加强面板组合对位的结构及其方法

专利名称：加强面板组合对位的结构及其方法
加强面板组合对位的结构及其方法
技术领域：
本发明是有关一种半导体基板组合的技术，特别是指一种加强面板组合对位的结
构及其方法。背景技术：
在TFT-LCD产业的液晶滴入面板的对组制程(One Drop Fill, 0DF)中，是利用真
空组合方式完成上下基板组立，由于此时基板上所涂布的框胶尚未硬化，故需利用机械手
臂将基板由真空组立槽中取出，再由机械手臂将基板送到光硬化部进行面板框胶硬化的作
业，上基板及下基板皆从真空组立槽中移到UV光硬化部再进行组立。但由真空组立槽经机
械手臂送至UV光硬化部的作业常因搬送造成的轻微晃动而使上下基板产生1 2 m的偏
差，对位不准会产生面板上出现亮点、画素开口率下降、走线错接等问题。 因此，本发明提出一种加强面板组合对位的结构及其方法，以有效克服上述问题，
具体架构及其实施方式将详述于下。

发明内容
本发明的主要目的在提供一种加强面板组合对位的结构及其方法，充分利用基板 上的空白区域，于上、下基板的空白区域分别设置间隙块及凸块，相互之间产生摩擦力以抵 抗上下基板位移情形。 本发明的另一目的在提供一种加强面板组合对位的结构及其方法，其中空白区域 之间隙块与显示区间隙块是同时产生。 本发明的再一目的在提供一种加强面板组合对位的结构及其方法，其中凸块由第 一金属层(Metal 1， Gate electrode layer) 、 a_Si层及第二金属层(Metal 2， source/ drainelectrode layer)所形成，或是其中任两者所堆栈而成。 为达上述目的，本发明提供一种加强面板组合对位的结构，包括一上基板；一下 基板；至少一间隙块，形成于上基板的空白区域(dummy);以及多个凸块，位于下基板，与间 隙块相对，与间隙块接触产生摩擦力。 本发明另提供一种加强面板组合对位结构的方法，其包括下列步骤于一上基板 的至少一上空白区域(dummy)形成至少一间隙块；于一下基板的至少一下空白区域形成多 个凸块；以及涂布框胶于该下基板的周边，并将该上基板与该下基板组合，使该间隙块与该 凸块接触产生摩擦力。


下面结合附图和实施例对发明进一步说明
图1为将一大基板分割成的多个小面板的示意图；
图2为本发明中加强面板组合对位的结构示意图； 图3至图5为本发明中加强面板组合对位结构的制造流程的示意 图6为本发明中加强面板组合对位结构的另一实施例示意图； 图7为上基板的空白区间隙块的结构； 图7A至图7C为图7结构的制造流程； 图8为上基板的空白区间隙块的另一详细结构； 图8A至图8D为图8中结构的制造方法。
具体实施方式

本发明提供一种加强面板组合对位的结构及其方法，其应用于TFT-LCD制程中液 晶滴入面板的对组制程(One Drop Fill, 0DF)的部份，当上基板与下基板从真空组立槽中 取出要进行框胶涂布时，由于机械手臂搬动上、下基板可能会晃动而造成组立偏差，因此透 过本发明增加上、下基板之间的摩擦力以防止滑动。 如图1所示上基板为一大基板1所分割成多个小面板其中之一，而上基板的空白 区间隙块与显示区间隙块的制作于大基板1未分割之前同时完成的；同理，下基板为一块 大基板2所分割而成的多个小面板其中之一，下基板上的空白区凸块与显示区凸块是在大 基板2尚未分割前同时形成的。 图2所示为图1中A-A'区段的截面结构示意图，其中包含一上基板10、一下基板 12及一液晶层ll，下基板12为数组基板，其上涂布有一层框胶13，上基板10为彩色滤光 片基板，其上形成一遮光层101，此遮光层可为黑色矩阵(Black Matrix)或彩色光阻层，其 空白区域内的遮光层101为可有可无的。