固化方法以及裝置的制作方法

專利名稱：固化方法以及裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種光可固化型密封劑的固化方法以及裝置，特別是 一種用于液晶顯示器制程的固化方法以及裝置。
背景技術：
液晶顯示器單元一般包含兩個相對設置的第一以及第二基板以及 一液晶層夾設于其間。 一般而言，該兩基板以一熱固性環氧膠固定在 一起。然而，此種方法需要的固化溫度高到液晶材料無法承受，因此 該熱固性環氧膠的固化步驟必須在充填液晶材料之前進行。
美國專利第5，263，888號揭示一種一滴注入(one drop fill, ODF) 制程，其包含涂布黏著劑于該第一基板的整個周邊，滴注液晶材料于 該第一基板，將該第二基板疊置于該第一基板上并且按壓該基板直到 該基板之間的間隔達到一預先設定的值(典型為3-10微米)，并且固 化該黏著劑。在按壓該基板的步驟中，該液晶材料散布以充滿于基板 之間的空間藉此形成一液晶層。此種方法可有效減少制程步驟的數目， 并且增加制造效率。然而，這種一滴注入方法無法使用熱固性環氧膠 而必須使用紫外光可固化型密封劑取代，因為紫外光可固化型密封劑 可以在接近室溫下固化。
為了簡化制程并且增加制造效率，在進行紫外光固化步驟時，一 般僅以紫外光照射在該液晶顯示器單元的第一基板或第二基板上。因 此紫外光必須先穿透該第一基板或第二基板，之后才能到達密封劑而使其固化。然而，該第一基板上每一像素的周邊一般設有一遮光層 (BM)，且該第二基板上設有金屬圖案。因此，在紫外光無法穿透的遮 光層或金屬圖案的地方，常常會有紫外光照射不到該密封劑的問題， 因而導致密封劑的不完全固化。證據顯示，這些未固化的密封劑容易 與液晶層發生作用，而使液晶材料的表現大打折扣。
此外，在進行紫外光固化步驟時，若選擇紫外光僅自第一基板側 照射在該液晶顯示器單元上，則為了確保紫外光固化密封劑能完全固
化，必須將對密封劑造成阻光效果的遮光層(BM)與密封劑錯開，但是 這意味著必須增加液晶面板在顯示區域以外的多余面積，或是在固定 液晶面板的尺寸下縮小顯示區域的范圍，然而，無論是前者或后者顯 然都違反液晶顯示器的發展潮流。

發明內容
本發明的目的在于克服現有技術的不足與缺陷，提供一種改良的 固化方法以及裝置，用以固化一種將兩基板固定在一起的光可固化型 密封劑，該固化方法可以有效抑制因遮光層或金屬圖案的遮擋所造成 的密封劑的不完全固化現象。該固化方法以及裝置預期與一滴注入方 法一起使用，因為一滴注入方法逐漸成為液晶顯示器較佳的制造方法。
液晶顯示器單元一般包含對置的第一基板及第二基板，以及一光 可固化型密封劑(例如一紫外光可固化型密封劑)用以將該第一基板 固定于該第二基板。 一液晶層夾設于第一及第二基板之間。 一般該第 一基板上設有一遮光陣列，且該第二基板上設有一金屬圖案。
為了達成本發明的上述目的以及其它功效，本發明提供一種固化 方法包含下列步驟(a)照射該液晶顯示器單元，其中照射的光線由該
第一基板側進入該液晶顯示器單元而到達該光可固化型密封劑，藉此
該第二基板上的金屬圖案不會阻礙該照射步驟(a);以及(b)照射該液晶
顯示器單元，其中照射的光線由該第二基板側進入該液晶顯示器單元而到達該光可固化型密封劑，藉此該第一基板上的遮光陣列不會阻礙
該照射步驟(b)。為了簡化制程并且增加制造效率，該照射步驟o^以及
照射(C)較佳為同時實施。由于本發明的固化方法是將光線自第一基板 側以及第二基板側照射該液晶顯示器單元而達成，因此可以有效抑制
因遮光層或金屬圖案的遮擋所造成的密封劑的不完全固化現象。 本發明另提供用以實現前述方法的固化裝置。
根據本發明一實施例的固化裝置，其主要包含第一以及第二載物 臺用以承載一工作件(例如前述的液晶顯示器單元)， 一光源以及一 輸送機構用以將該工作件由第一載物臺輸送至第二載物臺。
根據本發明另一實施例的固化裝置，其主要包含第一以及第二載 物臺， 一光源，用以固定且翻轉該工作件的機構以及第一以及第二輸 送機構。該第一輸送機構用以將該工作件由該第一載物臺輸送至該用 以固定且翻轉該工作件的機構；該第二輸送機構用以將該工作件由該 用以固定且翻轉該工作件的機構輸送至該第二載物臺。
