TWI247328B - Method for grabbing spacers using inductive procedures - Google Patents

Description

1247328 案號911366肋 五、發明說明（1) 發明所屬之技術領域 本發明係關於一種配置平面顯示器之空間支撐柱的方 法’特別是有關於-種利用感應方式抓取空間支撐柱 (spacers)放置於作為場發射顯示器（Field Emissi〇n Display，FED)電極板上之方法。 先前技術 在平面顯不器的製程技術中，陰極面板與陽極面板之 間必須要有空間支撐柱（簡稱：支撐柱，spacers)來控制 上下面板間的距離，以維持陽極板及陰極板之間一定的間 距0 場發射顯不器（Field Emission Display，FED)，為 平面顯不器（Flat Panel Display )之一種，近幾年受到廣 大的注意’主要是其除了具有如液晶顯示器（Liquid Crystal Display，LCD)輕薄的特性之外，更具有如陰極 射線管（Cathode Ray Tube, CRT)的高亮度自發光優點。 在場發射顯示器中，陽極板及陰極板間的距離與場發 射操作電壓有關。在陽極板及陰極板間加入支樓柱的目的 為維持上下面板之均勻間隔。尤其當兩面板封襞 (package)抽真空時，上下面板間之壓力需達到1〇—6 t〇rr以 下才能避免場發射電子受到殘留氣體的影響，此時上下兩 面板間達到高真空狀態，會因内外壓力差而造成上下板之 空間間隔不均，影響顯示品質及面板壽命。在上下兩面板 間放置特殊南度之支樓柱，可有效將上下板維持均勻間 隔、保持均勻電場及良好的抽氣效率。

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關於顯示器中支撐柱之抓取放置方法，傳統的作法是 利用一機械手臂’以兩個或兩個以上的接觸端以接觸施力 的方式抓取支撐柱，將支撐柱移至於基板上的欲放置區 域。此種作法不但不易抓取支撐柱（要考慮對準欲抓取位 置），在抓取過程中挾取端容易破壞支撐柱，而且抓取過 程費時，降低量產速率。 一步影響 ’因此使 程場發射 持支撐柱 合使用。 技術中， 然真空吸 所使用的 因解析度 真空吸附 顯示器支 在場發射顯示器中，支撐柱的截面大小更進 到螢幕畫面的解析度（支撐柱截面為未發光區域） 用具有高高寬比（aspect ratio)的支撐柱將是製 顯示器的趨勢，支撐柱的厚度將會變得十分薄。 利用機械手臂抓取支撐柱的作法，在考慮保 完整及是否容易抓取的前提下，勢必越來越不適 真空抓取（吸附）技術也常用在平面顯示器的製程 像是玻璃基底、電極基板的抓取（吸附）等等。雖 附技術可以避免支撐柱的破壞，但場發射顯示器 支撐柱常是以長條型及十字型所組合的結構，^ 的考量支撑柱的寬度甚小，小於丨00 V 以使用 裝置，所以真空抓取技術並不適合運用在場發射 撐柱的抓取放置上。 發明内容 有鑑於此，本發明之目的在於提供—種利用感應方式 抓取顯示器支撐的方法，感應方式係指利用一非接觸力 (超距力）的方法，包括磁力與靜電力吸附。 1247328 號 91136fi 肋

五、發明說明（3) 顯干ϊϊΐί目的’本發明是關於一種利用感應方式抓取 '支撐柱之方法係利用感應方式（磁力或靜電力方 非接觸施力的方式抓取支樓柱，避免在抓取過程 #需=μ ϋ f構遭到破壞，且抓取容易（不需像機械手臂 二需對準欲挾取位置），可增加場發射顯示器的量產速 ^士發明之步驟包括：提供一可利用感應方式(磁力或 方式)吸附之空間支撐柱’利用一具感應力(磁力或 静電力）的吸附盤進行一感應程序（磁力或靜電力吸附 ::取該支撐柱；《供一欲放置支撐柱的基板，利用該感 應力吸附盤放置被抓取之支撐柱於該基板上欲放置區域: 本發明是關於一種利用感應方式抓取場發射顯示器支 撐柱之方法，感應方式主要包括磁力或靜電力方式， 非接觸挾取方式抓取（吸附）支撐柱。 欲放置支撐柱的基板可為平面顯示器的上板或是下 板’像是場發射顯示器的陽極板或是陰極板。 支樓柱間隔於陽極板與陰極板之間，用來維持 及陰極板之間一定的間距，避免封裝時上下兩面板間 真空下（10-6torr以下），會因内外壓力差而造成上θ : $間間隔不均，影響顯示品質。且支撐柱間隔於陽極 陰極間’可使場發射顯示器之抽氣效率及氣導增力二 感應方式主要包括磁力或靜電力方式，利 取方式抓取（吸附）支撐柱。 挾 可利用感應方式吸附之支撑柱係指—可被 (磁力或靜電力）吸附盤吸附的支推，通常是具（部：或

