CN101038351B

CN101038351B - 彩色滤光片基板的返工方法

Info

Publication number: CN101038351B
Application number: CN2006100676255A
Authority: CN
Inventors: 陈赞仁; 张智能; 林渊源
Original assignee: Chi Mei Optoelectronics Corp
Current assignee: Chi Mei Optoelectronics Corp
Priority date: 2006-03-17
Filing date: 2006-03-17
Publication date: 2011-03-02
Anticipated expiration: 2026-03-17
Also published as: CN101038351A

Abstract

一种彩色滤光片基板的返工方法。首先，置放一彩色滤光片基板于一干蚀刻反应室中。其中，彩色滤光片基板具有一电极及一待返工光间隔物(photospacer)及一待返工凸块(protrusion)，待返工光间隔物及待返工凸块形成于电极上。接着，在干蚀刻反应室所灌入一蚀刻气体并执行一干蚀刻步骤，以去除待返工光间隔物及待返工凸块。

Description

彩色滤光片基板的返工方法

技术领域

本发明涉及一种彩色滤光片(color filter)基板的返工方法，且特别是涉及一种不需要去除电极的彩色滤光片基板的返工方法。

背景技术

由于多显示域垂直取向型(multi-domain vertical alignment，MVA)液晶显示面板可以提供较快的信号反应速度、更宽广的可视角度、更高的透光率、更高的对比率以及更完美的画质，近年来逐渐被广泛地使用。

传统的MVA液晶显示面板一薄膜晶体管(thin film transistor，TFT)基板、一彩色滤光片(color filter，CF)基板、一液晶层及一框胶所构成，薄膜晶体管基板透过胶框与彩色滤光片基板夹置液晶层。其中，彩色滤光片基板至少包括电极、多个彩色滤光片、多个黑色矩阵(black matrix，BM)、多个光间隔物(photo spacer)及多个凸块(protrusion)。光间隔物(photo spacer)用以撑开薄膜晶体管基板及彩色滤光片基板，并调整液晶层的厚度(cellgap)。此外，凸块用以调整液晶层的液晶分子倒向不同的方位，以达到广视角的目的。

在制造彩色滤光片基板的过程中，若发现光间隔物或凸块有缺陷或不符合标准时，则必须进行彩色滤光片基板的返工流程，以去除玻璃基板上的所有东西，包括彩色滤光片、电极、光间隔物以及凸块。至于彩色滤光片基板的返工流程将附图说明如下。

请参照图1A～1C，其绘示乃传统的彩色滤光片基板于返工时的流程剖面图。在图1A中，彩色滤光片基板10包括一基板10a、一黑色矩阵10b、一彩色滤光片10c、一电极10d、一待返工光间隔物10e及一待返工凸块10f。其中，彩色滤光片基板10更具有一位于显示区域以外的虚拟区域(dummyarea)11，在虚拟区域11中，一虚拟光间隔物11b透过一与电极10d同材料的虚拟电极11a设置于基板10a上。其中，电极10d及虚拟电极11a为铟锡氧化物(indium tin oxide，ITO)，待返工光间隔物10e、待返工凸块10f及虚拟光间隔物11b由有机材料透过光刻工艺所形成的结构。

接着，如图1B所示，以碱性剥离剂(stripper)去除彩色滤光片10c。由于电极10d、待返工光间隔物10e及待返工凸块10f不易被酸碱液去除，故电极10d、待返工光间隔物10e及待返工凸块10f将随底下的彩色滤光片10c的剥离而一并被去除。如图1C所示，以一湿蚀刻(wet etching)步骤去除黑色矩阵10b及虚拟电极11a，使得虚拟光间隔物11b将随着底下的虚拟电极11a的去除而一并被清除。如此一来，将可重新形成黑色矩阵、彩色滤光片、电极、光间隔物及凸块于基板10a上。

然而，上述的传统返工流程，必须利用剥离剂及湿蚀刻步骤去除基板上的黑色矩阵、彩色滤光片、电极、待返工光间隔物及待返工凸块，相当浪费返工时所要使用材料成本及工艺时间。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的就是在提供一种彩色滤光片基板的返工方法。其利用干蚀刻步骤去除待返工光间隔物及待返工凸块的设计，可以不需要去除彩色滤光片及电极，避免利用剥离剂及湿蚀刻步骤去除基板上的黑色矩阵、彩色滤光片、电极、待返工光间隔物及待返工凸块，大大地省下返工时所要使用的材料成本及工艺时间。

