CN102053432A - 显示器及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种显示器及其制作方法。所述制作方法如下。首先，提供具有有源表面的有源元件阵列基板。接着，形成第一图案化光致抗蚀剂层于有源表面上。然后，在有源表面与第一图案化光致抗蚀剂层上斜向蒸镀第一配向层，其中有源表面具有至少一个第一不受蒸镀区，其位于第一图案化光致抗蚀剂层的边缘旁。移除第一图案化光致抗蚀剂层及第一配向层的位于第一图案化光致抗蚀剂层上的部分，以形成第一配向单元。直接形成框胶于有源元件阵列基板的有源表面上且环绕第一配向单元。提供具有透光表面的对向基板。最后，组装有源元件阵列基板与对向基板。

Description

显示器及其制作方法

技术领域

本发明涉及一种光学元件及其制作方法，且特别是涉及一种显示器及其制作方法。

背景技术

硅基液晶(liquid crystal on silicon，LCOS)面板为一种以硅晶片为基底所制造而成的显示面板，其通过使用金属氧化物半导体晶体管(metal-oxide-semiconductor transistor，MOS transistor)来替代已知穿透式液晶面板中配置于玻璃基板上的薄膜晶体管(thin film transistor，TFT)。硅基液晶面板为一种反射式的显示面板，其像素电极是由不透光的金属材料所制成。此外，因为金属像素电极可几乎覆盖整个像素区域，所以与已知穿透式液晶面板的透明像素电极仅覆盖相对较少部分的像素区域相比，硅基液晶面板较能够充分利用光源，以提升显示画面的亮度。

硅基液晶面板主要是由硅基板以及依序配置于硅基板上的图案化金属电极层、配向膜(alignment layer)、液晶层、配向膜、氧化铟锡层(indium tinoxide layer)与玻璃基板等多个光学膜层所构成，其中图案化金属电极层用以构成像素电极，而氧化铟锡层则用以构成透明电极。来自光源的光会依序穿透玻璃基板、氧化铟锡层、配向膜、液晶层与配向膜而传递至图案化金属电极层，而图案化金属电极层会将光反射，并使光依序穿透配向膜、液晶层、配向膜、氧化铟锡层与玻璃基板而传递至外界。

一般而言，硅基液晶面板的组装通常利用框胶粘合硅基板与玻璃基板，而此框胶直接配置于两配向膜彼此相对的表面上且环绕液晶层。由于配向膜的材料大都是采用分子结构较为松散的二氧化硅，因此组装后的硅基液晶面板，易遇到水气经由配向膜渗入液晶层的问题。如此一来，除了会加速硅基液晶面板内的元件老化，进而导致所制成的元件寿命减短外，亦会影响硅基液晶面板的显示品质与可靠度。

发明内容

本发明提供一种显示器的制作方法，其可解决已知水气经由配向层入侵至液晶层的问题，以提高工艺良率。

本发明提供一种显示器，其具有良好的显示品质与优选的可靠度。

本发明提出一种显示器的制作方法。首先，提供具有有源表面的有源元件阵列基板。接着，形成第一图案化光致抗蚀剂层于有源表面上。然后，在有源表面与第一图案化光致抗蚀剂层上斜向蒸镀第一配向层，其中有源表面具有至少一个第一不受蒸镀区，其位于第一图案化光致抗蚀剂层的边缘旁。移除第一图案化光致抗蚀剂层及第一配向层的位于第一图案化光致抗蚀剂层上的部分，以形成第一配向单元。直接形成框胶于有源元件阵列基板的有源表面上且环绕第一配向单元。提供具有透光表面的对向基板。最后，组装有源元件阵列基板与对向基板。

本发明还提出一种显示器，其包括有源元件阵列基板、对向基板、至少一个第一配向单元、至少一个第二配向单元、液晶层以及框胶。有源元件阵列基板具有有源表面。对向基板配置于有源元件阵列基板的上方，且具有透光表面，其中有源表面与透光表面互相面对。第一配向单元配置于有源元件阵列基板上，且位于有源表面。第二配向单元配置于对向基板上，且位于透光表面，其中第一配向单元对准第二配向单元。液晶层配置于第一配向单元与第二配向单元之间。框胶直接接合有源元件阵列基板的有源表面与对向基板的透光表面，并环绕液晶层、第一配向单元以及第二配向单元的周围。

基于上述，由于本发明的实施例的显示器的制作方法是采用斜向蒸镀配合利用光致抗蚀剂去除剂经由边缘移除图案化光致抗蚀剂层及配向层的位于图案化光致抗蚀剂层上的部分，而在有源元件阵列基板及对向基板上制作配向单元。因此，在有源元件阵列基板与对向基板接合时，框胶可环绕液晶层与配向单元的周围，意即框胶是位于有源元件阵列基板以及对向基板上，且将液晶层与配向单元包围，除了可以避免已知水气经由配向层入侵至液晶层的问题外，亦可提高工艺良率。因此，本发明的实施例的显示器具有优选的显示品质。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。