由于上、下基板10、12在框胶13尚未硬化时便 需送至光硬化部进行面板框胶的硬化，因此容易造成组立偏差，故本发明在上基板10的空 白区域(dummy)设置至少一空白区间隙块104与上基板10的显示区间隙块104'同时形 成，并在下基板12的空白区域设置多个空白区凸块18与下基板12的显示区凸块18'同时 形成，特别是，上基板的空白区域与下基板的空白区域是相对的，因此组立后空白区间隙块 104与空白区凸块18会互相接触，显示区间隙块104'与显示区凸块18'接触，且由于空白 区间隙块104、显示区间隙块104'使用光间隙材(photo spacer)或其它彩色光阻材质，可 让空白区凸块18、显示区凸块18'分别于空白区间隙块104、显示区间隙块104'上造成一 压入量，更加增强空白区间隙块104与空白区凸块18之间、显示区间隙块104'与显示区凸 块18'之间的摩擦力；更甚者，空白区凸块18的压入量是大于显示区凸块18'的压入量，且 空白区凸块18的高度低于显示区凸块18'。 上基板10的空白区间隙块104与下基板12的空白区凸块18接触面的面积大于 空白区凸块18的顶部面积，且上基板10的空白间隙块104的顶部面积大于下基板12的空 白区凸块18的顶部面积总和。 空白区凸块18与显示区凸块18'的详细结构及制造方法请参考图3、4、5，空白区 凸块18为两层材质的堆栈，此两层的组合由下基板12往上依序可为第一金属层(Metal 1， Gateelectrode layer)及非晶硅层、第一金属层及第二金属层(Metal 2， source/drain electrodelayer， SD layer)或是非晶硅层及第二金属层。 如图3所示，剖面图的左侧是显示区，剖面图的右侧是空白区，空白区凸块18为第 一金属层与非晶硅层之堆栈，其制程方法详述如下 首先用去离子水清除基板上的各种灰尘粒子，将清洗后的下基板进行加热烘干，
5去除残留在基板表面的去离子水，再将基板进行降温，然后如图3A所示，在空白区与显示 区同时镀金属薄膜181，为了提高光刻胶与其接触下层薄膜之间的附着力，通常会利用光刻 胶增附剂(未显示)，在其上涂布光阻20，再如图3B所示，利用紫外光透过事先制备好的含 有所需图案的光罩201照射基板上的光阻180，被紫外光照射到的光阻发生化学变化，性能 改变，溶于显影液中，再用AI蚀刻液对金属薄膜进行湿式蚀刻得到如图3C所示图案，并利 用剥离液将光阻180剥离即得到第一金属层(Metal l，Gate electrode layer)，如图3D所 示。 如图3所示，然后利用等离子体增强化学气相沉积的方法在显示区和空白区同时 长出绝缘层191，进一步长出半导体有源极192和奥姆接触层193，同样于其上涂布光阻，利 用紫外光透过事先制备好的含有所需图案的光罩照射基板上的光阻，被紫外光照射到的光 阻发生化学变化，性能改变，溶于显影液中，再用四氟化碳和氧气或六氟化硫对其进行干式 蚀刻，并利用剥离液将光阻剥离即得到非晶硅层182。再在剖面图的左边(即显示区)通 过溅射资料线金属183形成数据引线和TFT源极、漏极图形，而在剖面图的右边则不需要沉 积，或将其与显示区共同沉积后再蚀刻掉，即可得到显示区的凸块18'与空白区凸块18。
