显示装置的制造方法_5

文档序号:9199718阅读:来源:国知局
置100包括显示像素区104及相邻显示像素区的非显示区105。易言之,上述第一基板101以及第二基板103都可分为显示像素区104及相邻显示像素区的非显示区105。此外,此非显示区105包括一外部接脚压合区(Out Lead Bonding,OLB) 115,如图23A所示。
[0418]上述显示装置100可为液晶显示器,例如为薄膜晶体管液晶显示器。或者,此液晶显示器可为扭转向列(Twisted Nematic, TN)型液晶显示器、超扭转向列(SuperTwisted Nematic, STN)型液晶显不器、双层超扭转向列(Double layer Super TwistedNematic, DSTN)型液晶显示器、垂直配向(Vertical Alignment, VA)型液晶显示器、水平电场效应(In-Plane Switching, IPS)型液晶显示器、胆固醇(Cholesteric)型液晶显示器、蓝相(Blue Phase)型液晶显示器或其它任何适合的液晶显示器。
[0419]参见图23B,上述第一基板101包括一第一透明基板126、设于此第一透明基板126上的遮光层128、以及设于此遮光层128的彩色滤光层130。此外,第一基板101可还包括覆盖此彩色滤光层130以及部分遮光层128的平坦层132。
[0420]上述第一透明基板126例如可为玻璃基板、陶瓷基板、塑胶基板或其它任何适合的透明基板。而上述遮光层128用以遮蔽非显示区105以及显示像素区104中的像素以外的元件。此外,遮光层128的材料可为黑色光致抗蚀剂、黑色印刷油墨、黑色树脂或其它任何适合的遮光材料与颜色。而上述彩色滤光层130可包括设于显示像素区104的彩色滤光层130A、130B及130C以及设于非显示区105的彩色滤光层130D。且此彩色滤光层130A、130B及130C可各自独立地为红色彩色滤光层、绿色彩色滤光层、蓝色彩色滤光层、或其它任何适合的彩色滤光层。此外,上述平坦层132的材料可为有机硅氧化合物、光致抗蚀剂,或无机材质如氮化硅、氧化硅、氮氧化硅、碳化硅、氧化铝、氧化铪、或上述材质的多层结构。
[0421]继续参见图23B,上述第二基板103包括一第二透明基板134,其材料可同上述第一透明基板126的材料,且第一透明基板126与第二透明基板134的材料可以相同或不同。此外,此第二透明基板134之中或之上设有用以控制像素的晶体管(未绘示),例如设有薄膜晶体管。第二基板103可还包括覆盖第二透明基板134以及上述晶体管的绝缘层136。此绝缘层136用以将第二基板103与设于第一基板101及第二基板103之间的元件电性绝缘。此绝缘层136的材料可为氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、上述的组合、或其它任何适合的材料。
[0422]继续参见图23A及图23B,显示装置100还包括设于第一基板101与第二基板103之间的框胶120 (sealant)以及液晶材料138。此框胶120用以密封住第一基板101与第二基板103之间的液晶材料138。此框胶120可为绝缘的透明树脂或其它任何适合的框胶材料,而此液晶材料138可为向列型液晶(nematic)、层列型液晶(smectic)、胆固醇液晶(cholesteric)、蓝相液晶(Blue phase)或其它任何适合的液晶材料。
[0423]如图23A及图23B所示,此框胶120位于显示像素区104外侧,易言之,此框胶120位于非显示区105中。在一些实施例中,框胶120可围绕显示像素区104。此外,框胶120的宽度W4为约200 μπι至900 μπι,例如为约500 μπι至800 μπι。应注意的是,若框胶120的宽度W4太大,例如大于约900 μ m,则显示装置100的非显示区105会过宽,无法使显示装置100更为轻、薄、短小。然而,若框胶120的宽度W4太小,例如小于约200 μ m,则部分框胶120有可能会破裂而无法有效密封住液晶材料138。
