TW573191B

TW573191B - Method for manufacturing liquid crystal display

Info

Publication number: TW573191B
Application number: TW91109969A
Authority: TW
Inventors: Akiyoshi Kouya
Original assignee: Nec Lcd Technologies Ltd
Priority date: 2001-05-10
Filing date: 2002-05-10
Publication date: 2004-01-21
Also published as: US20030002004A1; KR20020086287A; JP2002333632A; US6811458B2; KR100469514B1

Description

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【發明背景】 1 ·發明領域

中七甘ΐ發明係關於一種液晶顯示裝置（LCD)之製造方法於種没有柱狀間隔部以維持一將由液晶填滿的隙於驅動元件基板與對向基板間之lcd之製造方法。本申請案主張西元2〇〇1年五月1〇日申請之日本專利請案第2001-1 40776號，併入此處作為參考。 2 ·相關技藝之說明液晶顯不裝置（LCD)廣泛用於各種資訊設備或類似者中作為顯示器。LCD具有一基本組態，其中介於其上形成有作為驅動元件（開關元件）的”以”“ Film

Transistor，薄膜電晶體）之TFT基板（驅動元件基板）盥其上形成有彩色濾波器（Color Filte;r，CF)之CF基板（對向、基板）間之間隙由液晶所填滿。在此組態中，習知上為了維持TFT基板與CF基板間之間隙，設置複數個球形間隔於此二基板間。首先，如圖9A所示，在二基板中之任一個上，舉 s，TFT基板101分佈有預先準備的由樹脂或類似者形球形間隔部102 ’其直徑為4至8 Am。然後，如圖9By 示’ CF基板103重疊於TFT基板1〇1上方以接觸於球形部1 0 2，使得此二基板彼此貼合藉以形成一液曰s ° 人狀日日早π。在此例子中，假設TFT基板101與CF基板103已安梦古、，π ★双，必要矣且成（元件）例如TFT與CF(未圖示以求簡化）於其上。八然後，

第4頁 573191 五、發明說明（2) 液晶（未圖示）注入液晶單元之TFT基板101與CF基板103 間，然後連接至週邊驅動電路（未圖示;），因此完成1^])。因此，依據使用球形間隔部1 0 2之LCD之製造方法，如前所述’僅球形間隔部1 02需要散佈於二基板中之任一個上，亦即TFT基板1 01，，因此具有球形間隔部1〇2之提供步驟簡化之優點。然而’相對地，藉由此方法，球形間隔部 102隨機散佈於TFT基板1〇1上，使得其散佈密度（配置密度）不均勻’並且因為球狀所以在製造中容易於Τρτ基板 1 0 1上滾動（移動），因此產生其容易四處移動藉而使所謂的「表面上均勻性」惡化之問題。亦且，球形間隔部1 〇 2 存在於某些顯示畫素内，因此無可避免地使LCD之對比變差。為了解決此等問題，最近的LCD以柱狀間隔部取代球形間隔部102，配置於TFT基板101與CF基板103間。舉例而言’曰本專利申請案公開公報第平11 — 3 〇 5 2 3 9號揭露一種 LCD (如圖11A至11B所示），其組態為柱狀間隔部1〇5配置於TFT基板101與CF基板103間。此等柱狀間隔部1〇5典型上藉由使用相同於彩色濾波器之材料且，舉例而言，^形成彩色濾波器之同時形成於CF基板103上。 ' 下文將參照圖10A至10D大略說明習知的採用柱狀間隔部105之LCD之製造方法。首先，如圖1QA所示，主要由丙烯酸酯樹脂所構成的光阻膜1 0 4塗佈於，舉例而言，其上已預先形成必要組成的CF基板103之表面上以面對著τρτ美板1 0 1，然後曝光、顯影、且圖案化以形成柱狀間隔部

