TW201245809A - Method of fabricating lightweight and thin liquid crystal display device - Google Patents

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201245809 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明涉及-髓晶顯雜置’尤其是涉及―種制具有厚度約為〇u (毫来）至約為〇.5t的玻璃基板製造輕薄型液晶顯示（liquid哪⑹ LCD)裝置的方法。 【先前技術】 近年來，由於社會已認真地進入資訊時代’將各種各樣的電氣信號呈 現成視覺影像的顯示裝置的領域已迅速發展。尤其是，由於LCD裝置具有 重量輕、薄以及低功率消耗的特點，LCD裝置已被廣泛地用作替代陰極射 線管型的顯示裝置 現有技術中的液晶顯示（LCD)裝置使用液晶分子的光學異向性和偏 極化特性。液晶分子由於其細且長的形狀而具有明確的配向方向。液晶分 子的配向方向可以藉由施加於穿過液晶分子的電場來控制。換句話說，當 改變電場的強度或方向改變時’液晶分子的配向也會改變。LCD裝置包括 藉由連接包含像素電極的陣列基板與包含公共電極的彩色濾光基板而形成 的液晶面板。陣列基板與彩色濾光基板之間的液晶層中的液晶分子的配向 方向藉由在像素電極與公共電極之間產生的電場來控制，從而可以藉由控 制透光率來顯示影像。 由於主動矩陣型LCD (active matrix LCD，AM-LCD)裝置具有優良的 高解析度以及顯示動態影像的特性，αμ-lcd裝置已被廣泛地使用。尤其 是，包括作為開關元件的薄膜電晶體（thin film transistor，TFT)的LCD裝 置被稱為薄膜電晶體LCD ( TFT-LCD )裝置。 第1圖為現有技術中的液晶面板的分解透視圖。如第1圖所不’液晶 面板包括陣列基板10、彩色濾光基板20、以及液晶層30。陣列基板10與 彩色渡光基板20彼此相對，而液晶層30插設於兩者之間。 陣列基板10包括第一基板12、閘極線14、資料線16、薄膜電晶體(TFT) Tr、以及像素電極μ。閘極線14與資料線16均形成在第一基板12上並且 相互交錯’以定義像素區域Ρβ薄膜電晶體Tr形成在閘極線14與資料線 201245809 16的父錯部分。像素電極18形成在像素區域p令，並且與薄膜電晶體& 相連接。 彩色濾光基板20包括第二基板22、黑色矩陣25、彩色濾光層26、以 及公共電極28。黑色矩陣25形成在第二基板22上，並且具有格子形狀。 黑色矩陣25對應於第一基板12的非顯示區域。第一基板12的非顯示區域 包括閘極線14、賴線16、以及薄膜電晶體Tr。彩色濾減26對應於像 素區域P，並且包括紅色濾光圖案26a、綠色濾光圖案26b、以及藍色濾光 圖案26c。公共電極28形成在黑色矩陣25和彩色遽光層％上。公共電極 28與像素電極18產生電場，從而藉由電場驅動液晶層3〇。 蜂然圖中未示’密封圖案沿第-基板U和第二基板η的邊緣形成。 被封圖案防止液晶層3G溢出。此外，第—酉&向層和第二配向層可形成在第 一基板12與液晶層30之間以及第二基板22與液晶層3〇之間。第一偏光 板和第二偏光板可形成在第一基板12與第二基板22的其中之一的外表面 上。 背光總成形成在第-基板12的後側，以將光施加於液晶面板。當通過 閘極線14施加掃描彳s號至薄膜電晶體τΓ以開啟薄膜電晶體Tr時，影像信 號通過資料線16施加於像素電極18，從而在像素電極μ與公共電極28之 間產生電場。因此’藉由電場來驅動液晶層3〇中的液晶分子，以顯示影像。 通常，具有透明和絕緣特性的玻璃板用於第一基板12和第二基板22。 也就是’藉由進行錄餘而使形成的_元件和彩色濾光元件均形成在 玻璃基板上。不幸地是，在所述多個製程期間或兩製程之間的傳送期間， 玻璃基板被下垂、裂開或損壞。 為了防止或將下垂、裂開或損壞問題的可能性降至最低，使用具有足 夠厚度約A 0.7t的玻璃基板。然而，使用厚度為〇/7t的玻璃基板製造的液 晶面板相對地重且厚，因而很難生產輕薄型LCD裝置。尤其是，由於個人 移動終端機例如筆記型電腦、個人數位助理（pe_al digM⑽福， PDA)，用於這些終端機的LCD裝置需要增加輕薄型。 .因此，在液晶面板上連接第一偏光板和第二偏光板之前，液晶面板的 玻璃基板絲讀_ (HF)雜巾’並且陣列基板和純滤絲板的外 側被侧’從而使用於陣列基板和彩色渡光基板的玻璃基板的厚度低於約 5 201245809 0.5t。 然而，如第2圖所示，為說明液晶面板的外側的蝕刻製程的示意圖， 使用蝕噴裝置90將氫氟酸溶液喷灑在液晶面板50的外側，從而蝕刻陣列 基板10和彩色濾光基板20的每一個的外側。不幸地是，由於玻璃基板的 整個表面不是均勻地姓刻，在陣列基板10和彩色濾光基板20的外表面上 具有細微的葛瑞芬微裂紋(Griffithflaw)或凹陷，從而增加粗糖度。 當第一偏光板和第二偏光板均連接於具有增加的粗糙度的液晶面板5〇 的外側時，降低了黏著特性。此外，由於凹陷部分的厚度小於其他部分， 玻璃基板的強度削弱或降低。尤其是’拉伸應變集中在凹陷部分，從而產 生開裂並且玻璃基板損壞。 此外，由於具有HF溶液的玻璃基板的蝕刻製程需要十至幾十分鐘，降 低了生產產量。 此外’厚度為0.7t的玻璃基板較厚度為〇.5t的玻璃基板貴。