TWI247141B - Method and device for manufacturing a color filter - Google Patents

Description

1247141 五、發明說明（丨） '- 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種彩色濾光片之製造方法及用於該製 造方法的製造裝置。 衣 【先前技術】 ;夜晶顯示器係一種被動式顯示裝置，為達到彩色顯示 < & I ’需為其提供一彩色濾光片，其作用係為液晶顯示 器提供彩色，配合TFT (Thin Fi lm Transistor，薄膜電 晶體）陣列及液晶等其他元件而顯示不同之彩色影像。 σ月參閱第一圖，係一種先前技術彩色滤光片示意圖。 该衫色遽光片丨包括：一玻璃基板1 〇、一位於該玻璃基板 1 0上之黑色矩陣11、位於黑色矩陣11之間之開口部（未標 不）的著色層、依序設置於著色層12表面之透明保護層 13及透明導電層14，其中，該著色層12由紅（R)、藍（8)、 綠（G )三種著色單元組成。 違玻璃基板1 〇係作為上述元件之載體。重複規則排列 °亥一種著色單元於該玻璃基板1 〇上以分別透過紅、藍、綠 二原色光，阻擋其他波長的光透過。該黑色矩陣1 1設置於 該三著色單元之間，其作用係遮斷透過三著色單元間之光 線，防止光線洩漏且阻止著色材料混合。透明保護層丨3係 為使得彩色；慮光片表面平整而設置。而透明導電層1 4則與 T F T陣列（圖未示）配合控制該著色層1 2各著色單元之光 線透過多少以顯示不同之顏色。

1247141 五、發明說明Γ2 ) 之間之開口部形成由紅（R )、藍（B )、綠（G )三種著色單元 組成之著色層1 2 ;然後，於著色層1 2表面形成一透明保護 層13及一透明導電層14。 該彩色濾光片1的製造過程中，為使該彩色濾光片1具 有較佳的光學性能，著色層1 2與黑色矩陣1 1通常部份重 疊，但該著色層1 2通常由負光阻形成，經過曝光顯影之 後，著色層1 2與黑色矩陣1 1的重疊部份會形成凸塊1 2 0， 如第二圖所示，即所謂的段差，段差1 2 0導致著色層1 2表 面不平整。

因此，業界須於該著色層1 2上設置一透明保護層1 3使 得該著色層12表面較為平整後再形成透明導電層14。 但於著色層1 2表面設置透明保護層1 3製程導致步驟增 力口，彩色濾光片的成本增加，而且採用該方法獲得的彩色 濾光片1厚度增加，透光率降低。 【發明内容】 有鑑於上述内容，有必要提供一種製程簡單且成本較 低之彩色濾光片之製造方法及用於該製造方法的。

一較佳實施方式所揭露之一種彩色遽光片之製造方法 包括以下步驟：提供一基板；於該基板上形成黑色矩陣； 於該基板及該黑色矩陣表面形成一彩色光阻層；對該彩色 光阻層進行曝光顯影，對該黑色矩陣的開口部邊緣對應的 彩色光阻層進行部份曝光顯影，從而形成著色層並消除段 差；於黑色矩陣及著色層上形成一透明導電膜。 一較佳實施方式揭露了一種用於上述製造方法之彩色

第6頁 1247141 五、發明說明（3) 濾光片之製造裝置，其包括一曝光裝置1該曝光裝置包括 一用於彩色光阻層曝光的光罩，該光罩包括一遮光區及一 曝光區，其中該遮光區邊緣包括至少一狹縫。

上述彩色濾光片之製造方法中，該遮光區邊緣的狹缝 對應的光阻部份由於曝光不足，並非完全硬化，部份可以 顯影清除，從而可消除著色層與黑色矩陣的重疊部份產生 的段差，可獲得較佳的面板顯示品質，無需額外設置透明 保護層，即可於其上設置透明導電層；可簡化製程，有效 降低成本，而且可有效增加彩色濾光之透光率。上述彩色 濾光片之製造裝置使該彩色濾光片之製造方法得以有效實 施。 【實施方式】 請參閱第三圖，係一種彩色濾光片的示意圖。該彩色 濾光片3包括：一基板30、一位於該基板30上之黑色矩陣 3 1、位於黑色矩陣3 1之間之開口部（未標示）之著色層 32、依序設置於著色層32表面之透明導電層33，其中，該 著色層32由紅（R)、藍（B)、綠（G)三種著色單元組成。

請參閱第四圖，係該彩色率光片3之製造方法流程 圖。該彩色濾光片3之製造方法主要包括以下步驟：提供 一基板（步驟41 );形成黑色矩陣（步驟42);形成彩色光阻 層（步驟43);曝光顯影以形成著色層（步驟44);形成透明 導電層（步驟45)。根據該彩色；慮光片的製造方法流程圖’ 其具體製造過程如下所述。 (1 )提供一基板（步驟41 )

