。图9是沿图8中的 线IX—IX所截取的其截面图。抛光设备31是使用行星齿轮装置的垂 直双面抛光设备，并且具有固定和设置在外壳(未示出)中的下抛光 台单元32。下抛光台单元32具有如下结构中空的下抛光台34具有平坦的 圆形形状，将其同轴地固定在固定的圆柱形轴部分33的外围表面的 上部周围，在下抛光台34的外围侧表面上设置流入管35，并且在下 抛光台34的顶壁上设置多个流出孔36。将流入管35与供应管(未 示出)连接。当通过供应管和流入管35将包括抛光材料的纯水提供 到下抛光台34的内部时，所提供的包括抛光材料的纯水通过流出孔 36流到下抛光台34的顶表面上。插入旋转轴37使其穿过下抛光台单元32的中心部分(圆柱轴部 分33)，使得旋转轴37是可旋转的且在轴向上是不可移动的。在下 抛光台单元32上方，以与下抛光台34的顶表面略微分开的状态，将 太阳齿轮38固定在旋转轴37的一部分的周围。将内齿轮39同轴固 定在太阳齿轮38周围且远离太阳齿轮38。以可从齿轮38和39拆卸 的状态，将四个行星齿轮40设置在太阳齿轮38和内齿轮39之间。 在每一行星齿轮40的中心部分中设置矩形开口部分41以容纳组件 10，所述开口部分41的内侧表面几乎具有与组件的外侧表面相同的 尺寸。行星齿轮40的厚度小于组件10的厚度，使得包含在相应的开 口部分41中的组件的上表面和下表面突出到行星齿轮40的上侧和下 侧。在太阳齿轮38上方将上抛光台单元42设置在旋转轴37的一部 分的周围。上抛光台单元42可从旋转轴37拆卸且不可旋转。上抛光 台单元42具有如下结构中空的上抛光台44具有平坦的圆形形状， 将其设置在圆柱轴部分43的上部外围表面部分的周围，在具有圆盘 形状的中空的上抛光台44的外围侧表面上设置流入管45，并且在上 抛光台44的底壁中设置多个流出孔46。将供应管(未示出)连接到 流入管45。当通过供应管和流入管45将包括抛光材料的纯水提供到 上抛光台44的内部时，所提供的包括抛光材料的纯水通过流出孔46 流出到上抛光台44的底表面上。接下来，说明抛光设备31的操作。首先，容纳在行星齿轮40的 相应开口部分41中的组件10的上表面和下表面，突出到行星齿轮 40的上侧和下侧，并分别紧靠在上抛光台44的底表面和下抛光台34 的顶表面上。在这种状态下，如图9中的箭头i到箭头L所示，当旋 转轴37与太阳齿轮38 —起顺时针旋转(箭头g)时，行星齿轮40 与组件IO—起绕其轴逆时针旋转(箭头fe)，并环绕太阳齿轮顺时针 转动(箭头￡)。在这种状态下，使包括抛光材料的纯水从上抛光台33和下抛光 台44的流出孔36和46中流出，从而对与行星齿轮40 —起旋转和转 动的组件10的两个玻璃基板1和2的表面进行抛光。由于在该实例 中设置四个行星齿轮40，所以进行了用于同时抛光四个组件10的批 处理。在该步骤中，如果使用SiC、 A1203、 SiCb或C作为抛光材料， 则执行机械抛光，而如果使用Ce02作为抛光材料，则执行化学机械 抛光。在化学机械抛光中，Ce02与水反应并促进玻璃基板的Si和0 之间的键合的释放，从而与在机械抛光中相比玻璃基板的表面抛光得 更加精细。抛光步骤可以是机械抛光和化学机械抛光中的任意一种。 此外，在根据抛光材料的大小进行粗切削步骤之后，可以以机械抛光 和化学机械抛光中的任意一种执行精加工步骤。此外，也可以利用机 械抛光执行粗切削步骤，并利用化学机械抛光执行精加工步骤。由于如上所述在图2中的步骤S6中对组件10进行抛光，即执行 机械抛光或化学机械抛光，所以即使通过蚀刻使最初存在于玻璃基板 1和2的表面上的lpm或以下数量级上的凸起和凹陷变大到处在pm