為了在生 產具有〇.7t的玻璃基板的液晶面板之後，藉由敍刻〇乃的玻璃基^來生產 包含〇.5t的玻璃基板的LCD裝置在成本和製造過程方面效率非&低。 由於轴刻製程的成本約為玻璃基板的生產成本（〇 7t的 侧製程成本）的55%，LCD裝置級·製㈣失切格財;板成本 【發明内容】 因此，本發明的目的在提供一種製造輕薄液晶顯示裝置的方法，宜其 本上可以敎由於财技術的不足和缺陷造成的—個或多刪題。^ ίΪ:。個目的是提供製造—種製造㈣液晶顯示裝置的方法。 ϋ ^ 的是提供—種以低生產成本製造LCD裝置的方法。 侧ΐ 優點將在以下的說明書中_，且部分可以從 ::說明書增梅咖峨===== 描述了-種製造他=並根據本發明的目的’如這裏具體而廣泛地 板上形成第-黏著圖案魏用該第-黏著二 201245809 第-第助基板形成第-製程面板;在該 杯.力㈣7 基板至該第二輔助基板形成第二製程面 -製二二艘，的該第二製程基板上形成彩色濾光元件；以在該第 第二S.' 一製程面板之間的一液晶面板連接該第—製程面板與該 八前^綱㈣—黏著圖案和該第二黏著圖案_著強度；以及 ^ 程基板和該第二製程基板分離該第-辅助基板與該第二辅 助暴扳。 在本發明的另-方面’―種製造液晶顯示裝置的方法包括：藉由在第 :製，基板上形成第-覆蓋層形成第—製程面板；在該第—製程面板的該 氡程基板上形成_元件；藉由在第二製程基板上形成第二覆蓋層形 ^第二製程面板；在該第二製程面板的該第二製程基板上形成彩色遽光元 件丄以及以在該第-製程錄及該第二製程魏之__液晶面板連接該 第製程面板及該第二製程面板，其中該第一覆蓋層和該第二覆蓋層的每 一個由類鑽碳材料或玻璃纖維增強材料構成。 、可以理解地是，前面的概述及後面的詳細描述為示例性及解釋性並意 在為申S青專利範圍所要保護的發明提供進一步解釋說明。 【實施方式】 現在參考本發明的首選實施例，並參考所附圖式作出詳細說明。 在本發明中’不用蝕刻製程即可獲得厚度約為O.lt至0.5t的玻璃基板。 將玻璃基板的下垂問題降低至最低。陣列基板和彩色濾光基板均用玻璃基 板製造，並且在製造過程之間的傳送期間玻璃基板上沒有損壞。 由於厚度為O.lt至0.5t的玻璃基板容易下垂，玻璃基板的中心是下垂 的°因此’在藉由如卡匣之傳送裝置傳送時出現問題。此外，當玻璃基板 載入或退出製程裝置時，由小碰撞造成的下垂問題是強烈的，從而產生誤 定位問題。因此’玻璃基板可藉由與製程裝置的元件碰撞而損壞。 在本發明的第一實施例中，為了避免下垂或損壞問題，使用輔助基板。 即’藉由將厚度為O.lt至〇.5t的玻璃基板連接在輔助基板上，具有輔助基 201245809 板的玻璃基板具有大體上與厚度為〇.7t的玻璃基板相同或小於厚度為〇乃 . 的玻璃基板的下垂特性問題。玻璃基板容易連接在輔助基板上，並且容易 與輔助基板分離，辅助基板的膨脹率與玻璃基板的膨脹率相似。 谷 _ 第3A圖至第31圖為顯示根據本發明第一實施例製造LCD裝置的過程 的剖視圖。 ° 如第3A圖所示’第一黏著圖案1〇5藉由沿著第一輔助基板1〇1的邊緣 塗佈黏合劑材料而形成。第一黏著圖案105可由矽基材料構成。例如，第 一黏著圖案105可由苯基材料如矽倍半氧烷和聚二甲矽氧烷 (polydimethylsiloxane，PDMS)或丙烯基黏合劑材料構成。 儿 / 第一黏著圖案105的黏著特性能在高於230°C的製程溫度下保持而沒有 其他特性的變化。第-黏著圖案105藉由溶劑或雷射光束而失去黏著特性， 從而使第-製程基板110 (見第3B圖）容易與第一輔助基板1〇1分離。此 外，在第一輔助基板101分離之後，在第一製程基板110上沒有黏合劑 料。 。 第一輔助基板101可由與第一製程基板110相同的材料構成。即，第 一輔助基板101可由玻璃構成。因此，第一辅助基板1〇1具有大體上與第 -製程基板11G相_熱膨脹率，從而可防止在製程期間由於膨服或 所造成的誤定位。 此外，第-輔助基板101的厚度大於0 4t。例如，第一輔助基板⑼ 的厚度為0.4t至l.ot。厚度約S o.lt的第-製程基板11〇連接於厚产約為 〇.4t的第一輔助基板101以及黏著圖案105，從而使製程面板192 (ϋ 圖）的總厚度大於0.5t。製程面板192具有大體上與厚度為〇 7t的玻璃絲 相同的下垂f杯因此，在LCD裝置的生產線中加卫厚度簡Q5t^ 面板192沒有問題。 此外’對於現有技術中的LCD裝置而言，第一輔助基板1〇1由與陣列 基板和彩色縣基板的玻絲油___，並且歧與其相似第 -辅助基板1G1可投人現有技射的LCD t置生祕，而不需控制製程條 件。 在另-方面’如凸起圖案的第-凹凸圖案1〇3形成在第一輔助基板ι〇ι 上。由於第一凹凸圖案103，容易將第-輔助基板1〇1與第一製程基板ιι〇 201245809 刀離例如冑φ 積無機絕緣材料如二氧化；^和&化⑦，而將無機絕緣 -材料層（圖未示）形成在第一輔助基板101上，或是藉由塗佈如光丙稀酿 基材料(Phot〇-acryl)、苯並環丁烯、以及聚酿亞胺，而將有機絕緣材料層（圖 未不）形成在第-輔助基板101上。無機絕緣材料層或有機絕緣材料層藉 由光罩製程形成@案，所述光罩製程包括形成光阻㈣）層步驟、曝光步 驟、顯影步驟以及蝕刻步驟，以形成凹凸表面。 第-凹凸圖案103位於第一黏著圖案1〇5之間的間隔中。也就是，第 黏著圖案105形成在第一輔助基板⑼的邊緣，而第一凹凸圖案⑽形 成在第-輔助基板101的中心。例如，在形成第—凹凸圖案⑽之後，使 用注射器（圖未示）形成第一黏著圖案1〇5在第一輔助基板1〇1的邊緣。 