CN101344722B - 彩色滤光基板的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明一种彩色滤光基板的制造方法，其步骤包括：提供一基板，该基板上包含一遮光层、一滤光层及一透明电极层；涂布一第一光阻层于该基板上；以及图案化该第一光阻层，以同时形成多数个间隔物与一隔离层。通过此方法，位于彩色滤光基板周缘的电极端子可被隔离层保护而避免被残留的洗剂腐蚀。并且，由于间隔物与隔离层可同时制作，因此，不需要增加额外的材料或方法。

Description

彩色滤光基板的制造方法

技术领域

本发明涉及一种彩色滤光基板的制造方法，尤指一种适用于用隔离层保护周缘电极端子的彩色滤光基板的制造方法。

背景技术

请参阅图1(a)至1(c)，现有的液晶显示装置多以真空注入液晶工法将液晶101填充入框胶102、第一基板103、以及第二基板104所构成的空槽中。由于真空注入液晶工法是利用空槽的毛细管现象将液晶101经由框胶102的开口106注入空槽中，待液晶101填满空槽之后，以封止剂105封闭开口106，再照射紫外线(UV)硬化封止剂105，通过此使液晶101夹置于第一基板103与第二基板104之间。因此，不论是扭转向列型(twisted nematicmode，TN mode)、平面控制型(in-plane switching mode，IPS mode)、光学补偿弯曲排列型(optically compensation bend mode，OCB mode)、或垂直排列型(vertically aligned mode，VA mode)的液晶显示装置，只要采用真空注入液晶工法的液晶显示装置，在封止完毕的液晶显示装置的框胶102外就会有多余的液晶填充于第一基板103以及第二基板104之间。所以，封止完毕的液晶显示装置还需要以洗剂将框胶102外的液晶清除。

目前，常用于清洗已封止完毕的液晶显示装置的洗剂为直链型脂肪族二醇的洗剂(Kao社的LC-841)。然而，洗剂的两个醇基常会和液晶显示装置基板上的透明电极层，例如氧化铟锡(ITO)或氧化铟锌(IZO)，产生强大的氢键结合(hydrogen bonding)，使洗剂残留在液晶显示装置的基板上。以垂直排列型的液晶显示装置为例(参阅图2)，彩色滤光片201在框胶202外的透明电极层203和洗剂204产生氢键结合，造成洗剂204残留在透明电极层203上。此框胶202外的透明电极层203一般作为液晶显示装置向外电性连接的端子。因此，残留的洗剂204经静电电解或接触空气氧化为有机酸后，就会腐蚀端子造成立即性或经时性断路。

此外，液晶显示装置整个洗净过程中，大约要花整个洗净时间的六分之五的时间在清除洗剂上，真正用来清洗液晶的时间只占整个洗净时间的六分之一。换句话说，液晶显示装置的洗净过程消耗大部分的电力、纯水、与时间在洗剂的清除上，浪费很多时间和资源。

因此，曾有人揭露一种液晶显示器及其制造方法，其是利用真空引入的方式，使高粘度封胶37渗入液晶显示装置框胶34外第一基板36和第二基板33之间的间隙，以全面紧密覆盖整个端子部32(参阅图3)。通过此，保护液晶显示器的端子部32，避免端子腐蚀。然而，此方法需要额外的材料(高粘度封胶37)以及额外的方法(真空引入方式)才能达成。

另外，也有揭露另一种液晶显示装置，其是通过由注入有机粘胶46于液晶显示器外缘(框胶43外)的间隙，使第一基板41和第二基板42的电极41a和42a与外界隔绝(参阅图4)。通过此，防止透明电极41a的消溶现象及抵抗湿气。然而，此方法同样需要额外的材料(有机粘胶46)、以及额外的方法(例如涂布液状有机粘胶46，再加热硬化)才能达成。