数量级上的相对较大的凸起和凹陷，也能使每一组件10的两个玻璃 基板l和2的表面上的凸起和凹陷变为处在0.^m数量级上的相对较 小的凸起和凹陷。因此，进一步使两个玻璃基板1和2的表面平坦化， 并且抑制了由于凸起和凹陷所引起的破裂带来的损坏。接着，在图2中的步骤S7中，通过使用诸如玻璃切割器的切割 装置，沿着切割线51 (如图10中的单点虚线所示)切割组件10的 两个玻璃基板1和2，所述切割线51沿着外部外围密封件7的右侧 和左侧且在其内侧延伸，在所述外部外围密封件7中设置密封材料9。 从而将设有密封材料9的左侧和右侧部分去除。接着，通过使用诸如玻璃切割器的切割装置，沿着由双点虚线表 示的切割线52和切割线53切割两个玻璃基板1和2。切割线52沿 着单元件密封件3的液晶注入口 5的顶端部分延伸。切割线53沿着 位于单元件密封件3的下侧部分的外侧且接近单元件密封件3的下侧 部分的部分延伸，所述单元件密封件3的下侧部分设置在液晶注入口 5的相对侧上。从而得到四个次级(secondary)细长组件10a。如图11所示， 每一个次级组件10a由两个玻璃基板1和2形成，所述两个玻璃基板 1和2通过彼此平行设置的四个单元件密封件3结合起来，并且每一 个次级组件10a具有条状，其中可以形成四个完成的液晶显示设备。 在这种情况下，具有条状的组件10a具有对称形状。如在图2中的步骤S3和S4中所说明的那样，在通过单元件密封 件3将玻璃基板1和2结合起来以后，形成密封材料9以密封排气口 8。因此，如图3所示，部分密封材料9从玻璃基板1和2的端面突 出来。因此，如果直接执行沿着由双点虚线表示的切割线52、 53的 切割，而不执行沿着由单点虚线表示的切割线51的切割，则在玻璃 切割器的刀刃与密封材料9碰撞的情况下，两个玻璃基板1和2的端 部分(密封材料9存在的部分)不被切割。因此，在玻璃基板1和2 中可能发生诸如破裂的切割失效。与此相比，在前面所提到的第一切 割步骤中，在图10中首先执行沿着由单点点划线表示的切割线51的 切割，以便去除两个玻璃基板1和2的设有密封材料9的右侧和左侧
部分。然后，执行沿着由双点点划线表示的切割线52和53的切割， 以便获得具有条状的次级组件10a。这很容易防止诸如玻璃基板1和 2破裂的切割失效。接着，在图2中的步骤S8中，通过单元件密封件3的液晶注入 口 5，将液晶注入到设置在玻璃基板1和2之间且位于图11所示的 条状次级组件10a的四个单元件密封件3之内的部分中。接着，在图 2中的步骤S9中，如图12所示，通过密封材料6将次级组件10a的 四个单元件密封件3的液晶注入口 5密封。此后，在图2中的步骤S10中，通过使用诸如玻璃切割器的切割 装置沿着切割线54切割两个玻璃基板1和2，所述切割线54由图13 中的单点点划线表示并沿着单元件密封件3的左侧的线延伸且靠近 这些单元件密封件3。此外，利用诸如玻璃切割器的切割装置沿着切 割线55仅切割上玻璃基板2，所述切割线55由图13中的双点点划 线表示并沿着单元件密封件3的右侧的线延伸且靠近这些单元件密 封件3。从而得到图1A和图1B所示的液晶显示设备。在上述液晶显示设备的制造方法中，在将液晶注入到次级组件 10a (步骤S8)之后，完成玻璃基板1和2的切割(步骤SIO)。然而， 如图14所示，可以在注入液晶之前完成切割。在该工艺中，图14中 的步骤Sla到S6a可以与图2中的步骤Sl到S6相同。首先，在图14中的步骤S7a中，如图15所示，沿着由单点点划 线表示的右切割线51A (位于与图10的右切割线51相同的位置)切 割初级组件10的右侧部分。此外，沿着切割线51B (位于比图10的 左切割线51更内侧的位置)切割组件10的左侧部分，所述切割线 51B沿着最左侧的单元件密封件3的左侧的线延伸且靠近所述单元件 密封件3。因此得到图16所示的切割组件10b。接着，沿着由图16 中的水平实线表示的切割线56和切割线57切割两个玻璃基板1和2。 切割线56沿着单元件密封件3的液晶注入口 5的顶端部分延伸。切 割线57沿着单元件密封件3的与液晶注入口 5相对的下侧的线延伸， 并且靠近这些单元件密封件3。从而得到形状几乎与图11所示的条 状次级组件10a相同的次级组件。