最后在显示区利用沟道区源漏区作为掩膜，蚀刻掉沟道区的奥姆接触层193，之后 沉积氮化硅保护层(SiNx)，光刻形成TFT漏电极和ITO像素电极之间进行互连以及引线互 连区的过孔图形，最后利用溅射工艺沉积氧化铟锡薄膜(IT0)并光刻形成氧化铟锡像素电 极。而在剖面图的右边则不需要沉积，或将其与显示区共同沉积后再蚀刻掉(此过程在图 中未显示)。 图4所示剖面图的左边是显示区，剖面图的右边是空白区，空白区凸块18为第一 金属层与第二金属层(Metal 2， source/drain electrode layer, SD layer)的堆栈，其制 程方法详述如下 首先用去离子水清除基板上的各种灰尘粒子，将清洗后的基板进行加热烘干，去 除残留在基板表面的去离子水，再将基板进行降温，在空白区与显示区同时镀金属薄膜；为 了提高光刻胶与其接触下层薄膜之间的附着力，通常会利用光刻胶增附剂，在其上涂布光 阻，利用紫外光透过事先制备好的含有所需图案的光罩照射基板上的光阻，被紫外光照射 到的光阻发生化学变化，性能改变，溶于显影液中，再用AI蚀刻液对金属薄膜进行湿式蚀 刻并利用剥离液将光阻剥离即得到第一金属层(Metal l，Gate electrode layer)。
剖面图左边的显示区利用等离子体增强化学气相沉积的方法长出绝缘层，进一步 长出半导体有源极和奥姆接触层，同样于其上涂布光阻，利用紫外光透过事先制备好的含 有所需图案的光罩照射基板上的光阻，被紫外光照射到的光阻发生化学变化，性能改变，溶 于显影液中，再用四氟化碳和氧气或六氟化硫对其进行干式蚀刻并利用剥离液将光阻剥离 即得到非晶硅层。而在剖面图的右边则不需要沉积，或将其与显示区共同沉积后再蚀刻掉。
再于显示区通过溅射数据线金属(data line metal)形成数据引线和TFT源极、 漏极图形，而在空白区则通过溅射数据线金属与下层的第一金属层共同形成空白区凸块 18。 最后在显示区利用沟道区源漏区作为掩膜，蚀刻掉沟道区的奥姆接触层193，之后 沉积氮化硅保护层(SiNx)，光刻形成TFT漏电极和氧化铟锡像素电极之间进行互连以及 引线互连区的过孔图形，最后利用溅射工艺沉积氧化铟锡薄膜并光刻形成氧化铟锡像素电极。而在剖面图的右边则不需要沉积，或将其与显示区共同沉积后再蚀刻掉(此过程在图中未显示)。 图5剖面图的左边是显示区剖面图的右边是空白区，空白区凸块18为非晶硅层与第二金属层的堆栈，其制程方法详述如下 首先用去离子水清除基板上的各种灰尘粒子，将清洗后的基板进行加热烘干，去除残留在基板表面的去离子水，再将基板进行降温，在剖面图的左边(即显示区)镀金属薄膜，为了提高光刻胶与其接触下层薄膜之间的附着力，通常会利用光刻胶增附剂，于其上涂布光阻，利用紫外光透过事先制备好的含有所需图案的光罩照射基板上的光阻，被紫外光照射到的光阻发生化学变化，性能改变，溶于显影液中，再用AI蚀刻液对金属薄膜进行湿式蚀刻并利用剥离液将光阻剥离即得到第一金属层(Metal l，Gate electrode layer)。而在剖面图的右边则不需要沉积，或将其与显示区共同沉积后再蚀刻掉。 然后利用等离子体增强化学气相沉积的方法在显示区和空白区同时长出绝缘层，进一步长出半导体有源极和奥姆接触层，同样在其上涂布光阻，利用紫外光透过事先制备好的含有所需图案的光罩照射基板上的光阻，被紫外光照射到的光阻发生化学变化，性能改变，溶于显影液中，再用四氟化碳和氧气或六氟化硫对其进行干式蚀刻并利用剥离液将光阻剥离即得到非晶硅层。再在剖面图的左边显示区通过溅射数据线金属形成数据引线和TFT源极、漏极图形，而在空白区则通过溅射数据线金属与下层的非晶硅层共同形成空白区凸块。 最后在显示区利用沟道区源漏区作为掩膜，蚀刻掉沟道区的奥姆接触层193，之后沉积氮化硅保护层(SiNx)，光刻形成TFT漏电极和ITO像素电极之间进行互连以及引线互连区的过孔图形，最后利用溅射工艺沉积氧化铟锡薄膜并光刻形成IT0像素电极。而在剖面图的右边则不需要沉积，或将其与显示区共同沉积后再蚀刻掉(此过程在图中未显示)。
