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CN1191989A - 光电元件特别是液晶元件或电化学光电池的制造方法 - Google Patents

光电元件特别是液晶元件或电化学光电池的制造方法 Download PDF

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Abstract

一种制造多个光电元件特别是液晶显示元件(2)或光电池的方法,各元件有一空腔(5),里面充有液体,且以两个特别是玻璃板件(3,4)之间的密封间壁(8,9)为界,两板间有电极配置在空腔内。在第一步骤中制取元件(2)的批条,使空腔充以所需液体并密封。在第二步骤中切割各元件的外轮廓(20),必要时用特高压的喷水射流(30)切割穿过元件的通孔(10),水中可含或不含磨料。这样,在切割工序前就可往批条上敷上偏振层和反射层之类的外层(25,26)。

Description

光电元件特别是液晶元件或电化学光电池的制造方法
本发明涉及多个光电元件特别是液晶元件或电化学光电池的制造方法，各元件有一空腔，里面充有液体，且以两个板件其间的密封间壁为界，两板件有电极配置在空腔内，该方法包括下列步骤：
(I)集体制取充有所述液体且密封着的元件组成的批条，该批条
包括所有元件公用的两个板件和一定型式的将所述两板件粘
接起来形成元件间壁的密封材料；和
(II)将所述批条分成一个个的元件，必要时将各元件的轮廓制
成一定的形状。
制取这类元件批条最常用的方法是先准备好两大片玻璃或合成材料板，至少其中一片这类板件是透明的，在其上形成电极和导电通路，再在其中一个板件上沉积密封材料，并在各元件上开注液孔，然后将两板件装配起来，形成多排敞开元件组成的单元。接着通过玻璃划割(见例如美国专利4,224,093)或沿平行直线锯割将该单元分成多个直线切条。由于各元件沿切条的一边都有充液孔，因而可以充液，将各孔密封起来，然后沿垂直于上述线条的直线将切条分成一个个的矩形元件。在此阶段，若元件的轮廓有些部分不呈矩形，就对这些部分研磨整形。接着才把诸如偏振层、反射层或“透射层”之类特别是液晶显示(LCD)元件上需要的任何外层敷上，否则这些敷层可能会在切割和研磨操作时损伤。这些需要在各元件上单独进行的工序使制造过程比起在成批元件上进行的工序更加复杂和更花成本。
若各元件中心还开孔，以供例如元件处在表盘中心或本身就是表盘时装有钟表指针的表轴通过用，则制造起来就更为复杂。有人建议用有相应形状与孔口的喷砂射流在LCD成品元件上开孔，但这种方法不能精确开孔，而且还容易损坏元件的上表面，特别是原先已敷好的一层或多个外层。
美国专利4,094,058公开了一些改进一般制造成批LCD元件方法的措施，以便可以在元件批条分成一个个元件之前尽可能多地完成加工工序。其中公开的一个方案包括上述两个步骤。为在第一个步骤制取充好液、密封好的元件批条，将形成一定型式间壁的密封材料先后加到其中一个透明板件、液晶和其上的第二板件上，然后进行密封。但令人怀疑的是，在液体使待粘接表面润湿的情况下，这样密封能否保证质量。另一方面，该专利提出的切割方法要求两相邻元件的间壁之间有一定间距，这既浪费大量空间，又只能制取矩形元件。
本发明的目的是改进一般集体批条的制造方法，从而可以在元件批条分成一个个元件之前尽可能多地进行加工操作。
具体目的是以简单而有效的方法完成第二道步骤，可能的话以一道工序完成，同时避免用研磨操作来制取非矩形的元件。
按照本发明，这个目的是通过本说明书开端所述的那种方法实现的，该方法的特点在于，第二道步骤至少部分借助于喷水射流进行，水中可含或不含磨料。
虽然用特高压喷水射流切割玻璃板的方法是众所周知且早有人应用的，但用这个方法来切割本发明中充液体元件批条的构思给有关制造工艺开辟了崭新而有利的前景。由于喷水射流极细，不会损坏切割部分的相邻部分，因而元件实际上可以在切割之前成批修整完毕。特别是充液和密封工序可以通过可靠的方法进行，而且所有需要的外层可以敷到整个元件批条上，从而比对一个个元件敷上时更简单、更经济。此外，切割也无需按直线进行，而是可以直接按各元件的最终轮廓进行，从而避免了以后诸如研磨之类的整形操作。轮廓可取任何形状，甚至是凹形轮廓，而这是一般方法所难以做到的。作为基板的板件可以由玻璃制成，但也可用其它材料，特别是合成材料。零件以喷水射流切割可以简化密封材料的型式，特别是制出两相邻元件共用的间壁更是如此，因为这些间壁可以在第二道步骤中用喷水射流纵向切割。若元件开有通孔，这些通孔也可以在第二道步骤中在例如相应元件从元件批条上切取之前用喷水射流在元件批条上开好。
在本发明方法的一个有益实施例中，在第二道步骤之前，在元件批条的至少一个外表面上敷上至少一层外层，特别是偏振层、防反射层和/或保护层，并在第二道步骤中连同板件一起切割。元件批条也可粘接到拟同时与元件一起切割的一个支撑板上。
和前面所述的一般方法一样，元件批条也可以是将较大的元件单元分成多个元件条得出的直线条，各元件条包括一排或两排元件，从而使各元件的至少一个直边由元件条的一边形成，各元件的外部导电件与电极连接。元件单元分成多个元件条最好是在元件充液之前进行。一层或多层外层可以在分成条之后敷上，只要这些元件条无须覆盖配置在直边上的外部导电件即可。