573191 五、發明說明（3) 105。所形成的柱狀間隔部105固定於CF基板103上。因而，柱狀間·隔部1 0 5不會像球形間隔部1 〇 2般變動配置密度，亦不會在製造時於CF基板1〇3上四處移動，因此避免了表面上均勻性之惡化。再者，柱狀間隔部1 〇 5可配置於任意位置且調整成不存在於顯示畫素中，因此具有避免對比惡化之優點。接著，如圖1 0B所示，由，舉例而言，添加有溶劑的聚醯亞胺所構成的定向膜1 〇6藉由印刷而形成於整個基板1 0 3上。然後，從定向膜1 〇 6之内部移除溶劑，進行定向烘烤製程於CF基板103上。然後’由’舉例而言，環氧樹脂所構成的密封部丨〇 7 藉由印刷而形成於定向膜1〇6之預定的位置處。在齊封部 1 0 7之側表面中形成有注入孔1 〇 9，用以經由其注入液晶。另一方面，如圖10C所示，其上預先形成包括有TFT的必要組成之TFT基板1〇1重疊步驟於CF基板1〇3上方以接觸於柱狀間隔部105。在此重疊步驟中，TFT基板1〇1係藉由，具體言之，相對於柱狀間隔部1〇5橫向偏移TFT基板 ιοί而對準，以藉由施加預定的重疊負載W1於仰丁基板ι〇ι 與CF基板1〇3上提供TFT基板1〇1與”基板1〇3間之預定的位置關係。習知的重疊步驟值約略相同於採用球形間隔部 1〇2^時之值，其藉由施加〇3至〇.61^/(：1112之重疊負載界1壓垮密封部107而彼此對準。然後，藉由加熱密封部、1〇7進行火、烤被封製程使柱狀間隔部1 0 5硬化，同時施加大約〇 5 kg/cm2之烘烤密封負載”（未圖示）於彼此重疊的τρτ基板

第6頁 573191 五、發明說明（4) 101與CF基板103，其約為球形間隔部丨〇2所使用之值。藉此’ TFT基板101與CF基板103間因柱狀間隔部1〇5而維持一間隙1 0 8，因此形成一液晶單元。

接著，如圖1 0 D所示，液晶11 〇經由密封部1 〇 7中之注入孔1 0 9注入，然後進行加壓封孔製程，用以最後確定間隙1 08。此加壓封孔具體上藉由從液晶單元内部排出過多的液晶而實行，且同時亦施加至少約為〇· 6 kg/cm2之加壓封孔負載W3以使間隙1 〇8均勻。隨後，週邊驅動電路（未圖示）連接至液晶單元，因此完成LCD。 II 然而，此習知的LCD之製造方法具有難以使用柱狀間隔部1 0 5形成穩定間隙1 〇 8之問題，因為此等柱狀間隔部 1 0 5於形成後受到從製造製程來的熱或負載影響。首先，在形成之後，柱狀間隔部1 〇 5因定向烘烤製程所產生的熱而收縮’因此面度減少。如圖11 A所示，當柱狀間隔部105形成於CF基板103上且定向膜106印刷於整個表面上然後進行定向烘烤製程時，所產生的熱影響柱狀間隔部105使其收縮如圖11B所示，因此其與TFT基板1〇1間所形成的間隙108窄化。亦且，雖然在最後確定間隙1 〇 8之加壓封孔製程中，f 為了使間隙1 0 8均勻，最好施加大的加壓封孔負載以排出過多的液晶11 0，但此大的加壓封孔負載造成下列影響：當使用LCD之環境之溫度改變時，柱狀間隔部丨〇5之收縮無法跟上液晶11 〇體積之收縮。如圖丨2A所示，倘若大的加^ 封孔負載W3 (舉例而言，〇· 6 kg/cm2)施加於加麗封孔中，

第7頁 573191 五、發明說明（5) 柱已狀二部厂 1〇5被壓縮。在此例子中，倘若柱狀間隔部曰縮’如圖12A所示，則他們之膨脹可跟上液 = 110，甚至甚環境溫度升高（至’舉例而言，，至8〇。〇持均勻間隙1Q8 °然、而，如圖i2B所示，倘若液 ;;』= ί柱狀間隔部105之此先前壓縮程度，則柱狀 ° 於則頭方向上之膨脹無法跟上液晶1 1 0而從TFT 土板1 01分離，因此無法維持均勻間隙。。另方面，在J衣境溫度降低（至，舉例而言，—1 〇〇c到 —20 =情況中，當柱狀間隔部1〇5已如前述地充份壓縮時，倘若液晶11 〇於箭頭方向上收縮，如圖丨2(：所示，則柱狀間隔部105無法再壓縮因而無法跟上液晶11〇之收縮。所以，液晶110中所含的氣體引起氣泡lu，進而使光之透射率變差。 ^ 倘若因此施加大的加壓封孔負載以加壓密封該孔，則當使用LCD之環境暴露於高於或低於通常（室溫）溫度之溫度時’柱狀間隔部1 〇 5之膨脹或收縮無法跟上液晶11 〇，因此難以形成均勻間隙。亦且’藉由習知的LCD之製造方法，柱狀間隔部1 〇5於形成後爻到在製造製程中所施加的熱或壓力之影響，。因此難以製造高品質LCD。亦即’倘若TFT基板1 〇 1與CF基板1 03彼此重疊同時施加大的重疊負載於重疊製程中，則他們無法輕易對準彼此。倘若如圖13A所示配置TFT基板101，然後如圖i3B所示大的重疊負載W1(舉例而言，〇·3至〇·6 kg/cm2)施加於其

