TWI333568B - Color filter substrate with spacer pads and fabricating method thereof and method for assembling a panel with the color filter substrate for lcd - Google Patents

Description

1333568 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種具有間隔墊之彩色濾光膜基板及其 製備方法以及具有該彩色濾光膜基板的液晶顯示裝置之面 5 板組合方法，尤指一種改善面板禁止區上顏色不均（mura) 現象之面板組合方法。 【先前技術】 薄膜電晶體液晶顯示裝置（TFT LCD)面板的製程可分 10 爲上游基板製造、中游面板組裝（Cell)，以及下游模組組立 (Module)三大部分。其中上游基板製造、中游面板組裝爲面 板製造的前段製程，下游模組組立則是利用完成之面板， 安裝上背光模組和驅動電路板，完成Lcd模組之組裝。而

其中，基板的製造又可分爲薄膜電晶體陣列基板（TFT 15 Substrate)製造和彩色濾光膜基板（CF substrate)製造兩部 分。 在進行面板組裝前’為使上下二基板封合時留置一空 隙以填充液晶分子，並使液晶分子在上下二基板之間留有 空間進行旋轉與排列，一般會在二基板間形成複數個間隔 20材料，為間隔子（sPacer)。此間隔子之高度間距與面板之間 隙（cell gap)息息相關，並關係著畫面的品質，因此必須要 使間隔物之粒徑與粒度分佈均勻，以達到高精密度之要 求。此外，間隔子可形成於薄膜電晶體陣列基板，或是彩 色渡光膜基板之表面。 5 1333568 附帶有光阻型間隔子（photo spacer)材料之CF基板為目 前高亮度與高穿透率的大尺寸TFT LCD所需的關鍵材料， 對大尺寸LCD之各項特性表現有關鍵性的影響。—般在製 作附帶有光阻型間隔子之CF基板的技術中，以利用黃光製 5 程所製備出之間隔子最能達到業界所要求之精密度，而可 達到最佳之整體晝質表現。 然而’在利用黃光製程進行CF基板上光阻型間隔子製 備時，常為了基板在曝光製程的精準對位需求，而需要在 帶有間隔子圖樣之光罩上非顯示區域中預留二缺口（gap 10 sens〇r window)。請見圖i俯視圖，而此缺口 〇5、〇6區域内 不形成光阻型間隔子，此區一般習稱為「禁止區（f〇rbidden area)」。為了避免在禁止區〇5、〇6形成光阻型間隔子所 使用之光阻型間隔子光罩（圖未示）會在對應之禁止區〇5、〇6 位置挖空’而在進行黃光製程時再另外以一蓋板5〇遮住禁 15止區05、06，接著利用負型光阻之未照光處即無圖樣形成 之特性，使被蓋板50遮住之禁止區〇5、〇6中不形成光阻型 .........叫π川頁元裂程在CF基板上進 行間隔子製備之剖面圖。首先如圖2(a)，在一已帶有職 三色相素〇卜黑色遮罩層02、平坦層1〇以及透明電極2〇之 玻璃基板00上，塗覆上—Jg A jr,! u η 明電極20。接著利用帶有二 =阻3°，使完全覆蓋住透 用帶有先阻型間隔子圖樣之光罩40,以 ,遮蓋住禁止區之蓋㈣，進行曝光顯影，此時有光昭射 到的區域會形成光阻型間隔子⑼。