CN105022197A - 母板堆叠结构及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明揭露一种母板堆叠结构及其制造方法。母板堆叠结构包括第一母板、第二母板、多数液晶显示阵列、多数第一框胶以及第二框胶。第二母板与第一母板对应设置。所述液晶显示阵列呈阵列配置于第一母板与第二母板之间，每一个液晶显示阵列具有多数液晶显示单元呈阵列配置。所述第一框胶分别连续环设于所述液晶显示单元的外围。第二框胶连结于第一母板与第二母板之间，并配置于所述液晶显示阵列之间，且第二框胶于所述液晶显示阵列之间形成十字状。本发明不仅可改善背镀导电层的工艺中所发生的基板剥离及破片等问题，也可抑止液晶的内攻现象而提高工艺良率。

Description

母板堆叠结构及其制造方法

技术领域

本发明关于一种母板堆叠结构及其制造方法。

背景技术

液晶显示(Liquid Crystal Display,LCD)装置以其耗电量低、发热量少、重量轻以及非辐射性等等优点，已经被使用于各式各样的电子产品中，并且逐渐地取代传统的阴极射线管(Cathode Ray Tube,CRT)显示装置。

一般而言，液晶显示装置主要包括一液晶显示面板、一驱动模块及一背光模块。其中，液晶显示面板主要具有一薄膜晶体管基板(TFTsubstrate)、一彩色滤光基板(CF substrate)以及一夹设于两基板间的液晶层。

于熟知的一种液晶显示面板的制造过程中，会例如于一薄膜晶体管基板上涂布多个框胶，并于每一个框胶内注入液晶，再于真空环境下将膜晶体管基板与一彩色滤光基板对应黏合后将框胶固化，以得到具有多个液晶显示单元的母板堆叠结构，之后，再于面板结构的四周外围涂布另一框胶，再进行基板薄化、背镀透明导电层及切割等工艺，以得到多个液晶显示面板。

不过，于背镀透明导电层的后续工艺中，由于需在彩色滤光基板的外表面于真空环境下背镀一层透明导电层，因此，容易发生基板剥离(peeling)及破片等问题。另外，于真空环境下将膜晶体管基板与彩色滤光基板对应黏合，由于框胶尚未完全固化，因此黏合后的基板于回复大气压环境下会发生液晶分子攻击框胶的内攻现象(面板尺寸越小，内攻情况越严重)，严重时会造成液晶的泄漏而使良率降低。

发明内容

本发明的目的为提供一种母板堆叠结构及其制造方法，不仅可改善背镀导电层的工艺中所发生的基板剥离及破片等问题，也可抑止液晶的内攻现象而提高工艺良率。

为达上述目的，依本发明的一种母板堆叠结构包括第一母板、第二母板、多数液晶显示阵列、多数第一框胶以及第二框胶。第二母板与第一母板对应设置。所述液晶显示阵列呈阵列配置于第一母板与第二母板之间，每一个液晶显示阵列具有多数液晶显示单元呈阵列配置。所述第一框胶分别连续环设于所述液晶显示单元的外围。第二框胶连结于第一母板与第二母板之间，并配置于所述液晶显示阵列之间，且第二框胶于所述液晶显示阵列之间形成十字状。

在一实施例中，第二框胶为连续构件。

在一实施例中，第二框胶未配置于所述液晶显示阵列与第一母板的边缘之间。

在一实施例中，第二框胶为双层构件，且每个双层构件均形成一封闭空间。

在一实施例中，第二框胶为双层的分段构件并具有至少一缺口，且每一段均形成封闭空间。

在一实施例中，缺口的宽度大于3厘米。

在一实施例中，第二框胶每段的长度小于或等于30厘米。

在一实施例中，进一步包括至少一透明导电层，其设置于第一母板或第二母板的外表面。

在一实施例中，透明导电层为一图案化多晶透明导电层。

在一实施例中，所述液晶显示单元为边缘电场切换式液晶显示单元或平面切换式液晶显示单元。

在一实施例中，进一步包括一第三框胶，其封闭第一母板与第二母板的外围。

为达上述目的，依本发明的一种母板堆叠结构的制造方法，包括以下步骤：在一第一母板上，将多数第一框胶分别环设于多数液晶显示单元的外围，以形成多数液晶显示阵列；形成一第二框胶于第一母板上，并使第二框胶于所述液晶显示阵列之间形成十字状；以及将一第二母板与第一母板对应贴合，以使第二框胶连结于第一母板与第二母板之间。

