TW594145B - Method for preventing liquid from permeating - Google Patents

Description

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本發明是一種防止液體内滲之方法 妙少沒A和丨 Jr* — w 1尔用於防止一液 體之滲入到一框至内，以利於複數個面板之製 1牛 包括a)提供一第一基板，提供一第— '、y ’ m 一暴板，C)提供一印

刷裝置，d)印上一膠膜，e)塗布一假膠，以 P 一基板與第二基板等。藉由本發明所提 ）、、且〇該第 夕古氺，而7坦-制^ 铨供之防止液體内滲 之方法，即可提南製作面板的生產效率。 就-般的作法而言，當吾人需要把—容器置於一液體 理二又不希望該液體流入容器中時，通常需要對該容 器的一出入口做適當的封止措施。

請參閱第一圖Α及Β，兹舉出一機械式封止的情況，例 如有些公司是以化學蝕刻法或化學機械研磨來做二液晶基 板（在第一俯視圖A中只有顯示出一塊液晶基板1 〇 )的一 薄型化處理時，由於該二液晶基板1〇經壓合後，將為具有 一框室（Ce 11)11之容器12，為了防止第一圖B中的液體13 滲入到該二液晶基板1 〇中（特別是要防止化學蝕刻法之氫 氟酸水溶液（HF(aq)))，即需要以一層或一層以上的假膠 (Dummy Seal)14塗於基板10的四周邊緣15，以防止液體13

進入，而在該二基板1〇互相壓合時，其内部氣體即藉由假 膠14所形成的一排氣口 ，來排出於框室容器12外，接著 必須在基板1 〇壓合後（Ce 1 1尚未做完），將此排氣口 1 β用 一雄、封勝1 7來封止（封死）〇 請參閱1—圖C ，可見另一種對框室容器12的排氣口 1 6做封止的型式，其利用與假膠丨4相平行之一阻滯膠丨8來 阻擔液體1 3 ’並形成排氣口 1 6内部的一縮小通道1 9，以使

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門又$而拉長液體13滲入基板】〇内所需的時 圖〇所示，是第三種封止排氣口 Μ的型式， :用-長條膠181來獲得一拉長排氣口 16之通道i 91， 口 ΐ 液體13渗入基板1(3内所需的時間，遂使得該排氣 ^ ^ 1 了較第一圖C的縮小通道ig來得寬一些。唯如此 =來，第一圖A之封死法會增加基板1〇製程的^雜性，而 、圖c及之縮小通道並拉長通道法，雖能延長滲入時間 法，亦難免會導致該二基板丨〇所需的排氣時間明顯增加， 而使得產量降低，且液體13還是會滲入到基板1〇内。 為求改善上述問題，使得框室容器可以在不用機械式 封止的情況下，即能順利地達到阻止液體來滲入到其内部 之目的，利用此發明除了有效克服先前密封膠及縮小並拉 長通道法的缺失外’亦能使得液晶基板之製程效率可以大 幅提升。 本發明之主要目的為利用一膠膜設置於排氣口，即能 利用一毛細管現象來妨礙液體之流入到框室内部。 本發明之再一目的為使用該膠膜來縮小該排氣口之内 徑’而藉由該液體本身的表面張力即能自然地產生一前進 阻力。 本案之又一目的為運用該膠膜以使得該排氣口之内徑 突然變大，而能促成該液體產生能夠妨礙其本身流動的阻 力。 本發明為一種防止液體内滲之方法及其結構，在方法 上係用於防止一液體之滲入到一框室（C e 1 1)内，以利於複

第5頁 594145 五、發明說明（3) 數個面板（Panel)之製 ，係具有各該複數個面 板，其具有各該複數個 以供一液晶之灌入，c) 個配向膜於該面板之第 排列該液晶至一整齊方 之一排氣管口分別印上 ’俾防止該液體經由該 一假膠（Dummy Seal)於 液體之滲入該框室内， ’以形成該框室。 作’其步驟包括a)提供一 板之一第一部位，b)提供 ，板之一第二部位，而該 提供一印刷裝置，係用於 及第一部位，以利於在 向，d)於各該第一基板及 一膠膜，以縮小該排氣管 排氣管口而滲入該框室内 該第二基板之四周附近， 以及f)組合該第一基板與 第一基板 一第二基 面板係用 印上複數 該面板上 第二基板 口之内徑 ，e)塗布 以防止該 第二基板 較佳者，該方法中的該膠膜係形成一擴大輪廓於該框 室内，且利用該液體之一表面張力及毛細管現象，以阻擋 該液體之滲入該框室内。 ‘然’該方法中的液體與該膠膜係可以形成一接觸角 ’而該擴大輪廓具有一增大角度，且其大於九十度與該接 觸角的一差值。 當然，該方法中的第一及第二基板係可以為一液晶顯 示器（Liquid Crystal Display，LCD)基板，且該液體為 一氫氟酸水溶液，以進行一化學蝕刻程序，遂獲致該液晶 顯示器基板之一減重效果。 較佳者，該方法中的第一基板係為一薄膜電晶體（ Thin Film Transistor，TFT)基板，且該第二基板為一色 彩渡光片（Color Filter, CF)基板。

