專利名稱：制造液晶顯示設備的方法
技術領域：
本發明涉及制造液晶顯示設備的方法。
技術背景在傳統技術中，有一種制造液晶顯示設備的方法，其中利用單元 件密封件使設有多個單元件密封件的一個基板和另一基板彼此結合， 所述單元件密封件中的每一個包圍形成顯示元件的區域，然后通過在 該狀態下將兩個玻璃基板浸入蝕刻槽中的蝕刻溶液中而對其進行蝕刻，從而減小兩個玻璃基板的厚度(例如，參考USP6， 197， 209)。在上述傳統制造方法中，蝕刻槽中的蝕刻溶液的溫度隨著對玻璃 基板的蝕刻的進度而升高，即，隨著玻璃基板的蝕刻厚度的增大而升 高。因此，基于對蝕刻槽中的蝕刻溶液的溫度的檢測結果確定結束蝕 刻的時間，以將玻璃基板的厚度變為所需的厚度。在這種情況下，蝕刻速度取決于蝕刻槽中的蝕刻溶液的溫度和濃 度。因此，如果蝕刻溶液的初始溫度和初始濃度不同，則在蝕刻結束 時，即在玻璃基板具有所需厚度時，蝕刻溶液的溫度不同。此外，制造液晶顯示器的一般方法通常采用一種工藝，其中通過 利用多個單元件密封件使兩個玻璃基板結合來制造組件，所述玻璃基 板具有可以形成多個完成的液晶顯示設備的區域，并且對多個組件執 行批處理以提高生產率。批處理意味著通過將組件浸入蝕刻槽中的蝕 刻溶液中同時蝕刻多個組件。在這種批處理中，隨著蝕刻的進行蝕刻槽中的蝕刻溶液的溫度的 升高根據浸入在蝕刻溶液中的批組件的數量而改變，因此在蝕刻結束 時，即在玻璃基板具有所需厚度時，蝕刻溶液的溫度不同。如上所述，蝕刻結束時(即在玻璃基板具有所需厚度時)的蝕刻 槽中的蝕刻溶液的溫度根據蝕刻溶液的初始溫度和初始濃度以及批
組件的數量而改變。因此，根據這些參數進行初步試驗，并且基于初 步試驗的結果，確定蝕刻結束時的蝕刻溶液的溫度。諸如蝕刻溶液的初始溫度和初始濃度以及批組件的數量的參數 的總數，等于單獨的獨立參數的數量的乘積。因此，當執行該技術時， 需要進行大量的初步試驗，并需要進行大量的工作。此外，蝕刻溶液 的溫度和玻璃基板的蝕刻厚度之間的關系根據將要使用的蝕刻槽的 容積的變化以及將要使用的蝕刻溶液的量相對于初步試驗中的量的 改變而改變。因此，對于每一蝕刻裝置必須進行上述大量的初步試驗， 而工作量變得更加巨大。玻璃基板的表面最初具有l|im或以下數量級上的凸起和凹陷。 因此，只通過蝕刻減小兩個玻璃基板的厚度，將最初存在于玻璃基板 表面上的l(im或以下數量級上的凸起和凹陷增大到(im數量級上的較 大的凸起和凹陷。因此，減小玻璃基板的厚度造成由于^m數量級上 的較大的凸起和凹陷所引起的破裂，由此玻璃基板容易破裂。發明內容本發明的目標是提供一種制造液晶顯示設備的方法，其減少了用 于確定完成蝕刻的時間所需要的參數的數量，并使得能夠進一步使兩 個玻璃基板的表面平坦化，其中所述蝕刻用于減小彼此結合的兩個玻 璃基板的厚度。根據本發明的一個方案的一種液晶顯示設備的制造方法包括 通過利用外部外圍密封件密封兩個玻璃基板之間的外圍部分，形成至少一個用于形成多個完成的液晶顯示設備的組件；通過將所述組件浸入在蝕刻槽內的蝕刻溶液中，蝕刻所述兩個玻璃基板的外表面；以及通過拋光所述玻璃基板的所述外表面，使所蝕刻的所述玻璃基板 的外表面平坦化，其中所述蝕刻包括使所述蝕刻槽內的所述蝕刻溶液的溫度和濃 度保持在恒定的溫度和濃度。此外，根據本發明的第二方案的液晶顯示設備的制造方法包括
制備至少一對玻璃基板；通過利用外部外圍密封件密封所述成對的玻璃基板的外圍部分， 形成至少一個組件；通過將所述組件浸入在蝕刻槽內的蝕刻溶液中，蝕刻所述成對的 玻璃基板的外表面；以及通過拋光所述成對的玻璃基板的所述外表面，使所蝕刻的所述玻 璃基板的外表面平坦化，其中所述蝕刻包括使所述蝕刻槽內的所述蝕刻溶液的溫度和濃 度保持在恒定的溫度和濃度，并通過將所述玻璃基板浸入所述蝕刻溶 液一段與所述成對的玻璃基板的期望蝕刻厚度相對應的時間，來減小 所述成對的玻璃基板的厚度，以及所述拋光包括執行機械拋光和化學機械拋光中的至少一種。由于使蝕刻槽中的蝕刻溶液的溫度和濃度都保持在固定值，并且 通過蝕刻時間控制組件的玻璃基板的蝕刻厚度，所以只使用蝕刻時間 作為參數，這減少了用于確定完成蝕刻的時間所需要的參數的數量， 從而減少了初步試驗的數量，其中所述蝕刻用于減小組件的玻璃基板 的厚度。根據本發明，蝕刻速度由蝕刻槽中的蝕刻溶液的溫度和濃度唯一 確定，著眼于此，使蝕刻槽內的蝕刻溶液的溫度和濃度都保持在固定 值，并通過蝕刻時間控制相互結合的兩個玻璃基板的蝕刻厚度，因此 可以減少用于確定完成蝕刻的時間點所需要的參數的數量，該蝕刻用 于減小相互結合的兩個玻璃基板的厚度，另外，對蝕刻后的兩個玻璃 基板進行機械研磨或機械化學研磨，因此可以使兩個玻璃基板的表明 進一步平坦化。