在一实施例中，制造方法进一步包括一步骤：形成一第三框胶封闭第一母板与第二母板的外围。

在一实施例中，制造方法进一步包括一步骤：形成至少一透明导电层于第一母板或第二母板的外表面。

在一实施例中，在形成至少一透明导电层的步骤时，透明导电层为一图案化多晶透明导电层，并由一非晶透明导电层转变而来。

在一实施例中，在形成至少一透明导电层的步骤时，包括以下步骤：在第一母板或第二母板的表面上形成非晶透明导电层；以一高能量脉冲图案化所述非晶透明导电层，使图案化的非晶透明导电层转变成为图案化多晶透明导电层；及蚀刻去除未图案化的非晶透明导电层。

承上所述，因本发明的母板堆叠结构及其制造方法中，液晶显示阵列呈阵列配置于第一母板与第二母板之间，每一个液晶显示阵列具有多数液晶显示单元呈阵列配置，所述第一框胶分别连续环设于所述液晶显示单元的外围，而第二框胶连结于第一母板与第二母板之间，并配置于所述液晶显示阵列之间，且第二框胶于所述液晶显示阵列之间形成十字状。借此，与现有技术相较，不仅可改善母板堆叠结构在真空环境下形成透明导电层工艺时所发生的基板剥离及破片等问题，也可抑止第一母板与第二母板在真空环境下对应贴合后，基板于回复大气压环境下所造成的液晶内攻现象而提高工艺良率。

附图说明

图1A为本发明优选实施例的一种母板堆叠结构制造方法的步骤流程图。

图1B为本发明母板堆叠结构制造方法的另一步骤流程图。

图2A为本发明母板堆叠结构制造方法的过程示意图。

图2B为图2A的俯视示意图。

图2C为本发明母板堆叠结构制造方法的另一过程示意图。

图2D为图2C的俯视示意图。

图3为本发明另一实施态样的母板堆叠结构的俯视示意图。

具体实施方式

以下将参照相关附图，说明依本发明优选实施例的母板堆叠结构及其制造方法，其中相同的组件将以相同的参照符号加以说明。为了清楚表示本发明的特点，以下所有俯视示意图中，各第一框胶与各第二框胶虽显示为一条虚线，实际上其为一层的结构并具有一定的宽度。

请参照图1A并配合图2A及图2B所示，其中，图1A为本发明优选实施例的一种母板堆叠结构制造方法的步骤流程图，图2A为本发明母板堆叠结构制造方法的过程示意图，而图2B为图2A的俯视示意图。

如图1A所示，母板堆叠结构的制造方法包括步骤S01至骤S03。

首先，进行步骤S01，如图2A及图2B所示，在一第一母板11上，将多数第一框胶14分别环设于多数液晶显示单元13的外围，以形成多数液晶显示阵列A。其中，第一母板11可为可透光材质所制成，其材料例如是玻璃、石英或类似物、塑料、橡胶、玻璃纤维或其它高分子材料；或者，第一母板11也可为不透光材质所制成，并例如是金属-玻璃纤维复合板、金属-陶瓷复合板，或印刷电路板，或其它材料，并不限定。另外，本实施例是于第一母板11上形成四个液晶显示阵列A为例。其中，所述液晶显示阵列A呈二维阵列(2×2)排列，且每一个液晶显示阵列A中的所述液晶显示单元13亦配置成由行(方向Y)与列(方向X)构成的二维阵列状。所述液晶显示单元13可分别为边缘电场切换式(fringe field switching,FFS)液晶显示单元或平面切换式(in-plane switch,IPS)液晶显示单元(FFS与IPS需于基板上设置一遮蔽电极，以防止静电影响显示的画质)，并不限定。