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又按照一主要技術的觀點來看，本發明乃一種防止液 體内滲之方法，係用於防止一液體之滲入到一框室内，以 利於複數個面板之製作，其步驟包括提供一第一基板， 係具有各該複數個面板之一第一部位，…提供一第二基板 ，其具有各該複數個面板之一第二部位，而該面板係用以 供一液晶之灌入，c)提供一印刷裝置，係用於印上複數個 配向膜於該面板之第一及第二部位，以利於在該面板上排 列該液晶至一整齊方向，d)於各該第一及第二基板之一環 狀排氣口分別塗布一環狀膠膜，以縮小該環狀排氣口之内 徑，俾防止該液體經由該環狀排氣口而滲入該框室内，以 及e)組合該第一基板與第二基板，以形成該框室。 較佳者，該方法更包括步 四周’以利於該液晶之灌入該 配向膜均係為一高分子聚合物 於該第一及第二基板上。 驟d)塗布一框夥於該面板 面板内，其中的環狀膠膜及 ’且同時由該印刷裝置覆印

長方形環，J 當然，該方法中的環狀膠膜係可以為 設置於該第一及第二基板之四周附近。 再從另一可實施的技術角度來看，本發明乃一種防』 液體内滲之結構，係用於防止一液體之滲入到一框室内， ==面板之製作’其包含一第一基板，係具有名 ΪΪΪΪ之一第一部位，一第二基板，其具有各該名 數，面板之一第二部位，而該面板係用以供一液晶之灌/ ，一印刷裝置，係用於印上複數個配向膜於該面板之第一 及第一部位，以利於在該面板上排列該液晶至一整齊方 594145

，二膠膜，其分別塗布於各該第一及第二基板之一排氣口 ，以縮小該排氣口之内徑，俾防止該液體經由該排氣口而 滲入該框室内，且該第一及第二基板係組合成該框室。 當然，該結構更可以包含塗布一框膠於該面板四周， 以利於該液晶之灌入該面板内，其中的膠膜傣可以為一膠 膜，而該排氣口為一排氣管口，且該結構更包含一假膠， 其塗布於該第二基板之四周附近，以防止該液體之滲又該 框室内。

^較佳者，該結構中的膠膜係與該假膠形成一圓形或方 形之毛細管，且與該液體形成一大於9〇。之接觸角，或該 膠膜形成一擴大輪廓，而該擴大輪廓具有一增大角度，該 角度大於90。與該液體接觸角的差值。 产當然，該結構中的膠膜係可以為一環狀膠膜，而該排 氣口為一環狀排氣口，以防止該液體經由該環狀排氣口而 滲入該框室内。 、 本發明經由上述構想的解說，即可看出所運用之防止 液體内滲的方法及其結構，確實能利用膠膜之印於排氣管 口上，而使得該排氣管口之内徑得以縮小，並兼具有應用

=體之表面張力及毛細管現象來產生阻力的特色。為了進 二步作說明，本發明得藉由下述之較佳實施例及圖示而得 到一更加瞭解。 第一圖A :是先前技術之將液晶基板的排氣口封死之 俯視示意圖； 第圖B •疋第一圖之液晶基板置於氫氟酸水溶液中

