專利名稱：激光切割裝置及激光切割方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種激光切割裝置與激光切割方法，特別是提供一種 用于液晶顯示器基板的激光切割裝置與激光切割方法。
現(xiàn)有
背景技術(shù)：
薄膜晶體管液晶顯示器(Thin Film Transistor-Liquid Crystal Display, TFT-LCD)是目前最被廣泛使用的一種平面顯示器，它具有低 消耗功率、薄形質(zhì)輕以及低電壓驅(qū)動等優(yōu)點。
通常，薄膜晶體管液晶顯示器面板(Panel)是由一含有電極的薄膜 晶體管(Thin Film Transistor, TFT)基板與一含有電極的彩色濾光片 (Color Filter, CF)基板所組合而成，液晶填充在TFT基板與CF基板之 間，且于上述兩基板的電極間所形成的電場可以影響液晶的排列狀態(tài)， 進而控制面板顯示畫面的明暗。
目前，為了要降低生產(chǎn)時間與成本來提高生產(chǎn)力，大型玻璃基板 已廣被采用于生產(chǎn)制程，亦即分別在兩片對應的大型玻璃基板上完成 多片TFT基板與多片CF基板的制程后，以封合劑(sealant)膠合TFT基 板與CF基板成為一 LCD基板，再切割成多片的個別單一 LCD面板， 然后再進行液晶灌注(Liquid Crystal Injection)與端封(End Seal)等后續(xù) 制程。
圖1是已膠合但尚未切割的LCD基板示意圖，CF基板102膠合 于TFT基板104上形成一LCD基板100，切割制程完成后可切出四片 個別的單一 LCD面板10、 20、 30及40。 a廣a匸、a2-a2，、 d廣d,，與d2-d2， 代表非端子部切割線，切割后會切穿LCD基板100，W、W、e,-ei'
與e2-e2'代表端子部內(nèi)緣切割線，切割后只切開到CF基板102與TFT 基板104膠合的界面，crCl'、 c2-c2'、 fr&，與f2-f2'代表端子部外緣切割 線，切割后也會切穿LCD基板100。
圖2是切割完成后的單一 LCD面板10的示意圖，CF基板12膠 合于TFT基板14上，TFT基板14的表面具有裸露的導電端子(Bond Pad) 16，功能是電性連接外界的驅(qū)動電路(Driving circuit)(圖上未示)，已被 切斷的導線(Lead) 18連接于導電端子16的外緣。
目前，使用激光來切割大型LCD基板已日益普遍，大部份激光切 割都是利用紅外線(Infra-Red， IR)激光，但是目前已有廠商開發(fā)出利用 固態(tài)釔鋁石榴石(Yttrium Aluminum Garnet, YAG)激光的切割方式。
因為紅外線激光為波長10.6微米(um)的二氧化碳(C02)激光，只 能入射玻璃基板表面數(shù)微米的深度而無法穿透，亦即大于95 %的能量 會被玻璃基板表面吸收，所以可用于切割端子部內(nèi)緣，如圖3所示， 紅外線激光112固定于可移動的支架110，其發(fā)出的激光114聚焦在 CF基板102的表面且沿著端子部內(nèi)緣切割線brbf移動而形成裂痕， 切割程序完成后，CF基板102會順著裂痕裂開至與TFT基板104膠合 的界面。
然而，如果要利用紅外線激光來切割LCD基板的非端子部或端子 部外緣，則需要切割兩次，不但手續(xù)繁雜，稼動時間(Tack Time)長， 而且翻轉(zhuǎn)大尺寸的LCD基板容易造成破裂損壞。
因此LCD基板的非端子部或端子部外緣的切割適合采用固態(tài) YAG激光，波長為1.064iim的固態(tài)YAG激光可穿透LCD基板，由 于大約15%的入射能量可以被吸收，此被吸收的能量可切斷LCD基 板，因此可用來同時切斷LCD基板的非端子部或端子部外緣，如圖4 所示，固態(tài)YAG激光116固定于可移動的支架110，其發(fā)出的激光118
穿透LCD基板IOO且沿著非端子部切割線ara,'移動，使LCD基板100 沿著非端子部切割線a,-a,'被切穿而完成此切斷程序。