第一框胶14可为热固化胶、光固化胶、或其组合。本实施例中是以第一框胶14为光固化胶(例如UV胶)，并例如但不限于大气中以涂布方式形成于第一母板11上为例。其中，每个第一框胶14连续环设的区域形成一容置空间，使得液晶分子可填充于第一框胶14所围设的容置空间内而形成一个液晶显示单元13。其中，例如但不限于以滴下式注入法(One Drop Filling,ODF)分别填入液晶分子到所述第一框胶14所围设形成的区域内，使得所述第一框胶14分别环设于所述液晶显示单元13的外围而形成一个二维液晶显示阵列A。

接着，进行步骤S02：形成至少一第二框胶15于第一母板11上，并使第二框胶15于所述液晶显示阵列A之间形成十字状。在本实施例中，第二框胶15是以一个双层的连续构件为例，且第二框胶15只配置于所述液晶显示阵列A之间而形成封閉的十字状，并未配置于所述液晶显示阵列A与第一母板11的边缘之间。第二框胶15可为热固化胶、光固化胶、或其组合。在本实施例中，以第二框胶15为热固化胶、光固化胶的组合为例。第二框胶15例如可于大气中以涂布方式形成于第一母板11上，且于所述液晶显示阵列A之间形成十字状。换句话说，本实施例的第二框胶15只形成于所述液晶显示阵列A之间的区域，由于所述液晶显示阵列A呈二维阵列(2×2)排列，故第二框胶15的双层结构于所述液晶显示阵列A之间形成十字状的图案。

接着，再进行步骤S03，将一第二母板12与第一母板11对应贴合，以使第二框胶15连结于第一母板11与第二母板12之间。其中，第二母板12亦可为可透光材质制成，其材料例如是玻璃、石英或类似物、塑料、橡胶、玻璃纤维或其它高分子材料；或者，第二母板12也可为不透光材质所制成，并例如是金属-玻璃纤维复合板、金属-陶瓷复合板，或印刷电路板，或其它材料。在本实施例中，第一母板11与第二母板12的材质皆以可透光的玻璃为例，并于真空环境下进行贴合工艺。其中，第一母板11可包含至少一薄膜晶体管阵列，而第二母板12可包含至少一彩色滤光阵列与黑色矩阵。不过，在其它的实施例中，彩色滤光阵列的滤光层或黑色矩阵也可分别设置于第一母板11上，使其成为一COA(color filter on array)母板，或成为一BOA(BM on array)母板，并不加以限制。在完成步骤S03之后，进一步可通过一固化工艺将所述第一框胶14及第二框胶15进行固化(图末示)。于此，例如可于大气中以紫外光(UV)照射第二框胶15(进行假固定)，之后再以烤箱(oven)进行烘烤，使第一框胶14及第二框胶15完全固化。

另外，请参照图1B并配合图2C及图2D所示，其中，图1B为本发明母板堆叠结构制造方法的另一步骤流程图，图2C为本发明母板堆叠结构制造方法的另一过程示意图，而图2D为图2C的俯视示意图。

除了步骤S01至步骤S03之外，如图1B所示，母板堆叠结构制造方法进一步可包括步骤S04至步骤S06。

步骤S04为，如图2C及图2D所示，形成一第三框胶16封闭第一母板11与第二母板12的外围。其中，第三框胶14亦可为热固化胶、光固化胶、或其组合。在本实施例中，以第三框胶14为光固化胶(例如UV胶)，并例如但不限于以涂布方式形成于第一母板11的外围，借此封闭第一母板11与第二母板12。通过第三框胶16连结并封闭第一母板11与第二母板12的外侧周围，可预防后续的工艺中，化学药剂破坏母板堆叠结构1的内部结构。

在完成第三框胶16的步骤S04之后但进行下一步骤S05之前，进一步可通过另一固化工艺将第三框胶16进行固化(图末示)。接着，再进行一基板薄化的步骤S05，以薄化第一母板11或第二母板12。于此，可例如利用研磨、抛光或蚀刻等方式减少第一母板11及第二母板12的厚度，使第一母板11及第二母板12的厚度小于0.4毫米。

