CN101349826B - 显示器及测量该显示器对位组立偏移的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种显示器，该显示器具有第一基板和第二基板，第二基板对应于第一基板设置。第一基板上依次配置有对位结构与第一导电层，第二基板上则依次配置有绝缘层与第二导电层，且第二导电层具有暴露出绝缘层的对位区域。在第一基板与第二基板对位组立后，第一导电层会对应于对位区域。本发明还提供了一种测量该显示器对位组立偏移的方法，通过将对位信号输入第一导电层与第二导电层其中之一，并测量第一导电层与第二导电层其中的另一是否具有对位信号，即可迅速准确地判断显示器是否符合规格。

Description

显示器及测量该显示器对位组立偏移的方法

技术领域

本发明是有关于一种显示器与一种测量该显示器对位组立偏移(Assemble Precision)的方法，且特别是有关于一种液晶显示器与一种测量该液晶显示器组装时的对位组立偏移的方法。

背景技术

近年来有许多平面显示器(Flat Panel Display)技术相继被开发出来。液晶显示器(LCD)因为具有高画质、体积小、重量轻、低电压驱动、低耗电量及应用范围广等优点，因此被广泛应用于中、小型可携式电视、行动电话、摄录放影机、笔记型电脑、桌上型显示器、以及投影电视等消费性电子或电脑产品，并已逐渐取代阴极射线管(Cathode Ray Tube；CRT)而成为显示器的主流。特别是薄膜晶体管(Thin Film Transistor；TFT)液晶显示器，因其高显示品质与低消耗功率的特性，几乎占据了大部分的市场。

薄膜晶体管液晶显示器主要由数个液晶显示器单元和薄膜晶体管阵列组成。每个液晶显示器单元具有两个彼此对置的玻璃基板，一层液晶层夹于两玻璃基板之间。通过薄膜晶体管切换施加于液晶层上的电压，进而改变显示器的亮度。

在液晶显示器的组装工艺中，将各个基板面对面地对齐组装的工艺称为对组工艺。图1所示为已知显示器100的平面示意图，如图1所示，在对组工艺中，将第一基板110和第二基板120面对面地对齐组装，使得第一基板110上的作用区域112(例如彩色滤光片)对齐于第二基板120上的器件区域(例如薄膜晶体管阵列)，以共同构成一个显示区域。为了确定两片基板是否对齐，在两片基板的边缘通常会分别设置有如同量尺的装置，两个量尺重叠而形成一个游标尺102。由检测人员读取游标尺102上的数值，即可得知两片基板是否对齐以及两片基板之间的偏移量，或称为对位组立偏移量。当对位组立偏移量过大时，会产生漏光的现象。

实务上，由于对位组立的判断不易，常常发生检测片人员误判，而未能及时挑出会漏光的片子，造成后续工艺的困扰，以及组装材料的浪费。

有鉴于此，我们需要一种新的显示器及测量该显示器对位组立偏移的方法，特别是一种新的液晶显示器及测量该液晶显示器对位组立偏移的方法，以有效测量对位组立偏移量，并避免人为误判。

发明内容

本发明提供一种显示器，可支持电子信号的测量方式，取代传统的人员目视游标尺的方法。显示器具有第一基板和第二基板，第二基板对应于第一基板设置，即两片基板面对面地并列设置。

第一基板上配置有一对位结构，对位结构具有一顶部。一第一导电层配置在顶部以及整个所述对位结构的的表面上。第二基板上配置有一绝缘层。一第二导电层配置在绝缘层上。第二导电层具有一封闭的对位区域，所述顶部的第一导电层与所述封闭的对位区域暴露出的所述绝缘层相对应，并且所述对位结构的顶部宽度小于所述对位区域的对位宽度。

当对位结构的顶部仅位于对位区域中时，第一导电层与第二导电层没有电接触时，第一导电层上的电子信号不会传到第二导电层上，反之第二导电层上的电子信号也不会传到第一导电层。然而，当对位结构的顶部超出对位区域外时，第一导电层与第二导电层则会产生电接触。

因此，检测人员可利用上述特性，通过测量第一导电层或第二导电层上的电子信号，便可得知第一导电层和第二导电层是否产生电接触，进而得知第一基板和第二基板的对位组立偏移的情况。

本发明另提供一种测量显示器的对位组立偏移方法，其主要包括两个步骤。首先，输入一对位信号至第一导电层上。接着，测量第二导电层是否具有对位信号。当测量的结果是第二导电层具有对位信号时，则判断第一基板与第二基板的对位组立偏移量大于或等于预定值。反之，当第二导电层不具有对位信号，则判断第一基板与第二基板的对位组立偏移量小于预定值。