[0424]继续参见图23A及图23B,显示装置100还包括设于第一基板101与第二基板103之间的间隔墙140 (photo spacer wall),且此间隔墙140位于显不像素区104及框胶120之间,以进一步防止框胶120接触显示像素区104的液晶材料138。此外,间隔墙140具有靠近显示像素区104的第一侧SI以及靠近框胶120的第二侧S2,且此第一侧SI的高度Hl大于第二侧S2的高度H2。例如,在图示中,间隔墙140的高度由SI侧(靠近显示区104侧)的Hl逐渐往S2侧(靠近框胶120侧)降低至H2。应注意的是,虽然在图23A及图23B所示的实施例中,间隔墙140位于第一基板101的平坦层132上,然而,在其它实施例中,间隔墙140也可位于第二基板103上,此部分将于后文详细说明。此外,虽然在图23A所示的实施例中,间隔墙140完全环绕显示像素区104。然而,技术人士应可知间隔墙140不仅一圈也可为多圈,或是仅部分环绕显示像素区104,因此,本发明的保护范围并不局限于图23A所示的实施例。
[0425]此外,间隔墙140的材料可包括光致抗蚀剂,例如正光致抗蚀剂或负光致抗蚀剂。间隔墙140可通过光刻或光刻蚀刻制作工艺形成。在一实施例中,上述光刻制作工艺包括光致抗蚀剂图案化,此光致抗蚀剂图案化还包括光致抗蚀剂涂布、软烤、光掩模对准、曝光图案、后曝烤(post-exposure baking)、光致抗蚀剂显影及硬烤等制作工艺步骤。而上述蚀刻步骤可包括反应离子蚀刻(reactive 1n etch,RIE)、等离子体蚀刻或其它合适的蚀刻步骤。
[0426]继续参见图23B,间隔墙140 (或后续设于间隔墙140的顶面上的第一配向层148)并未直接接触第二基板103,故间隔墙140(或后续设于间隔墙140的顶面上的第一配向层148)与第二基板103间具有一第一间隙G1,且此第一间隙Gl的高度H5可为约0.1 μπι至
1.5 μm,例如为约0.3 μπι至0.8 μπι。第一间隙Gl的高度Η5定义为第二配向层150至间隔墙140的顶面(或后续设于间隔墙140的顶面上的第一配向层148)的最大距离Η6及最小距离Η7的平均值(亦即Η5 = (Η6+Η7) /2)。此外,框胶120可直接接触间隔墙140,且部分框胶120还可自第二侧S2向第一侧SI延伸的一距离D8,此距离D8可为间隔墙140的宽度W5的约20% -90%,例如约40% -70%。应注意的是,若距离D8过大,例如大于约间隔墙140的宽度W5的90%,则会使框胶120接触污染显示像素区104的液晶材料138而造成缺陷的机率增加,使制作工艺良率下降。此外,若第一间隙Gl的高度Η5过大,例如大于约
1.5 μπι,则间隔墙140无法有效防止框胶120经由第一间隙Gl延伸进入显示像素区104,且间隔墙140与后续的主间隔物142的高度差会过大或使框胶120接触而污染显示像素区104内的液晶材料138,会使显示装置100产生框形显像不均(frame mura)等显像不均的问题。然而,若第一间隙Gl的高度H5过小,例如小于约0.1 ym,则间隔墙140的顶面会过于靠近第二基板103,使延伸进入第一间隙Gl的框胶120可能会将第二基板103推离第一基板101,会使显示装置100产生间隙显像不均(gap mura)等显像的问题,造成制作工艺良率下降。
