專利名稱：一種薄膜晶體管液晶顯示器及其機(jī)械切割制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種薄膜晶體管液晶顯示器(以下簡稱TFT-LCD)及其制造方法，尤其是一種長寬比為非4∶3或16∶9標(biāo)準(zhǔn)的有源矩陣液晶顯示器的制造方法，具體地說是一種薄膜晶體管液晶顯示器及其機(jī)械切割制造方法。
背景技術(shù)：
目前，商用薄膜晶體管液晶顯示器面板尺寸的長寬比只有4∶3和16∶9兩種標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格，它也是我們目前市場上所銷售的液晶顯示器或電視的主要規(guī)格。它廣泛地被絕大多數(shù)場合普遍采用，其屏幕尺寸的寬高比例，是根據(jù)人眼對觀察圖像的寬高比的視圖習(xí)慣及電視圖像掃描制式的規(guī)則而決定的，是一種歷史形成的傳統(tǒng)習(xí)慣，而一旦形成了習(xí)慣，其局面很難改變，故目前全球幾乎所有的TFT-LCD顯示器生產(chǎn)企業(yè)都只生產(chǎn)這兩種長寬比規(guī)格的液晶屏。
對一些特殊用途的顯示領(lǐng)域來說，常常需要用一些特殊長寬比的電子顯示器，甚至圓形顯示器。如醫(yī)療儀器、航空航天導(dǎo)航、雷達(dá)指示、極坐標(biāo)顯示、高分辨率的電子地圖及航空顯示器等，就常需要用長寬比是1∶1的正方形或其它比例的TFT液晶顯示器，然而由于上述的幾種原因，這種正方形或其它比例的TFT液晶顯示器在TFT-LCD面板工廠是無法制造的，耗巨資建造的TFT-LCD面板流水線是為4∶3顯示器量身訂做的，對1∶1或其它比例的生產(chǎn)工藝過程來說，是不兼容的，如果要進(jìn)行制造，則必須再次投入巨資對工廠進(jìn)行一定規(guī)模的技術(shù)改造，但是投資的規(guī)模與正方形TFT液晶顯示器的市場容量在現(xiàn)階段是不相匹配的，難有收回投資的可能，存在很大的投資風(fēng)險。所以，迄今為止，除了特定的軍事用途不考慮投資風(fēng)險的政府行為外(國防投資)，還鮮有TFT-LCD面板工廠愿意通過技術(shù)改造來生產(chǎn)這種長寬比為1∶1的正方形或其它比例的TFT液晶顯示器，致使市場需求與生產(chǎn)的嚴(yán)重脫節(jié)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的針對上述問題，提供一種長寬比為1∶1的正方形或其它任意比例的薄膜晶體管液晶顯示器及其機(jī)械切割制造方法。它無需投巨資即可直接生產(chǎn)正方形或其它非標(biāo)比例的TFT液晶顯示器，充分利用了目前市場上大量生產(chǎn)的、已商品化的矩形屏幕(4∶3或16∶9)的TFT-LCD，在原來的基礎(chǔ)上，通過特有的切割方法來制造出正方形或是其它矩形的TFT-LCD。
本發(fā)明的技術(shù)方案是一種薄膜晶體管液晶顯示器，其特征是所述的顯示器的長寬比或?yàn)镹∶3、或?yàn)镸∶9，其中N的取值范圍為0.5～4，M的取值范圍為1～16。
當(dāng)N等于3，M等于9，所得的顯示器為正方形顯示器。
顯示器的一邊為切割邊，切割邊上封裝有封口膠，封口膠中均布有7～9微米粒徑的有機(jī)支撐隔珠。對上玻璃基板與下玻璃基板切口平齊的切割邊(即上切割定位線與下切割定位線重合)，其封口膠分別與組成顯示器上偏振片、上玻璃基板、液晶材料、下玻璃基板、下偏振片相接觸；對上玻璃基板與下玻璃基板切口錯層的切割邊(即上切割定位線與下切割定位線不重合)，其封口膠或與上玻璃基板及液晶材料相接觸、或與下玻璃基板及液晶材料相接觸。
上述的薄膜晶體管液晶顯示器可采以以下方法制造一種薄膜晶體管液晶顯示器的機(jī)械切割制造方法，以長寬比為4∶3或16∶9的、行掃描電極單邊引出結(jié)構(gòu)的成品有源矩陣液晶顯示器模塊為基材采用機(jī)械切割法沿寬度方向切割而成，其特征是包括以下步驟a、分解取成品有源矩陣液晶顯示器模塊進(jìn)行分解取出其中的面板屏；b、定位將所述的面板屏采用真空負(fù)壓法固定在有源矩陣液晶顯示器專用金剛刀輪切割機(jī)的切割平臺上，并將金剛刀輪切割機(jī)上的刀頭對準(zhǔn)根據(jù)最終成形產(chǎn)品所需的長寬比計(jì)算所得的沿寬度方向的切割線位置；