或者，在形成第-黏著圖案105之後，使用注射器（圖未示）形成第一凹 凸圖案103在第一輔助基板ιοί的中心。 接下來，如第3B圖所示’由玻璃構成且厚度約為〇 u至約為〇义的第 一製程基板110 Μ在包含第—凹凸圖案1G3和第__黏著圖案1()5的第一 輔助基板101之上。第-製程基板110的厚度小於第一輔助基板1〇1的厚 度。第一製程基板110連接在第一輔助基板101上，並且固化第一黏著圖 案105。連接的第一製程基板110與第一輔助基板1〇1被稱為苐一製程面板 192。 在將第一製程基板110連接於第一輔助基板101之前，第一黏著圖案 105的厚度大於第一凹凸圖案103的厚度。當第一製程基板11〇連接於第二 輔助基板101時，第一製程面板192被擠壓，以使第一黏著圖案105的厚 度降低至大體上等於第一凹凸圖案1〇3的厚度。因此，第一製程基板11〇 被第一黏著圖案1〇5和第一凹凸圖案1〇3支撐。 由於第一製程面板192的第一製程基板110和第一輔助基板1〇1均由 玻璃構成，第一製程基板110和第一輔助基板1〇1的熱膨脹相同，因而在 製is·過程期間不存在由熱膨脹的差異產生的問題，例如下垂問題。 此外，由於厚度為O.lt至0.5t的第一製程基板U〇連接於第一輔助基 板101上，第一製程面板192的下垂問題大體上與厚度為〇 7t的玻璃基板 相同或小於厚度為〇.7t的玻璃基板。因此，在現有技術的[CD裝置生產線 上的加工製程面板192中沒有問題。 201245809 A板=’上如第/C圖所示，陣列元件形成在第—製程面板192的第一製程 基板110上。即’形成閘極線（圖未示）和資料線 閘極絕緣層117。閘極線盘資料g '、 ' 中，作Ami ϋ 乂錯’以定義像素區域。在像素區域 二:Γ二Γ 晶體(TFT) Tr形成在閑極線與資料線的交錯 居S 及可包括問轉極115、包含本質非_的主動 層12〇a以及摻雜質之非晶石夕的歐姆接觸層· ==_極136 ,_5 _線連接，雜電極== 與雜電極133分離。鈍化層⑽形成在薄膜電晶 3音雷ϋ 觸孔’以暴露薄膜電晶體Tr的汲極電極136。 H 成在舰層14G上。像素雜148藉由_孔與汲極電極 136接觸。像素電極148由透明的導電材料構成。 邊缝騎示，第：轉_85藉由沿第二輔絲板180的 邊緣塗佈黏〇劑材料而形成。第二黏著圓t 185由與第一黏著圖案1〇5相 ^的^料構成。如凸起圖案的第二凹凸圖案183形成在第二輔助基板18〇 亡。第一凹凸圖案183⑽第二黏著_ 185之間的間隔中。即，第二黏 =案185形成在第二辅助基板18G的邊緣，並且第二凹凸酸⑻形成 在第-輔助基板18G的中心，如，在形成第二凹凸圖案183之後，第二 黏著圖案185形成在第二輔助基板18〇的邊緣。 接著’如第3E圖所示，由玻璃構成且厚度約為〇 u至約為〇分的第二 _基板150設置在包含第二凹凸圖案183和第二黏著圖案185的第二輔 助基板180之上。第二製程基板15〇連接於第二辅助基板18〇，並且固化第 二黏著圖案185。連接的第二製程基板15〇和第二輔助基板18〇被稱為第二 製程面板194。第二製程基板150的厚度小於第二輔助基板18〇的厚度。 暖，將彩色遽光元件形成在第二製程面板194的第二製程基板15〇 上。即，黑色矩陣153職在像魏域的邊界，並μ含紅色、綠色以及 藍色渡光圖案的彩色濾光層156形成在像素區域中。然後，紗電極158 藉由沉積透_導電材料而形成在彩色濾光層156上。具有預定高度的圖 案間隔170形成在公共電極158上。圖案間隔17〇可對應於黑色矩陣153。 在這些衫色遽光製程中，由於第二製程面板194的下垂問題大體上與 厚度為0.7t的玻璃基板相同，在第二製程基板15〇上沒有損壞。 201245809 接著，如第3F圖所示，密封圖t 177形成在第一製程面板192和第二 製程面板194的其中之-的邊緣上。然後，第—製程面板192和第二製程 面板194如此排列，以使像素電極148面向公共電極158。然後，液晶層 Π5形成在密封圖案177的内部的間隔中，並且第一製程面板192和第二製 程面板194如此連接，以使圖案間隔170與鈍化層140接觸。 接著’如第3G圖所示’雷射光束LB使用雷射照射裝置199照射在第 -製，面板192與第二製程面板194的外側上。絲LB減照射至第 黏著圖案1〇5和第二黏著圖案185，以進行雷射;肖融製程。因此，第一 ，著圖案1G5和第二黏著圖案185的每—個失去了黏著特性，或者第一黏 著圖案105和第二黏著圖帛185 #每一個的黏著特性削弱或降低。雷射光 束LB可集中在第一黏著圖案1〇5與第一製程基板11〇之間以及第二黏著圖 案185與第二製程基板150之間的接觸部分。. 、接著’如第3H圖所示，將第一輔助基板1〇1與第一製程基板11〇分離， 並且將第二辅助基板18Q與第二製程基板15G分離。因此，獲得了包含第 -製程基板110與第二製程紐15〇職晶面板196，其中第—製程基板 11〇與第二製程基板150的每一個的厚度約為01t至約為〇 5t。 · 土 ，由於第一黏著圖案105和第二黏著时185與第一製程基板11〇和第 二製程基板i5〇 _著強度被雷射光束LB綱或降低，第—輔助基板ι〇ι 與第二輔助基板180容易與液晶面板196分離。 第3G圖和第3H圖顯示了照射雷射光束LB和分離第一輔助基板ι〇ι 與第二輔助基板180的製程。或者，在第一黏著圖案1〇5與第二點著圖案 ⑻均暴露至用於触刻第-黏著圖案105和第二黏著圖案185的爛歉 後，第一輔助基板101與第二輔助基板180可與液晶面板196分離。 