CN1710470A

CN1710470A - 液晶显示器间隙剂的制造方法

Info

Publication number: CN1710470A
Application number: CN 200410059371
Authority: CN
Inventors: 谢文俊; 赵治宇
Original assignee: Chunghwa Picture Tubes Ltd
Current assignee: Chunghwa Picture Tubes Ltd
Priority date: 2004-06-18
Filing date: 2004-06-18
Publication date: 2005-12-21

Abstract

一种液晶显示器间隙剂的制造方法，是先制造具有突起物的转印戳，利用此转印戳沾取间隙剂材料，并转印至基板表面，借以使得间隙剂材料附着于基板表面，如此当间隙剂材料固化并使转印戳脱模后，即形成间隙剂结构于基板上；本发明的液晶显示器间隙剂的制造方法可免去公知曝光显影的步骤，节省制造时间，并且由于仅在所需间隙剂的位置上成模，所以可节省材料的使用量。

Description

液晶显示器间隙剂的制造方法

技术领域

本发明涉及液晶显示器制造，特别是一种液晶显示器间隙剂(spacer)的制造方法。

背景技术

液晶显示器具有高画质、体积小、重量轻、低电压驱动、低消耗功率及应用范围广等优点，被广泛应用于中、小型可携式电视、移动电话、摄录放影机、笔记型计算机、桌上型显示器、以及投影电视等消费性电子或计算机产品，并已逐渐取代阴极射线管(Cathode Ray Tube；CRT)成为显示器的主流。

一般液晶显示器的主体为液晶单元，主要是由两片透明基板以及被封于基板之间的液晶所构成。目前液晶显示器是以薄膜晶体管(Thin FilmTransistor；TFT)液晶显示器为主，而一般薄膜晶体管液晶显示器的制作可大致区分为三部分：薄膜晶体管阵列(TFT Array)工艺、彩色滤光板工艺、液晶显示单元组装(LC Cell Assembly)工艺、液晶显示模块(Liquid Crystal Module；LCM)工艺。

其中，液晶显示单元组装工艺则是在分别制作薄膜晶体管基板与彩色滤光器基板后，散布间隙剂(Spacer)于两基板并加以平行组装，除了使两基板问的间隙构成液晶槽外，并使所维持的间隙为一固定值。接着，再于液晶槽中注入液晶材料，并将液晶槽的注入口密封，以完成液晶显示单元的制作。

一般应用于上述方法中的间隙剂为球状颗粒，并且借由湿式或干式的方式，将这些球状颗粒均匀分散在液晶穴内，以维持两片基板间的间隙。但是这样的方式，入射光因受散射的影响而造成液晶显示器对比度降低及间隙剂漏光等缺点，因此，业界已逐渐采用光刻工艺来制造感光放射线性光刻胶所构成的间隙体。

图1至图3为公知间隙剂的制造流程示意图。请参照图1，首先在已制作有薄膜晶体管或彩色滤光器的基板10上，形成一层光刻胶层12。接着，请参照图2，利用掩膜14，当来自光源18的平行光透过其上的图案开口16后，便使部分的光刻胶层12上感光。当经过显影之后，部分感光的光刻胶层12即被保留于基板10上，如图3所示，其中光刻胶层12a即可作为间隙剂。

公知利用光刻工艺来形成间隙剂的方法，必须经过曝光显影步骤，其工艺时间颇长。并且，最初形成于基板上的整层光刻胶材料，最后大部分皆被移除，如此会造成材料成本上的浪费。

发明内容

本发明的目的在于提供一种液晶显示器间隙剂的制造方法，是利用微接触转印法来形成间隙剂，以节省工艺时间以及材料使用量。

本发明的上述目的可通过如下措施来实现：

一种液晶显示器间隙剂的制造方法，至少包含：提供一转印戳，其中该转印戳的表面具有数个突起物；进行一沾取步骤，使该转印戳的所述突起物表面具有一间隙剂材料；进行一转印步骤，使该转印戳的所述突起物与一基板接触，以使得该间隙剂材料附着于该基板表面；以及进行一固化步骤，使该基板上的该间隙剂材料固化。

上述的转印戳的制造方法至少包括：形成一母模，该母模中具有至少一凹槽；将一成模材料覆盖于该母模上，且填满该凹槽；使该成模材料固化；以及进行一脱模步骤，使该成模材料由该母模脱离。

该成模材料的固化是加热或使用光线照射该成模材料。

上述的转印戳为平板状或滚筒状。

上述的沾取步骤至少包括将该间隙剂材料涂布至该转印戳的所述突起物表面上。

上述的沾取步骤至少包括将该转印戳压按至一印台，且该印台中具有该间隙剂材料。

该间隙剂的固化步骤是使用加热或光线照射的方式。

该液晶显示器间隙剂的制造方法还包括进行一脱模步骤，当该间隙剂材料附着于该基板表面后，使该转印戳与该间隙剂材料脱离。

上述的脱模步骤是在该间隙剂材料的固化步骤之前或之后进行。

该液晶显示器间隙剂的制造方法还包括重复进行该转印步骤与该固化步骤，使该间隙剂材料重叠。

也就是说，根据本发明的上述目的，本发明所提出的液晶显示器间隙剂制造方法包括先提供一转印戳，此转印戳表面具有数个突起物，突起物的数量、形状以及位置端视需求而定。接着，使转印戳的突起物表面具有间隙剂材料。之后，进行转印步骤，使转印戳经由突起物而与基板接触，借以使得间隙剂材料附着于基板表面。随后，使基板上的间隙剂材料固化，即可作为间隙剂。