573191 五、發明說明（6) 上，則導致TFT基板101對於CF基板103上之柱狀間隔部1〇5 具有大摩擦力。此使得難以橫向偏移TFT基板1〇1，進而難以使此等基板（TFT基板101與CF基板103)彼此對準，使得倘若TFT基板101受力滑動，則其表面可能受到柱狀間隔部 1 05損壞，因此可能使形成於該表面上的tft、定向膜 106、或類似者變差。因而，此惡化減少LCD之生產良率，因此難以恆定地製造高品質LCD。亦且，既然跟隨著重疊製程之烘烤密封製程不僅牽、、歩到由烘烤密封負載之壓力施加亦牽涉到加熱，導致柱狀門隔部容易變差。在烘烤密封前之柱狀間隔部105，如圖i4ba 所示，在烘烤密封中因烘烤密封負載W2之施加與埶而堅硬度，如圖UB所示，所以容易變形，因此甚至在^低密封後依然變形，如圖14C所示。在此情況中，亦益法= 持均勻間隙。 “、、石难【發明概述】有鑒於此，本發明之目的在於提供一種LCD之製 =可使用柱狀間隔部形成穩定間隙且亦可製造高品質方依據本發明之第一態樣，提供一種lc 該LCD包含其上形成有—驅動裊每方法，面對著該驅動元件基板之一動對7基之板一，= 件基板與該對向基板間之一間: 阳/入該驅動元狀間隔部配置於該驅動元件A 2、、、持該間隙之一柱仵基板與該對向基板間，包含：

573191 五、發明說明（7) 驅動形成步驟’用於形成該柱狀間隔部於該切兀仔基板或該對向基板上；㈣：！封部形成步驟，用於形成一密封部，肖以在該柱，部形成之後使該驅動元件基板與該對向基板入步驟，用於在該驅動元件基板與該對向基 ; = 部彼此貼合之後經由預先形成於該密封;；之注入孔注入該液晶；以及丨τ 加壓封孔步驟’用於在該液晶之過多量經由該注入讲排孔’然後施加〇.15至〇.6〇 kg/W的一定該間隙。 ^動兀件基板與該對向基板，以最後確在前文中’較佳模式係在該密封部注入步驟間插入一重A牛驟田一了丨办成步驟與該液晶 ,;2 . ^ 更叠步驟’用於施加0· 03至0. 12 gem ，一重疊負載於該驅此貼合。、邛，使該驅動几件基板與該對向基板彼蛾，式係該重疊步驟之後跟隨著-烘烤密封步對向基板而供烤該密封=1負㈣該驅動元件基板與該該加壓封孔步驟中所J 密封負載之值係小於在柱狀間隔部形成步驟之後跟隨著一划。、化成一疋向膜以覆蓋該柱狀間隔

573191 、發明說明（8) 再—較佳模式係該定向膜形成步驟之後跟隨著一定向膜供烤步驟」用於烘烤該定向膜以從其中移除溶劑。更一較佳模式係該定向膜烘烤步驟係進行於溫度1 5 0 C至230。(：為時一至三小時。 ^又另一較佳模式係該柱狀間隔部形成步驟係藉由施加 :光阻膜於該驅動元件基板或該對向基板上然後圖案化該光阻膜成所期望的形狀而進行。再另一較佳模式係所採用的該光阻膜係屬於負光阻膜。更另一較佳模式係該柱狀間隔部係形成於一擋光區域中0 又再一較佳模式係該擋光區域之位置係選定於形成一黑色矩陣層之區域中。

藉著前述組態，柱狀間隔部形成為維持將由液晶所填滿的驅動元件基板與對向基板間之間隙，然後在〇丨5至〇、 60 kg/cm2的加壓封孔負載下進行加壓封孔製程，以· 確定間隙，使得甚至當使用已完成的LCD暴露於非屬溫度（室溫）之高或低温之環境時，柱狀間隔部之膨脹縮仍可跟上液晶，因此容易使間隙均勻。、因而質LCD。可使用柱狀間隔部形成穩定間隙且亦製成高品【較佳實施例之詳細說明】