c、劃線啟動金剛刀輪切割機(jī)，使其刀頭與工作臺面以30～50厘米/秒的相對速度和2～3.5公斤接觸壓力沿上玻璃基板上的切割線移動，在上玻璃基板上形成上劃線，將其翻轉(zhuǎn)后重新定位，以相同的速度和壓力使刀頭在下玻璃基板上形成下劃線；d、裂斷將上述兩面分別形成有上、下劃線的面板屏置于有源液晶顯示器專用裂片機(jī)上進(jìn)行一次性折斷；e、封堵對上述折斷后的面板屏的斷裂處用紫外光固化膠進(jìn)行封口堵膠，并使堵膠后液晶盒的厚度維持在7～9微米之間，同時使膠液滲入液晶層之間的距離L控制在0.3～0.7mm之間，確保封口有效；f、連接成形將完成上述工藝過程的屏重新裝入與其相配的模塊中，即得本發(fā)明的薄膜晶體管液晶顯示器。
上述的劃線、封堵過程最好在1000級以上及有靜電防護(hù)的潔凈工作間內(nèi)進(jìn)行，其中切割裂斷到封堵的間隔時間應(yīng)小于10分鐘。
所述的上劃線與下劃線重合時，折斷后的上玻璃基板和下玻璃基板的斷口呈平齊狀；上劃線與下劃線不重合時，折斷后的上玻璃基板和下玻璃基板的斷口呈臺階狀。
在所述的固化膠中均布有7～9微米粒徑的有機(jī)支撐隔珠，以保證裂斷、封堵后的液晶盒的厚度。
上述的分解過程必要時還應(yīng)包括以下步驟a、分離將上述面板屏上的行、列驅(qū)動器與面板屏分離；b、揭片在50～100℃溫度條件下揭去與面板屏相連接的上、下偏振片，即得所需的可供研磨的面板屏。
必要時，裂斷后應(yīng)對斷口處進(jìn)行清理，去除斷裂過程中產(chǎn)生的玻璃粉塵及外溢的液晶，必要時還應(yīng)在清理結(jié)束后采用加壓灌晶工藝重新補(bǔ)充液晶。
在上述的連接成形工藝中，必要時還包括上、下偏振片的連接及行、列驅(qū)動器的連接。
上、下偏振片的連接也就是常規(guī)的貼片過程即待固化膠固化后，重新將上、下偏振片與相應(yīng)的上、下玻璃基板相貼合；必要時還需進(jìn)行補(bǔ)線操作，在面板屏的外部通過柔性連接電極將面板屏兩端被切斷的電極重新壓接；在上述裂斷結(jié)束后，必要時還必須對折斷后的雙面或單面電路板采用直接焊接補(bǔ)線的方式來恢復(fù)電路板的功能，此時元器件容易修復(fù)及更換，若電路密度很高而且排列均勻規(guī)則，則可用各向異性導(dǎo)電膜熱壓工藝(ACF)作柔性連接，恢復(fù)原來功能。如果TAB封裝上連接的是多層電路板，必須通過多種方式才能恢復(fù)板的功能，在大多數(shù)情況下，比較好的方式是重新制板。
上述步驟中的補(bǔ)線操作可采用各向異性導(dǎo)電膜熱壓工藝進(jìn)行；所述的行、列驅(qū)動器重新與面板屏相連時也采用各向異性導(dǎo)電膜熱壓工藝(以下簡稱ACF)進(jìn)行。
目前，在有源矩陣液晶顯示器(TFT-LCD)制造工藝中，其開關(guān)陣列器件主要采用非晶硅薄膜晶體管(a-Si TFT.)和多晶硅薄膜晶體管(poLy-Si TFT)的制造工藝。在多晶硅薄膜晶體管的制造工藝中，又分為低溫poLy-Si TFT和高溫poLy-Si TFT兩種，高溫工藝是指整個加工過程中溫度高于620℃，a-SiTFT采用的是高溫工藝，低溫工藝是指整個加工過程中溫度低于620℃，對于不同的工藝，采用了不同材料特性的TFT玻璃基板。低溫工藝可用普通的平板玻璃做襯底，高溫工藝則必須采用石英玻璃為TFT的襯底，而濾色器屏面一般采用由堿石灰或硼硅酸鹽成份組成的平板玻璃，這幾種玻璃的熱膨脹系數(shù)、硬度、工作溫度和材料組成等理化特性都不一樣，對同樣的切割方法會造成不同的結(jié)果，所以在切割工藝操作中，應(yīng)根據(jù)不同的TFT面板情況區(qū)別對待。本發(fā)明的制造方式尤其適合于低溫多晶硅薄膜晶體管(poLy-Si TFT)制造的有源矩陣液晶顯示器的非標(biāo)規(guī)格的再造。
此外，本發(fā)明必須首先根據(jù)實(shí)際應(yīng)用要求來選擇被切割的TFT屏，如屏的有效顯示面積、視角范圍、對比度、最高分辨率、響應(yīng)速度等。一般均采用普通商業(yè)等級的TFT屏，但是并非所有的屏都能用來切割，必須注意兩點(diǎn)一是盡可能采用光電和環(huán)境性能指標(biāo)高的TFT屏，否則即使切割成產(chǎn)品，其實(shí)用意義也會大打折扣；二是TFT屏的行掃描電極必須為單邊引出結(jié)構(gòu)。