第7頁 1247141 五、發明說明（4) 提供一基板30，該基板30作為彩@ α # 件的載體，通常係玻璃。通常該玻璃=二的^ 的玻璃或者無驗玻璃。 π為“子濃度較低 (2 )形成黑色矩陣（步驟4 2 ) J =板30 ’之後採用旋轉塗佈機於該基板3 :ί^ 黑色樹脂層’觸乞燥該黑色樹脂層以便除 :劑’ •烤(s〇ft Bake)以進—步除去剩餘溶：除 且3加光阻附著力，降低光阻内部應力。 、/ ，/用光罩對5亥黑色樹脂層曝光顯影。曝光常採用紫外 光°。黑色樹脂經紫外光照射後，改變了原有的化學性質， 使"、、射區域與非照射區域在顯影液種的溶解速率產生極大 的差別，顯影液將易溶的區域溶解，達成顯影目的，形成 黑色矩陣31 °顯影後硬烤（Hard Bake)該基板30以除去殘 餘的顯影液或者清洗液，提高光阻抗蝕刻能力，增加附著 力及平坦性。 (3 )形成彩色光阻層（步驟4 3 ) j木用顏料分散法形成於基板3 〇及表面形成一彩色光阻 層’该形色光阻層通常包括顏料分散液、壓克力樹脂及感 光材料’其為負光阻，經光照時能夠形成交聯結構，顯影 時能夠抵抗弱鹼溶液的侵蝕，固定塗膜。 冲木用$疋轉塗佈法將該彩色光阻塗佈在具有黑色矩陣3 2 的基板3 0表面’預烤（p r e _ b & k ^ )該彩色光阻層，以改善塗 膜的穩定性、，，使之不影響後續的顯影特性。 (4)曝光顯影以形成著色層（步驟44)

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五、發明說明（5) 對该彩色光阻層進行曝光所採用的光罩如第五圖所 示。與通常的曝光光罩不同之處在於··該光罩5中，U除” 對應黑色矩陣3 1之間之開口部的曝光區5 〇之外，為 區5 0兩側的遮光區5 2的邊緣部份分別設置有一條或 夕 狹缝5 1 ’該狹缝5 1的寬度為〇 · 1〜5 β m。採用該光翠5對、。/、 光阻曝光顯影後所得到的著色層32如第六圖所示。狹絲^色 對應的光阻部份由於曝光不足，並非完全硬化， . 叫1刀可以 顯影清除，從而可消除著色層32與黑色矩陣3丨的重疊 產生的段差，可獲得較佳的面板顯示品質，無需額二;= 透明保護層，即可於其上設置透明導電層3 4。 叹罝 (5)形成透明導電層（步驟45) 該透明導電層34通常為氧化銦錫（Indlum ηη 〇X1de，ΙΤΟ)或者氧化銦鋅（Indium Ζιηα 〇xide， 該透明導電層34通常採用濺鍍法製成。在真空腔體。 電場，使氬（Argon, Ar)氣體產生弧光放電，氬離 電場内將獲得動能並衝擊到陰極板上氧化銦錫靶材的 面，使之濺鍍到玻璃基板表面而堆積成膜，並加裝磁極讓 磁力線平行於陰極表面使氬離子Ar+衝撞陰極耙材的次數大 為增加，即使在低放電氣體壓力下亦能夠在低溫 鍍 氧化銦錫膜。 上述貫施方式所揭露之彩色濾光片製造方法可有效消 除彩色濾光片3的段差，因而無需額外設置透明保護層， 可間化製程，有效降低成本；由於無需額外的透明保護 層，彩色濾光片3的厚度減少，可有效增加透光率。

1247141 五、發明說明（6) ' 綜上所述，本發明確已符合發明專利之要件，爰依法 提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施方 _式，本發明之範圍並不以上述實施方式為限，舉凡熟習本 ，案技藝之人士援依本發明之精神所作之等效修飾或變化， 皆應涵蓋於以下申請專利範圍内。

第10頁 1247141 圖式簡單說明 第 一 圖 係 先 前 技 術 彩 色 〉慮 光片之 示意 圖 〇 第 二 圖 係 先 前 技 術 彩 色 濾 光片製 造方 法 產 生段 差 之 示 意 圖 〇 第 二 圖 係 本 發 明 一 實 施 方 式之彩 色濾 光 片 之示 意 圖 〇 第 四 圖 係 本 發 明 一 實 施 方 式之彩 色濾 光 片 之製 造 方 法 流 程 圖 0 第 五 圖 係 第 四 圖 所 示 彩 色 濾光片 之製 造 方 法所 採 用 之 光 罩 之 示 意 圖 0 第 /、 圖 係 第 四 圖 所 示 彩 色 渡光片 之製 造 方 法消 除 段 差 之 示 意 圖 0 [ 主 要 元 件 符 號 說 明 ] 彩 色 濾 光 片 3 黑色矩陣 31 著 色 層 32 透明導電層 34 光 罩 5 曝光區 50 狹 缝 51 遮光區 52

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Claims (1)

1247141 六、申請專利範圍 · 1. 一種彩色濾光片之製造方法，其包括以下步驟： 提供一基板； 於該基板上形成黑色矩陣； 於該基板及該黑色矩陣表面形成一彩色光阻層； 對該彩色光阻層進行曝光顯影，對該黑色矩陣的開 口部邊緣對應的彩色光阻層進行部份曝光顯影， 從而形成著色層； 於黑色矩陣及著色層上形成一透明導電膜。 2. 如申請專利範圍第1項所述之彩色濾光片之製造方 法，其中該著色層係採用顏料分散法形成。 3. 如申請專利範圍第1項所述之彩色濾光片之製造方 法，其中該透明導電層係採用濺鍍法形成。 4. 如申請專利範圍第1項所述之彩色濾光片之製造方 法，其中該曝光過程係採用紫外光進行。 5. —種彩色濾光片的製造裝置，其包括一曝光裝置， 該曝光裝置包括一用於彩色光阻層曝光的光罩， 該光罩包括一遮光區及一曝光區，其中該遮光區 邊緣包括至少一狹縫。 6. 如申請專利範圍第5項所述之彩色濾光片之製造裝 置，其中該狹縫寬度為0.卜5 // m。

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