图6所示的剖面图左边是显示区，右边是空白区，空白区凸块是金属层(Metal1， Gateelectrode layer)、非晶娃层与第二金属层(Metal 2， source/drain electrodelayer,)之堆栈，其制程方法详述如下 首先用去离子水清除基板上的各种灰尘粒子，将清洗后的基板进行加热烘干，去除残留在基板表面的去离子水，再将基板进行降温，在空白区与显示区同时镀金属薄膜，为了提高光刻胶与其接触下层薄膜之间的附着力，通常会利用光刻胶增附剂，在其上涂布光阻，利用紫外光透过事先制备好的含有所需图案的光罩照射基板上的光阻，被紫外光照射到的光阻发生化学变化，性能改变，溶于显影液中，再用AI蚀刻液对金属薄膜进行湿式蚀刻并利用剥离液将光阻剥离即得到第一金属层(Metal l，Gate electrode layer)。
然后利用等离子体增强化学气相沉积的方法在显示区与空白区同时长出绝缘层，进一步长出半导体有源极和奥姆接触层，同样于其上涂布光阻，利用紫外光透过事先制备好的含有所需图案的光罩照射基板上的光阻，被紫外光照射到的光阻发生化学变化，性能改变，溶于显影液中，再用四氟化碳和氧气或六氟化硫对其进行干式蚀刻并利用剥离液将光阻剥离，即得到非晶硅层。再在显示区通过溅射数据线金属形成数据引线和TFT源极、漏极图形，而在空白区则通过溅射数据线金属与下层的第一金属层、非晶硅层共同形成空白区凸块18。 最后利用沟道区源漏区作为掩膜，蚀刻掉沟道区的奥姆接触层，之后沉积氮化硅
7保护层(SiNx)，光刻形成TFT漏电极和氧化铟锡像素电极之间进行互连以及引线互连区的过孔图形，最后利用溅射工艺沉积氧化铟锡薄膜并光刻形成氧化铟锡像素电极。(此过程未显示于图中) 图7为上基板的空白区间隙块104的详细结构，图7A至图7C为图7结构的制造方法。 首先用去离子水清除基板上的各种灰尘粒子，将清洗后的基板进行加热烘干，去除残留在基板表面的去离子水，再将基板进行降温，在空白区与显示区同时涂布黑色矩阵膜IOI，为了提高光刻胶与其接触下层薄膜之间的附着力，通常会利用光刻胶增附剂(未显示)，在其上涂布光阻，利用紫外光透过事先制备好的含有所需图案的光罩照射基板上的光阻，被紫外光照射到的光阻发生化学变化，性能改变，溶于显影液中，利用剥离液将光阻剥离，即得到黑色矩阵层，如图7B所示。 在断面层的左边(即显示区)通过三次光刻制程或喷墨打印技术形成红、绿、蓝三色滤光层，即可得到如图7C所示的图案。 然后上保护层和氧化铟锡薄膜。而在剖面图的右边即空白区则不需要进行，或将其与显示区共同进行后再蚀刻掉。(此过程未显示) 最后在空白区与显示区的遮光层(即黑色矩阵)上同时涂布间隙膜，为了提高光刻胶与其接触下层薄膜之间的附着力，通常会利用光刻胶增附剂，在其上涂布光阻，利用紫
外光透过事先制备好的含有所需图案的光罩照射基板上的光阻，被紫外光照射到的光阻发生化学变化，性能改变，溶于显影液中，利用剥离液将光阻剥离，即得到在显示区与空白区的黑色矩阵上同时形成的显示区间隙块104'和空白区间隙块104。 图8为上基板的空白区间隙块104的另一详细结构，图8A至图8D为图8中结构的制造方法。 首先用去离子水清除基板上的各种灰尘粒子，将清洗后的基板进行加热烘干，去除残留在基板表面的去离子水，再将基板进行降温，然后如图8A所示，在空白区与显示区同时涂布红色滤光膜，为了提高光刻胶与其接触下层薄膜之间的附着力，通常会利用光刻胶增附剂(未显示)，在其上涂布光阻，利用紫外光透过事先制备好的含有所需图案的光罩照射基板上的光阻，被紫外光照射到的光阻发生化学变化，性能改变，溶于显影液中，利用剥离液将光阻剥离，即得到红色滤光层如图8B所示。 如图8C所示，再在空白区与显示区同时涂布绿色滤光膜，为了提高光刻胶与其接
