TWI499830B - 使用薄玻璃基板形成處理基板的方法及使用該方法製造平面顯示裝置的方法 - Google Patents

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Description

使用薄玻璃基板形成處理基板的方法及使用該方法製造平面顯示裝 置的方法
本發明涉及一種使用薄玻璃基板形成處理基板的方法以及一種使用該方法製造液晶顯示(Liquid Crystal Display，LCD)裝置的方法。
隨著各種類型可攜式電子裝置(例如：行動電話；個人數碼助理(Personal Digital Assistance，PDA)；和筆記型電腦)的發展，一個輕、薄、短、小的平面面板顯示(Flat Panel Display，FDD)裝置的需求隨著增加。平面面板顯示裝置包括液晶顯示裝置、電漿顯示面板(Plasma Display Panel，PDP)、場致發射顯示器(Field Emission Display，FED)、真空螢光顯示幕(Vacuum Fluorescent Display，VFD)等。其中該平面面板顯示裝置、液晶顯示裝置由於大規模生產、易驅動、高畫質和大面積的優點而備受矚目。
液晶顯示裝置主要應用到可擕式電子裝置。為了加強電子裝置的便攜性，液晶顯示裝置的大小和重量應該被減小。此外，由於大面積液晶顯示裝置目前被製造，輕而薄的配置需求增加。
液晶顯示裝置的大小或重量以各種方式減小。但是，減少液晶顯示裝置主要元件的數量被限制。此外，由於主要元件的重量很小，所以藉由減少主要元件的重量來減少液晶顯示裝置的整個大小或重量是很困難的。
因此，實施方式一方面是為了提供一種製造液晶顯示裝置的方法，該裝置藉由使用一輕而薄的玻璃基板並且在沒有對該玻璃基板執行蝕刻製程的情況下能使液晶顯示裝置的整個重量減到最小並簡化製造過程。
實施方式的另一方面是為了提供一種製造液晶顯示裝置的方法，在真空狀態下藉由使玻璃基板貼到輔助基板上，該裝置能阻止在玻璃基板和輔助基板之間外來異物和空氣泡沫的出現。
為了獲得這些和其他優勢並根據本發明的目的，在此做一具體和廣泛的描述，在此提供一種製造液晶顯示裝置的方法，該方法包括：提供一第一基板；在真空狀態下，藉由使一第二基板貼上一第二輔助基板來形成一 第二處理基板；在該第一基板上，形成一閘極線、一資料線、一薄膜電晶體以及一像素電極；在該第二處理基板的該第二基板上形成一彩色濾光層；使該第一基板和該第二處理基板彼此貼合，從而形成一液晶面板；以及將該第二輔助基板從該液晶面板分離。
形成一第二處理基板可包括：在真空狀態下，使該第二基板和該第二輔助基板彼此接觸；以及在該接觸的第二基板和第二輔助基板的外部區域形成一大氣狀態以藉由該大氣壓力壓合該接觸的第二基板和第二輔助基板，以將該第二基板和該第二輔助基板貼合。
為了獲得這些和其他優勢並根據本發明的目的，在此作為具體而廣泛的描述，在此也提供一種製造處理基板的方法，該方法包括：提供一基板和一輔助基板；在真空狀態下，使該基板和該輔助基板彼此接觸從而在該基板和該輔助基板之間形成複數個真空狀態的微型空間；以及在該接觸的基板和輔助基板的外部增加壓力以藉由該等微型空間與該接觸的基板和輔助基板的外部之間的壓力差，將該基板和該輔助基板彼此貼合。
根據本發明，處理基板的製造可包括：一基板；一輔助基板，其與該基板接觸；複數個微型空間，其形成在該基板和該輔助基板之間的一整個界面性表面上，其中該等微型空間內的壓力比該基板和該輔助基板外部的氣壓低。
該基板和該輔助基板可由玻璃形成，該基板可有0.1毫米至0.4毫米的厚度，該輔助基板可有0.3毫米或更大的厚度，基板可有5奈米或更小的粗糙度。
本發明可有下面的優勢。
首先，一薄而輕的液晶顯示裝置可在不需要傳統的面板蝕刻製程的情況下提供。這可阻止由於蝕刻製程增加液晶顯示面板的表面粗糙度而削弱基板強度所造成的對基板的損壞。
其次，由於在真空狀態下，玻璃基板和輔助基板彼此貼合，外來異物或空氣泡沫可以被阻止被引進玻璃基板和輔助基板之間的空間。
最後，由於玻璃基板和輔助基板藉由統一的壓力彼此相貼，可阻止一包覆現象(wrap phenomenon)。該包覆現象表示因在彼此貼合的基板和輔助基板的角區域或中心區域之間的縫隙而造成的基板彎曲的發生。