从下面参照附图对所举非限制性实施例所作的说明可以清楚理解本发明的其它特点和优点。附图中：
图1是本发明制造过程中的液晶显示(LCD)元件批条的局部顶视图；
图2是从图1的成批元件上切下来的一个元件的顶视图；
图3是沿图2的III-III线截取的剖视图，图中详细示出了元件中心孔的开孔过程；
图4以顶视图示意性示出了中心孔的开设方法；
图5是另一种元件的与图1类似的视图。
图1示出了制造过程中LCD元件2的单元1，这些元件都在两个层叠的透明板件3和4(例如玻璃板件)之间形成。
同时参看图2和图3，图中示出的结构是周知的，可以看到各元件2都有一个空腔5供装液晶用，空腔以玻璃板件3和4以及密封间壁8和9为界，玻璃板件3和4上被覆有各自的透明电极6和7，密封间壁8和9由密封材料制成，该材料使板件3和4彼此粘接起来。在图2和图3所示的实例中，元件还有中心孔10，供例如装有钟表指针的表轴通过，元件则准备安置在表盘上。间壁9取孔10的轮廓，间壁8则取元件2的外轮廓。
在图1所示的单元中，各元件的间壁8由一定型式的密封材料制成，可以例如包括两相邻元件公用的间壁部分11。为简明起见，图中只示出了这些公用间壁11的其中一个间壁，但同样的配置方式可应用到整个单元，以简化型式结构。此外还可以看到，注液孔12配置在元件2面对小壁13的外围壁8上，小壁13用以堵住各元件充液晶之后密封孔眼12用的粘接材料填料孔。孔眼12以周知的方式沿图1中以点划线示出的平行分隔直线14排列成行。图1中没有示出内部间壁9。在此阶段，各元件孔10的未来部位最好用密封材料的盘15填补。为简明起见，图中只示出这些盘的其中一个。此盘的直径比孔径大，开孔时与玻璃板件同时被切割。
从图2和图3还可以看到，各元件2都有一个直边16，下板件4即在直边16上相对于上板件3横向延伸，显露挨近一系列用作电极6和7外部接线的导电通路17的边缘(图2中可以看到某些这种通路边缘)。元件2的其余外部轮廓20是板件3和4所共用的，包括两个曲线部分21和22以及直线部分23。
LCD元件2最好按下列方式制造。选按一般方式制取空元件单元1，即按周知的方法将两玻璃板件3和4覆以电极和导电通路组成的一定型式的模层，再往其中一个板件上敷上密封材料以形成前面所述的由组件8、11、13和15组成的模件，最后将第二板件事先与此模件对齐之后敷上，以便借助密封材料粘接到另一板件上。接着，用适当的方法沿平行线14切割，将单元1分成若干直线形批条24，以形成各元件的具有外部接线17的直边16。这种方法，即用钻石工具先在各玻璃板件上划劈痕线，两劈痕交错排列，再沿这些痕线将玻璃板劈开，这在例如美国专利4,224,093中有所描述。应该指出的是，各批条24可以含两排元件2，只要第二排元件的注液孔12面对第一排元件注液孔的反面即可。
接着，各批条24用周知的方法分别进行处理，使各元件2充以液晶，再将注液孔12密封住。接下去就可以将所有必要的外层敷到各批条24上，最好呈带条的形式基本上将批条24的整个长度都覆盖住。从图3可以看到，这样就可以使上层25敷上例如偏振膜层和清漆保护层，下层26敷上例如偏振反射膜层和保护或增强层。
该方法的最后一步是切开各元件2的轮廓部分21、22和23使其从批条24脱开，并开中心孔10。这最好用特高压喷水射流切割机(最好是自动控制的)一次性完成。喷水射流30(图3)和产生喷水射流30的喷嘴31最好静止不动，而切割机在一个平面上移动批条24使射流沿批条上的切割轨迹前进。但也可以采用射流移动的方式。
本发明的范围也包括喷水射流切割在只含一个元件的部分批条上进行的情况。这种情况是在前述的实例中在用喷水射流分割各元件2的轮廓20之前用任何周知的方法沿垂直于线条14的横线分开各带条24的情况。
元件2的各孔10最好在切割轮廓20之前在元件仍附在批条上时开设。图4示出了割开孔10的一种较好方法的放大图，之所以较好是因为射流30的直径远小于孔10的直径。首先，批条安置成使射流位于孔10的内侧，例如孔中心，以便先开通过整个元件的小孔32，小孔32原先可能是肓孔，且有不合规定的直径。接着移动批条24，使得射流沿着轨迹33再射到孔10的圆形或其它形式的轮廓34上，然后沿轮廓34按所要求的精确形状将其切割出来。
从图3可以看到，喷水射流在元件2外部轮廓20的切割同时切割了两玻璃板件3和4、外层25和26以及必要时在设有象11(图1)那样的公用间壁的情况下形成间壁8的密封材料。这种方法切出的切口光滑，不致使切割线附近的外层25和26受机械或化学损害。
图5示出了同样方法应用到制造充液且有例如圆形的电化学光电池42组成的单元41的情况。这类光电池在例如国际专利公开号为WO91/16719和WO95/18456中描述过。由于这类光电池只需要两个外部接线端子，因而这些端子可以制成为设在玻璃板件上的通孔，或者从各电池延伸到电池边缘的导电层。因此，完全可以用周知的方法制取由充液电也42组成的批条41，再用特高压喷水射流法开出外部轮廓43的孔。从而将各电池也从批条的其余部分上分割下来。这种电池如果要例如装在表盘的位置上也可以开出如先前所述那种类似的孔10。