根据本发明的目的，提出一种彩色滤光片基板的返工方法。首先，置放一彩色滤光片基板于一干蚀刻反应室中。其中，彩色滤光片基板具有一电极及一待返工光间隔物(photo spacer)及一待返工凸块(protrusion)，待返工光间隔物及待返工凸块形成于电极上。接着，在干蚀刻反应室灌入一蚀刻气体并执行一干蚀刻步骤，以去除待返工光间隔物及待返工凸块。

根据本发明的再一目的，提出一种彩色滤光片基板的返工方法。首先，置放一彩色滤光片基板于一干蚀刻反应室中。其中，彩色滤光片基板具有一电极及一待返工光间隔物，待返工光间隔物形成于电极上。接着，在干蚀刻反应室灌入一蚀刻气体并执行一干蚀刻步骤，以去除待返工光间隔物。

根据本发明的另一目的，提出一种彩色滤光片基板的返工方法。首先，置放一彩色滤光片基板于一干蚀刻反应室中。其中，彩色滤光片基板具有一电极及一待返工凸块，待返工凸块形成于电极上。接着，在干蚀刻反应室灌入一蚀刻气体并执行一干蚀刻步骤，以去除待返工凸块。

其中，上述的蚀刻气体包含氦气(He)、氧气(O₂)、氮气(N₂)、氢气(H₂)、六氟化硫(SF₆)、氯气(Cl₂)及氩气(Ar)其中之一，干蚀刻反应室的压力为350～1500毫乇(mtorr)，干蚀刻反应室的压力优选地为500～1000毫乇。此外，本发明更在干蚀刻反应室的射频电源为0～6千瓦特的操作条件下执行上述的干蚀刻步骤。另外，本发明更在彩色滤光片基板的温度为30～90℃的操作条件下执行上述的干蚀刻步骤。再者，上述的干蚀刻步骤为等离子体蚀刻步骤、溅击蚀刻步骤及反应离子蚀刻步骤其中之一。

为让本发明的上述目的、特征、和优点能更明显易懂，以下配合附图以及优选实施例，以更详细地说明本发明。

附图说明

图1A～1C绘示乃传统的彩色滤光片基板于返工时的流程剖面图。

图2绘示乃依照本发明的优选实施例的彩色滤光片基板的返工方法的流程图。

图3绘示乃依照本发明的优选实施例的可去除待返工光间隔物及待返工凸块的等离子体蚀刻机器的示意图。

图4A绘示乃彩色滤光片基板被本实施例的干蚀刻步骤去除待返工光间隔物前的结构的扫描式电子显微镜(scanning electron microscope，SEM)照相图。

图4B绘示乃彩色滤光片基板被本实施例的干蚀刻步骤去除上的待返工光间隔物后的结构的SEM照相图。

简单符号说明

10、35：彩色滤光片基板

10a、35a：基板

10b、35b：黑色矩阵

10c、35c：彩色滤光片

10d、31、32、35d：电极

10e、35e：待返工光间隔物

10f、35f：待返工凸块

11：虚拟区域

11a：虚拟电极

11b：虚拟光间隔物

29：等离子体蚀刻机器

30：干蚀刻反应室

33：射频电源供应器

34：等离子体

具体实施方式

本发明特别提供一种彩色滤光片(color filter)基板的返工方法，其利用干蚀刻(dry etching)步骤的方式，不同于传统的湿蚀刻(wet etching)步骤，可以在不需要去除彩色滤光片及电极的情况下直接去除电极上的待返工光间隔物(photo spacer，PS)及待返工凸块(protrusion)或其中之一，避免利用剥离剂及湿蚀刻步骤去除基板上的黑色矩阵、彩色滤光片、电极、待返工光间隔物及待返工凸块，大大地省下返工时所要花费的材料成本及工艺时间。

