TWI228241B - Opaque rib structures for display panel - Google Patents

Description

21228241 A7 B7 五 •明説明 本發铝係關於平板顯示器，特別是關於電漿定址液晶 i(PALC)i ，示器不透明劭條之製造。 器例如為液晶顯示器為人所熟知。最近，使 用送道以定址液晶顯示器（LCD)為人所知。例如，美國 5036317, 5077553, 5272472, 5313223號專利均 .i士 -¾各 - 利在此加入作為參考之用。該形式 C示技莳提供適合於高條紋數目顯示器之主動定址基板， 以及為所热知薄膜半導體(πτ)主動陣列方式之競爭性替 代物。 這些電漿通道板在此係指電漿定址液晶顯示器。該形 弍電聚貶示板通常由兩塊彼此相互分離平行基板所構成以 在基技問提供放電空間，其填充以放電氣體例如為氦氣，氖 及氙混ΐ '冗：。每一基板内側表面具有相隔平行電極圖案 ，每一基板上電極指向垂直於另外一個基板上電極之方向 。基极表面承載電極通常覆蓋一層介電層，以及紅色，綠色 以及藍色磷光物質分離地位於介電層内側表面上分離區域 中於兩堍基板之一上。介電層通常為鉛為主之玻璃料，其 在500.義J00°C間煨燒^其決定於所需要均勻程度以及配方 而定。m顏示圆案甴電漿放電衙形成，其藉由在氣體中施 加適膏電s :於一堍基板電極與另外一塊基板電極之間而局 ：·： 〇 、 /(請先W讀1r而之注迄亨項^1--4¾本对)

210>; 297^.¾ r.P 1228241 A7 B7 I五、，明説明（^ ) ; ! · | PALC顯示依靠相當低氣壓（例如為10至100 Torr)之氣 ； 丨如烏氦氣之高度非線性電子特性，其被限制於平行通 ί 一部份PALC顯示器100斷面顯示於圖1中。一對平行 ! 電極1〇^.(陽極）以及1〇:[(:(陰極）放置於後端玻璃板1〇1〇每 1 一通遂102例如形成通道底部，以及非常薄介電片103例 | 如50微求之玻璃薄片形成通道102頂部2。在微薄片103頂 i I 部上液晶層104為顯示器100光學主動部份。覆蓋板105例 j 如為丄1讎具有透明導電電極由銦錫氧化物（IT0)所構成， ； 其垂直於電漿通道102位於液晶104頂部。亦使用一般傳統 | 偏極銳10δ，色彩濾波器107,以及背向光線108如同傳統液 I 晶顯示如圖所示。 | 當電壓施加於透明電極時，由於並無接地面，電壓被分 I 隔ΪΗ喪晶，微薄片，電漿通道，以及任何其他加入於透明電 ；· · * 極與虚基面間絕緣體之間。實際上此係指在電漿通道間並 無電銳，經過液晶之電壓降可忽略，以及由透明電極與電漿 通道交會所界定圖素並不切換。不過假如足以使氣體解離 \ 之電灌最先拖加於電漿通道中成對電極之間，電漿形成於 ： 電聚通道中，使得其變為導電性，以及構成接地面。因此， ! 舞於·在運道上方園素，電壓將分隔於液晶與微小薄片之間 丨 。此货質地 您加 電壓於液晶兩端以及促使圖素產生切換。 在通道t形成電漿將促使高於通道上方之列被選取。由於 :丨 iS.道中氣體為非導電性持續到咸對電極間達到界定十分清 ! 楚之银m.值電壓，這些列除非加以選取十分良好地與行電