触下层薄膜之间的附着力，通常会利用光刻胶增附剂，在其上涂布光阻，利用紫外光透过事
先制备好的含有所需图案的光罩照射基板上的光阻，被紫外光照射到的光阻发生化学变
化，性能改变，溶于显影液中，利用剥离液将光阻剥离即得到显示区内的绿色滤光层、红色
滤光层与绿色滤光层的堆栈以及空白区内红色滤光层与绿色滤光层的堆栈。 如图8D所示，再在空白区与显示区同时涂布蓝色滤光膜，为了提高光刻胶与其接
触下层薄膜之间的附着力，通常会利用光刻胶增附剂，在其上涂布光阻，利用紫外光透过事
先制备好的含有所需图案的光罩照射基板上的光阻，被紫外光照射到的光阻发生化学变
化，性能改变，溶于显影液中，利用剥离液将光阻剥离即得到显示区内的蓝色滤光层、绿色
滤光层、红色滤光层与蓝色滤光层、绿色滤光层的堆栈而成的遮光层以及空白区内蓝色滤
光层、红色滤光层与绿色滤光层的堆栈而成的遮光层101。
然后上保护层和氧化铟锡薄膜。而在剖面图的右边即空白区则不需要进行，或将其与显示区共同进行后再蚀刻掉(此过程未显示)。 最后在空白区与显示区的遮光层同时涂布间隙膜，为了提高光刻胶与其接触下层薄膜之间的附着力，通常会利用光刻胶增附剂，在其上涂布光阻，利用紫外光透过事先制备好的含有所需图案的光罩照射基板上的光阻，被紫外光照射到的光阻发生化学变化，性能改变，溶于显影液中，利用剥离液将光阻剥离即得到在显示区与空白区的遮光层上同时形成显示区间隙块104'和空白区间隙块104。 将上基板与下基板组合时，先涂布框胶于下基板的周边，再进行贴合动作，使显示区内间隙块与显示区内凸块互相接触，空白区内间隙块与空白区内凸块互相接触进而产生摩擦力以避免制程中移动造成上、下基板位置偏差。 综上所述，本发明所提供的加强面板组合对位之结构及其方法系在上下基板之空白区域设置可增加摩擦力之间隙块及凸块，当上下基板组合时，凸块与间隙块接触并些微压入间隙块，因此可大幅增加上下基板之间的稳定接合，避免在制程中上下基板移动时造成组立偏差，且无需增加成本即可增加对位准确度。 以上所述者，仅为本发明一较佳实施例而已，并非用来限定本发明实施的范围，故凡依本发明申请专利范围所述的形状、构造、特征及精神所为的均等变化与修饰，均应包括于本发明的申请专利范围内。
权利要求
一种加强面板组合对位的结构，其特征在于包括，一上基板；一下基板；至少一间隙块，形成于该上基板的空白区域(dummy)；以及多个凸块，位于该下基板与该间隙块之间，与该间隙块接触产生摩擦力。
2. 根据权利要求1所述的加强面板组合对位的结构，其特征在于该间隙块为光间隙 材区块(Photo Spacer)。
3. 根据权利要求1所述的加强面板组合对位的结构，其特征在于该间隙块为彩色光 阻块。
4. 根据权利要求1所述的加强面板组合对位的结构，其特征在于该凸块为至少两层 之堆栈。
5. 根据权利要求1所述的加强面板组合对位的结构，其特征在于该凸块由该下基板 依序长出第一金属层(Metal 1， Gate electrode layer) 、 a-Si层及第二金属层(Metal2， source/drain electrode layer)。