目前TFT-LCD屏內(nèi)部薄膜晶體管陣列的驅(qū)動采用兩種方式，一是將驅(qū)動集成芯片做在專用的軟帶上，通過外部柔性連接將屏內(nèi)的有源矩陣陣列與驅(qū)動芯片的輸出端相連接，驅(qū)動芯片的輸入端再通過柔性電路與驅(qū)動電路板相連接，電路板上焊裝有各類供驅(qū)動控制用的元器件，最終在這塊板上形成了該TFT屏的接口電路。這稱為TAB封裝的驅(qū)動方式。另外一種是直接將驅(qū)動芯片做在TFT玻璃面板內(nèi)，此時有源矩陣陣列的被驅(qū)動端與驅(qū)動芯片的輸出端已在屏內(nèi)相連接，然后就可將數(shù)量大大減少的驅(qū)動輸入端通過柔性帶的方式從屏上引出，這種直接將驅(qū)動芯片做在TFT玻璃屏內(nèi)的驅(qū)動方式稱為COG封裝的驅(qū)動方式。從上可見，無論哪種驅(qū)動方式，都必須通過軟帶進(jìn)行柔性電路連接。針對屏的切割工藝過程，一般情況下，為了確保屏及電路板的切割、封口、光固化、揭貼偏振片、補(bǔ)線、修復(fù)驅(qū)動電路板等眾多復(fù)雜工藝過程的順利進(jìn)行，在切割前的準(zhǔn)備工序中，應(yīng)當(dāng)將TAB或COG封裝的柔性帶從屏及電路板兩邊分別剝離去除，剝離時可通過熱壓機(jī)在高溫下進(jìn)行。
當(dāng)LCD屏、電路板的裂斷、補(bǔ)線等工藝完成后，即可再用被揭下的TAB或COG封裝的柔性帶將屏與驅(qū)動電路板重新連接起來。連接方法采用常規(guī)TFT-LCD制造中的ACF膜熱壓工藝，在整個熱壓工藝過程中，TFT屏、TAB或COG封裝的柔性帶及電路板三者之間必須精確定位，這可通過常規(guī)定位設(shè)備來進(jìn)行。
具體使用時可通過對采用的TFT-LCD現(xiàn)有工藝過程中使用的切割機(jī)進(jìn)行進(jìn)行適當(dāng)?shù)母倪M(jìn)，在切割刀頭上配備專門用于切割TFT面板的刀頭，考慮到液晶屏面板的硬度，在選擇刀頭的切割傾角時應(yīng)盡量小些，以保證切割強(qiáng)度。
被切割的液晶屏可使用真空負(fù)壓法固定在切割平臺上，為了保證吸氣平整度，切割前要去除屏側(cè)面的柔性電路板及屏上、下面的上、下偏振片。
可使用切割設(shè)備上的CCD對位裝置和TFT屏上原有的定位標(biāo)記，對TFT玻屏進(jìn)行精確對位和劃線。
由于金剛刀輪機(jī)械切割法的合格率與許多因素有關(guān)，所以工藝要求就更嚴(yán)些，在工藝過程中要重點(diǎn)掌握以下幾點(diǎn)a)切割速度既不能太快也不能太慢，太快會影響劃線的均勻性，造成切割異常，太慢會產(chǎn)生切口的微裂紋和局部橫向應(yīng)力，造成裂片過程的困難(顯微鏡、應(yīng)力儀可觀察、測量到)。具體速度的數(shù)值可根據(jù)切割壓力的大小，玻璃材料的特性及切口長度等因素來綜合考慮確定。
b)刀頭壓力TFT屏的玻璃基板是硬度接近石英材料的高硬性玻璃，其硬度要數(shù)倍于普通平板玻璃，所以在工藝過程中，刀頭的切割壓力就應(yīng)該調(diào)整大一些。
c)裂斷時可采用機(jī)械裂斷法。劃線后的面板屏應(yīng)在TFT面板的專用裂片機(jī)上進(jìn)行，機(jī)器必須校平整，壓力與速度等各種裂片儀表參數(shù)都要根據(jù)試驗(yàn)來調(diào)整好，裂片機(jī)頭與屏面劃線部分的接觸必須是軟接觸，折斷要一次進(jìn)行，不可反復(fù)施壓折斷。若折斷工藝過程正常而仍無法斷開或是橫向炸裂，則是切割劃線的過程中出了問題。
一旦切割劃線完成后，應(yīng)迅速裂斷，這段時間不能長，否則會產(chǎn)生裂片質(zhì)量問題。
本發(fā)明的有益效果1、投資低、見效快、無商業(yè)風(fēng)險。
2、與整套TFT-LCD生產(chǎn)工藝相比，切割制造法的工藝技術(shù)要簡單的多，并且可以根據(jù)應(yīng)用需求切割生產(chǎn)出任意長寬比規(guī)格的矩形液晶屏，具有一定條件的LCD模塊工廠都可實(shí)施。
