专利名称：液晶显示装置的制造方法及用于该方法的滴下式注入装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种通过滴下式注入法(one drop fill)将液晶密封在基板之间的液晶显示装置的制造方法，以及用于该方法的滴下式注入装置。
背景技术：
主动矩阵型(active matrix type)的彩色液晶显示装置具有在绝缘基板上形成薄膜晶体管(TFT)等的TFT基板，以及上面形成了滤色器(CF)等的CF基板。在液晶显示装置制造过程的基板结合过程中，要向TFT基板或CF基板中的任一个的外围部分涂覆密封材料。接着，将这两块基板叠置起来，然后利用基板层压装置如热压装置或真空加热装置施压并进行层压，由此就构成了有预定单元间隙宽度的层压基板。在密封材料固化后的液晶注入步骤中，利用真空注入技术将液晶注入到层压基板的单元间隙(cell gap)中，然后密封液晶注入口。
但是，在真空注入技术中，随着基板尺寸增大，很难均匀地将液晶注入到该间隙中。此外，为了有利于液晶板成本的降低，需要对制造工艺进行简化，以提高生产率。因此，作为解决这些问题的技术，利用下面的滴下式注入方法的液晶注入变得比较普遍。在滴下式注入法中，要将光敏固化树脂或光热固化树脂构成的密封材料以边框形状的方式涂到一块基板的外围周边上。接着，在基板的密封材料边框内以预定的滴注间隔将预定量的液晶滴注到多个部分上。在另一基板上散布着涂覆了粘接剂的间隔球(粘性间隔物)。接着，将这两块基板置于基板层压装置中。将一块基板固定在下板上，另一块基板固定在上板上。然后，在真空条件下让上下板彼此靠近，将这两块基板层压成层压基板。接着，将大气送入真空腔，以恢复到大气压下，利用层压基板内外部间的压力差限定单元间隙。然后，向层压基板照射紫外射线(UV射线)或者在向它们照射了紫外射线后再对它们进行加热，从而让密封材料固化。除了散布间隔球之外，基板上设有树脂等制成的间隔柱或类似物，在此省略了散布间隔物的步骤。
专利文件1JPA-A-2001-281678如上所述，在滴下式注入法中，要对已滴注了液晶的基板进行层压，然后用UV射线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，因层压基板而散布开的液晶就会在密封材料固化前冲破密封材料而泄漏出来。此外，由于密封材料的成分在固化前容易洗脱，如果液晶与固化前的密封材料接触，密封材料成分就会污染并损坏液晶。另一方面，如果滴注液晶的位置离密封材料太远，液晶就不能完全散布到密封材料边缘，从而产生未注入液晶的气泡区域。如果被密封材料成分污染损害的液晶或气泡到达显示区域，就会产生显示不均匀或显示缺陷的区域，由此显示质量就会降低。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种利用滴下式注入法制造液晶显示装置的方法，它能减少液晶显示装置的制造缺陷，同时实现稳定的制造工艺；以及一种用于该方法的滴下式注入装置。
前述目的可通过采用了滴下式注入法的液晶显示装置的制造方法来实现，其中通过将液晶滴注到涂有密封材料的基板上来实施液晶注入，让基板的液晶滴注侧面向相对基板，在真空条件下层压这两块基板，然后回到大气压状态下，该方法包括根据层压的该基板和相对基板之间的单元间隙宽度，来控制液晶在基板上的滴注位置或者滴注量。
依照本发明，在利用滴下式注入法将液晶密封在基板之间的液晶显示装置的制造方法中，减少了液晶显示装置的制造缺陷，实现了稳定的制造工艺。
图1A到1E是说明依照本发明第一实施例的采用了滴下式注入法的液晶显示装置制造方法的基板层压步骤和液晶注入步骤的视图；图2A和2B是表示在依照本发明第一实施例的采用了滴下式注入法的液晶显示装置的制造方法中，液晶22在上板18和下板16的相对表面之间平行度较低的情况下的散布状态的截面图；图3A到3C是表示在依照本发明第一实施例的采用了滴下式注入法的液晶显示装置的制造方法中，将液晶22滴注到TFT基板2上的状态的截面图；图4是表示在依照本发明第一实施例的采用了滴下式注入法的液晶显示装置的制造方法中，将液晶22滴注到TFT基板2上的状态的截面图；图5是表示用于依照本发明第一实施