请参照图2，其绘示乃依照本发明的优选实施例的彩色滤光片基板的返工方法的流程图。在图2中，首先，在步骤21中，置放一彩色滤光片基板于一干蚀刻反应室(dry etching chamber)中。其中，彩色滤光片基板至少具有一电极、一待返工光间隔物(photo spacer)及一待返工凸块(protrusion)，待返工光间隔物及返工凸块形成于电极上。接着，进入步骤22中，在干蚀刻反应室灌入一蚀刻气体，并执行一干蚀刻步骤，以去除待电极上的返工光间隔物及待返工凸块。

在本实施例中，上述所灌入于干蚀刻反应室中的蚀刻气体包含氦气(He)、氧气(O₂)、氮气(N₂)、氢气(H₂)、六氟化硫(SF₆)、氯气(Cl₂)及氩气(Ar)其中之一或任意组合，干蚀刻反应室的压力为350～1500毫乇(mtorr)，且干蚀刻反应室的压力优选地为500～1000毫乇。此外，更可在干蚀刻反应室的射频电源为0～6千瓦特(kw)的操作条件下执行上述干蚀刻步骤。另外，更可在彩色滤光片基板的温度为30～90℃的操作条件下执行上述的干蚀刻步骤。上述的干蚀刻步骤为等离子体蚀刻步骤、溅击蚀刻步骤及反应离子蚀刻步骤之一，在此以等离子体蚀刻步骤为例作说明。

请参照图3，其绘示乃依照本发明的优选实施例的可去除待返工光间隔物及待返工凸块的等离子体蚀刻机器的示意图。在图3中，等离子体蚀刻机器29包括一干蚀刻反应室30、二平行设置的电极31及32、一射频电源供应器33。射频电源供应器33与电极31耦接并接地，电极32可承载而加热彩色滤光片基板32，并接地。其中，彩色滤光片基板35包括一基板35a、一黑色矩阵35b、一彩色滤光片35c、一电极35d、一待返工光间隔物35e及一待返工凸块35f或其中之一。黑色矩阵35b形成于基板35a上，彩色滤光片35c形成于基板35a之上，并覆盖黑色矩阵35b。此外，彩色滤光片35c例如包含红色(R)、绿色(G)及蓝色(B)等彩色滤光片。电极35d形成于彩色滤光片35c上，待返工光间隔物35e及待返工凸块35f形成于电极35d之上，如图4A所示。其中，图4A绘示乃彩色滤光片基板被本实施例的干蚀刻步骤去除待返工光间隔物前的结构的扫描式电子显微镜(scanningelectron microscope，SEM)照相图。此外，基板35a为可以玻璃基板，电极35d可以为铟锡氧化物(indium tin oxide，ITO)，待返工光间隔物35e及待返工凸块35f通常为有机材料。

当彩色滤光片基板35置放在干蚀刻反应室30内的电极32上时，射频电源供应器33可提供干蚀刻反应室30的射频电源为0～6千瓦特(kw)，使得电极31及32之间产生压差。从干蚀刻反应室30上方可通入包含氦气(He)、氧气(O₂)、氮气(N₂)、氢气(H₂)、六氟化硫(SF₆)、氯气(Cl₂)及氩气(Ar)其中之一的蚀刻气体，以分布于蚀刻反应室30中。透过电极32的加热机制，可以让彩色滤光片基板35的温度维持在30～90℃。此外，等离子体蚀刻机器29可控制干蚀刻反应室30的压力为350～1500毫乇(mtorr)，优选地为350～1500毫乇(mtorr)。

由于电极31及32之间产生压差，电极31将会产生电子而撞击干蚀刻反应室30的蚀刻气体，使得被电子撞击的蚀刻气体游离成蚀刻离子或蚀刻自由基，统称为等离子体34。此时，等离子体34将会高速撞击电极32上的彩色滤光片基板35。当等离子体34撞击彩色滤光片基板35的电极35d、待返工光间隔物35e及待返工凸块35f，由于干蚀刻步骤较传统的湿蚀刻步骤对有机材料及ITO更具有优选蚀刻选择比，故等离子体34将会只去除由有机材料构成的待返工光间隔物35e及待返工凸块35f，而不会去除由ITO构成的电极35d，如图4B所示。其中，图4B绘示乃彩色滤光片基板被本实施例的干蚀刻步骤去除上的待返工光间隔物后的结构的SEM照相图。之后，在干蚀刻反应室30的下方，将透过真空抽离方式把蚀刻后的产物将从被抽出到干蚀刻反应室30之外。如此一来，即可将已被去除待返工光间隔物35e及待返工凸块35f的彩色滤光片基板移出于等离子体蚀刻机器29之外，重新形成光间隔物及凸块于电极35d上。此外，亦可在重新形成光间隔物及凸块于电极35d上之前，进行一清洗步骤及一烘干步骤，以去除电极35d上的残留物。