3、產(chǎn)品可達(dá)到很高的性能技術(shù)指標(biāo)(這點(diǎn)非常重要)，比如，高分辨率、高對比度、高亮度、高響應(yīng)速度、寬視角----等，簡言之，可以達(dá)到將來任何時候最新、最高的光電性能指標(biāo)。這是因?yàn)榍懈罘ǔ浞掷昧薚FT-LCD行業(yè)內(nèi)正在不斷進(jìn)步的技術(shù)所制做出的產(chǎn)品，可以充分享受全世界每半年就革命一次的TFT-LCD新技術(shù)的成果，也就是可以選擇高性能光電指標(biāo)的TFT-LCD屏來進(jìn)行切割加工，所以本技術(shù)與全球TFT-LCD產(chǎn)業(yè)的發(fā)展是同步的，這也是方屏切割技術(shù)最具有價值的特點(diǎn)之一。而這種特點(diǎn)對采用現(xiàn)有技術(shù)制造正方形TFT-LCD的工廠來說，則是無法想像的，可望而不可及。因?yàn)楫a(chǎn)品一經(jīng)定型投入TFT-LCD生產(chǎn)線進(jìn)行生產(chǎn)，再想改進(jìn)光電性能指標(biāo)就是一件很困難的事。
4、以較小的投入，擴(kuò)展了有源矩陣液晶顯示器的應(yīng)用范圍，為其它行業(yè)提供了低價格、高性能的顯示器，是一次對有源矩陣液晶顯示器的革命性再創(chuàng)造。
5、顯示器的長寬比可根據(jù)需要任意調(diào)整，以滿足各類需求，填補(bǔ)了液晶顯示器產(chǎn)品規(guī)格中的空白。
6、本發(fā)明尤其適合于切割低溫poly-Si TFT，且具有切割速度快的優(yōu)點(diǎn)。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖之一。
圖2圖1的B-B向剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖之二。
圖4是圖3的C-C向剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5本發(fā)明所采用的成品有源矩陣液晶顯示器的結(jié)構(gòu)示意圖之一。
圖6是圖5的A-A向剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
圖7本發(fā)明所采用的成品有源矩陣液晶顯示器的結(jié)構(gòu)示意圖之二。
圖8是圖7的D-D向剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
圖9是本發(fā)明的金剛刀輪切割裝置及工作原理示意圖。
圖10是圖9的A向視圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。
實(shí)施例一。
如圖1、2、5、6、7、8、9、10所示。
一種正方形薄膜晶體管液晶顯示器(如圖1、2所示)，采用如圖5、6所示的行、列均為單邊電極引出的成品有源矩陣液晶顯示器或如圖7、8所示的成品有源矩陣液晶顯示器切割而成，顯示器22的長寬比為1∶1(也可為任意比例)，顯示器22的一邊為平齊形切割邊，切割邊上封裝有封口膠14，封口膠14分別與組成顯示器22的上偏振片5、上玻璃基板3、液晶材料7、下玻璃基板4、下偏振片6相接觸(如圖1、2所示)。
上述正方形(或長寬比為非4∶3及16∶9比例的矩形)薄膜晶體管液晶顯示器的機(jī)械(金剛刀輪)切割制造方法為a、分解取長寬比為4∶3或16∶9的、行掃描電極單邊引出結(jié)構(gòu)(或行為單邊，列為雙邊電極引出)的成品有源矩陣液晶顯示器模塊并首先將帶有行、列驅(qū)動器及上、下偏振片的面板屏與成品安裝模塊分開；b、分離將上述面板屏上的行、列驅(qū)動器與面板屏分離；c、揭片在50～100℃溫度條件下揭去與面板屏相連接的上、下偏振片，即得所需的可供研磨的面板屏。
具體實(shí)施時，上述a、b、c三步也可由成品生產(chǎn)企業(yè)進(jìn)行而省去。