例的滴下式注入装置60的分配器34的示意性结构的透视图；图6是表示依照本发明第一实施例的滴下式注入装置60的示意性结构的透视图；图7A和7B是表示在依照本发明第二实施例的采用了滴下式注入法的液晶显示装置的制造方法中，液晶22在发生了形变的TFT基板2和CF基板4上的散布状态的截面图；图8是表示在依照本发明第二实施例的采用了滴下式注入法的液晶显示装置的制造方法中，液晶22滴注到TFT基板2上的状态的截面图；图9是表示在依照本发明第二实施例的采用了滴下式注入法的液晶显示装置的制造方法中，液晶22滴注到TFT基板2上的状态的截面图；图10A和10B是表示在依照本发明第三实施例的采用了滴下式注入法的液晶显示装置的制造方法中，分别将TFT母板66和CF母板68固定在母板下板70和母板上板72上的状态的截面图；以及图11A和11B是表示在依照本发明第三实施例的采用了滴下式注入法的液晶显示装置的制造方法中，液晶22的滴注位置和滴注量在密封材料10a、10b、10c和10d当中变化的状态的透视图。
具体实施例方式
现在参照图1A到图6详细描述依照本发明第一实施例的采用了滴下式注入法的液晶显示装置的制造方法和滴下式注入装置。参照图1A到图1E，描述液晶显示装置的基板层压步骤和液晶注入步骤。如图1A所示，例如，将由光敏固化树脂制成的密封材料10以边框形状的形式涂到两块基板2和4中的TFT基板2的外围部分上，所述两块基板上设置了对齐薄膜。使得密封材料10在TFT基板2上的高度约达30±5μm。在面向TFT基板2布置的CF基板4上，设置树脂制成的间隔柱或者散布并粘结有间隔球。
接着，利用分配器(未示出)将预定量的液晶22以预定的滴注间隔滴注到TFT基板2上的边框形状的密封材料10的内侧。
然后，将TFT基板和CF基板4置于基板层压装置6中。如图1A所示，通过静电吸附等方式将TFT基板2固定在基板层压装置6的下板16上，通过静电吸附等方式将CF基板4固定在上板18上。
接着，如图1B所示，逐渐减小基板层压装置6内的压力，让上板18渐渐靠近下板16。
然后，如图1C所示，让两块基板2和4彼此靠得足够近，利用对准摄像机24摄取这两块基板2和4上设置的对齐标志的图象，对齐并层压这两块基板2和4。该情况下，向上板18和下板16之间施加例如150kgf(＝1.47×103N)的压力。
然后，在将CF基板4从上板18上释放下来后，如图1D所示，让基板层压装置6内恢复大气压力约1atm(＝101.325kPa)。基于此，借助间隔物彼此面对的TFT基板2和CF基板4进一步受大气压的压力作用。TFT基板2和CF基板4之间的间隙(单元间隙)变均匀，液晶22在密封材料10的边框内均匀散布。
接着，如图1E所示，利用紫外(UV)光源26向光敏固化树脂制成的密封材料10照射紫外射线，密封材料10固化。由此就制得了液晶显示板28。
如果上板18和下板16的对置表面之间的平行度较低，并且上板18上的CF基板4的安装表面朝下板16上的TFT基板2的安装表面倾斜，那么TFT基板2和CF基板4的对置表面也会彼此倾斜，单元间隙也变得不均匀。如果单元间隙不均匀，液晶22在密封材料10的边框内也散布得不均匀。图2A和2B是表示在上板18和下板16的对置表面之间平行度较低的情况下，液晶22的散布状态的截面图。图2A中，当上板18的左侧朝下板16下倾时，在左侧包括密封材料10的附近的区域中，单元间隙也相对变窄。于是，在该单元间隙狭窄的区域内，与其它区域相比，液晶22的量过多，液晶22的散布速度较高。另一方面，在右侧包括密封材料10的区域中，单元间隙相对较宽。于是，在具有该较宽单元间隙的区域内，与其它区域相比，液晶22的量太少，液晶22的散布速度也较慢。
结果，如图2B所示，在左侧靠近密封材料10的单元间隙较窄的区域中，液晶22与未固化的密封材料10接触，密封材料10的成分洗脱到液晶22中，于是产生污染液晶22的污染区域。另一方面，在右侧靠近密封材料10的单元间隙较宽的区域中，液晶22朝密封材料10的散布速度变得较低，最终液晶22在到达密封材料10之前停止了散布，从而在密封材料10的边框内产生未注入液晶22的未注入区域32。
