CN100430760C

CN100430760C - 一种干膜及利用该干膜制造彩色滤光片的方法

Info

Publication number: CN100430760C
Application number: CNB2007101362546A
Authority: CN
Inventors: 黄彦衡; 陈宗凯; 陈重伊; 李淑琴
Original assignee: AU Optronics Corp
Current assignee: AU Optronics Corp
Priority date: 2007-07-12
Filing date: 2007-07-12
Publication date: 2008-11-05
Anticipated expiration: 2027-07-12
Also published as: CN101082685A

Abstract

本发明主要关于一种干膜、制造该干膜的方法及制造彩色滤光片的方法。其中该干膜至少具有导电层、底层及保护层，且制造干膜的方法包括在底层上形成导电层，以及于该导电层上形成保护层。在制造彩色滤光片时，先移去该保护层，再将底层和导电层转印至一彩色滤光片半成品上，即可利用该干膜制造出一彩色滤光片。

Description

一种干膜及利用该干膜制造彩色滤光片的方法

技术领域

本发明提供了一种干膜(Dry Film)、制造干膜的方法及制造彩色滤光片(Color Filter)的方法，尤其提供了一种能够简化制程的干膜结构及彩色滤光片的制造方法。

背景技术

随着计算机产业的快速发展，液晶显示器(LCD)的生产成本与售价亦逐渐下降，因此如何简化制程并提高LCD的优良率，为当今业内的重要课题。

液晶显示器(LCD)的零组件主要包含液晶面板和背光模块，背光模块是提供光线给液晶面板，液晶面板包含主动元件阵列基板、彩色滤光片基板以及夹设于其间的液晶层。

公开号为20060000379的美国专利揭示了利用干膜来制造彩色滤光片的方法。请参考图1，为一种用于制作彩色滤光片的现有技术干膜结构，其组成包含一抗静电层101、一底层102、一挠性辅助层(Cushion Layer)103、一氧气阻障层(O₂ Barrier Layer)104、一光刻胶层(Photo Resist Layer)105和一保护层(Cover Film)106。在利用该于膜制作彩色滤光片时，利用于膜转印色膜图案至一基板上，之后，于该色膜图案上形成ITO导电层，最后，于该ITO导电层上形成光刻胶的柱状物层。在该光刻胶柱状物层制造过程中，进行光刻胶涂布时，常会因均匀度的控制不易，影响到该柱状物层的均匀度和厚度，之后，在对组彩色滤光片基板和主动阵列基板时也间接影响了晶包间隙(Cell gap)的均匀度。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种干膜(Dry Film)和制造该干膜的方法，该干膜的结构中包含了导电层，利用该干膜制造彩色滤光片时，可以通过干膜转印方法将导电层转印于彩色滤光片半成品上，不仅简化彩色滤光片的制作工艺，同时可避免形成ITO导电层可能带来的节瘤问题，更达到降低生产成本，缩短制造时间和提升面板优良率的效果。

本发明还提供了利用上述干膜制造彩色滤光片的方法，通过将多层膜干膜制膜技术应用于彩色滤光片制程中，将平坦层(Overcoat layer)、导电层与光刻胶柱状物层(Photo Spacer)合并为同一制程，再透过干膜转印的方式将导电层转印于彩色滤光片半成品上，以达到简化制程，降低成本及提升面板效能的目的。

为达到上述目的，本发明提供一种干膜，其结构至少包含底层、导电层和保护层(cover film)。此外，本发明提供一种制造该干膜的方法，其步骤包括：应用非旋转涂布技术(Spinless Coating)将导电层形成于底层(Basefilm)上，以及于该导电层上形成保护层。

本发明更进一步提供一种干膜，其结构至少包含底层(Base film)、位于该底层一侧上的抗静电层、位于该底层另一侧上的光刻胶层、位于该光刻胶层上的导电层、位于该导电层上的挠性辅助层(Cushion layer)及位于该挠性辅助层上的保护层(Cover film)。此外，本发明还提供一种制造干膜的方法，其步骤包括：应用旋转涂布技术或非旋转涂布技术于底层上形成光刻胶层；应用非旋转涂布技术(Spinless Coating)于光刻胶层上形成导电层；于导电层上形成挠性辅助层；以及于底层的另一侧上形成抗静电层。