與液晶面板196分離的第一輔助基板1〇1與第二輔助基板18〇在移開 第-黏著圖案105和第二黏著圖案185之後可再次使用。即，在完全地自 第-輔助基板101與第二輔助基板⑽移開由於雷射消融而失去黏著 的第-黏著圖案105與第二黏著圖案185之後，新的第一黏著圖案與第二 黏著圖案分娜絲第-辅助基板1Q1與第二獅基板18Q上，以再次使 用。. 第-製程基板110與第二製程基板150的每一個的厚度約為0u至約 11 201245809 為0.5t。然而’由於第1程基板110與第二製程基板15〇均自液晶面板 196連接’不產生液晶面板196的下垂問題。此外，即使液晶面板196.下垂， 液晶面板196下垂至稱大於厚度為〇 lt至〇 7t的單個玻璃基板。因此，在 其他製程期間的液晶面板196中不存在問題，例如下垂問題。 接著，如第31圖所*，第一偏光板187與第二偏光板188分別連接於 第-製程基板110與第二製程基板150的外側，以獲得液晶顯示裝置1〇9。 由上述製程製造且具有〇.lt至〇 5t厚度基板的LCD裝置的總厚度小於 現有技術中包含0_7t厚度玻璃基板的LCD裝置。此外，上述LCD裝置的 重量小於現有技術中的LCD裝置。即，根據本發明的LCD裝置為輕薄型。 此外，由於不需要液晶面板的基板的外側的蝕刻製程以降低基板的厚 度，改善了生產產量。此外，使用價格比〇.7t厚度的基板便宜的〇上至〇分 厚度的基板，從而降低生產成本。再者，藉由使用輔助基板，不會造成問 題，例如下垂問題，即使使用較薄的基板。 第3A圖至第31圖顯示了包含在第一製程基板11〇上的像素電極148 以及在第二製程基板15〇上的公共電極158的LCD裝置。或者，可製造包 含公共電極與像素電極的輕薄型平面切換（in_細e switehing，jpS)模式 LCD裝置，所述公共電極在第一製程基板上與公共線連接◊在這種情況下， 像素電極與公共電極為條形並且相互交替排列。在第二製程基板上，沒有 公共電極的黑色矩陣、彩色濾、光層以及覆蓋層職。公絲可形成在與閉 極電極相同的.一層，並且由與閘極電極相同的材料構成。 在IPS模式LCD裝置中，由透明導電材料如銦錫氧化物〇ndium_tin oxide /TO)和銦鋅氧化物（indium_zinc〇xide，IZ〇)構成的透明電極位於 第一製程基板的外表面上。用於防止被靜電極損壞的透明電極可在連接第 了輔助基板180之前形成。或者，透明電極可在連接第二偏光板188之前 以及分離第二輔助基板180之後形成。 在本發明的第二實施例與第三實施例中，為了避免下垂問題或損壞問 題’將輔助基板連接於厚度約為〇 lt至約為〇 5t的玻璃基板上，或者在玻 璃基板上職聽薄膜。即，藉㈣獅基板連接於Q lt至Q 5t厚度的玻 璃基板，或者在玻璃基板上形成鈍化薄膜，具有輔助基板或鈍化層的玻璃 基板具有大體上與〇.7t厚度的玻璃基板相同的下垂問題。因此，即使相對 12 201245809 薄的玻璃基板用於LCD裝置’在製造過程期間，在玻璃基板上沒有損壞如 下垂問題。 第4A圖至第41圖為顯示根據本發明第二實施例之製造LCD裝置的過 程的剖碼圖。 如第4A圖所示’第一黏著圖案2〇5藉由使用注射器塗佈黏合劑材料以 及提供熱或照射雷射光束而沿第一輔助基板2〇1的邊緣形成。即，在塗佈 黏合劑材料之後，黏合劑材料被熱或雷射光束固化。第一黏著圖案2〇5由 矽基材料構成。例如，第一黏著圖案2〇5可由苯基矽倍半氧烷、苯基聚二 甲石夕氧院（PDMS)或丙烯基黏合劑材料構成。上述材料被熱或雷射光束所 固化。 在這種情況下，第一黏著圖案205的形狀為第5A圖至第5D圖所示的 不同改進。如第5A圖所示，第一黠著圖案2〇5可具有單一矩形形狀。即， 第-黏著圖案2〇5具有與第-辅助基板2()1相同的形狀。如第SB圖所示， 第一黏著圖案205可具有雙重矩形的形狀。如第5(：圖所示，第一黏著圖案 205+可具有多重矩形的形狀。即，具有不同尺寸的多個矩形圖案構成了第一 黏著圖案205。如第犯圖所示’第-黏著圖案2〇5可具有格子形狀。第4A 圖顯示了具有單一矩形形狀的第一黏著圖案205。 。在另一方面，第一黏著圖案205可由玻璃料構成。第一糊狀物使用注 射Is或絲網印刷塗佈，以使第一黏著圖案2〇5具有第5A圖至第5D圖所示 的其中之一的形狀。 、第一輔助基板201可由與第一製程基板21〇 (第43圖的）相同的材料 構成，並且厚度大於〇 5卜例如，第一輔助基板2〇1的厚度為〇分至丨沉。 即’第-輔助基板201可由玻璃構成。因此，第一輔助基板2〇1具有大體 上與第製程基板210相同的熱膨脹率’從而可防止在製程期間根據膨脹 或收縮的誤定位。 一此外’第一輔助基板2〇1由與現有技術中LCD裝置的陣列基板與彩色 濾光基板的玻璃基板相同的材料構成，並且具有相似的厚度，第一輔助基 板 了投入現有技術中的LCD裝置生產線，而不需要控制製程條件。 接著，如第4B圖所示，由玻璃構成且厚度約為O.lt至約為〇.5t的第一 製程基板210設置在包含第一黏著圖案2〇5的第一輔助基板1〇1之上。第 13 201245809 一製程基板210與第一輔助基板201連接，並且固化第—黏著圖案2〇5。連 接的第一製程基板210與第一辅助基板201被稱為第一製程面板292 (苐 4C圖）。第一製程基板210的厚度小於第一輔助基板2〇1。 當第一黏著圖案205由熱固化黏合劑材料或雷射固化黏合劑材料構 成，照射熱或雷射光束，以固化第一黏著圖案2〇5。