圖1A是利用作為本發明實施例的制造方法所制造的液晶顯示設 備的實例的平面圖，圖1B是沿圖1A中的線IB-IB所截取的液晶顯 示設備的截面圖；圖2是圖1所示的液晶顯示設備的制造工藝的方框圖3是組件的平面圖，其部分被切除，用于說明圖2中的步驟Sl到S4;圖4是蝕刻裝置的實例的示意性方框圖；圖5是示出作為電導計實例的電路的一部分的示圖；圖6是電導計的另一實例的一部分的透視圖；圖7是示出玻璃基板的厚度和蝕刻時間之間的關系的曲線圖；圖8是拋光設備的實例的一部分的垂直截面圖；圖9是沿圖8中的線IX-IX所截取的截面圖；圖10是用于說明圖2中的步驟S7的組件的平面圖；圖11是由圖2中的步驟S7所獲得的條狀組件的平面圖；圖12是用于說明圖2中的步驟S9的條狀組件的平面圖；圖13是用于說明圖2中的步驟S10的條狀組件的平面圖；圖14是示出圖1所示的液晶顯示設備的另一制造工藝的示圖；圖15是用于說明切割步驟的另一實例的組件的平面圖；圖16是用于說明切割步驟的另一實例的組件的平面圖；圖17是蝕刻裝置的另一實例的示意性方框圖；圖18是具有搖動裝置的蝕刻設備的實例的示意性方框圖；圖19是具有超聲波振動裝置的蝕刻設備的實例的示意性方框圖。
具體實施方式
圖1A是利用作為本發明實施例的制造方法所制造的液晶顯示設 備的平面圖。圖1B是沿圖1A中的線IB-IB所截取的液晶顯示設備 的截面圖。在液晶顯示設備中，利用具有幾乎為矩形的框架狀單元件 密封件3將兩個玻璃基板1和2結合起來。通過形成在單元件密封件 3中的液晶注入口 5，將液晶4填充在玻璃基板1和2之間以及所述 單元件密封件3之內的區域中，并且液晶注入口 5由密封材料6密封。 在該結構中，如圖1B所示，下玻璃基板1的一側部分從上玻璃基板 2突出來。此外，玻璃基板1和2的厚度相對較小，例如為0.3mm。接下來，參考圖2的制造工藝示圖說明液晶顯示設備的制造工藝
的一個實例。首先，在圖2中的步驟S1中，制備兩個玻璃基板l和 2。玻璃基板1和2具有可以形成多個(例如，4X4=16個)完成的 液晶顯示設備的尺寸的區域(參見圖3)。在這種情況下，玻璃基板l 和2的厚度相對較大，例如為0.5mm。接著，在如圖2中的步驟S2中，在下玻璃基板1的上表面上的 用于形成相應液晶顯示設備的相應區域中，利用絲網印刷形成多個單 元件密封件3，每一所述單元件密封件3具有幾乎為矩形的形狀并由 基于環氧樹脂的樹脂等形成。同時，在下玻璃基板1的上表面的外部 外圍部分中形成外部外圍密封件7，該外部外圍密封件7具有幾乎為 矩形的形狀且也由基于環氧樹脂的樹脂形成。在這種情況下，在每一 個單元件密封件3的一部分中形成液晶注入口 5，如下所述，該液晶 注入口 5作為用于在兩個玻璃基板1和2之間注入液晶的入口。此外， 在外部外圍密封件7的四個部分中形成排氣口 8，如下所述，當使兩 個玻璃基板1和2彼此結合時，該排氣口 8將部分空氣排放到外部。接著，在圖2中的步驟S3中，將兩個玻璃基板1和2疊置在一 起，并通過加熱使單元件密封件3和外部外圍密封件7軟化且在其后 將其硬化。因此，通過密封件3和7使兩個玻璃基板1和2彼此結合。 在該步驟中，通過加熱使存在于玻璃基板1和2之間、外部外圍密封 件7之內的空氣膨脹。通過外部外圍密封件7的排氣口 8將部分熱膨 脹空氣排放到外部，從而避免了對外部外圍密封件7的破壞。接著，在圖2中的步驟S4中，利用由紫外硬化環氧樹脂變性的 丙烯酸樹脂等形成的密封材料9，將外部外圍密封件7的排氣口密封。 以下將圖3所示的已經過密封排氣口的步驟S4的制品稱為組件(初 級組件)10。接著，制備用于在圖2中的步驟S5中執行蝕刻的蝕刻設備11。 圖4示出蝕刻設備11的實例的示意性結構。蝕刻設備11具有蝕刻槽 12。蝕刻槽包含作為玻璃蝕刻溶液的諸如基于氫氟酸的水溶液(以下 稱之為蝕刻溶液)13的蝕刻劑，所述基于氫氟酸的水溶液13包括氫 氟酸、水和其它組分(促進蝕刻反應的催化劑)。在蝕刻槽12中設置加熱器14、至少一個由熱電耦形成的溫度傳