本发明还进一步提供一种采用上述干膜制造彩色滤光片的方法：先移去该干膜的保护层，并将底层及导电层转印至一彩色滤光片半成品上，压合挠性辅助层和导电层与该彩色滤光片半成品，接着将底层去除，即完成彩色滤光片的制作。本发明的彩色滤光片的挠性辅助层、导电层和光刻胶柱状物层由干是采用膜转印法制造，故可避免常规技术中光刻胶涂布均匀度不佳的问题，挠性辅助层可作为平坦层(Overcoat layer)，达成平坦化的目的，简化了制造工艺，也可以避开因ITO导电层溅镀而形成节瘤的问题，进而能降低生产成本，缩短制造时间，提升面板优良率。

根据本发明提供的制造彩色滤光片的方法，包括：

提供彩色滤光片半成品和干膜，所述彩色滤光片半成品包括：

基板以及色阻矩阵，该色阻矩阵设置于所述基板上；

所述干膜包括：

底层(base film)；

导电层，其位于该底层上；以及

保护层(cover film)，其位于该导电层上；

该制造方法还包括：

移除该干膜的保护层；以及

将该导电层转印至该彩色滤光片半成品上。

根据上述制造方法，将该导电层转印至彩色滤光片半成品上的步骤包括：在移除该干膜的该保护层后，将该干膜转印至彩色滤光片半成品上；以及，分离该底层与该导电层，使得该导电层位于该彩色滤光片半成品的该色阻矩阵上。

根据本发明的制造方法，该干膜还包括有位于该导电层和保护层之间的挠性辅助层时，将该导电层转印至该彩色滤光片半成品的步骤包括：将该挠性辅助层及该导电层转印至该彩色滤光片半成品上。

更进一步，该干膜还包括有位于该底层及该导电层之间的光刻胶层，将该导电层转印至该彩色滤光片半成品上的步骤包括：将该挠性辅助层、该导电层以及该光刻胶层转印至该彩色滤光片半成品上。

该方法还可进一步包括：图案化该光刻胶层以形成多数个光刻胶柱状物；其中，图案化该光刻胶层以形成多数个光刻胶柱状物的步骤以及将该挠性辅助层、该导电层以及该光刻胶层转印至该彩色滤光片半成品上的步骤可为同时实施。

根据本发明的制造方法，该干膜还包括光刻胶层，其位于该底层及该导电层之间，此时将该导电层转印至该彩色滤光片半成品上的步骤包括：将该导电层以及该光刻胶层转印至该彩色滤光片半成品上。

上述方法还可包括：图案化该光刻胶层以形成多数个间隙物。

其中，图案化该光刻胶层以形成多数个间隙物步骤以及将该导电层以及该光刻胶层转印至该彩色滤光片半成品上的步骤可为同时实施。

根据本发明的制造方法，其还可包括：图案化该导电层以形成多数个凹槽。具体地，图案化该导电层以形成多数个凹槽的步骤是应用图案化垂直配向技术(Patterned Vertical Alignment，PVA)完成。且，图案化该导电层以形成多数个凹槽的步骤可在将该导电层转印至该彩色滤光片半成品上的步骤后。

为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点更明显，下文特举具体实施例，并配合所附图示，做详细说明如下。

