TWI223307B - Method of forming spacers on a substrate - Google Patents

Description

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【务明所屬之技術領域】 本發明是有關於一種平 、Α 關於在基板上形成处„士 ί 衣k方法，且特別是有 巾成工間支撐柱（Spacer)的方法。 【先前技術】 者對週邊之聲光設備要 管或稱映像管（Cathode 於體積過於龐大，在現 已漸不敷需求。因此， nel Display)技術相繼丨 d Crystal Display ； splay Panel ; PDP)，以 Display ; FED)，已漸漸 由於多媒體的迅速發展，使得使用 求愈來愈高。以往常用的陰極射線 Ray Tube，CRT)類型的顯示器，由 今標榜輕、薄、短、小的時代中， 近年來有許多平面顯示器（Flat pa 被開發出來，如液晶顯示器（Liqui LCD)、電漿平面顯示器（piasma Di 及場發射顯示器（Field EmissiQn 成為未來顯示器之主流。 其中，FED發光原理舆cr丁類似，主要利用電子撞擊塗佈在 玻璃面上螢光體，使螢光體發亮。由於具有映像管高晝質 的優點，再加上面板厚度薄，較傳統液晶面板的「視角 】」 使用'度範圍過小」及「反應速率慢」而言，具 有反應速率快、良好的協調顯示性能、高亮度、輕薄構 造、使用溫度範圍大、光效率高、視角大等優點。也因為聲 fed為自體發光的平面顯示器，結構中使用高效率螢光膜 技術，所以不須背光即使在戶外陽光下使用，依然能夠提 供優異的亮度表現。 FED結構，乃由分別屬於陽極與陰極的兩基板所組成，且兩

第6頁 1223307 五、發明說明（2) _ 片平板間為近似真空狀態。其中一美 基板，其上涂有罄 土板了為乳化銦錫破璃 成。場發射；？；：：：：基板則由場發射陣列所組 =。：行工作時，陰極在極低的閘極偏壓下 =陣 ί所；=低能電子受陽極的加速撞擊營光粉：；：。 销cl粉如乙銘石榴石摻賴綠）、氧化錫i雜 石夕酸-推雜飾（藍）、硫化銀錄摻雜 在FED衣作過程中當兩基板完 基板封裝並加以抽直空，通常項伟丁序後’必須將兩 私π 、a 、 ^ 通书須使上下基板間達到至Φ ] η-6 r r)勺壓力，才能使場發射電子不 =影響。當兩基板間處於高真空狀態時；； ”ί而造成上下基板之間的空間間隔不均句 間放置空間支撐物（Spa二，^持上^ =之 j響晝面的解析度，所以這些空間支樓二==會 粉，亚且需置放於在書辛 此‘住螢先 matrix)層的位置上，—/厚^旦也素^間+例、如黑體⑻^ 於所希望的基板械手臂抓取支樓物，再將其置放 習知利用機械手臂抓版处M + #仏 的方法，㊉了 支 再將其置放於基板上 奋易破壞空間支撐物以及對準不易等缺 !2233〇7 五、發明說明（3) 點’於量產時更是費時啬六。 # ^ ee ^ ^ . 、 費力 因此，如何使量產加速並保 符二間支撐物的完整性，便是一個重要的課題。 【發明内容】 板多趨向大尺寸來發展，，大尺寸面板來說， 的：ί::;:間便是決勝關鍵之一。因&，本發明的目 輔助二、蓋；^t於基板上形成空間支撐物的方法’利用 上」ϊίΐ::?:使支樓物可自我對準的排列於基板 丄以減少製程時間。 ίϊ十；：的，發明所提出於基板上形成支撐物的方法 接著η /供一治具，此治具中並具有數個微溝槽； ^者’使複數個支撐物落於治具表面上’並藉由震動的方 支樓物落於微溝槽中；隨後，塗佈黏膠於顯示器基 面’並以顯示器基板具有黏膠的一面與治具上的支 ::相對，並進行壓合，使支撐物黏合於顯示器基板上； 之後’使支撐物由治具的微溝槽中脫離。 ^ =支撐物落於治具表面上的方式可利用流動流體帶動 或直接灑佈。並且，在本發明較佳實施例中，當支撐物落 於微溝槽内時，並可利用紫外線裂解膠黏著或靜電^持的 方式，使支撐物暫時性地固定於微溝槽内。一般的支禮物（ 可為十字型或長方形，其中微溝槽的邊長可加以調整二例 如使十字型的支撐物以X型排列於方形的微溝槽斜對角，如 此可控制支撐物的方向。並且，可於微溝槽結構中加設突 起物結構，也可用以控制支撐物的排列方向。另外，2佳

