TW201140203A - Flat panel display device and method of fabricating the same - Google Patents

Description

201140203 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關於可在一分離程序中從基板將壓印模具脫膜時，於壓印 模具與基板之間形成脫膜源的薄膜製造裝置及薄膜製造方法。 【先前技術】 近來已引進有各種平面顯示裝置，其缺點在於可容納陰極射線管 (Cathode Ray Tube，CRT )的重量和體積。所述平面顯示裝置包括液晶顯示 器、場發射顯示器（field emission display)、電漿顯示器面板（piasmadisplay P31^ )及電致發光顯示器（electro-luminescence (EL) display)〇 所述平面顯示裝置可配置多片由罩幕製程（maskpr〇cess)形成的薄膜， m exposuredevelopment) 程序及⑽（etching)程序。然而’該罩幕.餘具有因複雜製程所衍生的 高製造成本問題。因此’近㈣已針對「在_化程序愤賴印模具來 形成薄膜」進行研究。 根據所述圖案化程序，係將壓印樹脂塗佈於基板上後，使具有凹立 及凸部（pr0Jec㈣的壓印模具接觸該壓印樹脂。將該壓印模』 的凹掀凸部反轉移（轉印）於該壓印樹脂之際，於一硬化過程十 該經反^的壓印樹脂’由此所要之薄的圖案便形成於基板上。 之間模會使_具_ 基板4的一端為止，纟士果σ β道從廿、 圖1所示以毛細官狀擴展至 此時，便無法於斷爲板4過度擴展至基板4側面的不正常狀況。 於綱具概板源，而且會有無法 【發明内容】 因此，本發明係有關於—種平面顯示裝置。 本發明之目的在於提供—種平面顯示 法，該方法可穩定地進行一壓印 置及裳坆該平面顯示裝置的方 本發明之其他優點、目的及特徵將二^之間所執行的脱臈程序。 將為述於以下部分敘述t，且當該行 201140203 業人士檢視以下内容時該部分敘述將更趨明顯，或該部分敘述可由實施本 發明來得到教示。本發明之目的及其他優點可由實施方式、其申請專利範 圍及圖式中所特別指出的結構來實現及達成。 為達根據本發明之此等目的及其他優點，如此處所具體實施並廣泛敘 述，一種平面顯示裝置包括：一薄膜圖案，由一壓印模具按壓一壓印樹脂 於二基板上所形成；以及一外側薄膜圖案，形成於該基板的外側區域、與 戎薄膜圖案相鄰並在將該基板從該壓印模具脫膜時用作脫膜源，該外側薄 膜圖案被配置以限制壓印樹脂的移動。 於本發明之另一形態中，一種製造平面顯示裝置的方法包含：提供一 基板及壓印樹脂，該基板包含一形成於其外側區域的外側薄膜圖案，該壓 印Μ脂相鄰於該外側薄膜圖案而形成；在該基板上對準—壓印模具；藉由 接合該壓轉具與雛印齡，形成—賴_闕紐上，並藉由使用 "亥^卜側薄膜圖案，防止該壓印細旨移動到該外側區域；以及藉由使用該外 側薄膜_作為該基板及驗印模具的賴源，從絲板脫膜賴印模具。 根據本發明，形成於基板外舰域的外_麵案在接合壓印模且與 基板時可_壓印雛的移動，由此可防讀印樹脂擴展至基板的側面，、 而能夠防止基板及壓印模具的側面受污。 再者’由於外側-薄膜圖案未與該壓印模具接合，故相較於習知技術可 ^壓印樹脂與壓印模具_接合度（bGndage)。因此，根據本發明的外側 4膜圖案可用作絲減印之舰财序的脫膜源。 脫模 由此’藉由㈣本發_外_賴案，基板即可敎地㈣印模具 質 2解本發明的以上概略敘述及以下料敘料示範性纽說明性 並用以提供如本發明所主張的進一步解釋。 【實施方式】 有圖本發明之特殊實施例，其實例已說明於附圖中。儘可能在所 有圖式中使__元件符號’以代表相同或相似的部件。 如下述’參照圖式來詳述本發明之示範性實施例。 