附图说明

图1为本发明的实施例的一种显示器的剖面示意图。

图2A至图2J绘示本发明的实施例的一种显示器的制作方法的剖面示意图。

图3A至图3C为本发明的另一实施例的一种显示器的局部制作方法的剖面示意图。

附图标记说明

100、100’：显示器

200：有源元件阵列基板

210：硅基板

212：有源表面

212a：第一光致抗蚀剂配置区

212b：第一不受蒸镀区

214：有源元件

220：像素电极

230：第一图案化光致抗蚀剂层

300：对向基板

310：透光基板

312：透光表面

312a：第二光致抗蚀剂配置区

312b：第二不受蒸镀区

320：透光电极

330：第二图案化光致抗蚀剂层

400：第一配向单元

410：第一配向层

500：第二配向单元

510：第二配向层

600：液晶层

610：液晶材料

612：液晶容纳凹槽

614：液晶容纳空间

616：液晶注入口

700：框胶

800a：第一蒸镀源

800b：第二蒸镀源

a1、a2：夹角

d1：第一蒸镀方向

d2：第二蒸镀方向

具体实施方式

图1为本发明的实施例的一种显示器的剖面示意图。请先参考图1，本实施例的显示器100包括有源元件阵列基板200、对向基板300、至少一个第一配向单元400(图1中仅示意地绘示一个)、至少一个第二配向单元500(图1中仅示意地绘示一个)、液晶层600以及框胶700，其中显示器100例如是反射式液晶面板(reflective type liquid crystal panel)。

有源元件阵列基板200包括硅基板210、像素电极220以及有源表面212，其中硅基板210具有多个有源元件214，而像素电极220配置于硅基板210上并位于有源表面212下。在本实施例中，有源元件214在硅基板210上排列成阵列，且有源元件214例如是晶体管或是其他适当的有源元件，而像素电极220的材料例如是铝。此外，第一配向单元400配置于有源元件阵列基板200上，其中第一配向单元400的材料例如是二氧化硅。具体而言，第一配向单元400配置于硅基板210上，且覆盖像素电极220。

对向基板300配置于有源元件阵列基板200的上方，且对向基板300包括透光基板310及透光电极320，其中对向基板300具有透光表面312，且透光电极320配置于透光基板310上，并位于透光表面312。在本实施例中，有源元件阵列基板200的有源表面212与对向基板300的透光表面312互相面对，且透光基板310例如是熔融石英基板(fused silica substrate)、玻璃基板或其他材料的透光基板，而透光电极320的材料例如是氧化铟锡(indium tin oxide，ITO)、氧化铟锌(indium zinc oxide)或其他透光导电材料。此外，第二配向单元500配置于对向基板300上，且位于透光基板310的透光表面312，其中第一配向单元400对准第二配向单元500，且第二配向单元500的材料例如是二氧化硅。具体而言，第二配向单元500配置于透光基板310上，且覆盖透光电极320。

液晶层600配置于第一配向单元400与第二配向单元500之间，其中位于液晶层600与有源元件阵列基板200之间的第一配向单元400可对液晶层600垂直配向，而位于液晶层600与对向基板300之间的第二配向单元500可对液晶层600垂直配向。

在本实施例中，框胶700配置于有源元件阵列基板200与对向基板300上，且直接接合于有源元件阵列基板200与对向基板300。此外，框胶700环绕液晶层600、第一配向单元400以及第二配向单元500的周围。因此，外部的水气无法渗入显示器100，也就是说，框胶700可以有效阻挡外部水气进入显示器100中，以解决已知水气经由配向层入侵至液晶层的问题。故，本实施例的显示器100具有优选的显示品质。

图2A至图2J绘示本发明的实施例的一种显示器的制作方法的剖面示意图。为了方便说明起见，图2A至图2C以及图2G至图2J省略绘示有源元件214。请先参考图2A，依照本实施例的显示器的制作方法，首先，提供有源元件阵列基板200(即一种基板)，其中有源元件阵列基板200包括有源表面212、硅基板210以及像素电极220，其中像素电极220配置于硅基板210上并位于有源表面212下。

接着，请再参考图2A，在有源元件阵列基板200的有源表面212的第一光致抗蚀剂配置区212a上形成第一图案化光致抗蚀剂层230。具体而言，先在有源元件阵列基板200的有源表面212上形成第一光致抗蚀剂层(未绘示)，以覆盖有源表面212。接着，通过曝光工艺与显影工艺，以形成第一图案化光致抗蚀剂层230。