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微溝槽結構的開口面積俜女协iι二姓 ， > 領诉x於其底面面積，如此可具有斜 坡側面，使支撐物較易落入微溝槽中。 利用本發明之方法，可減少於基板上形成支撐物的製程時 間’並保持空間支撐物的完整性。 【實施方式】 第1圖至第4圖所繪示為根據本發明一較佳實施例，於基板 上形成空間支撐物之流程示意圖。 請參照第1圖，首先，形成一治具1 〇 Q，此治具丨〇 〇中並具有 數個微溝槽1 0 2。這些微溝槽1 〇 2係貫穿治具1 0 〇，並且其位 置、間隔與數量，會與所形成的空間支撐物做搭配。舉例 來說，一般空間支撐物需置放於在晝素與晝素之間的黑體 層位置，所以微溝槽1 〇 2之間的間隔也就必須和晝素間黑體 層間隔相同。 ^ 並且，準備一基板1 〇 4，在其一側的表面上塗佈紫外線裂解 膠1 06 ’此基板1 04並非FED的構成基板，而是一輔助基板。 接著’以基板1 0 4上具有紫外線裂解膠1 〇 6的一側與治具1 〇 〇 相對，將基板1 0 4與治具1 〇 〇貼合。由於微溝槽1 〇 2係貫穿治 具100，因此當基板104與治具1〇〇貼合後，微溝槽丨〇2即會 暴露出部分的紫外線裂解膠1 〇 6。 接著’睛參照第2圖’當基板1 〇 4與治具1 0 0貼合後，使數個 支撐物1 0 8落於治具1 〇 〇不與基板1 〇 4貼合的另一側表面上。 並且，使貼合的基板104與治具100左右震動，如圖中治具 1 0 0兩側的箭頭方向所示，如此可使落於治具1 〇 〇表面上的

第9頁 1223307 五、發明說明（5) ^ 3 11 ^辰動而陷入微溝槽1 〇 2中。落於微溝槽1 0 2中部分 於i、、聋样ίο’？:由於所暴露的紫外線裂解膠，而被暫時固定 盆 ' 曰、中’如圖中所示的數個支撐物108a所示。 ^ ^ΐ述支撐物1 〇 8落於治具1 〇 〇表面上的步驟，可用 j =體或可揮發液體的流動流體來帶動支撐物1〇8，使其 洛於治fl00±，或者將支撐物1〇8直接灑佈於治具1〇〇上？ 並 落於/σ具1 〇 〇上的支撐物1 〇 8數量可大於治且1 〇 〇中的