或者，當第一黏著圖案 205由玻璃料構成時，依序地照射熱和雷射光束，以固化第一黏著圖案2的。 由於第一製程面板292的第一製程基板210和第一輔助基板2〇1均由 玻璃構成’第-製程基板210與第-輔助基板2〇1的熱膨脹如此相同，從 而在製造過程期間不存在由熱膨脹的差異產生的問題，例如下垂問題。 此外，由於厚度為〇.lt至〇.5t的第一製程基板21〇連接於第一輔助基 板201，第-製程面板292的下垂問題大體上與㈣厚度的玻璃基板相^ 者小於0.7t厚度的玻璃基板。因此，在現有技術的LCD袭置生產線上加工 製程面板292中沒有問題。 接著，如第4C圖所示，陣列元件形成在第一製程面板292的第一製程 基板210上即，閘極線（圖未示）和資料線（圖未示）與其間的閘極絕 緣層217形成。閘極線與資料線相互交錯，以定義像素區域。在像素區域 中’作為開關元件的薄膜電晶體（TFT) Tr形成在閘極、線與資料線的交錯 部分。例如，薄膜電晶體Tr可包括：閘極電極215、包含本質非晶矽的^ 動層220a以及摻雜質之非晶矽的歐姆接觸層22〇b的半導體層22〇、源極電 極233、以及汲極電極236。閘極電極215與閘極線連接，源極電極2幻與 資料線連接《汲極電極236與源極電極233分離》鈍化層24〇形成在薄膜 電晶體TrJi 純化層240包括接觸孔’以暴露薄膜電晶體Tr的沒極電極 236。像素電極248形成在鈍化層240上。像素電極248藉由接觸孔與汲極 電極236接觸。像素電極248由透明的導電材料構成。 接著，如第4D圖所示，第二黏著圖案285藉由沿著第二輔助基板28〇 的邊緣塗佈黏合劑材料而形成。第二輔助基板28〇可具有大體上與第一輔 助基板201相同的厚度，並且可由大體上與第一輔助基板2〇1相同的材料 構成。第二黏著圖案285可具有大體上與第-黏著圖案2〇5相同的形狀， 並且可由大體上與第一黏著圖案2〇5相同的材料構成。第4D圖顯示了單一 矩形形狀的第二黏著圖案285。 201245809 ® 纟玻璃構成且厚度約為至約為G.5t的第二製程基板250設 ίί':第ί黏著圖案205的第二辅板280之上。第二製程基板250 f第-輔助基板280連接’並且固化第二黏著圖案285。連接的第二製程基 声，與Ϊ 一輔助基板280 _為第二製程面板294 °第二製程·^板250的 厚度小於第二輔助基板280。 日车占ίΠ285由熱固化黏合劑材料或雷射固化黏合劑材料構成 i Γ或雷光束，以固化第二黏著圖案285。或者’當第二黏著圖案 285由玻璃概成時，順序照射熱和雷射光束，以固化第二黏著圖案挪。 ^第圖所不彩色滤光元件形成在第二製程面板294的第二 土 、 。/，黑色矩陣253形成在像素區域的邊界，並且包含紅 ί色以及藍色濾'光圖案的彩色滤光層256形成在像素區域中。然後， ^極258藉由沉積透明的導電材料形成在彩色遽光層况上。具有預 案間隔27G形成在公共電極258上。圖案間隔270可對應於黑 色矩陣253。 在，些彩色滤光製程期間，由於第二製程面板294的下垂問題大體上 與〇.7t ^度的玻璃基板的相同，在第二製程基板25〇上沒有損壞。 接，如第4F圖所不’密封圖案277 $成在第一製程面板292與第二 面2如的其令之一的邊緣上。然後，第一製程面板π2與第二製程 面板294如此排列’以使像素電極⑽面向公共電極258。然後，液晶層 75开二成在密封圖案277的内部的間隔中，並且第一製程面板观與第二製 程面板f4如此連接，錢圖案間隔270與鈍化層24〇接觸。 釘-ί 1’,如第4〇圖所示’進行第一黏著圖案205和第二黏著圖案撕的 / 削弱或降低製程。例如’雷射光束LB使用雷射照射裝置299照射 楚程面板292與第二製程面板294的外側上，以造成雷射消融。因 =第-黏著圖案205和第二黏著圖案挪的黏著強度削弱或降低。雷射 可集中在第一黏著圖案205與第一製程基板210之間以及第二勸著 案5與第二製程基板25〇之間的接觸部分。用於雷射消融之雷射光束 =雷射源、功率及波長不同於用於固化第一黏著圖案2〇5與第二黏著圖 點荖η mi的雷射源、功率及波長。藉由雷射光束照射製程，第一 黏者圖案205與第二黏著圖案挪的每一個失去了黏著特性，或者第一黏 15 201245809 著圖案205與第二黏著圖案285的每一個的黏著特性削弱或降低。 在本發明中，由於第一黏著圖案205與第二黏著圖案285作為犧牲層， 藉由進行雷射诮融而使第一輔助基板201及第二輔助基板280分別與第一 製程基板210及第二製程基板250分離的步驟不需要雷射消融製程的額外 的犧牲層。 接著，如第4Η圖所示’第一輔助基板201與第一製程基板21〇分離， 第二辅助基板280與第二製程基板250分離。因此，獲得了包含第一製程 基板210和第二製程基板250的液晶面板296，所述第一製程基板21〇和第 二製程基板250的每一個的厚度約為O.lt至約為〇.5t。 由於第一黏著圖案205及第二黏著圖案285與第一製程基板21〇及第 一製程基板250的黏者強度被雷射光束LB削弱或降低，第一輔助基板2〇1 與第二輔助基板280容易與液晶面板296分離。 第4G圖和第4H圖顯示了照射雷射光束LB以及分離第一輔助基板2〇1 與第二輔助基板280的製程。或者，在第一黏著圖案205與第二黏著圖案 285均暴露於用於触刻第一黏著圖案205和第二黏著圖案285的蝕刻劑之 後，第一輔助基板201與第二輔助基板280可與液晶面板290分離。 