6. 根据权利要求1所述的加强面板组合对位的结构，其特征在于该间隙块与该凸块 接触面的面积大于该凸块的顶部面积。
7. 根据权利要求6所述的加强面板组合对位的结构，其特征在于该凸块由该下基板 依序长出a_Si层及第二金属层(Metal 2， source/drain electrode layer)。
8. 根据权利要求5所述的加强面板组合对位的结构，其特征在于该凸块位于该下基板的多个数据线与多个扫描线的交接处。
9. 根据权利要求1所述的加强面板组合对位的结构，其特征在于该上基板为彩色滤 光片基板，该下基板为数组基板。
10. —种加强面板组合对位结构的方法，包括下列步骤于一上基板的至少一上空白区域(dummy)形成至少一间隙块； 于一下基板的至少一下空白区域形成多个凸块；以及涂布框胶于该下基板的周边，并将该上基板与该下基板组合，使该间隙块与该凸 块接触产生摩擦力。
11. 根据权利要求10所述的加强面板组合对位结构的方法，其特征在于该凸块是经 过一第一金属层及一第二金属层的图案化制程。
12. 根据权利要求11所述的加强面板组合对位结构的方法，其特征在于该凸块在该 下基板上依序长出该第一金属层(Metal l，Gate electrode layer) 、a_Si层及该第二金属 层(Metal 2， source/drain electrode layer,)。
13. 根据权利要求11所述的加强面板组合对位结构的方法，其特征在于该凸块在该 下基板上依序长出该第一金属层(Metal 1， Gate electrode layer)及a_Si层、该第一金 属层及该第二金属层(Metal 2， source/drain electrode layer, SD layer)或是a-Si层 及该第二金属层。
14. 根据权利要求IO所述的加强面板组合对位结构的方法，其特征在于该间隙块与 该凸块接触面的面积大于该凸块的顶部面积，且该间隙块顶部面积大于该凸块的顶部面积 总和。
15. 根据权利要求IO所述的加强面板组合对位结构的方法，其特征在于该间隙块与 该上基板之间更形成有一黑色矩阵作为一遮蔽层。
16. 根据权利要求IO所述的加强面板组合对位结构的方法，其特征在于该间隙块与 该上基板之间更形成有一彩色光阻层。
17. 根据权利要求IO所述的加强面板组合对位结构的方法，其特征在于该凸块位于 该下基板的多个数据线与多个扫描线的交接处。
18. 根据权利要求10所述的加强面板组合对位结构的方法，其特征在于该上基板为 彩色滤光片基板，该下基板为数组基板。
19. 根据权利要求10所述的加强面板组合对位结构的方法，其特征在于该上基板为 一大基板所分割成的多个小面板其中之一，该上空白区域的该间隙块的制作是在该大基板 未分割之前完成。
20. 根据权利要求IO所述的加强面板组合对位结构的方法，其特征在于该下基板为 一大基板所分割成的多个小面板其中之一，该下空白区域上该凸块的制作是在该大基板未 分割之前完成。
全文摘要
本发明提供一种加强面板组合对位的结构及其方法，其包括一上基板、一下基板、至少一间隙块及多个凸块，其中间隙块形成于上基板的至少一上空白区域(dummy)，而凸块则形成于下基板的至少一下空白区域上；将框胶涂布于下基板的周边，并将上基板与下基板组合后，间隙块与凸块互相接触会产生摩擦力，以此避免制程中移动而造成上下基板偏移。
文档编号G02F1/1333GK101710212SQ20091003822
公开日2010年5月19日 申请日期2009年3月27日 优先权日2009年3月27日
发明者李得俊 申请人:深超光电(深圳)有限公司