本发明所提出的显示器与测量其对位组立偏移的方法，可以以检测精度较高且检测速度较快的电子信号测量来取代传统的目视测量，从而减低检测人员目视检测的负担，并有效减少误判。

附图说明

图1为已知的显示器的平面示意图。

图2A为本发明显示器的实施例的平面示意图。

图2B为图2A所示对位精度测量结构沿着A-A’剖线的剖面示意图。

图3A为图2A所示对位精度测量结构的局部放大示意图。

图3B为图3A所示对位精度测量结构沿着B-B’剖线的剖面示意图。

图4A为图3A所示对位精度测量结构的平面示意图，表示当两基板平移后的情况。

图4B为图4A所示对位精度测量结构沿着C-C’剖线的剖面示意图。

图5为本发明显示器的另一实施例的平面示意图。

图6为本发明显示器的另一实施例的平面示意图。

图7为本发明对位精度测量方法的一实施例的流程示意图。

具体实施方式

请同时参考图2A和图2B。图2A所示为本发明显示器的一实施例的平面示意图。图2B所示为沿着图2A中A-A’剖线的剖面示意图。

显示器100具有第一基板110和第二基板120，第二基板120对应于第一基板110设置。具体而言，第一基板110和第二基板120面对面地并列，使得第一基板110上的作用区域与第二基板120上的器件区域可互相对齐，以共同构成一个显示区域。第一基板110和第二基板120之间会相隔一定的间隔而组装在一起，此过程称为对位组立工艺。在本发明的实施例中，第一基板110具有彩色滤光片112，彩色滤光片112应对齐于第二基板120上的薄膜晶体管阵列122。

为了确定第一基板110和第二基板120之间的对位组立的误差是在可容许的范围之内，本发明的实施例中设置了复数个对位精度测量结构130，作为对位组立精度的测量机制。对位精度测量结构130主要包括对位结构140和对位区域150，两者分设于不同的基板上。在本实施例中，对位结构140是设置于第一基板110上，对位区域150设置于第二基板120上，但本发明并不以此为限。

第一基板110上配置有多个对位结构140，对位结构140分布于彩色滤光片112的四周，尤其是对应于彩色滤光片112的四个角落的位置。在显示器组装测试的工艺中，为了方便测试，基板上通常会预留多余的空间来设置测试用的装置，如一般测试垫160或游标尺(图中未示出)等。此外，在测试完成后，预留的空间会被切除或部分切除。在本发明的实施例中，对位结构140装设于第一基板110上的预留空间中，并且环绕彩色滤光片112。

对位结构140是一种倒装的构造，其可利用各种可能的方式，并以各种可能的材质形成于第一基板110上。在本发明的实施例中，利用数层光刻胶堆叠而形成对位结构140。以较佳的实施方式而言，可在第一基板110上先涂上先一层黑色矩阵层146，接着在于其表面上堆叠一层层的彩色光阻层144，如此堆叠形成突起的对位结构140，但本发明并不以此为限。彩色光阻层144的材质与颜色不限，即彩色光阻层144可包括红色光阻层、绿色光阻层或蓝色光阻层。在本实施例中，对位结构140具有一层黑色矩阵层146和三层彩色光阻层144。然而，本实施例中对位结构140中光阻层的层数仅为说明，并非限制于四层。

第一导电层148配置在对位结构140的顶部142的表面上。以较佳的实施方式而言，第一导电层148可进一步贴覆在整个对位结构140的表面上，且电连接彩色滤光片112，但本发明并不以此为限。任何具有本发明所属技术领域通常知识者应知，当驱动显示器时，彩色滤光片112会有一共同电位，由于第一导电层148电连接彩色滤光片112，故在第一导电层148上也同样有该共同电位。

第一导电层148的材质可为各种导电材料，如金属、多晶硅或氧化铟锡等。以较佳的实施方式而言，第一导电层148为透明导电层，其可由透明导电材料所组成，例如：氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、氧化锌掺杂铝薄膜(Aluminum-doped Zinc Oxide，ZnO:Al；AZO)或氧化锡镉(CTO)，但本发明并不以此为限。

第二基板120配置有绝缘层154和第二导电层152。第二导电层152配置在绝缘层154上，且第二导电层152上设置有多个对位区域150，其可暴露出第二导电层152下方的绝缘层154。

具体而言，第二导电层152覆盖于绝缘层154的表面。对位区域150设置在第二导电层152上，使得原本应被遮覆住的绝缘层154得以裸露出来。换句话说，在对位区域150的所在之处，绝缘层154上方不具有第二导电层152。

第二导电层152可由导电材质组成，例如金属、多晶硅或是透明导电材料。以较佳的实施方式而言，第二导电层152是由透明导电材料所形成的透明导电层，例如：氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、氧化锌掺杂铝薄膜(Aluminum-doped Zinc Oxide，ZnO:Al；AZO)或氧化锡镉(CTO)，但本发明并不以此为限。