(Ci'-'S ；» (： 2!〇X2^7-v>/^ ) 41228241 锻: Λ7 Γ)7 3 為了防止相鄭區域間之發光干擾以及改善該顯示器中 對比r不透明障壁助條110位於至少一個基板上（通常為後 端一儀），其彤成電子絕緣放電小室。障壁肋條結構通常為 週期性氙其間距為200微岽至400微来，其決定於顯示板解 :㈣度。這些肋條例如為30-100微求寬度以及100-200微米 序度(、即雨度）。 可加以變化，閉合小室設計採用方袼，其每一邊約為 200-40C徵米。形成這些方袼之肋條約為30微米至70微米 寬度以及30至200微米高度。該形式電漿板已說明於美國 第4853590號專利，·以及日本第J04255638及J04075232號專 利中。先前所提及平行障擘肋條網狀結構界限行之圖素， 其能_獨立地定址。兩個相互垂直網狀結構電極能夠使所 選擇圈素處之氣體解離。由解離氣體所發射出紫外線依據 m影像彤狀促使該圖素相關磷光物質區域激發。 過去，障壁肋條通常籍由絲狀篩網方法或藉由沉積玻 .増喷砂法製造出。相關之美國第08/820206號專利揭示 製造障壁妨條微小鱗模處理法。當沉積不透明肋條材料 該徵小鑄植方法之一項缺點為可能沉積薄膜不透明材 翁忿修結構間之玻璃基板上。傳統網板印刷以及光石版 匕:Μ主耍方法·通常將避免殘餘薄膜形成於肋條之間。不過 :¾於低價處理過龜，其中需要限制印刷步驟，網版印刷以 咣石版印·法限_於產生厚度為較薄的肋條，例如為20 c尕。不遊偉统方法通常使涓溶劑為主材料，其將會形成 ::待.5洚狀之[3歡特別是長宽比為高比 (請先閱讀背而之：/Τ-意事項孙填朽本页)

:(卩公.) 1228241 Λ7 B7

常需要纪泞的固結步驟以保持助條形狀。因而，存在需要 製造PALCK示器不透明助條結構之改善方法。 發明大要： 本發明提供新穎的方法以製造平板顯示器不透明肋條 結構，其使用微小鑄模技術但是並不會遺留下不透明材料 殘餘薄_於肋條結構之間。本發明亦提供改良微小鑄模方 法，其藉废生改良結構以及為較低製造價袼。 依據本發明一頊，一種方法製造不透明肋條結構以使 用於平板顯示.器例如為電漿定址液晶（PALC)顯示器，其包 含提供基板以及凹刻收集器，其具有凹腔形成於表面上優 先地為所需要障壁肋條尺寸以及空間。可硬化玻璃糊狀物 包含玻璃料以及可硬化，凝固或固化介質（在此稱為介質） 例如為紫外線靈敏性介質提供於收集器凹腔中以界定出肋 條結構。有用可固化介質應該為微小可模造的以及容易地 籍由燃燒去除，以及包含熱塑性以及熱凝性材料。不過，熱 塑性材料通常為優先採用的。肋條結構由收集器轉移至基 板表说，同時至少一部份藉由暴露於紫外線加以硬化或固 •化。可固化介質例如為紫外線靈敏介質可藉由燃燒在肋條 結構中產生孔隱甴基板表面上助條結構去除。具有孔隙肋 條结構.之基板再浸入於含有不透明色素溶液_，該溶液吸 入.條結#，再以適.當清洗ί容液例如為水份以及酒賴· 清洗以去除過多色棄、，以及再加以煅燒。 本發$另外一項為製造不透明肋條結構以使用於平板 (¾先間讀背而之注意事項-P}·-填寫本页) 裝丨 1- — 1 « 1IH = I 曹— Γ 、νΰ