如圖2(b)所示，在去除光 20 阻後，透明電極20上即會呈現出複數個具有一預設高度之 光阻型間隔子80，同時，此CF基板之禁止區並未有光阻型 間隔子形成。 而在後續製程中，將單一CF基板裁下，與另一 TFT基 板黏著％，在上下二基板間，由於禁止區並未有光阻型間 隔I支撐，造成禁止區之党壓力與帶有光阻型間隔子區域 之又壓力不同，而容易造成禁止區附近有現象。” mum” 為日文’思思是指顯示裝置之面板因受壓不同，導致亮度 不均勻，而造成各種痕跡的現象，如水波紋。請見圖3示意 1〇圖，完成面板70組裝後之顯示區會有水波紋60現象，影響 面板之顯示效果，而製作廠商只能將有〇111^產生之面板列 為次級品，造成面板廠商的成本損失。 為此，利用以黃光製程製作有光阻型間隔子之CF基 板，與TFT基板進行面板組立時，亟需開發出一種可避免在 15面板禁止區造成瓜㈣現象的方法，以提高面板製程良率。 【發明内容】 本發明係提供一種液晶顯示裝置之面板組合方法，其 可避免所組立之面板形成mura現象，而可提高面板之良率二 20 纟發明方法步驟包括：⑷提供—彩色渡光膜基板與薄 膜電晶體陣列基板，其中，彩色遽光膜基板上係包括有— 含複數個間隔子之顯示區，與一非顯示區' 及一封合膠接 觸區，封合膠接觸區位於顯示區與非顯示區間，且於顯示 區與顯示區相對之二交界邊緣的非顯示區内係分別形成至 1333568 少一間隔墊。至少一間隔墊、及複數個間隔子係利用一具 有間隔子與間隔墊圖樣之光罩同時形成，且至少一間隔墊 位於封合膠接觸區之外側。同時，間隔墊頂端之高度，係 與顯示區内之該等間隔子頂端之高度相同；以及（b)=合彩 5 色濾光膜基板與薄膜電晶體陣列基板。 / 本發明面板組合方法較佳於該步驟（b)後更可包括一步 T(c) ’將一液晶灌入該封合後之面板中。同時，所組合之 衫色濾光膜基板上更可包含複數個畫素單元與至少一電極 、口構而薄膜電晶體陣列基板之表面較佳更可具有至少一 10 透明電極。 ' 15 本發明更包括-種具有間隔塾之彩色遽光膜基板的製 備方法’步驟包括：⑷提供一定義有一顯示區、一非顯示 區、及-封合膠接觸區之彩色遽光膜基板，封合膠接觸區 位於顯不區與非顯示區間；以及（b)形成複數個間隔子於顯 ^區内形成至少二間隔墊於顯示區邊界外緣之非顯示 區上，至少二間隔势、及複數個間隔子係利用一具有間隔 子與間隔墊圓樣之光罩同時形成；其中，至少二間隔墊係 形成於非顯示區之不同邊緣位置，至少二間隔墊位於封合 穋接觸區之外側且位於非顯示區上；而至少二間隔塾頂端 之尚度’係與顯示區内之間隔子頂端之高度相同。 本發明亦揭示一種具有間隔塾之彩色滤光膜基板，其 匕括基材’包括有一顯示區、一非顯示區、及一封合 膠接觸區，封合膠接觸區位於顯示區與非顯示區間·複數 個間隔子，其係位於顯示區；以及至少二間隔墊，其係分 20 1333568 別位於非顯示區盥顯 内。且至少-門隔: 交界邊緣的非顯示區 少封合膠接觸區之外側。其中，至 塾圓樣之光罩同時形成，且間隔塾頂端間隔 區内之間隔子頂端高度相同。 。又’係與顯示 於本發明方法中，間隔子與間隔# 較佳為-感光性光阻劑，更佳為-感光性負用 求，子_==:== 之間隔墊圖樣不限制，==