微溝槽戰目，也就是大於所需空間支撐物的數量，：此 可牦加支撐物1 〇 8落於微溝槽丨〇 2中的機率，使得此一步驟 的製程時間減少，但本發明不限於此。 I 接著，請參照第3圖，先塗佈一永久膠（未繪示）於基板UQ ' 上此基板11 〇即為F E D的構成基板之一。在塗佈完永久膠 後，將基板110具有永久膠之一面與治具丨〇〇具有支撐物/〇8 的一面相對，並進行壓合，使支撐物與基板丨丨0接觸。如此 一來’治具1 0 0上的支撐物1 〇 8會因為永久膠的關係，而黏 合於與基板110上。基板上塗佈永久膠的面積可為整面基 板’但這樣可能會耗費永久膠材料或造成其他問題，所以 可僅在所需形成空間支撐物的位置上塗佈永久膠即可。 隨後，利用紫外線1 1 2照射基板1 〇 4上所塗佈的紫外線裂解 膠’較佳的方向係由基板1 04不與治具1 〇〇貼合的一側，但< 本發明不限於此。當紫外線1 1 2照射紫外線裂解膠後，會使 得紫外線裂解膠失去黏性。因此，支撐物1 08只有與基^ 110黏耆貼合’當由治具10 〇上移開基板11 〇時，也將支撐物 1〇8同時由微溝槽中脫離。即完成基板11〇上的空間支撐物 五、發明說明（6) 製作，如第4圖所示— 本發明使用紫外線列 性，使支撐物暫時=6膠的目的為利用其暫時固定的特 微溝槽外，並且當二1微溝槽中，避免因震動而又跳出 使其失去黏性，^ f外線照射紫外線裂解膠時，即可 此，暫時固定的元響支撐物黏著於FED基板上。因 不限於此。舉例來t、/ ，皆可使用於本發明中，本發明 可使支撐物暫時固:於^用一般所使用靜電固持方法，也 所以靜電固持方、、;彳放溝槽中，並且之後可加以解除， 方法時且ί:;用於本發明中。當利用靜電固持 以本發明也不限於此。j溝槽並不一定需要貫穿治具，所 為簡單，但是如果可斟二用暫時固定之機制’可使製程較 去此暫時固定的元件❹1的震動機制加以調| ’也可省 暫時固定之機制。 置，所以本發明並不-定需要此 ί::用的永久膠即是利用於永久固定的 二方所構成，，是其他具有固定特 ^ 也可適用於本發明中。 仵1U:為輔助用途並塗佈紫外線裂解膠的基板，較 二S 貝Τ構成，如此在與治具及fed基板的對準上較 當：易。=的空間支撐物可由例如玻璃材質所構成。 治具可利用塑膠射出成型或快速成型等 :法’針對面板尺寸及製程需要來製作，發明不 此。 顯示器中所使用的空間支撐物具有多種形肖大，一般具有對