圖2為說明根據本發明第—實施例之平面顯示裝置_視圖，圖3為 201140203 圖2所示之平面顯示裝置中沿i-r剖面線的剖面圖。 ^及圖3所示之彩色滤光片基板卿包括：黑色矩陣⑽，被配置以 ’彩㈣光片1G4 ’被配置以呈現光線；外覆層（_福咖） ，被配置以平坦化；柱間隔件（eGi_sp赌）ω 間隙；以及外側薄膜圖案120，形成於基板1〇1的外側區域。置保持早疋 =矩陣102界定每個次像素區域並形成於基板1〇1上，以防止光線 域情生干涉。又外側黑色矩陣112係形成於_配置為該次 像素區域之顯不區域的非顯示區域中，以防止光__基板i⑴外。 2 〇〇、綠色⑹與藍色（B)滤光片1〇4係形成於基板1〇1的顯 不區域中，以分別呈現相應的之色彩。 外覆層106係補償彩色滤光片1〇4與黑色矩陣1〇2的高度落差 由此可使彩色濾光片基板100的表面平坦化。 ㈣im108係與夕卜覆層106 一體形成，並由相同材料形成。形成該 ."" 以接觸薄膜電晶體基板（未圖示），並保持彩色遽光片基板100 與薄膜電晶體基板之間的間隙。 形則薄膜圖案120以圍繞基板101之邊緣部分，並與形成在基板 101之非顯示區域的外側黑色矩陣112相鄰。 所述外側薄膜圖案12G由與黑色矩陣⑽之材料相同的材料形成，並 具有如圖4Α所示之單層結構。另外，外側薄膜圖案12〇可由與紅色⑻、 色⑻遽光片1〇4的其中之一的材料相同的材料形成，並 具有如圖4Β所示之多層結構。另外，如圖4C至圖所示，外側薄麵 案120包括第-外側薄膜圖案騰及第二外側薄膜圖案·，該第一外側 與黑色矩陣1〇2之材料相同的材料形成，該第二外側薄膜 圖案12Gb則由與紅色（R)、綠色⑹與藍色（B)遽光片⑽的其中之 一的材料相同的材料形成。 、 再者，外側薄膜圖案120具有等同於或低於壓印樹脂高度的預定高产。 ^佈可作為黑色矩陣102之材料的壓印樹脂之前，先對彩色滤光片1〇=、 夕覆層106及柱間隔件108進行塗佈，藉此外側薄膜圖㈣〇即可人 壓印模具與壓印樹脂時，防止壓印樹脂溢出基板谢。 圖5A至圖5F為說明製造根據本發明第一實施例之液晶顯示裝置的彩 201140203 色遽光片基板的方法的剖面圖，並將圖4(:所示之外側賴Mi2g應用於 此實施例中。 如圖5A所示將黑色層沉積於基板〖ο〗上，之後，於一圖案化程序中 使=壓印模具對該黑色層進行圖案化，其後便形成黑色矩陣1〇2及第一外 側薄膜圖案12Ga。形成該第—外側薄膜圖案脑以圍繞基板ΐ()ι的邊緣區 域。 如圖5B所示，將彩色層沉積於具有黑色矩陣1〇2及第一外側薄膜圖案 1—2〇a的基板101上’之後，於一圖案化程序中使用壓印模具對該彩色層進 行圖案化’此後在具有黑色矩陣1〇2及第一外側薄膜圖案12如的基板ι〇ι 上便形成有紅色⑻、綠色⑹與藍色（B)遽光片1〇4及第二外側薄膜 圖案120b。該紅色（R)、綠色⑹與藍色（B)濾光片m係形成於對應 基板101之次像素區域的區域上。 可根據使用壓印模具的壓印方法，同時對黑色矩陣102、彩色濾光片 104、第一外側薄獏圖案12〇a及第二外側薄膜圖案12〇b進行圖案化而形 成’或可於光微影（photolithography)與蝕刻程序中對其等進行圖案化而形 成。 如圖5C所示，將壓印樹脂130塗佈於基板1〇1上’該基板1〇1具有形 成於其上的黑色矩陣1〇2及彩色遽光片1〇4。考量到由接合壓印模具132與 基板101時施加之壓力所產生的壓印樹脂的擴展性（spreadability)，則該壓 印樹脂130係以隔開一預定距離d (如與外側薄膜圖案〗2〇相隔數微米） 的方式塗佈。又該壓印樹脂130係以等同於或高於外側薄膜圖案120高度 的預定高度來塗佈’藉此即可在接合壓印模具132與基板1〇1時，防止外 側薄膜圖案120致使壓印模具變形或塑模不良（po〇rm〇lding)。 由此，在壓印樹脂130上，對準將具有凹部132b與凸部132a的壓印模 具132 °該凸部132a係對應將形成外覆層的區域，而該凹部132b則對應將 形成柱間隔件的區域。 