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案麓91136R妁 五、發明說明（4) 全部）可吸附材質（部份或全部）之支撐 ' 貼附具鐵磁性（鐵、鈷、鎳或合金）或’像是具有或是 支撐柱、具有兩層或兩層以上且其中至I電感應性材質的 力吸附材質（或磁力吸附材質）之支撐柱二，—層為具靜電 式鍍上磁力吸附材質之支撐柱。支撐柱=疋經金屬鍍祺方 或全部）介電質、陶瓷或是玻璃材質$之支斤可為具有（部份 對於磁力吸附方式，支撐柱之結構為*柱。 射顯示器中當作支撐柱的結構，τ為柱狀可：用於場發 :型、L型、長條型結構或其混合結構可父又型、工 或兩個以上交又點（cross point)結構，包Ζ = 兩個 字型、田字型、鋸齒型或其混合的結構。、王 路J於靜！ Γ及附方式，支樓柱之結構為任何可用於場 發射』不器中备作支撐柱的結構’彳為柱狀型、交叉型 工字型、L型、長條型結構或其混合結構’尤其以具有兩 個或兩個以上交叉點（cross p〇int)結構較佳。 本發明所提供的利用感應方式抓取顯示器支撐的方 法，在利用該感應力吸附盤放置被抓取之支撐柱於該基板 上欲放置區域時，更可包括利用一對位方式使支撐柱放置 於該基板上欲放置區域，達到精確對準的目的。此對位方 式可為利用電荷麵合器（CCD、Charge- CQupled DeVie幻 與對位記號（al lgnment mark)來針對吸附盤跟基板對準的 方式。 綜上所述’本發明和習知技術比較之下，具有以下優 點： 第10頁 1247328

rf )#里由本發明的利用感應方式抓取支撐的嬙缶丨 :置，可ίϊ-4、：：，機械手臂抓取時需費時對準抓取 位I J大巾田即痛產出（through-put)時間。 π以(』)底ϊ ΐ ί發明的利用感應方式抓取支擇柱的機制， ρ徹底避免支樓柱在抓取時遭到破壞，保持支撐柱完整 性。 (3)在本發明中，可使用的支撐柱結構不會受到感應

力吸附盤的限制，而感應力吸附盤可依支撐柱的尺寸\乍〜更 換。亦即根據本發明的方法，產品尺寸的發展不會受到任 何的限制。 ，讓本發明之上述和其他目的、特徵、和優點能更明 顯易懂’下文特舉出較佳實施例，並配合所附圖式，作詳 細說明如下： 實施方式

本發明適用於場發射顯示器（FED)之製程。請參閱第】 〜6圖’用以說明感應方式抓取支撐柱（spacers)及放置於 場發射顯示器中的電極基板上之流程。 第一實施例 首先’請參閱第1A圖，提供一田字形結構的橡膠或玻 璃材質支撐柱（spacers)120(高度為200 //m或以上），置於 —平面’將欲吸附面朝上。提供一如陶瓷材質内有產生靜 電力裝置之靜電力吸附盤11〇，通電後使其具有靜電力， 將靜電力吸附盤11〇置於橡膠材質支撐柱（spacers) 120