接着，请参考图2B，在有源表面212与第一图案化光致抗蚀剂层230上斜向蒸镀第一配向层410。在本实施例中，提供第一蒸镀源800a于有源元件阵列基板200上。接着，以第一蒸镀方向d1在有源表面212与第一图案化光致抗蚀剂层230上斜向蒸镀第一配向层410，其中第一蒸镀方向d1相对有源表面212倾斜。在本实施例中，第一蒸镀方向d1与有源表面212具有夹角a1，且此夹角a1介于25度至35度之间。有源表面212具有至少一个第一不受蒸镀区212b，其位于第一图案化光致抗蚀剂层230的边缘旁，第一配向层410不会覆盖第一不受蒸镀区212b。特别是，本实施例在进行斜向蒸镀的同时，并对第一配向层410进形配向，而第一配向层410的材料例如是二氧化硅。

接着，请参考图2C，利用第一光致抗蚀剂去除剂(未绘示)移除第一图案化光致抗蚀剂层230及第一配向层410的位于第一图案化光致抗蚀剂层230上的部分，以形成至少一个第一配向单元400(图2C中绘示三个)，并暴露出第一光致抗蚀剂配置区212a。具体而言，本实施例是采用剥离法(lift off)的方式，将有源元件阵列基板200及其上的第一图案化光致抗蚀剂层230与第一配向层410浸泡于第一光致抗蚀剂去除剂中，使第一光致抗蚀剂去除剂移除第一图案化光致抗蚀剂层230及其上的第一配向层410，而形成第一配向单元400。在此所述的第一光致抗蚀剂去除剂例如是丙酮。至此，已在有源元件阵列基板200上形成第一配向单元400，即已完成配向基板的制作。

由于本实施例的配向基板的制作方法，可在有源元件阵列基板200上选择性地形成第一配向单元400，且在斜向蒸镀第一配向层410的同时使第一配向层410完成配向，因此可简化工艺步骤，以提高工艺制作配向基板的效率。

接着，请参考图2D，提供对向基板300(即另一种基板)。对向基板300包括透光基板310以及透光电极320，其中透光基板310具有透光表面312(即另一上表面)，透光电极320配置于透光基板310上，并位于透光表面312。

接着，请再参考图2D，在透光表面312的第二光致抗蚀剂配置区312a上形成第二图案化光致抗蚀剂层330。具体而言，先于透光基板310的透光表面312上形成第二光致抗蚀剂层(未绘示)，以覆盖透光表面312。接着，通过曝光工艺与显影工艺，在透光表面312的第二光致抗蚀剂配置区312a上形成第二图案化光致抗蚀剂层330。

接着，请参考图2E，在透光表面312与第二图案化光致抗蚀剂层330上斜向蒸镀第二配向层510。如同前述图2B，透光表面312具有至少一个第二不受蒸镀区312b，其位于第二图案化光致抗蚀剂层330的边缘旁，第二配向层510不会覆盖第二不受蒸镀区312b。在本实施例中，提供第二蒸镀源800b于对向基板300上。接着，以第二蒸镀方向d2在透光表面312与第二图案化光致抗蚀剂层330上斜向蒸镀第二配向层510，其中第二蒸镀方向d2相对透光表面312倾斜。在本实施例中，第二蒸镀方向d2与透光表面312具有夹角a2，且此夹角a2介于25度至35度之间。特别是，本实施例在进行斜向蒸镀的同时，一并对第二配向层510进形配向，而第二配向层510的材料例如是二氧化硅。

接着，请参考图2F，利用第二光致抗蚀剂去除剂(未绘示)移除第二图案化光致抗蚀剂层330及第二配向层510的位于第二图案化光致抗蚀剂层330上的部分，以形成至少一个第二配向单元500(图2F中绘示三个)，并暴露出第二光致抗蚀剂配置区312a。至此，如同前述图2C，已在对向基板300上形成第二配向单元500，即已完成另一配向基板的制作。

接着，请参考图2G，在有源元件阵列基板200的有源表面212上直接形成至少一个框胶700，且框胶700环绕第一配向单元400的周围。框胶700与第一配向单元400构成至少一个液晶容纳凹槽612，用以填充液晶。在此必须说明的是，本发明并不限定框胶700所形成的位置。在本实施例中，框胶700形成于有源元件阵列基板200上，但在其他未绘示的实施例中，框胶700亦可直接形成于对向基板300的透光表面312上，且环绕第二配向单元500的周围。故，图2G所述的框胶700仅为举例说明，并不以此为限。

接着，请参考图2H，进行滴下注入工艺，以使液晶材料610填入于液晶容纳凹槽612中。然后，请参考2I，将有源元件阵列基板200与对向基板300组合，以填充液晶材料610于有源元件阵列基板200与对向基板300之间。因此，有源表面212与透光表面312互相面对，且第一配向单元400对准第二配向单元500。