與液晶面板296分離的第一輔助基板201與第二輔助基板28〇可在移 除第一黏著圖案205與第二黏著圖案285之後再次使用。即，在完全地自 第一輔助基板201與第二辅助基板280移除由於雷射消融而失去黏著特性 的第一黏著圖案205與第二黏著圖案285之後，新的第一黏著圖案和第二 黏著圖案分別形成在第一輔助基板201和第二辅助基板280上，以再次使 用。 第一製程基板210與第二製程基板250的每一個的厚度約為〇 lt至約 為〇.5t。然而，錄第—製程基板21()與第二製程基板㈣均自液晶面板 296連接’不產生液晶面板2%的下垂問題。此外，即使液晶面板296下垂， 液aa面板296下垂至稱大於〇 It至Q 7t厚度的單—的玻璃基板。因此，在 其他製程期間，在液晶面板296巾不存在問題，例如下垂問題。 一接著’如第41圖所示，第一偏光板287與第二偏光板288分別連接在 第一製程基板210和第二製程基板mo的外側，以獲得液晶顯示裝置2〇9。 由上述製程製造且具有〇 lt至0 5t厚度的基板的LCD裝置的總厚度小 201245809 於現有技術中包含〇.7t厚度的玻璃基板的LCD裝置。此外，上述LCD裝 置的重量小於現有技術中的LCD裝置的重量。即，根據本發明的LCD裝 置為輕薄型® - 此外’由於不需要液晶面板的基板的外側的餘刻製程以降低基板的厚 度’改善了生產產量。此外’使用價袼比〇 7t厚度的基板便宜的〇 lt至〇 5t 厚度的基板，以降低生產成本。再者，藉由使用辅助基板，不引起如下垂 問題的問題，即使使用較薄的基板。 第6A圖至第6F圖為顯示根據本發明第三實施例之製造1^1：)裝置的過 程的剖視圖。用滾動式方法製造LCD裝置。 如第6A圖所示’類鑽碳（diamond-like carbon，DLC )材料在約為300 至約為500°C的溫度下被沉積在厚度約為〇 lt至〇 5t以及厚度約為〇 5μιη至 約為5μιη的母玻璃基板301的至少一個表面上。該DLC材料具有類似鑽石 的固體結構。DLC材料被淬火（迅速冷卻），以在母玻璃基板3〇1上形成覆 蓋層305。由於所述覆蓋層305，降低了母玻璃基板3〇1的下垂問題，並且 改善了母玻璃基板301的僵硬特性。或者，代替沉積和冷卻DLC材料，透 明的玻璃纖維增強材料如聚乙烯醇縮丁醛在室溫下被塗佈於厚度約為 〇.5μιη至約為5μηι的母玻璃基板3〇1的至少一個表面上，以形成覆蓋層3〇5。 第6Α圖顯不了在母玻璃基板3〇1的一個表面上的覆蓋層3〇5。或者， 覆蓋層305也可形成在母玻璃基板3〇1的上表面和下表面上。 接f ’如第6Β圖所示’使用切割單元41〇切割母玻璃基板3(η，其中 所述覆蓋層305形成在母玻璃基板3〇1上，以獲得用於LCD裝置的第一製 程基板MO #口第二製程基板35〇。第一製程基板31〇與覆蓋層3〇5的結合被 稱為第-製程面板’第二製程基板3s〇與覆蓋層3〇5的結合被 程面板。 第-製程基板31()與第二製程基板⑽的每一個具有與錢厚度的玻 璃基板相似的下垂問題，其中覆蓋層3〇5形成在第一製程基板31〇與第二 製程基板350的每-個上。此外，由於覆蓋層奶，第一製程基板31〇盘第 二製程基板350的僵硬特性與0.7t厚度的玻璃基板相似。因此，即使母玻 f基板301 (第6A圖）具有相對低的厚度，第一製程基板與第二製程 基板350用於沒有損壞的LCD裝置製造裝置。 17 201245809 第7圖顯示了根據本發明第三實施例中具有〇·5μιη的DLC材料的覆蓋 層的〇.2t厚度的玻璃基板的下垂和剛性，第8圖顯示了不具有覆蓋層的〇2t 厚度的玻璃基板的下垂和剛性。 參考第7圖和第8圖，與第8圖所示的玻璃基板相比較，第7圖所示 之具有〇.5μηι的覆蓋層的玻璃基板下垂較少。此外，第7圖所示之具有〇 覆蓋層的玻璃基板的平均僵硬程度大於第8圖所示之玻璃基板的平均僵硬 程度。 因此 -〜 低ία叩攻，丞取畀有降低的下垂問題以及改善的僵硬特 性’從而使具有覆蓋層的玻璃基板用於沒有任何損壞的LCD裝置製造裝置。 接著’如第6C圖所示’陣列元件形成在第一製程基板上。即，間極線 (圖未示）和資料線（圖未示）與其間的閘極絕緣層317形成。閉極線與 資料線相互交錯，蚊義像魏t在像素區域巾，作_關元件的薄膜 電晶體（TFT ) Tr形成在閘極線與資料線的交錯部分 可包括：閘極電極315、包含本f非晶㈣主動層32」以及^ =歐姆接觸層320b的半導體層32G、源極電極333、以及沒極電極说。 =電與閘極線連接，源極電極333與資料線連接。沒 333分離。鈍化層34。形成在薄膜電晶體Tr上。純化層340包 ίί Tr 336 ° -8 S素電極348藉由接觸孔與汲極電極 由透明的導電材料構成。 調课謂極3你 第=圖顯示了陣列元件如開極電極阳形成在覆蓋層3〇5上 陣列π件可形成在第—製程基板31G上。 飞者 色矩如ΛΐΓΓ，购絲元件形成在第二製程基板上。即，里 圖案的彩色溏光層356形成在色、綠色、以及藍色渡光 透明的導電材料而形成衫公共電極358藉由沉積 形1=極358上。圖案間隔37G可職_ 370 或者件如彩色遽光層356形成在覆蓋㈣上。 在純絲讀可軸在第二製程基板35〇上。 些彩色濾光製程期間，因為第二製程基板说的下垂問題由於覆 18 201245809 蓋層305大體上與〇.7t厚度的玻璃基板相同，在第二製程基板35〇上沒有 損壞。 接著，如第6E圖所示，密封圖案377形成在第一製程基板31〇與第二 製程基板35G的其f之-的邊緣上。