TWI285291B - A manufacture method for liquid crystal display device and marks of substrate thereof - Google Patents

Description

1285291 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明是有關於一種對位液晶顯示器之製造方法，特 別是有關於一種在液晶顯示器之基板中，製作對位記號的 方法。 【先前技術】 液晶顯示器（Liquid Crystal Display，LCD)是一種利 用液晶特性來達到顯示效果的顯示裝置，由於其較傳統常 用之陰極射線管顯示器在尺寸與重量方面有更佳的彈性， 因此，液晶顯示器目前常被使用在各種的個人系統上，小 從行動電話、個人數位助理及數位相機上的顯示幕，大到 電視機及廣告看板，處處都可以見到液晶顯示器的影子。 液晶顯示器之所以能夠較傳統之陰極射線管顯示器 在尺寸及重量更有彈性，是因為液晶顯示器的大部份元件 都是平板狀的，例如建構顯示影像的薄膜電晶體（Thin_Film Transistor，TFT)陣列基板以及決定畫素（pixei)明暗狀態的 彩色濾光片（color filter)基板，因此可視應用需求將這些元 件切割成適中的尺寸，在重量上也較有著龐大立體外形的 陰極射線管來得輕巧許多。 由於液晶顯示器是由許多平板狀元件層層疊起所組 成的，也就是說一道光線必須經過層層的關卡才能在顯示 幕上成像，所以在重疊這些平板狀元件時，必須將元件上 組成畫素的各個細胞（cell)結構對應的極為準確，才能使顯 示幕上的每一個晝素正確地顯像，否則會容易產生種種如 1285291 製作程序的方法。 因此本發明的又一目的就是在提供一種能夠同時在多 片基板上製作對位記號之方法。 因此本發明的再一目的就是在提供一種不會產生微粒 子污染的對位液晶顯示器之製造方法。 為達到本發明之上述目的，首先先提供一欲在相同位 置製作相同對位記號的基板，並將這些基板重疊起來；再 將這些基板放置於對位記號製作基台上，此種對位記號製 作基台上有一高功率光束射出頭，用以射出高功率光束於 基板内部燒熔出對位記號，並利用改變聚焦位置的方式在 不同的基板上燒熔出相同的對位記號；最後再使用製程中 一般之對位作業，並以燒熔出之對位記號為基準進行基板 的組立。 【實施方式】 本發明的基本構想在於利用高功率光束的高功率、可 穿透、可變焦等特性在基板的内部製作記號，因此對基板 的外表不會有任何的影響傷害，也不會製造出有污染性的 微粒子。由於利用本發明方法所製作的記號在短時間内便 可迅速成形，所以可將記號成形過程中種種可能造成誤差 的風險降至最低。 一般在液晶顯示器當中所使用的基板是玻璃基板，如 薄膜電晶體陣列基板及彩色濾光片基板都是利用玻璃基板 經過種種的製程步驟後所產生。玻璃材料具有透明，且可 為咼溫所燒熔的特性，如第丨圖所示，可以利用如雷射光 1285291 之類的高功率光束1〇4在透明基板1〇2的内部聚焦產生高 熱，當高功率光束1〇4聚焦所產生的熱能足以燒熔基板ι〇2 的材質時，就會從基板102的内部因材質的燒熔而產生出 印球狀的不透明區域1〇6。 要注意的是必須將高功率光束1〇4的聚焦範圍，需控 制在疋的大小，否則若聚焦範圍過大，不透明區域J 〇6 的大小就有可能超過整個基板1〇2的厚度1〇8，如此，便會 破壞了基板102的表面。以目前的雷射技術為例，一個不 透明區域約可做到100//m的大小。所以一般來說會視基板 1〇2的厚度1〇8來調整高功率光束1〇6的聚焦範圍，以使不 透明區域106的範圍能整個被控制在基板1〇2的内部，但 更好的做法是讓不透明區域丨〇6所佔的空間小於基板厚度 108的半。亦即’若不透明區域1 〇6具有一長軸，則該長 軸應小於該基板厚度108之一半。另外一個值得注意的問 題是高功率光束104的聚焦時間也不宜太久，否則可能會 造成基板102因過熱而變形的問題，這樣的話也會使不透 明區域106的位置產生誤差，一般來說在進行對位記號製 作及基板組立的程序時，基板表面的溫度變化應控制在〇 〜〇.5〇C。 