然而，因為固態(tài)YAG激光會穿透玻璃，所以并不適用于切割LCD 基板的端子部內(nèi)緣。
因此，只具有單一激光源的激光切割裝置不能同時滿足LCD基板 包含切斷非端子部或端子部外緣、及切割端子部內(nèi)緣的需求。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有技術(shù)單以紅外線激光來切割LCD基板的端子部外緣 或非端子部時手續(xù)繁雜、稼動時間長且容易造成破裂損壞的缺點，本 發(fā)明目的之一是提供一同時具有兩種激光源的激光切割裝置及激光切 割方法，使得LCD基板的端子部外緣或非端子部得以采用固態(tài)YAG 激光來執(zhí)行切斷程序，而相對的在端子部內(nèi)緣CF側(cè)采用對玻璃吸收率 近乎為零的紅外線激光，以達到不必翻面的目的。
為了解決現(xiàn)有技術(shù)的單一固態(tài)YAG激光會穿透玻璃而不適用于 切割LCD基板的端子部內(nèi)緣CF側(cè)的缺點，本發(fā)明目的之一是提供一 具有兩種激光源的激光切割裝置及激光切割方法，使得LCD基板的端 子部內(nèi)緣得以采用紅外線激光執(zhí)行切割程序。
為了解決現(xiàn)有技術(shù)的僅具有單一激光源的激光切割裝置不能同時 滿足LCD基板包含切斷非端子部或端子部外緣、及切割端子部內(nèi)緣的 需求的缺點，本發(fā)明目的之一是提供一具有兩種激光源的激光切割裝 置及激光切割方法，使得不同的切割位置得以采用適當?shù)募す庥诓煌?時間或同一時間進行操作。
因此，本發(fā)明的激光切割裝置及激光切割方法能夠大幅縮減液晶 顯示器基板的切割制程時間而降低生產(chǎn)成本，并且有效地提高切割良 率與品質(zhì)。
為達上述目的，本發(fā)明提供一種激光切割裝置，適用于切割一液 晶顯示器基板，該激光切割裝置包含 一固態(tài)釔鋁石榴石激光； 一紅 外線激光；及一可移動的支架，固定該固態(tài)釔鋁石榴石激光與該紅外 線激光。
為達上述目的，本發(fā)明還提供一種激光切割方法，適用于切割一 液晶顯示器基板，其包含步驟提供該液晶顯示器基板，該液晶顯示 器基板包含 一薄膜晶體管基板，其一表面包含多個導電端子；及一 彩色濾光片基板，其膠合于該薄膜晶體管基板的該表面；以一第一激 光切斷該液晶顯示器基板的一端子部外緣或一非端子部；及以一第二 激光切割該液晶顯示器基板的一端子部內(nèi)緣，其中該第二激光的波長 與該第一激光的波長相異。
本發(fā)明的一實施例提供一激光切割裝置及激光切割方法，分別以 固態(tài)YAG激光及紅外線激光于不同時間或同一時間對LCD基板的端 子部外緣或非端子部執(zhí)行切斷程序、及對其端子部內(nèi)緣執(zhí)行切割程序， 以達到節(jié)省稼動的要求。


圖1是現(xiàn)有技術(shù)的已膠合但尚未切割的LCD基板示意圖； 圖2是圖1的LCD基板切割完成后的單一LCD面板示意圖； 圖3是現(xiàn)有技術(shù)的用紅外線激光來切割LCD基板的端子部內(nèi)緣的 示意圖4是現(xiàn)有技術(shù)的用固態(tài)YAG激光來切斷LCD基板的非端子部 的示意圖5是根據(jù)本發(fā)明的一實施例用固態(tài)YAG激光來切斷LCD基板 的非端子部的示意圖6是根據(jù)本發(fā)明的一實施例分別用固態(tài)YAG激光及紅外線激光
于同一時間對LCD基板的端子部外緣執(zhí)行切斷程序及對端子部內(nèi)緣執(zhí) 行切割程序的示意圖7是圖6的部分放大示意圖。
圖中符號說明
10、 20、 30、 40LCD面板
50、 60、 70、 80LCD面板
12、 102、 202CF基板
14、 104、 204TFT基板
16、 206導電端子
18、 210導線
100、 200LCD基板
110、 310可移動的支架
112、 312紅外線激光
114、 118、 314、 318激光光
116、 316固態(tài)YAG激光
