TW200903050A - Method for manufacturing color filter substrate - Google Patents

Description

200903050 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種彩色濾光基板之製造方法，尤指一 種適用於用隔離層保護周緣電極端子之彩色濾光基板之製 5 造方法。 【先前技術】 (' 請參閱圖Ua)至1(c)，習知之液晶顯示裝置多以真空注 入液晶工法將液晶1 〇 1填充入框膠102、第一基板103、以及 10 第二基板104所構成之空槽中。由於真空注入液晶工法是利 用空槽之毛細管現象將液晶1 〇丨經由框膠i 〇2之開口 1 〇6注 入空槽中’待液晶i 〇 i填滿空槽之後，以封止劑1 〇5封閉開 口 106，再照射紫外線（UV)硬化封止劑105，藉此使液晶101 夾置於第一基板103與第二基板104之間。因此，不論是扭 15 轉向列型（twisted nematic mode, TN mode)、平面控制型 I、 （in_plane switching mode，IPS mode)、光學補償彎曲排列型 (optically compensation bend mode，OCB mode)、或垂直排 列型（vertically aligned mode，VA mode)之液晶顯示裝置， 只要採用真空注入液晶工法之液晶顯示裝置，在封止完畢 20 之液晶顯示裝置的框膠102外就會有多餘的液晶填充於第 一基板103以及第二基板104之間。所以，封止完畢之液晶 顯示裝置還需要以洗劑將框膠102外的液晶清除。 目前，常用於清洗已封止完畢之液晶顯示裝置之洗劑 為直鏈型脂肪族二醇的洗劑（Kao社的LC-841)。然而，洗劑 200903050 5 10

的兩個醇基常會和液晶顯示裝置基板上的透明電極層，例 如氧化銦錫（ITO)或氧化銦鋅（IZO)，產生強大的氫鍵結合 (hydrogen bonding)，使洗劑殘留在液晶顯示裝置之基板 上。以垂直排列型之液晶顯示裝置為例（參閱圖2),彩色濾 光片201在框膠202外的透明電極層2〇3和洗劑204產生氫鍵 結合，造成洗劑204殘留在透明電極層203上。此框膠202外 的透明電極層203 —般作為液晶顯示裝置向外電性連接之 端子。因此，殘留的洗劑204經靜電電解或接觸空氣氧化為 有機酸後，就會腐蝕端子造成立即性或經時性斷路。 此外，液晶顯示裝置整個洗淨過程十，大約要花整個 洗淨時間的六分之五的時間在清除洗劑上，真正用來清洗 液晶的時間只佔整個洗淨時間的六分之一。換句話說，液 晶顯示裝置的洗淨過程消耗大部分的電力、純水、與時間 在洗劑的清除上，浪費报多時間和資源。 ^因此，曾有人揭露一種液晶顯示器及其製造方法，其 係利用真空引入的方式’使高黏度封膠37渗入液晶顯示襄 置轉34外第-基板36和第二基板33之間的間隙，以全面 緊t覆蓋整個端子部32(參閱圖3)。藉此，保護液晶顯示器 :Π32 ’避免端子腐蝕。然而，此方法需要額外的材 =黏度封膠37)以及額外的製程（真空引人方式）才能達 另外’也有揭露另—種液晶顯示裝置，其 有機黏祕於液晶顯示器外緣（框膠 = 板41和第二基板42的電極⑽仏與外界隔絕（參閱圖4)基 20 200903050 藉此，防止透明電極41a的消溶現象及抵抗濕氣。然而，此 方法同樣需要額外的材料（有機黏膠46)、以及額外的製程 (例如塗佈液狀有機黏膠46，再加熱硬化）才能達成。 因此，如何降低液晶顯示器端子腐蝕的發生，並且不 5會增加額外的材料以及製程，實為目前亟待解決之課題。 【發明内容】 (' 為解決上述問題，本發明於彩色濾光基板之周緣形成 1 =隔離層以保護透明電極層所形成的電極端子，藉此避免 10 ^劑和透明電極層（例如ITO層）接觸而形成氫鍵結合，進而 造成電極端子腐蝕。並且，該隔離層可與顯示裝置之間隔 物（spacer)或垂直酉己向型顯示襄置之凸塊（bump)同時形成， 故可避免增加額外的材料或製程。 f發明提供一種彩色濾光基板之製造方法，其步驟包 15括：提供一基板’該基板上包含一遮光層、一滤光層及一 冑明電極層；塗佈—第-光阻層於該基板上；以及圖案化 ’ 豸第-光阻層’以同時形成複數間隔物與一隔離層。 在本發明之製造方法中，該些間隔物是用以支樓顯示 f置之兩相對基板之間的間隙。該些間隔物之位置不限 佳係位於該遮光層上方。該隔離層係位於該基板之 ° 以保護位於該基板周緣之電極端子。 在本發明之製造方法中，由於該隔離層與該 同時形成’，該隔離層的高度與材料均會和該些間隔物 200903050 在本發明之製造方法中，該濾光層之位置不限定，# 佳，該遽光層與該遮光層位於該基板上，且該透明電極声乂 覆盍於該遮光層、該濾光層以及部分之該基板上。 s 在本發明之製造方法中，於塗佈該第一光阻層之亇， 可選擇性的包括··於該基板上方塗佈—第二光阻層，再圖 案化該第二光阻層，使該第二光阻層形成複數位於該透明 電極層上方之凸塊’且該凸塊之高度小於該隔離層。此 塊之位置不限定’較佳為位於透明電極上方， 該濾光層上方。 万、 —在本發明之製造方法中，該隔離層所形成之圖案不限 定’較佳㈣成-圍繞於該基板之周緣的密閉圖案。並且， 該隔離層可填滿或不填滿圍繞於該基板之周緣，較 滿該基板之周緣。該隔離層之材料可為任何感光性材料，、 較佳為疏水性之感光材料。 15 纟本發明之製造方法中’該透明電極之材料不限定， 較佳為氧化銦錫或氧化銦鋅。 在本發明之製造方法中，由於該些間隔物與該 Z用微影印刷製程咖Gg吻㈣叫同時形成，㈣ 隔離C製造方法不需要額外的的材料以及製程來形成該 本發明之製造方法所形成 何採用真空注入液晶工法之液 型、平面控制型、光學補償彎 液晶顯示裝置。 之彩色濾光基板可適用於任 晶顯示裝置，例如扭轉向列 曲排列型、或垂直排列型之 20 200903050 此外本發月提供另—種適用於垂直排列型顯示裝置 之彩色遽光基板之製造方法，其步驟包括：提供—基板， 該基板上包含一遮光層、-遽光層及-透明電極層；塗佈 -第-光阻層於該基板上’·以及圖案化該第—光阻層，以 同時形成複數凸塊與一隔離層。 10 15