在前述實施例中，當該工作件置于該第一載物臺上時，來自光源 的光線由該第一基板進入該工作件而到達該光可固化型密封劑，而當 該工作件置于該第二載物臺上時，來自光源的光線由該第二基板進入 該工作件而到達該光可固化型密封劑，藉此該光可固化型密封劑通過 從第一基板以及第二基板進入該工作件的光線所固化。此外，前述的
輸送機構較佳包含一機器手臂，其利用一吸盤總成(chuck assembly)來 托住該工作件。
根據本發明再一實施例的固化裝置，其主要包含用以承載一工作 件的機構以及一光源。該光源包含一第一照射單元以及一第二照射單 元配置于該第一照射單元的相反邊(以該工作件為準)。當該工作件 被該工作件承載機構所承載時，來自第一照射單元的光線由該第一基板進入該工作件而到達該光可固化型密封劑，并且來自第二照射單元 的光線由該第二基板進入該工作件而到達該光可固化型密封劑。在本 實施例中，該工作件承載機構可以是一載物臺具有一光可穿透的工作 區域用以承載該工作件，使得該光可固化型密封劑大致不會被該工作 件承載機構遮住，藉此該光可固化型密封劑可通過從第一基板以及第 二基板進入該工作件的光線所固化。此外，該工作件承載機構亦可以 包含夾具用以夾住該工作件第一基板及第二基板的邊緣，或包含數個 梢用以支撐該工作件。


圖1適用于本發明的液晶顯示器的部分剖示圖； 圖2適用于本發明的液晶顯示器單元的部分剖示圖; 圖3a根據本發明一實施例的固化裝置的剖示圖； 圖3b根據本發明另 一實施例的固化裝置的剖示圖4根據本發明另一實施例的固化裝置的上視圖； 圖5根據本發明另一實施例的固化裝置的剖示圖； 圖6根據本發明另 一實施例的固化裝置的剖示圖； 圖7根據本發明另一實施例的固化裝置的剖示圖。
圖中符號說明
110 液晶層 130 第一基板 132 遮光層 136 共同電極 150 密封劑 200 固化裝置 210a載物臺 220a載物臺 240照射單元 250a、 250b、 250c、
120 液晶顯示器單元
140 第二基板
134 彩色濾光片 142金屬圖案
210 載物臺
220 載物臺 230照射單元 250機器手臂 250d機器手臂252 吸盤總成 262機器手臂
300 固化裝置
312 載物臺
400 固化裝置
500 固化裝置
600 固化裝置
260 固化裝置
310 機構
410 載物臺
510 夾具
610 梢
具體實施例方式
下面結合附圖和實施例詳細說明本發明的具體實施方式
。
本發明提供一種改良的固化方法以及裝置，其用以固化一種將兩 基板固定在一起的光可固化型密封劑。根據本發明的方法以及裝置預 期與一滴注入方法一起使用，因為一滴注入方法逐漸成為液晶顯示器 較佳的制造方法。
參見圖1，液晶顯示器主要包含一液晶層110密封于一液晶顯示 器單元120內。該液晶顯示器單元120包含一第一基板130及一第二 基板140。該第一基板130上一般設有一遮光陣列(例如遮光層 (BM)132)、彩色濾光片134用來顯示彩色以及一透明電極(例如銦錫 氧化物(ITO)電極)作為一共同電極(common electrode) 136。該第二基 板140上主要設有一金屬圖案142，例如數條閘線路以及數據線路。根 據本發明的液晶顯示器較佳是一種薄膜晶體管液晶顯示器。 一般而言， 該第一基板130因形成有彩色濾光片而稱為彩色濾光基板，且該第二 基板140被稱為薄膜晶體管基板。
如圖2所示，該第一基板130以及該第二基板140以一光可固化 型密封劑(例如一紫外光可固化型密封劑150)彼此固定。該紫外光可 固化型密封劑150—般位于該兩基板130、 140的周邊邊緣。除了遮光 層(BM)132以及金屬圖案142所在的區域會阻撓光線到達密封劑150之外，該第一基板130以及該第二基板140基本上是光可穿透的。
因此，本發明提供一種固化方法包含兩個照射步驟(a)以及(b)。在 照射步驟(a)之中，照射的光線由該第一基板130進入該液晶顯示器單 元120而到達該光可固化型密封劑150，藉此該第二基板140上的金屬 圖案142不會阻礙該照射步驟(a)。在照射步驟(b)之中，照射的光線由 該第二基板140進入該液晶顯示器單元120而到達該光可固化型密封 劑150，藉此該第一基板130上的遮光層132不會阻礙該照射步驟(b)。 為了簡化制程并且增加制造效率，該照射步驟(b)以及照射(c)較佳為同 時實施。此外，該光可固化型密封劑可以是一紫外光可固化型密封劑， 并且該光線來自一紫外光照射單元。