573191 五、發明說明（9) 中附有圖示之說明而更加明顯。茲將參照附圖使用各種實施例詳細說明實現本發明之最佳模式。第一實施例圖1A至1 F與2係顯示依據本發明第一實施例之透射式 LCD之製造步驟之流程圖。首先，如圖1A所示，準備其上預先形成TFT 1〇之TFT 基板1。此TFT基板包括.一第一透明基板5，由玻璃或類似者所形成；一掃描線（閘極線）6，形成於第一透明基板$ 之表面之一部份處，藉以作為閘極電極；一第一層間絕緣膜7，形成為覆蓋掃描線6以作為閘極絕緣膜；一半導體層 8，形成於掃描線6上方之第一層間絕緣膜7上；一汲極極9與一源極電極丨1 ,形成於半導體層8之各別端；一作線12 ’形成為連接錢極電極9以垂直交又於掃描線6 第二層間絕緣膜13，形成為覆蓋半導體層8、沒極電極9 源極電極11、與類似者；一晝素電極15 ==表面上且經由形成於第二層間絕緣上：：觸孔14連接至源極電極U ;以及— T之接覆蓋畫素電極15。掃描線6、半導體声8 形成為及源極電極u構成m 1()。導體層8、沒極電極9、以接著，如圖1B所示，提供一 ^ 著TFT基板！，基板2包括 /基列為面對罘一透明基板21，由破缡 573191

或類似者所形成；一黑色矩陣層22，形成於第二透明基板五、發明說明（ίο) 光膜，用於防止光線入射於tft基板1 0上或者用於阻擋光線中無關顯示的部分；一红色濾波器23R、-綠色濾波器23G、與一藍色濾波器23B，構成衣彩色濾波器；-平坦膜24，$成為覆蓋黑色矩陣層22 及紅色濾波器23R、綠色濾波器23G、與藍色濾波器㈣；以及一共用電極25，形成為覆蓋平坦膜24。

接著，如圖1C所示，主要由丙稀酸醋樹脂所形成的負光阻膜27,塗佈於CF基板2之整個側表面上以面對著τρτ基板 1，然後受到具有開口28於將形成柱狀間隔部30(顯示於圖 1D中）之位置處之光罩29所覆蓋。接著，負光阻膜27經由光罩29曝露於紫外線，然後移除光罩2g。接著’ CF基板2浸入顯影劑以顯影負光阻膜2了，以移除負光阻膜2 7中並未經由光罩2 9中之開口 2 8受紫外線照射的部分，因此形成柱狀間隔部30，如圖1D所示。柱狀間隔部Μ形成為固定於共用電極25上。具體言之，柱狀間隔部 30形成於顯示畫素之外，舉例而言，如圖7所示，在黑色矩陣層22上之區域中，以便不影響透光性。舉例而言，柱

狀間隔部30形成為高度4.45 //m且面積10 χ 12 /zm2。亦且，尤其藉由使用負光阻膜27，可以高精確度製造柱狀間隔部3 0。接著’如圖1D所示，第二定向膜26係藉由印刷膜厚度為0.040至0.050 的聚醯亞胺（pi)膜於包括有柱狀間隔部30之CF基板2之整個表面上而形成。在製程之此階段

573191 五、發明說明（11) -- =，柱狀間隔部30之高度約為4·5 νπΓ。然後，為從第二 =向膜26移除例如p〇iyamic acid之溶劑，於CF基板2上進行1^0至230 C之熱處理一至三小時，是為定向烘烤製程。在疋向烘烤製程中，藉著依據本實施例之製造方法，熱處理條件係選自於前述範圍，使得主要由柱狀間隔部3〇之丙 =酸酯樹脂所構成之非聚合且非硬化的負光阻膜2 7完全聚合且硬化。因而，於此階段，柱狀間隔部3〇稍微收縮。於此階段，柱狀間隔部30約為4. 29 “η。接著，進行包括有摩擦、摩擦洗淨、摩擦乾燥、及類似者之一系列摩擦製程於第二定向膜26上。然後，印刷舉例而言環氧樹脂於CF基板2上之預定的位置處，如圖1E所不，以形成密封部32，因此完成cf基板2。此密封部32係用以使TFT基板1與CF基板2彼此貼合。亦且，在圖1 a所示之TFT基板1之第一定向膜16上，進行相同於前述之一系列摩擦製程，以完成TFT基板1。