208靜電保護環(huán)
300激光切割裝置
a廣a,、 a2-a2，、 gi-gi，、 g2-g2， 非端子部切害!j線 c^-dr、 drd2'、 lrV、 12-12' 非端子部切割線
b廣v、 brb2，、 h廣v、 h2-h2，端子部內(nèi)緣切割線
e廣e^、 e2-e2，、 m廣m!'、 m2-m2，端子部內(nèi)緣切割線 c廣cr、 c2-c2，、 i廣i!'、 i2-i2， 端子部外緣切割線 f廣fr、 f2-f2'、 ni-ni'、 n2-n2' 端子部外緣切割線
具體實施例方式
圖5是本發(fā)明一實施例的具有兩種激光源的激光切割裝置應用于 LCD基板切割的示意圖，激光切割裝置300包含固定于可移動的支架 310上的一紅外線激光312及一固態(tài)YAG激光316。在一實施例中， 紅外線激光312是波長10.6 u m的C02激光，固態(tài)YAG激光316的波 長為1.064U m。
CF基板202膠合于TFT基板204上以形成一 LCD基板200，切 割制程完成后可切出四片個別的單一LCD面板50、 60、 70及80。固 態(tài)YAG激光316發(fā)出的激光光318穿透LCD基板200且沿著非端子 部切割線grg 移動以切斷LCD基板200。同理，可用固態(tài)YAG激光 316來執(zhí)行其它非端子部切割線g2-g2'、 lrV與l2-V的切斷程序；相似 地，可用固態(tài)YAG激光316來執(zhí)行LCD基板的端子部外緣切割線ii-V、 i2-i2'、 nrnr與n2-n2'的切斷程序；而端子部內(nèi)緣切割線h,-ln'、 hrh2'、 m,-nV與m2-m2，則采用紅外線激光312來執(zhí)行切割程序，完成后，CF 基板202會順著端子部內(nèi)緣切割線1vhr、 h2-h2'、 m,-mr與1112-1112'的 表面裂痕裂開至與TFT基板204膠合的界面。
因此本發(fā)明的特征之一是將兩種不同激光源的激光結(jié)合在一個激 光切割裝置里，使得不同的切割位置得以采用適當?shù)募す鈦磉M行操作。
紅外線激光312與固態(tài)釔鋁石榴石YAG激光316可以根據(jù)需求分 別在不同時間進行操作，也可以在同一時間針對不同的切割位置進行 操作。圖6是本發(fā)明一實施例的兩種激光源在同一時間進行操作的示 意圖，固態(tài)釔鋁石榴石YAG激光316發(fā)出的激光318穿透LCD基板 200且沿著端子部外緣切割線12"2'移動；紅外線激光312發(fā)出的激光 314聚焦在CF基板202的表面且沿著端子部內(nèi)緣切割線h2-h2'移動； 固態(tài)釔鋁石榴石YAG激光316與紅外線激光312于同一時間分別進行 LCD基板的端子部外緣的切斷程序與端子部內(nèi)緣的切割程序。
圖7是圖6的部分放大示意圖，TFT基板204的表面具有導電端 子206，其用以電性連接外界的驅(qū)動電路(圖上未示)；而靜電保護環(huán)208 的功用是防止TFT基板204在切割之前的制程中可能產(chǎn)生的靜電破壞， 此外，導線210用以電性連接導電端子206與靜電保護環(huán)208，端子部 外緣切割線iri2'經(jīng)過導線210，而導線210對于可見光或紫外光具有高穿透率，所以可用固態(tài)釔鋁石榴石YAG激光316來執(zhí)行LCD基板端 子部外緣的切斷程序。
請再參考圖6，相同地，LCD基板的端子部內(nèi)緣切割線/端子部外 緣切割線h1-hi'/i1-i1'、 m1-m''/n1-n!'與m2-m2'/n2-n2'皆可同時執(zhí)行切割/切斷程序。當完成LCD基板200所有包含非端子部的切斷程序、端子 部內(nèi)緣的切割程序及端子部外緣的切斷程序后，可得到四片切割完成 的個別單一LCD面板50、 60、 70及80。
可以了解的是，本實施例亦可安排成于同一時間進行LCD基板的 非端子部切斷程序與端子部內(nèi)緣切割程序，例如以固態(tài)釔鋁石榴石 YAG激光316與紅外線激光312同時進行非端子部切割線g;rg2'的切