d、定位將上述經(jīng)過分離、揭片后的面板屏采用真空負(fù)壓法固定在有源矩陣液晶顯示器專用金剛刀輪切割機(jī)的切割平臺上，并將根據(jù)最終成形產(chǎn)品所需的長寬比計(jì)算所得的沿寬度方向的切割線位置對準(zhǔn)金剛刀輪切割機(jī)上的刀頭；e、劃線啟動金剛刀輪切割機(jī)，使其刀頭與工作臺面以30～50厘米/秒相對速度和2～3.5公斤接觸壓力沿上玻璃基板上的上切割定位線移動，在上玻璃基板上形成上劃線，將其翻轉(zhuǎn)后重新定位，以相同的速度和壓力使刀頭在下玻璃基板上形成下劃線；上、下劃線應(yīng)重合。
f、裂斷將上述兩面劃線后的面板屏置于有源液晶顯示器專用裂片機(jī)上(型號可為TLY-4型高精度玻璃壓斷機(jī))進(jìn)行一次性折斷；g、清理對上述斷裂口及時進(jìn)行清理，去除斷裂過程中產(chǎn)生的玻璃粉塵及外溢的液晶，必要時應(yīng)采用加壓灌晶工藝重新補(bǔ)充液晶；h、封堵對上述斷裂處用紫外光固化膠進(jìn)行封口堵膠，并使堵膠后液晶盒的厚度維持在7～9微米之間，同時使膠液滲入液晶層之間的距離控制在0.3～0.7mm之間，確保封口有效；I、貼片待固化膠固化后，重新將上、下偏振片與相應(yīng)的上、下玻璃基板相貼合；必要時還需進(jìn)行補(bǔ)線操作，在面板屏的外部通過柔性連接電極將面板屏兩端被切斷的電極重新壓接；J、連接成型將上述分離下來的行、列驅(qū)動器重新與面板屏相連，然后將其裝入所需的與切割后面板屏尺寸相配的模塊中，即得圖1、2所示的正方形薄膜晶體管液晶顯示器。
制造其它規(guī)格的顯示器時，只要調(diào)整好劃線的位置即可，其它步驟與上述相同。
下面對照附圖作具體的說明如圖9、10所示，這是金剛刀輪切割機(jī)的裝置及工作原理示意圖。金剛刀輪切割機(jī)可采用現(xiàn)有液晶顯示器生產(chǎn)工藝中使用的TS-3型自動精密玻璃切割機(jī)，刀頭30在被切割的TFT-LCD屏22表面移動過程中形成一劃線，并沿切割線標(biāo)定的方向定速均勻移動。圖中31為切割機(jī)的切割平臺，液晶顯示器22是通過真空負(fù)壓的方式固定在平臺上的，精確對位是通過液晶顯示器22上原有的對位標(biāo)記來進(jìn)行。待上、下玻璃基板的表面均沿切割線加工出劃線后(圖中h示意了切割劃線的深度，h與切割壓力與刀頭的角度有關(guān))，再利用現(xiàn)有液晶顯示器生產(chǎn)工藝中使用的高精度玻璃壓斷機(jī)進(jìn)行一次性裂斷，裂斷機(jī)型號為TLY-4型高精度玻璃壓斷機(jī)(北京TSING產(chǎn))。然后進(jìn)行清理、封堵、貼片、連接成型。
如圖5所示，成品TFT-LCD屏22的行驅(qū)動器8和列驅(qū)動器9采用的是單邊引出方式，這是一種可供切割的前提條件，如果寬邊的列驅(qū)動器9采用的是雙邊引出方式，如圖7中的那樣，也是一種可供切割的屏。但若短邊(寬度方向)的行驅(qū)動器8也采用雙邊引出，則為不可切割。圖中L-L為切割標(biāo)記線(切割定位線)，其位置可根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整，若圖中屏的長寬比為4∶3，平移L-L位置就可切割成長寬比為N∶3的任意長寬比的矩形屏，其中0.5＜N＜4。理論上講，這種分割是連續(xù)的、任意的，但在實(shí)際應(yīng)用中，還必須考慮到屏與列驅(qū)動器的分割及匹配等問題，所以這種連續(xù)性也是有條件的?，F(xiàn)以長寬比為1∶1(在多數(shù)情況下使用的比例)為例加以說明。圖5、7中2為切割前矩形屏的有效顯示區(qū)，2a為切割后的有效顯示區(qū)，必須注意，切割線L-L與2a的邊緣不重合，其間應(yīng)保留3mm的工藝尺寸。
在劃線前必須做好充分準(zhǔn)備。要去除上玻璃基片3上的上偏振片5和下玻璃基片4上的下偏振片6，使切割媒體30(金剛滾輪刀頭)能正常的與上、下玻璃基板3、4接觸，同時使LCD屏22被牢固的吸附于切割工作臺31上。在大多數(shù)情況下，準(zhǔn)備工作還包含要分別取下與LCD屏軟性相連的行驅(qū)動器8和列驅(qū)動器9，在這兩個驅(qū)動器上，都包含了柔性電路帶10、多層電路板11、供屏接口用的接插件12及各類微型片狀電子元器件，對TAB來說，還集成了許多供驅(qū)動用的集成電路芯片13，所以在加工過程中，要加強(qiáng)對8和9的靜電防護(hù)措施。圖6是圖2沿A-A剖面線方向的剖面圖，圖6中在LCD屏22上，上偏振片5和下偏振片6分別貼合在上玻璃基板3和下玻璃基板4的面上，7是夾在上、下玻璃基板3、4之間的液晶材料。在與LCD屏22相連的行驅(qū)動器8上有柔性電路帶10、多層電路板11、供屏接口用的接插件12和供驅(qū)動用的集成電路芯片13。