感器15、以及至少一個具有線圈形狀的冷卻管16。將冷卻管16的流 入端和流出端分別連接到延伸到蝕刻槽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中設置冷卻水泵19。在蝕刻槽12的外部設置電導計20。下面說明電導計20的結構 的實例。由于蝕刻溶液13的電導率和蝕刻溶液13中所包含的氫氟酸 的濃度之間存在相關性，所以可以通過測量蝕刻溶液13的電導率測 量蝕刻溶液13中的氫氟酸的濃度。將采樣管21的一端連接到電導計20的上游端。將采樣管21的 另一端連接到蝕刻槽12的下部。在采樣管21中設置采樣泵22。將 蝕刻溶液回收管23的一端連接到電導計20的下游端。將回收管23 的另一端設置在蝕刻槽2的上部中。在蝕刻槽12的外部設置供應槽24。供應槽24包含氫氟酸25。 通過驅動供應泵26，將供應槽24中的氫氟酸及時地通過包括供應泵 26的供應管27提供給蝕刻槽12。溫度傳感器15檢測蝕刻槽12中的蝕刻溶液13的溫度，并向控 制部分28提供溫度檢測信號。電導計20檢測由蝕刻槽12提供的蝕 刻溶液13的電導率，并向控制部分28提供電導率(濃度)檢測信號。 控制部分28基于檢測信號執行下述計算，并控制加熱器14和相應的 泵19、 22和26的驅動。圖5示出作為電導計20實例的電路的一部分。該電路是實現惠 斯通電橋的電阻測量電路。該電路具有如下結構將測量對象，即蝕 刻溶液13的電阻器Rx，內部可變電阻器Ro和內部固定電阻器R,和 R2以電橋結構連接到電流計G。在該結構中，R,等于R2。在電導計20中，首先，作為初步試驗，在提供具有已知電阻值 Rx的試驗蝕刻溶液的狀態下，調節內部可變電阻器Ro，使得流過電 流計G的電流為零，從而得到R(rRx的狀態。接著，當在Ro-Rx的 狀態下提供待測蝕刻溶液13時，流過電流計G的電流變為I，從而 電阻器R,和R2被供以具有相同幅值的電流i。當l/i遠遠小于1時， 可以認為Rx的電阻變化AR與I成比例。因此，待測蝕刻溶液13的 電阻由表達式"Rx- Ro+AR"確定，從而如下所述，得到電阻率以
及為電阻率倒數的電導率。圖6是電導計20的另一實例的一部分的透視圖，其示出用于測 量上述電阻Rx的裝置的實例。電導計20具有如下結構在電極32 和33彼此分開且相對的狀態下，在由含氟樹脂等形成的圓柱形外殼 31中設置由鉑、碳等形成的一對條狀電極32和33。當在外殼31中 提供蝕刻溶液13的狀態下電流在電極32和33之間流動時，介于電 極32和33之間的蝕刻溶液13的電阻由歐姆定律確定。在這種情況 下，電導率k由下面的表達式(1)確定。在該表達式中，p表示蝕 刻溶液13的電阻率，R表示所測得的蝕刻溶液13的電阻，D表示電 極32和33之間的距離，而S表示電極32和33的對置面積。K=l/p=D/(RS) (l)接下來，說明對圖4所示的蝕刻設備11的蝕刻槽12中的蝕刻溶 液13的溫度的控制。當由溫度傳感器15檢測到蝕刻槽12中的蝕刻 溶液13的溫度時，將其溫度檢測信號提供給控制部分28。控制部分 28基于由溫度傳感器15提供的溫度檢測信號，確定蝕刻槽12中的 蝕刻溶液13的溫度是否低于設定溫度(例如，60±1°C)。當溫度低 于設定溫度時，控制部分28驅動加熱器14，以將蝕刻槽12中的蝕 刻溶液D加熱到設定溫度。另一方面，當蝕刻槽12中的蝕刻溶液13的溫度隨著蝕刻的進行 而升高且變得高于設定溫度時，控制部分28確定蝕刻槽12中的蝕刻 溶液13的溫度已變得高于設定溫度。然后，控制部分28驅動冷卻水 泵19，其又允許流入端管17向冷卻管16提供冷卻水，以將蝕刻槽 12中的蝕刻溶液13冷卻到設定溫度。特別地，可以通過比例積分微分(PID)控制方法執行加熱器14 的驅動控制。PID控制是使用比例控制、積分控制和微分控制的組合 的控制方法，從而實現精細且平穩的控制。特別地，在蝕刻槽12中 的蝕刻溶液13的溫度保持在特定溫度的狀態下，如果如下所述由于 諸如組件10的浸入和氫氟酸25的供應的干擾，蝕刻溶液13的溫度 迅速降低，則能夠在短時間內將溫度返回到設定溫度。接下來，說明對蝕刻槽12中的蝕刻溶液13的濃度的控制。當驅