1223307 五 、發明說明（7) 稱 性’第5圖中的（a )所緣示為長條型的空間支撐物示意 圖’而（b)所繪示為十字型的空間支撐物示意圖。並且\應 用在本發明中的空間支撐物其高度比長及寬還小者為較 佳，亦即如第5圖中所示，高度h小於寬度4並且小於長度 L ’這樣才不會造成重心不穩的問題。也就是說，空間支撐 物具有兩個較大的底面積，如第5圖中（a)(b)空間支撐物的 斜線區域所示，當空間支撐物落於平面上時，大多由較大 的，面積與平面做接觸。目前用於顯示器中的空間支撐物 其向度大多比長及寬還小，因此不需另外製作。 ίίΐϊ及宽還小的空間支撐物’利用紫二線裂解膠與治< :羊=量的調整，可使空間支撐物順利落於微溝槽中。 :紫ί:二由於一般紫外線裂解勝的黏性不強(使用者可針 系外線裂解膠黏性加以調整），因此 的底而社枝& 田工間支擇物以車父小 &面積接觸於紫外線裂解膠時，小 足以多拄雷& j ®槓的接觸黏性並不 乂叉持震動造成的影響（使用者 整），所LV 士 u J町對震動力$加以調 ^ i系外線裂解膠黏性與震動 ^更 面積落於微溝枰日# 1^ Λ 里使支撐物以較大底 、生_L W "ft日可其底面積接觸魏神，卜人XT； γ i & 動造成的影響，而宗入从㈤，^ 生恰巧可抵抗支撐震 治具中微溝槽的# 备旦/疋主空間支撐物。 ^以，排列形狀f空間支撐物落入微溝槽的機< =構圖。請參:明J J 3例’ ·溝槽的俯視與剖面 分為上下兩部分。Λ部本的發門明^ '面積為αι ，其四個側面具 1223307 五、發明說明（8) 有往開口内縮減的斜古产 四個侧面則為垂】=二丰部：開口面積為A2，其 Μ将，你尸p ί直/〇具表面。由於上半部具有斜坡側面的 Α 0 '、使 半部的開口面積Α1大於下半部的開口面積 二槽設計優點為，具有較大的開口面積^， 二：用構形狀的空間支標 口=== 所示需分為上現斜坡狀’並不一定需要如第6圖中< 在本發明較佳實施例中， 其所搭配的微溝样升狀可為导二：形的空間支撐物， 槽形狀時，才會落入其中。而當使= 匕上：’除了使用十字型的微溝槽外，更可使用 如弟7圖所不本發明所設計的微溝 考量方形的對角長声合异於、嘉且电月>'、、、弟（圖，由於 ?二1 〇8落於Wl °2時，支樓物1。8的 排列於方型之微溝槽1〇2的對角上。因 的十字型對於其他方向時，並無法落於微1 二？Γ:如第8圖所示，必須在經由震動而改變支:物 角方二Λ_。8的"型轉動到微溝㈣2之方型對 角方向日守，才會落於微溝槽1〇2中。如 j 1 08於基板上的排列方向。 ^控制所有支撐物 1223307 五、發明說明（9) 第9圖所繪示根據本發明另一較佳實施例，微溝槽結構示意 圖。請參照第9圖，其中本發明在微溝槽1 0 2的開口中，加 入至少一個突起物1 2 0。此突起物的1 2 0的作用也是在控制 支撐物1 0 8於基板上的排列方向，因此突起物的1 2 〇的所在 位置會使得開口的寬度或長度減少，如果這樣的長度小於 支撐物長度或寬度，即可防止支撐物以錯誤的位置落人微 溝槽中。 本發明上述之方法除了可應用於例如奈米碳管場發射顯示 器（Carbon Nanotube Field Emission Display ; CNT-FED)等FED領域外，也可視需要而應用於其他顯示器領 域，本發明不限於此。 w、 本發明之方法，利 基板上的支撐物貼 量生產時間加速並 型的塑膠治具成本 式來說，更可具有 雖然本發明已以一 定本發明，任何熟 範圍内，當可作各 圍當視後附之申請 用治具及輔助基板 合，由於簡短製程 保持支撐物的完整 低廉，較習知利用 減少成本的優點。 較佳實施例揭露如 習此技藝者，在不 種之更動與潤飾， 專利範圍所界定者 即可在短時間内完成 時間，所以可使得大 性，並且利用射出成 機械手臂或人工的方 上’然其並非用以限 脫離本發明之精神和 因此本發明之保護範 為準。

1223307 圖式簡單說明 為讓本發明之上述和其他目的、特徵、優點與較佳實施例 能更明顯易懂，請輔以所附圖式，其中： 第1圖至第4圖所繪示為根據本發明一較佳實施例，於基板 上形成空間支撐物之流程示意圖； 第5圖所繪示較佳空間支撐物的示意圖，其中（a)為長條型 的空間支撐物，（b)為十字型的空間支撐物； 第6圖所繪示根據本發明較佳實施例，微溝槽的俯視與剖面 結構圖； 第7圖所繪示十字型空間支撐物落於微溝槽中的示意圖； 第8圖所繪示十字型空間支撐物無法落於微溝槽中的示意 4 圖；以及 第9圖所繪示根據本發明另一較佳實施例，微溝槽結構示意 圖。 【元件代表符號簡單說明】 100 治具 102 微溝槽 104 基板 106 紫外線裂解膠 108 支撐物 110 基板 112 紫外線 120 突起物 h 高度

第15頁 1223307 圖式簡單說明 d 寬 度 L 長 度 A1 開 V 面 積 A2 開 U 面 積

lllliiil

Claims (1)

1223307 六、申請專利範圍 1. 一種於基板上形成空間支撐物的方法，至少包含： 提供一治具，其中該治具中並具有複數個微溝槽； 使複數個支撐物落於該治具之一面上； 震動該治具，使該些支撐物落於該些微溝槽中； 塗佈一黏膠於一第一基板之一面； 使該第一基板具有該黏膠之該面與該治具上之該些支撐物 相對並進行壓合，使該些支撐物黏合於該第一基板上；以 及 使該些支撐物由該治具之該些微溝槽中脫離。 2. 如申請專利範圍第1項所述之於基板上形成空間支撐物 的方法，其中使該些支撐物落於該治具上係利用流動流體 帶動該些支樓物。 3. 如申請專利範圍第1項所述之於基板上形成空間支撐物 的方法，其中使該些支撐物落於該治具上係利用灑佈方 式。 4. 如申請專利範圍第1項所述之於基板上形成空間支撐物 的方法，更包括當該些支撐物落於該些微溝槽内，使該些@ 支撐物暫時性地固定於該些微溝槽内。 5. 如申請專利範圍第4項所述之於基板上形成空間支撐物 的方法，其中上述之微溝槽係貫穿該治具。