第2A-2D圖表示了利用上述方法產生之不透明區域 來製作對位記號的方法。首先在第2A圖中提供了基板2〇2 及高功率光束射出裝置204,其中高功率射出裝置2〇4具有 聚焦點206,也就是說，高功率光束射出裝置2〇4所射出的 高功率光束會聚焦於聚焦點206。在第2B圖中，聚焦點2〇6 被調整進入基板202内部欲製作不透明區域的位置。在第 1285291 2C圖中，高功率光束射出裝置綱射出高功率光束，並在 聚焦點的位置上聚焦燒熔出不透明區域2⑽。在第圖 中’移動了高功率光束射出裝置綱，並以同樣的做法於基 板内口P另位置製作出不透明區域21〇。重複上述步驟可在 同-基板之中製作出多個不透明區域，並可經由設計將這 些不透明區域排列成一特定記號。 第3A圖當中便例示了三種利用卵球狀不透明區域所 排列出來的記號。另外，任何需要作在基板上的記號皆可 利用本發明的方法來加以達成，而並不僅限於對位記號的 製作而已。例如有時會需要在玻璃基板上打上一供識別的 玻璃編號（glass ID)，也可利用本發明的方法來加以製作， 且其可為如第3B圖所示之文字型態或如第3C圖所示之矩 陣式二維條碼的圖樣（左側為二維條碼原圖，右側為對應至 基板上的圖樣），其中，較具代具性的矩陣式二維條碼有

Datamatrix、Maxicode、Vericode、Softstrip、Codel 以及 Philips Dot Code 等形式。 利用上述步驟在各基板上製作出對位記號後，在基板 的組立程序進行時，便可利用這些對位記號來協助基板的 組立。如第4圖所示的基板組立情形，假設當中所要組立 的兩塊基板為第一基板402及第二基板404,第一基板402 的内部有利用第一不透明區域406所排列成的第一對位記 號408，而第二基板4〇4的内部則有利用第二不透明區域 410所排列成的第二對位記號412，以及由第三不透明區域 414所排列成的玻璃編號416。其中，第一對位記號408與 第二對位記號412在外形上是完全相同的，所以在對位程 1285291 進仃時’只要第—基板402或第二基板404的位置，使 · 第對位'己號408能與第二對位記號412完全重疊，便τ · 將第基板402與第二基板404精確地組立在一起。另外， f 4圖中第一對位記號備、第二對位記號412及玻璃編號 6的在基板上的位置並不為本實施例所限制，只要是位在 · 不影響基板正常作業的位置即可。 、 第5A圖與第5B圖揭示了本發明之另一實施例，當中 表示了树明方法可一次製作多片基板上的對位記號，而 不須在每片基板上單獨製作，以減少各對位記號之間的誤 鲁 差及加快對位信號的製作時間。首先請參閱第5A圖，假設 第基板502與第二基板5〇4在後續的組立程序中會被組 立在一起，或是第一基板502與第二基板5〇4皆需要在相 同的位置上擁有相同外形的對位記號，如一批一模一樣的 產品，此時第一基板502與第二基板5〇4便可在同一對位 記號製作程序中進行對位記號的製作。 首先先將第一基板502及第二基板504重疊在一起， 然後照上述的程序利用高功率光束5〇6在第一基板5〇2中 鲁 製作出第一不透明區域508,接著再利用變焦聚光的方式讓 间功率光束在第二基板504中聚焦，在第二基板5〇4中製 作出第二不透明區域510,如第5B圖所示。其中，由於第 ·_ 一不透明區域508及第二不透明區域51〇是在同一程序， … 同一位置中被製作出來，所以其之間的誤差將會較習知方 法所製造出來的誤差小很多。 第6A-6F圖表示了利用上述方法產生之不透明區域來 製作對位記號的方法。首先在第6 A圖中提供了重疊著的第 10 1285291 一基板002與第二基板604以及高功率光束射出裝置6〇6, 其中高功率光束射出裝置具有聚焦點608。在第6Β圖中， 先將聚焦點608調整至第一基板6〇2内部欲製作不透明區 域的位置上。在第6C圖中，高功率光束射出裝置6〇6射出 高功率光束，並於聚焦點的位置燒熔出不透明區域61〇。接 著在第6D圖中，將聚焦點608垂直移動至第二基板6〇4 内部。在第6Ε圖中，高功率光數射出裝置6〇6以相同的方 式，在基板612内部燒熔出與不透明區域61〇相對著的不 透明區域612。