接著，如圖1F所示，所形成的TFT基板1重疊所形成的 CF基板2 ’接觸於柱狀間隔部3 〇。具體言之，當施加下列數值之重疊負載W1於TFT基板1與CF基板2以壓垮密封部32 時’ TFT基板1在水平方向X上相對於柱狀間隔部3〇偏移，使得TFT基板1與CF基板2得對準於預定的位置關係。亦即’ TFT基板1與cf基板2彼此重疊藉由設定重疊負載W1 為0.03 kg/cm2、0·12 kg/cm2、0·18 kg/cm2、0·24 kg/cm2、以及0·60 kg/Cffl2。結果如下文表}所示。

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—表1對於重疊負載W1之每一數值之（1)重疊操飨封部偏移、以及（3)傷痕依據其如何 ’、（^

等級。在表i中，0表示無問題、△表示小問題發生丄區：問題，藉此認為〇之項目係可接受的，許可 1 y" 送入後續f造製程。 & T之產品

如從表1清楚可見，僅重疊負載W1為〇· 〇3 kg/cm2與〇 W kg/cm2之情況中，（1)重疊操作、（2)密封部偏移、以· 及（3)傷痕皆無問題。重疊負載W1為〇. 18 kg/cm2、〇 24 kg/cm2、以及〇· 60 kg/cm2之情況中因為無法進行重疊操 ^ 重疊操作之進行化費太長時間、或者密封部偏移使顯，部分例如TFT、定向膜、或類似者產生傷痕而皆有問題。亦即，此實施例顯示倘若在重疊時施加至少〇 · j 8 kg/cm2的重疊負載W1，則發生習知的缺陷。 · 因而，當在重疊中施加不超過〇· 12 kg/cm2，較佳為 0· 〇3至〇· i 2 kg/cm2的重疊負載W1時，可形成均勻間隙。藉此，在重叠中，不會損壞形成於TFT基板1之表面上的 TFT 1〇、第一定向臈16、或類似者，因此促成在不使製造良率變差下製造高品質LCD。

第15頁 573191 五、發明說明（13) 圖3A、3B、與3C係顯示第一實施例之LCD製造方法中柱狀間隔部_不受重疊負載影響之狀態。重豐前的柱狀間隔部3 〇如圖3 a所示具有小摩擦力，甚至當重豐負載W1如圖3B所示施加初始壓力於其上時亦然，使得如圖3C所示TFT棊板1可平順地相對於柱狀間隔部30橫向偏移。藉此’因而，如前所述，TFT基板1與CF基板2可容易地彼此對準，且因此TFT基板1無須被強迫偏移，使得柱狀間隔部30不損壞TFT基板1之表面。接著’當施加預定值的烘烤密封負載於彼此對準的 TFT基板1與CF基板2時，密封部32在烘烤密封製程中受熱以硬化柱狀間隔部3 〇，因此形成一液晶單元。為避免習矣的缺點發生，在此烘烤密封製程中烘烤密封負載之值選其為小於隨後的確定間隙之加壓封孔步驟中所選用的加壓泰孔負載之值。藉此步驟，柱狀間隔部3 〇之彈性特徵不再差，使得其甚少變形。在一例子中，在烘烤密封製程= ^約為150°C的烘烤溫度中施加約為〇·46 kg/cm2的烘’ ^負載，此處柱狀間隔部30約為4·15 _。圖6係顯示备 ^行與當不進行烘烤密封時，施加於柱狀間隔部3〇 = ^上之負載與變形量（水平軸）間之關係。如圖6所示直表示當進行烘烤密封製程時之特徵且曲線β表示卷^ 仃烘烤密封製程時之特徵。田不4

…從圖6清楚可見，甚至當施加相同的負載肖，進行扭 :封之曲線Α展現出比不進行烘烤密封之曲線β還小的、乂里，因此表不硬度愈高，柱狀間隔部3〇之變形俞小變

573191 五、發明說明（14) 圖4 A、4 B 你烘烤密封之最杜i c係顯示柱狀間隔部30之變形量藉由聢·佳化而變得甚少之狀態。在艇烤资ϋ、，低負載供烤密封=之柱狀間隔部30如圖4么所示可藉由進行圖4C所示在；程如圖4Β所示使變形量最小化，使得如於先前的變松封製程後之柱狀間隔部30具有幾乎相同 # /里。藉此，可維持均勻間隙。接署，如圖9私一侧表面中之、主不，液晶3經由預先形成於密封部32之此最後確C而注入，然後加壓密封注入孔33，因倉赛 “此加壓封孔製程以下列數值的加壓封孔勾間隙。订’以排出液晶單元中過多的液晶3且亦維持均