在本發明之製造方法中，該些凸塊是用以改變液晶分 子之傾斜角度’使填充於液晶顯示裝置内之液晶分子產生 不同的預傾角，幫助液晶顯示裝置呈現廣視角。該些凸塊 之位置不限定’較佳係位於該濾光層上方。該隔離層係位 於該基板之周緣，以保護位於該基板周緣之電極端子。 在本發明之製造方法中，由於該隔離層與該些凸塊係 同時形成，故該隔離層的高度與材料均會和 /' 在本發明之製造方法中，該滤光層之位置不 佳2該遮光層與該遽光層位於該基板上，且該透明電極層 覆蓋於該遮光層、該濾光層以及部分之該基板上。 在本發明之製造方法中，於圖案化該第一光阻層之 後γ更包括：於該基板上方塗佈一第二光阻層，再圖案化 該第二光阻層，使該第二光阻層形成複數位於該遮光層上 方之間隔物’且該些間隔物之高度大於該隔離層。 在本發明之製造方法中，該隔離層所形成之圖案不限 疋，較佳為形成一圍繞於該基板之周緣的密閉圖案。並且， 該隔離層可填滿或不填滿圍繞於該基板之周緣，較佳為填 滿該基板之周緣。該隔離層之材料可為任何感光性材料， 車父佳為疏水性之感光材料。 20 200903050 在本發明之製造方法中，該透明電極之材料不限定， 交佳為氧化鋼锡或氧化銦辞。 ^本發月之I造方法中，由於該隔離層與該些凸塊可 亚用微W印刷製程同時形成’因此本發明之製造方法不需 要額外的的材料以及製程來形成該隔離層。

【實施方式J *本發明之實施例中該等圖式均為簡化之示意圖。惟該 j圖Γ僅顯示與本發明有關之元件，其所顯示支元件非為 1〇 3際貫施時之態樣’其實際實施時之元件數目、形狀等比 例為-選擇性之設計’且其元件佈局型態可能更複雜。 實施例1 15