織，第-製程基板31G與第二製程 基板350如此排列，以使像素電極348面向公共電極358。然後，液晶層 375形成在密封圖案377的内部的間隔中，並且第一製程基板31〇與第二製 程基板350如此連接，以使圖案間隔37〇與鈍化層34〇接觸。 接著，如第6F圖所示，第一偏光板387與第二偏光板3肋分別連接於 第一製程基板與第二製程基板的外側，以獲得液晶顯示裝置3〇9。 第6A圖顯示了覆蓋層形成在母玻璃基板上。或者，在將母玻璃基板切 割為單位賴基板之後，輔助絲連接於第—實施例或第二實施例所示的 單位玻璃紐。然後，藉㈣積DLC㈣或塗佈賴纖_強材料而使覆 蓋層形成在單位玻璃基板上，並且分離輔助基板。 由上述製程製造且具有01t至〇 5t厚度的基板的LCD裝置的總厚度小 於現有技術中包含〇.7t厚度的玻璃基板的LCD裝置。此外，上述LCD裝 置的重量小於現有技術中的LCD裝置的重量。即，根據本發明的助裝 此外，由於不需要液晶面板的基板的外側的姓刻製程以降低基板的厚 度，改善了生產產量。此外’使賴格比G.7t厚度的基板便宜的Q lt至〇分 厚度的基板，降低了生產成本。 第4A圖至第41圖以及第6A胃至第6F s顯示了包含在第一製程基板 上的像素電_在第二餘基板上的公共電極的LCD裝置。或者，可製造 包含公共雜與像素雜__平面祕（ips)模式助裝置，所述 ，共電極在第_製程基板上與公絲連接。錢種情況下，像素電極斑公 八電極為條形並且可相互交替排列。在第二製程基板上，不具有公丘電極 矩陣、彩色濾'統以及覆蓋層形成。公共線可形成在與極相 卜J的層並且可由與閘極電極相同的材料構成。 可以理解地是，本領域的技術人員在不脫離本發明的精神或範圍下， 作出各種修改及變換。因此，可以意識到本發明涵蓋在所附 中印專利«及其等同物的範_所提供的本發_修改及變換。 201245809 本申請案主張於2011年5月12日提交的韓國專利申請第 10-2011-0044669號及2011年6月10曰提交的韓國專利申請第 10-2011-0056069號的權益，該等專利申請在此全部引用作為參考。 【圖式簡單說明】 所附圖式，其中提供關於本發明的進一步理解並且結合與構成本說明 書的一部份，說明本發明的實施例並且描述一同提供對於本發明的原則的 解釋。 第1圖為現有技術中液晶面板的分解透視圖； 第2圖為說明液晶面板的外侧的蝕刻製程的示意圖； 第3A圖至第31圖為顯示根據本發明第一實施例之製造LCD裝置的過 程的剖視圖； 第4A圖至第41圖為顯示根據本發明第二實施例之製造lCd裝置的過 程的剖視圖； 第5A圖至第5D圖為顯示根據本發明第二實施例之用於lCD裝置的 製造過程的第一黏著圖案的示意圖； 第6A圖至第6F圖為顯示根據本發明第三實施例之製造LCD裝置的過 程的剖視圖； 第7圖為顯示根據本發明第三實施例之具有〇 5μιη的〇1^材料的覆蓋 層之厚度為0.2t的玻璃基板的下垂和剛性；以及 第8圖為顯示沒有覆蓋層的厚度為〇.2t的玻璃基板的下垂和剛性。 【主要元件符號說明】 10 陣列基板 12 第一基板- 14 閉極線 16 資料線 18 像素電極 20 彩色遽光基板 22 第二基板 20 201245809 25 黑色矩陣 26 彩色濾光層 26a 紅色濾光圖案 • 26b 綠色濾光圖案 26c 藍色濾光圖案 28 公共電極 30 液晶層 50 液晶面板 90 蝕噴裝置 101、201第一輔助基板 103 第一凹凸圖案 105、205第一黏著圖案 109、 209、309液晶顯示裝置 110、 210、310第一製程基板 115、215、315閘極電極 117、217、317閘極絕緣層 120a、220a、320a 主動層 120b、220b、320b歐姆接觸層 120、220、320半導體層 133、233、333源極電極 136、236、336汲極電極 140、240、340 鈍化層 148、248、348像素電極 150、250、350第二製程基板 153、253、353黑色矩陣 156、256、356彩色濾光層 158、258、358公共電極 170、270、370圖案間隔 175、275、375 液晶層 177、277、377密封圖案 21 201245809 180、280第二輔助基板 183 第二凹凸圖案 185、285第二黏著圖案 187、 287、387第一偏光板 188、 288、388第二偏光板 192、292第一製程面板 194、294第二製程面板 196、296液晶面板 199、299雷射照射裝置 301 母玻璃基板 305 覆蓋層 410 切割單元 LB 雷射光束 P 像素區域中 Tr 薄膜電晶體 22

Claims (1)

1. 201245809 七、申請專利範園： [一種製造輕薄液晶顯示裝置的方法，包括： 在具有一第一厚度的一第一輔助基板上形成一第一黏著圖案； - 藉由使用該第一黏著圖案連接具有小於該第一厚度之一第二厚度的一 第一製程基板至該第一輔助基板形成一第一製程面板； 在該第一製程面板的該第一製程基板上形成一陣列元件； 在具有一第三厚度的一第二輔助基板上形成一第二黏著圖案； 藉由使用6亥弟二黏者圖案連接具有小於該第三厚度之·一第四厚度的一 第一製程基板至該第二輔助基板形成一第二製程面板； 在該第二製程面板的該第二製程基板上形成一彩色濾光元件； 以在該第一製程面板及該第二製程面板之間的一液晶面板連接該第一 製程面板與該第二製程面板； 削弱該第一黏著圖案與該第二黏著圖案的黏著強度；以及 分別從該第一製程基板與該第二製程基板分離該第一輔助基板與該第 二輔助基板。 