594145 五、'發明說明（6) 之側視不意圖， 第一圖C :是先前技術之將液晶基板的排氣口通道縮 小之俯視示意圖； 第一圖D :是先前技術之將液晶基板的排氣口通道拉 長之俯視示意圖； 第二圖A :是本發明之防止液體内滲之方法的較佳實 施例之平面示意圖； 第二圖B :是第二圖A之基板塗上配向膜之平面不意圖 ， 第二圖C :是第二圖B之基板塗上框膠之平面示意圖； 第二圖D :是第二圖C之二基板互相組合完成之平面示 意圖； 第二圖E :是第二圖D之二基板的SS剖面之示意圖； 第三圖：是液體流入具有擴大輪廓之一膠膜的侧視示 意圖； 第四圖A :是本發明之又一防止液體内滲之方法的較 佳實施例之平面示意圖； 第四圖B :是第四圖A之基板塗上配向膜之平面示意圖 第四圖C ·是第四圖B之基板塗上框膠之平面不意圖， 第四圖D :是第四圖C之二基板互相組合完成之平面示 意圖； 第四圖E ··是第四圖D之二基板的TT剖面之示意圖； 第五圖：是第二圖D之排氣口的正面示意圖；

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II v\tm 第9頁 594145 五、發明說明（7) 第六圖：是液體在膠膜内因擴大輪廓而造成流動受阻 的側視示意圖；以及 第七圖：是第三圖之擴大輪廓角度對應於液氣介面的 表面能及液體體積的實驗數據資料座標圖。 主要部分之代表符號： 10 : 液晶基板 11 框室 12 ： 框室容器 13 液體 14 ： 假膠 15 四周邊緣 16 ·· 排氣口 17 密封膠 18 ： 阻滯膠 181 :長條膠 19 ·· 縮小通道 191 :拉長通道 20 ： 框室 21 ： :面板 22 ： 第一基板 221 :擴大輪廓 23 ： 面板第一部位 24 ： :第二基板 241 :假膠 242 :框膠 243 •擴大輪廊 25 面板第二名 2 6，2 7 :配向膜 28 排氣管口 281 :膠膜 29 排氣管口 291 :膠膜 292 :毛細管壁 D ： · 排氣管内徑 Θ C :接觸角 3 0，3 1 :擴大輪廓 β · :增大角度 40 ： 框室 41 : :面板 42 ·· 第一基板 421 •擴大輪廉 43 ： 面板第一部位 44 : 第二基板

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，:發明說明： 441 45 48 49 443 :擴大輪廓 4 6，4 7 :配向膜 481 :環狀膠膜 491 :環狀膠膜 5 0 :毛細管 60 :管壁 6 3，6 4 :外緣 •樞膠 θ :面板第二部位 環狀排氣口 &肤排氣口 裏狀排氣口内徑 接觸角 i’ 62 ·擴大輪廓 的第二閱第二圖A至E，顯示出一種防止液體内滲之方法 到第:個實施例，係用於防止第一圖B中的液體13之滲入 二圖D中的一框室（Cell)20内，以利於複數個面板（ _ A 1之製作，其步驟包括a)提供第二圖A所示之一第 供二板22 ’係具有各複數個面板21之一第一部位23，b)提 ’，、一第二基板24，其具有各複數個面板21之一第二部位2 5 而面板21係用以供一液晶（圖中未示出）之灌入，…提 供印刷裝置（即一印刷機台，圖中未示出），係用於印 亡第二圖β所示之複數個配向膜26, 27於面板21之第一及第 一部位23, 25 ，以利於在面板21上排列該液晶至一整齊方 $ ’d)於各第一基板22及第二基板24之一排氣管口28, 29 刀別印上一膠膜281，291，以縮小排氣管口 28, 29之如第二 圖E所示的内徑D，俾防止液體13經由排氣管口 28, 29而滲 入框室20内，e)塗布如第二圖c所示之一假膠24ι於第二基 板24之外圍四周附近，以防止液體13之滲入框室2〇内，以 及f)組合第一基板22與第二基板24，以形成如第二圖D所 示之框室2 0。