本發明適用性進一步範圍由於下文給出的實施方式將變得更加明顯。然而，詳細的描述和具體的範例，同時表明本發明的首選實施例僅以說明的方式給出，在本發明的精神和範圍內的各種變化和修改對於熟悉本領域的技術人員是顯而易見的。
現將參考所附圖式而詳細描述範例性的實施例。參考所附圖式，為了簡單的描述，相同或相等的元件將以相同的元件符號表示，而重複的元件的描述將不重複。
影響液晶顯示裝置重量的因素有很多，由於玻璃基板的重量，玻璃基板是一很大的影響因素。因此，減少玻璃基板的重量是減少液晶顯示裝置整個重量的最有效的方法。
玻璃基板的厚度是當實現3D影像時判定視角的主要因素。也就是，黑色矩陣和相位延遲薄膜(Film Patterned Retarder，FPR)形成在液晶顯示裝置的彩色濾光基板的兩表面上。當玻璃基板有很厚的厚度時，黑色矩陣和相位延遲薄膜之間的距離很長。因此，黑色矩陣的區域應該被增加以便阻止3D串擾。然而，在增加黑色矩陣區域的情況下，用於觀察3D顯示裝置的視角變窄並且透明度降低。
為了使正在積極地被研究的3D液晶顯示裝置的品質能增加，液晶顯示裝置應該使用薄玻璃基板製造。
通常，玻璃基板藉由蝕刻溶劑(例如：氟化氫(HF))來蝕刻。更具體地，兩基板彼此相貼以製造液晶面板。然後，氫氟酸溶液藉由噴灑裝置噴灑在液晶面板的兩表面上，導致兩基板的外表面的蝕刻。可是，在這種情況下，由於玻璃基板的特性，蝕刻不能以同樣的速度在玻璃基板的整個區域來實現，導致玻璃基板外表面的粗糙度增加。外表面粗糙度的增加可造成偏振板以低的結合力貼到液晶面板的兩表面上。
此外，增加的表面粗糙度造成基板部分有相對較小的厚度。小厚度的部分有低的強度，該低強度降低了整個基板的強度。這可造成基板有損壞(例如：由於外部衝擊引起的裂縫)。使用蝕刻溶液(例如：氟化氫)來蝕刻玻璃基板需要幾分鐘到幾十分鐘。這就降低了單位時間的生產效率。
在本發明中，液晶顯示裝置沒有藉由蝕刻玻璃基板來製造，但僅使用從玻璃基板製造公司所提供的薄玻璃基板。因為使用玻璃基板製造公司另外提供的玻璃基板，用於減少玻璃基板的厚度的蝕刻處理則不需要，並且玻璃基板有光滑的表面。
在蝕刻玻璃基板以達到厚度減少的情況下，表面粗糙度增加。然而在本發明中，使用從玻璃基板製造公司所提供的薄玻璃基板，導致實現5奈米或更小的表面粗糙度(Roughness，Ra)。
在本發明中，陣列基板和彩色濾光基板藉由使用玻璃基板來製造，該玻璃基板有大約0.1毫米至0.4毫米的厚度。然後，陣列基板和彩色濾光基板彼此貼合來完成液晶顯示裝置。薄玻璃基板有簡化的彎曲度並且移動時沒有損壞。在此，‘t’代表‘毫米’，據此0.1毫米意味著0.1毫米的厚度，0.4t意味著0.4毫米的厚度。以下，‘mm’顯示為‘t’，以方便解釋。
當大約0.1毫米至0.4毫米的厚度的玻璃基板用來製造液晶顯示裝置時，玻璃基板嚴重彎曲，進而嚴重向下變形。這可造成傳送玻璃基板的問題，例如使用卡匣(cassette)傳送方式。此外，即使在裝卸過程中受到小的碰撞，玻璃基板也會大幅度的彎曲，從而有了位置誤差的頻繁發生。這可造成由於碰撞玻璃基板的損壞，進而阻礙後續的製程。
在本發明中，在引進生產線之前，具有0.1毫米至0.4毫米的厚度的薄玻璃基板被貼到輔助基板。這可允許薄玻璃基板具有相當於或大於大約0.7毫米的厚度的普通玻璃基板的彎曲特性。結果，在運送時或在製程時，薄玻璃基板的向下變形可被防止。此時，輔助基板可輕易地脫離具有0.1毫米至0.4毫米的厚度的玻璃基板，並可在製造普通液晶顯示裝置的溫度下接受後續的製程。輔助基板由具有類似於玻璃基板的膨脹率的材料形成。輔助基板有0.3毫米或更大的厚度，較佳為0.3毫米到1毫米的厚度。
在本發明中，薄玻璃基板和輔助基板不使用額外的外部力量而相互貼合，例如藉由黏合層的黏合力。薄玻璃基板和輔助基板在真空狀態下相互接觸，然後接觸的兩基板暴露到大氣壓力下。結果，大氣壓被施加到薄玻璃基板和輔助基板使兩基板相互貼合。薄玻璃基板和輔助基板可由於各種的力而相互貼合。例如，各種的力可包括在兩基板之間的黏合力、表面張力、凡得瓦力以及真空壓力，該真空壓力在兩基板之間的微型空間裏。
以下，將詳細解釋根據本發明實施例之製造液晶顯示裝置的方法。