附图说明

图1显示依据现有技术的干膜结构的示意图。

图2A显示依据本发明提供的干膜结构的示意图。

图2B显示依据本发明一实施例的一种制作干膜方法的流程图。

图2C显示依据本发明另一实施例的一种制作干膜方法的流程图。

图3A显示依据本发明第一实施例的干膜与彩色滤光片半成品的压合示意图。

图3B显示依据本发明第一实施例的制作彩色滤光片方法的流程图。

图4A显示依据本发明第一实施例的制作彩色滤光片方法所制作出的含光刻胶层的彩色滤光片成品的结构示意图。

图4B显示依据本发明第二实施例的制作彩色滤光片方法所制作出不含光刻胶层的彩色滤光片成品的结构示意图。

图5A显示依据本发明第一实施例的制作彩色滤光片方法所制作出的含光刻胶柱状物的彩色滤光片成品的结构示意图。

图5B显示依据本发明第一实施例制作彩色滤光片方法所制作出的含光刻胶柱状物和导电层凹槽的彩色滤光片成品的结构示意图。

图6显示依据本发明第三实施例制作彩色滤光片的方法中以图案化的滚筒制作光刻胶柱状物于彩色滤光片上的流程示意图。

图中主要元件符号说明

101抗静电层

102底层

103挠性辅助层

104氧气阻障层

105光刻胶层

106保护层

200彩色滤光片半成品

201抗静电层

202底层

203光刻胶层

204导电层

205挠性辅助层

206保护层

210基板

220光刻胶柱状物

230凹槽

240滚筒

2401凸起物

260色阻矩阵

具体实施方式

请参阅图2A所示，为依据本发明的一个较佳实施例的一种干膜，主要是用于制作彩色滤光片的导电层。该干膜结构的组成可包括：底层(Basefilm)202、位于底层202一侧上的抗静电层201、位于该底层202的另一侧上的光刻胶层203、导电层204位于该光刻胶层203上、挠性辅助层(Cushionlayer)205位于该导电层204上及保护层(Cover film)206位于该挠性辅助层205上。需注意的是，在此描述的本发明的干膜结构仅是为方便实施而举例说明，在其它实际例中干膜结构的组成是可以任意变化或增减，并不用于限定本发明范围，但其中的底层202、导电层204及保护层206是本发明干膜结构中不可缺少的组成。若在制造一仅具有导电层的基板时，便可利用仅具有底层202、导电层204及保护层206的干膜，快速且直接将导电层204形成在一基底上，例如可使用在彩色滤光片于阵列基板上(Color Filteron Array)的液晶显示器所需的对向基板的共通电极制程上或是自发光显示基板所需的显示电极制程上等等。该底层202的材料可为聚对苯二甲酸乙二醇酯(Polyethylene terephthalate，PET)、聚氯乙烯(Polyvinyl chloride，PVC)、聚丙烯(Polypropylene，PP)等任一种材质。导电层204厚度约为50-2000埃，而导电层204的材料包括金属或金属氧化物或二者的组合，厚度控制约为50埃至2000埃。所述该导电层204可包括的金属或金属氧化物中，金属材料可包括铝、银、钛、钼、铜、金、铬、铂、铌或钴等材料，而该金属氧化物的材料可包括氧化铟锡、氧化铟锌、二氧化锡(SnO₂)、氧化锌(ZnO)、二氧化钛(TiO₂)、氧化锌掺杂钒(ZnO:V)、氧化锌掺杂钴(ZnO:Co)、氧化锌掺杂铝(ZnO:Al)、氧化锌掺杂镓(ZnO:Ga)、氧化锌掺杂钛(ZnO:Ti)、氧化锌掺杂铟(ZnO:In)等。导电层204的厚度可控制在约为400埃至2000埃，但在本实施例，导电层204的最佳厚度约为1000埃。

请参阅图2B所示，为依据本发明的一实施例的一种制造该干膜的方法，该方法包括以下步骤：

步骤S200，应用非旋转涂布技术(Spinless Coating)于底层202上形成导电层204。所述非旋转涂布技术可应用一种狭缝涂布技术(Slit coating)实现。导电层204的材料包括金属或金属氧化物或其组合，厚度控制约为50埃至2000埃。该导电层204的金属或金属氧化物材料中，金属材料可包括铝、银、钛、钼、铜、金、铬、铂、铌或钴等材料；而该金属氧化物的材料可包括氧化铟锡、氧化铟锌、二氧化锡(SnO₂)、氧化锌(ZnO)、二氧化钛(TiO₂)、ZnO:V、ZnO:Co、ZnO:Al、ZnO:Ga、ZnO:Ti、ZnO:In等。导电层204的厚度可控制在约为400埃至2000埃，但在本实施例，导电层204的最佳厚度约为1000埃。该底层202的材料可为聚对苯二甲酸乙二醇酯(Polyethyleneterephthalate，PET)、聚氯乙烯(Polyvinyl chloride，PVC)、聚丙烯(Polypropylene，PP)等中的任一种材质；以及

步骤S202，于该导电层204上形成保护层206。

请参阅图2C所示，为依据本发明另一实施例的一种制造该干膜的方法，该方法包括：

步骤S2000，可应用旋转涂布技术或非旋转涂布技术于底层202上形成光刻胶层203，底层202的材料可为聚对苯二甲酸乙二醇酯(Polyethyleneterephthalate，PET)、聚氯乙烯(Polyvinyl chloride，PVC)、聚丙烯(Polypropylene，PP)等中的任一种材质；