于是，在该实施例中，在采用通过往设有密封材料10的TFT基板2上滴注液晶材料22来实施液晶注入的滴下式注入法中，让TFT基板2的液晶滴注面面向CF基板4，将这两块基板层压起来，然后回到大气压状态，事先发现层压后的TFT基板2和CF基板4之间的单元间隙宽度，并对液晶22在TFT基板2(或CF基板4)上的滴注位置或滴注量进行控制。具体而言，该实施例的特征在于可根据事先发现的单元间隙宽度的分布，来控制滴注位置、滴注量、液晶的滴注次数、或者它们的组合。
图3A到图3C是表示往TFT基板2上滴注液晶的状态的截面图。图3A示出了一种参考滴注控制状态，其中每滴液晶22的量都均匀的。图3B表示滴注到包括密封材料10的附近的区域中的液晶22的滴注量偏离参考滴注状态下的滴注量的滴注控制状态。图3C表示改变在包括密封材料10的附近的区域中的液晶22的滴注次数的控制状态。
首先，利用图1A到1E所示的制造方法制造多块液晶显示板28，以测量单元间隙宽度。在制造液晶显示板28以测量单元间隙宽度的液晶滴注过程中，通过基于设计值的参考滴注控制(见图3A)控制总滴注量、滴注位置和每滴的滴注量。接着，在为测量单元间隙宽度而制造的多块液晶显示板28的密封测量10的边框内，在多个位置测量单元间隙宽度，然后找到单元间隙宽度的分布。在该实施例中，后面将以图2A和2B所示的TFT基板2和CF基板4相互倾斜的状态下的单元间隙宽度分布作为例子进行描述。
图3B表示根据事先获得的单元间隙宽度的分布，在不改变液晶22的滴注位置的情况下，改变滴注到包括密封材料10的附近的区域中的液晶22的滴注量的滴注控制状态。根据预定的单元间隙宽度分布，单元间隙在左侧的包括密封材料10的附近的区域中相对较窄，而在右侧的包括密封材料10的附近的区域中相对较宽。因此，对滴注量进行控制，以便减少液晶22在左侧的包括密封材料10的附近的区域中的滴注量，同时增加液晶22在右侧的包括密封材料10附近的区域中的滴注量。由于单元间隙的平均宽度依赖于在密封材料10的边框内滴注的液晶22的总滴注量而变化，因此要调整液晶22在每个滴注位置上的每滴滴注量，以便使总滴注量不会偏离参考滴注状态下的总滴注量。
当在图3B所示的滴注控制下将液晶22滴注到TFT基板2上后，利用图1A到1E所示的技术将TFT基板2和CF基板4层压起来，如图2A所示，CF基板4的左侧朝TFT基板2下倾，在左侧包括密封材料10的附近的区域中的单元间隙相对变窄。但是，由于减少了该区域中的液晶22的滴注量，该区域中的液晶22的量与其它区域相比不会过多，其散布速度基本上等于参考滴注控制状态下的散布速度。与此同时，右侧包括密封材料10的附近的区域中的单元间隙变得较宽。但是，由于增加了该区域中液晶22的滴注量，该区域中的液晶量与其它区域相比不会太少，其散布速度基本上等于参考滴注控制状态下的散布速度。
结果，不管位置如何，液晶22在单元间隙中的滴注量和散布速度都是均匀的，都等于参考滴注控制状态下的情况。于是，就可制造出液晶22不与未固化的密封材料10接触、因此不产生污染区域30的液晶显示板28，或者不会制造出未将液晶22注入密封材料10的边框内而产生未注入区32的液晶显示板28。
图3C表示滴注控制状态，其中根据事先获得的单元间隙宽度的分布，而改变液晶22滴注到包括密封材料10的附近的区域中的次数。在该滴注控制过程中，每滴的滴注量是不变的，其一直等于参考滴注控制状态下的滴注量，但是在左侧包括密封材料10的附近、单元间隙较窄的区域，液晶22滴注到该区域中的次数减少，而在右侧包括密封材料10的附近的区域中，液晶22的滴注次数增加。
当在如图3C所示的滴注控制下将液晶22滴注到TFT基板2上之后，利用图1A到1E所示的技术将TFT基板2和CF基板4层压起来，如图2A所示，CF基板4的左侧朝TFT基板2下倾，在左侧包括密封材料10的附近的区域中，单元间隙相对变窄。但是，由于该区域中的液晶22的滴注次数减少，与其它区域相比，该区域中的液晶22的量不会过多，其散布速度基本上等于参考滴注控制状态下的散布速度。与此同时，在右侧包括密封材料10的附近的区域中，单元间隙变得较宽。但是，由于该区域中液晶22的滴注次数增加，滴注量就增加了，与其它区域相比，该区域中的液晶量不会太少，其散布速度基本上等于参考滴注控制状态下的散布速度。