:曝先對準區而可形成之圖樣，較佳可為矩形，圓形或U 15 ;本發明之彩色遽光膜基板上，間隔墊頂端之高度应 :「員不區内之間隔子頂端高度相同，但所形成之材料厚度 何相同或不同。當顯示區與非顯示區之表面位於同一平 面時’則形成於表面上之間隔子或間 為相同’以能平均承受TFT基板貼合之 &與非顯示區之表面不位於同一平面時，則為了要使所形 成位於顯不區與非顯示區表面上之間隔子或間隔墊的頂端 位於同一平面，則較佳係形成不同厚度之間隔子或間隔墊。 為使彩色濾光膜基板可平均承受TFT基板貼合之壓 力。本發明方法中，間隔墊形成之位置較佳係形成於非顯 不區中相對的兩邊緣位置上，以平均分散壓力。由於間隔 墊形成之主要目的係在分散基板貼合之壓力，因此所形成 20 1333568 之間隔墊形狀並不影響其功能，只要間隔墊頂端與間隔子 頂端位於同一平面即可，較佳如矩形，圓形，u形等。 本發明方法係可提供於一基板上形成間隔子時，同時 形成間隔墊於基板之顯示區邊緣上，以於面板組立時作為 禁止區的支撐，分散貼合壓力，而可大幅減弱上述2mura 現象。 【實施方式】 實施例1 1〇 凊同時參考圖4與圖5，本實施例以製作光阻型間隔子 於彩色濾光膜基板之製程為例說明本發明之一技術特徵。 首先於一玻璃基板00上定義出所需彩色濾光膜之尺 寸，如圖4所示，其中之一大基板〇〇上之虚線係示意分隔出 二片彩色濾光膜100, 200之區域，於個別之彩色濾光膜100 15上更疋義有顯示區110與非顯示區120,而在顯示區100與非 顯不區120之邊界則留有封合膠接觸區13〇，以利於後續製 程中與一 TFT基板的黏著封合。 彩色據光膜100區域中1至丨’線段之剖面圖請參見圖5， 於圖5中’同時呈現於基板〇〇上進行黃光製程之示意圖。 2〇 凊見圖5(a)，與習用之步驟相同，在一已帶有RGB三色 相素01、黑色遮罩層〇2、平坦層丨〇以及透明電極之玻璃 基板00上’塗覆上一層負型光阻3〇，使完全覆蓋住透明電 極2〇 ’接著利用帶有光阻型間隔子圖樣之光罩40，進行曝 光顯衫’而此步驟中原本利用以遮蓋住禁止區之蓋板則移 1333568 除不用。 進行曝光顯影後，此時有光照射到的區域會形成光阻 型間隔子80,如圖5(b)所示，而在去除光阻後，透明電極 上即會呈現出複數個具有—預設高度之光阻型間隔子肋， 5同時，在沒有遮蔽的區域，會因為所沿用之原光罩帶有挖 空區，因此在基板00之禁止區形成了間隔墊9〇,且此間= 墊90之高度與形成於顯示區11〇之光阻型間隔子高度相 同，位置即位於顯示區110邊緣的非顯示區12〇上。又 完成CF基板上之光阻型間隔子的製作後，另取一 tft 10陣列基板，沿著如圖4所示之封合膠接觸區13〇，封合CF基 板以及TFT陣列基板。此時，由於禁止區之位置形成有間隔 墊90,且間隔墊90與顯示區11〇中之光阻型間隔子8〇高度相 同，因此在上下二基板封合時所可能造成之壓合壓力相同 或接近相同。 15 最後上下二基板貼合完畢時，CF基板之非顯示區將被 裁去，只留下顯示區，然而，以帶有間隔墊之CF基板，與 TFT基板進行貼合之過程，將改善原先之壓力不均問題，而 減少可能造成之禁止區的mura問題，結果如圖6所示，原有 mura的區域將消失。 10 實施例2 除了實施例1所述之方法’在⑶基板1〇〇上非顯示區 120开> 成間隔墊90之外’本實施例更以圖7說明另一種態 樣’同樣可達到在禁止區不造成mura之目的。 如圖7所示，在原曝光禁止區〇5之外緣，形成了 一間隔 25 1333568 塾圈91，此間隔墊圈91的形成步驟大致如實施例】所述相 同，不同的是在於所使用之光罩圖樣不同，於本例令所示 是一u形墊圈，而所使用之光罩則帶有對應之圖樣即可。 上述實施例中與習用方法的步驟差異為，利用負型光 5阻進行曝光顯影時，原先遮蓋於禁止區缺口之蓋板被移除 不用，而直接使原不形成光阻型間隔子之禁止區形成一大 面積之間隔墊或墊圈，同時，其他具有與光阻型間隔子相 同高度之圖樣亦可應用於本發明方法中，且可以預期不同 Θ樣之間隔墊均可使組立後之面板無mura之現象發生。 1〇 本發明所揭示之方法，可於面板組立製程中，改善貼 合時因受壓力不均而造成之面板間隙厚度不一，發生mum 的問題，HU匕可使面板之顯示效果更療完纟，而提高面板 之良率，降低面板廠商之成本。 上述實施例僅係為了方便說明而舉例而已，本發明所 15主張之權利範圍自應以申請專利範圍所述為準，而非僅限 於上述實施例。 【圖式簡單說明】 圖1係帶有禁止區之CF基板俯視圖。 20圖2(a)與（b)係習知於帶有禁止區之CF基板上製作光阻型間 隔子之流程剖面圖。 圖3係帶有禁止區之CF基板與一 TFT陣列基板組立後之面 板，發生mura現象之示意圖。 圖4係本發明一較佳實施例之CF基板俯視圖。 12 1333568 圖5⑷與（b)係本發明一較佳實施例之於CF基板上製作光阻 型間隔子之流程剖面圖。 圖6係以本發明方法製備之CF基板與一 TFT陣列基板組立 後之面板，無mura現象發生之示意圖。 5圖7係本發明另一較佳實施例之CF基板俯視圖。 【主要元件符號說明】 禁止區05 基板00 平坦層10 光罩40 光阻型間隔子80 彩色濾光膜100 非顯示區120 禁止區06 三色相素〇 1 透明電極20 蓋板50 間隔塾90 彩色濾光膜200 封合膠接觸區130 黑色遮罩層02 光阻30 面板70 間隔墊圈91 悬貝7F區110