第二基板120上另设置有数个一般测试垫160或对位测试垫162，一般测试垫160和对位测试垫162也可以配置在不同的基板上。一般测试垫160电连接到第一基板110和第二基板120上的各种器件，例如：彩色滤光片112或薄膜晶体管阵列122，以用来检测工艺中各种电子信号。对位测试垫162则通过导线164电连接对位精度测量结构130。

另一方面，为了能让第一基板110和第二基板120紧密地组立在一起，通常会在第一基板110和第二基板120之间设置框胶(Sealent)170。以较佳的实施方式而言，框胶170位于彩色滤光片112和对位结构140之间，但本发明并不以此为限。由于对位组立后，彩色滤光片112会对齐于薄膜晶体管阵列122，对位结构140则会对齐对位区域150，故框胶170也可说是位于薄膜晶体管阵列122和对位区域150之间。

第一基板110与第二基板120对位组立后，对位结构140的顶部142上的第一导电层148会对应于对位区域150。以较佳的实施方式而言，对位结构140的顶部142会垂直对齐到对位区域150，并且顶部142应该位于对位区域150中，且对位结构140的顶部142会隔着第一导电层148抵接到对位区域150中暴露出的绝缘层154的表面，但本发明并不以此为限。

请参考图3A和图3B。图3A所示为依照图2A中所示的对位精度测量结构130的局部放大示意图。图3B所示为沿着图3A中B-B’剖线的剖面示意图。

以较佳的实施方式而言，对位结构140的顶部142为圆形顶部，且对位区域150为第二导电层152上的一个圆形区域，但本发明并不以此为限。请注意在图3A中虽然顶部142和对位区域150为圆形，然而实际上顶部142和对位区域150的形状并不仅限于圆形，可依实际需求而改变，例如：方形、矩形或椭圆形。同样地，图3A中虽然第二导电层152为圆环结构，然而实际上第二导电层152的形状亦可为其它环状结构，并不设限于此。

第一基板110和第二基板120的绝缘层154之间相隔一间距d。对位结构140的顶部142邻近或抵接于对位区域150下的绝缘层154。对位结构140的高度h等于对位结构140的顶部142到第一基板110之间的距离，第一导电层148具有厚度t1，第二导电层152也具有厚度t2。以较佳的实施方式而言，对位结构140的高度h与第一导电层148的厚度t1的和小于或等于间距d，且大于或等于间距d与第二导电层的厚度t2之差，即d-t2≦h+t1≦d，但本发明并不以此为限。

对位区域150的对位宽度为w2，对位宽度w2的范围介于约10与100微米(μm)之间，较佳为30与50微米(μm)之间。以较佳的实施方式而言，对位宽度w2约为50微米，但本发明并不以此为限。

对位区域150的对位宽度w2应大于或等于顶部142的顶部宽度w1，即w1≦w2，使得顶部142得以位于对位区域150之中。当对位区域150的对位宽度w2等于顶部142的顶部宽度w1时，顶部142与对位区域150可完全重叠。当对位区域150的对位宽度w2大于顶部142的顶部宽度w1时，顶部142与对位区域150之间的最大间隔为对位宽度w2和顶部宽度w1的差值，此差值即为对位精度测量结构130可测得的第一基板110和第二基板120之间的偏移量。具体说明如下。

请参考图4A和图4B。图4A所示为对位精度测量结构130的平面示意图，表示当第一基板110和第二基板120平移后的情况。图4B所示为沿着图4A中的C-C’剖线的剖面示意图。

当第一基板110和第二基板120相对平移后，对位结构140和对位区域150也会产生相对侧移。为方便叙述，仅以侧移后的对位结构140的顶部142的边缘恰好接触到对位区域150的边缘为例说明，其使得顶部142上的第一导电层148接触到第二导电层152。而第一基板110与第二基板120之间的偏移量恰好为对位宽度w2和顶部宽度w1的差值。在后续文章中，将对位宽度w2和顶部宽度w1的差值称为设定值。

此时，若在第一导电层148上输入电子信号，如对位信号，由于第一导电层148接触第二导电层152，电子信号便可传送到第二导电层152上。通过此特性，检测人员便可在第一导电层148中输入对位信号，并检测第二导电层152上有无该对位信号。当在第二导电层152上检测到对位信号时，即第一导电层148与第二导电层152有电接触，则表示第一基板110和第二基板120的偏移量大于或等于设定值，即对位宽度w2和顶部宽度w1的差值。反之，当在第二导电层152上没有检测出对位信号时，即第一导电层148与第二导电层152没有电接触，则表示第一基板110和第二基板120的偏移量小于设定值。