在本发明一较佳实施例中，上述转印戳的制造方法包括先形成一母模，此母模中具有凹槽，并且这些凹槽的数量、形状以及位置与后续形成的间隙剂是相同的，如此接着将成模材料覆盖于母模并填满凹槽，当成模材料固化脱模后，即可形成上述的转印戳。而使转印戳的突起物表面具有间隙剂材料的方式，可利用直接涂布，或者将间隙剂材料制作成例如印台装置，当转印戳压按至此印台时，其突起物表面即可具有间隙剂材料。再者，依照本发明的另一较佳实施例，本发明的转印戳亦可为一滚筒状转印戳。

由于在本发明的较佳实施例中是利用高分子材料来构成转印戳与间隙剂材料，因此其固化步骤皆可使用例如紫外线的光线照射方式或加热方式。较佳的转印戳材质为聚二甲基硅氧烷(polydimethylsiloxane)。而较佳的间隙剂材料为丙烯酸类高分子。转印戳可为平板状或滚筒状，并且转印戳与间隙剂材料之间的脱模可在间隙剂材料固化步骤前或后进行。

利用本发明的液晶显示器间隙剂制造方法，可免去公知曝光显影的步骤，可节省制造时间。并且，本发明仅在所需间隙剂的位置上成模，所以可节省材料的使用量。

附图说明

为让本发明的上述和其它目的、特征、优点与较佳实施例能更明显易懂，请辅以下述附图，其中：

图1至图3为公知间隙剂的制造流程示意图；

图4至图6为本发明的转印戳的一较佳实施例的制造流程示意图；

图7A至图9为图6中所示的转印戳进行转印以形成间隙剂的方法流程图；以及

图10为本发明的转印戳的另一较佳实施例的示意图。

其中，附图标记说明如下：

10—基板； 12—光刻胶层；

12a—光刻胶层； 14—掩膜；

16—图案开口； 18—光源；

100—母模； 101—凹槽；

102—成模材料； 102a—转印戳；

103—突起物； 104—高分子间隙剂材料；

104a—间隙剂； 106—基板；

300—转印戳； 302—圆筒；

303—突起物； 306—把手。

具体实施方式

图4至图9为依据本发明的一较佳实施例，间隙剂的制造流程示意图。为了使本发明的叙述更加详尽与完备，可参照下列实施例的描述并配合图1至图8。

其中图4至图6为本发明的转印戳的制造流程示意图。

请参照图4，首先，制作母模(Master Mould)100。此母模100的材质，可由掩膜材料或金属材料等较为坚硬不变型的材料来构成。并且，母模100的表面上具有数个凹槽101。由于本发明是利用转印法来形成间隙剂，所以这些凹槽101的数量、位置以及底面形状、尺寸等等，会与后续在基板表面所形成的间隙剂的数量、位置、形状及尺寸相同。

接着，请参照图5，将例如高分子的成模材料102覆盖于母模100上。这些成模材料102具有流动性，因此可流入母模100表面的凹槽中。之后，再进行固化工艺，可利用例如紫外光的光线照射方式或加热方式，使成模材料102进行聚合而固化。脱模后，即可形成如图6所示的转印戳102a。图6的转印戳102a的一面，具有数个突起物103，这些突起物103的数量、位置、形状及尺寸即与图4中的凹槽101相同。在本发明较佳实施例中，是应用聚二甲基硅氧烷(polydimethylsiloxane；PDMS)来构成转印戳102a，但本发明并不限于仅使用高分子材料来构成转印戳102a。

接着，请参照图7A及图7B至图9，其所绘示为利用本发明转印戳进行转印以形成间隙剂的方法流程图。

在形成转印戳102a后，即进行沾取高分子间隙剂材料的步骤。图7A与图7B为如图6的本发明转印戳102a的突起物103表面沾取高分子间隙剂溶液的示意图。其中，可如图7A所示，使高分子间隙剂材料104形成溶液态，并涂布至转印戳102a表面。较佳的涂布方式可例如为先吸取高分子间隙剂溶液，再滴至转印戳102a表面。或者，可如图7B所示，将高分子间隙剂材料104做成类似印台状，使转印戳102a压按至印台状的高分子间隙剂材料104表面时，其突起物103即可沾取高分子间隙剂材料104。

