[发明专利]激光切割装置及激光切割方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种激光切割装置与激光切割方法，特别是提供一种用于液晶显示器基板的激光切割装置与激光切割方法。

现有背景技术

薄膜晶体管液晶显示器(Thin Film Transistor-Liquid CrystalDisplay，TFT-LCD)是目前最被广泛使用的一种平面显示器，它具有低消耗功率、薄形质轻以及低电压驱动等优点。

通常，薄膜晶体管液晶显示器面板(Panel)是由一含有电极的薄膜晶体管(Thin Film Transistor，TFT)基板与一含有电极的彩色滤光片(Color Filter，CF)基板所组合而成，液晶填充在TFT基板与CF基板之间，且于上述两基板的电极间所形成的电场可以影响液晶的排列状态，进而控制面板显示画面的明暗。

目前，为了要降低生产时间与成本来提高生产力，大型玻璃基板已广被采用于生产制程，亦即分别在两片对应的大型玻璃基板上完成多片TFT基板与多片CF基板的制程后，以封合剂(sealant)胶合TFT基板与CF基板成为一LCD基板，再切割成多片的个别单一LCD面板，然后再进行液晶灌注(Liquid Crystal Injection)与端封(End Seal)等后续制程。

图1是已胶合但尚未切割的LCD基板示意图，CF基板102胶合于TFT基板104上形成一LCD基板100，切割制程完成后可切出四片个别的单一LCD面板10、20、30及40。a₁-a₁’、a₂-a₂’、d₁-d₁’与d₂-d₂’代表非端子部切割线，切割后会切穿LCD基板100，b₁-b₁’、b₂-b₂’、e₁-e₁’与e₂-e₂’代表端子部内缘切割线，切割后只切开到CF基板102与TFT基板104胶合的界面，c₁-c₁’、c₂-c₂’、f₁-f₁’与f₂-f₂’代表端子部外缘切割线，切割后也会切穿LCD基板100。

图2是切割完成后的单一LCD面板10的示意图，CF基板12胶合于TFT基板14上，TFT基板14的表面具有裸露的导电端子(Bond Pad)16，功能是电性连接外界的驱动电路(Driving circuit)(图上未示)，已被切断的导线(Lead)18连接于导电端子16的外缘。

目前，使用激光来切割大型LCD基板已日益普遍，大部份激光切割都是利用红外线(Infra-Red，IR)激光，但是目前已有厂商开发出利用固态钇铝石榴石(Yttrium Aluminum Garnet，YAG)激光的切割方式。

因为红外线激光为波长10.6微米(μm)的二氧化碳(CO₂)激光，只能入射玻璃基板表面数微米的深度而无法穿透，亦即大于95％的能量会被玻璃基板表面吸收，所以可用于切割端子部内缘，如图3所示，红外线激光112固定于可移动的支架110，其发出的激光114聚焦在CF基板102的表面且沿着端子部内缘切割线b₁-b₁’移动而形成裂痕，切割程序完成后，CF基板102会顺着裂痕裂开至与TFT基板104胶合的界面。

然而，如果要利用红外线激光来切割LCD基板的非端子部或端子部外缘，则需要切割两次，不但手续繁杂，稼动时间(Tack Time)长，而且翻转大尺寸的LCD基板容易造成破裂损坏。

因此LCD基板的非端子部或端子部外缘的切割适合采用固态YAG激光，波长为1.064μm的固态YAG激光可穿透LCD基板，由于大约15％的入射能量可以被吸收，此被吸收的能量可切断LCD基板，因此可用来同时切断LCD基板的非端子部或端子部外缘，如图4所示，固态YAG激光116固定于可移动的支架110，其发出的激光118穿透LCD基板100且沿着非端子部切割线a₁-a₁’移动，使LCD基板100沿着非端子部切割线a₁-a₁’被切穿而完成此切断程序。