百先’請參閱圖5,為本發明_較佳實施例之液晶顯示 裝置剖面示意圖。如圖5所示，本實施例之液晶顯示裝置主 要包括一第-基板50卜一第二基板5〇2、一框膠5〇3、一隔 離層504以及-液晶層5〇5。此棺膠5〇3係夾置於第一基板 5〇1與第二基板5〇2之間，且形成—密閉圖案，用以容置液 晶層505。此液晶層5G5，係'夾置於第—基板5〇ι與第二基板 502之間。至於隔離層5帽設置於第_基板測之周㈣且 位於該框膠503外，以保護位於第—基板5〇1周緣之透 極層5 11 (即電極端子）。 本實施例之隔離層504係形成於第一基板5〇1，並盘複 數間隔物506同時形成。請參閱圖6(a)至圖6⑷為第一基板 501之製造方法剖面示意圖。請參閱圖6(幻，首先，提供一 20 200903050 第一基板50卜此第一基板5〇1之表面包括有一紅色濾光層 5〇7、一藍色濾光層5〇8、一綠色濾光層5〇9、一遮光層 =及-透明電極層511。該遮光層為黑色，其材料為絡或是 树脂，用以遮蔽漏光。該透明電極層511係位於濾光層Μ?、 5 5〇8、509以及遮光層510表面，用以作為液晶顯示裝置的共 同電極。並且該透明電極層511向外延伸至第一基板5〇1周 緣，用以作為液晶顯示裝置的電極端子。在本實施例中， 該透明電極層5 11之材料為氧化銦錫（IT〇)。 【 接著，如圖6(b)所示，在透明電極層511上塗佈一第一 10光阻層（圖中未示），再對該第一光阻層進行曝光顯影以圖案 化該第一光阻層，使該第一光阻層形成複數凸塊512，用以 幫助液晶顯示裝置呈現廣視角。在本實施例中，該些凸塊 分別位濾光層507、508以及509之上方。 然後，於第一基板501上全面性塗佈一第二光阻層（圖 15中未示）’再對該第二光阻層進行曝光與顯影以圖案化該第 一光阻層，使該第二光阻層形成複數間隔物5〇6以及一隔離 層504 ’其結構如圖6⑷所示。請參閱圖6(c)，在本實施例 中°亥些間隔物506位於遮光層51 〇上方，以避免影響液晶 顯示裝置之亮度。該隔離層504位於第一基板5〇1之周緣， 20並且填滿該第一基板5〇1之周緣而形成一密閉圖案，藉此保 護位於第一基板501周緣的透明電極51卜在本實施例中， 該些間隔物506與該隔離層504之材料相同。本實施例之該 些間隔物506與該隔離層5G4之材料均為感光性樹脂，此材 11 200903050 料可為聚甲基丙婦酸甲g旨（Polyfmethyl methacrylate))或紛 藤樹脂（Navolac)。該些凸塊512之材料為感光性樹脂。 本實施例之該些間隔物506以及該隔離層504的高度相 同而且材料相同。該間隔物5〇6是用以支撐第一基板5〇1和 5 第二基板502之間的間隙。並且，由於間隔物506和第一基 板501之間還層疊有透明電極層5U、濾光層5〇7、5〇8、5〇9 以及遮光層5 10 ’因此’在本實施例中，隔離層5〇4的高度 會小於第一基板501和第二基板5〇2之間的間隙高度。此間 隙高度約等於框膠503的高度。 10 本實施例之第二基板502為主動式陣列基板，其包括有 複數薄膜電晶體5 14。將該第二基板502與該第一基板50 i組 立之後，以真空注入液晶工法（參閱圖1 (a)至1 (c))將液晶填 充於第一基板501和第二基板502之間並封止完畢，形成一 液晶層505。最後，以洗劑去除殘留於框膠5〇3外的液晶， 15即可得到如圖5所示之液晶顯示裝置。本實施例採用之洗劑 516為直鏈型脂肪族二醇的洗劑（Kao社的LC-841)。 因此，如圖5所示，洗劑516和透明電極層511之間隔著 隔離層504，使洗劑516和透明電極層511無法產生氫鍵結 σ而且，由於洗劑5 1 6為親水性材料，而隔離層504為疏 20 水性材料，使得洗劑516無法附著於第一基板5〇1，且更容 易被清洗乾淨。 因此，藉由形成隔離層504,本實施例之液晶顯示裝置 可避免殘留的洗劑516經靜電電解或接觸空氣氧化為有機 酸後，腐蝕透明導電層511造成立即性或經常性斷路。並 12 200903050 且’可減少液晶顯示裝置之整個洗淨過程中，清除洗劑川 的電力、純水、與時間。