所述壓印模具132係如圖5D所示般按壓壓印樹脂130。此後，壓印樹 脂130便移動至壓印模具132的凹部132b内，此時防止壓印樹脂130由外 側薄膜圖案12〇擴展至基板1〇ι的末端，藉此防止壓印樹脂13〇的擴展。 藉由光（如紅外光）或熱來硬化經按壓的壓印樹脂130，之後，便形成 201140203 具132的凹部⑽具有反轉移外形的柱間隔件⑽，且於對應 壓PU32的凸部132a的區域形成外覆層1〇“ ， 如圖5E所示，在壓印模具132吸附於真空吸盤（v編爪_) 122的 壓印模具132同時向上方轉移，以使其從基板101脫 ' 具有形成於其上的所述柱間隔件108及外覆層1〇6。與此同 時’將如氮氣的預定氣體注入廢印模具132與基板1〇1之間，由此壓印模 具132即可順利從基板101脫臈。 如上述’具有形成於其上之柱間隔件108及外覆層106的基板101便 同夺從壓印模具132脫膜’藉此即如圖5F所示，完全形成彩色據光片基板 1〇0 〇 圖6魏雜據本發料二實施例之液晶顯示裝置的彩色滤光片的俯 視圖’圖7為說明液晶顯示裝置的彩⑽光片基板中沿π_π，剖面線的剖面 圖。 "她於圖2及圖3所示之彩色縣片基板，圖6及圖7所示之彩色淚 光片基板除外側薄膜圖案12〇係從外覆層1%延伸，並由與外覆層ι〇6: 材料相同，材料所形成之外包括同樣的組件，故省略同樣組件的詳細钦述。 外側薄卿案12G係以遠離形成於基板1G1之非顯示區域的外側黑色 矩陣112而形成於基板1〇1的外側區域。具體而言，外側薄膜圖案12〇係 形成於每個角落區域，而此區域係介於多邊形（如矩形及三角形、或於外 側黑色矩陣112之械側具有弧度（euryature)之扇形）基板的每條邊之間。 此外，如® 8所示’形成外側薄膜圖案12〇以圍繞基板1〇1的顯示區域。 此時’形成相對於基板1〇1之外側薄膜圖案12〇的相交區域大於其他區域， 以使壓印模具的脫膜程序更為順利進行。 圖9A至圖9G為說明製造圖8所示之彩色遽光片基板的方法的刮面圖。 如圖9A所示，將黑色層沉積於基板1〇1上，之後，於一圖案化程序中 使用磨印熟對該黑色層進行圖案化，此後，便可形成有黑色轉1〇2及 外側黑色矩陣112。 如圖9B所示，紅色（R)、綠色（G)與藍色（B)濾光片1〇4係形成 於將黑色矩陣102形成在其上之的基板1〇1之區域，並對應於次像素區域。 沉積相應之彩色層並於一圖案化程序中使用壓印模具對該彩色層進行圖案 201140203 化’以形成紅色（R)、綠色（G)與藍色（B)濾光片104。 同時，本發明中可具體實施：在使用壓印模具的壓印方法中，對累色 矩陣102及彩色渡光片104進行圖案化而形成，亦可於光微影程序與:刻 程序中對其等進行圖案化而形成。 如圖9C所示’將壓印樹脂丨3〇塗佈於將黑色矩陣1〇2及彩色濾光片1〇4 形成於其上的基板101上。預先硬化塗佈於基板角落區域的壓印樹脂 後，即形成外側薄膜圖案120。具體而言，如圖10A所示，將承載於底部 載臺（stage) 136的基板1〇1及承載於頂部載臺134的壓印模具132定位^ 腔室138中。在光源128内所產生的光經由穿通腔室138及底部載臺13^ 而形成的開孔（openhole) 124入射，藉此可背面硬化形成於基板1〇1上的 壓印樹脂130 ’以形成外側薄膜圖案12〇。另一方面，如圖1〇B所示，藉由 形成在相對於壓印樹脂13G之側面的光源128内所產生的光，側面硬化塵 印樹脂130，以形成外側薄膜圖案！2〇。此時，將由反光材料（_祿咖^ material)構成的光源外罩（h〇using) ι26安裝於腔室138内以防止從光 源128照射的光朝壓印樹脂13〇的相反方向照射，由此可改善光效率。