如圖7所示，TFT-LCD屏的行驅(qū)動器8是單邊引出，而列驅(qū)動器9則是雙邊引出，前面分析過，這種引出方式滿足屏被切割的前提條件，也是一種可供切割的屏。在實(shí)際工藝過程中，這種形式要比圖5的情況復(fù)雜些，增加了工藝難度和工作量，對列驅(qū)動器9的分離和再次連接也提出了更高要求。圖8是圖7沿D-D剖面線方向的剖面圖。
如圖1所示，這是圖5或7的矩形屏22經(jīng)切割后形成的正方形屏23。行、列驅(qū)動器8、9是在用封口膠14堵完口后再次用ACF膜熱壓的方法連接到屏體上去的。在連接過程中，精確對位是必不可少的，如果對位精度不高產(chǎn)生了連接錯位，則會引起數(shù)據(jù)輸送的錯誤、時序的紊亂，造成顯示混亂。
在切割后的封盒中，控制盒厚是一個很重要的工藝過程，封口和控制盒厚必須同步進(jìn)行。LCD屏經(jīng)裂斷后，原先的一側(cè)封邊已失去，由于傷口很長，兩層屏面間(下基板4的TFT層面與上基板3的濾色器層面)，基本已喪失了可靠的力學(xué)支撐，在此周圍盒厚極易造到破壞。解決方法是利用封口膠14來做附加的封邊支撐。在配制膠液時，可在膠中均布7-9微米粒徑的有機(jī)支撐隔珠，并使隔珠通過膠液滲入屏切口內(nèi)0.3-0.6mm左右，再通過加壓控制盒厚的封口方法，待膠液固化后，就能起到即能保證盒厚又能維持支撐的雙重作用。
實(shí)施例二。
如圖3、4、5、6、7、8、9、10所示。
一種正方形薄膜晶體管液晶顯示器(如圖3、4)，采用如圖5、6所示的行、列均為單邊電極引出的成品有源矩陣液晶顯示器或如圖7、8所示的成品有源矩陣液晶顯示器切割而成，顯示器22的長寬比為1∶1(也可為任意比例)，顯示器22的一邊為臺階形切割邊，在臺階形切割邊上封裝有封口膠14，封口膠14或與上玻璃基板3及液晶材料7相接觸、或與下玻璃基板4及液晶材料7相接觸，如圖3、4。
上述正方形(或長寬比為非4∶3及16∶9比例的矩形)薄膜晶體管液晶顯示器的金剛刀輪切割制造方法如實(shí)施例一基本相同，所不同之處是上、下劃線不重合，裂斷后上、下玻璃基板2、3成臺階狀，如圖3、4所示。
制造其它規(guī)格的顯示器時，只要調(diào)整好劃線的位置即可，其它步驟也與實(shí)施例一及上述相同。
下面對照附圖作具體的說明如一下圖9、10是金剛刀輪切割機(jī)的裝置及工作原理示意圖。刀頭30在被切割的TFT-LCD屏22表面分別沿切割線L-L及La-La標(biāo)定的方向定速均勻移動，分兩次分別在上玻璃基板3和下玻璃基板4沿切割線L-L及La-La加工出相應(yīng)的劃線(如圖5示)，沿該劃線將上、下玻璃基板3、4折斷后即形成錯層狀臺階，然后進(jìn)行折斷、清理、封堵、貼片、連接成型等工藝。
如圖5所示，成品TFT-LCD屏22的行驅(qū)動器8和列驅(qū)動器9采用的是單邊引出方式，這是一種可供切割的前提條件，如果寬邊的列驅(qū)動器9采用的是雙邊引出方式，如圖7中的那樣，也是一種可供切割的屏。但若短邊(寬度方向)的行驅(qū)動器8也采用雙邊引出，則為不可切割。圖中L-L為切割標(biāo)記線(切割線)，其位置可根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整，若圖中屏的長寬比為4∶3，平移L-L位置就可切割成長寬比為N∶3的任意長寬比的矩形屏，其中0.5＜N＜4。理論上講，這種分割是連續(xù)的、任意的，但在實(shí)際應(yīng)用中，還必須考慮到屏與列驅(qū)動器的分割及匹配等問題，所以這種連續(xù)性也是有條件的?，F(xiàn)以長寬比為1∶1(在多數(shù)情況下使用的比例)為例加以說明。圖5、7中2為切割前矩形屏的有效顯示區(qū)，2a為切割后的有效顯示區(qū)，切割線L-L與2a的邊緣不重合，其間應(yīng)保留3mm的工藝尺寸。圖中La-La為臺階切割法中在下基板4上所做的切割標(biāo)記線，它與L-L標(biāo)記線在切割后就形成了切割臺階，臺階寬度為1.5mm。