接著在第6F圖中，移動了高功率光束射出 裝置，並以相同的方式在第一基板6〇2及第二基板6〇4不 同的位置上分別在製作出相對著的不透明區域614及 616。重複上述步驟則可在第一基板6〇2與第二基板6〇4中 同時製作出完全相同且相對著的記號。 又如製作機台的容量足以容許多片基板同時參與製 作，則在短時間内便可完成多片基板上對位記號的製作， 如此也大大地節省了對位記號的製作時間。對於不透明區 域的製作順序並不為本實施例所限制，例如在第5Α圖及第 5B圖中也可先製作第二不透明區域51〇再製作第一不透明 區域508，或者如在第6A_6F圖所示的步驟中，可先直接 疋成第一基板602當中對位記號的製作，再接續完成第二 基板604當中對位記號的製作。 第7A圖揭示了一種可達到本發明目的的機台裝置， 其中基板702被固定放置在一底座（未繪示）上，並有複數個 用以製作對位記號的高功率光束射出裝置7〇4分布在基板 預定位置的上方。在進行對位記號的製作時，這複數個 1285291 n功率光束射出裝置會同時動作，以在基板702的預定位 置同時製作出對位記號，在作業當中可藉由平面移動高功 率光束射出裝置704或是機台的底座的方式來形成對位記 唬’或者也可利用如第7B圖中所示，在基板702與高功率 光束射出裝置704之間利用光罩706將對位記號一次形 成。另外若同時有多片基板被置放在底座上的話，則可藉 由高功率光束射出裝置7〇4本身的變焦功能或垂直移動高 功率光束射出裝置704或機台底座的方式來對各個基板進 行製作程序。在實際應用上，高功率光束射出裝置的數量 及位置皆不為本實施例所限制。 第8A-8E圖表示了液晶顯示器基板上對位記號之一應 用例。首先在第8A圖中提供了使用在液晶顯示器之中的第 一基板802及第二基板804,其中在第一基板8〇2的表面及 内口P刀別形成有薄膜電晶體（Thin Film Transistor，TFT)陣 列806以及由不透明區域所組成的對位記號8丨〇，而第二基 板804的表面及内部則分別形成有彩色濾光片 filter)808以及由不透明區域所組成的對位記號812，其中， 對位記號810及對位記號812具有相同的圖樣，並且是利 用前述的對位記號製作方法同時或分別製作出來的。在第 8B圖中，第一基板8〇2與第二基板8〇4相互重疊組立，其 中，在組立時薄膜電晶體陣列806與彩色濾光片8〇8必須 互相相對，對位記號810與對位記號812的圖樣必須完全 重合，並須於第一基板802與第二基板8〇4之間置入封膠 814。在第8C圖中，經由封膠814中的通道816注入液晶 818,以填充由第一基板802、第二基板8〇4、薄膜電晶體 12 1285291 陣列806、形色濾光片8〇8及封膠814所包圍組成的空間。 在第8D圖中，封閉了通道816。最後在第8e圖中，切除 了第一基板802及第二基板8〇4中不會參與液晶顯示反應 的部分’其中包括了對位記號81〇及對位記號812所位於 的部分。經過了此這些步驟之後，即能夠製作出一液晶顯 示器所使用之液晶顯示面板。 第9A-9D圖表示了液晶顯示器基板上對位記號之另一 應用例。首先在第9A圖中提供了使用在液晶顯示器之中的 第一基板902及第二基板904,其中在第一基板9〇2的内部 形成有由不透明區域所組成的對位記號91〇，而第二基板 9〇4的表面及内部則分別形成有彩色濾光片整合薄膜電晶 體陣列結構906以及由不透明區域所組成的對位記號 912 ’其中，對位記號91 〇及對位記號9丨2具有相同的圖樣， 並且是利用前述的對位記號製作方法同時或分別製作出來 的。在第9B圖中，第一基板902與第二基板904相互重疊 組立，其中，在組立時必須先在彩色濾光片整合薄膜電晶 體陣列結構906上滴入足量的液晶918，並與第一基板902 互相相對，對位記號910與對位記號912的圖樣必須完全 重合，並須於第一基板9〇2與第二基板904之間置入封膠 914 °在第9C圖中，將第一基板902與第二基板904組立 之後’液晶918均勻地擴散在第一基板902、第二基板904、 彩色濾光片整合薄膜電晶體陣列結構906、及封膠914所包 圍組成的空間中。