斷程序與端子部內(nèi)緣切割線112-112'的切割程序。
因此本發(fā)明特征之一是激光切割裝置具有兩種不同激光源的激 光，其可于同一時間進行LCD基板的端子部外緣或非端子部的切斷程 序、與端子部內(nèi)緣的切割程序。
此外，如果切割裝置含有越多可以同時進行切割操作的激光則切 割制程所需的時間越短，可更加提高效率與產(chǎn)能，所以在一實施例中， 本發(fā)明的激光切割裝置可以包含兩個以上的固態(tài)釔鋁石榴石YAG激光 或兩個以上的紅外線激光。
因此，本發(fā)明的激光切割裝置及激光切割方法能夠大幅縮減液晶 顯示器基板的切割制程時間而降低生產(chǎn)成本，并且有效地提高切割良 率與品質(zhì)。
以上所述的實施例僅為說明本發(fā)明的技術(shù)思想及特點，其目的在 于使本領域技術(shù)人員能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實施，當不能以之 限定本發(fā)明的專利范圍，即大凡依本發(fā)明所揭示的精神所作的均等變 化或修飾，仍應涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種激光切割裝置，適用于切割一液晶顯示器基板，其特征在于，該激光切割裝置包含一固態(tài)釔鋁石榴石激光；一紅外線激光；及一可移動的支架，固定該固態(tài)釔鋁石榴石激光與該紅外線激光。
2. 如權(quán)利要求l所述的激光切割裝置，其中，該固態(tài)釔鋁石榴石 激光所發(fā)出的激光用以切斷該液晶顯示器基板的端子部外緣或非端子部。
3. 如權(quán)利要求l所述的激光切割裝置，其中，該固態(tài)釔鋁石榴石 激光的波長為1.064um。
4. 如權(quán)利要求l所述的激光切割裝置，其中，該紅外線激光所發(fā) 出的激光用以切割該液晶顯示器基板的端子部內(nèi)緣。
5. 如權(quán)利要求l所述的激光切割裝置，其中，該紅外線激光為一 波長10.6um的二氧化碳激光。
6. —種激光切割方法，適用于切割一液晶顯示器基板，其特征在 于，包含步驟提供該液晶顯示器基板，該液晶顯示器基板包含一薄膜晶體管基板，其一表面包含多個導電端子；及一彩色濾光片基板，其膠合于該薄膜晶體管基板的該表面； 以一第一激光切斷該液晶顯示器基板的一端子部外緣或一非端子 部；及以一第二激光切割該液晶顯示器基板的一端子部內(nèi)緣，其中該第 二激光的波長與該第一激光的波長相異。
7. 如權(quán)利要求6所述的激光切割方法，其中，該第一激光由一固態(tài)釔鋁石榴石激光所發(fā)出。
8. 如權(quán)利要求6所述的激光切割方法，其中，該固態(tài)釔鋁石榴石 激光的波長為1.064um。
9. 如權(quán)利要求6所述的激光切割方法，其中，該第二激光由一紅 外線激光所發(fā)出。
10. 如權(quán)利要求9所述的激光切割方法，其中，該紅外線激光為 一波長10.6um的二氧化碳激光。
11. 如權(quán)利要求6所述的激光切割方法，其中，該第一激光與該 第二激光于同一時間執(zhí)行該切斷的程序與該切割的程序。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種應用于液晶顯示器基板的具有兩種激光源的激光切割裝置及激光切割方法，分別以固態(tài)釔鋁石榴石(Yttrium AluminumGarnet，YAG)激光、及紅外線激光于不同時間或同一時間對基板的端子部外緣或非端子部執(zhí)行切斷程序、及對基板端子部內(nèi)緣執(zhí)行切割程序。
文檔編號B23K26/08GK101195191SQ200610164729
公開日2008年6月11日 申請日期2006年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月6日
發(fā)明者吳德峻, 李得俊 申請人:中華映管股份有限公司