A 1228241 Λ7 B7 咸.暂時性遮罩於基板表面上；（1))沉積標定層；即一層均勻 厚度可硬化建_料糊狀輪，其具有精密誤差例如為土 10%範 圍內，可固化介質例如為熱塑性或熱凝性介質，以及至少一 ，層不遗明色素#雜其中而在基板以及暫時性遮罩表面上； (C)玻喃韩1狀物微小鑄造肋條結構籍由凹刻平板或滾軸塗 覆至含有塗膜基板表面上以及將可固化介質固化；（d)去除 任何存在於肋條結構間暫時性遮罩上不透明糊狀物材料殘 餘層；（e)由基板去除暫時性遮罩；以及（f)煆燒具有微小鑄 造肋條总構之基板。有用可固化介質應該為微小可鑄造以 及报容I藉由燃燒加以去除，以及優先地為熱塑性的。 本發明另外一項關於一種方法以製造不透明肋條結構 以使於平板顯示器中，例如為電漿定址液晶（PALC)顯示 其包含擠製玻璃韩]狀綠，其含有可固化介質於基板表面 上為界定勝條圖案，以及煆燒具有肋條圖案在其上面之基 板。在另外一個實施例4%有用可固化介質應該很容易地 籍由_燒去除，以及優先地為熱塑性。玻璃糊狀物可加入 不透明色奮，或可製造為多孔性，再力口以浸潰以及清洗如同 第一·方法.所說明。 I二$這些以及其他將由下列所揭示詳細說明變為清 楚 出傳統電漿定職晶（PALC)顯示器 ;s 圖2Λ至园2C)顯示出製造本發明 (請先間請汴而之注意事項再填艿本頁)

CT-iS 2U), .公,.Φ 7 :Γ. 1228241 Λ 7 Β7 .明訪條結構之第一範例性方法。 «三甲E至第三庚園（_3A至圖3G)顯示出製造本發明 .明.勝錄結構之第二範例性方法。 第西甲園至第西乙圖顯示出製造本發明不透明肋條結 性方法 顯示器1.00;電極101M01C;玻璃板101G;通道102 介電層103;液晶層104;蓋片105;偏極器106;濾波器_ 07;光線108;劭條110;凹腔200;收集器201;肋條材料 204;肋條205;容器206;溶液207;清洗溶液 208;基板301;電極302;遮罩303;肋條材料304;材料殘 餘層304\障壁助條305;長條306;材料312;凹下圖案 310;!3刻滾軸318;紫外線324;肋條材料401;模402;紫 泠綠403;基板404;劭條405;電極406;擠製機器408。 優先實施例詳細說明： 本發明對辩_示附®實施例之範例詳細加以說明。下 實悉例只作為範例性質以及並不對本發明觀念之 實際構造構成限制。 围1 _示出傳統電漿定址液晶（P ALC)顯示器斷面圖，其 已簡翠地說明於背景說明t。一對平行電極101A(陽極）以 11GKX陰極〕位於每一通道102中於後側玻璃板101G，例如 :¾ 還底旬^ ^ 應微. ' _之光学主二;部份。蓋片105例如為Μ 9Π9 h-,£ -xr， :.¾ '0 · / (請先間讀背而之注意事項再填艿本页) •裝- -·" •VIM—· 1 ·-I - · 2⑴7公汸 81228241 Λ 7 Is 7 觀致動性玫璃板具有透明導電性電極例如為由銦錫氧化物 (ITG)m構成，其垂直於電漿電極102位於液晶104頂部。在 其.热傳.统液晶顯示器中可看到之傳統偏極器106,色彩濾波 gno?，以及後侧光線ι〇δ可加以使用，如圖所示。不透明肋 條110隔_通道102。 現在說明本發明三種不透明助條不同範例性之製造方 νί- 〇 i' 第一方法顯示於_2义至2G中。步驟1之填充步驟如圖2A 所示。在步霉1前，製造肋條結構之圖案預先界定為一系列 四下或回腔200於凹刻收集器201上，以及提供相當數量肋 條材料202。在步驟1，使用原料202來製造肋條，即含有可 _化有機介質玻璃料箱狀物被刮入凹槽或凹腔200内，其形 咸於$軟四刻收集11201上，優先地在_筒上，填充凹腔圖 案$其蔣.界定出所製造之助條結構。 在步職2中，轉移步驟顯示於圖2B中，在收集器201中糊 狀_助條材料被轉移至基板204例如為玻璃基板之表面上， 電極已ί!彡成或未形成於其上面以建立顯示於圖2 C中所顯示 之助修235。假如_狀物韵條材料202籍由紫外線照射固化 ，园而轉移在紫外線照射下完成以至少部份地固化材料202 使得在轉移後保持助條形狀。假如掏狀物肋條材料202由 达:裔_ G及紫终線靈敏性有機介質製造出，材料202優參地 在ίΒ!:宂全.:½條2 0 5厚度例如為20 0至40 0微米為紫外線靈 在..」.;:'穆3,由固2D所表示之燃燒步驟，在形成肋條205材 ί 公.¾ ) (請先間请·))·而之注意夢項再填艿本丌)