第17頁 1223307 申請專利範圍 圍第5項所述之於基板上形成空間支撑物 二::更g括提供一第二基板於該治具之另一面，該第 η二，反/、孩/σ具接觸之一表面係具有一暫時性黏膠，藉以 固疋洛於该些微溝槽内的該些支樓物。 7. 如申請專利範圍第6項所述之於基板上形成空間支撐物 的方法’其中該暫時性黏膠微一紫外線裂解膠。 8. 如申請專利範圍第7項所述之於基板上形成@間支 的方法，其T使該些支撐物由該治具脫離之步驟係利 外線照射该第二基板，使該紫外線裂解膠失去黏性。” 9·如申請專利範圍第4項所述之於基板上形成空間 的方法，更包括提供一靜電固持裝置，藉以固定落 ^勿 微溝槽内的該些支撐物。 / < ^些 10·如申請專利範圍第1項所述之於基板上形成空間 的方法，其中該支撐物為十字型。 θ 芽物 11·如申請專利範圍第1 0項所述之於基板上形成空間支_ 物的方法，其中該支撐物之十字型係位於該微溝槽之芽 角。 胃斜對

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:心；::;；;:1為項長所方述型之於基板上形成空間支㈣ 1 3.如申明專利範圍第1項所述之於基板上形成空間支撐物 的方法中該些微溝槽之開口面積係大於底面面積。 1 4 ·如申凊專利範圍第】項所述之於基板上形成空間支撐物 的方法，其中該些微溝槽中更包括至少一突起物。 15· 一種於基板上形成空間支撐物的方法，至少包含： 形成複數個微溝槽於一治具中，其中該些微溝槽係貫穿該 治具； 塗佈一紫外線裂解膠於一第一基板上； 將4弟一基板具有该紫外線裂解膠之一面與該治具相對， 並貼合於該治具之一側，其中該微溝槽係暴露該第一基板 具有該紫外線裂解膠之部分表面； 使複數個支撐物落於該治具之另一側之表面上； 震動該治具，使該些支撐物落於該些微溝槽中，並利用該 第一基板上之該紫外線裂解膠以暫時固定； μ 塗佈一永久膠於一第二基板上； 將該苐二基板具有該永久膠之一面與該治旦上之兮此 “ 物相對並進行壓合，使該些支撐物與該第二基板接^支樓 及 ’以 使該些支樓物由該些微溝槽中脫離。

第19頁 1223307 六、申請專利範圍 16. 如申請專利範圍第1 5項所述之於基板上形成空間支撐 物的方法，其中使該些支撑物落於該治具之另一側之表面 上的步驟，係利用流動流體帶動該些支撐物。 17. 如申請專利範圍第1 5項所述之於基板上形成空間支撐 物的方法，其中使該些支樓物落於該治具之另一側之表面 上的步驟，係利用灑佈方式。 18. 如申請專利範圍第1 5項所述之於基板上形成空間支撐 物的方法，其中該支撐物為十字型。 19. 如申請專利範圍第1 8項所述之於基板上形成空間支撐 物的方法，其中該支撐物之十字型係位於該微溝槽之斜對 角。 20. 如申請專利範圍第1 5項所述之於基板上形成空間支撐 物的方法，其中該支撐物為長方型。 21. 如申請專利範圍第1 5項所述之於基板上形成空間支撐 物的方法，其中該些微溝槽之開口面積係大於底面面積。 22. 如申請專利範圍第1 5項所述之於基板上形成空間支撐 物的方法，其中該些微溝槽中更包括至少一突起物。

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