如果让密封材料10边框内的总滴注数等于参考滴注控制状态下的滴注数，液晶22的总滴注量将与参考滴注控制状态下的总滴注量相等，单元间隙的平均宽度也能等于参考滴注控制状态下的单元间隙的平均宽度。
随着这些的实施，不管位置如何，液晶22在单元间隙内的滴注量和散布速度都是均匀的，它们基本上等于参考滴注控制状态下的情况。于是，就可以制造出液晶22不与未固化的密封材料10接触、因此不产生污染区域的液晶显示板28，或者制造出不产生未将液晶22注入到密封材料10的边框内的未注入区域32的液晶显示板28。
图4是液晶22滴注到TFT基板2上的状态的截面图。它表示在包括密封材料10的附近的区域中，液晶22的滴注位置根据事先获得的单元间隙宽度的分布而变化的滴注状态。在该滴注控制过程中，每滴的滴注量不变，其一直等于参考滴注控制状态下的滴注量，而在左侧单元间隙较窄的包括密封材料10的附近的区域中，液晶22的滴注位置从附近的密封材料10移开，而在右侧单元间隙较宽的包括密封材料10的附近的区域中，液晶22的滴注位置靠近附近的密封材料10。
当在图4所示的滴注控制下将液晶22滴注到TFT基板2上之后，利用图1A到1E所示的技术将TFT基板2和CF基板4层压起来，如图2A所示，CF基板4的左侧朝TFT基板2下倾，在左侧包括密封材料10的附近的区域中单元间隙相对变窄。但是，由于该区域中液晶22的滴注位置远离附近的密封材料10，因此与其它区域相比，液晶22在该单元间隙窄的区域中的散布速度相对增大。由于距密封材料10较远，液晶22能以基本上等于参考滴注控制状态下的到达时间的时间，到达未固化密封材料10。与此同时，在右侧包括密封材料10的附近的区域中，单元间隙相对较宽。但是，由于该区域中液晶22的滴注位置靠近附近的密封材料10，因此与其它区域相比，液晶22在该具有较宽单元间隙的区域中的散布速度相对较低。由于距密封材料10的距离较短，液晶22能在基本上等于参考滴注控制状态下的到达时间的时间内到达未固化密封材料10。
如果让密封材料10边框内的总滴注数等于参考滴注控制状态下的滴注数，液晶22的总滴注量将与参考滴注控制状态下的总滴注量相等，单元间隙的平均宽度也能等于参考滴注控制状态下的单元间隙的平均宽度。于是，就可以制造出液晶22不与未固化的密封材料10接触、因而不产生污染区域的液晶显示板28，或者制造出不产生未注入区域32的液晶显示板28。
现在，参照图5和6描述依照该实施例的用于液晶显示装置的制造方法的滴下式注入装置。图5是表示滴下式注入装置中采用的分配器34的示意性的结构透视图。图5中，分配器34具有中空的长方体形壳体36，其使用时，长方体的中心轴基本上垂直。壳体36内部布置了基本上平行于壳体36的中心轴的中空圆柱形注射器38。注射器38的一端通过可控制液晶22的滴注的控制阀40与在竖直方向上位于壳体36下端的喷嘴42相连。在壳体36靠近滴注控制阀40的侧壁上，设置了用于将液晶储槽44内的液晶22提供给壳体的供料控制阀46，这样液晶22就能通过供料管48流入注射器38。
在注射器38另一端的内部插有细长的杆状柱塞杆50的一端，该柱塞杆的外壁与注射器38的内壁接触。柱塞杆50以可竖直移动的方式支撑。根据柱塞杆50的远端的移动量，供应到注射器38中的液晶22从喷嘴42中滴落。由于液晶本身的表面张力，液晶22不会从喷嘴42中喷出，除非有外力施加。
壳体36中布置了基本上平行于壳体36的中心轴的滚珠丝杠52。滚珠丝杠52的一端受壳体36内设置的轴向的端轴承单元(未示出)的旋转支撑，其另一端与电机56的旋转轴相连。一滑动片54通过滚珠轴承与滚珠丝杠52结合。当驱动电动机56以旋转滚珠丝杠52时，滑动片54可竖直移动。在将步进电动机或伺服电动机用作电动机56时，滑动片54能高精度和高分辨率地垂直定位。柱塞杆50的另一端与滑动片54固定。当滑动片54以较高精度竖直移动并定位时，柱塞杆50远端的位移量能得到精确控制。这能使充入注射器38和喷嘴42、经下推后从喷嘴42的远端滴落的每一滴液晶22的量得到宽范围和高分辨率的控制。