91228241 Λ7 Π7 、明説明 韩中有钱负條籍由加熱基板至足以燃燒有機材料之溫度而 知以去I該溫度通.常為300至4i)0°C。燃燒步驟促使形成 韵條205¾•料變為多孔性。 在步縣4中，顯示於_2£中浸潰步驟，具有多孔性肋條 9Γ；κ. -η .板204浸入於容器206内，其含有例如黑色或其他不透 賢溶液207,其填入魴條205中孔隙使其產生不透明及/ I。適當色素包含金屬氧化物，微小粉末彩色玻璃顆 雖然浸潰優先採用使承載色素溶液容易進 305 孔隱内，能夠使1¾其他方法例如為喷灑達成該步 驛，其為熟知此技術者了解。 步職4後為在適當清洗溶液208例如為水以及酒精中清 洗（步縣5,顏示於圓2F中）以由基板非多孔性區域去除色素 落液。雨後基板加以乾燥以及在足以使玻璃料融合溫度下 例如為450°C至800C下煆燒（步驟6,顯示於圖2G中）。 上述所說明處理過程與電極分配技術例如為光石版印 朗法以及網版印刷相匹配。在形成舫條結構205於玻璃基 ’ 厶心··♦*·· 一一'··^ 乂:1 r;';n 二 過程中，肋條間基板表面保持為透明的以及 受_影1 前針對紫外綠靈敏性可固化介質說明，能夠使 祝可©化介貿例如為熱塑性或熱固化介質亦屬於 K耍肋條結構能夠形成具有適當開孔 明色彥％可以使m任何適當材料。 :¾••国3aJL3G本發明第二範例性方法加以說明。 當基板3 01依.據一些已知的方法例如 (讀先閱請背而之注意芥項—填巧本JI·)

1228241 Λ7 in 具因.05514503, 5701815, 5542582號專利所揭示彩色濾波 聽處理步靡或光石版印刷法製造出含有電極302。 在:謂Λ所顯示步驟1中，'優先地由水溶性材料所構成暫 時性_攀303印製於玻璃基板301上，其已經將電極302形成 於其上面。遮罩印製出圃案將覆蓋電極303,但是遺留下基 板表®長條30δ暴露於成對電極302間以連接障壁肋條305 至基扠3()1。優先使用暫時性水溶性遮罩使得其在障壁肋 條彤成後可容易地加以去除。適當水溶性遮罩組成份包含 例如靡·.質體，聚乙婦醇，以及經乙基纖維素。 在步驟2中如圖3Β所顯示，均勻厚度304可固化不透明 肋條材料例如為具有黑色或不透明色素之熱塑性或熱凝性 介質連續層抹至承載暫時地遮罩303之基板表面301上。許 多屬於本發明範圍内之可固化介質能夠加以使用，其包含 例如為熟知此技術者了解之紫外線靈敏性介質。 在因3C中所顯示步驟3中，該標定層籍由擠壓凹刻滾軸 或具有凹下圖案之板靠在含有塗膜表面上而被微小鑄造為 助‘條，其詳細說明於美國第08/820206號專利中。 基本上該方法.包含浮雕出塗層或一層含有玻璃料之材 料，其含有直接地況積在基板上具有所需要圖案之材料。 园SG顔示出該徵小货施例之詳細情況，其使用紫外線 料312而#热塑性材料。在圖3G所顯示實施例中， E下园β316相f於電t定址液晶顚示板所需要障壁肋條 .結·.勝索。K刻滾軸318西下表面316與含有玻璃料312 3:::。; 以及浮靡.¾咸自由直立結構體，其相當於凹下 10