如前所述，以较佳的实施方式而言，第一导电层148电连接彩色滤光片112，故第一导电层148上会有彩色滤光片112的电子信号，例如共同电压，但本发明并不以此为限。因此，检测人员仅需测量第二导电层152上是否也有如共同电压的电子信号，便可得知第一基板110和第二基板120的偏移量是否大于设定值。

另一方面，电子信号也可改从第二导电层152传入，改由测量第一导电层148是否有第二导电层152上的电子信号，来作为偏移量的判断。

请参考图5，图5所示为依照本发明另一实施例的显示器100的平面示意图。对位精度测量结构130设置于彩色滤光片112的四个角落和四个边上，可用来测量两基板平移或旋转的偏移量。

请参考图6，图6所示为依照本发明另一实施例的显示器100的平面示意图。以较佳的实施方式而言，可采用具有不同偏移量的设定值的对位精度测量结构132和对位精度测量结构134。如此一来，便可比较设定值之间的差异，以推断两基板平移或旋转的偏移量的范围。因此，在实际的显示器100中，即使偏移量超出对位精度测量结构132的设定值，但只要偏移量小于对位精度测量结构134的设定值，且对位精度测量结构134的设定值符合客户的规格者，仍可判定为良品。

请同时参考图2B和图7。图7所示为对位精度测量方法700的流程示意图。首先，步骤710为输入对位信号至第一导电层148上。如前所述，对位信号可为特定的电子信号，或是利用彩色滤光片112上的电子信号，如共同电压。

接着，步骤720为测量第二导电层152是否具有对位信号。步骤720中包括了测量第二导电层152上的电子信号，以及将测量结果比对第一导电层148上的对位信号。

当测量的结果是第二导电层152具有对位信号时，步骤730为判断第一基板110与第二基板120的对位组立偏移量大于或等于预定值。

反之，当第二导电层152不具有对位信号，步骤740为判断第一基板110与第二基板120的对位组立偏移量小于预定值。

由上述可知，本发明的实施例以检测精度较高且检测速度较快的电子信号的测量方式取代传统的人员目视游标尺的方法。可减低检测人员目视检测的负担，且有效减少误判，进而减少因误判而损失的成本。

虽然本发明已提出多个实施例如上，但其并非用以限定本发明，任何具有本发明所属技术领域通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。

Claims (10)

1.一种显示器，其特征在于，该显示器包括：

一第一基板；

一对位结构，配置在所述第一基板上，所述对位结构具有一顶部；

一第一导电层，配置在所述顶部的以及整个所述对位结构的表面上；

一第二基板，对应于所述第一基板设置；

一绝缘层，配置在所述第二基板上；以及

一第二导电层，配置在所述绝缘层上，所述第二导电层具有一封闭的对位区域，所述顶部的第一导电层与所述封闭的对位区域暴露出的所述绝缘层相对应，并且所述对位结构的顶部宽度小于所述对位区域的对位宽度。

2.如权利要求1所述的显示器，其特征在于，所述对位结构包括一黑色矩阵层、一红色光阻层、一绿色光阻层或一蓝色光阻层。

3.如权利要求1所述的显示器，其特征在于，所述第一基板与所述第二基板的所述绝缘层间具有一间距d，所述对位结构的高度为h，所述第一导电层的厚度为t1，所述第二导电层的厚度为t2，且d-t2≤h+t1≤d。

4.如权利要求1所述的显示器，其特征在于，所述对位区域的对位宽度的范围介于10与100微米之间。

5.如权利要求1所述的显示器，其特征在于，所述顶部与所述对位区域完全重叠。

6.如权利要求1所述的显示器，其特征在于，所述第一导电层与所述第二导电层接触。

7.如权利要求1所述的显示器，其特征在于，所述显示器还包括一框胶，配置在所述第一基板与所述第二基板之间。

8.如权利要求7所述的显示器，其特征在于，所述显示器另包括一彩色滤光片，配置在所述第一基板上，且所述框胶位于所述彩色滤光片与所述对位结构之间。

9.如权利要求7所述的显示器，其特征在于，所述显示器另包括一薄膜晶体管阵列，配置在所述第二基板上，且所述框胶位于所述薄膜晶体管阵列与所述对位区域之间。

10.一种测量如权利要求1至9任一项所述的显示器的对位组立偏移的方法，其特征在于，该方法包括：

输入一对位信号至所述第一导电层；以及

测量所述第二导电层是否具有所述对位信号，当所述第二导电层具有所述对位信号时，则判断所述第一基板与所述第二基板的对位组立偏移量大于或等于一预定值；当所述第二导电层不具有所述对位信号时，则判断所述第一基板与所述第二基板的对位组立偏移量小于一预定值。

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