[0427]由于上述间隔墙140可防止框胶120接触显示像素区104的液晶材料138,故框胶120与显示像素区104之间的距离可更进一步的缩短以窄化显示装置100的非显示区105,使显示装置100更为轻、薄、短小。此外,由于框胶120的第一侧SI的高度Hl大于第二侧S2的高度H2,故即使框胶120如前文所述延伸进入间隔墙140与第二基板103之间的第一间隙G1,较高的第二侧S2的高度H2也可防止框胶120经由第一间隙Gl延伸进入显示像素区104,故可进一步防止框胶120接触显示像素区104的液晶材料138造成显示装置100的缺陷。如图23B所示,在不考虑框胶120延伸入第一间隙Gl的情况下,上述框胶120与显示像素区104之间的距离为间隔墙140的宽度W5、后续位于间隔墙140的两侧S1、S2的第一配向层148的厚度Tl及间隔墙140的第一侧SI至显示像素区104的距离D7加总所得的总距离(亦即W5+2xTl+D7) ο
[0428]上述间隔墙140的第一侧SI的高度Hl与第二侧S2的高度H2的差值可为约0.01 μ m至0.3 μ m,例如为约0.05 μ m至0.1 μ m。应注意的是,若第一侧SI与第二侧S2的差值太大,例如大于约0.3 μ m,则表示第二侧S2的高度H2会过低,会使间隔墙140无法有效防止框胶120接触显示像素区104的液晶材料138。然而,若第一侧SI与第二侧S2的差值太小,例如小于约0.01 μ m,则间隔墙140无法有效利用第一侧SI与第二侧S2的高度差来防止框胶120经由第一间隙Gl延伸进入显示像素区104。
[0429]继续参见图23B,间隔墙140的宽度W5为约10 μm至200 μm,例如为约60 μπι至110 μπι。应注意的是,若间隔墙140的宽度W5太宽,例如宽于约200 μm,则显示装置100的非显示区105会过宽,无法使显示装置100更为轻、薄、短小。然而,若间隔墙140的宽度W5太窄,例如窄于约10 μ??,则间隔墙140无法有效防止框胶120接触显示像素区104的液晶材料138。
[0430]此外,间隔墙140的第一侧SI至显示像素区104的距离D7为20 μπι至200 μπι,例如为约50μπι至100 μm。应注意的是,若此距离D7过宽,例如宽于约200 μm,则显示装置100的非显示区105会过宽,无法使显示装置100更为轻、薄、短小。然而,若此距离D7过短,例如小于约20 μ m,则会使框胶120接触显示像素区104的液晶材料138而造成缺陷的机率增加,使制作工艺良率下降。
[0431]此外,间隔墙140的高度H3可通过改变间隔墙140的第一侧SI至显示像素区104的距离D7来调整。详细而言,若距离D7越小,则间隔墙140的流平效应(reflow effect)越小,可允许间隔墙140有较高的高度。反之,若距离D7越大,则间隔墙140的流平效应越大,可允许间隔墙140有较低的高度。因此,可通过调整距离D7来使主间隔物142与间隔墙140的高度差(亦即H4-H3)介于后文所述的优选的范围中(亦即约0.1 μπι至1.5 μπι)。
[0432]继续参见图23Β,显示装置100还包括位于第一基板101与第二基板103之间的主间隔物142 (main photo spacer),且此主间隔物142设于显示像素区104内。主间隔物142可与间隔墙140在同一道光刻或光刻蚀刻制作工艺定义而成,然而,主间隔物142也可通过另一道光刻或光刻蚀刻制作工艺形成。
[0433]此外,此主间隔物142的高度H4高于间隔墙140的高度H3。在上述中,间隔墙140的高度H3定义为间隔墙140的第一侧SI的高度Hl与第二侧S2的高度H2的平均值(亦即H3 = (Hl+H2)/2)o在一些实施例中,主间隔物142的高度H4高于间隔墙140的高度H3约0.1 μ m至1.5 μ m,例如为约0.3 μ m至0.8 μ m。应注意的是,若主间隔物142与间隔墙140的高度差过大,例如大于约1.5μηι,则显不装置100会产生框形显像不均(frame mura)等显像不均的问题。然而,若主间隔物142与间隔墙140的高度差过小,例如小于约0.1 μπι,则间隔墙140的顶面会过于靠近第二基板103,使延伸进入第一间隙Gl的框胶120可能会将第二基板103推离第一基板101,会使显示装置100产生间隙显像不均(gap mura)等显像的问题,造成制作工艺良率下降。