第1圖為根據本發明的處理基板10應用到製造液晶顯示裝置中的結構視圖。如第1圖所示，處理基板10包括：玻璃基板11，該玻璃基板11是薄玻璃基板；以及輔助基板12，該輔助基板12與玻璃基板11相互貼合。如果玻璃基板11直接引進一條用來製造普通液晶顯示裝置的生產線，薄玻璃基板是彎曲的。這可在使用例如卡匣傳送方式傳送薄玻璃基板的過程中產生問題。此外，即使在裝卸過程中受到小的碰撞，玻璃基板也會大幅度的彎曲，從而有了位置誤差的頻繁發生。這可造成由於碰撞玻璃基板的損壞，進而阻礙後續的製程。
在本發明中，如第1圖所示，由玻璃基板11組成的處理基板10和輔助基板12引進一條生產線，從而阻止了玻璃基板11的彎曲。這可阻止玻璃基板11的損壞並可導致流暢的製程。
玻璃基板11和輔助基板12可以各種方式相互貼合。例如，黏合劑可施加到玻璃基板11或輔助基板12上，然後壓力施加到兩基板上藉由黏合劑使兩基板相互貼合。
然而，在使用黏合劑的情況下，由於黏合劑施加過程以及黏合劑硬化過程等，整個過程很複雜。此外，當玻璃基板11或輔助基板12在處理後與處理基板分離時，處理基板10可能被剩餘的黏合劑污染。在這種情況下，剩餘的黏合劑應該被清潔。
然而在本發明中，玻璃基板11和輔助基板12在真空狀態下以一簡單的接觸方式相互貼合，而不使用額外像是黏合劑的黏合方式。這可簡化整個製造過程並減少製造成本。
以下，將參考所附圖式詳細介紹一種黏合玻璃基板11和輔助基板12的方法。
如第2圖所示，玻璃基板11和輔助基板12藉由真空貼合裝置彼此貼合。
如第2圖所示，真空貼合裝置100包括：真空室110；下盤121和上盤131，該下盤121和該上盤131配置在真空室110內；以及渦輪分子泵140和乾燥泵144等真空裝置，渦輪分子泵140和乾燥泵144用來在真空室110中實現一真空狀態。
真空室110的內部處於真空狀態和大氣壓狀態，其中玻璃基板11和輔助基板12藉由施加於其的不同壓力的壓力差而相互貼合。開口139形成在真空室110的壁表面上或兩壁表面上，其中玻璃基板11和輔助基板12藉由該開口139被引進以及被排出真空室110。
真空室110裏的氣體可藉由渦輪分子泵140和乾燥泵144排出，外部空氣或其他氣體可藉由排氣管168被引進真空室110，該排氣管用來實現一真空狀態或一大氣狀態。
真空裝置包括渦輪分子泵(Turbo Molecular Pump，TMP)140和乾燥泵144。首先，乾燥泵144用於灌注真空室110以實現低真空壓力，其次，渦輪分子泵140用於灌注真空室110以實現高真空壓力。藉由渦輪分子泵140和乾燥泵144兩次灌注真空室110的原因如下。真空室110裏的外來異物藉由第一次灌注被移除以便玻璃基板11和輔助基板12沒有外來異物插入其中而可相互貼在一起。然而，玻璃基板11和輔助基板12藉由第二次灌注相互貼合。
在圖中，乾燥泵144或渦輪分子泵140用於第一真空和第二真空。然而，各種泵可用來實現高低真空壓力。
下部基座122設置在下盤121之上。並且第一靜電卡盤(chuck plate)124和第一靜電夾盤(chuck)126安裝在下部基座122之上，進而藉由一靜電力固定從外部引進的玻璃基板11。衝擊吸收彈簧塊169可形成在下部基座122和下盤121上，該衝擊吸收彈簧塊169用來緩衝外部衝擊。
上盤131形成以面對下盤121，上部基座132安裝在上盤131上。並且第二靜電卡盤134和第二靜電夾盤136安裝在上部基座132之上，進而藉由一靜電力固定從外部引進的輔助基板12。
一對第一馬達162a安裝在下部基座122下面。旋轉軸162b連接到各個第一馬達162a，並連接到導桿(guide bar)162c，該導桿162c安裝在下部基座122的側表面上。一旦旋轉軸162b在第一馬達162a驅動之後旋轉，旋轉軸162b的旋轉力轉換成嚙合於旋轉軸162b的導桿162c的直線運動。結果，下部基座122左右移動。下部基座122的左右移動被實現以使玻璃基板11和輔助基板12可以以校準狀態精確地彼此貼合。該對第一馬達162允許下部基座122在X軸和Y軸方向細微地移動，進而使玻璃基板11和 輔助基板12彼此校準。
第一馬達162a可使用各種的馬達。然而，由於第一馬達162a可以藉由移動下部基座122來使玻璃基板11和輔助基板12相互校準，較佳使用用於細微地控制下部基座122的直線馬達。在圖中，說明兩個第一馬達162a，然而，可安裝至少三個第一馬達162a。