控制器58控制电动机56、供料控制阀46和滴注控制阀40，以便使分配器34将预定量的液晶22滴注到基板(未示出)上。控制过程包括在滴注控制阀40关闭的状态下打开供料控制阀46，驱动电动机56让滚珠丝杆52沿预定的旋转方向旋转，于是将柱塞杆50带回其原始位置。随着这些的实施，液晶储槽44中的液晶22被吸到注射器38中，注射器38内部被液晶22充满。接着，关闭供料阀46，打开滴注控制阀40。然后，驱动电动机56，让滚珠丝杠52旋转预定的量，由此让滑动片54竖直向下移动预定量。柱塞杆50的远端将充入注射器38中的液晶22下推。于是预定量的液晶22从喷嘴42的远端滴落下来。随着这些操作重复进行，液晶22顺序地滴注到基板上。通过为每一滴注改变电动机56的旋转量，就能任意地改变液晶22滴注到基板上的滴注量。
现在，参照图6描述采用了分配器34的滴下式注入装置的示意性结构。图6是表示滴下式注入装置60的示意性结构的透视图。滴下式注入装置60有一平坦的板状基板平台62，该平台上可安装TFT基板2，而分配器34设置在该基板平台62的上方。基板平台62由控制器58来控制，它能在xy平面内相对分配器34平移。在液晶22的滴注过程中，图6所示的在x轴方向和y轴方向上的移动量可任意变化。控制器58具有存储单元64。存储单元64中存储了基于单元间隙宽度分布的液晶22的滴注位置和每滴滴注量。
下面描述滴下式注入装置60的操作。首先，在初始状态下，控制器58控制基板平台62，使分配器34位于TFT基板2的预定位置上(例如，位于图6中的左下角)。接着，控制器58根据存储单元64内存储的液晶22的滴注位置和滴注量信息控制分配器34，从而使得分配器34将一滴液晶22a滴注到TFT基板2上的密封材料10的方框内。然后，根据滴注位置信息，控制器58使基板平台62在xy平面内相对分配器34平移，并将基板平台62定位在预定位置。接着，控制器58根据滴注量信息控制分配器34，从而让分配器34滴注一滴液晶22b。前述操作重复进行，以便将液晶22顺序地滴注到TFT基板2上。由于液晶22的滴注位置和每滴滴注量都存储在存储单元64中，因此可为每滴液晶控制液晶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的情况下，可减少每滴液晶的滴注量，或者仅让液晶22的滴注位置远离或靠近密封材料。还可采用让分配器34相对基板平台62平移的结构。
依照该实施例，可根据事先发现的单元间隙宽度的分布，控制液晶滴注过程中的滴注位置、滴注量、液晶的滴注次数或者它们的组合。即使包括密封材料10附近的区域中的单元间隙较窄，这也能令人满意地减少液晶22与密封材料10接触、密封材料10的成分洗脱出来污染液晶22的可能性。由于即使包括密封材料10附近的区域中的单元间隙较宽，液晶22也能到达密封材料10的端部，因此就能令人满意地减少产生未注入液晶22的区域的可能性。此外，即使单元间隙宽度分布不均匀，也能让液晶22在单元间隙中均匀地散布。另外，滴下式注入装置60能够在将液晶22滴注到TFT基板2上的步骤中任意改变每滴的滴注量或滴注位置。例如，在每滴滴注量固定的传统分配器中，为了增加液晶22在预定位置的滴注量，必需在该位置上多次滴注液晶22。但是，在该实施例的滴下式注入装置60中，由于能容易地增加或减少每滴的滴注量，因此就能在每一滴时滴注想要的滴注量的液晶22。这就能在不增加液晶22滴注步骤中的节拍时间的情况下，减少液晶显示装置的制造缺陷。
下面参照图7A到图9描述依照本发明第二实施例的采用了滴下式注入法的液晶显示装置的制造方法和该方法中采用的滴下式注入装置。图7A和图7B是表示液晶22在表面发生了弯曲和扭曲的TFT基板2和CF基板4上的散布状态的截面图。图7A是表示液晶22在TFT基板2和CF基板4之间的单元间隙中散布的状态。图7B是表示液晶22在密封材料10的边框内散布的状态的截面图。用相同数字表示效果和功能与图1A到图4所示第一实施例的液晶显示装置制造方法和用于该方法的滴下式注入装置60中的构成元件相同的构成元件，后面就不再对它们作详细描述了。
