TWI405001B - 矽基液晶顯示面板的製作方法以及其基板的製作方法 - Google Patents
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Description
本發明是有關於一種液晶顯示面板的製作方法以及其基板的製作方法，且特別是有關於一種矽基液晶顯示面板的製作方法以及其基板的製作方法。
提到液晶顯示器，人們就會聯想到筆記型電腦或個人電腦用的液晶顯示器。矽基液晶(liquid crystal on silicon，LCoS)顯示器為一種新型的液晶顯示器，其為結合半導體超大型積體電路(very-large-scale integration，VLSI)技術和液晶顯示技術的高科技產品。
矽基液晶顯示器中的矽基板可利用常規的互補式金氧半(complementary metal-oxide-semiconductor，CMOS)技術批量生產，並可隨半導體工藝的發展進一步微型化，且可提高分辨率。因此，矽基液晶顯示器具備低功耗、微型尺寸、超輕重量等特點，故矽基液晶顯示器便於隨身攜帶，且其功耗遠低於主動式矩陣液晶顯示器(active-matrix liquid crystal display，AMLCD)，而生產成本可望與陰極射線管(cathode ray tube，CRT)相比擬。
習知的矽基液晶顯示器的液晶材料是配置在單晶矽基材上的配向膜(一般為二氧化矽層)與玻璃基材之間，並藉由同樣配置在配向膜與玻璃基材之間的膠框來將液晶材料固定在膠框、單晶矽基材與玻璃基材之間。然而，由於二氧化矽層的結構較為鬆散，因此，外界環境中的水氣易進入二氧化矽層中用以配向的部分(亦即二氧化矽層之與液晶接觸的部分)造成邊界不穩定現象而影響可靠度。此外，由於二氧化矽層與膠框容易因二者的材料表面化學特性而導致兩者的接著性不佳，以致於矽基液晶顯示器的可靠度下降。
本發明提供一種矽基液晶顯示面板之基板的製作方法，可提升基板與後續形成的框膠的接著性。
本發明提供一種矽基液晶顯示面板的製作方法，可提升矽基液晶顯示面板阻隔外界環境中的水氣的能力。
本發明提出一種矽基液晶顯示面板之基板的製作方法如下所述。首先，提供一基材。接著，於基材上形成一配向層。然後，提供一透明板與一罩幕層，透明板具有相對的一第一表面與一第二表面，且透明板包括至少一凸起，凸起突出於第一表面，罩幕層配置於第二表面上並具有至少一開口以暴露出部分表面。之後，將透明板與罩幕層配置於配向層上方，並使凸起朝向配向層。接著，以罩幕層為罩幕對配向層進行一準分子雷射製程，以使準分子雷射透過開口而照射並熔融配向層之位於開口下方的部分。然後，在配向層之位於開口下方的部分處於熔融態時，使透明板朝向配向層移動，並使凸起貫穿配向層之位於開口下方的部分。之後，移除透明板與罩幕層。
在本發明之一實施例中，在進行準分子雷射製程時，更包括使準分子雷射透過開口而照射並熔融基材之位於開口下方的部分，並且，在使凸起貫穿配向層之位於開口下方的部分時，更包括使凸起插入基材中。
在本發明之一實施例中，開口位於凸起上方。
在本發明之一實施例中，基材的材質為單晶矽或玻璃。
在本發明之一實施例中，凸起之突出於第一表面的高度大於配向層的厚度。
在本發明之一實施例中，配向層的材質包括二氧化矽。
在本發明之一實施例中，凸起為一環狀凸起。
在本發明之一實施例中，開口為一環狀開口。
本發明提出一種矽基液晶顯示面板的製作方法如下所述。首先，提供一基材。接著，於基材上形成一配向層。然後，提供一透明板與一罩幕層，透明板具有相對的一第一表面與一第二表面，且透明板包括至少一凸起，凸起突出於第一表面，罩幕層配置於第二表面上並具有至少一開口以暴露出部分表面。之後，將透明板與罩幕層配置於配向層上方，並使凸起朝向配向層。接著，以罩幕層為罩幕對配向層進行一準分子雷射製程，以使準分子雷射透過開口而照射並熔融配向層之位於開口下方的部分。然後，在配向層之位於開口下方的部分處於熔融態時，使透明板朝向配向層移動，並使凸起貫穿配向層之位於開口下方的部分，以形成一貫穿配向層的凹槽。之後，移除透明板與罩幕層。接著，於凹槽中形成一膠框，膠框與基材構成一容置凹槽。之後，於基材上配置一對向基材，其中膠框位於基材與對向基材之間，且對向基材覆蓋容置凹槽。然後，於容置凹槽中形成一液晶層。
在本發明之一實施例中，開口位於凸起上方。
基於上述，本發明是以準分子雷射技術熔融部分的配向層(與基材)，之後，再於配向層(與基材)之熔融的部分上形成貫穿配向層的凹槽。因此，形成在凹槽中的膠框可將配向層分隔成彼此獨立的二部分，以避免因外界環境中的水氣由配向層之位於膠框外的部分進入配向層之位於膠框內的部分，產生邊界不穩定現象而影響可靠度的問題。
為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。