(諸先閃讀.·η-.Μ而之注态事項-/?}填艿本汀)

)( 210X2^ ^·；ί;) 11 11 A7 B7

1228241 匕4_3^°假如亚不需要，含為玻璃料材科312在與滾轴318 接觸前加熱以使含有玻璃料材料312產生充份之流動性。 該加煞绽_在與E?刻滚軸接觸前藉由輻射加熱，或藉由熱 空氣吹入至塗層上而達成。材料312利用紫外線324加以固 化同時爵含有玻璃料枋料312鑄造為肋條。在使用熱塑性 材料情況在鑄造後胎條硬化將藉由冷卻達成。 當然假如電極30 2已經形成於基板301上，在該實施例 步職1前應該進行適當量測以確保微小鑄造肋條結構與最 終產翁電極對準。可加以變化，電極能夠在微小鑄造肋條 結構形成後製造忠，其為熟知此技術者了解。 人們了解微小鑄造材料層在微小鑄造處理過程中具有 經選擇之深度例如為圖3G所顯示，所有位於並不形成肋條 結構蹲在位置之#料藉由處理過程轉變為形成肋條結構之 相鄰區域，以及使得大量材料可利周作為填充鑄模以形成 肋條結:¾並考慮任何由於加熱之膨脹及/或由於冷卻之收 _。儘管如此，時常遺留下韵條枋料殘餘薄膜於肋條結構 之間。 ， 在E 30所顯示步靡4中，存在於肋條間之水溶性遮罩 303表5上之該材料薄膜殘餘層304’利用適當溶劑加以去 〇 在园3E f所顯示步靡5中，暫時性遮罩303利用適當溶 9二::求:.0 夂結*之^涊鏡應在400°C至(30(TC進行以融合玻璃料。 (請先間讀背而之注意事項孙填巧木秆)

：:d S r ( i'NS ) ( ) 1228241 Λ7 R7 同 性處理過程，該第二範例性處理過程與 各貌觉分配技街相匹配以及保持不透明肋條間之基板為 >範例性方法顯示於圖4Α及4Β_。在圖4Α所 顯示步肆1中，肋條#料例如為含有玻璃料以及黑色或其他 色素之t外玫2敏性#料401擠製經由模402在紫外線照射 403下製造於基質404例如玻璃表面上，以及在形成例如印 製金屬電極408於基板404上。在圖4B所顯示步驟2中，在適 合·燒有機基質以及融合玻璃料溫度下例如為400t：至600 iJ·觀現該跟件以完成該處理過程。 如熟知此技術者了解，具有模402之擠製機器408將肋 才料401置於基板404上為平行肋條405圖案。肋條405能 :句往截:.過丞板404在一回合中形成或一次一肋條405多回合 除了先前m說哓紫外線靈敏性黏接材料，能夠使用熱 塑性或其他活性黏接餘處理過程能夠適當地改善以替代 il當條件以促使黏接劑材料固化或硬化。除此，肋條材料 能角爲已具有不透明色素置於其中之形式，或色素藉由如 〜:义”'之沒3知入其中。 佼用作為這些不透明肋條結構之材料能夠藉由鉛或非 雜缝斜填充適當數量不透明枯料例如為不透明色素以得 到‘ .晚yr 礙 n.O?

Ci .混合妫而達成。例如，例如能夠 以及CoO氧化物以得到黑色，使 .d:‘或Zr02mf··到白色。亦能夠使用市場銷售之 131228241 Λ7 η 7 1%) 試巧、.類示ίΒ有可能使蹈550°C:嘏燒溫度相匹配之去玻 勝，^::_料經由微+缚造技術製造該黑色肋，玻璃料填 充市.:¾上供應之黑色色素，其可由Cerdec S. A,供應。 齡相嫌者了解上述對附画所顯示優先實施例之說 明已遠當地獨示出本發明製造方法以及本發明申請專利範 固内容。除此，人們了群先前所說明之本發明優先實施例 龜釣#各種改變以及變化，但是其均含蓋於下列申請專利^ 箱. (請先間績$/}而之注念事項/'}·填艿木页)