由于本發明的固化方法是將光線照射在該液晶顯示器單元的第一 基板130以及第二基板140上而達成，因此可以有效抑制因遮光層132 或金屬圖案142造成的密封劑的不完全固化。
圖3-7用以說明根據本發明實施例的固化裝置，并且類似的組件 賦予相同的參考圖號。
圖3a所示為根據本發明一實施例的固化裝置200，其主要包含載 物臺210、 220，照射單元230、 240以及一輸送機構。該載物臺210、 220較佳可固定待照射的工作件(例如前述的液晶顯示器單元120)， 并且可以讓液晶顯示器單元120在水平的X Y方向移動調整以及在X Y平面旋轉。該載物臺210、 220可以通過連接真空裝置例如一真空泵， 用以在載物臺210、 220產生真空而固定液晶顯示器單元120。假如待 固化的密封劑是一種紫外光可固化型密封劑，則該照射單元230、 240 可各設有數個紫外光燈。
根據本發明的輸送機構可以接合、固定且改變工作件的位置。圖 3a所示的實施例包含一機器手臂250具有一吸盤總成(chuckassembly)252。該吸盤總成250較佳包含用以接合且固定工作件的機構。 該吸盤總成250可包含真空裝置例如一真空泵，用以在吸盤總成250 產生真空而固定液晶顯示器單元120。然而，本發明可包含其它裝置(例 如夾具)用以固定液晶顯示器單元120。
將液晶顯示器單元120以第一基板130朝向照射單元230的方式 置于該載物臺210上。因此，來自照射單元230的光線由該第一基板 130進入該液晶顯示器單元120而到達該光可固化型密封劑。在圖3a 所示的固化裝置200中，照射單元240配置于該照射單元230的相反 邊(以該載物臺210、 220為準)。因此，機器手臂250必須設計成能 先以吸盤總成252吸住該液晶顯示器單元120，再將其以第二基板140 朝向照射單元240的方式置于該載物臺220上。接著，來自照射單元 230的光線由該第二基板140進入該液晶顯示器單元120而到達該光可 固化型密封劑。
圖3b所示為根據本發明另一實施例的固化裝置260，其特征在于 照射單元240配置于該照射單元240的同一側邊(以該載物臺210、220 為準)。因此，機器手臂262必須設計成能先以吸盤總成252吸住該 液晶顯示器單元120，再將其以第二基板140朝向照射單元240的方式 置于該載物臺220上。
圖4所示為根據本發明另一實施例的固化裝置300，其主要包含 載物臺210、 220、 210a、 220a，數個照射單元(未示于圖中)，用以 固定且翻轉該工作件的機構310以及輸送機構，例如機器手臂250a、 250b、 250c、 250d。該機構310較佳設有一載物臺312包含真空裝置 例如一真空泵，用以在載物臺312產生真空而固定液晶顯示器單元120。
參見圖4，將兩液晶顯示器單元120分別置于該載物臺210、 210a 上，使得第二基板140朝向該載物臺210、 210a。由于該照射單元(未 示于圖中)分別設于該載物臺210、 220、 210a、 220a對象承載面的上方。因此，來自照射單元的光線由該第一基板130進入該液晶顯示器
單元120而到達該光可固化型密封劑。然后以機器手臂250a、 250c分 別將兩液晶顯示器單元120置于該機構310的載物臺312上。在載物 臺312進行翻轉操作之后，以機器手臂250b、 250d分別將兩液晶顯示 器單元120置于該載物臺220、 220a上。此時，液晶顯示器單元120 的第一基板130朝向該載物臺220、 220a。因此，來自照射單元的光線 由該第二基板140進入該液晶顯示器單元120而到達該光可固化型密 封劑。可以理解的是，機器手臂250a、 250c或機器手臂250b、 250d 亦可以通過連接在一起而整合成為單一裝置。
圖5所示為根據本發明另一實施例的固化裝置400，其主要包含 用以承載一液晶顯示器單元120的機構以及照射單元230、 240。該照 射單元230配置于該照射單元240的相反邊(以該液晶顯示器單元120 為準)。在圖5所示的固化裝置400中，該工作件承載機構可以是一 載物臺410具有一光可穿透的工作區域用以承載該液晶顯示器單元 120，使得該光可固化型密封劑大致不會被該載物臺410遮住。該載物 臺410較佳以光可穿透的石英材料制成。因此，當該液晶顯示器單元 120被該載物臺410所承載時，來自照射單元230的光線由該第一基板 130進入該液晶顯示器單元而到達該光可固化型密封劑，并且來自照射 單元240的光線穿過該載物臺410而由該第二基板140進入該液晶顯 示器單元而到達該光可固化型密封劑。