[0434]接着回到图23A,间隔墙140包括转角区144以及长条区146,且转角区144的宽度W6与长条区146的宽度W7不同。例如,在图23A所示的实施例中,转角区144的宽度W6大于长条区146的宽度W7。
[0435]然而,转角区的宽度也可小于长条区的宽度。例如,图24绘示本发明的另一实施例,与前述图23A-图26所示的实施例的差异主要在于转角区144的宽度W6小于长条区146的宽度W7。此外,此技术领域中具有通常知识者可知转角区的宽度也可等于长条区的宽度,故本发明的保护范围并不局限于图23A、图23B及图24所示的实施例。应注意的是,后文中与前文相同或相似的元件或膜层将以相同或相似的标号表示,其材料、制造方法与功能都与前文所述相同或相似,故此部分在后文中将不再赘述。
[0436]接着回到图23B,显示装置100可还包括设于平坦层132上且覆盖间隔墙140及主间隔物142的第一配向层148,以及设于绝缘层136上的第二配向层150。此第一配向层148及第二配向层150为用来诱导液晶分子定向排列的薄层,其材料可为聚亚酰胺(polyimide)或其它任何适合的配向层材料。此外,设于主间隔物142的顶面上的第一配向层148可直接接触第二配向层150。此第一配向层148的厚度可为约300埃至1000埃,例如为约400埃至700埃,且此第一配向层148位于平坦层132上的厚度Tl大于或等于第一配向层148位于间隔墙140上的厚度T2。
[0437]继续参见图23B,如前文所述,第一基板101的彩色滤光层130可包括设于非显示区105的第一彩色滤光层130D,且此第一彩色滤光层130D对应于间隔墙140下方设置。此夕卜,如图23B所示,第一彩色滤光层130D的宽度W8大于间隔墙140的宽度W5。然而,应注意的是,第一彩色滤光层的宽度也可小于间隔墙的宽度。例如,在图25所示的另一实施例中,第一彩色滤光层130D的宽度W8小于间隔墙140的宽度W5。此外,此技术领域中具有通常知识者可知第一彩色滤光层的宽度也可等于间隔墙的宽度,故本发明的保护范围并不局限于图23A、图23B、图24及图25所示的实施例。
[0438]间隔墙140的高度H3可通过改变对应其下方设置的第一彩色滤光层130D的宽度W8来调整。详细而言,若第一彩色滤光层130D的宽度W8越小,则间隔墙140的流平效应(reflow effect)越大,可允许间隔墙140有较低的高度。反之,若第一彩色滤光层130D的宽度W8越大,则间隔墙140的流平效应越小,可允许间隔墙140有较高的高度。因此,可通过调整第一彩色滤光层130D的宽度W8来使主间隔物142与间隔墙140的高度差(亦即H4-H3)介于前述优选的范围中(亦即约0.1 μ m至1.5 μ m)。
[0439]此外,参见图26,该图为本发明另一实施例的剖视图。与前述图23A-图25所示的实施例的差异主要在于第一基板101的彩色滤光层130还包括对应于间隔墙140下方第二彩色滤光层130E,第二彩色滤光层130E与第一彩色滤光层130D相异,且第一彩色滤光层130D与第二彩色滤光层130E的交界S3对应于间隔墙140下方。然而,应注意的是,第一彩色滤光层130D与第二彩色滤光层130E的交界S3也可对应于间隔墙140的第一侧SI或此第一侧SI以外的区域,本发明的保护范围并不局限于图26所示的实施例。此外,与第一彩色滤光层130D相似,间隔墙140的高度H3可通过改变对应其下方设置的第二彩色滤光层130E的宽度W9来调整。
[0440]图27绘示本发明的另一实施例,与前述图1A-图4所示的实施例的差异主要在于间隔墙140位于第二基板103的绝缘层136上,而非如前述图23A-图26所示的实施例位于第一基板101的平坦层132上。此外,如图27所示,显示装置100可还包括设于绝缘层136上且覆盖间隔墙140的第二配向层150,此第二配向层150的材料同前述第一配向层148的材料,且设于主间隔物142的顶面上的第二配向层150可直接接触第一配向层148。此外,此第二配向层150位于绝缘层136上的厚度T3大于或等于第二配向层150位于间隔墙140上的厚度T4。