因此，如何降低液晶显示器端子腐蚀的发生，并且不会增加额外的材料以及方法，实为目前亟待解决的课题。

发明内容

本发明目的是提供一种彩色滤光基板的制造方法。

为解决上述问题，本发明于彩色滤光基板的周缘形成一隔离层以保护透明电极层所形成的电极端子，通过此避免洗剂和透明电极层(例如ITO层)接触而形成氢键结合，进而造成电极端子腐蚀。并且，该隔离层可与显示装置之间隔物(spacer)或垂直配向型显示装置的凸块(bump)同时形成，故可避免增加额外的材料或方法。

本发明提供一种彩色滤光基板的制造方法，其步骤包括：提供一基板，该基板上包含一遮光层、一滤光层及一透明电极层；涂布一第一光阻层于该基板上；以及图案化该第一光阻层，以同时形成多数个间隔物与一隔离层。

在本发明的制造方法中，该些间隔物是用以支撑显示装置的两相对基板之间的间隙。该些间隔物的位置不限定，较佳是位于该遮光层上方。该隔离层是位于该基板的周缘，以保护位于该基板周缘的电极端子。

在本发明的制造方法中，由于该隔离层与该些间隔物是同时形成，故该隔离层的高度与材料均会和该些间隔物相同。

在本发明的制造方法中，该滤光层的位置不限定，较佳为该滤光层与该遮光层位于该基板上，且该透明电极层覆盖于该遮光层、该滤光层以及部分的该基板上。

在本发明的制造方法中，于涂布该第一光阻层之前，可选择性的包括：于该基板上方涂布一第二光阻层，再图案化该第二光阻层，使该第二光阻层形成多数个位于该透明电极层上方的凸块，且该凸块的高度小于该隔离层。此凸块的位置不限定，较佳为位于透明电极上方，更佳为位于该滤光层上方。

在本发明的制造方法中，该隔离层所形成的图案不限定，较佳为形成一围绕于该基板的周缘的密闭图案。并且，该隔离层可填满或不填满围绕于该基板的周缘，较佳为填满该基板的周缘。该隔离层的材料可为任何感旋光性材料，较佳为疏水性的感光材料。

在本发明的制造方法中，该透明电极的材料不限定，较佳为氧化铟锡或氧化铟锌。

在本发明的制造方法中，由于该些间隔物与该隔离层可利用微影印刷方法(lithography process)同时形成，因此本发明的制造方法不需要额外的的材料以及方法来形成该隔离层。

本发明的制造方法所形成的彩色滤光基板可适用于任何采用真空注入液晶工法的液晶显示装置，例如扭转向列型、平面控制型、光学补偿弯曲排列型、或垂直排列型的液晶显示装置。

此外，本发明提供另一种适用于垂直排列型显示装置的彩色滤光基板的制造方法，其步骤包括：提供一基板，该基板上包含一遮光层、一滤光层及一透明电极层；涂布一第一光阻层于该基板上；以及图案化该第一光阻层，以同时形成多数个凸块与一隔离层。

在本发明的制造方法中，该些凸块是用以改变液晶分子的倾斜角度，使填充于液晶显示装置内的液晶分子产生不同的预倾角，帮助液晶显示装置呈现广视角。该些凸块的位置不限定，较佳是位于该滤光层上方。该隔离层是位于该基板的周缘，以保护位于该基板周缘的电极端子。

在本发明的制造方法中，由于该隔离层与该些凸块是同时形成，故该隔离层的高度与材料均会和该些凸块相同。

在本发明的制造方法中，该滤光层的位置不限定，较佳为该遮光层与该滤光层位于该基板上，且该透明电极层覆盖于该遮光层、该滤光层以及部分的该基板上。

在本发明的制造方法中，于图案化该第一光阻层之后，还包括：于该基板上方涂布一第二光阻层，再图案化该第二光阻层，使该第二光阻层形成多数个位于该遮光层上方之间隔物，且该些间隔物的高度大于该隔离层。

在本发明的制造方法中，该隔离层所形成的图案不限定，较佳为形成一围绕于该基板的周缘的密闭图案。并且，该隔离层可填满或不填满围绕于该基板的周缘，较佳为填满该基板的周缘。该隔离层的材料可为任何感旋光性材料，较佳为疏水性的感光材料。