再者，本實施例之隔離層504是在 形成間隔物5G6時-併形成’因此不需要增加額外的材 製程來形成隔離層5〇4。 5 f' \ 10 15 o 20 本實施例之液晶顯示裝置為VA型之液晶顯示裝置，但 此實施例僅為說明之用，並非限定於此。 — 實施例2 本實施例之液晶顯示裝置以及形成方法與實施例工大 致相同’㊉了隔離層是與凸塊同時形成，且隔離層與凸塊 的材料和高度均相同。 百先，請參閱圖7，為本發明實施例2之液晶顯示裝置 剖面示意圖。如圖7所示，本實施例之液晶顯示裝置主要包 括第基板801、一第二基板802、一框膠803、一隔離層 8〇4、以及一液晶層8〇5。此框膠8〇3係夾置於第—基板8〇1 與第二基板802之間，且形成一密閉圖案，用以容置液晶。 匕液aa層805 ’係夹置於第一基板8〇1與第二基板之間。 =隔離層804，則言免置於第一基板801之周、緣並且位於該框 膠803外以保護位於第一基板801周緣之透明電極層 811(即電極端子）。 本實施例之隔離層804係形成於第一基板8〇1，並與複 數凸塊812同時形成。圖8⑷至圖8(e)為第―基板8()1之製造 方法剖面示意圖。請參閱圖8(a)n提供—第一基板 801此第基板801之表面包括有一紅色濾光層8〇7、一藍 色濾光層808、一綠色濾光層8〇9、—遮光層81〇、以及一透 13 200903050 明電極層811。該遮光層為黑色，其材料為鉻或是樹脂，用 以遮蔽漏光。該透明電極層811係位於濾光層8〇7、8〇8、8〇9 以及遮光層810表面，用以作為液晶顯示裝置的共同電極並 向外延伸形成液晶顯示裝置的電極端子。在本實施例中， 5該透明電極層811之材料為氧化銦錫（IT〇)。 接著，在透明電極層811全面性塗佈一第一光阻層（圖 中未不）’再對該第一光阻層進行曝光與顯影以圖案化該第 一光阻層，使該第一光阻層形成複數凸塊812以及一隔離層 8〇4，其結構如圖8(b)所示。在本實施例中，該些凸塊812 10與該隔離層804之材料相同。本實施例之該些凸塊812與該 隔離層804之材料均為感光性樹脂，此材料可為聚甲基丙稀 酸甲醋（Poly(methyl methacrylate))或紛駿樹脂（Nav〇lac)。 在本實施例中，由於凸塊812以及隔離層8〇4係同時形 成，因此兩者的高度相同。在本實施例中，凸塊812位於濾 15光層8〇7、808以及8〇9上方，用以幫助液晶顯示裝置呈現廣 視角。隔離層804填滿第一基板8〇1之周緣而形成一密閉圖 Ο 案，用以保護位於第一基板801周緣的透明電極811。 隨之，如圖8(c)所示，於第一基板8〇1上塗佈一第二光 阻層（圖中未示），再對該第二光阻層進行曝光與顯影以圖案 20化畫該第二光阻層，使該第二光阻層形成形成複數間隔物 8〇6，用以支撐第一基板8〇1和第二基板8〇2之間的間隙。此 間隔物可為非光阻型間隔物，例如Si〇2或者是光阻型間隔 物。在本實施例中，間隔物8〇6為光阻型間隔物，其材料為 14 200903050 感光性樹脂。並且，在本實施例中，隔離層8〇4的高度會小 於框膠803的高度。 本貫施例之第二基板與實施例1相同，在此不再贅述。 將§亥第一基板802與該第一基板go 1組立之後，以真空注入 5液晶工法（參閱圖Ua)至1(c))將液晶填充於第一基板801和 第二基板802之間並封止完畢，形成一液晶層8〇5。最後， 以洗劑去除殘留於框膠8〇3外的液晶，即可得到，就會形成 如圖7所示之液晶顯示裝置。本實施例採用之洗劑為為直鏈 型知肪族一醇的洗劑（Kao社的LC-841)。 10 因此，如圖7所示，洗劑816和透明電極層811之間隔著 隔離層804，使洗劑816和透明電極層811無法產生氫鍵結 合。而且，由於洗劑816為親水性材料，而隔離層8〇4為疏 水性材料，使得洗劑816無法附著於第一基板8〇1，而更容 易被清洗乾淨。 15 因此，藉由形成隔離層804’本實施例之液晶顯示裝置 可避免殘留的洗劑816經靜電電解或接觸空氣氧化為有機 〇 酸後，腐蝕透明導電層811造成立即性或經時性斷路。並 且，可減少液晶顯示裝置整個洗淨過程中清除洗劑的電 力、純水、與時間。再者，本實施例之隔離層8〇4是在形