，即，在加壓封孔製程中，加壓封孔負載設定為Q s Cm、10 kg/cm2、〇· 15 kg/cm2、0. 30 kg/cm2、〇· 60 g/cm2、〇·75 kg/cm2、以及〇·8〇 kg/cm2。結果如下文表2 所示。表2 加壓封孔壓力 0 0.10 0.15 0. 30 0.60 0. 75 0.80 kg/cm2 kg/cm2 kg/cm2 kg/cm2 kg/cm2 kg/cm2 kg/cm2 (1)通常溫度表面上由於對向基板均勻性 0 〇〇〇〇之摩擦力使得不良 \J 柱一旦偏移即無法回復 b)高溫色調因色調因大間隙大間隙 0 0 0 0 0 而改變而改變 (3)低溫 0 0 一 0 0 0 — 氣泡產生氣泡產生

第17頁 573191 五、發明說明（15) 表2評估已完成的LCD之性能如何因對於加壓封孔負載之每一數值以及（1)通常溫度、（2)高溫（舉例而言，70至 8〇°C)、以及（3)低溫（舉例而言，-10°C至-20°C)之每一環境溫度下所進行的加舉封孔而改變，因此以0標示著已完成的LCD可無問題地作為商業產品。從表2清楚可見，所製成的LCD僅於加壓封孔製程進行於 0.15 kg/cm2、0·30 kg/cm2、以及0.60 kg/cm2 的加壓封孔負載時無問題地作為商，業產品。當使用〇 kg/cm2、〇, 1〇 kg/cm2 '0.75 kg/cm2、以及0·80 kg/cm2 中之任一個作為加壓封孔負載時，依據環境溫度之不同而發生表面上均勻性不良、間隙變得不均勻而改變顯示色調、或者氣泡產生之產品問題。亦即，此實施例顯示倘若在不超過0 . 1 〇 kg/cm2或不小於〇· 75 kg/cm2的加壓封孔負載下將孔密封，則習知的缺陷發生。因而，藉由在加壓封孔中設定負載於0.15至0.60 kg/cm2之範圍内，甚至當使用已完成的LCD暴露於非屬通常溫度之高或低溫之環境時，柱狀間隔部3 〇之膨脹與收縮仍可跟上LCD，因此容易形成均勻間隙。圖5A、5B、與5C係顯示第一實施例之LCD製造方法中柱狀間隔部不受使用密封部之加壓封孔影響之狀態。如圖 5A所示，當在加壓封孔製程中施加前述加壓封孔負載μ 時’柱狀間隔部3 0從虛線向下壓縮至實線。倘若在此情況中環境溫度升高（舉例而言，到7〇至8〇 °C )，則柱狀間隔部

第18頁 573191 五、發明說明（16) —-----^ 3 〇已經被充分壓縮，使得柱狀間隔部3 〇之彈性特徵咛可其 =在，脹上跟上液晶3，目此維持均勻間隙。、條若液晶3 ，脹侍多過柱狀間隔部30之壓縮，則柱狀間隔部3〇已經以取佳的加壓封孔負載加壓密封，使得其在膨脹上可跟上液晶3，因而將不會從ΤΕΤ基板i分離，因此維持均勻間隙。另一方面，倘若環境溫度降低（舉例而言，到-丨01至 2 〇 C )，則如前所述柱狀間隔部3 〇已經被充分壓縮，如圖 5B所示柱狀間隔部3〇可收縮得超過液晶3所可能達成的，使得如圖5C所示柱狀間隔部30之收縮可跟上液晶3。所以’倘若液晶3中含有氣體，則其不會引發出氣泡。因此’藉由在加壓封孔製程中施加最佳的加壓封孔負載’甚至當使用已完成的LCD暴露於非屬通常溫度之高或低溫之環境時，柱狀間隔部3 〇之膨脹與收縮仍可跟上液晶 3，因此容易形成均勻間隙。在後續製程中，依據幾乎相同於通常LCD製造方法之方法，偏光板（未圖示）形成於TFT基板1之第一透明基板5 與CF基板2之第二透明基板21之外部，然後使週邊驅動電路（未圖示）連接至液晶單元，因此完成LCD。表3顯示在由前述製造製程所製造之LCD中預先形成的你柱狀間隔部30由主要製程之熱或負載所影響而改變高度。