最後在第9D圖中，切除了第一基板802 及第一基板804中不會參與液晶顯示反應的部分，其中包 括了對位記號910及對位記號912所位於的部分。經過了 13 1285291 此這些步驟之後，即能夠製作出一液晶顯示器所使用之液 晶顯示面板。 第10圖揭示了本發明方法之程序流程圖。首先在步驟 1002中，先決定出要在上面製作記號的基板，這裡的記號 疋才曰如對位圮號及玻璃編號等永久性的記號。在步驟i 004 中，長:供了一個用以製作記號的高功率光束射出裝置。在 步驟1006中，將高功率光束射出裝置移動至適當的位置， 並將南功率光束射出裝置的光束聚焦點調整至基板的内 部。在步驟1008中，高功率光束自高功率光束射出裝置射 出，並於基板内部聚焦點的位置聚焦燒熔出一不透明區域。 重複上述這些步驟，可於基板的内部製作出由多個不 透明區域所組成的記號，其中包括了對位記號。而所謂的 南功率光束是指如準分子雷射（excimer laser)或固態雷射 (solid state laser)之類的雷射光束，或是其他能達到同樣效 果的能量光束。最後可利用本方法所製作出來的對位記號 來進行基板的組立作業，在此使用一般習知的組立程序來 進行即可。 雖然本發明已以一較佳實施例揭露如上，然其並非用 以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精 神和範圍内，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保 護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。 【圖式簡單說明】 為讓本發明之上述和其他目的、特徵、優點與實施例 能更明顯易懂，所附圖式之詳細說明如下： 1285291 _第1圖為以高功率光束在基板上製作不透明區域之 示意圖。 第2A-2D圖為以高功率光束在基板上製作記號之式意 圖。 第3A圖為以高功率光束製作在基板上之記號例。 第3B圖為以高功率光束製作在基板上之文字例。 第3C圖為以高功率光束製作在基板上之矩陣式二維 條碼例。 第4圖為組立兩基板之示意圖。 第5A-5B圖為以高功率光束在複數個基板上製作不透 明區域之示意圖。 第6A-6F圖為以高功率光束在複數個基板上製作記號 之示意圖。 第7A圖為製作記號之機台示意圖。 第7B圖為以透過光罩方式製作記號之示意圖。 第8A-8E圖為液晶顯示面板之一組立方法之示意圖。 第9A-9D圖為液晶顯示面板之另一組立方法之示意 圖。 第10圖為符合本發明實施例之程序流程圖。 【主要元件符號說明】 102 :基板 104 :高功率光束 106 :不透明區域 108 :基板厚度 202·基板 204:向功率光束射出裝置 206 :聚焦點 208 :不透明區域 15 1285291 210 :不透明區域 404 :基板 408 :對位記號 412 ··對位記號 416 :玻璃編號 504 :基板 508 :不透明區域 602 :基板 606 :高功率光束射出裝置 610 :不透明區域 614 :不透明區域 702 :基板 706 :光罩 804 :基板 808 :彩色濾光片 812 :對位記號 816 :通道 904 :基板 910 :對位記號 914 :封膠 1002 ·提供—基板 1006:移動高功率射出裝置的 位置，並將其聚焦點調整 至該基板内部 402 ·•基板 406 :不透明區域 410 :不透明區域 414 ·•不透明區域 502 :基板 506 :高功率光束 510:不透明區域 604 :基板 608 :聚焦點 612 :不透明區域 616 :不透明區域 704 :高功率光束射出裝置 802 ··基板 806 ·薄膜電晶體陣列 810 :對位記號 814 :封膠 902 :基板 906 :彩色濾光片整合薄膜電 晶體陣列結構 912 :對位記號 1004:提供一高功率射出裝置 1〇〇8:利用該高功率光束裝置 射出之高功率光束，於該 基板内部製作一不透明 區域

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Claims (1)