第二馬達166a安裝在下盤121下面，並且第二馬達166a藉由旋轉軸166b連接至上盤131。當第二馬達166a驅動時，旋轉軸166b擴展或收縮，進而降低上盤131以及設置在上盤131之上的第二靜電卡盤134以及第二靜電夾盤136。結果，引進至第一靜電夾盤126和第二靜電夾盤136的玻璃基板11和輔助基板12分別地彼此接觸。在此，可安裝單個第二馬達166a或可安裝複數個第二馬達166a。
複數個第一接腳127形成在第一靜電卡盤124和第一靜電夾盤126上。第一接腳127用於將引進的玻璃基板11載入其上。儘管圖未顯示，容納第一接腳127的容納孔洞形成在第一靜電卡盤124和第一靜電夾盤126上。第一接腳127藉由容納孔洞上下移動的同時，第一接腳127延伸到第一靜電夾盤126的上側。儘管圖未顯示，第一接腳127藉由形成於其中心部位的出口與外部真空泵(圖未顯示)接通，並且藉由出口吸附引進的玻璃基板11以固定玻璃基板11。
儘管圖未顯示，複數個第二接腳137形成在第二靜電卡盤134和第二靜電夾盤136上。第二接腳137用於將引進的輔助基板12載入其上。儘管圖未顯示，容納第二接腳137的容納孔洞形成在第二靜電卡盤134和第二靜電夾盤136上。第二接腳137藉由容納孔洞上下移動的同時，第二接腳137延伸到第二靜電夾盤136的上側。儘管圖未顯示，第二接腳137藉由形成於其中心部位的出口與外部真空泵(圖未顯示)接通，並且藉由出口吸附引進的輔助基板12以固定輔助基板12。
第一接腳127和第二接腳137的數量可依據彼此貼合的玻璃基板11和輔助基板12的大小而改變，即，依據第一靜電卡盤124以及第二靜電卡盤134的大小而改變、第一靜電夾盤126以及第二靜電夾盤126的大小而改變。
在引進玻璃基板11之後，第一接腳127向上移動以朝向第一靜電夾盤126的上側突出。因為空氣藉由第一接腳127的出口排放，玻璃基板11被 吸至第一接腳127。一旦具有玻璃基板11吸附的第一接腳127藉由容納孔洞移動至第一靜電夾盤126下面時，玻璃基板11設置在第一靜電夾盤126上。同時，一直流電源被施加至第一靜電夾盤126來產生靜電，並且玻璃基板11藉由該靜電而固定在第一靜電夾盤126上。
在引進輔助基板12之後，第二接腳137向下移動以朝向第二靜電夾盤136的下側突出。因為空氣藉由第二接腳137的出口排放，輔助基板12被吸至第二接腳137。一旦具有輔助基板12吸附的第二接腳137藉由容納孔洞移動至第二靜電夾盤136上面時，輔助基板12設置在第二靜電夾盤136上。同時，一直流電源被施加至第二靜電夾盤136來產生靜電，並且輔助基板12藉由該靜電而固定在第二靜電夾盤136上。
載入單元74設置於真空室110外部。載入單元74用來引進玻璃基板11和輔助基板12至真空室110中或從真空室110中取出玻璃基板11和輔助基板12。載入單元74包括：第一臂部74a，該第一臂部74a用來運送玻璃基板11；以及第二臂部74b，該第二臂部74b用來運送輔助基板12。
儘管圖未顯示，複數個相機可安裝在真空室110裏。相機可校準玻璃基板11和輔助基板12，並以電荷耦合元件(CCD)相機來實現。
將參考第3A圖至第3D圖，解釋藉由真空貼合裝置100使玻璃基板11和輔助基板12相互貼合的方法。
如第3A圖所示，一旦真空室110的開口139打開，玻璃基板11藉由載入單元74的第一臂部74a引進至真空室110，輔助基板12藉由載入單元74的第二臂部74b引進至真空室110。此時，玻璃基板11以一原始狀態引進至真空室110，而輔助基板12在旋轉180度之後以一反轉狀態引進至真空室110。或者是，輔助基板12以原始狀態引進至真空室110，而玻璃基板11在旋轉180度之後以一反轉狀態引進至真空室110。
在第一接腳127和第二接腳137分別從第一靜電夾盤126和第二靜電夾盤136上下移動的同時，第一接腳127和第二接腳137從第一靜電夾盤126和第二靜電夾盤136突出。由於真空泵(圖未顯示)的運作，第一接腳127和第二接腳137藉由出口吸附空氣。因此，玻璃基板11和輔助基板12藉由一吸附力分別地吸附到第一接腳127和第二接腳137。
如第3B圖所示，在載入單元74的第一臂部74a和第二臂部74b藉由 開口139排出真空室110之後，開口139關閉。然後，乾燥泵144運作以實現真空室110裏的第一真空狀態。