594145 五、發明說明（ίο) :框室_，以利於複數個面板21之製作，其步驟包括^ 長：供第四圖A所示之一第一έ ^ ^ ^基板42，係具有各複數個面板 41之一# 一部位43，b)提供一第二基板44，其具有各 個面板41之一第二部位45，而而把41在m 八、 彳而面板41係用以供一液晶之灌 二C)提供-印刷裝置，係用於印上如第四圖8所示之複 數個配向膜46,47於面板41之第一及第二部位43 45，以 於在面板41上排列該液晶至一整齊方向，〇於各第一 4^基ίί2，，44之一 f狀排氣〇 48, 49分別塗布一環狀膠膜 ，，以縮小環狀排氣口 48，49之如第四圖5；所示的内 徑Dc，俾防止液體13經由環狀排氣口 48 49而滲入框室4〇 =j以及〇組合第一基板與第二基板42,44 ，以形成框室 此時的方法更包括步驟d’）塗布如第四圖c所示之一框 膠441於面板41四周，以利於該液晶之灌入面板41内豆 中裱狀膠膜481，491及配向膜46, 47均係為一高分子聚合物 ，且同時由該印刷裝置覆印於第一及第二基板42,44上。 環狀膠膜481，491係為一長方形環，且設置於第一及第二 基板42, ^4之四周附近。故本實施例如同第一個實施例， 但是以環狀膠膜481,491所形成之突然擴張形毛細管（如 第四圖E所示）取代第二圖c中框室2〇周圍的假膠241 ，如 此可簡化假膠塗布之步驟。 今再從另一可實施的技術角度來看第二圖，本發明乃 一種=止液體内滲之結構，係用於防止一液體1 3之滲入到 一框室20内，以利於複數個面板21之製作，其包含一第一 594145 五、發明說明（11) 基板22，係具有各複數個面板21之一第一部位23，一第二 基板24其具有各複數個面板之一第二部位25，而面板25係 用以供一液晶之灌入，一印刷裝置，係用於印上複數個配 向膜26, 27於面板21之第一及第二部位23,25，以利於在面 板21上排列該液晶至一整齊方向，二膠膜（即膠膜281， 291，亦可為第四圖之環狀膠膜481，491 )，其分別塗布於 各第一及第二基板2 2, 24之一排氣口 （即排氣管口 28, 29, 亦可為環狀排氣口 48, 49 )，以縮小排氣口之内徑（D或Dc

)，俾防止液體13經由排氣口而滲入框室20内，且第一及 第一基板22，24係組合成框室2〇。 於第四圖中的結構而言，並不需要設置任何假膠來配 合，該結構的膠膜即係為一環狀膠膜481，491 ，而該排氣 口當為一環狀排氣口 48, 49 ，以防止液體13經由環狀排氣 口 48, 49而滲入框室内。

本發明係利用液體13的表面張力及其在毛細管5〇内之 毛細管現象，即可以控制液體13在毛細管5〇内管道中的流 動（請參考US Patent 6，143,248)。當液體13與第六圖^ 示之毛細管50的一管壁60的接觸角02大於90。時，液體 無法自發式在管中流動。反之如第三圖所示，當液體13鱼 毛細：管壁292的接觸角小於90。冑，液體13會自發/式 :入：L。但是在第六圖中，當毛細管50管徑Dc有突然變 大之輪廓51,52 ，液體13流至此處即需要改變第三圖 圓弧角心成為第六圖中的接觸角^ ’以滿足力平衡 。所以會在此處產生一個妨礙液體13前進的阻力（如第二^

594145 五、發明說明（12) 圖所示者）。 請參閱箪，即可以看出以水（H20)為實施例，在 設定毛細管高度hn為5/zm，接觸角0c為20。管壁厚W為 100 //m的情況下，各個增大角度召是由〇 ° —直增加到 90° ，當液體體積（Liquid Volume，單位為pL)不斷增加 ，相對地，液氣介面的表面能（Energy，單位為pj )是隨 著角度的增加而不斷地提高。而依Man氏等人的計算（P. F. Man et al·，MENS Conference 1 9 98 )得知，要克服此阻 力的最小壓差（ΔΡ)為： ΔΡ h cos sin β sm 一 COSy0 + sin β sin a sin

例如，hn = 5/zm，0C = 2O。，万=90。時，此壓差約為1〇k Pa(l· 4mH20)，所以可以達到阻止液體（水）前進 (即框室20 )内部的目的。 體 的排氣口 則可省去 茲再簡述 所以若將先前技術改以上述方式將假膠2 41

28,29變成具毛細管5〇液體13流動障壁221，243 排氣口 28, 29的封止作業，將可縮短製程時間 LCD Ce 11與本方法有關之步驟如下： 1.TFT及CF進行PI印刷時，在假膠241的排氣口⑼ 一併印上PI (第二圖C); 位置 2·塗上框膠242及假朦9/11 1 4. η · . f又修241 (Sealant Dispensing,第二圖ρ );以及