第19頁 573191 五、發明說明（17) 表3 主要製程 i程條件實際高度測量從先前製程之改變量· 從先前製程之改變量之比率（％) CF之初始階段一 4.45 — 施加PI後一 4. 50 0. 05 1.1 烘烤PI後 230°C—小時 4.29 -0· 21 -4.7 烘烤密封後 0.46 kg/cm2 4.15 -0.14 -3· 3 面板解體後 4.13 -0· 02 -0.5 總變形皇一 -0.37 -8.2 從表3清楚可見，柱狀間隔部3〇甚少受每一主要製程之了或負载所影響；事實上，其形成時之初始高度最後僅減 >、大、力8 · 2 %。此意謂此實施例可以穩定方式維持間隙。因此’藉由依據此實施例之LCD製造方法，柱狀間隔部30形成為維持將由液晶3填滿的TFT基板1與CF基板2間之間隙’然後在〇· 15至0· 60 kg/cm2的加壓封孔負載下進行加壓封孔製程，以最後確定間隙，使得甚至當使用已完成的P C D暴路於非屬通常溫度之南或低溫之環境時，柱狀間隔部30之膨脹與收縮仍可跟上液晶，因此容易使間隙均勻。、因而’可使用柱狀間隔部3 0形成穩定間隙且亦製成高品質LCD。 °

第20頁 573191 五、發明說明（18) 第二實施例如圖8A與8B所示，依據第二實施例之LCD製造方法大大不同於依據前述第一實施例之處在於柱狀間隔部3 0形成於TFT基板1上。亦即，藉由依據此實施例之LCD製造方法，如圖8A所示，首先提供其上預先形成有TFT 10之TFT基板1，且主要

包括有丙烯酸酯樹脂之負光阻膜27施加於TFT基板1之面對 CF基板（.未圖示）之整個側表面，然後由在將形成柱狀間隔部30之位置處形成有開口28之光罩29所覆蓋。接著，經由光罩29施加紫外線，用以曝光，然後移除光罩29。接著’ TFT基板1浸入顯影液中以顯影負光阻膜27，以移除負光阻膜27中未被紫外線經由光罩29中之開口 28所照射的那些部份，因此形成柱狀間隔部3 〇，如圖8 b所示。此柱狀間隔部30形成為固定於畫素電極15上。具體言之，柱狀間隔部3 0形成於顯+者去+ μ加取％顯不蓋素之外部以便不影響光學透明性，如同其形成於CF基板2之例子般。後續製程得重複幾乎相因而，省略此等製程之說明因此’藉由此實施例，的效果。同於第一實施例所述之方法。

〇可獲得幾乎相同於第一實施例範圍而得在不偏離本發明之使用TFT作為驅動元驅。牛例而言，雖然已經參照牛用驅動液晶之例子說明實施例，

第21頁 573191 五、發明說明（19) 但驅動元件不限於TFT ;舉例而言，得使用兩端元件例如 MIS(Metal Insulator Metal，金屬絕緣體金屬）型元件' 二極體型元件、變阻器型元件、或類似者。亦且，雖然已經參照使用由玻璃或類似者所形成的透明基板作為驅勢元件基板之透明L C D之例子s尤明實施例，但其不限於透明的；舉例而言’得使用由多晶矽或類似者所形成的不透明基板。在此情況中’ LCD變成反射式，其中畫素電極操作為反射電極’亦作為反射板。亦且，雖然在實施例中彩色濾波器已經形成於對向基板上’但其得形成於驅動元件基板上。亦且，本發明可應用至TN(Twisted Nematic，扭轉向列）式與Ips(In〜pian: Swi tching，平面中切換）式LCD。

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圖ΙΑ、iB、與ic係顯示依據本發明第一實施例之LCD 製造方法之爭驟之流程圖；圖1D、1E、盥if係顯示第一實施例之LCD製造方法之後續步驟之流程目；圖2係顯示第一實施例之LCD製造方法之步驟之流程圖，圖3A、3B、與3C係顯示在第一實施例之LCD製造方法 ^ @隔部不受重疊負載影響之狀態；圖4A、、與4C係顯示在第一實施例之LCD製造方法 &間隔部不受烘烤密封影響之狀態；中圖5A、5B、與5c係顯示在第一實施例之LCD製造方法 &狀間隔部不受使用密封部之加壓封孔影響之狀態；，6係顯示當未依據第一實施例之LCD製造方法進行、知加於柱狀間隔部（垂直轴）上之負載與當進行烘烤密封時之變形量（水平轴）間之關係；圖7係顯示在第一實施例之1(：1)製造方法中配置有柱狀間隔部之區域之例子之平面圖；圖8A與⑽係顯示依據本發明第二實施例之LCD製造方法Γ之步驟之流程圖；圖9Α與9]5係顯示習知的使用球形間隔部之LCD製造方法Γ之步驟之流程圖；圖10Α 10Β 10c、與10D係顯示另一習知的使用柱狀間搞部之LCD製造方法之步驟之流程圖；圖11A與11B係顯示在習知的LC])製造方法中柱狀間隔