在該狀態下，第一接腳127向下移動，第二接腳137向上移動，並且直流電流係施加到第一靜電夾盤126和第二靜電夾盤136。結果，玻璃基板11和輔助基板12藉由一靜電壓力分別地固定至第一靜電夾盤126和第二靜電夾盤136。在此，被引進第一靜電夾盤126和玻璃基板11之間以及第二靜電夾盤136和輔助基板12之間的空間的外來異物可藉由通過第二靜電夾盤136的出口而排出氣體所產生的空氣壓力來排出。
如第3C圖所示，玻璃基板11和輔助基板12彼此校準，然後渦輪分子泵140運作以在真空室110裏實現一高真空狀態。在這種狀態下，上盤131向下移動使得玻璃基板11和輔助基板12彼此接觸。
玻璃基板11和輔助基板12可藉由複數個相機(例如：電荷耦合元件相機)相互校準。尤其是，如第4圖所示，相互校準的玻璃基板11和輔助基板12的四個邊由相機138a、相機138b、相機138c以及相機138d所拍攝。然後，基於所拍攝的影像資訊，在玻璃基板11和輔助基板12之間的一校準狀態被檢查。如果玻璃基板11和輔助基板12沒有相互校準，驅動第一馬達162a以水平移動與旋轉軸162b連接的導桿162c，使得玻璃基板11和輔助基板12相互校準。相機138a、相機138b、相機138c以及相機138d配設置以即時地拍攝相互校準的玻璃基板11和輔助基板12，以便檢查其間的校準狀態。在本發明中，藉由四邊的拍攝，錯位校準(mis-align)可減少至100微米或更小。
相機可安裝在玻璃基板11和輔助基板12的角落區域以在該角落拍攝校準狀態，進而檢查玻璃基板11和輔助基板12的校準狀態。
如第3D圖所示，施加到第二靜電夾盤136的直流電源被去除以去除第二靜電夾盤136的吸附力。在該狀態下，驅動第二馬達166a以將上盤131移動至上側，以使輔助基板12可與玻璃基板11保持接觸狀態。
在該狀態下，排氣管168開啟以從外部引進空氣至真空室110，進而在真空室110裏實現一大氣壓狀態。結果，大氣壓施加到彼此接觸的玻璃基板11和輔助基板12，使得玻璃基板11和輔助基板12相互貼合在一起。
在打開排氣管168之前，可以執行主要施壓(primary pressurization)。一 旦玻璃基板11和輔助基板12藉由主要施壓而相互完全密封，當目前的空氣壓力轉變為大氣壓時，外部的空氣被阻止引進其間的空間。
如第3E圖所示，開口139開啟以藉由載入單元74的第一臂部74a而排出貼附於彼此的玻璃基板11和輔助基板12。結果，處理基板10完成。
第5圖為處理基板10的部分放大視圖。一般地，由玻璃基板製造公司提供的玻璃基板有0.5奈米或更小的粗糙度。由於該粗糙度，當玻璃基板11和輔助基板12相互貼合在一起時，在玻璃基板11和輔助基板12之間，微型空間14產生在內表面上。在玻璃基板11和輔助基板12之間，微型空間不規則地產生在內表面上，但是是產生在內表面的整個區域。因為玻璃基板11和輔助基板12在高真空狀態下在真空貼合裝置裏相互貼合，形成在玻璃基板11和輔助基板12的內表面的微型空間14保持高真空壓力(P1)。另一方面，處理基板10(相互貼合的玻璃基板11和輔助基板12)的外部保持大氣壓(Patm)，玻璃基板11和輔助基板12可藉由在微型空間裏的高真空壓力(P1)和大氣壓(Patm)之間的壓力差來保持完全貼合狀態。
玻璃基板11和輔助基板12可藉由其間的表面張力或凡得瓦力等相互貼合在一起。然而在像本發明的真空狀態下，玻璃基板11和輔助基板12相互貼在一起的情況下，在微型空間14裏的高真空壓力(P1)和大氣壓(Patm)之間的壓力差是最主要的影響因素。
在本發明中，玻璃基板11和輔助基板12在真空狀態下相互貼在一起，而不是藉由額外的黏合方式(例如：黏合劑)。該配置有以下優點。
首先，因為薄玻璃基板11和輔助基板12在真空狀態下是相互貼在一起的，外來異物或空氣泡沫被防止引進到薄玻璃基板11和輔助基板12之間的空間內。這可防止由於外來異物的基板的劣化。進一步地，由於薄玻璃基板11和輔助基板12藉由均勻壓力相互貼合，可阻止包覆現象。這可防止因為相互貼合玻璃基板11和輔助基板12在角落區域或中心區域的間隙而造成的基板的彎曲所產生的劣化。
其次，由於黏合方式(例如：黏合劑)沒有用在本發明中，就沒有黏合劑留在基板上。這可防止基板的污染，並且不需要任何移除殘留在基板上的黏合劑的過程。
最後，由於黏合方式(例如：黏合劑)沒用在本發明中，為了簡化製造過程，黏合劑施加過程是不需要的。
處理基板10可藉由首先將玻璃基板11貼合至第二輔助基板、然後藉由在真空貼合設備中貼合該相貼的基板至第一輔助基板12以及最後藉由將第二輔助基板和該相貼的基板分離來形成。貼合過程執行兩次的原因如下。