第11頁 1247328 ____案號91136683 年月日 修正 _ 五、發明說明（6) 上’由上往下緩慢下降直到支樓柱（Spacers)12〇被吸附盤 11 0吸附。 其次，請參閱第1B圖並同時參考第5圖。第5圖係第1C 圖沿5 - 5 ’斷線的側視剖面圖。提供一場發射顯示器陰極板 或％極板130 ’具有複數個螢光層（phosphor layers)132 與複數個黑體層（black matrix layers，一般亦稱為黑色 矩陣層）134，將支撐柱（spacers)i2〇置於場發射顯示器陽 極板130上，利用電荷耦合器（CCD、Charge— c〇upied Device)觀察吸附盤110與場發射顯示器陽極板13〇上之對 位記號（alignment mark)之關係來進行對準。關於對準之 方式’也可以採用支撑柱對準機（Spacer alignment machine)。對準完後，請參閱第1C圖，將吸附盤n 〇所通 的電放掉（off)，使支撐柱120鬆開，使支撐柱完全置於黑 體層（black matrix layers)134上，移開吸附盤，此時利 用靜電力抓取場發射顯示器支樓柱於陽極的過程便算完 成。 第二實施例 首先’提供一梳子形結構的如介電材質支樓柱 (spacers)420 (高度為200 /zm或以上），以黏附的方式或是 經金屬鍵膜方式在支撐柱外框貼附（21〇)或鑛上磁力吸附 材質310(包含鐵（Fe)、鈷（Co)、鎳（Ni)或上述金屬之合 金），請參閱第2圖及第3圖，將欲吸附面朝上，置於一平 面。k供一電磁感應系統的磁力吸附盤41〇，此吸附盤41〇 上具有多個電磁感應金屬條412，請參閱第4人圖，通電後

第12頁 五、發明說明（7) 具有磁力，可由通入的電流量來改變磁力的大小。將磁力 吸附盤410置於此經處理的支撐柱（3叩(^1^)42〇上，由上 在下緩慢下降直到支樓柱（Spacers)42〇被吸附盤41〇吸 附0 其次，請參閱第4B圖並參考第6A圖及第6B圖。第6A圖 及第6B圖係第4C圖沿6-6,斷線的侧視剖面圖。提供一場發 射顯示器陽極板或陰極板4 3 0，具有複數個場發射列陣 (Field Emission Array)(包括絕緣層 432、閘434 及發射 尖端436) ’將支撐柱（spacers)42〇置於場發射顯示器陰極 板430上，利用電荷耦合器（CCD、Charge_ c〇upied Device)觀察磁力吸附盤41〇與場發射顯示器陰極板430上 之對位記號（alignment mark)之關係來進行對準。關於對 準之方式，也可以採用支撐柱對準機（spacer alignment machine)。對準完後，請參閱第4C圖，將吸附盤4丨〇所通 的電放掉（off)，使支撐柱420鬆開，使支撐柱完全置於陰 極板430上之欲放置區域。移開吸附盤，此時利用靜電力 抓取場發射顯示器支撐柱於陽極的過程便算完成。 雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以 限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神 和範圍内，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之保護 範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。 1247328 案號 91136683 年月曰 修正 圖式簡單說明 第1 A〜1 C圖係顯示本發明靜電力感應方式配置支撐柱 的示意圖。 第2圖係顯示貼附具有磁力吸附材質之支撐柱。 第3圖係顯示以金屬鍍膜方式鍍上磁力吸附材質之支 撐柱。 第4 A〜4C圖係顯示本發明磁力感應方式配置支撐柱的 示意圖。 第5圖係第1C圖沿5-5’斷線的側視剖面圖。

第6A圖及第6B圖係第4C圖沿6-6’斷線的侧視剖面圖。 符號說明 11 0〜靜電力吸附盤； 120〜支撐柱； 130〜場發射顯示器陽極板； 132〜複數個螢光層； 134〜黑體層； 1 3 6〜透明電極； 2 1 0〜黏貼於支撐柱上之鐵磁性材料薄層；

31 0〜金屬鍍膜於支撐柱上之鐵磁性材料薄層； 41 0〜磁力吸附盤； 41 2〜電磁感應金屬條； 420〜支撐柱； 430〜場發射顯示器陰極板； 4 3 2〜絕緣層； 4 3 4〜閘；

第14頁 1247328 案號 91136683 年月曰 修正

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Claims (1)

1247328 SS9U36683 年 曰 修正 六、申請專利範圍 其步 1 · 一種利用感應方式抓取顯示器支撐柱之方法， 驟包括： 提供一可利用感應方式吸附之支撐柱（spacer); 利用一具感應力吸附盤進行一感應程序抓取該支樓 柱， 提供一基板；以及 利用該感應力吸附盤放置被抓取之支撐柱於該基板上 欲放置區域。 2.如申請專利範圍第1項所述之利用感應方式抓取顯 示器支撐柱之方法，其中該支撐柱係為一間隔於平面顯示 器顯示面板之空間支樓柱。 3 ·如申請專利範圍第1項所述之利用感應方式抓取顯 示器支樓柱之方法，其中該支樓柱係為間隔於場發射顯卞 器之空間支撐柱。 ^ $ 4·如申請專利範圍第1項所述之利用感應方式抓取顯 示器支撐柱之方法，其中該感應方式係指利用一超距力 (非接觸力）的方式。 5·如申請專利範圍第1項所述之利用感應方式抓取顯 示器支撐柱之方法，其中該咸應方式係利用一磁力的方 6 ·如申請專利範圍第5項戶斤述之利用感應方式抓取顯 示器支撐柱之方法，產生磁力的方式係為利用電磁感應系 統。 ’、 7·如申請專利範圍第5項所述之利用感應方式抓取顯