Claims (10)

1.一种制造多个光电元件(2)特别是液晶显示元件或电化学光电池(42)的方法，各元件(2，42)有一个空腔(5)，里面充有液体，且以两个板件间的密封间壁(8，9)为界，两板件有电极配置在空腔内，所述方法包括下列两道步骤：
(I)集体制取充有所述液体且密封着的元件组成的批条
(24，41)，该批条包括所有元件公用的两个板件(3，4)和一定型式
的将所述两板件粘接起来形成元件间壁(8，9)的密封材料；和
(II)将所述批条分成一个个的元件，必要时将各元件的轮廓制
成一定的形状；
其特征在于，步骤II至少部分地借助于喷水射流(30)切割批条而进行，喷水中含或不含磨料。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述板件(3，4)由玻璃制成。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，至少一外层(25，26)特别是偏振层、防反射层和/或保护层在步骤II之前敷到元件批条的至少一个外表面上，并在步骤II中与板件一起被切割。
4.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在步骤I中，所述元件批条(24)是通过将较大的元件单元(1)分成多个切条制取的直线带条，各切条有一排或多排元件，从而使各元件有至少一个由切条的一边形成的直线边(16)和与各电极连接的外部导电件(17)。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，划分成带条的过程是在各元件充液之前进行的。
6.如权利要求3和5所述的方法，其特征在于，所述至少一层外层(25，26)是在划分成带条之后敷上的。
7.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在步骤I中，所述间壁包括两相邻元件公用的间壁(11)，且所述公用间壁在步骤II中用喷水射流被纵向切割。
8.如以上任一权利要求所述的方法，其特征在于，各元件有至少一个用喷水射流在步骤II中制取的通孔(10)。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，切割所述通孔采用直径小于通孔直径的喷水射流进行，先在通孔内侧刺穿元件，然后从刺穿的部位开始切割通孔的轮廓。
10.如1至3任一权利要求所述的方法，其特征在于，各元件的整个轮廓是在步骤II中被切割的。
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