此 處，壓印模具132係位於具有部分硬化部件（如圖1〇A及1〇B所示之光源 128)的腔室138内’當硬化壓印樹月旨13〇之後，即可接合壓印模具與 基板i〇w匕外，塗佈裝置係位於具有部分硬化部件（如光源128)的腔室 138内’當塗佈壓印樹脂13〇於基板1〇1之後，即可部分硬化壓印樹脂⑽。 另外，可將具有塗錄置位於其巾職佈料、具有供部分硬化壓印樹脂 之腔室的硬鱗件’以及具有㈣模具132位於其㈣接合料獨立對準 成一條線。 由此如圖9D所示，在麼印樹脂⑽上，可對準具有凹部13此斑凸 部ma的壓印模具132。該凸部咖係對應將形成外覆層的區域，而該凹 部132b則對應將形成柱間隔件的區域。 所述壓印模具132係如目9E所示般按壓壓印樹月旨13〇，壓印樹脂13〇 便机動至壓印模具132的凹部132b内。此時，由於外側薄膜圖案12〇既已 硬化故減夕接觸壓印模具印的壓印樹脂⑽區域。又，防止壓印樹脂 13〇從外側薄酬案12G擴展至基板1()1的相交區域，藉此可防止其過度擴 展0 201140203 懸紅外光)或熱來硬化受按壓的壓印樹脂130，藉此便形成相 ==部132b具有反轉移形狀的柱間隔請，並可形成對 應壓印模具132的凸部必的外覆層1〇6。 招所7"" ’在壓印模具13213定於真空健122的狀訂，接合基 你其故il ⑶同時向基板101的相對側（即上方）移動，然後，其便 ς 1雌，絲板1G1具有形成於其上的柱嶋件IG8及外覆層106。 ^夺，將如氮氣的預定氣體注入虔印模具132絲板1〇1之間，以顏印 在田ϋ縱基板1G1脫膜。此處’未與壓印模具接合的外麟膜圖案120 广堅印模具ip與基板1〇1之間所進行之脫臈程序中的脫膜源，藉此 即I歡進行使用真空吸盤122的脫膜程序，並可順利將如氮氣的氣體注 入壓印模具132與基板101之間。 如上述，具有形成於其上之柱間隔件⑽及外覆層1〇6的基板1〇1便 同時從壓印模具132脫膜，並如圖9G所示完成彩色遽光片基板。 立同時，根據本發明的壓印模具132包括用以形成薄膜圖案的凹部和凸 部。惟’如圖11所示’外側凸部114可形成於相鄰外側薄賴案12〇之内 側區域及外舰域的至少其中之—_定區勒。料側凸部ιΐ4在接合 壓印模具132與基板時可防止樹脂擴展，並減少壓印樹脂與壓印模具m 接觸的區域以順利形成脫膜源。 /而且，根據本發明的壓印模具132係同時對外覆層1〇6及柱間隔件1〇8 進行圖案化。然而，除此之外，用作對薄膜進行圖案化之罩幕的光阻圖案 可形成於使用根據本發明的壓印模具的壓印程序中，該薄膜係由非有機材 料如液晶顯示器面板之薄膜電晶體、閘極線、資料線及像素電極所構成。 尚且，由有機材料如液晶顯示器面板之彩色濾光片104及黑色矩陣1〇2所 形成的薄膜圖案可形成於使用根據本發明的壓印模具的壓印程序中。又， 外側薄膜圖案120可與液晶顯示器面板之薄膜電晶體、閘極線、資料線及 像素電極、閘極介電層（gate dielectric layer)與保護層同時形成。 再者’根據本發明的外側薄膜圖案120不僅可適用於液晶顯示器面板， 亦可適用於包括電漿顯示器面板、電致發光顯示器及場發射顯示器的平面 顯示裝置。 ° 顯然在不脫離本發明之精神與範圍的情況下，該行業人士可對本發明 201140203 進行各種修飾與變化，由此其意指在後述中請專利範圍及轉 等 的範圍内，本發明涵蓋此發明之修飾與變化。 、、 本申請案主張韓國專利申請第10-2010·0041748號（申請日為2〇1〇年5 月4日）之效益，如此處所完整闡述者，茲將其載入以供參照。 【圖式簡單說明】 將所附圖式來進-步理解本發明，同時將其載人並構成 案之一 部分。本發明所圖示說明之實施例及其敘述係用以解釋本發明之音旨，於 圖中： 〜 圖1為說明習知壓印樹脂過度擴展的剖面圖； 圖2為說明根據本發明第一實施例之平面顯示裝置的俯視圖. 