随着TFT基板2平面内的预定区域被静电吸附或真空吸附，该基板2固定到下板16上。与之类似，随着CF基板4表面内的预定区域被静电吸附或真空吸着，该CF基板4固定到上板18上。但是如图7A所示，由于吸附或吸着不均匀，在TFT基板2和CF基板4的表面内会产生吸附区域和未吸附区域，这会让TFT基板2和CF基板4发生扭曲。如果TFT基板2和CF基板4上形成对齐标记的位置彼此发生偏移，在层压TFT基板2和CF基板4时就会让TFT基板2和CF基板4扭曲。如果基板表面上发生了这种扭曲，单元间隙宽度就会分布不均匀。在单元间隙相对较窄的区域内，液晶22的量与其它区域相比过多，其散布速度也较高。另一方面，在单元间隙较宽的区域内，液晶22的量与其它区域相比太少，其散布速度较低。
结果，如图7B所示，如果在密封材料10附近形成单元间隙较窄的区域，液晶22就会与未固化的密封材料10接触，密封材料10的成分就会洗脱到液晶22中，从而产生污染液晶22的污染区域30。另一方面，在单元间隙较宽的区域内，液晶22不完全散布开，从而产生未注入液晶22的未注入区域32。因此，在该实施例中，可根据事先发现的单元间隙分布，来控制滴注位置、滴注量、液晶的滴注次数或者它们的组合。
图8是表示液晶22滴注到TFT基板2上的状态的截面图。它示出了在每个滴注位置上每一滴液晶22的滴注量都在变化的状态。在改变液晶22的滴注量时，首先要通过与第一实施例中所用技术类似的技术事先测量单元间隙，从而掌握单元间隙宽度的分布。如图7A和7B所示，在层压后的TFT基板2和CF基板4的中心的左侧单元间隙较窄、而右侧单元间隙较宽的情况下，如图8所示，要减少液晶22在单元间隙较窄的左侧区域中的滴注量，同时增加液晶22在单元间隙较宽的右侧区域的滴注量。
随着这些的实施，也象第一实施例中那样，不管位置如何，液晶22在单元间隙中的滴注量和散布速度变得均匀，并变得基本上等于参考滴注控制状态下的情况。于是，就可以制造出液晶22不与未固化的密封材料10接触、从而不产生污染区域30的液晶显示板28，或者制造出不会产生未将液晶22注入到密封材料10的边框内的未注入区域32的液晶显示板28。
此外，如同第一实施例中参照图3C所描述的那样，在不改变液晶22的每滴滴注量的情况下，通过减少液晶22在单元间隙宽度较窄的区域内的滴注次数、同时增加液晶22在单元间隙宽度较宽的靠近右侧密封材料10的区域中的滴注次数的这一技术，也能达到同样效果。
图9是表示液晶22滴注到TFT基板2上的状态的截面图。它示出了根据事先获得的单元间隙宽度分布，改变液晶22在包括密封材料10附近的区域中的滴注位置间隔的滴注控制状态。如图7A和7B所示，在层压后的TFT基板2和CF基板4的中心的左侧单元间隙较窄、而右侧单元间隙较宽的情况下，如图9所示，加宽液晶22在左侧单元间隙较窄的区域中的滴注间隔，而缩窄液晶22在右侧单元间隙较宽的区域中的滴注间隔。
随着这些的实施，就象实施例1和图8所示的情况那样，不管位置如何，液晶22在单元间隙中的滴注量和散布速度都将变得均匀，并变得基本上等于参考滴注控制状态下的情况。因此，就可以制造出液晶22不与未固化的密封材料10接触、从而不产生污染区域30的液晶显示板28，或者制造出不会产生未将液晶22注入到密封材料10的边框内的未注入区域32的液晶显示板28。
依照该实施例的滴下式注入装置与前述实施例的滴下式注入装置60类似，因此就不再对它作进一步详细描述了。
依照该实施例，根据单元间隙宽度的分布，可增加或减少液晶22的滴注量，并改变液晶22的滴注位置。因此，即使单元间隙宽度不均匀，也能令人满意地减少密封材料10对液晶22的污染以及未注入液晶22的未注入区域的产生。此外，即使单元间隙宽度的分布不均匀，液晶22也能在单元间隙内均匀地散布。另外，由于采用了滴下式注入装置60，就能在不增加液晶22的滴注步骤中节拍时间的情况下，减少液晶显示装置的制造缺陷。
下面参照图10A、图10B、图11A和图11B描述依照本发明第三实施例的采用了滴下式注入方法的液晶显示装置的制造方法以及用于该方法的滴下式注入装置。虽然也将上述第一和第二实施例中的滴下式注入方法用于每块液晶显示板28，但本实施例的特征在于，将滴下式注入方法用于多块板的基板(母基板)，以便同时制造多块液晶显示板28。图10A是表示分别将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上的状态的截面图。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块液晶显示板28，但在竖直方向上设置在上侧的CF基板的母基板68特别容易扭曲。因此，在层压TFT基板的母基板66和CF基板的母基板68时，单元间隙宽度分布不均匀。单元间隙在母基板66和68的周围部分变窄，而单元间隙在中央部分会变宽。