2·依據申請專利範圍第丨項所述之製造輕傳液晶顯示裝置的方法，其中該 第一厚度與該第三厚度的每一個約為0.4t至約為l.Ot，而該第二厚度與該第 四厚度的每一個約為O.lt至約為〇.5t。 3-依據申請專利範圍第1項所述之製造輕薄液晶顯示裝置的方法，其中該 第一辅助基板和該第二輔助基板以及該第一製程基板和該第二製程基板中 的每一個由玻璃構成。 4. 依據申請專利範圍第1項所述之製造輕薄液晶顯示裝置的方法，其中削 弱該第一黏著圖案與該第二黏著圖案的黏著強度的步驟包括將一雷射光束 照射至該第一黏著圖案和該第二黏著圖案，或是將該第一黏著圖案和該第 一黏者圖案暴露於一触刻劑。 5. 依據申請專利範圍第1項所述之製造輕薄液晶顯示裝置的方法，進一步 23 201245809 包括：在形成該第-黏著圖案的步驟之前，或是在形成該第一黏著圖案的 . 步驟之後以及在形成該第-製程面板的步驟之前，在該第一輔助基板上开《 成一第一凹凸圖案。 v 6.依據申請專利範圍第1項所述之製造輕薄液晶顯示裝置的方法，進一步 包括.在形成該第二黏著圖案的步驟之前，或是在形成該第二黏著圖 步驟之後以及在職鮮二製㈣板的轉之前，猶第二漏基板场 成一第二凹凸圖案。 顯示裝置的方法，其中形 7.依據申請專利範圍第1項所述之製造輕薄液晶 成該陣列元件的步驟包括： 形成一閘極線以及與該閘極線交錯的一資料線； 形成與該閘極線和該資料線連接的一薄膜電晶體；以及 形成與該薄膜電晶體連接的一像素電極。 顯示裝置的方法，其中形 8.依據申請專利範圍第7項所述之製造輕薄液晶 成該彩色濾光元件的步驟包括： 形成一彩色濾光層；以及 形成面向該像素電極的一公共電極。 顯示裝置的方法，其中形 其中該像素電極與該公共 9.依據申請專利範圍第7項所迆之製造輕薄液晶 成該陣列元件步驟進一步包括形成—公共電極阳 電極相互交替地排列。 進一步 11·依據申請專利細第！項所述之製造 包括：在分離該第一輔助基板和該第二補 a""示裂置的方法，進一步 基板和該第二製程基板的外侧上形成一基板之後，分別在該第一製程 偏光·—第二偏光板。 24 201245809 L -述之製造輕薄液晶顯示裝置的方法，農中， 第-黏者圖案和該第二黏著圖案的每—個由雜半氧炫 羞、μ 以及丙烯絲合劑材料的其中之―構成。 -甲夕氧燒、 圍第12項所述之製造輕薄液晶顯示裝置的方法，其中 =觸二製程面板的步驟包括藉由熱或雷射光束固化該第圖 15. 形成利細第14項所述之製造輕驗晶顯示裝置的方法，其中 面板的步驟包括藉由雷射光束固化該第-黏著圖案，以及 V成該第4程面板步驟包括藉由雷射光束固化該第二黏著圖案。 1 第6·-專利範圍第1項所述之製造輕薄液晶顯示裝置的方法，其中該 ，之一 矩形ΐίί該第二黏著圖案的每'個具有—單—矩形形狀、一雙重的 矩形形狀、一多矩形形狀以及一格子形狀的其中 17 種製造輕薄液晶顯不裝置的方法，包括： 2由在第-製程基板上形成—第_覆蓋層而形成—第—製程面板； 在該第一製程面板的該第一製程基板上形成一陣列元件； ，由在-第二製程基板上形成-第二覆蓋層而形成—第二製程面板； 在該第二製程面板的該第二製程基板上形成一彩色瀘光元件；以及 第—製程面板及該第二製程面板之間的—液晶面板連接該第一 裂程面板及該第二製程面板； 織維其:強：構r刚二⑽的每-個由-瞧材料或-破壤 25 201245809 18·依據申請專利範圍第17項所述之製造輕薄液晶顯示裝置的方法，其中 該第一製程基板和該第二製程基板的每一個的厚度約為〇 It至約為〇歹 第一覆蓋層和該第二覆蓋層的每一個的厚度約為0 5μηι至約為5μηι。 19. 依據申請專利範圍第17項所述之製造輕薄液晶顯示裝置的方法，其中形 成該第一製程面板的步驟和形成該第二製程面板步驟的每一個包括： 在一母玻璃基板上形成一覆蓋材料層；以及 切割該母玻璃基板，以形成該第一製程面板和該第二製程面板。 20. 依據申請專利範圍第17項所述之製造輕薄液晶顯示裝置的方法，進一步 包括： 在形成該第一製程面板的步驟之前連接一第一輔助基板至該第一製程基 板； 在形成該第二製程面板步驟之前連接一第二輔助基板至該第二製程基板； 以及 在連接該第一製程面板和該第二製程面板步驟之後，分別從該第一製程基 板與該第二製程基板分離該第一輔助基板與該第二輔助基板。 21. 依據申請專利範圍第π項所述之製造輕薄液晶顯示裝置的方法，其中該 類鑽碳材料在約為300至約為500。(：的溫度下被沉積和淬火，以形成該第一 覆蓋層和該第二覆蓋層。 22. 依據申請專利範圍第17項所述之製造輕薄液晶顯示裝置的方法，其中該 玻璃纖維增強材.料包括聚乙烯醇縮丁醛。 23·依據申請專利範圍第17項所述之製造輕薄液晶顯示裝置的方法’其中形 成該陣列元件的步驟包括： 形成一閘極線以及與該閘極線交錯的一資料線.； 形成與該閘極線和該資料線連接的一薄膜電晶體；以及 26 201245809 形成與該薄膜電晶體連接的一像素電極β 24.依據申清專利範圍第23項所述之製造輕薄液晶顯示裝置的方法，其中形 . 成該彩色濾光元件步驟包括： ' 形成一彩色濾光層；以及 形成面向該像素電極的一公共電極。 25_依據申請專利範圍帛23項所述之製造輕薄液晶顯示裝置的方法，其中形 成該陣列元件步驟進-步包括形成-公共電極，其中該像素電極與該公共 電極相互交替地排列。 26.依據申請專利範圍第25項所述之製造輕薄液晶顯示裝置的方法，進一步 包括在該第二製程基板的外表面上形成一透明電極。 27