動采樣泵22時，通過采樣管21將一部分蝕刻槽12中的蝕刻溶液13 提供到電導計20中。在這種情況下，當驅動采樣泵時，蝕刻溶液13 以幾乎恒定的速度流過電導計20，并通過蝕刻溶液回收管23回收到 蝕刻槽12中。在上述步驟過程中，電導計20檢測提供給電導計20的蝕刻溶液 13的電導率，并將電導率檢測結果或信號提供給控制部分28。控制 部分28基于由電導計20所提供的電導率檢測結果，確定蝕刻溶液 13中的氫氟酸的濃度是否小于設定濃度。如果濃度小于設定濃度， 則控制部分28驅動供應泵26，其又通過供應管27將供應槽24中的 氫氟酸25提供給蝕刻槽12，以將蝕刻槽12中的氫氟酸的濃度增加 到設定濃度。例如，如果蝕刻溶液13為由80%的氫氟酸、15%的水和5%的 其它多種組分或一種組分(促進蝕刻反應的催化劑)組成的基于氫氟 酸的水溶液，則蝕刻溶液13中的氫氟酸的濃度為80%，且設定的濃 度是80±4%。當將基于試驗數據所確定的預定量的氫氟酸25提供給 蝕刻槽12時，自動停止供應泵26。接下來，說明圖4所示的蝕刻設備的操作。在將蝕刻槽12中的 蝕刻溶液的溫度和濃度分別設為設定溫度和設定濃度的狀態下，將組 件10 (在該實例中為一個組件)浸入在蝕刻槽12的蝕刻溶液13中。 因此，蝕刻組件10的兩個玻璃基板1和2的外側，并且逐漸減小玻 璃基板1和2的厚度。下面說明初步試驗的結果。使蝕刻槽12內的蝕刻溶液13中的氫 氟酸的濃度保持在80±4%的恒定濃度，并且使蝕刻槽12內的蝕刻溶 液13的溫度保持在60°C、 40'C和25'C的固定溫度(在每一種情況下 ±1° )。在這種狀態下，蝕刻組件10的玻璃基板1和2，以研究玻璃 基板的厚度和蝕刻時間之間的關系。從而得到圖7所示的結果。在試 驗中，將玻璃基板1和2的初始厚度設為大約0.5mm。由于在這種情況下的蝕刻速度或速率取決于蝕刻溶液13的溫度 和濃度，所以即使當同時處理多個組件10、即執行批處理時，每一 組件10的蝕刻速度也等于上述的一個組件10的蝕刻速度。
如從圖7中可以清楚地看出，在使蝕刻槽12內的蝕刻溶液13中 的氫氟酸的濃度保持在80±4%的固定濃度的狀態下，當使蝕刻槽12 中的蝕刻溶液13的溫度保持在60。C、 4(TC和25。C的固定溫度時，蝕 刻速度隨著蝕刻溶液13的溫度的升高而增大。在每一種上述溫度條 件下，玻璃基板1和2的厚度由蝕刻時間或時間段唯一地確定。因此，如果需要將一個組件10的具有大約0.5mm的初始厚度的 玻璃基板1和2的厚度減小到大約0.3mm，則需要將組件10從蝕刻 槽12內的蝕刻溶液13中取出以結束蝕刻，在蝕刻溶液13的溫度為 60°C、 4(TC和25。C的情況下，蝕刻時間分別為大約210秒、大約400 秒和大約600秒。因此，在每一種上述溫度條件下，都可以將玻璃基 板1和2的厚度減小到大約0.3mm。在這種情況下，由于使蝕刻槽12中的蝕刻溶液13的溫度和濃度 都保持在固定值，并且組件10的玻璃基板1和2的蝕刻厚度由蝕刻 時間控制，所以僅使用蝕刻時間作為參數。這減少了用于確定完成用 于減小組件10的玻璃基板1和2的厚度的蝕刻的時間所需要的參數 的數量，并因此減少初步試驗的數量。特別地，在將蝕刻槽12內的蝕刻溶液13中的氫氟酸的設定濃度 設為80±4%的狀態下，如果將蝕刻槽12中的蝕刻溶液13的設定溫 度設為60土rC，則初步試驗只應該進行一次。從而得到圖7所示的 在60'C的溫度下的結果，并且通過只進行一次試驗就完成了初步試驗。如果還將設定溫度設為40±rc和25±rc，則再進行兩次初步試驗就足夠了。如上所述，即使同時對多個組件IO進行批處理，每一組件10的 蝕刻速度也與上述一個組件10的蝕刻速度相同。因此，在這種情況下，也減少了初步試驗的數量。此外，即使蝕刻槽12的容積不同且用于處理的蝕刻溶液的量與 初步試驗中的量不同，組件10的玻璃基板1和2的蝕刻厚度也可以 由蝕刻時間控制。因此，不必對每一個蝕刻槽12進行初步試驗。在圖2中的步驟S5中，當如上所述蝕刻組件10的玻璃基板1 和2并且減小玻璃基板1和2的厚度時，將組件10從蝕刻槽12內的