然本实施例所属技术领域中具有通常知识者亦可以明了本发明的技术并不局限在此，例如，对于电极上只有待返工光间隔物或待返工凸块的彩色滤光片基板而言，亦可利用上述的干蚀刻步骤去除电极上的待返工光间隔物或待返工凸块。

举例来说，若彩色滤光片基板的电极上洒布有待返工间隔物，并非是以光刻工艺所形成的待返工光间隔物，则艾萨克布方式所形成的待返工间隔物仅需以清洗方式去除之。但，对于位于电极上的待返工凸块而言，可用上述的干蚀刻步骤去除之。

若电极上只有待返工光间隔物，而没有任何凸块设置时，如应用于非多显示域垂直取向型(multi-domain vertical alignment，MVA)液晶显示面板的彩色滤光片基板就不需要有凸块的设置，亦可用上述的干蚀刻步骤去除电极上的待返工光间隔物。

本发明上述实施例所揭露的彩色滤光片基板的返工方法，其利用干蚀刻步骤去除待返工光间隔物及待返工凸块的设计，可以不需要去除彩色滤光片及电极，避免利用剥离剂及湿蚀刻步骤去除基板上的黑色矩阵、彩色滤光片、电极、待返工光间隔物及待返工凸块，大大地省下返工时所要花费的材料成本及工艺时间。

综上所述，虽然本发明以优选实施例揭露如上，然而其并非用以限定本发明，本领域的技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围应当以后附的权利要求所界定者为准。

Claims

1.一种彩色滤光片基板的返工方法，包括：

置放彩色滤光片基板于干蚀刻反应室中，其中，该彩色滤光片基板具有基板、形成于基板上的彩色滤光片、形成于彩色滤光片上的电极、以及形成于电极之上的待返工间隔物及待返工凸块；以及

在该干蚀刻反应室灌入蚀刻气体并执行干蚀刻步骤，以去除该待返工光间隔物及该待返工凸块。

2.如权利要求1所述的方法，其中该蚀刻气体包括氦气、氧气、氮气、氢气、六氟化硫、氯气及氩气其中之一。

3.如权利要求1所述的方法，其中该干蚀刻反应室的压力为350～1500毫乇。

4.如权利要求3所述的方法，其中该干蚀刻反应室的压力为500～1000毫乇。

5.如权利要求1所述的方法，更在该干蚀刻反应室的射频电源为0～6千瓦特的操作条件下执行该干蚀刻步骤。

6.如权利要求5所述的方法，更在该彩色滤光片基板的温度为30～90℃的操作条件下执行该干蚀刻步骤。

7.如权利要求1所述的方法，其中该干蚀刻步骤为等离子体蚀刻步骤、溅击蚀刻步骤及反应离子蚀刻步骤其中之一。

8.一种彩色滤光片基板的返工方法，包括：

置放彩色滤光片基板于干蚀刻反应室中，其中，该彩色滤光片基板具有基板、形成于基板上的彩色滤光片、形成于彩色滤光片上的电极、以及形成于电极之上的待返工间隔物；以及

在该干蚀刻反应室灌入蚀刻气体并执行干蚀刻步骤，以去除该待返工光间隔物。

9.一种彩色滤光片基板的返工方法，包括：

置放彩色滤光片基板于干蚀刻反应室中，其中，该彩色滤光片基板具有基板、形成于基板上的彩色滤光片、形成于彩色滤光片上的电极、以及形成于电极之上的待返工凸块；以及

在该干蚀刻反应室灌入蚀刻气体并执行干蚀刻步骤，以去除该待返工凸块。

10.如权利要求9所述的方法，其中该蚀刻气体包括氦气、氧气、氮气、氢气、六氟化硫、氯气及氩气其中之一。