步骤S2100，应用非旋转涂布技术(Spinless Coating)形成导电层204位于光阻层203上。所述非旋转涂布技术可应用一种狭缝涂布技术(Slit coating)加以达成。导电层204的材料包括金属或金属氧化物，厚度控制约为50埃至2000埃。该导电层204可包括的金属或金属氧化物中，金属材料可包括铝、银、钛、钼、铜、金、铬、铂、铌、或钴等材料；而金属氧化物的材料可包括氧化铟锡、氧化铟锌、二氧化锡(SnO₂)、氧化锌(ZnO)、二氧化钛(TiO₂)、ZnO:V、ZnO:Co、ZnO:Al、ZnO:Ga、ZnO:Ti、ZnO:In等。导电层204的厚度可控制在约为400埃至2000埃，但在本实施例，导电层204的最佳厚度约为1000埃，其作为彩色滤光片中的共通电极所用。该底层202的材料可为聚对苯二甲酸乙二醇酯(Polyethylene terephthalate，PET)、聚氯乙烯(Polyvinyl chloride，PVC)、聚丙烯(Polypropylene，PP)等中的任一种材质；

步骤S2200，于导电层204上形成挠性辅助层205，该挠性辅助层205厚度约为0.5微米至100微米；以及

步骤S2300，于该挠性辅助层205上形成保护层206。

此外，可选择性地实施步骤S2400，于底层202的另一侧上形成抗静电层201，步骤S2400可在步骤S2300后执行或任一步骤之前或后执行，在此并不局限。

执行上述步骤后，便形成如图2A所示的干膜。

如图3A及3B所示，为依据本发明一较佳实施例的一种制造彩色滤光片的方法，是利用了前述干膜结构，该方法包括：

步骤S302，提供一彩色滤光片半成品200，且该彩色滤光片半成品包含一基板210及设置于该基板上的一色阻矩阵260，该色阻矩阵260是包含色阻以及其间的黑色矩阵，色阻的材料举例可为染料或色料，形成的方法举例可为干膜转印法或是涂布法；

步骤S304，提供一干膜，且该干膜包括一底层202、一导电层204、一光刻胶层203、一保护层206、一抗静电层201，以及一挠性辅助层205，干膜的详细结构在此不再赘述；

步骤S306，移除该干膜的保护层206；以及

步骤S308，如图3A所示，将该光刻胶层203、挠性辅助层205及该导电层204转印至该彩色滤光片半成品200上；

步骤S310，自该干膜的导电层204上移除该干膜的底层202和抗静电层201，使得该光刻胶层203、导电层204及挠性辅助层205位于该彩色滤光片半成品200的色阻矩阵260之上(其结构如图4A所示)；

步骤S312，接着图案化如图4A所示的光刻胶层203以形成如图5A所示的多数个光刻胶柱状物220，其用途如同间隙物(Spacer)或是MVA(Multi-domain Vertical Alignment)液晶显示器中所需的配向凸块。需注意的是，图案化该光刻胶层203以形成多数个光刻胶柱状物220的步骤以及将该挠性辅助层205、该导电层204及该光刻胶层203转印至该彩色滤光片半成品200上的步骤举例是可同时执行。

接着可如图5B所示，进一步应用激光图案法(Laser pattern)以形成多数个凹槽230，此凹槽230举例可应用在垂直配向技术(Patterned VerticalAlignment，PVA)。

依据本发明第二较佳实施例的干膜是不包含光刻胶层203，以此干膜制造彩色滤光片时，将导电层204和挠性辅助层205转印至该彩色滤光片半成品200上后(如图4B所示)，再移除该干膜的底层202和抗静电层201，之后，再进行如常规的操作方式，将间隙物(Spacer)或是MVA液晶显示器中所需的配向凸块制作于导电层204上即完成彩色滤光片的制作。

如图6所示，为依据本发明第三较佳实施例的一种制造彩色滤光片的方法，是利用一图案化的滚筒240，滚筒240上具有多数个凸起物2401，将该挠性辅助层205、导电层204以及该光刻胶层203转印至该彩色滤光片半成品200上，利用凸起物2401以类似压模(embossing)的方式同时形成多数个光刻胶柱状物220，其用途如同间隙物(Spacer)或是MVA(Multi-domain VerticalAlignment)液晶显示器中所需的配向凸块。