20凸塊812時一併形成，因此不需要增加額外的材料或製程 形成隔離層804。 A 上述實施例僅係為了方便說明而舉例而已，本發明 主張之權利範圍自應以申請專利範圍所述為準，而非僅限 15 200903050 【圖式簡單說明】 圖1係習知之真空注入液晶工法示意圖。 圖2係習知之液晶顯示裝置剖視示意圖。 5 圖3係習知之液晶顯示裝置剖視示意圖。 圖4係習知之液晶顯示裝置剖視示意圖。 圖5係本發明一較佳實施例之液晶顯示裝置剖視示意圖。 圖6係本發明一較佳實施例之液晶顯示裝置用第一基板之 製造方法剖視示意圖。 10 圖7係本發明另一較佳實施例之液晶顯示裝置剖視示意圖。 圖8係本發明另一較佳實施例之液晶顯示裝置用第一基板 之製造方法剖視示意圖。 【主要元件符號說明】 15 端子部3 2

第二基板33、42、104、502、802 框膠34、43、102、202、503、803 第一基板36、41、103、5(Π、801 高黏度封膠37 有機黏膠46 封止劑105 彩色濾光片201 洗劑 204、516、816 電極 41 a、42a 液晶101 開口 106 透明電極層203、511、811 隔離層504、804 16 200903050 液晶層505、805 紅色濾光層507、807 綠色濾光層509、809 凸塊 5 12、8 12 間隔物506、806 藍色濾光層508、808 遮光層510、810 薄膜電晶體514

U 17

Claims (1)

1. 200903050 十、申請專利範圍： 1. 一種彩色濾光基板之製造方法，其步驟包括： 提供一基板，該基板上包含—遮光層、—濾光層及一 透明電極層； 塗佈一第一光阻層於該基板上；以及 圖案化該第一光阻層，以同時形成複數間隔物與一隔 離層。 Γ 15 20 二別丁明寻利扣间不^只岍述之製造方法，豆令，咳 些間隔物係位於該遮光層上方，該隔離層係位於該基板之 周緣，且該隔離層與該些間隔物之高度相同。 3. 如申請專利範圍第i項所述之製造方法，其 遮光層與该遽光層位於琴其$ 基板上，且該透明電極層覆蓋於 该遮光層、該濾光層以及部分之該基板上。 、 4. 如中請專利範圍第丨項所述之製造方法， 塗佈該第一光阻層之前，更包括：於 :、於 二光阻層’再圖案化該第 塗佈-第 複數位於該透明電極’第二光阻層形成 該隔離層之高度。 '^凸塊之尚度小於 5·如申請專利範圍第4項所述之 些凸塊位於該濾光層上方。 彳，/、中，該 6·如申請專利範圍第丨項所 隔離層形成一圍结於兮苴J Ik方法，其中，該 ^基板之周緣的密閉圖案。 .如申請專利is圍第1項所述之製 隔離層之材料為疏水性材料。 “方法’其中’該 18 Γ Ο 200903050 ιο 15 20 8.如申請專利範圍第i項所述之製造方法，其中 透明電極之材料為氧化銦錫或氧化銦鋅。 " 勹括I —種垂直配向型彩色濾光基板之製造方法，其步驟 提供一基板’該基板上包含一遮光廣、一遽光層一 透明電極層； 塗佈一第-光阻層於該基板上；以及 層。圖案化該第一光阻層’以同時形成複數凸塊與—隔離 10.如申請專利範圍第9項所述之製造方法，1中…亥 些凸塊位於該濾光層上方，該隔離層位於該基板之周緣： 亚且忒隔離層與該些凸塊之高度相同。 U·如申請專利範圍第9項所述之製造方法，其中，該 遮光層與該濾光層位於兮其& 基板上，且該透明電極層覆蓋於 該遮先層、該遽、光層以及部分之該基板上。 12. 如申請專利範圍第9項所述之製造方法，盆中，於 ^案化該第-光阻層之後’更包括：於該基板上方塗佈一 ^阻層，再圖案化該第二光阻層，使該第二光阻層形 =位於該遮光層上方之間隔物，且該些間隔物之高度 大於該隔離層高度。 13. 如申請專利範圍第9項所述之製造方法 離層形成-圍繞於該基板之周緣的密閉圖案。 _ I4·如申請專利範圍第9項所述之製造方法 隔離層之材料為疏水性材料。 其中該隔 其中，該 19 200903050 15.如申請專利範圍第9項所述之製造方法，其中，該 透明電極之材料為氧化銦錫或氧化銦鋅。 C

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