如果有大約0.1毫米至0.4毫米的小厚度的玻璃基板11在引進真空貼合設備後被固定至第一靜電夾盤126，那麼玻璃基板11由於它的小厚度可部分地彎曲。在後續的處理過程中，該彎曲可能造成空氣泡沫的發生及蝕刻液體引進到玻璃基板11。為了解決上述問題，玻璃基板11與額外的輔助基板貼合，該相貼的基板被引進到真空貼合設備中。然後，該相貼的基板被貼合至輔助基板12的另一表面，進而防止在真空貼合過程中玻璃基板11的彎曲。在真空貼合設備中或在空氣中藉由使用靜電或黏合劑，玻璃基板11可被貼合至額外的輔助基板。此原因為，既然第二輔助基板在處理基板10完成過程前與相貼的基板分離，所以外來異物沒被引進到第二輔助基板。
在玻璃基板11和第二輔助基板之相貼的基板被貼至第一輔助基板12後，第二輔助基板與相貼的基板分離進而完成處理基板10。藉由使用處理基板10來製造液晶顯示裝置。
以下，將更詳細地說明使用由真空貼合裝置準備的處理基板10製造薄液晶顯示裝置的方法。
第6A圖至第6D圖是顯示一種根據本發明使用處理基板10製造液晶顯示裝置的方法的視圖。
如第6A圖所示，第一基板11和第一輔助基板12藉由使用第2圖的真空貼合裝置相互貼合，進而實現第一處理基板10。在此，第一基板11由0.1毫米至0.4毫米的玻璃組成，第一輔助基板12由0.3毫米或更厚的同材質的玻璃組成，較佳是0.3毫米至1毫米。由於第一基板11和第一輔助基板12由同種材料組成，所以第一基板11和第一輔助基板12相對於溫度變化具有相同的膨脹比。這可使在隨後處理中由於不同膨脹比的錯誤減到最小，進而阻止錯位校準。此外，可防止閘極絕緣層、半導體層和鈍化層等在隨後處理的化學氣相沉積(Chemical Vapor Deposition，CVD)中以不均勻的厚度沉積於彼此之上。
如第6B圖所示，陣列處理係利用第一處理基板10來實現，進而形成資料線(圖未顯示)和閘極線，該資料線和閘極線在第一基板11上彼此交叉以定義像素區域。在此，資料線和閘極線以使閘極絕緣層256插入其間的狀態彼此交叉。
開關裝置(薄膜電晶體Tr)形成在每一像素區域。薄膜電晶體Tr包括：閘極電極215；閘極絕緣層217，該閘極絕緣層217形成在閘極電極215上；半導體層220，該半導體層220設置在閘極絕緣層217上並且該半導體層220係由純非晶矽形成的主動層220a以及不純非晶矽形成的歐姆接觸層220b所組成；以及源極電極233和汲極電極236，該源極電極233以及該汲極電極236形成在半導體層220上。
鈍化層240形成在薄膜電晶體Tr之上，該鈍化層240用來暴露薄膜電晶體的汲極電極236，像素電極248形成在鈍化層240上，該像素電極248由一透明導電材料形成，該透明導電材料與汲極電極236電性接觸。
如第6C圖所示，第二輔助基板82貼合至第二基板81，進而完成第二處理基板80。該第二輔助基板82有0.3毫米或更厚的厚度，並且由與第一輔助基板12相同的材料形成，並與第一輔助基板12有相同的組成，該第二基板81由玻璃形成並有0.1毫米至0.4毫米的厚度。
然後，普通的彩色濾光處理在第二處理基板80的第二基板81上執行，從而在像素區域之間的介面處形成黑色矩陣253。然後，彩色濾光層256形成以封閉黑色矩陣253，該彩色濾光層256係由紅色、綠色和藍色的彩色濾光圖案依序地重複形成。然後，透明導電材料位於彩色濾光層256上，因此，形成公共電極258。然後，有一預設高度的柱間隔物270形成在公共電極258上。
在上述彩色濾光處理中，由於第二處理基板80具有類似於有大約0.7毫米的厚度的普通基板的彎曲度，所以第二處理基板80沒有嚴重彎曲。這可防止第二處理基板80在處理過程中的損壞。
如第6D圖所示，密封圖案277形成在第一處理基板10或第二處理基板80的邊緣區域。然後具有在其上形成像素電極248的第一處理基板10係放置以面對具有在其上形成公共電極258的第二處理基板80。在液晶層275配置在密封圖案277的內側的狀態下，柱間隔物270的末端係設置以與 第二處理基板80的最頂層(鈍化層240)相接觸。然後第一處理基板10和第二處理基板80相互貼合。
如第6E圖所示，第一輔助基板12和第二輔助基板82分別與相互貼合的第一處理基板10和第二處理基板80分離，從而完成液晶面板200。在此，與液晶面板200分離的第一輔助基板12和第二輔助基板82可被清洗重用。