以上所述者仅为本发明的较佳实施方式，举凡熟习本案技术的人士依本发明的精神所作的等效修饰或变化，皆应涵盖于本发明的权利要求书范围内。

Claims

1、一种用于制造彩色滤光片的干膜，包括：

底层；

导电层，其位于该底层上；以及

保护层，其位于该导电层上。

2、根据权利要求1所述的干膜，其中该导电层的材料包括金属、金属氧化物或它们的组合。

3、根据权利要求1所述的干膜，其中该导电层的材料包括氧化铟锡、氧化铟锌、二氧化锡、氧化锌、二氧化钛、ZnO:V、ZnO:Co、ZnO:Al、ZnO:Ga、ZnO:Ti、ZnO:In或上述组合。

4、根据权利要求1所述的干膜，其中该导电层的厚度为50埃至2000埃。

5、根据权利要求1所述的干膜，其中该导电层的材料包括铝、银、钛、钼、铜、金、铬、铂、铌、钴或上述组合。

6、根据权利要求1所述的干膜，其还包括抗静电层，且所述底层位于该抗静电层及该导电层之间。

7、根据权利要求1所述的干膜，其还包括光刻胶层，且所述光刻胶层位于该底层以及该导电层之间。

8、根据权利要求1所述的干膜，其还包括挠性辅助层，且所述挠性辅助层位于该导电层及该保护层之间。

9、根据权利要求8所述的干膜，其中，该挠性辅助层的厚度为0.5微米至100微米。

10、一种制造彩色滤光片的方法，包括：

基板以及色阻矩阵，该色阻矩阵设置于所述基板上；

所述干膜包括：

底层；

导电层，其位于该底层上；以及

保护层，其位于该导电层上；

该制造方法还包括：

移除该干膜的保护层；以及

将该导电层转印至该彩色滤光片半成品上。

11、根据权利要求10所述的方法，其中，将该导电层转印至彩色滤光片半成品上的步骤包括：

在移除该干膜的该保护层后，将该干膜转印至彩色滤光片半成品上；以及

分离该底层与该导电层，使得该导电层位于该彩色滤光片半成品的该色阻矩阵上。

12、根据权利要求10所述的方法，其中，该干膜还包括有位于该导电层和保护层之间的挠性辅助层，将该导电层转印至该彩色滤光片半成品的步骤包括：将该挠性辅助层及该导电层转印至该彩色滤光片半成品上。

13、根据权利要求10所述的方法，其中，该干膜还包括有位于该导电层和保护层之间的挠性辅助层、位于该底层及该导电层之间的光刻胶层，将该导电层转印至该彩色滤光片半成品上的步骤包括：将该挠性辅助层、该导电层以及该光刻胶层转印至该彩色滤光片半成品上。

14、根据权利要求13所述的方法，其还包括：图案化该光刻胶层以形成多个光刻胶柱状物。

15、根据权利要求14所述的方法，其中，图案化该光刻胶层以形成多个光刻胶柱状物的步骤以及将该挠性辅助层、该导电层以及该光刻胶层转印至该彩色滤光片半成品上的步骤为同时实施。

16、根据权利要求10所述的方法，其中，该干膜还包括光刻胶层，其位于该底层及该导电层之间，且将该导电层转印至该彩色滤光片半成品上的步骤包括：将该导电层以及该光刻胶层转印至该彩色滤光片半成品上。

17、根据权利要求16所述的方法，其还包括：图案化该光刻胶层以形成多个间隙物。

18、根据权利要求17所述的方法，其中，图案化该光刻胶层以形成多个间隙物步骤以及将该导电层以及该光刻胶层转印至该彩色滤光片半成品上的步骤为同时实施。

19、根据权利要求10所述的方法，其还包括：图案化该导电层以形成多个凹槽。

20、根据权利要求19所述的方法，其中，图案化该导电层以形成多个凹槽的步骤是应用图案化垂直配向技术完成。

21、根据权利要求19所述的方法，其中，图案化该导电层以形成多个凹槽的步骤是在将该导电层转印至该彩色滤光片半成品上的步骤后。