该状态下，如图10B所示，可通过图3A所示的参考滴注控制来控制液晶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的边框内的滴注位置和滴注量。随着这些的实施，由于单元间隙在母基板66和68的周围部分变窄，而单元间隙在中央部分变宽，因此未固化的密封材料成分就会污染施加到靠近TFT基板的母基板66的周围部分的密封材料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，会产生未注入液晶22的区域。
因此，在该实施例中要改变滴注到密封材料10a、10b、10c和10d的边框内的液晶22的滴注位置和滴注量。图11A和11B是表示为每个密封材料10a、10b、10c和10d改变液晶22的滴注位置和滴注量的状态的透视图。图11A是表示改变滴注位置的状态的透视图。图11B是表示改变滴注量的状态的透视图。
如图11A所示，随着在施加到TFT基板母基板66的外围部分上的密封材料10a到10d附近滴注的液晶22的滴注位置从密封材料10a和10d附近移开，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的未注入区域的产生。与之类似，如图11B所示，由于减少了在靠近TFT基板母基板66的外围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处的液晶22的滴注量，就能避免液晶22的污染和未注入液晶22的未注入区域的产生。
依照该实施例，即使在利用一块TFT基板的母基板66和一块CF基板的母基板68，同时制造多块液晶显示板28的情况下，也能根据单元间隙宽度的分布增加或减少液晶22的滴注量，并改变液晶22的滴注位置。因此，即使在层压后的母基板66和68的单元间隙宽度不均匀时，也能令人满意地减少密封材料10对液晶22的污染和未注入液晶22的局部未注入区域的产生。此外，即使在单元间隙宽度分布不均匀时，液晶22也能均匀地散布到单元间隙中。由于采用了滴下式注入装置60，因此能在不增加液晶22的滴注步骤中的生产节拍的情况下，减少液晶显示装置的制造缺陷。
本发明并不限于上述实施例，可作出各种改进。
虽然上述实施例中液晶22的滴注量和滴注位置是根据单元间隙的测量结果来决定的，但本发明并不限于此。例如，可在多个点处测量TFT基板2在下板16上的固定表面与CF基板4在上板48上的固定表面之间的间隔，然后根据该测量结果决定液晶22的滴注量和滴注位置。
虽然上述实施例中以单元间隙宽度分布不均匀的液晶显示板28作为例子，但本发明并不限于此。例如，在制造具有大的平均单元间隙宽度的液晶显示板28的情况下，液晶22的总滴注量增加，但密封材料10的材料还会污染靠近密封材料10滴注的液晶22。因此，随着将液晶22在靠近密封材料10的区域中的滴注位置移离密封材料10时，将能避免液晶22在密封材料10同化前到达密封材料10。这样就可制造出高单元间隙的液晶显示板28，其能抑制由于未固化密封材料10导致的污染液晶22的污染区域30的生成。
此外，在制造单元间隙宽度窄的液晶显示板28的情况下，液晶22的总滴注量减少，但液晶22却到不了密封材料10，从而形成未注入液晶22的未注入区域。于是，随着靠近密封材料10滴注的液晶22的滴注位置移近密封材料10，液晶22就能到达密封材料10。这就能制造出单元间隙窄的液晶显示板28，其不会产生液晶22的未注入区域。