圖1A～圖1D繪示本發明一實施例之矽基液晶顯示面板的製程剖面圖。圖2繪示圖1C之基板的一種變化。圖3繪示圖1D之矽基液晶顯示面板的一種變化。
首先，請參照圖1A，提供一基材110，其中基材110的材質例如為單晶矽或是玻璃。接著，在基材110上例如以蒸鍍的方式形成一配向層120，其中配向層120的材質例如為二氧化矽或是其他適於作為配向層的材質。
然後，提供一透明板130與一罩幕層140，其中透明板130具有相對的一第一表面132與一第二表面134。透明板130包括一凸起136，凸起136突出於第一表面132。罩幕層140配置於第二表面134上並具有一開口142以暴露出部分第二表面134，且開口142位於凸起136上方。
在本實施例中，凸起136之突出於第一表面132的高度H大於配向層120的厚度T。在本實施例中，凸起136大致上為一環狀凸起，且開口142的形狀可對應凸起136的形狀而大致上為一環狀開口。透明板130的材質例如為石英等透明且可被準分子雷射所穿透的材質，而罩幕層140的材質例如為金屬等可阻擋準分子雷射的材質(如鉻、銅、黃銅、不銹鋼)。
之後，將透明板130與罩幕層140配置於配向層120上方，並使凸起136朝向配向層120。接著，以罩幕層140為罩幕對配向層120進行一準分子雷射製程，以使準分子雷射L透過開口142而照射並熔融配向層120之位於開口142下方的部分P1以及基材110之位於開口142下方的部分P2。
然後，請參照圖1B，在配向層120之位於開口142下方的部分P1以及基材110之位於開口142下方的部分P2處於熔融態時，使透明板130朝向配向層120移動，以使凸起136貫穿配向層120之位於開口142下方的部分P1並插入基材110中，而形成一貫穿配向層120並朝向基材110凹陷的凹槽R。在本實施例中，凹槽R可將配向層120分割成彼此獨立的一第一部分122與一第二部分124，其中第二部分124環繞第一部份122。之後，請參照圖1C，移除透明板130與罩幕層140。此時，已初步完成本實施例之基板S。
值得注意的是，在其他實施例中，可藉由調整準分子雷射L的能量而使其僅熔融配向層120(而不熔融基材110或是降低熔融基材110的程度)。如此一來，在之後的製程中可使凸起136僅貫穿配向層120而不插入基材110中，從而形成如圖2所繪示的基板200，其中基板200的凹槽R1僅貫穿配向層120。
接著，請參照圖1D，於凹槽R中形成一膠框150，膠框150與基材110構成一容置凹槽C。膠框150分隔配向層120的第一部分122與第二部分124，其中第一部分122位於容置凹槽C內，而第二部分124位於容置凹槽C外。
之後，於基材110上配置一對向基材160，其中膠框150位於基材110與對向基材160之間，且對向基材160覆蓋容置凹槽C。對向基材160上可選擇性地配置有一配向層170，且膠框150位於配向層170上。然後，於容置凹槽C中形成一液晶層180，液晶層180可位於配向層170與配向層120的第一部分122之間。
由前述可知，本實施例是以準分子雷射技術熔融部分配向層120與部分基材110，之後，再以透明板130的凸起136插入配向層120與基材110之熔融的部分以形成凹槽R。如此一來，形成在凹槽R中的膠框150可分隔配向層120的第一部分122與第二部分124，以避免外界環境中的水氣經由第二部分124進入第一部分122中。此外，由於本實施例之膠框150直接與基材110連接，故可與基材110穩固地接合，從而提升本實施例之矽基液晶顯示面板的可靠度。另外，由於準分子雷射具有低波長且高能量的特性，因此，其可於極短的時間內熔融預設區域中的配向層120(與基材110)，而不影響預設區域周邊的配向層120(與基材110)。
在本實施例中，形成液晶層180的方法包括在基材110上配置對向基材160之後，於容置凹槽C中注入一液晶材料，且注入液晶材料的方式例如為透過膠框150的一開口(未繪示)注入液晶材料，前述開口與容置凹槽C連通。在其他實施例中，形成液晶層180的方法包括在基材110上配置對向基材160之前，於容置凹槽C中滴入一液晶材料，之後再蓋上對向基材160，以將液晶材料固定在容置凹槽C中。
值得注意的是，在本實施例中，基材110的材質可為單晶矽或玻璃其中之一，而對向基材160的材質可為單晶矽或玻璃其中之另一。換言之，本實施例之準分子雷射製程可在單晶矽基材或是玻璃基材上進行。
因此，在其他實施例中，如圖3所示，準分子雷射製程可既在基材110a上進行，亦在對向基材160a上進行，因此，膠框150a可同時填入一貫穿配向層120a並朝向基材110a凹陷的凹槽R2以及一貫穿配向層170a並朝向對向基材160a凹陷的凹槽R3之中。
如此一來，膠框150a可直接與基材110a以及對向基材160a連接，而可穩固地連接基材110a與對向基材160a，且可避免外界環境中的水氣進入配向層120a、170a(亦即配向層120a、170a之與液晶層180接觸的部分)。