在本发明的制造方法中，该透明电极的材料不限定，较佳为氧化铟锡或氧化铟锌。

在本发明的制造方法中，由于该隔离层与该些凸块可利用微影印刷方法同时形成，因此本发明的制造方法不需要额外的的材料以及方法来形成该隔离层。

附图说明

图1是现有的真空注入液晶工法示意图；

图2是现有的液晶显示装置剖视示意图；

图3是现有的液晶显示装置剖视示意图；

图4是现有的液晶显示装置剖视示意图；

图5是本发明一较佳实施例的液晶显示装置剖视示意图；

图6是本发明一较佳实施例的液晶显示装置用第一基板的制造方法剖视示意图；

图7是本发明另一较佳实施例的液晶显示装置剖视示意图；

图8是本发明另一较佳实施例的液晶显示装置用第一基板的制造方法剖视示意图。

【主要组件符号说明】

端子部32

第二基板33、42、104、502、802

框胶34、43、102、202、503、803

第一基板36、41、103、501、801

高粘度封胶37                电极41a、42a

有机粘胶46                  液晶101

封止剂105                   开口106

彩色滤光片201               透明电极层203、511、811

洗剂204、516、816           隔离层504、804

液晶层505、805              间隔物506、806

红色滤光层507、807          蓝色滤光层508、808

绿色滤光层509、809          遮光层510、810

凸块512、812                薄膜晶体管514

具体实施方式

本发明的实施例中该等图式均为简化的示意图。该等图标仅显示与本发明有关的组件，其所显示支组件非为实际实施时的态样，其实际实施时的组件数目、形状等比例为一选择性的设计，且其组件布局型态可能更复杂。

实施例1

首先，请参阅图5，为本发明一较佳实施例的液晶显示装置剖面示意图。如图5所示，本实施例的液晶显示装置主要包括一第一基板501、一第二基板502、一框胶503、一隔离层504以及一液晶层505。此框胶503是夹置于第一基板501与第二基板502之间，且形成一密闭图案，用以容置液晶层505。此液晶层505，是夹置于第一基板501与第二基板502之间。至于隔离层504则设置于第一基板501的周缘并且位于该框胶503外，以保护位于第一基板501周缘的透明电极层511(即电极端子)。

本实施例的隔离层504是形成于第一基板501，并与多数个间隔物506同时形成。请参阅图6(a)至图6(c)为第一基板501的制造方法剖面示意图。请参阅图6(a)，首先，提供一第一基板501，此第一基板501的表面包括有一红色滤光层507、一蓝色滤光层508、一绿色滤光层509、一遮光层510以及一透明电极层511。该遮光层为黑色，其材料为铬或是树脂，用以遮蔽漏光。该透明电极层511是位于滤光层507、508、509以及遮光层510表面，用以作为液晶显示装置的共同电极。并且该透明电极层511向外延伸至第一基板501周缘，用以作为液晶显示装置的电极端子。在本实施例中，该透明电极层511的材料为氧化铟锡(ITO)。

接着，如图6(b)所示，在透明电极层511上涂布一第一光阻层(图中未示)，再对该第一光阻层进行曝光显影以图案化该第一光阻层，使该第一光阻层形成多数个凸块512，用以帮助液晶显示装置呈现广视角。在本实施例中，该些凸块分别位滤光层507、508以及509的上方。

然后，于第一基板501上全面性涂布一第二光阻层(图中未示)，再对该第二光阻层进行曝光与显影以图案化该第二光阻层，使该第二光阻层形成多数个间隔物506以及一隔离层504，其结构如图6(c)所示。请参阅图6(c)，在本实施例中，该些间隔物506位于遮光层510上方，以避免影响液晶显示装置的亮度。该隔离层504位于第一基板501的周缘，并且填满该第一基板501的周缘而形成一密闭图案，通过此保护位于第一基板501周缘的透明电极511。在本实施例中，该些间隔物506与该隔离层504的材料相同。本实施例的该些间隔物506与该隔离层504的材料均为感旋光性树脂，此材料可为聚甲基丙烯酸甲酯(Poly(methyl methacrylate))或酚醛树脂(Navolac)。该些凸块512的材料为感旋光性树脂。