虽然上述实施例中液晶22的滴注量和滴注位置是根据单元间隙宽度分布决定的，但本发明并不限于此。例如，液晶22的滴注量和滴注位置可根据密封材料10的固化时间来确定。在滴下式注入填充法中，当层压TFT基板2和CF基板4时，液晶22在单元间隙内迅速扩散。此后，在即将到达预定的单元间隙时，液晶22的扩散变得平缓，液晶22最终充满整个单元间隙。即使在完成了TFT基板2和CF基板4的层压步骤后，液晶22也能在单元间隙内平缓散布，直到密封材料10固化。因此，分散液晶22的到达位置与从层压步骤开始到密封材料固化的时间成比例。如果延长层压步骤中的施压时间，密封材料10固化的时间就变长，在该时间内，液晶22就会到达未固化的密封材料10，从而被污染。于是，在延长层压步骤中的施压时间的情况下，如果将滴注在靠近密封材料10的区域中的液晶22的滴注位置移离密封材料10，液晶22就不能到达密封材料10，也就避免了液晶22的污染。
此外，虽然上述实施例中为了避免液晶22的污染和未注入区域的产生而改变了滴注量或滴注位置，但本发明并不限于此。例如，通过既改变液晶22的滴注量又改变它的滴注位置，也能达到相同效果。
权利要求
1.一种采用滴下式注入法制造液晶显示装置的方法，通过将液晶滴注到设有密封材料的一基板上，使得该基板的液晶滴注侧面面向一相对基板，在真空条件下将这些基板层压起来，然后恢复到大气压状态下，由此来实施液晶注入，该方法包括以下步骤根据被层压的该基板和该相对基板之间的单元间隙宽度，控制液晶在该基板上的滴注位置或滴注量。
2.根据权利要求1所述的液晶显示装置的制造方法，其中根据单元间隙宽度的分布来控制该滴注位置或该滴注量。
3.根据权利要求2所述的液晶显示装置的制造方法，其中在单元间隙宽度较窄的区域中减少滴注量。
4.根据权利要求3所述的液晶显示装置的制造方法，其中在单元间隙宽度窄的区域中减少每滴液晶的滴注量。
5.根据权利要求3所述的液晶显示装置的制造方法，其中在单元间隙宽度窄的区域中减少液晶的滴注次数。
6.根据权利要求5所述的液晶显示装置的制造方法，其中在单元间隙宽度窄的区域中加宽滴注位置间的间隔。
7.根据权利要求3所述的液晶显示装置的制造方法，其中如果单元间隙窄的区域包括该密封材料的附近区域，就将滴注位置移离该密封材料。
8.根据权利要求2所述的液晶显示装置的制造方法，其中在单元间隙宽度较宽的区域中增大滴注量。
9.根据权利要求8所述的液晶显示装置的制造方法，其中在单元间隙宽度宽的区域中增加每滴液晶的滴注量。
10.根据权利要求8所述的液晶显示装置的制造方法，其中在单元间隙宽度宽的区域中增加液晶的滴注次数。
11.根据权利要求10所述的液晶显示装置的制造方法，其中在单元间隙宽度宽的区域中缩窄滴注位置间的间隔。
12.根据权利要求8所述的液晶显示装置的制造方法，其中如果单元间隙宽度宽的区域包括该密封材料的附近，就将滴注位置移近该密封材料。
13.根据权利要求1所述的液晶显示装置的制造方法，其中可根据该密封材料的固化时间控制该密封材料附近的滴注位置。
14.一种用于滴下式注入方法的滴下式注入装置，其中所述方法是通过将液晶滴注到设有密封材料的一基板上，让该基板的液晶滴注侧面向一相对基板，在真空条件下层压该两基板，然后回到大气压状态下，以此来实施液晶注入，该装置包括一分配器，用于滴注液晶；以及一控制器，用于控制由该分配器滴注的液晶的滴注量。
15.根据权利要求14所述的滴下式注入装置，其中该控制器为每次滴注控制一次滴注的滴注量。
16.根据权利要求14所述的滴下式注入装置，其中还包括用于设置该基板的一基板平台，其中该控制器控制该分配器和该基板平台之间的相对定位。
全文摘要
本发明提供了一种采用滴下式注入方法将液晶密封在基板之间的液晶显示装置的制造方法以及用于该方法的滴下式注入装置，尤其提供了一种采用滴下式注入法的、能减少液晶显示装置的制造缺陷并实现稳定生产工艺的液晶显示装置的制造方法，以及用于该方法的滴下式注入装置。对液晶的滴注进行控制，以便在包括左侧密封材料附近的、单元间隙宽度较窄的区域中，减少液晶滴注量，同时在包括右侧密封材料附近的、单元间隙宽度较宽的区域中，增加液晶滴注量。或者，控制液晶的滴注，以便在不改变每滴滴注量的情况下，在左侧包括密封材料附近的区域中减少液晶滴注次数，同时在右侧包括密封材料附近的区域中增加液晶滴注次数。
文档编号G02F1/1341GK1627131SQ20041007971
公开日2005年6月15日 申请日期2004年9月17日 优先权日2003年12月10日
发明者槙本彰太, 村田聪, 杉村宏幸, 喜田哲也, 钤木英彦 申请人:富士通显示技术株式会社