第15頁 594145 五、發明說明（13) 3.TFT及CF組合（TFT + CF)，具毛細管5〇液體13流動障壁221 ，243之排氣口 28, 29成型。 因為PI及假膠241都是疏水性，且排氣口 28, 29又形成 一個突然擴大的輪廓221，243，所以，無論液體是親水性或 疏水性都可以被此排氣口 2 8，2 9阻擋，不會滲入基板2 2，2 4 内。如此，可以省下排氣口 28, 29封止的步/驟，也不必縮 小排氣孔道或拉長排氣孔道來延緩液體滲入，而致使排氣 速率下降，導致生產效率降低。 、 綜上所述，本發明確能以一嶄新式的設計，藉由一種 防止液體内滲之方法及其結構，而獲得一種排氣口具有毛 細管現象的構造，以達到免除排氣口封止及縮小或拉長排 氣孔道的便利性。並且所運用之膠膜係設置於該二液晶基 板内，能促成該排氣管口得以產生—毛細管現象以防液體 滲入之功效，足以大幅提昇該液晶基板之製程效率，而極 適合工業上之生產。故凡熟習本技藝之人士，得任施匠思 而為諸般修飾，然皆不脫如附申請專利範圍所欲保護者。

Claims (1)

1. 1 · 一種防止液體内渗之方法’係用於防止一液體之渗入到 一框室（Cell)内，以利於複數個面板（Panel)之製作，其 步驟包括： 提供一第一基板’係具有各該複數個面板之一第_部 位； 。 提供一第二基板，其具有各該複數個面板之一第二部 位’而該面板係用以供一液晶之灌入； 提供一印刷裝置，係用於印上複數個配向膜於該面板 之第一及第二部位，以利於在該面板上排列該液晶至一整 齊方向； 於各該第一基板及第二基板之一排氣管口分別印上一 膠膜，以縮小該排氣管口之内徑，俾防止該液體經由該排 氣管口而滲入該框室内； 塗布一假膠（Dummy Seal)於該第二基板之四周附近， 以防止該液體之滲入該框室内；以及 組合該第一基板與第二基板，以形成該框室。 2 ·如申請專利範圍第1項所述之方法，更包括一步驟即塗 布一框膠於該面板四周，以利於該液晶之灌入該面板内， 其中該膠膜及配向膜均係為一高分子聚合物（p〇lyimide， PI) ’且同時由該印刷裝置覆印於該第一及第二基板上。 3 ·如申請專利範圍第2項所述之方法，其中該膠膜係形成 一，大輪廓於該框室内，且利用該液體之一表面張力及毛 細官現象，以阻擋該液體之滲入該框室内。 4·如申請專利範圍第3項所述之方法，其中該液體與該膠

   594145 六、申請專利範圍 膜係形成一接觸角（0c) ’而該擴大輪廓具有一增大角度 ，且其大於九十度與該接觸角的一差值（7/2-0C)。 5 ·如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該第一及第二 基板係為一液晶顯示器（Liquid Crystal Display，LCD) 基板，且該液體為一氫氟酸水溶液，以進行一化學钱刻程 序’遂獲致該液晶顯示器基板之一減重效果。 6·如申請專利範圍第丨項所述之方法，其中該第一基板係 為一薄膜電晶體（Thin Film Transistor，TFT)基板， 該第二基板為一色彩濾光片（C〇 lor Filter)基板。 7 · —種防止液體内滲之方法，係用於防止一液體之滲入到 一框至内’以利於複數個面板之製作，其步驟包括： •提供一第一基板，係具有各該複數個面板之一第一部 位， 提供一第二基板，其具有各該複數個面板之一第二部 位’而該面板係用以供一液晶之灌入；· j供一印刷裴置，係用於印上複數個配向膜於該面板 =一及第二部位，以利於在該面板上排列該液晶至一整 此m2各該第—及第二基板之一環狀排氣口分別塗布一環 β π “祕^縮小該環狀排氣口之内徑，俾防止該液體經由 該n氣口而滲人該框室内；以及 8·如、基板與第二基板，以形成該框室。 一框膠^該面^圍第7所述之方法，t包括—步驟即塗布 ^反四周，以利於該液晶之灌入該面板内，j：

   594145 六、申請專利範圍 一環狀膠膜，而該排氣口為一環狀排氣口，以防止該液體 經由該環狀排氣口而滲入該框室内。 1^· 第20頁