綜上所述，本發明是以準分子雷射技術熔融部分的配向層(與基材)，之後，再於配向層(與基材)之熔融的部分上形成貫穿配向層的凹槽。因此，形成在凹槽中的膠框可將配向層分隔成彼此獨立的二部分，以避免因外界環境中的水氣由配向層之位於膠框外的部分進入配向層之位於膠框內的部分。此外，由於本發明之膠框是直接與基材連接，故可與基材穩固地接合，從而提升本發明之矽基液晶顯示面板的可靠度。另外，由於準分子雷射具有低波長且高能量的特性，因此，其可於極短的時間內熔融預設區域中的配向層，而不影響預設區域周邊的配向層。
雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，故本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
110、110a．．．基材
120、120a、170、170a．．．配向層
122．．．第一部分
124．．．第二部分
130．．．透明板
132．．．第一表面
134．．．第二表面
136．．．凸起
140．．．罩幕層
142．．．開口
150、150a．．．膠框
160、160a．．．對向基材
180．．．液晶層
200、S．．．基板
C．．．容置凹槽
H．．．高度
L．．．準分子雷射
P1．．．配向層之位於開口下方的部分
P2．．．基材之位於開口下方的部分
R、R1、R2、R3．．．凹槽
T．．．厚度
圖1A～圖1D繪示本發明一實施例之矽基液晶顯示面板的製程剖面圖。
圖2繪示圖1C之基板的一種變化。
圖3繪示圖1D之矽基液晶顯示面板的一種變化。
110．．．基材
120、170．．．配向層
122．．．第一部分
124．．．第二部分
150．．．膠框
160．．．對向基材
180．．．液晶層
C．．．容置凹槽
R．．．凹槽
Claims (10)
- 一種矽基液晶顯示面板之基板的製作方法，包括：提供一基材；於該基材上形成一配向層；提供一透明板與一罩幕層，該透明板具有相對的一第一表面與一第二表面，且該透明板包括至少一凸起，該凸起突出於該第一表面，該罩幕層配置於該第二表面上並具有至少一開口以暴露出部分該第二表面；將該透明板與該罩幕層配置於該配向層上方，並使該凸起朝向該配向層；以該罩幕層為罩幕對該配向層進行一準分子雷射製程，以使準分子雷射透過該開口而照射並熔融該配向層之位於該開口下方的部分；在該配向層之位於該開口下方的部分處於熔融態時，使該透明板朝向該配向層移動，並使該凸起貫穿該配向層之位於該開口下方的部分；以及移除該透明板與該罩幕層。
- 如申請專利範圍第1項所述之矽基液晶顯示面板之基板的製作方法，其中在進行該準分子雷射製程時，更包括使準分子雷射透過該開口而照射並熔融該基材之位於該開口下方的部分，並且，在使該凸起貫穿該配向層之位於該開口下方的部分時，更包括使該凸起插入該基材中。
- 如申請專利範圍第1項所述之矽基液晶顯示面板之基板的製作方法，其中該開口位於該凸起上方。
- 如申請專利範圍第1項所述之矽基液晶顯示面板之基板的製作方法，其中該基材的材質為單晶矽或玻璃。
- 如申請專利範圍第1項所述之矽基液晶顯示面板之基板的製作方法，其中該凸起之突出於該第一表面的高度大於該配向層的厚度。
- 如申請專利範圍第1項所述之矽基液晶顯示面板之基板的製作方法，其中該配向層的材質包括二氧化矽。
- 如申請專利範圍第1項所述之矽基液晶顯示面板之基板的製作方法，其中該凸起為一環狀凸起。
- 如申請專利範圍第1項所述之矽基液晶顯示面板之基板的製作方法，其中該開口為一環狀開口。
- 一種矽基液晶顯示面板的製作方法，包括：提供一基材；於該基材上形成一配向層；提供一透明板與一罩幕層，該透明板具有相對的一第一表面與一第二表面，且該透明板包括至少一凸起，該凸起突出於該第一表面，該罩幕層配置於該第二表面上並具有至少一開口以暴露出部分該表面；將該透明板與該罩幕層配置於該配向層上方，並使該凸起朝向該配向層；以該罩幕層為罩幕對該配向層進行一準分子雷射製程，以使準分子雷射透過該開口而照射並熔融該配向層之位於該開口下方的部分；在該配向層之位於該開口下方的部分處於熔融態時，使該透明板朝向該配向層移動，並使該凸起貫穿該配向層之位於該開口下方的部分，以形成一貫穿該配向層的凹槽；移除該透明板與該罩幕層；於該凹槽中形成一膠框，該膠框與該基材構成一容置凹槽；於該基材上配置一對向基材，其中該膠框位於該基材與該對向基材之間，且該對向基材覆蓋該容置凹槽；以及於該容置凹槽中形成一液晶層。
- 如申請專利範圍第9項所述之矽基液晶顯示面板的製作方法，其中該開口位於該凸起上方。
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