蝕刻溶液13中取出，完成蝕刻。如上所述，組件10的玻璃基板1和2的表面最初具有lpm或以 下數量級上的凸起和凹陷。因此，只蝕刻玻璃基板1和2以減小其厚 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 成為處在pm數量級上的相對較大的凸起和凹陷。因此，接著在圖2中的步驟S6中，制備拋光設備31以拋光組件 10。圖8是拋光設備31的一部分的垂直截面圖。圖9是沿圖8中的 線IX—IX所截取的其截面圖。拋光設備31是使用行星齒輪裝置的垂 直雙面拋光設備，并且具有固定和設置在外殼(未示出)中的下拋光 臺單元32。下拋光臺單元32具有如下結構中空的下拋光臺34具有平坦的 圓形形狀，將其同軸地固定在固定的圓柱形軸部分33的外圍表面的 上部周圍，在下拋光臺34的外圍側表面上設置流入管35，并且在下 拋光臺34的頂壁上設置多個流出孔36。將流入管35與供應管(未 示出)連接。當通過供應管和流入管35將包括拋光材料的純水提供 到下拋光臺34的內部時，所提供的包括拋光材料的純水通過流出孔 36流到下拋光臺34的頂表面上。插入旋轉軸37使其穿過下拋光臺單元32的中心部分(圓柱軸部 分33)，使得旋轉軸37是可旋轉的且在軸向上是不可移動的。在下 拋光臺單元32上方，以與下拋光臺34的頂表面略微分開的狀態，將 太陽齒輪38固定在旋轉軸37的一部分的周圍。將內齒輪39同軸固 定在太陽齒輪38周圍且遠離太陽齒輪38。以可從齒輪38和39拆卸 的狀態，將四個行星齒輪40設置在太陽齒輪38和內齒輪39之間。 在每一行星齒輪40的中心部分中設置矩形開口部分41以容納組件 10，所述開口部分41的內側表面幾乎具有與組件的外側表面相同的 尺寸。行星齒輪40的厚度小于組件10的厚度，使得包含在相應的開 口部分41中的組件的上表面和下表面突出到行星齒輪40的上側和下 側。在太陽齒輪38上方將上拋光臺單元42設置在旋轉軸37的一部 分的周圍。上拋光臺單元42可從旋轉軸37拆卸且不可旋轉。上拋光 臺單元42具有如下結構中空的上拋光臺44具有平坦的圓形形狀， 將其設置在圓柱軸部分43的上部外圍表面部分的周圍，在具有圓盤 形狀的中空的上拋光臺44的外圍側表面上設置流入管45，并且在上 拋光臺44的底壁中設置多個流出孔46。將供應管(未示出)連接到 流入管45。當通過供應管和流入管45將包括拋光材料的純水提供到 上拋光臺44的內部時，所提供的包括拋光材料的純水通過流出孔46 流出到上拋光臺44的底表面上。接下來，說明拋光設備31的操作。首先，容納在行星齒輪40的 相應開口部分41中的組件10的上表面和下表面，突出到行星齒輪 40的上側和下側，并分別緊靠在上拋光臺44的底表面和下拋光臺34 的頂表面上。在這種狀態下，如圖9中的箭頭i到箭頭L所示，當旋 轉軸37與太陽齒輪38 —起順時針旋轉(箭頭g)時，行星齒輪40 與組件IO—起繞其軸逆時針旋轉(箭頭fe)，并環繞太陽齒輪順時針 轉動(箭頭￡)。在這種狀態下，使包括拋光材料的純水從上拋光臺33和下拋光 臺44的流出孔36和46中流出，從而對與行星齒輪40 —起旋轉和轉 動的組件10的兩個玻璃基板1和2的表面進行拋光。由于在該實例 中設置四個行星齒輪40，所以進行了用于同時拋光四個組件10的批 處理。在該步驟中，如果使用SiC、 A1203、 SiCb或C作為拋光材料， 則執行機械拋光，而如果使用Ce02作為拋光材料，則執行化學機械 拋光。在化學機械拋光中，Ce02與水反應并促進玻璃基板的Si和0 之間的鍵合的釋放，從而與在機械拋光中相比玻璃基板的表面拋光得 更加精細。拋光步驟可以是機械拋光和化學機械拋光中的任意一種。 此外，在根據拋光材料的大小進行粗切削步驟之后，可以以機械拋光 和化學機械拋光中的任意一種執行精加工步驟。此外，也可以利用機 械拋光執行粗切削步驟，并利用化學機械拋光執行精加工步驟。由于如上所述在圖2中的步驟S6中對組件10進行拋光，即執行 機械拋光或化學機械拋光，所以即使通過蝕刻使最初存在于玻璃基板 1和2的表面上的lpm或以下數量級上的凸起和凹陷變大到處在pm