接着，在图14中的步骤S8a中，沿着切割线58切割两个玻璃基 板1和2，所述切割线58由图16中的垂直实线表示并沿着除最左侧 的单元件密封件3以外的其它单元件密封件3的左侧的线延伸且靠近 所述其它单元件密封件3。此外，沿着切割线59仅切割上玻璃基板2， 所述切割线59由图16中的单点点划线表示并沿着单元件密封件3的 右侧的线延伸且靠近这些单元件密封件3，从而将组件切割成单件， 即三级组件。此后，在步骤S9a中，将液晶注入到三级组件的两个玻 璃基板1和2中，并且在步骤S10a中密封液晶注入口。从而得到图 1A和图1B所示的液晶显示设备。图17是蚀刻设备11的另一实例的示意性方框图。蚀刻设备11 与图4的蚀刻设备的不同之处在于电导计20设置在蚀刻槽12内的 蚀刻溶液13中，并且省去了采样管21、采样泵22和蚀刻溶液回收 管23。采用该结构消除了对采样管21、采样泵22和蚀刻溶液回收管 23的需要，实现了简单的构造。同时，如图18所示，图4和图17所示的蚀刻设备11可以具有 如下结构将蚀刻槽12设置并固定在摇动装置50上，并且在垂直和 /或水平摇动蚀刻槽12时执行蚀刻。采用该结构进--步使蚀刻槽12 中的蚀刻溶液的温度和浓度均匀化。此外，如图19所示，图4和图17所示的蚀刻设备可以具有如下 结构在通过利用超声波振动装置51产生的超声波振动蚀刻槽12中 的蚀刻溶液13的同时执行蚀刻。在该结构中，控制部分28控制超声 波振动装置51的操作。存在这样的情况由于因蚀刻在蚀刻槽12中 产生的气泡附着到玻璃基板1和2的表面上，而使蚀刻局部延迟。然 而，在采用上述结构的情况下，通过超声波振动将附着到玻璃基板1 和2的表面上的气泡去除，而避免了气泡的附着。此外，上述结构使 得能够容易地去除附着到玻璃基板1和2的表面上的有机污染物。
权利要求
1、一种制造液晶显示设备的方法，包括通过利用外部外围密封件密封两个玻璃基板之间的外围部分，形成至少一个用于形成多个完成的液晶显示设备的组件；通过将所述组件浸入在蚀刻槽内的蚀刻溶液中，蚀刻所述两个玻璃基板的外表面；以及通过抛光所述玻璃基板的所述外表面，使所蚀刻的所述玻璃基板的外表面平坦化，其中所述蚀刻包括使所述蚀刻槽内的所述蚀刻溶液的温度和浓度保持在恒定的温度和浓度。
2、 根据权利要求1所述的方法，其中所述抛光包括进行机械抛光和化学机械抛光中的至少一种。
3、 根据权利要求1所述的方法，其中所述蚀刻包括通过将所述两个玻璃基板浸入所述蚀刻溶液一段 与所述两个玻璃基板的期望蚀刻厚度相对应的时间，来减小所述两个 玻璃基板的厚度。
4、 根据权利要求1所述的方法，其中将所述蚀刻槽内的所述蚀刻溶液的温度保持在所述恒定温度包括通过温度检测装置检测所述蚀刻槽内的所述蚀刻溶液的温度，并 且基于温度检测结果，通过加热装置加热所述蚀刻溶液或通过冷却装 置冷却所述蚀刻溶液。
5、 根据权利要求1所述的方法，其中所述蚀刻溶液包括基于氢氟酸的水溶液，并且将所述蚀刻槽内的所述蚀刻溶液的浓度保持在所述恒定浓度包括通过浓度检测装置检 测所述蚀刻槽内的所述蚀刻溶液中的氢氟酸的浓度，并且基于浓度检 测结果，将氢氟酸提供给所述蚀刻槽。
6、 根据权利要求1所述的方法，其中所述两个玻璃基板具有足够的面积以在其中形成所述多个完成 的液晶显示设备，并通过多个单元件密封件和所述外部外围密封件将 所述两个玻璃基板彼此结合，并且所述单元件密封件插在所述两个玻 璃基板之间并环绕所述完成的液晶显示设备的相应显示区。
7、 根据权利要求1所述的方法，其中密封所述两个玻璃基板的所述外围部分包括在提供连接所述外 部外围密封件的外部和内部的至少一个开口部分的状态下，通过所述 外部外围密封件将所述两个玻璃基板彼此结合，并且此后利用密封材 料密封所述开口部分。
8、 根据权利要求7所述的方法，还包括通过在所述抛光之后，切割设有所述密封件的所述两个玻璃基板 的所述外围部分的一部分，去除插在所述两个玻璃基板之间的所述密 封材料。