如上文所述，即使具有陣列基板的第一基板11和具有彩色濾光層的第二基板81皆有0.1毫米至0.4毫米的厚度，因為液晶面板200的實現，彎曲幾乎不發生。此外，即使彎曲發生，彎曲度也比單個具有0.1毫米至0.4毫米的厚度的基板的彎曲度小。當考慮到結合力時，彎曲度比厚度大約0.7毫米的單個玻璃基板的彎曲度小。這可防止在隨後的處理過程中導致的彎曲度問題。
如上文所述，在本發明的液晶顯示裝置中，陣列基板和彩色濾光基板分別有0.1至0.4毫米的厚度。因此，當與傳統的使用厚度0.7毫米的玻璃基板的液晶顯示裝置比較時，整個厚度被減少到0.6毫米至1.2毫米，整體重量被減少到七分之二至七分之五。這可實現輕而薄的液晶顯示裝置，該液晶顯示裝置為根據最近趨勢的所需顯示裝置。此外，在本發明製造液晶顯示裝置的方法中，用來蝕刻液晶面板的外表面的處理過程被省略。這可提高單位時間內的效率。又，由於0.1毫米至0.4毫米的玻璃基板比大約厚度0.7毫米的普通玻璃基板便宜，因而製造成本被降低。
在本發明中，由於第一基板11和第二基板81在真空狀態下藉由真空貼合裝置被貼合至第一輔助基板12以及第二輔助基板82，外來異物或空氣泡沫被防止引進到第一基板11和第一輔助基板12之間的空間、以及第二基板81和第二輔助基板82之間的空間。這可防止在隨後薄膜電晶體陣列處理過程或彩色濾光處理過程中基板的劣化。此外，由於基板藉由一均勻壓力彼此接觸，包覆現象的發生可被防止。
當應用有比0.7毫米普通玻璃基板薄的0.1毫米至0.4毫米的厚度的玻璃基板至3D液晶顯示裝置時，黑色矩陣和形成在彩色濾光基板上以用來防止3D串擾的相位延遲薄膜之間的距離變短。這可提高用於觀察3D顯示裝置的視角並實現增強的亮度。
在上文的描述中，各自以薄玻璃基板實現的第一基板11和第二基板81 係貼合至第一輔助基板12和第二輔助基板82。然而，第一基板11和第二基板81的其中之一可被貼合至輔助基板。較佳地，有彩色濾光層的第二基板81可被貼至第二輔助基板82，而有薄膜電晶體的第一基板11在保持原有厚度時可不接受利用第一輔助基板12的貼合處理。原因如下，因為3D顯示器的視角依賴於黑色矩陣和相位延遲薄膜之間的距離，僅第二基板81可作為薄玻璃基板使用以便增大視角。在這種情況下，第二基板81貼至第二輔助基板82。
在上文描述中，使用特定結構的真空貼合裝置。然而，本發明不限於此。也即是，不僅藉由特定真空貼合裝置，還可藉由任一真空貼合裝置，可製造本發明的處理基板，該任一貼合裝置具有用於在真空狀態下貼合基板至彼此的結構。
上面描述的實施例和優勢僅作為解釋，但本發明不限於此。從本發明瞭解到的容易的應用到其他類型的裝置中。這些描述僅為了說明，並不限制本發明的申請專利範圍。許多替代、修改和變化對本領域技術人員是顯而易見的。特徵、結構、方法和在此描述的其他實施例的特徵可結合各種方式來獲得額外的和/或替代的較佳實施例。
由於本發明的特徵可不用區別特徵以多種形式實施，它應該理解為上述的實施例不限於具體的前述描述，除非另有規定，而應該被廣泛地解釋為在本發明定義的申請專利範圍內，因此，所有的變化和修改落在申請專利範圍的界限和範圍內或等價的上述界限和範圍將包括在附加的申請專利範圍內。
10‧‧‧處理基板
11‧‧‧玻璃基板
12‧‧‧輔助基板
14‧‧‧微型空間
74‧‧‧載入單元
74a‧‧‧第一臂部
74b‧‧‧第二臂部
81‧‧‧第二基板
82‧‧‧第二輔助基板
100‧‧‧真空貼合裝置
110‧‧‧真空室
121‧‧‧下盤
122‧‧‧下部基座
124‧‧‧第一靜電卡盤
126‧‧‧第一靜電夾盤
127‧‧‧第一接腳
131‧‧‧上盤
132‧‧‧上部基座
134‧‧‧第二靜電卡盤
136‧‧‧第二靜電夾盤
137‧‧‧第二接腳
138a‧‧‧相機
138b‧‧‧相機
138c‧‧‧相機
138d‧‧‧相機
139‧‧‧開口
140‧‧‧渦輪分子泵
144‧‧‧乾燥泵
162a‧‧‧第一馬達
162b‧‧‧旋轉軸
162c‧‧‧導桿
166a‧‧‧第二馬達
166b‧‧‧旋轉軸
168‧‧‧排氣管
169‧‧‧衝擊吸收彈簧塊
215‧‧‧閘極電極
217‧‧‧閘極絕緣層
220‧‧‧半導體層
220a‧‧‧主動層
220b‧‧‧歐姆接觸層
233‧‧‧源極電極
236‧‧‧汲極電極