1. 修(更)正本 、申請專利範園： -種液晶顯示器基板 歩 提供-基板； £之“方法，包含 提供-高功率光束射出I置，其用 以射出-高功率光束; 調整該高料 板之内部； “、、點需位於該基 移動該高功率光束射出裝置至一第一位 射出該高功率光束，並於該聚焦點處形成，以及 區域，作為一第一記號。 第一不透明 專利範圍。項所述之液晶顯示器基板記號之製 每方法，更包含步驟·· 形成一薄膜電晶體陣列結構於該基板上。 •如申睛專利範圍第丨項所述之液晶顯示器基板記號之製 造方法，更包含步驟： 形成一彩色濾光片結構於該基板上。 4·如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示器基板記號之製 造方法，更包含步驟： 形成一彩色濾光片整合薄膜電晶體陣列結構於該基板 上0 17 1285291 1申月專利圍第！項所述之液晶顯示器基板記號之製 &方法’其中該高功率光束係為一雷射光束。 6·^申#專利範圍帛1項所述之液晶顯示ϋ基板記號之製 w方法，其中該第一不透明區域係為一卵球狀區域。 士申叫專利範圍第6項所述之液晶顯示器基板記號之製 ^方法’其中該卵球狀區域具有一長軸，且該長轴係小 於该基板厚度之一半。 8_如申請專利範圍帛i項所述之液晶顯示器基板記號之製 造方法’更包含步驟： 移動該高功率光束射出裝置至一第二位置；以及 射出該高功率光束，並於該聚焦點處形成一第二不透明 區域，作為一第二記號。 9·如申請專利範圍第8項所述之液晶顯示器基板記號之製 造方法’其中該第一記號與該第二記號係構成一對位記 號或一識別編號。 10·如申請專利範圍第9項所述之液晶顯示器基板記號之製 造方法，其中該識別編號係為一文字圖樣或一矩陣式二 維條碼圖樣。 U·如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示器基板記號之製 18 1285291 造方法，更包含步驟： 提供一光罩，使其位於該高功率光束射出裝置與該基板 之間。 12·如申請專利範圍第11項所述之液晶顯示器基板記號之 製造方法，其中該第一不透明區域係包含複數個卵球狀 區域。 13·如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示器基板記號之製 造方法，其中該第一不透明區域形成時’該基板之表面 的溫度變化介於0〜〇.5°C之間。 14· 一種液晶顯示器之製造方法，包含步驟： 提供一第一基板與一第二基板，且該第一基板疊合於該 苐二基板； 提供一高功率光束射出裝置，其用以射出一高功率光束； 調整該高功率光束之-第-聚焦點，且該第—聚焦點需 位於該第一基板之内部； 射出該高功率光束’並於該第一聚焦點處形成一第 透明區域； 且該第二聚焦點需 調整該高功率光束之一第二聚焦點 位於该第二基板之内部；以及 射出該面功率光束 透明區域。 並於該第二聚焦點處形成一第二不 19 1285291 15.如申請專利範圍第14項所述之液晶顯示器之製造方 法，更包含步驟： 形成一薄膜電晶體陣列結構於該第一基板上；以及 形成一彩色濾光片結構於該第二基板上。 16·如申請專利範圍第14項所述之液晶顯示器之製造方 法，更包含步驟： 形成一彩色濾光片整合薄膜電晶體陣列結構於該第一基 板i。 17.如申請專利範圍第14項所述之液晶顯示器之製造方 法，更包含步驟： 對位該第一不透明區域於該第二不透明區域； 隙合該第一基板與該第二基板。

   18·如申請專利範圍第17項所述之液晶顯示器之製造方 法，更包含步驟： 注入液晶於該第一基板與該第二基板之間； 岔封該第一基板與該第二基板；以及 分別切除該第一基板具有該第一透明區域之部分與該第 二基板具有該第二透明區域之部分。 19·如申請專利範圍第17項所述之液晶顯示器之製造方 法，更包含步驟： & 滴入液晶於該第一基板上； 20 1285291 散佈液晶於該第一基板與該第二基板之間；以及 分別切除該第一基板具有該第一透明區域之部分與該第 二基板具有該第二透明區域之部分。

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