本实施例的该些间隔物506以及该隔离层504的高度相同而且材料相同。该间隔物506是用以支撑第一基板501和第二基板502之间的间隙。并且，由于间隔物506和第一基板501之间还层迭有透明电极层511、滤光层507、508、509以及遮光层510，因此，在本实施例中，隔离层504的高度会小于第一基板501和第二基板502之间的间隙高度。此间隙高度约等于框胶503的高度。

本实施例的第二基板502为主动式数组基板，其包括有多数个薄膜晶体管514。将该第二基板502与该第一基板501组立之后，以真空注入液晶工法(参阅图1(a)至1(c))将液晶填充于第一基板501和第二基板502之间并封止完毕，形成一液晶层505。最后，以洗剂去除残留于框胶503外的液晶，即可得到如图5所示的液晶显示装置。本实施例采用的洗剂516为直链型脂肪族二醇的洗剂(Kao社的LC-841)。

因此，如图5所示，洗剂516和透明电极层511之间隔着隔离层504，使洗剂516和透明电极层511无法产生氢键结合。而且，由于洗剂516为亲水性材料，而隔离层504为疏水性材料，使得洗剂516无法附着于第一基板501，且更容易被清洗干净。

因此，通过由形成隔离层504，本实施例的液晶显示装置可避免残留的洗剂516经静电电解或接触空气氧化为有机酸后，腐蚀透明导电层511造成立即性或经常性断路。并且，可减少液晶显示装置的整个洗净过程中，清除洗剂516的电力、纯水、与时间。再者，本实施例的隔离层504是在形成间隔物506时一并形成，因此不需要增加额外的材料或方法来形成隔离层504。

本实施例的液晶显示装置为VA型的液晶显示装置，但此实施例仅为说明的用，并非限定于此。

实施例2

本实施例的液晶显示装置以及形成方法与实施例1大致相同，除了隔离层是与凸块同时形成，且隔离层与凸块的材料和高度均相同。

首先，请参阅图7，为本发明实施例2的液晶显示装置剖面示意图。如图7所示，本实施例的液晶显示装置主要包括一第一基板801、一第二基板802、一框胶803、一隔离层804、以及一液晶层805。此框胶803是夹置于第一基板801与第二基板802之间，且形成一密闭图案，用以容置液晶。此液晶层805，是夹置于第一基板801与第二基板802之间。而隔离层804，则设置于第一基板801的周缘并且位于该框胶803外，以保护位于第一基板801周缘的透明电极层811(即电极端子)。

本实施例的隔离层804是形成于第一基板801，并与多数个凸块812同时形成。图8(a)至图8(c)为第一基板801的制造方法剖面示意图。请参阅图8(a)，首先，提供一第一基板801，此第一基板801的表面包括有一红色滤光层807、一蓝色滤光层808、一绿色滤光层809、一遮光层810、以及一透明电极层811。该遮光层为黑色，其材料为铬或是树脂，用以遮蔽漏光。该透明电极层811是位于滤光层807、808、809以及遮光层810表面，用以作为液晶显示装置的共同电极并向外延伸形成液晶显示装置的电极端子。在本实施例中，该透明电极层811的材料为氧化铟锡(ITO)。

接着，在透明电极层811全面性涂布一第一光阻层(图中未示)，再对该第一光阻层进行曝光与显影以图案化该第一光阻层，使该第一光阻层形成多数个凸块812以及一隔离层804，其结构如图8(b)所示。在本实施例中，该些凸块812与该隔离层804的材料相同。本实施例的该些凸块812与该隔离层804的材料均为感旋光性树脂，此材料可为聚甲基丙烯酸甲酯(Poly(methyl methacrylate))或酚醛树脂(Navolac)。

在本实施例中，由于凸块812以及隔离层804是同时形成，因此两者的高度相同。在本实施例中，凸块812位于滤光层807、808以及809上方，用以帮助液晶显示装置呈现广视角。隔离层804填满第一基板801的周缘而形成一密闭图案，用以保护位于第一基板801周缘的透明电极811。