在劃線前必須做好充分準(zhǔn)備。要去除上玻璃基片3上的上偏振片5和下玻璃基片4上的下偏振片6，使切割媒體30(金剛滾輪刀頭)能正常的與上、下玻璃基板3、4接觸，同時使LCD屏22被牢固的吸附于切割工作臺31上。在大多數(shù)情況下，準(zhǔn)備工作還包含要分別取下與LCD屏軟性相連的行驅(qū)動器8和列驅(qū)動器9，在這兩個驅(qū)動器上，都包含了柔性電路帶10、多層電路板11、供屏接口用的接插件12及各類微型片狀電子元器件，對TAB來說，還集成了許多供驅(qū)動用的集成電路芯片13，所以在加工過程中，要加強(qiáng)對8和9的靜電防護(hù)措施。圖6是圖2沿A-A剖面線方向的剖面圖。
如圖7所示，TFT-LCD屏的行驅(qū)動器8是單邊引出，而列驅(qū)動器9則是雙邊引出，前面分析過，這種引出方式滿足屏被切割的前提條件，也是一種可供切割的屏。在實(shí)際工藝過程中，這種形式要比圖5的情況復(fù)雜些，增加了工藝難度和工作量，對列驅(qū)動器9的分離和再次連接也提出了更高要求。圖8是圖7沿D-D剖面線方向的剖面圖。
如圖1所示，這是圖5或7的矩形屏22經(jīng)切割后形成的正方形屏23。行、列驅(qū)動器8、9是在用封口膠14堵完口后再次用ACF膜熱壓的方法連接到屏體上去的。在連接過程中，精確對位是必不可少的，如果對位精度不高產(chǎn)生了連接錯位，則會引起數(shù)據(jù)輸送的錯誤、時序的紊亂，造成顯示混亂。
在切割后的封盒中，控制盒厚是一個很重要的工藝過程，封口和控制盒厚必須同步進(jìn)行。LCD屏經(jīng)裂斷后，原先的一側(cè)封邊已失去，由于傷口很長，兩層屏面間(下基板4的TFT層面與上基板3的濾色器層面)，基本已喪失了可靠的力學(xué)支撐，在此周圍盒厚極易造到破壞。解決方法是利用封口膠14來做附加的封邊支撐。在配制膠液時，可在膠中均布7-9微米粒徑的有機(jī)支撐隔珠，并使隔珠通過膠液滲入屏切口內(nèi)0.3-0.6mm左右，再通過加壓控制盒厚的封口方法，待膠液固化后，就能起到即能保證盒厚又能維持支撐的雙重作用。
如圖3所示，這是圖5或7中的矩形屏通過臺階式的錯位劃線法切割后形成的正方形屏23，圖中示意了在臺階缺口處采用的柔性補(bǔ)線帶15。為了有利于后工序的補(bǔ)線，在絕大多數(shù)情況下，切口都應(yīng)形成臺階的形式，如圖5或7中的L-L和La-La兩條標(biāo)記線所示。通常，在形成臺階時，TFT矩陣板(即下玻璃基板4)的尺寸應(yīng)大于上玻璃基板3，因?yàn)楸磺袛嗟碾姌O引線大部分位于4上(也有不同情形)，這樣在形成臺階后，被切斷的電極引線就可暴露于下玻璃基板4的表面了，可以方便補(bǔ)線。臺階范圍控制為1.5mm。工藝順序上，當(dāng)封口、偏振片等工序完成后，才可用柔性補(bǔ)線帶15將屏內(nèi)部被斷開的電極線條在屏的外部重新連接起來，恢復(fù)屏內(nèi)部電路的原有功能。在此之后，就可以采用ACF熱壓工藝恢復(fù)TAB或COG封裝的行、列驅(qū)動器8、9的功能，完成全部切割工藝。圖4所示是圖3沿C-C剖面線方向的剖面圖，圖中示意了臺階的形成及補(bǔ)線方法。
權(quán)利要求
1.一種薄膜晶體管液晶顯示器，其特征是所述的顯示器的長寬比或?yàn)镹∶3、或?yàn)镸∶9，其中N的取值范圍為0.5～4，M的取值范圍為1～16。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種薄膜晶體管液晶顯示器，其特征為N等于3，M等于9，所得的顯示器為正方形顯示器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種薄膜晶體管液晶顯示器，其特征是所述的顯示器的一邊為切割邊，切割邊上封裝有封口膠，封口膠中均布有7～9微米粒徑的有機(jī)支撐隔珠。
