光電元件用封膠技術－One Drop Filling 製程用框膠材料

平面顯示器的製造在第五代線以上的面板製程中， 液晶滴入製程(ODF)技術，已逐漸取代過去以毛細孔方式將液晶注入的顯示器面板封裝方法。

首頁 文章瀏覽 平面顯示器的製造在第五代線以上的面板製程中，液晶滴入製程(OneDropFilling;ODF)技術，已逐漸取代過去以毛細孔方式將液晶注入的顯示器面板封裝方法。

早期LCD液晶灌注的方法是在Array與CF(ColorFilter)貼合製程完畢，並切割成單一尺寸後，再經由真空毛細原理慢慢吸入液晶，過程相當耗時，特別是面板尺寸增大，時間也更為冗長，也會有相當多(~30%)液晶殘留。

因此廠商製作大尺寸面板時，其製程若改用ODF做法，可有效縮短時間並減少液晶的損失。

除此之外，還可減少在真空回火製程、液晶注入機、封口機、封口後面板清洗等設備的投資。

本文將針對近年來ODF製程用框膠的相關專利，並著重於配方組成做介紹。

OneDropFilling製程之封裝流程液晶滴入式封裝製程(OneDropFilling)是將下玻璃基板在配向後就直接塗佈框膠，接著滴入液晶於下玻璃基板中，然後於真空中將已配向之上玻璃基板進行對位、貼合及組立等步驟後，將框膠以UV光硬化，再接著於120°C下進行熱硬化並同時回火液晶，最後貼合偏光片及面板檢查即完成整個流程，其方法如圖三所示。

整個面板組裝製程不超過2個小時，且製程時間不受面板尺寸大小及面板Gap大小之影響。

ODF製程除了可大幅縮短液晶注入的時間外，還有簡化製程，並且能減少25~50%液晶浪費等優點。

目前可供應ODF的設備廠商主要有富士通、信越及日立等，各面板廠商在五代線以上的規劃都已經將ODF製程納入。

早在2003年國內奇美電子與設備廠富士通合作，成功地跨入ODF製程研發，隨後友達與華映亦分別使用富士通及信越的ODF設備進行ODF製程研發並試量產，奇美、友達及華映已宣稱其ODF製程良率目前已達八成以上。

圖三、傳統LCD面板封裝製程與ODF製程比較 ODF製程用框膠材料的要求一般而言ODF製程用框膠材料需具備高度耐久性、可靠度、材料中顆粒大小控制、低水氧滲透、與面板有優良接著力、固化精度、及製程可操作性等特性。

另外，ODF封膠在未硬化之前就會與液晶直接接觸，因此其必須是低鹵素離子含量，且不與液晶發生摻混現象，並且能低溫快速硬化。

換句話說，ODF製程用框膠材料技術必須同時擁有為LCD用Main-seal框膠及End-seal封口膠的特性要求（如圖四所示），因此技術困難度更高。

ODF製程用框膠材料的組成詳細內容請見原文 ODF製程用框膠之技術現況自2003年起使用於ODF製程的UV硬化產品逐漸普及，到目前為止由於此型的封膠材之技術門檻很高，因此其單價高於一般的LCD用框膠。

然而面板的積極大型化趨勢，將是ODF用量需求增加的一項主要推力。

至今ODF製程用框膠材料的市場幾乎由日本廠商所獨佔，例如積水化學、三井、協立及日本化藥等廠商。

以下將針對近年來ODF製程用框膠的相關專利，著重於配方組成的介紹，期許國內業者如欲跨入ODF製程用框膠材料時，能夠在最短的時間內了解配方技術的重點，並且規劃出專利迴避的手段。

1.積水化學(14)CurableResinCompositionandSealingAgentforLiquidCrystalDisplayElement,VerticalConductiveMaterial,,andtheLiquidCrystalDisplayElement,JP2006-058562,Takuyaetal.技術重點：提供一種封止材料可用於ODF製程，此封止材料可以使液晶顯示器擁有優越的可靠性，而且封止材料不會污染液晶，因此液晶顯示器的影像不會有顏色不均勻的情形發生。

專利範圍：一種用於ODF製程之液晶顯示裝置的封止材料，此硬化樹脂組成包含光硬化樹脂、熱硬化劑、光聚和起始劑、與丙烯酸根官能基之（甲基）丙烯酸酯，其中丙烯酸根官能基之（甲基）丙烯酸酯的分子鏈上具有如圖七(a)之結構（X表示氫原子或甲基）與如圖七(b)之結構（Y表示小於20個碳鏈）。

圖七、單丙烯酸根官能基之（甲基）丙烯酸酯結構 2.DainipponInk&Chemicals(詳細內容請見原文)3.日本化藥(詳細內容請見原文)4.ThreeBond(2)CurableCompositionandSealingMethod,JP2005-191496,Tanakaetal.技術重點：本發明是一種可硬化的組成，無需二次固化過程，如後烘烤來固化材料。

此組成具有靈活性、耐熱性和耐化學性等。

專利範圍：一種可硬化的組成物，包括在乙烯基聚合物分子鏈上至少有一個（甲基）丙烯酸根，並且此乙烯基聚合物的分子量為500~1,000,000、乙烯不飽和化合物、搖變劑、利用（甲基）丙烯組含矽烷表面處理過之FumedSilica、光聚合起始劑。

對「OneDropFilling製程用框膠材料」有興趣者，歡迎mail至[email protected] 作者：謝添壽/工研院材化所★本文節錄自「工業材料雜誌270期」，更多資料請見：https://www.materialsnet.com.tw/DocView.aspx?id=7804 加入會員 分享 轉寄 聯絡我們 延伸閱讀 上半年最聚焦的電子盛會TouchTaiwan系列展4月27日登場 廣島大學開發世界第一款利用稻殼製作的LED 有機長蓄光材料達高性能化 抗冰—2025電動車時代不可忽視的問題 提高控制透光量之液晶材料的熱穩定性，可望促進調光玻璃應用開發 熱門閱讀 台灣高階PCB技術發展趨勢 邁向全固態鋰電池：固態電解質之傳輸動力學 車用顯示面板發展趨勢 磷酸鋰鐵(LiFePO4)4680電池，昇陽已經準備好了 3D封裝：低溫燒結銅接合技術 相關廠商 金屬3D列印服務平台 2022TouchTaiwan系列展 名揚翻譯有限公司 捷南企業股份有限公司 大東樹脂化學股份有限公司 東海青科技股份有限公司 台灣大金先端化學股份有限公司 友德國際股份有限公司 喬越實業股份有限公司 台灣鑽石工業股份有限公司 科邁斯科技股份有限公司 方全有限公司 照敏企業股份有限公司 台灣永光化學股份有限公司 正越企業有限公司 誠企企業股份有限公司 桂鼎科技股份有限公司 里華科技股份有限公司 華錦光電科技股份有限公司 高柏科技股份有限公司 銀品科技股份有限公司 專家現場 更多