随的，如图8(c)所示，于第一基板801上涂布一第二光阻层(图中未示)，再对该第二光阻层进行曝光与显影以图案化画该第二光阻层，使该第二光阻层形成多数个间隔物806，用以支撑第一基板801和第二基板802之间的间隙。此间隔物可为非光阻型间隔物，例如SiO2或者是光阻型间隔物。在本实施例中，间隔物806为光阻型间隔物，其材料为感旋光性树脂。并且，在本实施例中，隔离层804的高度会小于框胶803的高度。

本实施例的第二基板与实施例1相同，在此不再赘述。将该第二基板802与该第一基板801组立之后，以真空注入液晶工法(参阅图1(a)至1(c))将液晶填充于第一基板801和第二基板802之间并封止完毕，形成一液晶层805。最后，以洗剂去除残留于框胶803外的液晶，即可得到，就会形成如图7所示的液晶显示装置。本实施例采用的洗剂为为直链型脂肪族二醇的洗剂(Kao社的LC-841)。

因此，如图7所示，洗剂816和透明电极层811之间隔着隔离层804，使洗剂816和透明电极层811无法产生氢键结合。而且，由于洗剂816为亲水性材料，而隔离层804为疏水性材料，使得洗剂816无法附着于第一基板801，而更容易被清洗干净。

因此，通过由形成隔离层804，本实施例的液晶显示装置可避免残留的洗剂816经静电电解或接触空气氧化为有机酸后，腐蚀透明导电层811造成立即性或经时性断路。并且，可减少液晶显示装置整个洗净过程中清除洗剂的电力、纯水、与时间。再者，本实施例的隔离层804是在形成凸块812时一并形成，因此不需要增加额外的材料或方法来形成隔离层804。

上述实施例仅是为了方便说明而举例而已，本发明所主张的权利范围自应以申请专利范围所述为准，而非仅限于上述实施例。

Claims (8)

1.一种彩色滤光基板的制造方法，其特征在于步骤包括：

提供一基板，该基板上包含一遮光层、一滤光层及一透明电极层；

涂布一第一光阻层于该基板上；以及

图案化该第一光阻层，同时形成多数个间隔物与一隔离层；

其中，这些间隔物是位于该遮光层上方，该隔离层是位于该基板的周缘，该隔离层与这些间隔物的高度相同，且该第一光阻层的材料为聚甲基丙烯酸甲酯或酚醛树脂。

2.如权利要求1所述的制造方法，其特征在于，该遮光层与该滤光层位于该基板上，且该透明电极层覆盖于该遮光层、该滤光层以及部分的该基板上。

3.如权利要求1所述的制造方法，其特征在于，于涂布该第一光阻层之前，还包括：于该基板上方涂布一第二光阻层，再图案化该第二光阻层，使该第二光阻层形成多数个位于该透明电极层上方的凸块，且该凸块的高度小于该隔离层的高度。

4.如权利要求1所述的制造方法，其特征在于，该隔离层形成一围绕于该基板的周缘的密闭图案。

5.一种垂直配向型彩色滤光基板的制造方法，其特征在于步骤包括：

提供一基板，该基板上包含一遮光层、一滤光层及一透明电极层；

涂布一第一光阻层于该基板上；以及

图案化该第一光阻层，以同时形成多数个凸块与一隔离层；

其中，这些凸块是位于该滤光层上方，该隔离层是位于该基板的周缘，该隔离层与这些凸块的高度相同，且该第一光阻层的材料为聚甲基丙烯酸甲酯或酚醛树脂。

6.如权利要求5所述的制造方法，其特征在于，该遮光层与该滤光层位于该基板上，且该透明电极层覆盖于该遮光层、该滤光层以及部分的该基板上。

7.如权利要求5所述的制造方法，其特征在于，于图案化该第一光阻层之后，还包括：于该基板上方涂布一第二光阻层，再图案化该第二光阻层，使该第二光阻层形成多数个位于该遮光层上方之间隔物，且该些间隔物的高度大于该隔离层高度。

8.如权利要求5所述的制造方法，其特征在于该隔离层形成一围绕于该基板的周缘的密闭图案。

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