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Claims (1)

1. !333568 年月日修正本 98. 12. 2 4十、申請專利範圍： 1. 一種液晶顯示裝置之面板組合方法，其步驟包括： ⑷提供一彩色遽光膜基板與薄膜電晶體陣列基板，其 中，該¥色濾光膜基板上係包括有一含複數個間隔子之顯 5不區’與—非顯示區、及一封合膠接觸區，該封合膠接觸 區位於該顯示區與該非顯示區間，且於該顯 區相對之二交界邊緣的該非顯示區内係分別形鼓少= 隔墊，該至少-間隔塾、及該複數個間隔子係 間隔子與間隔塾圖樣之光罩同時形成，該至少-間隔墊位 於該封合膠接觸區之外側；同時， ^ - r- V Η等間&墊頂端之高度， 係與该顯不區内之該等間隔子頂端之高度相同； 板。⑻封合該彩Μ光膜基板與㈣膜電晶體陣列基 2. 如申請專利範圍第1項所述之方法 子與該等間隔墊之材料為感光性光阻劑。 / 3. 如申請專利範圍第丨項所述之方法， 光膜基板係利用一黃光製程製備而成。 4. 如申請專利範圍第丨項所述之方法， 子與該等間隔墊之厚度係不相同。 5. 如申請專利範圍第丨項所述之方法， 藝係形成於非顯示區中，相對的兩邊緣位置上。 6. 如申請專利範圍第!項所述之方法，盆 墊係一矩形、圓形或！；形。 、^專間隔 7. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其於該步驟(b) 10 15 20 其中該等間隔 其中該彩色據 其中該等間隔 其中該等間隔 14 後更包括-步驟⑷’將—液晶灌入該封合後之面板中。 8.如申請專利範圍第丨項所述之方法 光膜基板上更包含複數個書辛單 ' ^ 〇 , ^ —I早兀與至少一電極結構。 9·如申請專利範圍第丨項所述 # ^ ^ ^ 曰栌晻^ ± 1 K万法，其中該溥膜電 S曰體陣列基板之表面更具有至少—透明電極。 -種製備具有間隔墊之彩色濾光 係包括以下步驟： x、 ^ *s __ 一 非顯示區、及一封合 10 3 = Γ色渡光膜基板，該封合膠接觸區位於該顯示 £與该非顯示區間；以及 Λ 1 形成複數個間隔子於該顯示_，且形成至少二 仏塾於_示區邊界外緣之該非顯示區上，該至少二間 隔墊、及該複數個間隔子係利 樣之光罩同時形成； ”有間^子與間隔墊圖 15 位置隔塾係形成於非顯示區之不同邊緣 ，非韻ί 塾位於該封合膠接觸區之外側且位於 4非顯不區上；而該至少二 ^ ^ Λ ^ 〗隔墊頂端之高度，係與該顯 不£内之该等間隔子頂端之高度相同。 20 Ο)提供一定義有一顯示區 中今等1H專利犯圍第1 g項所述之方法，其中該步驟⑻ 形成材料為感光性光阻劑。 中，等1 申請專利範圍第10項所述之方法，其中該步驟⑻ 行Γ隔子與該等間隔墊之形成係利用—黃光製程進 13.如申請專利範圍第_所述之方法，其中該等間隔 15 1333568 子與該等間隔塾之厚度係不相同。 14.如申請專利範圍第1〇項所述之方法，其 t 、 丁成寺間隔 墊係形成於非顯示區中，相對的兩邊緣位置上。 其中該等間隔 15.如申請專利範圍第1〇項所述之方法 墊係一矩形、圓形或U形。 16. —種具有間隔墊之彩色濾光膜基板，其包括： 一基材，包括有一顯示區、一非顯示區、及—封合膠 接觸區’該封合膠接觸區位於該顯示區與該非顯示區間/ 複數個間隔子，該複數個間隔子係位於該顯示區·以 10

   至少二間隔墊，該至少二間隔墊係分別位於該非顯示 區與該顯示區相對之二交界邊緣的該非顯示區内，該至^ 二間隔墊位於該封合膠接觸區之外側； 乂 其中，該至少二間隔墊、及該複數個間隔子係利用一 15 2有隔子與間隔墊圖樣之光罩同時形成，該等間隔墊頂 端之高度，係與該顯示區内之該等間隔子頂端高度相同。

   ^如申請專利範圍第16項所述之基板，其中該等間隔 子與該等間隔墊之形成材料為感光性光阻劑。 18·如申請專利範圍第16項所述之基板，其中該等間隔 20 子與該等間隔墊之厚度係不相同。 19.如申請專利範圍第16項所述之基板，其中該等間隔 墊係形成於非顯示區中，相對的兩邊緣位置上。 2〇.如申請專利範圍第16項所述之基板，其中該等間隔 墊係一矩形、圓形或ϋ形。

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