[0441]此外,间隔墙140 (或设于间隔墙140的顶面上的第二配向层150)并未直接接触第一基板101,故间隔墙140与第一基板101间具有第二间隙G2,且此第二间隙G2的高度H8为0.1 μπι至1.5 μm,例如为约0.3 μπι至0.8 μπι。第二间隙G2的高度Η8定义为第一配向层148至间隔墙140的顶面(或设于间隔墙140的顶面上的第二配向层150)的最大距离Η9及最小距离HlO的平均值(亦即Η8 = (Η9+Η10)/2)。应注意的是,若第二间隙G2的高度HS过大,例如大于约1.5 μ m,则间隔墙140无法有效防止框胶120经由第二间隙G2延伸进入显示像素区104,且间隔墙140与主间隔物142的高度差会过大,会使显示装置100产框形显像不均(frame mura)等显像不均的问题。然而,若第二间隙G2的高度HS过小,例如小于约0.1 μπι,则间隔墙140的顶面会过于靠近第一基板101,使延伸进入第二间隙G2的框胶120可能会将第一基板101推离第二基板103,会使显示装置100产生间隙显像不均(gap mura)等显像的问题,造成制作工艺良率下降。
[0442]综上所述,由于本发明的间隔墙可防止框胶接触显示像素区的液晶材料,故框胶与显示像素区之间的距离可更进一步的缩短以窄化显示装置的非显示区,使显示装置更为轻、薄、短小。此外,由于间隔墙靠近显示区的一侧高度相对较高,故即使框胶延伸进入间隔墙仍无法进入显示像素区,故可进一步防止框胶接触液晶材料造成显示装置的缺陷。
[0443]本发明实施例所述的显示装置,可通过设置间隔物于切割稳定区,增加在进行切割时所需要的支撑效果。因此,可产生特定的裂纹于切割后的基板侧壁,导致优选的切割裂片表现以及降低基板破片机率。如此一来,可大幅提升显示装置的良率。
[0444]此外,根据本发明实施例,本发明所述显示装置可还包含一测试线路沿着预定切割线设置。因此,在进行切割制作工艺后,可利用该测试线路得知该显示装置是否有切割线偏移的现象发生。
[0445]请参照图28,为本发明一实施例所述的显示装置100的上视示意图。该显示装置100包含一第一基板101及一第二基板103,其中该第一基板101及该第二基板103对向设置,且两者之间通过一框胶120固定,且该第一基板101上设置有一显示区104,以及一切割稳定区160设置于该第二基板103上,且对应该第一基板101上显示区104外的区域,并与该第一基板101及该第二基板103重合的外围边界122 (包含一第一边界122A、一第二边界122B、及一第三边界122C)相邻。此外,该第一基板101被该第二基板103所覆盖的区域以及该第一基板101未被该第二基板103所覆盖的区域之间具有一交界123,且该框胶120沿着该第一边界122A、该第二边界122B、该第三边界122C、及该交界123配置于该第一基板101及该第二基板103之间,且该框胶120设置于该显示区104之外。
[0446]该显示装置100可为液晶显示器(例如为薄膜晶体管液晶显示器)、或是有机电激发光装置(例如为主动式全彩有机电激发光装置)。该显示区104具有多个像素(未绘示)。该第一基板101及该第二基板103的材质可例如为石英、玻璃、硅、金属、塑胶、或陶瓷材料。该框胶120可为一树脂。
[0447]根据本发明一实施例,该切割稳定区160内具有多个间隔物(spacer) 161设置,该框胶120至少覆盖部分间隔物161 (例如5个间隔物在框胶内,5个间隔物在框胶外)。在一实施例中,框胶全部包覆该些间隔物(10个间隔物都在框胶内)。但于其他实施例中,至少部分间隔
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