573191 圖式簡單說明部受定向烘烤製程影響之狀態；圖12A、12B、與12C係顯示在習知的LCD製造方法中柱狀間隔部受加壓封孔負載影響之狀態；圖13A與13B係顯示在習知的LCD製造方法中柱狀間隔部受重疊負載影響之大態；以及圖14A、14B、與14C係顯示在習知的LCD製造方法中柱狀間隔部受烘烤密封負載影響之狀態。【符號說明】 1 TFT基板 2 CF基板 3 液晶 5 第一透明基板 6 掃描線（閘極線） 7 第一層間絕緣膜 8 半導體層 9 >及極電極 10 TFT 11 源極電極 12 信號線 13 第二層間絕緣膜 14 接觸孔 15 晝素電極 16 第一定向膜

第24頁 573191 圖式簡單說明 21 第二透明基板 22 黑色矩f車層 23R 紅色濾、波器 23G 綠色濾波器 23B 藍色濾波器 24 平坦膜 2 5 共用電極 26 第二定向膜 27 負光阻膜 28 開口 29 光罩 30 柱狀間隔部 32 密封部 33 注入孔 101 TFT基板 102 球形間隔部 103 CF基板 104 光阻膜 105 柱狀間隔部 106 定向膜 107 密封部 108 間隙 109 注入孔 110 液晶 « iaa 第25頁 573191 圖式簡單說明 111 氣泡 W1 重疊負戴 W2 烘烤密封負載 W3 加壓封孔負載

Claims

573191 公告本六、申請專利範圍 1 · 一種液晶顯示裝置之製造方法，該液晶顯示裝置包含有一驅動元件形成於其上之一驅動元件基板以及面對著該驅動元件基板之一對向基板，液晶注入該驅動元件基板與該對向基板間之一間隙，用於維持該間隙之一柱狀間隔部配置於該驅動元件基板與該對向基板間，該液晶顯示裝置之製造方法包含：一柱狀間隔部形成步驟，用於形成該柱狀間隔部於該驅動元件基板或該對向基板上；一密封部形成步驟，用於形成一密封部，用以在該柱Φ 狀間隔部形成之後使該驅動元件基板與該對向基板彼此貼合；一液晶注入步驟，用於在該驅動元件基板與該對向基板藉由該密封部彼此貼合之後經由預先形成於該密封部中之一注入孔注入該液晶；以及一加壓封孔步驟，用於在該液晶之過多量經由該注入孔排出之後密封該注入孔，然後施加0.15至0.60 kg/cm2 的一加壓封孔負載於該驅動元件基板與該對向基板，以後確定該間隙。

第27頁 573191 、申請專利範圍 ^ 7申/青專利範圍第2項之液晶顯示裝置之製造方法’其一“重疊步驟之後跟隨著一烘烤密封步驟，用於藉由施加六/ '烤松封負載於該驅動元件基板與該對向基板而烘烤該费$部’該烘烤密封負載之值係小於在該加壓封孔步驟中所採用的該加壓封孔負載之值。 4·=如申請專利範圍第1項之液晶顯示裝置之製造方法，其中該柱狀間隔部形成步驟之後跟隨著一定向膜形成步驟，用於形成一定向膜以覆蓋該柱狀間隔部。 3 ·如申请專利範圍第4項之液晶顯示裝置之製造方法，其中該定向膜形成步驟之後跟隨著一定向膜烘烤步驟，用ς 烘烤該定向膜以從其中移除溶劑。、 6 ·如申請專利範圍第5項之液晶顯示裝置之製造方法，立中該定向膜烘烤步驟係進行於溫度150 °C至230 °C為日本_ ” 三小時。 …、寻一至

>去’其驅動元望的形 7 ·如申請專利範圍第1項之液晶顯示裝置之製造方中該柱狀間隔部形成步驟係藉由施加一光阻膜於該件基板或該對向基板上然後圖案化該光阻膜成所其月狀而進行。

第28頁 573191 六、申請專利範圍 8. 如申請專利範圍第7項之液晶顯示裝置之製造方法，其中所採用的該光阻膜係屬於負光阻膜。 9. 如申請專利範圍第1項之液晶顯示裝置之製造方法，其中該柱狀間隔部係形成於一擋光區域中。 10. 如申請專利範圍第9項之液晶顯示裝置之製造方法，其中該擋光區域之位置係選定於形成一黑色矩陣層之區域中〇 (

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