在有源元件阵列基板200与对向基板300组装后，请同时参考图2I与图2J，沿着第一光致抗蚀剂配置区212a与第二光致抗蚀剂配置区312a进行切割工艺，以形成多个显示器100(图2J中仅示意地绘示一个作为代表)。至此，以完成显示器100的制作。

值得一提的是，虽然在本实施例中，是先填入液晶材料610于液晶容纳凹槽612中，之后再组装及切割有源元件阵列基板200与对向基板300，但在其他实施例中，亦可先填入液晶后再将有源元件阵列基板200与对向基板300组合。请参考图3A至图3C，在有源元件阵列基板200与对向基板300组装之后，框胶700、第一配向单元400以及第二配向单元500构成至少一个液晶容纳空间614(在图3A中是以多个液晶容纳空间614为例)。透过在形成框胶700时已预留的液晶注入口616注入液晶材料610于液晶容纳空间614中。最后，进行切割工艺而形成多个显示器100’。

综上所述，由于本发明的实施例的配向基板的制作方法采用先形成图案化光致抗蚀剂层再搭配斜向蒸镀的方式来形成配向单元，因此可在基板上选择性地形成配向单元，且在斜向蒸镀配向层的同时使配向层完成配向，如此可简化工艺步骤。此外，本发明的实施例的显示器的制作方法是利用光致抗蚀剂去除剂在有源元件阵列基板及对向基板上制作配向单元，因此在有源元件阵列基板与对向基板组装时，框胶可环绕液晶层与配向单元的周围。如此一来，除了可以避免已知水气经由配向层入侵至液晶层的问题外，亦可提高工艺良率。因此，本发明的实施例的显示器具有优选的显示品质。

虽然本发明已以实施例披露如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，故本发明的保护范围当视所附的权利要求所界定为准。

Claims (9)

1.一种显示器的制作方法，包括：

提供有源元件阵列基板，其中该有源元件阵列基板具有有源表面；

形成第一图案化光致抗蚀剂层于该有源表面上；

在该有源表面与该第一图案化光致抗蚀剂层上斜向蒸镀第一配向层，其中该有源表面具有至少一个第一不受蒸镀区，其位于该第一图案化光致抗蚀剂层的边缘旁；

移除该第一图案化光致抗蚀剂层及该第一配向层的位于该第一图案化光致抗蚀剂层上的部分，以形成第一配向单元；

直接形成框胶于该有源元件阵列基板的该有源表面上且环绕该第一配向单元；

提供对向基板，其中该对向基板具有透光表面；以及

组装该有源元件阵列基板与该对向基板。

2.如权利要求1所述的显示器的制作方法，还包括：

形成第二图案化光致抗蚀剂层于该透光表面上；

在该透光表面与该第二图案化光致抗蚀剂层上斜向蒸镀第二配向层，其中该透光表面具有至少一个第二不受蒸镀区，其位于该第二图案化光致抗蚀剂层的边缘旁；以及

移除该第二图案化光致抗蚀剂层及该第二配向层的位于该第二图案化光致抗蚀剂层上的部分，以形成第二配向单元。

3.如权利要求2所述的显示器的制作方法，还包括：

直接形成框胶于该对向基板的该透光表面上且环绕该第二配向单元。

4.如权利要求3所述的显示器的制作方法，还包括：

通过该框胶连接该有源元件阵列基板与该对向基板，且该第一配向单元对准该第二配向单元。

5.如权利要求1所述的显示器的制作方法，其中斜向蒸镀的步骤，包括：

提供第一蒸镀源于该有源元件阵列基板上；以及

以第一蒸镀方向斜向蒸镀该第一配向层，其中该第一蒸镀方向相对该有源表面倾斜。

6.如权利要求5所述的显示器的制作方法，其中该第一蒸镀方向与该有源表面的夹角介于25度至35度之间。

7.一种显示器，包括：

有源元件阵列基板，具有有源表面；

对向基板，配置于该有源元件阵列基板的上方，且具有透光表面，其中该有源表面与该透光表面互相面对；

至少一个第一配向单元，配置于该有源元件阵列基板上，且位于该有源表面；

至少一个第二配向单元，配置于该对向基板上，且位于该透光表面，其中该第一配向单元对准该第二配向单元；

液晶层，配置于该第一配向单元与该第二配向单元之间；以及

框胶，直接接合该有源元件阵列基板的该有源表面与该对向基板的该透光表面，并环绕该液晶层、该第一配向单元以及该第二配向单元的周围。

8.如权利要求7所述的显示器，其中该有源元件阵列基板包括硅基板以及像素电极，该像素电极配置于该硅基板上并位于该有源表面下。

9.如权利要求7所述的显示器，其中该对向基板包括透光基板及透光电极，该透光电极配置于该透光基板上，并位于该透光表面。

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