數量級上的相對較大的凸起和凹陷，也能使每一組件10的兩個玻璃 基板l和2的表面上的凸起和凹陷變為處在0.^m數量級上的相對較 小的凸起和凹陷。因此，進一步使兩個玻璃基板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帶來的損壞。接著，在圖2中的步驟S7中，通過使用諸如玻璃切割器的切割 裝置，沿著切割線51 (如圖10中的單點虛線所示)切割組件10的 兩個玻璃基板1和2，所述切割線51沿著外部外圍密封件7的右側 和左側且在其內側延伸，在所述外部外圍密封件7中設置密封材料9。 從而將設有密封材料9的左側和右側部分去除。接著，通過使用諸如玻璃切割器的切割裝置，沿著由雙點虛線表 示的切割線52和切割線53切割兩個玻璃基板1和2。切割線52沿 著單元件密封件3的液晶注入口 5的頂端部分延伸。切割線53沿著 位于單元件密封件3的下側部分的外側且接近單元件密封件3的下側 部分的部分延伸，所述單元件密封件3的下側部分設置在液晶注入口 5的相對側上。從而得到四個次級(secondary)細長組件10a。如圖11所示， 每一個次級組件10a由兩個玻璃基板1和2形成，所述兩個玻璃基板 1和2通過彼此平行設置的四個單元件密封件3結合起來，并且每一 個次級組件10a具有條狀，其中可以形成四個完成的液晶顯示設備。 在這種情況下，具有條狀的組件10a具有對稱形狀。如在圖2中的步驟S3和S4中所說明的那樣，在通過單元件密封 件3將玻璃基板1和2結合起來以后，形成密封材料9以密封排氣口 8。因此，如圖3所示，部分密封材料9從玻璃基板1和2的端面突 出來。因此，如果直接執行沿著由雙點虛線表示的切割線52、 53的 切割，而不執行沿著由單點虛線表示的切割線51的切割，則在玻璃 切割器的刀刃與密封材料9碰撞的情況下，兩個玻璃基板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 中可能發生諸如破裂的切割失效。與此相比，在前面所提到的第一切 割步驟中，在圖10中首先執行沿著由單點點劃線表示的切割線51的 切割，以便去除兩個玻璃基板1和2的設有密封材料9的右側和左側
部分。然后，執行沿著由雙點點劃線表示的切割線52和53的切割， 以便獲得具有條狀的次級組件10a。這很容易防止諸如玻璃基板1和 2破裂的切割失效。接著，在圖2中的步驟S8中，通過單元件密封件3的液晶注入 口 5，將液晶注入到設置在玻璃基板1和2之間且位于圖11所示的 條狀次級組件10a的四個單元件密封件3之內的部分中。接著，在圖 2中的步驟S9中，如圖12所示，通過密封材料6將次級組件10a的 四個單元件密封件3的液晶注入口 5密封。此后，在圖2中的步驟S10中，通過使用諸如玻璃切割器的切割 裝置沿著切割線54切割兩個玻璃基板1和2，所述切割線54由圖13 中的單點點劃線表示并沿著單元件密封件3的左側的線延伸且靠近 這些單元件密封件3。此外，利用諸如玻璃切割器的切割裝置沿著切 割線55僅切割上玻璃基板2，所述切割線55由圖13中的雙點點劃 線表示并沿著單元件密封件3的右側的線延伸且靠近這些單元件密 封件3。從而得到圖1A和圖1B所示的液晶顯示設備。在上述液晶顯示設備的制造方法中，在將液晶注入到次級組件 10a (步驟S8)之后，完成玻璃基板1和2的切割(步驟SIO)。然而， 如圖14所示，可以在注入液晶之前完成切割。在該工藝中，圖14中 的步驟Sla到S6a可以與圖2中的步驟Sl到S6相同。首先，在圖14中的步驟S7a中，如圖15所示，沿著由單點點劃 線表示的右切割線51A (位于與圖10的右切割線51相同的位置)切 割初級組件10的右側部分。此外，沿著切割線51B (位于比圖10的 左切割線51更內側的位置)切割組件10的左側部分，所述切割線 51B沿著最左側的單元件密封件3的左側的線延伸且靠近所述單元件 密封件3。因此得到圖16所示的切割組件10b。接著，沿著由圖16 中的水平實線表示的切割線56和切割線57切割兩個玻璃基板1和2。 切割線56沿著單元件密封件3的液晶注入口 5的頂端部分延伸。切 割線57沿著單元件密封件3的與液晶注入口 5相對的下側的線延伸， 并且靠近這些單元件密封件3。從而得到形狀幾乎與圖11所示的條 狀次級組件10a相同的次級組件。