(；Γ'ί：: (2)0:、.:2、)7公趁）

Claims (1)

1228241 A 8 B8 C8 D8 申請專利範| 經濟部中央標率局貞工消費合作社印製 至40(Tc下進行燃燒。 專利範圍第―不透明色素由下列 ==3’ _ M2) 及卿獨地或為組合物； b)T1〇2’ Ce〇2,以及Zr〇2單獨形式或為組合物丨以及 C)商業化色素單卿式或為組合物。 9·依據申請專利範圍第丨項之方法，其中更進—步包含· 對不同於肋條結構之基板區域色素溶液清洗掉。. 10. 厂種製造不透明肋條結構於基板上之方法，該方法包含: 形成暫時性遮罩於基板部份表面上； 儿積一層玻璃糊狀物於基板表面以及暫時性遮罩上，該 糊狀物由玻補，不透明色細及可·有機介質所構成， 該可固化介質為對紫外線為靈敏性的； 將糊狀物微小鑄造進入不被遮罩覆蓋基板表面區域之肋 條結構中，其藉由擠壓具有相當於所需要肋條結構凹刻圖 案之鑄模表面靠在塗覆糊狀物表面以及至少部份地將可固 化介質固化； 去除任何在暫時性遮罩上之殘餘糊狀物； 由基板去除暫時性遮罩，該去除係藉由將基板加熱到將 可固化介質燃燒掉之溫度而達成；以及 對具有微小鑄造肋條結構形成其上面之基板進行煆燒。 11. 依據申請專利範圍第10項之方法，其中 基板由具有已形成其上面電極之玻璃基板所構成；以及 其中暫時性遮罩形成於電極上。 衣紙張尺度適用中國國家標準（CNS〉A4規格（21 Οχ297公釐） --1--------- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂---- II II-- Iff . 1228241 ab C8 —一 … .'， D8 六、申請專利範圍 一~ 12·依據巾請專纖圍㈣項之方法，其巾可齡介質為紫 外線可固化組成份。 113·依據申請專利範圍第1〇項之方法，其中可固化介質為敎 塑性的。 14.依據中請專利範圍⑽項之方法，其中不透明色素由下 列種類選取出： a)Fe2〇3, MnO, Mn〇2, Cr2〇3以及C〇〇單獨地或為組合物； b)Ti〇2, Ce〇2,以及Zr〇2單獨地或為組合物；以及 c)商業化色素單獨形式或為組合物。 15.依據申請專利範圍第1〇項之方法，其中暫時性遮罩由水 溶性材料所構成，以及其中去除暫時性遮罩利用水或水溶 性溶液清洗。 16·種在基板上製造不透明肋條結構之方法，其包含· 擠製玻璃糊狀物於基板表社成界定㈣條圖案，該糊 狀物由玻璃料，可固化有機介質以及不透明色素所構成， 該可固化介質為對紫外線為靈敏性的； 對可固化介質加以固化；以及 對具有玻璃糊狀物肋條圖案在其上面之基板煆燒。 17·依據申請專利範圍第16項之方法，其中基板由具有已形 成於其上面電極之玻璃基板所構成。 夕 18·依據申請專利範圍第丨6項之方法，其中基板由玻璃基板 所構成，以及其中該方法更進一步包含： 在煅燒前形成電極於基板上。 19·依據申請專利範圍第1項之方法，其中玻璃糊狀物由非 1228241 A8 B8 CS D8 六、申請專利範圍 錯主要成份之玻璃料所構成。 20. 依據申請專利範圍第10項之方法，其中玻璃糊狀物由非 鉛主要成份之玻璃料所構成。 21. 依據申請專利範圍第16項之方法，其中玻璃糊狀物由非 錯主要成份之玻璃料所構成。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 言 I線--- 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 表紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）