Ϊ247328 六、申請專利範圍 交又型 不^支撐柱之方法，其中該支撐柱係為柱狀型 工字型、L型或長條型結構。 一 《.如申請專利範圍第5項所述之利用感應方式抓取顯 支撐柱之方法，其中該支撐柱係為具有兩個或兩個以 j交又點（cross p〇int)結構的支撐柱，包括梳子型、王 字型、田字型、鋸齒型或其混合的結構。 9.如申請專利範圍第5項所述之利用感應方式抓取顯 不器支撐柱之方法，其中該支撐柱係為部份由具有磁 附材質所構成之支撐柱。 一 \〇·如申請專利範圍第J項所述之利用感應力方式抓取 顯示器支撐柱之方法，其中該支撐柱係為經金屬鍍膜方 鍍上磁力吸附材質之支撐柱。 、二 一 α 11 ·如申請專利範圍第5項所述之利用感應方式抓取顯 示器支撐柱之方法，其中該支撐柱係為貼附具有磁力吸附 材質之支撐柱。 W /2·如申請專利範圍第1項所述之利用磁力方式抓取顯 示器支撐柱之方法，其中該支撐柱係為具有兩層或兩層1 以 上材質之支撐柱，且至少有一層為具磁力吸附的材質。 /3·如申請專利範圍第1項所述之利用感應方式抓取顯 示器支撐柱之方法，其中該感應方式係指利用一靜電力的 方式。 一 13·如申請專利範圍第1 3項所述之利用感應方式抓取 顯不器支撲柱之方法，其中該支撐柱係為柱狀型、交又 型、工子型、L型或長條型結構。

第17頁 1247328 -----_91136683 __年月日____修正 六、申請專利範圍 —^ ----- 1 5·如申請專利範圍第丨3項所述之利用感應方式抓取 器支撐柱之方法，其中支撐柱係為具有兩個或兩個以 ^父叉點（cross p〇int)結構的支撐柱，包括梳子型、王 字型、田字型、鋸齒型或其混合的結構。 1 6·如申請專利範圍第丨項所述之利用感應力方式抓取 顯示器支撐柱之方法，其中該支撐柱係為部份或全部由具 有靜電力吸附材質所構成之支撐柱。 ^ ^ 17·如申請專利範圍第1項所述之利用感應力方式抓取 顯示器支撐柱之方法，其中該支撐柱係為貼附具有被 力吸附材質之支撐柱。 一 1 8·如申請專利範圍第1項所述之利用感應力方式抓取 顯示器支樓柱之方法，其中該支撐柱係為具有兩層或兩層 以上材質之支擇柱，且至少有一層為具靜電力吸附的材 質。 一 β 1 9·如申請專利範圍第1項所述之利用感應方式抓取顯 示器支擇柱之方法，其中該利用感應方式吸附之支撐柱係 為具有介電質、陶瓷或是玻璃材質之支撐枉。 一 2〇·如申請專利範圍第1項所述之利用感應方式抓取顯 不器支撐柱之方法，其中該基板係為平面顯示器所用 極板。 π 21 ·如申請專利範圍第1項所述之利用感應方式抓取顯 示器支撐柱之方法，其中該基板係為場發射顯示器所用之 陰極板。 2 2 ·如申請專利範圍第1項所述之利用感應方式抓取顯

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示器支撐柱之方 極板。 法’其中該基板係為平面顯示器所用之陽 2 3 ·如申往盡 示器支撐柱％寻利範圍第1項所述之利用感應方式抓取顯 陽^板。牙之方法，其中該基板係為場發射顯示器所用之 一 。24·如申睛專利範圍第1項所述之利用感應方式抓取顯 之方法，其中更包括利用一對位方式使支撐柱 置於該基板上欲放置區域。 25·如申請專利範圍第24項所述之利用 顯示器支撐柱之方法，其中該對位方式係為万、式抓取 (CCD 'Charge- Coupled Device)與對位|己賢電何_合器 ^之使用。"

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