圖6所示為根據本發明另一實施例的固化裝置500。除了該工作 件承載機構為一夾具510之外，該固化裝置500大致與圖5所示的固 化裝置400相同。該夾具510配置用以夾住該液晶顯示器單元第一基 板130及第二基板140的邊緣，使得該光可固化型密封劑大致不會被 該夾具510遮住。
圖7所示為根據本發明另一實施例的固化裝置600。除了該工作 件承載機構包含數個梢610用以支撐該工作件之外，該固化裝置600大致與圖5所示的固化裝置400相同。
雖然本發明已以前述較佳實施例揭示，然其并非用以限定本發明， 任何熟悉此技術者，在不脫離本發明的精神和范圍內，當可作各種的 更動與修改，因此本發明的保護范圍當以權利要求書的范圍所界定者 為準。
權利要求
1.一種固化方法，其特征在于，包含下列步驟(a)提供一工作件，其包含對置的第一基板及第二基板，以及一光可固化型密封劑用以將該第一基板固定于該第二基板，其中該第一基板上設有一遮光陣列，且該第二基板上設有一金屬圖案；(b)照射該工作件，其中照射的光線自該第一基板側進入該工作件而到達該光可固化型密封劑；以及(c)于該步驟(b)之后，照射該工作件，其中照射的光線自該第二基板側進入該工作件而到達該光可固化型密封劑，藉此該光可固化型密封劑可通過從第一基板以及第二基板側進入該工作件的光線所固化。
2. 如權利要求1所述的固化方法，其特征在于，該光可固化型密 封劑為一紫外光可固化型密封劑，并且該光線來自一紫外光照射單元。
3. 如權利要求l所述的固化方法，其特征在于，于該步驟(b)之后 翻轉該工作件再實施該(C)步驟。
4. 一種固化方法，其特征在于，包含下列步驟(a) 提供一液晶顯示器單元，其包含對置的第一基板及第二基板，以及一光可固化型密封劑用以將該第一基板固定于該第二基板，其中該第一基板上設有一遮光陣列，且該第二基板上設有一金屬圖案；(b) 照射該液晶顯示器單元，其中照射的光線由該第一基板進入該 液晶顯示器單元而到達該光可固化型密封劑；以及(C)于該步驟(b)之后，照射該液晶顯示器單元，其中照射的光線 由該第二基板進入該液晶顯示器單元而到達該光可固化型密封劑，藉此該光可固化型密封劑可通過自第一基板以及第二基板進入該 液晶顯示器單元的光線所固化。
5. 如權利要求4所述的固化方法，其特征在于，該光可固化型密 封劑為一紫外光可固化型密封劑，并且該光線來自一紫外光照射單元。
6. 如權利要求4所述的固化方法，其特征在于，于該步驟(b)之后 翻轉該液晶顯示器單元再實施該(c)步驟。
7. —種液晶顯示器單元，其包含 一第一基板，其上設有一遮光陣列； 一第二基板，其上設有一金屬圖案； 一液晶層夾設于該第一與第二基板之間；以及 一光可固化型密封劑用以將該第一基板固定于該第二基板， 其特征在于，該光可固化型密封劑以下列方式固化(a) 照射該液晶顯示器單元，其中照射的光線由該第一基板進入該 液晶顯示器單元而到達該光可固化型密封劑；以及(b) 于該步驟(a)之后，照射該液晶顯示器單元，其中照射的光線由 該第二基板進入該液晶顯示器單元而到達該光可固化型密封劑，藉此該光可固化型密封劑可通過自第一基板以及第二基板進入該 液晶顯示器單元的光線所固化。
8. 如權利要求7所述的液晶顯示器單元，其特征在于，該光可固 化型密封劑為一紫外光可固化型密封劑，并且該光線來自一紫外光照 射單元。
9. 如權利要求7所述的液晶顯示器單元，其特征在于，于該液晶 顯示器單元照射步驟(a)之后翻轉該液晶顯示器單元再實施該(b)步驟。
全文摘要
本發明提供一種固化方法，用以固化設置在一工作件內的光可固化型密封劑，該工作件包含對置的第一基板及第二基板，該光可固化型密封劑用以將該第一基板固定于該第二基板，該固化方法包含照射步驟(a)以及(b)，在照射步驟(a)中，照射的光線由該第一基板進入該液晶顯示器單元而到達該光可固化型密封劑，在照射步驟(b)中，照射的光線由該第二基板進入該液晶顯示器單元而到達該光可固化型密封劑。本發明另提供用以實現上述方法的固化裝置。
文檔編號G02F1/1339GK101408691SQ20081021585
公開日2009年4月15日 申請日期2003年7月17日 優先權日2003年7月17日
發明者樸圣洙, 潘正哲 申請人:奇美電子股份有限公司