240‧‧‧鈍化層
248‧‧‧像素電極
253‧‧‧黑色矩陣
256‧‧‧彩色濾光層
258‧‧‧公共電極
270‧‧‧柱間隔物
275‧‧‧液晶層
277‧‧‧密封圖案
Tr‧‧‧薄膜電晶體
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。所附圖式說明本發明的實施例並且與說明書一同提供對於本發明之原則的解釋。圖式中：第1圖為顯示根據本發明的處理基板的結構視圖；第2圖為顯示根據本發明的真空貼合裝置視圖；第3A圖至第3E圖為顯示使用真空貼合裝置在輔助基板上貼合基板的方法視圖； 第4圖為顯示使用相機校準基板和輔助基板的方法視圖；第5圖為藉由真空貼合裝置製造的處理基板的部分擴大剖視圖；以及第6A圖至第6E圖為顯示根據本發明使用處理基板製造液晶顯示裝置的方法視圖。
10‧‧‧處理基板
11‧‧‧玻璃基板
12‧‧‧輔助基板
14‧‧‧微型空間

Claims (12)

  1. 一種製造液晶顯示裝置的方法，包括：提供一第一基板和一第二基板，該第一基板與該第二基板分別具有一第一表面和一第二表面；使一第三輔助基板貼上該第二基板的該第一表面；在一真空狀態下，使一第二輔助基板接觸該第二基板的該第二表面；在該接觸的第二基板和第二輔助基板的外部區域形成一大氣狀態以藉由該大氣壓力壓合該接觸的第二基板和第二輔助基板，以將該第二基板和該第二輔助基板貼合；將該第三輔助基板從該第二基板的該第一表面分離來形成一第二處理基板；在該第一基板的該第一表面上，形成一閘極線、一資料線、一薄膜電晶體以及一像素電極；在該第二處理基板的該第二基板的該第一表面上形成一彩色濾光層；使該第一基板的該第一表面和該第二處理基板的該第二基板的該第一表面彼此貼合，從而形成一液晶面板；以及將該第二輔助基板從該液晶面板分離。
  2. 依據申請專利範圍第1項所述之製造液晶顯示裝置的方法，進一步包括：藉由使該第一基板貼上一第一輔助基板，形成一第一處理基板，其中一閘極線、一資料線、一薄膜電晶體以及一像素電極形成在該第一處理基板的該第一基板上。
  3. 依據申請專利範圍第2項所述之製造液晶顯示裝置的方法，其中形成一第一處理基板的步驟包括：在一真空狀態下，使該第一基板和該第一輔助基板彼此接觸；以及在該接觸的第一基板和第一輔助基板的外部形成一大氣狀態，以藉由該大氣壓力壓合該接觸的第一基板和第一輔助基板，以將該第一基板和該第一輔助基板貼合。
  4. 依據申請專利範圍第2項所述之製造液晶顯示裝置的方法，其中形成一第一處理基板的步驟包括：使一第四輔助基板貼上該第一基板的一第一表面；在一真空狀態下，使該第一基板的一第二表面接觸該第一輔助基板的一表面；在與該第一輔助基板接觸的該第一基板和該第四輔助基板的外部形成一大氣狀態以藉由該大氣壓力壓合該接觸的第一基板、第一輔助基板以及第四輔助基板，以將該第一輔助基板以及該第四輔助基板貼合至該第一基板；以及將該第四輔助基板與該第一基板分離。
  5. 依據申請專利範圍第1項或第2項所述之製造液晶顯示裝置的方法，進一步包括將該第一基板和該第一輔助基板彼此校準以及將該第二基板和該第二輔助基板彼此校準。
  6. 依據申請專利範圍第5項所述之製造液晶顯示裝置的方法，其中校準包括：校準該第一基板和該第一輔助基板的角位；以及校準該第二基板和該第二輔助基板的角位。
  7. 依據申請專利範圍第5項所述之製造液晶顯示裝置的方法，其中校準包括：校準該第一基板的四個邊係以該第一輔助基板的四個邊來校準；以及校準該第二基板的四個邊係以該第二輔助基板的四個邊來校準。
  8. 依據申請專利範圍第1項所述的製造液晶顯示裝置的方法，其中該第二和第三輔助基板具有0.3毫米或更厚的厚度。
  9. 依據申請專利範圍第8項所述的製造液晶顯示裝置的方法，其中該 第二和第三輔助基板具有0.3毫米至1毫米的厚度。
  10. 依據申請專利範圍第9項所述的製造液晶顯示裝置的方法，其中該第一和第二基板具有0.1毫米至0.4毫米的厚度。
  11. 依據申請專利範圍第1項所述的製造液晶顯示裝置的方法，其中該第一和第二基板具有5奈米或更小的粗糙度。
  12. 依據申請專利範圍第1項所述的製造液晶顯示裝置的方法，其中該第一輔助基板具有0.3毫米至1毫米的厚度。
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