9、 根据权利要求8所述的方法，其中所述切割包括切割所述组件，以便获得多个具有条状的用于形成 若干完成的液晶显示设备的次级组件，并且将所述次级组件中的每一 个切割成单件的所述相应的完成的液晶显示设备。
10、 根据权利要求9所述的方法，其中所述两个玻璃基板具有足够的面积以在其中形成所述多个完成 的液晶显示设备，并通过插在所述两个玻璃基板之间的多个单元件密 封件将所述两个玻璃基板彼此结合，所述单元件密封件中的每一个环 绕所述完成的液晶显示设备的显示区，以及通过所述切割将所述两个玻璃基板切割成所述完成的液晶显示 设备。
11、 根据权利要求io所述的方法，其中所述单元件密封件中的每一个设有液晶注入口，以便连接所述外 部外围密封件的外部与内部，以及所述方法还包括在获得所述次级组件之后且在将所述次级组件 中的每一个切割成单件之前，通过所述液晶注入口将液晶注入到所述 单元件密封件中，然后密封所述液晶注入口。
12、 根据权利要求IO所述的方法，其中所述单元件密封件中的每--"个设有液晶注入口，以便连接所述外 部外围密封件的外部与内部，以及所述方法还包括在将所述次级组件中的每--个切割成单件之后， 通过所述液晶注入口将液晶注入到所述单元件密封件中，然后密封所 述液晶注入口。
13、 根据权利要求1所述的方法，其中 所述蚀刻包括摇动所述蚀刻槽。
14、 根据权利要求1所述的方法，其中 所述蚀刻包括利用超声波振动所述蚀刻槽中的所述蚀刻溶液。
15、 根据权利要求4所述的方法，其中 通过PID控制来控制所述加热或所述冷却。
16、 根据权利要求1所述的方法，其中 形成两个或多个组件，并且同时蚀刻所述组件。
17、 一种制造液晶显示设备的方法，包括 制备至少一对玻璃基板； 通过利用外部外围密封件密封所述成对的玻璃基板的外围部分， 形成至少一个组件；通过将所述组件浸入在蚀刻槽内的蚀刻溶液中，蚀刻所述成对的 玻璃基板的外表面；以及通过抛光所述成对的玻璃基板的所述外表面，使所蚀刻的所述玻 璃基板的外表面平坦化，其中所述蚀刻包括使所述蚀刻槽内的所述蚀刻溶液的温度和浓 度保持在恒定的温度和浓度，并通过将所述玻璃基板浸入所述蚀刻溶 液一段与所述成对的玻璃基板的期望蚀刻厚度相对应的时间，来减小 所述成对的玻璃基板的厚度，以及所述抛光包括执行机械抛光和化学机械抛光中的至少一种。
18、 根据权利要求17所述的方法，其中将所述蚀刻槽内的所述蚀刻溶液的温度保持在所述恒定温度包 括通过温度检测装置检测所述蚀刻槽内的所述蚀刻溶液的温度，并 且基于温度检测结果，通过加热装置加热所述蚀刻溶液或通过冷却装 置冷却所述蚀刻溶液。
19、 根据权利要求17所述的方法，其中所述蚀刻溶液包括基于氢氟酸的水溶液，并且将所述蚀刻槽内的 所述蚀刻溶液的浓度保持在恒定浓度包括通过浓度检测装置检测所 述蚀刻槽内的所述蚀刻溶液中的氢氟酸的浓度，并且基于浓度检测结 果，将氢氟酸提供给所述蚀刻槽。
20、 根据权利要求17所述的方法，其中所述成对的玻璃基板具有足够的面积以在其中形成多个完成的 液晶显示设备，并且通过多个单元件密封件将所述成对的玻璃基板彼 此结合，所述单元件密封件插在所述两个玻璃基板之间且环绕所述完 成的液晶显示设备的相应显示区，以及通过所述切割将所述成对的玻璃基板切割成所述完成的液晶显 示设备'
全文摘要
一种制造液晶显示设备的方法，包括通过利用外部外围密封件密封两个玻璃基板之间的外围部分，形成至少一个用于形成多个完成的液晶显示设备的组件，通过将该组件浸入蚀刻槽内的蚀刻溶液中蚀刻两个玻璃基板的外表面，以及通过抛光玻璃基板的外表面，使所蚀刻的玻璃基板的外表面平坦化。所述蚀刻包括使蚀刻槽内的蚀刻溶液的温度和浓度保持在恒定的温度和浓度。
文档编号H01L21/306GK101118333SQ200710137160
公开日2008年2月6日 申请日期2007年7月30日 优先权日2006年7月31日
发明者千叶靖, 原雅美, 西野利晴 申请人:卡西欧计算机株式会社