接著，在圖14中的步驟S8a中，沿著切割線58切割兩個玻璃基 板1和2，所述切割線58由圖16中的垂直實線表示并沿著除最左側 的單元件密封件3以外的其它單元件密封件3的左側的線延伸且靠近 所述其它單元件密封件3。此外，沿著切割線59僅切割上玻璃基板2， 所述切割線59由圖16中的單點點劃線表示并沿著單元件密封件3的 右側的線延伸且靠近這些單元件密封件3，從而將組件切割成單件， 即三級組件。此后，在步驟S9a中，將液晶注入到三級組件的兩個玻 璃基板1和2中，并且在步驟S10a中密封液晶注入口。從而得到圖 1A和圖1B所示的液晶顯示設備。圖17是蝕刻設備11的另一實例的示意性方框圖。蝕刻設備11 與圖4的蝕刻設備的不同之處在于電導計20設置在蝕刻槽12內的 蝕刻溶液13中，并且省去了采樣管21、采樣泵22和蝕刻溶液回收 管23。采用該結構消除了對采樣管21、采樣泵22和蝕刻溶液回收管 23的需要，實現了簡單的構造。同時，如圖18所示，圖4和圖17所示的蝕刻設備11可以具有 如下結構將蝕刻槽12設置并固定在搖動裝置50上，并且在垂直和 /或水平搖動蝕刻槽12時執行蝕刻。采用該結構進--步使蝕刻槽12 中的蝕刻溶液的溫度和濃度均勻化。此外，如圖19所示，圖4和圖17所示的蝕刻設備可以具有如下 結構在通過利用超聲波振動裝置51產生的超聲波振動蝕刻槽12中 的蝕刻溶液13的同時執行蝕刻。在該結構中，控制部分28控制超聲 波振動裝置51的操作。存在這樣的情況由于因蝕刻在蝕刻槽12中 產生的氣泡附著到玻璃基板1和2的表面上，而使蝕刻局部延遲。然 而，在采用上述結構的情況下，通過超聲波振動將附著到玻璃基板1 和2的表面上的氣泡去除，而避免了氣泡的附著。此外，上述結構使 得能夠容易地去除附著到玻璃基板1和2的表面上的有機污染物。
權利要求
1、一種制造液晶顯示設備的方法，包括通過利用外部外圍密封件密封兩個玻璃基板之間的外圍部分，形成至少一個用于形成多個完成的液晶顯示設備的組件；通過將所述組件浸入在蝕刻槽內的蝕刻溶液中，蝕刻所述兩個玻璃基板的外表面；以及通過拋光所述玻璃基板的所述外表面，使所蝕刻的所述玻璃基板的外表面平坦化，其中所述蝕刻包括使所述蝕刻槽內的所述蝕刻溶液的溫度和濃度保持在恒定的溫度和濃度。
2、 根據權利要求1所述的方法，其中所述拋光包括進行機械拋光和化學機械拋光中的至少一種。
3、 根據權利要求1所述的方法，其中所述蝕刻包括通過將所述兩個玻璃基板浸入所述蝕刻溶液一段 與所述兩個玻璃基板的期望蝕刻厚度相對應的時間，來減小所述兩個 玻璃基板的厚度。
4、 根據權利要求1所述的方法，其中將所述蝕刻槽內的所述蝕刻溶液的溫度保持在所述恒定溫度包括通過溫度檢測裝置檢測所述蝕刻槽內的所述蝕刻溶液的溫度，并 且基于溫度檢測結果，通過加熱裝置加熱所述蝕刻溶液或通過冷卻裝 置冷卻所述蝕刻溶液。
5、 根據權利要求1所述的方法，其中所述蝕刻溶液包括基于氫氟酸的水溶液，并且將所述蝕刻槽內的所述蝕刻溶液的濃度保持在所述恒定濃度包括通過濃度檢測裝置檢 測所述蝕刻槽內的所述蝕刻溶液中的氫氟酸的濃度，并且基于濃度檢 測結果，將氫氟酸提供給所述蝕刻槽。
6、 根據權利要求1所述的方法，其中所述兩個玻璃基板具有足夠的面積以在其中形成所述多個完成 的液晶顯示設備，并通過多個單元件密封件和所述外部外圍密封件將 所述兩個玻璃基板彼此結合，并且所述單元件密封件插在所述兩個玻 璃基板之間并環繞所述完成的液晶顯示設備的相應顯示區。
7、 根據權利要求1所述的方法，其中密封所述兩個玻璃基板的所述外圍部分包括在提供連接所述外 部外圍密封件的外部和內部的至少一個開口部分的狀態下，通過所述 外部外圍密封件將所述兩個玻璃基板彼此結合，并且此后利用密封材 料密封所述開口部分。