最后，进行步骤S06：形成至少一透明导电层17于第一母板11或第二母板12的外表面。在本实施例中，透明导电层17例如可于真空环境下形成于第二母板12的外侧表面。透明导电层17的材料可例如但不限于为铟锡氧化物(indium-tin oxide,ITO)或铟锌氧化物(indium-zinc oxide,IZO)，或其它材料。若母板堆叠结构1的所述液晶显示单元13为边缘电场切换式液晶显示单元或平面切换式液晶显示单元时，则透明导电层17可作为液晶显示单元13的静电保护层，借此可提高母板堆叠结构1的静电保护功能；另外，若所述液晶显示单元13分别为触控液晶显示单元(FFS或IPS)时，则母板堆叠结构1可应用于例如On-Cell式触控面板上，此时透明导电层17可为一触控感测层(可包含驱动电极及感测电极，图未显示)。其中，透明导电层17可为一图案化多晶(crystalline)透明导电层(图标中未显示图案化)，且图案化多晶透明导电层可由一非晶(amorphous)透明导电层转变而来。形成图案化多晶透明导电层的方法可包含以下步骤：于第二母板12的表面上形成至少一非晶透明导电层(材料例如为ITO)；以一高能量脉冲图案化所述非晶透明导电层，使图案化的非晶透明导电层转变成为一图案化多晶透明导电层；以及蚀刻去除未图案化的所述非晶透明导电层。在实施上，例如是于第二母板12的外侧表面以例如溅镀工艺形成一非晶透明导电层，厚度例如为200至之间，然后，对非晶透明导电层进行一准分子雷射回火(excimer laser annealing,ELA)处理，通过高能量脉冲的雷射光直接图案化所述非晶透明导电层，在相当短的时间内可使非晶透明导电层曝露于高温下，进而转变成为图案化多晶透明导电层，最后，进行一蚀刻工艺，利用只能蚀刻非晶材质的化学药剂(例如草酸)去除未图案化的非晶透明导电层，以得到图案化多晶透明导电层。其中，多晶透明导电层具有比非晶透明导电层更好的导电性。此外，以雷射进行图案化可省略一道光阻工艺，例如曝光及显影。在形成透明导电层17的工艺之后，会再进行一切割工艺(未图示)而得到具有多个液晶显示单元13的液晶显示面板或触控显示面板。

通过实测证明，与现有技术相较，经本实施例制造方法所得到的母板堆叠结构1中，通过第二框胶15连结于第一母板11与第二母板12之间，并配置于所述液晶显示阵列A之间，且第二框胶15于所述液晶显示阵列1之间形成十字状，不仅可改善母板堆叠结构1于真空环境下在第二母板12的外表面形成透明导电层17的工艺时所发生的基板剥离及破片等问题，也可抑止母板堆叠结构1于真空环境下进行框胶固化工艺时，第一框胶15未固化之前所造成的液晶的内攻现象而提高工艺良率。

另外，请参照图3所示，其为本发明另一实施态样的母板堆叠结构1a的俯视示意图。

母板堆叠结构1a一样具有四个液晶显示阵列A及一个第二框胶15，不过，与图2D的母板堆叠结构1主要的不同在于，母板堆叠结构1a的第二框胶15为双层的分段构件并具有至少一缺口O(段与段之间具有一缺口O)。于此，第二框胶15的每一段均形成封闭空间，并以多个缺口O为例。其中，第二框胶15段与段之间的距离D1可大于3厘米(亦即段与段之间的缺口O至少为3厘米)。另外，第二框胶15每段的长度D2小于或等于30厘米(D2≦30厘米)。