原则上，一般光刻胶的有机材质皆可作为间隙剂材料，例如丙烯酸类的有机高分子等，但由于考虑长期与有机液体(液晶)接触，因此必须就强度、化学抗性、热稳定性与附着力等条件来考虑高分子间隙剂材料。但由于这些条件会随着工艺条件而改变，例如温度、压力、转印戳材质、基板材质等，所以本发明并不限于此高分子间隙剂材料种类。

接着，请参照图8，将沾有部分高分子间隙剂材料104的转印戳102a与基板106表面接触，进行转印程序，使高分子间隙剂材料104附着至基板106表面。此基板106中可能具有薄膜晶体管结构或彩色滤光器结构。当转印戳102a进行脱模后，高分子间隙剂材料104会被转印至基板106表面，如图9所示。并且，可进行成模步骤，利用加热方式或紫外光照射，使高分子间隙剂材料固化，而在基板106表面形成间隙剂104a。一般来说，所形成的间隙剂104a的厚度大约为20纳米(nm)以上。

如上述利用加热方式或紫外光照射的固化成模步骤，可在转印戳102a脱模前或脱模后之后进行，本发明不限于此。

除了利用上述方法，于基板上形成单层间隙剂结构外，更可再重复上述方法，于具有单层间隙剂上重迭另一层间隙剂结构，以形成具有斜坡度的多层间隙剂结构，如此使间隙剂形状具有更多变化。

并且，本发明的转印戳并不一定要如图6等图示中所示为平板状，其它例如滚筒状等转印戳结构，也可应用于本发明中，本发明并不限于此。

图10是绘示本发明的转印戳的另一较佳实施例的示意图。如图10所示，转印戳300为一滚筒状结构，在其圆筒302的表面周围具有数个突起物303。当使用此滚筒状转印戳300来进行沾取高分子间隙剂材料时，如前所述，可先将高分子间隙剂材料104形成溶液态，以供涂布至转印戳300表面的突起物303上；或是将高分子间隙剂材料104做成类似印台状，使转印戳300压按至印台状的高分子间隙剂材料104表面时，其突起物303即可沾取高分子间隙剂材料104。

接着，在转印戳300的突起物303沾取高分子间隙剂材料104之后，即进行转印程序，使高分子间隙剂材料104附着于基板106的表面。此时，先将沾有高分子间隙剂材料104的转印戳300与基板106表面相接触，再转动其圆筒302，例如在此实施例中是利用推动转印戳300的把手306来转动圆筒302，如此即可将高分子间隙剂材料104转印于基板106的表面。

利用本发明的液晶显示器间隙剂制造方法，可免去公知曝光显影的步骤，而缩短间隙剂的制造时间。并且利用上述本发明的液晶显示器间隙剂制造方法，完全不会产生间隙剂材料浪费的问题，更由于节省掩膜制作，可降低许多的制造成本。

虽然本发明已以一较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟悉此技术者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视权利要求书为准。

Claims

1.一种液晶显示器间隙剂的制造方法，至少包含：

提供一转印戳，其中该转印戳的表面具有数个突起物；

进行一沾取步骤，使该转印戳的所述突起物表面具有一间隙剂材料；

进行一转印步骤，使该转印戳的所述突起物与一基板接触，以使得该间隙剂材料附着于该基板表面；以及

进行一固化步骤，使该基板上的该间隙剂材料固化。

2.如权利要求1所述的液晶显示器间隙剂的制造方法，其特征在于，上述的转印戳的制造方法至少包括：

形成一母模，该母模中具有至少一凹槽；

将一成模材料覆盖于该母模上，且填满该凹槽；

使该成模材料固化；以及

进行一脱模步骤，使该成模材料由该母模脱离。

3.如权利要求2所述的液晶显示器间隙剂的制造方法，其特征在于，该成模材料的固化是加热或使用光线照射该成模材料。

4.如权利要求1所述的液晶显示器间隙剂的制造方法，其特征在于，上述的转印戳为平板状或滚筒状。

5.如权利要求1所述的液晶显示器间隙剂的制造方法，其特征在于，上述的沾取步骤至少包括将该间隙剂材料涂布至该转印戳的所述突起物表面上。

6.如权利要求1所述的液晶显示器间隙剂的制造方法，其特征在于，上述的沾取步骤至少包括将该转印戳压按至一印台，且该印台中具有该间隙剂材料。

7.如权利要求1所述的液晶显示器间隙剂的制造方法，其特征在于，该间隙剂的固化步骤是使用加热或光线照射的方式。

8.如权利要求1所述的液晶显示器间隙剂的制造方法，其特征在于，还包括进行一脱模步骤，当该间隙剂材料附着于该基板表面后，使该转印戳与该间隙剂材料脱离。

9.如权利要求8所述的液晶显示器间隙剂的制造方法，其特征在于，上述的脱模步骤是在该间隙剂材料的固化步骤之前或之后进行。

10.如权利要求1所述的液晶显示器间隙剂的制造方法，其特征在于，还包括重复进行该转印步骤与该固化步骤，使该间隙剂材料重叠。