圖3為圖2所示之平面顯示裝置中沿w，剖面線的剖面圖； 剖面至圖4Ε為說明圖3所示之外側薄膜圖案的第一至第五實施例的 ^ = _峨崎觸 視圖圖6為說據本發明第二實施例之液晶顯示裝置的彩㈣光片的俯 =7為說明液晶顯示裝置的彩色遽光片基板中沿n ==至圖犯為朗製造圖8所示之彩色縣片基板財 .I,! 1〇Β 據本模具的剖面圖，該模具係使用於根 【主要元件符號說明】 100彩色濾光片基板 1〇1 基板 10 201140203 102 黑色矩陣 104 彩色濾光片 106 外覆層 108 柱間隔件 112 外側黑色矩陣 114 外側凸部 120 外側薄膜圖案 120a 第一外側薄膜圖案 120b 第二外側薄膜圖案 122 真空吸盤 124 開孔 126 光源外罩 128 光源 130 壓印樹脂 132 壓印模具 132a 凸部 132b 凹部 134 頂部載臺 136 底部載臺 138 腔室 11

Claims (1)

1. 201140203 七、申請專利範圍： 1. 一種平面顯示裝置，包含： 一薄膜圖案，由一壓印模具按壓一壓印樹脂於—基板上所形成；以及 -外側薄膜圖案’形成於該基板的外側區域且與該薄膜圖案相鄰，_ 將該基賴顿具賴_健麟，斜_麵配置以限制 該壓印樹脂的移動。 2. 如申請專利範圍第1項所述之平面顯示裝置，其中， 該薄膜圖案為一液晶顯示裝置之外覆層；以及 該外側薄膜圖案在至少-單層結構中由-預定材料所形成，該預定材料 與提供在形成於該外覆層之下的該液晶顯示裝置中的一彩色濾光片及一黑 色矩陣之至少其中之一的材料相同。 〜 … 3. 如申請專利範圍第丨項所述之平面顯示裝置，其中， a玄薄膜圖案係從該外側薄麵案延伸，並由與該外側薄膜圖案之材料相 同的一預定材料形成。 4. 一種製造平面顯示裝置的方法，包含： 提供-基板及壓印齡，該基板包含-形成於其外側區域的外側薄膜圖 案’該壓印樹脂相鄰該外側薄膜圖案而形成； 在該基板上對準一壓印模具； 藉由接合該壓印模具與該壓印樹脂，形成_薄膜圖案於該基板上，並藉 由使用該外側薄膜圖案4方止該壓印樹脂移動到該外側區域；以及 藉由使用該外側薄膜圖案作為絲板及該壓印模具的脫膜源，從該基板 脫膜該壓印模具。 5. 如申請專利範圍第4項所述之製造平面顯示裝置的方法，其中該基板 提供包含： 於該基板外側區域的交點區域形成該外側薄膜圖案；以及 從该外側薄臈圖案隔開數微米（μΓη)塗佈該壓印樹脂。 6. 如申請專利範圍第5項所述之製造平面顯示裝置的方法，其中， 該薄膜圖案為一液晶顯示裝置之外覆層；以及 ，外側__在至少—單層結構中由—預定材料所形成，該預定材料 與提供在形胁斜襲之下的驗晶顯示裝置巾的—彩色就片及一黑 12 201140203 色矩陣之至少其中之一的材料相同。 7. 如申請專利範圍第4項所述之製造平輸示裝置的方法，其中該基板 提供包含： 塗佈壓印樹脂於該基板上； 藉由部分硬化位於該基板外側區域的該壓印樹脂，形成該外側薄臈圖 案’且形成該薄膜圖案於該基板上包括： 硬化5亥壓印樹脂，該壓印樹脂係塗佈於除了形成有該外側薄膜圖案之預 定區域以外的其他區域内。 8. 如申請專利範圍第7項所述之製造平面顯示裝置的方法，其中該外側 薄膜圖案形成包含： 提供一腔室，該腔室包含承載有該基板的載臺，其中該基板具有塗佈於 其上的該壓印樹脂；以及 、 藉由使用形成於該載臺的一開孔及位於該基板背面的該腔室，背面硬化 形成在對應該基板外側區域的區域内的該壓印樹脂。 —9.如申請專利範圍第7項所述之製造平面顯示裝置的方法，其中該外側 薄膜圖案形成包含： 提供一腔室，該腔室包含承載有該基板的載臺，其中該基板具有塗佈於 其上的該壓印樹脂；以及 藉由使用形成於位在該基板外側區域之位於相對壓印樹脂之側面的區域 内的一光源’側面硬化該壓印樹脂。 10.如申請專利範圍第4項所述之製造平面顯示裝置的方法，其中該壓 印模具對準在該基板上包含： 對準。玄壓印模於該基板上’其中該麼印模具包含一外側凸部，該外側凸 部相鄰於形成在該基板外襯域内之該外側薄賴案的_外框而形成。 13