4.一種薄膜晶體管液晶顯示器的金剛刀輪切割制造方法，以長寬比為4∶3或16∶9的、行掃描電極單邊引出結(jié)構(gòu)的成品有源矩陣液晶顯示器模塊為基材采用機(jī)械切割法沿寬度方向切割而成，其特征是包括以下步驟a、分解取成品有源矩陣液晶顯示器模塊進(jìn)行分解取出其中的面板屏；b、定位將所述的面板屏采用真空負(fù)壓法固定在有源矩陣液晶顯示器專用金剛刀輪切割機(jī)的切割平臺上，并將金剛刀輪切割機(jī)上的刀頭對準(zhǔn)根據(jù)最終成形產(chǎn)品所需的長寬比計(jì)算所得的沿寬度方向的切割線位置；c、劃線啟動金剛刀輪切割機(jī)，使其刀頭與工作臺面以30～50厘米/秒的相對速度和2～3.5公斤接觸壓力沿上玻璃基板上的切割線移動，在上玻璃基板上形成上劃線，將其翻轉(zhuǎn)后重新定位，以相同的速度和壓力使刀頭在下玻璃基板上形成下劃線；d、裂斷將上述兩面分別形成有上、下劃線的面板屏置于有源液晶顯示器專用裂片機(jī)上進(jìn)行一次性折斷；e、封堵對上述折斷后的面板屏的斷裂處用紫外光固化膠進(jìn)行封口堵膠，并使堵膠后液晶盒的厚度維持在7～9微米之間，同時使膠液滲入液晶層之間的距離L控制在0.3～0.7mm之間，確保封口有效；f、連接成形將完成上述工藝過程的屏重新裝入與其相配的模塊中，即得本發(fā)明的薄膜晶體管液晶顯示器。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種薄膜晶體管液晶顯示器的金剛刀輪切割制造方法，其特征是所述的劃線、封堵過程必須在1000級以上及有靜電防護(hù)的潔凈工作間內(nèi)進(jìn)行，其中切割裂斷到封堵的間隔時間應(yīng)小于10分鐘。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種薄膜晶體管液晶顯示器的金剛刀輪切割制造方法，其特征是所述的上劃線與下劃線重合時，折斷后的上玻璃基板和下玻璃基板的斷口呈平齊狀；上劃線與下劃線不重合時，折斷后的上玻璃基板和下玻璃基板的斷口呈臺階狀。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種薄膜晶體管液晶顯示器的金剛刀輪切割制造方法，其特征是所述的固化膠中均布有7～9微米粒徑的有機(jī)支撐隔珠。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種薄膜晶體管液晶顯示器的金剛刀輪切割制造方法，其特征是所述的面板屏分解過程還包括a、分離將上述面板屏上的行、列驅(qū)動器與面板屏分離；b、揭片在50～100℃溫度條件下揭去與面板屏相連接的上、下偏振片，即得所需的可供研磨的面板屏。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種薄膜晶體管液晶顯示器的金剛刀輪切割制造方法，其特征是裂斷后應(yīng)對斷口處進(jìn)行清理，去除斷裂過程中產(chǎn)生的玻璃粉塵及外溢的液晶，必要時還應(yīng)在清理結(jié)束后采用加壓灌晶工藝重新補(bǔ)充液晶。
10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種薄膜晶體管液晶顯示器的金剛刀輪切割制造方法，其特征是所述的連接成形中還包括上、下偏振片的連接及行、列驅(qū)動器的連接。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種長寬比為1∶1的正方形或其它任意比例的非標(biāo)尺寸薄膜晶體管液晶顯示器及其機(jī)械切割制造方法。它無需投巨資即可直接生產(chǎn)正方形或其它非標(biāo)比例的TFT液晶顯示器，充分利用了目前市場上大量生產(chǎn)的、已商品化的矩形屏幕(4∶3或16∶9)的TFT－LCD，在原來的基礎(chǔ)上，通過分解、定位、劃線、裂斷、封堵、連接成形等步驟即可加工出正方形或是其它矩形的TFT－LCD。
文檔編號C03B33/00GK1632686SQ20041006595
公開日2005年6月29日 申請日期2004年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月28日
發(fā)明者余雷, 李慧芝, 吳金華, 金強(qiáng)寧, 范寧, 方俊, 周琦, 顧適宜 申請人:中國電子科技集團(tuán)公司第五十五研究所