8、 根據權利要求7所述的方法，還包括通過在所述拋光之后，切割設有所述密封件的所述兩個玻璃基板 的所述外圍部分的一部分，去除插在所述兩個玻璃基板之間的所述密 封材料。
9、 根據權利要求8所述的方法，其中所述切割包括切割所述組件，以便獲得多個具有條狀的用于形成 若干完成的液晶顯示設備的次級組件，并且將所述次級組件中的每一 個切割成單件的所述相應的完成的液晶顯示設備。
10、 根據權利要求9所述的方法，其中所述兩個玻璃基板具有足夠的面積以在其中形成所述多個完成 的液晶顯示設備，并通過插在所述兩個玻璃基板之間的多個單元件密 封件將所述兩個玻璃基板彼此結合，所述單元件密封件中的每一個環 繞所述完成的液晶顯示設備的顯示區，以及通過所述切割將所述兩個玻璃基板切割成所述完成的液晶顯示 設備。
11、 根據權利要求io所述的方法，其中所述單元件密封件中的每一個設有液晶注入口，以便連接所述外 部外圍密封件的外部與內部，以及所述方法還包括在獲得所述次級組件之后且在將所述次級組件 中的每一個切割成單件之前，通過所述液晶注入口將液晶注入到所述 單元件密封件中，然后密封所述液晶注入口。
12、 根據權利要求IO所述的方法，其中所述單元件密封件中的每--"個設有液晶注入口，以便連接所述外 部外圍密封件的外部與內部，以及所述方法還包括在將所述次級組件中的每--個切割成單件之后， 通過所述液晶注入口將液晶注入到所述單元件密封件中，然后密封所 述液晶注入口。
13、 根據權利要求1所述的方法，其中 所述蝕刻包括搖動所述蝕刻槽。
14、 根據權利要求1所述的方法，其中 所述蝕刻包括利用超聲波振動所述蝕刻槽中的所述蝕刻溶液。
15、 根據權利要求4所述的方法，其中 通過PID控制來控制所述加熱或所述冷卻。
16、 根據權利要求1所述的方法，其中 形成兩個或多個組件，并且同時蝕刻所述組件。
17、 一種制造液晶顯示設備的方法，包括 制備至少一對玻璃基板； 通過利用外部外圍密封件密封所述成對的玻璃基板的外圍部分， 形成至少一個組件；通過將所述組件浸入在蝕刻槽內的蝕刻溶液中，蝕刻所述成對的 玻璃基板的外表面；以及通過拋光所述成對的玻璃基板的所述外表面，使所蝕刻的所述玻 璃基板的外表面平坦化，其中所述蝕刻包括使所述蝕刻槽內的所述蝕刻溶液的溫度和濃 度保持在恒定的溫度和濃度，并通過將所述玻璃基板浸入所述蝕刻溶 液一段與所述成對的玻璃基板的期望蝕刻厚度相對應的時間，來減小 所述成對的玻璃基板的厚度，以及所述拋光包括執行機械拋光和化學機械拋光中的至少一種。
18、 根據權利要求17所述的方法，其中將所述蝕刻槽內的所述蝕刻溶液的溫度保持在所述恒定溫度包 括通過溫度檢測裝置檢測所述蝕刻槽內的所述蝕刻溶液的溫度，并 且基于溫度檢測結果，通過加熱裝置加熱所述蝕刻溶液或通過冷卻裝 置冷卻所述蝕刻溶液。
19、 根據權利要求17所述的方法，其中所述蝕刻溶液包括基于氫氟酸的水溶液，并且將所述蝕刻槽內的 所述蝕刻溶液的濃度保持在恒定濃度包括通過濃度檢測裝置檢測所 述蝕刻槽內的所述蝕刻溶液中的氫氟酸的濃度，并且基于濃度檢測結 果，將氫氟酸提供給所述蝕刻槽。
20、 根據權利要求17所述的方法，其中所述成對的玻璃基板具有足夠的面積以在其中形成多個完成的 液晶顯示設備，并且通過多個單元件密封件將所述成對的玻璃基板彼 此結合，所述單元件密封件插在所述兩個玻璃基板之間且環繞所述完 成的液晶顯示設備的相應顯示區，以及通過所述切割將所述成對的玻璃基板切割成所述完成的液晶顯 示設備'
全文摘要
一種制造液晶顯示設備的方法，包括通過利用外部外圍密封件密封兩個玻璃基板之間的外圍部分，形成至少一個用于形成多個完成的液晶顯示設備的組件，通過將該組件浸入蝕刻槽內的蝕刻溶液中蝕刻兩個玻璃基板的外表面，以及通過拋光玻璃基板的外表面，使所蝕刻的玻璃基板的外表面平坦化。所述蝕刻包括使蝕刻槽內的蝕刻溶液的溫度和濃度保持在恒定的溫度和濃度。
文檔編號H01L21/306GK101118333SQ200710137160
公開日2008年2月6日 申請日期2007年7月30日 優先權日2006年7月31日
發明者千葉靖, 原雅美, 西野利晴 申請人:卡西歐計算機株式會社