此外，母板堆叠结构1a的其它特征可参照母板堆叠结构1的相同组件，不再赘述。

综上所述，因本发明的母板堆叠结构及其制造方法中，液晶显示阵列呈阵列配置于第一母板与第二母板之间，每一个液晶显示阵列具有多数液晶显示单元呈阵列配置，所述第一框胶分别连续环设于所述液晶显示单元的外围，而第二框胶连结于第一母板与第二母板之间，并配置于所述液晶显示阵列之间，且第二框胶于所述液晶显示阵列之间形成十字状。借此，与现有技术相较，不仅可改善母板堆叠结构于真空环境下形成透明导电层工艺时所发生的基板剥离及破片等问题，也可抑止第一母板与第二母板于真空环境下对应贴合后，基板于回复大气压环境下所造成的液晶内攻现象而提高工艺良率。

以上所述仅为举例性，而非为限制性者。任何未脱离本发明的精神与范围，而对其进行的等效修改或变更，均应包含于权利要求中。

符号说明

1、1a：母板堆叠结构

11：第一母板

12：第二母板

13：液晶显示单元

14：第一框胶

15：第二框胶

16：第三框胶

17：透明导电层

A：液晶显示阵列

D1：距离

D2：长度

O：缺口

S01～S06：步骤

X、Y、Z：方向

Claims (16)

1.一种母板堆叠结构，包括：

第一母板；

第二母板，与所述第一母板对应设置；

多数液晶显示阵列，呈阵列配置于所述第一母板与所述第二母板之间，每一个所述液晶显示阵列具有多数液晶显示单元呈阵列配置；多数第一框胶，分别连续环设于所述液晶显示单元的外围；以及

第二框胶，连结于所述第一母板与所述第二母板之间，并配置于所述液晶显示阵列之间，且所述第二框胶于所述液晶显示阵列之间形成十字状。

2.如权利要求1所述的母板堆叠结构，其中所述第二框胶为连续构件。

3.如权利要求1所述的母板堆叠结构，其中所述第二框胶未配置于所述液晶显示阵列与所述第一母板的边缘之间。

4.如权利要求1所述的母板堆叠结构，其中所述第二框胶为双层构件，且每个双层构件均形成一封闭空间。

5.如权利要求1所述的母板堆叠结构，其中所述第二框胶为双层的分段构件并具有至少一缺口，且每一段均形成封闭空间。

6.如权利要求5所述的母板堆叠结构，其中所述缺口的宽度大于3厘米。

7.如权利要求6所述的母板堆叠结构，其中所述第二框胶每段的长度小于或等于30厘米。

8.如权利要求1所述的母板堆叠结构，进一步包括：

至少一透明导电层，设置于所述第一母板或所示第二母板的外表面。

9.如权利要求8所述的母板堆叠结构，其中所述透明导电层为一图案化多晶透明导电层。

10.如权利要求1所述的母板堆叠结构，其中所述液晶显示单元为边缘电场切换式液晶显示单元或平面切换式液晶显示单元。

11.如权利要求1所述的母板堆叠结构，进一步包括：

一第三框胶，封闭所述第一母板与所述第二母板的外围。

12.一种母板堆叠结构的制造方法，包括以下步骤：

在一第一母板上，将多数第一框胶分别环设于多数液晶显示单元的外围，以形成多数液晶显示阵列；

形成一第二框胶于所述第一母板上，并使所示第二框胶于所述液晶显示阵列之间形成十字状；以及

将一第二母板与所述第一母板对应贴合，以使所述第二框胶连结于所述第一母板与所述第二母板之间。

13.如权利要求12所述的制造方法，进一步包括一步骤：

形成一第三框胶封闭所述第一母板与所述第二母板的外围。

14.如权利要求12所述的制造方法，进一步包括一步骤：

形成至少一透明导电层于所述第一母板或所述第二母板的外表面。

15.如权利要求14所述的制造方法，其中在形成至少一透明导电层的步骤时，所述透明导电层为一图案化多晶透明导电层，并由一非晶透明导电层转变而来。

16.如权利要求15所述的制造方法，其中在形成至少一透明导电层的步骤时，包括以下步骤：

在所述第一母板或所述第二母板的表面上形成所述非晶透明导电层；

以一高能量脉冲图案化所述非晶透明导电层，使所述图案化的所述非晶透明导电层转变成为所述图案化多晶透明导电层；及

蚀刻去除所述未图案化的所述非晶透明导电层。